《新型平板显示光阻用高感度光引发剂》

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该项目开发及产业化的是具有全新分子结构的肟酯类高感度光引发剂系列产品,主要用于平板显示器彩色和黑色光阻的制作,同时也可应用于光固化油墨、涂料、光刻胶等领域。该项目已列入国家重点新产品试制计划和国家级火炬计划,并得到科技部中小企业科技创新基金和江苏省产学研前瞻性联合研究专项的资助。该类产品也被列入863计划和江苏省841攀登计划100个重大战略产品,同时也被列入国务院颁布的2011~2015年工业转型升级规划“TFT-LCD以及OLED等各类新型平板显示及上游原材料、元器件、专用装备的研发和产业化”。高端微电子材料应用的光引发剂几乎由BASF公司控制,他们开发的两个高感度光引发剂OXE-01和OXE-02(DE9928742、WO02100903)独家垄断了国际市场,由于其对微电子高端产品的贡献而获得了2010年日本化学协会技术开发奖。作为彩色平板显示器关键组件的彩色滤光片,其制作清晰度和最大制作尺寸由光引发剂的感度决定。商业化的肟酯类光引发剂都在13段以下(日本行业21段灰阶数标准,段数越高,感度越高),仅可满足八代以下平板显示光阻制作要求。更大尺寸、更高清晰及3D平板显示器的制作需要开发更高感度的光引发剂。由于受到BASF公司专利的限制,开发同类产品的难度极高。该项目基于最新光引发理论和市售光引发剂实际使用情况的分析,通过结构和工艺优化,成功开发了PBG系列高感度光引发剂产品,其感度提高到了16段及以上,可满足新型大尺寸、高清晰及3D平板显示光阻的制作需求,成功规避了BASF公司同类产品的专利保护;并且还开发出了多组分反应替代传统的多步法反应的清洁生产工艺,其中不对称反应收率由50%提高到90%,产品纯度达到了99%以上,三废排放减少了一半;同时开发的重结晶-陶瓷膜集成超纯化处理技术,使各类金属离子残留小于1ppm,满足微电子化学品质量指标要求;另外还开发了高感度光引发剂复配技术,将该类光引发剂、吖啶增感剂与传统光引发剂复配后可用于工业光固化涂料及油墨的生产,进一步拓宽其应用领域,也可满足LED等紫外冷光源曝光场合的使用,进一步到达节能环保的目的。该项目已申请国家发明专利9项,其中4项已经授权,PCT专利3项,其中2项专利已经进入日本、韩国、欧洲国家阶段。并且通过中国石油和化学工业联合会和中国感光学会的科技成果鉴定,还通过了常州市环境影响论证,获得了3个环保部新化学物质登录证书和4个高新技术产品证书。项目产品已成功用于平板显示光阻的制作,2009年开始试生产和销售,截止2011年底,累计产量340吨、产值12000万元。平板显示行业高感度光引发剂全球用量约为1500吨/年,争取到2013年PBG系列高感度光引发剂产品销售量将达750吨,占据全球50%以上市场份额,满足1000亿美元/年全球平板显示市场需求。全球光引发剂用量约2.8万吨/年,产值约50亿元/年,PBG系列高感度光引发剂及复配产品将逐步替代传统光引发剂,占有更多的市场份额,并为中国由光引发剂生产大国转变为生产强国作出典范。

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