JP2014021705A - 非接触通信媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ICチップ21と、ICチップ21に接続された第一導電体22と、第一導電体22と近接し、電磁結合する複数の第二導電体31,32と、を備え、第二導電体31,32は、第一導電体22が形成する面に対して厚さ方向に屈曲または湾曲している非接触通信媒体10。
【選択図】図1
Description
ICタグとしては、一般的に、PETフィルムやガラスエポキシ樹脂などからなる基材の一方の面に、互いに電気的に接続されたICチップおよびアンテナが設けられたものが用いられている。
このようなICタグは、ICチップに電気的に接続されたアンテナだけでは、アンテナの面積が限られるために起電力に限界が生じることがあり、通信距離が非常に短くなってしまうことがあった。そこで、ICチップに電気的に接続されたアンテナとは別にブースターアンテナを設けて、通信可能となる範囲を広げたICタグが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、本発明によれば、複数の第二導電体がそれぞれ異なる方向に屈曲または湾曲していることにより、通信領域の幅をさらに広げたり、全く異なる方向からそれぞれ読み取ることが可能となる。
さらに、本発明によれば、ICチップおよび第一導電体が第一基材上に設けられ、第一基材は第二導電体が形成された第二基材と一体化されることにより、屈曲または湾曲している第二基材上に第二導電体を設ける構成と、平面の第一基材上の第一導電体にICチップを接続する構成を別々に設けることにより、ICチップと第一導電体の接続をより簡略化することができるとともに、ICチップと第一導電体の接続をより強固にすることができる。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
図1は、本発明の非接触通信媒体の第一実施形態を示す概略斜視図である。また、図2は、本発明の非接触通信媒体の第一実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のA−A線に沿う断面図、(d)は(a)のB−B線に沿う断面図である。
なお、以下の全ての図面において、各構成要素を見やすくするために、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
本実施形態の非接触通信媒体10は、ICチップ21およびICチップ21に接続された第一導電体22を有するインレット20と、第一導電体22と近接し、第一導電体22と電磁結合する2つの第二導電体31,32とから概略構成されている。
なお、本実施形態において、第一導電体22と第二導電体31,32が近接しているとは、第一導電体22と、第二導電体31,32とが直接接続することなく、離隔し、かつ、電磁結合できる程度に接近して設けられていることを言う。
第一導電体22は、ICチップ21と電気的に接続される給電点の近傍に不連続な領域を有するとともに、第一基材23の一方の面23a全域に渡って形成された略正方形状をなしている。すなわち、第一導電体22は、給電点の近傍において、第一基材23が露出した不連続な領域22a,22aを有するものの、それ以外の部分は、第一基材23の一方の面23aのほぼ全域を覆う連続した平面状(略正方形状)の領域を有している。
また、インレット20は、板状(直方体状)の第二基材33の一方の面33aの中央部に設けられている。
なお、ICチップ21の近傍とは、ICチップ21と接続されている第一導電体22の給電点や、第一基材23におけるICチップ21および第一導電体22の給電点の周辺部分のことである。
第二導電体31は、帯状をなし、第二基材33の一方の外縁部において、第二基材33の一方の面33aから、第二基材33の側面33cを経て、第二基材33の他方の面33bにわたって連続して設けられている。また、第二導電体31は、第二基材33における第二導電体31が設けられている側面33cに隣接し、側面33cとは異なる側面33dに沿って設けられている。すなわち、第二導電体31は、第一導電体22が形成する面に対して、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)に屈曲し、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)の断面形状が略コ字状をなしている。
同様に、第二導電体32は、帯状をなし、第二基材33の他方の外縁部(第二基材33の一方の外縁部と対向する外縁部)において、第二基材33の一方の面33aから、第二基材33の側面33eを経て、第二基材33の他方の面33bにわたって連続して設けられている。また、第二導電体32は、第二基材33における第二導電体32が設けられている側面33eに隣接し、側面33eとは異なる側面33fに沿って設けられている。すなわち、第二導電体32は、第一導電体22が形成する面に対して、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)に屈曲し、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)の断面形状が略コ字状をなしている。
このように、第二導電体31,32は、第二基材33上において、互いに異なる方向に屈曲し、互いに異なる側が不連続になっている。
また、第二基材33の一方の面33aにおいて、第一導電体22と第二導電体31,32が同一面上に配置されている。
また、本実施形態では、第二導電体31,32が、第二基材33の外縁部において、第二基材33の一方の面33aから、第二基材33の側面33c,33eを経て、第二基材33の他方の面33bにわたって連続して設けられ、第二基材33の厚さ方向の断面形状が略コ字状をなしている場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、第二導電体が、第二基材の外縁部において、第二基材の一方の面から、第二基材の側面を経て、第二基材の他方の面にわたって連続して設けられ、第二基材の厚さ方向の断面形状が略J字状をなしていてもよく、あるいは、第二導電体が、第二基材の外縁部において、第二基材の一方の面から、第二基材の側面にわたって連続して設けられ、第二基材の厚さ方向の断面形状が略L字状をなしていてもよい。
また、第一基材23としては、ガラスエポキシ樹脂からなる基材が好ましい。
さらに、第二基材33としては、第一基材23よりも軟質の基材が好ましい。
第二導電体31,32は、例えば、第二基材33の表面(第二基材33の一方の面33a、他方の面33b、側面33c,33e)に、ポリマー型導電インクを用いて所定のパターンにスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法により形成されてなるものか、または、導電性箔をエッチングしてなるもの、金属メッキしてなるものである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
さらに、第一導電体22または第二導電体31,32をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
また、第二導電体31,32の大きさ(長さ、幅)を変更することによって、本実施形態の非接触通信媒体10の共振周波数および通信距離を調整することができる。また、第二導電体31,32の長さを変更することにより、第二導電体31,32のインダクタンス(L)を調整することができ、第二導電体31,32の幅を変更することにより、第二導電体31,32のキャパシタンス(C)を調整することができるので、インダクタンスとキャパシタンスを、それぞれ個別に、かつ容易に調整することができる。また、第一導電体22と第二導電体31,32が面同士で電磁結合するので、第二導電体31,32から第一導電体22への入力効率を向上することができる。
また、インレットが、第一導電体とブースター用アンテナである第二導電体を備えた構成とした場合、インレットの大きさが大きくなるため、コストが高くなる。本実施形態の非接触通信媒体10は、ICチップ21および第一導電体22が第一基材23上に設けられ、第一基材23は第二導電体31,32が形成された第二基材33と一体化されることにより、屈曲している(直方体状の)第二基材33上に第二導電体31,32を設ける構成と、平面の第一基材23上の第一導電体22にICチップ21を接続する構成を別々に設けることにより、ICチップ21と第一導電体22の接続をより簡略化することができるとともに、ICチップ21と第一導電体22の接続をより強固にすることができる。
また、第一導電体22を備えた小型のインレット20と、低コストで作製可能な単純な構造の第二導電体31,32とを組み合わせた構成であるので、インレットが、第一導電体と第二導電体を備えた構成である場合と比較して、低コストで作製できる。
また、第二導電体31,32は、第二基材33の表面に形成された単純な構造をなしているので、第二導電体31,32を低コストで形成することができる。
図3は、本発明の非接触通信媒体の第二実施形態を示す概略斜視図である。
図3において、図1および図2に示した非接触通信媒体10と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の非接触通信媒体40は、ICチップ21およびICチップ21に接続された第一導電体22を有するインレット20と、第一導電体22と近接し、第一導電体22と電磁結合する4つの第二導電体31,32,41,42とから概略構成されている。
なお、本実施形態において、第一導電体22と第二導電体31,32,41,42が近接しているとは、第一導電体22と、第二導電体31,32,41,42とが直接接続することなく、離隔し、かつ、電磁結合できる程度に接近して設けられていることを言う。
第二導電体41は、帯状をなし、第二基材33における第二導電体31,32が設けられている外縁部とは異なる外縁部の一方において、第二基材33の一方の面33aから、第二基材33の側面33fを経て、第二基材33の他方の面33bにわたって連続して設けられている。また、第二導電体41は、第二基材33における第二導電体41が設けられている側面33fに隣接し、側面33fとは異なる側面33cに沿って設けられている。すなわち、第二導電体41は、第一導電体22が形成する面に対して、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)に屈曲し、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)の断面形状が略コ字状をなしている。
同様に、第二導電体42は、帯状をなし、第二基材33における第二導電体31,32が設けられている外縁部とは異なる外縁部の他方において、第二基材33の一方の面33aから、第二基材33の側面33dを経て、第二基材33の他方の面33bにわたって連続して設けられている。また、第二導電体42は、第二基材33における第二導電体42が設けられている側面33dに隣接し、側面33dとは異なる側面33eに沿って設けられている。すなわち、第二導電体42は、第一導電体22が形成する面に対して、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)に屈曲し、第一導電体22の厚さ方向(第二基材33の厚さ方向)の断面形状が略コ字状をなしている。
このように、第二導電体41,42は、第二基材33上において、互いに異なる方向に屈曲し、互いに異なる側が不連続になっている。
また、第二基材33の一方の面33aにおいて、第一導電体22と第二導電体41,42が同一面上に配置されている。
また、第二導電体31,32,41,42の大きさ(長さ、幅)を変更することによって、本実施形態の非接触通信媒体40の共振周波数および通信距離を調整することができる。また、第二導電体31,32,41,42の長さを変更することにより、第二導電体31,32,41,42のインダクタンス(L)を調整することができ、第二導電体31,32,41,42の幅を変更することにより、第二導電体31,32,41,42のキャパシタンス(C)を調整することができるので、インダクタンスとキャパシタンスを、それぞれ個別に、かつ容易に調整することができる。また、第一導電体22と第二導電体31,32,41,42が面同士で電磁結合するので、第二導電体31,32,41,42から第一導電体22への入力効率を向上することができる。
また、インレットが、第一導電体とブースター用アンテナである第二導電体を備えた構成とした場合、インレットの大きさが大きくなるため、コストが高くなる。本実施形態の非接触通信媒体40は、ICチップ21および第一導電体22が第一基材23上に設けられ、第一基材23は第二導電体31,32,41,42が形成された第二基材33と一体化されることにより、屈曲している(直方体状の)第二基材33上に第二導電体31,32,41,42を設ける構成と、平面の第一基材23上の第一導電体22にICチップ21を接続する構成を別々に設けることにより、ICチップ21と第一導電体22の接続をより簡略化することができるとともに、ICチップ21と第一導電体22の接続をより強固にすることができる。
また、第一導電体22を備えた小型のインレット20と、低コストで作製可能な単純な構造の第二導電体31,32,41,42とを組み合わせた構成であるので、インレットが、第一導電体と第二導電体を備えた構成である場合と比較して、低コストで作製できる。
また、第二導電体31,32,41,42は、第二基材33の表面に形成された単純な構造をなしているので、第二導電体31,32,41,42を低コストで形成することができる。
図4は、本発明の非接触通信媒体の第三実施形態を示す概略斜視図である。また、図5は、本発明の非接触通信媒体の第三実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は底面図、(c)は(a)のC−C線に沿う断面図、(d)は(a)のD−D線に沿う断面図である。
本実施形態の非接触通信媒体50は、ICチップ61およびICチップ61に接続された第一導電体62を有するインレット60と、第一導電体62と近接し、第一導電体62と電磁結合する2つの第二導電体71,72とから概略構成されている。
なお、本実施形態において、第一導電体62と第二導電体71,72が近接しているとは、第一導電体62と、第二導電体71,72とが直接接続することなく、離隔し、かつ、電磁結合できる程度に接近して設けられていることを言う。
第一導電体62は、ICチップ61と電気的に接続される給電点の近傍に不連続な領域を有するとともに、第一基材63の一方の面63aにおいて、台形状の第一基材63の外縁部に形成された凹状をなしている。本実施形態において、第一導電体62が凹状をなしているとは、台形状の第一基材63の側面63b(台形の上底側の側面)から、台形状の第一基材63の側面63c(台形の下底側の側面)に向かって、次第に第一導電体62の間隔が広くなるテーパ形状をなしていることを言う。
また、インレット60は、板状(直方体状)の第二基材73の一方の面73aのほぼ中央部に設けられている。
第二導電体71は、帯状をなし、第二基材73の一方の外縁部において、第二基材73の一方の面73aから、第二基材73の側面73cを経て、第二基材73の他方の面73bにわたって連続して設けられている。すなわち、第二導電体71は、第一導電体62が形成する面に対して、第一導電体62の厚さ方向(第二基材73の厚さ方向)に屈曲し、第一導電体62の厚さ方向(第二基材73の厚さ方向)の断面形状が略コ字状をなしている。
同様に、第二導電体72は、帯状をなし、第二基材73の他方の外縁部(第二基材73の一方の外縁部と対向する外縁部)において、第二基材73の一方の面73aから、第二基材73の側面73cを経て、第二基材73の他方の面73bにわたって連続して設けられている。すなわち、第二導電体72は、第一導電体62が形成する面に対して、第一導電体62の厚さ方向(第二基材73の厚さ方向)に屈曲し、第一導電体62の厚さ方向(第二基材73の厚さ方向)の断面形状が略コ字状をなしている。
このように、第二導電体71,72は、第二基材73上において、ほぼ同じ方向に屈曲し、同じ側が不連続になっている。
また、第二基材73の一方の面73aにおいて、第一導電体62と第二導電体71,72が同一面上に配置されている。
また、本実施形態では、第二導電体71,72が、第二基材73の外縁部において、第二基材73の一方の面73aから、第二基材73の側面73cを経て、第二基材73の他方の面73bにわたって連続して設けられ、第二基材73の厚さ方向の断面形状が略コ字状をなしている場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、第二導電体が、第二基材の外縁部において、第二基材の一方の面から、第二基材の側面を経て、第二基材の他方の面にわたって連続して設けられ、第二基材の厚さ方向の断面形状が略J字状をなしていてもよく、あるいは、第二導電体が、第二基材の外縁部において、第二基材の一方の面から、第二基材の側面にわたって連続して設けられ、第二基材の厚さ方向の断面形状が略L字状をなしていてもよい。
第一導電体62、第二導電体71,72としては、上述の第一導電体22、第二導電体31,32と同様のものが用いられる。
第一基材63、第二基材73としては、上述の第一基材23、第二基材33と同様のものが用いられる。
また、第二導電体71,72の大きさ(長さ、幅)を変更することによって、本実施形態の非接触通信媒体50の共振周波数および通信距離を調整することができる。また、第二導電体71,72の長さを変更することにより、第二導電体71,72のインダクタンス(L)を調整することができ、第二導電体71,72の幅を変更することにより、第二導電体71,72のキャパシタンス(C)を調整することができるので、インダクタンスとキャパシタンスを、それぞれ個別に、かつ容易に調整することができる。また、第一導電体62と第二導電体71,72が面同士で電磁結合するので、第二導電体71,72から第一導電体62への入力効率を向上することができる。
また、インレットが、第一導電体とブースター用アンテナである第二導電体を備えた構成とした場合、インレットの大きさが大きくなるため、コストが高くなる。本実施形態の非接触通信媒体50は、ICチップ61および第一導電体62が第一基材63上に設けられ、第一基材63は第二導電体71,72が形成された第二基材73と一体化されることにより、屈曲している(直方体状の)第二基材73上に第二導電体71,72を設ける構成と、平面の第一基材63上の第一導電体62にICチップ61を接続する構成を別々に設けることにより、ICチップ61と第一導電体62の接続をより簡略化することができるとともに、ICチップ61と第一導電体62の接続をより強固にすることができる。
また、第一導電体62を備えた小型のインレット60と、低コストで作製可能な単純な構造の第二導電体71,72とを組み合わせた構成であるので、インレットが、第一導電体と第二導電体を備えた構成である場合と比較して、低コストで作製できる。
また、第二導電体71,72は、第二基材73の表面に形成された単純な構造をなしているので、第二導電体71,72を低コストで形成することができる。
Claims (3)
- ICチップと、該ICチップに接続された第一導電体と、該第一導電体と近接し、電磁結合する複数の第二導電体と、を備えた非接触通信媒体であって、
前記第二導電体は、前記第一導電体が形成する面に対して厚さ方向に屈曲または湾曲していることを特徴とする非接触通信媒体。 - 前記複数の第二導電体は、それぞれ異なる方向に屈曲または湾曲していることを特徴とする請求項1に記載の非接触通信媒体。
- 前記ICチップおよび前記第一導電体は第一基材上に設けられ、該第一基材は前記第二導電体が形成された第二基材と一体化されたことを特徴とする請求項1または2に記載の非接触通信媒体。
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