鐵甲玻璃保護電話螢幕

智能手機及平板電腦等流動裝置的屏幕容易刮花或因碰撞破裂。浸大物理系講座教授謝國偉研發出「鐵甲玻璃」,兼具耐碎與防刮兩大優點,可望成為屏幕最佳保護。

 

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謝國偉教授

 

藍寶石是現有第二堅硬的物料,因此一度被視為製作流動裝置屏幕的理想物料。然而,儘管藍寶石很難被刮花,但因為易碎,在在電話掉落地上時卻未能提供足保護。此外,藍寶石屏幕尚有笨重與高昂成本兩大缺點,因此未能普及。對於如何提高屏幕的保護,謝教授卻有一個別開生面的想法。他認為,為屏幕配上高強度的防護玻璃實際上並非必要,只要在屏幕玻璃上加上一層硬度十足的薄膜,便可以在保留柔韌特性的同時,提供額外的保護。「鐵甲玻璃」便是基於上述理論誕生。

 

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「鐵甲玻璃」

 

硬度僅次鑽石

所謂鐵甲玻璃,其實是在鋼化玻璃之上,再加上一層纖薄的藍寶石塗層。該塗層是由純藍寶石晶體製成,晶體被分割成原始體積的千分之一尺寸,再鍍於玻璃表面。謝教授解釋,透過薄膜技術,分子狀態的藍寶石塗層在高溫下緩慢沉積在玻璃表面上,形成一層纖薄卻奇硬的保護層。一塊厚度8.5微米的塗層所提供的保護便足可媲美一塊藍寶石,同時亦沒有易碎的弱點。

 

根據硬度測量,鐵甲玻璃具有78.5莫氏硬度, 表現更勝鋼化玻璃,亦比一般沙石及金屬的硬度更高,因此不易被刮花。謝教授表示,擁有鐵甲玻璃保護的屏幕比一般智能手機屏幕堅硬最少五成至六成。鉛筆與鋼絲擦很容易刮花鋼化玻璃表面,卻不容易在鐵甲玻璃上留痕。目前只有一種物質可以刮花鐵甲玻璃的表面,那就是鑽石—— 世上最堅硬的物質。此外,薄膜的光線穿透率介於89%92%之間,與玻璃非常接近,因此加上薄膜不會降低透明度,影響流動裝置使用。謝教授預期,有了這項發明,不利環境的屏幕保護貼將被逐步淘汰。

 

製造成本是新發明能否商業化及工業化的重要考慮,謝教授在研究中考慮到這個重要因素。雖然鐵甲玻璃塗層由藍寶石製成,但他指出,成本實際上非常低:「因為一顆細小的藍寶石(重約20克)已可鍍成最少三至四塊薄膜。整個新設計而言,成本只是微不足道。」他續指,由於鐵甲玻璃的製作只需要標準工業薄膜沉積技術,因此只需微調現有機器即可投入生,毋須投資額外設備。

 

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謝教授於第44屆日瓦國際發明展上介紹鐵甲玻璃

 

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時任行政長官梁振英先生(右七)恭賀謝教授榮獲全場最高榮譽大獎

 

享譽日

由於此種革命性新發明,謝教授獲創新科技署提供324萬港元資金,創辦國泰光電有限公司。謝教授與國泰光電參與2016年於瑞士舉辦的第44屆日瓦國際發明展,並憑鐵甲玻璃榮獲全場最高榮譽大獎、工業製作組金獎和特別優異獎。評審讚揚此創新科技用途廣泛,任何玻璃表面皆可應用,即使是手錶與電視的圓面玻璃亦不例外。據謝教授所述, 藍寶石塗層不僅可鍍於玻璃表面,其實亦可鍍於塑膠之上。研究團隊目前正積極研究在金屬表面添加藍寶石塗層,可以預見該創新發明日後將有更廣闊應用範圍。

 

鐵甲玻璃至今已獲得約10項專利,多家國際智能手機、手錶、眼鏡製造商目前正與國泰光電合作,以在各種品中應用該技術。基於鐵甲玻璃的廣泛應用可能,國泰光電的市現時已升至超過2億港元。