(57)【要約】      （修正有）【課題】有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）発光部の開口率に影響を与えずに生体認証が可能な近赤外線（ＮＩＲ）有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルを提供する。【解決手段】ＮＩＲ光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルは、基板１１０と、基板１１０上に配置されて可視光を発光するＯＬＥＤスタック３００と、基板１１０とＯＬＥＤスタック３００との間に配置され、ＮＩＲ光を発光するＮＩＲ発光部２１０及びＮＩＲ光を受光するＮＩＲ受光部２２０を含むＮＩＲ有機光センサスタック２００と、を備える。【選択図】図２
2019033071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外線（ＮＩＲ）有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルであって
基板と、
前記基板上に配置されて可視光を発光するＯＬＥＤスタックと、
前記基板と前記ＯＬＥＤスタックとの間に配置され、ＮＩＲ光を発光するＮＩＲ発光部及びＮＩＲ光を受光するＮＩＲ受光部を含むＮＩＲ光センサスタックと、を備えることを特徴とするＯＬＥＤパネル。
【請求項２】
前記ＯＬＥＤスタックのピクセルは、少なくとも一つの前記ＮＩＲ発光部と少なくとも一つの前記ＮＩＲ受光部を含むことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項３】
前記ＮＩＲ発光部及び前記ＮＩＲ受光部は、前記ＯＬＥＤスタックのサブピクセルの下部に含まれることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項４】
前記ＮＩＲ発光部及び前記ＮＩＲ受光部は、前記ＯＬＥＤスタックのサブピクセルとサブピクセルとの間の未発光部の下部に含まれることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項５】
前記ＯＬＥＤスタックは、前記ＮＩＲ光センサスタックの反対方向に発光することを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項６】
前記ＯＬＥＤスタックのＯＬＥＤ発光部は、有機発光層と、前記有機発光層の上部及び下部に形成された電極を含む有機発光ダイオードと、を含み、
前記有機発光層の上部に形成された電極は、透過電極であることを特徴とする請求項５に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項７】
前記ＮＩＲ発光部及び前記ＮＩＲ受光部は、前記ＯＬＥＤスタックのサブピクセルの下部に含まれ、
前記有機発光層の下部に形成された電極は、透過電極であることを特徴とする請求項６に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項８】
前記ＮＩＲ発光部と前記ＮＩＲ受光部は、前記ＯＬＥＤスタックのサブピクセルとサブピクセルとの間の未発光部の下部に含まれ、
前記有機発光層の下部に形成された電極は、反射電極であることを特徴とする請求項６に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項９】
前記基板と前記ＮＩＲ光センサスタックとの間に、前記ＮＩＲ光センサスタック及び前記ＯＬＥＤスタックの電気的信号を入出力するための駆動部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１０】
前記ＮＩＲ光センサスタックから電気的信号を入出力するための駆動部と前記ＯＬＥＤスタックから電気的信号を入出力するための駆動部とは、同一平面上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１１】
前記ＮＩＲ発光部は、８００〜１５００ｎｍの波長帯のＮＩＲ光を発光するＮＩＲ有機光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１２】
前記ＮＩＲ有機光ダイオードは、前記ＮＩＲ光を発光する有機発光層と、前記有機発光層の上部に形成された上部電極及び下部に形成された下部電極と、を含み、
前記上部電極は、透過電極であり、
前記下部電極は、反射電極であることを特徴とする請求項１１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１３】
前記ＮＩＲ受光部は、８００〜１５００ｎｍの波長帯のＮＩＲ光を受光するＮＩＲ有機光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１４】
前記ＮＩＲ有機光ダイオードは、前記ＮＩＲ光を吸光する有機吸光層と、前記有機吸光層の上部に形成された上部電極及び下部に形成された下部電極と、を含み、
前記上部電極は、透過度が８０％以上の透過電極であり、
前記下部電極は、反射電極であることを特徴とする請求項１３に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１５】
前記ＮＩＲ光センサスタックは、指紋、虹彩、又は顔面イメージを検出することを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネル。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＯＬＥＤパネルを備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオードパネル及びこれを含む表示装置に関し、より詳細には、生体認証が可能な近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオードパネル及びこれを含むモバイル表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置は、輝度、駆動電圧、及び応答速度特性に優れ、カラー画像の具現が可能であるという長所を有し、多様な表示装置に適用されている。
【０００３】
一方、最近、金融、ヘルスケア、モバイルなどを中心に、人間の特定生体情報や行動特徴情報を自動化された装置で抽出して本人を認証する生体認証技術を実現した表示装置に対する要求も増大している。特に、スマートホン先端企業の指紋、虹彩認証技術への適用は生体認証技術の耳目を集めている。
【０００４】
Ａｐｐｌｅ社は、半導体指紋認証センサ製造会社のＡｕｔｈｅｎＴｅｃｈ社を引受後、アイフォーン、アイパッド（登録商標）に指紋認証センサを持続的に搭載している。特許文献１にも、ＯＬＥＤ発光部と同一平面上に指紋認証のための近赤外線センサを形成する技術を開示している。しかし、特許文献１では、指紋認証のための近赤外線発光部と近赤外線検出部とをＯＬＥＤ発光部と同一平面上に形成しており、指紋認証センサがない既存のＯＬＥＤ発光部に比べてＯＬＥＤ発光部の開口率が減少する。ＯＬＥＤ発光部の開口率が減少する問題は、特に表示面積の小さいスマートホンのようなモバイル表示装置において表示特性に大きな影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０３３１５０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発の目的は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）発光部の開口率に影響を与えずに生体認証が可能な近赤外線（ＮＩＲ）有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル及びこれを含む表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によれる近赤外線（ＮＩＲ）有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルは、基板と、前記基板上に配置されて可視光を発光するＯＬＥＤスタックと、前記基板と前記ＯＬＥＤスタックとの間に配置され、ＮＩＲ光を発光するＮＩＲ発光部及びＮＩＲ光を受光するＮＩＲ受光部を含むＮＩＲ光センサスタックと、を備える。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による表示装置は、前記ＯＬＥＤパネルを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、近赤外線有機光センサ部とＯＬＥＤ発光部とを積層構造にして形成することによってＯＬＥＤ発光部の開口部を１００％維持しながら表示特性をそのまま維持することができる。
また、ＯＬＥＤ発光部の下部に設けられた近赤外線有機光センサ部は、近赤外線を用いて生体認証を効果的に行うことができる。
また、近赤外線有機光センサ部は、有機物質からなるために曲げられるか伸縮性を有するように製作することができる。従って、フレキシブル表示装置の具現が容易であり、表示装置の携帯性及び汎用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態による近赤外線（ＮＩＲ）有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルのピクセルレイアウトを示す概略図である。
【図２】第１実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルの断面図である。
【図３】図２に示したＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルを用いた指紋認証過程を説明するための断面図である。
【図４】他の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルのピクセルアレイ及びＮＩＲ有機光センサ２３０の多様なレイアウトを示す概略図である。
【図５】他の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルの他のピクセルレイアウトを示す概略図である。
【図６】他の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルの他のピクセルアレイ部のレイアウトを示す概略図である。
【図７】複数の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルを含むスマートホンの概略図である。
【図８】第２実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルのピクセルレイアウトを示す概略図である。
【図９】図８に示したＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルの断面図である。
【図１０】図８及び図９に示したＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルを用いた指紋認証過程を説明するための断面図である。
【図１１】一実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたパネルの動作アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態に具現され、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００１２】
図面において、様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体に亘って類似の部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという場合、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあるという場合は、中間に他の部分がないことを意味する。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルを説明する。
【００１４】
図１及び図２は、第１実施形態による近赤外線有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル１００のピクセルレイアウトを示す概略図及び断面図をそれぞれ示す図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態による近赤外線有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル１０００は、ＯＬＥＤスタック３００の下部に近赤外線（Ｎｅａｒ−Ｉｎｆｒａｒｅｄ、以下、ＮＩＲ）有機光センサスタック２００が積層された積層型パネルである。
【００１６】
近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネル１０００はそれぞれ異なる波長の色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を発光するサブピクセルが集まって一つの単位ピクセル（Ｐｘ）を構成し、この単位ピクセル（Ｐｘ）が行列として繰り返し配列されてパネル１００を形成する。
【００１７】
図１では、各ＯＬＥＤサブピクセル（Ｓｕｂ−Ｐｘ）の下部にＮＩＲ有機光センサ２３０が配置された平面図（ａ）及び斜視図（ｂ）を例示している。ＮＩＲ有機光センサ２３０は生体認証の効率性向上のためにＮＩＲ発光部２１０及びＮＩＲ受光部２２０を含む。
【００１８】
従って、図１の（ｂ）のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図の図２に示すように、サブピクセル領域とＮＩＲ有機光センサ領域とがオーバーラップする。
【００１９】
ＯＬＥＤスタック３００は、イメージをディスプレイするための領域である。ＯＬＥＤスタック３００は、有機発光層３１１と有機発光層３１１の下部及び上部に形成された第１電極３１３及び第２電極３１５とからなる有機発光ダイオード３１０を含む。有機発光層３１１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうちのいずれか一つを固有に基板の前面、即ちＮＩＲ有機光センサスタック２００の反対方向に発光３３０する多様な有機材料で形成される。第１電極３１３及び第２電極３１５のうちのいずれか一つは駆動電圧ライン（Ｖｄｄ）及び出力端（Ｏｕｔ  Ｐｕｔ）に連結されてアノードとして作用し、他の一つは共通電圧（Ｖｓｓ）に連結されてカソードとして作用する。有機発光層３１１の発光光が外部によく表示されるように、第２電極３１５は透過電極として約１００ｎｍ以下の厚さで形成される。例えば、第２電極３１５は、ＭｇＡｇ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｎｉ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡｌＺＯ、ＡｌＴＯなどで形成される。第１電極３１３は下部のＮＩＲ有機光センサスタック２００への光の入光及び出光が自由なように透過電極として形成される。好ましくは、透過度が８０％以上になる透過電極として形成される。例えば、第１電極３１３は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡｌＺＯ、ＡｌＴＯなどで形成される。ＮＩＲ有機光センサスタック２００は、ＮＩＲ有機発光部（ｅｍｉｔｔｅｒ）２１０及びＮＩＲ有機受光部（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２０を含む。
【００２０】
ＮＩＲ有機発光部２１０は、ＮＩＲ波長の光を発光する有機発光層２１１と、下部及び上部の第１電極２１３及び第２電極２１５を含むＮＩＲ有機光ダイオードである。有機発光層２１１は、８００〜１５００ｎｍの波長帯のＮＩＲ光を発光するのに適した下記化学式１に例示する材料のうちのいずれか一つ又はこれらの混合物で形成されるが、これは例示に過ぎず、所望のＮＩＲ波長を発光するのに適した材料であれば何でも使用可能である。
【００２１】
【化１】
2019033071.tif 000003
【００２２】
第１電極２１３及び第２電極２１５のうちのいずれか一つは駆動電圧ライン（Ｖｄｄ）及び出力端（Ｏｕｔ  Ｐｕｔ）に連結されてアノードとして作用し、他の一つは共通電圧（Ｖｓｓ）に連結されてカソードとして作用する。第２電極２１５は発光した光が透過するように透過電極として形成される。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡｌＺＯ、ＡｌＴＯなどが使用される。第１電極２１３は、発光した光が共振を通じて第２電極２１５方向に出光するように反射電極として形成される。例えば、第２電極２１５は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ、ＴｉＮ、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ａｌ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ｍｏ／ＩＴＯなどで形成される。ＮＩＲ有機受光部２２０は、ＮＩＲ波長の光を吸光する有機吸光層２２１と下部及び上部の第１電極２２３及び第２電極２２５とを含むＮＩＲ有機光ダイオードである。有機発光層２２１は、ＮＩＲ波長を吸光するのに適した物質で形成される。即ち、８００〜１５００ｎｍの波長を吸光するのに適した物質で形成される。例えば、下記化学式２に例示する材料のうちのいずれか一つ又はこれらの混合物で形成されるが、これは例示に過ぎず、所望のＮＩＲ波長を吸光するのに適した材料であれば何でも使用可能である。
【００２３】
【化２】
2019033071.tif 000004
【００２４】
ＮＩＲ有機受光部２２０の第２電極２２５は、入射するＮＩＲを最大限吸収するために透過電極として形成する。好ましくは、透過度が８０％以上になる透過電極として形成する。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡｌＴＯ、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎ）、ナノ銀（Ｎａｎｏ  Ａｇ）などで形成される。第１電極２２３は、入光した光が透過して消失しないように反射電極として形成される。例えば、第１電極２２３には、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ、ＴｉＮ、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ａｌ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ｍｏ／ＩＴＯなどが使用される。
【００２５】
ＯＬＥＤスタック３００及びＮＩＲ有機光センサスタック２００の発光及び受光の機能を阻害しないために、駆動部１００は、基板１１０とＮＩＲ有機光センサスタック２００との間に配置される。
【００２６】
駆動部１００は、基板１１０に形成されて上部のＮＩＲ有機光センサスタック２００及びＯＬＥＤスタック３００の電気的信号を入出力するための多様なトランジスタアレイ（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）と多層配線層１４０が形成された層間絶縁膜１５０とを含む。
【００２７】
ＯＬＥＤ用トランジスタ（ＴＲ）アレイ１２０ａ、ＮＩＲ有機発光部用トランジスタ（ＴＲ）アレイ１２０ｂ、及びＮＩＲ有機受光部用トランジスタ（ＴＲ）アレイ１２０ｃは、同一平面上に形成される。同一平面上に形成される場合、それぞれのトランジスタアレイ（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）形成工程を同時に行うことができるため、別の平面上に形成する場合に比べて追加工程マスクを製造する必要がなく、工程段階数を減らすことができる。また、別の平面上に形成する場合よりもパネルの厚さを薄くすることができるため、フレキシブルパネルを具現するのに一層好ましい。
【００２８】
基板１１０は、ガラス又はプラスチックなどの多様な材料で形成される。プラスチックの場合には透明でフレキシブルな材料で形成される。
【００２９】
ＯＬＥＤスタック３００の上面には粘着剤（図示せず）によって付着されたカバーガラス４５０が配置され、下部構造を保護してディスプレイ表面及び生体認証表面を形成する。
【００３０】
図３は、図２に示した近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルを用いた生体認証過程、具体的に指紋認証過程を説明するための断面図である。
【００３１】
ＯＬＥＤパネル１０００のカバーガラス４５０上に生体認証対象、例えば指５００が置かれると、ＮＩＲ有機発光部２１０のダイオードをターンオンさせるための駆動信号が加えられる。これにより、ＮＩＲ有機発光部２１０から８００〜１５００ｎｍのＮＩＲ波長の光２４０が放出され、指５００の指紋部分に照射される。ＮＩＲ波長の光２４０は可視光線外の波長であるため、使用者はＮＩＲ波長の光２４０を視覚的に見ることができない。指５００のような物体がカバーガラス４５０からなるディスプレイ表面に置かれていると、ＮＩＲ波長の光２４０が指５００の表面で反射又は散乱される。反射又は散乱されたＮＩＲ光２４５は、ＮＩＲ有機受光部２２０で受光されて検出される。ＮＩＲ有機受光部２２０で受光されて生成された電荷はＮＩＲ有機受光部用ＴＲアレイ１２０ｃによって読み出され、その後イメージプロセッサーを経て指５００の指紋イメージが獲得され、これによって指紋認証が行われる。
【００３２】
図３では、生体認証の対象として指５００の指紋を例示したが、指掌紋、虹彩、網膜、顔面などの多様な生体認証に適用することができるのは勿論である。
【００３３】
図１〜図３を参照して説明したＮＩＲ有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオードパネルの場合、ＮＩＲ有機発光部２１０及びＮＩＲ有機受光部２２０からなるＮＩＲ有機光センサ２３０を採用する場合には、ＮＩＲ有機発光部２１０でＮＩＲ波長の光２４０のみを選別的に発光するため、別途のＮＩＲカラーフィルタが必要ない。また、使用者が認知しないＮＩＲを照射するため、使用者の疲労感を減らすことができる。そして、ＮＩＲ波長が可視光より長いため、散乱反射が少なくイメージのデプス（ｄｅｐｔｈ）情報を獲得するのに有利である。また、ＯＬＥＤスタック３００の表示の前に生体認証を先に行うためには、生体認証に必要なＮＩＲ波長の光２４０のみを選別的に発光することが必須である。また、ＮＩＲ有機発光部２１０を別途のＮＩＲ光源として使用することによって構成の自由度を高めることができる。
【００３４】
図４は、他の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル１０００のピクセルアレイ及びＮＩＲ有機光センサ２３０の多様なレイアウトを示す概略図である。
【００３５】
図４の（ａ）のようにサブピクセルのうちの一部のサブピクセル（例えば、ＯＬＥＤ  Ｂ）の下部にはＮＩＲ有機光センサ２３０を配置せず、図４の（ｂ）のようにピクセルの一つのサブピクセル（例えば、ＯＬＥＤ  Ｒ）のみにＮＩＲ有機光センサ２３０を配置する。
【００３６】
或いは、図４の（ｃ）のように隣接するサブピクセルにそれぞれＮＩＲ受光部２２０とＮＩＲ発光部２１０とを分割して配置してもよい。又は、図４の（ｄ）のように隣接するサブピクセルから一つのサブピクセルを飛び越えてＮＩＲ受光部２２０とＮＩＲ発光部２１０とを配置してもよい。
【００３７】
このような多様なピクセル及びＮＩＲ有機光センサ２３０の多様なアレイは、生体認証対象の認証面積及びイメージ形態によって多様に変形される。
【００３８】
図５は、他の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルの他のピクセルレイアウトを示す概略図である。
【００３９】
図５には、一つのピクセル（Ｐｘ）がＲＧＢＧで構成されたペンタイル（Ｐｅｎｔｉｌｅ  Ｍａｔｒｉｘ）タイプのレイアウトを示す。サブピクセル（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇ）毎にＮＩＲ有機光センサ２３０が配置された場合を例示しているが、図４のように多様な形態に変形することができる。
【００４０】
図６は、他の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネルの他のピクセルアレイ部のレイアウトを示す概略図である。
【００４１】
図６には、ＮＩＲ有機光センサ２３０がピクセルアレイ部２０００ａの特定ピクセル（Ｐｘ）に限定されて位置する場合を例示する。生体認証対象の認証範囲によって所望の特定ピクセル（Ｐｘ）のみにＮＩＲ有機光センサ２３０を形成し、ＮＩＲ発光（蛍光又は燐光）物質又はＮＩＲ吸光物質の使用量を減少させることによって生産性を高めることができる。図６で、符号Ｄｒ１とＤｒ２は、複数のピクセル（Ｐｘ）が行列形態に配列されている場合、行方向（Ｄｒ１）と列方向（Ｄｒ２）を示す。
【００４２】
図７は、複数の実施形態によるＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル１０００を含むスマートホン１１００の概略図である。
【００４３】
図７の（ａ）はＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル１０００で指５００の指紋を認証する場合を、（ｂ）は虹彩１５００を認証する場合を、（ｃ）は顔面２５００を認証する場合をそれぞれ示す。
【００４４】
図７では、モバイル表示装置の一例としてスマートホン１１００を例示したが、スマートホン１１００以外にＮＩＲ有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル１０００を採用可能なマルチメディアプレーヤ、タブレットＰＣなどに適用することができるだけでなく、ＴＶなどのスクリーンにも適用することができる。
【００４５】
図８及び図９は、第２実施形態による近赤外線有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル２０００のピクセルレイアウトを示す概略図及び断面図をそれぞれ示す図である。
【００４６】
図８に例示するように、本実施形態による近赤外線有機光センサが組み込まれたＯＬＥＤパネル２０００は、ピクセル（Ｐｘ）を構成するサブピクセル（２３１０Ｒ、２３１０Ｇ、２３１０Ｂ）の間の未発光部８００を通じてのみＮＩＲ有機光センサスタック２００のＮＩＲ光が発光及び入光する。従って、サブピクセル（２３１０Ｒ、２３１０Ｇ、２３１０Ｂ）を構成する有機発光ダイオード２３１０は、強共振（ｓｔｒｏｎｇ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）が可能な構造として形成される。具体的に、図９に示すように、赤色サブピクセル２３１０Ｒ、緑色サブピクセル２３１０Ｇ、青色サブピクセル２３１０Ｂは、有機発光ダイオード２３１０で構成される。有機発光ダイオード２３１０は、それぞれ該当波長の光を発光する有機発光層３１１と、有機発光層３１１の下部及び上部に形成された第１電極２３１３及び第２電極３１５を含む。第１電極２３１３及び第２電極３１５のうちのいずれか一つは駆動電圧ライン（Ｖｄｄ）及び出力端（Ｏｕｔ  Ｐｕｔ）に連結されてアノードとして作用し、他の一つは共通電圧（Ｖｓｓ）に連結されてカソードとして作用する。有機発光層３１１の発光光が外部によく表示されるように、第２電極３１５は透過電極として約１００ｎｍ以下の厚さで形成される。例えば、ＭｇＡｇ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｎｉ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡｌＺＯ、ＡｌＴＯなどが使用される。一方、第１電極２３１３は、下部のＮＩＲ有機光センサスタック２００への光の入光及び出光に関係がないため、第１実施形態の第１電極３１３と異なり、反射電極として形成される。このように、第１電極２３１３を反射電極として形成することによって、有機発光ダイオード２３１０の発光効率をより向上させることができる。例えば、第１電極２３１３は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ、ＴｉＮ、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ａｌ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ｍｏ／ＩＴＯなどで形成される。
【００４７】
ＮＩＲ有機光センサスタック２００を構成するＮＩＲ有機発光部（ｅｍｉｔｔｅｒ）２１０及びＮＩＲ有機受光部（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２０は、それぞれ有機発光ダイオード２３１０よりも大きいか、同一であるか、又は小さい。但し、サブピクセル（２３１０Ｒ、２３１０Ｇ、２３１０Ｂ）を構成する有機発光ダイオード２３１０の間の未発光部８００の下部にＮＩＲ発光部２１０及びＮＩＲ受光部２２０が配置され、ＮＩＲ波長の光が有機発光ダイオード２３１０の間に発光２４０及び入光２４５するようにする。その他の残りの構成要素は図２を参照して説明した第１実施形態と同一なため、その説明を省略する。
【００４８】
図１０は、図８及び図９に示した近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルを用いた生体認証過程、具体的に指紋認証過程を説明するための断面図である。
【００４９】
ＯＬＥＤパネル２０００のカバーガラス４５０上に生体認証対象、例えば指５００が置かれると、ＮＩＲ有機発光部２１０のダイオードをターンオンさせるための駆動信号が加えられる。これにより、ＮＩＲ有機発光部２１０から８００〜１５００ｎｍのＮＩＲ波長の光２４０が放出される。放出された光は、有機発光ダイオード２３１０の間の未発光部を通じて指５００の指紋部分に照射される。ＮＩＲ波長の光２４０は可視光線外の波長であるため、使用者はＮＩＲ波長の光２４０を視覚的に見ることができない。指５００のような物体がカバーガラス４５０からなるディスプレイ表面に置かれていると、ＮＩＲ波長の光２４０が指５００の表面で反射又は散乱される。反射又は散乱されたＮＩＲ光２４５は有機発光ダイオード２３１０の間の未発光部を通じて再びＮＩＲ有機受光部２２０に受光されて検出される。
【００５０】
図１１は、一実施形態によるＮＩＲ有機光センサ（２１０、２２０）が組み込まれたＯＬＥＤパネル（１０００又は２０００）の動作アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
【００５１】
先ず、Ｒ／Ｇ／Ｂ  ＯＬＥＤが駆動されているか否かを判断する（１００１段階）。Ｒ／Ｇ／Ｇ  ＯＬＥＤが駆動されているという意味は、開始電源部のスイッチオン後の画面モード転換状態をいう。Ｒ／Ｇ／Ｂ  ＯＬＥＤが消えている場合には、ＮＩＲ有機発光部２１０及びＮＩＲ有機受光部２２０が作動しない（１００２段階）。Ｒ／Ｇ／Ｂ  ＯＬＥＤが駆動される場合にはロック装置がオンされているか否かを判断する（１００３段階）。ロック装置がオフされている場合にも、ＮＩＲ有機発光部２１０及びＮＩＲ有機受光部２２０も、ロック装置の一つの手段であるため、作動しない（１００４段階）。ロック装置がオンされている場合には、タッチセンサがオンされているか否かを確認する（１００５段階）。タッチセンサがオフされている場合にも、ＮＩＲ有機発光部２１０及びＮＩＲ有機受光部２２０が作動しない（１００６段階）。これは、待機モードではタッチがなされないようにして必要以上に消費電力が浪費されるのを防止するためである。ロックモードでもタッチセンサがオンされている場合には、指がパネル表面に所定時間以上（例えば、１秒以上）接触しているか否かを判断し（１００７段階）、所定時間以上接触している場合、ＮＩＲ有機発光部２１０及びＮＩＲ有機受光部２２０が作動する（１００８段階）。指紋認証が完了したか否かを判断（１００９段階）し、指紋認証が完了した場合には、ＮＩＲ有機発光部２１０及びＮＩＲ有機受光部２２０をオフし（１０１０段階）、ロック装置もオフ（１０１１段階）する。指紋認証が完了していない場合には、ロック装置が再びオンされ（１０１２段階）、再び１００５段階に移って処理を継続する。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００    駆動部
１１０    基板
１２０ａ    ＯＬＥＤ用ＴＲアレイ
１２０ｂ    ＮＩＲ有機発光部用ＴＲアレイ
１２０ｃ    ＮＩＲ有機受光部用ＴＲアレイ
１４０    多層配線層
１５０    層間絶縁膜
２００    ＮＩＲ有機光センサスタック
２１０    ＮＩＲ発光部（ＮＩＲ有機発光部：有機発光ダイオード）
２１１、３１１    有機発光層
２１３    ＮＩＲ有機発光部の第１電極
２１５    ＮＩＲ有機発光部の第２電極
２２０    ＮＩＲ受光部（ＮＩＲ有機受光部：ＮＩＲ有機光ダイオード）
２２１    有機吸光層
２２３    ＮＩＲ有機受光部の第１電極
２２５    ＮＩＲ有機受光部の第２電極
２３０    ＮＩＲ有機光センサ
２４０    ＮＩＲ波長の光
２４５    反射又は散乱されたＮＩＲ光
２５０    顔面
３００    ＯＬＥＤスタック
３１０    ＯＬＥＤ発光部（有機発光ダイオード）
３１３、２３１３    有機発光ダイオードの第１電極
３１５    有機発光ダイオードの第２電極
４５０    カバーガラス
５００    指
８００    未発光部
１０００、２０００    ＯＬＥＤパネル
１１００    スマートホン
１５００    虹彩
２０００ａ    ピクセルアレイ部
２３１０    有機発光ダイオード
２３１０Ｂ、２３１０Ｇ、２３１０Ｒ    青色、緑色、赤色サブピクセル
２５００    顔面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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