KR101759493B1 - 표시 장치 - Google Patents

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요시유키 구로카와
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은, 포토 센서가 배치된 표시 패널을 갖는 표시 장치에 있어서, 표시 패널에 대해서 피검출물이 접촉할 때 및 비접촉시의 양쪽 모두의 경우에 있어서, 검출을 가능하게 하는 것을 목적의 하나로 한다.
포토 센서가 배치된 표시 패널을 갖는 표시 장치이며, 피검출물이 상기 표시 패널에 접촉하는 경우 및 비접촉의 경우에 상기 포토 센서에 의하여 상기 피검출물을 검출하는 기능을 갖고, 상기 접촉하는 경우와 상기 비접촉의 경우에 있어서, 상기 포토 센서의 감도를 변경하는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 포토 센서를 갖는 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다. 특히, 포토 센서를 갖는 화소가 매트릭스 상태로 배치된 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다. 또한, 상기 표시 장치를 갖는 전자 기기에 관한 것이다. 또한, 반도체 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
근년에 들어, 터치 센서를 탑재한 표시 장치가 주목을 받고 있다. 터치 센서를 탑재한 표시 장치는, 터치 패널 또는 터치 스크린 등으로 불린다(이하, 이것을 단순히 "터치 패널"이라고 부른다). 터치 센서에는, 동작 원리의 차이에 따라, 저항막(抵抗膜) 방식, 정전 용량 방식, 광 방식 등이 있고, 피검출물(펜, 손가락 등)이 표시 장치에 접촉한 것을 검출할 수 있다. 따라서, 터치 센서를 입력 장치로서 사용하여 표시 장치의 제어 등을 행하기 위한 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 광 방식의 터치 센서를 탑재한 표시 장치는, 밀착형(密着型) 에어리어(area) 센서로서 사용할 수도 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
또한, 표시 패널을 가지지 않는 장치의 일례로서, 이미지 센서 등의 반도체 장치를 들 수 있다.
특개2001-292276호 공보
상술한 바와 같은 터치 센서를 입력 장치로서 사용한 표시 장치의 경우, 표시 장치의 표시 패널에 피검출물로 계속해서 접촉한다. 따라서, 표시 패널이 쉽게 더러워지고, 표시 품질을 손실할 우려가 있다. 또한, 표시 장치에 알맞은 기계적 강도가 요구된다. 또한, 표시 장치의 표시 패널이 단단한 경우에는, 표시 장치의 이용자가 피곤하기 쉽다는 등의 문제가 있다.
상술한 문제를 감안하여 표시 패널에 대해서 피검출물이 접촉할 때 및 비접촉시의 양쪽 모두의 경우에 있어서, 검출을 가능하게 하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는, 화소에 포토 센서가 배치된 표시 패널을 갖는 표시 장치이며, 피검출물이 상기 표시 패널에 접촉하는 경우 및 비접촉의 경우에, 상기 포토 센서에 의하여 상기 피검출물을 검출하는 기능을 갖고, 상기 접촉하는 경우와 상기 비접촉의 경우에 있어서, 상기 포토 센서의 감도를 변경하는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 감도를 변경할 때, 비접촉의 경우에 있어서의 포토 센서의 감도를 접촉하는 경우의 포토 센서의 감도보다 높게 하는 것이 바람직하다.
감도의 변경 방법으로서는, 포토 센서에 인가되는 전압을 조정하여도 좋다.
또한, 포토 센서는, 트랜지스터, 및 상기 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 포토 다이오드를 갖고, 상기 포토 다이오드에 인가되는 전압을 조정함으로써, 포토 센서의 감도를 변경하여도 좋다.
또한, 상기 트랜지스터의 소스와 드레인의 사이에 인가되는 전압을 조정함으로써, 포토 센서의 감도를 변경하여도 좋다.
또한, 포토 센서는, 리셋 동작, 누적(累積) 동작, 및 선택 동작을 행하는 기능을 갖고, 접촉하는 경우와 비접촉의 경우에 있어서, 누적 동작에 필요로 하는 시간을 변경함으로써, 포토 센서의 감도를 변경하여도 좋다. 이들의 감도 변경의 방법을 조합하여 행하면 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는, 화소에 포토 센서가 배치된 표시 패널을 갖는 표시 장치이며, 포토 센서는 리셋 동작, 누적 동작, 및 선택 동작을 행하는 기능을 갖고, 피검출물이 표시 패널에 접촉하는 경우와 비접촉의 경우에 있어서, 상기 리셋 동작을 공통으로 행하는 기능을 갖는다.
피검출물이 표시 패널에 접촉하는 경우 및 비접촉의 경우에 대해서, 검출 기능을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 접촉하는 피검출물에 대해서 고품질이고, 또 고속으로 화상 촬상(撮像)을 할 수 있고, 또 비접촉의 피검출물에 대해서 고속으로 검출할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 표시 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 2는 표시 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 3은 표시 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 4는 타이밍 차트.
도 5는 타이밍 차트.
도 6은 타이밍 차트.
도 7은 표시 장치의 단면도를 설명하는 도면.
도 8은 표시 장치의 단면도를 설명하는 도면.
도 9는 표시 장치의 단면도를 설명하는 도면.
도 10은 표시 장치를 사용한 전자 기기의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 표시 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 12a 내지 도 12d는 표시 장치를 사용한 전자 기기의 일례를 도시하는 도면.
이하에, 실시형태에 대해서 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만, 이하의 실시형태는 많은 다른 형태로 실시할 수 있고, 그 형태 및 상세한 사항은 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 다양하게 변경될 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 실시형태를 설명하기 위한 도면 모두에 있어서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 표시 장치에 대해서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
표시 패널의 구성에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 표시 패널(100)은, 화소 회로(101), 표시 소자 제어 회로(102) 및 포토 센서 제어 회로(103)를 갖는다. 화소 회로(101)는, 행렬 방향으로 매트릭스 상태로 배치된 복수의 화소(104)를 갖는다. 각각의 화소(104)는 표시 소자(105)와 포토 센서(106)를 갖는다. 또한, 포토 센서(106)는, 화소(104)의 외측에 형성하여도 좋다. 또한, 포토 센서(106)의 개수는 표시 소자(105)의 개수와 달라도 좋다.
표시 소자(105)는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT), 유지 용량, 및 액정 소자 등을 갖는다. 박막 트랜지스터는 유지 용량에 전하가 주입되거나 또는 유지 용량으로부터 전하가 배출되는 것을 제어하는 기능을 갖는다. 유지 용량은 액정 소자에 인가하는 전압에 상당하는 전하를 유지하는 기능을 갖는다. 액정 소자에 전압을 인가하여 광의 투과 또는 비투과를 제어함으로써, 계조 표시가 행해진다. 액정층을 투과하는 광은, 광원(백 라이트)에 의하여 액정 표시 장치의 이면으로부터 조사되는 광을 사용한다.
또한, 표시 소자(105)가 액정 소자를 갖는 경우에 대해서 설명하였지만, 발광 소자 등의 다른 소자를 가져도 좋다. 발광 소자는, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자이고, 구체적으로는, 발광 다이오드, OLED(Organic Light Emitting Diode) 등을 들 수 있다.
포토 센서(106)는, 수광(受光)함으로써 전기 신호를 생성하는 기능을 갖는 소자(수광 소자라고도 한다)와, 트랜지스터를 갖는다. 수광 소자로서는, 포토 다이오드 등을 사용할 수 있다. 또한, 포토 센서(106)가 수광하는 광은, 표시 장치의 내부(백 라이트 등)로부터 방출되어 피검출물에서 반사된 것, 외광 등이 피검출물에 의하여 반사된 것, 피검출물 자체로부터 방출된 것, 또는 외광 등이 피검출물에 의하여 차단된 것(그림자)이다.
표시 소자 제어 회로(102)는 표시 소자(105)를 제어하기 위한 회로이고, 비디오 데이터 신호선 등의 신호선(“소스 신호선”이라고도 한다)을 통하여 표시 소자(105)에 신호를 입력하는 표시 소자 구동 회로(107)와, 주사선(“게이트 신호선”이라고도 한다)을 통하여 표시 소자(105)에 신호를 입력하는 표시 소자 구동 회로(108)를 갖는다. 예를 들어, 주사선에 접속된 표시 소자 구동 회로(108)는 특정 행에 배치된 화소가 갖는 표시 소자를 선택하는 기능을 갖는다. 또한, 신호선에 접속된 표시 소자 구동 회로(107)는, 선택된 행의 화소가 갖는 표시 소자에 임의의 전위를 주는 기능을 갖는다. 또한, 주사선에 접속된 표시 소자 구동 회로(108)에 의하여 고전위가 인가된 표시 소자에서는, 박막 트랜지스터가 도통 상태가 되고, 신호선에 접속된 표시 소자 구동 회로(107)에 의하여 인가되는 전하가 공급된다.
포토 센서 제어 회로(103)는 포토 센서(106)를 제어하기 위한 회로이고, 포토 센서 출력 신호선, 포토 센서 기준 신호선 등의 신호선에 접속된 포토 센서 판독 회로(109)와, 주사선에 접속된 포토 센서 구동 회로(110)를 갖는다. 주사선에 접속된 포토 센서 구동 회로(110)는, 특정 행에 배치된 화소가 갖는 포토 센서(106)에 대해서 후술(後述)하는 리셋 동작과 선택 동작을 행하는 기능을 갖는다. 또한, 신호선에 접속된 포토 센서 판독 회로(109)는, 선택된 행의 화소가 갖는 포토 센서(106)의 출력 신호를 추출하는 기능을 갖는다. 또한, 신호선에 접속된 포토 센서 판독 회로(109)는, 아날로그 신호인 포토 센서의 출력을 OP앰프를 사용하여 아날로그 신호인 채로 표시 장치 외부에 추출하는 구성이나, A/D 변환 회로를 사용하여 디지털 신호로 변환한 후에 표시 장치 외부에 추출하는 구성을 생각할 수 있다.
화소(104)의 회로도에 대해서, 도 2를 사용하여 설명한다. 화소(104)는, 트랜지스터(201), 유지 용량(202) 및 액정 소자(203)를 갖는 표시 소자(105)와, 포토 다이오드(204), 트랜지스터(205), 및 트랜지스터(206)를 갖는 포토 센서(106)를 갖는다.
트랜지스터(201)는, 게이트가 게이트 신호선(207)에, 소스 또는 드레인의 한쪽이 비디오 데이터 신호선(210)에, 소스 또는 드레인의 다른 쪽이 유지 용량(202)의 한쪽의 전극과 액정 소자(203)의 한쪽의 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 유지 용량(202)의 다른 쪽의 전극과 액정 소자(203)의 다른 쪽의 전극은, 일정한 전위로 유지된다. 액정 소자(203)는 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극 사이에 액정층을 포함하는 소자이다.
트랜지스터(201)는, 게이트 신호선(207)에 "H"(High의 전압)가 인가되면, 비디오 데이터 신호선(210)의 전위를 유지 용량(202)과 액정 소자(203)에 인가한다. 유지 용량(202)은, 인가된 전위를 유지한다. 액정 소자(203)는, 인가된 전위에 따라, 광의 투과율을 변경한다.
포토 다이오드(204)는, 한쪽의 전극이 포토 다이오드 리셋 신호선(208)에, 다른 쪽 전극이 트랜지스터(205)의 게이트에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(205)는, 소스 또는 드레인의 한쪽이 포토 센서 기준 신호선(212)에 소스 또는 드레인 중의 다른 쪽이 트랜지스터(206)의 소스 또는 드레인의 한쪽에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(206)는, 게이트가 판독 신호선(209)에 소스 또는 드레인 중의 다른 한쪽이 포토 센서 출력 신호선(211)에 전기적으로 접속된다.
다음에, 포토 센서 판독 회로(109)의 구성에 대해서 도 3을 사용하여 설명한다. 도 3에 있어서, 화소 1열 분의 포토 센서 판독 회로(300)는, p형 트랜지스터(301), 유지 용량(302)을 갖는다. 또한, 포토 센서 판독 회로(109)는 상기 화소열의 포토 센서 출력 신호선(211), 프리 차지 신호선(303)을 갖는다.
포토 센서 판독 회로(300)에서는, 화소 내에 있어서의 포토 센서의 동작에 앞서 포토 센서 신호선(211)의 전위를 기준 전위로 설정한다. 도 3에서는, 프리 차지 신호선(303)을 "L"(Low의 전압)로 함으로써, 포토 센서 출력 신호선(211)을 기준 전위인 고전위로 설정할 수 있다. 또한, 유지 용량(302)은, 포토 센서 출력 신호선(211)의 기생 용량이 큰 경우에는, 특히 형성하지 않아도 좋다. 또한, 기준 전위는, 저전위로 하는 구성도 가능하다. 이 경우, n형 트랜지스터를 사용하여 프리 차지 신호선(303)을 "H"로 함으로써, 포토 센서 출력 신호선(211)을 기준 전위인 저전위로 설정할 수 있다.
다음에, 본 표시 패널에 있어서의 포토 센서의 판독 동작에 대해서 도 4의 타이밍 차트를 사용하여 설명한다. 도 4에 있어서, 신호(401) 내지 신호(404)는, 도 2에 있어서의 포토 다이오드 리셋 신호선(208), 트랜지스터(206)의 게이트가 접속된 판독 신호선(209), 트랜지스터(205)의 게이트가 접속된 게이트 신호선(213), 포토 센서 출력 신호선(211)의 전위에 상당한다. 또한, 신호(405)는 도 3에 있어서의 프리 차지 신호선(303)의 전위에 상당한다.
시각 A에 있어서, 포토 다이오드 리셋 신호선(208)의 전위(신호(401))를 “H”로 하면(리셋 동작), 포토 다이오드(204)가 도통하고, 트랜지스터(205)의 게이트가 접속된 게이트 신호선(213)의 전위(신호(403))가 “H”가 된다. 또한, 프리 차지 신호선(303)의 전위(신호(405))를 “L”로 하면 포토 센서 출력 신호선(211)의 전위(신호(404))는 “H”로 프리 차지된다.
시각 B에 있어서, 포토 다이오드 리셋 신호선(208)의 전위(신호(401))를 “L”로 하면(누적 동작), 포토 다이오드(204)의 오프 전류에 의하여, 트랜지스터(205)의 게이트가 접속된 게이트 신호선(213)의 전위(신호(403))가 저하되기 시작한다. 포토 다이오드(204)는 광이 조사되면, 오프 전류가 증대되기 때문에 조사되는 광의 양에 따라 트랜지스터(205)의 게이트가 접속된 게이트 신호선(213)의 전위(신호(403))는 변화된다. 즉, 트랜지스터(205)의 소스와 드레인 사이의 전류가 변화된다.
시각 C에 있어서, 판독 신호선(209)의 전위(신호(402))를 “H”로 하면(선택 동작), 트랜지스터(206)가 도통하고, 포토 센서 기준 신호선(212)과 포토 센서 (출력 신호선(211)이 트랜지스터(205)와 트랜지스터(206)를 통하여 도통한다. 그러면, 포토 센서 출력 신호선(211)의 전위(신호(404))는 저하되기 시작한다. 또한, 시각 C 이전에 프리 차지 신호선(303)의 전위(신호(405))를 “H”로 하고, 포토 센서 출력 신호선(211)의 프리 차지를 끝낸다. 여기서, 포토 센서 출력 신호선(211)의 전위(신호(404))가 저하되는 속도는 트랜지스터(205)의 소스와 드레인 사이의 전류에 의존한다. 즉, 포토 다이오드(204)에 조사되어 있는 광의 양에 따라 변화된다.
시각 D에 있어서, 판독 신호선(209)의 전위(신호(402))를 “L”로 하면, 트랜지스터(206)가 차단되고, 포토 센서 출력 신호선(211)의 전위(신호(404))는 시각 D 이후 일정 값이 된다. 여기서, 일정 값이 되는 값은, 포토 다이오드(204)에 조사되는 광의 양에 따라 변화된다. 따라서, 포토 센서 출력 신호선(211)의 전위를 취득함으로써, 포토 다이오드(204)에 조사되는 광의 양을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 개개의 포토 센서의 동작은, 리셋 동작, 누적 동작, 선택 동작을 반복함으로써 실현된다. 표시 장치에 있어서, 모든 화소의 리셋 동작, 누적 동작, 선택 동작을 실행함으로써, 접촉하는 피검출물 또는 비접촉의 피검출물에 대한 화상 촬상을 실현할 수 있다.
또한, 피검출물로부터의 반사광이 약한 경우는, 포토 센서에 외광이 입사하는지, 또는 피검출물에 의하여 외광이 차광되는지, 즉, 그림자가 생기는지를 판별(判別)함으로써, 피검출물을 검출하여도 좋다. 반사광과 외광의 양쪽 모두를 사용하여 피검출물을 검출하여도 좋다.
또한, 일반적으로, 포토 센서에 의한 검출은 접촉하는 피검출물을 검출하는 것보다 비접촉의 피검출물을 검출하는 것이 어렵다. 왜냐하면, 표시 장치로부터 조사한 광의 반사를 포토 센서에 의하여 검출하는 경우, 표시 장치로부터 피검출물이 떨어짐에 따라, 피검출물로부터의 반사광의 양이 현저히 감소되기 때문에, 명암의 구별이 어렵게 된다. 또한, 외광의 입사 또는 차단을 포토 센서에 의하여 검출하는 경우, 표시 장치로부터 피검출물이 떨어짐에 따라, 광의 회절(回折)에 의하여 그림자가 연해지고, 이 경우도 명암의 구별이 어렵게 된다.
따라서, 접촉하는 피검출물과 비접촉의 피검출물을 검출할 때에, 포토 센서의 광의 양에 대한 감도를 가변(可變)으로 하고, 각각의 피검출물에 대해서 최적인 감도로 검출하는 것이 유효하다. 예를 들어, 도 2의 구성에서는, 포토 센서에 인가하는 전위(포토 다이오드 리셋 신호선(208)의 전위, 판독 회로 신호선(209)의 전위, 포토 센서 기준 신호선(212)의 전위, 프리 차지 신호선(303)의 전위)를 변경함으로써, 광의 양에 대한 감도를 가변으로 할 수 있다. 구체적으로는, 감도를 향상시키는 방법의 일례로서, 포토 다이오드 리셋 신호선(208)의 전위를 높여 포토 다이오드(204)에 인가하는 전압을 크게 하여도 좋다. 또한, 포토 센서 기준 신호선(212)의 전위와 프리 차지 신호선(303)의 전위의 전위차를 크게 하여 트랜지스터(205)의 소스와 드레인 사이에 인가되는 전압을 크게 하는 것도 유효하다.
또한, 포토 센서에 있어서의 누적 동작의 기간을 변경함으로써, 광의 양에 대한 감도를 가변으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에서는, 누적 동작을 길게 함으로써 광을 축적할 시간이 길어지기 때문에, 감도를 높게 할 수 있다. 또한, 피검출물이 비접촉의 경우, 접촉하는 경우와 비교하여 명암의 구별이 어렵기 때문에, 누적 동작을 길게 함으로써 감도를 향상시킬 수 있다. 이들의 감도 변경 방법을 조합하여 실시함으로써, 감도의 조정을 보다 엄밀하게 행할 수 있다.
또한, 포토 센서의 설정을, 접촉하는 피검출물의 검출에 대해서 최적인 제 1 설정과, 비접촉의 피검출물의 검출에 대해서 최적인 제 2 설정으로 정기적(定期的)으로 변경하고, 제 1 설정을 행할 때에 포토 센서에 의하여 취득한 데이터는, 접촉하는 피검출물의 데이터로서 사용하고, 제 2 설정을 행할 때에 포토 센서에 의하여 취득한 데이터는, 비접촉의 피검출물의 데이터로서 사용할 수 있다. 이와 같이, 포토 센서의 감도의 변경을 정기적으로 행함으로써, 피검출물이 표시 패널에 접촉하는 경우 및 비접촉의 경우의 양쪽 모두의 경우라도 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 포토 센서의 감도를 정기적으로 변경하는 경우에는, 표시 패널의 포토 센서 모두에 대해서 도 5에 도시하는 타이밍 차트와 같은 구동 방법을 사용할 수 있다. 도 5에 있어서, 신호(501), 신호(502), 신호(503), 신호(504), 신호(505), 신호(506), 신호(507)는, 각각 제 1 행, 제 2 행, 제 (m-1) 행, 제 m 행, 제 (m+1) 행, 제 (n-1) 행, 제 n 행의 포토 다이오드 리셋 신호선(208)의 타이밍 차트이다. 또한, 신호(511), 신호(512), 신호(513), 신호(514), 신호(515), 신호(516), 신호(517)는, 각각 제 1 행, 제 2 행, 제 (m-1) 행, 제 m 행, 제 (m+1) 행, 제 (n-1) 행, 제 n 행의 판독 신호선(209)의 타이밍 차트이다. 기간(518)과 기간(519)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 1번의 촬상에 필요로 하는 기간이다. 또한, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정을 포함한 1번의 촬상에 필요로 하는 기간은, 기간(518)과 기간(519)의 합이다. 기간(520)과 기간(521)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 동작을 행하는 기간이다. 기간(522)과 기간(523)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 리셋 동작을 행하는 기간이다. 기간(524)과 기간(525)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 누적 동작을 행하는 기간이다. 기간(526)과 기간(527)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 선택 동작을 행하는 기간이다.
또한, 상술한 바와 같이, 포토 센서의 감도를 정기적으로 변경하는 경우에는, 표시 패널의 포토 센서 모두에 대해서 도 5와 다른 도 6에 도시하는 타이밍 차트와 같은 구동 방법을 사용할 수 있다. 도 6에 있어서, 신호(601), 신호(602), 신호(603), 신호(604), 신호(605), 신호(606), 신호(607)는, 각각 제 1 행, 제 2 행, 제 (m-1) 행, 제 m 행, 제 (m+1) 행, 제 (n-1) 행, 제 n 행의 포토 다이오드 리셋 신호선의 타이밍 차트이다. 또한, 신호(611), 신호(612), 신호(613), 신호(614), 신호(615), 신호(616), 신호(617)는, 각각 제 1 행, 제 2 행, 제 (m-1) 행, 제 m 행, 제 (m+1) 행, 제 (n-1) 행, 제 n 행의 판독 신호선의 타이밍 차트이다. 기간(618)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정을 포함한 1번의 촬상에 필요로 하는 기간이다. 기간(620)과 기간(621)은 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 동작을 행하는 기간이다. 기간(622)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정의 양쪽 모두에 공통으로 제 m 행의 포토 센서가 리셋 동작을 행하는 기간이다. 기간(624)과 기간(625)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 누적 동작을 행하는 기간이다. 기간(626)과 기간(627)은, 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 제 m 행의 포토 센서가 선택 동작을 행하는 기간이다.
도 6에 도시하는 타이밍 차트는, 도 5에 도시하는 타이밍 차트와 비교하여 포토 센서의 제 1 설정과 제 2 설정에 있어서의 리셋 동작을 공통으로 하고, 양쪽 모두의 설정에 있어서의 촬상에 필요로 하는 기간을 단축한다. 따라서, 도 6에 도시하는 타이밍 차트의 구동 방법을 사용함으로써, 고속으로 촬상하는 것을 실현할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시하는 타이밍 차트의 구동 방법을 사용한 경우, 원래는, 제 1 설정에 있어서 촬상해야 하는, 접촉하는 피검출물의 암부(暗部)에 있어서, 제 2 설정에 있어서도 촬상할 수 있다. 따라서, 접촉하는 피검출부의 암부인지 또는 비접촉의 피검출물인지의 식별(識別)이 어려운 경우가 있을 수 있다. 그 때는, 제 1 설정에 있어서의 촬상 화상으로부터 공지(公知)의 화상 처리 방법을 사용하여 접촉하는 피검출물의 윤곽(輪廓)을 추출하고, 접촉하는 피검출물의 영역을 검출함으로써, 접촉하는 피검출물의 영역 이외의 영역에 있어서의, 제 2 설정에서의 촬상 화상을 비접촉의 피검출물의 촬상 화상으로 하는 것이 유효하다.
상술한 바와 같은 형태로 함으로써, 접촉하는 피검출물에 대해서 고품질이고, 또 고속으로 화상 촬상을 할 수 있고, 또 비접촉의 피검출물에 대해서 고속으로 검출할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 포토 센서를 갖는 표시 장치에 대해서 설명하지만, 포토 센서를 갖는 반도체 장치에도 용이하게 응용할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 표시 장치로부터 표시에 필요로 하는 회로, 구체적으로는, 표시 소자 제어 회로(102), 표시 소자(105)를 제거하여 반도체 장치를 구성할 수 있다. 상기 반도체 장치로서는, 예를 들어, 이미지 센서를 들 수 있다. 이와 같은 반도체 장치는, 포토 센서가 형성된 입력부에 접촉 또는 접근하는 피검출물을 상기와 마찬가지로 검출할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
도 7에 표시 패널의 단면도의 일례를 도시한다. 도 7에 도시하는 표시 패널에서는, 절연 표면을 갖는 기판(TFT 기판; 1001) 위에 포토 다이오드(1002), 트랜지스터(1003), 유지 용량(1004), 액정 소자(1005)가 형성된다.
포토 다이오드(1002)와 유지 용량(1004)은, 트랜지스터(1003)를 제작하는 프로세스에 있어서, 트랜지스터(1003)와 함께 형성할 수 있다. 포토 다이오드(1002)는, 가로형 접합 타입의 pin 다이오드이며, 포토 다이오드(1002)가 갖는 반도체막(1006)은 p형의 도전성을 갖는 영역(p층)과, i형의 도전성을 갖는 영역(i층)과, n형의 도전성을 갖는 영역(n층)을 갖는다. 또한, 본 실시형태에서는, 포토 다이오드(1002)가 pin 포토 다이오드인 경우를 예시하지만, 포토 다이오드(1002)는 pn 다이오드라도 좋다. 가로형 접합 타입의 pin 접합 또는 pn 접합은, p형을 부여하는 불순물과, n형을 부여하는 불순물을 각각 반도체막(1006)의 특정 영역에 첨가함으로써 형성할 수 있다.
또한, TFT 기판(1001) 위에 형성한 하나의 반도체막을 에칭 등에 의하여 원하는 형상으로 가공(패터닝)함으로써, 포토 다이오드(1002)의 섬 형상의 반도체막과, 트랜지스터(1003)의 섬 형상의 반도체막을 함께 형성할 수 있고, 일반적인 패널 제작 프로세스에 추가하는 프로세스가 불필요하게 되어 비용을 삭감할 수 있다.
또한, 가로형 접합 타입의 포토 다이오드로 하지 않고, p층, i층, n층을 적층시킨 구조를 채용할 수도 있다.
액정 소자(1005)는, 화소 전극(1007)과, 액정(1008)과 대향 기판(1009)을 갖는다. 화소 전극(1007)은, 기판(1001) 위에 형성되고, 트랜지스터(1003)와, 유지 용량(1004)과, 도전막(1010)을 통하여 전기적으로 접속된다. 또한, 대향 전극(1009)은 기판(대향 기판; 1013) 위에 형성되고, 화소 전극(1007)과 대향 전극(1009) 사이에 액정(1008)이 끼워진다. 또한, 본 실시형태에서는, 포토 센서에 사용되는 트랜지스터에 대해서는 도시하지 않지만, 상기 트랜지스터도 트랜지스터(1003)를 제작하는 프로세스에 있어서, 트랜지스터(1003)와 함께 기판(TFT 기판; 1001) 위에 형성할 수 있다.
화소 전극(1007)과 대향 전극(1009)의 사이의 셀 갭은, 스페이서(1016)를 사용하여 제어할 수 있다. 도 7에서는, 포토리소그래피에 의하여 선택적으로 형성된 기둥 형상의 스페이서(1016)를 사용하여 셀 갭을 제어하지만, 구 형상의 스페이서를 화소 전극(1007)과 대향 전극(1009)의 사이에 분산시킴으로써, 셀 갭을 제어할 수도 있다.
또한, 액정(1008)은 기판(TFT 기판; 1001)과 기판(대향 기판; 1013) 사이에 있어서, 밀봉재로 둘러싸인다. 액정(1008)의 주입은 디스펜서 방식(적하 방식)을 사용하여도 좋고, 딥 방식(펌핑 방식)을 사용하여도 좋다.
화소 전극(1007)에는, 투광성을 갖는 도전성 재료, 예를 들어, 인듐주석산화물(ITO), 산화실리콘을 포함하는 인듐주석산화물(ITSO), 유기인듐, 유기주석, 산화아연, 산화아연을 포함하는 인듐아연산화물(IZO), 갈륨(Ga)을 포함하는 산화아연, 산화주석, 산화텅스텐을 포함하는 인듐산화물, 산화텅스텐을 포함하는 인듐아연산화물, 산화티타늄을 포함하는 인듐산화물, 산화티타늄을 포함하는 인듐주석산화물 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 투과형의 액정 소자(1005)를 예로 들기 때문에, 화소 전극(1007)과 마찬가지로, 대향 전극(1009)에도 상술한 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
화소 전극(1007)과 액정(1008) 사이에는 배향막(1011)이 형성되고, 대향 전극(1009)과 액정(1008) 사이에는 배향막(1012)이 각각 형성된다. 배향막(1011), 배향막(1012)은 폴리이미드, 폴리비닐알코올 등의 유기 수지를 사용하여 형성할 수 있고, 그 표면에는 러빙 등의 액정 분자를 일정 방향으로 배열시키기 위한 배향 처리가 행해진다. 러빙은 배향막에 압력을 가하면서 나일론 등의 피륙을 감은 롤러를 회전시켜 상기 배향막의 표면을 일정 방향으로 문지름으로써 행할 수 있다. 또한, 산화실리콘 등의 무기 재료를 사용하여 배향 처리를 행하지 않고, 증착법에 의하여 배향 특성을 갖는 배향막(1011), 배향막(1012)을 직접 형성할 수도 있다.
또한, 액정 소자(1005)와 중첩하도록 특정 파장 영역의 광을 통과시킬 수 있는 컬러 필터(1014)가 기판(대향 기판; 1013) 위에 형성된다. 컬러 필터(1014)는 안료를 분산시킨 아크릴계 수지 등의 유기 수지를 기판(1013) 위에 도포한 후, 포토리소그래피를 사용하여 선택적으로 형성할 수 있다. 또한, 안료를 분산시킨 폴리이미드계 수지를 기판(1013) 위에 도포한 후, 에칭을 사용하여 선택적으로 형성할 수도 있다. 또는, 잉크젯 등의 액적 토출법을 사용함으로써 선택적으로 컬러 필터(1014)를 형성할 수도 있다.
또한, 포토 다이오드(1022)와 중첩하도록 광을 차폐할 수 있는 차폐막(1015)이 기판(대향 기판; 1013) 위에 형성된다. 차폐막(1015)을 형성함으로써 기판(대향 기판; 1013)을 투과하여 표시 패널 내에 입사된 백 라이트로부터의 광이 직접 포토 다이오드(1002)에 조사되는 것을 방지할 수 있는 것 외에, 화소간에 있어서의 액정(1008)의 배향 흐트러짐에 기인하는 디스클리네이션(disclination)이 시인되는 것을 방지할 수 있다. 차폐막(1015)에는 카본 블랙, 저차(低次)산화티타늄 등의 흑색 안료를 함유한 유기 수지를 사용할 수 있다. 또는, 크롬을 사용한 막으로 차폐막(1015)을 형성할 수도 있다.
또한, 기판(TFT 기판; 1001)의 화소 전극(1007)이 형성되는 면과 반대 측의 면에 편광판(1017)을 형성하고, 기판(대향 기판; 1013)의 대향 전극(1009)이 형성되는 면과 반대 측의 면에 편광판(1018)을 형성한다.
액정 소자는 TN(Twisted Nematic)형 외, VA(Vertical Alignment)형, OCB(Optically Compensated Birefringence)형, IPS(In-Plane Switching)형 등이라도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 화소 전극(1007)과 대향 전극(1009) 사이에 액정(1008)이 끼워진 구조의 액정 소자(1005)를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널은 이 구성에 한정되지 않는다. IPS형과 같이, 한 쌍의 전극이 양쪽 모두 기판(TFT 기판; 1001) 측에 형성되는 액정 소자라도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 포토 다이오드(1002), 트랜지스터(1003), 유지 용량(1004)에 박막의 반도체막을 사용하는 경우를 예로 들지만, 단결정 반도체 기판, SOI 기판 등을 사용하여 형성되어도 좋다.
백 라이트로부터의 광은, 기판(대향 기판; 1013) 측으로부터 조사된다. 즉, 화살표(1020)로 도시하는 바와 같이, 액정 소자(1005)를 통과하여 기판(TFT 기판; 1001) 측에 있는 피검출물(1021)에 조사된다. 그리고, 피검출물(1021)에 있어서 반사된 화살표(1022)로 도시하는 광은, 포토 다이오드(1002)에 입사한다.
또한, 외광을 검출하는 경우, 외광은 기판(TFT 기판; 1001) 측으로부터 조사된다. 피검출물(1021)에 있어서 외광이 차광되기 때문에, 포토 다이오드(1002)로의 입사광이 차광된다. 즉, 포토 다이오드(1002)는, 피검출물의 그림자를 검출한다.
상술한 바와 같은 형태로 하여, 비접촉의 피검출물의 동작을 검출함으로써, 데이터를 입력할 수 있는 표시 패널을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 표시 장치는 피검출물이 표시 패널로부터 근접한 거리에 있는 경우에도 검출할 수 있다. 그 거리는 3cm 이하로 할 수 있고, CCD 이미지 센서 등을 설치한 경우와 비교하여 유효하다.
또한, 본 실시형태의 표시 장치는, 포토 센서(포토 다이오드; 1002)의 수광면의 방향과, 표시 패널의 표시면(기판; 1001 측)의 방향이 동일하다. 따라서, 표시 패널에 있어서, 피검출물을 촬상할 수 있고, CCD 이미지 센서 등을 설치한 경우와 비교하여 유효하다.
본 실시형태는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
도 8에 실시형태 2와 다른 표시 패널의 단면도의 일례를 도시한다. 도 8에 도시하는 표시 패널에서는, 포토 다이오드(1002)는, 트랜지스터(1003)의 게이트 전극을 구성하는 도전막(1019)으로 차폐막(2019)을 구성하는 점이 도 7과 다르다. 포토 다이오드(1002)에 차폐막을 구성함으로써, 백 라이트의 광이 i형의 도전성을 갖는 영역(i층)에 직접 입사하는 것을 회피할 수 있고, 피검출물로부터의 반사광만을 효율 좋게 검출할 수 있다.
또한, 포토 다이오드(1002)를 가로형 접합 타입의 pin 다이오드로 할 때는, p형의 도전성을 갖는 영역(p층)과 n형의 도전성을 갖는 영역(n층)을 형성할 때에, 차폐막을 마스크로서 사용함으로써, 셀프얼라인에 의하여 형성할 수 있다. 이것은, 미세한 포토 다이오드를 제작할 때에 유효하고, 화소 사이즈의 축소나 개구율의 향상에 유효하다.
상술한 바와 같은 형태로 하여, 비접촉의 피검출물의 동작을 검출함으로써, 데이터를 입력할 수 있는 표시 패널을 제공할 수 있다.
또한, 도 8에서는, 가로형 접합 타입의 포토 다이오드를 채용하지만, p층, i층, 및 n층을 적층시킨 구조를 채용할 수도 있다.
또한, 포토 다이오드(1002)로의 입사광, 피검출물과 표시 패널의 거리, 및 포토 센서의 수광면과 표시 패널의 표시면의 방향에 대해서는 실시형태 2와 마찬가지다.
본 실시형태는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
도 9에 실시형태 2와 다른 표시 패널의 단면도의 일례를 도시한다. 도 9에 도시하는 패널에서는, 백 라이트로부터의 광이 기판(TFT 기판; 1001) 측으로부터 조사하는 점에서, 도 7과 다르다. 즉, 화살표(2020)로 도시하는 바와 같이, 액정 소자(1005)를 통과하여 기판(대향 기판; 1013) 측에 있는 피검출물(1021)에 조사된다. 그리고, 피검출물(1021)에 있어서 반사된 화살표(2022)로 도시하는 광은, 포토 다이오드(1002)에 입사된다. 이 경우, 포토 다이오드(1002)의 상부의 차폐막(1015)에 개구를 형성하는 등, 피검출물(1021)에서 반사된 광이 포토 다이오드(1002)에 입사하도록 하면 좋다.
본 실시형태에서는, 포토 다이오드(1002)의 하부에 차폐막(2015)을 형성한다. 차폐막(2015)을 형성함으로써, 기판(TFT 기판; 1001)을 투과하여 표시 패널 내에 입사한 백 라이트로부터의 광이 직접 포토 다이오드(1002)에 조사되는 것을 방지할 수 있고, 높은 정밀도의 화상 촬상이 가능한 표시 패널을 제공할 수 있다. 차폐막(2015)에는, 카본 블랙, 저차산화티타늄 등의 흑색 안료를 함유한 유기 수지를 사용할 수 있다. 또는, 크롬을 사용한 막으로 차폐막(2015)을 형성할 수도 있다.
포토 다이오드(1002)에 있어서, 적외광을 검출하는 경우, 포토 다이오드(1002) 위에 적외광을 투과시키는 컬러 필터(1014)를 형성하면 좋다. 그 경우, 상이한 색의 컬러 필터의 적층 구조로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 9에서는 가로형 접합 타입의 포토 다이오드를 채용하지만, p층, i층, 및 n층을 적층시킨 구조를 채용할 수도 있다.
또한, 외광을 검출하는 경우, 외광은 기판(대향 기판; 1013) 측으로부터 조사된다. 피검출물(1021)에 있어서, 외광이 차광되기 때문에, 포토 다이오드(1002)로의 입사광이 차광된다. 즉, 포토 다이오드(1002)는, 피검출물의 그림자를 검출한다.
피검출물과 표시 패널의 거리 및 포토 센서의 수광면과 표시 패널의 표시면의 방향에 대해서는, 실시형태 2와 마찬가지다. 포토 센서의 수광면이 표시 패널의 표시면(기판(1013) 측)으로 향하기 때문에, 표시 패널에 있어서, 피검출물을 촬상할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
포토 센서를 갖는 표시 패널을 사용한 라이팅 보드(흑판, 화이트 보드 등)의 예를 나타낸다.
예를 들어, 도 10에 도시하는 표시 패널(9696)의 위치에 포토 센서를 갖는 표시 패널을 설치한다.
표시 패널(9696)은, 포토 센서와 표시 소자를 갖는다.
여기서, 표시 패널(9696)의 표면에는 마커(marker) 등을 사용하여 자유롭게 기록할 수 있다.
또한, 정착제(定着劑)가 포함되지 않는 마커 등을 사용하면 문자의 소거가 용이하다.
또한, 마커의 잉크를 지우기 쉽게 하기 위해서, 표시 패널(9696)의 표면은 충분한 평활성을 가지면 좋다.
예를 들어, 표시 패널(9696)의 표면이 유리 기판 등이라면, 평활성은 충분하다.
또한, 표시 패널(9696)의 표면에 투명한 합성 수지 시트 등을 접합시켜도 좋다.
합성 수지로서는, 예를 들어 아크릴 등을 사용하면 바람직하다. 이 경우, 합성 수지 시트의 표면을 평활하게 해 두면 바람직하다.
그리고, 표시 패널(9696)은, 포시 소자를 갖기 때문에, 특정 화상을 표시하는 것과 함께, 표시 패널(9696)의 표면에 마커로 기록할 수 있다.
그리고, 표시 패널(9696)은, 포토 센서를 갖기 때문에, 프린터(printer) 등과 접속해 두면, 마커로 기록한 문자를 판독하여 인쇄할 수도 있다.
또한, 표시 패널(9696)은, 포토 센서와 표시 소자를 갖기 때문에, 화상을 표시시킨 상태로 표시 패널(9696)의 표면에 마커로 문자, 도형(圖形) 등을 기록함으로써, 포토 센서에 의하여 판독한 마커의 궤적(軌跡)을 화상과 합성하여 비출 수 있다.
또한, 저항막 방식, 정전 용량 방식 등의 센싱(sensing)을 사용하는 경우, 마커 등으로 기록하는 것과 동시에만 검출할 수 있다.
한편, 포토 센서를 사용한 경우, 마커 등으로 기록한 후, 시간이 지난 경우라도, 항상 검출할 수 있는 점에서 우수하다.
본 실시형태에서는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서는, 패널과 광원의 배치에 대해서 설명한다. 도 11은 표시 패널의 구조를 도시하는 사시도의 일례이다. 도 11에 도시하는 표시 패널은, 한 쌍의 기판 사이에 액정 소자, 포토 다이오드, 박막 트랜지스터 등을 포함하는 화소가 형성된 패널(1601)과, 제 1 확산판(1602)과, 프리즘(prism) 시트(1603)와, 제 2 확산판(1604)과, 도광판(1605)과, 반사판(1606)과, 복수의 광원(1607)을 갖는 백 라이트(1608)와, 회로 기판(1609)을 갖는다.
패널(1601)과, 제 1 확산판(1602)과, 프리즘 시트(1603)와, 제 2 확산판(1604)과, 도광판(1605)과, 반사판(1606)은 순차로 적층된다. 광원(1607)은 도광판(1605)의 단부에 형성되고, 도광판(1605) 내부에 확산된 광원(1607)으로부터의 광은 제 1 확산판(1602), 프리즘 시트(1603), 및 제 2 확산판(1604)에 의하여 대향 기판 측으로부터 균일하게 패널(1601)에 조사된다.
또한, 본 실시예에서는, 제 1 확산판(1602)과 제 2 확산판(1604)을 사용하지만, 확산판의 개수는 이것에 한정되지 않고, 1개라도 좋고, 3개 이상이라도 좋다. 그리고, 확산판은 도광판(1605)과 패널(1601)의 사이에 형성되면 좋다. 따라서, 프리즘 시트(1603)보다 패널(1601)에 가까운 측에만 확산판이 형성되어도 좋고, 프리즘 시트(1603)보다 도광판(1605)에 가까운 측에만 확산판이 형성되어도 좋다.
또한, 프리즘 시트(1603)는, 도 11에 도시한 단면이 톱니 형상에 한정되지 않고, 도광판(1605)으로부터의 광을 패널(1601) 측에 집광할 수 있는 형상을 가지면 좋다.
회로 기판(1609)에는, 패널(1601)에 입력되는 각종 신호를 생성 또는 처리하는 회로, 패널(1601)로부터 출력되는 각종 신호를 처리하는 회로 등이 형성된다. 그리고, 도 11에서는, 회로 기판(1609)과 패널(1601)이 FPC(Flexible Printed Circuit; 1611)를 개재하여 접속된다. 또한, 상기 회로는, COG(Chip On Glass)법을 사용하여 패널(1601)에 접속되어도 좋고, 상기 회로의 일부가 FPC(1611)에 COF(Chip On Film)법을 사용하여 접속되어도 좋다.
도 11에서는, 광원(1607)의 구동을 제어한다. 제어계(制御系)의 회로가 회로 기판(1609)에 형성되고, 상기 제어계의 회로와 광원(1607)이 FPC(1610)를 개재하여 접속되는 예를 도시한다. 다만, 상기 제어계의 회로는 패널(1601)에 형성되어도 좋고, 이 경우는, 패널(1601)과 광원(1607)이 FPC 등에 의하여 접속되도록 한다.
또한, 도 11은, 패널(1601)의 단부에 광원(1607)을 배치하는 에지 라이트(edge light)형의 광원을 예시하지만, 본 발명의 표시 패널은 광원(1607)이 패널(1601)의 직하(直下)에 배치되는 직하형이라도 좋다.
예를 들어, 피검출물인 손가락(1612)을 TFT 기판 측으로부터 패널(1601)에 접근시키면, 백 라이트(1608)로부터의 광이 패널(1601)을 통과하여 그 일부가 손가락(1612)에서 반사되어 패널(1601)에 다시 입사한다. 각 색에 대응하는 광원(1607)을 순차로 점등시켜, 색마다 촬상 데이터의 취득을 행함으로써, 피검출물인 손가락(1612)의 컬러의 촬상 데이터를 얻을 수 있다.
본 실시예는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시예 2)
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 고분해능(高分解能)인 촬상 데이터의 취득을 행할 수 있는 특징을 갖는다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용한 전자 기기는, 표시 장치를 그 구성 요소에 추가함으로써, 보다 고기능의 어플리케이션(application)을 탑재할 수 있게 된다. 본 발명의 표시 장치는, 표시 장치, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치(대표적으로는 DVD: Digital Versatile Disc 등의 기록 매체를 재생하여, 그 화상을 표시할 수 있는 디스플레이를 갖는 장치)에 사용할 수 있다. 그 외에, 본 발명의 일 형태에 따른, 표시 장치를 사용할 수 있는 전자 기기로서, 휴대 전화, 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 전자 서적, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이), 내비게이션 시스템, 음향 재생장치(카 오디오, 디지털 오디오 플레이어), 복사기(複寫機), 팩시밀리(facsimile), 프린터, 프린터 복합기, 현금 자동 입출금기(ATM), 자동 판매기 등을 들 수 있다. 이들의 전자 기기의 구체적인 예를 도 12a 내지 도 12d에 도시한다.
도 12a는 표시 장치이며, 케이스(5001), 표시부(5002), 지지대(5003) 등을 갖는다. 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 표시부(5002)에 사용할 수 있다. 표시부(5002)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용함으로써, 고분해능인 촬상 데이터의 취득을 행할 수 있고, 보다 고기능의 어플리케이션이 탑재된 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 표시 장치에는, 퍼스널 컴퓨터용, TV 방송 수신용, 광고 표시용 등의 모든 정보 표시용 표시 장치가 포함된다.
도 12b는 휴대 정보 단말이고, 케이스(5101), 표시부(5102), 스위치(5103), 조작키(5104), 적외선 포트(5105) 등을 갖는다. 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 표시부(5102)에 사용할 수 있다. 표시부(5102)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용함으로써, 고분해능인 촬상 데이터의 취득을 행할 수 있고, 보다 고기능의 어플리케이션이 탑재된 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
도 12c는 현금 자동 입출금기이며, 하우징(5201), 표시부(5202), 동전 투입구(5203), 지폐 투입구(5204), 카드 투입구(5205), 통장 투입구(5206) 등을 갖는다. 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 표시부(5202)에 사용할 수 있다. 표시부(5202)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용함으로써, 고분해능인 촬상 데이터의 취득을 행할 수 있고, 보다 고기능의 어플리케이션이 탑재된 현금 자동 입출금기를 제공할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용한 현금 자동 입출금기는, 지문, 얼굴, 수형(手形), 장문(掌紋) 및 손의 정맥의 형상, 홍채(iris) 등의 생체(生體) 인증(認證)에 사용되는 생체 정보의 판독을 보다 높은 정밀도로 행할 수 있다. 따라서, 생체 인증에 있어서의, 본인임에도 불구하고, 본인이 아니라고 잘못된 인식을 해 버리는 본인 거부(拒否)율과, 다른 사람임에도 불구하고, 본인이라고 잘못된 인식을 해 버리는 타인 승낙(承諾)률을 낮게 억제할 수 있다.
도 12d는 휴대형 게임기이며, 케이스(5301), 케이스(5302), 표시부(5303), 표시부(5304), 마이크로폰(5305), 스피커(5306), 스타일러스(stylus; 5308) 등을 갖는다. 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 표시부(5303) 또는 표시부(5304)에 사용할 수 있다. 표시부(5303) 및 표시부(5304)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용함으로써, 고분해능인 촬상 데이터의 취득을 행할 수 있고, 보다 고기능의 어플리케이션이 탑재된 휴대형 게임기를 제공할 수 있다. 또한, 도 12d에 도시한 휴대형 게임기는, 2개의 표시부(5303)와 표시부(5304)를 갖지만, 휴대형 게임기가 갖는 표시부의 개수는 이것에 한정되지 않는다.
본 실시예는, 다른 실시형태 또는 실시예와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
100: 표시 패널 101: 화소 회로
102: 표시 소자 제어 회로 103: 포토 센서 제어 회로
104: 화소 105: 표시 소자
106: 포토 센서 107: 표시 소자 구동 회로
108: 표시 소자 구동 회로 109: 포토 센서 판독 회로
110: 포토 센서 구동 회로

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 반도체 장치에 있어서:
    포토 센서를 구비하는 입력부를 포함하고,
    상기 반도체 장치는 피검출물이 상기 입력부에 접촉하는 경우와 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하지 않는 경우의 양쪽 모두에 상기 포토 센서에 의하여 상기 피검출물을 검출하는 기능을 포함하고,
    상기 포토 센서의 감도는 상기 입력부에 접촉하지 않는 상기 피검출물을 검출하는 제 2 설정에서보다 상기 입력부에 접촉하는 상기 피검출물을 검출하는 제 1 설정에서 낮도록, 상기 반도체 장치는 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하는지 또는 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하지 않는지 여부에 따라 상기 포토 센서의 상기 감도를 변경하는 기능을 포함하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는 상기 제 1 설정으로 또는 상기 제 2 설정으로 정기적으로 변경되는, 반도체 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토 센서의 상기 감도는 상기 포토 센서에 인가되는 전압을 조정함으로써 변경되는, 반도체 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토 센서는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 포토 다이오드를 포함하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는 상기 포토 다이오드에 인가되는 전압을 조정함으로써 변경되는, 반도체 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토 센서는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 포토 다이오드를 포함하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는 상기 트랜지스터의 소스와 드레인 사이에 인가되는 전압을 조정함으로써 변경되는, 반도체 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토 센서는 리셋 동작, 누적 동작, 및 선택 동작을 행하는 기능을 포함하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는, 상기 누적 동작에 필요로 하는 시간에 의하여 변경되고, 즉 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하지 않는 경우의 누적 동작이 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하는 경우의 누적 동작보다 긴, 반도체 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토 센서는 리셋 동작, 누적 동작, 및 선택 동작을 행하는 기능을 포함하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는, 상기 누적 동작에 필요로 하는 시간에 의하여 변경되고, 즉 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하지 않는 경우의 누적 동작이 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하는 경우의 누적 동작보다 길고,
    상기 반도체 장치는 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하는 경우와 상기 피검출물이 상기 입력부에 접촉하지 않는 경우의 양쪽 모두에 있어서 상기 리셋 동작을 행하는 기능을 갖는, 반도체 장치.
  13. 삭제
  14. 제 7 항에 있어서,
    포토 센서 제어 회로는 상기 포토 센서를 제어하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는 상기 포토 센서에 인가된 전압을 조정함으로써 변경되는, 반도체 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 반도체 장치는 표시 장치이고 상기 입력부는 상기 표시 장치의 표시 패널인, 반도체 장치.
  16. 삭제
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토 센서는 리셋 동작, 누적 동작, 및 선택 동작을 행하는 기능을 포함하고,
    상기 포토 센서의 상기 감도는 상기 입력부에 접촉하는 상기 피검출물을 검출하는 제 1 설정과 상기 입력부에 접촉하지 않는 상기 피검출물을 검출하는 제 2 설정 사이에 변경되고,
    상기 제 1 설정과 상기 제 2 설정에 있어서의 상기 리셋 동작은 동시에 행해지고,
    기간에서, 상기 제 1 설정과 상기 제 2 설정에 있어서의 상기 누적 동작은 동시에 행해지는, 반도체 장치.
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