携帯電話ケースの素材、デザイン、質感はプラスチックから金属、ガラス、さらにはセラミックへとどのように進化したのでしょうか?これらの変更は機能的な考慮によるものでしょうか、それとも美観とユーザーエクスペリエンスを追求するためのものでしょうか?携帯電話の筐体デザインの変化は、ユーザーの携帯電話の認識や選択にどのような影響を与えるのでしょうか?
金属からガラスへの変換
2018 年 10 月 9 日にリリースされた Google の自社ブランド携帯電話 Pixel 3 は、スマートフォンのデザイン トレンドの転換を完了しました。ほとんどの企業と同様に、Google も過去 2 世代の金属ボディに代わるガラスを選択しました。
金属からガラスへの移行プロセス全体には約 3 年かかりました。サムスンは2015年4月にGalaxy Sシリーズで初めてガラスの背面カバーを採用し、2017年のiPhone 8/Xでこの傾向が確立されました。ファーウェイが今年発売した「P20」、今年半ばに発売した「vivo NEX」と「OPPO Find X」、そしてそれに続く「Xiaomi 8」はすべてガラス筐体を採用した。
かつて、金属はハイエンドの象徴でした。 2012 年にクック氏が iPhone 5 を掲げたとき、アルミニウム合金のユニボディは当時の消費者向け製品の金属加工の最高峰でした。
これは、スティーブ・ジョブズの時代からアップルが準備してきたプロセス革命であり、かつてはコンピューターから携帯電話、iPod、マウス、ルーターに至るまで、アップルの全製品がアルミニウムで作られていました。合金。ジョブズは人生の最後の数年間、同じくアルミニウム合金のシェルを備えた豪華ヨット「ヴィーナス」を特別に設計する人を雇いました。
さまざまなプラスチックからアルミニウム合金、金属まで、スマートフォンのボディ素材は 10 年以上の間に 2 度の大きな変化を遂げてきましたが、その理由は見た目の美しさだけではありません。
ガラスが主流になるのは見た目の理由だけでなく、5G のおかげです
透明で優美、ガラス製品を形容するときには必ずこのような言葉が使われます。これまで、高級小売店では巨大なガラスのファサードが一般的なデザインでした。
携帯電話におけるガラスの利点は明らかであり、透明なガラスはバックシェルのデザインを直接表示でき、さまざまな色、グラデーションライン、メタリックスタイルなどの可能性をもたらします。
携帯電話全体のデザインも良くなり、信号の遮蔽を避けるために、iPhone 6 のアルミニウム合金ボディの背面に露出した 3 セグメントの白いアンテナが不要になりました。
ガラスは金属のように暖かく感じられ、しばらくゲームをプレイした後、すぐに携帯電話が熱くなります。金属に比べて傷がつきにくいです。 AppleはかつてiPhone 7の光沢のある黒色バージョンで金属をガラスのような鏡面効果に研磨しましたが、耐傷性が非常に高いことがわかりました。
ガラスは携帯電話には最適な選択ではありません。携帯電話に求められる、軽く、薄く、丈夫にという重要なニーズを満たせていない。アルミニウム合金からガラスに至るまで、明らかに経験が犠牲になっています。
1つ目は重量であり、iPhone 8は前世代より7%重くなり、vivo X23は3%重くなり、Huawei P20は13.8%重くなりました。
また、Glass により携帯電話も厚くなり、iPhone 8 は前世代より 4%、iPhone 8 Plus は前世代より 2.7% 厚くなっています。 Huawei P20 と Mate 10 は、前世代よりもそれぞれ 12.9% と 3.8% 厚くなっています。厚みと重量の増加はバッテリー寿命には生かされず、iPhone 8 のバッテリー容量は 139mAh 減少しました。また、ガラスは金属よりも明らかに壊れやすいです。
長所と短所は明らかです。しかし、2018年に大手携帯電話メーカーは軒並みガラスに切り替えた。その理由は、ガラスが5G携帯電話に最適な素材だからだ。
「ガラスは主に、携帯電話の信号に影響を与える金属ボディの問題を解決します。特に来年5G携帯電話が販売され始めると、ガラス素材はボディ上のアンテナの出現を減らすことができます。」 Pixelの設計に参加した実業家。シリーズを経て現在はvivoで働いているとデザイナーはCuriosity Dailyに語った。
5G時代には、信号の安定性を確保するために、アンテナの形状が長いストリップから正方行列に変わりました。金属製の機体では、後部の数本の細い線に頼ったり、狭い機体フレームをアンテナとして使用したりすることはできません。マトリックス アンテナを配置するのに十分な幅がありません。
金属製の iPhone 6/6 Plus の背面にある白いアンテナが目立ちます。
MediaTek 5G プロトタイプのアンテナ スタイル、アンテナは背面に穴がある場合のみ設置可能
さらに、ガラスは信号をより容易に透過させ、ワイヤレス充電を妨げません。北京郵電大学と工業情報化部電気通信研究所の論文では、ガラス材料を透過する電波の損失について研究されています。透明強化ガラスの透過損失は約10db未満ですが、金属を透過した電波損失は25dbに達し、ガラスの2倍以上になります。
5Gはまだ利用が始まっていないが、携帯電話メーカーや通信事業者が4Gから5Gへの大きな変化に適応するには1～2年かかるだろう。通信事業者は、ますます高速化するモバイル ネットワークに対応するために基地局をアップグレードする必要がありますが、携帯電話メーカーは、発売前に 5G 信号を繰り返しテストできるように、1 ～ 2 年前にハードウェアをレイアウトする必要があります。
プラスチックから金属、ガラスの携帯電話素材まで
今日のほとんどすべての家庭用電化製品の出発点と同様に、携帯電話に使用される材料もプラスチックから始まりました。
プラスチックが携帯電話の最初の主流素材になったことを理解するのは難しくありません。携帯電話がまだ大きかった初期の頃、プラスチックが選ばれる理由は、軽量であること、携帯電話の電波を妨げないこと、技術が成熟していること、安価であることなどでした。
一方、プラスチックは成形しやすいという特徴を備えています。初期の携帯電話の主な機能は、通話とテキスト メッセージの送信でした。毎年、携帯電話ブランドは、フリップ カバー、サイド スライド カバー、キャンディ バーなど、さまざまなデザインの携帯電話モデルを多数発売していました。 、販売を促進するために、モデルの反復が迅速でした。
プラスチックの独占を打破したのは初代iPhoneだが、その理由は当時としては斬新なアルミニウム合金の外殻を持っていたからではない。
iPhone が登場する前、電話ケースには金属が使用されていました。 Motorola のクラシックな Blade フォン V8 は、ステンレス鋼のフレームとアルミニウム合金のヒンジを使用しています。見た目もとても高級感があります。
第一世代 iPhone が携帯電話に与えた最も重要な影響は、キーボードやフリップ カバーがなく、本体全体を占める大画面という新しいスマートフォンの形状を定義したことです。携帯電話の主な機能は、通話やテキストメッセージの送信から、可能な限り大きな画面でアプリケーションを表示することに変わりました。この究極の形が現れたとき、すべての携帯電話はこの方向に設計され始めました。
iPhone が携帯電話の究極の形を決定した後、外観の斬新な変化は徐々に減少していきました。残りの変更できるのは主に画面サイズ、電話ケースの素材、本体の色です。
この過程で、携帯電話の素材が大きく変わり始めました。
2010年のiPhone 4も大きな変化で、この携帯電話はミドルフレームの素材としてステンレス鋼を使用し、アンテナがミドルフレームに統合されました。フルプラスチック素材だった前世代のiPhone 3GSとは大きく異なり、機体の前後が2枚のカットガラスで覆われた二重ガラスデザインを採用しています。
しかし、このガラス素材は流行にならずに長く続きました。 Appleは2012年のiPhone 5でユニボディアルミニウム合金ボディに切り替えました。それも画面のせいです。
「当時、Apple は常に薄さと一体性のコンセプトを強調しており、MacBook ノートブックのデザインも同じスタイルでした。ボディの強度と薄さを確保するには、アルミニウム合金金属がより良い選択でした。」と前述の工業デザイナーは述べています。 Apple が金属に切り替える理由があるため、ガラスをより薄く、より軽くすることはできないと考えています。
Apple の iPhone 6/6 Plus シリーズの並外れた成功により、業界全体が方向転換しました。これら 2 つの携帯電話は、2 年間の製品サイクル全体で合計 2 億 2,000 万台が販売され、依然として Apple のすべての携帯電話製品の中で最も売れている世代です。 iPhone 6 シリーズの一体型ボディは電話機の隙間を大幅に減らし、視覚的により一体化しています。何度も調整されたアルミニウム合金素材により、厚みを増すことなく大画面携帯電話の構造強度を確保できます。
4.7インチ画面から5.5インチ画面に増えたiPhone 6 Plusの厚さは0.2mmしか増えていない。 5.5インチのiPhone 6 Plusは、3.5インチのiPhone 4よりさらに2g軽く、2mm薄くなり、21.5%の削減となった。
2016年までに、出荷台数トップ5の携帯電話ブランドのうち、Apple iPhone 7、Huawei Mate 9、OPPO R9、Vivo X9を含むほぼすべての主要モデルがアルミニウム合金ボディを使用しています。 2016年12月時点で、中国市場で最も売れた携帯電話上位20社のうち17社が一体型金属ボディを採用しており、85％を占めた。
ガラスへの回帰はほぼ 2016 年に始まりました。もう一つの携帯電話のベンチマーク企業であるサムスンは、当時、常にプラスチックを使用していたアップルに従うことを選択せず、2016年2月に発売されたS6ではガラスのバックシェルを採用した。その後、サムスンはガラスを使用して、ハイエンドモデルに金属のような視覚効果を生み出しました。
「サムスンは実際に研削フレークを使用しています。ガラスに金属的な質感を与えるために金属色の反射研削フレークを使用しています。」Vivo の工業デザイナーはこのプロセスの原理を説明しました。
これも携帯電話に戻ってきたガラスの特徴です。 iPhone 4に使用されているガラスと比較して、iPhone 8とGalaxy 8のガラスのエッジは3Dプロセスを使用して研磨されており、エッジが薄くなり、ガラスの一部ではなく、体の一部のように見えます。 iPhone 4時代の四角いガラス全体がまとまっている感じ。
その後、次世代iPhone 6では使用されていたアルミニウム合金の強度不足により曲がってしまいましたが、次世代iPhone 6sではアルミニウム合金の配合を変更することで強度の問題を解決しました。
数年のうちに、iPhone のアルミニウム合金は、Apple が競合他社を攻撃するために使用する差別化手法から、業界全体で使用できる新しいプロセスに変わりました。後発企業は Apple のように試行錯誤する必要がなく、こうした間違った素材に巨額の投資を費やす必要もありません。
携帯電話素材の試行錯誤のコストは高い
2012年、Appleはサファイア会社GT Advanced Technologiesに投資したが、携帯電話のパネルにサファイアガラスを使用することはできず、最終的にはiPhoneのレンズと、あまり販売されていないステンレススチール、ゴールド、その他のバージョンのApple Watchにのみ使用された。 GTATは2014年に破産を申請し、Appleは総額6億ドルを投資した。
アップルはまた、ガラスメーカーへの投資に資金を投じる必要がある。 2017年、Appleはゴリラガラスメーカーのコーニングに2億ドルを投資した。コーニング社の最先端のガラス加工プロセスの研究開発と装置の調達をサポートする。
同じことがiPhone 7の光沢のある黒バージョンでも起こり、Appleはステンレススチールを研磨してガラスのような感触と鏡効果を与えました。デザイン責任者のアイビー氏は、この光沢のある黒色が9パスの研磨プロセスを採用していることをビデオで紹介したことがある。
煩雑なプロセスにより生産能力が低下し、光沢のある黒色のiPhone 7は発売後、深刻な品薄状態となった。さらに大きな損失は、Appleが研究開発に多額の資金を投資した新しいプロセスをiPhone 7世代でのみ使用したことです。その後、この素材は少数の時計と高価なiPhone Xのフレームでのみ見られるようになりました。シリーズ。
中小企業の投資も巨額です。 2014年、第3世代までプラスチックを使い続けてきたXiaomiは、ステンレスフレームを採用したMi 4への切り替えを試みた。李万強氏の当時の発言によると、フォックスコンとHi-PはCNC工作機械設備への投資を合計19億元（フォックスコン12億元、Hi-P7億元）増額した。これらのコストは、最終的には Xiaomi 携帯電話製造のライフサイクルに割り当てられます。
2016 Xiaomi MIX は新しいセラミックシェルを使用しています。しかし、2年後、Xiaomiだけが主流になっていないセラミックに投資しており、Xiaomi 8でも販売が少ないMIXシリーズでのみそのような材料を使用でき、下位シリーズもアルミニウム合金です。
ガラス以外の新しいデザインも登場しているが、携帯電話市場の衰退を逆転させるには至らなかった。
究極のデザインでは不十分な場合は、新しいデザインが始まります。
iPhone Xは、iPhoneの発売以来、Appleにとって初めての実質的な変更となる。 Face ID を使用すると、Apple はホームボタンを削除して画面全体を覆うことができますが、顔認識に必要なカメラとセンサー用に 34 x 5 mm のスペースを残す必要もあります。
このようにフルスクリーンでは完璧ではないデザインのため、他のメーカーも新たなデザインの試みを始めています。念のため言っておきますが、ほとんどのメーカーは過去1年間にiPhone Xの上部エリアのデザインに似た製品を発売してきました。しかし、さまざまなメーカーもフルスクリーンで独自の選択肢を持ち始めています。
サムスンは、上部の特定の領域をカメラとスピーカー用に確保することにしました。新しいイメージを作成するために、OPPO と vivo はそれぞれ自動スライド カバーとリフティング カメラを使用して、フロント スクリーンの完全性を確保します。
同様に、Xiaomi と Huawei はそれぞれ、新しい携帯電話で手動のスライド カバー デザインを採用しています。設計ソリューションが異なれば、妥協点も異なります。たとえば、自動スライド カバーを備えた OPPO Find X は iPhone X よりも 2mm 厚くなっています。
そして、新しいテクノロジーも実験されています。 1 週間前、Samsung SDC2018 開発者カンファレンスがサンフランシスコで開催されました。サムスンは、InfinityFlex Displayと呼ばれる折りたたみ可能なディスプレイパネルをデビューさせました。この製品は非常に未熟ですが、携帯電話とタブレットの境界は壊れています。
iPhone の誕生から 11 年が経過し、スマートフォンのすべての新しいテクノロジーは、画面上のアプリケーションを中心としたものになりました。つまり、より薄い物体を保持し、より大きなモバイル アプリケーション インターフェイスを表示し、より高速に実行できるようにする方法です。
シェルやフレームの存在感を最小限に抑え、存在感を最小限に抑えています。 Appleのチーフデザイナーであるアイブ氏はiPhoneのレビューで次のように述べています。
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