JP2002056421A - カード状表示媒体および定期券 - Google Patents
カード状表示媒体および定期券Info
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Abstract
の書換え装置により接触的に書換え可能な表示部2、と
を備えるカード状表示媒体と定期券を提供する。 【解決手段】 本発明のカード状表示媒体10は、実質
的に1.0mm以下の厚みの薄板状に形成された携帯可
能なカード状表示媒体であって、外部装置との送受信機
能を備え、外部から受信した信号に基づいて表示事項の
自己書換えが可能な表示部1と、外部の専用書換装置に
より書換えする書換え可能な表示部2と、を有すること
を特徴とする。本発明の定期券は、このようなカード状
表示媒体10の表示部1をSF残高金額表示部4とし、
表示部2を指定乗車区間等表示部としたことを特徴とす
る。
Description
ド媒体に使用できるカード状表示媒体に関する。詳しく
は、表示媒体に自己書換え可能な表示部分と外部装置に
よる書換え部分と双方の書換え可能表示部を設けたカー
ド状表示媒体や定期券に関する。
媒体については、各種のものが紹介され、実用にも供さ
れている。例えば、ロイコ染料を使用した感熱記録材料
や高分子材料中に高級脂肪酸を分散した感熱記録材料を
カード表面に塗工して使用することが一般的に行われて
いる。しかし、これらの書換え操作、例えば、特開平1
1−254872号に紹介される技術は外部のリーダラ
イタを使用して書換えを行う部分だけを有し、外部装置
によらず自己書換え可能な表示部分と外部装置による書
換え表示部分と双方の表示部を有する表示媒体で、薄層
かつ携帯可能な表示媒体は、実際には実用に供されてい
ない。そのため、書換え可能なカード状表示媒体の用途
も限られたものとなっている。
装置によらずに書換え可能な表示部1と、外部装置によ
る書換え表示部2と、の双方の表示部を一つのカード状
表示媒体や定期券に設けることで、全面書換えを避けて
表示部1の書換えにかかる電力を削減することおよび媒
体の縮小化を目的とする。さらに、頻繁に書き換える情
報を表示部1に限定表示させることで、書換え耐久性の
低い表示部2の寿命の延長を図る。このように表示内容
に合わせた表示部をそれぞれ設けることで、媒体全体の
コンパクト化、省電力化、低コスト化を図ろうとするも
のである。
の本発明の要旨の第1は、実質的に1.0mm以下の厚
みの薄板状に形成された携帯可能なカード状表示媒体で
あって、外部装置との送受信機能を備え、外部から受信
した信号に基づいて表示事項の自己書換えが可能な表示
部1と、外部の専用書換装置により書換えする書換え可
能な表示部2と、を有することを特徴とするカード状表
示媒体、にある。
第2は、実質的に1.0mm以下の厚みの薄板状に形成
された定期券であって、外部装置との送受信機能を備
え、外部から受信した信号に基づいて自由乗車区間につ
いての予納金額残高の自己書換えが可能な表示部1と、
外部の専用の書換え装置により書換えする書換え可能な
指定乗車区間等表示部2と、を有することを特徴とする
定期券、にある。
て、図面を参照して説明することにする。図1は、本発
明のカード状表示媒体の一例を示す平面図である。定期
券として使用する場合の例を示している。表示部1は、
例えば、SF(ストアド・フェア)残高を示し、200
0円のSF残高金額4があることを示している。外部装
置によらず媒体単独で表示部1を自己書換え、維持する
表示部分である。なお、15は、太陽電池等の電源であ
り、表示部1の前にある「SF残高」の文字は印刷され
た印刷表示部3である。印刷表示部3は、これ以外の他
の必要な表示をすることができる。表示部2は、通常の
定期券に必要な情報であって、通勤区間や有効期限、携
帯者氏名、等が表示されている。この部分は外部専用装
置のエネルギーにより書換え可能な表示部である。
用した金額の残額を意味する。定期券の指定区間以外を
乗車した場合に減額される額で、現在のJRのイオカー
ドに相当する機能についての金額表示部分である。もち
ろん、定期券の指定区間(例えば、図1において新宿−
五反田間)は、定期通勤用料金が支払われているので、
この区間を乗車した場合に減額されることはない。
表示部であって、改札毎に改札機と情報を交換し、最新
情報を表示部1に表示する。この改札機は、例えば定期
券が非接触ICカードであって定期券と非接触で交信す
る改札機を想定しており、接触的に定期券と交信するも
のを前提としていない。接触的な改札機であれば接触方
式で書換えするのが有利と考えられるからである。定期
券のメモリには、乗車毎に乗車した駅名が逐次記録さ
れ、その信号を降車駅の改札機が受信すると同時に、当
該乗車駅と降車駅間の運賃が改札機により算出されて定
期券に送信する。定期券は当該運賃をSF金額から減額
して残額を表示部1に書換えて表示することになる。こ
の際、定期乗車の区間か否か等の判断も改札機が行うこ
とになる。
新時に窓口において専用の外部書換え装置により書換え
を行う。書換え可能とするのは6カ月経過後も繰り返し
て使用するためである。表示部2の書換えは、一般には
多くても月に一回の書換えであり、また確実で鮮明な表
示が必要なため、通常の定期券のように、窓口で専用の
発行装置で書換え表示するのが適切だからである。
構成を示す図である。表示部1は、液晶等の表示装置で
あって、外部装置5からの書換え信号が、インターフェ
イス11を介して受信、信号処理され、演算処理回路1
2により演算処理されて表示駆動回路13を駆動制御し
て表示部1に表示される。インターフェイス11は、外
部装置からの信号を送受信するアンテナと送受信回路等
から構成される。演算処理されたデータはメモリ14に
記憶され、当該メモリの記録内容に基づいて以降の表示
が逐次繰り返し表示されることになる。メモリに記録さ
れた内容は必要により別装置によりプリント出力可能に
されていても良い。
は二次電池であって、その電力は、演算処理回路12、
表示駆動回路13に供給される。後述のポリマーネット
ワーク型液晶表示装置の場合、太陽電池等の電源15
は、液晶層の電極に電圧を供給して透明状態と散乱状態
の切り換えを行う電力源ともなるものである。太陽電池
の場合も薄膜状のものが市販されている。ただし、表示
部1は反射型表示部であれば良いのでバックライト等の
特別の照明光源等を必要としない。電源が一次電池もし
くは二次電池の場合は外部装置から非接触で電力を供給
する。表示部2は、外部の表示部2書換装置6により書
換えられるので特別の回路を必要としない。
構成を示す断面図である。図1の表示部1を通り定期券
の長辺にほぼ平行する断面と考えることができる。前記
のように、インターフェイス11は、外部装置からの信
号を送受信するアンテナと送受信回路等から構成される
が、アンテナは図示していない。アンテナは、通常のよ
うにカード基材31に巻き線コイルにより設けるか、導
電性インキの印刷パターンとして設けるか、あるいはカ
ード基材に設けた銅箔等のフォトエッチングにより形成
する。インターフェイス11の送受信回路、メモリ1
4、演算処理回路12はICチップ18に集積回路化さ
れている。これにより演算処理されたデータは表示駆動
回路13を介して液晶パネル21に供給される。この場
合において、ICチップ18および表示駆動回路13は
電源15から電力を受けて作動する。
合には、塩化ビニル(PVC)、ポリエステル(PE
T)、グリコール変成非晶性ポリエステル(PET
G)、ポリカーボネート(PC)、ABS樹脂(AB
S)等からなるカード基材31面に、液晶パネル21や
ICチップ18、表示駆動回路13を装着し、さらにオ
ーバーシート32を積層し当該オーバーシート32面に
表示部2を塗工して設ける。定期券以外の一般のカード
状表示媒体の場合はカード基材31の材質が限定される
ものではなく、金属材料や紙基材であってもよい。表示
部1は、透明なオーバーシート32またはオーバーシー
ト32に設けた窓部を介して視認できる状態となる。
34を設け、さらに保護用オーバーシート33を積層す
ることができる。オーバーシート32,33にはカード
基材31と同様な材質を使用できるが、オーバーシート
に代えて塗工した表面保護層を設けるものであってもよ
い。印刷層34は、通常の定期券に見られるような地紋
模様とか、定期券使用上の注意事項等を表示することが
できる。
晶層22とそれを保護する表面透明シート23と対向シ
ート24とから構成されている。液晶パネル21の数字
表示はセグメント表示であってもマトリックス表示であ
ってもよい。液晶パネル21の表示部コントラストを高
くするために、対向シート24は反射性のものや明色の
印刷層(不図示)を設けることができる。マトリックス
表示やセグメント文字は対向シート24で反射した色光
となるので、コントラストを高くするためには、対向シ
ートに設ける印刷層は、銀白色とか白色等の明色を使用
することが多い。
向シート24のマトリックスやセグメント文字に対する
部分に電極(不図示)を設けて、その間に液晶材料が封
入される。セグメント型の場合、液晶層22は全面に設
けるが、電極は表示するセグメントの有る部分にのみパ
ターン状に設けられる。もっとも電極の一方側は共通電
極として平面状電極としても良い。パネルの四周は接着
剤等の封止材料26により封止される。
厚みをもつので、パネルや回路要素のない部分は、厚み
を均一にするため他のプラスチックシート材料等の充填
物を挿入しても良い。液晶パネル21の表面透明シート
23と対向シート24には、ポリエチレンテレフタレー
トのほか、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテル
スルホン、ポリカーボネート等のフィルムを使用する。
て説明する。特に限定されるわけではないが、液晶層2
2には以下に説明するポリマーネットワーク型の液晶材
料が好ましく使用される。当該液晶は、特開平7−33
3583号公報等にその製造方法が記載されるような、
ポリマーネットワーク型液晶材料(PN−LCD)であ
る。すなわち、2枚のシート間に液晶材料と透明性固体
物質を含有する調光層を形成する光散乱型液晶表示のも
のが好ましい。
示状態を示す図である。このものは、図4のように、ポ
リマーが透明な三次元網目状高分子にネットワークを構
成し、それに支持された液晶が連続層を形成するため、
白濁−透明の表示モードを行うことができる。すなわ
ち、電圧ON状態では、図4(B)のように液晶分子が
入射光線方向に平行して配列するので透明となり光を透
過し、または反射型の場合は光線を平行反射する。
4(A)のように入射光を散乱する状態となる。透明性
固体物質を有する層の厚みは1〜30μmとされる。通
常の液晶表示装置の場合は偏光フィルムを使用するが、
本カード状表示媒体の場合は散乱光を利用するため偏光
フィルムを使用する必要がなく白く明るい画面とするこ
とができる。反射率は20%から高反射率のものでは3
5%を実現できる。PN−LCD(Polymer N
etwork Liquid Crystal Dis
play)を製造する場合は調光層形成用原料組成物を
電極基板間に挟んで紫外線を照射することにより製造で
きる。
て説明する。表示部2も書換え可能な表示部であるが、
可逆性の記録媒体であれば各種の材料が使用できる。鮮
明な表示と耐久性の点から、熱的に書き換え可能な材料
として、比較的に長期間(定期券に使用するように6箇
月間以上)持続的に表示を維持でき、かつ数年間の反復
記録ができる記録媒体が好ましい。このような記録媒体
としては、高分子材料中に高級脂肪酸を分散した可逆
性感熱記録材料や、ロイコ染料を使用した可逆性感熱
記録材料が使用でき、以下に順次説明する。
た可逆性感熱記録材料 この感熱記録材料は加熱温度の違いにより室温における
白濁状態と透明状態を選択的に実現できるようになって
おり、サーモクロミック剤として知られ、その組成は熱
可塑性樹脂からなるマトリックス材とこのマトリックス
材中に分散された有機低分子物質からなる。このような
感熱記録材料は室温より高い温度に特性温度領域を有す
る。いま、室温より順に高い温度t0 ,t1 ,t2 を考
えた場合、室温状態で白濁状態にある感熱記録材料を室
温から加熱し、温度t0 より高い温度t1 とし、その後
室温まで冷却すると高い透明状態となる。また、感熱記
録材料を温度t2 より高い温度まで加熱した後、室温ま
で冷却すると白濁した状態を持続するようになる。そこ
で、このような温度条件を与えることにより記録、消去
を反復することができる。
ックス材としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリア
クリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、シリ
コン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビ
ニリデン−アクリロニトリル共重合体等の熱可塑性樹脂
から選択した1種またはそれ以上の重合体が使用でき
る。有機低分子物質としては、飽和あるいは不飽和モノ
及びジカルボン酸またはこれらのエステル、アミド及び
アンモニウム塩、飽和あるいは不飽和ハロゲン化脂肪酸
またはこれらのエステル、アミド及びアンモニウム塩、
アリールカルボン酸またはこのエステル、アミド及びア
ンモニウム塩で、炭素数が10〜60、特に好ましくは
10〜30の有機化合物から選択された1種またはそれ
以上の物質が使用できる。特に好ましい物質としては、
パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、
ラウリン酸等の直鎖飽和脂肪酸またはそれらのエステ
ル、アミドおよびアンモニウム塩が挙げられる。これら
の物質が前記した高分子中に分散されたものであるが、
他に界面活性剤などが少量添加されている。
割合は、質量比で2:1〜1:10程度が好ましく、
1:1〜1:3がさらに好ましい。感熱層の厚みは1〜
30μmが好ましく、2〜15μmがさらに好ましい。
感熱層が薄すぎると白濁度が低下して視認しがたくな
り、感熱層が厚すぎると層内での熱分布が不均一にな
り、均一に透明化することが困難になる。この感熱記録
材自体が成膜性があるので、当該層単独で用いて使用す
ることもできるが、加熱側の面に例えば、エポキシ樹
脂、シリコン樹脂等の薄層からなる表面透明保護層を設
けることが耐久性を高める上で好ましい。
録材料 分子構造内にラクトン環をもち電子放出によりラクトン
環の開環により発色を示す電子供与性呈色性化合物(い
わゆるロイコ染料)が可逆性感熱記録材料として使用さ
れいる。このものにも各種の用法があるが、ロイコ染料
と酸・塩基化合物からなる顕減色剤を主成分とし、これ
をバインダー中に分散したものが一般的に使用されてい
る。この記録方法は、顕減色剤として、分子内に水酸基
またはカルボキシル基からなる酸性基とアミノ基からな
る塩基性基を合わせ持ち、水素イオンを可逆的に放出で
きる性質をもつ有機物質を用いることにより、ロイコ染
料のラクトン環が高温加熱で開環し、低温加熱で閉環す
る変化を利用して可逆的に発色及び消色を行うものであ
る。繰り返し回数特性、画像安定性を向上させるために
保護層を設けること、染料および顕減色剤をマイクロカ
プセル化することも行われている。
タルバイオレットラクトン、3−(4−ジエチルアミノ
−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メ
チルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−
インドリノ−3−p−ジメチルアミノフェニル−6−ジ
メチルアミノフタリド等のフタリド化合物、3−ジエチ
ルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−
ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラ
ン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−キシリジノ
フルオラン等のフルオラン化合物などを使用することが
できる。
たはカルボキシル基からなる酸性基とアミノ基からなる
塩基性基の双方を有する化合物で、熱エネルギーの違い
により酸性または塩基性となって、ロイコ染料を発色・
消色させるものである。例えば、ヒドロキシ安息香酸、
ヒドロキシサリチル酸、没食子酸、等の酸と脂肪属アミ
ン類、フェニルアルキルアミン類、トリルアルキルアミ
ン類等の塩基との塩または錯塩が挙げられる。
溶解する高分子材料をバインダーとして使用することが
でき、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルア
ルコール、ゼラチン、アラビアゴム、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、酢酸セルロース、ポリビニルブ
チラール、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。繰り返し特
性や耐熱性を高めるためには熱硬化性樹脂や耐熱性樹脂
の使用が好ましい。
録は、サーマルプリンターのサーマルヘッドによる記録
が可能である。ロイコ型記録剤の場合、サーマルプリン
タにおいて、表示媒体は、まず所定の加熱温度で全面ま
たは部分的に走査し書き込まれていた元の画像を消去す
る。消去の場合は書込みの場合よりは長い加熱時間(各
消去箇所において数百ミリ秒〜1秒程度)が必要であ
り、サーマルヘッドをやや緩慢に走査する必要がある。
また、記録材料によっては、消去時の温度条件と書込み
時の温度条件が異なったものとなる。したがって、消去
用と書込み用のヘッドの双方を備えてもよいし、単一の
ヘッドで走査速度を変えて使用しても良い。また、消去
を迅速に行う場合は、消去用の温度条件(80〜150
°C)を備え、全面均一に加熱できる加熱ロールを使用
しても良い。
よりも短時間(数ミリ〜数十ミリ秒)で行うことができ
る。書込みは、入力データに基づいて、サーマルヘッド
を走査することにより行う。実際のサーマルヘッドによ
る書込み加熱条件や走査速度等は使用する感熱記録材料
の種別によって異なったものとなる。
媒体10は、全体の厚さを0.6〜1.0mm程度とす
ることができ、薄く可撓性があるため、取り扱いが容易
であり携帯可能である。また、定期券として表示媒体が
直接改札機に接触することなしに容易に表示書き換えが
でき記録部の耐久性を高めるほか、表示媒体の低コスト
化を図る効果が大きい利益がある。
説明する。 <定期券の発行・更新>窓口に設置した表示部2に対す
る専用の書換え装置により所定事項を表示部2に印字し
て定期券を発行する(S1)。この際、表示部2は、書
換え装置から直接的にエネルギー(熱、電気)をかける
ことで表示する。また、発行・更新時に、インターフェ
イス→演算処理回路を介して定期券のメモリに、定期券
区間、有効期間、氏名等の情報を記録する(S2)。
て、所定の金額の入金を行うと、インターフェイスを介
して演算処理回路に入金情報が入る(S3)。演算処理
回路からメモリに入金情報を記録する(S4)。演算処
理回路から表示駆動回路に表示部1の書換えを指示す
る。表示駆動回路により表示部1に入金金額を表示させ
る(S5)。
改札機に定期券を近づけると、改札機と定期券のインタ
ーフェイスで情報を交換する(S6)。この際、定期券
からは定期券情報とSF情報が発信され、改札機はこの
情報に基づいて入場可否を判断して改札する(S7)。
定期券が有効期間が経過している場合、SF残高が無い
場合、不足(最低乗車金額未満)等の場合は入場を制限
する。降車駅の改札機を通過する際、定期券区間であれ
ば通行をそのまま許可し、定期券区間外であれば運賃を
算出して、SF残高から当該運賃を減額する情報を定期
券に対して発信する(S8)。インターフェイス→演算
処理回路を介して上記の情報がメモリに記録される(S
9)。SF残高を使う場合は、演算処理回路→駆動回路
を介して表示部1を書換える(S10)。SF残高が不
足の場合は、警告を発し改札機に駅員に連絡すべきこと
の表示を行う。
参照して説明する。なお、以下の説明において参照する
符号は、図1〜図3に対応するものである。図1図示の
定期券を、書き換え可能表示部2に塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体材料中にモノカルボン酸とジカルボン酸を
溶解した可逆性感熱記録材料(以下、「高分子・脂肪酸
系可逆性材料」と記載する。)を使用し、表示部1にポ
リマーネットワーク型高反射率液晶原料組成物(大日本
インキ化学工業株式会社製「PNM−106」)を使用
して製造した。
面透明シート23、対向シート24には、0.15mm
厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会
社製)を使用した。液晶パネル21の内面の観察面側と
他方面側に四桁の残額表示が、セグメント表示できるよ
うに「日」の字型のITO電極を形成するとともに液晶
表示駆動回路13と接続する電極端子を形成した。
に直径11μmのガラスファイバー製スペーサ剤を塗布
した基板間に前記液晶原料組成物を挟み込んでから、光
散乱性の紫外線光源を照射して、重合性化合物を硬化さ
せ、光散乱型液晶表示素子(PN−LCD)を得た。液
晶パネルの上下基板間周囲を、2液硬化型の接着剤で封
止して密閉した。
(0.3mm厚のPETシート+0.2mm厚の銅箔を
積層した基材)にアンテナパターンをエッチングして形
成した。これに、太陽電池電源15、ICチップ18、
表示駆動回路13および前記で準備した液晶パネル21
を装着した後、0.1mm厚のPETシートをオーバー
シート32として接着剤を使用してラミネートした。ま
た、カード基材31の非表示面側に印刷層34を施した
0.1mm厚のPETシートをオーバーシート33とし
て同様にラミネートした。
32に書き換え可能表示部2の下地印刷層を施し、その
上に前記高分子・脂肪酸系可逆性記録材を厚み8μmに
塗布して表示部2を形成し、表面に厚み4μmのウレタ
ンアクリレート系紫外線硬化性樹脂を表面透明保護層と
して設けた。完成した定期券の全体の厚みは、0.85
mmであった。
の信号により書き換え操作を行ったところ支障なく書き
換えできることが確認できた。また、当該定期券の表示
部2をサーマルヘッドを使用するプリンタ(九州松下電
器株式会社製「KU−R300」)により、書き換え表
示の変更を行ったところ反復して消去し鮮明に書き換え
できることが確認された。
の用途として、社員証、ポイントカード、クレジットカ
ード、キャッシュカード、リフト券等がある。
体は、専用の書換装置により書換えする表示部2と、外
部からの受信信号に基づいて自己書換えする表示部1を
一つの表示媒体に有するので、全てを自己書換えする場
合に比較して電力を削減でき、また表示媒体が備えなけ
ればならない駆動回路を小さくでき表示媒体の薄板化お
よび縮小を図ることができる。また、専用書換装置によ
る全体の接触書換え回数が減少するので表示媒体自体の
使用ライフを長くすることができる。本発明の定期券
は、専用書換え装置により書換え表示する定期券情報の
ほか、SF残額の内容を迅速かつ自由に反復書き換えで
きる自己書換え表示部を有するので、書換え耐久性の低
い定期券情報の寿命の延長を図れ、また改札業務の円滑
と省力を図ることができる。
図である。
図である。
断面図である。
す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 実質的に1.0mm以下の厚みの薄板状
に形成された携帯可能なカード状表示媒体であって、外
部装置との送受信機能を備え、外部から受信した信号に
基づいて表示事項の自己書換えが可能な表示部1と、外
部の専用書換装置により書換えする書換え可能な表示部
2と、を有することを特徴とするカード状表示媒体。 - 【請求項2】 表示部1が液晶表示部であることを特徴
とする請求項1記載のカード状表示媒体。 - 【請求項3】 実質的に1.0mm以下の厚みの薄板状
に形成された定期券であって、外部装置との送受信機能
を備え、外部から受信した信号に基づいて自由乗車区間
についての予納金額残高の自己書換えが可能な表示部1
と、外部の専用書換装置により書換えする書換え可能な
指定乗車区間等表示部2と、を有することを特徴とする
定期券。 - 【請求項4】 表示部1が液晶表示部であることを特徴
とする請求項3記載の定期券。
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---|---|---|---|
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