(57)【要約】【課題】非接触型データ受送信体の通信に必要とされる電磁波の周波数帯に応じて形状および面積を変えることが可能で、かつ、非接触型データ受送信体の通信距離を制御することが可能な電気泳動型アンテナを提供する。【解決手段】セル１３をなす複数の凹部１２が設けられた基材１１と、基材１１の複数のセル１３がなす平面に垂直方向の面１１ａに、隣接する２つの凹部１２の対向するそれぞれの端部に渡って設けられた導電体１４と、凹部１２を全て覆うように配置された第一支持部材１５と、基材１１を介して第一支持部材１５に対向するように配置された第二支持部材１６と、２つの支持部材１５、１６を挟むように配置された第一電極１７および第二電極１８とを備えた電気泳動型アンテナ１０であって、基材１１、第一支持部材１５または第二支持部材１６の少なくとも一方が透明な部材からなることを特徴とする。【選択図】図１
2007150515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造をなす複数のセルが平面的に配置され、前記セル内に導電粒子を分散した誘電性溶媒または溶媒混合物を充填してなる電気泳動型アンテナであって、
前記セルをなす複数の凹部が間隔をおいて設けられた基材と、該基材の前記複数のセルがなす平面に垂直方向の面に、隣接する２つの凹部の対向するそれぞれの端部に渡って設けられた導電体と、前記凹部を全て覆い、前記基材に接するように配置された支持部材とを少なくとも備え、前記基材または前記支持部材が透明な部材からなることを特徴とする電気泳動型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動現象を利用した電気泳動型アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触ＩＣタグ、非接触ＩＣラベルなどのＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用途の情報記録メディアのように、電磁波を媒体として外部から情報を受信し、また、外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体が提案されている。
【０００３】
非接触型データ受送信体の一例である非接触ＩＣラベルは、リーダ／ライタからの電磁波を受信すると共振作用によりアンテナに起電力が発生し、この起電力によりＩＣラベル内のＩＣチップが起動し、チップ内の情報を信号化し、この信号が非接触ＩＣラベルのアンテナから発信される。
非接触ＩＣラベルから発信された信号は、リーダ／ライタのアンテナで受信され、コントローラーを介してデータ処理装置へ送られ、識別などのデータ処理が行われる。
【０００４】
このような非接触ＩＣラベルは、航空券、荷札、パスポートや運転免許証などの身分証などの幅広い分野への応用がなされつつある。
非接触ＩＣラベルが作動するためには、リーダ／ライタから発信された電磁波が非接触ＩＣラベルの非接触アンテナに十分取り込まれて、ＩＣチップの作動起電力以上の起電力が誘導されなければならない。
【０００５】
しかしながら、非接触型データ受送信体に使用される電磁波の周波数帯は、国や地域によって異なるため、日本国内で使用可能な非接触型データ受送信体を、そのまま外国で使用するためには、２つのアンテナとＩＣチップを形成したタグを用いなければならず、用途毎にアンテナの一方を切り離すなどの不可逆的な使用方法しかなかった。
【０００６】
また、必要に応じて、非接触型データ受送信体の通信距離を伸ばす必要がある場合、アンテナの面積を大きくしなければならないが、特に、従来のオンチップアンテナ型の非接触型データ受送信体では通信距離に応じてアンテナの面積を大きくすることが難しかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、非接触型データ受送信体の通信に必要とされる電磁波の周波数帯に応じて形状および面積を変えることが可能で、かつ、非接触型データ受送信体の通信距離を制御することが可能な電気泳動型アンテナ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】
【０００８】
本発明に係る電気泳動型アンテナは、中空構造をなす複数のセルが二次元的に配置され、前記セル内に導電粒子を分散した誘電性溶媒または溶媒混合物を充填してなる電気泳動型アンテナであって、前記セルをなす複数の凹部が間隔をおいて設けられた基材と、該基材の前記複数のセルがなす平面に垂直方向の面に、隣接する２つの凹部の対向するそれぞれの端部に渡って設けられた導電体と、前記凹部を全て覆い、前記基材に接するように配置された支持部材とを少なくとも備え、前記基材または前記支持部材が透明な部材からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気泳動型アンテナによれば、所定の電圧を、一対の電極に印加することにより、導電粒子と導電体からなる所定の形状および面積の回路を形成することができるので、この電気泳動型アンテナを用いた非接触型データ受送信体を、非接触で通信可能とすることができる。したがって、日本とは非接触型データ受送信体に使用される電磁波の周波数帯が異なる国や地域においても、日本国内で使用可能な非接触型データ受送信体を使用することもできる。
また、本発明の電気泳動型アンテナにオンチップアンテナ型の非接触通信体を実装した非接触型データ受送信体を構成すれば、この電気泳動型アンテナを、オンチップアンテナ型の非接触通信体のブースターアンテナとして機能させることができる。したがって、オンチップアンテナ型の非接触通信体の通信距離を、この非接触通信体本来の通信距離よりも、大幅に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】
【００１０】
以下、本発明を実施した電気泳動型アンテナについて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る電気泳動型アンテナの一実施形態を示す概略断面図である。図２は、本発明に係る電気泳動型アンテナの一実施形態を示す概略平面図である。
図１および図２中、符号１０は電気泳動型アンテナ、１１は基材、１２は凹部、１３はセル、１４は導電体、１５は第一支持部材、１６は第二支持部材、１７は第一電極、１８は第二電極、１９は導電粒子、２０は誘電性溶媒、をそれぞれ示している。
【００１２】
この実施形態の電気泳動型アンテナ１０は、複数のセル１３（１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｅ）をなす凹部１２（１２ａ、１２ｂ、・・・、１２ｅ）が所定の間隔をおいて設けられた基材１１と、この基材１１における複数のセル１３がなす平面に垂直方向の面１１ａに設けられた複数の導電体１４と、凹部１２を全て覆い、基材１１の面１１ａに接するように配置された第一支持部材１５と、基材１１の面１１ａに対向する面１１ｂに接し、基材１１を介して、第一支持部材１５に対向するように配置された第二支持部材１６と、これらの第一支持部材１５および第二支持部材１６を挟むように配置された第一電極１７および第二電極１８とから概略構成されている。
【００１３】
この電気泳動型アンテナ１０では、大きさ（面積）が等しい第一支持部材１５および第二支持部材１６と、これら２つの支持部材の間に閉じ込められ、適切に規定されたセル１３（１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｅ）が複数、二次元的に配置され、一種の層を形成している。
セル１３（１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｅ）は、基材１１の面１１ａに、適切に規定された形状、寸法およびアスペクト比をなすように形成された凹部１２（１２ａ、１２ｂ、・・・、１２ｅ）が、導電体１４および第一支持部材１５によって封止された中空構造をなしている。
セル１３は、エンボス加工や画像露光による製造方法が適宜選択され、適切に規定された形状、寸法およびアスペクト比をなすように形成されている。
【００１４】
導電体１４は、基材１１の面１１ａに、隣接する２つの凹部１２、１２の対向するそれぞれの端部に渡って設けられている。例えば、導電体１４は、凹部１２ａの開口部の端部から凹部１２ｂの開口部の端部に渡って設けられている。
また、第一支持部材１５は凹部１２の開口部を全て覆うように配置されている。
さらに、セル１３（１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｅ）は、その内部が導電粒子１９を分散した誘電性溶媒２０または溶媒混合物が充満されている。そして、この導電粒子１９を分散した誘電性溶媒２０または溶媒混合物と導電体１４は常に接している。
【００１５】
なお、本明細書において、「適切に規定された」とは、凹部１２またはセル１３について記載する場合、凹部１２またはセル１３が、製造プロセスの特定のパラメータに基づいて予め決められる明確な形状、寸法およびアスペクト比をなすことを意味する。
また、「アスペクト比」とは、凹部１２の長さまたは幅に対する深さの比のことである。
【００１６】
第一支持部材１５と第二支持部材１６は、直接、あるいは、接着剤または接着部材を介して、基材１１に接合され、基材１１と、第一支持部材１５および第二支持部材１６とが一体化されている。接着剤または接着部材は、セル１３に要求されるシール性などに応じて、適宜選択される。
【００１７】
第一電極１７と第二電極１８は、基材１１に接合された第一支持部材１５および第二支持部材１６を挟んで、対向するように配置されている。また、第一電極１７と第一支持部材１５、または、第二電極１８と第二支持部材１６は、必ずしも接している必要はない。第一電極１７と第二電極１８は、第一電極１７と第二電極１８に印加した電圧により両電極間に生じた電位差によって、セル１３内に充満した誘電性溶媒２０または溶媒混合物に分散した導電粒子１９を、導電体１４に引きつけることができるように、基材１１に接合された第一支持部材１５および第二支持部材１６に対して配置されていればよい。
【００１８】
また、第一電極１７と第二電極１８は、各導電体１４に対して、個別に電圧を印加できるようになっている。
【００１９】
基材１１としては、特に限定されるものではないが、エンボス加工や画像露光による製造方法により、適切に規定された形状、寸法およびアスペクト比をなす凹部１２を形成することが可能な材質からなるものが用いられる。これらの中でも、透明な材質からなるものが好ましい。電気泳動型アンテナ１０は導電体１４を有するので、電気泳動型アンテナ１０をディスプレイ（表示装置）としても使用する場合、導電体１４が視覚的に邪魔になるため、基材１１は透明な材質からなるものであることが好ましい。このようにすれば、導電体１４が設けられている面とは反対側の面から、電気泳動型アンテナ１０により表示される文字や模様などを視認することができる。
【００２０】
導電体１４としては、特に限定されるものではないが、誘電性溶媒２０または溶媒混合物や、誘電性溶媒２０または溶媒混合物と同様な性質の溶媒混合物に対する耐性に優れた金属などが用いられる。
第一支持部材１５、第二支持部材１６としては、特に限定されるものではないが、基材１１との密着性に優れた材質からなるものが用いられる。また、第一支持部材１５または第二支持部材１６のいずれか一方、あるいは、第一支持部材１５および第二支持部材１６の両方が、透明な部材から構成されている。特に、電気泳動型アンテナ１０をディスプレイ（表示装置）としても使用する場合には、第二支持部材１６は透明な部材からなることが要求される。
【００２１】
第一電極１７、第二電極１８としては、特に限定されないが、基材１１、第一支持部材１５および第二支持部材１６を挟んだ状態で、この２つの電極間に電位差を生じさせることができるとともに、導電体１４に所定の電圧（導電粒子１９を引き寄せるために十分な電圧）を印加することができるものが用いられる。
【００２２】
導電粒子１９としては、特に限定されないが、導電体１４に印加された電圧により、導電体１４に引き寄せられる程度の電荷を帯びた帯電色素粒子などが用いられる。帯電色素粒子は、有機色素であっても、無機色素であってもよく、例えば、ＴｉＯ２、フタロシアニン・ブルー、フタロシアニン・グレーなどが挙げられる。
【００２３】
誘電性溶媒２０としては、特に限定されないが、例えば、炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化溶媒、パーフルオロ溶媒、低分子量のハロゲン含有ポリマー、パーフルオロポリアルキルエーテルなどが挙げられる。また、溶媒混合物としては、二種以上の誘電性溶媒を混合したものや、誘電性溶媒に染料または色素（顔料）を混合したものなどが挙げられる。
【００２４】
次に、図１〜４を参照し、この電気泳動型アンテナ１０を備えた非接触型データ受送信体を例示して、電気泳動型アンテナ１０の機能について説明する。
図２は、図１に示す電気泳動型アンテナにＩＣチップを実装してなる非接触型データ受送信体の一例を示す概略平面図である。図３は、図１に示す電気泳動型アンテナに電圧を印加した状態を示す概略断面図である。図４は、図２に示す非接触型データ受送信体に電圧を印加した状態を示す概略平面図である。
図２〜４において、図１に示した電気泳動型アンテナ１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
図２、４中、符号２３はＩＣチップ、２４は導電体、３０は非接触型データ受送信体、をそれぞれ示す。また、図３、４中、符号２１は回路、２２は凝集体、をそれぞれ示す。
【００２５】
非接触型データ受送信体３０は、上述の電気泳動型アンテナ１０と、この電気泳動型アンテナ１０の導電体１４に導電性ペーストなどからなる導電体２４を介して電気的に接続されたＩＣチップ２３とから概略構成されている。
また、この非接触型データ受送信体３０は、第一電極１７および第二電極１８に所定の電圧を印加するための電源（図示略）を備えている。
【００２６】
この非接触型データ受送信体３０において、電気泳動型アンテナ１０の第一電極１７および第二電極１８に所定の電圧を印加すると、セル１３内に充満された誘電性溶媒２０または溶媒混合物に分散している導電粒子１９が、導電体１４に引き寄せられて凝集し、導電体１４に接した状態で凝集体２２を形成する。
すると、図３および４に示すように、導電体１４と凝集体２２は電気的に接続して、所定の形状および面積をなす１つの回路２１を形成する。そして、この回路２１は、非接触型データ受送信体３０のアンテナとして機能し、非接触で非接触型データ受送信体３０とリーダ／ライタとの情報の通信を可能とする。
【００２７】
このように非接触型データ受送信体３０では、所定の電圧を、電気泳動型アンテナ１０の第一電極１７および第二電極１８の所定の位置（部分）に印加することにより、非接触で非接触型データ受送信体３０とリーダ／ライタとの情報の送受信を可能とする電磁波の周波数帯に応じて、回路２１を形成することができる。
したがって、例えば、電気泳動型アンテナ１０の第一電極１７および第二電極１８に所定の電圧を印加して、所定の形状および面積の回路２１を形成することにより、日本とは非接触型データ受送信体に使用される電磁波の周波数帯が異なる国や地域においても、日本国内で使用可能な非接触型データ受送信体３０を使用することもできる。
【００２８】
また、本発明では、ＩＣチップ２３の替わりに、電気泳動型アンテナ１０にオンチップアンテナ型の非接触通信体を実装した非接触型データ受送信体３０を構成してもよい。このようにすれば、電気泳動型アンテナ１０を、オンチップアンテナ型の非接触通信体のブースターアンテナとして機能させることができる。すなわち、電気泳動型アンテナ１０の第一電極１７および第二電極１８に所定の電圧を印加して、所定の形状および面積の回路２１を形成することにより、オンチップアンテナ型の非接触通信体の通信距離を、この非接触通信体本来の通信距離よりも、大幅に向上させることができる。
【００２９】
また、この電気泳動型アンテナ１０では、第一電極１７と第二電極１８は、各導電体１４に対して、個別に電圧を印加できるようになっているので、回路２１をなす凝集体２２を形成する導電粒子１９が収容されていないセル１３を、電気泳動ディスプレイとして機能させることができる。すなわち、回路２１の形成に関わらないセル１３をなす導電体１４に、第一電極１７および第二電極１８により所定の電圧を印加することによって、任意の文字や模様などを表示することができる。
【００３０】
なお、この実施形態では、基材１１に設けられた複数の凹部１２と、この凹部１２を覆う導電体１４および第一支持部材１５とから構成されてなる複数のセル１３を備えた電気泳動型アンテナ１０を例示したが、本発明の電気泳動型アンテナはこれに限定されない。本発明の電気泳動型アンテナにあっては、セルが、基材をその厚み方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔を全て覆い、基材における複数のセルがなす平面に垂直方向の両面に接するように配置された、第一支持部材および第二支持部材とから構成されていてもよい。また、この実施形態のように、基材１１に凹部１２を設けて、この凹部１２を、導電体１４および第一支持部材１５にて覆い、セル１３を形成する場合には、第二支持部材１６を配置しなくてもよい。
【００３１】
また、この実施形態では、第一電極１７および第二電極１８を備えた電気泳動型アンテナ１０を例示したが、本発明の電気泳動型アンテナはこれに限定されない。本発明の電気泳動型アンテナにあっては、第一電極および第二電極が必ずしも備えられていなくてもよく、電気泳動型アンテナとは別体の電極を用いて、非接触型データ受送信体を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の電気泳動型アンテナは、電波帯アンテナなどは、金属製の建物などにおける使用時などに、反射などにて共振ズレが起きるため、現場でのアンテナ形状を調整することによるインピーダンス微調整にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る電気泳動型アンテナの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す電気泳動型アンテナにＩＣチップを実装してなる非接触型データ受送信体の一例を示す概略平面図である。
【図３】図１に示す電気泳動型アンテナに電圧を印加した状態を示す概略断面図である。
【図４】図２に示す非接触型データ受送信体に電圧を印加した状態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０・・・電気泳動型アンテナ、１１・・・基材、１２・・・凹部、１３・・・セル、１４・・・導電体、１５・・・第一支持基材、１６・・・第二支持基材、１７・・・第一電極、１８・・・第二電極、１９・・・導電粒子、２０・・・誘電性溶媒、２１・・・回路、２２・・・凝集体、２３・・・ＩＣチップ、２４・・・導電体、３０・・・非接触型データ受送信体。
【図１】
2007150515.tif 000003
【図２】
2007150515.tif 000004
【図３】
2007150515.tif 000005
【図４】
2007150515.tif 000006