JP5145951B2 - ディスプレイカードの製造方法、および、ディスプレイ回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイデバイスを備えたディスプレイカードの製造方法、および、ディスプレイカードに実装されるディスプレイ回路基板に関する。

従来、カード媒体の表面に任意のデータを表示する技術として、表示媒体として感熱式のリライト材をカード表面に印刷し、端末装置に備えられたサーマルヘッドによって、カード表面のリライト材に任意のデータを印字する方式が一般的に用いられてきた。

しかし、半導体集積回路が実装されたＩＣカードが交通用途や金融用途などで普及するにつれ、カード表面に設けられる表示媒体は、感熱式のリライト材から、コンピュータから送信されたデータを表示するディスプレイデバイス（液晶ディスプレイ、有機ＥＬ、電子ペーパーなど）が採用されるケースが増えている。

例えば、特許文献１では、ディスプレイデバイスとなる強誘電高分子液晶をカード表面に備え、カードのメモリに記録されたデータに相当する情報をこの強誘電高分子液晶に表示させる機能を有するＩＣモジュールが実装されたＩＣカードが開示されている。

強誘電高分子液晶などのディスプレイデバイスをカードに実装することで、カード表面に表示できるデータ量が増えるが、ディスプレイデバイスの駆動回路などが実装された回路基板がカード表面近くに配置されると、カード表面に回路基板の凹凸が現れてしまい、カードの外観が悪くなるばかりか、カード規格に規定される表面性を満たさなくなる可能性がある。

ディスプレイデバイスの駆動回路などが実装された回路基板をカード表面から遠ざけるように配置することで、カード表面に現れる凹凸を軽減できるが、ディスプレイデバイスの駆動回路への電力供給やデータ送信に利用する接触端子部をカード表面に設ける場合、この回路基板をカード表面から遠ざけたことで、カード表面に接触端子部を形成することが困難になってしまう問題がある。

特開平１１−１２０３１２号公報

そこで、本発明は、ディスプレイデバイスの表示をカード表面に近づけ、更に、ディスプレイデバイスの駆動回路などが実装された回路基板をカード表面から遠ざけるように配置した場合であっても、ディスプレイデバイスの駆動回路への電力供給やデータ送信に利用する接触端子部を容易にカード表面に形成することができるディスプレイカードの製造方法、および、この方法で必要となるディスプレイ回路基板を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明は、ディスプレイカードの製造方法であって、ディスプレイデバイスと前記ディスプレイデバイスの駆動回路が実装されたフレキシブルなディスプレイ回路基板上に、前記ディスプレイカードの表面に形成される接触端子と電気的に接続させるための金属支柱を設けておき、前記ディスプレイ回路基板の前記ディスプレイデバイスの裏面に、前記ディスプレイデバイスの表示面の高さを嵩上げするためのスペーサシートを設けた状態で、接着材を利用して、表面の印刷シート、前記ディスプレイ回路基板、前記スペーサシートおよび裏面の印刷シートを貼り合わせることで、これらが一体となった前記ディスプレイカードをカード加工した後、前記ディスプレイ回路基板上に設けられた前記金属支柱の位置近傍を、前記金属支柱の上端を削るようにザグリ加工を施して、底部に前記金属支柱が露出した状態の凹部をカード加工後の前記ディスプレイカードの表面に形成し、前記凹部の底部に露出した前記金属支柱と導通させるように、前記接触端子を前記凹部に埋め込み接着させることを特徴とするディスプレイカードの製造方法である。

更に、第２の発明は、ディスプレイカードに実装されるディスプレイ回路基板であって、ディスプレイデバイスと、前記ディスプレイデバイスを駆動させる駆動回路と、前記ディスプレイカードをカード加工した後、前記ディスプレイカードの表面に形成される接触端子を埋め込むための凹部をザグリ加工によって形成する際、上端の一部が削られ、前記接触端子と電気接続に利用される金属支柱とが備えられていることを特徴とするディスプレイ回路基板である。

上述した本発明によれば、ディスプレイカードの裏面の印刷シートとディスプレイ回路基板のディスプレイデバイス間にスペーサシートを挟持させることで、ディスプレイデバイスの表示面をカード表面に近づけて、更に、ディスプレイデバイスの駆動回路などが実装された回路基板をカード表面から遠ざけるように配置した場合であっても、ディスプレイ回路基板に、ディスプレイカードの表面に埋め込まれる接触端子と電気接続する金属支柱を設けておき、カード加工後に接触端子を埋め込むためのザグリ加工を行った時に、金属支柱の上部が削られて露出するようにしておくことで、ディスプレイカードの成形後に接触端子を容易に形成できるようになる。

ここから、本発明に係るディスプレイカードの製造方法、および、ディスプレイ回路基板について、図を参照しながら詳細に説明する。

まず、本発明に係る方法で製造されるディスプレイカード１について説明する。図１は、ディスプレイカード１を説明する図である。図１に図示したように、ディスプレイカード１には、電子マネーの残高や顔写真などのデータを表示するディスプレイデバイス１００が実装され、ディスプレイデバイス１００の駆動回路が実装されたディスプレイ回路基板１０に、電源や電力を供給するための接触端子１１０を有する接触端子部１１がカード表面に設けられる。なお、本発明は、ディスプレイデバイス１００を限定するものではなく、ディスプレイデバイス１００としては、液晶・有機ＥＬや電子ペーパーなどを利用できる。

また、図１に図示しているように、ディスプレイカード１の構成は、ディスプレイデバイス１００と駆動回路などが実装されたディスプレイ回路基板１０を、カード表面の印刷シート１２ａとカード裏面の印刷シート１２ｂと間に挟み、接着層１３ａ、１３ｂを利用した一体化した構成で、ディスプレイ回路基板１０のディスプレイデバイス１００の裏面には、ディスプレイデバイス１００を嵩上げするためのスペーサシート１２ｃが設けられ、ディスプレイデバイス１００の表示面の高さは印刷シート１２ａの裏面の高さに合うように調整されている。

印刷シート１２ａおよび印刷シート１２ｂの基材は、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇなどの透明なプラスチック基材で、印刷シート１２ａには、ディスプレイデバイス１００の表示面以外に隠蔽の印刷が施され、印刷シートｂにおいては全面に隠蔽の印刷が施されている。また、接着層１３ａ、１３ｂとしては、エポキシ系の熱硬化型樹脂を用いている。

図１において特筆すべき点は、ディスプレイカード１の表面に設けられた接触端子部１１の接触端子１１０それぞれと電気的に接続するための金属支柱１０１がディスプレイ回路基板１０に設けられ、ディスプレイ回路基板１０の金属支柱１０１と接触端子部１１の接触端子１１０とが、異方性導電フィルム（ACF: Anisotropic Conductive Film）などを用いて電気的に接続されている点である。

ディスプレイデバイス１００の視認性をよくする為には、ディスプレイカード１の表面にディスプレイデバイス１００の表示面を極力近づける必要があるが、ディスプレイデバイス１００の表示面をディスプレイカード１の表面に極力近づけると、ディスプレイ回路基板１０に実装された電気部品による凹凸が、ディスプレイカード１の表面に現れてしまい、ディスプレイカード１の外観を損ねるばかりか、ＩＣカード規格に規定される表面性を満足できなくなる可能性がある。

ディスプレイ回路基板１０をディスプレイカード１の表面から遠ざけることで、ディスプレイカード１の表面に現れる凹凸を軽減させることができるが、ディスプレイ回路基板１０をディスプレイカード１の表面から遠ざけると、ディスプレイ回路基板１０上に接触端子部１１を形成することが困難になってしまう。

しかし、図１で図示したように、ディスプレイ回路基板１０に金属支柱１０１を設けておけば、ディスプレイカード１の表面にディスプレイデバイス１００の表示面を近づけ、更に、ディスプレイ回路基板１０本体をディスプレイカード１の表面から遠ざけた状態であっても、接触端子部１１をディスプレイカード１の表面に形成することが容易になる。

図２は、ディスプレイカード１に実装されるディスプレイ回路基板１０の詳細を説明するための図である。ディスプレイ回路基板１０の基材としては、ポリイミドなど、絶縁性が高くフレキシブルな基材を利用し、ディスプレイ回路基板１０には、液晶や電子ペーパーなどのディスプレイデバイス１００に加え、ディスプレイデバイス１００の駆動回路などの電気回路１０２が実装され、更に、ディスプレイ回路基板１０には、ディスプレイカード１の表面に設けられる接触端子部１１の接触端子１１０と電気接続するために利用される金属支柱１０１が設けられる。

金属支柱１０１は黄銅などの導電性の高い金属材質で作られており、接触端子部１１に設けられた４つの接触端子１１０とそれぞれ接続するために、合計４個の金属支柱１０１がディスプレイ回路基板１０に設けられている。

カード加工する前の金属支柱１０１の長さは、ディスプレイカード１の厚みの設計値から、裏面シートの厚みと、ディスプレイ回路基板１０の基材の厚みと、接着層１３ｂと、接触端子部１１の厚みとを減算した値より、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度長い値に設定されている。

上述した金属支柱１０１の長さを設定することで、ディスプレイカード１をカード加工した後、接触端子部１１を埋め込む凹部を形成するために、金属支柱１０１が設けられている近傍をザグリ加工すると、金属支柱１０１の上端が削られて凹部の底部に露出し、接触端子部１１の接触端子１１０が電気的に接続可能になり、更に、ディスプレイカード１に接触端子部１１を埋め込んでも、接触端子部１１の近傍のカード厚みは設計値になる。

ここから、本発明に係るカード製造方法について説明する。図３は、本発明に係るカード製造方法の手順を示したフロー図である。

本発明に係るカード製造方法において最初に実施される工程はカード加工工程（Ｓ１）で、カード加工工程において、例えば、特許文献２の従来技術に記載されているような方法によって、印刷シート１２ａ、ｂ、ディスプレイ回路基板１０およびスペーサシート１２ｃとが、接着層１３ａ、ｂを介して貼り合わされる。
特開２００４−１４５６６８号公報

図３（ａ）は、カード加工工程後のディスプレイカード１の断面図である。図３（ａ）に図示したように、ディスプレイカード１には、接触端子部１１は埋め込まれておらず、また、金属支柱１１０の上端は切削の加工が施されていない。

カード加工工程（Ｓ１）の後は、ザグリ加工工程（Ｓ２）が実施され、ディスプレイカード１にはザグリ加工が施される。このザグリ加工工程において、接触端子部１１を埋め込むための凹部が、ザグリ加工によってディスプレイカード１に形成される。

図３（ｂ）は、ザグリ加工工程後のディスプレイカード１の断面図である。図３（ｂ）に図示したように、ディスプレイカード１の実装されたディスプレイ回路基板１０の金属支柱１１０の近傍には、接触端子部１１の寸法に合わせて、金属支柱１０１の上端を切削するようにザグリ加工が施され、接触端子部１１を埋め込むための凹部が形成される。

ザグリ加工工程（Ｓ２）の後は、接触端子部１１埋め込み工程（Ｓ３）が実施され、ディスプレイデバイス１００に電力やデータを送信するための接触端子部１１が、ディスプレイカード１に埋め込まれと共に、接触端子部１１の接触端子１１０と金属支柱１１０それぞれとを導通させる。

図３（ｃ）は、接触端子部１１が埋め込まれた後のディスプレイカード１の断面図で、金属支柱１１０の上端と接触端子部１１の接触端子１１０間にＡＣＦを挟み込み、熱圧着をかけることで、金属支柱１０１と接触端子部１１の接触端子１１０とが接着すると共に導通する。

本発明に係る方法で製造されるディスプレイカードを説明する図。 ディスプレイ回路基板の詳細を説明するための図。 本発明に係るカード製造方法の手順を示したフロー図。

符号の説明

１ ディスプレイカード
１０ ディスプレイ回路基板
１００ ディスプレイデバイス
１０１ 金属支柱
１０２ 電気回路
１１ 接触端子部
１１０ 接触端子
１２ａ、ｂ 印刷シート
１２ｃ スペーサシート
１３ａ、ｂ 接着層

Claims (2)

1. ディスプレイカードの製造方法であって、ディスプレイデバイスと前記ディスプレイデバイスの駆動回路が実装されたフレキシブルなディスプレイ回路基板上に、前記ディスプレイカードの表面に形成される接触端子と電気的に接続させるための金属支柱を設けておき、前記ディスプレイ回路基板の前記ディスプレイデバイスの裏面に、前記ディスプレイデバイスの表示面の高さを嵩上げするためのスペーサシートを設けた状態で、接着材を利用して、表面の印刷シート、前記ディスプレイ回路基板、前記スペーサシートおよび裏面の印刷シートを貼り合わせることで、これらが一体となった前記ディスプレイカードをカード加工した後、前記ディスプレイ回路基板上に設けられた前記金属支柱の位置近傍を、前記金属支柱の上端を削るようにザグリ加工を施して、底部に前記金属支柱が露出した状態の凹部をカード加工後の前記ディスプレイカードの表面に形成し、前記凹部の底部に露出した前記金属支柱と導通させるように、前記接触端子を前記凹部に埋め込み接着させることを特徴とするディスプレイカードの製造方法。
2. ディスプレイカードに実装されるディスプレイ回路基板であって、ディスプレイデバイスと、前記ディスプレイデバイスを駆動させる駆動回路と、前記ディスプレイカードをカード加工した後、前記ディスプレイカードの表面に形成される接触端子を埋め込むための凹部をザグリ加工によって形成する際、上端の一部が削られ、前記接触端子と電気接続に利用される金属支柱とが備えられていることを特徴とするディスプレイ回路基板。

Images