藍寶石屏幕不合適手機？

       蘋果要將藍寶石用于iPhone屏幕的消息，讓藍寶石成為手機廠商眼中的“西施”，他們認為自己的產品要想高大上，也得上藍寶石才行。但是下面的內容可能要讓您猶豫了，這是來自知乎上一位學習材料科學的網友的在回答“對比康寧的 Gorilla 玻璃，藍寶石是手機屏幕保護的更好選擇嗎?”這一問題時的答案：

　　首先，藍寶石(sapphire)硬度高于任何一種玻璃，這點毫無疑問，肯定是藍寶石硬度高。

　　其次，康寧的內部測試說明在模擬使用條件下大猩猩玻璃(Gorilla Glass)比藍寶石更不易碎裂。

　　最后，藍寶石(強調!絕對沒有玻璃兩個字)據(jù)我所知是不確保韌性的。

　　關于這個問題我要先提一個經常有人會說的點：

　　屏幕劃傷更多來自于沙塵，砂子顆粒硬度大于玻璃小于藍寶石，所以玻璃屏幕肯定不如藍寶石屏幕耐劃傷。

　　這個觀點沒有錯，莫氏硬度藍寶石為9，砂子(石英)為7，大猩猩玻璃為6~6.5，這個數(shù)據(jù)也基本正確，康寧官方資料中沒有給出大猩猩3代的莫氏硬度，不過肯定不到9，有7就挺不錯了，畢竟大猩猩玻璃的主要組成就是石英(SiO2)，因為玻璃中還含有其他助融和調整結構的組分，在結構上相對于石英晶體來講是更疏松的并且呈無序狀態(tài)，其硬度理論上肯定小于石英晶體。

　　對于劃傷這件事來說，莫氏硬度是個最合適不過的參考指標，其定義就是比較一種礦物是否會對另一種礦物造成刻劃的痕跡(就是劃傷)，由此跟參考礦物比對得到硬度分級。具體內容請參閱：摩氏硬度。那么莫氏硬度比屏幕材料的硬度高的東西就會造成屏幕劃傷。一般室內的灰塵多是衣服等織物的纖維碎屑完全不能劃傷屏幕，而室外的沙塵，多含有石英等礦物，難免會有一些硬度比較高的顆粒粘在屏幕上，再碰上摩擦就會劃傷屏幕。說到這里，可以看出藍寶石的優(yōu)勢，比它硬的礦物很少，所以被劃傷的可能性就變得很小。而對于玻璃來說，就比較容易受到劃傷。

　　對于碎裂這件事來說，事關材料抵抗某種作用的強度，可以是沖擊力(比如說砸，敲)，靜力(壓，彎)之類的。直觀的方法就是做個測試，題主給出的康寧測試視頻就是一個環(huán)狀的靜壓測試。再此借用@子暮童鞋的圖片：

　　這個測試說明了一個問題，大猩猩玻璃可以承受更大的靜壓力而不碎裂。簡單的說它很抗壓。另外一個視頻中做了落球實驗，說明的是大猩猩玻璃抗沖擊力的能力。兩個結果都是說明大猩猩碎裂的可能性小小于藍寶石。

　　回到題主的問題，藍寶石和大猩猩那個更適合手機屏幕。我的答案是大猩猩。對于每一種材料都各有優(yōu)勢各有缺點，沒有完美的材料，沒有能滿足所有需要的材料，材料的使用永遠遵循：只選最合適的不選最好的。

　　我列舉一下理由：

　　1、碎裂可能性小，大猩猩的機械性能非常好。相比之下藍寶石是相當脆的，平常使用撞裂的可能性比玻璃大。

　　2、大猩猩不是沒有劃痕，而是劃痕非常小。大猩猩的產品介紹里有下面一張圖。圖上是不同玻璃在一定載荷下劃傷的痕跡。可見大猩猩的劃痕沒有小的碎裂擴展，非常細小。這種特性使得即使你的屏幕有劃傷，但是能讓這種損傷影響最小。

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       玻璃的透光效果比藍寶石好。我不知道題主所說的vertu的藍寶石屏幕供應商，我只查到了某一家藍寶石sheet的資料，對比大猩猩的數(shù)據(jù)，見下圖。圖中是兩種材料的透過光譜，我們只看可見光波段(400nm~700nm，即0.4μm~0.7μm)的數(shù)據(jù)，大猩猩透過率都在92%以上并且透過率曲線十分平整，藍寶石的透過率均不超過90%且曲線有一定彎曲。透過率低會讓手機亮度降低，透過率曲線不平就會影響屏幕的顏色(比如400nm附近透過率低，那么你看到的藍紫色光就會偏少，顏色就會偏紅)，當然其實這種差別是很小的，影響并不大。另外，藍寶石是各向異性材料如果使用的是a面的平板，那么就會出現(xiàn)雙折射現(xiàn)象影響顯示效果，如果是c面的平板那么其成本就會更高，而且可能更容易碎裂。

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        很重要的成本和產能問題，大猩猩玻璃的連續(xù)生產線很成熟，但依然供不應求。相比之下藍寶石生產更加困難和更高成本，生產速度慢了不知多少倍(我沒有工廠的數(shù)據(jù)，但是對于實驗室來說，制備一塊玻璃可能只需要幾個小時，但是一塊晶體起碼需要半個月)。藍寶石顯然不夠供應這么大的手機市場。

　　綜上所述，我認為手機屏幕材料現(xiàn)階段最合適的還是各種玻璃，藍寶石不太可能普遍使用，但是也有著其獨特的優(yōu)勢。

　　PS. 無論用什么做屏幕面板其實都無所謂，不管研發(fā)出多么好的材料，總是會隱藏在各種各樣的膜下面，他們能見天日的機會大概只有剛出生和死去兩次而已，無論他們有沒有堅強的外表都可以完美無瑕的度過一生，不增不減，不破不花。