概述
藍寶石是由人工合成的透明晶體組成的超堅硬材料 。而藍寶石的礦物名稱叫剛玉,是一種質地非常堅硬的物質,光學上呈透明狀,一般看起來像是玻璃或者鑽石 。
藍寶石分為多種,其中一種為人們常說的“寶石”。藍寶石擁有不同顏色,包括黃色、紫色、橘色、綠色和紅色。紅色藍寶石也就是我們所說的“紅寶石”。但是,大部分已被認可的藍寶石都是淺藍色。
藍寶石呈現不同的顏色是因為其中的雜質,藍寶石中含有鐵、鈦、鉻、銅、鎂等金屬讓其呈現不同的顏色。用於顯示屏製造的藍寶石晶體是經過提純的,純度非常高,所以是沒有顏色的。
藍寶石來源
藍寶石跟其他寶石一樣,通常都是開採而來,但是用於“非珠寶”用途的藍寶石都是人工合成的。1902年法國化學家奧古斯特•韋納伊(AugusteVerneuil)首次製造出人造藍寶石。此後,人工合成藍寶石的工藝不斷發展,出現了多種合成藍寶石的方法。不過,最常見的人工藍寶石還是利用高溫、高壓將氧化鋁粉合成的透明晶體。
優勢
相比普通玻璃,藍寶石擁有超強的硬度和抗劃性,這也是決定顯示屏質量和攝像頭鏡片最為重要的兩大因素。
通常,用莫氏(Mohs)這個單位來衡量物質的硬度,比如雲母的硬度為1Mohs,鑽石的硬度為10Mohs,玻璃的硬度在5.5-7Mohs,但是藍寶石的硬度達到了9Mohs,也就是它已經接近鑽石的硬度。
康寧大猩猩玻璃目前出現在很多智慧型手機顯示屏上,其中就包括谷歌Nexus5和三星GalaxyS4。儘管康寧大猩猩玻璃的具體硬度還未公布,但是預期在7Mohs左右。
普通鋼的硬度在4Mohs左右,硬化鋼的硬度在8Mohs左右。由較高硬度材質組成的物體通常具有較高的抗劃性。這也就是說,藍寶石顯示屏手機裝在兜里幾乎可以降伏萬物的“攻擊”。
用途
大部分人造藍寶石都用於工業生產工序,一些彩色藍寶石則用於雷射套用。紅色藍寶石含有鈦和鉻,所以可以被調整到合適的波長,常常被用來製造紅外雷射。
此外,藍寶石還套用在防護窗,其中包括防彈窗,醫學和科學儀器透視鏡。由於藍寶石具有很強的抗劃性,因此它也套用於超市條形碼掃描器中。
目前藍寶石在消費品領域的最常見的套用就是高檔手錶表面玻璃。比如,勞力士手錶表面就是比較厚的藍寶石,蘋果iPhone5SHome鍵和TouchID感測器也是採用藍寶石材料。
未來套用領域
一些高端智慧型手機已經採用藍寶石玻璃顯示屏了,比如手工打造的VertuTi,就配備了3.7寸藍寶石玻璃顯示屏,不過目前來看,藍寶石玻璃屏的成本不適合那些大規模量產的智慧型手機。
進來有報導稱,蘋果正在計畫用藍寶石玻璃替代iPhone玻璃顯示屏。根據來自供應鏈的數據,蘋果已經收購了足以量產藍寶石顯示屏的機器和工廠,未來將在iPhone手機上使用藍寶石玻璃。
造價
藍寶石玻璃之所以沒有普遍套用於智慧型手機顯示屏製造,很大一部分原因在於成本過高。康寧公司表示,藍寶石玻璃顯示屏的製造成本是康寧大猩猩玻璃的10倍還多。
如果蘋果真心要在下一代iPhone上採用藍寶石玻璃顯示屏,那么就必須要大幅度降低製造成本,因為下一代iPhone的定價一般都會和現在在售的iPhone5S差別不大。
競爭對手
目前有多家生產商通過其“類玻璃”顯示屏來爭奪智慧型手機和平板電腦顯示屏市場。最為人熟知的就是康寧公司的大猩猩玻璃,目前康寧已經推出了第三代大猩猩玻璃,不少智慧型手機品牌都採用這種材質來製造顯示屏。大猩猩玻璃實際上是一種鹽酸玻璃,具有抗衝擊和耐劃等特性,另外採用大猩猩玻璃製造的手機顯示屏往往都很薄
日本的旭硝子株式會社是全球第二大玻璃製品公司,該公司推出的龍跡(Dragontail)強化玻璃擁有和大猩猩玻璃類似的特點,索尼的XperiaZ1和三星的GalaxyNexus都採用了這種材質的顯示屏 。
不過,藍寶石相比以上兩種玻璃硬度更大、抗劃性更強,但是其抗衝擊性和抗壓裂性不如以上兩種玻璃。就目前的藍寶石結構來看,它還無法將其厚度降至跟玻璃一樣,因此藍寶石顯示屏厚度相對較高。目前還不清楚蘋果是否已經開發出了製造更薄、更堅硬的藍寶石顯示屏的方法 。