當(dāng)玻璃遇到IT

吳磊

今年年初的美國CES消費電子展掀起了一股可穿戴電子產(chǎn)品的風(fēng)潮。大概是受谷歌眼鏡和蘋果手表的啟發(fā)，IT公司不約而同地圍繞著人的身體大做文章，指套探測器、表皮電子等等稀奇古怪的產(chǎn)品層出不窮。新材料公司們歡呼，它們終于可以“走出航空飛行器直接與普通人見面了”。而其中最大的受益者當(dāng)屬特種玻璃制造商，因為消費者對顯示屏幕的需求已經(jīng)無所不在。

網(wǎng)絡(luò)上正在熱播的一部名為《由玻璃構(gòu)成的一天》的短片則描述了一幅與玻璃相關(guān)的未來生活圖景：隨光線改變顏色的落地窗、大型無邊顯示屏、能處理郵件的鏡子、可顯示電子相片的冰箱、會與平板電腦互動的汽車觸控儀表盤、布滿太陽能電池板的屋頂、可抑制微生物生長的全息手術(shù)臺、卷曲的電紙書事實上這部片子是美國康寧公司制作的企業(yè)形象宣傳片，但其充滿未來感的講述讓人們意識到，高速無線互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)等IT技術(shù)就像在二氧化硅中加入的一劑鋁、鎂、鈉，這些化學(xué)元素改變了普通玻璃的屬性，也讓整個玻璃行業(yè)煥發(fā)了生機(jī)，并充滿想象力。

康寧玻璃科技部總裁Jim Clappin篤定地說，短片所描述的那一天并不遙遠(yuǎn)，有些玻璃已經(jīng)應(yīng)用，有些則還要等上幾年，但“那一天比我們預(yù)想得要近”。

掘金IT

如今的大猩猩玻璃儼然是智能終端觸摸屏的寵兒，無論蘋果、三星還是諾基亞、HTC，高端智能機(jī)屏“言必稱大猩猩”。 從數(shù)據(jù)上來看，這種玻璃能承受每平方英寸10萬磅（相當(dāng)于每平方米7.03萬噸）的壓力。而與此相比，普通的玻璃僅可承受每平方英寸7000磅（約合每平方米4920噸）的壓力。在消費者的印象中，是挑剔苛刻的喬布斯率先在第一代iPhone引入了這種抗摔抗壓的鋼化玻璃。不過根據(jù)康寧公司的說法，大猩猩玻璃其實早在上世紀(jì)50年代末60年代初就已經(jīng)研制出來，只不過那時的名字不叫大猩猩而叫Chemcor，內(nèi)部代號0317。管理層認(rèn)為這種玻璃可以用于公用電話亭、監(jiān)獄窗戶和眼鏡等產(chǎn)品。但事與愿違，市場并沒有給予Chemcor熱烈地回應(yīng)，Chemcor便一下子沉睡了近半個世紀(jì)。

2004年摩托羅拉發(fā)布了經(jīng)典作品Razr V3，這是一款翻蓋手機(jī)，其特點是使用玻璃顯示屏取代了傳統(tǒng)上的高強度塑料。康寧組建了一支不大的團(tuán)隊，負(fù)責(zé)研究類似于Chemcor的玻璃是否能被重新啟用，應(yīng)用于手機(jī)等消費電子產(chǎn)品。老的Chemcor樣本有4毫米那么厚，但或許可以變薄一些。在市場調(diào)研后管理層認(rèn)為，這種特種產(chǎn)品能給康寧帶來少量利潤，這個項目被命名為“Gorilla Glass”（大猩猩玻璃）。曾經(jīng)的0317重見天日，而接下來的故事主角變成了喬布斯和他一手締造的iPhone家族。

就像埋藏在地下的寶石等待被發(fā)掘一樣，大猩猩玻璃走進(jìn)尋常人家很難說不是摩托羅拉、蘋果公司之功。根據(jù)康寧2012年的財報，公司去年全年營收為80.1億美元，比2011年增長2%，創(chuàng)下康寧歷年來的新高。在一些傳統(tǒng)事業(yè)部收入下滑的情況下，特種玻璃充當(dāng)了拉動增長的重要引擎之一，康寧來自于這種玻璃的營收已經(jīng)從2007年的2000萬美元大幅增長至2012年的約15億美元。而另一個與IT相關(guān)的動力來自電信領(lǐng)域。電信事業(yè)部全年營收5.4億美元，較2011年同期增長10%，這主要受惠于澳大利亞的光纖寬帶計劃以及中國光纖產(chǎn)品需求。

隨著智能終端的風(fēng)靡，觸摸屏的巨大需求讓其他玻璃制造商也看到了商機(jī)，德國肖特、日本旭硝子紛紛推出相應(yīng)的玻璃產(chǎn)品。2012年8月29日，肖特發(fā)布Xensation Cover玻璃，進(jìn)入移動終端市場。肖特稱這是目前市場上最為堅固的鋁硅酸鹽玻璃，具有超強硬度，防刮擦，抗破裂。與市場同類產(chǎn)品相比，在彎曲強度方面高出20%。據(jù)悉，華為將在新一代智能手機(jī)采用肖特Xensation Cover玻璃，新品會在今年推向市場。

肖特股份有限公司家電科技亞洲區(qū)副總裁Lutz Gruebel表示，就當(dāng)前移動設(shè)備的強化防護(hù)玻璃的需求來看，主要集中在高度抗沖擊性、高度抗刮性和耐刮性、高度化學(xué)耐久性和高透光性幾個方面。滿足這些需求可以使得產(chǎn)品更加耐用進(jìn)而減少產(chǎn)品售后服務(wù)成本，高透光則可以節(jié)省電力。

柔性、除菌及其他

IT技術(shù)與消費電子打開了特種玻璃應(yīng)用的大門，玻璃制造商在與IT客戶頻繁接觸中，發(fā)現(xiàn)了未來的潛在需求，柔性玻璃是方向之一。

在康寧的哈羅斯伯格工廠里，柔性玻璃被命名為“Willow（柳條）”。Jim Clappin形容Willow玻璃的生產(chǎn)過程像印刷報紙，“一卷一卷的”， 每個“卷軸”最多有500英尺（約合152米）那么長。Willow重量很輕，厚度僅0.1毫米，彈性極佳，也很耐用。在Clappin看來，Willow玻璃“失去了現(xiàn)有玻璃的所有特性”，是材料和工藝流程的創(chuàng)新，“有客戶一直要求屏幕薄一點、再薄一點，然后就要求卷曲，這是一個主動創(chuàng)新的生態(tài)?！?/p>

與大猩猩當(dāng)年遭遇的困境一樣，Willow玻璃目前還沒有合適的買家。Clappin承認(rèn)，在2016年之前都不會看到采用Willow玻璃的終端產(chǎn)品。

為此康寧正在給客戶制作玻璃樣品，展示W(wǎng)illow玻璃的未來?？祵幍脑O(shè)想是，最開始Willow玻璃是應(yīng)用在觸摸式感應(yīng)器以及在OLED的封裝中。這兩個應(yīng)用領(lǐng)域中，超薄玻璃都比塑料具有更透明的先進(jìn)性。此外對電力公司來說，也能使用Willow生產(chǎn)柔韌的太陽能電池?？祵幧踔吝€構(gòu)想了一種擁有玻璃頁面的電紙書。

柔性之外，所有的玻璃實驗室里都在緊鑼密鼓地研發(fā)新的玻璃特性。比如能除菌的玻璃、不留指紋的玻璃、會隨光線調(diào)節(jié)顏色的玻璃等等。Clappin形容公用觸摸屏“臟得像廁所和鈔票”，如果有一種玻璃能抑制微生物的生長，對使用者來說則善莫大焉。

一切新技術(shù)的問世都會經(jīng)歷一番曲折，柔性玻璃是一種大膽的想象，并且上升到了美學(xué)高度。盡管市場前景不明，但正如iPhone的橫空出世帶動了整個智能終端產(chǎn)業(yè)一樣，靜靜躺在哈羅斯伯格工廠地板上的Willow玻璃也在等待下一個喬布斯的光臨。

迭代的挑戰(zhàn)

從某種意義上說，IT界的摩爾定律對其他行業(yè)是一種折磨，比如玻璃行業(yè)?？祵幵诮衲甑腃ES上發(fā)布了第三代大猩猩玻璃。與第二代相比，第三代大猩猩玻璃抗劃傷性提高了3倍，降低刮傷的可見度降低40%以上；如遭遇到深度刮傷，玻璃的殘留強度有40%以上的改善。而三代大猩猩玻璃發(fā)布前后不過5年時間，這在之前是不可想象的，也是康寧首次面臨如此迅速的迭代需求——每次有新版本的玻璃發(fā)布時，這種玻璃在特定領(lǐng)域中的表現(xiàn)都需要受到工程師的測試，確保其可靠性和穩(wěn)健性。

相比于自己實事求是的檢測，互聯(lián)網(wǎng)上的好事者就沒那么充滿善意。在搜索引擎中搜索“大猩猩玻璃”幾個字，就會發(fā)現(xiàn)貼上“大猩猩玻璃不過如此”標(biāo)簽的圖片和視頻充斥各大論壇：當(dāng)手機(jī)掉到地上時玻璃會破裂，在被彎折的時候玻璃會出現(xiàn)蜘蛛紋，如果有人坐在這種玻璃上，那么也會壓出裂縫

所以大猩猩玻璃5年迭代了3次，這是玻璃制造廠商對于IT業(yè)的妥協(xié)，就像當(dāng)年喬布斯要求6周生產(chǎn)出大猩猩一樣。

玻璃基板同樣如此。產(chǎn)品向更大尺寸換代周期大大縮短，顯示器行業(yè)從第1代到第4代用了10年時間，而從第4代到第8代用了6年。最近康寧在北京設(shè)立了第二家薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）玻璃生產(chǎn)廠，這座新廠擁有8.5代玻璃的熔融、成型和后段加工能力，他的客戶京東方就在工廠斜對門。

盡管IT給玻璃行業(yè)刮來一股旋風(fēng)，但從本質(zhì)而言，特種玻璃制造商仍處于產(chǎn)業(yè)頂端，并沒有鮮明的行業(yè)相關(guān)性。無論康寧、肖特還是旭硝子，它們的產(chǎn)品從航空、汽車到醫(yī)藥生物乃至廚具、藝術(shù)品，應(yīng)有盡有，因此獲得了強大的抗產(chǎn)業(yè)周期能力。這對于瞬息萬變的IT業(yè)也是極好的啟迪。