JP2013207624A - ブースターアンテナおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気特性および屈曲性に優れ且つ安価に大量生産可能なブースターアンテナおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】フレキソ印刷によって平均粒径２０ｎｍ以下の銀粒子５０〜７０質量％を含む銀粒子分散液を基板に塗布した後に焼成することにより、１０〜５０体積％の銀粒子の焼結体を含み且つ体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍであり、表面抵抗率が０．５Ω／□以下であり、厚さが１〜６μｍの銀導電膜が基材上に形成されたブースターアンテナ１４を製造する。
【選択図】図２Ｂ
【解決手段】フレキソ印刷によって平均粒径２０ｎｍ以下の銀粒子５０〜７０質量％を含む銀粒子分散液を基板に塗布した後に焼成することにより、１０〜５０体積％の銀粒子の焼結体を含み且つ体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍであり、表面抵抗率が０．５Ω／□以下であり、厚さが１〜６μｍの銀導電膜が基材上に形成されたブースターアンテナ１４を製造する。
【選択図】図２Ｂ
Description
本発明は、ブースターアンテナおよびその製造方法に関し、特に、ＲＦＩＤタグ用ブースターアンテナおよびその製造方法に関する。
ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（無線通信による個体識別技術））を利用したタグであり、識別番号などのデータを記憶する半導体チップと、電波を送受信するためのアンテナとを備えた薄型で軽量の小型電子装置である。
このようなＲＦＩＤタグは、物流管理などの様々な分野において様々な使用環境で広く利用されることが期待されており、大量生産により製造コストを低減して普及させることが望まれている。また、ＲＦＩＤタグ用アンテナは、データ送受信可能距離（通信距離）を拡大し、送受信時のデータ損失を低減するために、電気抵抗が低いことが必要である。さらに、ＲＦＩＤタグは、（例えば、輸送容器のトラッキング、トレーサビリティー、位置情報の管理や、ランドリータグのように衣類洗濯業者による衣類の管理などの）様々な物流管理などの分野において使用されることから、使用環境により繰り返し折り曲げられる場面が多いので、繰り返し折り曲げられても、アンテナの金属疲労による断線や電気抵抗の増大など、アンテナの特性の劣化によってＲＦＩＤタグとして使用することができなくなるのを防止する必要があるため、屈曲性が良好であることが必要である。
ＲＦＩＤタグ用アンテナ回路（導電回路）を形成する方法として、銅線のコイルや針金をアンテナとして利用する方法、銅箔やアルミニウム箔などの金属箔を基材に転写する方法、プラスチックフィルムなどの基材に積層した金属箔に耐エッチング性インクをアンテナ回路パターン印刷してマスキングした後に金属箔をエッチングする方法などがある。
しかし、これらの方法では、生産性に制限があり、大量生産には向いていないことから、製造コストをさらに低減させるのが困難である。また、これらの方法のうち、金属箔を基材に転写する方法や金属箔をエッチングする方法では、金属箔が圧延などより製造されているが、金属箔中の金属の割合がほぼ１００％と高い値であるため、金属箔によってアンテナ回路が形成されたＲＦＩＤタグは、電気特性が良好になるものの、屈曲性が悪くなるという問題がある。また、金属箔によってアンテナ回路が形成されたＲＦＩＤタグでは、一般に膜厚１０〜５０μｍ程度の金属箔が使用されているが、金属箔が厚過ぎると、金属板の性質に近くなって基材との密着性が低下し、ＲＦＩＤタグの屈曲時に金属箔が基材から剥離する可能性がある。さらに、金属箔中の金属の割合が高いため、ＲＦＩＤタグの屈曲時に屈曲面に応力が集中してしまい、屈曲面にクラックが発生し易くなり、その結果、電気特性の悪化や断線が生じ、ＲＦＩＤタグ用アンテナとして機能しなくなる。一方、ＲＦＩＤタグの屈曲性を向上させるために、金属箔の代わりに、金属成分と樹脂成分からなる導電膜を使用して金属の割合を低下させると、一般に応力緩和により屈曲性を向上させることができるが、金属成分の量が低下することにより、電気抵抗が悪化して、ＲＦＩＤタグ用アンテナとして十分な特性を満たさなくなる。
金属箔を使用しないで基材との密着性が良好な導電回路を形成するＲＦＩＤタグ用アンテナを製造する方法として、４０質量％以下の銀粒子を含む水性導電性インクを、フレキソ印刷によりフィルム状基材の表面に塗布して乾燥させることによって、フィルム状基材の表面に厚さ０．１〜０．５μｍの導電膜を形成してＲＦＩＤタグの一種であるＩＣタグ用のアンテナを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、特許文献１の方法では、電気抵抗が低いＩＣタグ用アンテナを大量生産して製造コストを低減することができるが、銀粒子の含有量が少ない導電性インクを使用して厚さ０．１〜０．５μｍの薄い導電膜を形成しており、導電膜中の銀の割合がほぼ１００％と高いため、金属箔を基材に転写する方法や金属箔をエッチングする方法と同様に、屈曲性が悪いという問題がある。
また、アンテナが一体に形成されたＲＦＩＤタグチップでは、通信距離が短いという問題があるため、通信距離を延長することが望まれている。そのため、アンテナが一体に形成されたＲＦＩＤタグチップに（ＲＦＩＤタグチップのアンテナと電磁結合するように形成された）ブースターアンテナを取り付けて通信距離を延長することが望まれている。
しかし、ＲＦＩＤタグチップにブースターアンテナを取り付ける場合、ＲＦＩＤタグチップに一体に形成されたアンテナと同様に、電気特性および屈曲性に優れ且つ安価に大量生産可能なブースターアンテナを取り付ける必要がある。
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、電気特性および屈曲性に優れ且つ安価に大量生産可能なブースターアンテナおよびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、１０〜５０体積％の銀粒子の焼結体を含み且つ体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍの銀導電膜が基材上に形成されたブースターアンテナを製造することによって、電気特性および屈曲性に優れ且つ安価に大量生産可能なブースターアンテナを製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によるブースターアンテナは、１０〜５０体積％の銀粒子の焼結体を含み且つ体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍの銀導電膜が基材上に形成されていることを特徴とする。このブースターアンテナにおいて、銀導電膜の表面抵抗率が０．５Ω／□以下であるのが好ましく、厚さが１〜６μｍであるのが好ましい。
また、本発明によるブースターアンテナの製造方法は、５０〜７０質量％の銀粒子を含む銀粒子分散液を基板に塗布した後に焼成することにより、上記の銀導電膜を基板上に形成することを特徴とする。このブースターアンテナの製造方法において、銀粒子分散液の基板への塗布が、フレキソ印刷によって行われるのが好ましい。また、銀粒子の平均粒径が２０ｎｍ以下であるのが好ましい。
なお、本明細書中において、「銀粒子の平均粒径」とは、銀粒子の透過型電子顕微鏡写真（ＴＥＭ像）による一次粒子径の平均値である一次粒子平均径をいう。
本発明によれば、電気特性および屈曲性に優れ且つ安価に大量生産可能なブースターアンテナを製造することができる。
本発明によるブースターアンテナの実施の形態は、１０〜５０体積％の銀粒子の焼結体を含み且つ体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍの銀導電膜が基材上に形成されている。銀導電膜中の銀粒子の焼結体の量が１０体積％未満では、銀導電膜中の銀粒子の焼結体の量が少な過ぎて導電性が悪化し、ＲＦＩＤタグ用ブースターアンテナとして使用した場合に、ブースターアンテナとして機能しなくなる。一方、銀導電膜中の銀粒子の量が５０体積％を超えると、ＲＦＩＤタグ用ブースターアンテナとして使用した場合に、ＲＦＩＤタグの屈曲時に屈曲面に応力が集中してしまい、屈曲面にクラックが発生し易くなる。その結果、電気特性の悪化や断線が生じ易くなり、ブースターアンテナとして機能しない可能性が高くなる。また、銀導電膜の体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍの範囲では、ＲＦＩＤタグ用ブースターアンテナとして使用した場合に、通信距離を長くしてリーダライタとのＲＦＩＤタグのデータの送受信を確実に行うことができるため、ブースターアンテナによる送受信時のデータ損失が生じ難くなる。
また、銀導電膜の表面抵抗率は０．５Ω／□以下であるのが好ましい。銀導電膜の表面抵抗率が０．５Ω／□以下の範囲では、ＲＦＩＤタグ用ブースターアンテナとして使用した場合に、通信距離を長くしてリーダライタとのＲＦＩＤタグのデータの送受信を確実に行うことができるため、ブースターアンテナによる送受信時のデータ損失が生じ難くなる。
さらに、銀導電膜の厚さは１〜６μｍであるのが好ましい。銀導電膜の厚さは、薄くなるほどコスト的に有利になるが、１μｍ未満になると、ＲＦＩＤタグ用ブースターアンテナとして使用した場合に、表皮効果によりＵＨＦ帯における電気抵抗が増大して通信距離が短くなる。
また、本発明によるブースターアンテナの製造方法の実施の形態では、５０〜７０質量％の銀粒子を含む銀粒子分散液を基板に塗布した後に焼成することにより、上記の銀導電膜を基板上に形成する。銀粒子分散液中の銀粒子の含有量が５０質量％未満では、上記の銀導電膜を基板上に形成し難くなり、銀導電膜中の銀粒子の焼結体の量が少な過ぎるために導電性が悪化して電気抵抗が高くなり、７０質量％を超えると、銀粒子分散液の粘度が高くなって、フレキソ印刷などにより塗布するのが困難になる。
このブースターアンテナの製造方法において、銀粒子分散液の基板への塗布が、フレキソ印刷によって行われるのが好ましく、フレキソ印刷を複数回繰り返してもよい。また、銀粒子の平均粒径が２０ｎｍ以下であるのが好ましく、５〜１５ｎｍであるのが好ましい。銀粒子の平均粒径が数ｎｍ〜十数ｎｍ程度になると、比表面積が大きくなって融点が劇的に低下するため、３００℃以下の低温で焼成しても銀粒子同士を焼結させることができる（すなわち、銀ナノ粒子の低温焼結性を得ることができる）が、銀粒子の平均粒径が２０ｎｍより大きくなると、銀ナノ粒子の低温焼結性を得ることが困難になる。
なお、銀粒子の平均粒径（一次粒子平均径）は、例えば、６０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と３．０質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと２．０質量％のポリウレタンシックナーと２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインク（ピーケム アソシエイツ インク社製のＰＦＩ−７００型）などの銀粒子を含むＡｇインク２質量部をシクロヘキサン９６質量部とオレイン酸２質量部の混合溶液に添加し、超音波によって分散させた後、得られた分散溶液を支持膜付きＣｕマイクログリッドに滴下して乾燥させ、このマイクログリッド上の銀粒子を透過型電子顕微鏡（日本電子株式会社製のＪＥＭ−１００ＣＸＭａｒｋ−ＩＩ型）により加速電圧１００ｋＶとして明視野で観察した像を倍率３００，０００倍で撮影し、得られたＴＥＭ像から算出することができる。この銀粒子の一次粒子平均径の算出は、例えば、画像解析ソフト（旭化成エンジニアリング株式会社製のＡ像くん（登録商標））を使用して行うことができる。この画像解析ソフトは、色の濃淡で個々の粒子を識別して解析するものであり、例えば、３００，０００倍のＴＥＭ像に対して「粒子の明度」を「暗」、「雑音除去フィルタ」を「有」、「円形しきい値」を「２０」、「重なり度」を「５０」とする条件で円形粒子解析を行って、２００個以上の粒子について一次粒子径を測定し、その数平均径を求めて一次粒子平均径とすることができる。なお、ＴＥＭ像中に凝結粒子や異形粒子が多数ある場合には、測定不能とすればよい。
以下、本発明によるブースターアンテナおよびその製造方法の実施例について詳細に説明する。
［実施例１〜４］
まず、６０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と、３．０質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと、２．０質量％のポリウレタンシックナーと、２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインク（ピーケム アソシエイツ インク社製のＰＦＩ−７００型）を用意した。
まず、６０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と、３．０質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと、２．０質量％のポリウレタンシックナーと、２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインク（ピーケム アソシエイツ インク社製のＰＦＩ−７００型）を用意した。
次に、フレキソ印刷機（日本電子精機株式会社製の多目的微細印刷機ＪＥＭ Ｆｌｅｘ）と、フレキソ印刷版（株式会社渡辺護三堂製、印刷版の材質は旭化成株式会社製の板状感光性樹脂ＡＷＰ グレードＤＥＦ、表面加工１５０ライン、９６ＤＯＴ％）を使用し、アニロックス容量８ｃｃ／ｍ２（４００線／インチ）、印刷速度２０ｍ／分、印刷回数をそれぞれ１回（実施例１）、２回（実施例２）、３回（実施例３）および４回（実施例４）として、基材（デュポンテイジンフィルム社製のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム メリネックス５４５（Ｍｅｌｉｎｅｘ：登録商標））１０上に、図１に示すように、３ｃｍ×１５ｃｍ程度の大きさの略矩形の５枚の膜１２を形成するように上記のＡｇインクを印刷した後、ホットプレート上で印刷物を１４０℃で３０秒間熱処理して焼成することによって導電膜（銀導電膜）を得た。
次に、作製した導電膜を基板とともに図２Ａに示す略Ｊ形に切断し、図２Ｂに示すように、粘着性剥離フィルム（リンテック株式会社製の型式ＰＥＴ３８）上に貼り付けてブースターアンテナ１４を作製した後、このブースターアンテナ１４上に（アンテナが一体に形成された）ＲＦＩＤタグチップ（Ｉｍｐｉｎｊ社製のＴｒａｐ Ｍｏｎｚａ３）１６を（ブースターアンテナ１４がＲＦＩＤタグチップ１６のアンテナと電磁結合するように）取り付けた。
このようにして作製したＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナについて、導電膜の膜厚、電気抵抗（ライン抵抗）および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率および導電膜中の金属（Ａｇ）の割合を算出した。
導電膜の膜厚は、レーザーマイクロスコープ（ＫＥＹＥＮＣＥ社製の型式ＶＫ−９７００）を用いて、導電膜が形成された基材の表面と導電膜の表面との高低差を１００箇所測定し、平均値を算出することによって求めた。その結果、導電膜の膜厚は、実施例１では１．４μｍ、実施例２では２．１μｍ、実施例３では３．０μｍ、実施例４では３．６μｍであった。
導電膜の電気抵抗（ライン抵抗）は、ブースターアンテナの一方の導電膜の最長直線部（５．０ｍｍ×７０ｍｍの矩形部分）の長手方向の電気抵抗をテスター（ＣＵＳＴＯＭ社製の型式ＣＤＭ−０３Ｄ）により測定した。その結果、導電膜の電気抵抗は、実施例１では７．７Ω、実施例２では１．８Ω、実施例３では１．２Ω、実施例４では０．８Ωであった。
導電膜の表面抵抗率は、導電膜を２．０ｃｍ×２．０ｃｍの大きさにカットし、表面抵抗率測定器（三菱化学アナリティック株式会社製のロレスターＧＰ）を用いて、４端子法により測定した。その結果、導電膜の表面抵抗率は、実施例１では０．２５Ω／□、実施例２では０．０６Ω／□、実施例３では０．０３Ω／□、実施例４では０．０２Ω／□であった。
導電膜の体積抵抗率は、導電膜の膜厚、電気抵抗および面積（基材の表面に形成された面積）から求めた。その結果、導電膜の体積抵抗率は、実施例１では４４．６μΩ・ｃｍ、実施例２では１７．４μΩ・ｃｍ、実施例３では１５．３μΩ・ｃｍ、実施例４では１３．６μΩ・ｃｍであった。
導電膜中の金属（Ａｇ）の割合は、印刷面積２．６ｃｍ×１３．１ｃｍの導電膜を（既知の重量の）濃硝酸溶液に溶解し、溶液中のＡｇ濃度をＩＣＰ発光分析法より求めて、導電膜中のＡｇの重量（ｇ）を算出した後、Ａｇの密度１０．５ｇ／ｃｍ３からＡｇの体積（ｃｍ３）を求めるとともに、導電膜の膜厚と印刷面積（２．６ｃｍ×１３．１ｃｍ）から導電膜の体積を求め、Ａｇの体積（ｃｍ３）×１００／導電膜の体積（ｃｍ３）から算出した。その結果、導電膜中のＡｇの割合は、実施例１では２２．４体積％、実施例２では３１．０体積％、実施例３では３７．１体積％、実施例４では４８．３体積％であった。
次に、作製したＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナについて、電波暗箱（マイクロニクス社製のＭＹ１５３０）中において、通信距離測定器（Ｖｏｙａｎｔｉｃ社製のｔａｇｆｏｒｍａｎｃｅ）を用いて、８００ＭＨｚ〜１１００ＭＨｚの周波数領域（ＩＳＯ／ＩＥＣ １８０００−６Ｃ規格に準拠）の通信距離（Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅａｄ ｒａｎｇｅ ｆｏｒｗａｒｄ）を測定した。なお、この測定に先立って、この条件における環境設定（ｔａｇｆｏｒｍａｎｃｅ付属のリファレンスタグによる設定）を行った。その結果、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、実施例１では３．２ｍ、実施例２では４．０ｍ、実施例３では４．２ｍ、実施例４では４．０ｍであった。
次に、図３に示すように、本実施例で作製した導電膜を５．０ｍｍ×２０．０ｍｍの大きさの略矩形の導電膜１２’に切断して、粘着性剥離フィルム（リンテック株式会社製の型式ＰＥＴ３８）１８上に貼り付けて屈曲試験用サンプル２０を作製した。この屈曲試験用サンプル２０の導電膜１２’の部分を、図４に示すように、Ｒ＝０．５ｍｍの鉄製の柱２２に５．０Ｎの力で擦り付けて、９０°屈曲させた状態で矢印方向に１０ｃｍ動かす動作をそれぞれ１０回、１００回および５００回行った後のライン抵抗（テスター）を測定し、それぞれの（動作後のライン抵抗×１００／試験前のライン抵抗）から抵抗悪化率（ライン抵抗が変化しない場合では１００％）を求めた。その結果、抵抗悪化率は、実施例１および２では１０回後、１００回後、５００回後のいずれも１００％であり、実施例３では１０回後および１００回後で１００％、５００回後で１２５％であり、実施例４では１０回後で１００％、１００回後で１５０％、５００回後で１８０％であった。
これらの実施例１〜４の条件および結果を表１〜表３に示す。
［比較例１、実施例５〜７］
まず、実施例１〜４で使用したＡｇインクに、塩化ビニルコポリマーラテックスとポリウレタンシックナーとプロピレングリコールを加えて、５０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と、１８．４質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと、２．０質量％のポリウレタンシックナーと、２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインクを用意した。
まず、実施例１〜４で使用したＡｇインクに、塩化ビニルコポリマーラテックスとポリウレタンシックナーとプロピレングリコールを加えて、５０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と、１８．４質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと、２．０質量％のポリウレタンシックナーと、２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインクを用意した。
このＡｇインクを用いた以外は、実施例１〜４と同様の方法により、印刷回数をそれぞれ１回（比較例１）、２回（実施例５）、３回（実施例６）および４回（実施例７）として、導電膜を得た後、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の膜厚、電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率および導電膜中のＡｇの割合を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
その結果、導電膜の膜厚は、比較例１では１．７μｍ、実施例５では２．５μｍ、実施例６では３．４μｍ、実施例７では４．８μｍであり、導電膜の電気抵抗は、比較例１ではオーバーロード（ＯＬ）で測定不能、実施例５では８．９Ω、実施例６では３．９Ω、実施例７では２．８Ωであり、導電膜の表面抵抗率は、比較例１ではオーバーロード（ＯＬ）で測定不能、実施例５では０．４３Ω／□、実施例６では０．１８Ω／□、実施例７では０．１０Ω／□であった。また、導電膜の体積抵抗率は、比較例１ではオーバーロード（ＯＬ）で算出不能、実施例５では７８．７μΩ・ｃｍ、実施例６では５３．５μΩ・ｃｍ、実施例７では４６．１μΩ・ｃｍであった。また、導電膜中のＡｇの割合は、比較例１では８．５体積％、実施例５では１５．５体積％、実施例６では１７．５体積％、実施例７では１８．８体積％であった。また、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、比較例１では０．０ｍ、実施例５では２．７ｍ、実施例６では３．５ｍ、実施例７では３．４ｍであった。さらに、抵抗悪化率は、比較例１ではオーバーロード（ＯＬ）で算出不能であり、実施例５〜７では１０回後、１００回後、５００回後のいずれも１００％であった。
これらの実施例５〜７および比較例１の条件および結果を表１〜表３に示す。
［実施例８〜１０、比較例２］
まず、実施例１〜４で使用したＡｇインクを３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離処理を行った後、上澄み液を除去して、Ａｇ粒子の濃度を７０質量％に調整したＡｇインクを用意した。
まず、実施例１〜４で使用したＡｇインクを３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離処理を行った後、上澄み液を除去して、Ａｇ粒子の濃度を７０質量％に調整したＡｇインクを用意した。
このＡｇインクを用いた以外は、実施例１〜４と同様の方法により、印刷回数をそれぞれ１回（実施例８）、２回（実施例９）、３回（実施例１０）および４回（比較例２）として、導電膜を得た後、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の膜厚、電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率および導電膜中のＡｇの割合を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
その結果、導電膜の膜厚は、実施例８では１．７μｍ、実施例９では２．５μｍ、実施例１０では２．８μｍ、比較例２では３．１μｍであり、導電膜の電気抵抗は、実施例８では５．５Ω、実施例９では１．８Ω、実施例１０では１．０Ω、比較例２では０．６Ωであり、導電膜の表面抵抗率は、実施例８では０．１９Ω／□、実施例９では０．０６Ω／□、実施例１０では０．０３Ω／□、比較例２では０．０１Ω／□であった。また、導電膜の体積抵抗率は、実施例８では３２．８μΩ・ｃｍ、実施例９では１７．４μΩ・ｃｍ、実施例１０では１０．８μΩ・ｃｍ、比較例２では７．９μΩ・ｃｍであった。また、導電膜中のＡｇの割合は、実施例８では２５．６体積％、実施例９では３２．７体積％、実施例１０では４３．３体積％、比較例２では５４．７体積％であった。また、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、実施例８では３．６ｍ、実施例９では４．０ｍ、実施例１０では４．０ｍ、比較例２では４．２ｍであった。さらに、抵抗悪化率は、実施例８では１０回後、１００回後、５００回後のいずれも１００％であり、実施例９では１０回後および１００回後で１００％、５００回後で１２０％であり、実施例１０では１０回後で１００％、１００回後で１１０％、５００回後で１５０％であり、比較例２では１０回後で１００％、１００回後で３５０％、５００回後で１２００％であった。
これらの実施例８〜１０および比較例２の条件および結果を表１〜表３に示す。
［実施例１１〜１３、比較例３、４］
アニロックス容量２０ｃｃ／ｍ２（１５０線／インチ）とした以外は、実施例１〜４と同様の方法により、印刷回数をそれぞれ１回（実施例１１）、２回（実施例１２）、３回（実施例１３）、４回（比較例３）および８回（比較例４）として、導電膜を得た後、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の膜厚、電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率および導電膜中のＡｇの割合を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
アニロックス容量２０ｃｃ／ｍ２（１５０線／インチ）とした以外は、実施例１〜４と同様の方法により、印刷回数をそれぞれ１回（実施例１１）、２回（実施例１２）、３回（実施例１３）、４回（比較例３）および８回（比較例４）として、導電膜を得た後、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の膜厚、電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率および導電膜中のＡｇの割合を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
その結果、導電膜の膜厚は、実施例１１では２．２μｍ、実施例１２では３．６μｍ、実施例１３では５．６μｍ、比較例３では７．５μｍ、比較例４では１１．４μｍであり、導電膜の電気抵抗は、実施例１１では１．６Ω、実施例１２では０．９Ω、実施例１３では０．２Ω、比較例３では０．２Ω、比較例４では０．２Ωであり、導電膜の表面抵抗率は、実施例１１では０．０６Ω／□、実施例１２では０．０２Ω／□、実施例１３では０．０１Ω／□、比較例３では０．０１Ω／□、比較例４では０．０１Ω／□であった。また、導電膜の体積抵抗率は、実施例１１では１５．４μΩ・ｃｍ、実施例１２では１１．５μΩ・ｃｍ、実施例１３では３．６μΩ・ｃｍ、比較例３では４．８μΩ・ｃｍ、比較例４では７．３μΩ・ｃｍであった。また、導電膜中のＡｇの割合は、実施例１１では２８．５体積％、実施例１２では３８．５体積％、実施例１３では４９．２体積％、比較例３では５４．９体積％、比較例４では７０．１体積％であった。また、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、実施例１１では３．８ｍ、実施例１２では４．１ｍ、実施例１３では４．２ｍ、比較例３では４．２ｍ、比較例４では４．２ｍであった。さらに、抵抗悪化率は、実施例１１では１０回後、１００回後、５００回後のいずれも１００％であり、実施例１２では１０回後および１００回後で１００％、５００回後で１２５％であり、実施例１３では１０回後で１００％、１００回後で１５０％、５００回後で１８０％であり、比較例３では１０回後で２００％、１００回後で４００％、５００回後で１４００％であった。なお、比較例４では、１０回以内に断線したため、抵抗悪化率を求めることができなかった。
これらの実施例１１〜１３および比較例３〜４の条件および結果を表１〜表３に示す。
［比較例５〜８］
まず、実施例１〜４で使用したＡｇインクに、塩化ビニルコポリマーラテックスとポリウレタンシックナーとプロピレングリコールを加えて、４０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と、３３．８質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと、２．０質量％のポリウレタンシックナーと、２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインクを用意した。
まず、実施例１〜４で使用したＡｇインクに、塩化ビニルコポリマーラテックスとポリウレタンシックナーとプロピレングリコールを加えて、４０質量％のＡｇ粒子（平均粒径１０ｎｍの銀粒子）と、３３．８質量％の塩化ビニルコポリマーラテックスと、２．０質量％のポリウレタンシックナーと、２．５質量％のプロピレングリコールとを含むＡｇインクを用意した。
このＡｇインクを用いた以外は、実施例１〜４と同様の方法により、印刷回数をそれぞれ１回（比較例５）、２回（比較例６）、３回（比較例７）および４回（比較例８）として、導電膜を得た後、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の膜厚、電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率および導電膜中のＡｇの割合を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
その結果、導電膜の膜厚は、比較例５では１．５μｍ、比較例６では２．４μｍ、比較例７では３．６μｍ、比較例８では５．０μｍであり、導電膜の電気抵抗は、比較例５ではオーバーロード（ＯＬ）で測定不能、比較例６では８２０．０Ω、比較例７では１８５．０Ω、比較例８では７０．０Ωであり、導電膜の表面抵抗率は、比較例５ではオーバーロード（ＯＬ）で測定不能、比較例６では１１４．０Ω／□、比較例７では３５．５Ω／□、比較例８では７．４Ω／□であった。また、導電膜の体積抵抗率は、比較例５ではオーバーロード（ＯＬ）で算出不能、比較例６では４２８０μΩ・ｃｍ、比較例７では１７０５μΩ・ｃｍ、比較例８では１１４０μΩ・ｃｍであった。また、導電膜中のＡｇの割合は、比較例５では５．７体積％、比較例６では６．４体積％、比較例７では５．９体積％、比較例８では７．０体積％であった。また、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、比較例５では０．０ｍ、比較例６では０．０ｍ、比較例７では０．７ｍ、比較例８では１．８ｍであった。さらに、抵抗悪化率は、比較例５ではオーバーロード（ＯＬ）で算出不能であり、比較例６〜８では１０回後、１００回後、５００回後のいずれも１００％であった。
これらの比較例５〜８の条件および結果を表１〜表３に示す。
［比較例９〜１０］
実施例１〜４において得られた導電膜の代わりに、それぞれ厚さ１．０μｍ（比較例９）および３．０μｍ（比較例１０）のＡｇ箔（竹内金属箔工業株式会社製、１００ｍｍ×１００ｍｍ）を切断して導電膜（導電膜中のＡｇの割合は１００％）として使用した以外は、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
実施例１〜４において得られた導電膜の代わりに、それぞれ厚さ１．０μｍ（比較例９）および３．０μｍ（比較例１０）のＡｇ箔（竹内金属箔工業株式会社製、１００ｍｍ×１００ｍｍ）を切断して導電膜（導電膜中のＡｇの割合は１００％）として使用した以外は、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
その結果、導電膜の電気抵抗は、比較例９では０．３Ω、比較例１０では０．２Ωであり、導電膜の表面抵抗率は、比較例９では０．０１Ω／□、比較例１０では０．０１Ω／□であった。また、導電膜の体積抵抗率は、比較例９では１．６μΩ・ｃｍ、比較例１０では１．９μΩ・ｃｍであった。また、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、比較例９では３．８ｍ、比較例１０では４．２ｍであった。さらに、抵抗悪化率は、比較例９では１０回後で１００％、１００回後で２００％、５００回後で８００％であり、比較例１０では１０回後で１００％、１００回後で１５０％、５００回後で４００％であった。
これらの比較例９〜１０の条件および結果を表１〜表３に示す。
［比較例１１〜１３］
実施例１〜４において得られた導電膜の代わりに、それぞれ厚さ３．０μｍ（比較例１１）、６．０μｍ（比較例１２）および１２．０μｍ（比較例１３）のＡｌ箔（竹内金属箔工業株式会社製、１００ｍｍ×１００ｍｍ）を切断して導電膜（導電膜中のＡｌの割合は１００％）として使用した以外は、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
実施例１〜４において得られた導電膜の代わりに、それぞれ厚さ３．０μｍ（比較例１１）、６．０μｍ（比較例１２）および１２．０μｍ（比較例１３）のＡｌ箔（竹内金属箔工業株式会社製、１００ｍｍ×１００ｍｍ）を切断して導電膜（導電膜中のＡｌの割合は１００％）として使用した以外は、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナおよび屈曲試験用サンプルおよび屈曲試験用サンプルを作製し、導電膜の電気抵抗および表面抵抗率を測定するとともに、導電膜の体積抵抗率を算出した。また、実施例１〜４と同様の方法により、ＲＦＩＤタグチップ搭載ブースターアンテナの通信距離を測定するとともに、屈曲試験用サンプルの抵抗悪化率を求めた。
その結果、導電膜の電気抵抗は、比較例１１では０．３Ω、比較例１２では０．２Ω、比較例１３では０．２Ωであり、導電膜の表面抵抗率は、比較例１１〜１３のいずれも０．０１Ω／□であった。また、導電膜の体積抵抗率は、比較例１１では３．８μΩ・ｃｍ、比較例１２では７．６μΩ・ｃｍ、比較例１３では１５．３μΩ・ｃｍであった。また、周波数９５５ＭＨｚの通信距離は、比較例１１では４．２ｍ、比較例１２では４．０ｍ、比較例１３では４．０ｍであった。さらに、抵抗悪化率は、比較例１１では１０回後で１６７％、１００回後で６３３％、５００回後で断線し、比較例１２では１０回後で１００％、１００回後で１００％、５００回後で１２００％であり、比較例１３では１０回後は１００％、１００回後で１００％、５００回後で８００％であった。
これらの比較例１１〜１３の条件および結果を表１〜表３に示す。
本発明によるブースターアンテナをＲＦＩＤタグ用のブースターアンテナとして使用すれば、実用的な通信距離のブースターアンテナを備えたＦＥＩＤタグを製造することができる。
１０ 基材
１２ 膜
１２’ 導電膜
１４ ブースターアンテナ
１６ ＲＦＩＤタグチップ
１８ 粘着性剥離フィルム
２０ 屈曲試験用サンプル
２２ 柱
１２ 膜
１２’ 導電膜
１４ ブースターアンテナ
１６ ＲＦＩＤタグチップ
１８ 粘着性剥離フィルム
２０ 屈曲試験用サンプル
２２ 柱
Claims (6)
- １０〜５０体積％の銀粒子の焼結体を含み且つ体積抵抗率が３〜１００μΩ・ｃｍの銀導電膜が基板上に形成されていることを特徴とする、ブースターアンテナ。
- 前記銀導電膜の表面抵抗率が０．５Ω／□以下であることを特徴とする、請求項１に記載のブースターアンテナ。
- 前記銀導電膜の厚さが１〜６μｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載のブースターアンテナ。
- ５０〜７０質量％の銀粒子を含む銀粒子分散液を基板に塗布した後に焼成することにより、請求項１乃至３のいずれかに記載の銀導電膜を基板上に形成することを特徴とする、ブースターアンテナの製造方法。
- 前記銀粒子分散液の基板への塗布が、フレキソ印刷によって行われることを特徴とする、請求項４に記載のブースターアンテナの製造方法。
- 前記銀粒子の平均粒径が２０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項４または５に記載のブースターアンテナの製造方法。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO2015147124A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | トッパン・フォームズ株式会社 | 積層体 |
| JP2018507537A (ja) * | 2014-12-23 | 2018-03-15 | ティーイー・コネクティビティ・コーポレイションＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 電子物品および電子物品の製造方法 |
| JP2020162104A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 大日本印刷株式会社 | Ｉｃタグ |
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9716711B2 (en) * | 2011-07-15 | 2017-07-25 | Pagemark Technology, Inc. | High-value document authentication system and method |
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| CN105027229A (zh) * | 2013-02-01 | 2015-11-04 | 同和电子科技有限公司 | 银导电膜及其制造方法 |
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| CN109777202A (zh) * | 2017-11-10 | 2019-05-21 | 上海宝银电子材料有限公司 | 一种电子标签用导电油墨及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006103981A1 (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Toray Industries, Inc. | 平面アンテナおよびその製造方法 |
| JP2008041005A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | Ｒｆｉｄタグおよびその製造方法 |
| JP2009088340A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Harima Chem Inc | 金属ナノ粒子焼結体の製造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101041898A (zh) * | 2006-02-23 | 2007-09-26 | 气体产品与化学公司 | 电子附着辅助的导电体的形成 |
| EP2019425A1 (en) | 2007-07-27 | 2009-01-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP5371247B2 (ja) * | 2008-01-06 | 2013-12-18 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | 銀塗料およびその製造法 |
| US20110180764A1 (en) * | 2008-06-26 | 2011-07-28 | Dic Corporation | Silver-containing powder, method for producing the same, conductive paste using the same, and plastic substrate |
| JP5574761B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2014-08-20 | 国立大学法人山形大学 | 被覆銀超微粒子とその製造方法 |
| JP2010268073A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Provident Corp | Ｉｃタグ用アンテナおよびその製造方法 |
| KR101700615B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2017-01-31 | 주식회사 동진쎄미켐 | 금속 나노입자의 제조방법, 이에 의해 제조된 금속 나노입자 및 이를 포함하는 금속 잉크 조성물 |
| AU2010349580B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-06-26 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Low-temperature sintered silver nanoparticle composition and electronic articles formed using the same |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006103981A1 (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Toray Industries, Inc. | 平面アンテナおよびその製造方法 |
| JP2008041005A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | Ｒｆｉｄタグおよびその製造方法 |
| JP2009088340A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Harima Chem Inc | 金属ナノ粒子焼結体の製造方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015147124A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | トッパン・フォームズ株式会社 | 積層体 |
| JP2018507537A (ja) * | 2014-12-23 | 2018-03-15 | ティーイー・コネクティビティ・コーポレイションＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 電子物品および電子物品の製造方法 |
| JP2020162104A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 大日本印刷株式会社 | Ｉｃタグ |
| JP7179264B2 (ja) | 2019-03-28 | 2022-11-29 | 大日本印刷株式会社 | Ｉｃタグ |
| JPWO2022075263A1 (ja) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | ||
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