Dünnglas auf dem Vormarsch
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.
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
