WO2022075263A1 - Rfidモジュールを備えた容器 - Google Patents

Rfidモジュールを備えた容器 Download PDF

Info

Publication number
WO2022075263A1
WO2022075263A1 PCT/JP2021/036638 JP2021036638W WO2022075263A1 WO 2022075263 A1 WO2022075263 A1 WO 2022075263A1 JP 2021036638 W JP2021036638 W JP 2021036638W WO 2022075263 A1 WO2022075263 A1 WO 2022075263A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
container
rfid module
flap
metal film
slit
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/036638
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮平 大森
登 加藤
浩和 矢▲崎▼
幹子 齋藤
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2022548743A priority Critical patent/JP7239073B2/ja
Publication of WO2022075263A1 publication Critical patent/WO2022075263A1/ja
Priority to US18/193,774 priority patent/US20230259736A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07798Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card part of the antenna or the integrated circuit being adapted for rupturing or breaking, e.g. record carriers functioning as sealing devices for detecting not-authenticated opening of containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/20External fittings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0701Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management
    • G06K19/0707Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement being capable of collecting energy from external energy sources, e.g. thermocouples, vibration, electromagnetic radiation
    • G06K19/0708Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement being capable of collecting energy from external energy sources, e.g. thermocouples, vibration, electromagnetic radiation the source being electromagnetic or magnetic
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07758Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07771Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card the record carrier comprising means for minimising adverse effects on the data communication capability of the record carrier, e.g. minimising Eddy currents induced in a proximate metal or otherwise electromagnetically interfering object
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/02Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/335Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines

Definitions

  • the present invention relates to a container equipped with an RFID module, particularly a container equipped with an RFID module using RFID (Radio Frequency Identification) technology for non-contact data communication by an induced electromagnetic field or radio waves.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • RFID tags which are a wireless communication device
  • RFIC Radio-Frequency Integrated Circuit
  • metal materials such as antenna patterns are formed on insulating substrates such as paper materials and resin materials.
  • a metal film is formed on the outer surface of the container, the RFID tag is affected and communication becomes impossible.
  • Patent Document 1 proposes a configuration in which an RFID tag compatible with a metal formed in a part of the container is provided so as not to impair the design.
  • the RFID tag disclosed in Patent Document 1 has an RFID chip and an antenna pattern, and a metal film cannot be formed on the container in these regions. Therefore, there is a demand for a container having an RFID module that suppresses a reduction in the degree of freedom in design.
  • An object of the present invention is to provide a container having an RFID module in which a reduction in design is suppressed in a container on which a metal film is formed.
  • the container according to one aspect of the present invention is a container provided with an RFID module, the insulating base material, a metal film formed on the first main surface of the base material, and the metal film as a first metal region and a first metal film. It is provided with a slit formed so as to separate from the two metal regions.
  • the RFID module includes an RFIC element, a filter circuit for transmitting a current due to an electromagnetic wave having a unique resonance frequency which is a communication frequency to the RFIC element, and first and second electrodes connected to the filter circuit. The first electrode of the RFID module and the first metal region of the metal film are electrically connected, and the second electrode of the RFID module and the second metal region of the metal film are electrically connected.
  • the present invention it is possible to provide a container having an RFID module in which a reduction in design is suppressed in a container on which a metal film is formed.
  • FIG. 6a is a plan view of the conductor pattern formed on the upper surface of the substrate of the RFID module
  • FIG. 6b is a plan view of the conductor pattern formed on the lower surface of the substrate.
  • Explanatory drawing which shows the manufacturing process of the container of Embodiment 1.
  • Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment Development view of the container in the modified example of the first embodiment
  • One aspect of the container according to the present invention is a container provided with an RFID module, which comprises an insulating base material, a metal film formed on the first main surface of the base material, and a metal film as a first metal region. It comprises a slit formed so as to separate from the second metal region.
  • the RFID module includes an RFIC element, a filter circuit for transmitting a current due to an electromagnetic wave having a unique resonance frequency which is a communication frequency to the RFIC element, and first and second electrodes connected to the filter circuit.
  • the first electrode of the RFID module and the first metal region of the metal film are electrically connected, and the second electrode of the RFID module and the second metal region of the metal film are electrically connected.
  • the container of this embodiment uses the first metal region and the second metal region of the metal film formed on the first main surface of the base material of the container as an antenna, the container on which the metal film is formed has a design property.
  • the RFID module can be attached to the container with less freedom.
  • the metal film when the metal film is irradiated with an electromagnetic wave having a communication frequency, a current may flow in a direction intersecting the slit.
  • the metal film functions as a dipole antenna, communication characteristics as a dipole antenna can be obtained.
  • the length in the direction orthogonal to the slit of the metal film may have an electrical length of half the wavelength of the electromagnetic wave of the communication frequency. In this case, the maximum communication distance as a dipole antenna can be obtained.
  • the slit may go around the side of the container. As a result, even if a plurality of containers are arranged in the same direction, the slits do not come into contact with each other, and the first metal region and the second metal region of the metal film of each container do not conduct with each other without passing through the RFID module. Therefore, it is possible to communicate with multiple containers at once.
  • the first metal region and the second metal region may be line-symmetrical with respect to the slit.
  • the base material has a flap continuous with the first surface for connecting the first surface and the second surface on which the metal film is formed by an adhesive layer, the metal film is also formed on the flap, and the slit is a flap. Also formed, the RFID module may be placed on the flap. As a result, in the container, the RFID module arranged on the flap continuous with the first surface is attached to the inner surface of the second surface, so that it does not appear on the outer surface of the container. Therefore, it is possible to prevent the design of the container from being reduced.
  • One end of the slit may extend to the end of the flap.
  • the first divided slit In the region on one side of the flap where the metal film of the flap is divided by the slit, the first divided slit forming a metal region discontinuous with the first metal region of the flap and the first metal region of the first surface, and the slit. It comprises a second metal region of the flap and a second split slit forming a discontinuous metal region with the second metal region of the first surface in the region on the other side of the flap into which the metal film of the flap is divided. You may. As a result, the ratio of the first metal region and the second metal region in the flap can be reduced, so that the variation in communication characteristics due to the variation in the attachment distance between the flap and the second surface can be reduced.
  • the RFID module may be arranged on the second main surface opposite to the first main surface of the base material. As a result, the RFID module does not appear on the outer surface of the container, so that it is possible to prevent the design of the container from being reduced.
  • the metal film may be formed on the entire surface of the first main surface of the base material except for the slit.
  • a design in which a metal film is formed on the entire surface of the first main surface of the container is also feasible.
  • the flap has a non-metal region on which no metal film is formed on the first main surface of the flap, and even if the non-metal region of the flap and the second main surface of the second surface are bonded via the adhesive layer. good.
  • the filter circuit may be an LC parallel resonant circuit. As a result, a current having a frequency matching the RFIC can be passed through the RFIC.
  • the sheet resistance of the metal film may be 0.5 ⁇ / ⁇ or more. Even with this configuration, since the RFID module has a filter circuit, the eddy current generated in the metal film can be used to flow through the RFID.
  • the thickness of the metal film may be 1 nm or more and 1 ⁇ m or less. Even with this configuration, since the RFID module has a filter circuit, the eddy current generated in the metal film can be used to flow through the RFID.
  • the electrical length of the antenna pattern and the conductor pattern is longer than the physical length.
  • the electrical length is a length considering the shortening or extension of the wavelength due to the relative permittivity and the parasitic reactance component.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a container 1 having an RFID module 5 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a developed view of the container 1 in FIG.
  • the container 1 of the first embodiment divides the base material 3, the RFID module 5 attached to the base material 3, the metal film 7 formed on the first main surface 3s of the base material 3, and the metal film 7.
  • the slit 9 formed in the above manner is provided.
  • the container 1 is formed into a three-dimensional shape by assembling a flat base material 3 as shown in FIG. 3, for example.
  • the container 1 has a rectangular parallelepiped shape, for example, and the base material 3 is made of, for example, paper, resin, or plastic.
  • the base material 3 includes a first surface 3a, a second surface 3b, a third surface 3c, a fourth surface 3d, a fifth surface 3e, a sixth surface 3f, and a first flap 3g, a second flap 3h, and a third flap. Equipped with 3k.
  • the first surface 3a to the fourth surface 3d become a side surface when assembled
  • the fifth surface 3e becomes an upper surface when assembled
  • the sixth surface 3f becomes a lower surface when assembled.
  • the first main surface 3s of the base material 3 is a surface to be the outer surface (front surface) of the container 1
  • the second main surface 3t of the base material 3 is a surface to be the inner surface (back surface) of the container 1.
  • the first main surface 3s of the first flap 3g is attached to the second main surface 3t of the second surface 3b via the adhesive layer 11 when assembled.
  • the first main surface 3s of the second flap 3h is attached to the second main surface 3t of the first surface 3a via the adhesive layer 11 when assembled.
  • the first main surface 3s of the third flap 3k is attached to the second main surface 3t of the first surface 3a via the adhesive layer 11 when assembled.
  • the metal film 7 is formed on the entire surface of the first main surface 3s of the base material 3 except for the slit 9.
  • the metal film 7 is made of a film body of a conductive material such as aluminum foil or copper foil, and is formed by, for example, attaching a metal sheet. By using a metal having a small resistance value such as aluminum or copper as the metal film 7, the communication distance can be increased.
  • the thickness of the metal film 7 is, for example, larger than 5 ⁇ m and 40 ⁇ m or less.
  • the metal film 7 is physically divided into two or more regions by the slit 9.
  • the metal film 7 is divided into two regions, a first metal region 7a and a second metal region 7b, and the first metal region 7a and the second metal region 7b are electrically insulated by a slit 9. ing.
  • the metal film 7 may not be formed on the entire surface of the base material 3, and may be partially formed on, for example, the first flap 3g and other surfaces.
  • the metal film 7 has a first metal region 7a extending outward from the container 1 in a direction intersecting the slit 9, and outward of the container 1 in a direction intersecting the slit 9 and opposite to the first metal region 7a.
  • the second metal region 7b extending toward it functions as a dipole type antenna.
  • the distance Lg1 from the slit 9 to one end of the first flap 3g in the direction orthogonal to the slit 9 and the distance Lg2 from the slit 9 to the other end of the first flap 3g in the direction orthogonal to the slit 9 are the same length. Is. Further, when the total length of the sum of the distance Lg1, the distance Lg2, and the width W of the slit 9 is the length of the high frequency half wavelength of the communication frequency, the communication distance is maximized.
  • the length of the high frequency half wavelength of the communication frequency may be, for example, the length in the direction orthogonal to the position of the slit 9 to which the RFID module 5 is attached.
  • the slit 9 is a groove that divides the metal film 7.
  • the width W of the slit 9 is, for example, 0.5 mm to 3 mm.
  • the slit 9 may be formed by forming a metal film 7 on the entire first main surface 3s of the base material 3 and then scraping the metal film 7, or two metal sheets may be formed with the width of the slit 9 open. It may be formed by attaching it to the first main surface 3S of the material 3. One end of the slit 9 extends to the end of the first flap 3g.
  • the RFID module 5 of the first embodiment is a wireless communication device configured to perform wireless communication (transmission / reception) with a high frequency signal having a communication frequency (carrier frequency).
  • the RFID module 5 is configured to perform wireless communication with, for example, a high frequency signal having a frequency for communication in the UHF band.
  • the UHF band is a frequency band from 860 MHz to 960 MHz.
  • FIG. 4 is a perspective plan view of the RFID module
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of arrow V in FIG.
  • FIG. 6 shows a plan view of a conductor pattern formed on the substrate of the RFID module
  • FIG. 6a is a plan view of the conductor pattern formed on the upper surface of the substrate of the RFID module
  • FIG. 6b is a plan view of the conductor pattern formed on the lower surface of the substrate. It is a perspective plan view seen from the top of the conductor pattern.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII in FIG.
  • the XYZ coordinate system facilitates the understanding of the invention and does not limit the invention.
  • the X-axis direction indicates the longitudinal direction of the RFID module 5
  • the Y-axis direction indicates the depth (width) direction
  • the Z-axis direction indicates the thickness direction.
  • the X, Y, and Z directions are orthogonal to each other.
  • the RFID module 5 is attached to the upper surfaces of the first metal region 7a and the second metal region 7b of the metal film 7 via an adhesive layer 11 such as double-sided tape or synthetic resin.
  • the RFID module 5 includes a substrate 21 and an RFID 23 mounted on the substrate 21.
  • the substrate 21 is a flexible substrate such as polyimide.
  • a protective film 25 is formed on the upper surface of the substrate 21 on which the RFIC 23 is mounted.
  • the protective film 25 is, for example, an elastomer such as polyurethane or a hot melt agent such as ethylene vinyl acetate (EVA).
  • a protective film 27 is also attached to the lower surface of the substrate 21.
  • the protective film 27 is, for example, a coverlay film such as a polyimide film (Kapton tape).
  • a third electrode 33, a fourth electrode 35, a conductor pattern L1a of the main portion of the first inductance element L1 and a conductor pattern L2a of the main portion of the second inductance element L2 are formed on the upper surface of the substrate 21, a third electrode 33, a fourth electrode 35, a conductor pattern L1a of the main portion of the first inductance element L1 and a conductor pattern L2a of the main portion of the second inductance element L2 are formed.
  • the third electrode 33 is connected to one end of the conductor pattern L1a
  • the fourth electrode 35 is connected to one end of the conductor pattern L2a.
  • These conductor patterns are, for example, a copper foil patterned by photolithography.
  • the first electrode 29 and the second electrode 31 are capacitively coupled to the first metal region 7a and the second metal region 7b of the metal film 7, respectively. Further, on the lower surface of the substrate 21, a part of the conductor pattern L1b of the first inductance element L1 and the conductor patterns L3a, L3b (conductor pattern surrounded by the alternate long and short dash line) and L3c of the third inductance element L3 are formed. These conductor patterns are also, for example, a copper foil patterned by photolithography.
  • One end of a part of the conductor pattern L1b of the first inductance element L1 and one end of the conductor pattern L3a of the third inductance element L3 are connected to the first electrode 29.
  • one end of the conductor pattern L2b of the second inductance element L2 and one end of the conductor pattern L3c of the third inductance element L3 are connected to the second electrode 31.
  • a conductor pattern L3b is connected between the other end of the conductor pattern L3a of the third inductance element L3 and the other end of the conductor pattern L3c.
  • the other end of the conductor pattern L1b of the first inductance element L1 and the other end of the conductor pattern L1a of the first inductance element L1 are connected via the via conductor V1.
  • the other end of the conductor pattern L2b of the second inductance element L2 and the other end of the conductor pattern L2a of the second inductance element L2 are connected via the via conductor V2.
  • the RFIC 23 is mounted on the third electrode 33 and the fourth electrode 35 formed on the upper surface of the substrate 21. That is, the terminal 23a of the RFIC 23 is connected to the third electrode 33, and the terminal 23b of the RFIC 23 is connected to the fourth electrode 35.
  • the conductor patterns L3a of the first inductance element L1 and the third inductance element L3 are formed in different layers of the substrate 21, and are arranged so that their coil openings overlap each other.
  • the conductor patterns L3c of the second inductance element L2 and the third inductance element L3 are formed in different layers of the substrate 21, and their coil openings are arranged so as to overlap each other.
  • the RFIC 23 is positioned on the surface of the substrate 21 between the conductor pattern L3c of the second inductance element L2 and the third inductance element L3 and the conductor pattern L3a of the first inductance element L1 and the third inductance element L3. do.
  • a first current path CP1 passing through the upper surface and the lower surface of the substrate 21 and a second current path CP2 passing through the lower surface of the substrate 21 are formed.
  • the first current path CP1 reaches the second electrode 31 from the first electrode 29 through the branch point N1, the conductor pattern L1b, the conductor pattern L1a, RFIC23, the conductor pattern L2a, the conductor pattern L2b, and the branch point N2.
  • the second current path CP2 reaches the second electrode 31 from the first electrode 29 through the branch point N1, the conductor pattern L3a, the conductor pattern L3b, the conductor pattern L3c, and the branch point N2.
  • first inductance element L1 composed of a conductor pattern L1b connected via a conductor pattern L1a and a via conductor V1, and a conductor pattern L2b connected via a conductor pattern L2a and a via conductor V2.
  • the winding directions of the current flowing through the second inductance element L2 are opposite to each other, and the magnetic field generated by the first inductance element L1 and the magnetic field generated by the second inductance element L2 cancel each other out.
  • the first current path CP1 and the second current path CP2 are formed in parallel with each other between the first electrode 29 and the second electrode 31, respectively.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the RFID module 5.
  • the first current path CP1 is a part of the parallel resonant circuit RC1 which is an LC parallel resonant circuit, and matches the radio wave of the communication frequency. Therefore, the radio wave of the communication frequency is transmitted to the metal film 7. Is received, a current flows through the RFIC 23.
  • the RFID module 5 is formed with a parallel resonant circuit RC1.
  • the parallel resonant circuit RC1 is a loop circuit composed of a first inductance element L1, an RFIC23, a second inductance element L2, and a third inductance element L3.
  • the capacitance C1 is composed of a first metal region 7a, a first electrode 29, an adhesive layer 11, and a protective film 27.
  • the capacitance C2 is composed of a second metal region 7b, a second electrode 31, an adhesive layer 11, and a protective film 27.
  • the fourth inductance element L4 is an inductance component of the first metal region 7a of the metal film 7
  • the fifth inductance element L5 is an inductance component of the second metal region 7b of the metal film 7.
  • the parallel resonance circuit RC1 is designed to perform LC parallel resonance by impedance matching with radio waves at the communication frequency. As a result, the RFID module is matched with the RFID in the communication frequency, and the communication distance of the RFID module 5 in the communication frequency can be secured.
  • a slit 9 is formed in the central portion in the longitudinal direction of the first surface 3a, the second surface 3b, the third surface 3c, and the fourth surface 3d, which are the side surfaces, respectively. Even if a plurality of containers 1 are arranged side by side as shown, the slits 9 of the respective containers 1 overlap each other. Therefore, in the first metal region 7a and the second metal region 7b of the metal film 7 of each container 1, the insulated state is maintained unless the RFID module 5 is passed through, so that communication with a plurality of containers 1 can be performed. Can be done at once.
  • the container 1 of the first embodiment has a metal film 7 formed on the front surface of the first main surface 3s of the unfolded container 1 before assembly, with respect to a plurality of containers 1 before assembly.
  • the slit 9 can be formed at once.
  • the insulating base material 3, the metal film 7 formed on the first main surface 3s of the base material 3, and the metal film 7 are the first metal regions 7a and the first.
  • An RFID module 5 including first and second electrodes 29 and 31 connected to RC1 is provided, and the first electrode 29 of the RFID module 5 and the first metal region 7a of the metal film 7 are electrically connected. , The second electrode 31 of the RFID module 5 and the second metal region 7b of the metal film 7 are electrically connected.
  • the RFID module 5 is arranged across the slit 9 that divides the metal film 7 formed on the base material 3 of the container 1 into the first metal region 7a and the second metal region 7b, the first and second metals
  • the regions 7a and 7b can be used as antenna electrodes, respectively, and a current can be passed through the RFID 23 by series resonance. Therefore, even if the container 1 is formed with the metal film 7, wireless communication is possible, and it is possible to provide the container 1 having the RFID module 5 in which the reduction in design is suppressed.
  • the container 1 of the embodiment can be provided at a lower cost than the container to which the conventional metal-compatible RFID module is attached.
  • the conventional flag type RFID module pops out of the container and breaks, the communication characteristics will deteriorate.
  • the RFID module since the RFID module must be ejected from the container, the degree of freedom in design is reduced, but in the case of the container 1 of the embodiment, the RFID module does not have to be ejected from the container, so that the degree of freedom in design is reduced. Can be suppressed.
  • the metal film 7 When the metal film 7 is irradiated with an electromagnetic wave having a communication frequency, a current flows in the direction intersecting the slit 9. As described above, since the metal film 7 functions as a dipole antenna, it is possible to obtain communication characteristics as a dipole antenna.
  • the length of the metal film 7 in the direction orthogonal to the slit 9 has an electrical length of half the wavelength of the electromagnetic wave of the communication frequency. As a result, the maximum communication distance of the metal film 7 as a dipole antenna can be obtained.
  • the slit 9 orbits the first surface 3a to the fourth surface 3d, which are the side surfaces of the container 1. As a result, even if a plurality of containers 1 are arranged in the same direction, the slits 9 come into contact with each other, and the first metal region 7a and the second metal region 7b of the metal film 7 of each container 1 pass through the RFID module 5. Since it does not conduct without conducting, it is possible to communicate with a plurality of containers 1 at one time.
  • the first metal region 7a and the second metal region 7b may be line-symmetrical with respect to the slit 9.
  • the slits 9 come into contact with each other, and the first metal region 7a and the second metal region of the metal film 7 of each container 1 come into contact with each other.
  • 7b and 7b do not conduct without passing through the RFID module 5. Therefore, the operator can reduce the attention to the orientation of the container 1.
  • the base material 3 has a first flap 3g continuous with the first surface 3a for connecting the first surface 3a and the second surface 3b on which the metal film 7 is formed by the adhesive layer 11, and the metal film 7 Is also formed in the first flap 3g, the slit 9 is also formed in the first flap 3g, and the RFID module 5 may be arranged in the first flap 3g.
  • the RFID module 5 arranged on the first flap 3g continuous with the first surface 3a is attached to the inner surface of the second surface 3b, so that it does not appear on the outer surface of the container 1. Therefore, it is possible to prevent the design of the container 1 from being reduced.
  • the metal film 7 is formed on the entire surface of the first main surface 3s of the base material 3 except for the slit 9. As described above, a design in which the metal film 7 is formed on the entire surface of the first main surface 3s of the container 1 can be realized.
  • FIG. 11 is a developed view of the container 1A in the first modification of the first embodiment.
  • the container 1A in the first modification of the first embodiment has a structure in which the slit 9 of the container 1 of the first embodiment is shifted downward.
  • Other configurations are substantially the same as the container 1 of the first embodiment.
  • the container 1A in the first modification has a short electrical length orthogonal to the slit 9 in the second metal region 7b, the communication characteristics are lower than those of the container 1 of the first embodiment, but communication is possible. Further, as shown in FIG. 12, even if a plurality of containers 1 are brought into contact with each other and arranged, the first metal region 7a and the second metal region 7b are RFID by aligning the orientations so that the slits 9 are in contact with each other. Since the conduction state does not occur without passing through the module 5, it is possible to perform wireless communication collectively. Further, by inserting the slit at a position where the content of the container 1A does not cover the slit 9, deterioration of the reading distance is reduced even if the content is a metal object or water.
  • FIG. 13 is a developed view of the container 1B in the second modification of the first embodiment.
  • the container 1B in the modified example 3 of the first embodiment has a configuration having two slits 9 in the container 1 of the first embodiment. Other configurations are substantially the same as the container 1 of the first embodiment. If the slits 9 are arranged below the RFID module 5, the communication characteristics are less affected, so that two or more slits 9 may be provided in the container 1B. Therefore, the degree of freedom in the design of the container 1B by the slit 9 can be improved.
  • FIG. 14 is a developed view of the container 1C in the modified example 3 of the first embodiment.
  • the container 1C in the modified example 3 of the first embodiment has a configuration in which the slit 9 does not have a linear shape but a shape having a planar spread in the container 1A of the second embodiment. Even if the slit 9 of the container 1C has such a shape, the same effect as that of the container 1A of the modified example 1 can be obtained.
  • FIG. 15 is a developed view of the container 1D in the modified example 4 of the first embodiment.
  • the container 1D in the modified example 4 of the first embodiment has a configuration in which the RFID module 5 is arranged not on the first flap 3g but on the fourth surface 3d in the container 1 of the first embodiment.
  • the RFID module 5 is arranged on the fourth surface 3d, which is one of the side surfaces, as in the container 1D of the modification 4, the RFID module 5 appears on the outer surface of the container 1D, but the communication characteristics do not change. Therefore, the same effect as that of the container 1 of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 16 is a developed view of the container 1E in the modified example 5 of the first embodiment.
  • the RFID module 5 is arranged on the second main surface 3t of the base material 3 in the container 1D of the modified example 4 of the first embodiment.
  • the degree of freedom in arranging the RFID module 5 is improved.
  • FIG. 17 is a developed view of the container 1F in the modified example 6 of the first embodiment.
  • the container 1F in the modified example 6 of the first embodiment has a configuration in which the extending direction of the slit 9 circulates in the longitudinal direction of the container 1.
  • the slit 9 of the modification 6 passes through the third surface 3c, the second flap 3h, and the third flap 3k.
  • another slit 9a is formed in parallel with the slit 9 on the first surface 3a to which the second flap 3h and the third flap 3k are bonded.
  • the metal film 7 is divided into a first metal region 7a and a second metal region 7b by the two slits 9 and 9a.
  • FIG. 18 is a developed view of the container 1G in the modified example 7 of the first embodiment.
  • the container 1G in the modified example 7 of the first embodiment has a configuration in which the extending direction of the slit 9 circulates in the longitudinal direction of the container 1.
  • the slit 9 of the modification 7 passes through the fourth surface 3d.
  • another slit 9a is formed on the second surface 3b which is parallel to the fourth surface 3d when assembled.
  • the slits 9b and 9c are formed on the fifth surface 3e and the sixth surface 3f so as to be located on the extension of the slit 9a on the second surface 3b and the slit 9 on the fourth surface 3d, respectively. Is formed.
  • the metal film 7 is divided into a first metal region 7a and a second metal region 7b by the four slits 9, 9a to 9c.
  • the difference between the container 1 of the second embodiment and the container 1 of the first embodiment is the difference in the sheet resistance of the metal film 7. This difference will be mainly described below.
  • the description may be omitted for the elements having the same configuration, operation, and function as those of the first embodiment, in order to avoid duplicate description.
  • the container 1 of the second embodiment has the same configuration as the RFID module 5 of the first embodiment except for the points described below.
  • the sheet resistance of the metal film 7 of the container 1 of the second embodiment is larger than the sheet resistance of the metal film 7 of the container 1 of the first embodiment.
  • the sheet resistance of the metal film 7 is large, the following problems that did not occur in the container 1 of the first embodiment occur.
  • a resonance phenomenon occurred in the entire metal film 7 as an antenna electrode, and electromagnetic waves were radiated.
  • the thickness of the metal film 7 in the first embodiment is, for example, larger than 5 ⁇ m and 40 ⁇ m or less, and the sheet resistance of the metal film 7 is 0.05 ⁇ / ⁇ or less.
  • the metal film of the container is usually formed to prevent food oxidation and improve the design, but even if the thickness of the metal film is a single digit value in ⁇ m units such as 5 ⁇ m, the metal film is further formed.
  • the printing thickness becomes about 1 ⁇ m. In this case, a step is generated in the printed matter due to the thickness of the metal film as the antenna foil, which causes printing misalignment (blurring or bleeding). For this reason, it was not possible to print directly as a design on a container with a conventional antenna foil attached.
  • the sheet resistance becomes large, for example, about 0.5 ⁇ to 50 ⁇ / ⁇ .
  • the resistance value of the matching circuit section between the RFIC and the antenna will be the same thickness as the metal film, the resistance value of the matching circuit section will increase, the matching loss will increase, and the RFID module will not operate.
  • an antenna electrode made of a thin metal film cannot generate electromagnetic wave radiation due to the (series) resonance phenomenon, but when an electromagnetic wave is received by the metal film, a current flows through the metal film so as to cancel the electromagnetic wave. To shield.
  • This current is also called an eddy current.
  • an eddy current flows, the current component flowing through the metal film is not due to the resonance phenomenon of the antenna electrode, so that it can correspond to all frequency components regardless of the electrode pattern shape.
  • This eddy current is known as an effect of the metal shield, but it is not usually used as an antenna.
  • the RFID module 5 Since the RFID module 5 has a parallel resonant circuit RC1 as a filter circuit that transmits only a current having a unique resonance frequency to the RFID 23, the eddy current is frequency-selected and the current flows through the RFID 23 to transmit energy. Only a specific frequency is selected between the metal film 7 as an antenna electrode and the RFID module 5, impedance matching is performed, and energy transfer between the RFID 23 and the metal film 7 becomes possible. In this way, it is considered that communication with the RFIC 23 becomes possible.
  • FIG. 19 is a graph showing the communication characteristics of the container 1 provided with the RFID module 5 in the second embodiment. Even in the UHF band from 860 MHz to 960 MHz, it has a communication distance of about 100 cm or more, and in particular, it has a communication distance of 200 cm or more in the vicinity of 860 MHz.
  • the state where the sheet resistance of the metal film 7 is high occurs not only by the thickness of the metal film 7 but also by the manufacturing method of the metal film 7.
  • the metal film 7 is formed of a conductive paste such as Ag paste
  • the sheet resistance may be 0.5 ⁇ or more. Even in such a case, wireless communication can be performed if the container 1 of the second embodiment is used.
  • the container 1 is an assembly type, but the present invention is not limited to this.
  • the container 1 may be a bottle or a PET bottle.
  • the communication frequency band is the UHF band, but the frequency band is not limited to this. It may be configured to perform wireless communication with a high frequency signal having a frequency (carrier frequency) for communication in the HF band.
  • the total length of the metal film 7 orthogonal to the slit 9 is designed to receive a high frequency signal in the HF band.
  • the HF band is a frequency band of 13 MHz or more and 15 MHz or less.
  • the RFID module 5 when the RFID module 5 is arranged on the first flap 3g, as shown in FIG. 20, still two other first division slits 10a and the metal film 7 of the first flap 3g
  • the second split slit 10b may be formed to reduce the ratio of the first metal region 7a and the second metal region 7b in the first flap 3g.
  • the first surface 3a In the region on one side of the first flap 3g where the metal film 7 of the first flap 3g is divided by the slit 9, the first surface 3a continuous with the first metal region 7a of the first flap 3g and the first flap 3g.
  • a first dividing slit 10a forming a discontinuous metal region 7c with the first metal region 7a is formed.
  • a second split slit 10b is formed which forms a discontinuous metal region 7d with the second metal region 7b of 3a.
  • the RFID module 5 and the slit 9 are located between the first division slit 10a and the second division slit 10b.
  • the first split slit 10a extends from the margin 3ga at the tip of the first flap 3g toward the first surface 3a in parallel with the slit 9, and is outward at the boundary with the first surface 3a. It bends to extend along the side 3aa between the first flap 3g and the first surface 3a to the upper hypotenuse 3gb.
  • the second split slit 10b extends from the margin 3ga at the tip of the first flap 3g toward the first surface 3a in parallel with the slit 9, and is outward at the boundary with the first surface 3a. It bends to extend along the side 3aa between the first flap 3g and the first surface 3a to the lower hypotenuse 3gc.
  • the first division slit 10a and the second division slit 10b are arranged on the first flap 3g in line symmetry with respect to the slit 9, for example.
  • the first division slit 10a and the second division slit 10b are not limited to the L-shape, but may be curved or linear. Further, the metal in the metal region of the discontinuous metal region 7c and the discontinuous metal region 7d may be eliminated.
  • the first flap 3g is provided with the first split slit 10a and the second split slit 10b that reduce the area of the first metal region 7a and the second metal region 7b in the first flap 3g. It is possible to reduce the variation in the characteristics of the capacitive coupling between the respective metal films 7 on the second surface 3b, and it is possible to reduce the variation in the communication characteristics of the container 1H.
  • FIG. 21 is a developed view of the container 1J in the modified example.
  • the first non-metal region 10c is formed on the side away from the slit 9 from the first metal region 7a, that is, on the upper hypotenuse side 3gb side.
  • the second non-metal region 10d is formed on the side away from the slit 9 from the second metal region 7b, that is, on the lower hypotenuse side 3 gc side.
  • the first non-metal region 10c and the second non-metal region 10d for example, the first main surface 3s of the base material 3 is exposed, and the adhesive layer 11 is placed on the first non-metal region 10c and the second non-metal region 10d. Is formed so that the front surface (first main surface 3s) of the base material 3 of the first flap 3g and the back surface (second main surface 3t) of the base material 3 of the second surface 3b do not pass through the metal film 7. Can be glued with. Thereby, the adhesive force between the first flap 3g and the second surface 3b can be improved.
  • the RFID module 5 is attached to the first metal region 7a and the second metal region 7b, but the present invention is not limited to this.
  • the RFIC 23 may be electrically connected to the first metal region 7a and the second metal region 7b via an inductor.
  • the inductor is formed on the antenna pattern side.
  • the metal film 7 may have a low sheet resistance by attaching a metal foil as in the first embodiment.
  • a paint may be applied on a region other than the portion where the RFID module 5 is attached to form a pattern to enhance the design of the container 1. .. Further, the metal film 7 and the slit 9 may be formed on the second main surface 3t instead of the first main surface 3s of the base material 3. That is, the metal film 7 and the slit 9 may be formed inside the container 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

絶縁性の基材と、基材の第1主面に形成された金属膜と、金属膜を第1金属領域と第2金属領域とに分離するように形成されたスリットと、を備える、容器である。容器は、さらに、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流をRFIC素子に伝送するフィルタ回路と、フィルタ回路と接続する第1及び第2電極と、を備えるRFIDモジュールを備え、RFIDモジュールの第1電極と金属膜の第1金属領域と電気的に接続され、RFIDモジュールの第2電極と金属膜の第2金属領域と電気的に接続される。

Description

RFIDモジュールを備えた容器
 本発明は、RFIDモジュールを備えた容器、特に、誘導電磁界または電波によって、非接触でデータ通信を行うRFID(Radio Frequency Identification)技術を利用したRFIDモジュールを備えた容器に関する。
 従来、無線通信デバイスであるRFIDタグを容器に付すことで、容器内の商品の管理をすることが考えられている。RFIDタグは、RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)と共に、アンテナパターンなどの金属材料が紙材や、樹脂材等の絶縁基板上に形成されている。しかしながら、容器の外面に金属膜が形成されていると、RFIDタグが影響を受けて通信ができなくなる。
 上記のようなRFIDタグ付き容器において、特許文献1には、意匠性を損なわないように容器の一部に形成された金属に対応可能なRFIDタグを設けた構成が提案されている。
国際公開第2019-039484号
 特許文献1に開示されたRFIDタグは、RFICチップとアンテナパターンとを有しており、これらの領域には容器に金属膜を形成することができない。したがって、より意匠性の自由度の低減を抑制したRFIDモジュールを有する容器が求められる。
 本発明は、金属膜が形成された容器において、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュールを有する容器の提供を目的とする。
 本発明の一態様の容器は、RFIDモジュールを備えた容器であって、絶縁性の基材と、基材の第1主面に形成された金属膜と、金属膜を第1金属領域と第2金属領域とに分離するように形成されたスリットとを備える。RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流をRFIC素子に伝送するフィルタ回路と、フィルタ回路と接続する第1及び第2電極と、を備える。RFIDモジュールの第1電極と金属膜の第1金属領域とが電気的に接続され、RFIDモジュールの第2電極と金属膜の第2金属領域とが電気的に接続される。
 本発明によれば、金属膜が形成された容器において、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュールを有する容器を提供することができる。
実施形態1のRFIDモジュールを有する容器の全体斜視図 図1におけるII-II矢視断面図 図1における容器の展開図 RFIDモジュールの透視平面図 図4における矢視Vの断面図 RFIDモジュールの基板に形成されている導体パターンの平面図を示し、図6aはRFIDモジュールの基板の上面に形成された導体パターンの平面図であり、図6bは基板の下面に形成された導体パターンの上から見た透視平面図 図4における矢視VIIの断面図 RFIDモジュールの回路図 実施形態1の容器を重ねて配列した斜視図 実施形態1の容器の製造工程を示す説明図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態1の変形例の容器を重ねて配列した斜視図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態1の変形例における容器の展開図 実施形態2のRFIDモジュールの通信特性を示すグラフ図 変形例における容器の展開図 変形例における容器の展開図
 本発明に係る一態様の容器は、RFIDモジュールを備えた容器であって、絶縁性の基材と、基材の第1主面に形成された金属膜と、金属膜を第1金属領域と第2金属領域とに分離するように形成されたスリットと、を備える。RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流をRFIC素子に伝送するフィルタ回路と、フィルタ回路と接続する第1及び第2電極と、を備える。RFIDモジュールの第1電極と金属膜の第1金属領域とが電気的に接続され、RFIDモジュールの第2電極と金属膜の第2金属領域とが電気的に接続される。
 この態様の容器は、容器の基材の第1主面に形成された金属膜の第1金属領域及び第2金属領域をアンテナとして利用するので、金属膜が形成された容器において、意匠性の自由度の低減を抑制してRFIDモジュールを容器に取り付けることができる。
 また、通信周波数の電磁波が金属膜に照射されると、スリットと交差する方向に電流が流れてもよい。このように、金属膜はダイポールアンテナとして機能するので、ダイポールアンテナとしての通信特性を得ることができる。
 金属膜のスリットに直交する方向の長さは、通信周波数の電磁波の2分の1波長の電気的長さを有してもよい。この場合、ダイポールアンテナとしての最大の通信距離を得ることができる。
 スリットは容器の側面を周回してもよい。これにより、複数の容器を同じ向きで配列しても、スリット同士が接触し、それぞれの容器の金属膜の第1金属領域と第2金属領域とがRFIDモジュールを経由しないで導通することがないので、複数の容器と一度に通信することができる。
 第1金属領域と第2金属領域とは、スリットに対して線対称であってもよい。これにより、複数の容器をスリットに対して容器を上下逆にして配列してもスリット同士が接触し、それぞれの容器の金属膜の第1金属領域と第2金属領域とがRFIDモジュールを経由しないで導通することがない。したがって、作業者は、容器1の向きへの注意を低減することができる。
 基材は、金属膜がそれぞれ形成された第1面と第2面とを接着層により接続するための第1面と連続したフラップを有し、金属膜はフラップにも形成され、スリットはフラップにも形成され、RFIDモジュールは、フラップに配置されてもよい。これにより、容器において、第1面と連続するフラップに配置されたRFIDモジュールは、第2面の内面に貼り付けられるので、容器の外面に現れない。したがって、容器の意匠性が低減するのを防止することができる。
 スリットの一端は、フラップの端部まで延びてもよい。
 スリットによってフラップの金属膜が分割される、フラップの一方側の領域において、フラップの第1金属領域及び第1面の第1金属領域と非連続な金属領域を形成する第1分割スリットと、スリットによってフラップの金属膜が分割される、フラップの他方側の領域において、フラップの第2金属領域及び第1面の第2金属領域と非連続な金属領域を形成する第2分割スリットと、を備えてもよい。これにより、フラップにおける第1金属領域及び第2金属領域の割合を小さくすることができるので、フラップと第2面との貼り付け距離のばらつきによる通信特性のばらつきを低減することができる。
 RFIDモジュールは、基材の第1主面と反対側の第2主面に配置されてもよい。これにより、RFIDモジュールが容器の外面に現れないので、容器の意匠性が低減するのを防止することができる。
 金属膜は、スリットを除いて基材の第1主面の全面に形成されてもよい。容器の第1主面の全面に金属膜を形成する意匠も実現可能である。
 フラップは、フラップの第1主面上に金属膜が形成されていない非金属領域を有し、フラップの非金属領域と第2面の第2主面とが接着層を介して接着されてもよい。
 フィルタ回路は、LC並列共振回路でもよい。これにより、RFICとマッチングする周波数の電流をRFICに流すことができる。
 金属膜のシート抵抗は0.5Ω/□以上でもよい。この構成であっても、RFIDモジュールがフィルタ回路を有するので、金属膜に発生した渦電流を利用してRFICに流すことができる。
 金属膜の厚みは1nm以上1μm以下であってもよい。この構成であっても、RFIDモジュールがフィルタ回路を有するので、金属膜に発生した渦電流を利用してRFICに流すことができる。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものであり、本発明がこの構成に限定されるものではない。また、以下の実施の形態において具体的に示される数値、形状、構成、ステップ、ステップの順序などは、一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施の形態において、各変形例における構成も同様であり、各変形例に記載した構成をそれぞれ組み合わせてもよい。
 なお、比誘電率εr>1の場合、アンテナパターン及び導体パターンの電気的長さは物理的長さに対して長くなる。本明細書において、電気的長さとは、比誘電率や寄生リアクタンス成分による波長の短縮や延長を考慮した長さである。
(実施形態1)
 次に、本発明に係るRFIDモジュール5を備える容器1の概略構成について説明する。図1は、本発明に係る実施形態1のRFIDモジュール5を有する容器1の全体斜視図である。図2は、図1におけるII-II矢視断面図であり、図3は図1における容器1の展開図である。
 実施形態1の容器1は、基材3と、基材3に貼り付けられたRFIDモジュール5と、基材3の第1主面3sに形成された金属膜7と、金属膜7を分断するように形成されたスリット9とを備える。
 容器1は、例えば、図3に示すような平面状の基材3を組み立てることで立体形状に形成される。容器1は、例えば、直方体形状であり、基材3は、例えば、紙製、樹脂製またはプラスチック製である。
 基材3は、第1面3a、第2面3b、第3面3c、第4面3d、第5面3e、第6面3f、及び、第1フラップ3g、第2フラップ3h、第3フラップ3kを備える。例えば、第1面3a~第4面3dは組み立てた際に側面となり、第5面3eは組み立てた際に上面となり、第6面3fは組み立てた際に下面となる。基材3の第1主面3sは容器1の外面(表面)となる面であり、基材3の第2主面3tは容器1の内面(裏面)となる面である。
 第1フラップ3gの第1主面3sは組み立てた際に第2面3bの第2主面3tに接着層11を介して貼り付けられる。第2フラップ3hの第1主面3sは組み立てた際に第1面3aの第2主面3tに接着層11を介して貼り付けられる。第3フラップ3kの第1主面3sは組み立てた際に第1面3aの第2主面3tに接着層11を介して貼り付けられる。
 金属膜7は、スリット9を除いて基材3の第1主面3sの全面に形成されている。金属膜7は、アルミニウム箔や銅箔などの導電材料の膜体により作製され、例えば、金属シートを貼り付けることで形成される。金属膜7として、アルミニウムや銅などの抵抗値の小さい金属を用いることで通信距離を遠くすることができる。金属膜7の厚みは、例えば、5μmよりも大きく40μm以下である。金属膜7は、スリット9により2つ以上の領域に物理的に分断されている。実施形態1では、金属膜7は、第1金属領域7aと第2金属領域7bと2つの領域に分断され、第1金属領域7aと第2金属領域7bとはスリット9により電気的に絶縁している。なお、金属膜7は基材3の全面に形成されていなくてもよく、例えば、第1フラップ3gと他の面において部分的に形成されていてもよい。
 金属膜7は、スリット9から交差する方向に容器1の外方に向けて延びる第1金属領域7aと、スリット9から交差する方向に第1金属領域7aと反対方向に容器1の外方に向けて延びる第2金属領域7bによりダイポール型アンテナとして機能する。通信周波数の電磁波が容器1に照射されると、第1フラップ3gにおいて、スリット9と交差する方向、例えば、直交する方向に通信周波数と共振し電流Irが流れる(図1参照)。
 スリット9から、スリット9に直交する方向の第1フラップ3gの一端部までの距離Lg1とスリット9からスリット9に直交する方向の第1フラップ3gの他端部までの距離Lg2とが同じ長さである。また、距離Lg1と距離Lg2とスリット9の幅Wを足し合わせた全長が通信周波数の高周波の半波長の長さである場合、通信距離が最大となる。通信周波数の高周波の半波長の長さは、例えば、RFIDモジュール5が貼り付けられているスリット9の箇所から直交する方向の長さでもよい。
 スリット9は、金属膜7を分断する溝である。スリット9の幅Wは、例えば、0.5mm~3mmである。スリット9は、基材3の第1主面3s全体に金属膜7を形成した後に金属膜7を削ることで形成してもよいし、2枚の金属シートをスリット9の幅を空けて基材3の第1主面3Sに貼り付けることで形成してもよい。スリット9の一端は、第1フラップ3gの端部まで延びる。
 実施形態1のRFIDモジュール5は、通信周波数(キャリア周波数)を有する高周波信号で無線通信(送受信)するように構成された無線通信デバイスである。RFIDモジュール5は、例えば、UHF帯の通信用の周波数を有する高周波信号で無線通信するよう構成されている。ここでUHF帯とは、860MHzから960MHzの周波数帯域である。
 次に、図4から図7を参照して、RFIDモジュール5の構成について説明する。図4は、RFIDモジュールの透視平面図であり、図5は、図4における矢視Vの断面図である。図6はRFIDモジュールの基板に形成されている導体パターンの平面図を示し、図6aはRFIDモジュールの基板の上面に形成された導体パターンの平面図であり、図6bは基板の下面に形成された導体パターンの上から見た透視平面図である。図7は、図4における矢視VIIの断面図である。図中において、X-Y-Z座標系は、発明の理解を容易にするものであって、発明を限定するものではない。X軸方向はRFIDモジュール5の長手方向を示し、Y軸方向は奥行き(幅)方向を示し、Z軸方向は厚さ方向を示している。X、Y、Z方向は互いに直交する。
 図4に示すように、RFIDモジュール5は、両面テープまたは合成樹脂等の接着層11を介して金属膜7の第1金属領域7aおよび第2金属領域7bのそれぞれの上面に貼り合わされる。
 図5に示すように、RFIDモジュール5は、基板21と、基板21に搭載されるRFIC23とを備える。基板21は、例えば、ポリイミド等のフレキシブル基板である。RFIC23が実装された基板21の上面には保護膜25が形成されている。保護膜25は、例えば、ポリウレタン等のエラストマや、エチレン酢酸ビニル(EVA)のようなホットメルト剤である。基板21の下面にも、保護フィルム27が貼り付けられている。保護フィルム27は、例えば、ポリイミドフィルム(カプトンテープ)等のカバーレイフィルムである。
 図6を参照する。基板21の上面には、第3電極33、第4電極35、第1インダクタンス素子L1の主要部の導体パターンL1a、および、第2インダクタンス素子L2の主要部の導体パターンL2aが形成されている。第3電極33は導体パターンL1aの一端と接続され、第4電極35は導体パターンL2aの一端と接続されている。これらの導体パターンは、例えば、銅箔をフォトリソグラフィによってパターニングしたものである。
 基板21の下面には、金属膜7の第1金属領域7aおよび第2金属領域7bにそれぞれ容量結合される第1電極29および第2電極31が形成されている。また、基板21の下面には、第1インダクタンス素子L1の一部の導体パターンL1b、第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3a、L3b(二点鎖線で囲む導体パターン)、L3cが形成されている。これらの導体パターンも、例えば、銅箔をフォトリソグラフィによってパターニングしたものである。
 第1インダクタンス素子L1の一部の導体パターンL1bの一端と第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3aの一端とが第1電極29と接続されている。同様に、第2インダクタンス素子L2の導体パターンL2bの一端と第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3cの一端とが第2電極31と接続されている。第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3aの他端と、導体パターンL3cの他端との間には、導体パターンL3bが接続されている。
 第1インダクタンス素子L1の導体パターンL1bの他端と、第1インダクタンス素子L1の導体パターンL1aの他端とは、ビア導体V1を介して接続されている。同様に、第2インダクタンス素子L2の導体パターンL2bの他端と、第2インダクタンス素子L2の導体パターンL2aの他端とは、ビア導体V2を介して接続されている。
 基板21の上面に形成された第3電極33および第4電極35にRFIC23が搭載されている。つまり、RFIC23の端子23aが第3電極33に接続されて、RFIC23の端子23bが第4電極35に接続されている。
 第1インダクタンス素子L1と第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3aとは、基板21の異なる層にそれぞれ形成され、かつ、それぞれのコイル開口が重なる関係に配置されている。同様に、第2インダクタンス素子L2および第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3cとは、基板21の異なる層にそれぞれ形成され、かつ、それぞれのコイル開口が重なる関係に配置されている。さらに、RFIC23は、基板21の面上で、第2インダクタンス素子L2および第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3cと、第1インダクタンス素子L1および第3インダクタンス素子L3の導体パターンL3aとの間に、位置する。
 RFIDモジュール5内において、基板21の上面及び下面を通る第1電流経路CP1と基板21の下面を通る第2電流経路CP2とが形成されている。第1電流経路CP1は、第1電極29から分岐点N1、導体パターンL1b、導体パターンL1a、RFIC23、導体パターンL2a、導体パターンL2b、分岐点N2、を通って第2電極31に至る。第2電流経路CP2は、第1電極29から分岐点N1、導体パターンL3a、導体パターンL3b、導体パターンL3c、分岐点N2を通って第2電極31に至る。ここで、導体パターンL1aとビア導体V1を介して接続している導体パターンL1bで構成される第1インダクタンス素子L1と、導体パターンL2aとビア導体V2を介して接続している導体パターンL2bで構成される第2インダクタンス素子L2に流れる電流の巻き方向は逆になっており、第1インダクタンス素子L1で発生する磁界と第2インダクタンス素子L2で発生する磁界はお互いに打ち消し合っている。第1電流経路CP1及び第2電流経路CP2は、それぞれ、第1電極29と第2電極31との間で、互いに並列に形成されている。
 次に、図8を参照して、RFIDモジュール5の回路構成について説明する。図8はRFIDモジュール5の回路図である。
 RFIDモジュール5内において、第1電流経路CP1は、LC並列共振回路である並列共振回路RC1の一部であり、通信周波数の電波に対してマッチングしているので、通信周波数の電波を金属膜7が受信すると、RFIC23に電流が流れる。
 RFIDモジュール5は、並列共振回路RC1が形成されている。並列共振回路RC1は、第1インダクタンス素子L1、RFIC23、第2インダクタンス素子L2、および、第3インダクタンス素子L3で構成されるループ回路である。
 容量C1は、第1金属領域7a、第1電極29、接着層11、および保護フィルム27で構成される。容量C2は、第2金属領域7b、第2電極31、接着層11、および保護フィルム27で構成される。第4インダクタンス素子L4は金属膜7の第1金属領域7aのインダクタンス成分であり、第5インダクタンス素子L5は金属膜7の第2金属領域7bのインダクタンス成分である。
 並列共振回路RC1は、通信周波数における電波に対してインピーダンス整合してLC並列共振するように設計されている。これにより、通信周波数でRFICとマッチングしており、通信周波数におけるRFIDモジュール5の通信距離を確保することができる。
 実施形態1の容器1は、それぞれ側面となる第1面3a、第2面3b、第3面3c、第4面3dの長手方向の中央部にスリット9が形成されているので、図9に示すように複数の容器1を並べても、それぞれの容器1のスリット9同士が重なる。したがって、それぞれの容器1の金属膜7の第1金属領域7aと第2金属領域7bとにおいて、RFIDモジュール5を経由しなければ絶縁状態が維持されているので、複数の容器1との通信を一度に行うことができる。
 また、実施形態1の容器1は、図10に示すように、組み立て前の展開された容器1の第1主面3sの前面に金属膜7を形成し、組み立て前の複数の容器1に対してスリット9を一度に形成することができる。
 以上のように、実施形態1の容器1は、絶縁性の基材3と、基材3の第1主面3sに形成された金属膜7と、金属膜7を第1金属領域7aと第2金属領域7bとに分離するように形成されたスリット9と、RFIC23と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流をRFIC23に伝送するフィルタ回路としての並列共振回路RC1と、並列共振回路RC1と接続する第1及び第2電極29、31と、を備えるRFIDモジュール5と、を備え、RFIDモジュール5の第1電極29と金属膜7の第1金属領域7aとが電気的に接続され、RFIDモジュール5の第2電極31と金属膜7の第2金属領域7bとが電気的に接続される。
 容器1の基材3に形成された金属膜7を第1金属領域7aと第2金属領域7bとに分割するスリット9を跨いでRFIDモジュール5が配置されているので、第1及び第2金属領域7a、7bをそれぞれ、アンテナ電極として利用することができ、直列共振によりRFIC23に電流を流すことができる。したがって、金属膜7が形成された容器1であっても、無線通信が可能であり、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュール5を有する容器1を提供することができる。
 また、実施の形態の容器1であれば、従来の金属対応のRFIDモジュールを取り付けた容器よりも安価に提供することができる。また、従来のフラッグタイプのRFIDモジュールは容器から飛び出し、折れた場合、通信特性が悪くなる。さらには、容器から飛び出さなければならないので意匠性の自由度を低減させるが、実施形態の容器1であれば、RFIDモジュールが容器から飛び出さなくてもよいので、意匠性の自由度の低減を抑制することができる。
 通信周波数の電磁波が金属膜7に照射されると、スリット9と交差する方向に電流が流れる。このように、金属膜7はダイポールアンテナとして機能するので、ダイポールアンテナとしての通信特性を得ることができる。
 また、金属膜7のスリット9に直交する方向の長さは、通信周波数の電磁波の2分の1波長の電気的長さを有する。これにより、金属膜7をダイポールアンテナとしての最大の通信距離を得ることができる。
 スリット9は容器1の側面となる第1面3a~第4面3dを周回する。これにより、複数の容器1を同じ向きで配列しても、スリット9同士が接触し、それぞれの容器1の金属膜7の第1金属領域7aと第2金属領域7bとがRFIDモジュール5を経由しないで導通することがないので、複数の容器1と一度に通信することができる。
 第1金属領域7aと第2金属領域7bとは、スリット9に対して線対称であってもよい。これにより、複数の容器1をスリット9に対して容器1を上下逆にして配列してもスリット9同士が接触し、それぞれの容器1の金属膜7の第1金属領域7aと第2金属領域7bとがRFIDモジュール5を経由しないで導通することがない。したがって、作業者は、容器1の向きへの注意を低減することができる。
 基材3は、金属膜7がそれぞれ形成された第1面3aと第2面3bとを接着層11により接続するための第1面3aと連続した第1フラップ3gを有し、金属膜7は第1フラップ3gにも形成され、スリット9は第1フラップ3gにも形成され、RFIDモジュール5は、第1フラップ3gに配置されてもよい。これにより、容器1において、第1面3aと連続する第1フラップ3gに配置されたRFIDモジュール5は、第2面3bの内面に貼り付けられるので、容器1の外面に現れない。したがって、容器1の意匠性が低減するのを防止することができる。
 金属膜7は、スリット9を除いて基材3の第1主面3sの全面に形成されている。このように、容器1の第1主面3sの全面に金属膜7を形成する意匠も実現可能である。
 次に、図11を参照して実施形態1の変形例1を説明する。図11は、実施形態1の変形例1における容器1Aの展開図である。実施形態1の変形例1における容器1Aは、実施形態1の容器1のスリット9が下方にシフトした構成である。その他の構成は実施形態1の容器1と実質的に同じである。
 変形例1における容器1Aは、第2金属領域7bにおけるスリット9に直交する電気長が短いので、通信特性は実施形態1の容器1よりも低下するが、通信可能である。また、図12に示すように、複数の容器1を接触させて配列しても、スリット9同士を接触するように向きを揃えることで、第1金属領域7aと第2金属領域7bとがRFIDモジュール5を経由しないで導通状態にならないので、まとめて無線通信することが可能である。また容器1Aの内容物がスリット9にかからない位置にスリットを入れることで、内容物が金属物や水であっても、読み取り距離の劣化を小さくなる。
 次に、図13を参照して実施形態1の変形例2を説明する。図13は、実施形態1の変形例2における容器1Bの展開図である。実施形態1の変形例3における容器1Bは、実施形態1の容器1において、2本のスリット9を有する構成である。その他の構成は実施形態1の容器1と実質的に同じである。スリット9は、RFIDモジュール5の下方に配置されていれば通信特性に影響は少ないので、容器1Bに2本以上設けてもよい。したがって、スリット9による容器1Bの意匠性の自由度を向上させることができる。
 次に、図14を参照して実施形態1の変形例3を説明する。図14は、実施形態1の変形例3における容器1Cの展開図である。実施形態1の変形例3における容器1Cは、実施形態2の容器1Aにおいて、スリット9が直線的な形状ではなく、平面的拡がりを持った形状を有する構成である。容器1Cのスリット9がこのような形状であっても、変形例1の容器1Aと同様の効果を得ることができる。
 次に、図15を参照して実施形態1の変形例4を説明する。図15は、実施形態1の変形例4における容器1Dの展開図である。実施形態1の変形例4における容器1Dは、実施形態1の容器1において、RFIDモジュール5が第1フラップ3g上ではなく、第4面3d上に配置した構成である。変形例4の容器1Dのように、RFIDモジュール5が側面の1つである第4面3d上に配置する場合、RFIDモジュール5が容器1Dの外面に現れるものの、通信特性としては変わることがないので、実施形態1の容器1と同様の効果を得ることができる。
 次に、図16を参照して実施形態1の変形例5を説明する。図16は、実施形態1の変形例5における容器1Eの展開図である。実施形態1の変形例5における容器1Dは、実施形態1の変形例4の容器1Dにおいて、RFIDモジュール5を基材3の第2主面3tに配置されている。このように、RFIDモジュール5が第1フラップ3gとは別の第1面3a~第4面3dに配置されても容器1の外面に現れないので、容器1の意匠性が低減するのを防止することができる。また、RFIDモジュール5の配置の自由度が向上する。
 次に、図17を参照して実施形態1の変形例6を説明する。図17は、実施形態1の変形例6における容器1Fの展開図である。実施形態1の変形例6における容器1Fは、スリット9の延びる方向が、容器1の長手方向に周回する構成である。変形例6のスリット9は、第3面3c、第2フラップ3h、及び第3フラップ3kを通る。また、別のスリット9aが、第2フラップ3h及び第3フラップ3kが貼り合わされる第1面3aにスリット9と平行に形成されている。このように、2つのスリット9、9aにより、金属膜7が第1金属領域7aと第2金属領域7bとに分断される。なお、第1フラップ3gが第2面3bに貼り付けられると、容量結合により、第1フラップ3gと第2面3bとが同電位になる。
 次に、図18を参照して実施形態1の変形例7を説明する。図18は、実施形態1の変形例7における容器1Gの展開図である。実施形態1の変形例7における容器1Gは、スリット9の延びる方向が、容器1の長手方向に周回する構成である。変形例7のスリット9は、第4面3dを通る。また、別のスリット9aが、組み立てられた際に第4面3dと平行になる第2面3bに形成されている。また、組み立てられた際に、第2面3bのスリット9aと第4面3dのスリット9との延長上に位置するように、第5面3eと第6面3fとに、それぞれスリット9b及び9cが形成されている。このように、4つのスリット9、9a~9cにより、金属膜7が第1金属領域7aと第2金属領域7bとに分断される。
 (実施形態2)
 以下、本発明に係る実施形態2の容器1について説明する。
 実施形態2の容器1と実施形態1の容器1との相違点は、金属膜7のシート抵抗の違いである。この相違点を中心に以下に説明する。なお、実施形態2の説明において、前述の実施形態1と同様の構成、作用および機能を有する要素に対しては重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。実施形態2の容器1は、以下に説明する点以外の構成については、実施形態1のRFIDモジュール5と同様の構成である。
 実施形態2の容器1の金属膜7のシート抵抗は、実施形態1の容器1の金属膜7のシート抵抗よりも大きい。金属膜7のシート抵抗が大きい場合、実施形態1の容器1では発生しなかった以下の問題が発生する。
 実施形態1の容器1では、アンテナ電極として金属膜7の全体で共振現象を起こし、電磁波を放射していた。実施形態1における金属膜7の厚みは、例えば、5μmより大きく40μm以下であり、金属膜7のシート抵抗では、0.05Ω/□以下である。
 容器の金属膜は、通常、食品酸化防止や意匠性の向上のために形成されているが、金属膜の厚みが、例えば、5μmのようにμm単位の1桁の数値の場合でも、その上に、意匠としてグラビア印刷またはオフセット印刷等で印刷すると、印刷厚みが1μm程度になる。この場合、印刷物にアンテナ箔としての金属膜の厚みによる段差が発生し、これにより印刷ズレ(かすれ、または、にじみ)が発生する。このような理由により、従来のアンテナ箔が貼ってある容器に意匠として直接印刷することが出来なかった。
 アンテナとしての金属膜を蒸着法により形成する場合、金属膜の厚みは、さらに小さく、10Å(=1nm)~10000Å(=1μm)程度になる。金属膜がこの程度の厚みであれば、その上にグラビア印刷をしても段差による印刷にじみは発生しないが、この厚みの金属膜(蒸着膜)、例えば、アルミ箔は、膜厚が小さいのでシート抵抗が大きくなり、例えば、0.5Ω~50Ω/□程度になる。
 金属膜のシート抵抗が大きくなると、金属膜によるアンテナ電極全体で定在波を作る直列共振現象を起こしても、金属箔の抵抗により放射電力が、ほとんど熱になってしまうので、アンテナとして電磁波放射を行うことができない。
 また、RFICとアンテナ間のマッチング回路部の抵抗値も金属膜と同じ厚みになってしまうので、整合回路部の抵抗値が上昇し、整合ロスが大きくなり、RFIDモジュールとして動作しない。
 このように、膜厚の薄い金属膜によるアンテナ電極では(直列)共振現象による電磁波放射を起こすことができないが、金属膜で電磁波を受けると、金属膜に電磁波を打ち消すように電流が流れて電磁波をシールドする。この電流は、渦電流とも呼ばれる。渦電流が流れると、金属膜に流れる電流成分は、アンテナ電極の共振現象によるものではないので電極パターン形状に寄らず全周波数成分に対応することができる。この渦電流は、金属シールドの効果としては知られているが、通常はアンテナとして利用されていない。
 RFIDモジュール5には、固有の共振周波数の電流だけをRFIC23に伝送するフィルタ回路としての並列共振回路RC1を有するので、渦電流が周波数選択されてRFIC23に電流が流れてエネルギーが伝送される。アンテナ電極としての金属膜7とRFIDモジュール5間で特定周波数だけを選択して、インピーダンス整合し、RFIC23と金属膜7間のエネルギー伝達が可能となる。このようにして、RFIC23と通信可能になると考えられる。
 したがって、実施形態2の容器1であれば、金属膜7のシート抵抗が高い場合でも、従来では利用されなかった渦電流を用いることで通信可能にすることができる。
 図19は、実施形態2におけるRFIDモジュール5を備える容器1の通信特性を示すグラフ図である。860MHzから960MHzのUHF帯においても、約100cm以上の通信距離を有し、特に、860MHz付近では200cm以上の通信距離を有する。
 また、金属膜7のシート抵抗が高い状態は、金属膜7の厚みだけでなく金属膜7の製法によっても発生する。例えば、金属膜7を、例えば、Agペースト等の導電性ペーストにより形成する場合も、シート抵抗が0.5Ω以上になる場合がある。このような場合でも、実施形態2の容器1であれば、無線通信を行うことができる。
 本発明は、上記各実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。
 (1)上記各実施の形態において、容器1は組み立て式であったがこれに限らない。容器1は、瓶またはペットボトルであってもよい。
 (2)上記各実施の形態において、通信用周波数帯はUHF帯であったがこれに限られない。HF帯の通信用の周波数(キャリア周波数)を有する高周波信号で無線通信するよう構成されていてもよい。この場合、スリット9に対して直交する金属膜7の全長がHF帯の高周波信号を受信するように設計される。なお、HF帯とは、13MHz以上15MHz以下の周波数帯域である。
 (3)上記各実施の形態において、第1フラップ3gにRFIDモジュール5を配置する場合、図20に示すように、第1フラップ3gの金属膜7にさらに別の2つの第1分割スリット10a及び第2分割スリット10bを形成し、第1フラップ3gにおける第1金属領域7a及び第2金属領域7bの割合を小さくしてもよい。スリット9によって第1フラップ3gの金属膜7が分割される、第1フラップ3gの一方側の領域において、第1フラップ3gの第1金属領域7a及び第1フラップ3gと連続する第1面3aの第1金属領域7aと非連続な金属領域7cを形成する第1分割スリット10aが形成されている。また、スリット9によって第1フラップ3gの金属膜7が分割される、第1フラップ3gの他方側の領域において、第1フラップ3gの第2金属領域7b及び第1フラップ3gと連続する第1面3aの第2金属領域7bと非連続な金属領域7dを形成する第2分割スリット10bが形成されている。第1分割スリット10a及び第2分割スリット10bの間にRFIDモジュール5とスリット9が位置している。
 第1分割スリット10aは、例えば、第1フラップ3gにおいて、第1フラップ3gの先端の辺縁3gaからスリット9と平行に第1面3aに向けて延び、第1面3aとの境界において外方に折れ曲がって第1フラップ3gと第1面3aとの間の側辺3aaに沿って上斜辺3gbまで延びる。第2分割スリット10bは、例えば、第1フラップ3gにおいて、第1フラップ3gの先端の辺縁3gaからスリット9と平行に第1面3aに向けて延び、第1面3aとの境界において外方に折れ曲がって第1フラップ3gと第1面3aとの間の側辺3aaに沿って下斜辺3gcまで延びる。第1分割スリット10a及び第2分割スリット10bは、例えば、スリット9に対して線対称に第1フラップ3gに配置されている。なお、第1分割スリット10a及び第2分割スリット10bはL字形状に限らず、曲線、直線形状でもよい。また非連続な金属領域7cと非連続な金属領域7dの金属領域の金属を無くしてもよい。
 第1フラップ3gが第2面3bに貼り付けられた状態において、接着層11の厚みがばらついていると第1フラップ3gと第2面3bとの距離がばらつき、第1フラップ3gと第2面3bのそれぞれの金属膜7間の容量結合の特性にばらつきが生じる場合がある。これにより、容器1Hの通信特性にもばらつきが生じる場合がある。しかしながら、容器1Hによれば、第1フラップ3gにおける第1金属領域7a及び第2金属領域7bの面積を低減する第1分割スリット10a及び第2分割スリット10bを備えることで、第1フラップ3gと第2面3bのそれぞれの金属膜7間の容量結合の特性のばらつきを低減することができ、容器1Hの通信特性のばらつきを低減することができる。
 (4)上記各実施の形態において、例えば、図21に示す容器1Jのように、第1フラップ3gにおいて、スリット9によって分断されるそれぞれの第1主面3sに非金属領域が存在してもよい。図21は、変形例における容器1Jの展開図である。第1フラップ3gにおいて、第1金属領域7aよりもスリット9から離れる側に、すなわち、上斜辺3gb側に第1非金属領域10cが形成されている。また、第2金属領域7bよりもスリット9から離れる側に、すなわち、下斜辺3gc側に第2非金属領域10dが形成されている。
 第1非金属領域10c及び第2非金属領域10dは、例えば、基材3の第1主面3sが露出しており、第1非金属領域10c及び第2非金属領域10d上に接着層11が形成されることで、第1フラップ3gの基材3の表面(第1主面3s)と第2面3bの基材3の裏面(第2主面3t)とを金属膜7を介さないで接着することができる。これにより、第1フラップ3gと第2面3bとの接着力を向上させることができる。
 (5)上記各実施の形態において、RFIDモジュール5を第1金属領域7a及び第2金属領域7bに貼られていたが、これに限らない。RFIC23を、インダクタを介して第1金属領域7a及び第2金属領域7bに電気的に接続してもよい。この場合、インダクタはアンテナパターン側に形成される。インダクタをアンテナパターン側に形成する場合、金属膜7は、実施形態1のように金属箔を貼り付けることでシート抵抗を低くしてもよい。
 (6)上記各実施の形態において、金属膜7において、RFIDモジュール5が貼り付けられている箇所以外の領域上に塗料を塗布して模様を形成し、容器1の意匠性を高めてもよい。また、金属膜7及びスリット9は、基材3の第1主面3sの代わりに第2主面3t上に形成してもよい。すなわち、金属膜7及びスリット9を容器1の内部に形成してもよい。
 本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
   1  容器
   3  基材
   3a 第1面
   3aa 側辺
   3b 第2面
   3c 第3面
   3d 第4面
   3e 第5面
   3f 第6面
   3g 第1フラップ
   3ga 辺縁
   3gb 上斜辺
   3gc 下斜辺
   3h 第2フラップ
   3k 第3フラップ
   3s 第1主面
   3t 第2主面
   5  RFIDモジュール
   5a 表面
   5b 裏面
   7  金属膜
   7a 第1金属領域
   7b 第2金属領域
   9  スリット
  11  接着層
  15  粘着剤
  21  モジュール基板
  23  RFIC
  23a 端子
  23b 端子
  25  保護膜
  27  保護フィルム
  29  第1電極
  31  第2電極
  33  第3電極
  35  第4電極
  37、39 導体パターン
  L1  第1インダクタンス素子
  L1a 導体パターン
  L2a 導体パターン
  L2 第2インダクタンス素子
  L2a 導体パターン
  L2b 導体パターン
  L3  第3インダクタンス素子
  L3a 導体パターン
  L3b 導体パターン
  L3c 導体パターン
  L4  第4インダクタンス素子
  L5  第5インダクタンス素子
  Lg1 距離
  Lg2 距離
  CL  中心線
  CP1 第1電流経路
  CP2 第2電流経路
  C1  容量
  C2  容量

Claims (14)

  1.  RFIDモジュールを備えた容器であって、
     前記容器の外形を形成する絶縁性の基材と、
     前記基材の第1主面に形成された金属膜と、
     前記金属膜を第1金属領域と第2金属領域とに分離するように形成されたスリットと、を備え、
     前記RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流を前記RFIC素子に伝送するフィルタ回路と、前記フィルタ回路と接続する第1及び第2電極と、を備え、
     前記RFIDモジュールの前記第1電極と前記金属膜の前記第1金属領域とが電気的に接続され、
     前記RFIDモジュールの前記第2電極と前記金属膜の前記第2金属領域とが電気的に接続される、
     RFIDモジュールを備えた容器。
  2.  通信周波数の電磁波が前記金属膜に照射されると、前記スリットと交差する方向に電流が流れる、
     請求項1に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  3.  前記金属膜の前記スリットに直交する方向の長さは、通信周波数の電磁波の2分の1波長の電気的長さを有する、
     請求項2に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  4.  前記スリットは容器の側面を周回している、
     請求項1から3のいずれか1つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  5.  前記第1金属領域と前記第2金属領域とは、前記スリットに対して線対称である、
     請求項4に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  6.  前記RFIDモジュールを備えた容器は、組み立て式の箱であり、
     前記基材は、前記箱の側面となる、第1主面をそれぞれ有する第1面及び第2面と、前記第1面と前記第2面とを接着層により接続するための、前記第1面に連続したフラップとを有し、
     前記金属膜は前記フラップにも形成され、
     前記スリットは前記フラップにも形成され、
     RFIDモジュールは、前記フラップに配置されている、
     請求項1から5のいずれか1つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  7.  前記スリットの一端は、前記フラップの端部まで延びる、
     請求項6に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  8.  前記スリットによって前記フラップの金属膜が分割される、前記フラップの一方側の領域において、前記フラップの前記第1金属領域及び前記第1面の前記第1金属領域と非連続な金属領域を形成する第1分割スリットと、
     前記スリットによって前記フラップの金属膜が分割される、前記フラップの他方側の領域において、前記フラップの前記第2金属領域及び前記第1面の前記第2金属領域と非連続な金属領域を形成する第2分割スリットと、を備える、
     請求項6または7に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  9.  前記RFIDモジュールは、前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面に配置されている、
     請求項1から4のいずれか1つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  10.  前記金属膜は、前記スリットを除いて前記基材の前記第1主面の全面に形成されている、
     請求項1から9のいずれか1つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  11.  前記フラップは、前記フラップの前記第1主面上に前記金属膜が形成されていない非金属領域を有し、
     前記フラップの前記非金属領域と前記第2面の第2主面とが前記接着層を介して接着される、
     請求項6または7に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  12.  前記フィルタ回路は、LC並列共振回路である、
     請求項1から11のいずれか1つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  13.  前記金属膜のシート抵抗は0.5Ω/□以上である、
     請求項1から12のいずれか1つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
  14.  前記金属膜の厚みは1nm以上1μm以下である、
     請求項13に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
PCT/JP2021/036638 2020-10-05 2021-10-04 Rfidモジュールを備えた容器 WO2022075263A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022548743A JP7239073B2 (ja) 2020-10-05 2021-10-04 Rfidモジュールを備えた容器
US18/193,774 US20230259736A1 (en) 2020-10-05 2023-03-31 Container including rfid module

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020168560 2020-10-05
JP2020-168560 2020-10-05
JP2021-013692 2021-01-29
JP2021013692 2021-01-29
JP2021-105803 2021-06-25
JP2021105803 2021-06-25

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/193,774 Continuation US20230259736A1 (en) 2020-10-05 2023-03-31 Container including rfid module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022075263A1 true WO2022075263A1 (ja) 2022-04-14

Family

ID=81126014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/036638 WO2022075263A1 (ja) 2020-10-05 2021-10-04 Rfidモジュールを備えた容器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230259736A1 (ja)
JP (1) JP7239073B2 (ja)
WO (1) WO2022075263A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000244362A (ja) * 1999-02-09 2000-09-08 Magnus Granhed 受動トランスポンダにおけるカプセル化されたアンテナ
JP2005149298A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Sharp Corp 無線タグ及びそれを備えた物品並びにrfidシステム
WO2014054747A1 (ja) * 2012-10-05 2014-04-10 株式会社村田製作所 通信端末装置
JP2015231240A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 ▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司 アンテナ構造とモバイル機器
WO2018164255A1 (ja) * 2017-03-09 2018-09-13 株式会社村田製作所 無線通信デバイス
WO2019039484A1 (ja) * 2017-08-24 2019-02-28 株式会社村田製作所 Rfidタグ付きパッケージ
WO2019049592A1 (ja) * 2017-09-05 2019-03-14 株式会社村田製作所 電子モジュール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6259369B1 (en) * 1999-09-30 2001-07-10 Moore North America, Inc. Low cost long distance RFID reading
JP4580568B2 (ja) * 2001-02-09 2010-11-17 大日本印刷株式会社 非接触icタグ付き収納箱
JP2008107947A (ja) * 2006-10-24 2008-05-08 Toppan Printing Co Ltd Rfidタグ
JP5028176B2 (ja) * 2007-07-25 2012-09-19 株式会社日立製作所 Rfidタグ実装パッケージおよびその製造方法
JP5850784B2 (ja) * 2012-03-29 2016-02-03 Dowaエレクトロニクス株式会社 ブースターアンテナおよびその製造方法
JP7353578B2 (ja) * 2019-03-13 2023-10-02 大日本印刷株式会社 Icタグ
JP7312355B2 (ja) * 2019-03-27 2023-07-21 大日本印刷株式会社 Icタグ、icタグの製造方法、及びic保持部の製造方法
JP7179264B2 (ja) * 2019-03-28 2022-11-29 大日本印刷株式会社 Icタグ
JP2022056014A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 大日本印刷株式会社 Rfタグ付き包装容器
WO2022097422A1 (ja) * 2020-11-09 2022-05-12 株式会社村田製作所 Rfidモジュールを備えた容器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000244362A (ja) * 1999-02-09 2000-09-08 Magnus Granhed 受動トランスポンダにおけるカプセル化されたアンテナ
JP2005149298A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Sharp Corp 無線タグ及びそれを備えた物品並びにrfidシステム
WO2014054747A1 (ja) * 2012-10-05 2014-04-10 株式会社村田製作所 通信端末装置
JP2015231240A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 ▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司 アンテナ構造とモバイル機器
WO2018164255A1 (ja) * 2017-03-09 2018-09-13 株式会社村田製作所 無線通信デバイス
WO2019039484A1 (ja) * 2017-08-24 2019-02-28 株式会社村田製作所 Rfidタグ付きパッケージ
WO2019049592A1 (ja) * 2017-09-05 2019-03-14 株式会社村田製作所 電子モジュール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ISAO YAMAGUCHI: "Challenges for practical use and possibility of introduction as seen in the demonstration experiment of RFID application in home appliance -UHF band lag that gathers expectations with generally good experimental results-", MATERIAL FLOW, vol. 45, no. 6, 1 June 2004 (2004-06-01), Tokyo, JP, pages 50 - 61, XP009535865, ISSN: 1342-4599 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7239073B2 (ja) 2023-03-14
US20230259736A1 (en) 2023-08-17
JPWO2022075263A1 (ja) 2022-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7074275B1 (ja) Rfidモジュールを備えた容器
JP6414614B2 (ja) 物品
KR100920485B1 (ko) Ic태그 및 그 제조 방법
JP6583589B2 (ja) 無線通信デバイス
US7652636B2 (en) RFID devices having self-compensating antennas and conductive shields
CN212648466U (zh) Rfic模块及rfid标签
JP5510560B2 (ja) 無線通信デバイス
US7857230B2 (en) Wireless IC device and manufacturing method thereof
JP6590122B1 (ja) Rfidタグ、および、rfidタグが取り付けられた物品
JP2011193245A (ja) アンテナ装置、無線通信デバイス及び無線通信端末
KR20060004932A (ko) 자체 보상 안테나 및 전도성 차폐부를 갖는 알에프아이디디바이스
WO2022075263A1 (ja) Rfidモジュールを備えた容器
EP2309597A1 (en) RFID devices having self-compensating antennas and conductive shields
JP2002109492A (ja) 非接触式データキャリア装置とブースターアンテナ部用配線部材
WO2022097682A1 (ja) Rfidモジュールを備えた容器
JP7197065B2 (ja) Rfidモジュールを備えた容器
US20230259735A1 (en) Container provided with rfid module and method for manufacturing container provided with rfid module
JP7294562B2 (ja) Rfidモジュールを備えた容器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21877562

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022548743

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21877562

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1