KR20150022992A - 비접촉 ｉｃ 라벨 및 명판 - Google Patents

Abstract

비접촉 IC 라벨이, 자성 시트와, 상기 자성 시트의 제1 자성면에 설치된 IC 칩과, 상기 제1 자성면에 설치됨과 함께 또한 상기 IC 칩에 접속된 제1 안테나부 및 제2 안테나부와, 상기 IC 칩, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부에 대해 상기 자성 시트와는 반대측에 배치되고, 유전체에 의해 형성된 간격 보유 지지부를 구비하고, 상기 자성 시트와 상기 간격 보유 지지부 사이에, 상기 IC 칩, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부가 배치된다.

Description

비접촉 ＩＣ 라벨 및 명판{NON-CONTACT IC LABEL AND NAMEPLATE}

본 발명은, UHF대 및 SHF대에서 사용되는 비접촉 IC 라벨 및 이 비접촉 IC 라벨을 구비하는 명판에 관한 것이다.

본원은, 2012년 6월 13일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2012-134296호에 기초해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, RFID 태그[비접촉 IC(Integrated Circuit) 라벨]와 리더 등 사이에서 무선 통신이 행해져 있다. 그러나, 이 RFID 태그를 금속제의 피접착체에 설치했을 때에 RFID 태그의 통신 성능이 저하되어 버린다. 따라서, 이 문제점을 해결하기 위해, 이하에 설명하는 바와 같은 다양한 구성의 RFID 태그가 검토되어 있다.

예를 들어, 13.56㎒대의 전파를 사용하는 전자기 유도 방식의 RFID 태그에서는, 안테나와 RFID 태그 사이에 고투자율의 자성체(자성 시트)를 설치함으로써, 안테나와 피접착체 사이에 손실이 적은 자속의 루트가 확보된다. 이에 의해, 금속제의 피접착체에 설치해도 사용할 수 있는 RFID 태그를 제작하는 것을 실현하고 있다. 또한, 통신 성능은 저하되지만 자성체의 두께를 예를 들어 100㎛ 또는 100㎛ 이하로 얇게 할 수도 있다. 그 경우, 금속제의 피접착체에 대응한 얇은 금속 대응 RFID 태그도 제작할 수 있다.

이에 대해, UHF대 및 SHF대에서 사용되는 전파 방식의 RFID 태그에서는, 안테나와 피접착체 사이에 유전체 또한 공기층을 형성함으로써, 안테나와 피접착체의 간극이 확보된다. 그에 의해, 금속제의 피접착체의 안테나에의 영향을 억제하는 방법이 일반적으로 사용된다.

그러나, 이 방법에서는, 안테나와 피접착체 사이에, 두께가 100㎛인 유전체를 사용하는, 또는 두께가 100㎛인 공기층을 형성하는 경우 등은, 피접착체의 영향을 강하게 받게 되어 통신 불가능하게 된다. 따라서, 현 상황에서는, 13.56㎒대에서 사용되는 얇기(두께가 수백㎛ 이하)의 RFID 태그를 제작하는 것은 어렵다.

UHF대 및 SHF대에서 사용되는 전파 방식이 다른 RFID 태그로서는, 예를 들어, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 안테나와 피접착체 사이에 자성체를 설치하는 구성도 제안되어 있다. 이 RFID 태그에서는, 안테나와 피접착체 사이에 연자성체를 배치하고 있다. 특허문헌 1에서는, 연자성체에 대해 극명하게 개시되어 있다. 한편, 사용하는 안테나에 관해서는 다이폴 안테나 및 다이폴 안테나의 변형 안테나와 같은 정도의 개시에 그치고, 또한 실제의 검증에 있어서도 안테나 형상의 상세한 기재는 없으며, 자성체의 두께도 1㎜(통신 거리는 15㎜)의 예시밖에 기재되어 있지 않다. 나아가서는, RFID 태그의 설치 대상인 피접착체의 구체적인 일반예, 형상 및 크기 등에 관한 개시도 없다.

또한, 이와 같은 RFID 태그는 표면에 품명 등을 나타낸 금속제의 명판에 접착하거나 내장되거나 하여 사용된다. 이 명판도, 전술한 RFID 태그와 마찬가지로 금속제의 피접착체에 설치되거나 하여 사용된다.

[특허문헌]

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-309811호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에서 개시된 RFID 태그에서는, 예를 들어, 라벨로서 사용되기 위해서는 지나치게 두꺼워져, 얇은 것이 요구되는 명판에 접착하여 사용한 경우에는 매우 쓰기 어렵다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 금속제의 피접착체에 직접 설치해도 통신 가능하며, 또한 박형으로 실용성이 매우 우수한 RFID 태그 및 이 RFID 태그를 구비한 명판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

본 발명의 제1 형태에 따른 비접촉 IC 라벨은, 자성 시트와, 상기 자성 시트의 제1 자성면에 설치된 IC 칩과, 상기 제1 자성면에 설치되고 또한 상기 IC 칩에 접속된 제1 안테나부 및 제2 안테나부와, 유전체에 의해 형성된 간격 보유 지지부를 구비하고, 상기 자성 시트와 상기 간격 보유 지지부 사이에, 상기 IC 칩, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부가 배치된다.

또한, 상기 자성 시트, 상기 제1 안테나부, 상기 제2 안테나부 및 상기 간격 보유 지지부가 내열성을 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 제1 형태에 따른 비접촉 IC 라벨이, 필름 형상으로 형성되어 내열성을 갖는 기재를 구비하고, 상기 IC 칩, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는, 상기 기재의 주면 상에 설치된 상태에서, 상기 자성 시트의 제1 자성면에 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 IC 칩과 상기 제1 안테나부 및 상기 IC 칩과 상기 제2 안테나부는, 초음파 접합에 의해 금속 용접되어 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 자성 시트는, 자성 입자 또는 자성 플레이크와, 바인더로 형성되고, 상기 바인더에는 실리콘계 수지, 불소계 수지, 에폭시 경화계 수지, 폴리에테르술폰계 수지 및 폴리이미드계 수지 중 적어도 1개가 사용되고 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 제1 형태에 따른 비접촉 IC 라벨에 있어서, 데이터 판독 장치와 전파 방식을 사용해서 통신하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 간격 보유 지지부에 있어서의 상기 자성 시트의 두께는, 0.5㎜보다 크고 3㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 제2 형태에 따른 명판은, 상기 본 발명의 제1 형태에 따른 비접촉 IC 라벨과, 금속 부재를 갖는 판형상의 본체부를 구비하고, 상기 비접촉 IC 라벨은, 상기 자성 시트의 상기 제1 자성면과는 반대의 면인 제2 자성면을 접착층을 개재하여 상기 금속 부재에 접착함으로써 상기 금속 부재에 설치되어 있다.

또한, 상기 본체부는, 평면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되고, 상기 비접촉 IC 라벨은, 평면에서 볼 때 상기 본체부의 긴 변에 있어서의 중앙부의 테두리부에 설치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 본체부의 제1 면에는, 상기 비접촉 IC 라벨의 일부를 수용하는 구멍부가 형성되고, 상기 간격 보유 지지부가 상기 구멍부를 덮도록 상기 본체부의 제1 면에 설치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 본체부 및 상기 접착층이 내열성을 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 본 발명의 형태에 따른 RFID 태그 및 명판은 금속제의 피접착체에 직접 설치해도 통신 가능하며, 또한 박형으로 실용성이 매우 우수한 것으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판의 투시면도이다.
도 3은 도 2 중의 절단선 A1-A1의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판을 구성하는 비접촉 IC 라벨의 측면도이다.
도 5는 도 4에 있어서의 B 방향 화살표도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판을 사용한 실험의 수순을 설명하는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판을 사용해서 통신 거리를 측정한 실험 결과의 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 명판의 주요부 단면도이다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판을, 도 1 내지 도 7을 참조하면서 설명한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 명판은, 도시하지 않은 금속제의 피접착체의 외면에 접착되고, 그 접착된 상태에서, 외부의 데이터 판독 장치와의 사이에서 비접촉으로 통신을 행한다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 명판(1)은 비접촉으로 통신 가능한 비접촉 IC 라벨(10)과, 제1 면(30a)에 비접촉 IC 라벨(10)의 일부를 수용하는 구멍부(31)가 형성된 판형상의 본체부(30)를 구비하고 있다.

또한, 이하의 모든 도면에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 각 구성 요소의 두께 또는 치수의 비율은 적절히 변경하고 있다.

도 4 및 도 5에, 비접촉 IC 라벨(10)의 측면도 및 도 4에 있어서의 B 방향 화살표도를 각각 도시한다. 또한, 도 5에는 후술하는 기재(20)는 도시하고 있지 않다.

비접촉 IC 라벨(10)은, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 자성 시트(11)와, 자성 시트(11)의 한쪽 면(제1 자성면)(11a)에 설치된 통신부(12)와, 통신부(12)에 대해 자성 시트(11)와는 반대측에 배치된 간격 보유 지지판(간격 보유 지지부)(13)을 갖고 있다. 즉, 통신부(12)는 자성 시트(11)와 간격 보유 지지판(13) 사이에 끼워지도록 배치되어 있다.

자성 시트(11)로서는, 자성 입자 또는 자성 플레이크와 플라스틱 혹은 고무의 복합재로 형성되고, 라벨 용도로서 유연성이 많았던 공지의 재료를 사용할 수 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 자성 시트(11)의 두께 방향(제2 두께 방향)(D)에서의 평면에서 볼 때, 자성 시트(11)는 길이 방향(E)에 긴 직사각 형상으로 형성되어 있다.

통신부(12)는, 평면에서 볼 때 자성 시트(11)의 중심에 배치되어 있다.

통신부(12)는 IC 칩(16)과, IC 칩(16)에 접속된 임피던스 정합 회로부(17)와, 임피던스 정합 회로부(17)에 접속됨과 함께 임피던스 정합 회로부(17)를 길이 방향(E)에서 끼우도록[길이 방향(E)에서 임피던스 정합 회로부(17)가 그들 사이에 배치되도록] 배치된 제1 안테나 엘리먼트(제1 안테나부)(18) 및 제2 안테나 엘리먼트(제2 안테나부)(19)를 갖고 있다.

IC 칩(16)은 공지의 구성의 IC 칩이 사용되고, IC 칩(16) 내에는 소정의 정보가 기억되어 있다. 그리고, IC 칩(16)에 설치된 도시하지 않은 전기 접점으로부터 전파 방식에 의해 전파의 에너지를 공급함으로써, 기억된 정보를 이 전기 접점으로부터 외부에 전파로서 전달시킬 수 있다.

본 실시 형태에서는, 임피던스 정합 회로부(17), 안테나 엘리먼트(18, 19)는 PET 등에 의해 필름 형상으로 형성된 기재(20)의 주면(20a) 상에 은 페이스트 잉크를 인쇄함으로써, 일체적으로 형성되어 있다.

임피던스 정합 회로부(17)는, 소정의 형상으로 사행시킨 배선에 의해 형성되어 있다.

안테나 엘리먼트(18, 19)는, 평면에서 볼 때 길이 방향(E)에 긴 변을 갖도록 직사각 형상으로 형성되어 있다. 제1 안테나 엘리먼트(18) 및 제2 안테나 엘리먼트(19)와, IC 칩(16)은, 임피던스 정합 회로부(17)를 통하여 접속되어 있다. 임피던스 정합 회로부(17)는, IC 칩(16)의 도시하지 않은 전기 접점에 전기적으로 접속되어 있다. 임피던스 정합 회로부(17)는, IC 칩(16)과 제1 안테나 엘리먼트(18) 사이 및 IC 칩(16)과 제2 안테나 엘리먼트(19) 사이에, 서로 동등한 소정의 임피던스 및 저항값이 생기도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 통신부(12)는 자성 시트(11)의 한쪽 면(11a)에 2개의 안테나 엘리먼트(18, 19)를 갖는, 소위 다이폴 안테나이다.

간격 보유 지지판(13)은 수지 등의 유전체에 의해, 평면에서 볼 때 길이 방향(E)에 긴 변을 갖도록 직사각 형상으로 형성되어 있다. 이 예에서는, 평면에서 볼 때, 간격 보유 지지판(13)은 자성 시트(11)가 배치되어 있는 범위를 덮도록 형성되어 있다. 즉, 간격 보유 지지판(13)은, 평면에서 볼 때, 그 외측 테두리가 자성 시트(11)의 외측 테두리를 둘러싸도록 배치되어 있다.

자성 시트(11)와 간격 보유 지지판(13)은, 도 3에 도시하는 바와 같이 본체부(30)를 통하여 접속되어 있고, 직접 접속되어 있지는 않다. 그러나, 예를 들어, 비접촉 IC 라벨(10)이, 기재(20)와 간격 보유 지지판(13)을 직접 접속하는 접속 부재를 구비해도 좋다.

본 실시 형태에서는, 본체부(30) 전체의 재질이 금속 부재이다. 본체부(30)는, 평면에서 볼 때 간격 보유 지지판(13)과 동일한 직사각 형상으로 형성되어 있다. 본체부(30)는, 본 실시 형태에서는 알루미늄으로 형성되어 있다.

또한, 금속 부재를 형성하는 재료는, 중량비 100％가 금속일 필요는 없으며, 중량비로 50％를 초과하는 부분이 금속으로 형성되어 있으면 된다.

구멍부(31)는 본체부(30)의 긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부[본체부(30)의 길이 방향(E)에서의 중앙부이고 또한 본체부(30)의 폭 방향(F)에서의 단부]에 설치되어 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 두께 방향(D)에서의 본체부(30)의 제1 면(30a)으로부터 구멍부(31)의 저면(31a)까지의 거리는, 예를 들어, 약 450㎛로 설정된다.

본체부(30)의 치수는, 예를 들어, 100㎜{길이[길이 방향(E)에서의 길이]}×50㎜{폭[두께 방향(D) 및 길이 방향(E)에 각각 직교하는 폭 방향(F)에서의 길이]}×1㎜{두께[두께 방향(D)에서의 길이]}이며, 길이와 폭에 관해서는 종래의 금속제의 명판과 동등한 크기이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본체부(30)의 제2 면(30b)은 표시면이다. 제2 면(30b)에는 품명, 형식 등을 나타낸 표시(W)가 형성되어 있다.

표시(W)는 인쇄 또는 레이저 조각 등에 의해 본체부(30)의 제2 면(30b)에 형성되어 있다. 또한, 본체부(30)의 변형량이 적으면, 표시(W)를 타각에 의한 각인으로 형성해도 상관없다.

구멍부(31)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 비접촉 IC 라벨(10)을 구성하는 간격 보유 지지판(13) 이외의 요소, 즉, 자성 시트(11), 통신부(12) 및 기재(20)를 수용 가능한 크기로 형성되어 있다. 자성 시트(11)는 시트용 접착층(접착층)(41)에 의해 구멍부(31)의 저면(31a)의 중앙부에 시트용 접착층(41)의 다른 쪽 면(제2 자성면)(11b)을 부착함으로써 본체부(30)에 설치되어 있다. 이에 의해, 평면에서 볼 때, 비접촉 IC 라벨(10)은 본체부(30)의 긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부에 설치되어 있다.

간격 보유 지지판(13)은 보유 지지판용 접착층(42)에 의해 간격 보유 지지판(13)의 한쪽 면을 본체부(30)의 제1 면(30a)에 접착함으로써, 구멍부(31)를 덮도록 본체부(30)에 설치되어 있다. 간격 보유 지지판(13)은 구멍부(31)를 수밀하게 밀봉하고 있다.

본체부(30)에 간격 보유 지지판(13)이 설치되었을 때에, 본체부(30)의 구멍부(31)와 간격 보유 지지판(13)에 의해, 수납실(46)이 형성된다.

또한, 이와 같이 구성된 명판(1)을, 금속제의 피접착체에 설치할 때에는, 간격 보유 지지판(13)의 다른 쪽 면에 설치된 명판용 접착층(43)이 사용된다. 명판용 접착층(43)을 피접착체에 접착함으로써, 피접착체에 명판(1)이 설치된다.

접착층(41, 42, 43)으로서는, 합성 고무계 또는 아크릴계 등의 공지된 접착제 등을 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 시트용 접착층(41)의 두께는, 10 내지 30㎛ 사이에 설정되는 것이 바람직하다.

다음에, 본 명판(1)의 통신 성능을 확인하는 실험을 행했다. 그 내용을 이하에 나타낸다.

(실험)

실험은, 도 6에 도시하는 구성으로 행해졌다.

본체부(30)에는 100㎜(길이)×50㎜(폭)×1㎜(두께)의 알루미늄판을 사용했다.

자성 시트(11)에는 38㎜×7㎜의 다이도 특수강(주)제의 NRC010(두께 100㎛) 및 NRC025(두께 250㎛)를 사용했다.

IC 칩(16)에는 NXP사제의 UCODE G2iL을 사용했다.

임피던스 정합 회로부(17) 및 안테나 엘리먼트(18, 19)는 PET 필름(두께 50㎛)으로 형성된 기재(20) 상에 은 페이스트 잉크로 패턴 인쇄(두께 8㎛)함으로써 형성했다. 또한, 안테나 엘리먼트(18, 19)의 치수는 9㎜×5㎜를 채용했다. 통신부(12)를 구성하는 부재 중, IC 칩(16) 이외는 자사제의 부재를 사용했다.

리더 라이터(R1)에는 미쯔비시 전기사제의 950㎒대 RFID용 리더 라이터인 RF-RW002(최대 출력 1W 30㏈m)를 사용했다.

판독 안테나(R2)에는 미쯔비시 전기사제의 950㎒대 RFID용 안테나인 RF-ATCP001(원편파 최대 이득 6㏈i)을 사용했다.

고정 감쇠기(R3)에는 히로세 전기제의 AT-107(감쇠량 7㏈)을 사용했다.

또한, 리더 라이터(R1), 판독 안테나(R2) 및 고정 감쇠기(R3)가, 데이터 판독 장치(R10)를 구성한다.

발포 스티롤(201)에는 420㎜(길이)×160㎜(폭)×50㎜(두께)의 사이즈의 발포 스티롤을 사용했다.

금속판(금속제의 피접착체)(202)에는 250㎜(길이)×250㎜(폭)×0.5㎜(두께)의 스테인리스제의 판을 사용했다.

(실험 방법)

본 발명의 실시예에 따른 명판(1)의 제작 실험에 앞서, 비교예로서 본체부(30)에 간격 보유 지지판(13)이 설치되어 있지 않은 명판의 제작 실험을 행했다.

본 실험에서는, 안테나 엘리먼트(18, 19)의 치수를 9㎜×5㎜로 하고, 엘리먼트 길이가 극단적으로 짧은 안테나 엘리먼트를 사용했다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 명판(301)을, 발포 스티롤(201)의 상면 중앙부에 본체부(30)가 위치하도록 두고, 데이터 판독 장치(R10)에 접속된 판독 안테나(R2)에 의해, 통신 거리[데이터 판독 장치(R10)가 비접촉으로 정보를 판독할 수 있는 거리의 최대값]의 측정을 행했다. 또한, 측정 시의 판독 방향은 비접촉 IC 라벨(10)이 배치된 면[본체부(30)의 제1 면(30a)]을 표면으로 하고, 그 면과는 반대의 면[본체부(30)의 제2 면(30b)]을 이면으로서, 본체부(30)의 천지를 바꿔서 양쪽 면으로부터 판독을 행했다.

이 실험에서는, 본체부(30)와 비접촉 IC 라벨(10)을, 도시하지 않은 밴드로 양쪽을 가압 밀착시켜 판독을 행했다. 또한, 실험에 사용한 발포 스티롤(201)은 통신 거리의 측정 결과에는 거의 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다.

실험에 사용한 리더 라이터(R1) 및 판독 안테나(R2)는 비접촉 IC 라벨(10)을 설치한 본체부(30)를 어느 정도의 통신 거리에서 판독하는 것이 가능한 UHF대 고출력 리더 라이터 및 안테나이다. 리더 라이터(R1)의 최고출력은 1W(30㏈m)이지만, 실험 환경의 사정상 리더 라이터(R1)와 판독 안테나(R2)를 연결하는 동축 케이블 상에 -7㏈의 고정 감쇠기(R3)를 접속하고, 리더 라이터(R1)의 출력을 0.2W(23㏈m)로 감쇠시켜 실험을 행했다.

판독 안테나(R2)를 본체부(30)를 향해 회전시키고, 본체부(30)에 대해 0도와 90도의 2개의 각도로 판독을 행하고, 통신 거리가 긴 쪽의 값을 실험 결과로서 채용했다. 실험에 사용한 자성 시트(11)는 100㎛ 두께와 250㎛ 두께의 자성 시트를 서로 겹쳐 350㎛ 두께의 자성 시트로서 사용했다.

(1-1 실험)

본체부(30)의 제1 면(30a)의 중앙부에, 비접촉 IC 라벨(10)의 길이 방향이 본체부(30)의 길이 방향과 평행해지도록 비접촉 IC 라벨(10)을 배치하여, 비교예가 되는 명판(301)을 구성했다. 그 상태에서, 명판(301)의 통신 거리의 측정을 행했다.

(1-2 결과)

통신 거리의 측정 결과를 이하에 나타낸다.

표면:175㎜

이면:판독 불가능

측정 결과로부터, 표면으로부터의 판독에 있어서의 통신 거리는 양호하지만, 이면으로부터의 판독은 할 수 없었다.

(2-1 실험)

본체부(30)의 제1 면(30a)에 있어서, 평면에서 볼 때에 도 2에 도시하는 위치[긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부]에, 비접촉 IC 라벨(10)의 길이 방향이 본체부(30)의 길이 방향과 평행해지도록 비접촉 IC 라벨(10)을 배치하여, 비교예가 되는 명판(302)을 구성했다. 명판(302)에는 간격 보유 지지판(13)은 설치되어 있지 않다.

그 상태에서, 명판(302)의 통신 거리의 측정을 행했다.

(2-2 결과)

통신 거리의 측정 결과를 이하에 나타낸다.

표면:335㎜

이면:215㎜

측정 결과로부터, 표면으로부터의 판독에 있어서의 통신 거리는, 1-1의 실험에서 나타낸 명판(301)의 통신 거리보다도 향상했다. 나아가서는, 명판(302)의 이면으로부터의 판독도 확인할 수 있었다.

본 실험은, 본체부(30)가 데이터 판독 장치(R10)의 교신 전자파의 주파수에 공진하고, 본체부(30)가 비접촉 IC 라벨(10)의 방사 안테나로서 기능하고 있으면, 이면의 방향으로부터의 판독이 가능하게 된다고 생각하여, 상기 내용의 실험을 행했다.

이상 설명한 실험 결과에 의해, 비접촉 IC 라벨(10)을 실험 2의 위치, 즉, 본체부(30)의 긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부에 배치함으로써, 이면으로부터의 판독이 가능하게 되었다. 따라서, 본체부(30)가 데이터 판독 장치(R10)의 교신 전자파의 주파수에 공진하고, 본체부(30)가 비접촉 IC 라벨(10)의 방사 안테나로서 기능하는 것을 알 수 있었다.

다음에, 본 실시예의 명판(1)을 사용한 실험을 행한다.

여기서는, 본체부(30)의 제1 면(30a)에 설치된 간격 보유 지지판(13)에 있어서, 전술한 수납실(46)의 밀봉 기능 외에, 외부의 판독 장치와의 사이의 통신 거리 성능에 관계되는 또 하나의 기능에 대해서도 설명한다.

(3-1 실험)

본 실시예의 명판(1)을 사용해서, 간격 보유 지지판(13)의 두께를 바꾼 실험을, 전술한 실험 1, 2의 발포 스티롤(201) 대신에 스테인리스제의 금속판(202)을 사용해서, 실험 1, 2와 동일한 방법으로 행했다.

또한, 명판(1)의 본체부(30) 및 비접촉 IC 라벨(10)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같은 형태이며, 비접촉 IC 라벨(10)은 본체부(30)에 형성한 구멍부(31)의 저면(31a)에 접착되어 있다. 그리고, 명판(1)의 간격 보유 지지판(13)을 금속판(202)에 설치하여 실험을 행했다.

본 발명의 실시 형태에 따른 명판(1)은 금속제의 피접착체의 외면에 접착되고, 그 접착된 상태에서, 외부의 데이터 판독 장치와의 사이에서 비접촉으로 통신을 행하는 것을 목적으로 하고 있다. 따라서 본 실험에서는, 금속제의 피접착체로서 스테인리스제의 금속판(202)을 사용해서 실험을 행했다. 또한 사용한 금속판(202)의 치수는, 250㎜(길이)×250㎜(폭)×0.5㎜(두께)라고 하는 크기이며, 이 치수는 리더 라이터(R1)의 교신 전자파의 주파수에 공진하지 않는 크기이다.

본 실험에서는, 간격 보유 지지판(13)을 유전체인 PET(Poly-Ethylene-Terephthalate)제의 시트로 형성했다. 간격 보유 지지판(13)의 사이즈는 본체부(30)와 동일한 길이 및 폭이다. 간격 보유 지지판(13)은 두께가 250㎛의 PET 시트를 1매로부터 복수매 겹쳐, 250㎛로부터 3000㎛까지의 두께로 설정하고, 각각의 두께에 대해 통신 거리의 측정을 행했다. 또한, 본 발명에서는 두께가 얇은 명판을 제공하는 것을 목적으로 하고 있으므로, 본 실험에서는 간격 보유 지지판(13)의 두께 상한을 3000㎛(3㎜)로 했다.

본체부(30)의 제1 면(30a)에 간격 보유 지지판(13)을 밀착시켜, 제2 면(30b)을 판독 안테나(R2)와 대향시켜 측정을 행했다. 또한 본 실험에서는, 명판(1)에 보유 지지판용 접착층(42) 및 명판용 접착층(43)은 형성되어 있지 않다. 이것은, 명판(1)의 통신 거리의 측정 결과에 접착층(42, 43)은 거의 영향을 주지 않는 것을 알고 있기 때문이다.

(3-2 결과)

이 실험에 의한 통신 거리의 측정 결과(그래프)를, 도 7에 도시한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 간격 보유 지지판(13)의 두께를 두껍게 함으로써, 통신 거리가 거의 직선적으로 증대하는 것을 알 수 있었다. 500㎛의 두께에서, 발포 스티롤(201) 상에 두고 측정한 통신 거리와 가까운 값이 되고, 두께가 500㎛를 초과하는 영역에서는 또한 통신 거리가 증대하고 있다. 3000㎛의 두께에서는 그 통신 거리는 2000㎜ 이상에 도달하고 있다.

이와 같이, 간격 보유 지지판(13)의 두께를 500㎛보다 크고 3000㎛ 이하로 함으로써, 명판(1)을 얇게 구성하면서, 데이터 판독 장치(R10)와의 통신 거리를 증대시킬 수 있다. 또한, 간격 보유 지지판(13)의 두께는 1500㎛ 이상 2750㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

전술한 2-2의 실험 결과로부터, 본체부(30)가 판독 장치의 교신 전자파에 공진하고 방사 안테나로서 기능하고 있는 것을 알 수 있다. 이 방사 안테나로서 기능하고 있는 본체부(30)에 대해, 금속판(202)이 마이크로 스트립의 도체지판으로서 작용한다고 고려한 경우, 본 실험의 구성은, 도체지판을 갖는 패치 안테나에 유사한 구성으로서 볼 수 있다.

즉, 본체부(30)가 패치 안테나의 방사 엘리먼트로서 기능하고, 한편 금속판(202)이 동일 안테나의 도체지판으로서 기능함으로써, 패치 안테나와 마찬가지의 작용이 생기고, 그 방사 지향성이 데이터 판독 장치(R10)측(전자파 도래 방향)에 집중하고, 통신 거리가 증대하고 있다고 생각된다. 패치 안테나는 도체지판의 면적을 크게 함으로써 이론적으로는 최대로 약 9㏈의 지향성 특성을 갖는다고 되어 있고, 실험 결과의 통신 거리의 증대량은, 이 패치 안테나의 지향성 특성의 최대값으로부터 유추할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 비접촉 IC 라벨(10) 및 명판(1)에 의하면, 통신부(12)에 있어서 자성 시트(11)가 설치되는 측과는 반대측에 간격 보유 지지판(13)을 배치함으로써, 금속판(202)에 간격 보유 지지판(13)을 설치해서 비접촉 IC 라벨(10)을 사용해도, 데이터 판독 장치(R10)와의 사이에서 통신을 행할 수 있다.

자성 시트(11), 통신부(12), 간격 보유 지지판(13) 및 기재(20)의 각각은, 얇게 형성할 수 있으므로, 비접촉 IC 라벨(10) 그리고 명판(1)을 박형으로 구성할 수 있다.

임피던스 정합 회로부(17) 및 안테나 엘리먼트(18, 19)는, 기재(20)의 주면(20a) 상에 일체적으로 형성되어 있다. 이와 같이, 미리 기재(20) 상에 복수의 부품을 설치함으로써, 비접촉 IC 라벨(10)의 제조 효율을 높일 수 있다.

간격 보유 지지판(13)의 두께를 500㎛보다 크고 3000㎛ 이하로 함으로써, 비접촉 IC 라벨(10) 및 명판(1)을 얇게 구성하면서, 데이터 판독 장치(R10)와의 통신 거리를 더욱 증대시킬 수 있다.

비접촉 IC 라벨(10)을 사용해서 명판(1)을 구성함으로써, 데이터 판독 장치(R10)와 통신하면서, 본체부(30)의 제2 면(30b)에 표시(W)를 설치할 수 있다.

평면에서 볼 때, 비접촉 IC 라벨(10)이 본체부(30)의 긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부에 설치되어 있음으로써, 데이터 판독 장치(R10)와의 통신 거리를 더욱 증대시킬 수 있다.

본체부(30)의 구멍부(31) 내에 자성 시트(11), 통신부(12) 및 기재(20)가 수용되고, 간격 보유 지지판(13)이 구멍부(31)를 덮도록 본체부(30)에 설치되어 있다. 이로 인해, 수납실(46) 내에 수용된 자성 시트(11), 통신부(12) 및 기재(20)를, 액체, 더스트, 습기 또는 가스 등으로부터 보호하는 밀봉 기능도 더불어 갖는다.

본 실시 형태의 명판(1)에 의하면, 사용 목적에 맞춰서 간격 보유 지지판(13)의 두께[본체부(30)와 금속판(202)의 간격]를 설정함으로써, 명판(1)과 데이터 판독 장치(R10) 사이에서 양호한 통신을 행할 수 있다.

데이터로서는 나타내지 않지만, PET제의 시트 대신에 간격 보유 지지판(13)을, 유전율이 공기에 가까운 발포 스티롤로 형성한 경우, 또는 투자율 및 자성 손실을 갖는 자성 시트로 형성한 경우에 대해서도 마찬가지의 실험을 행했다. 그러나, 어느 쪽 재료로 형성한 경우라도, 간격 보유 지지판(13)의 두께 증감에 의해, 비접촉 IC 라벨(10)과 판독 장치의 통신 거리가 증감한다고 하는 경향은 거의 볼 수 없고, 판독 가능한 통신 거리도 상당히 낮은 값이었다. 따라서, 간격 보유 지지판(13)을 형성하는 재료는, 어느 정도의 유전율을 갖는 유전체가 아니면 안되는 것도 알 수 있었다. 간격 보유 지지판(13)을 형성하는 재료로서는, PET 이외에는 폴리에스테르 수지, 페놀 수지 또는 멜라민 수지 등을 적절하게 사용할 수 있다.

또한, 본 실험에서는 간격 보유 지지판(13)의 두께 상한을 3000㎛로 했지만, 통신 거리를 중시한 명판(1)이 필요하면, 간격 보유 지지판(13)의 두께를 3000㎛ 이상으로 함으로써 통신 거리는 더욱 증대한다고 생각된다.

데이터 판독 장치(R10)에 고정 감쇠기(R3)를 사용하지 않는 경우, 리더 라이터(R1)의 출력을 최대의 1W(30㏈m)까지 올려지므로, 통신 거리가 더 신장하는 것은 물론이다. 나아가서는 자성 시트(11)의 두께 및 전기적인 물성값(투자율, 자성 손실, 유전율 또는 유전 손실 등)을 적합한 것으로 하는 것과, 임피던스 정합 회로부(17)의 임피던스 정합, 안테나 엘리먼트(18, 19)의 형상을 최적화함으로써, 통신 거리를 더 신장할 수 있다고 생각된다.

본 실험에서는, 간격 보유 지지판(13)을 PET제의 시트로 형성했지만, 간격 보유 지지판(13)을 형성하는 재료는 유전체이면 한정되지 않는다. 예를 들어, 유리, 고무 또는 액체 등을 들 수 있다. 다른 재료에 있어서의 유전체의 유전율 또는 유전 손해의 값에 따라서는, 간격 보유 지지판(13)의 두께와 통신 거리의 관계는, 도 7에 도시한 관계와는 다른 경우도 생각된다. 따라서, 간격 보유 지지판(13)을 형성하는 재료의 선정 및 간격 보유 지지판(13)의 두께 설정을 적절히 행함으로써, 다양한 사양의 명판(1)을 제작할 수 있다.

도면 및 표에는 도시하지 않지만, 복수 동시 판독에 관한 추가 실험의 내용과 결과를 이하에 나타낸다.

비접촉 IC 라벨(10)을, 도 2에 도시하는 한쪽 긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부와, 본체부(30)의 다른 쪽 긴 변(30d)에 있어서의 중앙부의 테두리부에 각각 접착하고, 2개의 비접촉 IC 라벨(10)이 동시에 판독할 수 있는지의 실험을 행했다.

실험에 사용한 데이터 판독 장치(R10)는, 복수 동시 판독(안티콜리젼) 기능을 갖고 있으므로, 동일한 데이터 판독 장치에 의해 실험이 가능하다.

실험의 결과, 어느 쪽의 비접촉 IC 라벨(10)도 양호하게 판독할 수 있는 것을 알 수 있었다. 이 점으로부터, 복수의 비접촉 IC 라벨(10)을 본체부(30)에 설치하는 것이 가능하게 되고, 예를 들어, 수십년이라고 하는 장기의 관리를 필요로 하는 금속제의 피접착체에 설치해서 사용한 경우, 신뢰성을 얻기 위한 백업용의 비접촉 IC 라벨(10)도, 미리 명판(1) 내에 장비할 수 있다.

명판(1)의 평면에서 볼 때 외관이지만, 본체부(30)가 슬릿 등이 없는 1매의 평면 금속판으로 형성되므로, 그 외관은 종래의 금속제의 명판과 마찬가지이다. 따라서, 종래의 명판 대신에 RFID 기능을 갖는 본 발명의 명판을 설치하는 경우라도, 외관상의 문제는 발생하지 않는다고 생각된다.

본 실시 형태의 명판의 본체부(30)에, 두께 방향(D)에 관통하는 설치 구멍을 형성하고, 플라스틱 등의 비금속제의 볼트, 비스 등을 이 설치 구멍에 삽입 관통시켜 금속제의 피접착체에 설치함으로써, 명판과 피접착체를 탈착 가능하게 할 수도 있다. 이 경우, 명판용 접착층(43)은 형성하지 않는다.

수납실(46)에는 비접촉 IC 라벨(10)과의 전기적인 간섭이 생기지 않으면, 비접촉 IC 라벨(10) 외에, 전지, 전자 회로 또는 센서 소자 등의 기능 부품(요소)도 탑재할 수 있다. 센서 소자를 온도 센서로 하고, 전지를 구동 전원으로 함으로써, 본 명판을 자립 동작으로 온도 계측을 행하는 등의 세미 패시브 기능을 갖는 라벨 부착 명판으로서 사용할 수도 있다. 나아가서는, 전술한 설치 구멍 및 비스의 탈착 구조를 구비함과 함께 보유 지지판용 접착층(42)을 구비하지 않음으로써, 수납실(46)에 탑재된 전지의 교환도 가능하다.

수납실(46)에 저장되어 있는 비접촉 IC 라벨(10)을, 장기에 걸쳐 그 기능을 보전하는 목적으로, 밀폐된 수납실(46)의 내부를, 사용 환경에 맞춰서 가스, 액체, 발포재 등으로 만족시켜도 좋다. 온도, 진동 또는 충격 등의 스트레스를 정상적으로 받는 환경에서 사용되는 경우에 유효하다.

본 발명의 실시 형태에 따른 명판(1)은, 그 주된 구성인 본체부(30)가 금속으로 형성되어 있으므로 전기적으로는 하나의 도체이다. 이로 인해, 외부로부터 서지 등의 전기적인 충격을 받은 경우, 그 서지 전류는, 통상의 전선과 마찬가지로 본체부(30)의 내부를 경유하여, 금속제의 피접착체에 누설되는 것뿐이므로, 명판(1)에 내장된 비접촉 IC 라벨(10)에의 데미지는 거의 없다고 생각된다.

비접촉 IC 라벨(10)은 절연성의 시트용 접착층(41)에서 수납실(46)의 내벽에 접착되어 있고, 나아가서는 내부 저항이 높은 자성 시트(11) 상에 안테나 엘리먼트(18, 19) 및 IC 칩(16)이 설치되어 있다. 따라서, 비접촉 IC 라벨(10)은 단체에서도 서지 등의 전기적인 충격에는 강한 층 구성을 갖고 있다고 말할 수 있다.

비접촉 IC 라벨(10)은 밀폐된 수납실(46) 내에 배치되므로, 일반적인 RFID 태그(인렛)에 요구되도록, 보호재를 형성할 필요 및 외관(시각적 가치)을 좋게 할 필요가 일절 없다. 따라서, 비접촉 IC 라벨(10)은 통신 기능, 비용 등에 특화된 형태로 할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 본체부(30)가 평면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어 있지만, 전술한 바와 같이, 본체부(30)가 데이터 판독 장치(R10)의 교신 전자파의 주파수에 공진하고, 본체부(30)가 비접촉 IC 라벨(10)의 방사 안테나로서 기능하고 있으면, 형상은 한정되지 않는다. 본체부는, 평면에서 볼 때 예를 들어 원형, 타원, 삼각형, 다각형이어도 좋다.

또한, 본체부(30)의 두께는, 실시 형태에서는 1㎜로 하고 있지만, 명판이 극단적으로 두껍지 않으면, 본체부(30)의 두께 차이에 의한 통신 성능의 우열은 거의 없는 것을 알 수 있다.

한편, 본체부(30)의 두께가 얇은 경우라도, 예를 들어, 본체부(30)에 발생하는 고주파 전류가 스트레스 없이 흐르게 할 수 있는 두께를 갖고 있으면, 본체부(30)가 금속 증착막과 같은 얇은 금속체로 형성되어 있어도 상관없다.

안테나 엘리먼트(18, 19)의 형상은, 상기 실시 형태에서는 직사각 형상으로 했지만, 본체부(30)가 방사 안테나로서 기능하면, 형상은 한정되지 않는다. 안테나 엘리먼트의 형상은, 예를 들어, 정사각형, 원형, 타원, 다각형으로 해도 좋다.

평면에서 볼 때 자성 시트(11)의 형상은, 평면에서 볼 때 임피던스 정합 회로부(17), 안테나 엘리먼트(18, 19)를 구성하는 통신부(12)의 적어도 일부와 겹쳐 있으면 되고, 여백 부분[자성 시트(11) 중 통신부(12)가 설치되어 있지 않은 부분]의 유무는 통신 거리의 길이에 크게 영향이 미치지 않는 것이 확인되어 있다.

한편, 자성 시트(11)의 두께는, 실시예에서는 350㎛로 했지만, 본체부(30)가 방사 안테나로서 기능하기 위한 필요한 두께를 갖고 있으면 된다. 데이터로서는 나타내지 않지만, 자성 시트(11)의 두께가 350㎛ 이하인 경우에는 통신 거리가 저하되는 경향이 있다. 또한, 자성 시트(11)의 두께가 350㎛ 이상인 경우의 평가는 행하고 있지 않다.

전술한 실험 결과로부터, 비접촉 IC 라벨(10)을 평면에서 볼 때 본체부(30)의 긴 변(30c)에 있어서의 중앙부의 테두리부에 배치함으로써, 본체부(30)가 방사 엘리먼트로서 기능하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본체부가 본 실시 형태와는 다른 형상이라도, 그 형상의 긴 변에 있어서의 중앙부의 테두리부에 비접촉 IC 라벨(10)을 배치함으로써, 본체부가 방사 엘리먼트로서 기능한다고 생각된다. 또한, 본체부가 정사각형 등과 같이 평면에서 볼 때 본체부의 각 변의 길이가 서로 동등한 경우에는, 비접촉 IC 라벨(10)은 임의의 변에 있어서의 중앙부의 테두리부에 배치할 수 있다.

(제2 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명하지만, 상기 실시 형태와는 다른 점에 대해서만 설명한다.

전술한 금속제의 피접착체에는, 보일러, 전기 히터, 내연 기관, 증기 터빈, 모터 또는 광원 등과 같이 고온이 되는 또는 고온의 건조로를 통과하는 피접착체 등 일시적으로 고온 환경 하에 노출되는 피접착체가 포함된다. 이들 피접착체에 명판을 설치하는 경우에는, 명판이 통신 성능 외에, 고온에 대한 내열 성능도 갖는 것이 필수가 된다.

본 실시 형태의 명판에서는, 전술한 고온 하에 견디기 위해, 목표 상한 온도를 200℃로 했다. 이 상한 온도 하에서, 수납실(46)에 저장되어 있는 비접촉 IC 라벨의 변형, 변질, 박리되고, 통신 성능의 열화 및 간격 보유 지지판의 변형, 변질 등의 열화가 없는 것 등을 목적으로 하고 있다. 단, 이 상한 온도 하에서의 통신 성능에 대해서는 본 실시 형태에서는 대상 밖으로 하고, 상한 온도 하에서의 명판과 데이터 판독 장치 등 사이의 통신은 상정하지 않는다.

기본 구조는 바꾸지 않고, 각 구성 부재의 내열 온도의 인상을 행함으로써, 명판의 내열성을 높이는 것으로 했다. 그 내용을 이하에 상세하게 설명한다.

상기 제1 실시 형태에 따른 비접촉 IC 라벨(10)에서는, 임피던스 정합 회로부(17) 및 안테나 엘리먼트(18, 19)를 기재(20)의 주면(20a) 상에 은 페이스트 잉크로 패턴 인쇄해서 형성하고 있다. 그러나, 전술한 사용 온도의 상한인 200℃의 환경 하에서는, 임피던스 정합 회로부(17) 및 안테나 엘리먼트(18, 19)를 구성하는 부재의 내열 온도가 지나치게 낮으므로, 제1 실시 형태에 따른 비접촉 IC 라벨(10)의 구성은 유용하지 않다. 이 점으로부터, 하기에 나타내는 임피던스 정합 회로부 및 안테나 엘리먼트의 구성 부재의 내열 온도의 인상을 검토한다.

상기 제1 실시 형태에서는, 기재(20)를 PET 필름으로 형성하지만, 기재를, 폴리이미드 또는 폴리에테르이미드 등의 내열 온도가 200℃를 초과하는 필름 재료로 형성함으로써, 기재의 내열 온도를 인상할 수 있다.

단, 이 경우, 기재의 재료가 바뀜으로써 재료가 갖는 유전율의 값이 바뀌므로, 임피던스 정합 회로부의 최적화를 행할 필요가 생긴다.

상기 제1 실시 형태에서는, 임피던스 정합 회로부(17) 및 안테나 엘리먼트(18, 19)를 은 페이스트 잉크로 패턴 인쇄해서 형성한다. 본 실시 형태에서는, 이들을 알루미늄의 박막 또는 구리의 박막을 에칭에 의해 형성함으로써, 임피던스 정합 회로부 및 안테나 엘리먼트의 사용 온도의 상한을 200℃까지 인상할 수 있다.

상기 제1 실시 형태에서는, IC 칩(16)의 범프와 임피던스 정합 회로부(17)의 접속은, 접합 재료인 ACP(이방성 도전 페이스트)에 의한 플립 칩 실장 접합법을 사용해서, 그 ACP 재료의 접착 효과에 의해, 범프와 임피던스 정합 회로부(17)를 전기적으로 접속한다.

그러나 이 실장 방법에서는, 사용 온도의 상한인 200℃의 환경 하에서는, ACP의 내열 온도가 지나치게 낮으므로 IC 칩(16)과 임피던스 정합 회로부(17)의 전기적인 접속이 보증되지 않는다.

ACP 등의 내열 온도가 낮은 접합 재료 등을 완전히 사용하지 않는 초음파 용접법(초음파 접합에 의한 금속 용접법)을 사용함으로써, IC 칩(16)의 범프와 임피던스 정합 회로부를, 이종 금속끼리라도 초음파에 의해 용접할 수 있다.

따라서, 이 접합법을 사용함으로써, 사용 온도의 상한인 200℃의 환경에서의 전기적인 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.

상기 제1 실시 형태의 자성 시트(11)는 자성 입자 또는 자성 플레이크와 플라스틱 또는 고무의 복합재로 형성되어 있다. 이 자성 시트(11)의 사용 온도의 상한은, 85℃(메이커 권장값)이다. 자성 시트(11)가 갖는 고유의 물성값 중에서, 안테나 특성(안테나 감도)에 크게 영향이 미치는 파라미터는 투자율 및 자성 손실의 값인, 한편, 유전율 및 유전 손실의 값은 그에 비교하면, 안테나 특성에 영향이 미치는 정도는 작은 것을 알 수 있다.

자성 시트(11)의 투자율 및 자성 손실의 값은, 사용하고 있는 자성 입자 또는 자성 플레이크의 조형, 방향 및 밀도 등에 의해 결정된다. 한편 유전율 및 유전 손실의 값은, 자성 입자 또는 자성 플레이크의 조형, 방향, 밀도 외에, 바인더(결합제)의 유전율 및 유전 손실에 의해 결정된다.

자성 시트(11)의 자성 입자 또는 자성 플레이크의 재료는 변경하지 않고, 바인더만을 실리콘계 수지, 불소계 수지, 에폭시 경화계 수지, 폴리에테르술폰계 수지 또는 폴리이미드(폴리아미드)계 수지 등의 내열 온도가 200℃를 초과하는 내열 바인더 중 적어도 1개를 포함하는 재료로 변경함으로써, 자성 시트를 내열성의 자성 시트로 할 수 있다. 단, 사용하고 있는 바인더를 변경함으로써, 자성 시트로서의 유전율 및 유전 손실의 값도 바뀐다.

그러나, 이 2개의 파라미터는 안테나 특성에의 영향은 전술한 바와 같이 적으므로, 임피던스 정합 회로부의 최적화를 행함으로써, 내열 바인더에의 변경에 수반하는 비접촉 IC 라벨로서의 통신 성능의 저하는 거의 없다고 생각된다.

상기 제1 실시 형태에서는, 간격 보유 지지판(13)을 PET제의 시트로 형성한다. 본 실시 형태에서는, 간격 보유 지지판을, 폴리이미드 또는 폴리에테르이미드 등의 내열 온도가 200℃를 초과하는 재료로 시트 형상으로 형성함으로써, 간격 보유 지지판의 내열 온도를 인상할 수 있다.

단, 간격 보유 지지판의 재료가 바뀜으로써 재료가 갖는 유전율의 값이 바뀌므로, 전술한 바와 같이, 사용 목적에 맞춰서 통신 거리에 대한 두께의 재설정이 필요하다.

접착층(41, 42, 43)은 내열 온도가 200℃를 초과하는 아크릴계 또는 실리콘계의 재료를 적절하게 사용할 수 있다.

이와 같이, 제1 실시 형태와 다른 재료 및 형성 방법을 사용하는 자성 시트, 안테나 엘리먼트, 간격 보유 지지판, 기재, 접착층(41, 42, 43) 및 금속으로 형성된 본체부는 200℃의 내열성을 갖는다.

이상과 같이 열 대책을 실시한 명판은 판독 장치와의 통신 실험은 행하지 않지만, 전술한 제1 실시 형태의 명판(1)과 거의 동일한 통신 거리의 결과가 얻어진다고 생각할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 비접촉 IC 라벨 및 명판을 사용함으로써 금속제의 피접착체에 직접 설치해도 통신 가능하며, 또한 박형으로 구성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 비접촉 IC 라벨 및 명판에서는 자성 시트, 안테나 엘리먼트, 간격 보유 지지판 및 기재가 내열성을 가지므로, 사용 온도의 상한인 200℃의 환경에서도 견딜 수 있는 비접촉 IC 라벨을 구성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 비접촉 IC 라벨 및 명판에서는 본체부 및 접착층(41, 42, 43)이 내열성을 가지므로, 사용 온도의 상한인 200℃의 환경에서도 견딜 수 있는 명판을 구성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 전술한 바와 같이, 상한 온도 하에서의 통신 성능에 대해서는 적용되지 않지만, 본 실시 형태의 비접촉 IC 라벨로 사용하고 있는 IC 칩(16)의 사용 온도의 상한을 올림으로써, 비접촉 IC 라벨로서의 상한 온도 하에서의 통신 성능도 보증할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 사용 온도의 상한 목표값은 200℃이지만, 명판에 사용하고 있는 구성 부재 중에서 내열 온도의 가장 낮은 부재가 지장이 되므로, 그 부재의 내열 온도를 올릴 수 있으면, 명판 전체로서의 사용 온도의 상한값을 인상할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 도 8을 참조하면서 설명하지만, 상기 실시 형태와 동일한 부위에는 동일한 부호를 부여해서 그 설명은 생략하고, 다른 점에 대해서만 설명한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 명판(2)은, 제1 실시 형태의 명판(1)의 비접촉 IC 라벨(10), 본체부(30) 대신에, 비접촉 IC 라벨(50), 본체부(60)를 구비하고 있다.

비접촉 IC 라벨(50)은 비접촉 IC 라벨(10)의 간격 보유 지지판(13) 대신에, 간격 보유 지지 부재(간격 보유 지지부)(53)를 구비한다. 이 예에서는, 간격 보유 지지 부재(53)는 수지(플라스틱) 등의 유전체를 사용해서 사출 성형에 의해 형성된다.

간격 보유 지지 부재(53)는, 평면에서 볼 때 직사각형의 판형상으로 형성되고, 한쪽 면에는 오목부(54)가 형성되고, 다른 쪽 면에는 복수의 돌기부(55)가 형성되어 있다. 오목부(54)는 자성 시트(11), 통신부(12) 및 기재(20)를 수용 가능한 크기로 형성되어 있다.

본체부(60)는, 평면에서 볼 때 간격 보유 지지 부재(53)와 동일한 직사각형의 판형상으로 형성되어 있다. 본체부(60)는, 상기 실시 형태의 본체부(30)와 동일한 재료로 형성되어 있다.

본체부(60)의 제1 면(60a)에는 시트용 접착층(41)이 형성되어 있다. 자성 시트(11)의 다른 쪽 면(11b) 및 간격 보유 지지 부재(53)의 한쪽 면은, 오목부(54) 내에 자성 시트(11), 통신부(12) 및 기재(20)를 수용한 상태에서 시트용 접착층(41)에 접착되어 있다.

본체부(60)에 간격 보유 지지 부재(53)가 설치되었을 때에, 본체부(60)와 간격 보유 지지 부재(53)의 오목부(54)에 의해, 수납실(56)이 형성된다.

금속제의 피접착체(250)에는 외면으로부터 오목해진 수용부(251)가 형성되어 있다. 수용부(251)의 저면에는, 복수의 감합 구멍(252)이 형성되어 있다. 감합 구멍(252)의 내경은, 간격 보유 지지 부재(53)의 돌기부(55)의 외경과 동등하거나, 조금 큰 정도로 설정되어 있다.

명판(2)은 감합 구멍(252)에 돌기부(55)를 압입함으로써, 피접착체(250)의 수용부(251)에 접착층을 개재하지 않고 설치되어 있다.

피접착체(250)의 수용부(251)에 명판(2)을 설치했을 때에, 피접착체(250)의 외면과, 본체부(60)의 제2 면(60b)이 거의 동일면 상에 되도록 설정되어 있다. 이에 의해, 피접착체(250)로부터 명판(2)이 돌출되는 것이 방지되어 있다.

수용부(251)가 오목해진 깊이를 크게 하는 것이 가능하면, 그만큼 간격 보유 지지 부재(53)를 두껍게 할 수 있으므로, 전술한 바와 같이 명판(2)의 통신 거리를 더 신장할 수도 있다.

오목부(54)가 본체부(60)에서 밀봉됨으로써 수납실(56)이 형성되므로, 상기 실시 형태와 마찬가지로 본 실시 형태에 있어서도, 수납실(56)은 밀봉 기능을 갖는다.

수용부(251)의 내면과 명판(2)의 외주면과의 사이에 형성되는 간극(260)을, 도시하지 않은 공지의 밀봉 재료로 매립할 수도 있다. 본체부(60) 및 밀봉 재료의 색을, 피접착체(250)와 동일색 혹은 근사색으로 함으로써, 간극(260)을 포함해서 명판(2)의 존재를 시각적으로 은폐하는 것이 가능하다. 따라서, 피접착체(250)의 가치를 높일 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 비접촉 IC 라벨(50) 및 명판(2)에 의하면, 피접착체(250)에 설치해도 통신 가능하며, 또한 박형으로 구성할 수 있다.

간격 보유 지지 부재(53)는 사출 성형에 의해 형성되어 있다고 했지만, 본체부(60)와 피접착체(250) 사이에 유전체가 존재하고, 본체부(60)와 피접착체(250)의 간격이 유지되어 있으면, 간격 보유 지지판의 형태 및 제조 방법은 한정되지 않는다. 예를 들어, 수용부(251)에 유전체인 밀봉 재료 또는 접착 재료를 만족시켜, 간격 보유 지지판을 형성해도 좋다. 이 경우, 본체부(60)의 제1 면(60a)과 자성 시트(11)의 밀착이 유지되어 있으면, 명판(2)에 시트용 접착층(41)이 형성되지 않아도 좋다.

본 실시 형태에서는, 피접착체(250)의 외면을 도체지판으로서 이용하고 있지만, 명판(2) 자신에 도체지판에 상당하는 금속판을 구비하고, 그 금속판이 피접착체(250)의 일부가 되는 구조를 사용해도 좋다.

이상, 본 발명의 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 구성의 변경 등도 포함된다. 또한, 각 실시 형태에서 나타낸 구성의 각각을 적절히 조합하여 이용할 수 있는 것은 물론이다.

예를 들어, 상기 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에서는, 임피던스 정합 회로부 및 안테나 엘리먼트가 비교적 두껍게 형성되어 취급하기 쉬운 경우에는, 비접촉 IC 라벨에 기재를 포함하는 일 없이, 임피던스 정합 회로부 및 안테나 엘리먼트를 자성 시트의 한쪽 면에 직접 형성해도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 본체부 전체가 금속 부재인 것으로 했다. 그러나, 예를 들어, 본체부의 일부가 금속 부재이며, 본체부의 잔량부가 수지로 형성된 수지 부재인 것으로 해도 좋다. 이 경우, 비접촉 IC 라벨은 본체부 중의 금속 부재에 접착되게 된다.

본 발명의 사용 용도를 명판으로 하고 있지만, 본 발명의 사용 용도는 이에 한정되지 않고, 범용적인 무선 통신 기기, RFID 태그 등으로서 이용해도 상관없다. 예를 들어, 무선 데이터 수집 장치, 금속 대응 RFID 태그, 액티브 RFID 태그 등이어도 좋다.

1, 2 : 명판
10, 50 : 비접촉 IC 라벨
11 : 자성 시트
11a : 한쪽 면(제1 자성면)
11b : 다른 쪽 면(제2 자성면)
13 : 간격 보유 지지판(간격 보유 지지부)
18 : 제1 안테나 엘리먼트(제1 안테나부)
19 : 제2 안테나 엘리먼트(제2 안테나부)
20 : 기재
20a : 주면
30, 60 : 본체부
30c : 긴 변
31 : 구멍부
41 : 시트용 접착층(접착층)
53 : 간격 보유 지지 부재(간격 보유 지지부)
D : 두께 방향(제2 두께 방향)

Claims (11)

1. 자성 시트와,
   상기 자성 시트의 제1 자성면에 설치된 IC 칩과,
   상기 제1 자성면에 설치되고 또한 상기 IC 칩에 접속된 제1 안테나부 및 제2 안테나부와,
   유전체에 의해 형성된 간격 보유 지지부
   를 구비하고,
   상기 자성 시트와 상기 간격 보유 지지부 사이에, 상기 IC 칩, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부가 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자성 시트, 상기 제1 안테나부, 상기 제2 안테나부 및 상기 간격 보유 지지부가 내열성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   필름 형상으로 형성되어 내열성을 갖는 기재를 더 구비하고,
   상기 IC 칩, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는, 상기 기재의 주면 상에 설치된 상태에서, 상기 자성 시트의 제1 자성면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 IC 칩과 상기 제1 안테나부 및 상기 IC 칩과 상기 제2 안테나부는, 초음파 접합에 의해 금속 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 자성 시트는, 자성 입자 또는 자성 플레이크와, 바인더로 형성되고,
   상기 바인더에는 실리콘계 수지, 불소계 수지, 에폭시 경화계 수지, 폴리에테르술폰계 수지 및 폴리이미드계 수지 중 적어도 1개가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   데이터 판독 장치와 전파 방식을 사용해서 통신하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 간격 보유 지지부에 있어서의 상기 자성 시트의 두께는, 0.5㎜보다 크고 3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 라벨.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 비접촉 IC 라벨과,
   금속 부재를 갖는 판형상의 본체부
   를 구비하고,
   상기 비접촉 IC 라벨은, 상기 자성 시트의 상기 제1 자성면과는 반대의 면인 제2 자성면을 접착층을 개재하여 상기 금속 부재에 접착함으로써 상기 금속 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 명판.
9. 제8항에 있어서,
   상기 본체부는, 평면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되고,
   상기 비접촉 IC 라벨은, 평면에서 볼 때 상기 본체부의 긴 변에 있어서의 중앙부의 테두리부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 명판.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 본체부의 제1 면에는, 상기 비접촉 IC 라벨의 일부를 수용하는 구멍부가 형성되고,
    상기 간격 보유 지지부가 상기 구멍부를 덮도록 상기 본체부의 제1 면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 명판.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체부 및 상기 접착층이 내열성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 명판.

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