JP7155751B2 - RF tag label - Google Patents

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Description

本発明は，無線による個体識別で用いるＲＦタグ（Radio Frequency）に関し，更に詳しくは，液体を入れる容器に適したＲＦタグに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an RF tag (Radio Frequency) used for wireless individual identification, and more particularly to an RF tag suitable for liquid containers.

無線による個体識別で用いるＲＦタグラベルが，ＲＦタグラベルを貼付する対象物の電気物性に適していないと，ＲＦタグラベルの通信性能が著しく悪化することがある。例えば，金属対応を図っていないＲＦタグラベルを金属面に貼付すると，金属面に貼付したＲＦタグラベルの通信性能は著しく悪化する。特許文献１で開示されている発明では，金属対応を図ったＲＦタグラベルとして，放射素子とマッチング回路からなるアンテナをＲＦタグラベルに実装し，放射素子が金属面と電気的に導通することで，ＲＦタグラベルを貼付した金属面をＲＦタグラベルのアンテナの一部として利用できるようにしている。 If the RF tag label used for wireless individual identification is not suitable for the electrical properties of the object to which the RF tag label is attached, the communication performance of the RF tag label may deteriorate significantly. For example, if an RF tag label that is not intended for metal is attached to a metal surface, the communication performance of the RF tag label attached to the metal surface will deteriorate significantly. In the invention disclosed in Patent Document 1, as an RF tag label intended to be compatible with metal, an antenna consisting of a radiating element and a matching circuit is mounted on the RF tag label, and the radiating element is electrically connected to the metal surface. The metal surface on which the tag label is attached can be used as part of the RF tag label antenna.

特開２０１２－１０４９８５号公報JP 2012-104985 A

ＲＦタグラベルを貼付する対象物の電気物性にＲＦタグラベルが適していないと，ＲＦタグラベルの通信性能が著しく悪化するケースとしては，液体を入れる容器にＲＦタグラベルを貼付するケースがある。 If the RF tag label is not suitable for the electrical properties of the object to which the RF tag label is attached, the communication performance of the RF tag label is significantly deteriorated.

そこで，本発明は，液体を入れる容器に貼り付けても通信性能が著しく悪化しないように構成したＲＦタグラベルを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an RF tag label that is configured so that the communication performance does not significantly deteriorate even if it is attached to a container containing liquid.

上述した課題を解決する本発明は，ＩＣチップを接続させたループ状素子，線状の導体をジグザグ状に折り曲げた形状になっている線状素子および矩形状の導体で構成した面状素子を有し，片端を開放させた前記線状素子のもう一方の端が前記ループ状素子と接続し，導波線路を利用して前記ループ状素子が前記面状素子と接続している構造のアンテナを実装したインレイと，前記アンテナを実装した前記インレイの面に積層した第１粘着層と，前記第１粘着層を保護する剥離紙を備え，前記面状素子により前記アンテナの利得を向上させ，前記線状素子が有する誘導性リアクタンスを利用して前記アンテナの共振周波数が表１に従うように設計されていることを特徴とするＲＦタグラベルである。

Figure 0007155751000001
The present invention, which solves the above-mentioned problems, includes a loop-shaped element to which an IC chip is connected, a linear element formed by bending a linear conductor in a zigzag shape, and a planar element constituted by a rectangular conductor. an antenna having a structure in which the other end of the linear element with one end open is connected to the loop-shaped element, and the loop-shaped element is connected to the planar element using a waveguide line , a first adhesive layer laminated on the surface of the inlay on which the antenna is mounted, and a release paper for protecting the first adhesive layer, and the planar element improves the gain of the antenna, The RF tag label is characterized in that the resonance frequency of the antenna is designed according to Table 1 by utilizing the inductive reactance of the linear element .
Figure 0007155751000001

本発明に係るＲＦタグラベルは，液体を入れる容器に貼り付けても通信性能が著しく悪化しないように構成されている。 The RF tag label according to the present invention is configured so that the communication performance does not significantly deteriorate even if it is attached to a container containing liquid.

本実施形態に係るＲＦタグラベルを説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining an RF tag label according to the embodiment; 本実施形態に係るＲＦタグラベルの利用形態を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining usage patterns of the RF tag label according to the present embodiment;

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。 Preferred embodiments of the invention will now be described. In addition, the following description does not restrict the technical scope of the present invention, but is described to aid understanding.

図１は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を説明する図で，図１（ａ）は，ＲＦタグラベル１の層構成を説明する図，図１（ｂ）は，ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２を説明する図である。 1A and 1B are diagrams for explaining the RF tag label 1 according to the present embodiment, FIG. 1A is a diagram for explaining the layer structure of the RF tag label 1, and FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining 2. FIG.

本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，近距離無線通信を用いた個体識別に用いられる媒体で，液体を入れる容器に貼付しても，通信性能が著しく悪化しないように設計されている。本実施形態に係るＲＦタグラベル１が使用する周波数帯はＵＨＦ帯（８６０～９６０Ｍｈｚ）で，図１（ａ）で図示したように，ＲＦタグラベル１は，ＩＣチップ２４を接続させたアンテナ２を実装したインレイ１０と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面に積層した第１粘着層１１と，第１粘着層１１を保護する剥離紙１２と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面の裏面に積層した第２粘着層１３と，第２粘着層１３を利用してインレイ１０と接着している表面シート１４から少なくとも構成されている。なお，ＲＦタグラベル１は，第２粘着層１３と表面シート１４を省いた構成にすることもできる。 The RF tag label 1 according to the present embodiment is a medium used for individual identification using short-range wireless communication, and is designed so that the communication performance does not significantly deteriorate even if it is attached to a liquid container. The frequency band used by the RF tag label 1 according to this embodiment is the UHF band (860 to 960 Mhz), and as shown in FIG. a first adhesive layer 11 laminated on the surface of the inlay 10 mounted with the antenna 2; a release paper 12 protecting the first adhesive layer 11; and a surface sheet 14 that adheres to the inlay 10 using the second adhesive layer 13 . Note that the RF tag label 1 can also have a configuration in which the second adhesive layer 13 and the surface sheet 14 are omitted.

ＲＦタグラベル１の材料について説明する。インレイ１０のベースとなるベースフィルム１０ａと表面シート１４には，ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂製フィルムに加え，アート紙などを用いることができ，インレイ１０に形成するアンテナ２にはアルミ箔などの金属箔を利用できる。また，第１粘着層１１および第２粘着層１３にはアクリル系やゴム系の粘着剤を利用できる。更に，剥離紙１２には，シリコーン系などの剥離剤を塗布した合成樹脂製フィルムや剥離剤を塗布した紙を利用できる。 Materials for the RF tag label 1 will be described. For the base film 10a and the surface sheet 14, which are the base of the inlay 10, in addition to synthetic resin films such as polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP), art paper and the like can be used. Metal foil such as aluminum foil can be used for the antenna 2 . Also, an acrylic or rubber-based adhesive can be used for the first adhesive layer 11 and the second adhesive layer 13 . Furthermore, as the release paper 12, a synthetic resin film coated with a release agent such as silicone or paper coated with a release agent can be used.

図１（ｂ）を参照しながら，ＲＦタグラベル１のインレイ１０に実装するアンテナ２の構造について説明する。インレイ１０に実装するアンテナ２は，ダイポールアンテナで，ＩＣチップ２４を接続させたループ状素子２１，線状素子２０および面状素子２２を有し，線状素子２０の片端がループ状素子２１と接続し，導波線路２３を利用してループ状素子２１が面状素子２２と接続している構造になっている。 The structure of the antenna 2 mounted on the inlay 10 of the RF tag label 1 will be described with reference to FIG. 1(b). The antenna 2 mounted on the inlay 10 is a dipole antenna and has a loop-shaped element 21 to which an IC chip 24 is connected, a linear element 20 and a planar element 22. One end of the linear element 20 is connected to the loop-shaped element 21. The loop-shaped element 21 is connected to the planar element 22 using the waveguide line 23 .

アンテナ２を構成するループ状素子２１は，インレイ１０に実装するＩＣチップ２４とのインピーダンス整合をとるためのアンテナ素子である。ＩＣチップ２４の入力端子間には容量性リアクタンス（キャパシタンス）が存在するので，ＩＣチップ２４と接続するループ状素子２１の形状をループ形状にし，ＩＣチップ２４の入力端子間に存在する容量性リアクタンスに対応した誘導性リアクタンス（インダクタンス）をループ状素子２１に持たせている。 A loop-shaped element 21 forming the antenna 2 is an antenna element for impedance matching with an IC chip 24 mounted on the inlay 10 . Since a capacitive reactance (capacitance) exists between the input terminals of the IC chip 24, the shape of the loop-shaped element 21 connected to the IC chip 24 is made into a loop shape to reduce the capacitive reactance existing between the input terminals of the IC chip 24. The loop element 21 has an inductive reactance (inductance) corresponding to .

アンテナ２を構成する面状素子２２は，プレート電極のような矩形状の導体で構成されている。アンテナ２を構成する面状素子２２を矩形状の導体で構成することで，ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２の利得を向上させることができる。 A planar element 22 constituting the antenna 2 is composed of a rectangular conductor such as a plate electrode. The gain of the antenna 2 mounted on the RF tag label 1 can be improved by forming the planar element 22 that constitutes the antenna 2 from a rectangular conductor.

ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２の利得を向上させても，ＲＦタグラベル１の共振周波数がＲＦタグラベル１の搬送周波数から大幅にずれると，ＲＦタグラベル１の通信特性が悪化するため，ＲＦタグラベル１のアンテナ２には，アンテナ２の設計段階で共振周波数を所定値に容易に設定できる仕組みが設けられ，液体を入れる容器に貼付することを考慮して，ＲＦタグラベル１の共振周波数が決定されている。 Even if the gain of the antenna 2 mounted on the RF tag label 1 is improved, if the resonance frequency of the RF tag label 1 deviates significantly from the carrier frequency of the RF tag label 1, the communication characteristics of the RF tag label 1 deteriorate. The antenna 2 is provided with a mechanism that allows the resonance frequency to be easily set to a predetermined value at the design stage of the antenna 2, and the resonance frequency of the RF tag label 1 is determined in consideration of sticking to a container containing liquid. .

本実施形態に係るアンテナ２を構成する線状素子２０は，アンテナ２の設計段階で共振周波数の設定に用いるアンテナ素子で，線状の導体をジグザグ状に折り曲げた形状になっている。線状の導体をジグザグ状に折り曲げた線状素子２０は誘導性リアクタンスを有するので，この誘導性リアクタンスを利用すれば，ＲＦタグラベル１の共振周波数が所定の周波数になるようにアンテナ２を設計することが容易になる。また， 液体を入れる容器に貼付することを考慮し，本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，アンテナ２を構成する線状素子２０を利用してＲＦタグラベル１の共振周波数が表２を満たすように設計されている。

Figure 0007155751000002
The linear element 20 constituting the antenna 2 according to the present embodiment is an antenna element used for setting the resonance frequency at the stage of designing the antenna 2, and has a shape obtained by bending a linear conductor in a zigzag shape. Since the linear element 20, which is a linear conductor bent in a zigzag shape, has an inductive reactance, the antenna 2 is designed so that the resonance frequency of the RF tag label 1 becomes a predetermined frequency by using this inductive reactance. becomes easier. Considering that the RF tag label 1 is affixed to a container containing liquid, the RF tag label 1 according to this embodiment uses the linear element 20 constituting the antenna 2 so that the resonance frequency of the RF tag label 1 satisfies Table 2. Designed.
Figure 0007155751000002

表２では，ハーフレベルの共振周波数により，アンテナ２を構成する面状素子２２のサイズが定義され，アンテナ２を構成する面状素子２２のサイズは，ハーフレベルの共振周波数に対応したサイズになる。液体を入れる容器にＲＦタグラベル１を貼付すると，ＲＦタグラベル１の共振周波数が下がるため，ＲＦタグラベル１の共振周波数は，液面レベルがフィルレベルのときが最も低く，液面レベルがエンプティレベルのときが最も低くなるように設計されている。 In Table 2, the size of the planar element 22 that constitutes the antenna 2 is defined by the half-level resonance frequency, and the size of the planar element 22 that constitutes the antenna 2 corresponds to the half-level resonance frequency. . When the RF tag label 1 is affixed to a container containing liquid, the resonance frequency of the RF tag label 1 decreases. is designed to be the lowest.

図２は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１の利用形態を説明する図で，図２では，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を貼付する容器を試験管３にしている。図２において，本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，アンテナ２を構成する線状素子２０が試験管３の口側になるように，試験管３の上部に曲面状で貼付されている。図２のように，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を試験管３に貼付することで，試験管３の液面レベルやＲＦタグラベル１の読み取り方向にかかわらず，試験管３の管理に必要な通信距離（例えば，１ｍ以上）が得られる。 FIG. 2 is a diagram for explaining how the RF tag label 1 according to this embodiment is used. In FIG. 2, the test tube 3 is used as a container to which the RF tag label 1 according to this embodiment is attached. In FIG. 2, the RF tag label 1 according to this embodiment is affixed to the top of the test tube 3 in a curved shape so that the linear element 20 constituting the antenna 2 is on the mouth side of the test tube 3 . As shown in FIG. 2, by attaching the RF tag label 1 according to the present embodiment to the test tube 3, regardless of the liquid level of the test tube 3 or the reading direction of the RF tag label 1, A communication distance (for example, 1 m or more) can be obtained.

１ ＲＦタグラベル
１０ インレイ
１１ 第１粘着層
１２ 剥離紙
１３ 第２粘着層
１４ 表面シート
２ アンテナ
２０ 線状素子
２１ ループ状素子
２２ 面状素子
２３ 導波線路
２４ ＩＣチップ
３ 試験管
REFERENCE SIGNS LIST 1 RF tag label 10 inlay 11 first adhesive layer 12 release paper 13 second adhesive layer 14 surface sheet 2 antenna 20 linear element 21 loop element 22 planar element 23 waveguide line 24 IC chip 3 test tube

Claims (1)

ＩＣチップを接続させたループ状素子，線状の導体をジグザグ状に折り曲げた形状になっている線状素子および矩形状の導体で構成した面状素子を有し，片端を開放させた前記線状素子のもう一方の端が前記ループ状素子と接続し，導波線路を利用して前記ループ状素子が前記面状素子と接続している構造のアンテナを実装したインレイと，前記アンテナを実装した前記インレイの面に積層した第１粘着層と，前記第１粘着層を保護する剥離紙を備え，前記面状素子により前記アンテナの利得を向上させ，前記線状素子が有する誘導性リアクタンスを利用して前記アンテナの共振周波数が表１に従うように設計されている，
ことを特徴とするＲＦタグラベル。
Figure 0007155751000003
 The wire has a loop-shaped element to which an IC chip is connected, a linear element in which a linear conductor is bent in a zigzag shape, and a planar element composed of a rectangular conductor, and one end of which is open. An inlay mounted with an antenna having a structure in which the other end of the element is connected to the loop-shaped element, and the loop-shaped element is connected to the planar element using a waveguide line; and the antenna is mounted. A first adhesive layer laminated on the surface of the inlay and a release paper protecting the first adhesive layer are provided, the gain of the antenna is improved by the planar element, and the inductive reactance of the linear element is reduced. is designed so that the resonant frequency of said antenna is in accordance with Table 1,
An RF tag label characterized by:
Figure 0007155751000003
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