平面顯示用鈦靶是一種用于磁控濺射或離子鍍膜工藝的高純度鈦材料，主要用于在玻璃基板或柔性基板上沉積導電層（如ITO替代層）、阻擋層（如銅擴散阻擋）或光學功能層。其核心要求是薄膜的均勻性、低缺陷率和電學性能穩定性，適用于液晶顯示器（LCD）、有機發光二極管（OLED）、MicroLED及觸摸屏等平面顯示器的制造。有關屏顯用鈦靶材，凱澤金屬結合靶材性能、材質、工藝、標準、應用等，整理如下：
1、性能特點
超高純度：純度≥99.995%（4N5級及以上），雜質（如Fe、Cr、Ni）需嚴格控制在ppm級，避免影響薄膜電學性能。
微觀均勻性：晶粒尺寸細小（通常<50μm），無氣孔、夾雜等缺陷，確保濺射膜層均勻。
高密度：≥4.51 g/cm3（接近理論密度），減少濺射過程中的顆粒飛濺和電弧放電。
低氧含量：氧含量≤500 ppm，防止薄膜電阻率升高。
表面粗糙度：Ra≤0.8 μm，降低薄膜針孔率。
2、材質與制造工藝
材質：
高純鈦（4N5級及以上），常用牌號為ASTM Grade 1或定制超低氧鈦。
特殊需求時添加微量合金元素（如Ta、Nb）以調節薄膜電阻率。
制造工藝：
原料提純：電子束熔煉（EBM）或真空電弧熔煉（VAR）去除揮發性雜質。
塑性加工：熱等靜壓（HIP）致密化→多道次軋制→退火（消除內應力）。
精密加工：線切割→鏡面拋光→超聲波清洗（去除表面污染物）。
檢測：XRD晶相分析、SEM微觀形貌檢測、GDMS成分分析。
3、執行標準
國際標準：
SEMI F47（半導體靶材通用規范）
ASTM B348（鈦及鈦合金棒材/板材）
行業規范：
顯示面板廠商定制標準（如三星、京東方對靶材氧含量和晶粒度的特殊要求）
國內標準：
GB/T 3620.1（鈦及鈦合金牌號）
SJ/T 11609-2016（平板顯示用濺射靶材技術規范）
4、應用領域
TFT-LCD陣列：銅布線阻擋層（TiN/Ti疊層）。
OLED陽極：透明導電氧化物（TCO）的底層附著層。
柔性顯示：PI基板上的金屬化導電層。
觸控傳感器：ITO替代方案中的復合金屬層。
光學鍍膜：抗反射層或電磁屏蔽層的制備。
5、鈦板靶、鈦管靶、鈦靶塊的異同
| 特性 | 鈦板靶 | 鈦管靶 | 鈦靶塊 |
| 形狀 | 平面矩形/圓形板狀 | 空心圓柱體 | 實心長方體/異形塊體 |
| 適用工藝 | 大面積磁控濺射（水平式設備） | 旋轉濺射（提高利用率） | 小型設備或特殊結構鍍膜 |
| 均勻性控制 | 邊緣效應需優化磁場設計 | 膜厚均勻性更佳（旋轉對稱性） | 局部沉積速率需精確校準 |
| 加工難度 | 高（需大尺寸軋制技術） | 中（焊接密封要求高） | 低（可機加工復雜形狀） |
| 成本 | 高（材料利用率約30-40%） | 中（利用率可達70%） | 低（適用于小批量定制） |
6、選購方法與注意事項
1）選購方法
純度與雜質檢測：
要求供應商提供GDMS（輝光放電質譜）報告，重點核查Fe、Cr、Ni、O含量。
例如：Fe ≤50 ppm，O ≤300 ppm。
微觀結構驗證：
SEM圖像檢查晶粒尺寸與分布，要求無異常晶粒長大（避免濺射時產生微顆粒）。
尺寸適配性：
確認靶材尺寸與設備腔體匹配（如G5/G10.5代線對應靶材長度可達3米以上）。
供應商技術能力：
優先選擇具備EBM+HIP一體化工藝的廠商（確保高密度與低氧含量）。
性價比評估：
計算靶材壽命（單位面積濺射量），對比不同工藝（鑄造 vs. 粉末冶金）的性價比。
2）注意事項
儲存與包裝：
真空鋁箔袋封裝，充氬氣保護，防止吸氧和表面氧化。
儲存溫度建議20±5°C，濕度≤30% RH。
運輸防護：
使用防震木箱+PE泡沫，避免長途運輸中靶材開裂（尤其是大尺寸板靶）。
使用優化：
預濺射參數：功率密度≤8 W/cm2，時間≥20分鐘（去除表面氧化層）。
濺射氣壓控制：0.3-0.5 Pa（Ar氣流量與真空度平衡）。
維護與翻新：
定期使用非接觸式測厚儀監控靶材消耗，剩余厚度<10%時需更換。
報廢靶材可回收重熔，但需注意雜質累積問題。
總結
平面顯示用鈦靶是高端顯示面板制造的核心材料，其超純、高密度和微觀均勻性要求遠高于裝飾用鈦靶。選購時需重點關注雜質控制、晶粒細化工藝及供應商的行業經驗。相較于鈦管靶和靶塊，鈦板靶在大面積鍍膜中更具優勢但成本較高，需根據設備類型和工藝需求靈活選擇。使用中需嚴格遵循低氧操作規范，以保障薄膜的導電性和顯示面板良率。
