JP7439586B2

JP7439586B2 - Ｉｃカード

Info

Publication number: JP7439586B2
Application number: JP2020044498A
Authority: JP
Inventors: 知久大泉
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2024-02-28
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: JP2021144625A

Description

本開示は、ＩＣカードに関する。

外部機器（リーダライタ）と非接触で交信して、製品等の工場での工程管理や物流管理、情報表示に使用する非接触型ＩＣカードが広範囲な用途に利用されている。非接触型ＩＣカードには、ＩＣチップとアンテナコイルとが設けられており、アンテナコイルによって非接触でデータ通信を行うことができる。非接触型ＩＣカードは、伝送方式として電磁誘導方式を用いて通信するものが幅広く利用されている。

外部機器からの電波によって発生している磁界の中に、アンテナコイルを有するカードを通過させると、アンテナコイルを通り抜ける磁力線の数が変化して、アンテナコイルに電力が発生する。この電力がＩＣチップに供給され、外部機器とデータの送受信が行えるようになる。特許文献１には、発光ダイオードを搭載し、アンテナコイルに発生した電力を用いて発光ダイオードを発光させるステッカー型発光装置が開示されている。

特許第６５１４６３８号公報

本開示は、アンテナコイルに発生した電力を用いた光と共にカード表面に形成された画像を楽しむことができるＩＣカードを提供することを課題とする。

本開示によるＩＣカードは、ＩＣチップ、前記ＩＣチップに接続されたアンテナコイル、及び前記ＩＣチップにより制御される発光素子が収容されたカードコア層と、前記カードコア層の一方の面に設けられた受像層と、を備え、前記受像層に熱転写画像が形成されているものである。

本開示の一態様において、前記熱転写画像は、蓄光画像又は蛍光画像である。

本開示の一態様において、前記発光素子は紫外光を発光する。

本開示の一態様において、前記熱転写画像は、可視画像と、蓄光画像又は蛍光画像である特殊画像とを含む。

本開示の一態様において、前記受像層は、第１受像層と、前記第１受像層上に設けられた第２受像層とを含み、前記可視画像は前記第１受像層及び前記第２受像層の一方に形成され、前記特殊画像は前記第１受像層及び前記第２受像層の他方に形成されている。

本開示の一態様において、前記第１受像層と前記第２受像層との間に紫外線吸収層が設けられており、前記発光素子は紫外光を発光し、前記特殊画像が前記第１受像層に形成され、前記可視画像が前記第２受像層に形成されている。

本開示の一態様において、前記発光素子は、前記カードコア層の前記一方の面に向かって可視光を発光する第１発光素子、及び前記カードコア層の他方の面に向かって紫外光を発光する第２発光素子を含み、前記カードコア層の前記一方の面に設けられた第１受像層に可視画像が形成され、前記カードコア層の前記他方の面に設けられた第２受像層に蓄光画像又は蛍光画像である特殊画像が形成されている。

本開示によれば、アンテナコイルに発生した電力を用いた光と共にカード表面に形成された画像を楽しむことができる。

本開示の実施形態に係るＩＣカードの外観図である。ＩＣカードの回路構成図である。ＩＣカードの断面図である。ＩＣカードの断面図である。ＩＣカードの外観図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係るＩＣカード１の外観を示す図であり、図２はＩＣカード１の回路構成を示す図であり、図３はＩＣカード１の断面図である。ＩＣカード１は、例えば非接触ＩＣカードであり、ゲーム用途等に好適に利用できる。

ＩＣカード１の表面には、ゲームのタイトルやキャラクターの名称、イラスト等の画像Ｇが形成される。ＩＣカード１の内部には、ＩＣチップ３、ＩＣチップ３に電気的に接続されたアンテナコイル４、発光素子５等が設けられている。これらの部品はＩＣカード１内に埋設されているので、実際にはＩＣカード１の外観には現れない。但し、発光素子５の発光状態は、カード表面から視認できるようになっている。なお、説明の便宜上、図１と図２で発光素子５の位置が異なっている。

例えば、キャラクターのコンディション、レベル、残存スタミナ等のステータスに応じて、発光素子５の発光数や発光色を変えることができる。図１の例では、キャラクターのコンディションに応じた発光素子５が発光する。発光素子５には、可視光を発光する発光ダイオード等が用いられる。

外部機器（リーダライタ）からの電波によって発生している磁界の中にＩＣカード１を通過させると、アンテナコイル４を通り抜ける磁力線の数が変化して、アンテナコイル４に電力が発生する。この電力によって、ＩＣチップ３を動作させると共に、発光素子５を発光させることができる。

ＩＣチップ３は、メモリ、プロセッサ（ＣＰＵ）、制御回路、送受信回路等を備え、外部機器とデータの送受信を行う。また、ＩＣチップ３は、ＬＣ回路、整流回路、定電圧回路からなる電源回路や、発光素子５の駆動回路を有し、発光素子５に電力を供給し、発光を制御できる。

図３に示すように、ＩＣカード１は、順に積層された、裏基材１４、裏接着層１２、カードコア層１０、表接着層１１、表基材１３及び受像層１５を備える。

（カードコア層）
カードコア層１０は、インレット２を収容し、保護する。カードコア層は、ホットメルト接着材を含み、例えば、熱硬化型ホットメルト接着材、２液硬化型ホットメルト接着材、紫外線硬化型ホットメルト接着材、湿気硬化型ホットメルト接着材等が挙げられる。

インレット２は、フィルム状のインレット基材６と、インレット基材６上に配置されたＩＣチップ３、アンテナコイル４及び発光素子５と、ＩＣチップ３を保護する補強板７とを有する。

インレット基材６は、例えば不織布や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体等の樹脂からなるフィルムで構成される。アンテナコイル４は、例えば金属（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ）等の導体で構成される。補強板７は、例えばステンレスのような金属で構成される。

カードコア層１０の厚さは、１５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。カードコア層１０の厚さを上記数値範囲内とすることにより、インレット２をカードコア層１０中に完全に収容し、カード表面にインレット２に起因する凹凸が生じることを防止できる。

（表接着層及び裏接着層）
カードコア層１０と表基材１３とを貼り合わせる表接着層１１、及びカードコア層１０と裏基材１４とを貼り合わせる裏接着層１２は、熱により溶融又は軟化し、接着性を発現する樹脂を含むことができる。例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体及び塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体等のビニル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ＰＥＴ及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリアクリレート及びポリメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂、セルロースジアスターゼ等のセルロース樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン等が挙げられる。

（表基材及び裏基材）
裏基材１４としては、コート紙、印刷用紙、上質紙及びクラフト紙等の紙材や、ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体及び塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体等のビニル樹脂、ＰＥ及びＰＰ等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、セルロースジアスターゼ等のセルロース樹脂、ポリスチレン等のスチレン樹脂、ポリアミド、ポリイミド、（メタ）アクリル樹脂、アイオノマー樹脂等から形成されるフィルムを使用できる。

表基材１３は、発光素子５で発光された光が透過する必要があるため、上記した材料のうち、ＰＥＴ等の透明基材を用いることが好ましい。また、発光素子５以外の部分を隠蔽するように、転写印刷による隠蔽層を設けることが好ましい。

一例としての隠蔽層は、バインダー樹脂と、着色剤とから構成されていている。バインダー樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体樹脂等を挙げることができる。着色剤としては、公知の着色剤、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化鉄、鉄黄、群青、メタリック顔料、パール顔料等を挙げることができる。隠蔽層は、これらのバインダー樹脂の１種を含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。着色剤についても同様である

（受像層）
受像層１５は、熱転写シートから移行してくる昇華染料（可視染料）を受容したり、熱転写シートから顔料が転写されたりすることで、熱転写画像が形成される層である。画像は、例えばゲームキャラクターのイラスト等である。

受像層１５は、樹脂材料を含む。樹脂材料としては、染料が染着し易い樹脂であれば限定されるものではない。例えば、ポリオレフィン、ビニル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、スチレン樹脂、ポリウレタン及びアイオノマー樹脂等が挙げられる。受像層は、上記樹脂材料を２種以上含むことができる。

受像層１５は、画像が形成された受容層を中間転写媒体から表基材１３上に転写したものでもよい。

画像形成に用いられる昇華染料は、従来公知のものであれば特に限定されない。例えば、ジアリールメタン系色素、トリアリールメタン系色素、チアゾール系色素、メロシアニン系色素、ピラゾロンメチン等のメチン系色素、インドアニリン系色素、アセトフェノンアゾメチン、ピラゾロアゾメチン、イミダゾルアゾメチン、イミダゾアゾメチン、ピリドンアゾメチン等のアゾメチン系色素、キサンテン系色素、オキサジン系色素、ジシアノスチレン、トリシアノスチレン等のシアノメチレン系色素、チアジン系色素、アジン系色素、アクリジン系色素、ベンゼンアゾ系色素、ピリドンアゾ、チオフェンアゾ、イソチアゾールアゾ、ピロールアゾ、ピラールアゾ、イミダゾールアゾ、チアジアゾールアゾ、トリアゾールアゾ、ジズアゾ等のアゾ系色素、スピロピラン系色素、インドリノスピロピラン系色素、フルオラン系色素、ローダミンラクタム系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、キノフタロン系色素等が挙げられる。

このような構成のＩＣカード１をゲーム機の筐体の所定箇所に近付けると、ＩＣカード１のアンテナコイル４に電力が発生し、ＩＣチップ３が動作する。ＩＣチップ３が、ゲーム機内の通信機器（リーダライタ）と通信し、メモリ内のキャラクター情報を通信機器へ送信する。これにより、ゲーム機で、このキャラクターを用いたゲームが行えるようになる。

また、ＩＣチップ３は、通信機器から受信した信号やメモリ内のデータを用いて演算を行い、キャラクターのコンディションを算出し、算出結果に基づいて発光素子５の発光位置や発光数等を制御する。ユーザは、ＩＣカード１に形成された画像だけでなく、ＩＣカード１の光り方も楽しむことができる。

受像層１５に形成する熱転写画像は、蓄光顔料を用いた蓄光画像でもよい。蓄光顔料は、太陽光、電灯光、紫外光などにより刺激されてエネルギーを貯蔵し、刺激停止後は貯蔵したエネルギーを光に変えて発光するものである。このような顔料として従来からあるものには硫化物系の蓄光顔料が挙げられる。

硫化物の蓄光顔料は硫化亜鉛等を母結晶とし、これに微量の不純物、すなわち賦活剤としてＣｕ、Ｂｉなどを含有させたものであり、具体的には、例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ（緑色発光）、ＣａＳ：Ｂｉ（紫青色発光）、ＣａＳｒＳ：Ｂｉ（青色発光）、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ（黄色～橙色発光）等が挙げられる。これらのうち、ＺｎＳ：Ｃｕは黄緑色発光の夜光塗料用の蓄光顔料としても良く知られている。

また、ストロンチウム、カルシウムおよびバリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種以上の金属元素をＭとして、ＭＡｌ_２Ｏ_４なる化学式で表される化合物を母結晶とする蓄光顔料を用いることができる。そして、この母結晶にユウロピウム等の賦活剤を微量含有させることで残光時間を長くできる。更に必要に応じて適宜、共賦活剤として、マンガン、ビスマス、スズ、あるいは、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテニウム等を微量含有させることで、残光時間をより長くできる。

受像層１５に形成する熱転写画像は、蛍光染料を用いた蛍光画像でもよい。蛍光染料による蛍光画像とは、可視光では視認できないが、紫外光等の特殊な光を照射することにより視認することができる画像を意味する。

蛍光染料としては特に限定されないが、例えば、公知の有機及び無機の蛍光染料を用いることができる。このうち、常態では無色である有機蛍光染料が好ましい。有機蛍光染料としては、三井化学（株）社製のＥＢ－５０１、ＥＧ－５０２、ＥＲ－１２０、日本化薬（株）製のＥｕＮ－０００１、ＢＡＳＦジャパン社製のユビテックスＯＢ、シンロイヒ（株）製の無色蛍光色材、各種蛍光増白剤等が挙げられる。これらの蛍光染料は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

受像層１５に蓄光画像や蛍光画像を形成する場合は、発光素子５に紫外光を発光する発光ダイオードを用いてもよい。また、蓄光画像や蛍光画像を、発光素子５の上方に形成してもよい。

ＩＣカード１に、蓄光画像や蛍光画像等の特殊画像（潜像画像）と、可視染料による可視画像とを形成してもよい。蓄光顔料や蛍光染料と、可視染料とが同じ層に存在すると、蓄光顔料や蛍光染料の性能が劣化するおそれがあるため、図４に示すように、第１受像層１５上に第２受像層１７を設け、特殊画像と可視画像とを異なる受像層に形成することが好ましい。

発光素子５が紫外光を発光する場合は、紫外光による可視染料の劣化を防止するために、第１受像層１５と第２受像層１７との間に紫外線吸収層１６を設け、第１受像層１５に特殊画像を形成し、第２受像層１７に可視画像を形成することが好ましい。

発光素子５として、発光ダイオード等の可視光を発光する素子と、紫外光等の不可視光を発光する素子の両方が設けられていてもよい。例えば、図５に示すように、ＩＣカード１には、キャラクターの名称やイラスト等の可視画像Ｇ１、及び背番号を示す蛍光画像Ｇ２が形成され、キャラクターのコンディションによって、可視光を発光する第１発光素子５Ａの光り方が変わる。また、第２発光素子（図示略）からの紫外光により蛍光画像Ｇ２が視認できるようになる。

可視光を発光する第１発光素子がＩＣカード１の表面側に向かって発光し、紫外光等の不可視光を発光する第２発光素子がＩＣカード１の裏面側に向かって発光してもよい。この場合、ＩＣカード１の表面側の第１受像層に可視画像を形成し、ＩＣカード１の裏面側に第２受像層を設け、この第２受像層に特殊画像を形成する。

上記実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ＩＣカード
２インレット
３ＩＣチップ
４アンテナコイル
５発光素子
６インレット基材
７補強板
１０カードコア層
１１表接着層
１２裏接着層
１３表基材
１４裏基材
１５受像層

Claims

ＩＣチップ、前記ＩＣチップに接続されたアンテナコイル、及び前記ＩＣチップにより制御される発光素子が収容されたカードコア層と、
前記カードコア層の一方の面に設けられた第１受像層と、
前記カードコア層の他方の面に設けられた第２受像層と、
を備え、
前記第１受像層及び前記第２受像層に熱転写画像が形成されており、
前記発光素子は、前記カードコア層の前記一方の面に向かって可視光を発光する第１発光素子、及び前記カードコア層の前記他方の面に向かって紫外光を発光する第２発光素子を含み、
前記第１受像層に可視画像が形成され、
前記第２受像層に蓄光画像又は蛍光画像である特殊画像が形成されていることを特徴とするＩＣカード。