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Wertsoffwissenschaften

Biegsame Displays

| Redakteur: Beate Christmann

Formsache: Im Fraunhofer-Verbundprojekt Ce-Gla-Flex entstehen extrem dünne, leicht verformbare, Schutzcover für OLEDS im Rolle-zu-Rolle-Verfahren.
Formsache: Im Fraunhofer-Verbundprojekt Ce-Gla-Flex entstehen extrem dünne, leicht verformbare, Schutzcover für OLEDS im Rolle-zu-Rolle-Verfahren. (Bild: Fraunhofer-FEP)

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Die Fraunhofer-Gesellschaft hat das dreijährige Forschungsprojekt Ce-Gla-Flex gestartet. Ziel ist die Entwicklung hauchdünner, bruchsicherer und biegsamer Keramiken und Gläser, die sich ohne Schädigung ihrer Werkstofffunktionen verformen lassen. Die Materialien sollen in der mobilen Elektronik zum Einsatz kommen.

„Prozesskette für formflexible, keramische und glasbasierte Schalt- und Displayelemente“, kurz Ce-Gla-Flex, so heißt das dreijährige Forschungsprojekt, das seit März 2017 unter der Projektleitung des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT läuft. Die Wissenschaftler wollen hauchdünne Keramik- und Glasschichten entwickeln, die transparent, kratzfest und vor allem formbar sind. Diese sollen in der Zukunft Touch-Screen-Displays mobiler Elektronik schützen.

Auf der Suche nach Bearbeitungsverfahren für Keramiken

„Gehärtete Gläser besitzen nicht die nötige Formflexibilität, während gut formbare Kunststoffe sehr leicht verkratzen“, erklärt Christian Kalupka, Experte für Ultrakurzpulslaser am Fraunhofer-ILT. Der Forscher fährt fort: „Als Alternative bieten sich transparente Keramiken an: Verfügen sie zwar über die geforderten Eigenschaften, gibt es sie bisher aber nicht in den gewünschten Größen. Zudem fehlt es an geeigneten Bearbeitungsverfahren.“

Die Ziele von Ce-Gla-Flex sind:

  • Die Herstellung dünner und damit leicht formbarer, transparenter Keramiken und Display-Laminate,
  • die Verarbeitung transparenter Keramiken und Dünnglasverbünde, die sich auch räumlich ohne Schädigung der Werkstofffunktionen verformen lassen,
  • die Herstellung integrierter Schalt- und Displayelemente auf formflexiblen Substraten aus Keramik-Glasverbünden.

Komplette Prozesskette im Visier

Dabei will das Projekt die komplette Prozesskette in fünf Fraunhofer-Instituten verwirklichen: Dünne, hochtransparente Keramiken entwickelt das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden. In Aachen entstehen am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT Verfahren zur präzisen mechanische Endbearbeitung (Schleifen, Polieren) der Oberflächen und Kanten von transparenten, dünnen Keramiken und Gläsern, während das benachbarte Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT sich um die maßgeschneiderte Laserbearbeitung (Polieren, Strukturieren, Trennen) kümmert. Die zum Beurteilen der Bauteilqualität wichtigen werkstoffkundlichen Prüfmethoden entwickelt das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale). Das Umsetzen der Verfahren geschieht abschließend am Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in Dresden, das marktfähige Demonstratoren baut.

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