Details und Lösungen

UV- und Heissprägen

Strukturierung auf großen Flächen

Auf der Rolle-zu-Rolle-Pilotanlage können funktionelle Strukturen mit Auflösungen bis zu 100 nm auf großflächigen Foliensubstraten kontinuierlich bei Bahngeschwindigkeiten bis zu 30 m/min hergestellt werden, wobei sowohl UV-Prägen (UV-Nanoimprint Lithographie, UV-NIL) als auch Heißprägen (Hot Embossing) zur Verfügung stehen.

Schlitz- düsenbe- schichtung

Mit dem integrierten Schlitzdüsen-Beschichtungswerk (Slot-Die-Coating) können sehr homogene Schichten im Bereich zwischen 30 µm und 300 µm Nassschichtdicke auf ein flexibles Substrat aufgetragen werden. Zudem können Lacke mit Viskositäten bis zu 6000 mPa•s verarbeitet werden. Die Schlitzdüsenbeschichtung bildet somit hinsichtlich erreichbarer Schichtdicken und für Lacke höherer Zähigkeit eine sinnvolle Erweiterung der bewährten Tiefdruckbeschichtung.

 

Rotations-Tiefdruck

Hochauflösender Gravurdruck

Mit dem Gravurdruckwerk können Foliensubstrate sowohl vollflächig (Reverse-Tiefdruck) als auch strukturiert (direkter Tiefdruck) beschichtet werden.

Der Reverse-Tiefdruck erzeugt ultradünne Schichten (< 500 nm) von Prägelacken, Dielektrika oder Sensormaterialien. 

Der Direkt-Tiefdruck erlaubt das Drucken von Bahnen/Mustern verschiedener Materialien wie leitfähiger (z.B. PEDOT:PSS) oder halbleitender Polymere (z.B. P3HT). Abhängig von der Genauigkeit und dem Design des Gravurzylinders sind Linienbreiten bis ca. 50 µm erzielbar.

Inline-Monitoring

Ultraschnelle Zeilenkamera

Um in einer rollenbasierten Fertigung stabile Prozessbedingungen mit hoher Ausbeute zu erreichen, müssen die Strukturierungsprozesse inline überwacht und geregelt werden. In der R2R-NIL Pilotanlage ist zu diesem Zweck eine Zeilen-Kamera installiert, die das Prägeergebnis im laufenden Prozess mit µm-Auflösung aufzeichnet und das tatsächliche Prägeergebnis mit einem hinterlegten "Golden Image" korreliert. Die Breite der Aufnahme beträgt bis zu 1,6 cm.

Diese Prozessüberwachungs-Kamera ermöglicht das zeitnahe Eingreifen bei Abweichungen des R2R-Prägeprozesses. Das Ziel ist der Aufbau einer Regelschleife, in der Prozessabweichungen z.B. durch Regelung von Prägedruck oder Belichtungsintensität, aktiv gegengesteuert wird.

Präge-Werkzeuge

Antihaftschichten für Prägewerkzeuge

Bei der Mikro- und Nanoimprint-Lithografie ist die Ablösung - das Entformen von Prägewerkzeug (Shim) und Prägelack ein kritischer Prozess-Schritt, da auf dem Prägewerkzeug haftende Lackreste bei jeder weiteren Umdrehung der Prägewalze neue Defekte im Prägeergebnis erzeugen. Bislang werden für Antihaft-Beschichtungen oft selbstorganisierte Monolagen (self assembled monolayers) von Fluorverbindungen verwendet. Diese haben jedoch im kontinuierlichen Prägeprozess nur eine sehr begrenzte Lebensdauer/Wirksamkeit. <br/>Gerne optimieren wir gemeinsam mit Partnern Antihaft-Beschichtungen für R2R-Nickel-Prägestempel angepasst an vorgegebene Strukturanforderungen. Die Beschichtungen besitzen eine außerordentliche Stabilität, sind an Dauerhaftigkeit fluorierten Monoschichten weitaus überlegen und perfekt auf die jeweilige Anwendung angepasst.

UV-Präge- lacke

UV-härtbares Lacksystem für Prägeschichten und Polymer-Shims

Wir entwickeln spezialisierte UV-Prägelacke, die für kundenspezifische Anwendungen adaptiert werden. Zum einen wurden wasserlösliche UV-Prägelacke entwickelt, die sich als Opferschichten hervorragend zur Strukturierung von nachträglich aufgebrachten Metall- oder anderen Funktionsschichten mittels Lift-Off-Prozessen eignen. Zum anderen wurden ausgesprochen dauerhafte, wetter-und lösemittelstabile sowie kratzfeste UV-Prägelacke entwickelt, die in ihrem chemischen Aufbau Automobillacken ähneln. Diese UV-Prägelacke zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Härte bzw. Elastizität sowie ihre Oberflächenenergie (und optischen Eigenschaften) über einen weiten Bereich weitgehend unabhängig voneinander eingestellt werden können. Auf einem Polymersubstrat geprägte Lackschichten mit hinreichend hoher Härte und niedriger Oberflächenenergie können auch selbst als kostengünstige Polymer-Prägewerkzeuge (Prägeshims, Prägestempel) eingesetzt werden.