CN111122003A - 一种可变图形及电子器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可变图形及电子器件，涉及电子技术领域。本发明提供的可变图形包括主图案以及可变图案，所述主图案的材质为第一低熔点金属，环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案的连接方式改变。本发明的可变图形可以在其所处的环境温度高于或等于预设温度时，改变自身的形状，以直观地确定包括该可变图形的产品的环境温度是否达到预设温度。

Description

一种可变图形及电子器件

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种可变图形及电子器件。

背景技术

低熔点金属的熔点低于300摄氏度，其具有导电性好、熔点低、导热性好等优势，成为了近年来发展迅速的一种新兴功能材料。低熔点金属可以通过打印、印刷、喷涂、转印等方式形成各种图形，以应用于电路、包装、电子标签、二维码等多种产品中。各种产品均具有一定的适用环境，例如特定的温度范围，当产品所处的环境温度超出该温度范围时，产品的品质将会发生很大变化，甚至完全无法使用。

以冷链为例，冷链主要是指对生鲜产品、药品等在运输配送、库存、销售过程中进行保鲜，将产品的温度控制在一定的范围之内，使产品不因温度发生变化而变质，为保持新鲜食品及冷冻食品等的品质，使其在从生产到消费的过程中，始终处于低温状态的配有专门设备的物流网络。冷链物流的对象多是容易腐烂变质的生鲜食品，对于温度敏感性极高。现阶段国内的冷链物流由于监管不严格，技术不过关，多为无效的“假冷链”，多数厂家在出厂(库)前先将货品过度冷冻，然后在运输过程中逐渐解冻，直到达到下游分销商或消费者手中温度刚好达到冷藏温度。这会造成过度冷冻破坏口感。此外也有在运输过程中通过间歇式制冷，货物在运输过程中经历反复的升降温，食品药品容易变质，但下游消费者亦无法察觉，因此，需要对运输过程中冷链物流进行防伪，即针对脱离安全温度或温度波动超过规定的范围。

因此，有必要提供一种可以直观地确定产品的环境温度是否超出其适用的温度范围的低熔点金属图形。

发明内容

本发明提供一种可变图形及电子器件，可以在其所处的环境温度高于或等于预设温度时，改变自身的形状，以直观地确定包括该可变图形的产品的环境温度是否达到预设温度。

第一方面，本发明提供一种可变图形，采用如下技术方案：

所述可变图形包括主图案以及可变图案，所述主图案的材质为第一低熔点金属，环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案的连接方式改变。

在一个实施方式中，所述环境温度低于所述预设温度时，位于所述可变图案两侧的主图案不连接；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

可选地，所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第二低熔点金属，且所述可变图案的厚度大于200微米；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属在重力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

可选地，所述可变图形还包括覆盖于所述主图案和所述可变图案上的封装薄膜，所述封装薄膜内部存在有法向的内应力；所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第二低熔点金属；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属在所述封装薄膜的内应力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

可选地，所述可变图形还包括基材，所述主图案和所述可变图案位于所述基材的一面上，所述基材的另一面上设置有磁铁，所述磁铁在所述基材上的垂直投影覆盖位于所述可变图案两侧的主图案之间的区域；所述可变图案的材质为第一金属混合物，所述第一金属混合物包括熔点为所述预设温度的第二低熔点金属，以及磁性填料；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述第一金属混合物在所述磁铁的磁力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

可选地，位于所述可变图案两侧的主图案之间具有至少一个负压空间，所述负压空间内未设置有所述可变图案，且所述负压空间的气压在80kpa以下，所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第二低熔点金属；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属在负压的吸引力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

基于以上四种可选地方式，示例性地，所述可变图案为一整体结构，所述可变图案与位于所述可变图案两侧的主图案之间均具有间隙；所述环境温度高于或等于所述预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属覆盖各所述间隙，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

基于以上四种可选地方式，示例性地，所述可变图案包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分之间具有间隙，所述第一部分和所述第二部分分别与位于所述可变图案两侧的主图案连接；所述环境温度高于或等于所述预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属覆盖所述间隙，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

可选地，所述主图案的厚度大于200微米；所述主图案中的所述第一低熔点金属的熔点低于所述预设温度；所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的绝缘材料；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述绝缘材料在重力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案中的所述第一低熔点金属相向流动，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

在又一个实施方式中，所述环境温度低于所述预设温度时，所述可变图案均与位于所述可变图案两侧的主图案连接，使位于所述可变图案两侧的主图案连接；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

可选地，所述可变图案包括熔点低于所述预设温度的第三低熔点金属、以及微胶囊；所述微胶囊的囊芯为与所述第三低熔点金属中的氧化物反应的清除溶液，所述微胶囊的囊壁的熔点为所述预设温度，且所述囊壁不与所述第三低熔点金属发生反应；所述环境温度高于或等于所述预设温度时，所述囊壁熔化释放所述第三低熔点金属，所述第三低熔点金属在表面张力的作用下发生汇聚形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

可选地，所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第四低熔点金属，所述可变图案的厚度小于或等于200微米；所述环境温度高于或等于所述预设温度时，熔化后的所述第四低熔点金属在表面张力的作用下发生汇聚形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

可选地，所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第五低熔点金属；所述可变图形还包括基材，所述主图案和所述可变图案位于所述基材的一面上，所述基材的另一面上设置有两块磁铁，两块所述磁铁在所述基材上的垂直投影分别位于所述可变图案两侧的主图案对应区域内；所述可变图案的材质为第二金属混合物，所述第二金属混合物包括熔点为所述预设温度的第六低熔点金属，以及磁性填料；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述第二金属混合物在两块所述磁铁的磁力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

示例性地，所述可变图形为二维码或者条形码。

第二方面，本发明提供一种电子器件，采用如下技术方案：

所述电子器件包括芯片和与所述芯片连接的天线，所述天线包括以上任一项所述的可变图形。

本发明提供了一种可变图形及电子器件，其中，可变图形包括主图案以及可变图案，主图案的材质为第一低熔点金属，环境温度高于或等于预设温度时，可变图案提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案两侧的主图案的连接方式改变，从而使得通过该可变图形的形状，可以直观地确定包括该可变图形的产品的环境温度是否达到预设温度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图四；

图5为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图五；

图6为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图六；

图7为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图七；

图8为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图八；

图9为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图九；

图10为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图十；

图11为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图十一；

图12为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图十二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。

本发明实施例提供一种可变图形，具体地，如图1～图12所示，图1～图12为本发明实施例提供的可变图形的结构示意图一～十二，可变图形包括主图案1以及可变图案2，主图案1的材质为第一低熔点金属，环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图案2提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1的连接方式改变。

需要说明的是，可变图形可以包括多个主图案1以及多个可变图案，本发明实施例对此不进行限定。预设温度的具体取值可以根据包括可变低熔点图形的产品的适用的温度范围内的最高温度进行设定。

由以上所述可知，可变图形可以在其所处的环境温度T高于或等于预设温度T0时，改变自身的形状，从而使得通过该可变图形的形状，可以直观地确定包括该可变图形的产品的环境温度是否达到预设温度。

该可变图形可以广泛适用于冷链物流中，对冷链物流进行防伪，例如将可变图形应用于二维码或者RFID中，将该二维码或RFID设置于冷链物流的产品中，且低熔点金属的成本低。现有技术中也存在一些冷链防伪标签，主要是聚合型、扩散性和酶型标签，上述三类标签价格较高，稳定性不好，不适合于大面积推广使用。

以上连接方式指的是连接或者不连接。其中，环境温度低于预设温度时，位于可变图案2两侧的主图案1之间的连接方式可以有两种，即连接和不连接，与之对应地，环境温度T高于或等于预设温度T0时，位于可变图案2两侧的主图案1之间的连接方式也可以有两种，即不连接和连接。下面本发明实施例对环境温度T低于预设温度T0时，位于可变图案2两侧的主图案1连接或者不连接时，环境温度T高于或等于预设温度T0时如何改变位于可变图案2两侧的主图案1的连接方式进行举例说明。本领域技术人员可以根据实际需要选择对应的连接方式以及改变连接方式的具体实施方式。

具体地，如图1～图7所示，环境温度T低于预设温度T0时，位于可变图案2两侧的主图案1不连接；环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图案2提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。

基于此，环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图案2提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1连接的具体实施方式可以有多种。

在第一个例子中，如图1和图2所示，可变图案2的材质为熔点为预设温度T0的第二低熔点金属，且可变图案2的厚度大于200微米；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的第二低熔点金属在重力的作用下发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。其中，发明人发现当低熔点金属的厚度大于200微米时，低熔点金属熔化后，趋向于在重力作用下向下流动以降低重心，当低熔点金属的厚度小于或等于200微米时，低熔点金属熔化后，趋向于在表面张力作用下发生汇聚，以提高表面积，基于此，在此离子中选择200微米的厚度值。

在第二个例子中，如图3和图4所示，可变图形还包括覆盖于主图案1和可变图案2上的封装薄膜3，封装薄膜3内部存在有法向的内应力；可变图案2的材质为熔点为预设温度T0的第二低熔点金属；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的第二低熔点金属不仅无法为封装薄膜3提供支撑力以平衡内应力，还会在封装薄膜3提供的内应力的作用下发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。

在第三个例子中，如图5和图6所示，可变图形还包括基材，主图案1和可变图案2位于基材4的一面上，基材4的另一面上设置有磁铁5，磁铁5在基材4上的垂直投影覆盖位于可变图案2两侧的主图案1之间的区域；可变图案2的材质为第一金属混合物，第一金属混合物包括熔点为预设温度T0的第二低熔点金属，以及磁性填料；环境温度T高于或等于预设温度T0时，第一金属混合物在磁铁5的磁力的作用下发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。磁性填料包括铁氧体、钕铁硼、铁合金等中的一种或几种。

在第四个例子中，如图7和图8所示，位于可变图案2两侧的主图案1之间具有至少一个负压空间6，负压空间6内未设置有可变图案2，且负压空间6的气压在80kpa以下，可变图案2的材质为熔点为预设温度T0的第二低熔点金属；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的第二低熔点金属在负压的吸引力的作用下发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。

示例性地，在以上四个例子中，如图1、图3、图5和图7所示，可变图案2为一整体结构，可变图案2与位于可变图案2两侧的主图案1之间均具有间隙；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的第二低熔点金属覆盖各间隙，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。

或者，

在以上四个例子中，如图2、图4、图6和图8所示，可变图案2包括第一部分2a和第二部分2b，第一部分2a和第二部分2b之间具有间隙，第一部分2a和第二部分2b分别与位于可变图案2两侧的主图案1连接；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的第二低熔点金属覆盖间隙，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。

在第四个例子中，如图9所示，主图案1的厚度大于200微米；主图案1中的第一低熔点金属的熔点低于预设温度T0；可变图案2的材质为熔点为预设温度T0的绝缘材料；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的绝缘材料在重力的作用下发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1中的第一低熔点金属相向流动，使位于可变图案2两侧的主图案1连接。

具体地，如图10～图12所示，环境温度T低于预设温度T0时，可变图案2均与位于可变图案2两侧的主图案1连接，使位于可变图案2两侧的主图案1连接；环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图案2提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1不连接。

基于此，环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图案2提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1不连接的具体实施方式可以有多种。

在一个例子中，如图10所示，可变图案2包括熔点低于预设温度T0的第三低熔点金属、以及微胶囊；微胶囊的囊芯为与第三低熔点金属中的氧化物反应的清除溶液，微胶囊的囊壁的熔点为预设温度T0，且囊壁不与第三低熔点金属发生反应；环境温度T高于或等于预设温度T0时，囊壁熔化释放第三低熔点金属，第三低熔点金属在表面张力的作用下发生汇聚形变，使位于可变图案2两侧的主图案1不连接。可选地，清除溶液包括氢氧化钠溶液、氨水、氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液、琥珀酸溶液、乳酸溶液、苹果酸溶液、水杨酸溶液、油酸溶液、亚油酸溶液、草酸溶液、柠檬酸、硬脂酸溶液中的一种或几种。可选地，囊壁的材质为石蜡、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、嵌段聚醚中的一种或几种，具体可以根据预设温度进行选择。

在又一个例子中，如图11所示，可变图案2的材质为熔点为预设温度T0的第四低熔点金属，可变图案2的厚度小于或等于200微米；环境温度T高于或等于预设温度T0时，熔化后的第四低熔点金属在表面张力的作用下发生汇聚形变，使位于可变图案2两侧的主图案1不连接。

在再一个例子中，如图12所示，可变图案2的材质为熔点为预设温度T0的第五低熔点金属；可变图形还包括基材4，主图案1和可变图案2位于基材4的一面上，基材4的另一面上设置有两块磁铁5，两块磁铁5在基材4上的垂直投影分别位于可变图案2两侧的主图案1对应区域内；可变图案2的材质为第二金属混合物，第二金属混合物包括熔点为预设温度T0的第六低熔点金属，以及磁性填料；环境温度T高于或等于预设温度T0时，第二金属混合物在两块磁铁5的磁力的作用下发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1不连接。

需要说明的是，针对本发明实施例中提供的可变图形，当主图案1和可变图案2均包括低熔点金属时，优选地二者包括的低熔点金属中的元素种类相同，以提高二者的相容性。以上各低熔点金属的具体选材，本领域技术人员可以根据实际的需要进行合理选择，此处不再进行赘述。

本发明实施例中的可变图形可以有多种应用，尤其适用于对温度敏感的产品，例如冷链物流中的产品中。

示例性地，本发明实施例中的可变图形为二维码或者条形码，以其为二维码为例，当将二维码制作于产品上时，当产品所处的环境温度T高于或等于预设温度T0时，二维码发生变形，使二维码无法被识别，即使温度重新降低至预设温度T0以下，二维码也无法重新被识别，进而可以很方便地得知在产品的生产、运输、销售、使用等过程中是否有温度超过预设温度T0的情况出现。

示例性地，本发明实施例中的可变图形应用于频率选择表面(FrequencySelective Surface，简称FSS)，具体为，使可变低熔点图形中的主图案呈矩阵分布，相邻主图案之间均通过一个可变图案连接，当环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图形发生变化，进而使得频率选择表面实现频率的选择。

示例性地，本发明实施例中的可变图形作为电阻或者电容中的电极，以提供性能对温度敏感的电阻或者电容。

示例性地，可变图形应用于电子器件中，例如RFID等包括天线的电子器件。具体为，电子器件包括芯片和与芯片连接的天线，天线包括以上任一项所述的可变图形，从而使得当环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图形发生变化，使得RFID的天线失去其功能，进而使得RFID无法被识别，即使温度重新降低至预设温度T0以下，二维码也无法重新被识别，进而可以很方便地得知在产品的生产、运输、销售、使用等过程中是否有温度超过预设温度T0的情况出现。

本发明实施例提供了一种可变图形及电子器件，其中，可变图形包括主图案1以及可变图案2，主图案1的材质为第一低熔点金属，环境温度T高于或等于预设温度T0时，可变图案2提供液体物质，且在外力作用下液体物质发生形变，使位于可变图案2两侧的主图案1的连接方式改变，从而使得通过该可变图形的形状，可以直观地确定包括该可变图形的产品的环境温度T是否达到预设温度T0。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可变图形，其特征在于，所述可变图形包括主图案以及可变图案，所述主图案的材质为第一低熔点金属，环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案的连接方式改变。

2.根据权利要求1所述的可变图形，其特征在于，所述环境温度低于所述预设温度时，位于所述可变图案两侧的主图案不连接；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

3.根据权利要求2所述的可变图形，其特征在于，所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第二低熔点金属，且所述可变图案的厚度大于200微米；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属在重力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

4.根据权利要求2所述的可变图形，其特征在于，所述可变图形还包括覆盖于所述主图案和所述可变图案上的封装薄膜，所述封装薄膜内部存在有法向的内应力；所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第二低熔点金属；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述第二低熔点金属在所述封装薄膜的内应力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

5.根据权利要求2所述的可变图形，其特征在于，所述可变图形还包括基材，所述主图案和所述可变图案位于所述基材的一面上，所述基材的另一面上设置有磁铁，所述磁铁在所述基材上的垂直投影覆盖位于所述可变图案两侧的主图案之间的区域；所述可变图案的材质为第一金属混合物，所述第一金属混合物包括熔点为所述预设温度的第二低熔点金属，以及磁性填料；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述第一金属混合物在所述磁铁的磁力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

6.根据权利要求2所述的可变图形，其特征在于，所述主图案的厚度大于200微米；所述主图案中的所述第一低熔点金属的熔点低于所述预设温度；所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的绝缘材料；所述环境温度高于或等于预设温度时，熔化后的所述绝缘材料在重力的作用下发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案中的所述第一低熔点金属相向流动，使位于所述可变图案两侧的主图案连接。

7.根据权利要求1所述的可变图形，其特征在于，所述环境温度低于所述预设温度时，所述可变图案均与位于所述可变图案两侧的主图案连接，使位于所述可变图案两侧的主图案连接；所述环境温度高于或等于预设温度时，所述可变图案提供液体物质，且在外力作用下所述液体物质发生形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

8.根据权利要求7所述的可变图形，其特征在于，所述可变图案包括熔点低于所述预设温度的第三低熔点金属、以及微胶囊；所述微胶囊的囊芯为与所述第三低熔点金属中的氧化物反应的清除溶液，所述微胶囊的囊壁的熔点为所述预设温度，且所述囊壁不与所述第三低熔点金属发生反应；所述环境温度高于或等于所述预设温度时，所述囊壁熔化释放所述第三低熔点金属，所述第三低熔点金属在表面张力的作用下发生汇聚形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

9.根据权利要求7所述的可变图形，其特征在于，所述可变图案的材质为熔点为所述预设温度的第四低熔点金属，所述可变图案的厚度小于或等于200微米；所述环境温度高于或等于所述预设温度时，熔化后的所述第四低熔点金属在表面张力的作用下发生汇聚形变，使位于所述可变图案两侧的主图案不连接。

10.一种电子器件，其特征在于，包括芯片和与所述芯片连接的天线，所述天线包括如权利要求1～9任一项所述的可变图形。

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