DE102007030308A1

DE102007030308A1 - Verfahren zum Herstellen einer Speicherstruktur

Info

Publication number: DE102007030308A1
Application number: DE102007030308A
Authority: DE
Inventors: Arved HÜBLER; Thoralt Franz; Michael Otto; Tino Zillger; Sten Meinhold
Original assignee: Printed Systems GmbH
Current assignee: Printechnologics GmbH
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2009-01-02
Also published as: WO2009003776A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherstruktur, die in Form einer Liniensequenz aus elektrisch leitfähigen Polymeren auf ein Substrat gedruckt wird, wobei die Speicherstruktur zunächst vorgefertigt wird, indem Codierungsbereiche in der Liniensequenz vorgesehen werden, die zur nachträglichen Codierung von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand gebracht werden können, und anschließend ausgewählte Codierungsbereiche bei der nachträglichen Codierung in Abhängigkeit der zu speichernden Information durch kontaktlos eingekoppelte hochfrequente Hochspannung und/oder durch UV-Licht von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand überführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherstruktur, die in Form einer Liniensequenz aus elektrisch leitfähigen Polymeren auf ein Substrat gedruckt wird sowie eine nachträglich codierbare Speicherstruktur in Form einer Liniensequenz aus elektrisch leitfähigen Polymeren.
Die DE 100 45 192 A1 betrifft einen Datenspeicher, der auf organischem Material basiert und der in Kombination mit einer organischen integrierten Schaltung eingesetzt wird. Die Beschreibung des Datenspeichers kann über sogenannte „fusable links" erfolgen, insbesondere durch Lasereinstrahlung, chemische Behandlung oder mechanische Behandlung. Es wird außerdem auch erwähnt, dass die Leiterbahn durch einen elektrischen Strom bzw. eine Spannung lokal kurzgeschlossen und damit durch Überhitzung zerstört werden kann. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass hierbei dass Substrat in Mitleidenschaft gezogen werden kann, indem beispielsweise Beulen, Schwärzungen oder dergleichen entstehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine nachträgliche Codierung einer Speicherstruktur in Form einer Liniensequenz zu ermöglichen ohne dass das verwendete Substrat beschädigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Speicherstruktur, die in Form einer Liniensequenz aus elektrisch leitfähigen Polymeren auf ein Substrat gedruckt wird, wird die Speicherstruktur zunächst vorgefertigt, indem Codierungsbereiche in der Liniensequenz vorgesehen werden, die zur nachträglichen Codierung von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand gebracht werden können, um anschließend ausgewählte Codierungsbereiche bei der nachträglichen Codierung in Abhängigkeit der zu speichernden Information durch kontaktlos eingekoppelte hochfrequente Hochspannung und/oder UV-Licht von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand zu überführen.
Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat sich gezeigt, dass eine kontaktlos eingekoppelte Hochspannung oder eine Bestrahlung durch UV-Licht eine sehr wirkungsvolle Möglichkeit zur Zerstörung der Leitfähigkeit von elektrisch leitfähigen Polymeren darstellt, wobei es insbesondere möglich ist, die Leistung so einzustellen, dass es zu keiner nennenswerten, insbesondere keiner schädlichen Erwärmung des Substrates kommt. Es besteht dadurch insbesondere auch die Möglichkeit leicht entzündliche Substrate, wie Folie oder Papier zu verwenden.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine nachträglich codierbare Speicherstruktur in Form einer Liniensequenz aus elektrisch leitfähigen Polymeren, wobei in der Liniensequenz Codierungsbereiche vorgesehen sind, die zur nachträglichen Codierung von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand gebracht werden können, bei der Codierungsbereiche derart ausgebildet sind, dass sie bei der nachträglichen Codierung in Abhängigkeit der zu speichernden Information durch kontaktlos eingekoppelte hochfrequente Hochspannung oder durch UV-Licht von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand überführt werden können.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die eingekoppelte hochfrequente Hochspannung liegt vorzugsweise in einem Frequenzbereich von 1–100 kHz und in einem Spannungsbereich von 1–20 kV.
Vorzugsweise wird die nachträgliche Codierung mittels kapazitiver Kopplung durchgeführt. Bei der nachträglichen Codierung mittels UV-Licht wird beispielsweise eine entsprechend ausgebildete Maske verwendet, welche die nicht zu codierenden Bereiche der Struktur abdeckt.
Eine besonders kostengünstige Herstellung der nachträglich codierbaren Speicherstruktur ergibt sich dann, wenn die elektrisch leitfähigen Polymere mittels eines Massendruckverfahrens, wie Hoch-, Tief- oder Flachdruckverfahren, auf das Substrat aufgedruckt werden. Als Substrat kann dabei insbesondere eine Folie oder Papier verwendet werden.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Darstellung einer Speicherstruktur vor der nachträglichen Codierung,
2 eine schematische Darstellung der Speicherstruktur gemäß 1 nach der Codierung,
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Speicherstruktur vor der nachträglichen Codierung,
4 eine schematische Darstellung der Speicherstruktur gemäß 3 nach der Codierung,
5 eine schematische Draufsicht bei der nachträglichen Codierung mittels UV-Licht,
6 eine schematische Schnittdarstellung bei der nachträglichen Codierung mittels UV-Licht und
7 eine schematische Darstellung der nachträglichen Codierung mittels kontaktlos eingekoppelter hochfrequenter Hochspannung.
In 1 ist eine Speicherstruktur 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Sie ist in Form einer Liniensequenz 2 aus elektrisch leitfähigen Polymeren auf ein Substrat 3 gedruckt.
Die Liniensequenz 2 weist eine Vielzahl von Linien auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Codierungsbereiche 4 aufweisen, die zur nachträglichen Codierung von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand gebracht werden können. Die Codierungsbereiche 4 bestehen ebenfalls aus elektrisch leitfähigen Polymeren und sind in Form von Engstellen der Linie ausgebildet.
Als Substrat kommt insbesondere ein flexibles Substrat, insbesondere eine Folie oder Papier in Betracht. Bei der Herstellung der nachträglichen Speicherstruktur 1 gemäß 1 wird die Liniesequenz 2 mit den Codierungsbereichen 4 (Engstellen) auf das Substrat 3 gedruckt, wobei insbesondere ein Massendruckverfahren, wie Hoch-, Tief- oder Flachdruckverfahren, zur Anwendung kommen.
Bei der nachträglichen Codierung werden anschließend ausgewählte Codierungsbereiche 4 in Abhängigkeit der zu speichernden Information durch kontaktlos eingekoppelte hochfrequente Hochspannung und/oder UV-Licht von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand überführt. Eine entsprechend nachträglich codierte Speicherstruktur ist in 2 beispielhaft dargestellt.
Die Codierungsbereiche der Liniensequenz 2 müssen jedoch nicht notwendigerweise durch Engstellen gebildet werden, wie das in 1 dargestellt ist. So besteht die nachträglich codierbare Speicherstruktur 1' gemäß 3 beispielsweise aus einer Liniensequenz 2' bei der die Linien über die gesamte Länge jeweils die gleiche Breite aufweisen. Zur Codierung einer derartigen Speicherstruktur 1' wird zweckmäßigerweise UV-Licht in Verbindung mit einer geeigneten Maske eingesetzt, wobei die Maske im Bereich der zu codierenden Codierungsbereiche entsprechende Aussparungen aufweist. Auf diese Weise kann die nachträglich codierbare Speicherstruktur 1' in die codierte Speicherstruktur gemäß 4 überführt werden.
In den 5 und 6 ist eine derartige Maske 5 mit Aussparungen 6, 7 über einer entsprechenden Speicherstruktur 1' dargestellt. Mittels UV-Licht 8, welches über die Aussparungen 6 bzw. 7 auf die Speicherstruktur 1' gelangt, wird dann der Codierungsbereich 4' vom leitfähigen in den nicht leitfähigen Zustand überführt.
In 7 ist die Codierung mittels kontaktlos eingekoppelter hochfrequenter Hochspannung schematisch dargestellt. Die Einkopplung erfolgt dabei zweckmäßigerweise kapazitiv über Elektroden 9, 10. Eine Hochspannungsquelle 11 stellt dann die hochfrequente Hochspannung bereit, wobei die Höhe und die Dauer des Energieeintrages von der Struktur des Codierungsbereichs 4 abhängt. Zweckmäßigweise liegt die Hochspannung im Frequenzbereich 1–100 kHz und in einem Spannungsbereich von 1–20 kV.
Im Rahmen der Erfindung könnten die Codierungsbereiche zunächst auch mittels UV-Licht derart vorbehandelt werden, dass die Codierungsbereiche einen höheren Widerstand aufweisen, um dann anschließend die ausgewählten Codierungsbereiche mit einer kontaktlos eingekoppelten hochfrequenten Hochspannung zu beaufschlagen.
Bei der nachträglichen Codierung ist darauf zu achten, dass das Substrat 3 lokal nicht über dessen Zündtemperatur erhitzt wird.
Es ist durchaus auch denkbar, dass die nachträglich codierbare Speicherstruktur 1, 1' nach dem Drucken der Liniensequenz noch mit wenigstens einer zusätzlichen Schicht zum Abdecken der Liniensequenz versehen wird. Das so entstandene Speicherelement kann dann nachträglich in der oben beschriebenen Art und Weise codiert werden.
Bei der Verwendung einer kontaktlos eingekoppelten hochfrequenten Hochspannung bzw. UV-Licht kommt dabei zu einer Änderung in der Morphologie der Polymere bis hin zu einer chemischen Zersetzung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10045192 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Speicherstruktur (1, 1'), die in Form einer Liniensequenz (2, 2') aus elektrisch leitfähigen Polymeren auf ein Substrat (3) gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherstruktur (1, 1') zunächst vorgefertigt wird, indem Codierungsbereiche (4, 4') in der Liniensequenz vorgesehen werden, die zur nachträglichen Codierung von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand gebracht werden können, und anschließend ausgewählte Codierungsbereiche (4, 4') bei der nachträglichen Codierung in Abhängigkeit der zu speichernden Information durch kontaktlos eingekoppelte hochfrequente Hochspannung und/oder durch UV-Licht (8) von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand überführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eingekoppelte hochfrequente Hochspannung im Frequenzbereich von 1 bis 100 kHz und in einem Spannungsbereich von 1 bis 20 kV liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierungsbereiche (4) als Engstellen gedruckt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherstruktur (1, 1') einschichtig auf das Substrat (3, 3') aufgedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nachträgliche Codierung mittels kapazitiver Kopplung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nachträgliche Codierung mittels UV-Licht (8) erfolgt, wobei eine entsprechend ausgebildete Maske verwendet wird, welche die nicht zu codierenden Bereiche der Speicherstruktur abdeckt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der nachträglichen Codierung die Codierungsbereiche (4') mittels UV-Licht (8) derart vorbehandelt werden, dass die Codierungsbereiche einen höheren Widerstand aufweisen, um dann anschließend ausgewählte Codierungsbereiche mit einer kontaktlos eingekoppelten hochfrequenten Hochspannung zu beaufschlagen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Polymere mittels eines Massendruckverfahrens, insbesondere mittels Hoch-, Tief- oder Flachdruck, auf das Substrat (3, 3') aufgedruckt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat (3, 3') eine Folie verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat (3, 3') Papier verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (3, 3') bei der nachträglichen Codierung lokal nicht über die Zündtemperatur erhitzt wird.
Nachträglich codierbarere Speicherstruktur (1, 1') in Form einer Liniensequenz (2, 2') aus elektrisch leitfähigen Polymeren auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass in der Liniensequenz Codierungsbereiche (4, 4') vorgesehen sind, die zur nachträglichen Codierung von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand gebracht werden können, wobei die Codierungsbereiche derart ausgebildet sind, dass sie bei der nachträglichen Codierung in Abhängigkeit der zu speichernden Information durch kontaktlos eingekoppelte hochfrequente Hochspannung oder durch UV-Licht von einem elektrisch leitfähigen Zustand in einen elektrisch nicht leitfähigen Zustand überführt werden können.