KR102205001B1 - 롤투롤 그라비아 인쇄를 이용한 온도 센서 태그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 롤투롤 인쇄 방식을 이용하여 온도 센서 태그를 제조하는 방법은, Ag 나노파티클을 포함하는 잉크를 사용하여 유연 기판 상에 안테나 및 배선을 인쇄하는 단계, Ag 나노파티클(Nanoparticle) 및 글라스 프릿(glass frit)을 포함하는 온도 센서 잉크를 사용하여 유연 기판 상에 온도 센서를 인쇄하는 단계, 및 인쇄된 안테나, 배선, 및 온도 센서를 250℃ 이상의 고온에서 열처리하는 단계를 포함한다.

Description

롤투롤 그라비아 인쇄를 이용한 온도 센서 태그 제조 방법 {METHOD FOR PROVIDING TEMPERATURE SENSOR TAG USING R2R GRAVURE PRINTING SCHEME}

본 발명은 롤투롤 그라비아 인쇄 방식을 이용한 온도 센서 태그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 소비자가 식품 생산과 유통과정에 많은 관심을 가지면서 식품의 클린 라벨(Clean Label: 식품의 생산부터 유통에 이르기까지 모든 정보를 투명하게 알기 원하는 경향 또는 식품 내 함유 성분을 분명하게 이해하고자 원하는 소비자 경향에 따라 식품의 유통 과정 및 식품의 함유 성분을 이해하기 쉽게 표기한 것)에 대한 요구가 커지고 있다.

이러한 소비자 경향에 따라 식품의 유통, 관리, 및 소비를 관리하기 위한 스마트 패키징(Smart Packaging) 기술에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 특히 냉장 유통 식품 섭취에 따른 식중독 사고의 주요 원인은 식품의 온도 관리의 부주의이며 이에 냉장 유통 중인 식품의 보관 및 유통온도 등을 소비자가 직접 확인할 수 있는 신개념의 식품 포장 시스템 개발이 필요한 실정이다.

식품이 적정한 온도와 시간에서 보관되지 않았다면 유통기한 이전이라도 식품이 부패될 수도 있기 때문에 소비자가 이를 섭취할 경우에 식중독을 유발할 수도 있다. 반면, 식품 유통기한이 어느 정도 경과한 경우에도 기준 온도 이하에서 잘 보관되었다면 식품의 안정성이 어느 정도 확보될 수 있다. 따라서 식품의 유통과정이 충분히 관리되고 이를 신뢰할 수만 있다면 충분히 섭취가 가능한 식품을 단순히 유통기한이 경과하였음을 이유로 폐기하는 등으로 발생하는 식량 손실 및 낭비를 방지할 수 있다.

그러나 현재 개발되어 사용되고 있는 대부분의 스마트 포장은 식품 포장 비용의 최소 50% 이상을 차지하는 등으로 그 제조에 소요되는 비용이 커서, 일부 특수한 경우(고가 식품 또는 의약품)을 제외하고는 일반 식품(특히 냉장식품)에서는 적용이 되지 못하였다. 나아가 식품에 대한 정보를 얻을 수 있는 리더기 역시 전용 리더기만이 사용되고 이들의 가격 역시 고가이기 때문에 소비자가 실생활에서 스마트 포장을 통해 식품의 유통과정을 확인하는 데에는 무리가 있다.

더군다나 식품의 정보를 읽는 리더기의 표준화가 이루어지지 않아 범용성 측면에서의 문제 역시 있다고 할 것인데, 이러한 문제를 인식하여 무선태그 기술 중 하나인 13.56 MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신인 NFC 기술을 통해 표준화를 진행하고자 하는 논의가 있다. NFC 기술은, 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하며 가격 경쟁력을 가질 수 있다. 또한, NFC 기술은 QR 코드, RFID에 비하여 NFC 기술은 편리한 사용성 및 다양한 응용 서비스 개발 가능성이 주요 장점으로 뽑힌다. 또한 최근에 출시되는 스마트 폰의 절반 이상에 NFC 기능이 탑재되어 있기 때문에 소비자가 별도의 구매나 비용을 지불하지 않고도 이를 사용할 수 있는 장점이 있는 반면, 아직 크게 활성화되지 않은 측면도 있다. 본 발명에서와 같이 스마트 폰에 탑재된 NFC 기능을 활용하여 식품의 유통 정보를 획득하게 되면, 스마트 폰에 탑재된 NFC 기능의 활성화를 이끌어낼 수 있으며 이로부터 파생되는 긍정적 효과를 기대할 수도 있을 것이다.

본 발명은 외부의 온도와 습도에 대한 영향을 적게 받으면서도 식품에 다양한 형태를 가지며 부착될 수 있는 유연성을 가지는 한편, 일정한 주기로 식품의 온도를 추적하며 NFC 기능을 통해 감지된 온도를 전달할 수 있는 안테나 및 배선을 포함한 온도 센서 태그의 인쇄 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 R2R 그라비아 인쇄 장비를 이용하여 온도 센서 태그에 구비되는 온도 센서 및 NFC 연동을 위한 안테나를 인쇄하여, 대량으로 제작할 수 있는 온도 센서 태그 제조 방법 및 이러한 제조 방법을 통해 제조된 온도 센서 태그를 제공하고자 한다. 본 발명에 따른 온도 센서 태그는 스마트 폰의 NFC 기능과 효율적으로 호환될 수 있도록 최적화된 안테나를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 롤투롤 인쇄 방식을 이용하여 온도 센서 태그를 제조하는 방법은, Ag 나노파티클을 포함하는 잉크를 사용하여 유연 기판 상에 안테나 및 배선을 인쇄하는 단계, Ag 나노파티클(Nanoparticle) 및 글라스 프릿(glass frit)을 포함하는 온도 센서 잉크를 사용하여 상기 유연 기판 상에 온도 센서를 인쇄하는 단계, 및 상기 인쇄된 안테나, 배선, 및 온도 센서를 250℃ 이상의 고온에서 열처리하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 롤투롤 인쇄 방식을 이용하여 온도 센서 태그를 제조하는 방법은, 상기 Ag 나노파티클을 포함하는 페이스트를 DEG(diethylene glycol) 용매 하에서 분산하고, 상기 분산된 DEG 용매 내 Ag 페이스트에 대하여 상기 글라스 프릿을 용해 및 분산하여 상기 온도 센서 잉크를 준비하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 온도 센서 잉크를 준비하는 단계는, 상기 분산된 DEG 용매 내 Ag 페이스트에 상기 글라스 플릿을 5~40 wt%로 첨가하여, 점도 1000~1400 cp 와 표면장력 43~45 mN/m을 갖도록 상기 온도 센서 잉크를 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 배선을 인쇄하는 단계는, 코일 형태의 20턴 이상의 패턴을 가지는 배선을 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 안테나를 인쇄하는 단계는, 0.1~0.2mm의 폭과, 0.15~0.2mm의 간격을 가지는 코일 패턴을 인쇄하여 6턴 기준으로 30~60Ω의 저항, 2~4uH의 인덕턴스, 및 3~4의 Q-factor 특성을 가지는 안테나를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 롤투롤 인쇄 방식을 이용하여 온도 센서 태그를 제조하는 방법은, 상기 인쇄된 안테나, 배선, 및 온도센서에 대하여 인쇄 배터리과 Si기반 컨트롤 칩 또는 트랜스폰더 칩을 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 온도 센서 태그 제조 방법에 따르면, 다양한 식품에 접착이 가능하도록 형태의 변형이 쉽고, 실사용 온도에 대한 감응도가 높은 온도 센서 태그를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 온도 센서 태그 제조 방법은, 스마트 폰의 NFC 기능과 최적의 연동이 가능한 디자인을 가진 안테나를 인쇄할 수 있어 스마트 폰과의 통신 기능이 향상된 온도 센서 태그를 제공할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 온도 센서 태그 제조 방법은, 보다 복잡한 기능을 수행하는 컨트롤러 칩 또는 트랜스폰더 칩과 용이하게 접착이 되어 복잡한 동작도 수행이 가능한 온도 센서 태그를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서 태그의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서 태그의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 인쇄된 안테나 및 전극 배선, 그리고 온도 센서를 나타내는 도면이고, 도 4는 실제로 인쇄된 온도 센서 태그의 모습과 온도 센서의 전극 패턴을 일부 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 온도에 따라 상용 센서와 본 발명에 따른 온도 센서 태그에서 감지된 값들을 나타낸 그래프들이다.
도 6은 완성된 온도 센서 태그의 실제 모습과, 스마트 폰과 통신하는 모습을 나타낸 도면이다.

이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확하게 하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서 태그의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서 태그의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다.

본 발명에서는 연속적인 롤투롤 그라비아 인쇄 공정에 따라 온도 센서 태그가 제조된다. 본 발명에 따라 제조된 온도 센서 태그는 식품의 포장재 등에 부착되어 식품의 온도를 측정하는 한편 스마트 폰의 NFC 기능을 통해 감지된 온도를 스마트 폰으로 전달할 수 있다.

일반적으로 신뢰성이 뛰어난 Si 센서 칩이 온도 센서에 많이 사용되기는 하지만, 한번 쓰고 버려지는 포장재에 사용되기에는 상대적으로 가격이 높다. 따라서 Si 센서 칩을 사용한 온도 센서 태그를 저가 포장 제품에 응용하기에는 가격의 문제가 있고, Si 센서 칩이 가지는 기판의 문제로 인하여 포장지와 같은 유연한 필름 위에 부착하기 어렵다.

유기 기반(organic based) 온도 센서의 경우, 아직까지 외부 습도에 의한 성능의 영향이 크며 특정 온도대에서만 감응을 보이는 단점을 가지고 있다.

본 발명에서는 R2R 그라비아 인쇄 방법을 사용하여 저비용으로 대량생산이 가능한 온도 센서를 구현하기 위해 유연 기판에 인쇄하기에 적합한 온도 센서 잉크를 제조한다.

온도 센서 잉크는 일상 생활의 온도(예를 들어, -15℃부터 45℃)에 대해서 높은 감응도 및 신뢰성을 가져야 하는바, Ag 나노파티클을 주재료로 하면서 글라스 프릿(glass frit)을 혼합 분산하여 온도 센서 잉크를 제조할 수 있다. 이러한 온도 센서 잉크는 높은 감응도 및 신뢰도를 가질 뿐만 아니라 매우 얇은 두께로 인쇄가 가능하다.

온도 센서 잉크를 이용하여 온도 센서를 인쇄한 이후에는 인쇄 과정에서 생긴 불순물을 제거하는 한편, 온도 센서의 온도 감응도를 높이기 위해 고온 열처리 공정을 거칠 수 있다.

불순물 제거 및 이후의 열처리를 고려하여, 본 발명에서는 PET 필름이 아닌 PI 필름을 유연 기판으로 사용하여 R2R 그라비아 인쇄 공정에 도입한다. 또한 기존 유기 기반 물질의 경우 높은 온도에서 산화 및 분해함으로써 온도 센서로 응용이 적합하지 않음에 따라 Ag 나노파티클을 주재료로 하여 온도 센서 잉크를 준비한다. 그런데 높은 온도의 열처리 조건으로 인하여 Ag 전극의 자체 저항이 낮아(~ 수 ohm) 고저항 타입의 온도 센서로 이용하기에는 부적합한 문제 역시 있기 때문에 온도 센서의 저항을 높여주고 감응도를 향상시키기 위해 온도 센서 잉크에 글라스 프릿을 분산하고 잉크화 함에 따라 균일하게 높은 저항을 가지는 전극을 제조할 수 있다.

한편 저항을 높이기 위해서 고분자 계열의 첨가제를 잉크에 넣는 경우에는 고온 열처리 시 산화 혹은 분해되는 문제점을 가지며, 무기 기반 첨가제의 경우 보통 수십 마이크로 미터 이상의 사이즈를 가짐에 따라 잉크화하기에 부적합하다. 본 발명에 따른 온도 센서 잉크의 경우 스크린 프린터 혹은 R2P 인쇄장비에도 적용이 가능하도록 범용성을 가지도록 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 온도 센서 잉크는 R2R 인쇄와 같은 대량 생산에 국한되어 사용되지 않고 스크린 인쇄 같은 소규모 인쇄에도 적합하게 제조됨에 따라 원하는 형태의 온도 센서를 제작할 수 있도록 한다는 이점을 가진다.

또한, 포토리소그래피 공정을 통하여 제조된 안테나의 경우, 주파수 전달 특성이 우수한 반면 제조 공정비로 인하여 저가로 공급하기 어려운 단점이 있다. 또한 포토리소그래피 공정 특성상 획일적인 안테나 디자인을 적용할 수밖에 없기 때문에 여러 다양한 형태의 안테나 디자인을 구성할 수 없는 단점이 있어, 다양한 모양을 가지는 식품 포장에 응용하기에는 한계가 있다. 이에 따라서 본 발명에서는 다양한 디자인에 적용이 가능하면서 저비용으로 제조가 가능하도록 그라비아 인쇄 방식으로 안테나를 인쇄한다.

도 1을 참조하면, PI 필름 기판을 준비한다 (단계 S110). 상술한 바와 같이 본 발명에서는 향후 불순물 제거 및 열처리를 고려하여 PI 필름을 유연 기판으로 사용한다.

PI 필름 기판을 롤투롤 인쇄에 적용하여 안테나 및 배선을 인쇄한다(단계 S120). 안테나 및 배선은 Ag 나노파티클 입자를 포함하는 잉크를 사용하여 인쇄될 수 있다. 실시예에 따라, 안테나 패턴은 두께 400 ~ 500 nm, 배선 폭 0.1 ~ 0.2mm을 가지면서 각 턴의 간격 0.15~0.2mm을 가지도록 인쇄될 수 있다. 이러한 안테나 패턴의 디자인은 스마트 폰과의 NFC 통신에 최적화된 것일 수 있다. 예를 들어, 안테나 패턴은 6턴을 기준으로 저항은 30~60Ω, 인덕턴스는 2~4 uH, Q-factor는 3~4 일 수 있다.

또한, Ag 나노파티클 입자를 포함하는 잉크를 사용하여 Ag 나노 전극을 함께 또는 독립적으로 인쇄할 수 있다. Ag 나노 전극은 20턴 이상의 코일 형태를 가지는 디자인을 가지도록 인쇄될 수 있다.

인쇄된 안테나 패턴 및 배선 패턴은 고온에서 열처리될 수 있다 (단계 S135, 도 2 참조). 실시예에 따라 인쇄된 안테나 패턴 및 배선 패턴은 250℃~300℃의 온도에서 열처리가 될 수 있으며, 열처리를 통해 안테나 패턴의 저항은 30~60Ω를 가질 수 있으며, 전극 패턴은 10 KΩ~30 kΩ의 높은 저항을 가질 수 있다. 또한, PI 필름은 이러한 고온에서도 변형되지 않는다.

온도 센서를 인쇄하기 위한 온도 센서 잉크를 준비한다 (단계 S130). 본 발명에 따른 온도 센서 잉크는 Ag 나노파티클을 주재료로 사용한다. 온도 감응 물질로 Ag을 선택함으로써 외부 환경 특히 수분의 영향을 최소화할 수 있으며 인쇄전자에서 가장 많이 쓰이는 Ag 물질을 선택함으로써 추후 다른 센서 응용분야에도 적용이 가능하다.

본 발명에서는 Ag 나노파티클의 저항을 높이면서 감응도를 향상시키기 위해 글라스 프릿을 분산하고 잉크화하여 균일하게 높은 저항을 가질 수 있도록 한다. 실시예에 따라 글라스 프릿은 3~4 μm의 크기를 가질 수 있다.

일 실시예에 따라 잉크화를 위해 DEG(diethylene glycol) 용매에 Ag 나노파티클을 포함하는 페이스트를 분산한 후, DEG에 분산된 Ag 나노파티클 페이스트에 글라스 프릿을 5~40wt% 비율로 분산 및 용해한 이후에 농도 1000~1400 cP, 표면장력 43~45mN/m가 되도록 조절할 수 있다. 여기서 글라스 프릿 함량이 50wt%를 초과하면 인쇄 이후에 표면 상태가 거칠어지며 미세 선폭의 인쇄시 단선이 발생할 위험이 있는바, 글라스 프릿의 함량은 40wt% 이내로 제한한다.

본 발명에 따른 온도 센서 잉크는 그 점도 및 표면장력의 조절이 쉽다. 따라서 R2R 그라비아 인쇄 장비뿐 아니라 스크린, R2P 혹은 잉크젯에 대해서도 적용 가능함에 따라 확장성 면에서 유리한 측면을 가진다.

이와 같이 준비된 온도 센서 잉크를 사용하여 온도 센서를 인쇄한다 (단계 S140). 온도 센서는 400~500nm의 두께를 가지도록 인쇄될 수 있으며, 실시예에 따라 먼저 인쇄된 안테나 또는 전극 패턴과 중첩되도록 인쇄될 수 있다. 실시예에 따라, 중첩 정밀도 ±25 um 오차 이내에서 중첩 인쇄를 수행할 수 있으며, 이와 같이 중첩 정밀도를 높이기 위해 각 인쇄도 및 유연 기판에 정렬 마커(marker)를 구비할 수 있다.

온도 센서를 인쇄한 이후에 마찬가지로 고온 열처리를 수행할 수 있다 (단계 S145, 도 2 참조). 실시예에 따라 250℃~300℃의 온도에서 10~12분 동안 열처리를 수행할 수 있다. 이에 따라 원하는 크기의 저항을 갖는 온도 센서를 인쇄를 통해 제조할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 인쇄된 안테나 및 전극 배선, 그리고 온도 센서를 나타내는 도면이고, 도 4는 실제로 인쇄된 온도 센서 태그의 모습과 온도 센서의 전극 패턴을 일부 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3에서는 안테나 및 전극 배선을 청색으로, 온도 센서를 적색으로 표시하였다. 또한 도 4에서는 온도 센서가 일정한 폭을 가지면서도 각각의 사이에 간격을 가진 턴 형태로 인쇄되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이러한 구성을 가짐에 따라 균일하면서도 높은 저항을 가질 수 있다.

도 5는 온도에 따라 상용 센서와 본 발명에 따른 온도 센서 태그에서 감지된 값들을 나타낸 그래프들이다.

도 5의 (a)는 온도에 따라 상용센서에서 감지된 온도 값을 나타나며, 도 5의 (b)는 온도에 따라 온도 센서에서 감지된 저항 값을 나타낸다. 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 온도 센서 태그의 감지 값은 상용 센서와 거의 동일하다.

다시 도 1 및 도 2로 돌아가서 패시베이션을 수행할 수 있다 (단계 S150). 실시예에 따라 PDMS(Polydimethylsiloxane)를 이용하여 온도 센서를 밀봉함에 따라 외부 환경, 특히 먼지에 따른 영향을 제거하여 온도 측정의 오차를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 패시베이션에 사용되는 PDMS는 주재와 용매를 2:1의 비율로 혼합하여 제조할 수 있다.

페시베이션은 이후 칩이 본딩되는 영역을 제외한, 온도 센서 태그의 전체 영역에 수행될 수 있다. 또한, 패시베이션이 수행될 때 칩이 본딩되어야 할 부분을 제외하고 기존 인쇄 패턴과 중첩 제어가 함께 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 온도 센서 태그는, 온도 센서로부터 감지된 저항 값을 안테나를 통하여 외부로 전송하는 등으로 그 동작이 수행되어야 하는바, 제어 칩을 더 포함할 수 있다. 또한, 온도 센서 태그는 외부로부터 NFC 신호를 수신하지 않는 동안에도 지속적으로 온도를 기록하여야 하기 때문에 자체 배터리가 필요하다. 실시예에 따라 자체 배터리 역시 인쇄를 통해 제조된 것일 수 있는데 본 발명에서는 롤투롤 공정에서 배터리를 인쇄하거나 인쇄된 배터리를 유연 기판에 연결하는 방식을 사용할 수 있다.

따라서 롤투롤 공정을 통하여 칩을 본딩한다 (단계 S160). 칩이 본딩되어야 할 영역에 대하여 점착제를 인쇄하고 그 상부에 칩을 본딩함에 따라 칩 본딩이 수행될 수 있다. 예를 들어 본딩되는 칩은 컨트롤 칩 또는 트랜스폰더 칩 중 적어도 하나일 수 있으며, 실리콘 기술 기반 칩을 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 칩은 별도의 다른 필름에 장착되어 있다가, 점착제가 본딩된 인쇄 기판과 롤투롤로 합쳐지면서 본딩될 수 있다.

또한, 실시예에 따라 칩이 본딩된 이후에 패시베이션이 수행될 수도 있다.

이와 같이 R2R 그라비아 인쇄 방법을 이용하여 인쇄 온도 센서와 안테나를 인쇄하고 컨트롤로 칩과 인쇄 배터리를 본딩하여 제조된 온도 센서 태그는 스마트 폰과 통신할 수 있다.

도 6은 완성된 온도 센서 태그의 실제 모습과, 스마트 폰과 통신하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 인쇄된 안테나, 배선 및 온도 센서들이 칩 및 인쇄 배터리와 연결된 것을 확인할 수 있으며, 스마트 폰의 NFC(13.56 MHz) 기능을 이용하여 온도 센서 태그에서 기록된 값들이 근거리 통신을 통하여 제공되는 것 또한 확인할 수 있다.

지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (6)

1. 롤투롤 인쇄 방식을 이용하여 온도 센서 태그를 제조하는 방법에 있어서,
   Ag 나노파티클을 포함하는 잉크를 사용하여 유연 기판 상에 안테나 및 배선을 인쇄하는 단계;
   Ag 나노파티클(Nanoparticle)을 포함하는 페이스트를 DEG(diethylene glycol) 용매 하에서 분산하고, 상기 분산된 DEG 용매 내 Ag 페이스트에 대하여 글라스 프릿(glass frit)을 용해 및 분산하여 온도 센서 잉크를 준비하는 단계;
   상기 온도 센서 잉크를 사용하여 상기 유연 기판 상에 온도 센서를 인쇄하는 단계; 및
   상기 인쇄된 안테나, 배선, 및 온도 센서를 250℃ 이상의 고온에서 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 태그 제조 방법.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 온도 센서 잉크를 준비하는 단계는,
   상기 분산된 DEG 용매 내 Ag 페이스트에 상기 글라스 프릿을 5~40 wt%로 첨가하여, 점도 1000~1400 cp 와 표면장력 43~45 mN/m을 갖도록 상기 온도 센서 잉크를 준비하는 단계를 포함하는, 온도 센서 태그 제조 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 배선을 인쇄하는 단계는,
   코일 형태의 20턴 이상의 패턴을 가지는 배선을 인쇄하는 단계를 포함하는, 온도 센서 태그 제조 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 안테나를 인쇄하는 단계는,
   0.1~0.2mm의 폭과, 0.15~0.2mm의 간격을 가지는 코일 패턴을 인쇄하여 6턴 기준으로 30~60Ω의 저항, 2~4uH의 인덕턴스, 및 3~4의 Q-factor 특성을 가지는 안테나를 인쇄하는 단계를 포함하는, 온도 센서 태그 제조 방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 열처리하는 단계 이후에,
   상기 인쇄된 안테나, 배선, 및 온도센서에 대하여 인쇄를 통해 제조된 인쇄 배터리와 Si기반 컨트롤 칩 또는 트랜스폰더 칩을 연결하는 단계를 더 포함하고,
   상기 인쇄 배터리는,
   상기 Si기반 컨트롤 칩 또는 상기 트랜스폰더 칩이 외부로부터 NFC 신호를 수신하지 않는 동안에도 지속적으로 온도를 기록하도록 하는, 온도 센서 태그 제조 방법.

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