JPS62297177A - 光カ−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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、光カードに関し、更に詳しくは書き込み、読
み出し、修正および再利用が可能な光カードに関する。

（従来の技術） 従来、テルルやビスマス等の低融点金属の薄膜を基材上
に設け、レーザービーム等を照射して薄膜の一部に変化
を生じさせて記録を行い、記録された情報を光学的に再
生する光記録再生方式が広く利用されている。このよう
な光記録再生方式によれば、記録される情報密度が従来
の磁気方式によるものや近年検討′されているＩＣ方式
によるものにくらべて飛躍的に高い利点がある。

しかし、上記の光記録再生方式においては、レーザービ
ームを使用するので、レーザービームを制御するうえで
高度の技術を必要とし、量産にも不向きである。特に、
発行枚数の多いカード（銀行のキャッシュカード、クレ
ジットカード等のＩＤカードを指す）への適用を考える
と、より安価で量産向きの材料および方式が望まれる。

更にこのような光カードの場合には、記録情報を光学的
に再生するうえで、記録部分の汚れや傷付きは記録密度
の高さからも問題となる。

上記の如き問題点を解決するものとして本発明者は以前
に、カード基材、光情報パターンが記録された光反射層
および保護層を有する光カードを提案した。

該カード基材は携帯に際し、使用する際に汚れの付着や
傷付きがなく、高い記録密度を有するものであり、しか
も記録時にはレーザービームを使用することなく充分な
精度の情報が記録され、高精度の読み出しが可能な優れ
た光カードである。

（発明が解決しようとしている問題点）上記の本発明者
による光カードは優れた性能を有するものの、光反射層
（記録層）として主としてアルミニウム等の金属層が使
用されていることから、一旦記録した情報の修正は不可
能である。

また情報の記録時、例えばフォトマスクの不良、誤選択
、フォトマスクやフォトレジストへの塵の付着、フォト
レジストの不良、露光の過不足、エツチングの過不足等
が生じ、不良品が発生するダ 場合がある。このような不良品は、修正や再生不可能で
あり、特に発行枚数の多い各種カードの如く大量に生産
する場合には重大な問題を生じることになる。

従って本発明の目的は、上記の如き問題を生じることの
ない、また生じても容易に修正、再生および再利用可能
な光カードを提供することであり、このような本発明の
目的は以下の本発明によ７て達成された。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、カード基材、光情報記録層および
該記録層を保護する保護層の各層が順に積層されている
光カードにおいて、上記記録層が、放射線剌激により発
色、変色あるいは消色する色素からなることを特徴とす
る光カードである。

次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明者の先行発
明における光カードは、上述の通り種々の利点を有する
ものの、記録の修正や不良品が生じた場合の再生不能と
いう欠点は、上記の光カードの記録層として放射線剌激
によって発色、変色あるいは消色する色素からなる層を
使用することによって解決されることを見い出したもの
である。

すなわち、このような色素を上記の如き構成の光カード
の記録層として使用することによって、このカードに特
定の放射線によって情報を託録時に、前述の如き不良品
が発生した場合において、色素が可逆的に発色、変色あ
るいは消色する色素である場合には、別の適当な放射線
を照射したり、加熱等適当な手段にて記録層を元の状態
に戻すことができ不良品が生じても容易に再生して再利
用可能である。

以上の如き本発明の光カードは、以上の如き基本的構成
を有するかぎりいずれの方法によって作成してもよいも
のであるが、好ましい作成方法の例としては、 （１）まず保護層の１例として好ましい透明プラスチッ
クシートまたはフィルムの一方の面に、放射線によって
発色、変色あるいは消色する色素から記録層を形成し、
記録層の面にカード基材を積層する方法。

（２）上記（１）の方法とは逆に、カード基村上に記録
層を積層し、次いでその面に保護層を積層する方法。

（３）適当な基材フィルム上に記録層を形成し、この記
録層を保護層およびカード基材でサンドイッチする方法
。

等が使用できる。

勿論、上記において情報の入力は光カードの製造中でも
完成後でもよいのは当然であるが、枚数の多いキャシュ
カード等の場合には、製造中に記録することが好ましく
、特にホトマスク等を利用して密着露光して記録する場
合は、製造中であれば、記録層に直接密着露光できるの
でより正確な記録が可能である。以下製造中に記録を行
う例で説明する。

以上の如き方法においては、光カードの形成前、形成中
あるいは形成後に保護層の表面に更に良好な耐摩耗性等
を有する表面層を形成することもでき、また記録層とカ
ード基材との間に光反射性の高い層を形成したり、互い
に各層の間に接着層やブライマ一層を形成しても良いの
は当然である。

更に上記における記録層は、カード基材全面にわたって
形成してもよいし、また部分的に形成してもよい。

以下、本発明の基本的態様を図解的に示す添付図面に従
って本発明を更に具体的に説明する。

工左二上 本発明の光カードの構造の一例は第１図に示す通りであ
り、下から順に、カード基材１、必要に応じて設ける接
着剤層２、必要に応じて設けてもよい光反射層４、光情
報パターン３が記録されるあるいは記録された記録層５
、記録層を保護する保護層６、および必要に応じて設け
る表面硬化層７とが積層されている。

（カード基材） カード基材１はＲｅ　４％７１を下側で支えるものであ
り、必要に応じて他の記録手段が施されている。

カード基材１の材質は、原則的として通常の磁気方式の
カードと同様でよい。従って、好ましくはポリ塩化ビニ
ル樹脂の硬質のものが使用され、色彩を施したり印刷を
行うため白色のものを使用するのが好ましい。ポリ塩化
ビニル樹脂を選択する理由は格別のものではなく、その
他の合成樹脂も使用できるし、シート状または板状であ
れば他の材質を使用してもよい。また、折り曲げに対す
る抵抗性が要求されれば、金属板や金属網、織布や不織
布を用いて補強するようなことを行ってもよい。

カード基材１に施す光記録手段以外の記録手段としては
、ホログラム、インプリント（エンボスのこと）、顔写
真、彫刻、サイン、ＩＣチップ、バーコード、一般の印
刷等がある。これらは２！４以上組み合せてもよい。あ
るいは磁気方式のカードとの互換性を考えると磁気記録
層を設けるとよい。

（接着剤層） 接着剤層２はカード基材１と上層との間を接着するもの
であり、カード基材と上層との接着性が良好であるとき
は不要である。また、例えば、光情報パターン３が記録
された記録層５あるいは光反射層４が保護層６よりも形
状的に小さければ、保護層６とカード基材１とが接着す
ることもある。従って、接着剤層２の接着剤は、カード
基材１の材質と記録層５あるいは光反射層４の材質、更
には通常、保護層６の材質も考慮して選択される。接着
剤は具体的にエポキシ系、ウレタン系、アクリル系もし
くはシアノアクリレート系等が有用である。

（光反射層） 光反射層４は、本発明においては必須ではないが、この
ような光反射層を記録層５の下に設けることによって、
読み出し光の検出が良好になるので、記録層５の下に設
けるのが好ましいものである、光反射層の材質は、Ｃｒ
、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ％Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇｅ、
ＡＩ。

Ｍｇ％Ｓｂ、Ｔｅ％Ｐｂ％Ｐｄ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｓｎ％Ｓ
ｅ、Ｉｎ、ＧａもしくはＲｂ等であって、単独、もしく
は２種以上組み合せた合金からなっている。このうちで
、光反射性と耐久性の観点からはＡＩ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａ
ｇもしくはＡｕが好ましいものである。

これら、金属もしくは合金の薄膜からなる光反射層４の
厚みは２００人〜ｔｏ、ｏｏｏ人であり、より好ましく
はｌ、０００人〜５，０００人である。

金属もしくは合金の薄膜以外であっても、（イ）シアニ
ン等の色素を凝集させて光反射層を与えた薄膜、（ロ）
ニトロセルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、もしくはポ
リエチレン樹脂等の樹脂中に色素もしくは金属粒子を分
散させたもの、または（ハ）樹脂表面に色素もしくは金
属粒子を凝集させたもの等も光反射層として用いること
ができる。

（記録層） 記録層は、放射線、例えば、可視光線、紫外線、電子線
等により発色、変色あるいは消色する色素、すなわちフ
ォトクロミック物質から形成する。　フォトクロミック
物質とは、光またはその他の放射線剌激により生ずる可
逆的な色変化現象（フォトクロミズム）が適当な状態の
もとで生じる物質のことをいう。フォトクロミック物質
としては無機物、有機物供に数多く知られており、例え
ば、無機物では、ＡｇＢｒを含むケイ酸塩ガラス、フッ
化カルシウムおよび希土類イオン等を含むフォトクロミ
ックガラス、Ｔ　ｉ　０２にＦｅ。

Ｃｒ、Ｃｕ％Ｎａ等を加えたもの、ＢａＴｉＯ３にＦｅ
、Ｚｎ、Ｓｂ等を加えた酸化物結晶類、Ａｇ１等を含む
Ｈｇ１等のヨク化水銀系、Ｗ（ＣＯ）６等の金属カルボ
ニル系がある。また有機物ではスピロピラン類、トリフ
ェニルメタン系色素、アニル類、アゾベンゼン類、テト
ラクロルジヒドロナフタレン類、ベンジルピリジン類等
がある。この中ではスピロピラン誘導体類が最も代表的
であり、且つ本発明において有用である。

スピロピラン誘導体類の具体例としては、１゜３．３−
トリメチルインドリノ−６′−二トロペンゾビリルスビ
ラン、１，３．３．−トリメチルインドリノ−５−クロ
ル−６′−二トロペンゾピリルスピラン、１，３．３−
トリメチルインドリノ−６′、８’−？ンブロモベンゾ
ビリルスヒ゛ラン等のインドリノン誘導体を始めとして
、チアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ビラン銹導
体等を挙げることができる。

（保護層） 保護層６はカードの状態では記録層５を直接保護するも
のである。記録層を保護する意味では、記録層がカード
基材よりも小さいときには記録層の上のみに保護層があ
れば足りる。しかし、カード表面は平坦なことが望まし
いし、記録層がない部分も保護層が必要なことがある。

従って、保護層は光カードの大きさと同一であることが
望ましい。

保護層６に要求される特性は透明性が高いこと、平滑で
あることおよび厚みムラのないことである。

最も好ましい保護層の一例として、ポリカーボネート樹
脂やポリエステル樹脂のフィルムが挙げられ、この場合
の厚みは数μｍ〜８００μｍ程度である。

この他に好ましい保護層の例としては、セルロース系樹
脂（例えば、セルローストリアセテート樹脂）、ポリメ
チルメタクリレート樹脂等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂等のポリサルフォ
ン柑脂もしくはポリメチルペンテン樹脂等の樹脂のフィ
ルムがある。

上記以外であっても、ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂
、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂も
しくはポリアミド樹脂等も使用できる。

または、樹脂以外の材料であフても、必要な性能を持っ
ているならば使用でき、例えば、ガラス、セラミックス
、紙、プラスチックフィルム、織布、不織布等を挙げる
ことができる。しかし、種々の条件を満たす点では樹脂
のフィルムおよびガラスが好ましい。

保護層６の表面および裏面あるいはいずれか片面には、
それらの面に積層する他の層との接着力を向上させる意
味で、コロナ放電処理、プラズマ処理等の物理的な処理
、あるいは酸による酸化処理やプライマー処理等の化学
的な処理を必要に応じて行うとよい。

更に保護層の表面および裏面あるいはいずれかの面には
、下層の光情報パターンの再生に支障がないか限り、印
刷層を施してもよい。

（表面硬化層） 表面硬化層７は光カードの記録部分である記録層５上の
最表面の硬度を高め、カードの携帯時や使用時における
傷つき、傷つきに伴ない傷の中に汚染物質がつまること
を防止するものであり、光カードの耐久性、記録（書き
込み）精度、再生（読み取り）精度を向上させる。この
表面硬化層は保護層が充分な耐摩擦性等の物性を有する
ものである時は不要であるが、一般に保護層は熱可塑性
樹脂から形成する場合が多いので、このような表面硬化
層を形成するのが好ましい。

表面硬化層７の材質としては、保護層６の特性を低下さ
せない限り、表面硬化方法として知られている方法で使
用される物質が用いられる。

例えば、シリコーン系、アクリル系、メラミン系、ポリ
ウレタン系、エポキシ系等の硬化樹脂、Ａｌ２Ｏ３や５
ｉ０２等の金属酸化物、もしくはプラズマ重合による重
合膜が表面硬化層７の具体的材質として挙げられる。一
般に硬化した膜は傷つきにくく、従って傷の部分に汚れ
が詰まることがなく、また、化学的に不活性であるので
表面に汚れが付着しにくく、付着しても除去が容易であ
る。

゛カードの　°１　゛の１ 本発明の光カードの製造方法において使用する材料は、
特に断わらない場合は、今まで説明したものと同じであ
る。

光カードの製造方法°の１例は、前記したような各工程
を含むものである。製造方法の１例は更に要約すれば、
保護層側に記録層（および光反射層）を設けて光情報パ
ターンを形成し、その下側にカード基材を貼り合せるも
のである。

（表面硬化層の形成） 保護層６の片面に必要に応じて表面硬化層７を形成する
には、表面硬化層７の材質に合せた方法を利用する。硬
化樹脂の層を形成するには、通常の塗布方式を利用する
。金属酸化物の層を形成するには、スパッタ等で金属酸
化物の層を形成する方式か、金属の層を蒸着等で形成し
た後に酸化する方式を利用する。

（記録層の形成） 記録層の形成は、例えば、 （イ）前記記録層の項で述べたフォトクロミック物質を
適当なベヒクル中に分散または溶解して調製した塗料あ
るいは印刷インキを保護層の表面に、例えば、グラビア
印刷、シルクスリーン印刷、オフセット印刷、グラビア
オフセット印刷。

ロールコーティング法、ダイコーティング法、ナイフコ
ーティング法、スピナー法等任意の慣用手段により全面
、部分的あるいは絵柄状に塗布あるいは印刷し、次いで
適当な温度および時間乾燥することによって形成する方
法。

このようなベヒクルの樹脂としては、例えば、塩化ビニ
ル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルニーチル、アルリル樹脂、
スチロール樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル樹脂
、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂等の任
意の高分子化合物を使用することができる。

またこれらの樹脂の極性によってフォトクロミック特性
が影雪を受けることから極性の調節作用を行わせるため
の添加剤、例えば、フェノール系樹脂等を加えることも
できる。

（ロ）フォトクロミック物質を単独でメチルアルコール
、エチルアルコール、水、トリクレン、ジメチルホルム
アミド、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶
媒、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、ジオキ
サン、ペンタン等の無極性溶媒等およびこれらの混合溶
媒に溶解し、これを保護層の面に塗布し、溶媒を蒸発さ
せてフォトクロミック物質単独の層を形成する方法。

（ハ）フォトクロミック物質を真空蒸着法により、保護
層の面にＳ膜として形成する方法。

蒸着膜形成は通常の真空蒸着装置により可能であり、蒸
着条件としては蒸着時の槽内の真空度、蒸発源、温度、
基板温度、蒸発源一基板間距離が挙げられる。真空度は
蒸着温度における蒸着物質の蒸気圧以下の圧にすること
が望ましい。蒸発源温度は蒸着物質の融点付近の温度以
上にし、上限は分解反応開始温度以下とすることが望ま
しい。

蒸着されるフォトクロミック物質は前記有機系物質を中
心として用いられるが、蒸着膜の構成としては以下のよ
うになり、これらの単独あるいは各種複合紙み合せが存
効である。例えば、（１）フォトクロミック物質単体の
蒸着。

（２）フォトクロミック物質と添加剤（発色状態、速度
等の調整用）の共蒸着。

（３）フォトクロミック物質と添加物質の二重層（積層
膜）。

（４）フォトクロミック物質と添加物質を混合し、これ
を蒸着。

（５）一種以上のフォトクロミック物質の多重層膜等が
挙げられる。

これら記録層の厚みは、充分な記録性を保持できる限り
、いずれの厚みでもよいが一般的には０．１〜５０μｍ
程度である。

（光反射層の形成） 記録層の下面に、必要に応じて光反射層４を形成する。

金属もしくは合金の光反射層４の形成は、通常、スパッ
タ、真空蒸着、イオンブレーティング、もしくは電気メ
ッキ等の方式による。

（情報の記録） 情報の記録は、記録層の光カードの製造中に行ってもよ
いし、製造後に行ってもよい。記録方法は、従来公知の
いずれの方法を利用してもよい。発行枚数の多いキャッ
シュカードやクレジットカード等の場合には、情報パタ
ーンを有するフォトマスクを利用するのが好ましく大量
生産が可能である。

光情報パターンの露光は写真フィルム、金属マスク等の
パターンを介して紫外線等の放射線を照射することによ
り行うのが簡易である。この他、金属マスクを介して電
子線を照射する方法によって行ってもよいし、あるいは
、パターンを使わす電子線をパターン状に走査して露光
を行ってもよい。このようにして情報が記録され、この
ような情報は必要に応じて修正および消去が可能である
が、記録情報が正確であることが確認された後は、適当
な方法で発色等を固定し、永久的な記録情報としてもよ
い。

なお、保護層の一方の面に必要に応じて表面硬化層を形
成する工程と、保護層の他方の面に記録層、光反射層を
積層して光情報パターンを記録する工程とは互いに関係
がないから、これらの２工程は順不同に行ってよい。

（貼り合わせ） 光情報パターンが記録された記録層（および光反射層お
よび表面硬化層）を有する保護層をカード基村上に接着
剤を用いて貼り合わせる。

貼り合わせの際には保護層の表面硬化層側を上面とし、
保護層（または光反射層）の下面とカード基材とを貼り
合わせる。このようにすることにより保護層の下面側の
記録層（および光反射層）は光カードの内部に位置する
ことになるから、直接手で触れたり、書き込みや読み取
りの機器と触れることがなく、保護される。

貼り合わせは、接着剤を、接着される両面のどちらか一
方か両方に塗り、必要に応じてオープンタイムを取った
後、重ね合わせ、平プレスかロールプレス等の加圧手段
により、必要に応じて加熱しながら加圧し、密に接着さ
せる。

なお、光カードを所定の形状、大きさにするときは、予
め保護層やカード基材をその形状、大きさにしておくか
、或いは所定よりも大きめにしておき、貼り合せた後、
打ち抜きや裁断を行えばよい。

以上は本発明の光カードの好ましい製造例の説明であり
、本発明の光カードは上記の製造方法に限定されず、例
えば、前記（２）や（３）およびその他の方法でも同様
に製造可能である。また情報の記録方法も、例えば、光
情報パターンを記録前の光カードを形成し、これに前記
と同様な方法やレーザービーム等で光情報パターンを記
録してもよい。

（発明の作用・効果） 本発明の光カードは、保護層があるため、書き込みや読
み取りのために絞った光ビームは、最表面で焦点を結ぶ
必要がなく、光記録層面で焦点を結べばよいから、表面
の傷つきや汚れがあっても、傷や汚れの周囲から光ビー
ムが入射できれば、書き込みや読み取りが可能になる。

また、本発明の好ましい態様によれば、レーザービーム
を用いて記録しなくてもよいから、レーザービーム利用
に関する高度な技術は不要であり、一度に多数枚の光カ
ードを提供できる利点もある。

また、本発明の光カードは、その記録層が紫外線の如き
放射線によって発色、変色あるいは消色する色素で形成
されている結果、書き込み、消去および読み出しが自由
にでき、特に製造時あるいは製造後に情報の誤記や不良
品が発生して、それらの情報の消去を別の適当な放射線
によって容易に修正、再記録が可能であるから、不良品
を容易に再生し、再利用できるという利点がある。

次ぎに実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ ５０ｃｃのメチルエチルケトンと５０ｃｃのトルエンと
の混合溶媒中に、３０ｇの線状飽和ポリエステル樹脂、
３ｇの１．３．３−トリメチルインドリノ−６′−二ト
ロペンゾピリルスビランおよび２ｇのアルキルフェノー
ル樹脂を加えて溶解し、塗工液とした。

この塗工液をポリエステルフィルム（５０μｍ厚）に乾
燥時５μｍの厚みに塗布し、既成パターンによる密着露
光（５００Ｗ超高圧水銀灯により３０秒露光）を行った
。これにより露光部分は濃い青色（吸収ピーク約５７０
　ｎｍ）に発色した。これを更に１００℃で２分間加熱
処理すると透明状態に戻り、再び密着露光すると露光部
が発色する。従って発色状態が所望のものであるか否か
を検査して、適当でない場合は修正（再露光によるやり
直し）が可能であった。

このように検査および修正を経て正常にパターンニング
がされたフィルムを保護層（ポリカーボネートフィルム
４００μ膜厚）および光学反射層としてＡ２蒸着１１ｉ
（ｔｏｏｏ人）を設けたカード基材（塩ビフィルム３０
０μｍ厚）の間に前記パターンニングしたフィルムを挟
み、接着剤（エポキシ系樹脂）を用いて貼り合せた。こ
のようにして積層されたものをカード形状に打ち抜き本
発明の光カードとした。このようにして作成された光カ
ードを保護基材側より読み出す場合フォトクロミック物
質の発色部は低反射部、未発色部はＡ２蒸着層の反射に
より高反射部となり光カードとして使用可能であった。

実施例２ リノ １．３．３−トリメチルインドヤニブー６′−ニトロベ
ンゾピリルスピランをポリエステルフィルム（５０μｍ
厚）上に真空度１０−’　Ｔｏｒｒ　、蒸着源温度約９
０℃の条件で蒸着し、膜厚１０００人の均一な記録層を
有するフィルムを作成した。

次にこの記録層を有するフィルムに既成パターンを密着
して５００Ｗ超高圧水銀灯にてフィルターＵＶＤ２５を
用い、距離５０ｃｍにて３０秒間露光し、露光部を発色
させた。この時発色パターンが既成パターンと同一かど
うか検査し、欠陥等がある場合はｓｏｏｗタングステン
ランプで距離３０ｃａ＋にて約２分開会面露光し発色部
を消色させる。

次に再度既成パターンにより前記と同じ条件で紫外線密
着露光を行い発色パターンを形成した。

これが既成パターンと同一であることを確認後、このフ
ィルムをｎ−ヘキサン溶液中に約３０秒間浸漬して、フ
ィルム表面から未発色部分を完全に溶解除去し、乾燥さ
せ、鮮明な発色パターンを得た（これにより恒久的にパ
ターンを残留せしめることが可能）。

次に実施例１と同様の方法で本発明の光カードを作成し
、光カードとして使用可能なことを確認した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光カードを示す断面図である。 １・−・・・・−カード基材 ２−−−−−−−接着剤層 ３−−−−−−一光情報パターン ４−−−−−−光反射層 ５−−−−−−−記録層 ６−−−−−−−保護層 ７−−−−−−−表面硬化層 特許出願人　　大日本印刷株式会社 ム、°シロｘ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）カード基材、光情報記録層および該記録層を保護
   する保護層の各層が順に積層されている光カードにおい
   て、上記記録層が、放射線剌激により発色、変色あるい
   は消色する色素からなることを特徴とする光カード。
2. （２）保護層の上面に表面硬化層が形成されている特許
   請求の範囲第（１）項に記載の着色光カード。
3. （３）記録層の下面に光反射層が形成されている特許請
   求の範囲第（１）項に記載の光カード。