JP4896395B2

JP4896395B2 - 無線チップを有する物品

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Publication number: JP4896395B2
Application number: JP2004348441A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 麻衣秋葉
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2024-12-01
Also published as: JP2005209162A

Description

本発明は、無線通信の可能な半導体装置が支持体（基材とも言う）に形成された、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券に関する。

無線で識別情報などのデータの送受信が可能な無線タグに代表される半導体装置は、様々な分野において実用化が進められており、新しい形態の通信情報端末としてさらなる市場の拡大が見込まれている。無線タグはＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、ＩＣタグとも呼ばれており、現在実用化されている無線タグは、アンテナと、半導体基板を用いて形成された集積回路（ＩＣチップ）とを有しているものが多い。

無線タグは、同じく無線でのデータの読み取りが可能な磁気カード、バーコードなどとは異なり、記憶されているデータを物理的方法により読み取られる恐れがなく、またそのデータが改ざんされにくいという点において優れている。また磁気カード、バーコードなどと異なり、無線タグの製造には比較的大規模な生産設備が必要となるため、偽造されにくいというメリットを有する。

しかし無線タグを偽造する技術が高度化されてくると、単に無線タグを用いるだけでは、偽造または偽装の防止、検出が安易ではなくなる。

また原理的に無線タグは、磁気カード、バーコードなどよりも小型化が可能であり、よってその用途をさらに拡大することが期待されている。ところが無線タグは、用途によって紙、プラスチックなどの可撓性（フレキシブル）を有する素材に取り付けられることも想定されるが、半導体基板は上述した素材に比べると機械的強度が低い。よって、フレキシブルな素材を支持体として用いている包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券などに無線タグを形成すると、使用の過程において無線タグが破損する恐れがあり、実用性に乏しい。

なお無線タグ自体の面積を縮小化することで、機械的強度をある程度向上させることはできる。しかしこの場合、回路規模やアンテナの利得の確保が難しくなってしまう。特にアンテナの利得が低下すると通信距離が短くなり、無線タグの用途が制限されるので好ましくない。従ってアンテナの利得の確保を重要視すると、やみくもに無線タグの面積を縮小化することはできず、機械的強度の向上にも限界が生じる。

さらに半導体基板を用いて形成されたＩＣチップの場合、半導体基板が導体として機能し電波を遮蔽するので、送信されてくる電波の方向によっては信号が減衰しやすいという問題もあった。

本発明は、偽造または偽装をより確実に防止することができる、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券の提供を課題とする。さらに本発明は、コストを抑え、機械的強度を高めることができ、なおかつ電波が遮蔽されるのを防ぐことができる無線タグを用いた、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券の提供を課題とする。

本発明では、複数の無線タグを包装材、タグ、証書、紙幣、有価証券などの対象物に用いる。無線タグ（無線チップ、半導体装置とも言う）は、アンテナと、前記アンテナに電気的に接続された集積回路とを有する。アンテナにより、リーダ／ライタと集積回路の間における信号の送受、またはリーダ／ライタから集積回路への電源電圧の供給を行なうことができる。そして対象物ごとに、複数の無線タグを付ける位置を、対象物の識別が可能な程度に変えておく。各対象物に付けられた複数の無線タグの位置を読み取ることで、無線タグを用いた対象物の識別を行なう。

よって本発明では、機械的強度を重視して無線タグの面積を縮小化すると、アンテナの利得が確保しにくいことを逆手に取ることで、検出される無線タグの位置の精度を高め、より偽造、偽装の防止または検出の確実性を高めることができる。なお複数の無線タグの位置が無作為であればあるほど、対象物の識別を確実にすることができ、また偽造、偽装の防止または検出の確実性を高めることができる。

なお本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券は、プラスチックや紙などのフレキシブルな支持体を用い、該支持体の表面に無線タグを貼り合わせるか、或いは該支持体の内部に無線タグを作り込む。

本発明において包装材とは、ラップ、ペットボトル、トレイ、カプセルなど、対象物を包装するために成形が可能な、或いは成形された支持体に相当する。また本発明においてタグとは、荷札、値札、名札など、該タグが付加される対象物の情報を有する札に相当する。また本発明において証書とは、戸籍謄本、住民票、パスポート、免許証、身分証、会員証、クレジットカード、キャッシュカード、プリペイドカード、診察券、定期券など、事実を証明する文書に相当する。また本発明において有価証券とは、手形、小切手、貨物引換証、船貨証券、倉庫証券、株券、債券、商品券、抵当証券など、私法上の財産権を表示する証券に相当する。

なおデータの書き換えができないＲＯＭなどのメモリを形成しておけば、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券などの偽造をさらに防止することができる。また複数の無線タグのいくつかにおいて、メモリに記憶されているデータを意図的に変えておいても良い。上記構成により、無線タグの位置に関するデータに加え、各無線タグに記憶されているデータを対象物の識別に用いることができ、これにより対象物の識別をより確実にし、また偽造、偽装の防止または検出の確実性を高めることができる。

また本発明では、単結晶の半導体基板に形成されたトランジスタを用い、無線タグを形成しても良いが、絶縁分離された薄膜の半導体膜を有するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）で形成された集積回路（以下、薄膜集積回路）を無線タグに用いても良い。絶縁分離されたＴＦＴを用いて無線タグを形成することで、半導体基板に形成されたトランジスタとは異なり、基板との間に寄生のダイオードが形成されにくい。そして、ソース領域またはドレイン領域与えられた交流の信号の電位によって、ドレイン領域に大量の電流が流れ込むことがなく、劣化または破壊が起こりにくい。

薄膜集積回路を用いた無線タグは、安価、かつ小型であるため、最終的に消費者によって使い捨てられるような用途に向いている。特に、数円、数十円単位の値段の差が売り上げに大きく影響する商品の包装に用いる場合、本発明の安価でかつ小型な無線タグを有する包装材は非常に有用である。また例えば、産地、生産者などによって商品価値が大きく左右される食料品に、薄膜集積回路を用いた無線タグを用いることは、産地、生産者などの偽装を低いコストで防止するのに有用である。また本発明の包装材を用いることで、商品の生産段階におけるプロセスを記録し、卸売業者、小売業者、消費者が、産地、生産者、製造年月日、加工方法などを把握することが容易になる。

なおアンテナは、薄膜集積回路と共に形成し、薄膜集積回路と共にフレキシブルな支持体に貼り合わせても良いし、薄膜集積回路とは別個に形成し、薄膜集積回路と共にフレキシブルな支持体に貼り合わせても良い。或いは、フレキシブルな支持体に予めアンテナを形成しておき、該アンテナと電気的に接続するように薄膜集積回路を対象物またはフレキシブルな支持体に貼り合わせても良い。

薄膜集積回路の貼り合わせは、耐熱性の高い基板と薄膜集積回路の間に金属酸化膜を設け、該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して薄膜集積回路を剥離し、貼り合わせる方法、耐熱性の高い基板と薄膜集積回路の間に水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより該非晶質珪素膜を除去することで基板と薄膜集積回路とを剥離し、貼り合わせる方法、薄膜集積回路が形成された耐熱性の高い基板を機械的に削除または溶液やガスによるエッチングで除去することで薄膜集積回路を基板から切り離し、貼り合わせる方法等、様々な方法を用いることができる。

また、別途作製された薄膜集積回路どうしを貼り合わせることで、薄膜集積回路を積層し、回路規模やメモリの容量を大きくするようにしても良い。薄膜集積回路は半導体基板で作製したＩＣチップに比べて飛躍的に薄いので、複数の薄膜集積回路を積層させても無線タグの機械的強度をある程度維持することができる。積層した薄膜集積回路どうしの接続は、フリップチップ法、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）法、ワイヤボンディング法などの、公知の接続方法を用いることができる。

本発明では、複数の無線タグを包装材、タグ、証書、紙幣、有価証券などの対象物に用いることで、対象物の偽造、偽装の防止または偽造、偽装された対象物の検出の確実性を高めることができる。そして、機械的強度を重視して無線タグの面積を縮小化すると、アンテナの利得が確保しにくいことを逆手に取ることで、検出される無線タグの位置の精度を高め、よりなお複数の無線タグの位置が無作為であればあるほど、対象物の識別を確実にすることができ、また偽造、偽装の防止または検出の確実性を高めることができる。

また本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券は、無線タグに薄膜集積回路を用いることで、半導体基板に形成されたトランジスタとは異なり、基板との間に寄生のダイオードが形成されにくい。そして、ソース領域またはドレイン領域与えられた交流の信号の電位によって、ドレイン領域に大量の電流が流れ込むことがなく、劣化または破壊が起こりにくい。また本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券は、無線タグに薄膜集積回路を用いることで、電波の遮蔽により信号が減衰するのを防ぐことができる。

また一般的に無線タグで用いられている電波の周波数は、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚが多く、該周波数の電波を検波できるように無線タグを形成することが、汎用性を高める上で非常に重要である。

そして無線タグに薄膜集積回路を用いることで、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券のコストを大幅に低くすることができる。例えば、直径１２インチのシリコン基板を用いた場合と、７３×９２ｃｍ²のガラス基板を用いた場合とを比較する。前者のシリコン基板の面積は約７３０００ｍｍ²であるが、後者のガラス基板の面積は約６７２０００ｍｍ²であり、ガラス基板はシリコン基板の約９．２倍に相当する。後者のガラス基板の面積約６７２０００ｍｍ²では、基板の分断により消費される面積を無視すると、１ｍｍ²の無線タグが約６７２０００個形成できる計算になり、該個数はシリコン基板の約９．２倍の数に相当する。そして無線タグの量産化を行なうための設備投資は、７３×９２ｃｍ²のガラス基板を用いた場合の方が直径１２インチのシリコン基板を用いた場合よりも工程数が少なくて済むため、額を３分の１で済ませることができる。さらに薄膜集積回路をガラス基板から剥離して用いる場合、ガラス基板を再び利用できる。よって、破損したガラス基板を補填したり、ガラス基板の表面を清浄化したりする費用を踏まえても、シリコン基板を用いる場合より大幅にコストを抑えることができる。また７３×９２ｃｍ²のガラス基板の値段は、直径１２インチのシリコン基板の半分程度で済む。

従って、７３×９２ｃｍ²のガラス基板を用いた場合、直径１２インチのシリコン基板を用いた場合よりも、無線タグの値段を約３０分の１程度に抑えることができることがわかる。無線タグは、使い捨てを前提とした用途も期待されているので、コストを大幅に低くすることができる本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券は非常に有用である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

次に、本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券の構成について説明する。本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券は複数の無線タグを有しており、該無線タグは紙またはプラスチックなどのフレキシブルな支持体の、内部または表面に形成されている。そして該無線タグの位置は、識別が可能な程度に個体間で変える。

図９（Ａ）に、支持体１０１上に複数の無線タグ１０２をばら撒いている様子を示す。無線タグ１０２の位置は、一定の規則性を有していても良いが、規則性を持たずに分散させるようにばら撒くことで、識別するべき個体数がより多い場合においても識別を可能にすることができる。無線タグ１０２を支持体１０１上にばら撒いた後、無線タグ１０２が露出しないように別途用意した支持体で覆っても良い。

なお、単結晶基板に形成されたＩＣチップを無線タグに用いている場合、アンテナにおいて電波がより受信されやすい向きに、無線タグを揃えることが望ましい。一方、薄膜集積回路を用いている無線タグの場合、電波を減衰させるような半導体基板を用いていないので、比較的あらゆる方向からの電波をひろい易い。よってＩＣチップを用いた無線タグに比べて、薄膜集積回路を用いた無線タグの方が、支持体１０１上に分散させるようにばら撒く際の制約を少なくすることができる。

なお１つの支持体から、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券に用いられる複数の支持体を形成する場合、該複数の各支持体に複数の無線タグが形成されるようにする。図９（Ｂ）に、図９（Ａ）に示す支持体１０１を複数の支持体１０３に分割している様子を示す。図９（Ｂ）に示すように、１つの支持体から複数の支持体を形成する場合、分割した際に各支持体１０３に複数の無線タグが形成されるように、元の支持体に無線タグをばら撒くように留意する。

なお分割の境目に無線タグが横切っていたために、支持体１０１を分割する際に該無線タグが破損してしまっても、破損していない他の無線タグで識別できるようカバーすればよい。

次に図１０に、本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券に用いられる支持体２０１と、該支持体２０１上にばら撒かれた無線タグ２０２と、リーダ／ライタによって無線タグ２０２からデータを読み取ることができるエリア２０３とを示す。支持体に形成された複数の各無線タグ２０２は、アンテナとＩＣチップまたは薄膜集積回路とを有している。よって、リーダ／ライタを用いることで、支持体における各無線タグの位置を、情報として読み取ることが可能である。

具体的には、エリア２０３を支持体２０１上において走査し、その捜査する過程において複数の各無線タグ２０２からデータを受信することで、各無線タグの位置情報を読み取ることができる。図１０では、エリア２０３を破線の矢印で示す方向に走査している様子を示す。なおエリア２０３の走査は、支持体２０１を移動させることで行なっても良いし、支持体２０１を固定し、エリア２０３を移動させることで行なっても良いし、両方を組み合わせて行なっても良い。

また図１０では、リーダ／ライタによって無線タグ２０２からデータを読み取ることができるエリア２０３を走査し、位置情報を読み取っているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、複数の各無線タグ２０２からデータを読み出す際に、該データを含む信号の強弱から、リーダ／ライタのアンテナとの間の距離を把握することで、位置情報を読み取るようにしても良い。この場合、リーダ／ライタの感度を高めることでエリア２０３を広げ、エリア２０３内に支持体２０１全体が収まるようにすることが望ましい。

また異なるデータが記憶された無線タグを混在させておき、複数の各無線タグ２０２の位置情報に加え、記憶されているデータの内容を用いて、識別を行なっても良い。

なお、複数の各無線タグ内に記憶されているデータは、ＲＯＭなどのように書き換えが不能なメモリに記憶されたデータであっても良いし、書き換えが可能なメモリに記憶されたデータであっても良い。ただし、書き換えが可能なメモリに記憶されたデータであっても、不特定の第三者がデータの改ざんを行なわないように、例えばデータの書き換えの際にパスワードを要求したり、暗証鍵を形成したり、細工を施しても良い。また書き換えが可能なメモリにデータを記憶させる場合、データの書き込みは、複数の各無線タグを支持体上にばら撒いた後に行なっても良いし、ばら撒く前に行なっても良い。

次に、リーダ／ライタにおける識別の手順について説明する。図２に、支持体に形成された無線タグの位置情報と、支持体に付されたシリアルナンバーとを用いて、識別する手順を、フローチャートで示す。

まず図２に示すように、基準となる位置情報を読み出すための、各支持体に付されたシリアルナンバーを、リーダ／ライタに入力する。なお図２ではシリアルナンバーを用いているが、支持体に対応した、基準となる位置情報を特定することができるのであれば、シリアルナンバーを用いなくとも良い。そしてシリアルナンバーを用い、支持体に対応した、基準となる位置情報を読み出す。なおこの基準となる位置情報は、リーダ／ライタ内に蓄積されていても良いし、別途用意したサーバに蓄積されていても良い。

またリーダ／ライタは、支持体上に形成された複数の無線タグの位置情報を読み取る。そして基準となる位置情報と、実際に読み取られた複数の無線タグの位置情報とを照合する。照合の結果、２つの位置情報が合致した場合、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券が認証されたことになる。逆に照合の結果、２つの位置情報が不一致だった場合、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券が認証されず、偽造または偽装が疑われることになる。

なお本発明では、無線タグの位置情報に加え、無線タグから読み出されたデータをも対象物の識別に用いることができる。図３に、支持体に形成された無線タグの位置情報と、無線タグから読み出されたデータと、支持体に付されたシリアルナンバーとを用いて、識別する手順を、フローチャートで示す。

図３では、図２と同様に、シリアルナンバーを用い、支持体に対応した、基準となる位置情報と、無線タグが有するであろう基準となるデータとを読み出す。またリーダ／ライタは、支持体上に形成された複数の無線タグの位置情報と、複数の無線タグに記憶されているデータとを読み取る。そして、これら２つの位置情報及び２つのデータとを照合することで、対象物の識別を行なうことができる。

図３のように、無線タグの位置情報に加え、無線タグから読み出されたデータをも対象物の識別に用いることで、対象物の識別をより確実にし、また偽造、偽装の防止または検出の確実性を高めることができる。

次に図１１を用いて、本発明で用いられる無線タグの、機能的な構成の一形態について説明する。図１１において、３００はアンテナ、３０１は薄膜集積回路またはＩＣチップに相当する。アンテナ３００は、アンテナコイル３０２と、アンテナコイル３０２内で形成される容量素子３０３とを有する。また、薄膜集積回路またはＩＣチップ３０１は、復調回路３０９、変調回路３０４、整流回路３０５、マイクロプロセッサ３０６、メモリ３０７、負荷変調をアンテナ３００に与えるためのスイッチ３０８とを有している。なおメモリ３０７は１つに限定されず、複数であっても良く、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭまたはＦＲＡＭ（登録商標）などを用いることができる。

リーダ／ライタから電波として送られてきた信号は、アンテナコイル３０２において電磁誘導により交流の電気信号に変換される。復調回路３０９では該交流の電気信号を復調し、後段のマイクロプロセッサ３０６に送信する。また整流回路３０５では、交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、後段のマイクロプロセッサ３０６に供給する。

マイクロプロセッサ３０６では、入力された信号に従って各種演算処理を行なう。メモリ３０７にはマイクロプロセッサ３０６において用いられるプログラム、データなどが記憶されている他、演算処理時の作業エリアとしても用いることができる。そしてマイクロプロセッサ３０６から変調回路３０４に送られた信号は、交流の電気信号に変調される。スイッチ３０８は、変調回路３０４からの交流の電気信号に従って、アンテナコイル３０２に負荷変調を加えることができる。リーダ／ライタは、アンテナコイル３０２に加えられた負荷変調を電波で受け取ることで、結果的にマイクロプロセッサ３０６からの信号を読み取ることができる。

なお、図１１に示す無線タグは、本発明の一形態を示したのに過ぎず、本発明は上記構成に限定されない。信号の伝送方式は、図１１に示したような電磁結合方式に限定されず、電磁誘導方式、マイクロ波方式やその他の伝送方式を用いていても良い。

次に図１２を用いて、本発明で用いられるリーダ／ライタの、機能的な構成の一形態について説明する。図１２において、４００はアンテナコイル、４０１は電波インターフェース部、４０２はコントロール部に相当する。

電波インターフェース部４０１では、発振子４０３において生成した交流の電気信号が有する周波数を、信号源４０４において特定の周波数に変換し、変調回路４０５に送ることができる。そしてコントロール部４０２から電波インターフェース部４０１に入力された信号に従って、特定の周波数に変換された信号を変調回路４０５において変調した後、増幅回路４０６において増幅し、アンテナコイル４００に入力する。

また電波インターフェース部４０１では、無線タグから送られてきた電波をアンテナコイル４００において交流の電気信号に変換し、フィルタ４０７においてノイズをカットした後、増幅回路４０８において増幅し、復調回路４０９に送る。復調回路４０９では、増幅回路４０８からの電気信号を復調し、直流の電気信号を生成する。該直流の電気信号は、コントロール部４０２に送られる。

コントロール部４０２では、制御回路４１０において変調回路４０５への信号の送信と、復調回路４０９からの信号の受信が制御されている。そしてマイクロプロセッサ４１１は、制御回路４１０からの信号、リーダ／ライタのさらに上位機種からインターフェース４１２を介して入力される信号などに従って、様々な演算処理を行ない、生成した各種信号を制御回路４１０及びインターフェース４１２に送ることができる。メモリ４１３にはマイクロプロセッサ４１１において用いられるプログラム、データなどが記憶されている他、演算処理時の作業エリアとしても用いることができる。そして電源部４１４はコントロール部４０２及び電波インターフェース部４０１内に電源を供給している。

マイクロプロセッサ４１１における演算処理により、位置情報の照合を行ない、照合の結果をデータとして含む信号を、上位機種に信号として送ることができる。

なお、図１２に示すリーダ／ライタは、本発明の一形態を示したのに過ぎず、本発明は上記構成に限定されない。

本発明では、無線タグに不揮発性メモリを用いている場合、商品の流通のプロセスを記録することができる。商品の生産段階におけるプロセスを記録しておくことで、卸売業者、小売業者、消費者が、産地、生産者、製造年月日、加工方法などを把握することが容易になり、偽装を防ぐことが可能になる。

本実施例では、本発明の包装材を用い、食品の加工地を特定する方法について説明する。図４（Ａ）に、加工地において加工された食品（ここでは食肉８０１を例示する）を示す。また図４（Ｂ）に、本発明の包装材８０２によって食肉８０１を包装している様子を示す。本実施例では、包装材８０２の支持体として、ラップなどの樹脂を有する膜厚数十μｍのフィルムを用いる例を示す。

図５に、ラップを支持体として用いた本発明の包装材８０２の外観図を示す。包装材８０２には、その表面または内部に無線タグ８０３が形成されている。無線タグ８０３は、包装された対象物の識別が可能である程度に、包装材８０２において分散している。よって、包装材８０２を用いて食肉８０１を包装することで、食肉８０１の周囲に無線タグ８０３が分散された状態を形成することが可能になる。なお包装の仕方を包装する食肉８０１ごとに変えることで、食肉８０１の周囲に分散している無線タグ８０３の位置が、食肉８０１ごとに確実に変化するようにしても良い。

食肉８０１の周囲に分散している無線タグ８０３の位置情報を、リーダ／ライタ８０４で読み取っている様子を、図４（Ｃ）に示す。なお、食肉８０１の周囲に分散している無線タグ８０３は、同一平面内に存在していない場合が多い。このような場合図４（Ｃ）に示すように、リーダ／ライタ８０４を複数用いて、複数の方向から無線タグ８０３の位置情報を読み取るようにする。或いは、単一のリーダ／ライタ８０４を三次元の方向に走査するようにしても良いし、単一のリーダ／ライタ８０４を固定しておき、食肉８０１の向きを変えるようにしても良い。

読み取った位置情報は、食肉８０１に付された特定の番号、符号などと共に、肉の加工地において記録しておく。そして、実際に食肉８０１が卸売市場に出回り、最終的に図４（Ｄ）に示すように小売店に渡ったら、小売店では食肉８０１の周囲に分散された無線タグ８０３の位置情報を読み取る。そして、食肉８０１に付された特定の番号、符号を元に、肉の加工地で記録されている位置情報を問い合わせ、小売店において読み取られた位置情報と肉の加工地で記録されている位置情報とを照合する。合致した場合、食肉８０１の加工地が認証され、不一致だった場合は認証されない。

なお本実施例では、本発明の包装材の利用方法をほんの一例示したに過ぎない。本発明の包装材の利用の仕方は、図４に示す形態に限定されず、他のあらゆる利用の仕方が可能である。

本発明では、無線タグの中に、ＲＯＭなどのデータの書き換えが不能なメモリを形成しておけば、包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券の偽造をより確実に防止することができる。

図１（Ａ）に、本発明の有価証券に相当する、小切手５０１の一例を示す。図１（Ａ）では、複数の無線タグ５０２が小切手５０１の内部に形成されており、なおかつ小切手５０１の識別が可能な程度に複数の無線タグ５０２が分散している。なお複数の無線タグ５０２は小切手５０１の内部に形成しても良いし、小切手５０１の表面に露出させるように形成しても良い。

図１（Ｂ）に、本発明の証書に相当する、パスポート５１１の一例を示す。図１（Ｂ）では、パスポート５１１の識別用の頁５１３を設け、該頁５１３に複数の無線タグ５１２を形成している例を示している。複数の無線タグ５１２は、頁５１３において、パスポート５１１の識別が可能な程度に分散している。なお複数の無線タグ５１２は頁５１３の支持体の内部に形成しても良いし、頁５１３の支持体の表面に露出させるように形成しても良い。なお図１（Ｂ）では、識別用の頁５１３を設けているが、パスポート５１１の表紙に無線タグ５１２を形成しても良い。

図１（Ｃ）に、本発明の有価証券に相当する、商品券５２１の一例を示す。図１（Ｃ）では、複数の無線タグ５２２が商品券５２１の内部に形成されており、なおかつ商品券５２１の識別が可能な程度に複数の無線タグ５２２が分散している。なお複数の無線タグ５２２は商品券５２１の内部に形成しても良いし、商品券５２１の表面に露出させるように形成しても良い。

薄膜集積回路を用いた無線タグは、安価、かつ小型である。そのため、薄膜集積回路を用いた無線タグを有する本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券は、最終的に消費者によって使い捨てられるような用途に向いている。特に、数円、数十円単位の値段の差が売り上げに大きく影響する商品の包装に用いる場合、本発明の安価でかつ小型な無線タグを有する包装材は非常に有用である。

図８（Ａ）に、本発明の包装材９０１で包装された、販売用のお弁当９００を示す。図８（Ａ）に示すように、包装材９０１は複数の無線タグ９０２を有しており、該無線タグ９０２はお弁当９００の周囲に分散されている。無線タグ９０２内に商品の価格などを記録しておくことで、リーダ／ライタとしての機能を有するレジスターでお弁当９００の代金を清算することができる。なお本発明の包装材９０１を用いる場合、無線タグ９０２がお弁当９００の周囲に分散されているため、バーコードを用いたレジスターとは異なり、特定のエリアにバーコードのリーダーを押し当てなくとも価格の読み取りが可能である。よって、バーコードの読み取り位置を探すという清算時の煩雑さを解消することができる。

図８（Ｂ）に、本発明の包装材の一形態に相当する、絆創膏９１０を示す。絆創膏９１０は、複数の無線タグ９１１が分散するように形成されている。

図８（Ｃ）に、本発明の包装材の一形態に相当する、薬用のカプセル９２０を示す。人体に無害な材料で無線タグを形成すれば、本発明の包装材を体内に取り込まれるような薬のカプセル９２０として用いることができる。カプセル９２０は、複数の無線タグ９２１が分散するように形成されている。無線タグに薬の情報を記録しておけば、医療ミスを防止することができる。

商品券などの換金性の高い有価証券や、紙幣を所持している際に、第三者によって所持している有価証券または紙幣の額を予期せず読み取られてしまう恐れがある。本実施例では、有価証券、紙幣の額の読み取りを制限する手段について説明する。

図６（Ａ）に、有価証券または紙幣が有するメモリ１００１と、リーダ／ライタ１００２をブロック図で示す。メモリ１００１は、有価証券または紙幣を特定するＩＤ番号が記憶される領域１００３と、ＩＤ番号の読み出しを制限するためのパスワードが記憶される領域１００４と、ＩＤ番号の読み出しの許可を要求するためのキー信号が記憶される領域１００５とを有している。

図６（Ｂ）に、無線タグ内のメモリ１００１と、リーダ／ライタ１００２との間で行なう信号の送受の流れを、フローチャートで示す。

まず図６（Ｂ）に示すように、パスワードをリーダ／ライタ１００２に入力すると、該パスワードを情報として含むキー信号が生成される。リーダ／ライタ１００２では生成されたキー信号を、無線タグに出力する。無線タグでは、キー信号を受信し、該キー信号を領域１００５に記憶する。そして、領域１００４に予め記憶されているパスワードと該キー信号との対比を行なう。

該キー信号が、領域１００４に予め記憶されているパスワードに対応しているならば、ＩＤ番号の読み出しを許可する。この場合、無線タグでは領域１００３からＩＤ番号を読み出し、ＩＤ番号をデータとして含む信号（仮にＩＤ信号とする）を生成する。逆に該キー信号が、領域１００４に予め記憶されているパスワードに対応していないならば、ＩＤ番号の読み出しを不許可とする。この場合、不許可であるという情報をデータとして含む信号（仮に不許可信号とする）を生成する。生成されたＩＤ信号または不許可信号は、リーダ／ライタに出力される。

換金性の高い有価証券や、紙幣の額の読み取りを制限することで、犯罪の発生を防止することができる。

本実施例では、本発明の包装材の利用方法について説明する。図７（Ａ）に示すように、書籍、ＤＶＤ、ＣＤなど内在している情報に価値を有する商品の場合、内在する情報全てを開示できるようにすると商品としての価値が下がり、かといって全く開示しないと商品としての価値が把握しにくいという問題を有している。

上記商品を本発明の包装材で包装し、包装材が有する無線タグに商品が有する情報の一部を記憶させておくことで、商品の価値を下げることなく、商品の価値を客に把握してもらうことができる。図７（Ａ）に、書籍１１０１を本発明の包装材１１０２で包装している様子を示す。包装材１１０２は複数の無線タグ１１０３を有しており、無線タグ１１０３は書籍１１０１の周囲に分散されている。

そして、例えば携帯電話のような携帯情報端末にリーダ／ライタとしての機能を付加しておくことで、客が書籍１１０１の内容を一部把握することができる。図７（Ｂ）に、携帯電話１１０４の表示部１１０５に、書籍１１０１の内容が表示されている様子を示す。

上記構成により、商品に内在している情報を全て開示せずとも、客が商品の内容を把握することが可能になる。

本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券の一例を示す図。識別の手順を示すフローチャート。識別の手順を示すフローチャート。本発明の包装材を用い、食品の加工地を特定する方法について説明する図。ラップを支持体として用いた本発明の包装材の外観図。有価証券、紙幣の額の読み取りを制限する手段について説明する図。本発明の包装材の利用方法について説明する図。本発明の包装材の利用方法について説明する図。本発明の包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券の作製方法を示す図。無線タグの位置を読み取る方法を示す図。無線タグの構成を示す図。リーダ／ライタの構成を示す図。

Claims

基材を有し、
前記基材は、シリアルナンバーが付され、
アンテナと、前記アンテナに電気的に接続された集積回路とを有する無線チップを複数有し、
前記複数の無線チップが前記基材の内部または表面に規則性を持たずに分散され、
前記シリアルナンバーは、あらかじめ蓄積された前記複数の無線チップの位置情報を照合の際の基準となる位置情報として読み出すために、リーダ／ライタに入力され、
前記基準となる位置情報と照合するために、前記複数の無線チップの位置情報を電磁気的な伝送方法により前記リーダ／ライタより読み取られることを特徴とする無線チップを有する物品。
基材を有し、
前記基材は、シリアルナンバーが付され、
アンテナと、前記アンテナに電気的に接続された集積回路とを有する無線チップを複数有し、
前記無線チップは、メモリを有し、前記メモリは、対象物の識別に用いられる情報が記憶され、
前記複数の無線チップが前記基材の内部または表面に規則性を持たずに分散され、
前記シリアルナンバーは、あらかじめ蓄積された前記複数の無線チップの位置情報を照合の際の基準となる位置情報として読み出すために、リーダ／ライタに入力され、
前記基準となる位置情報と照合するための前記複数の無線チップの位置情報と、前記対象物の識別に用いられる情報とを電磁気的な伝送方法により前記リーダ／ライタより読み取られることを特徴とする無線チップを有する物品。
請求項１又は請求項２において、
前記集積回路は、薄膜トランジスタからなることを特徴とする無線チップを有する物品。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記基材は可撓性を有することを特徴とする無線チップを有する物品。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、
前記基材は紙またはプラスチックであることを特徴とする無線チップを有する物品。
請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、
前記物品は、包装材、タグ、証書、紙幣または有価証券であることを特徴とする無線チップを有する物品。