成永興介紹的工藝方法,就是《溢流熔融法》。
這個方法,后世成為LCD乃至手機屏幕領域的主流,但此時,它只是剛剛投入規模生產。
《溢流熔融法》的發明是在1959年,但幾十年來一直沒有太大進展。直到1985年,這個技術才被突破,真正變成一個有實用價值的生產工藝。
1989年,康寧剛剛建立它的第一間工廠。正是這間工廠,把康寧送上了玻璃行業霸主地位。
現在還是一切事情的起點。
中國LCD產業,終于與世界同行,一同站在了起跑線上。
液晶產業的第一次景氣周期,馬上就會到來。
TFTLCD的大風即將吹起,風口里的一切,都會迎風飄揚。
《溢流熔融法》這個名字有點怪,但解釋起來比較簡單。
將玻璃液導入容器,玻璃液到達容積上限后,從容器兩側沿外壁向下溢流而出,類似瀑布一樣在下方匯流后形成片狀基板。
這種工藝的優點很多,首先前期的設備投資比較低。另外玻璃在成型時不需要接觸任何介質,不會產生因和介質有接觸,而造成玻璃表面性質差異等問題,故此不需要后端拋光等加工步驟。
所以,具有工藝簡單,投資小,產能利用率高l等優點。
這種方法的困難之處,在于它需要容器模具。當玻璃尺寸變大的時候,模具也面臨因受機械應力,而產生變形。
這時候,如何維持玻璃溶液水平度,如何將熔融玻璃液穩定打入摸具中心,都成了問題。
這種方法制造的玻璃基板,尺寸越大,難度越大。發展到最后,制造液晶顯示器的瓶頸,在于玻璃基板的原因就在于此。
但此時,這并不是什么問題。當前LCD的主要面向對象,只是筆記本電腦。大小還沒有超過10寸!
成永興在玻璃基板上,也準備采用一個反動做法,那就是不切割!
所有的各世代LCD生產線,其生產過程大同小異,都是對一塊較大的玻璃基板進行加工。加工完成后,再切割成小塊。
這種方式,利于生產效率,增加生產量。
例如,5代線的玻璃基板尺寸是1.2米x1.3米。全部加工完畢,把它切割成6份。每份就是一個27寸的成品。一次加工,直接加工出6臺顯示器出來。
但這種方式,對產線上的所有設備,及原材料都提出了更高的要求。
0.6米和1.2米,寬度增加兩倍,對上游玻璃基板的制造要求,難度可不僅僅是增加了兩倍,而是增加了20倍!
它根本就是能和不能的關系!
同樣道理,它對所有的加工設備,也都提出了更高的要求。
例如光刻機,就必須使其直接可以照射6倍的面積(實際做不到),或者要移動六次,再分區照射。不論哪種,均提出了更高的技術要求。
不提運動零件本身的制造難度,光刻機的體積,就要大一圈吧!
這種更高的技術要求,在國外設備廠商那里,也許僅僅是意味著成本。但是在國內,在這個時代,就成了不可能完成的任務。
不切割方案的含義,就是10寸的產品,最多對標11寸的玻璃基板!留個安全距離就可以了。
這種方案犧牲的是運行成本,但是節省的是產線建設成本,更重要的是難度被極大降低了。
另外,在LCD產線上,最大的成本并不是運行成本,而是設備折舊成本。如果生產設備造價太高,其導致的折舊成本,和節省下來的運行成本比較,很難說哪個更劃算。
大基板加工的方式,確實可以增加生產效率,但并不是倍數關系的增加。
用一臺大光刻機,運動起來,照射一塊大玻璃六遍,看起來是一個工序,但是實際上還是照射了六遍。
這和用一臺小光刻機,連續照射六塊玻璃相比,效率有高,但高得有限!
而設備呢?
6倍大的光刻機?想想就喜感。
成永興一行兩人,趕到冰飛的時候,實驗已經做完了。幾塊厚度不一的玻璃擺在了會議室的桌子上。
這種實驗也是挺耗時的。等客人來再開始不太可能。
桌上的幾個樣品,厚度不一,甚至沒有哪兩塊樣品的厚度是相同的。但這些都不是大問題,至少這些樣品,證明了思路可行!
至于玻璃的薄厚,在這個年代,并不是一個很苛刻的問題。
后世的時候,液晶顯示器的玻璃基板的厚度,要求相當嚴格。由于減重的要求,玻璃基板的厚度,要小于0.7毫米。
這種玻璃,既要薄,還要有足夠的強度,是有些難度的。
但此時,玻璃基板,別說1毫米,兩毫米絕對可以被市場接受。先解決有沒有的問題,再解決好不好的問題。
這是世界第一代TFTLCD!前面根本就沒有任何參照物,怎么比好不好?
后世的時候,隨著競爭的日趨激烈,對玻璃基板的光學,化學特性,也是要求越來越嚴格,但現在,這些都還剛剛起步。
在TFTLCD的攻關過程中,成永興的實用主義思想,被發揮到了極致。
只追求能用,不追求好用。
手工LED生產線就是這種思想的結果。LED大屏樣品也是如此。這次他甚至已經做好了,實在不行上浮法的心理準備。
經濟性不好?浪費?
都不是問題!日產百噸的生產線,一年只需要生產一天!
后續工藝復雜?
以DTI的產能為例,一個月生產4200片產品,一天才100多片。
就是用人工磨,也要把玻璃磨出來!現在的面板尺寸,還不是180寸的時代!
而一條玻璃基板生產線,創造的產值,是普通玻璃的百倍,千倍!
浪費點材料算什么?浪費點人工算什么?多創造點就業不好嗎?
冰飛玻璃,純手工打造!
什么經濟規模?什么最優切割尺寸?什么最優化生產工藝?
通通都是歪理邪說!
在這個思路下,玻璃基板的生產,難度就不大了。
至于剩下的工作,如何牽引下拉,如何控制玻璃的厚度,如何切割,如何連續性生產,就留給冰飛的玻璃小組去慢慢研究和搞定。
日本人,良品率到了10就叫苦不迭。留給冰飛的利潤,足夠他們在5良品率的情況下,還有利可圖。
當然,這也跟玻璃這種材料,可以反復回收利用有關系。
一塊大石頭,就此落下。
有車就是方便,等兩個人返回學校的時候,居然還趕上了午飯。
“你是準備用玻璃做基底生產LED嗎?”
劉靜今天全程看了個熱鬧,她根本沒有搞明白,一群人在那里研究薄玻璃做什么。直到上了車,她才有個猜測。
“不可以嗎?”
問題沒有得到回答,而是得到了一個反問。
“那敢情好!你不知道,最近藍寶石的價格都漲瘋了。如果能把基底換成玻璃,我們的成本可以省一大筆!”
劉靜信以為真,對這次的意外收獲十分滿意。
隨著科技大會的結束,被洗腦了的各LED廠家,紛紛拿出了自己的產能躍進計劃,生怕在未來的市場爆發中,因為產能落后而吃虧。
隨著各LED廠家公布的產能擴充計劃,隨之而來,自然會對上下游產業也造成相當大影響。其中影響最大的,就是上游藍寶石供應商。藍寶石的生產,還是有相當大門檻的。
在LED產業爆發之前,藍寶石并沒有應用于大規模的商品生產。它的主要應用場合就是軍用,以及光學領域。
藍光LED作為第一個面向消費者市場的下游產品,其需求量,一下子就把藍寶石價格拉了起來。
有藍寶石制造能力的供應商,全都摩肩擦掌,準備大賺一筆。
國內一批有能力的軍工企業,原來都被光電忽悠著想上馬LED生產線了,現在突然發現,原來做藍寶石更賺錢!
藍寶石的制作工藝,隨著蘇聯的日漸解體,一些關鍵技術也就傳回了國內。一大批企業,準備用這些蘇聯技術,賺第一桶金。