JP2009505200A - 電子タグ - Google Patents

Abstract

包装用印刷電子タグ（２）であって、基板（５）上に間隔を空けて配置された第一セットの導電ライン（４）と、第一セットのラインの少なくとも一部の上の絶縁層（６）と、第一セットのラインと交差するように絶縁層上に間隔を空けて配置された第２セットの導電ライン（６）とを備え、絶縁層には、第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの領域（１０）が設けられる。

Description

発明の分野
本発明は電子タグに関する。

背景技術
ブランド名を有する製品又は高価な製品（「品物」とも呼ばれる）の製造業者及び供給業者は、多くの場合、製造業者及び供給業者及び／又は消費者が、特定の製品が本物か、又は贋物であるかを判断することを可能にする指標を使用したいと考えている。このような指標の非常に良く知られている例がホログラムである。
更に、製造業者は、製造業者が、例えば在庫品を追跡するため又は贋物を密かに特定するためにアイテムを特定することを可能にするが、消費者には使用できない指標の利用を望んでいる。
本発明は電子タグを提供しようとするものである。

発明の概要
本発明の第１の態様によれば、基板上に間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインと、第一セットのラインの少なくとも一部の上の絶縁層と、第一セットのラインと交差するように絶縁層上に間隔を空けて配置される第２セットの導電ラインとを備えた電子タグが提供され、本電子タグでは、絶縁層に、第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの領域が設けられ、導電ラインは導電性印刷インクを含み、基板は消費者製品、製品の包装又は印刷物を含む。従って、タグは、好都合なことに、消費者製品、包装又は印刷物に他の表示を印刷するときに適用することができる。
間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインは導電性インク、導電箔、又は導電性塗料を含むことができる。間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインの各々の厚さは、それぞれ１００μｍ未満とすることができる。間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインの各々の厚さは４０μｍ未満でもよい。間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインは波状とすることができる。

間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインは、導電性インク、導電箔、又は導電性塗料を含むことができる。間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインの各々の厚さは１００μｍ未満とすることができる。間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインの各々の厚さは４０μｍ未満でもよい。間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインは波状とすることができる。
絶縁層は非導電性インクを含むことができる。絶縁層は非導電性印刷インクを含むことができる。基板はカード又はプラスチック材料を含むことができる。

タグは包装又はカードに付けることができる。
タグは更に、第２セットのライン上にタグを隠すためのマスク層を備えることができる。マスク層は、基板又は基板の一部と同じ色とすることができる。

本発明の第２の態様によれば、電子タグを有する消費者製品、製品の包装、又は印刷物が提供される。

本発明の第３の態様によれば、消費者製品、製品の包装又は印刷物を含む基板を提供するステップ、インクを含む第一セットの導電ラインを基板上に間隔を空けて印刷するステップ、第一セットのラインの領域上に絶縁層を印刷するステップ、インクを含む第２セットの導電ラインを、第一セットのラインと交差するように絶縁層上に間隔を空けて印刷するステップであって、絶縁層に、第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの部分を設けるステップ、及び基板上、及び／又は第２セットのライン上に、表示を印刷するステップを含む印刷方法が提供される。
本方法は更に、基板と、間隔を空けて配置された第１セットのラインとの間に中間層を設けるステップを含むことができる。

印刷は、同じプリンタ又は設備を使用して行なうことができる。
第１及び第２セットのラインは、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、及び／又はグラビア印刷を使用して印刷することができる。

本発明の第４の態様によれば、基板上に間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインと、第一セットのラインの領域上の絶縁層と、第一セットのラインと交差するように絶縁層上に間隔を空けて配置される第２セットの導電ラインとを備え、絶縁層に、第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの部分が設けられており、導電ラインが導電性印刷インクを含み、基板が製品、製品の包装又は印刷物を含む電子タグを読み取る方法が提供され、本方法は、タグのラインを容量的にプローブするステップを含む。これにより、タグのプローブを更に容易に行うことが可能となり、よって隠しタグのプローブが可能になる。
本方法は、第１セットの導電ラインの内の前記ラインに接続される第１パッドから離れた位置に第１プローブを配置し、交流信号をプローブに印加するステップ、及び第２セットの導電ラインの内の前記ラインに接続される第２パッドから離れた位置に第２プローブを配置し、信号を測定するステップを含む。

次に、添付図面を参照し、例示として本発明の実施形態を開示する。

図１に示すように、段ボール箱の形態の包装１は、本発明による印刷電子タグ２と、印刷表示３とを有する。包装１は製品又は製品の一部とすることができる。
図２及び３によれば、印刷電子タグ２は、間隔を空けて配置された第一セットの導電ライン４（「配線」と呼ぶこともできる）を含み、これらの導電ラインは段ボール箱１の一部により提供される絶縁基板５上の導電性インクによって形成されている。基板５は、カード又はプラスチックを含むことができる。非導電性インクを含む絶縁層６は、第一セットのライン４の少なくとも一部７に設けられる。導電性インクを含む第２セットの導電ライン８は、絶縁層６上に間隔を空けて設けられる。第２セットのライン８は第一セットのライン４と交差する。第２セットのライン８の各々は、第一セットのライン４の各々の上を横断する。

絶縁層６は、第一セットのライン４の内の少なくとも一つのラインと第２セットのライン８の内の少なくとも一つのラインとを電気的に絶縁する少なくとも一つの領域９を有することができ、更に第一セットのライン４の内の少なくとも一つのラインと第２セットのライン８の内の少なくとも一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの領域１０を有することができる。この実施例では、領域９、１０は、窓１０（時に「ビア」と呼ばれる）を有するシート９として構成されている。しかしながら、後述で更に詳細に説明するように、他の構成を使用することもできる。
第一セットのライン４は４本のラインを有し、第２セットのライン８も４本のラインを有する。しかしながら、第一セットのライン４はｎ本のラインを有してもよく、この場合、ｎは１以上の整数であり、即ちｎ≧１である。同様に、第２セットのライン８はｍ本のラインを有することができ、この場合、ｍは１以上の整数であり、即ちｍ≧１である。第一セットのライン４と第２セットのライン８の数は異なってよく、即ちｎ≠ｍとすることができる。

ライン４、８の厚さ、即ち深さ（ｄ）は、少なくとも約１０μｍとすることができ、即ちｄ≒１０μｍとすることができる。しかしながら、ライン４、８はこれより厚くても薄くてもよい。ライン４、８は異なる厚さ（ｄ）を有することができる。
ライン４、８の幅（ｗ）はそれぞれ約１００μｍとすることができ、即ち、ｗ≒１００μｍとすることができる。しかしながら、ライン４、８の幅はこれよりも大きくても小さくてもよい。これらのラインの幅が約１００μｍ未満である場合、即ち、ｗ≦１００μｍである場合、これらのラインは肉眼では見えない。これによって、タグ２を消費者から隠し易くなる。ライン４、８は、異なる幅（ｗ）を有することができ、セット内で平行である必要はない。ライン４、８は、約５００μｍ間隔（ｓ）で配置され、即ち、ｓ≒５００μｍである。第２セットのライン８は、第一セットのライン４と９０°の角度で交差する必要はなく、別の角度で交差させることができる。ライン４、８は直線である必要はない。例えば、ラインのセット４、８の一方を断続的な同心円状に、他方のセットを放射状のラインとして、配置することができる。

他の構成を使用してタグ２を隠し易くすることができる。透明又は半透明の導電性インクを使用することができる。マスク層（図示せず）を使用してタグ２を覆うか、又は隠すことができる。例えば、マスク層（図示せず）は、基板５と同じ色のインクを含むことができる。ライン４、８は、不規則な形状、例えば波状とするか、又は不規則に配置することができる。
各ライン４、８は、プローブ部材（図示せず）を受け入れるのに便利な接触領域１１、１２を、それぞれ少なくとも一つ有する。この実施例では、接触領域１１、１２は、各ライン４、８の両端に配置される導体パッド１１、１２の形態である。しかしながら、各ライン４、８はそれぞれ接触領域１１、１２を１つしか持たなくてもよい。

導体パッド１１、１２の幅（Ｗ）及び長さ（Ｌ）は、ライン４、８の幅及び長さよりも広く且つ長く、即ちＷ≧ｗ及びＬ≧ｗである。Ｗ及びＬは約１ｍｍとすることができる。
接触領域１１、１２はライン４、８の延長部分とすることができ、ライン４、８の幅とほぽ同じ幅（Ｗ）を有することができ、即ちＷ≒ｗとすることができる。

接触領域１１、１２は導電性インクを含む。第一セットのライン４及びこれらのラインそれぞれの接触領域１１は、同じ製造ステップで形成され、この場合印刷される。同じように、第２セットのライン８及びこれらのラインそれぞれの接触領域１２は、同じ製造ステップで形成される。しかしながら、接触領域１１、１２は、異なる製造ステップで形成してもよい。例えば、接触領域は導電箔により形成することができ、ライン４、８を形成する前に形成することができる。
接触領域１１、１２はタグの中心領域に配置することができる。接触領域はタグ、カード、又は製品の一辺に沿って配置することができる。このような構成は、タグ、カード、又は製品をリーダ（図示せず）のスロットに差し込むことができるか、又はリーダに通すことができるので有利である。

タグ２は、接続されるライン４、８の対に応じた数字を格納することができる。タグ２は、１６ビット（ｎ×ｍビット）の数字を格納することができる。しかしながら、電子タグ２が格納できる最大値は、使用される符号化方式によって変わる。
この実施例では、短絡が無いことは論理的「０」を表わすことができ、短絡は論理的「１」を表わすことができる。従って、ライン４、８の各対を１度に一つずつ精査し、電流を測定することにより、リーダ（図示せず）は、ライン４、８の各対が電気的に接続されているかどうかを判断することができる。測定が全て完了すると、リーダ（図示せず）は、電子タグ２に格納されている数字を特定することができる。

ライン４、８の抵抗が非常に低く、且つ一方のセットのライン４、８の内の２つ以上のラインが他方のセットのライン４、８の内の一つ以上のラインと電気的に接続されている場合、異なる数字が同じ出力を供給する恐れがある。この問題の解決を助けるために、ライン４、８の単位長さ当たりの導電率、長さ、幅、及び／又は間隔を選択して、異なる経路に異なる抵抗を持たせ、これを利用して接続されているライン４、８の対の特定を助けることができる。ライン４、８の幅は、長さに沿って変化させることができる。所定の感度を持つリーダによって検出可能な電流の差を生じさせるライン４、８の単位長さ当たりの導電率、長さ、幅、及び間隔の適切な値は、実験を繰り返すことにより求めることができる。ライン４、８の抵抗値は、約１００Ω又は約１０００Ωとすることができる。
測定を行なうには、針（図示せず）等のプローブ部材を、タグ２の各パッド１１、１２に接触させ、次いで一対のプローブ部材にバイアスを印加し、対応する電流を測定する。

測定では、パッドに接触させてプローブ部材を使用する必要はない。例えば、例えば約１０ｋＨｚの周波数の交流信号を用いる容量性プローブを使用することができる。
電子タグ２はチップレスであることが好ましく、即ち、タグ２は、シリコン又は砒化ガリウムのような半導体材料から成るチップを含まないか、又はそのようなチップを支持体としない。

次に図４ａ〜ｃを参照して電子タグ２の作製方法を開示する。
第一セットのライン４及び接触領域１１は、この実施例では包装１である基板５に印刷される。この構造を図４ａに示す。

絶縁層６は、第一セットのライン４及び基板５の上に、第一セットのライン４の領域１３を露出させる窓１０を残すように印刷される。この構造を図４ｂに示す。
第２セットのライン８及び接触領域１２は、絶縁層６、第一セットのライン４及び基板５の露出領域１３の上に印刷される。この構造を図４ｃに示す。

導電性インクの組成、及び導電性インクの印刷方法について記載した国際公開ＷＯ−Ａ−０３０６８８７４を参照する。従来のインクを非導電性インクとして使用することができる。下地層を溶解しないようなインク及びインクの溶剤が選択される。更に、又は別の構成として、インクを塗布した後、例えば紫外（ＵＶ）光を用いて硬化させる。
ライン４、８、導体パッド１１、１２、及び絶縁層６は、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、又はグラビア印刷等の従来の印刷方法によって印刷することができる。

ライン４、８、導体パッド１１、１２、及び絶縁層６は、オイルマスクを使用した真空蒸着法により形成することができる。この方法では、オイル層（図示せず）を基板に塗布して基板を選択的にマスクする。例えば、４０ｎｍの厚さの金属層を、選択的にマスクした基板を覆うように蒸着させる。オイルが蒸発してパターニングされた金属層が残る。

図５及び６は絶縁層６のテンプレート１４、１４’を示している。
上述のように、電気的絶縁を可能にする絶縁層６及び領域９、並びに電気的接触を可能にする領域１０は、図５に示すように、絶縁層６の領域１５に一つ以上の窓を選択的に開口することにより形成される。別の構成として、領域９、１０は、図６に示すように、領域１６に絶縁材料から成るパッドを選択的に設けることにより形成することができる。これらの構成の組み合わせも使用できる。

本明細書において開示した実施形態には、多くの変更を加えることができることを理解されたい。ライン及び導電領域は、導電性塗料又は導電箔により形成することができる。絶縁層に設けられる窓、又は絶縁材料から成るパッドは矩形である必要はなく、多角形、円形、楕円形、卵形、十字形、又は他の形状とすることができる。ラインは、例えば別の印刷層によって形成される窪みに印刷することにより隠すことができる。電子タグはセキュリティデバイスとして使用する必要はない。タグは、トレーディングカード又はゲームカードに付けることができる。タグをアイテムに取り付けて、アイテムを受け入れるデバイスに設定等の指示を供給することができる。例えば、挽いたコーヒーの入った小袋に電子タグを取り付け、この小袋をコーヒーメーカーに挿入することができる。このようにして、タグは、コーヒーの作り方に関する指示をコーヒーメーカーに供給することができる。電子タグは、バーコードが使用される用途に使用することができる。電子タグは電子ラベルとして使用することができる。誘電体層を堆積させ、次いで、例えばレーザ又は針を使用して層を切断するか、又は削ることにより、或いはスタンピング、変形、又は溶解により、パターニングすることができる。タグは、パスポート、取り扱い説明書（例えば、コンピュータソフトウェアの）、又は重要印刷文書（例えば、株券又は発行紙幣）のような印刷物に付けることができる。

本発明による電子タグを有する包装を示す。 図１に示す電子タグの平面図である。 図２のラインＡ−Ａ’に沿った電子タグの断面図である。 ａ〜ｃは、製造中の電子タグの断面図である。 絶縁層の第１テンプレートの平面図である。 絶縁層の第２テンプレートの平面図である。

Claims (24)

1. 基板上に間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインと、第一セットのラインの一領域上の絶縁層と、第一セットのラインと交差するように絶縁層上に間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインとを備え、絶縁層に、第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの部分が設けられ、導電ラインは導電性印刷インクを含み、基板は消費者製品、製品の包装又は印刷物を含む、電子タグ。
2. 間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインの各々の厚さが１００μｍ未満である、請求項１に記載の電子タグ。
3. 間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインの各々の厚さが４０μｍ未満である、請求項１又は２に記載の電子タグ。
4. 間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインが波状である、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電子タグ。
5. 間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインの各々の厚さが１００μｍ未満である、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電子タグ。
6. 間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインの各々の厚さが４０μｍ未満である、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電子タグ。
7. 間隔を空けて配置された第２セットの導電ラインが波状である、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電子タグ。
8. 絶縁層が非導電性インクを含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の電子タグ。
9. 絶縁層が非導電性印刷インクを含む、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電子タグ。
10. 基板がカード又は紙を含む、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電子タグ。
11. 基板はプラスチック材料を含む、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の電子タグ。
12. 印刷物がカードである、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の電子タグ。
13. 第２セットのラインの上にタグを隠すマスク層を更に備える、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の電子タグ。
14. マスク層が基板と同じ色である、請求項１３に記載の電子タグ。
15. 請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の電子タグを有する消費者製品又は製品の包装。
16. 消費者製品、製品の包装又は印刷物を含む基板を製作するステップ、
    インクを含む第一セットの導電ラインを基板上に間隔を空けて印刷するステップ、
    第一セットのラインの一領域上に絶縁層を印刷するステップ、
    第一セットのラインと交差するように、インクを含む第２セットの導電ラインを絶縁層上に間隔を空けて印刷するステップであって、絶縁層に、第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの部分を設けるステップ、及び
    前記基板上及び／又は前記第２セットのライン上に表示を印刷するステップ
    を含む印刷方法。
17. 基板と、間隔を空けて配置された第１セットのラインとの間に中間層を設けるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
18. 同じプリンタ又は設備を使用して印刷を行なう、請求項１６又は１７に記載の方法。
19. オフセット印刷を使用して第１及び第２セットのラインを印刷する、請求項１５、１６、又は１７に記載の方法。
20. フレキソ印刷を使用して第１及び第２セットのラインを印刷する、請求項１５、１６、又は１７に記載の方法。
21. スクリーン印刷を使用して第１及び第２セットのラインを印刷する、請求項１５、１６、又は１７に記載の方法。
22. グラビア印刷を使用して第１及び第２セットのラインを印刷する、請求項１５、１６、又は１７に記載の方法。
23. 基板上に間隔を空けて配置された第一セットの導電ラインと、第一セットのラインの一領域上の絶縁層と、第一セットのラインと交差するように絶縁層上に間隔を空けて配置される第２セットの導電ラインとを備え、絶縁層に第１セットの導電ラインの内の一つのラインと第２セットのラインの内の一つのラインとを電気的に接触させる少なくとも一つの部分が設けられており、導電ラインが導電性印刷インクを含み、基板が、製品、製品の包装又は印刷物を含む電子タグの読み取り方法であって、タグに含まれるラインを容量的にプローブするステップを含む方法。
24. 第１セットの導電ラインの内の前記一つのラインに接続される第１パッドから離れた位置に第１プローブを配置し、このプローブに交流信号を印加するステップ、及び
    第２セットの導電ラインの内の前記一つのラインに接続される第２パッドから離れた位置に第２プローブを配置し、信号を測定するステップ
    を含む、請求項２３に記載の方法。

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