JP6481517B2

JP6481517B2 - 非接触型情報媒体

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Publication number: JP6481517B2
Application number: JP2015112425A
Authority: JP
Inventors: 片岡　慎; 慎片岡
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: JP2016224815A

Description

本発明は、非接触型情報媒体に関し、特にＨＦ帯の信号を用いて無線通信を行う非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグ等に関する。

ＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）の信号を用いて無線通信を行う非接触ＩＣカードが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の非接触ＩＣカードでは、両面に金属箔が貼り合わされたフィルム基材をエッチング等により加工することで、平面コイルアンテナや当該平面コイルアンテナの両端に接続される平板電極をフィルム基材の一方の面に形成すると共に、フィルム基材の他方の面にこれら平板電極に対向してコンデンサを構成するための別の平板電極を形成している。この非接触ＩＣカードでは、フィルム基材の他方の面に形成される平板電極同士を導体配線（ジャンパ）で導通させることで、平面アンテナコイルの内側終端部と外側終端部とが高周波領域において導通させられる。

特開２００４−３５５４４２号公報

ところで、特許文献１に記載の非接触IＣカードのように対向する平板電極によってコンデンサを構成するタイプの非接触情報媒体では、コンデンサの容量を変更しようとした場合、フィルム基材の厚み等を含む再設計や導体の切断等による平板電極の形状変更が必要となってしまう。

本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、対向する平板電極によって構成されるコンデンサの容量を容易に調整可能な非接触型情報媒体を提供することを目的とする。

本発明は、非接触型情報媒体に関し、当該非接触型情報媒体は、誘電体からなるフィルム基材と、フィルム基材の少なくとも一方の面に配置されるアンテナコイルと、アンテナコイルを介して無線通信処理を行うＩＣチップと、アンテナコイルに接続され、フィルム基材の一方の面に配置される第１の平板電極と、フィルム基材を挟んでその厚み方向において第１の平板電極と対向するようにフィルム基材の他方の面に配置される第２の平板電極と、を備える。そして、この非接触型情報媒体では、フィルム基材は、誘電体からなる中間基材と、誘電体からなり中間基材の一方の面に形成される第１の調整用誘電体層と、誘電体からなり中間基材の他方の面に形成される第２の調整用誘電体層と、を有している。

この非接触型情報媒体では、第１及び第２の平板電極に挟まれるフィルム基材が、中間基材と第１及び第２の調整用誘電体層の少なくとも三層構造となっている。このため、誘電帯からなるフィルム基材の厚み、即ち第１及び第２の平板電極間の離間距離を、例えば第１又は第２の調整用誘電体層の厚みを変えることで、容易に調整することができ、コンデンサを構成する平板電極の電極パターンの形状等を変更しなくても、第１及び第２の平板電極によるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。また、この非接触型情報媒体では、アンテナコイルに接続される第１の平板電極と、裏面側に配置される第２の平板電極との間で形成するコンデンサにより導通を図る構成であるため、アンテナコイルの始点や終点を裏面側導体パターンに直接接続させる場合に比べて、製造や検査工程を簡略化することができ、また導通に対する信頼性を向上させることも可能となる。

上記の非接触型情報媒体では、第１及び第２の調整用誘電体層を構成する誘電体の比誘電率は、中間基材を構成する誘電体の比誘電率と同等以上であることが好ましい。この場合、第１及び第２の調整用誘電帯層の層厚が薄くても第１及び第２の平板電極によるコンデンサの容量を調整することが容易に行える。

上記の非接触型情報媒体では、第１及び第２の調整用誘電体層の厚みが中間基材の厚みよりも薄いことが好ましい。この場合、第１及び第２の平板電極によるコンデンサの容量を調整するための調整用誘電体層を薄くすることができるため、各製品毎のフィルム基材の総厚のバラツキを抑えることが可能となる。

上記の非接触型情報媒体では、第１及び第２の調整用誘電体層を構成する誘電体材料が中間基材を構成する誘電体材料と異なっていてもよいし、同じであってもよい。

上記の非接触型情報媒体では、アンテナコイルを構成する金属箔の厚みが第２の平板電極を構成する金属箔の厚みよりも厚いことが好ましい。この場合、アンテナコイルにおける電気抵抗を下げることができ、非接触型情報媒体のアンテナの放射効率を向上させることが可能となる。

上記の非接触型情報媒体では、第１及び第２の調整用誘電体層は、中間基材に対して誘電体材料を塗布して硬化することにより形成されてもよい。この場合、第１及び第２の調整用誘電体層の厚み等を容易に調整することができるので、第１及び第２の平板電極によるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。

上記の非接触型情報媒体では、第２の平板電極の平面方向における面積が第１の平板電極の平面方向における面積よりも大きく、第１及び第２の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、第１の平板電極が第２の平板電極内に包含されてもよい。第１及び第２の平板電極それぞれを基材フィルムの何れかの面に形成する際、製造誤差等により、両平板電極の位置等が設計値よりも多少ずれてしまうことがあるが、上記構成とすることにより、第１及び第２の平板電極の配置位置が設計値よりも多少ずれてしまった場合でも、既定の容量値のコンデンサとすることが可能となる。なお、上記とは逆に、第１の平板電極の平面方向における面積が第２の平板電極の平面方向における面積よりも大きく、第１及び第２の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、第２の平板電極が第１の平板電極内に包含されるようにしてもよい。但し、第１の平板電極が形成される側にはアンテナコイルも形成されているため、第２の平板電極の方を大きく作成することで、非接触型情報媒体全体としては小型化を図り易くなる。

上記の非接触型情報媒体では、第１及び第２の平板電極は、アンテナコイルを流れる電流の流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成し、第１の平板電極を流れる電流量よりも第２の平板電極を流れる電流量の方が大きくなる領域では、第２の平板電極の方が第１の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されており、第２の平板電極を流れる電流量よりも第１の平板電極を流れる電流量の方が大きくなる領域では、第１の平板電極の方が第２の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されていてもよい。このように第１及び第２の平板電極がアンテナコイルを流れる流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成する場合、平板電極をアンテナの一部として利用することができ、限られたアンテナ形成領域下において、コイルの巻き数を増やすと共に、アンテナの開口面積を大きくすることが可能となる。また、流れる電流量が少ない箇所で平板電極を小さくすることで、アンテナコイル等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。

上記の非接触型情報媒体では、第１及び第２の平板電極は、アンテナコイルを流れる電流の流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成し、第１の平板電極上の電極断面における平均的電流密度よりも第２の平板電極上の電極断面における平均的電流密度の方が大きくなる領域では、第２の平板電極の方が第１の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されており、第２の平板電極上の電極断面における平均的電流密度よりも第１の平板電極上の電極断面における平均的電流密度の方が大きくなる領域では、第１の平板電極の方が第２の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されていてもよい。このように第１及び第２の平板電極がアンテナコイルを流れる流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成する場合、平板電極をアンテナの一部として利用することができ、限られたアンテナ形成領域下において、コイルの巻き数を増やすと共に、アンテナの開口面積を大きくすることが可能となる。また、流れる電流量が少ない箇所で平板電極を小さくすることで、アンテナコイル等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。

本発明によれば、対向する平板電極によって構成されるコンデンサの容量を容易に調整可能な非接触型情報媒体を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る非接触ＩＣカードの内部構成を示す図であり、（ａ）は、上面側からの図であり、（ｂ）は、裏面側からの図である。図２（ａ）は、図１に示す非接触ＩＣカードのＩＩ（ａ）−ＩＩ（ａ）線に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示す非接触ＩＣカードのＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）線に沿った断面図である。図３は、図１に示す非接触ＩＣカードの等価回路を示す回路図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る非接触ＩＣカードの変形例を示す図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、各平板電極の大きさの関係を模式的に示す図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る非接触ＩＣカードの別の変形例を示す図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、各平板電極の大きさの関係を模式的に示す図である。図６は、本発明の第２実施形態に係る非接触ＩＣカードの内部構成を示す図であり、（ａ）は、上面側からの図であり、（ｂ）は、裏面側からの図である。図７は、図６に示す非接触ＩＣカードの平板電極間での電流の流れを模式的に示す断面図である。図８は、図６に示す非接触ＩＣカードの等価回路を示す回路図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る非接触ＩＣカードの変形例を示す図であり、（ａ）は、表面側の平板電極を示し、（ｂ）は、裏面側の平板電極を示し、（ｃ）は、両平板電極を対向配置させた状態を示す。図１０は、本発明の第２実施形態に係る非接触ＩＣカードの別の変形例を示す図であり、（ａ）は、表面側の平板電極を示し、（ｂ）は、裏面側の平板電極を示し、（ｃ）は、両平板電極を対向配置させた状態を示す。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る非接触ＩＣカードについて詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る非接触ＩＣカード（非接触型情報媒体）について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る非接触ＩＣカードの内部構成を示す図であり、（ａ）は、上面側からの図であり、（ｂ）は、裏面側からの図である。図２（ａ）は、図１に示す非接触ＩＣカードのＩＩ（ａ）−ＩＩ（ａ）線に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示す非接触ＩＣカードのＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）線に沿った断面図である。図３は、図１に示す非接触ＩＣカードの等価回路を示す回路図である。なお、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示す長手方向における中心線を軸として反転した裏側の図を示している。

非接触ＩＣカード１０は、主にＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）の信号を用いてリーダーライター等の外部読み書き装置（不図示）との間でＲＦＩＤ技術を用いて非接触通信を行うことができるＲＦＩＤ付き無線通信媒体である。非接触ＩＣカード１０は、図１及び図２に示すように、矩形形状のフィルム基材１１を備えている。フィルム基材１１の表面１１ａ上には、ＩＣチップ１２、アンテナコイル１３、及び、第１の平板電極１４ａ，１４ｂが配置され、フィルム基材１１の裏面１１ｂ上には、第２の平板電極１６ａ，１６ｂ及びジャンパ線１７が配置される。

フィルム基材１１は、誘電体からなる例えば三層構造の基材であり、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）等の絶縁性や耐久性を備えた中間基材１１ｃを主基材として備えて構成されている。中間基材１１ｃの表裏両面には、中間基材１１ｃよりもその厚みが薄い第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅが設けられている。なお、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの詳細については後述する。

フィルム基材１１の表裏両面１１ａ，１１ｂには、エッチング等による加工前には金属箔が貼り合わされており、これら金属箔をエッチング等によって加工して、アンテナコイル１３、第１の平板電極１４ａ，１４ｂ、第２の平板電極１６ａ，１６ｂ、及びジャンパ線１７を形成する。フィルム基材１１の表裏両面１１ａ，１１ｂそれぞれに配置される金属箔は、その厚みが同じであってもよいが、アンテナコイル１３ではコイルが狭ピッチで配置されることから、アンテナコイル１３での電気抵抗を下げるため、アンテナコイル１３を配置する表面１１ａ側の金属箔の厚みを、第２の平板電極１６ａ，１６ｂを配置する裏面１１ｂ側の金属箔の厚みよりも厚くするようにしてもよい。

ＩＣチップ１２は、例えばＩＤ情報が格納されたＩＣタグから構成される。ＩＣチップ１２は、フィルム基材１１の表面１１ａ上においてアンテナコイル１３の経路上に配置され、その両端子がアンテナコイル１３に接続される。ＩＣチップ１２は、導通されたアンテナコイル１３を介して無線通信処理を行い、外部読み書き装置との間で所定の信号の授受を行う。

アンテナコイル１３は、リーダ―ライター等の外部読み書き装置のアンテナと電磁結合して非接触の無線通信を行うための平面渦巻き状のアンテナである。アンテナコイル１３は、この無線通信により、信号の授受及び電力の受給を非接触状態で行う。アンテナコイル１３は、フィルム基材１１の表面１１ａ上に配置された導体（金属箔）から形成される。具体的には、例えば厚さ１５μｍ〜５０μｍのフィルム基材１１の表面１１ａ側に貼り合わされた厚さ５μｍ〜５０μｍの銅箔又はアルミ箔をエッチングすることにより、パターン形成される。このようなアンテナコイル１３は、その外側終端において平板電極１４ａに接続され、その内側終端において平板電極１４ｂに接続される。

第１の平板電極１４ａ，１４ｂは、それぞれ矩形形状の平面電極であり、アンテナコイル１３の一部をその間に挟んだ状態で、フィルム基材１１の表面１１ａ上の一方の端側に並列して配置される。平板電極１４ｂは、アンテナコイル１３の内側に形成されることから、平板電極１４ａよりもその電極面積が小さくなっている。但し、平板電極１４ａ，１４ｂの電極面積は同じでもよいし、平板電極１４ｂの方が平板電極１４ａより大きくなっていてもよい。また、平板電極１４ａは、上述したように、アンテナコイル１３の外側終端に接続され、平板電極１４ｂは、アンテナコイル１３の内側終端に接続される。なお、第１の平板電極１４ａ，１４ｂは、アンテナコイル１３と同様に、フィルム基材１１の表面１１ａ側に貼り合わされた金属箔をエッチングすることによりパターン形成される。後述する第２の平板電極１６ａ，１６ｂ及びジャンパ線１７も同様に形成される。

第２の平板電極１６ａ，１６ｂは、それぞれ矩形形状の平面電極であり、アンテナコイル１３に対応する領域の一部をその間に挟んだ状態で、フィルム基材１１の裏面１１ｂ上の一方の端側に並列して配置される。平板電極１６ｂは、アンテナコイル１３に対応する領域（図１の（ｂ）のアンテナコイル１３を点線で示す領域）の内側に形成されることから、平板電極１６ａよりもその電極面積が小さくなっているが、第１の平板電極１４ａ，１４ｂと同様に、それに限定されるものではない。また、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２の平板電極１６ａ，１６ｂは、フィルム基材１１の厚み方向において、第１の平板電極１４ａ，１４ｂと対向するように形成される。より具体的には、平板電極１４ａと平板電極１６ａとが互いに対向し、平板電極１４ｂと平板電極１６ｂとが互いに対向する。このような対向配置により、第１の平板電極１４ａ，１４ｂと第２の平板電極１６ａ，１６ｂが２つの容量部（図３参照）をそれぞれ形成する。

また、互いに対向する平板電極１４ａ，１６ａは、同じ形状及び同じ大きさ（面積）を有しており、互いに対向する平板電極１４ｂ，１６ｂも同様に同じ形状及び同じ大きさを有している。そして、これら第１の平板電極１４ａ，１４ｂと第２の平板電極１６ａ，１６ｂとは、フィルム基材１１の厚み方向から視た場合に、各平板電極が一致する。なお、第２の平板電極１６ａ，１６ｂは、第１の平板電極１４ａ，１４ｂとは異なり、アンテナコイル１３には接続されていない。

ジャンパ線１７は、第２の平板電極１６ａ，１６ｂをフィルム基材１１の裏面１１ｂ上において互いに連結する配線である。ジャンパ線１７は、対向するアンテナコイル１３との間の静電容量を小さくすることが好ましいため、その幅は出来るだけ細いことが好ましく例えば１〜３ｍｍ程度である。このようなジャンパ線１７により、平板電極１６ａと平板電極１６ｂとの導通が図られる。なお、図１の（ｂ）に示す例では、ジャンパ線１７は、平板電極１６ａ，１６ｂの長手方向の図示上方で平板電極１６ａ，１６ｂを連結しているが、中央部など他の部分で連結するようにしてもよい。

このような構成を有する非接触ＩＣカード１０は、図３に示すような等価回路として表すことができる。つまり、図３に示すように、非接触ＩＣカード１０は、ＩＣチップ１２、アンテナコイル１３、第１の容量部１４ａ，１６ａ、ジャンパ線１７、及び、第２の容量部１４ｂ，１６ｂの順に並ぶ回路から構成される。

ここで、このような構成を備えた非接触ＩＣカード１０のフィルム基材１１の層構成及びそれによる作用効果について、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、更に詳細に説明する。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、非接触ＩＣカード１０を構成するフィルム基材１１は、主基材である中間基材１１ｃに加え、誘電体からなり中間基材１１ｃの図示上方の面に形成される第１の調整用誘電体層１１ｄと、誘電体からなり中間基材１１ｃの図示下方の面に形成される第２の調整用誘電体層１１ｅと、を有しており、三層構造となっている。本実施形態に係る非接触ＩＣカード１０においてフィルム基材１１がこのような三層構造となっているのは、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの厚みや比誘電率等を調整することで、第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａによって形成される容量部（コンデンサ）や、第１及び第２の平板電極１４ｂ，１６ｂによって形成される容量部（コンデンサ）の静電容量値を簡易な手段で調整できるようにするためである。第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅは、静電容量値を調整するための層であり、非接触ＩＣカード１０の薄型化の観点からは中間基材１１ｃよりも薄くなっていることが好ましいが、それに限定される訳ではない。

このような静電容量値の調整を行えるようにするため、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅを構成する誘電体材料は、例えば、ＰＥＴなどからなる中間基材１１ｃの誘電体材料とは異なる材料から構成されることができるが、同じ材料から構成されていてもよい。第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅを構成する材料としては、例えばポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ樹脂などを挙げることができる。第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅは、中間基材１１ｃの表裏両面に対して、これら誘電体材料を塗布してそれを硬化することにより形成してもよい。このような製造方法を採用する場合、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの厚みや使用材料（即ち比誘電率）を適宜調整することが可能である。

以上、本実施形態に係る非接触ＩＣカード１０では、第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂに挟まれるフィルム基材１１が、中間基材１１ｃと第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの三層構造となっている。このため、誘電体からなるフィルム基材１１の厚み、即ち第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａ間と１４ｂ，１６ｂ間の離間距離を、例えば第１又は第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの厚みを変えることで、容易に調整することができ、コンデンサを構成する平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂの電極パターンの形状（面積）等を変更しなくても、第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂによるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。また、非接触ＩＣカード１０では、アンテナコイル１３に接続される第１の平板電極１４ａ，１４ｂと、裏面側に配置される第２の平板電極１６ａ，１６ｂとの間で形成するコンデンサにより導通を図る構成であるため、アンテナコイル１３の始点や終点を裏面側導体パターンに直接接続させる場合に比べて、製造や検査工程を簡略化することができ、また導通に対する信頼性を向上させることも可能となる。

また、非接触ＩＣカード１０では、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅを構成する誘電体の比誘電率は、中間基材１１ｃを構成する誘電体の比誘電率と同等以上である。このため、第１及び第２の調整用誘電帯層１１ｄ，１１ｅの層厚が薄くても第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂによるコンデンサの容量を調整することが容易に行える。

また、非接触ＩＣカード１０では、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの厚みが中間基材１１ｃの厚みよりも薄くなっている。このように、第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂによるコンデンサの容量を調整するための調整用誘電体層を薄くすることができるため、各製品毎のフィルム基材１１の総厚のバラツキを抑えることが可能となる。また、非接触ＩＣカード１０全体の薄型化を図ることもできる。

また、非接触ＩＣカード１０では、例えば、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅは、中間基材１１ｃに対して所定の誘電体材料を塗布して硬化することにより形成されている。このため、第１及び第２の調整用誘電体層１１ｄ，１１ｅの厚みや比誘電率等を容易に調整することができるので、これにより、第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂによるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。

また、非接触ＩＣカード１０では、アンテナコイル１３を構成する金属箔の厚みが第２の平板電極１６ａ，１６ｂを構成する金属箔の厚みよりも厚くなっている。このため、アンテナコイル１３における電気抵抗を下げることができ、非接触ＩＣカード１０のアンテナの放射効率を向上させることが可能となる。

なお、上記実施形態では、非接触ＩＣカード１０のコンデンサを構成する平板電極１４ａ，１６ａの平面方向における面積が互いに一致すると共に、別のコンデンサを構成する平板電極１４ｂ，１６ｂの平面方向における面積が互い一致する例を示したが、これに限定される訳ではない。例えば、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、裏面１１ｂ側に配置される第２の平板電極１６ａの平面方向における面積が第１の平板電極１４ａの平面方向における面積よりも大きく、第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａの平面方向に対して直交する方向から視た際に、第１の平板電極１４ａが第２の平板電極１６ａ内に包含されるようにしてもよい。第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａそれぞれをフィルム基材１１の何れかの面に形成する際、製造誤差等により、両平板電極１４ａ，１６ａの位置等が設計値よりも多少ずれてしまうことがあるが、上記構成とすることにより、第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａの配置位置が設計値よりも多少ずれてしまった場合でも、既定の容量値のコンデンサとすることが可能となる。

また、上記とは逆に、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の平板電極１４ａの平面方向における面積が第２の平板電極１６ａの平面方向における面積よりも大きく、第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａの平面方向に対して直交する方向から視た際に、第２の平板電極１６ａが第１の平板電極１４ａ内に包含されるようにしてもよい。但し、第１の平板電極１４ａが形成される側にはアンテナコイル１３も形成されているため、第２の平板電極１６ａの方を大きく作成することで、非接触ＩＣカード１０全体としては小型化を図り易くなる。なお、上記では、第１及び第２の平板電極１４ａ，１６ａの面積の関係について説明したが、第１及び第２の平板電極１４ｂ，１６ｂの面積の関係も同様である。

［第２実施形態］
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係る非接触ＩＣカードについて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る非接触ＩＣカードの内部構成を示す図であり、（ａ）は、上面側からの図であり、（ｂ）は、裏面側からの図である。図７は、図６に示す非接触ＩＣカードの平板電極間での電流の流れを模式的に示す断面図である。図８は、図６に示す非接触ＩＣカードの等価回路を示す回路図である。図６に示すように、非接触ＩＣカード１０ａは、第１実施形態と同様に、フィルム基材１１、ＩＣチップ１２、アンテナコイル１３、第１の平板電極１４ａ，１４ｂ、第２の平板電極１６ａ，１６ｂ、及び、ジャンパ線１７を備えている。

その一方、非接触ＩＣカード１０ａは、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１実施形態と異なり、平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂをアンテナコイル１３を流れる電流の流路上となるように形成し、コイルパターンの一部を構成させるようにしている。アンテナコイル１３を含むコイルパターンに平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂが含まれるため、例えば図７に示すように、平板電極１４ｂから平板電極１６ｂへと電流がフィルム基材１１を横断して流れる。このように、図示矢印で示す進行方向に沿って電流が流れるため、領域αでは、第２の平板電極1６ｂを流れる電流量よりも第１の平板電極１４ｂを流れる電流量の方が大きく、一方、領域βでは、第１の平板電極1４ｂを流れる電流量よりも第２の平板電極１６ｂを流れる電流量の方が大きくなる。この電流量の関係は、平面電極１４ａ，１６ａの間においても同様である。また、電流量の代わりに、各平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂ上の電極断面における平均的電流密度を指標として用いてもよく、その場合も電流量の場合と同様である。このように第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂがアンテナコイル１３を流れる流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成する場合、平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂをアンテナの一部として利用することができ、限られたアンテナ形成領域下において、コイルの巻き数を増やすと共に、アンテナの開口面積を大きくすることが可能となる。なお、このような非接触ＩＣカード１０ａの等価回路図を図８に示す。

また、図７に示すように、平板電極１４ｂを流れる電流は一端Ａから他端Ｂに向かって減少するのに対し、平板電極１６ｂを流れる電流は一端Ａ’から他端Ｂ’に向かって増加する。このため、例えば、平板電極１４ｂの形状を、図９の（ａ）に示すように、一方を幅厚部分１４ｃとし、他方を幅薄部分１４ｄとし、平板電極１６ｂの形状を、図９の（ｂ）に示すように、一方を幅薄部分１６ｃとし、他方を幅厚部分１６ｄとしてもよい。この場合、図９の（ｃ）に示すように、第２の平板電極１６ｂを流れる電流量よりも第１の平板電極１４ｂを流れる電流量の方が大きくなる領域αでは、第１の平板電極１４ｂ（１４ｃ）の方が第２の平板電極１６ｂ（１６ｃ）よりもその面積が大きくなり、第１の平板電極１４ｂを流れる電流量よりも第２の平板電極１６ｂを流れる電流量の方が大きくなる領域βでは、第２の平板電極１６ｂ（１６ｄ）の方が第１の平板電極１４ｂ（１４ｄ）よりもその面積が大きくなっている。このように、流れる電流量が少ない箇所で平板電極を小さくすることで、電流の抵抗を低く保ちつつアンテナコイル１３等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。

なお、平板電極１４ｂ，１６ｂの形状は上記に限定されず、他の形状を適宜選択することができる。例えば、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平面形状が三角形形状の平板電極１４ｂ，１６ｂとしてもよい。この場合も図１０の（ｃ）に示すように、第２の平板電極１６ｂを流れる電流量よりも第１の平板電極１４ｂを流れる電流量の方が大きくなる領域αでは、第１の平板電極１４ｂの方が第２の平板電極１６ｂよりもその面積が大きくなり、第１の平板電極１４ｂを流れる電流量よりも第２の平板電極１６ｂを流れる電流量の方が大きくなる領域βでは、第２の平板電極１６ｂの方が第１の平板電極１４ｂよりもその面積が大きくなっており、上記同様に、アンテナコイル１３等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。

以上、本実施形態に係る非接触ＩＣカードについて説明してきたが、本発明に係るＲＦＩＤ付きの無線通信媒体は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形を適用することができる。例えば、上記実施形態では、フィルム基材１１が三層構造から構成されていたが、三層構造に限られる訳ではなく、それぞれが誘電体からなる４層以上の構造からフィルム基材１１が形成されていてもよい。この場合は、第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂによって構成されるコンデンサの容量値をより細かく調整することが可能となる。また、上記実施形態では、第１及び第２の平板電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂにより、２つのコンデンサを形成して、アンテナコイル１３の両端を導通させるようにしていたが、少なくとも一方がコンデンサ構成であればよく、他方の電極については直接導通させるようにしてもよい。

１０，１０ａ…非接触ＩＣカード（非接触型情報媒体）、１１…フィルム基材、１１ｃ…中間基材、１１ｄ…第１の調整用誘電体層、１１ｅ…第２の調整用誘電体層、１２…ＩＣチップ、１３…アンテナコイル、１４ａ，１４ｂ…第１の平板電極、１６ａ，１６ｂ…第２の平板電極、１７…ジャンパ線。

Claims

誘電体からなるフィルム基材と、
前記フィルム基材の少なくとも一方の面に配置されるアンテナコイルと、
前記アンテナコイルを介して無線通信処理を行うＩＣチップと、
前記アンテナコイルに接続され、前記フィルム基材の前記一方の面に配置される第１の平板電極と、
前記フィルム基材を挟んでその厚み方向において前記第１の平板電極と対向するように前記フィルム基材の他方の面に配置される第２の平板電極と、
を備え、
前記フィルム基材は、誘電体からなる中間基材と、誘電体からなり前記中間基材の一方の面に形成される第１の調整用誘電体層と、誘電体からなり前記中間基材の他方の面に形成される第２の調整用誘電体層と、を有し、
前記第１及び第２の調整用誘電体層を構成する誘電体の比誘電率は、前記中間基材を構成する誘電体の比誘電率と同等以上である、非接触型情報媒体。
前記第１及び第２の調整用誘電体層の厚みが前記中間基材の厚みよりも薄い、請求項１に記載の非接触型情報媒体。
前記第１及び第２の調整用誘電体層を構成する誘電体材料が前記中間基材を構成する誘電体材料と異なっている、請求項１又は２に記載の非接触型情報媒体。
前記アンテナコイルを構成する金属箔の厚みが前記第２の平板電極を構成する金属箔の厚みよりも厚い、請求項１〜３の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。
前記第２の平板電極の平面方向における面積が前記第１の平板電極の平面方向における面積よりも大きく、
前記第１及び第２の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、前記第１の平板電極が前記第２の平板電極内に包含される、請求項１〜４の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。
前記第１の平板電極の平面方向における面積が前記第２の平板電極の平面方向における面積よりも大きく、
前記第１及び第２の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、前記第２の平板電極が前記第１の平板電極内に包含される、請求項１〜４の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。
前記第１及び第２の平板電極は、前記アンテナコイルを流れる電流の流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成し、前記第１の平板電極を流れる電流量よりも前記第２の平板電極を流れる電流量の方が大きくなる領域では、前記第２の平板電極の方が前記第１の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されており、前記第２の平板電極を流れる電流量よりも前記第１の平板電極を流れる電流量の方が大きくなる領域では、前記第１の平板電極の方が前記第２の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。
前記第１及び第２の平板電極は、前記アンテナコイルを流れる電流の流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成し、前記第１の平板電極上の電極断面における平均的電流密度よりも前記第２の平板電極上の電極断面における平均的電流密度の方が大きくなる領域では、前記第２の平板電極の方が前記第１の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されており、前記第２の平板電極上の電極断面における平均的電流密度よりも前記第１の平板電極上の電極断面における平均的電流密度の方が大きくなる領域では、前記第１の平板電極の方が前記第２の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。