JP2014021539A

JP2014021539A - Ｉｃタグ

Info

Publication number: JP2014021539A
Application number: JP2012156538A
Authority: JP
Inventors: Yu Kokubo; 悠小久保; Takamitsu Nakabayashi; 貴光中林
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-02-03

Abstract

【課題】インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、粘着層を介して基材とが積層されたＩＣタグにおいて、あるいはインレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットが、該インレット基板上の一方の面に第一の粘着層を介して基材とが積層され、他方の面に第二の粘着層が積層されたＩＣタグにおいて、ＩＣチップの周囲に気泡を生じないＩＣタグを提供する。
【解決手段】該インレット基板上のＩＣチップとその周囲は粘着層の無い粘着層非形成領域を有し、該粘着非形成領域は基材の外部まで連続しているか、あるいは該インレット基板の他方の面においてＩＣチップとその周囲は第二の粘着層の無い粘着非形成領域を有し、該粘着非形成領域は基材の外部まで連続していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、リーダ・ライタとの間で送受信を行うＩＣタグに関し、特に高温高湿環境下で使用されるＩＣタグに関する。

ＩＣタグは、電磁気エネルギーをリーダ・ライタ（ＲＷ：Ｒｅａｄｅｒ／Ｗｒｉｔｅｒ）との間でやり取りを行い、データ通信するものである。そして、一般に、基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、基材とが、粘着層を介して積層された構成である。現在いろいろの用途に利用されるようになっているが、その代表的な用途は、商品の管理として利用されている。管理としては流通、在庫、決済、万引き防止などである。また品質保証の一環として、製造からの履歴を記憶させることにも利用されている。

このように用途が広くなり、最近高温高湿の環境下でも利用されるようになってきた。このような環境下では、次のような問題が発生している。ＩＣタグラベルの層構成として、インレットを覆うように基材としての保護フィルムを貼り付けると、ＩＣチップが突起となり、インレットのチップ部周囲が保護フィルムに追従することが困難となる（例えば、特許文献２）。その結果保護フィルムとインレットとの間に空気層を作ってしまう。これはＩＣチップの厚みが粘着層の厚みより大きいためである。通常の使用方法においてこのような空気層が問題になることは少ないが、医療機関で用いるオートクレーブ滅菌に代表されるような高温高湿環境下に晒されると空気層が大きくなることがあり、外見上、また衛生上好ましくない。さらに空気層によって電波特性が変化することで設計時の通信距離が変化するだけでなく、読取り不良を起こす可能性もある。

このような問題に対し、例えば防湿耐水性を得るための非接触データキャリア（非接触ＩＣタグ）が開示されている（特許文献１）。

図７は、この様なＩＣタグの例で、タグを構成する層を分離して、断面で見た説明図である。図で、ＩＣチップラベルおよびアンテナを覆うようにカバーフィルムが設けられ、曲げ応力によってＩＣチップラベルが剥離したり、ＩＣチップとアンテナパターンとの接続が破壊されることを防ぐために粘着層をＩＣチップラベルに塗付しない非粘着層が設けられている（特許文献１）。この非粘着層の構成では、粘着層がＩＣチップ部を回避して塗付されているのみであって、気泡への対策を行っておらず、空気層が無くなるものではない。

特許第４６２０２３７号公報特開２０１０−０７９８００号公報

本発明は、このような問題に対してなされたもので、基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、粘着層を介して基材とが積層されたＩＣタグにおいて、ＩＣチップの周囲に気泡を生じないＩＣタグを提供することを課題とする。

本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、請求項１の発明は、
インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、粘着層を介して基材とが積層されたＩＣタグにおいて、該インレット基板上のＩＣチップとその周囲は粘着層の無い粘着層非形成領域を有し、該粘着非形成領域は基材の外部まで連続していることを特徴とするＩＣタグとしたものである。

本発明の請求項２の発明は、
インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットが、該インレット基板上の一方の面に第一の粘着層を介して基材とが積層され、他方の面に第二の粘着層が積層されたＩＣタグにおいて、該インレット基板の他方の面においてＩＣチップとその周囲は第二の粘着層の無い粘着非形成領域を有し、該粘着非形成領域は基材の外部まで連続していることを特徴とするＩＣタグとしたものである。

本発明の請求項３の発明は、
粘着非形成領域は、基材の外周部まで連続していることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグとしたものである。

本発明の請求項４の発明は、
ＩＣチップの周辺から外周部までの粘着非形成領域は、スリット状で連続していることを特徴とする請求項３に記載のＩＣタグとしたものである。

本発明の請求項５の発明は、
粘着非形成領域は、貫通孔を介して基材の外部まで連続していることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグとしたものである。

本発明の請求項６の発明は、
粘着非形成領域が樹脂で封止されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＩＣタグとしたものである。

本発明のリーダ・ライタ用アンテナは以上のような構成であって、インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、粘着層を介して基材とが積層されたＩＣタグにおいて、あるいは、インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットが、一方の面に、粘着層を介して基材とが積層され、他方の面に粘着層が積層され、他方の面で物品に貼り付けるＩＣタグにおいて、ＩＣチップの周囲に気泡を生じないＩＣタグとすることが出来る。

本発明の第一の実施形態例を示す説明図である。本発明の第二の実施形態例を示す説明図である。本発明の第三の実施形態例を示す説明図である。本発明の第一の実施形態例を平面で見た他の例の説明図である。本発明の第二の実施形態例を平面で見た他の例の説明図である。本発明の第四の実施形態例を示す説明図である。従来のＩＣタグの例を断面で示す説明図である。

以下本発明を実施するための形態につき説明する。

本発明のＩＣタグは、インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、粘着層を介して基材とが積層されたＩＣタグ、あるいは、インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットが、一方の面に粘着層を介して基材とが積層され、他方の面に粘着層が積層され、他方の面で物品に貼り付けるＩＣタグであることを前提とする。そして、インレット基板上のＩＣチップとその周囲は粘着層の無い粘着層非形成領域を有し、粘着層非形成領域の空気（気泡）が後から排除可能となっているか、予め排除されている。

本発明のＩＣタグはこのような構成であって、基材の外部まで連続している粘着層非形成領域を通してＩＣチップの周囲の空気を排除して製造できる、または空気が入らないように製造できるので、ＩＣチップの周囲に気泡を生じないＩＣタグとすることが出来る。

すなわち図７に示すような従来のＩＣタグにおける張り合わせ後に生じる空気層１３を排除することができる。

図１は、本発明のＩＣタグの第一の実施形態例を示す説明図である。図（ａ）は、断面で見た説明図（ｂ）は、平面で見た説明図である。

図１では、インレット基板２上にＩＣチップ３とアンテナ４とを有するインレット１が、一方の面に粘着層５を介して基材６とが積層され、他方の面に粘着層７が積層され、他方の面で物品（貼付対象物９）に貼り付けたＩＣタグである。そして、ＩＣチップ３とその周囲は粘着層７の無い粘着層非形成領域であって、トンネル構造８によって粘着層非形成領域は基材６の外周部まで連続している。このトンネル構造８を通してＩＣチップ３の周囲の空気を基材６の外周部まで排除できる。

なお、トンネル構造は、少なくとも基材の外周のうち少なくとも１箇所を繋ぐものであればよい。このようにすることで空気を排除しやすくなる。さらには、ストライプ形状であることが好ましい。大量生産する際の加工がしやすいからである。

また、トンネル形状をストライプ形状とする場合、ストライプの幅は少なくともＩＣチップ近傍においてＩＣチップの幅より大きいことが好ましい。このようにすることで空気の排除がしやすくなるからである。

なお、具体的には例えばストライプの幅はＩＣチップの幅に対して１．１倍〜１０倍程度の大きさでのものを用いることできる。これより小さいと空気を排除するのが困難で、これ以上であると粘着層非形成領域が大きすぎ、基材６にしわや浮きができてしまう。

インレット基板２としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）などを用いることができる。また、紙基材や合成紙の基材も利用できる。

また、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）などの樹脂を５０μ
ｍ〜２００μｍ程度にフィルム加工したものを用いることもでき、これらを用いると耐熱性の点で有利である。しかし、高温環境下でなければＰＥＴや合成紙、紙でもよい。

基材の厚みとしては５０μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。

ＩＣチップとしては、既存のものを用いることができるが、一般的には厚み０．１〜１．０ｍｍ、縦が０．３〜２．０ｍｍ、横が０．３〜２．０ｍｍ程度のものを用いることができる。なお、ここでＩＣチップとしてモジュール化されているものを用いることも出来る。

また、アンテナに用いる材料としては銅、アルミ、銀などの金属材料を用いることができる。アンテナは、これらの金属からなる巻き線を基材上に形成したものや、基材上に接着などにより形成した金属材料をエッチング等によりパターン形成したものや、これらの金属を含む導電性インキを印刷により基材上にパターン形成したものを用いることができる。なお、巻き線や印刷によりアンテナを形成する場合は、紙基材、合成紙基材に適用ができる。

アンテナの厚みとして、は５μｍ〜２０μｍとすることができる。

基材６としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）などを用いることができる。また、紙基材や合成紙の基材も利用できる。

粘着層５、７としては、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系、ゴム系等公知のものを用いることができる。粘着層の形成はグラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷などの印刷法、塗工法などを用いることができる。

粘着層の厚みは１０〜１００μｍである。粘着層の厚みがＩＣチップの厚みより厚いと貼り合わせた際に空気（気泡）の発生を防ぐことが出来るが、層厚が厚すぎたり、貼り合わせた後に外部から力が加わるとずれるなどの問題があるためＩＣチップの大きさにもよるがＩＣチップの厚みより薄い方が好ましい。

また、予めパターン形成された粘着フィルムを貼り合わせてもよい。

本実施形態では、まずインレット１を作成し、その後アンテナを形成していない側のインレット基板に粘着層５を形成する。その後基材６と貼り合わせる。

次にアンテナを形成した側のインレット基板に粘着層７を形成する。この時粘着層７は、ストライプ状の粘着層非形成領域を形成しＩＣタグとする。ストライプ状の粘着層非形成領域はＩＣチップ３を含み、インレット基材の外周の２箇所につながるようにパターン形成する。

図２は、本発明のＩＣタグの第二の実施形態例を示す説明図である。図（ａ）は、断面で見た説明図（ｂ）は、平面で見た説明図である。

図２では、インレット基板２にＩＣチップ３とアンテナ４とを有するインレット１が、一方の面に粘着層５を介して基材６とが積層され、他方の面に粘着層７が積層され、他方の面で物品（貼付対象物９）に貼り付けたＩＣタグである。

そして、ＩＣチップ３とその周囲は円形状の粘着層７の無い粘着層非形成領域であって
、粘着層非形成領域は貫通孔１０を介して基材の外部まで連続している。この貫通孔１０を介して基材６の外部までＩＣチップ３の周囲の空気を排除できる。

ＩＣチップ周辺部の粘着層非形成領域の形状は特に限定するものではなく、ＩＣチップの幅に対して最大幅が１．１倍〜５倍程度になるものであれば円形状、四角形状のものなど様々なものを用いることができる。

貫通孔１０の形状は特に限定するものではなく、円形状、四角形状等様々な形状のものを用いることができる。また、大きさについても空気を排除できるものであれば特に限定することはないが、例えば１〜２５ｍｍ^２程度のものを用いることができる。

貫通孔１０は複数設けても良い。また、貫通孔１０はインレット基板２に設けたアンテナ４とは重ならない位置に形成する。

次にインレット基板２の粘着層非形成領域のうちアンテナが形成されていない部分に基材６まで貫通する貫通孔を形成する。

なお、貫通孔は貼り合わせ後にトムソン刃などで打抜などして、形成できる。

次にアンテナを形成した側のインレット基板に粘着層７を形成する。この時粘着層７は、円形状の粘着層非形成領域を形成しＩＣタグとする。円形状の粘着層非形成領域はＩＣチップ３を含むようにパターン形成する。

図３は、本発明のＩＣタグの第三の実施形態例を示す断面で見た説明図である。

図３では、インレット基板２にＩＣチップ３とアンテナ４とを有するインレット１と、粘着層５を介して基材６とが積層されている。基材６はインレット１のＩＣチップ３を有する面とで積層されている。そして、ＩＣチップ３とその周囲は粘着層５の無い粘着層非形成領域であって、粘着層非形成領域は基材の外部まで連続している。また図では、粘着層５を介して物品（貼付対象物９）に貼り付けているが、粘着層５と物品（貼付対象物９）のないＩＣタグとしてもよい。

図４は、第一の実施の形態例での粘着層非形成領域が、トンネル構造１１とした例である。

ＩＣチップ３とその周囲は粘着層７の無いトンネル構造１１の粘着層非形成領域であって、粘着層非形成領域は基材６の外周部まで連続している。このトンネル構造１１を通してＩＣチップ３の周囲の空気を基材６の外周部まで排除できる。

図５は、第二の実施の形態例で、粘着層非形成領域が、円形状で形成されたＩＣチップ周辺部の粘着層非形成領域と、スリット１２で形成された外周部までの通気孔となる粘着層非形成領域からなる例である。

ＩＣチップ３とその周囲は、粘着層７の無いスリット１２の粘着層非形成領域であって、粘着層非形成領域は基材４の外周部まで連続している。このスリット１２の粘着層非形成領域を通してＩＣチップ３の周囲の空気を基材６の外周部まで排除できる。

さらに本例では、ＩＣチップの周辺から外周部までの粘着層非形成領域をＩＣ周囲と比較して十分細くし、粘着層非形成領域によるラベルのゆがみ等を少なくすることができる。このスリット１２の幅は０．５〜５ｍｍ程度とすることができる。

また、ＩＣチップ周辺部の周囲の粘着層非形成領域と外周部まで連続するスリットからなる粘着層非形成領域は粘着層７のパターニングにより一度に形成できる。

以上に例示されるように、本発明のＩＣタグは、ＩＣチップ周辺部の粘着層のパターンを粘着層非形成領域とすることで、基材とインレットの貼り合わせる場合でも空気を内包しないため、オートクレーブ滅菌等、高温高湿環境下にて使用される場合でも膨張が生じないという効果がもたらされる。

なお、図１、４の例では、ＩＣチップ周辺部と外周部までの通気孔を幅の同じストライプ形状とした例で説明し、図５の例ではＩＣチップ周辺部を円形状とし外周部までの通気孔を細いスリットとした例で説明したが、ＩＣチップ周辺部と外周部までの通気孔の形状はこれらに限るものではない。

図６は、第四の実施の形態例であって、第一の実施の形態例での粘着層非形成領域が液体樹脂１２で封止されている例である。図（ａ）は、断面で見た説明図（ｂ）は、平面で見た説明図である。

図６では、インレット基板２にＩＣチップ３とアンテナ４とを有するインレット１が、一方の面に粘着層５を介して基材６とが積層され、他方の面に粘着層５が積層され、他方の面で物品（貼付対象物９）に貼り付けたＩＣタグである。そして、ＩＣチップ３とその周囲は液体樹脂１２で封止して製造されている。

本発明のＩＣタグは、本例に示されるようにＩＣチップ部に液体樹脂を封止して製造することで、インレットと基材を貼り合わせる場合でも空気を内包しないため、オートクレーブ滅菌等、高温高湿環境下にて使用される場合でも膨張が生じないという効果がもたらされる。

次にＩＣチップ上に封止樹脂を形成する。封止樹脂は傾斜形状になるように形成する。その後アンテナを形成した側のインレット基板に粘着層７を形成する。封止樹脂を避けるように設けても良いし封止樹脂を覆うように設けても良い。このようにすることで、粘着層非形成領域は樹脂で封止され、空気がはいらない。

封止樹脂１０は熱硬化型のエポキシ樹脂などの接着剤、液状のシリコーンゴムを用いることができ、スポッティング等により形成できる。また、封止樹脂の形状は、少なくともＩＣチップの高さと同等以上で傾斜構造を有するものであれば良い。このようにすることで貼り合わせる際に空気が入らないものとすることができる。

なお、第一の実施形態と同様の方法で外部までつながった粘着層非形成領域を形成した後に粘着層非形成領域に封止樹脂を流し込んでも良い。

１・・・インレット
２・・・インレット基板
３・・・ＩＣチップ
４・・・アンテナ
５・・・粘着層
６・・・基材
７・・・粘着層
８・・・トンネル構造
９・・・貼付対象物
１０・・・貫通孔
１１・・・トンネル構造
１２・・・樹脂封止
１３・・・空気層

Claims

インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットと、粘着層を介して基材とが積層されたＩＣタグにおいて、該インレット基板上のＩＣチップとその周囲は粘着層の無い粘着層非形成領域を有し、該粘着非形成領域は基材の外部まで連続していることを特徴とするＩＣタグ。
インレット基板上にＩＣチップとアンテナとを有するインレットが、該インレット基板上の一方の面に第一の粘着層を介して基材とが積層され、他方の面に第二の粘着層が積層されたＩＣタグにおいて、該インレット基板の他方の面においてＩＣチップとその周囲は第二の粘着層の無い粘着非形成領域を有し、該粘着非形成領域は基材の外部まで連続していることを特徴とするＩＣタグ。
粘着非形成領域は、基材の外周部まで連続していることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグ。
ＩＣチップの周辺から外周部までの粘着非形成領域は、スリット状で連続していることを特徴とする請求項３に記載のＩＣタグ。
粘着非形成領域は、貫通孔を介して基材の外部まで連続していることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグ。
粘着非形成領域が樹脂で封止されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＩＣタグ。