бумажная основа, защитная полоска и оптически активный элемент, снабженные интегральной схемой, бумага и документ на бумажной основе
Классы МПК: | G06K19/02 отличающиеся подбором материалов, например для предотвращения износа во время транспортировки через машину G06K19/077 конструктивные элементы, например для монтажа схем на носителе H01L51/00 Приборы на твердом теле с использованием органических материалов в качестве активной части или с использованием комбинации органических материалов с другими материалами в качестве активной части; способы или устройства, специально предназначенные для производства или обработки таких приборов или их частей |
Автор(ы): | КРУЛ Йоханнес (NL), ДЕ ХЕССЕ Вилхелм Бернардус (NL), МАТТЕРС Марко (NL), ХАРТ Корнелис Мариа (NL), ДЕ ЛЕУ Дагоберт Михел (NL) |
Патентообладатель(и): | ВХП Вейлигхейдспапирфабрик Игхелен Б.В. (NL) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-04-15 публикация патента:
27.07.2004 |
Изобретение относится к бумагам с защитными элементами, представляющим собой основу, изготовленную из бумаги и снабженную по меньшей мере одной интегральной схемой. Технический результат - снижение себестоимости изготовления основы и обеспечение гибкости ценных бумаг. Результат достигается тем, что интегральная схема выполнена гибкой и содержит полупроводящий органический полимер. 4 н. и 37 з.п. ф-лы, 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
1. Бумага с защитными элементами, содержащая основу для ценных бумаг с защитными элементами, изготовленную из бумаги и снабженную по меньшей мере одной интегральной схемой, отличающаяся тем, что интегральная схема выполнена гибкой и содержит полупроводящий органический полимер.2. Бумага по п.1, отличающаяся тем, что органический полимер выбран из полимеров с сопряженными двойными связями.3. Бумага по п.1 или 2, отличающаяся тем, что органический полимер выбран из группы, содержащей олигомерный пентацен, поли(тиенилен винилен) или поли-3 алкилтиофен.4. Бумага по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что интегральная схема выполнена в виде бесконтактно считываемой интегральной схемы, которая может считываться индуктивным или емкостным способом.5. Бумага по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что основа содержит электропроводящую защитную полоску (2), подсоединенную к интегральной схеме (3) или схемам, при этом защитная полоска (2) служит в качестве контакта для операций считывания и электропитания.6. Бумага по п.5, отличающаяся тем, что интегральная схема (3) образует часть защитной полоски (2).7. Бумага по п.5 или 6, отличающаяся тем, что защитная полоска (2) имеет толщину, лежащую в пределах 5-60% толщины основы.8. Бумага по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что интегральная схема (3") образует часть оптически активного элемента (7), такого, как пленка, голограмма или кинеграмма.9. Бумага по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что интегральная схема содержит предварительно запрограммированный код, заложенный в нее до включения интегральной схемы в основу.10. Бумага по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что интегральная схема содержит код неотъемлемого свойства основы, при этом код помещается в интегральную схему после изготовления основы.11. Бумага по п.9 или 10, отличающаяся тем, что код является зашифрованным кодом.12. Бумага по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что основа содержит дополнительные защитные элементы.13. Бумага по п.12, отличающаяся тем, что дополнительный защитный элемент выбран из красителя, флуоресцентного материала, люминесцентного материала, фосфоресцентного материала.14. Документ с защитными элементами, содержащий основу для ценных бумаг с защитными элементами, изготовленную из бумаги и снабженную по меньшей мере одной интегральной схемой, отличающийся тем, что интегральная схема выполнена гибкой и содержит полупроводящий органический полимер.15. Документ по п.14, отличающийся тем, что органический полимер выбран из полимеров с сопряженными двойными связями.16. Документ по п.14 или 15, отличающийся тем, что органический полимер выбран из группы, содержащей олигомерный пентацен, поли(тиенилен винилен) или поли-3 алкилтиофен.17. Документ по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что интегральная схема выполнена в виде бесконтактно считываемой интегральной схемы, которая может считываться индуктивным или емкостным способом.18. Документ по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что основа содержит электропроводящую защитную полоску (2), подсоединенную к интегральной схеме (3) или схемам, при этом защитная полоска (2) служит в качестве контакта для операций считывания и электропитания.19. Документ по п.18, отличающийся тем, что интегральная схема (3) образует часть защитной полоски (2).20. Документ по п.18 или 19, отличающийся тем, что защитная полоска (2) имеет толщину, лежащую в пределах 5-60% толщины основы.21. Документ по любому из пп.14-17, отличающийся тем, что интегральная схема (3") образует часть оптически активного элемента (7), такого, как пленка, голограмма или кинеграмма.22. Документ по любому из пп.14-21, отличающийся тем, что интегральная схема содержит предварительно запрограммированный код, заложенный в нее до включения интегральной схемы в основу.23. Документ по любому из пп.14-22, отличающийся тем, что интегральная схема содержит код неотъемлемого свойства основы, при этом код помещается в интегральную схему после изготовления основы.24. Документ по п.22 или 23, отличающийся тем, что код является зашифрованным кодом.25. Документ по любому из пп.14-24, отличающийся тем, что основа содержит дополнительные защитные элементы.26. Документ по п.25, отличающийся тем, что дополнительный защитный элемент выбран из красителя, флуоресцентного материала, люминесцентного материала, фосфоресцентного материала.27. Защитная полоска (2) для бумаги или документов с защитными элементами, содержащая изолирующую основу (5), которая несет гибкую интегральную схему (3), содержащую полупроводящий органический полимер, и снабженная электрическими контактами для интегральной схемы.28. Защитная полоска по п.27, отличающаяся тем, что органический полимер выбран из полимеров с сопряженными двойными связями.29. Защитная полоска по п.27 или 28, отличающаяся тем, что органический полимер выбран из группы, содержащей олигомерный пентацен, поли(тиенилен винилен) или поли-3 алкилтиофен.30. Защитная полоска по любому из пп.27-29, отличающаяся тем, что интегральная схема образует часть оптически активного элемента (7), такого, как пленка, голограмма или кинеграмма.31. Защитная полоска по любому из пп.27-30, отличающаяся тем, что интегральная схема содержит предварительно запрограммированный код, заложенный в нее до включения интегральной схемы в основу.32. Защитная полоска по любому из пп.27-31, отличающаяся тем, что интегральная схема содержит код неотъемлемого свойства основы, при этом код помещается в интегральную схему после изготовления основы.33. Защитная полоска по п.31 или 32, отличающаяся тем, что код является зашифрованным кодом.34. Защитная полоска по любому из пп.27-33, отличающаяся тем, что основа содержит дополнительные защитные элементы.35. Защитная полоска по п.34, отличающаяся тем, что дополнительный защитный элемент выбран из красителя, флуоресцентного материала, люминесцентного материала, фосфоресцентного материала.36. Оптически активный элемент (7), используемый в качестве защитного элемента ценных бумаг, содержащий гибкую интегральную схему (3), которая содержит полупроводящий органический полимер, и снабженный электрическими контактами для интегральной схемы.37. Элемент по п.36, отличающийся тем, что органический полимер выбран из полимеров с сопряженными двойными связями.38. Элемент по п.36 или 37, отличающийся тем, что органический полимер выбран из группы, содержащей олигомерный пентацен, поли(тиенилен винилен) или поли-3 алкилтиофен.39. Элемент по любому из пп.36-38, отличающийся тем, что он скомпонован с электропроводящей защитной полоской (2), подсоединенной к интегральной схеме (3), при этом защитная полоска (2) служит в качестве контакта для операций считывания и электропитания.40. Элемент по любому из пп.36-39, отличающийся тем, что интегральная схема содержит предварительно запрограммированный код.41. Элемент по п.40, отличающийся тем, что код является зашифрованным кодом.Описание изобретения к патенту
Область техники, к которой относится изобретениеИзобретение относится к основе, изготовленной из бумаги и снабженной, по меньшей мере, одной интегральной схемой (ИС), к бумаге и к документу, использующим подобную основу, а также к защитной полоске и к оптически активному документу, снабженным интегральной схемой.Уровень техникиИз патентной заявки ФРГ №19601358 известна основа этого типа, которая используется для документов с защитными элементами и банкнот для их защиты от подделки и фальсификации. Эта известная основа снабжена ИС, которая встроена в основу и содержит определенные данные. ИС выполнена с возможностью бесконтактного считывания и соединена с основой без возможности отделения от нее. Используемая в такой основе ИС является ИС обычного, то есть кремниевого типа. Размеры первоначально изготовленного чипа уменьшают посредством травления или шлифования до желаемой толщины для включения в бумажную массу. Для того чтобы предотвратить повреждение схемы кристалла, ИС укрепляют с помощью несущего слоя, который служит также для позиционирования ИС. Дополнительно ИС покрывают защитным химически стойким слоем. Отсутствие гибкости такого известного кремниевого чипа является недостатком в тех случаях, когда основа указанного типа используется для документов с защитными элементами, например для банкнот или идентификационных документов. Кроме того, дополнительные слои и дополнительные операции при изготовлении, связанные с получением нужных размеров, повышают стоимость основы указанного типа.Сущность изобретенияЗадача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании бумажной основы для использования в документах с защитными элементами, банкнотах и т.п., которая содержит в себе ИС и не обладает указанными выше недостатками.В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания основы указанного типа, в которой ИС содержит полупроводящий органический полимер. В данном случае имеется в виду, что электронный контур выполнен в полимерном материале, а содержание схемы запрограммировано для выполнения определенной функции. Полимерные чипы такого вида обладают большой гибкостью и поэтому прекрасно подходят для использования в документах с защитными элементами, таких как банкноты. Даже резкие складки в чипе из полупроводящего органического полимера не нарушают работы чипа. Кроме того, полимерные ИС могут производиться непосредственно по заданным размерам, в особенности по толщине. В то же время стоимость изготовления чипа такого вида примерно на 10% ниже минимальной стоимости кремниевого чипа.В полимерном чипе не обладающая электропроводностью подложка, на которую наносится полупроводящий органический полимер, по существу, определяет общую толщину ИС. Предпочтительно использовать механически прочный изолятор: для этих целей особенно подходят пластмассы с сильным внутри- и межмолекулярным взаимодействием.Использование ИС указанного типа в качестве защитного знака в документах с защитными элементами и в подобных объектах создает новое и мощное средство защиты, так как изготовление этих ИС слишком сложно для фальсификаторов и обычно намного превышает уровень их знаний и возможностей.В контексте данного описания под термином “бумага” подразумевается бумага, изготовленная из натуральных или синтетических волокон, а также “бумага”, которая на современном этапе развития техники может изготавливаться из пластмассовой пленки и используется для производства документов с защитными элементами, банкнот и т.п.Может использоваться одна или несколько ИС, выполненных в соответствии с заданными функциями. Так например, для обеспечения надежности действия можно включить в документ два или несколько идентичных полимерных чипов, так что в случае повреждения одного из них основа и/или изготовленное из нее изделие все еще может использоваться.Предпочтительно органический полимер выбран из полимеров с сопряженными двойными связями, в частности, из группы, содержащей олигомерный пентацен, поли(тиенилен винилен) или поли-3 алкилтиофен. Изготовленная из одного из этих материалов ИС описана в работе Brown et al. Science, 270. pp. 972-974, 1995.Специалистам в данной области понятно, что используемая в данном изобретении пластмассовая ИС содержит, кроме полупроводящего полимерного слоя, дополнительные слои из различных полимеров. Так например, основа может быть изготовлена из полиимида, на котором сформированы блоки полианилина, служащие в качестве истока и стока. Поверх них расположен полупроводящий полимерный слой, например, содержащий поли(тиенилен винилен). Этот слой покрыт изолирующим слоем, например, из поливинилфенола, а сверху наложен слой из полианилина, служащий затвором.В примере выполнения основы по изобретению ИС считывается бесконтактным способом с передачей данных индуктивным или емкостным путем, как это известно из уровня техники.В случае индуктивного считывания для подачи электропитания необходима обмотка, электрически подсоединенная к ИС для обеспечения возможности дистанционного считывания. Чтобы обеспечить считывание с малого расстояния, необходимо, чтобы ИС контактировала с проводником, причем этот проводник образует с измерительным инструментом емкость, за счет чего обеспечивается возможность электропитания и считывания.Согласно другому предпочтительному примеру выполнения основы по изобретению основа содержит электропроводящую защитную полоску, которая подсоединена к ИС, при этом защитная полоска служит в качестве прямого или непрямого контакта для считывания и подачи питания. В предпочтительном исполнении для обеспечения требуемой электропроводности защитная полоска металлизирована, за исключением места расположения полимерной ИС, где металлическое покрытие прерывается. В случае прямого питания током должен быть обеспечен доступ к металлу. Возможные способы обеспечения этого доступа заключаются в том, что защитная полоска расположена на бумаге или встроена в бумажную массу, а к ее металлическим частям имеется доступ через так называемые окна. В оптимальном варианте одна или несколько ИС составляют часть самой защитной полоски. Защитная полоска может иметь толщину в соответствии с предполагаемым назначением основы, например, для изготовления банкнот. Для банкнот толщина бумажной основы обычно лежит в диапазоне с верхним порогом 100 мкм. В этом случае толщина защитной полоски лежит в пределах 5-60% толщины основы. Если бумажная основа имеет другую толщину, - например, для изготовления обложки идентификационного документа, такого как паспорт, - минимальная толщина защитной полоски может составлять 10 мкм. Толщина больше 100 мкм нерациональна для использования в бумаге с защитными элементами. В предпочтительном примере выполнения полимерной ИС в виде защитной полоски предусмотрен дополнительный легко распознаваемый защитный признак. Содержащая ИС защитная полоска может дополнительно содержать несколько других защитных признаков, легко распознаваемыми окружающими, таких как краситель, флуоресцентный материал, фосфоресцентный материал, люминесцентный материал и печатные знаки.Органические электропроводящие полимеры могут использоваться также для подачи тока к чипу, хотя в случае прямого контакта способности этих полимеров к надежному механическому контакту в настоящее время еще оставляют желать лучшего.Простая защитная полоска из электропроводящих полимеров предложена в Европейской патентной заявке №А-0753623. Однако защитная полоска такого типа имеет только свойство электропроводности. Она не имеет свойств полупроводника, так что не создает возможности заложить и сохранять код таким образом, который сравним с защитной полоской со встроенной ИС. Защитная полоска со встроенной ИС в соответствии с изобретением может быть размещена традиционным образом, - например, полностью встроена или включена в бумажную массу, расположена в окне или прикреплена на поверхности документа. Если требуется защита от воздействия химических веществ, электропроводящие органические полимеры чипа могут быть покрыты химически стойким не электропроводящим защитным слоем.Полимерный чип как таковой не обязательно должен быть полностью встроен в бумагу, как это выполнено в случае применения кремниевого чипа в соответствии с упомянутой выше патентной заявкой ФРГ. В качестве альтернативного варианта полимерный чип может быть также расположен на поверхности основы с использованием обычной технологии крепления пленок, голограмм, других оптически активных признаков и т.п.Сама ИС также может с успехом формировать часть оптически активных признаков различного типа, таких как пленки, наклейки, голограммы или кинеграммы, расположенные на основе или внутри основы в качестве дополнительных защитных признаков. Как уже было описано выше применительно к защитной полоске, согласно другому предпочтительному примеру выполнения возможно выполнение оптически активных элементов указанного типа таким образом, что две отдельные электропроводящие части таких элементов служат для считывания и для подачи питания, как прямым, так и емкостным способом. Электропроводящие части могут состоять из металла, электропроводящего полимера или представлять их комбинации.Для целей защиты ИС может содержать предварительно запрограммированный код, при этом код закладывается до включения чипа в основу.В оптимальном варианте ИС содержит код существенного, неотъемлемого свойства основы, в которую встроена ИС.На современном уровне техники полимерная ИС может использоваться только необратимо, то есть она может быть записана или запрограммирована один раз. Предпочтительным способом сохранения кода в ИС является использование технических приемов, заимствованных из криптологии. При этом истинный код хранится в ИС в зашифрованном виде, и его расшифровка невозможна без знания секретного ключа. Таким образом, даже если возможно достать чипы нелегальным путем, секретный ключ является мощным и практически непреодолимым препятствием, которое не позволяет фальсификатору заложить сообщение в документы с защитными признаками и считывать это сообщение. Защиту можно усилить еще больше, если дополнительное частичное программирование чипа выполнять после того, как чип станет частью документа с защитными признаками, как будет более подробно пояснено ниже.Форма полимерного чипа не является критическим фактором. В настоящее время нижний предел для чипа прямоугольной формы составляет примерно 1 мм для записи в ИС разумного количества битов информации. Прямоугольная ИС размером 4![бумажная основа, защитная полоска и оптически активный элемент, снабженные интегральной схемой, бумага и документ на бумажной основе, патент № 2233477](/images/patents/235/2233009/215.gif)
Класс G06K19/02 отличающиеся подбором материалов, например для предотвращения износа во время транспортировки через машину
Класс G06K19/077 конструктивные элементы, например для монтажа схем на носителе
Класс H01L51/00 Приборы на твердом теле с использованием органических материалов в качестве активной части или с использованием комбинации органических материалов с другими материалами в качестве активной части; способы или устройства, специально предназначенные для производства или обработки таких приборов или их частей