專利名稱：一種縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽及其制作方法，屬于激光全息技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別(RadioFrequency Indentif ication，簡(jiǎn)稱 RFID)是一種通過無線射頻 方式進(jìn)行非接觸的雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)?，F(xiàn)在 RFID應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，成為一種常見的技術(shù)，其應(yīng)用包括物流，門禁管 理，資產(chǎn)管理，圖書館，畜牧業(yè)等領(lǐng)域。而電子標(biāo)簽作為RFID系統(tǒng)一個(gè)重要組成部分，按其 能量供應(yīng)方式，可以分為有源電子標(biāo)簽，無源電子標(biāo)簽和半有源電子標(biāo)簽。無源電子標(biāo)簽 由標(biāo)簽芯片，標(biāo)簽天線和基板材料組成，常常應(yīng)用于物體表面或者嵌入到物體內(nèi)部使用，以 實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別或者信息的防偽。當(dāng)電子標(biāo)簽處于閱讀器所發(fā)射的電磁場(chǎng)中時(shí)，當(dāng)電子 標(biāo)簽天線接收的電磁能量大于電子標(biāo)簽芯片工作的門限功率時(shí)，電子標(biāo)簽芯片才能啟動(dòng)工 作，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽和閱讀器之間的數(shù)據(jù)通信。激光全息術(shù)是繼激光器于六十年代問世之后迅速發(fā)展起來的一種立體照相技術(shù)。 是記錄波動(dòng)干擾的振幅和相位分布，使之再現(xiàn)的專門技術(shù)。所謂“全息”，是指全部信息，不 僅包括振幅信息，也包括相位信息在內(nèi)。由于激光全息防偽以深?yuàn)W的全息成相原理和色彩 斑斕的閃光效果而被受青睞。因此，激光防偽技術(shù)已應(yīng)用于零售，醫(yī)藥，化裝品等多個(gè)領(lǐng)域。在應(yīng)用領(lǐng)域，一件商品，從廠家生產(chǎn)，保存，運(yùn)輸，到零售商再賣給顧客使用消費(fèi)。 在這一過程，對(duì)于廠家，需要通過電子標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)對(duì)商品的追蹤，管理，同時(shí)，也需要零售商 對(duì)產(chǎn)品信息的確認(rèn)，而對(duì)于零售層面的商家和顧客是不大可能持有RFID閱讀器的，此時(shí)， 全息圖像防偽更便捷、直觀，基于此，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽與激光全息仿偽相結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)一 種可視化防偽驗(yàn)證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽 及其制作方法，該縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽不僅可以克服防偽圖像金屬層對(duì)無源電子 標(biāo)簽的影響，而且能夠通過金屬層上縫隙的輻射，加強(qiáng)無源電子標(biāo)簽的輻射強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)無源 電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離讀取。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是—種縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽，包括聚酯薄膜層或聚丙烯薄膜層，聚酯薄膜 層或聚丙烯薄膜層上粘合有激光全息成像層，激光全息成像層上鍍有金屬層，金屬層上設(shè) 有縫隙，金屬層與離型層粘合，離型層與無源電子標(biāo)簽的金屬面粘合，無源電子標(biāo)簽的非金 屬面與硅油紙粘合；所述縫隙的長(zhǎng)度不小于工作波長(zhǎng)的一半，縫隙的寬度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)， 縫隙的長(zhǎng)度方向與無源電子標(biāo)簽的放置位置垂直，且無源電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng) 處。
所述激光全息成像層的基材為熱塑樹脂，金屬層為鍍鋁層、鍍銅層或鍍銀層，離型 層為易碎紙或能與無源電子標(biāo)簽金屬面剝離的薄膜。所述熱塑樹脂為丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸烷基酯。所述無源電子標(biāo)簽為變形偶極子電子標(biāo)簽。所述縫隙的長(zhǎng)度為工作波長(zhǎng)的一半。本發(fā)明還提供了上述縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的制作方法，包括以下步驟(1)在聚酯薄膜或聚丙烯薄膜上均 勻涂布熱塑樹脂，然后通過激光成像、圖像制 作、模壓加工，在該熱塑樹脂上形成全息圖，得到激光全息成像層；(2)在激光全息成像層上蒸鍍金屬層，然后在金屬層上通過激光雕刻制作縫隙，使 縫隙的長(zhǎng)度不小于工作波長(zhǎng)的一半，縫隙的寬度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)；(3)將金屬層與離型層粘合，再將離型層與無源電子標(biāo)簽的金屬面粘合，使縫隙的 長(zhǎng)度方向與無源電子標(biāo)簽的放置位置垂直，且使無源電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng)處， 最后將無源電子標(biāo)簽的非金屬面與硅油紙粘合，即得到縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽。步驟(1)中涂布熱塑樹脂時(shí)采用的涂布溫度為100 120°C，涂布速度為60 70m/min，涂布量為5. 2 5. 8g/m2 ；模壓加工采用的溫度為110 140°C，模壓速度為20 55m/min。通常電子標(biāo)簽天線接受的功率大于電子標(biāo)簽芯片的門限功率時(shí)，電子標(biāo)簽才能正 常工作。根據(jù)弗里斯傳輸公式，距離閱讀器一定距離的點(diǎn)，則天線的接收功率是一定的。當(dāng) 電子標(biāo)簽貼在金屬層上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種狀況，一種是由于趨膚效應(yīng)，金屬層屏蔽了電磁波， 使電磁波不能到達(dá)金屬背后的電子標(biāo)簽，從而不能激活電子標(biāo)簽工作。另一種是，即使金屬 層的厚度小于趨膚深度使得電磁波能穿過金屬層到達(dá)電子標(biāo)簽，但是，由于穿過金屬層電 磁波的損耗和金屬層本身對(duì)電磁波的反射和散射，使得到達(dá)電子標(biāo)簽的電磁能量不足以激 活電子標(biāo)簽芯片工作。而本發(fā)明通過在金屬層上蝕刻縫隙，克服了該金屬層對(duì)無源電子標(biāo) 簽讀取的上述影響。且本發(fā)明中所用無源電子標(biāo)簽為變形偶極子電子標(biāo)簽，其輻射方向垂 直于偶極子所在平面，由于水平縫隙輻射鉛垂極化波，而垂直縫隙輻射水平極化波，因此， 如果將縫隙的長(zhǎng)度方向與無源電子標(biāo)簽的放置位置垂直，則使得縫隙天線輻射場(chǎng)正好與該 偶極子天線的輻射場(chǎng)的電磁場(chǎng)同向，這樣，通過無源電子標(biāo)簽和縫隙之間的感應(yīng)耦合，加大 了輻射強(qiáng)度，更有利于無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離讀取。在沿縫隙長(zhǎng)度方向不同位置的饋電點(diǎn) 使縫隙天線對(duì)外呈現(xiàn)不同的阻抗，因此，可以通過調(diào)節(jié)饋電點(diǎn)在縫隙長(zhǎng)度方向的位置來調(diào) 節(jié)縫隙天線的阻抗。由于同一芯片在不同的頻段對(duì)外呈現(xiàn)的阻抗不同和不同芯片對(duì)外阻抗 的不同，在保證無源電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng)處的情況下，無源電子標(biāo)簽可以沿縫 隙的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)無源電子標(biāo)簽的天線與無源電子標(biāo)簽的芯片之間最佳的阻抗匹 配。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明通過在金屬層上蝕刻縫隙，克服了該金屬層對(duì)無源電子標(biāo)簽讀取的影 響，實(shí)現(xiàn)了無源電子標(biāo)簽與激光全息防偽的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了一種可視化的防偽驗(yàn)證。將縫 隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽直接粘帖在待識(shí)別的物體上，如果再揭取，則該標(biāo)簽將損壞，從 而實(shí)現(xiàn)防拆作用。(2)本發(fā)明通過無源電子標(biāo)簽和縫隙之間的感應(yīng)耦合，不僅實(shí)現(xiàn)了無源電子標(biāo)簽 的輻射，也利用金屬層的縫隙，實(shí)現(xiàn)了縫隙的感應(yīng)輻射，通過這兩種輻射場(chǎng)的疊加，使得閱讀效果比單獨(dú)無源電子標(biāo)簽的讀取效果更好。


圖1為本發(fā)明的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為變形偶極子電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為變形偶極子電子標(biāo)簽、3M膠和硅油紙的組合示意圖；圖4為變形偶極子電子標(biāo)簽和金屬層縫隙的位置示意圖；圖5為金屬層縫隙的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.聚酯薄膜或聚丙烯薄膜層；2.激光全息成像層；3.金屬層；4.縫隙；5.離 型層；6.壓敏膠水；7.無源電子標(biāo)簽的天線；8.無源電子標(biāo)簽的芯片；9.無源電子標(biāo)簽； 10.硅油紙；11. 3M雙面膠。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以 下實(shí)施例。實(shí)施例1 (1)在聚酯薄膜上均勻涂布熱塑樹脂，本實(shí)施例中的熱塑樹脂為丙烯酸樹脂，涂布 溫度為100 120°C，涂布速度為60 70m/min，涂布量為5. 2 5. 8g/m2，然后通過激光成 像、圖像制作、在模壓溫度110 140°C和模壓速度20 55m/min下模壓加工，在該丙烯酸 樹脂上形成全息圖，得到激光全息成像層。(2)利用真空鍍膜機(jī)在激光全息成像層上蒸鍍金屬，得到金屬層，本實(shí)施例中蒸鍍 的金屬為鋁。然后在鍍鋁層上通過激光雕刻制作縫隙，使縫隙的長(zhǎng)度不小于工作波長(zhǎng)的一 半，縫隙的寬度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)。工作波長(zhǎng)是指閱讀器與無源電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信時(shí)， 閱讀器所發(fā)射的載波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。本實(shí)施例中閱讀器的工作頻率為915MHz，工作波長(zhǎng)為 328mm，在鍍鋁層上雕刻的縫隙長(zhǎng)度為164mm，寬度為0. 328mm。(3)將鍍鋁層與作為離型層的易碎紙粘合，再用壓敏膠水將易碎紙與變形偶極子 電子標(biāo)簽的金屬面粘合，使縫隙的長(zhǎng)度方向與變形偶極子電子標(biāo)簽的放置位置垂直，且使 變形偶極子電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng)處，最后用3M雙面膠將變形偶極子電子標(biāo)簽 的非金屬面與硅油紙粘合，即得到縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽。實(shí)施例2:(1)在聚丙烯薄膜上均勻涂布熱塑樹脂，本實(shí)施例中的熱塑樹脂為甲基丙烯酸烷 基酯，涂布溫度為100 120°C，涂布速度為60 70m/min，涂布量為5. 2 5. 8g/m2，然后 通過激光成像、圖像制作、在模壓溫度110 140°C和模壓速度20 55m/min下模壓加工， 在該甲基丙烯酸烷基酯上形成全息圖，得到激光全息成像層。(2)利用真空鍍膜機(jī)在激光全息成像層上蒸鍍銅，得到鍍銅層，或者蒸鍍銀得到鍍 銀層。然后在鍍銅層或鍍銀層上通過激光雕刻制作縫隙，使縫隙的長(zhǎng)度不小于工作波長(zhǎng)的 一半，縫隙的寬度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)。工作波長(zhǎng)是指閱讀器與無源電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信時(shí)， 閱讀器所發(fā)射的載波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。本實(shí)施例中閱讀器的工作頻率為866MHz，工作波長(zhǎng)為 346mm，在鍍鋁層上雕刻的縫隙長(zhǎng)度為346mm，寬度為0. 69mm。
(3)將鍍銅層與作為離型層的易碎紙粘合，再用壓敏膠水將離型層與變形偶極子 電子標(biāo)簽的金屬面粘合，使縫隙的長(zhǎng)度方向與變形偶極子電子標(biāo)簽的放置位置垂直，且使 變形偶極子電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng)處，最后用3M雙面膠將變形偶極子電子標(biāo)簽 的非金屬面與硅油紙粘合，即得到縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽。離型層除可以采用易碎 紙外，也可以采用其他能與無源電子標(biāo)簽金屬面剝離的薄膜。本發(fā)明的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括聚酯薄膜或聚 丙烯薄膜層1、與聚酯薄膜或聚丙烯薄膜層1粘合的激光全息成像層2、鍍?cè)诩す馊⒊上?層2上的金屬層3、位于金屬層3上的縫隙4、與金屬層3粘合的離型層5，離型層5通過壓 敏膠水6與無源電子標(biāo)簽9的金屬面粘合，無源電子標(biāo)簽的天線7和無源電子標(biāo)簽的芯片8 通過導(dǎo)電膠粘合，如圖2所示，無源電子標(biāo)簽9的非金屬面和硅油紙10通過3M膠11粘合， 如圖3所示。無源電子標(biāo)簽9、金屬層3和縫隙4的位置見圖4。金屬層3和縫隙4的結(jié)構(gòu) 見圖5。
本發(fā)明縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽在使用時(shí)，剝離硅油紙，直接粘貼在待識(shí)別 的物體上即可。
權(quán)利要求
一種縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽，其特征在于該標(biāo)簽包括聚酯薄膜層或聚丙烯薄膜層，聚酯薄膜層或聚丙烯薄膜層上粘合有激光全息成像層，激光全息成像層上鍍有金屬層，金屬層上設(shè)有縫隙，金屬層與離型層粘合，離型層與無源電子標(biāo)簽的金屬面粘合，無源電子標(biāo)簽的非金屬面與硅油紙粘合；所述縫隙的長(zhǎng)度不小于工作波長(zhǎng)的一半，縫隙的寬度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)，縫隙的長(zhǎng)度方向與無源電子標(biāo)簽的放置位置垂直，且無源電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽，其特征在于所述激光全息 成像層的基材為熱塑樹脂，金屬層為鍍鋁層、鍍銅層或鍍銀層，離型層為易碎紙或能與無源 電子標(biāo)簽金屬面剝離的薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽，其特征在于所述熱塑樹脂 為丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸烷基酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽，其特征在于所述無源電子 標(biāo)簽為變形偶極子電子標(biāo)簽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽，其特征在于所述縫隙的長(zhǎng) 度為工作波長(zhǎng)的一半。
6.一種權(quán)利要求1所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的制作方法，其特征在于包括 以下步驟(1)在聚酯薄膜或聚丙烯薄膜上均勻涂布熱塑樹脂，然后通過激光成像、圖像制作、模 壓加工，在該熱塑樹脂上形成全息圖，得到激光全息成像層；(2)在激光全息成像層上蒸鍍金屬層，然后在金屬層上通過激光雕刻制作縫隙，使縫隙 的長(zhǎng)度不小于工作波長(zhǎng)的一半，縫隙的寬度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)；(3)將金屬層與離型層粘合，再將離型層與無源電子標(biāo)簽的金屬面粘合，使縫隙的長(zhǎng)度 方向與無源電子標(biāo)簽的放置位置垂直，且使無源電子標(biāo)簽的芯片位于與縫隙對(duì)應(yīng)處，最后 將無源電子標(biāo)簽的非金屬面與硅油紙粘合，即得到縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的制作方法，其特征在于涂 布熱塑樹脂時(shí)采用的涂布溫度為100 120°C，涂布速度為60 70m/min，涂布量為5. 2 5. 8g/m2 ；模壓加工采用的溫度為110 140°C，模壓速度為20 55m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的制作方法，其特征在于所 述熱塑樹脂為丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸烷基酯，金屬層為鍍鋁層、鍍銅層或鍍銀層，離型層 為易碎紙或能與無源電子標(biāo)簽金屬面剝離的薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的制作方法，其特征在于所 述縫隙的長(zhǎng)度為工作波長(zhǎng)的一半。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽的制作方法，其特征在于所 述無源電子標(biāo)簽為變形偶極子電子標(biāo)簽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽及其制作方法。在聚酯薄膜或聚丙烯薄膜上涂布熱塑樹脂，通過激光成像、圖像制作、模壓加工，得到激光全息成像層，在該層上蒸鍍金屬層，在金屬層上制作縫隙，再依次與離型層和無源電子標(biāo)簽金屬面粘合，使縫隙的長(zhǎng)度方向與無源電子標(biāo)簽的放置位置垂直，無源電子標(biāo)簽的非金屬面與硅油紙粘合，即得到縫隙耦合的激光全息電子標(biāo)簽。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無源電子標(biāo)簽與激光全息防偽的結(jié)合，不僅克服了激光全息圖的金屬層對(duì)無源電子標(biāo)簽讀取的影響，而且通過無源電子標(biāo)簽和縫隙之間的耦合，加大了電子標(biāo)簽的輻射強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離讀取。
文檔編號(hào)B32B15/12GK101882235SQ201010210
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者劉奕, 李春陽, 王海麗, 舒歡, 趙萬年 申請(qǐng)人:武漢華工圖像技術(shù)開發(fā)有限公司