一种具有防伪功能的rfid电子标签的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有防伪功能的RFID电子标签，属于射频电子标签技术领域。
【背景技术】
[0002]在现实生活中，有些不良商家为了追逐利益，会使各种各样的假冒伪劣产品流入市场。消费者越来越重视自身权益的维护，虽然有些商品上设置有可供消费者鉴别的防伪标识，但这些防伪标识本身就容易被仿冒。因此，需要一种行之有效的手段来识别假冒伪劣产品，RFID电子标签在包装防伪上的应用也开始引起高度重视。RFID(Rad1 FrequencyIdentificat1n，射频识别)技术是一种利用无线信号来实现自动识别或数据交换的射频技术，典型的射频识别系统由RFID标签芯片、读写器以及数据交换、管理系统等组成，如图1所示，读写器通过读写RFID标签芯片来识别商品的真伪，当RFID标签芯片待机或休眠时无法识别商品的真伪。
[0003]RFID电子标签按照供电方式不同，可区分有源RFID标签和无源RFID标签，通过电池来提供电能支持标签工作的称为有源RFID标签；无需电池供能，通过射频信号电磁感应提供电能支持标签工作的称为无源RFID标签；有源RFID标签相比无源RFID标签具有识别距离远、扩展性好、智能化程度高等特性在最近几年中得到了蓬勃的发展和广泛的运用，但有源RFID标签一次封装，当电池能量耗尽时，标签就不能使用了，严重限制了使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具有防伪功能的RFID电子标签，以解决RFID标签待机时无法识别商品真伪的问题。
[0005]本发明为解决上述技术问题提供了一种具有防伪功能的RFID电子标签，该电子标签包括RFID控制芯片、电致发光器件和蓄电池，蓄电池与RFID控制芯片和电致发光器件连接，分别用于为RFID芯片和电致发光器件提供电源，所述电致发光器件的电极与RFID控制芯片连接，利用电致发光器件的电极作为电子标签的射频天线。
[0006]所述的电子标签还包括光伏电池和电池管理控制模块，所述光伏电池通过电池管理控制模块分别与RFID控制芯片和电致发光器件连接，用于为RFID控制芯片和电致发光器件供电。
[0007]所述光伏电池可作为RFID电子标签的寄生ESD保护元器件。
[0008]所述的RFID控制芯片、电致发光器件和光伏电池均采用薄膜电子器件制作而成。
[0009]所述的电源管理控制模块为一个可管理的充电及电源输出控制选择的电路或装置，具备多路电源输出管理功能，光伏电池或蓄电池供电时，通过电源管理控制模块，使其达到RFID控制芯片和电致发光器件的工作电源要求。
[0010]当光能充裕时，由光伏电池通过电源管理控制模块为RFID控制芯片和电致发光器件提供工作电源，剩余电量通过电源管理控制模块对蓄电池进行充电；当光能无法满足要求时，由蓄电池向RFID控制芯片和电致发光器件提供工作电源，保证电子标签的通信质量。
[0011]当RFID控制芯片接收射频信号进行通信读写工作时，电源管理控制模块自动断开电致发光器件电源；当RFID标签控制芯片待机或休眠不进行通信读写工作时，电源管理控制模块输出可供电致发光器件显示的工作电压，以避免电致发光器件电流信号对射频接收信号产生电磁干扰。
[0012]所述的电致发光器件的电极为天线结构，可采用蚀刻法、电镀法和导电油墨丝网印刷法中的任意一种制作而成。
[0013]本发明的有益效果是:本发明的电子标签包括RFID控制芯片和电致发光器件，电致发光器件的电极与RFID控制芯片连接，用于作为电子标签的射频天线。本发明利用电致发光器件的光电特性制作能够显示出特定防伪图案，达到便于识别商品真伪的目的，解决了 RFID标签待机时无法识别商品真伪的问题，同时利用电致发光器件的电极作为RFID标签射频天线，省去标签天线电路单元，缩小标签整体面积，降低了标签制造成本。
[0014]此外本发明还提供了一种带光伏电池的电子标签，利用光生伏特效应，将光能转换成RFID电子标签所需电源能量，使之成为电子标签的一个源源不断的供电来源，提高了RFID电子标签的性能，延长了电子标签的使用寿命。同时利用光伏电池作为寄生ESD保护元器件又将大大减少标签整体面积和结构的复杂程度，从而进一步降低RFID电子标签制造成本。
【附图说明】
[0015]图1是现有技术有源RFID电子标签的原理结构示意图；
[0016]图2是本发明实施例一中RFID电子标签的原理结构不意图；
[0017]图3是本发明实施例二中RFID电子标签的原理结构示意图；
[0018]图4是光伏电池寄生ESD保护二极管电路示意图；
[0019]图5是本发明RFID电子标签光照下进行通信读写工作的原理结构示意图；
[0020]图6是本发明RFID电子标签光照下不进行通信读写工作的原理结构示意图；
[0021]图7是本发明RFID电子标签无光照下进行通信读写工作的原理结构示意图；
[0022]图8是本发明RFID电子标签无光照下不进行通信读写工作的原理结构示意图；
[0023]图9是本发明的RFID电子标签应用于包装盒上的示意图；
[0024]图10是本发明的RFID电子标签应用于包装瓶上的示意图；
[0025]图11是本发明的RFID电子标签应用于包装袋上的示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0027]本发明RFID电子标签包括有电致发光器件，电致发光器件是通过加在两电极施加电压而产生电场，被电场激发的电子碰撞发光中心，引起电子能级的跃迀、变化、复合，从而导致发光的元器件，最常见的如发光二极管(LED)。本发明利用电致发光器件的光电特性制作能够显示出特定防伪图案，达到便于识别商品真伪的目的，解决了 RFID标签待机时无法识别商品真伪的问题，同时利用电致发光器件的电极作为RFID标签射频天线，省去标签天线电路单元，缩小标签整体面积，降低标签制造成本。
[0028]实施例一
[0029]本实施例中的RFID电子标签的结构如图2所示，包括蓄电池、电致发光器件和RFID控制芯片，蓄电池与电致发光器件和RFID控制芯片相连，用于为其供电，电致发光器件的电极与RFID控制芯片连接，作为射频天线。利用电致发光器件光电特性显示出特定的防伪图案，提高了商品的易识别性并对商品的真伪性做出判断，实现了在RFID电子标签待机、休眠等不进行通信读写工作时，利用电致发光器件显示出特定的防伪图案来达到防伪功效。利用电致发光器件电极作为标签的射频天线，减少标签整体面积，降低标签制造成本。蓄电池可选择电解电容、超级电容或锂电池、镍氢电池等可更换电池中的任意一种，视具体应用需求而定。
[0030]电致发光器件可制作成能发出蓝光、绿光、红光、黄光等不同颜色的无机电致发光器件或有机电致发光器件，常见的如发光二极管(LED)。如需要适应柔性包装和商品基体，可采用薄膜电致发光器件。电致发光器件的电极采用天线结构，可通过蚀刻法、电镀法和导电油墨丝网印刷法制作而成，电致发光器件电极的形状和尺寸满足整体天线的阻抗和RFID电子标签芯片的输入阻抗匹配的要求。
[0031]实施例二
[0032]很多情况时，RFID电子标签会暴露在光线充足的场所，充分利用太阳能等光能作为RFID标签的天然能源，利用光生伏特效应，将光能转换成RFID标签所需电源能量，使之成为电子标签的一个源源不断的供电来源，为此，本实施例在实施例一基础上进行了进一步改进。本实施例中RFID电子标签的结构如图3所示，包括电致发光器件、RFID控制芯片、光伏电池、蓄电池和电源管理控制模块，电致发光器件的电极与RFID控制芯片连接，作为射频天线，蓄电池和光伏电池均通过电源管理控制模块分别与电致发光器件和RFID控制芯片连接，用于分别为电致发光器件和RFID控制芯片供电，光伏电池通过电源管理控制模块与蓄电池连接，用于为蓄电池供电。
[0033]同时光伏电池可作为RFID电子标签的寄生ESD保护元器件，静电放电(简写为ESD)是芯片电路系统在使用过程中经常发生并导致芯片损坏或失效的重要原因之一，为了防止RFID电子标签电路系统避免遭受静电放电损害，常常会给系统设计专门的ESD保护元器件。ESD防护的基本设计理念是:让ESD通过一个低阻抗通道进行放电并同时将ESD电压箝制在某一个足够低的电平，避免损伤电路系统。最常见的ESD保护器件为二极管，利用二极管的导通特性，能够将ESD脉冲箝位到足够低的电平，确保电路系统免遭ESD伤害。光伏电池一般为PN结型半导体器件，其可等效于一个二极管，本发明运用其二极管的ESD保护特性，可充当RFID电子标签的寄生ESD保护元器件，从而大大提高了 RFID电子标签系统的可靠性和安全性，如图4所示。本发明利用光伏电池作为寄生ESD保护元器件又将大大减少标签整体面积和结构的复杂程度，从而进一步降低RFID电子标签制造成本。
[0034]其中光伏电池可以采用晶体硅光伏电池，例如单晶硅或多晶硅电池，如需要使用柔软性包装和商品基本，也可采用薄膜光伏电池，例如非晶硅(a-Si)、碲化硅(CdTe)、铜铟镓砸(CIGS)等薄膜光伏电池的一种。蓄电池可选择电解电容、超级电容或锂电池、镍氢电池等可更换电池中的任意一种，视具体应用需求而定，由于采用了光伏发电模式的RFID电子标签具有持续充电能力，因此本发明所采用的蓄