蓝宝石释疑及其为何暂不可能成为 iPhone 表面玻璃

发布时间:2020-08-02 编辑: 查看次数:455

蓝宝石释疑及其为何暂不可能成为 iPhone 表面玻璃

近来 Apple 苹果公司在蓝宝石水晶玻璃材质上动作颇多,让各方不断有各种猜想,甚至开始好奇蓝宝石是怎幺样的材质、用途,以及其从何而来,因此《科技新报》在这里汇整了一些与蓝宝石相关的问题,提供给大家快速的解答。

其实目前在产业中谈到的蓝宝石的正式名称,其实全文应是蓝宝石水晶玻璃(Sapphire Crystal Glass),它与蓝宝石(Sapphire)基本上是同样的东西,差别是只是在人工製作与天然产生的差异;而人工蓝宝石相对少了许多元素,因此可说较为「纯净」(不过价格也低于天然蓝宝石)。

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天然蓝宝石之所以会呈现蓝色在于其成分中有铁、钛等其他成分所造成的,虽然在製作人工蓝宝石也可以添加类似的化学元素来呈现色彩,但製程繁複,因此一般蓝宝石水晶玻璃其实是无色透明的,所以看起来并不会变蓝。

人工製作蓝宝石最早由法国法学家 Auguste Verneuil 在 1902 年最早成功能完成,主要是在高温高压下使氧化铝(aluminum oxide)结晶化来产生。而商业化的蓝宝石水晶玻璃在不断精进之下则有多种产生方式。目前市场主要的生产方式有四种,各有其优缺点。

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由于蓝宝石水晶玻璃有着绝佳的硬度,早期运用在高级腕錶的表面玻璃,或做为防弹玻璃的部份材质,航空领域也有不少运用。在 LED 发展下,也成为其衬底的材质。而近来也导入在智慧型手机上,取代了相机镜头或指纹辨识的表面保护玻璃,甚至有成为未来手机触控玻璃。

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以矿物来相对划分矿物硬度的标準的莫氏硬度(Mohs scale of mineral hardness
)来说,其中硬度最低的为滑石为 1,最高的为钻石的 10,一般的钢铁的硬度约为 4,但部分的硬化钢则可高达 8。。

至于玻璃的硬度依种类不同约在 5.5 到 7 之间 9,目前在智慧型手机中常用的康宁(Corning)Gorilla Glass 的硬度则约在 7 左右,蓝宝石的硬度则高达 9,仅次于钻石。

蓝宝石最大的优点除了上述的硬度外,也有较佳的韧性,约是 Gorilla Glass 的 4 倍以上,蓝宝石水晶玻璃为 3MPa.m0.5, Gorilla Glass 大约是 0.7MPa.m0.5。除此之外,蓝宝石也有绝佳的导热性,甚至可当成散热片,介电常数也优于玻璃,用于触控面板上灵敏度更高。

相对的蓝宝石水晶玻璃也伴随着许多缺点,与一般手机使用的康宁 Gorilla Glass 相较之下,如其透光度较差、重量较重,且有着易碎的问题,然后最重要是单价高,达到 Gorilla Glass 的 5 倍到 10 倍之多,且加工成本也高。

从市场与苹果近来投资 GTAT(极特先进)的大动作,说它不準备将蓝宝石水晶玻璃用在 iPhone 上想必是没人相信的,根据先前我们的估算与最近其他投资与产业分析报告来看,从 GTAT 的产能来估算,想在 2014 时达到苹果 iPhone 新机所需的量是不太可能的。

首先根据 LEDinside 协理储于超从苹果自 GTAT 购得的 500 台长晶机来推算其产能与生产所需时间,以苹果一年所需一千万片来计算,就可从下表中明白看出,实际现有产量与需求量间有着巨大落差。也就是在 2014 年时,GTAT 的产量大概只有苹果 iPhone 需要量的三分之一而已。

蓝宝石释疑及其为何暂不可能成为 iPhone 表面玻璃 目前来看蓝宝石水晶玻璃产能根本不足以供应 iPhone 生产所需(图片蓝宝石释疑及其为何暂不可能成为 iPhone 表面玻璃 根据来自元富证券对 GTAT 蓝宝石的出货量推算也有类似的结论。(图片

不过就目前蓝宝石水晶玻璃其生产的量倒足以供应 iPhone 相机、Touch ID 指纹辨识所需,由于这两者的尺寸都不大,就算新一代 iPad 镜头与 Touch ID 都改採用蓝宝石水晶玻璃也足以应付。

目前从上游供应链得到的消息是苹果的确有要求厂商準备相关元件的讯息,看来苹果是有打算把蓝宝石水晶玻璃用在 iPhone 的触控玻璃上,不过就整个产能的进度来看,不会是 2014 年。

目前看来,苹果的 iWatch 表面用的确用的是蓝宝石水晶玻璃,由于蓝宝石水晶玻璃本来在高级的腕錶上本来就是其应用的範围,因此 iWatch 採用蓝宝石水晶玻璃其实不但不意外,反而让人觉得理应如此。

最后小小爆料一下,目前听到的消息,iWatch 使用的蓝宝石水晶玻璃切割形状呈现正方式,不免让人联想到,其样式是否会如同苹果早期 iPod nano 加上錶带的样子有点接近!

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