DE19855450A1

DE19855450A1 - Stabantenne aus elektrisch leitfähigem Kunststoff

Info

Publication number: DE19855450A1
Application number: DE1998155450
Authority: DE
Inventors: Detlef Houdeau
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2000-06-21
Also published as: WO2000033418A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabantenne auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs. In einem sich faden- oder bandförmig durch eine oder auf einer Kunststoffmatrix erstreckenden Bereich sind elektrisch leitfähige Teilchen mit einer Konzentration oberhalb der Perkolationsschwelle vorhanden. Diese Teilchen sind mit bloßem Auge nicht erkennbar, so daß eine transparente Stabantenne erhalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabantenne auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine derartige Stabantenne, welche als solche nicht erkennbar ist und einen geringen elektrischen Widerstand auf weist.

Aus dem Bereich von Flüssigkristallelementen (LCDs) ist es bekannt, elektrische Leiter mit einem Träger aus Kunststoff als Unterlage herzustellen. Üblicherweise umfassen derartige LCDs einen etwa 50 µm dicken Trägerfilm aus Polyester, dessen eine Oberfläche mit transparenten elektrisch leitfähigen Teilchen dotiert ist. Derartige LCDs sind Oberflächenleiter, die einen sehr hohen elektrischen Widerstand aufweisen. Wegen dieses elektrischen Widerstandes sind die elektrisch leitend dotierten Trägerfilme für die Verwendung als Stabantenne nur schlecht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stabantenne auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs anzugeben. Diese Stabantenne sollte vorzugsweise als solche nicht er kennbar sein und besonders bevorzugt einen möglichst geringen elektrischen Widerstand aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Stabantenne gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Stabantenne gemäß Anspruch 10.

Erfindungsgemäß besteht die Stabantenne also aus einer Matrix aus Kunststoff, in welcher in einem sich faden- oder bandför mig durch die Matrix erstreckenden Bereich elektrisch leitfä hige Teilchen mit einer Konzentration oberhalb der Perkolati onsschwelle eingebettet sind. Alternativ können die elek trisch leitfähigen Teilchen auch auf einer Oberfläche der Kunststoffmatrix aufgebracht sein. Erstere Möglichkeit ist bevorzugt, da auf diese Weise ein Volumenleiter erhalten wird, dessen elektrischer Widerstand geringer ist als bei den oben beschriebenen Oberflächenleitern auf Kunststoffbasis.

Erfindungsgemäß werden in der Stabantenne solche elektrisch leitfähigen Teilchen verwendet, die mit bloßem Auge nicht er kennbar sind. Werden derartige nicht erkennbare elektrisch leitfähige Teilchen in Zusammenhang mit transparenten Kunst stoffen verwendet, werden transparente Stabantennen erhalten. Für derartige Stabantennen gibt es eine Vielzahl von Verwen dungsmöglichkeiten. Besonders geeignet sind solche transpa renten Stabantennen beispielsweise, wenn bestimmte Gegen stände auf nicht ohne weiteres erkennbare Weise gegen Verfäl schung gesichert werden sollen. Derartige Gegenstände können beispielsweise Ausweispapiere wie Personalausweise, Reise pässe, Führerscheine u. s. w., Wertpapiere wie Aktien oder auch Geldscheine sein. Zum Schutz gegen Fälschung oder zum Nach weis der Echtheit können diese Gegenstände mit einem kleinen Halbleiterchip bestückt werden, der produktrelevante Informa tion gespeichert enthält. Diese produktrelevante Information kann dann über die erfindungsgemäße Stabantenne an ein geeig netes Lesegerät übertragen und dort ausgewertet werden. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen transparenten Stabantenne ist praktisch nicht erkennbar, daß ein gekennzeichneter Ge genstand überhaupt eine Echtheitskennzeichnung aufweist. Dies erhöht den Schutz gegen Fälschung zusätzlich.

Ein weiter erhöhtes Maß an Fälschungssicherheit kann erreicht werden, wenn die erfindungsgemäße Stabantenne selbst mit ei ner fälschungssicheren Kennzeichnung versehen wird. Eine der artige Kennzeichnung kann beispielsweise darin bestehen, daß ein Bereich der Stabantenne mit Perforationen versehen wird. Die Perforationen können so ausgebildet sein, daß sie nur bei Bestrahlung mit Licht bestimmter Wellenlänge, bestimmten Ein fallswinkels oder ähnlichem erkennbar sind. Beispielsweise können die Perforationen so beschaffen sein, daß sich bei Be strahlung mit Licht eine bestimmte Silhouette zeigt.

Zusätzlich zu den genannten Vorteilen bietet die erfindungs gemäße Stabantenne den weiteren Vorteil, daß sie aus kosten günstigen Ausgangsmaterialien auf einfache Weise herstellbar ist. Außerdem können sehr kleine und dünne Stabantennen her gestellt werden.

Der Kunststoff, welcher als Basis für die erfindungsgemäße Stabantenne dienen kann, kann aus einem breiten Bereich aus gewählt werden. Geeignet sind beispielsweise alle Kunst stoffe, die bisher im Zusammenhang mit LCDs verwendet wurden. Zweckmäßig sind die Kunststoffe transparent. Bevorzugte Kunststoffe sind Thermoplasten wie Polyolefine oder Poly ester.

Vom Gesichtspunkt der Herstellung aus wird als Matrix der er findungsgemäßen Stabantenne vorzugsweise eine gegossene Kunststoffolie verwendet. Die elektrisch leitfähigen Teilchen können dann beim Gießen der Folie in die Kunststoffmatrix eingebettet werden.

Auch die elektrisch leitfähigen Teilchen können aus einer Vielzahl von Materialien ausgewählt werden. Besonders geeig net sind Metallverbindungen wie Metalloxide oder Metallni tride, die auch in Kombinationen miteinander verwendet werden können. Geeignete Metallverbindungen sind beispielsweise Ni tride oder Oxide des Indiums, Zinns, Bariums, Strontiums oder Yttriums. Derartige Metallverbindungen sind z. B. aus dem Be reich der Supraleiter bekannt. Ein besonders bevorzugtes Ma terial ist Indium-Zinn-Oxid.

Die in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Stabantenne eingesetzten elektrisch leitfähigen Teilchen können vollstän dig aus einem oder mehreren der oben genannten Materialien bestehen, oder sie sind mit einer oder mehrerer der genannten Metallverbindungen beschichtet. Als Füllkörper, auf welche die Beschichtung aufgebracht wird, eignen sich beispielsweise Titandioxid-Teilchen.

Die elektrisch leitfähigen Teilchen werden erfindungsgemäß so verwendet, daß sie in der Stabantenne mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, andererseits aber ein ausreichender Stromfluß durch die Stabantenne sichergestellt ist. Diese Forderungen können einerseits dadurch erreicht werden, daß sehr kleine elektrisch leitfähige Teilchen verwendet werden, welche ohne optische Hilfsmittel nicht sichtbar sind, oder aber die Teil chen selbst sind transparent.

Um eine ausreichende Leitfähigkeit der Stabantenne sicherzu stellen, werden die elektrisch leitfähigen Teilchen mit einer Konzentration oberhalb der Perkolationsschwelle verwendet. In der Regel wird ein Anteil von 15 Gew.-% oder mehr der elek trisch leitfähigen Teilchen, bezogen auf den faden- oder bandförmigen Bereich der Kunststoffmatrix, in welchem die Teilchen eingebettet oder auf welchen sie aufgetragen sind, ausreichen.

Die jeweilige Konzentration der elektrisch leitfähigen Teil chen in der Matrix richtet sich zweckmäßig nach dem erforder lichen Stromfluß bzw. dem gewünschten elektrischen Wider stand.

Die Erfindung soll nachfolgend am Beispiel einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigen schematisch

Fig. 1 und 2 Teilquerschnitte durch erfindungsgemäße Stabantennen entlang ihrer Längsachse

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Stabantenne 1 gezeigt, welche eine Matrix aus Kunststoff 2 sowie auf dieser aufge brachte elektrisch leitfähige Teilchen 3 aufweist. Die elek trisch leitfähigen Teilchen 3 bestehen aus Indium-Zinn-Oxid (Indium tin oxide, ITO), welche auf die Kunststoffmatrix 2 aus Polyolefin aufgedampft oder aufgesputtert wurden.

Fig. 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Stabantenne 1. Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Stabantenne sind die elektrisch leitfähigen Teilchen 3 in die Matrix aus Kunststoff eingebettet.

Die erfindungsgemäße Stabantenne 1 weist eine bandförmige Ma trix aus Kunststoff 2 auf. Die elektrisch leitfähigen Teil chen 3 sind in etwa fadenförmig angeordnet und in einer Menge vorhanden, daß die Perkolationsschwelle überschritten und ein elektrischer Strom fließen kann.

Die Kunststoffmatrix 2 ist eine Gießfolie aus Polyester, die elektrisch leitfähigen Teilchen 3, bestehen aus ITO-beschich tetem Titandioxid.

Claims

1. Stabantenne (1) auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs, dadurch gekennzeichnet, daß in einem sich faden- oder bandförmig erstreckenden Be reich elektrisch leitfähige Teilchen (3) mit einer Konzentra tion oberhalb der Perkolationsschwelle in eine Matrix aus Kunststoff (2) eingebettet oder auf einer Matrix aus Kunst stoff (2) aufgebracht sind.

2. Stabantenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmatrix eine gegossene Kunststoffolie ist.

3. Stabantenne gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmatrix aus einem thermoplastischen Kunst stoff und insbesondere aus Polyolefin oder Polyester besteht.

4. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (2) transparent ist.

5. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Teilchen (3) aus einer oder mehreren Metallverbindungen und insbesondere aus einem Me talloxid oder Metallnitrid bestehen.

6. Stabantenne gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbindung ausgewählt ist aus einem Nitrid oder Oxid des Indiums, Zinns, Bariums, Strontiums oder Yttriums und insbesondere aus Indium-Zinn-Oxid besteht.

7. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Teilchen (3) aus beschichteten Füllkörpern und insbesondere aus beschichteten Titandioxid- Teilchen bestehen und die Beschichtung ausgewählt ist aus ei ner der in den Ansprüchen 5 und 6 genannten Metallverbindun gen.

8. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Teilchen (3) im faden- oder bandförmigen Bereich der Kunststoffmatrix mit einem Anteil von mindestens 15 Gew.-% eingebettet sind.

9. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen perforierten Bereich aufweist.

10. Verwendung der Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Kennzeichnung von Ausweispapieren, Wertpapieren oder Geldscheinen.