JP2008146393A - Card with image display function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示機能を備えたICカードに関し、特に、強度に優れた液晶セルや有機ELなどの表示素子が使用されているICカードに関するものである。 The present invention relates to an IC card having an image display function, and more particularly to an IC card in which a display element such as a liquid crystal cell or an organic EL having excellent strength is used.
ICカードは、磁気カードなどに比較してメモリ容量が大きいだけでなく演算処理機能を有している利点がある。しかし、メモリの記憶内容を目視確認することができず、この点が大きな問題であり、画像表示機能付きのICカードの開発が進められている(特許文献1)。
この発明では、カードの曲げ変形を考慮して、ガラス基板ではなくプラスチック基板を使用する液晶セルが提案されている。 In the present invention, a liquid crystal cell using a plastic substrate instead of a glass substrate has been proposed in consideration of bending deformation of the card.
しかしながら、プラスチックは、耐薬品性や耐熱性においてガラスより劣っており、特に、ガラスに比べて格段に耐熱性に劣るので、製造工程中に熱変形してしまい、配線端子などを微細に配置できないという問題がある。特にICカードに搭載する液晶セルは、配線パターンや内部素子を極限的に小型化せざるを得ないので、プラスチック基板を使用する限り、商品力のある液晶セルを実現することはできない。 However, plastics are inferior to glass in terms of chemical resistance and heat resistance, and in particular, are much inferior in heat resistance compared to glass, so they are thermally deformed during the manufacturing process, and wiring terminals and the like cannot be finely arranged. There is a problem. In particular, a liquid crystal cell mounted on an IC card must have a wiring pattern and internal elements that are extremely small in size. Therefore, as long as a plastic substrate is used, a commercial liquid crystal cell cannot be realized.
そこで、ガラスの利点を生かしつつ、曲げ変形に強い液晶セルや有機ELなどの表示素子を実現するガラス基板の完成が強く望まれている。具体的には、液晶画面を指で押したり、ICカードを曲げても容易には破損しない表示素子のガラス基板が強く嘱望されている。 Therefore, it is strongly desired to complete a glass substrate that realizes a display element such as a liquid crystal cell and an organic EL that is resistant to bending deformation while taking advantage of glass. Specifically, a glass substrate of a display element that does not easily break even when the liquid crystal screen is pushed with a finger or an IC card is bent is strongly desired.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、押圧力や曲げ変形によっても破損しにくい表示素子を搭載したICカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an IC card on which a display element that is not easily damaged by a pressing force or bending deformation is mounted.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明は、外部機器とのデータ送受信処理を含む全ての動作を統括的に制御する中央制御部と、前記中央制御部からの指示に基づいて必要な情報を表示する表示素子と、カード各部に電力を供給する電源部と、を備える画像表示機能付きカードであって、前記表示素子は、使用者に露出する第一ガラス板と使用者に露出しない第二ガラス板とが、複数の表示素子領域を内包して貼合された貼合せガラス板について、機械的又は化学的な処理によって全体の厚みが0.60mm以下に薄型化され、その後に分離されて完成されることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
ここで、機械的又は化学的な処理には、化学的な処理だけ、物理的な処理だけ、及び、化学的な処理と物理的な処理とを組み合わせた処理の何れも含まれる。化学的な処理とは、典型的には、フッ酸を含有する研磨液を使用した薄型化処理である。本発明では、化学的又は機械的な処理によって、ガラス板全体の厚みは0.6mm以下に薄型化されるが、好ましくは、0.4mm以下に薄型化される。なお、画像表示機能には、実施例に記載の通り、写真や絵だけでなく、文字や数字を表示する機能も含まれる。 Here, the mechanical or chemical treatment includes any of chemical treatment alone, physical treatment alone, and a combination of chemical treatment and physical treatment. The chemical treatment is typically a thinning treatment using a polishing liquid containing hydrofluoric acid. In the present invention, the thickness of the entire glass plate is reduced to 0.6 mm or less by chemical or mechanical treatment, but is preferably reduced to 0.4 mm or less. Note that the image display function includes not only a photograph and a picture but also a function of displaying letters and numbers as described in the embodiments.
本発明では、第一ガラス板及び第二ガラス板とも、機械的又は化学的な処理によって薄型化されているので、ガラスのエッチング過程で、割れの基点となるクラックを消滅させることができ、外圧に対して割れにくい液晶セルや有機ELなどの表示素子を実現できる。 In the present invention, both the first glass plate and the second glass plate are thinned by mechanical or chemical treatment, so that the crack that becomes the base point of the crack can be eliminated in the etching process of the glass, and the external pressure It is possible to realize a display element such as a liquid crystal cell or an organic EL which is hard to break.
ここで、前記表示素子は、好ましくは、貼合せガラス板が薄型化されて個々の素子に分離された後、その周縁端面が、60μmを超えない範囲でエッチングされる。この場合には、最もクラックの発生しやすい周縁端面をエッチングによって滑面化できるので、更に強度を高めることができる。なお、60μmを超えてエッチングしても強度は変化しないことが本発明者の研究によって確認されている。 Here, preferably, after the laminated glass plate is thinned and separated into individual elements, the peripheral edge surface of the display element is etched within a range not exceeding 60 μm. In this case, since the peripheral end face where cracks are most likely to occur can be made smooth by etching, the strength can be further increased. In addition, it has been confirmed by the inventor's research that the strength does not change even when etching is performed exceeding 60 μm.
また、請求項4に係る発明は、外部機器とのデータ送受信処理を含む全ての動作を統括的に制御する中央制御部と、前記中央制御部からの指示に基づいて必要な情報を表示する表示素子と、カード各部に電力を供給する電源部と、を備える画像表示機能付きカードであって、前記表示素子は、使用者に露出する第二ガラス板と、使用者に露出しない第一ガラス板とを貼り合わせた全体の厚みが0.60mm以下であり、前記第二ガラス板の周縁は、その側面が、物理的に切断分離されている一方、前記第一ガラス板の周縁は、そこに形成された物理的な切断切込線がエッチング処理で滑面化されている。この発明でも、ガラス板全体の厚みは、好ましくは、0.4mm以下である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a central control unit that comprehensively controls all operations including data transmission / reception processing with an external device, and a display that displays necessary information based on instructions from the central control unit. An image display function-equipped card comprising an element and a power supply unit that supplies power to each part of the card, wherein the display element is exposed to a user, and a first glass plate that is not exposed to the user And the peripheral edge of the second glass plate is physically cut and separated while the peripheral edge of the first glass plate is there. The formed physical cutting score line is smoothed by an etching process. Also in this invention, the thickness of the whole glass plate is preferably 0.4 mm or less.
本発明では、第一ガラス板の周縁がエッチング処理によって滑面化されているので、第一ガラス板の周縁には、割れの基点となるクラックが存在しない。そのため、使用者に露出する第二ガラス板の方から曲げ力が作用しても、張力を大きく受ける第一ガラス板が割れにくい。 In the present invention, since the periphery of the first glass plate is smoothed by the etching process, there is no crack serving as a base point of the crack on the periphery of the first glass plate. Therefore, even if bending force acts from the direction of the 2nd glass plate exposed to a user, the 1st glass plate which receives a tension | tensile_strength is hard to break.
また、請求項5に係る発明は、外部機器とのデータ送受信処理を含む全ての動作を統括的に制御する中央制御部と、前記中央制御部からの指示に基づいて必要な情報を表示する表示素子と、カード各部に電力を供給する電源部と、を備える画像表示機能付きカードであって、前記表示素子は、使用者に露出する第二ガラス板と、使用者に露出しない第一ガラス板とを貼り合わせた全体の厚みが0.60mm以下であり、前記第二ガラス板及び前記第一ガラス板の周縁は、そこに形成された物理的な切断切込線がエッチング処理で滑面化されている。ガラス板全体の厚みは、好ましくは、0.4mm以下である。 The invention according to claim 5 is a central control unit that controls all operations including data transmission / reception processing with an external device, and a display that displays necessary information based on instructions from the central control unit. An image display function-equipped card comprising an element and a power supply unit that supplies power to each part of the card, wherein the display element is exposed to a user, and a first glass plate that is not exposed to the user The entire thickness of the laminated glass is 0.60 mm or less, and the peripheral edges of the second glass plate and the first glass plate are smoothed by an etching process using physical cutting lines formed therein. Has been. The total thickness of the glass plate is preferably 0.4 mm or less.
本発明では、第一ガラス板及び第二ガラス板の周縁がエッチング処理によって滑面化されているので、何れのガラス板の周縁にも、割れの基点となるクラックが存在しない。そのため、何れの方向から曲げ力が作用しても、ガラス板が割れにくい。 In this invention, since the periphery of the 1st glass plate and the 2nd glass plate is smoothed by the etching process, the crack used as the origin of a crack does not exist in the periphery of any glass plate. Therefore, even if a bending force acts from any direction, the glass plate is difficult to break.
上記各発明の液晶セルは、JIS R 1601(ファインセラミックスの曲げ強さ試験方法)に準拠した試験方法による4点曲げ強さが、好ましくは120MPa以上、更に好ましくは140MPa以上である。なお、厚さtの貼合せガラス板を、単一部材であると仮定して、σ=3P(L−l)/(2Wt2)から曲げ強さσを算出する。前式において、Pは最大荷重、Lは支点間距離、lは支点間距離(荷重側)、Wは試験片の幅、tは試験片の厚みである。 The liquid crystal cell of each of the above inventions has a four-point bending strength by a test method based on JIS R 1601 (Fine ceramic bending strength test method), preferably 120 MPa or more, and more preferably 140 MPa or more. Note that the bending strength σ is calculated from σ = 3P (L−1) / (2Wt 2 ), assuming that the laminated glass plate having a thickness t is a single member. In the above equation, P is the maximum load, L is the distance between the fulcrums, l is the distance between the fulcrums (load side), W is the width of the test piece, and t is the thickness of the test piece.
ここで、請求項4に記載の発明の場合には、使用者に露出する第二ガラス板から、使用者に露出しない第一ガラス板に向けて応力を加えて計測される。一方、請求項3及び請求項5に記載の表示素子では、何れの方向から計測しても、上記の強度を実現することができる。
Here, in the case of the invention described in claim 4, the stress is applied from the second glass plate exposed to the user toward the first glass plate not exposed to the user, and measurement is performed. On the other hand, in the display element of
また、上記何れの発明でも、第一ガラス板及び第二ガラス板は、各々の板厚が0.10mm以下であり、JIS R 1601に準拠した試験方法による4点曲げ強さが、4000MPa以上であるのが好ましい。この試験では、第一と第二のガラス板を分離して個々のガラス板で測定するので、各ガラス板が自由に撓むことができ、大きな4点曲げ強さを発揮する。 In any of the above inventions, each of the first glass plate and the second glass plate has a thickness of 0.10 mm or less, and has a four-point bending strength of 4000 MPa or more according to a test method based on JIS R 1601. Preferably there is. In this test, since the first and second glass plates are separated and measured with individual glass plates, each glass plate can be freely bent and exhibits a large four-point bending strength.
上記の特性の表示素子は、第一ガラス板と第二ガラス板とが複数の表示素子領域を内包する貼合せガラス板について、前記第一ガラス板の表面に第一スクライブラインを形成する第一工程と、前記第一スクライブラインにエッチング液を接触させる第二工程と、前記第二工程を経た前記貼合せガラス板の第二ガラス板の表面に、第一スクライブラインに対応する第二スクライブラインを形成する第三工程と、前記貼合せガラス板について、使用者に露出する第二ガラス板から、使用者に露出しない第一ガラス板に向けて応力を加えて、前記スクライブラインに沿って前記貼合せガラス板を切断分離する第四工程とを、この順番に実行する製造工程によって製造されるのが好ましい。 The display element having the above-mentioned characteristics is a first glass plate and a second glass plate that form a first scribe line on the surface of the first glass plate with respect to a laminated glass plate containing a plurality of display element regions. A second step of bringing an etching solution into contact with the first scribe line; and a second scribe line corresponding to the first scribe line on the surface of the second glass plate of the bonded glass plate that has undergone the second step. For the laminated glass plate, applying a stress from the second glass plate exposed to the user toward the first glass plate not exposed to the user, along the scribe line It is preferable to manufacture by the manufacturing process which performs the 4th process of cut-separating a bonding glass plate in this order.
この場合、第一ガラス板と第二ガラス板は、外表面が液相エッチングされることで、ガラス板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.005μm以下、最大表面粗さ(Rmax)を0.06μm以下に抑制するのが容易である。なお、ガラス板は、アルミノケイ酸ガラスまたはホウケイ酸ガラスであれば良く、アルミノホウケイ酸ガラスも含まれる。この組成のガラス板であれば、アルカリガラス、低アルカリガラスおよびノンアルカリガラスの何れでも良い。 In this case, the outer surface of the first glass plate and the second glass plate is subjected to liquid phase etching, so that the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass plate is 0.005 μm or less and the maximum surface roughness (Rmax). Is easily suppressed to 0.06 μm or less. The glass plate may be aluminosilicate glass or borosilicate glass, and includes aluminoborosilicate glass. Any glass plate having this composition may be any of alkali glass, low alkali glass and non-alkali glass.
好ましくは、第四工程の後、前記第一ガラス板及びと第二ガラス板の周縁のみをエッチング液を接触させる第五工程を設けるべきである。この場合、ガラス板の周縁側面にクラックが存在していても、これが消滅するので貼合せガラス板の強度が高まる。なお、エッチング量は、10μm〜60μmが好適であり、60μm以上のエッチングをしても強度は高まらない。 Preferably, after the fourth step, a fifth step of bringing the etching solution into contact with only the peripheral edges of the first glass plate and the second glass plate should be provided. In this case, even if a crack exists on the peripheral side surface of the glass plate, it disappears, so that the strength of the laminated glass plate is increased. Note that the etching amount is preferably 10 μm to 60 μm, and the strength does not increase even if etching of 60 μm or more is performed.
上記のように構成された発明によれば、曲げ変形に強い可撓性のあるガラス基板を採用した表示素子が実現できるので、曲げ応力が加わったとしても、破損が抑制されたカードを実現することができる。 According to the invention configured as described above, a display element that employs a flexible glass substrate that is resistant to bending deformation can be realized. Therefore, even if bending stress is applied, a card that is prevented from being damaged is realized. be able to.
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1は、第一実施例に係るICカードの外観図であり、ここでは、クレジットカードとして活用される接触型ICカードを例示している。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. FIG. 1 is an external view of an IC card according to the first embodiment. Here, a contact IC card used as a credit card is illustrated.
図1に示す通り、この実施例のICカードCRは、カード左上部にICモジュールMOを配置すると共に、カードの右側に液晶セルLCDを配置して構成されている。このICカードCRは接触型であるので、ICモジュールMOの上面には、接続端子部TMが形成されている。なお、液晶セルLCDを中央位置以外に配置するのは、ICカードCRの両端に、曲げ方向の力が加わった場合にも、その影響が液晶セルLCDに及び難いようにするためである。 As shown in FIG. 1, the IC card CR of this embodiment is configured by disposing an IC module MO on the upper left side of the card and a liquid crystal cell LCD on the right side of the card. Since the IC card CR is a contact type, a connection terminal portion TM is formed on the upper surface of the IC module MO. The reason why the liquid crystal cell LCD is arranged at a position other than the center position is to make it difficult to affect the liquid crystal cell LCD even when a force in the bending direction is applied to both ends of the IC card CR.
図2は、ICカードCRの内部構成を示すブロック図である。ICカードCRは、使用時にカードリーダライタRWの接続端子に接触される接続端子部TMと、カードリーダライタRWから供給される直流電圧を各部に給電すると共にこれを蓄電する蓄電部PWと、CPU及びメモリを含むICモジュールMOと、ICモジュールMOに制御されて描画動作を実行する液晶駆動部CTと、ICモジュールMOの不揮発性メモリ(ROM:Read Only Member)の内容を表示する液晶セルLCDとで構成されている。蓄電部PWには、短時間での充電特性に優れているコンデンサのうち、単位体積あたりの蓄電容量に優れた電気二重層コンデンサが使用される。 FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the IC card CR. The IC card CR includes a connection terminal portion TM that is brought into contact with the connection terminal of the card reader / writer RW at the time of use, a power storage unit PW that supplies a DC voltage supplied from the card reader / writer RW to each unit and stores the power, and a CPU And an IC module MO including a memory, a liquid crystal driving unit CT that performs a drawing operation under the control of the IC module MO, and a liquid crystal cell LCD that displays contents of a nonvolatile memory (ROM: Read Only Member) of the IC module MO It consists of For the power storage unit PW, an electric double layer capacitor having excellent power storage capacity per unit volume is used among capacitors having excellent charge characteristics in a short time.
上記の構成のICカードCRは、カード決済時に、店舗などに配置されたカードリーダライタRWに装着される。すると、接続端子部TMを通して、カードリーダライタRWからICカードCRに直流電源電圧が供給され、液晶セルLCDには、不揮発性メモリに格納されているデータに基づき、カード所有者の顔が表示される。そのため、当該ICカードによって支払い料金を清算しようとする店舗側では、確実に本人確認をすることができる。 The IC card CR having the above configuration is attached to a card reader / writer RW arranged in a store or the like at the time of card settlement. Then, the DC power supply voltage is supplied from the card reader / writer RW to the IC card CR through the connection terminal portion TM, and the face of the cardholder is displayed on the liquid crystal cell LCD based on the data stored in the nonvolatile memory. The Therefore, the store side that is going to settle the payment fee with the IC card can surely confirm the identity.
また、この表示動作と平行して、カードリーダライタRWは、接続端子部TMを通して、ICモジュールMOのメモリ(EEPROM:Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)のデータを読み出し、料金を清算した後の金額がカードリーダライタRWからICモジュールMOのメモリ(EEPROM)に書き込まれる。そして、液晶セルLCDには、今回の利用金額と共に残高が表示される。 In parallel with this display operation, the card reader / writer RW reads the data of the memory (EEPROM: Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory) of the IC module MO through the connection terminal portion TM and settles the charge. Is written from the card reader / writer RW to the memory (EEPROM) of the IC module MO. The balance is displayed on the liquid crystal cell LCD together with the current usage amount.
そして、カードリーダライタRWからICカードCRを取り出した後も、蓄電部PWに蓄えられた直流電圧によって液晶セルLCDの表示動作が維持されるので、カード所有者は、今回の精算金額と残高とを確認することができる。 Even after the IC card CR is taken out from the card reader / writer RW, the display operation of the liquid crystal cell LCD is maintained by the DC voltage stored in the power storage unit PW. Can be confirmed.
以上、第一実施例のICカードCRについて説明したが、本発明は、必ずしも図1や図2の構成に限定されない。図3及び図4は、第二実施例のICカードであり、接続端子部TMを必要としない非接触型のICカードを示す外観図と内部構成図である。このICカードCRは、カード左下部に、操作部WHを配置すると共に、カード上部にアンテナANを内蔵して構成されている。また、図4に示す通り、カードに太陽電池PWを配置することで、カードリーダライタRWと分離した状態でも表示動作を可能にしている。 Although the IC card CR according to the first embodiment has been described above, the present invention is not necessarily limited to the configuration shown in FIGS. 3 and 4 are an external view and an internal configuration diagram showing a non-contact type IC card which is the IC card of the second embodiment and does not require the connection terminal portion TM. The IC card CR includes an operation unit WH arranged at the lower left portion of the card and an antenna AN built in the upper portion of the card. Further, as shown in FIG. 4, by disposing the solar battery PW on the card, the display operation can be performed even when separated from the card reader / writer RW.
なお、カードリーダライタRWとICモジュールMOのデータ送受信は、アンテナANと変復調部TRとを介して実行される。すなわち、売買代金の清算は、無線回線を通して実行され、清算後の金額がICモジュールMOのメモリ(EEPROM)に書き込まれ、また、液晶セルLCDにも表示される。 Note that data transmission / reception between the card reader / writer RW and the IC module MO is performed via the antenna AN and the modem unit TR. That is, the settlement of the trading value is executed through a wireless line, and the amount after the settlement is written in the memory (EEPROM) of the IC module MO and also displayed on the liquid crystal cell LCD.
操作部WHは、多数のタッチセンサが円環状に配置されて構成され、スクロールホイールとも呼ばれる入力装置である。そして、円周上に配置されたタッチセンサの上下左右の何れかを押圧するか、或いは、円周上を指で時計方向か反時計方向になぞることで、使用者の指示が伝えられるようになっている。そのため、カード所有者は、適宜な手動操作によって電源を投入した後、当該ICカードの残高や使用履歴を確認することができる。また、料金清算に先立って、本人確認を求められた場合にも、自己の写真を表示させて店舗側に示すことができる。 The operation unit WH is an input device that includes a large number of touch sensors arranged in an annular shape and is also called a scroll wheel. The user's instructions can be transmitted by pressing either the top, bottom, left, or right of the touch sensor arranged on the circumference, or by tracing the circumference of the touch sensor clockwise or counterclockwise with a finger. It has become. Therefore, the cardholder can check the balance and usage history of the IC card after turning on the power by an appropriate manual operation. In addition, even when the user is asked to confirm his / her identity prior to the settlement of the fee, his / her photo can be displayed and shown on the store side.
なお、更に別の実施例として、電池を搭載しないICカードCRとすることもできる。図5は、第三実施例のICカードであり、無線回線を通して給電動作を実現することで電池の内蔵を不要にしている。すなわち、ICカードCRをカードリーダライタRWに近づけることによって、このICカードCRは、カードリーダライタRWと電磁結合させる。そして、カードリーダライタRWからアンテナ部に伝送される高周波電磁波は、共振回路を経由して、整流部PW1において直流電圧に変換された後、この直流電圧が蓄電部PW2に蓄えられる。そして、蓄電された直流電圧は、各部の電源電圧として使用される。なお、カードリーダライタRWからICカードCRに対する給動作は、以下のデータ送受信処理の間も引き続き実行される。 As yet another embodiment, an IC card CR without a battery can be used. FIG. 5 shows an IC card according to the third embodiment, which eliminates the need for a built-in battery by realizing a power feeding operation through a wireless line. That is, by bringing the IC card CR close to the card reader / writer RW, the IC card CR is electromagnetically coupled to the card reader / writer RW. The high frequency electromagnetic wave transmitted from the card reader / writer RW to the antenna unit is converted into a DC voltage in the rectifying unit PW1 via the resonance circuit, and then this DC voltage is stored in the power storage unit PW2. The stored DC voltage is used as a power supply voltage for each part. Note that the supply operation from the card reader / writer RW to the IC card CR is continued during the following data transmission / reception process.
そのため、給電動作を受けたICモジュールMOは、アンテナ部ANを経由して、カードリーダライタRWに必要な情報を伝送することができる。一方、カードリーダライタRWでは、料金清算をした後に、清算後の情報をICモジュールMOに返送する。したがって、この第三実施例でも、清算後の金額がICモジュールMOのメモリ(EEPROM)に書き込まれ、液晶セルLCDにも表示されることになる。 Therefore, the IC module MO that has received the power feeding operation can transmit necessary information to the card reader / writer RW via the antenna unit AN. On the other hand, the card reader / writer RW returns the information after the settlement to the IC module MO after the settlement. Therefore, also in the third embodiment, the amount after settlement is written in the memory (EEPROM) of the IC module MO and displayed on the liquid crystal cell LCD.
ところで、上記何れの実施例も、ICカードCRに液晶セルが搭載されている点に大きな特徴がある。ところが、ICカードCRは、財布などに収納された後、ズボンの後ろポケットなどに収容されるのが常である。そのため、ICカードの表面に押圧力が加わったり、曲げ方向の力を受ける可能性が強い。 By the way, each of the above embodiments has a great feature in that a liquid crystal cell is mounted on the IC card CR. However, the IC card CR is usually stored in a wallet or the like and then stored in a back pocket of trousers or the like. Therefore, there is a strong possibility that a pressing force is applied to the surface of the IC card or a force in the bending direction is received.
そこで、そのような外力によっても容易には破損されない液晶セルが、以下の手順で製造される。図6(a)は、複数の液晶セル領域を有する第一ガラス板G1と第二ガラス板G2とによる貼合せガラス板1を切断分離するまでの製造工程フロー図である。ここでは、使用者に露出する第二ガラス板G2と、使用者に露出しない第一ガラス板G1とで構成された貼合せガラス板を、目標の板厚値Tまで薄板化すると共に、適宜な深さの切断切込溝を形成している。目標の板厚値Tは、ICカードの種類に応じて、0.1〜0.60mmの範囲で適宜に設定される。
Therefore, a liquid crystal cell that is not easily damaged by such an external force is manufactured by the following procedure. Fig.6 (a) is a manufacturing process flowchart until it cuts and separates the
この製法は、貼合せガラス板を目標の板厚値の直近まで化学研磨するエッチング工程(ST1)と、使用者に露出しない第一ガラス板G1の表面に、切断切込線たる第一スクライブラインを形成する第一スクライブ工程(ST2)と、第一スクライブラインにエッチング液を接触させる追加エッチング工程(ST3)と、第二ガラス板G2表面に、所定の第二スクライブラインを形成する第二スクライブ工程(ST4)と、第一ガラス板および第二ガラス板の表面に形成されているスクライブラインに応力を加えて貼合せガラス板を切断分離する切断分離工程(ST5)と、仕上げエッチング工程(ST6)を順に経ることにより行なわれる。 This manufacturing method includes an etching step (ST1) for chemically polishing a laminated glass plate to the nearest target thickness value, and a first scribe line that is a cutting score line on the surface of the first glass plate G1 that is not exposed to the user. A first scribe step (ST2) for forming the second scribe line, and an additional etching step (ST3) for bringing the etching solution into contact with the first scribe line, and a second scribe line for forming a predetermined second scribe line on the surface of the second glass plate G2. A step (ST4), a cutting and separating step (ST5) for applying a stress to the scribe lines formed on the surfaces of the first glass plate and the second glass plate to cut and separate the laminated glass plate, and a finish etching step (ST6) ) In order.
図8は、切断分離対象となる貼合せガラス板1を表す図であり、図8(a)は平面図、図8(b)は、図8(a)のA−A概略断面図である。この貼合せガラス板1は、使用者に露出して液晶パネルの画像表示面となる第二ガラス板G2と、画像表示面の背面板となる第一ガラス板G1と、を貼り合せたものである。
8A and 8B are diagrams illustrating a
第一ガラス板G1における、第二ガラス板G2との対向面には、薄膜トランジスタ及び透明電極が形成され、更に配向膜が積層されている(不図示)。一方、画像表示面となる第二ガラス板G2における、第一ガラス板G1との対向面には、カラーフィルターがブラックマトリックスに区分けされて形成され、オーバーコート、透明電極及び配向膜が順次積層されている(不図示)。これらガラス板G1,G2の貼り合せは、両ガラス板G1,G2の間に図示されていないスペーサ、並びに区画樹脂3および外周樹脂7を介在させて行なわれている。なお、貼合せガラス板1の外表面には、仕上げエッチング工程(ST6)の後に偏光板が貼り付けられる。
A thin film transistor and a transparent electrode are formed on the surface of the first glass plate G1 facing the second glass plate G2, and an alignment film is further laminated (not shown). On the other hand, in the second glass plate G2 serving as an image display surface, a color filter is formed by being divided into a black matrix on the surface facing the first glass plate G1, and an overcoat, a transparent electrode, and an alignment film are sequentially laminated. (Not shown). The glass plates G1 and G2 are bonded together by interposing a spacer (not shown), the
ガラス板G1,G2の間には、液晶封入領域2が介在している。この液晶封入領域2は、ガラス板G1,G2の貼り合せ時に、区画樹脂3を設けることで区画形成される。なお、全ての液晶封入領域2を囲う外周樹脂7が設けられて、エッチング液の浸入を阻止する密閉空間が形成されている。
A liquid
次に、図7を参照しつつ実施例の製造方法について説明する。図7(a)は、第一スクライブ工程(ST2)、図7(b)は、追加エッチング工程(ST3)、図7(c)は、第二スクライブ工程(ST4)、図7(d)は、切断分離工程(ST5)、図7(e)は、仕上げエッチング工程(ST6)を示している。 Next, the manufacturing method of an Example is demonstrated, referring FIG. 7A shows the first scribe process (ST2), FIG. 7B shows the additional etching process (ST3), FIG. 7C shows the second scribe process (ST4), and FIG. The cutting / separating step (ST5) and FIG. 7 (e) show the finish etching step (ST6).
第一スクライブ工程(ST2)に先立って、エッチング工程(ST1)が設けられ、貼合せガラス板1は、目標値Tの直近までエッチングされてT+δの板厚となる。ここで、エッチング不足値δは、貼合せガラス板1全体として、200μm未満、好ましくは20〜120μm、更に好ましくは20〜80μmである。したがって、エッチング不足値は、各ガラス板G1,G2当りに換算すると、ガラス板G1,G2間の隙間を無視して、100μm未満、好ましくは10〜60μm、更に好ましくは10〜40μmとなる。
Prior to the first scribing step (ST2), an etching step (ST1) is provided, and the
その後、第一スクライブ工程(ST2)では、図7(a)に示すように、第一ガラス板G1の表面に、その板厚の10〜15%程度の深さのスクライブライン5aが形成される。スクライブライン5aは、ダイヤモンドや超硬合金製であって周面が尖突状の円板状ホールカッター4の周面で形成される。スクライブライン5aは、各液晶封入領域2を分割するためのものであり、隣り合う液晶封入領域2の間に形成される。このスクライブライン(切込切断線)5aは、エッチング処理で切断切込溝に成長し、切断分離工程ST5におけるガラス板G1の切断線となる。
Thereafter, in the first scribe step (ST2), as shown in FIG. 7A, a
図7(b)に示す追加エッチング工程(ST3)では、貼合せガラス板1の外表面にエッチング液を接触させた後に、エッチング液を貼合せガラス板1の表面から除去する水洗を行なう。エッチング液の接触は、スクライブライン5aを含んだガラス板G1,G2の表面をエッチングすることにより行なわれる。本工程におけるエッチングは、貼合せガラス板1をエッチング液に浸漬することにより行なわれる。エッチング液は、ガラス溶解性の液体であれば特に限定されるものではないが、フッ化水素を55%以下の濃度で含有させた水溶液が使用される。
In the additional etching step (ST3) shown in FIG. 7B, the etching solution is brought into contact with the outer surface of the
この追加エッチング工程では、エッチング不足値δ(換言すると追加エッチング分)だけ、両ガラス板G1,G2をエッチングして薄板化する。そのため、この追加エッチングによって、スクライブライン5aの形成時に生じたガラス板G1の表面上のクラックが確実に除去される。但し、エッチング量が制限されているので、スクライブライン5aから成長した切断切込溝が完全に滑面化されてしまうことはない。
In this additional etching step, the glass plates G1 and G2 are etched and thinned by an etching deficiency value δ (in other words, an additional etching amount). Therefore, this additional etching surely removes the cracks on the surface of the glass plate G1 generated when the
追加エッチング工程(ST3)に続く第二スクライブ工程(ST4)では、図7(c)に示すように、第二ガラス板G2の表面に、切断分離工程(ST5)におけるガラス板G2の切断線となる第二スクライブライン5bが形成される。この第二スクライブライン5bは、第一スクライブライン5aに対応した位置に形成され、ホイールカッター4で隣り合う表示領域2の間に形成される。
In the second scribe step (ST4) following the additional etching step (ST3), as shown in FIG. 7 (c), the cutting line of the glass plate G2 in the cutting and separating step (ST5) is formed on the surface of the second glass plate G2. A
このように、この切断分離方法では、第二スクライブ工程(ST4)で初めて、第二ガラス板G2にスクライブライン5bが形成されることになる。つまり、ガラス割れの起点となるスクライブライン5bが、この段階までは第二ガラス板G2には形成されていないので、第二スクライブ工程(ST4)に至るまでのエッチング工程(ST3)や、貼合せガラス板1の運搬工程において、第二ガラス板G2が第一ガラス板G1の機械的補強板として機能する。
Thus, in this cutting and separating method, the
切断分離工程(ST5)では、図7(d)に示すように、スクライブライン5a,5bを切断線とした貼合せガラス板1の切断分離が行なわれる。本工程では、荷重によってスクライブライン5a,5bに応力を加え、この応力によって、スクライブライン5a,5bに沿った貼合せガラス板1の切断分離が行なわれる。スクライブライン5aは、エッチング処理によってクラックの除去された切込切断溝に成長しているので、切断分離後のガラス板G1の切断面は、ガラス板G2の切断面よりも滑らかである。
In the cutting and separating step (ST5), as shown in FIG. 7D, the
切断分離のための荷重は、第二スクライブライン5bが設けられた第二ガラス板G2から、第一ガラス板G1に向けて加えられる。なお、必要に応じて、その後、第一ガラス板G1から、第二ガラス板G2に向けて荷重を加えても良い。何れにしても、スクライブライン5a,5bに沿って貼合せガラス板1が分離される。
The load for cutting and separating is applied from the second glass plate G2 provided with the
以上の各工程を経て切断された貼合せガラス板1は、液晶セルとして使用される。この液晶セルは、第一ガラス板G1の切断面が平滑面となっているので、外部から荷重を受けても破損が確実に抑制される。したがって、この段階の液晶セルに、偏光膜を貼ったのでも良いが、更に強度を高めるには、最後に仕上げエッチング工程(ST7)に移行される。
The
仕上げエッチング工程(ST7)では、図7(e)に示すように、第一ガラス板G1と第二ガラス板G2の周縁側面を除いた表裏面を、耐フッ酸性のマスキング材MSで被覆する。このマスキング処理はスクリーン印刷によっても良いし、シート状のマスキング材MSを貼着したのでも良い。また、第一ガラス板G1と第二ガラス板G2の周縁についても、耐フッ酸性の封止材SEでシールする。なお、マスキング処理は、切断分離工程(ST5)に先立って実行しても良く、この場合には、スクライブライン5a,5bを覆わないようなマスキング処理が実行される。
In the finish etching step (ST7), as shown in FIG. 7E, the front and back surfaces excluding the peripheral side surfaces of the first glass plate G1 and the second glass plate G2 are covered with a hydrofluoric acid-resistant masking material MS. This masking process may be performed by screen printing or a sheet-like masking material MS may be adhered. Further, the peripheral edges of the first glass plate G1 and the second glass plate G2 are also sealed with a hydrofluoric acid resistant sealing material SE. The masking process may be performed prior to the cutting and separating step (ST5). In this case, the masking process is performed so as not to cover the
何れにしても切断分離工程の後、第一ガラス板G1と第二ガラス板G2の周縁の側面にエッチング液を接触させて周縁側面のみをエッチングする(ST6)。なお、貼合せガラス板1をエッチング液槽に浸漬するのが効果的である。エッチング量は、60μm未満で十分であり、それ以上のエッチングをしても強度は高まらない。
In any case, after the cutting and separating step, only the peripheral side surface is etched by bringing the etching solution into contact with the peripheral side surfaces of the first glass plate G1 and the second glass plate G2 (ST6). It is effective to immerse the
以上のエッチング処理が終われば、マスキング材を剥離した後に偏光膜の貼着作業に移行される。 When the above etching process is completed, the masking material is peeled off and then the polarizing film is attached.
ところで、仕上げエッチング工程の後の液晶セルについてJIS R 1601に準拠した試験方法による4点曲げ試験を行ったところ、次式で算出される4点曲げ強度σが140MPa以上であることが確認された。4点曲げ強度σ=3P(L−l)/(2Wt2) ここで、Pは最大荷重、Lは支点間距離、lは支点間距離、Wは試験片の幅、tは試験片の厚みである。 By the way, when the liquid crystal cell after the finish etching step was subjected to a four-point bending test by a test method based on JIS R 1601, it was confirmed that the four-point bending strength σ calculated by the following formula was 140 MPa or more. . 4-point bending strength σ = 3P (L−l) / (2Wt 2 ) where P is the maximum load, L is the distance between the fulcrums, l is the distance between the fulcrums, W is the width of the test piece, and t is the thickness of the test piece. It is.
上式において、液晶セルの板厚が0.6mmの場合には、同一工程の複数サンプルの4点曲げ強度が、138〜264MPaであった。また、板厚が0.3mmの場合には、142〜304MPaであり、板厚が薄い方がむしろ良い結果が得られた。なお、板厚1.0mmの場合には、板厚0.6mmの結果より劣る結果(128〜239MPa)となる。 In the above formula, when the thickness of the liquid crystal cell is 0.6 mm, the four-point bending strength of a plurality of samples in the same process was 138 to 264 MPa. Further, when the plate thickness was 0.3 mm, it was 142 to 304 MPa, and better results were obtained when the plate thickness was thinner. When the plate thickness is 1.0 mm, the result is inferior to the result of the plate thickness of 0.6 mm (128 to 239 MPa).
仕上げエッチング工程(ST5)に移行する以前の貼合せガラス板1についても、使用者に露出する第二ガラス板から、使用者に露出しない第一ガラス板に向けて応力を加えて計測した場合には同様の強度が確認された。
When the pasted
また、貼合せガラス基板を構成する第一ガラス板と第二ガラス板を個々のガラス板に分離して計測した場合には、0.1mmのガラス板について、JIS R 1601に準拠した試験方法による4点曲げ試験の結果、4000〜7000MPa程度の4点曲げ強度が確認された。なお、個々のガラス板の方が、強度が高まるのは、貼合せガラス板のように、曲げを阻止する部材が存在しないためであると考えられる。 Moreover, when the 1st glass plate and 2nd glass plate which comprise a bonding glass substrate are isolate | separated into each glass plate and measured, it is based on the test method based on JISR1601 about a 0.1 mm glass plate. As a result of the 4-point bending test, a 4-point bending strength of about 4000 to 7000 MPa was confirmed. In addition, it is considered that the strength of the individual glass plates is increased because there is no member that prevents bending unlike the laminated glass plates.
以上の通り、上記した実施例によれば、押圧力や曲げ変形によっても破損しにくい液晶セルを製造できるので、これをICカードに搭載しても十分実用に耐える。なお、具体的な記載内容は特に本発明を限定する趣旨ではなく、各種の設計変更が可能であることは言うまでもない。例えば、液晶セルに代えて、ガラス基板を使用する有機ELについても適用可能であり同等の性能を確認している。 As described above, according to the above-described embodiment, a liquid crystal cell that is not easily damaged by a pressing force or bending deformation can be manufactured. Therefore, even if it is mounted on an IC card, it is sufficiently practical. Needless to say, the specific description is not particularly intended to limit the present invention, and various design changes are possible. For example, it can be applied to an organic EL using a glass substrate instead of the liquid crystal cell, and the same performance has been confirmed.
また、上記の実施例では、スクライブライン5a,5bを設けた貼合せガラス板1をエッチング処理によって薄型化したが、スクライブライン5a,5bを設けることなく貼合せガラス板1を薄型化しても良い。このような場合には、薄型化された貼合せガラス板1を物理的に分断して、個々の液晶セルを切り出すことになるが、第一ガラス板G1と第二ガラス板G2がそれぞれエッチングされることで、外表面のクラックが除去されて曲げ強度を改善することができる。
In the above embodiment, the
この場合、4点曲げ強度σは、液晶セルの板厚が0.6mmの場合には、同一工程の複数サンプルの4点曲げ強度が、97〜117MPaであった。また、板厚が0.3mmの場合には、75〜114MPaであった。なお、板厚1.0mmの場合には、板厚0.6mmの結果より劣る結果(68〜103MPa)を確認している。 In this case, when the plate thickness of the liquid crystal cell was 0.6 mm, the four-point bending strength σ was 97 to 117 MPa for a plurality of samples in the same process. When the plate thickness was 0.3 mm, it was 75 to 114 MPa. In addition, in the case of plate thickness 1.0mm, the result (68-103MPa) inferior to the result of plate thickness 0.6mm is confirmed.
このような実施例において、更に曲げ強度を改善するには、図7(e)と同様に、液晶セルの周縁端面のみをエッチングして滑面化すれば良い。この場合のエッチング量も60μm未満で十分であり、周縁端面が滑面化された液晶セルは、4点曲げ強度σが140MPa以上に改善されることが確認された。 In such an embodiment, in order to further improve the bending strength, only the peripheral edge surface of the liquid crystal cell may be etched to be a smooth surface as in FIG. In this case, it is sufficient that the etching amount is less than 60 μm, and it was confirmed that the four-point bending strength σ is improved to 140 MPa or more in the liquid crystal cell in which the peripheral end face is smoothened.
なお、本発明は、ICカードの用途に応じて、鉄道の定期券、運転免許証、住民基本台帳などに適用できるのは勿論である。また、メモリのデータ記憶量に応じて、多機能カードとして利用することも可能である。 Of course, the present invention can be applied to railway commuter pass, driver's license, Basic Resident Register, etc. according to the use of the IC card. It can also be used as a multi-function card depending on the amount of data stored in the memory.
RW 外部機器
MO 中央制御部
LCD 液晶セル
PW 電源部
CR 画像表示機能付きカード
G2 第二ガラス板
G1 第一ガラス板
RW External device MO Central control unit LCD Liquid crystal cell PW Power supply unit CR Card with image display function G2 Second glass plate G1 First glass plate
Claims (9)
前記表示素子は、使用者に露出する第一ガラス板と使用者に露出しない第二ガラス板とが、複数の表示素子領域を内包して貼合された貼合せガラス板について、機械的又は化学的な処理によって全体の厚みが0.60mm以下に薄型化され、その後に分離されて完成される
ことを特徴とする画像表示機能付きカード。 A central control unit that comprehensively controls all operations including data transmission / reception processing with an external device, a display element that displays necessary information based on instructions from the central control unit, and power supply to each unit of the card A card with an image display function comprising a power supply unit,
The display element is mechanical or chemical for a laminated glass plate in which a first glass plate exposed to a user and a second glass plate not exposed to a user are bonded together including a plurality of display element regions. The card with an image display function, wherein the overall thickness is reduced to 0.60 mm or less by a typical process and then separated and completed.
前記表示素子は、使用者に露出する第二ガラス板と、使用者に露出しない第一ガラス板とを貼り合わせた全体の厚みが0.60mm以下であり、
前記第二ガラス板の周縁は、その側面が、物理的に切断分離されている一方、
前記第一ガラス板の周縁は、そこに形成された物理的な切断切込線がエッチング処理で滑面化されている
ことを特徴とする画像表示機能付きカード。 A central control unit that comprehensively controls all operations including data transmission / reception processing with an external device, a display element that displays necessary information based on instructions from the central control unit, and power supply to each unit of the card A card with an image display function comprising a power supply unit,
The display element has a total thickness of 0.60 mm or less obtained by bonding the second glass plate exposed to the user and the first glass plate not exposed to the user,
While the peripheral edge of the second glass plate, the side surface is physically cut and separated,
The card with an image display function, wherein the peripheral edge of the first glass plate has a physical cut line formed thereon smoothed by an etching process.
前記表示素子は、使用者に露出する第二ガラス板と、使用者に露出しない第一ガラス板とを貼り合わせた全体の厚みが0.60mm以下であり、
前記第二ガラス板及び前記第一ガラス板の周縁は、そこに形成された物理的な切断切込線がエッチング処理で滑面化されている
ことを特徴とする画像表示機能付きカード。 A central control unit that comprehensively controls all operations including data transmission / reception processing with an external device, a display element that displays necessary information based on instructions from the central control unit, and power supply to each unit of the card A card with an image display function comprising a power supply unit,
The display element has a total thickness of 0.60 mm or less obtained by bonding the second glass plate exposed to the user and the first glass plate not exposed to the user,
A card with an image display function, wherein the peripheral edges of the second glass plate and the first glass plate have a physical cut line formed thereon smoothed by an etching process.
第一ガラス板と第二ガラス板とが複数の表示素子領域を内包する貼合せガラス板について、
前記第一ガラス板の表面に第一スクライブラインを形成する第一工程と、
前記第一スクライブラインにエッチング液を接触させる第二工程と、
前記第二工程を経た前記貼合せガラス板の第二ガラス板の表面に、第一スクライブラインに対応する第二スクライブラインを形成する第三工程と、
前記貼合せガラス板について、使用者に露出する第二ガラス板から、使用者に露出しない第一ガラス板に向けて応力を加えて、前記スクライブラインに沿って前記貼合せガラス板を切断分離する第四工程とを、この順番に実行する製造工程を有する請求項4又は5に記載の画像表示機能付きカード。 The display element is
About the laminated glass plate in which the first glass plate and the second glass plate contain a plurality of display element regions,
A first step of forming a first scribe line on the surface of the first glass plate;
A second step of bringing the etching solution into contact with the first scribe line;
A third step of forming a second scribe line corresponding to the first scribe line on the surface of the second glass plate of the bonded glass plate that has undergone the second step;
About the said laminated glass plate, stress is applied toward the 1st glass plate which is not exposed to a user from the 2nd glass plate exposed to a user, and the said laminated glass plate is cut-separated along the said scribe line. The card with an image display function according to claim 4, further comprising a manufacturing process in which the fourth process is executed in this order.
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