JP2005293454A - Ｉｃカードの製造方法、及びｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】 一度の圧着工程でマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスをＩＣカードに実装することができるＩＣカードの製造方法を提案する。
【解決手段】 電気泳動表示デバイス１０を搭載したＩＣカードＫの製造方法において、第一保護フィルム６５の所定位置に電気泳動表示デバイス１０の第一電極１１ｂを形成する工程と、第一電極１１ｂ上に電気泳動表示層を形成する工程と、第一保護フィルム６５と、複数の基材６１，６３，６４と、電気泳動表示デバイス１０の第二電極１１ｄが第一電極１１ｂと対向する位置に形成されたインレット６２と、第二保護フィルムと６６とを重ね合わせて圧着する工程とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカード（スマートカード）に関し、特にＩＣカードの製造方法に関する。

ＩＣカード（スマートカード）は、ＩＣ（集積回路）チップを搭載したカードであり、磁気ストライプカードと比較して、高情報容量化、セキュリティ性向上（偽変造、不正使用の防止）、複数のアプリケーションに対応可能、ホスト負荷軽減（オフライン処理が可能）等の特徴を有する。このため、クレジットカードやキャッシュカードの他、電子マネー、電子商取引、医療保健分野、鉄道・バスなどの交通分野やビルの入退出管理等への展開が盛んに行われ始めている。
そして、ＩＣカード内に記憶した情報を表示させるために、ＩＣカードの表面に画像を書き換え可能なリライト層を設ける技術や液晶表示装置を設ける技術が提案されている。更に、マイクロカプセル型電気泳動表示デバイスを設ける技術（特許文献１）が提案されている。
マイクロカプセル型電気泳動表示デバイスを用いた場合には、表示デバイスが柔軟性を有するため、カードの折り曲げ等に対する耐久性に優れている。更に、電力供給が失われた際に、メモリ効果によって継続して画像を表示させることができる、という点で有利である。
特開２００３−２７１９１１号公報

ところで、ＩＣカードの表面にマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスを実装するためには、まず、駆動電極が形成されたインレットにマイクロカプセル及び共通電極が形成された基板を圧着させて、インレットにマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスを組み付ける。次いで、マイクロカプセル型電気泳動表示デバイスが組み付けられたインレットの上下をそれぞれプラスチック等のＩＣカード用基材で挟みこんで圧着させる工程が必要である。
しかしながら、ＩＣカードの低価格化が望まれているため、更に生産効率を向上させたいという要求がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、一度の圧着工程でマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスをＩＣカードに実装することができるＩＣカードの製造方法を提案することを目的とする。

本発明に係るＩＣカードの製造方法、及びＩＣカードでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカードの製造方法において、第一保護フィルムの所定位置に電気泳動表示デバイスの第一電極を形成する工程と、第一電極上に電気泳動表示層を形成する工程と、第一保護フィルムと、複数の基材と、電気泳動表示デバイスの第二電極が第一電極と対向する位置に形成されたインレットと、第二保護フィルムとを重ね合わせて圧着する工程とを有するようにした。
また、電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカードの製造方法において、第一保護フィルムの所定位置に電気泳動表示デバイスの第一電極を形成する工程と、電気泳動表示デバイスの第二電極が第一電極と対向する位置に形成されたインレットにおける第二電極上に電気泳動表示層を形成する工程と、第一保護フィルムと、複数の基材と、インレットと、第二保護フィルムとを重ね合わせて圧着する工程とを有するようにした。
この発明によれば、電気泳動表示デバイスの組立（圧着）工程とＩＣカードの組立（圧着）工程とを同一の工程とすることができるので、一回の圧着作業で、電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカードを製造することができる。

また、インレットにおける第二電極とは異なる位置に複数の第三電極を形成する工程と、第一保護フィルムに第一電極を形成すると同時に第三電極と対向する位置に第四電極を形成する工程とを有し、第三電極と第四電極によりスイッチを構成するようにしたものでは、一回の圧着作業で、電気泳動表示デバイスとスイッチを搭載したＩＣカードを製造することができる。

第２の発明は、少なくとも１つ以上のデバイスが実装されたインレットと、インレットを保護する基材及び保護フィルムとからなるＩＣカードを、第１の発明の製造方法により製造するようにした。
この発明によれば、ＩＣカードの製造効率が大幅に向上するので、ＩＣカードの低価格化を図ることができる。

以下、本発明のＩＣカードの製造方法、及びＩＣカードの実施形態について図を参照して説明する。
図１は、ＩＣカードＫを示す分解斜視図である。
ＩＣカードＫは、プラスチック等の基材６１，６３，６４からなる基板６０と、ＩＣチップ（集積回路）４０及び電気泳動表示デバイス１０とを備えたインレット６２とを、重ね合わせることにより形成される。なお、基材６１には、ＩＣチップ４０及び電気泳動表示デバイス１０が収容される開口部６１ａ，６１ｂが設けられる。また、基材６３には、ＩＣチップ４０が収容される開口部６３ａが設けられる。
ＩＣチップ４０は、各種演算を行うＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリ等を備える。そして、ＣＰＵからの指令に基づいて、電気泳動表示デバイス１０に所望の文字、数字或いは記号を表示させる。
インレット６２は、配線電極をカバーフィルムで挟んで形成されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であって、各種配線の他、カード端末等の外部装置（不図示）との情報交換を行うインターフェイスとして外部装置と直接接触する接触用ＩＣ端子５１及び外部装置と一定周波数の電波を受信・送信する非接触型ＩＣ用アンテナ５２等を備えていても良い。接触用ＩＣ端子５１は、ＩＣチップ４０の上面に、基板６０の上面に露出するように形成される。一方、非接触型ＩＣ用アンテナ５２は、インレット６２上にコイル状に形成される。

ＩＣカードＫは、更に、基材６１，６４の露出面側に、透明な保護フィルム６５，６６が貼り付けられ、紫外線や外力からの保護が図られる。なお、保護フィルム６５には、接触用ＩＣ端子５１を露出させるために、開口部６５ａが設けられる。
なお、本実施形態では、接触用ＩＣ端子と非接触型ＩＣ用アンテナとを備えるコンビカード（デュアルインターフェイス）について説明するが、接触用ＩＣ端子のみを備える場合（ＩＳＯ７８１６参照）や、非接触型ＩＣ用アンテナのみを備える場合（ＩＳＯ１４４４３等参照）、或いは、接触用ＩＣチップと非接触用ＩＣチップを備えるハイブリッドカードであってもよい。

図２は、電気泳動表示デバイス１０の断面を示す図である。
プラスチック等の可撓性を有する基材１１ｅ上に、電極フィルム１１ｄ、電気泳動表示層１１ｃ、電極フィルム１１ｂ及びこの表示部を保護する表面保護層１１ａが積層されている。なお、表面保護層１１ａは省略することも可能である。
電極フィルム１１ｂは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド等の寸法安定性の優れた透明なプラスチックフィルムに電極が形成されているものである。電極フィルム１１ｄも同様な基材の電極が形成されてなるものであるが、必ずしも透明性は要求されない。なお、電極フィルム１１ｂと電極フィルム１１ｄとは、上下動通電極１１ｆにより導通される。
電極フィルム（第一電極）１１ｂは、全面に同一の電位がかかる共通電極となり、一方、電極フィルム（第二電極）１１ｄにはアクティブマトリックス電極或いはセグメント電極等が形成されて駆動電極となる。

電気泳動表示層１１ｃを形成するマイクロカプセル１１は、アラビアガム・ゼラチンの複合膜、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、尿素樹脂等をカプセル殻とし、カプセル殻の作製方法としては、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法、界面沈殿法、スプレードライング法、等の公知のマイクロカプセル化手法を採用することができる。内部には泳動粒子と分散媒が封入される。泳動粒子としては有機あるいは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）が用いられる。たとえば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ、ジイスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等の１種又は２種以上を用いることができる。分散媒としては無色または染料により染色された水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを用いることができる。

電気泳動粒子は、予め正または負に帯電させられており、また、分散媒と電気泳動粒子とは、互いに異なる着色がなされている。例えば白の粒子である酸化チタンを正電荷に、一方黒の粒子であるカーボンブラックを負電荷にした場合、二つの電極フィルム１１ｂ，１１ｄに電界を印加して、電極フィルム１１ｂが負極、電極フィルム１１ｄが正極になると、正に帯電した白の粒子が電極フィルム１１ｂ側に引かれ、黒の粒子が電極フィルム１１ｄ側に引かれるので、電極フィルム１１ｂを透明電極としておくことにより、電極フィルム１１ｂ側の上方から観察すると、その部分が白く見えるようになる。逆に、電極フィルム１１ｂが正極、電極フィルム１１ｄが負極になった場合には、正に帯電した白の粒子が電極フィルム１１ｄ側に引かれ、黒の粒子が電極フィルム１１ｂ側に引かれるので、電極フィルム１１ｂの上方から観察するとその部分が黒く見える。
電気泳動表示デバイス１０は、上述したマイクロカプセル１１を多数有しているので、電極フィルム１１ｂ，１１ｄの各アドレス電極の電界を制御することで、所望の文字、数字、或いは記号を白と黒の画素で表示させることができる。
なお、マイクロカプセル１１をアクティブマトリックス駆動法で駆動する場合は、電極フィルム１１ｄは画素電極として画素毎に独立してパターニングされ、不図示の薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極を併設し、電極フィルム１１ｂは光透過性基材上に一様に形成された透明な共通電極とする。この場合、電極フィルム１１ｂを共通電極にすると全面同一電位になるので（例えば電位をゼロとする）、電極フィルム１１ｄ側の各アドレス電極の電界を制御（正または負の電位を与える）することで、上述した原理に基づき電極位置のマイクロカプセル１１内の粒子を移動させ、所望の画像を表示させることができる。同様に、電極フィルム１１ｄを共通電極とし、電極フィルム１１ｂ側の各アドレス電極の電界を制御することで、電極位置のマイクロカプセル１１内の粒子を移動させることで所望の画像を表示させるようにしてもよい。
時分割駆動の場合は、電極フィルム１１ｂ、１１ｄは互いに直交するライン状のＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）等の透明導電体からなる透明電極により構成され、両電極の交わる領域にマイクロカプセル１１を配置する。
駆動方式は上述したものに限定されず、用途に応じて最適なものを選択すればよい。また、マイクロカプセル１１の径は、特に限定されないが３０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜１２０μｍである。

次に、上述したＩＣカードＫの製造方法について説明する。
図３は、ＩＣカードＫの製造方法を説明する図である。
まず、保護フィルム６５の所定位置に電気泳動表示デバイス１０の共通電極となる電極フィルム１１ｂが貼り付けられる。
次いで、電極フィルム１１ｂに電気泳動表示層１１ｃが形成される。具体的には、電極フィルム１１ｂ上（図３（ａ）においては電極フィルム１１ｂの下面）にマイクロカプセル１１と上下動通電極１１ｆとを塗布し、仮乾燥させる。
そして、保護フィルム６５、基材６１、インレット６２、基材６３，６４、保護フィルム６６、の順に重ね合わせ、圧着する。なお、インレット６２の所定位置には、電気泳動表示デバイス１０の駆動電極１１ｄが予め形成されている。また、保護フィルム６５、基材６１，６３，６４、保護フィルム６６面には、それぞれ接着層６８が設けられる。
これにより、ＩＣカードＫが組み立てられる。同時に、電極フィルム１１ｂ、電気泳動表示層１１ｃ、駆動電極１１ｄの順に重ね合って、電気泳動表示デバイス１０が組み立てられる。なお、保護フィルム６５が図２における表面保護層１１ａとして機能し、またインレット６２が基材１１ｅとして機能する。
すなわち、電気泳動表示デバイス１０を内蔵するＩＣカードＫを一回の圧着作業により、組み立てることができる。これにより、従来の製造方法では二回の圧着工程が必要であったものを、一回の圧着工程のみで済ませることができ、製造効率を大幅に向上させることができる。
なお、上述した実施形態では、電極フィルム１１ｂ側に、電気泳動表示層１１ｃ（マイクロカプセル１１と上下動通電極１１ｆ）を形成したが、図３（ｂ）に示すように、電極フィルム１１ｄ側（電極フィルム１１ｄの上面）に、電気泳動表示層１１ｃを形成するようにしても、圧着工程を一回に減らすことができる。

次に、ＩＣカードＫの製造方法の変形例について説明する。
図４は、ＩＣカードＫにスイッチ部２０を実装する場合の製造方法を説明する図である。
スイッチ部２０は、ＩＣカードＫに組み込まれたＩＣチップ４０への入力装置等として機能するものであって、例えば、電気泳動表示デバイス１０の表示に従って、ＩＣカードＫの使用者がスイッチ部２０を指で押して、信号のＯＮ／ＯＦＦを行うものである。
また、スイッチ部２０は、保護フィルム６５の下面に貼り付けられた上部電極２１と、インレット６２に予め形成された複数（図４では２つ）の下部電極２２と、基材６１に設けられた開口部６１ｃとから構成され、保護フィルム６５を指で押すことにより、上部電極２１が保護フィルム６５と共に、開口部６１ｃの空間内で下部電極２２に近づき、そして、上部電極２１と下部電極２２とが接触することにより、複数の下部電極２２間が導通して、信号のＯＮ／ＯＦＦが行われる。
このスイッチ部２０も、保護フィルム６５に貼り付けられた上部電極（第四電極）２１と、インレット６２に予め形成された下部電極（第三電極）２２とから構成されるので、ＩＣカードＫを組み立てる際の一回の圧着作業により、電気泳動表示デバイス１０と同時に、組み立てることができる。

以上、説明したように、本発明のＩＣカードＫの製造方法によれば、保護フィルム６５の所定位置に電気泳動表示デバイス１０の電極フィルム１１ｂを形成する工程と、電極フィルム１１ｂ上に電気泳動表示層１１ｃを形成する工程と、保護フィルム６５と、複数の基材６１，６３，６４と、電気泳動表示デバイス１０の電極フィルム１１ｄが電極フィルム１１ｂと対向する位置に形成されたインレット６２と、保護フィルム６６とを重ね合わせて圧着する工程とを有するようにした。
また、保護フィルム６５の所定位置に電気泳動表示デバイス１０の電極フィルム１１ｂを形成する工程と、電気泳動表示デバイス１０の電極フィルム１１ｄが電極フィルム１１ｂと対向する位置に形成されたインレット６２における電極フィルム１１ｄ上に電気泳動表示層１１ｃを形成する工程と、保護フィルム６５と、複数の基材６１，６３，６４と、インレット６２と、保護フィルム６６とを重ね合わせて圧着する工程とを有するようにした。
これにより、電気泳動表示デバイス１０の組立（圧着）工程とＩＣカードＫの組立（圧着）工程とを同一の工程とすることができるので、一回の圧着作業で、電気泳動表示デバイス１０を搭載したＩＣカードＫを効率よく製造することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態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で種々変更し得ることは勿論である。

ＩＣカードＫを示す分解斜視図 電気泳動表示デバイス１０の構成を示す模式図 ＩＣカードＫの製造方法を説明する図 ＩＣカードＫにスイッチ部２０を実装する場合の製造方法を説明する図

符号の説明

１０…電気泳動表示デバイス、 １１ｂ…電極フィルム（第一電極）、 １１ｃ…電気泳動表示層、 １１ｄ…電極フィルム，駆動電極（第二電極）、 ２０…スイッチ部、 ２１…上部電極（第四電極）、 ２２…下部電極（第三電極）、 ６１，６３，６４…基材、 ６２…インレット、 ６５…保護フィルム（第一保護フィルム）、 ６６…保護フィルム（第二保護フィルム）、 Ｋ…ＩＣカード

Claims (4)

1. 電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカードの製造方法において、
   第一保護フィルムの所定位置に前記電気泳動表示デバイスの第一電極を形成する工程と、
   前記第一電極上に電気泳動表示層を形成する工程と、
   前記第一保護フィルムと、複数の基材と、前記電気泳動表示デバイスの第二電極が前記第一電極と対向する位置に形成されたインレットと、第二保護フィルムとを重ね合わせて圧着する工程と、
   を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
2. 電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカードの製造方法において、
   第一保護フィルムの所定位置に前記電気泳動表示デバイスの第一電極を形成する工程と、
   前記電気泳動表示デバイスの第二電極が前記第一電極と対向する位置に形成されたインレットにおける前記第二電極上に電気泳動表示層を形成する工程と、
   前記第一保護フィルムと、複数の基材と、前記インレットと、第二保護フィルムとを重ね合わせて圧着する工程と、
   を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
3. 前記インレットにおける前記第二電極とは異なる位置に複数の第三電極を形成する工程と、
   前記第一保護フィルムに前記第一電極を形成すると同時に前記第三電極と対向する位置に第四電極を形成する工程と、
   を有し、前記第三電極と前記第四電極によりスイッチを構成すること特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＩＣカードの製造方法。
4. 少なくとも１つ以上のデバイスが実装されたインレットと、前記インレットを保護する基材及び保護フィルムとからなるＩＣカードであって、
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とするＩＣカード。
   
   
   

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