JP4277537B2

JP4277537B2 - カード型ｃｄ貼付け用ｉｃラベル及びそれを用いたカード型ｃｄ

Info

Publication number: JP4277537B2
Application number: JP2003055711A
Authority: JP
Inventors: 善隆木瀬; 裕宣石坂; 正仁渋谷
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-03-03
Also published as: JP2004264665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード型ＣＤ（compact disc；コンパクトデスク）に貼り付け、ＣＤの履歴管理、在庫管理等を行なう為の非接触式ＩＣラベル及びこれを用いたカード型ＣＤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを内蔵し、外部情報記録再生装置を介して情報のやりとりを行う形式の情報記録媒体が考案されている。この情報記録媒体はその形状に応じてＩＣラベル、ＩＣカード、ＩＣタグ等（以下、「ＩＣラベル」という）と呼ばれる。非接触式のＩＣラベルはリーダ／ライタから発せられる電磁波によりＩＣラベル等に内蔵された共振回路中に電流が流れ、ＩＣチップに対し情報の書き込み及び読み込みを行う。電磁波を用いることによってリーダ／ライタとＩＣラベルは互いを接触させることなく情報をやりとりできる。従って磁気テープのようにわざわざ情報記録媒体を読みとり装置に接触させることなく簡易な情報のやりとりが可能であり、接触不良による情報の読み出しの失敗といった不都合も生じない。また、ＩＣラベルはリーダ／ライタから発せられる電磁波により電流が流れることからＩＣラベル等に電源を必要としないという利点を有する。さらに、ＩＣチップは情報の更新が容易であり、かつ大容量であるため磁気テープなどと比較して大量の情報を記録できる。さらにＩＣチップに書き込まれた情報は目視等では確認できないため、専用のリーダ／ライタを介さない限り情報の内容を隠蔽できる。また、ＩＣチップ並びに共振回路は小型化する事が可能であることからＩＣラベル等を薄くて軽いものとすることが可能である。この媒体を用いて例えばＩＤカード、会員カード、あるいは、定期券、通行券イベント整理券、ＣＤ等あるいは、配送タグや識別タグ等として使用することが提案されている。又、ＩＣラベルを本に貼付することで例えば書店や図書館において、在庫の管理を容易に行うことができる。又、将来的には商品にＩＣチップを内蔵した情報記録媒体を貼付し、電子マネーと合わせて用いることで、リーダ／ライタを内蔵するゲートを購買者が商品を持って通過するだけで商品の決済を行うシステムが提案されている。
従来のＩＣラベルでは、ＩＣチップ等の電子部品が搭載された回路基板と表皮層が、粘着材を介して貼り合わされている。また、電子部品の高さは１５０μｍ以上のものがほとんどである。その為、ラベル表面には凹凸が発生してしまい、ラベルの最厚部分は０．３ｍｍ以上となるものがほとんどである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１０５８０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ラベル表面の凹凸は、外観性を損なうだけでなく、ラベル表面への化粧印刷において印刷品質を落としてしまう可能性が高い。また、カード型ＣＤに貼り付けた際、ディスクドライブへの挿入時、または動作中にディスクドライブ内で干渉し、ＣＤの動作不良、故障につながる可能性もある。
本発明は、カード型ＣＤの表面に貼り付けることが出来るＩＣラベルであって、貼り付け加工が容易にでき、貼り付けられたＣＤは、従来のＣＤの機能、取り扱い性と全く同等に使用することができるＩＣラベル、また、それを用いたカード型ＣＤを提供する。これにより、ラベル表面にはオフセット印刷、昇華再転写印刷等でイラストや文字を簡単に印刷することが出来る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、［１］ＩＣチップ、前記ＩＣチップに電気的に接続されたアンテナ回路基板、ＩＣチップとアンテナ回路基板の上方に接着層を介して形成された表皮材、アンテナ回路基板の下面に積層形成された粘着材を含むＩＣラベルであって、その最も厚くなる部分が０．３ｍｍ以下であることを特徴とするＩＣラベルである。
また、本発明は、［２］表皮材が、紙基材またはポリエステル系基材であることを特徴とする上記［１］に記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［３］ＩＣチップの厚みが６０〜１５０μｍ、表皮材及びアンテナ回路基板の厚みが３０〜５０μｍ、粘着材の厚みが３０〜５０μｍであることを特徴とする上記［１］または上記［２］に記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［４］ＩＣチップが、アンテナ回路基板にフリップチップ実装されたＩＣラベルであって、アンテナ回路とＩＣチップが異方導電性接着剤によって電気的に接続されたことを特徴とする上記［１］ないし上記［３］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［５］アンテナ回路基板のＩＣチップ実装側と表皮材の間の接着層としてホットメルト層を設けたことを特徴とする上記［１］ないし上記［４］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［６］ホットメルト層の厚みをＩＣチップの厚み以上、１５０μｍ以下とすることにより、ラベル表面の平坦性において、最も厚い部分と最も薄い部分の差が、０．０５ｍｍ以下とする上記［１］ないし上記［５］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［７］ラベル中心部に直径１５〜２０ｍｍの円形状の貫通孔を設けたことを特徴とする上記［１］ないし上記［６］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［８］アンテナ回路基板の回路形成部に、アルミニウムまたは銅のエッチングパターンを用いたことを特徴とする上記［１］ないし上記［７］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［９］アンテナ回路のジャンパー形成部は、アンテナ回路基板の裏面に配してあることを特徴とする上記［１］ないし上記［８］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［１０］実装されるＩＣチップとジャンパー部がラベル中心に対し対角線上に配置されることを特徴とする上記［１］ないし上記［９］のいずれかに記載のＩＣラベルである。
また、本発明は、［１１］ジャンパー部が銀ペーストで形成されたことを特徴とする上記［９］または上記［１０］に記載のＩＣラベルである。
さらに本発明は、［１２］上記［１］ないし上記［１１］のいずれかに記載のＩＣラベルをカード型ＣＤの表面に貼り付けたことを特徴とするカード型ＣＤである。
本発明は、ＩＣラベルの総厚を０．３ｍｍ以内とし、表面平坦性を保つ為に、回路基板と表皮層の間にホットメルト層を介在させたり、ラベル中心には、ＣＤのセンター穴と同形、または、それ以上の大きさの穴を設けると好ましい。また、ディスクドライブ内での高速回転状態において、ＣＤのバランスを崩さないようにするため、重量の比較的大きいＩＣチップとジャンパー部を、ラベルの対角線上に配置すると好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係るＩＣラベルについて図１を用いて説明する。図１に示すように本発明のＩＣラベルは、アンテナ回路７が形成されたアンテナ回路基板１と、アンテナ回路基板１上に積層した接着剤層であるホットメルト層２と、ホットメルト層２の上に積層した表皮層３と、アンテナ回路基板１の下面に積層した粘着材４と、粘着材４の下面に積層した剥離層５とを備える。
アンテナ回路基板１は薄いプラスチック板等からなる。これによりＩＣラベルに柔軟性を持たせることができ、カード型ＣＤへの貼付け加工が容易になる。また、ＣＤの表面のような平面上のみならず、瓶の側面のような曲面上にも貼付することが可能である。
ＩＣラベルの厚みを０．３ｍｍ以下にする為には、アンテナ回路基板１も極力薄くした方が望ましい。但し、アンテナ回路基板１の厚さを３０μｍ未満に薄くすると、アンテナ回路基板１の強度が低くなり、アンテナ回路基板１上にＩＣチップ６を保持することが困難となるため好ましくない。このため、アンテナ回路基板１の厚さは、３０〜５０μｍの範囲であることが好ましい。
【０００７】
アンテナ回路基板１の材料としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用いたフィルムやシートを用いることができる。熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シクロペンタジエンから合成した樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートを含む樹脂、芳香族ニトリルから合成した樹脂、３量化芳香族ジシアナミド樹脂、トリアリルトリメタクリレートを含む樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレ樹脂、縮合多環芳香族を含む熱硬化性樹脂などが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチルペンテン−１樹脂、ポリブテン−１樹脂、及び高圧法エチレンコポリマーなどのポリオレフィン樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸系プラスチック、ジエン系プラスチック、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、フッ素系樹脂、ポリウレタン系プラスチック、及び、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、低結晶性１，２−ポリブタジエン、塩素化ポリマー系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー、あるいはイオン架橋熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマー、エンジニアリングプラスチックなどをアンテナ回路基材１の材料として用いることができる。さらに、これらの樹脂を、ガラスファイバやセルロースなどの絶縁性のファイバで織った布や紙に含浸したもの、ガラスチョップドストランドや絶縁性ウィスカなどの短繊維を混合したもの、あるいは、フィルム状に成型したものを用いることができる。これらの中で、好ましくはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやポリイミドフィルムを用いる。
【０００８】
アンテナ回路基板１は、アンテナ回路７を備えており、回路形成部は、アルミニウムまたは銅のエッチングパターンで形成したものが好ましく、その形成方法は、薄いプラスチック板等からなる基材の表面に銅箔またはアルミニウム箔を貼り合わせておき、その銅箔またはアルミニウム箔の不要な箇所をエッチング除去して形成する。
アンテナ回路７のパターンは、図２に示すように、ＩＣチップ６の一端を電気的に接続した１本の配線が、２次元的に渦巻き形状をなすコイルパターンからなる。この渦巻きは方形の渦巻きである。従来のＩＣラベルに用いられるコイルと異なり、アンテナ回路７は上述のように同一平面上に形成された２次元的なパターンからなる。３次元的な形状とした場合、アンテナ回路７の厚さの分だけＩＣラベルの厚みが増すことからＩＣラベルが曲げにくくなり、曲面上に貼付することが困難となる。またアンテナ回路７は感度を向上させる観点から、配線の断面積を大きくし、コイルの巻き数を多くすることが好ましい。
アンテナ回路基板１の構成例を、図２（表面）、図３（裏面）に示す。アンテナ回路７のジャンパー部８の形成方法としては、アンテナ回路基板１の裏面に好ましくは銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷し、スルーホール９を通して表面のアンテナ回路７と接続される。もちろん、表面のアンテナ回路７に関しても、導電性ペーストで形成することができる。
【０００９】
ＩＣチップ６は、アンテナ回路基板１上に配されたアンテナ回路７の端子部上にフリップチップ実装方式で搭載されると好ましい。ＩＣチップ６には、例えばフィリップス・セミコンダクターズ（Philips Semiconductors）社製I・CODEチップ等が用いられる。接続材料としては、超音波による合金化接続、融点半田、導電性接着剤、異方導電性接着剤、接着剤などが挙げられ、簡便で信頼性が良く接続できることから好ましくは異方導電性接着剤１０が用いられ、アンテナ回路との電気的接続と、アンテナ回路基板１への固定をする役割をする。
また、本発明で用いるＩＣチップ６の厚みは、６０〜１５０μｍにしておくことが好ましく、その範囲外の厚みになると表面凹凸を吸収する為の接着剤層であるホットメルト層２が厚くなり、ＩＣラベル総厚０．３ｍｍ以下を確保出来ないおそれがある。ＩＣチップの厚みを６０μｍ未満にすると、ＩＣチップ６の物理的強度が低下してしまい、割れやすくなるため作業性などに劣ってくる。その他の技術として、回路基板１に銅の巻線とＩＣモジュールを組み合わせたものがあるが、これは、表面凹凸の平坦化及び厚さ制御が困難になる為、薄型ＩＣラベルには適していない。
【００１０】
表皮層３は、柔軟性のある紙基材やポリエステル系基材であると好ましく、その厚みは３０〜５０μｍであると好ましい。表皮層３はアンテナ回路７及びＩＣチップ６を衝撃から保護すると共に文字やイラストなどの印刷が可能であり、上質紙または筆記適性をもたせた樹脂を用いることも好ましい。表皮層３を樹脂で形成した場合の表皮層３の表面は、例えばトナー印字適性を持たせるため各種樹脂や導電材による表面コートを施すことにより筆記適性を持たせることが可能である。直接文字や記号を印刷、書き込むことによってディスクドライブ（リーダ／ライタ）のみでなく目視でも情報を確認することが可能となる利点を有するためである。ポリエステル系基材として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンフタレート、ポリアリレートなどが挙げられ、汎用性のあるポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
接着層として、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、塩化ビニル系、メタクリル系、アクリル系、スチレン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、セルロース系、イソブチレン系、ビニルエーテル系などの熱可塑性樹脂系接着剤、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂系接着剤、ポリクロロプレン系、ＮＢＲ系、アクリルゴム系、ＳＢＲ系、天然ゴム系などのゴム系接着剤を挙げることができる。これらの中で、アクリル系樹脂を単独で、あるいは溶液、水溶液、エマルジョンの形で用いると好ましい。接着層として、ホットメルト層を用いることが好ましく、熱可塑性樹脂系接着剤を用いることにより、アンテナ回路基板１と表皮層３を熱プレス成形する際、アンテナ回路基板１上のＩＣチップ６やアンテナ回路７の厚み分を吸収し、表面を平坦化させることが出来る。但し、ホットメルト層２の厚みは、アンテナ回路基板１上に搭載される最厚部品（ＩＣチップ６の場合がほとんどである）の厚み以上、１５０μｍ以下とすることが好ましい。ホットメルト層２の材料として、上記の熱可塑性樹脂系接着剤の他、スチレン／ブタジエン共重合体、ポリ酢酸ビニル、デンプン、シリコーン系化合物、ニカワ、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン等の樹脂を単独であるいは溶液、水溶液、エマルジョンの形で用いることができる。
【００１２】
粘着材４は、天然ゴム、変性天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴムなどの合成ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニリデン系樹脂ゴム系、アクリル系などの粘着材からなる。通常は、粘着材４は剥離層５の存在によって外部に露出しない構造となっているが、剥離層５と粘着材４は容易に分離することが可能な構造となっている。従って使用する際には剥離層５をはがすことにより、外部に露出した粘着材４をＣＤ等に接触させてＩＣラベルを貼付することが可能である。
剥離層５は、一般的に離型紙と呼ばれるもの全般を意味する。
なお、実施の形態に係るＩＣラベルの構成及び材料は、必ずしも上述の通りである必要はない。
【００１３】
次に、実施の形態に係るＩＣラベルの外形図を図４に示す。ここではカード型ＣＤに貼り付ける場合のＩＣラベルの外形について説明する。ＩＣラベルの中心部に形成する貫通孔１１は、カード型ＣＤのはめ込み穴と同サイズかそれ以上の大きさである。但し、余り大き過ぎるとデザイン上好ましくない。従って、直径１５〜２０ｍｍが好ましい。また、ＩＣラベルの外周は、カード型ＣＤの外周サイズと同サイズかそれ以下である。カード型ＣＤのサイズは、製造者により様々なのでここでは制限しない。このＩＣラベルをカード型ＣＤに中心をあわせて貼り付けることにより、カード型ＣＤをディスクドライブにて動作させる場合に、ディスクドライブ内での干渉によるトラブルを防ぐことができる。また図２、図３に示すように、重量の大きいＩＣチップ６とジャンパー部８を、ラベルの対角線上に配置することにより、荷重のバランスを崩すことなく、カード型ＣＤの回転中に不安定になることはない。
【００１４】
ＩＣラベルの厚みが０．３ｍｍを超えるとディスクドライブ内での干渉により正常に動作しない可能性があるので、ＩＣラベルの厚みは０．３ｍｍ以下とする必要がある。その為の層構成は前述の通りである。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カード型ＣＤの表面に貼り付けることが出来るＩＣラベルであって、貼り付け加工が容易にでき、貼り付けられたＣＤは、従来のＣＤの機能、取り扱い性と全く同等に使用することができるＩＣラベルを提供する。また、ラベル表面にはオフセット印刷、昇華再転写印刷等でイラストや文字を簡単に印刷出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＩＣラベルの断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るＩＣラベルのアンテナ回路基板（表面）を示す平面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るＩＣラベルのアンテナ回路基板（裏面）を示す平面図。
【図４】本発明の実施の形態に係るＩＣラベルの外形を示す平面図。
【符号の説明】
１．アンテナ回路基板
２．接着層（ホットメルト層）
３．表皮層
４．粘着層
５．剥離層
６．ＩＣチップ
７．アンテナ回路
８．ジャンパー部
９．スルーホール
１０．異方導電性接着剤
１１．貫通孔

Claims

ＩＣチップ、前記ＩＣチップに電気的に接続されたアンテナ回路基板、ＩＣチップとアンテナ回路基板の上方に接着層を介して形成された表皮材、アンテナ回路基板の下面に積層形成された粘着材を含む、カード型のＩＣラベルであって、その最も厚くなる部分が０．３ｍｍ以下であり、アンテナ回路基板はアンテナをジャンパーするジャンパー部を有し、このＩＣラベルはラベル中心部に直径１５〜２０ｍｍの円形状の貫通孔を設け、実装されるＩＣチップとジャンパー部がラベル中心に対し対角線上に荷重のバランスを崩すことなく配置されることを特徴とするＩＣラベル。
表皮材が、紙基材またはポリエステル系基材であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣラベル。
ＩＣチップの厚みが６０〜１５０μｍ、表皮材及びアンテナ回路基板の厚みが３０〜５０μｍ、粘着材の厚みが３０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣラベル。
ＩＣチップが、アンテナ回路基板にフリップチップ実装されたＩＣラベルであって、アンテナ回路とＩＣチップが異方導電性接着剤によって電気的に接続されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＩＣラベル。
アンテナ回路基板のＩＣチップ実装側と表皮材の間の接着層としてホットメルト層を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＩＣラベル。
ホットメルト層の厚みをＩＣチップの厚み以上、１５０μｍ以下とし、さらに、ラベル表面の平坦性において、最も厚い部分と最も薄い部分の差が、０．０５ｍｍ以下とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のＩＣラベル。
アンテナ回路基板の回路形成部に、アルミニウムまたは銅のエッチングパターンを用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のＩＣラベル。
アンテナ回路のジャンパー部は、アンテナ回路基板の裏面に配してあることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のＩＣラベル。
ジャンパー部が銀ペーストで形成されたことを特徴とする請求項８に記載のＩＣラベル。
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のＩＣラベルをカード型ＣＤの表面に貼り付けたことを特徴とするカード型ＣＤ。