KR100464175B1 - 지문인식 센서 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불투명 또는 투명 기판을 이용한 지문인식 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 박막 트랜지스터형 이미지 센서 및 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래기술로서, 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서 및 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서가 있으나, 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서는 광원이 필요하여 크기를 줄이는데 한계가 있고, 반사된 이미지를 입력받아 정보화하기 때문에 정확한 이미지를 얻을 수 없는 문제가 있다. 또한, 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서는 수광소자와 투명 절연 접착제와의 계면에서 광이 산란되어 인접화소에 영향을 미치는 문제가 있었다.
본원 발명은 종래의 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서와 접촉발광소자를 결합하여 개량된 발명으로서, 이미지 정보를 생성하는 접촉발광소자와; 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 센서 박막 트랜지스터로 이루어지고 이 이미지 정보를 수용하여 데이터 신호를 출력하는 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 불투명 또는 투명 기판을 이용한 지문인식 센서 및 그 제조방법에 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 박막 트랜지스터형 이미지 센서 및 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어서 개인 정보의 보안 및 관리에 대한 중요성이 대두되고 있으나, 비밀 번호를 입력하는 등의 보안 방법으로는 개인 정보의 보안 및 관리에 그 한계가 있다. 따라서, 생체 인식에 대한 관심이 증가하고 있으며, 그 중 지문인식방법을 사용한 개인 정보 보안 및 관리 시스템이 주목받고 있다. 이러한 지문 인식방법을 이용하는 장치 중에는, 박막 트랜지스터(TFT)형 이미지 센서를 이용한 지문인식 장치, pin형 접촉발광식 지문인식 장치, CMOS형 접촉발광식 지문인식 장치, CCD(고체촬상소자)를 이용한 광학방식의 지문인식 장치 등이 있다.
도 1 은 종래의 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 도시한 도면이다.도 1에 나타내는 바와 같이, 종래의 박막 트랜지스터형 이미지 센서는 스위칭 박막 트랜지스터(2)와 센서 박막 트랜지스터(6) 및 윈도우(8) 역할을 겸하는 스토리지 커패시터(4)를 포함하여 이루어져 있다.
스위칭 박막 트랜지스터(2)는 게이트 전극(20)과 게이트 절연막(14), 반도체층(26), 드레인 전극(24) 및 소스 전극(22)으로 구성되어 있으며, 센서 박막 트랜지스터(6) 또한 게이트 전극(40)과 게이트 절연막(14), 반도체층(46), 드레인 전극(44) 및 소스 전극(42)으로 구성되어 있다. 또한, 스위칭 박막 트랜지스터(2)에는 빛을 차단하기 위해 별도의 차광막(18)이 반도체층(26) 상부에 형성되어 있다. 그리고, 빛을 받아들이는 윈도우(8)의 역할을 겸하는 스토리지 커패시터(4)가 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서에 형성되어 있으며, 스토리지 커패시터(4)는 투명한 도전성 물질로 된 제 1 스토리지 전극(30)과 투명한 도전성 물질로 된 제 2 스토리지 전극(34) 및 제 1 스토리지 전극(30)과 제 2 스토리지 전극(34) 사이에 유전 물질로 된 절연막(14)으로 구성되어 전하를 저장하는 역할을 한다.
도 1 을 참고로 하여, 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서의 구동원리를 설명하면 다음과 같다. 광원(50)으로 조사된 빛은 윈도우(8)을 통과하여 피사체(12)에서 반사되고, 이 피사체(12)에 의해 반사된 빛을 센서 박막 트랜지스터(6)가 감지하여 광전류를 생성한다. 이 광전류는 스토리지 커패시터(4)에 의해 전하의 형태로 저장되고, 이 스토리지 커패시터(4)에 의해 저장된 전하는 스위칭 박막 트랜지스터(2)의 게이트 전극(20)이 온(on) 상태일 때 스토리지 커패시터(4)에 의해 저장된 전하는 스위치 소스 전극(22)을 통해 방출된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서의 경우, 광원(50)이 특별히 필요하기 때문에 크기를 줄이는데 한계가 있고, 또한 반사된 이미지를 입력받아 정보화하기 때문에 정확한 이미지를 얻는데 문제점이 있었다. 또한, 광원(50)으로부터 나온 빛이 스토리지 커패시터(4)를 통과해야 하기 때문에 윈도우(8) 또는 투명전극의 사용이 필요하다. 따라서, 종래의 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서에 윈도우를 설치할 경우 해상도를 향상시키는데 한계가 있고, 투명전극을 사용하는 경우에는 공정의 추가로 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
도 2 는 종래의 pin(positive-intrinsic-negative)형 이미지 센서 중에서 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서를 도시한 단면도이다. 도 2 를 참조하면, 종래의 지문인식 센서는 기판(70)에 형성된 수광소자(78)와 접촉발광소자(90)의 투명절연층(77)을 투명절연 접착제(76)로 접착하여 형성한다. 기판(70)에 형성된 수광소자(78)는 PN 접합 다이오드로 이루어져 있다. PN 접합 다이오드는 접촉발광소자(90)에서 발생된 광이미지를 투명 절연층(77) 및 투명절연 접착제(76)를 통해 수광받아 전기신호로 변환시켜 지문 이미지 신호를 발생한다.
접촉발광소자(90)에서 발생된 광이미지를 수광받은 PN 접합 다이오드는 수광된 광이미지를 전기신호를 변환시키기 위해 기판(70) 위에 도전성 금속으로 형성된 하부 전극층(71), N형 비정질 실리콘층(72), 진성 비정질 실리콘층(73), P형 비정질 실리콘층(74) 및 상부 투명전극층(75)이 순차 적층되어 태양전지셀(solar cell)의 구조로 형성되어 있다.
PN 접합 다이오드에는 하부 전극층(71) 및 상부 투명 전극층(75)으로 소정의 역방향 전압이 인가되어 전계가 형성되고, 수광된 광이미지에 의해 PN 접합 다이오드에서 발생된 전자-홀 쌍(electron-hole pair)이 분리되어 광이미지에 따른 전기신호가 발생된다. 즉, P형 비정질 실리콘층(74)으로 광이미지가 수광되면 공핍층인 진성 비정질 실리콘층(73)에서 전자-홀 쌍이 생성되고, 전자-홀 쌍이 전계에 의해 분리되어 홀은 P형 비정질 실리콘층(74)을 통해 상부 투명전극층(75)으로 이동되고, 전자는 N형 비정질 실리콘층(72)을 통해 하부 전극층(71)으로 이동되어 광이미지에 따른 전기신호가 발생된다.
그러나, 종래의 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서에서 수광소자(78)와 발광층이 내장된 접촉발광소자(90)는 투명 절연 접착제(76)로 서로 접착되게 되는 데, 이 때 수광소자(78)와 투명 절연 접착제(76)와의 계면 및 접촉발광소자(90)와 투명 절연 접착제(76)와의 계면에서 광이 산란되어 인접 화소에 영향을 미치는 문제점이 있었다.
또한, 이외에도 종래의 지문인식 센서에는 CMOS 이미지 센서와 접촉발광소자를 이용한 것과 고체촬상소자를 이용한 것이 있다. 그러나, 종래의 CMOS 이미지 센서와 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서는, 손가락 넓이의 CMOS 이미지 센서 제작시 가격이 증가하고 충격에 깨지기 쉬우며, 곡면형성이 불가능하여 측면부의 지문 체취시 지문형상이 왜곡되는 문제점이 있었고, 종래의 고체촬상소자를 이용한 지문인식 센서는 별도의 광학장치가 필요하므로 고가이며, 소형화하기 어려운 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 윈도우가 필요없는 박막 트랜지스터형 이미지 센서와 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 박막 트랜지스터형 이미지 센서 상부에 접촉발광소자를 직접 형성하여 지문인식 센서의 제작비용을 감소시키는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 이용한 지문인식 센서의 제작에 있어서 접촉발광소자를 이용하여 박막 트랜지스터형 이미지 센서의 윈도우를 제거함으로서 지문인식 센서의 해상도를 증가시키는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 이용한 지문 인식 센서의 제작시 그 제작 공정을 단축시키는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 플라스틱 기판을 사용함으로서 곡면형상의 지문인식 센서 제작이 가능하여 보다 정확한 지문의 정보를 획득하도록 하는 것이다.
도 1 은 종래의 수광식 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 도시한 단면도이고,
도 2 는 종래의 pin(positive-intrinsic-negative)형 이미지 센서 중에서 접촉발광소자를 이용한 지문인식 센서를 도시한 단면도이며,
도 3 은 본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 1의 단면도이고,
도 4a 내지 도 4f 는 본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 1의 제조공정을 나타내는 단면도이며,
도 5 는 본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 2의 단면도이고,
도 6a 내지 도 6g 는 본 발명의 지문인식 센서에 따른 실시예 2의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
100 : 기판 110a : 스위치 게이트 전극
110b : 센서 게이트 전극 110c : 제 1 스토리지 전극
112a : 스위치 반도체층 112b : 센서 반도체층
114a : 스위치 소스 전극 114b : 스위치 드레인 전극
114c : 센서 소스 전극 114d : 센서 드레인 전극
114e : 제 2 스토리지 전극 118a : 차광층
118b : 제 3 스토리지 전극 124 : 제 1 절연층
126 : 제 2 절연층 128 : 제 3 절연층
130 : 스위칭 박막 트랜지스터 132 : 스토리지 커패시터
133 : 센서 박막 트랜지스터 136 : 콘택홀
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지문인식 센서는, 이미지 정보를 생성하는 접촉발광소자와; 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 센서 박막 트랜지스터로 이루어지는 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 포함하고; 상기 접촉발광소자에서 생성된 이미지 정보를 상기 센서 박막 트랜지스터에 형성된 센서 반도체층으로 수용하여 상기 이미지 정보를 전하의 형태로 상기 스토리지 커패시터에 저장하고, 스위칭 박막 트랜지스터에 의해 상기 전하를 방출하는 박막 트랜지스터형 지문인식 센서를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 지문인식 센서 제조방법은, (a) 기판을 형성하는 단계; (b) 상기 기판 상에 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 센서 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 박막 트랜지스터형 이미지 센서 상에 접촉발광소자를 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 지문인식 센서를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
[실시예 1]
본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 1 은 도 3 에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터형 이미지 센서(60)와 그 상부에 형성된 접촉발광소자(90)를 포함한다. 특히 본 발명에서의 박막 트랜지스터형 이미지 센서(60)는 종래의 수광식 박막 트랜지스터 이미지 센서와 비교하여 광원(50) 및 윈도우(8)를 제거하였고, 스토리지 커패시터(4)의 구조를 변형하였다. 상기와 같은 구성을 가지는 실시예 1 의 동작을 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 지문인식을 위하여 사용자가 지문인식센서의 접촉발광소자(90)를 가압하면 해당 피사체(도시하지 않음)의 가압면으로부터 나온 이미지 정보가 센서 박막 트랜지스터(133)를 통해 받아들인다. 접촉발광소자(90)에서는 요철면을 갖는 피사체가 접촉되는 경우, 피사체의 돌출부는 백색광을 발생시키고 함몰부는 흑색광을발생시키게 되며, 이 이미지 정보를 센서 박막 트랜지스터(133)의 센서 반도체층(112b)이 감지하게 된다.
이렇게 감지된 이미지 정보는 전하의 형태로 스토리지 커패시터(132)에 저장된다. 이 저장된 전하는 스위칭 박막 트랜지스터(130)의 게이트 전극(110a)이 온(on) 상태일 때 스위치 소스 전극(114a)을 통해 방출된다. 본원 발명의 실시예 1 의 상기 구성에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 은 종래의 박막 트랜지스터형 이미지 센서에서 요구되는 광원을 사용할 필요가 없이 이미지 정보를 직접 얻을 수 있기 때문에 경박단소하게 제작할 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터형 이미지 센서 (60) 상에 접촉발광소자(90)가 직접 형성되어 있기 때문에 접촉발광소자(90)에서 발생한 이미지 정보를 광 산란없이 정확하게 판독할 수 있어 고해상도 이미지 소자를 제작할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 1의 제조공정을 도 4a 내지 도 4f 를 참조하여 설명한다.
도 4a 참조하면, 우선 기판(100) 위에 스퍼터링 장치 또는 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 장치를 사용하여 투명물질인 산화규소(SiOx), 실리콘나이트라이드(SiNx) 또는 BCB(benzo-cyclo butene, 벤조시클로부텐)를 소정의 두께로 전면 증착하여 버퍼층(도시하지 않음)을 형성한다. 이때 사용되는 기판(100)으로는 유리 또는 플라스틱을 사용한다. 특히, 플라스틱의 경우에는 는 피사체의 가압에 의하여 곡면의 형성도 가능하기 때문에 지문 외곽의 이미지 왜곡을 없앨 수 있으며 깨지기 쉬운 단점을 보강할 수 있다. 이 버퍼층은 공정 진행중에 방출되는 불순물의 용출 방지 및 저온 공정 진행시 기판(100)과 버퍼층 상부에 형성되는 다른 층과의 열팽창율을 조절하는 역할을 한다.
버퍼층 위에 불투명 재질의 금속인 Cr, Al, Mo, Ti, Ta, Mo-Ta, Mo-W 및 Cu 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 스퍼터링 장치를 이용하여 약 1000 ~ 2500 Å 의 두께로 증착한 후, 패터닝하여 스위치 게이트 전극(110a), 센서 게이트 전극(110b) 및 제 1 스토리지 전극(110c)을 서로 평행하게 동일 평면상에 동시에 형성한다.
본 발명의 스위치 게이트 전극(110a) 및 센서 게이트 전극(110b)은 일부분이 돌출된 스트라이프 형태로 형성되는데, 스위치 게이트 전극(110a)의 이와 같은 형태는 광차단 효과를 극대화시키는 효과가 있다.
도 4b 를 참조로 하면, 실리콘나이트라이드로 이루어진 제 1 절연층(124), 수소 비정질실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 반도체층(112a, 112b) 및 오믹층(미도시)을 형성하기 위해 플라즈마 화학기상증착 장치로 연속 증착한 후, 패터닝하여 스위치 반도체층(112a), 센서 반도체층(112b) 및 오믹층을 각각 형성한다.
상기 제조공정을 보다 상세하게 살펴보면, 실리콘나이트라이드는 약 230 Å 이하, 바람직하게는 약 180 ℃ 이하 정도의 저온 및 약 250 ~ 600 mTorr 의 압력에서 두께 약 2000 ~ 3500 Å 으로 증착되고, 수소 비정질실리콘(a-Si:H)은 약 230 ℃ 이하, 바람직하게는 약 180 ℃ 이하 정도의 저온 및 약 250 ~ 600 mTorr 의 압력에서 두께 약 2000 ~ 3000 Å 으로 증착되며, 오믹층(n+ a-Si:H)은 약 230 ℃ 이하, 바람직하게는 약 180 ℃ 이하 정도의 저온 및 약 250 ~ 600 mTorr 의 압력에서두께 약 300 ~ 1000 Å 으로 증착된다.
도 4c 를 참조로 하면, 불투명 재질의 금속인 Cr, Al, Mo, Ti, Ta, Mo-Ta, Mo-W 및 Cu 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 스퍼터링 장치를 이용하여 약 1000 ~ 2000 Å 의 두께로 증착한 후, 패터닝하여 스위치 소스 전극(114a), 스위치 드레인 전극(114b), 센서 소스 전극(114c) 및 센서 드레인 전극(114d)을 동일 평면상에 동시에 형성한다. 여기서, 스위치 드레인 전극(114b)과 센서 소스 전극(114c)은 상호 공유하는 전극구조를 가지며, 또한 제 2 스토리지 전극(114e)으로서의 역할을 한다. 이어서, 스위치 소스 전극(114a)/스위치 드레인 전극(114b) 및 센서 소스 전극(114c)/센서 드레인 전극(114d)의 패턴을 이용하여 반도체층(112a, 112b) 상부에 형성된 오믹층을 에칭한다.
도 4d 를 참조로 하면, 실리콘나이트라이드를 플라즈마 화학기상증착 장치를 사용하여 두께 약 2000 ~ 4000 Å 의 제 2 절연층(126)을 형성한다. 제 2 절연층(126)은 이산화규소 또는 a-SiOxNy 로 형성되어도 좋다. 그 후, 스퍼터링 장치를 사용하여 불투명 금속인 Cr, Mo, Ti, Ta, Mo-Ta, Mo-W 및 Cu 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 두께 약 1000 ~ 2000 Å 으로 전면에 증착한다.
이어서, 소정의 포토마스크를 사용하여 스위치 반도체층(112a)으로 빛이 침투하는 것을 방지하는 역할을 하는 광차단층(118a)을 형성한다.
도 4e 를 참조로 하면, 실리콘나이트라이드를 플라즈마 화학기상장치를 사용하여 접촉발광소자(90)로부터 발생하는 전계의 영향을 감소시키기 위해 두께 약 2000 ~ 4000 Å 의 제 3 절연층(128)을 형성한다. 제 3 절연층(128)은 이산화규소 또는 a-SiOxNy 로 형성되어도 좋다.
도 4f 를 참조로 하면, 제 3 절연층(128) 상부에 스퍼터링 장치를 이용하여 두께 약 400 ∼ 800 Å 의 ITO(Indium-Tin Oxide) 또는 SnO2계의 투명 도전물질을 증착한 후 박막 또는 후막으로 이루어진 접촉발광소자(90)를 형성한다. 이어서, 접촉시 접촉발광소자(90)의 표면 보호 및 정전기 발생을 방지하기 위해 투명 절연수지를 코팅한다.
[실시예 2]
본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 2 를 도 5 를 참조하여 살펴본다. 실시예 2 는 스토리지 커패시터(132)의 구조가 상이한 점을 제외하고는 실시예 1 과 기본적으로 구성 및 작동원리는 동일하다. 실시예 2 에서는 제 3 스토리지 전극(118b)을 제 2 스토리지 전극(114e) 상부에 형성하여 접촉발광소자(90)에서 발생되는 이미지 정보를 스토리지 커패시터(132)에 전하의 형태로 보다 많이 저장할 수 있다는 점에서 실시예 1 과 차이가 있다. 따라서, 실시예 2 는 충분한 스토리지 커패시터(132)의 저장용량을 이용하여 이미지 정보를 저장활용할 수 있어 보다 안정된 출력신호를 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 6a 내지 도 6g 는 본 발명에 따른 지문인식 센서의 실시예 2의 제조공정을 나타내는 단면도이다. 설명의 편의를 위해 실시예 1과 동일한 부재는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다. 도 6a 및 도 6b 는 실시예 1의 도 4a 및 도 4b 의 공정설명과 동일하여 설명을 생략한다.
도 6c 참조로 하면, 불투명 재질의 금속인 Cr, Al, Mo, Ti, Ta, Mo-Ta, Mo-W 및 Cu 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 스퍼터링 장치를 이용하여 약 1000 ~ 2000 Å 의 두께로 증착한 후, 패터닝하여 스위치 소스 전극(114a), 스위치 드레인 전극(114b), 센서 소스 전극(114c) 및 센서 드레인 전극(114d)을 동일 평면상에 동시에 형성한다. 여기서, 스위치 드레인 전극(114b)은 제 2 스토리지 전극(114e)의 역할을 수행한다. 다음으로, 스위치 소스 전극(114a)/스위치 드레인 전극(114b) 및 센서 소스 전극(114c)/센서 드레인 전극(114d)의 패턴을 이용하여 반도체층(112a, 112b) 상부에 존재하는 오믹층(도시하지 않음)을 에칭한다.
도 6d 를 참조로 하면, 실리콘나이트라이드를 플라즈마 화학기상증착 장치를 사용하여 두께 약 2000 ~ 4000 Å 의 제 2 절연층(126)을 형성한 후, 패터닝하여 제 3 스토리지 전극(118b, 도 6g 참조) 및 제 1 스토리지 전극(110c, 도 6g 참조)을 전기적으로 연결하기 위한 콘택홀(136)을 형성한다. 제 2 절연층(126)은 이산화규소 또는 a-SiOxNy 로 형성되어도 좋다.
도 6e 를 참조로 하면, 스퍼터링 장치를 사용하여 불투명 금속인 Cr, Mo, Ti, Ta, Mo-Ta, Mo-W 및 Cu 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 두께 약 1000 ~ 2000 Å 으로 전면에 증착한다. 이어서, 소정의 포토마스크를 사용하여 스위치 반도체층(112a)으로 빛이 침투하는 것을 방지하는 역할을 하는 광차단층(118a)과 제 3 스토리지 전극(118b)을 형성한다.
도 6f 를 참조로 하면, 실리콘나이트라이드를 플라즈마 화학기상장치를 사용하여 접촉발광소자로부터 발생하는 전계의 감소시키기 위해 두께 약 2000 ~ 4000Å 의 제 3 절연층(128)을 형성한다. 제 3 절연층(128)은 이산화규소 또는 a-SiOxNy 로 형성되어도 좋다.
도 6g 를 참조로 하면, 제 3 절연층(128) 상부에 스퍼터링 장치를 이용하여 두께 약 400 ∼ 800 Å 의 ITO(Indium-Tin Oxide) 또는 SnO2계의 투명 도전물질을 증착한 후 박막 또는 후막으로 이루어진 접촉발광소자(90)를 형성한다. 이어서, 접촉시 접촉발광소자(90)의 표면 보호 및 정전기 발생을 방지하기 위해 투명 절연수지를 코팅한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 고체촬상소자나 CMOS 와 같은 고가의 불투명한 반도체 대신 저가의 유리기판 또는 플라스틱 기판 상에 지문인식 센서를 형성할 수 있어 저가로 지문인식 센서를 제작할 수 있다. 특히 플라스틱 기판을 사용하는 경우에는 곡면의 형성도 가능하기 때문에 지문 외곽의 이미지 왜곡을 없앨 수 있으며 깨지기 쉬운 단점을 보강할 수 있다.
(2) 본원 발명의 지문인식 센서는 윈도우가 필요없어 고해상도의 지문인식 장치를 제작할 수 있다. 또한, 별도의 광원이 필요없기 때문에 소비전력을 낮출 수 있을 뿐 아니라, 경박단소하게 지문인식 장치를 제작할 수 있다.
(3) 본원 발명의 지문인식 센서는 박막 트랜지스터형 이미지 센서 위에 증착 또는 코팅으로 접촉발광소자가 직접 형성되기 때문에 제조공정을 줄일 수 있고 제조 기간을 단축시킬 수 있다. 또한, 접촉발광소자에서 발생되는 이미지 정보를 광산란없이 직접 판독할 수 있어 정확한 이미지 정보를 얻을 수 있다.
(4) 본원 발명의 지문인식 센서는 접촉발광소자에서 발생되는 이미지 정보를 충분하게 저장할 수 있어 대용량의 이미지 센서에도 적용될 수 있다.
상기에서와 같이 본 발명은 상기의 실시예들을 참조로하여 그 구성 및 효과에 대하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 이는 예시를 위하여 사용된 것이며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 청구범위에서 정의된 것처럼 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 다양한 수정을 할 수 있다.
Claims (11)
- 이미지 정보를 생성하는 접촉발광소자; 및동일 기판상에 서로 인접하게 형성되는 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 센서 박막 트랜지스터로 이루어지는 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 포함하고,상기 접촉발광소자에서 생성된 이미지 정보를 상기 센서 박막 트랜지스터에 형성된 센서 반도체층으로 수용하여 상기 이미지 정보를 전하의 형태로 상기 스토리지 커패시터에 저장하고, 스위칭 박막 트랜지스터에 의해 상기 전하를 방출하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.
- 제 1 항에 있어서,상기 스토리지 커패시터는 제 1 스토리지 전극과 제 2 스토리지 전극과 그 사이에 유전 물질로 된 절연막을 포함하는 것을 특징으로하는 지문인식 센서.
- 제 2 항에 있어서,상기 스토리지 커패시터는 상기 제 2 스토리지 전극 상부에 제 3 스토리지 전극을 추가로 구비하여 저장용량을 확장하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.
- 제 1 항에 있어서,상기 전하는 스위칭 박막 트랜지스터의 게이트 전극이 온(on) 상태일 때 스위치 소스 전극을 통해 방출되는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.
- 제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,상기 기판은 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.
- (a) 기판을 형성하는 단계;(b) 상기 기판 상에 서로 인접하게 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 센서 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터형 이미지 센서를 형성하는 단계; 및(c) 상기 박막 트랜지스터형 이미지 센서 상에 접촉발광소자를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 기판은 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 스토리지 커패시터는 제 1 스토리지 전극과 제 2 스토리지 전극과 그 사이에 형성되는 유전 물질로 된 절연막을 포함하는 것을 특징으로하는 지문인식 센서의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 스토리지 커패시터는 상기 제 2 스토리지 전극 상부에 제 3 스토리지 전극을 추가로 구비하여 저장용량을 확장하는 것을 특징으로 하는 지문입력 센서의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 (c) 단계는 투명 도전물질을 증착함으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 투명 도전물질은 ITO 또는 SnO2인 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.
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