从以上的商业行为来看,可以推论苹果的两项专利内容跟极特先进的制程技术应该是相关的。也就是说,前者利用专利与建立自有的供应链来建立品牌竞争的门槛,而后者则是让专利的想法得以量产实现。
材料比较
虽然目前使用的蓝宝石材料大多为人造产品,但多数人仍认为蓝宝石比玻璃还有价值。不过这不代表非苹果品牌可以接受使用蓝宝石保护玻璃所产生的高昂成本,最有可能的应用还是一两款限量的高阶机种。在分析了材料的物理特性和保护玻璃规格需求后,该机构也不认为蓝宝石材料有必然的优势可取代玻璃作为智能型手机的保护玻璃。
蓝宝石材料最显着的一个特性便是硬度,蓝宝石的硬度达到了莫氏9H,仅次于钻石(10H)。莫氏硬度(Mohs Hardness)是比较两种矿物相互碰撞时相对硬度大小(划痕和耐磨性)的好方法。砂砾或灰尘中含有二氧化矽(SiO2,莫氏硬度7H),当其摩擦到智能手机保护玻璃玻璃(换算莫氏硬度后,一般低于7H),就容易产生划痕和细微损伤。因此,只要保护玻璃材料的莫氏硬度可以大于7H,那么就可以抵挡住砂砾造成的磨损。
但是耐磨性不是保护玻璃的唯一要求,蓝宝石的冲击耐受力也比玻璃强;虽然蓝宝石的断裂韧度是2.3 Mpa(铝矽酸盐玻璃是0.7 MPa),但是蓝宝石也不能经受太大或突然的冲击。蓝宝石也有缺点,可见光波段的穿透性就是最重要的一个;由于蓝宝石在紫外线波段比起玻璃有更好的穿透性,因此一些工业用元件采用蓝宝石作为光学零件。
但是,蓝宝石在可见光波段(390~700nm)的光学穿透率却不如玻璃,前者约仅大于80%,而后者则是大于90%。精品手表的表盘简单、仅作为报时用,因此采用整片蓝宝石材料作为保护玻璃,对其主要功能影响有限。然而,智能手机的屏幕与触控面板是整个人机介面的核心。较差的穿透率意味着需要加强液晶面板的背光,这对为了追求屏幕高解析度而已经牺牲功耗的智能手机显然不是所期望的。
此外,蓝宝石的生产更为耗能,长晶炉需要长时间维持高温(~2,045°C),而长晶成晶棒的时间约需要三个星期。其他像是较高的折射率(~1.76-1.78)、比重(~3.95 g/cm3),也会对整体智能手机的规格产生影响。透过对蓝宝石优缺点的分析,NPD DisplaySearch认为对于整体智能手机来说,玻璃仍是较平衡的选择。
苹果将如何运用蓝宝石?
那么苹果为什么坚持使用蓝宝石?答案可能是因为专利、技术以及供应链的取得。只要苹果可以透过极特先进和下游保护玻璃成形加工厂商(如蓝思)的供应链使其专利可行,那么苹果就能采用Hyperion技术切割的20微米蓝宝石薄层覆盖在iPhone的保护玻璃上,作一种“表面硬度加强处理”,而不是使用整片蓝宝石材料。如此,苹果就可以充分发挥蓝宝石的耐磨性优势,但却不需要过度迁就蓝宝石材料的成本和劣势。
如果不是因为有如此特殊的工法,苹果其实应该直接透过全世界已有的蓝宝石材料大厂来建立供应链,相对来说还是比较容易的。正因为这是前所未有的工法、也因此苹果才会将供应链设在亚利桑那州梅萨山、而不是亚洲,以提高保密性并让其他品牌无法复制供应链。如果是采用整片蓝宝石材料来做智能手机保护玻璃,那么现有的供应链已经成熟,除了苹果外,其他品牌自然也是立即可以采用。
极特先进表示:“将自2015年开始,以至少5年的时间,陆续向苹果公司报销相关费用。”也就是说,以苹果专利与供应链为基础的蓝宝石保护玻璃工法,可能要到2015年才看的到。那么2014年会出现以整片蓝宝石材料才作为保护玻璃吗?
如果苹果在2014年就将蓝宝石运用在iPhone保护玻璃中,那么很有可能只会在高阶或甚至限量版的iPhone中使用整片蓝宝石。其实,另一个比iPhone更有可能在2014年应用整片蓝宝石材料的产品,就是传闻中的iWatch。
iWatch保护玻璃仅约1.5英寸或1.7英寸的对角线,同时屏幕要显示的资讯也没有iPhone来得复杂,因此光学穿透性的影响较低。不过,考虑到成本与终端售价,苹果很有可能同时推出蓝宝石与铝矽酸盐玻璃的版本。
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