Apple 藍寶石玻璃策略(上)-蘋果看好的螢幕材料

作者

1205

SHARES
sapphire crystal glass

Apple 與著名的的太陽能設備與藍寶石水晶玻璃製造商達成了一筆達 5 億 7,800 萬美元的交易,特別的是這筆交易內容是極特先是要把生產設備建製在 Apple 新建在美國亞歷桑那州的廠房中,這個做法可能牽涉到藍寶石水晶玻璃的加工改善、美國生產與組裝配送等多個考量,在結構調整與改良下,藍寶石水晶玻璃未來在 Apple 產品應用的範圍應會逐步擴大,包含到整個 iPhone 上全部改用藍寶石水晶玻璃都有可能。

藍寶石水晶玻璃的優缺點

藍寶石水晶玻璃( Sapphire Crystal)是屬於人工合成的玻璃製品,也是 Apple 近來很感興趣的材質之一(另一自然就是拿下使用權卻只停留在測試的液態金屬 Liquidmetal 了),蘋果為對它感興趣主因在於,除了其如同玻璃般無色透明外,最重要是其硬度與韌性與現有來自康寧 Corning 的 Gorilla 強化玻璃更佳。

 

Soure: MIT Technolgy Review
Source: MIT Technolgy Review

▲未切割加工的藍寶石水晶玻璃

以抗刮性來說,藍寶石水晶玻璃達到了莫式硬度 9,僅次於鑽石,在韌性方面 Gorilla 大約是 0.7MPa.m0.5,藍寶石水晶玻璃則是達到了 3MPa.m0.5,也就是四倍以上的水準。

不過藍寶石水晶玻璃也不是沒有缺點,首先由於硬度高、抗刮等堅固的特性,藍寶石水晶玻璃較密度也較大,約為 3.98 g/cm3,比 Gorilla 的 2.54 g/cm3 高,因此在同樣尺寸與厚度下,藍寶石水晶玻璃的重量就是會比 Gorilla 玻璃更重。除此之外,雖然兩種材質都有不錯的光學品質,但藍寶石水晶玻璃在折射率較高,也就是在同樣的光源亮度下,Gorilla 的顯示會較為明亮,而些都是高硬度所換來的代價。

除此之外,藍寶石水晶玻璃另一重大的問題就是加工成本過高與耗時,導致其成品是 Gorilla 玻璃的 3 到 4 倍以上的價格,雖然 Yole Développement 分析師 Eric Virey 曾表示 未來幾年藍寶石水晶玻璃做為手機螢幕表面的價格將會由原本的 30 美元的成本下降到 20 美元,但對比到 Gorilla 不到 3 美元的成本,還是貴上太多,這也是目前藍寶石水晶玻璃無法大規模採用的最大問題,而多使用在腕錶等較高單價的商品上主因。

 

切割技術的突破

Apple 對藍寶石水晶玻璃的研究甚深,也深知其發展現況,顯然他們找到了解決生產上的因應方式,關鍵正是在極特先進身上,要知道極特先進的主業在太陽能上面,藍寶石的只占其總營收的 11%,Apple 會找上它自然有他的原因在,除了極特先進擁有較大的藍寶石長晶爐,可生產較大尺寸重量的藍寶石水晶玻璃之外,極特先進在 2012 時自 Twin Creeks 手取得了切割太陽能基板的相關技術,這個技術除了運用在太陽能產業的太陽能電池切割之外,也可運用在藍寶石水晶玻璃上,這技術可能才是蘋果與他合作的最重要原因。

Source:Extreme Tech
Source:Extreme Tech

▲Twin Ceeks 研發的「氫離子加速器」可用來切割藍寶石玻璃

 

這個名為「氫離子加速器」(Hydrogen ion particle accelerator )的設備是利用氫離子來控制各式晶圓切割的精準度,用以避免原材料的無謂浪費與切割厚度太薄所造成的碎裂,自然也可以省下大量的成本,按照 Extreme Tech 的說法,這個設備本質上根本是一個離子加農炮(ion cannon)。

控制離子來做切割應用的想法雖非 Twin Creeks 首創,先前也有類似概念的測試,但不同的是 Twin Creeks 所研發的設備大幅降低了成本,讓停留在實驗室的概念得以在商業市場中量產應用。

透過這個新技術,Apple 有機會降低藍寶石水晶玻璃的成本,雖然其相對密度較高、重量較重,但只要成品夠薄,整體而言將有機會比現有的 Gorilla 強化玻璃更輕,這對不斷追求更輕更薄外觀的 Apple 來說,是一個非常大的誘因。

由於蘋果投入藍寶石水晶的金額相當高,這個交易下未來極特先進的業務收入可能反會以藍寶石為大宗,根據 Cantor Fitzgerald 分析師 Brian White 的估算,極特先進其藍寶石的營業額為原本為 2,890 萬美元,未來將會成長至現有規模的 15 至 16 倍之譜,約在 4 億 8,000萬 至 6 億 4,000 萬美元之間。

在這合作計劃中,Apple 一開始會投入 5 億 7,800 萬美金讓極特先進於五年陸續報銷,但並未實際談到雙方合作的時間長短,也就是說這數目還只是一開始合作的預付款,長久下來 Apple 投入金額必定超過這個數目。

 

延伸閱讀:

 

cooper

cooper

在科技媒體產業打滾十數年,經歷紙本到網路,月刊到日報,並曾短暫跨足電子商務與電子書等領域,涉獵頗雜,但衷愛的仍是科技新聞。
cooper

Latest posts by cooper (see all)

如果你喜歡我們的分享和文章,請幫我們按個讚

發表迴響