專利名稱：包含集成電路和集成顯示元件的安全文檔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在根據(jù)權(quán)利要求l的特征的安全文檔，包含集成電 路和集成于文檔中的顯示元件。
背景技術(shù)：
，包含個(gè)人和/或產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)、并因此必須滿足相應(yīng)安全要求的 安全文檔(如身份證、護(hù)照、駕駛執(zhí)照、信用卡、客戶卡、旅游車票 等)越來越多地配備有存儲(chǔ)了個(gè)人和/或產(chǎn)品相關(guān)信息的集成電路組件(IC)。在安全檢查過程中，讀出該信息，將其用于認(rèn)證，即用于檢査文檔的真實(shí)性，并將其用于驗(yàn)證，即用于監(jiān)控同出示文檔的人的對(duì)應(yīng) 關(guān)系。帶觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)的芯片模塊、以及雙接口芯片模塊通常用于此 目的。它們包括具有相應(yīng)可編程的硅基存儲(chǔ)元件的大規(guī)模集成電路。典型地，以EEPR0M (電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)的形式，實(shí)現(xiàn)可編 程存儲(chǔ)元件。ISO 10373提出了有關(guān)安全文檔的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。除了上述電子裝置，原則上，還可以用圖形化的方式配置安全文 檔。在這種情況下，圖形信息必須對(duì)應(yīng)于電子信息。因此，優(yōu)選在一 個(gè)站中實(shí)現(xiàn)個(gè)人和/或產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的電子寫操作和圖形寫操作。這種 個(gè)性化需要大型中性文檔，在所述站中對(duì)大型中性文檔特別使用圖形 配置方法，如激光雕刻、噴墨、數(shù)字印刷技術(shù)、熱轉(zhuǎn)印方法、熱升華 方法或壓花工序。在其他情況下，接著用電子化的方式，對(duì)已用圖形化方式進(jìn)行了 個(gè)性化的文檔進(jìn)行個(gè)性化。在這種情況下，必須以一種復(fù)雜的方法， 確保為正確的文檔提供了正確的相關(guān)電子信息。圖l示出了常規(guī)存儲(chǔ)卡l的典型體系結(jié)構(gòu)(Klaus Finkenzeller: RFID Handbuch《RFID手冊(cè)》，Carl Hanser Verlag Munich, Viena 2000)。芯片模塊接觸區(qū)5被示為具有6個(gè)接觸區(qū)，其中V。。表示電源電
壓，GND表示接地，RST表示復(fù)位，Vpp表示程序設(shè)計(jì)電壓，CLK表示時(shí) 鐘，1/0表示輸入/輸出。具有8個(gè)接觸區(qū)的智能卡也十分常見。用連接 至地址和安全邏輯6的雙向連接15象征性地描繪了I/0觸點(diǎn)。在地址和 安全邏輯6與EEPR0M 7之間，同樣存在雙向連接，而ROM 8通過連接14 單向連接至地址和安全邏輯6 。圖2示出了常規(guī)微處理器卡1的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(Klaus Finkenzeller: RF工D Handbuch, Carl Hanser Verlag Munich, Viena 2000)。1/0觸點(diǎn)與CPU 9之間、CPU 9與RAM IO之間、以及CPU 9與由EEPROM 7和R0M 8組成的組合單元之間的連接在所有情況下都是雙向的，其中 毫無疑問，ROM 8本身在內(nèi)部還是單向驅(qū)動(dòng)的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改進(jìn)安全文檔技術(shù)。依照本發(fā)明，利用安全文檔實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)，所述安全文檔包括用 于與外部讀和/或?qū)懺O(shè)備進(jìn)行通信的集成電路，并包括集成于安全文檔 中的、用于可視化地表示個(gè)人和/或產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的至少一個(gè)顯示元 件，其中顯示元件以雙向方式連接至集成電路，同時(shí)，集成電路以這 種方式將顯示元件作為存儲(chǔ)器陣列使用。在這種情況下，發(fā)明是基于以下認(rèn)識(shí)的具有雙向驅(qū)動(dòng)電子裝置的電子顯示區(qū)不但可用于可視化表示，同時(shí)還可作為ic元件的可編程存儲(chǔ)器。可以根據(jù)應(yīng)用，以這種方式，完全省去或至少用電子顯示區(qū)部分地取代智能卡的IC中的存儲(chǔ)器(通常是EEPROM)。適當(dāng)時(shí)，能夠以 相同的方式，用顯示器區(qū)至少部分地取代ROM或EPROM。以這種方式、只利用集成電路使顯示元件可編程和可個(gè)性化是有 利的，其中個(gè)性化應(yīng)理解為與文檔有關(guān)的個(gè)性化。這包括優(yōu)選寫入文 檔所有者的生物統(tǒng)計(jì)信息，如臉部照片、指紋、簽字樣本，還包括姓 名、出生日期等。以雙穩(wěn)態(tài)方式實(shí)現(xiàn)依照本發(fā)明的顯示元件，使顯示元件在不帶電 狀態(tài)下保留信息。這種顯示器優(yōu)選地由電泳、鐵電或膽甾相液晶顯示 器形成。也可用基于OLED元件的、無源或有源的、自發(fā)光顯示系統(tǒng)來
形成顯示元件。在有源OLED元件的情況下，借助于讀設(shè)備或內(nèi)建電源 來激活顯示器，從而實(shí)現(xiàn)表示的可視化。集成電路優(yōu)選包含在芯片模塊中，芯片模塊以無需破壞就能從文 檔中拆除的方式安裝于文檔中。接著，利用芯片模塊的外部觸點(diǎn)，將 顯示元件插入到文檔的銑削腔中，其中，執(zhí)行銑削工序，以使內(nèi)部接 線端子也暴露出來。在非接觸式智能卡實(shí)施例中，適當(dāng)時(shí)，如果在具有相應(yīng)屏蔽的封 閉環(huán)境下實(shí)現(xiàn)操作，則可以用增強(qiáng)的RFID場(chǎng)強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。為此， 可以在文檔中提供以感應(yīng)方式或以電容方式作用的耦合場(chǎng)，在所有情 況下，利用所述耦合場(chǎng)來引入增強(qiáng)的功率。實(shí)現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)后，就可 以執(zhí)行不可逆操作(例如，使內(nèi)部連線元件具有高阻抗或截?cái)鄡?nèi)部連 線元件或引起短路)，以便不可能再更新程序設(shè)計(jì)和改變寫入的數(shù)據(jù)。按照以電氣驅(qū)動(dòng)的行和列來組織顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)。為此需要驅(qū)動(dòng) 電路。由于顯示區(qū)可以被看作一種EEPROM，其中存儲(chǔ)點(diǎn)是可視化象素，因此依照本發(fā)明，以雙向方式實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器。實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)之后，采用 雙穩(wěn)態(tài)顯示元件，就能夠不可逆地改變驅(qū)動(dòng)器，使得只能讀出被寫入 的信息。此時(shí)，顯示元件就只用作ROM。還能夠以不可逆的方式，通過使用激光脈沖或局部作用的電磁 場(chǎng)，或比如利用制造預(yù)先確定元件的聚合作用，建立個(gè)性化操作。通常將上述驅(qū)動(dòng)器安置在緊臨顯示區(qū)的行線和列線的位置，以免不得不跨接很長(zhǎng)的距離。然而，還可將顯示驅(qū)動(dòng)器ic作為芯片模塊中的其他集成電路予以提供。顯示驅(qū)動(dòng)器IC優(yōu)選形成于芯片模塊本身的 IC中。原理上，還能夠利用位于讀/寫設(shè)備中的顯示驅(qū)動(dòng)器IC來控制顯 不器。采用倒裝片技術(shù)的雙向矩陣驅(qū)動(dòng)器IC可用于顯示區(qū)。在這種情況 下，為了與ic焊盤接觸，需要相對(duì)纖細(xì)的連線。為此，可以釆用導(dǎo)電 帶間距在10nm到30um范圍內(nèi)的刻蝕工藝極細(xì)導(dǎo)體技術(shù)，也可以采用 特殊的印刷技術(shù)，例如，噴墨方法。優(yōu)選利用兩或三條電氣連接串行地實(shí)現(xiàn)顯示元件的串行雙向驅(qū) 動(dòng)。在這種情況下，行線和列線配備有電容，在適當(dāng)時(shí)，還配備有其
他電子功能，如二極管功能。在這種情況下，串行雙向連接具有一條 信號(hào)線和兩條供壓線，它們可以以類似于接觸天線的方式，從內(nèi)部直 接連接至接觸式芯片模塊或雙接口芯片模塊。 因此，原則上存在多種可供選擇的可能在一簡(jiǎn)單實(shí)施例中，利用帶觸點(diǎn)的讀模塊對(duì)顯示元件執(zhí)行寫操 作。為此，只須通過對(duì)應(yīng)的芯片模塊接觸區(qū)將內(nèi)部串行控制線布到外 面。在此簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，可以使用稍加調(diào)整的芯片模塊，并在讀/ 寫設(shè)備中形成整個(gè)驅(qū)動(dòng)電子裝置。在雙接口文檔的實(shí)施例中，另外還可連接兩個(gè)天線觸點(diǎn)。在以非接觸方式工作的文檔中，沒有可用的外部歐姆連接，必須 僅通過無線接口來實(shí)現(xiàn)整個(gè)自我個(gè)性化操作，即向圖形顯示器寫入個(gè) 人和/或產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)。為此，必須對(duì)文檔施加增強(qiáng)的功率，其中采用 適當(dāng)?shù)钠帘巫鳛榉雷o(hù)。為了耦合能量和信息，還可在文檔中提供孔狀 裁剪區(qū)，并在所述裁剪區(qū)周圍安置線圈。這樣，就可以利用進(jìn)入孔狀 裁剪區(qū)的感應(yīng)芯子來實(shí)現(xiàn)耦合。優(yōu)選將文檔所有者的生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(如臉部照片、指紋等)寫入 顯示區(qū)。在這種情況下，顯示區(qū)中的可視化表示優(yōu)選包括表示附加安 全特征的秘密隱藏信息，附加安全特征使誤用和操縱嘗試變得更加困 難。根據(jù)安全文檔的應(yīng)用領(lǐng)域，必須在復(fù)雜的安全技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)顯 示系統(tǒng)的顯示器的寫入和/或改變操作。特別地，如在存儲(chǔ)器和智能卡領(lǐng)域中，加密方法、監(jiān)控訪問授權(quán)、PIN號(hào)碼等是常見的。在這種情況 下，在這點(diǎn)上，將為RFID系統(tǒng)提供的芯片模塊的安全結(jié)構(gòu)伴隨地用于 蓄意地合法改變顯示內(nèi)容。這樣，對(duì)于依照本發(fā)明的安全文檔，至少 可以維持按照慣例提供給智能卡的安全標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)特別的優(yōu)勢(shì)在于利用印刷技術(shù)，將顯示元件集成為文檔的 不可分離的層壓板復(fù)合材料(laminate co卿osite)。在這種情況下， 可以以行線和列線的形式提供兩個(gè)布線層，其中所述層從內(nèi)部連接至 芯片模塊的相應(yīng)觸點(diǎn)。在一有利改進(jìn)方案中，顯示系統(tǒng)另外還具有透 明覆蓋電極形式的第三布線層，后者同樣從內(nèi)部連接至芯片模塊的相
應(yīng)觸點(diǎn)。可以用柔性印刷電路板以及聚合物電子裝置生產(chǎn)中的常規(guī)布 線技術(shù)和電子電路的印刷工藝生產(chǎn)方法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。利用壓合技術(shù)，將依照本發(fā)明的安全文檔制作成由多層薄膜和/ 或柔性印刷電路板組成的復(fù)合材料。柔性印刷電路板可理解為現(xiàn)有技 術(shù)中已知的耐焊溫度的塑料薄膜，如聚酰亞胺(PI)、聚醚砜(PES)或聚醚酮醚(PEEK)以及編織(如FR-4)和非編織襯底(例如，芳香 族聚酰胺)。在這些柔性印刷電路板上覆蓋銅薄膜，并利用減去法蝕刻 形成圖案。還可用這種技術(shù)制造帶有相應(yīng)電鍍通孔的雙面或多層柔性 印刷電路板。如果只要求有限的耐焊性，也可以使用采用減去法制作 的聚酯薄膜(PET)(即帶有蝕刻的銅或鋁薄膜)。此外，也可以采用所 謂的加成法(即例如，用銀、銅或碳漿印刷)，為上述所有襯底提供電 氣連線結(jié)構(gòu)。利用各向同性或各向異性的導(dǎo)電膠，對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行電 氣觸點(diǎn)連接。也可以借助于超聲波或類似的壓力-溫度效應(yīng)，利用壓接 工序?qū)崿F(xiàn)電氣連接，特別用于實(shí)現(xiàn)金屬間導(dǎo)電連接。除了這些常規(guī)解決方案，還可以利用所謂的聚合物電子裝置實(shí)現(xiàn) 印刷工藝類電氣組件的集成。雖然為此也可以采用并行驅(qū)動(dòng)邏輯，但 在本發(fā)明的實(shí)施例中串行驅(qū)動(dòng)顯示區(qū)或存儲(chǔ)元件是優(yōu)選的。為了防止直接嘗試操縱顯示區(qū)，將顯示區(qū)并入法拉第籠。作為實(shí) 例，可以在文檔背面提供以碳或含納米管的漿、銀漿、IT0(銦錫氧化 物)漿或本征導(dǎo)電的聚合物層的形式，以區(qū)域或網(wǎng)格型方式構(gòu)建的薄 層電器導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，而在文檔正面使用透明的金屬氧化物漿或?qū)щ娋酆?物薄膜?？梢岳矛F(xiàn)有的印刷方法并使用凸版壓花技術(shù)，在電子顯示區(qū)旁 形成以常見方式提供的圖形信息。適當(dāng)時(shí)，還在依照發(fā)明的文檔中提供太陽能電池組件形式的電 源、充電電池或壓電電源。在這種情況下，利用按鈕開關(guān)開啟電源。 也可以用這種方式在安全文件中實(shí)現(xiàn)自我照明顯示器，這種顯示器只 有在需要時(shí)才開啟。結(jié)合其他安全標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)只能在特定的環(huán)境參數(shù)下執(zhí)行個(gè)性 化操作這一事實(shí)(例如，應(yīng)用在特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射或應(yīng)用磁 場(chǎng)或激光曝光)，執(zhí)行個(gè)性化操作。此外，可以通過這類效應(yīng)，尤其是 通過使用特定的激光束脈沖，對(duì)顯示區(qū)的獨(dú)立元件進(jìn)行編程或以不可 逆的方式改變顯示區(qū)的獨(dú)立元件。因此，本發(fā)明使得在采用印刷工藝制造的電子支持的文檔上制作 顯示系統(tǒng)成為可能，并因此使生產(chǎn)具有高反差、低生產(chǎn)成本和高度防 偽安全性的柔性薄實(shí)施例成為可能。


根據(jù)以下對(duì)于典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)更加 顯而易見。在附圖中圖3示出了依照本發(fā)明的安全文檔的第一典型實(shí)施例；圖4示出了具有雙接口芯片模塊的典型實(shí)施例；圖5示出了在文檔中包含偶極天線的護(hù)照形式的典型實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
圖3示意性地說明了依照本發(fā)明的、帶有芯片模塊3的身份證形式 的安全文檔l，在接觸區(qū)5上具有觸點(diǎn)，或者能夠以無線方式驅(qū)動(dòng)。安 全文檔1包含具有膽甾相液晶顯示器形式的至少一個(gè)電子顯示區(qū)4，可 用雙穩(wěn)態(tài)方式對(duì)后者進(jìn)行設(shè)置，并將文檔所有者的臉部照片再現(xiàn)為顯 示信息ll。通過雙向連接15，將電子顯示區(qū)4連接至芯片模塊3的集成 電路2。如果只是為了顯示，那么本質(zhì)上只需要單向驅(qū)動(dòng)。然而，由于 此處顯示區(qū)同時(shí)還用作存儲(chǔ)器陣列，因此還必須能夠同時(shí)讀出其內(nèi)容。圖4示意性地示出了依照本發(fā)明的、在芯片模塊接觸區(qū)5上帶有雙 接口芯片模塊3的身份證1。文檔1包含線圈13形式的RFID天線，集成 電路2可以利用RFID天線與外部讀/寫設(shè)備進(jìn)行通信。文檔l同樣包含 至少一個(gè)電子顯示區(qū)4，電子顯示區(qū)4具有文檔所有者的臉部照片11或 其他生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。如前所述，顯示區(qū)還被設(shè)計(jì)成能夠通過IC 2讀取 的存儲(chǔ)器，并因此用雙向線路15連接至IC。圖5用護(hù)照1的實(shí)例，示出了具有顯示區(qū)4、 ICAO航線16和個(gè)性化
數(shù)據(jù)17的個(gè)性化一面。IC 2可以利用偶極天線12與外部讀/寫設(shè)備進(jìn)行 通信，還可通過雙向連接15用顯示區(qū)4取代EEPROM。特別地，文檔 所有者的生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)被顯示為顯示區(qū)4的顯示內(nèi)容11。 附圖標(biāo)記 1 文檔2集成電路(IC)3芯片模塊4顯示元件一存儲(chǔ)元件5芯片模塊接觸區(qū)，接觸區(qū)分配6地址和安全邏輯7 EEPROM8 ROM9 CPU10 RAM11顯示信息 12偶極天線 13天線線圈 14單向連接 15雙向連接 16 ICAO航線 17個(gè)性化數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種安全文檔，包括用于與外部讀和/或?qū)懺O(shè)備進(jìn)行通信的集成電路，還包括集成于安全文檔中、用于可視化表示個(gè)人和/或產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的至少一個(gè)顯示元件，其中顯示元件以雙向方式連接至集成電路，同時(shí)集成電路以這種方式將顯示元件用作存儲(chǔ)器陣列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全文檔，其中集成電路用顯示元件取 代R0M、 EPR0M或EEPR0M。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全文檔，其中集成電路用顯示元件部 分地取代R0M、 EPR0M或EEPR0M。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的安全文檔，其中用這種方法，只 利用集成電路對(duì)顯示元件進(jìn)行編程和自我個(gè)性化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的安全文檔，其中能夠以雙穩(wěn)態(tài)方 式設(shè)置顯示元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的安全文檔，其中顯示元件被形成 為電泳顯示系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的安全文檔，其中顯示元件被形成 為鐵電顯示系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的安全文檔，其中顯示元件被形成為雙穩(wěn)態(tài)膽甾相液晶顯示系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的安全文檔，其中顯示元件被形成 為OLED顯示系統(tǒng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的安全文檔，其中顯示元件被形成為有源發(fā)光顯示系統(tǒng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的安全文檔，其中集成電路包含 在文檔的芯片模塊中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的安全文檔，其中可以通過芯片模塊的 外部觸點(diǎn)對(duì)顯示元件執(zhí)行寫操作。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的安全文檔，其中可以通過芯片模塊以非接觸的方式對(duì)顯示元件執(zhí)行寫操作。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的安全文檔，其中集成電路包括 雙向顯示驅(qū)動(dòng)器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的安全文檔，其中顯示驅(qū)動(dòng)器以顯示驅(qū) 動(dòng)IC的形式包含在芯片模塊中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的安全文檔，其中顯示驅(qū)動(dòng)器形成在芯 片模塊的IC中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16之一所述的安全文檔，其中可以利用兩或 三條電氣連接串行地給顯示元件提供信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17之一所述的安全文檔，其中顯示元件具有 行線和列線，行線和列線配備有用于串行提供數(shù)據(jù)的電容器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18之一所述的安全文檔，其中文檔所有者的生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)被寫入顯示區(qū)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1至19之一所述的安全文檔，其中利用安全技術(shù)措施，尤其是加密方法，保護(hù)寫和/或改變顯示系統(tǒng)的顯示的操作。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至20之一所述的安全文檔，其中利用印刷技術(shù)將顯示元件集成為文檔的層壓板復(fù)合材料。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的安全文檔，其中層壓板包括薄膜和/或柔性印刷電路板。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1至22之一所述的安全文檔，其中顯示系統(tǒng)具有行線和列線形式的兩個(gè)布線層，且所述層從內(nèi)部連接至芯片模塊的相 應(yīng)觸點(diǎn)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1至22之一所述的安全文檔，其中顯示系統(tǒng)具有 行線列線形式和透明覆蓋電極形式的三個(gè)布線層，且所述層從內(nèi)部連 接至芯片模塊的相應(yīng)觸點(diǎn)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1至24之一所述的安全文檔，其中集成電路包含在插入文檔的銑削腔中的芯片模塊中。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1至25之一所述的安全文檔，其中顯示區(qū)中的可視化表示包含秘密隱藏的信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安全文檔(1)，該安全文檔包含用于與外部讀和/或?qū)懺O(shè)備進(jìn)行通信的集成電路(2)和集成于安全文件中的、以可視化顯示個(gè)人和/或產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)(17)的至少一個(gè)顯示元件(4)。以雙向方式(15)將顯示元件連接至集成電路(2)，同時(shí)集成電路(2)以這種方式將顯示元件作為存儲(chǔ)器陣列使用。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101213565SQ200680023977
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者京特·拜爾-梅克倫伯格, 克里斯蒂安·庫恩, 克里斯蒂安·庫納特, 奧利弗·穆斯, 奧拉夫·德雷塞爾, 安德烈·利奧波德, 安德烈亞斯·霍佩, 曼弗雷德·佩施克, 赫爾曼·黑克爾, 馬爾特·普夫盧格赫夫特 申請(qǐng)人:聯(lián)合印刷有限責(zé)任公司