新一代Gorilla Glass產品將為「打造玻璃構成的一天」奠下良好基礎
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康寧公司(Corning Incorporated)於2007年所發表的Gorilla Glass，是全球少數運用先進材料技術供應投射電容式觸控面板(Projective Capacitive Touch；PCT)市場的特殊玻璃產品。
由於其採用專屬「熔融(Fusion)」製程，利用高度自動化的機械人設備在無塵室環境中進行精密的溢流下拉，再加上針對化學回火(Chemical tempering)所獨創的最佳化玻璃配方，使得此項產品不僅表面純淨平坦、品質絕佳之外，尺寸也可以因應液晶電視或電腦LCD顯示器的不同規格需求，進行適度的大小調整，具有相當的擴展性，因此上市至今除了已有多達33家以上的全球知名品牌、高達750款設備裝置採用之外，在市面上總共還有超過7億5,000萬部產品可以見到Gorilla Glass的蹤影。
Gorilla Glass 2在厚度與抗傷害…等特性進行強化
康寧公司玻璃全球業務暨技術總監James Hollis表示，儘管Gorilla Glass產品所具備的特性已經改變了過去人們對於玻璃的傳統看法，並已普遍被應用到各項最炫、最酷的智慧手機、平板電腦、個人電腦及電視…等消費性電子裝置之上，以避免因日常生活中種種正常操作行為所帶來的磨擦損壞。
但隨著現在消費者越趨要求要於各種日常生活情境中，與各式智慧型裝置無時無處進行互動，使得新一代的玻璃產品必須在成本、厚度、透光、抗刮、抗損傷…等特性上進行強化，才能滿足光纖照明、汽車玻璃、建築顯示玻璃、電致變色玻璃、全天候表面玻璃、抗微生物玻璃、優化3D玻璃元件、全透式顯示器玻璃…等多樣應用；以及在客廳、臥房、教室、車輛、醫院、戶外…等不同場合的產品搭配上，分別強化超薄、輕巧、抗損、持久耐用、可選顏色、無縫設計、抗微生物、3D投影適用、隔絕紫外線？熱能、可啟用電子功能、觸控感應靈敏、防刮及耐化學性…等方面的需求。
為了讓玻璃材質更容易融入到上述未來世界的應用環境中，對此康寧公司近期所推出的Gorilla Glass 2與其前一代產品相較，除了在光學、耐刮及成本方面仍維持該款商品卓越的表現、完全相容於現存的零組件製造流程之外，在厚度與抗損傷的特性也進行了相當的改進。
Hollis表示，假設在完全相同脆度、裝置設計、玻璃製程及前後端厚度等條件下，無論是任何厚度，Gorilla Glass 2於磨損後的負載故障(load to failure)方面都要比Gorilla Glass強上至少25%，「換句話說，如果是在相同的抗損傷條件之下，Gorilla Glass 2在厚度部份比前一代產品薄上10~20%——舉例而言，同樣是Failure Load 170kgf，新一代產品要比原Gorilla Glass足足薄了2mm的厚度——並減少10~15%製造過程中的強化時間(Strengthening time)。」
OGS驅動更輕薄的智慧裝置誕生
另一方面，為滿足大尺寸、全面板觸控式螢幕製程的需求，康寧公司採用了將觸控玻璃(Touch Sensor)與強化保護玻璃(Cover Glass)整合在一起的單片玻璃方案(One glass solution；OGS)，可直接在大尺寸保護玻璃的內側鍍上ITO導電層，讓該單片玻璃不但能同時具有保護玻璃的強度與安全，同時也兼具觸控玻璃的觸控功能等特色。
Hollis說，對於以玻璃基材為主要製造材料的投射式電容觸控面板來說，以往的Discrete Touch Module需額外使用在其兩側鍍上ITO導電層的觸控玻璃，但OGS方案由於將兩片玻璃合而為一，減少了一片玻璃板的厚度，因此不僅能夠減輕重量、簡化材料？製程、降低面板中各層堆疊高度之外，還可以進一步增加面板透光度、減少製造成本、不必要的元件及生產步驟，從而使產品的製造及供應流程更為順暢。
而依照Sensor、玻璃強化與玻璃裁切等項目處理順序的不同，現在觸控式面板大致可區分為全尺寸面板(Full Sheet)亦或是離散式面板(Discrete sheet)兩種不同製程。Hollis表示，離散式面板的OGS，會直接將康寧的Gorilla Glass 2產品交予玻璃裝訂商(Glass Finisher)依所需尺寸裁切，再經Machine、Ion Exchange程序之後，由觸控面板製造商進行後續各項的Deposition、Patterning及Registration，最後在ODM業者處完成組裝的動作。
而全尺寸面板則是先取得以康寧Gorilla Glass 2產品所製成的IOX-FS玻璃基板，並透過觸控面板製造商完成Deposition、Patterning及Registration…等處理程序，進行裁切與Machine，再交由ODM業者組裝。「無論製程的裁切動作是在IOX之前或之後，OGS均可適用於康寧的產品上。」
IOX-FS能夠改善以往OGS所帶來的問題
事實上，在康寧IOX-FS玻璃基板問世之前，採用OSG雖然能夠節省鍍膜成本及產能使用效率，不過由於其裁切是在母片玻璃強化之後才進行，切割後單片玻璃邊緣容易產生應力(Strength)弱化問題，使得裝置耐久性(Durability)大幅降低，容易因受外力衝擊而導致玻璃碎裂。
「與一般鈉鈣玻璃(Soda Lime Glass)相比，採用OGS的康寧IOX-FS玻璃基板，無論是在抗表面傷害、臨界應力、邊緣強度與透光性等方面都有較為卓越的表現，舉例來說，IOX-FS的抗表面傷害力是鈉鈣玻璃的5~7倍，臨界應力則為7倍以上，因此不僅能提供設備更輕巧的外觀、更好的室外耐用性、較少的使用刮痕，也可為消費者帶來更好的設計彈性、更高的顯示明亮度、更豐富的色彩與高解析。」可說是具有OSG的優勢，又同時能夠減輕其在材料、生產製程上的問題。
也因為康寧Gorilla Glass所具備的強度優勢除了可以讓各式裝置上的玻璃減少厚度外，更關鍵的是能夠減輕其重量，從而使業者的產品更便於運輸，成本也更加低廉。「相同的強度，鈉鈣玻璃的厚度需5.0mm，而Gorilla Glass只要0.7mm，若用於70吋的顯示螢幕上，鈉鈣玻璃的重量可高達17.6公斤，Gorilla Glass則約為2.5公斤，兩者之間可差上15公斤。」
Hollis表示，以目前的國際貨運計價標準——每公斤2.20元美元的費率計算，每件貨物輕15公斤就表示可省下33美元的運費成本。「更薄的顯示器還表示每趟出貨都可挪出更多空間裝載貨物，使業者的貨運效益獲得提升。」
帶給消費者更好的使用與互動經驗
除此之外，Gorilla Glass還可以降低顯示器的視差，改善觸控的準確度，避免因為過大的視角而影響人們所看到的畫面品質與靈敏度。「使用厚度5.0mm的鈉鈣玻璃時，當視角為25度，其視差約為2mm，45度時達4mm，而75度時已超過10mm；但0.7mm厚的Gorilla Glass之視差則均落於1mm以下，即便視角達75度，視差亦僅有微幅增加。」
至於在觸控靈敏度方面，Gorilla Glass也要比基於平行板電容器近似值進行運作、厚度較薄的鈉鈣玻璃高出40%，而這對於追求高解析度的觸控面板產品而言，會是極為重要的關鍵特性。「採直接接合、消除空隙中水氣的設計，對於改善畫面對比，提高柔和度，帶給人們極佳的觀看品質及經驗亦有相當的幫助。」
針對消費性電子、汽車排放控制、電子通訊、生命科學等領域的需求，以開發及生產其高科技系統關鍵零組件為主要業務的康寧公司，成立於1851年，包含台灣2,000名以上的工作人員在內，目前在世界各地共擁有高達29,000位員工，2011年時營業額為790億美元，2012年Fortune 500大排名第328，是全球特殊玻璃及陶瓷材料產業的領導業者。
Hollis表示，康寧由於不斷堅持在R&D上的投入，至今不僅已累積長達160餘年於材料科學上的研發經驗與製程技術，其深具特色的協同合作文化，更能將公司所擁有各項專業知識與在地顧客服務相互結合，以協助企業一同邁向成功。Hollis認為，隨著有越來越多企業採用康寧公司的產品，人們生活在「由打造玻璃構成的一天」之環境，勢必將會很快實現。
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