藍寶石屏幕不合適手機?
蘋果要將藍寶石用于iPhone屏幕的消息,讓藍寶石成為手機廠商眼中的“西施”,他們認為自己的產品要想高大上,也得上藍寶石才行。但是下面的內容可能要讓您猶豫了,這是來自知乎上一位學習材料科學的網友的在回答“對比康寧的 Gorilla 玻璃,藍寶石是手機屏幕保護的更好選擇嗎?”這一問題時的答案:
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/233940.htm首先,藍寶石(sapphire)硬度高于任何一種玻璃,這點毫無疑問,肯定是藍寶石硬度高。
其次,康寧的內部測試說明在模擬使用條件下大猩猩玻璃(Gorilla Glass)比藍寶石更不易碎裂。
最后,藍寶石(強調!絕對沒有玻璃兩個字)據(jù)我所知是不確保韌性的。
關于這個問題我要先提一個經常有人會說的點:
屏幕劃傷更多來自于沙塵,砂子顆粒硬度大于玻璃小于藍寶石,所以玻璃屏幕肯定不如藍寶石屏幕耐劃傷。
這個觀點沒有錯,莫氏硬度藍寶石為9,砂子(石英)為7,大猩猩玻璃為6~6.5,這個數(shù)據(jù)也基本正確,康寧官方資料中沒有給出大猩猩3代的莫氏硬度,不過肯定不到9,有7就挺不錯了,畢竟大猩猩玻璃的主要組成就是石英(SiO2),因為玻璃中還含有其他助融和調整結構的組分,在結構上相對于石英晶體來講是更疏松的并且呈無序狀態(tài),其硬度理論上肯定小于石英晶體。
對于劃傷這件事來說,莫氏硬度是個最合適不過的參考指標,其定義就是比較一種礦物是否會對另一種礦物造成刻劃的痕跡(就是劃傷),由此跟參考礦物比對得到硬度分級。具體內容請參閱:摩氏硬度。那么莫氏硬度比屏幕材料的硬度高的東西就會造成屏幕劃傷。一般室內的灰塵多是衣服等織物的纖維碎屑完全不能劃傷屏幕,而室外的沙塵,多含有石英等礦物,難免會有一些硬度比較高的顆粒粘在屏幕上,再碰上摩擦就會劃傷屏幕。說到這里,可以看出藍寶石的優(yōu)勢,比它硬的礦物很少,所以被劃傷的可能性就變得很小。而對于玻璃來說,就比較容易受到劃傷。
對于碎裂這件事來說,事關材料抵抗某種作用的強度,可以是沖擊力(比如說砸,敲),靜力(壓,彎)之類的。直觀的方法就是做個測試,題主給出的康寧測試視頻就是一個環(huán)狀的靜壓測試。再此借用@子暮童鞋的圖片:
這個測試說明了一個問題,大猩猩玻璃可以承受更大的靜壓力而不碎裂。簡單的說它很抗壓。另外一個視頻中做了落球實驗,說明的是大猩猩玻璃抗沖擊力的能力。兩個結果都是說明大猩猩碎裂的可能性小小于藍寶石。
回到題主的問題,藍寶石和大猩猩那個更適合手機屏幕。我的答案是大猩猩。對于每一種材料都各有優(yōu)勢各有缺點,沒有完美的材料,沒有能滿足所有需要的材料,材料的使用永遠遵循:只選最合適的不選最好的。
我列舉一下理由:
1、碎裂可能性小,大猩猩的機械性能非常好。相比之下藍寶石是相當脆的,平常使用撞裂的可能性比玻璃大。
2、大猩猩不是沒有劃痕,而是劃痕非常小。大猩猩的產品介紹里有下面一張圖。圖上是不同玻璃在一定載荷下劃傷的痕跡。可見大猩猩的劃痕沒有小的碎裂擴展,非常細小。這種特性使得即使你的屏幕有劃傷,但是能讓這種損傷影響最小。
3、
玻璃的透光效果比藍寶石好。我不知道題主所說的vertu的藍寶石屏幕供應商,我只查到了某一家藍寶石sheet的資料,對比大猩猩的數(shù)據(jù),見下圖。圖中是兩種材料的透過光譜,我們只看可見光波段(400nm~700nm,即0.4μm~0.7μm)的數(shù)據(jù),大猩猩透過率都在92%以上并且透過率曲線十分平整,藍寶石的透過率均不超過90%且曲線有一定彎曲。透過率低會讓手機亮度降低,透過率曲線不平就會影響屏幕的顏色(比如400nm附近透過率低,那么你看到的藍紫色光就會偏少,顏色就會偏紅),當然其實這種差別是很小的,影響并不大。另外,藍寶石是各向異性材料如果使用的是a面的平板,那么就會出現(xiàn)雙折射現(xiàn)象影響顯示效果,如果是c面的平板那么其成本就會更高,而且可能更容易碎裂。
4、
很重要的成本和產能問題,大猩猩玻璃的連續(xù)生產線很成熟,但依然供不應求。相比之下藍寶石生產更加困難和更高成本,生產速度慢了不知多少倍(我沒有工廠的數(shù)據(jù),但是對于實驗室來說,制備一塊玻璃可能只需要幾個小時,但是一塊晶體起碼需要半個月)。藍寶石顯然不夠供應這么大的手機市場。
綜上所述,我認為手機屏幕材料現(xiàn)階段最合適的還是各種玻璃,藍寶石不太可能普遍使用,但是也有著其獨特的優(yōu)勢。
PS. 無論用什么做屏幕面板其實都無所謂,不管研發(fā)出多么好的材料,總是會隱藏在各種各樣的膜下面,他們能見天日的機會大概只有剛出生和死去兩次而已,無論他們有沒有堅強的外表都可以完美無瑕的度過一生,不增不減,不破不花。
評論