蓝宝石玻璃面板有机会成未来手机屏幕新星

     苹果(Apple)于2013年11月宣布与蓝宝石(Sapphire)玻璃生产商GTAT(GT Advanced Technologies)签定多年蓝宝石材料供应合约后，市场上对于苹果下一代iPhone手机将采用蓝宝石玻璃面板的传闻便更加甚嚣尘上。
 
目前智慧型手机普遍采用的荧幕材料为康宁(Corning)的Gorilla Glass，包括各家手机的旗舰机种，如宏达电的One、三星电子(Samsung Electronics)的Galaxy S4、或是诺基亚(Nokia)的Lumia1520都是选择此做为荧幕的保护玻璃。根据康宁新闻稿指出，目前康宁Gorilla Glass已使用于15亿台装置上，且数字仍持续成长。
 
而被苹果看好的荧幕材料－蓝宝石，为氧化铝(Al2O3)所组成，具有抗腐蚀，高硬度、以及优秀的防刮能力等特色。其摩氏硬度为第九级，仅次于钻石，比起一般强化玻璃更防刮且不易碎裂。
 
根据阿尔菲德大学(Alfred University)院长Matthew Hall研究，蓝宝石玻璃的破裂韧度(fracture toughness)约为康宁Gorilla Glass的4倍，能降低因掉落而产生损坏的机率。
 
因此若手机荧幕采用蓝宝石玻璃面板，当手机掉落或是和像是钥匙等尖锐物品一起放在包包里时，较不需担心荧幕裂开或是被刮伤的问题。因此，苹果在iPhone 5、5S的后镜头及5S的指纹辨识键上已开始使用蓝宝石玻璃覆盖，以达到保护的效果。
 
但蓝宝石玻璃也因为密度为3.98 g/cm3，大于Gorilla Glass的2.54 g/cm3，因此在相同尺寸下，蓝宝石玻璃的重量会较重。另外，蓝宝石玻璃的光线折射率较高，因此呈现出的荧幕亮度会较Gorilla Glass稍暗。
 
加上康宁Gorilla Glass除了原料成本较低，也已是生产技术相当成熟的产品，因此分析师估计蓝宝石玻璃的价格可能约为康宁Gorilla Glass价格的10倍。这些都是计划以蓝宝石玻璃做为荧幕所不得不考虑的因素。
 
因此，TechRadar网站推测苹果和GTAT合作，主要是为了降低材料成本。两者合作开发出蓝宝石层压板(Sapphire Laminates)，借由贴合GTAT的薄型蓝宝石面板与触控玻璃基板(sapphire-on-glass)，除了能让荧幕厚度小于1mm，且最重要的是，可大幅降低蓝宝石玻璃面板的材料成本。
 
另外，苹果也预付GTAT约5.78亿美元，让其购入近1,000个蓝宝石长晶炉(sapphire crystal furnaces)准备扩充产能，以达到规模经济的目标。
 
蓝宝石优秀的防刮能力能带给使用者的行动装置更多的保护，但使用蓝宝石玻璃做为荧幕材料，有些问题仍待解决。包括在面对强光，使用有蓝宝石玻璃覆盖保护镜头拍照时，照片会出现紫色光晕的现象；以及在室外使用时，亮度较暗的问题。
 
TechRadar网站表示，也许亮度较暗的问题，日后改采较薄的蓝宝石层压板技术后可被改善，但如果蓝宝石玻璃可以与颜色鲜艳、甚至过饱的主动式有机电激发光二极体(AMOLED)搭配使用，也许将会是一个很棒的组合。