Die neue Art der Einweg-Elektronik Organische und gedruckte Elektronik – eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts

Organische Elektronik basiert auf leitfähigen Polymeren und kleinen Molekülen der organischen Chemie. Diese in den letzten Jahren weiterentwickelten Materialien ermöglichen eine neue Art von Elektronik, die dünn, leicht und flexibel ist. Das enorme Marktpotenzial erschließt sich, wenn es gelingt, die recylebare Einweg-Elektronik kostengünstig zu drucken.

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Die metallischen oder halbleitenden Eigenschaften der Polymere sind teilweise schon seit Jahrzehnten bekannt. Für ihren Einsatz als gedruckte Elektronik müssen sie im Nanometerbereich defektfrei und sehr homogen in mehreren Lagen übereinander auf flexible Träger aus Plastik oder Papier gedruckt werden. Damit lassen sich dann sogenannte ‚Smart Label’ drucken. Diese weisen im Vergleich zu herkömmlichen Barcodes eine Reihe von Vorteilen auf. Radio-Frequenz-Identifikation-Transponder (RFID) können die Informationen, die auf den Labels gespeichert sind, elektronisch verschlüsselt, berührungslos und ohne Sichtprüfung an übergeordnete Informationssysteme übertragen.

Gedruckte organische RFID-Transponder auf Lebensmittelverpackungen

Wünschenswert wäre es nun, Einzelverpackungen wie Joghurtbecher, Getränkeflaschen oder Konserven mit RFIDs zu versehen. Damit ließe sich jede einzelne Ware über die gesamte Lieferkette hinweg verfolgen. Der eingespeicherte Preis könnte direkt aus dem Einkaufswagen an die Kasse des Supermarkts gefunkt werden. Dazu müssen die Herstellungskosten der Transponder aber noch erheblich sinken. „Auf der Basis herkömmlicher Silizium-Technik wird das nicht möglich sein“, sagt Wolfgang Mildner, Geschäftsführer der hier mit marktführenden PolyIC GmbH in Fürth. „Wir rechnen aber damit, dass wir organische RFID-Transponder in Zukunft für wenige Cent pro Stück drucken können.“

Forscher von BASF, der Heidelberger Druckmaschinen AG sowie die Technische Universität Darmstadt arbeiten ebenfalls an neuen Anwendung der Drucktechnik. Ihr Ziel ist es, in Zukunft transparente Fotovoltaik-Folien oder biegsame Leuchtdioden auf speziell umgerüsteten Druckmaschinen zu produzieren. Das Projekt wird im Rahmen des Spitzenclusters „Forum Organic Electronics“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Nach Schätzungen des Marktforschungsunternehmens IDTechEx wird der Weltmarkt für gedruckte Elektronik von derzeit knapp 1,2 Mrd. auf mehr als 5 Mrd. US-$ im Jahr 2011 steigen. 2027 soll der Umsatz gar die Marke von 300 Mrd. US-$ durchbrechen.

In der neuen dritten Ausgabe der Publikation der OE-A „Organic and Printed Electronics“ sind der aktuelle Stand der Technik, Anwendungen und eine Roadmap zusammengestellt. Hier können Sie das PDF herunterladen: 3. Auflage der OE-A-Publikation organische und gedruckte Elektronik

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