TW202133051A - Rfid標籤 - Google Patents

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克莉絲坦 胡伯特 庫成塔爾
羅傑 雅奇斯
丹 凱沃史丹
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德商馬克專利公司
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Abstract

本發明係關於一種用於藉由將RFID層黏附至表面來標記容器或設備之RFID標籤，較佳地在實驗室環境中，且尤其包括圓柱形瓶子、小瓶、注射器等。RFID標籤具有平坦可撓性支撐材料基底(11)、包括於該平坦支撐材料基底(11)中之至少一個RFID微電子器件(5c)及與該至少一個RFID微電子器件(5c)連接且包括於該平坦支撐材料基底(11)中之至少一個天線(5a、5b)。該平坦支撐材料基底(11)具有圍繞其外部周邊分佈之數個預定切口(8)及/或該至少一個RFID微電子器件(5c)包括篡改偵測功能，且與該RFID微電子器件(5c)之篡改偵測功能端子連接之導電迴路(5d)包括於該平坦支撐材料基底(11)中。

Description

RFID標籤
本發明係關於一種用於藉由將RFID層黏附至表面來標記容器或設備之RFID標籤，較佳地在實驗室環境中，且尤其包括圓柱形瓶子、小瓶、注射器等。
一般而言，市面上可獲得RFID標籤。需要不同類型之標籤以用於各種區域中。另外，用於與外部器件通信之頻率範圍根據讀取RFID標籤之國家而不同。例如在歐洲及美國可能不能使用RFID標籤。標籤中用於NFC及UHF之雙頻率範圍的使用高度受限。市面上僅可獲得具有大尺寸之標籤，其具有不同效能且取決於大小而具有極低讀取範圍。
另外，市面上不能獲得在一個RFID標籤中組合篡改偵測、在實驗室領域中所遇到之不同容器，尤其具有不同曲率之圓柱形外表面的此類不同大小/體積的容器(如瓶子、小瓶、注射器等)之任何表面上使用的靈活性，或耐化學性。
因此，本發明之一個目標為提供一種解決上文所提及問題中之至少一些的RFID標籤。
特定言之，RFID標籤應滿足以下要求中之一或多者： - 全球可用性； - 在具有有限尺寸之玻璃上之延伸讀取範圍； - 高溫範圍之使用； - 黏著在具有不同大小的不同容器上之充分靈活性； - 在實驗室環境中針對常見溶劑及清潔物質(例如丙酮、乙腈、乙醇、異丙醇)之耐化學性； - 篡改偵測，較佳地為一次性可用性。
為了滿足此等要求中之一或多者，本發明提供一種具有如技術方案1或2之特徵的RFID標籤。在附屬申請專利範圍中定義較佳實施例。
本發明特定言之在第一解決方案中提供一種用於藉由將RFID層黏附至表面來標記容器(較佳地瓶子、小瓶、注射器等)或設備之RFID標籤，該標籤包含平坦可撓性支撐材料基底、包括於該平坦支撐材料基底中之至少一個RFID微電子器件及與該至少一個RFID微電子器件連接且包括於該平坦支撐材料基底中之至少一個天線，其中該平坦支撐材料基底具有圍繞其外部周邊分佈之數個切口。
本發明特定言之在第二解決方案中提供一種用於藉由將RFID層黏附至表面來標記容器或設備之RFID標籤，該標籤包含平坦可撓性支撐材料基底、包括於該平坦支撐材料基底中之至少一個RFID微電子器件及與該至少一個RFID微電子器件連接且包括於該平坦支撐材料基底中之至少一個天線，其中該至少一個RFID微電子器件包括篡改偵測功能，且與該RFID微電子器件的篡改偵測功能端子連接的導電迴路包括於該平坦支撐材料基底中。
較佳地，平坦可撓性支撐材料基底包括與該支撐材料基底一體成型之伸長延伸條帶，以便自其延伸且配置成以預定分離結構，較佳地以預定撕裂線形式與該支撐材料基底至少部分地分離。
較佳地，特定言之在第二解決方案中，導電迴路延伸超過較佳地為撕裂線的預定分離結構，該撕裂線較佳地為不對稱的以定義較佳之撕裂開始。
較佳地，特定言之在第二解決方案中，平坦支撐材料基底具有如在第一解決方案中圍繞其外部周邊分佈之數個預定切口。
較佳地，切口為大致上筆直切口，其在俯視圖中經定向以便相對於平坦支撐材料基底之外邊緣傾斜。
較佳地，切口在俯視圖中經定向以大致上朝向平坦支撐材料基底之中心部分。
較佳地，切口在設置其的平坦支撐材料基底之外邊緣的長度之3%與10%之間的長度上，或在其延伸的方向上延伸。
較佳地，切口以在設置其的平坦支撐材料基底之外邊緣的長度之5%與30%之間的長度沿著外邊緣，或在其延伸的方向上彼此間隔開。
較佳地，平坦支撐材料基底在俯視圖中大致上為矩形。
較佳地，天線及若提供之導電迴路列印在塑膠或紙類材料之表面上或由金屬層形成。
較佳地，平坦支撐材料基底具有層壓於列印塑膠或紙類材料或金屬層上之PP合成頂表面層。
較佳地，平坦支撐材料基底具有施加至底表面之黏著底部層。
較佳地，RFID微電子器件配置成用兩個不同頻率範圍(較佳地UHF及NFC)通信，且與RFID微電子器件連接的第二天線包括於平坦支撐材料基底中。
較佳地，天線中之一者佈置在另一天線之區段之間或嵌套於另一天線內。
本發明另外提供一種容器，其特定地包括圓柱形瓶子、小瓶、注射器等，其表面上具有如所描述之RFID標籤。
如圖1至3中所示之本發明之RFID標籤1、1'總體上包括平坦可撓性支撐材料基底11、包括於該平坦支撐材料基底中之至少一個RFID微電子器件5c及與該至少一個RFID微電子器件5c連接且包括於該平坦支撐材料基底11中之至少一個天線5a、5b。
平坦支撐材料基底11在俯視圖中大致上是矩形且由塑膠或紙類材料形成，在該塑膠或紙類材料之表面上，包括天線之功能電路且較佳地稍後描述的用於篡改保護之導電迴路5d經列印或由金屬層2形成，較佳地為鋁板，其經切割或經蝕刻以形成功能電路且與保護層(未圖示)一起層壓或完全密封在內。
RFID晶片(例如來自EM MICROELECTRONIC-MARIN SA之晶片EM4423T IC)較佳地為包括必要RFID功能性之積體電路組件5c，且其佈置於金屬層2或列印塑膠或紙類材料之表面上且具有與外部電路(一或多個天線、導電迴路)連接之各別端子。
平坦支撐材料基底11進一步具有層壓於列印塑膠或紙類材料或金屬層2上之PP (polypropylene，聚丙烯)合成頂表面層4。PP合成頂表面層4針對實驗室環境中通常遇到之不同化學物質及酸(例如丙酮、乙腈、異丙醇、甲醇及30%鹽酸)提供臨時耐化學性，且其保護RFID微電子器件5c及外部電路5a、5b、5d。PP合成頂表面層4可藉由丙烯酸黏著劑層3黏附至塑膠或紙類材料或金屬層2。可視需要提供類似PP合成底表面層(未圖示)。
較佳地，平坦支撐材料基底11在其底表面上具有黏著底部層6或施加至底表面之黏著劑。黏著底部層6可由丙烯酸黏著劑製成且由離型襯墊7覆蓋，該離型襯墊在將標籤施加至所要表面之前移除(剝離)。
包括於支撐材料基底11中之RFID微電子器件5c(例如上文所提及之晶片EM4423T IC)配置成經由兩個不同頻率範圍(亦即UHF及NFC)與外部器件通信，且因此亦具有與RFID微電子器件連接且包括於平坦支撐材料基底11中的兩個不同天線5a、5b。NFC頻帶之頻率為13.55至13.58 MHz。UHF頻譜中之頻率範圍可經選擇以適合待使用標籤所在之各別地理區域。
圖4及5展示當根據第一實施例或第二實施例之標籤分別被置放於不同材料之瓶子上時的不同UHF頻率之效能或範圍。當標籤1、1'被置放於例如玻璃瓶子上時，UHF效能或範圍在EU頻帶中為4.8 m(865至868 MHz)且在US頻帶中為4.7至3.7 m(902至928 MHz)。
如圖1及3中所示，將用於HF及UHF之兩個天線5a、5b佈置於金屬層2或列印塑膠或紙類材料上，使得天線中之一者(亦即，HF或NFC天線5b)佈置在用於不同頻帶之兩個組態中之另一天線(亦即，UHF天線5a)之區段之間，或嵌套於另一天線內以減小容納天線所需之空間，且因此不管擴展之通信功能性如何而限制標籤之所需大小。
RFID標籤之篡改偵測功能以不同方式實現。在兩個實施例中，平坦支撐材料基底11具有圍繞其外部周邊分佈之數個預定切口8。切口8為穿過或大致上穿過支撐材料基底11(較佳地為PP合成頂表面層4)之厚度，但並不穿過金屬層2或列印電路的大致上筆直切口或切槽。切口並非必需穿透整個材料厚度，但可限於一定程度的減薄，使得拉扯標籤打開切口而不具有重新佈置標籤之可能性。
切口8在俯視圖中經定向以便相對於平坦支撐材料基底之外邊緣傾斜。切口8在俯視圖中較佳地定向成大致上朝向平坦支撐材料基底之中心部分，並非必需為單個點而是較大區域，但其亦可自一或多個點徑向地定向。因此，邊緣的縱向延伸的中心的切口中的一些可具有相對於邊緣輪廓約90°的角度，而其他切口以不同於90°的角度傾斜。
在某人嘗試在標籤黏附至各別容器或一件設備之表面之後將標籤拉出的情況下，切口充當容易斷裂或打開的安全切口。
切口8在設置其的平坦支撐材料基底11之外邊緣的長度之3%與10%之間的長度上延伸，或在其延伸的方向上(圖1中之X方向或Y方向)延伸。另外，切口8以在設置其的平坦支撐材料基底之外邊緣的長度之5%與30%之間的長度沿著外邊緣之縱向方向延伸，或在其延伸的方向上彼此間隔開。舉例而言，若平坦支撐材料基底具有如圖1及3中所示之典型尺寸為20 mm×40 mm之矩形輪廓，標籤中之切口之深度，亦即俯視圖中之長度較佳地為1.5 mm，且沿著外邊緣輪廓之間隔為5 mm。
圍繞周邊之切口的分佈不僅提供針對篡改或移除之安全功能，而且向標籤賦予某一額外可撓性以沿著其附接之表面的延伸方向適應不同曲率且改良標籤之長期黏著性。
在圖3中所示之標籤1'之較佳實施例中，平坦可撓性支撐材料基底11包括與支撐材料基底11一體成型之伸長可撓性延伸條帶10以便在某一方向上自邊緣延伸。條帶10配置成使得其可在施加某一拉力時在預定分離結構9處至少部分(或完全)與支撐材料基底11分離。分離結構9較佳地呈由材料中之多個間隔開且對準之預定切槽形成的預定撕裂線之形式。條帶10，尤其其寬度及長度經尺寸設定使得其在標籤附接至容器之周邊表面時，可以在容器之出料槽或開口或蓋/塞上方佈線。條帶可在其遠端部分處含有黏著區段12，該黏著區段可另外具備經定義之撕裂部分13，從而防止黏著區段12剝離而不破壞此區域中之條帶。複數個條帶10可設置在支撐材料基底11之不同側處。
較佳地呈撕裂線之形式的分離結構9較佳地為不對稱的以定義在一側處較佳地開始撕裂且最終在另一側處停止撕裂以避免完全分離條帶10。
在圖3中所示之標籤1'之較佳實施例中，至少一個RFID微電子器件5c包括篡改偵測功能，且標籤包括列印於塑膠或紙類材料上或包括於金屬層2中且與RFID微電子器件5c之篡改偵測功能端子以傳導方式連接以便包括於平坦支撐材料基底11中的相關聯之導電迴路或圖案5d。若吾人嘗試自容器移除標籤，則導電迴路5d被撕裂且可藉由RFID微電子器件5c偵測中斷且在詢問之後傳達至外部作為密封破壞之指示。此功能在如圖3之實施例中尤其有用，導電迴路5d延伸超過預定分離結構9(撕裂線)，因為其中斷指示在移除條帶10之後容器的潛在開口。
導電迴路亦可穿過標籤之其他相關部件佈線。另外，單獨的導電迴路可設置於標籤中以保護例如RFID微電子器件5c之篡改。另外，導電迴路可佈置於與一或多個天線相同之側表面上，或可經引導且佈置至天線層2之背面以具有防止外部衝擊之較佳保護及增加之佈置可撓性而不與一或多個天線衝突(參見圖3)。如圖3中所示，導電迴路朝向UHF天線側佈置以減小越過導電迴路區域與NFC天線組合的的電流。
圍繞標籤之周邊分佈的切口8之安全特徵及導電迴路5d之安全特徵可組合於如圖3中所示的同一標籤中，或可獨立地應用(就所關注之切口而言，如圖1中所示)。
1:標籤/RFID標籤 1':RFID標籤/標籤 2:金屬層/天線層 3:丙烯酸黏著劑層 4:PP合成頂表面層 5a:天線/UHF天線/第二天線 5b:天線/第二天線/HF或NFC天線 5c:RFID微電子器件/積體電路組件 5d:導電迴路/相關聯之導電迴路或圖案 6:黏著底部層 7:離型襯墊 8:預定切口/切口 9:預定分離結構/分離結構 10:伸長可撓性延伸條帶/條帶/伸長延伸條帶 11:支撐材料基底/平坦可撓性支撐材料基底/平坦支撐材料基底 12:黏著區段 13:經界定之撕裂部分 X:方向 Y:方向
現將參考展示作為實例之兩個不同實施例的隨附圖式來描述本發明。 圖1展示根據第一實施例之RFID標籤的俯視圖。 圖2展示圖1之RFID標籤之示意性截面。 圖3展示根據第二實施例之RFID標籤的俯視圖。 圖4展示當根據第一實施例之標籤置放於不同材料之瓶子上時的不同UHF頻率之效能或範圍。 圖5展示當根據第二實施例之標籤置放於不同材料之瓶子上時的不同UHF頻率之效能或範圍。
1:標籤/RFID標籤
5a:天線/UHF天線/第二天線
5b:天線/第二天線/HF或NFC天線
5c:RFID微電子器件/積體電路組件
8:預定切口/切口
11:支撐材料基底/平坦可撓性支撐材料基底/平坦支撐材料基底
X:方向
Y:方向

Claims (16)

  1. 一種用於藉由將RFID層黏附至表面來標記容器或設備之RFID標籤(1)，該標籤(1)包含 平坦可撓性支撐材料基底(11)； 至少一個RFID微電子器件(5c)，其包括於該平坦可撓性支撐材料基底(11)中；及 至少一個天線(5a、5b)，其與該至少一個RFID微電子器件(5c)連接且包括於該平坦可撓性支撐材料基底(11)中； 其中該平坦可撓性支撐材料基底(11)具有圍繞其外部周邊分佈之數個預定切口(8)。
  2. 一種用於藉由將RFID層黏附至表面來標記容器或設備之RFID標籤(1')，該標籤包含 平坦可撓性支撐材料基底(11)； 至少一個RFID微電子器件(5c)，其包括於該平坦可撓性支撐材料基底(11)中；及 至少一個天線(5a、5b)，其與該至少一個RFID微電子器件(5c)連接且包括於該平坦可撓性支撐材料基底(11)中； 其中該至少一個RFID微電子器件(5c)包括篡改偵測功能，且與該RFID微電子器件(5c)的篡改偵測功能端子連接的導電迴路(5d)包括於該平坦可撓性支撐材料基底(11)中。
  3. 如請求項1或2之RFID標籤(1')，其中該平坦可撓性支撐材料基底(11)包括伸長延伸條帶(10)，其與該平坦可撓性支撐材料基底(11)一體成型以便自其延伸且配置成以預定分離結構(9)，較佳地以預定撕裂線形式與該平坦可撓性支撐材料基底(11)至少部分地分離。
  4. 如請求項3以及請求項2之RFID標籤(1')， 其中該導電迴路(5d)延伸超過較佳地為撕裂線的預定分離結構(9)，該撕裂線較佳地為不對稱的以定義較佳之撕裂開始。
  5. 如請求項2之RFID標籤(1；1')， 其中該平坦可撓性支撐材料基底(11)具有圍繞其外部周邊分佈之數個預定切口(8)。
  6. 如請求項1或5之RFID標籤(1；1')，其中該等切口(8)為大致上筆直切口(8)，其在俯視圖中經定向以便相對於該平坦可撓性支撐材料基底(11)之外邊緣傾斜。
  7. 如請求項6之RFID標籤(1；1')，其中該等切口(8)在該俯視圖中經定向以大致上朝向該平坦可撓性支撐材料基底(11)之中心部分。
  8. 如請求項1之RFID標籤(1；1')，其中該等切口(8)在設置其的該平坦可撓性支撐材料基底(11)之外邊緣的長度之3%與10%之間的長度上，或在其延伸的方向上延伸。
  9. 如請求項1之RFID標籤(1；1')，其中該等切口(8)以在設置其的該平坦可撓性支撐材料基底(11)之外邊緣的長度之5%與30%之間的長度沿著外邊緣，或在其延伸的方向上彼此間隔開。
  10. 如請求項1或2之RFID標籤(1；1')，其中該平坦可撓性支撐材料基底(11)在俯視圖中大致上為矩形。
  11. 如請求項1或2之RFID標籤(1；1')，其中該天線(5a、5b)及若提供之該導電迴路(5d)列印於塑膠或紙類材料之表面上或由金屬層(2)形成。
  12. 如請求項11之RFID標籤(1；1')，其中該平坦可撓性支撐材料基底(11)具有層壓於該列印塑膠或紙類材料或該金屬層(2)上之PP合成頂表面層(4)。
  13. 如請求項1或2之RFID標籤(1；1')，其中該平坦可撓性支撐材料基底(11)具有施加至底表面之黏著底部層(6)。
  14. 如請求項1或2之RFID標籤(1；1')，其中該RFID微電子器件(5c)配置成用兩個不同頻率範圍，較佳地UHF及NFC通信，且與該RFID微電子器件(5c)連接之第二天線(5a、5b)包括於該平坦可撓性支撐材料基底(11)中。
  15. 如請求項14之RFID標籤(1；1')， 其中該等天線中之一者(5a、5b)佈置在另一天線(5a、5b)之區段之間或嵌套於另一天線(5a、5b)內。
  16. 一種容器，其特定地包括圓柱形瓶子、小瓶、注射器等，其表面上具有如請求項1至15中任一項之RFID標籤(1；1')。
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