Mayor rendimiento en la fabricación de electrónica flexible mediante procesos de rollo a rollo
La fotolitografía es la técnica más empleada en la fabricación de componentes electrónicos. Desde su invención en la década de los cincuenta, esta técnica ha reducido en cuatrocientas veces el tamaño de los componentes de un circuito impreso. Sin embargo, la litografía es cara ya que sólo puede producir patrones de pequeñas áreas a la vez. Además, en la actualidad la industria electrónica prefiere el uso de sustratos flexibles, más ligeros y más resistentes que los de silicio. Los procesos R2R permiten una fabricación rápida y barata de materiales de sustrato flexibles, nuevas técnicas de producción de patrones y un encapsulado con una capa de barrera robusta. Uno de los retos más urgentes de la aplicación de los procesos R2R para fabricar electrónica orgánica es la falta de tecnologías adecuadas para detectar y reparar defectos a nanoescala. Los defectos y la contaminación disminuyen la calidad del producto y, a la larga, su vida útil. El proyecto CLEAN4YIELD (Contamination and defect control for increased yield for large scale R2R production of OPV and OLED), financiado con fondos europeos, se centró en buscar soluciones a estos problemas. Este proyecto de tres años reunió a socios comerciales e investigadores de Europa e Israel para desarrollar nuevas tecnologías que aseguren un rendimiento suficientemente alto para una fabricación rentable. Los socios del proyecto desarrollaron tecnologías para detectar partículas con un tamaño comprendido en el rango de 100 a 300 nm en grandes rollos. Todos estos trabajos han conducido a la fabricación de prototipos que se evaluaron en las cadenas de montaje R2R de los socios del proyecto. Además, desarrollaron herramientas para la detección de defectos eléctricos en diodos emisores de luz orgánicos (OLED) y células fotovoltaicas orgánicas (OPV) a velocidades normales de procesamiento. También se obtuvieron buenos resultados en la implantación de diversas tecnologías de limpieza, una de las cuales permite retirar de diversos substratos el 99 % de las partículas con un tamaño de cien nanómetros. Un conjunto de elastómeros y adhesivos supone la primera solución de limpieza que puede utilizarse en sistemas de vacío. De la misma manera, en las instalaciones de los socios se ha ensayado con varias tecnologías de prevención de la contaminación, como por ejemplo una película intrínsecamente limpia. Los socios del proyecto CLEAN4YIELD adoptaron un enfoque holístico para abordar los problemas que son comunes a los OLED y las OPV, así como a las láminas de barrera contra la humedad depositadas sobre los sustratos flexibles y de fácil aplicación a otras tecnologías de capa fina. La mejora de los procesos de detección y limpieza permitirá la producción a gran escala y con alta calidad de una gran variedad de productos relevantes. Las nuevas tecnologías desarrolladas en el marco del proyecto CLEAN4YIELD contribuirán a abrir nuevos sectores de mercado para las industrias europeas de equipos e instrumentación. También aumentarán la vida útil de los productos electrónicos orgánicos a la vez que reducirán al mínimo el desperdicio de materias primas caras y, con ello, disminuirán los efectos sobre el medio ambiente, aumentando la sostenibilidad.
Palabras clave
Rollo a rollo, electrónica orgánica, CLEAN4YIELD, OLED, fotovoltaica orgánica, tecnologías de limpieza
