JP3207957U

JP3207957U - 能動型無線周波数識別タグ

Info

Publication number: JP3207957U
Application number: JP2016004262U
Authority: JP
Inventors: 廖世文
Original assignee: 位速科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: TWM533267U; US20180039873A1

Abstract

【課題】薄膜光起電力電池を採用して電力供給を行うと同時に、蓄電を行う薄膜蓄電装置が設けられることにより、グリーンエネルギーを備えると共に、連続的かつ長時間に作動できる、能動型無線周波数識別タグを提供する。【解決手段】本考案に係る能動型無線周波数識別タグは、第１基板１０と、第１基板上に設置され、エッチング又は印刷によりアンテナ及び回路を構成する導電層２０と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される薄膜光起電力電池３０と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される薄膜蓄電装置４０と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される無線周波数識別チップ５０とを備える。【選択図】図２

Description

本考案は、能動型無線周波数識別タグに係り、特に、薄膜光起電力電池を採用して電力供給を行うと同時に、蓄電を行う薄膜蓄電装置が設けられることにより、グリーンエネルギーを備えると共に、連続的かつ長時間に作動できる、能動型無線周波数識別タグに関するものである。

近年、非接触方式で無線信号を伝送する識別装置が、既に常用されている。これらの装置において、装置本体は、外部の読み取り・書き込み装置と情報を交換することで、情報伝送と識別効果が達成される。無線周波数識別タグ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）は、物流管理、商品管理や医療管理などの分野に応用されて次第に普及びしている新興の無線伝送装置の一種である。非接触式、使用容易の特性に基づいて、例えばバーコード走査識別システムとして無線周波数識別システムが、既に次第に従来の接触式識別システムに取って代わっている。

いわゆる無線周波数識別タグは、大体無線周波数チップとそれに電気接続されるアンテナとを含むことが言うまでもない。アンテナを介して無線周波数チップから無線信号を外部の読み取り・書き込み装置に伝送してデータの授受を行うことにより、識別効果が生じる。

無線周波数識別タグは、また能動型と被動型とに大分けることができる。能動型無線周波数識別タグは、外部の電力供給装置（例えば電池）から無線周波数識別タグ自身に電力を供給することができる。一方、被動型無線周波数識別タグでは、直接に外部の読み取り・書き込み装置を介して伝送される無線電波により無線周波数識別タグ自身に電力を供給することができる。その中では、能動型無線周波数識別タグは、識別信号を連続的に提供することができるので、その応用がさらに広汎に普及してきた。

現在、社会環境において再生エネルギーの利用を提唱していることが、ほとんどであることに基づき、そのため、業者は、薄膜光起電力電池を能動型無線周波数識別タグの電力供給ソースとして採用することがある。その基本構成は、図１に示すように、薄膜光起電力電池１と、導電層２と、無線周波数識別チップ３とは、基板４上に設置されて、上基材層５及び下基材層６は、ゲル封止層７を介して固定された後、薄膜光起電力電池１、導電層２、無線周波数識別チップ３及び基板４を封止する。しかしながら、従来の能動型無線周波数識別タグは、薄膜光起電力電池１を採用して省エネの目的を達成することができるが、薄膜光起電力電池１は、太陽光源がなければ電力変換及び電力供給を行うことができず、もし光源不足の場合、能動型無線周波数識別タグは、連続的かつ長時間に作動することができない。このゆえに、省エネかつ連続的な安定作動を同時に考慮できる能動型無線周波数識別タグの開発が実に必要とされている。

本考案は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、薄膜光起電力電池を採用して電力供給を行うと同時に、蓄電を行う薄膜蓄電装置が設けられることにより、グリーンエネルギーを備えると共に、連続的かつ長時間に作動できる、能動型無線周波数識別タグを提供することにある。

本考案の目的に従って、本考案は、第１基板と、第１基板上に設置され、エッチング又は印刷によりアンテナ及び回路を構成する導電層と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される薄膜光起電力電池と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される薄膜蓄電装置と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される無線周波数識別チップとを備える能動型無線周波数識別タグを提供するものである。

より好ましくは、薄膜光起電力電池と、薄膜蓄電装置と、無線周波数識別チップとは、接合又ははんだ付け方式で設置される。

より好ましくは、この能動型無線周波数識別タグは、下基材層と、上基材層とをさらに含み、下基材層は、第１基板の下に設置され、上基材層は、薄膜光起電力電池と、薄膜蓄電装置と、無線周波数識別チップとの上に設置され、かつ下基材層と上基材層との間にゲル封止層が接合形成される。

より好ましくは、第１基板と、下基材層と、上基材層とは、透光プラスチック材又は透光ガラスから作製される。

より好ましくは、透光プラスチック材は、例えばＰＥＴ、ＰＥ、ＰＭＭＡ、ＰＩ、ＰＡ、ＰＵ又はアクリルを含んでもよい。

より好ましくは、第１基板の厚さが１０μｍ〜５００μｍであってもよい。

より好ましくは、下基材層及び上基材層の厚さが５０μｍ〜５００μｍであってもよい。

より好ましくは、薄膜光起電力電池は、交換ユニットを有し、交換ユニットは、薄膜蓄電装置に電気的に接続され、交換ユニットは、薄膜光起電力電池により変換生成された電力を無線周波数識別チップに伝送するように制御するか、又は薄膜光起電力電池により変換生成された電力を薄膜蓄電装置に伝送して薄膜蓄電装置から電力を無線周波数識別チップに提供するように制御する。

より好ましくは、薄膜光起電力電池の厚さが１０μｍよりも小さくてもよい。

より好ましくは、薄膜光起電力電池は、例えばＯＰＶ電池又はペロブスカイト太陽電池であってもよい。

より好ましくは、薄膜蓄電装置の厚さが２ｍｍよりも小さくてもよい。

より好ましくは、薄膜蓄電装置は、例えば薄膜型充電可能な電池又は薄膜型キャパシタであってもよい。

より好ましくは、薄膜型キャパシタは、薄膜スーパーキャパシタであってもよい。

本考案の目的に従って、本考案は、また第１基板と、第１基板上に設置される薄膜蓄電装置と、薄膜蓄電装置上に設置され、エッチング又は印刷によりアンテナ及び回路を構成する導電層と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される薄膜光起電力電池と、導電層上に設置されると共に、導電層の回路と電気的に接続される無線周波数識別チップとを備え、かつ導電層の回路は、薄膜蓄電装置に電気的に接続される能動型無線周波数識別タグを提供するものである。

より好ましくは、この能動型無線周波数識別タグは、薄膜蓄電装置と導電層との間に設置される第２基板をさらに含み、かつ第２基板には、貫通孔が設けられ、薄膜蓄電装置は、貫通孔を介して導電層の回路と電気的に接続される。

より好ましくは、この能動型無線周波数識別タグは、薄膜蓄電装置と導電層との間に設置される第２基板をさらに含み、かつ第２基板上には、印刷導電ペースト層が形成され、薄膜蓄電装置と導電層の回路とは、印刷導電ペースト層を介して電気的に接続される。

従来技術の能動型無線周波数識別タグを示す模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの第１実施例を示す第１模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの第１実施例を示す第２模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの第２実施例を示す模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの第３実施例を示す第１模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの第３実施例を示す第２模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの第４実施例を示す模式図である。本考案の能動型無線周波数識別タグの電力供給構造を示すブロック図である。

本考案をより完全に理解するために、本考案の技術特徴、内容と長所及びそれが達成できる作用効果については、添付図面を参照して、実施例の表現形式で以下のように詳細に説明される。なお、使用された図面は、単に例示又は明細書内容を補助する目的としたものであって、本考案の実施後の原寸に比例したものや精確に配置したものには何ら拘束されない。よって、図示された図面は、添付図面の比率と配置関係で解釈されてはならず、本考案を実際に実施する権利範囲に制限することを意図したものではないことについて先に説明しておきたい。

本考案の能動型無線周波数識別タグは、薄型化の長所を有し、環境制限を受けることがなく、その他の装置上に貼り付けて使用することができ、かつグリーンエネルギー及び連続的使用の需要に基づき、本考案は、薄膜光起電力電池を採用すると共に、薄膜蓄電装置を結合することで、無線周波数識別チップは、連続的かつ長時間に電力を得ることができることから、前記能動型無線周波数識別タグは、光源不足などの問題に起因する作動中断のようなことがない。

図２及び図３を参照し、それらの図はそれぞれ能動型無線周波数識別タグの第１実施例を示す第１模式図及び第２模式図である。第１実施例において、本考案の能動型無線周波数識別タグは、主に、第１基板１０と、導電層２０と、薄膜光起電力電池３０と、薄膜蓄電装置４０と、無線周波数識別チップ５０とを備える。導電層２０は、第１基板１０上に設置され、前記導電層２０は、エッチング又は印刷によりアンテナ及び回路を構成する。薄膜光起電力電池３０は、導電層２０上に設置されると共に、導電層２０の回路と電気的に接続される。薄膜蓄電装置４０は、導電層２０上に設置されると共に、導電層２０の回路と電気的に接続される。無線周波数識別チップ５０は、導電層２０上に設置されると共に、導電層２０の回路と電気的に接続される。その中、薄膜光起電力電池３０と、薄膜蓄電装置４０と、無線周波数識別チップ５０とは、接合又ははんだ付け方式で導電層２０上に設置され、もし接合方式を採用する場合、薄膜光起電力電池３０、薄膜蓄電装置４０及び無線周波数識別チップ５０は、それぞれ導電層２０との間にゲル粘着層Ａが形成される。

上記において、能動型無線周波数識別タグは、下基材層６０と、上基材層７０とをさらに含む。下基材層６０は、第１基板１０の下に設置され、上基材層７０は、薄膜光起電力電池３０と、薄膜蓄電装置４０と、無線周波数識別チップ５０との上に設置され、かつ下基材層６０と上基材層７０との間には、封止ゲルで接合されてゲル封止層Ｂが形成されることにより、第１基板１０、導電層２０や薄膜光起電力電池３０などの部材を下基材層６０と上基材層７０との間に実装することができる。
（第２実施例〜第４実施例）

続いて、図４〜図７を参照し、図４は、本考案の能動型無線周波数識別タグの第２実施例を示す模式図であり、図５及び図６は、それぞれ本考案の能動型無線周波数識別タグの第３実施例を示す第１模式図及び第２模式図であり、図７は、本考案の能動型無線周波数識別タグの第４実施例を示す模式図である。第２実施例において、本考案の能動型無線周波数識別タグは、同様に第１基板１０と、導電層２０と、薄膜光起電力電池３０と、薄膜蓄電装置４０と、無線周波数識別チップ５０と、下基材層６０と、上基材層７０とを備え、構造上、略変化するのは、薄膜蓄電装置４０は、第１基板１０上に設置され、導電層２０は、薄膜蓄電装置４０上に設置され、かつ導電層２０の回路は、薄膜蓄電装置４０に電気的に接続され、そして薄膜光起電力電池３０は、導電層２０上に設置されると共に、導電層２０の回路と電気的に接続され、無線周波数識別チップ５０は、導電層２０上に設置されると共に、導電層２０の回路と電気的に接続され、下基材層６０と、上基材層７０とは、ゲル封止層Ｂを利用して上記部材へと実装される。さらに、第３実施例に対応する図面に示すように、この能動型無線周波数識別タグは、薄膜蓄電装置４０と導電層２０との間に設置される第２基板８０をさらに含み、かつ第２基板８０には、貫通孔８１が設けられ、薄膜蓄電装置４０は、前記貫通孔８１を介して導電層２０の回路と電気的に接続される。あるいは、第４実施例に対応する図面に示すように、能動型無線周波数識別タグは、薄膜蓄電装置４０と導電層２０との間に設置される第２基板８０をさらに含み、かつ第２基板８０上には、印刷導電ペースト層Ｃが形成され、薄膜蓄電装置４０と導電層２０の回路とは、印刷導電ペースト層Ｃを介して電気的に接続される。その中、薄膜光起電力電池３０と、薄膜蓄電装置４０と、無線周波数識別チップ５０とは、ゲル粘着層Ａを介して設置されてもよく、あるいは設置方式としてはんだ付け技術を採用してもよい。本考案の能動型無線周波数識別タグは、第２実施例〜第４実施例の構成を採用し、体積がより大きい薄膜蓄電装置４０を選んで使うことにより、さらに大きい蓄電量を得ることができる。

上記各実施例において、第１基板１０と、第２基板８０と、下基材層６０と、上基材層７０とは、透光プラスチック材又は透光ガラスから作製され、かつ第１基板１０及び第２基板８０の厚さが１０μｍ〜５００μｍであることが好ましく、下基材層６０及び上基材層７０の厚さが５０μｍ〜５００μｍであることが好ましく、その中、前記透光プラスチック材は、例えばＰＥＴ、ＰＥ、ＰＭＭＡ、ＰＩ、ＰＡ、ＰＵ又はアクリルを含んでもよい。

上記各実施例において、薄膜光起電力電池３０は、例えばＯＰＶ電池又はペロブスカイト太陽電池であってもよく、かつ薄膜光起電力電池３０の厚さが１０μｍよりも小さいことが好ましい。

上記各実施例において、薄膜蓄電装置４０は、例えば薄膜型充電可能な電池又は薄膜型キャパシタであってもよく、かつ薄膜蓄電装置４０の厚さが２ｍｍよりも小さく、その中、かかる薄膜型キャパシタは、薄膜スーパーキャパシタであってもよい。

上記各実施例において、図８に示すように、薄膜光起電力電池３０は、交換ユニット９０を有し、前記交換ユニット９０は、薄膜蓄電装置４０に電気的に接続される。交換ユニット９０は、薄膜光起電力電池３０により変換生成された電力を無線周波数識別チップ５０に伝送するように制御するか、又は交換ユニット９０は、薄膜光起電力電池３０により変換生成された電力を薄膜蓄電装置４０に伝送して薄膜蓄電装置４０から電力を無線周波数識別チップ５０に提供するように制御する。

上記を総合すると、本考案の能動型無線周波数識別タグは、薄膜構造の光起電力電池を光電変換の電気エネルギーの提供として利用すると共に、電源の一時保存及び供給として薄膜キャパシタのような薄膜蓄電装置を結合し、光源制限を受けることがなく、連続的電力を能動型無線周波数識別タグの無線周波数識別チップに提供することができる。また、本考案は、薄膜素子の整合設計により、構造がより平坦かつ簡易な能動型無線周波数識別タグを生成することができ、そして関連素子の薄膜蓄電装置及び光起電力電池は、ロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌｔｏｒｏｌｌ，Ｒ２Ｒ）製造工程で低コストの量産を行うことができる。

以上の説明をまとめると、本考案は、従来技術を突破した上、確実に促進しようとする作用効果を達成し、かつその技術分野を熟知する当業者が容易に想到できたものではない。さらに、本考案は、出願前に公開されたことなく、かつその具備する進歩性、実用性は明らかに実用新案の出願要件を満たすものなので、実用新案法の規定に従って、実用新案登録出願を提出する。貴庁が、創作を奨励するために、本願考案につき、何卒ご審査の上、登録すべき旨のご決定を賜りますよう、お願い申し上げます。

以上に述べたような実施例はあくまでも、本考案の技術思想及び特点を説明するに過ぎず、その目的としては、その技術分野を熟知する当業者であれば、本考案の内容を理解させることが可能で、またそれに基づいて実施し、勿論、それを本考案の実用新案登録請求の範囲になんらの制限を加わるものではない。即ち、概して本考案に掲示される精神を逸脱しない限り、その変更又は修正は、なお、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれるものとする。

１，３０薄膜光起電力電池
２，２０導電層
３，５０無線周波数識別チップ
４基板
５，７０上基材層
６，６０下基材層
７，Ｂゲル封止層
１０第１基板
４０薄膜蓄電装置
８０第２基板
８１貫通孔
Ａゲル粘着層
Ｃ印刷導電ペースト層
９０交換ユニット

Claims

第１基板と、前記第１基板上に設置され、エッチング又は印刷によりアンテナ及び回路を構成する導電層と、前記導電層上に設置されると共に、前記導電層の回路と電気的に接続される薄膜光起電力電池と、前記導電層上に設置されると共に、前記導電層の回路と電気的に接続される薄膜蓄電装置と、前記導電層上に設置されると共に、前記導電層の回路と電気的に接続される無線周波数識別チップとを備えることを特徴とする、能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜光起電力電池と、前記薄膜蓄電装置と、前記無線周波数識別チップとは、接合又ははんだ付け方式で設置されることを特徴とする、請求項１に記載の能動型無線周波数識別タグ。
下基材層と、上基材層とをさらに含み、前記下基材層は、前記第１基板の下に設置され、前記上基材層は、前記薄膜光起電力電池と、前記薄膜蓄電装置と、前記無線周波数識別チップとの上に設置され、かつ前記下基材層と前記上基材層との間にゲル封止層（Ｂ）が接合形成されることを特徴とする、請求項１に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記第１基板と、前記下基材層と、前記上基材層とは、透光プラスチック材又は透光ガラスから作製されることを特徴とする、請求項３に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜光起電力電池は、交換ユニットを有し、前記交換ユニットは、前記薄膜蓄電装置に電気的に接続され、前記交換ユニットは、前記薄膜光起電力電池により変換生成された電力を前記無線周波数識別チップに伝送するように制御するか、又は前記薄膜光起電力電池により変換生成された電力を前記薄膜蓄電装置に伝送して前記薄膜蓄電装置から電力を前記無線周波数識別チップに提供するように制御することを特徴とする、請求項１に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜光起電力電池は、ＯＰＶ電池又はペロブスカイト太陽電池であることを特徴とする、請求項１に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜蓄電装置は、薄膜型充電可能な電池又は薄膜型キャパシタであることを特徴とする、請求項１に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜型キャパシタは、薄膜スーパーキャパシタであることを特徴とする、請求項７に記載の能動型無線周波数識別タグ。
第１基板と、前記第１基板上に設置される薄膜蓄電装置と、前記薄膜蓄電装置上に設置され、エッチング又は印刷によりアンテナ及び回路を構成する導電層と、前記導電層上に設置されると共に、前記導電層の回路と電気的に接続される薄膜光起電力電池と、前記導電層上に設置されると共に、前記導電層の回路と電気的に接続される無線周波数識別チップとを備え、かつ前記導電層の回路は、前記薄膜蓄電装置に電気的に接続されることを特徴とする、能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜蓄電装置と前記導電層との間に設置される第２基板をさらに含み、かつ前記第２基板には、貫通孔が設けられ、前記薄膜蓄電装置は、前記貫通孔を介して前記導電層の回路と電気的に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜蓄電装置と前記導電層との間に設置される第２基板をさらに含み、かつ前記第２基板上には、印刷導電ペースト層（Ｃ）が形成され、前記薄膜蓄電装置と前記導電層の回路とは、前記印刷導電ペースト層（Ｃ）を介して電気的に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜光起電力電池と、前記薄膜蓄電装置と、前記無線周波数識別チップとは、接合又ははんだ付け方式で設置されることを特徴とする、請求項９に記載の能動型無線周波数識別タグ。
下基材層と、上基材層とをさらに含み、前記下基材層は、前記第１基板の下に設置され、前記上基材層は、前記薄膜光起電力電池と、前記薄膜蓄電装置と、前記無線周波数識別チップとの上に設置され、かつ前記下基材層と前記上基材層との間にゲル封止層（Ｂ）が接合形成されることを特徴とする、請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜光起電力電池は、交換ユニットを有し、前記交換ユニットは、前記薄膜蓄電装置に電気的に接続され、前記交換ユニットは、前記薄膜光起電力電池により変換生成された電力を前記無線周波数識別チップに伝送するように制御するか、又は前記薄膜光起電力電池により変換生成された電力を前記薄膜蓄電装置に伝送して前記薄膜蓄電装置から電力を前記無線周波数識別チップに提供するように制御することを特徴とする、請求項９に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜光起電力電池は、ＯＰＶ電池又はペロブスカイト太陽電池であることを特徴とする、請求項９に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜蓄電装置は、薄膜型充電可能な電池又は薄膜型キャパシタであることを特徴とする、請求項９に記載の能動型無線周波数識別タグ。
前記薄膜型キャパシタは、薄膜スーパーキャパシタであることを特徴とする、請求項１６に記載の能動型無線周波数識別タグ。