8.5代TFT-LCD用ITO靶材

东南网7月6日讯（福建日报记者 陈旻 文/图）近日，在福州滨海新城临空经济区，福建阿石创新材料股份有限公司（以下简称“阿石创”）溅射靶材生产基地里，全新的PVD镀膜材料智能化生产线即将进入安装。生产线投产后，溅射靶材的生产能力将扩大到年产1200吨平板显示溅射靶材，并进入智能制造时代。

阿石创的主要产品包括ITO(氧化铟锡)靶材、钼靶、铝靶、铜靶、硅靶等。其中，“TFT-LCD用高品质ITO靶材”，是LCD（液晶显示器）以及新一代显示器(OLED、QLED、MicroLED等)的关键基础材料。ITO靶材多项关键技术的突破，来自福建工程学院教授、福建省新材料制备与成形技术重点实验室主任戴品强领衔的“福建阿石创新材料股份有限公司专家工作站”。这一科研成果转化，突破了国外技术壁垒，实现了高品质靶材的国产化，让阿石创一举成为京东方、群创光电、蓝思科技、伯恩光学等数十家世界级行业巨擘的战略伙伴，并在2017年成功登陆A股市场；项目成果获得2018年度福建省科技进步一等奖。

“ITO靶材对LCD面板的质量、生产效率和良品率起关键性作用，其品质要求非常高。”戴品强告诉记者，2015年之前，国产ITO靶材存在纯度不够、坯体密度不足等问题，严重影响ITO薄膜的透过率、电阻率和均一性，只能用在太阳能薄膜、低精度触摸屏等中低端场合。

当时，国内高品质ITO靶材基本依赖进口，其核心技术长期被日本、韩国等国的大企业垄断。“这与我国LCD生产大国的地位很不相称。”戴品强说，全世界80%铟锭（ITO靶材的原材料）都在中国生产，国外公司从中国进口铟锭，生产成高品质ITO靶材，再高价出口到中国，我国没有议价权且供货期长。

决心自主研发生产ITO靶材的阿石创，与长期合作的福建工程学院开始合作研发。2012年6月，“福建阿石创新材料股份有限公司专家工作站”通过认定，聘请戴品强教授作为工作站的领衔专家，带领建站专家团队9人，与企业进站技术团队15人进行研发。

“要生产出高品质的ITO靶材，在我们面前有两大关键难题。”戴品强说，一是靶材由靶坯和背板组成，靶坯ITO是氧化物，背板是金属铜，二者热膨胀系数差别大，绑定时容易造成靶材开裂、铜背板变形，越大尺寸的靶材越为严重；二是高品质靶材的纯度要求大于99.99%，内部晶粒平均晶粒尺寸在4～5微米，且组织均匀，相对密度>99.7%，但国内当时的技术和装备都难以生产如此高纯度、高致密度和高均匀性靶材。

针对这些难题，工作站的专家团队从2012年起开始科研攻关。经过4年多的不懈努力，团队创新研发出了高纯纳米粉制备技术和粉体均匀化、ITO靶材成型及烧结、ITO靶材绑定等三项关键技术，在高品质ITO靶材关键核心技术上取得了全方位突破。

“对于靶材绑定技术瓶颈，我们通过特有的‘ITO靶材搅拌丝摩擦发热’技术实现大面积连续移动焊合，开发出金属过渡层制备新工艺，设计制造了相关装备，达到了高品质靶材整体翘起不超过±2mm的要求。”戴品强说，“针对纯度、致密度、均匀性等问题，我们采用‘多工序协同调控粉体性能’新方法，提出了高纯纳米粉制备技术、粉体均匀化技术，研发了相关装备，并研发了高致密度、低水分坯体成型新技术，设计、制造了靶材生坯成型装置，并开发了富氧烧结关键技术，有效攻克了靶材烧结时高温脱氧和晶粒粗大等技术难题。”

2016年，应用这些新技术与生产设备进行试生产的产品，通过了福州京东方光电科技有限公司严格的导入测试验证，产品的薄膜颗粒数量、面电阻、膜厚、透过率等各项性能指标，均达到国外同类先进靶材的水平，完全可以替代国外进口产品，成功用于TFT-LCD生产。

2017年，阿石创自主创新开发的TFT-LCD用高品质ITO靶材，正式投入量产。自此，我国突破了大尺寸高端ITO靶材的国外技术壁垒，在显示面板产业重要材料国产化的道路上又前进了一步。

“学校的科研力量通过就近服务靶材生产企业，为显示器产业集群就近提供关键基础材料，完善产业链，提升企业的核心竞争力，助推我省产业迈向中高端。”戴品强说，科研成果对面板产业、有色金属资源等都有深远影响。

2017年，“福建阿石创新材料股份有限公司专家工作站”被授予福州市首批“十佳专家工作站”荣誉称号。如今，专家工作站正继续携手企业，共同攻克新的技术难题、培养技术骨干。