LCD关键材料核心技术“黑色矩阵（BM）”有望打破市场垄断

在我国在液晶显示器（LCD）制造关键材料上一直都是无法掌控，主要都是依靠国外进口。近日了解到，北京化工大学光聚合技术研究中心等已成功开发了LCD关键材料核心技术“黑色矩阵（BM）”，如果这一消息属实，那么中国将可能打破近40年被日韩企业占据全球95%的市场垄断。

液晶显示器（LCD）制造关键材料全球市场的95%被日韩企占据，我国一直依赖进口。近日了解到，北京化工大学光聚合技术研究中心等已成功开发了LCD生产用黑色矩阵（BM）材料关键技术，有望打破这一维持了近40年的市场垄断。

　

该技术由北京化工大学光聚合技术研究中心和江苏博砚电子科技有限公司合作开发，经中国石油和化学工业联合会组织鉴定，产品主要指标比肩国际同类产品，其中的高阻抗BM更是已经超过国外产品，达到世界领先水平。

据项目负责人、北京化工大学聂俊教授介绍，BM是LCD制造中的关键材料，涉及的技术难题众多，包括低聚物结构设计和筛选、合成工艺确定和优化、活性单体的筛选和控制、色浆细度控制和稳定、产品配方设计和优化等。目前国际上主要生产企业是日本TOK、新日铁化学和三菱化学，我国尚未有企业能够进行生产，同时也缺乏充足的技术人员储备和关键设备。

该技术的主要创新点是突破了BM材料设计制备关键技术，完成高阻抗BM和通用型BM的制备。他们通过研究树脂结构和分子尺寸及形态对显影性能和分辨率的影响机制、碳浆的改性结构、表观形貌和制备工艺对其稳定性及光学特性的理论关联等问题，突破了高感度和高分辨率感光体系的构建、纳米碳浆稳定化制备技术，完成了系列BM材料的开发工作。

其中，通用型BM为特有的产品，可以对应于3种不同的主流设备。

由于不同的曝光机参数不同，所对应的工艺和对BM的要求也具有较大的差异，目前很少有能同时满足两种不同生产工艺的BM。“而我们开发的通用型BM可同时满足3种主流应用设备的工艺要求，不仅省去了生产线上产品切换，同时也减小了原材料的购买力度，具有很高的技术含量和很好的应用前景。”聂俊介绍说，“而高阻抗BM则同时实现了高遮光性能和高电绝缘性，这在LCD产业中越来越受重视。我们这个产品已经超过了国外大公司的产品水平，达到了国际领先的地位。”

北京化工大学还联合江苏博砚电子科技有限公司及其他6家单位获得了国家重点研发计划“微电子加工用高端超纯化学品”专项的立项，将在已建成年产100吨黑色矩阵生产线基础上，进行年产1000吨生产线建设，从而实现规模化生产。

　

黑色矩阵未来研究重点

高阻抗与高OD的平衡

目前，市场对高光透射密度（OD）产品的需求也很旺盛（BM的厚度=厂商要求/单位厚度BM的OD值）。而高阻抗产品的表面阻抗性能主要是利用新型色浆来达到的，增强表面阻抗的同时，也导致了OD下降。因此，在取得高阻抗效果的同时，提升BM的OD值，是下一步努力的方向。

储存稳定性

BM材料受材料特性的限制，保质期很短，一般在冷藏（5℃）条件下保存周期不超过3个月，这对下游企业的储存条件以及生产企业的生产能力都提出了较高要求。因此，延长BM材料的储藏稳定性也是下一步的主要研发方向。对稳定性影响最大的是色浆性质。色浆中的炭黑颗粒为纳米尺度，易发生沉降，导致BM储存稳定性变差。