DE102005053251A1

DE102005053251A1 - Flächenhaftes Substrat für ein biometrisches Merkmal und Verfahren zur Herstellung des Substrats

Info

Publication number: DE102005053251A1
Application number: DE102005053251A
Authority: DE
Inventors: Joergen Brosow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit und Dauerhaftigkeit eines biometrischen Merkmals wird dessen Abbild (4) auf der einen Oberfläche einer dielektrischen Schicht (1) in der Form eines dem Abbild entsprechenden Musters von Gebieten aus einem elektrisch leitfähigen Material und auf der anderen Oberfläche in Gegenüberstellung zu dem Muster ein Belag (6) aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet. Die Auslesung des biometrischen Merkmals erfolgt nach Art kapazitiver Fingerabdruckleser.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein flächenhaftes Substrat, das mit einem Abbild eines biometrischen Merkmals einer Person versehen ist, und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Biometrische Merkmale, insbesondere Fingerabdrücke, stellen ein besonders zuverlässiges Mittel zur Personenidentifikation dar. Hierfür sind insbesondere kapazitive Fingerabdruckleser weithin bekannt. Diese vermessen mit Hilfe einer sehr großen Anzahl von winzigen Sensorelektroden die lokalen Kapazitätsänderungen, welche die Fingerlinien eines auf das Sensorfeld aufgelegten Fingers hervorrufen. Diese Kapazitätsänderungen beruhen darauf, daß die lokale Kapazität an einer auf dem Sensorfeld aufliegenden Fingerlinie größer ist als die lokale Kapazität an einer Rille zwischen Fingerlinien, weil dem auf die Rille treffenden Sensorelement Luft gegenüberliegt, deren Dielektrizitätskonstante wesentlich kleiner ist als die der aufliegenden Fingerlinie. Auf diese Weise erstellen die Fingerabdruckleser in weniger als 100 ms ein digitalisiertes Schwarzweißbild des Fingerabdrucks. Eine geeignete Bildverarbeitungssoftware ermöglicht die Personenidentifikation durch Vergleich zwischen dem abgespeicherten Schwarzweißbild und dem von einer zu identifizierenden Person abgenommenen Fingerabdruck.

Weiterhin ist es bekannt, zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Personenidentifikationsdokumenten, insbesondere Reisepässen, das fotografische Abbild des Paßinhabers auf dem Paß sowohl als optisches Bild als auch elektronisch in einem in den Paß eingebetteten elektronischen Chip abzuspeichern. Dieses elektronisch abgespeicherte Bild ist in sehr hohem Maße gegen Fälschungen immun, weil die hierfür erforderliche komplizierte Chiptechnologie Fälschern nicht zur Verfügung steht. Problematisch ist dabei jedoch die Dauerhaftigkeit der solchermaßen ausgestatteten Identifikationsdokumente, weil die eingebetteten Chips und die daran angeschlossene Antennenstruktur, die zur berührungsfreien Auslesung erforderlich ist, empfindlich sind. Insbesondere können die Chips, beispielsweise indem man die Pässe der Einwirkung von Mikrowellen aussetzt, mutwillig unbrauchbar gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flächenhaftes Substrat der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das sich in Personenidentifikationsdokumenten ein biometrisches Merkmal fälschungssicher und dauerhaft festhalten läßt, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses flächenhaften Substrats anzugeben.

Diese Aufgabe wird in vorrichtungsmäßiger Hinsicht dadurch gelöst, daß das Substrat eine dielektrische Schicht aufweist, an deren einen Oberfläche das Abbild in der Form eines ihm entsprechenden Musters von Gebieten aus einem elektrisch leitfähigen Material und an deren anderen Oberfläche in Gegenüberstellung zu dem Muster ein Belag aus einem elektrisch leitfähigen Material angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten flächenhaften Substrat kann das Muster sowohl ein Positivbild als auch ein Negativbild des biometrischen Merkmals sein. Wenn es sich bei dem Merkmal beispielsweise um einen Fingerabdruck handelt, entsprechen im erstgenannten Fall die Gebiete aus elektrisch leitfähigem Material den Fingerlinien. Dazwischen liegen die Fingerrillen als materialfreie Bereiche. Im zweitgenannten Fall bilden die Gebiete aus elektrisch leitfähigem Material die Fingerrillen ab, wogegen die dazwischenliegenden materialfreien Bereiche den Fingerlinien entsprechen. In jedem Fall kann dieses Muster durch bekannte kapazitive Lesetechniken, insbesondere die bekannte Fingerab drucklesetechnik, kapazitiv ausgelesen werden, indem die durch die Gebiete elektrisch leitfähigen Materials und die materialfreien Zwischenräume hervorgerufenen lokalen Kapazitätsänderungen erfaßt werden. Durch die bekannten Bildverarbeitungstechniken wird der solchermaßen ausgelesene Fingerabdruck mit dem Fingerabdruck der zu identifizierenden Person verglichen.

Das flächenhafte Substrat kann beispielsweise eine Seite eines Reisepasses bilden. Diese Seite wird bei der Paßkontrolle in einen entsprechend ausgebildeten Fingerabdruckleser eingelegt. Zum Vergleich legt die zu identifizierende Person den betreffenden Finger auf einen Fingerabdruckleser bekannter Bauart, und die Bildverarbeitungssoftware stellt fest, ob eine die Identifizierung bestätigende Übereinstimmung mit dem aus dem Paß ausgelesenen Abbild besteht. In einem anderen Beispiel bildet das Substrat eine Schicht einer Kredit- oder Geldkarte und wird durch einen geeigneten Leser kapazitiv gelesen.

Im Unterschied zur Speicherung in einem elektronischen Chip ist die Abbildung des biometrischen Merkmals, insbesondere des Fingerabdrucks, als Muster aus elektrisch leitfähigem Material sehr dauerhaft und praktisch unzerstörbar, solange nicht das Substrat insgesamt zerstört wird. Die Dicke der dielektrischen Schicht kann sehr klein sein, insbesondere kleiner als 100 μm und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 μm liegen. Dadurch ist der Abstand zwischen dem das biometrische Merkmal abbildenden Muster auf der einen Oberfläche der Schicht und dem Belag auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Schicht so klein, daß das Muster gegen den vom Belag gebildeten Hintergrund durch Strahlung im sichtbaren oder kürzerwelligen Bereich, beispielsweise Röntgenstrahlen, nicht erkannt und deshalb nicht auf diese Weise kopiert werden kann.

Insbesondere in dieser Hinsicht ist es zweckmäßig, daß das elektrisch leitfähige Material des Belags dasselbe wie das des Musters ist. Das elektrisch leitfähige Material ist insbesondere ein Metall, vorzugsweise Gold.

Die dielektrische Schicht ist vorzugsweise eine Polymerfolie, Copolymerfolie oder ein Laminat von Polymerfolien oder Copolymerfolien. Insbesondere handelt es sich bei dem Folienmaterial um Polypropylen, Polyethylen oder Polycarbonat.

Eine praktisch besonders wichtige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Substrats besteht darin, daß die dielektrische Schicht an ihrer dem Abbild zugewandten Seite mit einer ersten dielektrischen Deckschicht verbunden ist. Gleichermaßen ist es praktisch bedeutsam, daß die dielektrische Schicht an ihrer dem Belag zugewandten Seite mit einer zweiten dielektrischen Deckschicht verbunden ist. Jede dieser Deckschichten schützt das unter ihr liegende elektrisch leitfähige Material vor mechanischen Beschädigungen, so daß die Materialstärke des elektrisch leitfähigen Materials sehr dünn bemessen sein kann.

In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, daß mindestens eine der Deckschichten optisch undurchsichtig ist. Dadurch ist die darunterliegende dielektrische Schicht und das auf ihr angeordnete leitfähige Material, insbesondere das den Fingerabdruck abbildende Muster, von außen nicht zu erkennen. Weiterhin kann die undurchsichtige Deckschicht mit Vorteil zur optisch lesbaren Aufzeichnung von alphanumerischen Daten dienen, die beispielsweise die üblichen Paßdaten, wie Inhabernamen, Ausstellungsort, Ausstellungsbehörde und dgl., in Klartext wiedergeben.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß eine der Deckseiten mit einer fotografischen Abbildung der Person versehen ist. Dies kann beispielsweise das übliche Paßfoto sein.

Ebenso ist es möglich, eine der Deckschichten mit einem berührungsfrei lesbaren elektronischen Schaltkreis zur Speicherung von Daten zu versehen. In diesem Schaltkreis, der beispielsweise in die Deckschicht eingebettet ist und nach Art eines Transponders betrieben wird, kann beispielsweise eine elektronische Fotografie der Person gespeichert sein.

Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß auf der dielektrischen Schicht ein alphanumerischen Daten entsprechendes Muster eines elektrisch leitfähigen Materials angeordnet ist. Diese alphanumerischen Daten können sodann ebenso wie das Abbild des biometrischen Merkmals, insbesondere des Fingerabdrucks, digital ausgelesen werden. Bei diesen Daten kann es sich beispielsweise um die Seriennummer des den elektrischen Schaltkreis bildenden Chips handeln, der in eine der Deckschichten eingebettet ist. Weiter können auf diese Weise die Paßnummer oder Daten des Paßinhabers aufgezeichnet sein. Bei der Paßkontrolle werden diese alphanumerischen Daten zusammen mit dem biometrischen Merkmal, insbesondere Fingerabdruck, ausgelesen und mit der aus dem Chip ausgelesenen Seriennummer und/oder den optisch lesbar aufgezeichneten alphanumerischen Daten verglichen. Durch diese Maßnahmen wird die Fälschungssicherheit weiter erhöht.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird zum Herstellen eines flächenhaften Substrats, das mit einem Abbild eines biometrischen Merkmals einer Person versehen ist, erfindungsgemäß derart vorgegangen, daß man eine dielektrische Schicht auf beiden Oberflächen mit je einem Belag aus einem elektrisch leitfähigen Material versieht und aus einem der Beläge das Material gemäß einem dem Abbild entsprechenden Muster entfernt.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 15 bis 18 angegeben.

In der folgenden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten flächenhaften Substrats unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt das flächenhafte Substrat in einer Explosionsdarstellung, in der eine ebene dielektrische Schicht 1, eine auf ihrer in der Zeichnung oberen Oberfläche liegende erste dielektrische Deckschicht 2 und eine auf ihrer in der Zeichnung unteren Oberfläche liegende zweite dielektrische Deckschicht 3 auseinandergezogen dargestellt sind. Tatsächlich liegen diese drei Schichten 1, 2 und 3 deckungsgleich aufeinander und sind beispielsweise durch Kleben, Verschweißen oder Nähen untrennbar miteinander verbunden, wobei das Verschweißen oder Nähen durch Lasereinwirkung erfolgt.
Die in 1 obere Oberfläche der dielektrischen Schicht 1 trägt das Abbild 4 eines Fingerabdrucks. Dieses besteht aus Gebieten eines auf dieser Oberfläche haftenden, elektrisch leitfähigen Materials, insbesondere Gold, die den Verlauf der Fingerlinien wiedergeben, wobei die zwischen diesen Gebieten begrenzten materialfreien Bereiche dem Verlauf der Rillen zwischen den Fingerlinien des Fingerabdrucks entsprechen. Zur Herstellung dieses Abbildes 4 wurde die dielektrische Schicht 1 beidseits, beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufspritzen, mit einer sehr dünnen Goldschicht überzogen. Mittels eines Fingerabdrucklesers wurde von einer Person ein Abbild des Fingerabdrucks erfaßt und die Goldschicht durch Laserätzen oder fotolithographische Methoden derart abgetragen, daß die verbleibenden Gebiete aus Gold die Fingerlinien wiedergeben. Dabei wurde das Abbild gegenüber dem Originalfingerabdruck der Person vergrößert. Außerhalb des Abbildes 4 wurde das Material bis auf ein Muster alphanumerischer Daten 5, 5' abgetragen.
Die auf der in der Zeichnung unteren Oberfläche der dielektrischen Schicht 1 angebrachte Goldschicht wurde als homogener Belag 6 unverändert belassen.
Danach wurden die drei Schichten 1, 2 und 3 deckungsgleich aufeinandergelegt und durch eine der vorstehend bereits genannten Verbindungstechniken untrennbar miteinander verbunden.
Weiter ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die erste dielektrische Deckschicht 2, die ebenso wie die zweite dielektrische Deckschicht 3 undurchsichtig ist, auf ihrer der dielektrischen Schicht 1 abgewandten Oberseite mit einer fotographischen Abbildung 7 der Person versehen ist. Durch das Bezugszeichen 8 ist angedeutet, daß in der ersten dielektrischen Deckschicht 2 ein Transponderchip 8 eingebettet ist. In diesem ist die fotographische Abbildung 7 in elektronischer Form abgespeichert. Weiter sind darin Personenidentifikationsdaten, wie Namen der Person, ausstellenden Behörde und dgl., abgespeichert, die auf der der dielektrischen Schicht 1 abgewandten Seite der ersten dielektrischen Deckschicht 2 auch in optisch lesbarem Klartext 9 aufgezeichnet sind. Das Muster alphanumerischer Daten 5 auf der dielektrischen Schicht 1 gibt die Seriennummer des Transponderchips 8 wieder, das Muster alphanumerischer Daten 5' einen Teil der Personenidentifikationsdaten 9.
Auf den freien Oberflächen der ersten und zweiten dielektrischen Deckschicht 2, 3 ist eine dünne transparente Schutzschicht 10 bzw. 10' angeordnet.

1: dielektrische Schicht
2: erste dielektrische Deckschicht
3: zweite dielektrische Deckschicht
4: Abbild
5, 5': Muster alphanumerischer Daten
6: Belag
7: fotographische Abbildung
8: Transponderchip
9: Personenidentifikationsdaten
10, 10': transparente Schutzschichten

Claims

Flächenhaftes Substrat, das mit einem Abbild eines biometrischen Merkmals einer Person versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine dielektrische Schicht (1) aufweist, an deren einen Oberfläche das Abbild (4) in der Form eines ihm entsprechenden Musters von Gebieten aus einem elektrisch leitfähigen Material und an deren anderen Oberfläche in Gegenüberstellung zu dem Muster ein Belag (6) aus einem elektrisch leitfähigen Material angeordnet ist.
Flächenhaftes Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Material des Belags (6) dasselbe wie das des Musters ist.
Flächenhaftes Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Material Gold ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dielektrischen Schicht (1) im Bereich von 100 μm und kleiner, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 μm, liegt.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (1) eine Polymerfolie, Copolymerfolie oder ein Laminat von Polymerfolien oder Copolymerfolien ist.
Flächenhaftes Substrat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial Polypropylen, Polyethylen oder Polycarbonat ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (1) an ihrer dem Abbild (4) zugewandten Seite mit einer ersten dielektrischen Deckschicht (2) verbunden ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (1) an ihrer dem Belag (6) zugewandten Seite mit einer zweiten dielektrischen Deckschicht (3) verbunden ist.
Flächenhaftes Substrat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Deckschichten (2, 3) optisch undurchsichtig ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Deckschichten (2, 3) mit einer fotographischen Abbildung (7) der Person versehen ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Deckschichten (2, 3) mit einem berührungsfrei lesbaren elektronischen Schaltkreis (8) zur Speicherung von Daten versehen ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dielektrischen Schicht (1) ein alphanumerischen Daten entsprechendes Muster (5, 5') eines elektrisch leitfähigen Materials angeordnet ist.
Flächenhaftes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das biometrische Merkmal ein Fingerabdruck ist.
Verfahren zum Herstellen eines flächenhaften Substrats, das mit einem Abbild eines biometrischen Merkmals einer Person versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß man eine dielektrische Schicht auf beiden Oberflächen mit je einem Belag aus einem elektrisch leitfähigen Material versieht und aus einem der Beläge das Material gemäß einem dem Abbild entsprechenden Muster entfernt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Beläge durch Aufspritzen oder Aufdampfen des Materials hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialentfernung durch Laserätzen oder Photolithographie erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht an mindestens einer ihrer beiden Seiten mit einer dielektrischen Deckschicht verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Kleben, Verschweißen oder Nähen erfolgt.