一种柔性可拉伸电子标签及其制备方法技术

一种柔性可拉伸电子标签，其由柔性硅胶基体、镶嵌于硅胶基体中的金属纳米线天线电路和嵌于硅胶基体中与金属纳米线天线电路电连接的芯片组成；其制备步骤为：在基板上制备具有金属纳米线天线线路的金属纳米天线；将芯片触点倒贴于金属纳米天线的芯片连接处，使芯片与金属纳米线天线线路电连接；将硅胶浇注到基板上以覆盖天线及芯片；将基板放入烘箱中烘烤固化形成硅胶基体；将硅胶基体从基板上取下，经裁切得柔性可拉伸电子标签；由于金属纳米线的大长径比效应和硅胶基体的良好延展性，该电子标签可实现柔性可拉伸功能，特别适用于弹性物质如衣物和其他可变形材料领域；且结构简单，制备步骤简约节能，并具耐水洗、耐溶剂等优势，具广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性可拉伸电子标签及其制备方法
：本专利技术涉及射频识别领域，特别涉及一种柔性可拉伸电子标签及其制备方法。技术背景：电子标签作为物联网发展中重要的信息载体，已被广泛应用于各领域之中。由于其具有快速、非接触式读取和可以同时读取多个标签信息的特点，电子标签给仓储、物流、服装、食品等众多领域提供了较传统条形码系统更加优质高效的解决方案，大幅提升了生产和管理效率，节约人工成本。目前使用的电子标签多为蚀刻金属天线电子标签和银浆印刷天线电子标签，所使用的基体多为PET等热固性树脂薄膜或纸张。这些基材具有较好的尺寸稳定性，广泛用于目前固定尺寸的电子标签中。但是，在某些领域，如服装或其他弹性材料物品的嵌入式电子标签中，电子标签被期望可以随着所嵌入材料一起在外力的作用下发生变形或伸长，这样就可以为消费者提供更优越的一体化体验，消除电子标签比如在衣物中的异物感和独立存在感，真正实现电子标签的植入。而这样的需求目前传统的树脂薄膜或纸张基材加上金属蚀刻或印刷天线是无法满足的。因此，在这样的背景下，本专利技术提供了一种柔性可拉伸的电子标签，使用柔性硅胶作为基体，金属纳米线作为天线电路，实现了柔性可拉伸的功能，良好地解决了以上问题。
技术实现思路
：本专利技术目的在于提供一种柔性可拉伸的电子标签及其制备方法；该标签具有结构简单，整体可被反复拉伸，并且耐水洗、耐溶剂等优势和特点；制备方法具有简单高效、节能环保的特点。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供的柔性可拉伸电子标签，其由柔性硅胶基体、镶嵌于柔性硅胶基体中的金属纳米线天线电路和同样镶嵌于柔性硅胶基体中的与金属纳米线天线电路电连接的芯片组成。所述柔性硅胶基体的材质为单组份硅胶，双组份缩合型硅胶或双组份加成型硅胶；所述金属纳米线天线电路中的金属纳米线为金属纳米线为金纳米线、银纳米线、铜纳米线、铁纳米线或铝纳米线。所述金属纳米线直径为10-500nm，长度为10-200μm。本专利技术提供的柔性可拉伸电子标签的制造方法，其步骤如下：1）在基板上放置刻有天线线路镂空图案的掩膜板，将含有金属纳米线的溶液均匀沉积于掩膜板表面，待含有金属纳米线的溶液完全干燥后除去掩膜板，得到附着于基板上的具有金属纳米线天线线路的金属纳米天线；所述金属纳米线天线的线路图形中设有芯片连接处；所述含有金属纳米线的溶液中的金属纳米线浓度为5-20mg/ml；2）将芯片的触点倒贴于金属纳米天线的芯片连接处，使芯片触点与金属纳米线天线的金属纳米线天线线路电连接；3）将硅胶浇注到基板上，使硅胶完全覆盖金属纳米线天线及芯片；4）将基板放入烘箱中烘烤，使硅胶完全固化形成硅胶基体；将硅胶基体从基板上取下，经过裁切得到柔性可拉伸电子标签。所述含有金属纳米线的溶液中的金属纳米线为金纳米线、银纳米线、铜纳米线、铁纳米线或铝纳米线。所述金属纳米线直径为10-500nm，长度为10-200μm。所述柔性硅胶基体的材质为单组份硅胶，双组份缩合型硅胶或双组份加成型硅胶。所述双组分加成型硅胶的固化温度为25℃-200℃。与现有技术相比，本专利技术的柔性可拉伸电子标签及其制备方法具有以下优点：1、该标签可整体被反复拉伸，特别适用于嵌入衣物等弹性物质的领域。2、该标签耐水洗、耐溶剂，可以随物品反复洗涤。3、该标签结构简单，具有嵌入式一体化结构，抗剥离破坏能力强。4、该标签制造工艺简单高效，耗能低，节能环保。附图说明图1为本专利技术的柔性可拉伸电子标签的结构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例进一步描述本专利技术：实施例11、在玻璃基板上放置刻有天线线路镂空图案的掩膜板，用喷枪将含银纳米线的乙醇溶液均匀喷涂至掩膜板表面，待含银纳米线的乙醇溶液完全干燥后除去掩膜板，得到附着于基板上的含银纳米线天线线路的金属纳米天线1；该金属纳米线天线1的线路图形中设有芯片连接处；2、将芯片2倒贴于金属纳米天线1的芯片连接处，使芯片触点与天线良好电连接；3、将双组分加成型硅胶（硅胶和交联剂按重量比10:1配制）浇筑到基板上，使之完全覆盖金属纳米天线1；4、将基板整体放入烘箱中150℃烘烤20mins使双组分加成型硅胶完全固化形成硅胶基体3；5、将硅胶基体3从玻璃基板上取下，经过裁切则得到本实施例的柔性可拉伸电子标签。本实施例中的含银纳米线的乙醇溶液中的银纳米线直径为200-300nm，长度为30-50μm；含银纳米线的乙醇溶液中的银纳米线浓度为10mg/ml；所使用的芯片为915MHz频段超高频芯片。实施例21、在不锈钢基板上放置刻有天线线路镂空图案的掩膜板，用流延法将含银纳米线的水溶液均匀喷涂至掩膜板表面，待含银纳米线的水溶液完全干燥后除去掩膜板，得到附着于基板上的含银纳米线天线线路的金属纳米天线1；该金属纳米线天线1的线路图形中设有芯片连接处；2、将芯片2倒贴于金属纳米天线1的芯片连接处，使芯片触点与天线良好电连接；3、将单组分室温硫化硅胶浇筑到基板上，使之完全覆盖金属纳米天线1；4、将基板整体置于室温中12小时，使硫化硅胶完全固化形成硅胶基体3；5、将硅胶基体3从不锈钢基板上取下，经过裁切则得到本实施例的柔性可拉伸电子标签。本实施例中的含银纳米线的水溶液中的银纳米线直径为60-100nm，长度为10-20μm；含有银纳米线的水溶液中的银纳米线浓度为20mg/ml；所使用的芯片为915MHz频段超高频芯片。实施例31、在玻璃基板上放置刻有天线线路镂空图案的掩膜板，用喷枪将含铜纳米线的乙醇溶液均匀喷涂至掩膜板表面，待含铜纳米线的乙醇溶液完全干燥后除去掩膜板，得到附着于基板上的含铜纳米线天线线路的金属纳米天线1；该金属纳米线天线1的线路图形中设有芯片连接处；2、将芯片2倒贴于金属纳米天线1的芯片连接处，使芯片触点与天线良好电连接；3、将双组分缩合型硅胶（硅胶和交联剂按重量比5:1配制）浇筑到基板上，使之完全覆盖金属纳米天线1；4、将基板整体放入烘箱中120℃烘烤30mins使双组分缩合型硅胶完全固化形成硅胶基体3；5、将硅胶基体3从玻璃基板上取下，经过裁切则得到本实施例的柔性可拉伸电子标签。本实施例中的含铜纳米线的乙醇溶液中的铜纳米线直径为100-150nm，长度为20-30μm；含铜纳米线的溶液中的铜纳米线浓度为5mg/ml；所使用的芯片为13.56MHz频段超高频芯片。实施例41、在聚四氟乙烯基板上放置刻有天线线路镂空图案的掩膜板，用流延法将含铜纳米线的乙醇溶液均匀分布至掩膜板表面，待含铜纳米线的乙醇溶液完全干燥后除去掩膜板，得到附着于基板上的含铜纳米线天线线路的金属纳米天线1；该金属纳米线天线1的线路图形中设有芯片连接处；2、将芯片2倒贴于金属纳米天线1的芯片连接处，使芯片触点与天线良好电连接；3、将双组分加成型硅胶（硅胶和交联剂按重量比10:1配制）浇筑到基板上，使之完全覆盖金属纳米天线1；4、将基板整体放入烘箱中200℃烘烤10mins使双组分加成型硅胶完全固化形成硅胶基体3；5、将硅胶基体3从聚四氟乙烯基板上取下，经过裁切则得到本实施例的柔性可拉伸电子标签。本实施例中的含铜纳米线的乙醇溶液中的铜纳米线直径为200-300nm，长度为20-30μm；含铜纳米线的乙醇溶液中的铜纳米线浓度为20mg/ml；所使用的芯片为13.56MHz频段超高频芯片。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性可拉伸电子标签，其由柔性硅胶基体、镶嵌于柔性硅胶基体中的金属纳米线天线电路和同样镶嵌于柔性硅胶基体中的与金属纳米线天线电路电连接的芯片组成。

【技术特征摘要】
1.一种柔性可拉伸电子标签的制造方法，其步骤如下：1)在基板上放置刻有天线线路镂空图案的掩膜板，将含有金属纳米线的溶液均匀沉积于掩膜板表面，待含有金属纳米线的溶液完全干燥后除去掩膜板，得到附着于基板上的具有金属纳米线天线线路的金属纳米天线；所述金属纳米线天线的线路图形中设有芯片连接处；所述含有金属纳米线的溶液中的金属纳米线浓度为5-20mg/ml；2)将芯片的触点倒贴于金属纳米天线的芯片连接处，使芯片触点与金属纳米线天线的金属纳米线天线线路电连接；3)将硅胶浇注到基板上，使硅胶完全覆盖金属纳米线天线及芯片；4)将基板放入烘箱中烘烤，使硅胶完全固化形成硅胶基体；将硅胶基体从...

【专利技术属性】
技术研发人员：付绍云，黄贵文，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：