KR20130012431A - 광 다이오드 및 이를 포함하는 광 센서 - Google Patents
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Abstract
광 다이오드를 제시한다. 광 다이오드는, 광전층, 광전층 양쪽에 위치하는 제1 및 제2 전극, 그리고 제2 전극을 중심으로 광전층의 반대쪽에 위치하는 인광층을 포함한다.
Description
광 다이오드 및 이를 포함하는 광 센서에 관한 것이다.
투명 전자 공학은 유기 및 산화물 반도체를 기반으로 활발히 연구가 진행되고 있다. 특히 이 분야의 핵심 응용 시스템으로 투명 표시 장치나 투명 스마트 창에 대한 개념 및 기반 연구가 진행되고 있다. 이 중 투명 스마트 창은 일반 건물이나 구조물의 유리창과 동일하게 설치 및 운용되지만, 이 창 자체가 전자 시스템으로서 표시 장치, 환경 감지 센서 등 여러 부분들이 복합적으로 구성된 인간 친화형 전자시스템이다. 기본적으로 이 응용 시스템에서 중요한 전자 부품들로는 구동 박막 트랜지스터, 메모리 및 연산 회로 등이 있다. 하지만 아직까지 투명 환경 감지 센서 및 소자에 대한 연구가 미미하며, 특히 창이라는 구조물의 특성상 항상 빛에 노출되어 있기 때문에 광센서가 이 시스템의 중요한 역할을 할 것이라 여겨진다. 또한 이러한 투명 전자공학에서 주로 사용되는 기판이 유리이며, 유리 기판은 500도 이하의 저온 공정이 요구되고 기존의 실리콘 공정으로는 소자를 구현하기 어렵다.
낮은 구동 전압으로 구동 가능하며 효과적으로 빛을 감지할 수 있는 투명한 광 센서를 저온 공정으로 구현하고자 한다.
본 실시예에 따른 광 다이오드는, 광전층, 상기 광전층 양쪽에 위치하는 제1 및 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극을 중심으로 상기 광전층의 반대쪽에 위치하는 제1 인광층을 포함한다.
상기 광전층, 상기 제1 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 인광층은 투명 또는 반투명할 수 있다.
상기 제1 인광층은 펜타센 퀴논(pentacenequinon)을 포함할 수 있다.
상기 광전층은, p형 유기 반도체 물질을 포함하는 p형층, 그리고 상기 p형층과 접합되어 있으며 n형 무기 반도체 물질을 포함하는 n형층을 포함할 수 있다.
상기 p형층은 펜타센(pentacene)을 포함할 수 있다.
상기 n형층은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다.
상기 광 다이오드는 상기 제1 전극을 중심으로 상기 광전층의 반대쪽에 위치하는 제2 인광층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 전극은 산화니켈(NiOx)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은 ITO(indium-tin-oxide) 또는 IZO(indium-zinc-oxide)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따른 광 센서는, 광 다이오드, 그리고 상기 광 다이오드와 연결되어 있는 구동 트랜지스터를 포함하며, 상기 광 다이오드는, 광전층, 상기 광전층 양쪽에 위치하는 제1 및 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극을 중심으로 상기 광전층의 반대쪽에 위치하는 인광층을 포함한다.
상기 광 다이오드 및 상기 구동 트랜지스터는 투명 또는 반투명할 수 있다.
상기 제1 인광층은 펜타센 퀴논(pentacenequinon)을 포함할 수 있다.
상기 광전층은, p형 유기 반도체 물질을 포함하는 p형층, 그리고 상기 p형층과 접합되어 있으며 n형 무기 반도체 물질을 포함하는 n형층을 포함할 수 있다.
상기 p형층은 펜타센(pentacene)을 포함할 수 있다.
상기 n형층은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극은 산화니켈(NiOx)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은 ITO(indium-tin-oxide) 또는 IZO(indium-zinc-oxide)를 포함할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터는, 게이트 전극, 펜타센을 포함하는 반도체층, 상기 게이트 전극과 상기 반도체층 사이에 위치하는 게이트 절연막, 그리고 상기 반도체층과 접촉하는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며, 상기 소스 전극은 상기 제1 전극과 연결될 수 있다.
상기 게이트 전극은 상기 제1 전극과 동일한 물질을 포함하고, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 상기 제2 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 게이트 절연막은 산화알루미늄을 포함할 수 있다.
이와 같이 가시광뿐 아니라 X-선까지 감지할 수 있는 투명 또는 반투명한 광 센서를 구현할 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 광 센서의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 광센서를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3는 도 1의 광센서를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시한 광센서의 등가 회로도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 유기 펜타센 박막의 투명성과 광 흡수성의 최적 조건을 찾는 그래프들이다.
도 10은 광 다이오드에서 NiOx와 IZO/NiOx 전극을 적용한 투명도 그래프이다.
도 11은 광 에너지에 따른 반투명 및 투명 광 다이오드의 수광 전류 특성 곡선이다.
도 12는 특정 파장의 빛에 대한 수광 다이오드의 반응도 그래프와 수식, 밴드 다이어그램이다.
도 13 및 도 14는 펜타센 구동 트랜지스터가 함께 연결된 수동(passive type) 화소의 출력 전압의 정적 및 동적 특성을 나타낸 것이다.
도 15 내지 도 18은 백색광 하에서 광 다이오드와 구동 트랜지스터의 광전류 특성 및 광 스위칭에 따른 출력전압 및 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 19는 광 센서에 도 5와 같이 황색 인광을 발하는 펜타센 퀴논 인광층을 증착한 소자의 투명도 그래프이다.
도 20은 도 5의 광 다이오드를 적용한 광 센서의 출력 전압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 21은 측정 시 사용된 광원의 파장별 스펙트럼 및 실제 사진이다.
도 22 및 도 23은 자외선 하에서 인광층 유무에 따른 광 다이오드 광전류 및 구동 트랜지스터의 전류 특성, 각 수광 소자의 자외선 광 스위칭 출력 전압 특성을 나타낸 것이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
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도 21은 측정 시 사용된 광원의 파장별 스펙트럼 및 실제 사진이다.
도 22 및 도 23은 자외선 하에서 인광층 유무에 따른 광 다이오드 광전류 및 구동 트랜지스터의 전류 특성, 각 수광 소자의 자외선 광 스위칭 출력 전압 특성을 나타낸 것이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1 내지 도 4를 참고하여 실시예에 따른 광 센서의 한 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 한 실시예에 따른 광 센서의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 광센서를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3는 도 1의 광센서를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시한 광센서의 등가 회로도이다.
도 1 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 광센서(100)는 기판(1) 위에 형성되어 있는 광 다이오드(110)와 구동 트랜지스터(120)를 포함한다. 광 다이오드(110)는 빛을 받으면 전류를 생성하고, 구동 트랜지스터(120)는 빛이 없을 때에는 턴오프 상태로 있다가 빛을 받으면 턴온됨으로써 광 다이오드(110)가 생성한 전류를 출력단으로 내보낸다. 이러한 광센서는 투명 또는 반투명할 수 있다.
기판(1)은 투명한 절연 물질, 예를 들면 유리를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 광 다이오드(110)는 아래에서부터 차례로 적층되어 있는 하부 전극(12), n형층(30), p형층(40) 및 상부 전극(62)을 포함할 수 있다.
p형층(40)은 p형 유기 반도체 물질을 포함하고, n형층(30)은 n형 무기 반도체 물질을 포함할 수 있다. p형 유기 반도체 물질의 예로는, 펜타센(pentacene) 등을 들 수 있으며, n형 무기 반도체 물질의 예로는 산화아연(ZnO) 등을 들 수 있다. p형층(40)과 n형층(30)은 투명 또는 반투명할 수 있다. 이와 같은 p형 유기 펜타센 반도체와 n형 산화아연 반도체의 접합체는 저온 공정으로 제조 가능하다. 앞으로 때에 따라서 p형층(40)과 n형층(30)을 합하여 "광전층(photoelectric layer)"이라 부를 수도 있다.
하부 전극(12)은 투명한 도전 물질, 예를 들면 ITO(indium-tin-oxide)나 IZO(indium-zinc-oxide) 따위로 만들어질 수 있다.
상부 전극(62) 역시 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으며, 그 예로는 산화니켈(NiOx)을 들 수 있다. 산화니켈의 경우 하부막에 손상을 주지 않고 증착 가능하며 광 다이오드(110)의 투명도를 높일 수 있다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 구동 트랜지스터(120)는 차례로 적층되어 있는 게이트 전극(14), 게이트 절연막(20), 반도체층(50), 그리고 소스 및 드레인 전극(64, 66)을 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 실시예에 따른 반도체층(50)은 유기 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 그 예로는 펜타센을 들 수 있다. 반도체층(50)은 투명 또는 반투명할 수 있다.
게이트 절연막(20)은 투명 또는 반투명한 절연 물질로 만들어질 수 있으며, 그 예로는 산화알루미늄(AlOx)을 들 수 있다.
게이트 전극(14)과 소스 및 드레인 전극(64, 66)은 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있는데, 예를 들면 게이트 전극(14)은 ITO 따위로, 소스 및 드레인 전극(64, 66)은 산화니켈 따위로 만들어질 수 있다.
소스 전극(64)은 광 다이오드(110)의 하부 전극(12)과 연결될 수 있다.
이와 같이 펜타센을 적용한 광 센서(100)는 투명 또는 반투명하면서도 가시광에 반응하여 동작을 수행할 수 있으며, 빛의 입사 방향에 관계 없이 빛을 감지할 수 있다.
다음, 도 5를 참고하여 다른 실시예에 따른 광 다이오드에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(130)는 도 2에 도시한 광 다이오드(110)와 거의 동일한 단면 구조를 가진다. 단, 본 실시예의 광 다이오드(130)는 도 2의 광 다이오드(110) 위에 적층된 인광층(70)을 더 포함한다.
도 5에는 인광층(70)이 도 2의 광 다이오드(110) 한쪽 면에만 적층되어 있으나, 양쪽에 모두 적층할 수도 있다. 본 실시예의 광 다이오드(130)는 도 2의 광 다이오드(110) 대신 도 1의 광 센서(110)에 적용될 수 있다.
인광층(70)은 인광 물질, 예를 들면, 펜타센 퀴논(pentacenequinon) 따위를 포함할 수 있다. 이러한 인광 물질은 빛, 특히 X-선을 받으면 가시광을 낼 수 있다.
도 2에 도시한 광 다이오드(110)의 경우 대체로 가시광에만 반응하며, 가시광이 아닌 빛, 예를 들면 X-선에는 반응하지 않을 수 있다. 그러나 도 5에 도시한 광 다이오드(130)를 적용하면, 인광층(70)이 X-선을 받아 가시광을 생성할 수 있으며, 이렇게 생성된 황색광을 p형층(40)-n형층(30) 접합체가 수광하여 전류를 생성하기 때문에, 도 5에 도시한 광 다이오드(130)는 X-선과 같은 비가시광도 감지할 수 있다.
예를 들어 6,13-펜타센 퀴논을 인광층(70)으로 사용하는 경우, 6,13-펜타센 퀴논의 HOMO(highest occupied molecular orbital)-LUMO(lowest unoccupied mole cular orbital) 갭(gap)은 약 2.7 eV 이므로, 이보다 높은 에너지를 가지는 자색광 내지 자외선, X-선 등을 흡수하고 파장이 약 580 nm인 황색광을 방출한다.
그런데 자외선 영역대의 빛을 p형층(40)-n형층(30) 접합체가 직접 흡수할 경우, p형층(40)-n형층(30) 접합체에 고정 결함 전하가 채워져 신호 지연 현상이 발생하거나, p형층(40)의 펜타센이 산화될 수도 있다. 따라서 인광층(7)은 자외선을 먼저 흡수하고 이를 황색광으로 치환함으로써 하부의 유기 및 산화물 박막에 손상을 주지 않도록 할 수 있다.
이와 더불어 광 다이오드(130)에서 황색광이 발하면 자외선 영역대의 빛이 흡수되고 있음을 가시적으로 알 수 있는 시각 효과 기능도 있다.
그러면, 도 6 내지 도 23을 참고하여, 실험예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시한 광 센서(100)의 실험예에 대하여 상세하게 설명한다.
유리 기판(1) 위에 ITO막(도시하지 않음)을 적층하고 아세톤(acetone), 메탄올(methanol) 및 탈이온수를 사용하여 세정하였다. ITO막을 식각액(LCE-12K)과 포토리소그래피를 통하여 패터닝함으로써, 광 다이오드(110)의 하부 전극(12)과 구동 트랜지스터(120)의 게이트 전극(14)을 형성하였다.
이어, 약 99.999%의 ZnO 표적을 마스크를 사용하여 100 W RF(radio frequency) 마그네트론 스퍼터링함으로써 약 40 nm 두께의 n형층(30)을 형성하였다. 스퍼터링 시 온도는 상온이고, 약 6:1 비율의 Ar + O2 혼합 기체 환경이고 압력이 약 10 mtorr였다.
Al2O3 표적을 약 20 mtorr Ar 기체 하에서 마스크를 사용하여 RF 마그네트론 스퍼터링함으로써 약 100 nm 두께의 게이트 절연막(20)을 형성하였다.
마스크를 사용한 열증착법으로 펜타센(Aldrich Chem. Co., 순도 99%)을 상온에서 적층하여 약 150 nm 두께의 p형층(40)을 형성한 다음, 같은 방법으로 약 50 nm 두께의 반도체층(50)을 형성하였다. 펜타센의 증착율은 약 1 Å/s 였다.
마스크를 이용한 열증착법으로 NiO 분말(순도 99.97%)을 적층하여 NiOx 막(에너지 밴드갭 약 4.0 eV, 투명도 약 30%, 면 저항 약 100 Ω/□)으로 이루어진 100 nm 두께의 상부 전극(62)과 소스 및 드레인 전극(64, 66)을 형성하였다.
이렇게 형성한 박막 트랜지스터(120)의 W/L 비는 약 500/90 μm였다.
한편, 박막의 투명성과 가시광 영역대 흡수율은 서로 모순되는 성질이기 때문에 이와 같이 소자를 제작하는 도중에 유기층의 최적화된 두께를 찾는 실험을 진행하였다.
도 6 내지 도 9는 유기 펜타센 박막의 투명성과 광 흡수성의 최적 조건을 찾는 그래프들이다. 실제 펜타센 박막의 투명도를 측정한 후 ‘F = [1-exp(-αt)][exp(-αt)]’의 함수를 시뮬레이션하여 펜타센 박막의 투명성과 광흡수 정도의 최적 두께를 약 150 nm로 설정하였다. 그리고 실제 소자에서도 두께가 증가할수록 가시광 영역의 광전류비가 상승함을 알 수 있었다. 하지만 두께가 증가하면 투명도는 감소하였다.
도 10은 위에서 구현된 광 다이오드에서 NiOx와 투명도가 향상된 IZO/NiOx 전극을 적용한 투명도 그래프이다. 이 최적화된 구조에서 가시광 영역 투명도는 40 ～ 60 % 정도였다.
도 11은 광 에너지에 따른 반투명 및 투명 광 다이오드의 수광 전류 특성 곡선이다. 좀 더 투명한 IZO/NiOx 전극을 적용한 광 다이오드가 각 가시광선 및 자외선 영역에서 전류 반응이 더 컸다. 역전압에서 자외선 영역 수광 전류비는 최대 50 정도를 나타내었다. 그리고 다이오드의 전류 특성 지표인 이상 인자(ideality factor)는 7.5 정도였다.
도 12는 특정 파장의 빛에 대한 수광 다이오드의 반응도 그래프와 수식, 밴드 다이어그램이다. 펜타센의 HOMO-LUMO 갭 근처인 2.0 eV (적색)에서 3 mA/W의 반응도 값을 보였다. 그리고 녹색광인 2.5 eV 근처에서 약간의 반응도 상승을 볼 수 있는데, 이것은 ZnO의 결함에너지 대와 연관이 있다고 추측된다.
도 13 및 도 14는 펜타센 구동 트랜지스터가 함께 연결된 수동(passive type) 화소의 출력 전압의 정적 및 동적 특성을 나타낸 것이다. 화소의 구동 전압은 항상 음의 영역이기 때문에 광 다이오드는 항상 역전압 하에서 작동한다. 그리고 펜타센 트랜지스터는 p형의 반도체 채널을 가지기 때문에 음의 드레인 전압에서는 전류가 점차 증가한다. 이러한 두 소자의 전류 구동 특성을 이용하여 직렬로 연결한 후 광 다이오드에만 빛을 주었을 때, 도 13 및 도 14에서 보는 것과 같은 수광 전류가 발생하고 광 다이오드의 저항은 감소한다. 이 때 트랜지스터의 구동 모드는 거의 직선 영역이므로 저항은 일정하고, 광 다이오드의 저항 변화만으로 구동 전압(VDD)이 출력 전압으로 읽히게 된다. 그리고 광 에너지가 커질수록 광 다이오드의 전류가 증가하므로 (저항이 작아짐) 더 큰 구동 전압이 출력전압으로 읽히게 된다. 따라서 이러한 원리로 각 파장별 전압 차이를 줄 수 있고, 이것으로 각 파장 별로 신호를 구별할 수 있다.
그리고 빛이 동적으로 온/오프를 할 때도 확실한 신호 차이를 보여준다. 그리고 투명한 광 다이오드 소자의 면적과 숨겨진 축전 성분 때문에 빛이 꺼져도 약간의 신호 지연 현상이 보인다.
도 15 내지 도 18은 백색광 하에서 광 다이오드와 구동 트랜지스터의 광전류 특성 및 광 스위칭에 따른 출력전압 및 전류 특성을 나타낸 그래프이다. 백색광의 광 에너지 밀도가 증가할수록 역전압하의 광전류는 증가하였다. 또한 도 17 및 도 18에 도시한 것처럼, 백색광의 스위칭에 따라 출력 전압 및 전류 동적 특성도 측정하였다. 약 -3 V의 저전압에서도 최대 2/3 정도의 출력 전압을 나타내었고, 광에 의한 전압 지연 시간도 약 1초 이하로 측정되었다. 이는 광 다이오드에 증폭을 위한 박막 트랜지스터 접합을 구현하여 외부 환경 감지 센서의 가능성을 보였다.
도 19는 앞서 제작된 광 센서에 도 5와 같이 황색 인광을 발하는 펜타센 퀴논 인광층(70)을 증착하여 광효율을 향상시킨 소자의 투명도 그래프이다. 펜타센 퀴논 인광층의 광 흡수 때문에 투명도는 약간 감소하였다. 또한 투명도 그래프를 통해서 펜타센 퀴논의 광학적 HOMO-LUMO 갭은 약 2.7 eV로 평가되었다. 도 20을 참고하면, 백색광 하에서 수광 특성은 인광층을 적용했을 때 도 17에 비하여 출력 전압이 향상되었다. 이는 펜타센 퀴논층이 광 흡수를 하고 다시 발생된 인광에 의해 수광 다이오드의 광전류가 추가로 생생되었기 때문이라고 예상하였다. 도 21은 측정 시 사용된 광원의 파장별 스펙트럼 및 실제 사진이다.
도 22 및 도 23은 자외선 하에서 인광층 유무에 따른 광 다이오드 광전류 및 구동 트랜지스터의 전류 특성, 각 수광 소자의 자외선 광 스위칭 출력 전압 특성을 나타낸 것이다. 인광층이 있는 경우 자외선 하에서 출력 전압 특성이 약 2배 가량 향상되었음을 확인하였다. 이는 자외선을 흡수한 펜타센 퀴논 인광층이 황색광을 발하고 이것을 하부의 수광 다이오드가 다시 흡수함으로 자외선에 대한 광효율을 향상시켰음을 예상할 수 있었다. 그래프 안의 사진은 실제 자외선 하에서 측정중인 인광층 유무에 따른 소자 사진이다. 인광층이 있는 경우 황색광을 발하고 있음을 확인하였다. 이를 통해 향후 대면적 투명 스마트창의 외부 환경 감지 센서 부분으로 적용했을 때 자외선이 감지되었음을 전기적 신호와 더불어 황색인광을 통해서 눈으로 직접 확인이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
Claims (20)
- 광전층,
상기 광전층 양쪽에 위치하는 제1 및 제2 전극, 그리고
상기 제2 전극을 중심으로 상기 광전층의 반대쪽에 위치하는 제1 인광층
을 포함하는 광 다이오드. - 제1항에서,
상기 광전층, 상기 제1 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 인광층은 투명 또는 반투명한 광 다이오드. - 제2항에서,
상기 제1 인광층은 펜타센 퀴논(pentacenequinon)을 포함하는 광 다이오드. - 제3항에서,
상기 광전층은,
p형 유기 반도체 물질을 포함하는 p형층, 그리고
상기 p형층과 접합되어 있으며 n형 무기 반도체 물질을 포함하는 n형층
을 포함하는
광 다이오드. - 제4항에서,
상기 p형층은 펜타센(pentacene)을 포함하는 광 다이오드. - 제5항에서,
상기 n형층은 산화아연(ZnO)을 포함하는 광 다이오드. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
상기 제1 전극을 중심으로 상기 광전층의 반대쪽에 위치하는 제2 인광층을 더 포함하는 광 다이오드. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
상기 제2 전극은 산화니켈(NiOx)을 포함하는 광 다이오드. - 제8항에서,
상기 제1 전극은 ITO(indium-tin-oxide) 또는 IZO(indium-zinc-oxide)를 포함하는 광 다이오드. - 광 다이오드, 그리고
상기 광 다이오드와 연결되어 있는 구동 트랜지스터
를 포함하며,
상기 광 다이오드는,
광전층,
상기 광전층 양쪽에 위치하는 제1 및 제2 전극, 그리고
상기 제2 전극을 중심으로 상기 광전층의 반대쪽에 위치하는 인광층
을 포함하는 광 센서. - 제10항에서,
상기 광 다이오드 및 상기 구동 트랜지스터는 투명 또는 반투명한 광 센서. - 제11항에서,
상기 인광층은 펜타센 퀴논(pentacenequinon)을 포함하는 광 센서. - 제12항에서,
상기 광전층은,
p형 유기 반도체 물질을 포함하는 p형층, 그리고
상기 p형층과 접합되어 있으며 n형 무기 반도체 물질을 포함하는 n형층
을 포함하는
광 센서. - 제13항에서,
상기 p형층은 펜타센(pentacene)을 포함하는 광 센서. - 제14항에서,
상기 n형층은 산화아연(ZnO)을 포함하는 광 센서. - 제15항에서,
상기 상부 전극은 산화니켈(NiOx)을 포함하는 광 센서. - 제16항에서,
상기 하부 전극은 ITO(indium-tin-oxide) 또는 IZO(indium-zinc-oxide)를 포함하는 광 센서. - 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,
상기 구동 트랜지스터는,
게이트 전극,
펜타센을 포함하는 반도체층,
상기 게이트 전극과 상기 반도체층 사이에 위치하는 게이트 절연막, 그리고
상기 반도체층과 접촉하는 소스 전극 및 드레인 전극
을 포함하며,
상기 소스 전극은 상기 제1 전극과 연결되어 있는
광 센서. - 제18항에서,
상기 게이트 전극은 상기 제1 전극과 동일한 물질을 포함하고,
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 상기 제2 전극과 동일한 물질을 포함하는 광 센서. - 제19항에서,
상기 게이트 절연막은 산화알루미늄을 포함하는 광 센서.
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