“奇跡玻璃”?愛折騰的手機(jī)廠商們,這些年來究竟對玻璃做了什么?
我發(fā)現(xiàn),手機(jī)廠商們其實挺喜歡拿玻璃來「做文章」,前有耐造耐刮的強(qiáng)化玻璃(如大猩猩玻璃、納米微晶玻璃等),再有觸感、觀感豐富的 AG 玻璃,最近還有即將發(fā)布的真我 GT5,realme 和比亞迪聯(lián)合研發(fā)的「奇跡玻璃」,號稱首創(chuàng)了行業(yè) 4 大復(fù)雜工藝。
于是好奇,玻璃作為如今手機(jī)最常見的保護(hù)蓋板,我想看看這么多年來,這些愛折騰的手機(jī)廠商們都對玻璃做了什么?在玻璃材質(zhì)上玩出了什么花來。
首先何謂玻璃呢?
(相關(guān)資料圖)
玻璃的主要成分是二氧化硅,一種非晶體的無機(jī)材料 —— 「非晶體」說明它內(nèi)部的粒子的排列是雜亂無章的,一般沒有固定的熔點;而無機(jī)非金屬材料一般比較脆,就像玻璃比較容易碎。
而用在手機(jī)等電子產(chǎn)品上的玻璃主要有兩類,一種是「鈉鈣玻璃」,物理性能較差,一般在低端產(chǎn)品才會用,另一種是物理性能更好的「硅酸鹽玻璃」。
屏 幕 面 板
今天滿大街雙面玻璃智能手機(jī),我們也早已習(xí)慣了玻璃作為屏幕的保護(hù)面板了,其實回看歷史,最早期的手機(jī)屏幕蓋板并不是玻璃。
鍵盤功能機(jī),甚至是大哥大時期,屏幕的保護(hù)面板以 PC 材質(zhì)為主,也就是我們所說的聚碳酸酯(塑料),還有部分機(jī)型用的是 PMMA 材質(zhì),也就是我們現(xiàn)在常說的亞力克或者是有機(jī)玻璃,不過這兩類材質(zhì)都不太耐磨,即使不是觸控屏手機(jī),揣兜里跟硬幣、鑰匙之類的摩擦,難免會留痕,影響觀感 —— 那時其實就已經(jīng)有手機(jī)屏幕貼膜的產(chǎn)業(yè)了,只是需求還遠(yuǎn)沒有今天觸屏手機(jī)那么大。
玻璃材質(zhì)在當(dāng)時只是零星的高端機(jī)型在使用,還遠(yuǎn)擠不上主流行列;直到 2007 年,蘋果的初代 iPhone 的亮相,帶來了玻璃面板 + 電容式全觸屏的交互,才算是開啟玻璃屏幕面板的主流之路。
比起聚碳酸酯和亞克力,玻璃明顯更通透,質(zhì)感更細(xì)膩,也更加耐刮,不過它質(zhì)地脆,不抗摔。
就在 2010 年,蘋果的第一代 Retina 視網(wǎng)膜屏手機(jī),iPhone 4 正式發(fā)布,前后雙玻璃的設(shè)計,號稱用了當(dāng)時業(yè)界最堅固耐磨的玻璃面板,而且這塊玻璃還有一個很響亮的名字 —— 大猩猩玻璃(Gorilla Glass)。
大猩猩玻璃這個名字我們很熟悉了,它是康寧公司的一個硅酸鹽鋼化玻璃品牌,康寧一直是蘋果玻璃面板的原料供應(yīng)商,第一代大猩猩玻璃就是為 iPhone 4 研發(fā)的,后來經(jīng)過不斷地迭代更新,玻璃抗磨抗摔性能優(yōu)異,用他們家玻璃的手機(jī)品牌也越來越多。
跟其它普通的鋁硅鋼化玻璃不同,簡單且通俗地來說,大猩猩玻璃在生產(chǎn)的過程中利用他們的熔融下拉工藝和離子交換技術(shù),用一些結(jié)構(gòu)更大、擁有更大鍵能化學(xué)鍵的離子,將原本結(jié)構(gòu)小、鍵能小的離子置換出來,來提升玻璃的韌性,以獲得強(qiáng)度更高、更耐摔、更適用于電子產(chǎn)品上的鋼化玻璃。
近幾代 iPhone 雖然沒用大猩猩玻璃,改用的超瓷晶玻璃,其實也是蘋果和康寧共同研發(fā)的。
所謂的超瓷晶玻璃,簡單來說,就是利用晶體超高溫結(jié)晶生長的工藝原理,把陶瓷納米晶體嵌入到玻璃基體內(nèi),可以理解為在玻璃基體內(nèi)長出更穩(wěn)定的納米晶體,再用離子交換技術(shù)來進(jìn)一步強(qiáng)化玻璃,來同時提升玻璃的強(qiáng)度(不易碎)和硬度(耐刮)。
華為的「昆侖玻璃」,和榮耀的「納米微晶玻璃」其實也是類似的「納米晶體玻璃」,只不過配方,和部分工藝的不同,最終的性能可能也有所不同。
機(jī) 身 背 蓋
玻璃成為手機(jī)背蓋的主流材質(zhì)路線其實要比屏幕面板復(fù)雜坎坷一丟丟,從當(dāng)初塑料,到玻璃,再到金屬,又因為越來越豐富的網(wǎng)絡(luò)需求,需要放下更多天線的原因,又回歸到今天主流的玻璃材質(zhì)了 —— 不過玻璃背蓋,手機(jī)廠商們還能怎么玩?
正面板用到的強(qiáng)化、鋼化、納米微晶化的玻璃,當(dāng)然也會被用在玻璃背蓋上,但是因為背蓋玻璃不需要透光,設(shè)計上,它其實可以有更多的可能性 —— 主要有兩條路線,一條是玩玻璃的質(zhì)感,可以從觸感入手,可以從觀感入手,當(dāng)然,也可以觸感、觀感一起入手;另一條,其實就是在玻璃形態(tài)上做文章了。
第一條路線,就不得不提到 AG 工藝了 —— 首先 AG 是「Anti-Glare / 防眩光」的簡稱,簡單來說就是在玻璃表面做了特殊的「霧面」處理,來分散外部光線在玻璃面上的集中反射,以防止炫光效果 —— 實現(xiàn)的方法有三種:噴涂、鍍膜和化學(xué)蝕刻。
其中「噴涂」的成本最低,效率最高,直接在玻璃表面噴上一層涂層形成凹凸的表面,但抗摩擦性很差?!稿兡ぁ?,是先在偏光片的表面進(jìn)行加工處理,再將處理過的鍍膜覆蓋到普通玻璃表面,光透率高,但硬度低、觸感一般。
「化學(xué)蝕刻」是成本最高的,但也是最容易出效果的,利用強(qiáng)酸化學(xué)蝕刻的方式直接對玻璃表面進(jìn)行凹凸加工處理,這樣處理一體性更強(qiáng),且硬度、壽命和耐刮程度也最高,從 iPhone 12 系列開始,現(xiàn)在的 iPhone 背蓋用的就是這種工藝。
不過 iPhone 并不是最早采用 AG 玻璃的廠商,最早把 AG 玻璃概念帶起來的,其實是一加,時至今日所有主流手機(jī)平臺都推出過 AG 玻璃后蓋的手機(jī),這類玻璃表面是附著許多細(xì)小密麻、且不平整的顆粒,調(diào)節(jié)顆粒的大小還可以獲得不同的質(zhì)感和觀感 —— 這方面展開還能再聊上一期。
除了 AG 玻璃,普通的亮面玻璃配合不同的光學(xué)膜,也能營造非常豐富的視覺質(zhì)感,榮耀的數(shù)字系列可以說是近年這方面的代表,還有一種像 vivo 這兩代的 S 系列、OPPO 往代的 Reno 系列、華為的 P60 Art,在玻璃下覆蓋了比較特別的紋理,甚至是粒子,營造出特別的視覺質(zhì)感。更有甚者把一些發(fā)光和變色的技術(shù),像夜光、光致變色,甚至是電致變色搬到了玻璃背蓋上。
就算是 AG 玻璃,細(xì)節(jié)不同的蝕刻工藝 + 各種不同的光學(xué)膜打底,也能組合出豐富的背蓋樣式,像 OPPO Reno10 Pro 系列的部分配色,是一種視覺上略帶迷幻的 AG 質(zhì)感。
所以不同的光學(xué)處理 + 玻璃表面材質(zhì)的處理拼配,已經(jīng)成為今天各家手機(jī)廠商玻璃背蓋設(shè)計的突破口了,考驗設(shè)計師天馬行空的想象力、工程師的研發(fā)力,和供應(yīng)鏈、生產(chǎn)方的技術(shù)能力。
第二條路線,其實就是我們今天已經(jīng)很熟悉的 2.5D、3D、雙曲面、四曲面玻璃,甚至可以做成正、背面玻璃都做成四曲面的,「八邊玲瓏」的手機(jī)。
不過這條線路無論終點在哪,都有一套相同的工藝 —— CNC 切割 + 熱彎成型。
CNC 切割主要目的是預(yù)先處理好孔位和玻璃尺寸,接著經(jīng)過一系列的清洗、拋光處理,再進(jìn)入重要的熱彎成型階段。因為玻璃在高溫狀態(tài)下,會變成微熱糖果類似的半固半液軟化狀態(tài)(非晶體材料無固定熔點的特性),這時把它放在模具熱壓,冷卻后就能成為想要的形態(tài) —— 過程聽起來簡單,其實當(dāng)中的工藝和操作的精準(zhǔn)才是重點,像現(xiàn)在的 2.5D、3D 曲面玻璃的工藝已經(jīng)很成熟了,但形態(tài)要求越高,彎曲度越夸張,就越考驗熱彎成型的工藝了。
多年前三星的 Galaxy Round,和 LG 的 Flex 曲面手機(jī),正面板玻璃就用了熱彎成型的工藝。而 OPPO 之前 Find X3、Find X5 系列背蓋的「不可能曲面」,如果只有四邊曲面,工藝上是比較容易實現(xiàn)的,但 OPPO 要求這個「環(huán)形山」的攝像頭 Deco 玻璃是要跟背蓋一體,一塊完整的玻璃,需要熱彎出兩個平面,而且兩個平面有流暢弧度做過度銜接,就非常考驗工藝了。
這次真我 GT5,realme 和比亞迪合作的「奇跡玻璃」其實也是一個道理,從目前官方給出的渲染圖看,攝像頭 Deco 和機(jī)身玻璃背蓋也不在同一平面,難度雖然還是比較大的,但是 Deco 的平面更大了,加上工藝的進(jìn)步,個人推測今天單純的熱彎難度理論上會比 Find X3 的要小一點了,良品率和成本也會更可控 —— 不過新機(jī)工藝上更多的細(xì)節(jié),還得看他們下周的發(fā)布會公布。
最后,你覺得玻璃這種材質(zhì),未來還能在手機(jī)廠商們的手上玩出什么花樣來呢?
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