一种有机射频识别标签及其有机射频识别系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种有机射频识别标签及其有机射频识别系统。所述有机射频识别标签包括至少由第一有机薄膜晶体管和第二有机薄膜晶体管形成的逻辑门，射频能量耦合装置产生整流交流电源波形直接为逻辑门供电；所述有机射频识别标签还包括天线（11）以及包含有机薄膜晶体管的有机薄膜集成电路器件（13），天线和有机薄膜集成电路器件电连接，结合了天线和有机薄膜集成电路器件的柔性基片设置于层叠树脂层（45）中，在层叠树脂层内部天线周围设有填充层（24）。所述有机射频识别系统包括前述有机射频识别标签以及传递信息的调制器，射频转换器，有机射频识别阅读器；射频转换器将射频能量传送到用于转换的有机射频识别标签，有机射频识别阅读器接收并读出由调制器传递的信息。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种有机射频识别标签及其有机射频识别系统
本技术涉及一种有机射频识别(ORFID)标签及有机射频识别(ORFID)系统， 尤其是涉及一种用于与逻辑电路供电的有机射频识别(ORFID)标签及其有机射频识别 (ORFID)系统。
技术介绍
在包括集成电路、平板显示器、智能卡和射频识别(RFID)标签的各种现代电子器件中广泛地使用包括晶体管、二极管等的薄膜电路器件来形成逻辑电路。薄膜电路器件是通过淀积、掩模和刻蚀各种导电、半导电和绝缘层以形成薄膜叠层来形成的。典型地，薄膜晶体管(TFT)基于无机半导体材料，如非晶硅或硒化镉。最近，重要的研究和发展朝着使用有机半导体材料形成薄膜晶体管电路的方向努力。有机半导体材料对于包括低处理温度的晶体管制造有着大量的优点。特别是，有机半导体材料允许在柔性衬底如薄玻璃、聚合体或基于纸的衬底上制造有机薄膜晶体管 (OTFT)。此外，有机半导体材料可以使用低成本制造技术如印刷、压印或遮掩模形成。尽管随着继续研究和发展提高了 OTFT的性能特征，但是器件性能和稳定性还存在挑战。
技术实现思路
本技术针对现有技术不足，提出一种有机射频识别标签及其有机射频识别系统，有机射频识别标签的填充层能消除由于在不同材料之间热膨胀系数的差异所引起的应力，从而可以避免在天线周围和在天线和OTFT之间所提供的填充层的剥离和破裂。本技术所采用的技术方案本技术提供一种有机射频识别(ORFID)标签，包括至少由第一有机薄膜晶体管(OTFT)和第二有机薄膜晶体管(OTFT)形成的逻辑门，提供交流(ac)电源波形的射频 (RF)能量耦合装置，以及部分整流级，由该交流(ac)电源波形产生部分整流交流(ac)电源波形，以及用部分整流交流(ac)电源波形直接为逻辑门供电；所述有机射频识别(ORFID) 标签还包括天线、连接着所述天线进行工作的有机薄膜集成电路器件和设置在所述天线周围的填充层、粘结层和分离层；所述填充层的热膨胀系数小于或等于所述天线的热膨胀系数的I. 5倍。本技术还提供一种有机射频识别(ORFID)系统，包括前述的有机射频识别标签，以及传递信息的调制器，射频转换器，有机射频识别阅读器；射频转换器将射频能量传送到用于转换的有机射频识别标签，有机射频识别阅读器接收并读出由调制器传递的信肩、O形成OTFT有用的有机半导体材料包括并苯和其取代的衍生物。并苯的特定例子包括蒽、萘、并四苯、并五苯、及取代的并五苯(优选并五苯或取代的并五苯，包括氟化的并五苯)。其他例子包括半导体聚合物、二萘嵌苯、富勒烯、酞菁、寡聚噻吩 (oligothiophene)、聚噻吩、聚苯1,2-亚乙烯(polyphenylvinyIenes)、聚乙炔、金属酞青和取代的衍生物。天线包含选自Ag、Au、Al、Cu、Zn、Sn、Ni、Cr、Fe、Co和Ti中的一种或几种金属材料。填充层包括感光有机材料、非感光有机材料或热阻有机树脂材料。粘结层包括选自氰基丙烯酸盐粘合剂材料、醋酸乙烯树脂乳状液、橡胶材料、聚氯乙烯树脂材料、醋酸乙烯溶剂材料、环氧材料以及热熔融材料中的一种或几种材料。分离层包括纸、塑料、PET、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙或无机材料。本技术的有益效果I、本技术有机射频识别(ORFID)标签具有天线，它形成在ORFID标签所形成的基片上；包括有机薄膜晶体 管的有机薄膜集成电路器件与天线相连接，填充剂与基片接触使之有可能减小在填充层和天线的导电材料之间或者填充层和形成诸如OTFT之类的有机薄膜有源元件的薄膜之间的热膨胀系数差异的填充层。因此，能消除由于在不同材料之间热膨胀系数的差异所引起的应力，从而可以避免在天线周围和在天线和OTFT之间所提供的填充层的剥离和破裂。2、本技术有机射频识别(ORFID)标签，其中整流ac电源的使用可以减小制造时间、费用、成本、复杂性以及装载薄膜晶体管电路的元件尺寸。例如，使用部分整流ac电源波形直接为逻辑电路供电可以消除全波整流器或半波分量中的过滤电容器的需要，这在用于将dc电源传输到电路的许多应用中是共同需要的。对于ORFID标签，作为特定的例子， ac供电的薄膜电路的使用，通过消除或减小典型地与ac-dc整流器级相关的许多元件的尺寸，包括二极管或晶体管桥接，和大的过滤电容器，可以基本上减小成本和标签的尺寸。在 ORFID标签的设计和制造中，通过减小整流器级的复杂性，由部分整流ac波形供电的薄膜逻辑电路可以产生显著的成本节省和尺寸减小。附图说明图I :0RFID标签/阅读器系统中的ac供电的有机薄膜晶体管电路的应用框图；图2 :图I的ORFID标签/阅读器系统的电路图；图3 :与图I的ORFID标签/阅读器系统相关的阅读器的电路图；图4 :本技术ORFID标签的完成产品的放大剖面示意图。具体实施方式实施例一参见图4，图I 图3，本技术有机射频识别标签，包括至少由第一有机薄膜晶体管和第二有机薄膜晶体管形成的逻辑门，提供交流电源波形的射频能量耦合装置，以及整流级，所述射频能量耦合装置以及整流级产生整流交流电源波形直接为逻辑门供电；所述有机射频识别标签还包括天线11以及包含有机薄膜晶体管的有机薄膜集成电路器件13，天线设置在柔性基片32上，天线11和有机薄膜集成电路器件13电连接，结合了天线11和有机薄膜集成电路器件13的柔性基片32设置于层叠树脂层45中，在层叠树脂层45内部天线周围设有填充层24，构成所述填充层24的填充剂28的热膨胀系数不大于所述天线的热膨胀系数的I. 5倍。所述的有机射频识别标签，在所述层叠树脂层45的一侧设有粘结层和分离层。较佳的是填充层24使用诸如硅烷之类的热阻性有机树脂。实施例二 参见图I 图4，本实施例为采用了前述实施例的有机射频识别标签共同组成有机射频识别系统，包括传递信息的调制器，射频转换器，有机射频识别阅读器；射频转换器将射频能量传送到用于转换的有机射频识别标签，有机射频识别阅读器接收并读出由调制器传递的信息。图I为在ORFID标签/阅读器系统66中由部分整流的ac电源波形供电的基于有机薄膜晶体管的电路的应用框图。在ORFID标签中基于ac-供电的薄膜晶体管的电路使用可能是特别需要的。如图I所示，ORFID标签系统66可以包括阅读器单元68和ORFID标签70。ORFID标签70可以包括ac电源73。ac电源73可以用来将由阅读器单元68传输的RF能量转变为用于输送到由ORFID标签70装载的薄膜晶体管电路的ac电源。ORFID 标签70可以通过用作接收器的电感器78接收来自阅读器单元68的RF能量。电感器78用作射频(RF)能量耦合器件，以基于从由阅读器单元68传输的RF能量吸收的RF能量提供用于ac电源73的ac电源波形。电容器(未示出)也可以平行于电感器78设置。部分整流级80接收来自电感器78的ac波形并产生部分整流ac波形，以为ORFID 标签70内的数字逻辑电路供电。ORFID标签70还包括调制输出反相器82、输出缓冲器电路84、控制逻辑86、时钟电路88和数据电路90，这些电路一个或多个可以由有机薄膜晶体管电路的布置形成。时钟88驱动控制逻辑电路86，以从数据电路90输出数据，电路90可以包括载运识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机射频识别标签，包括：至少由第一有机薄膜晶体管和第二有机薄膜晶体管形成的逻辑门，提供交流电源波形的射频能量耦合装置，以及整流级，所述射频能量耦合装置以及整流级产生整流交流电源波形直接为逻辑门供电；其特征在于：所述有机射频识别标签还包括天线（11）以及包含有机薄膜晶体管的有机薄膜集成电路器件（13），天线设置在柔性基片（32）上，天线（11）和有机薄膜集成电路器件（13）电连接，结合了天线（11）和有机薄膜集成电路器件（13）的柔性基片（32）设置于层叠树脂层（45）中，在层叠树脂层（45）内部天线周围设有填充层（24），构成所述填充层的填充剂的热膨胀系数不大于所述天线的热膨胀系数的1.5倍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金璞，徐征，刘晓霞，郭星，
申请(专利权)人：上海朗睿电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：