13/06/2017
Door Ad Spijkers
Het Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) heeft een rol flexibel dun glas ontwikkeld dat via de rol-op-rol methode is voorzien van een coating. De techniek is ook geschikt voor functionele folies voor bijvoorbeeld gedrukte elektronica.
Flexibele materialen met een serie functionaliteiten zijn niet alleen trend maar veroveren ook al veel markten. Voorbeelden zijn functionele gebogen oppervlakken uit glas of kunststof, oprolbare displays, hoogwaardige gebogen vlakken voor architectuur of het interieur van auto's of luxe meubilair. Bijvoorbeeld een volledig functioneel, gebogen en optisch hoogwaardig armatuur in auto's of de aanraakfuncties voor afstandsbediening van huiselektronica, gecombineerd met haptisch aangenaam, krasvast en ontspiegeld glas in de armleuning van de designstoel is binnen handbereik.
Juiste substraatmateriaal
Het basiselement voor zulke toepassingen is het juiste flexibele substraatmateriaal, dat de vereiste eigenschappen met zich mee moet brengen. Flexibel ultradun glas is een optimale basis voor bijvoorbeeld gedrukte elektronische componenten. Flexibele barrièrefolies zijn overal nodig waar glas niet kan worden gebruikt maar de componenten betrouwbaar tegen externe invloeden zoals het binnendringen van water of zuurstof moeten worden beschermd. Beide substraten vereisen een omvangrijke technische kennis en speciaal afgestemde processen en technologieën om ze met succes te kunnen bewerken en coaten.
Door de aanwezige proceskennis kunnen deskundigen van het Fraunhofer-FEP en zijn samenwerkingspartners ultradun flexibel glas op rollen produceren. Samen met Corning Inc. werd een 100 m lange rol flexibel dun glas via de rol-op-rol methode voorzien van een goed geleidende coating van indium-tin-oxide (ITO). Dat gebeurde bij een procestemperatuur van 350°C en lukte zonder defecten. Hiermee is de weg geëffend voor de coating van flexibel glas voor directe omzetting van dit substraat in bepaalde toepassingen. De rol Corning-glas werd voor het eerst gepresenteerd op een beurs in het Amerikaanse Monterey.
Volgende stappen
Na deze stap verwacht het instituut op korte termijn meer vorderingen te maken in het rol-op-rol produceren van grote oppervlakken en het verwerken van barrièrecoating op folies. Na aanpassing van de coatinginstallatie is het de ontwikkelaars gelukt om zonder uitgebreide en dure clean room techniek een functionele folie te maken uit een permeatiebarrière en een transparante elektrode, met minder dan een defect per vierkante centimeter. Met een laagwerkstand van minder dan 12 Ohm is de folie geschikt voor toepassing in OLED lichtfolies of als substraat voor flexibele zonnecellen.
Een extra positief effect is de hogere procesbetrouwbaarheid en de opbrengst op pilot-schaal, die ook bij andere toepassingen (zoals hoogwaardige verpakkingsfolies, membranen en gedrukte elektronica) tot kostenbesparingen en hogere performances leidt.