一种用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材，其特征在于：该铁镍合金的质量百分比组成为28～45wt％的Ni，0.1～19wt％的M，M选自Mn、Cr、Co、Ti、Al、Mo、Cu、V、Sc，Zn、Si中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质元素；该铁镍合金晶粒中，晶向(200)的晶粒体积占比为5～99％，晶向(220)的晶粒体积占比为0.3～65％，晶向(311)的晶粒体积占比为0.1～30％，晶向(111)的晶粒体积占比≤10％。具有高平整度、低残余应力以及箔材各处性能均匀，使得箔材品质及性能提升，蚀刻加工后材料性能的均匀性也提升，提高了成材率以及掩模版的成品率。提高了成材率以及掩模版的成品率。提高了成材率以及掩模版的成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属材料制备
，具体涉及一种用于制造AMOLED显示屏用的精密金属掩膜板的铁镍合金箔材及其制备方法。

技术介绍

[0002]AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)为有机发光二极管，相对于液晶显示器具有重量巧、视角广、响应时间快、耐低温和发光效率高等优点，被视为下一代新型显示技术。一般采用真空蒸镀技术制备有机电致发光薄膜，即在真空环境中加热有机半导体材料，材料受热升华，通过具有特殊子画素图案的金属掩膜板在基板表面形成具有所设计形状的有机薄膜器件叠构，经历多种材料的连续沉积成膜，加上在叠构的两端各镀上阳极及阴极，即可形成具有多层薄膜的OLED发光器件结构。
[0003]目前AMOLED显示产业，用热蒸镀制程来制造显示屏的子像素OLED发光器件；蒸镀时使用精密金属掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)当荫罩来沉积子像素区域的OLED器件的发光层。为了制造高分辨率AMOLED屏幕产品，必须使用精密金属掩模板，目前精密金属掩膜板有三种制作方法：1.蚀刻法精密掩膜板；2.电铸法精密掩膜板；3.不需张网的混合型精密掩膜板。目前蚀刻法精密掩模板只能实现400～600ppi OLED屏幕产品，需要制作更高分辨率的产品(400～800ppi OLED屏幕)需要使用电铸法精密掩膜版、或混合型掩膜版。但因后两者的成熟度还不足，所以AMOLED产品还限制在600ppi以下为主。/>[0004]蚀刻法精密金属掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)目前使用最为广泛，蚀刻法金属掩膜板是采用熔炼之后的金属板材，经过多段的传统热压延、热处理，冷压延到所需的厚度，热处理而制成的超薄金属薄片，通常为铁镍合金，厚度在20～40μm间。金属薄片经历半导体制成的黄光(photolithography)，湿式蚀刻(wet etching)，在超薄金属薄片形成众多的微孔图案，对应于所需AMOLED显示器中的发光子画素的OLED发光器件在驱动背板上设计的区域。
[0005]随着AMOLED解析度的提升，像素点的密度提高导致其尺寸缩小，作为热蒸镀OLED发光器件图形化制作时的荫罩用的精密金属掩模版也需降低厚度，及在其上制作相应于AMOLED显示器的子像素的位置及尺寸的精密微孔。这也对作为原材的薄金属箔材的特性有更高的要求(例如高平整度、低残余应力以及高均匀度、高同质性等)，以便能制造高良率合用的精密金属掩模版。若是金属箔材不平整或具有太大的残余应力，在制造精密金属掩模版时，易产生翘曲、变形、微量位移等问题。也容易造成箔材在蚀刻后内应力分布不均，进而造成FMM的不平整的变形，而造成FMM成品的缺陷等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种具有高平整度、低残余应力以及性能均匀的用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材。
[0007]本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种用于精密金属掩膜板的铁镍合金
箔材及其制备方法。
[0008]本专利技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材，其特征在于：该铁镍合金的质量百分比组成为28～45wt％的Ni，0.01～19wt％的M，M选自Mn、Cr、Co、Ti、Al、Mo、Cu、V、Sc、Zn、Si中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质元素；该铁镍合金晶粒中，晶向(200)的晶粒体积占比为5～99％，晶向(220)的晶粒体积占比为0.3～65％，晶向(311)的晶粒体积占比为0.1～30％，晶向(111)的晶粒体积占比≤10％。
[0009]作为优选，该铁镍合金箔材的残余应力≤140MPa。
[0010]作为优选，该铁镍合金箔材包括位于箔材两侧的裙边凸起区域以及位于箔材里的中央凸起区域；裙边凸起区域及中央凸起区域的最大凸起高度均≤1mm；裙边凸起区域的平均三维平整度≤1.5，中央凸起区域的平均三维平整度≤1。
[0011]裙边凸起区域即位于箔材上的鼓包没有被完全包含在金属箔材里的两侧的不平整区。
[0012]中央凸起区域即位于箔材上的鼓包完全被包含在箔材里。
[0013]本专利技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种用于精密金属掩膜板的多元素铁镍合金箔材的制备方法，其特征在于：制备流程包括箔坯的制备
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箔材成型
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张力拉矫和/或张力退火；所述张力拉矫、张力退火的张力为：10N～1000N/mm2，所述张力退火的温度为200℃～800℃，退火速度为1～100m/min，并采用还原气氛进行保护。
[0014]通过对成型后的箔材进行张力拉矫和/或张力退火，实现箔材最终所需的微观组织，降低箔材残余应力的同时实现高平整度，张力退火的张力为：10N～1000N/mm2，若所加张力过低，不足以调整箔材内部应力的不均，无法改善提升平整度及板型；若所加张力太大，高过箔材的屈服强度，甚至拉伸强度，则会造成箔材过大的变形，甚至断裂。
[0015]实现材料最终所需的微观组织，进一步降低箔材残余应力的同时实现高平整度，作为优选，所述张力拉矫过程中对箔材进行加热，所述加热温度为20℃～200℃，退火速度为1～100m/min，并用还原气氛进行保护。
[0016]为实现箔材最终所需的微观组织并最终获得所需规格的箔材，作为优选，所述箔材成型的工艺流程包括热锻
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热轧
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第一次热处理
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冷轧、第二次热处理
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精轧、第三次热处理；所述第一次热处理、第二次热处理以及第三次热处理的温度为670℃～810℃，退火速度为1～200m/min；或者250℃～400℃，退火速度为1～100m/min；或者60℃～200℃，退火速度为1～100m/min。
[0017]进一步，作为优选，所述热锻温度为800～1250℃。
[0018]进一步，作为优选，所述热轧温度为800～1250℃，单道次的热轧压延率为20～80％。
[0019]进一步，作为优选，所述冷轧单道次的压延率为25～60％。
[0020]进一步，作为优选，所述箔坯的制备采用铸造工艺、粉末冶金激光熔制工艺或者电铸工艺。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过控制铁镍合金晶粒的择优取向，即晶向(200)的晶粒体积占比为5～99％，晶向(220)的晶粒体积占比为0.3～65％，晶向(311)的晶粒体积占比为0.1～30％，晶向(111)的晶粒体积占比≤10％，最终实现铁镍合金箔材的残
余应力≤140MPa，裙边凸起区域及中央凸起区域的最大凸起高度均≤1mm；裙边凸起区域的平均三维平整度≤1.，中央凸起区域的平均三维平整度≤1，具有高平整度、低残余应力以及箔材各处性能均匀，使得箔材品质及性能提升，蚀刻加工后材料性能的均匀性也提升，提高了成材率以及由其所制造的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材，其特征在于：该铁镍合金的重量百分比组成为28～45wt％的Ni，0.01～19wt％的M，M选自Mn、Cr、Co、Ti、Al、Mo、Cu、V、Sc、Zn、Si中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质元素；该铁镍合金箔材的晶粒中，晶向(200)的晶粒体积占比为5～99％，晶向(220)的晶粒体积占比为0.3～65％，晶向(311)的晶粒体积占比为0.1～30％，晶向(111)的晶粒体积占比≤10％。2.根据权利要求1所述的用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材，其特征在于：该铁镍合金箔材的残余应力≤140MPa。3.根据权利要求1所述的用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材，其特征在于：该铁镍合金箔材包括位于箔材两侧的裙边凸起区域以及位于箔材里的中央凸起区域，裙边凸起区域及中央凸起区域的最大凸起高度均≤1mm；裙边凸起区域的平均三维平整度≤1.5，中央凸起区域的平均三维平整度≤1。4.一种权利要求1、2或3所述的用于精密金属掩膜板的铁镍合金箔材的制备方法，其特征在于：制备流程包括箔坯的制备
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箔材成型
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张力拉矫和/或张力退火；所述张力拉矫、张力退火的张力为：10N～1000N/mm2，所述张力退火的温度为200℃～800℃，退火速度为1～100m/min，并采用还原气氛进行保护。5.根据权利要求4所述的用于精...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鼎国，
申请(专利权)人：寰采星科技宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：