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13. Februar 2020 Gedruckte Temperatursensoren, interaktive Pharmaverpackungen oder ultraleichte Leuchtelemente – gedruckte Elektronik gilt als vielversprechende Wachstumsbranche und bietet eine Vielzahl an Möglichkeiten. Vom 25. bis 26. "Smart Packaging" wichtige Anwendung für gedruckte Elektronik. März trifft sich die Branche zur LOPEC in München. Die LOPEC (Large-area, Organic & Printed Electronics Convention) ist die internationale Plattform der Branche und beleuchtet jedes Jahr aktuelle Trends, präsentiert innovative Produkte, zeigt Marktchancen für die Industrie auf und fördert die Entwicklung neuer Materialien, Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche. Die Fachmesse für gedruckte Elektronik wendet sich branchenübergreifend an alle Hersteller und Nutzer der Zukunftstechnologie. In München treffen zudem Forschung und Anwender aufeinander, denn die LOPEC kombiniert Kongress (24. März) und Fachmesse (25. März). Elektronik jenseits des klassischen Ansatzes Gedruckte Elektronik, das sind leitfähige Kunststoffe oder Tinten, die großflächig und kostengünstig auf Folie, Papier, Glas oder Textilien gedruckt werden.
Diese Anwendungen werden bereits kommerziell eingesetzt, z. B. für den Markenschutz, die Logistik, das Marketing oder den Informationsaustausch. Die gedruckte Elektronik in Verpackungen ermöglicht Werbung, Kundenkommunikation sowie Qualitätskontrolle. Smarte Verpackungen für Arzneimittel prüfen, ob der Patient die Medikamente rechtzeitig genommen hat oder integrierte Sensoren messen die Temperatur entlang der Lieferkette, um sicherzustellen, dass das Produkt nicht verdorben ist. Auch Magazine lassen sich interaktiv gestalten und mit Leuchteffekten und Sensorik ausstatten und vernetzen. Gedruckte elektronik verpackung 2. Auch die Bauindustrie wandelt sich gerade: Gedruckte Sensoren werden in Baumaterialien integriert, um Materialqualität, Energieverbrauch und weitere wichtige Faktoren für das Wohlbefinden wie Temperatur, Feuchtigkeit, Schimmel oder Gase zu messen und zu überwachen. In dieses Gebiet fallen auch Anwendungen wie die organischen Leuchtdioden (OLED), die angenehmeres und energieeffizientes Leuchten ermöglichen sowie innovative Lösungen für die Energiegewinnung.
Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Nahfeldkommunikation, kurz NFC, vor allem bekannt von Metrotickets, Skipässen oder neuerdings auch vom kontaktlosen Bezahlen mit dem Handy. Verpackungen mit NFC-Chips bringen frischen Wind ins Marketing, denn sie verbinden den Markenartikel direkt mit dem Kunden. So werden dem Konsumenten Produktinformationen, Videos und vieles mehr aufs Smartphone geschickt, sobald es nahe an die Verpackung gehalten wird. Als Echtheitssiegel schützen NFC-Tags zudem Parfums, Wein und andere Luxusgüter vor Fälschungen. Elektronik ermöglicht smarte Verpackung. Der weltweite Markt für smarte Verpackungen entwickelt sich rasanter als erwartet und soll im Jahr 2024 ein Volumen von über USD 48 Mrd. erreichen. »Die gedruckte Elektronik trägt erheblich zu diesem Wachstum bei«, unterstreicht Dr. Hecker. »Wir freuen uns, dass wir mit der LOPEC 2019 wieder die gesamte Wertschöpfungskette der gedruckten Elektronik abbilden, angefangen bei der Materialentwicklung über den Anlagenbau bis zum Endprodukt. « (Foto: Messe München GmbH) 〉
Auf diese Weise kann eine Verpackung dauerhaft ihren Inhalt präzise überwachen. Mit weiteren gedruckten Bauteilen ist es sogar möglich, realistische, individualisierte Haltbarkeitsdaten zu ermitteln – und sie ständig aktualisiert anzuzeigen. Diese Anwendung geht zudem über den reinen qualitativen Nutzen hinaus. Wo eine so simple Überwachung des Ist-Zustandes möglich ist, sinkt die Notwendigkeit, Produkte zu entsorgen, nur weil das Mindesthaltbarkeitsdatum überschritten wurde – ein Umstand, der schon seit Jahrzehnten zum enormen Ressourcenverbrauch beiträgt. Fälschungssichere Echtheitssiegel 2019 berichtete die OECD, dass 3, 3 Prozent aller weltweit gehandelten Produkte Fälschungen sind – Tendenz steigend. Allein die dadurch ausgelösten monetären Schäden haben längst die Schwelle von 300 Milliarden US-Dollar überschritten. Die Fälschungen erreichen dabei ein immer besseres Niveau. Gedruckte elektronik verpackung dari. Zwar kämpfen die Hersteller mit verschiedenen Mitteln dagegen an, jedoch bleibt dies eine Sisyphusarbeit. Gedruckte Elektronik könnte hier eine deutliche Verbesserung bringen.
In SUPERSMART wurde für zwei Anwendungsbeispiele – einen Schockerkennungssensor und ein smartes fälschungssicheres Etikett – Materialien und Verfahren aufeinander abgestimmt, mit denen elektronische Schaltungen und Displays direkt auf Papier gedruckt werden können. Ausgelesen werden beide Komponenten einfach über eine Handy- App. Verfügbarkeit von funktionellen Materialien Auf dem Weg zur wettbewerbsfähigen und zuverlässigen Herstellung von papierbasierten Smart Labels und Sensoren ist eines der großen Hindernisse, dass hochfunktionelle, druckbare Materialien zu kostenintensiv sind, weil sie bislang nur in kleinen Prototypsynthesen durchgeführt werden. Printed electronics: Wie sich Elektronik auf Papier drucken lässt. Zudem erfüllen diese Materialien häufig nicht die Ansprüche an gleichbleibende Qualität. SUPERSMART legte besonderen Wert auf die industrielle Hochskalierung der funktionellen Materialien und die Entwicklung von präzisen Prozessprotokollen für die Qualitätssicherung. Neben dem Funktionspapier selbst waren dies bei SUPERSMART v. Piezopolymere, ferroelektrische Nanopartikel, elektrochrome Materialien, Metall-Oxid-Halbleiter für die Drucktinten und Barrierebeschichtungen für das Papier.
Fazit Die potenziellen Einsatzgebiete gedruckter Elektronik nehmen weiter zu, da die einzelnen Komponenten durch kontinuierliche Weiterentwicklung immer leistungsfähiger werden (s. Kasten "Wichtige Elemente der gedruckten Elektronik"). Das Anwendungsfeld der gedruckten Elektronik ist daher komplex und nicht einfach zusammenzufassen. Wichtige Elemente der gedruckten Elektronik OLED: Organische Leuchtdioden sind flächige, homogene Lichtquellen, die Hersteller auch biegbar gestalten können. Eine OLED besteht aus zwei flächigen Elektroden (mindestens eine davon ist transparent), zwischen denen zwei oder mehr organische Schichten mit unterschiedlichen Funktionen liegen. Durch das Anlegen einer geringen Gleichspannung wird Licht emittiert. OLED-Produkte punkten durch ihre Besonderheiten wie sehr klares, blendfreies Licht auf großen Flächen, flexible und sehr dünne Formfaktoren, hohe Effizienz und unterschiedliche Farben. Gedruckte elektronik verpackungen. Sie können als Leuchten oder als individuelle Pixel in Displays eingesetzt werden.
Skip to content Noch bis vor wenigen Jahren war "Printed Electronics" nicht viel mehr als die Antenne für einen RFID-Chip, die mit leitfähiger Tinte auf Etikett oder Verpackung gedruckt wurde. Mittlerweile haben sich Drucktechnik und Druckfarben in einem Maße weiter entwickelt, dass tatsächlich die elektronische Funktion durch die gedruckten Komponenten übernommen wird: der Transistor selbst kann in einem industriellen Maßstab gedruckt werden. Den aktuellen Stand der Entwicklungen konnte man auf der LOPEC ("International Exhibition and Conference for the Printed Electronics Industry") sehen, die im März in München stattfand. Ein herausragendes Beispiel für den neuesten Stand der Technik: Der Demonstrator für intelligente Verpackungen, den BASF vorstellte. Der basiert auf dem Paket InkSet 1000SP, das alle für die für die Herstellung von organischen, voll strukturierte Dünnschichttransistoren notwendigen Tinten und Prozessbeschreibungen enthält. Nach Angaben von BASF sind die im Paket enthaltenen Produkte so ausgereift und die Prozessbeschreibungen so detailliert, dass der Kunde beschleunigt in die drucktechnische Herstellung von Aktiv-Matrix-Backplanes oder anderen Schaltungen auf flexiblen Verpackungsmaterialien einsteigen kann.