(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＭＯＳイメージセンサーを提供する段階と、
前記ＣＭＯＳイメージセンサーの上部に直接薄膜で蒸着し交流電源の一つの端子を接続し透明絶縁材質及び透明導電材質を用いて透明電極層を形成する段階と、
光イメージを発生する発光層の表面に黒色の光吸収剤層を塗布して下方へ拡散させることにより当該発光層内にある蛍光体粒子の上方表面を光吸収剤が覆うように、当該発光層を前記透明電極層の上部に形成する段階と、
前記発光層の上部に誘電層を提供する段階と、
前記誘電層の上部に、光触媒物質のＴｉＯ2 粉末とポリマーバインダーとからなる耐汚染性膜を形成する段階と、からなることを特徴とする指紋認識センサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、指紋認識センサー及びその製造方法に係るもので、より詳しくは、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）センサーを用いた円形チップ指紋認識センサー及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話及び携帯用コンピューターなどの携帯用情報通信機器に指紋認識を用いた保安機能を付与するためには非常に薄い指紋認識センサーが要求される。従来の指紋認識システムは、図５に示すように、イメージ発生器１０とセンサー配列部２０からなる。前記イメージ発生器１０は単一電極エレクトロルミネセンス装置（single electrode electro-luminescence device）１２と交流電源１４からなる。前記単一電極エレクトロルミネセンス装置１２は透明電極１３、発光層１５及び誘電層１７からなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このように構成された従来の指紋認識システムは、イメージ発生器１０とセンサー配列部２０が互いに離隔されているため、イメージ発生器１０から出た光が、図５において矢印のように直進するのでなく、広がって行きながらセンサー配列部２０の表面に到達するため、指紋の光イメージ（画像）が薄れるという問題点があった。前記イメージ発生器１０とセンサー配列部２０との間の間隔が大きくなるほど、イメージ発生器１０から出た多くの光量が損失されるため、指紋の光イメージが一層薄れるようになるという問題点も内包している。
【０００４】
即ち、従来の指紋認識システムにおいて発光層１５から出る光は３次元的に発散し、誘電層１７では光が反射されるため、結局はセンサー配列部２０の方に光が向かうようになり、このとき、光が直進性をもつのでなく、２次元的に広がりながらセンサー配列部２０の表面に到達する。このとき、誘電層１７で反射された光とも作用してノイズをつくるため、コントラストの高いイメージを得ることが難しくなる。この場合、指紋のリッジ（ridge）即ち尾根部により発生した光が、指紋のバレー（valley）即ち谷部の方へ広がっていくので、手に汗の多い人々から良質の指紋を得るのは更に難しくなる。
【０００５】
また、前記単一電極エレクトロルミネセンス装置１２の表面は誘電層１７からなっているため、指紋認識素子として用いると、大勢の人々が使用する場合（例えば、一日に１００回以上指紋を押し、これを１週間反復した後の指紋イメージの場合）、図６に示すように、指紋に付いていた汚れや異物などにより指紋認識素子の表面が容易に汚染されてしまい、指紋イメージを劣化させるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記のような問題点を解決することができるＣＭＯＳセンサーを用いた円型チップ指紋認識センサー及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、良好な指紋イメージを提供すると共に、指紋採取を容易にすることができるグラウンドフレーム構造をもつＣＭＯＳセンサーを用いた指紋認識システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明の指紋認識センサーの製造方法は、ＣＭＯＳイメージセンサーを提供する段階と、前記ＣＭＯＳイメージセンサーの上部に直接薄膜で蒸着し交流電源の一つの端子を接続し透明絶縁材質及び透明導電材質を用いて透明電極層を形成する段階と、光イメージを発生する発光層の表面に黒色の光吸収剤層を塗布して下方へ拡散させることにより当該発光層内にある蛍光体粒子の上方表面を光吸収剤が覆うように、当該発光層を前記透明電極層の上部に形成する段階と、前記発光層の上部に誘電層を提供する段階と、前記誘電層の上部に、光触媒物質のＴｉＯ2 粉末とポリマーバインダーとからなる耐汚染性膜を形成する段階と、からなる。
【０００９】
また、本発明の指紋認識システムは、少なくとも一つ以上のピンを持つグラウンドフレームが形成されたＣＭＯＳイメージセンサーと、前記ＣＭＯＳイメージセンサーの表面に直接薄膜で蒸着される透明電極薄膜と、前記透明電極薄膜の上部に設置される指紋認識センサーと、から構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
本発明の指紋認識センサーは、図１及び図２に示すように、ＣＭＯＳイメージセンサー３０と、接触発光素子４０と、からなる。
【００１１】
前記接触発光素子４０は、前記ＣＭＯＳイメージセンサー３０の上部に設置される透明電極層３２と、前記透明電極層３２の上部に設置され、蛍光体粒子４２とバインダー４４を備えた発光層３４と、前記発光層３４の上部に設置される誘電層３６と、前記誘電層３６の上部に設置される耐汚染性膜３８と、から構成される。
また、前記透明電極層３２の一端には図示していないが交流電源の１端子が連結される。
【００１２】
本発明の指紋認識センサーは、ＣＭＯＳイメージセンサー３０の表面に接触発光素子４０の透明電極層３２を直接薄膜で蒸着して形成する。
このようにＣＭＯＳイメージセンサー３０を用いると、アナログ信号をディジタルデータに変換して出力するので、映像信号のディジタル変換と関連された付加的な回路の設計を必要としないことにより、簡略な回路構成をすることができる。
【００１３】
一方、本発明の指紋認識センサー製造方法は、ＣＭＯＳイメージセンサー３０を提供する段階と、前記ＣＭＯＳイメージセンサー３０の上部に直接薄膜で蒸着され交流電源の一つの端子が接続され透明絶縁材質及び透明導電材質を用いて透明電極層３２を形成する段階と、前記透明電極層３２の上部に形成され、光イメージを発生する発光層３４を提供する段階と、前記発光層３４の上部に誘電層３６を提供する段階と、前記誘電層３６の上部に耐汚染性膜３８を形成する段階と、からなる。
【００１４】
前記発光層３４は、図２に示すように、黒色の光吸収剤層（図示していない）を表面に塗布して発光層３４の下方へ拡散させることにより、発光層３４内にある蛍光体粒子４２の表面を覆うようになっている。そして、黒色の光吸収剤層を下方へ拡散させたので、蛍光体粒子４２の上方表面に最も光吸収剤が分布し、下方へ行くほど光吸収剤が少なくなる。
【００１５】
それで、蛍光体粒子４２の上方及び横方向に向かう光はこのような光吸収剤により吸収され、下方に向かう光だけがＣＭＯＳイメージセンサー３０の表面に直進するようになって、図３に示すように、コントラストに優れたイメージが得られる。したがって、汗などによるノイズの影響を少なくすることができる。
【００１６】
さらに、本発明の耐汚染性膜３８は光触媒物質のＴｉＯ2 粉末とポリマーバインダーを用いて形成する。前記ＴｉＯ2 粉末は物質自体が汗の主成分の水分及び脂気などとの親和力が相当に低いので、汗及び汚物に対する対汚染性が強い。それで、本発明の指紋イメージは、図３に示したように指紋の劣化が発生しない。即ち、前記ＴｉＯ2 はその表面に紫外線を照射すると、光触媒として作用して、汚物自体を分解する特徴をもつためである。
【００１７】
一方、図４ａ乃至図４ｃは、本発明の他の実施例による指紋認識システムを示す。
本発明の指紋認識システムは、図４ａ及び図４ｂに示すように、ＣＭＯＳイメージセンサー５０と、前記ＣＭＯＳイメージセンサー５０の表面に直接薄膜で蒸着される透明電極薄膜６０と、前記透明電極薄膜６０の上部に設置される指紋認識センサー７０と、から構成される。
【００１８】
前記指紋認識センサー７０上には、図４ｃに示すように、グラウンドフレーム７２を形成して交流電源（図示せず）の一つの端子を印加し他の端子を透明電極薄膜６０に印加させる。そして、前記グラウンドフレーム７２の所定部位には少なくとも一つ以上のピン４８が給電用端子として設置される。
【００１９】
このように構成された本発明の他の実施例による指紋認識システムは、透明電極薄膜６０とグラウンドフレーム７２の間に交流電源を印加し、指紋認識センサー７０の表面とグラウンドフレーム７２に指紋を同時に接触すると、指紋の光イメージが指紋認識センサー７０により生成され、このような光イメージはＣＭＯＳイメージセンサー５０によりディジタル信号に変わってマッチングシステム（図示せず）に伝達される。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＣＭＯＳイメージセンサーを用いるので、映像信号のディジタル変換の為の付加的な回路設計を必要としなくて回路構成を簡単にすることができるという効果がある。
【００２１】
また、本発明のＣＭＯＳイメージセンサーの表面に透明電極が直接薄膜で蒸着され、その上に指紋認識センサーが連続的に設置されるので、コントラストのよい指紋イメージが得られるという効果がある。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による指紋認識センサーの断面図である。
【図２】本発明の要部の発光層の断面図である。
【図３】本発明の一実施例を適用して得た指紋イメージを示す図である。
【図４】図４は本発明の他の実施例による指紋システムを示す図で、図４ａはＣＭＯＳセンサーを用いた指紋システムの断面図、図４ｂは図４ａの上面図、図４ｃは本発明の要部のグラウンドフレームの概略斜視図である。
【図５】従来の指紋認識システムの概略図である。
【図６】図５の指紋認識システムを適用して得た指紋イメージを示す図である。
【符号の説明】
３０：ＣＭＯＳイメージセンサー
３２：透明電極層
３４：発光層
３６：誘電層
３８：耐汚染性膜
４０：接触発光素子
４２：蛍光体粒子
４４：バインダー
５０：ＣＭＯＳイメージセンサー
６０：透明電極薄膜
７０：指紋認識センサー
７２：グラウンドフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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