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泉州:组建科研“大兵团”,打造转化特区

来源:科技日报    时间:2020-07-06    

  侯琳熙教授(右)在显影液模拟线指导技术人员改进配方

  这是国内众多TFT液晶面板企业的艰难时刻。

  显影液被誉为“电子产业界的味精”,目前95%以上依赖进口,因为新冠肺炎疫情断供,让需要“电子产业界味精”的企业感受到发展之痛。

  关键时刻,福建泉州市泉港区石油化工科教园区里的福州大学石油化工学院侯琳熙教授团队“出手”,在短短时间内,就和佑达环保材料有限公司(以下简称佑达环保)的研发人员攻克了这一关键技术!

  “依托福建省创新实验室雄厚的研发力量、中试的场地和优质的测试平台,组建科研‘大兵团’、打造‘转化特区’,为显影液快速实现国产化提供了可能。”作为中国化学工程科学与技术福建省创新实验室(以下简称清源创新实验室)的一员,侯琳熙自豪地说。

  这是当前我国制造业重镇泉州抓紧“抢滩布局新经济”的一个缩影。“面向新型显示、半导体、芯片等一系列新兴产业领域,加强制约产业发展的关键技术和孕育新兴产业的新技术研究攻关,成为产业创新转型以及成果转化的高地,泉州正着力培育高质量发展的新优势。”泉州市科技局局长杨昌文说。

  探索大科研,破解产业难题

  当前,集成电路、平板显示等正成为国际电子信息产业竞争的新焦点。电子精细化学品产业是电子信息与化工材料结合的新兴产业,光刻工艺是集成电路加工过程中最为关键的工艺,其中使用到的显影液等高端湿电子化学品被誉为“电子产业界的味精”,是电子信息产品的成品率、电性能及可靠性的关键核心所在。

  中国是全球最大的液晶面板生产国,仅液晶面板显影液每年的需求量预计有近10万吨。“然而,由于纯度和洁净度要求极高,核心表面活性剂生产技术复杂、运输和存储成本高等原因,目前95%以上的显影液依赖于进口,其技术和产品大多被国外垄断。”佑达环保总经理刘小勇说。

  特别是,这次突发疫情让人们意识到显影液这一核心问题,关乎我国液晶面板等的生产安全。为此,清源创新实验室与佑达环保联合攻关,在前期多年积累的技术基础上,紧急研发“高浓度水基显影液项目”。

  据介绍,建设福建省创新实验室是福建省委、省政府打造战略科技力量的重大举措,其目标任务是建成具有国际和国内重大影响力的一流科技创新高地。其中,清源创新实验室面向国家化工产业战略需求、11个千亿产业集群发展需求,采取“校地+央企”建设模式,由泉州市政府、福州大学、中化泉州石化有限公司三方共建。

  旨在突破前沿学科融合和重大领域创新资源集成度不够高等“痛点”,清源创新实验室探索大科研机制,组建“大兵团”,打造汇聚高端创新人才、催生重大科技创新、具有重大影响力的创新高地。

  形成共同体,填平转化沟壑

  显影液技术门槛高,但成果转化难度更大。众所周知,从实验室科研成果到实用性产品之间存在巨大的沟壑。“这是由于实验室试验与生产线上应用差别较大,实验室效果好但到生产线上可能运用不了。”侯琳熙进一步分析,其中最难的环节在于,目前国内显影液生产厂家少而小,实验室成果要找机会不断测试,以验证在实际生产过程中能否运用。

  面对一系列难题,研发团队积极创新机制打造“转化特区”,地方政府提供有效的政策引导和资金支持,院校提供场地、人才和智力支持,企业提供精准的市场信息、设备、模拟生产线,并根据资金投入度、研发投入度等进行转化成果的分配,打破过去校企合作松散的窘境,形成研究、开发、产业一体的“转化共同体”。

  清源创新实验室,拥有200余人的高水平研发队伍、22000平方米以上的研发平台、超1.8亿元的测试仪器和小试反应装置……为此,佑达环保把企业研发中心和生产模拟线直接建在校区内,与福州大学科研人员组成了紧密协作的研发团队,针对所涉及的新型显示材料的核心技术进行攻关。

  “针对企业反馈的技术需求与难题,我们马上组织力量与企业研发人员进行攻关,结合多年的研发数据、经验积累,研发出产品在校区内的模拟生产线进行测试。”侯琳熙说,测试通过后,各大面板厂家驻扎的技术服务人员,通过联系下游企业进行实际应用上线测试,大大加快了研发到应用的进程,破解科研成果与产业应用“两张皮”难题。

  不仅如此,这两支队伍还实现了科技创新与人才培养的“无缝对接”:许多研究生毕业后直接就职于企业成为研发骨干,企业研发人员在公司激励下考取福州大学石油化工学院研究生,有效增加了高校与企业的产学研合作黏度,使技术转移转化实现了“零障碍”。

  突破壁垒,培植发展新动能

  使用新型活性剂制备成的显影液,在进行显影工艺时,微观视图分辨率高,纳米级别图案边缘平整顺滑;克服了高浓度显影液耐碱性差,易产生结晶等难题,有效降低了运输和存储成本;且该显影液有广泛的适应性,对不同的光刻胶都具有出色的显影效果……

  经过短时间的紧急攻关,研发团队制备了具有自主知识产权的显影液,其浓度从原有的4.5%增加到9%。“与同类产品相比,性能上具有浓度高一倍、对多种光刻胶兼容性好等优势。”侯琳熙说,目前已申报专利,将大幅度节约物流成本。不仅突破国外对显影液材料的垄断,同时还降低国产面板生产成本,提高面板产品在市场上的核心竞争力。

  据刘小勇介绍,目前,佑达环保已建成一条生产能力达3000吨/年的显影液生产线,产品已供两家上市企业使用,每年仅一个工厂运用显影液便能节省成本2000多万元。项目达产后,清洗液、显影液等精细电子新材料项目年产能可达到10000吨以上。

  自主灵活的协同转化体制机制,也加快了清源创新实验室人才等创新资源汇聚。福州大学等依托专家通过双聘双跨方式进入实验室,付贤智院士团队及国家级人才鲍晓军、江莉龙等7个高水平科研团队已确定成为首批入驻实验室的科研团队。

  “未来5年,实验室规划投入40亿元,建成催化科学与技术等5个创新中心,突破5项以上重大瓶颈技术并产业化应用,产生直接经济效益30亿元以上,带动石化及关联产业增加值500亿元以上。”清源创新实验室、福州大学相关负责人表示。

  杨昌文表示,泉州正全方位抢滩布局新经济,围绕主导产业、战略性新兴产业等重大需求,创新“平台+项目+人才”方式,打造一支以清源创新实验室领衔的,有40多家省、市级新型研发平台组成的“生力军”,为泉州新一轮的经济社会发展提供更强后劲和支撑。

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