專利名稱：：基于有機(jī)材料的掃描儀/復(fù)印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于掃描/復(fù)印原件的設(shè)備。它尤其涉及可以被用來同時(shí)掃描原件的每個點(diǎn)的設(shè)備，也即原件的掃描是并行而非串行地進(jìn)行的。另外它還涉及包含一種再現(xiàn)裝置的設(shè)備，該再現(xiàn)裝置能夠利用該設(shè)備本身把被掃描的原件圖像顯示出來。常規(guī)的掃描儀和復(fù)印機(jī)通常是利用CCD行而工作為有源光元件。原件大都逐行地通過冷光燈照明，而且被反射的光通過光學(xué)部件被導(dǎo)向傳感器。該光學(xué)部件通常由至少兩個可移動的偏轉(zhuǎn)反射鏡和一個物鏡構(gòu)成，因此原件的反射光可能甚至還被縮小地偏轉(zhuǎn)到固定地或同樣移動地被裝入的CCD傳感器上。在此還確保了光線通過移動反射鏡直到傳感器所走過的路程在原件的每個位置都是等長的。掃描儀的這種常規(guī)構(gòu)造方式具有各種缺點(diǎn)。系統(tǒng)需要大量的光器件(反射鏡、透鏡、冷光燈、CCD)和高昂的用于精確地移動光學(xué)部件的機(jī)械裝置。該結(jié)構(gòu)在設(shè)備中需要大量位置，并且復(fù)雜機(jī)械裝置在制造中是費(fèi)用高昂的。另外其易磨損，可能導(dǎo)致失調(diào)，這可能使得在使用壽命過程中的圖像質(zhì)量變壞。在事后看來需要放大的情況下，原件圖像的縮小同樣會導(dǎo)致?lián)p害理論上可能的圖像品質(zhì)。另外由于掃描儀的運(yùn)動力學(xué)，掃描過程會持續(xù)某個時(shí)間，該時(shí)間取決于反射鏡和燈掃過原件所需要的速度；完全不考慮可能被覺得不舒服的、在設(shè)備工作時(shí)所產(chǎn)生的噪聲背景。另一種進(jìn)一步改進(jìn)是所謂的LED掃描儀。在這些設(shè)備中，不是采用CCD行和冷光燈，而是采用由發(fā)光二極管和CMOS傳感器構(gòu)成的讀取行。這里沒有復(fù)雜的反射鏡機(jī)械裝置。另外不需要物鏡，因?yàn)長ED行大都跨過原件支承的整個寬度。這些讀取行可以非常緊湊地被構(gòu)造，并且包含有用于檢測圖像的所有必需電子裝置。機(jī)械裝置在這種掃描儀類型中僅還有以下任務(wù)將讀取行裝置掃過原件。這種掃描儀的優(yōu)點(diǎn)是所述的讀取行的較低制造成本，該讀取行具有廉價(jià)的半導(dǎo)體器件、較簡單的機(jī)械裝置和可能的非常平的結(jié)構(gòu)。另外，極大地降低了機(jī)械裝置的易磨損性，不會發(fā)生光學(xué)部件的失調(diào)，因?yàn)闉榇怂枰乃性潜患稍诰o湊的讀取行中。但上面所有類型的掃描儀也具有不同的缺點(diǎn)。它們的共同點(diǎn)是串行地、也即逐行地掃描原件。因此，根據(jù)用于掃過原件的機(jī)械裝置的工作速度，一個掃描過程要持續(xù)某個時(shí)間。在各種情況下所需要的機(jī)械裝置可能在制造中是嘈雜的、昂貴的和費(fèi)事的。即便在極其緊湊的LED掃描儀中，該機(jī)械裝置也需要某個空間，并總是隱藏著磨損的風(fēng)險(xiǎn)并伴隨出現(xiàn)圖像品質(zhì)的變差。另外，被讀入的圖像只能利用附加的設(shè)備才能看到。為此在掃描儀中通常需要一個計(jì)算機(jī)。這里還可能出現(xiàn)其它問題。這一方面涉及計(jì)算機(jī)和掃描儀之間的不統(tǒng)一的數(shù)據(jù)連接(USB，SCSI，并行接口或類似物)。因此并不是每個掃描儀都能毫無問題地利用每個計(jì)算機(jī)運(yùn)行。另一方面，掃描儀需要合適的驅(qū)動軟件和相應(yīng)的圖像處理軟件，沒有它們，單純地觀看被讀入的圖像根本是不可能的。因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種掃描儀或復(fù)印機(jī)，其能夠盡可能低廉地被制造，沒有耗費(fèi)的機(jī)械裝置，而且能快速地讀入原件。另外還應(yīng)能夠利用設(shè)備自身幾乎與掃描過程同時(shí)地顯示被讀入的圖像，而不必采用附加設(shè)備。其它的特征應(yīng)是輕的、非常緊湊的構(gòu)造方式和有利的能耗。本發(fā)明基于的思想是，提供一種用于掃描或復(fù)印的設(shè)備，其具有由有機(jī)半導(dǎo)體器件組成的讀取和存儲裝置。該有機(jī)器件(OBD，OLED，光電二極管等等)不但可以廉價(jià)地被制造，而且還重量輕、節(jié)能和極其緊湊。對此，所述存儲裝置能存儲被讀入的圖像。為了能取消機(jī)械裝置，所述讀取裝置延伸經(jīng)過整個原件支承(也即寬度和長度)，使得能夠?qū)υ拿總€點(diǎn)同時(shí)掃描。于是，所述的設(shè)備并行地讀入，而常規(guī)掃描器是串行地讀入的。另外提供一種再現(xiàn)裝置，其能夠直接地和不需要附加設(shè)備地利用掃描儀/復(fù)印機(jī)自身來顯示被存儲在存儲裝置內(nèi)的原件映象。有機(jī)電子裝置的影響在近些年來倍增。其能夠基于有機(jī)材料(諸如“小分子”和聚合物)制造輕的、省地方的和廉價(jià)的電子器件。另一種基本優(yōu)點(diǎn)在于以下可能性有機(jī)器件可以被涂敷在柔性的載體材料上。該改進(jìn)的迄今為止的頂點(diǎn)是有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和有機(jī)顯示器以及有機(jī)太陽能電池和光電探測器。后者基本上由位于兩個電極之間的薄有機(jī)膜組成。如果光透過透明電極，則在有機(jī)層中產(chǎn)生自由的電荷載流子。現(xiàn)在可以在電阻上抽取電極之間的電壓。雙穩(wěn)態(tài)有機(jī)器件(“OrganicBistableDevice”(OBD))是由多個交替的金屬層和有機(jī)分子構(gòu)成的器件，所述有機(jī)分子的導(dǎo)電性可以借助于要被施加的電壓而在兩個離散的狀態(tài)之間來回切換。在沒有施加電壓的基態(tài)下，OBD的電阻是非常大的。但如果接觸電壓超過某個值，則該導(dǎo)電性提高4-5個數(shù)量級。該狀態(tài)在關(guān)斷電壓后也保持。但該過程是可逆的。通過短時(shí)間施加小的反向電壓，所述器件又切回到基態(tài)。如果將這種雙穩(wěn)態(tài)有機(jī)器件與上述有機(jī)發(fā)光二極管以及相應(yīng)的光電探測器結(jié)合起來，則可以制造具有迄今尚未達(dá)到的性能的新型掃描儀/復(fù)印機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種被確定用于掃描或復(fù)印原件的設(shè)備。該設(shè)備具有一個原件支承，原件為了掃描的目的可以被放到讀原件支承上。另外，所述設(shè)備還具有一個被確定用于掃描原件的讀取裝置。另外它還具有一個由雙穩(wěn)態(tài)有機(jī)器件構(gòu)成的存儲裝置，其負(fù)責(zé)存儲被掃描的原件圖像。所述雙穩(wěn)態(tài)器件具有相互交替的有機(jī)材料層和電極，所述電極例如由金屬或有機(jī)導(dǎo)電材料構(gòu)成。優(yōu)選地，所述讀取裝置由有機(jī)光電二極管構(gòu)成。光敏的光電二極管用于所述原件的光掃描。有機(jī)光電二極管基本上由位于兩個電極層之間的有機(jī)膜構(gòu)成。優(yōu)選地，所述讀取裝置包含有由有機(jī)發(fā)光二極管構(gòu)成的原件照明器。該原件照明器照明所述的原件，使得讀取裝置能夠接收由原件反射的光。有機(jī)發(fā)光二極管基本上由位于兩個電極層之間的有機(jī)膜構(gòu)成。優(yōu)選地，所述讀取裝置在所述原件支承的整個面積上延伸，也即在整個長度和整個寬度上延伸。這意味著，讀取裝置的每個元件、也即每個光電二極管被分配了原件支承的相應(yīng)大的點(diǎn)。這樣的目的是同時(shí)掃描原件的每個點(diǎn)。換句話說，這樣做是為了執(zhí)行與串行掃描不同的并行掃描，其中在串行掃描中原件的所有點(diǎn)是依次被掃描的。優(yōu)選地，所述存儲裝置與所述讀取裝置具有相同的覆蓋面積地被布置。因此，所述讀取裝置的每個光電二極管都被分配了存儲裝置的一個雙穩(wěn)態(tài)有機(jī)器件。但這首先意味著，所述存儲裝置的形狀和大小均與所述讀取裝置的相一致。另外還意味著，所述存儲裝置與所述讀取裝置基本上是共面地布置的。優(yōu)選地，所述的設(shè)備包含一由有機(jī)發(fā)光二極管構(gòu)成的再現(xiàn)裝置。該再現(xiàn)裝置用于被讀入的映象的觀看。優(yōu)選地，所述再現(xiàn)裝置與所述存儲裝置具有相同的覆蓋面積地被布置。因此，所述存儲裝置的每個雙穩(wěn)態(tài)器件(OBD)都被分配了再現(xiàn)裝置的一個有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。但這首先意味著，所述再現(xiàn)裝置的形狀和大小均與所述存儲裝置的相一致。另外還意味著，所述再現(xiàn)裝置與所述存儲裝置基本上是共面地布置的。優(yōu)選地，所述的原件支承是一個觸摸區(qū)(所謂的觸摸墊)。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和應(yīng)用可能性由下面結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施例說明得出。圖1示出了本發(fā)明設(shè)備2的實(shí)施形式。為了更好的清楚性的原因，在圖1中沒有以忠實(shí)于比例的距離示出了三個層的間隔，這三個層分別屬于讀取裝置6、存儲裝置8和再現(xiàn)裝置12。另外，讀取裝置6與存儲裝置8的以及存儲裝置8與再現(xiàn)裝置12的所需要的連接沒有被示出。原件V被示出，其被布置于原件支承4上。在構(gòu)成所述讀取裝置6的光電二極管的層中，同樣包含有構(gòu)成原件照明器10的有機(jī)發(fā)光二極管。在工作模式下，要被掃描的原件首先由被集成于讀取裝置6中的OLED照明。被反射的光落到讀取裝置6的光電探測器上，并在其中產(chǎn)生一個電壓。利用該電壓，存儲裝置8的OBD根據(jù)所捕獲的光的亮度從其高阻抗?fàn)顟B(tài)切換到具有較低電阻的狀態(tài)。因?yàn)樵谧x入圖像數(shù)據(jù)時(shí)整個原件被一次性地檢測，所以通過這種并行結(jié)構(gòu)把為讀取所需要的時(shí)間減少到常規(guī)技術(shù)為此所需要的時(shí)間的一小部分。由此原件的映象被記錄到存儲裝置8的有機(jī)器件中。通過給OBD和再現(xiàn)裝置12的OLED施加一個小電壓，現(xiàn)在可以直接利用設(shè)備2顯示被存儲的映象。也就是說，再現(xiàn)裝置12的每個OLED根據(jù)被分配的雙穩(wěn)態(tài)存儲單元的狀態(tài)被控制。由此所述再現(xiàn)裝置12再現(xiàn)被存儲于存儲裝置8中的圖像。所述的工作模式可以實(shí)現(xiàn)具有一個灰度級的掃描和復(fù)印。通過縮放讀取裝置6的光電探測器的容量(例如通過不同的層厚)可以實(shí)現(xiàn)灰度級的劃分。專業(yè)人員應(yīng)清楚如何利用本發(fā)明通過采用已知的方法也能實(shí)現(xiàn)彩色的掃描和再現(xiàn)。雙穩(wěn)態(tài)單元與有機(jī)光電探測器以及有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了原件掃描儀和復(fù)印機(jī)的構(gòu)造，其由于其輕重量、低能耗以及其緊湊的尺寸而實(shí)際到處可以被移動地使用。這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)在這里是三層的。最底層(讀取裝置6)由有機(jī)光電二極管和必要時(shí)的集成原件照明器12(OLED)組成。接下來在中間是由雙穩(wěn)態(tài)有機(jī)單元組成的存儲裝置8。被存儲的信息的圖形顯示通過由有機(jī)發(fā)光二極管組成的另一層來實(shí)現(xiàn)，所述有機(jī)發(fā)光二極管構(gòu)成了所述再現(xiàn)裝置12。這些層被像素化地構(gòu)造，其中讀取裝置6的每個光電二極管被分配了所述存儲裝置8的一個雙穩(wěn)態(tài)有機(jī)器件和所述再現(xiàn)裝置12的一個有機(jī)發(fā)光二極管。這種結(jié)構(gòu)中的主要優(yōu)點(diǎn)在于以下可能性被存儲的數(shù)據(jù)直接可以在現(xiàn)場被顯示在設(shè)備上，以便由此譬如能立即評估掃描的質(zhì)量。為此不需要諸如計(jì)算機(jī)等其它設(shè)備，因此顯然也不需要任何軟件。另外，所述設(shè)備的一個原則性優(yōu)點(diǎn)是，由于缺少各個機(jī)械裝置而實(shí)際上完全沒有噪聲。通過讀取裝置6(具有集成的原件照明器12)、存儲裝置8和再現(xiàn)裝置12的層型布置，可以成本低廉和簡單地在一個單元內(nèi)制造所述的三個裝置。這里，所需要的連接被保持盡可能地短。所述讀取裝置與所述存儲裝置相連接，該讀取裝置可以向所述存儲裝置傳送被讀入的圖像。所述存儲裝置與所述再現(xiàn)裝置相連接，該存儲裝置可以向該再現(xiàn)裝置發(fā)送被存儲的圖像。通過所述規(guī)定的布置，實(shí)際上可以在一個單元內(nèi)共同地確立用于掃描儀或復(fù)印機(jī)的整個技術(shù)。這實(shí)現(xiàn)了價(jià)格低廉的和極為緊湊的且具有低能耗的設(shè)備。通過為有機(jī)半導(dǎo)體層采用柔性載體材料，原則上也可以制造能節(jié)省空間地被卷起來的設(shè)備。本發(fā)明的擴(kuò)展能夠被實(shí)現(xiàn)。為此必須用一個透明的觸摸區(qū)(所謂的觸摸墊)來代替原件支承4。另外，還必須能借助于所述觸摸墊操縱被存儲的圖像。于是，由再現(xiàn)裝置顯示的映象可以用這種方式被校正，也即，被一同復(fù)印的書頁折角、窟窿角、臟顆粒、咖啡污漬等可以被“擦去”?；蛘呖梢栽趫D像中插入手寫標(biāo)注。權(quán)利要求1.用于掃描或復(fù)印原件和用于存儲被掃描的或需要被復(fù)印的圖像的設(shè)備(2)，包括原件支承(4)、讀取裝置(6)和存儲裝置(8)，其特征在于所述存儲裝置(8)具有雙穩(wěn)態(tài)器件，其中所述雙穩(wěn)態(tài)器件由多個相互交替的有機(jī)材料層和電極構(gòu)成。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述讀取裝置(6)具有光電探測器，其中所述光電探測器至少由位于兩個電極層之間的有機(jī)材料層構(gòu)成。3.如上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述讀取裝置(6)具有原件照明器(10)，其中所述原件照明器(10)具有發(fā)光二極管，其中所述發(fā)光二極管至少由位于兩個電極層之間的有機(jī)材料層構(gòu)成。4.如上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述讀取裝置(6)與所述原件支承(4)具有相同的覆蓋面積，并基本上與所述原件支承(4)共面地被布置。5.如上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述存儲裝置(8)與所述讀取裝置(6)具有相同的覆蓋面積，并基本上與所述讀取裝置(6)共面地被布置。6.如上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，包含一具有發(fā)光二極管的再現(xiàn)裝置(12)，其中所述發(fā)光二極管至少由位于兩個電極層之間的有機(jī)材料層構(gòu)成。7.如上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述再現(xiàn)裝置(12)與所述存儲裝置(8)具有相同的覆蓋面積，并基本上與所述存儲裝置(8)共面地被布置。8.如上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中所述原件支承(4)具有一個觸摸區(qū)。全文摘要本發(fā)明涉及用于掃描或復(fù)印原件和用于存儲被掃描的或需要被復(fù)印的圖像的設(shè)備(2)，包括原件支承(4)、讀取裝置(6)和存儲裝置(8)，其特征在于所述存儲裝置(8)具有雙穩(wěn)態(tài)器件，其中所述雙穩(wěn)態(tài)器件由多個相互交替的有機(jī)材料層和電極構(gòu)成。文檔編號H04N1/00GK1875614SQ200480032451公開日2006年12月6日申請日期2004年11月3日優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日發(fā)明者C·布拉貝格,R·佩特佐德,C·茨查伯申請人:西門子公司