KomFiDis

Ultrakompakter Fingerabdrucksensor auf Basis eines bidirektionalen OLED-Mikrodisplays durch Anwendung eines Mikrolinsenarrays

Laufzeit: Oktober 2020 bis April 2023

Fingerabdruck-Sensor
© Fraunhofer FEP

Fälschungssicheres optisches System

Optische Systeme zur Authentifizierung werden heute im alltäglichen Leben eingesetzt und bieten in Smartphones und anderen technischen Geräten einen schnellen und unkomplizierten Zugang zu personalisierten Anwendungen ohne die Eingabe eines Passworts. Trotz der einfachen Handhabung unterliegen Systeme zur Authentifizierung hohen Sicherheitsanforderungen: Sie müssen verlässlich und fälschungssicher sein.

Im Projekt »KomFiDis« wird ein robuster, optischer Fingerabdruck-Sensor zur personellen Authentifizierung in sicherheitskritischen Anwendungen entwickelt. Gegenüber kapazitiven Messverfahren bietet der optische Sensor eine höhere Fälschungssicherheit zum Beispiel durch die Lebenderkennung, welche eine Manipulation durch die künstliche Nachbildung von Fingerabdrücken erschwert.

Integration von Mikrolinsenarrays auf bidirektionale Displays

Um dieses Ziel zu erreichen, wird in dem Forschungsprojekt ein bidirektionales OLED-auf-CMOS-Mikrodisplay durch ein Linsenarray mit einer Strukturgröße von wenigen Mikrometern erweitert. Das Display kann gleichzeitig beleuchten und Bilder aufnehmen und erreicht so auf der bildaufnehmenden Fotodiodenmatrix eine hohe optische Abbildungsqualität der Finger. Eine geeignete Beleuchtung zur Bildaufnahme des Fingers kann durch integrierte OLEDs auf dem Chip sichergestellt werden.

Deutlich niedrigere Herstellungskosten und geringere Baugröße

Dabei liegt die Herausforderung in einer präzisen und kostengünstigen Replikation dieser besonders kleinen Strukturen sowie in ihrer Einbringung auf das bidirektionale Display. Im Ergebnis soll ein Demonstrator des optischen Sensorsystems gefertigt werden, der sowohl eine reduzierte Baugröße als auch geringere Herstellungskosten als konventionelle Produkte aufweist. Die Demonstration einer durchgängigen Fertigungskette bis zur Montage auf Chip- und Waferlevel und ihre grundlegenden Prinzipien eröffnen zahlreiche neue Zielmärkte für weitere Anwendungsszenarien. Das Fraunhofer IPT ist im Projekt für die Entwicklung und Herstellung der Mikrolinsenarrays sowie für die präzise Montage der Optiken auf das bidirektionale Mikrodisplay verantwortlich.

Konsortium

  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
  • Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP, Dresden

Fördergeber

  • Fraunhofer-Gesellschaft: Schnelle mittelstandsorientierte Eigenforschung (SME)