编者按：本文来自微信大众号“MEMS”（ID：MEMSensor），作者麦姆斯咨询殷飞，原文标题《运用有机光电勘探器完成隐形高分辨率指纹传感器》，36氪经授权发布，略有删减。
近年来，有机光电勘探器（OPD）因在大面积光感测运用中远景宽广而备受重视。例如，当时智能手机制作商现已转向全面屏开展，跟着物理 Home 键因全面屏而消失，一般放置在这一按键下的指纹传感器也失去了空间。一种简略的解决计划是在显现区域中嵌入薄膜指纹传感器。
据麦姆斯咨询报导，荷兰埃因霍温霍尔斯特中心（Holst Centre）的 Gerwin Gelinck 教授及其研讨团队，推出了一种新式柔性、大面积、高分辨率的指纹辨认传感技能，该研讨结果宣布在近期的《先进资料技能》（Advanced Materials Technologies）杂志上。
尽管当时已开宣布超声波和热感应指纹传感器，可是它们都有一些缺陷。超声波指纹传感器在大面积显现运用中本钱很高，而热感应传感器的成像时刻很短。霍尔斯特中心的研讨人员给出的代替计划是运用根据 OPD 的光学指纹传感器，该解决计划答应以较低的处理温度在塑料薄基板上大面积（≫平方厘米等级）制作超高的性价比的光电勘探器阵列。此外，该器材表现出高光敏度、快速的呼应时刻，而且光谱吸收可从紫外线扩展到近红外光。
传统的镀膜技能，如旋转涂布等，要制备大面积、均匀的 OPD 薄膜很困难。研讨人员对活性有机光电勘探器资料选用狭缝式涂布办法，开宣布一种性价比高、可扩展的光电勘探器阵列制备技能。研讨人员展现了它在高分辨率指纹传感器上的运用，该勘探器具有轻浮的外形，答运用户经过触摸屏上的恣意方位来安全地解锁手机或翻开特定的运用程序。
该指纹传感器主要由三个模块构成，包含：背光光源、a-IGZO 薄膜晶体管（TFT）背板和体异质结（BHJ）OPD 前板和薄膜维护阻挡层，如图1所示。
图1 根据OPD的指纹传感器。a）指纹传感器的原理图；b）指纹传感器的电路图；c）完好指纹传感器芯片的相片；d）图画传感器芯片的部分像素阵列的显微镜图画（6×3像素）/图片来自：MEMS
这款新式传感器的厚度不到0.2毫米，没有巨大的棱镜或活动部件，能够嵌入到手机和门把手等物体中，然后创立“隐形”但安全的门禁操控办理体系。该传感器以508-ppi氧化物晶体管为背板和印刷有机光电二极管为前板，制作工艺能够与平板显现工艺兼容。传感器经过检测从皮肤外表反射回来的可见光来读取指纹，可视化精密程度能够到达所谓的第3级，如单条乳突纹线上汗孔细节，如图2所示，到达了 FBI（联邦调查局）身份特征辨认规范。
图2 新式指纹传感器捕捉的指纹图画。其间：（a）图画传感器取得的指纹图画。（b）经过偏移/增益/非功用像素校正后的指纹图画。（c）接近（b）图的顶部，乳突纹线上的汗孔清晰可见/图片来自：MEMS
该传感器还能勘探到在反射之前穿透皮肤的部分光线。这使得他们能够经过手部毛细血管的改变来感知心跳，然后验证指纹来自活生生的人。此外，经过运用不同的光电二极管资料，传感器的勘探功用能够扩展到其它波长，如近红外。这种技能将使新的身份验证形式成为可能，比方辨认手部的静脉图画，据称这比个别指纹的辨认愈加特定。
荷兰埃因霍温理工大学运用物理系教授、霍尔斯特中心首席技能官 Gerwin Gelinck 表明：“这款柔性指纹传感器演示原型（Demo）展现了柔性有机光电勘探器技能的多功用性和成熟度。因为底层技能已在平板职业得到运用，为新款的柔性指纹传感器制作拓荒了快速通道，咱们正与寻求工业合作伙伴向商业化跨进！”
延伸阅览：
《MEMS工业现状-2019版》
《指纹传感器运用和技能-2017版》
《触觉技能及商场-2019版》
《新式印刷技能及商场-2019版》
