JP2010102489A - 表示機能付きicカード、表示駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示機能付きICカード1内に、非接触IC回路と完全に独立した表示制御回路を形成する。表示制御回路は、表示制御ICチップ2、画像表示ドライバ3、情報を表示するための画像表示部5を有し、接触端子板4を介して表示制御回路を駆動するための電力と表示データをリーダライタ20から受信する。非接触IC回路は、アンテナコイル6を介して非接触通信によりデータ転送を行う。
【選択図】図3
Description
しかし、非接触ICカードの交信時間は瞬時であって、十分な電力が得られないという問題がある。そのため、実用的な可変情報を表示させることは困難であり、一定の用途のものに制限されているのが実情である。特に、内部に電源や蓄電池を持たない非接触ICカードに実用的な書き換え可能表示部を持たせた例は現時点では存在しない。
一方、太陽電池は光が不十分では電力が得られないこと、内蔵電池は電池交換に手間がかかることのほか、カード構造が複雑化し、製造コストが増大するという問題がある。
また、特許文献2では、非接触ICカードに接続端子を設け、外部のリーダライタからCPU、メモリ、ディスプレイ、およびドライバ等に対し必要に応じて電圧を供給し、電気泳動式ディスプレイに継続して画像を表示させるという方法が提案されている。
また、表示駆動回路と非接触IC回路を完全に分離することにより、通信距離の低下のような通信特性への影響がない。非接触IC回路に使用されるセキュリティデータは、表示機能付きICカードの表示部とは分離されているため、表示駆動回路を分解、解析してもセキュリティデータを取り出せず、セキュリティを保持できる。
更に、表示駆動回路として実装される部品は、画像表示部、表示制御回路、接触端子板等と部品点数が少なく、カード規格に準拠した厚み0.68mmから0.84mmの間で製造することが可能となり、カードの物理特性も満足することができる。
図1は、本発明の表示機能付きICカード1の概略ブロック構成を示す図、図2は、表示機能付きICカード1のハードウエア構成の概略配置図、図3は、表示機能付きICカード1の概略断面構造を示す図、図4は、表示機能付きICカード1の表示書き換えシステムの構成を示す図、図5は、電子粉流体を使用した電子ペーパを説明する図である。
表示機能付きICカード1は、非接触通信のためのアンテナコイル6と非接触ICチップ7とからなる非接触IC回路を別途に備えている。本発明の表示機能付きICカード1では、表示制御回路と非接触IC回路は完全に切り離されており、相互に表示データの授受や電力の供給を直接行うことはない。表示制御回路は、表示機能付きICカード1の使用開始時や更新時に画像表示部5を書き換え表示するもので、書き換え表示以外の通常の表示機能付きICカード1の使用時における非接触通信は非接触IC回路により行われる。
ロジック電源は、表示制御ICチップ2及び画像表示ドライバ3を駆動するもので、通常5V程度である。
接触端子板4は、単に上記表示データ用信号等の授受と電力供給を受けるために介在している。そのため、表示機能付きICカード1は、通常の接触型ICカードのように、背面にCPU(Central Processing Unit)のような制御部やメモリを有する半導体チップを備えておらず、接触型ICカードの機能をすることはない。接触端子板4は、表面が8端子程度に分岐した金属板で、絶縁性基板を中心層とし、その背面にスルーホールで表面側と導通した必要数の端子またはバンプを有する形態である。
これは、表示機能付きICカード1の外周に設けるアンテナコイル6との関係で、表示機能付きICカード1の内側に接触端子板4がある方が回路の構成が容易になり、リーダライタ20も接触型ICカードと同様の接点構造を採用することができるという利点があるからである。また、ISO7816の規格に準拠した端子数、位置の外観とすることにより、利用者も接触型ICカードを使用するのと異ならない感触が得られる。
ただし、ISO7816の規格に準拠した端子数とした場合、接触端子板4は表面に8個の端子板面を有するが、本発明では全ての端子板を使用することにはならない。接触端子板4は、背面に端子またはバンプを設け、表示制御ICチップ2及び画像表示ドライバ3との間の配線により電気的接続を行うことができる。
接触端子板4と画像表示ドライバ3の間には、表示駆動電源の回路が形成される。画像表示ドライバ3は、表示データ信号を画像表示部5に送信する。
非接触ICチップ7は、機能にもよるが通常は4.0mm角以内の平面サイズ、厚みは200μm程度以内とする。非接触ICチップ7とアンテナコイル6から、非接触ICカード部13(図3参照)を形成する。
表示制御回路は、接触端子板4、表示制御ICチップ2、画像表示ドライバ3、画像表示部5と、それらの間の配線部8からなる。
画像表示ドライバ3は、通常は画像表示部5の縁辺部にマトリックス配線と一体にして設けられる。
透明な前面板51と背面板52の間に、黒の電子粉流体5bと白の電子粉流体5wを封入した構造となっている。黒の電子粉流体5bはプラスに、白の電子粉流体5wはマイナスに帯電している。
前面板51と背面板52の内面側には、ITOによる透明マトリクス電極54、55が形成されている。前面板51の電圧を背面板52よりも高くすると、図5(A)に示すように、白の電流粉流体5wが前面板51側に移動するので、前面板51側から見るとディスプレイは白く見える。逆に、前面板51の電圧を背面板52よりも低くすると、図5(B)に示すように、黒の電子粉流体5bが前面板51側に移動し、ディスプレイは黒く見える。マトリックス駆動による白と黒のドットの組み合わせにより、ひらがな、英数字、漢字のような文字や画像の表示が可能となる。
前面板51と背面板52の間は空気で満たされ、リブ53により一定間隔に保たれている。従来、前面板51と背面板52はガラス板が使用されていたが、最近、プラスチックシートを使用したフレキシブル構造が可能となった。
カード基体10は、表示駆動回路11、非接触ICカード部13を中心層とし、その両側に外装フィルム15、17をそれぞれ積層する。
画像表示部5に表示を行うための表示駆動回路11と、非接触ICカード部13は完全に独立しており、非接触ICカード部13として既存の任意のタイプの非接触ICカードのアンテナシートを使用することが可能である。
外装フィルム15、17、表示駆動回路11、及び非接触ICカード部13はエポキシ系、ウレタン系等の液状の樹脂を充填し、各層を接着して硬化させる。
パソコン30は、表示機能付きICカード1に送信する表示データ用信号の生成を行うコンピュータである。パソコン30は、インターネットまたは専用回線により、さらに上位機に接続するものとする。
パソコン30は、表示機能付きICカード1の表示書き換え用ソフトウエアを備え、表示書き換え用ソフトウエアにより生成した表示データをUSB(Universal Serial Bus)接続により、リーダライタ20にシリアル供給する。USBは、データ1及びデータ2の2本の信号線と、5V程度のバス電力供給線を有する。
表示駆動用電力、表示データ用信号等は、接触端子コネクタ22を介して表示機能付きICカード1に与えられる。
リーダライタ20は、パソコン30からのUSBバス電力により駆動するようにしてもよい。
更に、カード内に実装する部品点数を削減することにより、カードとしての信頼性も向上し、カード規格に準拠するサイズ、厚さ及び物理特性を満足することが可能となる。
非接触ICカードに使用されるセキュリティデータは表示部とは分離されているため、表示駆動回路を分解、解析してもセキュリティデータには到達せず、セキュリティを保つことができる。
2………表示制御ICチップ
3………画像表示ドライバ
4………接触端子板
5………画像表示部
6………アンテナコイル
7………非接触ICチップ
8………配線部
10………カード基体
11………表示駆動回路
13………非接触ICカード部
15、17………外装フィルム
20………リーダライタ
21………画像表示制御回路
22………接触端子コネクタ
23………アンテナ
24………非接触ICチップ情報制御回路
25………電源部
30………パソコン
31………USBコネクタ
51………前面板
52………平面板
53………リブ
54、55………電極
5b………黒の電子粉流体
5w………白の電子粉流体
Claims (6)
- 画像表示部、表示制御回路、接触端子板からなる表示駆動回路と、アンテナコイルを介して非接触通信を行う非接触IC回路とを有する非接触ICカードであって、前記表示駆動回路は、駆動電力と表示データを、前記接触端子板を介してリーダライタとの接点で結合して取得し、前記非接触IC回路は、非接触通信により前記非接触IC回路の駆動電力とデータを取得することを特徴とする表示機能付きICカード。
- 前記表示駆動回路と、前記非接触IC回路はそれぞれ独立した層で形成され、前記非接触IC回路は既存の任意のタイプを使用可能であることを特徴とする請求項1記載の表示機能付きICカード。
- 前記画像表示部は電子ペーパで、前記駆動電力の供給が遮断しても表示状態を保持することを特徴とする請求項1記載の表示機能付きICカード。
- 厚みが、0.68mmから0.84mmの間であることを特徴とする請求項1記載の表示機能付きICカード。
- 画像表示部、表示制御回路、接触端子板からなる表示駆動回路であって、
前記表示駆動回路は、駆動電力と表示データを、前記接触端子板を介してリーダライタとの接点で結合して取得することを特徴とする表示駆動回路。 - 前記画像表示部は電子ペーパで、前記駆動電力の供給が遮断しても表示状態を保持することを特徴とする請求項5記載の表示駆動回路。
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JP2008273013A JP2010102489A (ja) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | 表示機能付きicカード、表示駆動回路 |
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2008
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