目前被手機廠商廣泛認可并使用的康寧大猩猩三代玻璃,其主要成分是二氧化硅(SiO2),莫氏硬度表中玻璃的硬度為6.5,即便康寧一再強調(diào)他們的第三代大猩猩玻璃的硬度比一般的鈣鈉玻璃要好的多,但指望它超過7是不太現(xiàn)實的事情。
因此藍寶石相比玻璃硬度高是順理成章的事,當(dāng)大猩猩玻璃遇到莫氏硬度高于7的物質(zhì)(比如莫氏硬度硬度為7的二氧化硅,也就是我們平時說的沙子)摩擦屏幕的時候,時間長了勢必會留下痕跡。這也解釋了為什么很多人的手機屏幕在長時間使用過后,會留下細微的劃痕的原因。
目前,第三代康寧大猩猩玻璃在智能手機、手提電腦、平板電腦和其他移動設(shè)備上被廣泛使用,機型包括魅族MX3、HTC One M8、三星GALAXY Gear 2、聯(lián)想ThinkPad X230 Tablet等。
蘋果將在其下一代iPhone手機中采用藍寶石屏,并計劃生產(chǎn)2億多塊藍寶石面板來為即將到來的iPhone6做準備。
此外,媒體也紛紛放出演示視頻,來展示藍寶石屏的“堅不可摧”:切、折、摔后,藍寶石屏仍然是“毫發(fā)未損”。但我們所看到的都是表象,我們很少有人對這種物質(zhì)有全面、準確的認識,同時我們也很少知道它跟大猩猩玻璃之前的差異。
1)藍寶石為何物?它是如何被制造出來的?
首先,藍寶石是一種寶石,它以不同的形式和顏色存在于大自然中。紅色的藍寶石通常被稱作為“紅寶石”,藍色的藍寶石通常被加工成為珠寶首飾。但是,也有一些藍寶石是透明的,因此這類藍寶石就可以被應(yīng)用在智能手機顯示屏上。
藍寶石有何特別之處呢?藍寶石是目前地球上最為堅硬的物質(zhì)之一,它的摩爾硬度值為9(摩爾硬度值最高為10),僅次于鉆石硬度(10),這也就意味著,也只有跟鉆石相同硬度的物質(zhì)才能“傷”及到藍寶石。因此,除非你口袋中裝有一塊鉆石,否則裝在口袋中的藍寶石顯示屏手機用數(shù)月后,屏幕也不會受到任何劃傷。
如果蘋果一個季度能賣出去超過3000萬部iPhone手機,這也就意味著,蘋果就需要大量的藍寶石訂單。蘋果肯定不會選擇自己去挖藍寶石,可行的辦法就是制造人造藍寶石。藍寶石的生產(chǎn)過程非常有趣,它需要將火爐中溫度燒到1815攝氏度,讓棒球大小的寶石與氧化鋁粉混合。
作為比較,康寧大猩猩玻璃就屬于一類鋼化玻璃,不過康寧公司是如何來提升這種玻璃的硬度,目前還是一個謎。據(jù)我們所了解,將一片玻璃浸入一盆鹽水中,后者能夠使玻璃的結(jié)構(gòu)整體收縮,這樣就產(chǎn)生了硬度更強的大猩猩玻璃。這樣問題也就出來了:當(dāng)我們不小心用其他堅硬物體劃傷手機屏幕后,手機要是不小心掉在地上,可能就會從劃痕處裂開。
2)藍寶石特性
盡管藍寶石堅不可摧,但是它從本質(zhì)上講還屬于一種脆性物質(zhì)。這也就意味著,未來配置藍寶石玻璃顯示屏手機掉在地板上時,屏幕還是有可能被摔壞的。
再以數(shù)據(jù)來說明問題:我們都知道,藍寶石的摩爾硬度值為9,而玻璃的摩爾硬度值為5,并且,前者的斷裂韌性值為2.3MPa√m,幾乎是康寧大猩猩玻璃的3倍。此外,如果以彈性和硬度指標(biāo)來看,藍寶石玻璃都是更勝一籌。
有趣的是,藍玻璃密度要比玻璃大,前者為3.98g /cm3,后者為2.54 g/cm3, 這就意味著,在相同質(zhì)量下,藍寶石要比玻璃的體積小,厚度也因此會變小。
12下一頁>>3)成本以及潛在用途
蘋果等公司在應(yīng)用藍寶石顯示屏?xí)r必須克服的一大障礙就是“成本”,要知道藍寶石的造價成本是玻璃的好幾倍。是的,跟藍寶石相比,大猩猩玻璃的諸多弱點就會暴露出來,但是后者卻擁有著成本優(yōu)勢,一塊康寧大猩猩玻璃的造價成本大約在3美元(約合人民幣18元)左右,而一款藍寶石屏的造價成本在25美元(約合人民幣154元)左右。不過,根據(jù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部消息稱,目前藍寶石屏的成本已經(jīng)被控制在10美元(約合人民幣61元)以下。
蘋果已斥資7億美元(約合人民幣43億元)在美國亞利桑那州Mesa市建設(shè)新的工廠,作為未來的藍寶石材料的加工廠。該廠有望將目前全球人造藍寶石產(chǎn)量翻倍,屆時藍寶石觸摸屏價格也將進一步被壓低,并最終能夠應(yīng)用到我們?nèi)粘K褂玫闹悄苁謾C中。
據(jù)康寧大猩猩玻璃全球業(yè)務(wù)暨技術(shù)總監(jiān)李睿碩介紹,目前已有超過2450種產(chǎn)品在設(shè)計中使用了大猩猩玻璃。與此同時,目前大猩猩玻璃已經(jīng)應(yīng)用于全球市場超過27億個設(shè)備。李睿碩表示,隨著發(fā)達市場的飽和,康寧大猩猩玻璃的市場增長將來自發(fā)展中地區(qū),70%人口是智能設(shè)備的潛在購買者。在這其中,中國智能手機和平板電腦市場在過去幾年中迅速發(fā)展,因此,中國是康寧非常重要的市場。
單就目前而言,藍寶石還不是玻璃完美的替代品。但是在近兩三年的時間里,藍寶石的成本已經(jīng)出現(xiàn)了一個相當(dāng)大幅度的下滑。同時制作工藝的更加成熟,也讓藍寶石屏幕目前在量產(chǎn)上達到了一定的要求,并非像傳言中的“良品率極低,很難量產(chǎn)”。
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