(57)【要約】【課題】改竄抑止効果を狙いつつ通信性能の低下を抑制したＲＦＩＤタグを提供する。【解決手段】ＩＣチップ１０を含む金属パターン層２と金属製の光反射膜４とが非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層２に、電波を放射する放射素子１２と、その放射素子１２に電気的に接続して上記ＩＣチップ１０とのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路１１とを有するＲＦＩＤタグである。上記光反射膜４との電気的接続を含めた上記マッチング回路１１の虚部インピーダンスの絶対値が、放射素子１２の虚部インピーダンスの絶対値の０．７倍以上１．３倍以下となるように、上記積層方向Ｄからみた、マッチング回路１１に対する光反射膜４の配置位置を規定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップを含む金属パターン層と金属製の光反射膜とを非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層に、上記ＩＣチップとのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路とを有するＲＦＩＤタグにおいて、
上記光反射膜は、上記積層方向からみて、ＩＣチップと重ならず且つマッチング回路と少なくとも一部が重なる１又は２以上の重複の光反射膜部分を有し、
上記ループ状のマッチング回路におけるＩＣチップと連結する両端子間を流れる電流の最短距離をＡとし、
上記マッチング回路と当該マッチング回路に電気的に接続する上記重複の光反射膜部分の部分との両方で構成される電気回路における、上記両端子間を流れる電流の最短距離をＢとした場合に、下記式を満足するように、上記積層方向からみた上記重複の光反射膜部分を配置することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
０．７×Ａ  ≦  Ｂ
【請求項２】
マッチング回路を短絡する重複の光反射膜部分の少なくとも一つは、上記積層方向からみて、短絡する２カ所を結ぶ直線に交差するスリットを有することを特徴とする請求項１に記載したＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
上記マッチング回路を短絡する重複の光反射膜部分の少なくとも一つは、上記積層方向からみて、短絡する２カ所を連絡する部分の少なくとも一部分の幅が、使用する動作周波数から予め求められる電気的に接合していると見なせないだけの幅となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
動作周波数が８００Ｍ以上のＲＦＩＤタグにおいて、
上記マッチング回路を短絡する重複の光反射膜部分の少なくとも一つは、上記積層方向からみて、短絡する２カ所を連絡する部分の少なくとも一部分の幅が、０．２ｍｍ以下となっていることを特徴とする請求項３に記載したＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
動作周波数が８００Ｍ以上のＲＦＩＤタグにおいて、
上記積層方向からみて、マッチング回路と重ならない１又は２以上の非重複の光反射膜部分を有し、その非重複の光反射膜部分と上記マッチング回路との間の間隙の平均値をｄとし、当該非重複の光反射膜部分とマッチング回路との対向する長さをＬとした場合に、下記条件を満足するように上記非重複の光反射膜部分を配置することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載したＲＦＩＤタグ。
（Ｌ／ｄ）  ≦  １０  又は  Ｌ  ≦  ０．２  ［ｍｍ］
【請求項６】
上記積層方向からみて、上記非重複の光反射膜部分は、ＩＣチップの外周を囲む電気的に閉じた閉回路を形成しない、有端形状若しくは外周側にＩＣチップが位置する無端環状の形状となっていることを特徴とする請求項５に記載したＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
ＩＣチップを含む金属パターン層と金属製の光反射膜とが非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層に、電波を放射する放射素子と、その放射素子に電気的に接続して上記ＩＣチップとのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路とを有するＲＦＩＤタグにおいて、
上記光反射膜との電気的接続を含めた上記マッチング回路の虚部インピーダンスの絶対値が、タグの動作周波数において光反射膜がない状態での虚部インピーダンスの絶対値と比べて０．７倍以上となるように、上記積層方向からみた、マッチング回路に対する光反射膜の配置位置を規定することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
上記光反射膜との電気的接続を含めた放射素子の実効的な電気長が、通信に使用する動作周波数における波長に対し１／４以上１／２以下となるように、上記積層方向からみた、放射素子と光金属膜との重なりを規制することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載したＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
ＩＣチップを含む金属パターン層と金属製の光反射膜とを非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層に、電波を放射する放射素子と、その放射素子に電気的に接続して上記ＩＣチップとのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路とを有するＲＦＩＤタグにおいて、
上記光反射膜との電気的接続を含めた放射素子の実効的な電気長が、通信に使用する動作周波数における波長に対して１／４以上１／２以下となるように、上記積層方向からみた、放射素子と光金属膜との重なりを規制することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグに関する発明であって、ＩＣチップ及び放射素子を有する金属パターン層に、例えばホログラム層の一部を形成する金属製の光反射膜が積層したＲＦＩＤタグに関する技術である。ここで、ＲＦＩＤタグとは、近距離通信の無線ＩＣタグであって、ＩＣチップとアンテナを一体化して構成した電子コンポーネントである。カードその他種々の形態で使用される。例えばＵＨＦ帯の周波数（８００ＭＨｚ〜６ＧＨｚ）を動作周波数とする。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップや放射素子を有する金属パターン層の上にホログラム層を積層して、改竄抑止効果を狙ったＲＦＩＤタグがある。
例えば、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグでは、ＩＣチップ及びアンテナを覆うように、接着剤によってホログラム箔を貼り合わせて当該ホログラム箔を積層する。これによって、アンテナはホログラム像を伴って目視可能な状態となる。
【０００３】
また特許文献２に記載のＲＦＩＤタグでは、導線性金属パターン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パターン層をアンテナパターンとして、改竄抑止効果を狙っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４２０７４号公報
【特許文献２】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】
【０００５】
特許文献１に記載のように、ＲＦＩＤタグの金属アンテナにホログラム箔を貼り合わせて一体化した場合、アンテナの放射素子（誘導コイル）を単純にホログラム箔で覆ってしまうと、アンテナとしての性能が低下し、タグとしての通信性能が低下、若しくは、通信が出来なくなってしまうという課題がある。
また、特許文献２に記載のように、アンテナ導体自体にホログラム加工を施す場合には、ホログラムのレイアウトがアンテナパターンの形状に依存してしまう。このため、ホログラムの外形的なデザイン面が大きく制約されてしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような点に着目したものであり、改竄抑止効果を狙いつつ通信性能の低下を抑制したＲＦＩＤタグを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、ＩＣチップを含む金属パターン層と金属製の光反射膜とを非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層に、上記ＩＣチップとのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路とを有するＲＦＩＤタグにおいて、
上記光反射膜は、上記積層方向からみて、ＩＣチップと重ならず且つマッチング回路と少なくとも一部が重なる１又は２以上の重複の光反射膜部分を有し、
上記ループ状のマッチング回路におけるＩＣチップと連結する両端子間を流れる電流の最短距離をＡとし、
上記マッチング回路と当該マッチング回路に電気的に接続する上記重複の光反射膜部分の部分との両方で構成される電気回路における、上記両端子間を流れる電流の最短距離をＢとした場合に、下記式を満足するように、上記積層方向からみた上記重複の光反射膜部分を配置することを特徴とするものである。
０．７×Ａ  ≦  Ｂ
ここで、上記金属パターン層上のマッチング回路には、予め電波を放射する放射素子が電気的に接続される形で形成されていても良い。
【０００８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、マッチング回路を短絡する重複の光反射膜部分の少なくとも一つは、上記積層方向からみて、短絡する２カ所を結ぶ直線に交差するスリットを有することを特徴とするものである。
なお、スリットは、一端が開口していても開口していなくても良い。
【０００９】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記マッチング回路を短絡する重複の光反射膜部分の少なくとも一つは、上記積層方向からみて、短絡する２カ所を連絡する部分の少なくとも一部分の幅が、使用する動作周波数から予め求められる電気的に接合していると見なせないだけの幅となっていることを特徴とするものである。
【００１０】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した構成にたいし、動作周波数が８００Ｍ以上のＲＦＩＤタグにおいて、
上記マッチング回路を短絡する重複の光反射膜部分の少なくとも一つは、上記積層方向からみて、短絡する２カ所を連絡する部分の少なくとも一部分の幅が、０．２ｍｍ以下となっていることを特徴とするものである。
【００１１】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、動作周波数が８００Ｍ以上のＲＦＩＤタグにおいて、
上記積層方向からみて、マッチング回路と重ならない１又は２以上の非重複の光反射膜部分を有し、その非重複の光反射膜部分と上記マッチング回路との間の間隙の平均値をｄとし、当該非重複の光反射膜部分とマッチング回路との対向する長さをＬとした場合に、下記条件を満足するように上記非重複の光反射膜部分を配置することを特徴とするものである。
（Ｌ／ｄ）  ≦  １０  又は  Ｌ  ≦  ０．２  ［ｍｍ］
【００１２】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項５に記載した構成に対し、上記積層方向からみて、上記非重複の光反射膜部分は、ＩＣチップの外周を囲む電気的に閉じた閉回路を形成しない、有端形状若しくは外周側にＩＣチップが位置する無端環状の形状となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
次に、請求項７に記載した発明は、ＩＣチップを含む金属パターン層と金属製の光反射膜とが非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層に、電波を放射する放射素子と、その放射素子に電気的に接続して上記ＩＣチップとのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路とを有するＲＦＩＤタグにおいて、
上記光反射膜との電気的接続を含めた上記マッチング回路の虚部インピーダンスの絶対値が、タグの動作周波数において光反射膜がない状態での虚部インピーダンスの絶対値と比べて０．７倍以上となるように、上記積層方向からみた、マッチング回路に対する光反射膜の配置位置を規定することを特徴とするものである。
【００１４】
次に、請求項８に記載した発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した構成に対し、上記光反射膜との電気的接続を含めた放射素子の実効的な電気長が、通信に使用する動作周波数における波長に対し１／４以上１／２以下となるように、上記積層方向からみた、放射素子と光金属膜との重なりを規制することを特徴とするものである。
次に、請求項９に記載した発明は、ＩＣチップを含む金属パターン層と金属製の光反射膜とを非接触状態で積層すると共に、上記金属パターン層に、電波を放射する放射素子と、その放射素子に電気的に接続して上記ＩＣチップとのインピーダンス整合を実現するためのループ状のマッチング回路とを有するＲＦＩＤタグにおいて、
上記光反射膜との電気的接続を含めた放射素子の実効的な電気長が、通信に使用する動作周波数における波長に対して１／４以上１／２以下となるように、上記積層方向からみた、放射素子と光金属膜との重なりを規制することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、上記「積層方向からみて」とは、金属パターン層と光反射膜を積層する方向からみてという意味である。カード状となっていれば、例えば表面側からみてとの意である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、マッチング回路に重なるように光反射膜を配置しても、エネルギーロスを一定以内に抑えられる結果、改竄抑止効果を狙いつつ通信性能の低下を抑制したＲＦＩＤタグを提供することが可能となる。
なお、光反射膜の重なりによる、ＩＣチップの両端間に流れる電流の最短距離の減少を３０％以下に抑えることで、インピーダンスアンマッチングによるエネルギー伝達ロスを５ｄＢ以下に抑えることが可能となる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明によれば、重複の光反射膜部分によって生じる、短絡での上記電流の最短距離の減少を抑えることが可能となる。すなわち、スリットを設けることで、短絡間の電流経路が、２つの短絡点を直線に結んだルートでなくなり長くなる。
また、請求項３又は請求項４に係る発明によれば、形式的には重複の光反射膜部分による短絡の状態となっていても、短絡間を連絡する部分の幅を細くすることで電気的接合となることがない。これによって、重複の光反射膜部分による短絡で上記電流の最短距離の減少を抑えることが可能となる。
【００１８】
例えば、重複の光反射膜部分において、２つの短絡間を連絡する連絡部分が一カ所であれば、その連絡部分の途中を、動作周波数に対して電気的接合と見なせないだけの幅に設定すれば、短絡した状態とならない。また、２つの短絡間を連絡する連絡部分が複数箇所あっても、全ての連絡部分の途中を、動作周波数に対して電気的接合と見なせないだけの幅に設定すれば、短絡した状態とならない。
【００１９】
そして、動作周波数が８００Ｍ以上（ＵＨＦ帯若しくはそれ以上の周波数帯）のように高周波である場合には、短絡間の一部の幅を０．２ｍｍ以下に設定することで電気的接合を遮断することが可能となる。
また、請求項５に係る発明によれば、動作周波数が８００Ｍ以上（ＵＨＦ帯若しくはそれ以上の周波数帯）のように高周波である場合には、非重複の光反射膜部分との電気的な接続を無視することが可能となる。
【００２０】
なお、実験によって、（Ｌ／ｄ）  ≦  １０に設定すれば、実質的に電気的な接続とならないことを確認した。
また、請求項６に係る発明によれば、より確実に非重複の光反射膜部分との電気的な接続を無視することが可能となる。
すなわち、ＩＣチップを囲むように無端環状に非重複の光反射膜部分を配置、つまり非重複の光反射膜部分が閉回路を形成する場合には、上記請求項５の構成を満足しても、非重複の光反射膜部分にマッチング回路と反対方向に電流が誘導して流れることで損失が発生する。これを抑制することで、エネルギー伝達ロスを抑制する。
【００２１】
なお、ＩＣ及びマッチング回路から１００ｍｍ以上離れていれば、実質的には問題無いと考えられる。
また請求項７に係る発明によれば、例えば請求項１〜請求項６に係る発明を採用することで、虚部インピーダンスの差を３０％以下に抑えることで、エネルギー伝達ロスが５ｄＢ以下に抑えることが可能となる。
【００２２】
また、請求項８又は請求項９に係る発明によれば、放射素子に対する光反射膜の重なりによるロスを一定値以下に抑えることが可能となる。実効的な電気長が、動作周波数における波長の１／４となると、１／２の場合と比較して、ＲＦＩＤに対する通信する受信装置の通信可能な距離が１／４程度となる。この観点から１／４を下限値とした。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るＲＦＩＤの断層構造を説明する模式図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る金属パターンを説明する図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る重複の光反射膜部分とマッチング回路との関係を説明する図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る最短経路長Ａを説明する図である。
【図５】伝達ロスの関係を説明する図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る重複の光反射膜部分にスリットを設ける例を説明する図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る短絡間の一部の幅が細い場合の例を説明する図である。
【図８】本発明に基づく実施形態に係るマッチング回路と非重複の光反射膜部分との関係を例示する模式図である。
【図９】本発明に基づく実施形態に係る間隙が一定で無い場合を説明する模式図である。
【図１０】本発明に基づく実施形態に係る対向する辺の長さが違う場合を説明する模式図である。
【図１１】本発明に基づく実施形態に係る非重複の光反射膜部分がＩＣチップを囲む閉回路を形成しない場合を説明する図である。
【図１２】非重複の光反射膜部分がＩＣチップを囲む閉回路を形成する場合を説明する図である。
【図１３】非重複の光反射膜部分がＩＣチップを囲む閉回路を形成する場合を説明する図である。
【図１４】非重複の光反射膜部分がＩＣチップを囲む閉回路を形成する場合を説明する図である。
【図１５】非重複の光反射膜部分がＩＣチップを囲む閉回路を形成しない場合を説明する図である。
【図１６】本発明に基づく実施形態に係る放射素子の実効的電気長を説明する図である。
【図１７】本発明に基づく実施形態に係る放射素子と光反射膜との重なりによる実効的電気長の変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のＲＦＩＤタグの断面構造を示す図である。
（構成）
本実施形態のＲＦＩＤタグは、図１に示すように、下側基材１の上に金属パターン層２が積層し、その金属パターン層２の上に、絶縁層３を介してホログラム層７が積層され、そのホログラム層７の上に上側基材６が積層して構成されている。
【００２５】
上記金属パターン層２には、図２に示すように、ＩＣチップ１０、ループ状のマッチング回路１１及び放射素子１２からなる金属パターンが形成されている。具体的には、ループ状のマッチング回路１１の両端部の端子がそれぞれＩＣチップ１０に電気的に接続すると共に、そのマッチング回路１１に放射素子１２が電気的に接続する。上記ループ状のマッチング回路１１は、放射素子１２に電気的に接続して上記ＩＣチップ１０とのインピーダンス整合を実現する。
【００２６】
図２では、マッチング回路１１と放射素子１２とが直接接続することで電気的に接続している場合を例示しているが、マッチング回路１１に対し放射素子１２が近接配置されることで、両者が磁界結合や静電容量結合などによって電気的に接続している構成となっていても良い。
【００２７】
ここで、ＩＣチップ１０の入力インピーダンスをＺｉ、マッチング回路１１と放射素子１２で形成されるアンテナの入力インピーダンスをＺａとそれぞれ定義すると、各入力インピーダンスＺｉ及びＺａは、下記式で表すことが出来る。
Ｚｉ  ＝  Ｚｉ（ｒｅ）  ＋  ｊ×Ｚｉ（ｉｍ）（実装に伴う浮遊容量分も含む）
Ｚａ  ＝  Ｚａ（ｒｅ）  ＋  ｊ×Ｚａ（ｉｍ）
そして、下記条件を満足若しくは下記条件に近づけるように設計することで、インピーダンス整合を実現する。
Ｚｉ（ｒｅ）  ＝  Ｚａ（ｒｅ）
Ｚｉ（ｉｍ）  ＝  −Ｚａ（ｉｍ）
【００２８】
例えば、通信に用いる動作周波数ｆにおける、ＩＣチップ１０の入力インピーダンスＺｉ（特にＩＣチップ１０が最小動作電力に近いエネルギーを加えたときの入力インピーダンスであり、かつ実装に伴う浮遊容量分の影響も含む）と、同動作周波数ｆにおける、マッチング回路１１と放射素子１２とで形成されるアンテナの入力インピーダンスＺａは、例えば下記のような値に設定する。
Ｚｉ  ＝１５  −ｊ×１５０
Ｚａ  ＝１５  ＋ｊ×１５０
また、上記放射素子１２は、電気長が、動作周波数ｆにおける波長に対し１／２となるように設定される。
また、上記のような金属パターンを有する金属パターン層２の上に接着剤を介してホログラム層７が積層する。ここで、上記接着剤が絶縁層３を形成する。絶縁層３は、接着剤で構成する必要はない。印刷などによって絶縁層３を形成しても良い。
【００２９】
ホログラム層７は、タグ表面側に配置されて目視する向きによって色彩や画像が変化する光学デバイス５と、その下層（金属パターン層２側）の金属製の光反射膜４とを有する。上記金属製の光反射膜４は、金属パターン層２に近接するほど、当該金属パターンと電気的に接続した状態となり易い。特に、金属パターン層２と光反射膜４との積層方向Ｄからみて、光反射膜４と金属パターンとの重なっている部分（重複部分）では、両者が電気的に接続した状態となる傾向にある。
【００３０】
ここで、上記マッチング回路１１、放射素子１２、及び金属製の光反射膜４は、２０μｍ以下の厚みの圧延箔、蒸着、又は導電性塗料の印刷の何れか又はこれらの組合せによって形成する。
また、ホログラム層７は、部分的にその金属製の光反射膜４が除去（ディメタライズ）されることでデザインしても良い。
【００３１】
（光反射膜４の配置規則）
次に、上記金属パターンに対する、積層方向Ｄからみた、上記光反射膜４の配置について説明する。上記金属パターンとは、上記ＩＣチップ１０、マッチング回路１１、及び放射素子１２である。
【００３２】
まず、ＩＣチップ１０及びマッチング回路１１に対する光反射膜４の配置規則について説明する。
ここで、光反射膜４は、必ずしも物理的に連続した１枚の膜で形成されるわけではない。そこで、光反射膜４を、重複の光反射膜部分４Ａと非重複の光反射膜部分４Ｂに区分する。重複の光反射膜部分４Ａとは、積層方向Ｄからみて、上記マッチング回路１１と重なる当該光反射膜４と重なる部分を有する光反射膜４を指す。非重複の光反射膜部分４Ｂとは、重複の光反射膜部分４Ａ以外を指し、積層方向Ｄからみて、上記マッチング回路１１と重なる部分を有しない光反射膜４を指す。
【００３３】
（重複の光反射膜部分４Ａの配置規則）
重複の光反射膜部分４Ａが、図３に示すように、マッチング回路１１と２カ所で重なるように配置されると、重複の光反射膜部分４Ａによって、その２点間で短絡が発生し、重複の光反射膜部分４Ａを含むマッチング回路１１の入力インピーダンスは小さくなる。
【００３４】
これを考慮して、ループ状マッチング回路１１のＩＣ実装部両端子１０ａ、１０ｂ間を流れる電流の最短経路の長さをＡとし、更にマッチング回路１１と電気的に接続された光反射膜４を含んだ状態においてループ状マッチング回路１１のＩＣ実装部両端子関を流れる電流の最短経路の長さをＢとした場合、以下の条件を満足する範囲で、光反射膜４がマッチング回路１１と重なるように、当該重複の光反射膜部分４Ａをデザイン（配置）する。
【００３５】
ここで、重複の光反射膜部分４Ａを無視した上記電流の最短経路長Ａは、図４に示すように、ループ状マッチング回路１１の内周側を流れる経路の長さである。
−０．７×（Ｚｉ（ｉｍ）／Ｚａ（ｉｍ））×Ａ  ≦  Ｂ  ≦  Ａ
通常、Ｚｉ（ｉｍ）＝−Ｚａ（ｉｍ）に設計するため、下記式を使用しても良い。
−０．７×Ａ  ≦  Ｂ
すなわち、金属製の光反射膜４によるマッチング回路１１の短絡による、マッチング回路１１の入力インピーダンスの低減を３０％以下に抑えるように、重複の光反射膜部分４Ａをデザインするようにする。
【００３６】
ここで、入力インピーダンスの低減が３０％以下というのは、次の理由である。すなわち、図５に示すように、マッチング回路１１側の虚部インピーダンスＺｉ（ｉｍ）に対する放射素子１２側の虚部インピーダンスＺａ（ｉｍ）の比率が、７０％〜１３０％の範囲では、放射素子１２とＩＣチップ・マッチング回路との間のエネルギー伝達ロスを５ｄＢ以下に押させることが可能となる。この観点から、３０％以下となるように、重複の光反射膜部分４Ａのデザイン（配置）を規定する。
【００３７】
例えば、図３のように、マッチング回路１１の２カ所を横断する部分を有するように重複の光反射膜部分４Ａを配置する場合、同図に記載する経路が最短経路長Ｂとなる。したがって、下記条件を満足させるには、上記マッチング回路１１の２カ所の横断位置（短絡の位置）を、ＩＣチップ１０から離れた位置となるように重複の光反射膜部分４Ａをデザインすれば良い。
【００３８】
また、マッチング回路１１の２カ所を横断して短絡する場合であっても、図６のように、重複の光反射膜部分４Ａに、上記短絡間を結ぶ直線と交差するスリット４ａを設けることで最短経路長Ｂを長く設定することが可能となる。すなわち、上記マッチング回路１１の２カ所の横断位置の間を区切るようなスリット４ａを設けることで、上記マッチング回路１１の２カ所の横断位置を、よりＩＣチップ１０側に近づけて設けることが可能となる。  この結果、当該マッチング回路１１との重複部分を多く設定して光反射膜４をデザイン可能となる。
【００３９】
ただし、図３のように、マッチング回路１１の２カ所を横断して重複の光反射膜部分４Ａが配置していても、図７のように短絡する２カ所を連絡する重複の光反射膜部分４Ａの少なくとも一部の幅が０．２ｍｍ以下の幅（符号４ｂの位置）の場合には、上記２カ所を電気的に接続していないので、短絡が発生していない。すなわち、積層方向Ｄからみて、マッチング回路１１の２カ所を接続するように重複の光反射膜部分４Ａが配置していても、上記２カ所を最短で接続する部分の一部に幅が０．２ｍｍ以下の場合には、上記重複の光反射膜部分４Ａとは見なさない。
【００４０】
ここで、上記説明では、重複の光反射膜部分４Ａが１つの場合で説明しているが、２以上の分離した重複の光反射膜部分４Ａで構成しても良い。この場合には、全ての重複の光反射膜部分４Ａによる電気的接続で発生する最短経路長Ｂで判定すれば良い。
【００４１】
（非重複の光反射膜部分４Ｂの配置規則）
ＵＨＦ帯の周波数を使用するＲＦＩＤタグの動作周波数ｆは８００Ｍ〜６ＧＨｚと高周波である。このため、直流的には未接続でも電気的（ＵＨＦ帯において）には接続していると判断できる場合がある。
【００４２】
下記条件を満足する非重複の光反射膜部分４Ｂは、直流的には未接続でも電気的（ＵＨＦ帯において）には接続していると判断し、その状態を回避して、非重複の光反射膜部分４Ｂのデザインを決定する。ここで、図８に示すように、ｄ［ｍｍ］は、非重複の光反射膜部分４Ｂと上記マッチング回路１１との間の間隙の値である。Ｌ［ｍｍ］は、当該非重複の光反射膜部分４Ｂとマッチング回路１１との対向する長さである。ただし、図９のように間隙が一定値でない場合には、ｄとして、間隙の平均値を取る。また、図１０のように対向する辺の長さが異なる場合には、その２つの辺の平均値（＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２）とした。
（Ｌ／ｄ）  ＞１０  且つ  Ｌ  ＞  ０．２ｍｍ
【００４３】
ここで、上記式を満足する場合に、ＵＨＦ帯において、実質的に電気的に接続してインダクタンスが減少してしまうことを確認した。
従って、（Ｌ／ｄ）≦１０又は  Ｌ  ≦  ０．２ｍｍを満足するように、非重複の光反射膜部分４Ｂのデザイン（配置）を規定すればよい。
上記説明は、マッチング回路１１と非重複の光反射膜部分４Ｂとの関係を規定したが、放射素子１２と非重複の光反射膜部分４Ｂとの関係もこの条件を満足することが好ましい。
【００４４】
さらに、上記規定を満足しても、非重複の光反射膜部分４Ｂが、ＩＣチップ１０を完全に囲った無端環状の状態、つまりＩＣチップ１０の外周を囲むように電気的に閉じた閉回路を形成している場合には、その非重複の光反射膜部分４Ｂにも電流が誘導して、伝達ロスが発生する。
【００４５】
このため、上記積層方向Ｄからみて、図１１に示すように、上記非重複の光反射膜部分４Ｂは、ＩＣチップ１０の外周を囲む電気的に閉じた閉回路を形成しない配置とする。すなわち、非重複の光反射膜部分４Ｂを、上記積層方向からみて、有端形状若しくは外周側にＩＣチップが位置する無端環状の形状とする。すなわち、開口端を有する形状が、無端状としても、内周側にＩＣチップが位置しない形状とする。
【００４６】
ＩＣチップ１０の外周を囲む電気的に閉じた閉回路となる例を、図１２及び図１３に例示する。なお、図１４に示すように、非重複の光反射膜部分４Ｂを分離する隙間が空いていても、その隙間が０．２ｍｍ以下の場合には電気的に接続していると見なす。逆に、直流的には閉回路を形成していても、図１５に示すように、その一部の幅が０．２ｍｍ以下の場合には、上記高周波に対しては電流が流れないので電気的に閉じた閉回路を形成しない。すなわち、ＩＣチップ１０の外周を無端環状に囲むように非重複の光反射膜部分４Ｂをデザインする場合には、その一部の幅が０．２ｍｍ以下となるようにデザインすればよい。
【００４７】
すなわち、金属製光反射膜４は一般的に８０ｎｍと非常に薄く面積抵抗が高い。また、ＵＨＦ帯の周波数を使用するＲＦＩＤタグの動作周波数ｆは８００Ｍ〜６ＧＨｚと高周波であることから、非常に細い線においてはレジスタンスの他にインダクタンスが非常に高い値となる。よって、幅が０．２ｍｍ以下の箇所があると誘導電流は実質的に流れなくなる。なお、上限値である０．２ｍｍとは、動作周波数ｆが８００Ｍ〜６ＧＨｚの場合である。動作周波数ｆの値に応じて、実質的に誘導電流が流れなくなる幅の上限値を求めて採用すればよい。
【００４８】
なお、内側にＩＣチップが位置する無端形状としてもＩＣチップ及びマッチング回路から２、３ｃｍ離れていていれば、実質的に無視可能となる。通常、ホログラムは数センチ角内に配置されるため、２、３ｃｍ離れて配置される部分を対象としない。
【００４９】
以上のような配置規則によって光反射膜４をデザイン（配置）することで、金属パターン層２に設けたループ状のマッチング回路１１又は放射素子１２の虚部インピーダンスの値を、ホログラム層７の光反射膜４と組み合わせた状態において、使用する動作周波数ｆにおけるＩＣチップ１０の最小動作電力における虚部インピーダンスの複素共役となる値を基準としてその±３０％の範囲内であるように設定する。例えば、上記光反射膜４との電気的接続を含めた上記マッチング回路１１の虚部インピーダンスの絶対値が、放射素子１２の虚部インピーダンスの絶対値の０．７倍以上１．３倍以下となるように、上記積層方向Ｄからみた、マッチング回路１１に対する光反射膜４の配置位置を規定する。その関係を下記式で示す。
−０．７×Ｚｉ（ｉｍ）  ＜  Ｚａ（ｉｍ）  ＜  −１．３×Ｚｉ（ｉｍ）
【００５０】
又は、金属パターン層２に設けたループ状のマッテング回路又は放射素子１２の虚部インピーダンスの値はホログラム層７と組み合わせた状態において、所望の動作周波数ｆにおけるＩＣチップ１０の最小動作電力における虚部インピーダンスの複素共役となる値を基準として同チップの最小動作電力における実部インピーダンスの±３００％の範囲内であるか否かで判定しても良い。実質的に同義である。すなわち、下記式で判定しても良い。これは虚部を実部の１０倍に設定するとした場合である。
−Ｚｉ（ｉｍ）  −３×Ｚｉ（ｒｅ）
＜  Ｚａ（ｉｍ）  ＜  −Ｚｉ（ｉｍ）＋３×Ｚｉ（ｒｅ）
【００５１】
（放射素子１２に対する重複の光反射膜部分４Ａの配置規則）
上記光反射膜４との電気的接続を含めた放射素子１２の実効的な電気長が、通信に使用する動作周波数ｆにおける波長λに対し１／４以上１／２以下となるように、上記積層方向Ｄからみた、放射素子１２と光金属膜との重なりを規制する。
【００５２】
一般に放射素子１２の電気長は、動作周波数ｆにおける波長λの１／２に設定する。図１６が、放射素子１２単独の電気長（電流の最短経路長）である。
しかしながら、図１７のように、積層方向Ｄからみて放射素子１２と重複の光反射膜４Ｂが重なると電気的な短絡が発生して、実効的な電気長が短くなる。ただし、重複の光反射膜４Ｂの幅が０．２ｍｍ以下の場合には短絡しないので、無視する。
【００５３】
そして、実効的な電気長が、波長λの１／４となると、１／２の場合に比べて通信距離が１／４程度となる。通信距離の損失としては１／４程度が限界と判定してλ／４を下限値とした。例えばλ／２で通信距離が２０ｃｍとしたら、λ／４で通信距離は５ｃｍ程度と短くなる。
重複による電気長の長さの考えは、上記重複の光反射膜部分４Ａとマッチング回路１１との間の短絡に対する考えと同様である。すんわち、短絡間に交叉するようにスリットを形成するようにすると良い。
【００５４】
これに基づいて放射素子１２と重なる光反射膜４のデザイン（配置）を規定する。
例えば、下記式を満足するように放射素子１２と重なる光反射膜４のデザイン（配置）を規定する。
｜（Ｚａ−Ｚｉ*）／（Ｚａ＋Ｚｉ）｜2  ≦  ０．２５
ただし、Ｚｉ*はＺｉの複素共役数である。
【００５５】
（本実施形態の効果）
上記構成を採用することで、ＲＦＩＤタグの放射素子１２を含む金属パターン上に金属製の光反射膜４を含むホログラム層７を積層・配置してもＲＦＩＤタグとして十分な通信性能を確保できる。
【００５６】
また、上記実施形態に説明したルールに従うことにより、ＲＦＩＤタグの放射素子１２を含む金属パターンの形状とホログラムのデザインはほぼ独立して設計することが可能となり、ホログラムデザインの自由度を大幅に高めることが可能となる。
【００５７】
すなわち、マッチング回路１１に重なるように光反射膜４を配置しても、エネルギーロスを一定以内に抑えられる結果、改竄抑止効果を狙いつつ通信性能の低下を抑制したＲＦＩＤタグを提供することが可能となる。なお、電流の最短距離の光反射膜４の重なりによる減少を３０％以下に抑えることで、インピーダンスアンマッチによるエネルギー伝達ロスを５ｄＢ以下に抑えることが可能となる。
【００５８】
このとき、重複の光反射膜部分４Ａに対しスリット４ａを設けることで、短絡間の電流経路が、２つの短絡点を直線に結んだルートでなくなる。この結果、マッチング回路１１との重複を増やしつつ、重複の光反射膜部分４Ａによる短絡で上記電流の最短距離の減少を抑えることが可能となる。
また、直流的には重複の光反射膜部分４Ａによる短絡となっていても、短絡間を連絡する部分の幅を細くすることで電気的接合となることがない。これによって、マッチング回路１１との重複を増やしつつ、重複の光反射膜部分４Ａによる短絡で上記電流の最短距離の減少を抑えることが可能となる。
【００５９】
例えば、重複の光反射膜部分４Ａにおいて、２つの短絡間を連絡する連絡部分が一カ所であれば、その連絡部分の途中を、動作周波数ｆに対して電気的接合と見なせないだけの幅に設定すれば、短絡した状態とならない。また、２つの短絡間を連絡する連絡部分が複数箇所あっても、全ての連絡部分の途中を、動作周波数ｆに対して電気的接合と見なせないだけの幅に設定すれば、短絡した状態とならない。
【００６０】
そして、動作周波数ｆが８００Ｍ以上（ＵＨＦ帯若しくはそれ以上の周波数帯）のように高周波である場合には、短絡間の一部の幅を０．２ｍｍ以下に設定することで電気的接合を遮断することが可能となる。
また、非重複の光反射膜部分４Ｂに対しても、上述の条件を満足すれば、マッチング回路１１と非重複の光反射膜部分４Ｂとの電気的な接続を無視することが可能となる。
【００６１】
すなわち、ＩＣチップ１０を囲むように無端環状に非重複の光反射膜部分４Ｂを配置、つまり非重複の光反射膜部分４Ｂが閉回路を形成する場合には、非重複の光反射膜部分４Ｂにマッチング回路１１と反対方向に電流が誘導して流れることで損失が発生する可能性がある。これを回避するように光反射膜４をデザインすることで、エネルギー伝達ロスを抑制する。
【００６２】
また放射素子１２の光反射膜４との重なりによる影響を含めた実効的な電気長が、動作周波数ｆにおける波長の１／４〜１／２となるように、光反射膜４を配置することで、通信距離の低減を所定以下に抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１    下側基材
２    金属パターン層
３    絶縁層
４    金属製光反射膜
４Ａ  光反射膜部分
４Ｂ  光反射膜部分
４ａ  スリット
５    光学デバイス
６    上側基材
７    ホログラム層
１０  ＩＣチップ
１０ａ、１０ｂ    実装部両端子
１１  マッチング回路
１２  放射素子
Ｄ    積層方向
Ｚａ  マッチング回路の入力インピーダンス
Ｚｉ  放射素子の入力インピーダンス
ｆ    動作周波数
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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