KR20220014262A - 생체 인식 소자 및 그를 포함하는 생체 인식 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체 인식 소자 및 그를 포함하는 생체 인식 시스템을 개시한다. 그의 소자는 생체 생성 필름과, 상기 생체 생성 필름의 일측 상에 배치된 반사 층과, 상기 반사 층 상에 배치되어 광을 생성하는 광원과, 상기 광원과 상기 반사 층 사이에 배치되고, 상기 광을 상기 반사 층과 상기 생체 생성 필름의 타측에 제공하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터 및 상기 반사 층 사이에 배치되어 상기 반사 층에 제공되는 상기 광을 스위칭하는 광 스위칭 층을 포함한다.
Description
본 발명은 생체 인식 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 생체 인식 소자 및 그를 포함하는 생체 인식 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 생체 인식 기술은 개별적인 생체의 특성을 인식하여 보안 시스템으로 활용하는 기술이다. 생체 인식의 예로는 지문, 음성, 얼굴, 홍채, 손금, 및 정맥 분포 등 다양하다. 그 중에 지문의 생체 인식은 휴대폰과 같은 모바일 단말기에 내장된 커버 글래스 위에 사용자의 손가락의 접촉에 의해 수행될 수 있다. 생체 인식 시스템은 사용자의 지문을 인식하여 기존에 저장되어 있던 사용자의 지문과 일치하면 화면 잠금을 풀고, 그렇지 않으면 화면 잠금 상태를 유지할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피검체의 검사위치를 제시할 수 있는 생체 인식 소자를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 비접촉 방식으로 피검체를 인식할 수 있는 생체 인식 소자 및 그를 포함하는 생체 인식 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 생체 인식 소자를 개시한다. 그의 소자는 생체 생성 필름; 상기 생체 생성 필름의 일측 상에 배치된 제 1 반사 층; 상기 제 1 반사 층 상에 배치되어 광을 생성하는 광원; 상기 광원과 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되고, 상기 광을 상기 제 1 반사 층과 상기 생체 생성 필름의 타측에 제공하는 제 1 빔 스플리터; 및 상기 제 1 빔 스플리터와 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되어 상기 제 1 반사 층에 제공되는 상기 광을 스위칭하는 제 1 광 스위칭 층을 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 광 스위칭 층은 액정 패널을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 광 스위칭 층은: 하부 기판; 상기 하부 기판 상의 제 1 하부 전극; 상기 제 1 하부 전극 상의 액정 층; 상기 액정 층 상의 제 1 상부 전극; 및 상기 제 1 상부 전극 상의 상부 기판을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 광 스위칭 층은 상기 제 1 하부 전극과 상기 제 1 상부 전극의 가장자리들 상에 제공되어 상기 액정 층을 둘러싸는 봉지 층을 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 빔 스플리터와 상기 제 1 광 스위칭 층 사이에 배치된 광 굴절 층을 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광 굴절 층은: 제 2 하부 전극; 상기 제 2 하부 전극 상의 굴절률 변화 층; 및 상기 굴절률 변화 층 상의 제 2 상부 전극을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광원 상에 배치되어 상기 광원 상의 광을 흡수하는 광 흡수 층; 및 상기 광 흡수 층과 상기 광원 사이에 배치되는 시준기를 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광원 상에 제공되고, 상기 광을 상기 광원 또는 상기 생체 생성 필름에 반사하는 제 2 반사 층; 상기 제 2 반사 층과 상기 제 2 광원 사이에 배치되어 상기 광을 상기 제 2 반사 층 또는 상기 생체 생성 필름에 제공하는 제 2 빔 스플리터; 및 상기 제 2 빔 스플리터와 상기 광원 사이에 배치되어 상기 광원 상으로 제공되는 상기 광을 스위칭하는 제 2 광 스위칭 층을 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 2 광 스위칭 층은 상기 제 1 광 스위칭 층과 반대로 구동될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 반사 층과 상기 생체 생성 필름 사이에 배치되는 제 1 층간 절연 층; 상기 제 2 반사 층과 상기 제 2 빔 스플리터 사이에 배치되는 제 2 층간 절연 층; 및 상기 제 2 빔 스플리터, 상기 제 2 층간 절연 층, 및 상기 제 2 반사 층의 측벽 상에 배치된 제 3 광 스위칭 층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 생체 인식 시스템은, 기판; 상기 기판의 일측 상에 배치된 생체 인식 소자; 및 상기 기판의 타측 상에 배치된 센싱 소자를 포함한다. 여기서, 상기 생체 인식 소자는: 상기 기판 상의 생체 생성 필름; 상기 생체 필름의 일측 상에 배치된 제 1 반사 층; 상기 제 1 반사 층 상에 배치되어 제 1 광을 생성하는 제 1 광원; 상기 제 1 광원과 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되고, 상기 제 1 광을 상기 제 1 반사 층과 상기 생체 생성 필름의 타측에 제공하는 제 1 빔 스플리터; 및 상기 제 1 빔 스플리터와 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되어 상기 제 1 반사 층에 제공되는 상기 제 1 광을 스위칭하는 광 스위칭 층을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 기판은 유연 기판을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 유연 기판은 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 나프탈렌을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 센싱 소자는: 제 2 광을 생성하는 제 2 광원; 및 상기 제 2 광원에 인접하여 배치되고 상기 제 2 광을 수신하는 광 센서를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원의 각각은 발광소자를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 생체 인식 소자와 상기 센싱 소자는 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 교번하여 배치될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 기판의 가장자리에 연결되고, 상기 생체 인식 소자 및 상기 센싱 소자를 덮는 투명 커버를 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 생체 인식 소자는 복수개이고, 상기 복수개의 생체 인식 소자들은 상기 센싱 소자의 양측들에 배치될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 기판은 상기 복수개의 생체 인식 소자들이 접근하도록 오목한 모양으로 휘어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 생체 인식 소자는 광 스위칭 층을 이용하여 기준 생체의 이미지를 생체 생성 필름에 기록하고 상기 생체 생성 필름 상부에 가상 생체를 표시하여 피검체의 검사위치를 제시할 수 있다. 생체 인식 소자를 포함하는 생체 인식 시스템은 상기 생체 인식 소자에 인접하는 센싱 소자를 이용하여 비접촉 방식으로 피검체를 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 생체 인식 시스템의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 광 스위칭 층의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 제 1 광을 이용하여 표시되는 가상 생체 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 광 스위칭 층의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 2의 생체 인식 소자들의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7 및 도 8은 도 1의 생체 인식 소자의 일 예를 보여주는 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 도 1의 생체 인식 소자(20)의 일 예를 보여주는 단면도들이다.
도 2는 도 1의 I-I'선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 광 스위칭 층의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 제 1 광을 이용하여 표시되는 가상 생체 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 광 스위칭 층의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 2의 생체 인식 소자들의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7 및 도 8은 도 1의 생체 인식 소자의 일 예를 보여주는 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 도 1의 생체 인식 소자(20)의 일 예를 보여주는 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 기판, 생체 인식 필름, 및 광 굴절 층은 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.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 생체 인식 시스템(100)의 일 예를 보여준다. 도 2는 도 1의 I-I'선상을 절취하여 보여준다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 생체 인식 시스템(100)은 기판(10), 생체 인식 소자들(20), 센싱 소자들(30) 및 투명 커버(40)를 포함할 수 있다. 기판(10)은 유연 기판(flexible substrate)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(10)은 폴리이미드(polyimide) 폴리에틸렌 나프탈렌(polyethyene naphthalene)을 포함할 수 있다. 생체 인식 소자들(20)과 센싱 소자들(30)은 기판(10) 상에 제공될 수 있다. 생체 인식 소자들(20)과 센싱 소자들(30)은 제 1 방향(D1) 및 제 2 방향(D2)에 대해 서로 교번하여 배치될 수 있다. 투명 커버(40)는 기판(10)의 가장자리에 연결되고, 생체 인식 소자들(20) 및 센싱 소자들(30)을 덮을 수 있다. 투명 커버(40)는 투명 플라스틱 또는 투명 퀄츠를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 생체 인식 소자(20)는 기판(10)의 일측 상에 제공될 수 있다. 생체 인식 소자(20)는 제 1 광(21)의 홀로그래피 원리를 이용하여 기준 생체(110)의 이미지(ex, 생체 정보)를 기록(write) 및/또는 기억(memorize)시킬 수 있다. 기준 생체(110)는 투명 커버(40)에 상부에 제공되어 상기 투명 커버(40)에 접촉되지 않을 수 있다. 즉, 기준 생체(110)의 이미지는 비접촉 방식으로 기록 및/또는 기억될 수 있다. 일 예로, 생체 인식 소자(20)는 생체 생성 필름(210), 제 1 층간 절연 층(220), 제 1 반사 층(230), 제 1 광 스위칭 층(240), 광 굴절 층(250), 제 1 빔 스플리터(260), 제 1 광원(270), 시준기(280), 및 광 흡수 층(290)을 포함할 수 있다.
생체 생성 필름(210)은 기판(10) 상에 제공될 수 있다. 제 1 광(21)이 홀로그래피 원리에 근거하여 생체 생성 필름(210) 상에 결상될 때, 생체 생성 필름(210)은 기준 생체(110)의 이미지를 기록 및/또는 기억할 수 있다. 기준 생체(110)는 인체의 손가락을 포함할 수 있다. 기준 생체(110)는 피검체(도 4의 130)와 동일하거나 다를 수 있다. 예를 들어, 생체 생성 필름(210)은 포토폴리머(photopolymer), 포토레지스트(photoresist), 실버 할라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래피 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic), 폴리카베네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테르프탈레이트(PET), 또는 트리아세틸로오스(TAC)를 포함할 수 있다.
제 1 층간 절연 층(220)은 생체 생성 필름(210)의 일측 상에 배치될 수 있다. 제 1 층간 절연 층(220)은 생체 생성 필름(210)과 제 1 반사 층(230) 사이에 배치되어 상기 제 1 반사 층(230)에 평탄 면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1 층간 절연 층(220)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물의 유전체를 포함할 수 있다.
제 1 반사 층(230)은 제 1 층간 절연 층(220) 상에 배치될 수 있다. 제 1 반사 층(230)은 제 1 광(21)을 기준 생체(110)에 반사할 수 있다. 예를 들어, 제 1 반사 층(230)은 Al, Ag, 또는 Cu와 같은 금속을 포함할 수 있으며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제 1 광 스위칭 층(240)은 제 1 반사 층(230) 상에 배치될 수 있다. 제 1 광 스위칭 층(240)은 제 1 광(21)을 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 제 1 광 스위칭 층(240)은 제 1 광(21)을 제 1 반사 층(230)에 투과하거나 차단(blocking)할 수 있다.
도 3은 도 2의 제 1 광 스위칭 층(240)의 일 예를 보여준다.
도 3을 참조하면, 제 1 광 스위칭 층(240)은 액정패널을 포함할 수 있다. 제 1 광 스위칭 층(240)은 전기장(E)과 평행한 방향으로 제 1 광(21)을 투과할 수 있다. 일 예로, 제 1 광 스위칭 층(240)은 하부 기판(241), 제 1 하부 전극(242), 액정 층(243), 봉지 층(244), 제 1 상부 전극(245), 및 상부 기판(246)을 포함할 수 있다. 하부 기판(241)은 투명 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(241)은 글래스 또는 투명 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 제 1 하부 전극(242)은 하부 기판(241) 상에 제공될 수 있다. 제 1 하부 전극(242)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 포함할 수 있다. 액정 층(243)은 제 1 하부 전극(242) 상에 제공될 수 있다. 제 1 하부 전극(242)과 제 1 상부 전극(245) 사이에 전기장(E)이 유도되면, 액정 층(243)은 상기 전기장(E)을 따라 배열되고 제 1 광(21)을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 액정 층(243)은 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 봉지 층(244)은 제 1 하부 전극(242)의 가장자리에 제공될 수 있다. 봉지 층(244)은 액정 층(243)을 둘러싸고, 상기 액정 층(243)을 하부 기판(241)과 상부 기판(246) 사이에 봉지(seal)할 수 있다. 예를 들어, 봉지 층(244)은 에폭시 접착제를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제 1 상부 전극(245)은 액정 층(243) 및 봉지 층(244) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 상부 전극(245)은 ITO와 같은 투명 전극을 포함할 수 있다. 상부 기판(246)은 제 1 상부 전극(245) 상에 제공될 수 있다. 상부 기판(246)은 글래스 또는 투명 플라스틱 기판을 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 광 굴절 층(250)은 제 1 광 스위칭 층(240) 상에 제공될 수 있다. 광 굴절 층250)은 제 1 광(21)을 투과할 수 있다. 제 1 빔 스플리터(260)에서 제 1 광(21)이 제공되면, 광 굴절 층(250)은 제 1 광(21)의 일부를 제 1 광 스위칭 층(240)에 굴절시키고, 제 1 광(21)의 다른 일부를 생체 생성 필름(210)의 타측에 굴절시킬 수 있다. 일 예로, 광 굴절 층(250)은 제 2 하부 전극(252), 굴절률 변화 층(254) 및 제 2 상부 전극(256)을 포함할 수 있다. 제 2 하부 전극(252)은 제 1 광 스위칭 층(240) 상에 제공될 수 있다. 제 2 하부 전극(252)은 굴절률 변화 층(254)을 가열하여 상기 굴절률 변화 층(254)의 굴절률을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 제 2 하부 전극(252)은 TiO2, ZnO, ITO과 같은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 굴절률 변화 층(254)은 제 2 하부 전극(252) 상에 제공될 수 있다. 굴절률 변화 층(254)은 굴절률을 변화시켜 제 1 광(21)을 생체 생성 필름(210)의 타측에 스캐닝(scan)할 수 있다. 예를 들어, 굴절률 변화 층(254)은 실리카를 포함할 수 있다. 제 2 상부 전극(256)은 굴절률 변화 층(254) 상에 제공될 수 있다. 제 2 상부 전극(256)은 굴절률 변화 층(254)을 가열하여 상기 굴절률 변화 층(254)의 굴절률 변화를 가속화할 수 있다. 예를 들어, 제 2 상부 전극(256)은 TiO2, ZnO, ITO와 같은 금속 산화물을 포함할 수 있다.
제 1 빔 스플리터(260)는 광 굴절 층(250) 상에 제공될 수 있다. 제 1 빔 스플리터(260)는 제 1 광(21)을 분리(divide)하여 상기 제 1 광(21)의 일 부분을 제 1 반사 층(230)에 제공하고, 상기 광(21)의 다른 일부를 생체 생성 필름(210)의 타측 상에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1 빔 스플리터(260)는 방해석과 같은 복굴절 물질을 포함할 수 있으며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제 1 광원(270)은 제 1 빔 스플리터(260) 상에 제공될 수 있다. 제 1 광원(270)은 제 1 광(21)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 광(21)은 발광소자(LED)를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 제 1 광원(270)과 제 1 빔 스플리터(260) 사이에 부가 시준기(additional collimator)가 제공될 수 있다. 부가 시준기는 제 1 광(21)을 시준(collimate)하여 제 1 빔 스플리터(260)의 제 1 광(21)의 분할 정밀도(division precision)를 증가시킬 수 있다.
시준기(280)는 제 1 광원(270) 상에 제공될 수 있다. 제 1광(21)은 홀로그래피 원리를 이용하여 기준 생체의 이미지를 기록 및/또는 기억시키는데 필요한 광이다. 제 1광원 (270)으로부터 360도 모든 방향으로 광이 조사되는데, 시준기(280)는 제 1광(21)이 아닌 광, 즉 원하지 않는 광을 광 흡수 층(290)에 시준할 수 있다. 예를 들어, 시준기(280)는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 광 흡수 층(290)은 시준기(280) 상에 제공될 수 있다. 광 흡수 층(290)은 원하지 않는 광을 흡수함으로써, 제 1 광(21)과의 간섭을 차단할 수 있다. 예를 들어, 광 흡수 층(290)은 크롬(Cr)과 같은 금속 층을 포함할 수 있다. 이와 달리, 광 흡수 층(290)은 그래핀 (graphene)과 탄소 나노튜브 어레이 (Carbon nanotube array)를 포함할 수 있다.
도 4는 도 2의 제 1 광(21)을 이용하여 표시되는 가상 생체(120)를 보여준다. 도 5는 도 4의 제 1 광 스위칭 층(240)의 일 예를 보여준다.
도 4 및 도 5를 참조하여 제 1 광 스위칭 층(240)이 제 1 광(21)의 일 부분을 차단할 경우, 제 1 빔 스플리터(260)는 제 1 광(21)의 다른 부분을 생체 생성 필름(210)에 반사하여 생체 생성 필름(210) 타측의 투명 커버(40) 상부에 가상 생체(120)를 표시할 수 있다. 가상 생체(120)는 투명 커버(40)에 접촉되지 않을 수 있다. 가상 생체(120)는 피검체(130)의 검사 위치를 피검자(도시되지 않음)에게 알려줄 수 있다. 피검사자는 가상 생체(120)에 근거하여 피검체(130)를 가상 생체(120) 내에 제공할 수 있다. 피검체(130)는 가상 생체(120)에 중첩될 수 있다. 피검체(130)는 투명 커버(40) 상부에 비접촉 방식으로 제공될 수 있다. 즉, 생체 인식 시스템(100)은 피검체(130)를 비접촉 방식으로 인식할 수 있다. 예를 들어, 피검체(130)는 손가락을 포함할 수 있다. 제 1 하부 전극(242)과 제 1 상부 전극(245) 사이의 전기장이 제거되면, 제 1 광 스위칭 층(240)의 액정 층(243)은 제 1 광(21)의 일부를 차단하여 가상 생체(120)를 표시시키고, 피검체(130)의 검사 위치를 제시할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 센싱 소자(30)는 기판(10)의 타측 상에 제공될 수 있다. 센싱 소자(30)는 제 2 광(31)을 피검체(130)에 제공하여 상기 피검체(130)를 감지할 수 있다. 제어부(미도시)는 센싱 소자(30)의 감지 신호를 이용하여 피검체(130)의 이미지를 획득하고, 상기 피검체(130)를 인식(certificate)할 수 있다. 일 예로, 센싱 소자(30)는 제 2 광원(32) 및 광 검출기(34)를 포함할 수 있다.
제 2 광원(32)은 생체 인식 소자(20)와 광 검출기(34) 사이에 제공될 수 있다. 제 2 광원(32)은 제 2 광(31)을 생성하여 피검체(130)에 제공할 수 있다. 제 2 광(31)은 제 1 광(21)의 파장과 다른 파장을 가질 수 있다. 제 2 광원(32)은 발광소자(LED)를 포함할 수 있다.
광 검출기(34)는 제 2 광원(32)에 인접하여 제공될 수 있다. 광 검출기(34)는 제 2 광(31)을 수신하여 피검체(130)의 이미지를 생성시킬 수 있다. 광 검출기(34)는 CMOS 소자 또는 CCD를 포함할 수 있다. 이와 달리, 광 검출기(34)는 포토다이오드, 또는 포토트랜지스터를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제어부(미도시)는 광 검출기(34)의 이미지를 이용하여 피검체(130)를 인식할 수 있다. 피검체(130)가 기준 생체(110)와 동일할 경우, 제어부는 피검체(130)를 정상으로 판정할 수 있다. 피검체(130)가 기준 생체(110)와 다를 경우, 제어부는 피검체(130)를 오류로 판정할 수 있다.
도 6은 도 2의 생체 인식 소자들(20)의 일 예를 보여준다.
도 6을 참조하면, 복수개의 생체 인식 소자들(20)은 센싱 소자(30)의 양측들에 배치되고, 제 1 광(21)을 상기 센싱 소자(30) 상부의 기준 생체(110)에 집중시킬 수 있다. 복수개의 생체 인식 소자들(20)이 접근하도록 기판(10)은 오목한 모양으로 휘어질 수 있다. 기판(10)이 휘어지면, 투명 커버(40)는 기판(10)과 동일한 모양으로 휘어질 수 있다. 제 1 광(21)은 기준 생체(110)에 반사된 후에, 생체 생성 필름들(210)에 제공되어 상기 기준 생체(110)의 이미지를 기록할 수 있다. 복수개의 생체 인식 소자들(20)은 대면적의 기준 생체(110)의 이미지를 생체 생성 필름들(210)에 기록할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 생체 인식 소자들(20)은 제 1 광(21)을 센싱 소자(30) 상부에 집중시켜 가상 생체(120)를 선명하게 표시할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 1의 생체 인식 소자(20)의 일 예를 보여준다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 생체 인식 소자(20)는 제 2 광 스위칭 층(340), 제 2 빔 스플리터(360), 제 2 층간 절연 층(370), 및 제 2 반사 층(380)을 더 포함할 수 있다. 도 2의 시준기(280) 및 광 흡수 층(290)은 제 2 광 스위칭 층(340), 제 2 빔 스플리터(360), 제 2 층간 절연 층(370), 및 제 2 반사 층(380)으로 대체될 수 있다.
제 2 광 스위칭 층(340)은 제 1 광원(270) 상에 제공될 수 있다. 제 2 광 스위칭 층(340)은 제 1 광원(270) 상의 제 1 광(21)을 제어할 수 있다. 제 2 광 스위칭 층(340)은 도 3 및 도 5의 제 1 광 스위칭 층(240)과 동일하게 구성될 수 있다. 제 2 광 스위칭 층(340)은 제 1 광 스위칭 층(240)과 반대로 구동될 수 있다. 제 1 광 스위칭 층(240)과 제 2 광 스위칭 층(340)의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 7을 참조하여 제 2 광 스위칭 층(340)이 제 1 광원 (270) 상부의 제 1 광(21)을 차단하면, 제 1 광 스위칭 층(240)은 제 1 광원(270) 하부의 제 1 광(21)을 투과하여 홀로그래피 방법으로 기준 생체(110)의 이미지를 생체 생성 필름(210)에 기록 및/또는 기억시킬 수 있다.
도 8을 참조하여 제 1 광 스위칭 층(240)이 제 1 광원 (270) 하부의 제 1 광(21)을 차단하면, 제 2 광 스위칭 층(340)은 제 1 광원(270) 상부의 제 1 광(21)을 투과하여 홀로그래피 방법으로 투명 커버(40) 상부에서 생체 생성 필름(210)으로부터 반사된 제 1 광(21)과 결상시키고 가상 생체(120)를 표시할 수 있다. 가상 생체(120)는 투명 커버(40) 상부의 공중(air)에 표시될 수 있다.
제 2 빔 스플리터(360)는 제 2 광 스위칭 층(340) 상에 제공될 수 있다. 제 2 빔 스플리터(360)는 제 1 광(21)의 일부를 제 2 반사 층(380) 외곽의 투명 커버(40)의 상부에 반사하고, 상기 제 1 광(21)의 남은 일부를 제 2 층간 절연 층(370)에 투과할 수 있다.
제 2 층간 절연 층(370)은 제 2 빔 스플리터(360) 상에 제공될 수 있다. 제 2 층간 절연 층(370)은 제 1 광(21)을 투과할 수 있다. 제 2 층간 절연 층(370)은 실리콘 산화물과 같은 유전체를 포함할 수 있다. 이와 달리, 제 2 층간 절연 층(370)은 투명 폴리머를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제 2 반사 층(380)은 제 2 층간 절연 층(370) 상에 제공될 수 있다. 제 2 반사 층(380)은 제 2 광(31)을 제 1 광원(270)에 반사할 수 있다. 이와 달리, 제 2 반사 층(380)은 제 2 광(31)을 흡수할 수 있다.
생체 생성 필름(210), 제 1 층간 절연 층(220), 제 1 반사 층(230), 제 1 광 스위칭 층(240), 광 굴절 층(250) 및 제 1 빔 스플리터(260)는 도 2 및 도 4와 동일하게 구성될 수 있다.
도 9 및 도 10은 도 1의 생체 인식 소자(20)의 일 예를 보여준다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 생체 인식 소자(20)는 제 3 광 스위칭 층(390)을 더 포함할 수 있다. 제 3 광 스위칭 층(390)은 제 2 빔 스플리터(360), 제 2 층간 절연 층(370), 및 제 2 반사 층(380)의 일측 측벽 상에 제공될 수 있다. 제 3 광 스위칭 층(390)은 제 1 광원(270) 상부의 제 1 광(21) 중 제 2 반사층 (380)을 벗어나는 광을 스위칭할 수 있다. 즉, 도 9에서 제 3 광 스위칭 층 (390)은 제 2 반사층 (380)을 벗어나는 광을 통과시켜서 기준생체 (110) 로 향하게 하는 반면, 도 10에서는 제 2 반사층 (380)을 벗어나는 광을 차단한다. 도 9와 10에서 광 굴절 층(250)은 흡수 층으로 기능하여 제 1 광원(270) 하부의 제 1 광(21)을 흡수할 수 있다. 광 굴절 층(250)이 제 1 광원(270) 하부의 제 1 광(21)을 흡수할 경우, 제 1 광원(270), 제 2 광 스위칭 층(340), 제 2 빔 스플리터(360), 제 2 층간 절연 층(370), 제 2 반사 층(380), 및 제 3 스위칭 층(390)은 제 1 광(21)을 이용하여 도 9와 같이 기준 생체(110)의 이미지를 기록하고, 도 10과 같이 가상 생체(120)를 표시할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제 2 광 스위칭 층(340)은 제 1 광(21)을 투과시켜 홀로그래피 방법으로 기준 생체(110)의 이미지를 생체 생성 필름(210)에 기록 및/또는 기억시킬 수 있다. 제 2 빔 스플리터(360)는 제 1 광(21)의 일부(ex, 기준 광)를 투과하고, 제 1 광(21)의 나머지 일부(ex, 물체 광)를 반사할 수 있다. 제 1 광(21)의 일부(ex, 기준 광)는 제 2 반사 층(380) 에 먼저 도달한 후 생체 생성 필름(210) 방향으로 향하고, 제 1 광(21)의 나머지 일부(ex, 물체 광)는 기준 생체(110에 먼저 도달한 후 생체 생성 필름(210) 방향으로 향함으로서 상기 기준 생체(110)의 이미지를 생체 생성 필름(21)에 기록시킬 수 있다. 제 3 스위칭 층(390)은 제 1 광(21)의 나머지 일부(ex, 물체 광)를 제 2 빔스플리터 (360)에서 기준생체 (110)으로 향하도록 투과할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제 3 스위칭 층(390)은 제 1 광(21)의 나머지 일부(ex, 물체 광)를 차단하여 기준 생체(110)의 이미지를 가상 생체(120)로 표시시킬 수 있다.
제 2 빔 스플리터(360)는 제 1 광(21)의 일부(ex, 기준 광)를 제 2 반사 층(380) 에 먼저 도달한 후 생체 생성필름 (210)에 도달시킴으로써 공기 중에 가상 생체(120)를 표할 수 있다.
제 1 층간 절연 층(220), 제 1 반사 층(230), 제 1 광 스위칭 층(240), 및 제 1 빔 스플리터(260)는 도 7 및 도 8과 동일하게 구성될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 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 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (19)
- 생체 생성 필름;
상기 생체 생성 필름의 일측 상에 배치된 제 1 반사 층;
상기 제 1 반사 층 상에 배치되어 광을 생성하는 광원;
상기 광원과 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되고, 상기 광을 상기 제 1 반사 층과 상기 생체 생성 필름의 타측에 제공하는 제 1 빔 스플리터; 및
상기 제 1 빔 스플리터와 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되어 상기 제 1 반사 층에 제공되는 상기 광을 스위칭하는 제 1 광 스위칭 층을 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 스위칭 층은 액정 패널을 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 스위칭 층은:
하부 기판;
상기 하부 기판 상의 제 1 하부 전극;
상기 제 1 하부 전극 상의 액정 층;
상기 액정 층 상의 제 1 상부 전극; 및
상기 제 1 상부 전극 상의 상부 기판을 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 광 스위칭 층은 상기 제 1 하부 전극과 상기 제 1 상부 전극의 가장자리들 상에 제공되어 상기 액정 층을 둘러싸는 봉지 층을 더 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 빔 스플리터와 상기 제 1 광 스위칭 층 사이에 배치된 광 굴절 층을 더 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 5 항에 있어서,
상기 광 굴절 층은:
제 2 하부 전극;
상기 제 2 하부 전극 상의 굴절률 변화 층; 및
상기 굴절률 변화 층 상의 제 2 상부 전극을 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광원 상에 배치되어 상기 광원 상의 광을 흡수하는 광 흡수 층; 및
상기 광 흡수 층과 상기 광원 사이에 배치되는 시준기를 더 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광원 상에 제공되고, 상기 광을 상기 광원 또는 상기 생체 생성 필름에 반사하는 제 2 반사 층;
상기 제 2 반사 층과 상기 광원 사이에 배치되어 상기 광을 상기 제 2 반사 층 또는 상기 생체 생성 필름에 제공하는 제 2 빔 스플리터; 및
상기 제 2 빔 스플리터와 상기 광원 사이에 배치되어 상기 광원 상으로 제공되는 상기 광을 스위칭하는 제 2 광 스위칭 층을 더 포함하는 생체 인식 소자.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 광 스위칭 층은 상기 제 1 광 스위칭 층과 반대로 구동되는 생체 인식 소자.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 반사 층과 상기 생체 생성 필름 사이에 배치되는 제 1 층간 절연 층;
상기 제 2 반사 층과 상기 제 2 빔 스플리터 사이에 배치되는 제 2 층간 절연 층; 및
상기 제 2 빔 스플리터, 상기 제 2 층간 절연 층, 및 상기 제 2 반사 층의 측벽 상에 배치된 제 3 광 스위칭 층을 더 포함하는 생체 인식 소자.
- 기판;
상기 기판의 일측 상에 배치된 생체 인식 소자; 및
상기 기판의 타측 상에 배치된 센싱 소자를 포함하되,
상기 생체 인식 소자는:
상기 기판 상의 생체 생성 필름;
상기 생체 필름의 일측 상에 배치된 제 1 반사 층;
상기 제 1 반사 층 상에 배치되어 제 1 광을 생성하는 제 1 광원;
상기 제 1 광원과 상기 제1 반사 층 사이에 배치되고, 상기 제 1 광을 상기 제1 반사 층과 상기 생체 생성 필름의 타측에 제공하는 제 1 빔 스플리터; 및
상기 제 1 빔 스플리터와 상기 제 1 반사 층 사이에 배치되어 상기 제 1 반사 층에 제공되는 상기 제 1 광을 스위칭하는 광 스위칭 층을 포함하는 생체 인식 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 기판은 유연 기판을 포함하는 생체 인식 시스템.
- 제 12 항에 있어서,
상기 유연 기판은 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 나프탈렌을 포함하는 생체 인식 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 센싱 소자는:
제 2 광을 생성하는 제 2 광원; 및
상기 제 2 광원에 인접하여 배치되고 상기 제 2 광을 수신하는 광 센서를 포함하는 생체 인식 시스템.
- 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원의 각각은 발광소자를 포함하는 생체 인식 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 생체 인식 소자와 상기 센싱 소자는 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 교번하여 배치되는 생체 인식 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 기판의 가장자리에 연결되고, 상기 생체 인식 소자 및 상기 센싱 소자를 덮는 투명 커버를 더 포함하는 생체 인식 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 생체 인식 소자는 복수개이고,
상기 복수개의 생체 인식 소자들은 상기 센싱 소자의 양측들에 배치되는 생체 인식 시스템.
- 제 18 항에 있어서,
상기 기판은 상기 복수개의 생체 인식 소자들이 접근하도록 오목한 모양으로 휘어지는 생체 인식 시스템.
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| KR (1) | KR102665611B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000298837A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 光記録方法、光再生方法、情報メディア |
| JP2015162259A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | ホログラム記録再生装置、ホログラム記録方法およびデータアーカイブシステム |
| KR20170096873A (ko) * | 2016-02-17 | 2017-08-25 | 하나 마이크론(주) | 스마트 기기의 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법 |
-
2020
- 2020-12-14 KR KR1020200174649A patent/KR102665611B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000298837A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 光記録方法、光再生方法、情報メディア |
| JP2015162259A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | ホログラム記録再生装置、ホログラム記録方法およびデータアーカイブシステム |
| KR20170096873A (ko) * | 2016-02-17 | 2017-08-25 | 하나 마이크론(주) | 스마트 기기의 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102665611B1 (ko) | 2024-05-16 |
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