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比大猩猩玻璃还坚固 人造蓝宝石屏幕材质解析
  • 2013-5-24 17:21:49
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:薛昱
  • 作者:
【电脑报在线】自从iPhone推出之后,大量智能手机开始采用大猩猩玻璃,这让生产这种玻璃的康宁公司名声大噪。不过最近一种全新的蓝宝石材质屏幕的关注度猛增,让康宁也感受到了不小的压力,甚至发布声明称蓝宝石材质其实并不适合手机屏幕。

    自从iPhone推出之后,大量智能手机开始采用大猩猩玻璃,这让生产这种玻璃的康宁公司名声大噪。不过最近一种全新的蓝宝石材质屏幕的关注度猛增,让康宁也感受到了不小的压力,甚至发布声明称蓝宝石材质其实并不适合手机屏幕。那么这种蓝宝石为什么让康宁公司如临大敌呢?我们就对这种新的屏幕材质进行介绍,让大家了解这种新材质。


屏幕碎裂——大猩猩的伤心事

     以坚硬著称的大猩猩玻璃是目前应用最广的触摸屏玻璃之一,但它真的足够坚硬耐划吗?至少在玻璃材质中,它已经做得很好了。不过,它同样也有让人的伤心的时候。据英国手机保险公司开展的一项调查显示,采用大猩猩玻璃的iPhone有23%发生了屏幕碎裂的现象。这个数字高得有些让人吃惊。康宁给出的说法是,如果屏幕受到足够威力的“摧残”,即便是大猩猩玻璃也无法保证其不出现碎裂,康宁的产品设计的理念仅仅是“更好地避免常见的玻璃刮损和碎裂现象”。当然,每当大猩猩玻璃更新换代,康宁都会告诉你新产品“牢不可破”。可是你一旦认真就输了——要是每一块大猩猩玻璃真的都牢不可破,那么iPhone上屡屡出现的碎屏悲剧又是怎么回事? 

    也正是对大猩猩持怀疑态度,不少朋友一直在为iPhone 寻找一个屏幕保护套或者贴膜,以减轻手机受到的冲击,从而避免屏幕破碎的情况发生。现在,蓝宝石屏的横空出世,让大猩猩玻璃所面临的这种尴尬碎屏情况有望得到解决。这种比普通玻璃硬10倍、比大猩猩玻璃硬3倍的产品目前已被应用于防弹玻璃、高档钟表等领域,因此蓝宝石充当手机的护屏使者简单是小菜一碟。在今年的MWC上,一家叫做GT Advanced Technologies的公司跳了出来,号称他们的产品在硬度、抗划伤性能上已经秒杀了大猩猩玻璃,他们的武器是蓝宝石屏幕。


制作难度并不高

    提起蓝宝石,大家肯定首先想到的是镶嵌在宝石上的那种亮晶晶的宝石,其实蓝宝石材质已经被广泛地应用于工业生产领域。蓝宝石的主要化学成分是三氧化二铝,三氧化二铝本来是无色透明的,但晶体中混入有氧化铁和氧化钛之后,就会呈现出蓝色。顺便提一句,如果混入的是氧化铬,那就会因为呈红色而被称为红宝石。

    人工合成蓝宝石其实并不是很困难,目前的方法一般是将大量的氧化铝在特殊熔炉中熔化,然后让其逐渐冷却即可制造出透明晶体状的人造蓝宝石。不过手机上面所安装的蓝宝石镜面屏,其实都是去除了氧化铁和氧化钛等杂质的纯净三氧化二铝,所以是无色透明的。当然无论是天然蓝宝石还是人工合成的蓝宝石,都是地球上最坚硬的物质之一,硬度可达莫氏9级——在自然界除了钻石,再也没有比它更硬的东西了。

人造蓝宝石晶体

 

降低成本是主要问题

    既然制造过程如此的简单,那么人造蓝宝石屏幕为什么迟迟没有大规模地使用呢?这其实还是钱的问题。要知道制造出一块4英寸的屏幕,大猩猩玻璃的成本可能仅仅3美元。但是如果改用人造蓝宝石材质制造,那么价格一度达到30美元,成本整整提高了10倍。相对于高档手机数百美元的售价而言,30美元的成本显然已经无法被厂商所接受了,因此这就是阻碍了人造蓝宝石玻璃大范围应用的主要原因。

    美国、俄罗斯以及韩国的公司都在致力于降低人造蓝宝石玻璃的成本,这些公司各自拥有自己的专利技术,但是要想做到成本具有相对可行性并不一件容易的事情。前面提到的GT Advanced Technologies公司采用的方案就是将人造蓝宝石玻璃做成薄薄的一层薄片,用来防滑防擦,然后叠压到更廉价的材料上,如传统玻璃。这家公司收购可将大块硅晶体切割成薄片用于制作太阳能电池的Twin Creeks GT公司的目的,就在于获得将人造蓝宝石切片厚度降低到小于头发丝厚度的技术。经过这些公司的努力,这种人造蓝宝石屏的价格已经开始下降,根据GT Advanced Technologies公司的估计,制造完成的蓝宝石智能手机屏幕的价格将会比OEM厂商现有屏幕解决方案的价格高出10-20美元,具体取决于OEM厂商或其制造合作伙伴的垂直整合的力度。这已经吸引到了一些手机设备制造厂商。目前已经有不少手机厂商已经开始在试水,2013年会有一些配备蓝宝石屏幕的高端手机出现在我们的视野中。

    现在已经出现的人造蓝宝石产品,都是定位高端,价格大多不菲。在今年的 MWC 2013 上,奢侈手机品牌 Vertu 发布了售价一万美元的 Vertu Ti 安卓智能手机用的就是人造蓝宝石屏幕,混凝土块遇见它也是以卵击石。同样也是在今年,国内厂商推出了采用人造蓝宝石材质的LAMMBOS蓝宝士手机保护膜,不仅让手机碎屏的风险大幅降低,而且蓝宝石材质良好的透光能力,也解决了普通膜会降低显示性能的遗憾。但是这款产品也就是“露了一个笑脸”,然后再也没有消息了。

人造蓝宝石屏幕样品


仍存争议的防护效果

    曾经有人做过这么一个测试,测试者用一块从路边停车场捡来的混凝土块在屏幕上猛烈划过,却没有留下任何痕迹,而一旁的第二代大猩猩玻璃却早已是滑痕累累。要知道一些人造的硅碳化合物硬度也可以达到9级,这就能划伤人造蓝宝石。很多建筑、装修材料也使用的是硅碳化合物,如人造石材等等,所以在这些地方如果发生摩擦是有可能在人造蓝宝石屏幕上留下划痕的。GT Advanced Technologies公司宣称蓝宝石屏幕不仅仿划,就算不慎落地也不易碎裂。从这些特性来看,人造蓝宝石应当是未来智能手机触摸屏的理想材料。

正在对人造蓝宝石屏幕进行暴力测试

    但是,康宁公司很快就跳出来进行了反驳,他们认为蓝宝石保护屏并没有“吹嘘”的那么强,大猩猩玻璃依然是手机屏幕的最佳选择。康宁表示,早在70年代开始他们的航空航天分部就开始在实验室研究蓝宝石,测试也表明它是保护玻璃的潜在替代方案之一。但蓝宝石也有弱点:作为世界上硬度仅次于钻石的材料,蓝宝石是手表、相机镜头的绝佳保护材料,但它无法承受大尺寸智能手机所需要的强度。 为了证明蓝宝石材料的不足,他们在相同的高强度测试条件下对蓝宝石样本和自家最新的第三代大猩猩玻璃进行了对比测试。康宁公司高级副总裁杰夫·埃弗森表示,蓝宝石在防刮测试中表现出了优势,但45分钟翻滚测试(行业中常见的测试,用于模拟手机在口袋、钱包中与其它物件碰撞的情景)中表现糟糕,用埃弗森的话说就是“易碎品”。 不过,康宁并未公布详细的测试细节,也没有与独立测试机构合作验证其测试结果。换句话说,这只是康宁的“一家之言”。


总结:期待用实际应用结束争论

    现在人造蓝宝石玻璃的价格已经开始下降,给了这种全新材料应用到智能手机上创造了条件。要知道iPhone5的后摄像头已经采用人造蓝宝石玻璃作为防护了,而且有消息称下一代iPhone5s的Home键也将采用人造蓝宝石材料。

    虽然蓝宝石屏幕的价格要高一些,但是换种思路,就像GT Advanced Technologies公司说的那样,人造蓝宝石比大猩猩玻璃贵的那点钱,其实比消费者替换破裂屏幕所支付的费用还要低一些。从这点来看,多花点钱买人造蓝宝石玻璃是值得的。至于蓝宝石与大猩猩谁更适合智能手机的争论最终结果如何,智能手机厂商如何选择,还是让我们拭目以待吧!对我们消费者来说,不管是谁,如果能早一点让碎屏和屏幕贴膜变成往事都是一件好事。

 
本文出自2013-05-27出版的《电脑报》2013年第20期 D.智能手机
(网站编辑:pcw2013)


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