OLED für Beleuchtung. Wachstumsfeld für Thüringen. Technology Project Development

Transkript

1 OLED für Beleuchtung Wachstumsfeld für Thüringen 1

2 Gliederung 1. Schwerpunkt OLED für Beleuchtung? 2. Wertschöpfungskette und Netzwerk 3. Forschungsinitiativen 4. Unternehmen - Investoren? 5. Schlussfolgerungen für Thüringen 2

3 Business Environment for the FPD Industry in Eastern Germany Thüringen is the optimal location for Flat Panel displays (FPD) companies that want to capitalize on the German and the European FPD market. Engagement im DFF / VDMA Building on 40 years of tradition, industry clusters in semi-conductors, microelectronics, multimedia and telecommunications have been established in Gera, Jena, Erfurt and Arnstadt. Thüringen LEG - State Development Corporation of Thüringen 21

4 Shares of Taiwan, Japan, and Korea in Large-Size TFT-LCD Panel Unit (USM) Market share (%) 100% Fertigung weiterhin fast fast ausschließlich in in Asien 8G 8G LCD LCD plant, plant, with with a suggested suggested budget budget about about US$2.6 US$2.6 billion billion Global output value 75% 50% 25% 0% 34.9% (7647.5) 47.6% ( ) 17.5% (3800.3) 40.6% ( ) 40.1% ( ) 17.0% (5600.4) 41.5% ( ) 41.2% ( ) 14.5% (6500.4) (e) 2005(f) ( ) ( ) ( ) Taiwan Korea Japan

5 FPD Industry Clusters in Taiwan Panel & Module Companies TN/STN LCD: 13 TFT LCD : 8 PDP : 3 OLED : 5 LCOS : 2 Component Companies Color Filter : 8 Back-light : 32 Polarizer : 4 Glass(ITO) : 9 Driver IC : 5 Science Parks (3 clusters) Hsinchu Taichung Automobilmarkt Automobilmarkt Tainan in in Europa Europaimim Fokus Fokus Hsinchu Cluster TFT : 6 TN/STN : 2 Glass : 3 Backlight : 2 Polarizer : 2 C/F : 4 ITO : 3 Driver IC : 5 LCOS: 2 O(P)LED : 5 Taichung Cluster TFT.. 1 TN/STN : 3 Backlight :5 Polarizer : 1 C/F : 1 ITO : 1 Glass.. 1 Tainan Cluster TFT : 2 TN/STN.. 4 Glass:2 Backlight : 5 C/F : 4 Source: ITRI/IEK &CIPO(2003/10)

6 Innovation: organic light-emitting diodes BMBF funding from November million for pre-competition OLED development in Germany Position paper by Merck, Osram OS, Philips and Samsung on R&D initiative OLEDs 2015 over 500 million for research in Germany Aim: To open up mass markets for lighting and signage. Advantages (a selection) High brightness and contrast Ultra-wide viewing angle No backlight required Thin, compact form Fast response time Weltmarkt Beleuchtung: ca Mrd. Marktführer sind OSRAM und Philips Low power consumption + no use of mercury 6

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9 1. Schwerpunkt OLED für Beleuchtung? 2. Wertschöpfungskette und Netzwerk 3. Forschungsinitiativen 4. Unternehmen - Investoren? 5. Schlussfolgerungen für Thüringen 9

10 Structure of Taiwan FPD Industry Investment Opportunity : Fitting into the beneficiary segment of Taiwan s FPD industrial structure Material & Others RGB RGB Pigments(1) Seal Material Photo Mask(1) PVA PVA Metal Target TAC TAC CCFL(1) Prism Sheet Optical Film Film Upstream Components Glass (5) (5) ITO Glass (4) (4) Color Filter (8) (8) Polarizing Films (4) (4) Liquid Crystal (1) (1) Back-lighting Module (Unit) (25) (25) Driver IC IC (8) (8) Midstream Panels PDP (2) OLED (4) TN LCD (3) STN LCD (10) TFT LCD (8) Other Downstream Applications Display Product Consumer Product Information Technology Product Telecommunications Product Televisions Portable DVD Players Projectors * ( ): means the number of companies in Taiwan Home Appliance Products Laptop /Desktop LCD Monitors Digital Cameras PDAs Mobile Telephones Car Navigation Systems Videophones

11 Entwicklung einer einerclusterstruktur und und Wertschöpfungskette in in Thüringen?

12 Material (Funktionelle Substanzen- organisches HL) Forschungsinstitute: Friedrich Schiller Universität Jena: Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät: Institut für Organische Chemie, Institut für Physikalische Chemie Physikalisch-Astronomische Fakultät: Institut f. Materialwiss.ften u. Werkstofftechnologie, Institut f. Optik u. Quantenelektronik Firmen: Sur A Chemicals Jena (Leuchtstoffwerk Breitungen) (Laborchemie Apolda) (BASF Performance Polymers GmbH in Rudolstadt) (H.C. Starck Hermsdorf GmbH) 12

13 Forschungsinstitute: Komponenten für f r OLED-Devices Devices Technische Universität Ilmenau (Substratsysteme) Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien: Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik: Institut für Festkörperelektronik Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften: Institut für Physik Fakultät für Maschinenbau: Institut für technische Optik Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH Jena Fraunhofer Institut für angewandte Optik und Feinwerktechnik Jena Abteilung - Mikrooptische Systeme Thüringer Institut f. Textil- und Kunststoff-Forschung e.v. Rudolstadt: Forschungsabteilung - Funktionspolymere und physikalische Forschung 13

14 Komponenten für f r OLED-Devices Devices Firmen: Fresnel Optics Apolda Wahl Optoparts Triptis Schott AG Sur A Chemicals Jena (Leuchtstoffwerk Breitungen) (Laborchemie Apolda) (BASF Performance Polymers GmbH in Rudolstadt) (H.C. Starck Hermsdorf GmbH) 14

15 OLED Devices Bauelementedesign Aufbau- und Verbindungstechniken, Prozess- und Strukturierungstechniken - Forschungsinstitute: Technische Universität Ilmenau: Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH Jena Thüringer Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.v. Rudolstadt: Fraunhofer Institut für angewandte Optik und Feinwerktechnik Jena Firmen: Investor (Wahl Optoparts Triptis) 15

16 Turnkey facility M+W Zander Anlagenbau - Electronics MWZ-FE is a world market leader in the construction of semiconductor and flat panel display fabs. Total facility solutions (consulting, design, construction, operation). M+W Zander Anlagenbau Chemicals, Pharmaceuticals, Biotech (LSMW) Turnkey projects for the chemical industry. M+W Zander Automation Integration of process control systems into industrial administration systems (vertical integration). 16

17 Beispiel : Fabrikkonzept und Realisierung DORAn Ziel: Qualitätsfertigung und Senkung Ferigungskosten DORAn OLED Reference-Line Concept Process Equipment List F acility S yste m s B uilding B uilding C oncept Building- and Equipment Layout Costs Investm ent C osts Fab Model: Material and Cost Flows Presentation 5. November 2003 JE N O P TIK G roup.

18 Manufacturing environment and Testing (major firms) Jenoptik Automatisierungstechnik Separation, volume removal and combination of polymer materials and separation for glass by means of laser units. Carl Zeiss Cymer, Inc. and Carl Zeiss SMT AG joint venture: TCZ GmbH production system with LTPS-process. Jenoptik Mikrotechnik Microsystems technology - Device construction for production equipment for polymer micro-optics. 18

19 Control electronics X-Fab in Erfurt ASIC s (mixed signal foundry), e.g. for control systems in opto-electronics. Melexis Microelectronic Systems in Erfurt Electronic developments for the automotive lighting sector. isle Steuerungstechnik und Leistungselektronik GmbH Ilmenau Development of innovative electricity supply systems. 19

20 Systemintegration - Product fabrication - end user Value-added illumination solutions FER Fahrzeugelektrik in Eisenach Supplier of developments for well-known vehicle manufacturers and supplier of lighting systems. (Automotive Lighting Reutlingen / Brotterode) Jenoptik AG Photonics Technologies Slogan Laser and Light New fields of business for OLED in combination with optical components. Carl Zeiss Jena Research and Development Monitoring the development of OLED Use for special applications 20

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23 Further potential for future OLED development activities: Institut für Mikroelektronik- und Mechantroniksysteme ggmbh (IMMS) (Institute of Microelectronics and Mechatronics Systems) Erfurt/Ilmenau (Microelectronics Section) Expertise in the design of microelectronic systems for the control and interlinking of optoelectronic components. CiS Institut für Mikrosensorik Erfurt (Institute of Microsensor Technology) Encapsulation and bonding technologies. Institut für Physikalische Hochtechnologien (IPHT) Jena (Institute of Physical High-Technology) Construction and interconnection technologies for optical microsystems. 23

24 INNOVENT e.v. Technologieentwicklung Jena (Technology Development) Development of procedures and devices for the coating of metal, glass and plastics. Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.v. (TITV) Greiz (Textile Research Institute Thuringia-Vogtland) Chemical and physical research on Smart Textiles and collaboration with Philips Research concerning Photonic Textiles for the integration of displays. University of Applied Sciences Jena Training and research in the fields of optics, optoelectronics, photonics and laser technology with strong links to Thuringian industry and R&D. Master s degree course for student specialisation and further education of engineers working in other fields. Bauhaus University Weimar Product design: integration of OLED into lighting applications. 24

25 Other firms with potential for future participation: Subsidiaries of major OLED material and component suppliers: BASF Performance Polymers GmbH in Rudolstadt H.C. Starck Hermsdorf GmbH Brooks Automation Inc. in Jena Service Centre for Europe Automation expertise in the semiconductor industry and related sectors Leuchtstoffwerk Breitungen Develops and produces inorganic luminescent materials Market access to the lighting market SIS Surface Inspection Systems Develops and supplies equipment for surface inspection systems in the FPD industry PVA Tepla AG Vakuum- und Plasmaanlagenbau Supplies equipment for high-purity cleaning and surface activation in the FPD industry Automotive Lighting Reutlingen / Brotterode 25

26 Unterstützende Organisationen STIFT Thüringen Innovativ OptoNet e.v. PolymerMat. e.v. automotive thüringen e.v. Verein zur Förderung des Fachgebietes Lichttechnik der TU Ilmenau und Deutsche Lichttechnische Gesellschaft e. V. 26

27 Thüringen konzentriert sich auf die folgenden technologischen Bereiche, welche auch grundsätzlich Bezug zu OLED haben: Optik und Photonik, Neue Materialien, Mikro- und Nanotechnologie, Fertigungstechnik, Verfahrenstechnologie. 27

28 Zusammenfassung Das Forschungs- und Entwicklungskompetenzdreieck für Funktionspolymere und organische Elektronik FSU Jena TITK Rudolstadt TU Ilmenau schließt die optische Kompetenz des FhI IOF Jena für OLED- Produktentwicklung ein. Ein Investor mit technologischen OLED-Kernkompetenzen findet innerhalb der flexiblen, mittelständischen Industrie für die gesamte Supply Chain bis hin zur Fabrikausrüstung und dem Fabrikbau kompetente Partner vor. Durch eine eng vernetzte Forschungs- und Unternehmenslandschaft kann sich eine breite Basis bilden und eröffnet Entwicklungsmöglichkeiten für ein industriegeführtes OLED-Cluster. 28

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31 OLED-Forschung in Deutschland Brütting group, Universität Augsburg, Germany Fraunhofer IAP, Golm, Germany Fraunhofer IPMS, Dresden, Germany Hanack group, Universität Tübingen, Germany Hörhold group, Universität Jena, Germany Frau Prof. E. Klemm Institut für Angewandte Photophysik (Leo), TU Dresden, Germany Institut für Makromolekulare Chemie I (Schmidt/Strohriegl), Universität Bayreuth, Germany Kowalsky group, TU Braunschweig, Germany Lehrstuhl für Bildschirmtechnik, Universität Stuttgart, Germany Lehrstuhl PKM (Physik Kondensierter Materie), Universität Potsdam, Germany Meerholz group, Universität Köln, Germany Neher group, Universität Potsdam, Germany Photonics and Optoelectronics Group (Feldmann), Universität München (LMU), Germany Salbeck group, Universität Kassel, Germany Scherf group, Universität Wuppertal, Germany Schwoerer group, Universität Bayreuth, Germany von Seggern group, TU Darmstadt, Germany Yersin group, Universität Regensburg, Germany 31

32 Staatliche Initiativen BMBF Leitprojekt OLED (Koordinator VDI) Weiterhin: BMWA Pilotlinie - IPMS Dresden VDMA - DFF Beispiele im Ausland Japan Yamagata Project USA Solid State Light Initiative 32

33 BMBF-Leitprojekte Ziele: Materialien mit herausragenden Eigenschaften Kostengünstige Herstellungsprozesse Systeme mit höchstmöglicher Leistungsfähigkeit 1. Leitprojekt: Hochwertige Organische Leuchtdioden für neue Beleuchtungsanwendungen auf der Basisinnovativer Technologien (Merck KGaA, HC Starck GmbH, AEG MIS GmbH, Leybold Optics GmbH, DaimlerChrysler AG, Hella KGaA, Diehl Luftfahrt Elektronik GmbH, Universität Köln, FhG-IOF Jena, Universität Potsdam, TU Braunschweig, FhG-IPMS, FH Darmstadt) Lasergestützte RGB-Strukturierungsverfahren für OLED-Displays (Applied Films GmbH, LPKF Laser & Electronics AG, TU Braunschweig ) Noch zwei weitere Leitprojekte - ab Sommer 2006 (OSRAM OS, Philips)? 33

34 EU-Projekt

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38 Part of 7th EU Framework Programme Consolidated European Photonics Research Initiative Photonics for the 21th Century Annex 2: Lighting and Displays Solid state lighting (SSL) inorganic and organic diodes Colossal Energy Savings: 2015 in Europe MW electrical peak power supply per year 2025 could reduce the global amount of electricity used for lighting by 50 % Healthy Light (freedom in shape, tunability of brightness and colour) 38

39 Chairman of European Photonics Research Initiative Photonics for the 21th Century: More than 60 Partners, e.g.: Jenoptik AG: Alexander von Witzleben President Photonics21 Fraunhofer Institut IOF: Andreas Tünnermann, FSU Jena, Carl Zeiss: Dieter Kurz, CEO; Michael Kaschke Spectaris Schott AG: Hans Joachim Kunz CTO 39

40 Research & Development: topics for the near future -More advanced materials: 100 lm/w < X < 200 lm/w - Innovative packaging & driving concepts - Color tune ability - Bendable, flexible materials - Standardization in lifetime testing, connectors, size, colors - Mass production processes - Light outcoupling

42 Möglichkeiten: Aus der Industrie (mit Technologie/Produkten) Quereinsteiger (Finanzinvestoren) 42

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44 Beleuchtungsindustrie Big Player: OSRAM OS, Philips,. Innovativer Mittelstand (im ZVEI mehr als 120 organisiert) 44

45 OSRAM - OS Forschung/ Entwicklung: Inzwischen in Regensburg / Erlangen konzentriert (Standortwechsel von San Jose/USA) Enge Kooperation mit Siemens Corporate Technology in Erlangen Wahrscheinlich Konsortialführer eines BMBF-Leitprojektes Produktion: OLED für Signage Produktgruppe Pictiva in Malaysia ( OLED-Produktion für Beleuchtung in Deutschland geplant 45

46 Philips Forschung/ Entwicklung: in Aachen konzentriert Führt das europäische OLLA-Projekt Produktion: Demonstrator in Aachen? Verkauf der PLED-Linie Linie an die OTB Group in Eindhoven 46

47 Chemieindustrie Merck BASF Bayer Beiersdorf Degussa 47

48 Merck 48

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50 BASF BASF Future Business GmbH u.a. Zusammenarbeit mit taiwanesischen OLED-Display Display- Produzenten Teco Optronics Vorstandsentscheidung im 1.HL 2006 zu OLED-Aktivitäten Ultrason Folie für flexible Displays Ersatz für Glas in LCD? Bayer H.C. Starck GmbH und Bayer MaterialScience AG New Business in Leverkusen Mitarbeit in OLLA(EU) und HOBBIT(BMBF) 50

51 Novaled GmbH Dresden Arrange new possibilities regarding the creation of innovative applications based on small molecular OLED's Coversion to AG prepared Strong cooperation in Dresden with: Institut für Angewandte Photophysik Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) 51

52 Zulieferer Print- (Kopier-) ausrüstungen: Litrex ULVAC,Heidelberger Druckmaschinen AG, Seiko-Epson, RICOH, Oce, Agfa, Fuji,.. Beschichtungsausrüstungen: Aixtron, ULVAC, Applied films, Tokki,.. Komponenten: Corning, Coherent, Leybold Optics, 3M,.. 52

53 Anwendung Automotive Zulieferer: Hella, FER, Bosch, automotive lighting, Aber auch Hersteller beobachten den Markt: BMW, Daimler, Audi 53

55 OLED für Beleuchtung Wachstumsfeld in Thüringen Hat integrative Wirkung auf Forschung, Ausbildung, Entwicklung und Industrie in unterschiedlichen Bereichen. Nutzt die bisher aufgebauten Kompetenzen und Infrastruktur umfassend. Ermöglicht hohe Wertschöpfung und fördert innovativen Mittelstand. 55

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58 Thüringen fördert damit gemeinsam mit Partnern eine Technologie, die nicht nur in Spitzenforschung und Nischenmärkten eine Rolle spielt, sondern in Massenmärkten Thüringer Landeszeitung vom

59 Push für organische Elektronikentwicklung

60 Unterstützung von Schlüsselinvestitionen: Grundsteinlegung für zweites Schott Displayglaswerk im Januar 2005 Investition von Schott: 60 Mio. Wer die Zeit verschläft, an dem gehen die Wachstumsfelder vorbei Zitat des Thüringer Ministerpräsidenten Ostthüringer Zeitung vom Keiner wartet auf unsere Produkte in seinem Unternehmen werde alles in Frage gestellt, um sich auf den globalen Wettbewerb einzustellen. Vorstandssprecher Schott AG Frankfurter Allgemeine

61 Vorschläge für Diskussion Erarbeiten von Angeboten an potentielle Investoren (Differenzierungsmerkmale!) Bildung einer Plattform für die Bündelung gemeinsamer Interessen sowie zur Beantragung und Durchführung von Projekten. Mögliche Leitthemen: Produktion/Fabrik (Kostenoptimierung) (M+W Zander, Wahl Optoparts, ) Anwendung für den Automobilbau (FER, Hella ) 61