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具備抗菌防護的行動裝置強化玻璃技術

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康寧玻璃(Corning)特殊表面部門副總裁暨專案總監Joydeep Lahiri博士。
康寧玻璃(Corning)特殊表面部門副總裁暨專案總監Joydeep Lahiri博士。

以超過兩甲子的玻璃製程工藝,康寧除了打造出可應用於手機、平板的抗壓、耐刮的防護玻璃之外,亦針對多點觸控當道、螢幕容易沾惹微生物病菌的顧慮,以銀離子技術開發出兼顧纖薄、耐壓、抗刮且抗菌的大猩猩抗菌強化玻璃,為行動裝置帶來更健康的應用新概念…

製程功力兩甲子  創新研發一輩子

康寧玻璃(Corning)特殊表面部門副總裁暨專案總監Joydeep Lahiri博士,從康寧玻璃企業歷史、公司創新文化、康寧大猩猩強化玻璃、污染認識、銀離子抗菌原理,以及對病菌的作戰作出完整介紹。

Joydeep Lahiri指出,康寧玻璃創立於1851年,是一家超過160年以上的國際級企業,總部位於美國紐約,全球員工超過3萬4千人。康寧以特有的合作文化,超過160年持續專注於材料科學、製程技術的研發與經驗,是全球特殊玻璃與陶瓷材料的重量級領導廠商,在全球財星500大集團中排名第326名。康寧創造高科技系統所需的關鍵零組件,應用於消費性電子產品、行動排放控制、光通訊與生命科學領域。

Joydeep Lahiri指出,自1879年替發明大王愛迪生製作鎢絲燈泡外觀的玻璃封裝開始,康寧就踏入了「玻璃圈」。1915年發表PYREX百麗耐熱玻璃,耐熱溫差高達120°C,1943年康寧與美國陶氏化學公司(Dow Chemical Corp.)合資創立道康寧(Dow Corning)公司開發矽油、矽膠等矽製化學產品;1947年首度開發出電視機映像管量產化製程技術,1952年開發出耐熱耐壓的玻璃陶瓷(Glass ceramics),成為知名的康寧餐具的主要材料;1964年開發出溢流熔融製程技術(Fusion overflow process),用於製作LCD面板。

1970年康寧首度發表低光耗的光纖材料,1972年開發出用於汽車的觸媒轉化器;1982年開發出主動式矩陣電晶體TFT液晶顯示器玻璃面板,2006研發出藥物開發、篩選所使用的無標記篩選玻璃平台、環保製程玻璃;2007年首度發表超抗壓、超薄的大猩猩防護玻璃,超耐折光纖,2013年發表由美國環保署認證的全球首款抗菌強化玻璃,堅強的研發實力有目共睹。

金剛不壞之身——康寧大猩猩強化玻璃

Joydeep Lahiri介紹在2007年,康寧首度介紹大猩猩強化玻璃(Gorilla Glass),融合玻璃溢流熔融製程技術(Fusion overflow process)與玻璃貼合技術(Glass Compositions)兩項製程精華,開發出具備表面抗壓、耐刮、超薄且高透光特性的觸控面板材料,獲得蘋果iPhone採用而聲名大噪,成為今日手持式裝置與IT裝置防護玻璃材料的主要選擇。

康寧大猩猩強化玻璃提供較一般傳統玻璃2?7倍的抗壓能力,以及優異防刮能力,目前全球有2,450種產品、33個主要品牌商,累積超過27億台行動裝置採用康寧大猩猩強化玻璃。

無論是智慧手機、平板、筆電、汽車電子、家電、冰箱、洗衣機等,觸控螢幕的應用幾乎無所不在。帶有觸摸螢幕的導引?指示產品,也為公共空間的一部分。

但根據2010年T.R. Julian的分析,以每平方英吋的病菌?微生物數來看,馬桶座每平方英吋病菌數僅50,但電腦鍵盤則高達3,300;人們常飲食的桌面高達21,000;你我不會想到手機、平板的觸控螢幕,每平方英吋病菌數竟高達25,000,且會因為手指的接觸滑動,將其中30%的病菌數沾染到別處。

Joydeep指出,若以三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate;ATP)做為量測生菌數指標,他們檢測過市面所有智慧手機中,屬於低病菌劑量(0?80病菌數?每平方英吋)的智慧手機種類約佔14%,其中生菌數31?80的手機種類佔13%;若是中病菌劑量(81?500)以下的手機族群則高達64%,其中使用防護玻璃的機種佔有50%;而高病菌劑量(501?1000)以上的智慧手機比重佔22%,其中使用防護玻璃的機種比例佔14%。

這樣分析顯示市面上86%的智慧手機的觸控螢幕檢測中,都落在中高病菌劑量,而這其中有64%智慧手機,都是採用防護玻璃層的設計。

抗菌的大猩猩防護玻璃

康寧推出具抗菌專利配方的大猩猩強化玻璃(Gorilla Glass with Antimicrobial),其本身能持續性的提供銀離子抗菌作用。此產品首度獲得美國環境保護署(EPA)註冊,同時也維持跟原先大猩猩強化玻璃同樣的抗壓強度。Joydeep博士以數據指出,普通玻璃抗壓強度為50?100Mpa,大猩猩玻璃是270?355Mpa,大猩猩抗菌玻璃則達到260?380Mpa。

而跟鈉鈣處理(Soda-Lime)的抗菌玻璃比較,某些鈉鈣玻璃銀離子來做抗菌處理時,容易顯示偏橙色色調,會影響到顯示器的真實色彩。同時Joydeep博士現場分別以一般玻璃培養皿,與康寧抗菌強化玻璃培養皿,將病菌均勻塗抹於培養皿四周後,以海綿沾取並置入病菌數判讀機,前者每平方英吋高達1,500,而後者僅492,可見康寧抗菌大猩猩強化玻璃,實測至少可削減70%有害病菌數的滅菌能力。

隨著觸控科技的廣泛應用,消費者意識到有害病原菌會存活在行動裝置表面,並且隨著手指沾黏而移轉;康寧的抗菌強化玻璃,不僅具備高抗壓、耐刮、高透光率,同時銀離子抗菌能力可永久抑制藻類、黴菌、霉、真菌等各種有害細菌的滋生,且成本較其它抗菌塑膠防護膜還要低。預期很快會有各種採用抗菌玻璃處理的手持式?可攜式行動產品問世,並可望在未來2、3年成為觸控面板應用主流。