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彩电

液晶玻璃:未来技术瞄准超大超薄


 
康宁显示科技部中国区总裁 李放


25年前,康宁工程师们实现了一次制造工艺的突破,使运用熔融方法生产LCD(液晶)玻璃基板成为现实。但是,有源矩阵液晶显示器的创造过程并不平坦。尽管康宁在1959年便发明了熔融制程专利,但熔融技术应用的完善过程花费了20年时间。由于市场发展极为缓慢,LCD业务的未来一度受到质疑。到1984年,平板玻璃项目已经岌岌可危。1984年7月14日,一个周末,在项目截止日的前几个小时,肯塔基州哈洛兹堡的一个康宁工程师团队做了最后的努力,试图制造出达到理想品质的基板。通过对熔融设备的设置做出超越常规的大幅改变,他们获得了成功,制造出康宁第一块商用有源矩阵液晶显示器(AMLCD)玻璃基板。


随着有源矩阵液晶显示器产品开始进入商用市场以及液晶基板需求的增长,康宁不断地通过研发领先科技来满足消费者的需求。创新是推动我们前进的动力,使我们能够协助客户创造最先进的显示设备。我们在科技方面的投资主要着眼于客户的未来,很多突破性成果源于与设备和面板厂家的通力合作。


正是这种模式引领康宁创造了业界肯定的玻璃产品,如EAGLE2000和EAGLEXG玻璃基板。EAGLEXG玻璃基板获得了两个重要的业界奖项:年度先进显示器大奖(ADY)和信息显示协会(SID)所颁发的年度显示器件奖。EAGLEXG是首个不含砷、锑和钡等任何重金属的LCD玻璃基板,此外,它也不含卤化物,例如氯、氟和溴。因此,它是目前市场最环保的LCD玻璃。当市场对LCD玻璃基板的要求日益严格之际,康宁迎难而上,生产出了更轻、更薄、更平整、更稳定并且更具机械可靠性的玻璃。


 


向大尺寸进军


 


康宁董事会副主席兼首席财务官JamesB.Flaws在2009年12月9日的新闻发布上指出,由于全球LCD电视销售持续增长,公司调高了第四季度玻璃基板销售量的预期,并提升了对2010年玻璃市场的前景展望。康宁预计今年世界玻璃市场总量将接近24亿平方英尺,高出早先估计的23亿平方英尺。康宁认为全球LCD电视销售量将超过1.32亿台,超过此前预估的1.29亿台。


LCD得以迅速发展的原因有两个:一是大尺寸电视改变了消费者的消费行为,平均屏幕尺寸不断增加;二是价格急剧下降。这两个因素主要归功于更大尺寸的玻璃基板的推出。第5代玻璃基板后,每一个时代都使电视尺寸增大,而价格降低。随着LCD显示器的尺寸越来越大,在大尺寸玻璃基板的市场及技术开发领域中,康宁始终保持领先地位。而更大尺寸的玻璃基板,对生产过程的要求也变得更为严苛。


目前尺寸最大的第10代玻璃是一个重大飞跃,其表面面积比上一个世代,即第8代玻璃超出了70%%以上。尺寸达2880毫米×3130毫米(约9英尺×10英尺)的第10代玻璃基板使一系列尺寸面板的高效生产成为可能。它的出现为显示器厂商带来了显著的规模经济,并最终将推动大尺寸LCD电视价格的下降,为大众消费带来福音。


举例而言,一块第8代玻璃基板可以切割出18片32英寸LCD电视所需的面板,一块第10代玻璃基板则可切割出28片32英寸或15片42英寸LCD电视所需的面板。如此的高利用率最终使更多消费者能够承受LCD电视的价格。


 


开启超薄时代


 


继成功为LCD电视创造大尺寸玻璃之后,康宁目前又站在了为移动设备生产更薄玻璃基板的前沿。作为最先使0.5毫米玻璃实现商业化的制造商,康宁目前正在将其生产能力向0.4毫米甚至更薄的玻璃延伸。


为什么要生产更薄的基板呢?对于设备厂商来说,蚀刻时间和化学蚀刻剂的节省是一种潜在的成本削减。对于零售商来说,轻薄的设备等同于更少的包装材料和运输浪费,从而达到环保的目的。对于终端市场消费者来说,更为轻薄的玻璃意味着设备更好的便携性和多功能性。


尽管超薄玻璃具有很多优点,但向更薄基板的转变也让康宁面临许多现实的挑战。例如,制造薄玻璃需有先进的控制工艺,以满足尺寸、热度以及表面纯净度等方面要求。而且每个面板在切割、磨边和清洗时,也必须保持这些严格的属性要求。


康宁正在与彩色滤光片和TFT设备供应商合作,寻求控制切割技术和达到边缘强度要求的方法,并为薄玻璃的处理创造一套新的模式。同时,康宁还在与面板厂商合作,以解决当前制造设备上的局限,找出制造更薄显示器所必需的改进措施。


展望未来,康宁在薄玻璃基板的进展,为三维电视在内的新兴显示科技奠定了新的基础。超薄玻璃基板解决了因极化而阻碍三维技术发展的视差问题。康宁还在开发对电子纸设备有利的超薄及柔性玻璃。


如今,消费者期望他们的多功能移动电子设备具备更先进的特征,如更清晰的显示器和更低的能耗。使用低温多晶硅(LTPS)技术生产的此类高性能设备数目越来越多。康宁意识到市场上尚没有完全适用于LTPS应用的玻璃基板,因而推出了用于先进显示器的Jade玻璃。


Jade玻璃能助力LTPS发挥先进移动电子设备的诸多优势,包括更快的电子迁移率和更高的开口率,使显示器变得更明亮、更节能。使用康宁专利的熔融制程,Jade玻璃能为LTPS客户提供具有卓越表面品质和尺寸稳定性的平整无瑕的表面。 Jade是首款用于LTPS的“已成型”玻璃,无需进行第二次热处理或抛光。由于化学特性,Jade玻璃还具有热稳定性的特点,能够让客户将更多的电子器件直接集成到玻璃上。


 


未来几年市场向好


 


根据多家独立消费者市场调查组织的零售数据报告(NPD、GFK、BCN和CMM)以及康宁的内部分析结果:全球LCD电视10月份销售额同比增长45%%,月增长率高居年内第二。10月份销售额的增长发生在所有主要电视市场,其中美国LCD电视销售额增长28%%,欧洲20%%,日本73%%,中国达115%%。


展望未来,LCD玻璃销售量在未来几年存在进一步的增长空间。嵌入式电视机柜的发展,单位家庭电视机数量的增长,以及电视机替换周期的缩短等因素都驱动着LCD电视的增长。在已经安装的21亿台电视机中,LCD电视仅占19%%。


面板制造商在第四季度继续保持较高的设备利用率,玻璃供给十分紧张。康宁预计玻璃需求在本季度剩余时间内仍将旺盛。因此,康宁将第四季度销售量预期提高到持平或略有上升。之前公司表示第四季度销售量可能会持平或略有下降。这些预期包括康宁的独资企业和康宁在韩国的控股企业三星康宁精密玻璃有限公司。


第四季度强劲的市场表现说明,2010年LCD玻璃市场可能会比之前的预期要大。如果年底的供给链仍保持在健康状态,并且电视机零售继续保持强劲势头,玻璃行业通常会在第一季度经历的季节性低迷可能会比预期有所减轻。康宁的早期模拟计算表明,2010年世界范围内的LCD玻璃需求可能在27亿到28亿平方英尺之间。


显示器产业前景是光明的,中国市场更是空间广阔。事实上,中国消费者对LCD电视日益增长的需求,正是面板产业向前推进的强劲驱动力。康宁预计今年中国的电视机销售量将达到2300万台,而去年的销售量仅为1300万台。随着TFT-LCD产业进入新纪元,我们将继续对中国客户进行有力支持,实现更多技术突破,培养更多人才,共同推动产业发展。



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