Dünnglas auf dem Vormarsch

  • 21. April 2016

Industrietaugliche Vakuum-Beschichtungsverfahren ermöglichen Einzug flexibler Gläser in neue Marktsegmente.

Als kompetenter Partner in der Technologieentwicklung ist das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronen­strahl- und Plasma­technik FEP dafür bekannt, die Grenzen von neuen Materialien zu testen und gleichzeitig diese Materialien im Hinblick auf Markt­an­forde­rungen zu optimieren. Aktuell widmen sich die Forscher dem ultra-dünnen Glas. Bei einer Dicke kleiner als 200 μm – vergleichbar mit der Stärke von Kopier­papier ist – wird Glas biegsam und flexibel und eröffnet eine ganze Reihe neuer Anwendungs­felder in den Bereichen Elektronik, Sensorik, Displaytechnik aber auch in der Architektur­verglasung.

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Abb.: Beschichtetes flexibles Dünnglas. (Bild: Fh-FEP / Jürgen Lösel)

Wesentlich Voraussetzung für die industrielle Anwendung ist die An­passung bereits etablierter Be­schich­tungs­ver­fahren an das zer­brech­liche und unter Umständen auch groß­formatige Substrat. Im Fokus der Arbeiten stehen dabei Sheet-to-Sheet-Beschich­tungen.

Die Arbeiten kann man in verschiedene Phasen unterteilen. In der ersten Phase geht es um die Erarbeitung von Konzepten und die entsprechende Anpassung von Standard-Vakuum­beschichtungs­prozessen an das anspruchsvolle Material Dünnglas. In der nächsten Phase werden Handling-Konzepte entwickelt: Schließ­lich muss das Glas ohne Schädigung oder Glasbruch durch den In-Line-Vakuumprozess bewegt werden. Dabei wird das Maschinen­­­design ent­­spre­chend angepasst, um auch groß­flächige Dünn­gläser sicher zu beschichten. Die Glas­­­vor­­­be­handlung spielt dabei ebenfalls eine bedeutende Rolle. Eine op­timier­te Vor­­be­hand­lung ermöglicht eine zu­ver­lässige Pro­zes­sierung von Dünn­glas mit besten Schicht­­­eigen­­schaften.

Mit den bisherigen Erfahrungen und Kompetenzen ist das Fraunhofer FEP ein führender Forschungs­partner für Sheet-to-Sheet- und Rolle-zu-Rolle-Prozess­entwicklung auf Dünnglas bis hin zu End­an­wendungen des Materials in der organischen Elektronik. „Seit 2012 besteht eine Kooperation mit Corning Incorporated“, erklärt Manuela Junghähnel, Koordinatorin der Dünnglas-Ent­wicklungen am Fraunhofer FEP. „Die Ergebnisse der Arbeiten werden in einem gemeinsamen Vortrag auf der Konferenz und in Exponaten auf dem Messe­stand vor­gestellt.“

In vielen smarten Produkten kann das Dünnglas gleichzeitig als Substrat und als Ver­kapselung eingesetzt werden, wie beispielweise in Smartphones, in gekrümmten Displays, in OLED-Lichtquellen, in der Photo­voltaik oder in Ver­glasungen. Besonders attraktiv ist der Einsatz von Dünnglas in „Wearables“ – also in tragbarer Elektronik, aber auch in smarten Mikro­optiken und Touch-Sensoren.

Dünn­glas bietet hervorragende Möglichkeiten für die Abscheidung von trans­parenten leitfähigen Schichten, die für eine Vielzahl von Anwendungen in der High-Tech Elektronik unabdingbar sind. Darüber hinaus verfügt das Dünn­glas über eine exzellente Oberfläche, die es deutlich von konven­tionellen Kunst­stoff­oberflächen abhebt.

Im Rahmen der SVC TechCon 2016 demonstriert das Fraunhofer FEP vom 9. – 13. Mai 2016 in Indianapolis (USA) an Stand Nr. 846 aktuelle Arbeiten auf groß­flächigem Dünnglas. Dabei stellt Manuela Junghähnel auch ihre neuen Er­kennt­nisse zum Dünnglas bei ihrem Tutorial-Kurs vor.

Fh-FEP / LK

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  • 30. November 2017

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