JP7802890B2 - Ｒｆｉｄ装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は２０１９年１２月３０日付で出願された米国仮特許出願第６２／９５４，９６５号の優先権を主張し、その全体の内容はこの明細書に参照として含まれる。

本発明は一般的に複数の導体を有する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置及びその製造方法に関する。より具体的には、複数のアンテナは外部からかけられたイベントに応答してＲＦＩＤ装置の性能を変更するために組成及び／または構造が変わることができる。よって、本明細書はこれについて具体的に言及する。しかし、本発明の様態は他の類似の用途、装置及び製造方法にも同様に適用されることができることを理解しなければならない。

一般的に説明すれば、ＲＦＩＤは電磁エネルギーを使って応答装置（ＲＦＩＤ「タグ」またはトランスポンダーと知られている）がそのものを識別し、場合によってはタグに保存された追加の情報及び／またはデータを提供するように刺激することである。ＲＦＩＤタグ及び／またはラベルは典型的にアンテナとアナログ及び／またはデジタル電子装置との組合せを含み、これは、例えば一般的に「チップ」と言う半導体装置、通信電子装置、データメモリ、及び制御ロジッグを含むことができる。典型的なＲＦＩＤタグアンテナに電気的に接続されたマイクロプロセッサを有し、インタロゲータ（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）とも言うリーダーから受信した無線周波数インタロゲーション信号に応じてチップメモリに保存された情報を提供するトランスポンダーとして機能する。リーダー／インタロゲータは順にＲＦＩＤ装置からの電波をコンピュータが使うことができる形態に変換する。パッシブＲＦＩＤ装置の場合、インタロゲーション信号のエネルギーはＲＦＩＤタグ装置を動作するのに必要なエネルギーも提供する。

ＲＦＩＤタグは、製品、装備、人間、車両、機械、家畜などのように使用者が後で識別及び／または追跡することを願うどの物体または物品にも組み込まれるか付着されることができる。一部の場合では、ＲＦＩＤタグは、クリップ、接着剤、テープまたはその他の手段によって物品の外部に付着されることができ、他の場合では、ＲＦＩＤタグは包装に含まれるように物品内に挿入されることができるか、または物品または複数の物品の容器内に位置する。

ＲＦＩＤタグは典型的に固有識別番号を有するように製造され、これは一般的にチェック数字（ｄｉｇｉｔ）が添付された数バイトの単純な一連番号である。この識別番号は通常製造過程でＲＦＩＤタグに統合される。使用者はこの一連番号／識別番号を変更することができなく、製造業者は各ＲＦＩＤタグの一連番号が一回のみ使われるので固有であることを保障する。このような読み出し専用ＲＦＩＤタグは通常識別及び／または追跡すべき物品に永久的に付着され、一旦付着されれば、タグの一連番号はコンピュータデータベースのホスト物品と連関づけられる。在庫を追跡するか管理するのに使うとき、マイクロプロセッサは在庫に係わる固有識別データをＲＦＩＤタグに保存し、運営者は外部の受信機／リーダーを使って保存されたデータを検索して在庫を処理するか追跡することができる。

ＲＦＩＤ装置の製造に係わる一つの困難は、ＲＦＩＤ装置を損傷させずにＲＦＩＤ装置にある程度の柔軟性及び耐久性を付与する必要があるということである。歴史的に、ＲＦＩＤ装置とともに使われるアンテナ構造は導電性材料（例えば、銅、銀またはアルミニウム）から形成され、多様な構造に構成され、これはキャリアなどの物体に印刷されるか配置されることにより形成されることができる。不幸にも、このようなＲＦＩＤアンテナ構造は歴史的に屈曲力（ｆｌｅｘ ｆｏｒｃｅ）を受けるときに常に特別に柔軟であるか耐久性を有するものではなかった。したがって、耐久性及び柔軟性の両者を有するＲＦＩＤアンテナ構造を提供することも有利であり、一つ以上の導体構成を有する多様な相異なる導電性材料から形成されたＲＦＩＤアンテナ構造も外部イベントの適用の際にＲＦＩＤ装置が異なる性能を発揮するようにするであろう。

したがって、屈曲力に露出されるとき、比較的柔軟で耐久的なＲＦＩＤ装置及びＲＦＩＤアンテナに対する必要性を当該技術分野で長年にわたって感じてきた。また、ＲＦＩＤ装置がＲＦＩＤ装置の性能を永久的にまたは可逆的に変更するように複数の導体を有するＲＦＩＤ装置に対する必要性を当該技術分野で長年にわたって感じてきた。

したがって、本発明は、組み合わせられたとき、ＲＦＩＤ装置の性能を変化させることができる一つより多くのＲＦＩＤアンテナ構造を有するＲＦＩＤ装置を開示する。より具体的には、ＲＦＩＤ装置は一つより多くの材料を含み、これらに限定されないが、洗浄、ストレッチング、加熱または受信された電気信号に対する露出などの外部刺激またはイベントに露出された後にＲＦＩＤ装置の性能を変更する多重ＲＦＩＤアンテナ構造を含む。

以下、開示の発明のいくつかの様態に対する基本的な理解を提供するために簡易化した概要を提供する。この概要は広範なものではなく、核心／重要要素を識別するかその範囲を説明するためのものではない。その唯一の目的は後で提示するより詳細な説明に対する序文（ｐｒｅｌｕｄｅ）として単純な形態のある概念を提示することである。

第１導電性構造体、第２導電性構造体、及び第１導電性構造体に動作可能に結合されたＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤ装置がこの明細書で説明される。いくつかの実施形態で、第１導電性構造体は第１導電性材料から第１形態に製造され、第２導電性構造体は第２導電性材料から第２形態に製造される。いくつかの実施形態で、ＲＦＩＤ装置が第１動作条件にあるとき、第１導電性構造体及び第２導電性構造体は互いに導電的連絡状態にある。他の方法として、いくつかの実施形態で、第１及び第２導電性構造体は機械的結合の有無にかかわらず、初期にオーム的に（ｏｈｍｉｃａｌｌｙ）または反応的に互いに結合されることができる。

いくつかの実施形態で、これらに制限されないが、洗浄、ストレッチング、加熱、または受信された電気信号に対する露出を含む外部イベントまたは刺激に露出されるとき、第１及び第２導電性構造体の間の導電性通信が中断され、ＲＦＩＤ装置は第２動作条件に再構成される。第１及び第２導電性構造体を構成するのに使用された材料と外部イベントまたは刺激の特性によって、第１及び第２動作条件の間の変更は永久的または可逆的であることができる。また、第１動作条件から第２動作条件への状態変更は、第１及び第２導電性構造体の構成、及び導電性構造体が衣服、包装材または他の物品のような基材に付着される方式によって、単一の外部イベントまたは他の方法として多数または一連のイベントの後に発生することができる。

さらに他の実施形態で、ＲＦＩＤ装置は、第１導電性構造体、第２導電性構造体、及びＲＦＩＤチップを含む。いくつかの実施形態で、第１導電性構造体は第１導電性材料から第１構造に製造され、第２導電性構造体は好ましくは第２導電性材料から第２構成に製造される。また、いくつかの実施形態で、第２導電性構造体は、例えば磁場、容量性場（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ）、またはこれらの場（ｆｉｅｌｄ）の組合せを介して第１導電性構造体に非機械的に結合され、第１及び第２導電性構造体の両者は着用可能品目または織物のような基材上に配置される。

いくつかの実施形態で、第１導電性構造体は、第１動作条件にあるとき、形態が実質的に円形であることができるが、外部イベントまたは他の刺激に露出されるときにＲＦＩＤ装置が第１動作条件から第２動作条件に移動するように変形されるであろう。

さらに他の実施形態で、ＲＦＩＤ装置は、第１導電性構造体、第２導電性構造体、及びＲＦＩＤチップを含む。いくつかの実施形態で、第１導電性構造体は第１構造形態に製造され、第２導電性構造体は第２構造形態に製造される。また、いくつかの実施形態で、第１及び第２導電性構造体は基材に別々に付着されることができ、ここで特定の装着環境は、第１及び第２導電性構造体が同じ導電性材料から製造されるか否かにかかわらず、外部イベントまたは刺激に異なるように応答するように、第１及び第２導電性構造体の間の接続を変更する。例えば、限定のためのものではないが、基材に付着されるとき、第１導電性構造体は基材に弾性的にカプセル化することができ、第２導電性構造体は基材に堅くカプセル化するかまたは他の方法で付着されることができる。他の方法として、非制限的な更なる例として、第１及び第２導電性構造体は外部イベントまたは他の刺激にそれぞれ異なるように応答するように共通ベース基材に非カプセル化方式で結合されることができる。

前記及び関連の目的を達成するために、開示の発明の特定の例示様態が次の説明及び添付図面に基づいてこの明細書で説明される。しかし、これらの様態はこの明細書に開示された原理を用いることができる多様な方式のうちの一部に過ぎなく、このようなすべての様態及びその等価物を含むためのものである。その他の利点及び新しい特徴は図面を参照する以降の詳細な説明から明らかになるであろう。

開示のアキテクチャによるＲＦＩＤ装置とともに使うための複数の導電性材料の斜視図である。 いずれも開示のアキテクチャによって、第１導電性材料から構成された第１導電性構造体、ＲＦＩＤチップ、及び第２導電性材料から構成された第２導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の概略図を例示する。 開示のアキテクチャによって、第１導電性構造体、ＲＦＩＤチップ、及び第２導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の概略図であり、ここで第１導電性構造体は第１及び第２導電性構造体を初期に接続するためのシャント（ｓｈｕｎｔ）を含む。 いずれも開示のアキテクチャによって、第１動作条件を有する第１導電性構造体、ＲＦＩＤチップ、及び第２動作条件を有する第２導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の概略図である。 開示のアキテクチャによって、複数の繰り返される外部イベントに対するＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体の露出の後に変更される抵抗を有するＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体のグラフィック表現である。 開示のアキテクチャによって、複数の繰り返される外部イベントに露出された後に変更されない抵抗を有するＲＦＩＤ装置の第２導電性構造体のグラフィック表現である。 開示のアキテクチャによって、複数の繰り返されるイベントに露出された後に変更されるＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体の抵抗の代替グラフィック表現である。 開示のアキテクチャによって、複数の繰り返されるイベントに露出された後に変更されるＲＦＩＤ装置の第２導電性構造体の抵抗の代替グラフィック表現である。 開示のアキテクチャによって、第１動作条件で動作するＲＦＩＤ装置の概略図である。 開示のアキテクチャによって、第２動作条件で動作するＲＦＩＤ装置の概略である。 開示のアキテクチャによって、第１導電性材料から構成された第１導電性構造体、ＲＦＩＤチップ、及び第２導電性材料から構成された第２導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の概略図である。 開示のアキテクチャによって、第１動作条件で実質的な円形態に構成された第１導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の概略図である。 開示のアキテクチャによって、第１導電性構造体が外部イベント（またはいくつかの他の刺激）に応答して変形され、ＲＦＩＤ装置が第２動作条件で動作するようにするＲＦＩＤ装置の概略図である。 ＲＦＩＤ装置の代替実施形態の概略図であり、ここで第１導電性構造体は、開示のアキテクチャによって、第１動作条件で第２導電性構造体と部分的に重畳する。 ＲＦＩＤ装置の代替実施形態の概略図であり、ここで第１導電性構造体は、開示のアキテクチャによって、ＲＦＩＤ装置が第２動作条件で動作するようにするイベントに応答して第１導電性構造体がそれ以上第２導電性構造体と重畳しない。 開示のアキテクチャによって、同じ導電性材料から構成されて基材に別々に付着された第１導電性構造体及び第２導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の概略図である。 第１導電性構造体、ＲＦＩＤチップ、及び第２導電性構造体を含むＲＦＩＤ装置の代替実施形態の概略図であり、ここで第１及び第２導電性構造体は、開示のアキテクチャによって、同じ導電性材料から構成されて基材に別々に付着される。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。ここで、図面全般にわたって類似の要素を指示するのに類似の参照番号を使う。以下の説明では、説明の目的で、その完全な理解を提供するために多くの具体的詳細事項を開示する。しかし、このような具体的詳細事項なしも本発明を実行することができるというのは明らかであろう。他の例では、よく知られている構造及び装置はその説明を容易にするためにブロック図の形態として図示する。

上で述べたように、屈曲力を受け、多様な形態の多くの導電性材料及び要素から形成されたアンテナ構造を含む衣服、織物または着用可能な物品に付着可能なＲＦＩＤタグまたは装置に対する長年にわたって感じてきた必要性が当該技術分野に存在する。より具体的には、ＲＦＩＤ装置は外部イベント、またはこれらに制限されないが、洗浄、ストレッチングなどを含む他の刺激に関連してＲＦＩＤ装置の性能を（可逆的または永久的に）変更させることができる一つより多くの導電性材料及び／または形態を含むことができる。

まず、図面を参照すると、図１はＲＦＩＤ装置とともに使うための複数の導電性材料及び潜在的形態の斜視図を例示し、これは、非制限的例として、（ａ）銅またはその他の導電性材料から製造されたワイヤ１０、（ｂ）アルミニウムまたは銅を含むが、これに制限されない、（例えば、レーザーまたはダイ）切断されるかエッチングされた導電性ホイル材料２０、（ｃ）銅、銀、グラフェンまたはその他の無機または有機導電性材料の粒子またはこれらの組合せのマトリックスコーティング（例えば、インク）のような印刷された導体３０、または（ｄ）金属メッシュ４０を含む。複数の導電性材料及び形態がイベントまたは外部刺激に対して単独である程度適応することができるが、共通アンテナ構造の一部として２以上の導体を使うことにより、ＲＦＩＤ装置にもっと大きな柔軟性が提供される。

図２は複数の導体を有するＲＦＩＤ装置１００の概略図を例示する。より具体的には、ＲＦＩＤ装置１００は、ＲＦＩＤチップ１１０、第１導電性構造体１２０、及び第２導電性構造体１３０を含む。図７Ａに最もうまく例示するように、第２導電性構造体１３０は第１動作条件１００Ａにあるとき、第１導電性構造体１２０に動作可能に結合され、ＲＦＩＤチップ１１０は第２導電性構造体１３０に動作可能に結合される。第１導電性構造体１２０と第２導電性構造体１３０との間の初期結合は多様であり得る。いくつかの実施形態で、第１導電性構造体１２０と第２導電性構造体１３０との間の初期結合は導電性結合である。

いくつかの実施形態で、第１導電性構造体１２０は第１導電性材料から製造され、第２導電性構造体１３０は異なる導電性材料から製造される。また、いくつかの実施形態で、第１導電性構造体１２０は第１形態に構成され、第２導電性構造体１３０は好ましくは異なる形態に構成される。例えば、第１導電性構造体１２０は図１の印刷された導体３０のような導電性インクの一対の印刷領域であることができ、第２導電性構造体１３０はワイヤ１０であることができる（図１にも図示）。また、第２導電性構造体１３０のワイヤは、ワイヤが導電性インクの一対の印刷された領域の一部と重畳するので、第１導電性構造体１２０の一対の印刷された領域に導電的に結合される。他の方法として、いくつかの実施形態で、結合はキャパシタンスを介してなされることができる。

図３はＲＦＩＤチップ１１０、第１導電性構造体１２０、及び第２導電性構造体１３０を含むＲＦＩＤ装置１００の概略図を例示し、ここで第１導電性構造体１２０は第１導電性構造体１２０を第２導電性構造体１３０に初期に接続するためのシャント要素１２２をさらに含む。より具体的には、ＲＦＩＤ装置１００が第１動作条件にあるとき、第１導電性構造体１２０のシャント要素１２２は第２導電性構造体１３０の部分と重畳する。

図２及び図３の形態で、第１導体１２０及び第２導体１３０は相異なる材料及び／または異なる形態に製造されるので、外部イベントに対して相異なる応答を有することができる。例えば、外部イベント（または、一連の外部イベント）に露出されれば、ＲＦＩＤ装置１００が第１動作条件から第２動作条件に変更されるようにするであろう。動作条件の変更は、それぞれの導電性構造体を構築するのに使用された材料、導電性構造体の形態、外部イベントの類型、外部イベントの数及び／またはこれらの組合せによって永久的であるか可逆的であることができる。

前述したように、外部イベントは、単一イベント、またはこれらに制限されないが、洗浄、ストレッチング、加熱、電気信号受信などを含む一連のイベントであることができる。例えば、第１導電性構造体１２０が水溶性バインダーを含む導電性インクのように水溶性の場合、導電性インクは洗浄イベントによって除去されることができ、よってＲＦＩＤ装置１００の特性が変更されることができる。より具体的には、第１導電性構造体１２０が洗浄及び除去（または部分的に除去）されるのに伴い、ＲＦＩＤ装置１００の性能は可逆的にまたは永久的に変更される。

図４は、ＲＦＩＤチップ１１０、第１動作条件を有する第１導電性構造体１２０、及び第２動作条件を有する第２導電性構造体１３０、及び第１導電性構造体１２０の除去に応答して性能が変更されることができる能力を含むＲＦＩＤ装置１００の概略図を例示する。第１導電性構造体１２０を除去する前、第１導電性構造体１２０及び第２導電性構造体１３０の全体アンテナ形態はより長い。言い方を変えれば、第１導電性構造体１２０及び第２導電性構造体１３０は第１及び第２導電性構造体１２０、１３０の特性に基づいて２個のチューニング状態を有する直列ＲＦＩＤアンテナとして機能する。このように、ＲＦＩＤ装置１００は、例えば９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚ領域でｆ１の周波数を有する第１動作条件で機能する（図７Ａの１００Ａ）。第１導電性構造体１２０が除去されれば、全体アンテナ形態が短縮されるので、最適の周波数は第２動作条件でｆ２まで移動する。ｆ２周波数は、ＲＦＩＤシステムが動作しない帯域であるので、変更の影響は９０２－９２８ＭＨｚ帯域の動作範囲を防止するか減らすものであろう。

図５ＡはＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体が複数の繰り返される外部イベントに露出された後に変更される抵抗を有するＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体のグラフィック表現を例示し、図５Ｂは同じ複数の繰り返される外部イベントに露出された後に変更されない抵抗を有するＲＦＩＤ装置の第２導電性構造体のグラフィック表現を例示する。より具体的には、図５Ａ及び図５Ｂは、第２導電性構造体１３０の材料の抵抗に比べて、第１導電性構造体１２０材料の抵抗のような主要動作パラメーターが外部イベントに露出されることによってどのように変わるかを視覚化した図である。この特定例で、ＲＦＩＤ装置１００を洗浄するような単一イベントは、第１導電性構造体１２０が低い抵抗からより高い抵抗に移動するようにすることができ（図５Ａに図示）、ここで第２導電性構造体１３０は第１イベントに露出された後に相対的に影響を受けないままで維持される（図５Ｂに図示）。図５Ａ及び図５Ｂに最もうまく示すように、第１イベントの後、抵抗は追加の洗浄サイクルのように繰り返されるイベントで比較的同じに維持される。

図６Ａは複数の繰り返されるイベントに露出された後に変更されるＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体の抵抗の代替グラフィック表現を示し、図６Ｂは同じ複数の繰り返されるイベントに露出された後に変更されるＲＦＩＤ装置の第２導電性構造体の抵抗の代替グラフィック表現を示す。より具体的には、図６Ａ及び図６Ｂは複数の洗浄サイクルのように複数の同一または類似のイベントに応答して第１導電性構造体１２０の材料及び第２導電性構造体１３０の材料に対する抵抗パターンの代替変更を示す。この特定の例でかつ図６Ａに最もうまく示すように、第１導電性構造体１２０の材料の抵抗は、最初の二つのイベントに露出された後に比較的低く維持され、その次の第３イベントで増加し、その次の第４イベントでレベルが低くなる。比較のために、図６Ｂに最もうまく示すように、第２導電性構造体１３０の抵抗は最初の３個のイベントにわたって次第に増加し、その次の第４イベントに伴って水平を維持する。

図７Ａは第１動作条件１００Ａで動作するＲＦＩＤ装置１００の概略図を例示し、図７Ｂは第２動作条件１００Ｂで動作するＲＦＩＤ装置１００の概略図を例示する。より具体的には、図７Ａ及び図７Ｂは相異なる材料及び形態を有する第１導電性構造体１２０及び第２導電性構造体１３０が外部イベントに応答してＲＦＩＤ装置１００の挙動または性能を変更するためにどのように使われるかを例示する。この特定の場合、第２導電性構造体１３０（ワイヤアンテナとして図示）は初期に第１導電性構造体１２０（一対の印刷された導体として図示）と接触する。例えば、第２導電性構造体１３０は織物のような基材に縫着されることができる一方で、第１導電性構造体１２０は基材の表面に付着されることができる。

ＲＦＩＤ装置が第１動作条件１００Ａにあるとき、第１導電性構造体１２０及び第２導電性構造体１３０は互いにオーム的に（ｏｈｍｉｃａｌｌｙ）または反応的に結合される。また、第１導電性構造体１２０と第２導電性構造体１３０とは機械的結合によって結合されることができる。織物が着用の際に伸びる衣服の一部である場合、ＲＦＩＤ装置は、例えば衣服が商店内にかかっているうちに第１動作条件１００Ａにある。第１動作条件１００Ａにあるとき、（図４Ａに最もうまく示すように）周波数はＲＦＩＤ装置の比較的軽い誘電体ローディング環境で最大範囲に対してチューニングされなければならないであろう。

また、外部イベントがＲＦＩＤ装置を備えている衣服が伸びることである場合、第１導電性構造体１２０及び第２導電性構造体１３０は、衣服が着用されるのに伴い、伸長（ｓｔｒｅｔｃｈ）及び分離（ｐｕｌｌｅｄａｐａｒｔ）され、これは順にＲＦＩＤ装置を第２動作条件１００Ｂに移動させるであろう。また、ヒトに関連した誘電体の存在は、図４Ｂに示すように、ＲＦＩＤ装置が第１動作条件１００Ａにあるとき、ＲＦＩＤ装置１００の動作周波数を最適値から減少させるであろう。しかし、第２動作条件１００ＢでのＲＦＩＤ装置はヒト付近にあるときに動作するのにもっと適した、効果的に短い全体アンテナ構造を有する。前述したように、第１動作条件での機能から第２動作条件での機能への変更は単一イベントに応答して発生することができる。この例で、第２導電性構造体１３０のワイヤが第１導電性構造体１２０の印刷されたインクに機械的にボンディングされる場合、インクは衣服のストレッチングイベントによって引き裂かれて歪み、その結果ＲＦＩＤ装置１００の動作性能に非可逆的な変更をもたらすことができる。他の方法として、第２導電性構造体１３０のワイヤは第１導電性構造体１２０の印刷されたインク上で自由に滑るので、工程を可逆的にすることができる。

図８～図９ＢはＲＦＩＤチップ２１０、第１導電性構造体２２０、及び第２導電性構造体２３０を含むＲＦＩＤ装置２００の代替実施形態の概略図を例示する。より具体的には、ＲＦＩＤ装置２００は、磁場、容量性場、またはこれらの場の組合せを介して結合する相異なる材料から製造された２個の個別アンテナ要素を使う。第２導電性構造体２３０は、図９Ａに最もうまく示すように、ＲＦＩＤ装置２００が第１動作条件にあるとき、第１導電性構造体２２０に動作可能に結合され、第１導電性構造体２２０と第２導電性構造体２３０との間の初期結合は、一般的に磁場、容量性場、またはこれらの場の組合せのような非機械的結合２４０である。ＲＦＩＤチップ２１０も第１導電性構造体２２０及び／または第２導電性構造体２３０に動作可能に結合され、第１及び第２導電性構造体２２０、２３０は一般的に衣服に使われる織物のような基材上に配置される。

前述したように、第１導電性構造体２２０は一般的に第１導電性材料から製造され、第２導電性構造体２３０は異なる導電性材料から製造される。また、第１及び第２導電性構造体２２０、２３０は相異なる機械的性質を有する相異なる形態を有する。例えば、第１導電性構造体２２０は伸縮性を有する導電性ループであることができ、第２導電性構造体２３０は比較的硬いワイヤであることができる。ストレッチングのように力の印加のような外部イベントは結合２４０を変更するであろう。

例えば、変形されていない状態の第１動作条件２００ＡでＲＦＩＤ装置の第１導電性構造体２２０Ａは、図９Ａに最もうまく示すように、初期結合２４０Ａを有する形態で実質的に円形であり得る。前述したストレッチングイベントに応答して、第１導電性構造体２２０は、図９Ｂに最もうまく示すように、変形されることができる。第２動作条件２００ＢでＲＦＩＤ装置の変形された第１導電性構造体２２０Ｂは円形と楕円形との間のループの変形として構成されることができる。変形された第１導電性構造体２２０Ｂが第２導電性構造体２３０から引き離されるとき、第１導電性構造体２２０Ｂの変形は変形結合２４０Ｂを生成し、よって前述の通りにＲＦＩＤ装置２００の性能を変更させる。

図１０Ａは第１動作条件２００Ａで第１導電性構造体２２０が第２導電性構造体２３０と部分的に重畳するＲＦＩＤ装置の代替実施形態の概略図を例示し、図１０Ｂは第１導電性構造体２２０がイベントに応答してそれ以上第２導電性構造体２３０と重畳しなくなり、ＲＦＩＤ装置が第２動作条件２００Ｂで動作するようにするＲＦＩＤ装置の代替実施形態の概略図を例示する。第１及び第２導電性構造体２２０、２３０のそれぞれはそれに動作可能に結合されたＲＦＩＤチップ２１０をさらに含むことができる。より具体的には、第１導電性構造体２２０は一般的にＵ字形の単一要素として構成されることができ、第１動作条件２００Ａで第１導電性構造体２２０がＲＦＩＤ装置のためのワイヤ形態の第２導電性構造体２３０と部分的に重畳するブリッジを含むことができる。張力（ｔｅｎｓｉｏｎ）のような外部イベントに応答して、第１導電性構造体２２０が第２導電性構造体２３０から遠く移動し、その結果、２個の導電性構造体は第２動作条件２００ＢでＲＦＩＤ装置に対してそれ以上重畳しなく、よって第１及び第２導電性構造体２２０、２３０の間の結合を減少させる。

図１１及び図１２に示すような代替実施形態で、ＲＦＩＤ装置３００は同じ材料から製造された２個の個別アンテナ要素を使うが、それぞれは相異なる方式で基材にカプセル化するか付着される相異なる形態を有する。より具体的には、ＲＦＩＤ装置３００は、第１導電性構造体３２０に動作可能に結合されたＲＦＩＤチップ３１０、及び第１動作条件にあるとき、第１導電性構造体３２０に動作可能に結合された第２導電性構造体３３０を含む。第１導電性構造体３２０と第２導電性構造体３３０との間の初期結合は、一般的に磁場、容量性場、またはこれらの場の組合せのような非機械的結合である。第１及び第２導電性構造体３２０、３３０は衣服に使われる織物のような基材３４０に別々に付着されるので、第１及び第２導電性構造体３２０、３３０がイベントに異なるように反応する。

この特定の実施形態で、第１及び第２導電性構造体３２０、３３０は、一般的に同じ導電性材料から製造される。しかし、第１及び第２導電性構造体３２０、３３０は相異なる機械的性質を有する相異なる形態を有する。例えば、第１導電性構造体３２０は基材３４０に移動可能に付着される導電性ループであることができ、第２導電性構造体３３０は、図１１に最もうまく示すように、初期に基材３４０に比較的堅く付着されるワイヤであることができる。他の方法として、第１導電性構造体３２０は基材３４０に移動不可能に付着された導電性ループであることができ、第２導電性構造体３３０は、図１２に最もうまく示すように、比較的自由に移動する方式で基材３４０に付着されたダイポールアンテナ要素であることができる。ストレッチングのような力の印加のようなイベントは第１及び第２導電性構造体３２０、３３０の間の結合を変更させるであろう。

図１１に示すように、第１導電性構造体３２０のループは、基材３４０に付着されることができる第１カプセル化部分３４２内に弾性的にカプセル化することができる。第１カプセル化部分３４２の材料は、好ましくはストレッチングのようなイベントに露出されるとき、基材３４０上でまたは基材３４０内で第１導電性構造体３２０が移動することができるようにするストレッチング可能な材料である。第２導電性構造体３３０のワイヤは基材３４０にも付着されることができる第２カプセル化部分３４４に比較的堅くカプセル化する。ＲＦＩＤ装置３００が変形されるか、熱に露出されるか、またはいくつかの他の外部イベントが発生する場合、第１導電性構造体３２０のループは第２導電性構造体３３０のワイヤに対して移動するか形状または位置が変形され、よって、前述したように、ＲＦＩＤ装置３００の性能を変更する第１及び第２導電性構造体３２０、３３０の間の結合を変更することができる。

図１２に例示するように、第１及び第２導電性構造体３２０、３３０はストレッチングのような外部イベントにそれぞれ異なるように反応するように基材３４０にカプセル化することができないように付着されることができる。例えば、第２導電性構造体３３０のダイポールアンテナ構造体は、織物が伸長するとき、比較的自由に動けるように、基材３４０の織物に縫着される。比較すると、第１導電性構造体３２０のループアンテナは基材３４０の織物に接着剤で接合されることができ、その結果、十分な力がかけられて第１導電性構造体３２０を織物から非可逆的に分離しない限り、動かない。以前の通り、イベントに応答してＲＦＩＤ装置３００の性能を変更またはチューニングする目的はＲＦＩＤ装置３００を再チューニングすることであることができる。これらの目的の例としては、使用者の近くでよりうまく動作するようにすること、使用者が項目自体をスキャンすることができる近距離読み出し能力を維持しながら消費者のプライバシーを保護するために長距離読み出し能力は減少させること、またはＲＦＩＤ装置３００の動作を完全に停止させることを含む。

以上で説明したものは請求対象の例を含む。もちろん、請求対象を説明するために構成要素または方法のすべての想定可能な組合せを説明することはできないが、当業者であれば請求対象の多くの追加の組合せ及び置換が可能であるというのを認識することができる。したがって、請求対象は添付の特許請求の範囲の精神及び範囲に属するこのようなすべての変更、修正及び変形を含もうとするものである。また、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語が詳細な説明または特許請求の範囲で使われる限り、そのような用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）が請求項で過渡的用語として使われるときに解釈されるもののように「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語と同様な方式で包括的であることを意図する。

Claims (10)

1. 第１の導電性構造体と、
   第１の動作状態において前記第１の導電性構造体に動作可能に結合された第２の導電性構造体と、
   前記第２の導電性構造体に動作可能に結合されたＲＦＩＤチップと、
   基材と
   を備え、
   第２の導電性構造体は前記基材に縫着され、第１の導電性構造体は前記基材の表面に取り付けられ、
   前記第１の導電性構造体は導電性インクの一対の印刷領域を備え、
   前記第２の導電性構造体はワイヤを備え、
   前記第２の導電性構造体の前記ワイヤは、前記導電性インクの一対の印刷領域の一部と重なることによって前記第１の導電性構造体の一対の印刷領域に導電的に結合されるＲＦＩＤ装置。
2. 前記第１の導電性構造体は第１の導電性材料から製造され、前記第２の導電性構造体は異なる導電性材料から製造される、請求項１に記載のＲＦＩＤ装置。
3. 前記第１の導電性構造体は第１の構成を有し、前記第２の導電性構造体は異なる構成を有する、請求項１に記載のＲＦＩＤ装置。
4. 前記第１の導電性構造体はシャント素子を備えることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ装置。
5. イベントへの露出により、前記ＲＦＩＤ装置が第１の動作状態から第２の動作状態に変化する、請求項１に記載のＲＦＩＤ装置。
6. 前記第１の動作状態から前記第２の動作状態への変化は可逆的である、請求項５に記載のＲＦＩＤ装置。
7. 前記第１の動作状態から前記第２の動作状態への変更は永続的である、請求項６に記載のＲＦＩＤ装置。
8. 前記イベントは、洗浄、伸張、加熱、電気信号の受信のうち少なくとも一つを含む請求項５に記載のＲＦＩＤ装置。
9. 前記第１の導電性構造体の除去時に前記ＲＦＩＤ装置の性能レベルが変化する、請求項１に記載のＲＦＩＤ装置。
10. 前記第１の導電性構造体が水溶性である、請求項１に記載のＲＦＩＤ装置。