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可摺疊OLED螢幕手機的最大挑戰:如何貼近使用者
 

【作者: 籃貫銘】   2019年03月29日 星期五

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圖一 :  可摺疊螢幕手機開賣在即,誰能在最短的時間內充分改良產品的體驗,同時抓住消費者的喜好,誰就有可能主宰可摺疊螢幕手機的市場。
圖一 : 可摺疊螢幕手機開賣在即,誰能在最短的時間內充分改良產品的體驗,同時抓住消費者的喜好,誰就有可能主宰可摺疊螢幕手機的市場。

2019年手機產業最熱門的話題,非可摺疊(foldable)螢幕手機莫屬,這個被提出了近十年的概念,即將在今年成為現實。


雖然可摺疊螢幕手機開賣在即,但整體而言,這項產品仍是處在非常早期的階段,距離真正的成熟,還有一段路要走。然而,這最後的一段卻是最關鍵的一段,誰能在最短的時間內充分改良產品的體驗,同時抓住消費者的喜好,誰就有可能主宰可摺疊螢幕手機的市場。


目前檯面上的兩大玩家,三星和華為,各自皆已發表了旗下首款的可摺疊螢幕手機,而銷售的時間點則約莫都落在今年年中左右,因此,從2019下半年至2020上半年之間,將會是可摺疊螢幕手機硬體競爭最白熱化的時間,其不僅考驗各家業者的系統設計能力,同時也考驗著相關供應鏈的製造能力。


市場最關心的是,突破點在哪?關鍵零組件又是哪一些?然而這些問題的答案卻不是在硬體規格的數字上,而是要比誰能最接近使用者。


螢幕的保護是可摺疊螢幕手機最大的挑戰


圖二 : 可摺疊螢幕手機的基本型式。
圖二 : 可摺疊螢幕手機的基本型式。

工研院電光系統所副所長李正中就指出,單就目前的可撓式AMOLED顯示面板來說,曲面和可摺疊設計在硬體規格上的差異並不大,就是曲率達到3mm或者1.5mm的差別。


「可摺疊螢幕手機最大的挑戰,反而是在螢幕的保護上。」李正中說道。


他表示,以往的曲面機是採用保護玻璃來防止OLED螢幕遭到外力損害,但到了可摺疊式設計,則需要改採其他柔性的材質來作為保護膜或者塗層,而這些材料是否能提供足夠的防刮與耐磨的能力,就成為面板供應商必須要思考的問題。


李正中進一步解釋,就物理特性來說,越厚的材質能提供越好的防刮與耐磨的性能,但其可撓的性能就越差;反之,薄的材質和塗層雖然有較佳的可撓性,但在防刮耐磨上就稍嫌不足。


因此,如何在螢幕保護層材料的厚度與抗性上做取捨,同時依據自身裝置的設計來做最佳化便是關鍵所在。



圖三 : 華為在MWC 2019發表了全球第一支可摺疊螢幕的5G手機。
圖三 : 華為在MWC 2019發表了全球第一支可摺疊螢幕的5G手機。

此外,由於可摺疊螢幕手機在摺疊的設計上有分成「內摺」和「外摺」,各自的保護需求也不相同,其中外摺的螢幕因為沒有機殼保護,因此所需的防護需求較高,而內摺的螢幕則會被收納至機殼內部,因此需要的保護等級就較低。


另外,除了螢幕外的保護層需考量外,整個OLED顯示模組內的可撓機構也都有材質適性的問題,製造商都需將之考量進入。


而除了防刮耐磨的需求之外,李正中也提到螢幕的防衝擊性能則是另一個需要注意的關鍵。他表示,可摺疊螢幕手機仍是行動裝置,勢必也會遭遇碰撞與擠壓的情況,因此防衝擊的性能也要在螢幕設計時就被考量進去。


材質疲勞 螢幕「變形」的問題

保護膜與塗層是可摺疊螢幕手機設計的第一個挑戰,另一個則是可撓材質的疲勞問題,也就是螢幕「變形」的問題。


就如同所有的材質一樣,一旦長期固定在某個形狀下,材質就會因為應力而出現疲勞的狀態,而產生變形的結果。


「就好像一張紙,你把它捲起來,它就需要一段時間才能恢復。」李正中解釋。


所以同樣的,若可摺疊螢幕手機一旦長時間未使用,久處於摺疊的型態或者攤開的型態,它就有可能難以回到另一個型態之中,產生無法摺疊,或者收合不完美的情況。


另一個材質疲勞狀況就是「摺痕」的出現,一旦螢幕會出現摺痕,恐怕也很難會被消費者接受。


而針對上述的種種問題,包含防刮、耐磨、抗衝擊,以及材質疲勞的性能,李正中則提醒設計者,不應該將它們分開來思考,而是要整體考量,並搭配自身手機的摺疊方式與裝置的機構去判斷,才能提供最佳的使用體驗。


他表示,面對這些挑戰,手機業者應該要與面板供應商、模擬軟體公司等,大家一起進行跨領域的合作,共同去找出對的材質組合。而且這項工作並沒有捷徑,只能依賴時間與經驗的累積。



圖四 : 鉸鏈是可摺疊螢幕手機的厚度關鍵。(source: display.ofweek.com)
圖四 : 鉸鏈是可摺疊螢幕手機的厚度關鍵。(source: display.ofweek.com)

鉸鏈(hinge)設計,則是可摺疊螢幕手機設計的另一大挑戰,它扮演著可摺疊螢幕收合緊密度與穩定度的重要角色,直接影響了手機設計的厚度與穩定性,更是使用者體驗優化與否的關鍵所在。


李正中指出,目前推出的可摺疊螢幕手機的厚度,其實仍無法滿足消費者,至少都還要在縮減40%以上,才能算是符合現在要求的行動裝置,而其縮減厚度的關鍵就在於鉸鏈的設計上。但如何微小化鉸鏈,同時又顧及材質因疲勞而鬆脫的問題,就是手機開發者需要突破的環節。


硬體需先克服 軟體才能跟進

整體而言,可摺疊螢幕手機仍有許多挑戰待克服,無論在軟體或硬體上皆是。但在初期,硬體元件的成熟和系統組成的穩定,會是首先要突破的環節,因為也只有在硬體成熟的基礎上,後續的軟體開發才能逐步展開。


「光是內摺或外摺沒有確定,軟體開發商就無所適從,因此就會採取觀望的策略,因為對軟體開發來說,不知道使用方法才是最困難的。」李正中說。


但他也強調,不管是內摺或外摺,終究是要消費者能接受才行。此外,還包含了故障率、維修能力、用戶問題能否排除等,而這些問題大概上市後半年就會有答案。而業者大概需要1~2年的時間來釐清和應對,因此,可摺疊螢幕手機大約要等到2021年才會有較成熟的風貌。


而針對目前的可摺疊螢幕的高價位,李正中則認為,由於目前產品仍處在產量少與良率低的狀態,因此產品本身的成本仍偏高,但隨著產品成熟和供應穩定後,價格就會逐漸壓低。


至於市場地位方面,則會是鎖定同時擁有手機和平板的商務族群,由於他們對於價格較不敏感,又有大螢幕的需求,因此會是第一波的目標對象。而當產品價格落到3~4萬左右,則一般的消費者就會開始考慮可摺疊螢幕手機了。


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