專利名稱：用于標(biāo)識可被電磁讀出的物體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以電磁可讀的形式記錄信息。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及 包括在一基片上具有導(dǎo)電區(qū)域的、可電磁讀出的標(biāo)識。此外，本發(fā)明還 涉及用于制造這種標(biāo)識的方法和借助這種標(biāo)識實現(xiàn)的存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
以前，信息;故記錄在包裝上系借助于可光4企測的標(biāo)識，例如條形
碼，或借助于可電磁讀出的電路，例如射頻標(biāo)識(RFID)電路。直觀標(biāo) 識存在的缺點是，其在包裝表面上占去的面積相應(yīng)地會減小適用于標(biāo)記 和標(biāo)識的表面面積。另一方面，直觀標(biāo)識是廉價的，容易使用。
傳統(tǒng)的UPC (統(tǒng)一商品編碼)和EAN (歐洲商品編號)條形碼， 典型地具有以1-D形式編碼的序列號形式中包含的有關(guān)產(chǎn)品制造商和 產(chǎn)品型號的個體信息。此外，條形碼還包括可被用來判定該碼的讀出是 否成功的檢查號。假如想使用條形碼例如作為確定制造商名稱的基礎(chǔ)， 那么就需要知道頒發(fā)給該制造商的UPC或者EAN識別號。除此而外， 直觀的標(biāo)識可一皮^艮容易地偽造。
RFID電路的優(yōu)點在于其大的存儲容量，允許例如清楚地記錄制造 日期。RFID電路還可在比較大的距離上讀出。然而，RFID電路的缺點 在于，以目前的價格水平投資于大多數(shù)消費品包裝，像糖果和香煙盒， 其成本比較高，無望地越出它們的應(yīng)用范圍之外(hopelessly outside their area of application ).目前，此技術(shù)例如適于集裝箱或大的運^T箱的標(biāo)識， 而不適合單獨的消費品包裝。此外，該電路中使用的材料可能不適合再 生。
例如通過在紙上使用導(dǎo)電材料，也可以制成可檢測的標(biāo)識。美國專 利公布US6168080和6202929公開了 一種方法，其中導(dǎo)電的印刷油墨被 用來將條形碼圖案印在紙上，其通過在單個電極產(chǎn)生的電場中移動，并 通過使用至少 一 個另外電極檢測該條形碼引起的電容改變，被進(jìn)行讀 出。雖然這種該方法具有的優(yōu)點是其標(biāo)識生產(chǎn)成本低，但其信息儲存能 力最多為與可光讀出的條形碼相同的數(shù)量級，因為標(biāo)識和讀出設(shè)備各部
件之間的電連接，以及借助于印刷油墨產(chǎn)生足夠的電導(dǎo)率等級(a level of conductivity),均為標(biāo)識的實際尺寸設(shè)置了低限。
歐洲/^布EP504446 7>開了一種例如在金屬表面上產(chǎn)生可電^茲讀出 的條碼型標(biāo)識的方法。其中該表面的電器性能在特定的位置被加以改 變，而其余特定位置保持未被加工。所產(chǎn)生的圖案具有較小的儲存能 力。
此外，美國7>布US4181251 7>開了 一種例如適于安全用途(a security application)的卡，它包括設(shè)置在卡的表面層之間的化學(xué)均質(zhì) 層，且其導(dǎo)電性在特定的區(qū)域內(nèi)例如可借助于熱壓加以改變，以1更產(chǎn) 生二進(jìn)制條碼型標(biāo)識。美國公布US5430278還公開一種用來產(chǎn)生二進(jìn)制 可電；茲讀出條形碼的方法。
美國公布US4350883公開了 一種用來生產(chǎn)包括一些平行的導(dǎo)電金 屬絲型產(chǎn)品的方法，所述導(dǎo)電金屬絲被嵌在該產(chǎn)品的內(nèi)層中。這種標(biāo)識 是昂貴的，而且難于生產(chǎn)。它不適合批量生產(chǎn)像消費品包裝之類的標(biāo) 識，因為該金屬絲必須早在其制造階段嵌入該產(chǎn)品中。
國際公布WO05/027599公開了 一種用來在紙基上制造電氣組件的 方法。在所述方法中，巻筒紙通過凸印輥運送，從而在紙上形成凹進(jìn)部 分和隆起部分。隨后，將導(dǎo)電材料施加在紙的整個表面上。在最后階段， 將隆起部分區(qū)域中的導(dǎo)電材料砑光，從而形成由凹進(jìn)部分的形狀限定的 導(dǎo)電體圖案。該方法可在所產(chǎn)生的導(dǎo)電體圖案不同部分的電導(dǎo)率不改變 的應(yīng)用中利用。此外，它還要求導(dǎo)電體圖案的形狀在紙的制造階段早已 知道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意在創(chuàng)造相對其所要求的表面面積具有增大的存儲能力的 新型標(biāo)識，以及用于生產(chǎn)這種標(biāo)識的方法。
本發(fā)明的基本思想在于對基片上的檢測區(qū)段，即標(biāo)識的設(shè)置，該標(biāo) 識包括由至少一種導(dǎo)電材料形成的一些第一區(qū)域(也稱為"導(dǎo)電區(qū) 域")，其彼此被以一定距離設(shè)置，且其電導(dǎo)率大于一預(yù)定的閾值；以
及一些第二區(qū)域(也稱為"居間區(qū)域")，其電導(dǎo)率小于或等于上述閾
值。第一區(qū)域包括若干不同的電導(dǎo)率等級，以致該檢測區(qū)段將至少包括 兩個其電導(dǎo)率實際上彼此不同的第 一 區(qū)域。該標(biāo)識可以借助于來自基片
的電磁連接蜂皮進(jìn)行讀出。
零電導(dǎo)率可一皮用作該閾值，然而取決于該實施例，此閾值也可以總 為區(qū)別于零的一些值?？梢援a(chǎn)生各種電導(dǎo)率等級，例如通過選擇導(dǎo)電材 料，通過改變第一區(qū)域的尺寸或構(gòu)圖；或者，例如通過化學(xué)改變施加在 基片上的導(dǎo)電材料在其施加之后的性能。第 一 區(qū)域的電導(dǎo)率等級也可以 通過使該區(qū)域構(gòu)成圖案來產(chǎn)生，例如通過屏蔽使第 一 區(qū)域表面積的僅一 部分被涂敷以導(dǎo)電材料。此導(dǎo)電材料例如可以是聚合物。根據(jù)一個實施 例，所述居間的區(qū)域也可以包括某些導(dǎo)電材料，只不過其電導(dǎo)率實際上 要低于導(dǎo)電區(qū)域的電導(dǎo)率。當(dāng)然，此居間的區(qū)域也可以留作"棵露"區(qū) 域。
在此情況下，區(qū)域的電導(dǎo)率 一詞是指由該區(qū)域的材料和幾何性能決 定的總體，其對可以通過電磁連接該區(qū)域而測出的信號產(chǎn)生影響。電磁 連接一詞是指電容、電感和電流形式的連接。理想情況下，電導(dǎo)率可以 通過了解所用材料的電導(dǎo)和電納(即導(dǎo)納)以及該區(qū)域的形狀來確定。 因此電導(dǎo)率對于所使用的頻率和檢測方法是很強的約束。實際上，被測 量的量不可避免地也要受到例如該區(qū)域周圍材料的影響，例如基片的電 性能以及附近的其他導(dǎo)電區(qū)域。
比較廉價的材料如紙或者板，可以用作基片。
更準(zhǔn)確地說，根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識，其特征在于權(quán)利要求1特征部分 名又述的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的存儲介質(zhì)，其特征在于權(quán)利要求12特征部分?jǐn)⑹龅膬?nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征依次在于權(quán)利要求20特征部分?jǐn)⑹龅膬?nèi)容。
借助本發(fā)明可以獲得許多益處。借助于本發(fā)明，可以利用不同的電 導(dǎo)率等級作為一維的信息編碼，其將顯著地提高每單位表面面積的信息 量。因此，與"一維的，，標(biāo)識相比，根據(jù)不同電導(dǎo)率等級的數(shù)量，可以 在該標(biāo)識中儲存許多倍的信息量。該標(biāo)識可以為肉眼不可見的，而且/ 或者它可以位于基片內(nèi)層中某處或位于層與層之間，將使此標(biāo)識更難于 偽造，同時還釋放出基片更多的表面面積，例如用來印刷。
在可以光讀取的標(biāo)識例如條形碼中，相應(yīng)的前置(advance)會在該編 碼中使用灰色色調(diào)或者顏色，而不是僅由黑白區(qū)域構(gòu)成的圖案。本發(fā)明可以應(yīng)用在許多工業(yè)部門，其中可由電子或者光檢測的信息 被存儲在材料中，例如在包裝、文件、建筑板、紡織品中，或作為面層
(surfacing)。這些工業(yè)部門包括食品、藥品、方便商品和建筑產(chǎn)業(yè)， 以及后勤、監(jiān)視和實驗室服務(wù)。因此，本發(fā)明可以用在例如管理郵政業(yè) 務(wù)中經(jīng)營的商品托運(to manage goods consignments handled in postal services)、貨物運輸、航空、藥店和醫(yī)院。
本發(fā)明還容許制做新的安全型可靠性證明。此證明可被以可見或不 可見的形式施加在產(chǎn)品的表面上，或者在產(chǎn)品的層與層之間。此外，還 可以設(shè)計只能用特定類型讀出設(shè)備讀取的標(biāo)識，從而使其難以讓未經(jīng)許 可人訪問該標(biāo)識上的信息內(nèi)容。這將有可能設(shè)計例如顧客專用的證明系 統(tǒng)。此外，永久施加在產(chǎn)品或其包裝上的導(dǎo)電標(biāo)識沒有一皮通知4艮難偽 造。包含在該標(biāo)識中的信息也可以為密碼形式。
我們注意到這種標(biāo)識中沒有金屬導(dǎo)電性也能獲得足夠的可檢測性 和電氣對照(electrical contrast)。典型標(biāo)識的導(dǎo)電區(qū)域的電導(dǎo)率為10 — 1()-10S/cm的量級，其比金屬的電導(dǎo)率要低若干數(shù)量級。
根據(jù)本發(fā)明的方法，可以在工業(yè)規(guī)模上應(yīng)用。 一或若干種導(dǎo)電材 料，例如可以使用膠版、照相凹版和多功能印刷方法施加在紙或者板制 品上，以便形成導(dǎo)電區(qū)域(所謂的直接方法)。作為選才奪，導(dǎo)電材料可 以作為均質(zhì)層在涂敷、上膠或噴漆階段被設(shè)置在紙或者板基上，或者作 為它的固有層，或者混合到涂敷膠、膠水或漆中。在這種情況下，導(dǎo)電 區(qū)域和居間區(qū)域之間在電導(dǎo)率方面的差異，以后例如通過化學(xué)或者才幾械 處理產(chǎn)生?；瘜W(xué)處理，例如可以通過將某些適于改變材料電導(dǎo)率的化學(xué) 物質(zhì)施加在含此導(dǎo)電材料層的頂部(去摻雜/摻雜)而發(fā)生，或者相應(yīng)地 施加在含有非導(dǎo)電材料的層的頂部(所謂間接方法)。 一度被去摻雜或 摻雜的區(qū)域的電導(dǎo)率，此后還可以通過去摻雜、摻雜或某些其它方式加 以改變。因此，電導(dǎo)率可以沿著4支高和4交^^兩個方向在若干處理階l殳予 以改變。本實施例在例如該產(chǎn)品供應(yīng)鏈的各個階段修改標(biāo)識時，可被利 用。在本文件中，去摻雜一詞是指通過引入某些其它物質(zhì)到區(qū)域中而使 其電導(dǎo)率降低。相應(yīng)地，摻雜一詞是指通過引入某些其它物質(zhì)到區(qū)域中 而使其電導(dǎo)率提高。
除上述方法之外，還可能使用不同方法的組合，其中，例如首先將 導(dǎo)電圖案使用膠版、照相凹版或多功能印刷方法施加在紙或者板制品
上，同時在下一階段以化學(xué)方式改變此導(dǎo)電區(qū)域的電導(dǎo)率等級，換句話 說，將信息寫在其上面。此第一階段通常是在該包裝的制造階段完成， 而后一階段或者與該包裝的制造聯(lián)系起來完成，或者例如僅在該產(chǎn)品的 包裝階段完成。
根據(jù)本發(fā)明的方法也可被在小規(guī)模上應(yīng)用，甚至在家庭條件下。在 這種情況下，導(dǎo)電材料，例如可能是不同的聚合物或者其成分變化以改 變其電導(dǎo)率的同樣聚合物，利用噴墨打印機(直接方法)被加在紙上。 作為選擇，可以使用噴墨方法將去摻雜/摻雜化學(xué)物質(zhì)設(shè)置在預(yù)先施加的
聚合物層頂部，以便產(chǎn)生本發(fā)明的標(biāo)識(間接方法)。自然，噴墨印刷 也可用在工業(yè)規(guī)才莫上。
本發(fā)明可^^皮以與傳統(tǒng)條形碼相同的方式用來記錄產(chǎn)品數(shù)據(jù)。不過在 這種情況下可以紀(jì)錄顯著更多的信息，諸如產(chǎn)品制造商，其產(chǎn)地、生產(chǎn) 時間，或者有關(guān)其來歷的其它數(shù)據(jù)。隨著信息容量的增加，甚至可以例
如借助于ASCII系統(tǒng)顯式記錄(explicitly record)這些數(shù)據(jù)(即不帶碼號 或碼字)，因而使此標(biāo)識比基于光或者電標(biāo)識的傳統(tǒng)條形碼顯著地更靈 活(flexible ).此外，該標(biāo)識還可包括例如包含在傳統(tǒng)UPS和EAN條形 碼中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，/人而使此數(shù)據(jù)情況下該標(biāo)識的i,碼(interpretation) 能與一般使用中的流行系統(tǒng)兼容。
與數(shù)字印刷例如噴墨方法相結(jié)合的大的信息容量，還容許以個別化 級別(at an individual level)標(biāo)識包裝。因此本發(fā)明可#皮用來才艮據(jù)傳統(tǒng) RFID標(biāo)簽(tag)的數(shù)據(jù)儲存標(biāo)準(zhǔn)紀(jì)錄信息。根據(jù)EPC Global Inc.機構(gòu) 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，RFID標(biāo)簽中包含的信息量總共96字節(jié)，它被分成確定該 標(biāo)簽中所含信息結(jié)構(gòu)的標(biāo)題部分，產(chǎn)品制造商部分，產(chǎn)品類型信息部 分，以及產(chǎn)品個體化信息部分。上述96字節(jié)的信息量足以個別化世界 上的每種產(chǎn)品。
才艮據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識還可以制做為適合特殊目的，例如用在公司內(nèi) 部，或者作為它們顧客操作的部分，在這種情況下該標(biāo)識上的信息內(nèi)容 將由公司討論的要求決定。此信息還可以非常多的不同形式儲存在標(biāo)識 中。這些信息的例子為若干或者8個字節(jié)的ASCH行，它可以4艮容易地 轉(zhuǎn)換成文本或者數(shù)字序列。作為選擇，信息也可以加密形式包含在標(biāo)識 中，以致于該標(biāo)識的制做和譯碼均需要加密和解密裝置。這方面的一個 例子是真實性認(rèn)證應(yīng)用。
才艮據(jù)一個實施例，該標(biāo)識位于產(chǎn)品表面上。位于表面上的標(biāo)識易于 制做，但是另一方面，它經(jīng)受諸如敲打和刮涂之類的磨損，能夠降低該 標(biāo)識的超時可讀性。然而該標(biāo)識也可位于例如包裝的內(nèi)表面上，它將也
會受到保護(hù)而免于磨損。
根據(jù)第二實施例，該標(biāo)識位于產(chǎn)品的內(nèi)層中。此標(biāo)識例如在諸如包
裝之類的紙或者板制品的制造階段可被放入內(nèi)層中，這種情況下，保護(hù) 標(biāo)識的膠、涂料、印刷油墨或者漆層可被涂敷在其頂部。
才艮據(jù)第三實施例，該標(biāo)識位于包裝的粘結(jié)接口 ( a glued seam )處。 在此情況下，當(dāng)包裝仍然未被疊合(fold)或者僅被局部疊合時，該標(biāo) 識可一皮形成在為粘貼包裝坯料(package blank )保留的空間中。然后該 標(biāo)識可以遺留在板層之間的粘合劑底下。該實施例的優(yōu)點在于接口為牢 固的，以致于標(biāo)識將^皮4艮好地保護(hù)而免遭碰撞和磨損。此外，粘結(jié)接口 不容易起折痕。自然也就增加了該標(biāo)識對于包裝過程的接口階段的應(yīng) 用，由此消除了會使包裝過程減慢的整個新階段的產(chǎn)生。
根據(jù)第四實施例，本發(fā)明公開的標(biāo)識能夠做到根據(jù)外界條件改變。 在這種情況下，該方法可以應(yīng)用在例如對于環(huán)境狀況和場所變更敏感的 包裝(所謂靈敏包裝)中，應(yīng)用在參與控制加工或其他過程的包裝中， 或者應(yīng)用在監(jiān)控結(jié)構(gòu)的條件和狀態(tài)的建筑材料中。
才艮據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識還可用在紙片中。例如可一皮光讀取的條形碼或者 對準(zhǔn)標(biāo)識，常被放在許多正式表格、文件、調(diào)查表和票證的邊緣。這些 標(biāo)識常常使這些表格看上去凌亂，然而在許多情況下對于提出所述表 格的人無益。它們只在例如自動閱讀此表格或在歸檔中被利用。借助本 發(fā)明，這種標(biāo)識能夠做到對于肉眼不可見，由此大大改進(jìn)表格的外觀， 使之不會看上去這樣混亂。例如，這將有助于釋放對政府機關(guān)事務(wù)的"表 ;f各恐懼癥"。借助本發(fā)明，還可能創(chuàng)建隨后可以添加不^f皮注意的標(biāo)識的 表格。
本發(fā)明公開的方法，可一皮容易地應(yīng)用在例如包裝和造紙工業(yè)中的現(xiàn) 有工藝，使其實現(xiàn)起來非常廉價。該方法并不需要依照工作順序?qū)⒁恍?微電路放在包裝中，縱然在某些應(yīng)用中這可作為標(biāo)識的 一 部分被利用。
該檢測區(qū)段的第 一 區(qū)域的電導(dǎo)率實際上彼此不同，因為它們可以使 用電磁裝置通過從基片外部檢測加以識別(相互區(qū)別以及與第二區(qū)域相 區(qū)別)。這種情況下，電導(dǎo)率序歹11 ( conductivity order )中兩個相鄰電
導(dǎo)率等級的電導(dǎo)率之差，例如可以為最高等級的電導(dǎo)率和閾值等級的電
導(dǎo)率之間差值的20-100%。于是將有可能使用2-6個不同的電導(dǎo)率等級。 這可^1應(yīng)用在具有相當(dāng)少信息量的典型標(biāo)識中，其中例如4-6個電導(dǎo)率 等級被利用。這樣的標(biāo)識能被可靠而且快速地讀出，因而適合于用在例 如方便貨物儲存或供應(yīng)中心。根據(jù)第二個優(yōu)選實施例，電導(dǎo)率序列中兩 個相鄰電導(dǎo)率等級的電導(dǎo)率之差，例如可以為最高等級的電導(dǎo)率和閾值 等級的電導(dǎo)率之間差值的5-100%。于是將可能產(chǎn)生例如其中有7-22個 電導(dǎo)率等級的標(biāo)識。這樣的標(biāo)識已經(jīng)可以包含相當(dāng)大量的信息，只不過 它們的生產(chǎn)和可靠性讀出，技術(shù)上更加需要。如果標(biāo)識中存在很多電導(dǎo) 率等級(例如4或者更多個電導(dǎo)率等級)，那么例如本文件中隨后更詳 細(xì)描述的摻雜/去摻雜方法，特別適合它們的生產(chǎn)。
根據(jù)一個實施例，電導(dǎo)率序列中一個(較高)電導(dǎo)率等級的電導(dǎo)率， 比所述電導(dǎo)率等級與在先(較低)電導(dǎo)率等級之間的電導(dǎo)率之差大20-100%。這將達(dá)到隨著電導(dǎo)率等級升高其將變得更加密集的電導(dǎo)率等級比 例(scale),從而容許整個有用的電導(dǎo)率范圍都能被有效地利用。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，從以下參照附圖詳述的實例中將變得清 楚，其中
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一種可能標(biāo)識的平面視圖，其中在不導(dǎo)電的 背景上存在4種不同的電導(dǎo)率等級區(qū)域；
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一種可能標(biāo)識的平面視圖，其中在不導(dǎo)電的 背景上存在4種不同的電導(dǎo)率等級區(qū)域和同步圖案；
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一種可能標(biāo)識的平面視圖，其中在輕微導(dǎo)電 的背景上存在4種不同的電導(dǎo)率等級區(qū)域；
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一種可能的多信道標(biāo)識的平面視圖，其中在 不導(dǎo)電的背景上存在4種不同的電導(dǎo)率等級區(qū)域；
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一種可能的多信道標(biāo)識的平面視圖，其中在 不導(dǎo)電的背景上存在4種通過幾何構(gòu)圖實現(xiàn)的不同的電導(dǎo)率等級區(qū)域；
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一種可能的板制品的平面視圖，它包括一包 裝毛坯，其粘結(jié)接口被施加以由若干電導(dǎo)率等級組成的^f全測區(qū)段；
圖7表示一種可能的帶有激勵和響應(yīng)電極的讀出臺配置的透視圖8表示一種可能的帶有激勵和響應(yīng)電極的讀出臺配置的透視圖； 圖9表示該讀出臺的電子配置的示意圖IO表示由包含同步圖案的標(biāo)識根據(jù)信道提供的響應(yīng)在時間-幅度 平面內(nèi)的曲線圖，以及
圖11表示由包括4種不同規(guī)格的第一區(qū)域電導(dǎo)率等級的標(biāo)識提供 的響應(yīng)在時間-幅度平面內(nèi)的曲線圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖l-5的標(biāo)識，即檢測區(qū)段，包括與基片表面平行的一些連貫 的高導(dǎo)電的第一區(qū)域12, 22, 32， 42, 52 (此后又稱為"導(dǎo)電區(qū)域")， 其間為不導(dǎo)電或^t弱導(dǎo)電的第二區(qū)域14, 24, 34, 44， 54(此后又稱為 "居間區(qū)域")?？梢詾閷?dǎo)電區(qū)域的電導(dǎo)率獲得若干離散值，此值例如 可為2-500,尤其是2-128,典型地為2-32。居間區(qū)域的電導(dǎo)率實際上要比 具有最低電導(dǎo)率的導(dǎo)電區(qū)域的電導(dǎo)率低。
可靠地讀出標(biāo)識的前提是導(dǎo)電區(qū)域之間充分的"電對比"，即其應(yīng) 可能纟皮此區(qū)分該區(qū)域。因此，第一區(qū)域之間的距離優(yōu)選4姿一定方式選 擇，以使兩相鄰區(qū)域的電導(dǎo)率在檢測數(shù)量級上基本上可被相互獨立地確 定。除了電導(dǎo)率等級之間的電導(dǎo)率不同之外，電對比還受到激勵頻率、 讀出設(shè)備的電極和標(biāo)識之間的距離、介質(zhì)的性能、基片的電性能和讀出 速度的影響。
由于此處公開的方法能被應(yīng)用于各種各樣的物體，應(yīng)用于不同規(guī) 格、具有不同信息量的標(biāo)識以及不同的讀出設(shè)備，所以對于每種應(yīng)用必 須按照一定方式對適合的電導(dǎo)率等級數(shù)加以限定，以便既獲得足夠的信 息量，又獲得足夠的電對比。因而隨后給出的絕對值只是作為實例。
"可電磁讀取的標(biāo)識"的概念，是指其第一區(qū)域可借助于來自基片 的電容、電感或者電流耦合被檢測。電容讀出可以利用若干電極來實 現(xiàn)，其中至少一個電極通過電場將激勵信號與該標(biāo)識耦合，而且至少另 一個電極拾取該耦合的信號。電感讀出例如可以借助于若干線圈來實 現(xiàn)，其中線圈之一將一i茲場耦合至該標(biāo)識，而且至少另一線圈拾取^皮耦 合的信號。在實際應(yīng)用中，電感和電容耦合兩者不可避免地總會同時發(fā) 生，甚至通常只有一個欲占優(yōu)勢。因此，不占優(yōu)勢的信號可能產(chǎn)生干擾 因子，它的存在考慮到標(biāo)識和讀出設(shè)備的設(shè)計中比較有利。尤其在低電
導(dǎo)率等級下，當(dāng)耦合比較微弱時，識別干擾源和噪聲信號是好的。當(dāng)然 也可能說是例如電容或電感可讀的標(biāo)識，但是必須理解，所采集的信號 也會相應(yīng)地受到二次電感或電容耦合的影響。
4全測標(biāo)識時所使用的激勵信號的頻率也可以選才奪，例如從lkHz-lGHz的頻率范圍中。也可能使用采用若干不同頻率或頻段的讀出設(shè)
備。標(biāo)識中使用的頻率和材料對它是永久的約束，最好按一定方式加以 選擇，使得標(biāo)識的不同區(qū)域之間的電對比最大，以便減少錯誤的識別。
在通過實例說明的以下實例中，相對比例0-10(H皮用于電導(dǎo)率，其 中O是指不導(dǎo)電或微弱導(dǎo)電的區(qū)域，100是指高導(dǎo)電區(qū)域。試驗是要說 明用于實現(xiàn)標(biāo)識的各種可供選擇的方案和可能性。
根據(jù) 一 種在此被稱作線性的或者等間隔離散的標(biāo)識的實施例，第一 區(qū)域的電導(dǎo)率通常分布在從特定的閾值到一限定的最大電導(dǎo)率的比例
隔下高于一特定電導(dǎo)率值(閾值)的比例。這樣的標(biāo)識例如包括所能允 許的值O, 30, 35， 40，…，90, 95和100 ( 16個值)。因此，該標(biāo)識 的 一條包含4字節(jié)信息(例如與 一條線包含一字節(jié)信息的光學(xué)條形碼相 比)。因此，當(dāng)讀出此標(biāo)識時，所測出的A/D響應(yīng)，例如通過4姿這樣一 種方式圓整化為(rounding to)最接近的允許值而,皮轉(zhuǎn)換和i奪碼 (mterprete)，以^吏所有小于27, 5的值^皮i爭碼為0,而相應(yīng)地，例如 值68 ;故譯碼為70;或者相應(yīng)地，通過按這樣一種方式聚攏(rounding up ) 而被轉(zhuǎn)換和譯碼，以使小于25的值被譯碼為0，而例如值66被譯碼為 70。
根據(jù) 一 種在此被稱作非線性的或者漸增密集的離散標(biāo)識的實施 例，第一區(qū)域的電導(dǎo)率在從一特定閾值至最大電導(dǎo)率的范圍內(nèi)，按朝向 更大電導(dǎo)率的比例變?yōu)闈u增密集的分布。由此，該導(dǎo)電區(qū)域可以從包含 零變成漸增密集向上高于一特定電導(dǎo)率值(閾值)的比例給出值。這樣 的標(biāo)識例如可以從0， 30, 50, 65, 76， 82,…，97, 99和100這樣的 比例給出值。這種非線性標(biāo)識的優(yōu)點在于讀出設(shè)備的能力可被更好的利 用。實馬t中曾經(jīng)觀察到，讀出的靈每丈度與一皮讀出區(qū)域的電導(dǎo)率成比例地 提高。換而言之，低電導(dǎo)率下測量的信噪比(SNR)要比高電導(dǎo)率下差。 因此，為了可靠地識別單個低電導(dǎo)率等級，相鄰電導(dǎo)率等級必須有距 離，盡管在高電導(dǎo)率等級下等級之間的間隔可以更靠近。因此，總可以
根據(jù)所使用的讀出設(shè)備和電導(dǎo)率范圍將更多的信息放進(jìn)這樣的標(biāo)識 中，使其變成等間隔標(biāo)識中密集向上漸增的。
在某些實施例中，上述離散標(biāo)識還可一皮組合，以便產(chǎn)生其它各種電 導(dǎo)率等級比例。
圖1表示簡單的單信道標(biāo)識10,其包括具有4種不同電導(dǎo)率等級的
第一(導(dǎo)電)區(qū)域12。在#_據(jù)該圖的解決方案中，導(dǎo)電區(qū)域12和第二 區(qū)域(居間區(qū)域)14處在與基片表面平行的等間隔下。當(dāng)然，這些區(qū)域 相互之間的距離及其尺寸可作不同選擇。由這種類型標(biāo)識給出的響應(yīng)的 實例，表示在圖11中。
圖2表示一標(biāo)識20,它不僅包括圖l所示的要素，而且包括導(dǎo)電的 同步區(qū)域26,后者神皮居間的區(qū)域相互分開，并和圖1的導(dǎo)電區(qū)域分開。 同步區(qū)域26可被看作第一 (導(dǎo)電)區(qū)域的分組。然而它們共同的電導(dǎo) 率優(yōu)選為固定的。同步區(qū)域位于讀出該標(biāo)識的方向上，例如按照一定方 式緊跟在每個導(dǎo)電區(qū)域之后，以使其在標(biāo)識中形成新的"信道"。當(dāng)對 標(biāo)識進(jìn)行讀出時，由此同步信道提供的信號，可一皮用來消除對該標(biāo)識礙r 碼時由于讀出速度變化產(chǎn)生的問題。圖10表示由這類標(biāo)識分別從兩個 信道提供的響應(yīng)。同步信號用附圖標(biāo)記104標(biāo)記，數(shù)據(jù)信號用附圖標(biāo)記 102標(biāo)記。/人圖中可以看出，當(dāng)對標(biāo)識進(jìn)4亍讀出時，讀出速度朝向該標(biāo) 識的末端提升，但它可能借助此同步信號消除該影響。
圖3表示除了實際的導(dǎo)電區(qū)域之外，居間的區(qū)域也為微弱導(dǎo)電的標(biāo) 識30。這樣的標(biāo)識在某些應(yīng)用中更為可取，而且與一定的標(biāo)識生產(chǎn)方法 相聯(lián)系。這些方法隨后更詳細(xì)地描述。
圖4表示一個三信道標(biāo)識40,這樣的標(biāo)識包:fe沿讀出方向上的若干 行導(dǎo)電區(qū)域42和居間的區(qū)域44 。因此，行與行之間的區(qū)域被作為居間 的區(qū)域進(jìn)行譯碼。取決于信息的編碼方式，比單信道標(biāo)識中信息量大許 多倍的信息，可以包含在這種標(biāo)識中。每個信道可以獨立地進(jìn)行譯碼， 在這種情況下，根據(jù)圖4的標(biāo)識的信息容量與單信道標(biāo)識相比將為3 倍，或者例如圖4所示的每列可一皮-澤碼為1,在這種情況下，該標(biāo)識中 包含的比特數(shù)將為3倍。因此，該標(biāo)識表面積的少量增加，便使其可能 獲得大的信息量增加。
具有改變其電導(dǎo)率/電阻率等級的標(biāo)識，可以通過許多不同的方法在 基片上生產(chǎn)。根據(jù)一個實施例，具有所需電導(dǎo)率值的不同材料或化學(xué)物質(zhì)可以應(yīng)用于標(biāo)識的不同部分。還可能使用其成分在應(yīng)用之前已被化學(xué) 改變的單體，以便獲得所需的電導(dǎo)率等級。例如，聚苯胺的成分可按一 定途徑以受控的方式下加以改變，以便借助于聚苯胺可以產(chǎn)生實際上彼 此不同的若干電導(dǎo)率等級。還可能使用若干具有改變了電導(dǎo)率的材料， 使其可能覆蓋大的電導(dǎo)率范圍，進(jìn) 一 步提高標(biāo)識的信息容量。
根據(jù)另一實施例，可以使用此后稱為'導(dǎo)體聚合物，的某些導(dǎo)電聚
合物，如聚苯胺，聚噻吩，聚乙炔，或者聚吡咯，其電導(dǎo)率例如通過改 變聚合物的成分，或者通過以溶液形式將聚合物去摻雜，或者僅在施用 之后，可被控制。通過去摻雜產(chǎn)生的電導(dǎo)率值，隨后例如通過將去摻雜 的化學(xué)物質(zhì)濃縮，和/或通過使所使用的量與所使用的聚合物或聚合物的
混合物和聚合物層的厚度強鍵聯(lián)(stronglybmd),可被控制?；蛘咧皇?基片表面所需要的區(qū)域，或者基片的全部表面可被整個涂敷聚合物，例 如在基片的制造階段。假如基片是紙或者板，這可以使用某些已知的在 線或離線施加方法，例如在涂敷或者上膠階4殳(sizing stage)在造紙廠 發(fā)生。紙或者板也可以在分開的工序中被涂敷，例如在諸如印刷或上漆 階段的隨后完成的階段之 一 中進(jìn)行。 一 或多種去摻雜的化學(xué)物質(zhì)可通過 消費者如產(chǎn)品打包機施加，例如印在包含導(dǎo)體聚合物層頂部所需要的位 置。通過改變?nèi)诫s化學(xué)物質(zhì)的類型、量和/或濃度每個區(qū)域的電導(dǎo)率按 一定方式增加或者削弱，以使所需類型的標(biāo)識包括所形成的若干電導(dǎo)率 等級。
以上是對導(dǎo)電材料層去摻雜的描述，為的是降低所述層的電導(dǎo)率。
(brmgto)的導(dǎo)電形式優(yōu)于使用適合的摻雜劑諸如酸時，被放在基片的 表面上。這種酸包括有機的-黃酸和無機的無才幾酸。
因此，才艮據(jù)本實施例的標(biāo)識按照這樣一種方式生產(chǎn)，以采取具有兩 個表面的基片，而且導(dǎo)電的聚合物被施加在該基片的一個表面上至少在 第一區(qū)域的位置。此后，第一區(qū)域按照這樣一種方式被施加至少一種化 學(xué)物質(zhì)，以改變該導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率，以使笫一區(qū)域的電導(dǎo)率大于一
此導(dǎo)電聚合物也可以施加在第二區(qū)域的位置，而這些區(qū)域的電導(dǎo)率也可 以利用化學(xué)物質(zhì)來改變。在這種情況下，導(dǎo)電的聚合物一詞，是指借助 于摻雜或者去摻雜能夠做到導(dǎo)電的聚合物。因此，它并不需要在施加階
段即為高導(dǎo)電形式。
根據(jù)第三實施例，電導(dǎo)率等級利用以打印機為輸出的構(gòu)圖法(包括
涂敷、上漆)和各種印刷方法(如膠印、照相凹版印刷和快速印刷)加
以改變。尤其是噴墨打印和類似的滴劑施加方法(dr叩-application method)容易被利用，因為印刷物質(zhì)的量/厚度可以很容易地借助于印刷 點以與傳統(tǒng)印刷中產(chǎn)生不同灰度色調(diào)的類似方式被控制。于是有可能使 用例如導(dǎo)電的聚合物或者金屬化的印刷油墨、涂料或者漆作為導(dǎo)電物質(zhì)。
根據(jù)第四實施例，導(dǎo)電區(qū)域的電導(dǎo)率等級根據(jù)該物質(zhì)層的厚度來限 定。因此，如果該物質(zhì)層的其它尺寸為等大小的，厚的物質(zhì)層自然要比 薄的物質(zhì)層具有低的電導(dǎo)率。
根據(jù)第五實施例，含有碳黑的印刷油墨和漆，其電導(dǎo)率等級通過改 變該物質(zhì)的成分來改變，；故用來構(gòu)成導(dǎo)電區(qū)域。實際上，它們的電導(dǎo)率 等級例如比聚合物更難于控制。
上述實施例例如還可以按照這樣一種方式組合，以使具有若干不同 化學(xué)物質(zhì)的去摻雜或者摻雜的許多聚合物被應(yīng)用。在同樣的標(biāo)識中，除 了對聚合物施加區(qū)域適當(dāng)構(gòu)圖之外，還可能使用其電導(dǎo)率被加以改變的 導(dǎo)電聚合物。
在所有上述實施例中，標(biāo)識的電導(dǎo)率也可能會受隨后總體上取決于 該標(biāo)識的檢測方法的幾何手段的影響。導(dǎo)電區(qū)域例如可以使用屏蔽的圖 案來形成，或者例如它們的形狀、它們的寬度或厚度可以改變。如果耦 合的發(fā)生例如是通過使用電場(電容耦合)，則被連接的信號的強度將 與#皮4全測區(qū)域的表面積成正比。如果該表面例如由一些小方4各組成，則 被連接的信號的強度可以直接受到方格的數(shù)目的影響。然而，與直接影 響材料的電導(dǎo)率的手段相比，利用幾何手段可以導(dǎo)致失去與表面區(qū)域效 率有關(guān)的好處。采用屏蔽第一區(qū)域的實施例，表示在圖5中。在該圖中， 標(biāo)識50包括被構(gòu)圖了的 一些第 一 區(qū)域52和位于其間的第二區(qū)域54。第 一區(qū)域52中的某些也可以是未被構(gòu)圖了的。根據(jù)一個優(yōu)選的實施例， 笫一區(qū)域的外部尺寸為大小互相相等，與基片的表面(沿厚度)平行或
成直角。其所具有的優(yōu)點在于隨后不可能產(chǎn)生以兩種不同方式能夠產(chǎn)生 同一電導(dǎo)率等級的標(biāo)識。例如使用弱導(dǎo)電物質(zhì)實現(xiàn)的厚的區(qū)域，能為讀
出設(shè)備給出與使用高導(dǎo)電物質(zhì)實現(xiàn)的薄的區(qū)域相同的信號，這通常不是所希望的。
適于產(chǎn)生標(biāo)識的導(dǎo)電聚合物例如可以是聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔和 聚噻吩。適合的去摻雜劑為可以液體形式施加的經(jīng)常的傳統(tǒng)化學(xué)物質(zhì)， 例如氳氧化鈉。尤其聚苯胺為有益的聚合物，因為它的電導(dǎo)率高且取決 于它的pH值。該聚合物例如可以使用某些涂敷、上膠、上漆或者印刷 方法涂敷在該表面上，或者作為基片制作的一部分，或者作為分開的過 程。去摻雜劑例如可以通過印刷或沖壓來施加。去摻雜劑的最終結(jié)果， 可以不但受化學(xué)物質(zhì)中去摻雜劑濃度的影響，而且受施加化學(xué)物質(zhì)的方 式和構(gòu)圖的影響。去摻雜例如可以通過在聚合物表面上印刷其尺寸或間 隔變化的屏幕圖案來進(jìn)行。就讀出的場合來說，大約為微米級的不均勻 度對表面的電導(dǎo)率并不重要，因為能被可靠地讀出的最小導(dǎo)電區(qū)域的尺 寸為約l毫米的量級。因此在讀出過程中，信號的電平是由凈皮^^測區(qū)域 的宏觀等級的電導(dǎo)率決定的。
去摻雜也可與某些現(xiàn)有的處理階段相組合，例如當(dāng)制造包裝時，與 包裝毛坯的沖壓、切割、劃線、印刷、上漆、粘結(jié)或者折疊相組合。另 一種可能性例如是在每個這些階段作為待去摻雜的標(biāo)識的 一部分，在這 種情況下，每個制造階段將在該包裝上留下它自己的"痕跡"。此過程
還可被用作包裝過程，只要運銷鏈(the logistics cham)朝向消費者。例 如貨運公司或者進(jìn)口商可以按一定方式將標(biāo)識加在包裝上，使它們對于 消費者可以不必為可見，像許多現(xiàn)有的包裝標(biāo)識、載貨單等那樣。該標(biāo) 識也或許不容易被偽造。
參見圖3,根據(jù)一種采用導(dǎo)電聚合物的實施例，其被作為基本上一 元化的區(qū)域施加在基片的整個表面上，或者作為一元化區(qū)域施加在基片 的至少某些部分上。標(biāo)識30的居間區(qū)域(笫二區(qū)域)34隨后通過強的 去摻雜形成，由此從根本上減小該居間區(qū)域的電導(dǎo)率。導(dǎo)電區(qū)域(第一 區(qū)域)32很少去摻雜或者完全不去摻雜。作為選擇，基片被施加以弱導(dǎo) 電的聚合物，而且第一區(qū)域32被摻雜，以將其電導(dǎo)率升高到所需要的 等級。對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員顯見的是，摻雜和去摻雜的組合也可以 用來形成標(biāo)識。此處所述實施例的優(yōu)點在于，該標(biāo)識可以在具有上述聚 合物的所有基片的任何位置上自由形成。
參見圖1至4，根據(jù)一個實施例，導(dǎo)電的聚合物只被涂敷在導(dǎo)電區(qū) 域(第一區(qū)域)12， 22， 42, 52的位置。在這種情況下，良好的電對比
將在居間的區(qū)域(第二區(qū)域)14, 24, 44, 54和導(dǎo)電區(qū)域12, 22, 42, 52之間實現(xiàn)，因此，寬的電導(dǎo)率范圍對于儲存信息將是有用的。然而在 這個實施例中，為了實現(xiàn)去摻雜，需要準(zhǔn)確地了解聚合物在哪里。通過 檢測例如在聚合物施加期間以其為基礎(chǔ)產(chǎn)生的聚合物區(qū)域或者適合的 對準(zhǔn)標(biāo)記，可以進(jìn)4亍電或光的4全測。也可以在基片例如包裝毛坯形狀的 基礎(chǔ)上進(jìn)行檢測。
優(yōu)選每個導(dǎo)電區(qū)域包括沿表面法線方向(即沿導(dǎo)電層厚度的方向) 具有電導(dǎo)率最大可能均一性的層。這樣，將可能減少讀出電極和標(biāo)識之 間距離變化對讀出結(jié)果的影響。
進(jìn)一步優(yōu)選每個導(dǎo)電區(qū)域在其邊緣輪廓清晰地成形，即為精確定界 的。這將對讀出設(shè)備收集的信號通過使其更清楚地限定而予以改善，因 為從標(biāo)識中的變化點獲得的信號梯度的比值將增大。
根據(jù)一個實施例，該標(biāo)識形成在一基片的表面上。例如在一包裝的 情況下，所述表面可以是該包裝的外表面或者內(nèi)表面。內(nèi)表面上的標(biāo)識 將能很好地避免磨損，但是它的讀出卻更加困難，因為讀出設(shè)備的電極 和導(dǎo)電區(qū)域之間的距離將增大。這是重要的，特別是在厚等級的板或紙 張的情況下。假如標(biāo)識位于包裝的外表面上，則其能被更可靠地讀出， 但其更易受磨損。標(biāo)識還可以位于包裝的粘結(jié)接口處，即位于板的層與 層之間。圖6表示一包裝毛坯60,它在側(cè)接口的區(qū)域中具有標(biāo)識66。 此標(biāo)識形成在包裝毛坯60的表面上，但當(dāng)該包裝被折疊和膠合時，保 留在兩或更多層之間。因此它非常好地避免磨損，但是仍然能從包裝的 表面上讀出。
才艮據(jù)一個實施例，該標(biāo)識形成在該基片的內(nèi)層上。該標(biāo)識例如可以 位于紙或者板的纖維層的表面上，位于一或多個面層例如膠、涂料和/ 或漆層的下面。
在以上描述中，根據(jù)圖1-5的簡單標(biāo)識被用作實例。然而本領(lǐng)域的 技術(shù)熟練人員將會理解，借助于以上描述的原理，有可能生產(chǎn)其中導(dǎo)電 和非導(dǎo)電區(qū)域的位置與這些顯著不同的標(biāo)識。
以下是通過實例描述讀出設(shè)備，本發(fā)明的標(biāo)識通過它可以從基片上 讀出。在此描述中，所采用的實例是基于電容耦合通過電場的設(shè)備解決
方案，但是同樣的原理也.可以4艮容易地應(yīng)用于電感設(shè)備。
在讀出單元中至少存在兩個電沖及組，每個電才及組中至少存在一個電
極。激勵被引至第一電極，而響應(yīng)則從第二電極讀出。根據(jù)該響應(yīng)的強 度、相位改變、頻率分析和/或其它性能，有可能判斷該電極之間是否存 在導(dǎo)電材料以及該材料的性能如何。例如有可能甚至完全是在時間平面 內(nèi)接收的幅度響應(yīng)的基礎(chǔ)上，判斷該標(biāo)識的形狀以及由之存儲在標(biāo)識中 的信息。因此讀出事項顯示出其中信息被編碼的比特或字符串。如果所 使用的是具有若干信道的標(biāo)識，則此電極組可以包括分開的用于每個信 道的激勵電極和響應(yīng)電極。
讀出事項是建立在激勵電極和響應(yīng)電極相對于檢測區(qū)段中的瞬時 變化的實際位置或者表觀位置的基礎(chǔ)上的。例如這可以按照 一定方式， 使激勵和響應(yīng)電極與標(biāo)識設(shè)置為彼此相對移動來實現(xiàn)。通過使用掃描結(jié) 構(gòu)可以消除實際移動，爿f旦其原理將保持相同。因此，激勵連接電極和響 應(yīng)拾取電極相對于標(biāo)識的位置的瞬時變化，；故設(shè)置為通過電子方式發(fā) 生，而且在這種情況下讀出臺和標(biāo)識的實際相互移動并不要求。兩維移 動的方向未必重要。
讀出速度及其非線性會對響應(yīng)產(chǎn)生影響，然而這種影響借助于信號 處理或者通過在標(biāo)識中使用同步圖案可被消除。如果除了標(biāo)識被讀出之 外附加以同步圖案，則可以利用第二信道進(jìn)行讀出，而且這些測量通道 的數(shù)據(jù)隨后可被組合。這樣，改變標(biāo)識的區(qū)域之間的尺寸或距離將不會 變成問題，即使具有長的位串。
考慮改變讀出速度的另 一途徑是，將標(biāo)準(zhǔn)化的導(dǎo)電區(qū)域系列加在標(biāo) 識上，由其可以確定比特之間的距離。在該系列的基礎(chǔ)上，還可確定在 解碼其他區(qū)域給出的響應(yīng)中使用的閾值。即使這種方案不能消除對非線 性讀出速度響應(yīng)的影響，然而它是可行的，特別是對短檢測區(qū)段。此方
案還具有第二信道不需要為讀出同步信息而^C儲備(reserve)的優(yōu)點。
參見圖9,讀出臺的操作例如可以遵循以下原則。激勵信號利用振 蕩器95來產(chǎn)生，例如它是韋恩電橋類型，其頻率例如可為lkHz-lGHz, 優(yōu)選為lkHz-lMHz。它是有益的，但是對于大的激勵信號幅度例如 200-300V (為了在電極93和94的附近產(chǎn)生相當(dāng)可觀的電場)并非實質(zhì) 性的。因此，變壓器可被加在振蕩器95和電極之間。該變壓器例如可 以通過一運算放大器被驅(qū)動，在這種情況下，大電流將不會輸出，而且 高電壓將不會對該設(shè)備的使用者產(chǎn)生威脅。激勵則通過一電場連接在電 才及93和94之間，以致它們附近的標(biāo)識區(qū)域可一皮看啦丈阻抗91 。通過容性
阻抗91相連接的信號，被引至檢測電極。在所連接的信號被檢測之前，
它可能需要在放大器97中將其放大，和在濾波器98中對其濾波。在濾 波和放大的過程中，該信號的相位可能變?yōu)榉蔷€性，因而它還需要使用 相位檢測器96從測量信號中直接檢測相位。如果相位檢測器是作為模 擬信號給出相位信息，則一種可能履行方式可以是將多路轉(zhuǎn)接器卯2與 模-數(shù)轉(zhuǎn)換器901組合，然后可以數(shù)字形式從模-數(shù)轉(zhuǎn)換器引出該響應(yīng)通 過連接器99,用來由計算機進(jìn)行分析。
上述相位^:測例如還可以借助于鎖相環(huán)來進(jìn)^t。在該鎖相環(huán)中，兩 個信號之間的相位差被進(jìn)行對比，對比的結(jié)果，典型地不是作為其中該 相位差報告該信號的頻率或電壓的模擬信號被輸出，就是作為其中該相 位差直接作為字符串獲得的數(shù)字信號被輸出。在此方法中，尤其該相位 差的變化點可提供關(guān)于該點處取決于時間的響應(yīng)作為不同電導(dǎo)率等級 之間界面的信息。與幅度響應(yīng)相結(jié)合的該相位信息，將使該標(biāo)識的解碼 變得容易。
激勵電極和響應(yīng)電極可以放在該基片的不同側(cè)，或者它們可以位于 該基片的同一側(cè)，彼此相對或者彼此緊挨著，如圖7和8中所示。于是 作為電極73， 74， 83, 84最好盡可能地4氐，例如銅延伸到圓4反材料的 頂上，使得電場不能在電極之間集中。帶電體(electrical)進(jìn)一步可一皮 引在電極的頂上，通過從側(cè)面和下方使用具有盡可能最小介電值的材料 (如空氣、聚四氟乙烯或聚苯乙烯)環(huán)繞它。
在該讀出設(shè)備中，機械控制器75, 85可浮皮用來確保標(biāo)識相對電核^ 的正確取向。然而，如果信道和邏輯(logic)的數(shù)量增加，控制器不必 需要。
實例
本實例意在說明上述本發(fā)明 一 些實施例中的 一 個。 導(dǎo)電的標(biāo)識被制做在 一 包括被涂敷的折疊箱板的基片上。該箱板每 平方米克重為300克/米2。該箱板的纖維層由三個分開的層形成，其中 外層每平方米克重為約30克/米2，如果內(nèi)層為200克/米2，而且后背層 為約40克/米2。該箱板在其較為平滑的一側(cè)和較為粗糙的一側(cè)兩次涂敷 以傳統(tǒng)的涂料膏，其成分類似如下總共100份的一或多種涂#支顏料， 10-15份乳月交，以及外加少量的其它添加劑。通常^吏用的涂l支顏料例如是重質(zhì)和絮凝的碳酸鈣、高嶺土和石膏。所使用的箱板的表面為二次涂
敷表面，即使用PPS-Flex方法(根據(jù)IS08791-4標(biāo)準(zhǔn)的方法)測得其粗 糙度為l.Opm的上表面。
在這個實例中，所使用的導(dǎo)電聚合物是5%的水分散的聚苯胺，在 被涂敷到基礎(chǔ)材料上之前，其中使用磁性攪拌器被混以45%的乙基乙酸 乙烯(EVA),以便優(yōu)化層厚度的均勻性。在所使用的混合水分散體中， 有3%的聚苯胺和12%的EVA,因此其固體含量總共15%。
此水分散的聚苯胺和EVA,使用接口上膠設(shè)備被涂敷在用作基礎(chǔ)材 料的箱板上。層的濕厚度為28(im。由此，通過計算，涂敷和驅(qū)動層的 厚度約為4pm。所測得的層的表面電阻為1050/口數(shù)量級。
為了產(chǎn)生導(dǎo)電圖案，被涂敷的箱板片使用堿性去摻雜劑進(jìn)行處理； 在這種情況下為氳氧化鈉(NaOH)的弱(0.2M)溶液。在這個階段， 導(dǎo)電圖案的的區(qū)域尚未被使用去摻雜劑進(jìn)行處理，即使用NaOH形成的 圖案還是一個否定的所需導(dǎo)電圖案。所述形成的圖案與圖l所示的圖案 對應(yīng)，其中單根條的高度為30mm,且其寬度為3mm。條與條之間的間隔 還是3mm。
此后，導(dǎo)電圖案的區(qū)域被使用均勻的較弱NaOH溶液進(jìn)行處理，以 便產(chǎn)生不同的電導(dǎo)率等級。用于產(chǎn)生四種不同電導(dǎo)率等級的濃度為:(l) 0.07M; U)0.05M; (3)0.03M;第四個電導(dǎo)率等級是未蜂皮處理的。
由30V， 20kKz的激勵通過電容耦合引導(dǎo)通過該圖案產(chǎn)生的響應(yīng)， 在情況(l)下為1.6VP-P;在情況(2)下為2.2VP-P;在情況(3)下為2.5VP-P;在 情況(4)下為2.5Vp_p。第三和第四電導(dǎo)率等級的阻抗的等幅度之所以被確 定，主要是由于其相對所使用的聚合物成分和層的厚度非常弱的去摻 雜。
權(quán)利要求
1、一種可從基片上電磁讀取的標(biāo)識，該標(biāo)識包括彼此以一定距離設(shè)置在該基片上的一些第一區(qū)域(12，22，32，42，52)，其包含至少一種導(dǎo)電材料，且其電導(dǎo)率大于一限定的閾值，以及被設(shè)置在該第一區(qū)域之間的一些第二區(qū)域(14，24，34，44，54)，其電導(dǎo)率小于或等于上述閾值，其特征在于該標(biāo)識至少包括兩個其電導(dǎo)率實際上彼此不同的第一區(qū)域(12，22，32，42，52)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的標(biāo)識，其特征在于該基片包括紙或者板制品。
3、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于第一區(qū)域的電導(dǎo)率 按比例(on a scale)從上述閾值至一限定的最大電導(dǎo)率被均勻地分布。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的標(biāo)識，其特征在于，隨著第一區(qū)域的電 導(dǎo)率增大，它們分布的密度(density)從上述閾值增大到 一 限定的最大電 導(dǎo)率。
5、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于，第一區(qū)域的電導(dǎo)率 至少部分地在其所包含材料的電性能的基礎(chǔ)上被限定。
6、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于，第一區(qū)域是由至 少一種導(dǎo)電的聚合物諸如聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔或聚噻吩形成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的標(biāo)識，其特征在于至少一種化學(xué)物質(zhì)被設(shè)置 在第一區(qū)域上面，以便改變它們的電導(dǎo)率。
8、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于第二區(qū)域是由導(dǎo)電 的聚合物諸如聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔或聚噻吩形成，而且所述化學(xué)物 質(zhì)被設(shè)置在其上面，以便將它們的電導(dǎo)率減小至小于上述閾值。
9、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于它包括至少兩個其 厚度彼此不同的第 一 區(qū)域。
10、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于，第一區(qū)域的電導(dǎo) 率至少部分地在其與該基片表面平行的幾何性能的基礎(chǔ)上被限定。
11、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的標(biāo)識，其特征在于信息被包含在該第 一區(qū)域的電導(dǎo)率和相互定位中。
12、 一種電》茲存<*介質(zhì)，它包4舌 具有兩個表面的基片，以及被設(shè)置在該表面至少之一上的檢測區(qū)段，其中具有一些第一區(qū)域(12, 22， 32, 42, 52),它包含至少一種導(dǎo)電材料，且其電導(dǎo)率大于 一限定的闊值，由此該第一區(qū)域彼此以一定距離設(shè)置，而且其電導(dǎo)率小 于或等于上述閾值的第二區(qū)域(14, 24, 34， 44, 54)#皮設(shè)置在這些第 一區(qū)i或之間，其特征在于，該檢測區(qū)段至少包含兩個其電導(dǎo)率實際上彼此不同的 第一區(qū)域。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的存儲介質(zhì)，其特征在于上述基片包括紙或 者板制品。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12或13的存儲介質(zhì)，其特征在于上述基片為包 裝或者包裝的毛坯(60)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14的存儲介質(zhì)，其特征在于該檢測區(qū)段位于該 包裝或者包裝毛坯(60)的膠合接口中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一權(quán)利要求的存儲介質(zhì)，其特征在于， 該檢測區(qū)段被設(shè)置在上述基片和某些第二材料層例如膠、涂料、印刷油 墨或漆層之間。
17、 根據(jù)權(quán)利要求12-16中任一權(quán)利要求的存儲介質(zhì)，其特征在于， 該第一區(qū)域由導(dǎo)電的聚合物例如聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔或聚噻吩形 成。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的存儲介質(zhì)，其特征在于一些化學(xué)物質(zhì)被設(shè) 置在該第一區(qū)域中，以便改變它們的電導(dǎo)率。
19、 根據(jù)權(quán)利要求12-18中任一權(quán)利要求的存儲介質(zhì)，其特征在于， 第二區(qū)域由導(dǎo)電的聚合物諸如聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔或聚噻吩形成， 而且一些化學(xué)物質(zhì)被設(shè)置在其中，以便將它們的電導(dǎo)率減小至低于上述 閾值。
20、 一種用于生產(chǎn)可一皮電,茲讀取的標(biāo)識的方法，根據(jù)該方法， 使用具有兩個表面的基片，而且至少一種導(dǎo)電材料被提供在該基片的一個表面上，以便形成一些第 一區(qū)域(12, 22， 32, 42， 52)以及其間的一些第二區(qū)域(14, 24, 34, 44, 54),而使至少該第一區(qū)域是由上述導(dǎo)電材料形成，其特征在于第 一 區(qū)域的電導(dǎo)率被設(shè)置為大于 一 限定的閾值，而且該第 一 區(qū)域至 少包括兩個其電導(dǎo)率被設(shè)置為實際上彼此不同的區(qū)域，而且第二區(qū)域的電導(dǎo)率被設(shè)置為小于或等于上述閾值。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于上述導(dǎo)電材料是導(dǎo)電的 聚合物，例如聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔或聚噻吩。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于第一區(qū)域和第二區(qū) 域兩者均由導(dǎo)電的聚合物形成，并且該方法另外還包括其中至少 一種化 學(xué)物質(zhì)被施加至第 一和第二區(qū)域的步驟，以便改變該導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于僅第一區(qū)域由導(dǎo)電 的聚合物形成，并且該方法另外還包括其中至少 一種化學(xué)物質(zhì)被施加至 第一區(qū)域的步驟，以便改變該導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20或23的方法，其特征在于上述化學(xué)物質(zhì)通過 印刷或者壓印(imprinting ) 一皮施加。
25、 根據(jù)權(quán)利要求20或23的方法，其特征在于紙或者板被用作上 述基片。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其特征在于該導(dǎo)電的聚合物在所述 紙或者板的制造步驟中 一皮施加。
27、 根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其特征在于該導(dǎo)電的聚合物在由紙 或者板制造包裝或者包裝毛坯的步驟中被施加在該基片上。
28、 根據(jù)權(quán)利要求20-27中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于它包 括至少 一種附加的材料層按照一定方式被設(shè)置在該基片上的步驟，使之 至少覆蓋(cover)上述第一和笫二區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一可從基片上電磁讀取的標(biāo)識、用于生產(chǎn)這種標(biāo)識的方法以及存儲介質(zhì)。該標(biāo)識包括在一基片上相距一定距離的一些第一區(qū)域，其包括至少一種導(dǎo)電材料，且其電導(dǎo)率大于一限定的閾值；以及被設(shè)置在這些第一區(qū)域之間的一些第二區(qū)域，且此第二區(qū)域的電導(dǎo)率小于或等于上述閾值。根據(jù)本發(fā)明，至少有兩個在電導(dǎo)率方面實際上彼此不同的第一區(qū)域。借助本發(fā)明，可能產(chǎn)生其中包含的信息量為先前電標(biāo)識(electrical marking)中所含信息量許多倍的標(biāo)識。
文檔編號G06KGK101194269SQ200680020937
公開日2008年6月4日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者J·A·帕塔南, K·魯圖, T·穆斯托南 申請人:M-真實公司