玻璃or蓝宝石 谁将主导智能手机屏幕市场?
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自9月25日 iPhone 6s/6s Plus 正式上市后,如今看来这一系列最新的苹果智能手机销量依然火爆,首周销量更是创下了新的纪录——三天一共卖出了 1300 万部。虽然只是例行的产品升级,但iPhone 6S其实改进不小,包括采用了更强劲的A9处理器,支持3D Touch,使用了更坚固的7000系列铝合金材料,主摄像头升级到了1200万像素等等。当然,这些性能参数的改进在iPhone 6S上市之前就已被业界所普遍知晓,并不算什么意外之喜。
不过,曾经传言中一个最大的卖点似乎却为大家所遗忘了,那就是一度炒得沸沸扬扬,甚至可以说是万众期待的蓝宝石屏幕。
实际上,早在去年9月份iPhone 6上市之初,由于苹果高层不断暗示会在iPhone 6身上使用新的材料,于是苹果会配置蓝宝石屏幕的传言一直甚嚣尘上。当时苹果和蓝宝石材料供应商GT Advanced Technologies达成合作关系,签订了高达5.78亿美元的合作合同,并在美国本土动工建设工厂,用于蓝宝石材料的生产。这一举动让许多业内人士推测苹果可能会在iPhone 6身上应用蓝宝石屏幕。
但是呼之欲出的蓝宝石屏幕,最终仅仅是在Apple Watch edition版本中露了一面,让不少用户大呼失望,随之而来的就是GTAT公司的股价暴跌,最终走向破产。而这一切曲折剧情的背后,究竟隐藏着怎样不为人知的故事呢?
而在当时,很多人还相信由于iPhone 6配置蓝宝石屏幕在时间上过于匆忙,很有可能会在升级版iPhone 6S正式上市的时候采用。可最终正如我们在2015年9月10日苹果新品发布会所看到的那样,至少在未来很长一段时间内,苹果手机还会继续跟康宁公司的大猩猩玻璃捆绑在一起。或者可以不夸张地说,未来3-5年之内,智能手机的屏幕之争都应该会是大猩猩玻璃占据上风,而蓝宝石屏幕已经很难再有翻身的机会了。
苹果公司的选择,就目前现阶段而言,的确就拥有这种引领行业方向的决定性作用。事实上,2007年在第一代iPhone手机发布之前,苹果前CEO乔布斯力排众议,选择了康宁作为屏幕玻璃供应商,让大猩猩玻璃有了出人头地的机会,开始了大规模量产。后来的故事大家都已经耳熟能详了,大猩猩玻璃凭借iPhone崛起,再通过不断的技术革新,厚度不断减少,抗损伤性不断增强,在经历了4代产品迭代后,终于成为了全球知名度最高,受众群最广的玻璃产品,仅今年第二季度核心销售额就达到了25亿美元。如今除了大猩猩,相信绝大多数人甚至很难再说出另外一家玻璃制造厂商的名字。
和当年的康宁大猩猩一样,蓝宝石玻璃在智能手机行业真正的爆发估计还得看苹果——如果当初苹果iPhone 6真的大规模采用蓝宝石玻璃,对业界造成的影响将难以估量。在2014年,康宁也曾一度被IT行业看衰,当时苹果新品将采用蓝宝石的传闻导致康宁公司股票从22美元迅速重挫至17美元附近,只是后来传言经过多次被验证,最终没有成为现实,而客观地讲,大猩猩玻璃仍是目前最适用于手持设备的材质。
玻璃的本质是极细粉末的混合物,比如沙子、石灰岩、硼酸钠等,但现在工业制造出来的玻璃却是复杂的,它们以各种形式出现。而大猩猩和蓝宝石这两种类别,从本质来说,虽然都是玻璃,但大猩猩原材料是硅、而蓝宝石原材料是碳,两大阵营泾渭分明。无论从技术、制程,到专利布局、市场,两个产品其实是完全不一样的。
蓝宝石并不是指刚玉宝石,苹果的蓝宝石屏幕指的是人工合成的蓝宝石玻璃。蓝宝石玻璃(SAPPHIRE CRYSTAL)相比传统玻璃显示屏,其更坚硬、更抗划。它一般用于高端腕表镜面的制造,是比较抗磨损的材料,由于其造价昂贵,只有定位比较高端的商务手机才敢将它做成屏幕。
在MWC 2014大会上,我们看到了蓝宝石玻璃的威力。GTAT制造的蓝宝石玻璃莫氏硬度达到9,仅次于钻石——其抗磨损的能力自然是非同凡响。因此,蓝宝石玻璃比大猩猩玻璃在防刮表现上的确要强出不少,完全不用害怕石英的威胁。毕竟,按照莫氏硬度的划分方式,大猩猩玻璃的硬度等级约为6左右——这在1-10的范围内显然并不够优秀。尤其是我们的生活环境中,小到一把尘土,大到世界的每个角落,都会有石英或石英微粒的存在。石英的硬度等级为7,高于大猩猩玻璃,足以在手机屏幕上留下划痕。
所以,许多没有给手机贴膜的消费者经常会莫名地发现手机屏幕上多了一些细小的痕迹。这些划痕的存在同时也会进一步加剧手机在下次跌落时,屏幕玻璃可能碎裂的问题。这也能很好地解释很多消费者的疑惑——为什么自己的手机屏幕跌了很多次都没碎,而很偶然的一次碰撞就破碎了。
每年用户用于修复破碎屏幕的费用大约10亿美元,还有一部分用户选择继续忍受碎裂的屏幕。蓝宝石玻璃在对抗划痕的表现方面的确要比大猩猩玻璃强悍得多,不过蓝宝石的韧性相比康宁的大猩猩玻璃要更差,导致的结果就是当使用蓝宝石屏幕的手机和使用康宁大猩猩玻璃的手机同时受到相同力的冲击或者挤压的时候,前者破碎的可能性要更大。
而且就目前而言,蓝宝石阵营中确实还有不少问题,一是原料端要取得大片完整的蓝宝石并不容易,手机屏幕越大,难度越高;其次是镭射切割技术还不成熟,良品率太低,这两个原因也导致蓝宝石成本居高不下,难以在竞争中占到优势地位。
康宁公司生产的每块大猩猩玻璃显示屏价格大约为三美元。一块同样大小的人造蓝宝石显示屏却会昂贵十倍,大约是三十美元。这还仅仅是玻璃的成本,如果要将其完美结合到手机上,总体成本会增加到100-120美元。
在去年,就是因为GTAT产能不足且性能不达标,最后iPhone6还是选择了大猩猩三代玻璃作为屏幕用料。只是在智能手表iWatch身上使用了蓝宝石做镜面屏。而没过多久,GTAT就宣布破产,如今即使苹果公司想再在下代手机产品上尝试蓝宝石玻璃,也至少需要两三年的时间来部署。更为关键是,前车之鉴,是否还有厂商愿意大力投资蓝宝石玻璃还很难说。如果没有足够投资,蓝宝石玻璃的成本又根本不可能在短时间内降下来。
目前手机厂商普遍使用的第三代康宁大猩猩玻璃屏幕可以说是工艺与成本综合之后的最佳方案,其硬度足以应对日常生活中的摩擦。而最新的康宁第四代大猩猩玻璃同样采用了熔融制程工艺,既保证了玻璃的轻薄、高纯净度,又大幅提高了耐损性。
实验中,普通钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃和大猩猩四代玻璃分别从1米高度下落。大猩猩四代能够保证80%的存活率,2倍于铝硅酸盐玻璃;而其他手机常用的钠钙玻璃则几乎无一幸免。以大猩猩第四代玻璃的优异表现来看,它几乎预定了明年下一代iPhone的屏幕了。而相对而言,蓝宝石玻璃的韧性则被甩开很远,透光度也很成问题。
尽管第四代的大猩猩玻璃透光性和耐磨性并没有很大提升,但是最重要的抗摔能力却十分优异,这却恰好是其竞争对手蓝宝石玻璃的最大软肋。当然,能够在与蓝宝石玻璃的竞争中占据优势地位,并非是第四代大猩猩玻璃还能继续引领业界风潮的最重要原因。如果换一个角度来看,如今不断自我革新的玻璃屏幕,仍然引领着我们的手机屏幕变革,驱动着我们未来的显示世界,它的优势存在于自身的独特能力,迎合了绝大多数消费者的综合需求,因此可以从原来的显示内置材料,一直覆盖到如今的整个触控屏幕表面。
如今看来,小至手机,大到电视,一场新的显示革命已经来临了。一些更新换代的关键因素已经成型,一些成熟的创新也已经成型,这也是为什么大猩猩屏幕会成为我们显示的关键设备,并且会愈发流行的原因。
归根到底,除了价格更便宜之外,大猩猩玻璃在延展性方面的优异表现以及灵活的适应性才是其不断获胜的最重要武器。尤其对于可穿戴式设备的浪潮而言,适应这一趋势的材料需要一定的弹性适应度,在一些情形下设备制造厂商甚至需要这一材料能够弯曲,可收缩,在未来的某个时候甚至会要求能够折叠起来,工业形态制造的的蓝宝石屏幕并不能弯曲,按照材质原理来说,这一点远远比不上大猩猩玻璃的薄片构造。很多移动设备厂商在展示未来设备的时候已经不断强调了这一点,他们非常执着于期待今后的显示屏幕能够弯曲。
未来智能手机的屏幕必须适应性很强,甚至是智能可变的。不仅仅是手机屏幕,下一代的显示屏幕一定会要求表面有新的形式,甚至是与众不同的形状。包括可以消除眩光,抵制污垢,抑制细菌,所以这个材料必须是可塑的,能够延展,这样以便研发人员可以设计新的属性到屏幕表面当中。蓝宝石玻璃由于不具备这样的韧性以及延展性,肯定会在很多领域会受到限制。
透明化、可弯曲是消费电子产品未来发展的两个重要方向,而柔性屏的出现恰为这种趋势提供了无限的可能。作为一项颠覆性的新技术,柔性屏幕正成为未来显示技术的一个重要发展方向。一个最好的例子就是,近年来三星一直致力于将柔性屏幕商品化,相继推出了Note Edge、S6 Edge等曲面侧屏机型,受到了市场的关注。当然,这些产品依然使用了康宁玻璃,在未来的技术层面层面上,康宁玻璃将拥有更好的柔韧性,更符合柔性屏幕手机的设计需求。
例如WillowGlass是由康宁公司最新开发的超级纤薄的柔性玻璃,仅有100微米厚,就像一张纸。试想一下,如果把柔性玻璃用于显示器,那就意味着以后的屏幕不再只是一块平整的面板,也不限于有固定的弧度,而是可以随意弯曲。Willow Glass既可用于智能手机上,也可能用于更多的移动设备上,让未来设备更加轻便和富有创意。
就在不久前,中兴通讯已经选择将康宁大猩猩抗菌玻璃用于其最新推出的旗舰智能手机——ZTE Axon身上,这种玻璃可以抑制微生物生长,吸附细菌体的蛋白酶,并迅速与之结合在一起将其破坏,使细菌丧失活性,从而杀死大多数真菌、霉菌和细菌。玻璃可以抗菌的秘密,在于康宁把银离子植入了玻璃,且不会影响其力学、光学和介电属性,当然这也需要极高的技术工艺,而且它的抗菌效果是永久的。
总体看来,蓝宝石玻璃的出现对于康宁来讲或许并非坏事。一个强劲的对手,很可能为康宁提供一个新的契机,或者说为显示领域提供一个新的契机。最近韩国媒体报道三星在韩国知识专利局申请了一项名为“Turtle(海龟)Class”的商标,而这个商标或许暗示了三星准备推出自家玻璃产品来与康宁的Gorilla大猩猩玻璃进行竞争。和大猩猩类似,三星的海龟应用范围也很广泛,手机、电视、手表等等都包括在内,尤其是下一代旗舰Galaxy S7说不定就会用上,将很可能是用来取代Gorilla Class 4.0玻璃产品。
如今看来,三星Galaxy Note Edge只是试水,Galaxy S6 Edge坚定了三星继续曲面屏幕设计信心。将边框从黑边变成曲面,首先从视觉上更加美观,其次曲面屏幕的存在,相当于给手机加入独立的双屏,在同一块屏幕上实现两种独立的操作,三星的奇思妙想也为显示屏幕的未来交互提供了崭新的思路。
简而言之,耐损性并不是主宰未来手机屏幕的关键因素,灵活的适应性与可变性才是致胜的法宝。经过一年的喧嚣后,似乎所有关于蓝宝石屏幕的消息都偃旗息鼓了,而看起来康宁玻璃屏幕才是占有主导性的那个产品,客观地说,它也是目前综合表现最为优异的那个。更重要的是,制造玻璃屏幕的厂商,包括康宁、三星等公司看起来并没有打算停止脚步,未来移动设备的屏幕必须具备抗划性,而且能耐高温,还要拥有足够的弹性,以便实现一定角度的弯曲,还要具备相当高的透明度。当然这也意味着,在未来的显示领域,消费者也必将获得更多的选择以及更好的使用体验。