• 先進光學材料廠完整盤點, 日本、德國和美國業者掌握最新技術
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作者:魏聖峰     文章出處:先探雜誌   1992期      出刊區間:2018/06/22~2018/06/28

日本的保谷光學、小原光學和住田光學,德國的肖特光學,美國的康寧…這些公司的技術,是全世界最頂尖的。
現代光學玻璃是由伊士曼柯達在一九三○年代發現稀土元素光學玻璃有很高的折射率,二戰結束後柯達又改良並發明無放射性稀土玻璃,沿用至今成為光學界常見的高折射率玻璃。一九六○年代日本光學材料崛起,最近十年智慧型手機內建照相鏡頭越來越精細,逐漸取代照相機的功能,即便如此當今全球主要先進光學材料技術仍掌握在日本、德國和美國的手中。

一九七○、八○年代全球相機鏡頭的市占率往往都是日本和德國廠商的強項,依賴的就是他們在光學尖端材料不斷地研發與創新。時至今日,日本相機鏡頭業者檯面上雖然只剩下Canon和Nikon,但全球先進光學玻璃製造進程仍是日本材料業者的天下。日本保谷光學(Hoya)是日本鏡頭光學材料大廠,主要的核心業務包括光電材料、光學材料、視力保健、衛生保健、晶體以及相關服務。其中光電子材料是該公司主要的核心業務,占總營收的五三%;光電子材料又細分五種核心產品,包括光刻掩膜板、LCD光罩、硬盤驅動器(HDD)和數位相機鏡頭。



光電子材料是保谷核心業務



保谷光學是全球最大的光罩供應商,全球市占率高達八成,幾乎全球大型晶片業者都是Hoya的客戶。另外,Hoya在全球數位相機鏡頭的市占率中,擁有五成OEM的市占率,該公司在光學鏡頭的IP是全球的頂尖企業。保谷光學早年創業時透過製造眼鏡鏡片壓製材質起家,並大量投入眼鏡業務,目前仍是日本最先進的眼鏡製造商,九○年代才跨入光學鏡頭領域的研發。二○○七年併購光學鏡頭業者Pentax,保谷光學目前的光學技術擴大應用於醫療用內視鏡、藍光播放機、智慧型手機、電腦和電視等商品。

小原光學(Ohara)也是日本頂尖的光學材料製造商,該公司成立至今已有八三年的歷史。二○一一年底小原光學在中科虎尾園區設廠,並從一三年正式投產,小原光學會來台灣設廠著眼於高等級的光學玻璃生產需要用到稀土,中國是最大稀土出產國,台灣取得稀土原料比較容易,加上全球數位相機約有四成由台灣廠商製造商生產,可就近供應光學玻璃材料。

小原光學主要的業務是開發光學基礎材料,包括光學儀器用的玻璃材料、精細料塊和特殊玻璃等產品,可供應下游廠商製成光學玻璃鏡頭,並應用在數位相機、交換鏡頭和特殊光學儀器等相關產品。小原光學在日本光學玻璃的市占率有五成,該公司具有獨特的玻璃熔解技術和優越的製程技術,能生產出高品質且符合客戶需求的光學玻璃原料。

小原光學這幾年研發出電致變色後照鏡技術可運用在汽車的後照鏡上,降低後視鏡夜間強光反射,避免造成駕駛者眩光,提高夜間駕駛的安全性,具有市場競爭性。該公司去年發展出鋰子導電玻璃陶瓷材料(LICGC)技術,運用在固態鋰電池,有機會在未來的電池產業中占有一席之地。



住田光學技術全世界最頂尖



住田光學(Sumita)在光學玻璃的技術層次上也在日本的光學玻璃材料上領先其他業者,所生產的光學玻璃材料是利用低熔點精密膜壓鏡片製造成雛型材料 ,這項技術被光學材料產業譽為頂尖的製造工藝。住田光學目前產出全世界最高折射率、高滲透率和最低成形熔點的玻璃材料產品,應用在醫療、光纖通訊、測量和照明等領域,也生產照相機、望遠鏡、顯微鏡和其他各式各樣的濾光片等特殊性能的玻璃材料。低熔點玻璃技術是當今光學玻璃材料的顯學,其生產的技術層次也最高,可應用在更精密的醫療、國防和高端光纖通訊上,住田光學的技術最頂尖,低熔點技術的產品也是最多的業者,保谷光學和小原光學這幾年也大幅增加低熔點技術的玻璃材料。

德國肖特光學(Schott)成立至今超過兩百年,二○○四年該公司引進自主研發的下拉與上引生產工藝,生產出多種玻璃類型和光學材料,厚度可低至二五微米,是目前全球最薄的玻璃。即使有超薄的特性,還可彎曲道樹毫米的半徑,且沒有彎曲疲勞,可耐高溫和水氧阻隔性能,具有最佳的光學性能,適合應用在OLED螢幕上。

肖特光學配備最先進的鍍膜設備,生產出透明防反射、防油與防指紋特性結合在一起的玻璃技術,是各種觸控螢幕應用的技術突破,還有高耐刮傷性能。肖特光學所生產的玻璃產品大多運用在半導體、光電子和消費電子產品上,還運用在生物技術、觸控與感測器領域。

美國最大玻璃製造商的康寧公司(Corning)生產精密光學玻璃產品,美國太空梭窗戶所用的超低膨脹玻璃就是由康寧公司生產。康寧公司生產的光學玻璃主要運用在航太、國防、半導體材料、光學鏡頭、液晶面板顯示器和光纖電信傳輸等產業,該公司玻璃技術發展出雷射光纖產品,能客製化應用在建築、汽車和其他消費產品。



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