Nieuwe organische geleidende en half-geleidende materialen laten toe de productie van klassieke elektronica-componenten te vervangen door druk- en print-technieken. Deze hebben het potentieel dunner, lichter, flexibeler, milieuvriendelijker en dankzij lopende-band-processen ook goedkoper te zijn.
Enkele van de mogelijke toepassingen zijn intelligente verpakkingen, goedkope RFID tags, oprolbare schermen, flexibele zonnecellen en printbare batterijen. De technologie staat nog in zijn in kinderschoenen, maar wordt stilaan volwassen genoeg om de stap te maken van labo-toepassingen en prototypes naar massaproductie.
Het Duitse 'Organic Electronic Assosiation' probeert via zijn roadmap voor organische en printbare elektronica voor de verschillende toepassingen aan te geven wat we de volgende 10 jaar kunnen verwachten.
Printbare RFID
Radio Frequency Identification (RFID) is een gevestigde technologie voor het doorsturen van informatie van een 'tag' naar een uitleesstation. Typische toepassingen vandaag zijn de elektronische toegangs- en identificatiepassen, labels voor logistiek en automatisatie.
Grote retailers als Wallmart en Metro zetten in op de 'Electronic Product Code' (EPC) voor de logistiek in de retail. De 'Electronic Product Code' of korter EPC standaard is speciaal ontwikkeld voor draadloze identificatie voor toepassingen met grote volumes in de logistiek, zoal de retail. Deze standaard wordt vandaag reeds gebruikt voor logistiek op palet level. De volgenden stap is EPC tags te gebruiken op de verpakking en op langere termijn op de individuele producten. De kostprijs is momenteel nog het grote struikelblok.
Printbare RFID tags kunnen in de toekomst een grote bijdrage leveren door de kostprijs drastisch te verlagen. Sinds 2007 produceert het Duitse PolyIC organische RFID tags, werkend op 13,56 MHz, met een roll-to-roll proces. Momenteel hebben geprinte RFID tags maar een zeer beperkt functionaliteit, zowel naar geheugen (1-4 bits) als naar uitleesafstand.
In onderzoekslabo's wereldwijd staat men ondertussen al een heel stuk verder. Op IEDM, een van de toonaangevende micro-elektronica conferenties, presenteerden het Holst Centre,IMEC en TNO samen de eerste organische RFID tag die aan de uitleessnelheid van 50 kbit/s van de EPC standaard beantwoordt.
'Smart Objects'
Een groot voordeel van organische en printbare elektronica is de mogelijkheid om verschillende componenten met elkaar te integreren. Zo zouden sensoren, geheugen, micro-chips batterijen en displays met druk -en printtechnieken op één enkel, al dan niet flexibel, substraat kunnen geplaatst worden. Net als bij printbare RFID staan ook de andere elektronische componenten nog niet op punt. Des te meer elementen met elkaar moeten geïntegreerd worden, des te complexer en des groter de uitdaging.
Er wordt verwacht dat de eerst 'smart objects' voorwerpen zullen zijn met een bewegende animaties zoals een logo voor marketing doeleinden.
Bronnen
- "White Paper: OE-A Roadmap for Organic and Printed Electronics 3rd edition"Organic Electronic Assosiation, 2009
- Holst Centre, imec and TNO report a world-first plastic transponder circuit at 50 kb/s, Press Release Holst Centre, December 2009
- Holst Centre reports major step towards organic RFID, Press Release Holst Centre, Februari 2009