(57)【要約】  本発明は、既存のプロセスによって容易にホットラミネート可能である電子コア構造内に電子コンポーネントを内蔵している。本構造は、ディスプレイ、電池又はその他の電源、集積回路、スイッチ、磁気ストライプエミュレータ、アンテナ、スマートチップ、又はその他の入力装置などの複数の望ましい電子コンポーネントを包含可能である。本構造は、層を橋絡すると共に電子コンポーネントの寸法における変動を補償するべく、ラミネートされたバッファ層を包含している。又、本構造は、コア層構造の一部として電池パッケージを包含可能であり、且つ、印刷された電子回路を電子コア層の一部として使用することによって所望の特性を付与可能である。本構造内には、様々なコンポーネントを内蔵可能である。
2008539473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネートされたユニット内にディスプレイ及び前記ディスプレイを駆動するための関連電子回路を提供する薄い積層コア構造において、
ラミネート可能な材料のベース層及びトップ層と、
少なくとも１つのディスプレイコンポーネントを駆動するための集積回路コンポーネント用の接続ポイントを具備すると共に、電源に対する接続のための電気トレースを具備しているディスプレイセルと、
その表面の中の１つ又は複数のものの上部に印刷された電気トレースを具備する少なくとも１つの予め形成されたコンポーネント接続層であって、前記ディスプレイセルに対して動作可能に電子的に接続されおり、且つ、前記ベース層及びトップ層の間において固定されている少なくとも１つの予め形成されたコンポーネント接続層と、
前記ベース層及びトップ層の間に構成されたバッファ層であって、前記ベース層及びトップ層の間のコンポーネント間における厚さの差を補償すると共に、前記積層コア構造の望ましい全体厚さを実現できるようにするバッファ層と、
を有する積層構造。
【請求項２】
前記少なくとも１つのディスプレイコンポーネントは、前記集積回路コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続された複数のピクセルを印刷することによって形成されている、請求項１記載の積層構造。
【請求項３】
前記複数のピクセルは、ディスプレイ受け入れ接続ポイントに対して対をなした状態において接続されている、請求項２記載の積層構造。
【請求項４】
前記ベース層は、隣接する下部カバー表面に対するラミネーションに好適である、請求項１記載の積層構造。
【請求項５】
前記トップ層は、隣接する上部カバー表面に対するラミネーションに好適である、請求項１記載の積層構造。
【請求項６】
チップ接触プレートが前記コア構造内の少なくとも一部に取り付けられており、前記積層構造の内部の電気トレースが前記チッププレートを前記チッププレートから横方向に変位した前記集積回路コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続している、請求項１記載の積層構造。
【請求項７】
前記チップ接触プレートは、スマートカード用の接触プレートであり、前記集積回路コンポーネントは、スマートカード機能を実行するべく構成されている、請求項１記載の積層構造。
【請求項８】
前記コンポーネント接続層は、コンポーネントを受け入れると共に前記ベース層及びトップ層の間のコンポーネント間における厚さの差の補償を支援するべく、予めアパーチャが形成されている、請求項１記載の積層構造。
【請求項９】
前記コンポーネント接続層は、コンポーネントを受け入れると共に前記ベース層及びトップ層の間のコンポーネント間における厚さの差の補償を支援するべく、予めアパーチャが形成されており、前記バッファ層は、前記アパーチャに関連した空洞を充填するように成形可能である、請求項１記載の積層構造。
【請求項１０】
前記コンポーネント接続層は、その上部及び下部表面上に印刷された電気トレースを具備している、請求項１記載の積層構造。
【請求項１１】
ディスプレイを有する薄い積層コア構造を製造する方法において、
ラミネーションに好適なベース層を提供する段階と、
対応するエレクトロクロミックインクによって少なくとも１つのピクセルを印刷することによって形成された、少なくとも１つのディスプレイコンポーネントを駆動するために装着された集積回路コンポーネントを有するディスプレイセルと、前記少なくとも１つのピクセル及び前記集積回路コンポーネントを電気的に動作可能に接続するトレースと、を提供する段階と、
前記集積回路コンポーネントに対して電気的に動作可能に接続するための電源コンポーネントを提供する段階と、
前記ディスプレイセルに近接して差し挟まれていると共に、前記集積回路コンポーネント、前記電源コンポーネント、及び前記ディスプレイセルの中の１つ又は複数に対して動作可能に接続された印刷された電気コンポーネントを有する、少なくとも１表面を具備した少なくとも１つのカバー層を提供する段階と、
前記ベース層、ディスプレイセル、電源コンポーネント、及びカバー層を、これらの要素の間に少なくとも１つのバッファ層を介在させることにより、ラミネートされたユニットに組み合わせる段階であって、前記バッファ層は、前記ベース層及びカバー層の間の前記コンポーネントの厚さにおける寸法変動を補償すると共に、前記ラミネートされたユニットの望ましい合計垂直寸法を実現するのに十分な垂直寸法における厚さの範囲を提供するように成形可能であり、且つ、別個に貼付されている、段階と、
を有する方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのピクセルを印刷する段階は、前記集積回路コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続された複数のピクセルを印刷する段階を有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのピクセルを印刷する段階は、前記集積回路コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続された複数のピクセルを印刷する段階を有し、これにより、前記複数のピクセルは、ディスプレイ受け入れ接続ポイントに対して対をなした状態において接続されている、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記コア構造内の少なくとも一部に取り付けられたチップ接触プレートと、前記チッププレートを前記チッププレートから横方向に変位した場所において前記集積回路コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続する前記積層構造の内部の電気トレースと、を提供する段階を更に有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記チップ接触プレートは、スマートカード用の接触プレートであり、且つ、スマートカード機能を実行するように前記集積回路コンポーネントを構成する段階を更に有する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記カバー層を提供する段階は、コンポーネントを受け入れると共に前記ベース層と前記カバー層の間のコンポーネント間における厚さの差の補償を支援するように、予め形成したアパーチャを有する層を提供する段階を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記カバー層を提供する段階は、コンポーネントを受け入れると共に前記ベース層と前記カバー層の間のコンポーネント間における厚さの差の補償を支援するように、予め形成したアパーチャを有する層を提供する段階を有しており、且つ、前記バッファ層は、前記アパーチャに関連付する空洞を充填するように成形可能である、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記予め形成したアパーチャを有する層は、その上部及び下部表面上に印刷された電気トレースを具備している、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ディスプレイを有する薄い積層コア構造を製造する方法において、
ラミネーションに好適なベース層を提供する段階と、
対応するエレクトロクロミックインク層によって複数のピクセルを印刷することにより、前記ディスプレイを駆動するために装着された集積回路コンポーネントを有するディスプレイセルと、前記ピクセルと前記集積回路コンポーネントを電気的に動作可能に接続するトレースと、を提供する段階と、
前記集積回路に対して電力を供給するように電気的に動作可能に接続された電源コンポーネントを提供する段階と、
前記集積回路コンポーネント、前記電源コンポーネント、及び前記ディスプレイセルの中の１つ又は複数のものに対して動作可能に電気的に接続された電気コンポーネントを前記カバー層の１つ又は複数の外部又は内部表面上に印刷することによって前記ディスプレイセルに近接して差し挟まれた少なくとも１つのカバー層を提供する段階と、
前記ベース層、ディスプレイセル、電源コンポーネント、及びカバー層を、これらの要素の間に少なくとも１つのバッファ層を介在させることにより、ラミネートされたユニットに組み合わせる段階であって、前記バッファ層は、前記ベース層と前記カバー層の外部表面の間に差し挟まれた前記ディスプレイセル及びその他のコンポーネントの厚さにおける寸法的変動を補償すると共に前記ラミネートされたユニットの望ましい合計垂直寸法を実現するのに十分な垂直寸法における厚さの範囲を提供するように成形可能であり、且つ、ラミネートされる、段階と、
を有する方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのバッファ層は、印刷技法によって貼付されている、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記バッファ層は、ラミネーションの際に流動可能となって、空洞を充填すると共に、前記バッファ層の厚さが前記寸法変動を補償することに伴って、前記構造の均一な厚さへの平坦化を実現している、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
前記複数のバッファ層は、印刷及び流動化される、請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
前記バッファ層材料を貼付した後に、ニップローラーを使用して望ましい寸法設定を実現している、請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
前記複数の外部又は内部表面上における電気コンポーネントの印刷段階は、その他の印刷された層と協働し、アンテア、抵抗器、及びコンデンサを含む望ましいコンポーネントを形成可能である、導電性トレース又は抵抗性又は誘電性材料の印刷段階を含んでいる、請求項１９記載の方法。
【請求項２５】
印刷技法を使用して陽極、陰極、電流コレクタ、及び電解質容積を有する層を貼付することにより、電池コンポーネントを形成する段階を更に有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
ラミネートされたユニット内に情報処理のための１つ又は複数の電子コンポーネントを提供するための薄い積層コア構造において、
ラミネート可能な材料のベース層及びトップ層と、
接続ポイントを具備すると共に電源コンポーネントに対する接続用の電気トレースを具備した少なくとも１つの電子コンポーネントと、
その表面の１つ又は複数のものの上部に印刷された電気トレースを具備した少なくとも１つの予め形成されたコンポーネント接続層であって、前記少なくとも１つの電子コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続されていると共に前記ベース層及びトップ層の間に固定されている少なくとも１つの予め形成されたコンポーネント接続層と、
前記ベース層及びトップ層の間に構成されたバッファ層であって、前記ベース層及びトップ層の間のコンポーネント間における厚さの差を補償すると共に前記積層コア構造の望ましい全体厚さを実現できるように、成形可能な材料から製造されているバッファ層と、
を有する積層構造。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの電子コンポーネントは、集積回路コンポーネントである、請求項２６記載の積層構造。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの電子コンポーネントは、磁気ストライプエミュレータである、請求項２６記載の積層構造。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの電子コンポーネントは、バイオメトリックセンサである、請求項２９記載の積層構造。
【請求項３０】
チップ接触プレートが前記コア構造内の少なくとも一部に取り付けられており、前記積層構造の内部の電気トレースが前記チッププレートを前記チッププレートから横方向に変位した集積回路コンポーネントに対して動作可能に電子的に接続している、請求項２６記載の積層構造。
【請求項３１】
前記チップ接触プレートは、スマートカード用の接触プレートであり、前記集積回路コンポーネントは、スマートカード機能を実行するように構成されている、請求項３０記載の積層構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願に対する相互参照）
本出願は、２００５年４月１１日付けで出願された米国仮特許出願第６０／６７０，０７６号の利益を主張するものである。
本発明は、例えば、ディスプレイ及びこのディスプレイを駆動するための関連電子回路などの組み込まれた電子機能を有する薄い積層構造に関するものである。ディスプレイ及び／又はこの構造内のその他の機能要素は、印刷プロセスによって形成されている。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックラミネートカード業界は、クレジットカード、識別カード、ロイヤリティカード、及び情報を収容するその他の平らなトークンを製造するべく、ホットラミネーションプロセスに依存している。このプロセスは、不透明、グラフィック、及び保護層などの様々な機能を具備した様々なプラスチックシートを完成積層品として積層する段階から構成されている。これらの層は、不透明又は透明であってよく、且つ、磁気ストライプなどの機能要素を包含可能である。望ましい層のアセンブルが完了したら、このアセンブリに対して熱及び圧力を加えることにより、様々な層を１つに溶解して連続構造を形成する。大部分の札入れ及び財布が示しているように、様々なニーズを充足するべく、数億枚のカードが製造されている。多くの場合に、カードは、別途の料金を伴うことなしに提供されており、従って、提供者は、コストを強く意識している。
【０００３】
一般的なアセンブリは、中央層、通常は予め印刷されている前面及び背面グラフィック層、磁気ストリップ、及び光沢を提供すると共に印刷されたグラフィックを保護する透明な保護層から構成されている。しばしば、構造内には、ホログラムなどのセキュリティ機能が包含されている。スマートカードは、凹部を切削加工して集積チッププレート及び集積回路を取り付けることにより、ラミネーション後にマイクロプロセッサ及びチッププレートをカードに追加することによって製造されている。必要に応じて、ＩＣをアンテナに装着することにより、ＩＣがＲＦを通じて非接触モードにおいて通信できるようにすることも可能である。既存のホットラミネートカード用の好適な材料は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、及び約１１０℃〜１９０℃の範囲の溶融温度を有するその他の適切なプラスチックから製造された層を含んでいる。
【０００４】
カード及びこれに類似したものを製造するのに使用されるホットラミネーションプロセスは、世界中に設置されているカード製造能力の大部分を占めている。接着接合に依存したコールドラミネーションなどのその他のプロセスも開発されてはいるが、その実装は限られている。新しいカード構造は、既存のホットラミネーションプロセスと互換性を有している場合に、更に有用である。
【０００５】
完成したラミネートカードの望ましい属性は、高光沢、歪みのないグラフィック、及び均一で滑らかな表面を含んでいる。更には、金融取引及び識別カードの場合には、構造は、ＩＳＯ規格を充足していなければならない。カード用のＩＳＯ規格は、温度及び湿度耐性、柔軟性、ラミネーションの完全性、平坦性、及び物理的寸法などの性能要件を定義している。識別カード用の適用範囲が、そのカードの物理的特性を決定することになる。カード（ＩＤ−１、ＩＤ−２、及びＩＤ−３）の物理的特性については、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１０−２００３「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」に記述されている。磁気ストライプ、集積回路、又は光学メモリを有するカードの試験については、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １０３７３−１「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ」に記述されている。集積回路カード内の接点要件については、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−１「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｕｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔｓ」に含まれている。エンボス加工された文字の仕様については、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−１：２００２「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ−Ｐａｒｔ  １：  Ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ」において付与されている。ＩＳＯ  ７８１３は、金融取引カードが充足するべき要件を規定している。一方、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７５０１には、パスポート及びビザなどの機械可読旅行文書が含まれている。別のタイプの識別カードは、ＴＦＣ（Ｔｈｉｎ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｃａｒｄ）であり、これは、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １５４５７に含まれている。更なる関連規格については、付属書Ａにおいて識別されている。これらの規格は、本引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
【０００６】
ホットラミネーションの前に、集積回路（ＩＣ）、アンテナ、電池、ディスプレイ、スイッチ、及びその他の回路などの電子コンポーネントを内蔵すると、ホットラミネーションプロセスを実行する際に、大きな問題に直面することになる。主な問題点は、様々なコンポーネントの様々な高さ及び利用されている材料の様々な熱伝導特性の結果としてもたらされる。これらについて十分に対処することなしに、ラミネート対象の層内の定位置に電子コンポーネントが存在する状態においてホットラミネーションプロセスを実行すれば、結果的に、表面の不良、許容不能な反り、又は内部コンポーネントに対する損傷をもたらすことになる。
【０００７】
ＲＦＩＤアンテナ及びこれらのチップは、ホットラミネートカード内に既に内蔵されている。アンテナ（これは、銅線、エッチングされた金属、又は印刷された銀の中のいずれかである）が、通常、小さなＩＣに接続されており、このＩＣは、インレイ（ｉｎｌａｙ）として提供され、且つ、個別の層として構造内において挟持されている。ＲＦＩＤの場合には、主に、ＩＣを小さなサイズに制限可能であり、且つ、アンテナも、薄く維持可能であるため、ホットラミネーションプロセスは許容可能な結果をもたらしている。しかしながら、更に複雑な構造の場合には、コンポーネントの数及びサイズ、並びに、視覚的及びＩＳＯの品質規格を充足するためのニーズに起因し、許容可能な結果を得ることが困難である。
【０００８】
電子コンポーネントをカード内に内蔵するためのその他の方法は、切削加工などの機械的な手段を通じた空洞の形成を伴っている。このような方法の１つにおいては、カードコアを切削加工することにより、電子コンポーネントを収容する空洞を生成している。コンポーネントを配置した後に、切削加工されたエリアにポッティング液（ｐｏｔｔｉｎｇ  ｌｉｑｕｉｄ）を追加することにより、構造を平坦化可能である。この方法は、相対的に低速であり、且つ、単純なラミネーションプロセスとの関係において費用効率の良い大量生産プロセスを得ることはできない。
【０００９】
更に精巧な電子回路をカード構造内に内蔵するという所望に対処するべく、様々な方法が提案されている。独国参照文献である特許公報第１９９２３１３８Ｃ１号（ＤＥ１９９２３１３８Ｃ１）及び特許出願公開第１０２１９３０６Ａ１号（ＤＥ１０２１９３０６Ａ１）は、結合していないフィルムを利用することにより、別個の構造を構築して電子コンポーネントを収容し、これらのフィルムを後からホットラミネートして層を溶解させる方法について開示している。この方法は、未加工材料における固有の可変性に起因して大量実装が困難であり、且つ、望ましい結果を実現するためには、製造プロセス内においてラミネーション以外の更なる段階を必要としている。電子コンポーネントを取り付けるための別個の構造の使用と、この後の個別層の追加は、電子コンポーネントを良好な費用効率によって内蔵するための再現可能な手段を十分に提供してはいない。
【００１０】
従来技術においては、コンポーネントの厚さに正確にマッチングしていない特定の厚さを有するフィルムの使用を必要としている。この問題を回避するべく、製造者は、利用可能なフィルムにマッチングした非常に特殊なコンポーネントの厚さを必要としている。コンポーネント及びフィルムの両方における製造可変性が、高さの不整合に起因し、結果として、しばしば、粗悪な結果をもたらしている。最後に、この方法は、個別のコンポーネント及びフィルムの両方の可変性を補償するべく試みているが、積層構造内において複数のコンポーネントを使用した際に導入される増大した可変性を解決してはいない。製造プロセス自体が、考慮を要する打ち抜き及び配置の際の許容範囲のニーズを導入している。
【００１１】
特定のＩＳＯ規格の１つの主要な側面は、カード全体の特定の厚さを要求している。ＩＳＯ規格は、カードの全体的な厚さを０．７６２±０．０５０８ｍｍ（０．０３０±０．００２インチ）と規定している。カードは、２つのグラフィック層（これらは、それぞれ、通常、０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）である）と、透明な保護層（これは、通常、０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）である）を必要としているため、この結果、機能電子コンポーネントを有する電子コア層を内蔵するのに利用可能な厚さとして、合計で０．４０６４〜０．５０８ｍｍ（０．０１６〜０．０２０インチ）が残ることになる。
【００１２】
この要件は、電池をカード内に内蔵する場合に特殊な問題を提示している。現在の予めパッケージングされた電池構造は、通常、厚さが０．３０４８〜０．４０６４ｍｍ（０．０１２〜０．０１６インチ）であり、この結果、電池を容易に埋め込むと共にこのコンポーネントを隠蔽するのに十分な不透明性を提供するべく十分な厚さが残されてはいない。更には、現在の電池のパッケージング技法は、ラミネーションプロセスにおいて考慮を要する非常に変化しやすいパッケージ寸法を結果的にもたらしている。
【００１３】
又、柔軟性について規定しているＩＳＯ規格も、カード内への電子コンポーネントの内蔵に関係した特定の問題を提示している。柔軟な製品を製造する際には、回路の完全性が重要な考慮事項である。ラミネーションプロセスは、様々なコンポーネント上における応力を極小化する構造を製造しなければならない。カード内には、ＩＣ、アンテナ、スイッチ、電池、磁気ストライプエミュレータ、及びディスプレイなどの様々な電子コンポーネントを包含可能である。それぞれのコンポーネントは、異なる厚さ、サイズ、及び柔軟性を具備可能であり、これらをカード内にパッケージングし、且つ、電子回路の電気的な完全性を維持しつつ、望ましいカードの全体的な柔軟性を結果的に実現しなければならない。
【００１４】
特定のカードの電子パッケージの一部としてディスプレイを内蔵することが非常に望ましい。従来のディスプレイ技術は、ＩＳＯに準拠したカードに内蔵するには不適当である。従来技術のディスプレイには、様々な制約が内在している。ディスプレイを問題なく統合するためには、好適なディスプレイは、柔軟であり、電池要件を極小化するべく低電力を使用しており、必要な電子コンポーネントの数を極小化するべく３Ｖ未満において動作し、且つ、現在のプロセスを使用してホットラミネート可能でなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ホットラミネート可能なディスプレイを包含可能であると共に、金融取引及び／又は識別カード用のＩＳＯ規格を充足している関連電子コンポーネントを有する電子コア構造に対するニーズが存在している。具体的には、カスタマイズされた最終的なグラフィック層を適用することによって顧客に対して供給するべくカードを製造している関係者は、機能を提供することによって顧客のニーズを充足する電子コア構造を求めている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、様々な電子コンポーネントを収容するラミネートされたユニットを提供するための薄い積層構造に関するものである。本発明を使用することにより、様々な金融カード及びその他のアプリケーションの指定の電子機能を提供しており、必要な構造的完全性を具備しており、且つ、規格及び／又はユーザー要件によって規定された寸法要件、柔軟性、及び特定のアプリケーションのその他の物理的要件に準拠しつつ仕上げ層を適用可能である電子コア構造を効率的に製造可能である。更には、積層構造のすべての要素及びコンポーネントは、一般的に従来の印刷ライン内において印刷可能であるか又は印刷ラインに対して容易に追加可能であるため、本構造は、効率的に、迅速に、且つ、適切な費用で製造可能である。
【００１７】
本構造は、隣接する下部カバー表面に対するラミネーションに好適な柔軟なベースシートと、隣接する上部カバー表面に対するラミネーションに好適な柔軟なトップシートを含んでいる。埋め込まれた電子コンポーネントは、柔軟なベースシート及びトップシートの間にラミネートされている。スイッチ、磁気ストライプエミュレータ、アンテナ、ディスプレイ、スマートカードチップ、又はその他の入力又はデータ処理装置などの様々なコンポーネントを２つのシート間に包含可能である。
【００１８】
非限定的な一実施例においては、電子コア構造は、ディスプレイを駆動するための集積回路用の接続ポイントを具備すると共に、このような接続ポイントから電源に対して延長する電気トレースを具備したディスプレイセルを具備している。ディスプレイは、対をなした状態において（ｍａｔｉｎｇｌｙ）ディスプレイ受け入れ接続ポイントに対して接続された（又は、その他の方法において集積回路ドライバに対して動作可能に接続された）複数のピクセルを印刷することによって形成可能である。更には、複数の表面を具備すると共に１つ又は複数の表面上に印刷された電気トレースを具備した少なくとも１つの予め形成されたコンポーネント接続シートが、ディスプレイセルに対して動作可能に接続されており、且つ、ベースシートとトップシートの間において固定されている。ベースシートとトップシートの間には、バッファ層が配置されており、バッファ層は、コンポーネント間における厚さの差及びディスプレイ内のコンポーネントの高さの変動を補償する成形可能な（ｆｏｒｍａｂｌｅ）材料から製造されており、この結果、望ましい全体な積層構造の厚さを再現可能な方式において実現可能である。
【００１９】
本発明は、柔軟なベースシートを提供すると共に、ディスプレイを駆動するための付加集積回路を有するディスプレイセルを提供することにより、ディスプレイ又はその他の電子コンポーネントを有する薄い積層構造を製造する方法に更に関するものであり、ディスプレイは、電極及びエレクトロクロミックインクの対応する層を有する複数のピクセル、並びに、集積回路及びピクセルを動作可能に電気的に接続しているトレースを印刷することにより、形成されている。本方法は、集積回路に対して電気的に動作可能に接続された電源を提供する段階と、ディスプレイセルに近接した状態において挿入されていると共に、集積回路、電源、及びディスプレイの中の１つ又は複数のものに対して動作可能に接続された印刷された電気コンポーネントを有する１つ又は複数の外部又は内部表面を具備した少なくとも１つのカバー層を提供する段階と、更に有している。ベースシート、電子コンポーネント、電源、及びカバー層は、これらの要素の間に少なくとも１つのバッファ層を挿入することにより、ラミネートされたユニットとして組み合わせられている。バッファ層は、電子コンポーネントの寸法における変動を補償するべく形成されており、且つ、ラミネートされたユニットの望ましい合計垂直寸法を実現するのに好適なその独自の垂直寸法の範囲を提供している。
【００２０】
別の実施例においては、本発明は、柔軟なベースシートを提供すると共に、電極を有する複数のピクセル及びエレクトロクロミックインクの対応する層及び集積回路及びピクセルを電気的に動作可能に接続しているトレースを印刷することによってディスプレイを駆動するための付加集積回路を有するディスレイを提供することにより、電子コンポーネントを有する薄い積層構造を製造する方法に関するものである。本方法は、集積回路に対して電気的に動作可能に接続された電源を提供する段階と、集積回路、電源、及びデイスプレイの中の１つ又は複数のものに対して動作可能に接続された電気コンポーネントを１つ又は複数の外部又は内部表面に印刷することによってディスプレイに近接した状態において挿入された少なくとも１つのカバー層を提供する段階と、を更に有している。ベースシート、ディスプレイセル、電源、及びカバー層は、これらの要素の間に少なくとも１つのバッファ層を挿入することにより、ラミネートされたユニットとして組み合わせられている。バッファ層は、ディスプレイセル、電源、及びその他の電子コンポーネントの厚さにおける変動を補償するべく成形及びラミネートされおり、ラミネートされたユニットの望ましい合計垂直寸法を実現するのに十分なその独自の垂直寸法における厚さの範囲を提供している。
【００２１】
又、カード内において使用可能な本発明の別の実施例においては、積層構造によって提供される相互接続回路は、構造内に存在するＩＣの数を極小化するべく実装されている。例えば、既存のスマートカードは、カード構造外の読取装置構造との通信を必要としており、これは、接触チッププレート又は非接触アンテナを通じて実現されている。従来のスマートカードＩＣは、チッププレート上に配置されており、且つ、読取装置との通信プロトコルを提供するためのソフトウェアを収容すると共に、暗号化及び保存値の計算などの機能を実行している。ディスプレイ又は磁気ストライプエミュレータなどの多くの電子コンポーネントは、その機能を制御するべくＩＣを必要としている。本発明によれば、すべてのコンポーネントを１つのＩＣ上に組み合わせることにより、すべての必要な制御、通信、及びデータ操作機能を実行可能である。通信は、（ＩＣ、アンテナ、又はエミュレータを伴うことなしに）標準化された接点を提供するチッププレートを取り付けると共に、構造内のどこか別の場所のＩＣに対する積層構造内の相互接続回路を提供することによって実現されている。
【００２２】
バッファ層は、印刷技法によって液体状態において適用されており、ラミネーションの際には、空洞を充填するべく流動性を有しており、且つ、構造をバッファ層として均一で望ましい厚さに平坦化するべく、流動することによって寸法の変動を補償している。バッファ層の適用が完了し、且つ、適切な厚さが設定された後に、バッファ材料を硬化させることにより、取り扱い及び最終的なラミネーションの際の定位置に様々なコンポーネントを保持している。１つ又は複数のバッファ層を使用可能である。バッファ層材料の適用及び又は印刷段階の後に、望ましい寸法を実現するべく、ニップローラーを使用可能である。複数の外部又は内部表面上における電子コンポーネントの印刷は、導電性トレース（又は、抵抗性又は誘電性の材料）を印刷する段階を伴うことが可能であり、これらは、その他の印刷された層と結合することにより、アンテナ、コンデンサ、ディスプレイ、又は抵抗器を含む望ましいコンポーネントを形成可能である。又、印刷技法を使用して電池材料の層を適用することにより、陽極、陰極、電流コレクタ、及び電解質を有する電池を形成することも可能である。バッファ層は、特に、ホットラミネーションプロセスにおいてコア層として利用されているプラスチックと互換性を有する必要がある。
【００２３】
印刷技術を使用して電池を形成する際には、電子コア構造材料によって電池のパッケージを形成可能である。又、バッファ層によってシーリングのすべて又は一部を形成することにより、最終的なラミネーションの前に電池の電解質を収容することも可能である。バッファ層は、顧客又はその他の者に対して配送される最終カード製品を製造するための最終的なラミネーションの前における電子コア構造の取り扱いを許容するべく、十分な強度を有するように硬化可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（はじめに）
本発明は、既存のプロセスによって容易にホットラミネート可能である電子コア構造内に電子コンポーネントを内蔵することにより、従来技術の様々な欠点に対する解決策を提供している。本構造は、ディスプレイ、電池又はその他の電源、集積回路、スイッチ、磁気ストライプエミュレータ、アンテナ、スマートチップ、又はその他の入力装置などの複数の望ましい電子コンポーネントを包含するための手段を含んでいる。本構造は、層を橋絡すると共にコンポーネントの寸法における変動を補償するべく、ラミネートされたバッファ層の使用を含んでいる。又、これは、コア層構造の一部として電池パッケージを内蔵可能であり、且つ、印刷された電子回路を電子コア層の一部として使用して望ましい特性を付与可能である。
【００２５】
前述のように、本構造内には、様々なコンポーネントを内蔵可能である。非限定的な一実施例においては、積層構造内にディスプレイが含まれている。但し、当業者であれば、本明細書の本発明により、ディスプレイの包含を伴うことなしに、様々な積層構造アプリケーションが提供されることを理解するであろう。
【００２６】
電子コア構造のサブアセンブリとして使用可能なディスプレイセルは、電子コンポーネントを埋め込んでおり、且つ、その他の層と共に従来のホットラミネーションプロセスを通じて加工することにより、関連するＩＳＯ規格に準拠させることが可能である。ディスプレイセルは、スマートカードの焦点、ラベル、又はその他の薄い情報ディスプレイ構造を形成可能であり、且つ、様々なコンポーネントを包含可能である。代表的なコンポーネントは、ＩＣ、ディスプレイ、電池、スイッチ、アンテナ、及び接続回路の組み合わせを含んでいる。
【００２７】
特定の電子コアに必要なＩＣは、最終的なアプリケーションに依存している。いくつかのケースにおいては、必要な機能を実行するために複数のチップが必要であろう。第１のものは、一般に外部入力に基づいてデータを生成及び／又は伝送することになる。例えば、１つのカード内において、マイクロプロセッサは、カード上のスイッチからの入力の後に、予めプログラムされているアルゴリズムに基づいて「トランザクション認可番号」を生成する。データは、この後に、データストリームを表示画像に変換するディスプレイ駆動チップに対して送信される。或いは、この代わりに、高周波受信機回路が、特定の読取装置からの又はブロードキャストされた無線波からの信号を取得し、この信号をディスプレイドライバに対するデータストリームに変換することも可能である。その他のケースにおいては、単一のチップを使用することにより、必要なデータを生成すると共に、ディスプレイを駆動して所望の値を生成可能である。ディスプレイが構造内に存在していない場合には、ＩＣを使用することにより、接触パッド、ＲＦアンテナ、又は磁気ストリップエミュレータを通じて読取装置と通信可能である。電子コア構造は、カード外の装置に対する動的な通信を必要とするＩＣを収容している。
【００２８】
変化する高さを具備した構造内の様々なコンポーネント、並びに、コンポーネント及びフィルムの製造公差に起因した固有の寸法可変性を具備したいずれか１つのコンポーネントに起因し、１つの問題が生じることになる。具体的には、ＩＣコンポーネントは、完全に均一になることはない。ＩＣの高さにおける変動は、ダイの高さの差と基板への装着に起因した変動という２つの主要な原因の結果としてもたらされる。ダイの高さにおける変動は、シリコンウエハの研削及び研磨における公差の結果である。ダイの装着に起因した高さの変動は、利用する方法の関数である。ワイヤボンディング法を利用した場合には、ループの高さ及び接着方法が変動を導入することになる。フリップチップ装着法の場合には、ダイのバンピングの変動、並びに、利用するボンディング法の結果として変動が生成される。いずれの場合にも、カプセル材料の使用は、大きな追加の変動を提供することになる。装着されたコンポーネントにおける代表的なダイの高さは、カプセル材料を除いて、約０．１７７８〜０．３０４８ｍｍ（０．００７〜０．０１２インチ）である。
【００２９】
エレクトロクロミックインクを含む本発明と共に使用可能な１つのディスプレイについては、米国特許第６，６３９，７０９号及び第６，７４４，５４９号、並びに、米国特許出願公開第２００２／０１７１０８１Ａ１号に既に開示されているが、本発明の範囲は、その他のディスプレイ技術をも同様に含んでいる。ディスプレイは、高さにおけるなんらかの変動を導入する従来の印刷プロセスを通じて製造可能である。但し、好適なディスプレイは、このアプリケーションにおいては、その他のディスプレイ技術と比べて、大きな利点を有している。これらの利点は、柔軟性、低電力要件、及びホットラミネーションプロセスに耐える安定した構造を含んでいる。好適なディスプレイの代表的な高さは、約０．１５０ｍｍ（０．００６インチ）である。ディスプレイの高さは、印刷の高さにおける変動、並びに、バックプレーンフィルム、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）のフロントプレーンフィルム、及び接着ガスケットなどのディスプレイの個々のコンポーネントの高さにおける変動により、わずかに変化可能である。
【００３０】
前述のように、ディスプレイは、エレクトロクロミック性を有する特殊インクによる印刷によって形成可能である。ＩＣと、ＩＣ及びディスプレイと関連した特定の小規模のパッド及びトレースを除いて、本明細書において製造又はアセンブルされると記述されている様々な層上のその他の構造も、印刷法によって形成されており、これらの層は、印刷技術によって適用されたラミネーション接着剤又はその他の材料によって接合されている。好適な印刷法は、スクリーン印刷、フレキソ印刷、及びグラビア印刷を含んでいる。これらの方法を使用することにより、このような機能構造を製造するのに通常使用されているクリーンルーム環境及び特殊薄膜形成装置を伴うことなしに、本構造の大量且つ効率的な製造が可能である。即ち、この結果、最終的なカードに容易に加工可能である多数のコア構造の費用効率が良好でスケーラブルな生産が可能となるのである。
【００３１】
（外部層）
図２に明瞭に示されているように、本明細書において記述されている構造１００の外部層は、柔軟なベースシート１５０及び柔軟なトップシート１１０である。これらの層は、通常、ＰＶＣ、ポリプロピレン、又はその他の好適な熱可塑性物質から製造されている。それぞれ、約０．０３７５〜０．０７５ｍｍ（１．５ミル〜３ミル）の厚さを具備しており、好適な厚さは、約０．０５ｍｍ（２ミル）である。図２Ａに示されているように、外部層１１０及び１５０は、フレックス回路基板層１４０上に構築されると共にディスプレイ１７０及びＩＣ１８０を含むディスプレイセル１６０、電池１９０、並びに、第１カバー層１２０及び第２カバー層１３０などの内部層などの様々な電子コンポーネントを挟持している。
【００３２】
アプリケーションが金融取引カード又はＩＳＯ規格を充足しているその他のカードである場合には、これらのシートは、顧客又はその他の者に提供されるカードの最終的な外部層ではない。むしろ、これらは、図５に示されているように、グラフィック層によってカバーされており、且つ、透明なＰＶＣ層を包含可能である。グラフィック層と外部層の組み合わせは、外部層上にグラフィックを予め印刷することによって実現可能であり、これは、本発明の範囲内に属している。その場合には、外部層は、０．１５２４〜０．２０３２ｍｍ（０．００６〜０．００８インチ）である。水分障壁（ｍｏｉｓｔｕｒｅ  ｂａｒｒｉｅｒ）は、別個のフィルムであってもよいが、好ましくは、内部層１１０及び１５０上における均一なコーティングとして追加されている。アプリケーションがラベルである際には、グラフィックインク又はその他の手段を使用して内部コンポーネントを隠蔽することにより、グラフィック層を製造可能である。
【００３３】
電源が印刷され、且つ、電子コア機能が電池のパッケージとして機能している際には、水分障壁は別個の層として導入される。この障壁のコーティングは、電池の化学構造を保護するためのものであり、電池の電解質から環境に水分が逃避することを防止している。水分障壁が存在しない場合には、電池は、時間の経過と共に水分を失い、結果的に電池性能の劣化をもたらすことになる。許容可能な障壁のコーティングについては、当技術分野において周知であり、アルミニウム金属被覆、フォイル、並びに、フィルムに対して適用されるその他の特殊コーティングを含んでいる。尚、「水分」障壁を参照してはいるが、これには、それが逃避した場合に電池の機能を劣化させる電池反応にとって有用な任意の揮発性物質用の障壁も含まれている。予めパッケージングされた電池は、電池のパッケージに内蔵された障壁コーティングを具備しおり、従って、障壁コーティングを追加する必要はない。
【００３４】
（ディスプレイセル）
本構造の１つの態様は、準備された基板１４０上におけるディスプレイ１７０及び駆動ＩＣ１８０を含むディスプレイセル１６０の使用である。ディスプレイセル１６０は、図３に示されているように、フレックス回路層１４０上に位置している。図１２に示されているように、代表的なディスプレイセル１６０は、当技術分野において周知の技法を通じてフレックス回路層１４０上に製造されたエッチングされた銅の柔軟な回路を含んでいる。銅フレックスは、ＩＣ１８０に対する装着に必要なトレース分解能を提供しており、装着パッドは、非常に緻密に離隔している。代表的なＩＣにおける装着パッドは、パッド間における０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）の間隔を有する０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）のパッドから、最大で０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）のパッド間の間隔を有する０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）のパッドまで、サイズ及び間隔において様々である。半導体産業における傾向は、サイズ及びパッド間の距離の両方において縮小を継続するというものである。エッチングされた銅の柔軟な回路については、当技術分野において周知であり、これは、必要なライン間隔を生成可能である。更には、エッチングされた金属スパッタリングフィルムは、必要なディスプレイ回路及びダイ装着基板としても機能可能である。好適なバックプレーン材料の要件は、少なくとも０．０５ｍｍ（２ミル）のライン及び間隔のトレース分解能、装着プロセスにおけるＩＣに対する適切な接着、及び１００Ω／（０．６２５×１０−３）ｍｍ２（平方ミル）未満の抵抗値である。
【００３５】
従って、ディスプレイセル１６０は、現在は印刷以外のプロセスによって製造されていると共に前述の印刷及びラミネーションプロセスに対する入力として必要である（フィルム又はシート材料以外の）２つのタイプのコンポーネントを内蔵している。第１のタイプのコンポーネントは、ＩＣであり、これは、現時点においては、特殊なクリーンルーム製造設備を必要としている。第２のものは、エッチングされた銅の柔軟な基板である。本発明のディスプレイセル１６０用の銅基板は、図１に示されているように、まず、バックプレーン（当技術分野において周知であり、且つ、当業者には、銅フレックスと一般に呼ばれている導電性のフォイルコーティング基板）をエッチングすることによって製造されている。バックプレーンは、ディスプレイ用の電極として機能するピクセルトレース２５０、ＩＣ１８０用の装着エリア、及び駆動ＩＣに対するピクセルトレース用の相互接続を含んでいる。駆動ＩＣ用の入力リードは、電子コア基板内の残りの回路要素に対する後続の装着のために、ディスプレイセル１６０の一端２８０に対して延長している。
【００３６】
本明細書において使用されているディスプレイセル１６０用の「ピクセル」という用語は、個々に電気的に制御可能である（例えば、ディスプレイ要素２６０及び２７０などの）任意の幾何学形状の任意のディスプレイ要素を意味している。従って、ピクセルディスプレイ要素は、円、正方形、細長い多角形の形態、又はその他のピクセルによる画像文字の形成に有用な任意のその他の形状、或いは、それ自体がアイコン又は文字を有する任意の形状であってよい。ピクセルの電気的な制御は、ＩＣ上に専用のＩ／Ｏを提供することにより、或いは、受動型マトリックス又は多重回路設計などの行及び列アドレス指定を提供することにより、実現可能である。
【００３７】
ディスプレイセル１６０のディスプレイ部分１７０は、エレクトロクロミックインクを印刷し、接着ガスケットを印刷すると共に、パターン化されたバックプレーン上に透明な導電性層をラミネートしてディスプレイ構造を完成させることにより、ピクセルトレース２５０上にアセンブルされている。次いで、当技術分野において周知のフリップチップやワイヤボンディング技法などの様々な技法を使用することにより、ディスプレイ駆動ＩＣ１８０を装着している。ディスプレイセル１６０は、通常、エッチングされた銅パターンの複数の複製を含むシート又はロール上に隣接した矩形として生成されている。それぞれのディスプレイセルは、そのＩＣを受領した後に、個別の部分にシンギュレートされ、これらが印刷及びラミネーションプロセルへの入力となる。
【００３８】
スクリーンプロセス、ステンシルプロセス、フレキソプロセス、グラビアプロセス、又はプロセスの任意の組み合わせを含む様々な従来の印刷プロセスを使用することにより、ディスプレイ１７０を生成可能である。好適な印刷プロセスは、フラットベッド法又はロータリー法のいずれかによるスクリーン印刷である。使用するインクは、米国特許第６，８７９，４２４号に記述されているエレクトロクロミックインクである。ディスプレイセルの構造に関する更なる詳細については、２００５年１月４日付けで出願された「Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｍｏｄｕｌｅ」という名称の米国特許出願第１１／０２９，２０１号を参照されたい（この内容は、本引用により、本明細書に包含される）。
【００３９】
模範的な印刷されたユニバーサルディスプレイモジュールが図１に示されており、これは、全体として参照符号２０によって識別されている。ユニバーサルディスプレイモジュール２０は、バックプレーン回路２４によってパターニングされたバックプレーン基板２２から構成されたバックプレーン２５を含んでおり、これは、少なくとも１つの電極、導電性の透明なトッププレーン基板２６、少なくとも１つの電極を包含可能なトッププレーン導電性層２８、ディスプレイ３０、及びスペーサのペア３２及び３４を包含可能である。或いは、この代わりに、電極は、トッププレーン又はバックプレーン上に並列関係において離隔した部分に形成することも可能である。又、ユニバーサルディスプレイモジュール２０は、トップレーン２６をバックプレーン２４に対してシーリングするべく、接着ガスケット（図示されてはいない）をも含んでいる。又、トッププレーン２６及びバックプレーン２４は、例えば、導電性エポキシ（図示されてはいない）により、１つに短絡されている。
【００４０】
（電源）
ＩＣチップ１８０及びその他の電子コンポーネントは、処理又はその他の機能を実行するために電力を必要としている。電気コア構造内には、電子要素に対して無線で電力を供給するために外部供給源から放射されたエネルギーを吸収するべく使用される装着されたＲＦアンテナを有する整流器などの様々な電源を提供可能である。別の電源は、１つ又は複数の光電セルであり、これは、周辺光が到達するコア構造層上に配置可能である。更なる可能な電源は、コア構造内に埋め込まれた電池１９０である。いずれの場合にも、電源は、通常、ＩＣが取り付けられる層上の電力入力トレースにおいてＩＣチップ１８０に対して接続されている。
【００４１】
スマートカード内において使用される好適な電池は、薄いフォームファクタを必要としている。このような電池は、一般に、当技術分野において既知であり、且つ、従来は、リチウム技術又は炭素亜鉛化学構造のいずれかに基づいている。好適な予めパッケージングされたリチウム電池の一例は、部品番号ＦＰ２５２９０３Ｍ００２としてフロリダ州レークランド（Ｌａｋｅｌａｎｄ，  ＦＬ）に所在するＳｏｌｉｃｏｒｅ  Ｉｎｃ．社から入手可能である。炭素亜鉛化学構造に基づいた好適な予めパッケージングされた電池は、部品番号１−１−ＺＣにおいてオハイオ州クリーブランド（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，  ＯＨ）に所在するＴｈｉｎ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社から入手可能である。固体構造又はその他の電気化学システムに基づいたその他の薄い電池技術も知られている。本発明用の電源は、プライマリ又はセカンダリセルのいずれかから構成可能である。読取装置を通じた充電手段との組み合わせにおいて、スーパーキャパシタなどのストレージ装置を利用可能である。従来のＩＣ及びその他のコンポーネント用の好適な電源の代表的な要件は、少なくとも１．５Ｖの電位、少なくとも５ミリ−アンペア−時間の容量であり、コア構造には、０．４０６４ｍｍ（０．０１６”）の最大厚さが課されている。
【００４２】
予めパッケージングされたユニットとして製造された電池を本発明の電子コアに内蔵可能である。製造される電池の全体厚さは、０．３０４８ｍｍ（０．０１２インチ）〜０．４０６４ｍｍ（０．０１６インチ）の範囲である。予めパッケージングされた電池１９０は、柔軟なベースシート１５０と柔軟なトップシート１１０の間の構造１００内に挿入及び埋め込み可能である。或いは、この代わりに、従来のスクリーン印刷、フレキソ印刷、又はグラビア印刷を含む様々な既知の印刷技法によって電池の層及び機能を有する材料を堆積させることにより、電池１９０の化学的コンポーネントをラミネート構造１００上に配置することも可能である。
【００４３】
電池から導出されるエネルギーは、セル内における化学反応の結果物である。電池の容量及び利用可能なパワーは、反応に利用可能な電池材料の量の強力な関数である。これは、相当程度に、材料の容積として考えることが可能である。カード構造内においては、利用可能な面積がほとんど固定されているため、電池材料の容積を極大化するという所望は、厚さを極大化するという所望に対応している。
【００４４】
電池は、電池材料を収容すると共に適切なレベルの（蒸発しやすい）電解質を維持するために、パッケージを必要としている。構造１００内に挿入される薄いフォームファクタの電池の場合には、パッケージは、材料を封入する予めパッケージングされたフィルムの形態を有している。パッケージングフィルムは、通常、厚さが０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）〜０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）であり、これは、必要なパッケージングの結果として、合計で０．１５２４ｍｍ（０．００６インチ）〜０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）の電池の厚さに相当する。電池１９０を構造１００内において印刷する場合には、本発明は、従来の電池パッケージング材料ではなく、電子コアを構成している層又はフィルムを利用することにより、電池を封入している。
【００４５】
図１４に示されているように、電池を印刷する既知の１つの方法においては、予めパッケージングされた薄い柔軟な印刷された電池３０１のコンポーネントは、印刷された陽極３０３、印刷された陰極３０５、陰極電流コレクタ３０７、陽極電流コレクタ３０８、セパレータ３０９、及びセパレータ内の水性電解質を含んでおり、これらはいずれも、柔軟な薄い電池パッケージハウジング３１１内に収容されている。炭素亜鉛セルの陰極アセンブリは、陰極電流コレクタ３０７及び電解質二酸化マンガン（活性材料）３０５を含んでおり、これらは、陰極電流コレクタインクが最小限のクラッキングを伴って（又は、クラッキングを伴うことなしに）接着することになる柔軟なシート上に印刷されている。電流コレクタ３０７は、ステンシル、スクリーン、又はその他の好適な印刷装置を使用することにより、柔軟なシート上に堆積されている。陰極電流コレクタインクは、放電の際の陰極の減少において生成される電子を転送するのに十分な材料から生成されたインクであってよい。電解質二酸化マンガン陰極を使用する炭素亜鉛セルにおいては、陰極電流コレクタは、好ましくは、炭素インクである。次いで、印刷されたコレクタに適切な硬化処理を適用することにより、十分な乾燥及び溶剤の蒸発を保証している。図１４に示されているように、薄い電池を印刷する既知の方法は、電池の厚さの大きな割合がパッケージ又はハウジング３１１であるという結果を依然としてもたらしている。
【００４６】
又、本発明においては、コア構造を構築する際にコア構造のその他の側面に使用される印刷ラインを使用することにより、電池材料を配置することも可能である。電子コア構造の一部であるフィルムを使用して図１４に示されている予めパッケージングされた電池のパッケージングフィルムを置換することによって追加的な容積を入手し、電池容量を増大させるか、又は電池の全体的な公称厚さを低減可能である。本発明の一実施例は、フィルム層をアセンブルする際に電池材料を電子コア構造内に構築することにより、追加的なパッケージングフィルムを除去することを目的としている。
【００４７】
本発明によれば、電池は、コア構造を構築する際に、いくつかの段階において印刷及び埋め込み可能である。図１７は、図１３に示されている一実施例による埋め込み型電池の構築段階１７１０〜１７８０を示している。この一実施例における方法は、スクリーン印刷プロセスを利用している。第１段階は、陽極及び陰極の電流コレクタの製造を含んでいる。炭素亜鉛化学構造の場合には、陰極電流コレクタは、導電性炭素から構成されている。この電流コレクタは、層１１０又は１５０上に印刷されている。段階１７１０において、この電流コレクタは、ベース層１５０上に印刷された状態において示されている。陽極電流コレクタは、好適な導電性コーティングによるか又は導電性フォイルの使用によって形成されている。陽極と陰極の間及びセル間における相互接続回路は、ニューヨーク州ペルハム（Ｐｅｌｈａｍ，  ＮＹ）に所在するＳｐｒａｙｌａｔ  Ｃｏｒｐ．社のＳｐｒａｙｌａｔ  ＸＣＭ−０１５などの導電性銀インクを使用することによって形成されており、これは、段階１７２０及び段階１７７０において印刷されている。次いで、段階１７３０において、陰極材料をコア層１４５の高さにマッチングするように印刷している。段階１７４０において、材料をコア層１４５の高さまで配置することにより、陽極を形成している。段階１７５０において、マイナーバッファ層を使用することにより、コア層１４５をベースシート１５０にラミネートしているが、これについては、本明細書において更に詳細に説明する。
【００４８】
段階１７８０において、ディスプレイセル１６０などの電気コンポーネントをコア内に配置しており、電子コンポーネントと電池間の電気的な相互接続を形成している。必要に応じて、追加の陰極材料をアセンブリ段階１７６０において印刷することにより、電池の容量を追加可能である。この追加の陰極材料は、コア層１３０の厚さを超過するべきではない。望ましい高さの陰極の印刷が完了したら、マイナーバッファ層を使用することにより、コア層１３０をコア層１４５にラミネートする。このプロセスにより、様々なコア層によって形成された井戸の内部に収容された印刷された電池が事実上もたらされる。形成された井戸に対して電池の電解質を追加すると共に、必要に応じて、セパレータシートを追加することにより、電池が完成する。電解質は、印刷法又は非印刷法のいずれかを通じて注入可能である。或いは、この代わりに、ゲル化させる適切な粘度の作用物質を有する水を注入することも可能である。並列（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）構成においては、セパレータシートにより、セルを湿潤すると共に、電解質を定位置に保持している。対向（ｃｏ−ｆａｃｉａｌ）構成においては、セパレータは、電解質を定位置に保持すると共に、陽極を陰極から分離するべく機能している。次いで、配置された電池材料をコア層１２０のラミネーションを通じてシーリングすることにより、セルをシーリングしている。
【００４９】
当業者であれば、様々なセルの形状を使用することにより、電池の陽極及び陰極を形成可能であることを認識するであろう。又、複数のセルを製造し、直列に接続することにより、電源電圧を増大させることが可能であることについても認識されたい。セルの形状は、並列形状において（層の１表面上に）陽極及び陰極を製造することにより、或いは、陽極及び陰極を別個の層の対向面上に印刷し、対向面の間にセパレータシートを使用してセルを完成させることによって対向形状を製造することにより、変化可能である。
【００５０】
リチウムセルの場合には、陽極は、リチウム金属を所望の形態においてベースシート１５０上にスパッタリングすることによって形成されている。相互接続は、スクリーン印刷プロセスなどの好適なプロセスを使用して印刷された導電性銀を使用することにより、以前の例と同様の方式において形成されている。陰極は、コア層１３０、１４０、及び１４５から構築された電解質井戸を形成するための類似の積層方法を使用することにより、コア層１５０上に印刷されている。
【００５１】
亜鉛セルの場合には、陽極は、放電の際に導電性を維持している（但し、亜鉛が消費される）。ハウジング外部の負の端子を形成している陽極タブは、別個の陽極コレクタとの電気的な接触状態にあるのではなく、亜鉛インクと直接的に接続されている。スクリーン印刷の場合には、インクを印刷可能にするための最適なメッシュ開口が判定されている。この判定において考慮するべきファクタは、十分な容量を実現するのに必要な亜鉛の粒子サイズ、インクの粘度、及び剪断下におけるその他のフロー特性、並びに、必要なインクの厚さを含んでいる。その他の好適な亜鉛金属の供給源は、亜鉛フォイル又は亜鉛メッシュを含んでおり、これらは、電池の陽極として機能することになろう。亜鉛フォイルなどの材料は、「ピックアンドプレース」ラインの一部として構造内に配置されることにより、電池を構築する際に堆積可能である。
【００５２】
対向型電極アセンブリの場合には、イオンの流れを依然として実現しつつ電極を電気的に隔離するべく、セパレータ３０８が包含されている。本明細書において使用されている「対向」型電極は、コア層の対向表面上に位置している主陽極表面と主陰極表面の間に、２面に挟まれたエリアを共有している（対向型電極は、主陽極アセンブリ（陽極＋コレクタ（存在する場合））表面と主陰極アセンブリ（陰極＋コレクタ（存在する場合））表面が、略同一プレーン内に存在していると共に単一片の基板材料上に直接又は間接的に印刷されている並列型電極とは弁別される必要がある）。陽極及び陰極層の間のセパレータ３０９は、紙のセパレータ、ゲル化されたセパレータ、又は印刷されたセパレータであってよい。炭素亜鉛実施例においては、対向型構成を有する電極アセンブリを使用することにより、コーティングされたクラフト紙セパレータをセパレータとして利用可能である。本発明による炭素亜鉛セル実施例の場合には、電解質は、好ましくは、セパレータを飽和させる塩化亜鉛の水溶液である。
【００５３】
又、ＩＣチップ１８０に延長する入力トレースに対する印刷電池からの接触を印刷プロセスにおいて形成することも可能である。一実施例（図示されてはいない）においては、電極用の電流コレクタが横方向にシーリングエリア内に延長しており、第２の金属性外部端子が、シーリングエリアに延長すると共に、シーリングエリア内において電流コレクタに接触している。この実施例においては、電流の導電性は、内部電流コレクタと外部端子の間の物理的な接触によって提供されている。別の実施例（図示されてはいない）においては、電流コレクタと外部端子は、物理的な接触状態にはない。むしろ、導電性は、シールエリア内の少なくとも一部に配置された導電性接着剤又はエポキシによって提供されており、これにより、２つの構造が橋絡されている。陽極及び陰極の電気接点は、電池の横方向のシーリングの外部に延長する接点を提供することにより、電解質から物理的に分離されている。当業者であれば、その他の接点構成を実装可能であることを理解するであろう。
【００５４】
陽極及び陰極の外部端子又は接点は、好ましくは、銀に基づいた導電性ポリマーインクにより、柔軟な非導電性ポリマー基板上に印刷されている。陰極コレクタは、コレクタ及び外部接点がセルパッケージ又はコンテナの少なくともシーリングエリア内においてオーバーラップするように、外部陰極接点上に印刷されている。同様に、陽極インクは、陽極及び外部接点がセルパッケージ又はコンテナの少なくともシーリングエリア内においてオーバーラップするように、外部陽極接点上に印刷されている。
【００５５】
陰極電流コレクタの形状は、陰極インクとの十分な接触を実現するべく選択されており、且つ、好ましくは、シーリングエリア内において陰極タブの一部とオーバーラップするエリアをも形成している。この電流コレクタインクは、乾燥され、次いで、陰極インクが電流コレクタ上に印刷され、乾燥される。そして、対向構成の電極の場合には、陽極３０３と陰極３０５の間にセパレータ３０９が配設されることになる。
【００５６】
電解質は、様々な手段によって電池構造内に導入される。一実施例においては、この方法は、コア構造によって形成された井戸の内部に既定容積の液体電解質を供給する供給システムを含んでいる。井戸は、ベース層１５０と、中間層１４５、１３０、及び１２０内の打ち抜き開口によって形成されている。井戸の高さの合計は、層１４５、１３０、及び１２０用のフィルムの厚さに応じて、約０．２５〜０．３５ｍｍ（１０〜１４ミル）である。層１５０／１４５、１４５／１３０、１３０／１２０間のバッファ層は、電池のシーリングを提供すると共に、層間における電解質の漏れを防止している。ホットラミネーションの際に、電池層及びバッファ層は、溶解状態となり、高度な完全性を有するシーリングを電池に対して提供する。必要に応じて、陰極及び陽極の強化された湿潤を提供するセパレータシートを使用可能である。或いは、この代わりに、（例えば、化学構造に大きな影響を与えない適切な粘度調節接着剤を使用して）電解質を十分にゲル化させることにより、スクリーン又はステンシル印刷法を使用して陽極及び陰極上に印刷できるようにすることも可能である。
【００５７】
（スイッチ及びその他の入力コンポーネント）
電子コア構造内に内蔵可能なその他の電気コンポーネントには、図４に示されているスイッチ接点２００、或いは、入力信号をＩＣチップに供給又はこれを受信するためのセンサなどの（又は、回路を完成させるための）その他の装置を含んでいる。
【００５８】
多くのアプリケーションにおいては、電子回路を活性化させ、且つ、コンポーネントに対する電源をターンオンするべく、スイッチが必要であろう。本発明においては、従来のメンブレインスイッチ技術を利用可能である。ドーム形の、フラットな、又はエンボス加工されたスイッチなどのいくつかの種類のスイッチを利用可能である。ドームスイッチの場合には、通常、起動された際に圧縮される金属ドームが回路上に配置されている。これらのドームは、ドームを損傷したり又は永久に押しつぶすことなしに、ホットラミネート可能である。
【００５９】
或いは、この代わりに、層１４５又はカード内の既定の場所及び深さにおける別の適切な層上に、スイッチ用の電気接触パッドを印刷する。ホットラミネーションが完了したら、空洞を切削加工することによってドームを配置し、カードを再シーリングしてスイッチドームを埋め込み可能である。従って、切削加工は非印刷プロセスであるが、コンポーネントの大部分を印刷するか又は印刷ライン内に内蔵することにより、まず、電子コア構造を製造可能である。アプリケーションに必要である場合には、コアは、後からドーム用に切削加工又は打ち抜き加工された空洞を具備可能であり、且つ、依然として、それ以前の印刷プロセスの効率性の利益を享受可能である。フラットなスイッチの場合には、回路の２つの半体を分離しているスペーサを妨げることなしに、スイッチをラミネートしなければならない。好適なドームは、直径が６ミリメートルであって、高さが０．４５７２ｍｍ（０．０１８インチ）である。フラットなスイッチ（これは、触覚のために突出したドームを含んでいない）は、それぞれ、フレックス回路層、スペーサ層、及び短絡層として図３に示されている層に加えて、様々な層を使用することによって製造される。
【００６０】
本発明の層１４５には、追加又は代替電子コンポーネントを包含可能である。図示されている実施例は、電子コンポーネントとしてディスプレイを使用しているが、本発明の範囲を逸脱することなしに、磁気ストライプエミュレータ、ＲＦアンテナ、又はバイオメトリックセンサなどのその他の装置を内蔵可能である。
【００６１】
（印刷層及び相互接続）
ディスプレイセル１６０及び様々な封入層の表面を使用することにより、電気要素用の必要な接続回路を保持可能である。構造１００は、複数の層を包含可能であるため、それぞれの層（前面及び背面）を、印刷可能な抵抗性、誘電性、又はその他のコンポーネントを含む回路に使用可能である。スルーホール印刷などの技法を利用することにより、層の一面から他方の面に導電性回路を延長させることが可能である。この方法は、既知であり、且つ、フィルム層を貫通したビア（これは、ビアを通じて導電性材料を提供することによって電気的に接続されている）を提供することによって実現される。回路は、印刷された銀又は当技術分野において既知のその他の導電性、抵抗性、又は誘電性材料などの導電性トレースの形態であってよい。従って、予めアセンブルされたものとして導入されるいくつかの品目を除いて、積層構造の要素及びコンポーネントのすべてを印刷ラインにおいて印刷するか、又は印刷ラインに容易に追加可能である。例えば、ＩＣ１８０は、現時点においては、印刷以外のプロセスによって製造されているが、ディスプレイセル１６０の一部としてのＩＣ１８０の設置は、電子コア構造のその他の層を形成するのに使用される印刷ライン内において同時に実行可能であり、これにより、ＩＣが電子コア構造内に適切に統合されることになる。
【００６２】
印刷プロセスを使用することにより、シート及び／又はロール内に多数の個々の構造用の回路機能を有する層を高速且つ低コストで大量に生成可能である。次いで、後述するように、その１つ又は２つの表面上に印刷された電気トレースを具備したこれらの予め形成されたコンポーネント層をシンギュレートし、ラミネーションプロセスにおいて、印刷された構造並びに層間及びディスプレイセル１６０に対する適切な電気接続を提供するビアの場所を一致させつつ、ベースシートとトップシートの間においてアセンブル可能である。
【００６３】
既知のプロセスを使用することにより、ディスプレイピクセル、導電性トレース、抵抗器、スイッチ、電池、コンデンサ、及び導電性接着剤などの様々な要素を印刷（又は、印刷された層によって構築）可能である。参考として図２Ａ及び図３を使用することにより、これらの要素又はその他のコンポーネントをフレックス回路層１４０、第１カバー層１２０、及び第２カバー層１３０を含む前述の層のいずれかの上部又は底部上に印刷し、必要に応じて、所望の構造及び接続を生成可能である。又、追加層を実装することにより、更に複雑な構造及び接続を円滑に実現する更なる印刷可能な表面が提供されることから、これらの印刷可能な要素を図３には示されていない追加層上に印刷することも可能である。
【００６４】
例えば、図３及び図４を参照すれば、短絡パッドを第１カバー層１２０の上部に印刷し、これにより、スイッチ２００用のメンブレインを形成可能である。別の例として、第２カバー層１３０の底部上の適切な位置にシャントを印刷することも可能であり、これは、アセンブルされた際に、フレックス回路層１４０に隣接してフレックス回路層１４０上の所望の回路を飛び越えることになる。様々なその他のコンポーネントを第２カバー層１３０の底部上に印刷することにより、ディスプレイ１７０用の電極、抵抗器、コンデンサ、及びアンテナなどのフレックス回路層１４０に対して動作可能に接続されたコンポーネントとの接続を形成可能である。更には、所望の層の一部上に（同一の場所上における後続のトレースの印刷を実現する）クロスオーバー絶縁を印刷することにより、更に複雑な接続を形成することも可能である。
【００６５】
更に別の例においては、導電性接着剤をパターン印刷してフレックス回路層１４０及び層１３０上の所望の回路を接続するように、第２カバー層１３０の底部上に導電性接着剤を非導電性接着剤と共にパターン印刷可能である。又、所望の層上の印刷コンデンサ又は抵抗器を含む様々なその他の印刷された構成を実現することも可能である。或いは、この代わりに、これらの印刷された要素を所望の層上に表面実装することも可能である。
【００６６】
図１６Ａを参照すれば、既存のスマートカード接触カードは、チッププレート１６１０を利用することにより、カード１６００とスマートカード読取装置（図示されてはいない）の間に接触ポイントを形成している。マイクロプロセッサ１６２０は、従来、ワイヤボンディング、フリップチップ、又はその他の従来のダイ装着法を通じてチッププレートの下においてプレート１６１０に対して装着されており、且つ、カード内に収容されたデータ、プロセッサ、及びプログラムを収容するべく電気的且つ物理的に装着されている。又、いくつかの実施例においては、グルー１６３０又は別の接着剤及び支持部１６４０を提供することにより、チッププレート１６１０及びマイクロプロセッサ１６２０を固定している。接触スマートカードは、現時点においては、スマートカードチップをカード内のその他のコンポーネントに対して接続してはいない。しかしながら、このマイクロプロセッサを、ディスプレイ又はバイオメトリックセンサなどのカード内のその他の電子コンポーネントに対して接続することが望ましいであろう。これらのケースにおいては、後程詳述するように、コア層１４５上の印刷された回路を使用することにより、スマートカードチッププレートとＩＣ１８０などのその他のコンポーネントの間に導電性経路を提供可能である。
【００６７】
（電池の相互接続）
前述のように、複数のセルを製造し、直列に接続することにより、電源の電圧を増大させることができる。セルの形状は変化可能であり、図１５Ａを参照すれば、一実施例においては、２つの電池を印刷し、並列（ｓｉｄｅ  ｂｙ  ｓｉｄｅ）形状において相互接続している。並列（ｓｉｄｅ  ｂｙ  ｓｉｄｅ）状態において、第１電池の陽極１５４０及び陰極電流コレクタ１５６０が位置し、第２電池の陽極１５５０及び陰極電流コレクタ１５７０が印刷されている。これらの電池を直列に接続するために、導電性ブリッジ１５１０を第１電池の陽極１５４０に電気的に接続することにより、負の端子を形成しており、導電性ブリッジ１５３０を第２電池の陰極電流コレクタ１５７０から提供することにより、正の端子を形成しており、且つ、導電性ブリッジ１５２０によって第１電池の陰極電流コレクタ１５６０を第２電池の陽極１５５０に対して接続している。
【００６８】
図１５Ａ及び図１５Ｂを参照すれば、負の端子を形成している導電性ブリッジ１５１０が、陽極１５４０から離れてコア層１４５の上部に対して延長していることを観察可能である。正の端子を形成している導電性ブリッジ１５３０も、コア層１４５の上部に対して延長している（図１５Ｂには図示されていない）。コア層１４５を通じて２つのセルの間の相互接続を実現するべく、コア層１４５内にスルーホール１５８０が提供されている。導電性ブリッジ１５２０は、図１５Ｂに示されているように、スルーホール１５８０を通過することにより、第１電池の陰極電流コレクタ１５６０（これは、コア層１４６の下に位置している）を第２電池の陽極１５５０（これは、コア層１４５の上に位置している）に対して接続している。同様に、スルーホール１５９０をコア層１４５の上部表面に貫通させることにより、導電性ブリッジ１５３０が第２電池の陰極電流コレクタ１５７０（これは、コア層１４５の下に位置している）から提供されており、コア層１４５上の正の端子を形成している。
【００６９】
導電性ブリッジ１５１０、１５２０、及び１５３０は、Ｓｐｒａｙｌａｔ  ＸＣＭ−０１５などの導電性銀インクを使用することによって形成されている。図１７を参照すれば、段階１７２０及び段階１７７０は、コア構造構築シーケンスの一部としてのこれらの導電性ブリッジの印刷を示している。又、図１７のコア層１４５内には、スルーホール１５８０及び１５９０が示されており、これらにより、導電性インクは、コア層１４５を通じた電気的接続を生成可能である。
【００７０】
尚、導電性ブリッジ１５１０、１５２０、及び１５３０については、コア層１４５を通じた電池の相互接続との関係において説明しているが、当業者であれば、ラミネート構造の様々な層に跨って又はこれらを通じて導電性材料を延長させているこれらの原理は、本発明のその他の電気コンポーネント及びその他の層にも適用可能であることを理解するであろう。
【００７１】
（スマートカード処理）
ディスプレイを駆動するマイクロプロセッサなどのマイクロプロセッサを既に含んだ電子コンポーネントに対する接続の場合には、接触スマートカードチップを構造から除去可能である。図１６Ａを再度参照すれば、本発明のこの実施例においては、チッププレート１６１０を使用することによって読取装置用の標準的な接触インターフェイスを提供しているが、チッププレートの背面に装着された従来のスマートカードマイクロプロセッサ１６２０を伴ってはいない。ディスプレイ又はその他のコンポーネントを制御するべく使用されるマイクロプロセッサが、要素制御用のソフトウェアと、外部読取装置と通信するべくスマートチップ上に通常収容されているソフトウェアのホスティングという２つの目的にサービスしている。
【００７２】
図１６Ｂを参照すれば、ＩＣ１８０を使用することにより、既存の「スマートカード」の集積回路によって現在実行されている処理を置換可能である。既存のスマートカードの物理的な構造は、ＩＳＯ規格７８１０、７８１６／１、及び７８１６／２によって規定されている。一般的に、構造は、印刷された回路と、カード内に埋め込まれた集積回路チップ１８０という２つの要素から構成されている。図１６Ｂを参照されたい。チッププレート１６１０は、接点１６５０との電気的接続状態にあり、この結果、チッププレートが標準読取装置内に位置した際に、ＩＣ１８０の処理機能又はスイッチ１６６０からの信号がプレート１６１０に対して到達可能である。
【００７３】
図１６Ｂに示されている印刷された回路は、ＩＳＯ規格７８１６／３に準拠しており、これは、電力及びデータ用の５つの接続ポイントを提供している。チッププレート回路は、カード上に提供された凹部内に密封された状態において固定されており、導電性材料によって充填された回路チップ上に焼き付けられ、且つ、突出した接点と共にシーリングされている。印刷された回路は、機械的な応力及び静電気から回路チップを保護している。チップとの通信は、「チッププレート」を通じて実現されており、これは、印刷された回路にオーバーレイした接点を含んでいる。
【００７４】
チッププレートは、ＣＡＤ（Ｃａｒｄ  Ａｃｃｅｐｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）（又は、カード読取装置）と集積回路チップの間の接触パッドとしてサービスしている。集積回路チップは、カードと読取装置の間における通信媒体としてのロジック及び機能を提供している。又、チップは、適切な暗号化プログラム、並びに、その他の必要なセキュリティプログラムをも収容している。
【００７５】
本発明によれば、ＩＣ１８０は、ディスプレイ１７０を駆動している。但し、ＩＣ１８０のディスプレイ処理機能を既存の「スマートカード」の集積回路チップの処理機能と組み合わせることが望ましいであろう。２つのチップは、単一カード内に共存可能であるが、スマートチップがディスプレイドライバＩＣ１８０などの別のチップと通信する必要がある場合には、トレースの組を通じてデータラインが接続される。前述のように、電流チッププレートは、チップと共に使用するべく、６つ又は８つの接続を具備しており、これらは、電力及びその他の通信ラインを含んでいる。
【００７６】
２つの別個のＩＣの短所を回避するべく、ディスプレイドライバＩＣ１８０は、既存のスマートカードチップと同一の機能及びメモリを包含するべく設計可能である。現在のスマートカードチップ上におけるすべてのプログラムをＩＣ１８０内に包含し、これにより、第２のマイクロプロセッサを除去可能である。これを実現するために、スマートカードの接点要件に準拠したチッププレートを柔軟なトップシート１１０の開口内に取り付けることになるが、関連するＩＣは存在していない。ＩＣ１８０以外のその他のプロセッサは不要である。適切な接続を層１４５、第２カバー層１３０、及び／又はフレックス回路層１４０の表面上においてチッププレートからＩＣ１８０及び電池１９０に印刷することにより、標準的なスマートカードプロトコル用の信号がＩＣ１８０との間において流れることができるようにすることができる。
【００７７】
（磁気ストライプエミュレータ）
前述のように、本発明のコア構造内には、様々な電気コンポーネントを包含可能である。１つの好適なコンポーネントは、米国特許第４，７０１，６０１号に記述されている装置などの磁気ストライプエミュレータであってよい。磁気ストライプエミュレータを有するカードは、磁気ストライプを読み取り且つこれにインターフェイスするセンサを具備した取引端末と共に使用可能である。カードは、磁気ストライプ上に通常エンコードされている情報に対応した変化する磁界を生成するためのトランスデューサを包含可能である。本発明の場合には、ＩＣ１８０が、メモリ内に保存されている取引データを抽出し、出力信号をトランスデューサに対して供給している。トランスデューサが、取引端末内のセンサによって読み取られる取引情報に対応した変化する磁界を生成している。この結果、カードアプリケーション用の磁気ストライプエミュレーションを含むコア構造が製造される。
【００７８】
（バイオメトリックセンサ）
本発明に内蔵可能である別の電気コンポーネントは、様々なバイオメトリックセンサの中の任意のものである。一実施例においては、バイオメトリックセンサは、指紋画像の採取をサポートするべく設計されたマイクロ圧力センサである。このような好適なセンサの一例が、カリフォルニア州ミルピタス（Ｍｉｌｐｉｔａｓ，  ＣＡ）に所在するＦｉｄｅｌｉｃａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．社のＦｉｄｅｌｉｃａ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ  ｍｏｄｅｌ  ３００２であり、これは、マイクロプロセッサに基づいた装置に埋め込み可能である。このセンサによれば、適用可能なホストコンポーネントと統合された際に、ユーザーは、様々な電子認証セキュリティ機能を実行可能である。この場合にも、本発明のコア構造は、カードアプリケーションにとって必要であるか又は望ましい場合に、この機能を包含可能である。
【００７９】
（バッファ層）
異なるコンポーネント及びフィルムの変化する寸法特性と、個々のコンポーネントの様々な例の中において生じる変動、並びに、結果的に得られるカードの平坦性に関するＩＳＯ要件に起因し、構造１００のアセンブリは、バッファリング層を含んでいる。これらの成形可能な（ｆｏｒｍａｂｌｅ）層は、様々なコンポーネント間における均等化を提供しており、この結果、ベースシート１５０の外側からトップシート１１０の外側に計測された際の特定の寸法「Ｈ」を電子コア構造内において実現可能である（図２Ａを参照されたい）。
【００８０】
構造１００内の層の中の複数のものの間に接着剤などの流動可能なバッファ材料を適用する。後述するように、バッファリング層は、それぞれのコンポーネント及びフィルムの任意の製造バッチ内において発生する変動を調節している。例えば、ＩＣ１８０の高さは、不均一であるか又は望ましい公称寸法外である可能性があるが、この変動がバッファリングレイアにおいて補償されている。望ましい高さ寸法Ｈは、複数の層におけるバッファリングによって実現されており、構造１００の層のそれぞれが後述するように１つにラミネートされる際に、流動可能な接着剤層が様々なコンポーネント及び層のそれぞれにおいて過剰な寸法を吸収すると共に、不足した寸法を充填している。バッファを適用した後に使用されるニップローラーは、所望の寸法を確立するのに有用である。それぞれの打ち抜き層のウェブ内の空洞が、過剰寸法の要素から流動可能な接着剤を吸収する。これらの空洞は、一般に、ＩＣ、電池、及びディスプレイセルなどの様々な要素を平坦化するべく設計されている。空洞は、要素の変化する寸法に対して正確にフィットするべく形成不可能であるため、これらは、わずかに過剰なサイズとなり、この結果、様々な要素の周りに小さな空洞がもたらされる。流動可能なバッファ材料は、これらの空洞を充填し、均一な構造を提供する。
【００８１】
ホットラミネーションの際には、コア構造のフィルム層を構成するべく使用されている樹脂も同様に流動する。様々な要素の周りに形成された空洞は、ホットラミネーションプロセスの際に、流動する樹脂によって充填される。予め形成された空洞の空隙を樹脂が充填し、この結果、フロープロセスにおいて失われた容積に起因し、カード表面における亀裂、クラック、又は窪みなどの許容不能な表面欠陥がもたらされる可能性がある。従って、流動可能なバッファ材料を使用することにより、コア形成の際に発生する空洞を予め充填し、これにより、結果的に、このような欠陥をもたらすことになる容積不足を除去しているのである。
【００８２】
以下、メイジャーバッファ層及びマイナーバッファ層という２つのバッファ層について説明する。これらのバッファ層は、それぞれ、０．０２５〜０．０７５ｍｍ（１．０〜３．０ミル）及び０．００６２５〜０．０２５ｍｍ（０．２５〜１．０ミル）の厚さを具備可能である。好適な厚さは、メイジャーバッファ層の場合には、０．０６２５ｍｍ（２．５ミル）であり、マイナーバッファ層の場合には、０．０１２５〜０．０２５ｍｍ（０．５〜１．０ミル）である。
【００８３】
まず、メイジャーバッファ層について説明する。図６を参照すれば、構造１００をアセンブルする際には、柔軟なトップシート１１０が第１カバー層１２０にラミネートされ、且つ、第１カバー層１２０が第２カバー層１３０にラミネートされることにより、トップアセンブリ層２１０が形成されることになる。ベースアセンブリ層２２０は、図６に示されているベースシート１５０、ディスプレイ１７０及びＩＣ１８０を有するディスプレイセル１６０、及び電池１９０など複数の要素及び層を１つにラミネートすることによって形成されている。これらの要素は、トップアセンブリ層２１０及びベースアセンブリ層２２０の所望の厚さを実現するべく、ニップローラーを使用して従来のラミネーション技法によってラミネートされている。
【００８４】
前述のように、これらの層内において、ラミネートされた要素内に、望ましくない寸法の変動が発生することになる。図７を参照すれば、メイジャーバッファ層２３０をトップアセンブリ層２１０とベースアセンブリ層２２０の間に配置することにより、これらの変動を実質的に平坦化すると共に、許容可能な寸法を実現可能である。メイジャーバッファ層２３０は、図８に示されているように、トップアセンブリ層２１０上において流動するラミネーティング接着剤によって形成可能である。スクリーン、ステンシル、パッド、又はフレキソ印刷を含む様々な方法により、メイジャーバッファ層２３０をトップアセンブリ層２１０に適用可能である。これらの印刷プロセスは、トップアセンブリ層２１０の輪郭を反映した輪郭を具備するプレートによって実現可能である。このプレートは、トップアセンブリ層２１０上の対応した場所とマッチングすることにより、トップアセンブリ層２１０の凹部内に接着剤の十分なカバレージを供給している。従って、図７は、簡潔性のために、均一な厚さのバッファ層２３０を示しているが、前述の方法によって適用されるこのイレヤは、流動可能な材料の蓄積が空洞内に移動することを必要としている場所に多くの材料を供給するべく選択された材料の厚さ及び容積のパターンを具備することになる。メイジャーバッファ層は、十分なバッファ材料を提供することにより、コア形成の際に形成される寸法の不一致及び空洞が補償され、且つ、充填されることを保証している。
【００８５】
図９を参照すれば、トップアセンブリ層２１０及びベースアセンブリ層２２０がマージされており、パターニングされたメイジャーバッファ層２３０が、様々なコンポーネント内において過剰な寸法を吸収すると共に不足した寸法を充填し、これにより、高さの変動を補償し、ニップローラーによって決定される所望の高さ寸法を実現している。過剰なバッファ材料は、カバーシートの端部から漏出させ、後からトリムすることによって所望の形状を形成可能である。
【００８６】
又、バッファ層を使用することにより、結果的に得られる電子コア構造に対して望ましい機械的な強度を提供することも可能である。実質的に非中空の構造を提供して様々な要素及び空洞をアセンブルすることにより、結果的に得られるコア構造は、非常に望ましい剛性及び機械的な完全性を有することになる。更には、様々な層を１つにロックするためのバッファ層の使用法は、相互接続された電子回路の電気的な完全性をも増大させる。好適なバッファ層材料は、印刷プロセスによるその適用を許容する望ましい粘度又はその他の物理的特性を具備する必要があり、且つ、コア構造の層を１つに保持するのに有用であるように、流動及び硬化可能である必要がある。但し、バッファ材料は、永久的な接着剤である必要はない。又、バッファ層材料は、バッファ材料が溶融状態においてフィルム層の樹脂及び電気コンポーネントと互換性を有するように、ホットラミネーションプロセスの際にＰＶＣ又はその他の層及び任意の更なる印刷材料と混合可能である必要もある。アクリレート、ウレタン、プラスチゾル、ポリエステル、又は硬化の後の印刷及び強度にとって好適な粘度を有するその他の類似した材料などの様々な材料グループが、バッファ材料として好適である。
【００８７】
フレックス回路層１４０に接着されたメイジャーバッファ層２３０に加えて、図１０及び図１１に示されているように、複数のマイナーバッファ層２４０をその他の層の間において流動及び接着させることも可能である。この結果、構造１００内の複数の層におけるバッファリングを補償することにより、望ましい高さ寸法を実現可能である。又、マイナーバッファ層は、製造の際に様々な層を１つに接着するべく機能している。最後に、マイナーバッファ層及び中間ニップローラーによれば、所与の構造を基板の最上部又は底部から既知の距離において再現可能に配置可能である。特定のアプリケーションにおいて、エンドユーザーが切削加工又はその他のプロセスを使用してコア構造内に埋め込まれた要素に対して接続することを所望している場合に、これは重要であろう。
【００８８】
様々なコンポーネント及び層の高さ寸法を均等化することに加えて、メイジャーバッファ層２３０及びマイナーバッファ層２４０は、その他の寸法問題をも補正可能である。例えば、ラミネート対象の層を打ち抜いてＩＣ１８０にフィットさせる場合には、構造がＩＣを容易に受け入れることができるように、「オーバーカット」される可能性がある。電子コア構造の間において発生する「オーバーカット」における変動は、ＩＣサイズにおける変動とは別個のものである。ＩＣの形状は、許容可能な寸法を有するように形成可能であるが、構造１００上におけるその配置は変化可能であって、補償を必要とする潜在的な変動に結び付くことになる。従って、チップが構造に取り付けられ、打ち抜き済みの層がその周りに適用された後に、空洞がその周りに形成される可能性がある。この場合には、バッファ層は、図１１に示されているように、ＩＣの高さの変動を充填するのみならず、ＩＣ１８０の周りの空洞の容積２９０をも充填することになる。
【００８９】
（例１：個別コンポーネントの配置及び多層回路）
以上の開示内容に基づいて、以下、図６に示されている２つの複合層（ベース層２２０及びカバー層２１０：これらの層は、この後に、１つにラミネートされ、コア電子構造を形成することになる）を有する構造において、本発明について説明することとする。
【００９０】
電子コアは、部品レイアウト用の適切な構成において必要なコンポーネントをベースシート１５０上に配置することにより、構築されている。ベースシートは、ＰＶＣであるか、又はホットラミネーションプロセスを通じて外部層にラミネートされるその他のフィルムであってよい。ベースシートの厚さは、好ましくは、０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）の範囲であり、好適な厚さは、０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）である。様々なコンポーネントは、感圧接着剤の薄い層によって定位置に保持されている。
【００９１】
ベースシート１５０上に配置されているコンポーネントは、メンブレインスイッチドーム、電池、及びディスプレイセルを含んでいる。初期のコンポーネントの配置により、リリーフエリアの間隔、並びに、平坦化を必要とする様々な高さが決定される。ディスプレイセル及び電池タブの基板の厚さにマッチングする打ち抜き層１４５を予めラミネートすることが望ましい（但し、必須ではない）。基板の表面は、その上部にドームが配置されることになるスイッチベース回路を収容可能である。
【００９２】
好適なラミネーション方法は、ＵＶ放射、ＥＢ放射、又は熱を通じて硬化される永久的なラミネーティング接着剤を使用する方法である。ベース層のラミネーションは、この層の高さを設定すると共に潜在的な高さの変動を低減するニップポイントを通じて強制可能である。
【００９３】
この段階で、コアは、同一プレーン上に位置すると共に上向きになったディスプレイセル接点、電池タブ、及びスイッチ接点から構成されている。ドームをスイッチの上方に配置し、当技術分野において周知の接着技法を使用することによって接着可能である。この結果、カバー層２１０に後からラミネートされるベース層２２０が完成することになる。
【００９４】
カバー層２１０は、その底部上に印刷されたすべての必要な接続回路を具備しており、これらの接続回路が、ベース層２２０上に存在しているスイッチ、電池、及びディスプレイセルの電子接点を接続することになる。カバー層は、ディスプレイの高さ、チップセット、電池、及びスイッチドームの輪郭にマッチングするように設計されている。カバー層は、ベース層（又は、「コンポーネント層」）のトロポジーにマッチングさせるべく、打ち抜きを伴うフィルムをラミネートすることによって三次元形態において構築可能である。カバー層は、ベース層上に配置されている様々な高さの要素の数に基づいた最小数のサブ層を具備している。カバー層は、コア内に埋め込まれたディスプレイを観察できるようにする透明なフィルムから構築可能である。
【００９５】
最終的なアセンブリ段階は、永久的なラミネーティング接着剤を使用することにより、ベース層２２０及びカバー層２１０をラミネートする段階である。流動可能な接着剤の０．０２５４〜０．０５０８ｍｍ（０．００１〜０．００２インチ）のバッファリング層２３０を使用することにより、カバー層をベース層に接合し、次いで、接着剤を溶解させる前に、０．４５７２ｍｍ（０．０１８インチ）に設定された堅固なニップポイントに構造全体を通過させる。接着剤は、スクリーン印刷、パッド印刷、塗布、又は噴霧を通じて適用される。三次元構造を完全にカバーする必要があり、電気接触エリアには、接着剤を適用するべきではない。
【００９６】
最終的なラミネーティング接着剤は、永久的なものであり、透明なカバー層を通じて硬化されるＵＶ又はＥＢなどの放射線によって硬化する接着剤のグループから選択可能である。或いは、この代わりに、永久的なホットメルトを適用することも可能であり、これは、ニップポイントを通じて冷却されることになる。ホットメルトは、完成したカードの製造のホットラミネーション段階におけるリフローという更なる利益を具備している。すべてのバッファ層は、様々な層の永久的な溶解を防止することによってホットラミネーションプロセスを妨げることがない接着剤から構成する必要があり、且つ、結果的に得られたカードは、ＩＳＯ規格に合格しなければならない。適用するのに好適なこのような接着剤は、Ｒａｄｃｕｒｅ  ＵＶ−１７０−ＳＰである。
【００９７】
ベースシート１５０及びトップシート１１０の材料は、ＰＶＣであるか又はホットラミネーションに好適なその他のプラスチックから構築されている。或いは、この代わりに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はその他の市販のヒートシールコーティングなどのヒートシールを最外表面上にコーティングすることにより、ホットラミネーションにおける仕上げ表面の適切な接合を保証することも可能であろう。
【００９８】
（例２：平坦な回路及び電気接続）
別の例においては、ディスプレイセル及び電池コンポーネントの接続ポイントとマッチングしていると共にスイッチ用のベースを収容している接続回路全体を構造の上部に印刷することにより、ベース層２２０の構造を変更している。次いで、ニードルディスペンサを通じて接続回路とコンポーネントの間の電気的接続を提供することにより、それぞれの接続に対する導電性経路を提供している。残りの構造は、例１と同一である。
【００９９】
例１及び例２は、電子コア内における印刷回路の固有の柔軟性を有している。電子コアは、通常、最終的なアセンブルの前に回路要素を印刷するための５〜７つの個別の表面を具備することになる。本発明のこの実施例は、コア内において回路を階層化すると共に、すべての利用可能な表面を使用して必要な回路に対してフィットさせる能力を提供している。これは、スマートカード用のエリア内に精巧な回路を収容しなければならない際に有用である。これは、事実上、従来の単一表面と比べて、５〜７倍の容量を提供している。
【０１００】
コアの層間における電気接続は、層を貫通した導電性ビアの導入を通じて実現可能である。これは、接続対象の回路と見当を合わせた状態においてドリル又はパンチによってそれぞれの所望の層を貫通して孔を空けると共に、孔を導電性エポキシ又はその他の材料によって充填してスルーホール回路経路を提供することによって実現される。
【０１０１】
（例３：埋め込まれた炭素／亜鉛電池）
前述のように、スマートカード内において使用するのに好適な電池は、通常、厚さの合計が０．３０４８ｍｍ（０．０１２インチ）〜０．４０６４ｍｍ（０．０１６インチ）である。この合計厚さの中の０．１５２４ｍｍ〜０．２５４ｍｍ（０．００６〜０．０１０インチ）は、電池をシーリングするためのパッケージングフィルムから構成されている。この例は、全体の厚さ及びコアの複雑性を低減する電池パッケージの一部としてのコア層の使用法を示している。
【０１０２】
この構造は、例１において説明したベース層２２０／カバー層２１０に基づいている。ベース層において、電池の陽極及び電流コレクタを第２フィルムＰＶＣ層１５０上に堆積している。これとは別途に、この同一層上には、陰極及び電流コレクタを同様に印刷している。電池層の厚さの合計は、ディスプレイの高さにマッチングした０．１５２４ｍｍ（０．００６インチ）である。システムに必要な３Ｖを実現するには、２つの別個のセルが必要である。付着回路によって電池を直列にその他の要素に対して接続している。
【０１０３】
カバー層２１０は、電池の電極の上方に空きエリアを具備することによってラミネーションの際にリリーフを提供するべく構築されている。最終的なラミネーションの前に、電池の電解質を井戸に供給することにより、電池構造を完成させている。ラミネーションの際に、電解質が井戸を湿潤し、これらを活性化させている。
【０１０４】
（例４：埋め込まれたリチウム電池）
リチウム電池化学構造の使用は、１セル当たりに２．８Ｖという利点を具備しており、この結果、コア構造が単純化される。しかしながら、リチウム化学構造は、水とリチウムの反応性に起因し、ドライルーム環境内においてセルをアセンブルする必要がある。
【０１０５】
従って、この結果、コア構造に内蔵する前に電池コンポーネントを予め形成しておく必要がある。これは、リチウム金属が予めスパッタリングされた銅フォイルの電流コレクタをラミネートし、０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）の厚さであるコアフィルムに陽極を形成することによって実現される。コアフィルムを電池の形状に打ち抜き、井戸を形成する。次いで、井戸を電解質及び陰極材料によって充填し、且つ、陰極電流コレクタを形成する銅フォイルによってシーリングする。この結果得られる構造は、０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）であり、これは、０．３５５６ｍｍ（０．０１４インチ）の合計厚さを有する別個のセルよりも大きな容量を具備している。
【０１０６】
前述の電池層は、この段階において、１つの表面上には、陽極接続を、そして、反対側の面上には、陰極を具備している。底部電極への電気的な接続は、回路を底部電極に延長させることによって生成する。上部電極への電気的な接続は、フィルムを貫通してビアを提供し、スルーホール技法を使用してバックプレーンに接続することによって生成される。
【０１０７】
その他の例と同様に、カバー層及びベース層は、例１に記述されているように、０．２５４〜０．４０８ｍｍ（０．００１〜０．００２インチ）の接着剤のバッファ層を使用することによってラミネートされている。
【０１０８】
（例５：ＰＶＣ層）
コア構造は、様々なフィルムを使用することによって構築可能である。適切なラミネーティング接着剤の選択による正常なホットラミネーションにおいては、ラミネーションプロセスにおいてすべての層がフィルムの融点に到達することを必要としていない。或いは、この代わりに、ラミネーションプロセスにおいて、選択されたフィルムの融点に到達して溶解するフィルムから層を構築することも可能である。ポリ塩化ビニル及びポリプロピレンなどの好適なフィルムが当技術分野において周知である。ラミネーティング接着剤をワッフル又はその他の適切なパターンでパターン印刷することによって層の流動を許容すると共に溶解するための適切な表面を提供している点を除き、ラミネーションプロセスは不変である。ラミネーティングプロセスを依然として使用することにより、様々な層を平坦化しているが、接着剤の主要な目的は、ラミネーションの前に様々な層を１つに保持することにある。印刷された電池の場合には、バッファ層接着剤を電池の周りに連続層として印刷することにより、最終的なラミネーションの前に電池の電解質を収容するためのガスケットの形成を保証している。この印刷は、カードのその他のエリア内においてパターンが使用される場合にも実行される。
【０１０９】
（結論）
以上の例は、本発明の印刷及びラミネート構造の範囲及び柔軟性を示している。具体的には、本発明を使用することにより、様々な金融カード及びその他のアプリケーションの規定された電子機能を提供し、必要な構造的な完全性を具備すると共に、規格及び／又はユーザー要件によって規定された寸法要件、柔軟性、及び特定のアプリケーションのその他の物理的要件に準拠した状態において仕上げ層が適用されることを許容する電子コア構造を効率的に製造可能である。当業者であれば、その他のコンポーネント及び構成を実施可能であり、且つ、それらも本発明の範囲内に属していることを認識するであろう。
【０１１０】
（付属書Ａ）
（スマートカード規格）
・ＩＳＯ  ７８１０
定義条項に定義されている識別カードの特性及び国際交換におけるそれらのカードの使用法について記述する一連の規格の中の１つである。この「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ」は、カード材料、構造、特性、及び４つのカードサイズの寸法を含む識別カードの物理的な特性について規定している。銀行カードの公称寸法は、０．００８ｍｍ（０．００３インチ）を超過しない端部のまくれ、表面歪み、及び署名パネルの規格を含んでいる。
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−１  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ−Ｐａｒｔ  １：  Ｅｎｂｏｓｓｉｎｇ
ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１１のこのパートは、定義条項において定義されている識別カードのパラメータ及び国際交換におけるこれらのカードの使用法について記述する一連の規格の中の１つである。ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１１のこのパートは、識別カード上のエンボス加工された文字の要件について規定している。エンボス加工された文字は、インプリンタの使用によるか又は視覚的な又は機械的な読み取りによるデータの転送を目的としている。これは、人間及び機械の両方の側面を考慮しており、最小限の要件について記述している。
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−３  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ−Ｐａｒｔ  ３：  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｍｂｏｓｓｅｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ  ｏｎ  ＩＤ−１  ｃａｒｄｓ
・ＩＳＯ  ７８１２  ＆  ７８１４  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｔｒｉｐｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｒｏｆｉｌｅ
・ＩＳＯ  ７８１３  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｆｉｎａｎｃｉａｌ  ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ
これは、金融取引カードの寸法が、厚さは０．７６±０．０８ｍｍ（０．０３０±０．０００３インチ）であり、幅は８５．４７ｍｍ（３．３７５インチ）であり、高さは、５４．０３ｍｍ（２．１２７インチ）であると規定している。
・ＩＳＯ  ７８１６−１  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｓ）  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔｓ−Ｐａｒｔ  １：  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
これは、接点を有する１つ又は複数の集積回路カードの物理的な特性について規定している。これは、ＩＤ−１カードタイプの識別カードに適用されるものであり、これは、Ａｍｅｒｉｃａｌ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎに規定されているように、エンボス加工及び／又は磁気ストライプを包含可能である。
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−２  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｓ）  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔｓ−Ｐａｒｔ  ２：  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｏｎｔａｃｔｓ
これは、ＩＤ−１カードタイプの集積回路カード上の接点のそれぞれの寸法、場所、及び割り当てについて規定している。これは、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−１との関連において使用される。
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−３  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｕｃｕｉｔ（ｓ）  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔ−Ｐａｒｔ  ３：  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓｉｇｎａｌｓ  ａｎｄ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ
これは、電力及び信号の構造、並びに、１つ又は複数の集積回路カードと端末などのインターフェイス装置の間における情報交換について規定している。又、これは、信号レート、電圧レベル、電流値、パリティ変換、動作手順、伝送メカニズム、及びカードとの通信をもカバーしている。
・ＩＳＯ  １４４４３−１  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  （ＲＦ）  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃａｒｄｓ  ｅｖｏｌｖｉｎｇ  ｓｔａｎｄａｒｄ−Ｐａｒｔ  １：  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
これは、近接型カード（ＰＩＣＣ）の物理的特性について規定している。これは、結合装置の近傍において動作するカードタイプＩＤ−１の識別カードに対して適用される。この規格は、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３の後半部分との関連において使用されることになる。電子版を入手するには、Ｇｌｏｂａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ，  Ｉｎｃ．社のｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｌｏｂａｌ．ｉｈｓ．ｃｏｍ．にコンタクトされたい。
・ＩＳＯ  １４４４３−２  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄｓ  ｅｖｏｌｖｉｎｇ  ｓｔａｎｄａｒｄ−Ｐａｒｔ  ２：  Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ａｎｄ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
これは、近接型カードと近接型結合装置の間の２つのタイプの無接触インターフェイスの電気特性について記述している。更には、電力及び双方向通信の両方をも含んでいる。近接型結合装置（ＰＣＤ）と近接型カード（ＰＩＣＣ）の間における電力及び双方向通信のために提供される場の特性について規定している。ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のこのパートは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のその他の部分との関連において使用されることになる。ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のこのパートは、結合場を生成する手段については規定しておらず、国ごとに異なる可能性がある電磁放射及び人体被爆規則に準拠した手段についても規定してはいない。
・ＩＳＯ  １４４４３−３  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄｓ  ｅｖｏｌｖｉｎｇ  ｓｔａｎｄａｒｄ−Ｐａｒｔ  ３：  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓｉｇｎａｌｓ  ａｎｄ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ
・ＩＳＯ  １４４４３−３  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄｓ  ｅｖｏｌｖｉｎｇ  ｓｔａｎｄａｒｄ−Ｐａｒｔ  ４：  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｆｅａｔｕｒｅｓ
これは、（ａ）近接型結合装置（ＰＣＤ）の場に進入する近接型カード（ＰＩＣＣ）のポーリング、（ｂ）ＰＣＤとＰＩＣＣの間の通信の初期フェーズにおいて使用されるバイトフォーマット、フレーム、及びタイミング、（ｃ）Ｒｅｑｕｅｓｔ命令コンテンツに対する初期のＲｅｑｕｅｓｔ及びＡｎｓｗｅｒ、（ｄ）複数のＰＩＣＣの中から１つのＰＩＣＣを検出し、これと通信するための方法（アンチコリジョン）、（ｅ）ＰＩＣＣとＰＣＤの間の通信を初期化するのに必要なその他のパラメータ、及び（ｆ）アプリケーション基準に基づいた複数のＰＩＣＣの中からの１つのＰＩＣＣの選択を容易化及び高速化するための任意選択の手段について記述している。
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  １０３７３  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−４  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｓ）  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔｓ−Ｐａｒｔ  ４：  Ｉｎｔｅｒ−ｉｎｄｕｓｔｒｙ  ｃｏｍｍａｎｄｓ  ｆｏｒ  ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ
これは、無接触環境の特殊なニーズを特徴としたハーフデュープレックスブロック伝送プロトコルについて規定しており、且つ、プロトコルの起動及び停止シーケンスを定義している。ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のこのパートは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のその他の部分との関連において使用されることを意図しており、且つ、タイプＡ及びタイプＢの近接型カードに対して適用可能である。
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−５  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｓ）  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔｓ−Ｐａｒｔ  ５：  Ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−６  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃａｒｄｓ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｓ）  ｃａｒｄｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｎｔａｃｔｓ−Ｐａｒｔ  ６：  Ｉｎｔｅｒ−ｉｎｄｕｓｔｒｙ  ｄａｔａ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ
・ＩＳＯ  ８５８３：１９８７  Ｂａｎｋ  ｃａｒｄ  ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ  ｍｅｓｓａｇｅｓ−Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  ｍｅｓｓａｇｅ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ−Ｃｏｎｔｅｎｔ  ｆｏｒ  ｆｉｎａｎｃｉａｌ  ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
・ＩＳＯ  ８５８３：１９９３  Ｆｉｎａｎｃｉａｌ  ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｃａｒｄ  ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ  ｍｅｓｓａｇｅ−Ｉｎｔｒｅｃｈａｎｇｅ  ｍｅｓｓａｇｅ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ８８２５−１  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−ＡＳＮ．１  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｒｕｌｅｓ：Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂａｓｉｃ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ（ＢＥＲ），  Ｃａｎｏｎｉｃａｌ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ（ＣＥＲ）  ａｎｄ  Ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ（ＤＥＲ）
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ８８５９  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ−８−ｂｉｔ  ｓｉｎｇｌｅ−ｂｙｔｅ  ｃｏｄｅｄ  ｇｒａｐｈｉｃ  ｃｈａｒａｃｔｅｒ  ｓｅｔ
・ＩＳＯ  ９３６２  Ｂａｎｋｉｎｇ−Ｂａｎｋｉｎｇ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｍｅｓｓａｇｅｓ−Ｂａｎｋ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ  ｃｏｄｅｓ
・ＩＳＯ  ９５６４−１  Ｂａｎｋｉｎｇ−ＰＩＮ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ−Ｐａｒｔ  １：  Ｂａｓｉｃ  ｐｒｉｎｐｌｅｓ  ａｎｄ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ｏｎｌｉｎｅ  ＰＩＮ  ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｉｎ  ＡＴＭ  ａｎｄ  ＰＯＳ  ｓｙｓｔｅｍｓ
・ＩＳＯ  ９５６４−３  Ｂａｎｋｉｎｇ−ＰＩＮ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ−Ｐａｒｔ  ３：  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ｏｆｆｌｉｎｅ  ＰＩＮ  ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｉｎ  ＡＴＭ  ａｎｄ  ＰＯＳ  ｓｙｓｔｅｍｓ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ９７９７−２：２００２  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ−Ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｓｃｈｅｍｅｓ  ｇｉｖｉｎｇ  ｍｅｓｓａｇｅ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ−Ｐａｒｔ  ２：  Ｉｎｔｅｇｅｒ  ｆａｃｔｏｒｉｚａｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  ９７９７−１  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ−Ｍｅｓｓａｇｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｏｉｎ  Ｃｏｄｅｓ−Ｐａｒｔ  １：  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｂｌｏｃｋ  ｃｉｐｈｅｒ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  １０１１６  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ−Ｍｏｄｅｓ  ｏｆ  ｐｅｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ａｎ  ｎ−ｂｉｔ  ｂｌｏｃｋ  ｃｉｐｈｅｒ
・ＩＳＯ／ＩＥＣ  １０１１８−３  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ−Ｈａｓｈ−ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ−Ｐａｒｔ  ３：  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｈａｓｈ−ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
・ＩＳＯ  １１５６８−２：１９９４  Ｂａｎｋｉｎｇ  −  Ｋｅｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ｒｅｔａｉｌ）  −  Ｐａｒｔ  ２：  Ｋｅｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｃｉｐｈｅｒｓ
・ＩＳＯ  １３４９１−１  Ｂａｎｋｉｎｇ  −  Ｓｅｃｕｒｅ  ｃｒｙｐｔｏｇｒａｈｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ  （ｒｅｔａｉｌ）  −  Ｐａｒｔ  １：  Ｃｏｎｃｅｐｔ，  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｓ
・ＩＳＯ  １３６１６  Ｂａｎｋｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｆｉｎａｎｃｉａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ  −  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｂａｎｋ  ａｃｃｏｕｎｔ  ｎｕｍｂｅｒ  （ＩＢＡＮ）
・ＩＳＯ  １６６０９  Ｂａｎｋｉｎｇ  −  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ｍｅｓｓａｇｅ  ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
・ＩＳＯ  ６３９−１  Ｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｉｏｎ  ｏｆ  ｎａｍｅｓ  ｏｆ  ｌａｎｇｕａｇｅｓ  −  Ｐａｒｔ  １：  Ａｌｐｈａ−２  Ｃｏｄｅ
（注記）この規格は、ＩＳＯによって継続的に更新されている。ＩＳＯ６３９−１：１９８８：Ｃｏｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎａｍｅｓ  ｏｆ  Ｌａｎｇｕａｇｅに対する追加／変更は、ｈｔｔｐ：／／ｌｃｗｅｂ．ｌｏｃ．ｇｏｖ／ｓｔａｎｄａｒｄｓ／ｉｓｏ６３９−２／ｃｏｄｅｃｈａｎｇｅｓ．ｈｔｍｌにおいて入手可能である。
・ＩＳＯ  ３１６６  Ｃｏｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｎａｍｅｓ  ｏｆ  ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎｓ  ＩＳＯ  ４２１７  ｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｕｒｒｅｎｃｉｅｓ  ａｎｄ  Ｆｕｎｄｓ
ＦＩＰＳ  １８０−２  Ｓｅｃｕｒｅ  Ｈａｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】ディスプレイセルコンポーネントの概略的な断面側面図である。
【図２Ａ】ディスプレイセル及び電池を内蔵した本発明の構造の概略断面側面図である。
【図２Ｂ】ディスプレイセルを内蔵した本発明の構造の概略平面図である。
【図３】ディスプレイセルを内蔵した本発明の一構造の概略分解図である。
【図４】相互接続回路保持層１４０及び１４５及び予めパッケージングされた電池を内蔵した本発明の一構造の概略平面図である。
【図５】ディスプレイセル及び印刷された電池を内蔵した本発明の一構造の概略分解図である。
【図６】図２Ａにおける本発明の部分的にアセンブルされた構造の概略断面側面図である。
【図７】トップアセンブリ層とベースアセンブリ層の間に示されたメイジャーバッファ層を有する図２Ａにおける本発明の部分的にアセンブルされた構造の概略断面分解側面図である。
【図８】トップアセンブリ層に適用された状態において示されたメイジャーバッファ層を有する図２Ａにおける本発明の部分的にアセンブルされた構造の概略断面分解側面図である。
【図９】メイジャーバッファ層を内蔵した図２Ａにおける本発明のアセンブルされた構造の概略断面側面図である。
【図１０】本構造の層の間に示されたメイジャーバッファ層及びマイナーバッファ層を有する図２Ａにおける本発明の部分的にアセンブルされた構造の概略断面分解側面図である。
【図１１】メイジャーバッファ層及びマイナーバッファ層を内蔵した図２Ａにおける本発明のアセンブルされた構造の概略断面側面図である。
【図１２】図２Ｂにおけるディスプレイセル１６０の概略平面図である。
【図１３】本発明の電気化学セルの概略図である。
【図１４】電気化学セルの断面図である。
【図１５Ａ】本発明の２つの電気的に相互接続された電気化学セルの概略図である。
【図１５Ｂ】本発明の２つの電気的に相互接続された電気化学セルの概略図である。
【図１６Ａ】スマートカード用の従来のチッププレート構造の概略図である。
【図１６Ｂ】ディスプレイを有するスマートカード及びＩＣコンポーネントの統合を提供するべく本発明の一実施例の電子コア内において使用される回路の図式的な平面図である。
【図１７】複数の電池を内蔵すると共に電池の相互接続を提供する本発明の一実施例における別の構造の概略分解図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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