KR101032803B1 - 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조는 투명 수지 필름과; 상기 투명 수지 필름 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층과; 상기 투명 수지층 상부에 인쇄된 시온 염료 인쇄층을 포함한다.
온도, 색깔, 시온염료, 금속, 파이버, 부가정보

Description

온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조 및 그의 제조 방법 { Chipless RFID structure changing color according to the temperature and method for fabricating thereof }
본 발명은 RFID가 온도를 인지할 수 있는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디(Chipless RFID) 구조 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 사물의 정보와 주변 환경정보 등을 무선 주파수로 전송 및 처리하는 비접촉식 인식 시스템이다.
1980년대부터 등장한 RFID 시스템은 전용 근거리 통신(Dedicated Short Range Communication) 시스템 또는 무선식별시스템이라고 한다.
RFID 시스템은 기본적으로 데이터를 저장하고 있는 RFID 태그와, RFID 태그에 저장된 데이터의 판독 기능이 있는 RFID 리더기로 구성된다.
상기 RFID 태그는 반도체로 제작된 RFID 태그용 칩과 안테나로 구성되며, 그 동작 특성에 따라 수동식과 능동식으로 구분된다.
수동식은 내부 전원이 없고, RFID 리더기의 전파신호로부터 에너지를 공급받아 동작하는 형태이고, 능동식은 스스로 동작하기 위해서 RFID 태그에 전지가 내장되어 있는 형태이다.
RFID 시스템에서 이용하는 전파식별 기술은 바코드처럼 직접 접촉하거나 가시 대역 안에서 스캐닝할 필요가 없는 장점을 보유하고 있다.
이러한 장점으로 인해 RFID 시스템은 바코드 시스템을 대체할 수 있는 시스템으로 평가받고 있으며 그 활용 범위 또한 지속적으로 확대될 전망이다.
RFID 시스템에서 사용하는 RF(Radio Frequency) 대역으로는 저주파 대역으로 구분되는 30∼500㎑ 대역과, 고주파 대역으로 구분되는 850∼950㎒ 및 2.4∼2.5㎓ 대역이 존재한다.
여기서 저주파 대역은 인식거리가 비교적 짧은 1.8m 이하이고, 고주파 대역은 RF 인식거리가 비교적 긴 27m 이상이다.
따라서, 인식거리가 길어야 하는지 아니면 짧아도 되는지에 따라 해당되는 주파수 대역의 RF 신호를 사용하는 RFID 시스템을 적용시켜 이용할 수가 있을 것이다.
이러한 RFID 시스템은 소정의 물품에 부착되고, 그 물품에 대한 정보가 저장되는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그와 통신하는 RFID 리더기로 이루어진다.
상기 RFID 리더기는 특정 반송 주파수를 가지는 RF(Radio Frequency)신호를 변조하여 송출하게 된다.
상기 RFID 리더기의 인식영역(read zone)에 상기 RFID 태그가 부착된 물품이 위치하게 되면, RFID 태그는 상기 RFID 리더기가 송출하는 신호를 수신하게 되고, 수신한 신호에 응답하여 내부의 메모리에 저장되어 있는 소정의 정보들을 상기 RFID 리더기로 전송한다.
본 발명은 RFID가 온도를 인지할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은,
투명 수지 필름과;
상기 투명 수지 필름 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층과;
상기 투명 수지층 상부에 인쇄된 시온 염료 인쇄층을 포함하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조가 제공된다.
그리고, 본 발명은,
투명 수지 필름과;
상기 투명 수지 필름 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층과;
상기 투명 수지층 상부에 인쇄된 시온 염료 인쇄층을 포함하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조가 제공된다.
또, 본 발명은,
금속 파이버들을 형성하는 단계와;
상기 금속 파이버들을 경화용 용제에 분산시키는 단계와;
상기 금속 파이버들이 분산되어 있고, 투명 수지로 이루어진 경화용 용제를, 투명 수지 필름 상부에 인쇄하는 단계와;
상기 인쇄된 금속 파이버들이 분산된 경화용 용제를 경화시켜, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층을 형성하는 단계와;
상기 경화된 투명 수지층 상부에 시온 염료 인쇄층을 형성하는 단계를 포함하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 제조 방법이 제공된다.
본 발명은 온도에 따라 신선도, 맛 등이 결정되는 식료 제품군에 본 발명의 알에프아이디 구조를 부착하여 식료 제품의 온도 상태를 인지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조는 투명 수지층에 분산된 금속 파이버들에 의해 만들어진 패턴이 유일(唯一) 패턴이 되어 고유한 값을 가질 수 있으므로, RFID(Radio-Frequency IDentification)용으로 활용될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층을 구비함으로써, 리더기로 ID와 같은 고유의 값을 검출할 수 있어, 칩리스가 가능한 RFID 기술을 구현할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디(Chipless RFID, Radio-Frequency IDentification) 구조의 개략적인 단면도이다.
제 1 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조는 투명 수지 필름(100)과; 상기 투명 수지 필름(100) 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층(110)과; 상기 투명 수지층(110) 상부에 인쇄된 시온 염료 인쇄층(150)을 포함하여 구성된다.
이렇게 구성된 본 발명의 제 1 실시예의 알에프아이디 구조를 설명하면, 먼저 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층(110)은 상기 투명 수지 필름(100) 상부에 인쇄되어 형성된다.
이때, 상기 투명 수지 필름(100)에 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층(110)이 인쇄될 때마다, 인쇄된 투명 수지층에 분사된 금속 파이버들로 만들어진 패턴이 다르게 된다.
즉, 상기 투명 수지층(110)이 인쇄되기 전(前)에, 상기 금속 파이버들은 액상(液狀)의 투명 수지에 분산되어 있고, 인쇄된 투명 수지층에 램덤(Random)하게 위치가 고정된다.
그러므로, 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 인쇄된 투명 수지층에는 금속 파이버들(170)에 의해 만들어진 패턴은 상이하다.
따라서, 본 발명의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조는 투명 수지층에 분산된 금속 파이버들에 의해 만들어진 패턴이 유일(唯一) 패턴이 되어 고유한 값을 가질 수 있으므로, RFID(Radio-Frequency IDentification)용으로 활용될 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명의 제 1 실시예의 알에프아이디 구조는 칩이 존재하지 않는 칩리스(Chipless) RFID이다.
예컨대, 리더기에서 마이크로파(Microwave)를 상기 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층(110)으로 조사하면, 상기 금속 파이버들에서 특정 파형의 반사파가 발생되고, 상기 리더기는 이 반사파를 검출하여 상기 투명 수지층(110)에 분산된 금속 파이버들에 수록된 ID와 같은 고유의 값을 식별하게 된다.
그리고, 제 1 실시예의 알에프아이디 구조는 시온 염료 인쇄층(150)을 구비하고 있어, 온도에 따라 색깔의 변화를 알 수 있게 된다.
그러므로, 본 발명은 온도에 따라 신선도, 맛 등이 결정되는 식료 제품군에 본 발명의 알에프아이디 구조를 부착하여 식료 제품의 온도 상태를 인지할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층을 구비함으로써, 리더기로 ID와 같은 고유의 값을 검출할 수 있어, 칩리스가 가능한 RFID 기술을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조에 이형지가 접착되어 있는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
전술된 본 발명의 제 1 실시예 및 후술된 실시예들의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조는 투명 수지 필름 하부에 이형지를 접착하여 스티커 형태로 활용될 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 투명 수지 필름(100) 하부에 접착층(170)과 이형지(180)가 순차적으로 형성되어 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조는 투명 수지 필름(100)과; 상기 투명 수지 필름(100) 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층(110)과; 상기 투명 수지층(110) 상부에 인쇄된 광투과성 수지층(130)과; 상기 광투과성 수지층(130) 상부 일부 영역에 인 쇄된 시온 염료 인쇄층(150)과; 상기 광투과성 수지층(130) 상부 다른 영역에 인쇄된 부가 정보 인쇄층(160)을 포함하여 구성된다.
도 4에서는 상기 시온 염료 인쇄층(150)이 상기 광투과성 수지층(130) 상부 중앙 영역에 형성되어 있고, 상기 부가 정보 인쇄층(160)이 상기 광투과성 수지층(130) 좌측의 상기 광투과성 수지층(130) 상부 영역에 형성된 제 1 부가 정보 인쇄층(161)과; 상기 광투과성 수지층(130) 우측의 상기 광투과성 수지층(130) 상부 영역에 형성된 제 2 부가 정보 인쇄층(162)으로 구성되어 도시되어 있다.
이런, 부가 정보 인쇄층(160)은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조가 부착되는 제품 정보, 제품 광고, 바코드와 같은 식별 코드 등이 인쇄된 층이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 개략적인 상면도이다.
알에프아이디 구조의 광투과성 수지층(130)에는 시온 염료 인쇄층(150)이 인쇄되어 있다. 이 시온 염료 인쇄층(150)은 제품의 온도 상태를 인지하기 위한 것이기에, 상기 광투과성 수지층(130)의 면적에서 작은 영역만 할당하면 된다.
그리고, 상기 시온 염료 인쇄층(150)이 형성되지 않은 영역은 제품을 위한 부가 정보를 표시하기 위하여 부가 정보 인쇄층(160)이 형성된다.
도 6은 본 발명의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조를 제조하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
먼저, 금속 파이버들을 형성한다.(S100단계)
상기 금속 파이버들은 섬유 파이버들을 금속 코팅하여 형성하거나, 또는 금속체(體)을 갈아서 형성한다.
즉, 상기 금속 파이버들 각각은 섬유 파이버와; 상기 섬유 파이버에 코팅된 금속층으로 이루어거나 또는, 단일 물질의 금속 파이버로 이루어진다.
이어, 상기 금속 파이버들을 경화용 용제에 분산시킨다.(S110단계)
그 다음, 상기 금속 파이버들이 분산되어 있고, 투명 수지로 이루어진 경화용 용제를, 투명 수지 필름 상부에 인쇄한다.(S120단계)
여기서, 상기 투명 수지 필름(121)의 재질은 PET(Poly Ethylene Terephthalate), PE(Poly Ethylene), PVC(Poly Vinyl Chloride) 등 다양한 필름으로 구성할 수 있다.
계속하여, 상기 인쇄된 금속 파이버들이 분산된 경화용 용제를 경화시켜, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층을 형성한다.
그 후, 상기 경화된 투명 수지층 상부에 시온 염료 인쇄층을 형성한다.(S130단계)
도 7a 내지 7c는 본 발명에 적용된 금속 파이버들이 분산된 상태를 도시한 개념적인 도면이다.
금속 파이버들은 두께가 얇고 길이가 긴 형상을 갖거나, 또는 적어도 하나의 굴곡을 갖는다.
그러므로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 단일 상태로 분산되어 있거나, 도 7b와 같이, 2개의 굴곡을 갖는 금속 파이버가 분산될 수 있다.
그리고, 도 7c와 같이 적어도 두개가 교차되어 있는 상태로 분산될 수 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디(Chipless RFID, Radio-Frequency IDentification) 구조의 개략적인 단면도
도 2a와 2b는 본 발명의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 투명 수지층에 분산된 금속 파이버들의 패턴을 설명하기 위한 개략적인 개념도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조에 이형지가 접착되어 있는 상태를 개략적으로 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 개략적인 단면도
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 개략적인 상면도
도 6은 본 발명의 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조를 제조하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도
도 7a 내지 7c는 본 발명에 적용된 금속 파이버들이 분산된 상태를 도시한 개념적인 도면

Claims (9)

  1. 투명 수지 필름과;
    상기 투명 수지 필름 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층과;
    상기 투명 수지층 상부에 인쇄된 시온 염료 인쇄층을 포함하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  2. 투명 수지 필름과;
    상기 투명 수지 필름 상부에 인쇄되어 있고, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층과;
    상기 투명 수지층 상부에 인쇄된 광투과성 수지층과;
    상기 광투과성 수지층 상부 일부 영역에 인쇄된 시온 염료 인쇄층과;
    상기 광투과성 수지층 상부 다른 영역에 인쇄된 부가 정보 인쇄층을 포함하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 투명 수지 필름의 재질은,
    PET(Poly Ethylene Terephthalate), PE(Poly Ethylene), PVC(Poly Vinyl Chloride) 중 하나인 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  4. 청구항 1 내지 3 중 한 항에 있어서,
    상기 금속 파이버들은,
    스테인리스 스틸(Stainless Steel) 파이버로 이루어진 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  5. 청구항 1 내지 3 중 한 항에 있어서,
    상기 투명 수지 필름 하부에,
    접착층과 이형지가 순차적으로 형성되어 있는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  6. 청구항 1 내지 3 중 한 항에 있어서,
    상기 금속 파이버들은,
    두께가 얇고 길이가 긴 형상을 갖거나, 또는 적어도 하나의 굴곡을 갖는 온 도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  7. 청구항 1 내지 3 중 한 항에 있어서,
    상기 금속 파이버들 각각은,
    섬유 파이버와; 상기 섬유 파이버에 코팅된 금속층으로 이루어진 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조.
  8. 금속 파이버들을 형성하는 단계와;
    상기 금속 파이버들을 경화용 용제에 분산시키는 단계와;
    상기 금속 파이버들이 분산되어 있고, 투명 수지로 이루어진 경화용 용제를, 투명 수지 필름 상부에 인쇄하는 단계와;
    상기 인쇄된 금속 파이버들이 분산된 경화용 용제를 경화시켜, 금속 파이버들이 분산된 투명 수지층을 형성하는 단계와;
    상기 경화된 투명 수지층 상부에 시온 염료 인쇄층을 형성하는 단계를 포함하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 금속 파이버들을 형성하는 단계는,
    섬유 파이버들을 금속 코팅하여 형성하거나, 또는 금속체(體)을 갈아서 형성하는 온도에 따라 색깔이 변하는 칩리스 알에프아이디 구조의 제조 방법.
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