JP2008269134A - Ｅｄ表示機能付きｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性があり、かつＥＤ表示部が破損しにくいＥＤ表示機能付きＩＣカードを提示する。
【解決手段】基材上に、金属の溶解／析出を生じさせる一対の電極を有するエレクトロンデポジション（ＥＤと略す）表示部を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードであって、硬質下敷き層を有し、該硬質下敷き層の上にＥＤ表示部が載置されていることを特徴とするＥＤ表示機能付きＩＣカード。
【選択図】図４

Description

本発明はＩＣカードに関し、特に金属の溶解／析出を生じさせる一対の電極を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードに関する。

近年、ＩＣカードの普及により、各個人が複数枚のカードを所有するようになっている。ＩＣカードは銀行カードやクレジットカードの他に、現金をチャージして品物を購入するという、現金の代わりの電子マネーとしての機能や、店舗で購入した金額に対して一定の割合のポイントを付与し、その店でお金と同等の役割をするポイントカードとしての機能を持つようになってきた。

電子マネーやポイントカードとしての機能を持つようになると、カードの中にどれくらいの価値のお金又はポイントがあるか記憶していることは難しく、表示機能が必要となってきた。

従来からの表示手段としては磁気データで表示することが行われてきている。しかしながら、常に内部情報が表示されるため、セキュリティの面から好ましくないという欠点がある（例えば、特許文献１参照。）。

このような電子情報の閲覧手段として液晶ディスプレイやＬＣＤ、有機ＬＥＤ等をカードに使用することが知られている（例えば、特許文献２参照。）が、消費電力が嵩む、目が疲労する、などの欠点があるほか、表示素子そのものの構成が複雑でコストが高いと言う問題があった。

これら欠点を補う手段として、外光を利用し、像保持に電力を消費せず、色品質に問題のない、金属または金属塩の溶解／析出を利用したエレクトロデポジション（ＥＤ）方式が知られている（例えば、特許文献３参照。）。

しかしながら、本発明者らが検討した結果、ＥＤ方式を従来のＩＣカードに単純に応用した場合、電解質層の上下に電極を配置する形状となっており、実際に携帯されて強い曲げ応力がかかった場合には、たとえ表示素子だけを強固にした場合でも、周囲にある電極が破損し、動作不良となるといった問題が生じることを見出した。

また、ＥＤ表示部は、金属の溶解／析出を用いるため、厚さを薄くしないと画像の解像度が低下するという問題があった。しかし、厚さを薄くすると耐久性が劣化し、解像度と耐久性の両立が困難であるという新たな課題が見出された。
特開２００５−１０７６５８号公報 特開平１０−１６２１１１号公報 特開２００５−２８３９８６号公報

本発明の第１の目的は、耐久性があり、かつＥＤ表示部が破損しにくいＥＤ表示機能付きＩＣカードを提示することである。

上記課題は、以下の構成により解決することができた。

１．基材上に、金属の溶解／析出を生じさせる一対の電極を有するエレクトロンデポジション（ＥＤと略す）表示部を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードであって、硬質下敷き層を有し、該硬質下敷き層の上にＥＤ表示部が載置されていることを特徴とするＥＤ表示機能付きＩＣカード。

２．前記硬質下敷き層の範囲がＥＤ表示部の投影面積以上であることを特徴とする前記１に記載のＥＤ表示機能付きＩＣカード。

３．基材上に、金属の溶解／析出を生じさせる一対の電極を有するエレクトロンデポジション（ＥＤと略す）表示部を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードであって、硬質下敷き層を有し、ＥＤ表示部近傍を囲むように該硬質下敷き層を載置することを特徴とするＥＤ表示機能付きＩＣカード。

４．前記硬質下敷き層の弾性率が１００ＧＰａ以上１０００ＧＰａ以下であることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載のＥＤ表示機能付きＩＣカード。

本発明により、耐久性に優れ、かつＥＤ表示部が破損しにくいＥＤ表示機能付きＩＣカードを提示することができた。

以下、本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものである。

先ず、本発明により形成されたＥＤ表示機能付きＩＣカードの表裏の外観を図６に示す。

図６（ａ）は、本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードのデータ入力前のブランクカードの表面を示し、表面にはカードフォーマットが印刷されており、印字部には未だ情報の印字がなく、ＥＤ表示部にも表示がない。同図（ｂ）は該カードの裏面を示し、裏面にはフォーマットが印刷された筆記層が形成されている。図６（ｃ）は、内蔵するＩＣにデータが入力され、ＥＤ表示部にはＩＣに記録された内容の一部が表示され、カード表面には個人識別情報が印字された状態を示す。

図１は、本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードの平面構成図である。

図１（１）は、基材上にＩＣチップ、アンテナコイル、ＥＤ表示部を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードを示し、本発明の硬質下敷き層が、ＥＤ表示部の下部に載置されている構造を示す。ＩＣチップ近傍はＩＣチップ補強板で保護されていることが好ましい。

図１（１）は、硬質下敷き層とＥＤ表示部の投影面積がほぼ同等である有ることを示し、同図（２）〜（１３）は、更に本発明の硬質下敷き層とＥＤ表示部との関係を示す図である。図１（２）は、ＥＤ表示部の投影面積よりも広い範囲の硬質下敷き層を載置したもの、同図（３）はＥＤ表示部の近傍周囲に連続した硬質下敷き層を載置したもの、同図（４）はＥＤ表示部の長辺の上部に、同図（５）は長辺の下部に、同図（６）は長辺の上下の２辺に、同図（７）は周囲４辺に各々１本ずつ、同図（８）は短辺の一方に、同図（９）は４隅に半円形に、同図（１０）は周囲３辺に、同図（１１）は４隅に円形に、同図（１２）は短辺近傍の２辺を楕円形に、同図（１３）は下部にＥＤ表示部の投影面積よりも広く、かつ、長辺２辺に、２重に有するものを示した。

図２は、ＥＤ表示機能付きＩＣカードの断面構成図である。

図２（０）は、従来のＥＤ表示機能付きＩＣカードの断面構成図であり、第１基材（表面基材）と第２基材（裏面基材）との間にＥＤ表示部、ＩＣチップ、アンテナコイル、ＩＣチップ補強板を有し、ＩＣユニットを供給するインレットシート、それらを接着する硬化性樹脂層等から構成される。

一方、図２（１）〜（８）は、本発明の硬質下敷き層を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードの断面構成図を表し、図１におけるＡ−Ａ’線近傍の断面図を示す。同図２（１）は、観察側から見て、ＥＤ表示部の直下部にＥＤ表示部とほぼ同等の投影面積の硬質下敷き層が載置されたＥＤ表示機能付きＩＣカードを示す。同図（２）は、ＥＤ表示部の直下部にＥＤ表示部よりも投影面積の広い硬質下敷き層を有し、同図（３）は、ＥＤ表示部の近傍周辺を囲むように該硬質下敷き層が載置され、同図（４）は、ＥＤ表示部の下部と長辺の近傍上下に２本載置され、同図（５）は、ＥＤ表示部の長辺近傍に２本載置され、同図（６）は、ＥＤ表示部の長辺の近傍に２本と周辺を囲むように該硬質下敷き層が２層に載置され、同図（７）は、ＥＤ表示部の下部、周辺を囲むように、更に長辺の近傍上下に２本の、３層に載置され、同図（８）は、ＥＤ表示部の下部に、ＥＤ表示部よりも広い面積の硬質下敷き層を２層有する構造を示す。これらは何れもインレットシートの上側に硬質下敷き層を有する構造のものを示した。

同図（９）〜（１１）はインレットシートの下側にも硬質下敷き層を有する例を示した。

前記硬質下敷き層を複数層有する時は、同じ材質のものであっても、異なった材質のものであっても良い。

本発明においては、ＥＤ表示部の下部に硬質下敷き層を有する構造のものが好ましく、特に複数層有する構造のものであることが好ましい。

以上の例で示した如く、本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードにおいては、ＩＣカードの表裏２枚の基材の間にＥＤ表示部を搭載する際、ＥＤ表示部の下部或いは周辺部に硬質下敷き層を設けるものである。２枚の基材の間にＥＤ表示部やＩＣチップを設ける方法としては、図２に示した如く、硬化性樹脂層を用いて搭載することが好ましいが、他の方法であっても良い。硬化性樹脂層を用いて搭載する場合は、１枚の基材の上に硬化前の硬化性樹脂層を設け、その上にＩＣチップ、ＥＤ表示部や硬質下敷き層を載置し、もう１枚の基材を貼り合わせ、その後硬化することにより、固定することができる。また、２枚の基材両方に硬化性樹脂層を形成し、後述するインレットシートを用い、インレットシートの上下何れかにＩＣチップ、アンテナコイル、ＥＤ表示部や硬質下敷き層等を載置し、インレットシートを挟んで２枚の基材を貼り合わせ、硬化することにより形成しても良い。またＥＤ表示部に付随する結線部分等も同時に硬化することにより、歪み等を発生することなく固定することができ、使用時の耐久性を向上することができる。

図３は、本発明に用いられる硬質下敷き層の表面形状を表したものであり、同図（１）〜（５）に平面図及び断面図を用いて示した。

また、ＩＣチップはＩＣチップ補強板により覆われていることが好ましく、このＩＣチップ補強板はＩＣチップより大きな形状であり、ＩＣチップを保護している形状であることが好ましい。

図４は、上述の様にして形成されたＥＤ表示機能付きＩＣカードに、種々の情報を記録、印字した後、本発明の好ましい形態として、記録表面の保護のため透明保護層を形成したカードの断面図を示す。

図４中、第１基材の片面に受像層を有し、受像層上には、熱転写方式またはインクジェット方式による氏名、顔画像を含む個人識別情報が設けられている。また、氏名、顔画像を含む個人識別情報を設けた上面に透明保護層が形成されている。この図４では、透明保護層は記録情報を直接保護する転写箔ｂと更にその上に転写箔ａが設けられている２層例が示されているが１層であっても良い。この転写箔ａ，ｂは何れも活性光線硬化樹脂からなり、光照射により硬化されることが好ましい。個人識別情報を設けた上面に透明保護層設けることで、個人識別情報が保護され、耐久性を向上することができる。

また、この実施の形態では、第２基材の片面に、筆記可能な筆記層が設けられている。また、ＩＣチップは、顔画像の部分と重なる位置以外の位置に配置することが好ましく、ＩＣチップが顔画像部分と重なる位置に存在しないことで、表面の平滑性がよくなり、印字性が向上する。

次に本発明に用いられるＥＤ表示部の構成について説明する。

図５は、本発明のＩＣカードに用いられるＥＤ表示部の概略構成断面図である。

図５中、透明支持体の上には透明電極が形成されており、もう一方の透明支持体には対向電極が形成され、その間には、金属の溶解／析出を生じさせる電解質が充填されている。両電極間を電荷駆動することにより、金属の溶解／析出を生じ、析出部が黒化することにより画像を形成することができ、画像形成のための白色散乱層，駆動するＴＦＴ、電解液をシールするシール剤、間隙をコントロールする画像領域スペーサー、シールスペーサー等で構成されている。

このようにして形成された硬質下敷き層を有する本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードは、ＥＤ表示部を有し、その耐久性が高く、高機能性カードとして種々の用途に使用することができる。

次に、本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードに用いられる各材料について説明する。

本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードは、少なくとも基材上に、ＩＣ部とＥＤ表示部を有し、ＥＤ表示部の下部或いは周辺部に硬質下敷き層を有するものである。

〈カード用基材〉
カード用基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、等のポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６．６等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体、生分解性脂肪族ポリエステル、生分解性ポリカーボネート、生分解性ポリ乳酸、生分解性ポリビニルアルコール、生分解性セルロースアセテート、生分解性ポリカプロラクトン等の生分解性樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂シート、又は上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙等の紙、金属箔等の単層体或いはこれら２層以上の積層体が挙げられる。本発明に用いられる基材の厚みは、３０〜３００μｍであることが好ましく、望ましくは５０〜２００μｍである。

本発明においては、基材の熱による収縮、反りなどによるカード基材搬送性の観点から基材としては、１５０℃／３０ｍｉｎにおける熱収縮率が縦（ＭＤ）で１．２％以下、横（ＴＤ）で０．５％以下であることが好ましい。又基材上に後加工する上で密着性向上のため易接処理を行っていても良く、ＩＣチップ保護のために帯電防止処理を行っていても良い。具体的には、帝人デュポンフィルム株式会社製のＵ２シリーズ、Ｕ４シリーズ、ＵＬシリーズ、東洋紡績株式会社製クリスパーＧシリーズ、東レ株式会社製のＥ００シリーズ、Ｅ２０シリーズ、Ｅ２２シリーズ、Ｘ２０シリーズ、Ｅ４０シリーズ、Ｅ６０シリーズＱＥシリーズを好適に用いることができる。

本発明のＩＣカードにおいては、基材は１枚で有っても良いが、２枚の基材を用いてその間にＩＣ部及びＥＤ表示部をサンドイッチした構造としたものが好ましい。

本発明において、ＩＣカードの表面の基材は、当該カード利用者の顔画像を形成するため受像層が形成されていることが好ましい。本発明のＩＣカード基体表面には画像要素が設けられ、顔画像等の個人認証識別画像や属性情報画像、フォーマット印刷等から選ばれる少なくとも一つが設けられたものであってもよく、また全く印刷部分のないホワイトカードであってもよい。

〈ＥＤ表示部〉
ＥＤ表示部は、少なくとも一方は観察側として、透明支持体上に透明電極が形成されており、もう一方は支持体上に対向電極が形成され、その間には、金属の溶解／析出を生じさせる電解質が充填されている。両電極間を電界駆動することにより、金属の溶解／析出を生じ、析出部が黒化することにより画像を形成することができる。画像形成のための白色散乱層，駆動する、電解液をシールするシール剤、間隙をコントロールする画像領域スペーサー、シールスペーサー等で構成されている。

用いられる金属としては、種々のものを用いることができるが、駆動電圧が低く、形成される画像のコントラストが高いことから銀が好ましく用いられる。

ＥＤ表示部に用いられる、透明支持体、電解液、シール剤、スペーサー材料については、特開２００５−２８３９８６号等に記載の材料を用いることができる。

〈ＩＣ部〉
本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードに用いられるＩＣ部としては、非接触型ＩＣが好ましく用いられる。ＩＣ部はＩＣチップ、アンテナコイル等から構成される。

本発明においては、構成図の説明で示した様に、予め、必要な部品をシートに配置したインレットシートを用いて基材上の所定位置に部品を配置し、その後周囲、上下を硬化性樹脂を用いて硬化することにより形成することが好ましい。インレットシートを用いることにより、部品の相対的位置を正確に規定することができ、振動等を含む部品の移動を抑え、形成後の耐久性（断線等）の向上を図ることができる。

〈硬質下敷き層〉
ＥＤ表示部の下側或いは周辺近傍に載置される硬質下敷き層としては、金属板やプラスチックフィルム等を用いることが出来る。金属板としては、例えば、アルミニウム、銅、鉛、鉄、真鍮、ＳＵＳ等の材料が挙げられ、好ましくは、ＳＵＳやアルミニウム板である。プラスチックフィルムとしては、前述のカード基材に用いられる材料を挙げることができる。硬質下敷き層の厚さは、１０〜３００μｍが好ましく、引張弾性率としては、２０ＧＰａ以上であることが好ましく、１００ＧＰａ以上１０００ＧＰａ以下であることが更に好ましい。

〈硬化性樹脂〉
本発明のＩＣカードの作製においては、２枚の基材の間にＩＣ部、ＥＤ表示部および硬質下敷き層等を配置、保持するため、好ましくは硬化性樹脂が用いられる。

本発明に好ましく用いられる硬化性樹脂としては、塗工後硬化が可能な材料であれば特に限定されるものではないが、熱硬化型、湿気硬化型、二液硬化型或いは光硬化型等の樹脂を挙げることができ、これらの組合せで有っても良い。

ａ）湿気硬化型樹脂としは、特開２０００−０３６０２６号、特開２０００−２１９８５５号、特開２０００−２１１２７８号、特開２００２−１７５５１０号に開示されている。湿気硬化型樹脂の１例として、分子末端にイソシアネート基含有ウレタンポリマーを主成分とし、このイソシアネート基が水分と反応して架橋構造を形成するものがある。湿気硬化型樹脂としては、例えば住友スリーエム社製ＴＥ０３０、ＴＥ１００、日立化成ポリマー社製ハイボン４８２０、カネボウエヌエスシー社製ボンドマスター１７０シリーズ、Ｈｅｎｋｅｌ社製Ｍａｃｒｏｐｌａｓｔ ＱＲ ３４６０、積水化学工業社製エスダインシリーズ等があげられる。また、湿気硬化型樹脂は素材の安全性から遊離ＭＤＩ量が１．０％以下の物を使用することが好ましい。

ｂ）二液混合型樹脂として、例えば、低温時の硬化性を得るために特開昭６３−６３７１６号に開示されるような、エポキシ樹脂とメルカプタン系硬化剤との組み合わせからなるエポキシ樹脂組成物や、複素環状ジアミン硬化剤との組み合わせからなるエポキシ樹脂組成物が用いられてきた。また、高強度を得るためには芳香族ポリアミン硬化剤との組み合わせからなるエポキシ樹脂が用いられてきた。作業環境特性、支持体との接着性、接着安定性を得るために特開平１０−１２０７６４号に開示されているような、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤として（Ｃ）ポリアミドアミン、（Ｄ）芳香族変性アミン、及び（Ｅ）脂肪族変性ポリアミンとの組み合わせによりエポキシ樹脂組成物が用いられている。また、特開２０００−２２９９２７号には、エポキシ樹脂とアミンイミド化合物系硬化剤との組み合わせからなる硬化速度が早いエポキシ樹脂が得られている。特開平６−８７１９０号、特開平５−２９５２７２号には特殊変性シリコーンプレポリマーを硬化剤と用いた記載がされており樹脂の柔軟性を改良した材料が開示されている。

この発明で用いることができるエポキシ接着剤とは、例えば、セメダイン株式会社製、セメダインＥＰ−００１、株式会社スリーボンド社製、３９５０シリーズ、３９５０，３９５１，３９５２、コニシ株式会社製ボンドＭＯＳシリーズ、ＭＯＳ０７、ＭＯＳ１０、東邦化成工業株式会社ウルタイト１５００シリーズ、ウルタイト１５４０等を用いることが好ましい。

ｃ）光硬化型樹脂としては、特開平１０−３１６９５９号、特開平１１−５９６４号等で開示されている。光硬化型樹脂としては公知の光硬化型樹脂であれば特に制限はないが、ｉ）エポキシ基を１分子内に２個以上含んだ化合物、ii）１０〜１５０℃の温度でカチオンを発生する化合物を少なくとも含む樹脂を用いることが好ましい。カチオン重合により高分子化の起こるタイプ（主にエポキシタイプ）のエポキシタイプの紫外線硬化性プレポリマー、モノマーは、１分子内にエポキシ基を２個以上含有するプレポリマーを挙げることができる。このようなプレポリマーとしては、例えば、脂環式ポリエポキシド類、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物類およびエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらのプレポリマーは、その一種を単独で使用することもできるし、また、その二種以上を混合して使用することもできる。エポキシ基を１分子内に２個以上有するプレポリマーの含有量は７０質量％以上であるのが好ましい。市販品として、ＥＭＩ社性一液型エポキシＵＶ硬化型接着剤の３５０５．３５０６．３５０７．３５１４．３５５３シリーズなどがある。

ｄ）熱硬化性接着剤とは、熱すると硬化が進み硬化後の分子は一般に３次元の網状となるもので、この性質を利用したものを別名ホットメルト型と呼ばれる。ホットメルト型としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系などが挙げられるが、熱可塑性接着剤は一般に分子が直線状で、熱をかけると軟化し冷えると硬化する性質を利用した接着剤であるため、耐熱性の観点から、熱硬化性樹脂を用いた方が良い。

硬化された樹脂としては、硬いものであっても、柔軟性を持つものであっても良いが、形成されたＩＣカードの耐久性の観点からは、弾性率が２００〜１０００ＭＰａの樹脂であることが好ましく、更には弾性率が２００〜７００ＭＰａの柔軟性の有る樹脂が好ましい。

［熱転写記録法で昇華もしくは熱拡散性染料画像を受容する受像層］
本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードにおいては、基材表面には熱転写或いはインクジェット等により画像形成可能な受像層を有することが好ましい。本発明においては、熱転写方式による画像記録方法が好ましく用いられる。

基材表面に設けられた受像層は、バインダと各種の添加剤で形成することができる。

受像層は、昇華型熱転写方式により階調情報含有画像を形成すると共に、昇華型熱転写方式または溶融型熱転写方式により文字情報含有画像を形成するものであることが好ましく、昇華性色素の染着性、または昇華性色素の染着性とともに熱溶融性インクの接着性も良好でなければならない。かかる特別な性質を受像層に付与するには、後述するように、バインダ及び各種の添加剤の種類及びそれらの配合量を適宜に調整することが必要である。

以下、受像層を形成する成分について詳述する。

受像層用のバインダとしては、通常に知られている昇華型感熱転写記録受像層用のバインダを適宜に用いることができる。主なバインダとしては、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂などさまざまのバインダを使用することができる。

ただし、この発明によって形成される画像につき、実際的要求（たとえば発行されるＩＣカードに所定の耐熱性が要求されるなど）が存在するのであれば、そのような要求項目を満たすようにバインダの種類あるいは組み合わせを考慮することが必要になる。画像の耐熱性を例にすると、６０℃以上の耐熱性が要求されるのであれば、昇華性色素のにじみを考慮して、Ｔｇが６０℃以上であるバインダを使用するのが好ましい。

また、受像層を形成するに際して、必要に応じて、例えば金属イオン含有化合物を含有させるのが好ましい場合がある。特に熱移行性化合物がこの金属イオン含有化合物と反応してキレートを形成する場合である。

前記金属イオン含有化合物を構成する金属イオンとしては、例えば周期律表の第Ｉ〜第VIII族に属する２価及び多価の金属が挙げられるが、中でもＡｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｎ等が好ましく、特にＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ等が好ましい。これらの金属イオンを含有する化合物としては、金属の無機または有機の塩および該金属の錯体が好ましい。

また、受像層には、離型剤を添加することが好ましい。有効な離型剤としては、用いるバインダと相溶性のあるものが好ましく、具体的には変性シリコーンオイル、変性シリコーンポリマーが代表的であり、例えばアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイル、アクリル変性シリコーン樹脂、ウレタン変性シリコーン樹脂などが挙げられる。このなかでもポリエステル変性シリコーンオイルはインクシートとの融着を防止するが、受像層の２次加工性を妨げないという点で特に優れている。受像層の２次加工性とは、マジックインキでの筆記性、できた画像を保護する際に問題となるラミネート性などを指す。この他離型剤としてはシリカ等の微粒子も有効である。２次加工性を問題としない場合は融着防止策として硬化型シリコーン化合物の使用も有効である。紫外線硬化型シリコーン、反応硬化型シリコーンなどが入手可能であり、大きな離型効果が期待できる。

この発明における受像層は、その形成成分を溶媒に分散あるいは溶解してなる受像層用塗工液を調製し、その受像層用塗工液を前記支持体の表面に塗布し、乾燥する塗工法によって製造することができる。

基材の表面に形成される受像層の厚みは、一般に１〜５０μｍ、好ましくは２〜１０μｍ程度である。この発明においては、基材と受像層との間にクッション層あるいはバリヤー層を設けることもできる。クッション層を設けると、ノイズが少なくて、画像情報に対応した画像を再現性良く転写記録することができる。クッション層を構成する材質としては例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ブタジエンラバー、エポキシ樹脂、特開２００２−２２２４０３号等に記載の光硬化型樹脂等が挙げられる。クッション層の厚さは通常、１〜５０μｍ、好ましくは３〜３０μｍである。

本発明においては、受像層上にフォーマット印刷からなる情報坦持体層を設けることができる。フォーマット印刷からなる情報坦持体とは、識別情報及び書籍情報を記録した複数の選ばれる少なくとも一つが設けられた情報坦持体を表し、具体的には、罫線、社名、カード名称、注意事項、発行元電話番号等を表す。

フォーマット印刷からなる情報坦持体の形成には、日本印刷技術協会出版の「平版印刷技術」、「新・印刷技術概論」、「オフセット印刷技術」、「製版・印刷はやわかり図鑑」等に記載されている一般的なインキを用いて形成することができ、光硬化型インキ、油溶性インキ、溶剤型インキなどにカーボンなどのインキにより形成される。

また、場合により目視による偽造防止の為に透かし印刷、ホログラム、細紋等が採用されてもよく、偽造変造防止層としては印刷物、ホログラム、バーコード、マット調柄、細紋、地紋、凹凸パターンなどで適時選択さ、可視光吸収色材、紫外線吸収材、赤外線吸収材、蛍光増白材、金属蒸着層、ガラス蒸着層、ビーズ層、光学変化素子層、パールインキ層、隣片顔料層、帯電防止層などから表シートに印刷等で設けることも可能である。

［クッション層］
本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードには、表面基材上に形成された受像層と裏面基材との間にクッション層を有することが好ましく、クッション層を形成する材料としては、ポリオレフィン類が好ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−水素添加イソプレン−スチレンブロック共重合体、ポリブタジエン、光硬化型樹脂層の様な柔軟性を有し、熱伝導性の低いものが適する。具体的には、特開２００１−００１６９３号等のクッション層を使用することができる。

クッション層は、受像層とＩＣ等の電子部品の間にクッション層を有する形態であることが好ましく、前記表面基体と実質的に同質の別支持体もしくは表面基材と別支持体の両面上に塗設あるいは貼り合わされて、形成されることが特に好ましい。

［筆記層］
筆記層は、ＩＣカードの裏面に筆記することができるようにした層である。このような筆記層としては、例えば炭酸カルシウム、タルク、ケイソウ土、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機微細粉末を熱可塑性樹脂（ポリエチレン等のポリオレフィン類や、各種共重合体等）のフィルムに含有せしめて形成することができる。特開平１−２０５１５５号公報に記載の「書き込み層」をもって形成することができる。前記筆記層は支持体における、複数の層が積層されていない第１のシート材に形成される。筆記層にワックス等の滑り性を良好にする素材を添加すると、擦られた場合の破損や摩耗を防ぐために有効である。添加剤としては、ポリエチレンワックスが好ましく用いられる。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。尚、以下において「部」は「質量部」を示す。

実施例１
《ＥＤ表示機能を有するＩＣカードの作製：図１（１）−図２（１）を参照》
以下の様にして試料Ｎｏ．２（本発明）の作製を行った。

〈ＥＤ表示部〉
（電解質液の調製）
ジメチルスルホキシドの２．５ｇ中に、ヨウ化ナトリウムを９０ｍｇ、ヨウ化銀を７５ｍｇを加えて完全に溶解させた。この溶液に、ポリビニルアルコール（クラレ社製 ＰＶＡ２４５）を１５０ｍｇ加えて１２０℃に加熱しながら１時間攪拌し、電解質液を得た。カールフィッシャー法による含水率は０．２％であった。

（電極１０１の作製）
厚さ１００μｍで２ｃｍ×４ｃｍのポリエチレンテレフタレート透明基材上に、ＩＴＯ膜を公知の方法で形成し透明電極１０１（観察側）を得た。

（電極１０２の作製）
厚さ１００μｍで２ｃｍ×４ｃｍのポリエチレンテレフタレート透明支持体５０上に、ＴＦＴ素子を公知の方法に従って作製した。更に銀ペーストインキ（東洋紡績株式会社製 ＤＷ−２５０Ｈ−５）を用い、乾燥時の厚み１０μｍで、ＴＦＴ素子に接合して１００μｍ×１００μｍ角の電極をスクリーン印刷し、１２０℃の真空オーブン中で３０分加熱して、銀電極とした。各電極間のスペース部分には絶縁膜をスクリーン印刷して、電極１０２を得た。

（ＥＤ表示素子の作製）
電極１０２の上に、周辺部を、平均粒子径３０μｍのガラス製球形ビーズ（シールスペーサー）を体積分率が１０％含むオレフィン系シール剤で高さ１００μｍの縁取りをした。縁取りした中に、ゼラチン２質量％を含む水溶液中に酸化チタン２０質量％を超音波分散機にて分散させた水混和液を、ワイヤーバーで１００μｍ塗布し、その後１５℃で３０分間乾燥して水を蒸発させた後、４５℃雰囲気中で１時間乾燥させて、白色散乱層を作製した。

上記調製した電解質液に、スペーサーとして平均粒子径が１０μｍのポリアクリル製の球形ビーズを体積分率として４体積％になるように加えて攪拌した溶液を、上記電極１０２の白色散乱層上に塗布し、その上から透明電極１０１の電極面を対向させて、９．８ｋＰａの圧力で押圧し、ＥＤ表示素子を作製した。

〔ＥＤ表示機能付きＩＣカード試料Ｎｏ．２の作製〕
〈第２基材（裏シート）の作製〉
裏面基材として帝人デュポンフィルム株式会社製Ｕ２Ｌ９８Ｗ低熱収グレード１８８μｍ（ＰＥＴ）を使用した。

（筆記層の作製）
前記基材（１８８μｍ）に下記組成の第１筆記層形成用塗工液、第２筆記層形成用塗工液及び第３筆記層形成用塗工液をこの順に塗布乾燥して、それぞれの厚みが５μｍ、１５μｍ、０．２μｍになる様に積層することにより筆記層を形成した。

〈第１筆記層形成用塗工液〉
ポリエステル樹脂〔東洋紡績（株）製：バイロン２００〕 ８部
イソシアネート〔日本ポリウレタン工業（株）製：コロネートＨＸ〕 １部
二酸化チタン粒子〔石原産業（株）製：ＣＲ８０〕 １部
メチルエチルケトン ８０部
酢酸ブチル １０部
〈第２筆記層形成用塗工液〉
ポリエステル樹脂〔東洋紡績（株）製：バイロナールＭＤ１２００〕 ４部
シリカ ５部
二酸化チタン粒子〔石原産業（株）製：ＣＲ８０〕 １部
水 ９０部
〈第３筆記層形成用塗工液〉
ポリアミド樹脂〔三和化学工業（株）製：サンマイド５５〕 ５部
メタノール ９５部
（筆記層へのフォーマット印刷）
オフセット印刷法により、図６（ｂ）に示す様なフォーマット印刷（罫線、発行者名、発行者、電話番号等）を行った。印刷インキはＵＶ墨インキを用いた。印刷時のＵＶ照射条件は、高圧水銀灯で２００ｍＪ相当であった。

〈第１基材（表シート）の作製〉
（表シートの作製）
裏基材と同じフィルム（１８８μｍ）に下記組成物からなるクッション層、受像層を順次塗工乾燥してなる第１基材（表面シート１）用ロールを形成した。

（光硬化型クッション層：膜厚１０μｍ）
ウレタンアクリレートオリゴマー（新中村化学社製：ＮＫオリゴＵＡ５１２） ５５部
ポリエステルアクリレート（東亞合成社製：アロニックスＭ６２００） １５部
ウレタンアクリレートオリゴマー（新中村化学社製：ＮＫオリゴＵＡ４０００）２５部
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ：イルガキュア１８４） ５部
メチルエチルケトン １００部
塗布後の活性光線硬化性化合物は、９０℃／３０ｓｅｃで乾燥を行い、次いで水銀灯（３００ｍＪ／ｃｍ²）で光硬化を行った。

（受像層）
上記クッション層上に下記組成の第１受像層形成用塗工液、第２受像層形成用塗工液及び第３受像層形成用塗工液をこの順に塗布乾燥して、それぞれの厚みが０．２μｍ、２．５μｍ、０．５μｍになる様に積層することにより受像層を形成した。

〈第１受像層形成用塗工液〉
ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業（株）製：エスレックＢＬ−１〕 ９部
イソシアネート〔日本ポリウレタン工業（株）製：コロネートＨＸ〕 １部
メチルエチルケトン ８０部
酢酸ブチル １０部
〈第２受像層形成用塗工液〉
ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業（株）製：エスレックＢＸ−１〕 ６部
金属イオン含有化合物（化合物ＭＳ） ４部
メチルエチルケトン ８０部
酢酸ブチル １０部
〈第３受像層形成用塗工液〉
ポリエチレンワックス〔東邦化学工業（株）製：ハイテックＥ１０００〕 ２部
ウレタン変性エチレンアクリル酸共重合体 ８部
〔東邦化学工業（株）製：ハイテックＳ６２５４〕
メチルセルロース〔信越化学工業（株）製：ＳＭ１５〕 ０．１部
水 ９０部
〔フォーマット印刷と枚葉断裁と穿孔〕
ロール状に形成された第１基材の受像層上にオフセット印刷法により、フォーマット印刷（従業員証、住所、氏名等）を行った（図６（ａ）参照。）。印刷インキはＵＶ墨インキを用いた。印刷時のＵＶ照射条件は、高圧水銀灯で２００ｍＪ相当であった。

（透明樹脂層形成）
下記組成物からなる印刷インキを用いロールミルにより混合し、印刷インキを作製した。オフセット印刷法により受像層上に印刷を行った。印刷時のＵＶ照射条件は、高圧水銀灯で２００ｍＪ相当であった。

（透明樹脂層組成物１）
ウレタンアクリレートオリゴマー ５０部
脂肪族ポリエステルアクリレートオリゴマー ３５部
ダイロキュア１１７３（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製） ５部
トリメチロールプロパンアクリレート １０部
（枚葉断裁とＥＤ表示用孔の形成）
フォーマット印刷を行ったロール状第１基材を複数枚（４〜２０枚）のカードが形成できる単位で枚葉に断裁すると共にＥＤ表示用孔を穿孔した。

〔インレットシートの作製〕
帝人デュポンフィルム（株）製Ｓシリーズテトロンフィルム４０μｍの上に厚さ１０μｍのアルミニウム箔を蒸着させた後、アンテナコイルやリード線の形態のようにエッチング処理をした。こうして得られたインレットシートの上にＩＣチップ、ＩＣチップ用補強板、ＥＤ表示部及び硬質下敷き層（材質：ＳＵＳ，形状：図１（１）−図２（１）、表面形状：図３（１））等を設置すると同時に結線を行い、ＩＣモジュール用インレットシートとした。

〔硬化性樹脂の調製〕
第１基材及び第２基材の間に用い、インレットシートをサンドイッチする硬化性樹脂として下記のものを用いた。

〈硬化性樹脂〉
二液硬化型弾性エポキシ樹脂（株式会社スリーボンド社製３９５０セット（Ａ液、Ｂ液）、Ｂ液には更に３質量％のメルク社製イリジオン２１１を添加）を用いた。

〔ＥＤ表示機能付きＩＣカードの作製〕
上記硬化性樹脂、上記で作製したインレットシートを用いて、ＥＤ表示機能付きＩＣカードを、下記の方法により作製した。

〈第１基材、第２基材の接着〉
長尺シート状の第２基材（裏面シート）上に硬化性樹脂をＴダイ塗布方式により、硬化後の膜厚が１００μｍとなるように塗布した。

一方、第１基材には、ＥＤ表示用孔に対応する突起を有する載置台を用い、その上に枚葉シート状の第１基材（表面シート）を配置し、第１基材上に硬化性樹脂層を硬化後膜厚が３００μｍとなるように塗布した。硬化性樹脂を塗布した後、載置台を取り除くことにより、該ＥＤ表示用孔部分は硬化性樹脂が取り除かれて空孔が形成されている。予め作製したインレットによりＩＣモジュール、ＥＤ表示部、硬質下敷き層等を第１基材のＥＤ表示用孔に合わせて配置した。

硬化性樹脂が塗布された第２基材及び硬化性樹脂とインレットシートが供給された第１基材の両者を貼合し、加熱／加圧ロール（圧力０．３ＭＰａ、ロール表面温度９０℃）を通しラミネートを行った。その後、必要により冷却等を行い、カード断裁機により断裁し、５５ｍｍ×８５ｍｍサイズのＥＤ表示機能付きＩＣカード（ブランクカード）を得た。

〔カードへの画像記録〕
ＩＣカードへの顔画像等の個人識別情報やその他の文字情報を下記の方法により記載した。

（昇華型感熱転写記録用インクシートの作製）
裏面に融着防止加工した厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレートシートに下記組成のイエローインク層形成用塗工液、マゼンタインク層形成用塗工液、シアンインク層形成用塗工液を各々の厚みが１μｍになる様に設け、イエロー、マゼンタ、シアンの３色のインクシートを得た。

〈イエローインク層形成用塗工液〉
イエロー染料（三井東圧染料（株）製ＭＳＹｅｌｌｏｗ） ３部
ポリビニルアセタール〔電気化学工業（株）製：デンカブチラールＫＹ−２４〕
５．５部
ポリメチルメタアクリレート変性ポリスチレン〔東亞合成化学工業（株）製：レデダＧＰ−２００〕 １部
ウレタン変性シリコンオイル〔大日精化工業（株）製：ダイアロマーＳＰ−２１０５〕
０．５部
メチルエチルケトン ７０部
トルエン ２０部
〈マゼンタインク層形成用塗工液〉
マゼンタ染料（三井東圧染料（株）製 ＭＳ Ｍａｇｅｎｔａ） ２部
ポリビニルアセタール〔電気化学工業（株）製：デンカブチラールＫＹ−２４〕
５．５部
ポリメチルメタアクリレート変性ポリスチレン〔東亞合成化学工業（株）製：レデダＧＰ−２００〕 ２部
ウレタン変性シリコンオイル〔大日精化工業（株）製：ダイアロマーＳＰ−２１０５〕
０．５部
メチルエチルケトン ７０部
トルエン ２０部
〈シアンインク層形成用塗工液〉
シアン染料（日本化薬（株）製 カヤセットブルー１３６） ３部
ポリビニルアセタール〔電気化学工業（株）製：デンカブチラールＫＹ−２４〕
５．６部
ポリメチルメタアクリレート変性ポリスチレン〔東亞合成化学工業（株）製：レデダＧＰ−２００〕 １部
ウレタン変性シリコンオイル〔大日精化工業（株）製：ダイアロマーＳＰ−２１０５〕
０．５部
メチルエチルケトン ２０部
（溶融型感熱転写記録用インクシートの作製）
裏面に融着防止加工した厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレートシートに下記組成のインク層形成用塗工液を厚みが２μｍになる様に塗布乾燥してインクシートを得た。

〈インク層形成用塗工液〉
カルナバワックス １部
エチレン酢酸ビニル共重合体 １部
〔三井デュポンケミカル社製：ＥＶ４０Ｙ〕
カーボンブラック ３部
フェノール樹脂〔荒川化学工業（株）製：タマノル５２１〕 ５部
メチルエチルケトン ９０部
〔顔画像の形成〕
受像層と昇華型感熱転写記録用インクシートのインク側を重ね合わせインクシート側からサーマルヘッドを用いて出力０．２３Ｗ／ドット、パルス幅０．３〜４．５ｍ秒、ドット密度１６ドット／ｍｍの条件で加熱することにより、階調性のある人物画像を受像層に形成した。この画像においては上記色素と受像層のニッケルが錯体を形成している。

〔文字情報の形成〕
透明樹脂部と溶融型感熱転写記録用インクシートのインク側を重ね合わせインクシート側からサーマルヘッドを用いて出力０．５Ｗ／ドット、パルス幅１．０ｍ秒、ドット密度１６ドット／ｍｍの条件で加熱することにより文字情報をＩＣカード用画像記録体上に形成した。

〔ＩＣカード表面に透明保護用の作製：図４参照、転写箔は１層とした。〕
（転写箔の作製）
０．１μｍのフッ素樹脂層の離型層を設けた厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの離型層上に下記組成物を積層し転写箔の作製を行った。

活性光線硬化性化合物：
Ａ−９３００（新中村化学社製） ３５部
ＥＡ−１０２０（新中村化学社製） １１．７５部
反応開始剤：
イルガキュア１８４日本チバガイギー社製 ５部
添加剤不飽和基含有樹脂 ４８部
その他の添加剤：
界面活性剤Ｆ−１７９（大日本インキ社製） ０．２５部
〈中間層形成塗工液〉膜厚１．０μｍ
ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学（株）製：エスレックＢＸ−１〕 ３．５部
タフテックスＭ−１９１３（旭化成） ５部
硬化剤：
ポリイソシアネート［コロネートＨＸ 日本ポリウレタン製］ １．５部
メチルエチルケトン ９０部
塗布後硬化剤の硬化は、５０℃、２４時間で行った。

〈接着層形成塗工液〉膜厚０．５μｍ
ウレタン変性エチレンエチルアクリレート共重合体〔東邦化学工業（株）製：ハイテックＳ６２５４Ｂ〕 ８部
ポリアクリル酸エステル共重合体〔日本純薬（株）製：ジュリマーＡＴ５１０〕 ２部
水 ４５部
エタノール ４５部
〔転写箔の付与〕
画像、文字が記録された前記受像層上に前記構成からなる転写箔を用いて、表面温度２００℃に加熱した、直径５ｃｍゴム硬度８５のヒートローラーを用いて圧力１５ＭＰａで１．２秒間熱をかけて、転写箔の転写を行い透明保護層を形成した。

以上の様にして、本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカード試料Ｎｏ．２を作製した。

〔比較試料Ｎｏ．１及び本発明の試料３〜１１の作製〕
比較試料として、試料Ｎｏ．２におけるインレットシートに載置した硬質下敷き層を用いなかったもの以外は第１基材、第２基材を所定位置に配置して比較のＩＣカードを形成し、以下試料Ｎｏ．２と同様にして透明保護層を形成した。本発明の試料として、試料Ｎｏ．２の硬質下敷き層を表１に記載の硬質下敷き層に変更した試料Ｎｏ．３〜１１を作製した。

以上のようにして得られた各ＥＤ表示機能付きＩＣカードの一覧を表１に示す。

各ＩＣカードを下記の様にして評価した。

〔カード耐久性評価〕
［耐折りまげ試験］
上記で得られたＥＤ表示機能付きＩＣカードを、図７（ａ）に示すように、カードの長辺方向：たわみ３５ｍｍ、カードの短辺方向：たわみ１５ｍｍとなるように、１２５回毎に長辺方向、短辺方向を周期３０／ｍｉｎの条件で合計１０００回の耐折りまげ試験を行った。

その後市販のリーダーライターでＩＣへ書き込みを行い、試験後のＥＤの解像度を確認し、５段階で評価を行った。４以上が好ましい結果である。

〈耐折曲げ試験後のＥＤの解像度〉
５：変形もなく、ＥＤの解像度に問題なし
４：ごく僅か変形があるが、ＥＤの解像度に問題がない
３：変形が多少ある程度であるが、ＥＤの解像度が若干低下している
２：大きく変形しており、ＥＤの解像度が明らかに低下している
１：ＥＤが折れ曲がってしまい、ＥＤ機能が失われている。

［耐衝撃性試験］
上記で得られたＥＤ表示機能付きＩＣカードを、図７（ｂ）に示すような台上で、円筒を用いて鋼球（直径４ｃｍ、質量４００ｇ）を自由落下させたとき、ＩＣやＥＤ表示部が機能しなくなる高さ（ｃｍ）をそのカードの耐衝撃性として評価した。

各評価結果を表１に示す。

表１から分かるとおり、比較試料のＩＣカードＮｏ．１はＥＤ表示部が硬質下敷き層で保護されていないことから耐久性が劣るのに対し、本発明の試料は優れた耐久性（耐衝撃性、耐折りまげ性）を示すことが分かる。

本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードの平面概略構成図である。 本発明のＥＤ表示機能付きＩＣカードの断面概略構成図である。 本発明の硬質下敷き層の表面状態を示す図である。 ＥＤ表示機能付きＩＣカード基材の表面に透明保護層を形成した断面図である。 ＥＤ表示部の構成断面図である。 ＥＤ表示機能付きＩＣカードの表裏外観図である。 カード耐久性評価の方法を示す図である。

Claims (4)

1. 基材上に、金属の溶解／析出を生じさせる一対の電極を有するエレクトロンデポジション（ＥＤと略す）表示部を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードであって、硬質下敷き層を有し、該硬質下敷き層の上にＥＤ表示部が載置されていることを特徴とするＥＤ表示機能付きＩＣカード。
2. 前記硬質下敷き層の範囲がＥＤ表示部の投影面積以上であることを特徴とする請求項１に記載のＥＤ表示機能付きＩＣカード。
3. 基材上に、金属の溶解／析出を生じさせる一対の電極を有するエレクトロンデポジション（ＥＤと略す）表示部を有するＥＤ表示機能付きＩＣカードであって、硬質下敷き層を有し、ＥＤ表示部近傍を囲むように該硬質下敷き層を載置することを特徴とするＥＤ表示機能付きＩＣカード。
4. 前記硬質下敷き層の弾性率が１００ＧＰａ以上１０００ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のＥＤ表示機能付きＩＣカード。

Images