無邊框手機為何很難實現？ [複製鏈接]

pistan

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電梯直達

樓主

發表於 2015-1-8 19:06:46 |只看該作者 |倒序瀏覽

最近關註CES 2015看到努比亞好像出了個無邊框的手機，看起來很時尚。為什麼很難看到其他品牌的無邊框手機呢？無邊框手機在技術上很難實現嗎？
無邊框、透明之類的概念其實從很久以前就在炒了，從技術的角度來說，想要實現絕對的無邊框確實是有一定難度的。
就目前來說，絕對的無邊框手機是不存在的，各家廠商宣揚的無邊框手機也隻能稱之為超窄邊框手機，區別隻是在邊框的窄度上。技術、制造水平高一些的廠商推出的產品，其超窄邊框的視覺沖擊力就會更強一些，有些產品不仔細觀察的話，幾乎看不到邊框的厚度，比如此前夏普推出的骨傳導手機，其極窄的邊框就一度引起了不小的轟動。

本次CES展中亮相的nubia無邊框手機也是如此，從流出的諜照來看，這款無邊框手機兩側采用弧形設計，兩側邊框的厚度也幾乎可以忽略不計，可見近兩年來，國產手機的工藝及技術水平也確實不落於世界級廠商了。
簡單問題簡單答，上面我們確認了無邊框手機在實現上確實存在一定難度，下面我們就在基礎上進行延伸，有興趣的朋友可以往下看。
屏幕限制
提到邊框的實現難度，首先不得不提的就是屏幕技術上的限制了，那麼為何在如今這樣一個屏幕技術愈發先進的時代，還是無法實現真正的無邊框呢？
這還是要從液晶屏幕的本質說起。液晶屏幕中的“液晶”顧名思義是“液態的結晶”，它具有液體的流動性，同時也擁有晶體的性質（流動性和各向異性），因為它介於液態和結晶之間狀態的物質。
我們身邊也有很多“液晶”，例如一定濃度的肥皂水會產生“液晶”現象。我們在用肥皂洗手或者洗澡的時候，可以看到有氣泡的產生，而這些氣泡在燈光下會呈現不一樣的顏色。原理上，氣泡的這種特性與液晶屏幕中的“液晶”是接近的。液晶屏幕裡面的“液晶”能夠被電路所控制，因此其呈現顏色也是能夠控制。
無邊框手機難以煉成的原因在於“液晶”擁有液體的特性，具有流動性，因此必定要用一定界限的空間限制液晶的流動，必須要有邊沿。屏幕由液晶組成，邊緣要用粘膠或者其他物質進行封閉，而諸如點膠等技術也被應用到屏幕邊框中，其能夠把邊框收窄的同時減低碎屏的風險。
隻要是液晶屏幕，那麼邊緣必定不能少，哪怕是把邊框收窄到近乎無邊框的效果，邊框依然存在，縱使是零點幾毫米。
技術的障礙：多層設計
而除工藝方面的限制外，屏幕技術方面也存在一定的限制條件，雖然現有的不同品牌的智能手機都采用了一系列的觸摸屏技術，但是從本質上來說都是通過內置電容器，通過電荷改變來實現觸摸操作。
比如三星的S Pen手寫筆，筆尖上內置了可以影響電容器的磁域。另外，類似“空氣懸浮”這樣的操作，則是因為內置了更敏感的電容器，讓你可以在更遠的距離實現相同的操作效果。

無論是何種電容觸摸技術，觸摸屏中都內置了兩個單獨的電容層來實現手指的精確檢測，一個在X軸，一個則在Y軸，對於多點觸摸的操作尤為重要。而這種技術對於屏幕邊框是有所依賴的，因為需要檢測電流變化，需要額外的線路設計在屏幕邊框周圍，從而實現精確的操作效果，這就是為什麼“無邊框屏幕”實際上是一種非常困難的技術。
此外，當涉及到實際量產時，使用兩個單獨軸來記錄數據的效果並不理想，因為兩個電容層（X、Y軸）間會產生信號串擾，所以需要在它們之間放置一層絕緣材料，之後還需要放置佈線層和外部保護玻璃，這種設計導致了屏幕厚度無法有效降低，同時如果任何層發生了故障，這塊電容屏幕就無法正常工作了。
如果手機整個屏幕做成無框的，液晶屏的邊框都暴露出來了。邊框膠是粘著上下兩個玻璃基板的，所以膠的部位不可能跟液晶一樣用來顯示。液晶分子加電後旋轉，邊框膠都是固化的，與液晶沒有相同的物理性質和化學性質。
目前來說即使把手機屏幕做成無框的，屏幕四周也會有大約0.3--1mm左右（邊框膠的粗度）不能顯示。而且液晶屏的背光還會從邊框膠的位置露出一部分，即使撇開易碎和誤觸等情況，這部分還是需要遮蓋起來。所以，目前用液晶顯示屏就基本不可能做出真正的無邊框手機。
成本限制
除屏幕外，想要做出一款無邊框的手機，對手機廠商來說，在成本上也是需要優先考慮的，如果做出的手機十分昂貴，相信也不會有很大的市場前景，那麼要制造一款無邊框手機，會涉及到什麼樣的成本限制呢？
人力成本：當前未有廠商做出無邊框產品，未有參考先例，對實力不足的研發人員挑戰非常大。
研發成本：創新一款前所未有的工藝與產品，所做的實驗會非常多。然而當前的技術手段來看，對這方面的投入會是未知數，底子不厚的公司不敢輕易嘗試。
制造成本：目前手機供應鏈的各基件比較同質化，然而屏幕的成本占整個手機成本的一個很大比重（從iPhone 5成本上看出，屏幕+觸摸屏+玻璃成本超過整體成本15%）。因此，即使研發出了新的解決方案，但沒有足夠的材料，隻會大大增加制作成本，甚至在受到市場質疑的情況下面臨銷售壓力。
可通過折射原理模擬無邊框
說了如此多的限制因素，那麼無邊框是否真的無法實現呢？
無法實現絕對無邊框，並不代表沒有其他的解決方案，我們知道，傳統的液晶面板都采用了矩形的設計，而且在面板周圍始終都有一圈黑黑的區域不能顯示。實際上，這是因為傳統的液晶面板都需要在邊框的區域裡放置門驅動器的驅動電路，因此就算是盡可能地縮減非顯示區域的寬度，也不能最終讓其消失，否則液晶面板就無法工作了。

要突破這個限制，就得讓這部分電路“消失”。夏普“自由形態顯示”技術的做法是將這些電路都整合到液晶面板的每個像素中去，這樣就可以徹底甩掉面板邊緣的電路部分了。
此外，由於門驅動器的電路都集成在了面板像素之中，面板的形狀也就沒有了限制，完全可以根據產品需要制作出各種形狀的面板。
不過，“自由形態顯示”的液晶面板目前還沒有實現量產，要應用到手機上恐怕還要等些時候，於是夏普想了個更容易實現的方式，雖然不能完全無邊框，但能做到“幾乎無邊框”。

其自家的AQUOS CRYSTAL無邊框手機就是采用了這種方式，這種方式類似光學魔術，就是利用折射原理，在手機的屏幕面板的邊緣進行斜面特殊切割，產生了“鏡頭”效果，通過光線的折射把玻璃下方面板的黑邊“隱藏”起來。
這樣一來，玻璃的邊緣就可以完全覆蓋手機的正面，從視覺上給人一種“無邊框”的感覺。而很顯然，這位網友提到的nubia無邊框手機應該也是采用了這樣的方法，這從其弧形的側邊就能夠看出。
目前來說無邊框手機的缺陷
無邊框設計的手機看起來的確非常炫酷，不過這種酷是有代價的。屏幕邊緣的暴露意味著人們在握持手機的時候，手掌很容易碰到屏幕，從而可能引發觸控的誤操作。這個問題可能需要提供觸控解決方案的廠商通過算法判斷來解決。
另外，目前的無邊框手機還不能做到極致的薄，曲率半徑1mm的彎折度對於不到6mm厚度的機身來說還是太高了，夏普的CRYSTALDisplay技術也要求玻璃有一定厚度，才能通過斜面切割來制作具有透鏡效果的保護玻璃。
而最為重要的一點是，失去邊框保護的屏幕玻璃極易在磕碰中碎裂，這對於很多有邊框的手機來說都是個很大的問題。實際上，很多屏幕邊緣采用2.5D突起設計的手機也已經驗證了這個問題，那就是突起的屏幕玻璃在手機掉到地上時粉碎的幾率遠比保護在邊框之內的屏幕玻璃高。
除非手機廠商放棄玻璃材質，改用高透光率的塑料材質，但這又會導致屏幕防劃傷的能力降低。總而言之，單從制造條件來講的話，無邊框手機現在就可以誕生，但要解決諸多實際使用中的問題，恐怕還要多等些時日才行。
完美的無邊框手機時代究竟何時到來
那麼說到等，到底要讓我們等多久呢？我們前面說到了，無論無邊框的設計看起來多炫酷，它都有一個最為直接的缺點，那就是無法對屏幕有足夠的保護作用。
手機作為一個日常使用的工具，意外難免會發生，而一旦發生，尤其容易損壞的就是屏幕。更為恐怖的是，一臺手機屏幕的價格往往會占到整機價格的三分之一以上，目前采用全貼合技術的屏幕一旦碎掉，其價格可不是像從前那樣分內外屏了。
盡管玻璃的強度隨著技術水平的增長在不斷提高，康寧大猩猩越來越抗刮，但同時玻璃的韌性卻沒有達到十分抗摔的水平。邊框的意義除了加強整體的強度，最重要的一點是防止了屏幕邊緣的磕碰。努比亞一直在往窄邊框的方向努力，為的就是在盡量向無邊框靠攏的同時能夠保證整體強度以及對屏幕的保護性。
邊框越窄越接近沒有，越是能帶來更好的視覺感官。一臺手機無邊框的話，其整體的構造就不會是現在手機的構造了。要麼是屏幕整體在支撐系統之外，要麼是用屏幕本身作為整機強度的保證。所以，如果哪天柔性的屏幕材質真正推廣開來，也許完美的無邊框時代才會真的到來吧。
而目前來說，廠商能做到的，可能隻是在超窄邊框的基礎上進行工業創新。最後回到問題，從nubia諜照來看，為了避免一些無邊框手機已知的缺陷，那麼nubia的這款手機的玻璃蓋板很可能是作為穹頂蓋在骨架上的，再由超薄的玻璃蓋板通過透視鏡原理進行折射，實現無邊框的視覺效果。
而粘合方面，nubia很可能采用LCD液晶無封框膠粘合的形式提高穩定性，新的玻璃+觸控層+顯示面板的融合實現模擬無邊框，如果真的是這樣，那麼這款手機還真是很值得期待呢。