by Ingrid Fadelli , Tech Xplore

适形成像仪是柔性的电子元件，可以放置在与人体皮肤直接接触的地方，记录他/她的生命体征或其他生物信息。在过去几年中，这些成像仪已经被广泛使用，特别是用于生物认证和可穿戴电子产品，如智能手表或健身跟踪器。

东京大学（University of Tokyo）和日本显示器公司（Japan Display Inc.）的研究人员在过去开发的传感器的基础上，最近开发了一种新的适形成像仪，用于生物认证和生命体征测量应用。这台新的成像仪由低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS-TFT）读出电路和有机光电二极管组合而成，发表在《自然电子学》杂志上。

“我们的实验室主要关注柔性电子器件的发展，特别是有机电子学的发展，”从事这项研究的研究员之一Tomoyuki Yokota告诉TexxPro。在我们以前的工作中，我们开发了一种用于生物医疗应用的超柔性OLED和有机成像传感器，但是它的分辨率和速度不足以拍摄指纹图像。我们在论文中提出的适形成像仪通过集成LTPS TFT和有机光电探测器来解决这个问题。”

尽管他们最近的流行，开发灵活的成像仪，可以达到高清晰度测量和高速记录，迄今已证明是非常具有挑战性的。过去的研究工作常常导致成像仪能够获得高清晰度的记录，但速度相当慢，或者其他成像仪能够在较短的时间内产生低清晰度的记录。

另一方面，横田和他的同事开发的新成像仪可以以每秒41帧的速度，以每英寸508像素的高分辨率读取数据。这种显著的性能是由有机光电探测器和LTPS-TFT集成到薄片型图像传感器中直接实现的。

横田说：“由于我们的片状图像传感器薄而易弯曲（总厚度只有15微米），因此可以很容易地集成到可穿戴设备中。”此外，它还可以用于测量健康状况，同时执行生物认证。因此，我们希望它能有助于防止“欺骗”和患者信息混淆。”

Yokota和他的同事开发的薄而灵活的图像传感器可以获取指纹和静脉的高分辨率图像，这些图像现在被用于各种设置中的生物特征识别。它还可以测量所谓的“脉搏波”，即从人体心室收缩开始、从半月瓣传播到人体动脉系统的压力升高波，以及它的分布。

Credit: Yokota et al.

脉搏波是一种生命体征，通常在病人检查时在医疗机构进行测量。除了能够开发更先进的可穿戴电子设备和生物识别工具外，研究人员开发的适形成像仪还可以用于医疗应用，使医生能够随着时间的推移监测病人的脉搏波。

“我们现在希望将我们的设备与智能手表等可穿戴电子产品集成，”Yakota说同时，我们也在探索我们的图像传感器在医疗领域的应用。”

更多信息: Tomoyuki Yokota et al. A conformable imager for biometric authentication and vital sign measurement, Nature Electronics (2020). DOI: 10.1038/s41928-019-0354-7

原文链接：https://techxplore.com/news/2020-02-flexible-sensor-biometric-authentication-vital.html

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