薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)具有轻薄、功耗低、成本低等优点，其相关产品已经深入社会生活的方方面面，从智能手机、平板电脑到大尺寸液晶电视等，TFT-LCD大约占80%以上的显示面板市场份额。这类显示面板是由大量的液晶显示单元阵列组成(如4K分辨率的屏幕含有800多万个显示单元阵列)，而每一个液晶显示单元，都由一个单独的薄膜晶体管(TFT)所控制和驱动，如图1所示。
薄膜晶体管阵列的制作原理，是在真空条件下，利用离子束流去轰击固体，使固体表面的原子电离后沉积在玻璃基板上，经过反复多次的“沉积+刻蚀”，一层层(一般为7-12层)地堆积制作出薄膜晶体管阵列。这种被轰击的固体，即用溅射法沉积薄膜的原材料，就被称作溅射靶材。
1、靶材分类
用于制作薄膜晶体管液晶显示面板的金属靶材，以铝靶、铜靶、钼靶和钼铌合金靶为主，部分平板显示企业也会用到钛靶、钽靶、铌靶、铬靶以及银靶等。但由于各家企业所采用的溅射工艺不同，其所选的溅射靶材也有区别，例如，京东方用铜靶、铝靶、钼靶和钼铌靶，韩国三星用钽靶、钛靶，但不用钼铌靶，中电熊猫用钛靶，但不用钼靶、钽靶等。本文主要以铝靶、铜靶、钼靶以及钼铌合金靶为主要研究讨论对象，具体如图2所示。
2、供应格局
(1)铝靶：目前国内液晶显示行业用铝靶材主要被日资企业主导。
外企方面：爱发科电子材料(苏州)有限公司大约占据国内50%左右的市场份额。其次，住友化学也占有一部分市场份额。
国产方面：江丰电子从2013年左右开始介入铝靶材，目前已大批量供货，是国产化铝靶材的龙头企业。另外，南山铝业、新疆众和等企业也具备高纯铝的生产能力。
(2)铜靶：从溅射工艺的发展趋势上来讲，对铜靶材的需求比例一直在逐步增加，加之，近几年国内液晶显示行业的市场规模一直在不断扩大，因此，平板显示行业对铜靶材的需求量将继续呈上升趋势。
外企方面：爱发科电子材料(苏州)有限公司几乎垄断着国内铜靶材市场，市场占有率在80%以上，且该公司近几年营收的增加额，主要来自于铜靶材销量的增加。
国产方面：有研新材具备高纯铜原料生产能力，但没有液晶显示行业用的条形靶材生产线，目前主要致力于半导体行业用圆形靶材生产；洛铜集团具备高纯铜生产能力但不生产靶材，且高纯铜原料价格和进口原料相比，在价格方面无明显竞争优势；江丰电子引进海外高端人才，致力于开发高纯铜原料和铜靶材，即将批量生产。
(3)钼靶：钼靶具体又分为条靶、宽靶和管靶3种，其中，4.5代、5.5代和6代线一般使用宽幅钼靶，而8.5代及以上世代线用使用组合条靶或管靶。
组合条靶：
外企方面：国外的奥地利攀时、德国世泰科、日本爱发科等企业已基本退出了这部分市场。
国产方面：国内钼靶材企业主要集中在洛阳地区，其中，隆华节能下属的洛阳高新四丰电子材料有限公司占据了国内60%多的市场份额，另外，洛阳高科钼钨材料有限公司占据了国内大约10%左右的市场份额。
宽幅钼靶：
外企方面：国外的攀石、世泰科等企业基本垄断着国内宽幅钼靶材市场。
国产方面：截止2017年底，国产化的宽幅钼靶材尚未在液晶显示面板生产中获得实际应用。但国内多家企业正在积极试制和验证，预计2018年应该能够实现国产化应用。
其中，洛阳高新四丰电子材料有限公司已于2017年3月31日召开宽靶技术鉴定会，但尚未在下游企业取得正式批量应用；西安格美金属材料有限公司也在积极研制宽幅靶材，并大力拓展下游企业应用；阿石创和金钼股份这两家上市公司利用各
自在宽幅靶材轧制和靶材加工及销售方面的优势，开展紧密合作，金钼股份向阿石创销售宽幅钼靶坯和条形钼靶坯(条形靶坯由宽幅靶坯切割而成)，阿石创负责后续绑定等工序和成品销售工作。
钼管靶：
8.5代线用的钼管靶，每套包含12根，每根单重约为300kg，每套重量约为3600kg。由于钼管靶的实际利用率约为70%，因此，每套钼管靶的成膜重量约为2500kg。每条8.5代线对钼管靶的需求量约为30×103年。
另外，钼管靶的供应商，除了要通过其面板生产企业的认证外，还要通过钼管靶溅射设备生产商美国AKT公司的认证，并且要被收取钼管靶售价约5%的认证费。目前，国内采用管靶溅射设备的生产线只有1条，而且业内普遍认为钼管靶的发展空间并不大。
(4)钼铌10合金靶：
钼铌10合金作为薄膜晶体管的扩散阻隔层钼一铝一钼的重要替代材料，市场需求前景较好。但由于钼原子与铌原子的互扩散系数差别很大，通过高温烧结后铌颗粒的位置会产生大孔洞，烧结致密度难以提高，此外，钼原子与铌原子充分扩散后会形成很强的固溶强化，导致其压延性能恶化。
西部金属材料股份有限公司下属西安瑞福莱钨钼有限公司，和爱发科电子材料(苏州)有限公司合作，经多次试验攻关，已于2017年成功轧制出了氧含量小于1000×10-6，致密度达99.3%的Mo。Nb合金靶坯。
3、需求规模
8.5代液晶显示面板生产线所使用的条形靶材，1套包含12块条靶，每块条靶的尺寸约为2650mm×210 mm×18mm，表1列出了1条8.5代线每年大致消耗的靶材重量。
截止2017年底，国内已投产的8.5代线中，除了京东方的4条以外，华星光电有2条，中电熊猫、LG有1条、三星和龙飞各有1条，合计共有10条8.5代线，这10条8.5代线占据了国内约80%的产能，因此，本文就以12条8.5代线的靶材消耗量来估算全国TFT-LCD行业用靶材消耗量。
4、认证周期
液晶面板行业对溅射靶材的品质和稳定性要求很高，对供应商资格认证壁垒较高，认证周期很长。
一般情况下，在1条8.5代生产线上完成靶材的认证，大约需要1年时间，如果一家用户单位拥有多条生产线的，则必须在上一条生产线完成认证后，才能开始在下一条生产线上开展认证。因此，认证过程中投入的资金和时间成本，对多数小型企业来说是难以承受的。
5、结论
(1)TFT一LCD是当今主流的平面显示技术，大约占80%以上的显示面板市场份额。
(2)用于制作薄膜晶体管液晶显示面板的金属靶材，包括以铝靶、铜靶、钼靶、钼铌合金、钛靶、钽靶、铌靶、铬靶以及银靶等，其中以铝靶、铜靶、钼靶和钼铌合金靶为主。
(3)铝靶材市场主要被日资企业爱发科和住友化学占据，国产化方面的龙头企业是江丰电子；
(4)铜靶材的市场需求规模大且呈上升趋势，日资企业爱发科几乎垄断着国内铜靶材市场，国产化方面，江丰电子即将量产，有研新材具备高纯铜原料生产能力，但没有液晶显示行业用的条形靶材生产线，洛铜集团具备高纯铜生产能力但价格与进口相比无明显优势，且没有靶材生产线。
(5)钼靶材具体分为条靶、宽靶和管靶3种，其中，条靶方面，国内的洛阳四丰已占据主导优势，洛阳高科次之；宽靶方面，基本被攀石、世泰科外企垄断，但洛阳四丰、西安格美以及阿石创等正在积极进军该市场；管靶的主要特点是材料利用率高，但需要通过溅射设备厂家认证且要在销售过程中长期收取管理费，其市场份额小，发展空间有限。
(6)钼铌合金靶的加工难度极大，产品附加值较高，市场需求前景也比较好。但目前主要为日立和世泰科等外企垄断，但国内西部材料已与日本爱发科合作，成功轧制出了氧含量小于1000×10-6，致密度达99.3%，各项性能达到国际领先水平的钼铌合金靶坯。
(7)8.5代液晶显示面板生产线所使用的1套靶材包含12块条靶，每块条靶的尺寸约为：2650mm×210 mm×18 mm，1条8.5代线对靶材的消耗量，铝靶约为39×103 kg／年，铜靶约为119×103kg/年，钼靶约为74×103 kg/年，钼铌合金靶约为6×103 kg/年。
(8)液晶面板生产企业对溅射靶材的认证程序比较复杂，认证周期比较漫长，因此，作为新进入的企业，必须承受较大的资金压力和时间成本。
参考文献
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