【转载】跨越材料难题,鼎材科技光刻胶赛道的突围战
发布日期: 2022.09.23

 势银膜链 势银膜链 2022-09-23 12:30 发表于浙江

十年前,“缺屏之痛”是困扰中国显示产业发展的一大掣肘。十年后,随着国家经济实力的提升、产业政策的大力支持、投资力度的加大以及国内企业针对显示技术的不断突破,中国显示面板产业实现后发崛起。


如今,中国的显示产业规模已经成功登顶世界第一,大陆地区TFT-LCD面板产能更是占据全球60%以上,这其中,既离不开国内企业的砥砺前行,也更少不了核心原料如光刻胶等发挥的关键性作用。


当下,随着显示产业向国内转移、产业链向上游延伸以及关键材料的国产替代化浪潮,中国的显示产业将逐步摆脱进口依赖,产业链上游的资源也会逐渐向中国企业倾斜。


不过,对于显示行业的发展而言,要想真正实现中国显示产业的全产业链自主可控,完成实质性国产替代的转变,上游材料和设备的攻克是必须跨越的“鸿沟”。


在一些关键性的生产环节中,国内企业由于缺乏核心材料、核心设备与核心技术,往往会使得产业发展时常陷入卡脖子的境地。


其中,显示用彩色光刻胶是显示面板制备中核心的原材料,其对液晶面板显示效果(如分辨率、色彩、对比度等)起着决定性的影响,同时也注定了这是个亟需攻克的产业。


受制于日韩企业的显示光刻胶


显示用光刻胶主要分为彩色(红、蓝、绿三基色)和黑色光刻胶、LCD/TP衬垫料光刻胶(即触控屏用光刻胶)和TFT-Array正性光刻胶。

图:LCD面板结构示意图  来源:鼎材科技


彩色和黑色光刻胶核心技术由日韩企业垄断,其中彩色光刻胶的主要生产商有住友化学、DNP、东洋油墨、奇美等公司,黑色光刻胶的主要生产商有东京应化、新日铁化学、三菱化学等公司,占全球总产量的90%。


正性光刻胶主要生产厂家有日本东京应化(TOK)、默克、东丽、东晋。大尺寸a-si(非晶硅)LCD面板用TFT Array正性光刻胶已实现国产化,国产化率达到60%。随着TFT(薄膜晶体管)向LTPS(低温多晶硅)等高端技术发展,面板对正性光刻胶的解像度、耐热性要求不断提高,高端LTPS-TFT Array用正性光刻胶国产化率为零,主要供应商为默克和东京应化。AMOLED显示用于像素分隔(PDL)、平坦化层(PLN)的正性光刻胶仅由日本东丽供应,处于垄断地位。


由于中国显示产业起步晚,导致上游原材料产业如光刻胶起步更晚,整体尚处于初步发展阶段,与国外领先企业有很大差距,目前显示用光刻胶仍主要依赖进口。中国已有包括欣奕华、鼎材科技等多家企业开发和供应显示面板用光刻胶,从产品的下游应用来看,仍集中在LCD用光刻胶的国产供应,在OLED产品上基本还未实现国产化,仍以进口为主。


不过,受益于显示产业向国内转移,加之中国大陆厂商的异军突起,中国大陆面板产线建设活跃,为全球新型显示设备和原材料提供了主要市场。此外在2019年,光刻胶入选《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019版)》,同时国务院、发改委等部门相继出台文件,也为光刻胶技术突破、产业发展提供了有力的政策引导和保障。


据势银(TrendBank)统计分析,2016年至2020年全球显示光刻胶市场年复合增长率达6.84%,而中国显示光刻胶市场年复合增长率达到28.03%,这得益于中国面板企业强大的市场占有率。


据相关行业数据预测,预计2019-2023年中国LCD光刻胶市场规模将会从40亿元提升到69亿元,国内市场占比也将从19年的47.9%跃升到23年的74.6%,显示用光刻胶需求量呈现快速增长的态势。


中国显示光刻胶板块的追赶者


近几年,随着国内显示产业的飞速发展,通过技术引进或者自行研发的方式,国内显示光刻胶材料企业例如鼎材科技、欣奕华、博砚等正步入国产材料替代的“快车道”。


据势银膜链了解,鼎材科技成立于2013年9月,是一家从事新型电子材料研发、生产、销售和技术服务的高科技企业,在主营产品OLED有机发光材料及显示用光刻胶材料方面处于业内领先地位。


在彩色光刻胶产品领域,鼎材科技深耕多年实现了规模化生产,是国内唯一一家通过自主开发在该产品领域实现高世代线销售突破的材料企业。并且,经过多年的自主研发和实践积累,鼎材掌握了树脂合成、功能单体合成、光刻胶配方设计及制造工艺、品质管控等光刻胶核心技术。


在低温彩色光刻胶产品领域,开发出应用于柔性AMOLED面板的低温交联固化技术,实现匹配高分辨率AMOLED柔性显示需要的高分辨率低温固化彩色光刻胶产品。


MOLED新结构   


可满足使用需求  


在LTPS-TFT背板高分辨率金属引线刻蚀用光刻胶领域,据了解,目前鼎材科技的LTPS-TFT正胶已经通过下游验证,处于量产准备阶段。


此外,在应用于AMOLED柔性显示面板制备的PSPI感光性聚酰亚胺产品领域,鼎材在聚酰亚胺树脂设计、合成及光刻胶配方设计技术方面获得一系列专利技术突破,所开发的PSPI光刻胶产品在产品类型上可拓展到透明PSPI、黑色PSPI、封装用PSPI,从而满足不同客户、不同产线工艺的差异化产品配套需求。


客户方面,鼎材科技已和维信诺、华星光电、惠科等下游面板厂商达成了稳定的合作,随着合肥产线的落成,鼎材科技2023年彩胶的设计产能提升至3000吨,目前正在加速向各大面板厂渗透。


在技术研发之外,鼎材也配套进行了生产基地的投建配套。合肥鼎材在此背景下于2018年成立,作为鼎材的大规模生产基地,设计产能为年产15吨OLED高纯有机材料和4500吨光刻胶材料。项目占地100亩,一期投资3.5亿元人民币。


该项目于2020年10月正式动工建设,历时近两年的时间,完成全部主体厂房和配套设施的建设。一期总建设面积3.6万平方米,建成洁净生产厂房5300平米。合肥产线一期产能实现满产后,预计可实现15亿以上的年产值。今年9月9日,项目正式宣布投产,合肥鼎材的成立及投产也标志着鼎材即将进入规模化发展的高速赛车道。



自2013年成立至今,九年间鼎材从成立之初不到20人的研发团队成长为超过200人涵盖研发、生产、销售、年销售额突破2亿元中等规模的电子材料企业。


鼎材表示,公司将把握产业机会窗口,预计在未来九年后或更短的时间内成为电子材料领域的标杆代表、成为光电材料领域客户最信赖的供应商。


后发先至的秘籍:创新、规模化和突围战


技术的斗争就是一场看不到尽头且不能停歇的‘长跑’,不仅要跑出新的速度,还要跑上新的高度。


当下,新型面板技术(COA/COE技术、LTPO技术)在对显示用光刻胶提出更高要求的同时以及技术渗透率的提升,也将进一步提升彩色光刻胶、TFT正胶、有机胶的市场需求。


机遇与挑战并存,国内的面板光刻胶与国外龙头企业相比,在技术端、客户端以及原料端仍存在不少难点需要攻克。作为本土企业之一,鼎材科技正在显示光刻胶领域稳扎实干,并总结了四点国产突围路线,为助力国产替代早日实现献出一份力量:


1、同下游客户绑定进行协同开发、验证、导入测试,提升国产光刻胶市占率


鼎材建立了以技术产品化应用为目标的开发机制,同客户双方建立战略合作伙伴关系,共同建立研发合作团队,有效开展光刻胶新型显示材料技术研发和应用工作。


此举可有效发挥下游客户与材料公司各自优势,能够有针对性地开发极具竞争力的产品,满足光刻胶产品的快速开发和性能迭代,有利于打破海外的技术垄断和封锁,同时也将大幅提升国产光刻胶的市场占有率。


2、推动光刻胶产品国产供应链建设,支撑全链条的产品安全、产业安全


在LCD和OLED用光刻胶组成中,树脂、光引发剂、光致产酸剂及彩色光刻胶中的色浆等是其中的主要原材料,决定着产品关键性能,且成本占比较大。国内相关的上游原材料企业刚处于起步阶段,上游原材料供应链缺失,严重制约新产品配套开发速度和国产化成本。


目前,鼎材科技已经成功开发了高世代线彩色光刻胶、低温固化彩色光刻胶、高分辨率LTPS-TFT Array正性光刻胶、光敏性聚酰亚胺光刻胶四大系列光刻胶产品,并已自主开发或与上下游合作完成了单体、树脂、光感剂等光刻胶关键上游材料全产业链建设。


3、光刻胶产品关键技术壁垒的专利技术突破,打破技术垄断,奠定自身产品技术基础


光刻胶关键原材料如树脂、功能单体、光感剂等决定着产品的关键性能。国内光刻胶企业想在产品性能上达到进口产品水平或在市场竞争中胜出,需要具备多种技术,包括光化学、有机合成、高分子合成等技术。


鼎材科技多年前已开始布局光刻胶配套功能材料的开发,自主或与上游合作共同设计开发功能树脂、感光剂、助剂,基于项目技术,鼎材科技已申请相关专利,形成了自主知识产权保障体系,打破了国外技术垄断,奠定自己的产品技术基础。


4、以产业报国为追求,凝聚有理想、有事业心的技术人员,打造高绩效的创新团队


高端光刻胶长期为国外企业垄断的现状,对我国显示行业和芯片制造造成“卡脖子”风险,一旦遇到贸易冲突或自然灾害,中国集成电路产业势必面临全面停产的严重不利局面。同时光刻胶因特有的产业生态支撑作用而成为国家之间的博弈筹码,因此高端光刻胶国产化势在必行。


合肥鼎材科技有限公司布局图


在高端电子材料技术领域,鼎材团队将秉持创业创新的初心,攻艰克难,夯实核心技术,不断提升团队科研创新能力、产品市场化能力,为通过推动高端电子材料产业发展升级做出贡献!