KR20140021592A - 지불 카드 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 구현예들은 지불 카드 및 지불 카드의 제조방법에 관한 것이다. 일 구현예에서, 카드는 제1층 및 상기 제1층에 인접한 제2층을 포함한다. 상기 제2층은 금속을 포함하는 복수개의 입자를 포함하고, 상기 복수개의 입자는 상기 제2층의 적어도 약 15 부피%를 차지한다. 다른 일 구현예에서, 폴리머 및 금속을 포함하는 복수개의 입자를 포함하여 혼합물이 제조된다. 상기 복수개의 입자는 상기 혼합물의 적어도 약 15 부피%를 차지한다. 상기 혼합물은 프레스되고 외층이 도포된다. 이후, 상기 혼합물 및 외층은 절단되어 카드를 형성한다.

Description

지불 카드 시스템 및 방법{Payment card system and method}
본 출원은 "지불 카드 시스템 및 방법"의 명칭으로 2011년 3월 4일에 출원된 미국 가출원 번호 61/449,473의 이익을 청구하며, 상기 인용된 출원의 내용은 모두 모든 목적을 위해 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
카드 발행사의 엘리트 고객의 마음을 끄는 향상된 외관 및 느낌을 갖는 지불 카드에 대한 시장이 존재한다. 몇몇 발행사가 실행하는 하나의 접근 방법은 금속 카드를 제조하는 것이다. 그러나, 금속 카드의 사용은 사중 중에 정전기 방전 (ESD)과 관련된 문제를 일으킬 수 있다. ESD는 상이한 전기적 전위의 두 물체 사이에 흐르는 갑작스럽고 순간적인 전류와 관계가 있으며, 직접적인 접촉에 의해 야기되거나 정전기장에 의해 유도된다. ESD는, 지불 카드가 단말기와 상호작용하여 거래 (transaction)를 실행할 경우, 접근 장치 (예를 들어, 판매 시점 단말기)에 순간적인 장애현상 또는 영구적인 손상을 일으킬 수 있음이 알려져 있다. 금속 카드의 전기적 특성 때문에, 이러한 금속 카드는 지불 거래를 방해하거나 판매 시점 단말기를 손상시킬 수 있는 ESD 사건을 일으키기 쉽다.
금속 카드의 제조와 관련된 또 다른 문제점은 재료비와 제조비용이다. 많은 심미적으로 바람직한 금속들은 높은 가격 때문에 지불 카드에 사용되기가 현실적으로 어렵다. 더욱이, 금속 카드의 제조는 기존의 지불 카드 생산 기반시설과 상반되는 제조 기술 기계를 포함할 수 있다. 새로운 기계 및 가공단계의 부가는 발행사에 추가적인 비용을 초래할 수 있다.
따라서, 금속의 외관과 느낌을 가지며, 저렴한 재료로 기존의 제조 기반시설과 일치하는 공정에 의해 제조될 수 있으며, 기존의 금속 카드와 관련된 정전기 방전 문제를 갖지 않는 지불 카드에 대한 수요가 본 기술분야에 있다.
본 발명의 구현예들은 상기 문제점들 및 다른 문제점들을, 개별적으로 및 총괄적으로 해결할 수 있다.
본 발명의 구현예들은 지불 카드 및 지불 카드의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 제1층 및 상기 제1층에 인접한 제2층을 포함하는 카드에 관한 것이다. 상기 제2층은 금속을 포함하는 복수개의 입자를 포함하며, 상기 복수개의 입자는 상기 제2층의 적어도 약 15 부피%를 차지한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 카드의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 폴리머, 및 금속을 포함하는 복수개의 입자를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 복수개의 입자는 상기 혼합물의 적어도 약 15 부피%를 차지한다. 상기 혼합물은 프레스되고 외층이 도포된다. 이후, 상기 혼합물과 외층은 절단되어 카드를 형성한다.
본 발명의 이러한 구현예들 및 다른 구현예들이 하기에 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 구현예들에 따른 카드의 3차원 측면도이다.
도 2는 본 발명의 구현예들에 따른 금속 입자의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 구현예들에 따른 카드의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 구현예들에 따른 예시적인 접근 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 구현예들에 따른 카드에서 제2층/혼합물 중의 금속 입자의 부피% 및 제2층/혼합물의 부피%의 함수로서 카드의 질량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 구현예들에 따른 지불 카드의 개략도이다.
본 발명의 구현예들은 기존의 금속 지불 카드와 관련된 정전기 방전 문제없이, 금속의 외관과 느낌을 갖는 지불 카드 및 지불 카드의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 구현예들에 따른 카드(100)의 측면도를 보여준다. 카드(100)는 제1층(102), 제2층(104), 및 제3층(106)을 포함할 수 있다.
금속의 외관과 느낌을 생성하기 위하여, 제2층(104)은 금속을 포함하는 복수개의 입자(108)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 입자(108)는 텅스텐, 구리, 니켈, 철, 금, 은, 알루미늄, 백금, 강철, 청동, 또는 카드(100)의 바람직한 무게와 외관을 생성하기에 적당한 다른 금속 또는 합금을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 물질을 포함하는 입자들의 조합이 본 발명의 구현예들에 사용될 수 있다. 텅스텐은 고밀도 (즉, 입방 센티미터 당 약 19.3 g)를 갖기 때문에 금속 입자(108)의 바람직한 선택이다. 몇몇 구현예에서, 상기 입자들은 입방 센티미터 당 약 15 g을 초과하는 밀도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 텅스텐은 다른 고밀도 금속들 보다 덜 비싸다. 예를 들어, 텅스텐의 가격은 금 가격 보다 100배 내지 1000배 낮을 수 있다. 더욱이, 텅스텐은 납과 같은 다른 중금속들 보다 독성이 훨씬 덜하다. 텅스텐은 광범위한 산업적 용도를 갖기 때문에, 비교적 저렴한 비용으로 시장에서 용이하게 입수할 수 있다.
도 2는 본 발명의 구현예들에 따른 금속 입자(108)의 단면도를 보여준다. 카드(100)의 전체 전도도(overall conductivity)를 감소시키기 위하여, 그리고 이에 따라 접근 장치와의 상호작용 동안에 정전기 방전의 가능성을 줄이기 위하여, 금속 입자(108)는 외부 코팅(202)을 포함할 수 있다. 외부 코팅(202)은 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 카바이드, 또는 다른 적당한 유전체 물질과 같은 무기 유전체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 텅스텐 산화물 코팅이 화학 기상 증착 공정을 통해 금속 입자(108)에 도포될 수 있다. 산소, 텅스텐 증기 (예를 들어, 텅스텐 헥사카보닐 또는 텅스텐 헥사플루오라이드), 및 캐리어 가스 (예를 들어, 수소, 질소, 또는 아르곤)를 포함하는 가스상 혼합물이 고온 (예를 들어, 300 내지 500 ℃)에서 금속 입자(108) 위로 통과되어 외부 코팅(202)을 형성한다. 유사하게는, 텅스텐 질화물 코팅이, 상기 가스상 혼합물에서 산소를 암모니아로 대체하여 텅스텐 질화물층을 형성함으로써 상기 공정을 사용하여 금속 입자(108)에 도포될 수 있다. 텅스텐 카바이드의 층을 형성하기 위하여, 텅스텐 (예를 들어, 텅스텐 헥사카보닐 또는 텅스텐 헥사플루오라이드), 수소, 탄소 함유 가스 (예를 들어, 500 내지 800 ℃에서 열적으로 예비 활성화된 프로판), 및 불활성 가스 (예를 들어, 아르곤)를 포함하는 가스상 혼합물이 고온 (예를 들어, 400 내지 900 ℃)에서 금속 입자(108) 위로 통과될 수 있다. 본 발명의 구현예들에서, 다른 적당한 코팅 방법 및 적당한 금속의 산화물, 질화물, 또는 카바이드가 외부 코팅(202)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
외부 코팅(202)은 적당한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 두께는 약 100 마이크론 미만, 또는 약 50 마이크론 미만일 수 있다.
또한, 유기 유전체 물질이 외부 코팅(202)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 유기 절연체는 전형적으로 약 3 내지 6 범위의 큰 유전상수를 가지며, 수많은 증착 공정을 사용하여 도포될 수 있다. 예를 들어, 전기코팅이 사용될 수 있으며, 여기서 금속 입자(108)는 유기 유전체 입자의 배쓰에 침지되고 전류가 인가된다. 이후, 반대로 충전된 유기 입자들이 금속 입자(108)로 이끌리고 이에 따라 금속 입자(108)의 표면 위에 고른 연속적인 박막 (예를 들어, 30 마이크론 미만)을 형성한다. 양극 또는 음극 코팅 방법이 사용될 수 있으며, 에폭시, 에폭시-아크릴레이트, 폴리이미드와 같은 물질, 또는 다른 적당한 유전체 물질이 도포될 수 있다. 금속 입자(108)는 금속 입자(108)와 유기 코팅 간의 결합을 보장하기 위하여 배쓰에 침지되기 전에 커플링제 (예를 들어, 실란계 커플링제)와 반응하도록 허용될 수 있다.
도 1로 돌아가서, 또한 제2층(104)은 폴리머(110)를 포함할 수 있다. 폴리머(110)는 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 물질의 예는 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 클로라이드 아세테이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 또는 다른 적당한 열가소성 또는 열경화성 폴리머를 포함할 수 있다. 또한, 호모폴리머, 코폴리머, 및 폴리머 블렌드가 본 발명의 구현예들에 사용될 수 있다. 폴리비닐 클로라이드 (PVC)는 양호한 특성 (예를 들어, 강성(rigidity))을 갖기 때문에 바람직한 물질이다.
폴리머(110)에서 금속 입자(108)의 분포는 카드(100)에 대하여 금속 같은 외관과 느낌을 생성하는 인자이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 카드는 적당한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 구현예에 따른 지불 카드는 길이가 약 86 mm, 폭이 약 54 mm, 두께가 약 0.7 내지 0.9 mm일 수 있다. 다른 구현예서, 카드(100)는 약 65 mm의 길이, 40 mm의 폭, 및 0.4 내지 0.6 mm의 두께 보다 큰 크기를 가질 수 있다.
금속 입자(108)는 적당한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 금속 입자(108)의 크기 (예를 들어, 직경)는 카드(100)의 두께 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 금속 입자(108)는 약 10 내지 100배 만큼 카드(100)의 두께 보다 작은 직경을 가질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 금속 입자(108)는 약 50 마이크론 미만, 또는 심지어 약 20 마이크론 미만의 직경을 가질 수 있다.
카드(100)의 무게는 폴리머(110)에서 금속 입자(108)의 충전 밀도와 관련될 수 있다. 금속 입자(108)의 부피 백분율은 변할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구현예들에서, 금속 입자(108)는 제2층(104)의 적어도 약 15 부피%를 차지할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 금속 입자(108)는 제2층(104)의 약 50 부피% 미만일 수 있다. 몇몇 경우에, 약 50%를 초과하는 입자의 부피 백분율은 제2층(104)을 제조할 경우 가공성을 개선하기 위해 가소제의 첨가로 이끌 수 있다. 높은 충전 밀도, 및 이에 따라 무거운 카드를 얻기 위하여, 구형 입자들의 좁은 크기 분포가 바람직하다. 본 발명의 구현예들에서 금속 입자(108)로 사용될 수 있는 상업적 제품은 40 마이크론 이상의 대략적인 직경 및 100 내지 400 메쉬의 대략적인 입자 크기 분포를 갖는, Tungsten Heavy Powers, Inc.에 의해 제조된 Technon™ 텅스텐 입자이다. 이러한 크기와 특성을 갖는 다른 입자들이 대안으로 사용될 수 있다.
도 1에 보여진 것처럼, 카드(100)는 제1층(102) 및 제3층(106)을 포함할 수 있다. 제1층(102) 및 제3층(106)은 라미네이션 공정 (하기에서 더욱 상세히 설명됨)에 의한 투명 폴리머층일 수 있다. 그러한 라미네이션된 층은 카드(100)의 일면 또는 양면 위에 보호 표면을 제공할 수 있다. PVC, 폴리비닐 클로라이드 아세테이트, 또는 다른 적당한 투명 물질이 제1층(102) 및 제3층(106)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
도 6에 보여진 것처럼, 또한 카드(100)는 안료, 그래픽스, 로고, 홀로그램, 서명 패널, 카드 소유자 이름, 계좌번호, 만료일 등과 같은 미학적 특징(604)을 포함할 수 있다. 이러한 특징은 상기 제1층/제2층 계면 및/또는 상기 제2층/제3층 계면에 위치되거나, 제1층(102) 및/또는 제3층(106)의 부분으로서 각각의 내부에 위치되거나, 및/또는 제1층(102) 또는 제3층(106)의 외표면 위에 위치할 수 있다.
거래를 실행하는 접근 장치와 통신하기 위하여, 예를 들어, 카드(100)는 또한 자기 띠(602) 및/또는 컴퓨터 판독가능 매체, 프로세서, 및 안테나와 같은 비접촉식 요소(606)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기 띠(602)는 상기 제1층/제2층 계면 또는 상기 제2층/제3층 계면에 위치할 수 있다. 대안으로, 자기 띠(602)는 제1층(102) 또는 제3층(106)의 부분으로서 그 안에 포함될 수 있다. 비접촉식 요소(606)는 제2층(104)의 부분으로서 그 안에 포함되거나, 상기 제1층/제2층 및/또는 제2층/제3층 계면에 위치하거나, 및/또는 제1층(102) 및/또는 제3층(106)의 부분으로서 각각의 내부에 포함될 수 있다.
자기 띠(602) 및 비접촉식 요소(606) (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체)는 재무 정보, 환승 정보(transit information), 접근 정보 등과 같은 정보를 저장할 수 있다. 상기 재무 정보는 계좌 정보, 우량 계정 정보 (예를 들어, 우량 계좌번호), 은행 식별 번호 (BIN), 신용 또는 직불 카드 번호 정보, 계정 잔액 정보, 만료일, 이름 및 생일과 같은 고객 정보 등을 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 자기 띠(602) 및/또는 비접촉식 요소(606)에 저장된 정보는 전통적으로 신용 카드와 관련된 데이터 트랙의 형태일 수 있다. 그러한 트랙은 트랙 1 및 트랙 2를 포함할 수 있다. 트랙 1 ("국제 항공 운송 협회")은 트랙 2 보다 많은 정보를 저장하며, 카드 소유자의 이름, 계좌번호, 및 재량적 데이터(discretionary data)를 포함한다. 이 트랙은 신용 카드로 예약을 확보할 경우 항공사에 의해 때때로 사용된다. 트랙 2 ("미국 은행 협회")는 현재 가장 통상적으로 사용된다. 이는 ATM 및 신용 카드 접근 장치에 의해 판독되는 트랙이다. 미국 은행 협회가 이 트랙의 시방서를 설계하였으며 모든 세계 은행이 상기 트랙을 따른다. 상기 트랙은 카드 소유자의 계정, 암호화된 PIN, 및 다른 재량적 데이터를 포함한다.
비접촉식 요소(606)는 표준화된 프로토콜 또는 데이터 전송 메커니즘 (예를 들어, ISO 14443/NFC)에 따라 근거리 무선 통신 ("NFC") 능력을 사용하여 데이터를 전송하고 수신할 수 있다. 근거리 무선 통신 능력은 RFID와 같은 단거리 통신 능력이다. Bluetooth™, 적외선, 또는 다른 데이터 전송 능력이 카드(100) 및 접근 또는 다른 질문(interrogation) 장치 사이에서 데이터를 교환하는데 사용될 수 있다.
도 4는 예시적인 접근 장치(410)에 존재할 수 있는 기본 요소들을 갖는 블록도를 보여준다. 접근 장치(410)는 프로세서(410(A))를 포함할 수 있다. 또한, 접근 장치(410)는 컴퓨터 판독가능 매체(410(B)), 카드 판독기(410(C)), 메모리(410(D)), 네크워크 인터페이스(410(E)), 출력장치(410(F)), 캡쳐 파일 생성 모듈(410(G)), 및 메시징 모듈(410(H))을 포함할 수 있으며, 이들은 모두 프로세서(410(A))에 작동 가능하게 결합되어 있다. 하우징은 이러한 요소들 중의 하나 이상을 수용할 수 있다. 예시적인 휴대용 고객 장치 판독기(410(C))는 카드(100)와 상호작용할 수 있는, RF (무선주파수) 안테나, 자기 띠 판독기 등을 포함할 수 있다. 적당한 출력장치(210(F))는 디스플레이 및 오디오 출력장치를 포함할 수 있다. 예시적인 컴퓨터 판독가능 매체는 하나 이상의 메모리 칩, 디스크 드라이브 등을 포함할 수 있다.
위에서 설명된 것처럼, 기존의 금속 카드는 지불 거래를 실행하기 위해 접근 장치와 상호작용할 경우 정전기 방전 (ESD) 사건을 일으키기 쉽다. ESD에 대한 지불 카드의 민감성을 결정하기 위하여, 지불 카드의 조작이 제어된 환경에서 모사되어 지불 카드, 및 이의 다양한 요소들이, 지불 거래의 장애현상, 또는 접근 장치 (예를 들어, 판매 시점 단말기)에 손상을 일으킬 수 있는 전류 및 에너지 수준을 초래하는지 여부를 결정할 수 있다. 접근 장치와 상호작용할 경우 지불 카드의 용량, ESD 사건에서 기인하는 전류 및 에너지 수준, 및 지불 카드의 동적저항(dynamic resistance)을 측정할 수 있는 다양한 시험 방법들이 실행될 수 있다.
지불 카드의 용량을 측정하는 것은 상기 카드가 보유할 수 있는 전하량을 나타낸다. ESD 사건은 지불 카드가 유지하는 전하량과 관련될 수 있다. ESD 사건에서 기인하는 전류 수준을 측정하고 에너지 수준을 계산하면 다양한 조건에서 지불 카드로부터 예상될 수 있는 전류 및 에너지 수준을 결정할 수 있다. 지불 카드의 동적저항을 측정하는 단계는 ESD 사건의 발생을 방해하는 카드의 능력을 결정할 수 있다.
적당한 시험 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 시험 방법들은, 특정 활동을 통해 비용청구받은 사람을 시뮬레이션함으로써 현장에서의 사용을 모사하고, 이후 지불 카드를 접근 장치와 상호작용하도록 하는 방식으로 지불 카드를 평가할 수 있다. 또한, 시험 방법들은 지불 카드가 특정 전압 수준으로 충전되고, 이후 접근 장치와 상호작용을 일으킬 경우 생성되는 피크 방전 전류 (Ip) 및 이의 대응 방전 에너지의 측정에 의존할 수 있다.
예시적인 시험 방법에 따르면, 준비단계가 일련의 시험 절차 이전에 수행될 수 있다. 상기 준비단계는 지불 카드, 충/방전 장치, 접근 장치 (예를 들어, 지불 단말기), 및 시험 장치를, 제어된 환경에 위치시킴으로써 수행될 수 있다. 현장에서의 작동 조건을 모사하는 상대 습도 및 온도를 유지함으로써 지불 카드 및 시험 장치를 제어된 환경 조건으로 상태조절한다.
상기 준비단계 이후에, 첫 번째 시험 절차가 수행될 수 있다. 이 첫 번째 시험 절차는 용량 측정 장치 및 용량계를 사용하여 지불 카드의 도전성 요소들 (예를 들어, 자기 띠, 홀로그램, 안테나 등)의 용량을 측정함으로써 수행될 수 있다. 용량은 지불 카드의 주어진 요소에 저장될 수 있는 전하량의 척도이다. 이 준비단계는 지불 장치가 유지할 수 있는 전하량을 나타낼 수 있다.
두 번째 시험 절차는 충/방전 장치, 전류 변환기 및 오실로스코프를 사용하여 다양한 전류 수준을 측정하는 단계를 포함할 수 있는 수많은 서브 절차를 포함하여 수행될 수 있다. 상기 전류 수준은 충/방전 장치에 삽입될 경우 지불 카드의 정전기 방전의 결과일 수 있다. 상기 두 번째 시험 절차는 충/방전 시설에의 지불 카드의 통상적인 삽입, 지불 장치를 정전하로 충전시키기 위하여 미리 정의된 생체적 활동 (예를 들어, 걷기)을 수행한 후 충/방전 장치에의 지불 카드의 삽입, 및 지불 카드 및 조작자 (사용자)를 미리 결정된 전압 수준 (예를 들어, 10kV)으로 충전시킨 후 충/방전 장치에의 지불 카드의 삽입을 포함할 수 있다. 또한 이 시험에서, 각각의 전류 수준의 에너지 수준이 계산될 수 있다. 에너지 수준을 계산하는 단계는 에너지 계산 프로그램을 운용하는 컴퓨터 시스템에 의해 수행될 수 있다.
세 번째 시험 절차는 상기 두 번째 시험 절차에서 측정된 전류 수준들 중의 하나로부터 지불 카드의 동적저항을 계산하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
네 번째 시험 절차는, 예를 들어, 4개의 서브 절차를 포함하여 수행될 수 있다. 첫 번째 3개의 서브 절차는 알려진 ESD 민감성 접근 장치가 상기 충/방전 장치 대신에 사용될 수 있다는 것을 제외하고는, 상기 두 번째 시험 절차와 유사할 수 있다. 마지막 서브 절차는 다양한 타입의 의복 재료 (예를 들어, 면직물, 나일론, 모직, 및 가죽)에 지불 카드를 러빙하는 단계 및 매번 정전기 방전에 민감성인 것으로 알려진 접근 장치, 전류 변환기 및 오실로스코프를 사용하여 전류 수준을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 두 번째 시험 절차에서 측정된 전류 수준의 최고치 이상인 기준 전류 수준이 상기 두 번째 시험 절차의 종료시 결정될 수 있다. 이 기준 전류 수준은 ESD 사건으로 인해 접근 장치에 손상 또는 기능 불량을 일으키지 않고 지불 카드가 생성할 수 있는 실제의 기준 한계값 (threshhold) 수준일 수 있다. 또한, 상기 두 번째 시험 절차로부터의 전류 수준 각각에 대한 대응 에너지 수준이 계산될 수 있으며, 상기 에너지 수준의 최고치 이상인 기준 에너지 수준이 결정될 수 있다.
상기 시험 절차를 사용하면, 하기 한계값 조건이 ESD 사건으로 인한 거래의 위험한 손상 또는 장애현상 없이 지불 카드가 접근 장치와 안전하게 상호작용할 수 있음을 나타낼 수 있다:
(1) 접근 장치와 접촉하는 자기 띠 또는 다른 도전성 요소의 용량은 약 2.0 피코패러드(picofarad) (위의 첫 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 미만의 인덕턴스를 가질 수 있으며;
(2) 지불 카드 상에 설치된 비접촉식 요소의 용량은 약 5.0 피코패러드 미만 (위의 첫 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치)의 인덕턴스를 가질 수 있으며;
(3) 지불 카드의 통상적 작동 후의 방전 전류는 약 250 밀리암페어 (위의 두 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 미만일 수 있으며;
(4) 지불 카드가 약 10 킬로볼트로 충전될 경우의 방전 전류는 약 250 밀리암페어 (위의 두 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 미만일 수 있으며;
(5) 지불 카드가 약 10 킬로볼트로 충전될 경우의 방전 에너지는 약 15 나노주울 (위의 두 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 미만일 수 있으며;
(6) 지불 카드가 약 10 킬로볼트로 충전될 경우 접근 장치와 접촉하는 자기 띠 또는 다른 도전성 요소의 방전 에너지는 약 500 나노주울 (위의 두 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 미만일 수 있으며;
(7) 약 20 킬로볼트의 피크 전류 방전 (Ip)에서 자기 띠의 동적저항은 약 5.0 킬로오옴 (위의 세 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 초과일 수 있으며;
(8) 다양한 종류의 의복 재료에 지불 카드를 러빙한 후의 방전 전류는 약 250 밀리암페어 (위의 네 번째 시험 절차에 의해 얻어진 측정치) 미만일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 시험 방법은, ESD 사건 동안의 전기적 특성에 의하여, 탄소계 자기 띠 카드의 성능에 대해 지불 카드의 성능을 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 카드, 가죽, 나일론, 면직물, 및/또는 다른 통상적인 의복 재료에 러빙될 경우 지불 카드 상에 발생된 전압 수준을 결정하여 통상적인 취급 동안에 지불 카드 상에 발생할 수 있는 전압 수준 및 전하 극성의 표시를 제공하는, 수많은 시험 절차들, 및 다른 적당한 시험 절차가 단말기를 포함하지 않는 특별하게 설계된 시험 설비를 통한 ESD 모델과 크기 비교 (magnitude comparison), 단말기 판독 헤드를 사용하여 수행된 ESD 크기 및 극성 비교와 같이, 지불 카드를 시험하기 위해 사용될 수 있다. 기준으로서 탄소계 자기 띠 카드를 사용하여, 시험되는 지불 카드가 해로운 ESD 사건을 일으킬 개연성이 낮음을 나타낼 수 있는 하나 이상의 한계값이 한정될 수 있다. 예를 들어, 지불 카드가 약 10 킬로볼트로 충전될 경우 지불 카드에 의해 방전된 피크 전류는 약 1000 밀리암페어 미만일 수 있으며, 상기 지불 카드는 약 2 피코패러드 미만의 용량을 가질 수 있으며, 상기 지불 카드의 동적저항은 약 1 킬로오옴 초과일 수 있으며, 상기 지불 카드의 방전 에너지는 약 15 나노주울 미만일 수 있다.
상이한 영역들이 시험 목적을 위해 지불 카드 상에 한정될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역은 자기 띠 단말기 판독 헤드가 정상적인 긁기/넣기(normal swipe) 또는 뒤집힌 긁기/넣기(upside-down swipe) 동안에 카드와 직접 접촉하는 "불안전" 영역을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 제1 영역은 카드가 긁히거나 넣어질 경우 사용자가 잡는 카드의 부분을 나타낼 수 있다. 제2 영역은 요소 위의 측정 (on-component measurement)을 위해 한정될 수 있다. 제 3 영역은 상기 제1 영역에 대해 한정된 점들과 제2 영역에 대해 한정된 점들에 의해 한정될 수 있다. 시험을 위한 추가 및/또는 대체 영역이 사용될 수 있다. 예를 들어, 지불 카드의 모서리로부터 상이한 거리에 있는 점들이 선택될 수 있다. 또한, 더 많거나 더 적은 점들이 하나 이상의 영역의 각각에 대하여 선택될 수 있다.
하나 이상의 시험 조건이 사용될 수 있다. 예를 들어, 시험 환경은 약 20 % 이하의 상대습도일 수 있으며, 시험되는 지불 카드 (및 제어용 카드)는 지불 카드 주변에 강제 공기를 가지며 약 12 %의 상대습도를 갖는 환경에서 24 시간 동안 저장될 수 있다.
예시적인 시험 절차에서, 지불 카드는 절연된 표면에 위치할 수 있으며, 접지 탐침이 상기 지불 카드 상의 제1 위치에 위치할 수 있다. 방전 탐침은 알려진 전압 수준 (예를 들어, 약 10 킬로볼트)으로 충전될 수 있으며, 상기 방전 탐침은 상기 지불 카드의 제2 위치에서 방전될 수 있다. 이후, 상기 접지 탐침으로부터의 방전 파형이, 한계값 조건이 충족되었는지 여부를 결정하기 위해 기록될 수 있다. 상기 지불 카드가 자기 띠를 가질 경우, 상기 접지 탐침은 상기 지불 카드의 제1 모서리를 따라 상기 자기 띠 위에 위치할 수 있으며, 방전 탐침은 알려진 전압 수준 (예를 들어, 약 10 킬로볼트)로 충전될 수 있으며, 상기 방전 탐침은 상기 제1 모서리와 반대쪽인 상기 지불 카드의 제2 모서리를 따라 상기 자기 띠 위에서 방전될 수 있다. 상기 접지 탐침으로부터의 방전 파형은, 한계값 조건이 충족되었는지 여부를 결정하기 위해 측정될 수 있다.
다른 예시적인 시험 절차에서, 판독 헤드 (예를 들어, 판매 시점 단말기의 판독 헤드)는 접지 전압 수준으로 연결될 수 있다. 방전 탐침은 알려진 전압 수준 (예를 들어, 약 10 킬로볼트)으로 충전될 수 있으며, 이후 조작자가 잡는 지불 카드 상의 제1 위치에서 방전되어 지불 카드 및 조작자를 알려진 전압 수준으로 충전시킬 수 있다. 상기 지불 카드는 상기 지불 카드의 제2 위치에서 판독 헤드와 접촉되게 위치할 수 있으며, 접지 탐침으로부터의 방전 파형은, 한계값 조건이 충족되었는지 여부를 결정하기 위해 측정될 수 있다. 또한, 판독 헤드에서의 피크 전압 및 전압 파형, 및 단말기에 의해 표시되는 이상현상들(abnormalities)이 측정되고 기록될 수 있다.
다른 예시적인 시험 절차에서, 지불 카드 (또는 상기 지불 카드 위의 자기 띠)가 알려진 전압 수준 (예를 들어, 약 10 킬로볼트)으로 충전되고, 이상현상들이 단말기에 의해 표시되는지 여부를 결정하기 위해 단말기를 통해 긁히거나 넣어질 수 있다. 대안으로, 상기 지불 카드는 도전성 물질에 러빙되고 이후 단말기를 통해 긁히거나 넣어지며 결과들이 측정되고 기록될 수 있다.
다른 예시적인 시험 절차에서, 지불 카드의 용량은 지불 카드의 제1면은 금속 표면과 접촉하고, 자기 띠를 가지며 상기 제1면의 반대쪽 면인 지불 카드의 제2면은 상기 금속 표면과 접촉하지 않도록 지불 카드를 상기 금속 표면 위에 위치시킴으로써 측정될 수 있다. 상기 용량은 한계값 조건이 충족되었는지 여부를 결정하기 위해 측정될 수 있다.
지불 카드의 ESD 시험에 관한 보다 자세한 사항은 "SYSTEMS AND METHODS TO DEFINE POSSIBLE ESD RISK"의 명칭으로 2012면 1월 1일에 출원된 미국특허출원번호 13/348,562, 및 "METHOD OF PERFORMING ELECTROSTATIC DISCHARGE TESTING ON A PAYMENT CARD"의 명칭으로 2008년 1월 18일에 출원된 미국특허출원번호 12/016,947, 이제는 미국특허번호 7,902,831에서 발견될 수 있으며, 상기 인용된 출원들의 내용은 모두 모든 목적을 위해 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
금속 입자(108) 및 폴리머(110)의 복합체를 이용함으로써, 본 발명의 구현예들에 따른 카드(100)는, 금속 카드와 관련된 ESD 문제없이, 금속의 외관과 느낌을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구현예들에 따르면, 카드(100)가 위에 개시된 하나 이상의 시험 절차를 거친 경우, 용량, 피크 방전 전류, 에너지, 및 동적저항의 측정은 ESD 사건으로 인한 거래의 위험한 손상 또는 장애현상 없이 카드(100)가 접근 장치(410)와 안전하게 상호작용할 수 있음을 표시하는 상기 결정된 한계값 조건들 또는 값들을 만족할 수 있다.
도 3은 본 발명의 구현예들에 따른 카드(100)의 제조 방법(300)을 보여주는 흐름도이다. 단계(302)에서, 복수개의 금속 입자(108) 및 폴리머(110)를 포함하여 혼합물이 제조된다. 또한, 가소제가 상기 혼합물에 도입될 수 있다. 가소제는 폴리머와 같은 재료의 가소성 또는 유동성을 증가시키는 첨가제이다. 상기 혼합물에서는 금속 입자(108) 때문에, 폴리머(110)의 유동성이 저하될 수 있는데, 이는 가공의 어려움으로 이끌 수 있다. 상기 가소제의 첨가는 유동성을 증가시키며 이에 따라 가공의 용이함을 개선할 수 있다. 금속 입자(108)는 상기 혼합물의 적어도 약 15 부피%를 차지할 수 있으며, 이에 따라 가소제가 첨가될 경우 상기 가소제의 첨가량은 금속 입자(108)의 바람직한 부피%에 의존할 수 있다. 디이소옥틸 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트, 또는 다른 적당한 가소제가 사용될 수 있다. 또한, 납염, 금속 비누, 또는 유기 주석 화합물과 같은 열안정제가 폴리머(110)의 온전함(integrity)을 유지하기 위해 상기 혼합물에 첨가될 수 있다. 폴리비닐 클로라이드와 같은 폴리머는 고온에서 분해될 수 있다. 상기 혼합물이 약 120 내지 200 ℃의 공정 온도에서 제조될 수 있기 때문에, 열안정제의 첨가는 폴리머(110)의 물성을 유지하는 것을 도울 수 있다.
단계(304)에서, 상기 혼합물은 약 120 내지 200 ℃의 가공온도 및 평방 피트 당 약 5 내 20 톤의 적용 압력에서, 아래에서 설명된 라미네이션된 외층을 고려하여 완성 카드(100)에 대해 바람직한 것보다 약간 얇은 두께로 프레스된다. 폴리머(110)가 PVC를 포함하는 경우, PVC의 현저한 분해 없이 상기 혼합물의 최적 유동성을 위해 약 160 ℃의 바람직한 공정 온도가 사용될 수 있다. 상기 혼합물은 적당한 공정을 사용하여 프레스될 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합물은 이를 다이를 통해 밀어내어 시트를 형성하는 압출성형 장치로 이송될 수 있다. 이후, 상기 시트는 하나 이상의 롤러에 의해 바람직한 두께로 추가로 프레스될 수 있다. 또한, 사출성형 또는 다른 적당한 공정이 연속 압출 공정 대신에 사용될 수 있다.
상기 혼합물이 프레스된 후 미학적 특징이 첨가될 수 있다. 예를 들어, 안료가 첨가될 수 있으며, 그래픽스, 로고, 홀로그램, 카드 소유자 이름, 계좌번호, 만료일 등이 상기 프레스된 혼합물의 표면 위에 인쇄될 수 있다.
단계(304)에서, 외층 (도 1에 보여진 제1층(102) 또는 제3층(106)과 같은 것임)이 적당한 라미네이션 공정을 사용하여 상기 프레스된 혼합물의 표면에 도포될 수 있다. 예를 들어, 약 50.8 내지 127 마이크론의 두께를 가지며, PVC, 폴리비닐 클로라이드 아세테이트, 또는 다른 적당한 투명 물질을 포함하는 투명 폴리머 시트가 상기 혼합물의 표면 위에 위치할 수 있다. 이후, 상기 혼합물 및 상기 투명 시트는 평방 피트 당 약 5 내지 20 톤의 압력, 및 약 120 내지 200 ℃의 공정 온도로 프레스 (예를 들어, 금속 가압판 또는 롤러로)될 수 있다. 상기 외층의 도포 후, 상기 프레스된 혼합물 및 외층의 총 두께는 약 0.7 내지 0.9 mm일 수 있다. 자기 잉크로 인쇄된 자기 띠 및 위에서 설명된 미학적 특징 중의 어느 것이 단계(304)의 이전에 또는 단계(304)에서 상기 외층에 첨가될 수 있다.
단계(306)에서, 상기 혼합물 및 외층이 절단되어 카드(100)를 형성할 수 있다. 절단은 적당한 방법으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 상기 라미네이션된 혼합물은 종래의 전단가공 (예를 들어, 다이 커팅) 방법을 사용하여 절단되어 길이가 약 86 mm이고 폭이 약 54 mm (예를 들어, 전형적인 지불 카드의 크기)인 카드를 형성할 수 있다.
단계(306) (또는 단계(304))에서 다양한 엠보싱 방법이 카드(100) 위에 돌출된 특징을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 인쇄된 계좌번호가 카드(100)의 표면 위로 돌출되도록 하기 위해 열과 압력의 조합이 카드(100)에 적용될 수 있다. 또한, 비접촉식 요소들이 단계(306) (또는 단계(304))에 도입될 수 있다. 예를 들어, 카드(100) 내에 작은 구멍이 절단될 수 있으며, 컴퓨터 판독가능 매체, 프로세서, 및/또는 안테나와 같은 비접촉식 요소들이 상기 구멍 내로 삽입될 수 있으며, 이후 상기 구멍은 나중의 라미네이션 단계들에 의해 채워지거나 덮일 수 있다.
실시예
C.W. Brabender® 믹싱 툴에서, 하기 요소들을 155 ℃에서 10 분 동안 조합하였다: (a) PVC 분말 20 g (OxyVinyls에 의해 제조된 grade OV155); (b) 열안정제 0.2 g (Gallade Chemical에 의해 제조된 Mark292); (c) 디옥틸 프탈레이트 가소제 1 g; 및 (d) 텅스텐 분말 200 g (Tunsgten Heavy Powders에 의해 제조된 Technon™). 상기 텅스텐 입자들은 40 마이크론 이상의 대략적인 직경 및 100 내지 400 메쉬의 대략적인 크기 분포를 갖는다.
이후, 상기 혼합물을 160 ℃ 및 평방 피트 당 5 내지 20 톤의 적용 압력에서 프레스하여 약 0.66 mm의 두께를 갖는 혼합물을 형성한다.
이후, 상기 프레스된 혼합물을 전단기를 사용하여 전형적인 지불 카드 (예를 들어, 길이가 86 mm이고 폭이 54 mm) 보다 약간 큰 직사각형으로 다듬었다.
이후, 상기 다듬어지고 프레스된 혼합물을 160 ℃ 및 평방 피트 당 5 내지 20 톤의 적용 압력에서 투명 PVC 50.8 내지 127 마이크론의 외층으로 양면 라미네이션하였다. 상기 외층의 바람직한 두께는 PVC의 흐름을 조절함으로써 얻어졌다.
이후, 상기 라미네이션된 혼합물을, 전단기를 사용하여 다듬어 길이가 86 mm이고 폭이 54 mm인 대략적인 크기 및 0.76 내지 0.91 mm의 두께를 갖는 카드를 형성하였다.
상기 혼합물 중의 텅스텐의 부피% 및 전체 카드 중의 상기 혼합물의 부피%에 대한 상이한 값들로 상기 실험을 반복하였다. 그 결과들을 도 5에 나타내었다. 전형적인 지불 카드는 무게가 약 5 g이다. 도 5에 보여진 것처럼, 40%의 금속 입자 부피% 및 90%의 혼합물 부피%는 전형적인 지불 카드 무게의 6 배인, 무게가 거의 30 g인 카드를 낳았다.
추가 실험들은 카드의 유연성이 텅스텐 분말/폴리머 혼합물 및 라미네이션된 PVC 층의 함수임을 나타내었다. 상기 혼합물의 특성은 선택된 폴리머의 분자량, 사용된 가소제의 양과 종류, 텅스텐 입자들의 부피%, 및 폴리머/텅스텐 입자 계면에서의 계면 화학에 의해 영향을 받음이 밝혀졌다.
상기 실험들의 놀라운 결과는 상기 혼합물 중의 텅스텐 입자들의 부피%가 높은 (예를 들어, 40% 초과) 경우 조차도, 전체 카드의 전도도가 무시할 수 있을 정도만 남아 있다는 것이다. 이 결과가 완전히 이해되지는 않지만, 폴리비닐 클로라이드가 혼합 단계 동안에 텅스텐 입자들의 표면 위에 절연층을 형성하는 것이 가능하다.
상기 설명은 예시적인 것이고 제한적인 것이 아니다. 본 발명의 많은 변형이 본 개시의 검토로 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에 의하여 결정되지 않아야 하지만, 대신에 완전한 범위 또는 균등물과 함께 계류중인 청구항에 의하여 결정되어야 한다.
"일", "하나" 또는 "상기"의 인용은 특별히 반대로 표시되지 않는 한 하나 이상을 의미하는 것으로 의도된다.
100: 카드 102: 제1층
104: 제2층 106: 제3층
108: 금속 입자 110: 폴리머
202: 외부 코팅

Claims (22)

  1. 제1층; 및
    상기 제1층에 인접한 제2층을 포함하고,
    상기 제2층은 금속을 포함하는 복수개의 입자를 포함하고, 상기 복수개의 입자는 상기 제2층의 적어도 약 15 부피%를 포함하는 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2층은 폴리머를 더 포함하는 카드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 입자는 외부 코팅을 더 포함하는 카드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속은 텅스텐을 포함하는 카드.
  5. 제2항에 있어서, 상기 폴리머는 폴리비닐 클로라이드를 포함하는 카드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1층은 폴리머를 포함하는 카드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2층에 인접한 제3층을 더 포함하고, 상기 제3층은 폴리머를 포함하는 카드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 카드는 길이가 약 86 mm이고, 폭이 약 54 mm이며, 두께가 약 0.7 내지 0.9 mm인 카드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 카드는 자기 띠 및 비접촉식 요소를 더 포함하는 카드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 카드는 약 10 킬로볼트로 충전되고 접근 장치와 상호작용할 경우 약 1000 밀리암페어 미만의 피크 방전 전류를 나타내도록 구성된 카드.
  11. 제10항에 있어서, 상기 카드는 약 10 킬로볼트로 충전될 경우 약 15 나노주울 미만의 방전 에너지를 나타내도록 구성되고, 상기 자기 띠는 약 10 킬로볼트로 충전될 경우 약 10 킬로볼트의 피크 전류 방전에서 약 1 킬로오옴 초과의 동적저항, 약 2 피코패러드 미만의 용량, 및 약 500 나노주울 미만의 방전 에너지를 나타내도록 구성되며, 상기 비접촉식 요소는 상기 카드가 접근 장치와 상호작용할 경우 약 5 피코패러드 미만의 용량을 나타내도록 구성되는 카드.
  12. 카드의 제조방법으로서, 상기 방법은,
    금속을 포함하는 복수개의 입자 및 폴리머를 포함하는 혼합물로서, 상기 복수개의 입자는 상기 혼합물의 적어도 약 15 부피%를 차지하는 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 프레스하는 단계;
    상기 혼합물의 표면에 외층을 도포하는 단계; 및
    상기 혼합물 및 상기 도포된 외층을 절단하여 상기 카드를 형성하는 단계를 포함하는 카드의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 혼합물은 가소제 및 열안정제를 더 포함하는 카드의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 혼합물을 제조하는 단계 이전에 상기 복수개의 입자에 외부 코팅을 도포하는 단계를 더 포함하는 카드의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 금속은 텅스텐을 포함하는 카드의 제조방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 폴리머는 폴리비닐 클로라이드를 포함하는 카드의 제조방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 외층은 폴리머를 포함하는 카드의 제조방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 혼합물은 약 120 내지 200 ℃의 공정 온도에서 제조되는 카드의 제조방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 혼합물은 평방 피트 당 약 5 내지 20 톤의 압력에서 프레스되는 카드의 제조방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 외층은 안료를 더 포함하는 카드의 제조방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 외층은 자기 띠를 더 포함하는 카드의 제조방법.
  22. 제12항에 있어서, 상기 카드에 비접촉식 요소를 부가하는 단계를 더 포함하는 카드의 제조방법.
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