Fraunhofer FEP OLED-Mikrodisplays als hochgenaue Fingerprintsensoren

Eine native Auflösung von 1600 dpi hat erste Prototyp des Fingerprintsensors von Fraunhofer FEP.
Eine native Auflösung von 1600 dpi hat der erste Prototyp des Fingerprintsensors von Fraunhofer FEP.

Sogar die typischen Vorgaben des FBI für Securityanwendungen übertreffen die OLED-Mikrodisplays von Fraunhofer FEP, die sich für hochauflösende Fingerprintsensoren eignen.

Der erste Prototyp des Fingerprintsensors hat eine native Auflösung von 1600 dpi – das ist dreimal mehr, als vom FBI üblicherweise verlangt wird. Durch diese hohe räumliche Auflösung können neben den typischen Papillarlinien selbst kleinste Schweißporen erkannt und zur Erhöhung der Sicherheit genutzt werden.

Bernd Richter, stellvertretender Bereichsleiter OLED-Mikrodisplays und Sensoren am Fraunhofer FEP, erläutert: »Bei diesem Fingerprintsensor haben wir eine extradünne Verkapselung für den Chip verwendet, damit der Abstand zwischen Finger und Bildsensor minimiert und so der Fingerabdruck exzellent erfasst werden kann. Eine abbildende Optik ist hierfür nicht nötig.«

Am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP werden seit vielen Jahren diverse anwendungsspezifische OLED-Mikrodisplays entwickelt, die auf der OLED-auf-Silizium-Technologie basieren. Mit dieser Technologie lässt sich das OLED als Lichtquelle hochpräzise auf einen Mikrochip aufbringen. Dieser Mikrochip kann zudem mit Sensorelementen wie etwa Photodioden ausgestattet sein. So können Gegenstände angeleuchtet und gleichzeitig das zurückfallende Licht detektiert und ausgewertet werden. Solche Mikrochips sind als bidirektionale Mikrodisplays in interaktiven Datenbrillen einsetzbar: Das winzige Display liefert die Informationen für Augmented-Reality-Anwendungen, während die Kamerafunktion die Blickrichtung erfasst – Inhalte sind so per Augenbewegung steuerbar.

Der Fingerprint-Sensor nutzt ebenfalls die bidirektionale Funktionalität der Lichtwiedergabe und -detektion: Der Finger wird angeleuchtet, und das zurückgeworfene Licht wird ausgewertet. Als Nebeneffekt kann die aktive Fläche auch als normales Display verwendet werden und Benachrichtigungen oder Logos anzeigen.

Als eine Anwendung für den neuen Sensor stellen sich die Wissenschaftler den Einsatz in mobilen Geräten zur Anwenderidentifikation vor. Durch seine besonders hohe Auflösung ist der Sensor im Vergleich mit den hier typischerweise eingesetzten kapazitiven Fingerprintsensoren viel weniger anfällig für das sogenannte Spoofing, also den Einsatz von »falschen Fingern«.

Auf der SID Display Week 2017 vom 23. bis 25. Mai 2017 in Los Angeles präsentiert Fraunhofer FEP den hochauflösenden Fingerprintsensor auf dem Deutschen Gemeinschaftsstand.