양자점광 기반 생체인증 보안 강화

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 794(2023) 이 기사 인용

1843년 액세스

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퀀텀닷발광다이오드(QLED) 디스플레이에 지문 이미지 감지와 피부 온도 변화 감지를 기반으로 한 이중 인식을 적용해 생체 인증 보안을 강화했습니다. QLED는 유기발광다이오드(OLED)에 비해 반치폭이 좁아 지문인식과 같은 패턴의 명암 분류 측면에서 유리하다. 이번 연구에서는 산란광, 투과광, 반사광을 QLED 상단에서 포착해 디지털 휘도를 OLED 대비 25% 향상시켰다. 생성된 노이즈 피크에 의해 왜곡되었습니다. 사람의 지문을 인식하기 위해 상용 스마트폰의 실제 배선 구조를 모방한 최대 수십 마이크로미터 크기의 8개의 조리개를 가진 QLED를 구현했습니다. 환원그래핀옥사이드를 온도 센서로 사용한 QLED는 손가락 터치 시 순간적으로 온도 변화를 감지해 인체 온도 기준으로 2%의 온도 반응을 보였다. 그러나 종이에 인쇄된 위조 지문의 온도 변화는 0.1% 미만이었습니다. 이에 본 연구에서는 마이크로미터 크기의 조리개를 갖춘 광학계를 이용한 이미지 센싱 기반의 지문 인식과 QLED 디스플레이의 피부 온도 감지를 통해 생체 인증 보안성을 강화하는데 성공했다.

최근 모바일 기기를 활용한 금융거래 및 온라인 쇼핑이 급증하고 있습니다.1,2,3 모바일 기기의 생체인증은 뛰어난 보안성과 편의성으로 인해 중요성이 높아지고 있습니다.4,5,6 삼성전자 등 양산형 스마트폰 2020년 출시된 갤럭시는 화면에 광학식 지문인식을 사용한다.7,8 스마트폰을 이용한 금융거래 및 쇼핑에는 지문위조 및 위조 방지를 위해 보안번호, 지문 등의 인증기술이 필요하다.9,10 그러나 인증방식만을 사용한다. 스마트폰에서 금융 시스템을 스푸핑할 가능성이 높아집니다.11 이러한 문제를 해결하기 위해 이미지와 온도 감지의 이중 생체 인증이 스마트폰의 인증 보안을 향상시킬 것으로 기대됩니다.

유기발광다이오드(OLED) 디스플레이는 넓은 색 영역, 높은 명암비, 빠른 응답 시간, 유연성 등 뛰어난 성능으로 인해 모바일 스마트폰의 주요 디스플레이 패널로 사용되어 왔습니다.12,13,14,15 ,16 그러나 OLED의 전계발광(EL) 스펙트럼의 넓은 FWHM(full-width-half-maximum)은 피부 반사율을 기반으로 한 지문 인식에 적합한 광원으로서 결함을 나타냅니다. 이는 광원이 인간의 피부와 상호 작용할 때 넓은 FWHM을 갖는 EL 스펙트럼이 쉽게 변할 수 있기 때문입니다.17 무기 발광 다이오드(LED)는 매우 좁은 FWHM을 갖습니다. 그러나 모바일 스마트폰용 컬러 필터 없이 자체 발광 무기 LED 기반 디스플레이를 제작하는 것은 어렵습니다. 대안으로 양자점 발광다이오드(QLED)는 OLED와 동일한 장점을 갖고 있으면서도 극도로 좁은 FWHM을 갖는다.18,19,20 QLED 광원을 사용하면 손가락에서 흩어져도 더욱 선명한 지문 데이터를 얻을 수 있다. , 이로써 지문 감지의 정확도가 높아집니다. 그러나 현재까지 QLED 광원을 기반으로 지문인식을 연구한 연구는 소수에 불과하다. 환원그래핀옥사이드(rGO)는 높은 전도성과 용액 가공성으로 인해 상당한 주목을 받아왔습니다. 또한, rGO는 보충 정보의 표 S1에 표시된 것처럼 온도 변화에 대해 높은 감도와 빠른 응답 속도를 가지며, 일반적인 온도 센서로 널리 사용되는 백금, 금, 은에 비해 저렴한 비용으로 제조됩니다.24,25,26 따라서 rGO는 온도 센서 응용에 효과적인 재료가 될 수 있습니다.27