蘋果iPhone6陪襯 藍寶石應用上的前世今生

OFweek顯示網(wǎng)訊 將于今年9月19日正式開賣蘋果iPhone6的一則消息，將原本關注度就極高的iPhone6又推到了“風口浪尖”的位置，本次關注該“神機”重點除了它即將與公眾見面的時間以外，還有其新產(chǎn)品的在屏幕大小的變化和最新藍寶石屏幕的應用會給眾多消費者帶來何種產(chǎn)品體驗，在大家眾說紛紜的時候，OFweek半導體照明網(wǎng)小編今天就帶大家看看藍寶石在市場應用上的前世今生。

　　屏幕襯底市場分析

LED藍寶石(Sapphire)是一種氧化鋁的單晶，又稱剛玉。藍寶石晶體具有優(yōu)異的光學性能、機械性能和化學穩(wěn)定性，強度高、硬度大、耐沖刷，可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作。藍寶石在沒有被當作屏幕使用之前，一般的主要功能是作為大功率LED芯片襯底材料。根據(jù)研究表明，目前能應用于LED的襯底材料只有四種(見下表)。藍寶石作為一種重要的技術(shù)晶體，目前已在LED行業(yè)形成了較為風尚和成熟的應用。

當前，全球最大的LED藍寶石供應廠家有日本的Kyocera、Namiki、韓國STC以及美國的Rubicon等，臺灣藍寶石供應量也占有很大一席地位，國內(nèi)LED藍寶石較大企業(yè)有哈爾濱工大奧瑞德、江蘇協(xié)鑫光電、上海施科特光電、云南藍晶、重慶四聯(lián)等。目前國際上主流的藍寶石晶體生長工藝有泡生法（KY法）、提拉法（CZ法）、導模法（EFG法）、坩堝下降法和熱交換法（HEM法）等。不同尺寸的晶片需求也在逐步變化，其中4英寸晶片的需求較旺，6寸也在不斷被應用和需求，2寸卻逐漸處于市場的低端。由于技術(shù)與市場方面的制約，相對于外延、芯片和封裝環(huán)節(jié)，中國LED襯底產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直比較滯后。然而近幾年來，在較高產(chǎn)業(yè)利潤的驅(qū)動下，LED藍寶石在中國的發(fā)展迅猛之火讓人始料不及。2010年來，隨著韓國、臺灣和中國大陸藍寶石投資的熱度以及國內(nèi)上游外延領域的MOCVD訂單數(shù)量不斷飆升引發(fā)了中國LED藍寶石的投資熱潮，各地方政府或者企業(yè)的資本力度令人瞠目結(jié)舌，也因此改寫了中國LED藍寶石短腿的薄弱狀況。

目前LED芯片結(jié)構(gòu)主要有三種流派，最常見的是正裝結(jié)構(gòu)，還有垂直結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)。正裝結(jié)構(gòu)由于p，n電極在LED同一側(cè)，容易出現(xiàn)電流擁擠現(xiàn)象，而且熱阻較高，而垂直結(jié)構(gòu)則可以很好的解決這兩個問題，可以達到很高的電流密度和均勻度。未來燈具成本的降低除了材料成本，功率做大減少LED顆數(shù)顯得尤為重要，垂直結(jié)構(gòu)能夠很好的滿足這樣的需求。這也導致垂直結(jié)構(gòu)通常用于大功率LED應用領域，而正裝技術(shù)一般應用于中小功率LED。而倒裝技術(shù)也可以細分為兩類，一類是在藍寶石芯片基礎上倒裝，藍寶石襯底保留，利于散熱，但是電流密度提升并不明顯；另一類是倒裝結(jié)構(gòu)并剝離了襯底材料，可以大幅度提升電流密度。

而LED倒裝芯片的優(yōu)點，一是沒有通過藍寶石散熱，可通大電流使用；二是尺寸可以做到更小，光學更容易匹配；三是散熱功能的提升，使芯片的壽命得到了提升；四是抗靜電能力的提升；五是為后續(xù)封裝工藝發(fā)展打下基礎。這意味著藍寶石在led上的應用將會隨著技術(shù)更新逐漸淡出led市場。

藍寶石“藍海”的另類崛起

眾所都知，藍寶石玻璃不僅僅是作為蘋果的一項熱門創(chuàng)新，被選為iPhone6和iWatch的屏幕材質(zhì)，但是大家不了解的是他興起于LED行業(yè)。據(jù)2014年全球藍寶石襯底市場報告指出，預估非LED市場應用比重于2014年將達到32%，其中手持應用裝置相關需求更達到21%。LED與非LED市場需求提升也將為藍寶石產(chǎn)業(yè)帶來亮麗的表現(xiàn)與前景。

目前，藍寶石下游市場的特點是：LED市場(包括LED照明和LED背光市場，下同)穩(wěn)步增長，非LED市場(用于手機等電子設備的相機保護蓋、home鍵或屏幕等方面的應用，下同)快速增長，并有望迎來爆炸式增長。尤其是近期蘋果將藍寶石導入手機屏幕或iWatch屏幕的猜測不斷，讓藍寶石企業(yè)熱血沸騰，時刻有準備大干一場的沖動。

業(yè)內(nèi)人士表示，蘋果進入藍寶石市場將會從一定程度上改變該行業(yè)的供需狀況，之前產(chǎn)能過剩的局面將有可能得到緩解。同時，蘋果還會帶來強大的“跟風效應”，某些中高階智慧終端未來會將藍寶石作為標配。

　　iPhone 6開發(fā)推特實時曝光

近日又有一條關于蘋果iPhone 6將使用藍寶石屏幕的消息，蘋果公司前員工Sonny Dickson在推特上更新一條消息表示：新的藍寶石玻璃屏幕在 iPhone 6 上看起棒呆了，準備好被驚艷到吧。作為為蘋果全員工，也許有什么內(nèi)部資源已經(jīng)見到了iPhone 6真機，并暗示了我們蘋果iPhone 6確實將使用藍寶石屏幕。

隨后又為我們帶來了iPhone 6藍寶石屏幕的上手視頻。視頻中對藍寶石屏幕做了簡單的彎曲測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其大幅度彎曲之后也沒有斷裂，簡直是太給力了。不過遺憾的是沒有任何的證據(jù)表明這是真正的藍寶石屏幕，雖然視頻中是這么說的。

由于藍寶石給人的感覺總是帶著一點神秘和高貴，一度成為手機廠商們的“香餑餑”，引發(fā)業(yè)界“高富帥”蘋果的狂熱追求。蘋果雖然一直沒有正面回應是否會在下一代iPhone屏幕上應用藍寶石，但其對藍寶石的狂熱追求已不是秘密。蘋果多家代工廠傳出的消息顯示，iPhone 6將在正反兩面同時使用藍寶石，硬度約是目前iPhone機型蓋板玻璃的三倍，使手機更加抗劃抗磨更耐用。

對于藍寶石屏幕，此前有消息稱只會在5.5英寸iPhone 6上使用。主要原因是由于蘋果藍寶石屏幕合作伙伴 GT Advanced Technologies很有可能會因為產(chǎn)能不足而無法供貨，從而導致4.7英寸iPhone 6無緣藍寶石屏。不過從目前的消息來看，還不能確定不同尺寸屏幕的iPhone 6的屏幕材質(zhì)不同，而Sonny Dickson在他的推特中也并沒有強調(diào)藍寶石屏的iPhone 6具體屏幕尺寸。

其他手機品牌如何迎接將到來的藍寶石屏幕時代

蘋果的影響力是巨大的。雖說iPhone 6還未發(fā)布，但有關它配備藍寶石的屏幕已經(jīng)讓更多的廠商開始關注該領域，所以早做打算也是情理之中的事情。

藍寶石材質(zhì)的硬度極高，莫氏硬度為9，硬度僅次于鉆石?？箘澓勰芰κ强祵幍谌笮尚善聊坏娜兑陨稀＜热凰{寶石屏幕具有如此大的優(yōu)勢，那么除了iPhone 6之外，還有哪款手機能夠配備如此奢侈的屏幕呢？一起來看看吧。[!--empirenews.page--]

除了iPhone 6之外，現(xiàn)階段能夠確定的是奢侈手機公司Vertu被諾基亞出售后推出的首款Android操作系統(tǒng)智能手機-Vertu Ti同樣使用了藍寶石屏幕。同時，為對抗蘋果公司即將發(fā)布的新品，三星和LG手機或?qū)⒂盟{寶石屏幕，三星和LG兩家公司早在去年就已經(jīng)考察過藍寶石玻璃，但因為成本高昂，都選擇了放棄?，F(xiàn)如今蘋果正在積極促成這種材料的使用，三星和LG也開始重新評估藍寶石玻璃采用的可行性，已經(jīng)與藍寶石玻璃制造商進行了接觸，并要求對產(chǎn)品樣本做審核。還有有媒體表示，這兩家韓國企業(yè)認為藍寶石玻璃方案在很多產(chǎn)品上都是可行的，加之蘋果已經(jīng)在美國運營藍寶石玻璃制造工廠的情況下，LG和三星跟進藍寶石顯示屏的速度可能會比我們預想得更快。小米也緊隨其后表示在今年Q3或者Q4發(fā)布的新機要采用藍寶石面板，此外消息還透露，不少手機廠商也在秘密籌備與之相關的東西，以至于不會失了先機。

藍寶石做手機屏是當下需求爆發(fā)的核心點，其優(yōu)勢廣為人知的是耐磨，此外導電導熱性及晶體結(jié)構(gòu)有利于提高觸摸屏的靈敏度。新應用鏡頭蓋、home鍵應用（主要用其超硬及光學性能），保守估計2015年將拉動需求折2寸約3700萬片，約相當于全球總產(chǎn)量30%.更大需求彈性來自于手機屏幕：假設蘋果手機（2億部）全部采用藍寶石，需求將達2013年全球藍寶石產(chǎn)量的7倍。如果考慮其他智能手機（6億部）的學習效應，則藍寶石屏幕的需求彈性將更大。小編認為藍寶石成為手機屏幕材料是大趨勢。

總結(jié)：藍寶石在LED襯底市場的主角地位還能堅持多久？

由于LED照明終端價格的持續(xù)下降、全球主要國家白熾燈禁用政策生效以及人們節(jié)能環(huán)保意識的提升，預計2014年將迎來LED照明市場的繁榮。我們測算2013/2014/2015年LED照明需求可帶來537、906和1163萬片的藍寶石襯底需求，分別同比增長102%、69%和28%，2014年需求量是2012年該細分市場規(guī)模的3.4倍。

與正裝芯片相比，倒裝焊芯片(Flip-chip)具有較好的散熱功能；同時，我們有與倒裝焊適應的外延設計、芯片工藝、芯片圖形設計。芯片產(chǎn)品具有低電壓、高亮度、高可靠性、高飽和電流密度等優(yōu)點；加上能在倒裝焊的襯底上集成保護電路，對芯片可靠性及性能有明顯幫助；此外，與正裝和垂直結(jié)構(gòu)相比，使用倒裝焊方式，更易于實現(xiàn)超大功率芯片級模組、多種功能集成的芯片光源技術(shù)，在LED芯片模組良率及性能方面有較大的優(yōu)勢。光效方面，倒裝結(jié)構(gòu)避開P電極上導電層光吸收和電極遮光，還可以通過在p-GaN設反光層，而提高光效。隨著倒裝技術(shù)的日趨發(fā)展，這種可以剝離藍寶石襯底的技術(shù)，使得藍寶石在LED主流襯底市場的占有率逐漸減少是不爭的事實。

而在藍寶石應用的另一個領域--手機屏的應用上，繼iWatch、手機保護蓋之后，市場相繼傳出小米機第3季至第4季上市的新機要采用藍寶石面板，藍寶石廠將提前準備庫存。由此可見，藍寶石在消費電子領域的應用正在不斷被擴大，除廣泛應用在LED照明顯示應用領域外，“蘋果效應”引發(fā)的手機藍寶石潮將會開啟其在智能終端的廣泛應用，未來市場空間無可限量。

對于藍寶石這種在LED襯底領域比重逐步減輕，而在消費電子領域前景廣闊的情況下，OFweek半導體照明網(wǎng)小編只想說：“藍寶石襯底挺住！”