當(dāng)這次接到康寧的邀請(qǐng),前往這家著名的老牌材料科技公司位于美國(guó)硅谷的康寧科技中心參觀的時(shí)候,筆者其實(shí)還是一頭霧水。因?yàn)樵?018年夏天的時(shí)候,康寧推出了第六代大猩猩玻璃以及面向可穿戴設(shè)備的大猩猩玻璃DX&DX+之后,就再?zèng)]有放出什么新品的消息。既然沒(méi)有新品發(fā)布,那這次的行程又會(huì)有什么樣的內(nèi)容等待著我們呢?
一些必要的科普
說(shuō)來(lái)也慚愧,作為智能手機(jī)的從業(yè)者-雖然自己的手指成天在和康寧大猩猩玻璃打著交道,但是康寧的科技中心卻是我們首次踏足。所以,我們覺(jué)得在這二欠紀(jì)行開(kāi)始之前,我們有必要大致了解—下康寧這家百年老店。
康寧從事玻璃材料的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)到現(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)16s年了,其公司總部位于美國(guó)東海岸的紐約州??赡茉诤芏嗯笥训挠∠螽?dāng)中,品牌名稱(chēng)為“Coming”的玻璃鍋可能更加知名,它當(dāng)然也是高端廚具的代名詞。但若要更準(zhǔn)確地看待,康寧不僅僅是生產(chǎn)玻璃和陶瓷制品·更是材料領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先的公司。
早在1879年,愛(ài)迪生發(fā)名電燈泡的時(shí)候,就是依靠康寧發(fā)明和制造的玻璃罩解決了最終的使用問(wèn)題-讓全天候的光明走入千家萬(wàn)戶(hù);1947年,康寧發(fā)明并開(kāi)始大規(guī)模制造出電視機(jī)顯像管(就是在21世紀(jì)正式退出歷史舞臺(tái)的CRT),讓人類(lèi)信息的傳播進(jìn)入到了影音并茂的時(shí)代;1970年,康寧發(fā)明了世界上第一種能長(zhǎng)距離傳輸激光信號(hào)的光纖,讓人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入數(shù)字時(shí)代之后,巨大的數(shù)字信息流動(dòng)不再有瓶頸……而在2007年,伴隨著史蒂夫·喬布斯手中拿起的iPhone,人類(lèi)社會(huì)再一次被智能手機(jī)所改變,而iPhone正面所覆蓋的,正是康寧發(fā)明的大猩猩玻璃一一只是那個(gè)時(shí)候,大猩猩玻璃還只是康寧的內(nèi)部名稱(chēng),以蘋(píng)果的規(guī)矩,也是從不提及自家供應(yīng)商,因此世人并不熟知一一但是你知道嗎?做出大猩猩玻璃,康寧只用了短短4個(gè)月時(shí)間-如果沒(méi)有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備,怎么可能這么快就生產(chǎn)出符合蘋(píng)果嚴(yán)苛要求的手機(jī)蓋板玻璃來(lái)?
“機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人”,這句話(huà)放在康寧大猩猩玻璃身上真是再合適不過(guò)了。也正是因?yàn)檫@塊小小的蓋板玻璃·才讓康寧開(kāi)始在消費(fèi)電子領(lǐng)域從幕后走到臺(tái)前,2011年,大猩猩玻璃以康寧旗下面向消費(fèi)電子領(lǐng)域的獨(dú)立品牌,正式面向全世界推出。從此之后,這款玻璃開(kāi)始進(jìn)入了迅速的升級(jí)迭代之中,2015年之前,大猩猩玻璃幾乎是以一年一代的速度在更新,其特性也從最初最簡(jiǎn)單的保護(hù)功能-加入了抗刮擦性能(2013年第三代大猩猩玻璃)和抗跌落性能(2014年第四代大猩猩玻璃);到2016年第五代大猩猩玻璃推出的時(shí)候-其抗跌落能力已經(jīng)提升到了1.6米的高度,同年,可以進(jìn)行色彩、照片以及真實(shí)質(zhì)感呈現(xiàn)的Vibrant大猩猩玻璃也誕生了,面向可穿戴設(shè)備的大猩猩玻璃SR+也隨之推出;2018年·大猩猩玻璃進(jìn)化到第六代,其抗跌落性能已經(jīng)上升到平均可經(jīng)受15次從1米高度到粗糙表面的跌落,這一年,之前面向可穿戴設(shè)備推出的大猩猩玻璃也進(jìn)化到了DX和DX+,在具備更好抗刮擦能力的同時(shí),還具備出色的抗反射的光學(xué)性能。
到了2018年,全球使用大猩猩玻璃的設(shè)備已經(jīng)多達(dá)60億臺(tái),涵蓋智能手機(jī),筆記本電腦,顯示器,平板電腦等等,與康寧合作的OEM廠(chǎng)商超過(guò)45家。也許這看起來(lái)是個(gè)很大的生意,但在康寧整個(gè)商業(yè)版圖中,這還只是一小部分。因?yàn)樵诳祵幑菊麄€(gè)產(chǎn)品目錄中,有上萬(wàn)種產(chǎn)品,涉及光通信,消費(fèi)電子,顯示技術(shù),環(huán)境科技和生命科學(xué)等各種領(lǐng)域,小到比發(fā)絲還細(xì)的光導(dǎo)纖維,大到太空望遠(yuǎn)鏡的鏡片、宇宙飛船的舷窗,都能找到康寧產(chǎn)品的身影;普通到吃飯的碗煮飯的鍋,高端到為生命科學(xué)應(yīng)用研究提供高品質(zhì)的創(chuàng)新產(chǎn)品,以及半導(dǎo)體光刻機(jī),康寧都一直在提供著技術(shù)和材料支持,用“上得廳堂下得廚房”這句俗語(yǔ)來(lái)形容這家公司真是再合適不過(guò)了。而這,恰恰凸顯出基礎(chǔ)材料科學(xué)的重要性,我們甚至可以說(shuō):材料科學(xué)技術(shù)的高度,將會(huì)決定一個(gè)國(guó)家整個(gè)社會(huì)的技術(shù)高度……
有點(diǎn)扯遠(yuǎn)了,讓我們還是回到大猩猩玻璃這個(gè)話(huà)題上來(lái)吧。其實(shí)有了前邊這一段科普,我們這次康寧硅谷科技中心之行的目的,就慢慢變得明晰了。因?yàn)槲磥?lái)的日子里,康寧將會(huì)以自己材料技術(shù)的高度,改變智能手機(jī),不,或者應(yīng)該說(shuō)消費(fèi)電子行業(yè)的產(chǎn)品高度。
智能手機(jī)性能的又一個(gè)決定者
未來(lái)智能手機(jī)的很大一部分性能,將由玻璃來(lái)決定一一很多人看到這句話(huà)的第一反應(yīng)肯定是:“這又是什么‘鬼?”智能手機(jī)的矣鍵性能,不是由CPU、GPU、NPU、RAM、ROM這些來(lái)決定的么?其實(shí),在這次康寧硅谷科技中心參觀之前,筆者在很多場(chǎng)合都了解到玻璃這種材質(zhì)對(duì)于智能手機(jī)的重要性,但是在這次參觀之后,這些零零碎碎的片段,終于算是被完事拼接了起來(lái),沒(méi)錯(cuò),玻璃對(duì)智能手機(jī)的未來(lái),就是決定性的。
首先,玻璃未來(lái)將會(huì)對(duì)智能手機(jī)的顯示性能產(chǎn)生更加重要的影響。這個(gè)話(huà)題拋出來(lái)我想大家都是認(rèn)同的。最早的功能機(jī)時(shí)代,手機(jī)屏幕外邊覆蓋的更多只是一塊有機(jī)玻璃(其實(shí)就是塑料),其作用只不過(guò)就是對(duì)脆弱的顯示屏進(jìn)行保護(hù)而已,就算是有觸控屏的機(jī)型,也因?yàn)殡娮杵列枰聊槐砻娌馁|(zhì)出現(xiàn)形變的原因,同樣采用塑料材質(zhì)。隨著iPhone的出現(xiàn),電容屏+手指+手勢(shì)控制這樣的自然交互方式被引入·屏幕最外側(cè)的玻璃兼具了保護(hù)和觸控兩項(xiàng)功能。后來(lái)發(fā)生的事情我們都知道了,隨著智能手機(jī)屏幕技術(shù)、顯示效果以及造型的變化,屏幕和機(jī)身都變得越來(lái)越薄OTG、on-Cell、in-Cell等技術(shù)的迭代一對(duì)玻璃的要求變得越來(lái)越高,蓋板玻璃也從之前的醬油角色,慢慢走到了舞臺(tái)中央。
伴隨著這些需求,顯示屏外的蓋板玻璃需要在屏幕變得越來(lái)越大的時(shí)候,能提供優(yōu)良的抗刮擦和抗跌落性能,保護(hù)設(shè)備和用戶(hù)資產(chǎn),同時(shí)手機(jī)造型變得越來(lái)越輕薄,為了多摳出O.1mm的厚度,玻璃也得做到與時(shí)俱進(jìn),而性能卻只能升不能降,這是其一;其二由于玻璃本身對(duì)光線(xiàn)反射和折射的特性,它多少會(huì)對(duì)屏幕內(nèi)外的光線(xiàn)都產(chǎn)生一定的影響,其結(jié)果就是屏幕發(fā)出的光線(xiàn)和色彩,在通過(guò)玻璃到達(dá)用戶(hù)眼睛時(shí)會(huì)發(fā)生變化,照度減弱,影響屏幕亮度與色彩表現(xiàn),而屏幕外入射的環(huán)境光線(xiàn),則可能因?yàn)楸砻娣瓷涞脑颍瑢?duì)用戶(hù)的視覺(jué)帶來(lái)干擾。這一系列的光學(xué)性能要求,都對(duì)屏幕外的那塊蓋板玻璃性能帶來(lái)莫大的挑戰(zhàn)。這方面最有名的例子,當(dāng)然就是蘋(píng)果iPad系列,其表面采用的康寧蓋板玻璃,大幅度減少了厚度,并通過(guò)封裝工藝提升,將顯示屏本身與玻璃之間的空氣間隙進(jìn)一步減小,進(jìn)而減少顯示屏射出的光線(xiàn)信息受到的干擾和改變,再加上玻璃外側(cè)抗反光涂層的運(yùn)用,大幅度減小了環(huán)境光線(xiàn)在大尺寸玻璃蓋板上的反射現(xiàn)象。綜合了這些技術(shù),拿得從第一代iPad Air起,一直到現(xiàn)在的iPad Pro,其顯示效果都算是LCD移動(dòng)設(shè)備陣營(yíng)的旗幟。
如果說(shuō)到這里你還沒(méi)有直觀的印象,那就用一組數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明吧:最新推出的康寧大猩猩玻璃DX+,其面向可穿戴設(shè)備推出一對(duì)比同期推出的第六代大猩猩玻璃,它能在顯示亮度一致的情況下將顯示屏的對(duì)比度提升約50%。這意味著在同等顯示效果的條件下,采用康寧大猩猩玻璃DX+的可穿戴設(shè)備,將會(huì)得到更長(zhǎng)的電池續(xù)航表現(xiàn)一一作為電池本身容量就比較小的可穿戴設(shè)備,這樣的提升可是相當(dāng)重要的。而且,它更是將環(huán)境光的反射率從第六代大猩猩玻璃的4%下降到1%,幅度高達(dá)75%0試想,如果智能手機(jī)也能用上這樣的大猩猩玻璃,對(duì)顯示效果和續(xù)航都將會(huì)帶來(lái)重要的改變。而這,都是康寧通過(guò)自身在玻璃純度以及光學(xué)特性上多年的研究和運(yùn)用達(dá)成的一一因?yàn)橛绊懝饫w傳輸最重要的一個(gè)指標(biāo),就是其原始材質(zhì)的純度。
其次,對(duì)于未來(lái)的智能手機(jī),玻璃的作用遠(yuǎn)不只是保護(hù)那么簡(jiǎn)單,外觀、造型乃至射頻性能都會(huì)由玻璃來(lái)決定。進(jìn)入2019年,我們已經(jīng)不難發(fā)現(xiàn),玻璃已經(jīng)不僅僅出現(xiàn)在智能手機(jī)的正面,背面材質(zhì)也越來(lái)越多被玻璃所占據(jù)。
其實(shí)早在小米MIX推出的時(shí)候,筆者就感覺(jué)到:玻璃和陶瓷,這兩種對(duì)電磁波信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生多少影響的材料,將會(huì)很快成為智能手機(jī)的主流。因?yàn)榘殡S著智能手機(jī)對(duì)于射頻性能的要求快速提升,包括NFC、無(wú)線(xiàn)充電等功能的引入-對(duì)電磁波信號(hào)不太友好的金屬材料,在4G時(shí)代末期已經(jīng)面臨瓶頸。而現(xiàn)在,5G時(shí)代飛速臨近,我們甚至還發(fā)現(xiàn),金屬材料作為手機(jī)外殼的材質(zhì)運(yùn)用,它面臨的已經(jīng)不是瓶頸,而更可能是淘汰的問(wèn)題。5G手機(jī)龐大而復(fù)雜的射頻前端和天線(xiàn)模組,以及SG網(wǎng)絡(luò)信號(hào)本身的特性,都將設(shè)備的射頻性能提升到了高于運(yùn)算性能的位置,而要解決這一系列問(wèn)題,很重要的一點(diǎn),就是解決手機(jī)外殼電磁屏蔽的問(wèn)題,玻璃與陶瓷,就是最好的解決方案之一。
前邊提到,康寧早在2016年就已經(jīng)推出了Vibrant大猩猩玻璃,其目的就是向智能手機(jī)外殼材質(zhì)的前瞻性技術(shù)占位。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是金屬材質(zhì)作為手機(jī)外殼可以做到的所有事情,Vibrant大猩猩玻璃都可以實(shí)現(xiàn),從最基礎(chǔ)的整體著色·到近兩年來(lái)流行的漸變色,還有已經(jīng)運(yùn)用到的可變圖案,再到利用導(dǎo)電涂層讓玻璃具備更多控制功能等。
但這其中最神奇的,就是Vibrant大猩猩玻璃,它利用化學(xué)蝕刻表面觸感處理工藝,輔以著色,3D紋理等,能讓一塊玻璃在人的手中和眼中,呈現(xiàn)出千變?nèi)f化的真實(shí)觸感;比如木紋紋理的玻璃板,看上去和摸上去,都像是一塊木頭:皮革紋理的玻璃板,則會(huì)帶來(lái)真實(shí)的皮質(zhì)觸感,真是非常神奇。而通過(guò)化學(xué)蝕刻工藝,讓玻璃具備和噴砂工藝處理后的金屬機(jī)身一樣的舒適磨砂質(zhì)感,已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)的展示機(jī)LGV40 ThinQ上實(shí)現(xiàn)了,和剛上市不久的OPPO Reno也有類(lèi)似的工藝采用,實(shí)際的效果當(dāng)然是好評(píng)。
至于為什么Vibrant大猩猩玻璃這樣的材質(zhì)和工藝還沒(méi)有得到大規(guī)模的應(yīng)用一是否是因?yàn)槌杀驹?,在參觀行程之后-我們還與康寧大猩猩玻璃市場(chǎng)與創(chuàng)新產(chǎn)品副總裁Scott Forester進(jìn)行了對(duì)話(huà)。對(duì)此康寧的態(tài)度倒是比較坦誠(chéng):Vibrant大猩猩玻璃的技術(shù)和工藝是成熟的,只是采用的成本,取決于OEM合作伙伴提交的方案復(fù)雜程度。但個(gè)人認(rèn)為成本原因還是不能忽略,不過(guò)Scott也表示:“伴隨著OEM合作伙伴對(duì)這項(xiàng)材料和技術(shù)的應(yīng)用,整體成本也會(huì)很自然地被攤薄?!?/p>
關(guān)于玻璃和陶瓷這兩種材質(zhì)用在智能手機(jī)上的優(yōu)劣問(wèn)題,Scott說(shuō):這兩種材質(zhì)用在智能手機(jī)上都不錯(cuò)一兩者的射頻性都相差無(wú)幾,相比之下,陶瓷的密度更高,這就代表著陶瓷更重,并且和大猩猩玻璃相比,其抗刮擦和抗摔性能會(huì)差很多,此外,陶瓷材料本身的特性也決定了加工與著色等工藝的難度會(huì)比較大,所以綜合來(lái)說(shuō),大猩猩玻璃會(huì)是更好的選擇。看來(lái)這也是整個(gè)參觀過(guò)程中,Scott屢次強(qiáng)調(diào)“玻璃是最理想的手機(jī)蓋板材質(zhì)”的原因吧。猩猩玻璃先是解決的智能手機(jī)正面的各種問(wèn)題,而現(xiàn)在Vibrant大猩猩玻璃又解決了手機(jī)背面的問(wèn)題,個(gè)人相信,伴隨著SG時(shí)代的到來(lái),射頻性能將可能倒逼出全玻璃機(jī)身的出現(xiàn)和運(yùn)用。再結(jié)合前邊所述的大猩猩玻璃DX和DX+出色的光學(xué)性能對(duì)于顯示和手機(jī)續(xù)航帶來(lái)的提升,你能說(shuō)玻璃不是智能手機(jī)性能的又一個(gè)決定者么?只是哪個(gè)廠(chǎng)商會(huì)第一個(gè)吃螃蟹,將全玻璃機(jī)身實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)呢?我們等著瞧吧。玻璃決定手機(jī)性能的最后一個(gè)點(diǎn),就是折疊屏和與之配套的柔性大猩猩玻璃進(jìn)展如何?對(duì)此Scott說(shuō):“柔性屏?xí)俏磥?lái)手機(jī)很重要的一個(gè)特性,我們一直在矣注,相關(guān)的研發(fā)工作也在進(jìn)行中。雖然現(xiàn)階段,已經(jīng)有一些廠(chǎng)商就這項(xiàng)技術(shù)和我們接觸,但康寧認(rèn)為,折疊屏手機(jī)還有很多技術(shù)要點(diǎn)沒(méi)有解決,比如顯示屏幕本身,比如轉(zhuǎn)軸技術(shù),等到這些技術(shù)難點(diǎn)被攻克之后,才能真正決定柔性屏蓋板玻璃的形態(tài)和需求,估計(jì)成熟還需要1~2年的時(shí)間,對(duì)此康寧是做好準(zhǔn)備的?!?/p>
未來(lái)高度在哪里?
差不多到這篇文章結(jié)尾的時(shí)候了,也許有朋友會(huì)對(duì)本文的一個(gè)展望提出質(zhì)疑:全玻璃機(jī)身的手機(jī),耐用度抗得住么?其實(shí)在本次參觀的其中一個(gè)重要環(huán)節(jié),就是矣于大猩猩玻璃的耐久性展示,也是保留節(jié)目。在這里,大猩猩玻璃的堅(jiān)韌耐用是能夠帶給我們足夠信心的。而且Scott在采訪(fǎng)中還提道:“康寧通過(guò)技術(shù),已經(jīng)可以達(dá)到讓玻璃展現(xiàn)出一些非玻璃材料的特性,比如最新的大猩猩玻璃DX+就是這樣,雖然它是玻璃,但是它的抗刮擦能力以及光學(xué)性能,已經(jīng)幾乎快超過(guò)玻璃這種材質(zhì)所能達(dá)到的范疇了?!薄翱祵幘拖袷亲鲲堃恍┰谘邪l(fā)玻璃,目前康寧已經(jīng)讓氧化硅這種基礎(chǔ)物質(zhì),與元素周期表上超過(guò)50種元素結(jié)合在一起,從而讓玻璃提供各種意想不到的能力給世界?!?/p>
寫(xiě)在最后:
這可能就是材料科學(xué)的最大魅力所在吧,但這同樣也是材料科學(xué)之于人類(lèi)社會(huì)的重要性,但它總會(huì)伴隨著巨大的財(cái)力、人力和時(shí)間的投入,是需要極大的耐心的。當(dāng)初玻璃、塑料等材質(zhì)的出現(xiàn),改變了我們的生活方式和品質(zhì),而現(xiàn)在,康寧大猩猩玻璃要做的,就是去改變我們的數(shù)字化的生活,沒(méi)錯(cuò),就是一片玻璃的技術(shù)高度,真的可以決定我們生活的高度。