JP2019159370A

JP2019159370A - Ｒｆｉｄタグ

Info

Publication number: JP2019159370A
Application number: JP2018040591A
Authority: JP
Inventors: 望由季山内; Miyuki Yamauchi
Original assignee: Kobayashi Create Co Ltd
Current assignee: Kobayashi Create Co Ltd
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-19

Abstract

【課題】安定して交信できるＲＦＩＤタグの提供を目的とする。【解決手段】ＩＣチップ２ｃと、アンテナ２ｄと、情報表示体５と、を備えるＲＦＩＤタグ１において、前記ＩＣチップと前記アンテナとが一の面に接するシート基材３と、第一保護基材１０Ａと、透明の第二保護基材１０Ｂと、を備え、前記情報表示体は、前記シート基材の前記一の面に対する他の面に接するよう構成されており、前記シート基材は、前記一の面側から前記第一保護基材で、前記他の面側から前記第二保護基材で、それぞれ挟み込むように構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、安定して交信可能なＲＦＩＤタグに関する。

無線方式で情報を読み書き可能な無線タグを備えるラベルが、物流や生産における物品管理に広く利用されている。このようなラベルにおいて最も普及している無線タグがＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）タグである。

ＲＦＩＤタグの構成として、一般的には、情報を読み書きするためのＩＣチップとこれに接続されたアンテナを支持する基材（以下「ＲＦＩＤインレット」と称す）が樹脂シートによってラミネート加工をしたものが知られている（例えば特許文献１）。

ところで、ＲＦＩＤタグの実用の場においては、物理的負荷や紫外線の影響等により故障して電磁的に情報を読み取れなくなった場合のバックアップとして、ＲＦＩＤタグの表面に文字や二次元コード等の視覚的または光学的に読み取ることのできる情報（以下「可視情報」と称す）を表示する、特許文献２のような構成が知られている。このような可視情報の表示にあっては、製造や内容変更を容易にするために、可視情報を印刷した情報表示体をＲＦＩＤインレットの表面等に貼付してＲＦＩＤタグを製造することが行われる。

特開２０１５−２３０５３６特開２０００−１２２５５８

しかしながら、情報表示体を用いて製造されたＲＦＩＤタグにあっては、情報表示体の存在がアンテナの共振周波数等の特性に影響を与え、情報表示体が存在しない場合に想定した交信性能（所望の周波数帯域における交信可能距離など）が劣化してしまうとの問題点があった。

本発明は、前述した問題点等を解決するためになされたものであり、安定した交信を確保しつつ可視情報を備えることのできるＲＦＩＤタグの提供を目的とするものである。

本発明は、ＩＣチップと、アンテナと、情報表示体と、を備えるＲＦＩＤタグにおいて、前記ＩＣチップと前記アンテナとが一の面に接するシート基材を備え、前記情報表示体は、前記シート基材の前記一の面に対する他の面に接するよう構成されるものであることを特徴とするＲＦＩＤタグである。

上述した本発明にあって、第一保護基材と、透明の第二保護基材とを備え、前記シート基材を、前記一の面側から前記第一保護基材で、前記他の面側から前記第二保護基材で、
それぞれ挟み込んだものであることを特徴とする構成が提案される。

本発明のＲＦＩＤタグによると、情報表示体を積層したことによる共振周波数のずれなどの影響を防止し、交信性能を保持することができる。

また、情報表示体に積層される第二保護基材は透明であるため、情報表示機能を持たせつつ、ＩＣチップとアンテナを保護することができる。

本発明のＲＦＩＤタグ１の模式図である。（ａ）はＲＦＩＤタグ１を熱圧着する前の状態の断面図、（ｂ）はＲＦＩＤタグ１を熱圧着した状態の断面図である。（ａ）はＲＦＩＤタグ１００（第一比較例）の断面図、（ｂ）はＲＦＩＤタグ２００（第二比較例）の断面図である。ＲＦＩＤタグ１と第一比較例と第二比較例の評価結果を示すグラフである。（ａ）はＲＦＩＤタグ３００を熱圧着する前の状態の断面図、（ｂ）はＲＦＩＤタグ３００を熱圧着した状態の断面図である。

以下、本願に係る発明（以下「本発明」と称す）の実施の一形態を説明する。まず、図１および図２を参照して本発明のＲＦＩＤタグ１の構造を説明する。図１には、熱圧着加工される前のＲＦＩＤタグ１の構成要素および積層構造が模式的に示されており、図２は図１に示すＲＦＩＤタグ１の断面を図示するものであって（ａ）に熱圧着加工前、（ｂ）に熱圧着加工後の態様がそれぞれ表されている。

ＲＦＩＤタグ１は、ＲＦＩＤインレット２とシート基材３と情報表示体５とがこの順に積層され、これらが第一保護基材１０Ａと、第二保護基材１０Ｂとにより熱圧着加工された構造となっている。

ＲＦＩＤインレット２は、ＲＦＩＤタグ１を貼付する対象物を示す識別情報（不図示）等が記憶されるＩＣチップ２ｃと、このＩＣチップ２ｃに接続されるアンテナ２ｂとが基材２ａの表面に配設されてなるＲＦＩＤインレットとして一般的な部材である。基材２ａの材質としては例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などが用いられる。

情報表示体５は、本実施例ではＲＦＩＤタグ１の貼付対象物に関連した情報が表示されたラベル（以下「情報表示用ラベル」と称す）である。図１に示す例では、情報表示用ラベル５には、物品コード５ｂと、該物品コード５ｂをエンコードした二次元コード５ａ（ＡＮ０２０１）が表示されている。情報表示用ラベル５の素材としては、本実施例ではＰＥＴを採用しているが、紙等の他の材料を用いることもできる。

シート基材３は、本実施例では熱圧着加工を容易にするため、高い熱融着性能を有したＰＥＴＧ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）を材料とするシート材を用いている。なお、詳しくは後述するが、本実施例ではシート基材３等を構成するシート材として、光の透過性を有するＰＥＴＧのシート材を採用している。

第一保護基材１０Ａ、第二保護基材１０Ｂは、図２（ａ）に示す通り、シート材を積層したものである。第一保護基材１０Ａ、第二保護基材１０Ｂを構成するシート材としては、シート基材３と同様である。シート基材３と第一保護基材１０Ａ、第二保護基材１０Ｂとは同じＰＥＴＧのシート材であるので、熱圧着加工によって容易に一体化させることができる。

第二保護基材１０Ｂは、情報表示用ラベル５をＲＦＩＤタグ１の外部から視認可能とするため、光に対して透過性のあるＰＥＴＧのシート材を採用し、複数のシート材を積層してもなお可視光を透過する程度の厚みになるよう、シート材の枚数を調整している。

第一保護基材１０Ａは、情報表示用ラベル５をＲＦＩＤタグ１の外部から視認させる必要がないため、透明であってもよいし透明でなくてもよい。

なお、シート基材３や第一保護基材１０Ａ、第二保護基材１０ＢにＰＥＴＧ以外の別の材料のシート材を選択することも当然可能であり、その場合は、熱圧着以外にも適切な方法（例えば、接着剤による方法）によって各層を一体化させることができる。また、本実施例では、第一保護基材１０Ａ、第二保護基材１０Ｂとシート基材３は同じ材料を採用したが、互いに異なる材料を採用することも当然可能である。

ここまで説明したように、積層した要素が熱圧着加工（図２（ａ）の上下方向からの加圧と、所定温度の加温）されることにより、図２（ｂ）に示すように一体化したＲＦＩＤタグ１として形成される。

ときに、ＲＦＩＤインレット２のＩＣチップ２ｃおよびアンテナ２ｂが配設された面（以下「アンテナ形成面」と称す）側の第二保護基材１０Ｂを構成するシート材の枚数にシート基材３分１枚を加えた枚数、および、第一保護基材１０Ａを構成するシート材の枚数は、シート材１枚の厚みが１００マイクロメートル以下の場合ではそれぞれ３〜６枚が好ましく、１００〜２５０マイクロメートルの場合ではそれぞれ２枚が好ましい。

シート材の枚数がここで示した枚数よりも少ない場合には、ＲＦＩＤタグ１の耐衝撃性能の低下やＩＣチップ２ｃの厚みによるＲＦＩＤタグ１表面への凹凸の顕出が起こり得る。一方、シート材の枚数が前述した枚数より多い場合には、実際にＲＦＩＤタグ１を対象物に取り付けた際に厚みが邪魔になったり情報表示用ラベル５の外部からの視認性が低下したりする。

このような事情を勘案して、本実施例のＲＦＩＤタグ１においては、１００マイクロメートルのシート材を材料として、第二保護基材１０Ｂを４枚、第一保護基材１０Ａを５枚のシートで形成した。

なお、本実施例は、シート基材３は１枚のシート材で構成したが、前述の積層枚数の範囲を満たす限りにおいて２枚以上のシート材で構成することも可能である。

次に、本発明のＲＦＩＤタグ１について発明者の実施した性能評価について図３および図４を用いて説明する。

図３には、本発明のＲＦＩＤタグ１について対照比較する第一比較例としてのＲＦＩＤタグ１００（図３（ａ））、および、第二比較例としてのＲＦＩＤタグ２００（図３（ｂ））とを示す。ＲＦＩＤタグ１００は、ＲＦＩＤインレット２と、ＲＦＩＤインレット２のアンテナ形成面側の第二保護基材１０Ｂと、ＲＦＩＤインレット２のアンテナ形成面と反対の面側の第一保護基材１０Ａを備える構造となっている。端的には、ＲＦＩＤタグ１に対して情報表示用ラベル５を備えない構成である。

ＲＦＩＤタグ２００は、ＲＦＩＤインレット２のアンテナ形成面に情報表示用ラベル５が直接貼付された構造となっている。端的には、ＲＦＩＤタグ１に対してシート基材３を介在させずにＲＦＩＤインレット２に情報表示用ラベル５を貼付した構成である。

ＲＦＩＤタグ１００、ＲＦＩＤタグ２００ともに、図中で同一の符番を付した要素についてはＲＦＩＤタグ１と共通の要素である。

［測定方法］
電波暗箱内にＲＦＩＤタグ１、１００、２００から測定対象とするものを１つセットして直線偏波８００〜１０００ＭＨｚの範囲で交信可能距離の特性を測定し、ＲＦＩＤタグ１、１００、２００のそれぞれでの測定結果を相互に比較評価した。測定には、Ｖｏｙａｎｔｉｃ（登録商標）社のＴａｇｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｔｅを使用した。

測定の結果を図４に示す。図４は、前述した条件で第一比較例ＲＦＩＤタグ１００、第二比較例ＲＦＩＤタグ２００、および、本発明のＲＦＩＤタグ１について交信可能距離の特性を測定した結果を示すグラフである。

［評価結果１：ＲＦＩＤタグ１００（第一比較例）とＲＦＩＤタグ２００（第二比較例）との比較］
まず、ＲＦＩＤタグ１００の測定結果に対してＲＦＩＤタグ２００の測定結果を比較すると、全体的に交信可能距離の劣化が見られ、日本での実用に必要な９１５〜９２８ＭＨｚの帯域においては、およそ１〜２メートルの劣化があった。また、最長の交信可能距離を記録する周波数がＲＦＩＤタグ１００では９２０ＭＨｚ近辺であるのに対して、ＲＦＩＤタグ２００では９０５ＭＨｚ付近と、低周波数側にシフトしている。これらの比較によれば、ＲＦＩＤタグ２００のように情報表示用ラベル５をＲＦＩＤインレット２に直接貼付すると、情報表示用ラベル５を備えない場合（ＲＦＩＤタグ１００）に比べて、交信可能距離の短縮や交信に適した電波の周波数の変化など、ＲＦＩＤタグの交信品質の低下が起きることがわかる。

［評価結果２：ＲＦＩＤタグ１（本発明）とＲＦＩＤタグ１００（第一比較例）の比較］
次に、ＲＦＩＤタグ１００の測定結果に対して本発明のＲＦＩＤタグ１の測定結果を比較すると、交信可能距離はすべての周波数帯において大きな違いは見られなかった。特に、日本において実用される９１５〜９２８ＭＨｚ帯域においても、顕著な劣化はみられなかった。この比較によれば、本発明のＲＦＩＤタグ１のようにＲＦＩＤインレット２と情報表示用ラベル５との間にシート基材３が介在する、換言すれば、ＲＦＩＤインレット２に情報表示用ラベル５が直接貼付されない構成とすることにより、情報表示用シール５によるＲＦＩＤタグ１の交信品質の劣化が抑制されることがわかった。

以上の発明者が鋭意実施した本発明のＲＦＩＤタグ１の比較評価に基づけば、ＲＦＩＤインレット２と情報表示用ラベル５の間にシート基材３を介在させた本発明のＲＦＩＤタグ１の構成とすることで、情報表示用ラベル５による可視情報を備えさせつつもＲＦＩＤタグ１に安定した交信性能を確保することができる。

ここで、ＲＦＩＤタグ１では、ＲＦＩＤタグ１の構成要素の積層方向において第二保護基材１０Ｂ側から（図２、上方から下方方向に）見たときに、情報表示用ラベル５がＲＦＩＤインレット２のＩＣチップ２ｃを覆い隠すように情報表示用ラベル５のサイズおよび位置が調整されている。このように構成することで、情報表示用ラベル５の遮光性を利用してＩＣチップ２ｃへの紫外線の到達を抑制することができ、ひいては、ＩＣチップ２ｃの紫外線による劣化を防止することができる。

図５は、本発明の他の実施例であるＲＦＩＤタグ３００を示す断面図（（ａ）は熱圧着前、（ｂ）は熱圧着後の態様）である。前述した実施例ＲＦＩＤタグ１では、情報表示用ラベル５がシート基材３と第二保護基材１０Ｂの間に挟まれる構造であったが、ＲＦＩＤタグ３００では、情報表示用ラベル５がＲＦＩＤインレット２のアンテナ形成面と反対の面と、第二保護基材１０Ｂとに挟まれた構造を採用している。このように、ＩＣチップ２ｃまたはアンテナ２ｂと情報表示用ラベル５との間に何らかのシート材が介在するように構成する限り、各構成要素の積層順を入れ替えることが可能である。なお、ＲＦＩＤタグ３００においては、ＲＦＩＤインレット２を構成する基材２ａが特許請求の範囲に記載した「シート基材」に相当する。

以上、本発明について実施例をもって説明したが、本発明のＲＦＩＤタグとしては、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、情報表示用ラベル５を挟みこむ位置としては、第二保護基材１０Ｂを構成するシート材の積層中のいずれかの層間に挿入するようにしてもよい。

１ＲＦＩＤタグ
２ＲＦＩＤインレット
２ａ基材（シート基材）
２ｂアンテナ
２ｃＩＣチップ
２ｄ粘着剤
３シート基材
５情報表示用ラベル（情報表示体）
５ｂ物品コード
５ａ二次元コード
１０Ａ第一保護基材
１０Ｂ第二保護基材
１００ＲＦＩＤタグ
２００ＲＦＩＤタグ
３００ＲＦＩＤタグ

Claims

ＩＣチップと、アンテナと、情報表示体と、を備えるＲＦＩＤタグにおいて、
前記ＩＣチップと前記アンテナとが一の面に接するシート基材を備え、
前記情報表示体は、前記シート基材の前記一の面に対する他の面に接するよう構成されるものであることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
第一保護基材と、透明の第二保護基材とを備え、
前記シート基材を、前記一の面側から前記第一保護基材で、前記他の面側から前記第二保護基材で、
それぞれ挟み込んだものであることを特徴とした請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。