圖：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
在2011國(guó)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(kāi)發(fā)材料”為題，介紹了該公司開(kāi)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(duì)于大范圍波長(zhǎng)的光線具有良好的透明性，在電特性方面，其相對(duì)介電常數(shù)為3.0～3.4，對(duì)于所有頻率都具有極低的相對(duì)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(lái)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(gè)方案

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

第一個(gè)是用作非晶Si-TFT的絕緣膜。ZEOCOAT可以取代過(guò)去利用CVD形成的硅氮化膜，通過(guò)涂布工藝取得相同的效果。第二個(gè)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(gè)是有機(jī)EL面板的像素分離。通過(guò)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(kāi)發(fā)。

在用作涂布式絕緣膜時(shí)，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(huì)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(kāi)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(lèi)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(gòu)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(guò)試制應(yīng)用元件驗(yàn)證效果

ZEOCOAT等涂布式絕緣膜能夠帶來(lái)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(shù)脂的風(fēng)險(xiǎn)，量產(chǎn)時(shí)元件的可靠性存在疑問(wèn)。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(guò)150小時(shí)或500小時(shí)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(cè)，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(kāi)發(fā)這種顯示屏的重點(diǎn)有兩個(gè)。一個(gè)需要能夠形成高精細(xì)的接觸孔，擴(kuò)大開(kāi)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(zhǎng)時(shí)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(guò)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。（記者：伊藤元昭，日經(jīng)BP社電子機(jī)械局編輯委員）