一种缝隙耦合的激光全息电子标签及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种缝隙耦合的激光全息电子标签及其制作方法。在聚酯薄膜或聚丙烯薄膜上涂布热塑树脂，通过激光成像、图像制作、模压加工，得到激光全息成像层，在该层上蒸镀金属层，在金属层上制作缝隙，再依次与离型层和无源电子标签金属面粘合，使缝隙的长度方向与无源电子标签的放置位置垂直，无源电子标签的非金属面与硅油纸粘合，即得到缝隙耦合的激光全息电子标签。本发明专利技术实现了无源电子标签与激光全息防伪的结合，不仅克服了激光全息图的金属层对无源电子标签读取的影响，而且通过无源电子标签和缝隙之间的耦合，加大了电子标签的辐射强度，实现了电子标签的远距离读取。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于激光全息技术 领域。
技术介绍
射频识别(RadioFrequency Indentif ication，简称 RFID)是一种通过无线射频 方式进行非接触的双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据的自动识别技术。现在 RFID应用已经渗透到人们生活的各个领域，成为一种常见的技术，其应用包括物流，门禁管 理，资产管理，图书馆，畜牧业等领域。而电子标签作为RFID系统一个重要组成部分，按其 能量供应方式，可以分为有源电子标签，无源电子标签和半有源电子标签。无源电子标签 由标签芯片，标签天线和基板材料组成，常常应用于物体表面或者嵌入到物体内部使用，以 实现对物体的识别或者信息的防伪。当电子标签处于阅读器所发射的电磁场中时，当电子 标签天线接收的电磁能量大于电子标签芯片工作的门限功率时，电子标签芯片才能启动工 作，实现电子标签和阅读器之间的数据通信。激光全息术是继激光器于六十年代问世之后迅速发展起来的一种立体照相技术。 是记录波动干扰的振幅和相位分布，使之再现的专门技术。所谓“全息”，是指全部信息，不 仅包括振幅信息，也包括相位信息在内。由于激光全息防伪以深奥的全息成相原理和色彩 斑斓的闪光效果而被受青睐。因此，激光防伪技术已应用于零售，医药，化装品等多个领域。在应用领域，一件商品，从厂家生产，保存，运输，到零售商再卖给顾客使用消费。 在这一过程，对于厂家，需要通过电子标签来实现对商品的追踪，管理，同时，也需要零售商 对产品信息的确认，而对于零售层面的商家和顾客是不大可能持有RFID阅读器的，此时， 全息图像防伪更便捷、直观，基于此，实现电子标签与激光全息仿伪相结合，就可以实现一 种可视化防伪验证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种缝隙耦合的激光全息电子标签 及其制作方法，该缝隙耦合的激光全息电子标签不仅可以克服防伪图像金属层对无源电子 标签的影响，而且能够通过金属层上缝隙的辐射，加强无源电子标签的辐射强度，实现无源 电子标签的远距离读取。实现本专利技术目的所采用的技术方案是—种缝隙耦合的激光全息电子标签，包括聚酯薄膜层或聚丙烯薄膜层，聚酯薄膜 层或聚丙烯薄膜层上粘合有激光全息成像层，激光全息成像层上镀有金属层，金属层上设 有缝隙，金属层与离型层粘合，离型层与无源电子标签的金属面粘合，无源电子标签的非金 属面与硅油纸粘合；所述缝隙的长度不小于工作波长的一半，缝隙的宽度远小于工作波长， 缝隙的长度方向与无源电子标签的放置位置垂直，且无源电子标签的芯片位于与缝隙对应 处。所述激光全息成像层的基材为热塑树脂，金属层为镀铝层、镀铜层或镀银层，离型 层为易碎纸或能与无源电子标签金属面剥离的薄膜。所述热塑树脂为丙烯酸树脂或甲基丙烯酸烷基酯。所述无源电子标签为变形偶极子电子标签。所述缝隙的长度为工作波长的一半。本专利技术还提供了上述缝隙耦合的激光全息电子标签的制作方法，包括以下步骤(1)在聚酯薄膜或聚丙烯薄膜上均 勻涂布热塑树脂，然后通过激光成像、图像制 作、模压加工，在该热塑树脂上形成全息图，得到激光全息成像层；(2)在激光全息成像层上蒸镀金属层，然后在金属层上通过激光雕刻制作缝隙，使 缝隙的长度不小于工作波长的一半，缝隙的宽度远小于工作波长；(3)将金属层与离型层粘合，再将离型层与无源电子标签的金属面粘合，使缝隙的 长度方向与无源电子标签的放置位置垂直，且使无源电子标签的芯片位于与缝隙对应处， 最后将无源电子标签的非金属面与硅油纸粘合，即得到缝隙耦合的激光全息电子标签。步骤(1)中涂布热塑树脂时采用的涂布温度为100 120°C，涂布速度为60 70m/min，涂布量为5. 2 5. 8g/m2 ；模压加工采用的温度为110 140°C，模压速度为20 55m/min。通常电子标签天线接受的功率大于电子标签芯片的门限功率时，电子标签才能正 常工作。根据弗里斯传输公式，距离阅读器一定距离的点，则天线的接收功率是一定的。当 电子标签贴在金属层上时，会出现两种状况，一种是由于趋肤效应，金属层屏蔽了电磁波， 使电磁波不能到达金属背后的电子标签，从而不能激活电子标签工作。另一种是，即使金属 层的厚度小于趋肤深度使得电磁波能穿过金属层到达电子标签，但是，由于穿过金属层电 磁波的损耗和金属层本身对电磁波的反射和散射，使得到达电子标签的电磁能量不足以激 活电子标签芯片工作。而本专利技术通过在金属层上蚀刻缝隙，克服了该金属层对无源电子标 签读取的上述影响。且本专利技术中所用无源电子标签为变形偶极子电子标签，其辐射方向垂 直于偶极子所在平面，由于水平缝隙辐射铅垂极化波，而垂直缝隙辐射水平极化波，因此， 如果将缝隙的长度方向与无源电子标签的放置位置垂直，则使得缝隙天线辐射场正好与该 偶极子天线的辐射场的电磁场同向，这样，通过无源电子标签和缝隙之间的感应耦合，加大 了辐射强度，更有利于无源电子标签的远距离读取。在沿缝隙长度方向不同位置的馈电点 使缝隙天线对外呈现不同的阻抗，因此，可以通过调节馈电点在缝隙长度方向的位置来调 节缝隙天线的阻抗。由于同一芯片在不同的频段对外呈现的阻抗不同和不同芯片对外阻抗 的不同，在保证无源电子标签的芯片位于与缝隙对应处的情况下，无源电子标签可以沿缝 隙的长度方向移动，以实现无源电子标签的天线与无源电子标签的芯片之间最佳的阻抗匹 配。因此，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点(1)本专利技术通过在金属层上蚀刻缝隙，克服了该金属层对无源电子标签读取的影 响，实现了无源电子标签与激光全息防伪的结合，从而实现了一种可视化的防伪验证。将缝 隙耦合的激光全息电子标签直接粘帖在待识别的物体上，如果再揭取，则该标签将损坏，从 而实现防拆作用。(2)本专利技术通过无源电子标签和缝隙之间的感应耦合，不仅实现了无源电子标签 的辐射，也利用金属层的缝隙，实现了缝隙的感应辐射，通过这两种辐射场的叠加，使得阅读效果比单独无源电子标签的读取效果更好。 附图说明图1为本专利技术的缝隙耦合的激光全息电子标签的结构示意图； 图2为变形偶极子电子标签的结构示意图；图3为变形偶极子电子标签、3M胶和硅油纸的组合示意图；图4为变形偶极子电子标签和金属层缝隙的位置示意图；图5为金属层缝隙的结构示意图。图中，1.聚酯薄膜或聚丙烯薄膜层；2.激光全息成像层；3.金属层；4.缝隙；5.离 型层；6.压敏胶水；7.无源电子标签的天线；8.无源电子标签的芯片；9.无源电子标签； 10.硅油纸；11. 3M双面胶。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围不局限于以 下实施例。实施例1 (1)在聚酯薄膜上均勻涂布热塑树脂，本实施例中的热塑树脂为丙烯酸树脂，涂布 温度为100 120°C，涂布速度为60 70m/min，涂布量为5. 2 5. 8g/m2，然后通过激光成 像、图像制作、在模压温度110 140°C和模压速度20 55m/min下模压加工，在该丙烯酸 树脂上形成全息图，得到激光全息成像层。(2)利用真空镀膜机在激光全息成像层上蒸镀金属，得到金属层，本实施例中蒸镀 的金属为铝。然后在镀铝层上通过激光雕刻制作缝隙，使缝隙的长度不小于工作波长的一 半，缝隙的宽度远小于工作波长。工作波长是指阅读器与无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝隙耦合的激光全息电子标签，其特征在于：该标签包括聚酯薄膜层或聚丙烯薄膜层，聚酯薄膜层或聚丙烯薄膜层上粘合有激光全息成像层，激光全息成像层上镀有金属层，金属层上设有缝隙，金属层与离型层粘合，离型层与无源电子标签的金属面粘合，无源电子标签的非金属面与硅油纸粘合；所述缝隙的长度不小于工作波长的一半，缝隙的宽度远小于工作波长，缝隙的长度方向与无源电子标签的放置位置垂直，且无源电子标签的芯片位于与缝隙对应处。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春阳，赵万年，王海丽，刘奕，舒欢，
申请(专利权)人：武汉华工图像技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]