我们日常使用的手机、平板、电视乃至智能座舱背后,都离不开精密的显示玻璃。它“隐身”于屏幕之中,却承担着支撑显示性能、画面品质和产品形态不断升级的重要作用。


以康宁最大的10.5代显示玻璃基板为例,它的尺寸约3米×3米,厚度却比一张名片的还薄。要同时满足“大尺寸、轻薄、平整、纯净”,远比想象中困难。



为了制造这样的玻璃,60多年前,康宁发明了一项至今仍在不断进化的制造工艺——熔融下拉制程


熔融下拉制程颠覆了传统玻璃制造方式,以独特的“空中成型”工艺,让流动的玻璃液通过重力作用自然形成平整、纯净的玻璃片。由于玻璃在成型过程中不接触物体表面,因此能够获得优异的表面质量。

生产的难点不只是让工艺成功运转一次,而是在大规模量产中持续实现稳定、一致且高品质的生产。从原材料配方到熔融控制,从空中成型到精密检测,熔融下拉制程的每一个环节都需要长期技术积累和持续优化。


那么,制造这样一片精密的显示玻璃,究竟难在哪里?



对于精密玻璃而言,从原料筛选到配方设计,每一个细节都可能影响最终玻璃的性能表现。不同元素的组合,会影响玻璃的强度、热稳定性、尺寸稳定性、表面质量以及后续加工表现。经过长期探索与无数次实验,康宁科学家将50多种元素与二氧化硅进行精确组合,并率先剔除砷等重金属元素,创造出独特的康宁玻璃配方



严格筛选的原材料经充分混合后进入砖砌的大型熔炉,以电力为主能源替代天然气加热使其熔化。熔炉内温度极高,可达到水星表面白天温度的两倍以上,即便在这种条件下,依然要对炉内温度进行持续精准控制,以保证熔融玻璃的质量和性能。因此,熔融下拉制程的难点,不只是“高温熔化”,更是在高温环境中长期保持稳定、精密和可控



熔化的玻璃液通过管道注入V型槽,玻璃液在V型槽顶部边缘均匀溢出并在底部交汇,通过自身的重力在空中形成一片又薄又平整的玻璃,经自然冷却并固化。整个过程中不与除了空气以外的物体表面接触,因此玻璃具有优异的表面质量,无需额外打磨

但越是看似“自然”的过程,越需要精密控制。每个环节都需要材料、设备和工艺的高度协同配合。随着显示产业不断向更大尺寸、更轻薄、更高分辨率发展,玻璃基板对尺寸、厚度、平整度和表面质量的要求也越来越高。这意味着,空中成型不仅是发明一项工艺,更是一场持续进行的精密控制挑战。



持续成型的玻璃在下拉装置底部被切割成片后被机械臂转移到传送带上,进行后续的加工环节。这些玻璃片需要经过切割、修整、研磨、倒角和清洁等步骤,以达到客户所需的精确尺寸和质量要求。其中,边缘加工尤其重要。看似不起眼的边缘处理,会影响玻璃在运输、加工和后续使用中的强度与可靠性。对于大尺寸、超薄玻璃而言,加工过程本身也是一项考验。既要保证效率,也要避免对玻璃造成损伤;既要满足尺寸精度,也要确保洁净度和稳定性。因此,一片显示玻璃的高品质,不仅来自成型瞬间,也来自之后每一道精密加工工序的严格控制



经过清洗和加工的玻璃进入检测环节。60年前,康宁的科学家们通过肉眼检测每一块玻璃基板。随着玻璃尺寸不断变大、厚度不断变薄,显示应用对玻璃质量的要求也越来越高,传统检测方式已经无法满足现代制造需求。如今,基于康宁专用算法的高科技检测设备,能在数秒内扫描出一张10.5代基板上肉眼难以察觉的细微缺陷。这不仅是检测效率的提升,更是质量管理能力的升级。对于精密显示玻璃而言,真正的品质控制,往往藏在普通人看不见的细节里。




一片玻璃背后,

是一整套持续进化的技术体系


从材料配方,到高温熔化;从空中成型,到精密加工;从自动化检测,到质量管理,熔融下拉制程并不是某一个单点技术,而是一整套复杂而精密的制造体系


六十多年来,康宁围绕熔融下拉制程不断优化材料、设备、制造和检测技术。正是这些持续不断的创新与积累,推动着玻璃基板向更大尺寸、更轻薄、更平整、更纯净的方向持续演进,也让这项发明在诞生六十余年后依然保持着旺盛的生命力,不断支持各种新兴显示技术的实现。



制造一片精密玻璃有多难?

或许答案并不在某一个环节,而在六十余年持续不断的优化与积累


今天的熔融下拉制程,早已不仅仅是一项诞生于1964年的发明,而是一整套历经六十多年持续优化和创新积累的先进技术体系。康宁在熔融下拉制程领域已拥有约3000项专利,这相当于自技术发明以来每年新增约50项专利


每一次工艺优化、每一次能力提升,都凝聚着科学家与工程师对卓越品质的不懈追求。

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作者 li, hailan