德國的一項Konfekt研究計劃開發出厚度僅25微米的軟性玻璃,可用於作有機印刷電子和太陽能電池的基板,並進一步帶動新一代有機發光二極體(OLED)產品等應用。

Konfekt研究聯盟日前於德國德勒斯登研究機構Fraunhofer FEP主辦的VISION | Flexible Glass大會上展示首項研究成果。該聯盟包括Fraunhofer有機電子學研究所、電子束和等離子體技術研究所、首德(SCHOTT)、VON ARDENNE以及膠帶製造商德莎(tesa)。

超薄玻璃的厚度可達150um,並在德國Schott位於Grunenplan的製造廠進行生產,使用直接熱成型的拉伸製程,其中熔融玻璃透過噴嘴拉伸出理想的厚度。其關鍵在於玻璃能以低成本的捲對捲(R2R)製程大量生產,目前,該製程正進一步開發,可望在2018年中期以前實現最佳化。膠帶製造商tesa則以特殊黏合劑與功能層為玻璃進行最後的層壓步驟,提供全面的保護作用。

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SCHOTT和tesa嘗試以超薄玻璃防止敏感電子元件(如OLED)受到濕度和氧氣的影響。可靠的封裝有助於防止敏感元件的老化。合理佈局作為最上面的超級阻障層,因為它會形成一種化學防滲層,即使厚度僅為10微米,也能阻擋水、蒸汽和氧氣。Tesa則在側向密封上發揮功能——交付給用戶的超薄玻璃將層壓特殊的粘結層。這種粘結層不僅確保元件表面由玻璃進行氣封,而且也不至於發生液體和氣體擴散。

研究人員說,使用軟性玻璃基板可在光學品質、溫度穩定度、化學一致性、氣體密度與機械阻力等方面帶來一連串的好處。它同時也可用於作為低成本太陽能電池的基板。

專門用於軟性玻璃R2R鍍膜的真空鍍膜系統則能滿足軟性玻璃的特殊處理要求。這種軟性玻璃可在複雜的電子產業應用中作為功能性基片,例如銦錫氧化物(ITO)等透明導電氧化物膜層(TCO)採用製造OLED或太陽能電池所使用的相同方法,在特殊的真空PVD鍍膜製程中應用。

Fraunhofer旗下flatLab總監Manuela Junghahnel表示,「Fraunhofer FEP是軟性玻璃製造的主要研發中心,足以號召業界多家全球重要業者,包括玻璃製造商、機械工程師與終端用戶等。我們正致力於進一步開發與擴大網路,為這一領域的開拓性應用提出更多創新想法。」

「印刷電子產品是一個成長中的市場,超薄的特殊玻璃可為其提供最佳基板。」SCHOTT超薄玻璃應用工程師Thomas Wiegel說:「這就是為什麼我們期待預覽現有的研究成果。我們計劃共同以捲對捲製程生產玻璃原型,這將足以表現我們目前的最新研究成果,以及我們計劃前進的方向。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Project develops flexible glass substrate for printed organic electronics,by Nick Flaherty)