VDMA: Elektronik auf der Basis von Kunststoff

Die Umwandlung von Licht in Energie und die elektrische Leitfähigkeit gehören zu den Zukunftsfeldern einer Kunststoffindustrie, die sich enorm wandelt und für die Elektronik zum Innovationsfeld wird. Flexible Solarzellen auf Kunststoffbasis, Folienbatterien, smarte Materialien oder Bioanalytik auf dem Kunststoffchip werden sich in naher Zukunft zu gefragten Produkten entwickeln.

„Elektronik auf der Basis von Kunststoffmaterialien bietet neue Chancen, mit intelligenten Verfahren und Materialien den technologischen Fortschritt anzutreiben“, erklärt Dr. Klaus Hecker, Geschäftsführer der Organic Electronics Association (OE-A), Frankfurt. Die OE-A bündelt als internationale Arbeitsgemeinschaft im VDMA die Aktivitäten der gesamten Wertschöpfungskette der organischen und gedruckten Elektronik. In der jüngsten Roadmap der OE-A heißt es, nach großen Fortschritten in Forschung und Entwicklung beginnen mehr und mehr Bereiche dieser jungen Industrie mit der Massenproduktion.

Organische Elektronik und VDMA
„Eine junge Technologie benötigt einen starken Verband als Interessenvertretung“, sagt Andrew Hannah, stellvertretender OE-A-Vorsitzender und CEO von Plextronics, USA. Das hochdynamische Netzwerk aus internationalen Unternehmen und Forschungsinstituten sorgt seit fünf Jahren für eine „internationale Sichtbarkeit“, was für die Technologie und die sie produzierenden Unternehmen von „unschätzbarem Wert“ ist, betont Hannah.

Organische Elektronik und Kunststoffbranche
Unterstützung erhält die organische Elektronik aus der Kunststoffbranche. „Die vor einem halben Jahrhundert noch unvorstellbare, chancenreiche Verbindung zwischen Kunststoff und Elektronik setzt Impulse und öffnet neue Märkte“, unterstreicht Thorsten Kühmann, Geschäftsführer des VDMA Kunststoff- und Gummimaschinen. „Mit Sicherheit kann die Polymer-Elektronik der EU helfen, ihre ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen.“

Markt für Polymer-Elektronik
Mit Polymer-Elektronik wird aus Kunststoff ein Hightech-Werkstoff, auf den viele Branchen hoffen. Marktforschungsunternehmen prognostizieren einen Anstieg des Umsatzvolumens von derzeit 1,5 Milliarden auf annähernd 250 Milliarden Euro in den nächsten 20 Jahren, getrieben durch organische Photovoltaik, OLED (organische Licht emittierende Dioden) Displays und Beleuchtung sowie gedruckte Transistoren und Datenspeicher.

Die Investitionen, die im vergangenen Jahr 2,2 Milliarden Euro betrugen, werden sich bis 2015 verdoppeln. Neue Fabriken schießen aus dem Boden. Weltweit sind schätzungsweise mehr als 2.000 Firmen in den verschiedenen Bereichen der organischen Elektronik tätig, Deutschland und Europa nehmen dabei eine starke Stellung ein.

Material mit Zukunft
Polymere als Basis von Elektronik entwickeln sich zum Material der Zukunft. Batterieladegeräte, Sonnenschirme und Tragetaschen werden Licht in Energie wandeln und die Abhängigkeit von den bisherigen Stromnetzen verringern. Vorbei ist dann die Zeit, da man das Ladegerät für sein Handy auf keinen Fall vergessen durfte oder nach einer Steckdose im Zugabteil suchen musste.

„Wir haben hier ein völlig neues Verfahren zur Massenproduktion von Elektronik“, erklärt Dr. Hecker. „Flexibel, dünn und leicht sind die neuen Bausteine für elektronische Geräte, dabei sind sie gleichzeitig robust und kostengünstig“, betont der Experte für organische Elektronik. Auf praktisch endlosen Bahnen wird die Rolle mit Elektronik auf Kunststoffbasis hergestellt – ohne Silizium und Kupfer – und die funktionellen Teile können direkt in zahlreiche Produkte integriert werden.

Produkte mit Zukunft
Die Anwendungen reichen von blinkenden Verpackungen über revolutionäre Lichtkonzepte bis zur allumfassenden Stromversorgung. Fälschungssichere Codes können die Echtheit von Produkten garantieren. Beim Ablauf eines Verfallsdatums schlagen Etiketten Alarm. Elektronische Komponenten versorgen sich selbst mit Strom.

Hohen Bedarf sehen Experten bei der alternativen Lichttechnik: Die Märkte zielen derzeit auf diffuse Beleuchtung, flache Lichtquellen, die in breite Flächen integriert werden können. Bisher ist die Haltbarkeit der Kunststoffschicht nicht ausreichend. Sauerstoff und Feuchtigkeit greifen das Material an. Doch eine flexible OLED mit Dünnschichtverkapselung, in einer Vakuum-Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlage hergestellt, birgt die Lösung. Leuchttapeten, Lichthimmel und interaktive Werbeplakate und Ortspläne sind damit in greifbare Nähe gerückt.

Erste Produkte sind markttauglich und in Serie angelaufen. In der Medizintechnik sind Medikamentenverpackungen in der Erprobung, die registrieren, ob ein Patient seine Arznei einnimmt. Einweg-Glucoseteststreifen werden bereits in Milliardenstückzahlen jährlich produziert. OLED-Displays kommen in Mobiltelefonen massenhaft zum Einsatz. Großes Potenzial verspricht langfristig auch der OLED-Fernseher. Mit den OLED lassen sich Bildschirme bauen, die in Bildqualität, Stromverbrauch und Platzbedarf neue Dimensionen erreichen. Das TV-Gerät von Sony ist beispielsweise nur drei Millimeter dünn.

„In den nächsten fünf Jahren wird sich die polymere Elektronik mehr und mehr durchsetzen“, davon ist Dr. Hecker überzeugt. „Die organische Elektronik findet neue Märkte und neue Anwendungen“, ergänzt Kühmann.

Über die OE-A
Die Organic Electronics Association (OE-A) gilt als die führende internationale Interessenvertretung der organischen und gedruckten Elektronik. Sie repräsentiert die gesamte Wertschöpfungskette dieser jungen Industrie. Die Arbeitsgemeinschaft des VDMA wurde 2004 gegründet. Mehr als 140 Firmen und Institute aus Europa, Nordamerika, Asien und Australien arbeiten zusammen, um den Aufbau einer wettbewerbsfähigen Infrastruktur für die Produktion von organischer
Elektronik zu fördern. Die Vision der OE-A ist es, eine Brücke zwischen Wissenschaft, Technologie und Anwendung zu bauen.

K 2010, 27.10.–3.11.2010, Düsseldorf, Halle 16, Stand F42

Weitere Informationen: www.vdma.org/oe-a

Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA, Frankfurt am Main

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