JP2000163552A

JP2000163552A - カード

Info

Publication number: JP2000163552A
Application number: JP10340917A
Authority: JP
Inventors: Tadao Katsuragawa; 忠雄桂川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2000-06-16
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: JP3730038B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来より高いコントラストの画像を高速度で
表示可能な表示部を有するカードを提供する。【解決手段】反射像を形成する反射層（１２）と、低
屈折率誘電体及び高屈折率誘電体の順にかつ交互に積層
して構成する第１の誘電体多層膜（１３）と、膜面に対
して垂直な方向に磁気異方性を有する透明磁性層（１
４）と、高屈折率誘電体及び低屈折率誘電体の順にかつ
交互に積層して構成する第２の誘電体多層膜（１５）と
を順に積層した構造体と、偏光子層（１６）とを支持体
（１１）上に順に積層した構成を有する磁気光学素子
を、ＩＣカードや磁気カード等のカードの表面の少なく
とも一部に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカードに関し、特に
高精細なカラー画像を表示する磁気光学素子をＩＣカー
ドや磁気カード等のカードの全体又は一部に設け、磁気
ヘッドアレイを自身で保有して受信した情報等を表示素
子により表示する新規なカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気カードとか、ＩＣカードなる
ものが多く利用されるようになっている。磁気カードは
一般に磁気テープを張付けて、カードリーダライタと呼
ばれるもので例えば金額などの情報を記録したり、読み
出したりしている。しかし、この情報は目で読めないた
めに、更に感熱式表示部をカード上に張付けて設けて、
使用の都度カードリーダライタの感熱ヘッドを介して繰
り返し表示している。または、黒色磁性粒子と白色非磁
性粒子をマイクロカプセルに混合して入れ、磁気ヘッド
で黒色磁性粒子を表示部表面に引き付けて画像表示する
タイプの磁気式表示部を設けたものもある。ＩＣカード
でも使用の都度カードリードライタを使用し、データを
表示させて確認することは同様であった。最近では液晶
ディスプレイを用いた携帯用表示器にカードを差し入れ
て見取るものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、次のような問題点があった。先ず感熱
式表示部については、一般的に１００℃以上に加熱しな
いと画像が表示されない。また、高温による熱反応のた
め反応が遅く、高速度の画像記録には適用不可能であっ
た。更に、カラー画像を得ることは不可能であった。磁
気式表示部については、粒子の分離を明瞭に行うことが
困難なために、画像コントラストは低い。また、分離に
時間がかかるために、高速度の画像記録には適用不可能
であった。更に、カラー画像を得ることは不可能であっ
た。次に、液晶ディスプレイについては、ガラス板やプ
ラスチックフィルムで液晶を挟むため、薄く製作するこ
とが困難で、従ってカードに張付けて使用することはで
きない。現在は別途液晶ディスプレイを携帯しなくては
ならなかった。

【０００４】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、従来より高いコントラストの画像を高速度
で表示可能な表示部を有するカードを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、反射像を形成する反射層と、低屈折率誘
電体及び高屈折率誘電体の順にかつ交互に積層して構成
する第１の誘電体多層膜と、膜面に対して垂直な方向に
磁気異方性を有する透明磁性層と、高屈折率誘電体及び
低屈折率誘電体の順にかつ交互に積層して構成する第２
の誘電体多層膜とを順に積層した構造体と、偏光子層と
を支持体上に順に積層した構成を有する磁気光学素子
を、ＩＣカードや磁気カード等のカードの表面の少なく
とも一部に設けることに特徴がある。よって、このよう
な構成を有する本発明によれば、従来より高いコントラ
ストの画像を高速度で表示可能な表示部を有するカード
を提供できる。

【０００６】また、反射像を形成する反射層と、第１の
偏光子層と、低屈折率誘電体及び高屈折率誘電体の順に
かつ交互に積層して構成する第１の誘電体多層膜と、膜
面に対して垂直な方向に磁気異方性を有する透明磁性層
と、高屈折率誘電体及び低屈折率誘電体の順にかつ交互
に積層して構成する第２の誘電体多層膜とを順に積層し
た構造体と、第２の偏光子層とを支持体上に順に積層し
た構成を有する磁気光学素子を、ＩＣカードや磁気カー
ド等のカードの表面の少なくとも一部に設けることにも
特徴がある。よって、このような構成を有する本発明に
よれば、ファラデー回転角が小さくても高いコントラス
トの画像を表示できる。

【０００７】更に、上記構造体を複数積層することによ
り、ファラデー効果が増大してより一層高いコントラス
トの画像を表示できる。

【０００８】また、反射層が設けられた支持体の面に対
して反対の面に２次元の磁気ヘッドアレイを固定して設
けたことにより、カードをリーダライタに接触させてな
くても画像表示が可能となる。

【０００９】そして、構造体外側端部のいずれかにカラ
ーフィルタを設けたことにより、カラー画像表示ができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】反射像を形成する反射層と、低屈
折率誘電体及び高屈折率誘電体の順にかつ交互に積層し
て構成する第１の誘電体多層膜と、膜面に対して垂直な
方向に磁気異方性を有する透明磁性層と、高屈折率誘電
体及び低屈折率誘電体の順にかつ交互に積層して構成す
る第２の誘電体多層膜とを順に積層した構造体と、偏光
子層とを支持体上に順に積層した構成を有する磁気光学
素子を、ＩＣカードや磁気カード等のカードの表面の少
なくとも一部に設ける。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。はじめに、本発明の第１の実施例における磁気光
学素子の基本的な構成について同素子の基本的な構成を
示す図１に従って説明する。同図において、本発明の第
１の実施例における磁気光学素子１は、反射像を可能と
する反射層１２と、低屈折率及び高屈折率の誘電体を交
互に積層した、一対の誘電体多層膜１３，１５と、この
一対の誘電体多層膜で挟んだ透明磁性層１４とからなる
構造体と、磁化像を可視化するための偏光子層１６とが
順に、支持体１１の片面に積層されて設けられた構成を
有している。この基本的構成において、反射膜１２は誘
電体多層膜１３と支持体１１の間にのみ設けられる。な
お、透明支持体を用いて偏光子／誘電体多層膜／透明磁
性膜／誘電体多層膜／透明支持体／反射膜の構成も可能
であるが、カードに接着するので本発明の基本構成が好
ましい。特に磁気ヘッドアレイを支持体の片面（反射層
の無い面）に固定して設ける場合は本発明の基本構成が
好ましい。

【００１２】このような基本構成を有する本発明におけ
る磁気光学素子に対する記録は、図１に示すような光入
射側からしかできない。なぜならば、支持体の厚みは規
格で決められていることが多く、０．８ｍｍ程度と厚い
ため、磁気ヘッドの磁界が届かないからである。そのた
めに、本発明においては次のような方策をとる。

【００１３】偏光子層厚は、１００μｍ以下が好まし
い。なお、画像分解能が小さい場合は１００μｍ以上で
もよい。

【００１４】磁気ヘッドアレイを支持体裏（磁性層の
無い側）に固定して設ける。

【００１５】支持体厚みは３０μｍ以下が好ましい。

【００１６】面積は８５．７２×５４．０３ｍｍ（Ｉ
Ｃカード規格）以下とすることが必要である。

【００１７】以上のような構成を有する画像表示用磁気
光学素子を用いると従来の欠点のない、即ちコントラス
トの高い画像を高速度で表示することが可能になる。ま
た、カラー画像も得ることが可能となる。

【００１８】また、透明磁性膜の厚みはファラデー回転
角を増大させたい波長λの１／２ｎ（ｎは透明磁性層の
屈折率）にする。これで波長λに関して大きな回転角が
得られる。可視光の広い波長範囲で均一に大きな回転角
を得る場合は図１の誘電体多層膜１３／透明磁性層１４
／誘電体多層膜１５の構成を繰り返して積層したり、低
屈折率及び高屈折率の誘電体の厚みや各々の層数を変化
させたりする。

【００１９】更に、ファラデー回転角が絶対的な大きさ
において不十分な場合が生ずる。この場合上述したよう
な対策をとることによって解決することができる。ま
た、図１の透明磁性層１４の厚みを整数倍にすることも
ファラデー回転角を増大することに有効である。

【００２０】このような構成によれば、ファラデー回転
角が増大するので、有効な磁気記録メモリとして利用す
ることができる。例えば、レーザ光の吸収熱と、弱いバ
イアス磁界を用いて磁気記録した後、偏光面の回転角度
を検出して読み出すような記録再生方式が考えられる。
いずれにしても磁気記録方式においては、外部磁界に対
する反応は速く、ナノ秒のオーダーで記録（磁化）可能
である。また、従来の感熱材料や液晶材料に比較して１
万倍以上の高速度記録が可能である。

【００２１】また、本発明の第１の実施例における基本
的な構成において図１の偏光子層１６を用いるのは、図
１の誘電体多層膜１３／透明磁性層１４／誘電体多層膜
１５の構成において透明磁性体の磁化された部位で得ら
れた大きなファラデー回転角を、画像として可視化する
ためである。即ち、透明磁性体の磁化された部位に対応
して、大きなファラデー回転角が得られ、磁化していな
い部位に対しては光の偏光面は回転しない。更に、２枚
の偏光子の偏光軸（吸収又は透過軸）を、上記偏光面回
転部位と非回転部位でコントラストが最も大きくなるよ
うに回転させておくと、偏光面回転部位では透過光のた
め白く、非回転部位では両偏光子を通過できないために
黒く見えることになる。当然ながら磁化の方向を逆（＋
と−）にして、同様な原理で明暗を出せばコントラスト
は２倍となり効果が増大する。

【００２２】以上の説明は、光が図１の誘電体多層膜１
３／透明磁性層１４／誘電体多層膜１５を通過する場合
であるが、図１の誘電体多層膜１３／透明磁性層１４／
誘電体多層膜１５の構成の一方の端部に反射膜を設けて
他方の端部に偏光子層を設ければ、偏光面の回転した光
は元に戻れず暗くなり、回転しない光は入射したもとの
１枚の偏光子を通過して明るくなり、コントラストが得
られる。図１に示すように、本発明の第１の実施例では
透明磁性層１４を誘電体多層膜１３，１５で挟む構造を
有するので、共振器構造となり、光の局在化が生じて、
大きなファラデー回転角が得られる。従って、従来の欠
点の一つであったコントラストが大幅に改善され、大き
な画像コントラストが得られる。

【００２３】以上説明した内容は白黒画像の場合である
が、図１の基本構成にカラーフィルタ（液晶ディスプレ
イに用いられるもの）を積層してカラー画像を実現して
いる。付加する積層位置は図１の誘電体多層膜１３／透
明磁性層１４／誘電体多層膜１５（又はこの構造の繰り
返し）のどちらかの誘電体多層膜の外側でも良い。透明
磁性層のファラデー回転角の波長依存性は一般的に大き
く、可視光域でフラットな波長依存性の場合は少ない。
従って、透明磁性層にカラーフィルタを付加用するのみ
では、忠実な色再現は困難である。本発明の第１の実施
例は誘電体多層膜で挟むことにより、上記したように可
視光域でのファラデー回転角と光透過率の双方の波長依
存性をほとんどカラー画像として問題無い程度に平坦化
することができる。カラー画像は２００ｄｐｉ以上、で
きれば４００ｄｐｉの解像度が要求される。カラー写真
などに利用する場合は特に解像度は重要である。４００
ｄｐｉの白黒画像の場合、１画素のピッチは約６３．５
μｍとなる。しかし、４００ｄｐｉのカラー画像を得る
ためには、１画素のピッチは約２０μｍと小さくなる。
通常この磁性層の面積を高速度に磁化するには、上記し
た熱磁気方式では膨大な熱エネルギーが必要となって実
用的ではない。また、電磁コイルでも高速度に磁化する
には、従来のような１個の磁気ヘッドを移動させる方式
では時間がかかりすぎて実用的ではない。最も適してい
るのは、２０μｍのピッチの電磁コイルアレイを用いる
ことである。

【００２４】また、図１の透明磁性膜１４には、垂直磁
化膜と言われる、膜面に垂直な方向に磁気異方性を有す
る膜が用いられる。光は膜面に垂直なスピンと相互作用
してファラデー回転角を得るからである。従って、磁気
ヘッドには垂直方向に大きな強度分布を有する、いわゆ
る垂直磁気ヘッドが用いられる。更に、図１の誘電体磁
気層１３，１５には、図２に示す材料が用いられる。こ
れらの材料の中から適宜選択しても良いし、またこれ以
外の例えば有機物であっても構わない。多層膜の各膜厚
は５０ｎｍから２００ｎｍ程度が好ましい。特定波長
（λ）の磁気光学効果増大を目的とする場合、誘電体の
膜厚はλ／４ｎ（ｎはλにおける誘電体の屈折率であ
る）とする。また、低屈折率及び高屈折率の誘電体を積
層したものを１ペアとすると、ペア数に制限はないが、
２〜２０の層が性能上又はコスト上好ましい。透明磁性
体と接する２つの誘電体多層膜はまったく同一の構成を
有することが好ましいが必ずしもこれに限定するもので
はない。ただし、透明磁性体に直接に接する膜の種類は
同じ誘電体を用いるので、積層順序は逆になる。

【００２５】また、図１の支持体１１には、石英ガラ
ス、サファイア、結晶化透明ガラス、パイレックスガラ
ス、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ
₃ 、ＴｈＯ₂ ・ＣａＯ、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウ
ム・ガーネット）などの無機材料や、ＭＭＡ、ＰＭＭ
Ａ、ポリカーボネート、ポリプロピレン、アクリル系樹
脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアリレート、ポ
リサルフォン、ポリエーテルサルフォン、エポキシ樹
脂、ポリ−４−メチルペンテン−１、フッ素化ポリイミ
ド、フッ素樹脂、フェノキシ樹脂、ポリオレフェイン系
樹脂、ナイロン樹脂等の透明プラスチックフィルムが用
いられる。支持体の厚みは上述したように３０μｍ以
下、好ましくは５〜２０μｍが柔軟性や磁気光学素子の
全厚みにとって望ましい。また、カード使用時には多少
変形するため、Ｙ₂ Ｏ₃ を８モル％以下含有するＺｒＯ
₂ や金属箔、又はポリイミドのようなプラスチックフィ
ルムを用いると、軽くて曲げやすい等の利点があるので
利用しやすい。

【００２６】更に、図１の偏光子層１６には、各種の市
販の偏光フィルムや、ビームスプリッターを用いた高透
過率偏光子などが用いられる。偏光フィルムには大別し
て多ハロゲン偏光フィルム、染料偏光フィルム、金属偏
光フィルムなどがある。多ハロゲン偏光フィルムは２色
性物質にヨウ素を用いているために、可視領域全般につ
いてフラットな特性を有するが、湿度、高温等に弱いと
いう欠点を有する。また、染料偏光フィルムは偏光性能
においてヨウ素より劣るものの、熱、光、そして湿度に
対して耐性が大きいという特徴を有している。偏光子層
の露出面には傷が付きやすいので保護膜を設けることが
好ましい。次のような各種の偏光子も利用できるがこれ
らに制限されるものではない。

【００２７】（１）強磁性体微粒子からなる多数の棒状
素子を含む偏光層を基板表面に一定方向に配列して固着
形成することにより光学的特性の優れた偏光板がある
（特開平１−９３７０２号公報）。

【００２８】（２）２．５μｍより長い波長の光に対す
る偏光子は、透明基板（臭化銀、ポリエチレン等）に微
小な間隔で金やアルミニウムの線を引いたものがある
（東京農工大学佐藤勝昭教授著「現代人の物理１−光
と磁気」１９８８年出版第１０３頁に記載）。この偏光
子はワイヤグリッド偏光子とよばれ、線の間隔をｄ、波
長をλとすると、λ≫ｄの波長の光に対して、透過光は
当該線に垂直な振動面を持つほぼ完全な直線偏光になる
ことを利用しているものである。中赤外用（２．５μｍ
から２５μｍ）としては臭化銀基板にｄ＝０．３μｍ間
隔で金線を引いたものが、遠赤外用（１６μｍから１０
０μｍ）としてはポリエリレン板にｄ＝０．７μｍでア
ルミニウムを引いたものが用いられる。偏光度は９７％
程度といわれている。

【００２９】（３）長く延伸させた金属銀をガラス自身
の中に一方向に配列させることにより、偏光特性をもた
せたガラスで、従来の有機物偏光素子と異なり、耐熱
性、耐湿性、耐化学薬品性、レーザに対する耐性におい
て非常に優れている。赤外線用が主であるが、特殊仕様
として可視光用がある。

【００３０】（４）東北大学のグループによって報告さ
れているもので、赤外線用にアルミニウムの表面を陽極
酸化させてアルミナとし、微細な穴を開けてこの中にＮ
ｉやＣｕなどの金属を入れた偏光子があり、マイクロワ
イヤアレイと呼ばれている。

【００３１】（５）東北大学電気通信研究所の川上彰二
郎教授が１９９１頃に発表されたもので、可視光用にＲ
Ｆスパッタリング法で６０〜８０Åの厚みのＧｅ（ゲル
マニウム）と、１μｍの厚みのＳｉＯ₂ を交互に６０μ
ｍの厚みになるまで積層して作製したものがある。これ
は積層型偏光子と呼ばれている。０．６μｍの波長で測
定した性能指数α_TE／α_TM（この比はＴＥ波とＴＭ波に
対する減衰定数の比である）は４００近くであり、０．
８μｍの波長で測定した消光比は３５ｄＢ、挿入損出は
０．１８ｄＢであり、可視光に対して十分なものであ
る。

【００３２】（６）薄膜を何層も重ねて作製した反射タ
イプ（ＳとＰの偏光のうち一方を反射して、他方を通過
させる）の偏光子があり、反射型偏光子と呼ばれている
ものがある。

【００３３】また、図１の透明磁性層１４には、従来一
般に用いられている磁気光学効果を示す透明磁性材料で
良いが、ファラデー効果が大きくて、透明性の大きい所
謂性能指数の大きい磁性材料が好ましい。例えば５０ｎ
ｍ以上の粒子径を有する、鉄、コバルト、Ｎｉ等の強磁
性金属は、大きな磁気光学効果を示すが、光の吸収も大
きいためにそのままの薄膜では用いられなかったが、超
微粒子膜とすると大きな性能指数を有するようになる。
また、粒子径の制御によって、適当な保磁力を得ること
ができる。他に希土類鉄ガーネットやコバルトフェライ
ト、Ｂａフェライト等の酸化物、ＦｅＢＯ₃ 、ＦｅＦ
₃ 、ＹＦｅＯ₃ 、ＮｄＦｅＯ₃ などの複屈折が大きな材
料、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ、ＰｔＣｏなどがある。磁
気光学効果は、光の進行方向とスピンの方向とが平行の
場合に最も大きな効果が得られるので、これらの材料は
膜面に対して垂直に磁気異方性を有する膜が好ましい。
これらの透明磁性材料には、一般的なスパッタ、真空蒸
着、ＭＢＥ、などのＰＶＤ法やＣＶＤ法、メッキ法等が
用いられる。

【００３４】更に、図１の反射層１２には、金属又は金
属酸化物、金属窒化物、金属炭化物などと金属との混合
物、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｐｄ、Ｈｆ等の金属やこ
れらの合金、これらとＺｒ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ窒
化物、Ａｌ、Ｈｆ、Ｐｄの合金などは膜の形成が容易で
あり、好ましい。膜厚は１０〜３００ｎｍの範囲で、好
ましくは５０〜１５０ｎｍの範囲とするのが良い。膜は
各種のＰＶＤ、ＣＶＤ法を用いて作製される。

【００３５】更に、上述したカラー画像を実現するため
のカラーフィルタには、液晶ディスプレイに一般的に利
用されるものが適用できる。このカラーフィルタは、有
機、無機顔料及び染料である着色剤を、印刷法、染色
法、電着法、蒸着法などを用いて、厚さ１０μｍ以下で
作製され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素を並べ
て作製される。

【００３６】次に、以下のように作製した磁気ヘッドア
レイについて説明する。

【００３７】磁気ヘッドアレイと磁気光学素子を相対的
に移動させて記録する場合は、電磁コイルを１列に並べ
て作製する。このような構造では、記録する際消費電力
が少なくて済む。また、磁気光学素子の支持体の片側に
磁気ヘッドアレイを２次元に設ける場合では、磁気ヘッ
ドアレイを磁気光学素子の支持体に対して共通に設ける
ことが全体の厚みを低減することからも好ましい。更
に、電磁コイルの形状は、円形、矩形等問わないが、コ
イルの中心に軟磁性体のコアを設けて磁束を集中させた
方が磁化の効率の面で良いし、また磁束分布がシャープ
になるために画像が明瞭になる。また、カラー画像を得
るためには、１画素のピッチは白黒の３分の１例えば約
２０μｍと小さくなる。この微小な電磁コイルの作製法
は、ＦＰＣ（フレキシブルプリン基板）作製に用いら
れる方法など各種あるが、メッキ法を主として用いる方
法が性能やコスト上好ましい。この場合のマスク作製方
法には、軟Ｘ線やＵＶを利用する、５μｍピッチ程度の
微細加工方法がある。更に、このような方法により作製
した磁気ヘッドアレイに画像信号を送る方法として、非
接触タイプのＩＣカードに用いられるようなアンテナコ
イルや無線通信回路を設ける方法があり、非接触で画像
を表示することができる。また、接触端子を設けた接触
型ＩＣカードに本発明の磁気光学素子を貼り付ければ、
端子接触時に画像を形成できる。磁気ヘッドアレイを支
持体に固定して設けるのはこのような利用が可能になる
という利点のためである。

【００３８】なお、本発明の磁気光学素子を張付ける対
象となるカードは、サイズ、厚み、材質などに制限が無
く、一般にポケットに入る程度の従来型磁気カード、Ｉ
Ｃカードなどが適する。

【００３９】次に、本発明の実施例について詳細に説明
する。先ず、２０μｍ厚みで３０×３０ｍｍの面積のジ
ルコニア（Ｙ₂ Ｏ₃ を３モル％混合）板上に、真空蒸着
法を用いて２００ｎｍ厚のＡｌ膜を設けた。次いで、こ
のＡｌ膜の上に、イオンプレーティング法を用いて、Ｓ
ｉＯ₂ （低屈折率層、屈折率ｎ＝１．４７）を８８．４
ｎｍ、Ｔａ₂ Ｏ₅ （高屈折率層、ｎ＝２．０５）を６
０．５ｎｍとして交互に２層積層した。基板温度は３０
０℃、酸素ガス圧力はＳｉＯ₂ の場合１．０×１０^-4Ｔ
ｏｒｒ、Ｔａ₂ Ｏ₅ の場合は１．１×１０^-4Ｔｏｒｒで
あった。製膜レイトはＳｉＯ₂ の場合、２ｎｍ／秒、Ｔ
ａ₂ Ｏ₅ の場合０．５ｎｍ／秒であった。各誘電体膜の
膜厚分布は、最も厚いところと薄いところの差異が全膜
厚の３％であった。そして、上記誘電体多層膜の上に、
イオンビームスパッタ法を用いてＣｅ置換希土類鉄ガー
ネット膜（膜組成：Ｃｅ₁ Ｙ₂ Ｆｅ₅ Ｏ₁₂）を、平均膜
厚が２８０ｎｍとなるように作製した。基板温度は５０
０℃とした。ＶＳＭで磁界を膜面に対して垂直に印加し
て測定した保磁力は５８５エルステットであった。次い
で、このＣｅ置換希土類鉄ガーネット膜上にイオンプレ
ーティング法を用いて、上記と全く同様に、ＳｉＯ₂ と
Ｔａ₂ Ｏ₅ の２層を作製した。Ｃｅ置換希土類鉄ガーネ
ット膜に接している膜はＴａ₂ Ｏ₃ であり、最表面側は
ＳｉＯ₂ である。そして、このＳｉＯ₂ の膜上に、同様
にしてスパッタ法を用いてＣｅ置換希土類鉄ガーネット
膜を作製した。このガーネット膜の上に上記と全く同様
に、ＳｉＯ₂ とＴａ₂ Ｏ₅ の２層を作製し、その上にＣ
ｅ置換希土類鉄ガーネット膜を作製した。最後に、同様
にＳｉＯ₂ とＴａ₂ Ｏ₅ の２層を作製した。最終的に最
表面はＳｉＯ₂膜である。即ち、ＳＴＣＴＳＣＳＴＣＴ
Ｓ／基板（ここでＳ：ＳｉＯ₂ ，Ｔ：Ｔａ₂ Ｏ₅ ，Ｃ：
Ｃｅ₁ Ｙ₂ Ｆｅ₅ Ｏ₁₂）の構成を有する１１層膜を石英
基板上に作製したことになる。

【００４０】このようにして作製した１１層膜（石英基
板上に同時に製膜)のファラデー回転角の波長依存性は
図３からわかるように可視光域でほぼフラットであっ
た。なお、磁気光学効果測定装置には日本分光株式会社
製Ｋ２５０を用いて、ビーム径２ｍｍ角で測定した。

【００４１】以上の多層膜構成物上に、図４の（ａ），
（ｂ）に示すように市販のカラーフィルタ１９と市販の
ヨウ素タイプフィルム偏光子（偏光子層１６に相当す
る）を貼り付けた磁気光学素子とした。全体の厚みが約
１００μｍであった。カラーフィルタのＲＧＢの幅は各
約８０μｍであった。次に、市販のポリカーボネート製
磁気カード基板中央に、偏光子を上にして、磁気テープ
の無い面に接着剤で張付けた。

【００４２】次に、１０μｍ厚のポリイミドフィルム上
に磁気ヘッドアレイを作製した。ピッチ８０μｍで銅線
の円形コイルを全長約３０ｎｍとなるように、１ライン
だけを無電界メッキ法を用いて作製した。電磁コイル用
銅線の幅は約１０μｍ、深さ約１０μｍで３層とし、コ
イルの巻数は合計で１２ターンとした。コイルの間の絶
縁層にはポリイミドを用いた。コイルの中心にはパーマ
ロイ（Ｎｉ８０％）を、円柱状に磁束を集中させるよう
にして電気メッキ法で作製した。

【００４３】このように作製した磁気ヘッドアレイ上
に、偏光子／（誘電体多層膜／透明磁性層／誘電体多層
膜）×３／Ａｌ反射層／ジルコニア支持体／ポリカーボ
ネート製磁気カードの磁気光学素子を各カラーフィルタ
と電磁コイルの位置が合うように調整して、かつ偏光子
が磁気ヘッドに近くなように配置した。電磁コイル列に
１つずつ順に、約２００ｍＡの電流を０．１ｍ秒づつ流
した。１列の記録に要した時間は約０．０４秒であっ
た。次いで磁気光学素子を約１５０μｍ、磁気ヘッドア
レイと垂直な方向に移動させた後、同様に電磁コイル列
に電流を流して磁気光学素子に磁気記録した。ＲＧＢに
対応する３つの電磁コイルで１画素を構成するようにし
て、カラー画像を得た。特にファラデー回転角の小さい
Ｇ（緑）などには、電流値を増大させて流して色調を制
御した。画像のコントラストは５．３であった。画像は
永久磁石を移動することによって容易に消去でき、また
再度記録することができた。

【００４４】ここで、従来の方法である感熱式表示によ
る下記の各比較例と下記の各実施例との比較について説
明する。第１の比較例は、３０×３０ｍｍのＴＣペーパ
ー（サーモクロミックペーパー）に、感熱ラインヘッド
で１ラインを記録するのに要した時間は、上記第１の実
施例に比べて約１０倍の０．４秒であった。なお、第１
の比較例では第１の実施例同様に１ドットづつ順に電流
を流す方式で記録、ドットピッチは第１の実施例と同じ
８０μｍとした。画像は繰り返し記録が可能で、コント
ラストは１５と高かったが、白黒画像でカラー画像は得
られなかった。

【００４５】次に、本発明の第２の実施例として、図５
に示すように、誘電体多層膜１３と反射膜１２の間に偏
光子層１７を設けた例であり、当該構造以外上記第１の
実施例と全く同様にして表示機能付きカードを作製して
画像を表示したものである。２枚の偏光子は画像コント
ラストが最も大きくなる角度に固定した。画像のコント
ラストについては、誘電体多層膜／透明磁性膜／誘電体
多層膜の構造を１回だけ積層した上記第１の実施例が
１．６であったが第２の実施例では６．３と向上した。

【００４６】また、第３の実施例として、１ラインの磁
気ヘッドアレイの代わりに、３０×３０ｎｍの寸法を有
する２次元の磁気ヘッドアレイを作製した。電磁コイル
上に接着剤を塗布した後、上記第１の実施例で作製した
磁気光学素子の支持体側に張付けた。次いで市販の磁気
カードの磁気テープの無い面の端部に約３０×３０×
０．１５ｎｍの溝を掘った。この溝の中に磁気ヘッドア
レイ付き磁気光学素子を偏光子を上にして埋め込んだ。
磁気ヘッドアレイの端子は表面にでるようにして設け
た。上記第１の実施例と同様な方法で磁気記録して測定
したカラー画像濃度は、黒色部で５．８であった。画像
の消去は電流の方向を制御することで容易に可能であっ
た。また、表面全面の表示に要した時間は約８秒であっ
た。

【００４７】これに対する第２の比較例として、３０×
３０ｍｍのＴＣペーパー（サーモクロミックペーパー）
ほぼ全面に、感熱ラインヘッドで１ラインづつ移動しな
がらを記録するのに要した時間は、本実施例に比べて約
２００倍の１６００秒であった。なお、第２の比較例で
は第１の実施例同様に１ドットづつ順に電流を流す方式
で記録、ドットピッチは第１の実施例と同じ８０μｍと
した。画像は繰り返し記録が可能で、コントラストは１
５と高かったが、白黒画像であってカラー画像は得られ
なかった。

【００４８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内に記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反射像を形成する反射層と、低屈折率誘電体及び高屈折
率誘電体の順にかつ交互に積層して構成する第１の誘電
体多層膜と、膜面に対して垂直な方向に磁気異方性を有
する透明磁性層と、高屈折率誘電体及び低屈折率誘電体
の順にかつ交互に積層して構成する第２の誘電体多層膜
とを順に積層した構造体と、偏光子層とを支持体上に順
に積層した構成を有する磁気光学素子を、ＩＣカードや
磁気カード等のカードの表面の少なくとも一部に設ける
ことに特徴がある。よって、従来より高いコントラスト
の画像を高速度で表示可能な表示部を有するカードを提
供できる。

【００５０】また、反射像を形成する反射層と、第１の
偏光子層と、低屈折率誘電体及び高屈折率誘電体の順に
かつ交互に積層して構成する第１の誘電体多層膜と、膜
面に対して垂直な方向に磁気異方性を有する透明磁性層
と、高屈折率誘電体及び低屈折率誘電体の順にかつ交互
に積層して構成する第２の誘電体多層膜とを順に積層し
た構造体と、第２の偏光子層とを支持体上に順に積層し
た構成を有する磁気光学素子を、ＩＣカードや磁気カー
ド等のカードの表面の少なくとも一部に設けることにも
特徴がある。よって、ファラデー回転角が小さくても高
いコントラストの画像を表示できる。

【００５１】更に、上記構造体を複数積層することによ
り、ファラデー効果が増大してより一層高いコントラス
トの画像を表示できる。

【００５２】また、反射層が設けられた支持体の面に対
して反対の面に２次元の磁気ヘッドアレイを固定して設
けたことにより、カードをリーダライタに接触させてな
くても画像表示が可能となる。

【００５３】そして、構造体外側端部のいずれかにカラ
ーフィルタを設けたことにより、カラー画像表示ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における磁気光学素子の
積層構造を示す概略断面図である。

【図２】本発明における誘電体多層層の誘電体磁気材料
を示す図である。

【図３】本発明におけるファラデー回転角の波長依存性
特性を示す図である。

【図４】本発明においてカラーフィルタ貼付の磁気光学
素子の積層構造の断面及び平面を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例における磁気光学素子の
積層構造を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１磁気光学素子１１支持体１２反射層１３，１５誘電体多層膜１４透明磁性層１６，１７偏光子層１８カラーフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/10 ５０６Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射像を形成する反射層と、低屈折率誘電体及び高屈折率誘電体の順にかつ交互に積
層して構成する第１の誘電体多層膜と、膜面に対して垂
直な方向に磁気異方性を有する透明磁性層と、高屈折率
誘電体及び低屈折率誘電体の順にかつ交互に積層して構
成する第２の誘電体多層膜とを順に積層した構造体と、
偏光子層とを支持体上に順に積層した構成を有する磁気
光学素子を、ＩＣカードや磁気カード等のカードの表面の少なくとも
一部に設けることを特徴とするカード。
【請求項２】前記構造体を複数積層する請求項１記載
のカード。
【請求項３】前記反射層が設けられた前記支持体の面
に対して反対の面に２次元の磁気ヘッドアレイを固定し
て設けた請求項１又は２に記載のカード。
【請求項４】前記構造体外側端部のいずれかにカラー
フィルタを設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の
カード。
【請求項５】反射像を形成する反射層と、第１の偏光子層と、低屈折率誘電体及び高屈折率誘電体の順にかつ交互に積
層して構成する第１の誘電体多層膜と、膜面に対して垂
直な方向に磁気異方性を有する透明磁性層と、高屈折率
誘電体及び低屈折率誘電体の順にかつ交互に積層して構
成する第２の誘電体多層膜とを順に積層した構造体と、第２の偏光子層とを支持体上に順に積層した構成を有す
る磁気光学素子を、ＩＣカードや磁気カード等のカードの表面の少なくとも
一部に設けることを特徴とするカード。
【請求項６】前記構造体を複数積層する請求項５記載
のカード。
【請求項７】前記反射層が設けられた前記支持体の面
に対して反対の面に２次元の磁気ヘッドアレイを固定し
て設けた請求項５又は６に記載のカード。
【請求項８】前記構造体外側端部のいずれかにカラー
フィルタを設けた請求項５〜７のいずれか１項に記載の
カード。