JP2005301794A - Ｉｃカード及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＣカードに搭載されるマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスに対して防湿処理を施して、表示性能の劣化防止と長寿命化を図ることができる電気泳動表示デバイス搭載型ＩＣカードを提案する。
【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、電気泳動表示デバイス１０をインレット６２の所定位置に配置する工程と、電気泳動表示デバイス１０の外周の全域に所定の隙間Ｓを開けて流動防止枠３０を形成する工程と、電気泳動表示デバイス１０及び流動防止枠３０とを押圧部材７０により押圧しつつ、隙間Ｓに防湿部材料２０を充填する工程と、を有する。
【選択図】 図４

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、マイクロカプセル型電気泳動表示デバイスは、湿度により表示性能が劣化したり、寿命が短くなったりする。このため、ＩＣカードに実装されるマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスにも、防湿処理を施す必要がある。
しかしながら、ＩＣカード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際における、マイクロカプセル型電気泳動表示デバイスの防湿処理については、具体的な提案がなされていないという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ＩＣカードに搭載されるマイクロカプセル型電気泳動表示デバイスに対して防湿処理を施して、表示性能の劣化防止と長寿命化を図ることができる電気泳動表示デバイス搭載型ＩＣカードを提案することを目的とする。

本発明に係るＩＣカード及びその製造方法では、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カードにおいて、電気泳動表示デバイスの外周側面の全域を取り囲む防湿部を備えるようにした。
この発明によれば、電気泳動表示デバイスの側面からの湿気の侵入が防止されるので、電気泳動表示デバイスの表示性能の劣化が防止され、長寿命化を図ることができる。したがって、ＩＣカードＫも長寿命化される。
また、防湿部の外周側面の全域を取り囲む流動防止枠を備えるものでは、防湿部が流動性の高い材料から形成される場合であっても、電気泳動表示デバイスの外周側面の全域に防湿部を確実に形成することができる。
また、流動防止枠が電気泳動表示デバイスと略同一の高さを有するものでは、電気泳動表示デバイスの周辺の高さが均一になるので、ＩＣカードの表面が平坦化され、ＩＣカードの規格を遵守することができ、商品価値を高めることができる。

第２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、電気泳動表示デバイスをインレットの所定位置に配置する工程と、電気泳動表示デバイスの外周の全域に所定の隙間を開けて流動防止枠を形成する工程と、電気泳動表示デバイス及び流動防止枠とを押圧部材により押圧しつつ、隙間に防湿部材料を充填する工程と、を有するようにした。
この発明によれば、防湿部が流動性の高い材料から形成される場合であっても、電気泳動表示デバイスの外周側面の全域に防湿部を確実に形成することができる。これにより、電気泳動表示デバイスの側面からの湿気の侵入が防止されるので、電気泳動表示デバイスの表示性能の劣化が防止され、長寿命化を図ることができる。したがって、ＩＣカードＫの寿命も長寿命化される。
更に、電気泳動表示デバイスの周辺の高さが均一になるので、ＩＣカードの表面が平坦化され、ＩＣカードの規格を遵守することができ、商品価値を高めることができる。
また、押圧部材或いは流動防止枠のいずれか一方に、余った防湿部材料が流れ出す貫通孔が形成されるものでは、電気泳動表示デバイスに余計な圧力がかかることなく、しかも防湿部を容易に電気泳動表示デバイス等と同一高さに形成することができる。

以下、本発明の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を備える。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が貼り付けられる。基材６１, ６４としては有色または無色透明なプラスチック、例えばポリビニルカーボネート（ＰＶＣ）や耐熱性ＰＶＣ、非結晶性ポリエステル樹脂（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が使用できる。更に、基材６１，６4の露出面側に印刷を行っても良い。透明な保護フィルム６５，６６としては、基材６１，６４で用いる様な材料で透明なプラスチックで有ればよく、反射防止や防湿、耐引っ掻き性等の機能を付与しても良い。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。

電気泳動は、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、種々のものを採用することが可能である。

図３は、ＩＣカードＫに断面図である。
インレット６２上の所定位置には、電気泳動表示デバイス１０が配置される。その電気泳動表示デバイス１０の外周側面の全域には、常温硬化型エポキシ樹脂等により形成される防湿部２０が配置される。防湿部２０は、電気泳動表示デバイス１０の電気泳動表示部１１ｃに対する側面からの水分（湿気）の侵入を防止するものである。
更に、防湿部２０の外周側面の全域には、シリコン樹脂等により形成される流動防止枠３０が配置される。流動防止枠３０は、防湿部２０が電気泳動表示デバイス１０の側面から流れ出さないようにするために設けられる枠である。
そして、インレット６２上に配置された電気泳動表示デバイス１０、防湿部２０及び流動防止枠３０を覆うように保護フィルム６５が貼り付けられる。これにより、ＩＣカードＫの内部に実装された電気泳動表示デバイス１０が外部の水分（湿気）から保護される。

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４は、ＩＣカードＫの製造方法を説明する図である。
まず、電気泳動表示デバイス１０の駆動電極１１ｄが所定位置に形成されたインレット６２上に電気泳動表示層１１ｃが形成される。具体的には、駆動電極１１ｄ上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、電気泳動表示層１１ｃ上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。
これにより、インレット６２上の所定位置に電気泳動表示デバイス１０が形成（配置）される（図４（ａ）参照）。
次に、インレット６２上の電気泳動表示デバイス１０の外周側面全域に、所定の隙間Ｓを開けて流動防止枠３０を形成する。流動防止枠３０は、電気泳動表示デバイス１０と略同一高さに形成される（図４（ｂ）参照）。なお、流動防止枠３０には、隙間Ｓと流動防止枠３０の外周領域とを連通する貫通孔３１が形成される。
続いて、電気泳動表示デバイス１０及び流動防止枠３０が配置されたインレット６２をプレス機７０に戴置して、電気泳動表示デバイス１０及び流動防止枠３０に与圧をかける。
そして、流動防止枠３０に形成した貫通孔３１、或いはプレス機７０の上型７１に形成した貫通孔７２のいずれか一方から、電気泳動表示デバイス１０と流動防止枠３０との間の隙間Ｓに防湿部材料２０を充填する。そして、電気泳動表示デバイス１０及び流動防止枠３０に与圧をかけた状態のまま防湿部材料２０を硬化させて、防湿部２０を形成する（図４（ｃ）参照）。
これにより、防湿部２０が、電気泳動表示デバイス１０及び流動防止枠３０と略同一高さに形成される。
なお、流動防止枠３０に貫通孔３１を設けておいたので、隙間Ｓに充填された防湿部材料２０のうち、余った防湿部材料２０が貫通孔３１から外部に流れ出すので、電気泳動表示デバイス１０等に余計な圧力を与えずに防湿部２０を形成することができる。或いは、プレス機７０の上型７１に形成した貫通孔７２から余った防湿部材料２０を外部に流れ出させてもよい。

そして、インレット６２上の所定位置に電気泳動表示デバイス１０、防湿部２０及び流動防止枠３０を形成したら、インレット６２上にＩＣチップ４０や接触用ＩＣ端子５１を配置する。
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、の順に重ね合わせて圧着する（図４（ｄ）参照）。なお、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。なお、保護フィルム６５が図２における電気泳動表示デバイス１０の表面保護層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。

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、
電気泳動表示デバイス１０をインレット６２の所定位置に配置する工程と、電気泳動表示デバイス１０の外周の全域に所定の隙間Ｓを開けて流動防止枠３０を形成する工程と、電気泳動表示デバイス１０及び流動防止枠３０とをプレス機７０により押圧しつつ、隙間Ｓに防湿部材料２０を充填する工程とを有するようにした。
これにより、防湿部２０が流動性の高い材料から形成される場合であっても、電気泳動表示デバイス１０の外周側面の全域に防湿部２０を確実に形成することができる。したがって、電気泳動表示デバイス１０の側面からの湿気の侵入が防止されるので、電気泳動表示デバイス１０の表示性能の劣化が防止され、長寿命化を図ることができる。更に、ＩＣカードＫも長寿命化される。
更に、電気泳動表示デバイス１０の周辺の高さが均一になるので、ＩＣカードＫの表面が平坦化され、ＩＣカードＫの規格を遵守することができ、商品価値を高めることができる。

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の構成を示す分解斜視図 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の構成を示す断面図 ＩＣカードＫ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、 ２０…防湿部，防湿部材料、 ２１…貫通孔、 ３０…流動防止枠、 ６２…インレット、 ７０…プレス機（押圧部材）、 ７２…貫通孔、 Ｓ…隙間、 Ｋ…ＩＣカード

Claims (5)

1. 電気泳動表示デバイスを搭載したＩＣカードにおいて、
   前記電気泳動表示デバイスの外周側面の全域を取り囲む防湿部を備えることを特徴とするＩＣカード。
2. 前記防湿部の外周側面の全域を取り囲む流動防止枠を備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
3. 前記流動防止枠は、前記電気泳動表示デバイスと略同一の高さを有することを特徴とする請求項２に記載のＩＣカード。
4. 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、
   前記電気泳動表示デバイスをインレットの所定位置に配置する工程と、
   前記電気泳動表示デバイスの外周の全域に所定の隙間を開けて流動防止枠を形成する工程と、
   前記電気泳動表示デバイス及び前記流動防止枠とを押圧部材により押圧しつつ、前記隙間に防湿部材料を充填する工程と、
   を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
5. 前記押圧部材或いは前記流動防止枠のいずれか一方に、余った前記防湿部材料が流れ出す貫通孔が形成されることを特徴とする請求項４に記載のＩＣカードの製造方法。
   
   
   

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