專利名稱：帶有用于觀看存儲(chǔ)在卡中的至少一部分信息的液晶顯示器的集成電路卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有用于觀看被存儲(chǔ)在卡中的至少一部分信息的液晶顯示器的集成電路卡。
背景技術(shù)：
集成電路卡作為緊湊的、高度便攜式信息貯存體正越來越流行。IC卡，也被稱為智能卡或芯片卡，典型地是信用卡的大小和包含集成電路元件，通過電子數(shù)據(jù)貯存和/或邏輯功能能力。被存儲(chǔ)在IC卡上的信息可以在很寬的范圍內(nèi)，從金融到醫(yī)藥到個(gè)人識(shí)別信息。另外，IC卡通常包含輸入/輸出連接，用于連接到外部控制裝置，它檢索、更新、和/或顯示存儲(chǔ)的信息。
大多數(shù)IC卡的缺點(diǎn)是，存儲(chǔ)的信息不是持卡人立即可看見的。雖然IC卡可以包含持卡人的銀行帳戶存款余額方面的信息，但持卡人不能方便地看到該存款余額的內(nèi)容。一個(gè)解決方案是提供單獨(dú)的IC卡讀卡器，它“讀出”存儲(chǔ)的信息和顯示它。但這樣的解決方案具有需要附加的部件的限制，它不一定是立即可接入的，或容易做到便攜式的，例如需要持卡人進(jìn)到最近的銀行分支或ATM機(jī)，或記住在旅行時(shí)帶上讀卡器。
例如，在Jachimowicz等的、題目為“Smart Card withIntegrated Reader and Visual Image Display(具有集成讀卡器和圖象顯示器的智能卡)”的美國(guó)專利US5,734,154(1998)中，提出了某些結(jié)構(gòu)，其中顯示器被集成到IC卡中。隨著IC卡流行性增加和IC卡在日常生活的越來越多的領(lǐng)域中找到應(yīng)用，持卡人訪問存儲(chǔ)的信息變得越來越重要。同時(shí)，它們的普遍存在意味著，IC卡正在趨近于商品條目狀況，在有限次使用后被丟棄，施加很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)壓力減小它們的化費(fèi)。而且，滿足體積、重量、和堅(jiān)固性要求，允許隨身攜帶IC卡在錢包中，是一個(gè)重要的考慮。最后，由于它的有限的體積和厚度，IC卡只提供有限的電源貯存(或產(chǎn)生)能力，這樣，顯示器和與它有關(guān)的電子電路的功率消耗必須足夠低。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種具有用于觀看被存儲(chǔ)在卡中的至少一部分信息的集成顯示器的IC卡，其中顯示器和相關(guān)的電子電路具有低的功率消耗。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能夠自動(dòng)顯示這樣地存儲(chǔ)的信息的IC卡。本發(fā)明的IC卡優(yōu)選地包括一種采用液晶復(fù)合物(如下面進(jìn)一步描述的)作為電光活性材料的顯示器，這樣的材料特別適用于與塑料基片相組合，以及導(dǎo)致可彎曲的和堅(jiān)固的IC卡。這些和其它目的可通過按照本發(fā)明的集成電路卡達(dá)到，包括a．卡的形狀的支座；b．在支座上的可重新編程的非易失性第一存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)要被顯示的信息；c．在支座上的集成電路芯片，包括ⅰ．可重新編程的非易失性第二存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)附加信息；以及ⅱ．在支座上的串行端口，用于把集成電路芯片與外部控制裝置進(jìn)行接口；以及d．在支座上的液晶顯示器，液晶顯示器具有多個(gè)象素，其中當(dāng)液晶顯示器被驅(qū)動(dòng)時(shí)，每個(gè)象素的光的狀態(tài)由被存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器的信息的相應(yīng)的比特的狀態(tài)確定；e．多個(gè)并行輸出端口，把液晶顯示器的每個(gè)象素連接到被存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器的信息的相應(yīng)的比特；以及f．在支座上的電能源，用于驅(qū)動(dòng)第一存儲(chǔ)器和液晶顯示器，電能源驅(qū)動(dòng)第一存儲(chǔ)器而不影響被存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器中的信息。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示意地顯示本發(fā)明的IC卡。
圖2a,2b，和2c顯示用于本發(fā)明的IC卡的電能源。
從一個(gè)圖到另一個(gè)圖重復(fù)的參考數(shù)字表示相同的或相似的元件。
發(fā)明詳細(xì)說明圖1上顯示了本發(fā)明的集成電路(IC)卡10，它典型地是信用卡大小，雖然它的尺寸不特別關(guān)鍵，以及它可以多少更大一些或更小一些。優(yōu)選地，IC卡10小于100mm寬(更優(yōu)選地小于90mm寬)，小于70mm高(更優(yōu)選地小于60mm高)，小于2mm厚(更優(yōu)選地小于1mm厚)。用于IC卡的典型的ISO尺寸是85.5×54×0.76mm.IC卡10包括卡形狀的支座11，在其上IC卡10的其它元件通過部分地或全部地嵌入其中或通過表明安裝在其上而被支座。支座11可以由可彎曲的塑料通過熔解或疊層結(jié)構(gòu)制成。
在支座11上有可重新編程的非易失性第一存儲(chǔ)器12a，它可以是EEPROM(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)或閃速存儲(chǔ)器。在支座11上還有IC芯片13，包括可重新編程的非易失性第二存儲(chǔ)器12b。IC芯片13并不限于是一個(gè)僅僅存儲(chǔ)器芯片；它可以附加地有可任選的邏輯電路14，用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。第一存儲(chǔ)器12a是保留的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)要被IC卡10顯示的信息。如果IC卡10，作為說明起見，被使用于銀行帳戶，在第一存儲(chǔ)器12a中的信息可以是關(guān)鍵信息，諸如帳戶的存款余額。第二存儲(chǔ)器12b，通常尺寸上大于第一存儲(chǔ)器12a，可以存儲(chǔ)附加的、不太關(guān)鍵的信息(諸如，繼續(xù)顯示，最近存款和取款，獲得的利息等等)。被存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器12a中的信息可以冗余地被存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器12b，或被存儲(chǔ)在第一和第二存儲(chǔ)器12a,12b中的信息可以是非重疊的，即互相排除的。IC芯片13包括串行輸入/輸出端口18，用于與外部接口單元19(在技術(shù)上也被稱為讀卡器/寫卡器)通信，該外部接口單元用于更新被存儲(chǔ)在第一和第二存儲(chǔ)器12a,12b中的信息。替換地，目的地是第一存儲(chǔ)器12a的信息可首先被存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器12b(或在其中進(jìn)行計(jì)算，如果IC芯片10配備有邏輯電路14的話)，然后再轉(zhuǎn)移到第一存儲(chǔ)器12a。在IC卡10與接口單元19之間的通信可以通過RF天線系統(tǒng)是接觸的或不接觸的。大多數(shù)相應(yīng)的協(xié)議，包括ISO7816，可被使用于在IC卡10與接口單元19之間的通信。
多個(gè)并行端口(輸出)15鏈接第一存儲(chǔ)器12a與液晶顯示器16，第一存儲(chǔ)器的每個(gè)象素一個(gè)端口。本地電能源17給芯片13和液晶顯示器16供電。在優(yōu)選實(shí)施例中，本地電能源17只給第一存儲(chǔ)器12a供電。替換地，本地電能源17只在第一存儲(chǔ)器12a處在“讀數(shù)”模式時(shí)給芯片13供電，而IC芯片13的其余部分處在等待模式。按照第一存儲(chǔ)器12a中每個(gè)信息比特的狀態(tài)(0或1)，液晶顯示器16中相應(yīng)的象素將被加電或關(guān)斷，因此，使得圖案被顯示。在存儲(chǔ)器12a中顯示的信息的分離，阻止第二存儲(chǔ)器12b的信息意外地出錯(cuò)。
應(yīng)當(dāng)看到，術(shù)語“第一”和“第二”存儲(chǔ)器被使用來標(biāo)識(shí)集成電路卡中哪個(gè)存儲(chǔ)器部件使得被并行端口15連接或不連接到它。對(duì)存儲(chǔ)器12a,12b的(數(shù)字)尺寸沒有嚴(yán)格的數(shù)字限制，但第一存儲(chǔ)器12a應(yīng)當(dāng)有與并行端口15一樣多的存儲(chǔ)器單元。第一存儲(chǔ)器12a可以與IC芯片13分開，即卡10上分開的元件與IC芯片13不同，或者它可以與IC芯片13集成在一起。而且，當(dāng)集成在一起時(shí)，第一存儲(chǔ)器12a可以是在第二存儲(chǔ)器12b內(nèi)“分散的”，或它可以占用IC芯片13內(nèi)的單獨(dú)的塊。
因?yàn)榈谝淮鎯?chǔ)器12a的信息內(nèi)容是有限的，所以只需要很小的功率來驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。但I(xiàn)C卡10與接口單元19通信時(shí)，接口單元可以提供更多的功率來驅(qū)動(dòng)整個(gè)IC芯片13，以及在第一和第二存儲(chǔ)器12a,12b上的信息可被尋址。因此，本發(fā)明的IC卡允許存儲(chǔ)很大量的信息，它的關(guān)鍵部分總是可提供給持卡人觀看的，即使當(dāng)卡處在其自主模式時(shí)，即不與另一個(gè)裝置或外部電源通信。當(dāng)卡被連接到接口單元19，或被插入到具有更大功率的分開的讀卡單元(未示出)時(shí)，被存儲(chǔ)器IC卡上的所有信息可以在與接口單元19或讀卡單元有關(guān)的適當(dāng)?shù)娘@示器(液晶，電化學(xué)，等離子體等等)上觀看到。用傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)液晶顯示器需要相當(dāng)大的電功率。在本發(fā)明中，只通過存儲(chǔ)器(或邏輯-加-存儲(chǔ)器芯片的僅僅存儲(chǔ)器部件)驅(qū)動(dòng)液晶顯示器16，允許大大地減小功率消耗，因此，使得能夠使用小得多的電源。而且，通過在自主模式下，分叉被存儲(chǔ)的總的信息和被顯示的信息，可以進(jìn)一步減小功率消耗。
除了要求非常小的功率以外，本發(fā)明在其簡(jiǎn)單性方面也是有利的。不需要分開的驅(qū)動(dòng)電路；而是第一存儲(chǔ)器12a和液晶顯示器16由電能源17直接驅(qū)動(dòng)。不需要給分開的驅(qū)動(dòng)電路供電，也貢獻(xiàn)減小的功率消耗。最小的功率需要意味著，很寬范圍的電能源17可被使用于IC卡10，包括與不按照本發(fā)明的IC卡不兼容的電源。這樣的“本地”電源包括壓電激活的能源，熱電能源，電池，和太陽(yáng)能電池。
圖2a顯示可被用作為電能源17的示例性壓電能源20的電路圖，包括壓電元件21，整流器22和電容器23。電能是通過輸入機(jī)械能，例如按壓由壓電材料制成的膜片，而被產(chǎn)生的。適當(dāng)?shù)膲弘娫?1包括由Murata(春田)制造公司，Kyoto,Japan(http://www.murata.co.jp/)可提供的、外部驅(qū)動(dòng)/自驅(qū)動(dòng)類型的壓電膜片，例如，在黃銅盤上的25mm壓電材料圓片(產(chǎn)品號(hào)No.VSB41D25-07ARO,140nF電容)。整流器22可以是整流橋，諸如Multicomp DB 103G。電容器23可以是0.1μF金屬化的塑料膜電容(Philips,No.222237011104)。整流器22/電容器23組合可用來為第一存儲(chǔ)器12a和液晶顯示器16提供直流電壓。在另一個(gè)實(shí)施例中，整流器橋可以用單個(gè)二極管代替。在另一個(gè)實(shí)施例中，電容器23可被省略。在再一個(gè)實(shí)施例中，壓電元件21可被直接連接到第一存儲(chǔ)器12a，如果后者支持反向極性的話。
圖2b顯示另一個(gè)具有電池25的形式的電能源17，例如，它可以是鋰聚合物電池或鈕扣電池。在這樣的例子中，開關(guān)26控制第一存儲(chǔ)器12a和液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)(或不驅(qū)動(dòng))。因?yàn)榈凸β实男枨螅绕鹌渌脑O(shè)計(jì)，可以使用小得多的電池。
圖2c顯示具有光電(太陽(yáng)能)電池27的形式的再一個(gè)電能源17，也由開關(guān)26控制。后者是可任選的，因?yàn)楣怆妴卧?，不像電池，是?duì)于提取電流不太敏感的。
在電能源17是熱電單元的情況下，它可以是基于一定的壓電材料，它也顯示熱電效應(yīng)，或是基于顯示塞貝克效應(yīng)(溫差電動(dòng)勢(shì)效應(yīng))的熱偶。
如上面指出的，第一存儲(chǔ)器12a可以是EEPROM，例如Xicor公司，Milpitas,California(http://www.xicor.co.jp/)可提供的產(chǎn)品號(hào)No.84041P，或Microchip Technology公司，Chandler,Arizona(http://www.microchip.co.jp/)可提供的產(chǎn)品號(hào)No.28C16A。
特別適合用于本發(fā)明的一種類型的液晶顯示器利用液晶復(fù)合物，包括在聚合物矩陣內(nèi)包含的(即，分散的，密封的，或嵌入的)、多體狀(或點(diǎn)滴)液晶，作為電光活性材料。這樣的復(fù)合物在技術(shù)上又被稱為密封的液晶材料，曲線向列相(NCAP)材料或聚合物分散液晶(PDLC)材料。示例的揭示包括Fergason,US4,435,047(1984)；West等，US4,685,771(1987)；Pearlman,US4,992,201(1991)；Andrews等，US5,202,063(1993)；Kamath等，US5,233,445(1993)；Reamey,US5,328,850(1994)；Reamey等，US5,405,551(1995)；Wartenberg等，US5,427,713(1995)；Reamey等，US5,543,944(1996)；Havens等，US5,585,947(1996)；Cao等，US5,738,804(1998)；Raychem,WO96/19547(1996)；和Dainippon Ink,EP0,313,053(1989)；這些專利的揭示內(nèi)容在此引用，以供參考?？傊?，這樣的復(fù)合物在不存在足夠的電場(chǎng)(場(chǎng)關(guān)斷狀態(tài))時(shí)進(jìn)行光散射和或吸收，但在存在這樣的電場(chǎng)(場(chǎng)接通狀態(tài))時(shí)基本上是光傳輸?shù)摹Ｓ妹芊庖壕Р牧现瞥傻娘@示器特別適合于本發(fā)明，因?yàn)樗鼈兪菆?chǎng)效應(yīng)器件，消耗非常低的功率。另外，它們可以用在兩片塑料(與玻璃不同)基片之間疊層結(jié)構(gòu)制成，所以，它們是可彎曲的和堅(jiān)實(shí)的。例如在電能源是電池的情況下，開關(guān)可以與顯示器集成在一起。
然而，其它類型的液晶顯示器應(yīng)當(dāng)是適當(dāng)?shù)?，包括扭曲向?TN)顯示器。通常，可以使用適合于被直接驅(qū)動(dòng)和容忍短期暴露在直流電流的任何類型的液晶顯示器。
上述的本發(fā)明的詳細(xì)說明包括主要地或唯一地涉及本發(fā)明的特定的部分或方面的段落。應(yīng)當(dāng)看到，這是為了簡(jiǎn)明和方便起見，特定的特性可以在比所揭示的更多的段落中是適當(dāng)?shù)模约斑@里的揭示內(nèi)容包括在不同的段落中找到的、所有適當(dāng)?shù)男畔⒔M合。同樣地，雖然這里的各個(gè)圖和說明涉及本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)看到，在結(jié)合特定的圖或?qū)嵤├沂揪唧w特性的情況下，這樣的特性在結(jié)合另一個(gè)圖或?qū)嵤├龝r(shí)，在與另一個(gè)特性組合時(shí)，或總的在本發(fā)明中，也可被使用。
而且，雖然本發(fā)明是根據(jù)某些優(yōu)選實(shí)施例被具體地描述的，但本發(fā)明并不限于這樣的優(yōu)選實(shí)施例。而是，本發(fā)明的范圍由附屬權(quán)利要求規(guī)定。
權(quán)利要求
1．一種能夠顯示被存儲(chǔ)在卡中的至少一部分信息的集成電路卡，包括a．卡的形狀的支座；b．在支座上的可重新編程的非易失性第一存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)要被顯示的信息；c．在支座上的集成電路芯片，包括?。芍匦戮幊痰姆且资缘诙鎯?chǔ)器，用于存儲(chǔ)附加信息；以及ⅱ．在支座上的串行端口，用于把集成電路芯片與外部控制裝置進(jìn)行接口；以及d．在支座上的液晶顯示器，液晶顯示器具有多個(gè)象素，其中當(dāng)液晶顯示器被驅(qū)動(dòng)時(shí)，每個(gè)象素的光的狀態(tài)由被存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器的信息的相應(yīng)的比特的狀態(tài)確定；e．多個(gè)并行輸出端口，把液晶顯示器的每個(gè)象素連接到被存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器的信息的相應(yīng)的比特；以及f．在支座上的電能源，用于驅(qū)動(dòng)第一存儲(chǔ)器和液晶顯示器，電能源驅(qū)動(dòng)第一存儲(chǔ)器而不影響被存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器中的信息。
2．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中液晶顯示器包括液晶復(fù)合物作為電光活性材料。
3．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是壓電能源。
4．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是光電單元。
5．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是電池。
6．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是熱電單元。
7．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中要被顯示的信息被冗余地存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器中。
8．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中被存儲(chǔ)在第一和第二存儲(chǔ)器中的信息是非重疊的。
9．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器是EEPROM。
10．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器是閃速存儲(chǔ)器。
11．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中集成電路芯片還包括邏輯電路。
12．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器與集成電路芯片集成在一起。
13．按照權(quán)利要求1的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器與集成電路芯片分開。
14．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是壓電能源。
15．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是光電單元。
16．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是電池。
17．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中電能源是熱電單元。
18．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中要被顯示的信息被冗余地存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器中。
19．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中被存儲(chǔ)在第一和第二存儲(chǔ)器中的信息是非重疊的。
20．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器是EEPROM。
21．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器是閃速存儲(chǔ)器。
22．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中集成電路芯片還包括邏輯電路。
23．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器與集成電路芯片集成在一起。
24．按照權(quán)利要求2的集成電路卡，其特征在于，其中第一存儲(chǔ)器與集成電路芯片分開。
全文摘要
集成電路卡(10)包含用于顯示被存儲(chǔ)在卡中的至少一部分信息的液晶顯示器(16)。所顯示的信息被存儲(chǔ)在第一、或保留的、存儲(chǔ)器(12A)中。第二、或附加的、存儲(chǔ)器(12B)被使用來存儲(chǔ)另外的信息。用于存儲(chǔ)顯示信息的保留存儲(chǔ)器的使用，允許使用非常低功率的電能源(17)，諸如壓電源、光電單元、和非常小的電池，用來驅(qū)動(dòng)顯示器和控制顯示器象素的電子電路。第一和第二存儲(chǔ)器可被集成在單個(gè)IC芯片中，或它們可以是單獨(dú)的部件。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1317122SQ99810733
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期1999年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月9日
發(fā)明者D·戈蒂爾, M·R·芒奇, A·托米塔, J·L·戈德爾, G·戈茲蘭 申請(qǐng)人:泰科電子有限公司