Produktion von ultradünnem Glas in Deutschland
Verwirklichung der Idee von ultradünnem Glas

Verwirklichung der Idee von ultradünnem Glas

tesa ist Teil eines offiziell gesponserten Forschungskonsortiums, das führend bei der Entwicklung von transparenten, flexiblen und energiesparenden Display- und Beleuchtungsprodukten ist.



Flexibles Glas

Biegetests mit flexiblem, ultradünnem Glas
© SCHOTT
Biegetests mit flexiblem, ultradünnem Glas

Die drei Technologie-Unternehmen SCHOTT AG, tesa SE und VON ARDENNE GmbH haben sich im Konsortialprojekt KONFEKT zusammengeschlossen, um die Entwicklung von ultradünnem Glas-auf-Rolle für den Einsatz in Applikationsfeldern wie der organischen Elektronik, zum Beispiel in der Fertigung künftiger Generationen von OLED-Anwendungen, voranzutreiben.
Stellen Sie sich ein Smartphone vor, das sich wie ein Portemonnaie falten lässt und ganz ausgefaltet jedoch einen Bildschirm in der Größe eines Tablets bietet. Das klingt nach einer Szene aus einem Science-Fiction-Film? Glasspezialisten stellen schon jetzt biegbares, ultradünnes Glas her und sind der Ansicht, dass es bis zu faltbarem Glas nur noch ein kleiner Schritt ist. Mit einer minimalen Dicke von 25 Mikrometern ist ultradünnes Glas dünner als ein einzelnes menschliches Haar. Bei einer ultradünnen Dicke von weniger als 150 Mikrometern hat sich dieses Glas sogar als biegbar, jedoch stabil erwiesen. Aufgrund seiner Flexibilität lässt sich dieses Glas auf Rollen wickeln.
Im Vergleich zu anderen Trägermaterialien wie Kunststoff, Metall oder Silikon bietet ultradünnes Glas einige deutliche Vorteile, wie eine hervorragender optische Qualität, mechanische Festigkeit, chemische Beständigkeit und Temperaturstabilität.

Eine strategische Partnerschaft für die Entwicklung von OLEDS der nächsten Generation

Deutsches Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF)
Deutsches Bundesministerium für Bildung und Forschung

Das Forschungskonsortium KONFEKT (Dünnglas für Glas-Polymer-Laminate) wird vom Deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung mit einer Gesamtinvestition von 5,6 Millionen Euro über drei Jahre gefördert. Ziel des Konsortiums ist es, wickelbares Glas durch Lamination mit funktionalen Klebebändern sowie durch das Aufbringen von speziellen Funktionsschichten zu veredeln. So soll ein einfach weiterzuverarbeitendes Substrat mit einzigartigen Eigenschaften für vielfältige Anwendungen in Rollenform bereitgestellt werden. 
Die beteiligten Partner tesa SE, SCHOTT, VON ARDENNE und das Fraunhofer Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) konzentrieren sich daher auf die Optimierung zur Vermeidung eines Bruchs des ultradünnen Glases beim Rollen bzw. Verarbeiten.
Innerhalb des Forschungskonsortiums konzentrieren sich die vier Partner auf zwei Funktionalitäten von Dünnglas: Im ersten Teilprojekt wird ein Verbund aus ultradünnem Glas mit einem Barriere-Klebeband entwickelt, der als hermetische Verkapselung von elektronischen Bauteilen dient. Im zweiten Teilprojekt wird erarbeitet, wie dünnstes Glas als funktionales Substrat für anspruchsvolle Applikationen dienen kann, zum Beispiel für Bauelemente der organischen Elektronik.
Die ersten Ergebnisse wurden von den Partnerunternehmen bereits bei der Vision Flexible Glass, einer internationalen Technologie- und Netzwerkveranstaltung im April 2017 im Fraunhofer FEP in Dresden vorgestellt.
Zusammen mit SCHOTT entwickeln wir im ersten Unterprojekt ein flexibles Glas, das eine Verkapselung empfindlicher Materialien gestattet und die Verbesserung der Rolle-zu-Rolle-(R2R)-Prozesse verstärkt. Gleichzeitig entwickelt VON ARDENNE ein Vakuumbeschichtungssystem speziell für die Rolle-zu-Rolle-Beschichtung von flexiblem Glas. Die Prozessentwicklung im Hinblick auf das Aufbringen der funktionalen Schichten mit diesem innovativen System wird vom Fraunhofer FEP vorangetrieben.

Eine chemisch undurchlässige Schicht, die für Wasserdampf und Sauerstoff undurchdringlich ist

Das KONFEKT-Projekt hat bereits bedeutende Fortschritte gemacht. Gemeinsam mit SCHOTT haben wir eine Möglichkeit entwickelt empfindliche Elektronik-Bauteile wie OLEDs mithilfe von ultradünnem Glas gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff zu schützen. Flexibles Glas eignet sich gut als obere Ultra-Barriere (z-Barriere), da es eine chemisch undurchlässige Schicht bildet, die für Wasserdampf und Sauerstoff sogar bei einer Dicke von 25 Mikrometern undurchdringbar ist. Darüber hinaus besitzt es keine Poren.
Unser Know-how als Entwickler von Spezial-Klebebändern kommt bei der seitlichen Abdichtung und bei optisch klaren Klebebändern ins Spiel, die nicht mit den empfindlichen OLED-Materialien interagieren dürfen. Das ultradünne Glas wird auf eine spezielle Haftschicht laminiert und direkt an den Verwender geliefert. Diese Haftschicht stellt sicher, dass die Bauteile nicht nur durch das Glas auf ihrer Oberfläche hermetisch abgedichtet sind, sondern dass auch keine seitliche Diffusion von Flüssigkeiten und Gasen auftritt (x/y-Barriere). Die Kombination dieser beiden Materialien bietet dank der funktionalen x/y/z-Sperre einen vollständigen Schutz.
Nach ihrer Fertigstellung wird die neue Produktionsplattform auf Basis von Glas-auf- Rolle für Unternehmen einen hochqualitativen und kostengünstigen Abdichtungsprozess bereitstellen. Gleichzeitig bietet es den Verbrauchern eine zuverlässigere Verkapselung, die ihre empfindliche Elektronik gegen Alterung und Schäden schützt.

Elektronik: Barriere-Klebebänder für OLEDs
Die neuen transparenten Barriere-Klebebänder, ausgestattet mit der patentierten tesa DrySeal® Liner-Technologie, lassen sich schnell und zuverlässig in der Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung einsetzen. Diese Methode für eine Verkapselung der gesamten Oberfläche von OLEDs spart Zeit und Geld.
Flexibilität wird künftig viele Lebensbereiche beeinflussen. Abgesehen von der Nutzung von OLED-Modulen in unterschiedlichen Arten von Displays wird flaches „warmes“, blendfreies Licht in faltbaren bzw. rollbaren Bildschirmen nicht mehr länger eine Utopie sein.
tesa SE
Unmittelbarer Rolle-zu-Rolle-Prozess mit der tesa DrySeal® Liner-Technologie möglich

Eine neue Ära von transparenten, flexiblen und energiesparenden Display- und Beleuchtungsprodukten

Das KONFEKT-Projekt arbeitet weiterhin stetig an seinem ultimativen Ziel, ein robustes, äußerst widerstandsfähiges Glas auf einer Rolle zu entwickeln, das während des Beschichtungs- und Laminierungsprozesses seine funktionale Oberfläche bewahrt. Die Entwicklung hinreichend haltbarer und flexibler OLEDs wird zusätzliche Forschung und Entwicklung erfordern; aus diesem Grund bringt jeder der für die Teilnahme am KONFEKT-Projekt gewählten Partner sein einzigartiges Know-how in das Konsortium ein.

SCHOTT bietet umfassende Kenntnisse im Bereich der Verarbeitung und chemischen Optimierung von Glas. tesa SE verleiht, vor dem Hintergrund seiner langen Erfolgsgeschichte in der Bereitstellung von Klebebändern auf Rollen, dem Glas seine fertige Ausführung, indem es auf spezielle Haft- und Funktionsschichten laminiert wird. Das Fraunhofer FEP bringt seine jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Aufdampfungsprozesse ein. Und VON ARDENNE ist auf die Entwicklung und Fertigung von Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsmaschinen für Folien und Metallstreifen spezialisiert und steuert Fachkenntnisse im Bereich des Magnetron-Sputterns für die Glasbeschichtung in großem Umfang bei.

Das Konfekt-Forschungsprojekt wird vom Deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt – Finanzierungsprojekt 13Nl2974.

Um den Fortschritt des KONFEKT-Projekts und tesas Beiträge weiterverfolgen zu können, wenden Sie sich bitte über das nachfolgende Kontaktformular an uns.

 

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