KR100911460B1 - Fingerprinting device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
개구율을 향상시키기 위한 지문 인식장치 및 이의 제조방법이 개시된다. 지문 인식장치는 스위칭 트랜지스터와 센서 트랜지스터를 포함한다. 스위치 트랜지스터의 소오스 전극은 센서 트랜지스터의 게이트 전극으로도 이용되고, 센서 트랜지스터의 드레인 전극은 스위치 트랜지스터에 광이 도달되는 것을 방지하기 위한 광차단층으로도 이용된다. 또한, 센서 트랜지스터의 게이트 전극 일부를 노출시키기 위한 콘택홀을 통해 센서 트랜지스터의 소오스 전극과 게이트 전극이 전기적으로 접속된다. 이러한, 지문 인식장치 및 이의 제조방법에 따르면, 개구율을 증가시킬 수 있고, 지문 인식동작의 안정성을 향상시킬 수 있다.Disclosed are a fingerprint recognition device for improving an aperture ratio and a method of manufacturing the same. The fingerprint reader includes a switching transistor and a sensor transistor. The source electrode of the switch transistor is also used as a gate electrode of the sensor transistor, and the drain electrode of the sensor transistor is also used as a light blocking layer for preventing light from reaching the switch transistor. In addition, the source electrode and the gate electrode of the sensor transistor are electrically connected through a contact hole for exposing a part of the gate electrode of the sensor transistor. According to the fingerprint recognition device and the manufacturing method thereof, the aperture ratio can be increased, and the stability of the fingerprint recognition operation can be improved.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 지문 인식 TFT 기판의 단면을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a fingerprint recognition TFT substrate according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 인식 TFT 기판의 단면을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a cross section of a fingerprint recognition TFT substrate according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 단위셀의 스위칭 TFT 및 센서 TFT에 대한 등가회로도이다.FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the switching TFT and the sensor TFT of the unit cell of FIG. 2.
도 4a 내지 도 4g는 도 2에 도시된 지문 인식 TFT 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 제조 공정 단면도이다.4A to 4G are cross-sectional views of the manufacturing process for explaining the manufacturing process of the fingerprint recognition TFT substrate shown in FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
200 : 지문 인식 TFT 기판 202 : 투명기판200: fingerprint recognition TFT substrate 202: transparent substrate
210 : 스위칭 TFT 230 : 센서 TFT210: switching TFT 230: sensor TFT
408 : 제1 소오스 전극 414 : 콘택홀408: First source electrode 414: Contact hole
420 : 제2 소오스 전극 422 : 제2 드레인 전극420: second source electrode 422: second drain electrode
본 발명은 지문 인식장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 는 개구율을 향상시키기 위한 지문 인식장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint recognition device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a fingerprint recognition device for improving the aperture ratio and a manufacturing method thereof.
a-Si 박막 트랜지스터 액정표시장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display; 이하, TFT-LCD라 칭함)는 평판 디스플레이 장치(FPD: Flat Panel Display)의 하나로서, 노트북 컴퓨터, 모니터, 텔레비전, 모바일 단말기 등에 널리 사용되고 있다.The a-Si Thin Film Transistor Liquid Crystal Display (hereinafter referred to as TFT-LCD) is one of flat panel displays (FPDs), and is widely used in notebook computers, monitors, televisions, mobile terminals, and the like. It is used.
여기서, a-Si TFT-LCD는 스위칭 기능을 가지고 있어 디스플레이 소자로 사용된다. 또한, a-Si TFT-LCD는 빛을 받으면 화학적으로 변하는 감광성이 있어 광 감지 센서로 바이오 매트릭스(biometrics) 산업에도 널리 이용되고 있다.Here, the a-Si TFT-LCD has a switching function and is used as a display element. In addition, a-Si TFT-LCD has a photosensitive property that changes chemically upon receiving light, and thus is widely used in the biometrics industry as a light sensing sensor.
바이오 매트릭스 산업은 지문, 음성, 얼굴, 손 또는 홍채와 같은 개인의 특유한 특징을 이용한 개인 인증 시스템에 관한 것이다. 여기서, 비용, 사용의 편의성 및 정확성의 측면에서 개인의 특유한 특징 중 지문을 이용한 개인 인증 방법이 널리 사용되고 있다.The biomatrix industry relates to a personal authentication system that utilizes unique personal features such as fingerprint, voice, face, hand or iris. Here, in the aspect of cost, ease of use, and accuracy, a personal authentication method using a fingerprint is widely used among the unique features of the individual.
일반적인 지문 인식장치에는 광학 센서를 이용하는 광학식과 실리콘 칩 기판의 센서를 이용한 반도체식이 있다.Typical fingerprint recognition apparatuses include an optical type using an optical sensor and a semiconductor type using a sensor on a silicon chip substrate.
광학식은 지문 영상의 품질이 높은 장점이 있지만 이미지 왜곡에 약하고 소형화가 어려우며 가격이 높은 단점이 있다. 특히, 다수의 렌즈 사용으로 경박 단소가 불가능하므로, 모바일 단말기 등에는 적합하지 않다.Optical type has the advantage of high quality of fingerprint image, but it is weak in image distortion, difficult to miniaturize and high in price. In particular, it is not suitable for a mobile terminal because it is impossible to thin and thin by using a plurality of lenses.
한편, 반도체식 중 CMOS 공정을 활용하는 방식은 CMOS 공정으로 제작함에 의해 소형화가 가능하나, 정전기나 기타 외부 환경에 약하여 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다. On the other hand, the method of utilizing the CMOS process of the semiconductor type can be miniaturized by manufacturing the CMOS process, but has a disadvantage in that the reliability is poor because it is weak to static electricity or other external environment.
점차적으로 모바일 단말기의 사용이 증가함에 따라 상기한 지문 인식장치는 모바일 단말기에 적합하도록 가볍고 소형일 뿐만 아니라 내구성 및 안정성이 요구되어지고 있다.As the use of the mobile terminal is gradually increased, the fingerprint recognition device is required to be lightweight, compact, durable and stable to be suitable for the mobile terminal.
최근, 모발용으로서의 요구 조건을 만족하는 a-Si TFT 지문 인식장치가 개발되었고, 비교적 얇은 구조로써 높은 감광성을 얻을 수 있다.Recently, an a-Si TFT fingerprint recognition apparatus that satisfies the requirements for hair has been developed, and high photosensitivity can be obtained with a relatively thin structure.
도 1은 종래 기술에 따른 지문 인식 TFT 기판의 단면을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a fingerprint recognition TFT substrate according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 지문 인식 TFT 기판은 투명기판(100)상에 형성된 스위칭 TFT(110), 센서 TFT(130) 및 저장 커패시터(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the fingerprint recognition TFT substrate according to the related art includes a switching
여기서, 센서 TFT(130)의 드레인 전극(132)은 외부 전원선(Vd)에 연결되어 있고, 센서 TFT(130)의 소오스 전극(134)과 스위칭 TFT(110)의 소오스 전극(112)은 제1 전극(142)을 통하여 전기적으로 연결되어 있다. 스위칭 TFT(110)의 드레인 전극(114)은 센서 신호 출력 라인(Readout)에 연결되어 있다. 센서 TFT(130)의 게이트 전극(136)은 센서 TFT 게이트 라인에 연결되어 있고, 스위칭 TFT(110)의 게이트 전극(116)은 스위칭 TFT 게이트 라인에 연결되어 있다. 또한, 제2 전극(144)은 센서 TFT 게이트 라인에 연결되어 있다.Here, the
제1 전극(142)과 제2 전극(144) 사이에는 절연층(146)이 위치하므로, 제1 전극(142)과 제2 전극(144)은 저장 커패시터(140)로서 역할을 한다. 이때, 저장 커패시터(140)는 센서 TFT(130)로 입력되는 광의 양에 비례하여 전하를 충전시키는 역할을 한다.
Since the
스위칭 TFT(110)의 소오스 전극(112)과 드레인 전극(114) 사이에는 비정실 실리콘(a-Si)으로 이루어진 제1 채널 영역(118)이 형성되고, 센서 TFT(130)의 소오스 전극(132)과 드레인 전극(134) 사이에는 비정질 실리콘으로 이루어진 제2 채널 영역(138)이 형성된다. 여기서, 제2 채널 영역(138)에 일정 량 이상의 광이 수광되면 센서 TFT(130)의 소오스 전극(134)과 드레인 전극(136)이 전기적으로 도통된다.A
또한, 스위칭 TFT(110)의 게이트 전극(116) 상부에는 절연시키기 위한 게이트 절연막(120)이 형성된다. In addition, a gate
한편, 스위칭 TFT(110)와 센서 TFT(130)가 형성된 투명 기판(100) 전면에 제1 보호막(150)이 형성되고, 스위칭 TFT(110)의 드레인 전극(114)과 소오스 전극(112)의 상부에는 광이 수광되는 것을 방지하기 위한 광 차단층(shielding layer)(160)이 형성된다. 또한, 광 차단층(160)이 형성된 투명 기판(100) 상에는 제2 보호막(170)이 형성된다.Meanwhile, the
상기한 바와 같이, 종래 기술에 따른 지문 인식 TFT 기판상의 하나의 화소 내에 스위칭 TFT와 센서 TFT가 구성되므로, 일반적인 LCD용 TFT보다 개구율이 떨어져 모발 디바이스에 장착될 경우 화면의 밝기가 현저히 저하되는 문제점이 있다.As described above, since the switching TFT and the sensor TFT are configured in one pixel on the fingerprint recognition TFT substrate according to the prior art, the brightness of the screen is remarkably lowered when it is mounted on the hair device because the aperture ratio is lower than that of the general LCD TFT. have.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개구율을 향상시키기 위한 지문 인식장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a fingerprint recognition device for improving an aperture ratio.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 지문 인식장치의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the fingerprint recognition device.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문 인식장치는 투명기판 상의 제1 영역에 형성되는 제1 게이트 전극; 제1 게이트 전극 상에 형성되는 제1 게이트 절연막; 제1 게이트 절연막이 형성된 투명기판 상의 제1 영역에 형성되는 제1 드레인 전극; 제1 게이트 전극이 절연된 투명기판 상의 제1 영역 및 제2 영역에 형성되는 제1 소오스 전극; 제1 드레인 전극 및 제1 소오스 전극이 형성된 투명기판 전면에 형성되고, 제2 영역에 형성된 제2 소오스 전극의 일부가 노출되는 콘택홀을 갖는 제2 게이트 절연막; 제2 게이트 절연막 상의 제2 영역에 형성되는 채널층; 채널층이 형성된 투명기판 상의 제2 영역과 제1 드레인 전극 및 제1 소오스 전극에 대응하도록 제1 영역에 형성된 제2 드레인 전극; 채널층이 형성된 투명기판 상의 제2 영역에 형성되고, 콘택홀을 통해 제1 소오스 전극과 접속되는 제2 소오스 전극; 및 제2 소오스 전극이 형성된 투명 기판상에 형성되는 저장 커패시터를 포함한다. 여기서, 제1 소오스 전극은 제2 영역에서 제2 트랜지스터의 게이트 전극이다.A fingerprint recognition device of the present invention for achieving the above object is a first gate electrode formed in a first region on a transparent substrate; A first gate insulating film formed on the first gate electrode; A first drain electrode formed in a first region on the transparent substrate on which the first gate insulating film is formed; A first source electrode formed in the first region and the second region on the transparent substrate on which the first gate electrode is insulated; A second gate insulating layer formed on the entire surface of the transparent substrate on which the first drain electrode and the first source electrode are formed, and having a contact hole exposing a portion of the second source electrode formed in the second region; A channel layer formed in a second region on the second gate insulating film; A second drain electrode formed in the first region to correspond to the second region, the first drain electrode, and the first source electrode on the transparent substrate on which the channel layer is formed; A second source electrode formed in a second region on the transparent substrate on which the channel layer is formed and connected to the first source electrode through a contact hole; And a storage capacitor formed on the transparent substrate on which the second source electrode is formed. Here, the first source electrode is a gate electrode of the second transistor in the second region.
또한, 제1 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터이고, 제2 트랜지스터는 센서 박막 트랜지스터이며, 제2 드레인 전극은 제1 영역에서 제1 트랜지스터에 광이 도달되는 것을 방지하는 광차단층이다.The first transistor is a switching thin film transistor, the second transistor is a sensor thin film transistor, and the second drain electrode is a light blocking layer that prevents light from reaching the first transistor in the first region.
본 발명의 지문 인식장치 제조방법은 투명기판 상의 제1 영역에 제1 게이트 전극을 형성하는 단계; 제1 게이트 전극 상에 제1 게이트 절연막을 형성하는 단계; 제1 게이트 절연막이 형성된 투명기판 상의 제1 영역에 제1 드레인 전극을 형성하는 단계; 제1 게이트 전극이 절연된 투명기판 상의 제1 영역 및 제2 영역에 제1 소 오스 전극을 형성하는 단계; 제2 영역에 형성된 제2 소오스 전극의 일부가 노출되는 콘택홀을 갖고, 제1 드레인 전극 및 제1 소오스 전극이 형성된 투명기판 전면에 절연막을 형성하는 단계; 절연막 상의 제2 영역에 채널층을 형성하는 단계; 채널층이 형성된 상기 투명기판 상의 제2 영역과 제1 드레인 전극 및 제1 소오스 전극에 대응하도록 제1 영역에 제2 드레인 전극을 형성하는 단계; 콘택홀을 통해 제1 소오스 전극과 접속되고, 채널층이 형성된 투명기판 상의 제2 영역에 제2 소오스 전극을 형성하는 단계; 및 제2 소오스 전극이 형성된 투명 기판상에 저장 커패시터를 형성하는 단계를 포함한다. The method of manufacturing a fingerprint recognition device of the present invention comprises the steps of: forming a first gate electrode in a first area on a transparent substrate; Forming a first gate insulating film on the first gate electrode; Forming a first drain electrode in a first region on the transparent substrate on which the first gate insulating film is formed; Forming a first source electrode in a first region and a second region on the transparent substrate on which the first gate electrode is insulated; Forming an insulating film on an entire surface of the transparent substrate having a contact hole through which a portion of the second source electrode formed in the second region is exposed, and the first drain electrode and the first source electrode formed; Forming a channel layer in a second region on the insulating film; Forming a second drain electrode in the first region to correspond to the second region, the first drain electrode, and the first source electrode on the transparent substrate on which the channel layer is formed; Forming a second source electrode in a second region on the transparent substrate connected to the first source electrode through a contact hole and having a channel layer formed thereon; And forming a storage capacitor on the transparent substrate on which the second source electrode is formed.
이러한, 지문 인식장치 및 이의 제조방법에 따르면, 개구율을 증가시킬 수 있고, 지문 인식동작의 안정성을 향상시킬 수 있다.According to the fingerprint recognition device and the manufacturing method thereof, the aperture ratio can be increased, and the stability of the fingerprint recognition operation can be improved.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지문 인식장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a fingerprint recognition device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 인식 TFT 기판의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 단위셀의 스위칭 TFT 및 센서 TFT에 대한 등가회로도이다.2 is a cross-sectional view of a fingerprint recognition TFT substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a switching TFT and a sensor TFT of the unit cell of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지문 인식 TFT 기판(200)은 투명 기판(202) 상에 형성된 스위칭 TFT(210), 센서 TFT(230) 및 저장 커패시터(240)를 포함한다.2 and 3, the fingerprint
여기서, 스위칭 TFT(210)의 드레인 전극(212)은 센서 신호 출력라인(Readout)에 연결되어 있고, 스위칭 TFT(210)의 소오스 전극(214)은 상부 에 형성되는 센서 TFT(230)의 게이트 전극(232)으로도 이용된다. 즉, 스위칭 TFT(210)의 소오스 전극(214)은 스위칭 TFT 형성 영역에서는 스위칭 TFT(210)의 소오스 전극으로 이용되고, 센서 TFT 형성 영역에서는 센서 TFT(230)의 게이트 전극으로 이용된다.Here, the
또한, 센서 TFT(230)의 게이트 절연막(234) 증착시 형성된 콘택홀(236)은 센서 TFT(230)의 게이트 전극(232) 및 소오스 전극(238)을 전기적으로 연결한다. 센서 TFT(230)의 드레인 전극(240)은 스위칭 TFT(210)의 제1 채널층(216)을 완전히 덮는 형태로 형성되어 광 차단층의 역할도 수행한다.In addition, the
센서 TFT(230)의 드레인 전극(240)은 외부 전원선(Vd)에 연결되어 있고, 스위칭 TFT(210)의 드레인 전극(212)은 센서 신호 출력라인(Readout)에 연결되어 있다. The
제1 전극(242) 및 제2 전극(244)은 사이에 위치하는 절연층(246)에 의해 저장 커패시터(240)로서 역할을 수행하고, 제2 전극(246)은 센서 TFT 게이트라인에 연결되어 있다. 여기서, 저장 커패시터(240)는 센서 TFT(230)로 입력되는 광의 양에 비례하여 전하를 충전시키는 역할을 한다.The
센서 TFT(230)의 소오스 전극(238)과 드레인 전극(240) 사이에는 비정질 실리콘(a-Si)으로 이루어진 제2 채널층(242)이 형성된다. 제2 채널층(242)에 일정 광량 이상의 빛이 수광되면 센서 TFT(230)의 소오스 전극(238)과 드레인 전극(240)이 전기적으로 도통된다.A
사용자가 손가락의 지문을 지문 인식 TFT 기판(200)에 밀착하면, 투명 기판(202) 하부의 백라이트(도시되지 않음) 등으로부터 발생된 광이 TFT LCD 패널의 액정층(도시되지 않음)을 거친 후 지문 인식 TFT 기판(200)으로 입사된다.When the user closely attaches the fingerprint of the finger to the fingerprint
지문 인식 TFT 기판(200)으로 입사된 광은 지문 패턴에 따라 반사되어 센서 TFT(230)의 제2 채널층(242)에 수광되고, 제2 채널층(242)에 수광된 광에 의해 센서 TFT(230)는 도통되어 저장 커패시터(240)에는 수광된 광 량에 비례하는 전하가 충전된다.Light incident on the fingerprint
또한, 저장 커패시터(240)의 제2 전극(244)이 형성된 투명 기판(202) 전면에 보호층(250)이 형성된다.In addition, the
여기서, TFT 지문 인식 기판의 단위셀에 대한 지문 인식 원리를 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, the fingerprint recognition principle of the unit cell of the TFT fingerprint recognition substrate will be described in more detail with reference to FIG. 3.
센서 TFT(230)의 드레인 단자(D)에 소정 전압 레벨의 직류 전압(Vd)이 인가되고, 게이트 단자(G)에는 소정 레벨의 바이어스 전압이 인가된다.A DC voltage Vd of a predetermined voltage level is applied to the drain terminal D of the
스위칭 TFT(230)는 게이트 단자(G)를 통해 게이트 구동부(도시되지 않음)로부터 인가되는 게이트 구동 신호를 인가받아 스위칭 동작을 한다. 여기서, 게이트 구동부는 지문을 스캐닝하도록 설정된 매 프레임마다 스위칭 TFT(230)를 스위칭하기 위한 게이트 구동신호를 출력함으로써, TFT 지문 인식 기판을 통해 입력된 지문의 영상을 배열된 각 센서 TFT(230) 별로 스캔한 프레임을 형성하도록 한다.The switching
또한, 스위칭 TFT(210)의 드레인 단자(G)는 센싱 신호 출력라인(Readout)을 통하여 외부의 데이터 독출부(도시되지 않음) 내의 증폭부(도시되지 않음)에 연결되어, 스위칭 TFT(230)가 턴-온된 경우 저장 커패시터(Cst)에 충전된 전하의 양에 비례하는 전압이 출력된다. 이때, 센서 TFT(230)의 소오스 단자(S)로부터 출력되는 신호는 상기 증폭부를 통하여 증폭되고, 상기 증폭부의 신호 출력단은 멀티플렉서(도시되지 않음) 등에 연결되어 단일 신호로 출력된다.In addition, the drain terminal G of the switching
이와 같이 구성되어 동작되는 지문 인식 TFT 기판의 제조 공정을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The manufacturing process of the fingerprint recognition TFT substrate constructed and operated as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4a 내지 도 4g는 도 2에 도시된 지문 인식 TFT 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 제조 공정 단면도이다.4A to 4G are cross-sectional views of the manufacturing process for explaining the manufacturing process of the fingerprint recognition TFT substrate shown in FIG.
도 4a를 참조하면, 유리, 석영 또는 사파이어 등으로 이루어진 투명 기판(400) 상에 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW)으로 이루어진 제1 금속막(도시되지 않음)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한 후, 상기 금속막을 패터닝하여 제1 게이트 전극(402)을 형성한다. 여기서, 제1 게이트 전극(402)은 스위칭 TFT(210)의 게이트 전극이다.Referring to FIG. 4A, a method of sputtering a first metal film (not shown) made of aluminum (Al), chromium (Cr), or molybdenum tungsten (MoW) on a
이어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 게이트 전극(402)이 형성된 투명 기판(400)의 전면에 실리콘 질화물(SiNx)을 플라즈마 화학기상증착(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition; 이하, PECVD 라 칭함) 방법에 의해 증착하여 제1 게이트 절연막(404)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4B, silicon nitride (SiNx) is deposited on a front surface of the
상기 제1 게이트 절연막(404) 상에 비정질 실리콘막(a-Si) 및 n+ 비정질 실리콘막을 PECVD 방법에 의해 증착하고, 상기 증착된 실리콘막을 패터닝하여 제1 채널층(406)을 형성한다.An amorphous silicon film (a-Si) and an n + amorphous silicon film are deposited on the first
도 4c를 참조하면, 상기 결과물의 전면에 크롬(Cr)과 같은 제2 금속막(도시 되지 않음)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한 후, 상기 제2 금속막을 패터닝하여 제1 소오스 전극(408) 및 제1 드레인 전극(410)을 형성한다. 여기서, 제1 드레인 전극(410)은 스위칭 TFT(210)의 드레인 전극이다. 또한, 제1 소오스 전극(408)은 스위칭 TFT(210)의 소오스 전극이며 동시에 센서 TFT(230)의 게이트 전극이다.Referring to FIG. 4C, after depositing a second metal film (not shown) such as chromium (Cr) on the entire surface of the resultant by a sputtering method, the second metal film is patterned to form a
즉, 제1 소오스 전극(408)은 스위칭 TFT(210)가 구성되는 스위칭 TFT 형성영역에서는 스위칭 TFT(210)의 소오스 전극으로 이용되고, 센서 TFT(230)가 구성되는 센싱 TFT 형성영역에서는 센서 TFT(230)의 게이트 전극으로 이용된다. 이때, 제1 소오스 전극(408)은 센싱 TFT 형성영역에서 센서 TFT(230)의 게이트 전극으로 이용되는 경우에는 제2 게이트 전극(412)이라 칭한다.That is, the
이어, 도 4d를 참조하면, 상기 결과물 상의 전면에 실리콘 질화물을 PECVD 방법에 의해 증착하고, 센싱 TFT 형성영역의 제2 게이트 전극(412)의 일부 노출시키기 위한 콘택홀(414)을 갖도록 패터닝하여 제2 게이트 절연막(416)을 형성한다.Next, referring to FIG. 4D, silicon nitride is deposited on the entire surface of the resultant by PECVD, and patterned to have a
도 4e에 도시된 바와 같이, 제2 게이트 절연막(416) 상에 비정질 실리콘막(a-Si) 및 n+ 비정질 실리콘막을 PECVD 방법에 의해 증착하고, 상기 증착된 실리콘막을 패터닝하여 제2 채널층(418)을 형성한다.As shown in FIG. 4E, an amorphous silicon film (a-Si) and an n + amorphous silicon film are deposited on the second
이어, 제2 채널층(418)이 형성된 투명기판(400) 전면에 크롬(Cr)과 같은 제3 금속막(도시되지 않음)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한 후, 상기 제3 금속막을 패터닝하여 제2 소오스 전극(420) 및 제2 드레인 전극(422)을 형성한다. 여기서, 제2 드레인 전극(422)은 제1 채널층(406) 상부의 제2 절연층(416)을 완전히 덮도록 형성되어, 제1 채널층(406)을 광의 노출로부터 차단하는 역할을 한다.
Subsequently, a third metal film (not shown) such as chromium (Cr) is deposited on the entire surface of the
또한, 제2 소오스 전극(420)은 콘택홀(414)을 통해 제2 게이트 전극(412)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 센서 TFT(230)의 게이트와 소오스간의 전압(Vgs)이 항상 0이 유지된다. 즉, 지문에 의해 발생되는 포토 커런트(photo current)의 사용 영역을 Vgs=0인 곳으로 한정하여 지문 인식장치의 동작 안정성을 꾀한다.In addition, the
도 4f를 참조하면, 저장 커패시터(240)의 하부 전극을 만들기 위하여 상기 결과물 상에 ITO(Indium Tin Oxide)를 적층한 후 패터닝하여 제1 전극(424)을 형성한다. 이어, 상기 제1 전극(424)이 형성된 투명기판(400) 전면에 실리콘 질화물을 PECVD 방법에 의해 증착하여 제1 절연막(426)을 형성한다.Referring to FIG. 4F, in order to form a lower electrode of the
이어, 도 4g에 도시된 바와 같이, 저장 커패시터(240)의 상부 전극을 만들기 위하여 제1 전극(424)과 대향하도록 제1 절연막(426) 상에 ITO를 적층한 후 패터닝하여 제2 전극(428)을 형성한다. 여기서, 제1 전극(424), 제1 절연막(426) 및 제2 전극(428)에 의해 저장 커패시터(240)가 구성된다.Subsequently, as shown in FIG. 4G, in order to make the upper electrode of the
또한, 제2 전극(428)이 형성된 투명기판(400) 전면에 제2 절연막(또는 보호막)(430)을 형성한다.In addition, a second insulating film (or passivation film) 430 is formed on the entire surface of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지문 인식장치는 스위치 TFT의 소오스 전극이 센서 TFT의 게이트 전극으로도 사용된다. 또한, 센서 TFT의 게이트 절연막 형성시 생성된 콘택홀에 의해 센서 TFT의 게이트 전극과 소오스 전극을 전기적으로 연결한다.As described above, in the fingerprint recognition device according to the present invention, the source electrode of the switch TFT is also used as the gate electrode of the sensor TFT. In addition, the gate electrode and the source electrode of the sensor TFT are electrically connected to each other by a contact hole generated when the gate insulating film of the sensor TFT is formed.
그러므로, 본 발명은 스위치 TFT의 소오스 전극이 센서 TFT의 게이트 전극으 로도 사용되어, 하나의 화소 내에 TFT가 차지하는 면적을 감소시킬 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, the source electrode of the switch TFT is also used as the gate electrode of the sensor TFT, so that the area occupied by the TFT in one pixel can be reduced, thereby improving the aperture ratio.
또한, 본 발명은 콘택홀을 통해 센서 TFT의 게이트 전극과 소오스 전극이 전기적으로 연결함에 따라 센서 TFT의 Vgs 전압을 항상 0으로 유지할 수 있어, 지문 인식장치의 센싱 동작의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention can maintain the Vgs voltage of the sensor TFT to always 0 as the gate electrode and the source electrode of the sensor TFT is electrically connected through the contact hole, thereby improving the stability of the sensing operation of the fingerprint recognition device There is also.
본 발명은 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the invention has been described with reference to one embodiment, those skilled in the art can variously modify and change the invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that.
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