Charakterisierung von Defekten in Permeationsbarriereschichten

Characterization of defects in permeation barrier layers

  • Die Verkapselung flexibler elektronischer Bauteile stellt eine große Herausforderung an die Herstellung der verwendeten Permeationsbarriereschichtsysteme dar. Das Fraunhofer FEP hat für diesen Zweck ein Verfahren entwickelt Mehrfachschichtsysteme mit geringer Permeation auf Polymerfolien herzustellen. Um die Permeation durch Defekte in der Barriereschicht so gering wie möglich zu halten, ist es notwendig die Entstehung dieser zu verstehen und zu vermeiden. Des Weiteren müssen die Auswirkungen bereits bestehender Defekte untersucht werden und Verfahren entwickelt werden ihren Einfluss auf die Permeation zu verringern. Im Rahmen dieser Arbeit soll dargestellt werden, welche Substratfolien am besten für die Herstellung von Permeationsbarrieren geeignet scheinen. Dazu wurden die Substratfolien auf ihre Defektdichte und -größe hin untersucht sowie der Einfluss der gefundenen Defekte auf prozessierte Barriereschichten simuliert. Um zu untersuchen, welche Auswirkungen einzelne Verfahrensschritte auf die Defektdichte der Permeationsbarrieren besitzen, wurde die Defektdichteentwicklung bei der Prozessierung von zwei verschieden Barriereschichtsystemen untersucht und die Ursache der entstandenen Defekte ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass sich unter den analysierten Substraten mit der Folie Teonex® Q65 FA die besten Barrierewirkungen erzielen lassen müssten. Des Weiteren konnten die Auswirkungen einzelner Verfahrensschritte auf die Defektdichte der Schicht bei der Herstellung von Permeationsbarriereschichtsystemen gezeigt werden. Es konnten außerdem mögliche Ursachen für die dabei entstandenen Defekte ermittelt werden.
  • The encapsulation of flexible electronic components represents a major challenge to the production of the used permeation barrier layers. Fraunhofer FEP has developed a method to produce multi-layer stack systems with low water vapor and oxygen permeation on polymer films. To keep the permeation through defects in the barrier layer as low as possible, it is necessary to understand and to avoid the development of them. Furthermore, the effects of existing defects have to be examined. Procedures have to be developed to reduce the influence of existing defects to the permeation. In this study, different substrates for barrier coatings are investigated regarding surface quality, particle contamination and regarding their defect density and size. The influence of the detected defects on processed barrier layers was simulated. To investigate the effects of individual process steps on the defect density of permeation barriers, the defect density evolution during processing of two different barrier layer systems, was investigated. The causes of the resulting defects were determined. It could be shown that the Teonex® Q65 FA-film would achieve the best value in the efficiency of the barrier. The individual effect of each process step to the defect density could be shown. It was also possible to determine the causes of the resulting defects.

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Metadaten
Author:Steve Jesumann
Advisor:Ullrich Reinhold, John FahlteichGND
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Name:Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28, 01277 Dresden
Date of Publication (online):2012/09/13
Year of first Publication:2012
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2012/03/26
GND Keyword:Permeation; Barriere-Kunststoff; Anorganische Beschichtung; Beschichtung
Page Number:41 Seiten, 20 Abb., 12 Tab., 43 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2012/09/13