Production de verre ultramince en Allemagne

Quand le rêve de produire du verre ultramince devient réalité

Technologies

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.

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 ultramince et prédisent que l’ère du verre pliable est toute proche. Avec une épaisseur minimale de 25 micromètres de verre ultramince, donc plus mince qu’un cheveu et des épaisseurs ultraminces 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, comme les matières plastiques, les métaux ou le silicium, le verre ultramince 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 ultramince flexible
Essais de pliage avec verre ultramince 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), financé par le ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche, avec des investissements d’une valeur totale de 2018 millions d’euros, se poursuivra jusqu’en 2018. L’objectif principal consiste à livrer du verre sur rouleau répondant aux normes de qualité les plus élevées possible, afin d’obtenir un verre robuste et très résistant sur rouleau, qui conserve sa surface fonctionnelle tout au long des 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 à l’optimisation afin d’éviter que le verre ultramince 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 ultramince, avec un ruban adhésif barrière qui servira d’encapsulation hermétique des composants électroniques ; la deuxième fonctionnalité sera axée sur les solutions permettant au verre ultramince de servir de substrat fonctionnel pour des 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 technologies 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 l'amélioration du 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 d'importants progrès. tesa et Schott ont développé ensemble un moyen de protéger les composants électroniques sensibles, tels que les OLED, de l’humidité et de l’oxygène en utilisant du verre ultramince. Le verre flexible convient parfaitement pour former une barrière supérieure ultraforte (barrière z), car 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.

Le savoir-faire 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 ultramince sera livré à l’utilisateur laminé avec une couche adhésive spéciale. Cette couche d’adhésif garantit que les composants sont non seulement scellés hermétiquement par le verre sur leur surface, mais qu'en outre, il n'y a pas de 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 finalisée, 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 la détérioration.

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

Le projet KONFEKT poursuit son objectif ultime, à savoir le développement d'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 d'OLED suffisamment durables et flexibles nécessitera une recherche et un développement supplémentaires. Par conséquent, chaque partenaire sélectionné pour participer au projet KONFEKT apporte son savoir-faire unique au consortium.

SCHOTT apporte une connaissance approfondie du traitement et de l’optimisation chimique du verre. Grâce à sa longue histoire de production de rubans adhésifs sur rouleaux, tesa SE donne au verre sa finition en le stratifiant au moyen de couches fonctionnelles et d'adhésifs spéciaux. Fraunhofer FEP se fonde sur 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. Elle apporte son savoir-faire 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 au moyen du formulaire de contact ci-dessous.