KR101201258B1

KR101201258B1 - 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드

Info

Publication number: KR101201258B1
Application number: KR1020100104707A
Authority: KR
Inventors: 김헌규; 황현하
Original assignee: 이미지랩(주)
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-11-14
Also published as: KR20120043412A

Abstract

본 발명은 효율적인 발광소자부를 구비하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드에 관한 것으로 본 발명에서는 내부에 루프안테나와 전지부 및 발광소자부를 구비하는 발광형 스마트카드로서, 루프안테나의 출력단과 연결되며, 루프안테나로부터 출력되는 전원을 직류 전원으로 변환하는 평활회로부와, 전지부와, 전지부의 출력단자와 연결되는 스위치부와, 발광부와 상기 발광부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 상기 발광소자부와, 평활회로부의 출력단 및 상기 스위치부의 출력단과 연결되어 구동 전압을 인가받는 구동 전압 입력단자와, 상기 루프안테나로부터 전력이 생성되는지 여부에 대한 신호를 입력받는 P1 입력단자와, 상기 발광소자부에 구동 전원을 공급하는 EN1 출력단자와, 상기 발광소자부의 온/오프 제어신호를 출력하는 EN2 출력단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드가 제시된다.

Description

플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드{SMART CARD WITH LIGHT APPARATUS USING FLEXIBLE SUBSTRATE}

본 발명은 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 비접촉형 스마트카드를 이용하여 서비스요금을 지불하는 경우에 처리 진행 상태를 발광소자부를 이용하여 표시함으로써 정상적으로 처리가 진행되는가를 사용자가 인식할 수 있는 데이터 처리 상태를 표시하는 발광소자부를 전력소모를 최소화한 동작 회로로 동작시킬 수 있는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드에 관한 것이다.

반도체 칩은 컴퓨터나 가전제품뿐만 아니라, 스마트 (IC) 카드에도 확대 적용되고 있다. 즉 데이터를 처리하고 저장하는 기능을 이용하여 전자화폐에 이용되고 있어서 현금을 소지하지 않고서도 물건이나 서비스에 대한 요금 지불이 가능하며, 기존의 마그네틱 카드를 대체하여 신용카드, 신분증, 주민등록증, 공중전화카드, 전자지갑, 현금카드 등에 광범위하게 사용된다.

도 1은 종래 사용되는 비접촉형 스마트카드(10)의 사시도로서, 일반적인 비접촉형 스마트카드(10)는 표면에 문자나 도안등이 인쇄된 카드상부시트와, 카드상부시트의 표면에 형성된 반도체칩모듈(12)을 포함하고 있다. 상기 반도체칩모듈(12)은 통상 외부로 노출되는 기판과, 기판의 저면에 안착되는 것으로 데이터의 처리 및 저장을 위한 반도체칩(미도시됨)과, 상기 반도체칩의 주위에 부착되는 테이프와, 상기 반도체 칩과 기판을 연결하는 동선을 포함하고 있다. 이러한 반도체칩모듈(12)의 구조는 종래 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 비접촉형 스마트카드는 무선으로 스마트카드 리더기로부터 데이터를 송수신하여 처리하는 방식의 스마트카드를 의미한다.

도 2는 종래 비접촉형 스마트카드(10)의 카드상부시트를 제거한 상태의 사시도로서, 하부시트(14)만이 노출된 상태이다. 하부시트(14)의 표면에는 루프안테나(16)를 구성하기 위한 동선(또는 배선패턴)이 부착된다. 동선 또는 배선패턴은 스마트카드(10)의 사용목적에 따라서 변경되는데, 비접촉식 스마트카드의 경우에는 동선이 도시된 것과 같은 무선송수신용 루프안테나(16) 기능을 수행한다. 상기 카드상부시트와 카드하부시트는 접착제 또는 테이프등을 이용하여 결합되어서 하나의 비접촉형 스마트카드(10)를 형성한다.

종래 스마트카드는 상술한 바와 같이, 다양한 용도로 사용되고 있는데, 비접촉형 스마트카드의 소지자는 자신이 제시한 카드가 정확하게 사용되는지 인식할 수 없는 단점을 가지고 있다. 다시 말하면 비접촉형 스마트카드를 이용하여 구매대금이나 서비스요금을 지불하거나 신원의 확인절차가 진행되는 동안에 비접촉형 스마트카드의 내부에서 이루어지는 데이터의 처리상태를 외부에서는 전혀 알 수 없는 불편함이 있었던 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 한국 실용신안등록 제20-0299300호에 제시된 바와 같이 스마트카드 내부에 발광소자부를 구비하고, 루프안테나를 통해 발생되는 전기를 이용하여 발광소자부를 발광시키는 기술이 제시되었다.

그런데 한국 실용신안등록 제20-0299300호에 제시된 기술을 상업적으로 이용 가능하기 위해서는 루프안테나에서 발생되는 작은 용량의 전기를 이용하여 발광소자부를 가능한 오래 동작시키기 위한 저전력 구동 회로가 필요하고, 또한 실질적으로 발광소자부를 사용자가 인지할 수 있을 시간 동안 구동시키기 위해서는 루프안테나에서만 생성되는 에너지로는 부족하기 때문에 별도의 전지부를 내장할 필요가 있고, 전지부와 루프안테나를 적합하게 이용하기 위한 구동 회로가 필요하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로 소비전력을 최소화하면서 사용자에게 데이터 처리 상태, 회사 로그 등을 발광소자부에 의해 실질적으로 인지 가능한 시간동안 사용자에게 디스플레이할 수 있는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드를 제시하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 발광소자부가 구비되는 스마트카드에 충분한 전력을 공급하기 위해 전지부를 내장하도록 하고, 전지부 소모를 최소화할 수 있는 구동 회로를 갖는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드를 제시하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 내부에 루프안테나와 전지부 및 발광소자부를 구비하는 발광형 스마트카드로서, 전지부를 포함하는 본체부(A1)와, 본체부(A1)의 전지부와 노출된 전기 연결로(80)와 통해 절단 가능하도록 연결되는 제거부(A2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드에 의해서 달성 가능하다.

본 발명의 상기 목적은 내부에 루프안테나와 전지부 및 발광소자부를 구비하는 발광형 스마트카드로서, 루프안테나의 출력단과 연결되며, 루프안테나로부터 출력되는 전원을 직류 전원으로 변환하는 평활회로부와, 전지부와, 전지부의 출력단자와 연결되는 스위치부와, 발광부와 상기 발광부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 상기 발광소자부와, 평활회로부의 출력단 및 상기 스위치부의 출력단과 연결되어 구동 전압을 인가받는 구동 전압 입력단자와, 상기 루프안테나로부터 전력이 생성되는지 여부에 대한 신호를 입력받는 P1 입력단자와, 상기 발광소자부에 구동 전원을 공급하는 EN1 출력단자와, 상기 발광소자부의 온/오프 제어신호를 출력하는 EN2 출력단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드에 의해서도 달성 가능하다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드는 루프안테나에 의해 짧은 시간 내에 전원이 공급된 후 차단되더라도 내부에 내장된 전지부를 이용하여 루프안테나에 의해 전원이 공급되는 시간보다 길게 스마트카드에 내장된 발광소자부를 온 상태를 유지할 수 있게 됨으로써 사용자가 카드 정보를 확인할 수 있는 충분한 시간을 제공할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드는 본체부로부터 제거부를 제거하는 기능을 제공함으로써 발광형 스마트카드가 발행된 후, 사용자가 수령하여 사용을 시작하기 전까지 소모되는 소비전력을 최소화할 수 있게 되었다.

도 1은 종래 사용되는 비접촉형 스마트카드의 사시도.
도 2는 종래 비접촉형 스마트카드(10)의 카드상부시트를 제거한 상태의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예.
도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예.
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 스마트카드에 대해 간략히 설명하기로 한다. 스마트카드는 IC카드 또는 칩카드(chip card)라고도 한다. 국제표준화기구(ISO)의 표준에 따르면 IC가 1개 이상 삽입되어 있는 카드를 IC카드라고 총칭한다. 기존의 자기카드(마그네틱카드)에 비하여 매우 큰 기억 용량과 고도의 기능 및 안정성을 지니고 있다. 1970년 프랑스에서 개발되어 금융기관에서 사용하기 시작하였으며, 이후 미국에서도 개발되었다. 구조는 접속단자와 IC칩, 플라스틱 카드로 이루어져 있다. 제조공정은 반도체 제조공장에서 IC칩을 제작한 후, 다이(die)를 PCB(인쇄회로기판)에 부착한다. 와이어 본딩(wire bonding)을 하고 수지 보호층을 도포하고 마이크로 모듈을 제작한다. 기저판의 인쇄 및 모듈용 홈을 가공한 후 마이크로모듈을 부착한다. 의료보험증을 비롯하여 각종 신분조회가 가능하도록 설계되어 있다. 스마트카드를 기능 및 내부 구조면에서 분류하면 대체로 3종류로 나눌 수 있다. 첫 번째 종류로는 메모리형 스마트카드를 들 수 있으며, 메모리형 스마트카드는 마이크로프로세서가 내장되지 않은 스마트카드로서 공중전화카드나 물품구입권 같이 유가증권으로 취급될 수 있는 분야에 주로 사용하는 메모리 외에 보안장치(security logic)가 포함된 방식이 있고, 의료보험증과 같이 순수 데이터 보관용으로서 단지 메모리만 내장된 방식도 있다. 메모리로는 주로 EEPROM을 사용한다. 두 번째 방식으로는 마이크로프로세서 내장 스마트카드를 들 수 있으며, 마이크로프로세서 내장 스마트카드는 마이크로프로세서와 메모리를 내장하여 판단, 연산, 데이터 보호 등 고도의 기능을 수행할 수 있는 것이 특징이다. 세 번째 방식으로는 대화형 스마트카드를 들 수 있으며, 대화형 스마트카드는 마이크로프로세서, 메모리, I/O 프로토콜, 응용프로그램을 내장하여 정보의 쌍방향 전달을 할 수 있는 특징이 있다. 본 발명은 마이크로프로세서가 내장되는 방식이므로 상기 분류에서 두 번째 방식 및 세 번째 방식의 스마트카드에 적용되는 기술이다.

스마트카드에는 루프 코일이 내장되어 있고 자기유도시스템(예를 들어, 버스 승하차시 접촉하는 기계)에 카드를 접촉할 때 자기유도장치에 의해서 전원을 공급받고 서로 통신을 하면서 데이터를 주고 받는다. 만약에 전지부를 내장하면 사용자가 자기유도장치에 접촉이 되지 않아도 발광소자부의 동작이 가능한데. 문제는 카드에 내장 가능한 박막형 1차, 2차 전지부 용량이 너무 작기 때문에 1차 전지부 사용시 카드 사용 수명이 짧고 충방전이 가능한 2차 전지부를 사용시에는 자주 충전을 해야 한다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서 최대한 소비전력을 낮춘 스마트카드를 제시하고자 하는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예이다. 본 발명에 따른 발광형 스마트카드는 루프안테나(15), 평활회로부(20), 전지부(30), 발광소자부(50), 터치입력부(60), 마이크로 컨트롤 유닛(70, 이하, 'MCU'라 함) 및 평활회로부(20)와 MCU(70)의 구동 전압 입력 단자 사이에 구비되는 전압 강하 소자, 예로써 다이오드(D3),를 갖는 스마트카드 본체(A1)와, 이러한 스마트카드 본체(A1)와는 용이하게 절단 가능한 도전체로 연결되어 배송시에만 부착되고 사용자가 사용시에는 도전체를 절단하여 제거한 후 사용하는 제거부(A2)로 구성된다. 기타 다이오드 및 저항 소자가 상기 회로 소자 사이에 구비됨은 물론이다.

MCU(70, Micro Control Unit)는 제어장치 구성에 필요한 CPU(중앙제어처리장치), 기억장치, 입출력포트 및 입출력 주변장치가 하나의 패키지로 구성되어 있는 회로소자를 의미하는 것이며, 내부에는 이를 구동하기 위한 소프트웨어도 포함되어 있으며, 일반적으로 이를 임베디드 프로그램이라 칭한다. MCU(70)에는 전원단자(VCC단자 및 접지단자)를 제외하고, 입력단자로 P1, P2 및 P3를 가지고 있으며, 출력단자로는 EN1 및 EN2를 갖는다. MCU(70)는 루프안테나(15)로부터 발생되는 전원을 감지하고, 전지부(30)로부터 입력되는 전원을 일정시간 유지시킨 후 차단하는 기능을 하며, 전지부(30)를 처음 사용할 시점을 알리며, 발광소자부(50)에 온/오프 제어 신호를 인가하고, 발광소자부(50)에 구동전압을 인가하는 기능을 한다.

루프안테나(15)는 비접촉식 스마트카드에 전원을 공급하는 회로소자로서 종래 스마트카드에 구비된 것과 동일한 구성을 갖는다. 루프안테나(15)의 출력단과 전기적으로 연결된 평활회로부(20)는 루프안테나(15)로부터 발생되는 교류 전원을 평활된 직류 전원으로 변환하는 회로이다. MCU(70)의 P1 입력단은 루프안테나(15)의 출력단과 다이오드(D4)를 통해 연결되어, 루프안테나(15)에 의해 전압(VM)이 발생되면, 이를 다이오드(D4)를 통해 직류로 변환한 후 입력받아 스마트카드가 카드리드기에 접촉되었음을 인지하게 된다.

평활회로부(20)의 출력단 VDC 전압은 D1 다이오드를 통과한 후 VIN 전압을 형성하고, D3 다이오드를 통한 후 MCU(70)의 전원단자(VCC)와 연결되어 MCU(70)에 전원 공급용으로 사용된다. D1 다이오드는 전지부(30)에서 생성된 전류가 평활회로부(20)로 역류되는 것을 방지하기 위하여 사용하였다. D3 다이오드는 루프안테나(15) 및 평활회로부(20)로부터 출력되는 약 5V 정도의 전압을 강압한 후, MCU(70) 구동 전압을 사용하기 위한 소자이다. MCU(70)의 경우 정격 구동 전압이 규정되어 있으나 정격 규정 전압보다 낮더라도 동작하는 데는 지장이 없게 오프셋 전압을 가지는 것이 일반적이다. MCU(70)로 마이크로칩사 제품을 사용할 경우 정격 구동 전압(3V)에서 30nA이지만 1.8V의 전압이 인가되면 25nA로 줄어드는 것을 알 수 있다. 이는 집적회로의 전원전압이 낮아질수록 누설전류가 작아지는 반도체 자체의 특성 때문이다. 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하기 위해 의도적으로 D3 다이오드를 부가하였다.

스위치 소자로 사용되는 트랜지스터(Tr)의 에미터 단자는 VIN 전압 단자와 연결되고, 트랜지스터(Tr)의 콜렉터 단자는 발광소자부(50)의 구동 전압 입력 단자와 연결되어 발광소자부(50)의 구동 전원(V_DRV)을 공급한다. 트랜지스터(Tr)의 베이스 단자는 MCU(70)의 출력단자(EN1)와 연결되어, 루프안테나(15) 또는 전지부(30)로부터 전원이 공급될 경우에만 트랜지스터(Tr)가 작동되도록 제어하여 MCU(70)의 출력단자(EN1)를 활성화시켜 발광소자부(50)에 전원을 공급하도록 하였다. 따라서 루프안테나(15) 또는 전지부(30)로부터 전원이 공급되지 않을 경우에는 MCU(70)의 출력단자(EN1)를 비활성화하여 전력 소모를 줄일 수 있게 하였다.

발광소자부(50)는 전원이 인가되면 발광하는 발광부와, 해당 발광부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 구성으로서, 예를 들어, EL 시트와 이의 구동 소자가 포함되는 회로 구성 또는 EL 시트와 이의 구동 소자 및 액정 패널을 포함하는 회로 구성을 포함하는 포괄적으로 해석되어져야 한다. 발광소자부(50)로 LED를 사용하는 것도 생각해 볼 수 있으나, EL 시트에 비해 전력 소모량이 많기 때문에 바람직하지는 않다. 구동회로부의 경우, 일반적으로 오프 상태일 때도 대기 전력을 소모한다. 예를 들어 Supertex EL 드라이버 IC의 경우, IC가 동작하지 않는 대기모드 상태에서도 최대 200nA의 전류를 소비하는데, 도 3에 도시된 바와 같이 트랜지스터(Tr)의 베이스 단자를 MCU(70)의 출력단자(EN1)와 연결하여 루프안테나(15) 또는 전지부(30)로부터 전원이 공급되지 않을 경우에는 MCU(70)의 출력단자(EN1)를 비활성화함으로써 발광소자부(50)에 공급되는 전원을 차단함으로써 대기 전력 소비마저 없앨 수 있는 장점이 있다.

전지부(30)는 MCU(70)가 대기 모드 상태일 때 전원을 공급하고, 스마트카드가 카드리더기에 접촉시 루프안테나(15)로부터 전원 공급이 된 후 루프안테나(15)가 비활성화되어 전원공급이 차단되더라도 일정 시간 동안 발광소자부(50)를 'On' 시키는데 사용하기 위한 소자이다. 전지부(30)의 출력은 D2 다이오드를 통해 VIN단자와 연결됨과 통시에 MCU(70)의 입력단자(P3)와 연결되도록 하였다. D2 다이오드는 루프안테나(15)에 의해 발생된 VIN 단자 전압이 전지부(30)쪽으로 역류하는 것을 방지하기 위한 소자이다. MCU(70)는 입력단자(P3)에 입력값을 이용하여 전지부(30)의 사용량을 체크할 수 있으며, 전지부 사용량이 일정 값 이하로 떨어질 경우에는 전지부(30)를 사용하기 위한 타이머의 동작을 수행하지 않도록 한다.

전술한 바와 같이 MCU(70)에는 타이머를 구비하여, 루프안테나(15)가 카드리더기에 의해 활성화되어 P1 입력단자에 신호가 입력되면, 해당 타이머를 일정시간 동안 'On' 되도록 하여 타이머가 'On' 상태를 유지하는 동안 EN1 출력단자 및 EN2 출력단자를 활성되도록 하였다.

또한, 스마트카드에 장착되는 전지부는 외부에서 제어할 수 없는 형태로 장착되므로 장착되는 순간부터 대기 모드의 MCU(70)에 전원을 공급하게 된다. 일반적으로 스마트카드가 제작된 후 사용자에게 배달되어 실제 사용하게 되기 시작하는 기간이 길어질수록 전지부의 용량이 줄어들 수밖에 없게 된다. 전지부를 사용하는 통상의 가전 제품의 경우에는 이러한 전지부 용량 감소를 극복하기 위해 전지부를 가전 제품으로부터 분리하거나 전지부의 +단자에 절연체를 끼워두는 방식을 사용하지만 스마트카드에 내장되는 전지부에는 이러한 조치를 사용할 수 없다.

본 발명에서는 본체부(A1)와 제거부(A2)를 노출된 전기 연결로(80)로 임시 결합하고, 필요할 경우 노출된 전기 연결로를 손쉽게 절단하여 본체부(A1)로부터 제거부(A2)를 제거할 수 있도록 하여 이러한 전지부 용량 감소 문제를 해결하였다. 스마트카드 발급시에는 본체부(A1)와 제거부(A2)가 결합된 채로 사용자에게 배송하고, 사용자는 스마트카드(30)를 배송받은 후 사용하고자 할 경우 노출된 전기 연결로를 절단하여 본체부(A1)로부터 제거부(A2)를 제거한 후 사용하도록 하였다.

본 발명에서 노출된 전기 연결부(80)는 내부에 전기 도통이 가능한 경로를 포함하며 본체부(A1)와 제거부(A2)를 임시로 연결하는 기능을 제공하는 구성을 의미하는 것으로서, 예로서 쉽게 절단 가능한 도선을 그대로 노출시킨 상태로도 구성할 수 있으며, 노출된 도선을 내부에 포함하고 본체부(A1)와 제거부(A2)를 연결하는 프라스틱 재질로 구성할 수도 있다. 또한 도선의 경우에는 일반적으로 손으로 절단하는 것이 쉽지 않으므로 도선 대신에 도체 페이스트를 사용하는 것도 좋다. 도면상으로는 제거부(A2)에 저항(R1)이 별도의 소자로 구비되는 것으로 하였으나 이는 제거부(A2)에 형성되는 도선만으로도 별도 저항 없이 형성할 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 별도의 저항을 설치함이 없이 저항값이 낮은 재질로 형성하는 등의 방식으로 손쉽게 구현할 수 있음은 물론이다.

도 3에 도시된 바와 같이 전지부(30)의 출력단과 MCU(70)의 P2 입력단자 사이는 R1 및 R2 저항이 설치되는데, 제거부(A2)가 본체부(A1)로부터 제거되기 전 상태에서는 MCU(70)의 입력 단자(P2)에 R1 저항 및 R2 저항에 의해 분배된 전압이 인가된다. 이에 비해 제거부(A2)가 본체부(A1)로부터 제거된 후에는 MCU(70)의 입력 단자(P2)에 접지 전압이 인가된다. 따라서 MCU(70)의 입력 단자(P2)에 R1 저항 및 R2 저항에 의해 분배된 전압이 인가될 경우에는 장기 슬립 모드(deep sleep mode)로 최소의 소비 전력 상태로 MCU(70)의 코어(core), 타이머, RTCC(Real Tiem Calendar/Clock), IO(In Out) 등의 모든 동작을 멈추게 하고, MCU(70)의 입력 단자(P2)에 접지 전압이 인가될 경우에만 정상적인 대기 모드로 동작되도록 함으로써 전지부 소모를 최소화할 수 있게 되었다.

터치입력부(60)는 사용자가 카드리드기에 스마트카드를 접촉시키지 않고도 발광소자부(50)를 동작시키기 위한 입력소자로서, 예로서, 핸드폰 키패드에 적용되는 돔 형태의 버튼을 적용하여 얇은 두께로 제작할 수 있는 형태의 스위치소자를 사용하여 구현하거나, 접촉 센서를 이용하는 반도체 스위치소자를 사용하여 구현할 수 있다. 사용자가 터치입력부(60)를 누르면 MCU(70)가 이를 인식하고, 타이머를 동작시켜 발광소자부(50)를 일정시간 동안 동작시킨 후 꺼지게 하거나, 사용자가 터치입력부(60)를 누르는 동안에만 발광소자부(50)를 동작시키고 손을 떼면 꺼지게 하는 방식으로 동작되도록 구현할 수 있다.

이하, 도 3에 도시된 발광형 스마트카드의 동작에 대해 살펴보기로 한다. 사용자가 카드를 수령하고, 본체부(A1)로부터 제거부(A2)를 제거하면 MCU(70)의 입력단자(P2)에는 접지 전압이 인가되고, MCU(70)는 장기 슬립 모드(deep sleep mode)에서 깨어나 정상적인 대기 모드로 진입한다. 이후, 카드리더기에 스마트카드를 접촉시키면(물리적으로 자기장 접촉을 의미함), 루프안테나(15)로부터 전력이 발생하고, 이는 평활회로부(20)를 거친 후, 직류 전원으로 변환된 후, D3 다이오드를 거쳐 MCU(70) 전원 단자로 공급됨과 동시에 D4 다이오드를 거쳐 MCU(70)의 입력단자(P1)에 인가된다. MCU(70)는 입력단자(P1)에 인가되는 전압을 감지하고, 출력단자(EN1 및 EN2)를 활성화시킴과 동시에 일정 시간이 지난 후 타이머를 작동시킨다. 출력단자(EN1)의 출력 전압에 의해 트랜지스터(Tr)가 'On' 상태로 변환되고, 발광소자부(50)에 전원을 공급하게 되며, 출력단자(EN2)는 발광소자부(50)를 온/오프 시키기 위한 제어신호를 출력한다. MCU(70)의 출력단자의 활성화에 의해 발광소자부(50)가 켜짐으로써 사용자에게 시각적으로 정보를 제공할 수 있게 된다. 잠시 후, 루프안테나(15)의 전원은 사라지지만, 타이머가 동작되는 동안에는 전지부에서 계속적으로 공급되는 전원을 MCU(70) 및 발광소자부(50)에 공급하고 MCU(70)의 출력단자를 활성화 상태를 유지함으로써 사용자에게 스마트카드 정보를 지속시킬 수 있다. 이후, 타이머가 정지하면 MCU(70)는 출력단자(EN1 및 EN2)를 비활성화 상태로 변환시킴으로써 발광소자부(50)의 작동이 멈추게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예이다. 도 4의 회로 구성은 도 3에 제시된 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 구성예와 거의 동일하므로 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. 발광소자부(50)에 구동 전압을 스위치소자(Tr)를 통해 인가하는 방식 대신에, 도 3 보다 간단하게 제작하기 위해 스위치소자(Tr)을 제거하고 평활회로 출력전압(VIN)을 발광소자부(50)에 인가할 경우, 발광소자부(50)에서 동작하지 않아도 발광소자 드라이버 IC에서 대기 시 소비전력이 발생한다. 이 문제를 줄이기 위해서 MCU(70)의 출력단자를 통해 직접적으로 인가하는 방식을 채택한 점에 있어서 상이하다.

도 4의 경우, 평활회로의 출력 전압(VIN)이 전압 강하 소자(D3 다이오드)를 통과하면서 VCC로 강하된 후 MCU(70)에 입력된다. 이후, 도 3에 설명한 조건이 만족할 경우 OUT 출력단자와 EN2가 활성화되면서 발광소자부(50)에 구동 전압과 제어신호를 인가하게 된다. 이때, MCU(70)에서 입력된 VCC 전압은 내부에서 약간의 전압 강하를 거친 후 OUT 출력단자를 통해 발광소자부(5)에 입력되므로 발광소자부(5)의 정격 구동 전압보다 다소 낮은 전압으로 구동된다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예이다. 도 5의 회로 구성은 도 3에 제시된 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드 회로 구성예와 거의 동일하므로 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. 도 5의 회로도는 제거부(A2)를 별도로 구비하지 않고, 대신 전지부(30)의 에너지를 효율적으로 운영하기 위해 전지부(30) 출력단에 별도의 스위치부(80)를 설치하였다. 또한, 스위치부(80)의 부가로 인해 발광소자부(50)를 사용자가 원하는 시점에 온/오프 할 수 있으므로 터치입력부(60)를 생략하였다.

도 5에 제시된 회로 구성도는 기능적인 면에서 도 3에 제시된 회로 구성도와 차이가 있다. 도 5의 회로도는 루프안테나(15)로부터 전력이 발생하면 평활회로부(20)에 의해 평활된 전원이 전압 강하 소자(D3 다이오드)를 거쳐 MCU(70)에 인가되어 오프 상태에 있던 MCU(70)를 온 상태로 구동시키게 된다. 이와 동시에 입력단자 P1에서는 루프안테나(15)의 전력을 감지하고, EN1 출력단자 및 EN2 출력단자를 활성화시켜 발광소자부(50)를 온 시키게 된다. 이후 루프안테나(15)에서 생성된 전력이 소진되면 발광소자부(50) 및 MCU(70)도 오프 상태로 바로 전환된다.

도 5의 회로에서 사용자가 스마트카드의 상태 확인 등을 목적으로 스위치부(80)를 누를 경우, D2 다이오드 및 D3 다이오드를 통해 MCU에 전원이 공급되어 오프 상태에 있던 MCU(70)를 온 상태로 구동시키게 된다. 이와 동시에 입력단자 P3에서는 전지부(15)의 전력을 감지하고, EN1 출력단자 및 EN2 출력단자를 활성화시켜 발광소자부(50)를 온 시키게 된다. 사용자가 스위치부(80)를 오프시키면, 발광소자부(50) 및 MCU(70)도 오프 상태로 바로 전환된다.

도 5의 구동 회로도를 갖는 스마트카드는 도 3 및 도 4에 제시된 구동 회로도를 갖는 스마트카드와 비교할 때, 루프안테나(15)로부터 전력이 공급되지 않거나 또는 스위치부(80)를 누르지 않을 경우에는 MCU(70)에서 소모되는 대기 전력이 없기 때문에 전지부(30)를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것을 자명한 일이다.

15: 루프안테나 20: 평활회로부
30: 전지부 50: 발광소자부
60: 터치입력부 70: 마이크로 컨트롤 유닛
A1: 본체부 A2: 제거부

Claims

내부에 루프안테나와 전지부, 마이크로 컨트롤 유닛 및 발광소자부를 구비하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드로서,
상기 전지부와, 상기 전지부로부터 전원을 공급받는 상기 마이크로 컨트롤 유닛과, 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 출력 신호에 의해 온 또는 오프되는 상기 발광소자부를 포함하는 본체부(A1)와,
외부로 노출 형성되는 전기 연결로(80)를 통해 상기 본체부(A1)와 절단 가능하도록 결합되는 제거부(A2)를 포함하고,
상기 제거부(A2)에는 상기 전지부의 출력 단자와 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 P2 입력단자 사이를 상기 전기 연결로(80)를 경유하여 전기적으로 연결하는 도선 일부가 구비되는 것을 특징으로 하고,
상기 본체부 내에서 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 상기 P2 입력단자는 제 1 기준 전압 단자와 R2 저항을 통해 연결되는 것을 특징으로 하고,
상기 P2 입력단자는 상기 제거부가 제거되어 상기 P2 입력단자에 상기 제 1 기준 전압이 인가될 경우에만 정상 동작 상태로 동작하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 1항에 있어서,
상기 본체부(A1)에는
상기 루프안테나와,
상기 루프안테나의 출력단과 연결되며, 루프안테나로부터 출력되는 전원을 직류 전원으로 변환하는 평활회로부를 더 포함하고,
상기 마이크로 컨트롤 유닛에는
상기 평활회로부의 출력단 및 상기 전지부의 출력단과 연결되어 구동 전압을 인가받는 구동 전압 입력단자와,
상기 루프안테나로부터 전력이 생성되는지 여부에 대한 신호를 입력받는 P1 입력단자와,
상기 발광소자부에 전원을 공급하기 위한 EN1 출력단자와, 상기 발광소자부의 온/오프 제어신호를 출력하는 EN2 출력단자가 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 2항에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤 유닛은 일정 시간 동안 동작하는 타이머를 더 구비하고, 상기 P1 입력단자에 전압이 인가될 경우 상기 타이머를 동작시키고, 상기 타이머가 동작되는 동안 상기 EN1 출력단자 및 상기 EN2 출력단자를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 평활회로부의 출력단과 상기 발광소자부의 구동전압 인가 단자 사이에는 스위치 소자가 더 구비되고, 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 EN1 출력단자의 출력 신호를 상기 스위치 소자의 온/오프 제어 신호로 사용하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 평활회로부의 출력단과 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 구동 전압 인가단자 사이에는 전압 강하 소자(D3)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 발광소자부는 EL 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
내부에 루프안테나와 전지부 및 발광소자부를 구비하는 발광형 스마트카드로서,
상기 루프안테나의 출력단과 연결되며, 상기 루프안테나로부터 출력되는 전원을 직류 전원으로 변환하는 평활회로부와,
상기 전지부와,
상기 전지부의 출력단자와 연결되는 스위치부와,
발광부와 상기 발광부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 상기 발광소자부와,
상기 평활회로부의 출력단 및 상기 스위치부의 출력단과 연결되어 구동 전압을 인가받는 구동 전압 입력단자와, 상기 루프안테나로부터 전력이 생성되는지 여부에 대한 신호를 입력받는 P1 입력단자와, 상기 발광소자부에 구동 전원을 공급하는 EN1 출력단자와, 상기 발광소자부의 온/오프 제어신호를 출력하는 EN2 출력단자를 포함하는 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 7항에 있어서,
상기 평활회로부의 출력단과 상기 발광소자부의 구동전압 인가 단자 사이에는 스위치 소자가 더 구비되고, 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 EN1 출력단자의 출력 신호를 상기 스위치 소자의 온/오프 제어 신호로 사용하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 7항에 있어서,
상기 평활회로부의 출력단과 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 구동 전압 인가단자 사이에는 전압 강하 소자(D3)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.
제 7항에 있어서,
상기 발광부는 EL 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 발광형 스마트카드.