Tại sao màn hình sapphire khó đến mức khiến Apple đầu hàng?

Những yêu cầu cao từ phía Apple, những khó khăn và tốn kém trong việc sản xuất các tấm sapphire cỡ lớn đã khiến cho công ty cung cấp màn hình sapphire cho Apple không thể đáp ứng. Hệ quả là iPhone 6 đã không có được công nghệ này.



Một năm trước khi iPhone 6 và iPhone 6 Plus ra mắt, Apple đã đầu tư 1 tỉ USD để sản xuất màn hình sapphire, coi đó là điểm nhấn cho mẫu smartphone thế hệ mới của mình. Có màn hình sử dụng vật liệu gần như không thể xước sẽ giúp các mẫu iPhone mới khác biệt hẳn so với các đối thủ cạnh tranh.

Tuy nhiên, khi Apple giới thiệu iPhone 6 vào tháng Chín vừa qua, nó đã không có màn hình sapphire mà vẫn sử dụng màn hình bằng kính Gorilla Glass thông thường như các mẫu iPhone cũ và smartphone của các đối thủ cạnh tranh. Và một tháng sau đó, công ty được Apple chọn làm đối tác cung cấp màn hình sapphire là GT Advanced Technologies (GTAT) đã tuyên bố phá sản.

Từ tài liệu xin bảo hộ phá sản của GTAT và một số thành viên quen thuộc với dự án hợp tác giữa Apple và GTAT đã hé lộ phần nào nguyên nhân của việc không có màn hình sapphire trên iPhone 6.



Sapphire hiện được coi là chất liệu hoàn hảo cho màn hình smartphone. Vật liệu này từ lâu đã được sử dụng làm mặt kính của những chiếc đồng hồ sang trọng. Apple cũng đã sử dụng chất liệu này cho ống kính camera và cảm biến vân tay trên iPhone 5 kể từ cuối năm 2013. Sapphire là chất liệu siêu bền, có khả năng chống xước và chống va đập vượt trội so với kính cường lực Gorilla Glass hiện tại. Nhưng việc sử dụng sapphire cho màn hình lớn như smartphone sẽ làm tăng giá thành sản xuất lên 10 lần so với sử dụng kính cường lực.

Vào năm 2013, GTAT, công ty đã sản xuất và bán lò luyện sapphire trong nhiều năm, tuyên bố họ có thể cắt giảm 2/3 chi phí sản xuất sapphire cho màn hình smartphone bằng cách điều chỉnh quy trình chế tạo tinh thể để hình thành các tinh thể hình trụ (được gọi là các boul) có kích thước lớn gấp hai lần các tinh thể sapphire bình thường.

Lúc đầu, Apple định mua lại các thiết bị chế tạo sapphire do GTAT thiết kế và tự mình sản xuất kính sapphire cho màn hình của iPhone 6. Tuy nhiên, vì một vài lý do sau đó Apple đã giao toàn bộ trách nhiệm sản xuất màn hình kính sapphire cho GTAT. Apple muốn GTAT xây dựng nhà máy chế tạo kính sapphire lớn nhất thế giới với sản lượng gấp đôi sản lượng của cả thế giới lúc bấy giờ.



Nhà máy nơi Apple và GTAT chế tạo tinh thể sapphire cỡ lớn để dùng cho smartphone

Tuy nhiên, kết quả thực tế đã không được như mong đợi của hai bên. Apple tuyên bố trong tài liệu gửi tới tòa án khi hãng này và GTAT lôi nhau ra tòa liên quan đến hợp tác sản xuất sapphire rằng GTAT đã không thể cung cấp được số lượng sapphire đủ cho nhu cầu sử dụng. Tài liệu xin bảo hộ phá sản của GTAT cũng đã cung cấp một số thông tin giải thích lý do công ty này không thể cung cấp đủ số lượng sapphire theo yêu cầu của Apple.



Các lò luyện sapphire

Sản xuất sapphire đòi hỏi môi trường rất sạch sẽ nhưng với việc xây dựng đang diễn ra tại nhà máy của GTAT khiến cho sapphire được chế tạo "trong một môi trường bị ô nhiễm cao, ảnh hưởng xấu đến chất lượng vật liệu sapphire". Quá trình chế tạo cũng đòi hỏi phải có nguồn cung cấp điện và nước liên tục để điều chỉnh nhiệt độ của oxit nhôm nóng chảy được sử dụng để tạo thành các tinh thể sapphire cỡ lớn. GTAT cho biết để tiết kiệm chi phí, Apple đã quyết định không xây dựng hệ thống cung cấp điện dự phòng và nhiều lần cúp điện xảy ra đã hủy hoại nhiều mẻ sapphire đang chế tạo.

Các vấn đề kỹ thuật hiện tại khiến việc chế tạo một mẻ tinh thể sapphire cỡ lớn đủ dùng cho màn hình smartphone kéo dài tới một tháng. Theo Eric Virey, chuyên gia về sản xuất sapphire của công ty Pháp Yole Développement, hiện tại không có cách nào để trực tiếp giám sát việc hình thành sapphire trong lò luyện. Vì vậy, khi có sự cố xảy ra kể cả trong giai đoạn đầu của quá trình sản xuất thì "bạn cũng chỉ có thể thấy được vào cuối tháng, lúc mở lò luyện ra". Như vậy, cả khi bạn phát hiện ra lỗi và khắc phục được thì cũng phải mất một tháng nữa để sản xuất mẻ sapphire tiếp theo.



Các tinh thể sapphire

Các vấn đề trên đã ảnh hưởng đến việc sản xuất tinh thể sapphire kích cỡ lớn. Bên cạnh đó, GTAT cho biết trong tài liệu bảo hộ phá sản rằng các thiết bị cưa và đánh bóng được dùng để cắt mỏng các tấm sapphire cũng có vấn đề. Chẳng hạn, chiếc cưa dây kim cương được dùng để cắt sapphire trong khoảng 3,6 giờ (thì phải thay dây mới) thường phải mất 20 giờ để sản xuất. Theo GTAT, những vấn đề như vậy đã làm tăng chi phí xử lý các tấm sapphire lên khoảng 30%.

Trong khi đó, các điều khoản hợp tác giữa hai bên thì GTAT cam kết cung cấp số lượng lớn sapphire cho Apple nhưng đổi lại thì Apple lại không phải có trách nhiệm mua hết. Trong tài liệu bảo hộ phá sản, GTAT nói rằng thỏa thuận hợp tác với Apple là một chiều và họ đã mắc bẫy bánh vẽ của Apple.

Không rõ thất bại trong hợp tác với GTAT có khiến Apple dừng ý định sử dụng sapphire vào màn hình smartphone hay không. Nhưng chắc chắn là những kỹ thuật chế tạo sapphire sẽ cần phải cải tiến nữa trước khi chúng ta có thể thấy vật liệu này được dùng phổ biến trên smartphone.

GTAT cho biết họ đang tính đến một khả năng có thể không cần đến các tinh thể sapphire cỡ lớn bằng cách cắt mỏng sapphire để dán lên các kính bảo vệ thông thường. Điều này sẽ làm giảm chi phí sản xuất tấm sapphire cỡ lớn rất đắt đỏ trong khi vẫn tạo ra các màn hình gần như không thể xước.

Anh Minh

Theo Technologyreview