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KR20090067075A - Display and lighting devices - Google Patents

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Publication number
KR20090067075A
KR20090067075A KR1020080129249A KR20080129249A KR20090067075A KR 20090067075 A KR20090067075 A KR 20090067075A KR 1020080129249 A KR1020080129249 A KR 1020080129249A KR 20080129249 A KR20080129249 A KR 20080129249A KR 20090067075 A KR20090067075 A KR 20090067075A
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KR
South Korea
Prior art keywords
light
liquid crystal
display panel
invisible light
invisible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020080129249A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
잉 바오 양
마스미쓰 이노
쓰토무 다나카
가즈노리 야마구치
마사루 히구치
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20090067075A publication Critical patent/KR20090067075A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

A display device and a lighting device for indicating an image in a pixel region of the front side of a display panel are provided to perform the biometric authentication of high precision and indicate an image in a pixel region of the front side of a display panel. A plurality of pixels is arranged on the surface of a pixel area in a display panel. An illumination unit(300) produces illuminance according to the normal direction to the display panel. The initial light generated from the light source is inserted in the side of a light guide plate(302). The initial light is guided to the radiation surface of the light guide plate. A plurality of photo sensor devices is arranged in the pixel region. The invisible light source produces the invisibility light as the initial light. An invisible light beam reflection unit(304) reflects the invisibility light from the rear side of the display panel in a direction which is parallel to the direction which squarely faces of the display panel.

Description

표시 장치 및 조명 장치{DISPLAY APPARATUS AND ILLUMINATION APPARATUS}DISPLAY APPARATUS AND ILLUMINATION APPARATUS}

본 발명은 표시 장치 및 조명 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 화소 영역에서 복수개의 화소가 면에 배치되어 있는 표시 패널을 가지고, 정면으로부터 배면으로 향하는 광을 수광하는 포토 센서 소자가 상기 화소 영역에 복수개 배치되고, 표시 패널의 정면 측의 화소 영역에 화상을 표시하는 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 표시 패널에 수직인 법선 방향을 따라 조명광을 출사하는 조명부를 가지는 조명 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device and a lighting device. In particular, the present invention has a display panel in which a plurality of pixels are arranged on a surface in a pixel region, and a plurality of photo sensor elements for receiving light directed from the front to the back are disposed in the pixel region, and a pixel on the front side of the display panel is provided. A display device for displaying an image in an area. In addition, the present invention relates to a lighting apparatus having an illumination unit for emitting illumination light along a normal direction perpendicular to the display panel.

관련 출원Related Applications

본 발명은 2007년 12월 19일 및 2008년 10월 7일 일본 특허청에 제출된 일본특허출원 JP2007-327953호 및 JP2008-260906호의 우선권을 주장하며, 상기 일본특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조에 의해 원용되는 것으로 한다. The present invention claims the priority of Japanese Patent Application Nos. JP2007-327953 and JP2008-260906 filed to the Japan Patent Office on December 19, 2007 and October 7, 2008, the entire contents of which are referred to herein. It shall be used by.

액정 표시 장치, 즉 전계 발광(EL: electroluminescence) 표시 장치 등의 표시 장치는, 박형, 경량, 저소비 전력이라는 장점을 갖는다. 이러한 표시 장치에 대한 더 상세한 설명은 일본 특허출원 공개번호 2007-249241호와 일본 특허출원 공개번호 2007-227117호에 개시되어 있다. A liquid crystal display device, that is, a display device such as an electroluminescence (EL) display device has advantages of thinness, light weight, and low power consumption. A more detailed description of such a display device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-249241 and Japanese Patent Application Publication No. 2007-227117.

이와 같은 표시 장치에 있어서, 액정 표시 장치는, 한쌍의 기판의 사이에 액정층이 밀봉된 액정 패널을 표시 패널로서 가지고 있다. 액정 패널은, 예를 들면 투과형 패널로서, 액정 패널의 배면에 설치된 조명 장치가 출사한 조명광을 액정 패널이 변조하여 투과시킨다. 조명 장치의 일반적인 예는 백라이트이다. 변조한 조명광에 의한 화상의 표시가 액정 패널의 정면에 표시된다. In such a display device, the liquid crystal display device has a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sealed between a pair of substrates as a display panel. A liquid crystal panel is a transmissive panel, for example, and a liquid crystal panel modulates and transmits the illumination light which the illumination device provided in the back of a liquid crystal panel exited. A general example of a lighting device is a backlight. The display of the image by the modulated illumination light is displayed on the front of the liquid crystal panel.

이 액정 패널은, 예를 들면 액티브 매트릭스 방식이며, 화소 스위칭 소자로서 기능하는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 복수개 형성되어 있는 TFT 어레이 기판을 가진다. 그리고, 액정 패널에서는, TFT 어레이 기판에 대면하도록 대향 기판이 대향하여 배치되어 있고, TFT 어레이 기판 및 대향 기판의 사이에 액정층이 설치되어 있다. 액티브 매트릭스 방식의 액정 패널에서는, 화소 스위칭 소자가 화소 전극에 전위를 입력함으로써, 액정층에 인가하는 전압을 가변하고, 그 화소를 투과하는 광의 투과율을 제어하여 광을 변조시킨다. This liquid crystal panel is, for example, an active matrix system and has a TFT array substrate in which a plurality of thin film transistors (TFTs) serving as pixel switching elements are formed. In the liquid crystal panel, an opposing substrate is disposed to face the TFT array substrate, and a liquid crystal layer is provided between the TFT array substrate and the opposing substrate. In an active matrix liquid crystal panel, a pixel switching element inputs a potential to a pixel electrode, thereby varying the voltage applied to the liquid crystal layer, controlling the transmittance of light passing through the pixel, and modulating the light.

이러한 액정 패널에서는, 화소 스위칭 소자로서 기능하는 TFT 외에, 광을 수광하여 수광 데이터를 얻는 포토 센서 소자가 화소 영역에 내장된 것이 제안되어 있다. In such a liquid crystal panel, in addition to the TFT which functions as a pixel switching element, the thing in which the photo sensor element which receives light and acquires light reception data is built in the pixel area is proposed.

예를 들면, 내장하는 포토 센서 소자를 이미지 센서 소자로서 이용함으로써, 생체 인증 장치(biometric authentication apparatus)로서의 기능을 실현할 수 있다. 이미지 센서 소자와 생체 인증 장치에 대한 더 상세한 설명은 일본 특허 3742846호 등의 문서에 개시되어 있다. For example, by using the built-in photo sensor element as an image sensor element, the function as a biometric authentication apparatus can be realized. Further details of the image sensor element and the biometric authentication device are disclosed in documents such as Japanese Patent No. 3742846.

또한, 액정 패널은 내장하는 포토 센서 소자를 위치 센서 소자로서 이용함으 로써, 사용자 인터페이스로서의 기능이 실현할 수 있다. 위치 센서 소자와 사용자 인터페이스에 대한 더 상세한 설명은 일본 특허출원 공개번호 2007-128497호 등의 문서에 개시되어 있다. 그러므로, 액정 패널을 집적 광학(I/O: Integrated-Optical) 터치 패널이라고 한다. In addition, the liquid crystal panel uses a built-in photo sensor element as a position sensor element, so that a function as a user interface can be realized. A more detailed description of the position sensor element and the user interface is disclosed in documents such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-128497. Therefore, the liquid crystal panel is called an integrated optical (I / O) touch panel.

이러한 타입의 액정 패널에서는, 액정 패널의 앞면에, 저항막(resistive film) 방식이나 정전 용량(electrostatic capacitance) 방식의 터치 패널을 별도로 설치할 필요가 없다. 따라서, 장치의 소형화 및 박형화를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 저항막 방식이나 정전 용량 방식의 터치 패널을 설치한 경우에는, 그 터치 패널에 의해 화소 영역에서 투과하는 광이 감소하는 경우나, 그 광이 간섭되는 경우가 있으므로, 표시 화상의 품질이 저하되는 경우가 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이 위치 센서 소자로서 액정 패널에 포토 센서 소자를 내장함으로써, 이 문제의 발생을 방지할 수 있다. In this type of liquid crystal panel, there is no need to separately install a resistive film type or an electrostatic capacitance type touch panel on the front surface of the liquid crystal panel. Therefore, the size and thickness of the device can be easily realized. In the case where a resistive touch panel or a capacitive touch panel is provided, the light transmitted through the pixel region may be reduced or the light may interfere with the touch panel. Therefore, the quality of the display image is deteriorated. It may become. However, by incorporating the photo sensor element into the liquid crystal panel as the position sensor element as described above, occurrence of this problem can be prevented.

이와 같은 액정 패널에서는, 예를 들면 액정 패널의 앞면에 접하는 손가락 등의 피검지체에 의해 반사된 가시광선을 그 포토 센서 소자가 수광한다. 그 후, 그 포토 센서 소자에 의해 얻어진 수광 데이터에 따라 피검지체가 접촉된 위치를 특정하고, 특정된 위치에 대응하는 조작이, 액정 표시 장치 자체나 그 액정 표시 장치에 접속된 다른 전자 기기에서 실시된다. 또한, 수광 데이터에 따라 피검지체에 대하여 생체 인증이 이루어질 수 있다. In such a liquid crystal panel, for example, the photo sensor element receives visible light reflected by an object such as a finger in contact with the front surface of the liquid crystal panel. Thereafter, the position where the object is contacted is determined in accordance with the light reception data obtained by the photo sensor element, and the operation corresponding to the specified position is performed by the liquid crystal display device itself or another electronic device connected to the liquid crystal display device. do. In addition, biometric authentication may be performed on the object according to the light receiving data.

앞서 설명한 바와 같이, 표시 패널에 내장된 포토 센서 소자에 의해 얻어지는 수광 데이터는, 외광에 포함되는 가시광선의 영향에 의해, 노이즈를 포함하는 경우가 있다. 또한, 액정 패널에 의해 화소 영역에 있어서 블랙 표시를 실시하는 경우에는, TFT 어레이 기판에 설치된 포토 센서 소자는, 피검지체로부터 출사되는 가시광선을 수광하는 것이 곤란하다. 그러므로, 위치의 검출을 정확하게 하는 것이 곤란한 경우가 있다. As described above, the light reception data obtained by the photo sensor element incorporated in the display panel may contain noise due to the influence of visible light included in external light. In addition, when black display is performed in the pixel region by the liquid crystal panel, it is difficult for the photo sensor element provided in the TFT array substrate to receive visible light emitted from the object to be detected. Therefore, it is sometimes difficult to accurately detect the position.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 가시광선 이외의 불가시 광선(invisible light)을 출사하는 불가시 광원을 가지는 조명 장치를 사용하는 기술이 제안되어 있다. 불가시 광선의 예로는 적외광선 등이 있다. 이러한 기술에 대한 더 구체적인 설명은 일본 특허출원 공개번호 2004-318819호에 개시되어 있다. In order to solve such a problem, the technique which uses the lighting apparatus which has the invisible light source which emits invisible light other than visible light is proposed. Examples of invisible light include infrared light and the like. A more detailed description of this technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 2004-318819.

그러나, 포토 센서 소자에 의해 얻어진 수광 데이터에 노이즈가 많이 포함되어 있으면, 충분한 S/N비의 데이터를 얻는 것이 곤란한 경우가 있다. 그러므로, 피검지체의 위치 검출이나 생체 인증을 높은 정밀도로 행하는 것이 곤란한 경우가 있다. However, when a lot of noise is contained in the light reception data obtained by the photo sensor element, it may be difficult to obtain data of sufficient S / N ratio. Therefore, it may be difficult to perform the position detection and biometric authentication of a to-be-tested object with high precision.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 수광 데이터를 나타내는 전기 신호의 S/N비를 향상시키고, 피검지체의 위치 검출 및/또는 생체 인증을 높은 정밀도로 행할 수 있는 표시 장치 및 조명 장치를 제공한다. In order to solve such a problem, the present invention provides a display device and an illumination device capable of improving the S / N ratio of an electrical signal representing light receiving data, and performing position detection and / or biometric authentication of an object with high precision. .

본 발명의 표시 장치는, 화소 영역에서 복수개의 화소가 면을 따라 배치되어 있는 표시 패널과, 상기 표시 패널의 면에 수직인 법선 방향을 따라 조명광을 출사하는 조명부를 포함한다. 상기 조명부는, 광을 조사하는 광원과, 상기 표시 패널의 면에 대면하도록 배치되어 있고, 상기 광원으로부터 출사된 광이 입사면으로부터 입사되고, 상기 입사면으로부터 입사된 광을 도광(light guiding)하고, 상기 도광한 광이 출사면에서 상기 조명광으로서 출사되는 도광판을 포함한다. 상기 표시 패널은, 상기 표시 패널의 정면으로부터 배면으로 향하는 광을 수광하는 포토 센서 소자를 복수개 포함하고, 상기 복수개의 포토 센서 소자가 상기 화소 영역에 배치되어 있고, 상기 정면 측에 화상을 표시하도록 구성되어 있다. The display device of the present invention includes a display panel in which a plurality of pixels are arranged along a plane in a pixel area, and an illumination unit that emits illumination light along a normal direction perpendicular to the plane of the display panel. The illumination unit is disposed to face a light source for irradiating light and a surface of the display panel, and light emitted from the light source is incident from an incident surface, and light guides light incident from the incident surface. And a light guide plate on which the guided light is emitted as the illumination light from an emission surface. The display panel includes a plurality of photo sensor elements for receiving light directed from the front side to the back side of the display panel, wherein the plurality of photo sensor elements are arranged in the pixel area, and are configured to display an image on the front side. It is.

광원은 불가시 광선을 광으로서 출사하는 불가시 광원을 포함한다. 상기 도광판은 상기 불가시 광원으로부터 출사된 불가시 광선을 상기 표시 패널의 배면으로부터 정면으로 반사하는 불가시 광선 반사부를 포함한다. 상기 불가시 광선 반 사부는 상기 화소 영역에 의해 상기 복수개의 포토 센서 소자가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, 상기 불가시 광선 반사부에 의해 반사된 불가시 광선이 상기 조명광으로서 상기 출사면으로부터 출사된다. The light source includes an invisible light source that emits invisible light as light. The light guide plate includes an invisible light reflecting portion that reflects the invisible light emitted from the invisible light source from the rear surface of the display panel to the front. The invisible light reflecting portion is provided so as to correspond to an area where the plurality of photo sensor elements are formed by the pixel region, and the invisible light reflected by the invisible light reflecting portion is emitted from the emission surface as the illumination light. .

불가시 광원은 적외광선을 불가시 광선으로서 출사하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the invisible light source is comprised so that infrared light may be emitted as an invisible light ray.

바람직하게는, 표시 패널의 정면측에 위치하는 생체 대상에 대하여 인증하는 생체 인증부를 포함한다. 상기 포토 센서 소자는, 상기 생체 대상에 의해 상기 조명부가 출사하는 조명광이 상기 표시 패널의 정면 측으로부터 배면 측에 반사된 반사광을 수광함으로써, 상기 수광 데이터를 생성한다. 상기 생체 인증부는, 상기 수광 데이터에 따라 상기 생체 대상에 대하여 인증을 행한다. Preferably, the apparatus includes a biometric authentication unit configured to authenticate a biological object positioned on the front side of the display panel. The photo sensor element generates the light receiving data by receiving the reflected light reflected from the front side of the display panel to the back side of the illumination light emitted from the illumination unit by the biological object. The biometric authentication unit authenticates the biometric object according to the light reception data.

바람직하게는, 상기 포토 센서 소자는 상기 생체 대상의 혈액에 의해 상기 조명광이 반사된 반사광을 수광함으써 수광 데이터를 생성한다. Preferably, the photo sensor device generates light reception data by receiving the reflected light reflected by the illumination light by the blood of the living body.

바람직하게는, 상기 표시 패널은, 배면측에 위치하는 제1 기판과, 상기 제1 기판으로부터 간격을 두고 대면하고 있고 정면 측에 위치하는 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치되어 있고, 액정 분자가 배향되어 있는 액정층을 포함하는 액정 패널이다. Preferably, the display panel includes a first substrate positioned on the rear side, a second substrate facing each other at an interval from the first substrate, and positioned between the first substrate and the second substrate. It is located in the liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are aligned.

바람직하게는, 상기 조명부는, 상기 표시 패널의 배면 측에 배치되어 있다. Preferably, the lighting unit is disposed on the back side of the display panel.

바람직하게는, 상기 표시 패널은, 투과형의 액정 패널이다. 상기 조명부는, 가시광선을 출사하는 가시 광원을 포함하고, 상기 도광판은, 상기 가시 광원으로부터 출사된 가시광선이, 상기 불가시 광원으로부터 출사된 불가시 광선와 함께 상기 입사면에 입사되고, 상기 입사면으로부터 입사된 가시광선과 불가시 광선을 도광하고, 상기 도광한 가시광선과 불가시 광선이 상기 출사면으로부터 상기 조명광으로서 출사되고, 상기 투과형의 액정 패널인 표시 패널의 화소 영역에 화상을 표시하게 한다. Preferably, the display panel is a transmissive liquid crystal panel. The illumination unit includes a visible light source that emits visible light, and the light guide plate is configured such that the visible light emitted from the visible light source is incident on the incident surface together with the invisible light emitted from the invisible light source, and the incident surface The visible light and the invisible light incident from the light are guided, and the guided visible light and the invisible light are emitted as the illumination light from the emission surface, and the image is displayed in the pixel area of the display panel which is the transmissive liquid crystal panel.

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 불가시 광선을 반사하는 불가시 광선 반사 안료를 포함하고 있는 불가시 광선 반사층을 가진다. Preferably, the invisible light reflecting portion has an invisible light reflecting layer containing an invisible light reflecting pigment that reflects invisible light.

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에 의해 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에서, 상기 불가시 광선 반사층이 복수개 형성되어 있고, 상기 복수개의 불가시 광선 반사층이 간격을 두고 배치되어 있다. Preferably, in the region where the photo sensor element is formed by the pixel region, a plurality of the invisible light reflecting layers are formed, and the plurality of invisible light reflecting layers are arranged at intervals. .

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 불가시 광선을 회절시키는 회절 격자부와, 상기 회절 격자부에 의해 회절된 불가시 광선을 반사하는 반사부를 가진다. Preferably, the invisible light reflecting portion has a diffraction grating portion for diffracting the invisible light rays and a reflecting portion for reflecting the invisible light diffracted by the diffraction grating portion.

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에 의해 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에 상기 회절 격자부가 복수개 형성되어 있고, 상기 복수개의 회절 격자부가 간격을 두고 배치되어 있다.Preferably, the invisible light reflecting portion is provided with a plurality of diffraction grating portions in a region where the photo sensor element is formed by the pixel region, and the plurality of diffraction grating portions are arranged at intervals.

바람직하게는, 상기 조명부는 상기 표시 패널의 정면 측에 배치되어 있다. Preferably, the lighting unit is disposed on the front side of the display panel.

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 불가시 광원으로부터 출사된 불가시 광선을, 상기 표시 패널의 배면 측으로부터 정면 측에 반사하는 프리즘면을 포함한다. Preferably, the invisible light reflecting portion includes a prism surface that reflects the invisible light emitted from the invisible light source from the back side to the front side of the display panel.

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 불가시 광선을 반사하는 불가시 광선 반사 안료를 포함하고 있는 불가시 광선 반사층을 가진다. Preferably, the invisible light reflecting portion has an invisible light reflecting layer containing an invisible light reflecting pigment that reflects invisible light.

바람직하게는, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에 의해 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에 있어서, 상기 불가시 광선 반사층이 복수개 형성되어 있고, 상기 복수개의 불가시 광선 반사층이 간격을 두고 배치되어 있다. Preferably, in the region where the photo sensor element is formed by the pixel region, a plurality of the invisible light reflecting layers are formed, and the plurality of invisible light reflecting layers are arranged at intervals. have.

바람직하게는, 상기 표시 패널은 반사형의 액정 패널이다. Preferably, the display panel is a reflective liquid crystal panel.

바람직하게는, 상기 표시 패널은 EL 패널이다. Preferably, the display panel is an EL panel.

본 발명의 조명 장치는, 화소 영역에 있어서 복수개의 화소가 면을 따라 배치되는 동시에, 정면으로부터 배면으로 향하는 광을 수광함으로써, 수광 데이터를 생성하는 포토 센서 소자가 상기 화소 영역에 복수개 배치되어 있고, 정면측에 화상을 표시하는 표시 패널에 수직인 법선 방향을 따라 조명광을 출사하는 조명부를 가지고 있다. In the illumination device of the present invention, a plurality of pixels are arranged along the surface in the pixel region, and a plurality of photo sensor elements for generating light reception data are received in the pixel region by receiving light from the front to the back. The front side has an illumination part which emits illumination light along the normal line direction perpendicular to the display panel which displays an image.

상기 조명부는, 광을 조사하는 광원과, 상기 표시 패널의 면에 대면하도록 배치되어 있고, 상기 광원으로부터 출사된 광이 입사면으로부터 입사되고, 상기 입사면으로부터 입사된 광을 도광하고, 상기 도광하고 광이 출사면에서 상기 조명광으로서 출사되는 도광판을 포함한다. The illumination unit is disposed to face a light source for irradiating light and a surface of the display panel, wherein light emitted from the light source is incident from the incident surface, guides the light incident from the incident surface, and guides the light. The light includes a light guide plate emitted as the illumination light at the emission surface.

상기 광원은, 불가시 광선을 상기 광으로서 출사하는 불가시 광원을 포함한다. 상기 도광판은, 상기 불가시 광원으로부터 출사된 불가시 광선을, 상기 표시 패널의 배면으로부터 정면에 반사하는 불가시 광선 반사부를 포함한다. 상기 불가시 광선 반사부가 상기 화소 영역에 의해 상기 복수개의 포토 센서 소자가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, 상기 불가시 광선 반사부에 의해 반사된 불가시 광선 이 상기 조명광으로서 상기 출사면으로부터 출사된다. The light source includes an invisible light source that emits invisible light rays as the light. The light guide plate includes an invisible light reflecting portion that reflects the invisible light emitted from the invisible light source from the rear surface of the display panel to the front side. The invisible light reflecting portion is provided so as to correspond to an area where the plurality of photo sensor elements are formed by the pixel region, and the invisible light reflected by the invisible light reflecting portion is emitted from the emission surface as the illumination light.

본 발명에 있어서는, 도광판에 있어서, 불가시 광원으로부터 출사된 불가시 광선을, 표시 패널의 배면으로부터 정면으로 불가시 광선 반사부가 반사한다. 불가시 광선 반사부는 화소 영역에 의해 복수개의 포토 센서 소자가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, 그 불가시 광선 반사부에 의해 반사된 불가시 광선이 조명광으로서 출사면으로부터 출사된다. In the present invention, in the light guide plate, the invisible light reflecting portion reflects the invisible light emitted from the invisible light source to the front from the back of the display panel. The invisible light reflecting portion is provided so as to correspond to an area where a plurality of photo sensor elements are formed by the pixel region, and the invisible light reflected by the invisible light reflecting portion is emitted from the emission surface as illumination light.

본 발명에 의하면, 수광 데이터를 나타내는 전기 신호의 S/N비를 향상시키고, 피검지체의 위치 검출이나 생체 인증을 높은 정밀도로 행할 수 있는 표시 장치 및 조명 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a display device and an illumination device which can improve the S / N ratio of an electrical signal representing light receiving data and can perform position detection and biometric authentication of a subject with high accuracy.

본 발명에 관한 실시형태의 일례에 대하여 설명한다.An example of embodiment which concerns on this invention is described.

<제1 실시예><First Example>

(액정 표시 장치의 구성)(Configuration of Liquid Crystal Display)

도 1은 본 발명에 관한 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 구성을 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display device 100 according to a first embodiment of the present invention.

본 실시형태의 액정 표시 장치(100)는, 도 1의 단면도에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200), 백라이트(300), 및 데이터 처리부(400)을 포함한다. 각각에 대해 차례로 설명한다. The liquid crystal display device 100 of this embodiment includes a liquid crystal panel 200, a backlight 300, and a data processing unit 400 as shown in the cross-sectional view of FIG. 1. Each is explained in turn.

액정 패널(200)은, 액티브 매트릭스 방식이며, 도 1에 나타낸 바와 같이, TFT 어레이 기판(201), 대향 기판(202), 및 액정층(203)을 구비한다. The liquid crystal panel 200 is an active matrix system and, as shown in FIG. 1, includes a TFT array substrate 201, an opposing substrate 202, and a liquid crystal layer 203.

액정 패널(200)에서는, TFT 어레이 기판(201)과 대향 기판(202)이 서로 갭에 의해 서로 이격되어 있다. TFT 어레이 기판(201)과 대향 기판(202) 사이에 위치되도록 액정층(203)이 설치되어 있다. In the liquid crystal panel 200, the TFT array substrate 201 and the opposing substrate 202 are spaced apart from each other by a gap. The liquid crystal layer 203 is provided so as to be positioned between the TFT array substrate 201 and the opposing substrate 202.

액정 패널(200)은 투과형 패널이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, TFT 어레이 기판(201)의 측에 위치하도록 백라이트(300)가 배치되어 있다. 액정 패널(200)에는, TFT 어레이 기판(201)에서의 대향 기판(202)에 대면하고 있는 면의 반대측 면에, 백라이트(300)로부터 출사된 조명광이 조사된다. The liquid crystal panel 200 is a transmissive panel. As shown in FIG. 1, the backlight 300 is disposed to be located on the side of the TFT array substrate 201. Illumination light emitted from the backlight 300 is irradiated to the liquid crystal panel 200 on the surface opposite to the surface of the TFT array substrate 201 facing the opposing substrate 202.

액정 패널(200)은, 화상을 표시하기 위한 화소 영역(PA)를 포함한다. 이 화소 영역(PA)에, 도 1의 단면도에 도시하지 않은 복수개의 화소가 배치된다. 액정 패널(200)의 배면측에 설치된 백라이트(300)가 출사한 조명광(R)을, 제1 편광판(polarization board)(206)을 통하여 배면으로부터 받고, 배면으로부터 받은 조명광(R)을 화소 영역(PA)에서 변조한다. TFT 어레이 기판(201)에서, 복수개의 TFT가 도 1의 단면도에 도시하지 않은 화소 스위칭 소자로서 형성되어 있고, 화소 스위칭 소자인 TFT가 턴온 및 턴오프로 스위칭 제어되는 것에 의해 배면으로부터 받은 조명광을 변조한다. 그리고, 변조된 조명광(R)은 제2 편광판(207)을 통하여 정면 측에 출사되고, 화소 영역(PA)에 화상이 표시된다. 예를 들면, 액정 패널(200)의 정면 측에 컬러 화상이 표시된다. The liquid crystal panel 200 includes a pixel area PA for displaying an image. In this pixel area PA, a plurality of pixels not shown in the cross-sectional view of FIG. 1 is disposed. The illumination light R emitted by the backlight 300 provided on the rear side of the liquid crystal panel 200 is received from the rear surface through the first polarization board 206, and the illumination light R received from the rear surface is received in the pixel region ( Modulate at PA). In the TFT array substrate 201, a plurality of TFTs are formed as pixel switching elements not shown in the sectional view of FIG. 1, and the illumination light received from the back side is modulated by the TFT, which is a pixel switching element, being controlled to be switched on and off. do. The modulated illumination light R is emitted to the front side through the second polarizing plate 207, and an image is displayed in the pixel area PA. For example, a color image is displayed on the front side of the liquid crystal panel 200.

또한, 본 실시형태의 액정 패널(200)은, 상세한 것에 대하여는 후술하지만, 도 1의 단면도에는 도시하지 않은 포토 센서 소자가 형성되어 있다. 이 포토 센서 소자는, 액정 패널(200)에서 백라이트(300)가 설치된 배면에 대하여 반대측이 되는 정면에, 사용자의 손가락이나 터치펜 등의 피검지체(F)가 접촉 또는 근접했을 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 반사광(H)를 수광한다. 예를 들면, 포토 다이오드가 포토 센서 소자로서 형성되어 있고, 액정 패널(200)의 정면 측에 손가락 등의 피검지체(F)가 반사하는 반사광(H)를 수광한다. 즉, 대향 기판(202)으로부터 TFT 어레이 기판(201)으로 향하는 반사광(H)를 수광한다. 그리고, 포토 센서 소자가 반사광(H)를 광전 변환함으로써 수광 데이터를 나타내는 전기 신호를 생성된다. In addition, although the liquid crystal panel 200 of this embodiment is mentioned later in detail, the photo sensor element which is not shown in figure is formed in the sectional drawing of FIG. This photo sensor element is a target object when the object F of a user's finger, a touch pen, etc. contacts or approaches the front surface which becomes the opposite side to the back surface in which the backlight 300 was provided in the liquid crystal panel 200. The reflected light H reflected by (F) is received. For example, a photodiode is formed as a photo sensor element, and receives the reflected light H reflected by an object F such as a finger on the front side of the liquid crystal panel 200. That is, the reflected light H received from the opposing substrate 202 toward the TFT array substrate 201 is received. And the photo sensor element photoelectrically converts the reflected light H, and produces | generates the electrical signal which shows light reception data.

백라이트(300)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200)의 배면에 대면하고 있고 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 조명광(R)을 출사한다. As shown in FIG. 1, the backlight 300 faces the rear surface of the liquid crystal panel 200 and emits illumination light R to the pixel area PA of the liquid crystal panel 200.

구체적으로 말하면, 백라이트(300)는 TFT 어레이 기판(201)과 함께 액정 패널(200)을 구성하는 대향 기판(202)에 있어서, TFT 어레이 기판(201)의 측에 위치하도록 배치되어 있다. TFT 어레이 기판(201)에 있어서 대향 기판(202)에 대면하고 있는 면의 반대측 면에 조명광(R)을 조사한다. 즉, 백라이트(300)는, TFT 어레이 기판(201)으로부터 대향 기판(202)으로 향하는 방향에 평행한 방향으로 조명광(R)을 생성한다. 더 구체적으로 말하면, 백라이트(300)는 액정 패널(200)의 면에 수직인 법선 방향(z)로 조명광(R)을 생성한다. Specifically, the backlight 300 is disposed on the side of the TFT array substrate 201 in the counter substrate 202 constituting the liquid crystal panel 200 together with the TFT array substrate 201. Illumination light R is irradiated to the surface opposite to the surface which opposes the counter substrate 202 in the TFT array substrate 201. That is, the backlight 300 generates the illumination light R in a direction parallel to the direction from the TFT array substrate 201 to the counter substrate 202. More specifically, the backlight 300 generates the illumination light R in a normal direction z that is perpendicular to the plane of the liquid crystal panel 200.

데이터 처리부(400)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제어부(401)와 생체 인증부(402)를 구비한다. 데이터 처리부(400)는, 컴퓨터를 포함하고, 프로그램에 의해 컴퓨터가 액정 표시 장치(100)내의 각 부로서 동작하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 1, the data processing unit 400 includes a control unit 401 and a biometric authentication unit 402. The data processing unit 400 includes a computer, and is configured such that the computer operates as each unit in the liquid crystal display device 100 by a program.

데이터 처리부(400)의 제어부(401)는, 액정 패널(200)과 백라이트(300)의 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 더 구체적으로 말하면, 제어부(401)는, 액정 패 널(200)에 제어 신호를 공급함으로써, 액정 패널(200)에 복수개 설치된 화소 스위칭 소자의 동작을 제어한다. 화소 스위칭 소자 자체는 도 1의 단면도에는 도시되어 있지 않다. 예를 들면, 제어부(401)는 화소 스위칭 소자에 접속된 라인을 순차적으로 구동시키기 위한 동작의 실행을 제어한다. 또한, 제어부(401)는, 백라이트(300)에 제어 신호를 공급함으로써, 백라이트(300)의 동작을 제어하고, 백라이트(300)로부터 조명광(R)을 생성한다. 이와 같이, 제어부(401)는, 액정 패널(200)과 백라이트(300)의 동작을 제어함으로써, 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 화상을 표시할 수 있다. The control unit 401 of the data processing unit 400 is configured to control the operations of the liquid crystal panel 200 and the backlight 300. More specifically, the controller 401 controls the operation of a plurality of pixel switching elements provided in the liquid crystal panel 200 by supplying a control signal to the liquid crystal panel 200. The pixel switching element itself is not shown in the cross sectional view of FIG. For example, the controller 401 controls the execution of an operation for sequentially driving the line connected to the pixel switching element. In addition, the control unit 401 controls the operation of the backlight 300 by supplying a control signal to the backlight 300, and generates the illumination light R from the backlight 300. In this way, the controller 401 can display an image in the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 by controlling the operations of the liquid crystal panel 200 and the backlight 300.

이 외에, 제어부(401)는, 액정 패널(200)에 제어 신호를 공급함으로써, 액정 패널(200)에 위치 센서 소자로서 복수개 설치된 포토 센서 소자의 동작을 제어하고, 그 포토 센서 소자로부터 수광 데이터를 수집한다. 포토 센서 소자 장체는 도 1의 단면도에는 도시되어 있지 않다. 예를 들어, 제어부(401)는 화소 스위칭 소자에 접속된 라인을 순차적으로 구동시키기 위한 동작의 실행을 제어해서, 포토 센서 소자로부터 수광 데이터를 수집한다. In addition, the control unit 401 controls the operation of a plurality of photo sensor elements provided as position sensor elements in the liquid crystal panel 200 by supplying a control signal to the liquid crystal panel 200, and receives the received data from the photo sensor elements. Collect. The photo sensor element body is not shown in the cross-sectional view of FIG. 1. For example, the control unit 401 controls the execution of an operation for sequentially driving the line connected to the pixel switching element, and collects the light receiving data from the photo sensor element.

데이터 처리부(400)의 생체 인증부(402)는, 액정 패널(200)의 정면 측에서, 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접한 인체의 손가락 등의 피검지체(F)에 의한 이미지를생성하는 이미지 처리를 수행하고, 그 이미지 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서, 생체 인증부(402)는 액정 패널(200)에 복수개 설치된 포토 센서 소자로부터 수집한 수광 데이터에 따라 생체 인증을 실시한다. 포토 센서 소자는 도 1의 단면도에는 도시되어 있지 않다. 예를 들면, 피검지체(F)인 손가락에서 정맥을 흐르는 혈액으로부터 반사된 반사광(H)를 포토 센서 소자가 수광함으로써 수광 데이터가 생성된 후에, 그 생성된 수광 데이터를 사용하여, 손가락의 정맥의 패턴 화상을 화상 재구성 처리에 의해 생성한다. 그 후, 복수개의 인체의 손가락의 각각에 대하여, 미리 메모리에 기억하고 있는 복수개의 패턴 화상으로부터, 그 생성한 패턴 화상에 대응하는 패턴 화상을 추출함으로써 생체 인증을 실행한다. 예를 들면, 각 패턴 화상의 특징에 따라 생체 인증을 실행하고, 그 추출된 패턴 화상에 관련되어 기억되어 있는 인체의 명칭 등의 데이터를 얻는다. The biometric authentication unit 402 of the data processing unit 400 generates an image generated by an object F such as a finger of a human body in contact with or in proximity to the pixel area PA on the front side of the liquid crystal panel 200. The processing is performed, and biometric authentication is performed from the image processed image. In the present embodiment, the biometric authentication unit 402 performs biometric authentication according to the light-receiving data collected from the plurality of photo sensor elements provided in the liquid crystal panel 200. The photo sensor element is not shown in the cross-sectional view of FIG. 1. For example, after the photo sensor element receives the reflected light H reflected from the blood flowing through the vein in the finger, which is the object F, the received light data is generated, and then the generated light received data is used to obtain the vein of the finger. A pattern image is generated by image reconstruction processing. Thereafter, for each of the plurality of human fingers, biometric authentication is performed by extracting a pattern image corresponding to the generated pattern image from the plurality of pattern images previously stored in the memory. For example, biometric authentication is performed according to the characteristics of each pattern image, and data such as the name of a human body stored in association with the extracted pattern image is obtained.

(액정 패널의 전체 구성)(Overall Configuration of Liquid Crystal Panel)

다음으로, 액정 패널(200)의 전체 구성에 대하여 설명한다. Next, the whole structure of the liquid crystal panel 200 is demonstrated.

도 2는 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 액정 패널(200)을 나타낸 평면도이다. 2 is a plan view showing the liquid crystal panel 200 used in the first embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200)은 화소 영역(PA)와 주변 영역 CA를 가진다. As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel 200 has a pixel area PA and a peripheral area CA.

액정 패널(200)에서의 화소 영역(PA)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수개의 화소(P)가 면을 따라 배치되어 있다. 구체적으로 말하면, 복수개의 화소(P)가 수평 방향(x)와 수직 방향(y)의 각각에 매트릭스형으로 정렬되도록 배치되어, 화상이 표시된다. 상세한 것에 대하여는 후술하지만, 화소(P)는 도 2에 도시하지 않은 화소 스위칭 소자를 포함한다. 그리고, 화소(P)의 각각에 대응하도록, 도 2에 도시하지 않은 포토 센서 소자가 복수개 형성되어 있다. In the pixel area PA of the liquid crystal panel 200, as shown in FIG. 2, a plurality of pixels P are disposed along the plane. Specifically, the plurality of pixels P are arranged so as to be aligned in a matrix in each of the horizontal direction x and the vertical direction y, so that an image is displayed. Although details will be described later, the pixel P includes a pixel switching element not shown in FIG. 2. A plurality of photo sensor elements not shown in FIG. 2 is formed so as to correspond to each of the pixels P. As shown in FIG.

액정 패널(200)에서, 주변 영역 CA는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화소 영역(PA)의 주변을 둘러싸도록 위치하고 있다. 주변 영역 CA에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 표시용 수직 구동 회로(11), 표시용 수평 구동 회로(12), 센서용 수직 구동 회로(13), 및 센서용 수평구동 회로(14)가 형성되어 있다. 예를 들면, 화소 스위칭 소자 및 포토 센서 소자와 마찬가지로 형성된 반도체 소자에 의해, 이들 각 회로가 구성되어 있다. In the liquid crystal panel 200, the peripheral area CA is positioned to surround the periphery of the pixel area PA, as shown in FIG. 2. In the peripheral area CA, as shown in FIG. 2, the display vertical drive circuit 11, the display horizontal drive circuit 12, the sensor vertical drive circuit 13, and the sensor horizontal drive circuit 14 are formed. It is. For example, these circuits are comprised by the semiconductor element formed similarly to a pixel switching element and a photo sensor element.

화소 영역(PA)에서 화소(P)에 대응하도록 설치된 화소 스위칭 소자는, 표시용 수직 구동 회로(11) 및 표시용 수평 구동 회로(12)에 의해 구동되어, 화상 표시를 실행한다. 그리고, 이와 동시에, 화소 영역(PA)에 화소(P)에 대응하도록 설치된 포토 센서 소자는, 센서용 수직 구동 회로(13)와 센서용 수평구동 회로(14)에 구동되어, 수광 데이터를 수집한다. 앞서 설명한 바와 같이, 화소 스위칭 소자와 포토 센서 소자는 모두 도 2에는 도시되어 있지 않다. The pixel switching element provided to correspond to the pixel P in the pixel area PA is driven by the display vertical drive circuit 11 and the display horizontal drive circuit 12 to execute image display. At the same time, the photo sensor element provided in the pixel area PA so as to correspond to the pixel P is driven by the sensor vertical drive circuit 13 and the sensor horizontal drive circuit 14 to collect light reception data. . As described above, neither the pixel switching element nor the photo sensor element is shown in FIG. 2.

구체적으로 말하면, 표시용 수직 구동 회로(11)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수직 방향(y)으로 연장되어 있다. 그리고, 표시용 수직 구동 회로(11)는, 수직 방향(y)으로 복수개의 화소(P)에 대응하도록 형성된 화소 스위칭 소자의 게이트 전극에 접속되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 화소 스위칭 소자는 도 2에 도시되어 있지 않다. 표시용 수직 구동 회로(11)는, 공급되는 제어 신호에 따라 그 수직 방향(y)으로 정렬된 복수개의 화소 스위칭 소자에 주사 신호를 차례로 공급한다. 더 구체적으로 말하면, 수평 방향(x)으로 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하여 형성된 복수개의 화소 스위칭 소자의 각각에 게이트선이 접속되고, 그 게이트선 이 수직 방향(y)으로 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하도록 복수개 형성되어 있다. 표시용 수직 구동 회로(11)는 복수개의 게이트선에 차례로 주사 신호를 공급한다. 게이트선은 도 2의 평면도에는 도시되어 있지 않다. Specifically, the display vertical drive circuit 11 extends in the vertical direction y as shown in FIG. 2. The display vertical drive circuit 11 is connected to the gate electrode of the pixel switching element formed so as to correspond to the plurality of pixels P in the vertical direction y. As described above, the pixel switching element is not shown in FIG. The display vertical drive circuit 11 sequentially supplies a scan signal to a plurality of pixel switching elements aligned in the vertical direction y in accordance with the supplied control signal. More specifically, a gate line is connected to each of the plurality of pixel switching elements formed corresponding to the plurality of pixels P aligned in the horizontal direction x, and the plurality of gate lines aligned in the vertical direction y. A plurality of pixels are formed to correspond to the pixels P. The display vertical drive circuit 11 sequentially supplies a scan signal to the plurality of gate lines. The gate line is not shown in the top view of FIG.

표시용 수평 구동 회로(12)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수평 방향(x)으로 연장되어 있다. 표시용 수평 구동 회로(12)는, 수평 방향(x)에서 복수개의 화소(P)에 대응하도록 형성된 각 화소 스위칭 소자의 소스 전극(source electrodes)에 접속되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 화소 스위칭 소자는 도 2의 평면도에는 도시되어 있지 않다. 표시용 수평 구동 회로(12)는, 공급되는 제어 신호에 따라 그 수직 방향(y)에 정렬된 복수개의 화소 스위칭 소자에 데이터 신호를 차례로 공급한다. 더 구체적으로 말하면, 수직 방향(y)에 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하여 형성된 복수개의 화소 스위칭 소자의 각각에 신호선이 접속되고, 그 신호선이 수평 방향(x)에 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하도록 복수개 형성되어 있다. 표시용 수평 구동 회로(12)는 그 복수개의 신호선에 차례로 영상 데이터 신호(video data signal)를 공급한다. 신호선은 도 2의 평면도에는 도시되어 있지 않다.ㅣ The display horizontal drive circuit 12 extends in the horizontal direction x as shown in FIG. 2. The display horizontal drive circuit 12 is connected to source electrodes of each pixel switching element formed to correspond to the plurality of pixels P in the horizontal direction x. As described above, the pixel switching element is not shown in the top view of FIG. The display horizontal drive circuit 12 sequentially supplies data signals to a plurality of pixel switching elements aligned in the vertical direction y in accordance with the supplied control signal. More specifically, a signal line is connected to each of the plurality of pixel switching elements formed corresponding to the plurality of pixels P aligned in the vertical direction y, and the plurality of pixels whose signal lines are aligned in the horizontal direction x. Plural numbers are formed so as to correspond to (P). The display horizontal drive circuit 12 supplies a video data signal to the plurality of signal lines in turn. The signal line is not shown in the top view of FIG.

센서용 수직 구동 회로(13)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수직 방향(y)으로 연장되어 있다. 센서용 수직 구동 회로(13)는, 수직 방향(y)에서 복수개의 화소(P)에 대응하도록 형성된 각 포토 센서 소자에 접속되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 포토 센서 소자는 도 2의 평면도에는 도시되어 있지 않다. 센서용 수직 구동 회로(13)는, 공급되는 제어 신호에 따라 그 수직 방향(y)에 정렬된 복수개의 포토 센서 소자에서, 수광 데이터를 판독하는 포토 센서 소자를 선택한다. 수평 방향(x)에 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하여 형성된 복수개의 포토 센서 소자의 각각에 게이트선이 접속되고, 그 게이트선이 수직 방향(y)에 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하도록 복수개 형성되어 있다. 센서용 수직 구동 회로(13)는, 그 복수개의 게이트선을 차례로 선택하도록 주사 신호를 공급한다. 게이트선은 도 2의 평면도에는 도시되어 있지 않다. The vertical drive circuit 13 for sensors extends in the vertical direction y, as shown in FIG. The sensor vertical drive circuit 13 is connected to each photo sensor element formed so as to correspond to the plurality of pixels P in the vertical direction y. As described above, the photo sensor element is not shown in the top view of FIG. 2. The vertical drive circuit 13 for a sensor selects the photo sensor element which reads light reception data from the some photo sensor element arrange | positioned in the vertical direction y according to the control signal supplied. A gate line is connected to each of the plurality of photo sensor elements formed corresponding to the plurality of pixels P aligned in the horizontal direction x, and the plurality of pixels P whose gate lines are aligned in the vertical direction y. A plurality is formed so as to correspond to. The vertical drive circuit 13 for a sensor supplies a scanning signal so that the plurality of gate lines may be selected in order. The gate line is not shown in the top view of FIG.

센서용 수평구동 회로(14)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수평 방향(x)으로 연장되어 있다. 센서용 수평구동 회로(14)는, 수평 방향(x)에서 복수개의 화소(P)에 대응하도록 형성된 각 포토 센서 소자(도시 되지 않음)에 접속되어 있다. 센서용 수평구동 회로(14)는, 제어부(401)로부터 수신된 제어 신호에 따라, 수직 방향(y)으로 정렬된 복수개의 포토 센서 소자로부터 수광 데이터를 차례로 판독하고, 수광 데이터를 생체 인증부(402)에 제공한다. 더 구체적으로 말하면, 수직 방향(y)에서의 각각의 화소(P)에 대해 설치된 포토 센서 소자는 신호 판독선에 접속되고, 그 신호 판독선이 수평 방향(x)에 정렬된 복수개의 화소(P)에 대응하도록 복수개 형성되어 있다. 센서용 수평구동 회로(14)는 그 복수개의 신호 판독선을 통하여 포토 센서 소자로부터 차례로 수광 데이터를 판독한 후 생체 인증부(402)에 출력한다. 신호 판독선(signal read line)은 도 2의 평면도에는 도시되어 있지 않다. The horizontal drive circuit 14 for sensors extends in the horizontal direction x, as shown in FIG. The sensor horizontal drive circuit 14 is connected to each photo sensor element (not shown) formed so as to correspond to the plurality of pixels P in the horizontal direction x. The sensor horizontal drive circuit 14 sequentially reads light reception data from a plurality of photo sensor elements aligned in the vertical direction y in accordance with a control signal received from the control unit 401, and receives the light reception data into a biometric authentication unit ( 402). More specifically, the photo sensor element provided for each pixel P in the vertical direction y is connected to a signal reading line, and the plurality of pixels P whose signal reading lines are aligned in the horizontal direction x. A plurality is formed so as to correspond to). The sensor horizontal drive circuit 14 sequentially reads the light reception data from the photo sensor element through the plurality of signal readout lines and outputs the received data to the biometric authentication unit 402. Signal read lines are not shown in the top view of FIG.

(액정 패널에서의 화소 영역의 구성) (Configuration of Pixel Area in Liquid Crystal Panel)

도 3은 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 액정 패널(200)에서의 화소 영 역(PA)에 설치된 화소(P)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 설치된 화소(P)를 모식적으로 나타낸 평면도이다. 도 3은 도 4의 일점 쇄선으로 나타낸 X1-X2 부분에 대응하는 부분이다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a pixel P installed in a pixel area PA of the liquid crystal panel 200 used in the first embodiment of the present invention. 4 is a plan view schematically illustrating a pixel P provided in the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 used in the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a part corresponding to the X1-X2 part shown by the dashed-dotted line of FIG.

도 3에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200)은 TFT 어레이 기판(201), 대향 기판(202) 및 액정층(203)을 구비한다. As shown in FIG. 3, the liquid crystal panel 200 includes a TFT array substrate 201, an opposing substrate 202, and a liquid crystal layer 203.

액정 패널(200)에서, TFT 어레이 기판(201)과 대향 기판(202)은, 광을 투과하는 절연체 기판이며, 예를 들면 유리에 의해 형성되어 있다. TFT 어레이 기판(201)과 대향 기판(202)은, 도시하지 않은 스페이서에 의해 서로 마주보면서 이격되도록 되어 있고, 도시하지 않은 밀봉재로 접착시켜서, TFT 어레이 기판(201)과 대향 기판(202) 사이의 갭에서 액정층(203)이 밀봉되어 있다. TFT 어레이 기판(201) 및 대향 기판(202)에는 서로 대면하는 면에, 도시하지 않은 액정 배향막(liquid-crystal orientation film)이 형성되어 있고, 액정 배향막에 의해 액정층(203)이 배향되어 있다. 예를 들면, 액정층(203)의 액정 분자가 수직 배향되어 있다. In the liquid crystal panel 200, the TFT array substrate 201 and the counter substrate 202 are insulator substrates that transmit light, and are formed of, for example, glass. The TFT array substrate 201 and the counter substrate 202 are spaced apart from each other by a spacer (not shown), and are bonded to each other with a sealing material (not shown), so that the TFT array substrate 201 and the counter substrate 202 are separated from each other. The liquid crystal layer 203 is sealed in the gap. A liquid crystal alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the TFT array substrate 201 and the counter substrate 202 facing each other, and the liquid crystal layer 203 is aligned by the liquid crystal alignment film. For example, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 203 are vertically aligned.

액정 패널(200)은, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이, 표시 영역(TA)와 센서 영역(RA)를 포함한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the liquid crystal panel 200 includes a display area TA and a sensor area RA.

표시 영역(TA)에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터층(21), 블랙 매트릭스층(21K), 대향 전극(23), 복수 개의 화소 스위칭 소자(31), 및 화소 전극(62)이 형성되어 있다. 표시 영역(TA)에서는, 백라이트(300)로부터 출사된 조명 광이, TFT 어레이 기판(201)으로부터 대향 기판(202)에 투과하고, 화상 표시가 행해진다. In the display area TA, as shown in FIG. 3, the color filter layer 21, the black matrix layer 21K, the counter electrode 23, the plurality of pixel switching elements 31, and the pixel electrode 62 are formed. It is. In the display area TA, the illumination light emitted from the backlight 300 is transmitted from the TFT array substrate 201 to the opposing substrate 202 and image display is performed.

표시 영역(TA)의 구성 성분에 대하여 설명한다. The component of display area TA is demonstrated.

컬러 필터층(21)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(202)에 의해 TFT 어레이 기판(201)에 대면하는 측의 면에 형성되어 있다. 또한, 컬러 필터층(21)은, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이, 적색, 녹색, 청색의 3원색을 1세트로 해서 구성되어 있고, 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)을 포함한다. 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)은 각각, 도 4에 나타낸 바와 같이, 직사각형 형상이며, 수평 방향(x)으로 정렬되도록 형성되어 있다. 또한, 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B) 각각은, 블랙 매트릭스층(21K)에 의해 구획되도록 형성되어 있다. 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B) 각각은, 백라이트(300)로부터 출사된 조명광이 착색되어, TFT 어레이 기판(201) 측으로부터 대향 기판(202) 측에 투과하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)은, 그 색에 대응하는 착색 안료와 포토레지스트 재료(photoresist material)를 포함하는 도포액을, 스핀 코팅법 등의 코팅 방법으로 코팅막을 형성한 후, 리소그래피 기술(lithography technology)에 의해, 그 코팅막을 패턴 가공함으로써 형성된다. 여기서는, 예를 들면 폴리이미드 수지를 포토레지스트 재료로서 사용한다. As shown in FIG. 3, the color filter layer 21 is formed on the surface of the side facing the TFT array substrate 201 by the opposing substrate 202. 3 and 4, the color filter layer 21 is composed of three primary colors of red, green, and blue as one set, and the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer. (21B). The red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B are each rectangular in shape as shown in Fig. 4, and are formed to be aligned in the horizontal direction x. In addition, each of the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B is formed so as to be partitioned by the black matrix layer 21K. Each of the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B is configured such that illumination light emitted from the backlight 300 is colored and transmitted from the TFT array substrate 201 side to the counter substrate 202 side. It is. For example, the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B may be coated with a coating liquid containing a color pigment and a photoresist material corresponding to the color, such as a spin coating method. After forming a coating film by a coating method, it forms by pattern-processing the coating film by lithography technology. Here, polyimide resin is used as a photoresist material, for example.

블랙 매트릭스층(21K)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(202)에 의해 TFT 어레이 기판(201)에 대면하는 측의 면에 형성되어 있다. 블랙 매트릭스 층(21K)은, 컬러 필터층(21)을 구성하는 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)의 각각을 구획하도록 형성되어 있다. 예를 들면, 블랙 매트릭스층(21K)은 검은색의 금속 산화막을 사용하여 형성되어 광을 차광한다. As shown in FIG. 3, the black matrix layer 21K is formed on the surface of the side facing the TFT array substrate 201 by the opposing substrate 202. The black matrix layer 21K is formed so as to partition each of the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B constituting the color filter layer 21. For example, the black matrix layer 21K is formed using a black metal oxide film to shield light.

도 3에 나타낸 바와 같이, 평탄화막(22)은 컬러 필터층(21)과 블랙 매트릭스층(21K)를 피복하도록, 컬러 필터층(21)과 블랙 매트릭스층(21K)의 바로 아래에 절연성 재료로 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이, 대향 기판(202)의 특정의 면이 TFT 어레이 기판(201)에 대면한다. 대향 전극(23)은, 이른바 투명 전극으로서, 예를 들면 ITO를 사용하여 형성되어 있다. 대향 전극(23)은, 복수개의 화소 전극(62)에 대면하고 있고, 공통 전극으로서 기능한다. As shown in FIG. 3, the planarization film 22 is formed of an insulating material directly under the color filter layer 21 and the black matrix layer 21K so as to cover the color filter layer 21 and the black matrix layer 21K. . As described above, the specific surface of the opposing substrate 202 faces the TFT array substrate 201. The counter electrode 23 is a so-called transparent electrode, and is formed using, for example, ITO. The counter electrode 23 faces the plurality of pixel electrodes 62 and functions as a common electrode.

화소 스위칭 소자(31)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, TFT 어레이 기판(201)에서 대향 기판(202)에 대면하는 측의 면에 형성되어 있다. 화소(P)의 컬러 필터층(21)을 구성하는 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)의 각각에 대응하도록 설치되어 있다. As shown in FIG. 3, the pixel switching element 31 is formed on the surface of the TFT array substrate 201 facing the opposing substrate 202. The red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B which constitute the color filter layer 21 of the pixel P are provided so as to correspond to each of them.

도 5는 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 화소 스위칭 소자(31)의 단면을 확대하여 나타낸 단면도이다. 5 is an enlarged cross-sectional view of a cross section of the pixel switching element 31 used in the first embodiment of the present invention.

도 5에 나타낸 바와 같이, 화소 스위칭 소자(31)는, 게이트 전극(45), 게이트 절연막(46g) 및 반도체층(48)을 포함하고, LDD(Lightly Doped Drain) 구조의 보텀 게이트형 TFT로서 형성되어 있다. As shown in FIG. 5, the pixel switching element 31 includes a gate electrode 45, a gate insulating film 46g, and a semiconductor layer 48, and is formed as a bottom gate type TFT having a lightly doped drain (LDD) structure. It is.

구체적으로 말하면, 화소 스위칭 소자(31)에서, 게이트 전극(45)은, 예를 들면 몰리브덴(molybdenum) 등의 금속 재료를 사용하여 형성되어 있다. Specifically, in the pixel switching element 31, the gate electrode 45 is formed using a metal material such as molybdenum, for example.

또한, 화소 스위칭 소자(31)의 게이트 절연막(46g)은, 실리콘 산화막 등의 절연 재료를 사용하여 형성되어 있다. The gate insulating film 46g of the pixel switching element 31 is formed using an insulating material such as a silicon oxide film.

또한, 화소 스위칭 소자(31)의 반도체층(48)은, 예를 들면 저온 폴리실리콘으로 형성되어 있다. 그리고, 반도체층(48)에 있어서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 게이트 전극(45)에 대응하도록 채널 영역(48C)이 형성되는 동시에, 그 채널 영역(48C)의 양쪽에 한쌍의 소스 및 드레인 영역(48A, 48B)이 형성되어 있다. 한쌍의 소스 및 드레인 영역(48A, 48B)은, 채널 영역(48C)을 사이에 위치시키도록 한쌍의 저농도 불순물 영역(48AL, 48BL)이 형성되어 있다. 또한, 한쌍의 소스 및 드레인 영역(48A, 48B)은 저농도 불순물 영역(48AL, 48BL)보다 불순물의 농도가 높은 한쌍의 고농도 불순물 영역(48AH, 48BH)이 한쌍의 저농도 불순물 영역(48AL, 48BL)를 사이에 두도록 형성되어 있다. In addition, the semiconductor layer 48 of the pixel switching element 31 is formed with low temperature polysilicon, for example. In the semiconductor layer 48, as shown in FIG. 5, the channel region 48C is formed so as to correspond to the gate electrode 45, and a pair of source and drain regions on both sides of the channel region 48C. 48A and 48B are formed. In the pair of source and drain regions 48A and 48B, a pair of low concentration impurity regions 48AL and 48BL are formed so as to sandwich the channel region 48C. In addition, the pair of source and drain regions 48A and 48B have a pair of high concentration impurity regions 48AH and 48BH having higher impurity concentrations than the low concentration impurity regions 48AL and 48BL. It is formed to put in between.

화소 스위칭 소자(31)에서, 소스 전극(53)과 드레인 전극(54) 각각은 알루미늄 등의 도전 재료를 사용하여 형성되어 있다. In the pixel switching element 31, each of the source electrode 53 and the drain electrode 54 is formed using a conductive material such as aluminum.

도 3에 나타낸 바와 같이, 평탄화막(60)은 화소 스위칭 소자(31)를 피복하도록 화소 스위칭 소자(61)에 형성되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, TFT 어레이 기판(201)의 특정 면은 대향 기판(202)에 대면한다. 화소 전극(62)은 평탄화막(60) 상에 설치되어 있다. 본 실시형태에서, 화소 전극(62)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터층(21)을 구성하는 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)의 각각에 대응하도록 복수개가 간격을 두고 형성되어 있고, 액정층(203)에 접속되어 있다. 화소 전극(62)는, 이른바 투명 전극으로서, 예를 들면 ITO를 사용하여 형성되어 있고, 화소 스위칭 소자(31)의 드레인 전극(54)에 접속되어 있다. 화소 전극(62)은, 화소 스위칭 소자(31)로부터 영상 신호로서 공급되는 전위에 의해, 대향 전극(23) 사이에 위치하는 액정층(203)에 전압을 인가한다. As shown in FIG. 3, the planarization film 60 is formed in the pixel switching element 61 so as to cover the pixel switching element 31. As described above, the specific surface of the TFT array substrate 201 faces the opposing substrate 202. The pixel electrode 62 is provided on the planarization film 60. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a plurality of pixel electrodes 62 correspond to each of the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B constituting the color filter layer 21. Are formed at intervals, and are connected to the liquid crystal layer 203. The pixel electrode 62 is formed using, for example, ITO as a so-called transparent electrode, and is connected to the drain electrode 54 of the pixel switching element 31. The pixel electrode 62 applies a voltage to the liquid crystal layer 203 located between the counter electrodes 23 by a potential supplied from the pixel switching element 31 as a video signal.

한편, 센서 영역(RA)에서는, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이, 차광부(21S)와 포토 센서 소자(32a)가 형성되어 있고, 액정 패널(200)의 정면 측으로부터 입사하는 광을 검출하도록 구성되어 있다. On the other hand, in the sensor area RA, as shown in FIGS. 3 and 4, the light shielding portion 21S and the photo sensor element 32a are formed, and light incident from the front side of the liquid crystal panel 200 is detected. It is configured to.

차광부(21S)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(202)에 의해 TFT 어레이 기판(201)에 대면하는 측의 면에 형성되어 있고, 광을 차광한다. 차광부(21S)는, 블랙 매트릭스층(21K)과 마찬가지로 설치되어 있다. 차광부(21S)에서는, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이, 수광 영역(SA)가 형성되어 있고, 이 수광 영역(SA)에 서 광이 투과하도록 구성되어 있다. 표시 영역(TA)와 마찬가지로 평탄화막(22)가 차광부(21S)를 피복하도록 대향 기판(202)에 형성되어 있고, 평탄화막(22) 상에 대향 전극(23)이 설치되어 있다. As shown in FIG. 3, the light shielding portion 21S is formed on the surface of the side facing the TFT array substrate 201 by the counter substrate 202, and shields light. The light shielding portion 21S is provided similarly to the black matrix layer 21K. In the light shielding portion 21S, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the light receiving area SA is formed, and light is transmitted in the light receiving area SA. Similar to the display area TA, the planarization film 22 is formed on the opposing substrate 202 so as to cover the light shielding portion 21S, and the opposing electrode 23 is provided on the planarization film 22.

포토 센서 소자(32a)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, TFT 어레이 기판(201)에서 대향 기판(202)에 대면하는 측의 면에 형성되어 있다. 포토 센서 소자(32a)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 수광 영역(SA)에 대응하도록 형성되어 있고, 대향 기판(202)의 측으로부터 TFT 어레이 기판(201)에 향하는 광을 액정층(203)을 통하여 수광한다. 포토 센서 소자(32a)는, 수광 영역(SA)로부터 입사하는 광을 수광하고 광전 변환함으로써, 수광 데이터를 생성하고, 그 생성한 수광 데이터가 판독된다. 예를 들면, 포토 센서 소자(32a)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 백라이트(300)가 출 사하는 조명광(R)이 피검지체(F)에 의해 액정 패널(200)의 정면 측으로부터 배면 측에 반사된 반사광(H)를 수광함으로써 수광 데이터를 생성한다. 본 실시형태에 있어서, 포토 센서 소자(32a)는, 생체 대상인 피검지체(F)의 혈액에 의해, 그 조명광(R)이 반사된 반사광(H)를 수광함으로써, 수광 데이터를 생성한다. The photo sensor element 32a is formed in the surface of the side which opposes the opposing board | substrate 202 in the TFT array board | substrate 201 as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the photo sensor element 32a is formed so as to correspond to the light receiving area SA, and the liquid crystal layer 203 transmits light directed from the side of the opposing substrate 202 to the TFT array substrate 201. Receive through The photo sensor element 32a receives the light incident from the light receiving area SA and performs photoelectric conversion to generate light receiving data, and the generated light receiving data is read. For example, in the photo sensor element 32a, as shown in FIG. 1, the illumination light R emitted by the backlight 300 is detected by the detector F from the front side of the liquid crystal panel 200 to the rear side. The light-receiving data is generated by receiving the reflected light H reflected by the light. In the present embodiment, the photo sensor element 32a generates light reception data by receiving the reflected light H on which the illumination light R is reflected by the blood of the object F as the biological object.

도 6은 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 포토 센서 소자(32a)의 단면을 확대한 도면이다. 6 is an enlarged view of a cross section of the photo sensor element 32a used in the first embodiment of the present invention.

도 6에 나타낸 바와 같이, 포토 센서 소자(32a)는, 컨트롤 전극(43), 절연막(46s), 반도체층(47), 애노드 전극(51), 및 캐소드 전극(52)를 구비하는 PIN 구조의 포토 다이오드이다. 절연막(46s)은 컨트롤 전극(43) 상에 설치되고, 반도체층(47)은, 컨트롤 전극(43)에 대면하도록 설치되며, 컨트롤 전극(43)과 함께 절연막(46s)이 사이에 위치하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 6, the photo sensor element 32a has a PIN structure including a control electrode 43, an insulating film 46s, a semiconductor layer 47, an anode electrode 51, and a cathode electrode 52. Photodiode. The insulating film 46s is provided on the control electrode 43, the semiconductor layer 47 is provided to face the control electrode 43, and the insulating film 46s is disposed between the control electrode 43 and the insulating electrode 46s. It is.

구체적으로 말하면, 포토 센서 소자(32a)에 있어서, 컨트롤 전극(43)은, 예를 들면 몰리브덴 등의 금속 재료를 사용하여 형성되어 있다. 절연막(46s)은 폴리실리콘 등의 실리콘 산화막 등의 절연 재료를 사용하여 형성되어 있다. 또한, 반도체층(47)은, p층(47p)과 n층(47n) 사이에 고저항의 i층(47i)이 개재하고 있다. 애노드 전극(51)과 캐소드 전극(52)이 알루미늄 등의 도전 재료를 사용하여 형성되어 있다. Specifically, in the photo sensor element 32a, the control electrode 43 is formed using a metal material such as molybdenum, for example. The insulating film 46s is formed using an insulating material such as silicon oxide film such as polysilicon. In the semiconductor layer 47, an i-layer 47i of high resistance is interposed between the p-layer 47p and the n-layer 47n. The anode electrode 51 and the cathode electrode 52 are formed using a conductive material such as aluminum.

(백라이트의 구성)(Configuration of the backlight)

도 7은 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 백라이트(300)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 8은 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 백라이트(300)를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 7 is a cross-sectional view schematically showing the backlight 300 used in the first embodiment of the present invention. 8 is a perspective view schematically showing a backlight 300 used in the first embodiment of the present invention.

도 7에 나타낸 바와 같이, 백라이트(300)는, 광원(301)과 도광판(302)를 구비한다. 백라이트(300)는, 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)의 전체 면을 조명하도록 조명광(R)을 출사한다. As shown in FIG. 7, the backlight 300 includes a light source 301 and a light guide plate 302. The backlight 300 emits illumination light R to illuminate the entire surface of the pixel area PA of the liquid crystal panel 200.

광원(301)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 광을 조사하는 조사면(ES)을 포함하고, 이 조사면(ES)이 도광판(302)에서 광이 입사되는 입사면(IS)에 대면하도록 배치되어 있다. 즉, 도광판(302)의 측면에 설치되어 있는 입사면(IS)에, 광원(301)의 조사면(ES)이 대면하고 있다. 조사면(ES)은, 광원(301)에 의해 생성된 광을 수광하기 위한 입사면(IS)에 의해 수광되는 광을 생성한다. 광원(301)은, 제어 신호가 제어부(401)로부터 공급되고, 그 제어 신호에 따라 발광 동작을 실시하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 7, the light source 301 includes an irradiation surface ES for irradiating light, and the irradiation surface ES faces the incident surface IS on which the light is incident on the light guide plate 302. It is arranged. That is, the irradiation surface ES of the light source 301 is facing the incident surface IS provided in the side surface of the light guide plate 302. The irradiation surface ES generates light received by the incident surface IS for receiving the light generated by the light source 301. The light source 301 is configured so that a control signal is supplied from the control unit 401 and emits light according to the control signal.

본 실시형태에서, 광원(301)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 가시 광원(301a)와 적외선 광원(301b)을 구비한다. In this embodiment, the light source 301 is provided with the visible light source 301a and the infrared light source 301b, as shown in FIG.

가시 광원(301a)는, 예를 들면 백색 LED이며, 백색의 가시광선을 조사하도록 구성되어 있다. 가시 광원(301a)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)이 대면하도록 배치되어 있고, 그 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)으로부터 가시광선을 조사한다. 가시 광원(301a)은, 복수개이며, 도광판(302)의 입사면(IS)에 따르도록 정렬되어 배치되어 있다. The visible light source 301a is, for example, a white LED and is configured to irradiate white visible light. As shown in FIG. 8, the visible light source 301a is arrange | positioned so that the irradiation surface ES may face the incidence surface IS of the light guide plate 302, and irradiates the incidence surface IS of the light guide plate 302. Visible light is irradiated from the surface ES. The plurality of visible light sources 301a are arranged so as to be aligned with the incident surface IS of the light guide plate 302.

적외선 광원(301b)는, 예를 들면 적외선 LED이며, 적외광선을 조사하도록 구성되어 있다. 적외선 광원(301b)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)의 입 사면(IS)에 조사면(ES)가 대면하도록 배치되어 있고, 그 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)으로부터 적외광선을 조사한다. 예를 들면, 중심 파장이 850 nm인 적외광선을 조사한다. 가시 광원(301a)은, 예를 들면 한개이며, 가시 광원(301a)이 설치된 도광판(302)의 입사면(IS)에서, 그 가시 광원(301a)과 정렬되도록 배치되어 있다. 본 실시형태에서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 적외선 광원(301b)은, 가시 광원(301a)이 설치된 도광판(302)의 입사면(IS)에 대하여 실질적으로 중앙이 되도록 배치되어 있다. The infrared light source 301b is, for example, an infrared LED and is configured to irradiate infrared light. As shown in FIG. 8, the infrared light source 301b is arrange | positioned so that the irradiation surface ES may face the entrance surface IS of the light guide plate 302, and irradiates the incident surface IS of the light guide plate 302. Infrared rays are irradiated from the surface ES. For example, infrared light whose center wavelength is 850 nm is irradiated. The visible light source 301a is one, for example, and is arrange | positioned so that it may be aligned with the visible light source 301a in the incident surface IS of the light guide plate 302 provided with the visible light source 301a. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the infrared light source 301b is arrange | positioned so that it may become substantially center with respect to the incident surface IS of the light guide plate 302 in which the visible light source 301a was provided.

도 7에 나타낸 바와 같이, 도광판(light guiding board)(302)은, 입사면(IS)에 광원(301)의 조사면(ES)이 대면하도록 형성되어 있고, 그 조사면(ES)으로부터 조사된 광이 입사된다. 도광판(302)은, 그 입사면(IS)에 입사된 광을 도광하고, 도광한 광을, 입사면(IS)에 대하여 직교하도록 설치된 출사면(PS1)으로부터 조명광(R)으로서 출사한다. 도광판(302)은, 액정 패널(200)의 면에 대면하도록 배치되어 있고, 액정 패널(200)의 배면을 향해, 출사면(PS1)으로부터 조명광(R)을 출사한다. 도광판(302)은, 예를 들면 아크릴 수지 등과 같이 광투과성이 높은 투명한 재료를 사용하여, 사출 성형에 의해 형성된다. As shown in FIG. 7, the light guiding board 302 is formed so that the irradiation surface ES of the light source 301 may face the incident surface IS, and was irradiated from the irradiation surface ES. Light is incident. The light guide plate 302 guides light incident on the incident surface IS, and emits the guided light as illumination light R from the exit surface PS1 provided so as to be orthogonal to the incident surface IS. The light guide plate 302 is disposed to face the surface of the liquid crystal panel 200, and emits the illumination light R from the emission surface PS1 toward the rear surface of the liquid crystal panel 200. The light guide plate 302 is formed by injection molding using a transparent material having high light transmittance, such as an acrylic resin, for example.

더 구체적으로 말하면, 본 실시형태에 있어서, 도광판(302)은, 가시 광원(301a)으로부터 출사된 가시광선과 적외선 광원(301b)으로부터 출사된 적외광선이 모두 입사면(IS)에 입사되고, 그 입사면(IS)으로부터 입사된 가시광선과 적외광선을 도광한다. 그리고, 그 도광한 가시광선과 적외광선이 출사면(PS1)으로부터 조명광(R)으로서 출사된다. 가시광선의 출사에 의해, 앞서 설명한 바와 같이, 투 과형의 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 화상이 표시된다. More specifically, in this embodiment, in the light guide plate 302, both the visible light emitted from the visible light source 301a and the infrared light emitted from the infrared light source 301b are incident on the incident surface IS, and the incident light is incident on the light guide plate 302. The visible light and the infrared light incident from the surface IS are guided. Then, the guided visible light and infrared light are emitted as the illumination light R from the emission surface PS1. As described above, an image is displayed in the pixel area PA of the transmissive liquid crystal panel 200 by the emission of visible light.

도 7에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에는 광학 필름(303), 반사 필름(304) 및 적외선 반사층(305)이 설치되어 있다. As shown in FIG. 7, the light guide plate 302 is provided with an optical film 303, a reflective film 304, and an infrared reflecting layer 305.

광학 필름(303)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대면하도록 설치되어 있다. 광학 필름(303)은, 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사되는 조명광(R)을 받아 그 광학 특성을 변조하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 7, the optical film 303 is provided to face the exit surface PS1 in the light guide plate 302. The optical film 303 is configured to receive illumination light R emitted from the emission surface PS1 of the light guide plate 302 and modulate its optical characteristics.

본 실시형태에서, 광학 필름(303)은, 확산 시트(303a)와 프리즘 시트(303b)를 구비한다. 도광판(302)에서, 확산 시트(303a)는 출사면(PS1) 상에 설치되고, 프리즘 시트(303b)는 확산 시트(303a) 상에 설치된다. 이러한 도광판(302)에서, 확산 시트(303a)는, 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사되는 광을 확산되고, 프리즘 시트(303b)는 그 확산된 광을 도광판(302)의 출사면(PS1)에 수직인 법선 방향(z)에 따라 집광한다. 이와 같이 함으로써, 광학 필름(303)은, 도광판(302)으로부터 출사된 광을, 평면 광의 조명광(R)으로서 액정 패널(200)의 배면에 출사한다. In the present embodiment, the optical film 303 includes a diffusion sheet 303a and a prism sheet 303b. In the light guide plate 302, the diffusion sheet 303a is provided on the emission surface PS1, and the prism sheet 303b is provided on the diffusion sheet 303a. In the light guide plate 302, the diffusion sheet 303a diffuses the light emitted from the exit surface PS1 of the light guide plate 302, and the prism sheet 303b emits the diffused light to the exit surface of the light guide plate 302. The light is focused in the normal line direction z perpendicular to the PS1. By doing in this way, the optical film 303 radiates the light radiate | emitted from the light guide plate 302 to the back surface of the liquid crystal panel 200 as illumination light R of planar light.

반사 필름(304)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 면에 대면하도록 설치되어 있다. 반사 필름(304)은, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 면(PS2)으로부터 출사되는 광을 받아, 도광판(302)의 출사면(PS1) 측으로 그 광을 반사한다. As shown in FIG. 7, the reflective film 304 is provided so as to face the surface located on the side opposite to the exit surface PS1 in the light guide plate 302. The reflective film 304 receives light emitted from the surface PS2 located on the opposite side to the emission surface PS1 in the light guide plate 302, and reflects the light toward the exit surface PS1 side of the light guide plate 302. .

적외선 반사층(305)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에서, 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 면(PS2)에 형성되어 있고, 광원(301)에 포함되는 적외선 광원(301b)으로부터 출사된 적외광선만을 반사하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 7, the infrared reflecting layer 305 is formed on the surface PS2 on the light guide plate 302 opposite to the emission surface PS1 and is included in the light source 301 ( It is comprised so that only the infrared rays radiate | emitted from 301b) may be reflected.

적외선 반사층(305)은, 그 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 향하는 방향에 형행한 방향으로 그 적외광선만을 반사한다. 이 적외선 반사층(305)은, 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, 적외선 반사층(305)에 의해 반사된 적외광선이, 조명광(R)으로서 출사면(PS1)으로부터 출사된다. The infrared reflecting layer 305 reflects only the infrared ray in the direction parallel to the direction from the back side to the front side of the liquid crystal panel 200. The infrared reflecting layer 305 is provided so as to correspond to the region where the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, and the infrared light reflected by the infrared reflecting layer 305 is used as the illumination light R. FIG. It exits from the exit surface PS1.

이 적외선 반사층(305)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 복수개 형성되어 있고, 그 복수개의 적외선 반사층(305)이 면 방향에서 간격을 두고 도트 형상(dot pattern)으로 설치되어 있다. 더 구체적으로 말하면, 적외선 반사층(305)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 원형 형태이며, x 방향과 y 방향으로 매트릭스형으로 배치되어 있다. 적외선 반사층(305)은 도광판(302)의 면(PS2)의 중앙 부분에 설치되어 있다. As shown in Fig. 8, a plurality of infrared reflecting layers 305 are formed, and the plurality of infrared reflecting layers 305 are provided in a dot pattern at intervals in the plane direction. More specifically, the infrared reflecting layer 305 is circular, as shown in FIG. 8, and is arranged in a matrix in the x and y directions. The infrared reflecting layer 305 is provided at the center portion of the surface PS2 of the light guide plate 302.

본 실시형태에서, 적외선 반사층(305)은, 적외광선을 반사하는 적외선 반사 안료를 포함하도록 형성되어 있다. 예를 들면, 적외선 반사 안료와 바인더 수지(binder resin)를 포함하는 인쇄액(printing liquid)을 사용하여, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 면에 인쇄 처리를 행함으로써, 이 적외선 반사층(305)이 설치된다. In the present embodiment, the infrared reflecting layer 305 is formed to include an infrared reflecting pigment that reflects infrared light. For example, by using a printing liquid containing an infrared reflecting pigment and a binder resin, the light guide plate 302 performs a printing process on a surface located on the side opposite to the exit surface PS1. This infrared reflecting layer 305 is provided.

예를 들면, 적외선 반사층(305)에 사용하는 적외선 반사 안료로서는, 상품명 AB820 Black(Kawamura Chemical Corporation)이 바람직하다. For example, as an infrared reflecting pigment used for the infrared reflecting layer 305, brand name AB820 Black (Kawamura Chemical Corporation) is preferable.

도 9는 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 적외선 반사층(305)에 함유시키는 적외선 반사 안료의 분광 반사율(spectral reflection factor)을 나타낸 도면이 다. 도 9에 있어서, 가로축은 입사하는 광의 파장(nm)을 나타내고, 세로축은 그 광이 반사되는 반사율(%)을 나타내고 있다. 곡선 중 하나는 적외선 반사 안료로서 기능하는 일반적인 카본 블랙(CB)의 분광 반사율과 광의 파장 사이의 관계를 나타내며, 다른 곡선은 적외선 반사 안료로서 기능하는 Kawamura Chemical Corporation에서 만든 AB820 Black의 분광율과 광의 파장 간의 관계를 나타낸다. 도 9는, "적외선 반사 안료"(Kawamura Chemical), 2007년 12월 18일에 검색한 결과 또는 홈페이지 주소 http://www.sanyo-trading.co.jp/kagaku/pdf/4.pdf의 인터넷의 검색 결과를 나타내는 온라인 정보로부터 인용한 것이다. FIG. 9 is a diagram showing the spectral reflection factor of the infrared reflecting pigment contained in the infrared reflecting layer 305 used in the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the horizontal axis represents the wavelength (nm) of incident light, and the vertical axis represents the reflectance (%) at which the light is reflected. One of the curves shows the relationship between the spectral reflectance of a typical carbon black (CB) functioning as an infrared reflecting pigment and the wavelength of light, and the other curve shows the spectral reflectance and wavelength of light of AB820 Black made by Kawamura Chemical Corporation serving as an infrared reflecting pigment. Indicates a relationship between Fig. 9 shows the results of a search for “infrared reflecting pigment” (Kawamura Chemical), December 18, 2007 or the website address http://www.sanyo-trading.co.jp/kagaku/pdf/4.pdf. Quotes are taken from online information indicating the search results.

도 9에 나타낸 바와 같이, 적외선 반사 안료로서 사용하는 Kawamura Chemical Corporation에서 만든 AB820 Black은, 예를 들면 850 nm의 파장의 적외광선에 대하여 반사율이 50%이다. 이에 대하여, 가시광선에 대응하는 파장의 광에 대해서는, AB820 Black은 반사율이 5% 이하이다. 그러므로, AB820 Black은 가시광선이 반사되는 분관 반사율보다 높은 분광 반사율에서 적외광선을 더 잘 반사할 수 있다. As shown in Fig. 9, the AB820 Black made by Kawamura Chemical Corporation, which is used as an infrared reflecting pigment, has a reflectance of 50% with respect to infrared light having a wavelength of 850 nm, for example. In contrast, AB820 Black has a reflectance of 5% or less with respect to light having a wavelength corresponding to visible light. Therefore, the AB820 Black can reflect infrared light better at higher spectral reflectance than the specular reflectance to which visible light is reflected.

또한, 적외선 반사층(305)에 사용하는 바인더 수지(binder resin)로서는, 아크릴계 수지 등과 같은 광을 투과하는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 적외선 반사층(305)을 설치하기 위해 사용되는 바인더 수지로서는, Sumitomo Chemical Corporation에서 만든 아크릴 수지 MG10을 사용할 수 있다. 그리고, 적외선 반사 안료를 바인더 수지에 혼합한 혼합액을 인쇄하여, 적외선 반사층(305)을 형성한다. 구체적으로 말하면, 안료 혼합 농도가 바인더 수지에 대하여 중량비로 서 0.01 내지 5% 범위에 포함되도록, 잉크액을 조정한 후, 이 잉크액을 도광판에 스크린 인쇄에 의해 도트를 인쇄한다. 예를 들면, 도트의 크기는, 10 ㎛2 내지 500 ㎛2 범위의 값으로 한다. 또한, 백라이트 상면에서의 적외면 광원(infrared planar light sources)의 균일성 및 강도가 최적으로 되도록 도트의 밀도를 설계한다. 이러한 도트 밀도의 설계는 광학 시뮬레이션에 의해 행한다. Moreover, as binder resin used for the infrared reflecting layer 305, it is preferable to use resin which transmits light, such as an acrylic resin. For example, acrylic resin MG10 made by Sumitomo Chemical Corporation can be used as the binder resin used for providing the infrared reflecting layer 305. And the mixed liquid which mixed the infrared reflecting pigment with the binder resin is printed, and the infrared reflecting layer 305 is formed. Specifically, after adjusting the ink liquid so that the pigment mixing concentration is contained in the range of 0.01 to 5% by weight relative to the binder resin, the ink liquid is printed on the light guide plate by dot printing. For example, the size of a dot may be a value in the range of 10 µm 2 to 500 µm 2 . In addition, the density of the dots is designed so that the uniformity and intensity of infrared planar light sources on the upper surface of the backlight are optimized. The design of such dot density is performed by optical simulation.

또한, 적외선 반사층(305)의 두께에 대해서는 0.8 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. The thickness of the infrared reflecting layer 305 is preferably 0.8 µm or more.

가시광선만을 선택적으로 반사하는 가시광선 반사층을 적외선 반사층(305)과 마찬가지로, 복수개로 해서 도트형으로 설치하는 것이 바람직하다. It is preferable to provide a plurality of visible light reflecting layers that selectively reflect only visible light in the form of dots, similarly to the infrared reflecting layer 305.

(동작)(action)

이하, 액정 표시 장치(100)에서, 피검지체(F)로서 인체의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 이동된 때, 그 피검지체(F)로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, in the liquid crystal display device 100, when a finger of the human body as the object F is in contact with or moved to the pixel area PA of the liquid crystal panel 200, according to the light reception data obtained from the object F The operation at the time of biometric authentication will be described.

도 10은 본 발명에 관한 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에 의해 생체 인증 처리가 이루어지는 동안, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 이동된 때, 그 피검지체(F)로부터 얻어지는 수광 데이터에 따른 형태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 10에서는, 생체 인증 처리와 관련된 요소만을 나타내, 그 외의 부분에 대하여는 기재를 생략하고 있다. FIG. 10 shows a user's finger as the sensing object F in the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 while the biometric authentication process is performed by the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which showed typically the form according to the light reception data obtained from the to-be-detected object F when it contacts or moves. In FIG. 10, only the elements related to the biometric authentication process are shown, and other parts are omitted.

사용자의 손가락 등의 피검지체(F)가 화소 영역(PA)에 접촉 또는 이동된 경우에는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 백라이트(300)로부터 조명된 조명광(R)이 그 피검지체(F)에 의해 반사된다. 그리고, 그 반사광(H)를 액정 패널(200)에 설치된 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. When the object F, such as a user's finger, is in contact with or moved to the pixel area PA, as shown in FIG. 10, the illumination light R illuminated from the backlight 300 is applied to the object F. Is reflected by. And the photo sensor element 32a provided in the liquid crystal panel 200 receives the reflected light H.

더 구체적으로 말하면, 먼저 백라이트(300)에서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에 의해 광원(301)으로부터 출사된 광(D1)이 도광된다.More specifically, first, in the backlight 300, as shown in FIG. 10, the light D1 emitted from the light source 301 is guided by the light guide plate 302.

본 실시형태에서, 광원(301)으로부터 출사된 광(D1)은, 앞서 설명한 바와 같이, 가시광선(VR)과 적외광선(IR)의 모두를 포함하고 도광판(302)에 의해 도광된다. In the present embodiment, the light D1 emitted from the light source 301 includes both visible light VR and infrared light IR and is guided by the light guide plate 302 as described above.

광원(301)으로부터 생성된 광(D1)은 도광판(302)의 배면에 설치된 적외선 반사층(305)으로 전파한다. Light D1 generated from the light source 301 propagates to the infrared reflecting layer 305 provided on the rear surface of the light guide plate 302.

도 11과 도 12는 본 발명에 관한 제1 실시예에서, 광원(301)으로부터 출사된 광(D1)이 적외선 반사층(305)에 입사했을 때의 형태를 개념적으로 나타낸 측면도이다. 구체적으로 말하면, 도 11은 적외선 반사층(305)에 포함되는 적외선 반사 안료 입자(PG)에 광(D1)이 입사한 경우를 나타내고 있다. 한편, 도 12는 본 발명의 제1 실시예에서 적외선 반사층(305)에 포함되는 적외선 반사 안료 입자(PG)에 광원(301)에 의해 생성된 광(D1)이 입사하지 않는 경우를 나타내고 있다. 11 and 12 are side views conceptually showing shapes when light D1 emitted from the light source 301 is incident on the infrared reflecting layer 305 in the first embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 11 illustrates a case where light D1 is incident on the infrared reflecting pigment particles PG included in the infrared reflecting layer 305. 12 illustrates a case in which light D1 generated by the light source 301 does not enter the infrared reflecting pigment particles PG included in the infrared reflecting layer 305 in the first embodiment of the present invention.

도 11에 나타낸 바와 같이, 적외선 반사층(305)에서는, 투명한 바인더 수지(TJ)에 적외선 반사 안료 입자(PG)가 분산되어 있다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 적외선 반사층(305)에 가시광선(VR)과 적외광선(IR)을 포함하는 광(D1) 이 입사된다. As shown in FIG. 11, in the infrared reflecting layer 305, infrared reflecting pigment particle PG is disperse | distributed to transparent binder resin TJ. As shown in FIG. 11, light D1 including visible light VR and infrared light IR is incident on the infrared reflecting layer 305.

광(D1)에 포함되는 가시광선(VR)이 적외선 반사층(305)의 적외선 반사 안료 입자(PG)에 입사한 경우, 가시광선(VR)은 적외선 반사 안료 입자(PG)에 의해 반사되지 않고 흡수된다. When the visible light VR included in the light D1 is incident on the infrared reflecting pigment particles PG of the infrared reflecting layer 305, the visible light VR is not reflected by the infrared reflecting pigment particles PG and is absorbed. do.

이에 대하여, 광(D1)에 포함되는 적외광선(IR)이 적외선 반사 안료 입자(PG)에 입사한 경우에는, 적외광선(IR)이 적외선 반사 안료 입자(PG)에 의해 반사된다. 이 경우, 도 11에 나타낸 바와 같이, 적외선 반사 안료 입자(PG)에 의해 적외선 반사 안료 입자(PG)가 반사되고, 다양한 방향으로 확산되는 것으로 생각된다. 그리고, 적외선 반사 안료 입자(PG)에 의해 반사된 적외광선(IR)은, 반사 필름(304)의 반사면에서 반사한다. 또한, 도시하지 있지는 않지만, 적외선 반사 안료 입자(PG)에 의해 반사된 적외광선(IR)은, 적외선 반사층(305)의 계면에서도 반사하는 것으로 생각된다. In contrast, when the infrared ray IR included in the light D1 is incident on the infrared reflecting pigment particles PG, the infrared ray IR is reflected by the infrared reflecting pigment particles PG. In this case, as shown in FIG. 11, infrared reflecting pigment particle PG is reflected by infrared reflecting pigment particle PG, and it is thought that it diffuses in various directions. And the infrared ray IR reflected by the infrared reflecting pigment particle PG reflects on the reflecting surface of the reflecting film 304. FIG. Although not shown, the infrared ray IR reflected by the infrared reflecting pigment particles PG is considered to reflect at the interface of the infrared reflecting layer 305.

한편, 도 12에 나타낸 바와 같이, 적외선 반사층(305)에 의해 광(D1)이 적외선 반사 안료 입자(PG)에 입사하지 않는 경우에는, 광(D1)이 투명한 바인더 수지(TJ)를 투과하여, 반사 필름(304)의 반사면에서 반사한다. On the other hand, as shown in FIG. 12, when the light D1 does not enter the infrared reflecting pigment particles PG by the infrared reflecting layer 305, the light D1 transmits through the transparent binder resin TJ, Reflected at the reflective surface of the reflective film 304.

즉, 광(D1)에 포함되는 가시광선(VR)이 적외선 반사층(305)을 투과하여 반사 필름(304)의 반사면에서 반사되는 것이다. 또한, 광(D1)에 포함되는 적외광선(IR)이 적외선 반사층(305)를 투과하여 반사 필름(304)의 반사면에서 반사한다. 또한, 이 외에, 적외선 반사층(305)의 계면에서, 몇몇 다른 가시광선(VR)과 적외광선(IR)을 포함하는 광(D1)이 반사되는 것으로 생각된다. That is, the visible light VR included in the light D1 is transmitted through the infrared reflecting layer 305 and reflected by the reflecting surface of the reflecting film 304. In addition, the infrared ray IR included in the light D1 penetrates the infrared reflecting layer 305 to reflect at the reflecting surface of the reflecting film 304. In addition, at the interface of the infrared reflecting layer 305, it is considered that the light D1 including some other visible light VR and infrared light IR is reflected.

그러므로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 광원(301)에 의해 생성된 광원(D1)에 포함되는 일부 가시광선(VR)이 도광판(302)에 흡수되기 때문에, 광(D1)에 포함되는 가시광선(VR)의 양이 감소한다. 따라서, 가시광선(VR)보다 많은 적외광선(IR)이 액정 패널(200)의 배면으로 전행한다. Therefore, as shown in FIG. 10, since some visible light VR included in the light source D1 generated by the light source 301 is absorbed by the light guide plate 302, the visible light included in the light D1 ( VR) amount is reduced. Therefore, more infrared light IR than the visible light VR travels to the back surface of the liquid crystal panel 200.

그리고, 적외선을 반사하는 영역에서는 가시광의 반사가 필요없다. 단, 적외선을 반사하는 도트 영역에, 가시광을 반사하는 도트를 별도로 인쇄할 필요가 있다. 가시광을 반사하는 도트는 도면에 표시되어 있지 않다. 적외선 반사 재료의 가시광의 흡수 특성에 따라, 광 휘도 저하의 방지를 위해, 가시광을 반사하는 도트의 배치는 가시광이 균일하게 되도록 그 도트의 크기 및 밀도를 최적으로 설계하여 행한다. And in the area | region which reflects infrared rays, reflection of visible light is not necessary. However, it is necessary to separately print the dots reflecting the visible light in the dot areas reflecting the infrared rays. Dots reflecting visible light are not shown in the figure. In accordance with the absorption characteristics of the visible light of the infrared reflecting material, in order to prevent lowering of the light brightness, the dot reflecting the visible light is optimally designed by the size and density of the dot so that the visible light is uniform.

그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 가시광선(VR)이 감소하여, 적외광선(IR)을 많이 포함하는 광(D2)이 도광판(302)의 출사면(PS1)로부터 출사되어 광학 필름(303)에 입사된다. 그리고, 광학 필름(303)에서는 광(D2)을 확산 시트(303a)가 확산시킨다. 프리즘 시트(303b)는 확산된 광(D2)을 도광판(302)의 출사면(PS1)에 수직인 법선 방향(z)에 따라 집광하고, 조명광(R)으로서 액정 패널(200)에 출사한다. 따라서, 광학 필름(303)은 도광판(302)의 출사면(PS1)에 의해 생성된 광(D2)를 조사광(R)으로서 액정 패널(200)의 배면에 균일하게 출사한다. As shown in FIG. 10, the visible light VR is reduced, and the light D2 containing a large amount of infrared light IR is emitted from the exit surface PS1 of the light guide plate 302 to form the optical film 303. Is incident on. In the optical film 303, the diffusion sheet 303a diffuses the light D2. The prism sheet 303b collects the diffused light D2 along the normal direction z perpendicular to the emission surface PS1 of the light guide plate 302, and emits the light D2 to the liquid crystal panel 200 as the illumination light R. FIG. Therefore, the optical film 303 uniformly emits the light D2 generated by the emission surface PS1 of the light guide plate 302 as the irradiation light R to the rear surface of the liquid crystal panel 200.

백라이트(300)에 의해 생성된 조명광(R)은 액정 패널(200)을 투과한 후, 피검지체(F)에 조사되고, 그 피검지체(F)에 의해 반사된다. 앞서 설명한 바와 같이, 적외선 반층(305)은 적외광선(IR)만을 반사하기 때문에, 백라이트(300)가 출사한 조명광(R)은 가시광선(VR)보다 많은 적외광선(IR)을 포함한다. 따라서, 피검지체(F)에 의해 반사되는 반사광(H)는 가시광선(VR)보다 많은 적외광선(IR)을 포함한다. 본 실시예에서, 반사광(H)에 포함된 많은 적외광선(IR)에 기초하는 생체 인증 처리에 사용된 반사의 결과로서, 피검지체(F)인 사람의 손가락의 정맥을 흐르는 혈액에서, 조명광(R)이 반사된다. The illumination light R generated by the backlight 300 passes through the liquid crystal panel 200, is then irradiated onto the object F and is reflected by the object F. As shown in FIG. As described above, since the infrared half layer 305 reflects only the infrared ray IR, the illumination light R emitted by the backlight 300 includes more infrared rays IR than visible rays VR. Therefore, the reflected light H reflected by the object F includes more infrared rays IR than the visible rays VR. In the present embodiment, as a result of the reflection used in the biometric authentication process based on the many infrared rays IR included in the reflected light H, in the blood flowing through the veins of the finger of the person F being the subject F, the illumination light ( R) is reflected.

액정 패널(200)의 센서 영역(RA)에 설치된 수광 영역(SA)에서는, 그 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(H)이 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향한다. 그리고, 그 수광 영역(SA)에서 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향하는 반사광(H)을 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. In the light receiving area SA provided in the sensor area RA of the liquid crystal panel 200, the reflected light H reflected by the detector F is directed to the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a. And the photo sensor element 32a receives the reflected light H which goes to the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a in the light receiving area SA.

수광면(JSa)으로 향하는 반사광(H)을 포토 센서 소자(32a)가 수광면(JSa)에서 수광해서 광전 변환함으로써, 그 수광한 광량에 따른 신호 강도의 수광 데이터를 생성한다. 그 후, 주변 회로에 의해 수광 데이터가 판독된다. The photoelectric sensor 32a receives photoelectric conversion and photoelectrically converts the reflected light H toward the light receiving surface JSa, thereby generating light receiving data having a signal intensity corresponding to the received light amount. Thereafter, the light reception data is read by the peripheral circuit.

다음에, 전술한 바와 같이, 포토 센서 소자(32a)로부터 판독한 수광 데이터를 사용하여, 생체 인증부(402)가, 액정 패널(200)의 정면 측에서의 화소 영역(PA)에 위치하는 피검지체(F)의 이미지를 이미징 처리하고, 그 이미징 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시한다. Next, as described above, the biometric authentication unit 402 is located in the pixel area PA on the front side of the liquid crystal panel 200 by using the light reception data read from the photo sensor element 32a ( The image of F) is imaged and biometric authentication is performed from the image.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 도광판(302)에서 적외광선(IR)을 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 적외선 반사층(305)이 반사한다. 여기서, 적외선 반사층(305)은 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 센서 영역(RA)에 대응하도록 설치되고, 그 적외선 반사층(305)에 의해 반사된 적외광선(IR)을 많이 포함하도록 조명광(R)이 출사면(PS1)으로부터 출사된다. 그러므로, 액정 패널(200)에 내장된 포토 센서 소자(32a)는, 적외광선(IR)을 많이 포함하는 조명광(R)이 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(H)를 수광하고, 수광 데이터를 생성한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 그 수광 데이터를 나타내는 전기 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있으므로, 생체 인증을 높은 정밀도로 실시할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the infrared reflecting layer 305 reflects the infrared ray IR from the back side of the liquid crystal panel 200 to the front side in the light guide plate 302. Here, the infrared reflecting layer 305 is provided so as to correspond to the sensor region RA in which the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, and the infrared ray IR reflected by the infrared reflecting layer 305. ), The illumination light R is emitted from the emission surface PS1. Therefore, the photo sensor element 32a incorporated in the liquid crystal panel 200 receives the reflected light H reflected by the detector F by the illumination light R containing a lot of infrared rays IR, and receives the light. Generate data. Therefore, in this embodiment, since the S / N ratio of the electrical signal representing the light receiving data can be improved, biometric authentication can be performed with high accuracy.

가시광선(VR)을 사용하여 혈액으로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증한 경우에는, 혈액에서 가시광선(VR)이 반사되는 비율이 작으므로, 생체 인증을 높은 정밀도로 행하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 혈액에서 반사되는 비율이 큰 적외광선(IR)을 사용하므로, 생체 인증 처리가 손가락에 흐르는 혈액에 의해 반사된 광(H)에 포함된 가시광선(VR)로부터 생성된 수광 데이터에 기초하여 행해지는 경우에 더욱 효과적이다. When biometric authentication is performed according to the light-receiving data obtained from the blood using the visible light VR, the ratio of the visible light VR reflected in the blood is small, so that it may be difficult to perform biometric authentication with high accuracy. However, in this embodiment, since infrared ray IR with a large ratio reflected by blood is used, the biometric authentication process is generated from the visible ray VR contained in the light H reflected by the blood flowing to a finger. It is more effective when performed based on the light receiving data.

<제2 실시예><2nd Example>

이하, 본 발명에 관한 제2 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

도 13은 본 발명에 관한 제2 실시예에서 백라이트(300b)를 모식적으로 나타낸 단면도이고, 도 14는 본 발명에 관한 제2 실시예에서 백라이트(300b)를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 13 is a cross-sectional view schematically showing the backlight 300b in the second embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a perspective view schematically showing the backlight 300b in the second embodiment of the present invention.

본 실시형태는, 도 13 및 도 14와 제1 실시예에 의해 제공된 도 7 및 도 8에 대하여 비교해서 알수 있도록, 제2 실시예에서는, 제1 실시예의 적외선 반사층(305) 대신에, 회절 격자부(305KK)가 설치되어 있다. 적외선 반사층(305) 대신에 회절 격자부(350KK)를 사용하는 점을 제외하고, 제2 실시예는 제1 실시예과 동 일하다. 그러므로, 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 13 and 14 and the diffraction grating instead of the infrared reflecting layer 305 of the first embodiment in the second embodiment, so as to be understood in comparison with FIGS. 7 and 8 provided by the first embodiment. A part 305KK is provided. The second embodiment is the same as the first embodiment except that the diffraction grating portion 350KK is used instead of the infrared reflecting layer 305. Therefore, description of overlapping portions is omitted.

백라이트(300b)에서, 회절 격자부(305KK)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 바닥면(PS2)에 설치되어 있다. 도광판(302)의 회절 격자부(305KK)는, 광원(301)에 의해 생성된 광을 회절시키고, 도광판(302)으로 유도해서, 회절된 광을 반사 필름(304)에 출사한다. 그리고, 도광판(302)의 회절 격자부(305KK)에 의해 회절되어 도광된 광이 반사 필름(304)에 의해 반사된다. In the backlight 300b, the diffraction grating part 305KK is provided in the bottom surface PS2 located in the light guide plate 302 on the opposite side to the emission surface PS1 as shown in FIG. The diffraction grating portion 305KK of the light guide plate 302 diffracts the light generated by the light source 301, guides it to the light guide plate 302, and emits the diffracted light to the reflective film 304. Then, the light diffracted by the diffraction grating portion 305KK of the light guide plate 302 and guided is reflected by the reflective film 304.

본 실시형태에서, 회절 격자부(305KK)는 광원(301)의 적외선 광원(301b)로부터 출사된 적외광선만을 선택적으로 반사 필름(304)에 출사하도록 구성되어 있다. 회절 격자부(305KK)는, 제1 실시예의 적외선 반사층(305)과 마찬가지로, 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 영역에 대응하도록 설치되어 있다. In the present embodiment, the diffraction grating portion 305KK is configured to selectively emit only the infrared light emitted from the infrared light source 301b of the light source 301 to the reflective film 304. The diffraction grating portion 305KK is provided so as to correspond to the region in which the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, similarly to the infrared reflecting layer 305 of the first embodiment.

회절 격자부(305KK)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 복수개 형성되어 있고, 그 복수개의 회절 격자부(305KK)가 면 방향에서 서로 간격을 두고 도광판(302)에 설치되어 있다. 더 구체적으로 말하면, 회절 격자부(305KK)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, x 방향과 y 방향으로 매트릭스형으로 배치되어 있다. 이 경우, 회절 격자부(305KK)는 도광판(302)의 바닥면(PS2)의 중앙 부분에 위치한다. As shown in Fig. 14, a plurality of diffraction grating portions 305KK are formed, and the plurality of diffraction grating portions 305KK are provided on the light guide plate 302 at intervals from each other in the plane direction. More specifically, the diffraction grating portion 305KK is arranged in a matrix in the x direction and the y direction, as shown in FIG. 14. In this case, the diffraction grating portion 305KK is located at the center portion of the bottom surface PS2 of the light guide plate 302.

도 15는 본 발명에 관한 제2 실시예에서 회절 격자부(305KK)를 확대하여 나타낸 사시도이다. 15 is an enlarged perspective view of the diffraction grating portion 305KK in the second embodiment of the present invention.

도 15에 나타낸 바와 같이, 회절 격자부(305KK)는, 도광판(302)의 바닥 면(PS2)에서의 y 방향으로 연장되고, 직선형의 라인 패턴(LP)를 복수개 포함하도록 격자 패턴이 형성되어 있다. 이러한 격자 패턴에서, 회절 격자부(305KK)의 라인 패턴(LP)은 서로 평행하고, x 방향으로 주기적으로 배치되어 있으며, 서로 스페이스(SP)만큼 이격되어 있다. As shown in FIG. 15, the diffraction grating portion 305KK extends in the y direction at the bottom surface PS2 of the light guide plate 302, and the grating pattern is formed to include a plurality of linear line patterns LP. . In this grating pattern, the line patterns LP of the diffraction grating portions 305KK are parallel to each other, are periodically arranged in the x direction, and are spaced apart from each other by the space SP.

특정 파장의 광만을 선택적으로 도광판(302)으로부터 반사 필름(304)로 사출시킬 때에는, 예를 들면 이하의 식 1로부터 산출되는 격자 패턴의 피치 d가 되도록 회절 격자부(305KK)를 형성한다. 식 1에서, d는 격자 패턴의 피치이며, θ는 회절 격자부(305KK)에 도달하는 광빔의 입사각이며, λ는 입사광의 파장이다. When only light of a specific wavelength is selectively emitted from the light guide plate 302 to the reflective film 304, the diffraction grating portion 305KK is formed so as to be the pitch d of the grating pattern calculated from Equation 1 below, for example. In Equation 1, d is the pitch of the grating pattern, θ is the incident angle of the light beam reaching the diffraction grating portion 305KK, and λ is the wavelength of the incident light.

[식 1][Equation 1]

2dsinθ = λ2dsinθ = λ

예를 들면, 본 실시형태에서는, 회절 격자부(305KK)는, 라인 패턴(LP)의 폭 L이 0.4 ㎛로 설정되고, 서로 인접하는 두 개의 라인 패턴(LP)의 사이에 위치하는 스페이스(SP)의 폭은 0.6 ㎛로 설정하며, 라인 패턴(LP)의 높이 h는 1 ㎛가 되도록 형성한다. For example, in the present embodiment, the diffraction grating portion 305KK has a space SP of which the width L of the line pattern LP is set to 0.4 µm and is located between two adjacent line patterns LP. ) Width is set to 0.6 mu m, and the height h of the line pattern LP is formed to be 1 mu m.

예를 들어, 회절 격자부(305KK)는, 도광판(302)과 일체적으로 성형하기 위해, 도광판(302)의 바닥면(PS2)상에 설치한다. 더 구체적으로 말하면, 회절 격자부(305KK)를 도광판(302)과 일체적으로 성형하기 위해, 금형에 아크릴 수지 등의 성형 재료를 주입한 후에 냉각하여 고형화함으로써, 회절 격자부(305KK)를 도광판(302)의 바닥면(PS2)상에 설치한다. For example, the diffraction grating portion 305KK is provided on the bottom surface PS2 of the light guide plate 302 so as to be integrally molded with the light guide plate 302. More specifically, in order to integrally mold the diffraction grating portion 305KK with the light guide plate 302, after injecting a molding material such as an acrylic resin into the mold, the mold is cooled and solidified, whereby the diffraction grating portion 305KK is formed into a light guide plate ( 302 is installed on the bottom surface PS2.

이하, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA) 에 접촉 또는 접근할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 반사광(H)으로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증 처리를 수행하기 위한 제2 실시예에서의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, when the user's finger touches or approaches the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 as the object F, according to the received light data obtained from the reflected light H reflected by the object F The operation in the second embodiment for performing biometric authentication processing will be described.

도 16은 본 발명에 관한 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치(100b)에 의해, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 접근할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 반사광(H)으로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 16의 단면도는 생체 인증 처리와 관련된 요소만을 나타내고 그 외의 요소에 대해서는 생략되어 있다. FIG. 16 is a liquid crystal display device 100b according to the second embodiment of the present invention, when the user's finger as the detector F touches or approaches the pixel area PA of the liquid crystal panel 200. It is sectional drawing which shows typically the state at the time of biometric authentication according to the light reception data obtained from the reflected light H reflected by the to-be-detected body F. As shown in FIG. 16 shows only elements related to the biometric authentication process, and other elements are omitted.

사용자의 손가락 등의 피검지체(F)가 화소 영역(PA)에 접촉하는 경우에는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 백라이트(300b)에 의해 생성된 조명광(R)이 피검지체(F)에 의해 반사되어, 반사광(H)으로서 포토 센서 소자(32a)에 수광된다. 액정 패널(200)에서, 반사광(H)은 포토 센서 소자(32a)에 의해 수광된다. When an object F such as a user's finger is in contact with the pixel area PA, the illumination light R generated by the backlight 300b is reflected by the object F as shown in FIG. 16. Then, it is received by the photo sensor element 32a as the reflected light H. In the liquid crystal panel 200, the reflected light H is received by the photo sensor element 32a.

더 구체적으로 말하면, 먼저 백라이트(300b)에서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에 의해 광원(301)으로부터 출사된 광(D1)이 도광된다. More specifically, first, in the backlight 300b, as shown in FIG. 16, the light D1 emitted from the light source 301 by the light guide plate 302 is guided.

본 실시형태에서는, 광원(301)으로부터 출사된 광(D1)이, 앞서 설명한 바와 같이, 가시광선(VR)과 적외광선(IR)을 포함한다. In the present embodiment, the light D1 emitted from the light source 301 includes the visible light VR and the infrared light IR as described above.

회절 격자부(305KK)는, 적외광선(IR)만을 선택적으로 반사하도록 구성되어 있다. 그러므로, 도광판(302)의 배면(즉, 바닥면 PS2)에 설치된 회절 격자부(305KK)는 적외광선(IR)만을 출사하며, 이 적외광선은 광원(301)에 의해 생성된 광(D1)에 포함되고, 도광판(302)에 의해 도광되어 회절 격자부(305KK)에 도달하고, 광(D2)으로서 반사 필름(304)에 도달한다. The diffraction grating portion 305KK is configured to selectively reflect only infrared ray IR. Therefore, the diffraction grating portion 305KK provided on the rear surface of the light guide plate 302 (that is, the bottom surface PS2) emits only infrared light IR, which is irradiated to the light D1 generated by the light source 301. It is included, it is guided by the light guide plate 302, reaches the diffraction grating part 305KK, and reaches the reflecting film 304 as light D2.

그리고, 그 회절 격자부(305KK)에 의해 출사된 광(D2)은, 반사 필름(304)에 의해 반사된 후에, 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사되어 광학 필름(303)에 입사된다. 광학 필름(303)에서는, 그 회절 격자부(305KK)에 의해 출사되고, 반사 필름(304)에 의해 반사되어, 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사된 광(D2)을 확산 시트(303a)가 확산시킨다. 이에 대하여, 프리즘 시트(303b)는, 도광판(302)에 의해 확산된 광(D2)을, 도광판(302)의 출사면(PS1)에 수직인 법선 방향(z)에 따라 집광한다. 따라서, 광학 필름(303)은, 도광판(302)의 출사면(PS1)에 의해 생성된 조명광(D2)을 평면 광(R)으로서 액정 패널(200)에 균일하게 출사한다. After the light D2 emitted by the diffraction grating portion 305KK is reflected by the reflective film 304, the light D2 is emitted from the exit surface PS1 of the light guide plate 302 and enters the optical film 303. do. In the optical film 303, the light D2 emitted by the diffraction grating portion 305KK, reflected by the reflective film 304, and emitted from the exit surface PS1 of the light guide plate 302 is diffused. 303a) diffuses. On the other hand, the prism sheet 303b condenses the light D2 diffused by the light guide plate 302 along the normal line direction z perpendicular to the exit surface PS1 of the light guide plate 302. Therefore, the optical film 303 uniformly emits the illumination light D2 generated by the emission surface PS1 of the light guide plate 302 to the liquid crystal panel 200 as planar light R. As shown in FIG.

백라이트(300b)의 프리즘 시트(303b)에 의해 출사된 조명광(R)은, 액정 패널(200)을 투과한 후, 피검지체(F)에 조사되고, 그 피검지체(F)에 의해 반사광(H)으로서 반사된다. 여기서는, 전술한 바와 같이, 백라이트(300b)가 출사한 조명광(R)은, 회절 격자부(305KK)에 의해 적외광선(IR)만이 선택적으로 출사된 광이므로, 백라이트(300b)의 프리즘 시트(303b)에 의해 출사된 조명광(R)은 가시광선(VR)보다 적외광선(IR)을 더 많이 포함한다. 따라서, 피검지체(F)에 의해 반사되는 반사광(H)도 가시광선(VR)보다 적외광선(IR)을 더 많이 포함한다. 제2 실시예의 경우, 제1 실시예와 마찬가지로, 사람의 손가락이 피검지체(F)로서 사용되고, 손가락의 정맥에 흐르는 혈액이 조명광(R)을 반사하며, 반사광(H)에 포함된 많은 적외광선(IR)에 기초하여 생체 인증 처리에 사용되는 반사의 결과로서 반사광(H)을 출사 한다. The illumination light R emitted by the prism sheet 303b of the backlight 300b passes through the liquid crystal panel 200, is then irradiated onto the object F, and the reflected light H is detected by the object F. Is reflected. Here, as described above, since the illumination light R emitted from the backlight 300b is light in which only the infrared ray IR is selectively emitted by the diffraction grating portion 305KK, the prism sheet 303b of the backlight 300b is used. The illumination light R emitted by) contains more infrared light IR than visible light VR. Therefore, the reflected light H reflected by the object F also contains more infrared light IR than visible light VR. In the case of the second embodiment, as in the first embodiment, a human finger is used as the object F, blood flowing through the veins of the finger reflects the illumination light R, and many infrared rays contained in the reflected light H. Based on the IR, the reflected light H is emitted as a result of the reflection used for the biometric authentication process.

액정 패널(200)의 센서 영역(RA)에 설치된 수광 영역(SA)을 통해, 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(H)이, 수광 영역(SA)의 위치에 대응하는 위치에 있는 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향한다. 그리고, 포토 센서 소자(32a)가 수광면(JSa)으로 향하는 반사광(H)을 수광한다. The photo where the reflected light H reflected by the detector F through the light receiving area SA provided in the sensor area RA of the liquid crystal panel 200 is at a position corresponding to the position of the light receiving area SA. The light receiving surface JSa of the sensor element 32a is directed. Then, the photo sensor element 32a receives the reflected light H directed toward the light receiving surface JSa.

포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향하는 반사광(H)을 포토 센서 소자(32a)가 수광면(JSa)에서 수광해서 광전 변환함으로써, 반사광(H)의 광량에 따른 강도를 가진 전기 신호의 수광 데이터를 생성한다. 그 후, 주변 회로로서 기능하는 데이터 처리 블록(400)이 포토 센서 소자(32a)로부터의 수광 데이터를 판독한다. The photoelectric sensor 32a receives the photosensitive light H directed toward the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a at the light receiving surface JSa and performs photoelectric conversion, so that electricity having the intensity corresponding to the amount of light of the reflected light H is photoelectrically converted. Generates light reception data of the signal. Thereafter, the data processing block 400 serving as a peripheral circuit reads the light reception data from the photo sensor element 32a.

다음에, 전술한 바와 같이, 포토 센서 소자(32a)로부터 판독한 수광 데이터를 사용하여, 생체 인증부(402)가, 액정 패널(200)의 정면 측에서 화소 영역(PA)에 위치하는 피검지체(F)의 이미지를 이미징 처리하고, 이미징 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시한다. Next, as described above, the biometric authentication unit 402 is located in the pixel area PA on the front side of the liquid crystal panel 200 by using the light reception data read from the photo sensor element 32a. The image of (F) is imaged, and biometric authentication is performed from the image.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 도광판(302)에 의해 도광되는 적외광선(IR)만을 회절 격자부(305KK)가 선택적으로 반사 필름(304)에 출사하고, 그 반사 필름(304)이 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 반사한다. 회절 격자부(305KK)는, 화소 영역(PA)에서 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 센서 영역(RA)에 대응하도록 설치되어 있다. 조명광(R)은, 반사 필름(304)에 의해서만 반사된 가시광선(VR)보다, 회절 격자부(305KK)와 반사 필름(304)에 의해 반사된 적외 광선(IR)을 더 많이 포함하는 광으로서, 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사된다. 그 결과, 포토 센서 소자(32a)는 가시광선(VR)보다 적외광선(IR)을 더 많이 포함하는 반사광(H)을 수광한다. 포토 센서 소자(32a)는 가시광선(VR)보다 적외광선(IR)을 더 많이 포함하는 반사광(H)로부터 수광 데이터를 생성한다. 따라서, 본 실시예는 수광 데이터를 나타내는 강도를 가진 전기 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 본 실시예에서는 적외광선(IR)에 기초한 생체 인증 처리를 더 높은 정밀도로 수행할 수 있다. As described above, in the present embodiment, only the infrared ray IR guided by the light guide plate 302 selectively emits the diffraction grating portion 305KK to the reflective film 304, and the reflective film 304 is the liquid crystal panel. It reflects from the back side of 200 to the front side. The diffraction grating portion 305KK is provided so as to correspond to the sensor region RA in which the plurality of photo sensor elements 32a are formed in the pixel region PA. The illumination light R is a light containing more infrared rays IR reflected by the diffraction grating portion 305KK and the reflective film 304 than the visible light VR reflected only by the reflective film 304. And exit from the exit surface PS1 of the light guide plate 302. As a result, the photo sensor element 32a receives the reflected light H which contains more infrared light IR than visible light VR. The photo sensor element 32a generates light-receiving data from the reflected light H that includes more infrared light IR than visible light VR. Therefore, the present embodiment can improve the S / N ratio of the electric signal having the intensity indicating the light reception data. As a result, in this embodiment, biometric authentication processing based on infrared light IR can be performed with higher precision.

<제3 실시예><Third Example>

이하, 본 발명에 관한 제3 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, a third embodiment according to the present invention will be described.

도 17은 본 발명에 관한 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치(100c)의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 18은 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 백라이트(300c)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 19는 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 백라이트(300c)를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display device 100c according to a third embodiment of the present invention. 18 is a cross-sectional view schematically showing the backlight 300c used in the third embodiment of the present invention. 19 is a perspective view schematically showing the backlight 300c used in the third embodiment of the present invention.

제3 실시예는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 프론트 라이트(500)가 설치되어 있는 점이 제1 실시예와 다르다. 또한, 도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 제3 실시예에 사용된 백라이트(300c)의 구성이 제1 실시예에 사용된 백라이트(300)의 구성과 다르다. As shown in FIG. 17, the third embodiment differs from the first embodiment in that the front light 500 is provided. 18 and 19, the configuration of the backlight 300c used in the third embodiment is different from that of the backlight 300 used in the first embodiment.

제3 실시예의 액정 표시 장치(100c)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200), 백라이트(300c) 및 데이터 처리부(400) 추가로, 프론트 라이트(500)가 설치되어 있다. In the liquid crystal display device 100c of the third embodiment, as illustrated in FIG. 17, the front light 500 is provided in addition to the liquid crystal panel 200, the backlight 300c, and the data processing unit 400.

프론트 라이트(500)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200)의 정면에 대면하도록 배치되어 있다. As shown in FIG. 17, the front light 500 is disposed to face the front surface of the liquid crystal panel 200.

구체적으로 말하면, 프론트 라이트(500)는, 액정 패널(200)을 구성하는 TFT 어레이 기판(201)보다 액정 패널(200)에 사용된 대향 기판(202)에 더 근접한 위치에서 액정 패널(200)의 외측에 배치되어 있다. 프론트 라이트(500)는, 액정 패널(200)에 대면하는 측의 반대측의 면에 조명광(RF)을 조사한다. 즉, 프론트 라이트(500)는, TFT 어레이 기판(201) 측으로부터 대향 기판(202) 측으로 향하는 방향을 따라 조명광(RF)을 조명한다. 프론트 라이트(500)는 액정 패널(200)의 면에 수직인 법선 방향(z)에 따라 조명광(RF)를 출사한다. Specifically, the front light 500 of the liquid crystal panel 200 is located closer to the counter substrate 202 used for the liquid crystal panel 200 than the TFT array substrate 201 constituting the liquid crystal panel 200. It is arranged outside. The front light 500 irradiates the illumination light RF to the surface on the opposite side to the side facing the liquid crystal panel 200. That is, the front light 500 illuminates the illumination light RF along the direction from the TFT array substrate 201 side toward the opposing substrate 202 side. The front light 500 emits the illumination light RF along the normal direction z that is perpendicular to the plane of the liquid crystal panel 200.

도 20은 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 프론트 라이트(500)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 21은 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 프론트 라이트(500)를 구성하는 주요 요소를 나타낸 사시도이다. 20 is a cross-sectional view schematically showing the front light 500 used in the third embodiment of the present invention. Fig. 21 is a perspective view showing main elements constituting the front light 500 used in the third embodiment of the present invention.

도 20에 나타낸 바와 같이, 프론트 라이트(500)는, 광원(501)과 도광판(502)를 구비하고, 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 대응하도록, 조명광(RF)을 출사한다. As shown in FIG. 20, the front light 500 includes a light source 501 and a light guide plate 502, and emits illumination light RF so as to correspond to the pixel area PA of the liquid crystal panel 200.

광원(501)은, 도 20에 나타낸 바와 같이, 광을 조사하는 조사면(ES)을 포함하고, 이 조사면(ES)이 도광판(502)에서 광이 입사되는 입사면(IS)에 대면하도록 배치되어 있다. 즉, 도광판(502)의 측면에 설치되어 있는 입사면(IS)에, 광원(501)의 조사면(ES)이 대면하고 있다. 광원(501)은, 제어부(401)로부터 제어 신호가 공급되고, 그 제어 신호에 따라 발광 동작을 실시하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 20, the light source 501 includes an irradiation surface ES for irradiating light, so that the irradiation surface ES faces the incident surface IS on which the light is incident on the light guide plate 502. It is arranged. That is, the irradiation surface ES of the light source 501 faces the incident surface IS provided in the side surface of the light guide plate 502. The light source 501 is configured to be supplied with a control signal from the control unit 401 and to perform a light emission operation according to the control signal.

본 실시형태에서, 광원(501)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 적외선 광원(501b)을 구비한다. In this embodiment, the light source 501 is equipped with the infrared light source 501b, as shown in FIG.

적외선 광원(501b)은, 예를 들면 적외선 LED이며, 적외광선을 생성하도록 구성되어 있다. 이 적외선 광원(501b)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)이 대면하도록 배치되어 있고, 그 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)으로부터 적외광선을 조사한다. 예를 들면, 적외선 광원(501b)은 중심 파장이 850 nm인 적외광선을 조사한다. 본 실시예의 일반적인 구성으로서, 적외선 광원(501b)은 복수개이며, 복수개의 광원(501b)이 도광판(302)의 입사면(IS)에 따라 정렬되어 배치되어 있다. The infrared light source 501b is, for example, an infrared LED and is configured to generate infrared rays. As shown in FIG. 21, this infrared light source 501b is arrange | positioned so that the irradiation surface ES may face the incidence surface IS of the light guide plate 302, and the incidence surface IS of the light guide plate 302 will be carried out. Infrared rays are irradiated from the irradiation surface ES. For example, the infrared light source 501b emits infrared light having a center wavelength of 850 nm. As a general configuration of this embodiment, there are a plurality of infrared light sources 501b, and the plurality of light sources 501b are arranged in alignment with the incident surface IS of the light guide plate 302.

도광판(502)은, 도 20에 나타낸 바와 같이, 입사면(IS)에 광원(301)의 조사면(ES)이 대면하도록 형성되어 있고, 그 조사면(ES)으로부터 조사된 광이 입사된다. 도광판(502)은 앞서 설명한 조명광(RF)으로서 도광판(502)의 출사면(PS1)으로부터 생성되도록, 광을 입사면(IS)에 입사시킨다. 입사면(IS)에 수직으로 출사면(PS1)이 설치된다. 도광판(502)은, 액정 패널(200)의 정면을 대면하도록 액정 패널(200)의 정면 측에 설치된다. 조명광(RF)은 액정 패널(200)의 정면을 향하는 방향에 반대인 방향으로 출사면(PS1)에 의해 생성된다. 높은 광 투과성을 갖는 투명 재료로 만들어진 도광판(502)은 출사형의 도광판으로서의 기능을 한다. 높은 광 투과성을 갖는 투명 재료의 예로는 아크릴 수지가 있다. As shown in FIG. 20, the light guide plate 502 is formed so that the irradiation surface ES of the light source 301 may face the incident surface IS, and the light irradiated from the irradiation surface ES is incident. The light guide plate 502 causes light to enter the incident surface IS so as to be generated from the exit surface PS1 of the light guide plate 502 as the illumination light RF described above. The emission surface PS1 is provided perpendicular to the incident surface IS. The light guide plate 502 is provided on the front side of the liquid crystal panel 200 so as to face the front side of the liquid crystal panel 200. The illumination light RF is generated by the emission surface PS1 in a direction opposite to the direction toward the front of the liquid crystal panel 200. The light guide plate 502 made of a transparent material having high light transmittance functions as an exiting light guide plate. An example of a transparent material having high light transmittance is an acrylic resin.

본 실시형태에서, 도광판(502)은, 적외선 광원(501b)으로부터 출사된 적외광선이 입사면(IS)에 입사되고, 그 입사면(IS)으로부터 입사된 적외광선을 도광한다. 도광된 적외광선이, 출사면(PS1)으로부터 조명광(RF)으로서 출사된다. In the present embodiment, the light guide plate 502 enters the infrared ray emitted from the infrared light source 501b to the incident surface IS and guides the infrared ray incident from the incident surface IS. The guided infrared light is emitted as illumination light RF from the emission surface PS1.

도광판(502)은, 도 20에 나타낸 바와 같이, 복수개의 적외선 반사층(505)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 20, the light guide plate 502 is provided with a plurality of infrared reflecting layers 505.

도 20에 나타낸 바와 같이, 적외선 반사층(505)은, 도광판(502)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 바닥면(PS2)에 형성되어 있고, 광원(501)을 구성하는 적외선 광원(501b)으로부터 출사된 적외광선만을 선택적으로 반사하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 20, the infrared reflecting layer 505 is formed on the bottom surface PS2 located on the side opposite to the emitting surface PS1 in the light guide plate 502, and constitutes the infrared light source 501. It is configured to selectively reflect only infrared light emitted from 501b).

구체적으로 설명하면, 적외선 반사층(505)은, 그 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 향하는 방향에 평행한 방향으로 광원(501)에 사용된 적외선 광원(501b)에 의해 생성된 적외광선만을 선택적으로 반사한다. 적외선 반사층(505)은, 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, 적외선 반사층(505)에 의해 반사된 적외광선이, 조명광(RF)으로서 출사면(PS1)로부터 출사된다. Specifically, the infrared reflecting layer 505 has only the infrared rays generated by the infrared light source 501b used for the light source 501 in a direction parallel to the direction from the back side to the front side of the liquid crystal panel 200. Selectively reflects. The infrared reflecting layer 505 is provided so as to correspond to the region where the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, and the infrared light reflected by the infrared reflecting layer 505 is emitted as the illumination light RF. It exits from the surface PS1.

이 적외선 반사층(505)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 복수개 형성되어 있고, 그 복수개의 적외선 반사층(505)이 면 방향에서 서로 간격을 두고, 도트 형상으로 설치되어 있다. 구체적으로 말하면, 적외선 반사층(505)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 원형 형태이며, x 방향과 y 방향으로 매트릭스형으로 배치되어 있다. 적외선 반사층(505)은, 제1 실시예에서의 백라이트(300)의 도광판(302)의 바닥면(PS2)의 중심에 설치한 적외선 반사층(305)과 마찬가지로, 도광판(502)의 바닥면(PS2)의 중앙 부분에 설치되어 있다. As shown in Fig. 21, a plurality of infrared reflecting layers 505 are formed, and the plurality of infrared reflecting layers 505 are provided in a dot shape at intervals from each other in the plane direction. Specifically, as shown in FIG. 21, the infrared reflecting layer 505 has a circular shape and is arranged in a matrix in the x direction and the y direction. The infrared reflecting layer 505 is the bottom surface PS2 of the light guide plate 502 similarly to the infrared reflecting layer 305 provided in the center of the bottom surface PS2 of the light guide plate 302 of the backlight 300 in the first embodiment. It is installed in the center part of).

백라이트(300c)는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 광원(301)과 도광판(302)을 구비한다. 백라이트(300c)는, 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)의 전체 면을 조명하도록 조명광(R)을 출사한다. As shown in FIG. 18, the backlight 300c includes a light source 301 and a light guide plate 302. The backlight 300c emits the illumination light R to illuminate the entire surface of the pixel area PA of the liquid crystal panel 200.

광원(301)은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 광을 조사하는 조사면(ES)을 포함하고, 이 조사면(ES)이 도광판(302)에서 광이 입사되는 입사면(IS)에 대면하도록 배치되어 있다. 도광판(302)의 측면에 설치되어 있는 입사면(IS)에, 광원(301)의 조사면(ES)이 대면하고 있다. 광원(301)에는, 제어 신호가 제어부(401)로부터 공급되고, 그 제어 신호에 따라 발광 동작을 실시하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 18, the light source 301 includes an irradiation surface ES for irradiating light, and the irradiation surface ES faces the incident surface IS on which the light is incident on the light guide plate 302. It is arranged. The irradiation surface ES of the light source 301 is facing the incident surface IS provided on the side surface of the light guide plate 302. The control signal is supplied from the control part 401 to the light source 301, and is comprised so that light emission operation | movement may be performed according to the control signal.

본 실시형태에서, 광원(301)은, 도 19에 나타낸 바와 같이, 가시 광원(301a)를 구비하고 있지만, 제1 실시예와 달리, 적외선 광원(301b)을 구비하고 있지는 않다. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, the light source 301 includes the visible light source 301a, but unlike the first embodiment, the light source 301 does not include the infrared light source 301b.

가시 광원(301a)은, 예를 들면 백색 LED이며, 백색의 가시광선을 조사하도록 하여 구성되어 있다. 가시 광원(301a)은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)이 대면하도록 배치되어 있고, 그 도광판(302)의 입사면(IS)에 조사면(ES)으로부터 가시광선을 조사한다. 가시 광원(301a)은, 복수개이며, 그 복수개의 가시 광원(301a)이 도광판(302)의 입사면(IS) 위에 정렬되어 배치되어 있다. The visible light source 301a is, for example, a white LED and is configured to emit white visible light. As shown in FIG. 18, the visible light source 301a is arrange | positioned so that the irradiation surface ES may face the incidence surface IS of the light guide plate 302, and irradiates the incidence surface IS of the light guide plate 302. Visible light is irradiated from the surface ES. There are a plurality of visible light sources 301a, and the plurality of visible light sources 301a are arranged to be aligned on the incident surface IS of the light guide plate 302.

도 18에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 입사면(IS)에 광원(301)의 조사면(ES)이 대면하도록 형성되어 있고, 그 조사면(ES)으로부터 조사된 광이 입사된다. 도광판(302)은, 그 입사면(IS)에 입사된 광을 도광한 다. 도광된 광은, 입사면(IS)에 대하여 직교하도록 설치된 출사면(PS1)으로부터 조명광(R)으로서 출사된다. 도광판(302)은, 액정 패널(200)의 배면에 대면하도록 배치되어 있고, 액정 패널(200)의 배면으로 향하여, 출사면(PS1)으로부터 조명광(R)을 출사한다. As shown in FIG. 18, the light guide plate 302 is formed so that the irradiation surface ES of the light source 301 may face the incidence surface IS, similarly to the first embodiment, and from the irradiation surface ES The irradiated light is incident. The light guide plate 302 guides light incident on the incident surface IS. The guided light is emitted as the illumination light R from the emission surface PS1 provided so as to be perpendicular to the incident surface IS. The light guide plate 302 is disposed to face the rear surface of the liquid crystal panel 200, and emits the illumination light R from the emission surface PS1 toward the rear surface of the liquid crystal panel 200.

구체적으로, 본 실시형태에서, 도광판(302)은 가시 광원(301a)으로부터 출사된 가시광선이, 입사면(IS)에 입사되고, 그 입사면(IS)으로부터 입사된 가시광선을 도광한다. 도광된 가시광선은 출사면(PS1)으로부터 액정 패널(200)에 조명광(R)으로서 출사된다. 그 결과, 앞서 설명한 투과형의 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 화상이 표시된다. Specifically, in the present embodiment, in the light guide plate 302, the visible light emitted from the visible light source 301a is incident on the incident surface IS and guides the visible light incident on the incident surface IS. The guided visible light is emitted as the illumination light R from the emission surface PS1 to the liquid crystal panel 200. As a result, an image is displayed in the pixel area PA of the transmissive liquid crystal panel 200 described above.

도광판(302)은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 광학 필름(303)과 반사 필름(304)을 구비하고 있지만, 제1 실시예와 달리, 적외선 반사층(305)은 설치되어 있지 않다. As shown in FIG. 18, the light guide plate 302 includes the optical film 303 and the reflective film 304, but unlike the first embodiment, the infrared reflective layer 305 is not provided.

광학 필름(303)은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예와 마찬가지로, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대면하도록 설치되어 있다. 본 실시예에서, 광학 필름(303)은, 확산 시트(303a)와 프리즘 시트(303b)를 구비한다. 도광판(302)에서, 확산 시트(303a)는 출사면(PS1)에 형성되며, 프리즘 시트(303b)는 확산 시트(303a)에 형성된다. 도광판(302)에서, 확산 시트(303a)는 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사되는 광을 확산되고, 프리즘 시트(303b)는 그 확산된 광을 도광판(302)의 출사면(PS1)의 수직인 법선 방향(z)으로 집광한다. 이에 따라, 광학 필름(303)은, 도광판(302)의 출사면(PS1)으로부터 출사된 광을, 평면 광의 조명광(R)으로서 액정 패널(200)의 배면에 출사한다. As shown in FIG. 18, the optical film 303 is provided to face the emission surface PS1 in the light guide plate 302 as in the first embodiment. In the present embodiment, the optical film 303 includes a diffusion sheet 303a and a prism sheet 303b. In the light guide plate 302, the diffusion sheet 303a is formed on the emission surface PS1, and the prism sheet 303b is formed on the diffusion sheet 303a. In the light guide plate 302, the diffusion sheet 303a diffuses the light emitted from the exit surface PS1 of the light guide plate 302, and the prism sheet 303b transmits the diffused light to the exit surface PS1 of the light guide plate 302. The light is focused in a normal normal direction (z). Thereby, the optical film 303 emits the light radiate | emitted from the emission surface PS1 of the light guide plate 302 to the back surface of the liquid crystal panel 200 as illumination light R of planar light.

반사 필름(304)은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 바닥면(PS2)에 대면하도록 설치되어 있다. 반사 필름(304)은, 도광판(302)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 바닥면(PS2)으로부터 출사되는 광의 일부를 받아, 도광판(302)의 출사면(PS1)의 측으로 반사한다. As shown in FIG. 18, the reflective film 304 is provided to face the bottom surface PS2 located on the side opposite to the exit surface PS1 in the light guide plate 302. The reflective film 304 receives a part of the light emitted from the bottom surface PS2 located on the opposite side to the exit surface PS1 in the light guide plate 302 and reflects it toward the exit surface PS1 of the light guide plate 302. .

이하, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광으로써 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, when the user's finger touches or approaches the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 as the object F, the living body is generated according to the light receiving data obtained by receiving light reflected by the object F. The operation at the time of authentication is demonstrated.

도 22는 본 발명에 관한 제3 실시예에서, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광함으로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라, 액정 표시 장치(100c)에 의해 생체 인증할 때의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 22는 생체 인증 처리에 관련된 구성 요소만을 나타내고 있으며 그외의 요소는 생략하고 있다. FIG. 22 is a reflection of the object F when the user's finger touches or approaches the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 in the third embodiment according to the present invention. It is sectional drawing which showed typically the state at the time of biometric authentication by the liquid crystal display device 100c according to the light reception data obtained by receiving the light to become. 22 shows only components related to the biometric authentication process, and other elements are omitted.

사용자의 손가락 등의 피검지체(F)가 화소 영역(PA)에 접촉할 경우, 도 22에 나타낸 바와 같이, 프론트 라이트(500)로부터 조명된 조명광(RF)이 피검지체(F)에 의해 반사되어, 반사광(HF)로서 포토 센서 소자(32a)로 되돌아간다. 액정 패널(200)에서, 이 반사된 광(HF)은 포토 센서 소자(32a)에 의해 수광된다. When the object F, such as a user's finger, contacts the pixel area PA, as shown in FIG. 22, the illumination light RF illuminated from the front light 500 is reflected by the object F. The light returns to the photo sensor element 32a as reflected light HF. In the liquid crystal panel 200, this reflected light HF is received by the photo sensor element 32a.

구체적으로, 먼저 도 22에 나타낸 바와 같이, 도광판(502)에 의해 광원(501) 으로부터 출사된 광(D1)이 도광된다. Specifically, first, as shown in FIG. 22, the light D1 emitted from the light source 501 is guided by the light guide plate 502.

본 실시형태에서는, 광원(501)으로부터 출사된 광(D1)이, 앞서 설명한 바와 같이, 적외광선(IR)을 포함하여, 도광판(502)에 의해 도광된다. In the present embodiment, the light D1 emitted from the light source 501 is guided by the light guide plate 502, including the infrared ray IR, as described above.

적외선 반사층(505)은 가시광선(VR)을 반사하는 것이 아니라 적외광선(IR)만을 선택적으로 반사하도록 구성된다. 따라서, 광원(501)에 의해 생성되고, 도광판(502)의 배면에 설치된 적외선 반사층(505)에 도달하도록 도광판(502)에 의해 도광된 적외광선(IR)이 적외선 반사층(505)에 의해 도광판(502)의 출사면(PS1)으로 선택적으로 반사된다. 즉, 적외선 반사층(505)은 도광판(502)의 출사면(PS1)에, 광(D1)에 포함된 적외광선(IR)만을 반사한다. The infrared reflecting layer 505 is configured not to reflect the visible light VR but to selectively reflect only the infrared light IR. Accordingly, the infrared light IR generated by the light source 501 and guided by the light guide plate 502 to reach the infrared reflecting layer 505 provided on the rear surface of the light guide plate 502 is guided by the infrared reflection layer 505. It is selectively reflected to the emission surface PS1 of 502. That is, the infrared reflecting layer 505 reflects only the infrared ray IR included in the light D1 on the emission surface PS1 of the light guide plate 502.

적외선 반사층(505)에 의해 반사된 광(D2)은, 도광판(502)의 출사면(PS1)으로부터 조명광(RF)으로서 출사된다. The light D2 reflected by the infrared reflecting layer 505 is emitted as illumination light RF from the emission surface PS1 of the light guide plate 502.

프론트 라이트(500)가 출사한 조명광(RF)은, 피검지체(F)에 조사되고, 그 피검지체(F)에 의해 반사된다. 전술한 바와 같이, 프론트 라이트(500)가 출사한 조명광(RF)은, 적외선 반사층(505)에 의해 적외광선(IR)만이 선택적으로 반사된 광이므로, 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)에도, 적외광선(IR)이 많이 포함된다. 그러므로, 본 실시형태에서는, 피검지체(F)인 손가락에서 정맥을 흐르는 혈액에 의해 조명광(RF)이 반사되고, 반사광(H)에 포함된 많은 적외광선(IR)에 기초하여 생체 인증 처리에 사용되는 반사의 결과로서 반사광(H)을 출사한다. Illumination light RF radiated | emitted by the front light 500 is irradiated to the to-be-detected object F, and is reflected by the to-be-detected object F. FIG. As described above, since the illumination light RF emitted from the front light 500 is light in which only the infrared ray IR is selectively reflected by the infrared reflection layer 505, the reflected light reflected by the object F is reflected ( HF) also contains a lot of infrared rays (IR). Therefore, in this embodiment, illumination light RF is reflected by the blood which flows through a vein from the finger which is the object F, and is used for biometric authentication process based on many infrared rays IR contained in the reflected light H. The reflected light H is emitted as a result of the reflected reflection.

액정 패널(200)의 센서 영역(RA)에 설치된 수광 영역(SA)에서는, 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)이 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향한 다. 그리고, 그 수광 영역(SA)에서 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향하는 반사광(HF)을 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. 여기서는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 센서 영역(RA)에 설치된 수광 영역(SA)에서, 적외선 반사층(505)이 설치되어 있지 않은 부분으로부터 입사하는 반사광(HF)을 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. In the light receiving area SA provided in the sensor area RA of the liquid crystal panel 200, the reflected light HF reflected by the detector F is directed to the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a. And the photo sensor element 32a receives the reflected light HF which goes to the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a in the light receiving area SA. Here, as shown in FIG. 22, in the light receiving area SA provided in the sensor area RA, the photo sensor element 32a receives the reflected light HF which enters from the part in which the infrared reflecting layer 505 is not provided. do.

그리고, 수광면(JSa)으로 향하는 반사광(HF)을 포토 센서 소자(32a)가 수광면(JSa)으로 수광해서 광전 변환함으로써, 그 수광한 광량에 따른 신호 강도의 수광 데이터를 생성한다. 그 후, 주변 회로에 의해 그 수광 데이터가 판독된다. Then, the photo sensor element 32a receives the photoelectric sensor Ja on the light receiving surface JSa and photoelectrically converts the reflected light HF toward the light receiving surface JSa, thereby generating light receiving data having a signal intensity corresponding to the received light amount. Thereafter, the light receiving data is read out by the peripheral circuit.

다음에, 앞서 설명한 바와 같이, 포토 센서 소자(32a)로부터 판독한 수광 데이터를 사용하여, 생체 인증부(402)가, 액정 패널(200)의 정면 측에서의 화소 영역(PA)에 위치하는 피검지체(F)의 이미지를 생성하도록 이미징 처리하고, 그 이미징 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시한다. Next, as described above, the biometric authentication unit 402 is located in the pixel area PA on the front side of the liquid crystal panel 200 using the light-receiving data read from the photo sensor element 32a ( Imaging is performed to generate an image of F), and biometric authentication is performed from the imaged image.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 도광판(502)의 적외선 반사층(505)이 적외광선(IR)을 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 향하는 방향을 따라 반사한다. 적외선 반사층(505)은 각각 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 센서 영역(RA)에 대응하도록 설치된다. 따라서, 조명광(RF)이 적외선 반사층(505)에 의해 반사된 적외광선(IR)을 많이 포함하는 광으로서 복수의 도광판(502)의 출사면(PS1)으로부터 출사된다. 그러므로, 포토 센서 소자(32a)는 주로 적외광선(IR)을 포함하는 반사광(HF)을 수광한다. 포토 센서 소자(32a)는, 적외광선(IR)을 주로 포함하는 반사광(HF)으로부터 수광 데이터를 생성한다. 따라 서, 제1 실시예와 마찬가지로, 제3 실시예는 수광 데이터를 나타내는 강도를 가진 전기 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 제3 실시예는, 적외광선(IR)에 기초한 생체 인증 처리를 높은 정밀도로 수행할 수 있다. As described above, in the present embodiment, the infrared reflecting layer 505 of the light guide plate 502 reflects the infrared ray IR along the direction from the rear side to the front side of the liquid crystal panel 200. The infrared reflecting layer 505 is provided to correspond to the sensor region RA in which the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, respectively. Accordingly, the illumination light RF is emitted from the emission surface PS1 of the plurality of light guide plates 502 as light containing a lot of infrared rays IR reflected by the infrared reflection layer 505. Therefore, the photo sensor element 32a mainly receives the reflected light HF including the infrared ray IR. The photo sensor element 32a generates light reception data from the reflected light HF mainly containing infrared light IR. Thus, similarly to the first embodiment, the third embodiment can improve the S / N ratio of the electric signal having the intensity indicating the light reception data. As a result, the third embodiment can perform the biometric authentication process based on the infrared ray IR with high precision.

<제4 실시예><Fourth Example>

이하, 본 발명에 관한 제4 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, a fourth embodiment according to the present invention will be described.

도 23은 본 발명에 관한 제4 실시예에 사용된 프론트 라이트(500d)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 24는 본 발명에 관한 제4 실시예에서 사용된 프론트 라이트(500d)의 주요 요소를 모식적으로 나타낸 사시도이다. Fig. 23 is a sectional view schematically showing the front light 500d used in the fourth embodiment of the present invention. 24 is a perspective view schematically showing the main elements of the front light 500d used in the fourth embodiment of the present invention.

본 실시형태는, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 프론트 라이트(500d)의 도광판(502d)의 구성이 제3 실시예의 프론트 라이트(500)에서 사용된 도광판(502)의 구성과 상이하다. 이 점을 제외하고는, 제4 실시예는 기본적으로 제3 실시예와 동일하다. 그러므로, 제3 실시예와 제4 실시예의 차이점에 대해서만 설명하고, 중복되는 부분에 대하여는 설명을 생략한다. 23 and 24, the configuration of the light guide plate 502d of the front light 500d is different from that of the light guide plate 502 used in the front light 500 of the third embodiment. Except for this point, the fourth embodiment is basically the same as the third embodiment. Therefore, only the differences between the third embodiment and the fourth embodiment will be described, and descriptions of overlapping portions will be omitted.

도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 제4 실시예에 있어서, 도광판(502d)은, 적외선 반사층(505) 대신에, 적외광선 반사부로서 프리즘면(505P)이 설치되어 있다. 23 and 24, in the fourth embodiment, the light guide plate 502d is provided with a prism surface 505P as an infrared ray reflecting portion instead of the infrared reflecting layer 505.

프리즘면(505P)은, 도 23에 나타낸 바와 같이, 도광판(502d)에서 출사면(PS1)에 대하여 반대측에 위치하는 바닥면(PS2)에 형성되어 있고, 광원(501)을 구성하는 적외선 광원(501b)으로부터 출사된 적외광선만을 선택적으로 반사한다. As shown in FIG. 23, the prism surface 505P is formed on the bottom surface PS2 located on the side opposite to the emission surface PS1 in the light guide plate 502d, and constitutes an infrared light source 501. Only infrared light emitted from 501b) is selectively reflected.

프리즘면(505P)은, 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 향하는 방향을 따라 적외광선을 선택적으로 반사하도록, 경사면의 각도가 조정되어 형성된다. 구체적으로 말하면, 입사하는 적외광선의 입사각에 따라 프리즘면(505P)의 경사 각도를 조정한다. 예를 들면, 도광판(502d)을 성형할 때, 프리즘면(505P)에 대해서도 동시에 성형함으로써, 도광판(502d)에 프리즘면(505P)을 형성한다. 프리즘면(505P)은, 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, 그 프리즘면(505P)에 의해 반사된 적외광선이, 조명광(RF)으로서 출사면(PS1)으로부터 출사된다. The prism surface 505P is formed by adjusting the angle of the inclined surface so as to selectively reflect infrared rays along the direction from the back side to the front side of the liquid crystal panel 200. Specifically, the inclination angle of the prism surface 505P is adjusted according to the incident angle of the incident infrared light. For example, when forming the light guide plate 502d, the prism face 505P is formed on the light guide plate 502d by simultaneously molding the prism face 505P. The prism surface 505P is provided so as to correspond to the region where the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, and the infrared light reflected by the prism surface 505P is used as the illumination light RF. It exits from the exit surface PS1.

프리즘면(505P)은, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 도광판(502d)에 복수개 설치되어 있다. 프리즘면(505P)은, 도광판(502d)의 바닥면(PS2)의 중앙 부분에 설치되어 있다. As shown in FIG. 23 and FIG. 24, the prism surface 505P is provided in plurality in the light guide plate 502d. Prism surface 505P is provided in the center part of bottom surface PS2 of light guide plate 502d.

이하, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접하게 된 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광함으로써 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, when the user's finger as the object F comes into contact with or comes close to the pixel area PA of the liquid crystal panel 200, according to the light reception data obtained by receiving light reflected by the object F. The operation at the time of biometric authentication will be described.

도 25는 본 발명에 관한 제4 실시예에 있어서, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광함으로써 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 모양을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 25에서는, 생체 인증 처리에 포함되는 주요 구성 요소만을 기재하고, 그 외의 부분에 대해서는 생략하고 있다. FIG. 25 shows the detection object F when the user's finger touches or approaches the pixel area PA of the liquid crystal panel 200 according to the fourth embodiment of the present invention. It is sectional drawing which showed typically the shape at the time of biometric authentication according to the light reception data obtained by receiving light reflected. In FIG. 25, only main components included in the biometric authentication process are described, and other portions are omitted.

사용자의 손가락 등의 피검지체(F)가 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 경우에는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 제3 실시예와 마찬가지로, 프론트 라이트(500) 로부터 조명된 조명광(RF)이 피검지체(F)에 의해 반사된다. 그리고, 그 반사광(HF)을 액정 패널(200)에 설치된 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. When the detected object F, such as a user's finger, comes into contact with or approaches the pixel area PA, as shown in FIG. 25, the illumination light RF illuminated from the front light 500 is similar to that of the third embodiment. The object F is reflected. And the photo sensor element 32a provided in the liquid crystal panel 200 receives the reflected light HF.

더 구체적으로 말하면, 도 25에 나타낸 바와 같이, 프론트 라이트(500d) 내의 광원(501)에 의해 생성된 광(D1)이 도광판(502d)에 의해 도광되어 프리즘면(505P)으로 향하게 된다. 제4 실시예에서는, 광원(501)에 의해 생성되며 도광판(502d)에 의해 도광된 광(D1)이, 앞서 설명한 바와 같이, 적외광선(IR)을 포함한다. 프리즘면(505P)은 프리즘면(505P)이 설치되는 바닥면(PS2)에 수직인 법선 방향(z)으로 가시광선(VR)이 아닌 적외광선(IR)만을 반사하도록 구성되어 있다. 따라서, 광원(501)에 의해 생성되며 도광판(502d)에 의해 도광된 광(D1)More specifically, as shown in FIG. 25, the light D1 generated by the light source 501 in the front light 500d is guided by the light guide plate 502d and directed to the prism face 505P. In the fourth embodiment, the light D1 generated by the light source 501 and guided by the light guide plate 502d includes infrared ray IR, as described above. The prism face 505P is configured to reflect only the infrared ray IR, not the visible light VR in the normal line direction z perpendicular to the bottom surface PS2 on which the prism face 505P is provided. Thus, the light D1 generated by the light source 501 and guided by the light guide plate 502d.

광원(501)으로부터 출사된 광(D1)에서, 도광판(502d)의 배면에 설치된 프리즘면(505P)으로 향하는 광(D1)은, 그 프리즘면(505P)이 가시광선(VR)보다 적외광선(IR)을 선택적으로 법선 방향(z)에 반사하도록 구성되어 있다. 따라서, 도광판(502)의 배면으로서 기능하는 바닥면(PS2)에 설치된 프리즘면(505P)에 도달하기 위해 광원(501)에 의해 생성되며 도광판(502d)에 의해 도광된 광(D1)은 프리즘면(505P)에 의해 선택적으로 반사되어 도광판(502)의 출사면(PS1)에 도달한다. 다음에, 적외선 반사층(505)에 의해 도광판(502)의 출사면(PS1)까지 반사되는 광(D2)은 조명광(RF)으로서 출사면(PS1)으로부터 출사된다. In the light D1 emitted from the light source 501, the light D1 directed to the prism surface 505P provided on the rear surface of the light guide plate 502d has an infrared ray whose prism surface 505P is larger than the visible light VR. IR) is selectively configured to reflect in the normal direction z. Thus, the light D1 generated by the light source 501 and guided by the light guide plate 502d to reach the prism surface 505P provided on the bottom surface PS2 serving as the back surface of the light guide plate 502 is the prism surface. It is selectively reflected by 505P to reach the exit surface PS1 of the light guide plate 502. Next, the light D2 reflected by the infrared reflecting layer 505 to the emission surface PS1 of the light guide plate 502 is emitted from the emission surface PS1 as the illumination light RF.

그리고, 제1 실시예와 마찬가지로, 프론트 라이트(500)가 출사한 조명광(RF)은 피검지체(F)에 조사되고, 그 피검지체(F)에 의해 반사광(HF)으로서 반사된다. 액정 패널(200)의 센서 영역(RA)에 설치된 수광 영역(SA)에서는, 피검지체(F)에 의 해 반사된 반사광(HF)이, 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)을 향하고, 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. Then, similarly to the first embodiment, the illumination light RF emitted from the front light 500 is irradiated onto the object F, and reflected by the object F as the reflected light HF. In the light receiving area SA provided in the sensor area RA of the liquid crystal panel 200, the reflected light HF reflected by the detector F faces the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a. The photo sensor element 32a receives the light.

포토 센서 소자(32a)에 의해 수광되고 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)을 향하는 반사광(HF)은 반사광(HF)의 광량에 따른 강도를 가진 전기 신호로 반사광(HF)을 광전 변환한다. 그 후, 주변 회로에 의해 그 수광 데이터가 판독된다. The reflected light HF received by the photo sensor element 32a and directed toward the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a is a photoelectric conversion of the reflected light HF into an electrical signal having an intensity corresponding to the light amount of the reflected light HF. do. Thereafter, the light receiving data is read out by the peripheral circuit.

그리고, 제1 실시예와 마찬가지로, 포토 센서 소자(32a)로부터 판독한 수광 데이터를 사용하여, 생체 인증부(402)가, 액정 패널(200)의 정면 측에서 화소 영역(PA)에 위치하는 피검지체(F)의 이미지를 이미징 처리, 그 이미징 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시한다. And similarly to the first embodiment, the biometric authentication unit 402 is placed in the pixel area PA on the front side of the liquid crystal panel 200 by using the light reception data read from the photo sensor element 32a. The image of the member F is subjected to an imaging process and biometric authentication is performed from the image subjected to the imaging process.

이상과 같이, 제4 실시예에서는, 도광판(502d)에서 적외광선(IR)을 액정 패널(200)의 배면 측으로부터 정면 측으로 향하는 방향을 따라 프리즘면(505P)이 반사한다. 프리즘면(505P)이 화소 영역(PA)에 의해 복수개의 포토 센서 소자(32a)가 형성된 센서 영역(RA)에 대응하도록 설치되고, 그 프리즘면(505P)에 의해 반사된 적외광선(IR)을 포함하는 조명광(RF)이 출사면(PS1)으로부터 출사된다. 그러므로, 액정 패널(200)에 내장된 포토 센서 소자(32a)는, 그 적외광선(IR)을 많이 포함하는 조명광(RF)이 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)를 수광하고, 수광 데이터를 생성한다. 따라서, 제4 실시예에서는, 제3 실시예와 마찬가지로, 수광 데이터를 나타내는 전기 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있으므로, 생체 인증을 높은 정밀도로 실시할 수 있다. As described above, in the fourth embodiment, the prism surface 505P is reflected in the light guide plate 502d along the direction from the rear side to the front side of the liquid crystal panel 200. The prism surface 505P is provided so as to correspond to the sensor region RA in which the plurality of photo sensor elements 32a are formed by the pixel region PA, and the infrared ray IR reflected by the prism surface 505P is provided. Including illumination light RF is radiate | emitted from the emission surface PS1. Therefore, the photo sensor element 32a built in the liquid crystal panel 200 receives the reflected light HF reflected by the detection object F from the illumination light RF including a lot of the infrared ray IR. Generate the light receiving data. Therefore, in the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, since the S / N ratio of the electrical signal representing the light receiving data can be improved, biometric authentication can be performed with high accuracy.

<제5 실시예><Fifth Embodiment>

이하, 본 발명에 관한 제5 실시예에 대하여 설명한다. The fifth embodiment of the present invention will be described below.

도 26은 본 발명에 관한 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치(100e)의 구성을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 27은 본 발명에 관한 제5 실시예에 사용된 액정 패널(200e)의 화소 영역(PA)에 설치된 화소(P)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 27은 도 3과 마찬가지로, 도 4에 있어서 X1-X2 부분에 대응하는 부분이다. 26 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display device 100e according to a fifth embodiment of the present invention. 27 is a cross-sectional view schematically showing the pixel P provided in the pixel area PA of the liquid crystal panel 200e used in the fifth embodiment of the present invention. FIG. 27 is a part corresponding to the X1-X2 part in FIG. 4 similarly to FIG.

제5 실시예의 액정 표시 장치(100e)를 나타낸 도 26과 제3 실시예의 액정 표시 장치(100c)를 나타낸 도면 17을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 액정 표시 장치(100e)가 백라이트(300c)를 구비하지 않은 점이 액정 표시 장치(c)와 다르다. 또한, 제5 실시예에 따른 액정 패널(200e)의 구성을 제3 실시예에 따른 액정 패널(200)의 구성과 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 액정 패널(200e)가 화소 전극(62)을 사용한다는 점에서, 액정 패널(200e)이 액정 패널(200)과 상이하다. 이 점을 제외하고, 제5 실시예는 기본적으로 제3 실시예와 같다. 그러므로, 제5 실시예와 제3 실시예의 차이점에 대해서만 설명하고, 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. As can be seen by comparing FIG. 26 showing the liquid crystal display device 100e of the fifth embodiment with FIG. 17 showing the liquid crystal display device 100c of the third embodiment, the liquid crystal display device 100e controls the backlight 300c. The point which is not provided differs from liquid crystal display device (c). In addition, as can be seen when the configuration of the liquid crystal panel 200e according to the fifth embodiment is compared with the configuration of the liquid crystal panel 200 according to the third embodiment, the liquid crystal panel 200e uses the pixel electrode 62. In use, the liquid crystal panel 200e is different from the liquid crystal panel 200. Except for this point, the fifth embodiment is basically the same as the third embodiment. Therefore, only the differences between the fifth embodiment and the third embodiment will be described, and descriptions of overlapping portions will be omitted.

제5 실시예의 액정 표시 장치(100e)는, 도 26에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200e), 데이터 처리부(400), 및 프론트 라이트(500)가 설치되어 있지만, 백라이트(300)는 설치되어 있지 않다. 데이터 처리부(400)와 프론트 라이트(500)의 구성에 대해서는, 제3 실시예과 같다. In the liquid crystal display device 100e of the fifth embodiment, as shown in FIG. 26, the liquid crystal panel 200e, the data processing unit 400, and the front light 500 are provided, but the backlight 300 is not provided. not. The configuration of the data processing unit 400 and the front light 500 is the same as in the third embodiment.

액정 패널(200e)에 사용된 화소 전극(62H)은, 제3 실시예에 사용된 화소 전극(62)과 같이 광을 투과하는 투명 전극이 아니고, 광을 반사하는 반사 전극이다. 예를 들면, 화소 전극(62H)은 은을 사용하여 형성되어 있다. 즉, 액정 패널(200e)는, 투과형이 아니고 반사형으로서, 정면 측으로부터 입사하는 광을, 이 반사 전극인 화소 전극(62H)이 반사함으로써, 화상 표시가 실시되도록 구성되어 있다. 액정 패널(200e)에 사용된 화소 전극(62H)과 액정 패널(200)에 사용된 화소 전극(62) 간의 이러한 차이점을 제외하고는, 액정 패널(200e)은, 액정 패널(200)의 구성과 동일하다. The pixel electrode 62H used for the liquid crystal panel 200e is not a transparent electrode that transmits light like the pixel electrode 62 used in the third embodiment, but a reflective electrode that reflects light. For example, the pixel electrode 62H is formed using silver. That is, the liquid crystal panel 200e is not a transmissive type but a reflective type, and is configured so that image display is performed by the pixel electrode 62H serving as the reflective electrode reflecting light incident from the front side. Except for this difference between the pixel electrode 62H used for the liquid crystal panel 200e and the pixel electrode 62 used for the liquid crystal panel 200, the liquid crystal panel 200e is characterized by the configuration of the liquid crystal panel 200. same.

액정 표시 장치(100e)에서, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 액정 패널(200e)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광함으로써 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 동작은, 제3 실시예에 따른 생체 인증 처리와 동일하다. In the liquid crystal display device 100e, when the user's finger as the object F touches or approaches the pixel area PA of the liquid crystal panel 200e, the light reflected by the object F is received. The operation at the time of biometric authentication according to the received light reception data is the same as the biometric authentication process according to the third embodiment.

즉, 도 22에 있어서 나타낸 바와 같이, That is, as shown in FIG.

도광판(502)의 배면으로서 기능하는 바닥면(PS2)에 설치된 적외선 반사층(505)에 도달하기 위해 광원(501)에 의해 생성되며 도광판(502)에 의해 도광된 광(D1)은 적외선 반사층(505)에 의해 선택적으로 반사되어 도광판(502)의 출사면(PS1)에 도달한다. 즉, 적외선 반사층(505)은 광(D1)에 포함된 적외광선(IR)만을 도광판(502)의 출사면(PS1)으로 반사한다. 다음에, 적외선 반사층(505)에 의해 도광판(502)의 출사면(PS1)까지 반사되는 광(D2)은, 조명광(RF)으로서 출사면(PS1)으로부터 출사된다. The light D1 generated by the light source 501 and guided by the light guide plate 502 to reach the infrared reflecting layer 505 provided on the bottom surface PS2 serving as the back surface of the light guide plate 502 is the infrared reflecting layer 505. ) Is selectively reflected to reach the exit surface PS1 of the light guide plate 502. That is, the infrared reflecting layer 505 reflects only the infrared ray IR included in the light D1 to the emission surface PS1 of the light guide plate 502. Next, the light D2 reflected by the infrared reflecting layer 505 to the emission surface PS1 of the light guide plate 502 is emitted from the emission surface PS1 as the illumination light RF.

프론트 라이트(500)에 의해 생성된 조명광(RF)은 피검치체(F)에 조사되고, 피검지체(F)에 의해 반사광(HF)으로서 반사된다. 앞서 설명한 바와 같이, 적외선 반사층(505)은 적외광선(IR)만을 반사하기 때문에, 프론트 라이트(500)에 의해 생성된 조명광(RF)은 적외광선(IR)을 주로 포함한다. 따라서, 피검징체(F)에 의해 반사되는 반사광(HF)도 적외광선(IR)을 주로 포함한다. 제5 실시예에서는, 피검지체(F)로서 사람의 손가락이 사용되며, 손가락의 정맥에 흐르는 혈액이 조명광(RF)을 반사하고, 이러한 반사의 결과로서 반사광(HF)을 사출함으로써, 반사광(HF)에 많이 포함되는 적외광선(IR)에 기초하는 생체 인증 처리에 사용된다. The illumination light RF generated by the front light 500 is irradiated to the subject F and reflected by the subject F as reflected light HF. As described above, since the infrared reflecting layer 505 reflects only the infrared ray IR, the illumination light RF generated by the front light 500 mainly includes the infrared ray IR. Therefore, the reflected light HF reflected by the detected object F mainly includes the infrared ray IR. In the fifth embodiment, a human finger is used as the detection object F, and blood flowing through the veins of the finger reflects the illumination light RF and emits the reflected light HF as a result of the reflection, thereby causing the reflected light HF. It is used for the biometric authentication process based on the infrared ray (IR) which is contained abundantly).

그리고, 액정 패널(200e)의 센서 영역(RA)에 설치된 수광 영역(SA)에 있어서는, 그 피검지체(F)에 의해 출사된 반사광(HF)이, 수광 영역(SA)의 위치에 대응하는 위치에 있는 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)을 향하고, 수광 영역(JSa)에 도달하는 반사광(HF)을 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. In the light receiving area SA provided in the sensor area RA of the liquid crystal panel 200e, the reflected light HF emitted by the detector F corresponds to the position of the light receiving area SA. The photo sensor element 32a receives the reflected light HF toward the light-receiving surface JSa of the photo sensor element 32a on the surface and reaching the light-receiving region JSa.

포토 센서 소자(32a)의 수광 영역(JSa)으로 향하며 포토 센서 소자(32a)에 수광되는 반사광(HF)은, 반사광(HF)의 광량에 따른 강도를 갖는 전기 신호로 광전 변환된다. 포토 센서 소자(32a)는 수광 데이터를 나타내는 강도를 가진 전기 신호를 생성한다. 그 후, 주변 회로에 의해, 그 수광 데이터가 판독된다. The reflected light HF directed to the light receiving region JSa of the photo sensor element 32a and received by the photo sensor element 32a is photoelectrically converted into an electric signal having an intensity corresponding to the light amount of the reflected light HF. The photo sensor element 32a generates an electrical signal having an intensity representing light reception data. Thereafter, the light receiving data is read by the peripheral circuit.

그리고, 제3 실시예와 마찬가지로, 포토 센서 소자(32a)로부터 판독한 수광 데이터를 사용하여, 생체 인증부(402)가, 액정 패널(200e)의 정면 측에서 화소 영역(PA)에 위치하는 피검지체(F)의 이미지를 이미징 처리하고, 그 이미징 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시한다. And similarly to the third embodiment, the biometric authentication unit 402 is placed in the pixel area PA on the front side of the liquid crystal panel 200e by using the light reception data read from the photo sensor element 32a. An image of the member F is imaged, and biometric authentication is performed from the image.

이상과 같이, 제5 실시예에서는, 제3 실시예와 마찬가지로, 액정 패널(200e)에 내장된 포토 센서 소자(32a)가, 그 적외광선(IR)을 많이 포함하는 조명광(RF)이 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)을 수광하고 수광 데이터를 생성한다. 그러므로, 제5 실시예는, 제3 실시예와 마찬가지로, 그 수광 수광 데이터를 나타내는 전기 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있으므로, 생체 인증을 높은 정밀도로 실시할 수 있다. As described above, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, the illumination light RF in which the photo sensor element 32a incorporated in the liquid crystal panel 200e contains a large amount of infrared rays IR is detected. The reflected light HF reflected by (F) is received, and light reception data is generated. Therefore, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, the S / N ratio of the electrical signal representing the received light receiving data can be improved, so that biometric authentication can be performed with high accuracy.

<제6 실시예><Sixth Example>

이하, 본 발명에 관한 제6 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described.

도 28은 본 발명에 관한 제6 실시예에 따른 EL 표시 장치(100E)의 구성을 나타낸 단면도이다. 28 is a cross sectional view showing a configuration of an EL display device 100E according to a sixth embodiment of the present invention.

제6 실시예는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 제5 실시예의 액정 패널(200) 대신에, EL 패널(200E)을 사용한다. 즉, 제6 실시예는 액정 패널(200e) 대신에 EL 패널(200E)을 사용한다는 점을 제외하고는 제5 실시예와 유사하다. As shown in Fig. 28, the sixth embodiment uses the EL panel 200E instead of the liquid crystal panel 200 of the fifth embodiment. That is, the sixth embodiment is similar to the fifth embodiment except that the EL panel 200E is used instead of the liquid crystal panel 200e.

도 29는 본 발명에 관한 제6 실시예에 사용된 EL 패널(200E)의 화소 영역(PA)에 복수개 설치된 화소(P)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 29 is a cross-sectional view schematically showing a plurality of pixels P provided in a plurality of pixel areas PA of the EL panel 200E used in the sixth embodiment of the present invention.

도 29에 나타낸 바와 같이, EL 패널(200E)는, 기판(201S)를 구비한다. 기판(201S)의 면에, 복수 개의 전계 발광 소자(31E)와 포토 센서 소자(32a)가 형성되어 있다. 앞서 설명한 액정 패널(200)과 마찬가지로, 복수개의 화소(P)가 매트릭스형으로 배치된 화소 영역(PA)이 형성되어 있고, 전계 발광 소자(31E)와 포토 센서 소자(32a)의 각각이 화소(P)에 대응하도록 형성되어 있다. EL 패널(200E)에 있어서는, 전계 발광 소자(31E)가, 액티브 매트릭스 구동에 의해 구동되고, 화상 표시가 실시된다. 또한, EL 패널(200E)에서는, 다른 실시예와 마찬가지로, 포토 센 서 소자(32a)를 구동함으로써, 포토 센서 소자(32a)로부터 수광 데이터를 수집한다. As shown in FIG. 29, the EL panel 200E includes a substrate 201S. On the surface of the substrate 201S, a plurality of electroluminescent elements 31E and photo sensor elements 32a are formed. Like the liquid crystal panel 200 described above, the pixel area PA in which the plurality of pixels P are arranged in a matrix form is formed, and each of the electroluminescent element 31E and the photo sensor element 32a is a pixel ( It is formed so as to correspond to P). In the EL panel 200E, the electroluminescent element 31E is driven by active matrix driving, and image display is performed. In the EL panel 200E, similarly to the other embodiment, the photo sensor element 32a is driven to collect light reception data from the photo sensor element 32a.

EL 패널(200E)의 기판(201S)은 유리 등의 절연 재료에 의해 형성되어 있다. The substrate 201S of the EL panel 200E is formed of an insulating material such as glass.

전계 발광 소자(31E)는, 표시 영역(TA)에 형성되어 있고, 광을 발광함으로써 화상 표시를 실시한다. 전계 발광 소자(31E)는, 도시하지 있지는 않지만, 예를 들면 캐소드, 전자 주입층, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 및 애노드가 차례로 기판(201S)의 측으로부터 적층되어 형성되어 있다. 구체적으로 말해서, 전계 발광 소자(31E)에서는, 캐소드와 애노드 사이에 전압을 인가함으로써, 발광층에서 광을 발광시킨다. 더 구체적으로 말하면, 캐소드와 애노드 사이에 전압을 인가함으로써, 그 전자와 정공이 발광층 내에서 결합하여 에너지를 발생시키고, 그 에너지에 의해 발광층 내의 발광 재료가 여기하고, 그 여기 상태로부터 다시 기저 상태로 되돌아오는 때 광을 발생하도록 구성되어 있다. The electroluminescent element 31E is formed in the display area TA, and performs image display by emitting light. Although not shown, the electroluminescent element 31E is formed by laminating, for example, a cathode, an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and an anode sequentially from the side of the substrate 201S. . Specifically, in the electroluminescent element 31E, light is emitted from the light emitting layer by applying a voltage between the cathode and the anode. More specifically, by applying a voltage between the cathode and the anode, the electrons and holes combine in the light emitting layer to generate energy, and the energy excites the light emitting material in the light emitting layer, and from the excited state back to the ground state. It is configured to generate light upon return.

제6 실시예에서, 전계 발광 소자(31E)는, 도 29에 나타낸 바와 같이, 적색 전계 발광 소자(31ER), 녹색 전계 발광 소자(31EG) 및 청색 전계 발광 소자(31EB)를 포함한다. 그리고, 적색 전계 발광 소자(31ER)가 적색의 광을 발광하고, 녹색 전계 발광 소자(31EG)가 녹색의 광을 발광하고, 청색 전계 발광 소자(31EB)가 청색의 광을 발광한다. In the sixth embodiment, the electroluminescent element 31E includes a red electroluminescent element 31ER, a green electroluminescent element 31EG, and a blue electroluminescent element 31EB, as shown in FIG. Then, the red electroluminescent element 31ER emits red light, the green electroluminescent element 31EG emits green light, and the blue electroluminescent element 31EB emits blue light.

포토 센서 소자(32a)는, 도 29에 나타낸 바와 같이, 다른 실시 형태와 마찬가지로, 포토 센서 소자(32a)와 관련된 센서 영역(RA)에 설치되어 있다. 그리고, 포토 센서 소자(32a)는, EL 패널(200E)의 정면 측에 입사하는 광을 수광하고, 수광 하는 광을 나타내는 수광 데이터를 생성한다. As shown in FIG. 29, the photo sensor element 32a is provided in the sensor region RA associated with the photo sensor element 32a. The photo sensor element 32a receives light incident on the front side of the EL panel 200E, and generates light reception data indicating light received.

EL 표시 장치(100E)에서, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 EL 패널(200E)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광함으로써 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 동작에 대하여는, 제3 실시예의 생체 인증 처리와 동일하다. In the EL display device 100E, when a user's finger as the object F touches or approaches the pixel area PA of the EL panel 200E, the light is reflected by the object F by receiving the light. The operation at the time of biometric authentication according to the received light reception data is the same as the biometric authentication processing of the third embodiment.

도 30은 본 발명에 관한 제6 실시예에 따른 EL 표시 장치(100E)의 생체 인증 처리로서, 피검지체(F)로서 사용자의 손가락이 EL 패널(200E)의 화소 영역(PA)에 접촉 또는 근접할 때, 그 피검지체(F)에 의해 반사되는 광을 수광함으로써 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 모양을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 30은 생체 인증 처리에 관련된 구성 요소만을 나타내고 그외의 구성 요소에 대해서는 생략하고 있다. Fig. 30 is a biometric authentication process of the EL display device 100E according to the sixth embodiment of the present invention, in which the user's finger as the detector F touches or approaches the pixel area PA of the EL panel 200E. It is sectional drawing which shows typically the pattern at the time of biometric authentication according to the light reception data obtained by receiving light reflected by the to-be-detected object F at this time. 30 shows only the components related to the biometric authentication process and omits other components.

도 30에 나타낸 바와 같이, 프론트 라이트(500)에서는, 적외선 반사층(505)에 도달하도록 광원(501)에 의해 생성되고 도광판(502)에 의해 도광되는 광(D1)이 적외선 반사층(505)에 의해 선택적으로 반사된다. 적외선 반사층(505)은 광(D1)에 포함된 적외광선(IR)만을 선택적으로 반사한다. 이후, 적외선 반사층(505)에 의해 도광판(502)의 출사면(PS1)에 반사되는 광(D2)이 조명광(RF)으로서 출사된다. As shown in FIG. 30, in the front light 500, the light D1 generated by the light source 501 and guided by the light guide plate 502 to reach the infrared reflective layer 505 is caused by the infrared reflective layer 505. Is selectively reflected. The infrared reflecting layer 505 selectively reflects only the infrared ray IR included in the light D1. Thereafter, the light D2 reflected by the infrared reflecting layer 505 on the emission surface PS1 of the light guide plate 502 is emitted as the illumination light RF.

프론트 라이트(500)가 출사한 조명광(RF)은, 피검지체(F)에 조사되고, 그 피검지체(F)에 의해 반사된다. 전술한 바와 같이, 프론트 라이트(500)가 출사한 조명광(RF)은, 적외선 반사층(505)에 의해 적외광선(IR)가 선택적으로 반사된 광이므로, 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)도, 적외광선(IR)이 많이 포함된다. 제 6 실시예에 있어서는, 피검지체(F)로서 사람의 손가락을 사용하고, 손가락의 정맥중을 흐르는 혈액에서 조명광(RF)이 반사된다. Illumination light RF radiated | emitted by the front light 500 is irradiated to the to-be-detected object F, and is reflected by the to-be-detected object F. FIG. As described above, since the illumination light RF emitted from the front light 500 is light in which the infrared ray IR is selectively reflected by the infrared reflection layer 505, the reflected light reflected by the object F is reflected ( HF) also contains a lot of infrared rays (IR). In the sixth embodiment, the human finger is used as the object F, and the illumination light RF is reflected by blood flowing in the vein of the finger.

EL 패널(200E)의 센서 영역(RA)에 있어서는, 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)이 포토 센서 소자(32a)의 수광면(JSa)으로 향하고, 그 반사광(HF)을 포토 센서 소자(32a)가 수광한다. In the sensor area RA of the EL panel 200E, the reflected light HF reflected by the detector F is directed to the light receiving surface JSa of the photo sensor element 32a, and the reflected light HF is transferred to the photo. The sensor element 32a receives.

그리고, 포토 센서 소자(32a)가 반사광(HF)을 광전 변환함으로써, 그 수광한 광량에 따른 신호 강도의 수광 데이터를 생성한다. 그 후, 주변 회로에 의해, 그 수광 데이터가 판독된다. Then, the photo sensor element 32a photoelectrically converts the reflected light HF, thereby generating light-receiving data having a signal intensity corresponding to the received light amount. Thereafter, the light receiving data is read by the peripheral circuit.

그리고, 앞서 설명한 제3 실시예와 마찬가지로, 포토 센서 소자(32a)로부터 판독한 수광 데이터를 사용하여, 생체 인증부(402)가, EL 패널(200E)의 정면 측에 의해 화소 영역(PA)에 위치하는 피검지체(F)의 이미지를 이미징 처리하고, 그 이미징 처리한 화상으로부터 생체 인증을 실시한다. Then, similarly to the third embodiment described above, the biometric authentication unit 402 uses the front light side of the EL panel 200E to the pixel area PA by using the light reception data read from the photo sensor element 32a. An image of the object F to be positioned is imaged, and biometric authentication is performed from the image.

이상과 같이, 제6 실시예에서는, 제3 실시예와 마찬가지로, EL 패널(200E)에 내장된 포토 센서 소자(32a)가 적외광선(IR)을 많이 포함하는 조명광(RF)이 피검지체(F)에 의해 반사된 반사광(HF)를 수광하고, 반사광(HF)으로부터 수광 데이터를 생성한다. 그러므로, 제6 실시예는, 제3 실시예와 마찬가지로, 수광 데이터를 나타내는 강도를 가진 전기 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있으므로, 생체 인증을 높은 정밀도로 실시할 수 있다. As described above, in the sixth embodiment, similarly to the third embodiment, the illumination light RF in which the photo sensor element 32a incorporated in the EL panel 200E contains a lot of infrared rays IR is detected by the detected object F. FIG. The reflected light HF reflected by () is received, and light reception data is generated from the reflected light HF. Therefore, in the sixth embodiment, as in the third embodiment, the S / N ratio of the electric signal having the intensity indicating the light reception data can be improved, so that biometric authentication can be performed with high accuracy.

그리고, 본 발명의 범위는, 앞서 설명한 실시 형태에 한정되지 않고, 각종의 변형 형태를 채용할 수 있다. In addition, the scope of the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be adopted.

예를 들면, 앞서 설명한 실시예에서, 화소 스위칭 소자(31)를, 보텀 게이트형(bottom-gate type)의 박막 트랜지스터로서 구성하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 화소 스위칭 소자(31)가 보텀 게이트형의 박막 트랜지스터로 구성되지 않는 것으로 할 수도 있다. For example, in the above-described embodiment, the case where the pixel switching element 31 is configured as a bottom-gate type thin film transistor has been described, but the present invention is not limited thereto, and the pixel switching element 31 is not limited thereto. May not be constituted by a bottom gate type thin film transistor.

도 31은 본 발명에 관한 다른 실시예로서, 화소 스위칭 소자(31x)의 구성의 변형 형태를 나타낸 단면도이다. 31 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration of the pixel switching element 31x as another embodiment of the present invention.

도 31에 나타낸 바와 같이, 탑 게이트형(top-gate type)의 TFT를, 화소 스위칭 소자(31x)로서 형성해도 된다. 또한, 이 외에, 듀얼 게이트 구조로 되도록, 포토 센서 소자(32a)를 형성해도 된다. As shown in FIG. 31, a top-gate type TFT may be formed as the pixel switching element 31x. In addition, the photo sensor element 32a may be formed to have a dual gate structure.

또한, 본 실시에에서는, 복수개의 화소(P)에 대응하도록 복수개의 포토 센서 소자(32a)를 설치하는 경우에 대하여 나타냈으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수개의 화소(P)에 대하여 1개의 포토 센서 소자(32a)를 설치해도 되고, 반대로 1개의 화소(P)에 대하여 복수개의 포토 센서 소자(32a)를 설치해도 된다. 또한, 화소 영역(PA)의 일부의 영역에, 복수의 화소(P)에 대응하도록 복수의 포토 센서 소자(32a)를 설치해도 된다. In the present embodiment, the case where the plurality of photo sensor elements 32a are provided so as to correspond to the plurality of pixels P is shown, but the present invention is not limited thereto. For example, one photo sensor element 32a may be provided for the plurality of pixels P, or a plurality of photo sensor elements 32a may be provided for one pixel P. In addition, a plurality of photo sensor elements 32a may be provided in a part of the pixel area PA so as to correspond to the plurality of pixels P. FIG.

또한, 본 실시예에서는, 포토 센서 소자(32a)가 생성한 수광 데이터를 생체 인증의 처리에 사용하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 피검지체(F)의 위치를 검출하기 위하여, 포토 센서 소자(32a)에 의해 생성된 수광 데이터를 사용해도 된다. 그 외에, 포토 센서 소자(32a)에 의해 생성된 수광 데이터를 다양한 용도에 이용할 수 있다. In the present embodiment, the case where the light receiving data generated by the photo sensor element 32a is used for the biometric authentication process has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, in order to detect the position of the to-be-detected object F, you may use the light reception data produced by the photo sensor element 32a. In addition, the light reception data generated by the photo sensor element 32a can be used for various purposes.

또한, 앞서 설명한 실시예들에서는, 포토 센서 소자(32a)로서 PIN형의 포토다이오드를 사용하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, i층에 불순물이 도핑된 PDN 구조의 포토 다이오드를, 포토 센서 소자(32a)로서 형성해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것이 가능하다. 또한, 포토 트랜지스터를 포토 센서 소자(32a)로서 설치해도 된다.In the above-described embodiments, the PIN type photodiode is used as the photo sensor element 32a, but the present invention is not limited thereto. For example, similar effects can be obtained even when a photodiode having a PDN structure doped with an impurity in the i layer is formed as the photo sensor element 32a. In addition, a photo transistor may be provided as the photo sensor element 32a.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)의 각각을 스트라이프 형상으로 하고, 각각을 수평 방향(x)으로 정렬되도록 형성하고 있다. 그리고, 이와 동시에, 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)에 정렬되도록, 수광 영역(SA)을 적색 필터층(21R)의 부근에 형성하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)과 수광 영역(SA)를 1세트로 하고, 그 적색 필터층(21R), 녹색 필터층(21G) 및 청색 필터층(21B)와 수광 영역(SA)를, 2행 및 2열의 매트릭스형으로 배치해도 된다. In addition, in this embodiment, each of the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B is made into stripe shape, and is formed so that each may be aligned in the horizontal direction x. At the same time, the light receiving area SA is formed in the vicinity of the red filter layer 21R so as to be aligned with the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B. However, the present invention is not limited to this. For example, the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, the blue filter layer 21B, and the light receiving area SA are set as one set, and the red filter layer 21R, the green filter layer 21G, and the blue filter layer 21B are set. ) And light receiving area SA may be arranged in a matrix form of two rows and two columns.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 불가시 광선으로서 적외광선을 포함하도록 조명광을 조사하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 불가시 광선으로서 자외광선을 포함하도록 조명광을 조사해도 된다. In addition, in this embodiment, although the case where illumination light is irradiated so that an infrared light is included as an invisible light was demonstrated, this invention is not limited to this. For example, you may irradiate illumination light so that an ultraviolet ray may be included as an invisible light ray.

본 기술분야의 당업자라면, 첨부한 청구범위와 그 등가의 표현 범위 내에 속한다면, 설계 요구에 따라 다양한 변형, 조합, 부분 조합 및 변경이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations, subcombinations and modifications are possible in accordance with the design requirements as long as they fall within the scope of the appended claims and their equivalents.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e) 등의 표시 장치는 다양한 전자 기기의 표시 유닛으로서 사용될 수 있다. In addition, the display device such as the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e according to the embodiment of the present invention can be used as a display unit of various electronic devices.

도 32는 TV 세트의 표시 스크린상에 TV 세트에 의해 수신한 TV 방송의 이미지를 표시하고, 표시 스크린에 오퍼레이터에 의해 입력한 동작 명령을 수신 및 번역하는 표시 유닛으로서, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)를 사용하는 TV 세트를 나타낸다. 또한, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)에 대하여 피검지체(F)에 의해 반사된 광으로부터 수광 데이터를 생성해서, 생체 인증 처리에 사용되는 데이터로서도 사용할 수 있다. 32 is a display unit which displays an image of a TV broadcast received by a TV set on a display screen of a TV set, and receives and translates an operation command input by an operator on the display screen, wherein the liquid crystal display device 100, 100b is shown. , 100c, 100d or 100e). In addition, the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e generates light reception data from the light reflected by the detector F with respect to the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e. It can also be used as data used for biometric authentication processing.

도 33은 디지털 스틸 카메라로서, 그 촬상 화상 등의 화상을 표시 화면에 표시하는 동시에, 오퍼레이터의 조작 지령이 입력되는 표시 장치로서 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)를 적용할 수 있는 디지털 스틸 카메라를 나타낸다. 또한, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)에 대하여 피검지체(F)에 의해 반사된 광으로부터 수광 데이터를 생성해서, 생체 인증 처리에 사용되는 데이터로서도 사용할 수 있다. 33 is a digital still camera, which displays an image such as a captured image on a display screen, and can apply a liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e as a display device to which an operation command of an operator is input. Represents a digital still camera. In addition, the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e generates light reception data from the light reflected by the detector F with respect to the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e. It can also be used as data used for biometric authentication processing.

도 34는 노트북형 퍼스널 컴퓨터로서, 조작 화상 등을 표시 화면에 표시하는 동시에, 오퍼레이터의 조작 지령이 입력되는 표시 장치로서 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)을 적용할 수 있는 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 나타낸다. 또한, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)에 대하여 피검지체(F)에 의해 반사된 광으로 부터 수광 데이터를 생성해서, 생체 인증 처리에 사용되는 데이터로서도 사용할 수 있다. Fig. 34 is a notebook personal computer, which displays an operation image or the like on a display screen and can apply a liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e as a display device to which an operation command of an operator is input. Type personal computer. The liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e generates light reception data from light reflected by the detector F with respect to the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e. Therefore, it can also be used as data used for biometric authentication processing.

도 35는 휴대 전화 단말기로서, 조작 화상 등을 표시 화면에 표시하는 동시에, 오퍼레이터의 조작 지령이 입력되는 표시 장치로서 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)를 적용할 수 있는 휴대 전화 단말기를 나타낸다. 또한, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)에 대하여 피검지체(F)에 의해 반사된 광으로부터 수광 데이터를 생성해서, 생체 인증 처리에 사용되는 데이터로서도 사용할 수 있다. Fig. 35 shows a mobile phone terminal which can display an operation image or the like on a display screen and can apply the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e as a display device to which an operation command of an operator is input. Represents a terminal. In addition, the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e generates light reception data from the light reflected by the detector F with respect to the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e. It can also be used as data used for biometric authentication processing.

도 36은, 비디오 카메라로서, 조작 화상 등을 표시 화면에 표시하는 동시에, 오퍼레이터의 조작 지령이 입력되는 표시 장치로서 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)를 적용할 수 있는 비디오 카메라를 나타낸다. 또한, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는, 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)에 대하여 피검지체(F)에 의해 반사된 광으로부터 수광 데이터를 생성해서, 생체 인증 처리에 사용되는 데이터로서도 사용할 수 있다. Fig. 36 is a video camera which displays an operation image or the like on a display screen and can apply the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e as a display device to which an operation command of an operator is input. Indicates. In addition, the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e generates light reception data from the light reflected by the detector F with respect to the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e. It can also be used as data used for biometric authentication processing.

본 발명의 제6 실시예에 따른 EL 표시 장치(100E) 등의 표시 장치는 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)와 마찬가지로 다양한 전자 기기의 표시 유닛으로서 사용될 수 있다. The display device such as the EL display device 100E according to the sixth embodiment of the present invention can be used as a display unit of various electronic devices similarly to the liquid crystal display device 100, 100b, 100c, 100d or 100e.

또한, 본 발명을 IPS(In-Plane-Swiching), FFS(Field Fringe Switching) 방식 등의 다양한 방식의 액정 패널에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 표시 장치를 전자 페이퍼 유닛 등의 다른 표시 장치에도 적용할 수 있다. In addition, the present invention can be applied to liquid crystal panels of various systems such as IPS (In-Plane-Swiching) and FFS (Field Fringe Switching). The display device according to the present invention can also be applied to other display devices such as an electronic paper unit.

본 실시예에서 사용된 액정 표시 장치(100, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는, 본 발명의 표시 장치에 대응한다. 또한, 본 실시예에서, 제6 실시예의 EL 표시 장치(100E)는 본 발명의 표시 장치에 대응한다. The liquid crystal display devices 100, 100b, 100c, 100d or 100e used in the present embodiment correspond to the display device of the present invention. Also, in the present embodiment, the EL display device 100E of the sixth embodiment corresponds to the display device of the present invention.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 액정 패널(200, 200c, 200e)은, 본 발명의 표시 패널에 대응한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 제6 실시예의 EL 패널(200E)은 본 발명의 EL 패널에 대응한다. In addition, the liquid crystal panels 200, 200c, and 200e used in the embodiment of the present invention correspond to the display panel of the present invention. Also, in the embodiment of the present invention, the EL panel 200E of the sixth embodiment corresponds to the EL panel of the present invention.

또한, 본 실시예에서, TFT 어레이 기판(201)은, 본 발명의 제1 기판에 해당하고, 본 실시예의 대향 기판(202)은 본 발명의 제2 기판에 대응한다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용하는 액정층(203)은 본 발명의 액정층에 해당한다. Further, in this embodiment, the TFT array substrate 201 corresponds to the first substrate of the present invention, and the opposing substrate 202 of this embodiment corresponds to the second substrate of the present invention. In addition, the liquid crystal layer 203 used in the embodiment of the present invention corresponds to the liquid crystal layer of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 백라이트(300, 300b, 300c)는, 본 발명의 조명부 또는 조명 장치에 대응한다. 또한, 본 실시예에서, 광원(301)은, 본 발명의 광원에 대응한다. 또한, 본 실시예에서, 도광판(302)은 본 발명의 도광판에 대응한다. In the present embodiment, the backlights 300, 300b, and 300c correspond to the lighting unit or the lighting apparatus of the present invention. In addition, in this embodiment, the light source 301 corresponds to the light source of the present invention. Also, in this embodiment, the light guide plate 302 corresponds to the light guide plate of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 가시 광원(301a)은 본 발명의 가시 광원에 대응한다. 또한, 본 실시예에서, 적외선 광원(301b)은 본 발명의 불가시 광원(invisible light source)에 대응한다. Also, in this embodiment, the visible light source 301a corresponds to the visible light source of the present invention. Also, in this embodiment, the infrared light source 301b corresponds to the invisible light source of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 반사 필름(304)은 본 발명의 반사부, 더 엄격하게 말한다면, 불가시 광선 반사부에 대응한다. In addition, in this embodiment, the reflective film 304 corresponds to the reflecting portion of the present invention, more strictly speaking, the invisible light reflecting portion.

또한, 본 실시예에서, 적외선 반사층(305)은 본 발명의 불가시 광선 반사층 또는 불가시 광선 반사부에 대응한다. 또한, 본 실시예에서, 회절 격자부(305KK)는, 본 발명의 회절 격자부 또는 불가시 광선 반사부에 해당한다. Further, in this embodiment, the infrared reflecting layer 305 corresponds to the invisible light reflecting layer or the invisible light reflecting portion of the present invention. In addition, in the present embodiment, the diffraction grating portion 305KK corresponds to the diffraction grating portion or the invisible light reflecting portion of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 생체 인증부(402)는 본 발명의 생체 인증부에 해당한다. Also, in this embodiment, the biometric authentication unit 402 corresponds to the biometric authentication unit of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 프론트 라이트(500, 500d)는, 본 발명의 조명부 또는 조명 장치에 해당한다. 또한, 본 실시예에서, 광원(501)은 본 발명의 광원에 해당한다. 또한, 본 실시예에서, 도광판(502, 502d)은 본 발명의 도광판에 해당한다. In addition, in this embodiment, the front lights 500 and 500d correspond to the lighting unit or the lighting apparatus of the present invention. Also, in this embodiment, the light source 501 corresponds to the light source of the present invention. Also, in this embodiment, the light guide plates 502 and 502d correspond to the light guide plates of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 적외선 광원(501b)은 본 발명의 불가시 광원에 해당한다. In addition, in this embodiment, the infrared light source 501b corresponds to the invisible light source of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 적외선 반사층(505)은 본 발명의 불가시 광선 반사층 또는 불가시 광선 반사부에 해당한다. 또한, 본 실시예에서, 프리즘면(505P)은 본 발명의 프리즘면 또는 불가시 광선 반사부에 해당한다. In addition, in this embodiment, the infrared reflecting layer 505 corresponds to the invisible light reflecting layer or the invisible light reflecting portion of the present invention. Also, in this embodiment, the prism face 505P corresponds to the prism face or the invisible light reflecting portion of the present invention.

또한, 본 실시예에서, 화소 영역(PA)은 본 발명의 화소 영역에 해당한다. 또한, 본 실시예에서, 화소(P)는 본 발명의 화소에 해당한다. 또한, 본 실시예에서, 포토 센서 소자(32a)는 본 발명의 포토 센서 소자에 해당한다. In addition, in the present embodiment, the pixel area PA corresponds to the pixel area of the present invention. In addition, in this embodiment, the pixel P corresponds to the pixel of the present invention. Further, in this embodiment, the photo sensor element 32a corresponds to the photo sensor element of the present invention.

도 1은 본 발명에 관한 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 관한 제1 실시예에 따른 액정 패널을 나타낸 평면도이다.2 is a plan view showing a liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 관한 제1 실시예에 따른액정 패널에서의 화소 영역에 설치된 화소를 모식적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing pixels provided in a pixel region in a liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 관한 제1 실시예에서 액정 패널의 화소 영역에 설치된 화소를 모식적으로 나타낸 평면도이다.4 is a plan view schematically showing a pixel provided in a pixel region of a liquid crystal panel in the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 관한 제1 실시예에서 사용된 화소 스위칭 소자의 단면을 확대하여 나타낸 단면도이다. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of a pixel switching element used in the first embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 관한 제1 실시예에서 포토 센서 소자의 단면을 확대하여 나타낸 단면도이다. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of the photo sensor element in the first embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 백라이트를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 7 is a cross-sectional view schematically showing the backlight used in the first embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명에 관한 제1 실시예에서 사용된 백라이트를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 8 is a perspective view schematically showing a backlight used in the first embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명에 관한 제1 실시예에서 적외선 반사층에 함유되는 적외선 반사 안료의 분광 반사율(spectral reflection factor)을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a view showing a spectral reflection factor of the infrared reflecting pigment contained in the infrared reflecting layer in the first embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명에 관한 제1 실시예에서 피검지체로서 인체의 손가락이 액정 패널의 화소 영역에 접촉 또는 이동된 때 그 피검지체로부터 얻어지는 수광 데이터 에 따라 생체 인증할 때의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. FIG. 10 schematically shows a state when biometric authentication is performed in accordance with light reception data obtained from an object when a finger of a human body is in contact with or moved to a pixel region of a liquid crystal panel as the object in the first embodiment of the present invention. It is a cross section.

도 11은 본 발명에 관한 제1 실시예에서 광원으로부터 출사된 광이 적외선 반사층에 입사했을 때의 형태를 개념적으로 나타낸 측면도이다. FIG. 11 is a side view conceptually showing a form when light emitted from a light source is incident on an infrared reflecting layer in the first embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명에 관한 제1 실시예에서 광원으로부터 출사된 광이 적외선 반사층에 입사했을 때의 형태를 개념적으로 나타낸 측면도이다. FIG. 12 is a side view conceptually showing a form when light emitted from a light source enters an infrared reflecting layer in the first embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명에 관한 제2 실시예에서 백라이트를 모식적으로 나타낸 단면도이다. Fig. 13 is a sectional view schematically showing the backlight in the second embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명에 관한 제2 실시예에서 백라이트를 모식적으로 나타낸 사시도이다.Fig. 14 is a perspective view schematically showing a backlight in the second embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명에 관한 제2 실시예에서 회절 격자부를 확대하여 나타낸 사시도이다. Fig. 15 is an enlarged perspective view of the diffraction grating portion in the second embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명에 관한 제2 실시예에서 피검지체로서 인체의 손가락이 액정 패널의 화소 영역에 접촉 또는 이동된 때 그 피검지체로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 형태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. FIG. 16 schematically shows a form of biometric authentication according to light reception data obtained from an object when a finger of a human body as the object is touched or moved in the pixel region of the liquid crystal panel in the second embodiment of the present invention. It is a cross section.

도 17은 본 발명에 관한 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.17 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 백라이트를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 18 is a cross-sectional view schematically showing a backlight used in a third embodiment according to the present invention.

도 19는 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 백라이트를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 19 is a perspective view schematically showing a backlight used in a third embodiment according to the present invention.

도 20은 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 프론트 라이트를 모식적으로 나타낸 단면도이다.20 is a cross-sectional view schematically showing the front light used in the third embodiment of the present invention.

도 21은 본 발명에 관한 제3 실시예에 사용된 프론트 라이트의 주요부를 나타낸 사시도이다. Fig. 21 is a perspective view showing the main part of the front light used in the third embodiment of the present invention.

도 22는 본 발명에 관한 제3 실시예에서, 피검지체로서 인체의 손가락이 액정 패널의 화소 영역에 접촉 또는 이동된 때 그 피검지체로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 모양을 모식적으로 나타낸 단면도이다. Fig. 22 is a schematic diagram of a shape when biometric authentication is performed according to light reception data obtained from an object when a finger of a human body is in contact with or moved to a pixel region of a liquid crystal panel as the object in the third embodiment of the present invention. It is sectional drawing shown.

도 23은 본 발명에 관한 제4 실시예에 사용된 프론트 라이트를 모식적으로 나타낸 단면도이다.Fig. 23 is a sectional view schematically showing the front light used in the fourth embodiment of the present invention.

도 24는 본 발명에 관한 제4 실시예에 사용된 프론트 라이트의 주요부를 나타낸 사시도이다. Fig. 24 is a perspective view showing the main part of the front light used in the fourth embodiment of the present invention.

도 25는 본 발명에 관한 제4 실시예에서, 피검지체로서 인체의 손가락이 액정 패널의 화소 영역에 접촉 또는 이동된 때 그 피검지체로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 형태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. Fig. 25 is a view schematically illustrating a form when biometric authentication is performed according to light reception data obtained from an object when a finger of a human body as the object is touched or moved in the pixel region of the liquid crystal panel in the fourth embodiment of the present invention. It is sectional drawing shown.

도 26은 본 발명에 관한 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도이다. 26 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display according to a fifth embodiment of the present invention.

도 27은 본 발명에 관한 제5 실시예에 사용된 액정 패널의 화소 영역에 설치된 화소를 모식적으로 나타낸 단면도이다. Fig. 27 is a sectional view schematically showing pixels provided in the pixel region of the liquid crystal panel used in the fifth embodiment of the present invention.

도 28은 본 발명에 관한 제6 실시예에 따른 EL 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도이다. Fig. 28 is a sectional view showing the structure of an EL display device according to a sixth embodiment of the present invention.

도 29는 본 발명에 관한 제6 실시예에 사용된 EL 패널의 화소 영역에 복수개 설치된 화소를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 29 is a cross-sectional view schematically showing pixels provided in a plurality of pixel areas of an EL panel used in a sixth embodiment of the present invention.

도 30은 본 발명에 관한 제6 실시예에서, 피검지체로서 인체의 손가락이 EL 패널의 화소 영역에 접촉 또는 이동된 때 그 피검지체로부터 얻어지는 수광 데이터에 따라 생체 인증할 때의 형태를 모식적으로 나타낸 단면도이다. Fig. 30 is a view schematically illustrating a form when biometric authentication is performed in accordance with light receiving data obtained from an object when a finger of a human body as the object is touched or moved in the pixel area of the EL panel in the sixth embodiment of the present invention. It is sectional drawing shown.

도 31은 본 발명에 관한 다른 실시예에 따라, 화소 스위칭 소자의 구성의 변형 형태를 나타낸 단면도이다. 31 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration of a pixel switching element according to another embodiment of the present invention.

도 32는 본 발명에 관한 실시형태의 액정 표시 장치를 적용한 TV 세트를 나타낸 도면이다. It is a figure which shows the TV set to which the liquid crystal display device of embodiment which concerns on this invention is applied.

도 33은 본 발명에 관한 실시형태의 액정 표시 장치를 적용한 디지털 스틸 카메라를 나타낸 도면이다. It is a figure which shows the digital still camera to which the liquid crystal display device of embodiment which concerns on this invention is applied.

도 34는 본 발명에 관한 실시형태의 액정 표시 장치를 적용한 노트북 컴퓨터를 나타낸 도면이다.It is a figure which shows the notebook computer to which the liquid crystal display device of embodiment which concerns on this invention is applied.

도 35는 본 발명에 관한 실시형태의 액정 표시 장치를 적용한 휴대 전화를 나타낸 도면이다.It is a figure which shows the mobile telephone to which the liquid crystal display device of embodiment which concerns on this invention is applied.

도 36은 본 발명에 관한 실시형태의 액정 표시 장치를 적용한 비디오 카메라를 나타낸 도면이다. It is a figure which shows the video camera to which the liquid crystal display device of embodiment which concerns on this invention is applied.

Claims (18)

표시 장치에 있어서, In a display device, 상기 표시 장치는, The display device, 화소 영역의 면에 복수개의 화소가 배치되어 있는 표시 패널; 및A display panel in which a plurality of pixels are disposed on a surface of the pixel area; And 상기 표시 패널에 수직인 법선 방향을 따라 조명광을 생성하는 조명부An illumination unit generating illumination light along a normal direction perpendicular to the display panel 를 포함하며, Including; 상기 조명부는,The lighting unit, 초기 광을 조사하는 광원; 및A light source for irradiating initial light; And 상기 표시 패널의 면에 대면하도록 배치된 도광판(light guiding board)A light guiding board disposed to face the surface of the display panel. 을 포함하고, 상기 광원으로부터 생성된 상기 초기 광은 상기 도광판의 면에 입사하며, 상기 입사 면에 도달한 상기 초기 광은 상기 도광판의 출사면(radiation surface)으로 도광(guide)되어, 상기 출사면으로부터 상기 조명광으로서 출사되고, Wherein the initial light generated from the light source is incident on a surface of the light guide plate, and the initial light reaching the incident surface is guided to a radiation surface of the light guide plate, and thus the emission surface Is emitted as the illumination light from 상기 표시 패널은,The display panel, 상기 표시 패널의 정면으로부터 상기 표시 패널의 배면을 향하는 방향에 평행한 방향으로 진행하는 입력 광을 수광하는데 각각 사용되는 소자로서 기능하며, 상기 화소 영역 내의 정면 측에 화상을 표시하도록 구성된 패널로서 기능하도록, 상기 화소 영역에 배치된 복수의 포토 센서 소자를 포함하며, And function as elements each used to receive input light traveling in a direction parallel to a direction from the front of the display panel to the back of the display panel, and to function as a panel configured to display an image on the front side in the pixel area. A plurality of photo sensor elements disposed in the pixel region; 상기 광원은,The light source is, 불가시 광선(invisible light beam)을 상기 초기 광으로서 생성하는 불가시 광원을 포함하고,An invisible light source for generating an invisible light beam as said initial light, 상기 도광판은,The light guide plate, 상기 불가시 광원에 의해 생성된 상기 불가시 광선을, 상기 표시 패널의 배면으로부터 상기 표시 패널의 정면으로 향하는 방향에 평행한 방향으로 반사하도록 구성된 불가시 광선 반사부를 포함하며, An invisible light reflecting portion configured to reflect the invisible light generated by the invisible light source in a direction parallel to a direction toward the front of the display panel from the back of the display panel, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 포토 센서 소자가 형성된, 상기 화소 영역 내에 포함된 영역에 대응하는 위치에 설치되며, The invisible light reflecting unit is provided at a position corresponding to a region included in the pixel region where the photo sensor element is formed, 상기 불가시 광선 반사부에 의해 반사된 상기 불가시 광선이 상기 조명광으로서 상기 도광판의 상기 출사면으로부터 출사되는, 표시 장치. And the invisible light beam reflected by the invisible light reflecting unit is emitted from the exit surface of the light guide plate as the illumination light. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 불가시 광원은, 적외광선을 상기 불가시 광선으로서 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. The invisible light source generates infrared light as the invisible light. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 표시 패널의 정면측에 위치하는 생체 대상(biological subject)에 대하여 인증을 행하는 생체 인증부를 더 구비하며,Further comprising a biometric authentication unit for authenticating a biological subject positioned on the front side of the display panel, 상기 생체 대상은, 상기 조명부에 의해 생성되는 상기 조명광을 상기 표시 패널의 정면 측으로부터 상기 표시 패널의 배면 측으로 반사하고, The biological object reflects the illumination light generated by the illumination unit from the front side of the display panel to the back side of the display panel, 상기 포토 센서 소자는 상기 반사된 조명광을 입력 광으로서 수광하고, 상기 반사된 조명광으로부터 수광 데이터를 생성하며, The photosensor element receives the reflected illumination light as input light and generates light reception data from the reflected illumination light, 상기 생체 인증부는 상기 수광 데이터에 따라 상기 생체 대상에 대하여 인증을 행하는, 표시 장치. And the biometric authentication unit authenticates the biometric object according to the light reception data. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 포토 센서 소자는, 상기 생체 대상에 흐르는 혈액에 의해 반사된 상기 조명광으로부터 반사된 상기 반사광을 수광함으로써 상기 수광 데이터를 생성하는, 표시 장치. And the photo sensor element generates the light receiving data by receiving the reflected light reflected from the illumination light reflected by blood flowing in the living body object. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 표시 패널은, The display panel, 상기 배면측에 위치하는 제1 기판;A first substrate positioned on the back side; 상기 제1 기판으로부터 간격을 두고 상기 제1 기판과 대면하는 제2 기판; 및A second substrate facing the first substrate at a distance from the first substrate; And 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 간격에 위치하고, 균일하게 배향되어 있는 액정 분자을 갖는 층으로서 기능하는 액정층Liquid crystal layer, which functions as a layer having liquid crystal molecules that are located at the gap between the first substrate and the second substrate and are evenly aligned. 을 포함하는, 표시 장치. Including, display device. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 조명부는 상기 표시 패널의 상기 배면 측에 배치되어 있는, 표시 장치. And the illumination unit is disposed on the back side of the display panel. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 표시 패널은 투과형의 액정 패널이며, The display panel is a transmissive liquid crystal panel, 상기 조명부는 가시광선을 생성하는 가시 광원(visible light source)을 포함하고,The lighting unit includes a visible light source for generating visible light, 상기 도광판은, 상기 가시 광원에 의해 상기 입사면으로 출사되는 상기 가시광선과, 상기 불가시 광원에 의해 상기 입사면으로 출사되는 상기 불가시 광선을, 조명광으로서 상기 출사면으로 도광해서, 상기 투과형의 액정 패널로서 기능하는 상기 표시 패널의 상기 화소 영역에 화상을 표시하는, 표시 장치. The light guide plate guides the visible light emitted to the incident surface by the visible light source and the invisible light emitted to the incident surface by the invisible light source to the emission surface as illumination light, thereby transmitting the liquid crystal of the transmission type. A display device which displays an image in the pixel region of the display panel functioning as a panel. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 불가시 광선을 반사하기 위한 불가시 광선 반사 안료를 함유하는 불가시 광선 반사층을 포함하는, 표시 장치. The invisible light reflecting unit includes an invisible light reflecting layer containing an invisible light reflecting pigment for reflecting the invisible light. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에서 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에, 상기 불가시 광선 반사층이 복수개 형성되어 있고, 상기 복수개의 불가시 광선 반사층이 서로 간격을 두고 배치되어 있는, 표시 장치. The invisible light reflecting unit is a display device in which a plurality of invisible light reflecting layers are formed in a region where the photo sensor element is formed in the pixel region, and the plurality of invisible light reflecting layers are arranged at a distance from each other. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 불가시 광선을 회절시키는 회절 격자부와, 상기 회절 격자부에 의해 회절된 상기 불가시 광선을 반사하는 반사부를 포함하는, 표시 장치. The invisible light reflecting portion includes a diffraction grating portion diffracting the invisible light ray and a reflecting portion reflecting the invisible light diffracted by the diffraction grating portion. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에서 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에, 상기 회절 격자부가 복수개 형성되어 있고, 상기 복수개의 회절 격자부가 서로 간격을 두고 배치되어 있는, 표시 장치. The said invisible light reflection part is a display apparatus in which the said diffraction grating part is formed in the area | region in which the said photo sensor element was formed in the said pixel area | region, and the said plurality of diffraction grating parts are arrange | positioned at intervals from each other. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 조명부는 상기 표시 패널의 정면 측에 배치되어 있는, 표시 장치. And the illumination unit is disposed at the front side of the display panel. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 불가시 광원에 의해 생성된 상기 불가시 광선을, 상기 표시 패널의 배면 측으로부터 상기 표시 패널의 정면 측을 향하는 방향에 평행인 방향으로 반사하는 프리즘면(prism surface)을 포함하는, 표시 장치. The invisible light reflecting portion is a prism surface that reflects the invisible light generated by the invisible light source in a direction parallel to a direction from the back side of the display panel toward the front side of the display panel. Including, display device. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 불가시 광선을 반사하는 불가시 광선 반사 안료를 함유하고 있는 불가시 광선 반사층을 포함하는, 표시 장치. The invisible light reflecting unit includes an invisible light reflecting layer containing an invisible light reflecting pigment that reflects the invisible light. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에서 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에, 상기 불가시 광선 반사층이 복수개 형성되어 있고, 상기 복수개의 불가시 광선 반사층이 서로 간격을 두고 배치되어 있는, 표시 장치. The invisible light reflecting unit is a display device in which a plurality of invisible light reflecting layers are formed in a region where the photo sensor element is formed in the pixel region, and the plurality of invisible light reflecting layers are arranged at a distance from each other. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 표시 패널은 반사형의 액정 패널인, 표시 장치. And the display panel is a reflective liquid crystal panel. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 표시 패널은 EL(전계발광) 패널인, 표시 장치. And the display panel is an EL (electroluminescent) panel. 조명 장치에 있어서, In the lighting device, 상기 조명 장치는, 화소 영역에서 복수개의 화소가 면을 따라 배치되고, 정면으로부터 배면으로 향하는 광을 수광함으로써, 수광 데이터를 생성하는 포토 센서 소자가 상기 화소 영역에 복수개 배치되어 있고, 정면 측에 화상을 표시하는 표시 패널에 수직인 법선 방향으로 조명광을 출사하는 조명부를 포함하며, In the illumination device, a plurality of pixels are arranged along a surface in a pixel region, and a plurality of photo sensor elements for generating light receiving data are arranged in the pixel region by receiving light directed from the front to the back, and the image is placed on the front side. It includes an illumination unit for emitting the illumination light in the direction normal to the display panel for displaying a, 상기 조명부는,The lighting unit, 초기 광을 조사하는 광원과, A light source for irradiating initial light, 상기 표시 패널의 면에 대면하도록 배치되어 있고, 상기 광원으로부터 생성된 광이 입사면으로부터 입사되고, 상기 입사면으로부터 입사된 광을 도광하고, 상기 도광된 광이 출사면에서 상기 조명광으로서 출사되는 도광판A light guide plate disposed to face a surface of the display panel, wherein light generated from the light source is incident from an incident surface, guides light incident from the incident surface, and the guided light is emitted as the illumination light from an exit surface; 을 포함하며,Including; 상기 광원은, 불가시 광선을 상기 초기 광으로서 생성하기 위한 불가시 광원을 포함하며,The light source comprises an invisible light source for generating invisible light rays as the initial light, 상기 도광판은, 상기 불가시 광원에 의해 생성된 상기 불가시 광선을, 상기 표시 패널의 배면 측으로부터 상기 표시 패널의 정면 측을 향하는 방향에 평행한 방향으로 반사하는 불가시 광선 반사부를 포함하고, The light guide plate includes an invisible light reflecting portion that reflects the invisible light generated by the invisible light source in a direction parallel to a direction from the back side of the display panel toward the front side of the display panel, 상기 불가시 광선 반사부는, 상기 화소 영역에서 상기 포토 센서 소자가 형성된 영역에 대응하도록 설치되고, The invisible light reflecting unit is provided to correspond to an area where the photo sensor element is formed in the pixel area, 상기 불가시 광선 반사부에 의해 반사된 상기 불가시 광선은 상기 조명광으로서 상기 출사면으로부터 출사되는, 조명 장치. The invisible light beam reflected by the invisible light reflecting unit is emitted from the exit surface as the illumination light.
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