可替代OC与SiO2的高透感光杂化材料讲述.pptVIP

ITO Glass Color Filter Touch Panel TFT-LCD 专注于上游平板显示材料 莱宝高科 2015/11/26 可替代OC/SiO2的高透感光杂化材料 技术开发部 唐甲 目录 杂化材料背景 SOG材料性能分析 TP上应用方向 应用领域 SOG材料研发的理论依据 1 2 3 一. 杂化材料的背景 在20世纪70年代末, 出现了聚合物-SiO2的杂化材料, 但当时还没有杂化材料的概念。 1984 年,Schmidt等人首先提出了有机-无机杂化材料的概念。 有机材料包埋于无机基质中，两者通过范德华力、氢键或离子间作用力而连接。 有机组分通过化学键（强键:如共价键或离子键）嫁接于无机组分中，而不是简单包裹于无机基质中。 在上述两类杂化材料中加入掺杂物（有机或无机）时，掺杂组分嵌入无机/有机杂化基质中得到此类杂化材料。 一. 杂化材料的背景 有机-无机杂化材料与传统复合材料对比： 有机相和无机相微区尺寸均在纳米范围，甚至是分子水平级别，兼具两类材料特点，由于其特殊的形态结构使其具有优异的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能。 有机相：可以是塑料，纤维，橡胶等高分子材料. 无机相：可以是金属，氧化物，陶瓷，半导体等 有机—无机杂化材料 二. 应用领域 1.光学材料 2.电学材料 3. 涂层材料 6.化学传感材料 4.催化材料 5.生物材料 将无机（SiO2，TiO2等）与光学透明高分子材料如（PMMA）杂化得到的有机-无机材料具有双重特质：如透光性，柔韧性，高硬度，耐划、耐热等。 基苯基硅烷为主体制备的聚硅烷/TiO2杂化膜是SiO2共聚物光电导的100倍，有望用作太阳能电池和紫外光检测。 太空涂层：利用末端被环氧环己烷取代的聚硅氧烷和金属氧化物杂化后，有机相和无机相的协同作用，在原子氧以及紫外线和高能粒子作用下，受到破坏位置立即发生了硅-金属氧化物聚集体，从而起到保护作用。 。。。。。。 三. SOG介绍 聚硅氧（Siloxanes）产品，可低温固化为类二氧化硅材料的有机硅高分子材料---聚硅氧烷。 高透光性 耐高温稳定性 化学稳定性 低介电常数 1. 具有感光性，通过黄光制程得到想要图案，节省镀膜设备。 2. 有代替OC/SiO2作为阻挡层，绝缘层和钝化保护层的可能。 项目 有机材料 SOG 材料性质 正性/负性 正性/负性 厚度范围 取决于材料 3000A-10um 透过率 ＞90% ＞98% 吸水性 高 低 介电常数 3.2-4.6 3.25 击穿电压 3.86MV/cm-5.5MV/cm 5.0MV/cm SOG与有机膜材料性能对比数据 固化后为类SiO2膜质，因此比有机膜产品热稳定性，电学性，介电性，击穿电压更好。 SOG的黄光制程 流程：涂布-预烘烤-曝光-显影-（UV照射）-后烘固化 UV照射作用：进一步 分解有机成分； 正性: 600mj/cm2；负性：300mj/cm2； 正性后烘温度：200℃； 负性后烘温度：120℃； SOG的光学性质 250℃/1hr/N2 in Oven， 2um Substrate： Corning 1737 glass 微观形貌 线宽：1um-30um; 膜厚：3000A-10um; 可做跳孔，边缘平整致密，是否可以应用在5mask结构避免ESD,提高OGS落球强度？ Substrate: Si wafer F.T.：2um Prebake：130℃/90s/ Hot-plate SOG隔水性---TDS A: No treatment B: Water（r.t.）/10min/Dip C: Water(80℃)/5days/Dip SOG的热稳定性 Ambient：air Rate: 10℃/min 四. SOG材料在TP上的应用 SOG 有替代OC的可能：高透，感光适用于黄光制程，膜厚范围宽，图形深宽比佳，可低温固化等。 有替代SiO2的：疏水性佳，介电性优异，固化后高透性质类似于玻璃等。 五.SOG材料研发的理论依据 2. 曹峰，朱子康，印杰。新型的光敏聚酰亚胺/SiO2杂化材料的制备与性能研究（J），功能高分子学报，2009（13），325-328. 该材料除保持光敏聚酰亚胺原有的感光性能外，其热稳定性能、力学性能及与基底的粘附性能均有明显地提高。 1. Smitha S， Shajesh P，Mukundan T，et al. Collid Surface B（J），2007,55（1）：38-43 . 通过硅酸前躯体水解在SiO2表面修饰上疏水的甲基三甲氧基硅烷形成了硅