專利名稱：用于檢測指紋的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測指紋的裝置，具有一個形成手指托的透光覆蓋層，在其遠離手指托的面上具有與分析電路相連的一層矩陣設(shè)置的光敏元件和發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
為了能夠?qū)χ讣y進行數(shù)字檢測，而無需在光學(xué)上首先通過透鏡系統(tǒng)描摹指紋，公開的有(WO 97/036544 A1)將光敏元件，最好是發(fā)光二極管或者發(fā)光晶體管以薄膜技術(shù)設(shè)置在玻璃或者石英的透明載體上并利用一個例如電致發(fā)光二極管的發(fā)光層覆蓋。因為光敏元件以矩陣成行設(shè)置和元件行彼此通過透光的中間空隙相互分開，所以光從發(fā)光層穿過透光的中間空隙和透明的載體投射到手指上，該手指為進行其指紋檢測置放在作為手指托使用的載體上。在皮膚的嵴和溝壑上不同反射的光由光敏元件檢測，其依賴于反射光強的電信號單元式傳遞到一個用于制作指紋數(shù)字圖像的分析電路內(nèi)。這種用于檢測指紋的公開裝置中的缺點主要在于，由于使用無機半導(dǎo)體基礎(chǔ)上的光敏元件導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開支，由此還造成所要檢測的指紋只能通過光敏元件之間比較窄的中間空隙進行照明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，對開頭所述類型用于檢測指紋的裝置這樣構(gòu)成，使其可以利用結(jié)構(gòu)簡單的裝置獲得指紋的數(shù)字圖像。
本發(fā)明的目的由此得以實現(xiàn)，即在覆蓋層與手指托相對的面上在由彼此交叉的導(dǎo)軌組成的兩個電極層之間設(shè)置一個有機半導(dǎo)體基礎(chǔ)上的感光層，其中導(dǎo)軌在感光層與覆蓋層之間透光構(gòu)成，以及感光層在兩個電極層的導(dǎo)軌的交叉區(qū)域內(nèi)形成光敏和發(fā)光元件由于使用有機半導(dǎo)體基礎(chǔ)上的感光層而產(chǎn)生比較簡單的結(jié)構(gòu)條件，它一方面源于有機半導(dǎo)體材料在傳統(tǒng)溶劑中的可溶解性和另一方面源于載流子與無機半導(dǎo)體相比較低的可移動性，從而為彼此隔開單個光敏區(qū)無需采取特殊措施。這些光敏區(qū)通過處于感光層兩面上的電極層彼此交叉的導(dǎo)軌確定，因為電荷遷移基本限制在導(dǎo)軌的交叉區(qū)上，而且感光層內(nèi)部導(dǎo)軌相鄰交叉區(qū)之間電荷運動的影響總體上可以忽略不計。此外，這些感光層在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)中通過施加激發(fā)電壓也發(fā)光，從而無需單獨的發(fā)光層。感光層的所選擇區(qū)域可以通過兩個電極層所屬的導(dǎo)軌為發(fā)光施加電壓。為可以將這種光用于照明和檢測指紋，電極層在感光層與覆蓋層之間透光構(gòu)成。
在低激發(fā)能情況下一方面對高度光靈敏性和另一方面對良好光效率的要求，需要在感光層的結(jié)構(gòu)方面整體上采取不同的措施。出于這一原因，感光層在發(fā)光元件的區(qū)域內(nèi)具有與光敏元件的區(qū)域不同的結(jié)構(gòu)。這種不同的結(jié)構(gòu)由于有機半導(dǎo)體在傳統(tǒng)溶劑中的可溶解性本身不會造成困難，尤其是溶解可以點狀并排產(chǎn)生。這一點例如意味著，為感光層的光敏區(qū)域可以使用兩種分子成分，即一種作為電子施主的共軛聚合物成分和一種作為電子受主的填充物成分，而為發(fā)光元件僅使用一種共軛的聚合物。通過缺少一種電子受主，在向該聚合物區(qū)施加電壓時可以發(fā)光，該光可以用于照明所要檢測的指紋并在擴散反射后由感光層的光敏區(qū)檢測并分析處理。
通過預(yù)先規(guī)定感光層的確定發(fā)光區(qū)域，依據(jù)目的光敏元件的輸出信號依賴于各自激發(fā)的發(fā)光元件局部層而讀出到分析電路內(nèi)，從而部分從依次照明的段中檢測并由所檢測的各個區(qū)域組成全部指紋，這樣限制可供發(fā)光元件使用的激發(fā)能，這些元件可以任意的順序依次進行激發(fā)。
光敏元件輸出信號的讀出不僅可以在位置上依賴發(fā)光元件，而且也可以在時間上依賴于發(fā)光元件激發(fā)而進行。通過這種措施可以確保指紋上反射的光得到分析處理和所發(fā)射的光在其在指紋上反射之前對分析處理沒有影響。通過這種時間上的依賴關(guān)系消除了發(fā)光與光敏元件之間的電荷運動。


附圖中示出本發(fā)明的主題。其中圖1以示意橫剖面圖示出一種依據(jù)本發(fā)明用于檢測指紋的裝置；圖2以部分分解的示意俯視圖示出圖1的裝置；以及圖3示出控制和分析處理依據(jù)本發(fā)明用于檢測指紋的裝置的方框圖。
具體實施例方式
特別是如從圖1和2可看到的那樣，用于檢測圖1中虛點線所示指紋1的所示裝置具有一個感光層2，處于其上面的是由彼此交叉的導(dǎo)軌5、6組成的兩個電極層3、4。感光層2在有機半導(dǎo)體的基礎(chǔ)上構(gòu)成，其與層面平行的電荷可運動性比較小，從而在導(dǎo)軌5、6的交叉區(qū)內(nèi)產(chǎn)生彼此基本上隔開的光敏元件。
為了能夠一方面通過形成手指托的透光覆蓋層7照明指紋1和另一方面檢測用于描摹指紋在指紋1上擴散反射的光，將感光層2通過交叉區(qū)域確定的導(dǎo)軌5、6局部預(yù)先確定的單個區(qū)域作為發(fā)光元件8并將其它區(qū)域作為光敏元件9使用。雖然原則上可以這樣選擇感光層2的結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)軌5、6交叉區(qū)域內(nèi)的各個元件依賴于或者作為發(fā)光元件8或者作為光敏元件9的激發(fā)而使用，但通過發(fā)光和光敏元件8、9感光層2的不同結(jié)構(gòu)可以提高光效率和光敏感性。為此目的發(fā)光元件8局部區(qū)域內(nèi)的感光層2最好僅由一種共軛聚合物組成，而其他區(qū)域內(nèi)的感光層由兩種有機分子成分組成，即一個作為電子施主的共軛聚合物成分和一個作為電子受主的填充物成分組成。圖1和2中示出感光層2的這些不同區(qū)域。
采用不同結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件8和光敏元件9這些元件也應(yīng)不同激發(fā)。依據(jù)圖3的光敏元件9通過導(dǎo)軌5、6連接在分析電路10上，而發(fā)光元件8則通過與發(fā)光元件8的區(qū)域內(nèi)彼此交叉的導(dǎo)軌5、6連接的控制裝置11激發(fā)。由于照明指紋和檢測反射光所需的透射光穿過電極層3，該電極層3的導(dǎo)軌5透光構(gòu)成。
為檢測指紋1通過溝狀溝壑彼此分開的膚嵴，首先最好在時間順序上依次激發(fā)感光層2的發(fā)光元件8，以便通過光敏元件9檢測在置于覆蓋層7上的手指的指紋1上擴散反射的光。這些光敏元件9依賴于元件矩陣內(nèi)部發(fā)光元件8的局部位置進行選擇，以便將光敏元件9依賴于反射光光強的輸出信號通過所屬的導(dǎo)軌5、6讀出到分析電路10內(nèi)。指紋因此部分進行檢測和各自本身所檢測的區(qū)域組成指紋的完整圖像。為避免感光層相鄰部件8、9之間的干擾作用，光敏元件9的輸出信號可以在時間上依賴于發(fā)光元件8的激發(fā)而讀出到分析電路內(nèi)，從而通過光敏元件9僅檢測反射光。
權(quán)利要求
1.用于檢測指紋的裝置，具有形成手指托的透光覆蓋層，在其遠離手指托的面上具有連接至分析電路的一層矩陣設(shè)置的光敏元件和發(fā)光元件，其特征在于，在覆蓋層(7)與手指托相對的面上，在由彼此交叉的導(dǎo)軌(5、6)組成的兩個電極層(3、4)之間設(shè)置一個有機半導(dǎo)體基礎(chǔ)上的感光層(2)，其中導(dǎo)軌(5)在感光層(2)與覆蓋層(7)之間透光構(gòu)成，以及感光層(2)在兩個電極層(3、4)的導(dǎo)軌(5、6)的交叉區(qū)域內(nèi)形成光敏和發(fā)光元件(8、9)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其中，感光層(2)在發(fā)光元件(8)的區(qū)域內(nèi)具有與光敏元件(9)的區(qū)域不同的結(jié)構(gòu)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，光敏元件(9)的輸出信號可依賴于各個激發(fā)的發(fā)光元件(8)局部層而讀出到分析電路(10)內(nèi)。
4.按權(quán)利要求1-3之一所述的裝置，其中，光敏元件(9)的輸出信號可在時間上依賴于發(fā)光元件(8)的激發(fā)而讀出到分析電路(10)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測指紋(1)的裝置，具有一個形成手指托的透光覆蓋層(7)，在其遠離手指托的面上具有與分析電路(10)相連的一層矩陣設(shè)置的光敏元件(9)和發(fā)光元件(8)。為提供具有優(yōu)點的結(jié)構(gòu)性能，提出在覆蓋層(7)與手指托相對的面上，在由彼此交叉的導(dǎo)軌(5、6)組成的兩個電極層(3、4)之間設(shè)置一個有機半導(dǎo)體基礎(chǔ)上的感光層(2)，其中導(dǎo)軌(5)在感光層(2)與覆蓋層(7)之間透光構(gòu)成，以及感光層(2)在兩個電極層(3、4)的導(dǎo)軌(5、6)的交叉區(qū)域內(nèi)形成光敏和發(fā)光元件(8、9)。
文檔編號G06K9/00GK101014965SQ200580030135
公開日2007年8月8日 申請日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者弗蘭茨·帕丁格, 克勞斯·G·施勒特爾 申請人:納米識別技術(shù)股份公司