Gedruckte Elektronik im Auto: Animation eines geschwungenen Displays als Human Machine Interface. Foto: LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG / PolyIC

Rückseite einer Bedienblende mit einem gedruckten und 3D-verformten Sensor. Foto: LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG / PolyIC

Displays zum Falten und Rollen

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Neben neuen Materialien und Maschinen für den Druck von Elektrobauteilen rücken marktreife Anwendungen immer mehr in den Vordergrund. Vor allem flexible Displays verändern das Erscheinungsbild und die Funktion von elektronischen Geräten. Diese Anwendungen stehen im Fokus der LOPEC, der internationalen Fachmesse für gedruckte Elektronic vom 24. bis 26. März 2020 in München.

 

Kaum etwas inspiriert die Designer von Smartphones, Notebooks und Fernsehern, von Haushaltsgeräten und Fahrzeugen derzeit mehr als gebogene oder gar flexible Bildschirme. Auf Kunststoff-Folien gedruckt, revolutionieren sie nicht nur das Aussehen, sondern auch unseren Umgang mit elektronischen Geräten jeglicher Art. «Zukünftig wird fast jedes Display ein Touchscreen sein, und zwar ein dreidimensional geformtes», sagt Dr. Wolfgang Clemens von PolyIC aus Fürth. Auf der LOPEC zeigt PolyIC unter anderem geschwungene Displays und Bedienblenden mit Touchfunktion für Fahrzeuge, Waschmaschinen und andere Haushaltsgeräte. «Die gedruckten Touchscreens und Touchsensoren sind so dünn und flexibel, dass sie sich nahtlos in dreidimensional geformte Oberflächen integrieren lassen», betont Clemens. Auf Schalter, Knöpfe und starre Displays kann zukünftig verzichtet werden. Dem Design eröffnen sich ungeahnte Möglichkeiten.

Displays zum Falten und Rollen

Das vergangene Jahr markierte einen Meilenstein in der Display-Technik: Im September kam das erste faltbare Smartphone in den Handel, das sich durch Ausklappen in ein Tablet verwandelt. «Nach den geschwungenen Bildschirmen erobern jetzt falt- und rollbare Touchscreens den Mark», erläutert Dr. Klaus Hecker, Geschäftsführer des Branchenverbandes und LOPEC-Mitveranstalters OE-A (Organic and Printed Electronics Association). «Diese Aufbruchstimmung wird auf der LOPEC zu spüren sein», unterstreicht Hecker und ergänzt: «Bei den flexiblen Displays geht es mittlerweile weniger um Fragen der Entwicklung als vielmehr um die Überführung der Technik in die Produktion.» Die LOPEC lädt Unternehmen sowie Forscher aus aller Welt zum Austausch ein und treibt die Revolution im Elektronikmarkt an, die mit faltbaren Handys gerade erst begonnen hat.

Ebenfalls für Begeisterung sorgen TV-Geräte mit flexiblen Bildschirmen: Sie stehen im Mittelpunkt des Plenarvortrags «Flexible printed display technology: Opportunities & challenges», den Dr. Xiolin Yan, Chief Technology Officer und Senior Vice President des chinesischen Unternehmens TCL Corporation, am 25. März um 09:40 Uhr auf dem LOPEC Kongress hält. TCL präsentierte im Januar den Prototypen eines Fernsehers mit ausrollbarem Display. Der im Inkjet-Verfahren auf Kunststoff gedruckte Bildschirm basiert auf einer Kombination aus organischen Leuchtdioden (OLED) mit Quantenpunkten (QD von quantum dots). Die QD-OLED-Schicht befindet sich zwischen zwei Elektroden und leuchtet bei Stromfluss. Eine Hintergrundbeleuchtung wie bei Flüssigkristallbildschirmen ist nicht nötig. Das macht den innovativen Bildschirm so dünn, flexibel und energiesparend.

Mit der Session «Flexible and large-area displays», die am 25. März von 11:30 Uhr bis 12:50 Uhr stattfindet, widmet sich der LOPEC Kongress weiteren Facetten des Themas: Stefano Gottardi von Simbeyond aus den Niederlanden geht auf neue leuchtstarke OLED-Materialien ein, Professor Kei Hyodo von dem japanischen Unternehmen Yuasa System auf den mechanischen Stress, dem die Bildschirme beim Falten und Rollen unterliegen. Dr. Mike Renn von Optomec aus den USA wiederum stellt Wrap-around-Bildschirme vor, die komplett um die Hardware herumgewickelt werden. Alternativen zur OLED-Technik stehen ebenfalls auf dem Programm: Dr. Bernd Zimmermann vom deutschen Display-Hersteller Plastic Logic konzentriert sich in seinem Vortrag auf batteriefreie elektrophoretische Displays (EPD), die sich ebenfalls auf Folie drucken lassen.

Haptisches Feedback: Den Bildschirm ertasten

Nicht nur in der Unterhaltungsindustrie überwinden flexible Displays die Grenzen konventionellen Designs. Auch in manchen Fahrzeugen der Luxusklasse findet man schon Touchscreens, die sich perfekt in die Mittelkonsole oder das Armaturenbrett integrieren. Zukünftig werden sämtliche Drehknöpfe und Schalter aus dem Autocockpit verschwinden und durch Displays ersetzt. Ein haptisches Feedback soll die Bedienung erleichtern, damit der Fahrer den Verkehr im Blick behält, auch wenn er die Lüftung oder den Radiosender einstellt. Die virtuellen Schalter und Regler auf dem Touchscreen sollen sich über Vibrationen oder Erhebungen ertasten lassen und die erfolgreiche Eingabe mit einem Impuls an den Finger, zum Beispiel mit einem Klickgefühl, bestätigen.

In dünnen, flexiblen Bildschirmen lässt sich die haptische Rückmeldung am besten mit piezoaktiven Materialien realisieren. Sie wandeln den mechanischen Druck, der beim Berühren der Bildschirmoberfläche entsteht, in elektrische Spannung um. Das elektrische Signal löst dann ein spürbares Feedback aus. Da Piezomaterialien schnell reagieren und zudem gedruckt werden können, eignen sie sich ideal für innovative Bildschirme. Auf den Inkjet-Druck von piezoelektrischen Filmen geht Nicolas Godard vom Luxembourg Institute of Science and Technology in seinem Vortrag auf dem LOPEC-Kongress am 26. März um 16:20 Uhr in der Session «Human-Maschine Interfaces» ein.

Das haptische Feedback entlastet den visuellen Sinn, der im digitalen Zeitalter ohnehin überbeansprucht ist, und bietet sich damit auch für andere Bereiche an: In der Telemedizin oder der Bedienung von Industrieanlagen etwa ließe sich so das Risiko von Fehlsteuerungen senken. Spiele auf dem Handy oder Tablet wiederum könnten mit außergewöhnlichen haptischen Effekten ausgestattet werden.

EVENTS

VALVE WORLD EXPO

Weltweite Leitmesse für Industrie-Armaturen

Datum: 01. - 03. Dezember 2020

Ort: Düsseldorf (D)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 10. - 11. Februar 2021

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Fachmesse für Pumpen- und Ventiltechnik

Datum: 10. - 11. Februar 2021

Ort: Zürich (CH)

Vivaness

Internationale Fachmesse für Naturkosmetik

Datum: 17. - 21. Februar 2021

Ort: Nürnberg (D)

Filtech

Internationale Fachmesse für Filter- und Trenntechnologie

Datum: 23. - 25. Februar 2021

Ort: Köln (D)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 25. Februar - 03. März 2021

Ort: Düsseldorf (D)

LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

Datum: 09. - 11. März 2021

Ort: Stuttgart (D)

Schweizer Planertag

Treffpunkt der Planer, Ingenieure und Installateure

Datum: 16. März 2021

Ort: Campussaal Brugg (CH)

MIDEST

Die globale Show für alle industriellen Lohnbearbeitungs-Know-how

Datum: 16. - 19. März 2021

Ort: Paris (D)

LOPEC

International führende Fachmesse mit Kongress für Gedruckte Elektronik

Datum: 23. - 25. März 2021

Ort: München (D)

Hannover Messe

Weltleitmesse der Industrie - Industrie 4.0 trifft Logistik 4.0

Datum: 12. - 16. April 2021

Ort: Hannover (D)

MedTech Summit

Kongress technologie- und marktrelevanten Themen aus der Medizintechnik- und Gesundheitsbranche

Datum: 20. - 22. April 2021

Ort: Nürnberg (D)

Medtec Live

ein Joint Venture der MT-CONNECT und Medtec Europe

Datum: 20. - 22. April 2021

Ort: Nürnberg (D)

T4M

Die neue Messe für Medizintechnik in Stuttgart.

Datum: 04. - 06. Mai 2021

Ort: Stuttgart (D)

LABVOLUTION

Europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und für die Optimierung von Labor-Workflows

Datum: 05. - 06. Mai 2021

Ort: Hannover (D)

SENSOR + TEST

Internationale Fachmesse für Sensorik, Mess- und Prüftechnik

Datum: 04. - 06. Juni 2021

Ort: Nürnberg (D)

Achema

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

Datum: 14. - 18. Juni 2021

Ort: Frankfurt am Main (D)

Securite Lausanne

Die Schweizer Fachmesse

Datum: 16. - 18. Juni 2021

Ort: Zürich (CH)

Automatica

Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 21. -24. Juni 2021

Ort: München (D)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 21. - 24. Juni 2021

Ort: München (D)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 31. August - 02. September 2021

Ort: Bern (CH)

Swiss Medtech Expo

Advanced Manufacturing

Datum: 14. - 15. September 2021

Ort: Luzern (CH)

AM Expo

Formen und Bauteile aus dem Drucker

Datum: 14. - 15. September 2021

Ort: Luzern (CH)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 21. - 23. September 2021

Ort: Basel (CH)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 28. - 30. September 2021

Ort: Nürnberg (D)

VISION

Weltleitmesse für Bildverarbeitung

Datum: 05. - 07. Oktober 2021

Ort: Stuttgart (D)

Rehacare

Die REHACARE ist die internationale Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

Datum: 06. - 09. Oktober 2021

Ort: Düsseldorf (D)

Fakuma

Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung

Datum: 12. - 16. Oktober 2021

Ort: Friedrichshafen (D)

Ifas

Fachmesse für Gesundheitsmarkt

Datum: 19. - 21. Oktober 2021

Ort: Zürich (CH)

A + A

Internationale Fachmesse für Persönlichen Schutz, Betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit.

Datum: 26. - 29. Oktober 2021

Ort: Düsseldorf (D)

transport-CH

Schweizer Nutzfahrzeugsalon

Datum: 10. - 13. November 2021

Ort: Bern (CH)

NORTEC

Fachmesse für Produktionstechnik und Maschinenbau

Datum: 25. - 28. Januar 2022

Ort: Hamburg (D)

Swiss Plastics Expo

Schweizer Fachmesse Kunststoffindustrie

Datum: 25. - 27. Januar 2022

Ort: Luzern (CH)

Empack Schweiz

The Future of Packaging Technology

Datum: 26. - 27. Januar 2022

Ort: Zürich (CH)

aqua pro gaz

DIE SCHWEIZER MESSE DER TRINKWASSER-, ABWASSER- UND GASFACHLEUTES

Datum: 09. - 11. Februar 2022

Ort: Bulle (CH)

Siams

Die Messe der Produktionsmittel der Mikrotechnik

Datum: 05. - 08. April 2022

Ort: Halle d'Exposition, Moutier (CH)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 26. - 28. April 2022

Ort: Nürnberg (D)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 30. Mai - 03. Juni 2022

Ort: München (D)

K Messe

Weltleitmesse für Kunststoff- und Kautschukindustrie

Datum: 19. - 26. Oktober 2022

Ort: Düsseldorf (D)

NEWCAST

Internationale Fachmesse für Präzisionsgussprodukte

Datum: 12. - 16. Juni 2023

Ort: Düsseldorf (D)

Bezugsquellenverzeichnis