WO2021166852A1 - Ｒｆｉｄタグ、及びアンテナ - Google Patents

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WO2021166852A1
WO2021166852A1 PCT/JP2021/005554 JP2021005554W WO2021166852A1 WO 2021166852 A1 WO2021166852 A1 WO 2021166852A1 JP 2021005554 W JP2021005554 W JP 2021005554W WO 2021166852 A1 WO2021166852 A1 WO 2021166852A1
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slot
antenna
rfid tag
adjustment
conductive layer
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卓朗 嶋田
エリナ ビスタ
太郎 井川
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大王製紙株式会社
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    • G06K19/07722—Physical layout of the record carrier the record carrier being multilayered, e.g. laminated sheets

Definitions

  • the present invention relates to an RFID (Radio Frequency Identification) tag and an antenna.
  • RFID tags attached to adherends are widespread for distribution management and product management.
  • RFID tags include an IC chip and an antenna that is electrically connected to the IC chip.
  • RFID tags are sometimes called wireless tags, IC tags, RF-ID tags, RF tags, and the like.
  • an RFID tag corresponding to a metal adherend (hereinafter referred to as an RFID tag) , Called a metal-compatible RFID tag) has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Documents 1 to 3 include an antenna having a three-dimensional structure, which is difficult to manufacture and handle.
  • One embodiment of the present invention is made in view of the above problems, and provides a metal-compatible RFID tag that includes an antenna having a planar structure and is easy to manufacture and handle.
  • the RFID tag includes a first conductive layer, a second conductive layer on which an antenna is formed, the first conductive layer, and the second conductive layer.
  • An insulating layer provided between the conductive layer and an IC chip connected to the antenna are provided, and the antenna has a first slot and a second slot facing the first slot.
  • a connecting slot connecting the central portion of the first slot and the central portion of the second slot, and one end of the first slot, which is wider than the first slot and described above.
  • a first adjustment slot extending in a direction orthogonal to the first slot, connected to the other end of the first slot, wider than the first slot, and orthogonal to the first slot.
  • a second adjusting slot extending in the direction and a third slot connected to one end of the second slot, wider than the second slot, and extending in a direction orthogonal to the second slot. It has an adjustment slot and a fourth adjustment slot that is connected to the other end of the second slot, is wider than the second slot, and extends in a direction orthogonal to the second slot.
  • a metal-compatible RFID tag that includes an antenna having a planar structure and is easy to manufacture and handle.
  • the parts common to each figure may be designated by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.
  • the scale of each member in each drawing may differ from the actual scale. In each form, deviations to the extent that the effects of the present invention are not impaired are allowed in the directions such as parallel, orthogonal, right angle, horizontal, vertical, up / down, and left / right.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction include a direction parallel to the X-axis, a direction parallel to the Y-axis, and a direction parallel to the Z-axis, respectively.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other.
  • the XY plane, YZ plane, and ZX plane are a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, a virtual plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and a virtual plane parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. including.
  • the direction indicated by the arrow is the plus X-axis direction
  • the direction opposite to the direction is the minus X-axis direction.
  • the direction indicated by the arrow is the plus Y-axis direction, and the direction opposite to the direction is the minus Y-axis direction.
  • the direction indicated by the arrow is the plus Z-axis direction, and the direction opposite to the direction is the minus Z-axis direction.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a layer configuration of an RFID tag according to an embodiment.
  • the RFID (Radio Frequency Identification) tag 100 is, for example, between a first conductive layer 101 serving as a ground plane, a second conductive layer 102 forming an antenna, and between the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102.
  • the insulating layer 103 provided in the antenna, the IC chip 104 connected to the antenna, and the like are provided.
  • the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102 are formed of a highly conductive conductor (for example, a metal such as copper or aluminum).
  • the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102 may be formed of the same conductor or may be formed of different conductors.
  • the insulating layer 103 is formed of an insulator having low conductivity (for example, synthetic resin, rubber, etc., preferably foamed plastic such as urethane foam, acrylic foam, etc.).
  • the thickness of the insulating layer 103 can be arbitrarily determined. For example, when the frequency used by the RFID tag 100 is 920 MHz, the thickness of the insulating layer 103 can be 100 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably 200 ⁇ m to 400 ⁇ m.
  • the thickness of the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102 is sufficiently thinner than the thickness of the insulating layer 103.
  • the thickness of the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102 can be 5 ⁇ m to 40 ⁇ m, preferably 7 ⁇ m to 35 ⁇ m, respectively.
  • the IC chip 104 is an integrated circuit for an RFID system and is connected to an antenna formed on the second conductive layer 102.
  • the IC chip 104 receives radio waves transmitted at a predetermined radio frequency (for example, 860 MHz to 960 MHz) from a tag reader of the RFID system with an antenna, generates electric power from the received radio waves, and activates the IC chip 104. Further, the IC chip 104 uses the generated electric power to transmit radio waves including identification information recorded in advance on the IC chip 104 to the tag reader.
  • a predetermined radio frequency for example, 860 MHz to 960 MHz
  • the RFID tag 100 is formed of, for example, a synthetic resin or the like, and a first resin layer 105 for forming or holding the first conductive layer 101, for example, a synthetic resin or the like.
  • a second resin layer 107 or the like for forming or holding the second conductive layer 102 may be included.
  • the first resin layer 105 has an adhesive surface opposite to the surface in contact with the first conductive layer 101, and the RFID tag 100 is attached to the adherend by peeling off the release paper 106. be able to.
  • the RFID tag 100 includes a paper sheet 108 that can be printed or written.
  • the IC chip 104 has an internal capacitance, and by matching the impedance with the inductance component of the antenna and the internal capacitance of the IC chip 104, a sufficient communication distance (for example, about 1 m to 7 m) for communicating with the tag reader is achieved. ) Can be secured.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the shape of the antenna formed on the second conductive layer 102.
  • This figure shows a state in which the second conductive layer 102 shown in FIG. 1 is viewed from the minus Z-axis direction.
  • the other layer of the RFID tag 100 described in FIG. 1 also has a rectangular outer shape corresponding to the second conductive layer 102.
  • the present invention is not limited to this, and each layer of the RFID tag 100 may have an outer shape other than the rectangular shape.
  • the antenna 200 includes a first slot 201 provided in the second conductive layer 102, a second slot 202 facing the first slot, and first slots 201 and second in the central portion 203 of the antenna 200. It has a connecting slot for connecting the slot 202 of the above.
  • the central portion 203 and the connecting slot will be described later with reference to FIG.
  • the first slot 201 and the second slot 202 are formed so as to extend in a direction (X-axis direction) parallel to one side (for example, the long side) of the rectangle.
  • the portion in which the conductor is not formed is referred to as a "slot" within the range of the second conductive layer 102.
  • the second conductive layer 102 and the slot are formed by, for example, pressing, etching, plating, or silk screen printing a metal paste of a metal foil such as copper or aluminum.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the shape of the central portion of the antenna according to the embodiment. This figure is an enlarged view of the central portion 203 of the antenna 200 shown in FIG.
  • the conductive portion formed by the conductor between the first slot 201 and the second slot 202 is the second conductive portion 301A and the second conductive portion 301B by the connecting slot 303. It is divided into two conductive parts. That is, the connection slot 303 connects the central portion of the first slot 201 and the central portion of the second slot 202.
  • mounting patterns 302A and 302B for electrically connecting the IC chip 104 are formed in the first conductive portion 301A and the second conductive portion 301B, respectively.
  • the shapes of the mounting patterns 302A and 302B shown in FIG. 3 are determined in consideration of the mountability of the IC chip 104, and may be other shapes.
  • a pattern for positioning the IC chip 104 may be formed in the central portion 203.
  • the positioning pattern is not connected to other conductor portions in the second conductive layer 102, and is held by, for example, the second resin layer 107 or the like. Since the positioning pattern is a component for manufacturing and is not included in the component of the antenna 200, the description thereof will be omitted below.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a slot configuration according to an embodiment.
  • the first slot 201 and the second slot 202 are formed so as to have the same width W0.
  • One end 401A of the first slot 201 has a first adjustment slot 403A having a width W1 wider than that of the first slot 201 and extending in a direction orthogonal to the first slot 201 (plus Y-axis direction). It is connected. Further, the other end 401B of the first slot 201 has a second adjustment slot having a width W1 wider than that of the first slot 201 and extending in a direction orthogonal to the first slot 201 (plus Y-axis direction). 403B is connected.
  • the ends 401A, 401B, etc. are shown by broken lines, but these are virtual lines for explaining the boundaries of each slot, and do not actually exist. The same applies to the other broken lines in FIG.
  • one end 402A of the second slot 202 has a width W1 wider than that of the second slot 202, and a third adjustment extending in a direction orthogonal to the second slot 202 (minus Y-axis direction).
  • Slots 403C are connected.
  • a fourth adjustment slot having a width W1 wider than that of the second slot 202 and extending in a direction orthogonal to the second slot 202 (minus Y-axis direction). 403D is connected.
  • any adjustment slot is shown among the first adjustment slot 403A, the second adjustment slot 403B, the third adjustment slot 403C, and the fourth adjustment slot 403D, "adjustment slot 403" is used. Is used.
  • each adjustment slot 403 are formed to be equal. However, the width of each adjustment slot 403 may be different depending on the adjustment slot 403.
  • the adjustment slot 403 can be used, for example, for adjusting the impedance matching between the antenna 200 and the IC chip 104, adjusting the resonance frequency of the antenna 200, and the like.
  • the antenna 200 further comprises a first expansion slot 404A, a second expansion slot 404B, a third expansion slot 404C, and a fourth expansion slot 404D.
  • the first expansion slot 404A is connected to the first slot 201 via the first adjustment slot 403A, is parallel to the first slot 201, and is away from the first slot 201 (minus X-axis direction). It is formed so as to extend to. In the example of FIG. 4, the first expansion slot 404A is connected to the position facing the first slot 201 of the first adjustment slot 403A.
  • the second expansion slot 404B is connected to the first slot 201 via the second adjustment slot 403B, and is parallel to the first slot 201 and away from the first slot 201 (plus X-axis direction). It is formed so as to extend to. In the example of FIG. 4, the second expansion slot 404B is connected to the position of the second adjustment slot 403B facing the first slot 201.
  • the third expansion slot 404C is connected to the second slot 202 via the third adjustment slot 403C, and is parallel to the second slot 202 and away from the second slot 202 (minus X-axis direction). It is formed so as to extend to. In the example of FIG. 4, the third expansion slot 404C is connected to the position of the third adjustment slot 403C facing the second slot 202.
  • the fourth expansion slot 404D is connected to the second slot 202 via the fourth adjustment slot 403D, and is parallel to the second slot 202 and away from the second slot 202 (plus X-axis direction). It is formed so as to extend to. In the example of FIG. 4, the fourth expansion slot 404D is connected to the position of the fourth adjustment slot 403D facing the second slot 202.
  • "expansion slot 404" Is used.
  • each expansion slot 404 are formed to be equal. However, the width of each expansion slot 404 may be different depending on, for example, the expansion slot 404.
  • the expansion slot 404 is used, for example, for adjusting the impedance matching between the antenna 200 and the IC chip 104, adjusting the resonance frequency of the antenna 200, and the like.
  • W0 can be 1.00 mm to 3.00 mm, preferably 1.50 mm to 2.5 mm.
  • W1 can be 4.00 mm to 10.00 mm, preferably 5.00 mm to 8.00 mm.
  • W2 can be 0.8 mm to 2.00 mm, preferably 1.0 mm to 1.5 mm.
  • W3 can be 0.5 mm to 1.5 mm, preferably 0.7 mm to 1.3 mm.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a specific configuration of the RFID tag according to the embodiment. This figure shows an example of a specific configuration of the RFID tag 100 created by the inventors and obtained good results.
  • FIG. 5A shows the layer structure of the created RFID tag 100.
  • the RFID tag 100 is provided with insulation provided between the first conductive layer 101 serving as a ground plane, the second conductive layer 102 forming the antenna 200, and the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102.
  • the layer 103 is provided. Further, the first conductive layer 101 is adhered to the adherend 500 via the first resin layer 105.
  • Aluminum (thickness: 10 ⁇ m) was used as a conductor for the first conductive layer 101 and the second conductive layer 102.
  • the conductor for example, a metal other than aluminum such as copper may be used.
  • Acrylic foam (thickness: 300 ⁇ m) was used as an insulator for the insulating layer 103.
  • an insulator other than acrylic foam such as urethane foam may be used.
  • FIG. 5B shows the shape of the antenna 200 formed on the second conductive layer 102 of the created RFID tag 100.
  • the length L0 of the first slot 201 and 202 of the second slot, the length L1 of the adjustment slot, and the length L2 of the expansion slot 404 can be arbitrarily determined.
  • L0 can be 9.00 mm to 13.00 mm, preferably 10.00 mm to 12.00 mm.
  • L1 can be 2.50 mm to 5.00 mm, preferably 3.00 mm to 4.00 mm.
  • L2 can be 10.00 mm to 15.00 mm, preferably 11.50 mm to 13.50 mm.
  • a central portion 203 as shown in FIG. 3 was formed in the center of the second conductive layer 102, and the IC chip 104 was electrically connected between the mounting patterns 302A and 302B.
  • the first slot 201 and the second slot are formed so as to extend in a direction (X-axis direction) parallel to the long side (one side) of the rectangle.
  • the width W0 of the first slot 201 and the second slot 202 was 1.90 mm
  • the width W3 of the first conductive portion 301A and the second conductive portion 301B was 1.00 mm.
  • the length L0 of the first slot 201 and the second slot was set to 10.80 mm.
  • the second conductive layer 102 is line-symmetrical with respect to the center line 501 in the Y-axis direction and line-symmetrical with respect to the center line 502 in the X-axis direction.
  • 1st to 4th adjustment slots 403, and 1st to 4th expansion slots 404 were formed.
  • the width W1 of the adjustment slot 403 was set to 6.50 mm, and the length L1 was set to 3.6 mm.
  • the width W2 of the expansion slot 404 was 1.30 mm, and the length L2 was 12.50 mm. The dimensions of each part were determined so that the balance between the center frequency and the communication distance would be the best by actually making a prototype.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of communication characteristics of the RFID tag according to the embodiment.
  • FIG. 6A shows a commercially available RFID tag / label performance inspection of the relationship between frequency and communication distance when the adherend 500 is a metal plate (stainless steel plate) in the RFID tag 100 described with reference to FIG. An example of the measurement result measured by the device is shown.
  • the horizontal axis represents the frequency (MHz) and the vertical axis represents the communication distance (m).
  • the frequency at which the communication distance of the RFID tag 100 is the longest is referred to as the center frequency fc.
  • the created RFID tag 100 has a center frequency fc near 920 MHz used in the RFID system, and a communication distance of 3 m or more was obtained at the center frequency fc. As described above, it was confirmed that the produced RFID tag 100 can obtain good communication characteristics when it is attached to the metal plate.
  • the center frequency fc of the RFID tag 100 can be adjusted to a predetermined frequency by, for example, changing the length L2 of the expansion slot 404.
  • the center frequency fc can be changed to a lower frequency by increasing the length L2 of the expansion slot 404.
  • the center frequency fc can be changed to a higher frequency.
  • FIG. 6B shows an example of measurement results obtained by measuring the relationship between the frequency and the communication distance when the adherend 500 is made of paper in FIG. 5A with an RFID tag / label performance inspection device. ing. It was confirmed that the RFID tag 100 created has little change in the center frequency fc even when the adherend 500 is made of paper, and can secure a communication distance of about 2 m at a frequency near 920 MHz used in the RFID system.
  • the antenna 200 formed on the second conductive layer 102 is adhered to the adherend 500 via the first conductive layer 101 serving as the ground plane. Therefore, there is a feature that it is not easily affected by the material of the adherend 500.
  • RFID tag 100 that includes an antenna 200 having a planar structure and is easy to manufacture and handle.
  • the antenna 200 of the RFID tag 100 has a planar structure as described with reference to FIGS. 1 to 5. Therefore, for example, it can be more easily manufactured than a conventional metal-compatible RFID tag having a three-dimensional structure by press working, etching processing, plating processing, silk screen printing of a metal paste, or the like.
  • the RFID tag 100 having a layer structure as shown in FIG. 5A can be manufactured with a thickness of about 500 to 600 ⁇ m, printing by a label printer, encoding, and the like become possible.
  • the antenna portion has a structure in which the antenna portion protrudes from the metal adherend, there is a risk that the RFID tag may fall off or be damaged.
  • the RFID tag 100 according to the present embodiment has a flat structure, the risk of the RFID tag 100 falling off or being damaged is reduced, and the RFID tag 100 is easy to handle.
  • the RFID tag 100 and the antenna 200 shown in FIG. 5 can be variously modified and applied.
  • the first to fourth modifications having the layer structure shown in FIG. 5 (A) and in which a part of the structure of the antenna 200 shown in FIG. 5 (B) is changed will be described.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of antenna configuration and an example of communication characteristics according to the first modification.
  • FIG. 7A shows a configuration example of the antenna 200 formed on the second conductive layer 102 of the RFID tag 100 according to the first modification.
  • the position of the expansion slot 404 of the antenna 200 according to the first modification is changed with respect to the configuration of the antenna 200 according to the embodiment described in FIG. 5B. ing.
  • the connection position of the first expansion slot 404A with the first adjustment slot 403A is moved in the plus Y direction
  • the second expansion slot 404B is the second adjustment slot.
  • the connection position with the 403B has been moved in the plus Y direction.
  • the connection position of the third expansion slot 404C with the third adjustment slot 403C is moved in the minus Y direction
  • the connection position of the fourth expansion slot 404D with the fourth adjustment slot 403D is positive. It is being moved in the Y direction.
  • FIG. 7 (B) shows that the antenna 200 according to the first modification as shown in FIG. 7 (A) has an RFID tag 100 formed on the second conductive layer 102, and the adherend 500 is a metal plate.
  • An example of the measurement result showing the relationship between the frequency and the communication distance is shown.
  • the center frequency fc is lowered from the vicinity of 920 MHz to the vicinity of 880 MHz as compared with the measurement result of the RFID tag 100 according to the embodiment shown in FIG. 6 (A). I understand.
  • the center frequency fc can be adjusted to some extent by moving the connection position between the expansion slot 404 and the adjustment slot 403 in the direction of the Y axis. Guessed.
  • the first modification as shown in FIG. 7A is used. It is conceivable to adopt such an antenna 200.
  • the antenna 200 according to the first modification can obtain good characteristics as an antenna for the RFID tag 100 by shortening the length L2 of the expansion slot 404 and adjusting the center frequency fc to around 920 MHz. Conceivable.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the antenna according to the second modification. This figure shows a configuration example of the antenna 200 formed on the second conductive layer 102 of the RFID tag 100 according to the second modification.
  • the antenna 200 according to the second modification has a configuration in which the expansion slot 404 included in the configuration of the antenna 200 according to the embodiment described in FIG. 5B is omitted. There is.
  • the center frequency fc can be changed by changing the length L1 of the adjustment slot 403 instead of the length L2 of the expansion slot 404.
  • FIG. 9A shows a case where the RFID tag 100 having the length L1 of the adjustment slot 403 of 3.6 mm is attached to the metal plate in the antenna 200 according to the second modification as shown in FIG. , An example of the measurement result showing the relationship between the frequency and the communication distance is shown.
  • the center frequency fc is higher from around 920 MHz to around 1090 MHz as compared with the measurement result of the RFID tag 100 according to the embodiment shown in FIG. 6 (A). It turns out. As a result, it can be said that the expansion slot 404 has the effect of lowering the center frequency fc in the antenna 200 according to the second modification as shown in FIG.
  • FIG. 9B shows a case where the RFID tag 100 having the length L1 of the adjustment slot 403 set to 4.6 mm is attached to the metal plate in the antenna 200 according to the second modification as shown in FIG. , An example of the measurement result showing the relationship between the frequency and the communication distance is shown.
  • the center frequency fc is lowered from the vicinity of 1900 MHz to the vicinity of 1020 MHz as compared with the measurement result shown in FIG. 9 (A). Therefore, it is considered that the center frequency fc can be adjusted to a lower frequency by increasing the length L1 of the expansion slot 404.
  • FIG. 9C shows a case where the RFID tag 100 having the length L1 of the adjustment slot 403 set to 5.1 mm is attached to the metal plate in the antenna 200 according to the second modification as shown in FIG. , An example of the measurement result showing the relationship between the frequency and the communication distance is shown.
  • the communication distance in the vicinity of 940 MHz is about 2.5 m
  • the length L1 of the adjustment slot 403 is made a little longer
  • the center frequency fc is set to 920 MHz. If this is the case, the communication distance may be further shortened.
  • the center frequency fc can also be changed by changing the width W1 of the adjustment slot 403. Can be changed.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the antenna according to the third modification.
  • FIG. 10A shows a configuration example of the antenna 200 formed on the second conductive layer 102 of the RFID tag 100 according to the third modification.
  • the antenna 200 according to the third modification is the third expansion slot 404 included in the configuration of the antenna 200 according to the embodiment described in FIG. 5B.
  • the expansion slot 404C and the fourth expansion slot 404D are omitted.
  • the antenna 200 according to the third modification has a configuration in which the first expansion slot 404A and the second expansion slot 404B are omitted, and the third expansion slot 404C and the fourth expansion slot 404D are provided. Is also good.
  • the antenna 200 may omit a part of the expansion slot 404.
  • the antenna 200 according to the third modification as shown in FIG. 10A has the RFID tag 100 formed on the second conductive layer 102, and the adherend 500 is a metal plate.
  • An example of the measurement result showing the relationship between the frequency and the communication distance is shown.
  • the center frequency fc is higher from around 920 MHz to around 970 MHz as compared with the measurement result of the RFID tag 100 according to the embodiment shown in FIG. 6 (A). It turns out.
  • the center frequency fc may be adjusted to around 920 MHz used in the RFID system. There is.
  • the directivity of the antenna 200 may be asymmetrical in the XY plane. ..
  • the directivity of the antenna 200 may be asymmetrical or may be better to be asymmetrical. In such a case, the antenna 200 according to the third modification as shown in FIG. May be adopted.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the antenna according to the fourth modification.
  • FIG. 11A shows a configuration example of the antenna 200 formed on the second conductive layer 102 of the RFID tag 100 according to the fourth modification.
  • the antenna 200 according to the fourth modification has the first expansion slot 404A and the second expansion slot in the antenna 200 according to the embodiment described in FIG. 5B. It has a configuration in which the length L2 of 404B is extended to 15.00 mm.
  • the antenna 200 according to the fourth modified example may have a configuration in which the length L2 of the third expansion slot 404C and the fourth expansion slot 404D is extended by 15.00 mm. As described above, in the antenna 200, the length L2 of each expansion slot 404 does not necessarily have to be the same.
  • the antenna 200 according to the fourth modification as shown in FIG. 11A has an RFID tag 100 formed on the second conductive layer 102, and the adherend 500 is a metal plate.
  • An example of the measurement result showing the relationship between the frequency and the communication distance is shown.
  • the center frequency fc is higher from around 920 MHz to around 990 MHz as compared with the measurement result of the RFID tag 100 according to the embodiment shown in FIG. 6 (A). It turns out.
  • the center frequency fc can be adjusted lower by making the length L2 of the expansion slot 404 longer.
  • the center frequency fc moves to the higher frequency side.
  • an unexpected measurement result may be obtained. Therefore, for example, if good results cannot be obtained by changing the length L2 of four expansion slots 404 at the same time, by changing the length L2 of some expansion slots 404 among the four expansion slots 404. , There is a possibility that the situation can be overcome.

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Abstract

ＲＦＩＤタグは、第１の導電層とアンテナが形成される第２の導電層と絶縁層とＩＣチップとを備え、アンテナは、第１のスロットと、第１のスロットと対向する第２のスロットと、第１のスロットと第２のスロットとを連結する連結スロットと、第１のスロットの一方の端部に連結され、第１のスロットより幅が広い第１の調整スロットと、第１のスロットの他方の端部に連結され、第１のスロットより幅が広い第２の調整スロットと、第２のスロットの一方の端部に連結され、第２のスロットより幅が広い第３の調整スロットと、第２のスロットの他方の端部に連結され、第２のスロットより幅が広い第４の調整スロットと、を有する。

Description

ＲＦＩＤタグ、及びアンテナ
　本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、及びアンテナに関する。
　物流管理や商品管理のため、被着体に貼付されるＲＦＩＤタグが普及している。ＲＦＩＤタグは、ＩＣチップとＩＣチップに電気的に接続されるアンテナとを備える。ＲＦＩＤタグは、無線タグ、ＩＣタグ、ＲＦ－ＩＤタグ、ＲＦタグ等と呼ばれることもある。
　一般的なＲＦＩＤタグは、例えば、金属等の被着体に貼付すると、通信距離が短くなる場合があり、このような問題に対応するため、金属製の被着体に対応したＲＦＩＤタグ（以下、金属対応ＲＦＩＤタグと呼ぶ）が提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。
国際公開第２０１６／１２９５４２号 特表２０１９－５３３８６０号公報 特開２０１６－１７０５７６号公報
　例えば、特許文献１～３に示すような従来の金属対応ＲＦＩＤタグは、立体的な構造を有するアンテナを含むため、製造や取り扱いに困難を伴っていた。
　本発明の一実施形態は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、平面的な構造を有するアンテナを含み、製造や取り扱いが容易な金属対応ＲＦＩＤタグを提供する。
　上述した課題を解決するため、本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤタグは、第１の導電層と、アンテナが形成される第２の導電層と、前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた絶縁層と、前記アンテナに接続されるＩＣチップと、を備え、前記アンテナは、第１のスロットと、前記第１のスロットと対向する第２のスロットと、前記第１のスロットの中央部と前記第２のスロットの中央部とを連結する連結スロットと、前記第１のスロットの一方の端部に連結され、前記第１のスロットより幅が広く、前記第１のスロットと直交する方向に延伸する第１の調整スロットと、前記第１のスロットの他方の端部に連結され、前記第１のスロットより幅が広く、前記第１のスロットと直交する方向に延伸する第２の調整スロットと、前記第２のスロットの一方の端部に連結され、前記第２のスロットより幅が広く、前記第２のスロットと直交する方向に延伸する第３の調整スロットと、前記第２のスロットの他方の端部に連結され、前記第２のスロットより幅が広く、前記第２のスロットと直交する方向に延伸する第４の調整スロットと、を有する。
　本発明の一実施形態によれば、平面的な構造を有するアンテナを含み、製造や取り扱いが容易な金属対応ＲＦＩＤタグを提供することができる。
一実施形態に係るＲＦＩＤタグの層構成の例を示す図である。 一実施形態に係るアンテナの形状の例を示す図である。 一実施形態に係るアンテナにおける中央部の形状の一例を示す図である。 一実施形態に係るアンテナのスロットの構成について説明するための図である。 一実施形態に係るＲＦＩＤタグの具体的な構成の一例を示す図である。 一実施形態に係るＲＦＩＤタグの通信特性の例を示す図である。 第１の変形例に係るアンテナの構成例、及び通信特性の例を示す図である。 第２の変形例に係るアンテナの構成例を示す図である。 第２の変形例に係るＲＦＩＤタグの通信特性の例を示す図である。 第３の変形例に係るアンテナの構成例、及び通信特性の例を示す図である。 第４の変形例に係るアンテナの構成例、及び通信特性の例を示す図である。
　本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す説明では、各図において共通する部分について、同一の符号を付して説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするため、各図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。なお、各形態において、平行、直交、直角、水平、垂直、上下、左右などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を含む。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を含む。図１以降において、Ｘ軸方向のうち、矢印で示す方向はプラスＸ軸方向とし、当該方向とは逆の方向はマイナスＸ軸方向とする。Ｙ軸方向のうち、矢印で示す方向はプラスＹ軸方向とし、当該方向とは逆の方向はマイナスＹ軸方向とする。Ｚ軸方向のうち、矢印で示す方向はプラスＺ軸方向とし、当該方向とは逆の方向はマイナスＺ軸方向とする。
　図１は、一実施形態に係るＲＦＩＤタグの層構成の例を示す図である。ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ１００は、例えば、グランドプレーンとなる第１の導電層１０１、アンテナを形成する第２の導電層１０２、第１の導電層１０１と第２の導電層１０２との間に設けられた絶縁層１０３、及びアンテナに接続されるＩＣチップ１０４等を備える。
　第１の導電層１０１、及び第２の導電層１０２は、導電性の高い導電体（例えば、銅、アルミニウム等の金属）によって形成される。なお、第１の導電層１０１と第２の導電層１０２とは、同じ導電体によって形成されるものであっても良いし、異なる導電体によって形成されるものであっても良い。絶縁層１０３は、導電性の低い絶縁体（例えば、合成樹脂、ゴム等、好ましくは、ウレタンフォーム、アクリルフォーム等の発泡プラスチック）によって、形成される。なお、絶縁層１０３の厚さは任意に定めることができる。例えば、ＲＦＩＤタグ１００の使用周波数を９２０ＭＨｚとした場合、絶縁層１０３の厚さは、１００μｍ～５００μｍ、好ましくは、２００μｍ～４００μｍとすることができる。また、第１の導電層１０１、及び第２の導電層１０２の厚さは、絶縁層１０３の厚さより十分に薄いものとする。例えば、第１の導電層１０１、第２の導電層１０２の厚さは、それぞれ、５μｍ～４０μｍ、好ましくは、７μｍ～３５μｍとすることができる。
　ＩＣチップ１０４は、ＲＦＩＤシステム用の集積回路であり、第２の導電層１０２に形成されるアンテナに接続される。ＩＣチップ１０４は、ＲＦＩＤシステムのタグリーダから、所定の無線周波数（例えば、８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚ）で送信される電波をアンテナで受信し、受信した電波により電力を生成して起動する。また、ＩＣチップ１０４は、生成した電力で、ＩＣチップ１０４に予め記録された識別情報を含む電波を、タグリーダに送信する。
　また、ＲＦＩＤタグ１００には、図１に示すように、例えば、合成樹脂等で形成され、第１の導電層１０１を形成又は保持するための第１の樹脂層１０５や、例えば、合成樹脂等で形成され、第２の導電層１０２を形成又は保持するための第２の樹脂層１０７等が含まれ得る。
　好ましくは、第１の樹脂層１０５は、第１の導電層１０１と接する面の反対面が接着面になっており、剥離紙１０６を剥がすことにより、ＲＦＩＤタグ１００を被着体に被着することができる。また、好ましくは、ＲＦＩＤタグ１００は、印刷や書込が可能な上紙１０８を備えている。
　ＩＣチップ１０４は内部容量を有し、アンテナが有するインダクタンス成分と、ＩＣチップ１０４の内部容量とにより、インピーダンスを整合することにより、タグリーダと通信するための十分な通信距離（例えば、１ｍ～７ｍ程度）を確保することができる。
　（アンテナの構成）
　続いて、図２～４を用いて、第２の導電層１０２に形成されるアンテナの構成について説明する。
　図２は、第２の導電層１０２に形成されるアンテナの形状の例を示す図である。この図は、図１に示した第２の導電層１０２を、マイナスＺ軸方向から見た状態を示している。好適な一例として、アンテナ２００は、例えば、横幅Ｗ（Ｗ＝８５～１０５ｍｍ程度）、奥行きＤ（Ｄ＝３５～４５ｍｍ程度）の矩形の外形を有する第２の導電層１０２によって形成される。好ましくは、図１で説明したＲＦＩＤタグ１００の他の層も、第２の導電層１０２に対応する矩形の外形を有している。ただし、これに限られず、ＲＦＩＤタグ１００の各層は、矩形以外の外形であっても良い。
　アンテナ２００は、第２の導電層１０２に設けられた第１のスロット２０１と、第１のスロットと対向する第２のスロット２０２と、アンテナ２００の中央部２０３において第１のスロット２０１と第２のスロット２０２とを連結する連結スロットとを有する。なお、中央部２０３、及び連結スロットについては、図３を用いて後述する。
　好ましくは、第１のスロット２０１、及び第２のスロット２０２は、矩形の一辺（例えば、長辺）と平行な方向（Ｘ軸方向）に延伸するように形成される。
　なお、本実施形態では、第２の導電層１０２の範囲内において、導電体が形成されていない部分を「スロット」と呼ぶものとする。なお、第２の導電層１０２、及びスロットは、例えば、銅、アルミ等の金属箔のプレス加工、エッチング加工、めっき加工、又は金属ペーストのシルクスクリーン印刷等によって形成される。なお、図１、２等において、第２の導電層１０２にハッチングがかかっているが、これは、第２の導電層が金属であることを示すハッチングであり、模様を示すものではない。
　図３は、一実施形態に係るアンテナにおける中央部の形状の一例を示す図である。この図は、図２に示したアンテナ２００の中央部２０３の拡大図である。図３において、第１のスロット２０１と第２のスロット２０２との間の導電体によって形成される導電部は、連結スロット３０３によって、第１の導電部３０１Ａと第２の導電部３０１Ｂとの２つの導電部に分割されている。つまり、連結スロット３０３は、第１のスロット２０１の中央部と、第２のスロット２０２の中央部との間を連結している。
　また、好適な一例として、第１の導電部３０１Ａ、及び第２の導電部３０１Ｂには、ＩＣチップ１０４を電気的に接続するための取付けパターン３０２Ａ、３０２Ｂが、それぞれ形成されている。なお、図３に示す取付けパターン３０２Ａ、３０２Ｂの形状は、ＩＣチップ１０４の取付け性を考慮して決定されたものであり、他の形状であっても良い。
　さらに、中央部２０３には、ＩＣチップ１０４の位置決め用のパターンが形成されていても良い。位置決め用のパターンは、第２の導電層１０２において他の導電体部分には接続されておらず、例えば、第２の樹脂層１０７等によって保持される。なお、位置決め用のパターンは、製造用の構成要素であり、アンテナ２００の構成要素には含まれないので、以後、説明を省略する。
　図４は、一実施形態に係るスロットの構成について説明するための図である。図４において、第１のスロット２０１と第２のスロット２０２とは、同じ幅Ｗ０となるように形成されている。
　第１のスロット２０１の一方の端部４０１Ａには、第１のスロット２０１より幅Ｗ１が広く、第１のスロット２０１と直交する方向（プラスＹ軸方向）に延伸する第１の調整スロット４０３Ａが連結されている。また、第１のスロット２０１の他方の端部４０１Ｂには、第１のスロット２０１より幅Ｗ１が広く、第１のスロット２０１と直交する方向（プラスＹ軸方向）に延伸する第２の調整スロット４０３Ｂが連結されている。なお、図４において、端部４０１Ａ、４０１Ｂ等を破線で示しているが、これは各スロットの境界を説明するための仮想線であり、実際には存在しない。図４の他の破線についても同様である。
　同様に、第２のスロット２０２の一方の端部４０２Ａには、第２のスロット２０２より幅Ｗ１が広く、第２のスロット２０２と直交する方向（マイナスＹ軸方向）に延伸する第３の調整スロット４０３Ｃが連結されている。また、第２のスロット２０２の他方の端部４０２Ｂには、第２のスロット２０２より幅Ｗ１が広く、第２のスロット２０２と直交する方向（マイナスＹ軸方向）に延伸する第４の調整スロット４０３Ｄが連結されている。なお、以下の説明において、第１の調整スロット４０３Ａ、第２の調整スロット４０３Ｂ、第３の調整スロット４０３Ｃ、及び第４の調整スロット４０３Ｄのうち、任意の調整スロットを示す場合、「調整スロット４０３」を用いる。
　図４の例では、各調整スロット４０３の幅Ｗ１が等しくなるように形成されている。ただし、これに限られず、各調整スロット４０３の幅は、調整スロット４０３によって異なっていても良い。なお、調整スロット４０３は、例えば、アンテナ２００とＩＣチップ１０４との間のインピーダンスマッチングの調整、アンテナ２００の共振周波数の調整等に用いることができる。
　好ましくは、アンテナ２００は、第１の拡張スロット４０４Ａ、第２の拡張スロット４０４Ｂ、第３の拡張スロット４０４Ｃ、及び第４の拡張スロット４０４Ｄを、さらに備える。
　第１の拡張スロット４０４Ａは、第１の調整スロット４０３Ａを介して第１のスロット２０１に連結され、第１のスロット２０１と平行に、かつ第１のスロット２０１から離れる方向（マイナスＸ軸方向）に延伸するように形成されている。図４の例では、第１の拡張スロット４０４Ａは、第１の調整スロット４０３Ａの第１のスロット２０１と対向する位置に連結されている。
　第２の拡張スロット４０４Ｂは、第２の調整スロット４０３Ｂを介して第１のスロット２０１に連結され、第１のスロット２０１と平行に、かつ第１のスロット２０１から離れる方向（プラスＸ軸方向）に延伸するように形成されている。図４の例では、第２の拡張スロット４０４Ｂは、第２の調整スロット４０３Ｂの第１のスロット２０１と対向する位置に連結されている。
　第３の拡張スロット４０４Ｃは、第３の調整スロット４０３Ｃを介して第２のスロット２０２に連結され、第２のスロット２０２と平行に、かつ第２のスロット２０２から離れる方向（マイナスＸ軸方向）に延伸するように形成されている。図４の例では、第３の拡張スロット４０４Ｃは、第３の調整スロット４０３Ｃの第２のスロット２０２と対向する位置に連結されている。
　第４の拡張スロット４０４Ｄは、第４の調整スロット４０３Ｄを介して第２のスロット２０２に連結され、第２のスロット２０２と平行に、かつ第２のスロット２０２から離れる方向（プラスＸ軸方向）に延伸するように形成されている。図４の例では、第４の拡張スロット４０４Ｄは、第４の調整スロット４０３Ｄの第２のスロット２０２と対向する位置に連結されている。なお、以下の説明において、第１の拡張スロット４０４Ａ、第２の拡張スロット４０４Ｂ、第３の拡張スロット４０４Ｃ、及び第４の拡張スロット４０４Ｄのうち、任意の拡張スロットを示す場合、「拡張スロット４０４」を用いる。
　図４の例では、各拡張スロット４０４の幅Ｗ２が等しくなるように形成されている。ただし、これに限られず、各拡張スロット４０４の幅は、例えば、拡張スロット４０４によって異なっていても良い。なお、拡張スロット４０４は、例えば、アンテナ２００とＩＣチップ１０４との間のインピーダンスマッチングの調整、アンテナ２００の共振周波数の調整等に用いられる。
　なお、Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、及び後述するＷ３の寸法は任意に定めることができる。例えば、ＲＦＩＤタグ１００の使用周波数を９２０ＭＨｚとした場合、Ｗ０は、１．００ｍｍ～３．００ｍｍ、好ましくは、１．５０ｍｍ～２．５ｍｍとすることができる。Ｗ１は、４．００ｍｍ～１０．００ｍｍ、好ましくは、５．００ｍｍ～８．００ｍｍとすることができる。Ｗ２は、０．８ｍｍ～２．００ｍｍ、好ましくは１．０ｍｍ～１．５ｍｍとすることができる。Ｗ３は、０．５ｍｍ～１．５ｍｍ、好ましくは、０．７ｍｍ～１．３ｍｍとすることができる。
　［ＲＦＩＤタグの具体的な構成の例］
　続いて、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００のより具体的な構成の例について説明する。
　図５は、一実施形態に係るＲＦＩＤタグの具体的な構成の一例を示す図である。この図は、発明者らが作成し、良好な結果が得られたＲＦＩＤタグ１００の具体的な構成の一例を示している。
　図５（Ａ）は、作成したＲＦＩＤタグ１００の層構成を示している。ＲＦＩＤタグ１００は、グランドプレーンとなる第１の導電層１０１、アンテナ２００を形成する第２の導電層１０２、及び第１の導電層１０１と第２の導電層１０２との間に設けられた絶縁層１０３を備える。また、第１の導電層１０１は、第１の樹脂層１０５を介して、被着体５００に被着される。
　第１の導電層１０１、及び第２の導電層１０２は、アルミニウム（厚さ：１０μｍ）を導電体として使用した。ただし、導電体は、例えば、銅等のアルミニウム以外の金属等を用いても良い。
　絶縁層１０３には、アクリルフォーム（厚さ：３００μｍ）を絶縁体として使用した。ただし、絶縁体は、例えば、ウレタンフォーム等のアクリルフォーム以外の絶縁体を用いても良い。
　図５（Ｂ）は、作成したＲＦＩＤタグ１００の第２の導電層１０２に形成したアンテナ２００の形状を示している。アンテナ２００は、横幅Ｗ＝９５．００ｍｍ、奥行きＤ＝４０．００ｍｍの矩形の導電体である第２の導電層１０２に、図３、４で説明した、第１のスロット、第２のスロット２０２、連結スロット３０３、調整スロット４０３、拡張スロット４０４等を形成した。
　なお、第１のスロット２０１及び第２のスロットの２０２の長さＬ０、調整スロットの長さＬ１、及び拡張スロット４０４の長さＬ２は、任意に定めることができる。例えば、ＲＦＩＤタグ１００の使用周波数を９２０ＭＨｚとした場合、Ｌ０は、９．００ｍｍ～１３．００ｍｍ、好ましくは、１０．００ｍｍ～１２．００ｍｍとすることができる。Ｌ１は、２．５０ｍｍ～５．００ｍｍ、好ましくは、３．００ｍｍ～４．００ｍｍとすることができる。Ｌ２は、１０．００ｍｍ～１５．００ｍｍ、好ましくは１１．５０ｍｍ～１３．５０ｍｍとすることができる。
　なお、第２の導電層１０２の中央には、図３に示すような中央部２０３を形成し、取付けパターン３０２Ａ、３０２Ｂの間にＩＣチップ１０４を電気的に接続した。また、第１のスロット２０１、及び第２のスロットを、矩形の長辺（一辺）と平行な方向（Ｘ軸方向）に延伸するように形成した。なお、第１のスロット２０１、及び第２のスロット２０２の幅Ｗ０は１．９０ｍｍ、第１の導電部３０１Ａ、及び第２の導電部３０１Ｂの幅Ｗ３は１．００ｍｍとした。また、第１のスロット２０１、及び第２のスロットの長さＬ０を、１０．８０ｍｍとした。
　また、図５（Ｂ）に示すように、第２の導電層１０２のＹ軸方向の中心線５０１に対して線対称となり、かつＸ軸方向の中心線５０２に対して線対称となるように、第１～４の調整スロット４０３、及び第１～４の拡張スロット４０４を形成した。なお、調整スロット４０３の幅Ｗ１は６．５０ｍｍとし、長さＬ１は３．６ｍｍとした。また、拡張スロット４０４の幅Ｗ２は１．３０ｍｍとし、長さＬ２は１２．５０ｍｍとした。なお、各部の寸法は、実際に試作を行い、中心周波数と通信距離のバランスとが最も良くなるように決定した。
　［ＲＦＩＤタグの通信特性］
　図６は、一実施形態に係るＲＦＩＤタグの通信特性の例を示す図である。図６（Ａ）は、図５で説明したＲＦＩＤタグ１００において、被着体５００を金属板（ステンレス板）とした場合における、周波数と通信距離との関係を、市販のＲＦＩＤタグ・ラベル性能検査装置で測定した測定結果の例を示している。
　図６（Ａ）において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は通信距離（ｍ）を表している。なお、以下の説明において、ＲＦＩＤタグ１００の通信距離が最長となった周波数を中心周波数ｆｃと呼ぶものとする。
　図６（Ａ）に示すように、作成したＲＦＩＤタグ１００は、ＲＦＩＤシステムで用いられる９２０ＭＨｚ付近に中心周波数ｆｃがあり、中心周波数ｆｃにおいて、３ｍ以上の通信距離が得られた。このように、作成したＲＦＩＤタグ１００は、金属板に被着したときに、良好な通信特性が得られることを確認した。
　なお、ＲＦＩＤタグ１００の中心周波数ｆｃは、例えば、拡張スロット４０４の長さＬ２を変更することにより、中心周波数ｆｃを、所定の周波数に調整することができる。例えば、拡張スロット４０４の長さＬ２をより長くすることにより、中心周波数ｆｃを、より低い周波数に変更することができる。また、拡張スロット４０４の長さＬ２をより短くすることにより、中心周波数ｆｃを、より高い周波数に変更することができる。
　図６（Ｂ）は、図５（Ａ）において、被着体５００を紙とした場合における、周波数と通信距離との関係を、ＲＦＩＤタグ・ラベル性能検査装置で測定した測定結果の例を示している。作成したＲＦＩＤタグ１００は、被着体５００を紙とした場合でも、中心周波数ｆｃの変化が少なく、ＲＦＩＤシステムで用いられる９２０ＭＨｚ付近の周波数において、２ｍ程度の通信距離を確保できることを確認した。
　このように、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００は、第２の導電層１０２に形成されるアンテナ２００が、グランドプレーンとなる第１の導電層１０１を介して、被着体５００に被着されるので、被着体５００の材質の影響を受け難いという特長がある。
　以上、本発明の一実施形態によれば、平面的な構造を有するアンテナ２００を含み、製造や取り扱いが容易な金属対応ＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤタグ１００）を提供することができる。
　例えば、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００のアンテナ２００は、図１～５で説明したように、平面的な構造を有している。従って、例えば、金属箔のプレス加工、エッチング加工、めっき加工、又は金属ペーストのシルクスクリーン印刷等により、立体的な構造を有する従来の金属対応ＲＦＩＤタグより容易に製造することができる。
　また、例えば、図５（Ａ）に示すような層構成のＲＦＩＤタグ１００は、５００～６００μｍ程度の厚みで製造することができるので、ラベルプリンタによる印字や、エンコード等が可能になる。
　さらに、例えば、特許文献３に示されるような金属対応ＲＦＩＦタグでは、アンテナ部が金属被着体から飛び出る構造であるため、ＲＦＩＤタグが脱落や、破損するリスクがある。一方、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００は、平面的な構造を有しているので、ＲＦＩＤタグ１００が脱落、破損するリスクが低くなり、取り扱いが容易になる。
　［変形例について］
　図５に示したＲＦＩＤタグ１００、及びアンテナ２００は、様々な変形や応用が可能である。ここでは、図５（Ａ）に示した層構成を有し、図５（Ｂ）に示したアンテナ２００の一部の構成を変更した第１～４の変形例について説明する。
　（第１の変形例）
　図７は、第１の変形例に係るアンテナの構成例、及び通信特性の例を示す図である。図７（Ａ）は、第１の変形例に係るＲＦＩＤタグ１００の第２の導電層１０２に形成されるアンテナ２００の構成例を示している。
　図７（Ａ）に示すように、第１の変形例に係るアンテナ２００は、図５（Ｂ）で説明した一実施形態に係るアンテナ２００の構成に対して、拡張スロット４０４の位置が変更されている。例えば、図７（Ａ）において、第１の拡張スロット４０４Ａは、第１の調整スロット４０３Ａとの連結位置がプラスＹ方向に移動されており、第２の拡張スロット４０４Ｂは、第２の調整スロット４０３Ｂとの連結位置がプラスＹ方向に移動されている。また、第３の拡張スロット４０４Ｃは、第３の調整スロット４０３Ｃとの連結位置がマイナスＹ方向に移動されており、第４の拡張スロット４０４Ｄは、第４の調整スロット４０３Ｄとの連結位置がプラスＹ方向に移動されている。
　図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すような第１の変形例に係るアンテナ２００が、第２の導電層１０２に形成されたＲＦＩＤタグ１００において、被着体５００を金属板とした場合における、周波数と通信距離との関係を示す測定結果の例を示している。
　図７（Ｂ）の例では、図６（Ａ）に示した、一実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００の測定結果と比較して、中心周波数ｆｃが、９２０ＭＨｚ付近から、８８０ＭＨｚ付近まで下がっていることが判る。
　この結果より、例えば、図７（Ａ）に示すように、拡張スロット４０４と調整スロット４０３との連結位置を、Ｙ軸の方向に移動することにより、ある程度、中心周波数ｆｃを調整可能であると推測される。
　また、例えば、中心周波数ｆｃをより低い方向に調整したいが、アンテナ２００のＸ軸方向の長さを伸ばしたくないような場合には、図７（Ａ）に示すような第１の変形例に係るアンテナ２００を採用することが考えられる。
　なお、第１の変形例に係るアンテナ２００は、拡張スロット４０４の長さＬ２を短くし、中心周波数ｆｃを９２０ＭＨｚ付近に調整することにより、ＲＦＩＤタグ１００用のアンテナとして良好な特性が得られると考えられる。
　（第２の変形例）
　図８は、第２の変形例に係るアンテナの構成例を示す図である。この図は、第２の変形例に係るＲＦＩＤタグ１００の第２の導電層１０２に形成されるアンテナ２００の構成例を示している。
　図８に示すように、第２の変形例に係るアンテナ２００は、図５（Ｂ）で説明した一実施形態に係るアンテナ２００の構成に含まれる拡張スロット４０４が省略された構成を有している。このような第２の変形例に係るアンテナ２００では、拡張スロット４０４の長さＬ２に代えて、調整スロット４０３の長さＬ１を変更することにより、中心周波数ｆｃを変更することができる。
　図９（Ａ）は、図８に示すような第２の変形例に係るアンテナ２００において、調整スロット４０３の長さＬ１を３．６ｍｍとしたＲＦＩＤタグ１００を、金属板に被着した場合における、周波数と通信距離との関係を示す測定結果の例を示している。
　図９（Ａ）の例では、図６（Ａ）に示した、一実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００の測定結果と比較して、中心周波数ｆｃが、９２０ＭＨｚ付近から、１０９０ＭＨｚ付近まで高くなっていることが判る。これにより、拡張スロット４０４は、図８に示すような第２の変形例に係るアンテナ２００において、中心周波数ｆｃを低くする効果があると言える。
　図９（Ｂ）は、図８に示すような第２の変形例に係るアンテナ２００において、調整スロット４０３の長さＬ１を４．６ｍｍとしたＲＦＩＤタグ１００を、金属板に被着した場合における、周波数と通信距離との関係を示す測定結果の例を示している。
　図９（Ｂ）の例では、図９（Ａ）に示した、測定結果と比較して、中心周波数ｆｃが、１９００ＭＨｚ付近から１０２０ＭＨｚ付近まで下がっていることが判る。これにより、拡張スロット４０４の長さＬ１をより長くすることにより、中心周波数ｆｃを、より低い周波数に調整することができると考えられる。
　図９（Ｃ）は、図８に示すような第２の変形例に係るアンテナ２００において、調整スロット４０３の長さＬ１を５．１ｍｍとしたＲＦＩＤタグ１００を、金属板に被着した場合における、周波数と通信距離との関係を示す測定結果の例を示している。
　図９（Ｃ）の例では、図９（Ｂ）に示した、測定結果と比較して、中心周波数ｆｃが、１０２０ＭＨｚ付近から９４０ＭＨｚ付近まで下がっていることが判る。従って、調整スロット４０３の長さＬ１をもう少し長く形成することにより、中心周波数ｆｃを、ＲＦＩＤシステムで用いられる９２０ＭＨｚ付近まで合わせ込むことができる可能性がある。
　一方、通信距離に関しては、図９（Ｃ）の例では、９４０ＭＨｚ付近における通信距離が２．５ｍ程度となっており、調整スロット４０３の長さＬ１をもう少し長くして、中心周波数ｆｃを９２０ＭＨｚにした場合、さらに通信距離が短くなる可能性がある。しかし、例えば、通信距離が２ｍ程度で十分な用途では、図８に示すような、第２の変形例に係るアンテナ２００を採用することも可能である。
　なお、ここでは、図８に示すような第２の変形例に係るアンテナ２００において、調整スロット４０３の長さＬ１だけを変更したが、調整スロット４０３の幅Ｗ１を変更することでも、中心周波数ｆｃを変更することができる。
　（第３の変形例）
　図１０は、第３の変形例に係るアンテナの構成例を示す図である。図１０（Ａ）は、第３の変形例に係るＲＦＩＤタグ１００の第２の導電層１０２に形成されるアンテナ２００の構成例を示している。
　図１０（Ａ）に示すように、第３の変形例に係るアンテナ２００は、図５（Ｂ）で説明した一実施形態に係るアンテナ２００の構成に含まれる拡張スロット４０４のうち、第３の拡張スロット４０４Ｃ、及び第４の拡張スロット４０４Ｄが省略された構成を有している。なお、第３の変型例に係るアンテナ２００は、第１の拡張スロット４０４Ａ、第２の拡張スロット４０４Ｂを省略して、第３の拡張スロット４０４Ｃ、第４の拡張スロット４０４Ｄを設ける構成であっても良い。このように、アンテナ２００は、拡張スロット４０４の一部を省略しても良い。
　図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示すような第３の変形例に係るアンテナ２００が、第２の導電層１０２に形成されたＲＦＩＤタグ１００において、被着体５００を金属板とした場合における、周波数と通信距離との関係を示す測定結果の例を示している。
　図１０（Ｂ）の例では、図６（Ａ）に示した、一実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００の測定結果と比較して、中心周波数ｆｃが、９２０ＭＨｚ付近から、９７０ＭＨｚ付近まで高くなっていることが判る。この場合、例えば、第１の拡張スロット４０４Ａ、及び第２の拡張スロット４０４Ｂの長さＬ２をより長くすることにより、中心周波数ｆｃを、ＲＦＩＤシステムで用いられる９２０ＭＨｚ付近まで合わせ込むことができる可能性がある。
　ただし、図１０に示すように、第３の変形例に係るアンテナ２００は、拡張スロット４０４の構成が非対称なので、例えば、ＸＹ平面において、アンテナ２００の指向特性も非対称になっている可能性がある。ただし、用途によっては、アンテナ２００の指向特性が非対称で良い、或いは非対称である方が良い場合があるので、そのような場合に、図１０に示すような、第３の変形例に係るアンテナ２００を採用できる可能性がある。
　（第４の変形例）
　図１１は、第４の変形例に係るアンテナの構成例を示す図である。図１１（Ａ）は、第４の変形例に係るＲＦＩＤタグ１００の第２の導電層１０２に形成されるアンテナ２００の構成例を示している。
　図１１（Ａ）に示すように、第４の変形例に係るアンテナ２００は、図５（Ｂ）で説明した一実施形態に係るアンテナ２００における第１の拡張スロット４０４Ａ、及び第２の拡張スロット４０４Ｂの長さＬ２を、１５．００ｍｍに伸ばした構成を有している。なお、第４の変型例に係るアンテナ２００は、第３の拡張スロット４０４Ｃ、及び第４の拡張スロット４０４Ｄの長さＬ２を、１５．００ｍｍ伸ばした構成を有していても良い。このように、アンテナ２００において、各拡張スロット４０４の長さＬ２は、必ずしも同一でなくても良い。
　図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示すような第４の変形例に係るアンテナ２００が、第２の導電層１０２に形成されたＲＦＩＤタグ１００において、被着体５００を金属板とした場合における、周波数と通信距離との関係を示す測定結果の例を示している。
　図１１（Ｂ）の例では、図６（Ａ）に示した、一実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００の測定結果と比較して、中心周波数ｆｃが、９２０ＭＨｚ付近から、９９０ＭＨｚ付近まで高くなっていることが判る。
　図５（Ｂ）に示した一実施形態に係るアンテナ２００の説明において、拡張スロット４０４の長さＬ２をより長くすることにより、中心周波数ｆｃをより低く調整できると説明した。しかし、第４の変形例に係るアンテナ２００では、逆に周波数がより高い方に中心周波数ｆｃが移動した。このように、拡張スロット４０４の長さＬ２の一部が異なる場合、予想外の測定結果が得られる場合がある。従って、例えば、拡張スロット４０４の長さＬ２を４本同時に変更しても良好な結果が得られない場合、４つの拡張スロット４０４のうち、一部の拡張スロット４０４の長さＬ２を変えることにより、状況を打開できる可能性がある。
　以上の各実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　本願は、日本特許庁に２０２０年２月１９日に出願された基礎出願２０２０－０２６４３１号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。
　１００　　　ＲＦＩＤタグ
　１０１　　　第１の導電層
　１０２　　　第２の導電層
　１０３　　　絶縁層
　１０４　　　ＩＣチップ
　２０１　　　第１のスロット
　２０２　　　第２のスロット
　３０１Ａ　　第１の導電部
　３０１Ｂ　　第２の導電部
　３０３　　　連結スロット
　４０３Ａ　　第１の調整スロット
　４０３Ｂ　　第２の調整スロット
　４０３Ｃ　　第３の調整スロット
　４０３Ｄ　　第４の調整スロット
　４０４Ａ　　第１の拡張スロット
　４０４Ｂ　　第２の拡張スロット
　４０４Ｃ　　第３の拡張スロット
　４０４Ｄ　　第４の拡張スロット

Claims (10)

  1. 　第１の導電層と、
    　アンテナが形成される第２の導電層と、
    　前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に設けられた絶縁層と、
    　前記アンテナに接続されるＩＣチップと、
    　を備え、
    　前記アンテナは、
    　第１のスロットと、
    　前記第１のスロットと対向する第２のスロットと、
    　前記第１のスロットの中央部と前記第２のスロットの中央部とを連結する連結スロットと、
    　前記第１のスロットの一方の端部に連結され、前記第１のスロットより幅が広く、前記第１のスロットと直交する方向に延伸する第１の調整スロットと、
    　前記第１のスロットの他方の端部に連結され、前記第１のスロットより幅が広く、前記第１のスロットと直交する方向に延伸する第２の調整スロットと、
    　前記第２のスロットの一方の端部に連結され、前記第２のスロットより幅が広く、前記第２のスロットと直交する方向に延伸する第３の調整スロットと、
    　前記第２のスロットの他方の端部に連結され、前記第２のスロットより幅が広く、前記第２のスロットと直交する方向に延伸する第４の調整スロットと、
    　を有する、ＲＦＩＤタグ。
  2. 　前記第１の調整スロットを介して前記第１のスロットに連結され、前記第１のスロットと平行に、かつ前記第１のスロットから離れる方向に延伸する第１の拡張スロットと、
    　前記第２の調整スロットを介して前記第１のスロットに連結され、前記第１のスロットと平行に、かつ前記第１のスロットから離れる方向に延伸する第２の拡張スロットと、
    　を有する、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
  3. 　前記第３の調整スロットを介して前記第２のスロットに連結され、前記第２のスロットと平行に、かつ前記第２のスロットから離れる方向に延伸する第３の拡張スロットと、
    　前記第４の調整スロットを介して前記第２のスロットに連結され、前記第２のスロットと平行に、かつ前記第２のスロットから離れる方向に延伸する第４の拡張スロットと、
    　を有する、請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
  4. 　前記連結スロットは、前記第２の導電層において、前記第１のスロットと前記第２のスロットとの間に形成される導電部を２つに分割し、
    　前記ＩＣチップは、分割した２つの導電部の間に電気的に接続される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
  5. 　前記第２の導電層の外形は矩形であり、
    　前記第１のスロット及び前記第２のスロットは、前記矩形の一辺と平行な方向に延伸する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
  6. 　前記第１の調整スロット及び前記第２の調整スロットは、前記第２のスロットから離れる方向に延伸し、
    　前記第３の調整スロット及び前記第４の調整スロットは、前記第１のスロットから離れる方向に延伸する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
  7. 　前記第１の調整スロット、前記第２の調整スロット、前記第３の調整スロット、及び前記第４の調整スロットの形状により、前記ＩＣチップと前記アンテナとの間のインピーダンスマッチング、又は前記アンテナの共振周波数を調整する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
  8. 　前記第１の拡張スロット、前記第２の拡張スロット、前記第３の拡張スロット、及び前記第４の拡張スロットの形状により、前記ＩＣチップと前記アンテナとの間のインピーダンスマッチング、又は前記アンテナの共振周波数を調整する、請求項３に記載のＲＦＩＤタグ。
  9. 　前記アンテナは、前記第１の導電層を介して被着体に被着される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグに用いられるアンテナ。
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