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【海通电子】水下风光无限好,行业巨头纷纷携手机“下水”

海通电子研究  · 公众号  ·  · 2017-09-09 21:39

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多雨与文化因素引导下,防水手机在西欧也已形成较大市场。 Sony为Xperia Z2发布的海报指出,每年有超过25万人在谷歌搜索引擎上查询与手机进水相关的信息;伦敦平均每年有123天下雨,巴黎和柏林的年均降雨天数超过了150天,而全球最高年均降雨天数是哥伦比亚的波多洛佩兹(Puerto Lopez)在1985年创下的355天;在英国,75%的移动设备用户会把手机或平板电脑带进盥洗室,而五分之一因进水而损坏的手机都是掉进马桶造成的;英国格拉斯顿伯里(Glastonbury)音乐节举行期间有88%的概率会至少下一场雨,而美国的Running Man音乐节又是在内华达州的黑岩沙漠举行。在这些因素驱使下,防水手机在西欧的份额逐渐攀升。IDC在最新数据报告中指出,2016年头9个月具有防水功能的智能手机的销量在西欧年比增长了45.2%,而没有防水功能的智能手机的出货量则减少了17%。





3 传统防水手机厚重颜值低,纳米技术打开智能机防水新时代

传统功能机采用结构化防水措施,牺牲手机精致与美感。 功能机时代,手机机身多处开孔,包含键盘、耳机口、充电接口、可拆卸电池后盖等等。为了应对这些进水隐患,手机的结构也必然要采取相应的措施,传统功能机采用了比较极端的做法,给所有裸露口套上硅胶,为了实现特定功能而不得不牺牲手机的精致和美感。



功能机时代的防水技术是对各个有可能渗水的地方严防死守,各家厂商的三防机的防护措施大同小异。 机身的各个接合处均有橡胶垫圈保护,一体成型或者卡扣式设计都有橡胶套的保护,橡胶一体成型按键很好的保护按键防水,背部电池盖板处也有防水橡胶圈防护,尾部接口有橡胶塞保护,声音与听筒部位有GORE-TEX薄膜防护等。




早期智能手机采用防水胶条、密封圈以及防水胶塞实现防水功能。 这一时期,Moto ME525(Defy)很好的融合了智能手机和三防手机的优势,IP系数达到了IP67,几乎达到顶级水平,开启了智能手机实现“三防”的新局面。后续随着SONY以及三星的跟进,改变了人们对于防水机比较厚重的看法。不过此时更多的是可拆卸电池的智能手机,因此厂商除了一体化机身减少手机的拼接以外,还要通过防水胶条和密封圈进一步确保防水效果。其中,三星S4 Active便是可拆卸电池防水手机的典型代表。



外部防水胶塞在长期使用过程中易因磨损而丧失下水能力,难以迎合顾客需求 。为了实现IPX7或以上等级防水效果,利用防水胶塞堵住SIM、USB、SD卡插槽等关键性的孔隙也是必不可少。但这种防水胶塞并不耐用,一旦松动或产生裂缝,手机也失去了下水的能力。以三星Galaxy S5为例,在索尼已经推出裸露防水充电接口之后,仍采用防水胶塞方式堵住充电接口,是其销量大挫的一大原因,根据《华尔街日报》的报道,三星GALAXY S5在上市后的头三个月销量为1200万台,不仅要比三星GALAXY S4同期少了400万台,而且也比三星此前预计的销量少了40%。



外部接口裸露成防水新需求,防水硅胶开始贴合在内表面。 手机的充电、麦克风接口等均会留下缝隙,外部防水胶塞的方式存在使用不便,易磨损等缺陷,难以迎合消费者需求。为此,手机厂商选择了将橡胶垫圈——0形环状圈紧紧贴合在内表面营造密闭防水空间。



声学原件及内部电路板制约防水等级继续提升,纳米涂层开启高等级(IPX6以上)防水新时代。 手机防水要达到高等级,需要多种工艺的配合,不同部位的不同特征对防水手段提出了不断要求,如麦克风和听筒部分,由于需要传导声音,必须使用只能允许空气分子通过,而不能让水分子通过的特殊工艺。内部电路板的防水更是需要轻薄防水技术以避免过多牺牲手机厚度与外观。纳米涂层的出现完美满足了如上需求,开始成为主流的防水技术,这种超薄防水层的运用也让超薄和防水效果得以共存。




4 智能手机同质化愈演愈烈,厂商欲借防水打造新卖点


近年来智能手机行业飞速发展,而在“大跃进”的表象下却难掩手机同质化严重的行业问题。无论外形还是性能,如果仔细辨别加以区分,实在难以“一眼望穿秋水”。在国产手机品牌中,OPPO、vivo、联想、小米等手机去掉LOGO几乎一摸一样,不仔细看以为是一家生产的。无论产品外观特征,还是设计风格,既不能突出品牌特性也没有任何辨识度可言。




在性能方面,配置堆砌成为目前大多数手机厂商最喜欢做的事情。 从最初的屏幕、电池、CPU、GPU再到后来的NFC、HiFi、红外等功能,高度集中的同质化问题,既令用户难以区分手机的优劣,也难以另手机厂商在市场上取得大的突破。


同质化严重背景下,手机厂商想方设法提升产品可识别度和区分度,建立核心卖点,防水有望继续渗透 。核心卖点是目前各大厂商增强盈利能力的主要手段,各种“黑科技”的出现,是爆款手机的主要特征之一。以三星S7为例,曲面屏,全方位防水,以及微缝天线设计,这些技术的创新带来的是S系列销量新一轮的增长。小米Mix打造的全面屏概念,引领了“全面屏”时代,成功引发消费群体关注,并获得了IDEA 设计金奖。一加使用的Type-c接口已逐步渗透到其他品牌。华为首推的徕卡认证双摄被用户与各大厂商认可,已成为旗舰机标配,显著稳固了市场地位,最近更是推出了AI芯片。我们认为,手机厂商为提升区分度具备开拓防水领域的动机,将成为防水手机发展的一大因素,有望成为新标配。







5 OLED屏渗透对防水提出新考验,无线充电助力防水等级提升


OLED面板有望加快渗透到消费电子领域。 OLED 具有全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄、低成本、低功耗、无视角限制、工作温度范围宽等诸多优点,被认为是最有可能替代液晶显示器的技术。IHS Markit预测,智能手机和电视对AMOLED面板的需求将与日俱增,2017年全球AMOLED市场出货量预计将飙升63%,达到252亿美元。



水分及氧气将会显著影响OLED面板寿命,反应形成气泡和黑斑致使面板损坏。 OLED寿命包含两个部分,一是储存寿命,二是使用寿命。前者是前提,但更重要的是后者。在研究中发现影响有机EL器件寿命的因素之一是水分和氧气,它们的存在使有机EL材料发生电化学反应,空气中的水和氧通过封接面进入器件,引起金属/ 有机界面的氧化反应,并形成绝缘层,也可能直接氧化阴极。在阴极和有机功能层之间形成一层绝缘层,从而,形成一个电子注入势垒,而且会在原来的非晶有机膜中形成晶粒,晶粒生长导致阴极剥离。特别是水分还会发生电解作用,加上器件工作时的焦耳热,导致了气泡及黑斑的形成,因此需要对器件进行封装以隔绝水和氧分子的破坏作用。



目前,OLED面板采用多种封装技术防水气渗透以延长寿命,手机自身防水有望进一步加强防水效果。 封装OLED与传统的OLED器件类似,考虑给器件加一个柔性的聚合物的盖板,然后在基板和盖板上制作阻挡层以阻挡水汽和氧气的渗透。同时,为防水汽因意外进入面板内部,在OLED器件内部放入干燥剂,吸收器件性0LED器件中的内部的水分,以延长器件的寿命。



智能手机“去尾化”进程有望进一步提升防水等级。 无线充电是通过给予初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。无线充电技术的进步将会导致充电接口的消失。很明显,少了一个需防护区域,手机的防水等级有望进一步提升。








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多层防护为智能手机“下水”保驾护航,纳米技术多点开花


从防水手机的发展历史来看,防水技术已经从简单粗暴的结构化防水过渡到更为先进的材料化防水,目前正处于过渡期,多种防水手段为智能手机“下水”保驾护航。 所谓结构化防水,就是指通过表面的外壳处理密封内部的电子元件,如防水胶条、密封圈以及防水胶塞等。至于材料化防水,除了苹果的“黑科技”以外,目前主流的技术就是纳米涂层材料。








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