藍(lán)寶石屏幕不合適手機(jī)？

       蘋(píng)果要將藍(lán)寶石用于iPhone屏幕的消息，讓藍(lán)寶石成為手機(jī)廠(chǎng)商眼中的“西施”，他們認(rèn)為自己的產(chǎn)品要想高大上，也得上藍(lán)寶石才行。但是下面的內(nèi)容可能要讓您猶豫了，這是來(lái)自知乎上一位學(xué)習(xí)材料科學(xué)的網(wǎng)友的在回答“對(duì)比康寧的 Gorilla 玻璃，藍(lán)寶石是手機(jī)屏幕保護(hù)的更好選擇嗎?”這一問(wèn)題時(shí)的答案：

　　首先，藍(lán)寶石(sapphire)硬度高于任何一種玻璃，這點(diǎn)毫無(wú)疑問(wèn)，肯定是藍(lán)寶石硬度高。

　　其次，康寧的內(nèi)部測(cè)試說(shuō)明在模擬使用條件下大猩猩玻璃(Gorilla Glass)比藍(lán)寶石更不易碎裂。

　　最后，藍(lán)寶石(強(qiáng)調(diào)!絕對(duì)沒(méi)有玻璃兩個(gè)字)據(jù)我所知是不確保韌性的。

　　關(guān)于這個(gè)問(wèn)題我要先提一個(gè)經(jīng)常有人會(huì)說(shuō)的點(diǎn)：

　　屏幕劃傷更多來(lái)自于沙塵，砂子顆粒硬度大于玻璃小于藍(lán)寶石，所以玻璃屏幕肯定不如藍(lán)寶石屏幕耐劃傷。

　　這個(gè)觀(guān)點(diǎn)沒(méi)有錯(cuò)，莫氏硬度藍(lán)寶石為9，砂子(石英)為7，大猩猩玻璃為6~6.5，這個(gè)數(shù)據(jù)也基本正確，康寧官方資料中沒(méi)有給出大猩猩3代的莫氏硬度，不過(guò)肯定不到9，有7就挺不錯(cuò)了，畢竟大猩猩玻璃的主要組成就是石英(SiO2)，因?yàn)椴Ａе羞€含有其他助融和調(diào)整結(jié)構(gòu)的組分，在結(jié)構(gòu)上相對(duì)于石英晶體來(lái)講是更疏松的并且呈無(wú)序狀態(tài)，其硬度理論上肯定小于石英晶體。

　　對(duì)于劃傷這件事來(lái)說(shuō)，莫氏硬度是個(gè)最合適不過(guò)的參考指標(biāo)，其定義就是比較一種礦物是否會(huì)對(duì)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(duì)得到硬度分級(jí)。具體內(nèi)容請(qǐng)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(huì)造成屏幕劃傷。一般室內(nèi)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(huì)有一些硬度比較高的顆粒粘在屏幕上，再碰上摩擦就會(huì)劃傷屏幕。說(shuō)到這里，可以看出藍(lán)寶石的優(yōu)勢(shì)，比它硬的礦物很少，所以被劃傷的可能性就變得很小。而對(duì)于玻璃來(lái)說(shuō)，就比較容易受到劃傷。

　　對(duì)于碎裂這件事來(lái)說(shuō)，事關(guān)材料抵抗某種作用的強(qiáng)度，可以是沖擊力(比如說(shuō)砸，敲)，靜力(壓，彎)之類(lèi)的。直觀(guān)的方法就是做個(gè)測(cè)試，題主給出的康寧測(cè)試視頻就是一個(gè)環(huán)狀的靜壓測(cè)試。再此借用@子暮童鞋的圖片：

　　這個(gè)測(cè)試說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，大猩猩玻璃可以承受更大的靜壓力而不碎裂。簡(jiǎn)單的說(shuō)它很抗壓。另外一個(gè)視頻中做了落球?qū)嶒?yàn)，說(shuō)明的是大猩猩玻璃抗沖擊力的能力。兩個(gè)結(jié)果都是說(shuō)明大猩猩碎裂的可能性小小于藍(lán)寶石。

　　回到題主的問(wèn)題，藍(lán)寶石和大猩猩那個(gè)更適合手機(jī)屏幕。我的答案是大猩猩。對(duì)于每一種材料都各有優(yōu)勢(shì)各有缺點(diǎn)，沒(méi)有完美的材料，沒(méi)有能滿(mǎn)足所有需要的材料，材料的使用永遠(yuǎn)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(jī)械性能非常好。相比之下藍(lán)寶石是相當(dāng)脆的，平常使用撞裂的可能性比玻璃大。

　　2、大猩猩不是沒(méi)有劃痕，而是劃痕非常小。大猩猩的產(chǎn)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?？梢?jiàn)大猩猩的劃痕沒(méi)有小的碎裂擴(kuò)展，非常細(xì)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(lán)寶石好。我不知道題主所說(shuō)的vertu的藍(lán)寶石屏幕供應(yīng)商，我只查到了某一家藍(lán)寶石sheet的資料，對(duì)比大猩猩的數(shù)據(jù)，見(jiàn)下圖。圖中是兩種材料的透過(guò)光譜，我們只看可見(jiàn)光波段(400nm~700nm，即0.4μm~0.7μm)的數(shù)據(jù)，大猩猩透過(guò)率都在92%以上并且透過(guò)率曲線(xiàn)十分平整，藍(lán)寶石的透過(guò)率均不超過(guò)90%且曲線(xiàn)有一定彎曲。透過(guò)率低會(huì)讓手機(jī)亮度降低，透過(guò)率曲線(xiàn)不平就會(huì)影響屏幕的顏色(比如400nm附近透過(guò)率低，那么你看到的藍(lán)紫色光就會(huì)偏少，顏色就會(huì)偏紅)，當(dāng)然其實(shí)這種差別是很小的，影響并不大。另外，藍(lán)寶石是各向異性材料如果使用的是a面的平板，那么就會(huì)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(huì)更高，而且可能更容易碎裂。

　　4、


        很重要的成本和產(chǎn)能問(wèn)題，大猩猩玻璃的連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)很成熟，但依然供不應(yīng)求。相比之下藍(lán)寶石生產(chǎn)更加困難和更高成本，生產(chǎn)速度慢了不知多少倍(我沒(méi)有工廠(chǎng)的數(shù)據(jù)，但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，制備一塊玻璃可能只需要幾個(gè)小時(shí)，但是一塊晶體起碼需要半個(gè)月)。藍(lán)寶石顯然不夠供應(yīng)這么大的手機(jī)市場(chǎng)。

　　綜上所述，我認(rèn)為手機(jī)屏幕材料現(xiàn)階段最合適的還是各種玻璃，藍(lán)寶石不太可能普遍使用，但是也有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

　　PS. 無(wú)論用什么做屏幕面板其實(shí)都無(wú)所謂，不管研發(fā)出多么好的材料，總是會(huì)隱藏在各種各樣的膜下面，他們能見(jiàn)天日的機(jī)會(huì)大概只有剛出生和死去兩次而已，無(wú)論他們有沒(méi)有堅(jiān)強(qiáng)的外表都可以完美無(wú)瑕的度過(guò)一生，不增不減，不破不花。