Leuchtfolie am laufenden Meter

Wenn vom 03. bis 05. März 2015 der Veranstalter Messe München die Tore für die Messe LOPEC 2015 in München öffnet, dann erwarten den Fachbesucher wieder einige Highlights hinsichtlich organischer und gedruckter Elektronik. Als Besuchermagnet hat sich die Demo-Line etabliert: An der Fertigungslinie für den Druck von Elektronikelementen werden am 04. und 05. März live in der Messehalle visitenkartengroße Elektrolumineszenz-Folien hergestellt, die bei Anlegen einer Spannung ein leuchtendes Logo zeigen. Mit solchen Drucken lassen sich prägnant strahlende Muster und Linien ebenso wie flächig ausgeleuchtete Bildschirme erzeugen. Mehrere hauchdünne Schichten von leitfähigen und elektrolumineszenten Materialien werden dafür auf Kunststoff-Folie oder Spezialpapier gedruckt und anschließend verkapselt.

Demo-Linie im Mittelpunkt

„Mit der Demo-Line bietet die Messe LOPEC allen Herstellern und Anwendern von gedruckten Elektronikbauteilen die ideale Chance, sich an laufenden Maschinen über den Herstellungsprozess zu informieren. Das gibt es auf keiner anderen Messe“, betont Thomas Kolbusch, Vice President von Coatema Coating Machinery und LOPEC Exhibition Chair. An der Demo-Line beteiligen sich über ein Dutzend Aussteller. Zusätzlich zur Produktionslinie informieren sie an weiteren einzeln betriebenen Anlagen über verschiedene Techniken wie Inkjet-, Flachbett- und Rollensiebdruck sowie über Trocken- und Nachbehandlungsschritte.

Die Praxistauglichkeit von Produktionsverfahren für gedruckte Elektronikelemente spiegelt sich nicht nur in der Demo-Line, sondern allgemein in der immer größeren Zahl an entsprechenden Anlagen, die auf der LOPEC präsentiert werden. „Organische und gedruckte Elektronik kommt in immer mehr Branchen zum Einsatz – von der Unterhaltungselektronik über die Automobil- bis hin zur Verpackungsindustrie. Weil diese neuen Elektronikbauteile dünn, leicht und flexibel sind, lassen sie sich in viele Anwendungen direkt integrieren“, unterstreicht Dr. Klaus Hecker. Der Geschäftsführer des OE-A (Organic and Printed Electronics Association), eine Arbeitsgemeinschaft im VDMA, zeigt sich zuversichtlich: „Das gilt auch für elektrolumineszente Komponenten: Die Verpackungs- und Werbeindustrie etwa zeigt großes Interesse daran, um Verpackungen oder beispielsweise Broschüren mit elektrolumineszenten Mustern und Linien, blinkenden Schriftzügen oder Punkten im wahrsten Sinn des Wortes zum Leuchten zu bringen.“

Die Demo-Line ist eine Aktion von OE-A-Mitgliedern, koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme nach einer Idee des Instituts für Druckmaschinen und Druckverfahren der Technischen Universität Darmstadt. An der diesjährigen Demo-Line beteiligen sich die Unternehmen Adphos, Altana, Bosch Rexroth, Coatema, DuPont Teijin Films, Felix Schoeller, Fujifilm Dimatix, Heraeus Noblelight, Heraeus Precious Metals, NovaCentrix, Thieme, Varta und Xenon Corporation. Geführte Rundgänge werden an den Messetagen mehrmals täglich stattfinden.

LOPEC trumpft mit Rekorden auf

„Wir brauchen Plattformen wie die LOPEC, um neue Technologien für den Anwendermarkt sichtbar zu machen“, betont Khalil Rouhana, Director im Directorate-General for Communications Networks, Content and Technology in der Europäischen Kommission, die Bedeutung dieser Veranstaltung und merkt weiter an: „Die EU unterstützt Forschungs- & Entwicklungs- sowie Innovationsprojekte in der gedruckten und organischen Elektronik mit 70 Mio. Euro in 2014 und 2015 – dies unterstreicht die Bedeutung dieser jungen Technologie.“

Mit einem Teilnehmerrekord ging die letzte Veranstaltung zu Ende: 2.134 Teilnehmer (ein Plus von 13 Prozent) und 139 Aussteller (ein Plus von 26 Prozent) nahmen an der Messe in München teil. Auch für 2015 erwartet die Messe München einen Zuwachs – sowohl bei Ausstellern als auch Besuchern, ist sich Bettina Schenk, Projekt-PR Referentin für die Messen LOPEC und Productronica der Messe München sicher: Die wachsende Besucherzahl und der hohe internationale Anteil zeigen, dass die LOPEC weltweit die wichtigste Plattform für gedruckte Elektronik ist.“ Die LOPEC hat international einen hohen Stellenwert: Über 50 Prozent der Besucher kamen aus dem Ausland. Die Top-5-Länder neben Deutschland waren Großbritannien, Frankreich, die USA, die Republik Korea und Taiwan. Erstmals waren große Delegationen aus Taiwan und Singapur mit führenden Vertretern aus Industrie und Forschung zu Gast.

Einen großen Zuwachs verzeichnet die Veranstaltung auch bei den Ausstellern. Letztes Jahr gaben sich 139 Unternehmen aus 18 Ländern ein Stelldichein. Und auch bei der Fläche gab es eine weitere Steigerung um 26 Prozent. Die wichtigsten Marktführer sind auch dieses Jahr wieder vertreten wie etwa 3D Micromac, Bosch Rexroth, Cambridge Display Technology, Kroenert, Merck und Toyobo. Des Weiteren sind natürlich auch Coatema, DuPont, Fujifilm Dimatix, Henkel, Heraeus, Optomec, PolyIC, NovaCentrix und Thinfilm dabei.

Schwerpunktthemen auf dem Kongress

Parallel zur Messe wird wieder ein Kongress stattfinden: Die ersten Keynote-Speaker für die Plenary Session stehen fest: Marc Lünnemann von Osram OLED hält einen Vortrag über OLED Lighting, Dr. David Fyfe von Oxford PV spricht über die Bedeutung von Perovskiten für die organische Photovoltaik und Michael Petersen (IMC) stellt Beispiele von Smart Packaging im Pharma-Bereich vor.

Fast 200 Vorträge wird das Kongressprogramm umfassen und dabei die gesamte Wertschöpfungskette abdecken – von der Materialforschung über die Prozesse bis hin zu den Anwendungen in verschiedenen Branchen. Wolfgang Mildner, LOPEC General Chair und Vice Chairman Europe der OE-A und Geschäftsführer von PolyIC, will mit einem Beispiel die Trendsetter-Funktion des Kongresses veranschaulichen: „Es gab im vergangenen Jahr zum Beispiel eine Materialinnovation, die für Furore gesorgt hat: die Perowskite, eigentlich altbekannte Minerale. Bislang wurden sie nicht in der gedruckten Elektronik eingesetzt, doch jetzt haben einige Unternehmen hervorragende Ergebnisse veröffentlicht.“ Auf dem Kongress wird Dr. David Fyfe, er sitzt im Aufsichtsrat des Unternehmens Oxford Photovoltaics, einen differenzierten Blick auf die Perowskite werfen und den aktuellen Stand mit dem Fokus auf Solarzellen schildern. Das Kongressprogramm wird wie in jedem Jahr von einem internationalen Gremium zusammengestellt.

Neben technischen Highlights, etwa zu neuen Materialien, rücken besonders die Anwendungen in den Fokus des Kongresses: Einer der großen Schwerpunkte im Kongress ist „Wearable Electronics“, also flexible und tragbare Elektronik. Darüber hinaus wird Dr. Tom Taylor vom englischen Centre for Process Innovation (CPI) über Anwendungen berichten, die gemeinsam mit Kunden entwickelt wurden. In seinem Vortrag geht es um Verbrauchsgüter – wie kann gedruckte Elektronik auf Produkten die Logistik unterstützen? Zum Thema Smart Packaging wurde Michael Petersen vom kanadischen Unternehmen IMC als Plenarredner gewonnen. Er beschäftigt sich mit interaktiven Arzneiverpackungen. Sie registrieren, wann eine Pille herausgedrückt wurde und leiten die Daten zum Beispiel an den Arzt weiter.

Der LOPEC Kongress ist unterteilt in drei Blöcke: Business, Technik und Wissenschaft, wobei die Plenarvorträge zum Smart Packaging und anderen übergeordneten Themen den gemeinsamen Rahmen bilden. Mit der Scientific Conference soll vor allem die wissenschaftliche Community vorgestellt werden, während auf der Technical Conference hauptsächlich Unternehmen über ihre Innovationen berichten. „Dieser Teil ist eher produktorientiert, aber trotzdem kein Werbeblock. Vielmehr werden die Unternehmen zeigen, auf welche Probleme sie bei der Entwicklung gestoßen sind und wie sie diese gelöst haben“, merkt Wolfgang Mildner an. Hingegen wird im Konferenzbereich Business Conference diskutiert werden, ob man mit gedruckter Elektronik schon Geschäfte machen kann und welche Ideen die Branche antreiben. Dr. Davor Sutija, CEO von Thin Film Electronics aus Oslo, wird in seiner Keynote über das Internet der Dinge sprechen. Wie lässt sich jedes beliebige Objekt als Teil eines Netzwerks adressieren und mit ihm kommunizieren? „Die Vision, alles mit allem zu vernetzen, geistert ja schon lange herum – und mit gedruckter Elektronik lässt sie sich jetzt umsetzen“, führt Mildner aus.

Interview: Fünf Fragen an Wolfgang Mildner, LOPEC General Chair und Vice Chairman Europe der OE-A.

Gedruckte Elektronik auf Wachstumskurs

Wolfgang Mildner, LOPEC General Chair und Vice Chairman Europe der OE-A sowie Geschäftsführer von PolyIC.Messe München/Thomas Koy

Biegsame Solarzellen, interaktive Arzneiverpackungen und geschwungene Displays im Autocockpit: Die gedruckte Elektronik eröffnet vielen Branchen ungeahnte technische und gestalterische Möglichkeiten. Den Stand der Technik und die Themen des LOPEC Kongresses erläutert Wolfgang Mildner, LOPEC General Chair und Vice Chairman Europe der OE-A.

Herr Mildner, LOPEC steht für Large-Area Organic & Printed Electronics Convention. In welchen Bereichen wird Elektronik schon großflächig gedruckt?

Es gibt einige Branchen, die hier bereits sehr aktiv sind. Displays in der Unterhaltungselektronik etwa werden teils schon gedruckt. Im Bereich Automotive gibt es gedruckte Antennen und gedruckte Sensoren und die Verpackungsindustrie nutzt die Technik, um Verpackungen innovativer und interaktiver zu gestalten.

Womit und worauf wird gedruckt?

Gedruckt wird typischerweise auf Folien aus Polyester oder anderen Kunststoffen. Papier ist für Verpackungen zwar interessanter, aber auch hier wird zunächst auf Folie gedruckt, die dann durch Laminieren mit Papier verbunden wird. Noch vor ein paar Jahren wurde vor allem mit organischen Materialien gedruckt, aber mittlerweile nutzt man dafür auch anorganische Substanzen bis hin zu Metallen. Entscheidend ist, dass sich die Materialien im Druck- und Beschichtungsprozess verarbeiten lassen.

In welcher Hinsicht ist die Technik noch verbesserungsfähig?

Um diese Frage zu beantworten, müssten wir einen Blick auf die gesamte Wertschöpfungskette werfen, aber bleiben wir bei den Materialien. Wenn ich zum Beispiel Transistoren herstellen möchte, brauche ich einen Materialsatz, der auch halbleitende Substanzen umfasst. In der gedruckten Elektronik werden typischerweise p-Halbleiter verwendet, die ein Elektronendefizit aufweisen. Man hätte aber gerne auch n-Halbleiter, also solche mit einem Elektronenüberschuss. Denn dann könnte man p- und n-Halbleiter kombinieren und so schnellere und stabilere Schaltungen realisieren. Das wäre wirklich ein Sprung in der Leistungsfähigkeit. Bei der gedruckten Elektronik sind wir noch nicht so weit.

Wie ist Deutschland im Markt für gedruckte Elektronik aufgestellt?

Bei den Displays und organischen Leuchtdioden (OLEDs) sind asiatische Unternehmen sehr schnell in die Anwendung gegangen, aber Deutschland ist in der Fertigung und Marktreife auch nicht schlecht aufgestellt. Das wird Dr. Marc Lünnemann, Geschäftsführer von Osram OLED, auf dem Kongress in seinem Plenarvortrag über OLEDs zeigen. Er präsentiert ein schönes Beispiel dafür, dass Deutschland nicht nur Technologiezulieferer ist – dafür sind wir ja bekannt und gefragt – sondern die Maschinen und Prozesse auch nutzt, um Produkte herzustellen.

Im Bereich intelligente Verpackungen gibt es bereits Piloteinsätze. Ich habe entsprechende Verpackungsmuster vor kurzem bei Michael Petersen gesehen, die Technik ist wirklich beeindruckend. Er kämpft natürlich noch mit verschiedenen Aspekten, denn nicht alle Funktionen lassen sich schon mit gedruckter Elektronik realisieren. Früher hätte man gewartet, bis die Technik so weit ist. Heute wartet man nicht mehr, sondern kombiniert gedruckte Elektronik mit konventionellen Bauteilen wie Siliziumchips. Diese hybriden Ansätze sind ein spannender Bereich, der auch auf der LOPEC zu sehen ist.

Das Kongressprogramm wird fast 200 Vorträge umfassen. Haben Sie ein persönliches Highlight?

Ich persönlich finde Anwendungen im Automobilbereich besonders spannend. Mit der gedruckten Elektronik ergeben sich hier ganz neue Designmöglichkeiten mit intelligenten, sensorischen Oberflächen. Ein Vertreter von Continental wird dazu einen praxisrelevanten Vortrag aus der Anwenderperspektive halten. Die Idee ist, dass die Bedienung im Cockpit nicht mehr über Drucktasten erfolgt, sondern über Berührung, über geschwungene, beleuchtete Formen, die den Benutzer besser führen als konventionelle Tasten. Touch-Displays sind ohnehin ein großes Thema auf der LOPEC, denn da ist die gedruckte Elektronik ganz vorne mit dabei.

Die Fragen stelle Marisa Robles Consée

(mrc)