根据市场研究机构 NPD DisplaySearch 的观察，为持续降低触控模组成本，近几年已经有触控模组和品牌厂商，开始导入塑胶作为手机保护盖板(cover glass or cover lens)的材料，以取代原有的玻璃；而随着苹果(Apple)最新一代手机 iPhone 6 发表日期渐近，对于蓝宝石玻璃是否能够取代Gorilla或是Dragontrail等铝矽酸盐玻璃，成为高阶智慧型手机保护盖板材料，也是持续延烧的产业话题。究竟哪一种手机保护盖板材料最具发展潜力？

　　塑胶材料成本低、耐撞力高，但容易刮伤

　　NPD DisplaySearch表示，所谓「塑胶」只是一个总称，因为并非所有的塑胶材料皆可以符合手机保护盖板的要求。最普遍的塑料材料为PET (聚对苯二甲酸乙二酯)、PC (聚碳酸酯)及PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)。这些材料可以单独使用或是以复合(co-extrusion)的输出来使用。塑胶材料常见于工业应用中(如窗户和飞机的驾驶舱)，因为这些塑胶材料比玻璃或是蓝宝石可以承受更巨大的撞击力量，不过塑胶材料抗的刮伤力通常表现较差。

　　DisplaySearch 研究总监谢忠利表示，PET通常被应用在触控感测器基板(即所谓的「薄膜」)、防爆膜以及以往的功能手机盖板(功能在于保护面板与装饰性使用)。不过，PC及PMMA则因为其光学穿透性表现佳、耐受力高以及较强硬度等优点，更普遍地使用在手机保护盖板上；例如：PC/PMMA的复合材料就相当普遍。

　　纵然PC的表面硬度和光学穿透性较PMMA来得稍差，但是PC仍是主要材料。这是因为PC的韧性佳，对冲击力的抵抗自然也就较强。此外，塑胶的外型加工性也比玻璃来得好、较不会破片，因此对良率与成本上也相当有助益。不过，塑胶材料最为人诟病之处为容易刮伤以及廉价感。

　　NPD DisplaySearch 指出，使用塑胶材料的优点包含：

　　˙韧性──这个特质有助于外观成型与外力冲击时的抵抗，因此有许多的工业和商业应用会采用塑胶材料，像是高速列车上的窗户。

　　˙安全──塑胶材料在破碎时，相对于一般玻璃会有较高的安全性。保护玻璃通常会以防爆膜或是光学胶全贴合来防止碎裂的玻璃造成立即的危险，因此也自然地增加成本。

　　˙重量──这个优点在小尺寸的手机或许并不明显，但是对于20寸以上的应用，重量就是个需要考量的因素。谢忠利表示，例如55寸平面电视使用的保护玻璃可能约在4公斤左右(视所需的安全厚度而定)，但是换成塑胶材料后，有机会仅需一半的重量(塑胶密度约1.18 g/cm3)。为了撑住保护玻璃的重量，全贴合胶材的选择与黏着力就很重要；但往往就在粘着的情况下拉扯、改变了液晶面板的玻璃基板间距(cell gap)，对IPS模式的面板来来说，显示效果就可能受到严重影响。

　　玻璃与塑胶材料孰优孰劣？

　　而另一方面，DisplaySearch表示，使用玻璃材料的优点包含：

　　˙硬度──玻璃与塑胶在可见光区的光学穿透性都可以达到90%以上，比起蓝宝石来得好。不过就耐刮性(anti-scratch)而言，蓝宝石的9H摩氏硬度就不是前两者可以比拟的。而在经过表面刮伤后，塑胶的雾度(haze)会比玻璃差。纵使是铝矽酸盐的玻璃材料也无法达到9H摩氏硬度，但是在日常生活中的应用上，玻璃确实是一种价格与规格可以达到最佳化的材料。

　　˙外观──玻璃材料在自然界中俯拾即是，但是在一般人心目中，确实比塑胶来得有质感与贵重感。正如现在市面上可见的蓝宝石、水晶材料，其实多半是人工制造，但这无损时消费者心中的刻板印象。

　　那么，究竟如何选择盖板材料？以应用产品端来看，传统功能手机及电阻式触控面板大多采用塑胶材料作为保护盖板，有些是PMMA/PC，有些则只是简单的PET膜。DisplaySearch 指出，就在Apple iPhone指出触控面板该前进的道路之后，虽然带有保护玻璃的电容式触控面板成本较高，但是其亮丽的外观、抗刮耐与磨损的特点，终究使其成为主流。塑胶材料若要扳回一城，那么硬层材料(hard coating)的硬度必须先跟上玻璃后，塑胶本身的优点(重量与加工性)才会凸显。

　　从使用者端来看，工业应用上使用塑胶多半是为了耐冲击性，成本并不是主要考量；而且多半使用特殊复合材料，成本未必比玻璃、甚至蓝宝石来得低。DisplaySearch 指出，不过，在消费性电子产品上，成本绝对是考量的因素。塑胶的外观成型良率会比玻璃高。至于安全性上，塑胶随然比较好，但是玻璃也可以透过防爆膜或是全贴合来改善。

　　以盖板本身规格来看，光学穿透性与防刮性应该是两个首要的规格。就前者而言，玻璃与塑胶不相上下，但在后者上，强化玻璃虽然比不上蓝宝石，但是对付塑胶已经绰绰有余。虽然塑胶可以节省成型成本，不过目前多数品牌还是较偏好玻璃。玻璃的成型良率比塑胶差，不过透过外观设计的简化、减少钻孔等，也可以提高玻璃的良率。因此，DisplaySearch 指出，塑胶保护盖板的发展还需要仰赖硬层材料的突破，目前一般规格约仅达到4-5H(铅笔硬度)。

　　铝矽酸盐玻璃 vs. 蓝宝石盖板材料

　　即将亮相的iPhone 6到底会不会采用蓝宝石盖板？根据DisplaySearch从供应链得到的消息指出，纵使今年的 iPhone 6 未必来得及采用蓝宝石，但是从Apple在技术、专利、供应链的布局来看，Apple应该不会只是为了将蓝宝石应用在相机和指纹辨识的保护盖而已。

　　在蓝宝石作为选项之前，从2007年开始，铝矽酸盐玻璃就一直是高阶智慧型手机保护盖板材料的唯一选择。不论是一般的钠钙玻璃(soda lime)或是铝矽酸盐玻璃，两者的成份虽然不尽相同，但主要成份是类似的。

　　蓝宝石是一种结晶体，但是玻璃却比较像是一种「混和物」，包含了二氧化矽、碳酸钠、碳酸钾及氧化钙等化合物。至于蓝宝石则是氧化铝(Al2O3)的单晶结晶态，呈现六方晶格结构，由三个氧原子和两个铝原子以共价键结合而成。为了不同的工业应用，蓝宝石基板在切取时，会有A-plane、C-plane和R-plane等不同的取向。

　　目前应用在工业、电子或手表等产品的蓝宝石，多半是透过人工生产方式而得；所以蓝宝石的昂贵并不是因为地球含量的稀有，而是其生产成本太高(特别是耗能)所致。

　　蓝宝石的熔点高达约2,050℃，所以长晶过程中需要大量的电能以维持长晶炉中的温度，而且一次原始晶棒的生产周期往往需要数周。DisplaySearch表示，蓝宝石的莫氏硬度达到9H，这意味着其抗刮、耐磨损表现优于砂砾中常见的石英(二氧化矽)。这个特性对手表跟智慧型手机的保护盖板应用来说，是个相当有吸引力的特点。

　　同时，蓝宝石耐高温且能抵抗化学物质的侵蚀，并提供绝佳的电绝缘性。光学特性上，蓝宝石比起玻璃，在对非可见光区的紫外线和红外线有更好的穿透性(视厚度而定，一般0.25到4.50μm的范围约85%)。因此，蓝宝石最常使用在工业应用中(LED、SOS、光学元件及特定的机构元件)。

　　自从Apple和极特先进(GT Advanced)在蓝宝石供应链的动作与布局后，蓝宝石在过去一年来就成了业界不断被讨论的话题。在一开始，业内人士猜测iPhone动辄破亿台的需求量将会改变整个蓝宝石产业，但是至今Apple仍未包下蓝宝石长晶大厂(如Rubicon或是Monocrystal)的产能，反而积极地打造自己的供应链。

　　因此，DisplaySearch相信，Apple终究会采用自己的专利(蓝宝石层板与贴合技术)与独家供应链来建立竞争门槛。无论如何，两种材料的比较将有助于了解这两种材料的后续发展趋势。

　　采用蓝宝石材料手机盖板，优点如下：

　　˙抗刮性──莫氏硬度是衡量矿物抗刮性非常好的标准。铝矽酸盐玻璃虽然不是矿物，但是其Vickers硬度为650~680 kg/mm2、相当于莫氏硬度6H。砂砾石中的石英其莫氏硬度为7H。蓝宝石的莫氏硬度是9H，确实比铝矽酸盐玻璃有更好的抗刮性。

　　˙韧性──以理论值来看，蓝宝石相对比玻璃具有较强的韧性，在对直接外力冲击的抵抗上较佳。不过以实际的使用者使用情况来看，可能也会有不同的结果，例如：Corning曾经以实验证明，在经过相当的磨损后(模拟一般使用情况)，Gorilla铝矽酸盐玻璃可以承受更高外力。

　　采用铝矽酸盐玻璃的优点则包括：

　　透光性佳──大多数玻璃在可见光区的透光性可达90%以上，但蓝宝石仅约80%　(视厚度而定)。较低的透光性意味着液晶面板的背光需要更高的功耗来实现相同的光学表现。不过蓝宝石在紫外线跟红外线的范围内可以拥有较高的透光性，这在工业应用中是占优势的。

　　成本较低──玻璃工业已经有充沛的原料来源和成熟完整的供应链。并且，随着终端产品的定位，钠钙跟铝矽酸盐玻璃也可以提供高低不同的成本结构。此外，玻璃的生产成本、能耗、过程工时等，都比蓝宝石的生产来得更具有优势。

　　那么在玻璃与蓝宝石之间，究竟哪一种材料适合做到底应该要如何选择保护盖板的材料呢？从应用产品端来看，相机镜头跟指纹辨识模组的尺寸较小(直径<10mm)，所需要的蓝宝石成本占比不高。但若使用在智慧型手机上面，随着智慧型手机萤幕平均尺寸愈来愈大，蓝宝石的成本将会显著逐升高。此外，相机镜头跟指纹辨识模组并不需要特定的外观成形设计及镀膜，但是保护盖板是需要的。

　　在使用者端部分，从较实际的规格来看，蓝宝石最重要的特点就是抗刮及耐磨。但DisplaySearch表示，经康宁(Corning)实验证明，保护盖板是否耐冲击还需要取决于使用者的使用习惯。而从消费者心理来看，虽然大多蓝宝石并非天然的，但消费者可能还是视之为有价值的宝石。

　　在供应链端部分，除非其他品牌也可以得到类似Apple的专利技术以降低蓝宝石的应用成本，否则蓝宝石的成本仍然居高不下。再者，根据DisplaySearch观察，特别是较大尺寸的蓝宝石基板，若其基板形状是圆形的，那么对长方形保护盖板的经济切割将会更低；这对供应链的产能、成本都会是重大的挑战。

　　至于导入策略，DisplaySearch表示，其他品牌如果也采用蓝宝石的话，有可能的方式就是整片保护盖板都是蓝宝石材质。在智慧型手机市场已然成熟的情况下，蓝宝石的成本相对于其所能创造的价值还是值得观察。因此，最好的方式是采取一两款旗舰机种来试试市场水温。

　　DisplaySearch指出，蓝宝石确实有其高于铝矽酸盐玻璃优点，然而在获得这些优点的同时，伴随而来的也有无法避免的缺点与妥协。精品手表采用蓝宝石是合适的，因为一般手表的功能简单，表面主要呈现时间而已，即使光学穿透度略有下降也不影响不大；然而智慧型手机对保护盖板的要求却不只如此。

　　手机配合电信商的绑约后，通常消费者一、两年就会更换手机，因此DisplaySearch认为，除非蓝宝石保护盖板的成本(不论是整片或是Apple的专利技术)得以下降到与铝矽酸盐玻璃接近，否则在保护盖板这个零件垫高成本至此是否有价值，还是值得商榷。