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日本瑞翁開發(fā)出采用涂布型樹脂材料的絕緣膜,為進(jìn)一步降低成本開辟道路

編輯:xiaqiaohui 2011-09-19 10:02:59 瀏覽:1076  來源:

  在2011國際平板顯示產(chǎn)業(yè)高峰論壇(FPD International CHINA 2011/Beijing Summit)第一天下午的技術(shù)演講中,日本瑞翁(Zeon)電子材料事業(yè)推進(jìn)部技術(shù)經(jīng)理加藤丈佳以“瑞翁的顯示屏用新型開發(fā)材料”為題,介紹了該公司開發(fā)的新型顯示屏用涂布型透明絕緣材料“ZEOCOAT”。

  ZEOCOAT是以該公司自行生產(chǎn)的環(huán)烯烴聚合物為基礎(chǔ)制成的絕緣材料。環(huán)烯烴聚合物是一種光學(xué)特性、電特性俱佳的材料。在光學(xué)方面,這種材料與丙烯一樣,對于大范圍波長的光線具有良好的透明性,在電特性方面,其相對介電常數(shù)為3.0~3.4,對于所有頻率都具有極低的相對介電常數(shù)。

  在物理性質(zhì)方面,該材料具有不易吸水的特性。吸水性僅為其他材料的1/10~1/100。在化學(xué)性質(zhì)方面,該材料在有機(jī)物中具備高熱耐性。如果從衡量有機(jī)材料耐熱性的指標(biāo)——重量減少5%的溫度來看,ZEOCOAT為350℃,比丙烯高35℃,比聚酰亞胺還要高25℃。并且具有成膜后殘留應(yīng)力低的特點(diǎn)。

  促進(jìn)FPD性能提高和成本降低的三個方案

  發(fā)揮ZEOCOAT的優(yōu)勢,日本瑞翁為FPD企業(yè)展示了3個使用方案。

  第一個是用作非晶Si-TFT的絕緣膜。ZEOCOAT可以取代過去利用CVD形成的硅氮化膜,通過涂布工藝取得相同的效果。第二個是形成TFT之后的平坦化。這是實(shí)現(xiàn)高精細(xì)顯示屏不可或缺的技術(shù)。第三個是有機(jī)EL面板的像素分離。通過使用ZEOCOAT,可以實(shí)現(xiàn)透明的有機(jī)EL面板。為了進(jìn)一步提高ZEOCOAT的特性,增加新的功能,日本瑞翁正在進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)開發(fā)。

  在用作涂布式絕緣膜時,ZEOCOAT可以作為削減背照燈耗電量的手段?,F(xiàn)有的液晶面板在TFT陣列基板的上方形成了高折射率的硅氮化膜,因此界面會反射光線,導(dǎo)致亮度下降。而改換ZEOCOAT之后,因?yàn)檎凵渎实?,所以可以抑制反射。而且,ZEOCOAT還具備平坦化膜的功能,有望取得擴(kuò)大開口部的效果。加藤表示,“模擬ZEOCOAT使用效果的結(jié)果顯示,亮度可以提高15%”。

  而且,采用ZEOCOAT還有助于溫室氣體減排。在現(xiàn)在的CVD工藝中,確保形成高品質(zhì)薄膜必須使用溫室氣體NF3進(jìn)行清洗。而改用ZEOCOAT之后,使用此類氣體的清洗可以省略。

  采用ZEOCOAT還能減少昂貴的生產(chǎn)設(shè)備——CVD裝置的購置數(shù)量,還有助于減少設(shè)備投資額。“按照第8代工廠生產(chǎn)的單張的生產(chǎn)成本推算,大約可以減少17美元”(加藤)。

  通過試制應(yīng)用元件驗(yàn)證效果

  ZEOCOAT等涂布式絕緣膜能夠帶來優(yōu)秀的效果,這一點(diǎn)早已盡人皆知。但實(shí)際上,這種絕緣到至今尚未投入實(shí)用。這是因?yàn)榭紤]到材料從硅氮化膜改換為樹脂的風(fēng)險,量產(chǎn)時元件的可靠性存在疑問。為了消除這一擔(dān)憂,日本瑞翁自主試制TFT陣列,在上方形成涂布式絕緣膜,暴露在60℃的環(huán)境下進(jìn)行了可靠性加速試驗(yàn)。結(jié)果確認(rèn),與絕緣膜采用硅氮化膜的陳列相同,TFT在關(guān)閉狀態(tài)下經(jīng)過150小時或500小時后,漏電流仍未增大。加藤呼吁廠商采用這種絕緣膜,表示“作為絕緣膜,ZEOCOAT已經(jīng)達(dá)到了可以利用的狀態(tài)”。

  根據(jù)推測,在智能手機(jī)等用途,屏幕將追求更加精細(xì),窄邊框化也將繼續(xù)發(fā)展。開發(fā)這種顯示屏的重點(diǎn)有兩個。一個需要能夠形成高精細(xì)的接觸孔,擴(kuò)大開口率的平坦化膜,而是需要適應(yīng)窄邊框化,能夠與金屬布線緊密貼合,防止金屬布線劣化的平坦化層。

  經(jīng)該公司實(shí)際確認(rèn),ZEOCOAT能夠形成直徑為2μm的接觸孔。而且,ZEOCOAT與鈦或硅氮化膜貼合性的調(diào)查結(jié)果顯示,該材料的貼合性高于丙烯材料,并且長時間后的變化較小。

  面向有機(jī)EL面板的像素分離用途,該公司備有排放氣體減少到了1/10以下的ZEOCOAT。這種材料符合有機(jī)EL元件在水分氣體中劣化嚴(yán)重的特性。通過利用這種材料,可以制作出透明有機(jī)EL面板等前所未有的面板。日本瑞翁已經(jīng)試制出在實(shí)際的像素分離中使用ZEOCOAT的有機(jī)EL元件,經(jīng)確認(rèn),該材料確實(shí)具有抑制亮度劣化的作用。

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