CN202694399U

CN202694399U - 一种冷光导航定位信息显示卡

Info

Publication number: CN202694399U
Application number: CN 201220308962
Authority: CN
Inventors: 曹二林; 吴庆; 庄宝森; 陈岚
Original assignee: Jiangsu IoT Research and Development Center
Current assignee: Jiangsu IoT Research and Development Center
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-06-28

Abstract

本实用新型提供了一种冷光导航定位信息显示卡，包括：多段冷光片、RFID收发天线、冷光片驱动模块、信号处理芯片、超薄电池，冷光片驱动模块用于输出多路驱动信号，每一个驱动信号输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多段冷光片的公共电极接冷光片驱动模块的电源输出；信号处理芯片输出端与冷光片驱动模块相连，RFID收发天线与信号处理芯片输入端相连；超薄电池与信号处理芯片和冷光片驱动模块相连。卡内采用分层结构。其优点：采用冷光片作为显示器件、采用RFID天线及相应标签芯片作为信号输入源，将位置信息实时显示。采用PET薄膜作为电路载体，通过裸片封装工艺将电路厚度整体控制在600μm内，达到了较好的可封装集成度。

Description

一种冷光导航定位信息显示卡

技术领域

本实用新型涉及一种定位导航信息显示卡，具体是一种通过电致发光技术将定位导航信息同步显示的卡片状器件。

背景技术

对于户外的定位导航，通常是通过专业的导航仪或者其他智能终端进行的，这些终端内集成了信息采集芯片，可以与GPS卫星或者移动通讯基站等进行通讯，通过几何定位的方法得到当前的位置信息。同时导航定位信息可以与地图信息同步显示，达到非常好的互动效果。

然而对于室内或者其他特定场所的应用环境，GPS卫星或者移动通讯基站往往达不到较好的定位导航效果。这时通常采用的方案是通过WIFI技术、RFID技术或Bluetooth技术进行导航定位。可采用的算法包括收讯角度法、收讯时间法以及讯号强度法等，这些算法在实施上通常比较复杂，或者实施成本高，或者不易于实施。

在这些无线传输方案中，RFID技术以其低功耗、低成本易于实现等优点被大范围应用在各种低成本方案中，而RFID标签更是具有价格低、体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点。那么采用RFID技术进行室内定位，并通过大范围布点的方法代替复杂算法的应用，这样通过节点数量提高精度的方法也可以达到较好的定位导航目的，同时成本花费仍然很低。

通常电子产品的信息显示装置多采用LED数码显示器，LCD显示屏等。这些显示装置需要较大的驱动电流，尤其当大面积或者高精度应用时，产品功耗增大。这样就不适宜于便携式装置的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种冷光导航定位信息显示卡，为室内或其他特定小范围场所提供一种集成RFID无线收发功能、电致发光冷光显示功能以进行导航定位的信息卡，以满足室内或其他特定场所导航定位应用中对低成本、低功耗、互动显示以及高使用灵活性的需求。

按照本实用新型提供的技术方案，所述冷光导航定位信息显示卡包括：多段冷光片、RFID收发天线、冷光片驱动模块、信号处理芯片、超薄电池，所述冷光片驱动模块用于输出多路驱动信号，每一个驱动信号输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多段冷光片的公共电极接冷光片驱动模块的电源输出；信号处理芯片输出端与冷光片驱动模块相连，RFID收发天线与信号处理芯片输入端相连；超薄电池与信号处理芯片和冷光片驱动模块相连；信号处理芯片接收来自外部RFID收发器的位置信息并进行相应处理，处理后的显示信息传输给冷光片驱动模块，控制多段冷光片的亮与灭，多段冷光片即显示当前的位置信息。

所述多段冷光片构成多个显示段，每个显示段与外部固定位置的RFID收发器相对应，每当卡内的RFID收发天线收到所述RFID收发器的讯息，信号处理芯片即控制对应显示段进行显示动作。

卡内采用分层结构，从上到下依次是图形层、透明绝缘层、冷光片层、RFID天线层、背面保护层，所述图形层上印刷了所指示室内环境的平面地图，且需要光显示的部份为透明；所述透明绝缘层、冷光片层以及RFID天线层采用PET薄膜作为基底；对于冷光片层，多段冷光片结构采用丝网印刷，同时冷光片层PET薄膜上采用金属沉积膜的方法沉积上铜制导线，冷光片驱动模块、信号处理芯片以及超薄电池焊接在冷光片层PET薄膜上；RFID天线层是将铜导线按照特定结构沉积在RFID天线层PET薄膜上，并通过通孔与冷光片层上信号处理芯片管脚进行电气连接。

所述冷光片层PET薄膜厚度为90-120μm。冷光片驱动模块和信号处理芯片设置于整个信息显示卡的边缘位置。

所述RFID天线层采用25μm厚PET薄膜，10-15μm厚导线层。

本实用新型的优点：信息卡是采用冷光片作为显示器件（效果与LED相同，只是显示层厚度更薄、功耗更低）、采用RFID天线及相应标签芯片作为信号输入源，并通过相关的算法设置，将位置信息实时显示的定位系统。系统采用PET薄膜作为电路载体，通过相应的裸片封装工艺，将电路厚度整体控制在600μm以内，达到了较好的可封装集成度。系统也可以采用PET薄膜电路作为走线载体，封装了的电子器件由于厚度尺寸较大，被放置在卡片两侧，这样两侧的厚度达到约2-3mm，同时中间显示区域厚度在900μm之内。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理示意图。

图2为本实用新型的外观示意效果图。

图3为本实用新型的卡片结构图。

图4为本实用新型的卡片冷光片层布局图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的冷光导航定位信息显示卡包括：多段冷光片、RFID收发天线、冷光片驱动模块、信号处理芯片、超薄电池，所述冷光片驱动模块用于输出多路驱动信号，每一个驱动信号输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多段冷光片的公共电极接冷光片驱动模块的电源输出；信号处理芯片输出端与冷光片驱动模块相连，RFID收发天线与信号处理芯片输入端相连；超薄电池与信号处理芯片和冷光片驱动模块相连；信号处理芯片接收来自外部RFID收发器的位置信息并进行相应处理，处理后的显示信息传输给冷光片驱动模块，控制多段冷光片的亮与灭，多段冷光片即显示当前的位置信息。

本实用新型中多段冷光片的段可以是矩形、条形、点形以及其他任何可以标记地图上信息的不规则图形。这样RFID天线收到的来自不同收发器发射的编号讯息，通过与存储在信号处理芯片（图中是一个MCU）内的记录信息比对，点亮相应的冷光片从而得到当前的位置信息。如图1所示，平面图中具有16个可开/关的冷光显示段，每个显示段在算法上与相应的RFID收发器对应。每当卡片内集成的RFID天线收到相应区域收发器的讯息，MCU即控制该显示段进行相应算法的显示（如闪烁等）；

作为冷光驱动芯片，多采用MAX1452IE或者SP4403EL。这两款芯片都具有4个输出通道，且通过芯片的I²C端口与外部通讯。输入电压约为3～5V，这样超薄电池就能达到相应的输出要求，如GMBPOWER公司的CP042929智能卡电池等。本实用新型中因冷光显示段数较多，所以采用HV3418系列芯片，这是一款采用HVCMOS工艺的低压直流转高压交流芯片，具有64个输出通道，从而可以同时驱动64个冷光显示段。

对于RFID收发系统，采用无源式超高频RFID，主要工作频率范围在860MHz～960MHz，工作距离>5米，同时成本较低。系统的RFID标签采用了NXP的UCODEG2iL系列芯片。

图3展示了这种信息显示卡的分层结构。从结构上，信息卡共分成五层，从上到下分别是图形层1、透明绝缘层2、冷光片层3、RFID天线层4、背面保护层5。所述图形层1上印刷了所指示室内环境的平面地图，并将需要显示的部份透明化处理，所用材质为工业PVC，材质与所述背面保护层5相同。透明绝缘层2、冷光片层3以及RFID天线层4采用PET薄膜作为基底。对于冷光片层3，多段冷光片6结构采用丝网印刷按照冷光片制作的标准工艺进行加工，同时底面（PET薄膜）采用金属沉积膜的方法沉积上铜制导线，并将芯片（冷光片驱动模块8、信号处理芯片9）以及超薄电池7焊接在冷光片层PET薄膜上，如图4所示。RFID天线层4是将铜导线按照特定结构沉积在RFID天线层PET薄膜上，并通过通孔与冷光片层3上芯片管脚进行电气连接。

在结构上，卡片尺寸可以根据室内环境情况进行相应变化，然而厚度上一般尽力减小。在本实施例中，对于冷光片层，由于需要进行相应电路焊接，所以采用较厚的PET薄膜（厚度为90-120μm），冷光薄膜厚度约为500μm，超薄电池的厚度约为500μm。芯片厚度采用裸片粘接工艺后，可以减小至600μm以内，如果采用封装后的芯片，厚度约2mm。但由于芯片所处位置在卡片边缘侧，对卡片的整体厚度影响不大。RFID天线层4采用25μm厚PET薄膜，10-15μm厚导线层。透明绝缘层2厚约25μm，图形层及背面保护层厚度均约为50μm。这样卡片整体厚度为900μm。与通常的卡片厚度相仿。之后采用标准的卡片热压工艺，将多层结构热压在一起，从而制成外形如图2所示的卡片。

本实用新型采用电致发光冷光片作为显示装置，通过一个专用的多路驱动模块驱动发光，功耗低，成本低，可以有效替代传统的显示装置。同时电致发光冷光片以丝网印刷为主要生产手段，生产方式非常灵活，可以将室内的图像信息以印刷方式与RFID收发器位置信息进行对应，达到非常理想的应用适应性。此外电致发光冷光片可以采用PET等有机薄膜作为基底，制作的显示器模块可以适度弯曲，从而可以集成在曲面产品中。

Claims

1.一种冷光导航定位信息显示卡，其特征是包括：多段冷光片、RFID收发天线、冷光片驱动模块、信号处理芯片、超薄电池，所述冷光片驱动模块用于输出多路驱动信号，每一个驱动信号输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多段冷光片的公共电极接冷光片驱动模块的电源输出；信号处理芯片输出端与冷光片驱动模块相连，RFID收发天线与信号处理芯片输入端相连；超薄电池与信号处理芯片和冷光片驱动模块相连；信号处理芯片接收来自外部RFID收发器的位置信息并进行相应处理，处理后的显示信息传输给冷光片驱动模块，控制多段冷光片的亮与灭，多段冷光片即显示当前的位置信息。

2.如权利要求1所述的冷光导航定位信息显示卡，其特征是，所述多段冷光片构成多个显示段，每个显示段与外部固定位置的RFID收发器相对应，每当卡内的RFID收发天线收到所述RFID收发器的讯息，信号处理芯片即控制对应显示段进行显示动作。

3.如权利要求1所述的冷光导航定位信息显示卡，其特征是，卡内采用分层结构，从上到下依次是图形层、透明绝缘层、冷光片层、RFID天线层、背面保护层，所述图形层上印刷了所指示室内环境的平面地图，且需要光显示的部份为透明；所述透明绝缘层、冷光片层以及RFID天线层采用PET薄膜作为基底；对于冷光片层，多段冷光片结构采用丝网印刷，同时冷光片层PET薄膜上采用金属沉积膜的方法沉积上铜制导线，冷光片驱动模块、信号处理芯片以及超薄电池焊接在冷光片层PET薄膜上；RFID天线层是将铜导线按照特定结构沉积在RFID天线层PET薄膜上，并通过通孔与冷光片层上信号处理芯片管脚进行电气连接。

4.如权利要求3所述的冷光导航定位信息显示卡，其特征是，所述冷光片层PET薄膜厚度为90-120μm。

5.如权利要求3所述的冷光导航定位信息显示卡，其特征是，所述冷光片驱动模块和信号处理芯片设置于整个信息显示卡的边缘位置。

6.如权利要求3所述的冷光导航定位信息显示卡，其特征是，所述RFID天线层采用25μm厚PET薄膜，10-15μm厚导线层。