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DE19855450A1 - Rod antenna made of electrically conductive plastic - Google Patents

Rod antenna made of electrically conductive plastic

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Publication number
DE19855450A1
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DE
Germany
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rod antenna
electrically conductive
plastic
antenna according
matrix
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Withdrawn
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DE1998155450
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Inventor
Detlef Houdeau
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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Abstract

The invention relates to a bar antenna made of an electrically conductive plastic. Electrically conductive particles with a concentration greater than the percolation threshold are provided in an area which, in the form of a fiber or strip, extends through or on a plastic matrix. These particles are visible with the naked eye such that a transparent bar antenna can be obtained.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabantenne auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine derartige Stabantenne, welche als solche nicht erkennbar ist und einen geringen elektrischen Widerstand auf­ weist.The invention relates to a rod antenna based on a electrically conductive plastic. In particular, the Invention of such a rod antenna, which as such is not is recognizable and a low electrical resistance points.

Aus dem Bereich von Flüssigkristallelementen (LCDs) ist es bekannt, elektrische Leiter mit einem Träger aus Kunststoff als Unterlage herzustellen. Üblicherweise umfassen derartige LCDs einen etwa 50 µm dicken Trägerfilm aus Polyester, dessen eine Oberfläche mit transparenten elektrisch leitfähigen Teilchen dotiert ist. Derartige LCDs sind Oberflächenleiter, die einen sehr hohen elektrischen Widerstand aufweisen. Wegen dieses elektrischen Widerstandes sind die elektrisch leitend dotierten Trägerfilme für die Verwendung als Stabantenne nur schlecht geeignet.It is from the field of liquid crystal elements (LCDs) known electrical conductor with a carrier made of plastic to produce as a base. Usually include such LCDs an approximately 50 µm thick carrier film made of polyester, the a surface with transparent electrically conductive Particle is doped. Such LCDs are surface conductors, which have a very high electrical resistance. Because of of this electrical resistance are the electrically conductive doped carrier films for use as a rod antenna only badly suited.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stabantenne auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs anzugeben. Diese Stabantenne sollte vorzugsweise als solche nicht er­ kennbar sein und besonders bevorzugt einen möglichst geringen elektrischen Widerstand aufweisen.The object of the invention is a rod antenna on the Specify the basis of an electrically conductive plastic. As such, this rod antenna should preferably not be recognizable and particularly preferably the lowest possible have electrical resistance.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Stabantenne gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Stabantenne gemäß Anspruch 10.This task is solved with the rod antenna according to Claim 1. Further developments and preferred embodiments result from the subclaims. The invention relates further the use of the rod antenna according to claim 10.

Erfindungsgemäß besteht die Stabantenne also aus einer Matrix aus Kunststoff, in welcher in einem sich faden- oder bandför­ mig durch die Matrix erstreckenden Bereich elektrisch leitfä­ hige Teilchen mit einer Konzentration oberhalb der Perkolati­ onsschwelle eingebettet sind. Alternativ können die elek­ trisch leitfähigen Teilchen auch auf einer Oberfläche der Kunststoffmatrix aufgebracht sein. Erstere Möglichkeit ist bevorzugt, da auf diese Weise ein Volumenleiter erhalten wird, dessen elektrischer Widerstand geringer ist als bei den oben beschriebenen Oberflächenleitern auf Kunststoffbasis.According to the invention, the rod antenna thus consists of a matrix made of plastic, in which in a thread or tape Mig electrically conductive area extending through the matrix particles with a concentration above the percolati threshold are embedded. Alternatively, the elec  trically conductive particles also on a surface of the Be applied plastic matrix. The former is preferred because a volume conductor is obtained in this way whose electrical resistance is lower than that of the Plastic-based surface conductors described above.

Erfindungsgemäß werden in der Stabantenne solche elektrisch leitfähigen Teilchen verwendet, die mit bloßem Auge nicht er­ kennbar sind. Werden derartige nicht erkennbare elektrisch leitfähige Teilchen in Zusammenhang mit transparenten Kunst­ stoffen verwendet, werden transparente Stabantennen erhalten. Für derartige Stabantennen gibt es eine Vielzahl von Verwen­ dungsmöglichkeiten. Besonders geeignet sind solche transpa­ renten Stabantennen beispielsweise, wenn bestimmte Gegen­ stände auf nicht ohne weiteres erkennbare Weise gegen Verfäl­ schung gesichert werden sollen. Derartige Gegenstände können beispielsweise Ausweispapiere wie Personalausweise, Reise­ pässe, Führerscheine u. s. w., Wertpapiere wie Aktien oder auch Geldscheine sein. Zum Schutz gegen Fälschung oder zum Nach­ weis der Echtheit können diese Gegenstände mit einem kleinen Halbleiterchip bestückt werden, der produktrelevante Informa­ tion gespeichert enthält. Diese produktrelevante Information kann dann über die erfindungsgemäße Stabantenne an ein geeig­ netes Lesegerät übertragen und dort ausgewertet werden. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen transparenten Stabantenne ist praktisch nicht erkennbar, daß ein gekennzeichneter Ge­ genstand überhaupt eine Echtheitskennzeichnung aufweist. Dies erhöht den Schutz gegen Fälschung zusätzlich.According to the invention, such are electrical in the rod antenna conductive particles used with the naked eye not he are recognizable. Such unrecognizable become electrical conductive particles related to transparent art fabrics are used, transparent rod antennas are obtained. There are a multitude of uses for such rod antennas possible applications. Such transpa are particularly suitable pension antennas, for example, when certain counter would not be easily recognizable against decay should be secured. Such items can for example identity documents such as identity cards, travel passports, driving licenses and. s. w., securities such as stocks or also Be banknotes. For protection against counterfeiting or for counterfeiting Proof of authenticity, these items can be made with a small Semiconductor chip are populated, the product-relevant informa tion saved. This product-relevant information can then be used via the rod antenna according to the invention netes reader transferred and evaluated there. At Use of a transparent rod antenna according to the invention is practically not recognizable that a marked Ge object has an authenticity marking at all. This further increases protection against counterfeiting.

Ein weiter erhöhtes Maß an Fälschungssicherheit kann erreicht werden, wenn die erfindungsgemäße Stabantenne selbst mit ei­ ner fälschungssicheren Kennzeichnung versehen wird. Eine der­ artige Kennzeichnung kann beispielsweise darin bestehen, daß ein Bereich der Stabantenne mit Perforationen versehen wird. Die Perforationen können so ausgebildet sein, daß sie nur bei Bestrahlung mit Licht bestimmter Wellenlänge, bestimmten Ein­ fallswinkels oder ähnlichem erkennbar sind. Beispielsweise können die Perforationen so beschaffen sein, daß sich bei Be­ strahlung mit Licht eine bestimmte Silhouette zeigt.A further increased level of counterfeit security can be achieved be, if the rod antenna itself with egg a forgery-proof label is provided. One of the Like marking can consist, for example, that an area of the rod antenna is provided with perforations. The perforations can be designed so that they are only at Irradiation with light of certain wavelength, certain on fall angle or the like are recognizable. For example  the perforations can be such that Be radiation with light shows a certain silhouette.

Zusätzlich zu den genannten Vorteilen bietet die erfindungs­ gemäße Stabantenne den weiteren Vorteil, daß sie aus kosten­ günstigen Ausgangsmaterialien auf einfache Weise herstellbar ist. Außerdem können sehr kleine und dünne Stabantennen her­ gestellt werden.In addition to the advantages mentioned, the invention offers according rod antenna the further advantage that they cost out inexpensive starting materials can be produced in a simple manner is. In addition, very small and thin rod antennas can be made be put.

Der Kunststoff, welcher als Basis für die erfindungsgemäße Stabantenne dienen kann, kann aus einem breiten Bereich aus­ gewählt werden. Geeignet sind beispielsweise alle Kunst­ stoffe, die bisher im Zusammenhang mit LCDs verwendet wurden. Zweckmäßig sind die Kunststoffe transparent. Bevorzugte Kunststoffe sind Thermoplasten wie Polyolefine oder Poly­ ester.The plastic, which is the basis for the invention Rod antenna can serve from a wide range to get voted. For example, all art is suitable substances previously used in connection with LCDs. The plastics are expediently transparent. Preferred Plastics are thermoplastics such as polyolefins or poly ester.

Vom Gesichtspunkt der Herstellung aus wird als Matrix der er­ findungsgemäßen Stabantenne vorzugsweise eine gegossene Kunststoffolie verwendet. Die elektrisch leitfähigen Teilchen können dann beim Gießen der Folie in die Kunststoffmatrix eingebettet werden.From the point of view of manufacture, he is called the matrix inventive rod antenna preferably a cast Plastic film used. The electrically conductive particles can then when pouring the film into the plastic matrix be embedded.

Auch die elektrisch leitfähigen Teilchen können aus einer Vielzahl von Materialien ausgewählt werden. Besonders geeig­ net sind Metallverbindungen wie Metalloxide oder Metallni­ tride, die auch in Kombinationen miteinander verwendet werden können. Geeignete Metallverbindungen sind beispielsweise Ni­ tride oder Oxide des Indiums, Zinns, Bariums, Strontiums oder Yttriums. Derartige Metallverbindungen sind z. B. aus dem Be­ reich der Supraleiter bekannt. Ein besonders bevorzugtes Ma­ terial ist Indium-Zinn-Oxid.The electrically conductive particles can also consist of one Variety of materials can be selected. Particularly suitable Metal compounds such as metal oxides or metal ni are net tride, which are also used in combinations with each other can. Suitable metal compounds are, for example, Ni tride or oxides of indium, tin, barium, strontium or Yttriums. Such metal compounds are e.g. B. from the Be realm of superconductors. A particularly preferred measure The material is indium tin oxide.

Die in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Stabantenne eingesetzten elektrisch leitfähigen Teilchen können vollstän­ dig aus einem oder mehreren der oben genannten Materialien bestehen, oder sie sind mit einer oder mehrerer der genannten Metallverbindungen beschichtet. Als Füllkörper, auf welche die Beschichtung aufgebracht wird, eignen sich beispielsweise Titandioxid-Teilchen.The in connection with the rod antenna according to the invention used electrically conductive particles can completely dig from one or more of the above materials exist, or they are with one or more of the above  Coated metal connections. As packing, on which the coating is applied, for example, are suitable Titanium dioxide particles.

Die elektrisch leitfähigen Teilchen werden erfindungsgemäß so verwendet, daß sie in der Stabantenne mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, andererseits aber ein ausreichender Stromfluß durch die Stabantenne sichergestellt ist. Diese Forderungen können einerseits dadurch erreicht werden, daß sehr kleine elektrisch leitfähige Teilchen verwendet werden, welche ohne optische Hilfsmittel nicht sichtbar sind, oder aber die Teil­ chen selbst sind transparent.According to the invention, the electrically conductive particles are so used that they are not in the rod antenna with the naked eye are recognizable, but on the other hand a sufficient current flow is ensured by the rod antenna. These demands can be achieved on the one hand that very small electrically conductive particles are used, which without optical aids are not visible, or the part Chen themselves are transparent.

Um eine ausreichende Leitfähigkeit der Stabantenne sicherzu­ stellen, werden die elektrisch leitfähigen Teilchen mit einer Konzentration oberhalb der Perkolationsschwelle verwendet. In der Regel wird ein Anteil von 15 Gew.-% oder mehr der elek­ trisch leitfähigen Teilchen, bezogen auf den faden- oder bandförmigen Bereich der Kunststoffmatrix, in welchem die Teilchen eingebettet oder auf welchen sie aufgetragen sind, ausreichen.To ensure sufficient conductivity of the rod antenna put, the electrically conductive particles with a Concentration above the percolation threshold used. In As a rule, a proportion of 15% by weight or more of the elec trically conductive particles, based on the filamentous or band-shaped area of the plastic matrix in which the Particles embedded or on which they are applied, suffice.

Die jeweilige Konzentration der elektrisch leitfähigen Teil­ chen in der Matrix richtet sich zweckmäßig nach dem erforder­ lichen Stromfluß bzw. dem gewünschten elektrischen Wider­ stand.The respective concentration of the electrically conductive part Chen in the matrix suitably depends on the required Lichen current flow or the desired electrical cons was standing.

Die Erfindung soll nachfolgend am Beispiel einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigen schematischThe invention is intended to be illustrated using the example of a drawing are explained in more detail. In it show schematically

Fig. 1 und 2 Teilquerschnitte durch erfindungsgemäße Stabantennen entlang ihrer Längsachse Fig. 1 and 2, partial cross-sections through rod antennas according to the invention along its longitudinal axis

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Stabantenne 1 gezeigt, welche eine Matrix aus Kunststoff 2 sowie auf dieser aufge­ brachte elektrisch leitfähige Teilchen 3 aufweist. Die elek­ trisch leitfähigen Teilchen 3 bestehen aus Indium-Zinn-Oxid (Indium tin oxide, ITO), welche auf die Kunststoffmatrix 2 aus Polyolefin aufgedampft oder aufgesputtert wurden.In Fig. 1, a rod antenna 1 according to the invention is shown, which has a matrix made of plastic 2 and brought up on this electrically conductive particles 3 . The electrically conductive particles 3 consist of indium tin oxide (Indium tin oxide, ITO), which have been evaporated or sputtered onto the plastic matrix 2 made of polyolefin.

Fig. 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Stabantenne 1. Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Stabantenne sind die elektrisch leitfähigen Teilchen 3 in die Matrix aus Kunststoff eingebettet. Fig. 2 shows another rod antenna 1 according to the invention. In contrast to the rod antenna shown in FIG. 1, the electrically conductive particles 3 are embedded in the plastic matrix.

Die erfindungsgemäße Stabantenne 1 weist eine bandförmige Ma­ trix aus Kunststoff 2 auf. Die elektrisch leitfähigen Teil­ chen 3 sind in etwa fadenförmig angeordnet und in einer Menge vorhanden, daß die Perkolationsschwelle überschritten und ein elektrischer Strom fließen kann.The rod antenna 1 according to the invention has a band-shaped Ma trix made of plastic 2 . The electrically conductive part Chen 3 are arranged approximately in a thread and present in an amount that the percolation threshold exceeded and an electric current can flow.

Die Kunststoffmatrix 2 ist eine Gießfolie aus Polyester, die elektrisch leitfähigen Teilchen 3, bestehen aus ITO-beschich­ tetem Titandioxid.The plastic matrix 2 is a cast film made of polyester, the electrically conductive particles 3 consist of ITO-coated titanium dioxide.

Claims (10)

1. Stabantenne (1) auf der Basis eines elektrisch leitfähigen Kunststoffs, dadurch gekennzeichnet, daß in einem sich faden- oder bandförmig erstreckenden Be­ reich elektrisch leitfähige Teilchen (3) mit einer Konzentra­ tion oberhalb der Perkolationsschwelle in eine Matrix aus Kunststoff (2) eingebettet oder auf einer Matrix aus Kunst­ stoff (2) aufgebracht sind.1. rod antenna ( 1 ) on the basis of an electrically conductive plastic, characterized in that in a thread- or band-shaped extending Be rich electrically conductive particles ( 3 ) with a concentration above the percolation threshold in a matrix of plastic ( 2 ) embedded or are applied to a matrix of plastic ( 2 ). 2. Stabantenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmatrix eine gegossene Kunststoffolie ist.2. rod antenna according to claim 1, characterized, that the plastic matrix is a cast plastic film. 3. Stabantenne gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmatrix aus einem thermoplastischen Kunst­ stoff und insbesondere aus Polyolefin oder Polyester besteht.3. rod antenna according to claim 1 or 2, characterized, that the plastic matrix from a thermoplastic art fabric and in particular made of polyolefin or polyester. 4. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (2) transparent ist.4. rod antenna according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastic ( 2 ) is transparent. 5. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Teilchen (3) aus einer oder mehreren Metallverbindungen und insbesondere aus einem Me­ talloxid oder Metallnitrid bestehen.5. rod antenna according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrically conductive particles ( 3 ) consist of one or more metal compounds and in particular of a talloxide or metal nitride. 6. Stabantenne gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbindung ausgewählt ist aus einem Nitrid oder Oxid des Indiums, Zinns, Bariums, Strontiums oder Yttriums und insbesondere aus Indium-Zinn-Oxid besteht. 6. rod antenna according to claim 5, characterized, that the metal compound is selected from a nitride or Oxide of indium, tin, barium, strontium or yttrium and in particular consists of indium tin oxide.   7. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Teilchen (3) aus beschichteten Füllkörpern und insbesondere aus beschichteten Titandioxid- Teilchen bestehen und die Beschichtung ausgewählt ist aus ei­ ner der in den Ansprüchen 5 und 6 genannten Metallverbindun­ gen.7. rod antenna according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrically conductive particles ( 3 ) consist of coated packing and in particular of coated titanium dioxide particles and the coating is selected from egg ner of the metal compounds mentioned in claims 5 and 6 gene. 8. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Teilchen (3) im faden- oder bandförmigen Bereich der Kunststoffmatrix mit einem Anteil von mindestens 15 Gew.-% eingebettet sind.8. rod antenna according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electrically conductive particles ( 3 ) are embedded in the filamentary or band-shaped region of the plastic matrix with a proportion of at least 15 wt .-%. 9. Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen perforierten Bereich aufweist.9. rod antenna according to one of claims 1 to 8, characterized, that it has a perforated area. 10. Verwendung der Stabantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Kennzeichnung von Ausweispapieren, Wertpapieren oder Geldscheinen.10. Use of the rod antenna according to one of claims 1 to 9 for identification of identification papers, securities or banknotes.
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