[发明专利]柔性产品用超薄不锈钢基材的精密成型方法及制得的基材及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种超薄不锈钢基材的精密成型方法，具体地说是一种柔性太阳 能电池及柔性显示产品用超薄不锈钢基材的精密成型方法及制得的基材及基材 的应用。

发明背景

柔性衬底薄膜太阳电池是指在柔性材料(如不锈钢、聚酯膜)上制作的电池， 与平板式晶体硅、玻璃衬底的非晶硅薄膜太阳能电池等硬衬底电池相比，其最大 的特点是重量轻、可折叠和不易破碎，且具有极好的柔软性，可以任意卷曲、裁 剪、粘贴，既使弯成很小的半径，作数百次卷曲，电池性能也不会发生变化。由 于薄膜太阳能电池与薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)具有类似的叠 层结构，目前美国、欧洲、日本等世界柔性衬底薄膜太阳能电池主要生产商均基 于TFT-LCD中用于生产薄膜晶体管的设备，采用自动化的卷对卷(Roll to roll， 简称R2R)工艺，来生产柔性薄膜硅太阳电池。采用R2R技术来制备大面积柔性 衬底非晶硅太阳电池，便于大面积连续生产，降低成本的潜力很大，具有很强的 竞争力。

柔性显示器具有轻薄、耐冲击及可弯曲特性，使显示器的设计不再局限于平 面化，还提供了多元的外型与设计，而轻薄、耐冲击的特性，则适用于移动电话、 PDA或笔记本电脑等便携式产品。除此之外，开发柔性显示器另一重要因素在于 其工艺可能由片对片(Sheet-to-Sheet)转换成R2R，在柔性基材上制作薄膜晶体 管(TFT)组，更符合成本效益的连续性生产，对大批量产品极具经济价值。结 合与纸张性质相似的质量及机械性质上的优点与数字电子媒体可更新信息的特 性，再加上制造成本的优势，可弯曲式柔性显示器在近年内极有可能替换目前的 平面显示器。与薄膜太阳能电池的情况类似，目前的柔性显示器基板主要有薄玻 璃、金属薄片和聚酯膜基板三种。

柔性薄膜太阳能电池以及柔性显示产品的技术发展对柔性基板材料的选择 提出了更高的要求。相比于其它基板材料，不锈钢箔材因为具备耐高温制程、具 备阻水阻氧的功能、具备R2R的制程可能性、机械强度高、成本低廉与取得方便、 热系数匹配、可高温沉积获得高质量的硅薄膜等一系列优异的性能，成为当前柔 性太阳能电池和柔性显示器的最广泛选用的基板材料。

柔性光伏与电子器件所用不锈钢箔基材属于精密不锈钢箔，其厚度不同于常 规的不锈钢薄板，一般≤0.2mm，具有品质要求严格，技术含量高。研究发现基 板材料的表面粗糙度、表面形貌、厚度及其偏差控制、内应力水平和基板屈服强 度等力学性能对基板材料的R2R工艺适应性以及最终的柔性太阳能电池和柔性 显示器件的使用性能都具有重要影响。

不锈钢箔带材冷加工以后，微观上滑移面及晶界上将产生大量位错，致使点 阵产生畸变。畸变量越大时，位错密度越高，内应力及点阵畸变越严重，使金属 变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加，塑性指标伸长率、断面收缩率降低。 普通冷轧精密不锈钢箔带材不符合柔性太阳能电池及柔性显示产品用超薄不锈 钢基材的使用性能要求。

目前国内外尚无柔性太阳能电池和柔性显示系统基板材料专用精密不锈钢 箔的产品报道。仅有中国发明专利200810156842.0介绍了一种采用十四辊冷轧 机组，通过三次轧制、三次退火生产柔性薄膜太阳能电池用不锈钢带的方法。该 十四辊轧制方法生产周期长，且该发明所涉及不锈钢箔的表面质量不明，其柔性 太阳能电池和柔性显示系统的R2R制程的工艺适应性不确。

发明内容

为了克服现有精密不锈钢箔带材不能充分满足柔性太阳能电池和柔性显示 系统基板材料各方面性能的需要的问题，本发明的目的是提供一种柔性产品用超 薄不锈钢基材的精密成型方法及制得的基材及应用，该成型方法简单易行，成本 低，效率高。且制得的超薄不锈钢基材综合性能优越，充分满足柔性太阳能电池 和柔性显示系统基板材料各方面性能的需要。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种柔性产品用超薄不锈钢基材的精密成型方法，其特征在于该精密成型方 法通过两次二十辊轧机轧制得到柔性产品用超薄不锈钢基材，具体步骤如下：

1)原料准备，采用厚度为0.8～1mm的冷轧至少为2B表面的AISI300系列不 锈钢带为原料；

2)将原料进行二十辊轧机一次冷轧轧制，得到初轧板材；

3)将初轧板材进行第一次脱脂；

4)将第一次脱脂后的初轧板材进行第一次光亮退火；