[发明专利]具有整体电容器的NFC供电式LED贴纸

说明书

本申请案涉及一种具有整体电容器的NFC供电式LED贴纸。公开一种LED贴纸，其从附近智能电话接收NFC发射以给所述贴纸中的LED供能。螺旋线(或环形)天线在所述贴纸中用于依据所述NFC发射产生功率。NFC信号处于13.56MHz，13.56MHz是所述智能电话中的NFC天线电路的共振频率。LED部分是通过将预成型微观LED夹置在两个导电层之间以并联连接所述LED而形成的。所述导电层形成用于实现所述13.56MHz共振频率的相对大整体电容器。因此，所述电路中不需要额外电容器来实现13.56MHz的共振。此大大降低所述天线的设计要求。所述LED贴纸还可含有具有其自身的独立环形天线及NFC芯片的NFC标签。公开所述LED贴纸的各种实际应用。

相关申请案交叉参考

本申请案主张2020年4月8日提出申请的第63/007,112号美国临时申请案的权益。

技术领域

本发明涉及一种可使用来自智能电话或其它近场通信(NFC)读取器的NFC发射来照亮的电感供电式发光二极管(LED)贴纸。

背景技术

智能电话能够以无线方式读取NFC标签或使用NFC信号与其它智能电话交换信息。所述智能电话以其天线的13.56MHz的共振频率发射NFC信号。调制13.56MHz载波以将数字数据传达到NFC芯片。所述NFC芯片含有简单处理器及有限存储器。发射功率通过环形天线以电感方式耦合到所述NFC芯片，且所述功率用于给所述NFC芯片中的组件供电而且用于传达所述数据。所述NFC芯片接着可还以13.56MHz用所存储数字数据进行回复。在一些情形中，所述智能电话可用于以无线方式对所述NFC芯片进行编程。可借助也使用13.56MHz的RFID(射频识别)标签来完成类似过程。用于例如Apple iPhone^TM或Android^TM电话的智能电话的熟知可下载应用程序可用于对NFC标签、RFID标签进行编程及读取，并使用匹配天线与其它电话交换信息。

市场上或现有技术中存在提供与常规低功率LED串联连接的线环的各种产品。如果电话足够近且存在充足电感耦合，那么智能电话或其它NFC读取器可以无线方式发射的几毫瓦功率能够使LED照亮。仅几毫瓦足以驱动低功率LED。NFC贴纸通常经设计以耗散高达50mW，且NFC芯片通常消耗少于15mW。

图1是简单现有技术LED贴纸10的实例。环形天线12具有电感，且常规低功率LED14具有大约几微微法拉的非常小电容。常规智能电话16使用NFC应用程序，所述NFC应用程序控制智能电话16以使用内部天线以13.56MHz发射并接收调制信号。一般与所发射数据无关的所发射功率足以给LED 14供电。天线12中的功率为AC。电路的并联LC未经设计为以13.56MHz共振，因为电容值太小。因此，智能电话NFC天线与环形天线12之间的耦合就像不良变压器。效率非常低，因为两个天线的共振频率不匹配。因此，LED 14的亮度低。

为了最大化因在13.56MHz下进行NFC发射而产生的功率传输，基于天线12的电感及电路的总体电容，LED贴纸10的共振频率必须还是13.56MHz。由于共振与产品LC有关，因此天线的电感必须非常大，因为总体电容非常小。这对天线12提出显著设计要求以实现13.56MHz的共振频率。将更多绕组添加到天线12以增加其电感，增加其电阻，因此失去更多功率。

如图2中所展示，可将单独共振电容器20添加为与LED 14并联以降低天线12的电感要求以便实现13.56MHz的共振，但此电容器20添加LED贴纸10的成本及大小。