(57)【要約】【課題】内蔵される蓄電素子の厚さ制限が緩和されたＩＣカードを提供する。【解決手段】本発明に係るＩＣカード１０においては、最表層１４ｃ，１６ｃに形成された開口部３８ｃ，４０ｃに入り込んでいる蓄電素子２２の端面３４ａ，３４ｂの位置が変化しても、ＩＣカード１０の厚さＤ２は変わらない。すなわち、蓄電素子２２の厚さＤ１を厚くした場合には、その端面３４ａ，３４ｂ側はＩＣカード１０の表面１０ａ，１０ｂに近づくが、ＩＣカード１０は一定の厚さに保持される。従って、このＩＣカード１０においては、蓄電素子２２の端面３４ａ，３４ｂがＩＣカード１０の表面１０ａ，１０ｂに至る厚さまで、蓄電素子２２の厚さＤ１を厚くすることが可能であるため、内蔵される蓄電素子２２の厚さ制限の緩和が実現されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状の蓄電素子を内蔵し、最表層に形成された開口部に、前記蓄電素子の一方の端面側が入り込んでいる、ＩＣカード。
【請求項２】
前記開口部が、一方面の前記最表層及び他方面の前記最表層に形成されており、
前記蓄電素子の両方の前記端面側それぞれが、前記開口部に入り込んでいる、請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記蓄電素子は、前記開口部にその端面部が入り込んでいる本体部と、前記本体部より薄く、前記蓄電素子の面方向に前記本体部から張り出した張出部とを有し、
前記張出部が、前記両最表層の間に介在する樹脂モールド層で固定されている、請求項１又は２に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記蓄電素子はキャパシタである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＩＣカード。
【請求項５】
前記蓄電素子は二次電池である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＩＣカード。
【請求項６】
前記張出部は、前記蓄電素子の表面を覆う、対面する薄板対の接合部である、請求項３〜５のいずれか一項に記載のＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャパシタ等の蓄電素子を内蔵するＩＣカードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この技術の分野におけるＩＣカードは、例えば、下記特許文献１及び特許文献２に開示されている。これらの公報に記載の非接触型ＩＣカードは、コンデンサ又は二次電池である蓄電素子と、アンテナコイルと、ＩＣモジュールと、これらの部品を挟む一対のカバーシートとを備える。このようなＩＣカードは、一般に、蓄電素子、アンテナコイル及びＩＣモジュールを一対のカバーシートの間に挟んで、カバーシート同士を圧着固定することにより成型される。
【０００３】
なお、ＩＣカードの寸法は、一般的なクレジットカード等の寸法と同様に、縦５４．０ｍｍ×横８５．６ｍｍ×厚さ０．７６ｍｍ程度での規格化が進められている。そして、この規格に準拠するようなＩＣカードでは、蓄電素子等の部品を挟む２枚のカバーシートの厚さを考慮して、各部品の許容最大厚さが決定されていた。例えば、蓄電素子の許容最大厚さは、ＩＣカードの厚さから蓄電素子を覆うカバーシートの厚さを差し引いた厚さであり、その厚さは０．５ｍｍ程度であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−９０２２０号公報
【特許文献２】
特開２０００−９０２２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＩＣカードには、次のような課題が存在している。すなわち、厚さ０．５ｍｍ以下の薄型蓄電素子を作製するには、素子の薄型化に寄与する特別な技術を導入する必要があり、より厚さの厚い汎用タイプの蓄電素子に比べてその作製が困難であるという問題があった。また薄型蓄電素子は、その薄型化に伴い、蓄電能力が著しく劣化する場合があるという問題もあった。このように、薄型蓄電素子は、作製が困難である点及び特性が劣化する点で問題があるため、より厚いタイプの蓄電素子をＩＣカードに利用する技術の開発が求められている。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、内蔵される蓄電素子の厚さ制限が緩和されたＩＣカードを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＩＣカードは、略平板状の蓄電素子を内蔵し、最表層に形成された開口部に、蓄電素子の一方の端面側が入り込んでいることを特徴とする。
【０００８】
このＩＣカードにおいては、最表層の開口部に入り込んでいる蓄電素子の端面の位置が変化しても、ＩＣカードの厚さは変わらない。すなわち、蓄電素子の厚さを厚くした場合には、その端面側はＩＣカードの表面に近づくが、ＩＣカードは一定の厚さに保持される。従って、このＩＣカードにおいては、蓄電素子の端面がＩＣカードの表面に至る厚さまで、蓄電素子の厚さを厚くすることが可能であるため、内蔵される蓄電素子の厚さ制限の緩和が実現されている。
【０００９】
また、開口部が、一方面の最表層及び他方面の最表層に形成されており、蓄電素子の両方の端面側それぞれが開口部に入り込んでいることが好ましい。この場合、蓄電素子の最大許容厚さはＩＣカードの厚さとなり、蓄電素子の厚さ制限がさらに緩和される。
【００１０】
また、蓄電素子は、開口部にその端面部が入り込んでいる本体部と、本体部より薄く、蓄電素子の面方向に本体部から張り出した張出部とを有し、張出部が、両最表層の間に介在する樹脂モールド層で固定されていることが好ましい。この場合、蓄電素子の厚さ方向における移動がより高い確度で抑止される。
【００１１】
また、蓄電素子はキャパシタ若しくは二次電池であることが好ましい。これらの蓄電素子は、小型化が実現されており、ＩＣカードへの適用に十分な寸法を有する。
【００１２】
また、張出部は、蓄電素子の表面を覆う、対面する薄板対の接合部であることが好ましい。この場合、蓄電素子の成型時に生じる接合部を、蓄電素子の移動を抑止する張出部として有効に利用することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係るＩＣカードの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係るＩＣカードの構成を示した分解斜視図である。図１に示すように、ＩＣカード１０は、コアシート１２と、このコアシート１２を上面方向及び下面方向から挟む一対のカバーシート群１４，１６とを備えている。以下、説明の便宜上、図１の座標軸に示すように、ＩＣカード１０の長辺方向に平行な軸をＸ軸、短辺方向に平行な軸をＹ軸、厚さ方向に平行な軸をＺ軸とする。
【００１５】
コアシート１２には、コアシート１２の外縁を３周するアンテナ配線１８が印刷されており、そのアンテナ配線１８の内側のコアシート１２には、ＩＣモジュール２０及び蓄電素子２２が取り付けられている。アンテナ配線１８は、ＩＣカード１０に対応するＩＣカードリーダ・ライタから、電磁誘導による電力やクロックの供給を受けるためのアンテナであり、またＩＣカードリーダ・ライタとの間でデータ伝送をおこなうためのアンテナである。ＩＣモジュール２０は、アンテナ配線１８の両端部と接続されており、アンテナ配線１８で受信したデータのデジタル変換や格納、アンテナ配線１８で受信した電力の直流変換等、ＩＣカード１０に要求される各種処理をおこなう。なお、コアシート１２は、アンテナ配線１８、ＩＣモジュール２０、蓄電素子２２以外にも、従来より一般に知られているＩＣカード１０に不可欠な各種素子を備えているが、本発明に係る実施形態の説明を簡便におこなう便宜上、それら素子の図示及び説明は省略する。
【００１６】
蓄電素子２２は、ＩＣモジュール２０へ電力を供給すると共に、ＩＣモジュール２０から充電される略方形平板状の電気化学キャパシタであり、ＩＣモジュール２０とは一対の端子２３を介して接続されている。以下、この蓄電素子２２について、図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、図１のＩＣカード１０に内蔵されている蓄電素子２２を示した概略平面図である。また図３は、図２に示した蓄電素子のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面模式図である。
【００１７】
図２及び図３に示すように、蓄電素子２２は、主として、互いに対向する板状のアノード２４及び板状のカソード２６と、アノード２４とカソード２６との間に隣接して配置される板状のセパレータ２８と、電解質溶液３０と、これらを密閉した状態で収容するケース３２と、アノード２４に一方の端部が電気的に接続されると共に他方の端部がケース３２の外部に突出されるアノード用端子２３Ａと、カソード２６に一方の端部が電気的に接続されると共に他方の端部がケース３２の外部に突出されるカソード用端子２３Ｂとから構成されている。ここで、「アノード」２４及び「カソード」２６は、蓄電素子２２の放電時の極性を基準に決定したものである。
【００１８】
以下、図２及び図３を参照しつつ、本実施形態の各構成要素の詳細を説明する。
【００１９】
ケース３２は、互いに対向する第１のフィルム３２Ａ及び第２のフィルム３２Ｂとを有している。ここで、第１のフィルム３２Ａと第２のフィルム３２Ｂとは、１枚の矩形状複合包装フィルムを略半分に折り曲げて対面されたものである。すなわち、アノード２４、カソード２６及びセパレータ２８を挟んだ状態でフィルム３２Ａ，３２Ｂを構成する１枚の複合包装フィルムが折り曲げられ、対応する縁部同士（図中の第１のフィルム３２Ａの縁部３２ａ及び第２のフィルム３２Ｂの縁部３２ｂ）が接着剤又はヒートシールで圧着接合されて、アノード２４、カソード２６及びセパレータ２８が密封されている。そのため、蓄電素子２２のうち、ケース３２（すなわち、第１のフィルム３２Ａ及び第２のフィルム２３Ｂ）がアノード２４、カソード２６及びセパレータ２８を挟んでいる部分（本体部）３４に比べて、２枚のフィルム（薄板）３２Ａ，３２Ｂの縁部同士３２ａ，３２ｂが接合されている部分（接合部）３６の方がその厚さが薄くなっている。なお、蓄電素子２２の接合部３６は蓄電素子２２の面方向（Ｚ軸に垂直な方向）に延びている。また、蓄電素子２２の本体部３４の厚さは、ＩＣカード１０の厚さと同一となるように設計されている。
【００２０】
そして、コアシート１２の材料であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂で、蓄電素子２２のこの接合部３６の部分が埋まるようにモールド固定することで、図１に示したように、コアシート１２本体と蓄電素子２２とが一体化されている。なお、このコアシート１２の厚さは、接合部３６よりも厚く、本体部３４より薄い厚さとなっている。そのため、接合部３６はコアシート１２に埋没しているが、本体部３４はコアシート１２の両表面１２ａ，１２ｂから突出している。このように、蓄電素子２２の接合部３６を、コアシート（樹脂モールド層）１２に埋没させることで、蓄電素子２２の厚さ方向（Ｚ軸方向）における移動を高い確度で抑止することができる。このように、蓄電素子２２の成型時に生じる接合部３６を、蓄電素子２２の移動に抑止にも利用することで、接合部３６の有効利用が図られる。
【００２１】
上述したように、コアシート１２は、その上面方向及び下面方向から一対のカバーシート群１４，１６により挟まれている（図１参照）。コアシート１２を上面から覆うカバーシート群１４は、コアシート１２に近い方から、コアシート１２上のＩＣモジュール等を保護するＰＥＴ製の白色カバーシート１４ａ、各種デザインを施すためのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製のデザインシート１４ｂ、カード表面を保護するＰＶＣ製の透明カバーシート１４ｃの順に張り合わされている。一方、コアシート１２を下面から覆うカバーシート群１６も、カバーシート群１４と同様、コアシート１２に近い方から、白色カバーシート１６ａ、デザインシート１６ｂ、透明カバーシート１６ｃの順に張り合わされている。これらのカバーシート群１４，１６は、二段階の熱圧着によって接合される。すなわち、第一段階の熱圧着を圧力約１０×１０５Ｐａ、温度１４０℃の条件で２５分間おこない、コアシート１２の両面１２ａ，１２ｂに一対の白色カバーシート１４ａ，１６ａを接合する。そして、第二段階の熱圧着を圧力約１５×１０５Ｐａ、温度１３０℃の条件で２０分間おこない、白色カバーシート１４ａ，１６ａが接合されたコアシート１２に、デザインシート１４ｂ，１６ｂ及び透明カバーシート１４ｃ，１６ｃを接合する。
【００２２】
ここで、コアシート１２をコーティングする白色カバーシート１４ａ，１６ａ、デザインシート１４ｂ，１６ｂ及び透明カバーシート１４ｃ，１６ｃそれぞれには、コアシート１２に取り付けられた蓄電素子２２の突出部分（すなわち、本体部３４）に対応する領域に方形状の開口部が形成されている。そして、これらのシート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、コアシート１２とが接合されると、蓄電素子２２の本体部３４が、それぞれのシートの開口部に入り込む。なお、説明の便宜上、各シートに形成されたこの開口部のうち、白色カバーシート１４ａ、デザインシート１４ｂ、透明カバーシート１４ｃに対応する開口部にはそれぞれ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの符号を付し、白色カバーシート１６ａ、デザインシート１６ｂ、透明カバーシート１６ｃに対応する開口部にはそれぞれ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの符号を付す。
【００２３】
以下、図４を参照しつつ、蓄電素子２２の本体部３４と開口部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４０ａ，４０ｂ，４０ｃとの状態を説明する。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線における要部拡大断面図である。
【００２４】
図４に示すように、蓄電素子２２の本体部３４は、各シート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃに形成された開口部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４０ａ，４０ｂ，４０ｃに挿入されており、上述したように、蓄電素子２２の本体部３４の厚さＤ１とＩＣカード１０の厚さＤ２とは同一であるため、本体部３４の両端面３４ａ，３４ｂはＩＣカード１０の各表面１０ａ，１０ｂにまで到達している。蓄電素子２２の一部がＩＣカード１０の表面１０ａ，１０ｂに到達した場合であっても、蓄電素子２２によるＩＣカード１０の厚さＤ２の増加は生じない。
【００２５】
このように、ＩＣカード１０の最表層である透明カバーシート１４ｃ，１６ｃに形成された開口部３８ｃ，４０ｃにまで蓄電素子２２が入り込む場合には、ＩＣカードの厚さＤ２と同じ厚さの蓄電素子２２を内蔵しても、ＩＣカード１０の厚さは保持される。すなわち、従来のＩＣカードにおいては、ＩＣカードの厚さＤ２から蓄電素子２２を覆うカバーシート群１４，１６の厚さを差し引いた厚さ（すなわち、コアシート１２の厚さＤ３）がＩＣカードを規格内に収めるための蓄電素子２２の許容最大厚さであったが、上述したＩＣカード１０における蓄電素子２２の許容最大厚さはＩＣカードの厚さＤ２となっている。このように、ＩＣカード１０においては、従来のＩＣカードに比べて、内蔵する蓄電素子２２の許容最大厚さが厚くなっている。そのため、内蔵する蓄電素子２２の厚さ制限が緩和され、特別に薄型化が図られた蓄電素子に限らず、もう少し厚さの厚い、汎用性の高い蓄電素子を利用することが可能である。
【００２６】
なお、蓄電素子の厚さがＩＣカードの厚さよりも薄い蓄電素子を内蔵した場合には、蓄電素子の端面がＩＣカードの表面から下がった位置となるだけであり、ＩＣカードの厚さには影響を及ぼさない。そのため、ＩＣカード１０は、蓄電素子の厚さがＩＣカードの厚さと同じ蓄電素子を利用することができるだけでなく、ＩＣカードの厚さより薄い蓄電素子の利用も可能であるため、様々な厚さの蓄電素子の利用が可能となっている。従って、蓄電能力を犠牲にすることなく、より作製及び量産が容易な蓄電素子を、ＩＣカードに適用することも可能となる。
【００２７】
上述した実施形態では、コアシート１２を挟む両方のカバーシート群に開口部が形成されているが、どちらか一方のカバーシート群にのみ開口部が形成されていてもよい。例えば、カバーシート群１４にのみ開口部が形成されている場合、蓄電素子２２の本体部３４の端面３４ａをＩＣカードの表面１０ａにまで拡張させた蓄電素子を利用することが可能であるため、従来のＩＣカードに比べて、やはり蓄電素子の許容最大厚さが厚く、蓄電素子の厚さ制限が緩和される。
【００２８】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、蓄電素子は、キャパシタに限定されず、二次電池であってもよい。この二次電池や上述したキャパシタは、ＩＣカードへの適用可能な程度の小型化が実現されており、ＩＣカードの蓄電素子として十分利用することができる。なお、蓄電素子として上述したキャパシタと同一又は同等の外形を有する二次電池を利用することにより、蓄電素子がキャパシタである上記実施形態と同一の効果を得ることができる。さらに、蓄電素子の形状は、方形平板状に限らず、ＩＣカードに適用可能な形状であれば、例えば円形平板状や多角形平板状であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、内蔵される蓄電素子の厚さ制限が緩和されたＩＣカードが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＩＣカードの構成を示した分解斜視図である。
【図２】図１のＩＣカードに内蔵されている蓄電素子を示した概略平面図である。
【図３】図２に示した蓄電素子のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面模式図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線における要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…ＩＣカード、１２…コアシート、１４，１６…カバーシート群、１４ｃ，１６ｃ…透明カバーシート、１８…アンテナ配線、２０…ＩＣモジュール、２２…蓄電素子、３４…本体部、３６…張出部、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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