JP4542430B2 - 指紋認識素子を内装した一体型液晶表示装置、及びこれの製造方法 - Google Patents

指紋認識素子を内装した一体型液晶表示装置、及びこれの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、指紋認識素子を内装した一体型液晶表示装置及びこれの製造方法に関する。
a−Si薄膜トランジスタ液晶表示装置(TFT−LCD)は、平板表示装置(FPD)の一つとして、ラップトップコンピュータ、モニタ、テレビ、モバイル端末機などに広く用いられている。
a−Si TFT−LCDは、スイッチング機能を有しているのでディスプレイ素子として用いられる。また、a−Si TFT−LCDは、感光性のため光感知センサとして用いられ、バイオメトリクス(biometrics)などにも広く用いられている。
個人認証システムにおいて、特に、費用、使用便宜性、正確性の側面から、指紋認識装置を用いた指紋認証方法が広く用いられている。
既存の指紋認識装置としては、光学センサを用いる光学型と半導体センサを用いた半導体型がある。
光学型の指紋認証装置は、指紋の画像品質が高い長所があるが、イメージ歪に弱く、小型化が難しく、値段が高い短所がある。特に、複数のレンズを使用するため、軽薄短小が不可能であるので、モバイル端末機などには適合しない。
半導体型の指紋心証装置のうち、CMOS工程を活用する方式は、小型で製作することができるが、静電気やその他の外部環境に弱くて、信頼性が低いという短所がある。指紋認識装置はモバイル用に適合するように、軽くて小型であるだけでなく、耐久性及び安定性を必要とする。
最近、モバイル用として要求条件を満たすa−Si感光性を用いたa−Si TFT指紋認識装置が開発され、該装置は,a−Si−TFTにa−Siチャネルの光感知特性を使用し、比較的薄い構造であるので、感知動作中、高い感光性を有することができる。
一方、前記のようなa−Si TFT指紋認識装置を携帯のTFT−LCDに結合したTFT−LCDがある。
図1は、TFT指紋認識基板を実装したTFT−LCDパネルを有する携帯電話の概略的な斜視図であり、図2は、図1のTFT−LCDパネル上に図1のTFT指紋認識基板が実装されたTFT−LCDパネルの断面図である。
図1及び図2を参照すると、複数のカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ(TFT)基板とで構成されたTFT−LCDパネル20上に、a−SiTFTを用いたTFT指紋認識基板10が付着されている。
TFT指紋認識基板10は、ガラスのような材質からなる第1透明基板12、透明基板12上に形成された指紋認識のためのセンサTFTとスイッチングTFTで構成された指紋認識TFT14、及び、その上に形成された層間絶縁膜16を含む。
従来のTFT−LCDパネル20は、TFT基板25、カラーフィルタ基板32、及び前記TFT基板25とカラーフィルタ基板32との間に介在された液晶層35で構成される。TFT基板25は、ガラスのような材質からなる第2透明基板22上に形成された薄膜トランジスタ(図示せず)を含む。カラーフィルタ基板32には、ガラスのような材質からなる第3透明基板34上に、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)カラーフィルタ40が形成され、カラーフィルタ基板32は、液晶層35を間にTFT基板と対向するようにTFT基板に付着される。
一般的に、正確な指紋認識のために、TFT−LCDパネル20の解像度より高い解像度を有する指紋認識基板10を用いる。例えば、1:nの縦横比(aspect ratio)を有する一つのTFT−LCD画素に対して1:1の縦横比を有するTFT単位セルn個が対応する。すなわち、1:1の縦横比を有するn個のTFT単位セルは、1:nの縦横比を有するTFT−LCDパネルの1つの画素をカバーするよう配置される。
例えば、TFT指紋識別装置10の解像度がTFT−LCDパネル20の解像度よりもn倍高いとする。TFT指紋認識基板10とTFT−LCDパネル20との間にミスアライン(miss−align)が発生する場合、TFT指紋認識基板10の開口率は、TFT−LCDパネル20の開口率よりn倍以上減少するようになる。
特に、TFT−LCDパネル20のTFT基板とカラーフィルタ基板との間にミスアラインが発生する場合までも考慮すると、開口率が大幅減少するようになる問題点がある。その結果、設計マージンが少なくなり、製造工程の管理に困難が発生する。
また、正確なアラインのための作業が困難であり、基板間のミスアラインを考慮してTFT指紋認識基板10を実装したTFT−LCDパネル20を設計する場合、開口率減少によるディスプレイ特性が低下する。
したがって、本発明は、上記した従来技術の制限及び短所による1又は複数の問題点を解決するためのものである。
本発明の第1の特徴は、基板間のミスアラインを減少させて開口率を増加させ、透過率を向上させることができる指紋認識素子を内装した一体型液晶表示装置を提供することにある。
また、本発明の第2の特徴は、基板間ミスアラインを減少させて開口率を増加させ、透過率を向上させることができる指紋認識素子を内装した一体型液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
本発明の第1の特徴の一観点によれば、i)指紋パターンによって反射された光を受光
して前記反射された光の強さに相応する電荷量を有する電荷を発生させるセンサ薄膜トラ
ンジスタ、ii)前記電荷を保存する保存素子、iii)前記保存素子に保存された電荷
を外部制御信号に応答して出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを有する複数の単
位セルで構成される第1基板と;前記第1基板の下部に形成された第1透明電極と;i)
第2スイッチイング薄膜トランジスタ、ii)前記第2スイッチング薄膜トランジスタの
第1電極に接続されるデータライン及びiii)前記第2スイッチング薄膜トランジスタ
の第2電極に接続されるゲートライン、iv)前記ゲートライン、データライン及び前記
第2スイッチング薄膜トランジスタの第1部分上に形成されるカラーフィルタ層、v)前
記カラーフィルタ層上に形成され、前記第1電極の第2部分と電気的に接続される第2透
明電極を含む複数の画素を含む第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に介在し
た液晶層とを含み、前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲート集積回路とデータ集
積回路を、互いに重ならないように配置することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明の第1の特徴の他の観点によれば、複数の単位セルを備えた第1基板であって、
各単位セルが、i)指紋パターンによって反射された光を受光して前記反射された光の強
さに相応する電荷量を有する電荷を発生させるセンサ薄膜トランジスタ、ii)前記電荷
を保存する保存素子、iii)前記保存素子に保存された電荷を、外部制御信号に応答し
て出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを有する、第1基板と、;前記第1基板の
下部表面に形成された第1透明電極と;第2基板と;i)前記第2基板上に形成されたデ
ータラインを含むデータ配線、ii)前記データ配線が形成された第2基板上に、前記デ
ータ配線の第1部分をカバーするように形成されたカラーフィルタ層、iii)前記デー
タ配線及び前記カラーフィルタ層をカバーする絶縁膜、iv)前記絶縁膜上に形成された
第2スイッチング薄膜トランジスタ、v)前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1
電極の第2部分と電気的に接続される第2透明電極を含む画素と;前記第2基板と前記第
2基板との間に介在された液晶層とを含み、前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲ
ート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明の第2の特徴を実現するために、本発明は、絶縁物質からなる第1基板上に、指
紋パターンによって反射された光を受光して前記反射された光の強さに相応する電荷量を
発生させるセンサ薄膜トランジスタ、前記電荷を保存する保存素子、及び前記保存素子に
保存された電荷を外部制御信号に応答して出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを
形成するステップと;前記第1基板の下部表面に第1透明電極を形成するステップと;絶
縁物質からなる第2基板上に第2スイッチング薄膜トランジスタ及び前記第2スイッチン
グ薄膜トランジスタの第1電極及び第2電極とそれぞれ接続されるゲートライン及びデー
タラインを形成するステップと;前記ゲートライン、データライン及び前記第2スイッチ
ング薄膜トランジスタの第1部分上にカラーフィルタ層を形成するステップと;前記カラ
ーフィルタ層上に、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1電極の第2部分と電気
的に接続される第2透明電極を形成するステップと、前記第1基板と前記第2基板との間
に液晶層を形成するステップと、を含み、前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置するステップを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。

本発明によれば、カラーフィルタと薄膜トランジスタがセルフ−アラインされるカラーフィルタオンアレイ(COA)構造を有するTFT−LCDパネルに、指紋認識のためのセンサTFTを有する指紋認識素子を内装した一体型TFT−LCDパネルを提供する。
したがって、薄膜トランジスタTFT−LCDパネルにセンサTFTを有する指紋認証装置を搭載すれば、ガラス基板の数を低減させることができ、もって製造コストを低減させることができる。本発明の液晶表示パネルによれば、従来の液晶表示装置が3枚のガラス基板が用いられていたものを2枚に減少することができる。特に、モバイル端末機などに適用する場合、モバイル端末機の厚さ及び総重量を減少させることができる。
また、ガラス基板数の減少によって指紋認識素子を内装したTFT−LCDパネルの透過率が増加することによって、指紋認識の感度を更に向上させることができる。
また、指紋認識装置を備えたTFT−LCDパネルにおいて、TFT基板をカラーフィルタ搭載構造にすることができる。したがって、カラーフィルタと薄膜トランジスタとのアライン不良を除去して、指紋認識素子を内装したTFT−LCDパネルの開口率を大きく向上させて、ディスプレイ特性を向上させることができる。
さらに、指紋認識装置を備えた液晶表示装置を設計し製造する場合、設計マージンが増大し、かつ製造工程が簡単になる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施例をより詳細に説明する。
図3は、本発明の望ましい実施例による、TFT指紋識別基板を実装したカラーフィルタオンアレイ(COA)構造のa−Si TFT−LCDパネルの断面図である。
カラーフィルタオンアレイ(COA)構造では、TFT基板上に、カラーフィルタがTFT基板の薄膜トランジスタとアラインするように形成される。すなわち、カラーフィルタと薄膜トランジスタとがセルフ−アラインされる構造を有している。その結果、TFT−LCDパネルの開口率が高くなり、TFT基板上の薄膜トランジスタとカラーフィルタとの間のミスアラインによる問題を減少させることができる。
図3を参照すると、カラーフィルタオンアレイ(COA)構造を有するTFT−LCDパネル上に、TFT指紋認識基板400を実装する。
TFT指紋認識基板400は、ガラスのような材質からなる第1透明基板412、第1透明基板412の上面に形成された指紋認識のためのセンサTFTとスイッチングTFTからなる指紋認識TFT410、その上に形成された層間絶縁膜440、及び第1透明基板412の下面に形成された透明な導電性物質、例えば、ITO(インジウムスズ酸化物)などからなる共通電極450を含む。
カラーフィルタオンアレイ(COA)構造を有するTFT−LCDパネルは、薄膜トランジスタ(図示せず)上に絶縁膜(又は有機絶縁膜)の代わりに、感光性の赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)カラーフィルタ336を形成する。即ち、ガラスのような材質からなる第2透明基板330上に、薄膜トランジスタ及び該トランジスタに接続されたデータライン334を形成し、その上に絶縁膜の代わりにカラーフィルタ336を形成した後にコンタクトホール345を形成し、その上に画素電極340を形成する。又は、コンタクトホール345が形成されたカラーフィルタ336上に絶縁膜338を形成した後、画素電極340を形成することもできる。
薄膜トランジスタは、第2透明基板330上に形成され、ゲート電極(図示せず)、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、アクティブパターン及びオーミックコンタクトパターン(図4及び図15Bを参照)で構成される。
図4は、指紋認識の原理を説明するために図3のTFT指紋認識基板を実装したTFT−LCDパネルのうち、TFT指紋認識基板の単位節の断面図を概略的に示した図面であり、図5は、図4のTFT指紋認識基板の単位セルに対する等価回路を示す。以下、指紋認識原理に対して概略的に説明する。
図4及び図5を参照すると、TFT指紋認識基板400には、第1透明基板412上に形成されたTFT410b及びスイッチングTFT410a、そして保存キャパシタ(Cst)が配列される。
センサ410bのドレイン電極427は、外部VDD電源線に接続されており(図7参照)、センサTFT410bのソース電極425とスイッチングTFT410aのソース電極409は、第1電極層432を通じて電気的に相互接続されていて、スイッチングTFT410aのドレイン電極407は、センサ信号出力ライン(図5参照)に接続されている。センサTFT410bのゲート電極421は、センサTFTゲートラインに接続されていて、スイッチングTFT410aのゲート電極401は、スイッチングTFTゲートラインに接続されている。また、第2電極層436はセンサTFTゲートライン(図5参照)に接続されている。TFT指紋認識基板400とTFT基板とのミスアラインによる開口率減少を減らすために、ITOからなるゲートライン及びデータラインなどを用いることができる。
第2電極層436と第1電極層432は対抗しており、第2電極436は、第1電極層432と絶縁層434との間に位置している。第1電極層432と第2電極層436は、保存キャパシタCstとして役割を果たす。即ち、保存キャパシタCstは、センサTFT410bに入力される光量に対応する電荷を充電させる役割を果たす。
センサTFT410bのソース電極425とドレイン電極427との間には非晶質シリコン(a−Si)からなるチャネル領域423が形成される。したがって、チャネル領域423に所定光量以上の光が受光されると、ソース電極425とドレイン電極427が電気的に導通される。
使用者が手の指紋をTFT指紋認識基板400に密着すると、第1透明基板412の下部のバクライトアセンブリ(図示せず)から発生された光が液晶層350を経由した後、TFT指紋認識基板400に入射される。TFT指紋認識基板400に入射された光は、指紋パターンによって反射されてチャネル領域423に受光される。その結果、センサTFT410bが導通されて保存キャパシタCstには入力される光量に比例する電荷が充電される。
一方、スイッチングTFT410aのドレイン電極407とソース電極409の上部には、光遮断層(又はBlack Matrix)438が形成される。光遮断層438は、スイッチング薄膜トランジスタ410aのチャネル領域405に光が入射されないようにする。
以下、図5を参照して指紋認識の原理を説明する。
センサTFT410bのドレイン端子Dに所定レベルの直流電圧VDDが印加され、ゲート端子Gには所定レベルのバイアス電圧が印加される。
スイッチングTFT410aは、スイッチングTFT410aのゲート端子Gでゲート駆動部(図示せず)からゲート駆動信号の印加を受けて、スイッチング動作を行う。ゲート駆動部は、指紋をスキャニングするように設定されたフレームごとに、スイッチングTFT410aをスイッチングするためのゲート駆動信号を出力することによって、TFT指紋認識基板400を通じて入力された指紋の画像を配列されたセンサTFT410b毎にスキャンしたフレームを形成するようにする。
また、スイッチングTFT410aのドレイン端子Dは、センサ信号出力ラインを通じて外部のデータ読み出し部内の増幅部に接続され、スイッチングTFT410aがターンオンされた場合、保存キャパシタCstに充電された電荷量に比例する電圧が出力される。センサTFT410bのソース端子Sから出力される信号が増幅部を通じて増幅される。増幅部の信号出力端は、マルチプレクサなどに接続されて単一信号として出力される。
図6は、本発明の一実施例による、TFT指紋認識基板と、COA構造のTFT基板と、ゲート集積回路と、データ集積回路との配置を示す概略的なブロック図である。ゲート集積回路は、ゲート駆動部を集積回路に具現したものであって、データ集積回路はデータ読み出し部を集積回路に具現したものである。
図6を参照すると、TFT−LCD基板610の上側には、第1データ集積回路612が隣接配置されかつ接続され、左側には第1ゲート集積回路614が隣接は位置されかつ接続される。また、指紋認識基板620の下側には第2データ集積回路622が隣接配置されかつ接続され、右側には第2ゲート集積回路624が隣接配置されかつ接続される。TFT−LCD基板610の上には、TFT指紋識別基板620が配置される。
TFT基板610と指紋認識基板620を付着する場合、ゲート集積回路とデータ集積回路を有するTFT指紋認識基板620を実装したTFT−LCDパネルの全体厚さが増加しないようにする必要がある。したがって、TFT基板610と指紋認識基板620に付着されるゲート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置する。例えば、第1データ集積回路612がTFT基板610の上側(又は下側)に配置されると、第2データ集積回路622は指紋認識基板620の下側(又は上側)に配置され、第1ゲート集積回路614がTFT基板610の左側(又は右側)に配置されると、第2ゲート集積回路624は指紋認識基板620の右側(又は左側)に配置される。
以下、TFT指紋認識基板400の単位セルの製造工程を説明した後、TFT−LCDパネルの1つの画素の製造工程に対して説明する。
図7は、図4の指紋認識基板の単位セルの平面図を示し、図8は図7のA−A’に沿って見た断面図であり、図9A〜図14Cは、図7の指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。
図7及び図8を参照すると、指紋認識基板の単位セルには、センサTFT410b、スイッチングTFT410a、そして第1電極層432及び第2電極層436で構成された保存キャパシタCstが形成される。センサTFT410bのゲート電極421とスイッチングTFT510aのゲート電極401はそれぞれ、センサTFT410bのゲートライン470−n及びスイッチングTFT410aのゲートライン460−nの一部であることができ、又は分枝であることもできる。第2電極層436は、センサTFT410bのゲートライン470−nに接続されている。
図9A及び図9Bを参照すると、ガラス、石英、又はサファイアからなる第1透明基板412上に、センサTFT410bのゲート電極421、スイッチングTFT410aのゲート電極401が形成される。
図10A及び図10Bを参照すると、センサTFT410bのゲート電極421、スイッチングTFT410aのゲート電極401上に、例えば、シリコン窒化物(SiNx)からなるゲート絶縁膜が形成される。ゲート絶縁膜403上には、非晶質シリコン(a−Si)及びn非晶質シリコンからなる、センサTFT410bのチャネル領域423及びスイッチングTFT410aのチャネル領域405が、PECVD方式によって形成される。
図11A及び図11Bを参照すると、上記の構造上に金属膜からなるデータ配線が形成される。データ配線は、センサTFT410bのソース電極425及びドレイン電極427、スイッチング薄膜トランジスタ410aのソース電極409及びドレイン電極407、ゲートライン460−n、470−nと交差するセンサ信号出力ライン480−m、及び、外部電源線(VDD)485−mを含む。望ましくは、ゲートライン460−n、470−nとセンサ信号出力ライン480−mは、ITOのような透明電極で形成する。
図12A及び図12Bを参照すると、生成され構造上に保存キャパシタCstを作るために、ITOからなる第1電極432を形成する。
図13A及び図13Bを参照すると、データ配線及び第1電極432上に絶縁層434を形成し、保存キャパシタCstを作るために、第1電極432と対向するように絶縁層434上にITOからなる第2電極436を形成する。
図14A及び図14Bを参照すると、チャネル領域405の上部の絶縁層434上には、第2電極436と同層に、クロム/クロム酸化物(Cr/Cr)からなる光遮断層438が形成される。光遮断層438、第2電極層436、及び絶縁層434上には、これらを外部環境から保護するための層間絶縁層440が形成される。
光遮断層438を第2電極層436と同層に形成しなくてもよい。図14Cを参照すると、光遮断層438は、層間絶縁層440を形成した後、スイッチングTFT410aのチャネル領域405上部の層間絶縁層440上に形成することもできる。
図15Aは、図3のTFT指紋認識基板を実装したTFT指紋認識基板の一つの画素の平面図を示し、図15Bは図15AのB−B’に沿って見た断面図であり、図15Cは図15AのC−C’に沿って見た断面図である。
図15A、図15B及び図15Cを参照すると、TFT−LCDパネルは、カラーフィルタ336が薄膜トランジスタ310及びデータライン334−j、334−(j+1)にセルフアラインされるように形成されるカラーフィルタオンアレイ(COA)構造を有する。
TFT−LCDパネルの1つの画素は、薄膜トランジスタ310、薄膜トランジスタ310と接続されるゲートライン321−i、及びデータライン334−j、カラーフィルタ340、有機絶縁膜338及び画素電極340などを含む。
カラーフィルタオンアレイ(COA)構造を有するTFT−LCDパネルは、薄膜トランジスタ310上に絶縁膜(すなわち有機絶縁膜)の代わりに感光性の赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)カラーフィルタ336を形成する。即ち、ガラスのような材質からなる第2透明基板330上に薄膜トランジスタ310を形成し、その上にカラーフィルタ336を形成した後、薄膜トランジスタ310のドレイン電極311の第1部分を露出する第1コンタクトホールを形成する。
その結果得られた第1コンタクトホールを有する構造の表面全体上に、スイッチング薄膜トランジスタ310のドレイン電極311の第2部分を露出する第2コンタクトホールを有する有機保護膜338を形成する。ドレイン電極311の第2部分は、ドレイン電極の第1部分に対応するように、ドレイン電極311の第1部分の上に形成される。
そして、第2コンタクトホールを有する構造の表面全体に、スイッチング薄膜トランジスタ310のドレイン電極311と電気的に接触できるように、該ドレイン電極311の第3部分を露出する第3コンタクトホールを有する画素電極340を形成する。ドレイン電極311の第3部分は、ドレイン電極の第2部分に対応するように、ドレイン電極311の第2部分の上に形成される。
有機絶縁膜338は形成しなくてもよい。すなわち、スイッチング薄膜トランジスタ310が形成されている第2透明基板330上にカラーフィルタ336を形成した後、有機絶縁膜の代わりに画素電極340を、第1コンタクトホールを有する構造の表面全体にわたって形成してもよい。
薄膜トランジスタ310は、ガラスのような材質からなる第2透明基板330上に形成されたゲート電極301、ゲート絶縁膜303、アクティブパターン305、オーミックコンタクトパターン307、ソース電極309及びドレイン電極311で構成される。
図16A〜図20Cは、図15AのTFT基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。
まず、図16A及び図16Bを参照すると、第2透明基板330上にAl−Nd又はAl−Nd/Crからなる金属膜をスパッタリングによって蒸着し、第1マスクを用いて金属膜をパターニングしてゲートライン321及びゲートライン321から分岐したゲート電極301を形成する。
図17A及び図17Bを参照すると、ゲートライン321及びゲート電極301が形成された第2透明電極330の全表面にシリコン窒化物からなるゲート絶縁膜303を塗布する。第2マスクを用いて、ゲート絶縁膜303上にゲート電極301と対応する位置に非晶質シリコンからなるアクティブパターン305及びn+非晶質シリコンからなるオーミックコンタクトパターン307を形成する。
図18A、図18B及び図18Cを参照すると、オーミックコンタクトパターン307及びゲート絶縁膜303上には、クロム(Cr)のような金属膜をスパッタリングによって蒸着した後、第3マスクを用いて金属膜をパターニングしてデータ配線を形成する。ここで、データ配線は、スイッチング薄膜トランジスタ410aのドレイン電極311及びソース電極309、第2電極層323、データライン334−j、334−(j+1)、及びデータパッド(図示せず)を含む。第2電極層323は、ストレージ電極とも称し、下部のゲートライン321と共にストレージキャパシタを構成する。
図19A、図19B、及び図19Cを参照すると、第4マスクを用いてオーミックコンタクトパターンをイオンエッチングしてゲート電極301上部にチャネルを形成した後、その全面に、シリコン窒化物からなる絶縁膜335を蒸着する。絶縁膜335上に赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)カラーフィルタ336を塗布した後、第5マスクを用いてカラーフィルタ336をパターニングしてカラーフィルタ336上にコンタクトホール345a、345bを形成する。
図20A、図20B、及び図20Cを参照すると、生成された構造の全表面にアクリル系樹脂からなる有機絶縁膜338を塗布した後、第6マスクを用いてフォトリソグラフィ工程により有機絶縁膜338をパターニングしてコンタクトホールを形成する。その上に、第7マスクを用いてフォトリソグラフィ工程によりITOからなる画素電極340を形成する。画素電極340は第3電極323と接続される。
本発明によるTFT指紋認識基板を実装したTFT−LCDパネルのTFT基板の構造において、カラーフィルタを薄膜トランジスタ上に形成することもできるが、カラーフィルタを薄膜トランジスタの下部に形成することもできる。
図21は、本発明の他の実施例による図3のTFT指紋認識基板を実装したTFT−LCDの一つの画素を示す断面図である。
図21を参照すると、TFT基板500は、下部透明基板330、データ配線、カラーフィルタ336、絶縁膜338、ゲート配線、薄膜トランジスタ310及び画素電極340を含む。
データ配線は、ガラスのような材質からなる下部透明基板330上に形成され、データライン334a、334b及びデータパッド(図示せず)を含む。データラインは、図21に示したように上部膜334aと下部膜334bからなる二重膜で構成することもでき、導電性物質からなる単一膜で構成することもできる。例えば、上部膜334aは、他の物質との接触特性がよい物質であるクロム(Cr)からなることができる。例えば、下部膜は低抵抗物質であるアルミニウム、アルミニウム合金又は銅(Cu)などからなることができる。データラインの一部は光遮断層(即ち、ブラックマトリクス)として作用して下部透明基板330の下部から入射される光を遮断する機能を果たすことができる。
カラーフィルタ336は、データ配線が形成された下部透明基板330上に形成され、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)カラーフィルタ336からなる。カラーフィルタ336は、カラーフィルタ336のエッジ部分がデータライン334a、334b及びデータパッドをカバーするように形成することができる。
絶縁膜338は、カラーフィルタ336上に形成され、望ましくは有機絶縁膜からなることができる。
ゲート配線は、絶縁膜338上に形成され、ゲートライン321とゲートパッド(図示せず)を含む。
薄膜トランジスタ310は、ゲート電極301、ゲート絶縁膜303、ソース電極309、ドレイン電極311、アクティブパターン305及びオーミックコンタクトパターン307を含む。
画素電極340は、ITO又はIZOのような透明な導電性物質からなる。画素電極340は、薄膜トランジスタ310のドレイン電極311と電気的に接続される。
ソース電極309は、該電極上に形成されたコンタクトホール345cを通じて、データライン334a、334bと電気的に接続される。
本発明の実施例によると、ゲートライン321とデータライン334a、334bは、光遮断層の機能を有することができるので、液晶層を間にしてTFT基板の上部に位置する上部透明基板(図示せず)に光遮断層を形成する必要がない。したがって、上部透明基板と下部透明基板の整列誤差が低減されるので、TFT−LCDパネルの開口率を向上させることができ、画像表示特性が向上する。
一方、TFT基板の上部に位置するTFT指紋認識基板の構造は、前述したTFT指紋認識基板と類似であるので省略する。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
TFT指紋認識基板を実装したTFT−LCDパネルを有する携帯の概略的な斜視図である。 図1のTFT指紋認識基板が実装されたTFT−LCDパネルの断面図である。 本発明の望ましい一実施例による、TFT指紋認識基板を実装したカラーフィルタオンアレイ(COA)構造のTFT−LCDパネルの断面図である。 図3のTFT指紋認識基板の単位セルの概略断面図である。 図4のTFT指紋認識基板の単位セルに対する等価回路を示す。 本発明の一実施例による、TFT指紋認識基板、カラーフィルタ搭載アレイ構造のTFT基板、ゲート駆動集積回路、及びデータ駆動集積回路の配置関係を示す概略ブロック図である。 図4のTFT指紋識別基板の単位セルの平面図である。 図7のA−A’に沿って見た断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図7のTFT指紋認識基板の単位セルの製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図3のTFT指紋認識基板一つの画素の平面図を示す。 図15AのB−B’に沿って見た断面図である。 図15AのC−C’に沿って見た断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 図15AのTFT指紋識別基板の1つの画素の製造工程を説明するための平面図及び断面図である。 本発明の他の実施例による、図3のTFT指紋認識基板を実装したTFT−LCDパネルのうち、一つの画素の断面図である。

Claims (28)

  1. i)指紋パターンによって反射された光を受光して前記反射された光の強さに相応する
    電荷量を有する電荷を発生させるセンサ薄膜トランジスタ、ii)前記電荷を保存する保存素子、iii)前記保存素子に保存された電荷を外部制御信号に応答して出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを有する複数の単位セルで構成される第1基板と、
    前記第1基板の下部に形成された第1透明電極と、
    i)第2スイッチング薄膜トランジスタ、ii)前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1電極に接続されるデータライン及びiii)前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第2電極に接続されるゲートライン、iv)前記ゲートライン、データライン及び 前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1部分上に形成されるカラーフィルタ層、v)前記カラーフィルタ層上に形成され、前記第1電極の第2部分と電気的に接続される第2透明電極を含む複数の画素を含む第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に介在された液晶層を含み、
    前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記第2基板は、前記カラーフィルタ層をカバーするように前記カラーフィルタ層と前記第2透明電極との間に形成され、前記第1電極の前記第2部分と電気的に接続される第1絶縁層を更に含むことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 複数の単位セルが一つの画素に重なるように配列されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 1:1の第2縦横比を有する単位セル三つが、1:3の第1縦横比を有する画素上に重なるように配列されることを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
  5. 前記第1基板はさらに、前記センサ薄膜トランジスタの前記ゲートラインと第3電極に接続され、センサ信号を出力するセンサ信号出力ラインを備え、該センサ信号出力ラインは、透明導電膜で形成されることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
  6. 前記第1基板は、前記センサ薄膜トランジスタ、保存素子及び第1スイッチング薄膜トランジスタをカバーするように形成される第2絶縁層を更に含むことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  7. 前記第1スイッチング薄膜トランジスタは、
    非晶質シリコンからなるチャネル領域と、
    前記チャネル領域の上部に相応する前記第2絶縁層の第3部分上に配置され、前記指紋パターンによって反射された光が前記チャネル領域に受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層と
    を有することを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。
  8. 前記第1スイッチング薄膜トランジスタは、
    非晶質シリコンからなるチャネル領域と、
    前記チャネル領域の上部に配置され、前記指紋パターンによって反射された光が受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層と
    を更に含むことを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。
  9. 前記液晶表示装置は、
    前記第1基板の第1側面に隣接に位置して前記第1側面に接続され、前記指紋認識パターンに相応する指紋認識信号を生成するために、前記第1スイッチング薄膜トランジスタの第1電極から前記電荷の入力を受けるデータ読み出し部と、
    前記第1基板の第2側面に隣接に位置して前記第2側面に接続され、前記第1スイッチング薄膜トランジスタ及びセンサ薄膜トランジスタの第2電極をオンオフ制御する第1ゲート駆動部と、
    前記第2基板の第1側面に隣接に位置して前記第1側面に接続され、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第3電極に前記データラインを通じて画像データを印加するデータ駆動部と、
    前記第2基板の第2側面に隣接に位置して前記第2側面に接続され、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの前記第2電極をオンオフ制御する第2ゲート駆動部と、
    を含み、
    前記データ駆動部は、前記データ読み出し部と反対側に位置し、前記第1ゲート駆動部は、前記第2ゲート駆動部と反対側に位置するように配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  10. 絶縁物質からなる第1基板上に、指紋パターンによって反射された光を受光して前記反
    射された光の強さに相応する電荷量を発生させるセンサ薄膜トランジスタ、前記電荷を保存する保存素子、及び前記保存素子に保存された電荷を外部制御信号に応答して出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを形成するステップと、
    前記第1基板の下部表面に第1透明電極を形成するステップと、
    絶縁物質からなる第2基板上に第2スイッチング薄膜トランジスタ及び前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1電極及び第2電極とそれぞれ接続されるゲートライン及びデータラインを形成するステップと、
    前記ゲートライン、データライン及び前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1部分上にカラーフィルタ層を形成するステップと、
    前記カラーフィルタ層上に、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1電極の第2部分と電気的に接続される第2透明電極を形成するステップと、
    前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成するステップと、
    前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置するステップを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  11. 前記カラーフィルタ層をカバーするように、前記カラーフィルタ層と前記第2透明電極との間に、前記第1電極の第2部分と電気的に接続される第1絶縁層を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置の製造方法。
  12. 前記センサ薄膜トランジスタ、保存素子、及び第1スイッチング薄膜トランジスタをカバーするように、センサ薄膜トランジスタ、保存素子、及び第1スイッチング薄膜トランジスタ上に第2絶縁層を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置の製造方法。
  13. 非晶質シリコンからなるチャネル領域を形成するステップと、
    前記チャネル領域に重なるように配置され、前記第2絶縁層の第3部分に、前記指紋パターンによって反射された光が前記チャネル領域に受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層を形成するステップと
    を更に含むことを特徴とする請求項12記載の液晶表示装置の製造方法。
  14. 非晶質シリコンからなるチャネル領域を形成するステップと、
    前記チャネル領域に重なるように配置され、前記指紋パターンによって反射された光が受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層を更に形成するステップと
    を含むことを特徴とする請求項13記載の液晶表示装置の製造方法。
  15. 絶縁物質からなる第1基板の上部に、指紋パターンによって反射された光を受光して電
    荷を発生させるセンサ薄膜トランジスタ、前記センサ薄膜トランジスタから発生した電荷を保存する保存素子、前記保存素子に保存された電荷を外部からの制御信号に応答して出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを形成するステップと、
    前記第1基板の下部表面に第1透明電極を形成するステップと、
    絶縁物質からなる第2基板上に第2スイッチング薄膜トランジスタを形成するステップと、
    前記第2スイッチング薄膜トランジスタ上にカラーフィルタ層を形成するステップと、
    前記カラーフィルタ層上に第2透明電極を形成するステップと、
    第1基板の第1画素単位に関する第1縦横比と、第2基板の第2画素単位に関する第2縦横比に基づいて、前記第1基板を前記第2基板上に整列させるステップと、
    前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成するステップと、
    前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置するステップを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  16. 前記カラーフィルタ層に前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1電極の第1部分を露出させる第1コンタクトホールを形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項15記載の液晶表示装置の製造方法。
  17. 前記第2透明電極に、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの前記第1電極の第2部分を露出させる第2コンタクトホールを、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの前記第1電極の前記第1部分に対応するように、形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項16記載の液晶表示装置の製造方法。
  18. 前記カラーフィルタ層をカバーするように、前記カラーフィルタ層と前記第2透明電極との間に形成される絶縁層であって、前記第2スイッチング薄膜トランジスタの前記第1電極の前記第2部分を露出させる第3コンタクトホールを有する第1絶縁層を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項17記載の液晶表示装置の製造方法。
  19. 前記センサ薄膜トランジスタ、保存素子及び第1スイッチング薄膜トランジスタをカバーするように、センサ薄膜トランジスタ、保存素子、及び第1スイッチング薄膜トランジスタ上に第2絶縁層を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項18記載の液晶表示装置の製造方法。
  20. 非晶質シリコンからなるチャネル領域を形成するステップと、
    前記チャネル領域上の前記第2絶縁層の第3部分に、前記指紋パターンによって反射された光が前記チャネル領域で受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層を形成するステップと
    を更に含むことを特徴とする請求項19記載の液晶表示装置の製造方法。
  21. 非晶質シリコンからなるチャネル領域を形成するステップと、
    前記チャネル領域の上部に、前記指紋パターンによって反射された光が前記チャネル領域で受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層を形成するステップと
    を更に含むことを特徴とする請求項15記載の液晶表示装置の製造方法。
  22. 前記指紋認識パターンに対応する指紋認識信号を生成するために、前記第1スイッチング薄膜トランジスタの第1電極から前記電荷の入力を受けるデータ読み出し部を、前記第1基板の第1側面に隣接配置して接続するステップと、
    前記第1スイッチング薄膜トランジスタの第2電極及び前記センサ薄膜トランジスタの第2電極をオンオフ制御する第1ゲート駆動部を、前記第1基板の第2側面に隣接配置して接続するステップと、
    前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第3電極に前記データラインを通じて画像データ信号を印加するデータ駆動部を、前記第2基板の第1側面に隣接配置して接続するステップと、
    前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第2電極をオンオフ制御する第2ゲート駆動部を、前記第2基板の第2側面に隣接配置して接続するステップと、
    を更に含み、
    前記データ駆動部は、前記データ読み出し部と反対側に位置し、前記第1ゲート駆動部は、前記第2ゲート駆動部と反対側に位置するように配置する
    ことを特徴とする請求項15記載の液晶表示装置の製造方法。
  23. 複数の単位セルを備えた第1基板であって、各単位セルが、i)指紋パターンによって
    反射された光を受光して前記反射された光の強さに相応する電荷量を有する電荷を発生させるセンサ薄膜トランジスタ、ii)前記電荷を保存する保存素子、iii)前記保存素子に保存された電荷を、外部制御信号に応答して出力する第1スイッチング薄膜トランジスタを有する、第1基板と、
    前記第1基板の下部表面に形成された第1透明電極と、
    第2基板と、
    i)前記第2基板上に形成されたデータラインを含むデータ配線、ii)前記データ配線が形成された第2基板上に、前記データ配線の第1部分をカバーするように形成されたカラーフィルタ層、iii)前記データ配線及び前記カラーフィルタ層をカバーする絶縁膜、iv)前記絶縁膜上に形成された第2スイッチング薄膜トランジスタ、v)前記第2スイッチング薄膜トランジスタの第1電極の第2部分と電気的に接続される第2透明電極を含む画素と、
    前記第2基板と前記第2基板との間に介在された液晶層を含み、
    前記第1基板と前記第2基板に付着されるゲート集積回路とデータ集積回路を、互いに重ならないように配置することを特徴とする液晶表示装置。
  24. それぞれが1:1の第2縦横比を有する3つの単位セルが、1:3の第1縦横比を有する画素上に重なるように配列されることを特徴とする請求項23記載の液晶表示装置。
  25. 前記第1基板は、前記センサ薄膜トランジスタと、ゲートラインと、前記センサ薄膜トランジスタの第3電極とに接続され、センサ信号を出力する透明電極で形成されたセンサ信号出力ラインを有することを特徴とする請求項24記載の液晶表示装置。
  26. 前記第1基板は、前記センサ薄膜トランジスタ、保存素子及び第1スイッチング薄膜トランジスタをカバーするように形成される第2絶縁層を更に含むことを特徴とする請求項23記載の液晶表示装置。
  27. 前記第1スイッチング薄膜トランジスタは、
    非晶質シリコンからなるチャネル領域と、
    前記チャネル領域上である前記第2絶縁層の第3部分に、前記指紋パターンによって反射された光が前記チャネル領域に受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層と
    を有することを特徴とする請求項26記載の液晶表示装置。
  28. 前記第1スイッチング薄膜トランジスタは、
    非晶質シリコンからなるチャネル領域と、
    前記チャネル領域の上部に、前記指紋パターンによって反射された反射光が前記チャネル領域に受光されることを遮断するクロム/クロム酸化物からなる光遮断層と
    を更に含むことを特徴とする請求項26記載の液晶表示装置。
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KR100500691B1 (ko) * 2002-03-12 2005-07-12 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 화상 표시 모드와 지문 인식 모드를 모두 수행하는 액정디스플레이 장치
KR100500692B1 (ko) * 2002-03-12 2005-07-12 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 화상 표시 모드와 지문 인식 모드를 모두 수행하는 액정디스플레이 장치
KR101036723B1 (ko) 2003-12-30 2011-05-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100722570B1 (ko) * 2004-03-26 2007-05-28 가시오게산키 가부시키가이샤 화상판독장치, 화상판독장치를 구비한 화상판독시스템
AT413896B (de) 2004-09-08 2006-07-15 Nanoident Technologies Ag Vorrichtung zum erfassen eines fingerabdruckes
KR20060065333A (ko) * 2004-12-10 2006-06-14 삼성전자주식회사 감지 소자를 내장한 표시판 및 표시 장치
US7009190B1 (en) 2004-12-10 2006-03-07 Eastman Kodak Company Method and apparatus for capturing an image
KR100651740B1 (ko) 2005-07-13 2006-12-01 한국전자통신연구원 마이크로렌즈를 이용한 지문센서
KR101211345B1 (ko) * 2005-12-14 2012-12-11 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
TWI641897B (zh) 2006-05-16 2018-11-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 液晶顯示裝置
CN100443969C (zh) * 2006-06-20 2008-12-17 瀚宇彩晶股份有限公司 触控面板及其制作方法
TWI333564B (en) * 2006-11-10 2010-11-21 Au Optronics Corp Pixel structures of a color filter substrate, an active device array substrate, and a liquid crystal display panel
CN100545725C (zh) * 2006-12-28 2009-09-30 中华映管股份有限公司 像素结构与液晶显示面板
JP5154365B2 (ja) * 2007-12-19 2013-02-27 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置
US8941617B2 (en) 2008-11-07 2015-01-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Image input-output device with color layer between photodetector and display elements to improve the accuracy of reading images in color
TWI409778B (zh) * 2008-12-25 2013-09-21 Innolux Corp 液晶顯示裝置、液晶顯示面板及驅動方法
CN102760013B (zh) * 2009-06-25 2015-08-12 友达光电股份有限公司 触控面板
KR101603666B1 (ko) 2009-07-27 2016-03-28 삼성디스플레이 주식회사 센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법
JP2012230132A (ja) * 2009-09-09 2012-11-22 Sharp Corp 光センサおよび表示装置
US9336428B2 (en) * 2009-10-30 2016-05-10 Synaptics Incorporated Integrated fingerprint sensor and display
US9400911B2 (en) * 2009-10-30 2016-07-26 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor and integratable electronic display
US9274553B2 (en) * 2009-10-30 2016-03-01 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor and integratable electronic display
US8378742B2 (en) * 2011-01-10 2013-02-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Driver for a semiconductor chip
KR101906974B1 (ko) * 2011-04-25 2018-10-12 삼성전자주식회사 광센싱 장치 및 그 구동 방법
TWI490789B (zh) * 2011-05-03 2015-07-01 Synaptics Inc 指紋感測器及整合指紋感測器的電子顯示器
KR20130007746A (ko) * 2011-07-11 2013-01-21 삼성디스플레이 주식회사 화소 유닛 및 이를 포함하는 표시 패널
TW201321846A (zh) * 2011-11-17 2013-06-01 Au Optronics Corp 具有彩色濾光陣列之畫素陣列基板及顯示面板
US9785299B2 (en) 2012-01-03 2017-10-10 Synaptics Incorporated Structures and manufacturing methods for glass covered electronic devices
CN102799014B (zh) * 2012-09-07 2014-09-10 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板的制作方法
TWI530883B (zh) * 2012-12-19 2016-04-21 茂丞科技股份有限公司 雜散光耦合式生物訊息感測模組及使用其之電子設備
US10203816B2 (en) * 2013-05-07 2019-02-12 Egis Technology Inc. Apparatus and method for TFT fingerprint sensor
KR102082425B1 (ko) * 2013-06-10 2020-02-28 삼성디스플레이 주식회사 평판표시장치
TWI506501B (zh) * 2013-08-30 2015-11-01 Ye Xin Technology Consulting Co Ltd 電子裝置
US9311545B2 (en) 2013-09-18 2016-04-12 Blackberry Limited Multicolor biometric scanning user interface
US9418273B2 (en) 2013-09-18 2016-08-16 Blackberry Limited Structure for multicolor biometric scanning user interface
CN104200768A (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、驱动方法和显示装置
CN104318205A (zh) * 2014-09-29 2015-01-28 上海箩箕技术有限公司 信息检测显示装置及其检测方法和显示方法
CN104408441A (zh) * 2014-12-10 2015-03-11 杨鹏飞 基于tft薄膜晶体管的指纹识别传感器及其测量方法
CN104597657B (zh) 2015-02-28 2018-01-05 合肥京东方光电科技有限公司 彩膜基板及其制作方法、显示装置及其制作方法
WO2016144108A1 (ko) * 2015-03-10 2016-09-15 크루셜텍 (주) 이미지 스캔 가능한 디스플레이 장치
CN104933421A (zh) * 2015-07-06 2015-09-23 上海箩箕技术有限公司 光学式指纹成像系统
CN104934008A (zh) * 2015-07-09 2015-09-23 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置
CN104991364B (zh) 2015-07-21 2018-10-30 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置
CN105138958B (zh) * 2015-07-27 2020-06-23 联想(北京)有限公司 一种电子设备、显示屏以及面板
KR101718476B1 (ko) * 2015-09-17 2017-03-21 주식회사 비욘드아이즈 지문 인식 기능을 구비한 표시 장치
CN105373772A (zh) 2015-10-09 2016-03-02 京东方科技集团股份有限公司 光学指纹/掌纹识别器件、触控显示面板和显示装置
US9934418B2 (en) 2015-12-03 2018-04-03 Synaptics Incorporated Display integrated optical fingerprint sensor with angle limiting reflector
US10176355B2 (en) 2015-12-03 2019-01-08 Synaptics Incorporated Optical sensor for integration in a display
US10169630B2 (en) 2015-12-03 2019-01-01 Synaptics Incorporated Optical sensor for integration over a display backplane
KR102460544B1 (ko) 2016-03-09 2022-10-31 삼성전자주식회사 센싱 기능을 포함하는 디스플레이 및 그것을 포함하는 전자 장치
TWI622935B (zh) * 2016-07-20 2018-05-01 速博思股份有限公司 免除干擾的指紋辨識裝置
KR102693504B1 (ko) 2016-09-26 2024-08-12 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그의 구동방법
JP2018073126A (ja) * 2016-10-28 2018-05-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN108121933B (zh) * 2016-11-28 2022-02-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件及其制备方法、电子装置
CN106598327B (zh) 2016-11-30 2019-06-07 京东方科技集团股份有限公司 触控显示驱动单元电路、驱动方法、电路和显示装置
CN108182872B (zh) * 2016-12-08 2021-01-26 群创光电股份有限公司 具有光感测单元的显示装置
KR102566717B1 (ko) 2016-12-12 2023-08-14 삼성전자 주식회사 생체 센서를 구비한 전자 장치
CN107103288B (zh) * 2017-03-31 2020-12-18 南京车链科技有限公司 一种利用终端进行指纹识别的方法、装置和终端
CN107195675B (zh) * 2017-04-27 2019-09-27 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏、显示装置及移动终端
CN110825171B (zh) * 2017-04-27 2023-06-20 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏、显示装置及移动终端
KR102390995B1 (ko) 2017-04-28 2022-04-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조방법
CN109255281B (zh) * 2017-07-14 2022-04-29 敦泰电子有限公司 具指纹辨识的高屏占比显示设备
KR102400628B1 (ko) * 2017-08-17 2022-05-23 삼성전자주식회사 누설 전류를 감소시키기 위한 디스플레이 및 전자 장치
CN107958650B (zh) * 2017-08-17 2021-01-26 深圳信炜科技有限公司 生物感测模组及其驱动电路、电子设备
CN107357078B (zh) * 2017-08-22 2020-10-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
KR101897487B1 (ko) 2017-09-05 2018-09-12 (주)엘이티 지문센서 부착 장치
CN109461371B (zh) 2017-09-06 2021-12-21 群创光电股份有限公司 显示装置
KR102530926B1 (ko) * 2017-12-27 2023-05-09 엘지디스플레이 주식회사 지문 인식이 가능한 표시 장치
CN107863370A (zh) * 2017-09-30 2018-03-30 昆山国显光电有限公司 显示装置
US11113503B2 (en) 2017-12-28 2021-09-07 Connectec Japan Corporation Fingerprint sensor and display device
EP3734542A4 (en) 2017-12-28 2021-10-06 Connectec Japan Corporation IMAGE ACQUISITION DEVICE, AND DISPLAY DEVICE EQUIPPED THEREOF
KR101934801B1 (ko) 2018-01-10 2019-03-18 (주)엘이티 양산형 지문센서 부착 장치
CN209281428U (zh) * 2018-01-17 2019-08-20 深圳信炜生物识别科技有限公司 显示模组及电子设备
KR102122006B1 (ko) 2018-03-26 2020-06-11 (주)엘이티 모듈통합헤드 및 이를 구비한 지문센서 부착장치
AU2019247867B2 (en) 2018-04-06 2024-06-27 Frank Levy Apparatus and method for producing an enriched medical suspension
CN110767105B (zh) * 2018-07-27 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 一种显示模组及显示装置
CN109343257B (zh) * 2018-11-20 2021-09-17 厦门天马微电子有限公司 显示面板及显示装置
CN109375412A (zh) 2018-11-30 2019-02-22 武汉华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置
CN109521590B (zh) * 2018-12-14 2021-05-14 厦门天马微电子有限公司 显示装置和显示装置的制作方法
TWI691906B (zh) * 2019-01-16 2020-04-21 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 任意位置指紋檢測電路及電子裝置
CN109633959A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 上海思立微电子科技有限公司 可实现屏内指纹识别的显示装置
KR102126986B1 (ko) 2019-01-22 2020-06-25 (주)엘이티 지문센서 부착장치
CN110045534B (zh) * 2019-04-30 2022-02-25 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
US12032669B2 (en) 2019-06-05 2024-07-09 Touch Biometrix Limited Biometric skin contact sensing apparatus and method
CN110728254B (zh) * 2019-10-22 2022-03-01 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 光学指纹识别电路及显示装置
CN110850630A (zh) * 2019-11-29 2020-02-28 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及其制作方法、显示装置
CN111025787A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及显示装置
CN111308755B (zh) * 2019-12-11 2022-06-14 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
CN113471249B (zh) * 2020-03-31 2024-09-20 华为技术有限公司 一种显示组件、显示装置和指纹识别方法
CN112133199B (zh) * 2020-09-29 2022-08-23 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置
US11875596B2 (en) 2021-03-12 2024-01-16 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel and display apparatus
CN113325625B (zh) * 2021-06-24 2022-07-29 业成科技(成都)有限公司 显示面板的制备方法
KR20230061618A (ko) 2021-10-28 2023-05-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754386B2 (ja) * 1986-02-19 1995-06-07 三菱電機株式会社 表示装置
JPH0451120A (ja) * 1990-06-19 1992-02-19 Nec Corp 薄膜電界効果型トランジスタ駆動液晶表示素子アレイ
US5726443A (en) * 1996-01-18 1998-03-10 Chapman Glenn H Vision system and proximity detector
JP3264364B2 (ja) * 1997-01-21 2002-03-11 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
KR100262402B1 (ko) * 1997-04-18 2000-08-01 김영환 박막 트랜지스터 액정표시소자 및 그의 제조방법
KR100268308B1 (ko) * 1997-12-30 2000-10-16 구본준 액정표시장치 기판 및 그 제조방법
JP4217308B2 (ja) * 1998-09-24 2009-01-28 三菱電機株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
JP3085530B2 (ja) * 1998-11-18 2000-09-11 日本電気株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP2000187209A (ja) * 1998-12-22 2000-07-04 Advanced Display Inc 反射型液晶表示装置およびその製造方法
JP3481510B2 (ja) * 1999-06-17 2003-12-22 Nec液晶テクノロジー株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2001013523A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Nec Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP4308376B2 (ja) * 1999-08-09 2009-08-05 セイコーインスツル株式会社 指紋読み取り装置
JP2001066617A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Nec Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JP2001084100A (ja) * 1999-08-27 2001-03-30 Internatl Business Mach Corp <Ibm> タッチセンサ式液晶表示装置および液晶表示装置
KR100341462B1 (ko) * 1999-12-18 2002-06-21 안준영 지문인식기가 내장된 정보단말기
JP2001337216A (ja) * 2000-05-25 2001-12-07 Toshiba Corp アレイ基板の製造方法
JP3564417B2 (ja) * 2000-05-31 2004-09-08 Nec液晶テクノロジー株式会社 カラー液晶表示装置及びその製造方法
KR20020028754A (ko) * 2001-05-04 2002-04-17 안준영 액정표시겸 지문입력 패널
KR20020028756A (ko) * 2001-06-04 2002-04-17 안준영 액정표시겸 이미지입력 패널
KR100501070B1 (ko) * 2002-02-22 2005-07-18 (주)니트 젠 이미지입력부를 갖는 액정표시 패널 및 그 제조방법
KR100500691B1 (ko) * 2002-03-12 2005-07-12 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 화상 표시 모드와 지문 인식 모드를 모두 수행하는 액정디스플레이 장치

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