Hauchdünn, bruchsicher und biegsam

Der Einsatz mobiler Elektronik, sei es ein Handy, Tablet oder Blutdruckmessgerät, steht und fällt mit der Qualität der Touch-Screen-Displays. Sie sollen nicht nur kratzfest, bruchsicher und chemisch beständig, sondern aufgrund des Trends zu individuell geformten smarten Endgeräten auch gut formbar sein. Doch das stellt die Hersteller vor ein Dilemma. „Gehärtete Gläser besitzen nicht die nötige Formflexibilität, während gut formbare Kunststoffe sehr leicht verkratzen“, erklärt Christian Kalupka, Experte für Ultrakurzpulslaser am Fraunhofer ILT. „Als Alternative bieten sich transparente Keramiken an. Sie verfügen zwar über die gewünschten Eigenschaften, doch bisher gibt es sie nicht in den gewünschten Größen, und es fehlen geeignete Bearbeitungsverfahren.“

Gründe genug für die Fraunhofer-Gesellschaft, um im März 2017 das interne Verbundprojekt Ce-Gla-Flex (Prozesskette für formflexible, keramische und glasbasierte Schalt- und Displayelemente) zu starten. Es handelt sich dabei um „marktorientierte strategische Vorlaufforschung“, die bis 2020 Verfahren und Prozessketten entwickelt. Ziele des Projekts sind: Zum einen die Herstellung dünner und damit leicht formbarer, transparenter Keramiken und Display-Laminate; zum anderen die Verarbeitung transparenter Keramiken und Dünnglasverbünde, die sich auch räumlich ohne Schädigung der Werkstofffunktionen verformen lassen, sowie die Herstellung integrierter Schalt- und Displayelemente auf formflexiblen Substraten aus Keramik-Glasverbünden. Das Projekt verwirklicht die komplette Prozesskette in fünf Fraunhofer-Instituten.

Optimistisch blickt Christian Kalupka vom Fraunhofer ILT in die Projektzukunft: „Dank der im Verbundprojekt entstehenden Technologien lassen sich künftig aus hauchdünner Keramik biegsame und bruchfeste Displays für die tragbare Elektronik von morgen herstellen. Ich bin mir sicher, dass sie entscheidend zum Markterfolg vieler smarter Mobilgeräte beitragen werden.“