KR102500754B1 - Complex Biometrics sensor comprising color conversion layer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지문과 정맥을 동시에 센싱할 수 있는 복합 생체 인식 센서를 제공한다. 이 센서는 발광 영역, 제 1 수광 영역 및 제 2 수광 영역을 포함하는 기판; 상기 발광 영역에서 상기 기판에 인접하여 배치되는 발광부; 상기 발광 영역에서 상기 기판 상에 배치되며 상기 발광부와 수직적으로 중첩되는 색변환층; 상기 제 1 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 1 수광층; 및 상기 제 2 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 2 수광층를 포함하되, 상기 발광부는 제 1 파장의 빛을 발생하고, 상기 색변환층은 상기 제 1 파장의 빛을 받아 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛을 방출하고, 상기 제 1 수광층은 상기 제 1 파장의 빛을 감지하고, 상기 제 2 수광층은 상기 제 2 파장의 빛을 감지한다.The present invention provides a complex biometric sensor capable of simultaneously sensing a fingerprint and a vein. The sensor includes a substrate including a light emitting area, a first light receiving area, and a second light receiving area; a light emitting unit disposed adjacent to the substrate in the light emitting region; a color conversion layer disposed on the substrate in the light emitting region and vertically overlapping the light emitting part; a first light receiving layer disposed on the substrate in the first light receiving area; and a second light-receiving layer disposed on the substrate in the second light-receiving region, wherein the light emitting unit generates light of a first wavelength, and the color conversion layer receives light of the first wavelength and generates light of the first wavelength. and emits light of a second wavelength, the first light-receiving layer detects light of the first wavelength, and the second light-receiving layer detects light of the second wavelength.
Description
본 발명은 생체 인식 센서에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 색변환층을 포함하는 복합 생체 인식 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a biometric sensor, and more particularly, to a composite biometric sensor including a color conversion layer.
지문을 이용한 생체인식 기술은 1968년 미국의 한 증권회사에서 최초로 상업적 용도로 사용하였다. 지문인식은 1960년 후반에 Live-Scan 시스템이 개발됨에 따라 지문 정보를 전자적으로 기록할 수 있게 되었다. Live-Scan 시스템을 바탕으로 지문 정보를 데이터베이스화하고 자동 식별할 수 있는 기술이 연구 개발되었으며, 컴퓨터통신에 적용함에 따라 지문인식 기술의 개발 및 적용 영역이 점차 다양화 되었다. 지문인식 기술은 개개인마다 고유 패턴 및 특징을 갖는 것을 바탕으로 인증하고자 하는 지문 영상 정보를 미리 등록되어 있는 특징지문과 비교하여 본인 여부를 판단한다. 이러한 생체인식 기술은 사람의 신체적, 행동적 특징을 자동화된 장치로 추출하여 개인을 식별하거나 인증하는 기술로 바이오 인식 기술이나 바이오 매트릭스라고 명명하고 있다.The biometric technology using fingerprints was first used commercially in 1968 by a securities company in the United States. Fingerprint recognition became possible to electronically record fingerprint information as the Live-Scan system was developed in the late 1960s. Based on the Live-Scan system, a technology that can database and automatically identify fingerprint information has been researched and developed. Fingerprint recognition technology compares fingerprint image information to be authenticated with pre-registered feature fingerprints based on each individual's unique pattern and characteristics to determine whether or not the person is a person. Such biometric technology is a technology that identifies or authenticates an individual by extracting physical and behavioral characteristics of a person with an automated device, and is named biometric technology or biomatrix.
정맥인식센서 기술은 개인별 고유한 손가락의 정맥 패턴 또는 손바닥의 정맥패턴을 추출하는 생체인식 기술이다. 생체에 근적외선을 투과하면 혈액속의 헤모글로빈 (Hemoglobin)에 의해 광특성 변화를 통해 구체적인 정맥패턴으로 추출할 수 있는 기술이 적용되고 있다. The vein recognition sensor technology is a biometric recognition technology that extracts a vein pattern of a finger or a vein pattern unique to each individual. When near-infrared rays pass through a living body, a technology that can extract a specific vein pattern through a change in light characteristics by hemoglobin in the blood is being applied.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지문과 정맥을 동시에 센싱할 수 있는 복합 생체 인식 센서를 제공하는데 있다.An object to be solved by the present invention is to provide a complex biometric sensor capable of simultaneously sensing a fingerprint and a vein.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서는 발광 영역, 제 1 수광 영역 및 제 2 수광 영역을 포함하는 기판; 상기 발광 영역에서 상기 기판에 인접하여 배치되는 발광부; 상기 발광 영역에서 상기 기판 상에 배치되며 상기 발광부와 수직적으로 중첩되는 색변환층; 상기 제 1 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 1 수광층; 및 상기 제 2 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 2 수광층를 포함하되, 상기 발광부는 제 1 파장의 빛을 발생하고, 상기 색변환층은 상기 제 1 파장의 빛을 받아 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛을 방출하고, 상기 제 1 수광층은 상기 제 1 파장의 빛을 감지하고, 상기 제 2 수광층은 상기 제 2 파장의 빛을 감지한다.A composite biometric sensor according to embodiments of the present invention for solving the above problems includes a substrate including a light emitting area, a first light receiving area, and a second light receiving area; a light emitting unit disposed adjacent to the substrate in the light emitting region; a color conversion layer disposed on the substrate in the light emitting region and vertically overlapping the light emitting part; a first light receiving layer disposed on the substrate in the first light receiving area; and a second light-receiving layer disposed on the substrate in the second light-receiving region, wherein the light emitting unit generates light of a first wavelength, and the color conversion layer receives light of the first wavelength and generates light of the first wavelength. and emits light of a second wavelength, the first light-receiving layer detects light of the first wavelength, and the second light-receiving layer detects light of the second wavelength.
상기 색 변환층은 양자점 소재, 형광체 소재 및 인광 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The color conversion layer may include at least one of a quantum dot material, a phosphor material, and a phosphorescent material.
상기 제 1 파장은 상기 제 2 파장보다 짧으며, 상기 제 1 수광 영역은 상기 제 2 수광 영역과 상기 발광 영역 사이에 배치될 수 있다.The first wavelength may be shorter than the second wavelength, and the first light-receiving area may be disposed between the second light-receiving area and the light-emitting area.
상기 색변환층, 상기 제 1 수광층 및 상기 제 2 수광층들의 하부면들의 높이는 서로 동일할 수 있다. Heights of lower surfaces of the color conversion layer, the first light-receiving layer, and the second light-receiving layers may be the same.
상기 복합 생체 인식 센서는 상기 기판 상에 배치되며 상기 제 1 수광층과 접하는 제 1 소오스/드레인 패턴들; 상기 기판 상에 배치되며 상기 제 2 수광층과 접하는 제 2 소오스/드레인 패턴들; 및 상기 기판 상에 배치되며 상기 색변환층과 접하는 더미 소오스/드레인 패턴들을 포함할 수 있다. The complex biometric sensor includes first source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the first light-receiving layer; second source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the second light-receiving layer; and dummy source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the color conversion layer.
상기 더미 소오스/드레인 패턴들은 전기적으로 플로팅될 수 있다. The dummy source/drain patterns may be electrically floated.
상기 제 1 파장은 가시광선 파장들 중 어느 하나이고, 상기 제 2 파장은 근적외선 또는 적외선의 파장일 수 있다. The first wavelength may be one of visible light wavelengths, and the second wavelength may be a near infrared or infrared wavelength.
바람직하게는 상기 제 1 파장은 400~500nm이고, 상기 제 2 파장은 600~1000nm일 수 있다. Preferably, the first wavelength may be 400 to 500 nm, and the second wavelength may be 600 to 1000 nm.
상기 복합 생체 인식 센서는 상기 발광 영역에서 상기 기판의 하부 또는 상기 기판의 상부에 형성되는 리세스 영역을 더 포함할 수 있으며, 상기 발광부는 상기 리세스 영역 안에 위치할 수 있다.The complex biometric sensor may further include a recess area formed under or above the substrate in the light emitting area, and the light emitting unit may be located in the recess area.
상기 복합 생체 인식 센서는 상기 색변환층과 상기 기판 사이, 상기 제 1 수광층과 상기 기판 사이 그리고 상기 제 2 수광층과 상기 기판 사이에 개재되는 절연막; 상기 발광 영역과 상기 제 1 수광 영역 사이에서 상기 절연막 내에 배치되는 제 1 차광 패턴; 및 상기 제 1 수광 영역과 상기 제 2 수광 영역 사이에서 상기 절연막 내에 배치되는 제 2 차광 패턴을 더 포함할 수 있다. The complex biometric sensor may include an insulating film interposed between the color conversion layer and the substrate, between the first light-receiving layer and the substrate, and between the second light-receiving layer and the substrate; a first light blocking pattern disposed in the insulating layer between the light emitting region and the first light receiving region; and a second light-blocking pattern disposed in the insulating layer between the first light-receiving region and the second light-receiving region.
상기 제 1 차광 패턴은 상기 기판 속으로 연장되어 상기 발광부의 측면에 인접할 수 있다. The first light blocking pattern may extend into the substrate and may be adjacent to a side surface of the light emitting part.
상기 발광부는 차례로 적층된 정공주입층, 정공운송층, 발광층, 전자운송층, 및 전자주입층을 포함할 수 있다. The light emitting unit may include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer sequentially stacked.
상기 제 1 수광층과 상기 제 2 수광층은 각각 PN접합을 이루는 제 1 도전성 유기층과 제 2 도전성 유기층을 포함할 수 있다. The first light-receiving layer and the second light-receiving layer may each include a first conductive organic layer and a second conductive organic layer forming a PN junction.
상기 제 1 수광 영역은 상기 발광 영역을 둘러싸고, 상기 제 2 수광 영역은 상기 제 1 수광 영역을 둘러쌀 수 있다. The first light-receiving area may surround the light-emitting area, and the second light-receiving area may surround the first light-receiving area.
상기 색 변환층의 제 1 방향에 평행한 제 1 폭은, 상기 제 1 수광층의 상기 제 1 방향에 평행한 제 2 폭보다 클 수 있다.A first width of the color conversion layer parallel to the first direction may be greater than a second width of the first light receiving layer parallel to the first direction.
본 발명의 실시예들에 따르면 지문과 정맥을 동시에 센싱할 수 있는 고집적화된 복합 생체 인식 센서를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a highly integrated complex biometric sensor capable of simultaneously sensing a fingerprint and a vein may be provided.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따라 도 1의 복합 생체 인식 센서를 I-I’선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서들에서 발광 영역, 제 1 수광 영역 및 제 2 수광 영역의 배치 관계를 나타내는 평면도이다.1 is a plan view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the complex biometric sensor of FIG. 1 taken along the line II' according to embodiments of the present invention.
3 is a diagram illustrating an operation process of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a composite biometric sensor according to embodiments of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
8 is a plan view illustrating a disposition relationship among a light-emitting area, a first light-receiving area, and a second light-receiving area in complex biometric sensors according to embodiments of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and the spirit of the present invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. Also, in the drawings, the thickness of components is exaggerated for effective description of technical content.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. Embodiments described in this specification will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, the shape of the illustrative drawings may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to manufacturing processes. For example, an etched region shown at right angles may be round or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of a region of a device and are not intended to limit the scope of the invention. Although terms such as first and second are used to describe various elements in various embodiments of the present specification, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. The terms 'comprise' and/or 'comprising' used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 평면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예들에 따라 도 1의 복합 생체 인식 센서를 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.1 is a plan view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the complex biometric sensor of FIG. 1 taken along the line II' according to embodiments of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서(100)는 기판(1)을 포함한다. 상기 기판(1)은 제 1 방향(X)을 따라 배열되는 발광 영역(ER), 제 1 수광 영역(RR1) 및 제 2 수광 영역(RR2)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , a complex
상기 제 1 수광 영역(RR1)은 상기 제 2 수광 영역(RR2)과 상기 발광 영역(ER) 사이에 배치될 수 있다. 상기 기판(1)은 유리, 폴리이미드 및 PEN(polyethylene naphthalene) 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The first light-receiving region RR1 may be disposed between the second light-receiving region RR2 and the light-emitting region ER. The
상기 제 1 수광 영역(RR1)과 상기 제 2 수광 영역(RR2)에서 각각 상기 기판(1) 상에는 제 1 게이트 전극(3a)과 제 2 게이트 전극(3b)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 게이트 전극(3a) 및 상기 제 2 게이트 전극(3b)은 금속이나 도전성 물질로 형성될 수 있다. A
상기 기판(1)의 상부면, 상기 제 1 게이트 전극(3a) 및 상기 제 2 게이트 전극(3b)은 제 1 절연막(5)으로 덮일 수 있다. 상기 제 1 절연막(5)은 폴리실라잔, 폴리실록산, 테트라에틸 오르소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate)과 같은 실리콘 산화물(SiO2)의 전구체, 트리메틸알루미늄(Trimethylaluminium)과 같은 알루미늄산화물(Al2O3)의 전구체, 또는 지르코늄산화물(ZrO2)이나 티타늄산화물(TiO2)과 같은 절연성이 좋은 산화물의 전구체를 포함하는 용액을 인쇄하고 건조한 후 열처리하여 형성될 수 있다.An upper surface of the
상기 제 1 수광 영역(RR1)에서 상기 제 1 절연막(5) 상에는 서로 이격된 제 1 소오스/드레인 패턴들(7a)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 수광 영역(RR2)에서 상기 제 1 절연막(5) 상에는 서로 이격된 제 2 소오스/드레인 패턴들(7b)이 배치될 수 있다. 상기 발광 영역(ER)에서 상기 제 1 절연막(5) 상에는 서로 이격된 더미 소오스/드레인 패턴들(7d)이 배치될 수 있다. 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7d)에는 전압이 인가되지 않을 수 있다. 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7d)은 전기적으로 플로팅될 수 있다. 상기 제 1 소오스/드레인 패턴들(7a), 상기 제 2 소오스/드레인 패턴들(7b) 및 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7d)은 금속이나 도전성 물질로 형성될 수 있다. First source/
상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7d) 사이에는 색 변환층(9)이 배치될 수 있다. 상기 색 변환층(9)은 상기 제 1 절연막(5) 및 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7d)와 동시에 접할 수 있다. 상기 색 변환층(9)은 양자점 소재, 형광체 소재 및 인광 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 색 변환층(9) 내에서는 PL(Photo luminescence)특성을 이용하여 에너지 전이를 통해 색 변환 현상이 일어날 수 있다. 상기 색 변환층(9)을 구성하는 물질들의 함량/조성을 조절하거나 그리고/또는 상기 색 변환층(9)의 두께를 조절하면, 상기 색 변환층(9)을 투과하는 빛의 파장의 전환 효율이 조절될 수 있다. 이로써 소정의 두께 또는 함량/조성에서 상기 색 변환층(9)은 제 1 파장(λ1)의 빛을 받아 제 1 파장(λ1)의 빛과 제 2 파장의 빛을 동시에 방출할 수 있다.A
상기 제 1 소오스/드레인 패턴들(7a) 사이에는 제 1 수광층(11)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 수광 층(11)은 상기 제 1 절연막(5) 및 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7a)과 동시에 접할 수 있다. 상기 제 1 게이트 전극(3a), 상기 제 1 소오스/드레인 패턴들(7a) 및 상기 제 1 수광층(11)은 제 1 포토 트랜지스터(TR1)를 구성할 수 있다. A first
상기 제 2 소오스/드레인 패턴들(7b) 사이에는 제 2 수광층(13)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 수광층(13)은 상기 제 1 절연막(5) 및 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7b)와 동시에 접할 수 있다. 상기 제 2 게이트 전극(3b), 상기 제 2 소오스/드레인 패턴들(7b) 및 상기 제 2 수광층(13)은 제 2 포토 트랜지스터(TR2)를 구성할 수 있다.A second
상기 제 1 수광층(11)과 상기 제 2 수광층(13)은 빛을 흡수하여 정공 및 전자와 같은 전하를 생성할 수 있다. 상기 제 1 수광층(11)과 상기 제 2 수광층(13)은 예를 들면, 쿠퍼 프탈로 시아닌이나 펜타센으로 형성될 수 있다. The first light-receiving
상기 색 변환층(9)의 상기 제 1 방향(X)에 평행한 제 1 폭(W1)은 상기 제 1 수광층(11)의 상기 제 1 방향(X)에 평행한 제 2 폭(W2) 보다 클 수 있다. 상기 색 변환층(9)의 상기 제 1 방향(X)에 평행한 제 1 폭(W1)은 상기 제 2 수광층(13)의 상기 제 1 방향(X)에 평행한 제 3 폭(W3) 보다 클 수 있다. 상기 제 2 폭(W2)은 상기 제 3 폭(W3)과 실질적으로 같을 수 있다. The first width W1 of the
상기 색 변환층(9), 상기 제 1 수광층(11) 및 상기 제 2 수광층(13)은 제 2 절연막(15)으로 덮일 수 있다. 상기 제 2 절연막(15)은 상기 더미 소오스/드레인 패턴들(7d), 상기 제 1 소오스/드레인 패턴들(7a) 및 상기 제 2 소오스/드레인 패턴들(7b), 그리고 이들 사이에 노출된 제 1 절연막(5)과 동시에 접할 수 있다. 상기 제 2 절연막(15)은 상기 제 1 절연막(5)과 동일/유사한 물질로 형성될 수 있다. The
상기 제 2 절연막(15)은 제 1 보호막(17)으로 덮일 수 있다. 상기 발광 영역(ER)에서 상기 기판(1)의 하면은 발광부(19)가 부착될 수 있다. 상기 발광부(19)는 예를 들면 유기 발광 다이오드일 수 있다. 상기 제 1 수광 영역(RR1)과 상기 제 2 수광 영역(RR2)에서 상기 기판(1)의 하면은 제 2 보호막(21)으로 덮일 수 있다. 상기 제 1 보호막(17) 및 상기 제 2 보호막(21)은 상기 제 1 절연막(5)과 동일/유사한 물질로 형성될 수 있다. The second insulating
상기 복합 생체 인식 센서(100)는 지문과 정맥을 동시에 인식할 수 있다. The complex
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 동작 과정을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an operation process of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 발광부(19)는 제 1 파장(λ1)의 빛을 발생할 수 있다. 상기 색 변환층(9)은 상기 제 1 파장(λ1)의 빛을 받아 제 1 파장(λ1)의 빛과 제 2 파장의 빛을 동시에 방출할 수 있다. 상기 제 1 파장(λ1)은 상기 제 2 파장(λ2)보다 짧을 수 있다. 구체적인 예로써, 상기 제 1 파장(λ1)은 가시광선 파장들 중 어느 하나일 수 있다. 상기 제 2 파장(λ2)은 근적외선 또는 적외선 파장일 수 있다. 상기 제 1 파장(λ1)은 바람직하게는 400~500nm일 수 있다. 상기 제 2 파장(λ2)은 바람직하게는 600~1000nm일 수 있다. 상기 제 1 파장(λ1)의 빛은 짧은 파장의 특성 상 피부 표면에서 반사되어 상기 제 1 수광층(11)으로 입사될 수 있다. 이로써 상기 제 1 수광층(11)에서 전하가 발생할 수 있다. 이로써 상기 제 1 포토 트랜지스터(TR1)는 예를 들면 손가락(300)의 지문(301)을 인식할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the
상기 제 2 파장(λ2)의 빛은 긴 파장의 특성으로 인해 피부속 혈관(예를 들면 정맥(303))까지 침투될 수 있고, 이로부터 반사된 상기 제 2 파장(λ2)의 빛은 제 2 수광층(13)으로 입사될 수 있다. 이로써 상기 제 2 수광층(13)에서 전하가 발생할 수 있다. 이로써 상기 제 2 포토 트랜지스터(TR2)는 예를 들면 손가락(300)의 정맥(303)을 인식할 수 있다.The light of the second wavelength (λ2) can penetrate into blood vessels (for example, the vein 303) in the skin due to the long wavelength characteristic, and the light of the second wavelength (λ2) reflected therefrom It may be incident on the
이와 같은 방식으로 본 발명에 따른 복합 생체 인식 센서(100)는 지문(301)과 정맥(303)을 동시에 감지할 수 있다. In this way, the complex
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 예에 따른 복합 생체 인식 센서(101)는 제 2 보호막(21)을 포함하지 않는다. 대신에 발광 영역(ER)에서 기판(1)의 하부에 리세스 영역(1r)이 배치될 수 있고, 상기 리세스 영역(1r) 안에 발광부(19)가 위치할 수 있다. 그 외의 구조 및 동작 과정은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 동일/유사할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the complex
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 예에 따른 복합 생체 인식 센서(102)는 상기 제 1 절연막(5) 안에 배치되는 제 1 차광 패턴(8)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴(8)은 발광 영역(ER)과 제 1 수광 영역(RR1) 사이에 그리고 상기 제 1 수광 영역(RR1)과 상기 제 2 수광 영역(RR2) 사이에 배치될 수 있다. 또한 상기 복합 생체 인식 센서(102)는 발광부(19)와 제 2 보호막(21) 사이에 배치되는 제 2 차광 패턴(18)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴(8)과 상기 제 2 차광 패턴(18)은 빛을 투과할 수 없는 금속이거나 또는 검은색 안료가 들어간 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴(8)은 상기 발광부(19)로부터 발생된 빛이 제 1 절연막(5)을 통해 제 1 수광층(11) 및 제 2 수광층(13)으로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제 2 차광 패턴(18)은 상기 발광부(19)로부터 발생된 빛이 상기 제 2 보호막(21)을 통해 제 1 수광층(11) 및 제 2 수광층(13)으로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴(8)과 상기 제 2 차광 패턴(18)은 원치않는 빛의 간섭을 방지하여 원하는 이미지만을 감지할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the complex
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a composite biometric sensor according to embodiments of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 예에 따른 복합 생체 인식 센서(103)는 발광 영역(ER)에서 기판(1)의 상부의 일부가 리세스되어 리세스 영역(1r)이 형성될 수 있다. 발광부(19)는 상기 리세스 영역(1r) 안에 배치될 수 있다. 제 1 차광 패턴(8)은 제 1 수광 영역(RR1)과 제 2 수광 영역(RR2) 사이에서 제 1 절연막(5) 내에 배치될 수 있다. 제 2 차광 패턴(18)은 상기 제 1 수광 영역(RR1)과 상기 발광 영역(ER) 사이에서 상기 제 1 절연막(5) 내에 배치될 수 있다. 상기 제 2 차광 패턴(18)은 상기 리세스 영역(1r)의 측벽과 상기 발광부(19) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 상기 제 2 차광 패턴(18)은 상기 기판(1)과 상기 발광부(19) 사이에 개재될 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴(8)의 하부면은 상기 제 2 차광 패턴(18)의 하부면 보다 높을 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴(8)과 상기 제 2 차광 패턴(18)은 상기 발광부(19)로부터 발생된 빛이 상기 기판(1)과 상기 제 1 절연막(5)을 통해 제 1 수광층(11) 및 제 2 수광층(13)으로 입사되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the composite
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a complex biometric sensor according to embodiments of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 예에 따른 복합 생체 인식 센서(104)는 기판(50)을 포함한다. 상기 기판(50)은 발광 영역(ER), 제 1 수광 영역(RR1) 및 제 2 수광 영역(RR2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 수광 영역(RR1)은 상기 제 2 수광 영역(RR2)과 상기 발광 영역(ER) 사이에 배치될 수 있다. 상기 기판(50)은 유리, 폴리이미드 및 PEN(polyethylene naphthalene) 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the complex
계속해서, 상기 기판(50)의 상기 발광 영역(ER)에는 단위 발광 소자(ULD)가 배치될 수 있다. 상기 단위 발광 소자(ULD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)로 명명될 수 있다. 상기 기판(50)의 상기 제 1 수광 영역(RR1)에는 제 1 단위 수광 소자(UPD1)가 배치될 수 있다. 상기 기판(50)의 상기 제 2 수광 영역(RR2)에는 제 2 단위 수광 소자(UPD2)가 배치될 수 있다. Subsequently, a unit light emitting device ULD may be disposed in the light emitting region ER of the
상기 단위 발광 소자(ULD)는 차례로 적층된 제 1 전극(53), 정공주입층(55), 정공운송층(57), 발광층(59), 전자운송층(61), 전자주입층(63) 및 제 2 전극(65)을 포함할 수 있다. 다른 예로, 제 1 전극(53)과 제 2 전극(65) 사이에 전자주입층, 전자운송층, 발광층, 정공운송층, 정공주입층이 차례로 제공될 수 있다. 이하 설명의 간소화를 위하여 상기 단위 발광 소자(ULD)가 차례로 적층된 제 1 전극(53), 정공주입층(55), 정공운송층(57), 발광층(59), 전자운송층(61), 전자주입층(63) 및 제 2 전극(65)을 포함하는 것으로 설명되나 이에 한정되지 않는다.The unit light emitting device ULD includes a
상기 발광층(59)은 유기 발광층으로 명명될 수 있다. 상기 제 1 전극(53), 상기 정공주입층(55), 상기 정공운송층(57), 상기 발광층(59), 상기 전자운송층(61), 상기 전자주입층(63) 및 상기 제 2 전극(65)은 모두 유연한 물질로 형성될 수 있다. The
상기 제 1 전극(53)과 상기 제 2 전극(65)은 알루미늄, 구리와 같은 금속의 박막이거나 또는 ITO(Indium tin oxide)나 IZO(Indium zinc oxide)와 같은 도전성 산화물 박막, 또는 PEDOT:PSS와 같은 유기 물질로 형성될 수 있다. 특히 상기 제 2 전극(65)은 금속 박막과 도전성 산화물 박막이 교대로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 금속 박막은 5nm~15nm의 두께를 가질 수 있다. The
상기 정공주입층(55)은 예를 들면, 예를 들면, N,N′-디페닐-N,N′-비스-[4-(페닐-m-톨일-아미노)-페닐]-비페닐-4,4′-디아민(N,N′-diphenyl-N,N′-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine:DNTPD), 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA [4,4',4''-tris (3-methylphenylphenylamino)triphenylamine], NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)), TDATA, 2-TNATA, Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS(Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등으로 형성될 수 있다.The hole injection layer 55 is, for example, N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl- 4,4′-diamine (N,N′-diphenyl-N,N′-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine:DNTPD), copper Phthalocyanine compounds such as phthalocyanine, m-MTDATA [4,4',4''-tris (3-methylphenylphenylamino)triphenylamine], NPB (N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl Benzidine (N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)), TDATA, 2-TNATA, Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid: polyaniline/dodecylbenzenesulfonic acid), PEDOT/PSS ( Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate): Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid: Polyaniline/Camphor sulfonic acid) or PANI/PSS (Polyaniline)/Poly (4-styrenesulfonate): polyaniline)/poly (4-styrenesulfonate)).
상기 정공운송층(57)은 예를 들면, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)), NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine))등으로 형성될 수 있다.The
상기 발광층(59)은 PPV(poly(p-phenylenevinylene)), PPP(poly(p-phenylene)), PT (polythiophene), PF(polyfluorene), PFO(poly(9.9-dioctylfluorene), PVK (poly(9-vinylcarbazole)) 중 어느 하나와 그 유도체인 고분자 재료로 형성되거나, Al 착화합물 계열인 Alq3 (Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium), Ir 착화합물 계열인 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridinato) iridium (III)), 또는 Pt 착화합물 계열인 PtOEP(2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl- 12H, 23H-porphyrine platinum (II))와 같은 금속 착화합물을 포함하는 저분자 재료로 형성될 수 있다. 또한, 고분자인 PVK(poly(9-vinylcarbazole))에 저분자 인광재료가 첨가된 재료도 가능하다.The light-emitting
상기 전자운송층(61)은 퀴놀린 유도체로 형성될 수 있다.The
상기 전자주입층(63)은 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO등으로 형성될 수 있다. The
상기 제 1 및 제 2 단위 수광 소자들(UPD1, UPD2) 각각은 차례로 적층된 제 3 전극(73), 제 1 도전성 유기층(75), 제 2 도전성 유기층(77) 및 제 4 전극(79)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 전극(73), 상기 제 1 도전성 유기층(75), 상기 제 2 도전성 유기층(77) 및 상기 제 4 전극(79)은 모두 유연한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77)은 도 2의 제 1 수광층(11) 및/또는 제 2 수광층(13)을 구성할 수 있다. Each of the first and second unit light receiving elements UPD1 and UPD2 includes a
상기 제 3 전극(73)과 상기 제 4 전극(79)은 알루미늄, 구리와 같은 금속의 박막이거나 또는 ITO(Indium tin oxide)나 IZO(Indium zinc oxide)와 같은 도전성 산화물 박막, 또는 PEDOT:PSS와 같은 유기 물질로 형성될 수 있다.The
상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77)은 PN 접합(junction)을 구성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77)은 포토다이오드(photodiode)를 구성할 수 있다. 또는 상기 포토다이오드는 상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77)은 도전성 유기화합물로 구성될 수 있으며, 파이 결합(pi conjugation)을 가질 수 있다. 상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77) 중 어느 하나는 낮은 고체 상태 이온화 포텐셜을 가지는 도전성 유기 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전성 유기층(75)과 상기 제 2 도전성 유기층(77) 중 다른 하나는 높은 전자 드리프트(drift) 이동도를 가지는 도전성 유기 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 제 3 전극(73) 또는 상기 제 4 전극(79)으로부터 전자 주입에 용이한 에너지 레벨을 가질 수 있다. The first conductive
상기 낮은 고체 상태 이온화 포텐셜을 가지는 도전성 유기 화합물은, m-MTDATA (4,4′,4′′-Tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine), TDAB (1,3,5-tris(diphenylamino)benzene), TDATA (4,4',4''-tris(diphenylamino)-triphenylamine), TDAPB (1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene), DPH (4-diphenylaminobenzaldehyde diphenylhydrazone), CuPc(Copper(II) phthalocyanine), PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate) 및 도전성 고분자 중 적어도 하나일 수 있다. The conductive organic compound having a low solid state ionization potential is m-MTDATA (4,4′,4′′-Tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine), TDAB (1,3,5-tris(diphenylamino) )benzene), TDATA (4,4',4''-tris(diphenylamino)-triphenylamine), TDAPB (1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene), DPH (4-diphenylaminobenzaldehyde diphenylhydrazone) , CuPc (Copper(II) phthalocyanine), PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate), and conductive polymers.
상기 높은 전자 드리프트(drift) 이동도를 가지는 도전성 유기 화합물은 Tris(8-quinolinolato)aluminum, 붕소 함유 복합체, Oxadiazole-containing Oligo(arylene), Oligo(arylenevinylene) 계열 물질, 벤젠이나 트리아진 중심 코어를 가지는 화합물, 1,3,5-Triphenylbenzene 이나 2,4,6-Triphenyltriazine 중심 코어를 가지는 화합물, Triarylborane 및 Silole 유도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The conductive organic compound having high electron drift mobility is Tris(8-quinolinolato)aluminum, a boron-containing complex, an oxadiazole-containing Oligo(arylene), an Oligo(arylenevinylene)-based material, and having a benzene or triazine central core. compound, a compound having a central core of 1,3,5-Triphenylbenzene or 2,4,6-Triphenyltriazine, and at least one of Triarylborane and Silole derivatives.
상기 단위 발광 소자(ULD)는 상기 제 2 전극(65) 상에 배치되는 제 1 유기 곡면체(67)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 유기 곡면체(67)는 복수개로 존재하며 어레이 형태로 배열될 수 있다. 하나의 제 1 유기 곡면체(67)의 직경은 50nm~1㎛일 수 있다. 상기 단위 수광 소자(UPD)는 상기 제 4 전극(79) 상에 배치되는 제 2 유기 곡면체(81)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 유기 곡면체(81)는 복수개로 존재하며 어레이 형태로 배열될 수 있다. 하나의 제 2 유기 곡면체(81)의 직경은 50nm~1㎛일 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 유기 곡면체들(67, 81)은 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 비페닐, 퀴놀린, 불소, 페닐피라졸(phenylpyrazole), 페난트롤린(phenanthroline), 퀴노디메탄(quinodimethane), 퀴녹살린(quinoxaline), 인돌로카르바졸(indolocarbazole), 카르바졸(carbazole), 스피로비플루오렌(spirobifluorene), 피리딘(pyridine), 티오펜, 디벤조티오펜, 퓨란, 디아자플루오렌(diazafluoren), 벤조퓨로피리딘(benzofuropyridine), 트리아진, 안트라센(antracene), 피렌(pyrene), 벤조티아졸렐(benzothiazolel), 쿠마린(coumarine), 퀴나크리돈(quinacridone), 페닐피리딘(phenylpyridine), 옥사디아졸(oxadiazole), 페녹사진(phenoxazine), 또는 이들의 유도체를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제 1 및 제 2 유기 곡면체들(67, 81)은 NPB {N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine}, Alq3 {Tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum}, 및 이들의 유도체들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 유기 곡면체들(67, 81) 각각은 50nm 이상 1㎛ 미만의 폭과 높이를 가질 수 있다. The unit light emitting device ULD may further include a first organic
상기 단위 발광 소자(ULD)는 상부 발광형(top emission) 유기발광다이오드일 수 있다. 상기 단위 수광 소자(UPD)는 유기 포토 다이오드일 수 있다. 상기 단위 수광 소자(UPD)에 포함되는 PN 접합을 구성하는 상기 제 1 및 제 2 도전성 유기층들(75, 77)은 유기 화합물을 포함하므로 유연성을 가질 수 있다. 상기 단위 발광 소자(ULD), 상기 단위 수광 소자(UPD) 및 상기 기판 모두 유연한 물질로 형성될 수 있기에 상기 유기 전자 소자(100)는 유연성을 가질 수 있다. The unit light emitting device ULD may be a top emission organic light emitting diode. The unit light receiving device UPD may be an organic photo diode. Since the first and second conductive
도시하지는 않았지만, 상기 단위 발광 소자(ULD), 상기 제 1 단위 수광 소자(UPD1) 및 상기 제 2 단위 수광 소자(UPD2)를 각각 구동하기 위한 트랜지스터들이 더 배치될 수 있다. Although not shown, transistors for driving the unit light emitting device ULD, the first unit light receiving device UPD1 and the second unit light receiving device UPD2 may be further disposed.
상기 단위 발광 소자(ULD), 상기 제 1 단위 수광 소자(UPD1) 및 상기 제 2 단위 수광 소자(UPD2)은 절연막(83)으로 덮일 수 있다. 상기 절연막(83) 상에는 보호막(87)이 위치할 수 있다. 상기 발광 영역(ER)에서 상기 절연막(83)과 상기 보호막(87) 사이에 색 변환층(85)이 개재될 수 있다. The unit light emitting device ULD, the first unit light receiving device UPD1 and the second unit light receiving device UPD2 may be covered with an insulating
상기 복합 생체 인식 센서(104)의 동작 과정은 도 3을 참조하여 설명한 바와 동일/유사할 수 있다. 즉, 상기 단위 발광 소자(ULD)은 제 1 파장(λ1)의 빛을 발생할 수 있다. 상기 색 변환층(85)은 상기 제 1 파장(λ1)의 빛을 받아 제 1 파장(λ1)의 빛과 제 2 파장의 빛을 동시에 방출할 수 있다. 상기 제 1 파장(λ1)은 상기 제 2 파장(λ2)보다 짧을 수 있다. 상기 제 1 파장(λ1)의 빛은 짧은 파장의 특성 상 피부 표면에서 반사되어 상기 제 1 단위 수광 소자(UPD1)로 입사될 수 있다. 상기 제 2 파장(λ2)의 빛은 긴 파장의 특성으로 인해 피부속 혈관(예를 들면 정맥(303))까지 침투하고 상기 정맥(303)으로부터 반사되어 상기 제 2 단위 수광 소자(UPD2)로 입사될 수 있다.An operation process of the complex
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 생체 인식 센서들에서 발광 영역, 제 1 수광 영역 및 제 2 수광 영역의 배치 관계를 나타내는 평면도이다. 8 is a plan view illustrating a disposition relationship among a light-emitting area, a first light-receiving area, and a second light-receiving area in complex biometric sensors according to embodiments of the present invention.
도 8을 참조하면, 발광 영역들(ER)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 제 1 수광 영역들(RR1)은 발광 영역들(ER1) 각각을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 수광 영역들(RR2)은 상기 제 1 수광 영역들(RR1) 각각을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 제 1 수광 영역들(RR1)에는 각각 복수개의 제 1 포토 트랜지스터들(TR1) 또는 복수개의 제 1 단위 수광 소자들(UPD1)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 수광 영역들(RR2)에는 각각 복수개의 제 2 포토 트랜지스터들(TR2) 또는 복수개의 제 1 단위 수광 소자들(UPD2)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the light emitting regions ER may be disposed to be spaced apart from each other. The first light receiving regions RR1 may be disposed to surround each of the light emitting regions ER1. The second light receiving regions RR2 may be disposed to surround each of the first light receiving regions RR1. A plurality of first phototransistors TR1 or a plurality of first unit light receiving elements UPD1 may be disposed in each of the first light receiving regions RR1. A plurality of second phototransistors TR2 or a plurality of first unit light receiving elements UPD2 may be disposed in each of the second light receiving regions RR2.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (18)
상기 발광 영역에서 상기 기판에 인접하여 배치되는 발광부;
상기 발광 영역에서 상기 기판 상에 배치되며 상기 발광부와 수직적으로 중첩되는 색변환층;
상기 제 1 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 1 수광층;
상기 제 2 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 2 수광층;
상기 기판 상에 배치되며 상기 제 1 수광층과 접하는 제 1 소오스/드레인 패턴들;
상기 기판 상에 배치되며 상기 제 2 수광층과 접하는 제 2 소오스/드레인 패턴들; 및
상기 기판 상에 배치되며 상기 색변환층과 접하는 더미 소오스/드레인 패턴들을 포함하되,
상기 발광부는 제 1 파장의 빛을 발생하고,
상기 색변환층은 상기 제 1 파장의 빛을 받아 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛을 방출하고,
상기 제 1 수광층은 상기 제 1 파장의 빛을 감지하고,
상기 제 2 수광층은 상기 제 2 파장의 빛을 감지하는 복합 생체 인식 센서. a substrate including a light emitting region, a first light receiving region, and a second light receiving region;
a light emitting unit disposed adjacent to the substrate in the light emitting region;
a color conversion layer disposed on the substrate in the light emitting region and vertically overlapping the light emitting part;
a first light receiving layer disposed on the substrate in the first light receiving area;
a second light receiving layer disposed on the substrate in the second light receiving area;
first source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the first light-receiving layer;
second source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the second light-receiving layer; and
Dummy source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the color conversion layer,
The light emitting unit generates light of a first wavelength,
The color conversion layer receives light of the first wavelength and emits light of a first wavelength and light of a second wavelength,
The first light-receiving layer detects light of the first wavelength,
The second light-receiving layer detects light of the second wavelength.
상기 색 변환층은 양자점 소재, 형광체 소재 및 인광 물질 중 적어도 하나를 포함하는 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
Wherein the color conversion layer includes at least one of a quantum dot material, a phosphor material, and a phosphorescent material.
상기 제 1 파장은 상기 제 2 파장보다 짧으며,
상기 제 1 수광 영역은 상기 제 2 수광 영역과 상기 발광 영역 사이에 배치되는 복합 생체 인식 센서. According to claim 1,
The first wavelength is shorter than the second wavelength,
The first light-receiving area is disposed between the second light-receiving area and the light-emitting area.
상기 색변환층, 상기 제 1 수광층 및 상기 제 2 수광층들의 하부면들의 높이는 서로 동일한 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
Heights of lower surfaces of the color conversion layer, the first light-receiving layer, and the second light-receiving layers are the same as each other.
상기 더미 소오스/드레인 패턴들은 전기적으로 플로팅되는 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
The dummy source/drain patterns are electrically floating complex biometric sensors.
상기 제 1 파장은 가시광선 파장들 중 어느 하나이고,
상기 제 2 파장은 근적외선 또는 적외선의 파장인 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
The first wavelength is any one of visible light wavelengths,
The second wavelength is a near-infrared or infrared wavelength complex biometric sensor.
상기 제 1 파장은 400~500nm이고,
상기 제 2 파장은 600~1000nm인 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
The first wavelength is 400 to 500 nm,
The second wavelength is 600 ~ 1000nm complex biometric sensor.
상기 발광 영역에서 상기 기판의 하부 또는 상기 기판의 상부에 형성되는 리세스 영역을 더 포함하되,
상기 발광부는 상기 리세스 영역 안에 위치하는 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
Further comprising a recess region formed on the lower part of the substrate or the upper part of the substrate in the light emitting region,
The light emitting unit is located in the recess area.
상기 색변환층과 상기 기판 사이, 상기 제 1 수광층과 상기 기판 사이 그리고 상기 제 2 수광층과 상기 기판 사이에 개재되는 절연막;
상기 발광 영역과 상기 제 1 수광 영역 사이에서 상기 절연막 내에 배치되는 제 1 차광 패턴; 및
상기 제 1 수광 영역과 상기 제 2 수광 영역 사이에서 상기 절연막 내에 배치되는 제 2 차광 패턴을 더 포함하는 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
an insulating film interposed between the color conversion layer and the substrate, between the first light-receiving layer and the substrate, and between the second light-receiving layer and the substrate;
a first light blocking pattern disposed in the insulating layer between the light emitting region and the first light receiving region; and
The complex biometric sensor further comprises a second light-shielding pattern disposed in the insulating layer between the first light-receiving region and the second light-receiving region.
상기 제 1 차광 패턴은 상기 기판 속으로 연장되어 상기 발광부의 측면에 인접하는 복합 생체 인식 센서.According to claim 10,
The first light blocking pattern extends into the substrate and is adjacent to a side surface of the light emitting unit.
상기 발광부는 차례로 적층된 정공주입층, 정공운송층, 발광층, 전자운송층, 및 전자주입층을 포함하는 복합 생체 인식 센서.According to claim 1
The light emitting unit includes a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer sequentially stacked.
상기 제 1 수광층과 상기 제 2 수광층은 각각 PN접합을 이루는 제 1 도전성 유기층과 제 2 도전성 유기층을 포함하는 복합 생체 인식 센서. According to claim 1,
The first light-receiving layer and the second light-receiving layer each include a first conductive organic layer and a second conductive organic layer forming a PN junction.
상기 제 1 수광 영역은 상기 발광 영역을 둘러싸고,
상기 제 2 수광 영역은 상기 제 1 수광 영역을 둘러싸는 복합 생체 인식 센서.According to claim 1,
The first light receiving area surrounds the light emitting area,
The second light receiving area surrounds the first light receiving area.
상기 색 변환층의 제 1 방향에 평행한 제 1 폭은, 상기 제 1 수광층의 상기 제 1 방향에 평행한 제 2 폭보다 큰 복합 생체 인식 센서. According to claim 1,
A first width parallel to the first direction of the color conversion layer is larger than a second width parallel to the first direction of the first light-receiving layer.
상기 발광 영역에서 상기 기판에 인접하여 배치되는 발광부;
상기 발광 영역에서 상기 기판 상에 배치되며 상기 발광부와 수직적으로 중첩되는 색변환층;
상기 제 1 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 1 수광층;
상기 제 2 수광 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 제 2 수광층;
상기 기판 상에 배치되며 상기 제 1 수광층과 접하는 제 1 소오스/드레인 패턴들;
상기 기판 상에 배치되며 상기 제 2 수광층과 접하는 제 2 소오스/드레인 패턴들; 및
상기 기판 상에 배치되며 상기 색변환층과 접하는 더미 소오스/드레인 패턴들을 포함하되,
상기 발광부는 제 1 파장의 빛을 발생하고,
상기 색변환층은 상기 제 1 파장의 빛을 받아 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛을 생체를 향해 방출하고,
상기 제 1 수광층은 상기 생체의 표면으로부터 반사된 상기 제 1 파장의 빛을 감지하고,
상기 제 2 수광층은 상기 생체의 정맥으로부터 반사된 상기 제 2 파장의 빛을 감지하는 복합 생체 인식 센서.a substrate including a light emitting region, a first light receiving region, and a second light receiving region arranged side by side along a first direction;
a light emitting unit disposed adjacent to the substrate in the light emitting region;
a color conversion layer disposed on the substrate in the light emitting region and vertically overlapping the light emitting part;
a first light receiving layer disposed on the substrate in the first light receiving area;
a second light receiving layer disposed on the substrate in the second light receiving area;
first source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the first light-receiving layer;
second source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the second light-receiving layer; and
Dummy source/drain patterns disposed on the substrate and in contact with the color conversion layer,
The light emitting unit generates light of a first wavelength,
The color conversion layer receives the light of the first wavelength and emits light of the first wavelength and light of the second wavelength toward the living body;
The first light-receiving layer detects light of the first wavelength reflected from the surface of the living body;
The second light-receiving layer detects light of the second wavelength reflected from the vein of the living body.
상기 제 1 파장은 상기 제 2 파장보다 짧으며,
상기 제 1 수광 영역은 상기 제 2 수광 영역과 상기 발광 영역 사이에 배치되는 복합 생체 인식 센서.17. The method of claim 16,
The first wavelength is shorter than the second wavelength,
The first light-receiving area is disposed between the second light-receiving area and the light-emitting area.
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