[發明專利]柔性產品用超薄不銹鋼基材的精密成型方法及制得的基材及應用

有效

• 申請號: 201010132392.9
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101817017A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 朱建平;陶杰;汪濤;柏繼華
• 申請（專利權）人: 江蘇呈飛精密合金股份有限公司
• 主分類號: B21B1/40
• 分類號: B21B1/40;C21D9/52;C21D1/26;C23G3/02;H01L51/44
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及一種超薄不銹鋼基材的精密成型方法，具體地說是一種柔性太陽 能電池及柔性顯示產品用超薄不銹鋼基材的精密成型方法及制得的基材及基材 的應用。

發明背景

柔性襯底薄膜太陽電池是指在柔性材料(如不銹鋼、聚酯膜)上制作的電池， 與平板式晶體硅、玻璃襯底的非晶硅薄膜太陽能電池等硬襯底電池相比，其最大 的特點是重量輕、可折疊和不易破碎，且具有極好的柔軟性，可以任意卷曲、裁 剪、粘貼，既使彎成很小的半徑，作數百次卷曲，電池性能也不會發生變化。由 于薄膜太陽能電池與薄膜晶體管(thin?film?transistor，TFT)具有類似的疊 層結構，目前美國、歐洲、日本等世界柔性襯底薄膜太陽能電池主要生產商均基 于TFT-LCD中用于生產薄膜晶體管的設備，采用自動化的卷對卷(Roll?to?roll， 簡稱R2R)工藝，來生產柔性薄膜硅太陽電池。采用R2R技術來制備大面積柔性 襯底非晶硅太陽電池，便于大面積連續生產，降低成本的潛力很大，具有很強的 競爭力。

柔性顯示器具有輕薄、耐沖擊及可彎曲特性，使顯示器的設計不再局限于平 面化，還提供了多元的外型與設計，而輕薄、耐沖擊的特性，則適用于移動電話、 PDA或筆記本電腦等便攜式產品。除此之外，開發柔性顯示器另一重要因素在于 其工藝可能由片對片(Sheet-to-Sheet)轉換成R2R，在柔性基材上制作薄膜晶體 管(TFT)組，更符合成本效益的連續性生產，對大批量產品極具經濟價值。結 合與紙張性質相似的質量及機械性質上的優點與數字電子媒體可更新信息的特 性，再加上制造成本的優勢，可彎曲式柔性顯示器在近年內極有可能替換目前的 平面顯示器。與薄膜太陽能電池的情況類似，目前的柔性顯示器基板主要有薄玻 璃、金屬薄片和聚酯膜基板三種。

柔性薄膜太陽能電池以及柔性顯示產品的技術發展對柔性基板材料的選擇 提出了更高的要求。相比于其它基板材料，不銹鋼箔材因為具備耐高溫制程、具 備阻水阻氧的功能、具備R2R的制程可能性、機械強度高、成本低廉與取得方便、 熱系數匹配、可高溫沉積獲得高質量的硅薄膜等一系列優異的性能，成為當前柔 性太陽能電池和柔性顯示器的最廣泛選用的基板材料。

柔性光伏與電子器件所用不銹鋼箔基材屬于精密不銹鋼箔，其厚度不同于常 規的不銹鋼薄板，一般≤0.2mm，具有品質要求嚴格，技術含量高。研究發現基 板材料的表面粗糙度、表面形貌、厚度及其偏差控制、內應力水平和基板屈服強 度等力學性能對基板材料的R2R工藝適應性以及最終的柔性太陽能電池和柔性 顯示器件的使用性能都具有重要影響。

不銹鋼箔帶材冷加工以后，微觀上滑移面及晶界上將產生大量位錯，致使點 陣產生畸變。畸變量越大時，位錯密度越高，內應力及點陣畸變越嚴重，使金屬 變形抗力和強度、硬度等隨變形程度而增加，塑性指標伸長率、斷面收縮率降低。 普通冷軋精密不銹鋼箔帶材不符合柔性太陽能電池及柔性顯示產品用超薄不銹 鋼基材的使用性能要求。

目前國內外尚無柔性太陽能電池和柔性顯示系統基板材料專用精密不銹鋼 箔的產品報道。僅有中國發明專利200810156842.0介紹了一種采用十四輥冷軋 機組，通過三次軋制、三次退火生產柔性薄膜太陽能電池用不銹鋼帶的方法。該 十四輥軋制方法生產周期長，且該發明所涉及不銹鋼箔的表面質量不明，其柔性 太陽能電池和柔性顯示系統的R2R制程的工藝適應性不確。

發明內容

為了克服現有精密不銹鋼箔帶材不能充分滿足柔性太陽能電池和柔性顯示 系統基板材料各方面性能的需要的問題，本發明的目的是提供一種柔性產品用超 薄不銹鋼基材的精密成型方法及制得的基材及應用，該成型方法簡單易行，成本 低，效率高。且制得的超薄不銹鋼基材綜合性能優越，充分滿足柔性太陽能電池 和柔性顯示系統基板材料各方面性能的需要。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種柔性產品用超薄不銹鋼基材的精密成型方法，其特征在于該精密成型方 法通過兩次二十輥軋機軋制得到柔性產品用超薄不銹鋼基材，具體步驟如下：

1)原料準備，采用厚度為0.8～1mm的冷軋至少為2B表面的AISI300系列不 銹鋼帶為原料；

2)將原料進行二十輥軋機一次冷軋軋制，得到初軋板材；

3)將初軋板材進行第一次脫脂；

4)將第一次脫脂后的初軋板材進行第一次光亮退火；