JP2016516613A - 操作の認識のための導電性ポリマーを含む層構造およびその生成のためのプロセス - Google Patents

操作の認識のための導電性ポリマーを含む層構造およびその生成のためのプロセス Download PDF

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Abstract

本発明は、次の層、a)第1の基板層(2)が第1の表面(4)および第2の表面(6)を有しかつ誘電体として構成された、第1の基板層(2)と、b)少なくとも第1の基板層(2)の第1の表面(4)上で第1の基板層(2)に少なくとも部分的に重なる第1の導電層(8)であって、第1の導電層(8)が、導電性ポリマーを含み、第1の導電層(8)が、少なくとも1つの第1の部分領域(18)および少なくとも1つのさらなる部分領域(20)を有し、少なくとも1つの第1の部分領域(18)が、少なくとも1つのさらなる部分領域(20)に対するより高い基板層(2)に対する結合強さを有する、第1の導電層(8)とを備える層構造(10)に関する。【選択図】図1d

Description

本発明は、次の層、a)第1の基板層が、第1の表面および第2の表面を有しかつ誘電体として構成された、第1の基板層、b)少なくとも第1の基板層の第1の表面上で第1の基板層に少なくとも部分的に重なる第1の導電層、を備える層構造であって、第1の導電層が、導電性ポリマーを含み、第1の導電層が、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域を有し、少なくとも1つの第1の部分領域が、少なくとも1つのさらなる部分領域より基板層に対する高い結合強さを有する、層構造に関する。
本発明は、さらにプロセスステップ、i)第1の基板層が第1の表面および第2の表面を有する、第1の基板層の供給、ii)導電性組成物が導電性ポリマーを含む、導電層の少なくとも1つの第1の部分領域を形成するための第1の基板層の第1の表面または第2の表面の少なくとも一部への第1の導電性組成物の提供、iii)導電性組成物が導電性ポリマーを含む、導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域を形成するための第1の表面、第2の表面または第1の表面と第2の表面との間の少なくとも一部へのさらなる導電性組成物の適用、iv)導電層の少なくとも1つの第1の部分領域が基板層より低い少なくとも1つのさらなる部分領域に対する結合強さを有する、導電層を形成するための少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部のさらなる導電性組成物との接触を含む、層構造の生成のためのプロセスに関する。
本発明は、さらに本発明によるプロセスによって得られる層構造および本発明による層構造を含む対象物ならびに本発明による層構造の情報の判定のための方法に関する。
セキュリティコードの認識またはデータ伝送のための方法は、先行技術から知られている。したがって、例えば、バッチデータ、貯蔵寿命データまたは他の重要データを記憶するためおよび利用可能にするための商品または商品の包装への無線周波数(RF)コードの適用が知られている。これは、例えば、RFIDシステムに関する特許文献1に記載されている。
重要な文書、例えば身分証明書、紙幣、運転免許証および多数の他の物のコピーに対する保護のための方策は、さらに既知である。これらは、通常チップの電子読取によってまたは例えば、特許文献2などにおける光学式セキュリティ機能によって非接触方式で機能する。
欧州特許出願公開第2006794(A1)号明細書 米国特許第5770283(A)号明細書
一般には、本発明の1つの目的は、先行技術から生まれる不都合を少なくとも部分的に克服することである。
さらなる目的は、容易に確認され得る電気的情報を有する層構造を提供することを含む。
1つの目的は、保護される対象物の視覚的印象に可能な限り少ない影響を与えるコピーに対して保護する方策を提供することを含む。これは、具体的には紙幣、許可証、証明書および証書などの着色の描写を有する対象物に適用される。
1つの目的は、その中で情報の少なくとも1つの項目が機械的または化学的作用によって変更され得る、電気的情報の少なくとも1つの項目を有する層構造を提供することをさらに含む。具体的には、層構造の偽造は、偽造者に対して高い技術的ハードルであるべきである。
さらなる目的は、層構造または安価かつ効果的でありかつ具体的には偽造者に対して高い技術的ハードルである層構造を有する対象物の生成のためのプロセスを提供することを含む。
目的は、情報が変更されているかどうかが容易に確認され得る電気的情報の少なくとも1つの項目を含む対象物を提供することをさらに含む。
目的は、次に手動でまたは化学的に操作されたかどうかが容易に認識され得る対象物を提供することを含む。
上述の目的の少なくとも1つを達成することに向けた貢献は、分類する請求項の主題によってなされる。分類する請求項に依存する下位請求項の主題は、好ましい実施形態を表す。
第1の部分領域およびさらなる部分領域を含む第1の導電層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 操作後の第1の導電層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 第1の導電層およびプラスチックのフィルムを有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 操作後の第1の導電層およびプラスチックのフィルムを有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 第1の導電層およびさらなる導電層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 第1の不完全な導電層およびさらなる完全な導電層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 操作された接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 接触領域および第3の導電層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 操作された接触領域および第3の導電層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 2つの接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 コンデンサと直列に配置された2つの接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 直列に配置されてコイルを形成する2つの接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 上下に配置された部分領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 上下に配置された部分領域およびプラスチックのフィルムを有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 本発明による層構造の生成プロセスの略図を示す。 図7aの層構造内への接触領域の導入を示す。 電気特性の設定値の判定時の本発明による層構造の側面図の略図を示す。 操作後の電気特性の値の判定時の本発明による層構造の側面図の略図を示す。 電気特性の設定値の判定時のさらなる電気層を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 電気特性の設定値の判定時の本発明による3つの層構造を有する本発明による対象物の側面図の略図を示す。 さらなる導電層を介して接続された2つの接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 膨らみを介してさらなる導電層と接続した2つの接触領域を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 2つの接触領域および貫通縁部(breakthrough edge)を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 2つの接触領域および絶縁貫通縁部を有する本発明による層構造の側面図の略図を示す。 図10a〜dは、図1aによる一体化された層構造を有する本発明による対象物の略図を示す。 図11a〜dは、保護フィルムを備える一体化された層構造を有する本発明による対象物の略図を示す。 図12a〜bは、囲繞する保護フィルムを備える一体化された層構造を有する本発明によるさらなる対象物の略図を示す。 図13a〜bは、一体化された層構造および接触領域を有する本発明による別の対象物の略図を示す。 図14a〜bは、一体化された層構造および接触領域ならびに保護フィルムを有する本発明による対象物の略図を示す。 図15a〜cは、一体化された層構造および種々の平面における接触領域を有する本発明による対象物の略図を示す。 図16a〜bは、コイルを有する本発明による対象物の略図を示す。
本発明の第1の主題は、次の層、
a)第1の基板層であって、第1の表面および第2の表面を有しかつ誘電体として構成された第1の基板層、
b)第1の基板層の少なくとも第1の表面上で第1の基板層に少なくとも部分的に重なる第1の導電層、
を備える層構造であって、
第1の導電層が、導電性ポリマーを含み、
第1の導電層が、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域を有し、
少なくとも1つの第1の部分領域が、少なくとも1つのさらなる部分領域に対するより高い基板層に対する結合強さを有する、層構造である。
第1の基板層は、当業者が層構造のための誘電体として選択するであろう任意の材料を含んでいてよい。誘電体は好ましくは、好ましく高い電気抵抗を有する材料である。好ましくは、誘電体は、電流を伝導しないまたは実質的に伝導しない。好ましくは、基板層は、ポリマー、ガラス、セラミックまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される材料を含む。好ましくは、基板層は、ポリマーを含む。
ポリマーは、好ましくは電流を伝導できないまたは実質的に伝導できないポリマーである。ポリマーは、合成から、天然ポリマーまたはそれらの混合物から選択され得る。ポリマーは、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、テレフタル酸ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、塩化ポリビニル、酢酸ポリビニル、酪酸ポリビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸アミド、ポリアクリロニトリル、スチレン/アクリル酸エステルコポリマー、酢酸ビニル/アクリル酸エステルコポリマーおよびエチレン/酢酸ビニルコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂ならびにセルロースまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。好ましくは、基板層は、ポリマーとして、例えば紙の形態でセルロースを含む。
紙は好ましくは、10から500g/mの範囲、または好ましくは20から400g/mの範囲、または好ましくは50から350g/mの範囲の密度を有する。
ガラスは、当業者が層構造における基板層のために選択するであろう任意のガラスであってよい。ガラスは、好ましくはアルカリガラス、無アルカリガラス、ケイ酸塩ガラスまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。ガラスは、好ましくはソーダ石灰ガラス、鉛−アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ケイ酸アルミニウムガラス、石英ガラスまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。
セラミックは、当業者が層構造における基板層のために選択するであろう任意のセラミック材料であってよい。好ましくは、セラミックは、BeO、Zr0、Fe、Al、炭化ケイ素、酸化ケイ素およびケイ酸塩、例えば長石、またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される材料を含む。
好ましくは、第1の基板層は、第1の基板層の総量に基づいて、10から100wt%の範囲、または好ましくは40から100wt%の範囲、または好ましくは60から100wt%の範囲でポリマーを含む。好ましくは、第1の基板層は、ポリカーボネートを含むフィルムであり、特に好ましくはポリカーボネートで作られている。第1の基板層はさらにより好ましくは、紙、具体的には表面がカレンダー仕上げ、またはポリマーで被覆された紙で作られている。ポリマーは、第1の基板層のための上述のポリマーの群から選択してよい。ポリマーは、例えばダイ、スリットまたは鋳型を通して、押し出し成形の手段によって、あるいは特にポリマーが分散液の形態で存在する場合は、印刷および被覆プロセスによって紙に適用してよい。
第1の基板層は、層構造における基板層のために当業者が選択するであろう任意の形態を有していてよい。第1の基板層は好ましくは、平板またはフィルム状の形態を有する。第1の基板層は好ましくは、0.1から10,000cmの範囲、好ましくは0.5から5,000cmの範囲、または好ましくは1から1,000cmの範囲の面積を有する第1の表面を有する。基板層は好ましくは、0.01から100mmの範囲、好ましくは0.05から10mmの範囲、または好ましくは0.1から5mmの範囲の厚さを有する。基板層は好ましくは、0.1から10,000cmの範囲、好ましくは0.5から5,000cmの範囲、または好ましくは1から1,000cmの範囲の面積を有する第2の表面を有する。第2の表面は好ましくは、基板層の第1の表面と平行または実質的に平行している。基板層は、層構造における基板層のための誘電体として当業者が選択するであろう任意の材料を含んでいてよい。
第1の導電層は、導電性ポリマーを含む層構造における導電層のために当業者が選択するであろう任意の材料を含んでいてよい。既知の導電性ポリマーの例またはπ共役ポリマーの例も、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンおよびポリ(p−フェニレン−ビニレン)である。第1の導電層は、好ましくは第1の導電層の総量に基づいて10から99wt%の範囲、または30から95wt%の範囲、または50から90wt%の範囲の導電性ポリマーを含む。
導電性ポリマーに加えて、導電層は、有機成分、無機成分またはこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる成分を含んでいてよい。
有機成分は、ポリマー、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、少なくとも1つの官能基を有する炭化水素またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択してよい。
有機成分のポリマーは、好ましくはポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、塩化ポリビニル、酢酸ポリビニル、酪酸ポリビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸アミド、ポリアクリロニトリル、スチレン/アクリル酸エステルコポリマー、酢酸ビニル/アクリル酸エステルコポリマーおよびエチレン/酢酸ビニルコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂ならびにセルロースまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。可能なポリマーは、架橋剤の添加、例えば、メラミン化合物、マスキングされたイソシアネートまたは官能性シラン、例えば3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、テトラエトキシシランおよびテトラエトキシシラン加水分解物など、あるいは架橋性ポリマー、例えばポリウレタン、ポリアクリラートまたはポリオレフィンなど、ならびにそれに続く架橋によって生成される物もさらにより好ましくある。ポリマーとして適するこうした架橋生成物は、例えば、添加された架橋剤の場合によっては第1の導電層に含有されるポリマーアニオンとの反応によっても形成され得る。ポリマーは、とりわけ第1の導電層と隣接部分領域または層構造の層とを接着する働きをする。ポリマー層における接着剤として十分な量で、言及したポリマーは、これを接着層に変換し得る。接着剤の量は、第1の導電層内の第1の部分領域とさらなる部分領域との間で異なってよい。
脂肪族炭化水素は、アルカン、アルケン、アルキンまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物から選択してよい。脂肪族炭化水素は、非環状または環状炭化水素であってよい。脂肪族炭化水素は、分岐または非分岐の構造であってよい。
好ましくは、脂肪族炭化水素は、1から100の範囲、好ましくは2から50の範囲、または好ましくは3から20の範囲のいくつかの炭素原子を有する。脂肪族炭化水素の例は、メタン、エタン、プロパン、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、エテン、プロペン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、1−ヘプテン、2−ヘプテン、3−ヘプテン、4−ヘプテン、エチン、1−プロピン、1−ブチン、1−ペンチン、1−ヘキシン、1−ヘプチンまたは1,2−ブタジエンである。
芳香族炭化水素は、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、ナフタレン、アントラセンまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択してよい。脂肪族または芳香族炭化水素は、好ましくは第1の導電層の生成においてさらなる構成物質のための溶媒として用いてよい。
少なくとも1つの官能基を有する炭化水素は、少なくとも1つの官能基を有する脂肪族炭化水素または官能基を有する芳香族炭化水素から選択してよい。官能基は、疎水性または親水性の官能基であってよい。官能基は、アンモニウム基、カルボン酸基、硫酸基、スルホン酸基、アルコール基、ポリアルコール基、エーテル基またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択してよい。好ましくは、少なくとも1つの官能基を有する炭化水素は、1から20の範囲、好ましくは1から10の範囲、または好ましくは1から5の範囲のいくつかの官能基を有する。少なくとも1つの官能基を有する炭化水素は、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、フェノール、アセトン、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、アセトニトリル、ニトロメタン、トリエチルアミン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、炭酸エチレン、エチレングリコールモノブチルエーテル、炭酸ジメチル、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル、ローズマリー油、ラベンダー油、テレピン油、ショウノウ油およびテルピネオール、ソルビトール、キシリトール、またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択してよい。
第1の導電層は、第1の導電層の総重量に基づくそれぞれの場合において、0.001から90wt%の範囲、好ましくは0.01から75wt%の範囲、または好ましくは0.05から50wt%の範囲でそれぞれの場合における有機成分を含んでいてよい。
無機成分は、金属塩、セラミック、ガラス、塩、酸、塩基、水またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせもしくは混合物からなる群から選択してよい。無機成分は、好ましくは硫酸カリウム、硫酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウムまたはリン酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウムまたはリン酸マグネシウム、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、長石、マイカ、粘土鉱物、ザクロ石、例えばシリカゾルの形態の、二酸化ケイ素、塩酸、炭酸、硫酸、硝酸、亜硝酸、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液、アンモニアあるいはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。
第1の導電層は、第1の導電層の総重量に基づくそれぞれの場合において、0.001から90wt%の範囲、好ましくは0.01から75wt%の範囲、または好ましくは0.05から50wt%の範囲のそれぞれの場合における無機成分を含んでいてよい。
第1の導電層が含む上に示した成分の和は、合計すると100wt%になる。
第1の導電層は、層構造における導電層のために当業者が選択するであろう任意の形態および形状を有していてよい。第1の導電層の形態は、好ましくは平板またはフィルム状、あるいは個々の薄片として存在する薄片材料である。第1の導電層は好ましくは、0.1から10,000cmの範囲、好ましくは0.5から5,000cmの範囲、または好ましくは1から1,000cmの範囲の面積を有する第1の表面を有する。第1の導電層は、第1の表面上で少なくとも部分的に基板層に重なる。好ましくは、第1の導電層は、基板層の第1の表面の総面積に基づいて、1から100%の範囲、好ましくは5から95%の範囲、または好ましくは10から90%の範囲で基板層の第1の表面に重なる。第1の導電層の厚さは、好ましくは10nmから20μmの範囲、または好ましくは50nmから10μmの範囲、または好ましくは100nmから5μmの範囲である。
第1の導電層は、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域を有する。好ましくは、第1の導電層は、1から100の範囲、好ましくは2から50の範囲、または好ましくは3から30の範囲の数の少なくとも1つの第1の部分領域を含む。さらにより好ましくは、第1の導電層は、1から100の範囲、好ましくは2から50の範囲、または好ましくは3から30の範囲の数の少なくとも1つのさらなる部分領域を含む。好ましくは、第1の導電層は、1cm当り1から10個の第1の部分領域の範囲、好ましくは1cm当り2から8個の第1の部分領域の範囲、または好ましくは1cm当り3から5個の第1の部分領域の範囲の密度で少なくとも1つの第1の部分領域を含む。好ましくは、第1の導電層は、1cm当り1から10個のさらなる部分領域の範囲、好ましくは1cm当り2から8個のさらなる部分領域の範囲、または好ましくは1cm当り3から5個の第1の部分領域の範囲の密度で少なくとも1つのさらなる部分領域を含む。
少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域は、層構造のために当業者によって適切であると考えられる任意の配置で第1の導電層において互いに関して配置され得る。それぞれの場合において少なくとも1つのさらなる部分領域に隣接しかつこれと電気的接触する少なくとも1つの第1の部分領域は、好ましい。それらは、直接または適切な電気伝導性を有する第3の部分領域を介して隣接してよい。適切な電気伝導性は、少なくとも1つの第1の部分領域または少なくとも1つのさらなる部分領域の電気伝導性と少なくとも同じ高さの電気伝導性を意味すると理解される。第3の部分領域は、例えば、さらに導電性ポリマーあるいは代わりにまたは追加的に金属もしくは黒鉛を含んでいてよい。第3の部分領域は、さもなければ第1の部分領域またはさらなる部分領域と全く同じ方法で構成されていてよい。金属は、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、クロムまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択してよい。
少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも1つは、基板層に隣接する。これは、さらに直接接触によってあるいは第3の部分領域、または例えば、ポリマー層、紙層、接着層もしくはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせなどの実質的に電流を伝導しない層のいずれかを含み得る少なくとも1つの中間層を介してよい。少なくとも1つのさらなる部分領域は、同様に基板層との直接または間接的接触でよく、あるいは基板層とさらなる部分領域との間に少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも1つがあってもよい。異なる配置が、上述のように、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域に関してさらに達成され得る。したがって、例えば、少なくとも1つのさらなる部分領域の少なくとも1つは、基板層と接触してよく、およびさらには少なくとも1つの第2のさらなる部分領域は、第1の部分領域によって基板層から分離されてよい。
さらなる部分領域に対する第1の部分領域の配置は、規則的パターンまたはランダム化されていてよい。さらなる部分領域に対する第1の部分領域の配置は、さらに二次元または三次元でもよい。部分領域の形状は、三角形、正方形、矩形、円形、楕円形、多角形またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択され得る。層構造の好ましい実施形態において、さらなる部分領域に対する第1の部分領域配置は、第1の導電層内の二次元のパターンである。さらに好ましい実施形態において、さらなる部分領域に対する第1の部分領域の配置は、第1の導電層内の三次元のパターンである。
少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部は、第1の基板層に重なる。本発明に従って、導電層の少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも1つは、少なくとも1つのさらなる部分領域に対するより高い基板層に対する結合強さを有する。好ましくは、第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域に対する第1の部分領域の結合強さは、第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域と基板層との間の結合強さよりも1.01から50倍の範囲、または好ましくは1.1から30倍の範囲、または好ましくは1.1から20倍の範囲で低い。
少なくとも1つのさらなる部分領域に対するその結合強さと比較して異なる基板層に対する少なくとも1つの第1の部分領域の結合強さは、種々の原因を有し得る。少なくとも1つのさらなる部分領域に対するその結合強さと比較して異なる基板層に対する少なくとも1つの第1の部分領域の結合強さの1つの原因は、第1の部分領域がさらなる部分領域とは異なる材料組成物を有するという事実に基づく可能性がある。さらなる部分領域に対するその結合強さと比較して異なる基板層に対する第1の部分領域の結合強さは、結合強さが少なくとも1つの第1の部分領域と少なくとも1つのさらなる部分領域との間の結合強さより高い少なくとも少なくとも1つのさらなる部分領域と接触しているさらなる層によって達成され得る。
層構造のさらに別の実施形態において、少なくとも1つの部分領域の少なくとも一部および適切な場合は第1の部分領域の少なくとも一部は、さらなる部分領域が少なくとも1つの第1の部分領域に対するよりも高いさらなる層に対する結合強さを有する状態で、構造、例えば層構造内のさらなる層に結合される。
層構造のさらに別の実施形態において、少なくとも1つのさらなる部分領域の少なくとも一部は、基板層の第1の表面の一部に同様に重なってよい。好ましくは、本実施形態において基板層に対する少なくとも1つの第1の部分領域の結合強さは、基板層に対する少なくとも1つのさらなる部分領域の結合強さと異なる。好ましくは、基板層に対する第1の部分領域の結合強さは、基板層に対するさらなる部分領域の結合強さよりも1.01から50倍、または好ましくは1.1から40倍、または好ましくは1.1から30倍高い。層構造の好ましい実施形態において、少なくとも1つの第1の部分領域は、例えば上述のようなポリマーの形態の、さらなる部分領域より高い接着剤の含有率を有する。例えば基板層上の第1の部分領域およびさらなる部分領域の異なる結合強さは、例えば、異なる温度または異なる速度で乾燥することなどの、異なる乾燥の手段によって、導電性組成物の同一組成物を用いて達成され得る。基板層の表面の性質は、結合強さへのさらなる影響を有する。表面がより粗いほどまたは表面がより親水性であるほど、適用された導電性組成物がより強く接着する。異なる強度で接着する同一の導電性組成物の部分領域が、この方式で導電層において可能になり得る。
第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域に対する少なくとも1つの第1の部分領域の間の結合強さは、好ましくは0.01から10N/mmの範囲、または好ましくは0.01から5N/mmの範囲、好ましくは0.01から3N/mmの範囲である。基板層に対する少なくとも1つの第1の部分領域の間の結合強さは、好ましくは0.01から2N/mmの範囲、または好ましくは0.02から1.2N/mmの範囲、または好ましくは0.02から0.9N/mmの範囲である。基板層に対する第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域の間の結合強さは、好ましくは0.01から2N/mmの範囲、または好ましくは0.01から1.2N/mmの範囲、好ましくは0.02から0.9N/mmの範囲である。さらに別の実施形態において、隣接する領域における第1の部分領域およびさらなる部分領域の結合強さは、少なくとも0.01N/mmの結合強さにおける差を有する。
層構造の好ましい実施形態において、層構造は、以下のさらなる層、
c)第2の表面上の基板層に少なくとも部分的に重なるさらなる導電層、
d)層構造の少なくとも一部、好ましくは層構造全体を囲繞するプラスチックのフィルム
の少なくとも1つを含む。
さらなる導電層は、層構造における導電層のために当業者が選択するであろう任意の形態および形状を有していてよい。さらなる導電層の形態は、好ましくは平板またはフィルム状である。さらなる導電層は好ましくは、0.1から10,000cmの範囲、好ましくは0.5から5,000cmの範囲、または好ましくは1から1,000cmの範囲の面積を有する第1の表面を有する。さらなる導電層は、第2の表面上で基板層に少なくとも部分的に重なる。好ましくは、さらなる導電層は、基板層の第2の表面の総面積に基づいて、1から100%の範囲、好ましくは5から95%の範囲、または好ましくは10から90%の範囲で基板層の第2の表面に重なる。基板層の第2の表面は、好ましくは基板層の第1の表面に関して述べた物と同じ拡がりおよび次元を有する。さらなる導電層の厚さは、好ましくは10nmから20μmの範囲、または好ましくは50nmから10μmの範囲、または好ましくは100nmから5μmの範囲である。
さらなる導電層は、好ましくは第1の導電層と同一の材料を含む。
さらなる導電層の好ましい実施形態において、さらなる導電層は、第1の導電層と全く同じように、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域を有する。さらなる導電層の少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域の材料、特性および形態ならびに配置は、好ましくは第1の導電層の第1の部分領域およびさらなる部分領域のそれらと同一である。この文脈において、第1の導電層およびさらなる導電層の配置は、基板層に関してミラー反転でありかつ基板層の第2の表面上にあることが考慮される。
さらなる導電層のさらに好ましい実施形態において、さらなる導電層は、第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域の組成物および特性を備える。
さらなる導電層は、基板層の第2の表面に直接接続されていてもよくまたは層構造のさらなる中間層によってそれから少なくとも部分的に間隔をあけられていてもよい。さらなる中間層は、例えば、接着層、紙層、ガラス層、金属層、第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域、第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される層であってよい。例えば接着剤として前述したようなポリマーは、とりわけ接着層の構成物質として用いてよい。金属層は、好ましくは銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、クロムまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される金属を含んでいてよい。好ましくは、さらなる導電層の少なくとも1つの第1の部分は、第1の導電層の第1の部分領域またはさらなる部分領域の一部によって基板層の第2の表面から間隔をあけて配置される。さらには、さらなる導電層の少なくとも1つのさらなる部分は、基板層の第2の表面に直接接続される。さらなる導電層の第1の部分は好ましくは、総表面に基づいてさらなる導電層が基板層に重なる、0から50%の範囲、または好ましくは5から40%の範囲、または好ましくは10から30%の範囲を含む。さらなる導電層のさらなる部分は好ましくは、総表面に基づいてさらなる導電層が基板層に重なる、50から100%の範囲、または好ましくは60から95%の範囲、または好ましくは70から90%の範囲を含む。
プラスチックのフィルムは、当業者が層構造におけるプラスチックのフィルムに適すると見なす任意の材料を含みかつ任意の形態を有していてよい。好ましくは、プラスチックのフィルムは、ポリマーから選択される。ポリマーは、特に好ましくは電流を伝導しないまたは実質的に伝導しない絶縁体である。ポリマーは、好ましくはポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、塩化ポリビニル、酢酸ポリビニル、酪酸ポリビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸アミド、メタクリル酸ポリメチル、ポリエチレングリコール、ポリアクリロニトリル、スチレン/アクリル酸エステルコポリマー、酢酸ビニル/アクリル酸エステルコポリマーおよびエチレン/酢酸ビニルコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂ならびにセルロースまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。可能なポリマーは、さらには架橋剤の添加、例えば、メラミン化合物、マスキングされたイソシアネートまたは官能性シラン、例えば3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、テトラエトキシシランおよびテトラエトキシシラン加水分解物など、あるいは架橋性ポリマー、例えばポリウレタン、ポリアクリラートまたはポリオレフィンなど、ならびにそれに続く架橋によって生成される物でもある。ポリマーは、特に好ましくは、ポリエステル、塩化ポリビニル、酢酸ポリビニル、ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエン/スチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、メタクリル酸ポリメチル、ポリエチレングリコールまたはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される。ポリマーまたはプラスチックのフィルムが透明であることは好ましい。
プラスチックのフィルムは、それぞれの場合において少なくとも部分的に、基板層の第1の表面側、基板層の第2の表面側または基板層の両側で層構造に重なっていてよい。プラスチックのフィルムは、それぞれの場合において基板層の第1の表面の総面積に基づいて、好ましくは10から100%の範囲、または好ましくは30から100%の範囲、または好ましくは60から100%の範囲、または好ましくは60から96%の範囲で基板層の第1の表面に重なる。プラスチックのフィルムは、それぞれの場合において基板層の第2の表面の総面積に基づいて、好ましくは10から100%の範囲、または好ましくは30から100%の範囲、または好ましくは60から100%の範囲、または好ましくは60から96%の範囲で基板層の第2の表面に重なる。好ましくは、プラスチックのフィルムは、基板層の両側で層構造に重なる。特に好ましくは、プラスチックのフィルムは層構造全体を囲繞する。プラスチックのフィルムは、さらにそれらの表面を超えて層構造を囲繞してよい。好ましくは、プラスチックのフィルムは、層構造の第1の表面または第2の表面の特定の総表面に基づいて、1から20%の範囲、好ましくは2から15%の範囲、または好ましくは3から10%の範囲で第1の表面またはさらなる表面あるいは両方の表面から突出する。層構造の好ましい実施形態において、プラスチックのフィルムは、層構造の両方の表面から突出する。特に好ましくは、プラスチックのフィルムは、層構造を完全に密封する。好ましくは、層構造は、プラスチックのフィルムの周縁部によって密封される。
既に上述したように、プラスチックのフィルムは、第1または第2の導電層の第1の部分領域およびさらなる部分領域に異なる強度で結合していてよい。プラスチックのフィルムは、部分領域に直接接続していてもよく、または1つまたは複数のさらなる層、例えば、接着層などを介してこれらに接続していてもよい。導電層へのプラスチックのフィルムの結合強さは、好ましくは少なくとも導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域に対するよりも少なくとも1つの第1の部分領域に対して低い。第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域へのプラスチックのフィルムの結合強さは、好ましくは0.01から10N/mmの範囲、または好ましくは0.02から9N/mmの範囲、または好ましくは0.05から8N/mmの範囲である。第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域へのプラスチックのフィルムの結合強さは、好ましくは0.1から5N/mmの範囲、または好ましくは0.2から8N/mmの範囲、好ましくは0.03から5N/mmの範囲である。一実施形態において、隣接する領域における第1の部分領域およびさらなる部分領域の結合強さは、少なくとも0.01N/mmの結合強さにおける差を有する。
好ましくは、第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域に対するプラスチックのフィルムの結合強さは、2から50倍の範囲、または好ましくは3から30倍の範囲、または好ましくは5から20倍の範囲でプラスチックのフィルムと第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域との間の結合強さより高い。同じことが、好ましくはプラスチックのフィルムとさらなる導電層およびそれらの少なくとも1つの部分領域との間の結合率にも当てはまる。
層構造の好ましい実施形態において、さらなる導電層は、少なくとも1つの接触領域において基板層を通して接触することにより第1の導電層およびさらなる導電層が電気的に接続された状態で、基板層の第2の表面側で少なくとも部分的に第2の表面の平面の内または外側に配置される。
接触領域は、第1の導電層のさらなる導電層との電気的接触のために当業者が選択するであろう任意の形態を有してよい。接触領域は、好ましくは基板層を通る穴の形態の通路を備える。接触領域は、さらにより好ましくは第1の導電層とさらなる導電層との間の電気的接触を可能にする材料を含む。
基板層を通る穴の形態の通路は、種々の形状および種々のサイズを有していてよい。好ましくは、穴は、円形、楕円形、正方形、矩形、多角形、星形、五角または六角のハチの巣形あるいはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される形状を有する。特に好ましくは、穴は、星形の形状を有する。通路は好ましくは、基板層の第1の表面と第2の表面との間に延在する連続的な基板接続領域を有する。連続的な基板接続領域は、好ましくは基板層の第1の表面と第2の表面の間に垂直に配置される。通路に隣接した連続的な基板接続領域は、好ましくは0.1から1,000mmの範囲、好ましくは0.1から100mmの範囲、または好ましくは0.1から50mmの範囲の面積を有する。
第1の導電層とさらなる導電層との間の電気的接触を可能にする材料は、好ましくは電流を伝導し得る成分を含む。好ましくは、材料は、金属、導電性ポリマー、サーメット、グラファイトまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される成分を含む。好ましくは、材料は、導電性ポリマーを含む。さらにより好ましくは、導電性ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンおよびポリ(p−フェニレン−ビニレン)またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。特に好ましくは、材料は、少なくとも1つの第1の部分領域または少なくとも1つのさらなる部分領域と全く同じ方法で構成される。金属は、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、白金、パラジウム、ニッケル、鉄、クロムまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択してよい。サーメットは、好ましくはセラミック成分および金属成分を含む。好ましくは、セラミック成分は、酸化アルミニウム(Al)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化イットリウム(Y)、チタン酸アルミニウム(AlTiO)、長石(Ba,Ca,Na,K,NH)(Al,B,Si))またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。好ましくは、金属成分は、白金、パラジウム、イリジウム、ニオブ、モリブデン、チタン、コバルト、ジルコニウム、ロジウム、ルテニウム、クロム、タンタル、タングステン、チタン合金、タンタル合金、タングステン合金またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。
第1の導電層とさらなる導電層との間の電気的接触を可能にする材料は、通路内で少なくとも通路の連続的な基板接続領域の一部まで延在する。好ましくは、第1の導電層とさらなる導電層との間の電気的接触を可能にする材料は、それぞれの場合において連続的な基板接続領域の総面積に基づいて、5から100%の範囲、または好ましくは10から100%の範囲または50から100%の範囲で連続的な基板接続領域の一部上に延在する。第1の導電層とさらなる導電層との間の電気的接触を可能にする材料は、通路の総容積に基づいて、好ましくは10から100%の範囲、または好ましくは30から100%の範囲、または好ましくは50から100%の範囲で通路を満たす。通路の総容積は、基板層の第1の表面の平面における通路面積を乗じた通路の点における基板層の高さ、基板層の第2の表面の平面における通路面積を乗じた通路の点における基板層の高さから得られる。
層構造の好ましい実施形態において、第1の導電層およびさらなる導電層は、少なくとも接触領域の一部に重なる。適用により、重なりは、第1の導電層の少なくとも一部およびさらなる導電層の一部が、それぞれの場合において互いに直交して配置された第1および第2の表面の平面内にあることを意味すると理解される。さらにより好ましくは、第1の導電層およびさらなる導電層の少なくとも一部は、接触領域の外で重なる。
接触領域内の接触は、好ましくは第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域を含む。さらにより好ましくは、接触は、第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域を含む。好ましくは、接触は、第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域およびさらなる導電層の少なくとも1つの第1の部分領域または少なくとも1つのさらなる部分領域を代わりにまたは追加的に含む。
層構造のさらに好ましい実施形態において、接触領域におけるさらなる導電層との第1の導電層の電気的接触は、壊れやすい。
層構造のさらに好ましい実施形態は、機械的または化学的作用下で電気的接触の遮断が発生する。本発明の文脈において、壊れやすいまたは遮断は、例えば、第1の導電層とさらなる導電層との間の電気的接触の少なくとも一部における機械的分離、もしくは化学的変更などの物理的変化に基づいて、少なくとも接触領域における接触の電気伝導性が変化することを意味すると理解される。これの結果は、遮断に起因して第1の導電層とさらなる導電層との間の抵抗が増加することである。好ましくは、電気的接触の遮断で接触上の電気抵抗は、接触の遮断前の抵抗と比較して10Ωから100kΩの範囲、または好ましくは20Ωから500kΩの範囲、または好ましくは30Ωから3MΩの範囲の量で変化する。この文脈における抵抗値の測定は、測定方法の下で記述した通りの、同等な条件下で実行されるべきである。物理的変化の間、例えば、接触は機械的作用によって減少または分離されてよい。これは、例えば、切断、鋸引き、引裂きまたはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせなどの機械的作用によって、層構造の少なくとも1つの層にもたらされ得る。化学的作用の間、接触は、同様に減少または分離されてよい。化学的作用は、例えば、pHの変化または接触領域における導電層の1つからの構成物質の化学的溶出である。これらの機械的または化学的作用は、例えば、層構造の操作中に層構造の層の1つが、例えば、化学物質で処理された場合、あるいは切断、鋸引き、引裂きまたはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせなどの機械的作用によって処理された場合に発生し得る。具体的には層構造、例えば、身分証明書、感温印刷またはパスポートなどの操作における試みの事象において、機械的または化学的作用は、層構造の少なくとも1つの層に作用する。操作は、以下でさらに説明するように、操作前後の層構造の抵抗値の比較によって検出され得る。
少なくとも1つのさらなる部分領域の少なくとも一部が接触領域における少なくとも1つのさらなる導電層に接触する層構造の実施形態は、さらにより好ましい。好ましくは、さらなる導電層は、第2の表面上の基板層にも接触する。さらにより好ましくは、さらなる導電層の基板層に対する結合強さは、第1の導電層のさらなる部分領域に対するよりも高い。
第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域のさらなる導電層との接触は、機械的または化学的作用が2つの層のうちの1つに作用する場合に2つの導電層の間の接触が、好ましくは接触領域において遮断する効果を有する。第1の導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域は、好ましくは第1の導電層の第1の部分領域と接触している。第1の導電層、さらなる導電層、基板層、プラスチックの層またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される層の少なくとも1つへの機械的作用の動作下で、層構造の抵抗は、好ましくは変化する。これは、好ましくは遮断されている接触領域における接触によって達成される。少なくとも第1の導電層のさらなる部分領域とは異なる基板層に対する第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域の間またはさらなる導電層の間の結合強さが原因で、第1の導電層の第1の部分領域とさらなる部分領域との間または第1の導電層のさらなる部分領域とさらなる導電層との間の接触は、好ましくは遮断される。
層構造の好ましい実施形態において、さらなる基板層は、第1の導電層またはさらなる導電層に少なくとも部分的に重なる。材料、形態およびサイズならびにさらなる基板層の導電層への結合強さは、好ましくは第1の基板層の物と同じである。さらなる基板層は、とりわけ層構造の安定性のために役立つ。
層構造の別の好ましい実施形態において、第3の導電層が第1の導電層またはさらなる導電層に接続されることは、好ましい。
層構造のさらに好ましい実施形態において、層構造は、少なくとも1つのさらなる接触領域を有する。さらなる接触領域は、好ましくは第1の接触領域に電気的に接続される。さらにより好ましくは、層構造は、2から20の範囲、または好ましくは2から15の範囲、または好ましくは2から10の範囲のさらなる接触領域を有する。好ましくは、接触領域は全て、互いに電気的に接続される。
層構造の好ましい実施形態において、第1の接触領域は、少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部を介して少なくとも1つのさらなる接触領域に接続される。さらにより好ましくは、接触領域は全て、それぞれの場合の隣接する接触領域内で少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部を介して接続される。好ましくは、接触領域は全て、少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部を介して互いに直列に接続される。
第1の導電層または第2の導電層の少なくとも一部がコンデンサに接続され得る層構造の実施形態は、さらにより好ましい。コンデンサは好ましくは、コンデンサの陽極および陰極が接触領域によって分離されるように、陽極または陰極が接触領域側の第1の導電層に接続されていてよくかつ陰極または陽極がそれぞれ接触領域の反対側に接続されていてよい、少なくとも1つの陽極および陰極を含む。コンデンサが提供し得る電圧によって、層構造の設定抵抗は、測定ユニットで判定され得る。接触が好ましくは遮断された層構造上で操作が行われた場合、静電容量および/または抵抗に関する電気値は変化する。層構造の操作は、設定抵抗から実抵抗および/または設定静電容量から実静電容量への抵抗における変化によって、測定され得る。操作後、実抵抗は、設定抵抗と好ましくは少なくとも40%異なる。操作後、実静電容量は、設定静電容量と好ましくは少なくとも40%異なる。
層構造の好ましい実施形態において、さらなる導電層、第3の導電層、接触またはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される領域の少なくとも1つは、導電性ポリマーを含む。好ましくは、さらなる導電層、第3の導電層および接触は、第1の導電層と同じ導電性ポリマーを含む。さらにまたは代わりに、さらなる導電層は、さらなる導電性成分、例えば、既に述べたような金属またはグラファイトなどを含んでいてよい。
層構造の好ましい実施形態において、導電性ポリマーは、ポリチオフェンである。工業的に用いられる特に重要なポリチオフェンは、その酸化された形態が非常に高い伝導性を有しかつ例えば、EP−A 339 340に記載されている、しばしばポリ−(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とも呼ばれる、ポリ−3,4−(エチレン−1,2−ジオキシ)チオフェンである。非常に多くのポリ(アルキレンジオキシチオフェン)誘導体、具体的にはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)誘導体、ならびにそれらのモノマー単位、合成および使用の概要が、L.Groenendaal、F.Jonas、D.Freitag、H.PielartzikおよびJ.Reynolds、Adv.Mater.12、(2000)481〜494によって示されている。
正電荷を補償するために、これが任意のスルホン酸−またはカルボン酸−置換によってまだなされておらずかつしたがって負に帯電した遊離基Rの場合、カチオン性ポリチオフェンは対イオンとしてアニオンを必要とする。
可能な対イオンは、モノマーまたはポリマーアニオンであり、後者は以下においてポリアニオンとも呼ばれる。
ポリマーアニオンは、例えば、ポリマーカルボン酸、例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸またはポリマレイン酸、あるいはポリマースルホン酸、例えばポリスチレンスルホン酸およびポリビニルスルホン酸のアニオンであってよい。これらのポリカルボン酸およびポリスルホン酸は、ビニルカルボン酸およびビニルスルホン酸の他の重合性モノマー、例えばアクリル酸エステルおよびスチレンとのコポリマーであってもよい。
対イオンとしての、ポリスチレンスルホン酸(PSS)のアニオンは、ポリマーアニオンとして特に好ましい。
ポリアニオンを供給するポリ酸の分子量は、好ましくは1,000から2,000,000、特に好ましくは2,000から500,000である。ポリ酸またはそれらのアルカリ金属塩は、市販されている、例えばポリスチレンスルホン酸およびポリアクリル酸であるか、または既知のプロセスにより調製され得る(例えばHouben Weyl、Methoden der organischen Chemie、vol.E 20 Makromolekulare Stoffe、part2、(1987)、1141頁以下を参照)。
あるいは、モノマーアニオンも、用いてよい。用いられるモノマーアニオンは、例えば、C1−C20−アルカンスルホン酸、例えばメタン−、エタン−、プロパン−、ブタンスルホン酸またはより高級のスルホン酸、例えばドデカンスルホン酸の物、脂肪族ペルフルオロスルホン酸、例えばトリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸またはペルフルオロオクタンスルホン酸の物、脂肪族C1−C20−カルボン酸、例えば2−エチルヘキシルカルボン酸の物、脂肪族ペルフルオロカルボン酸、例えばトリフルオロ酢酸またはペルフルオロオクタン酸の物、および場合によってはC1−C20−アルキル基によって置換された芳香族スルホン酸、例えばベンゼンスルホン酸、o−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸またはドデシルベンゼンスルホン酸の物、ならびにシクロアルカンスルホン酸、例えばショウノウスルホン酸、あるいはヘキサクロロアンチモン酸のテトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、過塩素酸塩、ヘキサフルオロアンチモン酸塩、ヘキサフルオロヒ酸塩の物である。p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸またはショウノウスルホン酸のアニオンは、モノマーアニオンの中で特に好ましい。
層構造のさらに好ましい実施形態において、第1の導電層、さらなる導電層、第3の導電層、またはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される領域の少なくとも1つは、2Ωから40kΩの範囲、好ましくは2Ωから25kΩの範囲、または好ましくは5から15kΩの範囲の電気抵抗を有する。これらの範囲は、1013mbarの圧力下で25℃の温度における標準条件下で当てはまる。層の電気抵抗の判定の情報は、測定方法において見られる。
層構造のさらに別の実施形態において、第1の基板層、さらなる基板層、第3の基板層またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される層の少なくとも1つは、ポリマー、ガラス、セラミックまたはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される物質を含む。
第1の基板層に関して上で既に述べた可能な材料、形態およびサイズは、さらなる基板層および第3の基板層にも好ましい。
層構造のさらに好ましい実施形態において、第1の基板層、さらなる基板層、第3の基板層またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される層の少なくとも1つは、1MΩより大きい、好ましくは2MΩより大きい、または好ましくは5MΩより大きい電気抵抗を有する。層の電気抵抗の判定の情報は、測定方法において見られる。
本発明は、プロセスステップ、
i)第1の基板層が第1の表面および第2の表面を有する、第1の基板層の供給、
ii)第1の導電性組成物が導電性ポリマーを含む、導電層の少なくとも1つの第1の部分領域を形成するための第1の基板層の第1の表面または第2の表面の少なくとも一部への第1の導電性組成物の適用、
iii)さらなる導電性組成物が導電性ポリマーを含む、導電層の少なくとも1つのさらなる部分領域を形成するための、基板層の第1の表面、第1の部分領域または両方からなる群から選択される領域の少なくとも一部へのさらなる導電性組成物の適用、
iv)導電層を形成するための少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部のさらなる導電性組成物との接触、
を含む層構造であって、
少なくとも1つの第1の部分領域が、少なくとも1つのさらなる部分領域に対するより高い基板層に対する結合強さを有する、層構造の生成のためのプロセスも提供する。
層構造に関して上記で示した第1の基板層、第1の導電層、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域の全ての情報は、プロセスにも当てはめられる。
第1の基板層の供給は、当業者が想定するであろう層構造の生成のための基板層の供給のための任意の方式で達成され得る。したがって、基板層は、例えば、紙層またはポリマー層として提供され得る。紙層またはポリマー層は、例えば、ロール物品として提供され得る。あるいは、供給は、紙層またはポリマー層の個々の薄片またはフィルムの形態で行われ得る。基板層がガラスまたはセラミックとして提供される場合、基板層は、好ましくは平板またはシートとして提供される。
適用は、本発明による層構造の生成のために当業者が選択するであろう基板層への組成物の適用の任意の種類であってよい。この文脈において、基板層は、好ましくは導電性組成物と少なくとも部分的に重ねられる。好ましくは、適用は、導電性組成物の堆積または導電性組成物中への浸漬あるいは2種の組み合わせであってよい。導電性組成物の堆積による適用は、例えば回転塗布、浸漬、含浸、鋳込み、滴下、噴霧、ミスチング、ナイフ塗布、はけ塗りあるいは印刷、例えば定量ポンプを介してまたは基板層上へのインクジェット、スクリーン、グラビア、オフセットまたはタンポン印刷によって実行され得る。好ましくは、組成物は、定量ポンプ、インクジェット印刷、スクリーン印刷またはグラビア印刷によって基板層に適用される。好ましくは、導電性組成物は、0.5μmから250μmの湿潤膜厚で、好ましくは2μmから50μmの湿潤膜厚で適用される。
本発明に従って、堆積は、好ましくは液体または印刷組成物とも呼ばれる、適用に用いられる導電性組成物が、重ねられる表面への助剤の手段によって適用されることを意味すると理解される。これは、種々の助剤によって達成され得る。したがって、適用または重ね合わせのために用いられる印刷組成物は、基板層上にノズルを通してミスチング、噴霧またはスリットダイを通して堆積してよい。さらなる方法は、カーテン流し込み(curtain pouring)および回転塗布である。代わりにまたは加えて、適用または重ね合わせに用いられる印刷組成物は、例えば、ロールまたはローラーによって表面上に適用または印刷され得る。既知のミスチングまたは噴霧プロセスは、例えば、微細計測(micro−metering)またはノズルによるインクジェット印刷である。この工程においては、圧力が、適用または重ね合わせに用いられる印刷組成物上に作用し得るか、あるいは適用に用いられる印刷組成物は、単にノズルを通した滴下によって表面上に適用される。
スクリーン印刷プロセスまたはグラビア印刷プロセスは、好ましくは印刷プロセスとして用いられ得る。スクリーン印刷プロセスにおいて、木材、金属、好ましくは鋼材、セラミックまたはプラスチックなどの可能な限り寸法的に安定であり、かつ選択されたメッシュ幅である材料で作られたスクリーンが、本明細書の種々の層などの、重ねられる対象物の上にまたは覆って配置される。適用または重ね合わせに用いられる印刷組成物は、このスクリーンに適用されてドクターブレードを用いてメッシュを通して加圧される。この文脈において、スクリーンにおけるパターンに基づいて異なる量の適用または重ね合わせに用いられる印刷組成物は、異なる点において適用され得る。メッシュの外形および配列に起因して、したがって重ね合わせに用いられる印刷組成物の均一なフィルムが適用され得るか、あるいは適用に用いられる印刷組成物の無いまたはほとんど無い領域が、適用のために用いられる多量の印刷組成物を有する領域と交互になり得る。好ましくは、重ね合わせに用いられる印刷組成物の均一なフィルムは、表面に転写される。スクリーンメッシュは、印刷組成物が目の荒いメッシュを用いて画定された領域内のみで基板に転写され、したがって、例えば、画定された構造、例えばパターンを取得するために、適切に適用された材料(複写層、スクリーン印刷テンプレート)によって部分的に閉ざされてもよい。スクリーンの代わりに、画定された開口を有するフィルム(ステンシル)も、印刷組成物との重ね合わせのためにさらに用いてよい。あるいは、例えば、その上に塗膜またはロール塗布される表面に印刷された、重ね合わせに用いられる構造化印刷組成物を有する印刷組成物の表面転写を提供するタンポン印刷プロセスを用いてよい。
ノズルまたはロールもしくはローラーの構成ならびに重ね合わせに用いられる印刷組成物の粘度および極性に応じて、基板層の所望の表面に異なる厚さの層が適用され得る。好ましくは、適用または重ね合わせ時に適用される層は、0.5から100μmの範囲、好ましくは1から50μmの範囲、特に好ましくは2から30μmの範囲の厚さで適用される。適用時に適用される層の厚さは、以下において湿式層厚と呼ばれる。湿式層厚は、重ね合わせ時に適用される特定の材料に依存する。湿式層厚は、重ね合わせステップ後に直接測定される。
浸漬時、例えば、塗膜される表面は、適用に用いられる印刷組成物を含有する浴を通して延伸される。あるいは、表面は、浸漬塗布時に実践されるように、適用に用いられる印刷組成物に単に浸漬されて再び引き延ばされてもよい。塗膜の異なる厚さは、数回の浸漬によって適用時に達成され得る。塗膜の厚さは、既に上述したように、適用に用いられる印刷組成物の選択にさらに依存する。この方式において、0.5から100μmの間の範囲、好ましくは1から50μmの範囲、特に好ましくは2から30μmの範囲の特定の塗膜の湿式層厚が、適用時に達成され得る。堆積および浸漬プロセスの組み合わせを実行することも想定できる。
一実施形態において、用いられる印刷組成物の適用は、重ねられる層の特定の表面上に提供された適用開口を通して実行される。この文脈において適用開口は、好ましくは適用に用いられる印刷組成物を介して表面に接続される。微細計測の別名でも知られる、このプロセスは、この方式によって異なる厚さの重なっている塗膜を対象物、本明細書ではこうした基板層に簡単な方式で適用することが可能になる特定の特性を有する。適用開口は、任意の想定できる形状およびサイズを有していてよい。例えば、円形、楕円形、角状および星形またはこれらの組み合わせの群から選択される形状を有する適用開口であってよい。適用開口は、10nmから1mm、好ましくは100nmから0.5mm、特に好ましくは100nmから100μmの面積を有してよい。好ましくは、適用に用いられる印刷組成物は、ノズルによって2,000から10,000mbarの範囲、好ましくは2,500から5,000mbarの範囲、特に好ましくは3,000から4,000mbarの範囲の圧力を用いて表面に適用される。重ね合わせに用いられる印刷組成物の表面への適用時に重なりに用いられる印刷組成物を重ねられる特定の層の表面に接続することによって、表面上への適用に用いられる印刷組成物の剥がれが回避され得る。この手段によって非常に均質なフィルムが表面に適用され得る。
好ましくは、適用は、スクリーン印刷プロセスまたは好ましくはロールからロールへの、グラビア印刷プロセスの手段によって実行される。プロセスの好ましい実施形態において、印刷時に印刷組成物は、スクリーンまたは印刷シリンダーによって導電性組成物の形態で適用される。スクリーンは、好ましくは鋼材または高級鋼材のフレームを含む。さらに好ましくは高級鋼材ワイヤまたは高強度合成繊維で作られたグリッドまたはスクリーンが、好ましくはフレームに配置される。
プロセスの好ましい実施形態において、スクリーンは、1から300μmの範囲、好ましくは2から200μmの範囲、または好ましくは3から90μmの範囲のメッシュ幅を有する。これはそれぞれの場合において、メッシュが単位メッシュワイヤ/インチまたはメッシュワイヤ/2.54cmに相当する、約70から635メッシュ、または約100から500メッシュ、または約200から400メッシュのメッシュ数に相当する。スクリーン印刷の手段による適用の場合は、任意の市販のドクターブレードをドクターブレードとして用いてよい。好ましくは、ドクターブレードは、プラスチックを含む。好ましくは、ドクターブレードは、40から80ショアAの範囲のドクターブレード硬度を有する。印刷組成物は好ましくは、100から50,000mPa*sの範囲、または好ましくは500から50,000mPa*sの範囲の粘度を有する。
ステップi)からiii)の少なくとも1つは、好ましくは第1の導電性組成物またはさらなる導電性組成物の形態の液体印刷組成物の手段による印刷によって実行される。印刷組成物は、特に好ましくは分散系である。分散系は、好ましくは固体として導電性ポリマーを含む。第1の導電性組成物またはさらなる導電性組成物は、特定の印刷組成物の総重量に基づいて、好ましくは0.1から20wt%の範囲、好ましくは0.3から10wt%の範囲、または好ましくは0.5から5wt%の範囲の量の導電性ポリマーを含む。さらには、以下において単に第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物と呼ばれる、第1の導電性組成物またはさらなる導電性組成物、あるいは両方は、種々のさらなる成分を含んでいてよい。さらなる成分は、好ましくは結合剤、溶媒、架橋剤、他の添加剤またはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。用いてよい結合剤は、例えば、ポリウレタン、ポリアクリル酸塩、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリスルホンまたはこれらのうちの少なくとも2つの混合物である。溶媒は、好ましくはジメチルスルホキシド(DMSO)、エチレングリコール、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、アンモニア、水、アルコール、例えば、エタノール、イソプロパノールまたはヘキサノールなど、あるいはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択される。架橋剤は、例えば、シランであってよい。さらなる添加剤は、非イオン性界面活性剤、例えば、ポリアルキレングリコールエーテルまたはアルキルポリグルコシドなど、イオン性界面活性剤、例えば、カルボン酸アルキル、アルキルベンゼンスルホン酸塩またはアルカンスルホン酸塩など、シリコーン含有表面添加剤、例えば、Byk−Chemie GmbH WeselのByk(登録商標)−011からByk(登録商標)−9077までの商品名で取得可能な物など、あるいはこれらのうちの少なくとも2つの混合物からなる群から選択され得る。さらなる成分は、さらに第1の導電層に関して上に示した物質も含んでいてよい。
第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物は、特定の印刷組成物の総量に基づいて、好ましくは0.1から25wt%の範囲、好ましくは0.5から15wt%の範囲、または好ましくは0.5から10wt%の範囲の量の結合剤を含む。第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物は、印刷組成物に基づいて、20から99wt%の範囲、好ましくは30から97wt%の範囲、または好ましくは50から95wt%の範囲の量の溶媒を含む。第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物は、印刷組成物に基づいて、0.05から0.5wt%の範囲、好ましくは0.1から0.4wt%の範囲、または好ましくは0.15から0.3wt%の範囲の量の架橋剤を含む。第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物は、印刷組成物に基づいて、0.1から1wt%の範囲、好ましくは0.15から0.5wt%の範囲、または好ましくは0.2から0.3wt%の範囲の量の他の添加剤を含む。
第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物は、好ましくは10から60mPa*sの範囲の粘度を有する。
第1の導電性組成物は、プロセスのステップi)において第1の導電層の第1の部分領域を形成するために少なくとも基板層の第1の表面の一部に適用される。さらなる導電性組成物は、ステップiii)において基板層の第1の表面の一部または少なくとも第1の部分領域の一部のいずれかに適用され得る。第1の導電層を形成するために少なくとも1つの第1の部分領域の少なくとも一部をさらなる導電性組成物と接触することは、好ましくは第1の導電性組成物を第2の導電性組成物と直接接触することにより実行され得る。代わりにまたは加えて、さらなる導電性材料は、層構造に関して既に記述したように、第1の導電性組成物とさらなる導電性組成物との間に導入してよい。ステップii)またはiii)の後、乾燥の形態の、適用された導電性組成物を有する基板層の熱処理を、実行してよい。ステップii)またはステップiii)において、熱処理は好ましくは、40から200°の範囲、好ましくは45から180°の範囲、または好ましくは50から160°の範囲の温度で行われる。熱処理は好ましくは、1から120分の範囲、好ましくは5から100分の範囲、または好ましくは10から80分の範囲の期間で行われる。硬化または熱処理は、例えば、放射または対流を用いることによって実行され得る。硬化または熱処理のために好ましいプロセスは、赤外線放射、UV放射、熱風または乾燥キャビネットにおける処理あるいはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせである。好ましくは、熱処理は、赤外線放射または熱風の手段によって実行される。
第1の導電性組成物は好ましくは、上記のように結合剤と呼ばれる、接着剤ポリマーの含有量の差でさらなる導電性組成物と異なる。好ましくは、第1の導電性組成物およびさらなる導電性組成物は、ポリウレタン、ポリアクリル酸塩またはこれらの混合物からなる群から選択されるポリマーを含む。好ましくは、第1の導電性組成物は、第1の導電性組成物の総重量に基づいて、0から10wt%の範囲、または好ましくは0から5wt%の範囲、または好ましくは0から3wt%の範囲で本ポリマーを含む。好ましくは、さらなる導電性組成物は、0.5から25wt%の範囲、または好ましくは1から25wt%の範囲、または好ましくは2から25wt%の範囲でポリマーを含む。
好ましい実施形態において、少なくとも1つのさらなる部分領域および/または少なくとも1つの第1の部分領域は、プラスチックの層によって少なくとも部分的に重ねられる。少なくとも1つのさらなる部分領域に対するプラスチック層の結合強さは、好ましくは少なくとも1つの第1の部分領域に対するよりも高い。
プロセスの好ましい実施形態において、以下のステップ
v)さらなる導電層を形成するための基板層の第2の表面の少なくとも一部への第3の導電性組成物の適用、
vi)第3の導電層を形成するためのさらなる基板層の少なくとも一部への第3の導電性組成物の適用、
vii)少なくとも1つの接触領域における第1の導電層とさらなる導電層との間の接触の生成
の少なくとも1つが、ステップii)の前または後に実行される。
プロセスのさらに好ましい実施形態において、ステップv)における接触の生成は、以下のステップ
v)a)少なくとも第1の基板層を通る穴の形成、
v)b)第1の導電層およびさらなる導電層の少なくとも1つの第1の部分領域が導電性組成物によって電気的に接続されるように、穴の少なくとも一部内へのさらなる導電性組成物の導入
を含む。
通路とも呼ばれ得る、穴は、基板層における穴を生成するために機能する任意の道具によって生成してよい。好ましくは、穴は、例えばレーザーによって、打ち抜かれるかまたは切り取られる。第1の導電層の部分が、穴が生成される場所において既に適用されている場合、これらも好ましくは打ち抜かれる。好ましくは、打抜き道具は、鋼製打ち型である。穴のサイズ、形態および広がりは、層構造に関して既に示した情報に相当する。
さらなる導電性組成物の導入は、第1の導電性組成物の適用に関して既上述したように好ましくは印刷プロセスによって実行される。特に好ましくは、乾燥プロセス中に材料収縮をできるだけ低く維持するために、好ましくは凸包が表面上に形成されるように、さらなる導電性組成物は、ノズルを通って穴内に滴下される。
プロセスの好ましい実施形態において、第1の導電層またはさらなる導電層は、導電性組成物によって第3の導電層を介してさらなる基板層に接続される。第3の導電性組成物は好ましくは、第1の印刷組成物またはさらなる印刷組成物とも呼ばれる、第1の組成物またはさらなる組成物と同一の材料を含む。
プロセスの好ましい実施形態において、基板層は、誘電体である。
プロセスのさらに好ましい実施形態において、第1の導電層の少なくとも1つの第1の部分領域は、接触への有効な接続を有する。好ましくは、第1の導電層の第1の部分領域の少なくとも一部は、接触の一部である。
さらなる導電層、第3の導電層または両方からなる群から選択される領域の少なくとも1つが導電性ポリマーを含むプロセスは、好ましい。さらなる導電層および第3の導電層の組成物は、上述のように、好ましくは第1の導電層の組成物と同一である。
プロセスのさらに好ましい実施形態において、導電性ポリマーは、ポリチオフェンである。チオフェンの量は、好ましくは層構造に関して上述した物と同一である。
プロセスの好ましい実施形態において、第1の導電層、さらなる導電層、第3の導電層またはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される領域の少なくとも1つは、2Ωから40kΩの範囲、好ましくは3Ωから20kΩの範囲、または好ましくは5から15kΩの範囲の電気抵抗を有する。層の電気抵抗の判定の情報は、測定方法において見られる。
基板層の少なくとも1つが紙、セラミック、ポリマーまたはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される物質を含むプロセスは、好ましい。少なくとも1つの基板層の種々の材料ならびにサイズおよび形態の構成は、好ましくは層構造に関して既に述べた物から選択される。
基板層が1メガオームから10メガオームの範囲の電気抵抗を有するプロセスは、さらにより好ましい。
本発明は、提案される上述のプロセスによって取得可能な層構造も提供する。
本発明は、本発明による層構造または上述のプロセスによって生成される層構造を含む対象物をさらに提供する。
対象物は、本発明による層構造を用いてそれを提供するために当業者が選択するであろう任意の対象物であってよい。好ましくは、対象物は、偽造または操作から保護される対象物である。さらにより好ましくは、対象物は、紙幣、公文書、例えば身分証明書、パスポート、運転免許証、保険証、身元証明書、例えば鉄道乗車券のための、感温印刷、またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される。本発明による層構造は、対象物に組み込まれるかまたは適用され得る。好ましくは、層構造は、対象物に組み込まれる。さらにより好ましくは、層構造は、対象物の生成時に対象物内に一体化される。
本発明は、ステップ
a.本発明による層構造または層構造の生成のためのプロセスによって生成される層構造の供給、
b.第1の導電層[直接または間接的に]およびさらなる導電層または両方[直接または間接的に]からなる群から選択される層の少なくとも1つの測定ユニットへの電気的接触、
c.層構造の電気的パラメータの判定、
d.ステップcの結果の基準値との比較
を含む、層構造の情報の判定のためのプロセスも提供する。
供給は、当業者が本発明による層構造の供給のために取り組むであろう任意の方式で達成され得る。供給時、層構造は、それ自体またはさらなる対象物と組み合わせて提供され得る。
層の少なくとも1つの接触は、当業者がこれのために適切と考える任意の方式で実行してよい。接触は、少なくとも第1の層またはさらなる層の直接または間接接触によって実行してよい。直接接触の場合は、規定された圧力での充電のために、例えば、測定器はワイヤを介して、ばね接点を備えた測定用リード線を介して、層のうちの1つに直接接続してよい。間接接触の場合は、接触せずに、言い換えれば間接的に、例えばRFIDシステムにおける、電磁波を介する接触が可能であるように、例えばトランスポンダの形態の、例えば、測定器が、第1または第2の層の周辺に組み込まれてもよい。
層構造の情報の判定は、好ましくは層構造上の操作を判定することが可能であることを目的とする。判定された情報は、好ましくは層構造における機械的または化学的変化を判定することが可能であることに役立つように構成される。このために、層構造の情報の判定のための方法においてステップcの層構造の電気的パラメータの判定が用いられる。電気的パラメータは、電気抵抗、電流の強さ、静電容量またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択してよい。好ましくは、電気的パラメータは、抵抗である。
層構造の電気的パラメータの判定は、これのために当業者が選択するであろう任意の方式で実行してよい。判定は、好ましくは例えば接触した測定器によって提供されるような方式で実行される。例えば、抵抗の判定においては第1の導電層、さらなる導電層または両方の導電層上の2点間に電圧が掛けられる。測定された電流は、掛けられた2点の間の層構造の抵抗を割り出すためにこの方法において用いてよい。
判定された電気的パラメータは、基準値と比較される。基準値は、生成の性質に基づいて層構造に関して知られている値、または層構造の生成後に判定された値であってよい。
層構造の情報の判定のための方法の好ましい実施形態において、供給は、対象物への接続によって達成される。
情報が原本と偽造との間の差別化に対して寄与する方法は、好ましい。
本発明は、ここで図、測定方法および非限定的な例を活用してより詳細に説明される。
測定方法
1)設定値の判定のための抵抗測定
マルチメータ(Voltcraft LCR 4080)を、抵抗測定運転モードに設定してばね接点を備えた2つの測定用リード線を層構造の接触領域(16、28)に置き抵抗測定結果を読み取る。
次いでマルチメータを、静電容量測定運転モードに設定してばね接点を備えた2つの測定用リード線を層構造の接触領域(16、28)に置き静電容量測定結果を読み取る。
2)実測値の判定のための比較測定および設定値との比較
誤りは設定値から実測値への変化より小さい(設定値は、操作時に数倍、例えば2倍変化する)。
3)結合強さの判定
結合強さの判定は、Erichsen 58675 Hemerの接着力試験器の手段によって実行する。第1の部分領域およびさらなる部分領域の他の層に対する結合強さの全てのデータを、直径14mmのMefidollyで測定した。この文脈における工程は、これに関してハンドブックに記述された通りであった。
組成物
第1の、さらなるまたは第3の導電性組成物の組成物の例:
A)Heraeus Precious Metals GmbH&Co.KGから市販されているClevios(商標) F 010
B)10gのポリウレタン水性分散液(Bayderm Finish 85UDN、Lanxess)、4gのジメチルスルホキシド、0.2gの界面活性剤(Dynol 604、Air Products GmbH)、0.15gのシラン(Silquest A−187、Momentive Performance Materials Inc.)および25gのイソプロピルアルコールを、60gのPEDOT:PSS水性分散液(Clevios(商標) P,Heraeus Precious Metals GmbH&Co.KG)に撹拌しながら加えた。
C)Clevios(商標) S V4、市販のHeraeus Precious Metals GmbH&Co.KGのPEDOT:PSSを基材とするスクリーン印刷ペースト
D)100gのPEDOT:PSS水性分散液(Clevios(商標) PH 1000、Heraeus Precious Metals GmbH&Co.KG)を、撹拌しながら、10wt%強度のアンモニア水溶液でpH5に調整する。次いで25gのポリアクリル酸塩水性分散液(Acronal S728、BASF)および5gのエチレングリコールを加える。
基板層の性質に応じて、基板層上に導電性組成物をもたらした後に60℃から130℃の間で、3から15分間、乾燥を行う。この時以後は溶媒が組成物から除去されて組成物は固体導電層として存在する。Heraeus GmbHの空気循環乾燥キャビネット内で乾燥を行う。
特定の実施形態
実施形態1:第1の実施形態は、以下の層
a)第1の基板層であって、第1の表面および第2の表面を有しかつ誘電体として構成される第1の基板層、
b)第1の基板層の少なくとも第1の表面上で第1の基板層に少なくとも部分的に重なる第1の導電層、
を備える層構造であって、
第1の導電層が、導電性ポリマーを含み、
第1の導電層が、少なくとも1つの第1の部分領域および少なくとも1つのさらなる部分領域を備え、
少なくとも1つの第1の部分領域が、少なくとも1つのさらなる部分領域に対するより高い基板層に対する結合強さを有する、層構造である。
実施形態2:層構造が以下のさらなる層
c)第2の表面上で基板層に少なくとも部分的に重なるさらなる導電層、
の少なくとも1つを備える、実施形態1に従う層構造。
実施形態3:層構造が以下のさらなる層
d)層構造の少なくとも一部に重なるプラスチックのフィルム、
の少なくとも1つを備える、実施形態1または2に従う層構造。
実施形態4:さらなる導電層が基板層の第2の表面側で第2の表面の平面の内または外側に少なくとも部分的に配置され、少なくとも第1の接触領域において第1の導電層およびさらなる導電層が基板層を通って電気的接触によって電気的に接続される、実施形態1、2または3に従う層構造。
実施形態5:第3の導電層が、第1の導電層またはさらなる導電層に接続される、実施形態1から4のうちの1つに従う層構造。
実施形態6:実施形態1から5のうちの1つに従う層構造または本発明によるプロセスによって生成された層構造を備える対象物。
反対に述べない限り、以下の組成物が、以下において第1の導電層、第2の導電層および第3の導電層の材料に適用される:
例の下で上述した配合の、
−第1の部分領域は、第1の導電層8およびさらなる導電層14の両方に関して例Bに相当し、
−第2の部分領域は、第1の導電層8およびさらなる導電層14の両方に関して例Aに相当し、
−第3の導電層は、例Cまたは例Dに相当する。
図1aは、0.25mmの厚さおよび200g/mの密度を有する、紙製の基板層2を有する本発明による層構造10を示す。基板層2は、第1の表面4および対向する第2の表面6を有する。第1の導電層8は、基板層2の第1の表面4に適用される。導電層8は、種々の領域を有する。本例において、4つの第1の部分領域18は、基板層2の表面4上で3つのさらなる接触領域20と交互に配置されている。部分領域18および20は、直接接触している。本例において、第1の部分領域18は、組成物の例Bにおいて述べた通りの組成物を有しかつ部分領域20は、組成物の例Aにおいて述べた通りの組成物を有する。第1の導電層8は、2Ωから25kΩの範囲の電気抵抗を有する。基板層2に対する第1の部分領域18の結合強さは、平均で0.15N/mmである。さらなる部分領域と基板層との間の結合強さは、平均で0.12N/mmである。特定の隣接する第1の部分領域18と特定のさらなる部分領域20との間の結合強さは、平均で0.15N/mmである。
図1bは、同一の層構造10を示すが、基板層10上で操作が行われた後である。操作は、例えば、層構造への切込みまたは例えば少なくとも90°の層構造の非常に激しい曲げであってよい。部分領域18および20の互いに関して異なる結合強さが原因で、操作は、さらなる部分領域20が基板層2および特定の隣接する部分領域18から切り離されるようになった効果を有する。
図1cは、本発明による層構造10、具体的には実施形態3による層構造を示す。本層構造10は、基板層2および第1の導電層を囲繞する、追加のプラスチックのフィルム50を含む。基板層2およびさらなる部分領域20に関して第1の部分領域18の配置は、図1aの層構造10に関して既に述べた物と同一である。第1の部分領域18とプラスチックのフィルム50との間の結合強さは、平均で0.5N/mmである。さらなる部分領域20とプラスチックのフィルム50との間の結合強さは、平均で0.5N/mmである。
図1dは、層構造10の操作後の図1cの層構造10を示す。操作は、再び同様に層構造の切断、曲げあるいはプラスチックのフィルム50の剥がれまたはプラスチックのフィルム50への切込みで有り得る。プラスチックのフィルム50と種々の部分領域18および20との間ならびに、それぞれ、基板層2に対する第1の部分領域18とさらなる部分領域20との間の異なる結合強さに基づいて、プラスチックのフィルム50と共にさらなる部分領域20の部分的分離が発生する。
図1eは、基板層2ならびに2つの導電層8および14を有する本発明による層構造10の組立の略図を示す。上述の通り、第1の導電層8は、基板層の第1の表面4上に配置され一方さらなる導電層14は、基板層2の第2の表面6上に配置される。少なくとも第1の導電層8は、少なくとも1つの第1の部分領域18およびさらなる部分領域20を有する。本例において、さらなる導電層14はさらに、少なくとも1つの第1の部分領域18に加えて少なくとも1つのさらなる部分領域20を有する。基板層ならびに2つの導電層8および14は、部分領域18および20について図1aに関して上述した物と同一の組成物を有する。基板層2の2つの表面4および6上に互いに異なる基板層2に対する結合強さを有する種々の部分領域18および20を備えた導電層8および14がある場合、導電層8は、操作後はもはや連続的に導電性ではなくなるので、層構造10上の下側で実行される操作および層構造10の上側で実行される操作の両方とも認識され得る。
図1fは、本発明による層構造10のさらなる実施形態を示す。この場合第1の導電層8は実際は、少なくとも1つの第1の部分領域18および少なくとも1つのさらなる部分領域20も有するが、さらなる導電層14は、1つの第1の部分領域18のみを有する。第1の導電層8は、基板層2の完全な表面上に層8として形成されなくてもよいが、基板層2にも部分的にのみ重なり得ることが本実施形態においてさらに示される。これはここでは第1の導電層8における間隙21による図形式で示される。
図2aおよび2bは、さらなる基板層22を有する層構造10の実施形態を示す。図1aにおけるように、第1の基板層2は、少なくとも1つの第1の部分領域18および少なくとも1つのさらなる部分領域20を備える第1の導電層8をその第1の表面4上に有する。この場合さらなる基板層22は、図2aに示されるように、基板層2の第2の表面6の平面において基板層2を通ってさらなる部分領域20を介して2つの第1の部分領域18に接続される。図2bに示されるように、この方式において第1の基板層2側で実行される操作およびさらなる基板層22側で実行される操作の両方が認識可能になる。操作の両方の変形によってさらなる部分領域20の少なくとも一部は、導電層8がもはや導電性ではなくなるように、隣接する第1の部分領域18から剥がれる。
図3aは、第1の基板層2、第1の導電層8、さらなる導電層14、第3の導電層30および第2の基板層22を有する本発明による層構造10の実施形態を示す。第1の導電層8のさらなる部分領域20は、第1の基板層2を通して接触領域16においてさらなる導電層14および第3の導電層30の両方に電気的に接続される。その結果として少なくともさらなる部分領域20とさらなる導電層14との間に接触24がある。
図3bは、第1の基板層2またはさらなる基板層20上の操作後の図3aの層構造10を示す。さらなる部分領域20が第1の部分領域18およびさらなる導電層14の一部の両方から分離されているので、接触領域16における接触24は、遮断される。
図4は、2つの接触領域16、28を備える本発明による層構造10を示す。第1の接触領域16およびさらなる接触領域28の両方とも、第1の導電層8の特定のさらなる部分領域20からさらなる導電層14までの間に接触24を有する。本例において層構造は、第3の導電層30を有さないが、これはさらに別の実施形態において実現され得る。さらなる導電層14は、さらなる基板層22に結合される。さらなる基板層22は、この場合ポリマー層である。
図5aおよび5bは、電気回路72における層構造10の使用を示す。図5aにおいて層構造10は、導電層8または14のうちの1つを介して接触領域16、28の片側で、コンデンサ60の陽極62の形態の、第1のコンデンサ極板62および他方側でマイクロコントローラ66に接続される。電気回路72はさらに、マイクロコントローラ66に接続されたコイル68を有する。マイクロコントローラ66はさらに、陰極64の形態の、第2のコンデンサ極板64に接続される。図5bにおいて層構造10は、コイル68内に一体化される。
図6aは、第1の導電層8が重なった、第1の基板層2を含む層構造10を示す。第1の導電層8は、2つの第1の部分領域18および少なくとも1つのさらなる部分領域20を有する。2つの第1の部分領域18は、基板層2の第1の表面4上で基板層2と直接接触している。さらなる部分領域20は、第1の電気的部分領域18上にある、言い換えれば、基板層2の第1の表面4から向かって配置され、かつ基板層2との直接の電気的接触を有さない。層構造が底部から上方へ階段状に構成されている場合、電気的接触が形成される。2つの第1の部分領域18は、さらなる部分領域20と直接接触している。さらなる基板層22は、さらなる部分領域20の上で、言い換えれば基板層2の第1の表面4から向かって、さらなる部分領域20と直接接触している。基板層2に対する第1の部分領域18の結合強さは、平均で0.15N/mmである。2つの第1の部分領域18とさらなる部分領域20との間の結合強さは、平均で0.15N/mmである。さらなる基板層22とさらなる部分領域20との間の結合強さは、平均で0.12N/mmである。
図6bは、第2の基板層22がプラスチックのフィルム50によって置き換えられた違いがある、図6aと同一の層構造を示す。結合強さは、図6aに関して述べた物と同一である。図6bに示されるような層構造2の実施形態は、具体的には実施形態3に相当する。
図7aおよび7bは、層構造10の生成のための本発明によるプロセスの種々のステップを示す。図7aは、第1のステップi)32における基板層2の供給を示す。好ましくは、供給は、第1の導電性組成物42が、第1の導電層8の生成のための少なくとも1つの第1の部分領域18の生成のための第2のステップii)34において適用される、印刷のための設備において行われる。第1の導電性組成物42の適用は、基板層2の第1の表面4上で行われる。適用は、例えば1センチメートル当り140メッシュを有するポリエステル織物を用いてスクリーン印刷(ESC、ATMA AT 80P装置)による印刷プロセスの手段によって行われる。その後、組成物42は、層18を取得するためにIR放射の手段によって乾燥または硬化される。
第1の導電性組成物42は、同様に基板層2の第2の表面6上に第1の部分領域を生成するために用いてもよい(しかしながら、これはステップ36においては示されず、第4のステップiv)37の後にのみ示される)。第3のステップiii)36において、さらなる導電性組成物44が、基板層2の第1の表面4の少なくとも一部に適用される。その後、組成物44は、層20を取得するためにIR放射の手段によって乾燥または硬化される。組成物42および44を乾燥または硬化するための線量は、組成物により、得られる層18または20のどちらがそれぞれ基板層2の表面4および6により強く接着するかに依存する。他方のペーストと比較してより良好な接着を示す組成物は、しばしばより高い線量で乾燥または硬化される。
図6aまたは6bの実施形態に関して、さらなる導電性組成物44は、第3のステップiii)36において第1の導電性組成物42に直接適用してもよい。この文脈において、第2の導電性組成物44は、基板層2との直接接触を有さない。
第4のステップiv)37における第1の部分領域18のさらなる部分領域20との接触は、基板層2の表面4上へのさらなる導電性組成物44の直接適用によってまたは既に基板層2の表面4上にある、第1の部分領域18に隣接して行われる。導電性組成物42および44の乾燥は、例えば、Heraeus GmbHの空気循環乾燥キャビネット内で120℃の温度で10分間行われる。第4のステップiv)37の終わりに、本発明による層構造10が得られる。これは、ステップ37a)に示されるように、第1の表面4上のみに形成された少なくとも1つの第1の部分領域18および少なくとも1つのさらなる部分領域20を有する導電層8であってよい。あるいは、層構造10は、本発明によるプロセスのステップv)に相当する、ステップ37b)に示されるような基板層2の第2の表面6上のさらなる導電層14であってよい。この第2の導電層14は、少なくとも1つの第1の部分領域18およびさらなる部分領域20も有していてよい。ステップ37後の変形b)において、導電層8または14は、基板層2の第1の表面4および基板層2の第2の表面6の両方の上で部分的にのみ基板層2に適用される。第1の表面4全体または第2の表面6全体あるいは両方が導電層8または14で覆われることも想定できる。あるいは、第1の表面4または第2の表面6あるいは両方の一部のみが、連続的な層8または14で覆われていてもよい。この第4のステップiv)37の後、層構造10は既に、操作に対する保証のために用いられ得るような種々の層2、8および14の本発明による配置を有する。これは、具体的には上述のような実施形態1または実施形態2に相当する。
以下において、ステップ37b)の層構造10は、本発明による層構造10を獲得するための、具体的には実施形態5に従う層構造10を獲得するための出発材料である。場合によっては第1のステップi)32または第2のステップii)34の後にも行われ得る、第5のステップ38において、穴12が、少なくとも層構造10の基板2内に導入される。1つまたは複数の部分領域18、20が既に基板層2に適用されている場合、穴12を形成させるためにこれらはさらにくり抜かれてもよい。穴12は、例えば、布地または皮革において穴を生成するために当業者に知られているような、打抜き道具の手段によって生成される。好ましくは、穴12は、可能な限り最も高い側面で生成される。これは、例えば、ステップ38の後に図7に示されるように、星形の穴12を生成することによって達成される。この場合穴12は、共に基板層の第1の表面4および基板層2の第2の表面6上にある基板層2および第1の部分領域18の両方を貫通する。穴のための貫通は、穴12が片側に広がるようにさらに構成してよい。これは、図9bに示されるように、例えば、穴12の第2の表面6に向かう側で拡大された貫通縁部78の形態で達成され得る。拡大は、穴12の生成時にまたは直線状の穴12の生成後に特別な道具によっておよびそれに続く第2の表面6上の貫通縁部78の拡大によって達成され得る。
第6のステップvi)39において第3の導電性組成物46が、さらなる基板層22に適用される。これは好ましくは、第1の導電性組成物42のための上述の印刷方法を用いて行われる。第1の基板層2のように、さらなる基板層22も、紙、例えば紙幣用紙、文書用紙、示温紙、プラスチックのフィルムまたはそれらの組み合わせで作られている。第3の導電性組成物46は、第1の導電性組成物42と同一の組成物を有する。
第7のステップv)b)40において、第2の導電性組成物44は、本発明によるプロセスのステップv)b)の一部に相当して、層構造10の穴12内に導入される。これは、分注器または定量ポンプの手段によって組成物44の滴下により実行され得る。
第2の導電性組成物44が穴12内に導入される一方で、第3の導電性組成物を有するさらなる基板層は、第8のステップ41において穴12を通って流れる導電性組成物44と接触し、これは本発明によるプロセスのステップv)b)の第2の部分に相当する。第1の基板層2およびさらなる基板層22で形成された層構造10は、Heraeus GmbHの乾燥キャビネット内で100℃で15分間乾燥される。乾燥時、接触領域16が形成する。この工程によって、穴12の側壁上に連続的なさらなる部分領域20が形成される。形成された層構造10の接触領域16において、電気的接触24が、穴12を通って延在する、さらなる部分領域20とさらなる導電層14および第3の導電層30との間に存在する。本方式においては、層構造10の第1の表面4から基板層2を通って第2の表面6まで電線路が存在する。
実施形態5に相当する層構造10が、記述した生成プロセスによって得られる。
図8aは、実施形態1に相当する、基板層2および第1の導電層8を有する層構造10が、どのように電気的に読み取られ得るかの略図を示す。電気的読み取りは、第1の接触70および第2の接触71を介して導電層8の2つの端部に接続された、測定ユニット120の手段によって実行される。測定ユニット120は、測定方法において説明したように、後の比較測定のための基準として非操作の、元のままの層構造10の設定抵抗としても役立つ、層構造10の抵抗を測定する。
図8bは、操作された層構造10の測定を示す。ここでも、測定ユニット120は、第1の接触70を介して導電層8の1つの端部におよび第2の接触71を介して導電層8の反対の端部に接続される。抵抗は、今度は図8aの測定に記述の物と同一条件下で判定される。図8bにおける破断した部分領域20において現れる、行われた操作が原因で、抵抗測定の結果は、図8aの元のままの層構造10のそれとは異なる。抵抗測定における差に基づいて、図8bの層構造10は、操作されたと特定され得る。
図8cは、基板層2、第1の導電層8およびさらなる導電層14を有する層構造10の測定を示す。第1の導電層8の抵抗の判定に加えて、図8aに関して既に上述したように、第2の電気層14も、同一の方式において測定してよい。2つの導電層8および14の測定によって、基板層2およびこれの上に横たわる層の第1の表面4上の操作ならびに基板層2およびこれの下に横たわる層の第2の表面6上の操作の両方が、確認され得る。
図8dは、抵抗80、81、82とも呼ばれる、導電層8におけるいくつかの領域80、81、82を有する層構造10を示す。第1の領域80は、第2の領域81に接続されかつこれは次に第3の導電層30を介して第3の領域82に接続される。測定ユニット120を用いた抵抗の判定において、図8aに関して述べたように、他の個々の抵抗80、81および82からなる総抵抗が判定される。
それぞれの場合において図9aおよび9bは、第1の基板層2、第1の導電層8およびさらなる導電層14ならびにさらなる基板層22を備える層構造10を示す。第1の導電層8は、基板層2上に連続的には形成されない。第1の基板層2において2つの接触領域16および28がある。第1の接触領域16は、第2の導電層14を介して第2の接触領域28に電気的に接続される。設定抵抗値の判定において、測定ユニット120は、第1の導電層8またはさらなる導電層14のいずれかに接続されていてよい。操作は、接触領域16および28の1つまたは両方における電気的接触24の破壊に起因する層構造10の抵抗値の増加において現れる。
図9bは、拡大された穴12内に導入された、2つの接触領域16および28を示す。穴12の貫通縁部78の拡大に起因して、さらなる部分領域20とさらなる導電層14との間の接触領域16、28においてより低い境界抵抗が存在し得る。
図9cおよび9dは、層構造10における2つの接触領域16、28の組立を示す。第1の接触領域16は、1つの端部でさらなる電気層14に接続されかつさらなる基板層22、第1の導電層8、接着層52および例えばポリカーボネートの、保護層90を通って通じる。接触領域16の他方の端部は、層構造10から外部へ外側を向く。接触領域16の本端部は、接触領域16または導電層(8、14、30)のうちの1つの接点17として用いられ得る。さらなる導電層14の下は、なおまたさらなる保護層90である。さらなる接触領域28は、上部の保護層90、接着層52を通ってただ第1の導電層8まで達するだけで、そこで接触領域28はその片方の端部で終わる。接触領域28の他方の端部は、接触領域16と同様に、接点29として保護層90を通って同様に外側を向く。接点17および29は、層構造10の情報、好ましくは層構造10の電気的パラメータを判定するために、好ましくは測定ユニット120(ここでは示さず)を層構造10に接続する働きをする。好ましくは、保護層90は、層構造10を2つの接点17および29から切り離して、完全に囲繞する。接触領域16は、第1の導電層8を通って導かれるが、本実施形態では接触領域16と第1の導電層8との間の電気的接触は起こらない。この理由は、第1の導電層8における凹部130である。凹部130の導入に関して、基板層22は、最初は個別の層として処理されて凹部130が導入される箇所で深絞り加工される。層構造10におけるさらなる層の後の接合時に、この方法で前処理された基板層2は、隣接する層8、14、52、90と精密な一致で連結される。深絞り加工された鍔は、接触16の導入のためのさらなる導電性組成物44の滴下時に、側部に第1の導電層8との電気的接続が形成しないように、平面を密封する。
図9dは、密封材料140が図9cの凹部130内に導入されている違いがある、図9cと同一の層構造10の組立を示す。密封材料は、好ましくはシリコーンを含む。
図10aは、対象物100、具体的には実施形態1または6による対象物を示す。この場合対象物100は、本発明による層構造10を含む身分証明文書である。図10bに示されるように、図10aの身分証明書の側面図は、層構造10が、身分証明書の色付きの紙層に相当する第1の基板層2を含むことを例示する。したがって層構造10は、実施形態1に相当する。第1の導電層8の第1の部分領域18は、線の形態で基板層2の部分に適用される。本実施形態において、導電層8は、操作の恐れがある個人化領域98を覆って線として引かれる。さらなる部分領域20は、基板層2のさらなる部分および第1の導電層18の一部に適用される。導電層8は好ましくは、図10aに示されるように、単一の線を備える。図10aにおいて個人化領域98、具体的には身分証明書の写真は、本領域のより良好な認識のために矩形98によってさらに特定される。操作時に導電層8の破壊も起こるように、多くの場合導電層8の線のみが、個人化領域98を覆って延伸される。好ましくは、操作時に線の局所的な完全破壊を達成するために、層8の導電性領域の寸法は、大き過ぎない。線は好ましくは、約2mmの厚さおよび約500nmの高さを有する。線の破壊によって、図10dに示されるように、第1の導電層8における急な変化が発生する。これは、図10cおよび10dに示されるように、測定装置120の手段によって確認され得る。測定装置120は、設定抵抗92を実抵抗94と直接比較しかつ好ましくは少なくとも2倍、または好ましくは少なくとも5倍に相当する、差を活用して操作を検出し得るように設計してよい。
導電層8は、種々の抵抗80から85に相当する種々の領域80から85を有する。第1の抵抗80は、図8dに記載されているように、第3の導電層30(ここでは示さず)を介して第2の抵抗81に接続される。全く同じ方法で、それぞれの場合において第3の導電層30を介して、第2の抵抗81は第3の抵抗82に接続され、これが次に第4の抵抗83に接続され、これが次に第5の抵抗84に接続されてこれが次に第6の抵抗85に接続される。この場合第3の導電層30は、第1の導電層8と同一の材料で作られている。導電層8の端部はこの場合、第1の導電層8を測定ユニット120に接触させるための開放構造を有する。
図11aは同様に、一体化された層構造10を有する、身分証明書の形態の、対象物100、具体的には実施形態6による対象物を示す。第1の導電層8の組立は、図11bに示されるように交互の第1の部分領域18およびさらなる部分領域20を備える、図1aに示される組立に相当する。導電層8は、対象物100の紙層の形態で存在する、基板層2に適用される。導電層8は、2mmの幅および0.5μmの厚さを有する。プラスチックのフィルム50を第1の導電層8に結合する接着層52が、第1の導電層8上に適用される。プラスチックのフィルム50は、ポリカーボネート製である。第1の導電層8を接触させるために、第1の導電層8の端部は、図11dに示されるように、第1の接触領16およびさらなる接触領域28として構成される。測定ユニット120は、層構造10の生成後、言い換えれば、その最初の使用前に存在する対象物100の層構造10の設定抵抗92を測定するために、これらの接触領域16および28に接続してよい。測定ユニット120は、設定抵抗と実抵抗とが少なくとも40%異なる場合に操作を意味し得る、使用時の実抵抗94をさらに判定し得る。設定抵抗および実抵抗は、1から100,000,000Ωの範囲であってよい。
図11cは、操作後の第1の導電層8の破壊を示す。第1の導電層8の電気抵抗が数倍増加するように、さらなる部分領域20は、保護フィルム90(これはプラスチックのフィルム50にも相当し得る)に対するそれらのより高い結合強さに基づいてまたは基板層2に対するより弱い結合強さに基づいて、第1の部分領域18から分離されている。
図12aおよび12bは、層構造10が基板層2の両側で保護層90によって囲繞されている違いがある、図11のような層構造10を示す。
図13は、一体化された層構造10を有する身分証明書の形態の、対象物100、具体的には実施形態6による対象物100を示す。層構造10自体は、実施形態5による組立に相当する。層構造10は、図13bに示されるように、基板層2、少なくとも1つの第1の部分領域18を有する第1の導電層8を備える。接触領域16および接触領域28は、さらなる部分領域20を備える。対象物100の層52、14、2または18のうちの1つが剥がれる、切り離されるまたは切り込まれた場合、第1の部分領域18は、さらなる部分領域20から分離される。操作は、図13bに示されるように、測定ユニット120を用いて判定され得る。実静電容量97が、判定されて設定静電容量96と比較される。
図14aは、同様に一体化された層構造10を有する身分証明書の形態の、対象物100、具体的には実施形態6による対象物100を示す。層構造10は、実施形態5による組立に相当する。層構造10は、図14bに示されるように、基板層2、少なくとも1つの第1の部分領域18を有する第1の導電層8を備える。図13aの実施形態と対照的に、図14の実施形態は、基板層2を通って導かれる、1つの接触領域16のみを有する。本接触領域は、さらなる部分領域20を備える。接触領域16は、さらなる導電層14と電気的に接触している。接触領域28は、第1の導電層8とのみ接触している。次に保護層90と接触する接着層52が、第1の導電層8の上に配置される。例えば、ポリカーボネート製の保護層90は、接触領域16および28上の2つの接点17および29から離れて層構造10全体を密封する。測定ユニット120が、接触領域16および28に接続される場合、設定静電容量96および、使用後は、実静電容量97が判定され得る。
図15aは、組立において図14の構造に類似する。図14の層構造との違い、すなわち接触領域16がそれによって第1の電気層8との電気的接触を有することなく、基板層2を貫通することが、図15bにおいて例示される。さらなる接触領域28は、一方で、ただ接着層52および保護層90だけを通って導電層8に直接導かれる。この手段によって、図15cに示されるように、第1の導電層8およびさらなる導電層14両方の操作が、検出され得る。
図16aおよび16bは、好ましくは金属、例えば、銅などを含む、それぞれの場合におけるコイル68の2つの配置を示す。コイル68およびコンデンサは、層構造10に電気的に接続された、印刷回路またはワイヤコイルとして構成され得る。図16aにおける層構造10は、コンデンサ60に直列に接続され、これは図5aの組立に相当する。図16bのコンデンサ60およびマイクロコントローラ66を備える電気回路における層構造10の組立は、図5bの組立に相当する。図5aおよび5bと対照的に、図16aおよび16bにおける回路は、保護層90によって完全に囲繞される。この方式において、図16aおよび16bの対象物100は、例えば、データを記憶してそれを、例えば、トランスポンダに送信し得る、身分証明書(IDカード)として機能し得る。IDカード100の操作における試みの事象においては、層構造10が破壊されてコンデンサ60またはコイル68への電気回路が遮断される。
2 第1の基板層
4 基板層の第1の表面
6 基板層の第2の表面
8 第1の導電層
10 層構造
12 穴
14 さらなる導電層
16 第1の接触領域
17 接点
18 第1の部分領域
20 さらなる部分領域
21 間隙
22 さらなる基板層
24 電気的接触
26 第3の基板層
28 さらなる接触領域
29 接点
30 第3の導電層
32 第1のステップi)
34 第2のステップii)
36 第3のステップiii)
37 第4のステップiv)
38 第5のステップv)a)
39 第6のステップvi)
40 第7のステップv)b)
41 第8のステップ
42 第1の導電性組成物
44 さらなる導電性組成物
46 第3の導電性組成物
50 プラスチックのフィルム
52 接着層
60 コンデンサ
62 陽極/第1のコンデンサ極板
64 陰極/第2のコンデンサ極板
66 マイクロコントローラ
68 コイル
70 第1の接触
71 第2の接触
72 電気回路
78 貫通縁部
80 第1の領域/第1の抵抗
81 第2の領域/第2の抵抗
82 第3の領域/第3の抵抗
83 第4の領域/第4の抵抗
84 第5の領域/第5の抵抗
85 第6の領域/第6の抵抗
90 保護層
92 設定抵抗Rset
94 実抵抗Ractual
96 設定静電容量Cset
97 実静電容量Cactual
98 個人化領域
100 対象物
120 測定ユニット
130 凹部
140 密封材料

Claims (30)

  1. 以下の層、
    a)第1の基板層(2)であって、第1の表面(4)および第2の表面(6)を有しかつ誘電体として構成された、第1の基板層(2)、
    b)少なくとも前記第1の基板層(2)の第1の表面(4)上で少なくとも部分的に前記第1の基板層(2)に重なる第1の導電層(8)であって、前記第1の導電層(8)が導電性ポリマーを含む、第1の導電層(8)
    を備える層構造(10)であって、
    前記第1の導電層(8)が、少なくとも1つの第1の部分領域(18)および少なくとも1つのさらなる部分領域(20)を有し、
    前記少なくとも1つの第1の部分領域(18)が、前記少なくとも1つのさらなる部分領域(20)に対するよりも高い前記基板層(2)に対する結合強さを有する、層構造(10)。
  2. 前記層構造(10)が、以下のさらなる層、
    c)前記第2の表面(6)上で少なくとも部分的に前記基板層(2)に重なるさらなる導電層(14)、
    d)前記層構造(10)の少なくとも一部に重なるプラスチックのフィルム(50)
    のうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の層構造(10)。
  3. 前記さらなる導電層(14)が、前記基板層(2)の前記第2の表面(6)側で前記第2の表面(6)の平面内または外に少なくとも部分的に配置され、
    少なくとも第1の接触領域(16)において前記第1の導電層(8)および前記さらなる導電層(14)が、前記基板層(2)を通して電気的接触(24)によって電気的に接続される、請求項1〜2のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  4. 前記第1の接触領域(16)における前記さらなる導電層(14)との前記第1の導電層(8)の前記電気的接触(24)が、壊れやすい、請求項3に記載の層構造(10)。
  5. 前記電気的接触(24)が、機械的作用によって破壊される、請求項4に記載の層構造(10)。
  6. 前記第1の接触領域(16)において前記第1の導電層(8)の前記少なくとも1つのさらなる部分領域(20)の少なくとも一部が、前記少なくとも1つのさらなる導電層(14)と接触する、請求項3〜5のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  7. さらなる基板層(22)が、少なくとも部分的に前記第1の導電層(8)または前記さらなる導電層(14)に重なる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  8. 第3の導電層(30)が、前記第1の導電層(8)または前記さらなる導電層(14)に接続される、請求項3〜7のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  9. 前記層構造(10)が、少なくとも1つのさらなる接触領域(28)を有する、請求項3〜8のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  10. 第1の接触領域(16)が、少なくとも1つの第1の部分領域(20)の少なくとも一部を介して少なくとも1つのさらなる接触領域(28)に接続される、請求項9に記載の層構造(10)。
  11. 前記第1の導電層(8)または第2の導電層(14)の少なくとも一部が、コンデンサ(60)に接続され得る、請求項1〜10のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  12. さらなる導電層(14)、第3の導電層(30)、接触(24)またはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される領域の少なくとも1つが、導電性ポリマーを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  13. 前記導電性ポリマーが、ポリチオフェンである、請求項1〜12のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  14. 前記第1の導電層(8)、さらなる導電層(14)、第3の導電層(30)、接触(24)またはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される領域の少なくとも1つが、2Ωから40kΩの範囲の電気抵抗を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  15. 前記第1の基板層(2)、さらなる基板層(22)、第3の基板層(26)またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される層の少なくとも1つが、ポリマー、ガラス、セラミックまたはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される物質を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  16. 前記第1の基板層(2)、さらなる基板層(22)、第3の基板層(26)またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される層の少なくとも1つが、2Ωから40kΩの範囲の電気抵抗を有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の層構造(10)。
  17. プロセスステップ、
    i)第1の基板層(2)が、第1の表面(4)および第2の表面(6)を有する、前記第1の基板層(2)の供給、
    ii)導電層(8)の少なくとも1つの第1の部分領域(18)を形成するための前記第1の表面(4)の少なくとも一部への第1の導電性組成物(42)の適用であって、前記第1の導電性組成物(42)は導電性ポリマーを含む、適用、
    iii)前記導電層(8)の少なくとも1つのさらなる部分領域(20)を形成するための、前記基板層の前記第1の表面(4)、前記第1の部分領域(18)または両方からなる群から選択される領域の少なくとも一部へのさらなる導電性組成物(44)の適用であって、前記さらなる導電性組成物(44)が導電性ポリマーを含む、適用
    iv)第1の導電層(8)を形成するための前記さらなる導電性組成物(44)との前記少なくとも1つの第1の部分領域(18)の少なくとも一部の接触、
    を含む、層構造(10)の生成のためのプロセスであって、
    前記少なくとも1つの第1の部分領域(18)が、前記少なくとも1つのさらなる部分領域(20)に対するよりも高い前記基板層(2)に対する結合強さを有する、プロセス。
  18. 以下のステップ、
    v)さらなる導電層(14)を形成するための前記基板層(2)の前記第2の表面(6)の少なくとも一部への第3の導電性組成物(46)の適用、
    vi)第3の導電層(30)を形成するためのさらなる基板層(22)の少なくとも一部への第3の導電性組成物(46)の適用、
    vii)少なくとも1つの接触領域(16、28)における前記第1の導電層(8)と前記さらなる導電層(14)との間の接触(24)の生成
    のうちの少なくとも1つが、ステップii)の前または後に実行される、請求項17に記載のプロセス。
  19. ステップv)における接触(24)の生成が、以下のステップ、
    v)a)少なくとも前記第1の基板層(2)を通る穴(12)の形成、
    v)b)第1の導電層(14)およびさらなる導電層(14)の少なくとも1つの第1の部分領域(18)が前記導電性組成物(44)によって電気的に接続されるように、前記穴(12)内の少なくとも一部への前記さらなる導電性組成物(44)の導入、
    を含む、請求項18に記載のプロセス。
  20. 前記第1の導電層(8)または前記さらなる導電層(14)が、導電性組成物(40、44、46)によって第3の導電層(30)を介してさらなる基板層(22、26)に接続される、請求項18〜19のいずれか一項に記載のプロセス。
  21. 前記基板層(2)が、誘電体である、請求項17〜20のいずれか一項に記載のプロセス。
  22. 前記導電性ポリマーが、ポリチオフェンである、請求項17〜21のいずれか一項に記載のプロセス。
  23. 前記第1の導電層(8)、さらなる導電層(14)、第3の導電層(30)またはこれらのうちの少なくとも2つからなる群から選択される領域の少なくとも1つが、2Ωから40kΩの範囲の電気抵抗を有する、請求項17〜22のいずれか一項に記載のプロセス。
  24. 基板層(2、22、26)のうちの少なくとも1つが、紙、セラミック、ポリマーまたはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせからなる群から選択される物質を含む、請求項17〜23のいずれか一項に記載のプロセス。
  25. 基板層(2、22、26)が、領域において1MΩより大きい電気抵抗を有する、請求項17〜24のいずれか一項に記載のプロセス。
  26. 請求項17〜25のいずれか一項に従って取得可能な層構造(10)。
  27. 請求項1〜16、26のいずれか一項に記載の層構造(10)または請求項17〜25のいずれか一項に従って生成された層構造(10)を含む対象物(100)。
  28. ステップ、
    a.請求項1〜16のいずれか一項に記載の層構造(10)または請求項17〜25のいずれか一項に記載のプロセスに従って生成された層構造(10)の供給、
    b.第1の導電層(8)およびさらなる導電層(14)または両方からなる群から選択される層の少なくとも1つの電気的接触、
    c.前記層構造(10)の電気的パラメータの判定、
    d.ステップc.からの結果の基準値との比較、
    を含む、層構造(10)の情報の判定のための方法。
  29. 前記供給が、対象物(100)への接続によって達成される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記情報が、原本と偽造との間の差別化に対して寄与する、請求項28〜29のいずれか一項に記載の方法。
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