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Gedruckte Elektronikprintelectric®

Elektrolumineszente Leuchtflächen
Elektrolumineszente Leuchtflächen
Gedruckte Elektronik - Schaltkreis
Gedruckte Elektronik - Schaltkreis
Touchscreen mit Fingerscan
Touchscreen mit Fingerscan
Flexibler Schaltkreis
Flexibler Schaltkreis

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Gedruckte Elektronik: eine faszinierende Technologie mit vielversprechender Zukunft

Die gedruckte Elektronik als Funktionsdruck ist ein hervorragendes Beispiel bahnbrechender Drucktechniken. Zusammengefasst versteht man unter ihr mittels „verdruckbaren“ Funktionsfluiden („Materialien“) hergestellte elektrische/elektronische Bauteile. Die für die Bauteile notwendigen Einzelschichten werden mithilfe von bekannten Druckverfahren, z. B. Sieb-, Flexo-, Tief- und Injekt-Druck, produziert und können sowohl isolierend, elektrisch leitend als auch halbleitend sein. Wir beschäftigen uns seit 2017 mit diesem zukunftsorientierten Thema und legen den Schwerpunkt auf die Kombination aus gedruckten Komponenten und Elementen der konventionellen Elektronik spezialisiert – sozusagen Hybrid-Elektronik oder PolyTronic.

Bauteile, die zur Kategorie „gedruckte Elektronik“ gehören, sind unter anderem spezielle Leiterbahnen und Elektrodenstrukturen, Batterien, Sensoren, Heizelemente, NFC-Antennen, organische lichtemittierende Dioden (OLED), organische Photovoltaik (OPV) sowie Transistoren. Vergleicht man etwa den gedruckten Transistor mit dem der konventionellen Elektronik, ist der kleinste über Druckverfahren herstellbare Transistor um ein tausendfaches größer (µm-Bereich) als in der konv. Elektronik (nm-Bereich).

Gedruckte Elektronik: Möglichkeiten jenseits des klassischen Ansatzes

Sie hat es geschafft: Mittlerweile gibt es zahlreiche Anwendungsbereiche, in denen die gedruckte und organische Elektronik verwendet wird. Ihre Vorzüge wie Kompaktheit, Kosten- und Energieeffizienz ebnen ihr sogar den Weg in die breiten Massenmärkte und eröffnen vielen Branchen ungeahnte technische und gestalterische Möglichkeiten. Form und Gestalt für z.B. gedruckte Batterien oder Antennen sind nahezu beliebig. Neben den aktuellen OLED-Fernsehern, die mit im Vakuum aufgedampften OLED-Bauteilen bestückt werden, gilt dies z. B. für:

  • Temperatursensoren für Lebensmittelverpackungen
  • elektronische Produkt-Label zum Schutz vor Fälschungen
  • extrem dünne und flexible Displays
  • Leuchtfolien
  • gedruckte Sensoren und Antennen für die Automobil-Industrie
  • gedruckte Batterien
  • sowie vieles mehr.

Gedruckte Elektronik bei der Witte Group

Obwohl der Kernbereich der Witte Group ursprünglich im Label- und Sicherheitsdruck lag (und liegt), haben wir uns bereits frühzeitig dazu entschlossen, die gedruckte Elektronik mit in unser Leistungsportfolio aufzunehmen. Dadurch haben wir schnell erkannt, dass sich zwischen den verschiedenen Segmenten, insbesondere hinsichtlich digitaler und gedruckter Sicherheitsmerkmale, interessante Synergieeffekte ergeben. Momentan bieten wir gedruckte Batterien, NFC-Antennen, Sensorelemente, smarte Verpackungen (SmartPack) und teilweise SmartLabel an, während wir parallelkomplexe Bauteile entwickeln. Dabei setzen wir vor allem auf R2R Sieb- und Flexodruck sowie S2S Siebdruck.

Sie möchten mehr über das Thema erfahren? Dann scheuen Sie sich nicht, uns zu kontaktieren. Unsere Experten stehen Ihnen gerne zur Verfügung, um Ihre Fragen zu beantworten. Das gilt selbstverständlich auch dann, wenn Sie eine unverbindliche Beratung zu einem anderen unserer zahlreichen Fachbereiche wünschen: Vom Thermotransferdrucker über selbstklebende Etikettenlösungen bis hin zur gedruckten Elektronik sind wir gerne für Sie da!

Der Vorteil gegenüber konventioneller Elektronik:

Extrem dünne, flexible und teilweise transparente elektronische Komponenten für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete – zum Beispiel in den Bereichen Unterhaltungselektronik, Verpackung, Automobil, Pharma, Energie oder Weiße Ware.

Das Ergebnis sind Innovative Produkte wie Touch-Sensoren, flexible Displays oder Solarzellen, Leuchtfolien oder Smart Labels, vollständig gedruckte Bauteile für die Umsetzung des Internet der Dinge (IdD) bzw. Internet of Things (IoT).

Gedruckte Elektronik, das sind elektrisch leitende oder halbleitende Funktionsfluide, die großflächig und kostengünstig auf Folie, Papier, Glas oder Textilien gedruckt werden und durch ihre spezifischen Eigenschaften funktionelle Schichten oder auch komplexe Schaltungs-Layouts ermöglichen.

Durch den Einsatz der Drucktechnik wird somit die Erstellung von 2-dimensionalen, flexiblen, technischen Bauteilen umsetzbar, was ganz neue Möglichkeiten für zukünftige Neuentwicklungen bietet.

Darstellung möglicher Kombinationen von gedruckter und konventioneller Elektronik wie z.B. Internet of things (IoT):

printelectric ®-Plattform

Armband mit Nahfeldkommunikation (NFC)

Das Video unseres Partners American Semiconductor zeigt ein bedrucktes Papier-Armband mit folgenden Funktionalitäten:

  • Hybrid-Elektronik: Kombination aus gedruckter (Leiterbahnen, Isolator) und konventioneller Elektronik (Chip, IC)
  • mit leitfähigem Fluid gedruckte NFC-Antenne als Schnittstelle zu handelsüblichen SmartPhones mit NFC-Technologie
  • gedrucktes Isolatormaterial
  • Integrierter flexibler Chip mit Temperatursensor und gespeicherten Kontaktdaten (Partner: American Semiconductor)
    → auslesbar über die NFC-Schnittstelle von Smartphones
  • Weitere Anwendungsmöglichkeiten:
    • SmartLabel zur Überwachung der Kühlkette oder mit Schock-Sensor (Paket heruntergefallen?)
    • Krankenhaus: Patienten-Armband zur Identifizierung und Speicherung von relevanten Daten
    • als Papier-Armband für Großveranstaltungen mit den Kombi-Funktionen: Eintrittskarte/Identifizierung
    • Berechtigungen für verschiedene Bereiche oder Angebote, Zahlungssystem etc.

Wie präsent die gedruckte Elektronik in unserem Alltag bereits ist, zeigen serienmäßige Anwendungen beispielsweise im Automobilbau: Unter anderem gedruckte Antennen, integrierte Drucksensoren zur Sitzbelegungserkennung und selbstabblendende Rückspiegel, sowie medizinische Teststreifen im Bereich Pharma.

Gedruckte Elektronik wird u.a. verwendet für

  • Heizflächen
  • Leuchtflächen
  • Batterien
  • Solarzellen
  • Sensoren
  • Tastaturen
  • Displays

So werden aus einfachen Produkten intelligente Objekte. Bisher noch Vision, aber technisch möglich sind Leuchttapeten oder intelligente Lebensmittelverpackungen für eine lückenlose Überwachung der Kühlkette.

Neue Impulse für den Energiesektor bieten organische Photovoltaikzellen, mit denen sich ganze Gebäudehüllen bestücken lassen.

Laden Sie hier den printelectric®-Flyer herunter!

witte printed electronics vorschau - Gedruckte Elektronik - printelectric<sup>®</sup>

Und hier können Sie die Produktübersicht herunterladen!

Prospekt: Industrial Technologies

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