薄膜圖像傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)柔性薄膜指紋和掌紋識(shí)別

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，5月下旬在美國(guó)洛杉磯舉辦的SID國(guó)際顯示會(huì)展上，比利時(shí)微電子研究中心（IMEC）和霍爾斯特中心（Holst Centre）展示了他們的新型柔性薄膜傳感器，該傳感器基于薄膜圖像傳感技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)指紋和掌紋識(shí)別。該薄膜傳感器的厚度只有0.2毫米，可以安裝在任何物體上進(jìn)行身份的驗(yàn)證，比如門把手、手機(jī)屏幕、汽車方向盤(pán)等。

他們展示了該薄膜傳感器的兩種示范機(jī)，如圖1所示。第一個(gè)示范機(jī)（a）尺寸大小為6厘米 x 8厘米，它可以同時(shí)檢測(cè)4根手指，分辨率為200 ppi。第二個(gè)示范機(jī)（b）是為單個(gè)指紋設(shè)計(jì)的，分辨率為500 ppi，可以提供更高的圖形質(zhì)量。其精準(zhǔn)度達(dá)到聯(lián)邦調(diào)查局（FBI）身份識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)。

其圖像傳感器可以檢測(cè)到皮膚表面反射的波長(zhǎng)在400至700納米之間的可見(jiàn)光。它們還可以檢測(cè)到反射之前的穿透皮膚的部分光。后面這一特征對(duì)于心臟跳動(dòng)的檢測(cè)很有價(jià)值，因?yàn)樗峁┝艘环N額外的安全檢測(cè)手段。

圖1 薄膜指紋識(shí)別傳感器示范機(jī)

新型指紋傳感器由一層氧化物薄膜晶體管構(gòu)成，頂層為有機(jī)光電二極管。這些光電二極管可以通過(guò)使用不同的有機(jī)材料來(lái)進(jìn)行“調(diào)諧”，以使它們可以檢測(cè)到不同的波長(zhǎng)，例如近紅外光。通過(guò)近紅外光檢測(cè)可以將手部的靜脈圖像顯示出來(lái)，這些圖像甚至比掌紋的識(shí)別更精確。

圖2 PYCSEL創(chuàng)新型指紋識(shí)別傳感器項(xiàng)目，采用基于PVDF（聚偏氟乙烯）熱釋電材料的有源熱傳感器

除了這款基于光電二極管和光學(xué)原理的指紋識(shí)別傳感器外，IMEC和Holst Centre還在致力于通過(guò)使用熱傳感器來(lái)做指紋識(shí)別，即PYCSEL項(xiàng)目。其結(jié)構(gòu)的底層還是使用氧化物薄膜晶體管，上層是一種可以測(cè)量溫度變化的材料。然后通過(guò)比對(duì)指紋圖案局部區(qū)域的溫度變化來(lái)間接地檢測(cè)指紋，同樣也可以實(shí)現(xiàn)500 ppi的分辨率。