JPH0780371B2 - エレクトロクロミツクデイスプレイカ−ド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧印加により可逆的な着色、消色を示すエ
レクトロクロミックディスプレイ（以下、ECDと略称す
る。）素子の表示特性とメモリー機能を利用したECDカ
ードに関する。

〔従来の技術〕 磁気記録を利用したバンクカードテレホンカード、オレ
ンジカード、クレジットカードなどの磁気カードが広く
利用されている。近年、これらの磁気カードに記録内容
等を表示する表示器を組み込む試みが成されている。

しかし、これらの磁気カードは厚さが0.188mmから0.475
mmと薄いため、該磁気カードに液晶表示器、エレクトロ
ルミネッセンス表示器及び発光ダイオード表示器をカー
ドに組み込むことは困難である。また、上記磁気カード
は取扱上、多少の折り曲げに対応できるよう可撓性を有
する材質で構成されており、このようなカードに耐折曲
性のほとんどない液晶表示器等の上記表示器を組み込む
ことは、該カードの可撓性を阻害し、取扱特性を著しく
低下させることになる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、可撓性を有し且つ信頼性の高い、表示機
能を有するカードを開発すべく研究を重ねた結果、表示
器としてECD素子を用いることにより、構造的に耐折曲
性を発揮させることが可能となり、且つ該ECD素子の電
極端子とカード基板に設けた入力用電極の接続端子とを
特定の導電層を介して積層することにより、該接続部の
信頼性を著しく向上させることができることを見い出
し、本発明を完成するに至った。

本発明は、入力用電極が設けられ、可撓性を有するカー
ド基板と電極端子が設けられ、可撓性を有するエレクト
ロクロミックディスプレイ素子との積層体であって、カ
ード基板の入力用電極の接続端子とエレクトロクロミッ
クディスプレイ素子の電極端子とを対向させて設け、且
つ該接続端子と電極端子との間に異方導電層を介して積
層したエレクトロクロミックディスプレイカードであ
る。

従来、ECD素子を組み込んだカードは知られている。し
かし、上記ECDカードはECD素子の電極端子とカード表面
に露出させる入力用電極の接続端子とを線状の配線によ
り接続するものである。そのため、かかるECDカードは
折り曲げによりECD素子と入力用電極端子とを接続する
配線が断線し易く、信頼性が低い上に、その製造方法も
極めて複雑であった。これに対し、本発明にあっては、
これらの端子間を異方導電層を介して接続することによ
り、製造が容易で、且つ折り曲げによる断線もなく、極
めて信頼性の高いECDカードを得ることが可能となっ
た。

本発明において、ECD素子は、エレクトロクロミック層
を含む公知の積層構造を有するものが特に制限なく使用
される。代表的な積層構造を例示すれば、透明基板、透
明電極層、エレクトロクロミック層、電解質層、対向電
極層及び必要に応じて、電子伝導性物質層がこの順序で
積層した構造が挙げられる。上記の透明基板としては可
撓性を有し、且つ少なくとも表示部が透明なフィルム状
物を使用することが、ECDカードの取扱い性を向上させ
ると共にECD素子を薄くするために好ましい。例えば、
ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルサ
ルフォンポリサルフォン等が一般に使用される。透明電
極層は、透明性を有し、且つ導電性を示すものであれば
特に制限されない。例えば酸化インジウムに酸化スズを
ドープしたもの、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸
化カドミウム、すず酸化カドミウム等の酸化物半導体薄
膜、或いは厚さ50Å以下の金、銀等の薄膜が好適に使用
される。前記のECD素子を構成するエレクトロクロミッ
ク層としては、電圧の印加により可逆的な着色又は消色
を示すエレクトロクロミック物質を含む層であればよ
い。該エレクトロクロミック物質としては、例えば無定
形酸化タングステンが最も代表的であるがその他最近EC
物質として研究されている有機色素、金属錯体、遷移金
属化合物、有機物の高分子体などが適宜採用される。

また、電解質層を構成する電解質としては、公知のもの
が何ら制限なく使用できる。例えば、プロピレンカーボ
ネート又はブチルラクトンと過塩素酸リチウムの系；グ
リセリン、尿素及びパラトルエンスルホン酸の系等の電
解質を挙げることができる。また、本発明に於いては、
ECD素子により良好な可撓性を与えるために可撓性を有
する固体電解質を用いることが好ましい。例えば、高分
子体に電解質物質を分散させたもの、具体的には分子量
1000以上のポリアルキレンオキサイドに、過塩素酸アル
カリ等の電解質物質を分散させたもの、イオン交換基を
有する重合体、例えば、イオン交換体を電解質として用
いることが好ましい。

更に、対向電極については、公知のものが使用出来、例
えば酸化インジウム、酸化インジウム−酸化すず膜（IT
O膜）、金属、無定形酸化タングステン、鉄錯体、遷移
金属化合物−カーボン焼結体及び酸化マンガンその他が
挙げられる。

尚、本発明に於ける対向電極とは、上記で説明した公知
のものの他、エレクトロクロミック層と透明導電層との
２層からなり、電極として機能するものを含む。

更にまた、電子伝導性物質層は対向電極層の電気的接続
を高める目的で好適に設けられる。該電子伝導性物質と
しては、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、銀、
金、白金、白金−ロジウムなどの金属やカーボン及び酸
化インジウムに酸化スズをドープしたもの、酸化スズ、
酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カドミウム、スズ酸カドミ
ウム等の酸化物半導体が好適に使用される。

本発明において、ECD素子は透明電極層側と電気的に接
続する電極端子と対向電極層側に電気的に接続する電極
端子とを有する。これらの電極端子は後記する異方導電
層によるカード基板の接続端子との接続を容易にすると
共にカードの折り曲げによる耐久性を向上させるため、
同一平面に位置するよう設けることが好ましい。かかる
電極端子の設け方を採用した代表的なECD素子の部分断
面図を第２図に示す。即ち、第２図に示したECD素子１
は、透明基板2;数字、文字、図形等を表示するための表
示用パターン５−ａ、該表示用パターンに連続する電極
端子５−ｂ、及び電極端子５−ｃをパターニングされた
透明電極層5;該透明電極層５の表示用パターン２と同じ
形状にパターニングされたエレクトロクロミック層６及
び電解質層7;対極電極層8;電子伝導性物質層９を順次積
層し、透明電極層５の電極端子５−ｃと電子伝導性物質
層９とを銀ペースト等の導体３を介在させて電気的に接
続したものである。

尚、４は絶縁部を示す。

本発明において、カード基板はこれに前記したECD素子
を積載し、ECDカードとするための筺体であり、カード
端末機との電気的接続を取るための入力用電極と該入力
用電極をECD素子の電極端子に接続するための接続端子
を有する。また、カード基板には必要に応じて磁気記録
用の磁気層等が設けられる。上記のカード基板への入力
用電極の取り付け位置等はカード端末機等の構造によっ
て適宜決定すればよい。また、該入力用電極に接続する
接続端子は、ECD素子の電極端子に対向する位置となる
よう、電子伝導性物質、例えば金属；導電性化合物を結
着剤と共に混合した導電性インクなどをカード基板上に
パターニングして構成すればよい。

本発明のECDカードは、前記した、ECD素子とカード基板
とを異方導電層を介して電気的に接続してなる。

本発明において異方導電層は、入力用電極端子を有する
カード基板の接続端子とエレクトロクロミックディスプ
レイ素子の電極端子とを電気的に接続するものであり、
平面方向には導電性を示さず、該平面に対して垂直方向
に導電性を示す機能を有するものであれば特に限定され
ない。本発明においては、そのうち、可撓性を有し、且
つ接着性を有する異方導電層による接続が好ましい。か
かる材質としては、例えば、導電性フィーラーとしてカ
ーボンを用い、合成樹脂をバインダーとした異方導電性
接着材、具体的にはスリーボンド3370（商品名：株式会
社スリーボンド社製）、アンソルムAC−1052（商品名：
日立化成工業株式会社製）などの異方導電性接着フィル
ムが挙げられる。

これらの異方導電フィルムは、一般に厚さが10〜50μｍ
と薄く、可撓性に富み、複数の端子間を夫々独立して電
気的に接続できる。また、接続方法は加熱圧着により、
カード基板及びECD素子の耐熱温度以下で信頼性よく行
なうことができる。

第１図は、本発明のECDカードの代表的な態様の部分断
面を表わした斜視図である。第１図のECDカードはECD素
子１の側部に突出した電極端子５−ｂ及び５−ｃ（図示
せず）と該電極端子に対応するカード基板10の接続端子
12との間に異方導電層13を介して積層したものである。
また、ECD素子１は、同一形状の切欠き部を有するスペ
ーサー14内に配置され、これを介して透明フィルム15と
カード基板10とを積層することによりカード基板10に固
定される。11は入力用電極であり、接続端子12にカード
基板10を貫通して電気的に接続されている。

尚、前記した第２図のECD素子の表面に存在する透明基
板２として上記透明フィルム15を使用してもよい。

〔効果〕

以上の説明より理解されるように、本発明のECDカード
は、ECD素子とカード基板とを異方導電層を介して電気
的に接続するため、折り曲げに対する接続の耐久性が極
めて高いという特性を発揮する。従って、信頼性が高
く、しかも取り扱い性が良好なECDカードが表現でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的に説明するため、実施例を示す
が、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１ ◎エレクトロクロミックディスプレイ素子の製作 厚さ75μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、
酸化インジウムに酸化スズをドープした透明電極層を積
層した透明導電性フィルムＦ−75（帝人株式会社製）を
使用し、前記第２図における透明電極層を、７−セグメ
ントのパターンよりなる数字の４桁表示となるように、
表示用パターン５−ａをまた、電極端子パターン５−ｂ
及び５−ｃをフォトリソグラフィーにより、形成させ
た。その後、７セグメント表示の各セグメントの表示パ
ターンと、各電極端子パターン以外の部分に、絶縁層と
して、酸化ケイ素（SiO₂）を１×10^-5Torrの圧力で蒸着
速度10Å/secで電子ビーム真空蒸着した。

次に、各７セグメント表示の表示パターン上に同じパタ
ーンの酸化タングステン（WO₃）を酸素分圧１×10^-4Tor
rで蒸着速度５Å/sec、基板温度80℃で電子ビーム真空
蒸着した。

一方、対向電極として、酸化タングステンをポリエチレ
ンテレフタレート（厚さ75μｍ）に電子導電性物質層と
して酸化インジウムに酸化スズをドープした層を積層し
た透明導電性フィルムの電子導電性物質層側に、酸化タ
ングステンを前記した表示パターンに対応するように電
子ビーム真空蒸着した。

次いで、上記フィルムに封止剤として、フィルム状接着
剤（スタフィックスＦ−LC−30（富士写真フィルム株式
会社製））を対向電極の表示パターンを囲む切欠器を設
け、対向電極を形成した面に、130℃、５秒で熱圧着し
た。尚、各切り欠き部には注入口を設けた。

次に上記フィルムと前記のエレクトロクロミック層を形
成したフィルムとWO₃が対向するように合わせ、140℃10
秒で熱圧着した。

エレクトロクロミック層と対向電極の間に電解質層を注
入口より注入し、これを固体化し、封入口をゴム系接着
剤（ボンドG17（商品名；コニシ株式会社製））で封止
した。尚、電解質は次の様な組成であり、ペースト状で
あるが紫外線を照射すると固体化するものである。

プレポリマー UN−1300（商品名；根上工業（株）製）
1 重量部 モノアクリレート M90G（新中村化学工業（株）製）1
〃 ポリエチレンオキサイド（分子量200）（和光純薬工業
（株）製） 1 〃 過塩素酸リチウム （ 〃
） 0.15 〃 酸化チタン（石原産業（株）製） 0.8 〃 光重合開始剤（ダロキュア1173）（メルクジャパン
（株）製） 0.1 〃 上記により、全固体でフレキシブルなエレクトロクロミ
ックディスプレイ素子を製作した。

また、各フィルムの熱圧着の際、透明電極層の電極端子
パターン５−ｃと電子導電性物質層との間に銀ペースト
層の介在させた両者を電気的に接続した。

◎カード基板とエレクトロクロミックディスプレイ素子
の接続 ポリイミドフィルム25μｍ上に銅箔（20μｍ）を圧延し
たフレキシブルプリント基板を使用し、入力用電極及び
接続端子を有するカード基板を製作した。

プリント基板にフォトレジスト、アクアマーLR2.0（商
品名；ハーキュレス社製）をラミネートし、エレクトロ
クロミックディスプレイ素子の電極端子とパターンが合
うように、フォトレジストを付けた（マスク紫外線露
光、アルカリエッチング）。次に、塩化第２鉄水溶液
（40％）に15分間浸漬し、銅箔をエッチングし、接続端
子をパターニングした。また、接続端子からカード基板
の裏面に貫通して入力用電極を取りつけた。次にカード
基板の接続端子上に異方導電層として、アニソルムAC−
1052を置き、熱プレスにより130℃、５秒の仮接着を行
った。

次にこのアニソルムの上に、エレクトロクロミックディ
スプレイ素子の電極端子を合わせ、140℃、15秒で熱プ
レスし、電気的接続を完了した。

電極端子を有するカード基板上にエレクトロクロミック
ディスプレイ素子を積載し、端子間を電気的に接続した
基板のエレクトロクロミックディスプレイ素子側に、フ
ィルム状接着剤スタフィックスＦ−LC−30を介して、エ
レクトロクロミックディスプレイ素子の部分だけ切り欠
いたスペーサー用ポリエチレンテレフタレートフィルム
（125μｍ）を置いた。

さらに、この上に、スタフィックスＦ−LC−30を乗せ、
その上にポリエチレンテレフタレートフィルム（75μ
ｍ）を乗せた。

次に上記入力用電極を有する基板、スタフィックス、ス
ペーサー用ポリエチレンテレフタレートフィルム、スタ
フィックス及びポリエチレンテレフタレートフィルムを
積層したものを、140℃、20秒で熱プレスにより、ラミ
ネートし、エレクトロクロミックディスプレイカードを
得た。

このようにして製作したエレクトロクロミックディスプ
レイカードは、カードの横方向±20mm、縦方向±10mmの
曲げ1100回に対しても表示特性が劣化せず電極の接続も
確実であった。

実施例２ ◎エレクトロクロミックディスプレイ素子の製作。

実施例１と同様に透明導電性フィルムの透明電極層を４
桁セグメント表示となるようにパターンニングし、絶縁
層を付け、酸化タングステンを付けた。このフィルムの
酸化タングステン側に、実施例１と同様の電解質層をス
クリーン印刷により形成した。厚みは20μｍであり、４
桁セグメントの全体に、長方形に印刷されている。

この印刷された電解質層に、メタルハライドランプを20
秒間照射し、固体化した。

次に対向電極として、白色導電性粉末Ｗ−１（三菱金属
工業製）７重量部に対して、熱硬化性樹脂、FCR−80
（商品名；（株）アサヒ化学研究所製）３重量部と混合
し、溶媒としてキシレンを加えレンキ状としたものを、
電解質層と同様にスクリーン印刷した。80℃20分乾燥し
固体化した。膜厚は10μｍであった。

次に、導電体として、エルコムP1101（触媒化成（株）
製）とを電解質同様にスクリーン印刷した。80℃、20分
乾燥し、固体化した。膜厚は５μｍであった。

対向電極はセグメント表示電極を同一側にエルコムP110
1により配線され、電気的にパターンニングされてい
る。

◎カード基板とエレクトロクロミックディスプレイ素子
の接続 ポリエチレンテレフタレート（125μｍ）に銀ペーストF
A−301（商品名；藤倉化成（株）製）をエレクトロクロ
ミックディスプレイ素子の電極端子とパターンが合うよ
うにスクリーン印刷し、80℃30分乾燥させ、接続端子付
の入力用電極を有するカード基板を得た。

次に重量％と同様の方法で、異方導電層として、スリー
ボンド3370を介して、エレクトロクロミックディスプレ
イ素子の電極端子と上記接続端子を有するカード基板の
電極を電気的に接続した。

実施例１と同様に、電極端子を有する基板アロンメルト
PES−110H商品名；東亜合成化学工業株式会社製、スペ
ーサーようポリエチレンテレフタレートフィルムアロン
メルトPES−110H、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムを積層したものを150℃、50秒で熱プレスし、エレク
トロクロミックディスプレイカードを得た。

このように製作したエレクトロクロミックディスプレイ
カードは、カードの横方向±20mm、縦方向±10mmの曲げ
1000回に対して、表示特性が劣化せず電極の接続も確実
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のECDカードの代表的な態様を示す斜
視図、第２図は本発明において使用するECD素子の代表
的な構造を示す部分断面図である。 １……ECD素子、２……透明基板、３……導体、４……
絶縁部、５……透明電極層、５−ａ……表示パターン、
５−ｂ、５−ｃ……電極端子、６……エレクトロクロミ
ック層、７……電解質層、８……対向電極層、９……電
子伝導性物質層、10……カード基板、11……入力用電
極、12……接続端子、13……異方導電層、14……スペー
サー、15……透明フィルム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 9/00 9075−5Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力用電極が設けられ、可撓性を有するカ
   ード基板と電極端子が設けられ、可撓性を有するエレク
   トロクロミックディスプレイ素子との積層体であって、
   カード基板の入力用電極の接続端子とエレクトロクロミ
   ックディスプレイ素子の電極端子とを対向させて設け、
   且つ該接続端子と電極端子との間に異方導電層を介して
   積層したエレクトロクロミックディスプレイカード。