KR20090067075A - Display and lighting devices - Google Patents
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Abstract
Description
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
도 2는 본 발명에 관한 제1 실시예에 사용된 액정 패널(200)을 나타낸 평면도이다. 2 is a plan view showing the
도 2에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200)은 화소 영역(PA)와 주변 영역 CA를 가진다. As shown in FIG. 2, the
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
구체적으로 말하면, 화소 스위칭 소자(31)에서, 게이트 전극(45)은, 예를 들면 몰리브덴(molybdenum) 등의 금속 재료를 사용하여 형성되어 있다. Specifically, in the
또한, 화소 스위칭 소자(31)의 게이트 절연막(46g)은, 실리콘 산화막 등의 절연 재료를 사용하여 형성되어 있다. The
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
화소 스위칭 소자(31)에서, 소스 전극(53)과 드레인 전극(54) 각각은 알루미늄 등의 도전 재료를 사용하여 형성되어 있다. In the
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
본 실시형태에서, 광원(301)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 가시 광원(301a)와 적외선 광원(301b)을 구비한다. In this embodiment, the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
또한, 적외선 반사층(305)의 두께에 대해서는 0.8 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. The thickness of the infrared reflecting
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
(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
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
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
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
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
광원(301)으로부터 생성된 광(D1)은 도광판(302)의 배면에 설치된 적외선 반사층(305)으로 전파한다. Light D1 generated from the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
프론트 라이트(500)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(200)의 정면에 대면하도록 배치되어 있다. As shown in FIG. 17, the
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
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
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
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
본 실시형태에서, 광원(501)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 적외선 광원(501b)을 구비한다. In this embodiment, the
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
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
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
도광판(502)은, 도 20에 나타낸 바와 같이, 복수개의 적외선 반사층(505)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 20, the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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 패널(200E)의 기판(201S)은 유리 등의 절연 재료에 의해 형성되어 있다. The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
또한, 본 실시예에서, 반사 필름(304)은 본 발명의 반사부, 더 엄격하게 말한다면, 불가시 광선 반사부에 대응한다. In addition, in this embodiment, the
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
또한, 본 실시예에서, 생체 인증부(402)는 본 발명의 생체 인증부에 해당한다. Also, in this embodiment, the
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
또한, 본 실시예에서, 적외선 광원(501b)은 본 발명의 불가시 광원에 해당한다. In addition, in this embodiment, the infrared
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
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
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.
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