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业界巨头眼中的蓝宝石技术及产业趋势

2015-10-21 12:10:01点击:

蓝宝石对于人们并不陌生,硬度在行业可算是杠杠的。可以说如果手机采用蓝宝石玻璃作为屏幕材料,那么产生刮痕的现象几乎可以永久性的杜绝。

消费电子产品中蓝宝石的应用为蓝宝石行业在LED应用之外开拓了新的市场空间,未来蓝宝石在消费电子上的应用将从“小屏”逐渐延伸到“大屏”,即从现在的摄像头、Home键等较小的面积,向手表表盘甚至手机屏幕等较大面积的应用逐步发展。随着消费电子产品对蓝宝石应用的增加,未来蓝宝石行业仍然具备成长动能与成长空间。

近日,由国际权威光电市场分析机构YoleDéveloppement和CIOE(中国国际光电博览会)共同主办的同期论坛——2015国际蓝宝石市场和技术论坛上,包括Monocrystal、奥瑞德、GTAT、重庆四联等蓝宝石业界巨头纷纷陈述了最新的蓝宝石技术并探讨产业未来发展趋势。

2015年是蓝宝石产业转折之年

Monocrystal是全球领先的高科技应用电子材料领域专业制造商,主要从事晶硅太阳能电池电极浆料和LED蓝宝石晶棒、晶片的研发及生产,为领先的LED、集成电路和太阳能电池制造商开发和供应最高品质的创造性产品。该公司在研发和制造LED蓝宝石、金属复合浆料及粉末方面,拥有超过25年的创新型经验,是欧洲光学设备蓝宝石及金属浆料的领先制造商。此次论坛上,其市场总监LudmilaZubova指出,蓝宝石行业目前还不够成熟,只能做跟LED和智能手机相关的应用,但是,消费类电子产品如何带动蓝宝石产业的发展,带来一些解决方案应对消费者的需求。而且,整个市场的容量发展越来越快,

研究显示,蓝宝石市场目前的现状是供大于求,在抛光蓝宝石的产品市场方面,目前的产品并没有达到市场的期望值。

另外,从2015年开始,蓝宝石的价格下降了30%,LED芯片的价格也出现下降,使得市场的价格不断波动,这让整个价值链的竞争变得越来越激烈,同时,价格的波动也对产业链上的企业产生了一定的影响。

客户对于蓝宝石的应用期待在于LED及消费类电子上,厂商以前的做法是在不断地扩大产量,而现在的情况则是,消费者要求产品的性能更好,为此,厂商提供的产品需要提升附加价值,这也给厂商带来了挑战。

“比如产品毛利率,因为蓝宝石的产量在不断增加,但客户需要更高的附加值,这就使得客户的需求面变得更加狭窄,从而导致市场变小,所以产品附加值需要更高。”Zubova说。

但好消息是,单晶体可以帮厂商克服许多挑战,因为,它在产品后加工/生产的时候可以帮助提升产品能效,而且可以在长晶方面做得更好,另外,大尺寸的晶体成为了主流,而目前的劳动力的成本不断增加,这也要求厂商提升效率。单晶体无疑是一个很好的解决方案。

Monocrystal的单晶体解决方案可以帮助解决大尺寸晶体的生产问题。大尺寸晶体的应力性比较低,单晶体可以降低抛光方面的成本,可以使其更好地应用在LED产品上。“另外,我们单晶体的纯度非常高,对于抛光的要求非常高,而且可以使其成本降低30%以上,品质也有提高。”Zubova说。

利用这种技术可以提升产量,使得每分钟的出货量比以前增加40%,因此,对于提升供应量是非常有帮助的,这会让蓝宝石在LED上的应用得到不断扩展,2016年开始,蓝宝石将在LED上大规模上使用,可以说,2015年是分水岭。

Zubova指出,我们将传统技术和新技术相结合,使得从小尺寸向6英寸以上的屏幕在不断发展,明年的需求会是8或是10英寸,更多的电子产品倾向于使用大尺寸的蓝宝石。

蓝宝石企业需通过创新提升自身实力

哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司是一家专业从事蓝宝石晶体材料及生长设备的研发、生产、制备与销售业务的高新技术企业,产品涵盖各类蓝宝石LED衬底材料,消费类电子窗口材料,特殊领域应用材料及多种规格单晶炉。在论坛上,其董事长左洪波发飙了题为“蓝宝石产业技术发展—融合、创新、适应市场需求”的演讲。

他指出,未来,蓝宝石在消费电子市场,LED,军工领域都将有很大的应用。而目前蓝宝石产业存在的问题是:

1.多数蓝宝石生长方法自动化程度不高,人员依赖性强。

2.长晶企业众多,产品质量参差不齐

3.蓝宝石加工水平有待提高

4.缺乏健全、统一的产品质量标准

5.蓝宝石产业配套能力需要加强

6.过度投资、盲目引进及盲目投资现象严重。

左洪波也分享了蓝宝石产业未来的发展趋势,他表示,未来产业将朝着低成本生长高品质大尺寸蓝宝石单晶的方向发展,“一个企业想要让自己的竞争力与盈利能力得到保障,需要从以下几个点着手:技术重现性与掌握难易程度,产品质量的稳定性与适用性,产品的制造成本,设备的稳定与维修维护成本,产品化实现条件。”左洪波说。他也表达了自己对于未来蓝宝石产业的展望:

1.低成本生长高利用率、大尺寸、高品质蓝宝石单晶是整个产业发展的必然;

2.行业内有效整合、上下游的分工合作、为产业带来新的契机;

3.快速发展要结合市场需求与企业自身条件,避免盲目引进扩张带来的资金、资源浪费。

可以生产用在军事设备上的蓝宝石技术

法国圣戈班晶体JohnFrank介绍了该公司的一种长晶技术——EFG。

由于生产的蓝宝石晶体质量非常好,可以用在军事领域,比如直升机及坦克的窗户上。晶体在生长时,材料用得不多,用的材料是铝(高纯度),非常节省晶体材料。“EFG技术是一种新型技术,可以保障晶体生长的形状,并使得大尺寸晶体的良率提升,生产成本下降。”JohnFrank说。

降低生产成本是蓝宝石产业必须面对的一个问题,而在Frank看来,材料是否可以回收也应该包含在生产成本之内。EFG的技术则可以让一些耗材在生产过程中也可以得到替换。而且,EFG技术的蓝宝石晶体利用率很高,高于业界每小时晶体的利用率。

手机等大屏消费电子应用将更加倾向于采用大块状晶体,而EFG非常适合于大块状晶体的应用,与其他技术相比,EFG技术效率更高。EFG适用于搞复杂度的晶体生长,比如大量,低成本及薄板的晶体生长。

HDSM适用于大尺寸晶体生长

来自于捷克HIC公司的Dr.HovhannisyanLevon为听众分享了改良版HDSM(水平定向成长)方法可应用于各种形状,尺寸和应用包括大窗口片和晶圆。

众所周知,水平定向成长方法有助于蓝宝石长晶的方向控制。水平定向成长方法最早于1964年开始,水平定向可以让晶体生长出较大尺寸。水平定向的好处:适用于所有方向的蓝宝石成长,衬底利用率高,成本低,有焙烧带,在增长过程中不用加热,可以实时监测。而且,晶体大小非常灵活。目前,市场趋向于采用大尺寸蓝宝石材料,透光率非常高。而采用了PLC控制的HDSM可以将生长速度提升20%-30%。而且相较于传统的HDSM,改良版的HDSM拥有众多优势,包括:

1.传统材料成本高,改良版方法用钨等材料,更节省成本;

2.改良版方法比传统方法拥有更低的能耗;

3.采用改良版方法,能让晶体的尺寸会越来越大。