显示屏线路制程核心功能材料研究及产业化

成果基本信息
关键词：	显示屏;线路制程;光刻胶;显影液
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	粤科成登1字20180246	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	西陇科学股份有限公司	技术水平：
评价证书号：	粤材学（评）字[2018]第003号	评价单位：	广东省材料研究学会
评价日期：	2018.08.28	评价证书号：	粤材学（评）字[2018]第003号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
*成果单位详细联系方式请登录会员；还不是会员，马上注册!

成果简介
一、课题来源与背景　　平面显示器FPD是移动通信、液晶监视器、数码设备、数字化电视、桌面/手提电脑等产品的显示窗口。平面显示器渗透在人们生活、生产的方方面面，全球电子产业的发展，平板显示器的主要下游产品仍将呈现出持续发展的局面，尤其随着人工智能和物联网的迅猛发展，显示屏的市场将会进一步爆发式增长。近5年来，全球LCD产业的产值以平均30%的速度增长，据IHS预测，2018年全球平板显示产值达到2500亿美元，未来全球平面显示器的市场规模整体呈现增长趋势。　　随着全球平板显示器产能向中国转移，线路制程的关键功能材料国产化是未来发展的必然趋势，而且国家意志要求国产化程度提高。国家中长期科技发展规划要求到2020年国产材料国内市场占有率达到50%以上，显示屏关键配套功能材料及试剂迎来了新的战略发展机会。　　二、研究目的与意义　　随着物联网的日益发展，人机交互成了物联网发展的重要环节。目前最常用的人机交互界面还是显示屏。而且，要求显示屏显示图像越来越细腻、反应灵敏，乃至可触碰，这就要求平面显示的加工过程必须运用光刻技术来完成如像素、电极、障壁等具有高、精、细线条的图形制作，光刻胶及配套的电子化学品是平板显示器细微线路加工的关键材料。　　以线性酚醛聚合物作为成膜树脂，与重氮萘醌类感光剂作为光敏剂，自主研发出系列的正性光刻胶（适应于365nm波长紫外线），线宽可达1.5μm，适用于TP、TN、STN-LCD、TFT等制作，具有良好的涂布性、高感光度、高分辨率、高粘附性、操作工艺宽容度好等优点。同时，为了解决显影过程图案上容易出现残渣沉积，导致所需的线路残缺的问题，　　三、主要论点与论据　　本项目围绕着黄光制程，光刻-显影-蚀刻-剥离，开发相配套的电子配方材料。　　1、正性光刻胶　　光刻胶又称光致抗蚀剂，具有光化学敏感性，其利用光化学反应，经曝光、显影等过程将所需要的微细图形从模板(mask)转移至待加工的衬底上，是电子信息产业中微细加工技术的关键性基础化工材料。按成像机理不同，光刻胶可分为负性光刻胶和正性光刻胶，本项目开发LCD用的I线正性光刻胶及TP搭桥用的负性光刻胶，正性光刻胶是本文叙述的重点。　　将该配方的产品进行过滤、涂胶、前烘、曝光、显影、定影、吹干等工序，考察其曝光和显影效果。其分辨率可达1.5μm，而且各项性能均满足使用要求。　　在同等条件下，跟两款尽快的产品进行应用试验的对比，试验结果发现，本项目正性光刻胶最优分辨率达1.5μm，略优于同类进口产品。　　2、显影液　　光刻胶在涂膜、预烘、曝光后，以碱性显影液来溶解除去未曝光而不要的涂膜部分，显影的现象产生是因为该光刻胶中含有酸官能基。此等位于有机聚合物基质内的酸基于碱溶液中被中和，而形成水溶性有机聚合物盐。当所溶解的光刻胶在溶液中累积时，显影槽中开始形成不溶性有机物质，最后形成水不溶性残留物。这些再沉积的残留物对于在显影时却容易产生未显影部位粒子或未溶解物的残存，因此显影后比较难以形成精确的光刻胶图像。为了解决此问题，设计添加特殊的表面活性剂。　　本项目产品的极限稀释比大概为1:100，也就是[OH-]≈1.7×10-3 mol/L；而市售的极限稀释比大概为1:55，其[OH-]≈1.86×10-3 mol/L，显然，本项目产品的极限显影能力优于从台湾地区进口的产品。　　四、创见与创新　　1、开发高分辨率正性光刻胶　　项目开发出一款I-line紫外正性光刻胶，主要由成膜剂改性酚醛树脂、光敏剂、有机溶剂及助剂混合而成。其成像原理为：光刻胶膜层受紫外光照射后，曝光区的重氮萘醌磺酸酯发生光解，放出N2重排形成烯酮，烯酮遇水形成茚酸而易溶于碱性的显影液。曝光部分膜层溶解性增大，显影时被去除，未曝光部分膜层则保留。其成像原理如下图所示：　　2、显影液　　课题组通过研究，开发了一款性能优异的显影液。通过客户验证，产品完全达到国外相应供应商的水平，与高分辨率光刻胶配合，能够生产高分辨率的平板显示器。　　五、经济效益及社会效益　　1、经济效益　　建成光刻胶年生产能力100吨，湿法化学品生产能力超过500吨的生产线，　　实现年产值1000万元，实现利税300万元。　　2、社会效益　　超大规模集成电路的存储量和记录速度已经成为一个国家科技水平的重要标志，高科技的每一步提高都与超大规模集成电路的存储量紧密相关。特别是在 21 世纪进入到信息化时代，电子信息产业飞速发展已使微电子技术作为新技术的主角。近半个世纪以来微电子的发展取得了惊人的进步，它的广泛应用也对工业生产和科技发展以及人民生活带来了巨大的变革。21 世纪将是微电子技术与产业持续发展的新世纪，微电子工业作为一项战略性的基础产业，对于促进各国国民经济的持续发展和保证国家安全具有举足轻重的地位。　　本项目的开展，将有利于促进我国在光刻胶等高端的电子材料研发中的发展，为本土显示屏企业在生产高端板材中降低成本，提高竞争力。摆脱对材料供应商的依赖，为显示屏相关产品的进一步研究、开发，提高我国显示屏/触摸屏行业的整体水平打下一个良好的基础。

成果名称：	显示屏线路制程核心功能材料研究及产业化	关键词：	显示屏;线路制程;光刻胶;显影液
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	电子及通信装备制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2014.05 至2016.02	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	西陇科学股份有限公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	XLHG140513A
经费实际投入额（万元）：	2800.00	评价单位：	广东省材料研究学会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.08.28	转让范围：
评价证书号：	粤材学（评）字[2018]第003号	推荐单位：	广东省材料研究学会
推广形式：	无	成果登记号：	粤科成登1字20180246
成果简介：	一、课题来源与背景　　平面显示器FPD是移动通信、液晶监视器、数码设备、数字化电视、桌面/手提电脑等产品的显示窗口。平面显示器渗透在人们生活、生产的方方面面，全球电子产业的发展，平板显示器的主要下游产品仍将呈现出持续发展的局面，尤其随着人工智能和物联网的迅猛发展，显示屏的市场将会进一步爆发式增长。近5年来，全球LCD产业的产值以平均30%的速度增长，据IHS预测，2018年全球平板显示产值达到2500亿美元，未来全球平面显示器的市场规模整体呈现增长趋势。　　随着全球平板显示器产能向中国转移，线路制程的关键功能材料国产化是未来发展的必然趋势，而且国家意志要求国产化程度提高。国家中长期科技发展规划要求到2020年国产材料国内市场占有率达到50%以上，显示屏关键配套功能材料及试剂迎来了新的战略发展机会。　　二、研究目的与意义　　随着物联网的日益发展，人机交互成了物联网发展的重要环节。目前最常用的人机交互界面还是显示屏。而且，要求显示屏显示图像越来越细腻、反应灵敏，乃至可触碰，这就要求平面显示的加工过程必须运用光刻技术来完成如像素、电极、障壁等具有高、精、细线条的图形制作，光刻胶及配套的电子化学品是平板显示器细微线路加工的关键材料。　　以线性酚醛聚合物作为成膜树脂，与重氮萘醌类感光剂作为光敏剂，自主研发出系列的正性光刻胶（适应于365nm波长紫外线），线宽可达1.5μm，适用于TP、TN、STN-LCD、TFT等制作，具有良好的涂布性、高感光度、高分辨率、高粘附性、操作工艺宽容度好等优点。同时，为了解决显影过程图案上容易出现残渣沉积，导致所需的线路残缺的问题，　　三、主要论点与论据　　本项目围绕着黄光制程，光刻-显影-蚀刻-剥离，开发相配套的电子配方材料。　　1、正性光刻胶　　光刻胶又称光致抗蚀剂，具有光化学敏感性，其利用光化学反应，经曝光、显影等过程将所需要的微细图形从模板(mask)转移至待加工的衬底上，是电子信息产业中微细加工技术的关键性基础化工材料。按成像机理不同，光刻胶可分为负性光刻胶和正性光刻胶，本项目开发LCD用的I线正性光刻胶及TP搭桥用的负性光刻胶，正性光刻胶是本文叙述的重点。　　将该配方的产品进行过滤、涂胶、前烘、曝光、显影、定影、吹干等工序，考察其曝光和显影效果。其分辨率可达1.5μm，而且各项性能均满足使用要求。　　在同等条件下，跟两款尽快的产品进行应用试验的对比，试验结果发现，本项目正性光刻胶最优分辨率达1.5μm，略优于同类进口产品。　　2、显影液　　光刻胶在涂膜、预烘、曝光后，以碱性显影液来溶解除去未曝光而不要的涂膜部分，显影的现象产生是因为该光刻胶中含有酸官能基。此等位于有机聚合物基质内的酸基于碱溶液中被中和，而形成水溶性有机聚合物盐。当所溶解的光刻胶在溶液中累积时，显影槽中开始形成不溶性有机物质，最后形成水不溶性残留物。这些再沉积的残留物对于在显影时却容易产生未显影部位粒子或未溶解物的残存，因此显影后比较难以形成精确的光刻胶图像。为了解决此问题，设计添加特殊的表面活性剂。　　本项目产品的极限稀释比大概为1:100，也就是[OH-]≈1.7×10-3 mol/L；而市售的极限稀释比大概为1:55，其[OH-]≈1.86×10-3 mol/L，显然，本项目产品的极限显影能力优于从台湾地区进口的产品。　　四、创见与创新　　1、开发高分辨率正性光刻胶　　项目开发出一款I-line紫外正性光刻胶，主要由成膜剂改性酚醛树脂、光敏剂、有机溶剂及助剂混合而成。其成像原理为：光刻胶膜层受紫外光照射后，曝光区的重氮萘醌磺酸酯发生光解，放出N2重排形成烯酮，烯酮遇水形成茚酸而易溶于碱性的显影液。曝光部分膜层溶解性增大，显影时被去除，未曝光部分膜层则保留。其成像原理如下图所示：　　2、显影液　　课题组通过研究，开发了一款性能优异的显影液。通过客户验证，产品完全达到国外相应供应商的水平，与高分辨率光刻胶配合，能够生产高分辨率的平板显示器。　　五、经济效益及社会效益　　1、经济效益　　建成光刻胶年生产能力100吨，湿法化学品生产能力超过500吨的生产线，　　实现年产值1000万元，实现利税300万元。　　2、社会效益　　超大规模集成电路的存储量和记录速度已经成为一个国家科技水平的重要标志，高科技的每一步提高都与超大规模集成电路的存储量紧密相关。特别是在 21 世纪进入到信息化时代，电子信息产业飞速发展已使微电子技术作为新技术的主角。近半个世纪以来微电子的发展取得了惊人的进步，它的广泛应用也对工业生产和科技发展以及人民生活带来了巨大的变革。21 世纪将是微电子技术与产业持续发展的新世纪，微电子工业作为一项战略性的基础产业，对于促进各国国民经济的持续发展和保证国家安全具有举足轻重的地位。　　本项目的开展，将有利于促进我国在光刻胶等高端的电子材料研发中的发展，为本土显示屏企业在生产高端板材中降低成本，提高竞争力。摆脱对材料供应商的依赖，为显示屏相关产品的进一步研究、开发，提高我国显示屏/触摸屏行业的整体水平打下一个良好的基础。
联系人：	宋振	成果登记日期：	2018-09-12
联系人email：	3147086@qq.com	单位代码：	94406441
邮政编码222：	515064	联系人电话：	020-83277188
单位传真：	0754-82481768;83277188	单位通讯地址：	广东省汕头市潮汕路西陇中街1-3号
单位所在省市：		单位电话：	0754-82481166;62612188
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：		资源采集日期：	2019-04-15

显示屏线路制程核心功能材料研究及产业化

最新科技新闻资讯

热门资讯排行

最新科技图文资讯

友情链接