Rendimenti più elevati per l’elettronica flessibile roll-to-roll
La fotolitografia è il cavallo di battaglia dell’elettronica. Dalla sua invenzione negli anni cinquanta, questa tecnica ha ridotto le dimensioni del circuito stampato di 400 volte. Tuttavia, la litografia è costosa perché può modellare solo piccole aree alla volta. E oggi, l’industria elettronica preferisce usare substrati flessibili, più leggeri e più robusti rispetto a quelli in silicio. La trasformazione R2R permette una fabbricazione rapida ed economica di materiali di substrato flessibili, nuove tecniche di modellazione e una robusta confezione a strati barriera. Una delle sfide più urgenti di attuazione di R2R per fabbricare elettronica organica è la mancanza di tecnologie adeguate per rilevare e riparare difetti di riparazione su scala nanometrica. I difetti e la contaminazione diminuiscono la qualità del prodotto e, in definitiva, la sua durata. Questi problemi sono stati al centro del progetto CLEAN4YIELD (Contamination and defect control for increased yield for large scale R2R production of OPV and OLED), finanziato dall’UE. Questo progetto triennale ha riunito partner commerciali e di ricerca provenienti da Europa e Israele per sviluppare nuove tecnologie in grado di garantire rendimenti sufficientemente elevati per la produzione economicamente conveniente. I partner del progetto hanno sviluppato tecnologie per il rilevamento di particelle di dimensioni da 100 a 300 nm in grandi rotoli. Tutti sono stati trasformati in prototipi che sono stati valutati in linee partner R2R. Inoltre, hanno sviluppato strumenti per la rilevazione elettrica dei difetti in diodi organici a emissione di luce (OLED) e dispositivi organici fotovoltaici (OPV) a velocità di elaborazione standard. Sono inoltre state attuate con successo numerose tecnologie di pulizia. Una di queste è in grado di rimuovere fino al 99 % di particelle di dimensioni fino a 100 nm da vari substrati. Un insieme di elastomeri e adesivi è la prima soluzione di pulizia che può essere utilizzata in sistemi di vuoto. Sulla stessa linea, nei siti dei partner sono state sperimentate diverse tecnologie di prevenzione dell’inquinamento, tra cui un film intrinsecamente pulito. I partner del progetto CLEAN4YIELD hanno adottato un approccio olistico per affrontare i problemi che sono comuni a OLED e OPV, nonché pellicole barriera contro l’umidità depositate su substrati flessibili, che sono facilmente applicabili ad altre tecnologie a film sottile. Migliori interventi di rilevamento e pulizia consentiranno la produzione in massa e di alta qualità di svariati prodotti importanti. Le nuove tecnologie sviluppate nell’ambito del progetto CLEAN4YIELD aiuteranno a inaugurare nuove aree di mercato per i settori della strumentazione e delle attrezzature in Europa. Il miglioramento della durata dei prodotti elettronici organici e la minimizzazione dello spreco di materie prime costose e quindi la riduzione dell’impatto ambientale aumenteranno la sostenibilità.
Parole chiave
Roll-to-roll, elettronica organica, CLEAN4YIELD, OLED, fotovoltaico organico, tecnologie per la pulizia
