2008 Fiscal Year Annual Research Report
薄膜フォトトランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタによる人工網膜
| Project/Area Number |
20656059
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
|
| Research Institution | Ryukoku University |
|---|
Principal Investigator |
木村 睦 Ryukoku University, 理工学部, 教授 (60368032)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦岡 行治 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (20314536)
|
|---|
| Keywords | 人工網膜 / 薄膜フォトトランジスタ / 多結晶シリコン / 薄膜トランジスタ / 積層構造 / フレキシブル基板 / 人工視覚 / 生体埋込 |
|---|
| Research Abstract |
現在、人工網膜は、失明者に光を取り戻す手段として期待されており、LSI技術を用いた人工網膜の研究開発が進められているが、生体適合・広視野化という観点からは課題がある。一方、薄膜トランジスタ(TFT)は、フラットパネルディスプレイなどに広く用いられており、また、最近は、より高性能な低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ(poly-Si TFT)の研究開発がさかんである。そこで、本研究では、薄膜フォトトランジスタ(TFPT)とpoly-Si TFTを用いた人工網膜を提案した。生体網膜と同様に積層構造とすることで、高機能の分化・光取込面の拡大・応答高速化などが実現でき、生体に刺激の少ない材料を使用できるようになることで、失明者へのインプラントを容易にする可能性があり、さらに、眼球の曲面と合致したフレキシブル基板を使用することで、人工視覚の広視野化が可能となる。
平成20年度は、まず、試作した100画素の人工網膜により、明暗反応の応答速度が許容レベルであり、かつ動画認識が可能であることを確認した。つぎに、TFPTはpoly-Siの光物性を反映して可視3原色に対する色感度の差異が無視できないものの、提案したカレントミラーと可変負荷コンダクタンスを用いた画素回路によれば、人工網膜の出力信号としては色感度を均等化できることを示した。また、生体埋込を想定した評価として、消費電力は全明状態で10μW/pxであることを確認し、画素数にもよるが電力供給と発熱に問題ないことが予想された。さらに、生体神経への信号電圧手段として、Active Pixel Sensor型のパルス生成回路の開発に着手し、回路シミュレーションから実デバイスによる検証を継続する予定である。
|
