(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界型のアンテナ素子によって無線通信を行うときに、このアンテナ素子および導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられ、前記アンテナ素子による無線通信環境がこの部材によって悪化することを抑制するシート体であって、
無線通信に用いられる電磁波の周波数に対して、複素比透磁率の実数部μ’が複素比透磁率の虚数部μ”以上であり、複素比誘電率の実数部ε’が２０以上１６５．８以下であり、複素比誘電率の虚数部ε”が２４．８７以上３００以下であるシールド層と、
導電性を有し、スリットが設けられるか、分割されているか、または、導電率に分布を有する導体層とを備えることを特徴とするシート体。
【請求項２】
アンテナ素子は、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ループアンテナまたはこれらにリアクタンス構造部を装荷したアンテナの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載のシート体。
【請求項３】
無線通信に用いられる電磁波の周波数は、３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲に含まれることを特徴とする請求項１または２に記載のシート体。
【請求項４】
無線通信に用いられる電磁波の周波数は、８６０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下の範囲に含まれることを特徴とする請求項３記載のシート体。
【請求項５】
無線通信に用いられる電磁波の周波数は、２．４ＧＨｚ帯に含まれることを特徴とする請求項３記載のシート体。
【請求項６】
前記シールド層は、磁性体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項７】
前記シールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比透磁率の実数部μ’が５以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが、１以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項８】
前記シールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比透磁率の実数部μ’が２０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが０．５以下であることを特徴とする請求項７に記載のシート体。
【請求項９】
シールド層は、磁性材料として、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る材料、またはそれを含有する材料から成ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項１０】
シールド層は、有機重合体１００重量部に対して、磁性材料として、フェライト、鉄合金および鉄粒子の群から選ばれる１または複数の材料を、１重量部以上１５００重量部以下の配合量で含む材料から成ることを特徴とする請求項１〜９のうちの１つに記載のシート体。
【請求項１１】
難燃性が付与されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項１２】
熱伝導性が付与されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項１３】
少なくとも一方の表面部が、粘着性または接着性を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項１４】
無線通信に用いられる周波数に合わされる共振周波数を有する電界型のアンテナ素子と、
請求項１〜１３のいずれか１つに記載のシート体とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のアンテナ装置を備えることを特徴とする電子情報伝達装置。
【請求項１６】
密集状態の物品に装着されるトランスポンダとして用いられることを特徴とする請求項１５記載の電子情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で電界型のアンテナ素子を用いて無線通信するためのシート体およびこれを備える電子情報伝達装置に関する。
【０００２】
本発明に於ける電界型のアンテナ素子とは、電波方式の無線通信に用いられる電界型のアンテナ素子の機能を有するものであって、磁界型のアンテナ素子の機能を並存するもの、もしくは磁界型のアンテナ素子と切替わるものでもよい。
【背景技術】
【０００３】
図１９は、従来の技術のタグ１を簡略化して示す断面図である。ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）システムは、固体の自動認識に用いられるシステムであり、基本的にリーダとトランスポンダとを備えている。このＲＦＩＤシステムのトランスポンダとして、タグ１が用いられる。タグ１は、磁力線を検出する磁界型のアンテナであるコイル状のループアンテナ２と、アンテナ２を用いて無線通信する集積回路（ＩＣ）３とを有している。タグ１は、リーダからの要求信号を受信すると、ＩＣ３内に記憶されている情報を送信するように、換言すれば、リーダによってタグ１に保持されている情報を読取ることができるように、構成される。タグ１は、たとえば商品に貼着して設けられ、商品の盗難防止および在庫状況の把握など、商品管理に利用されている。
【０００４】
このタグ１は、金属製の商品に貼着して用いるなど、アンテナ２の近傍に導電性材料から成る部分を有する部材４が存在すると、アンテナ２によって送受信される電磁波の信号が形成する磁界の磁力線が部材４の導電性材料から成る部分の表面に沿って流れることになる。この場合、部材４の導電性材料から成る部分に渦電流が誘導され、その渦電流損により電磁波エネルギが熱エネルギに変換されて損失してしまう。このようにエネルギが損失してしまうと、電磁波の信号が大きく減衰することになり、タグ１は、無線通信できなくなってしまう。また誘導される渦電流が、タグの通信用磁界と逆向きの磁界を発生させることにより、磁界がキャンセルさせられてしまう現象も生じる。この現象によっても、タグ１は無線通信ができなくなる。したがってタグ１は、導電性材料から成る部分を有する部材４の近傍では、用いることができない。またタグ１の共振周波数が部材４の影響を受けてシフトしてしまい、本来の通信周波数で通信ができなくなる現象もあり、やはりタグ１の無線通信が困難になってしまう。
【０００５】
図２０は、他の従来の技術であるタグ１Ａを簡略化して示す断面図である。図２０に示すタグ１Ａは、図１９のタグ１と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。図２０のタグ１Ａは、図１９のタグ１の課題を解決するために、貼着される物品となる部材４と、アンテナ２との間に配置されるように設けられる磁気吸収板７を備えるように構成される。複素比透磁率を有するシートである磁気吸収板７は、センダスト、フェライトおよびカーボニル鉄などの高透磁率材料、したがって複素比透磁率が高い材料から成る。
【０００６】
複素比透磁率は、実数部と虚数部とを有しており、実数部が高くなると複素比透磁率が高くなる。換言すれば複素比透磁率が高い材料は、複素比透磁率における実数部が高い。磁界中に複素比透磁率における実数部の高い材料が存在すると、磁力線がその部材内を集中して通るようになる。磁力線を検出する磁界型のアンテナ２を用いるタグ１Ａでは、磁気吸収板７を設けることによって、導電性材料から成る部分を有する部材４への磁界の漏れを防ぎ、導電性材料から成る部分を有する部材４の近傍で用いても、導電性材料から成る部分を有する部材４内を通る磁力線を少なくし、磁界のエネルギの減衰を抑えて、無線通信することができる。このようなタグ１Ａは、たとえば特許文献１に示されている。
【０００７】
以上のように、これまでアンテナ通信の金属対応技術として検討されてきた複素比透磁率を有するシートは、主に自己インダクタンスを改善するためのものである。このシートによる通信環境の改善効果は、電磁誘導方式の通信を行う場合の磁界型のアンテナであるコイルアンテナを用いる場合に得られる効果であった。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１１３１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図２０に示すタグ１Ａのように、電磁誘導方式通信の場合のコイルアンテナなどの磁界型のアンテナ２を用いる場合には、磁界の漏れを防ぐことによって、導電性材料から成る部分を有する部材４の近傍での無線通信を可能にすることはできるが、このような磁界の漏れを防ぐための構成は、電気力線を検出する電界型のアンテナを用いる場合には、効果がないとみなされ、採用することが検討されていなかった。
【００１０】
本発明の目的は、電界型のアンテナ素子を用いて、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で、好適に無線通信することを可能にするシート体ならびにそれを備えるアンテナ装置および電子情報伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電界型のアンテナ素子によって無線通信を行うときに、このアンテナ素子および導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられ、前記アンテナ素子による無線通信環境がこの部材によって悪化することを抑制するシート体であって、
無線通信に用いられる電磁波の周波数に対して、複素比透磁率の実数部μ’が複素比透磁率の虚数部μ”以上であり、複素比誘電率の実数部ε’が２０以上１６５．８以下であり、複素比誘電率の虚数部ε”が２４．８７以上３００以下であるシールド層と、
導電性を有し、スリットが設けられるか、分割されているか、または、導電率に分布を有する導体層とを備えることを特徴とするシート体である。
【００１２】
本発明に従えば、シート体と、電界型のアンテナ素子と、導電性材料から成る部分を有する部材とをともに用いることによって、導電性材料から成る部分を有する部材によりアンテナ素子の入力インピーダンスが低下するなどの、無線通信環境が悪化することを抑制することができる。
【００１３】
シート体を用いなければ、電界型のアンテナ素子は、導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いるとき、ほとんど動作しなくなり、無線通信に用いることができなくなる。この理由として、電界型のアンテナ素子の入力インピーダンスが大幅に低下することが挙げられる。入力インピーダンスの低下は、アンテナ素子と、導電性材料から成る部分を有する部材との間で高周波数的に短絡（ショート）する現象により生じるものである。この現象は渦電流を介するものではなく、電界型アンテナ特有のものである。
【００１４】
電界型のアンテナ素子の入力インピーダンスが小さくなると、電界型のアンテナ素子を用いて通信する通信手段のインピーダンスと乖離し、電界型のアンテナ素子と通信手段との間で、信号を受渡しすることができなくなってしまう。シート体は、シールド層によって、アンテナ素子が導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられるときに、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができる。したがってシート体を用いることによって、電界型のアンテナ素子と、導電性材料から成る部分を有する部材とをともに用いるときであっても、好適に無線通信することができる。
ここで、本発明に係るシールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて複素比透磁率の実数部μ’が、複素比透磁率の虚数部μ”以上、したがってμ’≧μ”である。これによって、磁界の集め易さを示す複素比透磁率の実数部μ’が、磁界を熱変換（ロス）する複素比透磁率の虚数部μ”より大きくなり、導電性材料から成る部分を有する部材によるアンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。さらにシールド層の複素比透磁率の実数部μ’は、複素比誘電率の実数部ε’と共にアンテナ素子の波長短縮効果を有し、アンテナ素子の小型化にも寄与することになる。
また本発明に係るシールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比誘電率の実数部ε’が２０以上である。これによってアンテナ素子と導電性材料から成る部分を有する部材とがともに用いられるときに、導電性材料から成る部分を有する部材によるアンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。また波長短縮効果によるアンテナ小型化が得られる。
また本発明に係るシールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比誘電率の虚数部ε”が３００以下である。これによってアンテナ素子と導電性材料から成る部分を有する部材とがともに用いられるときに、導電性材料から成る部分を有する部材によるアンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
また本発明に係るシート体は、導体層を有している。したがって、アンテナ素子と導電性材料から成る導体層とが存在する状態で、前述の無線通信に用いる電磁波の周波数に合わせて、シールド層の複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”または複素比誘電率の実数部ε’が調整されており、シールド層の好適な特性を実現することができる。したがって導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられるときに、さらに好適な無線通信を実現することができる。
【００１７】
また本発明は、アンテナ素子は、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ループアンテナまたはこれらにリアクタンス構造部を装荷したアンテナの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、シート体を用いることによって、たとえば簡単な構成のダイポールアンテナを、導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いる場合でも、無線通信することができる。まずダイポールアンテナとシート体を組合わせることにより、アンテナ素子の小型化が実現できる。これは本シート体の複素比透磁率の実数部μ’および複素比誘電率の実数部ε’の高さにより相まって、波長短縮効果が加わり、従来製品に比べて格段に小型化を達成することができるためである。ダイポールアンテナは線状で、カーブおよび折曲がりがあってもよく自由な形状でよい。たとえば馬蹄形状などがある。全長がλ／２あればよい。たとえば９５０ＭＨｚでは、約１５．８ｃｍ長であるが、これに本シート体による波長短縮効果が加わり、約３〜１０ｃｍの線状素子が可能となり、さらに曲折を加えることで２〜３ｃｍのラベルにも収まるサイズが可能となる。さらに小型化することもでき、貼れる対象は広範囲に及ぶことになる。モノポールアンテナはダイポールアンテナの片側の素子とグラウンド板との間に給電するので、素子全長はλ／４とさらに小型化できる。ループアンテナの場合、全周が１波長に近いとき、半波長ダイポールアンテナを２個並べた構造に近似することができ、電界型のアンテナ素子とみることができる。これらのアンテナも通信妨害部材とともに用いる場合でも、好適に無線通信することができる。またこれらのアンテナ素子は、インダクタンス（Ｌ）成分、コンデンサ（Ｃ）成分による共振整合する部分（リアクタンス整合部）を装荷してもよいし、しなくてもよい。
【００１９】
また本発明は、無線通信に用いられる電磁波の周波数は、３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲に含まれることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、周波数が３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲に含まれる電磁波を利用することによって、比較的長距離の無線通信距離を小型アンテナで実現することができる。３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲には、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）、ＳＨＦ帯（３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）およびＥＨＦ帯（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）が含まれる。
【００２１】
また本発明は、無線通信に用いられる電磁波の周波数は、８６０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下に含まれることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、無線通信に用いられる電磁波の周波数が、８６０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下に含まれる周波数であるので、比較的離れた装置間での通信に適用することができる。さらに無線通信に用いられる電磁波の波長が比較的小さく、電界型の小形のアンテナを用いて通信を可能にすることができる。
【００２３】
また本発明は、無線通信に用いられる電磁波の周波数は、２．４ＧＨｚ帯に含まれることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、無線通信に用いられる電磁波の周波数が、２．４ＧＨｚ帯に含まれる周波数であるので、比較的離れた装置間での通信に適用することができる。さらに無線通信に用いられる電磁波の波長が比較的小さく、電界型の小形のアンテナを用いて通信を可能にすることができる。
【００２５】
また本発明は、前記シールド層は、磁性体であることを特徴とする。
本発明に従えば、磁性体であるシールド層は、電界型のアンテナ素子とともに用いられる導電性材料から成る部分を有する部材によるインピーダンス低下を抑制するために有効である。アンテナ素子とともに用いられる導電性材料から成る部分を有する部材内に高周波的な短絡によって電流が誘導され、インピーダンスの低下がみられるが、電界型のアンテナであっても、磁性体を含むシールド層の存在によって、そのインピーダンス低下を抑制できるものである。このインピーダンス調整は、磁性体の磁気特性に周波数依存性がある場合、特定周波数のみに対応したものになる。
【００２８】
また本発明は、前記シールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比透磁率の実数部μ’が５以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμ（＝μ”／μ’）が、１以下であることを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、シールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比透磁率の実数部μ’が５以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが１以下である。これによってアンテナ素子が導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられるときに、導電性材料から成る部分を有する部材によるアンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
【００３０】
また本発明は、前記シールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比透磁率の実数部μ’が２０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが０．５以下であることを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、シート体には、シールド層が設けられ、シールド層は、無線通信に用いられる電磁波の周波数にて、複素比透磁率の実数部μ’が２０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが０．５以下である。これによってアンテナ素子が導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられるときに、導電性材料から成る部分を有する部材によるアンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
【００３７】
また本発明は、シールド層は、磁性材料として、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る材料、またはそれを含有する材料であることを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、シールド層には、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る材料、またはそれを含有する材料である。したがってシールド層は、これらの材料だけを用いて形成されるか、これらの材料を結合材中に分散させて実現される。この構成によって、前述の特性が得られるシールド層を形成することができる。したがって前述の優れた効果を達成するシート体を実現することができる。
【００３９】
また本発明のシールド層は、有機重合体１００重量部に対して、磁性材料として、フェライト、鉄合金および鉄粒子の群から選ばれる１または複数の材料を、１重量部以上１５００重量部以下の配合量で含む材料から成ることを特徴とする。
【００４０】
本発明に従えば、シールド層は、結合材となる有機重合体に磁性材料を配合したものである。このような配合物であることで、安定した磁気特性を得ることができ、また切断などの加工性と、可撓性とを付与することが可能となる。
【００４１】
また本発明は、難燃性が付与されていることを特徴とする。
本発明に従えば、シート体は、難燃性が得られる。たとえばタグ、リーダ、携帯電話を含むアンテナ素子を用いて無線通信する電子情報伝達装置は、難燃性を要求される場合がある。シート体は、このような難燃性が要求される用途にも好適に用いることができる。
【００４２】
また本発明は、熱伝導性が付与されていることを特徴とする。
本発明に従えば、シート体が用いられる環境は、たとえばＩＣを含む通信手段および電源手段など、発熱源となる手段の近傍で用いられる場合がある。シート体の熱伝導性が優れていることによって、発熱源となる手段で発熱される熱を逃がすことができ、その発熱源となる手段の昇温を抑え、高温に晒されることによる性能低下を防ぐことができる。
【００４３】
また本発明は、少なくとも一方の表面部が、粘着性または接着性を有することを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、少なくとも一表面部が、粘着性または接着性を有しているので、たとえば前記導電性材料から成る部分を有する部材など、他の物品に貼着させることができる。これによってシート体を容易に用いることができる。
【００４５】
また本発明は、無線通信に用いられる周波数に合わされる共振周波数を有する電界型のアンテナ素子と、
前記シート体とを備えることを特徴とするアンテナ装置である。
【００４６】
本発明に従えば、アンテナ装置において、シート体が、アンテナ素子と導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられる。これによってアンテナ装置は、導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられる場合でも、アンテナ素子を用いて好適に無線通信し、電子情報を伝達するために用いることができる。このように導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられる場合でも好適に用いることができるアンテナ装置を実現することができる。
【００４７】
また本発明は、前記アンテナ装置を備えることを特徴とする電子情報伝達装置である。
本発明に従えば、導電性材料から成る部分を有する部材とともに用いられても、アンテナ素子を備えるアンテナ装置を用いて好適に無線通信可能な電子情報伝達装置を実現することができる。
【００４８】
また本発明は、密集状態の物品に装着されるトランスポンダとして用いられることを特徴とする。
【００４９】
本発明に従えば、シート体を備える電子情報伝達装置を、たとえばタグなどのアールエフアイディー（Radio Frequency Identification；略称ＲＦＩＤ）システムのトランスポンダとして用いることによって、密集状態にある物品にトランスポンダを装着して用いても、他のトランスポンダとの電磁気的な結合および他のトランスポンダによる影響を抑制することができる。複数のトランスポンダを密集状態で用いると、他のトランスポンダが、導電性材料から成る部分を有する部材となり、無線通信に影響を受けるが、トランスポンダにシート体を設けておくことによって、他のトランスポンダの影響を抑制し、リーダによる読取り率を向上することができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、シート体を設けることによって、アンテナ素子が導電性材料から成る部分を有する部材の近傍に配置されるときに、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができる。したがってシート体を用いることによって、電界型のアンテナ素子を用いて、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍であっても、好適に無線通信することができる。
また、シールド層の複素比透磁率の実数部μ’が、複素比透磁率の虚数部μ”以上であるので、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
また、シールド層の複素比誘電率の実数部ε’が２０以上であるので、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
また、シールド層の複素比誘電率の虚数部ε”が３００以下であるので、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
また、アンテナ素子の近傍に導体層が存在する状態で、シールド層の複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”または複素比誘電率の実数部ε’が調整されており、シールド層の好適な特性を実現することができる。したがって導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で、さらに好適な無線通信を実現することができる。
【００５２】
また本発明によれば、シート体を用いることによって、簡単、小型な構成のダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ループアンテナまたはこれらにリアクタンス構造部を装荷したアンテナの少なくとも１つを、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で用いて無線通信することができる。
【００５３】
また本発明によれば、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で、３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の周波数の電磁波を用いて、好適に無線通信することができる。このような周波数の電磁波を利用するため、比較的長距離の無線通信距離を小型アンテナで実現することができる。
【００５４】
また本発明によれば、無線通信に用いられる電磁波の周波数が、８６０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下に含まれる周波数であるので、比較的離れた装置間での通信に適用することができ、かつ電界型の小形のアンテナを用いて通信を可能にすることができる。
【００５５】
また本発明によれば、無線通信に用いられる電磁波の周波数が、２．４ＧＨｚ帯に含まれる周波数であるので、比較的離れた装置間での通信に適用することができ、かつ電界型の小形のアンテナを用いて通信を可能にすることができる。
【００５６】
また本発明によれば、磁性体であるシールド層を用いることによって、電界型アンテナであっても、そのインピーダンス低下を制御でき、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で用いて無線通信することができる。
【００５８】
また本発明によれば、シールド層の複素比透磁率の実数部μ’が５以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが１以下であるので、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
【００５９】
また本発明によれば、シールド層の複素比透磁率の実数部μ’が２０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが０．５以下であるので、アンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができるシート体を実現することができる。
【００６３】
また本発明によれば、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る材料である、またはそれを含有する材料である構成とし、前述の特性が得られるシールド層を形成することができる。したがって前述の優れた効果を達成するシート体を実現することができる。
【００６４】
また本発明によれば、有機重合体１００重量部に対して、磁性材料としてフェライト、鉄合金および鉄粒子の群から選ばれる１または複数の材料を、１重量部以上１５００重量部以下の配合量のシールド層が形成される。したがって前述の優れた効果を達成するシート体を実現することができる。
【００６５】
また本発明によれば、シート体の難燃性が得られ、難燃性が要求される用途にも好適に用いることができる。
【００６６】
また本発明によれば、発熱源となる手段の近傍で用いられる場合に、発熱源となる手段で発熱される熱を逃がすことができ、その発熱源となる手段の昇温を抑え、高温に晒されることによる性能低下を防ぐことができる。
【００６７】
また本発明によれば、少なくとも一表面部が、粘着性または接着性を有しているので、他の物品に貼着させることができる。これによってシート体を容易に用いることができる。
【００６８】
また本発明によれば、シート体が設けられ、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍に設けて、無線通信に好適に用いることができるアンテナ装置を実現することができる。
【００６９】
また本発明によれば、導電性材料から成る部分を有する部材の近傍に設けても、好適に無線通信可能な電子情報伝達装置を実現することができる。
【００７０】
また本発明によれば、密集状態にある物品にトランスポンダを装着して用いても、他のトランスポンダとの電磁気的な結合および他のトランスポンダによる影響を抑制し、リーダによる読取り率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
図１は、本発明の実施の一形態のシート体１０を簡略化して示す断面図である。シート体１０は、電界型のアンテナ素子１１と、導電性材料から成る部分を有する部材（以下「通信妨害部材」という）１２との間またはアンテナ素子近傍に設けられ、アンテナ素子１１を用いて通信妨害部材１２の近傍で無線通信するにあたって、アンテナ素子１１による通信環境が、通信妨害部材１２によって悪化することを抑制するシート体１０である。ここで、近傍とは、アンテナ素子による無線通信の通信環境に影響を与える近い位置を意味している。
【００７２】
通信環境の悪化には、アンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下および電磁エネルギの損失が含まれる。また通信妨害部材１２の影響により、アンテナ素子１１の共振周波数がシフトすることもある。したがってシート体１０は、通信妨害部材１２によるアンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下を抑制し、通信妨害部材１２による電磁エネルギの損失を抑制するシート体１０である。また共振周波数に関しては、シート体１０によって調整されるものでもよいし、さらに整合回路（リアクタンス装荷部）によって整合されるものであってよい。
【００７３】
アンテナ素子１１は、電界型のアンテナ素子であれば特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、またはループアンテナである。ループアンテナの場合、周囲長が１波長、または１波長に近づくと電界型の挙動を示す。ここでいう１波長あるいはダイポールアンテナの１／２波長やモノポールアンテナの１／４波長は実効的な意味であり、たとえば誘電率や透磁率にて波長短縮効果を受けてその波長相当分の長さになった場合を含む。
【００７４】
本発明でいう電界型のアンテナ素子とは、電磁誘導方式の磁界型のアンテナ素子の機能、すなわち磁力線を検出する機能だけを有するものを除き、電界型のアンテナ素子の機能、すなわち電気力線を検出する機能を有するものであればよい。したがって電界型のアンテナ素子には、電気力線を検出する機能だけを利用する素子、電気力線を検出する機能および磁力線を検出する機能の両方を併用する素子、および電気力線を検出する機能と磁力線を検出する機能とを、交互に切替えて利用する素子が、含まれる。
【００７５】
本発明でいう通信妨害部材としての導電性材料とは、導電性を有する材料だけから成る材料、および導電性を有する材料を含んだ材料である。この導電性材料は、たとえば金属、Ｓｉ系材料、黒鉛シートなどの導電性材料、ＩＴＯおよびＺｎＯなどの酸化物ならびに水、薬品、油などの液体、含水性材料などを含み、アンテナ素子との間で高周波数的に短絡、結合または干渉を引き起こす可能性のあるレベルの導電率を有する材料をいう。導電性材料は、導電性を有する材料であり、金属など、抵抗率が１０−６Ωｃｍ以上１０−1Ωｃｍ未満である比較的抵抗率が低い材料と、水および海水などの液体ならびに半導体など、抵抗率が１０−１Ωｃｍ以上１０６Ωｃｍ以下である比較的抵抗率が高い材料とを含む。
【００７６】
また導電性材料から成る部分を有する部材とは、少なくとも一部分が導電性材料から成る部材であり、全体が導電性材料から成る部材、および一部分だけが導電性材料から成る部材を含む。したがってこの部材は、少なくとも一部が導電性を示す部材であり、たとえば表面部だけが導電性を有していてもよいし、全体が導電性を有していてもよく、具体的には、他のアンテナ体、他のアンテナ素子、金属板、金属容器、筐体、シールド材、導電性繊維、液体が収容された容器、液体が収容された試験管、ペーストが収容された容器などを含む。
【００７７】
アンテナ素子１１とシート体１０とは、粘接着剤層を介して貼着されても、粘接着剤層を介さず直接設けられてもよい。粘接着剤層は、粘着性または接着性を有し、接合剤から成る層であり、その粘着性または接着性によって、アンテナ素子１１とシート体１０とが貼着される。接合剤は一般に誘電体であり、粘接着剤層は、誘電体層でもある。直接設ける構成は、アンテナ素子１１およびシールド層１３のうちの少なくともいずれか一方が有する粘着性または接着性によって、相互に貼着する構成であってもよいし、シールド層１３にアンテナ素子１１を印刷、描写、蒸着などによって、直接加工して設ける構成であってもよいし、アンテナ素子１１またはアンテナ素子１１を支持する支持体にシールド層１３を塗工、溶着、固着、埋め込み、挟み込み、吹きつけなどによって、付加する構成であってもよい。支持体は、たとえばＰＥＴフィルムである。
【００７８】
シート体１０は、電磁界を遮蔽する効果を有するシート体であり、無線通信に用いられる電磁波によって形成される電磁界を遮蔽する効果を有するシート体である。つまり、アンテナ素子１１の近傍にある通信妨害部材１２によるインピーダンス低下等の影響を抑えるために、アンテナ素子１１からの電磁界を通信妨害部材１２に届きにくくするためのシートである。ここでは遮蔽と表現しているが、完全でなく一部を遮蔽する場合も、磁界を集中させて通過させる場合も含む。したがってシート体１０は、無線通信に用いられる電磁波を遮断する構成であり、これによって前述の通信環境の悪化を抑制する。
【００７９】
遮断の対象とする電磁波は、どうような用途で利用される電磁波であってもよく、遮断の対象とする電磁波の周波数は、電磁波の用途によって決定されるものである。遮断の対象とする電磁波は、たとえばＲＦＩＤシステムで利用される電磁波であり、ＵＨＦ帯に属する８６０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下の範囲（以下「高ＭＨｚ帯」という）に含まれる周波数の電磁波であって、さらに具体的には、日本国内では９５０ＭＨｚ以上９５６ＭＨｚ以下の範囲に含まれる周波数の電磁波である。
【００８０】
前記遮断の対象とする電磁波の周波数は例示であり、例示の周波数以外の周波数の電磁波を遮断する構成でも本発明に含まれる。シールド層の材料特性はこれらの周波数範囲ではほとんど差がなく推移し、本発明での数値をそのまま使うことができる。
【００８１】
また２．４ＧＨｚ帯の周波数の電磁波を遮断の対象とすることがある。２．４ＧＨｚ帯は、２４００ＭＨｚ以上２５００ＭＨｚ未満の周波数範囲である。ＲＦＩＤシステムで用いられる電磁波の周波数は、２４００ＭＨｚ以上２４８３．５ＭＨｚ以下の範囲に含まれる。
【００８２】
遮断の対象とする電磁波の周波数は、特に限定されるものではないが、３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲を含み、任意の単数または複数の周波数を選択することができる。この３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲には、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）、ＳＨＦ帯（３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）およびＥＨＦ帯（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）が含まれる。
【００８３】
シート体１０は、シールド層１３と、導体層１４と、貼着用剤層１５とが積層される積層体に構成される。シールド層１３は、電磁界を遮断するための層であり、電磁波を遮断するための層である。
【００８４】
導体層１４は、導電性材料から成る層であり、本実施の形態では銅から成る。導体層１４は、通信妨害部材としてアンテナ素子１１に影響する可能性があるため、シールド層１３によりその影響を抑えることになる。導体層１４はまた中間アンテナとして機能することもある。導体層１４のインピーダンスを向上させるため、スリットを入れたり、分割したり、導電率に分布を持たせたりすることができる。なお導体層１４の大きさに制限はない。
【００８５】
貼着用剤層１５は、シールド層１３を含むシート体１０を物品に貼着するための貼着用剤から成る層である。貼着用剤は、粘着剤および接着剤の少なくとも１種類を含み、粘着性または接着性による結合力を有している。
【００８６】
シールド層１３、導体層１４および貼着用剤層１５は、厚み方向一方側から他方側に、この順で積層されている。シールド層１３と導体層１４との間またはアンテナ素子近傍には、粘着剤または接着剤から成る結着層１６が介在され、この結着層１６によって、シールド層１３と導体層１４とが互いに結合されている。貼着用剤層１５は、自己の粘着力または接着力で導体層１４に結合されている。以下、シールド層１３、導体層１４、貼着用剤層１５および結着層１６を総称するとき、各構成層１３〜１６という。
【００８７】
導体層１４および貼着用剤層１５は、必ずしも必要な構成材料ではなく、シールド層１３を通信妨害部材１２に結着層１６を介して貼着したり、結着層１６を介さずに直接積層することも可能である。シート体１０の各構成層１３〜１６は、それぞれ多層化されていてもよく、たとえばシールド層１３を多層化して透磁率に傾斜性を持たせたり、単層でも透磁率に傾斜性を持たせたものを用いることが可能である。
【００８８】
各層１３〜１６の厚み寸法およびシート体１０全の厚み寸法は、特に限定されるものではないが、例を挙げるならば、本実施の形態では、シールド層１３の厚み寸法は、１μｍ以上１０ｍｍ以下であり、導体層１４の厚み寸法は、１００Å（１×１０−８ｍ）以上５００μｍ以下であり、貼着用剤層１５は、１μｍ以上１ｍｍ以下であり、結着層１６は、１μｍ以上１ｍｍ以下であり、シート体１０の全体の厚み寸法は、３μｍ以上１２ｍｍ以下である。シート体１０は、全体の厚み寸法が、小さくすることが可能で、かつ各層１３〜１６が前述のような材料から成っており、可撓性を有している。したがってシート体１０は、自在に変形させることができる。
【００８９】
シールド層１３は、複素比透磁率および複素比誘電率を含む材料特性値を選択することによって、無線通信に用いられる電磁波を遮断している。複素比透磁率の実数部μ’が大きいほど、磁力線が集中して通過するようになって電磁波の遮断効果が高くなり、複素比透磁率の虚数部μ”および透磁率損失項ｔａｎδμ（＝μ”／μ’）が小さいほど、磁界エネルギの損失が小さくなる。したがって複素比透磁率の実数部μ’は、大きいほど好ましく、複素比透磁率の虚数部μ”および透磁率損失項ｔａｎδμは、小さいほど好ましい。また複素比誘電率の実数部ε’が大きいほど、電気力線が集中して通過するようになって電磁波の遮断効果が高くなり、複素比誘電率の虚数部ε”が小さいほど、電界エネルギの損失が小さくなる。したがって複素比誘電率の実数部ε’は、大きいほど好ましく、また複素比誘電率の虚数部ε”は、小さいほど好ましい。
【００９０】
また本発明において、複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ’ならびに複素比誘電率の実数部ε’および虚数部ε”の数値は、無線通信に用いられる電磁波の周波数に対応する数値である。無線通信に用いられる電磁波の周波数は、特に限定されるものではないが、ＵＨＦ帯、ＳＨＦ帯およびＥＨＦ帯を含む３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲の周波数であってもよく、たとえば８６０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ以下の高ＭＨｚ帯または２．４ＧＨｚ帯の周波数であってもよい。
【００９１】
本実施の形態では、シールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比透磁率の実数部μ’と複素比透磁率の虚数部μ”とは、μ’≧μ”の関係を有し、したがって複素比透磁率の実数部μ’が複素比透磁率の虚数部μ”以上である。またシールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比透磁率の実数部μ’が５以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが１以下である。またシールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比透磁率の実数部μ’が１０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが１以下である構成とすることが好ましく、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比透磁率の実数部μ’が２０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμが０．５以下である構成とすることが、さらに好ましい。
【００９２】
また本実施の形態では、シールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比誘電率の実数部ε’が２０以上であり、複素比誘電率の虚数部ε”が３００以下であって、誘電率損失項ｔａｎδε（＝ε”／ ε’）が１５以下である。
【００９３】
図２は、シールド層１３の内部構造を拡大して示す断面図である。図２には、図解を容易にするために、磁性粉末２１および磁性微粒子２２のハッチングを省略して示す。シールド層１３は、前述のような材料特性値を得るために、結合材２０に、磁性を有する材料から成る粉末（以下「磁性粉末」という）２１と、磁性を有する材料から成る微粒子（以下「磁性微粒子」という）２２とが混合されて形成される。シールド層１３は、磁性材料として、磁性粉末２１および磁性微粒子２２を含有している。本実施の形態では、結合材２０は、ポリマーから成り、たとえばノンハロゲン系ポリマー、またはノンハロゲン系ポリマーと他のポリマーなどの材料とを混合したノンハロゲン系混合材料から成る。結合材の具体例は、あくまでも一例であり、ノンハロゲン系ポリマーに限定されるものではない。
【００９４】
結合材２０として、ハロゲン系ポリマーを用いることも可能である。結合材２０に関しては、ポリマー（樹脂、ＴＰＥ、ゴム）ジェル、オリゴマーなど、有機系および無機系を問わず、また重合度などに依存することなく、あらゆる材質の材料を用いることができる。ノンハロゲン系の材料は、環境面で好ましく用いることができるものである。シート化するためにはポリマー材料が適し、たとえば以下に例示するものを好ましく用いることができるが、例に挙げていない種類の材料およびブレンドのし方が異なる材料、アロイ化した材料など、シート化できる材料は全て用いることが可能である。
【００９５】
結合剤２０の材料としては、各種の有機重合体材料を用いることが可能であり、たとえばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチックを含む高分子材料などが挙げられる。前記ゴムとしては、たとえば天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−酢酸ビニル系ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレンアクリル系ゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）などの合成ゴム単独、それらの誘導体、もしくはこれらを各種変性処理にて改質したものなどが挙げられる。また液状ゴムでも構わない。
【００９６】
これらのゴムは、単独で用いるほか、複数をブレンドして用いることができる。ゴムには、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤などの従来からゴムの配合剤として用いられていたものを適宜配合することができる。これら以外にも、任意の添加剤を用いることができる。たとえば、誘電率および導電率を制御するために所定量の誘電体（カーボンブラック、黒鉛、酸化チタンなど）を、用途の１つである電子機器内に発生する不要電磁波へのインピーダンスマッチングおよび温度環境に応じて、材料設計して添加することができる。さらに加工助剤（滑剤、分散剤）も適宜選択して添加してもよい。
【００９７】
熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレンのような塩素系、エチレン系共重合体、アクリル系、エチレンアクリル共重合体系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、スチレン系、アミド系などの各種熱可塑性エラストマーおよびそれらの誘導体が挙げられる。
【００９８】
さらに、各種プラスチックとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ウレタン系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、生分解性樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂およびこれらの誘導体が挙げられる。これらの結合剤として、低分子量のオリゴマータイプおよび液状タイプを用いることができる。熱、圧力、紫外線、放射線、電子線、風乾、硬化剤などにより成型後にシート状になるものであれば、任意の材料を選択することができる。
【００９９】
磁性粉末２１は、扁平な軟磁性金属粉末であり、互いに接触しないように分散され、かつシールド層１３の厚み方向に対して垂直に延びるように配向されている。磁性粉末２１は、略円板状であり、平均厚み寸法は、２μｍであり、厚み方向に垂直な方向の平均外径は、５５μｍである。磁性微粒子２２は、金属粉末の厚み寸法よりも小さい微粒子であり、少なくとも外表面部が全体にわたって非導電性を有し、導電性が低くなるように構成されている。磁性微粒子２２の平均外径は、１μｍである。
【０１００】
シールド層１３を形成する結合材２０は、たとえば水素添加したＮＢＲゴムであるＨＮＢＲが用いられる。また磁性粉末２１は、たとえば鉄、珪素およびアルミニウムの合金（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ）であるセンダストから成る。また磁性微粒子は、全体の導電性を抑えて耐食性を有する、たとえば酸化鉄（マグネタイト）から成る。前述の形状、寸法および材料は、例示に過ぎず、これに限定されるものではない。
【０１０１】
シールド層１３は、適切な複素比透磁率および複素比誘電率を有するものであるなら、その材料構成はとくに限定されない。本実施例の様に結合材２０に軟磁性粉末２１および／または磁性微粒子２２を分散させたものでもいいし、磁性体（金属酸化物、セラミックス、グラニュラ薄膜、フェライトメッキ、金属有機化合物、磁性メッキなど）をそのままシールド層１３として使うことも可能である。
【０１０２】
軟磁性粉末２１および／または磁性微粒子２２である軟磁性粉末の材料としては、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、ケイ素鋼（Ｆｅ−Ｃｕ−Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ（−Ｃｕ−Ｎｂ）合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ系合金、Ｃｏ系合金、Ｓｉ系合金、Ｎｉ系合金、アモルファス金属などが挙げられる。
【０１０３】
また軟磁性粉末の材料としてフェライトまたは純鉄を用いてもよい。フェライトとしては、たとえばＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎフェライトなどのソフトフェライト、あるいは永久磁石材料であるハードフェライトが挙げられる。純鉄としてはたとえばカルボニル鉄などが挙げられる。軟磁性粉末の材料としては、これら磁性材料を単体で用いるほか、複数をブレンドしても構わない。
【０１０４】
軟磁性粉末としては、たとえば円板状を含む板状、楕円形を短軸まわりに回転させた回転楕円体状などの扁平軟磁性粉末であってもよいし、たとえば針状、繊維状、球状、多面体状、塊状などの非扁平軟磁性粉末であってもよい。好ましくは、軟磁性粉末として透磁率の高い扁平軟磁性粉末を用いることがよい。軟磁性粉末として、１種類の形状の粉末だけを用いてもよいし、複数種類の形状の粉末を組合せて混合して用いてもよいが、複数種類の形状の粉末を組合せる場合、少なくとも１種類は扁平状であることが好ましい。
【０１０５】
軟磁性粉末の粒径は１ｎｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上３００μｍ以下であるのがよい。また扁平軟磁性粉末の場合、アスペクト比は２以上５００以下、好ましくは１０以上１００以下であることがよい。特にナノサイズの磁性微粉末を使用することで、ＵＨＦ帯およびＳＨＦ帯でのシールド層において、複素比透磁率の実数部μ’の値をたとえば１０以上と高くし、かつ複素比透磁率の虚数部μ”の値をたとえば５以下と低くすることができる。
【０１０６】
また軟磁性粉末は、その表面に絶縁性を増すために有機物または無機物の被覆層を、メッキ、溶着、電着などの被覆処理によって形成してもよい。また軟磁性粉末は、その表面に耐食性を向上させるために酸化被膜を有していてもよい。磁性粉末の表面は、表面処理が施されていることが好ましい。表面処理剤はカップリング剤および界面活性剤などによる一般的な処理法を用いることができる。また磁性粉末と結合材の濡れ性を向上させる全ての手段、たとえば樹脂被覆、分散剤などを用いることができる。
【０１０７】
シールド層１３は、磁性材として、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る材料である、またはそれを含有する材料から成る。シールド層１３は、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る粉末および微粒子の少なくとも一方を、前述のように結合材２０に、分散させる構成でもよいし、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属および磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つによって薄膜を含む膜に形成されてもよい。
【０１０８】
磁性材料を結合材２０に分散させる構成のシールド層１３は、結合材２０としての有機重合体１００重量部に対して、磁性材料として、フェライト、鉄合金および鉄粒子の群から選ばれる１または複数の材料を、１重量部以上１５００重量部以下の配合量で含む材料から形成される。有機重合体１００重量部に対する磁性材料の配合量は、好ましくは１０重量部以上１０００重量部以下である。有機重合体１００重量部に対する磁性材料の配合量が、１重量部未満である場合、十分な透磁率が得られず、１５００重量部を超えると加工性が劣り、シート体１０を製造できなくなるか、または製造が困難になる。
【０１０９】
シールド層１３の構成が同一である場合、複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”は、対象となる電磁波の周波数によって異なり、対象となる電磁波の周波数が高くなるにつれて、小さくなる傾向を有している。本実施の形態において、遮断の対象とする電磁波は、高ＭＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯の周波数の電磁波を含んでいる。複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”は、対象となる電磁波の周波数が高くなるにつれて、小さくなる傾向を有している。したがって高ＭＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯の電磁波を含めて遮断可能な構成とするためには、たとえば１以上１０ＭＨｚ以下程度の低い周波数の電磁波の遮断を目的とする構成と比べて、全体的に複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”が、特に実数部μ’が小さくなってしまう。
【０１１０】
シールド層１３における複素比透磁率の実数部μ’を大きくするためには、シールド層１３における磁性を有する材料から成る部分の量を多くする必要がある。また複素比透磁率の虚数部μ”を小さくするためには、磁力線の経路２５における非磁性材料から成る部分を少なくすればよい。単純に考えると、シールド層１３における磁性粉末２１の配合量を多くすれば、磁性を有する材料から成る部分の量を多くし、磁力線の経路における非磁性材料から成る部分を少なくすることができるが、磁性粉末２１の配合量を多くしすぎて、磁性粉末２１同士が接触してしまうと、シールド層１３が導電性を有してしまい、シールド層１３内に電流を生じ、抵抗による損失が発生して電磁エネルギが吸収されてしまう。したがって単純に磁性粉末２１の配合量を多くすることはできない。
【０１１１】
本実施の形態では、磁性粉末２１とともに、磁性微粒子２２を混合することによって、磁性粉末２１が互いに接触してしまうことを防ぎ、かつ各磁性粉末２１間に磁性微粒子２２を介在させ、磁性を有する材料から成る部分の量を多くするとともに、磁力線の経路２５における非磁性材料から成る部分を少なくすることができる。したがって高ＭＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯の電磁波に対して、前述のような複素比透磁率が得られる。たとえばシールド層１３の９５０ＭＨｚの電磁波に対する複素比透磁率の実部μ’が１９．１６であり、透磁率損失項ｔａｎδμが０．５８であり、複素比誘電率の実部ε’が１６５．８であり、誘電率損失項ｔａｎδεが０．１５である。またシールド層１３の表面抵抗率（ＪＩＳ  Ｋ６９１１）は、１０６Ω／□である。
【０１１２】
高ＭＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯を含む高周波数域では、たとえ磁性金属であっても複素比透磁率の実数部μ’の低下が大きく、高い値を得ることは難しい。また１０００ＭＨｚ以上であるＧＨｚ帯では、磁性金属単体のシートよりも、結合材２０に磁性粉末２１を分散させたシールド層１３を備えるシート体１０の方が、複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”共に高い値を示すことがある。
【０１１３】
１ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ以下程度の低い周波数では、結合材２０に磁性粉末２１を分散させたシート体１０の複素比透磁率の実数部μ’は、もちろん磁性金属単体のシートの複素比透磁率の実数部μ’よりもそれぞれ小さい。周波数上昇による複素比透磁率の実数部μ’の低下率を比べると、結合材２０に磁性粉末２１を分散させたシート体１０の低下率は、磁性金属単体のシートの低下率に比べて小さい。したがって３００ＭＨｚ以上、特に高ＭＨｚ帯およびＧＨｚ帯（１ＧＨｚ以上１ＴＨｚ未満）を含む高周波数域では、逆転現象が生じることもある程、結合材２０に磁性粉末２１を分散させたシート体１０の複素比透磁率の実数部μ’は、磁性金属単体のシートの複素比透磁率の実数部μ’よりもそれぞれ大きくなる場合がある。この現象は、磁性体である磁性粉末２１、２２同士が離れて分散する結果、間に介在する材料による磁気ロスが生じるため、シート体１０のシールド層１３では、磁気共鳴周波数が高周波数側に、したがってＭＨｚ帯（１ＭＨｚ以上１ＧＨｚ未満）側からＧＨｚ帯側にシフトすることによる現象である。
【０１１４】
さらにＳｎｏｅｋの限界則に示されるように複素比透磁率の実数部μ’の周波数上昇による低下もあり、複素比透磁率の実数部μ’の周波数上昇対する低下率に連動して、複素比透磁率の虚数部μ”が大きくなっている。３００ＭＨｚ以上、特に高ＭＨｚ帯およびＧＨｚ帯を含む高周波数域では、磁性金属単体のシートなどでは、複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”が共に大きいか、複素比透磁率の実数部μ’が小さくかつ複素透磁率の虚数部μ”が大きいという特性を有している。３００ＭＨｚ以上、特に高ＭＨｚ帯およびＧＨｚ帯を含む高周波数域では、複素比透磁率の実数部μ’が大きくかつ複素比透磁率の虚数部μ”が小さいという特性を得ることは難しい。
【０１１５】
磁性材料は、低周波数域における複素比透磁率の実数部μ’が大きいほど、周波数上昇による複素比透磁率の実数部μ’の低下率が大きいという傾向を有する。このような傾向を有する磁性材料の粉末（磁性粉末）２１を、結合材２０に分散させることで、周波数上昇による複素比透磁率の実数部μ’の低下率を抑えるとともに、磁性粉末２１同士の絶縁性を確保することができる。さらに磁性粉末２１を結合材２０に分散させるだけの構成では、磁性粉末２１間に存在する結合材２０の影響で、３００ＭＨｚ以上、特に高ＭＨｚ帯およびＧＨｚ帯を含む高周波数域での複素比透磁率の実数部μ’を大きくすることに限界がある。したがって磁力線がシート体１０のシールド層１３を通りやすくなるように磁界パスともよばれる複素比透磁率の実数部μ’の高い経路をさらにミクロなレベルで構築する必要がある。この磁界パスを形成するために磁性微粒子２２が混合される。もちろんこの磁界パスの形成によって、シールド層１３が導電性を有する構成となることがないように、磁性粉末２１間の高い電気絶縁性を確保する必要がある。この電気絶縁性の確保は、たとえば磁性微粒子２２を、少なくとも外表面部が全体にわたって非導電性を有する構成として実現される。本実施の形態では、この磁性微粒子２２としては、フェライトのナノ粒子を用いている。この粒子は、酸化物磁性体であるため導電性を発現することはない。
【０１１６】
このようにして複素比透磁率の虚数部μ”がピーク値となる共鳴周波数が高周波数側にシフトし、さらに５ＧＨｚおよび１０ＧＨｚと上げることで、３００ＭＨｚ以上、特に高ＭＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯での複素比透磁率の実数部μ’が大きくかつ複素比透磁率の虚数部μ”が小さい、シールド層１３を実現することが可能となる。
【０１１７】
また本発明の実施の他の形態のシールド層１３として、磁性材料の充填率を高くするために、平均粒子径比が約４：１の大きさの異なる２種類の磁性粒子を、前述と同様の結合材２０に混合し、磁性微粒子および軟磁性金属繊維を混合する。さらに電気絶縁性を確保するために、電気絶縁性微粒子を混合する。前記２種類の磁性粒子は、前記磁性粉末２１と同一の材料から成り、大きい方の平均粒子径は約２０μｍであり、小さい方の平均粒子径は約５μｍである。また磁性微粒子および軟磁性金属繊維は、鉄系材料から成り、磁性微粒子の平均粒径および軟磁性金属繊維の平均繊維径は、約１μｍである。電気絶縁性微粒子は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から成り、平均粒子径は約１０ｎｍである。またこのサイズの微粒子は、磁性粉末２１のシールド層１３における分散時の方向および間隔を制御する役割も有する。
【０１１８】
さらにシールド層１３内の空隙をできるだけなくすために、シールド層１３の実測比重値が、配合からの理論比重値になるべく近い値を取るように設計、製造している。図２に示す構成に変えて、前述のような構成であっても、同様に、複素比透磁率の虚数部μ”がピーク値となる共鳴周波数が高周波数側にシフトし、さらに５ＧＨｚおよび１０ＧＨｚと上げることで、３００ＭＨｚ以上、特に高ＭＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯での複素比透磁率の実数部μ’が大きくかつ複素比透磁率の虚数部μ”が小さい、シールド層１３を実現することが可能となる。
【０１１９】
また本実施の形態のシールド層１３の材料設計の基本的思想は、通信周波数にて高抵抗を有し、通信周波数での複素比透磁率の実数部μ’を高くして磁界成分をシールド層１３内に呼び込み、扁平形状の磁性粉末をミクロに配向、配列させることで任意の方向に磁気が流れ易くなることで磁気異方性を付与し、複素比透磁率の虚数部μ”を低くして磁気的損失を抑えることである。これにより本発明の効果を得ること可能となる。
【０１２０】
またシート体１０は、各層１３〜１６の少なくともいずれか１つの層に、たとえば難燃剤または難燃助剤が添加されている。これによってシート体１０に、難燃性が付与されている。たとえば携帯電話などのエレクトロニクス機器も、内装するポリマー材料に難燃性を要求されることがある。
【０１２１】
このような難燃性を得るための難燃剤としては、特に限定されることはないが、たとえばリン化合物、ホウ素化合物、臭素系難燃剤、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤、水酸化物系難燃剤、金属化合物系難燃剤などを適宜用いることができる。リン化合物としては、リン酸エステル、リン酸チタンなどが挙げられる。ほう素化合物としては、ホウ酸亜鉛などが挙げられる。臭素系難燃剤としては、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、デカブロモベンジルフェニルエーテル、デカブロモベンジルフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノール、臭化アンモニウムなどが挙げられる。亜鉛系難燃剤としては、炭酸亜鉛、酸化亜鉛若しくはホウ酸亜鉛などが挙げられる。窒素系難燃剤としては、たとえばトリアジン化合物、ヒンダードアミン化合物、若しくはメラミンシアヌレート、メラミングアニジン化合物といったようなメラミン系化合物などが挙げられる。水酸化物系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。金属化合物系難燃剤としては、たとえば３酸化アンチモン、酸化モリブデン、酸化マンガン、酸化クロム、酸化鉄などが挙げられる。
【０１２２】
本実施例では、重量比において、結合材を１００として、臭素系難燃剤を２０、三酸化アンチモンを１０、リン酸エステルを１４の比で、それぞれ添加することによって、ＵＬ９４難燃試験においてＶ０相当の難燃性を得ることができる。シート体１０は、このような物品を構成する素材として、または物品に装着して好適に用いることができる。たとえば航空機、船舶および車両内の装置など、燃焼およびこれに伴うガスの発生を防止したい空間などで用いられる物品に装着するなどして、好適に用いることができる。
【０１２３】
またシート体１０は、電気絶縁性を有している。具体的には、各層１１，１２が前述のような材料から成ることによって、シート体１０の表面抵抗率（ＪＩＳ  Ｋ６９１１）が１０２Ω／□以上である。シールド層１３の表面抵抗率は、大きいほど好ましい。したがって実現可能な最大値が、表面抵抗率の上限値となる。このように高い表面抵抗率を有し、電気絶縁性を有している。
【０１２４】
またシート体１０は、耐熱性を有している。具体的には、ゴムあるいは樹脂材料に架橋剤を添加した場合のシート体１０の耐熱温度は、１５０℃であり、シート体１０は、少なくとも１５０℃を超える温度になるまでは、特性に変化を生じない。
【０１２５】
またシート体１０は、熱伝導性が付与されている。シート体１０が用いられる環境は、たとえばＩＣを含む通信手段および電源手段など、発熱源となる手段の近傍で用いられる場合がある。シート体１０の熱伝導性が優れていることによって、発熱源となる手段で発熱される熱を逃がすことができ、その発熱源となる手段の昇温を抑え、高温に晒されることによる性能低下を防ぐことができる。
【０１２６】
シート体１０は、少なくとも一方の表面部が、粘着性または接着性を有している。本実施の形態では、前述のように貼着用剤層１５を有しており、これによって厚み方向他方側の表面部が粘着性または接着性を有している。シート体１０は、貼着用剤層１５の粘着性または接着性による結合力によって、物品に貼着することができる。したがってシート体１０は、たとえば通信妨害部材１２に貼着することによって、アンテナ素子１１と通信妨害部材１２との間またはアンテナ素子近傍に、容易に設けることができる。シート体１０は、厚み方向一方側がアンテナ素子１１側に配置され、厚み方向他方側が通信妨害部材１２側に配置されて設けられる。貼着用剤は、たとえば日東電工社製Ｎｏ．５０００Ｎが用いられる。
【０１２７】
以下、実施例を挙げて本発明の評価方法を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２８】
実施例１は、結合剤２０として水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ、日本ゼオン製「ゼットポール」）１００重量部、扁平軟磁性粉末（磁性金属）２１としてセンダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金）（同和鉱業製ＤＴ）６９０重量部および磁性微粒子２２として、超微粒子鉄粉（ＪＦＥケミカル製）６９重量部を添加（充填）し、界面活性剤、分散剤を加え、さらに過酸化物（日本油脂社製の商品名「パーミクルＤ」）を架橋剤として加え、熱プレス法によりシールド層１３を形成し、このようなシールド層１３を備えるシート体１０を作製した。配合に於ける、ポリマー分率は４５．３vol.％、磁性体分率は４６．４vol.％である。
【０１２９】
実測比重値は、上記で得られたシートの重量／体積から算出し、理論比重値は、各構成成分の比重×含有量の総和を体積で除して算出した。本実施例での理論比重値は３．８９であり、実測比重値は３．５３であった。
【０１３０】
上記で得られたシールド層１３について、同軸管法によりその材料定数（複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”、複素比誘電率の実数部ε’および虚数部ε”を測定した。具体的には、シールド層１３と同一構成である外形が７ｍｍかつ内径が３ｍｍのリング状試料を作成し、試料の同軸管内部への接触部分に導電性塗料を塗布および乾燥し、同軸管部分を、同軸ケーブルを介してアジレント社製のネットワークアナライザー８７２０ＥＳに接続し、Ｓ１１（反射減衰強度）およびＳ２１（透過減衰強度）を測定し、ここから複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”を決定した。また複素比誘電率の実数部ε’および複素比誘電率の虚数部ε”は、複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”と同様にして測定される。複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”ならびに複素比誘電率の実数部ε’および虚数部ε”の１または複数を不特定に指す場合、材料定数という場合ある。
【０１３１】
図３は、実施例１の材料定数μ’、μ”、ε’、ε”の測定結果を示すグラフである。図１には、「◆」印によって、複素比透磁率の実数部μ’を示し、「■」印によって、複素比透磁率の虚数部μ”を示し、「△」印によって、複素比誘電率の実数部ε’を示し、「×」印によって、複素比誘電率の虚数部ε”を示す。表１および図３に示すように、９５０ＭＨｚの電磁波に対する複素比透磁率の実部μ’は１９．１６であり、透磁率損失項ｔａｎδμが０．５８であり、複素比誘電率の実部ε’が１６５．８であり、誘電率損失項ｔａｎδεが０．１５である。また表面抵抗率（ＪＩＳ  Ｋ６９１１）は、１０６Ω／□である。
【０１３２】
図４は、シート体１０を備えるタグ３０を簡略化して示す断面図である。図５は、タグ３０を示す斜視図である。タグ３０は、無線通信によって情報を伝達する電子情報伝達装置の１つであり、たとえば固体の自動認識に利用されるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）システムのトランスポンダとして用いられる。タグ３０は、電界型のアンテナ素子１１と、アンテナ素子１１に電気的に接続され、アンテナ素子１１を用いて通信する通信手段である集積回路（以下「ＩＣ」という）１７と、シート体１０とを備えている。タグ３０は、リーダからの要求信号をアンテナ素子１１によって受信すると、ＩＣ１７内に記憶されている情報を表す信号をアンテナ素子１１によって送信するように構成されている。したがってリーダは、タグ３０に保持されている情報を読取ることができる。タグ３０は、たとえば商品に貼着して設けられ、商品の盗難防止および在庫状況の把握など、商品管理に利用されている。アンテナ素子１１とシート体１０とを含んでアンテナ装置が構成される。図４には図示していないが、整合回路を付加していることもある。
【０１３３】
アンテナ手段であるアンテナ素子１１は、前述のように、ダイポールアンテナである。アンテナ素子１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成る基材１８の厚み方向一方側の表面部に形成されるパターン導体によって実現される。ＩＣ１７は、アンテナ素子１１のたとえば中央部に配置され、電気的に接続されている。ＩＣ１７は、少なくとも記憶部と制御部とを有している。記憶部には情報を記憶することが可能であり、制御部は、記憶部に情報を記憶させ、または記憶部から情報を読出すことができる。このＩＣ１７は、アンテナ素子１１によって受信される電磁波信号が表す指令に応答して、情報を記憶部に記憶し、または記憶部に記憶される情報を読出して、その情報を表す信号をアンテナ素子１１に与える。基材１８は、長方形板状であり、アンテナ素子１１は、基材１８の中央部に長手方向に延びて設けられる。アンテナ素子１１およびＩＣ１７の層の厚み寸法は、１ｎｍ以上５００μｍ以下であり、基材１８の層の厚み寸法は、０．１μｍ以上２ｍｍ以下である。シート体１０に直接アンテナ素子１１を印刷、加工することで基材を用いない構成であってもよい。
【０１３４】
アンテナ素子１１、ＩＣ１７および基材１８によって、タグ本体３３が構成される。タグ本体３３は、可撓性を有する接着テープに搭載されるなどしてパッケージングされている。タグ本体３３とシート体１０とによって、タグ３０が構成されている。図４には、簡略化して示しているが、タグ本体３３にシート体１０が貼着される状態で積層される。図４には示されていないが、タグ本体３３（基材１８が含まれない構成もある）とシート体１０の間には粘着剤もしくは接着剤を用いられるか、タグ本体３３かシート体１０のどちらかまたは双方が粘着性もしくは接着性を有することにより貼付けられる場合もある。タグ本体３３は、アンテナ素子１１およびＩＣ１７が設けられる側とは反対側の表面部をシート体１０に対向させ、シート体１０のシールド層１３に導体層１４などの層とは反対側から結合される。シート体１０とタグ本体３３との結合構造は、特に限定されるものではないが、粘着剤および接着剤を含む結着剤を用いて結合してもよい。図３には、シート体１０とタグ本体３３とを結合するための構成は省略して示す。タグ３０は、厚み方向一方側から他方側に、アンテナ素子１１およびＩＣ１７の層、基材１８の層、シールド層１３、結着層１６、導体層１４ならびに貼着用剤層１５がこの順で積層されている。シート体１０と基材１８とは、同一の長方形状に形成されている。タグ本体３３は、図４の向きでもよいし、図面上で上下反対にした構成でもよいことは、前述のとおりである。
【０１３５】
アンテナ素子１１は、アンテナ素子１１が延びる方向と交差する方向へ向けて電磁波信号を送信し、アンテナ素子１１が延びる方向と交差する方向から到来する電磁波信号を受信することができる。本実施の形態では、アンテナ素子１１を基準にして、基材１８およびシート体１０とは反対側に向かう送受信方向Ａへ電磁波信号を送信し、送受信方向Ａから到来する電磁波信号を受信することができる。送受信方向Ａは主な方向を示しているが、回り込んだ電波で通信する場合もあるため、その方向に限定されるものではない。
【０１３６】
タグ３０は、たとえばリーダである情報管理装置から、予め定める記憶すべき情報（以下「主情報」という）と、その主情報を記憶するように指令する情報（以下「記憶指令情報」という）とを表す電磁波信号が、アンテナ素子１１によって受信されると、主情報および記憶指令情報を表す電気信号がアンテナ素子１１からＩＣ１７に与えられる。ＩＣタグ１７は、制御部が、記憶指令情報に基づいて、主情報を記憶部に記憶させる。
【０１３７】
また情報管理装置から、記憶部に記憶される情報（以下「記憶情報」という）を送信するように指令する情報（以下「送信指令情報」という）を表す電磁波信号が、アンテナ素子１１によって受信されると、送信指令情報を表す電気信号がアンテナ素子１１からＩＣ１７に与えられる。ＩＣタグ１７は、制御部が、送信指令情報に基づいて、記憶部に記憶される情報（記憶情報）を読出し、その記憶情報を表す電気信号をアンテナ素子１１に与える。これによってアンテナ素子１１から、記憶情報を表す電磁波信号が送信される。
【０１３８】
このようにタグ３０は、アンテナ素子１１によって電磁波信号を送受信する電子情報伝達装置である。タグ３０は、内蔵するバッテリによって駆動されるバッテリ駆動タグであってもよいし、受信した電磁波信号のエネルギを利用して電磁波信号を返信するバッテリレスタグであってもよい。
【０１３９】
このようなタグ３０は、通信妨害部材１２の近傍で用いることができるようにするために、シート体１０を備えている。シート体１０は、一例としてアンテナ素子１１に対して、送受信方向Ａと反対側に設けられる。シート体１０は、貼着用剤層１５を用いて通信妨害部材１２に貼着して用いられる。このタグ３０は、アンテナ素子１１よりもシート体１０を通信妨害部材１２側に配置して、アンテナ素子１１と通信妨害部材１２との間またはアンテナ素子近傍にシート体１０が介在もしくは配置されるように設けられる。
【０１４０】
図６は、タグ３０を通信妨害部材１２に貼着した状態で、アンテナ素子１１の近傍に形成される電界を示す断面図である。図７は、シート体１０を介在させずに、アンテナ素子１１およびＩＣタグ１７を通信妨害部材１２近傍に配置した状態で、アンテナ素子１１の近傍に形成される電界を示す断面図である。図６は、理解を容易にするために、タグ３０の構成のうち、アンテナ素子１１、ＩＣ１７およびシールド層１３以外の構成を省略して示す。アンテナ素子１１の近傍に通信妨害部材１２が存在しない自由空間では、アンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂの電位差によって生じる電界が、そのまま空間に広がり、電界の強度変化によって磁界が形成され、さらにその磁界の強度の変化によって電界が形成される。アンテナ素子１１は、このような電界および磁界の形成現象が順次連続的に繰返される原理を利用して、電磁波を送信することができる。またアンテナ素子１１は、送信原理と逆の原理によって、共振周波数の電磁波を受信することができる。
【０１４１】
図７に示すように、アンテナ素子１１の近傍に通信妨害部材１２が存在する場合、アンテナ素子１１の両端に生じる電界は、通信妨害部材１２から受ける電気的な影響を無視することができず、周波数にも依存するがＭＨｚ帯以上の周波数域では短絡（ショート）現象が生じ、結果的にアンテナ素子１１の持つインピーダンスがそれにより低下してしまうことになる。
【０１４２】
つまりアンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂに電位差が生じる状態では、アンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂが、正または負にそれぞれ帯電された状態となり、これによってアンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂと、通信妨害部材１２におけるアンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂとそれぞれ対向する部分１２ａ，１２ｂとの間に電界が形成され、アンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂと正負反対に帯電された状態となる。アンテナ素子１１には、ＩＣによって交番電圧が印加され、両端部１１ａ，１１ｂは、正または負が交互に入替わるように帯電され、これと同期して通信妨害部材１２における各部分１２ａ，１２ｂも、正または負が交互に入替わるように帯電されることになる。以下、図６および図７において、アンテナ素子１１の左側の端部を一端部１１ａとし、右側の端部を他端部１１ｂとし、通信妨害部材１２における各部分１２ａ，１２ｂのうち、左側の部分を一方部分１２ａとし、右側の部分を他方部分１２ｂとする。
【０１４３】
微小時間について観察すると、アンテナ素子１１の他端部１１ｂから一端部１１ａに向かう電流Ｉ１１が生じるとともに、通信妨害部材１２内に、一方部分１２ａから他方部分１２ｂに向かう電流Ｉ１２が生じる。このように逆向きの電流が生じる。前述のようにアンテナ素子１１には、ＩＣによって交番電圧が印加されるので、図７に示す向きの電流が生じる状態と、図７と反対向きの電流が生じる状態とが交互に発生する。周波数が高くなると、アンテナ素子１１の一端部１１ａと通信妨害部材１２の一方部分１２ａとの間、およびアンテナ素子１１の他端部１１ｂと通信妨害部材１２の他方部分１２ｂとの間に、あたかも電流Ｉ０が生じているのと等価の状態となり、アンテナ素子１１の一端部１１ａと通信妨害部材１２の一方部分１２ａとの間、およびアンテナ素子１１の他端部１１ｂと通信妨害部材１２の他方部分１２ｂとの間が、短絡しているのと等価の状態になる。いわば高周波的に短絡した状態となる。この高周波的に短絡する現象は、コンデンサに高周波の電圧を印加した場合に、通電しているのと同様の状態になることと同じ現象である。
【０１４４】
このような高周波的な短絡が生じると、アンテナ素子１１と通信妨害部材１２とによって閉回路が形成され、通信妨害部材１２が近傍に存在しない場合に比べて電流値が増加する。つまりアンテナ素子１１の近傍に通信妨害部材１２がない場合に比べて、インピーダンスが低下する。インピーダンスをＺとし、電圧値をＶとし、電流値をＩとすると、インピーダンスＺは、Ｚ＝Ｖ／Ｉとなり、電流値Ｉが増加することからも、インピーダンスＺが低下していることから確認されている。このインピーダンスＺは、アンテナ素子１１と通信妨害部材１２とによって形成される回路のインピーダンスであるが、回路を構成するアンテナ素子１１の入力インピーダンスでもある。したがってアンテナ近傍に通信妨害部材１２が存在すると、アンテナ素子１１の入力インピーダンスが低下してしまう。
【０１４５】
これに対して図６に示すように、シート体１０は、電界型のアンテナ素子１１と通信妨害部材１２との間に設けると、アンテナ素子１１の両端部１１ａ，１１ｂが帯電されることによって、通信妨害部材１２との間に形成される電界の強度が小さくなる。したがって高周波的な短絡回路の形成が弱まり、アンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下が抑制される。入力インピーダンスの低下抑制は、アンテナ素子１１に生じる電流の電流値が、通信妨害部材１２が存在しない場合に近い小さい値となることから確認されている。このようにシート体１０を用いることによって入力インピーダンスの低下を抑制することができる。
【０１４６】
本件発明者は、表１および図３に示す実施例１の材料定数μ’、μ”、ε’、ε”の数値を用いて、金属製の通信妨害部材１２近傍にダイポールアンテナであるアンテナ素子１１がある場合に、アンテナ素子１１と通信妨害部材１２との間またはアンテナ素子近傍にシート体１０を挟込む状態で、アンテナ素子１１のインピーダンス回復度合を電磁界シミュレータ（Sonnet）により計算した。
【０１４７】
シミュレーションに用いた構成は、図４のとおりである。導体層１４として金属板である銅（Ｃｕ）板を有し、５０μｍ厚の粘着層１６および５００μｍ厚のシールド層１３を設け、基材１８である１００μｍ厚のＰＥＴフィルムにアンテナ・エレメントであるアンテナ素子１１を配置している。この結果、入力インピーダンスは１２６Ω（１ＧＨｚの場合、リアクタンスがゼロの周波数）、放射効率は３％（利得−１２．６ｄＢ）となった。
【０１４８】
シート体１０は、電界型のアンテナ素子１１と通信妨害部材１２との間に設けることによって、アンテナ素子１１が通信妨害部材の近傍に配置されるときに、導電性材料から成る部分を有する部材よるアンテナ素子の入力インピーダンスの低下を抑制することができる。シート体１０を用いなければ、電界型のアンテナ素子１１は、通信妨害部材１２の近傍では、ほとんど動作しなくなり、無線通信に用いることができなくなる。この理由として、電界型のアンテナ素子１１の入力インピーダンスが大幅に小さくなることが挙げられる。電界型のアンテナ素子１１の入力インピーダンスが小さくなると、電界型のアンテナ素子１１を用いて通信するＩＣ１７のインピーダンスと乖離し、電界型のアンテナ素子１１とＩＣ１７との間で、信号を受渡しすることができなくなってしまう。シート体１０は、アンテナ素子１１が導電性材料から成る部分を有する部材の近傍に配置されるときに、アンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下を抑制することができる。電界型アンテナであるため誘電率および誘電損失を大きくしたいところであるが、誘電損失（ｔａｎδε＝ε”／ε’）を大きくするには、複素比誘電率の虚数部ε”を大きくする必要があるものの、複素比誘電率の虚数部ε”が必要以上に大きくなると導電率が上がってしまい、短絡を進める方向に寄与することになる。本発明では誘電率以外に透磁率を制御することを手段として選択し、インピーダンスを効率的に回復させたものである。つまり誘電率と透磁率を併用して、導電性を上げすぎないことによって、通信改善効果を得ることができている。したがってシート体１０を用いることによって、電界型のアンテナ素子１１を用いて、通信妨害部材１２の近傍であっても、好適に無線通信することができる。
【０１４９】
具体的には、アンテナ素子１１がダイポールアンテナである場合、ダイポールアンテナの中央部にＩＣ１７を接続させるが、ＩＣ１７のインピーダンスは、たとえば４０Ωであったり、５０Ωであったりする。このインピーダンスと整合を取るには、少なくともアンテナのインピーダンスが１０Ω程度必要となる。
【０１５０】
アンテナ素子１１に金属を近づけると、レジスタンスが下がり、インピーダンスも小さくなってしまうためである。計算例を示すと、シート体１０を用いない場合、アンテナ素子１１と通信妨害部材１２との間に、０．５３ｍｍ厚の誘電体のみあるとすると、インピーダンスは０．８５Ωとなる。この数字はたとえ４０Ωに比べて小さすぎる。タグ３０では、構成の簡略化のために、アンテナ素子１１とＩＣ１７とは直づけされる。途中にインピーダンス調整用の回路は設けられない。したがって前記インピーダンスの差は致命的である。これに対してシート体１０を設けることによって、アンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下を抑制することができる。
【０１５１】
さらに電磁エネルギの減衰を抑えるため、エネルギ減衰中の磁界成分の発生に着目し、シート体１０の複素比透磁率の調整によって、実数部μ’を大きくすることで磁界を集め、且つμ”を小さくすることで集めた磁界のエネルギが熱エネルギに変換しないようにする。このようにシート体１０の複素透磁率を調整する場合、シート体１０の複素比誘電率を調整する場合に比べて、電磁エネルギの減衰を抑える効果を得やすい。この理由は、磁界は発生源に近い程強くなるため、薄型シートであっても複素比透磁率を調整すれば、効果的に働くためである。
【０１５２】
さらに電磁エネルギの損失を抑えることによって、アンテナ素子１１のアンテナ特性としては、放射効率を大きくすることができる。放射効率η＝１０（利得−指向性利得）／１０で表すことができる。指向性利得は、金属などの損失を含まない利得である。利得（通常Gainとだけ書かれている場合はこちらを指す。）は、損失を含んだ「いわば真の利得」といえる。計算結果、放射効率を良くする（上げる）ためには、損失を少なくすればよいことがわかった。また、アンテナの放射抵抗をＲrad、損失抵抗をＲlossとすると、放射効率η＝Ｒrad／（Ｒrad＋Ｒloss）である。Ｒradは無損失アンテナの入力インピーダンスのレジスタンスに相当するため、アンテナ素子１１に金属を近づけてレジスタンスが下がると、放射効率が低下することになる。このため、アンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下を抑制することで放射効率を大きくすることができる。
【０１５３】
さらにアンテナ素子１１の長さは、シート体１０の複素比誘電率および複素比透磁率による波長短縮効果の影響を受けるため、周波数の再調整が必要である。この波長短縮の影響を考慮するとシビアな製造条件が要求される。これを回避するためには、大きな数値をとる傾向にある複素比誘電率の実部をなるべく小さい値とすることが求められる。
【０１５４】
またアンテナ素子１１がとして、ダイポールアンテナを用いることができる。これによって、簡単、小型な構成のダイポールアンテナを、通信妨害部材１２の近傍で用いて無線通信することができる。
【０１５５】
またシート体１０には、シールド層１３が設けられ、シールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比透磁率の実数部μ’と複素比透磁率の虚数部μ”がμ’≧μ”であり、好ましくは、複素比透磁率の実数部μ’が５以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμ≦１であり、さらに好ましくは、複素比透磁率の実数部μ’が２０以上でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμ≦０．５である。またシールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比誘電率の実数部ε’が２０以上である。さらにシールド層１３は、無線通信に用いられる電磁波に対して、複素比誘電率の虚数部ε”が３００以下である。これによってアンテナ素子１１が通信妨害部材１２の近傍に配置されるときに、通信妨害部材１２よるアンテナ素子１１の入力インピーダンスの低下を抑制することができるとともに、通信妨害部材１２よる電磁エネルギの損失を抑制することができるシート体を実現することができる。
【０１５６】
グラフなどは省略するが、９５０ＭＨｚ帯の複素比透磁率の実数部μ’が５０でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμ＝０．１である場合の放射効率のシミュレーション結果の一例を述べると、入力インピーダンスは１３Ω（１ＧＨｚの場合、リアクタンスがゼロの周波数）、放射効率は８％（利得−５．１ｄＢ）となった。
【０１５７】
図８は、アンテナ素子１１としてダイポールアンテナを用いる場合のシート体１０の効果を確認するためのシミュレーションにおいて想定したシート体１０の構成を示す断面図である。このシミュレーションでは、シート体１０は、シールド層１３だけを有し、アンテナ素子１１に基材１８に相当する誘電体層を介してシート体１０（シールド層１３）を設け、シート体１０（シールド層１３）がアンテナ素子１１と金属板から成る通信妨害部材１２との間に配置されるように、シート体１０（シールド層１３）に通信妨害部材１２を直接積層した構成について、通信状態をシミュレーションした。
【０１５８】
図９は、図８の構成によるシミュレーション結果を示し、周波数とアンテナ素子１１の入力インピーダンスの実数部（Real）及び虚数部（Imaginary）との関係を示すグラフである。この入力インピーダンスの虚数部がゼロになる周波数が共振周波数（図９では９５３ＭＨｚ）を示す。図１０は、図８の構成によるシミュレーション結果を示し、指向性利得を示すグラフである。図１１は、図８の構成によるシミュレーション結果を示し、絶対利得を示すグラフである。
【０１５９】
表１は、図８の構成の各層の材料定数を示す。各材料定数は、９５０ＭＨｚの周波数における値である。
【０１６０】
【表１】
0004796469.tif 000002
【０１６１】
このシミュレーションでは、基材１８に相当する誘電体層として、９５０ＭＨｚ帯の複素比誘電率の実数部ε’が１．１でありかつ誘電率損失項ｔａｎδε＝０．０１である層厚１ｍｍの誘電体層（たとえば発泡スチロールなどの発泡体層）を想定し、９５０ＭＨｚ帯の複素比誘電率の実数部ε’が１００でありかつ誘電率損失項ｔａｎδε＝０．０１、複素比透磁率の実数部μ’が５０でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμ＝０．０１、導電率１０−４［Ｓ／ｍ］であるシールド層１３を想定した。アンテナ素子１１側に誘電体層（基材１８）が配置され、この誘電体層に、アンテナ素子１１と反対側でシート体１０としてシールド層１３が積層されている。このようなシミュレーションの結果、入力インピーダンス(実数部)は、入力インピーダンスの虚数部(リアクタンス)がゼロの周波数である９５３ＭＨｚにおいて３０Ωとなり、指向性利得は、６．６９６ｄＢｉ（図１０のθ（Ｔｈｅｔａ）＝０の場合の値）、絶対利得は、０．２６６ｄＢｉ（図１１のθ（Ｔｈｅｔａ）＝０の場合の値）となり、放射効率は２２．５３％となった。
【０１６２】
電界型のアンテナ素子１１の金属対応の課題、つまり通信妨害部材１２に対する課題に対して、従来の技術では磁性を有するシートを用いることは検討されていなかった。この理由は、電界型のアンテナ素子では電界を主に利用するため、電界に対しては当然に効果がある誘電率が議論され、透磁率の効果は十分に着目されなかった。つまり透磁率を有するシート体１０によるインピーダンス回復効果は知られていなかった。
【０１６３】
透磁率を利用した（誘電率も併用することになる）インピーダンス回復効果は大きく、通信妨害部材１２の近傍に配置されることによるアンテナ素子１１の入力インピーダンスが０Ω近くまで落ち込んだものが、シート体１１の複素比透磁率の実数部μ’を１０以上（高ＭＨｚ帯または２．４ＧＨｚ帯において）とすることで数１０Ω付近まで回復する。これにより通信手段およびアンテナ素子１１に接続されるＩＣ固有のインピーダンス、たとえば、３０Ωおよび５０Ωと整合がとれることになり、まずアンテナ素子を含む共振回路として動作可能となる。
【０１６４】
次に、電磁エネルギの損失であるが、シールド層１３の複素比透磁率の虚数部μ”の数値が大きければその損失が大きくなり、結果的にアンテナ素子１１の放射効率が低下する。複素比透磁率の透磁率損失項ｔａｎδμが１以下（高ＭＨｚ帯または２．４ＧＨｚ帯において）であると損失がやや少なくなり、複素比透磁率の透磁率損失項ｔａｎδμが０．５以下（高ＭＨｚ帯または２．４ＧＨｚ帯において）となれば、さらに電磁エネルギの損失が小さくなり、アンテナ素子１１の放射効率を改善する。
【０１６５】
シールド層１３の複素比誘電率の実数部ε’は、アンテナ素子の大きさを決める波長短縮効果に複素比透磁率の実数部μ’と共に寄与する。複素比誘電率の実数部ε’を２０以上とすることで、アンテナ素子１１の大きさを約４．４分の１に短縮することができる。
シールド層１３の複素比誘電率の虚数部ε”を３００以下としている。
【０１６６】
【数１】
0004796469.tif 000003
【０１６７】
ここでωは角周波数（ω＝２πｆ）、ε０は真空の誘電率（８．８５４１×１０１２［Ｆ／ｍ］、ｆは周波数[Ｈｚ]である。本発明のシールド層は導電性材料ではなく誘電性材料であるが、導電性材料にて成り立つ上の式より計算すると、周波数が９５０ＭＨｚでは導電率σ≒１５．９Ｓ／ｍ（抵抗率ρ≒０．０６Ωｍ）、周波数が２．４ＧＨｚでは導電率σ≒３９．９Ｓ／ｍ（抵抗率ρ≒０．０２Ωｍ）が得られる。これら以下の導電率、これ以上の抵抗率を有していると概略考えてよい。
【０１６８】
またシールド層１３には、軟磁性金属、軟磁性酸化金属、磁性金属、磁性酸化金属のうちの少なくともいずれか１つから成る材料、またはそれが含有されている材料である。磁性を発現するための手法にとくに限定はないが、これらの材料を直接用いるか、結合材中に分散させるかの方向により実現される。この構成によって、前述の特性が得られるシールド層を形成することができる。したがって前述の優れた効果を達成するシート体１０を実現することができる。
【０１６９】
またシート体１０は、導体層１４を有しているので、アンテナ素子１１の近傍に導電性材料から成る導体層１４が存在する状態で、前述の無線通信に用いる電磁波の周波数に合わせて、シールド層１３の複素比透磁率の実数部μ’および虚数部μ”ならびに複素比誘電率の実数部ε’および虚数部ε”が調整されている。これによってシールド層１３の好適な特性を実現することができる。したがって通信妨害部材１２の近傍で、さらに好適な無線通信を実現することができる。
【０１７０】
またアンテナ素子１１としてダイポールアンテナとシート体１０を組合わせることにより、アンテナ素子１１の小型化が実現できる。本シート体１０の複素比透磁率の実数部μ’および複素比誘電率の実数部ε’の高さにより相まって、波長短縮効果が加わり、従来製品に比べて格段に小型化を達成することができる。ダイポールアンテナは線状で、カーブおよび折曲がりがあってもよく、全長がλ／２あればよい。たとえば９５０ＭＨｚでは、約１５．８ｃｍ長であるが、これに本シート体による波長短縮効果が加わり、約３〜１０ｃｍの線状素子が可能となり、さらに曲折を加えることで２〜３ｃｍのラベルにも収まるサイズが可能となる。さらに小型化することもでき、貼れる対象は広範囲に及ぶことになる。
【０１７１】
従来製品は、通信妨害部材１２の近傍で動作するアンテナはパッチアンテナがある。ただし、パッチアンテナのサイズは一辺λ／２必要となり、たとえば９５０ＭＨｚでは、最大約１５．８ｃｍ角の正方形状と大きくなり、具体的にはカードサイズには収まらず、タグとしても大きすぎる。パッチとグランド導体間の距離も一般にλ／１６〜λ／６４必要であり、小型、柔軟性を要求される用途には用いることができなかった。
【０１７２】
図１２は、本発明の実施の他の形態のタグ３０を簡略化して示す斜視図である。図１２に示すタグ３０は、図１〜図１１で説明したタグ３０と類似の構成を有しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる点についてだけ説明する。図１〜図１１で説明したタグ３０は、アンテナ素子１１としてダイポールアンテナが用いられたけれども、図１２に示すタグ３０は、アンテナ素子１１としてモノポールアンテナが用いられる。ダイポールアンテナでは、アンテナ素子１１の中央部に、つまりアンテナ素子１１を構成する２つの素子片の間にＩＣ１７が設けられる構成であるけれども、モノポールアンテナは、前記２つの素子片の一方が、グラウンド板１００に置き換えられる構成である。このようなモノポールアンテナを用いる構成のタグ３０は、前述のようなダイポールアンテナを用いる構成のタグ３０と同様の効果を得ることができる。シート体１０の効果は、同様に得られる。さらにダイポールアンテナを用いる場合よりもさらに小形化が可能である。
【０１７３】
このように、シート体１０を用いることによって、アンテナ素子１１を用いるタグ３０を、通信妨害部材１２に貼着するなどして、通信妨害部材１２の近傍に設け、電磁波信号の好適な送受信を実現できる状態で、タグ３０を用いることができる。したがってたとえば、タグ３０は、たとえば図１３に示すような通信妨害部材１２である金属製の容器に飲料を収容した飲料品４０に貼着して、たとえば商品管理などの目的で用いることができる。またタグ３０は、たとえば図１４に示すような基板など通信妨害部材１２が多数用いられている携帯電話装置などの電子装置４１に内蔵するようにして、たとえば商品管理またはユーザ認証、盗難防止などの目的で用いることができる。このようにタグ３０の広い用途を確保することができ、利便性を高いタグ３０を実現することができる。
【０１７４】
またシート体１０は、前述のように可撓性を有しているので、自在に変形させることができる。これによって設置場所の制限が少なく、広い用途で用いることが可能になる。たとえば物品に貼着して用いる場合に、物品の形状に倣わせて設けることが可能になる。たとえば、図１３に示すように、通信妨害部材１２が、円筒状の外表面を有する物品、たとえば飲料の容器である場合にも、その表面の形状に倣わせて貼着することが可能である。したがってシート体１０の装着場所の制限を少なくするとともに、装着作業を容易にすることができる。タグ３０として用いる場合には、他の構成の材料を適宜選択して、タグ３０が全体として可撓性を有する構成にしておくことによって、円筒面状の表面に倣って貼着することができるようになる。
【０１７５】
またシート体１０は、少なくとも一表面部に粘着性が付与されているので、物品に装着して用いる場合、粘着性を利用して、物品に粘着させて装着することができる。これによってシート体１０を物品に容易に装着することができる。したがってシート体１０およびそれを備える電子情報伝達装置を利用するための作業を容易にすることができる。
【０１７６】
またシート体１０は、難燃性が得られる。タグ３０を含む、アンテナ素子１１を用いて無線通信する電子情報伝達装置は、難燃性を要求される場合がある。シート体１０は、このような難燃性が要求される用途にも好適に用いることができる。
【０１７７】
またシート体が用いられる環境は、たとえばＩＣ１７を含む通信手段および電源手段など、発熱源となる手段の近傍で用いられる場合がある。シート体１０の熱伝導性が優れていることによって、発熱源となる手段で発熱される熱を逃がすことができ、その発熱源となる手段の昇温を抑え、高温に晒されることによる性能低下を防ぐことができる。
【０１７８】
またシート体１０は、耐熱性および電気絶縁性を有している。耐熱性に関しては、特に自動車用途にて１２０℃および１３０℃での用いることがあり、その温度でも性能劣化することなく用いることができることが要求される。架橋材を添加し、結合材を架橋することでその耐熱性が実現できる。架橋の手段は問わないが、たとえば結合材の種類および架橋材を適宜に組み合わせることにより、それ以上の高温（たとえば２００℃）の耐熱性を実現することももちろん可能である。さらに有機および無機系の絶縁性材料を結合材として、軟磁性金属粉を被覆することで、シート内に分散する軟磁性金属が直接接触することなくシート体１０の電気絶縁性を向上させることができる。電気が導通するようではそれ自体に渦電流が発生し、磁気エネルギを減衰させてしまう。さらに回路およびメッキ筐体（グラウンド）が極近接して配置されるため、シート体１０に導電性があればそれを介して導通してしまうことになり、動作に支障をきたすことになる。これらを防ぐためにシート体１０には表面抵抗率として１０２Ω／□以上を達成している。
【０１７９】
図１５は、本発明の実施のさらに他の形態のタグ３０を簡略化して示す平面図である。この場合のアンテナ素子１１は、略円環状のループアンテナから成り、ＩＣ１７が接続される。図１６は、図１５のタグ３０を示す断面図である。図１５および図１６に示すタグ３０は、図１〜図１４で説明したタグ３０と類似の構成を有しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる点についてだけ説明する。図１５および図１６に示すタグ３０では、アンテナ素子１１としてループアンテナが用いられ、基材１８に積層されている。また図１５および図１６のタグ３０では、シート体１０は、シールド層１３だけを有し、アンテナ素子１１に基材１８を介してシート体１０（シールド層１３）が設けられている。
【０１８０】
図１５および図１６には、２つのタグ３０が、互いに当接する状態で、厚み方向と垂直な方向に並べて設けられる状態を示している。図１５に示す２つのタグ３０は、同一の構成であるが、以下の説明での理解を助ける目的で、図１５には、左側のタグ３０のアンテナ素子１１およびＩＣ１７には、添え字「ａ」を添えて示し、右側のタグ３０のアンテナ素子１１およびＩＣ１７には、添え字「ｂ」を添えて示し、文章中において、識別が必要な場合には添え字を用いて識別し、識別が不要な場合は、添え字を用いることなく説明する。
【０１８１】
図１５および図１６に示すように、複数のタグ３０が互いに近接して配置される状態は、たとえば複数の物品が密集状態で設けられ、これらの各物品に１つずつタグ３０が装着される場合の状態である。この場合の物品は、たとえば試料が収納される試験管であり、行列状に区切られる領域を有する試験管立ての各領域に収容されている。各タグ３０は、各試験菅または試験管の蓋に、それぞれ装着されている。
【０１８２】
このように複数のタグ３０が密集状態で設けられる場合に、１つのタグ３０とって他のタグ３０のアンテナ素子１１は、通信妨害部材となってしまうが、各タグ３０にシート体１０が設けられ、アンテナ素子１１の近傍にシート体１０が設けられることによって、各タグ３０に通信不良が生じることを防ぐことができる。このようにシート体１０は、アンテナ素子１１と通信妨害部材、ここでは他のアンテナ素子１１との間に設けなくても、アンテナ素子１１の近傍に設けていれば、アンテナ素子１１の通信環境を改善することができる。
【０１８３】
図１７は、図１５および図１６のように２つのタグ３０が、近接して配置される場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図１８は、図１５および図１６に示すタグ３０においてシート体１０が設けられていない２つのタグが、同様に近接して配置される場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図１７には、周波数とＳパラメータ値の関係を示すグラフである。Ｓパラメータ値の単位はｄＢであり、値の大きさを相対比較している。ここで「Ｓ１１」は反射電力の割合を、「Ｓ２１」はアンテナ素子１１間（ＩＣ１７間）を伝播した電力を表している。具体的には、「Ｓ１１」は、図１５に示すように２つのタグ３０が並べて設けられる場合、いずれか一方、たとえば左側（または右側）のタグ３０のＩＣ１７ａ（またはＩＣ１７ｂ）に供給された電力のうち、左側（または右側）のタグ３０のＩＣ１７ａ（またはＩＣ１７ｂ）で反射された電力の割合を表し、「Ｓ２１」は、左側（または右側）のタグ３０のＩＣ１７ａ（またはＩＣ１７ｂ）から供給された電力のうち、右側（または左側）のタグ３０のＩＣ１７ｂ（またはＩＣ１７ａ）に伝わった電力の割合を表す。このように一方のＩＣ１７から他方のＩＣ１７に電力が伝わる状態を、本発明では結合という。図１５の場合は、２つのタグ３０が同一の構成であるので、左側のタグ３０のＩＣ１７ａで給電した場合のＳ１１、Ｓ２１と、右側のタグ３０のＩＣ１７ｂで給電した場合のＳ１１、Ｓ２１とは、同一の値となる。また「単体コイルＳ１１」は、図１５に示すようなタグ３０が、単体で自由空間に存在する場合の「Ｓ１１」に相当する値を表している。
【０１８４】
表２は、シミュレーションにあたって設定した各層の材料定数を示す。各材料定数は、２．４ＧＨｚの周波数における値である。
【０１８５】
【表２】
0004796469.tif 000004
【０１８６】
このシミュレーションでは、本発明のシート体１０を用い、近くに存在する２個のループアンテナのアンテナ素子１１間の結合特性を評価している。シミュレーションにあたり、シールド層１３は、塩素化ポリエチレン１００（部）にカルボニル鉄５３０（部）を加えて混練しシート化して作成した。このシールド層１３は、同軸管法で測定した材料定数は、２．４ＧＨｚにおいて複素比誘電率の実数部ε’が１２．３１でありかつ誘電率損失項ｔａｎδε＝０．０７、複素比透磁率の実数部μ’が３．０でありかつ透磁率損失項ｔａｎδμ＝０．４３であった。シミュレーションでは、この材料定数を用いた。
【０１８７】
図１８に示すとおり、シート体１０が無い場合、２つのアンテナ素子１１を近づけて配置すると、Ｓ１１およびＳ２１の各放物線が双峰状になり、本来の通信周波数の前後にピークを有することになり、通信周波数での通信特性は低下する。通信電磁エネルギの損失の一例である。これはアンテナ素子１１同士の結合によるものである。これに対して図１７に示すように、シート体１０を積層させると双峰性が消えて、通信特性が改善されてくる。このメカニズムは、あくまでも推測ではあるが、シート体１０による電磁波の放射パターン変更、シールド層による波長短縮によるアンテナ動作の変更や、シールド層の損失成分による影響などが考えられる。いずれにしても、シート体１０によって通信環境が改善されることは明らかである。
【０１８８】
この近くに存在する２個のアンテナ素子１１（タグ３０）は、前述のように、密集状態のタグ３０（トランスボンダ）の読み取りをモデリングしたものであり、互いのアンテナ素子１１が通信妨害部材となり、特に結合による影響が懸念されている。本発明のシート体１０をアンテナ素子１１に積層することにより、アンテナ素子１１同士の結合を緩和できる可能性を有することを見出したものである。本例は、アンテナ素子１１と通信妨害部材の間にシート体１０を配置するのではなく、アンテナ素子１１近傍に配置した例となる。
【０１８９】
図１５〜図１８では、２つのタグ３０が並べられる例を挙げているが、たとえばカード型のトランスポンダなどの電子情報伝達装置が、積層される状態にあっても、前述と同様に通信環境が改善される。
【０１９０】
前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば積層構成を変更するようにしてもよい。具体的には、シールド層１３に対して導体層１４などと反対側に、貼着用剤層１５同様の構成を有するもう１つの貼着用剤層が設けられる構成であってもよい。このようなシート体１０を、タグ３０に用いる場合、アンテナ素子１１とＩＣ１７とが搭載されるタグ本体３３に、シート体１０を貼着して、タグ３０を構成するときに、別途に接着剤を用いなくてももう１つの貼着用剤層を用いて貼着可能となり、作業が容易になる。このようにシート体１０の電子情報伝達装置への組込みが容易になるなど、シート体１０の設置および装着作業を容易にすることができる。
【０１９１】
また貼着用剤層１５は、タグ３０に組込むときに、タグ本体３３に、シート体１０を貼着するために用いられてもよい。この場合、前記もう１つの貼着剤層が設けられるのであれば、このもう１つの貼着用剤層を用いて物品に貼着するようにしてもよいし、もう１つの貼着用剤層がなければ、粘着剤または接着剤を用いて物品に貼着すればよい。また貼着用剤層１５およびもう１つの貼着用剤層は、必須構成ではなく、これらの層を形成せずに、粘着剤または接着剤をシールド層１３などの層に添加して、シート体１０の表面に粘着性または接着性を付与する構成であってもよい。
【０１９２】
また難燃性を与えるための手段は、難燃剤を添加する構成に代えて、他の構成であってもよい。またシート体１０に最低限必要な性能は、磁界を遮断する性能であり、その他の性能に関しては、必須要件ではなく、有していない構成であってもよい。
【０１９３】
またシート体１０の用途は、タグ３０に限定されるものではなく、タグ３０以外のトランスポンダであってもよいし、トランスポンダ以外の電子情報伝達装置であってもよいし、アンテナ素子１１とシート体１０とを用いてアンテナ装置として構成されてもよい。タグ３０以外の電子情報伝達装置としては、たとえばタグ３０とともにＲＦＩＤシステムを構築するアンテナ、リーダ、リーダ／ライタ、携帯電話装置、ＰＤＡおよびパソコンなどが挙げられるが、これ以外の盗難防止装置、ロボット類の遠隔操作などの通信、車載のＥＣＵ、その他の電波による無線技術が用いられる一切のアンテナ機能部品であってもよい。周波数がラジオ波域に限定しないことも前述のとおりである。またシート体１０の用途は、電子情報伝達装置に限定されるものではなく、少なくとも磁界を遮断すべき要求がある用途で、広く用いることができる。またタグ３０は、前述の物品以外の通信妨害部材１２を有する物品であってもよい。
【０１９４】
シート体１０に導電性を有する導体層を積層した場合、アンテナの共振周波数を調整すれば、どのような導電性材料から成る部分を有する部材の近傍で無線通信する場合でもアンテナとして機能することになる。アンテナの共振周波数の調整は公知の手段を用いることができる。
【０１９５】
これらの変更例以外の構成の変更であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
【図１】本発明の実施の一形態のシート体１０を簡略化して示す断面図である。
【図２】シールド層１３の内部構造を拡大して示す断面図である。
【図３】実施例１の材料定数μ’、μ”、ε’、ε”の測定結果を示すグラフである。
【図４】シート体１０を備えるタグ３０を簡略化して示す断面図である。
【図５】タグ３０を示す斜視図である。
【図６】タグ３０を通信妨害部材１２に貼着した状態で、アンテナ素子１１の近傍に形成される電界を示す断面図である。
【図７】シート体１０を介在させずに、アンテナ素子１１およびＩＣタグ１７を通信妨害部材１２近傍に配置した状態で、アンテナ素子１１の近傍に形成される電界を示す断面図である。
【図８】アンテナ素子１１としてダイポールアンテナを用いる場合のシート体１０の効果を確認するためのシミュレーションにおいて想定したタグ３０の構成を示す断面図である。
【図９】図８の構成によるシミュレーション結果を示し、周波数とアンテナ素子の入力インピーダンスとの関係を示すグラフである。
【図１０】図８の構成によるシミュレーション結果を示し、指向性利得を示すグラフである。
【図１１】図８の構成によるシミュレーション結果を示し、絶対利得を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の他の形態のタグ３０を簡略化して示す斜視図である。
【図１３】タグ３０が装着される飲料品４０を示す斜視図である。
【図１４】タグ３０が内蔵される電子装置４１を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施のさらに他の形態のタグ３０を簡略化して示す平面図である。
【図１６】図１５のタグ３０を示す断面図である。
【図１７】図１５および図１６のように２つのタグ３０が、近接して配置される場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１８】図１５および図１６に示すタグ３０においてシート体１０が設けられていない２つのタグが、同様に近接して配置される場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１９】従来の技術であるタグ１を簡略化して示す断面図である。
【図２０】他の従来の技術であるタグ１Ａを簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
【０１９７】
１０  シート体
１１  アンテナ素子
１２  通信妨害部材
１３  シールド層
１４  導体層
１５  貼着用剤層
１７  ＩＣ
２０  結着材
２１  磁性粉末
２２  磁性微粒子
３０  タグ
３７  磁力線
４０  飲料品
４１  電子装置
【図１】
0004796469.tif 000005
【図２】
0004796469.tif 000006
【図３】
0004796469.tif 000007
【図４】
0004796469.tif 000008
【図５】
0004796469.tif 000009
【図６】
0004796469.tif 000010
【図７】
0004796469.tif 000011
【図８】
0004796469.tif 000012
【図９】
0004796469.tif 000013
【図１０】
0004796469.tif 000014
【図１１】
0004796469.tif 000015
【図１２】
0004796469.tif 000016
【図１３】
0004796469.tif 000017
【図１４】
0004796469.tif 000018
【図１５】
0004796469.tif 000019
【図１６】
0004796469.tif 000020
【図１７】
0004796469.tif 000021
【図１８】
0004796469.tif 000022
【図１９】
0004796469.tif 000023
【図２０】
0004796469.tif 000024