(57)【要約】【課題】アンテナとして作用するディメタライズ処理された金属反射膜の一部が寸断されていても、寸断された先の金属反射膜の部分もアンテナ素子として利用できる非接触ＩＣラベルを提供する。【解決手段】透明なラベル基材と、光学変化デバイスと、ＩＣチップのアンテナの一部として機能する複数の導電層と、前記ＩＣチップと導電層とを電気的に接続するための接続層と、前記導電層と前記接続層との間に設けられ、静電容量結合によって電気的に結合させるための絶縁層と、前記導電層と前記接続層との間に設けられ、ラベル基材上から前記接続層を可視光下で視認することを不能にする絶縁性の隠蔽層とを備え、さらに前記接続層が、ＩＣチップと直接接合される第一の接続層と、互いに非接触な複数の導電層と接合される第二の接続層とを持つことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の読取装置と非接触でデータ通信可能なＩＣチップを有する非接触ＩＣラベルであって、
透明なラベル基材と、
前記ラベル基材の下面に設けられた光学変化デバイスと、
前記光学変化デバイスの下面に接合されて同一面上に設けられて、前記ＩＣチップのアンテナの一部として機能する複数の導電層と、
前記導電層よりさらに下面に設けられ、前記ＩＣチップと接合されて電気的に接続され、かつ前記導電層の一部と電気的に接続するための第一の接続層と、
前記ＩＣチップとは直接接合されず、互いに非接触な複数の前記導電層を電気的に接続するための第二の接続層と、
前記導電層と前記第一の接続層および前記第二の接続層との間に設けられ、前記導電層と前記第一の接続層および前記第二の接続層とを、静電容量結合によって電気的に結合させるための絶縁層と、
前記導電層と前記第一の接続層および前記第二の接続層との間に設けられ、前記ラベル基材上から前記第一の接続層および前記第二の接続層を可視光下で視認することを不能にする絶縁性の隠蔽層と、
を備えたことを特徴とする非接触ＩＣラベル。
【請求項２】
前記第一の接続層及び前記第二の接続層が同一面上に設けられ、同じ導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項３】
前記導電層と前記第一の接続層、および前記導電層と前記第二の接続層が、厚さ方向に重ねられて対向する面の全てまたは一部において前記隠蔽層がないことを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の非接触ＩＣラベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的な視覚効果を呈する光学変化デバイスを備え、外部のデータ読取装置との間で、非接触でデータ通信ができる非接触ＩＣラベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小売店やレンタル店等における商品管理に、ＩＣチップとアンテナとを備えた非接触ＩＣラベルが使用されている。これは、非接触ＩＣラベルを、管理する商品を被接着体として取り付け、専用のデータ読み書き装置でＩＣチップに格納されたデータを読み書きし、商品の出入庫管理、在庫管理、貸し出し管理等を行うものである。ＩＣチップを備えている為、商品コードだけでなく、入荷日、担当者等の豊富な情報を商品と一体で管理することができる。特に物品管理等においては、静電結合や電磁誘導を用いたものに比べ通信距離が１〜２ｍと長いことからマイクロ波を用いた非接触ＩＣラベルが多く利用されている。
【０００３】
また、非接触ＩＣラベルが普及するにつれ、非接触ＩＣラベルに光学変化デバイス（Optical Variable Device:以下、「ＯＶＤ」と称する。）を組み合わせることが期待されている。ＯＶＤとは、光の干渉を用いて立体画像や特殊な装飾画像を表現できるホログラムや回折格子、光学特性の異なる薄膜を重ねることにより見る角度により色の変化を生じる多層薄膜の総称である。これらＯＶＤは立体画像や色の変化といった独特な印象を与えるため、優れた装飾効果を有しており、各種包装材や絵本、カタログ等の一般的な印刷物に利用されている。さらに、ＯＶＤは高度な製造技術を要することから偽造防止手段としてクレジットカード、有価証券、証明書類等にも利用されている。
【０００４】
上述の非接触ＩＣラベルとＯＶＤとを組み合わせると、非接触ＩＣラベルのデータ読み書き機能とＯＶＤの偽造防止機能や装飾効果を組み合わせることによって、より高レベルの偽造防止効果を実現したり、偽造防止効果又は装飾効果と商品管理機能を併せ持つラベルを構成したりすることができる等の利点がある。
一例として、導電性金属層を配した金属薄板の所要位置にホログラム加工を施して前記導電性金属層をアンテナパターンとした非接触型データ送受信体が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００５】
従来、非接触ＩＣラベルのアンテナは、原理的に半波長ダイポールアンテナであり、理想的には使用周波数の波長に合った長さのアンテナ素子が必要とされ、２．４５ＧＨｚの場合では約６０ｍｍの長さとなり、チップ中心では左右に約３０ｍｍのアンテナ素子が必要であった。また、アンテナ感度（利得）を犠牲にして非接触ＩＣラベルのサイズを小さくする方法もあるが、この場合、リーダー装置との通信距離が短くなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、従来の非接触ＩＣラベルは、ホログラムの金属反射膜（蒸着膜）をディメタライズ処理（金属等の光反射性膜を部分的に取り除く処理）してアンテナ素子としており、非接触ＩＣラベルの性質上、無線機器の様に機能を追求したアンテナを取り付けることが困難であり、商品ラベルとして常にデザインが優先されるため、基本的には意匠性のデザインを変えることなくそのままの形でアンテナ素子としていた。
【０００７】
しかしながら、従来例として図１に示す様に、アンテナとして作用するディメタライズ処理された金属反射膜は切れ目なく連続している必要があり、図２に示す様なＡの囲み部分が寸断されたようなアンテナデザインの場合は、図２のＢにあたる金属反射膜部分はア
ンテナ素子として利用できないという問題があった。このことはラベルとしてアンテナデザイン上の重大な制約になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−４２０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アンテナとして作用するディメタライズ処理された金属反射膜の一部が寸断されていても、寸断された先の金属反射膜の部分もアンテナ素子として利用できる非接触ＩＣラベルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明において上記課題を達成するために、請求項１の非接触ＩＣラベルは、
外部の読取装置と非接触でデータ通信可能なＩＣチップを有する非接触ＩＣラベルであって、透明なラベル基材と、前記ラベル基材の下面に設けられた光学変化デバイスと、前記光学変化デバイスの下面に接合されて同一面上に設けられて、前記ＩＣチップのアンテナの一部として機能する複数の導電層と、前記導電層よりさらに下面に設けられ、前記ＩＣチップと接合されて電気的に接続され、かつ前記導電層の一部と電気的に接続するための第一の接続層と、前記ＩＣチップとは直接接合されず、互いに非接触な複数の前記導電層を電気的に接続するための第二の接続層と、前記導電層と前記第一の接続層および前記第二の接続層との間に設けられ、前記導電層と前記第一の接続層および前記第二の接続層とを静電容量結合によって電気的に結合させるための絶縁層と、前記導電層と前記第一の接続層および前記第二の接続層との間に設けられ、前記ラベル基材上から前記第一の接続層および前記第二の接続層を可視光下で視認することを不能にする絶縁性の隠蔽層と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２における非接触ＩＣラベルは、前記第一の接続層及び前記第二の接続層が同一面上に設けられ、同じ導電性材料で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３における非接触ＩＣラベルは、前記導電層と前記第一の接続層、および前記導電層と前記第二の接続層が、厚さ方向に重ねられて対向する面の全てまたは一部において前記隠蔽層がないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の非接触ＩＣラベルによれば、非接触ＩＣタグの持つＩＣチップ内のデータを機械的に読み取り可能なことによる認証等に適する機能と、光学変化デバイスの持つ高度な技術による光学特性と製造の困難性に関わるセキュリティ対策に適する機能と、優れた意匠性とを兼ね備えた非接触ＩＣラベルが得られる。さらに、アンテナとして作用するディメタライズ処理された金属反射膜の一部が寸断されていても、寸断された先の金属反射膜の部分をアンテナ素子として利用することができるので、デザイン上の制約を大幅に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の、アンテナ素子が切れ目なく連続しているアンテナデザイン例の図である。
【図２】従来の、アンテナ素子の一部が切れているアンテナデザイン例の図である。
【図３】本発明の実施形態の非接触ＩＣラベルを示す平面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図５】図３のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図６】本発明において結合損失を改善した場合の、図３のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図７】本発明における、非接触ＩＣラベルの応用例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の非接触ＩＣラベル（以下、単に「ＩＣラベル」と称する）について、図３から図６を参照して詳細説明する。
【実施例】
【００１６】
図３は本発明の実施形態のＩＣラベル１を示す平面図である。アンテナの形状としては、導体を蛇行させて線路長を長くしたメアンダラインアンテナと呼ばれる形状である。
図４は図３のＣ−Ｃ線における断面図であり、図５は図３のＤ−Ｄ線における断面図である。
【００１７】
図３および図４において、ラベル基材２は、ラベル基材２の上側から見て導電層３（３ａ〜３ｄ）が視認できるような透明の樹脂等からなる。具体的には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）等の樹脂等からなる透明なシート状の材料を好適に採用することができる。なお、ラベル基材２は、下方の導電層３が視認できれば、必ずしも無色でなくてもよく、透明性を有する有色の材料で形成されてもよい。
【００１８】
ラベル基材２の下面で、かつ前記導電層３に対向する面には、前記光学変化デバイス（ＯＶＤ）として機能する機能層７が形成されている。機能層７は、立体画像が表現されたり、見る角度によって色が変化するカラーシフトを生じたりする層状の構造であり、レリーフ型や体積型のホログラム、複数種類の回折格子が画素として配置されたグレーティングイメージやピクセルグラム等の回折格子画像、カラーシフトを生じるセラミクスや金属材料の薄膜積層体等が、適宜選択されて公知の方法により形成されている。これらの中では、量産性やコストを考慮すると、レリーフ型ホログラム（回折格子）や多層薄膜方式のものが好ましい。
なお、「下面」とは、前記非接触ＩＣラベルが物品等の被接着体に貼り付けられる際に、前記被接着体に対向する側の面を指す。
【００１９】
前記導電層３は、アルミ等の金属を機能層７上に蒸着することによって、蒸着膜として形成されている。導電層３は、ポリアミドイミド等からなる所望の形状の絶縁層８（マスク層）で被覆され、ディメタライズ処理を施すことによって、所望の形状に形成して意匠性を高めることができる。本実施形態のＩＣラベル１においては、図３に示すように、一例として導電層３は長方形が４本縦に平行に置かれたデザインに形成されている。
【００２０】
前記導電層３は、第一の接続層４を介してＩＣチップ６と接続されて、ＩＣチップ６の非接触通信を可能にするとともに、前記ＯＶＤの機能層７が発揮する視覚効果を高めることができる。特に、機能層７がレリーフホログラムや回折格子等の場合は、これらの回折効果が高められるので、より美麗なデザインが得られると共に、偽造防止にも効果がある。
【００２１】
前記ラベル基材２の下面および前記導電層３と絶縁層８の下面には、ＩＣラベル１を上面から見たとき（平面視）に前記第一の接続層４、第二の接続層５（５ａ，５ｂ）、及び前記ＩＣチップ６を可視光下で視認不能にするための、隠蔽層９が設けられている。
【００２２】
隠蔽層９は、前記導電層３と前記第一の接続層４および第二の接続層５が厚み方向に重
畳される領域において静電容量結合を生じさせることにより電気的接続が可能となるように、非導電性材料で形成されている。本発明の実施形態においては、非導電性インキを用いた印刷法によって隠蔽層９が形成されている。
【００２３】
隠蔽層９の可視光下における外観は、第一の接続層４と第二の接続層５、及びＩＣチップ６が平面視において見えなくなれば、その態様に特に制限はない。例えば、所定の波長の可視光線を反射して特定の色彩を呈するものでも良いし、すべての波長の可視光線を吸収するような黒色のものでもよい。さらに、すべての波長の可視光線を反射するものでもよい。
【００２４】
上記のようなさまざまな態様の隠蔽層９は目的によって使い分けることが可能である。例えば、特定の色彩を呈するものであれば、ＩＣラベル１が接着される物品等の被接着体の色彩と隠蔽層９の色彩とを同一に揃えることによって、あたかも４本の長方形デザインの導電層３のみが被接着体に接着されているような外観となる。したがって、より自然な印象を使用者に与えるように意匠性を高めることができる。
一方、すべての波長の可視光線を反射するものは外観が鏡面状となり、可視光下においては導電層３と区別できなくなる。第一の接続層４及びＩＣチップ６の上面を前記導電層３で完全に覆ってしまうと、ＩＣチップ６の非接触通信ができなくなるが、このような態様の隠蔽層を第一の接続層４及びＩＣチップ６の上面に設けると、可視光下における外観上は、第一の接続層４及びＩＣチップ６を、導電層３と一体に埋没させることができる。
【００２５】
第一の接続層４と第二の接続層５は、銀ペーストインキ等の導電性ペーストを用いて前記隠蔽層９の下面に公知の方法で印刷されることによって、例えば図３に示すように帯状に形成されている。このように、ＩＣチップ６のデータ通信を補助する第一の接続層４において隠蔽層９を用いる方法を採用する理由は、現在の技術では膜厚＝８００Åという非常に薄いアルミ蒸着膜（導電層３）に直接ＩＣチップ６が実装出来ない為である。接続層４の端部は、図３に示すように、平面視において導電層３ｂおよび導電層３ｃに重畳するように形成されている。印刷された第一の接続層４の厚みは約５マイクロメートル（μｍ）であり、ＩＣラベル１の平坦性にはほとんど影響しない。
【００２６】
絶縁層８（マスク層）は、前記導電層３の下面に形成されており、隠蔽層７とともに誘電体として静電容量結合を生じさせることにより、前記導電層３と前記第二の接続層５とを電気的に接続することができる。
【００２７】
ＩＣチップ６は、シリコンの単結晶等からなり、図示しないバンプが異方導電性接着剤等を用いて加熱加圧接着されることによって第一の接続層４に電気的に接続されて実装されている。導電層３ｂおよび３ｃと第一の接続層４とは、両者の間に介在する絶縁性の絶縁層８と非導電性インキの隠蔽層９を誘電体として、主として静電容量結合によって電気的に接続されており、ＩＣチップ６は、外部のデータ読取装置（リーダ装置）と電波方式の非接触データ通信を行うことが可能となっている。ＩＣチップ６と外部の読取装置との交信に使用する周波数は、マイクロ波帯（２．４５ギガヘルツ）及びＵＨＦ波帯（８５０〜９５０メガヘルツ）となっている。
【００２８】
第二の接続層５ａの両端部は、図３に示すように、平面視において導電層３ａおよび導電層３ｂに対してその厚み方向に重畳するように形成されている。この重畳した領域において導電層３ａおよび導電層３ｂは、第二の接続層５ａを介して波線で示した楕円Ｅの領域において静電容量結合を生じさせることによって電気的に接続されることになり、導電層３ａをアンテナ素子として利用することができるようになる。
【００２９】
前記静電容量結合においては、主な要因として電極の面積、電極間の間隔、挟まれる誘
電体の誘電率等でその静電容量が決まる。ポリアミドイミド等からなる絶縁層８（マスク層）の厚さは約１マイクロメートル（μｍ）であり、隠蔽層９は厚さ約４マイクロメートル（μｍ）である。
【００３０】
前記隠蔽層に非導電性インキを用いた場合、その誘電率は２〜４であり、前記光学変化デバイスのデザイン上の要求によって前記導電層３ａ〜３ｄの面積が極端に小さい、すなわち電極面積が極端に小さいような場合には、前記静電容量が不十分になって結合損失が生じる可能性がある。
その場合には、図６に示すような構成が考えられる。印刷法で形成された非導電性インキの隠蔽層９が、波線で示した楕円Ｅの範囲、すなわち接続層５ａと第一の導電層３ａおよび導電層３ｂが重なる部分で形成されていないため、接続層５ａと導電層３ａおよび導電層３ｂの間隔が縮まり、結合損失を改善させることができる。
【００３１】
ＩＣチップ６として、１個１個異なる識別情報（ユニークＩＤ、以下、「ＵＩＤ」と称する。）が付されたものが用いられてもよい。ＵＩＤは、例えば、数字、英文字、記号等またはこれらの組み合わせからできており、それぞれのＩＣチップのメモリに、対応するＵＩＤが記憶されている。
このようなＩＣチップを用いると、ＵＩＤを読み取り利用することによって、そのＩＣチップ（又はそのＩＣチップが付いたＩＣラベル）のトレーサビリティを確保することができる。
【００３２】
ＩＣチップ６と第一の接続層４および第二の接続層５を含む隠蔽層９の下方全体には、接着層１０が設けられており、その接着力によってＩＣラベル１の下面を各種物品等の被接着体に接着することができる。
【００３３】
上記のように構成されたＩＣラベル１は、ラベル基材２の一方の面に機能層７を形成し、機能層７上に金属蒸着膜を形成して絶縁層８を用いて導電層３を所望の形状に形成し、さらに隠蔽層９及び第一の接続層４、第二の接続層５を順番に印刷によって設け、ＩＣチップ６を第一の接続層４に実装し、最後に接着層１０を設けることによって製造することができる。隠蔽層９及び第一の接続層４、第二の接続層５については、例えば、多色スクリーン印刷機で最初に隠蔽層９を印刷し、続いて第一の接続層４、第二の接続層５を印刷し、その印刷直後に乾燥工程を入れることで効率的に形成できる。
【００３４】
図７に本発明の応用例の平面図を示す。
図に示すように８個の円形の導電層３が点在したデザインになっており、全ての前記導電層３を複数の第二の接続層５で繋ぐことで、点在した導電層３の全てをアンテナ素子として利用でき、図３と同様のメアンダラインアンテナを作ることが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、非接触ＩＣラベルの内容や目的に応じて適宜その構成や材料等において最適化することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１          非接触ＩＣラベル
２          ラベル基材
３          導電層（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）
４         第一の接続層（ＩＣチップ接続用）
５         第二の接続層（５ａ，５ｂ）（アンテナ素子接続用）
６         ＩＣチップ
７         機能層（光学変化デバイス）
８         絶縁層（マスク層）
９         隠蔽層
１０       接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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