JP2003044808A - 表示付き非接触icカードの製造方法、および表示付き非接触icカード - Google Patents

表示付き非接触icカードの製造方法、および表示付き非接触icカード

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JP2003044808A
JP2003044808A JP2001230245A JP2001230245A JP2003044808A JP 2003044808 A JP2003044808 A JP 2003044808A JP 2001230245 A JP2001230245 A JP 2001230245A JP 2001230245 A JP2001230245 A JP 2001230245A JP 2003044808 A JP2003044808 A JP 2003044808A
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forming
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Naotake Okubo
尚武 大久保
Tadahiro Furukawa
忠宏 古川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作成工数を削減すると共に製造コストを低減
させた表示付き非接触ICカードを提供する。 【解決手段】 プラスチックフィルム層6A,6B上に
液晶表示部5とコンデンサ4の形成領域、およびカード
基材1上のコイル2に接続するための接続部とを形成す
るための領域にそれぞれITO電極層9を形成し、液晶
表示部5とコンデンサ4の形成領域のITO電極層9同
士がそれぞれ向かい合うようにプラスチックフィルム層
6A,6Bを位置合わせして貼り合わせることによりコ
ンデンサ付き表示基材を形成し、カード基材1の所定の
領域に埋め込む。そして、接続部16、17により電気
的接続を取ることでコイル2とコンデンサ4とからなる
アンテナ回路を形成する。従って、従来の金属箔をカー
ド基材の両面に貼り付け、これをエッチングで所定のパ
ターンに形成する技術と比較して、金属箔をカード基材
の両面に貼る必要がなくなり、製造コストを低減させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部装置との信号
の送受信をアンテナ回路を介して行なう表示付き非接触
ICカードの製造方法、および表示付き非接触ICカー
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、接触端子を持たず、外部装置との
磁気結合または容量結合を介して信号を送受信する非接
触ICカードが種々の目的で使用されるようになってき
た。
【0003】このような非接触ICカードの一例を図7
に示す。図7に示された非接触型ICカードは、電磁波
により外部装置との信号交換を行なうアンテナ回路と、
カード基材に埋め込まれたICチップとからなる。ま
た、アンテナ回路は、カード基材の周縁部にループ状に
形成された導電パターンからなるコイルと、カード基材
上に搭載されたコンデンサとからなる。これらのコイル
とコンデンサは、LC直列共振回路を構成しており、そ
の共振周波数付近の周波数を有する電磁波により共振回
路上に誘導される電圧が検出され、これにより受信が行
なわれる。
【0004】このようなアンテナ回路を構成するコイル
は、カード基材の表面に貼り付けられた金属箔、例え
ば、銅箔あるいはアルミ等をエッチングすることで形成
している。金属箔の代わりに導電性ペースト印刷で形成
する場合もある。また、コンデンサは、カード基材の表
裏に貼り付けられた金属箔、例えば、銅箔あるいはアル
ミ箔等をエッチングして所定のパターンに形成し、導通
用のスルーホールを開けることで形成される。コンデン
サも導電性ペースト印刷で形成することもできる。
【0005】一方、例えば、特開平10−154215
号公報や特開2001−67452号公報に示されてい
るように、情報を表示する表示部をICカードに設ける
ことは非接触ICカードの利点を生かす上で重要であ
る。また、特開2001−67452号公報に記されて
いるように、近年ポリマーフィルムを基材とした液晶表
示素子が量産レベルで製造可能になっている。これをう
まく使用すると、カードの厚みを0.76mmに保ちつ
つ非接触ICカードを作ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにアンテナ回路のコンデンサを形成するために金
属箔をカード基材の両面に貼らなければならず、製造コ
ストが高くなるという問題がある。
【0007】また、カード基板の両面にコンデンサ用の
導電パターンを形成しているため、穴を開けて導通を取
らなければならず、作成に手間がかかった。
【0008】また、カード基材の表裏に導電パターンを
形成し、カード基材をコンデンサの絶縁層とする従来の
構成の場合、カード基材の厚みがそのままコンデンサの
厚みとなる。コイルとコンデンサとで構成される共振回
路の受信特性は、コンデンサの厚みが薄いほうが特性が
改善される。
【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、表示機能を有すると共に、この作成工程を利用し
て、アンテナ回路の作成工数を削減すると共に製造コス
トを低減させた表示付き非接触ICカードの製造方法、
及び表示付き非接触ICカードを提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に請求項1記載の発明は、カード基材上にコイルおよび
接続部を形成するカード基材形成工程と、第1の基材と
第2の基材上の表示部形成領域、コンデンサ形成領域お
よびカード基材上のコイルに接続するための接続部とを
形成するための領域にそれぞれ導電パターンを形成する
導電パターン形成工程と、表示部形成領域およびコンデ
ンサ形成領域の導体パターン同士が向かい合うように第
1および第2の基材を位置合わせして貼り合わせること
でコンデンサ付き表示基材をを形成するコンデンサ付き
表示基材形成工程と、カード基材にコンデンサ付き表示
基材を接続部を介して接続するコンデンサ付き表示基材
接続工程と、を有することを特徴とする。
【0011】請求項2記載の発明は、カード基材上にコ
イルとコンデンサの一方の対向電極および接続部を形成
する対向電極付きカード基材形成工程と、第1の基材上
の表示部形成領域、コンデンサのもう一方の対向電極形
成領域およびコイルに接続するための接続部とを形成す
るための領域にそれぞれ導電パターンを形成し、第2の
基材上の表示部形成領域に導電パターンを形成する導電
パターン形成工程と、表示部形成領域の導電パターン同
士が向かい合うように第1および第2の基材を位置合わ
せして貼り合わせることで対向電極付き表示基材を形成
する対向電極付き表示基材形成工程と、対向電極付きカ
ード基材と対向電極付き表示基材の対向電極同士を位置
合わせして貼合してコンデンサを形成すると共に、それ
ぞれの接続部を接続する対向電極付き表示基材貼合・接
続工程と、を有することを特徴とする。
【0012】請求項3記載の発明は、アンテナ回路を構
成するコイルおよび接続部を備えたカード基材と、アン
テナ回路を構成するコンデンサと表示部が併設され、ま
た、コンデンサと表示部をコイルおよびカード基材に接
続するための接続部を備えたコンデンサ付き表示基材
と、を有し、カード基材の接続部とコンデンサ付き表示
基材の接続部とが接続するようにされていることを特徴
とする。
【0013】請求項4記載の発明は、アンテナ回路を構
成するコイルとコンデンサの一方の対向電極および接続
部を備えた対向電極付きカード基材と、アンテナ回路を
構成するコンデンサのもう一方の対向電極と表示部が併
設され、また、コンデンサの対向電極と表示部をコイル
に接続するための接続部を備えた対向電極付き表示基材
と、を有し、対向電極付きカード基材の対向電極と対向
電極付き表示基材の対向電極同士が向かい合うように位
置合わせして貼合することでコンデンサが形成されると
共に、それぞれの接続部が接続するようにされているこ
とを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明に係る実施形態について説明する。
【0015】図1に示されるように本発明に係る実施形
態は、カード基材1の周縁部に導電パターンをループ状
に配置したコイル2と、カード基材1の所定の領域に貼
り付けられたICチップ3と、同じくカード基材1に埋
め込まれたコンデンサ4と液晶表示部5とからなる。な
お、コイル2とコンデンサ4とで外部装置との信号の送
受信に使用されるアンテナ回路が形成される。なお、以
下に示すコンデンサ付き表示基材と、コイル2が形成さ
れたカード基材1には接続部16、17が設けられ、こ
の接続部16、17同士が電気的に接続されている。
【0016】図2には、コンデンサ4と液晶表示部5と
が層間に形成されたコンデンサ付き表示基材の構成が示
されている。プラスチックフィルム層6A,6B間にコ
ンデンサ4と液晶表示部5が形成されたコンデンサ付き
表示基材をカード基材1に埋め込み、コンデンサ付き表
示基材に設けた接続部16とカード基材1側に設けた接
続部17とを電気的に接続している。また、コンデンサ
付き表示基材は、プラスチックフィルム層6A,6B上
にコンデンサ4と液晶表示部5を構成する部分を配置
し、この部分同士を向かい合うように位置合わせして貼
り合わせることで形成される。
【0017】液晶表示部5には、上下2つのプラスチッ
クフィルム層6A,6B間に、反射層7、絶縁層8、I
TO電極層9B、配向膜10B、液晶11、配向膜10
A、ITO電極層9Aが下から順に積層されている。液
晶表示部5は、外光の反射を利用するもので、メモリー
性のあるものが好ましい。例えば、「次世代液晶ディス
プレイ」(共立出版社、小林駿介編集)に記載されてい
るような配向膜で双安定性を持たせたネマチック液晶、
強誘電性液晶、コレステリック液晶、高分子分散液晶な
どを用いたものが望ましい。また、液晶以外では電気泳
動ディスプレイを使用することができる。
【0018】液晶表示部5に併設して設けたコンデンサ
4は、プラスチックフィルム層6A,6BにITO電極
層12A,12Bがそれぞれ形成され、これら2つのプ
ラスチックフィルム層6A,6B間を絶縁材料を兼ねる
シール剤13が埋めている。
【0019】上下2つのプラスチックフィルム層6A,
6B間は、図2に示されるようにシール剤13に混入さ
れた異方性導電粒子14によって電気的接続が取られて
いる。また、図2に示されるように、プラスチックフィ
ルム層6に、コンデンサ4および液晶表示部5の形成と
同時に設けた接続部16は、異方導電性接着剤(Anisom
etric Conductive Film )15によってカード基材1側
の接続部17との接続が取られている。
【0020】上記構成からなる本実施形態は、上下2つ
のプラスチックフィルム層6A,6B間に、液晶表示部
5を作成する段階で、コンデンサ4も同時に作り込むこ
とを特徴としている。このプラスチックフィルム層6
A,6B間にコンデンサ4および液晶表示部5が形成さ
れたコンデンサ付き表示基材をカード基材1側に埋め込
む。そして、コンデンサ付き表示基材に形成した接続部
16と、カード基材1側に設けた接続部17とを電気的
に接続し、コンデンサ4とコイル2、ICチップ3とが
接続されることでアンテナ回路を形成する。
【0021】このような手順で作成される表示付き非接
触ICカードは、従来の金属箔をカード基材の両側に貼
り付け、これをエッチングで所定のパターンに形成する
技術と比較すると、金属箔をカード基材の両面に貼る必
要がなくなり、製造コストを低減することができる。ま
た、従来技術は、金属箔をカード基材の表裏両面に形成
してコンデンサを作成していたため、導通を取るための
スルーホールを形成する工程が必要であったが、この手
間を本実施形態では省くことができる。
【0022】また、従来のカード基材の両面に形成した
コンデンサと比較してコンデンサの厚みを薄くすること
が可能となり、共振回路の受信特性を改善させることが
可能となる。
【0023】次に、図4のフローチャート及び図5を参
照しながら上記構成のICカードの作成手順について説
明する。50〜200μmの厚みのプラスチックフィル
ムを準備する。このプラスチックフィルムは、コンデン
サ4および液晶表示部5を作り込む基材となるものであ
り、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、PET
(Polyethlene Terephthalate )、PEN(Polyethlene
Naphthalate) 等を用いることができる。なお、周囲の
ガス、水分等がプラスチックフィルムを透過して液晶を
劣化させる不具合を防止するために、このプラスチック
フィルムにはガスバリアー層を設ける必要がある。
【0024】次に、このプラスチックフィルムからなる
プラスチックフィルム層6上にアンカー層を形成して、
この上にスパッタでITO層を成膜する(ステップS
1)。例えば、表面抵抗60Ω/□で厚さ1500Å程
度に形成する。図5のAには、プラスチックフィルム層
6上にITO層が形成された状態が示されている。この
とき、観察サイドからみて後方の導電層はアルミなどの
反射電極材料になるものを使用してもよい。
【0025】次に、形成したITO層をエッチングでパ
ターン化し、ITO電極層9を作成する(ステップS
2)。ITO層上にフォトレジスト(ポジのノボラック
系レジスト)を形成し、マスクパターンを重ねて露光
し、現像する。現像には、1%濃度のKOHを使用す
る。なお、マスクパターンにより、液晶表示用画素電
極、配線電極、コンデンサ用の電極、コイル2とICチ
ップ3との接続に用いる接続部16を同時に作り込む。
そして、レジストをマスクにエッチングして、ITO層
を所定のパターンに形成する。エッチング液としては、
臭化水素酸などを用いることができる。最後に、レジス
トストリッパーを使用してレジストを除去する。図5の
Bには、液晶表示部5とコンデンサ4の形成領域にIT
O電極層9が形成された状態が示されている。
【0026】次に、パターン化した液晶表示部5の領域
のITO電極層9上に配向膜10を形成する(ステップ
S3)。0.1μm程度の厚さのポリイミド膜を塗布
し、このポリイミド膜を120℃程度で焼成して溶剤を
飛ばし、ラビングする。なお、ラビングは、ITO電極
層9と配向膜10とを形成したプラスチックフィルム層
6をガラスに貼り付け、これらを機器上に乗せて、プラ
スチックフィルム層6上の配向膜を均一に擦る。
【0027】以上の工程により、図5のCに示されたプ
ラスチックフィルム層6上にITO電極層9が所定のパ
ターンで形成され、液晶表示部5上のITO電極層9に
配向膜10が成膜された表示基材が完成する。なお、こ
の表示基材は上面用と下面用の2枚作成する。
【0028】次に、作成した一方の表示基材上にシール
剤13を印刷する(ステップS4)。このシール剤13
がコンデンサ4の非誘電体として機能する。液晶表示部
5の周辺部およびコンデンサ4部分にはシール剤を印刷
する。シール剤にはギャップ(5〜10μm)を均一に
するためのスペーサ粒子を一定量混入させておく。ま
た、液晶表示部5にはスペーサ粒子を散布する。また、
上下表示基材の導通を必要とする部分には、シール剤に
異方性導電粒子を混入させる。場合によっては、この導
通部分だけディスペンサで塗布してもよい。なお、コン
デンサ4の配線、液晶表示部5の配線とも外部との接続
の際に、一方の表示基材に一括で接続したほうが非接触
ICカードの厚みを薄くすることができる。図5のDに
は、シール剤が印刷された状態が示されている。
【0029】次に、シール剤13を印刷した表示基材
と、もう一方の表示基材とを位置合わせして貼り合わせ
る(ステップS5)。この際、シール剤を加圧しながら
焼成することで固める。なお、2つの表示基材の貼り合
わせは、図3に示されるように、プラスチックフィルム
層6A,6Bに形成した、液晶表示部5とコンデンサ4
のITO電極層9がそれぞれ向かい合うように位置合わ
せして貼り合わせる。
【0030】次に、貼り合わせた2つの表示基材間の液
晶表示部5に定法に基づき液晶11を注入する(ステッ
プS6)。液晶の注入口は液晶注入後に塞ぐ。図5のE
には、上下2枚の表示基材が貼り合わされ、その表示基
材間に液晶11が注入された状態が示されている。
【0031】次に、必要に応じて反射板、偏光板等の光
学フィルムを液晶表示部5に貼り合わせ(ステップS
7)、この液晶表示部5とコンデンサ4とが形成された
コンデンサ付き表示基材をカード基材1に貼り合わせる
(ステップS8)。カード基材1との接着には異方性導
電性接着剤(Anisometric Conductive Film )15を使
い、電気的接続を取る。これにより、カード基材1側に
設けた接続部17と、コンデンサ付き表示基材側に設け
た接続部16とが電気的に接続され、これらコイル2と
コンデンサ4とでアンテナ回路が形成される。
【0032】なお、カード基材1上にコイル2を作成す
るには、カード基材1上に導電ペーストをスクリーン印
刷する方法、カード基材1上に金属を貼り付け、その上
にレジストを印刷してエッチングする方法等が挙げられ
る。
【0033】これらの工程を経ることで、図5のFに示
されたICカードが作成される。
【0034】なお、上述した非接触ICカードの作成手
順、及び作成のために使用した部材は、これに限定され
るものではなく、種々適用可能である。
【0035】次に、本発明に係る第2の実施形態につい
て説明する。本発明に係る第2の実施形態は、図6に示
されるように、アンテナ回路を構成するコイル2とコン
デンサ4の一方の対向電極、および接続部22を形成し
たカード基材1と、アンテナ回路を構成するコンデンサ
4のもう一方の対向電極と液晶表示部5とが併設され、
このコンデンサ4の対向電極と液晶表示部5をコイル2
およびICチップ3に接続するための接続部23を設け
た対向電極付き表示基材の対向電極同士を向かい合うよ
うに位置合わせして貼り合わせ、それぞれの接続部2
2、23を接続することでコイル2およびコンデンサ4
からなるアンテナ回路を構成している。なお、カード基
材1と対向電極付き表示基材の貼り合わせには、絶縁材
料からなる接着剤により接着層21を一方の基材に設
け、両基材を貼り合わせている。この接着層21がコン
デンサ4の非誘電体の役割を果たす。なお、カード基材
1と対向電極付き表示基材の電気的接続は、この部分の
接着剤にだけ異方性導電粒子を混入させることで行な
う。
【0036】このような構成のICカードであっても、
上述した第1の実施形態と同様な効果を得ることができ
る。
【0037】なお、本実施形態は、上述した第1の実施
形態の作成手順のステップS2のITO層の形成におい
て、プラスチックフィルム層6上に形成するITO層
を、液晶表示部5の形成領域だけに形成したものと、上
述した第1の実施形態と同様に、液晶表示部5の形成領
域とコンデンサ4の形成領域とに形成したものとを作成
する点が上述した第1の実施形態と異なる。また、本実
施形態は、カード基材1上にITO電極層を作成する際
に、カード基材1上のコンデンサ4の形成領域に、コン
デンサ用のITO電極層20も作成する。これらカード
基材1上に形成したITO電極層20と、プラスチック
フィルム層6上に形成したITO電極層19とを位置合
わせして貼り合わせるとでコンデンサ4を形成してい
る。
【0038】なお、上述した実施形態は本発明の好適な
実施の形態である。但し、これに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形
実施が可能である。
【0039】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明
は、第1の基材と第2の基材上の表示部形成領域、コン
デンサ形成領域およびカード基材上のコイルに接続する
ための接続部を形成するための領域にそれぞれ導電パタ
ーンを形成し、表示部形成領域およびコンデンサ形成領
域の導電パターン同士が向かい合うように第1と第2の
基材を位置合わせして貼り合わせることによりコンデン
サ付き表示基材を形成し、カード基材にコンデンサ付き
表示基材を接続部を介して接続することでコンデンサお
よびコイルからなるアンテナ回路を形成する構成を採用
している。または、表示部形成領域、コンデンサの一方
の対向電極形成領域およびコイルに接続するための接続
部とを形成するための領域に導電パターンを形成した第
1の基材と、表示部形成領域に導電パターンを形成した
第2の基材とを表示部形成領域の導電パターン同士が向
かい合うように位置合わせして貼り合わせ、貼り合わせ
た対向電極付き表示基材の対向電極と、コイルとコンデ
ンサのもう一方の対向電極および接続部を形成したカー
ド基材の対向電極とが向かい合うように位置合わせして
両基材を貼り合わせることでコイルおよびコンデンサか
らなるアンテナ回路を形成する構成を採用している。従
って、以下に述べる効果を得ることができる。まず、従
来の金属箔をカード基材の両面に貼り付け、これをエッ
チングで所定のパターンに形成する技術と比較して、金
属箔をカード基材の両面に貼る必要がなくなり、製造コ
ストを低減させることができる。また、この従来技術で
は、金属箔をカード基材の表裏両面に形成してコンデン
サを作成していたため、導通を取るためのスルーホール
を形成する工程が必要であったが、この手間を省くこと
ができる。
【0040】また、カード基材の両面に形成したコンデ
ンサと比較してコンデンサの厚みを薄くすることが可能
となり、共振回路の受信特性を改善させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態を表す図である。
【図2】コンデンサと液晶表示部の構成を表す断面図で
ある。
【図3】プラスチックフィルム層に設けた部材を位置合
わせして貼り合わせた状態を表す図である。
【図4】製造手順を示すフローチャートである。
【図5】製造段階における構成を表す断面図である。
【図6】本発明に係る第2の実施形態の構成を表す断面
図である。
【図7】従来の非接触ICカードの構成を表す図であ
る。
【符号の説明】
1 カード基材 2 コイル 3 ICチップ 4 コンデンサ 5 液晶表示部 6A,6B プラスチックフィルム層 7 反射層 8 絶縁層 9A,9B,12A,12B ITO電極層 10 配向膜 11 液晶 13 シール剤 14 異方性導電粒子 15 異方導電性接着剤

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カード基材上にコイルおよび接続部を形
    成するカード基材形成工程と、 第1の基材と第2の基材上の表示部形成領域、コンデン
    サ形成領域および前記カード基材上の前記コイルに接続
    するための接続部とを形成するための領域にそれぞれ導
    電パターンを形成する導電パターン形成工程と、 前記表示部形成領域および前記コンデンサ形成領域の前
    記導体パターン同士が向かい合うように前記第1および
    第2の基材を位置合わせして貼り合わせることでコンデ
    ンサ付き表示基材をを形成するコンデンサ付き表示基材
    形成工程と、 前記カード基材に前記コンデンサ付き表示基材を前記接
    続部を介して接続するコンデンサ付き表示基材接続工程
    と、 を有することを特徴とする表示付き非接触ICカードの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 カード基材上にコイルとコンデンサの一
    方の対向電極および接続部を形成する対向電極付きカー
    ド基材形成工程と、 第1の基材上の表示部形成領域、コンデンサのもう一方
    の対向電極形成領域および前記コイルに接続するための
    接続部とを形成するための領域にそれぞれ導電パターン
    を形成し、第2の基材上の表示部形成領域に導電パター
    ンを形成する導電パターン形成工程と、 前記表示部形成領域の前記導電パターン同士が向かい合
    うように前記第1および第2の基材を位置合わせして貼
    り合わせることで対向電極付き表示基材を形成する対向
    電極付き表示基材形成工程と、 前記対向電極付きカード基材と前記対向電極付き表示基
    材の対向電極同士を位置合わせして貼合してコンデンサ
    を形成すると共に、それぞれの接続部を接続する対向電
    極付き表示基材貼合・接続工程と、 を有することを特徴とする表示付き非接触ICカードの
    製造方法。
  3. 【請求項3】 アンテナ回路を構成するコイルおよび接
    続部を備えたカード基材と、 前記アンテナ回路を構成するコンデンサと表示部が併設
    され、また、該コンデンサと該表示部を前記コイルおよ
    びカード基材に接続するための接続部を備えたコンデン
    サ付き表示基材と、を有し、 前記カード基材の接続部と前記コンデンサ付き表示基材
    の接続部とが接続するようにされていることを特徴とす
    る表示付き非接触ICカード。
  4. 【請求項4】 アンテナ回路を構成するコイルとコンデ
    ンサの一方の対向電極および接続部を備えた対向電極付
    きカード基材と、 前記アンテナ回路を構成するコンデンサのもう一方の対
    向電極と表示部が併設され、また、該コンデンサの対向
    電極と該表示部をコイルに接続するための接続部を備え
    た対向電極付き表示基材と、を有し、 前記対向電極付きカード基材の対向電極と前記対向電極
    付き表示基材の対向電極同士が向かい合うように位置合
    わせして貼合することでコンデンサが形成されると共
    に、それぞれの接続部が接続するようにされていること
    を特徴とする表示付き非接触ICカード。
JP2001230245A 2001-07-30 2001-07-30 表示付き非接触icカードの製造方法、および表示付き非接触icカード Withdrawn JP2003044808A (ja)

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