TWI278142B - Radio frequency identification tag with improved directivity and coverage distance stability - Google Patents

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1278142 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於將1C晶片記錄之資訊以無線傳送的無線1C 標籤，特別是關於對由1C晶片傳送無線電波的天線施加改 良的無線1C標籲。 【先前技術】 φ 近年來物品之資訊管理或物流管理廣泛使用無線1C標 籤或射頻辨識標籤（RFID tag )。另外，特定或管理動物 時亦開始利用彼等之無線1C標籤。此種無線1C標籤係由： 記錄資訊的小的1C晶片，及將記錄於1C晶片之資訊以無線 傳送的小的天線構成。此種無線1C標籤，例如於細長天線 之中央部附近安裝大約寬〇.4mmx深0.4mmx高0.1mm之小1C 晶片，可貼著於物品或動物等予以使用。因此，將讀寫器 掠過無線1C標籤及可以非接觸方式讀取記錄於1C晶片之資 # 訊’可管理各個物品或動物。欲將此種無線1C標籤貼著於 物品或動物時較好是盡量縮小無線1C標籤。因此，需縮小 無線1C標籤之天線。 無線1C標籤使用之天線主要爲偶極（dipole )天線， 圖14爲使用偶極天線之習知無線1C標籤之外觀圖，於介電 體1〇1表面長邊方向，配置λ/2(半波長）長度之放射導 電體（天線）102。又，於放射導電體（天線）102之大略 中央部搭載記錄資訊之1C晶片103。但是，圖14構成之偶 極天線，在安裝無線1C標籤之物品材質爲金屬或含有數目 -4- (2) 1278142 、食肉、生體、蔬菜等水分之物質時，通信距離顯著降低 ，甚至於有可能無法通信。 欲確保無線1C標籤安裝於彼等物品時亦具有穩定之通 信距離時，需使用具有放射電波之放射電極與接地電極， 於彼等2電極間存在有介電體層的構造之天線（以下稱微 帶（microstrip )天線）。亦即，微帶天線不受安裝材料 (安裝微帶天線之對象物）影響，可獲得穩定通信。但是 ，此種微帶天線放射之電波係和偶極天線不同而具有單側 方向指向性。圖1 5爲使用微帶天線之習知無線1C標籤之外 觀圖，於介電體111表面中央區域，配置搭載有1C晶片113 的放射導電體（天線）1 1 2，於介電體1 1 1背面全區域配置 作爲接地之背面導電體1 14。欲使背面導電體1 14作爲接地 功能時，儘可能增大其大小，同長使用時要求大於放射導 電體1 12之2倍大小。 圖16A、B分別爲天線之電波放射方向說明圖，圖16A 表示圖1 4之偶極天線之天線指向性，圖1 6B表示圖1 5之微 帶天線之天線指向性。偶極天線，如圖1 6 A所示，於放射 導電體102之表面與背面顯示出電波放射方向（以下稱兩 側方向指向性），但是，微帶天線，因爲存在作爲接地之 背面導電體1 1 4，如圖1 6B所示，僅於放射導電體1 1 2之表 面顯示出電波放射方向（以下稱單側方向指向性），亦即 於微帶天線，接地將遮斷接地側之電波放射。 關於介電體之表面與背面分別形成天線與接地的微帶 天線揭示於各種文獻。例如US20050 1 1 0680 (段落0023 (3) 1278142 0038，及圖2A、2B)，特開2003— 283241號公報（段落 0 009〜0015，及圖1、2)。又，具備微帶天線之小型無線 機安裝於動物之身體等之技術亦報告於例如特開平7 一 240696號公報（段落0040〜0042，及圖15)。 但是，偶極天線雖具有兩側方向指向性之優點，天線 長度爲λ / 2時呈現最大之天線效率，天線長度變長，結 果無線1C標籤變大。另外，偶極天線，於天線部份附近存 Φ 在含有金屬或水分之物體時無線1C標籤之通信距離將顯著 降低另外，微帶天線因爲接地之遮斷作用，含有金屬或水 分之構件雖不會影響電波放射，然而僅呈單側方向指向性 ’無線1C標籤之通信範圍被限定於單一方向，讀寫器讀取 資訊時，需區別電波放射方向。 又，搭載微帶天線之介電體之構造體主要由鐵氟龍（ teflon，登錄商標）或玻璃環氧等印刷基板材料構成。因 此’無線1C標籤成爲剛性平板形狀，不具有可撓性，無線 • 1C標籤難以安裝於曲面物體或柔軟物體等。又，上述 US20050 1 1 068 0或特開2003 — 283 24 1號公報之技術亦無法 解決可撓性問題。另外，上述特開平7 — 240696號公報之 技術雖解決可撓性問題，但乃爲微帶天線因而電波放射限 定於單側方向，資訊之讀取不方便。 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 本發明有鑑於上述問題，目的在於提供具有寬廣指向 -6- (4) 1278142 性，即使用於含有金屬或水分之物體亦不會降低通信距離 ，而且富有可撓性的無線1C標籤。 (用以解決課題的手段） 爲達成上述目的，本發明之無線1C標籤具備，在搭載 有IC晶片之放射電極、與接地電極之間存在介電體而構成 的微帶天線，放射電極與接地電極設爲大略相同大小。 φ 又，接地電極之尺寸亦可爲放射電極之大小之2倍以 下。 又，介電體，可使用丙烯基、合成橡膠或聚乙烯等之 合成樹脂發泡體等之具有可撓性之材料。或者可爲丙嫌基 . 、合成橡膠、聚乙烯等之複合體之合成樹脂發泡體。又， 放射電極之形狀可爲矩形、多角形、圓形、或Η型形狀。 【實施方式】 Φ 以下參照圖面針對本發明實施形態之無線IC標籤現時 點之較佳例予以說明。同一構件附加同一符號。 本實施形態之無線IC標籤，使用於介電體兩面配置導 電體的微帶天線，以板狀發泡體作爲介電體使具有可撓性 ，而且作爲接地之導電體之形狀、大小藉由適當設計，而 可以微帶天線實現和偶極天線同等之寬廣指向性。 詳細說明如下，微帶天線之電波放射部分及接地電極 部之導體形狀設爲矩形、多角形、圓形、或Η型之形狀， I C晶片之安裝位置設爲電波放射部之面上。又，電波放射 (5) 1278142 部與接地電極部設爲相同大小，或接地電極部之尺寸設爲 電波放射部之尺寸之2倍以下。 微帶天線之電極間配置之板狀介電體使用合成樹脂發 泡體使1C晶片全體具有可撓性。 (第1實施形態） 圖1A、1B爲本發明之無線1C標籤第1實施形態之微帶 φ 天線之圖，圖1A爲斷面圖，圖1B爲斜視圖。於介電體1表 面全區域形成放射導電體2，於介電體1背面全區域形成背 面導電體4。在由表面側放射導電體2之中央偏移之部位搭 載1C晶片3。於搭載1C晶片3之放射導電體2的部分形成L 字狀之狹縫3 A。如圖不，狹縫3 A之一端延伸至放射導電 體2之端部。跨越狹縫3A使1C晶片3之各端子（未圖示）接 於狹縫3A之兩側之放射導電體2。該狹縫3A係爲實現靜電 破壞防止與阻抗匹配而形成。 # 形成微帶天線之放射導電體2與背面導電體4之兩電極 間配置之介電體1，係使用丙烯基系、合成橡膠系、聚乙 燦系等、或彼等複合體之合成樹脂之發泡體而於1C標籤全 體具有可撓性。又，發泡體具有隨發泡率之增大而降低介 電率之性質。因此，藉由發泡體之使用，控制發泡率則即 使同一材料亦可調整所要之介電率。又，欲具有可撓性時 可使用發泡材料以外之材料亦同樣可以實現。又，對象物 之安裝面平坦，不必具有可撓性時，可設定介電體1之發 泡率爲0% ’或以紙環氧、玻璃環氧、鐵氟龍（teflon，登 -8- (6) 1278142 錄商標）、陶瓷等之印刷基板材料用作爲介電體1。另外 ，可形成空氣層而實現介電體1。 圖ΙΑ、1B所示微帶天線之放射導電體2與背面導電體4 之導體形狀爲矩形狀，但並不限定於此，亦可爲多角形或 圓形之形狀。放射導電體2與背面導電體4可如圖示設爲相 同大小，或設定背面導電體4之大小爲放射導電體2之大小 之2倍。放射導電體2與背面導電體4可藉由貼著金屬箔形 φ 成，介由PET、PE、聚醯亞胺等之薄膜樹脂藉由鋁等之金 屬之蒸著薄膜形成亦可。1C晶片3之安裝面可直接配置於 介電體面，於此，放射導電體2與背面導電體4係變形和介 電體1成爲一體。 習知微帶天線被搭載於以玻璃環氧或鐵氟龍（teflon ，登錄商標）等爲主構造體的電子機器使用之印刷基板， 因而構成無線1C標籤時不具有柔軟性，因此，無線1C標籤 難以安裝於曲面形狀物品或動物等生體。相對於此，本實 φ 施形態之1C晶片標籤全體具有可撓性，對彼等物品之安裝 變爲簡單。 另外，習知微帶天線，電波放射面與背面之接地電極 挾持介電體被平行配置，而且電波放射面之面積小於背面 之接地電極。換言之，於習知微帶天線構造，來自天線之 電場於電波放射面與背面之接地電極之間被激發。因此， 當背面之接地電極面積和電波放射面之面積比較變小時， 由電波放射面至背面之接地電極之電場之進入變大，來自 背面之接地電極之電波放射變大。 -9- (7) 1278142 如圖1 A、1 B所示，藉由設定電波放射面（亦即放射導 電體2)之面積與背面之接地電極（亦即背面導電體4)之 面積相等，可使兩電極放射之電波強度大略相等。相較於 習知微帶天線，藉由減小接地電極（背面導電體4 )之面 積，雖容易受到無線1C標籤之安裝物體之影響，但和偶極 天線比較可大幅降低來自安裝物體之影響。因此，本實施 形態之無線1C標籤，藉由設定電波放射面（放射導電體2 φ )之面積與背面之接地電極（背面導電體4)之面積相等 ，可以降低微帶天線受到安裝物體之影響，而且可以具有 和偶極天線同等寬廣之放射特性。 圖2爲圖1 A、1 B之微帶天線之天線指向性之圖。圖1 A 、1B之微帶天線之放射導電體2與背面導電體4成爲大略相 同面積，因此，如圖2所示，放射導電體2放射之第1放射 電波5A與背面導電體4放射之第2放射電波5B成爲大略相同 強度。亦即，圖1 A、1 B之微帶天線呈現和偶極天線同樣之 # 兩側方向指向性。實驗結果顯示，以圖1 A、1 B之微帶天線 構成之無線1C標籟，由自兩面側均離開7〜8cm之距離藉由 .讀寫器可讀取1C晶片3之資訊。 圖3爲圖ΙΑ、1B之微帶天線構成之無線1C標籤安裝於 金屬管之例之槪念圖。如上述說明，無線1C標籤全體具有 可撓性因此可安裝於金屬管6。亦即，背面導電體4、介電 體1及放射導電體2在不會剝離情況下可沿著金屬管6之曲 面安裝。圖3之情況下，背面導電體4接於金屬管6，放射 電波之方向僅爲放射導電體2之表面側方向，但將讀寫器 (8) 1278142 接近放射導電體2可讀取金屬管6之屬性或規格等。又，非 金屬管6而爲氯化乙烯管時於管內側亦放射電波，因此， 亦可由管內側藉由讀寫器讀取氯化乙烯管之屬性或規格等 〇 又’雖未特別圖示，本實施形態之無線Ϊ C標籤因具有 可撓性’可安裝於豬、牛、羊等家畜耳朵管理彼等家畜之 資訊。又，於動物園可將無線1C標籤安裝於長頸鹿頸部或 % 象之耳朵。亦即，本實施形態之無線1C標籤即使安裝於樹 木、食肉、生體、蔬采等含有水分之物體時可融合、固定 於安裝位至之形狀之同時，不會受彼等物體含有之水分影 響而導致通信距離降低。而且，本實施形態之無線1C標籤 之構成之微帶天線具有兩側方向指向性，即使家畜移動時 讀寫器亦可於較廣範圍讀取無線IC標籤之資訊。 (第2實施形態） • 圖4A、4B分別爲本發明之無線1C標籤第2實施形態之 微帶天線之圖，圖4A爲斷面圖，圖4B爲斜視圖。於介電體 11表面全區域形成Η型之放射導電體2，於介電體11背面全 區域形成背面導電體1 4。在表面側放射導電體1 2，於Η型 之中間變細部分搭載1C晶片3。於搭載1C晶片3之放射導電 體12的中間變細部分形成L字狀之狹縫13Α，如第1實施形 態之說明，係爲實現靜電破壞防止與阻抗匹配而形成。 介電體1 1表面形成之Η型放射導電體1 2，係從動於介 電體11之背面全區域形成的背面導電體14而作爲微帶天線 -11 - (9) 1278142 之功能。於中間變細部分搭載1C晶片1 3，中間變細部分成 爲流通天線電流之供電部分，兩側部分（周邊部分）成爲 放射天線電波之放射部分。 亦即，相對於2點虛線所示比較例之橫長天線，該Η型 天線，藉由在中央形成中間變細部分，於兩側設爲寬幅之 形狀，在IC晶片1 3與放射導電體1 2連接之Η型天線之中間 變細部分可得最大電流，電磁集中於包圍I C晶片1 3之放射 φ 導電體12之周邊部分。因此，只要將放射導電體12之Η型 天線之天線寬度D設爲特定値，即使縮短長度L亦可提升 天線效率，可提升通信距離。亦即，將IC晶片i 3搭載於電 磁能量最集中之天線中央部分，因此可提升天線效率，可 提升通信距離。 又，介電體1 1，和圖1 A、1 B之第1實施形態同樣，使 用合成樹脂發泡體使具有可撓性。另外，電波之指向性議 和圖2之第1實施形態同樣具有兩側方向指向性。因此，和 φ 第1實施形態同樣，可安裝於管或家畜等之同時，可實現 寬廣指向性。 (第3實施形態） 第3實施形態說明圓形之無線I c標籤，爲容易理解第3 實施形態之圓形無線1C標籤，對比比較例之無線IC標籤與 本實施形態之無線1C標籤而加以說明。 圖5A - 5D爲比較例及本發明第3實施形態之圓形無線 1C標籤之構成圖’圖5A表示比較例之無線1C標籤之斷面圖 -12- (10) 1278142 ，圖5B表示比較例之無線1C標籤之斜視圖，圖5C表示第3 實施形態之無線IC標籤之斷面圖，圖5 D表示第3實施形態 之無線1C標籤之斜視圖。 如圖5 A、5 B所示，比較例之無線IC標籤，欲使作爲微 帶天線之功能，而於面積較廣之圓板狀介電體131A之中央 部分，形成圓形Η型放射導電體132A。在圓形Η型放射導 電體132Α之中央之中間變細部分搭載ic晶片133Α。於介 φ 電體13 1 Α之背面全區域形成背面導電體134Α。依此則， 可防止表面之放射導電體1 3 2 Α側之放射電波侵入背面，又 ，關於圓形Η型放射導電體132A之放射電波之放射特性， 係和上述第2實施形態說民之Η型天線內容相同，因此省略 其說明。 圖5Α、5Β所示比較例之無線1C標籤，圓板狀介電體 1 3 1 Α較大，無線IC標籤之構成變大，難以安裝於家畜耳朵 等。本發明第3實施形態之圓形無線1C標籤，則如圖5 C、 Φ 5D所示，於介電體21之表面全區域形成圓形Η型放射導電 體22，於介電體21之背面全區域形成背面導電體24。又， 在表面側之放射導電體22之Η型中間變細部分搭載1C晶片 23。於1C晶片23之搭載位置，和上述實施形態同樣形成連 續之鉤狀狹縫2 3 Α。亦即，藉由設定放射導電體2 2之圓形 面積與背面導電體24之面積成爲大略相同面積，使表面之 放射導電體22側之放射電波可進入背面，結果，電波可由 兩側放射。又，相對於圖5之比較例，背面導電體24較小 ，可縮小介電體21之圓形面積，結果，可縮小無線1C標籤 -13- (11) 1278142 。而且，介電體21使用具有可撓性之合成樹脂發泡體，因 此，無線1C標籤容易安裝於家畜之耳朵等。 (第4實施形態） 圖6爲本發明之無線IC標籤第4實施形態之微帶天線之 圖。圖6之第4實施形態之微帶天線，相對於圖1之第1實施 形態之微帶天線，設有貫穿之開口部8者。藉由開口部8之 0 設置，可插通螺栓安裝於家畜之耳朵或其他物體。1C晶片 3，爲迴避開口部8而搭載於偏離中央部分之位置。於IC晶 片3之搭載位置，和上述實施形態同樣形成連續之鉤狀狹 縫3 A。藉由開口部8之設置，放射導電體2或背面導電體4 之面積稍微縮小，但可維持電波之兩側方向指向性。又， 開口部8之位置可配合無線1C標籤之安裝物體任意變更。 (第5實施形態） φ 圖7爲本發明之無線1C標籤第5實施形態之微帶天線之 圖。圖7之第5實施形態之微帶天線，相對於圖4A、4B之第 2實施形態之微帶天線，設有於中央部分貫穿之開口部1 8 者。搭載IC晶片1 3之中間變細部分設爲偏離中央部分之位 置。於IC晶片1 3之搭載位置’和上述實施形態同樣形成L 字狀之狹縫13A。 藉由開口部1 8之設置，可插通螺栓安裝於家畜之耳朵 或其他物體。藉由開口部8之設置’放射導電體1 2或背面 導電體1 4之面積稍微縮小’但可維持電波之兩側方向指向 -14- (12) 1278142 性。又，開口部1 8之位置除Η型之中間變細部分以外，可 配合無線I C標籤之安裝物體任意變更。 (第6實施形態） 圖8爲本發明之無線1C標籤第6實施形態之微帶天線之 圖。圖8之第6實施形態之微帶天線，相對於圖5D之第3實 施形態之微帶天線，設有於中央部分貫穿之開口部28者。 φ 搭載IC晶片2 3之中間變細部分設爲偏離中央部分之位置。 於1C晶片23之搭載位置，和上述實施形態同樣形成L字狀 之狹縫23 Α。 藉由開口部28之設置，可插通螺栓安裝於家畜之耳朵 或其他物體。藉由開口部28之設置，放射導電體22或背面 導電體24之面積稍微縮小，但可維持電波之兩側方向指向 性。又，開口部28之位置除Η型之中間變細部分以外，可 配合無線1C標籤之安裝物體任意變更。 (第7實施形態） 圖9Α、9Β爲本發明之無線1C標籤第7實施形態之微帶 天線之圖，圖9Β爲斷面圖，圖9Α爲斜視圖。第7實施形態 之微帶天線，不使用上述實施形態所示基板狀介電體，而 於放射導電體32與背面導電體34之間作成空氣層，以其間 之空氣作爲介電體。亦即，如圖9Α、9Β所示，於具有蓋及 底的梯形圓筒框體3 1之內部，於底面貼著背面導電體3 4， 於蓋之背面依序貼著作爲天線基材35與放射電極的放射導 -15- (13) 1278142 電體32。 框體3 1與天線基材3 5係使用黏著材或具有樹脂支持體 的黏著材固定。 放射導電體32之形狀如圖9A之斜視圖所示，設爲圓形 Η型，於放射導電體3 2之中間變細部分形成狹縫3 3 a，搭 載1C晶片33。底面貼著之背面導電體34與放射導電體32設 爲相冋直徑之圓形’未設置狹縫。如圖9 A、9 B所示，藉由 φ 構成無線I C標籤，可以空氣作爲介電體。 (第8實施形態） 圖10A、B爲本發明之無線1C標籤第8實施形態之微帶 天線之圖，圖10A爲斜視圖，圖10B爲斷面圖。圖10A、 10B之第8實施形態之微帶天線，相對於圖9A、9B之第7實 施形態之微帶天線，設有貫穿框體3 1之開口部3 8者。藉由 開口部38之設置，可插通螺栓安裝於家畜之耳朵或其他物 φ 體。藉由開口部38之設置，放射導電體32或背面導電體34 之面積稍微縮小，但可維持電波之兩側方向指向性。又， 開口部3 8之位置除Η型之中間變細部分以外，可配合無線 1C標籤之安裝物體任意變更。 實驗結果 以下說明使用本發明之微帶天線的無線1C標籤，其由 天線放射之電波具有良好之兩側方向指向性之實驗結果。 圖11爲使用直徑25mm之放射電極時背面接地電極之直徑 -16· (14) 1278142 變化與通信距離之關係特性圖’橫軸表示背面之接地電極 之直徑（mm )，縱軸表示通信距離（mm )。 亦即，圖1 1之特性圖表示，使用圖5 B之圓形無線IC標 籤，表面電極（放射導電體132A)之直徑固定爲24 mm， 同時變化介電體131與背面接地電極（背面導電體134A) 之直徑時之，表面電極（放射導電體1 3 2 A )及背面接地電 極（背面導電體134)之放射電波引起之通信距離之變化 •。 表面電極（放射導電體132 )之直徑爲24mm，背面接 地電極（背面導電體134 )之直徑爲大於表面電極之約2倍 之45mm時，由背面接地電極（背面導電體134 )完全未放 射電波，全部電波由表面電極（放射導電體1 3 2 )放射。 因此，背面接地電極（背面導電體1 3 4 )之直徑爲大於表 面電極之2倍時，背面接地電極（背面導電體134 )側之通 信距離爲0，表面電極（放射導電體132)之通信距離爲一 H 定之5 5 mm。 但是，當背面接地電極（背面導電體1 3 4 )之直徑成 爲表面電極之2倍以下時，由背面接地電極（背面導電體 1 3 4 )亦開始放射電波，隨背面接地電極（背面導電體1 3 4 )之直徑變小，背面接地電極（背面導電體1 3 4 )之電波 之放射強度變強。亦即，當背面接地電極（背面導電體 134)之直徑成爲2倍以下時，表面電極（放射導電體132 )之電波進入背面，使表面電極（放射導電體132)之電 波之放射強度下降之同時，背面接地電極（背面導電體 -17- (15) 1278142 1 3 4 )之電波之放射強度上升。因此’表面電極（放射導 電體1 32 )之通信距離慢慢變短之同時，背面接地電極（ 背面導電體1 3 4 )之通信距離慢慢變長。 另外，當背面接地電極（背面導電體1 3 4 )之直徑小 ' 於40mm時，表面電極（放射導電體132)與背面接地電極（ 背面導電體1 3 4 )之電波之放射強度同時上升。亦即，表 面電極（放射導電體1 32 )與背面接地電極（背面導電體 φ 1 3 4 )之通信距離同時變長。當背面接地電極（背面導電 體134 )之直徑成爲等於表面電極（放射導電體132 )之直 徑之24mm時，表面電極（放射導電體132 )之電波之放射 強度與背面接地電極（背面導電體1 34 )之電波之放射強 度同時成爲最大。亦即，當背面接地電極（背面導電體 134)之直徑成爲相等於表面電極（放射導電體132)之直 徑時，表面電極（放射導電體1 3 2 )之通信距離與背面接 地電極（背面導電體134 )之通信距離同時成爲135mm之 φ 最大通信距離。 亦即，如圖5D所示，藉由設定放射導電體22之圓形面 積與背面導電體24之面積成爲大略相同面積，可實現兩側 方向指向性之同時，可由兩側方向放射相同強度之電波。 結果’可實現通信距離較長，而且指向性廣之無線IC標籤 〇 圖12爲合成樹脂發泡體之發泡率與介電率之關係特性 圖，橫軸表示發泡率，縱軸表示介電率。如圖1 2所示，隨 發泡率變低（亦即隨合成樹脂含有空氣之比例變少），越 -18- (16) 1278142 接近合成樹脂本來之介電率。因此，藉由變更微帶天線使 用之合成樹脂之發泡率，可設爲所要介電率之介電體。例 如，使用介電率1 · 3之介電體時，可進行控制將合成樹脂 之發泡率設爲5 0 %。 製造無線1C標籤時，例如圖1 A、1 B所示構成，係如圖 13所示，採用在放射導電體2與介電體1之間存在基材2A， 1C晶片3與放射導電體2與基材2A倍組成一體作爲插入物貼 φ 著於發泡體系之介電體1的製造方法。此情況下，基材2 A 使用例如0.03〜〇.5mm厚度之PET、PEN、聚醯亞胺等具有 柔軟性樹脂時，不會損及可撓性。又，介電體1可設於例 如0.3〜2 · 0mm之間之範圍內。因爲天線特性使介電體1之 厚度大於該範圍時，若介電體1爲發泡材，則可調整發泡 率使最終含於該範圍即可。 依本實施形態之無線1C標籤，具備寬廣指向性與良好 之可撓性，可安裝於家畜等管理彼等之屬性之同時，可利 φ 用於交通系統、大樓管理系統、娛樂設施或醫療領域等。 例如，於醫療領域，目前爲防止病院慰患者之醫療疏忽而 將附有條碼之綁帶綁繞於患者手腕，而讀取條碼時須叫起 裹著棉被或毛毯睡著的患者。若安裝本實施形態之無線1C 標籤，因電波可通過棉被或毛毯無須叫起患者亦可讀取患 者之屬性或醫療經過。又，本實施形態之無線1C標籤亦可 用於確認是否對患者給予正確之點滴注射，有助於病院現 場之IT化。 另外，藉由讀取記錄有其他醫院之治療經過或患者血 -19- (17) 1278142 型、變性體質等之無線1C標籤，治療需要之資訊可迅速傳 送至擔當部門，患者可接受適當之治療。另外，將搭載有 無線1C標籤之綁帶附著於患者，更能提升本人確認之正確 性，可防止醫療之失誤。又，進行卡片追蹤的卡片管理， 或要求確實管理的醫藥品之追蹤等亦可利用本實施形態之 無線1C標籤。藉由無線1C標籤之活用於病院，更能提升醫 療之信賴性。 如上述說明，依上述實施形態，1C晶片之傳送使用的 天線爲微帶天線，因此即使用於含有金屬或水分之物體亦 不會使通信距離變短。 另外，設定微帶天線之背面側之接地電極之大小使和 放射電極相而予以最適化，因此，電波之放射不僅由放射 電極，其之一部分進入背面之接地電極側而由接地電極側 亦可以放射。結果，可於表面、背面之兩方向放射電波， 微帶天線可以和偶極天線確保同樣寬廣之通道範圍。 另外，微帶天線之介電體材料藉由發泡體材料等具有 可撓性材料之使用，可以形成具有柔軟性無線1C標籤。依 此則，無線1C標籤可安裝於例如圓形之金屬管或家畜、寵 物等之生體使用。 【圖式簡單說明】 圖ΙΑ、B分別爲本發明之無線1C標籤第1實施形態之微 帶天線之斷面圖，斜視圖。 圖2爲圖1之微帶天線之天線指向性之圖。 -20- (18) 1278142 圖3爲圖1之微帶天線構成之無線IC標籤安裝於金屬管 之例之槪念圖。 圖4A、B分別爲本發明之無線1C標籤第2實施形態之微 帶天線之斷面圖，斜視圖。 圖5 A、B、C、D分別爲比較例及本發明第3實施形態 之圓形無線I C標籤之構成圖，分別表示比較例之無線I c標 籤之斷面圖，比較例之無線IC標籤之斜視圖，第3實施形 態之無線IC標籤之斷面圖，第3實施形態之無線I c標籤之 斜視圖。 圖6爲本發明之無線1C標籤第4實施形態之微帶天線之 圖。 圖7爲本發明之無線1C標籤第4實施形態之微帶天線之 圖。 圖8爲本發明之無線1C標籤第4實施形態之微帶天線之 圖。 圖9A、B分別爲本發明之無線IC標籤第7實施形態之微 帶天線之斷面圖，斜視圖。 圖10A、B分別爲本發明之無線IC標籤第7實施形態之 微帶天線之斷面圖，斜視圖。 圖11爲使用直徑25mm之放射電極時背面接地電極之 直徑變化與通信距離之關係特性圖。 圖1 2爲合成樹脂發泡體之發泡率與介電率之關係特性 圖。 圖13爲無線1C標簾之製造說明圖。 -21 - (19) 1278142 圖 之 圖14爲使用偶極天線之習知無線1C標籤之外觀圖。 圖15爲使用微帶天線之習知無線1C標籟之外觀圖。 圖16A、B爲天線之電波放射方向說明圖，16A表示 1 4之偶極天線之天線指向性，1 6B表示圖1 5之微帶天線 天線指向性。 【主要元件符號說明】 1、 1 1、21 :介電體 2、 12、22、32 :放射導電體 3、 13、 23、 33: 1C晶片 4、 14、24、34 :背面導電體 3A、13A、23A、33A:狹縫 5 A :第1放射電波 5 B :第2放射電波 6 :金屬管 8、1 8、2 8、3 8 :開口部 3 1 :框體 3 5 :天線基材 2A :基材 101、 111、131A:介電體 102、 1 12、132A :放射導電體 103、 1 13、133A : 1C 晶片 1 14、134A :背面導電體 -22-

Claims (1)

1. (1) 1278142 十、申請專利範圍 1 · 一種無線IC標籤’係具備微帶天線之無線I c標籤 ，上述微帶天線具有：搭載1C晶片之放射電極，接地電極 ，及配置於上述放射電極與接地電極之間的介電體： 上述放射電極與上述接地電極爲大略相同大小。 2 ·如申請專利範圍第1項之無線1C標籤，其中 上述介電體爲合成樹脂發泡體。 3.如申請專利範圍第2項之無線1C標籤，其中 上述合成樹脂發泡體爲丙烯基、合成橡膠、聚乙烯之 其中任一，或彼等之複合體。 4·如申請專利範圍第3項之無線1C標籤，其中 上述合成樹脂發泡體之發泡率爲0。 5 .如申請專利範圍第2項之無線IC標籤，其中 上述放射電極之形狀爲矩形、多角形或圓形。 6·如申請專利範圍第5項之無線1C標籤，其中 上述介電體具有薄膜樹脂，上述放射電極與上述接地 電極係介由上薄膜樹脂藉由金屬蒸著施予薄膜形成。 7·如申請專利範圍第1項之無線1C標籤，其中 上述介電體爲紙。 8·如申請專利範圍第1項之無線1C標籤，其中 另具有：內部具有空洞的框體，上述放射電極與上述 接地電極分別配置於上述框體之蓋側與底側，上述介電體 係藉由上述放射電極與上述接地電極之間的空氣予以實現 -23- (2) 1278142 9·如申請專利範圍第8項之無線1C標籤，其中 上述放射電極具有：上述IC晶片之搭載之供電部分， 及存在於該供電部分兩側的放射部分， 上述放射電極，係於上述供電部分中間變細，而且於 上述放射部分呈變寬之槪略Η型之形狀。 10·如申請專利範圍第9項之無線1C標籤，其中 於上述放射電極與上述接地電極及上述介電體設有貫 穿之開口部。 1 1.如申請專利範圍第8項之無線1C標籤，其中 上述放射電極具有：上述1C晶片之搭載之供電部分， 及存在於該供電部分兩側的放射部分， 上述放射電極，係於上述供電部分中間變細，上述放 射部分分別形成半圓形，藉由上述供電部分與上述放射部 分形成圓形之形狀。 12· —種無線1C標籤，係具備微帶天線之無線1C標籤 ，上述微帶天線具有：搭載1C晶片之放射電極，接地電極 ，及配置於上述放射電極與接地電極之間的介電體： 上述接地電極之尺寸爲上述放射電極之大小之2倍以 下。 13. 如申請專利範圍第12項之無線1C標籤，其中 上述介電體爲合成樹脂發泡體。 14. 如申請專利範圍第13項之無線1C標籤，其中 上述合成樹脂發泡體爲丙烯基、合成橡膠、聚乙烯之 其中任一，或彼等之複合體。 -24- (3) (3)1278142 15·如申請專利範圍第14項之無線1C標籤，其中 上述合成樹脂發泡體之發泡率爲0。 16·如申請專利範圍第13項之無線1C標籤，其中 上述放射電極之形狀爲矩形、多角形或圓形。 17.如申請專利範圍第16項之無線1C標籤，其中 上述介電體具有薄膜樹脂，上述放射電極與上述接地 電極係介由上薄膜樹脂藉由金屬蒸著施予薄膜形成。 18·如申請專利範圍第12項之無線1C標籤，其中 上述介電體爲紙。 19·如申請專利範圍第12項之無線1C標籤，其中 另具有：內部具有空洞的框體，上述放射電極與上述 接地電極分別配置於上述框體之蓋側與底側，上述介電體 係藉由上述放射電極與上述接地電極之間的空氣予以實現 〇 2 0.如申請專利範圍第19項之無線1C標籤，其中 上述放射電極具有：上述1C晶片之搭載之供電部分， 及存在於該供電部分兩側的放射部分， 上述放射電極，係於上述供電部分中間變細，而且於 上述放射部分呈變寬之槪略Η型之形狀。 21. 如申請專利範圍第20項之無線1C標籤，其中 於上述放射電極與上述接地電極及上述介電體設有貫 穿之開口部。 22. 如申請專利範圍第19項之無線1C標籤，其中 上述放射電極具有：上述1C晶片之搭載之供電部分， -25- (4) 1278142 及存在於該供電部分兩側的放射部分’ 上述放射電極，係於上述供電部分中間變細’上述放 射部分分別形成半圓形，藉由上述供電部分與上述放射部 分形成圓形之形狀。 23. —種無線1C標籤，係具備天線之無線1C標籤，上 述天線爲具有搭載1C晶片之放射電極，接地電極，及配置 於上述放射電極與接地電極之間的介電體的微帶天線構造 ，該天線具有兩側方向指向性。 24. 如申請專利範圍第23項之無線1C標籤，其中 上述放射電極與上述接地電極爲大略相同大小。 2 5.如申請專利範圍第23項之無線1C標籤，其中 上述接地電極之尺寸爲上述放射電極之大小之2倍以 下。

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