CN202839950U - 天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线，其包含板材与连续导体。连续导体粘着于板材上，且连续导体包含多个空隙分散于连续导体内。其中连续导体的面积大于或等于空隙的总和面积。

Description

天线

技术领域

本实用新型是有关于一种天线；明确言之，是有关于一种可挠性天线。

背景技术

无线射频辨识技术是一种无线通讯技术。其可通过无线电信号辨别特定物件，并读取相关数据，而无须透过识别系统与物件间直接接触。举例来说，在射频辨识系统中，读取器内建的天线可将信号传送至射频辨识标签。此信号会激发该射频辨识标签，而可将储存的信息反向散射至读取器。接着，读取器对此信息进行解码。以目前来说，无线射频辨识技术已广泛应用于各种用途，如用于防止产品伪造、控制通行、电子收费系统及物流管理等。

然而，天线的应用范围与其读取距离具有极高的相关性，而电阻值通常是与读取距离成反比。因此，若能降低天线的电阻值，即可增加读取距离，就可大幅扩展天线的应用范围。所以，需要一种具有低电阻的天线来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术中的天线所存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种天线。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种天线，其包含板材与连续导体。连续导体粘着于板材上，且连续导体包含多个空隙分散于连续导体内。其中连续导体的面积大于或等于空隙的总和面积。

在一实施方式中，空隙的最大维度小于或等于1000微米。

在一实施方式中，连续导体的厚度小于或等于1微米。

在一实施方式中，还包含至少一导电纳米粒子粘着于该板材上。

在一实施方式中，板材为可挠性板材。

在一实施方式中，可挠性板材为纸板材。

在一实施方式中，可挠性板材为塑胶板材。

本实用新型的天线中的连续导体具有良好的微结构，具有较低的电阻值。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面，其中：

图1A-图1B是显示依照本实用新型数个实施方式的天线的上视图；

图2是显示依照本实用新型一实施方式的一种天线的剖面图；

图3是显示依照本实用新型一实施方式的一种天线的微结构示意图；

图4是显示实验例1的天线的光学显微镜(放大200倍)图；

图5是显示实验例2的天线的光学显微镜(放大200倍)图；

图6A是显示比较例1的天线的光学显微镜(放大200倍)图；

图6B是显示比较例1的天线的光学显微镜(放大400倍)图。

【主要元件符号说明】

100：天线

110：板材

120：连续导体

120a：空隙

125：芯片

A1：连续导体的面积

A2：空隙的总和面积

A21、A22：空隙的面积

Dmax：空隙的最大维度

t：连续导体的厚度

具体实施方式

以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1A-图1B是显示依照本实用新型数个实施方式的天线的上视图。图2是显示依照本实用新型一实施方式的一种天线的剖面图。图3是显示依照本实用新型一实施方式的一种天线的微结构示意图。如图1A-图1B及图2所示，天线100包含板材110与连续导体120，且连续导体120粘着于板材110上。其中，连续导体120包含数个空隙120a分散于连续导体120内，如图3所示。在一实施方式中，天线100还包含芯片125。

板材110可为刚性板材或可挠性板材。在一实施方式中，可挠性板材为纸基材。在另一实施方式中，可挠性板材为塑胶基材，如聚对苯二甲酸二乙酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)或聚丙烯(PP)。

以下将说明如何形成连续导体120于板材110上。在一实施方式中，先涂布一种导电墨水于板材110上，然后经加热制程，将导电墨水中的纳米金属粒子转变为连续导体120。在一实施方式中，连续导体的厚度小于或等于1微米。

涂布方式可例如为网印、喷墨、柔版印刷或凹版印刷。在一实施方式中，是使用柔版印刷制程来形成导电墨水图案于板材110的表面上。

然后再加热上述导电墨水图案，以将其中的溶剂去除，而留下纳米金属粒子。当制程温度达到纳米金属粒子的熔融温度时，纳米金属粒子会熔融而形成连续导体120。在一实施方式中，是利用红外线照射来加热导电墨水图案。在另一实施方式中，是以热风循环方式来加热导电墨水图案。在一实施方式中，最高加热温度是达到150℃至200℃。在一实施方式中，还包含至少一导电纳米粒子粘着于板材上。这是因为仍可能有某一导电纳米粒子在熔融后未与周遭的导电纳米粒子相互碰触，而使的未能成为连续导体的一部分。

在一实施方式中，上述导电墨水的组成为纳米金属粒子、分散剂和溶剂。

纳米金属粒子可包含纳米银粒子、纳米铜粒子或其组合。

分散剂可为一种高分子，例如为聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)，以防止纳米金属粒子聚集成团块。

溶剂例如为水、醇类或其组合。醇类例如可为乙醇。因此，分散剂必须为高极性的高分子，才能溶解于上述溶剂中。

导电墨水的制作方法简述如下。首先，将纳米金属前驱物溶液、分散剂溶液和还原剂溶液混合，让纳米金属前驱物还原成纳米金属粒子。纳米金属前驱物例如为硝酸银或硝酸铜。还原剂例如为硼氢化钠(sodium borohydride)或联胺(hydrazine)。当还原反应发生后，形成纳米金属粒子。此时，纳米金属粒子会被分散剂所包覆和分散，故不会团聚结块，而可形成分散良好的纳米金属粒子溶液，其即为导电墨水。

值得注意的是，形成的连续导体120的面积需大于或等于空隙120a的总和面积。若连续导体120具有良好的微结构，则其电阻值较低。反之，具有许多空隙的导体或空隙过大的导体，就具有较高的电阻值。甚至，还可能形成独立的金属颗粒，而导致电阻值大幅增加。

空隙的的总和面积A2即为各个空隙的面积的总和。举例来说，空隙的的总和面积A2为空隙面积A21、空隙面积A22与其他空隙面积的总和，如图3所示。所以，在一定的连续导体面积下，可计算出连续导体的面积A1及空隙的的总和面积A2。

在一实施方式中，空隙的最大维度Dmax小于或等于1000微米。较佳的是，空隙的最大维度Dmax小于或等于700微米。

具体实施例

以下的具体实施例是用以详述本实用新型的特定方式，并使本实用新型所属技术领域中具有通常知识者得以实施本实用新型，不应用以限制本实用新型。

实验例1及实验例2是利用柔版印刷方式制造。首先将铜版纸板材由放卷装置输送至墨水柔版印刷装置，然后在纸板材上印刷出导电墨水图案。导电墨水呈黑色，其组成为60wt%的纳米银粒子、20wt%的聚乙烯醇以及20wt%的水。当测试转速为1000转/秒时，粘度为50至200毫帕·秒。当测试转速为10转/秒时，粘度为200至1000毫帕·秒。实验例1是在网点比例为60%的条件下进行柔版印刷，实验例2是在网点比例为80%的条件下进行柔版印刷。在柔版印刷装置中的印版辊的图案是由细微的网点所构成。网点比例指的是在一定面积下，网点所占的面积比例。随后，将具有图案的纸板材加热，以形成天线。最后，卷收表面形成有线路的纸板材。所形成的连续导体的厚度约为1微米。

将天线以光学显微镜观察连续导体的微结构，请参照图4-图5。由图4可发现实验例1的连续导体中仍具有少量孔隙(暗点)，孔隙的最大维度约在1000微米以内。但实验例2的连续导体中并无明显的孔隙。另外测试了实验例1与实验例2的天线的电阻值，其皆落在可用的范围内，因此可进行后续加工制程，生产出射频辨识标签。据此，印版辊的图案的网点比例需大于或等于60%。

比较例1是利用丝网印刷方式制造，其光学显微镜图请参照图6A-图6B。由图6A可发现，连续导体中具有极大的孔隙，导致其电阻值偏高。另外，以较为微观的角度来看(请参照图6B)，连续导体中仍有多处有裂隙，这也是导致电阻值增加的原因。因此，相较于丝网印刷方式，柔版印刷方式能够帮助减少连续导体中孔隙的产生，而能帮助降低电阻值。

此外，本实用新型的实施例是将导电墨水印刷于纸基材上，故具有降低成本的优点。

虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种天线，其特征在于，包含：

一板材；以及

一连续导体，粘着于该板材上，该连续导体包含多个空隙分散于该连续导体内，其中该连续导体的面积大于或等于所述多个空隙的总和面积。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，各所述空隙的最大维度小于或等于1000微米。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该连续导体的厚度小于或等于1微米。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包含至少一导电纳米粒子粘着于该板材上。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该板材为可挠性板材。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该可挠性板材为纸板材。

7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该可挠性板材为塑胶板材。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该连续导体是由网点比例大于或等于60%的印版辊经柔版印刷制程所制成。

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