Biegsame Solarzellen, interaktive Arzneiverpackungen und geschwungene Displays im Autocockpit: Die gedruckte Elektronik eröffnet vielen Branchen ungeahnte technische und gestalterische Möglichkeiten. Die Zeichen für diese Technologie stehen auf Wachstum. Den Stand der Technik und aktuelle Trends erläutert Wolfgang Mildner, Vice Chairman Europe der OE-A (Organic and Printed Electronics Association), einer Arbeitsgemeinschaft im VDMA, und General Chair der LOPEC (Large-Area Organic & Printed Electronics Convention).

CHEManager: Herr Mildner, die gedruckte Elektronik befindet sich auf Wachstumskurs. In welchen Bereichen wird Elektronik schon großflächig gedruckt?

W. Mildner: 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?

W. Mildner: 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?

W. Mildner: Um diese Frage zu beantworten, müssten wir uns die gesamte Wertschöpfungskette anschauen, 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 sogenannte 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 Performance. Auch in der Siliziumtechnik gab es einen enormen Schub, als man p- und n-Halbleiter durch Dotierung herstellen konnte. Bei der gedruckten Elektronik sind wir noch nicht so weit.

Wie ist Deutschland im Markt für gedruckte Elektronik aufgestellt?

W. Mildner: Bei den Displays und organischen Leuchtdioden, also 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 LOPEC-Kongress im März 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.

Interaktive Verpackungen sind ein aktuelles Forschungsthema auf dem Gebiet der gedruckten Elektronik. Wie weit entwickelt sind solche intelligenten Verpackungen schon, die z.B. registrieren, wann eine Pille aus der Verpackung herausgedrückt wurde und diese Daten an den Arzt weiterleiten?

W. Mildner: Es gibt schon Piloteinsätze. Ich habe entsprechende Verpackungsmuster vor kurzem bei Michael Petersen vom kanadischen Unternehmen IMC 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.

Welche Anwendung ist Ihr persönliches Highlight?

W. Mildner: 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 auf dem LOPEC-Kongress 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.