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Die Erfindung betrifft einen ressourcenbeschränkten tragbaren Datenträger mit einer Nutzerschnittstelle zur visuellen Datenausgabe. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Chipkarte mit einem Display.
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Chipkarten sind als Sicherheitswerkzeuge weit verbreitet und werden insbesondere bei der Durchführung sicherheitskritischer Transaktionen eingesetzt. Beispielsweise dienen sie als Bankkarten zum Geldabheben von einem Konto. Bekannt sind auch Chipkarten mit einem Display. Das Display dient dann z.B. zur Anzeige eines Einmalpasswortes, das von dem Karten-IC erzeugt wurde.
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Regelmäßig ist es bei der Ausführung einer sicherheitskritischen Transaktion mit einer Chipkarte erforderlich, über eine Tastatur eine PIN oder auch ein Einmalpasswort in ein Transaktionsgerät einzugeben. Hierbei ist es grundsätzlich wünschenswert, dass die Eingabe einer PIN oder eines Einmalpasswortes nur für einen berechtigten Nutzer erkennbar ist.
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Um dies sicherzustellen, ist es aus der
GB 2 449 445 A bekannt, eine zur Eingabe einer PIN bzw. eines Eimalpasswortes verwendete Tastatur mit einer Linsenstruktur zu versehen, die bewirkt, dass die unter der Linsenstruktur liegenden Tastenfelder nur unter einem bestimmten Winkel für den berechtigten Nutzer sichtbar sind. Die einzelnen Tastenfelder der Tastatur werden außerdem als Softkey-Tasten ausgeführt und bei jeder Benutzung in einer neuen Anordnung dargestellt. Durch das Zusammenwirken beider Maßnahmen ist die optische Ausspähung einer Tastatureingabe erheblich erschwert. Ein ganz ähnlicher Vorschlag ist auch aus der
EP 1 280 113 A2 entnehmbar.
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Weil Tastaturen für ihren elektromechanischen Aufbau bisher regelmäßig eine vergleichsweise große Einbautiefe benötigen und zudem eine gewisse Mindestgröße aufweisen müssen, um eine leichte Bedienung zu ermöglichen, sind sie für Chipkarten kaum geeignet und haben sich für Chipkarten folgerichtig nicht durchgesetzt. Die aus den vorgenannten Druckschriften bekannten Lösungen sind deshalb auf Chipkarten nicht übertragbar.
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Aus der
WO 2009/000528 A1 ist ein Verfahren zur Aufbringung eines gedruckten Bildes auf ein unter einer Linsenstruktur angeordnetes Substrat bekannt. Das Bild wird dabei als Rasterbild so aufgebracht, dass bei Betrachtung durch die Linsenstruktur hindurch unter verschiedenen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Bilder erkennbar sind, die das Bild beweglich erscheinen lassen. Die beschriebene Lösung soll als permanentes Sicherheitselement für Wertdokumente wie Banknoten eingesetzt werden. Sie soll daneben aber kann auch für Fernseh- und Computerbildschirme mit aktiver Ansteuerung eingesetzt werden.
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Aus der
DE 10 2005 052 070 A1 geht eine Anzeigevorrichtung mit einer flexiblen Anzeigeschicht zur Wiedergabe von einem ersten und einem zweiten Bild hervor. Auf der Anzeigeschicht ist eine optische Schicht angeordnet, die zum Erzeugen eines autostereoskopischen dreidimensionalen Bildes mit dem ersten und dem zweiten Bild ausgebildet ist.
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Aus der
DE 10 2007 000 873 A1 ist eine Lösung zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtungsmatrix mit Zeilenleitungen und Spaltenleitungen bekannt. Zeilenleitungen und Spaltenleitungen einer Gruppe werden nur gemeinsam angesteuert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders für Chipkarten mit Display geeignete Anzeigeeinrichtung anzugeben, die die Sicherheit und die Vertrauenswürdigkeit angezeigter Daten verbessert, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden tragbaren Datenträgers.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen tragbaren Datenträger mit den Merkmalen des Hauptanspruchs; die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Anspruch 7.
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Der erfindungsgemäße tragbare Datenträger hat den Vorteil, dass über die Anzeigeeinrichtung ausgegebene Daten nur unter einem bestimmten Winkel für einen berechtigten Benutzer erkennbar sind, so dass unberechtigte Nutzer sie nicht mitansehen können. Durch die besondere Anforderung an die Erkennbarkeit wird zugleich ein Echtheitsnachweis geliefert, weil erkennbare Daten nur von einem echten Karten-IC erzeugt werden können.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gibt der Karten-IC auszugebende Daten in Form von wenigstens zwei Bildern - Bilder können alphanumerische Zeichen sein und/ oder graphishe Muster - aus, die nur unter jeweils definierten Blickwinkeln erkennbar sind. Das zweite Bild kann dazu dienen das erste zu verifizieren, oder auch dazu, für nicht berechtigte Zuseher gezielt eine falsche Anzeige zu erzeugen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Datenträgers ist, dass er leicht herstellbar ist. So kann die Linsenstruktur mit Hilfe von in der Chipkartentechnik bekannten Verfahren leicht in eine ohnehin erforderliche Deckschicht eingebracht werden. Weiterhin ist es möglich die Anzeige softwaremäßig auf die geometrischen Eigenschaften der Linsenstruktur zu justieren, so dass eine erhöhte Präzision bei der Fertigung nicht erforderlich ist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen schematisierten Aufbau eines erfindungsgemäßen tragbaren Datenträgers im Querschnitt.
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Der in 1 im Querschnitt gezeigte tragbare Datenträger 1 ist flächig, vorzugsweise kartenförmig ausgeführt und trägt einen integrierten Schaltkreis 4 mit einem Prozessor, den Karten-IC, sowie eine eingebettete Anzeigeeinrichtung 3. Die äußeren Dimensionen des tragbaren Datenträgersl sind so gewählt, dass er von einem Nutzer leicht mitgeführt werden kann. Der tragbare Datenträger 1 ist vom ressourcenbeschränkten Typ, d.h. die Leistungsfähigkeit seines Prozessors ist gegenüber Prozessoren ohne Ressourcenbeschränkung, wie sie etwa in PCs oder auch in Handys zum Einsatz kommen, eingeschränkt. Um Manipulationen zu verhindern ist der Prozessor typischerweise als sehr kleiner monolithischer Schaltkreis mit äußeren Abmessungen im Millimeterbereich ausgeführt. Weiter verfügt der tragbare Datenträger 1 regelmäßig er nur über stark reduzierte Nutzerein- und - ausgabemittel.
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Im folgenden wird für die Ausführung des ressourcenbeschränkten tragbaren Datenträgers 1 stets eine Chipkarte mir einem Display angesetzt. Die Erfindung ist aber ebenso für ressourcenbeschränkte tragbare Datenträger in anderen flächigen Formaten geeignet, die eine Anzeigeeinrichtung besitzen, beispielsweise für Datenseiten für Pässe oder Paßbücher oder für kartenförmige Etiketten zur Warensicherung.
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Die in 1 gezeigte Chipkarte 1 ist dreischichtig ausgeführt; mehr oder auch weniger Schichten sind aber ohne weiteres möglich. Eine Kernschicht 2 trägt dabei eine Anzeigeeinrichtung 3, den damit verbundenen den integrierten Schaltkreis 4, sowie eine damit verbundene Antennenspule 5. Unterseitig ist eine erste Deckschicht 6 ausgebildet, die zum einen die Kernschicht 2 mit den aktiven Bauelementen schützt 3, 4, 5 und zum anderen als Dekorschicht dient. Oberseitig ist eine zweite Kernschicht 7 ausgebildet, die zumindest im Bereich der Anzeigeeinrichtung 3 transparent ist. Die zweite Deckschicht 7 dient ebenfalls zum einen dem Schutz der Kernschicht 2 mit den aktiven Bauelementen 3, 4, 5 sowie zum anderen zur Dekoration.
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Die Anzeigeeinrichtung 3 ist ein übliches Display, zweckmäßig mit möglichst hoher Auflösung bzw. mit der Möglichkeit, die Position der Anzeigenlage durch entsprechende Ansteuerung mit möglichst hoher Genauigkeit zu justieren. Die Anzeigeeinrichtung 3 erlaubt die visuell erkennbare Darstellung von Bildern 10. Je nach Leistungsfähigkeit der Anzeigeeinrichtung 3 können die Bilder 10 alphanumerische Zeichen sein oder auch graphische oder fotographische Muster beinhalten.
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Über der Anzeigeeinrichtung 3 weist die zweite Deckschicht 7 weiterhin eine Linsenstruktur 8 auf. Die Oberseite der Deckschicht 7 ist dazu mit einer rasterförmigen Anordnung von Mikrolinsen 9 versehen. Die Linsenstruktur 8 bedeckt vorzugsweise die gesamte Anzeigeeinrichtung 3, zumindest aber einen Teil davon; sie kann dabei auch außerhalb der Anzeigeeinrichtung 3 liegende Teile der Kernschicht 2 überdecken.
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Zweckmäßig ist die Linsenstruktur 8 durch ein Raster von nichtzylindrischen Mikrolinsen 9 gebildet, insbesondere durch Mikrolinsen mit einer kreisförmigen oder polygonal begrenzten Basisfläche. Alternativ können lang gestreckte Zylinderlinsen vorgesehen sein, deren Ausdehnung in Längsrichtung zweckmäßig mehr als 250 µm, bevorzugt mehr als 300 µm, besonders bevorzugt mehr als 500 µm und insbesondere mehr als 1 mm beträgt. In weiteren Gestaltungen ist die Linsenstruktur 8 durch Lochblenden, Schlitzblenden, mit Spiegeln versehene Loch- oder Schlitzblenden, asphärische Linsen, Fresnellinsen, GRIN-Linsen (Gradient Refraction Index), Zonenplatten, holographische Linsen, Hohlspiegel, Fresnelspiegel, Zonenspiegel oder andere Elemente mit fokussierender oder auch ausblendender Wirkung gebildet.
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Die Linsenstruktur 8 kann insbesondere auch in Form eines MLIs (Multilpe Laser Image) oder CLIs (Changeable Laser Image) ausgeführt sein. Dabei werden mittels eines Lasers bei unterschiedlichem Einfallswinkel des Laserstrahles verschiedene Teilbilder in eine Schicht eingebracht. Der entstehende optische Eindruck ähnelt einem Kippbild.
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In beiden Deckschichten 6, 7 können weitere Elemente und Strukturen vorgesehen sein, beispielsweise Sicherheitselemente. Ebenso können in der Kernschicht 2 weitere Elemente enthalten sein, beispielsweise elektronische Bauelemente, etwa Sensoren. Der Aufbau der Chipkarte 1 kann auch in mehr als drei oder mit weniger Schichten erfolgen. Die Schichten 2, 6 und 7 sind typischerweise laminiert, können aber auch verklebt oder auf andere geeignete Art fest verbunden sein. Die Kernschicht 2 und die untere Deckschicht 6 können etwa auch gemeinsam in Form eines Spritzgusskörpers realisiert sein.
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Der integrierte Schaltkreis 4 ist ein üblicher Smart Card Chip, der zumindest eine chipkartentypische Funktion bereitstellt, etwa einen PIN-gestützten Berechtigungsnachweis. Zudem steuert der der integrierte Schaltkreis 4 die Anzeigeeinrichtung 3. Der integrierte Schaltkreis 4 kann auch durch verbundene, separate Chips gebildet sein, wobei z.B. ein erster Chip die chipkartentypische Funktion bereitstellt und ein anderer Chip die Anzeigeeinrichtung 3 steuert. Über die Antennenspule 5 kommuniziert der integrierte Schaltkreis 4 mit nicht dargestellten Lesegeräten. Außerdem erfolgt über die Antennenspule 5 kontaktlos die Energieversorgung des integrierten Schaltkreises 4 und der Anzeigeeinrichtung 3. Alternativ oder ergänzend zu der Antennenspule 5 kann auch eine Batterie oder eine andere Energiequelle zur Energieversorgung vorgesehen sein. Zur Kommunikation mit Lesegeräten kann zusätzlich oder alternativ zu der Antennenspule 5 ein Kontaktfeld vorgesehen sein. Die in 1 gezeigte Chipkarte besitzt typischerweise eine Höhe h von 400 µm bis 800 µm.
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Die geometrischen Eigenschaften der Linsenstruktur
8 sind in dem integrierten Schaltkreis
4 hinterlegt. In dem integrierten Schaltkreis
4 sind weiterhin ein Raster und/oder entsprechende Algorithmen gespeichert, mit denen ein darzustellendes Bild
10 abgestimmt auf die Linsenstruktur
8 so in Einzelelemente zerlegt wird, dass bei Wiedergabe der Einzelelemente auf der Anzeigeeinrichtung
3 das Bild
10 nur unter definierten Betrachtungswinkeln sichtbar ist. Ein Beispiel für ein solches Raster bzw. entsprechende Algorithmen findet sich in der bereits erwähnten
WO 2009/000528 A1 .
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Der integrierte Schaltkreis 4 steuert die Anzeigeeinrichtung 3 so an, dass bei Aufsicht durch die Linsenstruktur 8 hindurch ein angezeigtes Bild 10 nur unter einem oder ggf. mehreren bestimmten Blickwinkeln α erkennbar ist. Bei Aufsicht unter anderen Blickwinkeln ist das angezeigte Bild 10 dagegen nicht, schlecht oder nur teilweise sichtbar. Das Bild 10 kann z.B. eine vertrauliche Information wie z.B. eine TAN (Transaktionsnummer) sein oder auch eine beliebige andere alphanumerische Anzeige. Sofern die Anzeigeinrichtung dies zulässt, kann das Bild 10 weiter auch ein graphisches Sicherheitselement sein, dessen richtige Darstellung z.B. die Echtheit oder die korrekte Funktionsweise des Datenträgers 1 nachweist.
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Zweckmäßig ist vorgesehen, dass der integrierte Schaltkreis 4 die Anzeigeeinrichtung 3 zugleich so ansteuert, dass ein weiteres Bild 11 entsteht - etwa, wie in 1 angedeutet, ein Firmenlogo - das nur unter einem bestimmtem zweiten Blickwinkel β, aber nicht unter anderen Blickwinkeln sichtbar ist.
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Eine anzuzeigende Information kann dabei auch auf beide Bilder 10, 11 verteilt werden. Beispielsweise können die ersten Zeichen eines Passwortes im ersten Bild 10 und die restlichen Zeichen eines Passwortes in dem zweiten Bild 11 gezeigt werden, so dass durch Kippen der Karte die vollständige Information gelesen werden kann. Möglich ist es aber auch, in einem Bild die anzuzeigende Information und in dem anderen eine Echtheitskontrollinformation anzuzeigen. Ebenso ist es möglich, in einem Bild die anzuzeigende Information und in dem anderen Bild eine bewusst fehlerhafte Information anzuzeigen, so dass ein unberechtigter Benutzer in die Irre geführt wird.
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Die in 1 gezeigte Chipkarte 1 lässt sich mit wenig Mehraufwand im Vergleich zur Herstellung üblicher Chipkarten herstellen. Der Aufbau der Kernschicht 2 mit den Bauelementen 3, 4 und 5 und der ersten Deckschicht 6 erfolgen auf in der Chipkartentechnik übliche Weise. Auf das aus der bestückten Kernschicht 2 und der ersten Deckschicht 6 bestehende Halbzeug wird die transparente zweite Deckschicht 7 auflaminiert. In die zweite Deckschicht 7 wird z.B. mit einem Stempel die Linsenstruktur 8 eingeprägt. Das Einprägen kann bereits während des Laminierens oder separat in einem nachgeschalteten Schritt geschehen. Auch diese Schritte sind von der Chipkartentechnik her an sich bekannt. In einer Variante kann das Einprägen der Linsenstruktur 8 auch vor Aufbringen der zweiten Deckschicht 7 erfolgen.
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Nach Herstellen des in 1 gezeigten Aufbaus wird der integrierte Schaltkreis 4 dazu veranlasst ein oder mehrere Testbilder auf der Anzeigeeinrichtung 3 auszugeben. Die Testbilder werden unter den vorbestimmten Winkeln α, β betrachtet und geprüft. Entsprechen sie nicht den Vorgaben wird die genaue Lage des angezeigten Bildes auf der Anzeigeeinrichtung 3 softwaremäßig nachjustiert. Die Nachjustierungswerte werden im integrierten Schaltkreis 4 gespeichert und im anschließenden Regelbetrieb für die Bildanzeige verwendet.
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Unter Beibehaltung des grundlegenden Gedankens, nämlich der Ausbildung einer Linsenstruktur 8 in der Oberfläche einer Anzeigeeinrichtung 3 und der Einrichtung einer darauf abgestimmten Ansteuerung der Anzeige, gestattet die Erfindung eine Vielzahl von Ausgestaltungen. Dies gilt etwa für den Aufbau der Chipkarte 1. Hier sind neben den genannten weitere Abwandlungen hinsichtlich des Kartenkörperaufbaus und hinsichtlich der funktionalen Ausstattung der Chipkarte 1 möglich. Unter anderem ist es beispielsweise möglich, eine Chipkarte 1 mit zwei oder mehr Anzeigeeinrichtungen zu versehen, wobei die angezeigten Bilder in Bezug zueinander stehen können. Zur Erhöhung des Schwierigkeitsgrads einer Nachahmung ist es auch möglich gleichzeitig unterschiedliche Linsenstrukturen einzusetzen und die Anzeigeeinrichtung entsprechend anzusteuern.
