JP5223296B2 - 非接触ｉｃ媒体 - Google Patents

Description

本発明は、入場券、社員証、証明書、などを良例とする非接触ＩＣ媒体に関するものであり、特に、固有の識別情報を格納したＩＣチップと、この識別情報を送受信するアンテナとでなるＩＣインレットが埋め込まれてあり、そのＩＣチップの識別情報または記載情報を不正に読み取ったり（スキミング）、その記載情報を不正に書き換えるなど、不正読み取り、不正書き込みを防止する技術、もしくはそのスキミング等が行われたことが明示できる技術に関する。

クレジットカード、キャッシュカード、電子マネーカードなどは発行会社から個人宅に郵便で送られることが多い。そのカードが非接触ＩＣカードの場合、非接触ＩＣカードが入った郵便の封筒は通常紙で出来ており、開封してない状態でも、封筒を外部の読み取り装置のアンテナに近づけると、中の非接触ＩＣカードのデータ内容が簡単に読み書き出来てしまう可能性がある。一般的な郵便用封筒は、使用している紙の材質と厚さが薄いことで、電気的にも磁気的にも対シールド性がほとんどないためで、現状は、この様な状態で非接触ＩＣカードが発行会社より個人宅に郵便されている。

郵政管轄の郵便業務課程（集荷、仕分け、輸送、配達等）におけるスキミングの可能性がゼロとは言い切れず、また、郵政管轄から手を離れた状態、すなわち個人宅の郵便ポストに届けられた状態で、非接触ＩＣカードが入った封筒をポストから取り出して読み取り装置のアンテナでスキミングを行い再びポストに戻すといったようなケースと、読み取り装置のアンテナ部のみをポストの中に挿入してスキミング行うケースなども考えられる。

上記の対策として、封筒の中で非接触ＩＣカードを固定している台紙上に、金属箔、カーボンインキ等の印刷など導電性を有するものを非接触ＩＣカードの裏面にあたるところに設けたり、封筒の内側で非接触ＩＣカードと面する部分に同様の導電性を有するもの設けることで、対シールド性を得て開封してない状態でも外部の読み取り装置で読み書きできない様にする方法もある。

この対策の場合、郵便ポストに届けられた封筒をポストから取り出し、そのあと巧妙に開封して、非接触ＩＣカードのみを取り出し、用意した読み取り装置で非接触ＩＣカードのデータを読み書きし元の封筒に戻し、痕跡を残ないように封筒を閉じ、再び郵便ポストに戻すといった手口が考えられるため万全ではない。

特許文献１や特許文献２の様に、薄いフィルム面に導電性を有する金属箔などを貼ってその裏面に粘着材を塗布したスキミング防止シールも考えられ、そのスキミング防止シールを非接触ＩＣカードの表面または裏面に貼る対策もあるが、前述のように郵便ポストに届けられた封筒をポストから取り出し、そのあと巧妙に開封して、非接触ＩＣカードのみを取り出し、巧妙にスキミング防止シールを剥がし、用意した読み取り装置で非接触ＩＣカードのデータを読み書きし、痕跡を残ないようスキミング防止シールを非接触ＩＣカード貼り戻し封筒を閉じ、再び郵便ポストに戻すといった手口も考えられるためこの対策も万全ではない。

更に、非接触ＩＣカードは発行会社から日付指定で郵送されることは希で、個人にいつ届くのかは曖昧とされているため、郵便ポストから取り出し再び戻すまで、前述の作業を行う時間は十分に取れると考えられる。例えば、翌日の同時刻配達までである。

以上のように、発行会社から送られて来た非接触ＩＣカードは、使用者である本人が使い始める前に、既に固有の識別情報、記載情報が不正に読み取られていたり、記載情報が不正に書き換えられていることが可能性としてあるということになる。

以下に先行技術文献を示す。
実用新案登録第３１１６３６６号 実用新案登録第３１３５２９２号

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは発行会社から郵便等で送られる非接触ＩＣカードを、その郵便業務課程（集荷、仕分け、輸送、配達等）も含め、いろいろな段階における使用者本人の手元に届くまでの間で、非接触ＩＣカード内のＩＣチップの識別情報または記載情報を不正に読み取ったり（スキミング）、その記載情報を不正に書き換えるなど、不正読み取り、不正書き込みを防ぐ、もしスキミング等の不正行為がされてもそのことが明瞭になることが可能な非接触ＩＣ媒体を提供することにある。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、絶縁部材を用いた本体部と、前記本体部に設けられたＩＣチップと、データの送受信を行うためのアンテナと、前記本体部に設けられた除去可能な導電性層とを設け、前記導電性層が存在している場合にアンテナが正常動作しない接続部にて前記導電性層と前記アンテナとが接続しており、前記本体部と前記導電性層との間にスクラッチ層が配してあり、前記スクラッチ層の構成材料が、アクリル樹脂からなり、当該樹脂に酸化チタンが添加されることを特徴とする非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項２の発明では、さらに光学変化デバイス（ＯＶＤ）を備えることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項３の発明では、光学効果デバイスの一部に導電性を有する材料の層がある場合に、該導電性を有する材料の層を前記導電性層が兼ねていることを特徴とする請求項２に記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項４の発明では、前記アンテナがＩＣチップから引き出される一対のアンテナエレメントからなり、前記接続部がアンテナエレメントの双方に設けられ、導電性層が双方の接続部間を導通することにより、前記導電性層が存在している場合にアンテナが正常動作しない構成であることを特徴とする請求項１から３何れか記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項５の発明では、双方のアンテナエレメントの導通部がＩＣチップのアンテナ接続電極から通信波長の１／８λ以内に設けられていることを特徴とする請求項５記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項６の発明では、導電性層が本体部の印字層を隠蔽していることを特徴とする請求項１から５何れかに記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項７の発明では、前記接続部が前記アンテナと前記導電性層とが容量結合により電気的に接続されることを特徴とする請求項１から６何れかに記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項８の発明では、前記接続部が前記アンテナと前記導電性層とが電極パッドによる電気的接続により接続されることを特徴とする請求項１から７何れかに記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

また、請求項９の発明では、前記データの送受信における通信方式が電波方式を用いたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の非接触ＩＣ媒体を提供するものである。

本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。

本発明の非接触ＩＣカードは、内装されるＩＣインレットのＩＣチップ付近のカード表面上に、導電性層、特に好ましくは導電性材料からなる光学変化デバイス（ＯＶＤ）層を設けることで、ＩＣチップのアンテナ接続端子間をほぼ短絡（ショート）状態とすることができ、このことで本来のＩＣチップとアンテナの使用周波数におけるインピーダンスマッチングが大きくずらされることになり、結果外部読み取り装置との通信を一時的に不能な状態を作り出すことができる。言い換えれば、この導電性層を除去又は破壊等しなければ、満足な通信ができない様にする。

これにより、外部読み取り装置との通信を不正に回復させようとして導電性層を除去しようとした場合、導電性層を除去する行為の痕跡が必ず残ることになり、カードの使用者である本人がこのカード使い始める際その不正を目視確認することができる。

特に、導電性を除去しようとした場合、光学変化デバイス（ＯＶＤ）層は光学変化デバイスであるのと、非常に薄い層であるため光学変化デバイス（ＯＶＤ）層が乱れる等のその行為の痕跡が必ず残ることになり、カードの使用者である本人がこのカード使い始める際その不正を目視確認することができる効果が高い。この場合、単にインクの材料や印刷方法を変えた一般的な導電性層よりも、偽造防止効果が高いからである。

以上のことから、例えば発行会社から郵便等で送られる非接触ＩＣカードを、その郵便業務課程（集荷、仕分け、輸送、配達等）も含め使用者本人の手元に届くまでの間で、非接触ＩＣカード内のＩＣチップの識別情報または記載情報を不正に読み取ったり（スキミング）、その記載情報を不正に書き換えるなど、不正読み取り、不正書き込みを防ぐことができ、また、この様な導電性層を除去したことが目視で容易に判別可能になる。

導電性層は、その材料とか厚さ等によって、反射性か又はその他の光学特性を持つ場合も少なくない。そこで、導電性層が光学変化デバイスの反射性の層又はその他の光学特性の層を兼ねる場合には、光学変化デバイスの光学作用に影響する。また、導電性層がもし光学変化デバイスの反射性の層又はその他の光学特性の層を兼ねない場合には、（導電性層が隠蔽されていなければ）ただその反射性又はその他の光学特性により視覚的な効果を与えられる。

その好ましい構成としては、導電性層の下層には、爪の引っ掻きやコインのスクラッチにより破壊される機能と光を遮断する隠蔽性とを併せ持ったスクラッチ層が設けらており、この隠蔽性を利用してパスワード、カードの固有番号など、カードの使用者本人がそのカードを使う際に必要とされる秘密情報などの印字層をカード表面に記載をすることもできる。

特に、前述光学変化デバイス（ＯＶＤ）層の下層には、爪の引っ掻きやコインのスクラッチにより破壊される機能と光を遮断する隠蔽性とを併せ持ったスクラッチ層が設けらており、この隠蔽性を利用してパスワード、カードの固有番号など、カードの使用者本人がそのカードを使う際に必要とされる秘密情報などの印字層をカード表面に記載をすることが好ましい。

この場合、スクラッチ層と共に導電性を有する光学変化デバイス（ＯＶＤ）層を爪の引っ掻きやコインによって削り取ることで、前述のＩＣチップのアンテナ接続端子間の短絡（ショート）状態が開放状態になり、結果外部読み取り装置との通信を回復させることができる。スクラッチ層の効果により隠蔽されていたカード表面に記載の秘密情報も、スクラッチ層が削り取られたことで目視で確認することができるようになることで、使用開始前にスキミング等の不正が行われたことが目視で確認することが可能になり、このため、スキミング等の不正行為が行われていない非接触ＩＣ媒体であると確認してその使用を開始することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に本発明の一実施例である非接触ＩＣ媒体の外観透視図を示す。カード形状の非接触ＩＣ媒体１には、２．４５ＧＨｚ、９５０ＭＨｚ等の搬送周波数帯を使う電波方式のＩＣチップ２および半波長ダイポールアンテナの形状を持つアンテナ３を備えるＩＣインレット４が内装されている。ＩＣチップ２にはユーザーが書き換えることができない識別情報が記憶され、また読み書きが可能なユーザーメモリーも搭載されており、外部の読み取り装置とは前述の搬送周波数帯を使う電波方式の無線通信によって、前述の識別情報の読み取りおよびユーザーメモリーの読み書きがおこなわれる。

ＩＣインレット４は、ＰＥＴ、ポロイミド、紙などの基材の上に、アルミ、銅などのエッチングアンテナ、または銀ペーストインキによる印刷アンテナなどが形成され、これらのアンテナにＩＣチップ２が実装されたものである。アンテナ３とＩＣチップ２とは、ＡＣＰ（異方向導電ペースト）／ＡＣＦ（異方向導電フィルム）の熱加圧、超音波によるフリップチップ実装、またはワイヤーボンディングなどにより接続されている。

ＯＶＤ・隠蔽文字部６は、後述する光学変化デバイス（ＯＶＤ）と爪の引っ掻きやコインのスクラッチにより破壊されるスクラッチ層、およびこのスクラッチ層により隠蔽された秘密情報６ｄの文字などである。電極パッド５は、後述する容量結合の容量を確保するためにアンテナ３の一部を拡張して作られた静電電極である。

図２は図１の仮想線Ａ部分の断面図であり、非接触ＩＣ媒体１の層構成を説明する為の図である。塩ビ、ＰＥＴ、アクリル、ポリカーボネイト、紙などの材料を用いた第１基材８および第２基材９に挟まれる形でＩＣインレット４がこれら基材に間に内装されており、接着層７によってそれら全てが接着固定されている。接着層７の材料としてはアクリル、エポキシなどの樹脂系の接着剤、ホットメルトなどが使用される。

図２のＯＶＤ層６ａは、光の干渉を利用したＯＶＤ画像を形成、立体画像の表現や見る角度により色が変化するカラーシフトを生じる表示体である。ＯＶＤにはいくつかの方式があり、その中でもホログラムや回折格子は、光の干渉縞を微細な凹凸パターンとして平面に記録するレリーフ型や体積方向に干渉縞を記録する体積型が挙げられる。レリーフ型とは、一般的に光学的な撮影方法により微細な凹凸パターンからなるレリーフ型のマスターホログラムを作製し、これから電気メッキ法により凹凸パターンを複製したニッケル製のプレス版を複製し、このプレス版をホログラム形成層上に加熱押圧するという周知の方法により大量複製が行われている。このタイプのホログラムは、レリーフ型ホログラムと称されている。また、レリーフ型ホログラムとは異なり、感光性樹脂などの記録材を用いて、体積方向に干渉縞を記録する体積型ホログラムと称されるものもある。この型のホログラムではリップマンホログラムと呼ばれるものが一般に使用されており、これは感光性樹脂の屈折率を体積方向に変化させ、反射型ホログラムとしたものである。

更に、この立体画像を再生し得るホログラム画像とは異なり、微小なエリアに複数種類の単純な回折格子を配置して画素とし、画像を表現するグレーティングイメージ、ピクセルグラムといった回折格子画像もまた、レリーフ型ホログラムと同様な方法で大量複製が行われ、一方、ホログラムや回折格子と手法が異なり、光学特性の異なるセラミックスや金属材料の薄膜を積層し、見る角度により色の変化（カラーシフト）を生じる多層薄膜方式もその例である。これら、ＯＶＤの中でも量産性やコストを考慮した場合には、レリーフ型ホログラム（回折格子）や多層薄膜方式のものが好ましい。レリーフ型ホログラム（回折格子）は、その光学効果を持たせる目的でアルミ蒸着層等を有しており、また多層薄膜方式にも薄膜材料が導電性を有している。このＯＶＤ層６ａの層構成、材料等は、前記の光学効果を持ち、かつ導電性を有していれば特に限定されず、よって透明なＯＶＤ層であってもよい。

図２のスクラッチ層６ｂは、爪やコインによって容易に剥がれ落ちるよう脆弱性を持ち、また一方では後述の秘密情報（固有番号）６ｄの目視による確認を防ぐための隠蔽性をも持つ層であり、この層の構成材料は、接着性を有する樹脂成分と脆弱性および隠蔽性を有する顔料成分でなっており、樹脂成分としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などが使用される。一方、樹脂を脆弱化しスクラッチによる破壊され易くする添加剤として、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、硫酸バリウム、アルミニウム粉末等の顔料が添加される。以上の樹脂や顔料はこれらに限定される物ではなく、スクラッチ層の機能を果たす材料であれば、適宜選択され使用できる。

図２の保護層６ｃは、秘密情報（固有番号）６ｄを保護する為の層である。爪やコインによってスクラッチ層を削る際、秘密情報（固有番号）６ｄが同時に削れないようにするための保護層であり、また、秘密情報（固有番号）６ｄを光学的に見るため透明である必要がある。保護層の材料には紫外線硬化樹脂などが上げられるが、上記機能を果たす材料であればこれに限定されるものではない。

図２の秘密情報６ｄは、インキジェット方式、レーザー方式、サーマルヘッド方式などのプリンターで印字した英数字、バーコード等であり、用途の一例としてはパスワード、カードの固有番号などで、カードの使用者本人がそのカードを使う際に必要とされる情報などを記載することができる。秘密情報６ｄは、可視光はもとより赤外光を吸収するインキを使用することで機械読み取りも可能となる。

図３に本発明の他の一実施例である非接触ＩＣ媒体の外観透視図を示す。また、図４に図３の仮想線Ｂ部分の断面図を示す。

図３の非接触ＩＣ媒体１０のアンテナ３は、基本原理は図１の半波長ダイポールアンテナと同じであるが、スロットアンテナといわれる形状のアンテナであり、ＩＣチップ２の近傍に設けられたアンテナエレメントのスリット１１により、ＩＣチップ２とアンテナ３のインピーダンスマッチングをおこなっている、アンテナエレメント３ａおよびアンテナエレメント３ｂからなるアンテナ３である。この図３の実施例では、図１にあるような電極パッド５を持たず、アンテナエレメント自身の面積を利用して、後述の容量結合のための静電容量を確保した実施例である。容量結合の部分以外は図１および図２の実施例と同
一の内容であるため、異なるの部分のみの説明とし、他の同一部分の説明については省略する。

図４の仮想線Ｂ部分の断面図より、図１および図２の実施例と異なる部分としては、インレット４の中央部にスリット１１が設けられたことと、図１にあるような電極パッド５を持たず、ＯＶＤ層６ａの面とアンテナエレメントの一部の面とが並行に重なる面において後述の容量結合のための静電容量を確保したことである。

図５は、前述の図１から図４に示した非接触ＩＣ媒体の電気的な回路図である。

ＩＣインレット４は、ＩＣチップ２が備える二つのアンテナ接続端子のそれぞれにアンテナエレメント３ａおよびアンテナエレメント３ｂが接続されているもので、そのＩＣインレット４と導電性を有するＯＶＤ層６ａが容量結合によって接続されている状態を電気的な回路図として表現したものが図５である。この部分を詳しく説明すると、導電性を有するＯＶＤ層６ａは、導電性を有しているが内部抵抗を持っているため電気的な表現では図５の示す様な抵抗２０になる。この抵抗２０（ＯＶＤ層６ａ）と、ＩＣインレット４のＩＣチップ２のアンテナ接続端子付近、すなわちアンテナエレメント３ａの給電点付近とが、スクラッチ層６ｂ、保護層６ｃ、第２基材９、接着層７を介して容量結合されており、この容量結合部分を回路図で表現するとコンデンサ２１ａになる。アンテナエレメント３ｂ側も同様に前記各層を介して容量結合されており、回路図で表現するとコンデンサ２１ｂとなる。

コンデンサ２１ａ、抵抗２０、コンデンサ２１ｂの直列回路がＩＣチップ２の両アンテナ接続端子に接続されていることになり、コンデンサ２１ａおよびコンデンサ２１ｂが数ＰＦ程度の容量を有していれば、この回路を流れる信号の周波数が２．４５ＧＨｚまたは９５０ＭＨｚではショート状態になり、この直列回路の抵抗値は抵抗２０の値となる。抵抗２０の抵抗値は数Ωであるため、ＩＣチップ２のアンテナ接続端子間はほぼ短絡（ショート）状態にあり、本来のＩＣチップ２とアンテナエレメント３ａおよびアンテナエレメント３ｂの使用周波数におけるインピーダンスマッチングが大きくずらされることとなり、結果外部読み取り装置との通信が不能な状態になる。前述の電極パッド５は、スクラッチ層６ｂの厚さが厚い場合の処置であり、静電電極（電極パッド５）の面積を広くすることでコンデンサ２１ａおよびコンデンサ２１ｂの前述の必要容量を確保している。

本発明では、ＩＣインレット４のＩＣチップ２のアンテナ接続端子付近、すなわちアンテナ３ａの給電点付近にてコンデンサ２１ａ、抵抗２０、コンデンサ２１ｂの直列回路を形成しているが、ＩＣチップ２のアンテナ接続端子から離れた箇所での接続は、前述の直列回路にインダクタンス分が加わってしまうことに加え、アンテナエレメント３ａおよびアンテナエレメント３ｂのインダクタンス分も加わってしまうため、ＩＣチップ２のアンテナ接続端子間の短絡（ショート）効果が薄れ、前述のインピーダンスマッチングを大きくずらすことができず、結果外部読み取り装置との完全な通信不能に状態することは困難になる。よって、本発明では、ＩＣチップのアンテナ接続電極からアンテナエレメントの長手方向の通信波長１／８λ以内の箇所に前述のコンデンサ２１ａ、抵抗２０、コンデンサ２１ｂの直列回路を形成することとしている。

スクラッチ層６ｂと共に導電性を有するＯＶＤ層６ａを爪の引っ掻きやコインによって削り取ることで、前記のコンデンサ２１ａ、抵抗２０、コンデンサ２１ｂの直列回路が完全に消滅し、ＩＣチップ２とアンテナエレメント３ａおよびアンテナエレメント３ｂの関係が本来の設計インピーダンス値となり、結果外部読み取り装置との通信を回復させることができる。さらにＯＶＤ層６ａおよびスクラッチ層６ｂが削り取られたことにより、スクラッチ層６ｂの効果により隠蔽されていた保護層６ｃ下の秘密情報６ｄが現れ、秘密情
報６ｄを目視で確認することができるようになる。

外部読み取り装置との通信を不正に回復させようとして導電性を有するＯＶＤ層６ａを除去しようとした場合、ＯＶＤ層６ａは光学変化デバイスであるのと、非常に薄い層であるためその行為の痕跡が必ず残ることになり、カードの使用者である本人がこのカード使い始める際その不正を目視確認することができる。

本発明の一実施例である非接触ＩＣ媒体の外観透視図である。 図１の仮想線Ａ部分の断面図である。 本発明の一実施例である非接触ＩＣ媒体の外観透視図である。 図３の仮想線Ｂ部分の断面図である。 本発明の非接触ＩＣ媒体の電気的な回路図である。

符号の説明

１ 非接触ＩＣ媒体
２ ＩＣチップ
３ アンテナ
３ａ アンテナエレメント
３ｂ アンテナエレメント
４ ＩＣインレット
５ 電極パッド
６ ＯＶＤ・隠蔽文字部
６ａ ＯＶＤ層
６ｂ スクラッチ層
６ｃ 保護層
６ｄ 秘密情報
７ 接着層
８ 第１基材
９ 第２基材
１０ 非接触ＩＣ媒体
１１ スリット
２０ 抵抗
２１ コンデンサ
２２ コンデンサ
Ａ 仮想線
Ｂ 仮想線

Claims (9)

1. 絶縁部材を用いた本体部と、前記本体部に設けられたＩＣチップと、データの送受信を行うためのアンテナと、前記本体部に設けられた除去可能な導電性層とを設け、前記導電性層が存在している場合にアンテナが正常動作しない接続部にて前記導電性層と前記アンテナとが接続しており、前記本体部と前記導電性層との間にスクラッチ層が配してあり、前記スクラッチ層の構成材料が、アクリル樹脂からなり、当該樹脂に酸化チタンが添加されることを特徴とする非接触ＩＣ媒体。
2. さらに光学変化デバイス（ＯＶＤ）を備えることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣ媒体。
3. 光学効果デバイスの一部に導電性を有する材料の層がある場合に、該導電性を有する材料の層を前記導電性層が兼ねていることを特徴とする請求項２に記載の非接触ＩＣ媒体。
4. 前記アンテナがＩＣチップから引き出される一対のアンテナエレメントからなり、前記接続部がアンテナエレメントの双方に設けられ、導電性層が双方の接続部間を導通することにより、前記導電性層が存在している場合にアンテナが正常動作しない構成であることを特徴とする請求項１から３何れか記載の非接触ＩＣ媒体。
5. 双方のアンテナエレメントの導通部がＩＣチップのアンテナ接続電極から通信波長の１／８λ以内に設けられていることを特徴とする請求項４記載の非接触ＩＣ媒体。
6. 導電性層が本体部の印字層を隠蔽していることを特徴とする請求項１から５何れかに記載の非接触ＩＣ媒体。
7. 前記接続部が前記アンテナと前記導電性層とが容量結合により電気的に接続されることを特徴とする請求項１から６何れかに記載の非接触ＩＣ媒体。
8. 前記接続部が前記アンテナと前記導電性層とが電極パッドによる電気的接続により接続されることを特徴とする請求項１から７何れかに記載の非接触ＩＣ媒体。
9. 前記データの送受信における通信方式が電波方式を用いたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の非接触ＩＣ媒体。

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