WO1999041701A2 - Flächiger träger mit einer anzeigeeinrichtung - Google Patents

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WO1999041701A2
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Manfred Fries
Wolfgang Friess
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Infineon Technologies Ag
Schreiner Etiketten Und Selbstklebetechnik Gmbh & Co. Kg
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor

Definitions

  • the invention relates to a flat carrier with an energy supply and an electroluminescent device.
  • Data carriers with integrated circuits are used in the form of credit cards, bank cards, cash payment cards and the like in a wide variety of service sectors, for example in cashless payment transactions or in internal areas as access authorization.
  • a data carrier is composed of at least two layers, a module being provided which has at least one semiconductor chip and contact elements and an energy supply for the semiconductor chip.
  • the energy supply and / or the data exchange with external devices takes place in a contacting manner via the outer contact surfaces of an electronic module.
  • Data carriers of this type have contact surfaces which are exposed for connecting the data carriers to a read / write device. There is a risk of contamination of the contact surfaces, which can result in faulty data transmission between the data carrier and the relevant read / write device of the terminal as a result of poor contact. Irrespective of this, faulty data transmission can also occur due to faulty positioning of the contact areas in the reading / writing device of the terminal.
  • the object of the underlying invention is therefore to provide a device on a carrier which informs the user of an operating state.
  • the invention is based on the idea that on a flat carrier which has an energy supply, one
  • Electroluminescent device is attached.
  • the electroluminescent device consists of two electrodes one above the other and an electroluminescent paste located between the electrodes.
  • the electrodes of the electroluminescent device are connected to connections for the energy supply of the carrier.
  • Electroluminescent devices consist, for example, of screen-printable, conductive polymer thick-film pastes or etched copper tracks, which are constructed as a capacitor structure.
  • the light-active electroluminescent pastes consist of microencapsulated phosphors that are dispersed in a polymer matrix. These are at Layer structure brought between two electrodes, one of which is realized by a transparent, conductive layer.
  • the finished electroluminescent device is a flexible film that is operated with alternating current.
  • the energy supply to the electroluminescent device can be of different types depending on the carrier used.
  • an electroluminescent device located on the carrier draws the energy from a coil, which is inductively coupled in by a read / write device.
  • the electroluminescent device is supplied with AC voltage via the coil of the carrier. Since a coil can only provide energy when the carrier is in the effective range of a reading / writing device, the electroluminescent device can only light up when it is in the effective range. This could be used, for example, when using the contactless carrier as a visible control of an access authorization.
  • the excitation of the electroluminescent device with a certain voltage and frequency must be ensured in this embodiment via the read / write device acting from the outside.
  • a device must be provided between the electroluminescent device and the power supply for this purpose, which provides the voltage and frequency required by the electroluminescent device. This is the case, for example, when the carrier is used in an advantageous embodiment as a data carrier in the form of a chip card.
  • Such a data carrier has a module, the module having at least one semiconductor chip and contact elements.
  • the task of providing the required voltage and frequency is performed by a so-called inverter, which is provided in an integrated form and is advantageously accommodated in the module.
  • the module can have an intelligent semiconductor chip, which is provided for data transmission or determination.
  • the inverter can be designed as a separate semiconductor chip or can advantageously be integrated into the intelligent semiconductor chip provided for data transmission or determination. It is also conceivable that the coil that supplies the intelligent semiconductor chip is also used simultaneously as a power supply for the inverter and the electroluminescent device. However, the electroluminescent device and inverter can also be supplied via a separate coil.
  • an energy store for example in the form of a battery, can be provided on the data carrier, which applies the missing energy difference.
  • energy supply implies both the energy supply in a certain form and the inverter that may be necessary.
  • the electroluminescent device is connected directly or via the inverter to the connections of a power supply, it is only indicated that the carrier is in the effective range of the reading / writing device.
  • the electrodes of the electroluminescent device are connected in an advantageous embodiment to the intelligent semiconductor chip located on the carrier.
  • the lighting of the electroluminescent device can be controlled by certain logic states of the intelligent semiconductor chip.
  • the intelligent semiconductor chip also simultaneously takes on the function of the inverter for controlling the energy supply of the electroluminescent device.
  • the intelligent semiconductor chip and the inverter can be designed as two semiconductor chips, the connection of the two semiconductor chips being made, for example, by conductor tracks or wires.
  • the electroluminescent device and the contact elements of the semiconductor chip can be connected, for example, by means of conductor tracks.
  • the electroluminescent device in a further embodiment, it is also conceivable to use the electroluminescent device, the size of which can be varied on the data carrier, as backlighting for a display device, for example a liquid crystal display (LCD). It is also conceivable to design the electroluminescent device as a 7-segment display, the display being advantageously controlled by the semiconductor chip. It would then be conceivable to use it as an electronic means of payment, which indicates an amount to be debited or debited. To do this, several 7-segment displays would have to be placed side by side in a suitable form.
  • LCD liquid crystal display
  • the carrier according to the invention consists of at least one layer. If the carrier is built up from only one layer, the module, the power supply and the electroluminescent device are encapsulated with a plastic, so that the electroluminescent device is visible from one side from the outside. The electrical connections are made before overmolding. If the carrier consists of several layers, these prefabricated layers are laminated on top of one another in a suitable manner.
  • the flat support according to the invention is further characterized in that the electroluminescent device is covered by a transparent cover layer which forms the uppermost layer of the support. This has the advantage that the electroluminescent device cannot be damaged by external influences. The areas outside the electroluminescent device can be covered by color printing on the transparent film.
  • the electroluminescent device on the outside of the cover layer of the carrier.
  • the cover layer must have connecting elements, for example holes, so that an electrical connection of the electrodes of the electroluminescent device for supplying energy to the carrier can be established.
  • the electroluminescent device is attached to the same layer as the module which has the at least one semiconductor chip and the contact elements.
  • the carrier which consists of several layers, can be manufactured in the usual way.
  • a modified production step is limited to the production of the inlay on which the module and, in the case of a contactless carrier, the coil are applied.
  • the attachment of the electrical supply to the electrodes is particularly simple since only conductor tracks from the energy supply to the electrodes have to be provided in this layer. In the further construction of the support, however, care must be taken that the electroluminescent device is not covered by a non-transparent layer.
  • the layer above must either be a transparent cover layer or have a transparent window at the locations of the electroluminescent device. If several layers are applied over the inlay, then all the layers must either be transparent or at least have a transparent cutout at the points at which the electroluminescent device is attached.
  • the electroluminescent device is on a different layer than the module. If the semiconductor chip and the electroluminescent device are to be connected to one another, then at least the layer on which the electroluminescent device is attached and the layer on which the module is applied must have connecting elements and / or conductor tracks. If there are further layers between the layer with the electroluminescent device and the layer with the module, these layers must also have connecting elements or conductor tracks.
  • the electroluminescent device is applied to a layer other than the module, this has the advantage that the semiconductor chip and the electroluminescent device can be supplied with energy by a separate coil located in the respective layer.
  • the coils are not one above the other so as not to influence one another.
  • FIG. 1 shows a carrier in the form of a chip card in plan view with an electroluminescent device
  • FIG. 2 shows a two-layer carrier in cross section with an electroluminescent device on the outside of the cover layer
  • FIG. 3 shows a three-layer carrier in cross section, the module and the electroluminescent device being in the same layer,
  • FIG. 4 shows a four-layer carrier in cross section, the module and the electroluminescent device being located on different layers
  • FIG. 5 shows a carrier in the form of a chip card in a top view, the electroluminescent device and module being connected via conductor tracks,
  • FIG. 6 shows a carrier in the form of a chip card in a top view, the electrical supply taking place via external contact elements,
  • Figure 7 shows a carrier in the form of a chip card top view, the electroluminescent device as
  • FIG. 8 shows a carrier in cross section, which consists of one layer
  • FIG. 9 shows a single-layer carrier in cross section
  • Figure 10 shows the single-layer carrier from Figure 9 in plan view
  • FIG. 11 shows a carrier in the form of a chip card in plan view, the electroluminescent device being a 7-
  • Figure 1 shows a carrier 1 in the form of a chip card in
  • the coil 6 serves to supply a semiconductor chip (not shown) on the data carrier 1 with energy and to take over the data exchange.
  • the coil 6 also takes over the energy supply of an electroluminescent device 8 located on the carrier 1.
  • the electroluminescent device 8 is made flat in the form of a rectangle, but it can also have a different shape.
  • the electrodes (not shown) of the electroluminescent device 8 are connected to the coil 6 via an inverter (integrated, for example, in the HL chip), so that the electroluminescent device 8 when the data medium enters. gers 1 begins to glow in the effective range of a read / write device.
  • FIG. 2 shows the carrier from FIG. 1 in cross section, wherein it is made up of two layers 2, 4.
  • a module 5 and a coil 6 are applied in a base layer 4.
  • the module 5 consists of a semiconductor chip that has integrated the function of the inverter and contact elements.
  • the coil 6 takes over both the electrical supply of the module 5 and the electroluminescent device 8, which is located on the outside of a cover layer 2.
  • the electrodes 12 of the electroluminescent device 8 are electrically connected to the coil 6 located on the base layer 4 via connecting elements 14 which are attached in the cover layer 2.
  • module 5 is accommodated in a recess.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the carrier 1 according to the invention in cross section, the module 5 and the electroluminescent device 8 being attached in one plane with layer 3.
  • the data carrier 1 is constructed from a transparent cover layer 2, from an intermediate layer 3 on which the module 5, the electroluminescent device 8 and the coil 6 are located, and from a base layer 4.
  • the module 5, which has at least one semiconductor chip and contact elements, is located in a recess in the intermediate layer 3.
  • the exact attachment of the module 5 in the intermediate layer 3 is carried out in the usual manner depending on the module structure.
  • the electrical supply from the module 5 and the electroluminescent device 8 is carried out via the coil 6 located on the intermediate layer 3.
  • FIG. 4 shows in cross section a further embodiment of the carrier 1 according to the invention, the module 5 and the electroluminescent device 8 being located on different layers 3a, 3b.
  • the intermediate layer 3b on which the coil 6 and the module 5 are located, represents an inlay known in the manufacture of data carriers the intermediate layer 3a, and interconnects 7, which are located on the intermediate layer 3b, are connected to the contact elements of the semiconductor chip located in module 5.
  • the carrier 1 is closed off on the side on which the electroluminescent device 8 is located by a transparent cover layer 2 and on the opposite side by a base layer 4.
  • the embodiments of the carrier shown in FIGS. 2 to 4 have in common that they are designed in the form of a chip card and that the energy supply is ensured by means of a coil.
  • an energy store for example in the form of a battery, is attached to the carrier in addition to the coil.
  • the contact elements of the module on the top of the carrier are accessible from the outside in order to take over a touching data exchange or a touching energy supply.
  • the carrier in the form of the chip card is designed as a hybrid data carrier.
  • the electroluminescent device if it is only electrically connected to the energy supply, it serves to indicate whether contact has been made with the reading / writing device. If the contact elements of the module or of the intelligent semiconductor chip are connected to the electrodes of the electroluminescent device, for example by means of conductor tracks and / or connecting elements, then these signal, for example, the transmission of certain data, for example a transaction.
  • 5 to 7 show further variants of the data carrier according to the invention.
  • FIG. 5 shows a carrier 1 which has a module 5, the contact elements 9 of which are accessible on the outside of the carrier 1.
  • the carrier 1 then represents a hybrid module, since a coil 6 is also provided for contactless energy or data transmission.
  • the coil 6 is connected to the contact elements 9 of the module 5.
  • the electroluminescent device 8 is connected via conductor tracks 7 to contact elements 9 of the module 5 or semiconductor chips in order to indicate certain logical states in this way. It is also conceivable that only the energy supply is carried out via the contact elements.
  • FIG. 6 shows a carrier 1 with contacts, in which the energy supply or data transmission takes place exclusively through contact elements 9 of a module 5 which is accessible from the outside.
  • the electroluminescent device 8 is in turn connected to contact elements 9 of the module 5 via conductor tracks 7 in order to display logical states of the semiconductor chip or else to indicate the energy supply.
  • FIG. 7 shows a carrier 1 in a top view, in which the electroluminescent device 8 is not shown flat, but in the form of a lettering.
  • the shape of the electroluminescent device 8 can be of any type as long as a suitable attachment of the electrodes of the electroluminescent device 8 is ensured.
  • the design of the electroluminescent device 8 as a lettering could, for example, be used for advertising purposes. It is also conceivable that a
  • Electroluminescent device 8 is used as a backlight, for example for an LCD display. This can For example, in the case of a phone card, display credit that is still on the card.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the carrier with a layer, the module 5, the energy supply 6 in the form of a coil 6 and the electroluminescent device 8 being extrusion-coated with plastic.
  • the electroluminescent device 8 is visible from the outside on one side of the carrier 1.
  • the electrodes (not visible) of the electroluminescent device 8 are connected, for example, to the contact elements (not visible) of the module 5.
  • Figure 9 shows a particularly simple embodiment of the carrier according to the invention in cross section.
  • the carrier consists of a single layer 4, the coil 6 and the electroluminescent device 8 being attached to one side of the carrier 4.
  • the electrodes (not shown) of the electroluminescent device 8 are connected to the coil 6.
  • the voltage and frequency required to excite the electroluminescent device 8 must be impressed on the outside by the read / write device, since this embodiment has no inverter for correct voltage and frequency setting.
  • Figure 10 shows the carrier according to the invention from Figure 9 in plan view.
  • the design of the single layer 4 is round in this case.
  • the coil 6, which is connected to the electrodes (not shown) of the electroluminescent device 8, is designed near the circumference of the carrier 4, for example as a printed conductive paste.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of the electroluminescent device 8 on a carrier 1 in a top view.
  • the carrier 1 is shown in the form of a chip card, but can also have a different shape.
  • the electroluminescent device 8 is in the form of a 7-segment display 15, with a 7-segment display 15 exactly one digit can represent.
  • three 7-segment displays are shown side by side, which are controlled by the semiconductor chip 10.
  • the number of 7-segment displays can vary up or down depending on the application. In such an embodiment, the invention could, for.
  • B. Display amounts of money that are debited from the carrier trained as a cash card. In the same way, a credit could be displayed on the money card.
  • the invention is used as a vignette for road traffic (e.g. on toll roads), the amount of money debited can be visually visible and possibly stored in the semiconductor chip.
  • the carrier according to the invention need not be limited to the forms of representation shown in the figures. Any known type of carrier, as far as the execution of the layers on top of one another is concerned, can be carried out with an electroluminescent device.
  • the electroluminescent device which is applied as a thick-film paste, can be used flexibly due to its small thickness. Due to the simple manufacturing technology of an electroluminescent device, an inexpensive and rational installation is possible without having to make major changes to the basic structure of a carrier.
  • the shape of the carrier can also take on any other conceivable geometric shape (e.g. polygonal, round, etc.).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen flächigen Träger mit einer Energieversorgung zum Beispiel in Form einer Spule (6). Der Träger ist durch eine Elektrolumineszenzeinrichtung (8), die aus zwei übereinanderliegenden flächigen Elektroden und einer zwischen den Elektroden befindlichen Elektrolumineszenzpaste besteht, gekennzeichnet. Die Elektroden der Elektrolumineszenzeinrichtung (8) sind mit Anschlüssen der Energieversorgung, die beispielsweise als Spule (6) oder Batterie ausgeführt sein kann, verbunden.

Description

Beschreibung
Flächiger Träger mit einer Anzeigeeinrichtung
Die Erfindung betrifft einen flächigen Träger mit einer Energieversorgung und einer Elektrolumineszenzeinrichtung.
Datenträger mit integrierten Schaltkreisen werden in Form von Kreditkarten, Bankkarten, Barzahlungskarten und dergleichen in den verschiedensten Dienstleistungssektoren, beispielsweise im bargeldlosen Zahlungsverkehr oder im innerbetrieblichen Bereich als Zugangsberechtigung eingesetzt. Ein solcher Datenträger setzt sich zumindest aus zwei Schichten zusammen, wobei ein Modul vorgesehen ist, das zumindest einen Halblei- terchip und Kontaktelemente aufweist und eine Energieversorgung für den Halbleiterchip vorgesehen ist. Bei einem Großteil dieser Datenträger erfolgt die Energieversorgung und/oder der Datenaustausch mit externen Geräten berührend über die äußeren Kontaktflächen eines elektronischen Moduls. Datenträger dieser Art besitzen Kontaktflächen, die zum Anschluß der Datenträger an eine Lese-/Schreibeinrichtung freiliegen. Hierbei besteht die Gefahr einer Verschmutzung der Kontaktflächen, wodurch in Folge einer schlechten Kontaktie- rung eine fehlerhafte Datenübertragung zwischen Datenträger und der betreffenden Lese-/Schreibeinrichtung des Terminals auftreten kann. Unabhängig davon kann eine fehlerhafte Datenübertragung auch aufgrund einer fehlerhaften Positionierung der Kontaktflächen in der Lese-/Schreibeinrichtung des Terminals auftreten.
Aus der EP 0 682 321 A2 sind Datenträger bekannt, die kontaktlos, zum Beispiel induktiv, ihre Energie beziehen bzw. Daten übertragen. Der Datenträger muß zu diesem Zweck in einer bestimmten Entfernung an einer Lese-/Schreibvorrichtung vorbeigeführt werden, um einen Datenaustausch zu ermöglichen. Die Reichweite der Lese-/Schreibeinrichtungen ist in der Regel nur von geringer Distanz. Der Nutzer ist zudem nicht in der Lage, zu erkennen, wann eine Datenübertragung stattgefunden hat oder nicht.
Die Aufgabe der zugrundeliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung auf einem Träger vorzusehen, die den Nutzer über einen Betriebszustand informiert.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß auf einem flä- chigen Träger, der eine Energieversorgung aufweist, eine
Elektrolumineszenzeinrichtung angebracht ist. Die Elektrolumineszenzeinrichtung besteht aus zwei flächig übereinander- liegenden Elektroden und einer zwischen den Elektroden befindlichen Elektrolumineszenzpaste. Die Elektroden der Elek- trolumineszenzeinrichtung sind mit Anschlüssen der Energieversorgung des Trägers verbunden.
Mit dieser Anordnung ist gewährleistet, daß zumindest zwei Betriebszustände, nämlich „im Betrieb" und „nicht im Betrieb" leicht erkennbar sind. Die Verwendung der angegebenen Elektrolumineszenzeinrichtung als Anzeigeeinrichtung ist einfach und kostengünstig und in nahezu jeder Form herstellbar. Die Elektrolumineszenzeinrichtungen haben einen niedrigen Stromverbrauch, sind gut handhabbar und flexibel und können aus siebdruckfähigen Dickschichtpasten hergestellt werden. Dies stellt eine geringe Bauhöhe der Elektrolumineszenzeinrichtung sicher. Elektrolumineszenzeinrichtungen bestehen beispielsweise aus siebdruckfähigen, leitfähigen Polymer-Dickschichtpasten oder geätzten Kupferbahnen, die als Kondensatorstruk- tur aufgebaut werden. Die lichtaktiven Elektrolumineszenzpa- sten bestehen dabei aus mikrogekapselten Leuchtstoffen, die in einer polymeren Matrix dispergiert sind. Diese werden beim Schichtaufbau zwischen zwei Elektroden gebracht, von denen die eine durch eine transparente, leitfähige Schicht realisiert wird. Die fertige Elektrolumineszenzeinrichtung ist eine flexible Folie, die mit Wechselstrom betrieben wird.
Die Energieversorgung der Elektrolumineszenzeinrichtung kann je nach verwendetem Träger von unterschiedlicher Art sein. Bei einem kontaktlos arbeitenden Träger bezieht eine auf dem Träger befindliche Elektrolumineszenzeinrichtung die Energie aus einer Spule, die induktiv von einer Lese-/Schreibeinrich- tung eingekoppelt wird. Die Elektrolumineszenzeinrichtung wird über die Spule des Trägers mit Wechselspannung versorgt. Da eine Spule nur dann Energie bereitstellen kann, wenn sich der Träger im Wirkbereich einer Lese-/Schreibeinrichtung be- findet, kann die Elektrolumineszenzeinrichtung nur bei Aufenthalt im Wirkbereich leuchten. Dies könnte zum Beispiel beim Einsatz des kontaktlosen Trägers als sichtbare Kontrolle einer Zugangsberechtigung Verwendung finden. Die Anregung der Elektrolumineszenzeinrichtung mit einer bestimmten Spannung und Frequenz muß in dieser Ausführungsform über die von außen wirkende Lese-/Schreibeinrichtung sichergestellt werden.
Kann die erforderliche Spannung und Frequenz der Elektrolumineszenzeinrichtung nicht durch die Lese-/Schreibeinrichtung aufgeprägt werden, so ist hierzu eine Vorrichtung zwischen Elektrolumineszenzeinrichtung und der Energieversorgung vorzusehen, die die von der Elektrolumineszenzeinrichtung benötigte Spannung und Frequenz bereitstellt. Dies ist zum Beispiel beim Einsatz des Trägers in einer vorteilhaften Ausge- staltung als Datenträger in Form einer Chipkarte der Fall.
Ein solcher Datenträger weist ein Modul auf, wobei das Modul zumindest einen Halbleiter-Chip und Kontaktelemente besitzt. Die Aufgabe, die benötigte Spannung und Frequenz bereitzustellen, übernimmt ein sog. Inverter, der in integrierter Form vorgesehen ist und vorteilhaft in dem Modul untergebracht ist. Zusätzlich kann das Modul einen intelligenten Halbleiterchip aufweisen, der für Datenübertragung oder -ermittlung vorgesehen ist. Der Inverter kann als separater Halbleiterchip ausgeführt sein oder vorteilhaft in den für Datenübertragung oder -ermittlung vorgesehenen intelligenten Halbleiterchip integriert sein. Es ist auch denkbar, daß die Spule, die den intelligenten Halbleiterchip versorgt, auch gleichzeitig als Energieversorgung für den Inverter und die Elektrolumineszenzeinrichtung verwendet wird. Elektrolumineszenzeinrichtung und Inverter können jedoch auch über eine eigene Spule versorgt werden.
Sollte die Energie, die die Spule eines Datenträgers liefert, nicht ausreichend sein, um die Elektrolumineszenzeinrichtung und/oder den Halbleiterchip zu versorgen, so kann ein Energiespeicher, zum Beispiel in Form einer Batterie, auf dem Datenträger vorgesehen werden, der die fehlende Energiedifferenz aufbringt.
Im folgenden impliziert der Begriff „Energieversorgung" sowohl die in einer bestimmten Form vorliegende Energieversorgung als auch den eventuell notwendigen Inverter.
Ist die Elektrolumineszenzeinrichtung direkt oder über den Inverter mit den Anschlüssen einer Energieversorgung verbunden, so wird ausschließlich angezeigt, daß sich der Träger im Wirkbereich der Lese-/Schreibeinrichtung befindet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Elektroden der Elektrolumineszenzeinrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit dem auf dem Träger befindlichen intelligenten Halbleiterchip verbunden werden. In diesem Fall kann das Aufleuchten der Elektrolumineszenzeinrichtung durch bestimmte logische Zustände des intelligenten Halbleiterchips gesteuert werden. Es können selbstverständlich auch mehrere Elektrolumines- zenzeinrichtungen verschiedene Zustände signalisieren. Der intelligente Halbleiterchip übernimmt in diesem Fall auch gleichzeitig die Funktion des Inverters zur Ansteuerung der Energieversorgung der Elektrolumineszenzeinrichtung. Es ist auch denkbar, daß der intelligente Halbleiterchip und der In- verter als zwei Halbleiterchips ausgeführt sind, wobei die Verbindung beider Halbleiterchips z.B. durch Leiterbahnen oder Drähte vorgenommen ist. Die Verbindung der Elektrolumineszenzeinrichtung und der Kontaktelemente des Halbleiterchips kann beispielsweise mittels Leiterbahnen durchgeführt werden.
Es ist in einer weiteren Ausgestaltung auch denkbar, die Elektrolumineszenzeinrichtung, deren Größe auf dem Datenträger variiert werden kann, als Hintergrundbeleuchtung für eine Anzeigeeinrichtung, zum Beispiel ein Liquid Crystal Display (LCD) , einzusetzen. Es ist ebenso denkbar, die Elektrolumineszenzeinrichtung als 7-Segment-Anzeige auszuführen, wobei die Anzeige vorteilhaft von dem Halbleiterchip gesteuert wird. Der Einsatz als elektronisches Zahlungsmittel, welches einen ab- oder aufzubuchenden Betrag anzeigt, wäre dann denkbar. Hierzu müßten mehrere 7-Segment-Anzeigen in geeigneter Form nebeneinander angebracht werden.
Der erfindungsgemäße Träger besteht aus mindestens einer Schicht. Wird der Träger aus nur einer Schicht aufgebaut, so werden das Modul, die Energieversorgung sowie die Elektrolumineszenzeinrichtung mit einem Kunststoff umspritzt, so daß die Elektrolumineszenzeinrichtung an einer Seite von außen sichtbar ist. Die elektrischen Verbindungen sind dabei vor dem Umspritzen hergestellt. Besteht der Träger aus mehreren Schichten, so werden diese vorgefertigen Schichten in geeigneter Weise übereinander laminiert.
Der erfindungsgemäße flächige Träger ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolumineszenzeinrichtung durch eine transparente Deckschicht, die die oberste Schicht des Trägers bildet, abgedeckt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Elektrolumineszenzeinrichtung nicht durch äußere Einflüsse beschädigt werden kann. Die Bereiche außerhalb der Elektrolumineszenzeinrichtung können durch Farbdruck auf der transparenten Folie abgedeckt werden.
Es ist auch denkbar, die Elektrolumineszenzeinrichtung auf der Außenseite der Deckschicht des Trägers anzuordnen. Dies hat den Vorteil, daß die Deckschicht des Trägers nicht transparent zu sein braucht und als bedruckte Schicht ausgeführt sein kann. Die Deckschicht muß in diesem Fall Verbindungselemente, zum Beispiel Löcher, aufweisen, damit eine elektrische Verbindung der Elektroden der Elektrolumineszenzeinrichtung zur Energieversorgung des Trägers hergestellt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform des Trägers ist die Elektrolumineszenzeinrichtung auf der gleichen Schicht angebracht wie das Modul, das den mindestens einen Halbleiterchip und die Kontaktelemente aufweist. Der Vorteil besteht darin, daß die Fertigung des Trägers, der aus mehreren Schichten be- steht, in gewohnter Weise erfolgen kann. Ein abgeänderter Fertigungsschritt beschränkt sich auf die Fertigung des In- lays, auf der das Modul und, im Falle eines kontaktlosen Trägers, die Spule aufgebracht sind. Wird auf diesem Inlay zusätzlich die Elektrolumineszenzeinrichtung aufgebracht, so gestaltet sich das Anbringen der elektrischen Versorgung an die Elektroden besonders einfach, da in dieser Schicht nur Leiterbahnen von der Energieversorgung zu den Elektroden vorgesehen werden müssen. Beim weiteren Trägeraufbau ist jedoch darauf zu achten, daß die Elektrolumineszenzeinrichtung nicht durch eine nicht-durchsichtige Schicht abgedeckt wird. Die darüber befindliche Schicht muß entweder eine transparente Deckschicht sein oder aber an den Stellen der Elektrolumineszenzeinrichtung ein transparentes Fenster aufweisen. Sollten mehrere Schichten über dem Inlay aufgebracht sein, so müssen entweder alle Schichten transparent sein oder zumindest an den Stellen, an denen die Elektrolumineszenzeinrichtung angebracht sind einen transparenten Ausschnitt aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung des Trägers befindet sich die Elektrolumineszenzeinrichtung auf einer anderen Schicht als das Modul. Sollen der Halbleiterchip und die Elektrolumines- zenzeinrichtung miteinander verbunden werden, so müssen zumindest diejenige Schicht, auf der die Elektrolumineszenzeinrichtung angebracht ist als auch die Schicht, auf der das Modul aufgebracht ist, Verbindungselemente und/oder Leiterbahnen aufweisen. Befinden sich weitere Schichten zwischen der Schicht mit der Elektrolumineszenzeinrichtung und der Schicht mit dem Modul, so müßen auch diese Schichten Verbindungselemente bzw. Leiterbahnen aufweisen. Wird die Elektrolumineszenzeinrichtung auf eine andere Schicht als das Modul aufgebracht, so bringt dies den Vorteil mit sich, daß Halbleiter- chip und Elektrolumineszenzeinrichtung durch eine in der jeweiligen Schicht liegende separate Spule mit Energie versorgt werden können. Vorteilhafterweise liegen die Spulen nicht übereinander, um sich nicht gegenseitig zu beeinflußen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden prinzipiellen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Träger in Form einer Chipkarte in der Draufsicht mit einer Elektrolumineszenzeinrichtung,
Figur 2 einen zweilagigen Träger im Querschnitt mit einer Elektrolumineszenzeinrichtung auf der Außenseite der Deckschicht,
Figur 3 einen dreilagigen Träger im Querschnitt, wobei sich Modul und Elektrolumineszenzeinrichtung in der gleichen Schicht befinden,
Figur 4 einen vierlagigen Träger im Querschnitt, wobei sich Modul und Elektrolumineszenzeinrichtung auf verschiedenen Schichten befinden, Figur 5 einen Träger in Form einer Chipkarte in Draufsicht, wobei Elektrolumineszenzeinrichtung und Modul über Leiterbahnen verbunden sind,
Figur 6 einen Träger in Form einer Chipkarte in Draufsicht, wobei die elektrische Versorgung über äußere Kontaktelemente berührend stattfindet,
Figur 7 einen Träger in Form einer Chipkarte Draufsicht, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung als
Schriftzug aufgeführt ist, und
Figur 8 einen Träger im Querschnitt, der aus einer Schicht besteht,
Figur 9 einen einlagigen Träger im Querschnitt,
Figur 10 den einlagigen Träger aus Figur 9 in Draufsicht, und
Figur 11 einen Träger in Form einer Chipkarte in Draufsicht, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung als 7-
Segment-Anzeige ausgeführt ist.
Figur 1 zeigt einen Träger 1 in Form einer Chipkarte in
Draufsicht, der nach dem kontaktlosen Prinzip mittels einer Spule 6 arbeitet. Die Spule 6 dient dabei dazu, einen auf dem Datenträger 1 befindlichen Halbleiterchip (nicht gezeigt) mit Energie zu versorgen und den Datenaustausch zu übernehmen. Die Spule 6 übernimmt weiterhin die Energieversorgung einer auf dem Träger 1 befindlichen Elektrolumineszenzeinrichtung 8. Die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 ist flächig in Form eines Rechteckes ausgeführt, sie kann jedoch auch eine andere Form aufweisen. Die Elektroden (nicht gezeigt) der Elektrolu- mineszenzeinrichtung 8 sind über einen Inverter (zum Beispiel im HL-Chip integriert) mit der Spule 6 verbunden, so daß die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 beim Eintritt des Datenträ- gers 1 in den Wirkbereich einer Lese-/Schreibeinrichtung zu leuchten beginnt.
Figur 2 zeigt den Träger aus Figur 1 im Querschnitt, wobei dieser aus zwei Schichten 2, 4 aufgebaut ist. In einer Grundschicht 4 ist ein Modul 5 sowie eine Spule 6 aufgebracht. Das Modul 5 besteht aus einem Halbleiterchip, der die Funktion des Inverters integriert hat, und Kontaktelementen. Die Spule 6 übernimmt sowohl die elektrische Versorgung des Modules 5 als auch der Elektrolumineszenzeinrichtung 8, die sich auf der Außenseite einer Deckschicht 2 befindet. Die Elektroden 12 der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 sind über Verbindungselemente 14, die in der Deckschicht 2 angebracht sind, mit der auf der Grundschicht 4 befindlichen Spule 6 elektrisch verbunden. Das Modul 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einer Ausnehmung untergebracht.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers 1 im Querschnitt, wobei das Modul 5 und die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 in einer Ebene mit Schicht 3 angebracht sind. Der Datenträger 1 ist in diesem Fall aus einer transparenten Deckschicht 2, aus einer Zwischenschicht 3, auf der sich das Modul 5, die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 sowie die Spule 6 befinden, und aus einer Grundschicht 4 auf- gebaut. Das Modul 5, das mindestens einen Halbleiterchip und Kontaktelemente aufweist, befindet sich in einer Ausnehmung der Zwischenschicht 3. Die genaue Anbringung des Moduls 5 in der Zwischenschicht 3 erfolgt dabei in Abhängigkeit vom Modulaufbau in der üblichen Weise. Die elektrische Versorgung von dem Modul 5 und der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 wird über die auf der Zwischenschicht 3 befindliche Spule 6 vorgenommen. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 über Leiterbahnen mit den Kontaktelementen des Moduls 5 verbunden ist, um auf diese Weise logische Zustände des intelligenten Halbleiterchips anzuzeigen. Die Deckschicht 2 dient als Schutz sowohl der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 als auch der Spule 6 und des Moduls 5. Figur 4 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers 1, wobei sich das Modul 5 und die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 auf verschiedenen Schichten 3a, 3b befinden. Die Zwischenschicht 3b, auf dem sich die Spule 6 und das Modul 5 befinden, stellt ein bei der Fertigung von Datenträgern bekanntes Inlay dar. Auf einer zweiten Zwischenschicht 3a befindet sich die Elektrolumineszenzeinrichtung 8, die über Verbindungselemente 14, z.B. am Rande metallisierte Löcher, in der Zwischenschicht 3a, und Leiterbahnen 7, die sich auf der Zwischenschicht 3b befinden, mit den Kontaktelementen des in Moduls 5 befindlichen Halbleiterchips verbunden sind. Der Träger 1 wird auf der Seite, auf der sich die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 befindet, durch eine transparente Deckschicht 2, auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Grundschicht 4 abgeschlossen.
Die in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen des Trägers besitzen die Gemeinsamkeit, daß sie in Form einer Chipkarte ausgeführt sind und daß die Energieversorgung mittels einer Spule sichergestellt wird. Es ist jedoch denkbar, daß zusätzlich zur Spule ein Energiespeicher, zum Beispiel in Form einer Batterie, auf dem Träger angebracht ist. Es ist ebenso denkbar, daß die Kontaktelemente des Moduls auf der Oberseite des Trägers von außen zugänglich sind, um einen berührenden Datenaustausch bzw. eine berührende Energieversorgung zu übernehmen. In diesem Fall ist der Träger in Form der Chipkarte als ein Hybriddatenträger ausgeführt.
Wird die Elektrolumineszenzeinrichtung nur mit der Energieversorgung elektrisch verbunden, so dient sie in diesem Fall dazu, anzuzeigen, ob ein Kontakt mit der Lese-/Schreibein- richtung hergestellt ist. Werden die Kontaktelemente des Moduls bzw. des intelligenten Halbleiterchips zum Beispiel it- tels Leiterbahnen und/oder Verbindungselementen mit den Elektroden der Elektrolumineszenzeinrichtung verbunden, so kann diese beispielsweise die Übertragung bestimmter Daten, zum Beispiel einer Transaktion, signalisieren.
Figur 5 bis Figur 7 zeigen weitere Varianten des erfindungs- gemäßen Datenträgers.
In Figur 5 ist ein Träger 1 dargestellt, der ein Modul 5 aufweist, dessen Kontaktelemente 9 auf der außen befindlichen Oberseite des Trägers 1 zugänglich sind. Der Träger 1 stellt dann ein Hybridmodul dar, da auch eine Spule 6 zum kontaktlosen Energie- bzw. Datenübertrag vorgesehen ist. Die Spule 6 ist mit den Kontaktelementen 9 des Moduls 5 verbunden. Die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 ist über Leiterbahnen 7 mit Kontaktelementen 9 des Moduls 5 bzw. Halbleiterchips verbun- den, um auf diese Weise bestimmte logische Zustände anzuzeigen. Es ist auch denkbar, daß über die Kontaktelemente nur die Energieversorgung vorgenommen wird.
Figur 6 stellt einen kontaktbehafteten Träger 1 dar, in wel- chem die Energieversorgung bzw. der Datenübertrag ausschließlich durch Kontaktelemente 9 eines von außen zugänglichen Moduls 5 erfolgt. In diesem Fall ist die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 wiederum über Leiterbahnen 7 mit Kontaktelementen 9 des Moduls 5 verbunden, um logische Zustände des Halblei- terchips anzuzeigen oder aber die Energieversorgung anzuzeigen.
Figur 7 zeigt einen Träger 1 in Draufsicht, in dem die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 nicht flächig aufgeführt ist, sondern in Form eines Schriftzuges. Die Form der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 kann beliebig sein, solange eine geeignete Anbringung der Elektroden der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 sichergestellt ist. Die Ausführung der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 als Schriftzug könnte zum Beispiel für Wer- bezwecke verwendet werden. Es ist auch denkbar, daß eine
Elektrolumineszenzeinrichtung 8 als Hintergrundbeleuchtung zum Beispiel für eine LCD-Anzeige eingesetzt wird. Dies könn- te zum Beispiel im Falle einer Telefonkarte ein noch auf der Karte befindliches Guthaben anzeigen.
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform des Trägers mit einer Schicht, wobei das Modul 5, die Energieversorgung 6 in Form einer Spule 6 und die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 mit Kunststoff umspritzt sind. Die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 ist dabei auf einer Seite des Trägers 1 von außen sichtbar. Die Elektroden (nicht sichtbar) der Elektrolumineszenzein- richtung 8 sind zum Beispiel mit den Kontaktelementen (nicht sichtbar) des Moduls 5 verbunden.
Figur 9 zeigt eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers im Querschnitt. Der Träger besteht aus einer einzigen Schicht 4, wobei auf einer Seite des Trägers 4 die Spule 6 und die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 angebracht sind. Die Elektroden (nicht gezeigt) der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 sind dabei mit der Spule 6 verbunden. Die zur Anregung der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 be- nötigte Spannung und Frequenz muß von der Lese-/Schreibein- richtung von außen aufgeprägt werden, da diese Ausführungs- form über keinen Inverter zur korrekten Spannungs- und Frequenzeinstellung besitzt.
Figur 10 zeigt den erfindungsgemäßen Träger aus Figur 9 in der Draufsicht. Die Ausgestaltung der einzigen Schicht 4 ist in diesem Falle rund. Die Spule 6, die mit den Elektroden (nicht gezeigt) der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 verbunden ist, ist nahe des Umfangs des Trägers 4 zum Beispiel als ge- druckte Leitpaste ausgeführt.
Figur 11 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Elektrolumineszenzeinrichtung 8 auf einem Träger 1 in der Draufsicht. Der Träger 1 ist in der Form einer Chipkarte dargestellt, kann jedoch auch eine andere Form aufweisen. Die Elektrolumineszenzeinrichtung 8 ist in Form einer 7-Segment-Anzeige 15 ausgebildet, wobei eine 7-Segment-Anzeige 15 genau eine Ziffer darstellen kann. In der Figur sind drei 7-Segment-Anzeigen nebeneinander dargestellt, welche durch den Halbleiterchip 10 gesteuert werden. Die Anzahl der 7-Segment-Anzeigen kann je nach Anwendung nach oben oder unten variieren. In einer der- artigen Ausgestaltung könnte die Erfindung z. B. Geldbeträge anzeigen, die von dem als Geldkarte ausgebildeten Träger abgebucht werden. Gleichermaßen könnte ein Guthaben auf der Geldkarte angezeigt werden.
Wir die Erfindung als eine Vignette für den Straßenverkehr (z. B. bei mautpflichtigen Straßen) verwendet, so kann der abgebuchte Geldbetrag visuell sichtbar und eventuell im Halbleiterchip gespeichert werden.
Der erfindungsgemäße Träger muß sich nicht auf die in den Figuren gezeigten Darstellungsformen beschränken. Es ist jeder bekannte Trägertyp, was die Ausführung der übereinander befindlichen Schichten angeht, mit einer Elektrolumineszenzeinrichtung ausführbar. Die Elektrolumineszenzeinrichtung, die als Dickschichtpaste aufgetragen wird, ist aufgrund ihrer geringen Dicke flexibel anwendbar. Aufgrund der einfachen Fertigungstechnik einer Elektrolumineszenzeinrichtung ist ein kostengünstiger und rationeller Einbau möglich, ohne große Veränderungen am prinzipiellen Aufbau eines Trägers vornehmen zu müssen.
Die Form des Trägers kann weiterhin neben der gezeigten rechteckigen Form jede andere erdenkliche geometrische Ausprägung (z.B. vieleckig, rund, usw.) annehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Flächiger Träger mit einer Energieversorgung (6, 11), wobei der Träger (1) eine Elektrolumineszenzeinrichtung (8) aufweist, die aus zwei flächig übereinanderliegenden Elektroden (12) und einer zwischen den Elektroden (12) vorgesehenen Elektrolumineszenzpaste (13) besteht, und wobei die Elektroden (12) der Elektrolumineszenzeinrichtung (8) mit Anschlüssen der Energieversorgung (6, 11) verbunden sind.
2. Flächiger Träger nach Anspruch 1, wobei die Energieversorgung (6, 11) als zumindest eine Spule (6) und/oder eine Speichervorrichtung (11) ausgeführt ist.
3. Flächiger Träger nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Träger (1) ein Modul (5) aufweist und wobei das Modul (5) zumindest einen Halbleiterchip (10) und Kontaktelemente (9) aufweist.
4. Flächiger Träger nach Anspruch 3, wobei die Elektroden
(12) der Elektrolumineszenzeinrichtung (8) mit einem Halbleiterchip (10) verbunden sind und wobei der Halbleiterchip (10) mit den Anschlüssen der Energieversorgung (6, 11) verbunden ist.
5. Flächiger Träger nach Anspruch 4, wobei die Elektroden (12) der Elektrolumineszenzeinrichtung (8) mittels Leiterbahnen (7) mit den Kontaktelementen (9) des Moduls (10) verbunden sind.
6. Flächiger Träger nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) auf der gleichen Schicht (3, 4) wie das Modul (5) aufgebracht ist.
7. Flächiger Träger nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) auf einer anderen Schicht (3, 4) wie das Modul (5) aufgebracht ist, wobei die Schichten (3, 4) Verbindungselemente (14) und Leiterbahnen (7) aufweisen, die das Modul (5) und die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) miteinander verbinden und wobei die Schichten (3, 4) übereinander angeordnet sind.
8. Flächiger Träger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine transparente Deckschicht (2) die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) abdeckt.
9. Flächiger Träger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) auf der Außenseite der Deckschicht (2) angeordnet ist und wobei Verbindungselemente (14) die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) durch die Deckschicht (2) mit der Energieversorgung (6, 11) verbinden.
10. Flächiger Träger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) als Beleuchtung für eine Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist.
11. Flächiger Träger nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, wobei die Elektrolumineszenzeinrichtung (8) als zumindest eine 7-Segment-Anzeige ausgebildet ist.
12. Flächiger Träger nach einem der vorherigen Ansprüche, wo- bei der Träger (1) als Datenträger mit kartenförmigen Körper ausgeführt ist.
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