Ultradünnes und rollbares Glas für flexible Elektronik

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes KONFEKT erschließen die Partner Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP, VON Ardenne GmbH, tesa SE und Schott seit 2013 neue Anwendungen für ultradünnes und rollbares Glas.

Glas, das biegsam und flexibel genug ist, um es direkt von der Schmelze auf Rolle zu wickeln, ist keine Zukunftsvision, sondern Realität. Mit einer minimalen Dicke von 25 µm sind die innovativen Gläser von Schott dünner als ein menschliches Haar. In ultradünnen Dicken unter 150 µm erweisen sie sich als biegbar und zugleich stabil. Daraus resultieren Vorteile gegenüber anderen Substratmaterialien wie etwa Kunststoffen, Metallen oder Silizium. Hinzu kommt, dass Glas als anorganisches Material sehr vielfältige Vorzüge bietet, sei es die optische Qualität, die Temperaturstabilität, die chemische Beständigkeit, die Gasdichte, oder die mechanische Steifigkeit.

Bereits seit Herbst 2013 arbeiten sie an der Erforschung eines „konfektionierbaren Dünnglas-Substratsystems für Anwendungen der Organischen Elektronik“. Das Projekt KONFEKT läuft bis Mitte 2018, kann allerdings heute schon beachtliche Fortschritte verzeichnen. So konnte gegenüber dem Vorjahr beispielsweise die Kantenfestigkeit des Glases deutlich erhöht werden. Zwar bestehen weiterhin Herausforderungen, die es in den kommenden Monaten zu bewältigen gibt – die Partner sind aber optimistisch, das Glas auf Rolle durch intensive Forschungsarbeit und eine enge, produktive Kooperation bis zur Marktreife zu führen.

Da ein Glasbruch beim Abrollen sowie der Verarbeitung des ultradünnen Glases unbedingt vermieden werden muss, legen die Kooperationspartner aktuell ihren Fokus auf die Optimierung dieses Faktors. Ziel ist es, schlussendlich nur solche Glasrollen auszuliefern, die höchsten Qualitätsansprüchen genügen.

Im Rahmen des KONFEKT-Projektes bringt jeder Partner seine individuelle Expertise in die gemeinsame Forschung ein, um am Ende des Projektes ein möglichst robustes, bruchfestes Glas auf Rolle bereitzustellen, das funktionale Oberflächen durch Beschichtung und Kaschierprozesse erhält. Das Unternehmen agiert als Experte für ultradünnes Glas und bringt Wissen in der Prozessierung und der Handhabung des Glases ein. Die tesa SE, seit Jahrzehnten bekannt für ihre Klebebänder auf Rolle, veredelt das Glas durch Lamination mit Klebstoff- und Funktionsschichten.

„VON Ardenne bringt als innovativer Maschinenbauer seine jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlagen für Metallband oder Folie in das Projekt ein und kann auf großes Know-how im Magnetronsputtern für die großflächige Glasbeschichtung zurückgreifen“, sagt Dr. Andreas Nilsson, Vice President Web Coating des Dresdener Unternehmens. „Mit unserer neuen Anlage FOSA LabX 330 Glass stellen wir die Machbarkeit dieser Zukunftstechnologie heute schon unter Beweis und freuen uns auf die spannenden Anwendungsentwicklungen, die auf Basis von flexiblem Glas möglich werden“, ergänzt Nilsson.