平板顯示器制造用鈦靶材?是以高純度鈦(≥99.95%)或鈦合金(如鈦-鋁/銅)為材質(zhì)?,通過真空熔煉和精密加工制成的高致密度(>99%)、低雜質(zhì)(Fe/Si/O<100ppm)濺射材料?,具有優(yōu)異導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性及晶粒均勻性(晶粒度<50μm)?,適配旋轉(zhuǎn)/固定濺射設(shè)備,廣泛應(yīng)用于LCD、OLED等顯示面板的透明導(dǎo)電層、金屬電極及柔性封裝膜層的沉積?。以下是中揚(yáng)金屬針對平板顯示器制造用鈦靶材的詳細(xì)介紹:
一、鈦靶材在平板顯示器中的定義
項(xiàng)目 | 描述 |
定義 | 鈦靶材是由高純度鈦或鈦合金制成的平板或旋轉(zhuǎn)濺射源,通過物理氣相沉積(PVD)工藝形成透明導(dǎo)電層、光學(xué)薄膜或電極,用于LCD、OLED、Micro-LED等顯示面板制造。 |
核心用途 | 透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層、光調(diào)節(jié)層、電極及抗反射涂層的核心成膜材料。 |
形態(tài)特征 | 尺寸:長邊1000-3000mm(適配G8.5-G10.5代線)、厚度10-30mm;表面粗糙度≤0.05μm(Ra)。 |
二、常用材質(zhì)與成分
分類 | 成分與純度 | 適用場景 |
純鈦靶(4N) | Ti≥99.99%,雜質(zhì)總量≤500ppm | 基礎(chǔ)電極層、粘附層(如OLED陽極) |
鈦合金靶 | Ti-Al(Al 10-30%)、Ti-Si(Si 5-15%) | 透明導(dǎo)電層(ITO替代)、高折射率光學(xué)薄膜(TiO?) |
反應(yīng)濺射靶 | Ti-Mo(Mo 5-10%)、Ti-W(W 5-10%) | 柔性顯示電極(低電阻、高柔韌性) |
復(fù)合靶材 | Ti-Ag(Ag 1-5%)、Ti-Cu(Cu 3-8%) | 高反射率背板(Mini-LED/Micro-LED) |
三、性能特點(diǎn)
性能指標(biāo) | 具體表現(xiàn) |
透光性 | Ti-Al合金靶濺射薄膜可見光透過率≥85%(波長550nm),電阻率≤5×10??Ω·cm(優(yōu)于傳統(tǒng)ITO)。 |
均勻性 | 大尺寸靶材(3000mm)膜厚不均勻度≤3%(G10.5代線要求)。 |
柔韌性 | 鈦-鉬合金靶薄膜彎折10?次(R=3mm)電阻變化≤5%,適配柔性O(shè)LED折疊屏。 |
熱穩(wěn)定性 | 高溫(400℃)退火后無龜裂,與玻璃/PI基板熱膨脹系數(shù)匹配(CTE 8-9×10??/℃)。 |
環(huán)保性 | 無銦(In-Free)替代ITO,解決銦資源稀缺與毒性問題。 |
四、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)類型 | 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) | 覆蓋內(nèi)容 |
國際標(biāo)準(zhǔn) | SEMI F72-1101 | 顯示面板用鈦靶材表面質(zhì)量與潔凈度規(guī)范 |
行業(yè)規(guī)范 | ASTM F1710 | 透明導(dǎo)電薄膜用鈦合金靶材光電性能測試方法 |
中國國標(biāo) | GB/T 3620-2016 | 鈦靶材尺寸公差與晶粒取向要求(適配G8.5以上世代線) |
特殊規(guī)范 | JEITA ED-4706 | 顯示器件用鈦基薄膜機(jī)械與光學(xué)特性標(biāo)準(zhǔn) |
五、加工工藝與關(guān)鍵技術(shù)
工藝環(huán)節(jié) | 關(guān)鍵技術(shù) |
熔煉提純 | 電子束冷床爐(EBCHM)提純至4N級(jí),控制氧含量≤200ppm。 |
軋制與退火 | 多向熱軋(交叉軋制率≥80%)優(yōu)化織構(gòu),真空退火(750℃/6h)消除內(nèi)應(yīng)力。 |
精密加工 | 超長行程磨床(直線度≤0.01mm/m),表面鏡面拋光(Ra≤0.02μm)。 |
綁定技術(shù) | 爆炸焊接(Titanium-Clad)將鈦靶與銅背板結(jié)合,熱導(dǎo)率≥200W/m·K。 |
潔凈包裝 | 無塵室(Class 10)真空封裝,顆粒污染控制(≥0.3μm顆粒≤10個(gè)/m2)。 |
六、具體應(yīng)用領(lǐng)域
應(yīng)用場景 | 薄膜功能 | 靶材類型 | 性能要求 |
LCD面板 | ITO替代透明電極(Ti-Al-O) | Ti-Al合金靶+反應(yīng)濺射(O?) | 方阻≤10Ω/□,透過率≥88% |
OLED陽極 | 陽極粘附層(Ti/TiN) | 高純鈦靶+反應(yīng)濺射(N?) | 厚度均勻性≤2%,粗糙度Ra≤1nm |
量子點(diǎn)顯示 | 高折射率封裝層(TiO?) | 純鈦靶+反應(yīng)濺射(O?) | 折射率≥2.4(550nm),無針孔 |
Mini-LED | 反射層(Ti-Ag/Ti-Cu) | Ti-Ag復(fù)合靶 | 反射率≥95%(450-650nm) |
柔性顯示 | 可彎折電極(Ti-Mo) | Ti-Mo合金靶 | 彎折壽命>20萬次(R=1mm) |
七、與其他靶材的對比分析
對比項(xiàng) | 鈦靶材(Ti-Al) | ITO靶材(In?O?-SnO?) | 銀靶材(Ag) |
導(dǎo)電性 | 方阻5-10Ω/□ | 5-15Ω/□ | 0.5-1Ω/□ |
透光性 | 85-90% | 85-90% | 反射層(不透明) |
成本 | 中(鈦資源豐富) | 高(銦資源稀缺) | 極高(銀價(jià)波動(dòng)大) |
柔韌性 | 優(yōu)(彎折無裂紋) | 差(脆性大) | 優(yōu)(延展性好) |
環(huán)保性 | 無銦、無毒 | 含銦(回收難) | 需防硫化(易發(fā)黑) |
八、未來發(fā)展新方向
方向 | 技術(shù)突破 | 潛在應(yīng)用 |
超大尺寸靶材 | 開發(fā)G11代線(3370mm×2940mm)鈦靶一體成型技術(shù) | 降低65英寸以上8K面板制造成本 |
納米結(jié)構(gòu)靶 | 納米晶鈦合金靶(晶?!?0nm)提升薄膜致密度與導(dǎo)電性 | 超高清Micro-LED巨量轉(zhuǎn)移電極 |
柔性適配 | 鈦-石墨烯復(fù)合靶(厚度≤0.1mm)實(shí)現(xiàn)卷對卷(R2R)濺射工藝 | 可折疊/可拉伸顯示器件 |
光學(xué)定制化 | 梯度成分鈦靶(Al含量漸變)實(shí)現(xiàn)寬光譜減反射(400-800nm) | AR/VR透鏡抗反射涂層 |
綠色制造 | 鈦靶廢料電解回收技術(shù)(回收率>95%),降低碳足跡 | 滿足歐盟RoHS/REACH環(huán)保要求 |
智能化監(jiān)控 | 濺射過程AI實(shí)時(shí)調(diào)控(等離子體光譜分析+膜厚反饋) | 零缺陷薄膜連續(xù)生產(chǎn) |
總結(jié)
平板顯示器制造用鈦靶材是推動(dòng)顯示技術(shù)革新的關(guān)鍵材料,其核心價(jià)值在于“高透、低阻、柔韌、環(huán)保”四位一體性能。未來需聚焦:
超大化與柔性化:適配G11+代線與柔性顯示需求;
光電性能極限:開發(fā)可見光-近紅外全波段調(diào)控的鈦基薄膜;
循環(huán)經(jīng)濟(jì):構(gòu)建鈦靶材“開采-制造-回收”閉環(huán),解決資源與成本瓶頸。