第8代液晶生产线全面揭秘 探访夏普新工厂

适合大画面的第8代生产线 龟山工厂让夏普自豪

　　夏普号称“液晶之父”，但近两年来在液晶电视的销售量方面被索尼、三星等厂商赶超，去年夏普龟山2厂提前投入使用，夏普欲借世界首台第8代生产线重新夺回液晶电视老大的位置，因而这个世界上最先进的液晶电视工厂就成为了夏普最值得宣传的“卖点”，我们在看到市面上销售的采用第8代生产线的高性能G7系列液晶电视时，也一定对夏普的这个神秘工厂充满好奇，那今天就让我们一起深入了解第8代生产线的液晶面板和液晶电视的生产过程，同时了解夏普工厂的基础设施是如何完善。

    “工厂差别就是电视的差别”--最近夏普使用了这个尖锐的广告标语，目的是宣传其AQUOS系列电视的强处，而这个广告指的就是其用于大尺寸液晶电视生产的龟山工厂。在2006年8月该厂第一条生产线投入生产，而在今年1月，第二条生产线也开始投入运营，而7月时龟山工厂的第三条生产线也将会开始生产。

图：夏普龟山工厂全景图，左边为一厂，右边为二厂

    夏普龟山工厂坐落于日本中部三重县（Mie Prefecture）龟山（Kameyama）市，包括龟山一厂和龟山二厂，总占地面积达330,000平方米，，差不多是夏普东京工厂的7倍。主要从事液晶面板的生产和液晶电视的装配，是世界上唯一一个既生产液晶面板同时还制造液晶电视机的工厂。

　　龟山第二工厂可以使用2,460mm×2,160mm规格的主板进行生产，每片母板可切割8片40寸面板或者6片50寸面板，因此被称作第8代生产设备。而龟山第1工厂引进的是第6代生产设备（玻璃母板规格为1500mm×1800mm，一块玻璃母板可一次性切割出6块37寸面板，主要切割30寸级别的液晶电视面板，工厂每月玻璃母板的产量为6万片），因此新工厂在大尺寸产品生产方面拥有压倒性的优势性。

　　在进行6倒角52英寸面板生产时其有效利用率可以达到91%，而7.5代却只有55.1%，7代为58.8%，这样一对比就可以看到第8代工厂在生产效率上的优势了。总之第8代生产线将可以更有效率的投产大尺寸液晶电视，而这也与最后产品成本的降低也是有关联的。

　　这一次此条适合大尺寸电视生产的第8代生产设备的引进，将会基于以纳米级精细加工技术为主的最尖端技术，可以生产Full HD高清液晶面板的生产，并且可以实现高速度面板反应时间以及高对比度。并且在这样的生产线下也可以进一步稳定产品质量。

　　在这里我们可以感受到夏普引以为豪的“龟山品牌”的实际意义。

电视生产的连续性是龟山工厂的重要特征

　　另一方面，在液晶电视生产方面的连续性也是龟山工厂的重要特征。在同一个基地内，龟山第1工厂，第2工厂可以一起进行液晶面板的生产，而大尺寸液晶电视的装配也可以同步进行。

　　在同样的地基内，与液晶面板生产的龟山第1工厂，第2工厂一起，配置进行电视构造的大型液晶电视工厂。基本上夏普面向全日本电视生产的组装工作都是在这里完成的。在这里液晶面板生产的技术人员和电视产品的设计、生产技术方面的工程师可以从设计开发阶段开始进行联和工作，直到最后产品与设计产品相符合，这也是该工厂一大特征。　　

　　夏普龟山工厂的大型液晶电视工厂。延地面积77,600平方米

　　这里除了尽可能加强面板性能的电视用电路设计和图像处理技术以久，相关液晶电视零部件的生产工厂也很全面。并且三重县在这方面有很好的规划，现在很多液晶电视相关企业也迁移到了龟山地区。

　　在其附近，还有其它液晶电视生产相关企业

8代液晶面板生产过程介绍

　　那么在龟山第2工厂内部又是什么样子呢?

　　目前龟山第2工厂的施工已经提前了2个月，在今年1月龟山第2工厂第2条生产线已经开始投产，目前该厂总共拥有第1和第2生产线，而今年7月时第3条生产线也将会投产，目前第一阶段工作已经完成，目前进度很快。　　

　　夏普龟山第2工厂。该厂尺寸：横(侧)240m，纵350m，高度36m。占地面积是279,100平方米。　

　　里头龟山第2工厂，跟前为龟山第1工厂。第1工厂的占地面积为130,000平方米。

　　每条生产线的产品基本上都是一样的。

　　首先其生产使用的是超精密玻璃板其表现的凹凸大约只有普通窗用玻璃的2000分之一。在这里分别为TFT(薄膜晶体管)、滤色片以及成品三道工序。　

　　这是龟山第2工厂生产的第8代玻璃板(左面)。右面为在龟山第1工厂生产的第6代玻璃板。

    TFT工序是在玻璃板上形成一个一个的点，然后涂曝光性注册(树脂)膜，然后进行曝光，再进行冲洗处理。而滤色片工序则重新采用了的喷墨式技术，这样可以在大幅度降低成本的情况下正常生产。

　　在这些工序完成之后，玻璃板就会给搬走，在近300mm的搬送过程全部通过计算控制的搬送车完成，完全不需要人工操作。搬送车的重量约有800kg，一次可以最大装载60张玻璃板，每张玻璃板的重量约为10KG，因此最大装载800KG。不过该车最大可搬运1.4吨重量。

　　除此以外，在工厂内还引进了在生产中专门进行单张玻璃板转移的机器人以及进行翻转的机器人，并且这些操作都是在10级clean room环境中进行生产。　　

　　生产完成的液晶面板除了需要在周边配备偏振光板等以外，还需要配备驱动用的LSI主板以及基于印刷电路板的电路零部件并进入检验工序。这些组件的生产以及检验都是在海外工厂完成的。

　　夏普龟山工厂的液晶电视的生产线

　　当对这些液晶组件的检验工序完成后就可以进行电视组装程序，这时可以在邻近的龟山第1工厂进行，除了安装背光以外，还有电路、扬声器、框架等安装，之后还需要经过接收测试，恒温运行测试等，这些完成后就可以出货。

设置独立分散型电源设施：环保、经济、稳定

夏普AVC液晶事业本部龟山环境安全推进中心的日下部彻男所长

　　AVC液晶事业本部龟山环境安全推进中心的日下部彻男所长介绍：龟山第2工厂将会配备世界最大级的太阳能发电系统以及日本最大级的料电池以及最新的分散型电源设施，而这也使得全工厂的3分之一生产电能所需可以由自己来提供。日下部彻男所长表示在进行面板生产时，瞬间性的电压降低会很大地影响产品质量。

超级电力贮藏装置　　

世界最大的超导电力储藏装置。能储藏10,000kW电能

    夏普在龟山液晶工厂内设置了世界上最大的超导电力储藏装置，这可以利用超导的优势在储藏10,000kW电能的同时瞬间输出大电流，据说该装置只需要0.05秒就可以将电能恢复正常。

　　对此日下部彻男所长表示：电压瞬间降低一年大约会发生10次左右，并且其不规则性正在变大，而液晶面板的生产却对此有着很高要求。因此在进行液晶面板生产时，为了保证高品质就必须使用这种超导电力储藏装置。

先进强大的太阳能发电系统

　　为了尽量减少污染，夏普在工厂厂房上铺设了大量的太阳能电池。夏普公司表示，由于电力公司对大客户实行优惠政策，所以采用太阳能电池后电费总额并没有降低，但是从长期利益和坚持环保的方向出发，使用太阳能会使成本降低，公司也将继续奉行环保政策，希望到2030年时能实现太阳能发电量占全部发电量的10％。

    工厂的屋顶配备了30,589张(件)多结晶太阳电池组件，同时第2工厂的一部分墙面也采用了组合了非晶硅和结晶薄膜硅的新开发的结晶薄膜太阳电池组件。其中大型液晶电视工厂屋顶发电量约为1,402kW，管理楼为42KW，物流栋约529kW。第二工厂屋顶约3,177kW，工厂的墙面约112kW，因此其总计发电量为5,279kW。　　

龟山工厂屋顶设置的太阳光发电系统　　

其太阳光电池组件采用的是多结晶电池　　

龟山第2工厂在墙面设置的透射式的结晶薄膜太阳电池组件

　　根据介绍“液晶电视工厂在进行劳动时，屋顶太阳光发电系统可进行设置,不过，在设置前和设置后，在夏季时其室温可以下降约3～4度等，这样也可以起到节约电费的效果”。同时太阳乐电组件的屋顶设置可以根据软件进行调节，并且在防水座席设置上充分利用了混凝土基础，因此节约了近3成的施工时间，并且进一步节省了空间可以更好得提高太阳电池容量，而且发电量也可以通过控制系统进行设置。

日本最大的天然煤气发电机组

    在龟山一厂和龟山二厂都建有采用LNG（液化天然煤气）作为燃料的发电机，第一工厂的发电量约12000千瓦，第二工厂约14400千瓦，共计发电26400千瓦，为日本最大的燃气发电机组。

generation system被导入屋脊　　

作为燃料驱动发动机的ko·generation system　　

ko·generation system的构造

　电源周围的设备

　　另外第2工厂屋顶组件并不是单纯以朝南45度的角度进行设置，而是采用了东西交替的特殊的方法。到目前为止，第一工厂可以自行发电12,000kW，而第二工厂为14,000kW。通过其配备的燃料电池系统使得其在夜间以及雨天都能进行发电，可以与太阳能发电混合系统组合使用。据说为了天然煤气内的氧和氢的化学能源并不燃烧而是直接转换成能源，因此氮和硫磺氧化物这些会污染大气的物质都不会产生。

日本最大级的燃料电池系统

    在龟山二厂中，夏普装备了4台目前最先进的溶融碳酸盐燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell；简称MCFC），每台MCFC的发电量为250千瓦，总计发电量为1000千瓦，为日本最大规模的燃料电池，它为工厂提供所需要的电力和蒸气等，与购买电力相比，它每年又可减少3000吨CO₂的排量。

4台250kW的发电机成为了日本最大的1,000kW级发电机组

发电机组打开后

排水净化系统和能承受7级地震的厂房构造

污水处理实现0污染排放

　　除此以外，在环保方面通过其净化工序可以将工厂日均使用的28,300吨用水通过100%的生物技术排水净化系统实现0污染排放。　　

　　工厂内设调整池。通过在这里养鱼以确认排水净化的质量

能承受7级地震的厂房构造

    据说第2工厂共配备有570台这样的震动控制减振器

   这种减震桶为油压式，工厂在1楼和2楼东西南北各个方位都安装了这种装置，总共570根，可以降低垂直型地震的破坏强度，7级以下的地震基本不会对工厂的生产造成影响，即便是里氏7级的地震也可以在24小时内恢复作业。

支撑夏普液晶电视发展的龟山工厂

　　在龟山工厂内放眼望去都是用于液晶面板生产最尖端的生产设务，不过支持其正常生产的基础设施也起到了重要作用。而这也进一步阐释了夏普“工厂差别就是电视的差别”的理念。

　　目前在日本的液晶电视中夏普公司拥有第一的市场占有率，而海外事来也在发展中。而4月开始就任社长的片山干雄先生表示:“现在本公司在龟山工厂制的液晶面板的性能相比其他公司的产品拥有压倒性的优势，而这也将会成为进军海外市场的强力武器”。因此在夏普液晶电视在海外发展的事业中，龟山工厂的作用将会非常重要。