Organische und Gedruckte Elektronik »Die Ablösung der siliziumbasierten Elektronik ist nicht das Ziel«

Rolle-zu-Rolle-wiederbeschreibbare gedruckte Speicher auf flexibler Folie
Rolle-zu-Rolle-wiederbeschreibbare gedruckte Speicher auf flexibler Folie

Die neue Roadmap der OE-A macht es deutlich: Die organische und gedruckte Elektronik ist weiter auf Wachstumskurs. Bezifferte Wolfgang Mildner, Vorsitzender der Organic Electronics Association OE-A, vor knapp zwei Jahren das Potenzial mit einer Milliarde Dollar, spricht er inzwischen »ohne Übertreibung von einem Multi-Milliarden-Markt«.

Muss sich also die klassische Elektronikfertigung Sorgen machen, dass neue Materialien und Fertigungstechnologien die siliziumbasierte Elektronik ablösen könnten? Das verneint Mildner ganz klar: Die Ablösung siliziumbasierter Elektronik ist nicht das erklärte Ziel der gedruckten und organischen Elektronik!« Vielmehr gehe es um eine Ergänzung der Anwendungsfelder der Elektronik durch die besonderen Eigenschaften - z.B. dünn, flexibel, durchsichtig. Natürlich überlappen sich manche Anwendungsbereiche oder werden das in Zukunft tun. Konkurrenzdenken ist aber laut Mildner nicht das Thema in der Diskussion zwischen konventioneller und gedruckter, organischer Elektronik. »Im Vordergrund stehen eher neue Anwendungen durch hybride Ansätze durch die geschickte Kombination der Eigenschaften und Stärken der Technologien«, so Mildner.

Die Herausforderung für die Produkte der organischen und gedruckten Elektronik liegt in vielen Bereichen immer noch in der Markteinführung. Ein Knackpunkt bei der organischen, gedruckten Elektronik ist dabei noch der relativ lange Zeitraum vom »Lab in die Fab«, also die Massenfertigung. Warum? »Vieles ist neu in der organischen gedruckten Elektronik, das fängt beim Material an. Im Labor wird die prinzipielle Machbarkeit dann nachgewiesen. Die Massenfertigung mit neuen Materialien ist ein weiterer Entwicklungsprozess, bei dem die Erfahrungen der Laborprozesse kaum genutzt werden können«, gibt Mildner zu bedenken. Der Zeitbedarf erkläre sich dann dadurch, dass konventionelle Prozesse und neue Materialien meist nur durch Adaptierung von Maschinen oder Formulierung möglich sind oder neue Maschinen eingesetzt werden müssen. An der Zusammenarbeit mit den Maschinen- und Anlagenbauern hapert es laut Mildner jedenfalls nicht: »Hier hören wir keine Klagen, das Engagement ist hoch, die Maschinen- und Anlagenbauer sind aktiv und innovativ. Nicht zuletzt winken hier ja auch schon erste Geschäfte bei den Produzenten.« Aktuell gibt es einige große Investments in den Fertigungsaufbau und in den Maschinenpark.

Fortschritte und Erfolgsmeldungen hatte die organische, gedruckte Elektronik in den letzten 18 Monaten einige vorzuweisen: zum Beispiel die Herstellung eines e-Readers, der Millionen Transistoren enthält. Zu den Verbesserungen in den Herstellprozessen gibt es jedoch von den Firmen aus Wettbewerbsgründen keine detaillierten Aussagen oder Kommentare. Die Bereiche, in die die organische und gedruckte Elektronik hineinspielen, sind bekanntlich sehr breit gestreut: von der Sensorik über RFID bis hin zu organischen und gedruckten Solarzellen. Eine kurzfristigere Perspektive bieten vor allem OLEDs - allein das Potenzial der organischen Leuchtdioden schätzen Experten derzeit auf mehrere Milliarden Dollar -, aber auch Sensoren für ganz unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise Touchsensoren. »Die interessanten Hauptindustrien sind die Automobilindustrie, Informations- und Kommunikationstechnik und medizinische Anwendungen«, erklärt Mildner.

Auf sich aufmerksam machen in den letzten Monaten auch immer wieder die Forschungsergebnisse bei den organischen Solarzellen. Sie bieten sicher ein großes Potenzial mit Vorteilen durch die hohe Flexibilität und den potenziell geringen Preis durch die effektive Herstellung. Dennoch bleibt nach Ansicht von Mildner noch viel zu tun: »Entlang der Wertschöpfungskette muss man, beginnend beim Material, an der Effizienz der Zellen und Module arbeiten, um Lösungen herstellen zu können, die in den Anwendungen akzeptiert werden.«
Wie weit der Stand der Forschung in den einzelnen Gebieten gediehen ist, das greift die neue OE-Roadmap für zehn Produktfelder, aufgeteilt in fünf Cluster, auf: Display, Licht, Elektronik, Organische Photovoltaik und Integrierte Smart Systems. Für die Entwicklung werden nicht nur die kurz-, mittel- und langfristigen Schritte beschrieben, sondern auch der aktuell erreichte Stand. Näheres und ausführliche Details stehen in einem frei herunterladbaren Whitepaper über die Webseite der OE-A zur Verfügung. 

Eine große Rolle für den Erfolg der organischen, gedruckten Elektronik spielt aber auch die OE-A selbst: Sie ist der industriegetriebene internationale Interessensverband für die organische und gedruckte Elektronik und verbindet die ganze Wertschöpfungskette, bietet eine unabhängige Plattform und fördert für die Mitglieder den Kontakt in die Anwendunsgsindustrien. Regional oder zu spezifischen Themen gibt es darüber hinaus Cluster, um Informationen aus der Praxis auszutauschen. »Weil keine Firma die Technologie allein erfolgreich zu Markt führen kann, sind solche Cluster und die Zusammenarbeit erfolgsentscheidend«, so Mildner.