JP5353284B2 - Non-contact IC label - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学的な視覚効果を呈する光学変化デバイスを備え、外部のデータ読取装置との間で、非接触でデータの送受信をすることができる非接触ICラベルに関する。 The present invention relates to a non-contact IC label that includes an optical change device that exhibits an optical visual effect and that can send and receive data to and from an external data reader without contact.
従来、小売店やレンタル店等における商品管理に、ICチップとアンテナとを備えた非接触ICラベルが使用されている。これは、非接触ICラベルを、管理する商品を被接着体として取り付け、専用のデータ読み書き装置でICチップに格納されたデータを読み書きし、商品の出入庫管理、在庫管理、貸し出し管理等を行うものである。ICチップを備えている為、商品コードだけでなく、入荷日、担当者等の豊富な情報を商品と一体で管理することができる。特に物品管理等においては、静電結合や電磁誘導を用いたものに比べ通信距離が1〜2mと長いことからマイクロ波を用いた非接触ICラベルが多く利用されている。 Conventionally, non-contact IC labels having an IC chip and an antenna are used for merchandise management in retail stores, rental stores, and the like. This is a non-contact IC label, the product to be managed is attached as an adherend, the data stored in the IC chip is read and written by a dedicated data read / write device, and the product entry / exit management, inventory management, lending management, etc. are performed Is. Since the IC chip is provided, not only the product code but also abundant information such as the arrival date and the person in charge can be managed together with the product. Particularly in article management, non-contact IC labels using microwaves are often used because the communication distance is as long as 1 to 2 m compared to those using electrostatic coupling or electromagnetic induction.
また、非接触ICラベルが普及するにつれ、非接触ICラベルに光学変化デバイス(optical variable device:以下、「OVD」と称する。)を組み合わせることが期待されている。OVDとは、光の干渉を用いて立体画像や特殊な装飾画像を表現できるホログラムや回折格子、光学特性の異なる薄膜を重ねることにより見る角度により色の変化を生じる多層薄膜の総称である。これらOVDは立体画像や色の変化といった独特な印象を与えるため、優れた装飾効果を有しており、各種包装材や絵本、カタログ等の一般的な印刷物に利用されている。さらに、OVDは高度な製造技術を要することから偽造防止手段としてクレジットカード、有価証券、証明書類等にも利用されている。 Further, as non-contact IC labels become widespread, it is expected to combine an optical variable device (hereinafter referred to as “OVD”) with the non-contact IC label. OVD is a general term for multilayer thin films that change color depending on the viewing angle by overlapping holograms, diffraction gratings, and thin films with different optical characteristics that can express stereoscopic images and special decorative images using light interference. Since these OVDs give a unique impression such as a three-dimensional image and a color change, they have an excellent decorative effect, and are used for general printed materials such as various packaging materials, picture books, catalogs and the like. Furthermore, since OVD requires advanced manufacturing techniques, it is also used for credit cards, securities, certificates, etc. as a means for preventing forgery.
上述の非接触ICラベルとOVDとを組み合わせると、非接触ICラベルのデータ読み書き機能とOVDの偽造防止機能や装飾効果を組み合わせることによって、より高レベルの偽造防止効果を実現したり、偽造防止効果又は装飾効果と商品管理機能を併せ持つラベルを構成したりすることができる等の利点がある。
一例として、導電性金属層を配した金属薄板の所要位置にホログラム加工を施して前記導電性金属層をアンテナパターンとした非接触型データ送受信体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Combining the above-mentioned contactless IC label and OVD, realizes a higher level of forgery prevention effect by combining the data read / write function of the contactless IC label with the anti-counterfeiting function and decoration effect of OVD. Or there exists an advantage that the label which has a decoration effect and a merchandise management function can be comprised.
As an example, a non-contact type data transmitter / receiver has been proposed in which hologram processing is performed on a required position of a thin metal plate provided with a conductive metal layer and the conductive metal layer is used as an antenna pattern (see, for example, Patent Document 1). .
特許文献1に記載の非接触型データ送受信体を形成する場合、ホログラムを視認できるようにするために、非接触型データ送受信体の上面は、透明なラベル基材から形成されるのが一般的である。しかしながら、ラベル基材が透明であると、導電性金属層と接続されるアンテナパターンも上面から見えてしまい、これが美観を損ねる要因となる。通信を可能にするためには、アンテナパターン全体を導電性金属層で覆うことはできないので、これが意匠性を高める際の障害となるという問題がある。
When forming the non-contact type data transmitter / receiver described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、非接触ICタグの持つICチップ内のデータを機械的に読み取り可能なことによる認証等に適する機能と、光学変化デバイスの持つ高度の技術による光学特性と製造の困難性に関わるセキュリティ対策に適する機能や意匠性を兼ね備えられる非接触ICラベルに関して、意匠性を損ないかねないアンテナパターン等の部品が見え難い構造となるよう改善し、より意匠性に優れた非接触ICタグを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a function suitable for authentication and the like based on the ability to mechanically read data in an IC chip possessed by a non-contact IC tag, and advanced technology possessed by an optical change device. For non-contact IC labels that have functions and design features that are suitable for security measures related to optical properties and manufacturing difficulties, the design of antenna patterns and other parts that may impair design properties has been improved to make it more difficult to see. An object of the present invention is to provide a non-contact IC tag having excellent properties.
本発明の第1の態様である非接触ICラベルは、外部の読取装置と非接触でデータ通信可能なICチップを有する非接触ICラベルであって、透明なラベル基材と、前記ラベル基材の下面に設けられた光学変化デバイスと、前記光学変化デバイスの下面に接合されて設けられ、前記ICチップのアンテナとして機能する導電層と、前記ICチップと電気的に接続された接続層と、前記導電層と前記接続層との間に設けられ、前記導電層と前記接続層とを静電容量結合させるための絶縁層と、前記導電層と前記絶縁層との間に設けられることなく前記光学変化デバイスと前記接続層との間に設けられ、前記ラベル基材上から前記接続層を可視光下で視認することを不能にする絶縁性の隠蔽層と、を備え、前記絶縁層と前記接続層とは、前記隠蔽層を介在させずに直接接合されていることを特徴とする。 The non-contact IC label according to the first aspect of the present invention is a non-contact IC label having an IC chip capable of data communication without contact with an external reading device, the transparent label base material, and the label base material An optical change device provided on the lower surface of the optical change device; a conductive layer provided bonded to the lower surface of the optical change device and functioning as an antenna of the IC chip; and a connection layer electrically connected to the IC chip; An insulating layer provided between the conductive layer and the connection layer, for capacitively coupling the conductive layer and the connection layer, and without being provided between the conductive layer and the insulating layer. An insulating concealing layer provided between the optical change device and the connection layer, which makes it impossible to visually recognize the connection layer under visible light from the label base material, and the insulating layer and the The connection layer is the concealment Characterized in that it is bonded directly without interposing a.
なお、「下面」とは、非接触ICラベルが物品等の被接着体に貼りつけられる際に、当該被接着体に対向する側の面を指す。 The “lower surface” refers to a surface on the side facing the adherend when the non-contact IC label is attached to the adherend such as an article.
上述の非接触ICラベルによれば、絶縁層と接続層とが隠蔽層を介在させずに直接接合されているので、高い意匠効果を保持しつつ、結合損失の発生が抑制されたICラベルを構成することができる。According to the non-contact IC label described above, since the insulating layer and the connection layer are directly bonded without interposing a concealing layer, an IC label in which the generation of coupling loss is suppressed while maintaining a high design effect. Can be configured.
前記絶縁層の前記接続層側の端部と、前記接続層の前記絶縁層側の端部とが直接接合されていてもよい。The end of the insulating layer on the connection layer side and the end of the connection layer on the insulating layer side may be directly joined.
本発明の第2の態様である物品は、本発明の非接触ICラベルが接着されたことを特徴とする。
本発明の物品によれば、非接触ICラベルによって高い意匠効果が付与され、かつ高いセキュリティを確保することができる。
The article according to the second aspect of the present invention is characterized in that the non-contact IC label of the present invention is adhered.
According to the article of the present invention, a high design effect is imparted by the non-contact IC label, and high security can be ensured.
本発明の非接触ICラベルによれば、非接触ICタグの持つICチップ内のデータを機械的に読み取り可能なことによる認証等に適する機能と、光学変化デバイスの持つ高度の技術による光学特性と製造の困難性に関わるセキュリティ対策に適する機能や意匠性を兼ね備えられる非接触ICラベルに関して、意匠性を損ないかねないアンテナパターン等の部品が見え難い構造となるよう改善し、より意匠性に優れた非接触ICタグを提供することができる。 According to the non-contact IC label of the present invention, a function suitable for authentication and the like by mechanically reading data in an IC chip possessed by a non-contact IC tag, and optical characteristics by an advanced technology possessed by an optical change device For non-contact IC labels that have functions and design features suitable for security measures related to manufacturing difficulties, the antenna pattern and other components that may impair design properties have been improved so that the structure is difficult to see, resulting in better design A contactless IC tag can be provided.
以下、本発明の第1実施形態の非接触ICラベル(以下、単に「ICラベル」と称する。)について、図1から図3を参照して説明する。
図1は本実施形態のICラベル1を示す平面図であり、図2はICラベル1の底面図である。図1及び図2に示すように、ICラベル1は、上面に設けられた透明なラベル基材2と、ラベル基材2の下面側に設けられた導電層3と、導電層3の下面側に設けられた接続層4と、接続層4に実装されたICチップ5とを備えている。
A non-contact IC label (hereinafter simply referred to as “IC label”) according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view showing an
ラベル基材2は、導電層3が視認できるような透明の樹脂等からなる。具体的には、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂(ABS)等の樹脂等からなる透明なシート状の材料を好適に採用することができる。なお、ラベル基材2は、下方の導電層3が視認できれば、必ずしも無色でなくてもよく、透明性を有する有色の材料で形成されてもよい。
The
図3は、図1のA−A線における断面図である。ラベル基材2の導電層3に対向する面には、OVDとして機能する機能層6が形成されている。機能層6は、立体画像が表現されたり、見る角度によって色が変化するカラーシフトを生じたりする層状の構造であり、レリーフ型や体積型のホログラム、複数種類の回折格子が画素として配置されたグレーティングイメージやピクセルグラム等の回折格子画像、カラーシフトを生じるセラミクスや金属材料の薄膜積層体等が、適宜選択されて公知の方法により形成されている。
これらの中では、量産性やコストを考慮すると、レリーフ型ホログラム(回折格子)や多層薄膜方式のものが好ましい。
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. A
Among these, in consideration of mass productivity and cost, a relief hologram (diffraction grating) or a multilayer thin film type is preferable.
導電層3は、アルミ等の金属を機能層6上に蒸着することによって蒸着膜として形成されている。導電層3は、ポリアミドイミド等からなる所望の形状のマスク層(絶縁層)7で被覆し、ディメタライズ処理を施すことによって、所望の形状に形成して意匠性を高めることができる。本実施形態のICラベル1においては、図1及び図2に示すように、一例として導電層3が蝶の形に形成されている。
The
導電層3は、接続層4を介してICチップ5と接続されて、ICチップ5の非接触通信を可能にするとともに、機能層6が発揮する視覚効果を高める。特に、機能層6がレリーフホログラムや回折格子等の場合は、これらの回折効果が高められ、より美麗なデザインを得られると共に偽造防止にも効果がある。
The
マスク層7の下面及びラベル基材2の下面のうち導電層3が形成されていない領域には、ICラベル1を上面から見たとき(平面視)に接続層4及びICチップ5を可視光下で視認不能にするための隠蔽層8が設けられている。
In the lower surface of the
隠蔽層8は、後述するように導電層3と接続層4とが静電容量結合可能となるように、非導電性材料で形成されている。本実施形態においては、非導電性インキを印刷することによって隠蔽層8が形成されている。
また、本実施形態の隠蔽層8は、非導電性インキのうち、赤外線を透過する特性を有する赤外線透過インキを用いて形成されている。このような隠蔽層を形成するための材料としては、ゼラチン膜、オラゾールブラックやオラゾール2RG等の赤外線透過性の染料を含む塗料、通常の紫外線硬化型プロセスインキ等を採用することができる。このようにすると、ICチップ5の接続層4に対する実装状態を確認することができるという利点があるが、これについては後述する。
As will be described later, the
Moreover, the
隠蔽層8の可視光下における外観は、接続層4及びICチップ5が平面視において見えなくなればその態様に特に制限はない。例えば、所定の波長の可視光線を反射して特定の色彩を呈するものでも良いし、すべての波長の可視光線を吸収するような黒色のものでもよい。さらに、すべての波長の可視光線を反射するものでもよい。
The appearance of the
上記のようなさまざまな態様の隠蔽層8は目的によって使い分けることが可能である。例えば、特定の色彩を呈するものであれば、ICラベル1が接着される物品等の被接着体の色彩と隠蔽層8の色彩とを同一に揃えることによって、あたかも蝶の形の導電層3のみが被接着体に接着されているような外観となる。したがって、より自然な印象を使用者に与えるように意匠性を高めることができる。
一方、すべての波長の可視光線を反射するものは外観が鏡面状となり、可視光下においては導電層3と区別できなくなる。接続層4及びICチップ5の上面を導電層3で完全に覆ってしまうと、ICチップ5の非接触通信ができなくなるが、このような態様の隠蔽層を接続層4及びICチップ5の上面に設けると、可視光下における外観上は、接続層4及びICチップ5を、導電層3と一体に埋没させることができる。
The concealing
On the other hand, a material that reflects visible light of all wavelengths has a mirror-like appearance and cannot be distinguished from the
ICチップ5のデータ通信を補助する接続層4は、銀ペーストインキ等の導電性ペーストを用いて隠蔽層8の下面に公知の方法で印刷されることによって、例えば図2に示すように帯状に形成されている。接続層4の端部は、図2に示すように、平面視において導電層3と重畳するように形成されている。印刷された接続層4の厚みは約5マイクロメートル(μm)であり、ICラベル1の平坦性にはほとんど影響しない。
The
ICチップ5は、シリコンの単結晶等からなり、図示しないバンプが異方導電性接着剤等を用いて加熱加圧接着されることによって接続層4に電気的に接続されて実装されている。導電層3と接続層4とは、両者の間に介在する絶縁性のマスク層7及び隠蔽層8を誘電体として静電容量結合されて電気的に接続されており、ICチップ5が、外部の読取装置と電波方式の非接触データ通信が可能となっている。ICチップ5と外部の読取装置との交信に使用する周波数は、マイクロ波帯(2.45ギガヘルツ)及びUHF波帯(850〜950メガヘルツ)となっている。
The
ICチップ5として、1個1個異なる識別情報(ユニークID、以下、「UID」と称する。)が付されたものが用いられてもよい。UIDは、例えば、数字、英文字、記号等またはこれらの組み合わせからできており、それぞれのICチップのメモリに、対応するUIDが記憶されている。
このようなICチップを用いると、UIDを読み取り利用することによって、そのICチップ(又はそのICチップが付いたICラベル)のトレーサビリティを確保することができる。
The
When such an IC chip is used, traceability of the IC chip (or an IC label with the IC chip) can be ensured by reading and using the UID.
ICチップ5及び接続層4を含む隠蔽層8の下方全体には、接着層9が設けられており、その接着力によってICラベル1の下面を各種物品等の被接着体に接着することができる。
An
上記のように構成されたICラベル1は、ラベル基材2の一方の面に機能層6を形成し、機能層6上に金属蒸着膜を形成してマスク層7を用いて導体層3を所望の形状に形成し、さらに隠蔽層8及び接続層4を順番に印刷によって設け、ICチップ5を接続層4に実装し、最後に接着層9を設けることによって製造することができる。隠蔽層8及び接続層4については、例えば、多色スクリーン印刷機で最初に隠蔽層8を印刷し、続いて接続層4を印刷し、その印刷直後に乾燥工程を入れることで効率的に形成できる。
In the
ICラベル1の通信性能の信頼性確保のためには、ICチップ5が接続層4に適切に実装されていることが重要である。この実装状態の確認方法の1つとして、接続層4に現れるICチップ5のバンプ(アンテナ接続端子)痕を見る方法がある。
In order to ensure the reliability of the communication performance of the
バンプ痕とは、四角形また円形の形状で約10μmの高さを持つICチップ5のバンプ加圧によって接続層4を形成する銀ペーストインキ層が層方向に潰れ、当該バンプの形状が接続層4の上面にシルエットとして見えるものである。接続層4の下面側からICチップ5に対して加えられる加圧量が大きすぎると、バンプが接続層4を突き破ってしまい、電気的な接触不良となってしまう。また、加圧量が少なすぎると、異方性導電性接着剤等に含まれる直径数μmのニッケルボール等の導体成分がICチップ5のバンプまたは接続層4に接触しなくなり、同様に電気的な接触不良となってしまう。したがって、この加圧が適切に行われているかどうかを、バンプ痕を顕微鏡等で目視することで確認することができる。
The bump mark is a square or circular shape of the
本実施形態の隠蔽層8は、上述のように赤外線を透過するインキで形成されているので、赤外線を照射すると、赤外線が隠蔽層8を透過して接続部4及びICチップ5を視認することができる。バンプ痕は陰影であって色の変化ではないため、赤外光域の単波長下であっても見ることができる。したがって、赤外線カメラ等を用いることによって、ICラベル1を製造した後に、ICチップ5の接続層4に対する実装状態を確認することができ、ICラベル1の通信性能の信頼性を高く保持することができる。
Since the concealing
本実施形態のICラベル1によれば、透明なラベル基材2と接続層4及び5との間に、隠蔽層8が設けられているので、ICラベル1が被接着体に接着されて通常環境下で使用される限り、ICラベル1の上面から接続層4及びICチップ5を視認することができない。すなわち、使用者が視認できるのは、もっぱら所望の形に形成された導電層3と、導電層3の上面に設けられたOVDとしての機能層6となる。したがって、接続層4及びICチップ5が導電層3や機能層6の意匠性や美観を損ねることがなく、意匠性とセキュリティ性とが高いレベルで両立されたICラベルを構成することができる。
According to the
また、隠蔽層8は赤外線を透過するインキで形成されているので、赤外線を照射することによって接続部4及びICチップ5を視認することができる。したがって、可視光下における外観だけを模倣した偽造品については、赤外線を照射して目視することによって容易に識別が可能となる。よって、よりセキュリティ性の高いICラベルを構成することができる。
Moreover, since the
また、導電層3上に機能層6が設けられているので、ICラベル1の装飾効果を高めたり、偽造をより困難にしてセキュリティ性を向上させたりすることができる。また、機能層6に設けられたOVDが反射層を必要とする場合、金属薄膜からなる導電層3を反射層として利用することができるので、部品点数や工数の増加を抑えつつ、ICラベル1の性能を向上させることができる。
In addition, since the
さらに、マスク層7、隠蔽層8、及び接続層4を印刷によって形成しているので、製造が容易であり、かつ低コストで製造可能なICラベルとすることができる。
Furthermore, since the
続いて本発明の第2実施形態のICラベルについて、図4から図6を参照して説明する。本実施形態のICラベル11と上述のICラベル1との異なるところは、情報層をさらに備えている点である。なお、以下の説明において、上述の第1実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Next, an IC label according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference between the
図4はICラベル11の平面図であり、図5は、図4のB−B線における断面図である。情報層12は、図4及び図5に示すように、隠蔽層8と接着層9との間であって、平面視において、導電層3又は接続層4と重畳しない位置に設けられている。情報層12を後述する方法で視認可能とするためには、基本的に導電層3又は接続層4と重畳しないことが必要であるが、視認に差し支えない範囲であれば、情報層12の一部が導電層3又は接続層4と重畳しても構わない。
4 is a plan view of the
情報層12は、赤外線吸収剤が配合された赤外線吸収インキで形成されている。赤外線吸収剤としては、例えばメジュウムに分散させると薄緑色を呈するフタロシアニン系顔料、アミニウム塩、金属錯体系(金属錯塩染料等)、薄茶色を呈するリン酸塩ガラス系、硝酸塩ガラス系などの各種の吸収剤を採用することができる。情報層12は、隠蔽層8及び接続層4とともに、多色スクリーン印刷機等で連続的に形成することが可能であり、製造番号、製造工場等の所望の情報を含めることができる。
The
また、そのICラベルのICチップ5に記録されているUIDを情報層12に記録しておくと、万一ICチップ5が故障し読み取り不能になった場合でも、情報層12に記録されたUIDを読み取ることによって、そのICチップのトレーサビリティが可能になる。
又、ICラベル1の製造に関する情報(例:製造日、製造ロット、又は製造工場、等のいずれか1以上)が判るような適当なコードを情報層12に記録してもよい。このような方法によっても、ICラベル1に不具合が発生した場合等に、製造条件のトレーサビリティが得られる。
If the UID recorded on the
In addition, an appropriate code that can know information related to the manufacture of the IC label 1 (for example, any one or more of a manufacturing date, a manufacturing lot, a manufacturing factory, etc.) may be recorded in the
上述の各種情報を情報層12に記録する印刷手段としては、被印刷物の1個1個に異なる情報を比較的容易に記録可能なように、可変情報を印刷できる印刷機で印刷するのが好ましい。その代表例としては、インクジェット技術が挙げられる。
As the printing means for recording the above-described various information on the
本実施形態のICラベル11によっても、上述のICラベル1と同様の効果を得ることができる。
また、情報層12に形成された文字等の情報は、隠蔽層8の下面側にあるため、可視光下において、平面視で視認することはできない。しかし、赤外線を照射すると、赤外線が隠蔽層8を透過し、情報層12を形成する赤外線吸収インキに吸収される。その結果、情報層12の部分の明度が低くなって、図5に示すようにICラベル11の上面から情報層12に記載された情報を視認することができる。したがって、さらにセキュリティ性の高いICラベルを構成することができる。
Also with the
Further, since information such as characters formed on the
本実施形態においては、ICラベル11に情報層12が設けられている例を説明したが、これに代えて、図6に示す変形例のように、被接着体100の表面に赤外線吸収インキによって情報層12Aが設けられても良い。導電層3や接続層4で情報層12Aを覆わないように、情報層12Aの上に第1実施形態のICラベル1を接着することによって、本実施形態のICラベル11とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図6においては、ICラベル1を、図4のB−B線に相当する位置で切断した断面として示しているので、接続層及びICチップは示されていない。
In the present embodiment, the example in which the
次に本発明の第3実施形態について、図7から図13を参照して説明する。本実施形態のICラベル21と上述のICラベル1との異なるところは、隠蔽層を設ける位置及び大きさである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference between the
図7は、ICラベル21の断面図である。平面視におけるICラベル21の形状は、図1に示すICラベル1とほぼ同様であり、図7は、図1のA−A線に対応する位置におけるICラベル21の断面図を示している。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
印刷法で形成された非導電性インキの隠蔽層22は、印刷版のデザインを調節することにより、その形成領域が調節されている。すなわち、図7において波線の楕円Bで示される接続層23と導電層3とがICラベル21の厚さ方向において重畳する領域に、隠蔽層22が存在しないように調節されている。このため、接続層23とマスク層7とは、間に隠蔽層22を介在させずに直接接触している。
The formation area of the non-conductive
図8は、図3に示すICラベル1の断面図を、ICラベル21との比較のために再度示す図である。波線で示した楕円Cの範囲において、接続層4とマスク層7との間には、隠蔽層8が形成されており、マスク層7及び隠蔽層8が誘電体となって静電容量結合され導電層3と接続層4とを電気的に接続している。隠蔽層8の非導電性インキの厚さは約4μmであり、接続層4を視覚的に隠すための必要な厚さとなっている。
FIG. 8 is a diagram showing the cross-sectional view of the
静電容量結合においては、電極の面積、電極間の間隔、挟まれる誘電体の誘電率等を主な決定要因としてその静電容量が決まる。ポリアミドイミド等からなるマスク層7の厚さは約1μmなので、単独ではほとんど静電容量に影響を与えないが、上述のように隠蔽層8の厚みが約4μm程度になると、その誘電率は2〜4程度とあまり高くないために容量不足となり、その結果結合損失が生じる場合がある。
In the capacitive coupling, the capacitance is determined mainly by factors such as the area of the electrodes, the interval between the electrodes, and the dielectric constant of the sandwiched dielectric. Since the thickness of the
静電容量結合における誘電体の厚みと電気的損失との関係について、3次元電磁界シミュレータ(HFSS)を使ってシミュレーションを行った。図9は、使用したシミュレーションモデルを示す図である。
平面視の形状が接続層4及び接続層23と同じ幅(1.5mm)で長さ3mmの2枚のアルミ薄膜(厚さ1μm)25及び26の端部どうしを、絶縁性の誘電層27を挟んで厚さ方向に重ね合わせた。そして、アルミ薄膜25及び26のラップ量(アルミ薄膜25及び26の長手方向における重なり量)を変化させ、静電容量結合の様子を2.45GHzの信号源を使ってレジスタンス値(Re値)およびリアクタンス値(Im値)の変化として検討した。
The relationship between the dielectric thickness and the electric loss in the capacitive coupling was simulated using a three-dimensional electromagnetic field simulator (HFSS). FIG. 9 is a diagram showing the simulation model used.
The ends of two aluminum thin films (
図10及び図11は、本シミュレーションに使用した誘電層のモデルを示す図である。図10に示す誘電層27Aは、隠蔽層が介在しない想定のポリアミドイミド層28(厚さ1μm)のみのタイプであり、図11に示す誘電層27Bは、ポリアミドイミド層28と絶縁性インキからなる隠蔽層29(厚さ4μm)とからなるタイプである。ポリアミドイミド層28及び隠蔽層29の誘電率は、それぞれ3.5及び2.0に設定した。以下に本シミュレーションの結果を示す。
10 and 11 are diagrams showing a model of the dielectric layer used in this simulation. The
図12は、誘電層27Aを用いた場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図12に示すように、ラップ量が0.5mm以上の場合において、Re値およびIm値が共に0Ω近くの値となった。
一方、誘電層27Bを用いた場合のシミュレーション結果では、図13に示すように、ラップ量が2mmに達したところでようやくRe値およびIm値が共に0Ω近くとなった。
FIG. 12 is a graph showing a simulation result when the
On the other hand, in the simulation result when the
以上の結果より、誘電層27Bを用いた場合のように、アルミ薄膜25と26との間に一定以上の厚さの隠蔽層29が介在する場合は、ポリアミドイミド層28のみからなる誘電層27Aを用いた場合に比べ、充分な静電容量を得るためにより多くのラップ量が必要となることが示された。標準的な非接触ICラベルのラベル幅が20〜40mmであることを考慮すると、アンテナデザインにおける導電層と接続層とのラップ量を2mm以上確保するためのデザイン上の制約は小さいものではないと考えられる。
From the above results, when the concealing
本実施形態のICラベル21によれば、マスク層7と接続層23との間に隠蔽層22が介在せず、両者が直接接続されるように隠蔽層22の形状が調節されているので、図12に示すシミュレーション結果のように、導電層3と接続層23との重畳領域の面積を少なくしてもレジスタンス値およびリアクタンス値が共に0Ω近い値となり、充分な静電容量を確保することができる。その結果、接続層23を形成するための銀ペーストインキの使用量を減らすことができ、製造コストをより低減することができる。
According to the
また、接続層4とのラップ量をほとんど意識せずに導電層3の形状をデザインできるため、導電層3からなるアンテナデザインの自由度を広げることができ、意匠効果の高いICラベルを容易に製造することができる。
In addition, since the shape of the
さらに、ICラベル21の平面視においては、接続層23のうち導電層3と重畳する領域は、導電層3の光反射により視認できないので、導電層3と接続層23との間に隠蔽層22が存在しないものの、その外観は第1実施形態のICラベル1と何ら変わらない。したがって、高い意匠効果を保持しつつ、結合損失の発生が抑制されたICラベルとすることができる。
Further, in the plan view of the
なお、ICラベル21のインピーダンス整合は、一般的には導電層3の一部の造形及び接続層23を使ってアンテナ側のインピーダンスを生成し、ICチップ5の入力インピーダンスと整合させる手順で行われるが、これに代えて、接続層23の中にインピーダンス整合回路を内蔵させてもよい。この場合においても、導電層3と接続層23との重畳領域の面積を小さくできることで同様の効果を得ることができる。
The impedance matching of the
以上、本発明の各実施形態について説明してきたが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. is there.
例えば、上述の各実施形態においては、導電層3がラベル基材2上に直接設けられる例を説明したが、これに代えて、フィルム状の基材上に金属蒸着膜を所望の形状に形成してラベル基材2と接合することにより導電層が形成されても良い。
For example, in each of the above-described embodiments, the example in which the
また、隠蔽層8を印刷により形成するのに代えて、同様の光学特性を有するフィルム状の材料を導電層3の下面側に接合することによって隠蔽層が形成されても良い。この場合、隠蔽層8を導電層3と接続層4との静電容量結合のための絶縁層としても兼用することができ、より簡素な構造のICラベルとすることができる。
一方、接続層4に関しても印刷で形成する方法に代えて、シート状の絶縁性材料からなる基材の一面にスパッタリングや蒸着により金属薄膜を成膜し、あるいは導電性ペースト等を用いて印刷等の方法により導電層を形成して接続層とし、この接続層にICチップを実装してインレットを形成して、隠蔽層8の下面側に接合することによってICラベルを形成しても良い。
ただし、隠蔽層及び接続層を印刷によって形成すると、ICラベルから接続層及びICチップのみをインレットとして取り出すことが困難となるので、ICラベルの偽造等がより困難となりセキュリティ性を高めることができるため好ましい。
Further, instead of forming the concealing
On the other hand, instead of the method of forming the
However, if the concealing layer and the connection layer are formed by printing, it is difficult to take out only the connection layer and the IC chip from the IC label as an inlet, so that it is more difficult to forge the IC label and the security can be improved. preferable.
さらに、上述の各実施形態においては、隠蔽層8がラベル基材2の下面全体に設けられる例を説明したが、これに代えて、接続層4及びICチップ5のみを覆うように部分的に設けられても良い。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the example in which the concealing
加えて、上述の各実施形態においては、隠蔽層8が赤外線を透過する性質を有する例を説明したが、可視光以外の波長の光線、例えば紫外線を透過する性質を有する材料で隠蔽層を形成しても、紫外線を照射することによって、上述のICラベルと同様、実装状態の確認やセキュリティ向上等の効果を得ることができる。この場合、情報層を設ける場合は、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等の各種紫外線吸収剤を含む紫外線吸収インキによって情報層を形成すればよい。
In addition, in each of the above-described embodiments, the example in which the
また、本発明のICラベルの製造においては、製造時、例えば、チップ実装時において異方導電性接着剤を硬化させる際等に、隠蔽層に用いるインキが熱に弱い性質であると、層内部でのインキの流動や、その他の原因により、インキの色調が変化してしまう可能性がある。工程上、そのようなことが懸念される場合、隠蔽層を形成する材料として、耐熱性が高く、加熱、加圧により色調の変化しない耐熱インキを採用することが対策の一つとして挙げられる。耐熱インキの具体例としては、油性インキ、水性インキ、或いは紫外線硬化型印刷インキ等が使用可能であり、さらには耐光性のインキ機能を備えたものも含んで良い。商品の一例としては、特開2006-225004号公報に、東洋インキ製造(株)製の商品名FDOLSが開示されている。 Further, in the manufacture of the IC label of the present invention, when the anisotropic conductive adhesive is cured at the time of manufacture, for example, at the time of chip mounting, etc. There is a possibility that the color tone of the ink may change due to the flow of ink in the ink and other causes. When such a thing is concerned on a process, it is mentioned as one of the countermeasures to employ | adopt the heat resistant ink which has high heat resistance as a material which forms a concealment layer, and a color tone does not change with heating and pressurization. Specific examples of heat-resistant inks include oil-based inks, water-based inks, ultraviolet curable printing inks, and the like, and inks having a light-resistant ink function may also be included. As an example of the product, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225004 discloses a trade name FDOLS manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.
また、本発明のICラベルにおいては、絶縁層としてのマスク層7は必須ではない。したがって、接続層4が導電層3上に直接印刷等の方法で設けられ、導電層3と接続層4とが直接電気的に接続されるようにICラベルが構成されてもよい。この場合、導電層3のディメタライズ処理のあとにマスク層7を除去してもよい。
In the IC label of the present invention, the
さらに、本発明のICラベルにおいては、光学変化デバイスも必須ではない。従って、仕様上光学変化デバイスの搭載を必要としない場合は、ラベル基材の下面側に直接導電層が設けられ、機能層6を備えないICラベルとして構成されても構わない。
Further, in the IC label of the present invention, an optical change device is not essential. Therefore, when it is not necessary to mount an optical change device according to specifications, a conductive layer may be provided directly on the lower surface side of the label base material, and an IC label without the
1、11、21 非接触ICラベル
2 ラベル基材
3 導電層
4、23 接続層
5 ICチップ
6 機能層
7 マスク層(絶縁層)
8、22 隠蔽層
12、12A 情報層
1, 11, 21
8, 22
Claims (3)
透明なラベル基材と、
前記ラベル基材の下面に設けられた光学変化デバイスと、
前記光学変化デバイスの下面に接合されて設けられ、前記ICチップのアンテナとして機能する導電層と、
前記ICチップと電気的に接続された接続層と、
前記導電層と前記接続層との間に設けられ、前記導電層と前記接続層とを静電容量結合させるための絶縁層と、
前記導電層と前記絶縁層との間に設けられることなく前記光学変化デバイスと前記接続層との間に設けられ、前記ラベル基材上から前記接続層を可視光下で視認することを不能にする絶縁性の隠蔽層と、
を備え、
前記絶縁層と前記接続層とは、前記隠蔽層を介在させずに直接接合されていることを特徴とする非接触ICラベル。 A non-contact IC label having an IC chip capable of non-contact data communication with an external reader,
A transparent label substrate,
An optical change device provided on the lower surface of the label substrate;
A conductive layer provided bonded to the lower surface of the optical change device and functioning as an antenna of the IC chip;
A connection layer electrically connected to the IC chip;
An insulating layer provided between the conductive layer and the connection layer for capacitively coupling the conductive layer and the connection layer;
Provided between the optical change device and the connection layer without being provided between the conductive layer and the insulating layer, making it impossible to visually recognize the connection layer from above the label base material under visible light An insulating concealing layer,
With
The non-contact IC label, wherein the insulating layer and the connection layer are directly bonded without interposing the concealing layer.
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