説明

表示機能付きフレキシブル公共交通カード

【解決手段】表示機能付きフレキシブル公共交通カードは、第1のカードボディと、第2のカードボディと、フレキシブル電子システムとを備える。フレキシブル電子システムは、第1および第2のカードボディの間に配置され、フレキシブルディスプレイと、表示回路と、通信インターフェースと、電力生成部と、キャパシタとを備える。表示回路はフレキシブルディスプレイに電気的に接続される。通信インターフェースは無線信号を受信する。電力生成部は、表示回路と、通信インターフェースとに電気的に接続され、無線信号に従って電気を生成する。キャパシタは電力生成部によって生成された電気を蓄積し、蓄積された電気を表示回路に供給する。これによって、フレキシブルディスプレイはフレームを表示する。キャパシタの容量は0.1から20マイクロファラッドの範囲内の値である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包括的には表示機能付きフレキシブルカードに関し、より詳細には表示機能付きフレキシブル公共交通カードに関する。
【背景技術】
【0002】
技術の進歩にともなって、多くの取引き及び支払いが徐々に従来の集積回路(IC)カードによって処理されるようになってきている。ICカードは、クレジットカード、金融カード、テレホンカード等である。通信インターフェースにおける違いによって、ICカードには3つのタイプ、すなわち、接触型、非接触型、及びデュアルインターフェース型が存在しうる。
【0003】
ICカードは、2つのカテゴリー、すなわち、スマートカード及びメモリカードに更に分けられる。スマートカードは、DES、RSA等の暗号化処理を付加した8ビット、16ビット又は32ビットマイクロプロセッサを含む制御機構を有する。メモリカードは、メモリと、簡易な論理回路とを含む。メモリは、リードオンリーメモリ(ROM)又は不揮発性メモリ等であり、4Kバイト、8Kバイト、16Kバイト...1Mバイト等の容量を有する。
【0004】
非接触型のICカード及びデュアルインターフェース型のICカードは、通信プロトコルの違いによって3つのカテゴリー、すなわちタイプA、タイプB及びフェリカ型に更に分類することができる。タイプA及びタイプBは、近接ISO14443規格に準拠しており、フェリカ型はソニー社の規格に準拠している。また、タイプA、タイプB及びフェリカ型は全て、約0cm〜10cmの通信距離を有している。デュアルインターフェース式は接触式及び非接触式の組み合わせであり、2つのカテゴリー、すなわち、シングルチップ型及びマルチチップ型に更に分類することができる。
【0005】
表示機能付きの従来のスマートカードは、ディスプレイと、アンテナと、通信インターフェースと、マイクロプロセッサと、表示駆動回路と、昇圧回路と、整流・電圧安定化回路と、不揮発性メモリと、非接触RFスマートカード集積回路と、接触スマートカードとを備える。IC通信インターフェースは、非接触無線周波数(RF)インターフェース、又は接触通信インターフェースとすることができる。
【0006】
非接触通信インターフェースの場合、アンテナは非接触RFスマートカード集積回路内に配置される。アンテナは外部のカードリーダーからRF信号を受信する。通信インターフェースは、結合された信号に対してRF復調を実行する。一方、整流・電圧安定化回路は結合された信号からDC電力を生成し、さらに内部の構成要素に対して必要な電圧を供給する。
【0007】
マイクロプロセッサが通信インターフェースから信号を受信した後、データはメモリに格納され、また表示駆動回路は、そのデータをユーザーがチェックできるように、そのデータを表示駆動信号に変換することができる。また、マイクロプロセッサは、通信インターフェースを介して応答信号をアンテナに送信することができ、またアンテナは該信号を外部のカードリーダーに送信する。昇圧回路は、整流・電圧安定化回路によって生成されたDC電力をより高い電圧に変換し、また表示駆動回路はそのより高い電圧を、表示駆動信号に更に変換する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、表示機能付きスマートカードの通信開始から表示フレームの終了までの全体の動作は少なくとも1秒を要する。時間に余裕のない通信の分野では、外部のカードリーダーによる電磁誘導からの電気の生成には、0.2秒〜0.6秒しか使用できない。そのような短い電力供給時間内では、表示機能付きスマートカードはシステム動作及びフレーム表示を完了することができない。
【0009】
台湾特許第I255425号において、電池を有さない表示ICカードはディスプレイと、電圧レギュレーター及び整流回路と、電圧昇圧回路とを備えている。電圧昇圧回路は電圧レギュレーター及び整流回路によって生成されたDCを高電圧に変換して、ディスプレイを駆動する。しかしながら、そのような回路構成は複雑である。一方、表示ICカードは、商取引を完了するのに多くの時間リーダーにとどまることを必要とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は表示機能付きフレキシブル公共交通カードを対象とする。キャパシタの設計を通じて、表示機能付きフレキシブル公共交通カードはシステム動作及びフレーム表示を完了するのに必要とされる電気を生成するように、限られた時間(短時間)内に素早く充電される。
【0011】
本発明の一実施の形態によれば、表示機能付きフレキシブル公共交通カードが開示される。表示機能付きフレキシブル公共交通カードは、第1のカードボディと、第2のカードボディと、フレキシブル電子システムとを備える。フレキシブル電子システムは、第1のカードボディと第2のカードボディとの間に配置される。フレキシブル電子システムは、フレキシブルディスプレイと、表示回路と、通信インターフェースと、電力生成部と、キャパシタとを備える。表示回路はフレキシブルディスプレイに電気的に接続される。通信インターフェースは無線信号を受信する。電力生成部は、表示回路と、通信インターフェースとに電気的に接続され、無線信号に従って電気を生成する。キャパシタは電力生成部によって生成された電気を蓄積し、蓄積された電気を表示回路に供給する。これによって、フレキシブルディスプレイはフレームを表示する。キャパシタの容量は0.1から20マイクロファラッドの範囲内の値である。
【0012】
本開示の上記の態様及び他の態様は、好ましいが非限定的な実施形態(複数の場合もあり)の以下の詳細な説明により良好に理解されるようになる。以下の説明は、添付の図面を参照して行われる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の一実施形態による、表示機能付きフレキシブル公共交通カードの3次元図である。
【図2】図1のフレキシブル電子システムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1を参照すると、本開示の一実施形態による、表示機能付きフレキシブル公共交通カードの3次元図が示されている。表示機能付きフレキシブル公共交通カード100は、第1のカードボディ110と、第2のカードボディ120と、第1のカードボディ110と第2のカードボディ120との間に配置されているフレキシブル電子システム130とを備えている。
【0015】
表示機能付きフレキシブル公共交通カード100は、集積回路(IC)カード等である。加えて、表示機能付きフレキシブル公共交通カード100は他の機能を組み込むことができる。例として、表示機能付きフレキシブル公共交通カード100は、ストアドバリューカード、パスワード生成カード、会員カード、VIPカード、アクセスカード、電子キー、パスポート、IDカード、ラベル、金融カード、クレジットカード、広告カード、エンターテインメントカード、名刺(name card)、カード型コンピューター、カード型計算機、カード型電子ブック、カード型ゲーム機、又は生理信号検出カードにおいて使用することができる。ストアドバリューカードは、e-purse、ポイントカード、交通機関ストアドバリューカード、テレホンカード、又はキャッシュカード等である。交通機関カードは、例えば交通機関ストアドバリューカード、交通機関チケット情報カード、又はチケットカード等である。ラベルは、価格ラベル又はセキュリティラベル等である。
【0016】
図2を参照すると、図1のフレキシブル電子システムの機能ブロック図が示されている。フレキシブル薄型電子システム等のフレキシブル電子システム130は、通信インターフェース133と、電力生成部134と、キャパシタ135と、フレキシブルディスプレイ131と、表示回路132と、スマートカード集積回路136とを備えることができる。
【0017】
通信インターフェース133は、スマートカード集積回路136を介して表示回路132に接続され、無線信号WLを受信する。通信インターフェース133はスマートカード集積回路136を介して表示回路132に接続され、アンテナを備える。スマートカード集積回路136には、例えば、3つのタイプ、すなわち、接触型、非接触型、及び複合型がある。さらに、スマートカード集積回路136は、例えば、ISO7816規格、ISO/IEC14443規格、ISO15693規格、ISO/IEC18000規格、ISO18185規格、EMV規格、EMV非接触規格、MIFARE規格、又は、FELICA規格等に準拠する。
【0018】
電力生成部134は、表示回路132、通信インターフェース133、及びスマートカード集積回路136に接続する。電力生成部134は、通信インターフェース133を介して無線信号WLを受信し、無線信号WLに従って(電磁誘導等によって)電気(図示せず)を生成する。無線信号WLは、無線周波数(RF)信号等である。
【0019】
電力生成部134は、DC/DCコンバーター(図示せず)を更に備える。DC/DCコンバーターは、DC電圧を表示回路132に要求される動作電圧に変換する。
【0020】
キャパシタ135は、電力生成部134によって生成される電気を蓄積する。キャパシタ135は十分な容量を有している。フレキシブル交通機関カード100と外部のカードリーダー200との間の通信の遷移時間内に、キャパシタ135は十分な電気を蓄積し、蓄積した電気を表示回路132が正常動作を維持するための電力として与える。一実施形態において、キャパシタ135の容量は、0.1〜20マイクロファラッド(mF)の範囲をとる。表示機能付きフレキシブル公共交通カード100が外部のカードリーダー200の電磁誘導の範囲外にあって、そのために電力生成部134が電気を生成できなくなる場合であっても、キャパシタ135内に蓄積された電気は、依然として、表示機能付きフレキシブル公共交通カード100を確実に正常動作させるのに十分である。キャパシタ135の容量が0.1mF〜20mF(好ましくは、限定ではないが、0.1mF〜5mF)の範囲をとる場合、フレキシブル交通機関カード100と外部カードリーダー200との間の通信の遷移時間内に、キャパシタ135は電気を満杯に充電し、十分な電圧を累積することができる。
【0021】
加えて、キャパシタ135は別個に製造し、その後電力生成部134に統合することができる。キャパシタ135の厚さは、0.5mm(mm)以下とすることができる。そのような状況では、表示機能付きフレキシブル公共交通カード100は、依然として標準的なカードの厚さの仕様に準拠する。さらに、本開示の実施形態のキャパシタ135の容量が20mFもの大きさであるにもかかわらず、キャパシタ135の厚さが表示機能付きフレキシブル公共交通カード100の厚さに影響を与えることなく、該カードの厚さは、標準的なカードの厚さの仕様に準拠することとなる。
【0022】
さらに、表示機能付きフレキシブル公共交通カード100と外部のカードリーダー200との間の接続処理の間に、電力生成部134によって生成された幾らかの電気が供給され、表示回路132の正常動作が維持される。一方、電力生成部134によって生成された他の幾らかの電気は、キャパシタ135内に蓄積される。表示機能付きフレキシブル公共交通カード100が外部カードリーダー200の電磁誘導の範囲外にあって、そのために電力生成部134が電気を生成できない場合、キャパシタ135内に蓄積された電気が供給されて、表示回路132の正常動作が維持される。
【0023】
フレキシブルディスプレイ131は可撓性を有し、フレキシブルディスプレイ131が第1のカードボディ110と第2のカードボディ120とに沿って曲げられた場合でも、フレキシブルディスプレイ131の通常機能は影響を受けない。
【0024】
フレキシブルディスプレイ131は双安定特性又は多安定特性を有していて、電力供給がないにもかかわらず、永久的に又は一時的に表示内容を維持することができる。例えば、フレキシブルディスプレイ131は、電気泳動ディスプレイ、コレステロール液晶(cholesterol liquid crystal)ディスプレイ、液晶ディスプレイ、双安定ディスプレイ、又は多安定ディスプレイ等である。また、フレキシブルディスプレイ131は、更にフレキシブル有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、フレキシブル発光ダイオード(LED)ディスプレイ、又はフレキシブル液晶ディスプレイとすることができる。加えて、フレキシブルディスプレイ131は、更にセグメント型ディスプレイ、ドットマトリクス型ディスプレイ、又はパターン型ディスプレイとすることができる。
【0025】
また、フレキシブルディスプレイ131のバックプレーンは、フレキシブルプリント回路(FPC)等である。フレキシブルプリント回路は、FR4、FR5、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、PVC、又はポリエチレンナフタレートグリコール(PEN)等から作製される。加えて、フレキシブルディスプレイ131のバックプレーンは、さらに有機薄膜トランジスタ(OTFT)等によって形成することができる。また、フレキシブルディスプレイ131のバックプレーンは、印刷、銀コロイド、カーボンインク印刷、又は回路エッチングによって更に形成することができる。
【0026】
表示回路132は、フレキシブルディスプレイ131に電気的に接続される。表示回路132、及びスマートカード集積回路136は、集積回路の全て若しくは一部を共有するか、又は単一の集積回路上に配置される。
【0027】
表示回路132は、フレキシブルディスプレイ131に接続し、表示ドライバー1321と表示コントローラー1322を備える。表示ドライバー1321はフレキシブルディスプレイ131に接続され、フレキシブルディスプレイ131を駆動するのに用いられる。表示コントローラー1322は、表示ドライバー1321及びスマートカード集積回路136に接続され、表示ドライバー1321を制御するのに使用される。表示コントローラー1322に必要とされる電気は、キャパシタ135に蓄積された電気から供給され、フレキシブルディスプレイ131がフレームを表示するのに十分である。
【0028】
スマートカード集積回路136はセキュリティ照合を実行し、セキュリティ照合に成功した場合のみ、通信インターフェース133が、スマートカード集積回路136を介して表示回路132と通信することを許可される。スマートカード集積回路136はセキュリティモジュール1361と、ストレージユニット1362とを備える。セキュリティモジュール1361はセキュリティ照合を実行してハッカーの浸入を防止する。ストレージユニット1362のデータは、セキュリティ照合に成功した場合のみアクセスされる。
【0029】
第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120の双方は、PVC等から作製され、可撓性を有する。
【0030】
第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120は、接着材料等により接着される。第1のカードボディ110と第2のカードボディ120とフレキシブル電子システム130との間のギャップは接着材料で満たされる。接着材料は、熱硬化性接着剤、又は幾つかの硬化接着剤の混合物等である。第1のカードボディ110、及び第2のカードボディ120上に、窓及び溝が事前に形成されてよい。第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120は、例えば単層構造又は多層構造である。また、第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120は事前に結合されていてもよく、そうならば、事前結合されたボディが射出成形により形成される。代替的に、第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120は互いに直接結合される。第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120は、例えば、それぞれ上側及び下側に配置される。表示機能を有する側に配置されるカードボディは、全体的な透明のカードボディ、又は部分的な透明のカードボディ等の透明なカードボディであり、フレキシブル電子システム130のフレキシブルディスプレイの光が透過できるようにしている。
【0031】
パターンは、第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120の表面又は内層上に、印刷又は熱転写によって形成されてよい。それぞれの保護層は、第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120の表面上に塗布され、カードボディ又はその印刷されたパターンを保護してよい。限定的ではないが、好ましくは、第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120は、熱硬化性接着剤、電磁波硬化性接着剤、又は2つ以上の硬化性接着剤の混合物等を使用した常温圧縮技法を用いて互いに結合される。動作温度は105℃未満であり、フレキシブル電子システム130の部品が過熱し、損傷するのを避ける。
【0032】
表示機能付きフレキシブル公共交通カード100は、第1のカードボディ110及び第2のカードボディ120のうちの少なくとも一方の外側の面上に位置するか、又は第1カードボディ110及び第2のカードボディ120のうちの少なくとも一方の内側の面上に位置するような印刷層を更に備えることができる。加えて、保護層は、第1のカードボディ110又は第2のカードボディ120の外側の側面上に塗布することができる。保護層の硬度は、例えば2H〜8Hの範囲をとる。
【0033】
本開示の上述の実施形態において開示された、表示機能付きフレキシブル公共交通カードは、キャパシタの回路構成により、限られた時間内(0.2秒〜0.6秒又はそれ未満等)に素早く充電され、システム動作及びフレーム表示を完了するのに必要とされる電気を生成する。
【0034】
本発明について例や好ましい実施形態(複数の場合もあり)により説明したが、本発明はそれに限定されないことを理解されたい。反対に、様々な変更並びに同様の配置及び手順を包含することが意図されており、したがって、添付の特許請求の範囲の範囲は全てのこのような変更並びに同様の配置及び手順を網羅するように最も広く解釈されるべきである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示機能付きフレキシブル公共交通カードであって、
第1のカードボディと、
第2のカードボディと、
前記第1のカードボディと前記第2のカードボディとの間に配置されるフレキシブル電子システムでと、を含み、
前記フレキシブル電子システムは、
フレキシブルディスプレイと、
前記フレキシブルディスプレイに接続する表示回路と、
無線信号を受信する通信インターフェースと、
前記表示回路と前記通信インターフェースとに接続し、前記無線信号に従って電気を生成する電力生成部と、
前記電力生成部によって生成された前記電気を蓄積し、前記フレキシブルディスプレイがフレームを表示するように該蓄積された電気を用いて前記表示回路に電力を供給するキャパシタと、
を備え、
前記キャパシタの容量は0.1〜20マイクロファラッド(mF)の範囲をとる、
ことを特徴とする表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項2】
前記電力生成部は、前記通信インターフェースを通じて無線周波数(RF)信号を受信し、前記フレキシブル電子システムに、前記RF信号に基づく要求される動作電気を供給する、請求項1に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項3】
前記通信インターフェースと前記表示回路とが接続される経路にあるスマートカード集積回路をさらに備え、
前記スマートカード集積回路はセキュリティ照合を実行し、該セキュリティ照合に成功した場合のみ前記通信インターフェースは前記スマートカード集積回路を介して前記表示回路と通信することが許可される、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項4】
前記スマートカード集積回路は、
前記セキュリティ照合を実行するセキュリティモジュールと、
ストレージユニットと、を備え、
前記セキュリティ照合に成功した場合のみ前記ストレージユニットのデータへのアクセスが許可される、
ことを特徴とする請求項3に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項5】
前記表示回路は、
前記フレキシブルディスプレイに接続し、該フレキシブルディスプレイを駆動する表示ドライバーと、
前記スマートカード集積回路のための前記表示ドライバーに接続し、該表示ドライバーを制御する表示コントローラーと、
を備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項6】
前記表示回路及び前記スマートカード集積回路は、集積回路の全て若しくは一部を共有するか、又は単一の集積回路上に配置される、
ことを特徴とする請求項3に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項7】
前記フレキシブルディスプレイは、双安定特性又は多安定特性を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項8】
前記フレキシブルディスプレイは、電気泳動ディスプレイ、コレステロール液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイ、双安定液晶ディスプレイ、又は多安定液晶ディスプレイである、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項9】
前記フレキシブルディスプレイは、フレキシブル有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、フレキシブル発光ダイオード(LED)ディスプレイ、又はフレキシブル液晶ディスプレイである、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。
【請求項10】
前記キャパシタの前記厚さは、0.5mm以下である、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示機能付きフレキシブル公共交通カード。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−16181(P2013−16181A)
【公開日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−150846(P2012−150846)
【出願日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【出願人】(512176163)アニカ コーポレーション (1)
【Fターム(参考)】