Gedruckte Sensorvorrichtung zum Detektieren von Medien

Die Erfindung betrifft eine gedruckte Sensorvorrichtung zum Detektieren von Medien, insbesondere von Gasen.

Stand der Technik

Sensorvorrichtungen, insbesondere Gassensoren, finden insbesondere einen breiten Einsatz in der Medizintechnik, Umwelttechnik und Automobiite- chnik. Um ihre Leistungsfähigkeit zu verbessern, werden unterschiedliche Technologien eingesetzt, beispielsweise Metalioxidhalbleiter (Metal Oxide Semiconductor (MOS)). Hierbei ist es stets erforderlich, dass im Betrieb ein entsprechender Gassensor beheizt werden muss. Hierzu wird derzeit ein externes und separat hergestelltes Heizelement eingesetzt. Durch ein unterschiedliches Beheizen des Gassensors können unterschiedliche Gase detek- tiert werden bzw. wird durch ein Aufheizen des Gassensors eine Funktionalität einer entsprechenden Detektionsschicht wieder hergestellt. Mit anderen Worten kann durch Aufheizen der Detektionsschicht ein detektiertes Gas desorbiert werden.

Beispielsweise basiert ein Gassensor auf einer Metalloxidhalbleiter- Technologie {Metal Oxide Semiconductor - MOS) zur Detektion unterschiedlicher Gase nach Aufheizen einer Detektionsschicht. Ein Aufheizen zur Inbetriebnahme eines Gassensors ist somit unabdingbar. Ferner kann durch ein Aufheizen eines Gassensors ein Initialzustand des Gassensors wiederhergestellt werden. Durch das Aufheizen eines Gassensors, insbesondere einer Detektionsschicht, werden entsprechende Moleküle bzw. detektierte Moleküle mittels des Gassensors insbesondere desorbiert. Ferner kann durch das Aufheizen eine Rekalibration durchgeführt werden, welche gewöhnlich nach einer bestimmten Anzahl von Messungen erforderlich ist, um eine Messgenauigkeit eines Gassensors zu gewährleisten. Hierbei erfolgt das thermische Aufheizen des Gassensors, insbesondere der Detektionsschicht, mittels eines separat hergestellten Heizelements, beispielsweise ein Peltier-Element.

Somit ist ein Aufheizen eines Gassensors unabdingbar, um zum einen einen Gassensor in Betrieb zu nehmen sowie eine Messgenauigkeit und zum anderen eine Lebensdauer zu optimieren. Das Anbringen eines separaten Heizelements hat jedoch insbesondere folgende Nachteile:

Da es sich bei einem externen und separat hergestellten Heizelement nicht um ein integral verbautes Heizelement innerhalb einer Sensorvorrichtung handelt, kommt es zu Wärmeverlust und folglich zu einem erhöhten Energiebedarf; das Anbringen bzw. Anordnen eines extern und separat hergestellten Heizelements an eine Sensorvorrichtung erfordert einen zusätzlichen Verfahrensschritt nach dem Bereitstellen bzw. Fertigstellen einer Sensorvorrichtung. Folglich entstehen höhere Produktionskosten; ferner befindet sich zwischen einem extern und separat hergestellten Heizelement und der Detektionsschicht insbesondere ein Substrat, wodurch es zu einem hohen Wärmeverlust kommt. Ferner können bei Verwendung eines externen Heizelements ausschließlich Substrate eingesetzt werden, die eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

Mit anderen Worten ist derzeit kein Heizelement in einer Sensorvorrichtung bereitstellbar, das bereits während einer Herstellung einer Sensorvorrichtung in die Sensorvorrichtung integrierbar ist.

Herkömmliche Gassensoren, die mittels MOS-Technologie herstellbar sind, umfassen insbesondere ein Strukturieren eines Substrats mittels Fotolitho- graphie gefolgt durch eine physikalische Dampfabscheidung (Physicai Vapor Deposition - PVD) eines Metalls auf der strukturierten Struktur mit leitfähige Elektroden. Zur Herstellung entsprechender Detektionsschichten sowohl als einer Beheizungsschicht sind zwei separate Verfahrensschritte erforderlich. Insbesondere sind zum Abscheiden der Detektionsschicht und der Beheizungsschicht jeweils PVD-Verfahren einsetzbar.

Zum Bereitstellen von gedruckter und flexibler Elektronik-bzw. elektronischer Dünnschichten können lösliche Nanomatenalien (Solution-Processed Nano- materialien) eingesetzt werden. Nanomatenalien in wässriger Lösung ermöglichen einen Einsatz von Drucktechnologien, beispielsweise Sprühabschei- dung oder Drucken, beispielsweise Tintenstrahldruck, zum Abscheiden unterschiedlicher Schichten. Diese Technologien gewährleisten insbesondere eine hohe Skaiierbarkeit und sind auf verschiedenen Substrattypen anwendbar und sind insbesondere kosteneffizient.

Allerdings werden zum Abscheiden einer Beheizungsschicht derzeit ausschließlich PVD-Verfahren oder wie oben beschrieben externe Heizelemente, beispielsweise Peltier-Element, zum Beheizen entsprechender Komponenten bzw. Schichten einer Sensorvorrichtung eingesetzt. Das heißt, dass zum Abscheiden einer Beheizungsschicht Drucktechniken wenig geeignet erscheinen. Aufgrund der eingeschränkten Skaiierbarkeit mittels PVD hergestellten Schichten können somit die Vorteile mittels Drucktechnologie insbesondere hinsichtlich der Skalierbarkeit nicht vollständig ausgeschöpft werden.

Es ist somit wünschenswert, insbesondere gedruckte Sensorvorrichtungen bereitzustellen, die über ein integrales Selbstbeheizen (self-heating) verfügen.

Mit anderen Worten ist es wünschenswert, ein Heizelement bereitzustellen, welches mittels Drucktechnologie herstellbar ist kann und dessen Dimensionierung bzw. Strukturierung hohen Temperaturen standhält.

Aus - Ahmed Abdelhalim et al.- Metailic nanoparticles functionalizing carbon nanotube networks for gas sensing applications - IOP Publishing; Nanotech- noiogy 25 (2014) 055208 (1 Opp) - ist ein Gassensor bekannt, der mittels eines Peltier-Elements betrieben wird. Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung schafft eine gedruckte Sensorvorrichtung zum Detektieren von Medien nach Anspruch 1.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Vorteile der Erfindung

In der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise festgestellt, dass eine gedruckte Finger-Elektroden Struktur gleichzeitig durch Anlegen einer entsprechenden Spannung auch als Heizelement fungiert. Da die im Folgenden beschriebene Finger-Eiektroden Struktur durch ein Druckverfahren bzw. Sprühverfahren herstellbar ist, ist die hier beschriebene gedruckte Sensorvorrichtung insbesondere kostengünstig herstellbar und einfach skalierbar. Mit anderen Worten benötigt die hier beschriebene Sensorvorrichtung kein externes und separat hergestelltes Heizelement und kann sich insbesondere auf Basis der Finger-Elektroden Struktur selbst aufheizen.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst eine gedruckte Sensorvorrichtung zum Detektieren von Medien ein Trägersubstrat mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche. Das Trägersubstrat kann unterschiedliche Materialien, beispielsweise Kunststoff (Polyimid), Halbleitermaterialien (Silizium/Siliziumdioxid), Glas, Holz, und/oder ein gesintertes Material umfassen.

Mit anderen Worten kann je nach Einsatz der hier beschriebenen gedruckten Sensorvorrichtung ein beliebiges Trägersubstrat eingesetzt werden. Hierbei wird unter dem Begriff„gedruckte Sensorvorrichtung" eine Vorrichtung verstanden, die in sich selbst funktionsfähig und mittels eines Druck- bzw.

Sprühverfahrens herstellbar ist. Das heißt, die im Folgenden beschriebenen Komponenten bzw. Schichten der gedruckten Sensorvorrichtung sind integral miteinander verschaltet. Unter„integral verschaltet" versteht man im vor- liegenden Zusammenhang, dass insbesondere ein zerstörungsfreies Entnehmen einer Komponente der gedruckten Sensorvorrichtung nicht möglich ist.

Die gedruckte Sensorvorrichtung umfasst ferner zumindest eine gedruckte Finger-Elektroden Struktur (englisch: interdigitated structure (IDES)). Die gedruckte Finger-Elektroden Struktur kann beispielsweise Gold, Palladium, Silber, Aluminium oder Legierungen dieser Materiaiien umfassen. Ferner kann die gedruckte Finger-Elektroden Struktur Kohlenstoffnanoröhrchen, beispielsweise Silbernanopartikel (AgNPs) oder Silbernanowires (AgNWs) aus den hier genannten Materialien umfassen, wobei diese aus löslichen Nano- materialien (Solution-Processed Nanomateriaiien) herstellbar sind. Auch andere leitfähige metallische Materialien sind für die gedruckte Finger- Elektroden Struktur denkbar.

Unter„interdigitated" versteht man im vorliegenden Zusammenhang Elektroden, die insbesondere kammartig ineinander greifen. Die Elektroden weisen hierbei voneinander einen Abstand auf, so dass kein Kurzschluss entsteht. Ferner wird der Abstand derart festgelegt, dass im Betrieb weitestgehend keine parasitären Kapazitäten entstehen.

Die gedruckte Sensorvorrichtung umfasst ferner eine gedruckte Detektions- schicht, die auf einer der ersten Oberfläche des Trägersubstrats abgewandten Seite der gedruckten Finger-Eiektroden Struktur aufgedruckt ist und die gedruckte Finger-Elektroden Struktur zumindest bereichsweise bedeckt. Mit anderen Worten ist die gedruckte Finger-Eiektroden Struktur zwischen dem Trägersubstrat und der gedruckten Detektionsschicht angeordnet. Beispielsweise können die kammartig ineinander greifenden Elektroden der Finger- Elektroden Struktur vollständig durch die gedruckte Detektionsschicht bedeckt sein.

Die gedruckte Detektionsschicht ist durch die zumindest eine gedruckte Finger-Elektroden Struktur unmittelbar und/oder durch eine gedruckte Beheizungsschicht auf der zweiten Oberfläche des Trägersubstrats mittelbar beheizbar. Das heißt, dass die gedruckte Sensorvorrichtung ausschließlich durch die zumindest eine gedruckte Finger-Elektroden Struktur unmittelbar beheizbar ist. Ferner kann die gedruckte Detektionsschicht durch die gedruckte Beheizungsschicht auf der zweiten Oberfläche des Trägersubstrats mittelbar beheizbar sein. Das heißt, dass die gedruckte Detektionsschicht von der gedruckten Finger-Elektroden Struktur oder durch die gedruckte Beheizungsschicht unabhängig voneinander beheizbar ist. Des Weiteren ist denkbar, dass die gedruckte Detektionsschicht durch eine Kombination der gedruckten Finger-Elektroden Struktur und der gedruckten Beheizungsschicht beheizbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Wetterbildung umfasst die gedruckte Finger- Elektroden Struktur zumindest zwei gedruckte Kontaktpads, wobei die gedruckte Detektionsschicht durch Anlegen einer Spannung an den zumindest zwei gedruckten Kontaktpads beheizbar ist. Insbesondere kann die Finger- Elektroden Struktur vier gedruckte Kontaktpads umfassen. Die hier beschriebenen zumindest zwei gedruckten Kontaktpads dienen zum einen zum De- tektieren eines sich ändernden Widerstands der gedruckten Detektionsschicht, wobei der sich ändernde Widerstand insbesondere von dem zu messenden Medium sowie von einer elektrischen Leitfähigkeit der gedruckten Detektionsschicht abhängt. Ferner dienen die gedruckten Kontaktpads zum Anlegen der Spannung, die zum Beheizen der gedruckten Finger- Elektroden Struktur erforderlich ist. Die gedruckte Sensorvorrichtung ist beispielsweise dazu geeignet» Ammoniak (NH ₃ ), Kohlenstoffdioxid (CO ₂ ), Koh- lenstoffmonoxid (CO) und Ethanol (C ₂ H ₆ O) zu detektieren.

Somit kann die hier beschriebene gedruckte Finger-Elektroden Struktur insbesondere zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit der gedruckten Detektionsschicht dienen und zum Beheizen der gedruckten Detektionsschicht fungieren. Somit ist kein separates Heizelement zur Inbetriebnahme der gedruckten Sensorvorrichtung erforderlich, da ein Selbst-Aufheizen durch die Finger-Eiektroden Struktur möglich ist. Mit anderen Worten zeichnet sich die hier beschriebene gedruckte Finger-Elektroden Struktur durch eine Doppelfunktion aus. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Trägersubstrat eine Dicke von 250 bis 750 Mikrometer auf. Beispielsweise kann das Trägersubstrat eine Dicke von 500 Mikrometer aufweisen. So lässt sich insbesondere ein flexibles Trägersubstrat für die gedruckte Sensorvorrichtung einsetzen.

So lässt sich ein breites Spektrum an Trägersubstraten einsetzen, wobei die gedruckte Sensorvorrichtung in sich funktionsfähig ist und auf unterschiedlichen Trägersubstratmaterialien aufdruckbar bzw. abscheidbar ist. insbesondere kann das Trägersubstrat ein Polyimid umfassen und eine Dicke von beispielsweise 500 Mikrometer aufweisen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Trägersubstrat flexibel ausgebildet. Somit kann die gedruckte Sensorvorrichtung insbesondere auf sehr dünnen Trägersubstraten mit einer vertikalen Ausdehnung kleiner 500 Mikrometer angeordnet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die gedruckte Finger- Elektroden Struktur lamellenartig ausgebildet, wobei Elektroden der gedruckten Finger-Elektroden Struktur parallel zueinander ineinander greifend verlaufen und die Elektroden zueinander einen Abstand aufweisen. Mit anderen Worten sind die Elektroden kammartig ineinandergreifend zueinander angeordnet, wobei die Elektroden einen Abstand zueinander aufweisen. So lassen sich insbesondere sehr kleine gedruckte Finger-Elektroden Struktur mit einer Fläche von wenigen Millimeter, beispielsweise 3 mm ² , bereitstellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung beträgt der Abstand zwischen den Elektroden zwischen 50 Mikrometer und 500 Mikrometer. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Elektroden 100 Mikrometer betragen. So lässt sich auf einfache Art und Weise auf eine Oberflächenspannung der gedruckten Detektionsschichi zurückgreifen, wodurch die gedruckte Detektionsschicht homogen auf der zumindest einen gedruckten Finger- Elektroden Struktur aufdruckbar bzw. abscheidbar ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die gedruckte De- tektionsschicht Kohlenstoff nanoröhrchen mit metallischen Nanopartikeln. So lässt sich ein großes Oberf!äche-zu-Volumen-Verhältnis bereitstellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die gedruckte Beheizungsschicht Kohlenstoffnanoröhrchen oder Silbernanowires, wobei die Kohlenstoffnanoröhrchen und Silbernanowires mittels Sprühtechnoiogie abscheidbar sind. So lässt sich zum Bereitstellen der gedruckten Beheizungsschicht auf ein bereits etabliertes Verfahren für die gedruckte Detektions- schicht zurückgreifen. Somit lässt sich die gedruckte Sensorvorrichtung insbesondere kostengünstig herstellen, da zum Aufdrucken der Beheizungsschicht kein separates Druckverfahren bzw. Sprühverfahren erforderlich ist.

Ein Abscheiden der gedruckten Detektionsschicht sowie der gedruckten Beheizungsschicht kann beispielsweise durch eine automatische atomisierende Sprühpistole oder atomisierende Sprühdüsen durchführbar sein. So lassen sich sehr kleine gedruckte Sensorvorrichtungen bereitstellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfassen die metallischen Nanopartikel Gold, Platin, Chrom, Palladium, Aluminium oder Silber. Diese Materialien weisen insbesondere eine gute Wärmeleitfähigkeit auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Kohlenstoffnanoröhrchen und die metallischen Nanopartikel (NP1 ) mittels eines Sprühverfahrens und/oder Druckverfahrens druckbar. So lassen sich kostengünstig die gedruckte Beheizungsschicht sowie die gedruckte Detektionsschicht unter Verwendung desselben Druckverfahrens bzw. Sprühverfahrens bereitstellen. Insbesondere sind durch die hier beschriebenen Verfahren besonders kleine gedruckte Sensorvorrichtungen bereitstellbar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die gedruckte Detektionsschicht und/oder die gedruckte Beheizungsschicht transparent. Mit anderen Worten können die sind die gedruckte Detektionsschicht und/oder die gedruckte Beheizungsschicht lichtdurchlässig sein. Die die gedruckte Detektionsschicht und/oder die gedruckte Beheizungsschicht können gleiche Mate- rialien oder unterschiedliche Materialien umfassen. So ist die hier beschriebene gedruckte Sensorvorrichtung beispielsweise in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen einsetzbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmaie und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 schematische Querschnittsansicht einer gedruckten Sensorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht einer gedruckten Sen- sorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 3 eine Aufsicht auf die gedruckte Sensorvorrichtung gemäß der ersten und/oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer gedruckten Sensorvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Figuren 5-7 Graphen zum Nachweis einer Funktionalität der hier beschriebenen gedruckten Sensorvorrichtung gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform.

Ausführungsformen der Erfindung in den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente. Figur 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer gedruckten Sensorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Figur 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 eine gedruckte Sensorvorrichtung zum Detektieren von Medien. Die gedruckte Sensorvorrichtung 10 umfasst ein Trägersubstrat 20 mit einer ersten Oberfläche 21 und einer der ersten Oberfläche 21 gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 22. Ferner umfasst die gedruckte Sensorvorrichtung 10 eine gedruckte Finger-Eiektroden Struktur 30 sowie eine gedruckte Detektionsschicht 40, wobei die gedruckte Detektionsschicht 40 auf einer der Oberfläche 21 des Trägersubstrats 20 abgewandte Seite der gedruckten Finger-Elektroden Struktur 30 aufgedruckt ist. Das Trägersubstrat 20, die gedruckte Detektionsschicht 40 und die dazwischenliegende gedruckte Finger-Elektroden Struktur 30 stehen in direktem Kontakt miteinander und können nicht zerstörungsfrei voneinander getrennt werden.

Die gedruckte Finger-Eiektroden Struktur 30 kann beispielsweise Gold, Palladium, Silber, Aluminium oder Legierungen dieser Materialien umfassen. Ferner kann die gedruckte Finger-Elektroden Struktur 30 Silbernanopartikel (AgNPs) oder Silbernanowires (AgNWs) aus den hier genannten Materialien umfassen.

Die in der Figur 1 gezeigte gedruckte Finger-Elektroden Struktur 30 umfasst ferner vier gedruckte Kontaktpads K1 , K2, K3, K4, wobei die vier Kontakt- pads K1 bis K4 frei von einem Material der gedruckten Detektionsschicht 40 sind und die gedruckte Detektionsschicht 40 durch Anlegen einer Spannung an zwei der vier gedruckten Kontaktpads K1 bis K4 der gedruckten Finger- Elektroden Struktur 30 beheizbar ist.

Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist das Material des Trägersubstrats frei wählbar, insbesondere kann das Trägersubstrat Glas, Keramik oder Holz umfassen. Die in Figur 1 gezeigte gedruckte Sensorvorrichtung 10 ist in sich funktionsfähig. Figur 2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer gedruckten Sensorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die in Figur 2 gezeigte gedruckte Sensorvorrichtung 10 basiert auf der in Figur 1 gezeigten Sensorvorrichtung 10 mit dem Unterschied, dass eine gedruckte Beheizungsschicht 50 auf der zweiten Oberfläche 22 des Trägersubstrats angeordnet ist und mittels der gedruckten Beheizungsschicht 50 entweder die gedruckte Detektionsschicht 40 und/oder die gedruckte Finger- Elektroden Struktur 30 beheizbar ist.

Ferner ist denkbar, dass die gedruckte Sensorvorrichtung 10 der Figur 2 durch eine Kombination der gedruckten Finger-Elektroden Struktur 30 unmittelbar und durch die gedruckte Beheizungsschicht 50 auf der zweiten Oberfläche 22 des Trägersubstrats 20 mittelbar beheizbar ist. Das in der Figur 2 gezeigte Trägersubstrat 20 umfasst ein Material, welches eine gute thermische Wärmeleitfähigkeit aufweist. Insbesondere weist das Trägersubstrat 20 eine Dicke D1 (gezeigt durch den Doppelpfeil) von 250 Mikrometer bis 750 Mikrometer auf.

Figur 3 ist eine Aufsicht auf die gedruckte Sensorvorrichtung gemäß der ersten und/oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 3 zeigt eine gedruckte Sensorvorrichtung 10 mit der gedruckten Finger- Elektroden Struktur 30, wobei die gedruckte Finger-Elektroden Struktur 30 Elektroden E1 , E2 umfasst, die kammartig ineinander greifend und einen Abstand A1 aufweisend (gezeigt durch den Doppelpfeil) zueinander den Abstand A1 aufweisen.

Beispielsweise kann als das Trägersubstrat 20 ein Siliziumwafer mit thermisch aufgewachsenem Siliziumdioxid mit einer Dicke von 200 Nanometer bereitgestellt werden. Die Finger-Elektroden Struktur (Interdigitated Electrode Structure (IDES)) umfasst beispielsweise eine 5 Nanometer dicke Chromschicht, um ein Anhaften von Gold auf dem Siliziumdioxid zu begünstigen. Die Finger-Elektroden Struktur 30 umfassend Gold weist eine Dicke von beispielsweise 40 Nanometer auf und ist auf dem Siliziumdioxid aufgedampft. Der Abstand A1 zwischen den Elektroden E1 , E2 der Finger-Elektroden Struktur 30 beträgt beispielsweise 100 Mikrometer. Auf die Finger-Elektroden Struktur 30 kann insbesondere die gedruckte Detektionsschicht 40 mittels eines Sprühverfahrens aufgedruckt werden, um ein resistives Netzwerk für beispielsweise eine Gasdetektion auszubilden. Nach Ausbilden der Kohlenstoff nanoröhrchen NT1 mit metallischen Nanopartikeln NP1 kann durch entsprechendes Anlegen einer Spannung an den Kontaktpads K1 bis K4 bzw. K1 bis K2 die gedruckte Sensorvorrichtung 10 in Betrieb genommen werden. Die metallischen Nanopartikel NP1 umfassen insbesondere Gold, Piatin, Chrom, Palladium, Aluminium oder Silber.

In der in Figur 3 gezeigten gedruckten Sensorvorrichtung 10 ist alternativ denkbar, dass auf der zweiten Oberfläche 22 des Trägersubstrats 20 die gedruckte Beheizungsschicht 50 (nicht gezeigt) umfassend Kohlenstoffnano- röhrchen NT1 ¹ oder Siibernanowires aufgedruckt ist.

Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht einer gedruckten Sensorvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die in Figur 4 gezeigte gedruckte Sensorvorrichtung 10 wird ausschließlich durch die gedruckte Beheizungsschicht 50 auf der zweiten Oberfläche 22 des Trägersubstrats mittelbar beheizt. Hierbei können zum Aufdrucken der Beheizungsschicht 50 die gleichen Verfahren eingesetzt werden wie für das Aufdrucken der Detektionsschicht 40. Die gedruckte Detektionsschicht 40 und die gedruckte Finger-Elektroden Struktur 30 können insbesondere Koh- lenstoffnanoröhrchen (NT1 ) umfassen. Die gedruckte Beheizungsschicht 50 kann Kohlenstoff nanoröhrchen NT1' oder Silbernanowires umfassen.

Figuren 5, 6 und 7 sind Graphen zum Nachweis einer Funktionalität der hier beschriebenen gedruckten Sensorvorrichtung gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform. ln den Graphen der Figuren 5, 6 und 7 ist auf der X-Achse die Zeit in Minuten auf der linken Y-Achse die Temperatur in Grad Celsius und auf der rechten Y-Achse die Spannung in Volt aufgetragen.

Wie aus den Figuren 5, 6 und 7 deutlich wird steigt die Temperatur (Messkurve) in Abhängigkeit der angelegten bzw. vorgegebenen Spannung (gestrichelte Linie) stufenweise (siehe Figuren 5 und 6) bzw. intervallartig (siehe Figur 7) an. Mit anderen Worten steigt die Temperatur weitestgehend proportional zu der angelegten Spannung an den Kontaktpads K1 bis K4 der gedruckten Finger-Elektroden Struktur 30 und/oder gedruckten Beheizungsschicht 50 an.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand einer gedruckten Sensorvorrichtung beschrieben wurde, versteht es sich selbst, dass auf dem Trägersubstrat auch eine Vielzahl von gedruckten Sensorvorrichtungen angeordnet sein kann.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Materialien und Topologien nur beispielhaft und nicht auf die erläuternden Beispiele beschränkt.