Fraunhofer-FEP-Beschichtungsprozess für robuste Schichten auf flexiblen Materialien

Für robuste Schichten auf flexiblen Materialien

Hochproduktiver Beschichtungsprozess von Fraunhofer FEP

Anzeige
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP, einem führenden Anbieter von Forschung und Entwicklungsdienstleistungen rund um Beschichtungstechnologien, entwickelten mit dem hohlkathodengestützten PECVD-Beschichtungsprozess ein breit einsetzbares Werkzeug zur Abscheidung von teilorganischen Plasmapolymerschichten auf flexiblen Substraten.

M.Sc. Phys. Michiel Top, Projektleiter im Bereich Flache und Flexible Produkte am Fraunhofer FEP, Dresden

Wearables, gebogene Displays oder Gebäudefassaden fordern immer häufiger biegbare, flexible Oberflächen mit ganz bestimmten Funktionen oder Eigenschaften. Dazu gehören neben Schichten zur Verminderung der Gaspermeation, zum Schutz vor Chemikalien, Strahlung oder mechanischer Belastung auch leitfähige Schichten oder Schichten mit speziellen optischen Eigenschaften. Diese werden durch Beschichtung der Oberflächen mit dünnen funktionalen Schichten erreicht. Die Erhöhung der Produktivität und der Effizienz der Beschichtungsprozesse ist ein wesentlicher Schwerpunkt der anwendungsnahen Forschung.

Ein solcher Beschichtungsprozess ist die plasmagestützte chemische Gasphasenabscheidung (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition – PECVD). Das Fraunhofer FEP arbeitet verstärkt daran, PECVD-Prozesse für eine hohe Produktivität und den effizienten Einsatz in Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlagen zu optimieren. Diese erlauben die großflächige, kosteneffiziente Beschichtung von flexiblem Trägermaterial. Im Gegensatz zu etablierten Verfahren setzt das Fraunhofer FEP auf Magnetrons und insbesondere Hohlkathoden als Plasmaquelle.

Um Faktor 5 bis 10 höhere Beschichtungsraten

Mit dem hohlkathodengestützten PECVD-Prozess konnten die Fraunhofer-Forscher ein breit einsetzbares Werkzeug zur Abscheidung von teilorganischen Plasmapolymerschichten auf flexiblen Substraten entwickeln, das nicht nur Beschichtungsbreiten von bis zu 4 m erlaubt, sondern auch direkt mit anderen Verfahren wie Sputtern und Verdampfen in einer Anlage kombiniert werden kann.

Für siliziumhaltige Plasmapolymerschichten wurden dynamische Beschichtungsraten bis zu 3000 nm/m × min erreicht. Dieser Wert liegt um einen Faktor 5 bis 10 über dem, was etablierte Verfahren, wie z. B. die Mikrowellen-PECVD erreichen. Plasmapolymerschichten bieten einen guten Schutz für darunterliegende Funktionsschichten gegen chemischen Angriff (Säuren und Salze) oder gegen mechanische Beanspruchung, wie sie z. B. im Wickelprozess bei der weiteren Verarbeitung der Materialien in Rolle-zu-Rolle-Verfahren auftreten. Auch wurde nachgewiesen, dass die Wasserdampfdurchlässigkeit einer anorganischen Barriereschicht durch die Inline-Abscheidung einer polymerartigen Schutzschicht um bis zu 50 % verringert werden kann. Der Prozess erlaubt eine sehr feine Einstellung der Schichteigenschaften (Zusammensetzung, Härte oder Brechungsindex) und der Beschichtungsrate in einem vorgegebenen Rahmen. Dies ermöglicht z. B. in Kombination mit Sputterverfahren die Inline-Abscheidung mehrerer Schichten eines optischen Interferenzschichtsystems in einem Durchgang und spart so Prozessschritte und damit Geld.

Als nächste Aufgabe sehen die Forscher die weitere Optimierung des Prozesses und der Schichten für verschiedene Anwendungsszenarien, z. B. in flexiblen elektronischen Bauelementen, in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern im Maschinenbau, Beschichtungsdienstleistern und weiteren Anwendern. So lässt sich in naher Zukunft eine Überführung des Prozesses in die Produktion erreichen. bec

www.fep.fraunhofer.de

Detaillierte Informationen zu Beschichtungsprozessen mit plasmagestützter chemischer Gasphasenabscheidung:

hier.pro/uDiQB

Anzeige

Video aktuell

Roland Lenzing, geschäftsführender Gesellschafter erläutert den neuen Kabelkanal VARiOX und welche Vorteile der Anwender damit hat.

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Unsere Dosis Wissensvorsprung für Sie. Jetzt kostenlos abonnieren!

Produkttester werden!

Sie möchten Differenzdrucksensoren testen. Jetzt bewerben!

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de