Production de verre ultra-mince en Allemagne

Quand le rêve de produire du verre ultra-mince devient réalité

tesa est membre d’un consortium de recherche parrainé par le public et chef de file dans le développement de produits d’affichage et d’éclairage transparents, flexibles et à faible consommation d’énergie.

5 oct. 2017

tesa développe de nouvelles technologies de liaison pour KONFEKT, un consortium de recherche industrielle innovant dans le domaine des produits électroniques flexibles.

Imaginez un smartphone qui se replie comme un portefeuille pour tenir dans votre poche et se transforme en un écran de la taille d’une tablette. Ces innovations technologiques, vous ne les verrez probablement que dans les séries de science-fiction. Les verriers fabriquent déjà du verre pliable ultra-mince et prédisent que l’ère du verre pliable est toute proche. Avec une épaisseur minimale de 25 micromètres de verre ultra-mince, donc plus mince qu’un cheveu et des épaisseurs ultra-mince de moins de 150 micromètres, ce verre s’est avéré être pliable, mais stable. Grâce à sa flexibilité, ce verre se laisse facilement enrouler.

Comparé à d’autres matériaux de substrat, tels que les matières plastiques, les métaux, ou le silicium, le verre ultra-mince offre quelques avantages non négligeables,notamment la qualité optique supérieure, la résistance mécanique, la consistance chimique, et la stabilité de température.

Afin de développer de nouvelles technologies pour l’utilisation du verre sur rouleau dans l’électronique organique, tesa s’est joint à d’autres partenaires de développement dans le cadre d’un projet qui porte le nom de KONFEKT. Ce projet a principalement pour objectif de promouvoir la production d’applications OLED de la prochaine génération.

Essais de pliage avec verre ultra mince flexible
Essais de pliage avec verre ultra mince flexible

© SCHOTT

Il s’agit-là d’un partenariat stratégique pour développer des OLED de la prochaine génération.

Le projet de développement collaboratif KONFEKT (verre mince pour les stratifiés de verre-polymère) qui est financé par le ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche avec des investissements d’une valeur totale de 5,6 millions d’euros se poursuivra jusqu’en 2018. L’objectif principal est de livrer du verre sur rouleau, qui répond aux normes de qualité les plus élevées possible, afin d’obtenir un verre robuste et très résistant sur rouleau qui conserve sa surface fonctionnelle à travers les procédés de revêtement et de laminage. Par conséquent, les partenaires de tesa SE, en l’occurrence SCHOTT, VON ARDENNE et le Fraunhofer Institute for Organic Electronics Electron Beam and Plasma Technology FEP travaillent surtout sur l’optimisation afin d’éviter que le verre ultra-mince se brise pendant le processus de roulement ou le traitement.

Les quatre partenaires concentrent leurs travaux sur deux caractéristiques du verre mince : La première caractéristique est le développement d’un stratifié en verre ultra mince avec un ruban adhésif barrière qui servira d’encapsulation hermétique des composants électroniques. La deuxième fonctionnalité sera axée sur les solutions permettant au verre ultra-mince de servir de substrat fonctionnel pour les applications exigeantes, comme les composants électroniques organiques.

Les premiers résultats du projet ont déjà été présentés par les partenaires de Vision Flexible Glass, un événement international de technologie et de réseautage, en avril 2017 à Fraunhofer FEP à Dresde, en Allemagne.

tesa et SCHOTT développent conjointement dans le premier sous-projet du verre flexible une solution qui permet l’encapsulation de matériau sensible et d’améliorer le processus de rouleau sur rouleau (R2R). En même temps, VON ARDENNE développe un système de revêtement sous vide spécialement conçu pour le revêtement rouleau sur rouleau (R2R) en verre flexible. Le développement de processus concernant la déposition des couches fonctionnelles avec ce système innovant est piloté par Fraunhofer FEP.

FMoEaR
Ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche

Une couche chimiquement imperméable à la vapeur d’eau et à l’oxygène

Le projet KONFEKT qui se poursuivra pour une autre année a déjà accompli des progrès importants. tesa et Schott ont développé ensemble un moyen de protéger les composants électroniques sensibles, tels que les OLED de l’humidité et l’oxygène à l’aide de verre ultra-mince. Le verre flexible convient parfaitement pour former une barrière supérieure ultra-forte (barrière z) parce qu’elle forme une couche imperméable chimiquement à la vapeur d’eau et à l’oxygène, même à une épaisseur de 25 micromètres. De plus, il ne produit pas de minuscules trous.

L’expertise de tesa en tant que développeur de bandes adhésives spécialisées entre en jeu dans les scellements latéraux et les adhésifs optiquement clairs qui n’interagissent pas avec les matériaux OLED sensibles. Le verre ultra-mince sera livré à l’utilisateur laminé avec une couche adhésive spéciale. Cette couche d’adhésif garantit que les composants ne sont pas seulement scellés hermétiquement par le verre sur leur surface, mais n’éprouvent en plus aucune diffusion latérale des liquides et des gaz (barrière x/y). La combinaison de ces deux matériaux assure une protection complète grâce à la barrière fonctionnelle x/y/z.

Une fois finalisé, cette application de rouleau fournira aux compagnies de traitement un processus de scellage de haute qualité et rentable tout en offrant aux consommateurs une encapsulation plus fiable capable de protéger leur matériel électronique sensible contre le vieillissement et les dommages.

Une nouvelle ère de produits d’affichage et d’éclairage transparents, flexibles, à faible consommation d’énergie a donc sonné.

Le projet KONFEKT poursuit son objectif ultime, à savoir de développer un verre robuste et très résistant sur rouleau qui maintient une surface fonctionnelle tout au long des processus de revêtement et de laminage. Le développement des OLED suffisamment durables et flexibles nécessitera une recherche et un développement supplémentaires, c’est pourquoi chaque partenaire choisi pour participer au projet KONFEKT apporte son expertise unique au consortium.

SCHOTT fournit une connaissance approfondie dans le traitement et l’optimisation chimique du verre. tesa SE, avec une longue histoire de production de rubans adhésifs sur des rouleaux, donne au verre sa finition en le stratifiant avec des couches fonctionnelles et des adhésifs spéciaux. Fraunhofer FEP s’inspire de ses décennies d’expérience dans le domaine des procédés de dépôt en phase vapeur. Enfin, VON ARDENNE se spécialise dans le développement et la fabrication de machines de revêtement de type « rouleau sur rouleau » pour les films et les bandes de métal, et apporte son expertise dans le domaine des solutions de pulvérisation au magnétron pour le revêtement de verre à grande échelle.

Le projet de recherche Konfekt est soutenu par le ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche (BMBF) dans le cadre du projet de financement 13Nl2974.

Pour suivre l’état d’avancement du projet KONFEKT et des contributions de tesa, veuillez nous contacter via le formulaire de contact ci-dessous.