具有标记元件的基底、包括其的容器以及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种具有标记元件的基底、包括其的容器以及其生产方法。标记元件在基底的至少一个第一表面区域和至少一个第二表面区域上延伸；在第一表面区域上基底具有至少一个第一粗糙度值；在第二表面区域上基底具有至少一个第二粗糙度值；在沿至少部分地穿过第一表面区域和第二表面区域的至少一条切割线的基底的至少一个高度轮廓中，沿与第一表面区域相对应的高度轮廓的第一部分的基底的高度大于沿与第二表面区域相对应的高度轮廓的第二部分的基底的高度；在高度轮廓中，第二部分的最大高度点或至少一个平均高度与第一部分的最小高度点或至少一个平均高度之间的高度差的绝对值定义为深度值；深度值与第二粗糙度值的比例在2到35之间。

【技术实现步骤摘要】
具有标记元件的基底、包括其的容器以及其生产方法
本专利技术涉及一种具有标记元件的基底、包括这种基底的容器以及用于生产具有标记元件的基底、优选地根据本专利技术的基底的方法。
技术介绍
在现有技术中，通常的做法是使用识别部件来使物体、如容器可识别。这方面在制药领域中尤其重要，在该领域中，通常要求用于容纳药物组合物的容器(如小瓶、注射器、药筒等)具有允许识别每个独立容器的部件。例如，这对于填充、路径选择、存储、分派期间自动处理容器以及确保质量和安全标准非常重要，这些标准通常要求每个容器在其生命周期中具有高的可追溯性。所述识别部件通常设计为标记元件的形式，标记元件则用于满足上述要求。到目前为止，通常在每个容器上贴上标签并在标签上打印独特的识别码如条形码。在其他应用中，已经借助使用油墨的印刷工艺将独特的识别码直接转移到容器上。因此，两种方法都需要打印的码。一旦在容器和独特的识别码之间建立连接，就可以通过读取相应的独特的识别码识别容器。然而，在使用期间将标签贴在表面上或使用打印机往往很慢且复杂，因此通常代表生产线上的瓶颈。这些打印的码的大小往往受打印方法的限制，并且不能充分减小以创建所需的小码。特别是对于小型容器，很难或甚至不能提供足够大的区域以将标签粘附于其上。容器往往呈现出复杂的几何形状，这使得难以利用标签或打印机将识别码粘附于容器。此外，事实证明，在容器的进一步处理或使用期间，如果容器暴露于水或其他极端条件，则存在容器的标签脱落或使用油墨直接印刷于容器上的码消失的风险。另外，事实还证明，普遍的问题是，通过这些已知技术提供的码随时间而褪色。这些缺点导致无法再识别容器的情况，因为标签已经完全丢失或因为它们不再可读。这在不容许使用身份不明的物质的制药领域尤其如此。然而，特别是在该领域中，处理包括相应组合物的容器成本太高。除此之外，挑选出身份不明的容器可能导致系统停机或至少需要额外的资源。无论如何，使用这种传统的标记元件可能导致服务成本增加。甚至更严重的情况是，独特的识别码的消失导致错误的识别以及随后对容器的错误分配。最糟糕的是，这可能会给患者带来严重的健康风险。在本领域中，已知还可以使用允许直接在容器表面中提供标记元件的技术，例如借助于激光烧蚀技术等。在此，标记元件包括雕刻在(通常容器或基底的)表面中的部分和在这方面未经处理的部分。不同部分一起表示编码的信息。以这种方式设置在容器上的标记元件在生产过程中确实很廉价，并且在耐久性方面更具优势。然而，对于制药行业中使用的玻璃容器如玻璃瓶，事实证明在容器表面雕刻标记元件以便于后续可靠读取该标记元件是复杂的。实际上，使用传统条形码扫描仪经常伴随着以下问题：由于其透明性，在玻璃表面上不能识别所雕刻的标记元件。换言之，条形码读取器在识别透明玻璃表面上的标记元件从而读取其数据方面经常遇到问题。鉴于上述有关读取程序的问题，相对于例如贴在容器表面上的标签或直接打印在容器表面上的码，虽然雕刻在容器的玻璃表面中的标记元件具有明显的优势，但是前两个选项仍然是优选的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过提供一种具有标记元件的基底来克服上述缺点，所述标记元件一方面可以雕刻在基底的表面中，然而能够以安全、可靠但仍然快速的方式读取，尤其是用传统的装置、如条形码扫描仪。此外，希望对基底的几何形状和尺寸没有限制。本专利技术的另一个目的是提供一种包括这种基底的容器以及提供一种用于生产具有标记元件的基底的方法。根据本专利技术的第一方面，通过具有标记元件的基底解决问题，其中，标记元件在基底的至少一个第一表面区域和基底的至少一个第二表面区域上延伸；其中，在第一表面区域上，对于第一表面区域的至少一个表面粗糙度，基底具有至少一个第一粗糙度值；并且在第二表面区域上，对于第二表面区域的表面粗糙度，基底具有至少一个第二粗糙度值；其中，在沿至少部分地穿过第一表面区域和第二表面区域的至少一条切割线的基底的至少一个高度轮廓中，沿与第一表面区域相对应的高度轮廓的第一部分的基底的高度大于沿与第二表面区域相对应的高度轮廓的第二部分的基底的高度；其中，在高度轮廓中，第二部分的最大高度点或至少一个平均高度与第一部分的最小高度点或至少一个平均高度之间的高度差的绝对值定义为深度值；其中，深度值与第二粗糙度值的比例在2到35之间。因此，本专利技术基于意外的发现，即如果对于基底的雕刻部分来说几何参数以及表面参数都受控制，则透明基底、如玻璃也可以与标记元件结合使用，所述标记元件具有直接雕刻在基底的表面中的部分和在这方面未经处理的部分。意外地证明，对于冲击在其上的电磁辐射，这些参数显著影响相应的雕刻部分的光学性质，尤其是对于所反射和/或散射的电磁辐射量。特别地，这两个参数似乎彼此相关。更特别地，专利技术人发现，标记元件的雕刻部分对接收器端处的信号的贡献强烈地取决于雕刻部分的深度值与该部分的表面的表面粗糙度值的比例。在这方面，已经发现，如果该比例的值在2到35之间，则与没有任何雕刻元件的其他部分的贡献相比，可以显著提升雕刻部分对接收器中接收的信号的贡献，因此，能够意外地实现标记元件的对比度提高。在一个实施例中，优选的是，该比例的值在2至20之间、优选地2至15之间、更优选地3至10之间、4至15之间或5至10之间。特别地，以这种方式，通过简单调节雕刻部分相应的几何和表面性质，可以有利地设置标记元件的对比度。更令人意外的是，值的所述范围似乎广泛有效，与所述标记元件的尺寸无关，与具体的玻璃基底无关，并且与用于提供标记元件以及从标记元件读取数据的装置也无关。特别地，采用本专利技术的方法允许用市售的装置在基底、例如玻璃基底、优选地药物容器如小瓶的基底上设置标记元件，只要市售的装置允许控制雕刻部分的深度和表面粗糙度。例如，可以使用激光器来完成这一任务。因此，标记元件的读取也可以通过市售的装置来完成。例如，传统的条形码扫描仪可用于此目的。因此，根据本专利技术的方法，具有这种标记元件的基底可以用于每个现有的工业环境而无需对设备进行任何改造。由于不必对现有的基础设施进行改造或其它修改，所以使得该方法特别有用和灵活。因此，即使将标记元件设置在读取通常复杂的透明基底、如玻璃上，控制几何和表面性质也最终允许设置标记元件的高对比度。公知的是，透明基底也可以由聚合物、如环烯烃共聚物(COC)或环烯烃聚合物(COP)制成。特别地，不必将额外的元素如油墨、涂层等应用于标记元件来实现或确保高对比度。这导致廉价且快速的制造工艺。此外，由于不涉及任何可能消失的材料，因此不会有任何东西(例如剥落的涂层)随时间消失的风险。公知的是，如果在本文中使用术语“雕刻部分”(或同义术语“空腔”)，则必须理解，若相应内容中没有另外说明，第二表面可以等同于或可以是该“雕刻部分”的表面区域的至少一部分(例如中心部分)。在一个实施例中，优选的是，在施加深度值的20％或更多的剪切(详见下文)、甚至更优选深度值的40％或更多、50％或更多或75％或更多的剪切用于获得形态数据(根据其评估表面粗糙度)后，获得第二表面区域，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有标记元件的基底，/n其中，所述标记元件在所述基底的至少一个第一表面区域和所述基底的至少一个第二表面区域上延伸；/n其中，在所述第一表面区域上，对于所述第一表面区域的至少一个表面粗糙度，所述基底具有至少一个第一粗糙度值；在所述第二表面区域上，对于所述第二表面区域的表面粗糙度，所述基底具有至少一个第二粗糙度值；/n其中，在沿至少部分地穿过所述第一表面区域和第二表面区域的至少一条切割线的基底的至少一个高度轮廓中，沿与所述第一表面区域相对应的所述高度轮廓的第一部分的基底的高度大于沿与所述第二表面区域相对应的所述高度轮廓的第二部分的基底的高度；/n其中，在所述高度轮廓中，第二部分的最大高度点或至少一个平均高度与第一部分的最小高度点或至少一个平均高度之间的高度差的绝对值定义为深度值；/n其中，所述深度值与第二粗糙度值的比例在2到35之间。/n

【技术特征摘要】
20191104 EP 19207008.41.一种具有标记元件的基底，
其中，所述标记元件在所述基底的至少一个第一表面区域和所述基底的至少一个第二表面区域上延伸；
其中，在所述第一表面区域上，对于所述第一表面区域的至少一个表面粗糙度，所述基底具有至少一个第一粗糙度值；在所述第二表面区域上，对于所述第二表面区域的表面粗糙度，所述基底具有至少一个第二粗糙度值；
其中，在沿至少部分地穿过所述第一表面区域和第二表面区域的至少一条切割线的基底的至少一个高度轮廓中，沿与所述第一表面区域相对应的所述高度轮廓的第一部分的基底的高度大于沿与所述第二表面区域相对应的所述高度轮廓的第二部分的基底的高度；
其中，在所述高度轮廓中，第二部分的最大高度点或至少一个平均高度与第一部分的最小高度点或至少一个平均高度之间的高度差的绝对值定义为深度值；
其中，所述深度值与第二粗糙度值的比例在2到35之间。


2.根据权利要求1所述的基底，
其中，所述表面粗糙度为在相应表面区域的至少一部分上的平均表面粗糙度或均方根表面粗糙度。


3.根据前述权利要求中任一项所述的基底，
其中，所述第一粗糙度值比第二粗糙度值小10、20、30、40、50、60、70、80、90或100倍，所述第一粗糙度值在0.5至20nm之间、优选地在1至10nm之间、更优选地在1至5nm之间，和/或所述第二粗糙度值在5至1000nm之间、优选地在100至700nm之间、更优选地在100至300nm之间或300至500nm之间。


4.根据前述权利要求中任一项所述的基底，
其中，高度值由所述高度轮廓中第一部分的最大高度点处的高度定义；
其中，所述高度值与深度值的比例在100至2000之间，和/或其中，所述高度在0.1至20mm之间、更优选地在0.5至15mm之间、最优选地在0.7至1.7mm之间。


5.根据前述权利要求中任一项所述的基底，
其中，在所述第一表面区域之上或之下，对于所述第一表面区域中或位于其下面的基底的至少一个不同深度处的两种材料的至少一个浓度比，所述基底具有至少一个第一比值；
其中，在所述第二表面区域之上或之下，对于所述第二表面区域中或位于其下面的基底的至少一个不同深度处的两种材料的至少一个浓度比，所述基底具有至少一个第二比值；
优选地，关于所述第一比值和第二比值，将所述基底设计成使得耐水解性提高，特别是与其他基底设计相比。


6.根据权利要求5所述的基底，其中，
(i)所述两种材料的浓度比为材料B与Si、Na与Si、Ca与Si和/或Al与Si的浓度比；
(ii)所述不同深度为相应表面区域以下达2μm、优选地达1μm、更优选地达0.5μm、甚至更优选地达0.2μm的深度；和/或
(iii)通过至少一种ToF-SIMS测量、特别是在不同深度的至少一个表层的至少一种ToF-SIMS测量，在相应表面区域的至少一个位置处获得和/或能够获得所述两种材料的浓度比。


7.根据前述权利要求中任一项所述的基底，
其中，所述基底至少部分包括玻璃、尤其是硅酸盐玻璃如铝硅酸盐玻璃和/或硼硅酸盐玻璃；至少一种聚合物材料如环烯烃共聚物(COC)或环烯烃聚合物(COP)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的基底，
其中，所述标记元件包括至少一个雕刻在所述基底中的空腔，其优选地呈至少一个点状和/或线状元件的形式；优选地，所述标记元件包括多个雕刻在所述基底中的空腔，其优选地呈多个点状和/或线状元件的形式；
其中，优选地，(i)所述标记元件呈至少一个矩阵码、优选地至少一个点矩阵码、至少一个一维数据编码、至少一个二维数据编码和/或至少一个三维数据编码的形式；(ii)第一表面区域至少部分不与所述空腔的表面重叠和/或第二表面区域为所述空腔的表面的至少一部分、优选地中心部分，或者与所述空腔的表面相对应，和/或(iii)第一表面区域为与所述标记元件的至少一个区域相对应的表面的至少一部分，所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·苏赫，S·卡沃斯，C·布鲁宁，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE