Innovationen mit gedruckter Polymerelektronik

Transkript

1 Innovationen mit gedruckter Polymerelektronik Signifikante Schritte in Richtung druckbarer, kostengünstiger RFID-Tags Kommerzialisierung leitender Polymere Wolfgang Mildner, PolyIC GmbH & Co. KG

2 PolyIC The chip printers Gedruckte Elektronik ist: dünn und flexibel kostengünstig und einfach Überall verfügbar und wegwerfbar Die Elektronik wird Realität stellen Sie sich die Anwendungen vor 2/X

3 Innovationsfelder viele Anwendungen für gedruckte Elektronik Identifikation RFID (Radio Frequency Identification) Funketiketten ermöglichen Objekte sich selbst zu identifizieren Displays Neue Technologien um Anzeigen und Displays in Verpackungen oder andere Objekte zu bringen Smarte Objekte kleine logische Schaltungen kombinierbar mit Sensoren und anderen Komponenten macht elektronische Intelligenz überall möglich 3/X

4 RFID Was ist RFID? Es hat irgendwas mit drahtloser Technik zu tun 4/X

5 Von der Logistik zum Konsumgut der Barcode wird ersetzt durch RFID EPC (electronic product code) der elektronische Produktcode für Konsumgüter 5/X

6 Fallende Preise für RFID Etiketten eröffnen neue Märkte Gedruckte Etiketten Anzahl der Etiketten s s 10 9 s 10 6 s 10 3 s Einzelstücke/ langlebige Konsumgüter Paletten/ Events Kisten/ Transit Einzelprodukte Verbrauchsgüter heute Markt Preis/Etikett Quelle: AUTO-ID Center Preis pro Etikett 6/X

7 Display Technologie und Smarte Objekte unbegrenzt viele weitere Anwendungen Neue Anwendungen mit Displays flexibel einfach kostengünstig Smarte Objekts für Marketing, Spiele, Pharma,..., wenn Logik kombiniert wird mit Sensoren Batterien, Solarzellen Displays / optischen Elementen Speicher 7/X

8 Innovationsfelder Zukunftsträume? RFID (Radio Frequency Identification) Displays Neue aufstrebende Technologien Smarte Objekte - Neue Anwendungen für kleine elektronische Systeme werden Wirklichkeit als Massenprodukt durch Innovationen mit LOW COST Elektronik 8/X

9 Was sind die Herausforderungen? flexibel dünn kostengünstig Innovationen nötig für neue Produkte: Materialien Technologie Produktion um Technologie zu ermöglichen um Massenproduktion zu ermöglichen reale Massenproduktionsprozesse PolyIC entwickelt Polymerelektronik-Technologie für gedruckte Elektronik 9/X

10 Drucken vs. Silizium Chip: positioniert in verschieden Feldern Systemkosten, ca. ( ) Gedruckte Elektronik Anzahl der Transistoren pro Chip (ca.) niedrig komplex, kostengetrieben durch : Prozess, Verpackung Plastik hoch komplex, kostengetrieben durch: Größe,Dichte,Ausbeute Silizium Siliziumchips geschätzte Werte derzeit Trend 10/X

11 Innovationen in Material und Technologie Entwicklung Material Auswahl und Optimierung des Materials um Drucken zu ermöglichen Organische Halbleiter Substrate, Isolatoren, Leiter Technologie Anpassen der Technologie um Transistoren und andere Basiselemente zu bauen Design der Chips und Systeme 11/X

12 Der polymere Feldeffekttransistor PFET Elektroden leitende Polymere (oder Metalle) o- o- A A H H [ N N N N ] o+ o+ n H H V G Polyanilin (PAni) ~ µm S G D Isolator isolierende Polymere Vias für integrierte Schaltungen ( ) n OH Polyhydroxystyren (PHS) Halbleiter konjugierte Polymere S ( S R S ) n S R V SD Kanal durch elektrisches Feld Substrate flexible Folien PFETs sind die Basiselemente für integrierte Plastikschaltungen (Plastikchips) ( R Poly-3-alkylthiophen (P3AT) O R O COCH 2 CH 2 OC Polyester ) n 12/X

13 Innovationen im Produktionsprozess für hohe Volumina Produktionsprozess Funktionstinten zum Bau von Elektronik Formulierungen Anpassung von hochqualitativen, kontinuierlichen Druckverfahren für gedruckte Elektronik Hochgeschwindigkeitsprozesse hohe Volumina 13/X

14 Roadmap zum Erfolg noch einige Herausforderungen zu meistern, einige gelöst Material Logik Produktionsprozess Logikoptimierung Prozessoptimierung RFID Nicht wirklich ein sequentieller Ansatz Parallele Schritte und Optimierung notwendig 14/X

15 Roadmap zum Erfolg noch einige Herausforderungen zu meistern, einige gelöst Material Logik Produktionsprozess Logikoptimierung Prozessoptimierung RFID Basismaterialien ausgewählt Substrat Isolator Halbleiter Leiter Stabile organische Prototypen Schaltungen Druckprozesse Organische Ringoszillatoren 0,6 Mhz Erste organischer RFID (125kHz) 15/X

16 Kompetenz und Partnerschaften um F&E-Arbeiten zu beschleunigen Finanziers Partner Aktionäre Kompetenz bei Elektronik / Systemen Kompetenz bei Material / Drucken 49% 51% Ausgewählte Partnerschaften Material Anwendungen 16/X

17 Organic Electronics The Association chip printers Organic Electronics Association (OEA) Vision of OEA Build a bridge between technology and application Stepwise approach: Platform for companies and institutes active in the field of organic electronics Collaboration of OEAmembers Exchange of information and experiences Cooperation of OEAmembers in technical projects Presentation PolyIC Organic Kommerzialisierung Electronics Association, 2/2005 PolyIC 01/2005 Already 37 international members joined (Siemens, MAN Roland, Merck, Covion, Spectra, PolyIC, Printed Systems, FhG ) Contact Information Dr. Klaus Hecker VDMA - The German Engineering Federation, Frankfurt, Germany klaus.hecker@vdma-org Page 17/X 1

18 Unser Ziel ist ein 13,56 MHz gedrucktes RFID Etikett Basisparameter für zukünftige gedruckte RFID / EPC Etiketten: Frequenz: 13,56 MHz (HF) dünn & flexibel für die Integration kostengünstig in hohen Volumina Standardisierung erarbeitet mit EPCglobal Wir sind Mitglied von 18/X

19 Anwendungsfelder für polymere RFID Wir sehen drei hauptsächliche Anwendungsfelder: Einfache Anwendungen / Lösungen Markenschutz Marketing Früher Standards Eintrittskarten Track und Trace / Anti-diversion Erweiterte / Globale Standards EPC (electronic product code) Spezialisierte Anwendungen 19/X

20 Roadmap der polymeren RFID Anwendungen Lernen über die Infrastruktur und Systemlösungen in Demonstrator- und Prototypphase Produktentwicklung von einfachen Lösungen in geschlossen Märkten zu globalen Standards für offene Märkte Einfache Anwendungen Demonstrator Prototype Produkte Frühe Standards EPC 2004/ / / /X

21 Gedruckte Elektronik hat das Potential für eine neue Revolution in der Elektronik Gedruckte Elektronik überall 21/X

22 Kontaktieren Sie uns live oder virtuell live virtuell PolyIC GmbH & Co. KG Paul Gossen Str Erlangen Germany Tel: Fax: Web: 22/X