薄膜图像传感技术实现柔性薄膜指纹和掌纹识别

据麦姆斯咨询报道，5月下旬在美国洛杉矶举办的SID国际显示会展上，比利时微电子研究中心（IMEC）和霍尔斯特中心（Holst Centre）展示了他们的新型柔性薄膜传感器，该传感器基于薄膜图像传感技术可实现对指纹和掌纹识别。该薄膜传感器的厚度只有0.2毫米，可以安装在任何物体上进行身份的验证，比如门把手、手机屏幕、汽车方向盘等。

他们展示了该薄膜传感器的两种示范机，如图1所示。第一个示范机（a）尺寸大小为6厘米 x 8厘米，它可以同时检测4根手指，分辨率为200 ppi。第二个示范机（b）是为单个指纹设计的，分辨率为500 ppi，可以提供更高的图形质量。其精准度达到联邦调查局（FBI）身份识别的标准。

其图像传感器可以检测到皮肤表面反射的波长在400至700纳米之间的可见光。它们还可以检测到反射之前的穿透皮肤的部分光。后面这一特征对于心脏跳动的检测很有价值，因为它提供了一种额外的安全检测手段。

图1 薄膜指纹识别传感器示范机

新型指纹传感器由一层氧化物薄膜晶体管构成，顶层为有机光电二极管。这些光电二极管可以通过使用不同的有机材料来进行“调谐”，以使它们可以检测到不同的波长，例如近红外光。通过近红外光检测可以将手部的静脉图像显示出来，这些图像甚至比掌纹的识别更精确。

图2 PYCSEL创新型指纹识别传感器项目，采用基于PVDF（聚偏氟乙烯）热释电材料的有源热传感器

除了这款基于光电二极管和光学原理的指纹识别传感器外，IMEC和Holst Centre还在致力于通过使用热传感器来做指纹识别，即PYCSEL项目。其结构的底层还是使用氧化物薄膜晶体管，上层是一种可以测量温度变化的材料。然后通过比对指纹图案局部区域的温度变化来间接地检测指纹，同样也可以实现500 ppi的分辨率。