Apple在蓝宝石上赌博中的赌注，作为iPhone，iPad等移动设备的战略材料，也许是iWatch。虽然公司计划与耐刮擦晶体有关的确 - 仍然是争论的主题。
Apple正在创建自己的供应链，专门用于生产和整理合成的蓝宝石晶体，以前所未有的数量。The new Mesa, Ariz., plant, in a partnership with sapphire furnace maker GT Advanced Technologies (GTAT) of Merrimack, N.H., will make Apple one of the world’s largest sapphire producers when it reaches full capacity, probably in late 2014. By doing so, Apple is assured of a very large amount of sapphire and insulates itself from the ups and downs of sapphire material pricing in the global market.
在保持长期练习中，Apple从未公开讨论亚利桑那项目或其打算与如此大量的蓝宝石材料进行操作。谣言和更多或更少的知情猜测在这种沉默中蓬勃发展。
亚利桑那州项目于11月透露，苹果公司支付5.78亿美元的GTAT在苹果公司建造和拥有的植物中安装和运行其先进的蓝宝石生长炉。这些消息引发了令人兴奋的猜测，苹果计划使用蓝宝石水晶床单更换目前用于触摸显示器的玻璃，以获得2014年的iPhone，iPad或新系列“可穿戴物品”，例如长传动的IWatch，或全部以上。
这只是苹果投资的冰山一角。当这些重达253磅的“冰球”形状的蓝宝石球从炉中取出后，它们将被运往苹果在亚洲的供应链合作伙伴，包括贝尔水晶制造厂(Biel Crystal Manufactory)和Lens One Technology Co.，用于切割、抛光、激光切割、涂层和最终组装。
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但要做所有这些，这些公司和苹果公司将不得不在可以处理蓝宝石的新设备中投入大量投资，因为只有钻石更难，并以苹果将产生的数量处理。这不是一个简单的过程。
天然蓝宝石是一个宝石各种矿物刚玉，氧化铝的结晶形式。刚玉是无色的，但在天然蓝宝石，各种杂质创造了一系列的颜色：铬是宝石红，成为红宝石;铁和钛创建真正的蓝宝石珍贵的矢车菊蓝。
人造蓝宝石是无色的，除非刻意着色。GTAT的ASF使用的什么所谓的切克劳斯基工艺的变化，结合的氧化铝，晶种蓝宝石晶体，并且热提取的熔化到crystalize氧化铝熔体。[更多细节，看到伴随的幻灯片：“为什么苹果的蓝宝石计划和矿物本身一样难以”，就像自然的蓝宝石一样，合成非常努力，并且硬度为使用它创造了挑战。
“当[蓝宝石]面积越大，具有增加的硬度，它需要更积极的研磨剂来研磨和抛光它，”珍石Sunderberg，谁拥有博士学位说在固态化学和晶体生长，目前在这一领域的咨询谁是俄勒冈州波特兰市的Crystal解决方案的总经理“它的耗时抛光的东西很难。”
其次，这意味着要克服一个令人惊讶的问题:尽管人造蓝宝石硬度很高，但由于杂质或晶体结构中存在未解决的应变，它在加工过程中的几乎任何时候都容易破裂。
“这东西是被非常仔细地测量和测试，”石Sunderberg说。“压裂可能是关注度最高的。如果一个产品发布与更昂贵的触摸屏[封面]和消费者体验压裂，他们会被高度失望。这将是毁灭性的蓝宝石产业“。
在此规模和计划之前解决这些问题并从未尝试过尝试。
“对于蓝宝石行业来说，GTAT和苹果供应链的其他部分确实必须在规模和时间上实现前所未有的提升，”总部位于旧金山的LED设备和材料高级市场和技术分析师Eric Virey表示YoleDéveloppement公司市场研究公司，总部设在法国里昂。“执行将是关键和很多可能出现的问题。该斜坡向上被强调整个供应链，包括原料和组件供应商“。
大蓝宝石转变：从专业到大众市场
多年来，蓝宝石一直被用于各种专门的应用领域，其纯度、清晰度、高稳定的电介质导电性能、高光学质量以及其硬度，使其值得使用，尽管其价格相对较高。它被用于激光，作为杂货店结账通道的销售点条形码阅读器的封面，高端手表的表面，作为LED制造的主要集成电路基板，最近还被用作一些军用车辆的传统“防弹”玻璃的轻型替代品。
一些奢侈品的智能手机，拥有豪华的价格，已经发布了蓝宝石覆盖，如新标签豪森公司无限公司无限或者Vertu Ti.。基于中国金立2014年初，苹果首次发布了售价略低于1000美元的蓝宝石屏幕智能手机。
但还没有人在大型消费电子产品或消费品中使用过蓝宝石。苹果为iPhone 5的摄像头和iPhone 5s的Touch ID指纹传感器设计了蓝宝石外壳。这主要是由于苹果公司在蓝宝石方面所创造的纯粹的代工能力，这引发了人们的猜测，即苹果公司计划在更大的用途上使用蓝宝石——作为至少在高端iPhone型号上替代盖板玻璃(据推测是康宁Gorilla glass)。
“我们认为GTAT MESA工厂已经开始生产蓝宝石板，而且供应链目前正在建立库存，”艾尔的Virey说。“我们预计Q4初期的全部能力运行。在我们的情景下，我们预计梅萨将能够在9月底之前提供大约3000万张显示屏，并截至年底共计4200万（所有数字核算下游制造产量）。“
（Virey在2014年3月的GTAT-Apple Off和Global Sapphire Market上进入了相当详细的详细信息，在2014年3月的报告中，“Sapphire Applications＆Market：从导致的消费电子产品，”由yole出售。）
这是一个在一个行业中闻所未闻的能力，其中蓝宝石用作相对较小的规模应用中的贵重选项。
一个例子是眼LCD，达拉斯，它使用了蓝宝石在其定制的电容式触摸显示屏的医疗设备，定点销售，以及游戏谁拥有特定的客户，苛刻的要求。“这是高度防刮和耐冲击，” Shahna Kothapally，眼的工程副总裁。“这是对九莫氏硬度[矿物硬度]。Diamond是一个10.我们已经完成了影响测试，它是覆盖玻璃选项中最好的[材料]之一。“
目镜面临的一个设计挑战是由于蓝宝石的介电特性。电介质是一种材料的相对“介电常数”的测量方法，它表明电场通过它的传播有多容易(例如在电容式触摸屏中发生的情况)。较高的介电常数意味着更多的传播，这也增加了灵敏度。Kothapally说:“覆盖玻璃的介电常数在触摸屏设计中非常重要。
蓝宝石具有非常高的介电常数，比目前使用的用于触摸面板盖玻璃等玻璃基板更高。“当具有高介电常数的材料，例如蓝宝石设计，修改具有触摸传感器的叠层结构，以获得最佳的性能，以制成，”她说。“基于玻璃盖的可用厚度，调整必须在触摸面板和盖玻璃之间的粘合剂厚度制成。传感器玻璃厚度也必须调整，以保持与Y感测电极从手指更远 - 从盖玻璃的表面 - 在性能的平衡”
蓝宝石的原因
那么为什么Apple将蓝宝石视为战略投资？这个问题的大多数推理是投机和推理。至少高端iPhone模型的蓝宝石封面屏幕似乎至少为苹果提供了三件事，以及客户：
+尽量减少手机屏幕破损。GTAT的营销文件称:“研究表明，智能手机(某些型号)的显示屏在使用第一年的某个时间点出现故障的可能性约为12%。”对于iPhone的“技术”- sensing目前实际上混合触摸感应面板与底层液晶总成,更换破碎的屏幕需要更换整个显示装配一个昂贵的过程,苹果如果手机在保修期内,或者手机的主人如果它不是。
+节约成本保修。“虽然破显示器并没有系统地更换，有多个传闻证据表明苹果的专卖店都更换他们对案件逐案的基础上，” Yole的Eric Virey说。“与这些替代品相关的成本估计从5亿$ $ 1十亿不等。”
+改善“用户体验”。Stone-Sunderberg说，一个防刮、防碎的保护套对消费者来说很有价值，因为很多消费者已经经常为自己的iphone购买保护屏幕和保护套。“我戴蓝宝石表盘的手表，因为我不想把它刮花，”她说。“我有一部iPhone，我花25美元买了一个保护屏幕。这是我们很多人做的第一件事。我很乐意将它(通过蓝宝石外壳玻璃)内置在智能手机中，并乐意为它买单。”(航空齿轮提供其粘贴式飞行玻璃SX蓝宝石水晶保护屏的iPhone 4，5和5S，售价为$ 69）
可能有其他原因。如眼科的Kothally所指出的，蓝宝石的电介质特性可能会借助iPhone触摸界面的速度和准确性，也许可能支持更广泛的手势。和蓝宝石封面玻璃最终可以与底层液晶技术的大变化结婚，例如OLED或OLED量子点，这是可用于创建更准确的显示器的纳米晶体，这些显示器比今天的LCD更少于功率。
这一切要花多少钱?
面对广泛的使用在显示器蓝宝石的最大障碍是它的成本高相比，铝硅酸盐“超眼镜”，如康宁的大猩猩玻璃。GTAT其实钻进了蓝宝石业务，其2010年收购Crystal解决方案的恰恰是商业化炉技术，使蓝宝石水晶更实惠，据GTAT发言人杰夫Nestel-帕特。
他表示，该公司蓝宝石业务的使命是使其更经济、更大量地供应。2013年，GTAT开始拓展一项新业务:除了出售熔炉，它还利用它们成为蓝宝石生产商。
“他们对试图降低蓝宝石的现货价格为五寸或类似尺寸的面板非常严重，”维尼塔Jakhkanwal，移动导演和对新兴技术说IHS.是一家商业研究公司。“这是他们解决的最重要因素。”
“大多数想要蓝宝石的人愿意在其他超级领域的选择上支付溢价，”眼镜销售和营销高级副总裁Paul Massey说。“他们将支付30％至50％的溢价，但不是200％。这不是一个价格点，这将让它带到大众市场上。“
但苹果和GTAT似乎对正是这样做的一套。
最广泛的成本和价格预测似乎是由Yole Developpement根据自己的蓝宝石制造成本模型做出的。根据Virey的说法，假设屏幕尺寸为2.75 x 5.39英寸(比目前的iPhone大)，Yole模型估计，在原材料被切割、抛光和加工之前，每台平板电脑的初始成本为6.40美元。
如果结果结果是真的，它是原材料成本降低的巨大成就。它最终铰接挤压每个梭勒斯的最大高质量晶片数，并通过整理过程将它们保持在装配。
“我们建模的$ 17的初始定价为已完成的部分，” Virey说。添加利润率为各种供应链合作伙伴，“我们预计，苹果先支付大约$ 20％的部分，”他说。“这是相比于由Gorilla玻璃的等效部分，它应该花费约$ 3显著上升。”
如果苹果只在高端机型上发布蓝宝石，而不为“c”型机型发布蓝宝石，可能会以更高的价格将成本转嫁给买家。或者苹果可以自己承担成本，至少暂时降低iPhone的利润率，从而降低其盈利能力。维里指出，部分增加的成本可能会被因iPhone屏幕破裂减少而节省的保修成本所抵消。