KR100717576B1 - 개선된 알에프아이디 태그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개선된 RFID 태그(tag)를 개시한다. 본 발명에 따른 적층형 RFID 태그는 상부 라벨 표면층; 하부 라벨 표면층; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩; 및 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 적층형 안테나를 포함하고, 상기 적층형 안테나는 복수개의 코일이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
RFID 태그, 적층형, 안테나

Description

개선된 알에프아이디 태그{Improved RFID Tag}
도 1은 종래 RFID 전자 태그의 일종인 교통 카드의 일반적인 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 제 1 특징에 따른 적층형 RFID 태그의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 특징에 따른 적층형 RFID 태그의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 3 특징에 따른 적층형 RFID 태그의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
본 발명은 개선된 RFID 태그(tag)에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 기존의 RFID 태그의 성능을 개선한 개선된 RFID 태그에 관한 것이다.
근래에 공중 전화를 걸거나 또는 시내 버스나 전철 등 대중 교통을 이용할 때 결제 수단인 교통 카드로 사용되는 티머니 카드(T-money card)가 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 티머니 카드는 “RFID 전자 태그”의 일종으로, RFID 전자 태 그는 집적회로(IC) 칩에 내장된 정보를 무선주파수를 이용, 비접촉 방식으로 읽어내어 상품, 화물, 자재, 유가증권 등 모든 물건과 동식물 등에 부착하여 생산, 유통, 판매 등에 있어 관리 효율 및 고객만족도 향상을 통해 획기적인 비용절감을 가능케 하는 기술로 현재 널리 사용되고 있다.
상술한 종래 RFID 전자 태그의 일종인 교통 카드의 일반적인 구성이 “접착면을 가진 소형 비접촉식 교통카드”라는 고안의 명칭으로 2004년 3월 29일자로 등록된 대한민국 등록 실용신안 20-347080에 개시되어 있다. 도 1은 등록 실용신안 20-347080에 개시된 종래 RFID 전자 태그의 일종인 교통 카드의 일반적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 RFID 전자 태그인 교통 카드(100)는 전원을 갖지 않는 패시브(passive)형으로, 내부에 코일(안테나)(100b)이 내장되어 있으며, 이 코일(100b)의 끝 부분에 RFID 칩(100a)이 부착되어 있다. 내장된 코일(100b)은 무선으로 정보를 송신 및 수신하기 위한 안테나의 역할을 한다. 상술한 종래 RFID 전자 태그에 사용되는 안테나 역할을 하는 코일은 1) 인쇄(printing) 방식으로 형성되거나, 2) 코일을 감아서 라벨 표면층 내부(또는 플라스틱 판 내부)에 부착하거나, 3) 코일을 초음파를 사용하여 라벨 표면층 내부에 매립하는 방식이 사용되고 있다.
그러나, 상술한 3가지 방식에 의해 제조되는 RFID 전자 태그는 모두 감지(센싱) 거리가 짧거나, 전체 제조 공정 시간(tack time)이 길다는 등의 문제점을 가지고 있다. 특히 인쇄 방식으로 제조되는 RFID 전자 태그는 감지 거리가 짧아, 대중 교통 수단 이용시 전자 태그 리더기(reader)가 RFID 전자 태그 내에 저장된 개인 정보 데이터를 제대로 인식을 하지 못하여, 여러 번 전자 태그 리더기와의 접촉을 시도하여야 하는 등 사용 시 매우 불편하다는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 적층형 RFID 태그에 있어서, 상부 라벨 표면층; 하부 라벨 표면층; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩; 및 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 적층형 안테나를 포함하고, 상기 적층형 안테나는 복수개의 코일이 적층되어 형성되는 적층형 RFID 태그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 단층형 RFID 태그에 있어서, 상부 라벨 표면층; 하부 라벨 표면층; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 단층형 안테나; 및 상기 단층형 안테나에 전기적으로 연결되는 초박형 2차 전지를 포함하는 단층형 RFID 태그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 3 특징에 따르면, 적층형 액티브 RFID 태그에 있어서, 상부 라벨 표면층; 하부 라벨 표면층; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 적층형 안테나; 및 상기 적층형 안테나에 전기적으로 연결되는 초박형 2차 전지를 포함하고, 상기 적층형 안테나는 복수개의 코일이 적층되어 형성되는 적층형 액티브 RFID 태그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 4 특징에 따르면, 적층형 액티브 RFID 태그에 있어서, 상부 라벨 표면층; 하부 라벨 표면층; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 적층형 안테나; 상기 적층형 안테나에 전기적으로 연결되는 초박형 2차 전지; 및 상기 초박형 2차 전지와 전기적으로 연결되며, 상기 초박형 2차 전지에 충전 에너지를 공급하는 전력 수신 장치를 포함하고, 상기 적층형 안테나는 복수개의 코일이 적층되어 형성되며, 상기 전력 수신 장치는 상기 적층형 액티브 RFID 태그의 외부에 위치한 충전장치로부터 전자기 에너지를 비접촉 방식으로 공급받아 방전된 상기 초박형 2차 전지를 충전하는 적층형 액티브 RFID 태그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 5 특징에 따르면, 적층형 액티브 RFID 태그에 있어서, 상부 라벨 표면층; 하부 라벨 표면층; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩; 상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 적층형 안테나; 및 상기 적층형 안테나에 전기적으로 연결되는 초박형 2차 전지를 포함하고, 상기 적층형 안테나는 복수개의 코일이 적층되어 형성되며, 상기 초박형 2차 전지가 상기 적층형 액티브 RFID 태그의 외부에 위치한 접촉 장치와 착탈 가능한 박막 카트리지 형상으로 구성되어, 상기 초박형 2차 전지가 방전된 경우 외부 충전장치와 직접 착탈 방식으로 충전이 이루어질 수 있는 적층형 액티브 RFID 태그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 제 1 특징에 따른 적층형 RFID 태그(200)의 분해 사시도를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 적층형 RFID 태그(200)는 상부 및 하부 라벨 표면층(202,204) 사이에 RFID 칩(210) 및 RFID 칩(210)과 전기적으로 연결되는 적층형 코일 또는 안테나(220)를 내장하여 사용하는 것을 특징으로 하고 있다. 통상적으로, 도 1에 도시된 종래의 RFID 태그에서는 코일 또는 안테나(100b) 부분이 대략 100㎛ 두께를 갖는다. 그러나, 본 발명에서는 코일 또는 안테나(210) 부분이 복수개의 층으로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 코일 또는 안테나(210) 부분이 상기 2 내지 5개의 코일층의 적층 구조를 가지며, 따라서 그 두께가 대략 200 내지 500㎛를 갖는다. 적층 구조는 통상적인 인쇄 방식으로 구현하는 것이 바람직하다. 이렇게 코일 또는 안테나(210) 부분의 두께를 증가시키면, 코일 또는 안테나(210)가 리더기(미도시)와의 무선 신호를 송수신하는 성능이 훨씬 더 양호하므로, 상술한 종래 RFID 태그의 문제점을 해소할 수 있다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 2 특징에 따른 적층형 액티브 RFID 태그(300)의 분해 사시도를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 적층형 액티브(active) RFID 태그(300)는 상하 라벨 표면층(302,304) 사이에 RFID 칩(310) 및 RFID 칩 (310)과 전기적으로 연결되는 적층형 코일 또는 안테나(320)를 내장하고, 또한, 초박형 2차 전지(330)를 사용하여, RFID 태그(300)가 액티브(active)형으로 동작하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 초박형 2차 전지(330)는 LIPB(리튬폴리머전지)로 제조할 수 있다.
종래에는 액티브(active)형 RFID 태그를 구현하기 위해 망간 전지와 같은 1차 전지를 사용하는 시도가 있었다. 그러나, 1차 전지를 사용하는 경우, 그 수명이 2차 전지에 비해 매우 짧을 뿐만 아니라, 방전만을 하므로 충전이 불가능하여, 사용 도중 1차 전지가 방전되면 사용이 불가능하거나 불완전하다는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명과 같이 초박형 2차 전지(330)를 사용하면 본 발명의 적층형 액티브형 RFID 태그(300) 자체가 전기적 에너지를 보유하여 RFID 태그 리더기(미도시)와의 무선 통신을 통해 RFID 전자 태그 내에 저장된 정보 데이터를 전송할 수 있으므로 종래 RFID 태그의 문제점을 상당히 개선할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에서는 적층형 액티브형 RFID 태그(300)가 초박형 2차 전지(330)를 구비하는 경우를 예시적으로 기술하고 있지만, 당업자라면 도 1에 도시된 바와 같은 적층형이 아닌, 단층형의 종래 RFID 태그(100)가 본 발명의 초박형 2차 전지(330)를 구비하는 경우도 본 발명의 범위 내에 속한다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
실시예 3
도 4는 본 발명의 제 3 특징에 따른 적층형 액티브 RFID 태그(400)의 분해 사시도를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 적층형 액티브 RFID 태그 (400)는 상하 라벨 표면층(402,404) 사이에 RFID 칩(410) 및 RFID 칩(410)과 전기적으로 연결되는 적층형 코일 또는 안테나(420)를 내장하고, 또한, 초박형 2차 전지(430)를 사용하며, 상기 초박형 2차 전지(430)와 전기적으로 연결되며, 상기 초박형 2차 전지(430)를 충전 에너지(전자기 에너지)를 공급하는 전력 수신 장치(440)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 여기서, 상기 전력 수신 장치(440)는 적층형 액티브 RFID 태그(400)의 외부에 위치한 충전장치(450)로부터 전자기 에너지를 공급받아 방전된 초박형 2차 전지(430)를 충전할 수 있다(비접촉 충전 방식). 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전장치(450)와 전력 수신 장치(440)는 각각 유도 전류에 의해 전자기장을 발생시키는 발생하는 1차 코일과, 전자기 유도 현상에 따라 상기 충전장치(450)로부터의 전자기파에 의해 유도되는 전류를 생성하는 2차 코일로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 특징인 적층형 액티브 RFID 태그(400)의 또 다른 변형 실시예에서는 초박형 2차 전지(430)가 박막 카트리지 형상(미도시)으로 구성되어, 상기 적층형 액티브 RFID 태그(400)의 외부에 위치한 소정의 접촉 장치와 착탈 방식으로 부착될 수 있다. 이 경우, 초박형 2차 전지(430)가 방전되면, 카트리지형 초박형 2차 전지(430)를 상기 소정의 접촉 장치로부터 탈착하여 외부 충전장치(450)에 직접 착탈 방식으로 연결하여 전기적 에너지를 공급받은 후, 다시 카트리지형 초박형 2차 전지(430)를 적층형 액티브 RFID 태그의 접촉 장치에 부착하여 사용한다(카트리지형 충전 방식). 이 경우, 초박형 2차 전지(430)와 외부 충전 장치(450)와 직접 착탈이 가능하므로 전력 수신 장치(440)를 사용할 필요가 없다는 장점이 있다.
상술한 카트리지형 충전 방식의 또 다른 변형 실시예로, 초박형 2차 전지(430)의 소정 부분에 외부 충전장치(450)와 직접 연결 가능한 전극을 구비하여, 초박형 2차 전지(430)가 방전된 경우 초박형 2차 전지(430)를 상기 적층형 액티브 RFID 태그(400)의 소정의 접촉 장치와 착탈함이 없이 초박형 2차 전지(430)가 외부 충전장치(450)와 직접 연결되거나 또는 연결 잭(jack)을 이용하여 연결되어 충전이 이루어질 수도 있다(접촉 충전 방식).
본 발명의 개선된 RFID 태그를 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.
1. 적층형의 패시브 RFID 태그 및 적층형 액티브 RFID 태그 모두 짧은 거리에서도 리더기에 의한 감지가 확실하게 보장된다.
2. 적층형 액티브 RFID 태그의 경우 내부 전원 또는 착탈식 전원을 가지므로, 적층형 액티브 RFID 태그 자체가 리더기의 기능을 갖게 되어 종래 기술에 비해 훨씬 더 개선된 감지 기능을 제공할 수 있다.
3. 적층형 액티브 RFID 태그의 경우, 내부 2차 전지가 방전되더라도 외부 충전장치를 이용하여 충전이 용이하게 이루어질 수 있다.

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  13. 적층형 액티브 RFID 태그에 있어서,
    상부 라벨 표면층;
    하부 라벨 표면층;
    상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되는 RFID 칩;
    상기 상부 및 하부 라벨 표면층 사이에 위치되며, 상기 RFID 칩과 전기적으로 연결되는 적층형 안테나; 및
    상기 적층형 안테나에 전기적으로 연결되는 초박형 2차 전지
    를 포함하고,
    상기 적층형 안테나는 복수개의 코일이 적층되어 형성되며,
    상기 초박형 2차 전지가 상기 적층형 액티브 RFID 태그의 외부에 위치한 접촉 장치와 착탈 가능한 박막 카트리지 형상으로 구성되어, 상기 초박형 2차 전지가 방전된 경우 외부 충전장치와 직접 착탈 방식으로 충전이 이루어질 수 있는
    적층형 액티브 RFID 태그.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 적층형 안테나는 2 내지 5개의 코일이 적층되어 형성되는 적층형 액티브 RFID 태그.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 초박형 2차 전지는 LIPB(리튬폴리머전지)인 적층형 액티브 RFID 태그.
  16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 초박형 2차 전지는 소정 부분에 상기 외부 충전장치와 직접 연결 가능한 전극을 구비하여, 상기 초박형 2차 전지가 방전된 경우 상기 초박형 2차 전지의 소정의 접촉 장치와 착탈함이 없이 상기 외부 충전장치와 직접 연결되거나 또는 연결 잭(jack)을 통해 연결되어 충전이 이루어지는 적층형 액티브 RFID 태그.
  17. 삭제
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