CN108734251A - 光电芯片卡 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种光电芯片卡，包含有一第一基片，其具有一正面以及一背面，正面贴附有一芯片电路；一光感测阵列薄膜，胶合于第一基片的正面邻近芯片电路的位置，并与芯片电路电连接；一定位部，设置于第一基片的正面邻近光感测阵列薄膜的位置；以及一辨识部，设置于第一基片的正面；此光电芯片卡将芯片电路结合光学技术，能够直接让芯片卡与显示面板以面接触的方式，实现光学读卡的简易操作，提升芯片卡验证程序的便利性以及使用上的安全性。

Description

光电芯片卡

技术领域

本发明有关于一种芯片卡，尤其指一种将光学辨识技术应用在芯片卡的光电芯片卡，利用光感测阵列薄膜的特性，提供一种新式的读卡认证技术，可直接由面接触的方式，以行动装置的显示面板或其他装置的感测面板发出的加密光信号，对光电芯片卡的光感测阵列薄膜进行感测验证并读取芯片卡的数据；其能提升芯片卡使用上的安全性，又达到芯片卡读取的方便性。

背景技术

法国人Roland Moreno于1974年率先发明了芯片卡，首先由布尔电脑公司于1976年将其制成芯片卡产品。芯片卡一般又可称为IC卡，由于卡片内嵌具有储存加密及数据处理能力的集成电路(Integrated Circuit，IC)。最简易结构的芯片卡是由三层塑胶基片胶合层压所形成，通常在中间层的基片上嵌入IC芯片，该IC芯片包含了微处理器、电子数字信号输入/输出介面，以及存储体等，提供了数据的运算、存取控制及储存功能；目前大部分的银行公司或是政府单位也发行各种芯片卡，将使用者的个人数据或是加密信息储存在IC芯片中，相较于传统的磁条卡片，具有更大的储存空间，又有较高的安全性。

由于芯片卡主要是用电子数字信号作为识别或认证的基础，因此芯片卡须通过电子式读卡装置对芯片卡上外露的印刷电路作电子信号的接触与传输，并通过读卡装置完成芯片卡所需电力的电源供应，例如银行、邮局的ATM，或是通过USB读卡机，可在个人电脑上读取芯片卡的数据，以进行线上的金融交易或其他操作；然而，于国内外已经发生多次使用伪造芯片卡进行金融盗领的犯罪事件，直接以伪造芯片黏贴在原芯片上，改变原芯片的电路接点，在读卡装备进行认证过程当中，拦截了读卡装置对原芯片的密码确认请求，直接回传正确信号给读卡装置读卡机，让盗用者输入任何密码都可以获得数据存取的权限。

为了提高芯片卡使用上的安全性，已有许多公司提供不同的认证方式，以维护原使用者的个资安全以及财务安全；目前市面上较常见到的有结合生理信息或动态密码等安全认证方式，生理信息通常结合外部的电子装置，例如以照片或指纹先进行确认后，才能获得数据存取的权限，中国台湾发明专利TW I573035“提供输入数据以进行证件验证之装置及其方法”数据即为一种利用证件照片取得数据的验证装置，其先拍摄证件的照片，取得识别数据后，由使用者输入验证的预设信息，比对判断是否正确，以完成验证；但此种验证需要由摄影镜头先拍摄影像，才能继续进行验证的动作，程序上不够方便，且他人的证件照片不难取得，安全性上仍有不足的地方。

中国台湾实用新型专利TW M514614“线上支付防盗刷系统”则为一种线上交易时，以动态密码验证确认的方式，消费者欲在线上交易平台进行金钱支付时，银行端会传送一个动态密码至消费者的电子设备，消费者在于交易平台上输入该动态密码，确认之后，即可完成付款动作；此种方法通过动态密码认证的方式有较高的安全性且密码不易复制，但其需要使用者自行手动输入动态密码，且需要等待动态密码的传送，而动态密码又有输入时间上的限制，在使用上对使用者亦不够便利。

如何提供一种对使用者更为便利，使用程序上不繁复，且同时具有高验证安全性的芯片卡，保护使用者的个人数据以及财务安全，即为发明人思及的方向。

发明内容

发明人即是鉴于上述现有的芯片卡于实际实施使用时仍具有多处缺失，于是乃一本孜孜不倦的精神，并通过其丰富专业知识及多年的实务经验所辅佐，而加以改善，并据此研创出本发明。

本发明主要目的为提供一种贴附有光感测阵列薄膜的光电芯片卡，能以光学技术直接对光电芯片卡进行感测，通过光信号的传输达到高安全性的验证，待验证通过后，再提供存取芯片卡数据的权限，其验证程序相当快速又方便，且可省去使用者须手动输入数据的时间。

为了达到上述实施目的，本发明一种光电芯片卡，其包含有一第一基片，其具有一正面以及一背面，正面贴附有一芯片电路；一光感测阵列薄膜，胶合于第一基片的正面邻近芯片电路的位置，并与芯片电路电连接；一定位部，设置于第一基片的正面邻近光感测阵列薄膜的位置；以及一辨识部，设置于第一基片的正面。

于本发明的一实施例中，第一基片的背面与一第二基片胶合层压。

于本发明的一实施例中，光感测阵列薄膜为薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)光检测器件形成的感测阵列。

于本发明的一实施例中，光感测阵列薄膜选择性进一步配置具有不同的光子晶体波导结构设计。

于本发明的一实施例中，光电芯片卡进一步含有一薄膜太阳能电池模块，并将其贴附于第一基片或第二基片。

于本发明的一实施例中，定位部为多个实体凸点或为二维码(QR code)的定位标记，其中多个实体凸点或二维码的定位标记设置于光感测阵列薄膜的周围或邻近处。

于本发明的一实施例中，辨识部为浮凸式的数字或文字，或以一电连接该芯片电路的薄膜显示器显示数字或文字。

于本发明的一实施例中，薄膜显示器可例如为扭曲向列型液晶薄膜(TN-LCD)、微发光二极管阵列(Micro-LED array)或电子纸(e-paper)等，并与芯片电路电连接，此薄膜显示器亦能作为一光发射器，发出一光信号，提供双向认证的使用。

本发明光电芯片卡由一具有影像感测阵列薄膜的显示面板进行读取，且显示面板上的任一点发射出一光信号；其中，影像感测阵列薄膜亦为薄膜晶体管光检测器件形成的感测阵列。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明其较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明其较佳实施例的整体外观示意图。

图3为本发明其较佳实施例的实际操作示意图(一)。

图4为本发明其较佳实施例的实际操作示意图(二)。

图5为本发明另一较佳实施例的光子晶体波导示意图。

图6为本发明又一较佳实施例的整体外观示意图。

附图标号：

1第一基片 11芯片电路

12第二基片 13光感测阵列薄膜

14定位部 15辨识部

2光子晶体波导结构 3薄膜显示器

具体实施方式

本发明的目的及其结构功能上的优点，将依据以下图面所示的结构，配合具体实施例予以说明，使审查委员能对本发明有更深入且具体的了解。

请参阅图1～图4，本发明一种光电芯片卡，其包含有一第一基片1，其具有一正面以及一背面，正面贴附有一芯片电路11，背面与一第二基片12胶合层压，以封装光电芯片卡；一光感测阵列薄膜13，胶合于第一基片1的正面邻近芯片电路11的位置，并与芯片电路11电连接，其中光感测阵列薄膜13选用薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)光检测器件形成的感测阵列；一定位部14，设置于第一基片1的正面邻近光感测阵列薄膜13的位置，定位部14可例如为多个实体凸点或为二维码(QR code)的定位标记，其中多个实体凸点设置于光感测阵列薄膜13的周围，主要用于感测时，可以使感测的电子设备可以获取光电芯片卡的置放位置；以及一辨识部15，设置于第一基片1的正面，可例如为浮凸式的数字或文字。

再者，每一个光感测阵列薄膜13可进一步分区或分组配置具有不同的光子晶体波导结构2设计，此设计可依照光电芯片卡的需求而有不同层级的编码组合设计，例如仅能接受特定波长或特定位置的光信号，即如图5所示，其能与一具有影像感测阵列薄膜的显示面板配合，由显示面板上的影像感测阵列薄膜的任一点发射出光信号，可例如为可见光或不可见光，以验证加密的编码信息，进一步的提升芯片卡的安全性。

又如图6所示，第一基片1的正面选择性设置一薄膜显示器3，可例如为扭曲向列型液晶薄膜(TN-LCD)、微发光二极管阵列(Micro-LED array)或电子纸(e-paper)等，并与芯片电路11电连接，可作为回馈的光信号，能够达到双向加密传输验证的功能，或是取代原辨识部15浮凸式的数字与文字，以薄膜显示器3显示；光电芯片卡则可进一步含有一薄膜太阳能电池模块，并将其贴附于第一基片1或第二基片12，作为光电芯片卡的供电来源，而由于芯片电路11的耗电量相当小，薄膜太阳能电池模块的尺寸亦不需要过大。

此外，通过下述具体实施例，可进一步证明本发明可实际应用的范围，但不意欲以任何形式限制本发明的范围。

请再继续参阅图1与图2，本发明光电芯片卡可应用于一般金融单位或政府机关发行的芯片卡产品，例如信用卡、金融卡、健保卡、自然人凭证等。其将TFT生产制备的大面积光感测阵列薄膜13裁切成适当大小后，贴附于第一基片1上有内嵌芯片电路11的那一面，再将芯片电路11的输出输入接点与光感测阵列薄膜13连接，并于芯片电路11的微处理器写入光信号感测的数据，将光电芯片卡以第二基片12封装时，一同压印定位部14的实体凸点或QR code在芯片卡的外观，可再视光电芯片卡拥有人的数据，压印辨识部15的浮凸式的账号数字或其他文字。一般而言，已知的芯片卡会由上中下三层基片所胶合组成，而本发明以第一基片1概括了原上基片以及中间基片的构造，当然本发明亦能以已知的三层基片实施，即将芯片电路11与光感测阵列薄膜13配置于中间基片，上基片则印刷或压印有定位部14与辨识部15，并由透明膜让芯片电路11与光感测阵列薄膜13可以显露出来。

实际使用时，可参考图3与图4，由一具有影像感测阵列薄膜的显示面板进行读取，此显示面板可为智能手机、平板的屏幕，亦可将此显示面板安装于ATM或其他读取装置上，其主要特征在于需要包含有TFT的影像感测阵列薄膜。以主动式有机发光二极管(AMOLED)以及薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)为例，AMOLED主要结构为有机发光二极管(OLED)像素阵列、TFT主动阵列以及TFT影像感测阵列薄膜；TFT-LCD主要结构有LCD像素阵列、TFT主动阵列、TFT影像感测阵列薄膜以及LCD背光模块；此种显示面板皆同时具备了光学信号接收与发射的功能。

本发明实施时，以智能手机以及信用卡为实施例，在手机上进行线上交易时，使用者通常会利用线上交易的平台或金融单位的应用程序，当需要款项支付或其他身分的确认时，就可以将光电芯片卡的第一基片1的正面与手机的显示面板面对面接触，具有光感测阵列的显示面板的影像感测阵列薄膜会感测定位部14的位置(实体凸点或QR code的定位标记)，根据显示面板的光源，以光反射的原理追踪其位置，可以定位出芯片卡与显示面板间的相对方位，确认目前卡片放置的方向以及涵盖的范围，使得显示面板与光电芯片卡的信用卡无需作四个边或角的平行或垂直定位，使用者不需要精确对准，亦即无论以任何角度摆放光电芯片卡与显示面板进行面接触，第一基片1的数据仍可以正确被感测，即可直接以显示面板的影像感测阵列薄膜精确地读取辨识部15的浮凸式的数字或文字，使用者就不需要以手动或其他方式额外输入至应用程序内。

抑或是，在定位部14被感测后，显示面板的光源再发出特定波长的光信号，或是以间歇式的方式短时间内发出数次的光线，此光信号的种类或形式主要根据光电芯片卡发行公司所设定，要能够对应至储存于芯片电路11内的光信号感测的数据；光电芯片卡的光感测阵列薄膜13将接收到此光信号后，由芯片电路11针对光信号进行解密，判断正确之后；接着，再由显示面板的光源再次发光，由于辨识部15有浮凸式的账号数字，因此显示面板的影像感测阵列薄膜可因为该浮凸数字的光反射状态，通过显示面板的像素阵列孔径的绕射后，会产生一反射图纹，由此反射图纹经演算法计算重建后，可获得辨识部15的浮凸数字的正确影像，再将自动判读出的账号数字自动输入在智能手机中。通过面接触方式，具有影像感测阵列薄膜的显示面板可精准地辨识出定位部14及辨识部15的浮凸式数字。

藉此，使用者可以不用自己以手动或其他输入方式输入卡片上的数据，即可快速而准确地完成交易确认的识别，且本发明光电芯片卡同时具备了安全验证的功能，以光学技术验证芯片卡的真伪之后，再取得数据，确保使用者的个人数据安全。

此外，为了能有更高的安全性，发明人又提供本光电芯片卡的光感测阵列薄膜13搭配不同的光子晶体波导结构2设计，以达到更安全的验证程序。由于光电芯片卡的基片以塑胶材料制成，而薄膜晶体管的材料选用非晶硅、多晶硅或氧化铟镓锡等，因此光的传输在光电芯片卡的光感测阵列薄膜13与塑胶基片之间会产生全反射，形成波导式的完美光传输条件，又，光感测阵列薄膜13由许多组的光感测薄膜组成，因此可将不同位置的光感测薄膜分组，个别配置不同的微光学波导结构，该微光学波导结构有以光绕射机制主导的光栅(Grating)反射结构、以光干涉机制主导的微环(Micro Ring)干涉仪结构、以光子晶体波导主导的二维光能隙(Photonic Bandgap)结构，此类结构允许所接收的光信号在小面积内依循原订设计好的光路径传输到薄膜光感测阵列的特定位置，增加了光传输信号加密的层级。

可参考图5，显示面板在感测光电芯片卡时，需要根据光电芯片卡上光子晶体波导结构2的态样，在特定的位置发出光信号，才能让光信号依照正确的路径，到达光感测阵列薄膜13进行感测，甚至需要特定波长的光才能使光线通过光子晶体波导的路径；据此，芯片卡发行公司即可在光电芯片卡上设计出更多元的加密编码，利用光子晶体波导结构2的特性，搭配显示面板上的光源不同位置(空间编码)与像素亮暗(时序编码)作为加密的光信号传输至芯片卡上的光感测阵列薄膜13区域，以作为另一验证加密的编码信息，进一步的提升芯片卡的安全性提供更高层级的安全验证方式。

再者，请参阅图6，光电芯片卡上亦能设置一薄膜显示器3，可例如为单色的扭曲向列型液晶薄膜(TN-LCD)、微发光二极管阵列(Micro-LED array)或电子纸(e-paper)等，同时作为光发射单元，以达到双向的二次编码的加密传输的安全验证。使用时，光电芯片卡于接收到显示面板所传递的光信号，芯片电路11会进行第一次的解密验证，若验证通过，再由薄膜显示器单元3回馈一个预设的光信号至显示面板的影像感测阵列薄膜，由行动装置传输验证码回交易系统验证，即可进行第二次的解密验证，通过两次的光信号验证，确保光电芯片卡的真伪，保护使用者的安全。本发明并不限定以此种方式进行双向的验证，亦可利用显示面板光感测阵列进行指纹识别、摄影镜头进行脸部辨识、或是额外配置红外线光源的摄影镜头进行虹膜辨识等，以达到更多重，更高层级的安全验证。

本光电芯片卡的薄膜显示器3，也能够直接显示前述定位部14的二维码与辨识部15的账号数字或其他文字，不用额外在压印或印刷二维码或浮凸式账号数字。

据此，本发明光电芯片卡可通过面接触式光学判别定位部14以及辨识部15的图像，让使用者无须以任何输入方式，即可通过认证的程序；此外能进一步于光电芯片卡上搭配薄膜显示器3，以达到作双向认证的功效，而卡片持有者的生物特征识别信息于光电芯片卡申办过程时，也能储存至芯片电路11的存储体，通过生物特征识别的机制以保护使用者即使行动装置与光电芯片卡同时失窃时，仍能确保他人无法启动的防盗功能。

由上述的实施说明可知，本发明与现有技术相较之下，本发明具有以下优点：

1.本发明光电芯片卡由于具有光感测阵列薄膜，因此能够以光学技术让使用者直接以面接触的方式进行光学读卡及验证的程序，通过显示面板或其他装置的感测面板发出的加密光信号，对光电芯片卡的光感测阵列薄膜进行感测验证并读取芯片卡辨识部的数据，能有效提升芯片卡使用上的安全性，又达到芯片卡读取的方便性，省去使用者需要自行输入数据的程序。

2.本发明光电芯片卡的定位部能协助感测光电芯片卡时获得其摆放位置，确认目前卡片放置的方向以及涵盖的范围，让使用者不用刻意旋转卡片至特定的方向，增加使用者的便利性，减少使用上的困扰。

3.本发明光电芯片卡的光感测阵列薄膜可搭配不同的光子晶体波导结构设计，通过不同光波导路径的设计，使光电芯片卡仅能接收到特定位置或特定波长的光，增加光电芯片卡上加密编码更多元的选择，提供一种更安全的验证方式。

4.本发明光电芯片卡可进一步设置一薄膜显示器，使光电芯片卡不仅能接收到显示面板的光信号，亦能够回馈不同的光信号给显示面板，以达到双向的光学验证，多次验证确保光电芯片卡的真伪，面对金钱交易时，对使用者能有更好的保护效果；此外，本发明光电芯片卡又可进一步同时搭配生物特征识别的认证，达到更多重，更高层级的安全验证。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光电芯片卡，其特征在于，其包含有：

一第一基片，其具有一正面以及一背面，该正面贴附有一芯片电路；

一光感测阵列薄膜，胶合于该第一基片的正面邻近该芯片电路的位置，并与该芯片电路电连接；

一定位部，设置于该第一基片的正面邻近该光感测阵列薄膜的位置；以及

一辨识部，设置于该第一基片的正面。

2.如权利要求1所述的光电芯片卡，其特征在于，该第一基片的背面与一第二基片胶合层压。

3.如权利要求1所述的光电芯片卡，其特征在于，该光感测阵列薄膜为薄膜晶体管光检测器件形成的感测阵列。

4.如权利要求1所述的光电芯片卡，其特征在于，该光感测阵列薄膜选择性进一步配置不同的光子晶体波导结构设计。

5.如权利要求1所述的光电芯片卡，其特征在于，该光电芯片卡进一步含有一薄膜太阳能电池模块，该薄膜太阳能电池模块贴附于该第一基片或第二基片。

6.如权利要求1所述的光电芯片卡，其特征在于，该定位部为多个实体凸点或为二维码的定位标记。

7.如权利要求1所述的光电芯片卡，其特征在于，该辨识部为浮凸式的数字或文字，或以一电连接该芯片电路的薄膜显示器显示数字或文字。

8.如权利要求7所述的光电芯片卡，其特征在于，该薄膜显示器为扭曲向列型液晶薄膜、微发光二极管阵列或电子纸其中之一。

9.如权利要求7所述的光电芯片卡，其特征在于，该薄膜显示器亦为一光发射器。