平面显示用钛靶是一种用于磁控溅射或离子镀膜工艺的高纯度钛材料，主要用于在玻璃基板或柔性基板上沉积导电层（如ITO替代层）、阻挡层（如铜扩散阻挡）或光学功能层。其核心要求是薄膜的均匀性、低缺陷率和电学性能稳定性，适用于液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）、MicroLED及触摸屏等平面显示器的制造。有关屏显用钛靶材，凯泽金属结合靶材性能、材质、工艺、标准、应用等，整理如下：
1、性能特点
超高纯度：纯度≥99.995%（4N5级及以上），杂质（如Fe、Cr、Ni）需严格控制在ppm级，避免影响薄膜电学性能。
微观均匀性：晶粒尺寸细小（通常<50μm），无气孔、夹杂等缺陷，确保溅射膜层均匀。
高密度：≥4.51 g/cm³（接近理论密度），减少溅射过程中的颗粒飞溅和电弧放电。
低氧含量：氧含量≤500 ppm，防止薄膜电阻率升高。
表面粗糙度：Ra≤0.8 μm，降低薄膜针孔率。
2、材质与制造工艺
材质：
高纯钛（4N5级及以上），常用牌号为ASTM Grade 1或定制超低氧钛。
特殊需求时添加微量合金元素（如Ta、Nb）以调节薄膜电阻率。
制造工艺：
原料提纯：电子束熔炼（EBM）或真空电弧熔炼（VAR）去除挥发性杂质。
塑性加工：热等静压（HIP）致密化→多道次轧制→退火（消除内应力）。
精密加工：线切割→镜面抛光→超声波清洗（去除表面污染物）。
检测：XRD晶相分析、SEM微观形貌检测、GDMS成分分析。
3、执行标准
国际标准：
SEMI F47（半导体靶材通用规范）
ASTM B348（钛及钛合金棒材/板材）
行业规范：
显示面板厂商定制标准（如三星、京东方对靶材氧含量和晶粒度的特殊要求）
国内标准：
GB/T 3620.1（钛及钛合金牌号）
SJ/T 11609-2016（平板显示用溅射靶材技术规范）
4、应用领域
TFT-LCD阵列：铜布线阻挡层（TiN/Ti叠层）。
OLED阳极：透明导电氧化物（TCO）的底层附着层。
柔性显示：PI基板上的金属化导电层。
触控传感器：ITO替代方案中的复合金属层。
光学镀膜：抗反射层或电磁屏蔽层的制备。
5、钛板靶、钛管靶、钛靶块的异同
| 特性 | 钛板靶 | 钛管靶 | 钛靶块 |
| 形状 | 平面矩形/圆形板状 | 空心圆柱体 | 实心长方体/异形块体 |
| 适用工艺 | 大面积磁控溅射（水平式设备） | 旋转溅射（提高利用率） | 小型设备或特殊结构镀膜 |
| 均匀性控制 | 边缘效应需优化磁场设计 | 膜厚均匀性更佳（旋转对称性） | 局部沉积速率需精确校准 |
| 加工难度 | 高（需大尺寸轧制技术） | 中（焊接密封要求高） | 低（可机加工复杂形状） |
| 成本 | 高（材料利用率约30-40%） | 中（利用率可达70%） | 低（适用于小批量定制） |
6、选购方法与注意事项
1）选购方法
纯度与杂质检测：
要求供应商提供GDMS（辉光放电质谱）报告，重点核查Fe、Cr、Ni、O含量。
例如：Fe ≤50 ppm，O ≤300 ppm。
微观结构验证：
SEM图像检查晶粒尺寸与分布，要求无异常晶粒长大（避免溅射时产生微颗粒）。
尺寸适配性：
确认靶材尺寸与设备腔体匹配（如G5/G10.5代线对应靶材长度可达3米以上）。
供应商技术能力：
优先选择具备EBM+HIP一体化工艺的厂商（确保高密度与低氧含量）。
性价比评估：
计算靶材寿命（单位面积溅射量），对比不同工艺（铸造 vs. 粉末冶金）的性价比。
2）注意事项
储存与包装：
真空铝箔袋封装，充氩气保护，防止吸氧和表面氧化。
储存温度建议20±5°C，湿度≤30% RH。
运输防护：
使用防震木箱+PE泡沫，避免长途运输中靶材开裂（尤其是大尺寸板靶）。
使用优化：
预溅射参数：功率密度≤8 W/cm²，时间≥20分钟（去除表面氧化层）。
溅射气压控制：0.3-0.5 Pa（Ar气流量与真空度平衡）。
维护与翻新：
定期使用非接触式测厚仪监控靶材消耗，剩余厚度<10%时需更换。
报废靶材可回收重熔，但需注意杂质累积问题。
总结
平面显示用钛靶是高端显示面板制造的核心材料，其超纯、高密度和微观均匀性要求远高于装饰用钛靶。选购时需重点关注杂质控制、晶粒细化工艺及供应商的行业经验。相较于钛管靶和靶块，钛板靶在大面积镀膜中更具优势但成本较高，需根据设备类型和工艺需求灵活选择。使用中需严格遵循低氧操作规范，以保障薄膜的导电性和显示面板良率。
