Flache und Flexible Produkte

„Flache und Flexible Produkte“: Darunter verstehen wir flache und flexible Materialien wie Glas- und Kunststoffplatten, Kunststofffolien, dünne Metallfolien, flexibles ultradünnes Glas und Membranen. Die Oberflächen dieser Materialien mit maßgeschneiderten Funktionen zu versehen, ist das Ziel unserer Arbeit.

Wir erweitern ständig die Palette der von uns bearbeiteten Substratmaterialien und der Beschichtungstechnologien und dringen damit in neue Anwendungen vor.

Unser Angebot

Unser Angebot umfasst alle notwendigen Schritte eines Entwicklungsprojektes von der Konzeptphase bis zur Technologieüberführung:

  • Machbarkeitsstudien
  • Konzipierung eines F&E-Projektes mit Arbeitspaketen, Meilensteinen, Kosten
  • Entwicklung von Schichtsystemen und Beschichtungstechnologien
  • Aufskalierung von Beschichtungstechnologien für große Substratflächen, in-line-Anlagen und Rolle-zu-Rolle-Anlagen
  • Pilotproduktion in der Pilotphase eines Produktes
  • Schulung von Mitarbeitern des Kunden an unseren Pilotanlagen
  • Entwicklung und Installation von Schlüsselkomponenten (Magnetrons, Plasmaquellen, Reaktivgassysteme, Produkt- und Prozesskontrolle)
  • Technologietransfer zu den Beschichtungsanlagen des Kunden oder eines Anlagenherstellers

Diese Entwicklungsarbeiten werden ergänzt und unterstützt durch:

  • Akquisition und Koordination von geförderten Projekten des Landes, des Bundes und der Europäischen Union
  • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
  • Studien zum Stand der Technik, z. B. Literatur- und Patentrecherchen

Technologien

Die technologische Plattform bildet das Werkzeug unserer Arbeit und wird ständig weiterentwickelt. Wir verfügen über eine Reihe von Dünnschichttechnologien wie Magnetron-Sputtern, Aufdampfen, plasmagestützte chemische Dampfphasenabscheidung (PECVD) und dem Flüssigphasenauftrag mittels Schlitzdüsen unter Atmosphärendruck. Neben diesen Beschichtungsverfahren entwickeln wir auch Verfahren der Oberflächenbehandlung mit dem Elektronenstrahl, mit Plasmen oder Ionen und mit Blitzlampen.

All die genannten Technologien werden in Rolle-zu-Rolle-Anlagen oder in-line-Anlagen realisiert.

Rolle-zu-Rolle Beschichtung

Rolle-zu-Rolle Beschichtung von flexiblen Materialien:

  • Kunststofffolien
  • dünne Metallfolien
  • flexibles Glas
  • Membrane
  • Textilien
  • Papier

Sheet-to-Sheet Beschichtung

Sheet-to-Sheet Beschichtung von flexiblen und starren Materialien

  • Glas
  • Kunststoffe
  • Keramiken
  • (Metalle)
 

Sputtern

Magnetron-Sputtern:

  • reaktiv und nicht reaktiv
  • DC
  • gepulst
  • MF
  • RF
 

Hochratebedampfung

  • Elektronenstrahlverdampfung
  • Verdampfung aus dem Schiffchen
  • Verdampfung aus induktiv beheizten Tiegeln
  • Plasmaaktivierte Verdampfung
  • Reaktive Verdampfung
 

Hochrate-PECVD

  • magPECVD
  • arcPECVD

Weitere Technologien

Zusätzlich zu diesen Beschichtungs-technologien setzen wir weitere ein und entwickeln diese weiter:

  • Verfahren zur Prozesskontrolle
  • Flash-Lamp-Annealing (FLA)
  • In-line Plasmabehandlung

Die mit unseren Technologien erzielbaren Schicht- und Oberflächenfunktionen sind sehr vielfältiger Natur. Noch vielfältiger ist die Zahl der Anwendungen, es können daher hier nur einige Beispiele genannt werden. Wir adressieren mit unseren Entwicklungsarbeiten Massenmärkte, Nischenanwendungen und neue Anwendungen im Pionierstadium.

Typische Schicht- und Oberflächenfunktionen und Anwendungen sind:

  • Barriere gegenüber der Permeation von Wasserdampf und Sauerstoff
    • transparente Barrierefolien für Lebensmittelverpackungen
    • transparente Hochbarrierefolien für die Verkapselung von flexiblen elektronischen Komponenten und Solarzellen
  • elektrische Leitfähigkeit
    • transparente Elektroden für flexible elektronische Komponenten (Solarzellen, Displays, OLED-Lichtquellen,…)
    • Metallisierung für flexible gedruckte Leiterplatten oder für Rückkontakte flexibler Solarzellen
  • optische Filterwirkung, Verspiegelung, Entspiegelung
  • visueller Farbeindruck
    • Kippfarbenelemente für den Fälschungsschutz
    • Laserbeschreibbare Etiketten
  • Ionenleitfähigkeit, Ionenspeicher
    • Elektrochemische Energiespeicher (Batterien)
  • Korrosions- und Verschleißschutz
    • Stromkollektoren für elektrochemische Energiespeicher (Batterien)
  • Dekorative Wirkung und haptische Wahrnehmung
    • Dekorfolien

Anwendungen

 

Flexibles Glas

Ultra-dünnes Glas, bekannt auch als flexibles Glas, ist ein relativ neues Material mit exzellenten Oberflächeneigenschaften und einer niedrigen Substratrauheit.

Die Entwicklung von Dünnschicht-Beschichtungsverfahren für ultra-dünnes Glas und dessen Integration in organische und hybride Elektronik sind aktuelle Forschungsschwerpunkte.

 

Smart-Building und Architektur

Transparente Wärmereflexions-, Sonnenschutz- und Diffusionsbarriere-Schichten auf Flachglas und flexiblen Kunststoffsubstraten bilden die Basis für energieeffiziente Gebäude. Optimierter Sonnenschutz und energieeffiziente Beleuchtung sind die Hauptmerkmale der modernen Architektur.

 

Verpackung

Der Verpackungssektor unterliegt einem enormen Kostendruck: Verpackungsmaterial darf meist nicht viel kosten, hat jedoch große Bedeutung für die Qualität und die Haltbarkeit des Endproduktes. Technologien zur Vakuumbeschichtung und Oberflächenmodifikation mit Elektronen des Fraunhofer FEP sind aufgrund ihrer hohen Produktivität und der sehr guten erzielbaren Oberflächeneigenschaften für diese Aufgabe bestens geeignet.

 

Umwelt und Energie

Um eine breite Vermarktung zu finden, müssen die Produktionskosten umweltfreundlicher Technologien weiter gesenkt werden. Gerade für Energiespeicher ist die Kostenreduktion ein strategisch wichtiges Ziel. Effiziente Technologien des Fraunhofer FEP können hier einen wichtigen Beitrag leisten.

 

Solarenergie

Mithilfe unserer Elektronenstrahl- und Plasmatechnologien können wir Ihnen Lösungen für individuelle Prozessschritte liefern und zusätzlich Forschungs- und Entwicklungsleistungen zur Verbesserung und Optimierung der Technologien anbieten.

Für unsere Entwicklungsarbeiten stehen am Fraunhofer FEP mehrere Pilot- und Laboranlagen zur Verfügung. Unsere Pilotanlagen ermöglichen es uns, in Entwicklungsprojekten auch Fragen der technologischen Aufskalierung bis hin zur Pilotproduktion zu untersuchen. Je nach Substrat, Beschichtungstechnologie und verwendeten Schichtmaterialien können wir für Ihre optimale Beschichtungslösung auf folgende Anlagen zurückgreifen:

Wir sind bestrebt, gemeinsam mit Partnern Versuchsanlagen an unserem Standort aufzubauen und für gemeinsame strategische Entwicklungsarbeiten zu betreiben. Auf diese Weise werden erfolgreiche Partnerschaften etabliert.

Das Institut verfügt über zahlreiche weitere industrienahe Anlagen zur Beschichtung großer Flächen. Weitere Informationen erhalten Sie hier:

Projektbeispiele

Wir bearbeiten eine Vielzahl von Projekten. Aus Gründen der Vertraulichkeit können hier nicht alle Projekte genannt oder im Detail beschrieben werden; dies betrifft insbesondere die Projekte, die im Auftrag der Industrie erfolgen. Folgende Liste von ausgewählten, meist öffentlich geförderten Projekten illustriert jedoch die Anwendungsbreite unseres Arbeitsfeldes:

Projektname Beschreibung
FLEX-G Erforschung von Rolle-zu-Rolle Technologien zur Herstellung flexibler und gebogener Fassaden- und Dachelemente mit schaltbarem Gesamtenergiedurchlassgrad
Optiperm Erforschung der Herstellung von Funktionsfolien mit optimierten Permeationsbarrierebeschichtungen
POLAR Polymerfolien mit Anti-Reflexeigenschaften durch Plasmaätzen
Flex25 Validierung einer Rolle-zur-Rolle Technologie zur Herstellung einer Verkapselungsfolie
KONFEKT Erforschung eines konfektionierbaren Dünnglas-Substratsystems für Anwendungen der Organischen Elektronik
LiScell (Sich) Abheben mit Lithium-Schwefel: Zyklenstabile und intrinsisch sichere Batteriezellen mit Energiedichten > 400 Wh/kg
R2RBattery Maßgeschneiderte Materialsysteme und Technologien für die Rolle-zu-Rolle-Fertigung elektrochemischer Energiespeicher auf flexiblen Trägern – Hochvalente Ionen für die Energiewende
SmartBarrier Innovative Prozesse für flexible Produkte
INNOCIS Kostengünstige flexible CIS Photovoltaik
ProSoLitBat Erforschung photonischer Prozess- und Anlagentechnik für die industrielle Realisierung von Lithium-Festkörperbatterien in Dünnschichttechnik

Presse





Weitere Informationen





Die Zusammenarbeit mit unseren Kunden beginnt typischerweise mit einem Telefonanruf oder einer E-Mail des Kunden, um den F&E-Bedarf oder das technologische Problem kurz zu beschreiben oder ein Treffen zu vereinbaren.

Ausgehend davon arbeiten wir sehr eng mit dem Kunden zusammen, um daraus ein Arbeitsprogramm zu entwickeln und zu einem Angebot und schließlich einem F&E-Projekt zu führen. Die Vertraulichkeit kann von Beginn an durch eine Vertraulichkeitsvereinbarung abgesichert werden.

Zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren. Sollten wir telefonisch nicht erreichbar sein, dann schicken Sie uns bitte eine kurze E-Mail, wir rufen gern zurück!

Ansprechpartner

Nicolas  Schiller

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Dr. Nicolas  Schiller

Bereichsleiter

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586-131

Fax +49 351 258655-131

Matthias  Fahland

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Dr. Matthias  Fahland

Gruppenleiter Rolle-zu-Rolle Sputtern & PECVD

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586-135

Fax +49 351 258655-135

Steffen  Straach

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Dipl.-Ing. Steffen  Straach

Gruppenleiter Rolle-zu-Rolle Vakuum-Hochrate-Prozesse

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586-132

John  Fahlteich

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Dr. John  Fahlteich

Gruppenleiter Verkapselung und Außenanwendungen

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586-136

Fax +49 351 258655-136

Steffen  Günther

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Dr. Steffen  Günther

Gruppenleiter Rolle-zu-Rolle Nassbeschichtung & ES-Vernetzung

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586-137

Fax +49 351 258655-137

Manuela  Junghähnel

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Dr. Manuela  Junghähnel

Gruppenleiterin S2S Technologien / Koordinatorin flexibles Glas

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586-128

Fax +49 351 258655-128

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