KR100558640B1 - 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치 - Google Patents

표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치 Download PDF

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Abstract

발광 소자 및 수광 소자로서 기능하는 박막 광전 변환 소자를 이용하여 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서의 사용, 및 이미지 센서로서의 사용 양쪽이 가능한 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치를 제공하는 것을 목적으로, 매트릭스 형상으로 배치된 어느 것의 화소(PX)에도, 주사선(gate)을 통하여 주사 신호가 공급되는 제 1 도통 제어 회로(SWA), 및 이 회로를 통하여 제 1 배선(D21)과 제 2 배선(D22)에 회로적으로 접속하는 발광·수광 가능한 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 구비하는 제 1 화소부(PXA)와, 같은 주사선(gate)을 통하여 주사 신호가 공급되는 제 2 도통 제어 회로(SWB), 및 이 회로를 통하여 제 1 배선(D21)과 제 3 배선(D23)에 회로적으로 접속하는 발광·수광 가능한 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 구비하는 제 2 화소부(PXB)를 구성한다.
도통 제어 회로, 박막 광전 변환 소자, 발광 소자, 수광 소자, 광전류 검출

Description

표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치{A display type image sensor}
본 발명은, 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서의 사용, 및 이미지 센서로서의 사용의 쌍방이 가능한 새로운 장치(표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치)에 관한 것이다.
EL(전자 발광) 소자 또는 LED(발광 다이오드) 소자 등의 전류 제어형 발광 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 표시 장치가 일본 특허 공개 평8-54836호나 일본 특허 공개 평8-129358호 등에 개시되어 있다. 이런 유형의 표시 장치에 쓰이는 발광 소자는 어느 것이나 자기 발광하기 때문에, 액정 표시 장치와는 달리 백라이트를 필요로 하지 않고, 또한 시야각 의존성이 적은 등의 이점도 있다. 한편, 팩시밀리 등에 있어서는 일반 가정으로의 보급이 진행되고 있는 중으로, 가전 제품으로서보다 염가인 것이 요청되고 있다.
그렇지만, 종래의 팩시밀리 등에서 사용되는 이미지 센서에는, 비싼 광학계, 기계계, 센서, 조명계 등이 필요하기 때문에, 팩시밀리 등의 저가격화를 도모하는 것이 곤란하였다.
이에, 본원 발명자는, 구동 조건에 의해서는 상기의 전류 제어형 발광 소자가 PD(photodiode)소자로서도 기능하는 것에 착안하여, 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서의 사용, 및 이미지 센서로서의 사용의 쌍방이 가능한 새로운 장치를 제안하는 것이다.
즉, 본 발명의 과제는, 발광 소자 및 수광 소자로서 기능하는 박막 광전 변환 소자를 사용하여 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서의 사용, 및 이미지 센서로서의 사용의 쌍방이 가능한 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에서는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 상기 화소를 순차 선택해 가기 위한 주사 신호가 공급되는 주사선과, 상기 주사 신호에 의해 선택된 화소에서 발광 또는 수광을 행할 때의 신호선으로서 사용되는 제 1 내지 제 3 배선을 가지며, 상기 화소는, 상기 주사선을 통하여 상기 주사 신호가 공급되는 제 1 도통 제어 회로, 및 상기 제 1 도통 제어 회로를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선에 접속하는 발광·수광 가능한 제 1 박막 광전 변환 소자를 구비하는 제 1 화소부와, 상기 주사선을 통하여 상기 주사 신호가 공급되는 제 2 도통 제어 회로, 및 상기 제 2 도통 제어 회로를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 3 배선에 접속하는 발광·수광 가능한 제 2 박막 광전 변환 소자를 구비하는 제 2 화소부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에서는, 각 화소에 발광소자 및 수광 소자로서 기능하는 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자가 각각 구성되어 있기 때문에, 이들의 박막 광전 변환 소자의 구동 방법을 바꾸는 것만으로, 이미지 센서 장치 및 표시 장치로서 쓸 수 있다. 또한, 본 발명의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치는, 각 광전 변환 소자를 박막 광전 변환 소자로 구성하고 있기 때문에, 액정 표시 장치의 액티브 매트릭스 기판과 같이 반도체 공정으로 제조할 수 있다. 더구나, 비싼 광학계, 기계계, 센서, 조명 등이 불필요하기 때문에, 팩시밀리의 리드아웃 부분 등의 저가격화를 도모할 수 있다.
본 발명에 있어서, 제 1 및 제 2 화소부의 각각에 있어서 상기 도통 제어 회로를 1개의 박막 트랜지스터(이하, TFT 라고 한다)로 구성하는 경우와, 2단(段)의 박막 트랜지스터로 구성하는 경우가 있다.
도통 제어 회로를 1개의 TFT로 구성하는 경우에는, 우선, 상기 제 1 도통 제어 회로 및 상기 제 2 도통 제어 회로에는 상기 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 TFT를 각각 1개씩 구성한다. 이들 TFT중, 상기 제 1 도통 제어 회로의 상기 TFT는, 소스 및 드레인 영역의 한쪽을 상기 제 2 배선에 접속하고, 다른 쪽을 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속한다. 또한, 상기 제 2 도통 제어 회로의 상기 TFT는, 소스·드레인 영역의 한쪽을 상기 제 3 배선에 접속하고, 다른 쪽을 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속한다.
이러한 구성을 갖는 경우에는, 상기 박막 광전 변환 소자를 발광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 점등·소등 제어용 신호의 출력 회로를 접속하고, 상기 박막 광전 변환 소자를 수광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 광전류 검출 회로를 접속하는 전환 회로를 가지며, 상기 제 1 배선은 정전압 전원에 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 제 2 및 제 3 배선의 접속 상태를 전환 회로로 바꾸는 것만으로, 제 1 및 제 2 화소부에 관해서는 쌍방을 발광부 또는 수광부로서 기능시킬 수 있음과 동시에, 한쪽을 발광부로서 기능시키고, 다른 쪽을 수광부로서 기능시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 도통 제어 회로를 2단의 TFT로 구성하는 경우에는, 우선, 상기 제 1 및 제 2 도통 제어 회로는, 상기 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 제 1 TFT와, 상기 제 1 TFT를 통하여 게이트 전극이 상기 제 1 배선에 접속하는 제 2 TFT를 각각 구성한다. 이것들의 TFT중, 상기 제 1 도통 제어 회로의 상기 제 2 TFT는, 소스·드레인 영역의 한쪽을 상기 제 2 배선에 접속하고, 다른 쪽을 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속한다. 또한, 상기 제 2 도통 제어 회로의 상기 제 2 TFT는, 소스·드레인 영역의 한 쪽을 상기 제 3 배선에 접속하고, 다른 쪽을 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속한다.
이러한 구성을 갖는 경우에는, 상기 박막 광전 변환 소자를 발광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 정전압 전원을 접속하고, 상기 박막 광전 변환 소자를 수광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 광 전류 검출 회로를 접속하는 전환 회로를 가지며, 상기 제 1 배선에서는, 상기 제 2 TFT의 도통 상태를 제어하는 신호의 출력 회로가 접속하고 있다. 이와 같이 구성하면, 제 2 및 제 3 배선의 접속 상태를 전환 회로로 바꾸는 것만으로, 제 1 및 제 2 화소부에 관해서는 쌍방을 발광부 또는 수광부로서 기능시킬 수 있음과 동시에, 한쪽을 발광부로서 기능시키고, 다른 쪽을 수광부로서 기능시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역, 및 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역은, 서로 얽히어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치를 이미지 센서 장치로 썼을 때에, 발광부로서 기능하는 화소부측으로부터 출사된 빛이 서면, 도면, 사진 등의 리드아웃 대상물에서 반사하여 수광부로서 기능하는 화소부측에 효율이 좋게 닿는다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역과, 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역은, 상기 화소 전극의 외측 테두리를 직선적으로 분할(仕切)한 구조에 비하여 양쪽의 중심 위치가 근접하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역은 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역에서 주변을 둘러싸고 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역은, 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역의 중앙 부분에 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성한 경우에는, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치를 이미지 센서 장치로 썼을 때에, 발광부로서 기능하는 화소부의 측으로부터 사출한 빛이 서면, 도면, 사진 등의 리드아웃 대상물에서 반사하여 수광부로서 기능하는 화소부의 측에 효율이 좋게 닿는다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극과, 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 사이에는 차광층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 발광부로서 기능하는 화소부의 측에서 전(全)방향으로 빛이 출사되더라도, 이 빛이 수광부로서 기능하는 화소부쪽으로 새어 버리는 것을 차광층에 의해 방지할 수가 있다. 그 때문에, 높은 S/N 비로 리드아웃 대상물로부터 화상을 읽어낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따르는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 사용한 액티브 매트릭스의 등가 회로도.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치의 액티브 매트릭스로 구성되어 있는 복수의 화소중 l개를 확대하여 도시한 평면도.
도 3a 및 도 3b는 각각, 도 2에 도시하는 화소로 구성되어 있는 각 소자의 구조를 도시하는 단면도.
도 4a 및 도 4b는 각각, 도 1에 도시한 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치의 액티브 매트릭스에 있어서 인접하는 2개의 화소에 대하여 공급되는 주사 신호 등의 파형도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 따르는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장 치에 사용하는 액티브 매트릭스의 등가 회로도.
도 6은 도 5에 도시된 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치의 액티브 매트릭스로 구성되어 있는 복수의 화소중 1개를 확대하여 도시한 평면도.
도 7a 및 도 7b는 각각, 도 6에 도시한 화소로 구성되어 있는 각 소자의 구조를 도시한 단면도.
도 8a 및 도 8b는 각각, 도 5에 도시한 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치의 액티브 매트릭스에 있어서 인접하는 2개의 화소에 대하여 공급되는 주사 신호 등의 파형도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시의 형태 3에 따르는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 있어서 액티브 매트릭스의 각 화소에 형성한 2개의 화소 전극의 형성 영역을 도시하는 설명도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 4에 따르는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 있어서 액티브 매트릭스의 각 화소에 형성한 2개의 화소 전극의 형성 영역을 도시한 설명도.
도 11a는 본 발명의 실시의 형태 5에 따르는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 있어서 액티브 매트릭스의 각 화소에 형성한 2개의 화소 전극의 형성 영역을 도시하는 설명도이고, 도 11b는 상기와 같이 구성하였을 때의 작용, 효과를 도시하는 설명도.
[부호의 설명]
1 : 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치 2 : 투명 기판
11A : 제 1 박막 광전 변환 소자 11B : 제 2 박막 광전 변환 소자
10A∼10F : 화소 스위칭용 TFT 13A, 13B : 유지 용량
30, 301, 302 : 데이터측 구동 회로 501, 502 : 광전류 검출 회로
401, 402 : 전환 회로 D11, D21 : 제 1 배선
D12, D22 : 제 2 배선 D13, D23 : 제 3 배선
PX, PX11, PX12, PX21, PX22 : 화소 OP : 대향 전극
PXA : 제 1 화소부 PXB : 제 2 화소부
SA, SB : 유기 반도체막 SWA : 제 1 도통 제어 회로
SWB : 제 2 도통 제어 회로 S/D : TFT의 소스·드레인 영역
VA, XB : 정공 주입층 bank : 뱅크층
cc : 정전압 전원 com : 공통 공급 전선
gate : 주사선
도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태를 설명한다.
<실시의 형태 1>
(액티브 매트릭스 기판의 전체 구성)
도 1 내지 도 4a 및 도 4b 각각은, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 사용한 액티브 매트릭스의 등가 회로도, 이 액티브 매트릭스로 구성되어 있는 복수의 화소중 1개를 확대하여 도시한 평면도, 이 화소로 구성되어 있는 각 소자의 구조를 도시하는 단면도, 및 2개의 화소에서의 전위 변화를 도시하는 파형도이다.
본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 사용한 액티브 매트릭스 기판은, 액정 표시 장치의 액티브 매트릭스 기판과 같이 반도체 처리 공정에 의해 제조된 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)에서는, 투명 기판(2)상에 복수개의 주사선(gate)가 구성되어 있다. 이것들의 주사선(gate)의 연장 설치(延設) 방향에 대하여 교차하는 방향으로는, 전압 공급을 위한 공통 배선으로서 기능하는 제 1 배선(D11), 및 신호선으로서 기능하는 제 2 및 제 3 배선(D12, D13)이 구성되고, 제 2 배선(D12)(또는 제 3 배선 D13)와 주사선(gate)와의 교차 부분에 대응하도록 각 화소(PX)(화소 PX11, PX12···PX21, PX22··)가 매트릭스 형상으로 구성되어 있다. 주사선(gate)의 단부에는, 이 주사선(gate)에 대하여 화소 선택용의 펄스를 주사 신호로서 출력하는 주사측 구동 회로(20)가 구성되어 있다.
(화소의 구성)
도 1 내지 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 형태에서는, 각각의 화소(PX)는, 주사선(gate)를 통해서 화소 선택용의 주사 신호가 공급되는 제 1 도통 제어 회로(SWA), 및 이 제 1 도통 제어 회로(SWA)를 통해서 제 1 배선(D1l)과 제 2 배선(D12)에 회로적으로 접속하는 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 구비하는 제 1 화소부(PXA)와, 이 제 1 화소부(PXA)와 공통의 주사선(gate)를 통해서 상기의 주사 신호가 공급되는 제 2 도통 제어 회로(SWB), 및 이 제 2 도통 제어 회로(SWB)를 통해서 제 1 배선(D11)과 제 3 배선(D13)에 회로적으로 접속하는 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 구비하는 제 2 화소부(PXB)가 구성된다. 도 2 및 도 3a, 도 3b에는 도시를 생략하였지만, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 어느 것에 있어서도, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에 대하여 병렬로 접속하도록 유지 용량(13A, 13B)이 형성되어 있다.
제 1 및 제 2 도통 제어 회로(SWA, SWB)는, 주사선(gate)로부터 주사 신호가 공급되는 게이트 전극을 대비하는 P 채널형의 TFT(10A), TFT(10B)로부터 각각 구성된다. 제 1 도통 제어 회로(SWA)측의 TFT(1OA)는, 소스·드레인 영역(S/D)중 한쪽이 제 2 배선(D12)에 접속하고, 다른 쪽이 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA)에 접속하고 있다. 제 2 도통 제어 회로(SWB)측의 TFT(10B)는, 소스·드레인 영역(S/D)의 한쪽이 제 3 배선(D13)에 접속하고, 다른 쪽이 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB)에 접속하고 있다.
도 3a, 도 3b는 도 2의 A-A'선에 의한 단면, 및 도 2의 B-B'선에 의한 단면을 각각 도시한다. 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)는, 기본적인 구성이 동일하고, 제 1 및 제 2 도통 제어 회로(SWA, SWB)를 구성하는 TFT(10A, 10B)는, 어느 것이나, 채널 영역(61), 채널 영역(61)의 양측에 형성된 소스·드레인 영역(S/D), 적어도 채널 영역(61)의 표면에 형성된 게이트 절연막(62), 이 게이트 절연막(62)의 표면에 형성된 게이트 전극(63)을 갖고 있고, 게이트 전극(63)의 표면측에는 층간 절연막(64)이 형성되어 있다. 이 층간 절연막(64)의 콘택트 홀을 통해서, 제 2 및 제 3 배선(D12, D13)이 한쪽의 소스 드레인 영역(S/D)에 각각 전기적으로 접속한다. 다른 쪽의 소스 드레인 영역(S/D)에는 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)의 화소 전극(PEA, PEB)가 각각 전기적으로 접속한다. 즉, 도 3a 및 도 3b에는 도시하지 않았지만, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 어느 것에도, 도 1을 참조하여 설명하면, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에 대해서 병렬로 전기적 접속되는 유지 용량(13A, 13B)이 구성된다. 이것들의 유지 용량(13A, 13B)은, 예를 들면 화소 전극(PEA, PEB), 또는 화소 전극(PEA, PEB)에 전기적으로 접속하고 있는 쪽의 소스 드레인 영역(S/D)을 연장 설치하고, 절연막을 통해서 대향 전극(OP)에 대향시킴으로써 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)를 통해서 용량선을 형성하고, 이 용량선을 통해서 대향시킴으로써 유지 용량(13A, 13B)을 형성한다. 이 경우에 용량선은 고정 전위로 한다.
(박막 광전 변환 소자)
제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)는 어느 것이나 동일의 구성을 가지며, 발광 소자 및 수광 소자 어느 쪽의 소자로서도 기능한다. 즉, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)는 ITO막으로 이루어지는 투명한 화소 전극(PEA), 정공 주입층(VA), 유기 반도체막(SA), 및 리튬 함유 알루미늄, 칼슘 등의 금속막으로 이루어지는 대향 전극(0P)이 이 순서로 적층되어 있다. 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)도, 마찬가지로, IT0막으로 이루어지는 투명한 화소 전극(PEB), 정공 주입층(VB), 유기 반도체막(SB), 및 리튬 함유 알루미늄, 칼슘 등의 금속막으로 이루어지는 대향 전극(OP)이 이 순서로 적층되며, 이것들의 각 층은 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA), 정공 주입층(VA), 유기 반도체막(SA), 및 대향 전극(0P)으로 각각 동시 형성된 층이다.
우선, 박막 광전 변환 소자가 발광 소자로서 기능하는 경우를 설명한다. 제 l 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에서는, 그것들을 발광 소자(전류 제어형 발광 소자)로서 이용하기 위해서 대향 전극(OP)과 화소 전극(PEA, PEB)을 각각 음극 및 양극으로서 전압을 인가하면, 인가전압이 박막 광전 변환 소자의 임계치 전압을 초과한 상태에서 유기 반도체막(SA, SB)에 흐르는 전류(구동전류)가 급격히 증대하여, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)는 EL 소자 또는 LED 소자로서 발광한다. 이 빛은 대향 전극(OP)에서 반사되어, 투명한 화소 전극(PEA, PEB), 및 투명 기판(2)을 투과하여 사출된다.
다음에, 박막 광전 변환 소자가 수광 소자로서 기능하는 경우를 설명한다. 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에 투명 기판(2) 및 투명한 화소 전극(PEA, PEB)를 통해서 빛이 도달한 때에는, 유기 반도체막(SA, SB)에 광전류가 발생한다. 이 때, 박막 광전 변환 소자는, 대향 전극(0P)과 화소 전극(PEA, PEB)과의 사이에 전위차를 발생하는 수광 소자로서 기능한다.
이러한 구조의 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)를 제조함에 있어서, 본 형태에서는, 층간 절연막(64)의 표면측에 흑색의 레지스트층을 형성한 후, 정공 주입층(VA, VB) 및 유기 반도체막(SA, SB)을 형성하여 발광 영역 또는 수광 영역으로 해야 하는 영역을 둘러싸도록 상기 레지스트를 남겨, 뱅크층(bank)을 형성한다. 뱅크층(bank)을 형성한 후, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 대하여 잉크 제트 헤드로부터, 정공 주입층(VA, VB)을 구성하기 위한 액상의 재료(전구체)를 토출하여, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 정공 주입층(VA, VB)을 형성한다. 마찬가지 로, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 대하여 잉크 제트 헤드로부터, 유기 반도체막(SA, SB)을 구성하기 위해서 액상의 재료(전구체)를 토출하여, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 유기 반도체막(SA, SB)을 형성한다. 여기서, 뱅크층 (bank)은 레지스트로 구성되어 있기 때문에, 발수성이다. 이것에 대하여, 정공 주입층(VA, VB)이나 유기 반도체막(SA, SB)의 전구체는 친수성의 용매를 주용매로서 이용하고 있기 때문에, 정공 주입층(VA, VB)이나 유기 반도체막(SA, SB)의 도포 영역은 뱅크층(bank)에 의해서 확실하게 규정되어, 인접하는 화소부에는 돌출하는 일이 없다. 그 때문에, 정공 주입층(VA, VB)이나 유기 반도체막(SA, SB)을 소정 영역내에만 형성할 수 있다. 또한, 제 1 화소부(PXA)의 화소 전극(PEA)과 제 2 화소부(PXB)의 화소 전극(PEB)과의 사이에는, 차광성의 뱅크층(bank)(차광층)이 형성되게 이루어진다. 단, 이미 뱅크층(bank)으로 이루어지는 격벽이 1㎛정도의 높이이면, 뱅크층(bank)이 발수성이 없더라도, 뱅크층(bank)은 격벽으로서 충분히 기능한다. 또한, 뱅크층(bank)을 형성하여 두면, 잉크 제트법을 대신하여, 도포법으로 정공 주입층(VA, VB)이나 유기 반도체막(SA, SB)을 형성하는 경우라도 그 형성 영역을 규정할 수 있다.
또한, 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에서는, 발광 효율이 약간 저하하지만, 정공 주입층(VA, VB)을 생략하는 경우가 있다. 또한, 정공 주입층(VA, VB)을 대신하여, 유기 반도체막(SA, SB)의 반대측에 전자 주입층을 구성하는 경우, 전자 주입층 및 정공 주입층(VA, VB)의 양쪽을 구성하는 경우도 있다.
(구동 회로)
도 2에서 판명되는 바와 같이, 대향 전극(OP)은 적어도 화소 영역상에 형성되며, 본 형태에서는, 각 화소(PX)간에서 공통의 전극으로서, 복수의 화소(PX)에 걸치도록 줄무늬 형상으로 형성되어 있다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 이 대향 전극(OP) 자신을 제 1 배선(D11)으로서 이용하여, 그것을 정전압 전원(cc)에 접속하여 둔다.
본 형태에서는, 모든 화소(PX)에서 제 1 박막 광전 변환 소자(11A) 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 발광 소자 또는 수광 소자로서 사용할 수 있으며, 또한, 제 1 박막 광전 변환 소자(11B) 및 제 2 박막 광전 변환 소자 중 한쪽을 발광 소자로서, 다른 쪽을 수광 소자로서 사용할 수 있도록, 아래와 같이 구성하고 있다.
또한 도 1에 있어서, 투명 기판(2)상에는, 제 2 배선(D12)에 점등·소등 상태를 제어하는 신호를 출력하는 제 1 데이터측 구동 회로(301)와, 제 3 배선(D13)에 점등·소등 상태를 제어하는 신호를 출력하는 제 2 데이터측 구동 회로(302)가 구성되어 있다. 또한, 투명 기판(2)상에는, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 수광하였을 때에 흐르는 광전류를 제 2 배선(D12)으로부터 검출하는 제 1 광전류 검출 회로(501)와, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)가 수광하였을 때에 흐르는 광전류를 제 3 배선(D13)으로부터 검출하는 제 2 광전류 검출 회로(502)가 구성되어 있다. 여기서, 제 1 광전류 검출 회로(501) 및 제 2 광전류 검출 회로(502)는, 미소전류 증폭 회로, 전압 증폭 회로 등을 내장하여, 각 배선의 미소한 변화를 파악한다.
(전환 회로)
또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 투명 기판(2)상에는, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 발광 소자로서 사용할 때 제 2 배선(D12)과 제 1 데이터측 구동 회로(301)를 접속하며, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 수광 소자로서 사용할 때 제 2 배선(D12)과 제 1 광전류 검출 회로(501)를 접속하는 제 1 전환 회로(401)와, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 발광 소자로서 사용할 때 제 3 배선(D13)과 제 2 데이터측 구동 회로(302)를 접속하고, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 수광 소자로서 사용할 때 제 3 배선(D13)과 제 2 광전류 검출 회로(502)를 접속하는 제 2 전환 회로(402)가 구성되어 있다.
이 예에서는, 제 1 전환 회로(401)에는, 극성이 반전된 신호가 각각 공급되는 신호선(cg1, sg1)이 구성되며, 제 2 전환 회로(402)에는, 극성이 반전한 신호가 공급되는 신호선(cg2, sg2)이 구성되어 있다. 이들의 신호선(cg1, sg1, cg2, sg2)은, N채널형의 TFT(4l, 42, 43, 44)의 게이트 전극에 각각 접속되어 있다. TFT(41)는 제 1 광전류 검출 회로(501)와 제 2 배선(D12)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되며, TFT(42)는 제 1 데이터측 구동 회로(301)와 제 2 배선(D12)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되어 있다. 마찬가지로 TFT(43)는 제 2 광전류 검출 회로(502)와 제 3 배선(D13)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되며, TFT(44)는 제 2 데이터측 구동 회로(302)와 제 3 배선(D13)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되어 있다.
(사용 방법)
이와 같이 구성한 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)를 밀착형 이미지 센서 장치로 사용하는 경우에는, 화상을 판독해야 하는 사진 등의 리드아웃 대상물을 투명 기판(52)의 이면측에 밀착시킨다. 여기서, 각 화소(PX)에서, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 발광 소자로서 사용하고, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 수광 소자로서 사용하는 경우에는, 제 1 전환 회로(401)에 있어서 TFT(41)를 오프상태로 하며, TFT(42)를 온상태로 한다. 이것에 대하여, 제 2 전환 회로(402)에서는 TFT(43)을 온상태로 하며, TFT(44)를 오프상태로 한다.
이 상태에서, 주사선(gate) 및 제 2 배선(D12)에는, 도 4a, 도 4b에 도시되는 파형의 신호가 출력된다.
도 4a, 도 4b에는, 제 1 내지 제 3 배선(D11, D12, D13)의 연장 설치 방향(주사선(gate)에 대하여 교차하는 방향)으로 인접하는 2개의 화소(PX)(전단측의 화소 PX11, 및 그 후단측의 PX21)에서의 각 주사선(gate)에 공급되는 주사 신호 (Vgate), 제 1 배선(D11)의 전위 레벨, 제 2 배선(D12)에 공급되는 점등·소등 제어용의 신호(VD12), 제 3 배선(D13)의 전위 변화, 및 발광 소자로서 사용되는 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA)의 전위 변화를 각각 나타내고 있다.
도 4a 및 도4b에서 판명되는 바와 같이, 주사선(gate)에는, 각 화소에 있어서 TFT(10A, 10B)를 온·오프시켜 각 화소를 순차 선택하여 가기 위한 주사 신호(Vgate)가 공급되는 한편, 제 2 배선(D12)에는, 제 1 화소부(PXA)에서 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 점등·소등 상태로 전환하기 위한 점등·소등 제어용의 신호(VD12)가 공급된다. 따라서, 주사 신호(Vgate)에 의해서 선택된 화소(PX)에서 는, 제 1 화소부(PXA)에서, 점등 소등 제어용의 신호(VD12)에 따라서 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 소등 상태에서, 소정 기간, 점등 상태로 전환되며, 다시 소등 상태로 되돌아간다. 그 사이, 제 2 화소부(PXB)에서는, 제 1 화소부(PXA)에서 사진 등의 리드 아웃 대상물에 조사된 빛이 반사하여 오는 것을 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)가 수광한다. 그 결과, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)에서는 광전류가 흐르며, 그것에 따라서, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB)과 대향 전극(OP)과의 사이에는 소정의 전위차가 발생한다. 이 전위차는, 제 3 배선(D13)에 나타나기 때문에, 그것을 제 2 광전류 검출 회로(502)에서 순차로 검출해 갈 수 있다. 이러한 동작은 주사측 구동 회로(20)로부터 주사선(gate)에 출력되는 주사 신호에 의해서 순차로 선택된 각 화소로 행하여진다. 그 때문에, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)는, 밀착형 이미지 센서 장치로서 사진 등의 리드 아웃 대상물에서 화상 정보를 판독할 수 있다.
이렇게 하여 판독한 화상 정보 등은, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)로 표시시킬 수 있다. 즉, 사진 등의 리드 아웃 대상물로부터 이번에 판독한 화상정보를 RAM 등의 정보 기록 장치에 기록하며, 그것을 표시할 때는, 해당 화상 정보에 따른 변조 화상 신호를 제 1 데이터측 구동 회로(301)로부터 제 2 배선(D12)으로 송출한다. 그 결과, 주사선(gate)에서 공급되어 오는 주사 신호에 의해서 순차 선택되는 화소(PX)에서는, 제 1 화소부(PXA)의 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 변조 화상 신호에 근거하여 점등·소등 상태가 제어되어, 원하는 화상이 표시된다.
이러한 표시 동작을 행할 때에, 제 2 전환 회로(402)에 있어서 TFT(43)를 오 프상태로 하고, TFT(44)를 온상태로 하며, 또한, 상기의 변조 화상 신호를 제 2 데이터측 구동 회로(302)로부터 제 3 배선(D13)으로 송출하면, 제 2 화소부(PXB)의 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)도 변조 화상 신호에 근거하여 점등·소등 상태를 제어할 수 있다. 이와 같이 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB) 양쪽에서 표시 동작을 행하면, 보다 휘도가 높은 표시를 행할 수 있다.
또한, 상기 예와는 반대로, 제 1 및 제 2 전환 회로(401, 402)에 있어서 TFT(41, 43)를 온상태로 하며, TFT(42, 44)를 오프상태라고 하면, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 양쪽에서 각 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)를 수광 소자로서 사용할 수 있다. 이렇게 하면, 보다 감도가 높은 판독 동작이 가능해진다.
(본 형태의 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)에서는, 각 화소(PX)에는, 발광 소자 및 수광 소자로서 기능하는 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)가 구성되어 있기 때문에, 이들 박막 광전 변환 소자의 구동 방법을 바꿀 뿐, 이미지 센서 장치 및 표시 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)에서는, 각 소자를 반도체 프로세스에서 제조할 수 있고, 또한 비싼 광학계, 기계계, 센서, 조명 등이 불필요하기 때문에, 팩스 등의 리드아웃 부분의 저가격화를 도모할 수 있다.
더구나, 제 2 및 제 3 배선(D12, D13)의 접속 상태를 전환 회로(401, 402)로 전환할 뿐, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)에 관해서는 양쪽을 발광부 또는 수광부로서 기능시킬 수 있음과 동시에, 한쪽을 발광부로서 기능시키고, 다른 쪽을 수광 부로서 기능시킬 수 있다.
또한, 제 1 화소부(PXA)의 화소 전극(PEA)과 제 2 화소부(PXB)의 화소 전극(PEB)과의 사이에는 차광성 뱅크층(bank)이 형성되어 있기 때문에, 발광부로서 기능하는 제 1 화소부(PXA)의 측에서 전방향으로 빛이 출사되어도, 이 빛이 수광부로서 기능하는 제 2 화소부(PXB)로 새는 것을 뱅크층(bank)에 의해서 방지할 수 있다. 그 때문에, 높은 S/N비로 리드아웃 대상물에서 화상을 판독할 수 있다.
<실시의 형태 2>
(액티브 매트릭스 기판의 전체 구성)
도 5 내지 도 8a 및 도 8b의 각각은, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 사용한 액티브 매트릭스의 등가 회로도, 이 액티브 매트릭스에 구성되어 있는 복수의 화소중 1개를 확대하여 도시하는 평면도, 이 화소에 구성되어 있는 각 소자의 구조를 도시하는 단면도, 및 2개의 화소에서의 전위 변화를 도시하는 파형도이다. 또, 이하의 설명에 있어서, 실시 형태 1과 공통하는 기능을 갖는 부분에는 동일의 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다.
본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에 사용한 액티브 매트릭스 기판도, 액정 표시 장치의 액티브 매트릭스 기판과 마찬가지로, 반도체 프로세스에 의해 제조된 것이다. 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)에서도, 투명 기판(2)상에는, 주사선(gate)의 연장 설치 방향에 대하여 교차하는 방향으로, 제 1 배선(D21), 제 2 배선(D22), 및 제 3 배선(D23)이 구성되며, 제 1 내지 제 3 배선(D21, D22, D23)과 주사선(gate)과의 교차에 의해서 매트릭스 형상으로 각 화소(PX)(화소 PX11, PX12···PX21, PX22···)가 구성되어 있다. 또한, 대향 전극(0P)은, 적어도 화소 영역상에 형성되어, 본 형태에서도, 각 화소(PX)간에서 공통의 전극으로서, 복수의 화소(PX)에 걸치도록 줄무늬 형상으로 형성되어 있다.
(화소의 구성)
도 5 내지 도 8a, 도 8b에 도시되는 바와 같이, 어느 쪽의 화소(PX)에도 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)가 각각 형성되어 있다. 제 1 화소부(PXA)에는, 주사선(gate)을 통하여 화소 선택용 주사 신호가 공급되는 제 1 도통 제어 회로(SWA)와, 이 제 1 도통 제어 회로(SWA)를 통하여 한쪽의 전극(화소 전극 PEA)이 제 1 배선(D21) 및 제 2 배선(D22)의 양쪽에 회로적으로 접속하는 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 구성되어 있다. 또한, 제 2 화소부(PXB)에는, 이 화소부와 1개의 화소(PX)를 구성하는 제 1 화소부(PXA)와 공통의 주사선(gate)을 통하여 상기의 주사 신호가 공급되는 제 2 도통 제어 회로(SWB)와, 이 제 2 도통 제어 회로(SWB)를 통하여 한쪽의 전극(화소 전극(PEB))이 제 1 배선(D21) 및 제 3 배선(D23)의 양쪽에 회로적으로 접속하는 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)가 구성되어 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)는, 다른 쪽의 전극이 공통의 대향 전극(OP)으로서 구성되어 있다.
제 1 및 제 2 도통 제어 회로(SWA, SWB)는, 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 TFT(10C, 10E), 및 제 1 TFT(10C, 10E)를 통하여 제 1 배선(D21)에 게이트 전극이 접속하는 제 2 TFT(10D, 10F)를 각각 갖는다. 이 예에서는, TFT(10C, 10E)는 N채널형이고, TFT(10D, 10F)는 P채널형이다. 제 1 도통 제어 회로(SWA)의 제 2 TFT(10D)는, 소스·드레인 영역(S/D)의 한쪽이 제 2 배선(D22)에 접속하며, 다른 쪽이 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA)에 접속하고 있다. 제 2 도통 제어 회로(SWB)의 제 2 TFT(10F)는, 소스·드레인 영역(S/D)의 한쪽이 제 3 배선(D23)에 접속하며, 다른 쪽이 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB)에 접속하고 있다. 또한, 도 6 및 도 7a, 도7b에는 도시를 생략하지만, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 어느 쪽에도, 제 2 TFT(10D, 10F)의 게이트 전극에 대해서는 유지 용량(13A, 13B)의 한쪽의 전극이 접속하고 있어, 해당 게이트 전극에 인가된 전위를 유지하는 역할을 담당한다.
도 7a, 도 7b에 도 6의 C-C'선, D-D'선에서의 각 단면, 및 도 6의 E-E'선, F-F'선에서의 각 단면을 각각 도시되는 바와 같이, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)는, 기본적인 구성이 동일하고, 제 1 및 제 2 도통 제어 회로(SWA, SWB)를 구성하는 제 1 TFT(10C, 10E), 및 제 2 TFT(10D, 10F)는, 어느 것이나, 채널 영역(61), 이 채널 영역(61)의 양측에 형성된 소스·드레인 영역(S/D), 적어도 채널 영역(61)의 표면에 형성된 게이트 절연막(62), 이 게이트 절연막(62)의 표면에 형성된 게이트 전극(63), 이 게이트 전극(63)의 표면측에 형성된 제 1 층간 절연막(64)이 형성되어 있다.
제 1 및 제 2 도통 제어 회로(SWA, SWB)를 구성하는 제 1 TFT(10C, 10E)에서는, 층간 절연막(64)의 콘택트 홀을 통하여 제 1 배선(D21)이 소스·드레인 영역(S/D)의 한쪽에 대하여 각각 전기적으로 접속하고 있다. TFT(10C, 10E)의 다른 쪽의 소스·드레인 영역(S/D)에는 층간 절연막(64)의 콘택트 홀을 통하여 전위 유지 전극(65)이 전기적으로 접속하며, 이 전위 유지 전극(65)은, 제 2 TFT(10D, 10F)의 게이트 전극(63)의 연장 설치 부분(630)에 대하여 전기적으로 접속하고 있다.
전위 유지 전극(65) 및 제 1 배선(D21)의 표면측에는 제 2 층간 절연막(66)이 형성되어 있다.
제 1 도통 제어 회로(SWA)를 구성하는 제 2 TFT(10D)에서는, 층간 절연막(64)의 콘택트 홀을 통하여 제 2 배선(D22)이 소스·드레인 영역(S/D)의 한쪽에 대하여 각각 전기적으로 접속하고 있다. 제 2 도통 제어 회로(SWB)를 구성하는 제 2 TFT(10F)에 있어서는, 층간 절연막(64)의 콘택트 홀을 통하여 제 3 배선(D23)이 소스·드레인 영역(S/D)의 한쪽에 대하여 각각 전기적으로 접속하고 있다. 제 2 TFT(10D, 10F)의 다른 쪽의 소스·드레인 영역(S/D)에는 층간 절연막(64)의 콘택트 홀을 통하여 중계 전극(67)이 전기적으로 접속하며, 이 중계 전극(67)에는, 층간 절연막(66)의 콘택트 홀을 통하여 화소 전극(PEA, PEB)이 전기적으로 접속하고 있다.
또한, 도 7a 및 도 7b에는 도시를 생략하고 있지만, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한 바와 같이, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 어느 것에도, 제 1 TFT(10C, 10E)의 게이트 전극(63)에 대해서는 유지 용량(13A, 13B)의 한쪽의 전극이 접속하고 있다. 예를 들면, 제 2 TFT(10D, 10F)의 게이트 전극(63)을 제 2 배선(D22) 또는 제 3 배선(D23)의 아래까지 연장 설치하여, 층간 절연막(64)을 통하여 대향시킨다. 이것들의 유지 용량(13A, 13B)은, 예를 들면 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)를 통과하도록 용량선을 형성하고, 이 용량선을 상기의 전위 유지 전극(65)에 층간 절연막(64)을 통하여 대향시키는 것이라도 형성할 수 있다. 이 경우에는 용량선을 고정 전위로 유지한다.
(박막 광전 변환 소자)
제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)는, 실시 형태 1에 있어서 설명한 바와 같이, 어느 것이나 동일의 구성을 가지며, 발광 소자 및 수광 소자의 어느 쪽의 소자로서도 기능한다. 즉, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A)는, ITO막으로 이루어지는 투명한 화소 전극(PEA, PEB), 정공 주입층(VA, VB), 유기 반도체막(SA, SB), 및 리튬 함유 알루미늄, 칼슘 등의 금속막으로 이루어지는 대향 전극(0P)이 이 순서로 적층되며, 이것들의 각 층은 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 측과 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 측에서 동시 형성된 층이다.
우선, 박막 광전 변환 소자가 발광 소자로서 기능하는 경우를 설명한다. 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에서는, 그것들을 발광 소자로서 사용하기 위해서 대향 전극(OP) 및 화소 전극(PEA, PEB)을 각각 음극 및 양극으로서 전압을 인가하면, 인가 전압이 박막 광전 변환 소자의 임계치 전압을 초과한 상태에서 유기 반도체막(SA, SB)에 흐르는 전류(구동전류)가 급격히 증대하여, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)는, LE 소자 또는 LED 소자로서 발광한다. 이 빛은, 대향 전극(0P)에서 반사되어, 투명한 화소 전극(PEA, PEB), 및 투명 기판(2)을 통과시켜 사출된다.
우선, 박막 광전 변환 소자가 수광 소자로서 기능하는 경우를 설명한다. 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)에 투명 기판(2) 및 투명한 화소 전극(PEA, PEB)을 통해서 빛이 도달했을 때에는, 유기 반도체막(SA, SB)에 광전류가 발생한다. 이 때, 박막 광전 변환 소자는, 대향 전극(0P)과 화소 전극(PEA, PEB)과의 사이에 전위차를 발생하는 수광 소자로서 기능한다.
이러한 구조의 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)를 제조함에 있어서도, 제 1 실시 형태와 같이, 층간 절연막(65)의 표면측에 흑색의 레지스트층을 형성한 후, 정공 주입층(VA, VB) 및 유기 반도체막(SA, SB)을 형성하여 발광 영역 또는 수광 영역으로 해야 하는 영역을 둘러싸도록 상기 레지스트를 남겨, 뱅크층(bank)을 형성한다. 뱅크층(bank)을 형성한 후는, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 대하여 잉크 제트 헤드로부터, 정공 주입층(VA, VB)을 구성하기 위한 액상의 재료(전구체)를 토출하여, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 정공 주입층(VA, VB)을 형성한다. 마찬가지로, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 대하여 잉크 제트 헤드로부터, 유기 반도체막(SA, SB)을 구성하기 위한 액상의 재료(전구체)를 토출하여, 뱅크층(bank)의 내측 영역에 유기 반도체막(SA, SB)을 형성한다. 그 결과, 제 1 화소부(PXA)의 화소 전극(PEA)과 제 2 화소부(PXB)의 화소 전극(PEB)과의 사이에는, 차광성 뱅크층(bank)이 형성되도록 이루어진다.
또한, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)는 IT0로 이루어지는 투명한 화소 전극(PEA 또는 PEB), 정공 주입층(VA), 발광 박막으로서 유기 반도체막(SA)이 적층되며, 또한 유기 반도체막(SA)의 표면에는, 리튬 함유 알루미 늄 또는 칼슘 등의 금속막으로 이루어지는 대향 전극(OP)이 이 순서로 형성되어 있다. 이것에 대하여, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자에 반대 방향으로 구동 전류를 흘리는 경우에는, 하층측에서 상층측으로 향하여, ITO막으로 이루어지는 화소 전극(PEA 또는 PEB), 투광성을 가질 정도로 엷은 리튬 함유 알루미늄 전극으로 이루어지는 대향 전극(OP), 유기 반도체층(SA), 정공 주입층(VA), 리튬 함유 알루미늄 또는 칼슘 등의 금속막으로 이루어지는 대향 전극(OP)(양극)을 이 순서로 적층하여, 발광 소자(40)를 구성하는 경우도 있다.
(구동 회로)
도 6으로 판명되는 바와 같이, 대향 전극(OP)은, 적어도 화소 영역상에 형성되며, 각 화소(PX)간에서 공통의 전극으로서, 예를 들면 복수의 화소(PX)에 걸치도록 줄무늬 형상으로 형성된다. 대향 전극(0P)은 정전위로 유지된다.
본 형태에서는, 모든 화소(PX)에서 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)를 발광 소자 또는 수광 소자로서 사용할 수 있으며, 또한, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)중 한쪽을 발광 소자로서, 다른 쪽을 수광 소자로서 사용할 수 있도록, 아래와 같이 구성하고 있다.
다시 도 5에 있어서, 투명 기판(2)상에는, 제 1 배선(D21)에 점등·소등 상태를 제어하는 신호, 및 수광·비수광 상태를 제어하는 신호를 출력하는 데이터측 구동 회로(30)가 구성되어 있다. 또한, 투명 기판(2)상에는, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 수광하였을 때에 흐르는 광전류를 제 2 배선(D22)으로부터 검출하는 제 1 광전류 검출 회로(501)와, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)가 수광하였을 때에 흐르는 광전류를 제 3 배선(D23)으로부터 검출하는 제 2 광전류 검출 회로(502)가 구성되어 있다. 여기서, 제 1 광전류 검출 회로(501) 및 제 2 광전류 검출 회로(502)는, 미소 전류 증폭 회로, 전압 증폭 회로 등을 내장하여, 각 배선이 미소한 변화를 파악한다.
(전환 회로)
도 5에 도시되는 바와 같이, 투명 기판(2)상에는, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 발광 소자로서 사용할 때 제 2 배선(D22)과, 정전압 전원(cc)에 접속된 공통 공급 전선(com)을 접속하고, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 수광 소자로서 사용할 때 제 2 배선(D22)과 제 1 광전류 검출 회로(501)를 접속하는 제 1 전환 회로(401)와, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 발광 소자로서 사용할 때 제 3 배선(D23)과 상기의 공통 공급 전선(com)을 접속하고, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 수광 소자로서 사용할 때 제 3 배선(D23)과 제 2 광전류 검출 회로(502)를 접속하는 제 2 전환 회로(402)가 구성되어 있다.
이 예에서는, 제 1 전환 회로(401)에는, 서로 고 레벨, 저 레벨이 반대로 되는 2개의 신호가 각각 공급되는 신호선(cg1, sg1)이 구성되고, 제 2 전환 회로(402)에는, 서로 고 레벨, 저 레벨이 반대로 되는 2개의 신호가 각각 공급되는 신호선(cg2, sg2)이 구성되어 있다. 이것들의 신호선(cg1, sg1, cg2, sg2)은, N 채널형의 TFT(45, 46, 47, 48)의 게이트 전극에 각각 접속하고 있다. 여기서, TFT(45)는 공통 공급 전선(com)과 제 2 배선(D22)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되어, TFT(46)는 제 1 광전류 검출 회로(501)와 제 2 배선(D22)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되어 있다. 마찬가지로, TFT(47)는 공통 공급 전선(com)과 제 3 배선(D23)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되며, TFT(48)는 제 2 광전류 검출 회로(502)와 제 3 배선(D23)과의 접속 상태를 제어하도록 구성되어 있다.
(사용 방법)
이와 같이 구성한 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)를 밀착형 이미지 센서 장치로서 사용하는 경우에는, 화상을 판독해야 하는 사진 등의 리드아웃 대상물을 투명 기판(2)의 이면측에 밀착시킨다. 여기서, 각 화소(PX)에서, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)를 발광 소자로서 사용하며, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)를 수광 소자로서 사용하는 경우에는, 제 1 전환 회로(401)에서는 TFT(45)를 온상태로 하며, TFT(46)를 오프상태로 한다. 이것에 대하여, 제 2 전환 회로(402)에서는 TFT(47)을 오프상태로 하여, TFT(48)를 온상태로 한다.
이 상태에서, 주사선(gate) 및 제 1 배선(D21)에는, 도 8a, 도 8b에 도시되는 파형의 신호가 출력된다.
도 8a, 도 8b에는, 제 1 내지 제 3 배선(D21, D22, D23)의 연장 설치 방향(주사선(gate)에 대하여 직교하는 방향)으로 인접하는 2개의 화소(PX)(전단측의 화소 PX11, 및 후단측의 PX21)에 있어서, 각 주사선(gate)에 공급되는 주사 신호 (Vgate), 제 1 배선(D21)에 공급되는 점등·소등 제어용(수광·비수광 제어용)의 신호(VD21), 제 2 배선(D22)의 전위 레벨(공통 공급 전선(com)의 전위 레벨), 제 3 배선(D23)의 전위 변화, 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)의 전위 유지 전극(65)의 전위 변화, 대향 전극(OP)의 전위 레벨을 각각 나타내고 있다.
도 8a 및 도 8b에서 판명되는 바와 같이, 주사선(gate)에는, 제 1 TFT(10C, 10E)를 온·오프시킴으로써 각 화소를 순차 선택하여 가는 주사 신호(Vgate)가 공급된다. 또한, 제 1 배선(D21)에는, 제 2 TFT(10D)를 온·오프시킴으로써, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)와 제 2 배선(D22)과의 사이를 도통 상태와 절연 상태로 전환하는 점등·소등 제어용의 신호(VD21)가 공급된다. 동시에, 신호(VD21)는, 제 2 TFT(10F)를 온·오프시킴으로써, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)와 제 3 배선(D23)과의 사이를 도통 상태와 절연 상태로 전환하고 있다.
따라서, 주사 신호(Vgate)에 의해서 선택된 화소(PX)에서는, 제 1 화소부(PXA)에서, 점등·소등 제어용의 신호(VD21)에 근거하여 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 소등 상태에서 점등 상태로 되어, 이 점등 상태가 유지된다. 그 사이, 제 2 화소부(PXB)에서는, 제 1 화소부(PXA)에서 사진 등의 리드아웃 대상물에 조사된 빛이 반사하여, 반사한 빛을 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)가 수광한다. 그 결과, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)에서는 광전류가 흐르며, 그것에 따라서, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB)과 대향 전극(OP)과의 사이에는 소정의 전위차가 발생한다. 이 전위차는, 제 3 배선(D23)을 통하여 제 2 광전류 검출 회로(502)로 순차 검출하여 갈 수 있다. 이러한 동작은 주사측 구동 회로(20)로부터 주사선(gate)에 출력되는 주사 신호에 의하여 각 화소에서 순차로 행하여진다. 그 때문에, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)는, 밀착형 이미지 센서 장치로서 사진 등의 리드 아웃 대상물로부터 화상 정보를 판독할 수 있다.
이렇게 하여 판독한 화상 정보 등은, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1) 로 표시시킬 수 있다. 즉, 사진 등으로부터 이번에 판독한 화상 정보를 RAM 등의 정보 기록 장치에 기록하여, 그것을 표시할 때는, 해당 화상 정보에 따른 변조 화상 신호를 데이터측 구동 회로(30)로부터 제 1 배선(D21)에 송출한다. 그 결과, 주사선(gate)에서 공급되어 오는 주사 신호에 의해서 순차로 선택되는 화소(PX)에서는, 제 1 화소부(PXA)의 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)가 변조 화상 신호에 근거하여 점등·소등 상태가 제어되어, 원하는 화상이 표시된다.
이러한 표시 동작을 행할 때는, 제 2 전환 회로(402)에 있어서 TFT(48)를 오프상태로 하며, TFT(47)를 온상태로서, 제 3 배선(23)을 공통 공급 전선(com)에 접속하여 두면, 주사선(gate)에서 공급되어 오는 주사 신호에 의해서 순차 선택되는 화소(PX)에서는, 데이터측 구동 회로(30)로부터 제 1 배선(D21)에 송출된 변조 화상 신호에 근거하여, 제 2 화소부(PXB)의 제 1 박막 광전 변환 소자(11B)도 점등·소등 상태를 제어할 수 있다. 이와 같이 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 양쪽에서 표시 동작을 하면, 보다 휘도가 높은 표시를 할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 전환 회로(401, 402)에 있어서 TFT(46, 48)를 온상태로 하고, TFT(45, 47)를 오프상태라고 하면, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)의 양쪽에서 각 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)를 수광 소자로서 사용할 수 있다. 이렇게 하면, 보다 감도가 높은 판독 동작이 가능해진다.
(본 형태의 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)에서는, 각 화소(PX)에는, 발광 소자 및 수광 소자로서 기능하는 제 l 및 제 2 박막 광전 변환 소자(11A, 11B)가 구성되어 있기 때문에, 이들 박막 광전 변환 소자의 구동 방법을 변경하는 것만으로, 이미지 센서 장치 및 표시 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)로서는, 각 소자를 반도체 프로세스로 제조할 수 있으며, 또한, 비싼 광학계, 기계계, 센서, 조명 등이 불필요하기 때문에, 팩스 등의 리드 아웃 부분의 저가격화를 도모할 수 있다.
더구나, 제 2 및 제 3 배선(D22, D23)의 접속 상태를 전환 회로(401, 402)로 바꿀 뿐, 제 1 및 제 2 화소부(PXA, PXB)에 관해서는 양쪽을 발광부 또는 수광부로서 기능시킬 수 있는 것과 동시에, 한쪽을 발광부로서 기능시키며, 다른 쪽을 수광부로서 기능시킬 수 있다.
또한, 제 1 화소부(PXA)의 화소 전극(PEA)과 제 2 화소부(PXB)의 화소 전극(PEB)과의 사이에는 차광성의 뱅크층(bank)이 형성되어 있기 때문에, 발광부로써 기능하는 제 1 화소부(PXA)의 측에서 전방향에 빛이 사출되어도, 뱅크층(bank)에 의해서 이 빛이 수광부로서 기능하는 제 2 화소부(PXB)로 새는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 높은 S/N비로 리드 아웃 대상물로부터 화상을 판독할 수 있다.
<실시의 형태 3>
본 실시의 형태는, 실시 형태 1과 같은 구성이며, 다른 점에 관해서 기재한다. 상기의 실시 형태 1, 2에서는, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA)의 형성 영역과, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEA)의 형성 영역과의 사이의 경계 부분은 직선적이지만, 본 실시 형태에서는, 도 9a, 도 9b에 도시되는 바와 같이, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA)의 형성 영역과, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEA)의 형성 영역이 서로 얽히어 있는 구성으로 하고 있는 점에서 다르다. 이와 같이 구성하면, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)를 이미지 센서 장치로서 사용할 때에, 제 1 화소부(PXA)에서 사출한 빛은, 사진 등의 리드 아웃 대상물에 반사하여 제 2 화소부(PXB)에 효율이 좋게 도달한다. 이와 같이 구성하는 경우에도, 제 1 화소부(PXA)의 화소 전극(PEA)과 제 2 화소부(PXB)의 화소 전극(PEB)과의 사이에 차광성의 뱅크층(bank)을 형성하여 놓으면, 제 1 화소부(PXA)측에서 전(全)방향으로 빛이 사출되더라도, 뱅크층(bank)에 의해서 이 빛이 수광부로서 기능하는 제 2 화소부(PXB)로 새는 것을 방지할 수 있다.
<실시 형태 4>
본 실시 형태도, 실시 형태 1과 마찬가지이며, 다른 점에 대해서 기재한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면 도 10에 도시되는 바와 같이, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA)의 형성 영역이 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB)의 형성 영역으로 주위가 둘러싸이도록 구성하면, 화소 전극끼리를 화소 전극의 외측 테두리를 직선적으로 분할한 구조에 비교하여, 화소 전극(PEB)의 형성영역이 넓은 데에 비해, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA) 형성 영역의 중심 위치와, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB) 형성 영역의 중심 위치를 근접시킬 수 있다.
이와 같이 구성하면, 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치(1)를 이미지 센서 장치로서 사용했을 때에, 화소 전극(PEA, PEB)끼리의 중심 위치(발광·수광의 중심 위치)가 근접하고 있기 때문에, 제 1 화소부(PXA)에서 사출한 광이 사진 등에 반사하여 제 2 화소부(PXB)에 효율이 좋게 도달한다.
이와 같이 구성하는 경우도, 제 1 화소부(PXA)의 화소 전극(PEA)과 제 2 화소부(PXB)의 화소 전극(PEB)과의 사이에는 차광성의 뱅크층(bank)이 형성되어 있으면, 제 1 화소부(PXA)측에서 전방향에 광이 사출되어도, 이 광이 수광부로서 기능하는 제 2 화소부(PXB)에 새어 버리는 것을 뱅크층(bank)에 의해서 방지할 수가 있다.
<실시의 형태 5>
본 실시 형태도 실시 형태 1과 마찬가지로써, 다른 점에 관해서 기재한다. 본 실시의 형태에서는, 도 11a에 도시되는 바와 같이, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA) 형성 영역이 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB) 형성 영역의 중앙 부분에 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 제 1 박막 광전 변환 소자(11A)의 화소 전극(PEA) 형성 영역과, 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB) 형성 영역과는, 양쪽의 중심 위치가 완전히 겹치는 것으로 된다. 따라서, 도 11b에 도시되는 바와 같이, 제 1 화소부(PXA)에서 사출한 광(hν)이 사진이나 서면 등의 리드아웃 대상물 등에 반사하여 제 2 화소부(PXB)에 도달할 때에, 리드 아웃 대상물에 조사광의 강도 분포, 및 리드아웃 대상물로부터의 반사광의 강도 분포에 있어서, 그 피크가 화소(PX)의 중앙 부분에 있기 때문에, 제 2 화소부(PXB)에서는 제 2 박막 광전 변환 소자(11B)의 화소 전극(PEB)의 전(全)면에서 높은 효율로 수광하는 것이 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관계되는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에서는, 각 화소에는, 발광 소자 및 수광 소자로서 기능하는 제 1 및 제 2 박막 광전 변환 소자가 구성되어 있기 때문에, 이들 박막 광전 변환 소자의 구동방법을 변경하는 것만으로, 이미지 센서 장치 및 표시 장치의 어느 것으로도 사용할 수 있다. 또한, 본 형태의 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치에서는, 각 소자를 반도체 프로세스로 제조할 수 있고, 비싼 광학계, 기계계, 센서, 조명 등이 불필요하기 때문에, 팩스 등의 리드아웃 부분의 저가격화를 도모할 수 있다.

Claims (10)

  1. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 상기 화소를 순차 선택해 가기 위한 주사 신호가 공급되는 주사선과, 상기 주사 신호에 의해 선택된 화소에서 발광 또는 수광을 행할 때의 신호선으로서 사용되는 제 1 내지 제 3 배선을 갖고,
    상기 화소는, 상기 주사선을 통하여 상기 주사 신호가 공급되는 제 1 도통 제어 회로, 및 상기 제 1 도통 제어 회로를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선에 접속하는 발광·수광 가능한 제 1 박막 광전 변환 소자를 구비하는 제 1 화소부와, 상기 주사선을 통하여 상기 주사 신호가 공급되는 제 2 도통 제어 회로, 및 상기 제 2 도통 제어 회로를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 3 배선에 접속하는 발광·수광 가능한 제 2 박막 광전 변환 소자를 구비하는 제 2 화소부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 도통 제어 회로는, 상기 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 박막 트랜지스터로 각각 구성되고,
    상기 제 1 도통 제어 회로의 상기 박막 트랜지스터는, 소스·드레인 영역의 한쪽이 상기 제 2 배선에 접속하고 있음과 동시에, 다른 쪽이 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속하고,
    상기 제 2 도통 제어 회로의 상기 박막 트랜지스터는, 소스·드레인 영역의 한쪽이 상기 제 3 배선에 접속하고 있음과 동시에, 다른 쪽이 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 박막 광전 변환 소자를 발광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 점등·소등 제어용 신호의 출력 회로를 접속하고, 상기 박막 광전 변환 소자를 수광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 광전류 검출 회로를 접속하는 전환 회로를 가지며,
    상기 제 1 배선은 정전압 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 도통 제어 회로는, 상기 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 제 1 박막 트랜지스터, 및 상기 제 1 박막 트랜지스터를 통하여 게이트 전극이 상기 제 1 배선에 접속하는 제 2 박막 트랜지스터로 각각 구성되며,
    상기 제 1 도통 제어 회로의 상기 제 2 박막 트랜지스터는, 소스·드레인 영역의 한쪽이 상기 제 2 배선에 접속하고 있음과 동시에, 다른 쪽이 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속하고,
    상기 제 2 도통 제어 회로의 상기 제 2 박막 트랜지스터는, 소스·드레인 영역의 한쪽이 상기 제 3 배선에 접속하고 있음과 동시에, 다른 쪽이 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극에 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 박막 광전 변환 소자를 발광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 정전압 전원을 접속하고, 상기 박막 광전 변환 소자를 수광 소자로서 사용할 때는, 상기 제 2 및 제 3 배선중 해당 박막 광전 변환 소자가 접속하는 배선과 광전류 검출 회로를 접속하는 전환 회로를 가지며,
    상기 제 1 배선과, 상기 제 2 박막 트랜지스터의 도통 상태를 제어하는 신호의 출력 회로가 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역, 및 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역은, 서로 얽히어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역과, 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역과는, 상기 화소 전극의 외측 테두리를 직선적으로 분할(仕切)한 구조에 비하여 양쪽의 중심 위치가 근접하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역은, 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역에 의해서 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  9. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 상기 화소를 순차 선택해 가기 위한 주사 신호가 공급되는 주사선과, 상기 주사 신호에 의해 선택된 화소에서 발광 또는 수광을 행할 때의 신호선으로서 사용되는 제 l 내지 제 3 배선을 갖고,
    상기 화소는, 상기 주사선을 통하여 상기 주사 신호가 공급되는 제 1 도통 제어 회로, 및 상기 제 1 도통 제어 회로를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선에 접속하는 발광·수광 가능한 제 1 박막 광전 변환 소자를 구비하는 제 1 화소부와, 상기 주사선을 통하여 상기 주사 신호가 공급되는 제 2 도통 제어 회로, 및 상기 제 2 도통 제어 회로를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 3 배선에 접속하는 발광·수광 가능한 제 2 박막 광전 변환 소자를 구비하는 제 2 화소부를 구비하고, 상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역의 중심과 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극의 형성 영역의 중심이 상기 화소 전극의 크기에 비하여 충분히 접근하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 또는 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 박막 광전 변환 소자의 화소 전극과, 상기 제 2 박막 광전 변환 소자의 화소 전극과의 사이에는 차광층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 겸용형 이미지 센서 장치.
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