ISBN 9783843912631

978-3-8439-1263-1, Reihe Ingenieurwissenschaften

Jürgen Willmann
Innovationen in der druckbaren Elektronik: Von der Idee zur Produktion. Eine technische und wirtschaftliche Analyse.

340 Seiten, Dissertation Technische Universität Darmstadt (2012), Hardcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Die druckbare Elektronik ist noch eine junge Technologie, welcher mittel- bis langfristig ein globales Marktvolumen von mehreren hundert Milliarden Euro prognostiziert wird. Druckbare Elektronik beschreibt eine Technologie, die mit angepassten Materialien in Kombination mit adaptierten Fertigungstechnologien, neuartige Anwendung ermöglicht, die der konventionellen Elektronik bisher nicht zugänglich waren. Beispiele für diese neuen Anwendungen sind: OLED-Beleuchtung, intelligente Verpackungen, Smart Lables, RFIDs, Aktoren, flexible bzw. rollbare Displays, flexible Solarzellen und Batterien. Der Erfolg der druckbaren Elektronik hängt auch davon ab, ob die vielen Produktideen in eine erfolgreiche Produktion überführt werden können. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht daher die Fragestellung, welche Einflussfaktoren die Produktion von druckbarer Elektronik bestimmen.

Hierfür wird zunächst die Produktion von druckbarer Elektronik definiert. Daraufhin werden die kritischen Parameter zum Aufbau einer Produktion druckbarer Elektronik analysiert und beschrieben. Die drei wichtigsten Parameter werden im Detail untersucht und Lösungsansätze erarbeitet: Auswahl eines Fertigungsverfahrens und der Substrattransportmethode sowie Anordnung von Bearbeitungseinheiten zu einem optimalen Produktionssystem. Daraus wird erstmals eine Systematik hergeleitet, welche grundlegend jede Art von substratbasierter Produktion mit sechs Komponenten charakterisiert.

Auf den Erkenntnissen aufbauend, wird der Innovationsprozess der druckbare Elektronik erarbeitet. Der Innovationsprozess wird in fünf Phasen eingeteilt, die auf dem Weg von der Idee bis zur Produktion durchlaufen werden müssen. Der Innovationsprozess wird als Ablaufplan dargestellt, um den iterativen Charakter wiederzugeben. Dieser Innovationsprozess wird danach unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten betrachtet und die erarbeiteten Produktionssysteme einer Wirtschaftlichkeitsanalyse unterzogen.

Somit wird einerseits ein Leitfaden für die Unternehmenspraxis erarbeitet, der Unternehmen die Möglichkeit bietet, ihre Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zu strukturieren und ein umfassendes Bild der Einflussfaktoren und möglicher Problemfelder zu erarbeiten. Andererseits dient diese Darstellung der theoretischen Diskussion, indem sie einen Beitrag zur Begriffsbildung und Strukturierung für den Innovationsprozess und speziell für die Produktion von druckbarer Elektronik leistet.