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ag玻璃是康甯玻璃嗎

科技 更新时间:2024-08-16 21:42:22

縱觀整個手機曆史,手機後蓋材質用得最多的主要有以下幾大類:

1、塑料,手感與外觀較差,但成本低,加工效率高,易形成較大産能;常應用于中低端機型。

2、金屬,強度高,手感好,耐刮耐摔,但易屏蔽高頻信号,也會阻擋無線充電傳輸;5G應用受限制。

3、陶瓷,手感和外觀較好,但機身沉重,不耐摔,工藝難度大,産能和良率較低,成本較高;主要應用于少數高端機型。

4、玻璃,良好的質感及光澤度,加工工藝與産能好于陶瓷材質,本身也不耐摔,但随着玻璃工藝的升級,如今的玻璃機身還具有硬度大、耐摔、散熱快的優點;主要應用于目前的主流中高端機型。

曾幾何時,手機全金屬一體化機身是當時高端手機的代名詞,金屬機身具有散熱效果佳、抗壓抗彎能力、抗刮抗劃傷能量強等優點,且外觀可以做到時尚美觀、質感好,全金屬一體化機身是當時各家旗艦機的首選,但随着無限充電技術的發展以及5G時代的到來,手機後蓋材料去金屬化已成趨勢,目前的中高端手機特别是高端手機中,玻璃、陶瓷等非金屬材料被應用到手機機身上,這是因為:

1、當給手機無線充電時,金屬材質背殼劫持了充電能量,而玻璃/陶瓷殼材質,磁場将以微不足道的損失,把能量從無線充電闆線圈轉換至智能手機中的線圈。

2、如果使用金屬背殼,能量損失就會發生在金屬殼上。金屬本身将消耗由無線充電闆而來的部分能量,并把這部分能量轉化成熱。因此,能量在傳輸過程中有所損耗,并使充電時間變長。此外,真正的風險在于充電過程中産生的熱量将增加手機内部的溫度,這是我們不希望看到的,因為電子設備最好在合适的低溫下運行。

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進一步看金屬殼可能帶來的問題。在金屬背殼中生成的環繞電流将消耗掉部分交互的磁場,俗稱“渦電流”。這些渦電流會使手機背殼溫度上升,其方式就像電加熱器中的電流加熱元器件一樣。在手機中,所生成的熱量多少取決于該金屬背殼的材質組成。金屬的“導電性”是一種物理性能,可以與電流流經金屬時轉化成熱的傾向對應。鋁的導電性要明顯高于不鏽鋼25倍。玻璃/陶瓷的導電性差不多為零。(此處所述的導電性越低越好,因此玻璃/陶瓷材質是非常好的)

3、玻璃/陶瓷材質:有助于信号接收,在5G無線信号收發中玻璃/陶瓷也将發揮至關重要的作用。盡管基于當前的無線信号,金屬背殼可以确保手機運行良好,但是5G将涉及更多的通信渠道與更高頻率,因此對天線性能有更高要求,金屬由于屏蔽信号的特質不會對此有任何幫助,玻璃則不然。

因此,無論外形還是功能而言,玻璃/陶瓷都會完勝金屬。

目前的中高端手機特别是高端手機中,玻璃、陶瓷等非金屬材料被應用到手機機身上,但是該類材質存在韌性不足、抗摔能力差等缺點,目前隻能充當外觀件,而不像之前手機采用全金屬一體化機身那樣既充當外觀件,同時也充當結構件。

所以,目前的中高端手機特别是高端手機中,金屬結構件仍然是智能手機結構中的重要組成部分,因此,目前高端手機的結構形式由以前的全金屬一體化機身設計演變成金屬中框 玻璃/陶瓷後蓋的組合結構設計。

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基于成本和産能考慮,玻璃材質有一定的優勢,從以下各手機廠商最近推出的手機看,玻璃材質的手機後蓋目前在中高端手機領域占據主導地位,隻有少數機型采用陶瓷或者素皮材質。

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應用在手機後蓋上的玻璃又分為普通的亮面玻璃和AG玻璃。

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AG玻璃(英文全稱:Anti-glare glass),在玻璃深加工行業裡是一個大種類,又叫抗反射玻璃和防眩光玻璃,是對玻璃表面進行特殊加工後能抵抗反射,從而增加透光率的一種玻璃,最大的用途就是防眩光的玻璃!

AG(防炫光)工藝大概分為三種:

1、磨砂AG:通過化學蝕刻或物理噴砂的方法對玻璃表面進行特殊加工的一種玻璃。其特點是使原玻璃反光表面變為啞光慢反射表面(表面凹凸不平),防止眩光以外還使反光度下降,減少光影。

2、鍍膜AG:是通過霧化鍍膜技術将特定鍍層材料覆蓋到玻璃的表面,這些鍍層材料的作用是對光線進行選擇性的組合,具備吸收和偏轉光線指向的效果,以達到抗反射防眩光的效果。

3、噴塗AG:是在玻璃的表面通過設備噴塗一層光學散光粒子,當這個塗層形成之後就能夠發揮抗反射防眩光的效果,但此種方法塗層不耐刮擦,容易剝落。

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事實上,蘋果手機最引入這種設計是在蘋果手機的屏幕前玻璃蓋闆上,采用的鍍膜加工藝,結合防指紋、增透防反射一起制作。不過由于并沒有形成實際的宏觀物理層紋理,所以一般不會納入到AG玻璃範疇。

應用在手機後蓋的AG玻璃,應該叫做AG磨砂(蒙砂)玻璃,除了防眩光外,還應具有以下特點:

1、良好的質感,亮面玻璃經過化學蝕刻後,在表面形成具有一定粗糙度的磨砂面,柔軟親膚,細膩順滑。

1、耐劃傷,手機背面不可避免與桌面、鑰匙等硬物質碰擦,因此,手機玻璃後蓋必須要有一定的耐刮傷能力,目前市場上大部分手機都采用康甯公司的大猩猩玻璃,其針對日常生活中的刮擦、碰撞和跌落具備優異的抗損性能。

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康甯大猩猩玻璃如何做到耐刮傷的呢?

康甯大猩猩玻璃與普通的玻璃從外觀和性能上來看沒有太大的區别,但化學強化後兩者的性能就截然不同。所以一般我們所說的大猩猩玻璃(主要針對手機等小型消費類電子設備),大多數都是指化學強化後的。其可通過離子交換工藝實現深層化學強化,相對于物理強化來說,有一定的優勢。

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離子交換工藝原理

離子交換是一種化學強化工藝,玻璃被放入溫度約400℃的熔融鹽浴槽中,小鈉離子離開玻璃,被來自鹽浴槽較大的鉀離子所取代。這些大的離子占據更大的空間并且在玻璃冷卻時被壓縮,在玻璃表面形成一個壓縮應力層。大猩猩玻璃的制程使鉀離子可擴散入表面, 在玻璃内部形成較高的壓縮應力。該壓縮層可增強玻璃表面的抗損傷能力。

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這原理看上去好像還挺簡單的,但大猩猩比普通的玻璃要有名得多當然是有原因的。玻璃的薄面是緻密的,因此在離子交換時,隻有最外層的玻璃可以進行交換,因此超耐刮層是非常薄的,對玻璃的提升非常有限。而大猩猩玻璃就可把最外層的這個保護層做得很厚,可以讓鉀離子和鈉離子的置換發生在玻璃的更内部,讓保護的效果更加明顯,而這也就是一般玻璃所做不到的地方。

比如 iPhone 上的玻璃後蓋闆使用了雙離子交換工藝,這種玻璃會被浸泡在灼熱的鉀鹽浴中,當濃度達到最大的時候則将玻璃移動到濃度較低的鉀鹽浴中。通過這種方式加工的玻璃的分子結構會發生變化,壓縮應力層可以做得更厚,從而讓玻璃的耐刮性更強,抗摔性更好。

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2、防指紋粘染,因手機背面與手長時間接觸,普通玻璃極易沾指紋,特别是高亮面的玻璃,當光線較強時,表面的指紋印由于光線反射會比較明顯,解決或改善防指紋粘染問題通常有兩種方法:

第一種,鍍AF膜,在玻璃表面鍍一層納米膜,這層膜具有厭水性,一定程度上使水和油脂難以附着在其表面。

第二種,增大玻璃表面的粗糙度,水漬和油漬本身具有流動性,在粗糙度高的物體表面就很難被顯現出來,同時由于漫反射,肉眼看上去就更不明顯。此種方法的指紋不是不存在,隻是隐藏在玻璃粗糙的間隙中了。

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AG磨砂玻璃按工藝分為物理噴砂AG和化學蝕刻AG,AG磨砂效果具體怎麼樣,這個效果描述出來自己也感覺不到,以下圖片中的瓶子的磨砂效果大家應該都見過也感受過。

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物理噴砂AG工藝,是通過機械噴砂的方法獲得磨砂的表面,傳統的噴砂方法玻璃顆粒大,很難獲得較為細膩的表面,機械噴砂最容易出現表面凹凸不均勻,表面粗糙度不均勻,玻璃解析度下降等問題,機械噴砂的優勢在于:工藝流程簡單、生産效率高、更加環保,成本低,表面性能都不太理想,一般用來做大面積的日用玻璃。

如需獲得較為細膩的表面,需要選擇更好的砂粒以及嚴格控制噴砂工藝參數,如iPhone 11 pro 後的蘋果手機玻璃後蓋噴砂使用了其以前在鋁合金手機機身應用的陶瓷砂噴砂工藝代替常規的玻璃砂和鋼砂噴砂工藝。

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化學蝕刻AG工藝,也叫蒙砂工藝,即用氫氟酸或蒙砂粉與自來水,硫酸或鹽酸等按比例配置成蒙砂液後采用噴淋或浸泡的方式腐蝕玻璃表面,将玻璃表面由光滑面變成微米級顆粒表面,屬于化學蝕刻。其工藝原理較為複雜,是電離平衡,化學反應及溶解和再結晶,離子置換等多種反應共同作用的結果,AG效果和顆粒大小及形狀由反應物的成分及濃度大小、反應時間、溫度等因素有關,生産難度大,技術含量高。

采用化學蝕刻AG工藝處理的玻璃表面性能高但由于需要用到氫氟酸等溶液,環境成本和設備成本都非常高,一般适合用來加工小面積光學玻璃;目前大部分手機磨砂玻璃采用的是化學蝕刻AG工藝。

AG玻璃的參數一般有:光澤度,霧度,粗糙度,透過率,反射率。不同的參數組成形成不同的AG效果,如高霧效果、閃光砂效果、雪花效果、高閃效果、低閃效果或者透明效果。

高霧效果:高霧效果的霧度比較高,類似毛玻璃的感覺,一開始,人們對磨砂效果的要求僅限于啞光的霧面效果、手感光滑細膩,在不同的角度去觀察也不會出現顔色變化,内斂低調。

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高霧效果(iPhone 11 pro、一加9R黑島、OPPO Find X3)

閃光砂效果:其閃光原理就是通過AG玻璃表面形成百萬個微米級棱鏡面晶坑,在光照下其可以進行不同角度的光線反射,同時由于棱鏡的作用,部分進入棱鏡的光從棱鏡表面出來時發生了色散,因此會看到五顔六色的的光。

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基于此閃光原理,OPPO Reno系列手機采用的Reno Glow晶鑽工藝解決了普通AG工藝常見的啞光不通透問題。

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閃光砂形成原理(摘自專利:一種亮光蝕刻磨砂玻璃及其制備方法與流程):傳統上采用蝕刻層制備磨砂玻璃是将平闆玻璃直接浸入氫氟酸蝕刻液中完成,蝕刻過程不具有方向性,難以在玻璃的表面形成較大數量且規整排列的結晶體。與傳統的玻璃氫氟酸蝕刻工藝不同,閃光砂工藝增加了一道預處理工藝,該預處理工藝的作用是利用堿劑對玻璃表面的二氧化矽進行微腐蝕,微腐蝕點在玻璃表面大量分布,在後道蝕刻液的作用下,微腐蝕點得到了進一步的加強,從而實現在玻璃的表面形成較大數量且規整排列的結晶體。玻璃表面結晶體的大量形成,使其反光率得到大幅度提高,形成一種亮光效應。

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OPPO Reno4采用晶鑽1.0工藝将球面晶體進化為多面錐體,晶鑽2.0工藝擁有金字塔形狀的晶體結構,相較于晶鑽1.0工藝擁有更大的晶體與更緊密的排列方式,因此也賦予了OPPO Reno5更大的反光面積,晶鑽3.0工藝反射的閃光點從上一代的0.02mm提升到了1mm且面積增加50倍。同時為了能夠營造出海浪波紋的線條感,OPPO Reno6還在晶鑽3.0工藝上突破性地做到了讓晶體“向陽而生”,擁有覆蓋比例更大、排列更緊密的晶體。

随着表面技術的不斷發展與進步,AG玻璃通過與其他工藝的相結合,使得AG玻璃具有更好的光學效果,打造更加絢麗的外觀,比如與“漸變”設計元素相結合,實現漸變色的AG玻璃後蓋

其原理實際上是一種漫反射漸變原理,即根據玻璃不同區域反射不同強度的反射光(折射光),肉眼就會在不同區域看到不同光影強弱的效果,根據産生漫反射層的不同,分為漸變AG玻璃和漸變AG膜片。

漸變AG玻璃,在AG蝕刻加工工藝上通過控制蝕刻深度來達到一種整體漸變的效果,即在對玻璃蓋闆進行AG處理時,通過控制玻璃蓋闆一側表面上沿預設方向的各區域與AG蝕刻液接觸不同時間,從而獲得一種玻璃蓋闆表面的AG效果沿預設方向逐漸增強的效果。這種缺點是磨砂質感也會産生漸變的效果,左右兩端會有很大差别,針對手機後蓋來說,很少使用這樣方式。

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漸變AG膜片,也叫微納紋理膜片,通過這張具有光學紋理的膜片與玻璃後蓋内表面貼合,可以實現紋理漸變的效果,同時保持玻璃後蓋AG完整的效果。膜片通過搭配不同的光學鍍膜就可以産生不同顔色過渡。光學紋理的實現方式:UV轉印---光學紋理實現的秘訣。

目前大部分手機都是采用這種方式實現AG玻璃顔色漸變效果,比如一加9采用的雙層AG工藝——高霧AG玻璃 漫反射AG膜片,漫反射漸變紋理工藝技術最大的特點就是能夠讓玻璃反射實現從0%-100%漸變變化。當一個顔色出現在玻璃上,由于頂部是粗糙的0%反射,而底部是鏡面的100%反射,自然就讓顔色從淺銀色到深銀色的變化。

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華為P40 Pro,其同樣采用AG玻璃 納米紋理膜片,通過改變紋理的方向,帶來一種景深焦散的質感,再配合極具科技感的銀灰色,在不同角度的光線下明暗自然過渡,AG玻璃漫反射出來的金屬質感,非常的别緻。

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大概原理:光栅曲向的變化會在人眼中呈現出不同的角度變化,一般橫紋看上去是0度,如果要動态的效果它會逐漸的轉變(順時針或逆時針的轉變),然後變成豎直的紋路。所以最後這條光帶出現的效果就是一個光柱從左往右的動态效果。

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通過改變對膜片上的紋理結構進行設計,還可以實現更複雜的光學紋理效果。

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手機後蓋膜層結構圖

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立體效果

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極光效果

亮面玻璃後蓋:事實上,手機後蓋材質采用玻璃材質的時候,大部分手機采用的是亮面的玻璃後蓋,比如蘋果公司從iPhone 8開始就采用玻璃後蓋(實際上iPhone 4就有用),但是當時iPhone 8的玻璃後蓋是亮面的。玻璃在人們的意識裡本身就是光滑、反光、晶瑩剔透的,抛去容易沾染指紋,亮面的玻璃後蓋還是可圈可點的。

AG玻璃最重要的特點是能提供良好的握持手感,也許是懷念以前鋁合金手機機身磨砂效果帶來的柔軟親膚,細膩順滑的感覺,既然是這樣,為何不在最開始就采用AG玻璃呢?其實原因也是很簡單,因為這個工藝成本比較高。即便是到了現在,采用這個工藝的手機也主要是旗艦居多。

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為了照顧到更多的用戶,大部分廠商都會推出不同的後蓋方案,以滿足不同消費者的需求,比如蘋果最近推出的iPhone 13系列,包括iPhone 13 mini,iPhone 13,iPhone 13 pro,iPhone 13 pro max,機身同樣是采用玻璃 金屬,但iPhone 13非Pro系列采用的是亮面玻璃 啞光鋁合金中框;Pro系列則是AG磨砂玻璃 亮面不鏽鋼中框

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再比如,華為新推出的P50系列手機,包括P50,P50pro,其中P50采用AG磨砂玻璃後蓋,P50pro采用的是亮面玻璃後蓋,其中漣漪雲波版本采用了電緻調光工藝

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單色的AG磨砂玻璃,為了不那麼單調,可以在同一面玻璃上實現局部無AG處理效果,保持局部是亮面。常用加工方法有2種:

1、抛光法:先整面蝕刻後,再做局部抛光處理。2、遮蔽法:蝕刻前先把攝像孔、LOGO等位置遮蔽起來,然後再做AG蝕刻。

iPhone 13 pro,這款機型攝像頭處凸台的亮面設計與後蓋闆整體的磨砂觸感,這種光啞對比形成了一種極緻的質感,極大升華了AG磨砂單調的質感。攝像頭處的局部亮面處理猜測是采用第一種抛光法,先把整個後蓋外表面AG處理,然後針對攝像頭處凸台進行研磨抛光處理。

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OPPO Reno的後蓋一塊玻璃,兩種質感,大面具有AG工藝的磨砂質感,中間的條帶則是亮面效果,保證局部亮面光澤。OPPO采用的是第二種遮蔽法,通過遮罩将不需要做霧面處理的部分擋住,運用AG霧面蝕刻工藝,使未遮擋玻璃表面形成磨砂質感;然後将遮罩層去掉,使用雙面化學抛光工藝,消除了亮面區和霧面區的高度差,再通過納米級的物理抛光保障亮面光滑,最終的這個差距控制在0.01mm以下,過渡非常順滑。

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華為P30 pro墨玉藍,後蓋同樣在磨砂面的基礎上做了局部亮面,猜測也是采用遮蔽法。

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未來,AG玻璃的發展将更多的與PVD等鍍膜、紋理、印刷、鐳射、CNC、抛光等進行多維度結合,讓産品表面變得更加細膩、精美。

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