L'industrialisation des imprimés électroniques constitue peut-être l'avenue la plus prometteuse pour les industries graphiques

1. Les imprimés
électroniques:
Une révolution technologique en marche et pleine
de promesses pour les industries graphiques
Présenté par : Christine Canet
Grande conférence 2011 de Flexographie - 17 novembre 2011

2. Sommaire
1. Introduction (Mise en contexte)
2. La place de l’imprimerie
3. Les spécificités et les obstacles à
surmonter
4. Conclusion
2

3. 1. Introduction
Mise en contexte

4. Définition
Imprimé électronique, encore appelé
imprimé intelligent:
• Dépasse les limites traditionnelles de
l’imprimé conventionnel via l’ajout de
fonctionnalités
• Effectue des actions en tant que parties
d’un produit ou est intégré dans des
systèmes d’informations plus vastes
4

5. Résultante de la convergence de deux
secteurs
Source : pmTuc, A. Hübler 2005 5

6. Caractéristiques générales
• Les imprimés électroniques peuvent être:
– Organiques (les plus prometteurs ….)
– Ou inorganiques
• Mais ceux qui sont les plus prometteurs sont
les Imprimés Électroniques Organiques
(OPE), car ils sont :
– Minces … cf. très minces
– Ultra-légers
– Flexibles
– Et en accord avec une stratégie de
développement durable!
6

7. Pourquoi tant d’espoirs dans les OPEs?
Source : pmTuc, A. Hübler 2007
7

8. Les types d’imprimés électroniques
4 grandes catégories:
• Fonctionnalités électriques
• Fonctionnalités logiques
• Capteurs
• Et les fonctionnalités photoniques
8

9. Les types d’imprimés électroniques
(suite)
Fonctionnalités électriques :
• Connections directes ou indirectes (i.e.: au-travers d’un
substrat)
• Transistors (ex.: OFET: Organic Field Effect Transistor)
Résistances,
• Batteries,
• Antennes,
• …
Source: PolyIC 9

10. Les types d’imprimés électroniques
(suite)
Fonctionnalités logiques :
• Mémoire destinée à stocker des
données
• Circuits imprimés
Source: Thinfilm 10

11. Les types d’imprimés électroniques
(suite)
Capteurs induisant des changements
réversibles ou irréversibles au contact
de :
• La lumière,
• La température,
• L’humidité,
• La pression,…
Source: Southampton University 11

12. Les types d’imprimés électroniques
(suite)
Fonctionnalités photoniques :
• Produisant de la lumière :
– OLED,
– électroluminescence,
– thermo-chromique
– et électro-chromique
• Détectant la lumière
Source: Acreo
12

13. En résumé
Des applications
possibles qui:
• Impactent le
court, moyen et
long terme
• Sont de plus en
plus abordables
• S’orientent vers
une consommation
de masse
Source: OE-A Roadmap 2009 13

14. Un impact sur tous les continents !!!
• Entre 2007 et 2015: 30% de croissance
• En 2015: 278 milliards $Cn
208
milliards
$Cn 292
milliards
$Cn
Source: Neue Verpackung 10.2009 14

15. Et sur
toutes les
industries!
Source: OE-A Roadmap 2009 15

16. 2. La place de l’imprimerie dans le
monde des imprimés
électroniques

17. Des matériaux aux applications électroniques
Source : pmTuc, A. Hübler 2005
17

18. Les technologies d’impression face aux procédés de
fabrication traditionnels des produits électroniques
Source : Fraunhofer Institute 2008
18

19. Intérêt pour les technologies
d’impression R2R
• Réduction des coûts de production
• Développement de nouveaux
produits non réalisables par les
procédés de fabrication de la
micro-électronique
19

20. 3. Les spécificités et les
obstacles à
surmonter

21. Les principales caractéristiques
• Multicouches dont le nombre peut varier
de 1 à 8 couches
Optical OFET OROM Sensors /
Organic Thin film Pressure
Flexible effects at (Organic (Optical Captors for
Type RFID photovoltaic OLED batteries Bio sensors captors
displays nanometric field effect read-only the food
cells (green) (piezo)
scale transistor) memory) industry
Number of
layers (w/o 4 4 3 5 7 8 2 4 1 3à6 1à5 1 3
substrate)
© ICGQ 2011
21

22. Exemple typique de structure
générique
Source : HowStuffWorks 2005
22

23. Des spécifications représentant tout un défi
Spécifications Imprimés électroniques Imprimés
conventionnels
Registre Inférieur à 20 microns Traditionnellement
de l’ordre de 50 à
100 microns
Épaisseur des De 100 à 300 Minimum 1 micron
couches nanomètres
Registre entre 1 à 5 microns +/- 5 microns
couches
Régularité de la Critique n/a
couche déposée
Matière Influence le profil de Optimisée pour le
imprimante surface (et donc les cout et les procédés
propriétés)
Pureté chimique Critique n/a
23
© ICGQ 2011

24. Un impact sur tous les secteurs
Source : IdTechEx 2007
24

25. Les principaux obstacles relatifs à la mise
en oeuvre de la flexographie rotative
• Le registre
• Les moyens de contrôle à mettre en œuvre
• Mais aussi des incompatibilités existant
entre les plaques photopolymères et les
solvants utilisés
25

26. Capacité à imprimer des détails de
taille nano
Source: ObservatoryNano April 2010 26

27. Sur quelle machine?
Source VTT 27

28. Conclusion

29. Les imprimés électroniques: une
chance pour les imprimeurs?
• C’est d’abord une question de définition
• Si imprimer consiste – avant tout - à déposer une
matière imprimante (pas forcément colorée) en
quantités précises à un endroit précis sur un
support quelconque …
… Alors c’est probablement une chance pour les
imprimeurs, les fabricants de presse, les fabricants
de consommables et bien d‘autres!
29

30. Les industries graphiques et les
révolutions technologiques …
25
Degré d'innovation
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13 Impression Impression CIP4
12 rotative et à plat numérique
11 Apparition de la
10
9 Technique flexographie
8
Apparition de
d'impression
7 l'offset
industrielle avec
6
5 Gutenberg Marché grand public Mailing direct
4
3 Livres imprimés
Emballage
2
imprimé Techniques
1
0 Marché
1500 1600 1700 1870 1890 1950 1995 2005 2010 2020
Graphique inspiré de pmTuc, A. Hübler 2005 30

31. Les industries graphiques et les
révolutions technologiques …
25
Degré d'innovation
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23
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20
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Tout ce qui peut être recouvert d’encres de couleur est d’ores et déjà
15
14 imprimé!
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
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0
1500 1600 1700 1870 1890 1950 1995 2005 2010 2020
Graphique inspiré de pmTuc, A. Hübler 2005 31

32. Les industries graphiques et les
révolutions technologiques …
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Degré d'innovation
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22
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19
18 L’imprimerie semble avoir atteint son
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16 niveau de saturation: il n’y a plus de large
15
14 domaine d’applications imprimées
13
12 conventionnelles à explorer
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1500 1600 1700 1870 1890 1950 1995 2005 2010 2020
Graphique inspiré de pmTuc, A. Hübler 2005 32

33. Les industries graphiques et les
révolutions technologiques …
Degré d'innovation
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19
20
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19 Toutes les fonctionnalités électroniques
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18
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16 seront ajoutées à des imprimés que nous
16
15
15
14 produisons déjà
14
13
13
12
12
11
11
10
109
98
87
76
65
54
43
32
21
10
0
-1 1500 1600 1700 1870 1890 1950 1995 2005 2010 2020
-2
Années
Graphique inspiré de pmTuc, A. Hübler 2005 33

34. Impact sur le marché
Source: ObservatoryNano April 2010 34

35. SourcePrintToCenter 2010 35

36. Merci!
ccanet@icgq.qc.ca
36