Schwerpunkte

Gedruckte Elektronik in Europa

Abseits der Massen­produktion

10. März 2020, 13:22 Uhr   |  Engelbert Hopf

Abseits der Massen­produktion
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Flexibel, leicht, dünn – diese Produkteigenschaften haben die organische und gedruckte Elektronik interessant gemacht. Geprägt wird das Erscheinungsbild der Branche von einigen öffentlichkeitswirksamen Anwendungen der Konsumelektronik.

Mit Apple-Gründer Steven Jobs lassen sich sicher viele technische Ideen verbinden, aber gedruckte Elektronik? »Hätte es ihn nicht gegeben, der die kapazitiven Sensoren in Handys so erfolgreich gemacht hat, dann würde es heute sehr wahrscheinlich die eine oder andere große Applikation für Produkte aus dem Bereich der gedruckten Elektronik nicht geben«, meint einer der Pioniere der gedruckten Elektronik in Deutschland, Wolfgang Mildner, der Gründer der MSW, zu Beginn des Forums „Häufig unsichtbar, aber erfolgreich – die Zukunft der gedruckten und organischen Elektronik“.

Publikumswirksam, da sind sich die Diskussionsteilnehmer einig, sind mit Sicherheit Themen wie Displays zum Falten und zum Rollen. Wenn Huawei sein Falt-Smartphone Mate Xs vorstellt, das dem Nutzer im Normalbetrieb ein 6,6-Zoll-Display bietet und aufgeklappt zum 8-Zoll-Tablet mutiert, dann entspricht das der Leading Edge in diesem Bereich. Auch der Preis von 2500 Euro ist Leading Edge. Flexible Bildschirme, so die Experten, revolutionieren nicht nur das Gerätedesign, sie tragen auch dazu bei, den Umgang der Nutzer mit elektronischen Geräten zu verändern.

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Dr. Klaus Hecker, OE-A »Allgemeinsensoren bieten für die gedruckte Elektronik ein riesiges Potenzial. Sie sind aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften fast überall einsetzbar.«

Anfang dieses Jahres hat TCL den Prototypen eines TV-Geräts mit ausrollbarem Display vorgestellt. Im Inkjet-Verfahren auf Kunststoff gedruckt, basiert der Bildschirm auf einer Kombination aus organischen Leuchtdioden (OLEDs) mit Quantenpunkten (QD von Quantum Dots). Die QD-OLED-Schicht befindet sich zwischen zwei Elektroden und leuchtet bei Stromfluss. Eine Hintergrundbeleuchtung wie bei LCDs ist nicht notwendig. In den USA wird an Wrap-around-Bildschirmen gearbeitet, die sich komplett um die jeweilige Hardware herumwickeln lassen.

3D Structural Electronics ist ein weiteres Thema, das nach Ansicht der Diskussionsteilnehmer in Zukunft großes Potenzial für die gedruckte Elektronik entfalten könnte. »Mit gedruckter Elektronik in 3D ließe sich die steigende Nachfrage nach smarten Produkten mit anspruchsvollen elektronischen Zusatzfunktionen erfüllen«, so Dr. Klaus Hecker, Geschäftsführer der Organic and Printed Electronics Association, kurz OE-A, »und das bei großer Designfreiheit«. Drucktinten und -pasten mit elektronischen Eigenschaften sowie flexible Trägermaterialien, die damit eine stabile Verbindung eingehen, bilden dabei die Grundlage für 3D Structural Electronics. Eine Alternative zum direkten Bedrucken von 3D-Teilen stellt die Thermoverformung von auf Kunststoff gedruckten 2D-Komponenten dar. Darüber hinaus bietet sich auch der Spritzguss für die Produktion von 3D Structural Electronics an.

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Dr. Daniel Lenssen, Louisenthal »Rolle-zu-Rolle-Prozesse sind skalierbar. In Europa werden riesige Flächen von Folien zu wettbewerbsfähigen Preisen produziert, es gibt daher keinen Druck, die Produktion gedruckter Elektronik aus Europa an andere Fertigungs­standorte zu verlagern.«

Es ist also, wie die Diskussionsteilnehmer feststellen, aktuell wieder viel Bewegung im Bereich organischer und gedruckter Elektronik. Diesen Eindruck hatte man in den letzten Jahren nicht immer, wie auch Dr. Daniel Lenssen, Director Business Development bei Louisenthal, der sich bereits in seinem Vorgängerunternehmen mit dem Thema gedruckte Elektronik beschäftigt hat, bestätigt. »In letzter Zeit habe ich aber den Eindruck gewonnen, dass wieder ein gewisser Schwung in das Thema gekommen ist.« Dass es zwischenzeitlich etwas ruhiger geworden ist, könnte nach seiner Einschätzung daran liegen, »dass wir in der Vergangenheit viel Hoffnung in das Thema OLED gesteckt haben. Das Moving Target aber, mit OLEDs die LEDs einzuholen, hat sich als schwierig erwiesen«. Dr. Lenssen verweist darauf, »dass wir zwar theoretisch immer günstiger waren, nur in der Realität nicht«. Für ihn ein klassisches Henne-Ei-Problem.

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Johannes Becker, Schreiner PrinTronics »Der Knackpunkt bei einem Übergang der Produktion von Europa nach China würde vor allem in den Materialien liegen. Materialien auf dem Level, die wir in Europa einsetzen, gibt es in Asien noch nicht, die müsste man erst dorthin bringen.«

»Technologieentwicklung kann eben schon mal länger dauern«, pflichtet ihm Dr. Hecker zu. »Die Erwartungen der Leute, die damit direkt Umsatz machen wollten, waren vor 20 Jahren sehr hoch.« Inzwischen sei die Branche erwachsen geworden, ein gesunder Realitätssinn für das Machbare und Mögliche hat in der Branche Einzug gehalten. »Der Markt wächst heute mit schönen Raten von 10, 20 Prozent im Jahr«, erläutert Dr. Hecker, »die Firmen investieren kontinuierlich und nachhaltig«. Auch ohne Killerapplikation hat die gedruckte und organische Elektronik ihren Markt und ihre Daseinsberechtigung gefunden.

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1. Abseits der Massen­produktion
2. Spezifische Marktsegmente
3. Das Faszinierende an der gedruckten Elektronik
4. Gedruckte Folientastaturen
5. Die Teilnehmer des Forums
6. OPV als Schlüssel zu grüner Energie
7. Sensoren als Datenschürfer für Big Data
8. Die Sache mit der Medizinelektronik

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