KR101468243B1 - Ｒｆｉｄ 시스템, 특히 ｒｆｉｄ 라벨용 자가 접착 안테나, 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RFID 시스템, 특히 RFID 라벨용 자가 접착 안테나에 관한 것으로서, 본 발명에서는 1 ㎛ - 20 ㎛ 두께, 특히 약 10 ㎛ 두께의 알루미늄 필름(7) 재질의 안테나(1)가 종이 재질의 접착 재료(3)의 전면에 접착되어 펀칭되어 있고, 접착 재료(3)는 그 후면에 접착력 증진층(4)을 가지고 있으며, 접착 재료(3) 후면의 접착력 증진층(4)은 실리콘 처리된 종이 재질의 박리 가능한 지지 재료(5)에 의해 덮여 있고, 펀칭 후 잔류 알루미늄 필름(7) 및 잔류 접착 재료(3)로 이루어진 잔류 펀칭 스크랩(15)이 지지 재료(5)로부터 박리된다.

Description

ＲＦＩＤ 시스템, 특히 ＲＦＩＤ 라벨용 자가 접착 안테나, 및 그 제조 방법{SELF-ADHESIVE ANTENNA FOR AN RFID SYSTEM, PARTICULARLY AN RFID LABEL, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 RFID 시스템, 특히 RFID 라벨용 자가 접착 안테나(self-adhesive antenna) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이 RFID 시스템은 RFID 칩 및 RFID 안테나로 구성된 트랜스폰더(transponder)를 포함한다. 알려진 방식에서는 트랜스폰더를 가지는 소위 RFID 인레이(inlay)가 하단면에 접착력 증진층(adhesive layer)을 갖는 스트립 형태의 커버링 재료와 접착력 증진층에서 박리 가능한 마찬가지로 스트립 형태인 지지 재료 사이에 배치되도록 RFID 라벨이 제조된다. RFID 인레이는 플랫 안테나에 고정되고 그와 전기적으로 연결된 RFID 칩을 포함하며, RFID 안테나는 안테나 필름 위에 배치된다.
다음과 같은 방식으로 RFID 안테나를 제조하는 다양한 방법이 알려져 있다: 이러한 방법 중 하나에서는 안테나 컨투어가 필름에서 에칭된다. 이 방법은 느리고 고비용이 소요되며 환경을 침해한다. 대안적 방법으로서 안테나 컨투어를 직접 금속화를 통해 상응하는 형태의 스트립 재료에서 형성하는 것이 가능하다. 또한 전기 전도성 페인트, 예를 들어 전도성 은 페인트를 이용한 임프린트를 통해 안테나를 제조하는 방법이 이미 제안되었다. 이 방법도 고비용이 소요되며 페인트에 중금속이 포함된 경우 환경에 유해하다. 플랫 안테나가 부착되는 스트립 형태의 기판으로서 대개 PET가 사용된다. 이것은 재활용이 불가능하다.
따라서 본 발명의 목적은 양호한 재활용이 가능한 재료를 이용하여 저비용으로 제조 가능한 RFID 시스템용 안테나를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1항의 특징을 통해 달성된다. 본 발명에서는 1 ㎛ 내지 20 ㎛, 바람직하게는 약 10 ㎛ 두께를 갖는 얇은 알루미늄 필름으로부터 안테나가 제조된다. 이 두께의 알루미늄 필름은 대량 생산 제품으로서 특히 가정용 호일용으로 제조된다. 바람직하게는 지지 재료로 재활용이 양호한 종이가 사용된다.
롤에 감긴 알루미늄 필름은 회전하는 툴을 갖는 RFID 라벨 제조용 RFID 기계에서 간단하게 가공할 수 있다. 이로써 전기적으로 최적화된 UHF 안테나의 간단한 제조가 가능하다. 특허청구항 제4항은 본 발명에 따른 자가 접착 RFID 라벨의 제조를 위한 기본 방법을 포함한다. 특허청구항 제5항 내지 제9항은 다양한 적용을 위한 제조 방법의 바람직한 다양한 변형을 청구한다.
도면은 개략적으로 도시된 실시예를 근거로 본 발명을 설명하기 위한 것이다.
도 1은 자가 접착 안테나의 단면도를 나타낸다.
도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6은 안테나 제조를 위한 다양한 방법을 나타낸다.
도 7은 열로 배열된 접착된 안테나를 가지는 스트립 형태의 지지 재료에 대한 확대도를 나타낸다.
도 1에서 단면도로 그리고 도 7에서 정면도로 도시된 안테나는 RFID 시스템, 특히 RFID 라벨에 사용하기 위한 것이다. 자가 접착 RFID 라벨은 알려진 바와 같이 RFID 인레이를 포함하며, 이 인레이에는 RFID 칩 및 RFID 안테나가 스트립 형태 또는 원호 형태의 재료에 접착되어 있다. 이러한 유형의 RFID 라벨 및 그 제조 방법은 예를 들어 WO 2005/076206 A1에 설명되어 있다.
UHF 안테나로서 사용 가능한 안테나(1)는 1 ㎛ 내지 20 ㎛, 특히 약 10 ㎛ 두께를 갖는 얇은 알루미늄 필름에서 펀칭된다. 접착층(2)을 통하여 안테나(1)는 바람직하게는 종이로 이루어진 스트립 형태 또는 원호 형태의 접착 재료(3)의 전면에 접착된다. 접착 재료(3)는 그 후면에 접착력 증진층(adhesive layer)(4)을 갖는다. 접착력 증진층(4)은 박리가 가능하게 접착되어 있는 스트립 형태 또는 원호 형태의 지지 재료(5)에 의해 덮힌다. 바람직하게는 지지 재료(5)로서 실리콘 처리된 종이가 사용된다. 접착력 증진층(4)은 지지 재료(5)에서보다 접착 재료(3)에서 더욱 강하게 접착되므로 지지 재료(5)의 박리 후에 접착층이 접착 재료(3)의 후면에 남는다. 접착 재료(3)에 접착된 안테나(1)는 이 접착층을 통하여 예를 들어 인레이 재료와 같은 재료에 견고한 접착이 가능하다.
도 2, 도 3 및 도 4에는 자가 접착 안테나(1)에 대한 3가지 제조 방법이 설명되어 있는데, 이 방법에서는 안테나 재료로서 10 ㎛와 20 ㎛ 사이의 두께, 바람직하게는 약 10 ㎛의 두께를 갖는 스트립 형태의 알루미늄 필름이 롤(6)에서부터 벗겨진다. 그 다음 벗겨진 알루미늄 필름(7)의 후면에는 접착층(2)이 도포된다. 도 2에 따른 방법에서는 전사 접착제(transfer adhesive) 형태의 접착층(2)이 도포된다. 전사 접착제의 경우 접착층은 양측면이 커버링 재료(8) 및 지지 재료(9)로 덮혀있다. 전사 접착제는 롤(10)에서부터 벗겨지며 알루미늄 필름(7)의 후면으로 안내되는데, 커버링 재료(8)는 알루미늄 필름(7)과 접촉하기 전에 벗겨진다. 알루미늄 필름(7)과의 접촉에서 전사 접착제는 그 접착층(2)을 필름(7)에 전달하고, 이어서 전사 접착제의 지지 재료(9)도 벗겨져 롤(11)에 감긴다. 이제 접착층(2)을 구비한 알루미늄 필름(7)이 존재한다. 이어서 롤(13)에서 벗겨지는 스트립 형태 또는 원호 형태의 자가 접착 재료(12)가 접착층(2)에 접착된다. 자가 접착 재료(12)는 커버층으로서 접착 재료(3)를 포함하는데, 이 접착 재료는 그 후면이 다시 지지 재료(5)에 의해 덮히는 접착력 증진층(4)을 갖는다.
지지 재료(5), 접착 재료(3) 및 알루미늄 필름(1) 그리고 그 사이에 배치된 접착층(2, 4)을 구비한 복합 재료는 이어서 로타리 다이 커터(rotary die cutter)(14)를 통과한다. 알루미늄 필름(7)은 접착 재료(3)와 함께 로타리 다이 커터(14)에서부터 개별 안테나(1)로 커팅된다. 그 다음 잔류 알루미늄 필름(7) 및 잔류 접착 재료(3)로 이루어진 펀칭 스크랩(15)이 벗겨지고 재활용 폐기물로서 롤(16)에 감긴다. 안테나(1)는 그 아래에 존재하며, 마찬가지로 안테나 형태로 펀칭된 접착 재료(3)와 함께 스트립 형태의 지지 재료(5)에 남게 되며, 이어서 그와 함께 롤(17)에 감긴다. 이로써 롤(17)은 도 7에 도시된 개별 안테나(1) 열(row)을 갖게 되며, 이 안테나는 접착 재료(3)와 접착되고 박리 가능한 형태로 지지 재료(5)에 접착되어 있다.
얇은 알루미늄 필름(7)이 후면에 접착된 접착 재료(3)로 보강되어 있으므로, 알루미늄 필름의 파열 없이 개별 안테나(1)의 펀칭 및 펀칭 스크랩(5)의 박리가 가능하다. 이로써 안테나 재료로서 매우 얇고 저렴한 알루미늄 필름을 사용할 수 있다. 또한 원재료로서 롤 형태의 안테나 재료를 사용하는 것이 가능하며 회전 툴을 구비한 스트립 형태 재료의 가공을 위한 이미 알려진 기계에서 사용하는 것이 가능하다. 안테나 재료로서 알루미늄은 식품 및 의약품에 대해 안정적이며 UHF 안테나로서의 사용에 우수한 전기 전도성을 갖는다.
도 3에 도시된 방법은 접착층이 알루미늄 필름(7)의 후면에 다르게 준비되는 것을 제외한다면 도 1에 따른 전술된 내용에 상응한다. 실리콘 종이 재질의 지지 재료가 롤(18)에서 벗겨지고, 먼저 슬롯 다이(19)에 의해 도포된 핫 멜트(hot melt)를 통해 그 상단면에 접착층(2)이 제공된다. 그 다음 접착층(2)은 전술된 방식으로 알루미늄 필름(7)의 후면에 전달된다. 이 과정에서 지지 재료(9)는 다시 알루미늄 필름(7)에서부터 벗겨져 롤(11)에 감긴다.
도 4에 따른 방법에서는 자가 접착 재료가 알루미늄 필름(7)과 결합되기 전에 먼저 자가 접착 재료(12) 커버층의 상단면에 접착층(2)의 도포가 이루어진다. 마찬가지로 이러한 도포는 핫 멜트 도포로서 슬롯 다이(19)를 통해 이루어진다. 이 변형에서는 자가 접착 재료(12)의 커버층이 동시에 접착 재료층(3)으로서 기능한다.
도 5에는 알루미늄 필름(7) 및 실리콘 지지 재료(20)를 포함하는 복합 재료가 원재료로서 사용되는 변형이 도시되어 있으며 이 변형에서 지지 재료(20)는 알루미늄 필름(7)의 후면에서 박리 가능한 형태로 접착되어 있다. 지지 재료(20)의 박리 시 접착층(2)은 알루미늄 필름의 후면에 그대로 남는다. 복합 재료(7, 20)는 롤(21)에서 벗겨지며 이어서 지지 재료(20)가 제거되고 롤(22)에 감긴다. 후면에 접착층(2)을 가지는 알루미늄 필름(7)이 존재하고, 그 다음 안테나(1)가 펀칭되기 전에 전술된 실시예에 설명된 방식으로 자가 접착 재료(12)와 결합한다.
도 6에는 원재료로서 알루미늄 필름(7), 접착 재료(3) 및 실리콘 지지 재료(5)로 구성된 스트립 형태의 복합 재료가 사용되는 변형이 도시되어 있다. 알루미늄 필름은 접착 재료(3)의 전면에 접착되며 지지 재료(5)는 박리 가능한 형태로 알루미늄 필름(7)의 후면에 접착되어 있다. 지지 재료(5)의 박리 시 접착층(2)은 접착 재료(3)의 후면에 그대로 남는다. 복합 재료(7, 3, 5)는 롤(23)에서 벗겨지며 이어서 안테나(1)가 펀칭되어 제거된다. 펀칭은 바람직하게는 접착 재료(3)도 관통하는 방식으로 이루어진다. 이러한 방식으로 접착 재료(3)로 보강된 안테나 구조 및 상응하게 보강된 펀칭 스크랩(15)이 제조된다. 펀칭 후에는 잔류 펀칭 스크랩(15)이 잔류 알루미늄 필름(7) 및 경우에 따라서는 잔류 접착 재료(3)와 함께 박리되어 롤(16)에 감긴다. 이어서 실리콘 지지층(5)은 접착 재료(3)가 접착됨으로써 보강된 안테나(1)와 함께 롤(17)에 감긴다.
본 발명은 RFID 시스템, 특히 RFID 라벨용 자가 접착 안테나, 및 그 제조 방법에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. RFID 시스템용 자가 접착 안테나에 있어서, 1 ㎛ - 20 ㎛ 두께의 알루미늄 필름(7) 재질의 안테나(1)가 종이 재질의 접착 재료(3)의 전면에 접착되어 펀칭되어 있고, 접착 재료(3)는 그 후면에 접착력 증진층(4)을 가지고 있으며, 접착 재료(3) 후면의 접착력 증진층(4)은 실리콘 처리된 종이 재질의 박리 가능한 지지 재료(5)에 의해 덮여 있고, 펀칭 후 잔류 알루미늄 필름(7) 및 잔류 접착 재료(3)로 이루어진 잔류 펀칭 스크랩(15)이 지지 재료(5)로부터 박리되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  2. 제1항에 있어서, 알루미늄 필름(7)의 두께가 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 안테나.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, RFID 시스템은 RFID 라벨인 것을 특징으로 하는 안테나.
  4. 제1항에 따른 자가 접착 안테나의 제조 방법에 있어서, 개별 안테나(1)가 스트립 형태의 접착 재료(3)의 전면에 접착된 알루미늄 필름(7)에서 펀칭되며, 접착 재료(3)는 그 후면에 접착력 증진층(4)을 포함하며, 펀칭 후에 잔류 알루미늄 필름을 가지는 잔류 펀칭 스크랩(15)이 박리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 다음과 같은 단계를 포함하는 제4항에 따른 방법:
    1. 롤(6, 21)에서 스트립 형태의 알루미늄 필름(7)이 벗겨지고,
    2. 알루미늄 필름(7)의 후면에 접착층(2)이 제공되며,
    3. 후면에 접착력 증진층(4)을 갖는 스트립 형태의 접착 재료(3)가 접착층(2)에 접착되고,
    4. 그 후에 알루미늄 필름(7)에서 개별 안테나(1)가 펀칭되며,
    5. 알루미늄 필름(7)의 잔류 펀칭 스크랩(15)이 벗겨진다.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 접착 재료(3)가 알루미늄 필름(7)의 후면에 접착되고 그 반대측 후면에서 박리 가능한 형태로 접착된 지지 재료(5)로 덮이며, 펀칭 시 알루미늄 필름(7)이 접착 재료(3)와 함께 펀칭되어 안테나(1)가 안테나 형태로 펀칭된 접착 재료(2)와 함께 지지 재료(5)에 그대로 남게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 접착층(2)이 전사 접착제의 형태로 알루미늄 필름(7)의 후면에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서, 접착층(2)이 먼저 스트립 형태의 지지 재료(18)에 도포되고 이어서 그로부터 알루미늄 필름(7)의 후면으로 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제4항 또는 제5항에 있어서, 펀칭 전에 알루미늄 필름의 후면에 자가 접착 재료(12)가 도포되며, 알루미늄 필름(7)과의 접합 전에 접착층(2)이 접착 재료(3)로서 기능하는 자가 접착 재료(12)의 커버층에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제4항 또는 제5항에 있어서, 알루미늄 필름(7) 및 지지 재료(20)를 포함하는 복합 재료가 원재료로서 사용되며, 지지 재료는 알루미늄 필름(7)의 후면에서 박리 가능한 형태로 접착되어 있고 접착층(2)은 박리 후에 알루미늄 필름(7)에 그대로 남는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020097018405A 2007-06-06 2008-06-04 Ｒｆｉｄ 시스템, 특히 ｒｆｉｄ 라벨용 자가 접착 안테나, 및 그 제조 방법 KR101468243B1 (ko)

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DE102007026720A DE102007026720A1 (de) 2007-06-06 2007-06-06 Selbstklebende Antenne für ein RFID-System, insbesondere für ein RFID-Etikett, und Verfahren zu ihrer Herstellung

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