JPH0387724A - 表示機能付きカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エレクトロクロミック表示素子を利用した表
示機能付きカードに関する。

［従来の技術］ 近年、情報容量の増大及び内容の多様化に伴って、書き
換え可能な表示媒体による表示が必要となり、液晶表示
素子（以下ＬＣＤと略す）が試みられている。このＬＣ
Ｄは、電圧の印可による液晶の相変化などにより光の透
過率の変化することを利用した非発光型の表示素子であ
り、薄膜化が不可能であるＣＲＴに替わる表示装置とし
て、カードの表示媒体として、最も実用化が試みられて
いる表示方法である。

しかしながら、このＬＣＤには、視野角依存性がある、
カードの折り曲げに弱い、表示している間は常に電圧を
印可していなければならないといった液晶由来の欠点を
そのまま持っている。このため、カードに可撓性をもた
せることができない、カード内部に表示媒体用の電源を
持たねばならないなど、薄くフレキシブルなカードを作
る上で問題となっていた。さらに、任意の図形や文字を
表示するためには、表示素子を微小画素に分割して、一
画素毎に配線をパターニングし、一画素毎の駆動電源°
を内蔵させ、マトリクス駆動しなければならないという
、コストがかかり煩雑な工程を経ねばならなかった。

一方、他の書換え可能な表示媒体として、エレクトロク
ロミック（以下ＥＣと略す）現象を利用した表示方法が
ある。これは、電気の刺激を受けて物質の光吸収スペク
トルが可逆的に変化する現象を利用した非発光型表示素
子である。このため、吸収スペクトルの違う物質を組み
合わせれば表示の多色化が可能である、視野角依存性が
ない、といった液晶にはない特性を持っている。特に、
エレクトロクロミック表示素子（以下ＥＣＩ）と略す）
には、ｌ、ＣＤと同様に電圧印可に伴う表示素子であり
ながら、電圧の印可を止めた後でも、光の吸収スペクト
ルが変化しないというＬＣＤにはないメモリー性を有し
ているうえに、表示色が鮮明である、といった特徴を持
っている。

カートの表示媒体として、このエレクトロクロミック表
示素子を利用した例を挙げると、特開昭５）ｌ−１，５
９１９５号公報、特開昭６３−７Ｈ９９号公報、特開昭
６３−２８０６９２号公報などがある。

［発明が解決しようとする課題］ 特開昭６３−７８７９９号公報、特開昭６３−２８０６
９２号公報等のＥＣＤを用いた場合には、微小画素にパ
ターニングし、各々の画素毎にマトリクス駆動させると
いったＬＣＤと同様のコストがかかり煩雑な工程を経な
ければ、任意の文字や図形を表示することができなかっ
た。

また、特開昭５８−１５９１９５号公報の方法を用いた
場合には、駆動電源をＥＣＤと分割して、カード処理装
置に駆動電源を取り付けているため、カードの薄型化が
可能ではあるものの、微小画素にパタニングし、配線に
ついてもパターニングしなければならないという工程は
、依然として残されていた。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意検討を重
ね、任意の文字や図形からなる情報を書き換え、消去す
ることが可能な、薄くフレキシブルなカードであって、
かつ、配線をパターニングするという煩雑で、コストの
かかる工程の必要のない表示機能付きカードを提供する
に至った。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は、駆動電源を外部に有するエレクト
ロクロミック表示素子を用いてなる表示機能付きカード
であって、エレクトロクロミック表示素子の表示電極上
に描画電極を接触させて駆動電源から電圧を印可するこ
とにより、任意の文字や図形からなる情報が描画可能で
あることを特徴とする表示機能付きカードに関する。

本発明で云う「描画」とは、ＥＣＤセルにおいて、意図
した部分にのみ着色反応を起こすことである。

さらに、「描画可能」とは、描画電極をＥＣＤの表示電
極の表面に接触させて、通常の筆記速度、筆圧で書き込
みを行った場合、着色した部分が、拡がりすぎてぼやけ
てしまったり、または、細すぎて視認できないことがな
い、という状態であり、意図して書き込まれた文字や図
形などが崗眼ではっきり判別できることをいう。

本発明のＥＣＤは、駆動電源を外部に有するものであり
、その構成としては、一般に、透明である表示電極と対
向電極の間に、１種または２種以上のＦ、Ｃ物質層と、
ＥＣ物質層にイオンを供給する電解質層とを挟んで成る
。

本発明において表示電極としては、通常のＥＣＤにおい
て用いられている、透明で、可撓性のある膜状の電極で
あればどのようなものでｂっでも用いることができ、電
極構成物質や成膜方法は特に限定されることはない。成
膜方法としては、例えば真空蒸着法、イオンブレーティ
ング法、スパッタリング法、あるいはバインダー等を用
いた液状コーティング法などが挙げられ、それらの方法
によって成膜された例えば、インジウム−スズ混合酸化
物（ＩＴＯ）膜やアンチモン−スズ混合酸化物膜、金、
銀などの金属薄膜などを用いることができる。

また、これらの表示電極の上に、導電性ハードコートを
施して、耐擦傷性を向上させることも有効な方法である
。かかる導電性ハードコート膜としては、特開昭６３−
１９３９７１号公報、特開昭６３−２２８５２７号公報
等の公知のものを含めて、透明性を有して保護効果のあ
るものであれば特に限定されるものではない。これらの
中でも、特に好ましい導電性ハードコートとしては、銅
、銀、金、スズ、インジウム、アンチモンなどの金属の
単体及び酸化物などの化合物の微粒子を分散化したオル
ガノシロキサンポリマーが挙げられる。

本発明のＥＣ物質層としては、通常のＥＣＤにおいて用
いられている、可撓性のある膜状のものであれば使用可
能であり、構成物質や成膜方法は特に限定されるもので
はない。例えば、真空蒸着法、イオンブレーティング法
、イオンビーム法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、電解
析出法、電解重合法、バインダー等を用いた液状コーテ
ィング法などにより成膜された、酸化タングステン、酸
化チタン、酸化ニッケル、酸化イリジウム、酸化モリブ
デン、酸化ニオブ、酸化クロム、酸化バナジウム、酸化
ロジウム、プルシアンブルー等の遷移金属酸化物あるい
は錯化合物などを用いることが多いが、ビオロゲン、金
属フタロシアニン、スチリル化合物、アントラキノン、
ピラゾリン、テトラチアフルバレン、ポリチオフェン、
ポリピロール、テトラシアノキノジメタン等の有機物質
及びこれらの誘導体や高分子を用いることも可能である
。

特に、極めて広がりの小さい描画性を付与することが可
能である点から、ＥＣ物質としては金属錯化物、とりわ
け酸化タングステンを用いることが好ましい。さらには
、該酸化タングステンを、被蒸着面温度が２０℃以上、
１８０℃以下、かつ酸素ガスを導入ガスとして、真空度
が２　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒ以上Ｉ　Ｘ　１Ｏ−３１ｏ
ｒｒ以下、かつ成膜速度が０．ｉｎｎ／秒以上、０．４
ｎｍ／秒以下の条件下で真空蒸着法により設けられてな
るＥＣ物質層を用いることが好ましい。

本発明において電解質層としては、通常のＥＣＤにおい
て用いられている。可撓性のある膜状のものであればど
のようなものであっても用いることができ、構成物質や
成膜方法を特に限定されるものではないが、ＥＣＩ）の
安定性やカードを構成する上で、固体であることが好ま
しい。本発明に用いられる固体電解質としては、例えば
、真空蒸着法、イオンブレーティング法、イオンビーム
法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、電解析出法、電解重
合法、バインダー等を用いた液状コーティング法などに
より成膜された、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化
ジルコニウム、酸化チタン、酸化イツトリウム、酸化ケ
イ素、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化アンチモン
、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウ
ム、フッ化カルシウム等の金属化合物誘電体、β−アル
ミナ、ヨウ化銀ルビジウム、塩化ヨウ化銅ルビジウム、
窒化リチウム、ケイ酸リン酸リチウム、ジルコニアリン
ケイ素数ナトリウム等のイオン伝導性金属化合物、金属
塩を添加したポリアルキレンオキシドを主鎖または側鎖
に持つ高分子固体電解質、Ｎａｔｉｏｎなどのイオン交
換樹脂等が挙げられる。

特に透明性が良好である、真空蒸着が可能であるなどの
点から、金属酸化物や金属フッ化物が好ましく、さらに
はより拡がりの小さい描画性を付与可能であるという意
味から、酸化タンタルがもっとも好ましい。

本発明における対向電極としては、通常のＥＣＤにおい
て用いられている。可撓性のある膜であればどのような
ものであっても用いることができ、構成物質や成膜方法
は特に限定されるものではない。例えば、真空蒸着法、
イオンブレーティング法、イオンビーム法、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法、電解析出法、電解重合法、バインダ
ー等を用いた液状コーティング法などにより成膜された
、金、銀、銅、白金、ロジウム、アルミニウム、クロム
、ニッケル等の金属及びこれらの合金や、酸化インジウ
ム、酸化スズ、酸化アンチモン等の金属酸化物及びこれ
らの混合物、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリチオ
フェン等の有機共役高分子物質、炭素、さらには表示電
極と同様のＩＴＯ。

アンチモン−スズ混合酸化物等が用いられる。

また、本発明のＥＣＤは、各層をそれぞれ全面に設けて
なり、表示電極に描画電極を接触させて電圧印可するこ
とにより、任意の文字や図形を描画表示するものである
が、さらに描画鮮明性を向上させる目的から、表示電極
、ＥＣ物質層、電解質層、対向電極から選ばれる少なく
とも１つを、微小画素にパターニングすることにより、
描画電極を接触させた部分以外にＦ、Ｃ物質の着色域が
拡がらないようにすることができ、好ましい。

本発明におけるＥＣＤの構成は、前述のとおり、ＥＣ物
質層、電解質層を、表示電極と対向電極で挟んだ構造を
とるが、ＥＣ物質層と電解質層の積層順序は特に限定さ
れるものではない。また、ＥＣ物質として、酸化着色性
ＥＣ物質と還元着色性ＥＣ物質の両者を用い、それらで
電解質を挟む構造をとる、いわゆる相補型ＥＣとしても
構わない。

本発明の描画電極として、金屑、金属酸化物、及び炭素
などの導電性を有するものであれば、いかなるものであ
っても用いることができる。また、その形状は描画のし
やすいもので、被描画面を損傷させないような構造を有
していることが好ましく、具体的には棒状物の先を丸め
たものや、印字状のもので抑圧により描画することも、
−度に大量の情報を描画することが可能なことから、よ
り好ましいものである。

本発明における駆動電源は、上述の描画電極とともに、
カード処理装置に取り付けられるものであり、カードの
ＥＣＤの電極取り出し部分に、直流電圧を印可する構造
を有していれば、特に限定されるものではない。

本発明のカードは、通常、各種基材上にＥＣＤを設けて
なるものであるが、かかる基材としては無機ガラス、プ
ラスチックシート、プラスチックフィルムなどが使用可
能である。また、片面に磁気層を設けてなるカード、た
とえばプリペイドカードなどをそのまま基材として用い
、残額表示に使用することは好ましい一つの実施態様で
ある。

また、ＥＣＤにおいて一般に用いられる個々の物質など
、ＥＣＤの概要については、「最新機能膜プロセス技術
」　（広信社、１９８７年出版）等に詳しく、本発明に
おいて適用可能である。

本発明の表示機能付きカードは、ｌＩＣ現象を利用する
ため、すなわち、メモリー性を有するため、電極を外部
に有することができ、よって、薄型のカードとすること
ができる。また、描画電極を用いて描画するため、表示
素子を微小画素に分割して、−画素毎に配線をパターニ
ングするといった煩雑で、コストのかかる工程も必要が
なく、容易に製造が可能である。

本発明の表示機能付きカードは、キャッシュカード、ク
レジットカード、テレフォンカード、オレンジカード、
ハイウェイカード、各種証明書、会員券等の現在流布し
ている種々のカードとして使用可能である。

［実施例］ 本発明の具体的実施例について、以下に記述するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ 片面に磁気層を設けである市販のプリペイドカードを用
い、これを基板として、反対面に、インジウム−スズ混
合酸化物を用いて、スパッタリング法により薄膜を形成
した。さらに、このＩＴＯ面の一部をマスクして、基板
表面温度を１００℃に保った状態で、第１層として、電
解質層である酸化タンタルを酸素ガス導入下、真空度２
　Ｘ　１０−’１ｏｒｒで、第２層として、ＥＣ物質層
である酸化タングステンを酸素ガス導入下、真空度５　
Ｘ　１Ｏ−Ｊｏｒｔで、０．２Ｏｍ／秒の成膜速度の条
件のもとに、真空蒸着法により成膜した。さらに引き続
き、第３層として、表示電極であるＩＴＯを酸素ガス導
入下、真空度ＩＸ　１０−’ｔｏｕｒの条件のもとに、
高周波プラズマ蒸着法により成膜した。

このようして得られた、ＥＣＤ機能付きカードを、外部
電源に接続し、電圧を印可した状態で、描画電極を接触
させることにより、任意の文字を表示することができた
。

［発明の効果］ 本発明により、煩雑な工程を含まずに、安価に製造可能
な、カードに記録された情報を書換えすることができる
表示機能付きカードを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動電源を外部に有するエレクトロクロミック表
   示素子を用いてなる表示機能付きカードであって、エレ
   クトロクロミック表示素子の表示電極上に描画電極を接
   触させて駆動電源から電圧を印可することにより、任意
   の文字や図形からなる情報が描画可能であることを特徴
   とする表示機能付きカード。