KR101597365B1 - Ｒｆｉｄ 라벨의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선로 형태의 지지 재료(1)에 배치된 커플링 안테나(2)가 그 위에 배치된 RFID 칩(4)과 함께 이차 안테나(10)에 접착되는 RFID 라벨의 제조 방법에 관한 것이다. 낮은 비용 및 재활용이 가능한 적은 재료로 친환경적으로 RFID 라벨을 제조할 수 있도록 하기 위하여 그 후면에 접착층(12)을 갖는 자가 접착 이차 안테나(10)에 하나의 작업 단계에서 먼저 커플링 안테나(2)가 칩(4)과 함께 접착된다.

Description

ＲＦＩＤ 라벨의 제조 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AN RFID LABEL}

본 발명은 RFID 라벨의 제조 방법 및 장치 그리고 그 방법으로 제조된 RFID 라벨에 관한 것이다.

그 후면에 접착재 층을 갖는, 프린트 가능한 선로 형태 또는 시트 형태의 커버링 재료를 포함하는 자가 접착 RFID 라벨은 이미 공개되어 있다. 커버링 재료의 접착재 층은 라벨의 접착을 위해 박리가 가능한 지지 재료에 의해 덮힌다. RFID 인레이가 커버링 재료와 지지 재료 사이에 배치되어 있는데, 이 인레이는 후면에서 접착재 층을 갖는 선로 형태 또는 시트 형태의 인레이 재료를 포함하고 그 상단면에는 RFID 칩 및 RFID 안테나가 배치되어 있다. RFID 인레이는 그 상단면에서 커버링 재료의 접착재 층에 접착되어 있다. 이러한 유형의 RFID 라벨 및 그 제조 방법은 WO 2005/076206 A1에 설명되어 있다.

독일 특허 출원 DE 10 2006 052 516에는 RFID 인레이의 인레이 재료 및 그 접착재 층에 대해 라벨의 커버링 재료와 동일한 재료가 사용되는 자가 접착 RFID 라벨 및 그 제조 방법이 공개되어 있다.

독일 특허 출원 DE 10 2006 052 517에는 선로 형태 또는 시트 형태의 지지 재료에 RFID 칩 및 RFID 칩과 전기적으로 결합된 커플링 안테나가 배치되어 있는 RFID 라벨용 칩 모듈이 공개되어 있다. RFID 라벨용 RFID 인레이의 제조를 위하여 커플링 안테나 및 RFID 안테나가 유도적으로 결합되도록 칩 모듈이 그 지지 필름과 함께 플랫 RFID 안테나 위에 배치된 상태로 접착된다.

독일 특허 출원 DE 10 2007 026 672에는 1 ㎛ 내지 20 ㎛ 두께의 알루미늄 필름에서 펀칭되고 접착 재료의 정면에 접착되는 RFID 시스템, 특히 RFID 라벨용 자가 접착 안테나가 설명되어 있다.

본 발명의 목적은 자가 접착 RFID 라벨을 간단하게 제조할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

다른 목적은 적은 장치적 및 경제적 비용 그리고 적은 수의 재활용 재료로 친환경적으로 제조할 수 있는 RFID 라벨을 제공하는 것이다.

이 목적은 독립항의 특징을 통해 달성된다. 독립항은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 포함한다.

하기에서 본 발명은 바람직한 실시예들을 통해 상세히 설명된다.

도 1은 알루미늄 필름에서 펀칭된 이차 안테나가 사용되는 RFID 라벨의 제조 방법을 나타낸다.

도 2는 알루미늄 접착 복합재를 포함하는 커플링 안테나가 사용되는 방법을 나타낸다.

도 3은 인피치 RFID 라벨을 나타낸다.

도 4는 도 3에 따른 라벨의 단면도를 나타낸다.

도 5는 오프피치 RFID 라벨을 나타낸다.

도 6은 도 5에 따른 라벨의 단면도를 나타낸다.

도 1에 따른 방법에서는 접착층(3)을 통해 커플링 안테나(2)가 그 상단면에서 고정 접착된 선로 형태의 지지 재료(1)가 스테이션(1.5a)에서 당겨진다. 커플링 안테나(2)에는 커플링 안테나(2)와 갈바니 전기적으로 결합된 RFID 칩(4)이 고정되어 있다. 지지 재료(1)의 후면에는 박리 가능한 선로 형태의 분리 재료(7)에 의해 덮히는 접착재 층(5)이 배치되어 있다. 바람직하게도 지지 재료(1)는 종이 재질이며 분리 재료(7)는 실리콘 종이 재질이다. 도 1에 따른 변형예에서 커플링 안테나(2)는 폴리에스테르 재질의 지지 재료에 배치되거나 또는 알루미늄 함유성 안료를 통해 지지 재료에 임프린트될 수도 있다.

스테이션(1.5a)에서 커플링 안테나 재료의 박리 후에 먼저 실리콘 종이 재질의 지지 재료(7)가 박리되고 스테이션(1.5b)에 감긴다. 남은 커플링 안테나 재료는 도 1에 따른 실시 형태에서 필요 시 커플링 안테나(2)를 분리하기 위하여 커팅 롤러(8)가 배치되어 있는 스테이션(1.9)의 진공 롤러로 공급된다.

스테이션(1.4)에서는 그 상단면에서 정기적인 주기로 접착제(11)를 통해 이차 안테나(10)가 고정 접착되는 안테나 필름(9)이 풀린다. 안테나 필름(9)은 그 하단면에서 바람직하게도 실리콘 재질인 박리 가능한 분리 재료(13)에 의해 덮히는 접착층(12)을 갖는다. 스테이션(1.9)에서는 커팅 롤러(8)에 의해 분리된 커플링 안테나(2)가 칩(4)과 함께 각각의 이차 안테나(10)에 접착된다. 칩(4)이 포함된 커플링 안테나(2)의 진행 방향에서의 간격과 이차 안테나(10)의 진행 방향에서의 간격이 동일한 경우, 칩(4)이 포함된 커플링 안테나(2)는 커팅 롤러(8)를 통한 분리 없이 지속적으로 "인피치" 이차 안테나(10)에 접착될 수 있다. 이러한 방식으로 후속 가공에 공급이 가능한 자가 접착 UHF 인레이가 형성된다. 스테이션(1.4)에 공급된 자가 접착 이차 안테나(10)는 식각, 프린트 또는 펀칭을 통해 제조되었다. 바람직하게도 독일 특허 출원 DE 10 2007 026 720에 공개된 자가 접착 이차 안테나(10)가 사용된다. 이 안테나는 1 ㎛ 내지 20 ㎛ 두께, 바람직하게는 약 10 ㎛ 두께의 알루미늄 필름에서 펀칭되고 접착 재료(9)의 정면에 접착된다. 접착 재료는 그 후면에서 박리 가능한 지지 재료(13)에 의해 덮혀 있는 접착재 층(12)을 갖는다. 이 알루미늄 접착 안테나가 스테이션(1.4)에서 박리되면, 스테이션(1.2)에서 접착 재료(14)가 박리된다. 이 접착 재료는 스테이션(1.9)에 이어서 스테이션(2.4)에서 커플링 안테나(2)와 칩으로 이루어진 이미 접착된 칩 모듈 및 펀칭된 이차 안테나(10)와 함께 안테나 재료(9)로 적층된다. 접착 재료(14)는 그 하단면에서 접착층(16)을 갖는 종이 재질의 커버링 재료(15)를 포함한다. 이 접착층은 롤에서 당겨질 때 스테이션(1.2)에서 실리콘 종이 재질의 분리 재료(17)에 의해 덮힌다. 적층 전에 스테이션(1.1)에서 분리 재료(17)가 벗겨지고 롤에 감긴다. 커버링 재료(15)의 적층 후에 RFID 라벨에 필요한 모든 구성요소를 포함하는 자가 접착 무한 UHF 인레이가 형성된다. 이 인레이는 펀칭 스테이션(2.5)으로 공급될 수 있다. 이 스테이션에서 커버링 재료(15)는 개별 부분으로 펀칭되므로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 무한 분리 재료(13)에는 일정 간격으로 배치된, 박리 가능한 자가 접착 RFID 라벨의 열이 형성된다. 펀칭 시 스크랩으로서 발생하는 펀칭 스크랩은 스테이션(2.2)에서 롤에 감긴다. 그 위에 존재하는 자가접착 라벨이 포함된 선로 형태의 분리 재료(13)는 최종 제품으로서 스테이션(2.3)에서 롤에 감긴다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 오프피치 RFID 라벨이 제조되는 경우에는 더 큰 라벨 포맷의 자가 접착 RFID 인레이가 공급된다. 이를 위하여 그 후면에서 실리콘 종이 재질의 분리 재료(20)에 의해 덮혀있는 접착층(19)을 포함하는 종이 재질의 인쇄 가능한 커버링 재료(18)를 포함하는 라벨 재료가 스테이션(2.9)에서 롤로부터 풀린다. 접착층(19)을 갖는 커버링 재료(18)는 먼저 스테이션(2.7)에서 분리 재료(20)로부터 분리된다. 커버링 재료(18)가 큰 루프로 공급되는 반면, 스테이션(2.7)에서는 각 라벨에 대한 라벨 길이에 따라 RFID 인레이가 접착되도록 개별 RFID 인레이가 분리 재료에 접착된다. 이어서 인레이가 포함된 분리 재료(20)는 스테이션(2.5)의 시작 위치에서 다시 커버링 재료(18)와 결합된다. 여기에서 라벨 재료의 적층이 이루어진다. 이어서 스테이션(2.5)에서는 개별 라벨의 펀칭이 이루어지고, 실리콘 종이(20)가 무한 상태로 유지되고 벗겨진 펀칭 스크랩은 스테이션(2.2)에서 롤에 감긴다. 그 위에 접착되는 RFID 자가접착 라벨이 포함된 무한 실리콘 종이(20)는 이어서 스테이션(2.3)에서 롤에 감긴다. 이전에 각각의 펀칭된 RFID 라벨은 HF 리더 또는 UHF 리더를 통해 그 올바른 기능 상태가 점검되며 필요 시 잉크젯 프린터를 통해 마킹되거나 또는 표시된다.

도 2에 따른 방법에서는 커플링 안테나(2) 제조를 위한 원재료로서 선로 형태의 알루미늄 접착 복합재가 사용된다. 이 복합재는 지지 재료를 포함하며, 그 상단면에는 1 ㎛ - 20 ㎛ 두께, 바람직하게는 약 10 ㎛ 두께의 얇은 알루미늄 필름에서 펀칭된 커플링 안테나(2)가 고정되어 있고 그에는 전기적으로 그와 결합된 각각 하나의 RFID 칩이 배치되어 있다. 바람직하게도 종이 재질인 지지 재료(1)의 후면은 실리콘 종이 재질의 분리 재료(7)에 의해 덮혀있는 접착층(5)을 갖는다. 알루미늄 접착 복합재는 스테이션(1.5a)에서 당김 롤러에 의해 롤에서 벗겨지고 스테이션(1.2)에서 벗겨진 접착 재료(14)에 공급된다. 접착 재료(14)의 실리콘 지지층(17)이 스테이션(1.1)에서 벗겨지고 감긴 후에 커플링 안테나(2)는 커버링 재료(15)의 하단면에 접착된다. 이와 동시에 커플링 안테나(2)의 알루미늄 접착 복합재에서 분리 재료(7)가 벗겨지고 스테이션(1.5b)에서 롤에 감긴다. 이러한 방식으로 커플링 안테나(2)의 하단면에서 접착층(5)이 노출되며 이어서 이차 안테나(10)가 커버링 재료(15)의 하단면에서 커플링 안테나(2)의 접착층(5) 및 접착층(16)과 고정 접착되고 이로써 커플링 안테나(2) 및 이차 안테나(10)와의 유도 결합이 이루어지도록 "인피치" 안테나 재료(9)가 접착층에 대해 이동된다. 이어서 안테나 재료(9)의 분리 재료(13)가 벗겨지고 스테이션(1.7)에서 롤에 감긴다. 이어서 개별 RFID 라벨로의 분할 및 스테이션(2.7)에서 라벨 재료의 실리콘 지지층(20)으로의 전달은 도 1에 따른 방법과 관련하여 설명된 방식으로 이루어진다. 또한 이어지는 적층, 스테이션(2.5)에서의 개별 라벨의 펀칭, 기능성 점검 및 스테이션(2.3)에서 롤로의 최종 제품의 감김에 대해서도 동일한 내용이 적용된다.

바람직하게도 완성된 라벨의 모든 지지 재료는 종이로 제조되고 모든 안테나는 알루미늄으로 제조된다. 이는 저비용의 친환경적 제조를 가능하게 하는데, 그 이유는 이 재료가 재활용이 가능하며 적은 수의 재료가 사용되기 때문이다.

또한 실리콘 종이 필름(18)에서 라벨을 벗긴 후에 노출되는 모든 접착층이 동일한 접착제로 제조되는 것이 바람직하다. 도 4 및 도 6에 따른 실시예에서 라벨이 접착되는 경우 이 접착층은 적어도 부분적으로 노출되는 접착층(12, 5, 16, 19)이다. 따라서 완성된 RFID 라벨에서는 모든 접착재 층이 하나의 접착제로 이루어진다. 따라서 라벨의 접착 시 RFID 인레이를 위한 다른 접착제에 의해 나타날 수 있는 장애가 발생하지 않는다. 지지 재료 모두가 종이 재질인 경우에는 RFID 인레이에 대해 자체 인레이 재료가 필요치 않다. 이 인레이를 위해 라벨 재료의 일부가 분리될 수 있다. 이 사항은 커플링 안테나 및 이차 안테나용 지지 재료를 포함하는 인레이 재료 전체에 대해 적용된다.

본 발명은 RFID 라벨의 제조 방법 및 장치에 이용될 수 있다.

Claims (8)

1. 선로 형태의 지지 재료(1)에 배치된 커플링 안테나(2)가 상기 커플링 안테나(2) 위에 배치된 RFID 칩(4)과 함께 접착 이차 안테나(10)에 접착되는 RFID 라벨의 제조 방법에 있어서,

   우선 하나의 공정으로 그 후면에 접착층(12)을 갖는 상기 접착 이차 안테나(10)의 그 후면과 반대측의 전면에 상기 커플링 안테나(2)가 RFID 칩(4)과 함께 접착되며,

   그 후면에 접착재 층(19)을 갖는 커버링 재료(18)와 박리 가능한 분리 재료(20) 사이에 상기 접착 이차 안테나(10)와, 상기 접착 이차 안테나 위에 접착되는 상기 지지 재료(1)와, 상기 지지 재료(1) 위에 붙인 RFID 칩(4)을 갖는 상기 커플링 안테나(2)를 포함하는 RFID 인레이가 삽입되는 것을 특징으로 하는 RFID 라벨의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 접착 이차 안테나(10)로서 얇은 알루미늄 층으로 제조되는, 접착 재료(9)의 전면에 부착되는 접착 이차 안테나(10)를 사용하며, 상기 접착 재료(9)의 후면에 접착재 층(12)을 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 라벨의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커플링 안테나(2)가 얇은 알루미늄 층을 포함하며 그 하단면에 접착재 층(5)을 갖는 상기 지지 재료(1) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 RFID 라벨의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버링 재료(18)는 선로 형태 또는 시트 형태인 것을 특징으로 하는 RFID 라벨의 제조 방법.
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