JP2017220084A

JP2017220084A - ライトアップカード

Info

Publication number: JP2017220084A
Application number: JP2016115195A
Authority: JP
Inventors: 由宇柴山; Yu Shibayama
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2017-12-14

Abstract

【課題】従来にない、動きのある意匠性を有する非接触ＩＣカードを提供する。【解決手段】コアシート内にＩＣチップおよびＩＣチップと電気的に接続される第一のアンテナ、ならびに発光素子および発光素子と電気的に接続される第二のアンテナを設け、外装シートに隠蔽機能部ならびに部分的に非隠蔽機能部を設けることにより、非接触ＩＣカードをリーダライタに翳した時に、カードの端部ならびに非隠蔽機能部での発光によるライトアップを可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣチップとアンテナとを有する非接触ＩＣカードに関し、特に従来にない意匠性を有する非接触ＩＣカードに関するものである。

ＩＣカードは、薄板状のプラスチック材料に薄型のＩＣチップを組み込み、そのＩＣチップには、所定の情報処理を行なうプログラムがあり、またＩＣチップでの情報の記録や読出しが可能である、カードの総称である。

ＩＣカードは、インターフェース手段の違いにより、「接触ＩＣカード」、「非接触ＩＣカード」の各方式、ならびに２つの方式を組み合わせた「複合ＩＣカード（あるいは、ハイブリッドＩＣカードなど）」と、に分けられる。

接触ＩＣカードは、ＩＣカードにＩＣチップと電気的に接続された外部端子を設け、これを経由して外部端末と接続し、外部端末との間で通信を行なう。

このような接触ＩＣカードの外部端末との通信のエラー率は極めて低いと言えるが、外部端子が磨耗により損傷を受け易いという問題や、カード表面に帯電した静電気の影響を受け易いという問題もあった。

これに対し、非接触ＩＣカードはＩＣチップと電気的に接続されたアンテナが内蔵されており、このアンテナを介して、電力の供給ならびに情報の授受がなされる。

この方式は、通信用端子をカード表面に露呈する必要がないため、端子の損傷や静電気による読取エラーといった心配がないと言える。

複合ＩＣカードはこれらの機能を併せ持ち、カード事業者が設定するＩＣカード利用環境に応じて、いずれかを選定することができるというものである。

また、ＩＣカードはＩＣチップを利用していることから、セキュリティ性の高い可搬型データキャリアとして、現在では、広く使われている。

とくに、非接触ＩＣカードは、端末に軽く触れるだけで情報の授受が可能であることから、幅広い領域で活用されてきている。例えば、電子マネー用カード媒体や、入退室ゲート用キー媒体、をはじめ、パスポートや運転免許証のような本人確認用カード媒体、交通機関の定期券や切符用カード媒体など、その応用分野は、多岐に渡る。

そのため、非接触ＩＣカードを活用する事業者からも、カードの意匠性を高め、差別化を図りたいという要望もある。

これらの要望に対し、従来の方法では、印刷のデザインや印刷に用いるインキの種類、あるいは、カード形状や基材の透明化などによる外観上の差別化が検討されていた。

このような例として、特許文献１では、パスワード専用ＩＣカードをキーホルダ型やブローチ型などの各種形状にできることが提案されており、また特許文献２では、透明な基材を用いると同時に、印刷デザインを損なう可能性の高いアンテナについても透明な素材を用いることなどが提案されている。

しかし、これらの方法では、常に意匠性は固定化されており、動的な変化が乏しいという課題があった。

特開２００４−２６５１５６号公報特開平１１−１５１８８２号公報

本発明では、非接触ＩＣカードにおいて、カードの活用時に、カード自らがライトアップするなどの動的変化を伴う、極めて意匠性の高い、非接触ＩＣカードを提供しようとするものである。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものである。
すなわち、請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなり、ＩＣチップと、ＩＣチップに接続された第一のアンテナと、を設けてなるコアシートと、当該コアシートの表裏両側に設けられる外装シートと、を有するＩＣカードであって、前記コアシートが、発光素子と、この発光素子に接続された第二のアンテナと、を備えることを特徴とするライトアップカードである。

請求項２に記載の発明は、前記外装シートに、隠蔽性を有する隠蔽機能部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のライトアップカードである。

請求項３に記載の発明は、前記外装シートに設けられた隠蔽機能部において、少なくとも一部に隠蔽性を有しない非隠蔽機能部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のライトアップカードである。

請求項４に記載の発明は、前記コアシートと前記外装シートのいずれか、あるいはいずれにも蛍光材料が添加されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のライトアップカードである。

請求項５に記載の発明は、前記発光素子が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のライトアップカードである。

本発明の非接触ＩＣカードを用いることにより、電子マネーとして決裁処理を行なう際に、カード端部がみずからライトアップされるなど、極めて意匠性の高い非接触ＩＣカードを提供することができる。

本発明の非接触ＩＣカード活用例を示す概念図である。本発明の非接触ＩＣカードの一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードにレーザ印字を行なう例を示す概念図である。蛍光材料含有構成へのレーザ印字の例を示す断面図である。本発明の非接触ＩＣカードの一例を示す平面図である。（Ａ）発光前（Ｂ）発光時本発明の非接触ＩＣカードの別の一例を示す平面図である。（Ａ）発光前（Ｂ）発光時

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、図中共通する項目については、同一の番号を附している。

図１は、本発明の非接触ＩＣカードの活用例を示す概念図であり、図２は、本発明の非接触ＩＣカードの一例を示す断面図である。

本発明の非接触ＩＣカード１０をリーダライタ（外部端末）２００に翳すことにより、非接触ＩＣカード１０内に設けられた第一のアンテナ６１を介して、ＩＣチップ４０とリーダライタ２００との間で、情報の授受が実施されると同時に、第二のアンテナ６２に接続された発光素子５０が電磁誘導により、電力を供給され、発光する。

本発明の非接触ＩＣカード１０では、外装シート３０に隠蔽機能部３２が設けられており、隠蔽機能部３２が設けられた領域では、カード内の様子を確認することができない。従って、ＩＣチップや第一のアンテナならびに、発光素子や第二のアンテナが設けられていることも外観上では確認困難となる。

また、隠蔽機能部３２が設けられた領域では、発光素子の発光状態も確認することはできない。

しかしながら、カードの端部において、発光１００が発生し、非接触ＩＣカード１０の周縁部が、ライトアップされたように、観察することが可能となる。

非接触ＩＣカード１０は、図２に示すように、ＩＣチップ４０ならびにこれと電気的に接続されている第一のアンテナ６１、発光素子５０ならびにこれと電気的に接続されている第二のアンテナ６２などが設けられているコアシート２０の両側に外装シート３０が設けられた構成となっている。

ここで、第一のアンテナ６１、および第二アンテナ６２は、アルミニウムや銅などに代表される金属箔をパターン状にエッチングまたは抜き加工を施したものや、導電性インキをスクリーン印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、インクジェット方式などの公知手段によってパターン状に設けたものあるいは、巻線溶着加工によるものなど、いずれのものが用いられていても良い。

ここで、ＩＣチップ４０に電気的に接続されている第一のアンテナ６１と、発光素子５０に電気的に接続されている第二のアンテナ６２とは、互いに干渉しあう場合があるため、予めアンテナの巻き数や寸法、配置位置を計算しておく必要がある。

また、第一のアンテナ６１と第二のアンテナ６２が対応する電磁波あるいは電波の周波数帯をそれぞれ異なる設計とすることも可能であり、その場合にはリーダライタ２００に
両周波数帯に対応する送信部を設けると共に、第一のアンテナ６１と第二のアンテナ６２の形状を対応する周波数帯に応じた形状に設計することができる。

使用する周波数帯としては、一般的にはＩＳＯにおいて規格化されている１３５ＫＨｚ以下、１３．５６ＭＨｚ、４３３ＭＨｚ、９００ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ、などを挙げることができる。

また、これらアンテナを設ける際に、コアシートを２枚の熱可塑性樹脂層から構成し、これらコアシートの何れかの層上に直接設けられていても良く、あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、紙、合成紙などからなる基材上に設けて、コアシート内にラミネート処理などによって封入する方法などが、用いられてあってもよい。

あるいは、ＩＣチップや発光素子などの周囲に直接巻線が設けられる方法などが用いられてあっても何ら問題は無い。

発光素子５０としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、ＥＬ素子などを用いることができるが、安定性やコスト面などから考慮すると、発光ダイオード（ＬＥＤ）であることが望ましい。

また、発光素子５０の設置位置については、ＩＣチップ４０や第一のアンテナ６１の機能を阻害しなければ、いずれの場所に設けても問題はないが、発光１００をより均一に行なうためには、非接触ＩＣカード１０を平面的に見た時に、中央に近い位置に設けることが望ましいと言えるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

これらが設けられているコアシートは、透明な熱可塑性樹脂からなり、具体的には、ポリエチレンテレフタレート樹脂類、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリ乳酸樹脂類、ポリオレフィン樹脂類など任意の熱可塑性樹脂を単独あるいは複合体、アロイ体、ブレンド体として用いることができる。

但し、コアシートに用いられる樹脂は、発光素子５０である発光ダイオード（ＬＥＤ）が発する光を、非接触ＩＣカードの端部に導き、カード端部での発光１００が確認できる必要がある。従って、用いられる樹脂は、より透明度の高い樹脂であることが望ましいと言える。

更に、これらの樹脂に、有機顔料、無機顔料、安定剤などの添加剤が加えられてあっても良いが、本発明では、特に有機あるいは無機の蛍光材料が添加されてあっても良い。

外装シート３０は、基材３１として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体などの合成樹脂類、天然樹脂類、またはそれらの樹脂の変性樹脂などを単独、あるいは組み合わせた複合体、アロイ体、ブレンド体などを用いることができる。

また、基材３１には、酸化チタンなどの顔料が添加されているものや発泡性の基材を用いていても良く、半透明層などのコーティング層や帯電防止処理、易接着処理などの各種処理が施されてあっても何ら問題は無い。

隠蔽機能部３２は、アルミニウム、スズ、銅、ニッケル、クロム、金、銀などの金属箔や、これら金属類を真空蒸着法、またはスパッタリング法などによって設けた薄膜、あるいはこれらを含む転写箔を転写したものであっても良く、更にはアルミニウムなどの金属粉や、カーボン、酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、その他顔料等を含むインキ層として設けられてあっても良く、あるいは隠蔽機能を有するフィルムなどが積層されてあっても良い。

また、隠蔽機能部３２は、図２に示すように外装シート３０の基材３１に対して、コアシート２０と反対側の面に設けられていても良く、また図３に示すように、基材３１とコアシート２０との間に設けられてあっても良い。

更には、図４に例示するように、基材３１にカーボン、酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、その他顔料などが練り込まれたものや、発泡性の基材などを、隠蔽機能を有する基材である隠蔽機能付き基材３３として用いてあっても良い。

このように隠蔽機能部３２ないし隠蔽機能付き基材３３を設けることにより、通常の状態では発光素子５０の存在を意識することなく、リーダライタ２００に翳した時のみ特定の部位の発光１００によるライトアップが可能となり、高い意匠性を発揮できる。

また、外装シート３０には、各種印刷層、磁気インキ層、保護層、ホログラムなどに代表されるＯＶＤ（Optical Variable Device）層などが設けられてあっても良い。

更には、コアシート２０と外装シート３０との間には、接着層などが設けられてあっても良い。

図５ならびに図６は、外装シート３０に設けられた隠蔽機能部３２の一部に隠蔽性を有しない非隠蔽機能部３４を設けた例を、それぞれ示している。

非隠蔽機能部３４の形成は、それぞれ隠蔽機能部３２の構成や形成法に応じて、抜き加工やエッチング加工、転写時の押し型、印刷版によるパターン形成、などの各種手法によって、形成可能である。

その他の形成方法として、全面に隠蔽機能部３２を形成した後、ＣＯ_２レーザやＹＶＯ_４レーザなどを用いたレーザ加工等によって一部の隠蔽機能部３２を除去し、非隠蔽機能部３４を形成する手法なども用いることができる。

レーザ加工等を用いる場合には、非接触ＩＣカード１０を作製後、個別のパターンを任意に形成することが可能となる。

上述のような手法を用いて、非隠蔽機能部３４を形成することにより、図１のように非接触ＩＣカード１０をリーダライタ２００に翳した際に、カード端部からの発光１００だけでなく、非隠蔽機能部３４においても発光１００が確認され、より視覚効果を高めることが可能となる。

図７は、コアシート２０において、蛍光材料を添加した蛍光材料含有コアシート２０ａを用いた場合を示しており、図８では、更に外装シートについても蛍光材料含有外装シート３０ａを用いた場合の例を示している。

蛍光材料は、先述のように有機、無機いずれの蛍光材料でも用いることができるが、発光性能や耐久性などの面から、集光性蛍光染料を用いることが望ましいと言える。

集光性蛍光染料などの蛍光材料を添加することにより、発光色の設定が容易になると同時に、発光強度や発光の均一性を増すことが可能となる。

但し、蛍光材料を添加した構成において、非隠蔽機能部３４を設ける場合には、基材の表面において、少なくとも非隠蔽機能部３４が設けられている領域に凹凸構造が設けられていることが望ましい。

これは、平坦面では、その界面で光の反射が生じ、蛍光材料が発する光が外に漏れにくくなるためであり、表面に凹凸構造が設けられることにより、内部からの光の射出が容易となり、より明るい発光１００が得られるためである。

このような凹凸構造を形成する例として、図９、図１０に蛍光材料が添加された非接触ＩＣカード１０に対し、レーザ３００を用いて印字を行なう例が示されている。

図１０に示すように、蛍光材料含有外装シート３０ａの隠蔽機能層３２をレーザ光３１０による印字で、部分的に除去する際に、蛍光材料含有基材３１ａの一部についても同時に除去することで、凹凸構造の形成が可能となる。

また、このような方法の他にも、非接触ＩＣカード１０作製のプロセス中に、表面に凹凸構造を形成した金型版を熱圧着することにより、カード表面への凹凸構造形成を行なう方法などが考えられるが、これらに限定されるものではない。

図１１は、非接触ＩＣカード１０に、ホログラムなどのＯＶＤ転写箔７０を設けた例を示しており、この時、ＯＶＤ転写箔７０が設けられている領域を含み、その周囲に非隠蔽機能部３４が設けられている。

一般にホログラムのようなＯＶＤ転写箔７０は、その層構成内において、アルミニウムやスズなどの薄膜からなる金属反射層を備えており、このため、隠蔽機能を有している。

そのため、非接触ＩＣカード１０をリーダライタ２００に翳すと、そのカード券面において、ＯＶＤ転写箔７０が設けられている周囲のみが発光１００することで、際立ったライトアップ効果を発揮することができる。

また、図１２では、ＯＶＤ転写箔７０の金属反射層部に微細孔をパターン状に配置した微細孔形成部７１を設けた例を示している。

この場合には、（Ａ）発光前の状態では、通常のＯＶＤ転写箔が有する絵柄が観察されるのに対し、非接触ＩＣカード１０をリーダライタ２００に翳して発光させた、（Ｂ）発光時の状態では、ＯＶＤ転写箔７０の周囲がライトアップされると同時に、微細孔形成部７１から漏れてくる光によって、新たな絵柄パターンを観察することが可能となる。

このようなＯＶＤ転写箔の層構成内における金属反射層中に微細孔パターンを形成する手法としては、いわゆるデメタライズ手法を用いることができる。

デメタライズ手法としては、例えば、全面にアルミニウムなどの金属薄膜を蒸着法などにより、設けた後、マスク層を印刷法などにより設け、酸あるいはアルカリ溶液などを用いて不要な金属薄膜部分をエッチング除去する方法や、予め水溶性のインキでパターン印刷を施した後に、蒸着法などにより金属薄膜を形成し、その後水溶性インキと共に、その上に設けられた金属薄膜を水で洗い流す方法、あるいはレーザなどを用いて、金属薄膜を
除去する方法など公知の手法を挙げることができ、いずれの手法が用いられていても良い。

以上のように、本発明のＩＣカードを用いることにより、リーダライタに翳した時に、カード自らがライトアップするという極めて意匠性の高いＩＣカードを提供することができる。

（実施例１）
外装シート用基材として東レ株式会社製ルミラーE28G（厚み０．１０ｍｍ）を２シート用意し、それぞれの片面全面に、鱗片状アルミニウムを含む隠蔽インキを印刷して、隠蔽機能部を有する外装シートを得た。

コアシート用熱可塑性樹脂シートとして、三菱樹脂株式会社製PG-CHI（厚み０．２５ｍｍ）を２シート用意し、１枚目のシート上にアンテナ付き非接触モジュールであるMifare
UltraLight（登録商標）チップ搭載アンテナモジュールと、ＬＥＤ（発光ダイオード）チップであるローム株式会社製SML-E12D8WT86に対し、アンテナとして東京特殊電線株式会社製融着マグネットワイヤ2-LOCK Y1CCAW（φ＝０．１ｍｍ）を電気的に接続したアンテナ付きＬＥＤと、を配置し、その上から２枚目のコアシート用熱可塑性樹脂シートを被せて、積層体を得た。

前記積層体の表裏に、先に隠蔽インキの印刷を施した外装シート用基材を、それぞれ被せた後、１２０℃以上の温度で熱プレスし、冷却後に、カード形状に抜き出した。

この時、外装シートに施された隠蔽インキ印刷面は、それぞれ最外面になるように設定した。

以上のようにして得られた非接触ＩＣカードを、Mifare用リーダライタに翳して、チェックしたところ、カードの端面部において、発光が認められた。

（実施例２）
外装シート用基材として東レ株式会社製ルミラーT-60（厚み０．１０ｍｍ）を２シート用意し、１枚のシートの片面全目に、鱗片状アルミニウムを含む隠蔽インキを印刷し、もう１枚のシートの片面に対し、図９に示すような窓状の開口部を設けて隠蔽インキの印刷を実施して、隠蔽機能部ならびに非隠蔽機能部を有する外装シートを得た。

上述の２種類の外装シートにおいて、非隠蔽機能部（隠蔽インキの開口部）を有する外装シートを表面用外装シートとし、全面に隠蔽機能部を設けた外装シートを裏面用外装シートとする以外は、実施例１と同様の方法で、非接触ＩＣカードを作製した。

以上のようにして得られた非接触ＩＣカードの非隠蔽機能部（隠蔽インキの開口部）に対し、非隠蔽機能部の面積よりもやや小さい面積で、ホログラム転写箔を転写した。

最終的に得られたホログラム付き非接触ＩＣカードをMifare用リーダライタに翳して、チェックしたところ、カードの端面における発光と、ホログラム転写箔の外周部と、において、発光が認められた。

（実施例３）
実施例１におけるコアシート用熱可塑性樹脂シートを、集光性蛍光染料であるＢＡＳＦ社製ルモゲンＦ Orange240を内包する太平化学製品株式会社製ポリ塩化ビニルシート（
厚み０．２５ｍｍ）に置き換えた以外は、実施例１と同様の方法により非接触ＩＣカードを得た。

以上のようにして得られた非接触ＩＣカードを、Mifare用リーダライタに翳して、チェックしたところ、カードの端面において、オレンジ色の均一で明るい発光が認められた。

（実施例４）
外装シート用基材として集光性蛍光染料であるＢＡＳＦ社製ルモゲンＦ Orange240を内包する太平化学製品株式会社製ポリ塩化ビニルシート（厚み０．１０ｍｍ）を２シート用意し、それぞれの片面全面に、鱗片状アルミニウムを含む隠蔽インキを印刷して、隠蔽機能部を有する外装シートを得た。

上記外装シートを用いる以外は、実施例３と同様の方法により、非接触ＩＣカードを得た。

得られた非接触ＩＣカードに対し、ＣＯ_２レーザを用いて、文字パターン状に印字を行い、隠蔽機能部ならびに外装シート用基材の一部を除去した（図９、図１０参照）。

最終的に得られた非接触ＩＣカードを、Mifare用リーダライタに翳して、チェックしたところ、カードの端面において、オレンジ色の均一で明るい発光が認められ、またレーザ印字を行なった部分においても、鮮やかな発光が確認された。

以上の実施例を通して、本発明のライトアップカードが、従来にない意匠性を発揮するカードであることを確認した。

１０ … 非接触ＩＣカード
２０ … コアシート
２０ａ … 蛍光材料含有コアシート
３０ … 外装シート
３０ａ … 蛍光材料含有外装シート
３１ … 基材
３１ａ … 蛍光材料含有基材
３２ … 隠蔽機能部
３３ … 隠蔽機能付き基材
３４ … 非隠蔽機能部
３５ … レーザ印字部
４０ … ＩＣチップ
５０ … 発光素子
６１ … 第一のアンテナ
６２ … 第二のアンテナ
７０ … ＯＶＤ転写箔
７１ … 微細孔形成部
１００ … 発光
２００ … リーダライタ
３００ … レーザ
３１０ … レーザ光

Claims

熱可塑性樹脂からなり、ＩＣチップと、ＩＣチップに接続された第一のアンテナと、を設けてなるコアシートと、
当該コアシートの表裏両側に設けられる外装シートと、を有するＩＣカードであって、
前記コアシートが、発光素子と、この発光素子に接続された第二のアンテナと、を備えることを特徴とするライトアップカード。
前記外装シートに、隠蔽性を有する隠蔽機能部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のライトアップカード。
前記外装シートに設けられた隠蔽機能部において、少なくとも一部に隠蔽性を有しない非隠蔽機能部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のライトアップカード。
前記コアシートと前記外装シートのいずれか、あるいはいずれにも蛍光材料が添加されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のライトアップカード。
前記発光素子が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のライトアップカード。