JP2002230496A

JP2002230496A - 書き換え可能な情報表示部を有する非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JP2002230496A
Application number: JP2001014585A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sanada; 聡真田; Masayuki Hatano; 真之波多野
Original assignee: Tokyo Magnetic Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Infomedia Co Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-08-16
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP4619551B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】非接触ＩＣカードは、ＩＣチップ部に結
合されたアンテナ部と、導電層または金属反射層を有す
る書き換え可能な情報表示部とを備え、該導電層または
金属反射層の面積を該カードの面積の５０％以下とす
る。また、非接触ＩＣカードの情報表示部は、その導電
層または金属反射層を２つ以上の領域に分割し、且つ該
領域の各々の面積が該カードの面積の５０％以下となる
ようにする。【効果】ＩＣカードの特性に影響を与えずに、不必要
な情報を消去し、必要な情報を表示することが可能とな
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、表示の繰り返し書
き換えができる情報表示部を有する非接触ＩＣカードに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報記録カードは資源問題、環境
問題、セキュリティー性の点で効果的な非接触ＩＣカー
ドが注目されている。非接触ＩＣカードは、磁気記録カ
ードとは異なり、アンテナを介しての情報の伝達が可能
であり、定期券等へ利用した場合、自動改札機通過時に
要する時間を低減することが可能となる。

【０００３】このＩＣカードには、内部情報やメッセー
ジ等の情報を表示する視覚的な情報の伝達手段としての
表示部を設けることが求められている。ＩＣカードは、
磁気カードと異なり、再利用性、長期繰り返し使用性が
高く、その表示部にも繰り返し耐久性、保存性が求めら
れる。また、さらには、耐改ざん性も要求される。

【０００４】このような目的に応用可能な表示媒体とし
ては、特開昭５４−１１９３７７号公報、特開昭５５−
１５４１９８号公報に開示されているような高分子母剤
に有機低分子化合物を分散し、加える熱の制御によって
光の散乱、透過を制御して表示を行う可逆性感熱表示媒
体、特開昭６０−１８０８８７号公報、特開昭６２−１
１６１９２号公報に開示されているような複数の高分子
をブレンドした膜からなり、熱によって相分離をコント
ロールして表示を行うものがあり、これらは、光透過状
態と光散乱状態を可逆的に繰り返すものであり、反射膜
上に表示記録層を形成し、正反射部、拡散反射部のコン
トラスト差によって表示を行う。

【０００５】メモリー性のある液晶材料を使用するもの
としては、特開平５−３０１４８９号に開示されている
ような製膜性能を有する高分子物質と液晶物質を含有す
る高分子物質・液晶物質による複合膜からなる書き換え
可能なカードは、導電層上に高分子物質と液晶物質を含
有する高分子物質・液晶物質による複合膜を形成し、熱
および電界により印字消去を行う。

【０００６】高分子液晶を使用するものとしては、特開
昭６３−１９１６７３号公報に開示されている、加える
熱の制御によって液晶ドメインの状態による光の散乱、
等方性液体状態による透過を制御して表示を行う可逆性
表示媒体があり、反射膜上に表示記録層を形成し正反射
部、拡散反射部のコントラスト差によって表示を行う。

【０００７】また、特開昭５９−１０９３０号公報に
は、高分子液晶への熱と電界または熱の印加時における
配向の違いを利用する情報記録媒体が開示されており、
特開平２−２１９８６１号公報には、強誘電性高分子液
晶を利用し応答速度を向上させた液晶表示媒体が開示さ
れており、特開平４−１１０９２５号公報、特開平６−
２６５８６１号公報には、高分子液晶にネマチック液晶
を添加しスメクチック相を形成することにより応答速度
を向上させた液晶表示媒体が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したような繰り返
し使用可能な表示媒体には、導電層、金属反射層が必要
であり、これを非接触ＩＣカードの表示部として用いた
場合、次のような問題が生じていた。

【０００９】まず、非接触ＩＣカードがその読み取り書
き込み装置と通信を行う際に、それらの導電層または反
射層とＩＣカードのシールド層やアンテナ部やＩＣチッ
プ等との間の静電容量によるコンデンサ効果が生じ、こ
のため外部との通信が阻害されるという問題があった。

【００１０】また、非接触ＩＣカードがその読み取り書
き込み装置と通信を行う際に、それらの導電層または金
属反射層には、読み取り書き込み装置が非接触ＩＣカー
ドに送信する電波が作る磁界によって渦電流が流れ、こ
の渦電流が作る磁界は非接触ＩＣカードが読み取り書き
込み装置から受ける電波を打ち消す作用をするため通信
が阻害されるという問題があった。

【００１１】このような渦電流の発生について理解し易
くするため、添付図面の図２９は、前述したような光の
透過、散乱を利用した表示媒体または高分子液晶を利用
した表示媒体の断面図を模式的に示している。この図２
９に示されるように、非接触ＩＣカードの基材１には、
情報表示部２が設けられており、この情報表示部２は、
導電性金属反射層３と、高分子液晶層または光の透過散
乱を利用した情報表示層４とからなっている。このよう
に、光の散乱、透過を制御する表示媒体では、表示の視
認性を向上させるためにアルミ蒸着等の金属反射層３上
に表示記録層４を形成することが好ましい。しかしなが
ら、この金属反射層３には、読み取り書き込み装置が非
接触ＩＣカードに送信する電波が作る磁界によって、図
３０に示すように渦電流５が流れてしまう。この渦電流
５が作る磁界は、非接触ＩＣカードが読み取り書き込み
装置から受ける電波を打ち消す作用をしてしまうため、
通信が阻害されてしまうのである。また、高分子液晶を
使用した表示媒体では、液晶表示媒体に電界を加えるた
めの導電層上に表示記録層を形成する必要があり、この
ような導電層にも、通信時に同様にして渦電流が流れ、
通信が阻害される原因となってしまう。

【００１２】本発明の目的は、前述したような問題点を
解消しうるような、書き換え可能な情報表示部を有する
非接触ＩＣカードを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの観点によ
れば、ＩＣチップ部に結合されたアンテナ部と、導電層
または金属反射層を有する書き換え可能な情報表示部と
を備えた非接触ＩＣカードにおいて、該導電層または金
属反射層の面積を該カードの面積の５０％以下とする。

【００１４】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
アンテナ部は、該カードの周辺にそって延在するように
して形成されたアンテナコイルを備えており、前記導電
層または金属反射層は、該カードの長辺方向または短辺
方向の中心線を境界とするいずれか一方の面内に設けら
れる。

【００１５】本発明の別の観点によれば、ＩＣチップ部
に結合されたアンテナ部と、導電層または金属反射層
を有する書き換え可能な情報表示部とを備えた非接触Ｉ
Ｃカードにおいて、前記導電層または金属反射層を２つ
以上の領域に分割し、且つ該領域の各々の面積が該カー
ドの面積の５０％以下となるようにする。

【００１６】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
各領域は、接続部にて相互に接続されている。

【００１７】本発明の別の実施の形態によれば、前記導
電層または金属反射層は、前記アンテナ部と重ならない
位置に形成される。

【００１８】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記導電層または金属反射層は、前記ＩＣチップ部と重
ならない位置に形成される。

【００１９】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記情報表示部は、液晶材料からなる液晶記録層を有す
る。

【００２０】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記情報表示部は、液晶型可逆情報表示媒体からなり、
該液晶型可逆情報表示媒体は、主成分が室温でガラス状
態を示す液晶性組成物と二色性色素からなる記録層を有
し、前記液晶性組成物は、熱の印加により等方性液体状
態または液晶ドメイン状態を示し、且つ熱と電界の印加
によりホメオトロピック配向状態を示すものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、添付図面の図１から図２８
に基づいて、本発明の実施の態様および実施例につい
て、本発明をより詳細に説明する。

【００２２】本発明者は、非接触ＩＣカードに設ける情
報表示部に存在する導電層、導電性金属反射層等による
外部装置との通信の阻害の問題を解明するため、次のよ
うな種々な実験を行ってみた。

【００２３】図１は、典型的な非接触ＩＣカードの構成
を示すための概略平面図であり、この図１に示すよう
に、非接触ＩＣカード１０は、カード基材１１に、ＩＣ
チップ１２と、このＩＣチップ１２に結合されたアンテ
ナ１３とを埋設して有している。本発明者は、図２の側
面図に示すように、このようなＩＣカード１０の基材１
１の上面にアルミ蒸着膜２０を形成したものと、図３の
側面図に示すように、ＩＣカード１０の基材１１の下面
にアルミ蒸着膜２０を形成したものと、の２種類のＩＣ
カードを作製し、これらＩＣカードの下方にカードリー
ダー３０を設置してＩＣカードとの読み取り通信を行
い、その通信効率の測定を行った。

【００２４】これらの測定結果について説明するに、先
ず、アルミ（Ａｌ）蒸着膜２０を、図４の平面図に示す
ような蒸着面積から、図５の平面図に示すような蒸着面
積へというように、長手方向に徐々に減少させるように
して付与した東京磁気印刷（株）製の非接触ＩＣカード
１０を用いて読み取り可能距離の測定を行った。ここ
で、読み取り可能距離とは、図２および図３のカードリ
ーダー３０の設置状態において、非接触ＩＣカード１０
の記録情報を読み取ることができる非接触ＩＣカード１
０とカードリーダー３０との間の最大垂直距離（通信距
離）を意味している。その結果を図６の表１と図７のグ
ラフにまとめて示す。これら表およびグラフにおいて、
「上部」とは、図２に示したような配置における測定に
よるものを意味し、「下部」とは、図３に示したような
配置における測定によるものを意味している。なお、導
電層面積比はアルミ蒸着膜が無いときを０％とし、通信
可能距離はアルミ蒸着膜が無いときの通信可能距離を１
００％とした相対値で示す。図７より、アルミ蒸着膜の
面積がカード面積の５０％の場合、通信距離がアルミ蒸
着膜を付与していない非接触ＩＣカードと同程度であ
り、アルミ蒸着膜による電磁シールド効果が低減されて
いることがわかる。

【００２５】次に、アルミ蒸着膜２０を、図４の平面図
に示すような蒸着面積から、図５の平面図に示すような
蒸着面積へというように、幅手方向に徐々に減少させる
ようにして付与した東京磁気印刷（株）製の非接触ＩＣ
カード１０を用いて読み取り可能距離の測定を行った。
その結果を図８の表２と図９のグラフにまとめて示す。
このような通信距離の測定結果によれば、アルミ蒸着膜
の面積がカード面積の５０％の場合、通信距離がアルミ
蒸着膜を付与していない非接触ＩＣカードと同程度であ
り、アルミ蒸着膜による電磁シールド効果が低減されて
いることがわかる。

【００２６】次に、アルミ蒸着膜２０を、図１０、図１
１、図５、図１２および図１３の平面図に示すように付
与した東京磁気印刷（株）製の非接触ＩＣカード１０を
用いて読み取り可能距離の測定を行った。その結果を図
１６の表３にまとめて示す。このような通信距離の測定
結果によれば、図５、図１２、図１３の場合、アンテナ
部１３の露出面積に従い通信距離は無蒸着ＩＣカードに
近づくが、全面を露出した図５の場合でも５％以上の距
離の低下があることがわかる。また、図１０と図１１の
場合、通信距離の低下はみられないことがわかる。

【００２７】また、アルミ蒸着膜２０を、図１４の平面
図に示すように、アルミ蒸着膜２０を非接触ＩＣカード
１０の長手方向の中心線にそって２つ折りにした片方の
面に付与する場合でも、アンテナ部の一部分がそのアル
ミ蒸着膜によって覆われるにもかかわらず、アルミ蒸着
膜による電磁波シールド効果が低減されることもわかっ
た。同様に、アルミ蒸着膜２０を、図１５の平面図に示
すように、アルミ蒸着膜２０を非接触ＩＣカード１０の
幅手方向の中心線にそって２つ折りにした片方の面に付
与する場合でも、アンテナ部の一部分がそのアルミ蒸着
膜によって覆われるにもかかわらず、アルミ蒸着膜によ
る電磁波シールド効果が低減されることもわかった。

【００２８】これらの結果、非接触ＩＣカードに導電層
または金属反射層を設ける場合において、非接触ＩＣカ
ードの長手方向もしくは幅手方向の半面、またはアンテ
ナ部を避けた長手方向もしくは幅手方向の半面に限定し
て設けることにより、その非接触ＩＣカードの通信距離
に影響を与えないようにすることができることがわか
る。したがって、このような導電層または金属反射層を
有する情報表示部を非接触ＩＣカードに設ける場合に
も、同様に制限された場所に設けることにより、その非
接触ＩＣカードの通信距離に影響を与えないようにする
ことができることがわかる。

【００２９】次に、前述したような実験結果に基づい
て、導電性金属反射層を有する書き換え可能な情報表示
部を非接触ＩＣカードに設けた実施例について説明す
る。

【００３０】図１７は、本発明の一実施例としての導電
性金属反射層を有する書き換え可能な情報表示部の面積
をカード面積の５０％以下にした非接触ＩＣカードを示
す概略平面図である。この図１７に略示されるように、
この実施例の非接触ＩＣカード１０は、ＩＣチップ１２
およびアンテナ１３を基材１１内に埋設して有してお
り、且つ導電性金属反射層を含む情報表示部４０を基材
１１の面に設けてなっている。この実施例では、情報表
示部４０は、基材１１の面のほぼ左側半分で且つアンテ
ナ１３を避けた場所に設けられている。

【００３１】図１７に示す構成において、情報表示部４
０が占める面積を変化させたとき、すなわち、カード面
積に対する導電性金属反射層（情報表示部が含む）の面
積を変化させたときの非接触ＩＣカードと読み取り書き
込み装置間の通信可能距離を測定してみた結果を、図１
８のグラフにまとめて示す。なお、このグラフにおいて
は、通信可能距離は、金属反射層がないときの通信可能
距離を１００％とした相対値で示している。図１８のグ
ラフからわかるように、金属反射層の面積をカード面積
の５０％以下にすると、通信距離は、金属反射層が無い
場合と比較して９０％以上を確保できる。

【００３２】なお、本発明で用いられる情報表示部にお
ける金属反射層としては、光を反射するものであればど
のようなものでもよく、例えば、アルミニウム、クロ
ム、ニッケル、コバルト、銅、銀、金、錫、亜鉛、黄
銅、ステンレススチール等の金属等を利用できる。ま
た、導電層は、導電性を有するものであれば良く、例え
ば、カーボンブラック等の導電性有機材料による層、ア
ルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、銅、銀、
金、錫、亜鉛、黄銅、ステンレススチール等の金属およ
びそれらの酸化物、窒化物、さらには、ＺｎＯｘ、Ｉｎ
−Ｓｎ−Ｏｘ等の透明導電層を利用できる。

【００３３】金属反射層または導電層の形成方法として
は、蒸着層、スパッタリング層、無電界メッキ層、溶射
メッキ層、さらには箔層として、また、上記導電性材料
を粉体とし、これを樹脂に分散させた塗工剤を利用して
一般的なコーティング法による塗工層の形成も可能であ
る。これらの層は、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＶＣ、ＡＢ
Ｃ等の樹脂基材上に通常０．０１〜５０μｍ程度の厚さ
に形成される。

【００３４】図１７に例示したような情報表示部を有す
る非接触ＩＣカードの製造方法の一例について以下説明
する。先ず、前述したような導電性の金属反射層上に高
分子液晶層または加える熱の制御により光の散乱、透過
を制御して表示を行う材料を付与して可逆性感熱表示層
を可逆性印字層として形成した可逆性印字層シートを作
製する。次いで、図１９に平面図にて例示するようなイ
ンレットシートを作製する。このインレットシート５０
は、アンテナ１３を形成したアンテナ基板に非接触ＩＣ
１２を実装してなるものである。アンテナ基板として
は、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＶＣ、ＡＢＣ等の樹脂基材
上に銀、銅またはそれらの合金等の金属粉末、カーボン
粉末等の導電性粉末をバインダに分散してなる導電ペー
ストでアンテナコイル１３を形成したもの、または銅等
の金属箔で形成したもの、ワイヤーを巻いたアンテナコ
イル１３等を付与したものが使用できる。このアンテナ
基板に、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ−１４４４３の仕様に
規定される非接触ＩＣカード用チップ１２を実装して非
接触ＩＣカードインレット５０を得ることができる。こ
のインレットシート５０に、前述した可逆性印字層シー
トを、ホットメルト接着剤等を用いて貼り合わせ、所定
の外形寸法に打ち抜き、または断裁し、図１７に例示し
たような書き換え可能な情報表示部を有する非接触ＩＣ
カードを得ることができる。

【００３５】なお、インレットシートおよび可逆印字層
を付与したシートにＰＶＣ、ＰＥＴ−Ｇ、ＡＢＳ等の熱
可塑性樹脂を用いた場合には、ホットメルト接着剤を用
いずに熱融着によってラミネートする方法で製造するこ
とも可能である。

【００３６】図２０は、本発明の別の実施例としての非
接触ＩＣカードを示す概略平面図である。この実施例で
は、ひとつの情報表示面積４０Ａ、４０Ｂがカード面積
の５０％以下となるように、導電層、金属反射層を有す
る情報表示部を複数に分割して設けるようにしている。
図２０の例は、２つの領域に分割しているが、この数は
２つに限定するものではなく、さらに多数に分割したも
のであってもよい。

【００３７】さらにまた、前述したように表示領域を複
数に分割して付与するということは、必ずしもそれら分
割した表示領域の各導電層、金属反射層が電気的に絶縁
されている必要はなく、図２１に示すように、カード中
央部の接続部４１を介して各領域４０Ａおよび４０Ｂが
導通している構造であってもよい。

【００３８】このように導電性の印字表示領域を分割す
ることによって、通信を妨げる渦電流は、各領域毎に分
割して発生するようになり、通信に有害なカード外周を
周回する渦電流の発生を防止できる。

【００３９】図２２は、本発明のさらに別の実施例の非
接触ＩＣカードを示す概略平面図である。この実施例
は、カード１０の短辺方向中心線６を境界とする、いず
れか一方の面に導電層、金属反射層を有する情報表示部
４０Ｃを設け、カード中心を周回する渦電流を防ぐよう
にしたものである。

【００４０】図２３は、図２２の情報表示部４０Ｃと同
一面積の導電性情報表示部４０Ｄを、非接触ＩＣカード
１０の中心に配置したものを例示している。そして、図
２２の非接触ＩＣカードの通信距離測定結果と、図２３
の非接触ＩＣカードの通信距離測定結果とを、図２４の
表４にまとめて示している。これらの結果より、導電性
情報表示領域の面積が同一であっても、カード中心部を
避けて配置することが、電磁波シールド効果を低減する
上で、より効果的であることがわかる。

【００４１】さらに好ましくは、図１７に例示したよう
な実施例の如く、導電性情報表示領域４０をアンテナ１
３やＩＣチップ１２と重ならないように配置することに
よって、導電性領域とアンテナおよびＩＣチップとの静
電結合による干渉を防ぐことができ、通信の安定化をは
かることができる。また、ＩＣチップ部は、表面が凸状
になることがあるため、印字消去のときのサーマルヘッ
ドや熱ローラーや電界印加装置等の接触エネルギー印加
装置との接触が悪くなり印字消去ムラが生じてしまうよ
うな不都合が生じてしまうのを防ぐ意味でも、ＩＣチッ
プ部を避けて情報表示部を設けることは好ましい。

【００４２】次に、本発明による非接触ＩＣカードの情
報表示部として利用して好ましい液晶型可逆情報表示媒
体の例について説明する。

【００４３】図２５は、本発明の非接触ＩＣカードの情
報表示部として使用されうる液晶型可逆情報表示媒体の
積層構造を模型的に示す断面図である。この図２５に示
すように、この実施例の情報表示媒体は、基材６２と、
導電層６３と、液晶記録層６４と、保護層６５とを備え
る。

【００４４】基材６２には、携帯に要する剛性を具備す
るシート、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィル
ム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエス
テルフィルム、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル
酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂系
フィルム、更には、ポリスチレンフィルム、アクロニト
リル・ブタジェン・スチレン共重合体、三酢酸セルロー
スフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフ
ィルム等の厚さ２５〜１０００μｍ程度のものが使用さ
れる。さらに、これらの他に、アート紙、コート紙、上
質紙等の一般的な紙類、合成紙、金属箔、セラミックシ
ート等も使用可能である。

【００４５】導電性を有する基材６２としては、例え
ば、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、銅、
銀、金、錫、亜鉛、黄銅、ステンレススチール等の金属
箔やカーボンブラック等の導電性有機材料、アルミニウ
ム、クロム、ニッケル、コバルト、銅、銀、金、錫、亜
鉛、ステンレススチール等の金属およびそれらの酸化
物、窒化物、さらには、ZnOx、In-Sn-Ox等の導電性材料
をポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレン
テレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポ
リメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル、ポリメ
タクリル酸エチレン等のアクリル樹脂系フィルム、更に
は、ポリスチレンフィルム、アクロニトリル・ブタジェ
ン・スチレン共重合体、三酢酸セルロースフィルム、ポ
リカーボネートフィルム、ポリイミド等に練り込んで形
成した導電性フィルムが使用可能である。

【００４６】また、基材シートの表面に形成される導電
層６３は、文字通り導電性を有するものであれば任意の
ものでよく、例えば、カーボンブラック等の導電性有機
材料による層、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバ
ルト、銅、銀、金、錫、亜鉛、黄銅、ステンレススチー
ル等の金属およびそれらの酸化物、窒化物、さらには、
ZnOx、In-Sn-Ox等の透明導電層、蒸着層、スパッタリン
グ層、無電界メッキ層、溶射メッキ層、さらには箔層と
して、また、前述の導電性材料を粉体とし、これを樹脂
に分散させた塗工剤を利用しても一般的なコーティング
法による塗工層の形成も可能である。これらの層は、基
材上に通常０．０１〜５０μm程度の厚さに形成され
る。なお、基材シートの表面の導電性層を真空蒸着また
はスパッタリング等によって形成する場合には、その導
電性層の均一性を計る目的で、基材シートの表面にアン
カーコート層を形成した後に、導電性層を形成するのが
好ましい。また、導電層として金属光沢を有するものを
利用する場合には、その導電層が高コントラスト画像を
形成するための反射層としての作用も果たす。さらに、
導電層を反射層としても利用する場合、表面が鏡面状態
では正反射成分が強く視野角が狭くなるため、導電層表
面を適度に粗くすることが好ましい。導電層の表面粗さ
は、基材シートに添加するフィラーの量や、基材シート
の表面にアンカーコート層を形成するときの塗工液に添
加するフィラーの量による調整も可能である。

【００４７】この導電層６３は、情報記録媒体の基材６
２の全面に形成されていても、あるいは、部分的に形成
されていてもよい。

【００４８】透明な導電層６３の場合には、基材シート
の色が透過して見えるため、基材シートとして乳白ポリ
エチレンテレフタレートフィルム、もしくは基材６２に
白色塗工剤を塗布したものを利用することで、白地に二
色性色素色の表示が可能になる。また、有色または反射
性を示す導電層３の場合、導電層３上に白色塗工剤を塗
布したものを利用することで、白地に二色性色素色の表
示が可能になる。

【００４９】透明な導電層６３を用いる場合には、基材
に透明度の高いシートを用い、シートの裏面に空気層を
介して反射層または白色層を形成することで、二色性色
素による地肌部分の発色を低減することが可能である。
同様に、透明な導電層６３を用いる場合には、この導電
層６３と基材６２の上面との間に空気層を形成し、基材
６２の上面に反射層または白色層を形成するようにして
も、同様の効果を得ることができる。

【００５０】次に、液晶記録層６４について説明する。
図２６、図２７および図２８は、液晶記録層の構成主成
分の相状態をそれぞれ示した図である。これら図におい
て、参照符号６４ａは、高分子液晶の主鎖を示し、参照
符号６４ｂは、高分子液晶のメソゲンを示し、参照符号
６４ｃは、低分子液晶を示し、参照符号６４ｄは、二色
性色素を示している。ここで利用可能な高分子液晶は、
高分子骨格の側鎖に屈曲性基を介して液晶性を発現でき
る分子（メソゲン）を化学的に付与したものであり、液
晶相温度で電界により配向変化可能であり、液晶相温度
以下でガラス状態を示し、液晶相の固定化ができるもの
である。側鎖型高分子液晶は、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、スチレンに屈曲鎖を介して結合し
たモノマーの付加重合やポリ[オキシ（メチルシリレ
ン）]等のポリシロキサン骨格ポリマーへのビニル置換
メソゲンモノマーとの付加反応によって合成可能であ
る。重合反応の場合、共重合も可能であり架橋部位や多
種メソゲン基を導入することも可能である。Tgや液晶相
温度は、重合度、メソゲン種、スペーサーの長さ、共重
合するメソゲン種や割合によって変化するが、ここで
は、Tgが室温以上であるものが使用可能である。また、
ここで用いられる高分子液晶のメソゲンは、電界応答性
のあるものが好ましく、液晶相としてネマチック相、ス
メクチック相、コレステリック相のいずれの相状態を示
すものでも使用できる。

【００５１】低分子液晶６４ｃは、高分子液晶との混合
状態で液晶相の粘度を低下させ、応答速度を改善する目
的で使用される。本発明で利用可能な低分子液晶は、高
分子液晶との相溶性が良いものが好ましく、側鎖型高分
子液晶の側鎖部と類似骨格を有するものが更に好まし
い。低分子液晶の添加量は、高分子液晶との相溶性によ
って影響を受けるが、高分子液晶と混合し室温でガラス
状態を形成できればよく、好ましくは３０％以下であ
る。

【００５２】二色性色素６４ｄは、高分子液晶の側鎖分
子または低分子液晶に保持され、且つ側鎖分子または低
分子液晶の配向と同様の配向状態をとり、液晶組成物と
同様に光学的な機能を果たす。二色性色素は、アゾ系、
アントラキノン系のいずれでもよく、単一成分のみに限
らず、多成分の混合により色調を調整することも可能で
ある。このような二色性色素としては、例えば、三井化
学（株）から市販されているM-361、SI-484、M-141、M-
484、M-34、SI-497、M-403、S-409、M-412、S-428、日
本感光色素（株）から市販されているNKX-1366、G-20
2、G-205、G-206、G-207、G-232、G-239、G-241、G-25
4、G-256、G-289、G-470、G-471、G-472、昭和化工
（株）から市販されているKRD-201、KRD-901、KRD-90
2、KPD-503、KPD-906、KBD-401、KBD-701、KKD-602、KK
D-604等を利用しうる。

【００５３】高分子液晶または高分子液晶と低分子液晶
を混合した液晶組成物は、凝集力が高く、濡れ性が低
い。このため、弗素系界面活性剤を添加することで凝集
力を低下させ導電層上への濡れ性を向上させることが可
能である。このような弗素系界面活性剤としては、例え
ば、住友３Ｍ（株）製、フロラードFC-430、フロラード
FC-431、大日本インキ化学工業（株）製メガファックF-
110、F-116、F-120、F-150、F-160、F-171、F-172、F-1
73、F-177、F-178A、F-178K、F-179、F-183、F-184、F-
191、F-812、F-833等が挙げられる。弗素系界面活性剤
の添加量が増加すると、塗料が泡立ち易くなり、上下層
との密着も低下する。このため弗素系界面活性剤の添加
量は、液晶高分子に対して５重量％以下が好ましい。

【００５４】高分子液晶または液晶高分子と低分子液晶
を混合した液晶組成物は、液晶層温度以下では流動性が
低いが、液晶相温度では粘度が低下し流動性が高くな
る。この流動性を抑制することを目的として液晶高分子
にフィラーや高分子物質が加えられる。また、フィラー
や樹脂の添加は、上下層との密着を良好にする効果があ
る。

【００５５】ここに用いるフィラーとしては、有機材
料、無機材料、有機−無機共重合体、または、これらの
複合物が挙げられ、具体的には、シリカ、アルミナ、炭
酸カルシウム、シリカやアルミナや炭酸カルシウムの表
面を有機高分子で被覆したコア−シェル型粒子、有機高
分子の存在下で金属アルコキシドの重縮合で得られる有
機無機複合粒子、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン
ゴム、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ
（メタクリル酸２−ヒドロキシエチル）、ポリアクリル
アミド、ポリアクリル酸、ポリ（スチレン−アクリル酸
ブチル）、ポリスチレン／ポリ（メタクリル酸２−ヒド
ロキシエチル）複合体、ポリ（スチレン−ジビニルベン
ゼン）、セルロース等が挙げられる。好ましい粒子の屈
折率は、下地層の材質により異なる。導電層として金属
を用いた場合、表面が鏡面であれば、高分子液晶と屈折
率が大きく違うものが好ましく、表面を粗くしてマット
調にしてあれば、高分子液晶と同程度のものが好まし
い。前述のフィラーの粒子径は、液晶記録層の膜厚より
も大きい場合は、膜の平滑性の面から好ましくなく、粒
子径の上限としては、１５μｍである。フィラーの添加
量は、フィラーの粒径によっても異なるが、添加量が増
加すると記録層中の高分子液晶、色素、低分子成分等の
割合が低下するため、コントラストが低下する。このた
め、添加量としては、２０重量％以下であることが好ま
しい。

【００５６】フィラーとして、無機系紫外線吸収剤粒子
を使用すると、液晶層に紫外線吸収能を付加することが
可能であり、液晶層もしくは中間層に紫外線硬化型樹脂
を使用した場合の二色性色素の劣化を低減できる。この
ような無機系紫外線吸収剤粒子としては、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化セリウムやこれらの粒子の表面を有機高
分子で被覆したコア−シェル型粒子が挙げられる。ま
た、液晶記録層への粒子の添加は、記録層の地肌色の調
整にも効果があり、粒子径や混合比によって液晶記録層
を透過型と白濁型にすることができる。好ましい粒子の
屈折率は、下地層の材質により異なる。導電層として金
属を用いた場合、表面が鏡面であれば、高分子液晶と屈
折率が大きく違うものが好ましく、表面を粗くしてマッ
ト調にしてあれば、高分子液晶と同程度のものが好まし
い。前述のフィラーの粒子径は、液晶記録層の膜厚より
も大きい場合は膜の平滑性の面から好ましくなく、粒子
径の上限としては、１５μｍである。無機系紫外線吸収
剤粒子の添加量は、無機系紫外線吸収剤粒子の粒径によ
っても異なるが、添加量が増加すると、記録層中の項分
子液晶、色素、低分子成分等の割合が低下するため、コ
ントラストが低下する。このため、添加量としては、２
０重量％以下であることが好ましい。

【００５７】また、添加高分子物質としては、モノマ
ー、オリゴマーの状態で高分子液晶と相溶性を有するも
のが好ましく使用できる。このような樹脂材料としては
紫外線硬化型が好ましい。紫外線硬化樹脂としては、例
えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが挙げ
られ、モノマー、オリゴマーの状態で、例えばジペンタ
エリストリトールヘキサアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジ
アクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジアクリレート、イソシ
アヌール酸（エチレンオキサイド変性）、トリアクリレ
ート、ジペンタエリストリトールテトラアクリレート、
トリアクリレート、ジペンタエリストリトールペンタア
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
ヘキサンジオールジアクリレート等の多官能性モノマー
或いは多官能性ウレタン系、エステル系オリゴマー、更
にノニルフェノール変性アクリレート、N-ビニル-2-ピ
ロリドン、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリ
レート等の単官能性モノマー或いはオリゴマー等が挙げ
られる。

【００５８】紫外線硬化樹脂を硬化するために必要な光
重合開始剤としては、例えば2-ヒドロキシ-2-メチル-1-
フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン、1-（4-イソプロピルフェニル）-2-
ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、ベンジルジメチ
ルケタール、2-メチル-1-[4-（メチルチオ）フェニル]-
2-モルホリノプロパ-1-オン等が挙げられる。

【００５９】高分子液晶に対する高分子物質の使用割合
は２０重量％以下である。高分子物質の添加量を増加し
ていくと、高分子液晶と高分子物質が相分離を生じ表示
のコントラストが低下する。また、二色性色素が高分子
物質部にも相溶するため地肌濃度の増加によるコントラ
ストの低下が大きくなる。このため、高分子物質の添加
量は２０％以下が好ましい。

【００６０】液晶記録層の形成は上記諸成分からなる塗
布溶液を調製し導電性を有する基体または導電層上に形
成する。液晶記録層における塗布溶液の固形分濃度は２
０〜６０重量％とするとよく、硬化に際して、樹脂の種
類、濃度、塗布層温度、紫外線照射条件等の硬化条件を
適宜に設定すること必要がある。塗布様式としては、例
えば、ブレードコート法、リバースコート法、グラビア
コート法、シルク印刷など均一に塗布できるものであれ
ば利用できる。液晶記録層の膜厚は解像性に影響を与え
るので乾燥後膜厚１〜５０μｍ、好ましくは３〜１０μ
ｍとするとよく、高解像性を維持しつつ、動作電圧も低
くすることができる。膜厚が薄すぎると情報記録部のコ
ントラストが低く、また、厚すぎると動作電圧が高くな
るので好ましくない。

【００６１】また、液晶記録層中に添加される二色性色
素は紫外線により分解し機能が失われることもあるので
紫外線吸収層を液晶記録層上に形成することで二色性色
素の分解を抑制することも可能である。紫外線吸収層は
有機系紫外線吸収剤または無機系紫外線吸収剤と高分子
物質からなり、有機系紫外線吸収剤または無機系紫外線
吸収剤を同時に用いてもよい。有機系紫外線吸収剤はベ
ンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、修酸アニリド
系、シアノアクリレート系、トリアジン系のいずれでも
良く、液体でも固体のものでもよい。例えば、2,4-ジヒ
ドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベ
ンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェ
ノン、2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシベンゾフェノ
ン、2,2'-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,
2'-ジヒドロキシ-4,4'-ジメトキシベンゾフェノン、2-
ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホベンゾフェノン、2-
(2'-ヒドロキシ-5'-メチルフェニル）ベンゾトリアゾー
ル、2-(2'-ヒドロキシ-5'-tert-ブチルフェニル）ベン
ゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3'.,5'-ジ-tert-ブ
チルフェニル）-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒ
ドロキシ-3'-tert-ブチル-5'-メチルフェニル）-5-クロ
ロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-te
rt-ブチルブチルフェニル）-5-クロロベンゾトリアゾー
ル、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-tert-アミルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール、2-｛2'-ヒドロキシ-3'-（3",
4",5",6"-テトラヒドロフタルイミドメチル）-5'-メチ
ルフェニル｝ベンゾトリアゾール、2,2-メチレンビス
｛4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル-6-（2H-ベンゾトリ
アゾール-2-イル）フェノールなどがあり、無機系紫外線
吸収剤粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリ
ウムやこれらの粒子の表面を有機高分子で被覆したコア
─シェル型粒子が挙げらるれる。

【００６２】また、有機系紫外線吸収剤としては高分子
の側鎖に紫外線吸収能を有する分子を導入したもの、例
えば（株）日本触媒製ユーダブルＵＶ、大塚化学
（株）製PUVA、一方社油脂工業（株）製 ULS-935LH、UL
S-1935LH等が市販されている。これらの側鎖型高分子紫
外線吸収剤はマイグレーションや染み出しがなく、長期
間の使用に優れているため屋外使用用途には好ましい。

【００６３】また、紫外線吸収層に用いる高分子物質
は、低分子または高分子紫外線吸収剤と相溶するもので
あれば良い。無機系紫外線吸収剤の場合、分散が可能で
あれば良く、分散剤を添加して分散性の改善をすること
も可能である。

【００６４】保護層６５は液晶記録層の保護を計るもの
であり、堅牢性に優れた作用を具備することが必要であ
る。この保護層は、例えば、シリコン樹脂や分子中に重
合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマ
ー、オリゴマー、および単量体等による混合樹脂組成物
等によるコーティング剤により、通常、厚さ０．５〜１
０μｍ程度で形成される。保護層には紫外線吸収能を付
加してもよく無機系紫外線吸収剤粒子を分散してもよ
い。

【００６５】

【発明の効果】本発明の書き換え可能な情報表示部を有
する非接触ＩＣカードは、ＩＣカードの特性に影響を与
えずに、不必要な情報を消去し、必要な情報を表示する
ことが可能となり、定期券や入場券等に応用して効果の
あるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的な非接触ＩＣカードの構成を示すための
概略平面図である。

【図２】アルミ蒸着膜を上面に形成した非接触ＩＣカー
ドとカードリーダーとの関係を説明するための概略側面
図である。

【図３】アルミ蒸着膜を下面に形成した非接触ＩＣカー
ドとカードリーダーとの関係を説明するための概略側面
図である。

【図４】アルミ蒸着膜を全面に形成した非接触ＩＣカー
ドの概略平面図である。

【図５】アルミ蒸着膜をアンテナ部を避けてその内部全
面に形成した非接触ＩＣカードの概略平面図である。

【図６】長手方向に徐々に面積を変えてアルミ蒸着膜を
形成した非接触ＩＣカードの通信可能距離の測定結果を
まとめて示す表１を示す図である。

【図７】長手方向に徐々に面積を変えてアルミ蒸着膜を
形成した非接触ＩＣカードの通信可能距離の測定結果を
まとめて示すグラフを示す図である。

【図８】幅手方向に徐々に面積を変えてアルミ蒸着膜を
形成した非接触ＩＣカードの通信可能距離の測定結果を
まとめて示す表２を示す図である。

【図９】幅手方向に徐々に面積を変えてアルミ蒸着膜を
形成した非接触ＩＣカードの通信可能距離の測定結果を
まとめて示すグラフを示す図である。

【図１０】幅手方向において半面で且つアンテナ部を避
けてアルミ蒸着膜を形成した非接触ＩＣカードを示す概
略平面図である。

【図１１】長手方向において半面で且つアンテナ部を避
けてアルミ蒸着膜を形成した非接触ＩＣカードを示す概
略平面図である。

【図１２】長手方向のアンテナ部を避けてアルミ蒸着膜
を形成した非接触ＩＣカードを示す概略平面図である。

【図１３】幅手方向のアンテナ部を避けてアルミ蒸着膜
を形成した非接触ＩＣカードを示す概略平面図である。

【図１４】長手方向において半面で且つアンテナ部を避
けずにアルミ蒸着膜を形成した非接触ＩＣカードを示す
概略平面図である。

【図１５】幅手方向において半面で且つアンテナ部を避
けずにアルミ蒸着膜を形成した非接触ＩＣカードを示す
概略平面図である。

【図１６】図１０、図１１、図５、図１２および図１３
の非接触ＩＣカードの通信可能距離を測定した結果をま
とめて示す表３を示す図である。

【図１７】本発明の一実施例としての導電性金属反射層
を有する書き換え可能な情報表示部の面積をカード面積
の５０％以下にした非接触ＩＣカードを示す概略平面図
である。

【図１８】図１７の構成の非接触ＩＣカードにおいて導
電性金属反射層の面積を種々変えた場合における通信可
能距離を測定した結果をまとめて示すグラフを示す図で
ある。

【図１９】アンテナ基板にＩＣチップを実装したインレ
ットシートを示す平面図である。

【図２０】本発明の別の実施例としての非接触ＩＣカー
ドを示す概略平面図である。

【図２１】本発明のさらに別の実施例としての非接触Ｉ
Ｃカードを示す概略平面図である。

【図２２】本発明のさらに別の実施例の非接触ＩＣカー
ドを示す概略平面図である。

【図２３】図２２の非接触ＩＣカードの情報表示部と同
一面積の情報表示部をカード中心に配置した非接触ＩＣ
カードを示す概略平面図である。

【図２４】図２２の非接触ＩＣカードの通信距離測定結
果と図２３の非接触ＩＣカードの通信距離測定結果とを
まとめて示す表４を示す図である。

【図２５】本発明の非接触ＩＣカードの情報表示部とし
て使用されうる液晶型可逆情報表示媒体の積層構造を模
型的に示す断面図である。

【図２６】図２５の液晶型可逆情報表示媒体の液晶記録
層の構成成分の相状態を示す図である。

【図２７】液晶型可逆情報表示媒体の液晶記録層の構成
成分の相状態を示す図である。

【図２８】液晶型可逆情報表示媒体の液晶記録層の構成
成分の相状態を示す図である。

【図２９】光の透過、散乱を利用した表示媒体または高
分子液晶を利用した表示媒体の断面図を模式的に示す図
である。

【図３０】非接触ＩＣカードのアルミ蒸着膜等の金属反
射層に流れる渦電流の影響について説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１０非接触ＩＣカード１１カード基材１２ＩＣチップ１３アンテナ２０アルミ蒸着膜３０カードリーダー４０情報表示部４０Ａ情報表示領域４０Ｂ情報表示領域４０Ｃ情報表示部４１接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＣチップ部に結合されたアンテナ部
と、導電層または金属反射層を有する書き換え可能な情
報表示部とを備えた非接触ＩＣカードにおいて、該導電
層または金属反射層の面積を該カードの面積の５０％以
下としたことを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項２】前記アンテナ部は、該カードの周辺にそ
って延在するようにして形成されたアンテナコイルを備
えており、前記導電層または金属反射層は、該カードの
長辺方向または短辺方向の中心線を境界とするいずれか
一方の面内に設けられる請求項１に記載の非接触ＩＣカ
ード。
【請求項３】ＩＣチップ部に結合されたアンテナ部と、
導電層または金属反射層を有する書き換え可能な情報
表示部とを備えた非接触ＩＣカードにおいて、前記導電
層または金属反射層を２つ以上の領域に分割し、且つ該
領域の各々の面積が該カードの面積の５０％以下となる
ようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項４】前記各領域は、接続部にて相互に接続さ
れている請求項３に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項５】前記導電層または金属反射層は、前記ア
ンテナ部と重ならない位置に形成された請求項１から４
のうちのいずれか１項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項６】前記導電層または金属反射層は、前記Ｉ
Ｃチップ部と重ならない位置に形成された請求項１から
５のうちのいずれか１項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項７】前記情報表示部は、液晶材料からなる液
晶記録層を有する請求項１から６のうちのいずれか１項
に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項８】前記情報表示部は、液晶型可逆情報表示
媒体からなり、該液晶型可逆情報表示媒体は、主成分が
室温でガラス状態を示す液晶性組成物と二色性色素から
なる記録層を有し、前記液晶性組成物は、熱の印加によ
り等方性液体状態または液晶ドメイン状態を示し、且つ
熱と電界の印加によりホメオトロピック配向状態を示す
ものである請求項１から６のうちのいずれか１項に記載
の非接触ＩＣカード。