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【2020-2021年度专题】2020年六大技术刷新智能手机行业

来源:爱集微

#新技术#

#智能手机#

02-17 10:39

【编者按】魔幻的2020年终于走完,期待已久的2021年如期而至。回顾2020,疫情深刻地影响了全球半导体产业的发展,更加剧了国际形势的复杂变迁,自主可控、贸易保护主义、去全球化成为关注焦点;与此同时,政策和资本持续加持,线上办公/教育、新能源汽车等新兴应用落地开花。在2021年到来之际,《集微网》特推出【2020-2021年度专题】,围绕热点话题、热门技术和应用、重大事件等多维度梳理,为上下游企业提供参考镜鉴。


集微网报道 智能手机市场进入换机时代之后,光靠外观和参数比拼已经无法打动消费者了,还需要创新性技术才能激起消费者的购买欲望。回顾2020年,受疫情影响,手机厂商产品和市场策略趋于保守,但是仍然涌现出屏下摄像头、UTG、电致变色、微云台、120W快充、LCP等一些创新型技术,激起了手机市场新的活力。

屏下摄像头技术:推动全面屏手机时代到来

近两三年来,全面屏成为手机行业追捧的概念,屏幕边框不断压缩,屏占比越来越趋近于100%,但是摄像头就像一只拦路虎,成为全面屏发展的瓶颈。

为了突破摄像头的桎梏,vivo将率先将摄像头安置在顶部,避免了与全面屏的冲突,但是牺牲了部分前置摄像头的体验感。去年,小米、OPPO展出了屏下摄像头解决方案,给真正全面屏手机带来的新的希望,但是受屏幕透明度限制,前置摄像头拍照效果并不佳。

2020年,vivo亮出了屏下摄像头概念型手机,小米公布了第三代屏下摄像头技术,但是它们仍然处于秀肌肉阶段,并无意在市场中推广。只有中兴激进地推出了全球首款量产屏下摄像头手机——天机Axon 20 5G手机。

据介绍,中兴与维信诺等厂商在屏体材料、芯片、电路、像素和算法五大核心技术上下工夫,增加了屏体的透明度,同时抑制了光学衍射,提高了屏下摄像头拍照效果。但是屏下摄像头解决方案的屏幕良率并不稳定,供应量受限制,中兴天机Axon 20 5G手机虽然在行业中获得了不少口碑,但是在市场中并没有获得亮眼的成绩。

2021年,屏下摄像头手机依然是备受期待的产品,小米已经宣布今年将发布搭载第三代屏下摄像头技术的手机。目前,其他手机厂商虽然对屏下摄像头技术的态度不一,但是都在积极研发相关技术,屏下摄像头手机是否会成为2021年流行趋势值得期待。

超薄玻璃技术:降低可折叠屏手机成本

伴随着屏幕的柔性化,智能手机迎来了折叠时代。可折叠屏手机让便携性与大尺寸屏幕得以兼容,不仅拓展了智能手机的边界,还赋予其全新的形态。

由于普通玻璃盖板不能折叠,可折叠屏手机盖板2019年改用透明柔性聚酰亚胺(CPI),因为CPI具有柔性优势,可以配合可折叠OLED使用,2020年华为Mate XS甚至采用双层CPI盖板,但是CPI在防刮擦、抗冲击、透明度方面却不如玻璃。

像中国建材集团、康宁、肖特等厂商一直在尝试突破可折叠玻璃盖板技术,希望玻璃盖板能够在可折叠屏手机上继续发挥作用。超薄玻璃(UTG)与CPI相比有许多优势。UTG更坚硬,不易被刮擦,透明度和耐热性均超过CPI,但是UTG也有缺点,就是更容易破裂,而且越薄越容易破裂。

2020年,三星Galaxy Z Flip率先引入Dowoo Insys的UTG,还在UTG上增加一层薄薄的保护层。惠晶显示董事长阮军解释说,Galaxy Z Flip可折叠玻璃盖板上增加了一层保护层是PET,用于抗冲击和防飞溅,类似在普通手机表面贴了一层膜。

2020年UTG的面市改变了CPI垄断的市场格局,拉低了可折叠屏手机的价格,助推可折叠屏手机市场的发展,但是UTG易破碎,并不是可折叠手机盖板最佳解决方案,可折叠屏手机盖板仍需要不断完善。2021年康宁UTG有可能面市,将继续发挥成本优势,成为可折叠手机盖板市场重要的玩家之一。

致电变色材料:提升手机背盖的黑科技感

智能手机不只是一部通讯工具,还是一件随身饰品,人们对智能手机“颜值”的要求越来越高,推动者手机厂商不断升级外观设计。过去几年中,手机背盖材质从塑料变为玻璃,再变成金属、陶瓷等,手机背盖的颜色也从简单的黑白色演变成五颜六色,人们拥有更多个性化的选择。

但是这些手机背盖无论如何改变,颜色都相对固定的、静态的,消费者只能欣赏,无法与之交互。而OPPO Reno5 Pro+致电变色手机背盖促使手机背盖发生质的变化,让手机背盖可以发生颜色、透明度的变化,充满黑科技。据了解,OPPO Reno5 Pro+致电变色手机背盖是让电场与电致变色材料相结合,促使其颜色、透明度发生可逆变化,消费者可以看到机身背部色彩渐变的整个过程,进一步提升了手机背盖的技术含金量。

其他手机厂商也在为手机背盖添加更多的变化元素,例如,刚刚发布不久的小米11雷军签名版采用了玻璃表面热压纹理工艺,背盖拥有精细的纹路,颜值也有所提升。2021年手机市场竞争更加激烈,手机颜值的比拼将进一步升级,手机行业将产生更多创新性的背盖技术,不断给消费者带来全新的感官体验。

微云台技术:促使防抖角度提升了200%

智能手机摄像头解决方案的重要性再怎么强调也不为过。近三四年来,手机厂商几乎都在围绕着摄像头升级产品,摄像头的像素持续提高,摄像头数量不断增加,手机拍照、录视频的功能不断增强。

但是手机摄像头光学防抖技术一直限制手机移动拍照和录视频的效果,经常拍照不清晰,录视频效果模糊。而vivo X50主摄像头采用电磁驱动原理,利用有限空间设计出非对称360度旋转作动的云台防抖结构,将微云台模组塞进小小防抖结构中,与传统OIS光学防抖技术相比防抖角度最高可提升200%。不少体验者尝试用vivo X50在高速移动下拍照和录视频,照片清晰,视频效果明显改善。

拍照和录视频越来越成为人们的刚性需求,摄像头技术的重要性不言而喻。2020年,vivo X50通过单点式突破性创新,改进防抖技术,让拍照和录视频功能大幅提升。这将给其他手机厂商带来不少启发,未来几年手机厂商将围绕着摄像头这条主线实现多维度的升级,创造更多的更新的卖点。

120W快充技术:让手机充满电仅需16分钟

智能手机产品虽然不断升级迭代,但是电池技术没有质的突破,导致智能手机续航能力一直不能完全满足人们的需求。特别是5G器件功耗大幅提升,使智能手机续航时间进一步缩短。而快充技术让智能手机电量更快地获得补充,部分弥补了智能手机续航能力的不足。这使快充技术近两三年来获得高速的发展。

2020年快充技术获得阶段性突破,OPPO、iQOO、小米采用充放能力更强的电芯、承载力更好的电荷泵、多电芯以及多极耳设计,推出了各自的120W快充技术。据了解,iQOO通过改良后的双电荷泵承担120W的负担,用6C电芯和阵列极耳降低内阻,缓解机身发热。OPPO、小米则在iQOO技术方案上做了一些改良,OPPO改进了Type-C接口的触点,使之能够承受更高负载的电流,机身内部用了三个并联电荷泵进行分压;小米则使用石墨作为基底,石墨可以让大量锂离子及时嵌入,加快锂离子交换速度。

120W快充技术进一步缩短智能手机充电时间。据介绍,iQOO 5 Pro用16分钟能够充满4000mAh电池;小米10至尊纪念版23分钟充满电池。

但是快充技术达到120W之后,电源线的粗细、协议,发热现象,以及充电器的体积等可能会限制快充技术的进一步发展,2021年手机厂商的重点可能不是提升快充瓦数,可能会在缩小快充充电器的体积上下工夫。

LCP材料:有望成为5G天线主流材料

5G手机时代,手机天线材料正在发生变化,其中LCP有可能成为未来5G终端天线的主流材料。中兴通讯总工程师刘哲解释说,由于分子结构特点,LCP在高频段表现出极低的介电常数和介电损耗,具有优异的电学特征:在高达110GHz的全部射频范围几乎能保持恒定的介电常数(2.9),一致性好;正切损耗非常小,仅为0.002,即使在110 GHz时也只增加到0.0045,非常适合毫米波应用,从技术角度上看是最符合手机天线要求的材料。

目前,PI基板FPC天线模组是手机主流设计方案,但随5G时代来临,PI基板FPC正在被MPI和LCP基板 FPC正加速替代。据通信行业人士分析,在Sub-6GHz频谱下,MPI通过调整配方性能已大幅提升,与LCP性能相当,但在毫米波频谱下,其性能与LCP仍有差距,随着高频毫米波应用越来越多,MPI天线可能只是过渡,未来主力可能是LCP天线。

住友化学工程师也认为,当年偏光片价格很高,但是现在价格连原来三分之一都不到。LCP也一样,虽然目前由于LCP材料的供应商少、成本高,但是LCP原材料成本不是很高,理论上通过工艺的改善,LCP的成本有下降的潜力。随着成本下降,LCP将成为天线材料的主流。(校对/邝伟钧)

责编: 慕容素娟

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