超薄因瓦合金箔材是生产精密金属掩膜板(FMM)所需的基材,AMOLED屏幕分辨率越高,需要的精密金属掩膜板越薄,所以基材Invar箔材厚度需要做到更薄,并且对箔材的表面工艺、平整度和物理性能等关键指标要求极高。精密金属掩膜版(FMM)是新型显示领域AMOLED蒸镀工艺中必不可缺的关键战略性材料。所属供应链为:上游关键材料—AMOLED显示面板—终端电子消费产品(手机、pad、车载显示、智能手表等的屏幕)。目前,FMM制备技术仍以蚀刻工艺制作为主流,使用蚀刻工艺制作的FMM要提PPI,必须不断减小Invar(因瓦合金)材料厚度。此外,在FMM作为OLED器件热蒸镀的荫罩使用的量产过程中,需要经常的对沉积到其表面的有机发光材料进行清洗,才能够重复使用。而整板FMM进出蒸镀设备时的拆装,搬送以及清洗过程中如FMM薄板条受外力影响而发生塑性变形,则会导致报废。为提高FMM板条的使用寿命,降低汰换率,需要提高FMM材料的强度,从而提高其抗塑性变形及疲劳损伤的能力。
委外技术内容:
(1)高洁净度Invar铸锭制备技术。杂质会使金属力学性能不稳定,在变形加工过程中易产生裂纹、缺陷甚至有断带的风险,杂质还会导致后续FMM表面产生点状或带状剥落,通孔边缘产生缺口。本研究拟通过真空熔炼及不同的精炼方式将锭中的不纯物及杂质元素降低;
(2)箔材厚度均匀度以及平整度提升技术。材厚度均匀性差会降低FMM蚀刻通孔的尺寸精度。根据不锈钢的经验,拟探究厚度在线监测及提升方法;
(3)去应力退火工艺开发。箔材的平整度是决定FMM是否合格的第一要素。通过去应力退火得到高平整度箔材。
目前寰采星已建成了应用于第6代AMOLED蒸镀工艺的FMM量产线,攻克了高解析度FMM设计以及量产的关键技术,打破了国际先进企业对高端FMM的行业垄断;目前已成功量产了分辨率达到465 PPI的FMM;产品开口尺寸精度偏差≤±2 µm、蒸镀角45 °~53 °、开口位置精度TP-X(X方向全幅宽位置精度)-8.7~+11.5 mm、开口尺寸范围30 µm ~ 80 µm,开孔R角9.77 µm,Step height 1.626 µm,产品良率最高可达到20%以上,达到国内领先水平,年产值超2亿元。目前,寰采星正在进一步提高产品良率,降低成本,加快推广应用,替代进口。
目前初步完成了低热膨胀系数合金组成设计以及高平整度超薄Invar合金箔带的国产制作,具备40μm厚度,280mm宽幅高性能箔材制备的基础工艺能力,但是还存在熔炼纯净度、轧制均匀性、箔材性能提高、箔材宽幅增加以及厚度进一步降低等问题亟待解决。
技术指标:
(1)成分指标:Ni含量36±6wt.%,C,P,S,O,N&H含量均≤0.01wt.%,其他合金元素总量不超过6wt.%,余量为Fe元素;非金属夹杂物: A/B/C/D≤0.5;A+B+C+D≤1.0;无DS;
(2)厚度≤40μm,宽幅≥400mm;
(3)I-UnitX(轧制方向) ≤1视为平整区,平整区宽度≥60%宽幅;
(4)两侧边波高度&平整区内凸起高度≤0.4mm;
(5)抗拉强度σb≥800MPa,屈服强度σ0.2≥730MPa,硬度≥240HV0.025;
(6)磁性能:矫顽力Hc≤400A/m,相对磁导率μmax≥1400;
(7)平均热膨胀系数CTE(25~100℃)≤1x10-6K-1,平均热膨胀系数CTE(25~200℃)≤2x10-6K-1;
(8)半刻翘曲高度≤10mm;
(9)表面粗糙度Ra≤0.15μm;
(10) 表面蚀刻后,表面小黑点(点缺陷)数:≤20 个/1000*200mm。
产品检测报告、发表论文2篇、申请专利5件。