(57)【要約】【課題】指紋を高速に読み取ることができる指紋読取センサを提供する。【解決手段】第１及び第２の基板５、６と、第１の基板５と第２の基板６との間に形成されたビットラインＢＬ１〜ＢＬｍ及びワードラインＷＬ１〜ＷＬｎと、第１の基板５と第２の基板６との間に形成された複数の回路であって、ビットラインＢＬ１〜ＢＬｍの内の１つとワードラインＷＬ１〜ＷＬｎの内の１つとに電気的に接続されており、第２の基板６の開口部から外部に接する第１の電極３３と、第２の基板６の開口部から外部に接するとともにワードラインに電気的に接続された第２の電極３１と、ソースがビットラインに電気的に接続され、ゲートが第１の電極３３に電気的に接続され、ドレインがワードラインに電気的に接続されたトランジスタＱ１とを含む、指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ１２、・・・とを具備する。【選択図】  図６
2004233257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋を読み取るためのセンサであって、
第１の基板と、
前記第１の基板上に形成され、絶縁性を有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された複数の回路であって、各々の回路が、前記複数の第１の配線の内の１つと前記複数の第２の配線の内の１つとに接続されており、前記第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、前記第２の基板の開口部から外部に接するとともに前記第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインが前記第１の配線に電気的に接続され、ゲートが前記第１の電極又は前記第２の配線に電気的に接続され、ドレイン又はソースが前記第２の配線又は前記第１の電極に電気的に接続されたトランジスタとを含む、前記複数の回路と、
を具備する指紋読取センサ。
【請求項２】
指紋を読み取るためのセンサであって、
第１の基板と、
前記第１の基板上に形成され、絶縁性を有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第３の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された複数の回路であって、各々の回路が、前記複数の第１の配線の内の１つと前記複数の第２の配線の内の１つと前記複数の第３の配線の内の１つとに接続されており、前記第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、前記第２の基板の開口部から外部に接するとともに前記第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインに所定の電位が供給され、ゲートが前記第３の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ソース又はドレインが前記第１の配線に電気的に接続され、ゲートが前記第１の電極並びに前記第１のトランジスタのドレイン又はソースに電気的に接続され、ドレイン又はソースが前記第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタとを含む、前記複数の回路と、
を具備する指紋読取センサ。
【請求項３】
前記第１の基板が、表示パネルの一部を構成する透明基板であることを特徴とする請求項１又は２記載の指紋読取センサ。
【請求項４】
指紋を読み取るためのセンサであって、
文字又は画像を表示するための表示パネルと、
前記表示パネルとの間に所定の間隔を保つように配置され、所定の波長の光を透過する第１の基板と、
前記第１の基板上に形成され、絶縁性を有し、所定の波長の光を透過する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された複数の回路であって、各々の回路が、前記複数の第１の配線の内の１つと前記複数の第２の配線の内の１つとに接続されており、前記第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、前記第２の基板の開口部から外部に接するとともに前記第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインが前記第１の配線に電気的に接続され、ゲートが前記第１の電極又は前記第２の配線に電気的に接続され、ドレイン又はソースが前記第２の配線又は前記第１の電極に電気的に接続されたトランジスタとを含む、前記複数の回路と、
を具備する指紋読取センサ。
【請求項５】
指紋を読み取るためのセンサであって、
文字又は画像を表示するための表示パネルと、
前記表示パネルとの間に所定の間隔を保つように配置され、所定の波長の光を透過する第１の基板と、
前記第１の基板上に形成され、絶縁性を有し、所定の波長の光を透過する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第３の配線と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された複数の回路であって、前記複数の第１の配線の内の１つと前記複数の第２の配線の内の１つと前記複数の第３の配線の内の１つとに接続されており、前記第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、前記第２の基板の開口部から外部に接するとともに前記第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインに所定の電位が供給され、ゲートが前記第３の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ソース又はドレインが前記第１の配線に電気的に接続され、ゲートが前記第１の電極並びに前記第１のトランジスタのドレイン又はソースに電気的に接続され、ドレイン又はソースが前記第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタとを含む、前記複数の回路と、
を具備する指紋読取センサ。
【請求項６】
前記表示パネルの表示面と前記第１の基板の第１の面とが対向するように、前記表示パネル及び前記第１の基板を所定の間隔で保持する保持手段を更に具備する請求項４又は５記載の指紋読取センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋を読み取るための指紋読取センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、指紋を読み取るための指紋読取センサが用いられている。このような従来の指紋読取センサについて、図２８〜図３４を参照しながら説明する。
図２８は、従来の指紋読取センサを用いた指紋読取装置を示す図である。図２８に示すように、指紋読取装置２４１は、指紋読取センサ２４２と、信号処理部２４３とを具備する。
【０００３】
指紋読取センサ２４２は、ｓ行ｔ列（ｓ、ｔは、自然数）のマトリクス状に配置された（ｓ×ｔ）個の指紋検出回路Ｖ１１、Ｖ１２、・・・、Ｖｓｔと、ｓ本のビットラインＢＬ３１〜ＢＬ３ｓと、ｔ本のワードラインＷＬ３１〜ＷＬ３ｔとを具備する。指紋検出回路Ｖｉｊ（ここで、ｉは、ｓ以下の自然数、ｊは、ｔ以下の自然数）は、ビットラインＢＬ３ｉ及びワードラインＷＬ３ｊに接続されている。
信号処理部２４３は、ワードライン駆動回路２４４と、ｓ個の信号処理回路Ｄ１〜Ｄｓとを具備する。
【０００４】
図２９は、図２８の指紋検出回路Ｖ１１、Ｖ１２、・・・、Ｖｓｔの内の指紋検出回路Ｖ５５の回路構成を示す図である。図２９に示すように、指紋検出回路Ｖ５５は、トランジスタＱ５と、電極２４５とを具備する。トランジスタＱ５のソースは、ビットラインＢＬ３５に接続されており、ゲートは、ワードラインＷＬ３５に接続されており、ドレインは、電極２４５に接続されている。
なお、指紋読取センサ２４２に含まれる他の指紋検出回路の回路構成も、図２９に示す指紋検出回路Ｖ５５の回路構成と同様である。
【０００５】
図３０は、図２８の信号処理回路Ｄ１〜Ｄｓの内の信号処理回路Ｄ５の回路構成を示す図である。図３０に示すように、信号処理回路Ｄ５は、スイッチ２４６、２４８と、定電圧源２４７、２５０と、キャパシタ２４９と、コンパレータ２５１とを具備する。
定電圧源２４７の低電位側の出力は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、定電圧源２４７の高電位側の出力は、スイッチ２４６の一端に接続されている。スイッチ２４６は、定電圧源２４７の高電位側の出力とビットラインＢＬ３５との間を接続又は切断する。
【０００６】
キャパシタ２４９の一端は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、他端は、スイッチ２４８の一端に接続されている。
スイッチ２４８は、キャパシタ２４９の他端とビットラインＢＬ３５との間を接続し又はキャパシタ２４９の他端とコンパレータ２５１の非反転入力との間を接続する。
【０００７】
定電圧源２５０の低電位側の出力は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、高電位側の出力は、コンパレータ２５１の反転入力に接続されている。
なお、信号処理部２４３に含まれる他の信号処理回路の回路構成も、図３０に示す信号処理回路Ｄ５の回路構成と同様である。
【０００８】
図３１（ａ）は、図２８の指紋読取センサ２４２の外観を示す図である。図３１（ｂ）は、図３１（ａ）中のＶＩ−ＶＩ’線における、指紋読取センサ２４２の断面図である。図３１（ｂ）に示すように、指紋読取センサ２４２は、第１の基板２６１と、第１の基板２６１上に形成された第２の基板２６２とを具備する。指紋読取センサ２４２は、図３１（ｂ）に示すように、第２の基板２６２の図３１（ｂ）中の上面に指７が当接したときに、指７の指紋を読み取る。
【０００９】
図３２は、図３１（ｂ）中の領域２６３の部分を拡大した図である。図３２においては、指紋読取センサ２４２内に形成された（ｓ×ｔ）個の指紋検出回路の内の２個の指紋検出回路Ｖ５５、Ｖ５６を示している。
図３３は、図３２の指紋検出回路Ｖ５５を拡大した図である。図３３に示すように、第１の基板２６１の図３３中の上面には、配線２７１が形成されており、配線２７１の図３３中の右端部の上面には、ゲート２７２が形成されている。配線２７１及びゲート２７２の図３３中の上面には、第１の絶縁膜２７３が形成されている。
【００１０】
第１の絶縁膜２７３の内のゲート２７２の上方に相当する部分は、図３３中の上方向に凸状となっている。第１の絶縁膜２７３の内のこの凸状部分を覆うように、アモルファス層２７４が形成されている。
アモルファス層２７４の図３３中の上面中央部には、第２の絶縁膜２７５が形成されている。
【００１１】
第２の絶縁膜２７５の図３３中の左端部の上面〜アモルファス層２７４の左端部の上面には、ソース２７６が形成されており、第２の絶縁膜２７５の図３３中の右端部の上面〜アモルファス層２７４の右端部の上面には、ドレイン２７７が形成されている。
これらのゲート２７２、第１の絶縁膜２７３、アモルファス層２７４、第２の絶縁膜２７５、ソース２７６、及び、ドレイン２７７が、トランジスタＱ５を構成する。
【００１２】
ソース２７６の図３３中の上面〜第１の絶縁膜２７３の上面には、配線２７８が形成されている。配線２７８は、ビットラインＢＬ３５（図２９参照）に接続されている。
第１の絶縁膜２７３の図３３中の右上面には、電極２４５が形成されており、ドレイン２７７の図３３中の上面〜電極２４５の左端部の上面には、配線２８０が形成されている。
【００１３】
第１の絶縁膜２７３の図３３中の左端部の上面には、ワードラインＷＬ３５が形成されており、ワードラインＷＬ３５は、コンタクト２７９を介して配線２７１に接続されている。
第１の絶縁膜２７３、配線２７８、２８０、ソース２７６、第２の絶縁膜２７５、ドレイン２７７、及び、ワードラインＷＬ３５の上面には、第２の基板２６２が形成されている。
【００１４】
図３４は、指紋読取センサ２４２内の指紋検出回路Ｖ５５、Ｖ５６及び信号処理回路Ｄ５を示す図である。
指紋検出回路Ｖ５５、Ｖ５６、及び、信号処理回路Ｄ５の動作について、図２８〜図３４を参照しながら説明する。
【００１５】
図３２に示すように、指７が第２の基板２６２の図３２中の上面に当接すると、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５と指７、指紋検出回路Ｖ５６内の電極２４５と指７は、キャパシタをそれぞれ構成する。これらのキャパシタの静電容量は、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５と指７との間の距離及び指紋検出回路Ｖ５６内の電極２４５と指７との間の距離によって定まる。
【００１６】
ここで、ワードライン駆動回路２４４（図２８参照）が、ワードラインＷＬ３５にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｖ５５内のトランジスタＱ５がオンになる。
次に、信号処理回路Ｄ５内のスイッチ２４６をオンにするとともに、スイッチ２４８をキャパシタ２４９とコンパレータ２５１を接続するように設定する（ステップＳ１）。これにより、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５には、指７との距離に応じた電荷がチャージされる。このとき、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５にチャージされる電荷量ＱＶ５５は、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５と指７によって構成されるキャパシタの静電容量をＣＶ５５、定電圧源２４７の出力電圧（ここでは、高電位側の出力電位と低電位側の出力電位との電位差）をＶ２４７とすると、
ＱＶ５５＝ＣＶ５５・Ｖ２４７  ・・・（１）
となる。
【００１７】
次に、信号処理回路Ｄ５内のスイッチ２４６をオフにするとともに、スイッチ２４８をキャパシタ２４９とビットラインＢＬ３５を接続するように設定する（ステップＳ２）。これにより、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５にチャージされた電荷の一部が、信号処理回路Ｄ５内のキャパシタ２４９に移動する。このとき、信号処理回路Ｄ５内のキャパシタ２４９に移動する電荷量Ｑ２４９は、キャパシタ２４９の静電容量をＣ２４９とすると、
Ｑ２４９＝ＣＶ５５・Ｃ２４９／（ＣＶ５５＋Ｃ２４９）・Ｖ２４７  ・・・（２）
となる。キャパシタ２４９の静電容量Ｃ２４９を指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５と指７によって構成されるキャパシタの静電容量ＣＶ５５より十分大きくしておくことにより、
Ｑ２４９≒ＣＶ５５・Ｖ２４７  ・・・（３）
とすることができる。このとき、キャパシタ２４９の電圧（ここでは、高電位側の電位と低電位側の電位との電位差）Ｖ２４９は、
Ｖ２４９＝Ｑ２４９／Ｃ２４９  ・・・（４）
となる。
【００１８】
次に、信号処理回路Ｄ５内のスイッチ２４８を、キャパシタ２４９とコンパレータ２５１を接続するように設定する（ステップＳ３）。このとき、コンパレータ２５１は、キャパシタ２４９の電圧（ここでは、高電位側の電位と低電位側の電位との電位差）Ｖ２４９が定電圧源２５０の出力電圧（ここでは、高電位側の出力電位と低電位側の出力電位との電位差）Ｖ２５０より大きい場合にはハイレベルの信号を出力する。
【００１９】
一方、キャパシタ２４９の電圧（ここでは、高電位側の電位と低電位側の電位との電位差）Ｖ２４９が定電圧源２５０の出力電圧（ここでは、高電位側の出力電位と低電位側の出力電位との電位差）Ｖ２５０より小さい場合、コンパレータ２５１の出力電位はローレベルとなるが、この場合、コンパレータ２５１の出力電位がハイレベルとなるまで上記ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返す。この繰り返し回数に基づいて、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５と指７によって構成されるキャパシタの静電容量ＣＶ５５、を検出することができ、指紋検出回路Ｖ５５内の電極２４５と指７との距離を得ることができる。
【００２０】
このように、指紋検出回路Ｖ１１、Ｖ１２、・・・、Ｖｓｔ内の電極２４５と指７との距離を得ることができ、外部回路において、指７の指紋をグレースケール画像として認識することが可能である。
しかしながら、指紋読取センサ２４２においては、指紋検出回路Ｖ１１、Ｖ１２、・・・、Ｖｓｔ内の電極２４５と指７との距離に応じて、上記ステップＳ１〜Ｓ３を適宜繰り返す必要があるため、指紋読み取りに時間がかかっていた。
【００２１】
ところで、電極を用いた指紋入力装置等が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【００２２】
特許文献１には、指の長手方向に対して直交あるいは斜交するように線状電極が指の長手方向に複数本列設された基板と、指による押圧がかからないときには線状電極とは電気的に絶縁状態を保ち指による押圧がかかるときには線状電極との電気的接続が得られるように基板上に間隙を有して形成される抵抗体シートと、抵抗体シート上に指を押圧させたときの線状電極の隣り合う線状電極どうしの間の電気抵抗値を順次読み取って指紋情報を得る指紋情報読み取り手段とを具備することを特徴とする指紋入力装置が掲載されている。
しかしながら、特許文献１に掲載された指紋入力装置は、隣り合う線状電極どうしが抵抗体シートによって電気的に接続され、隣り合う線状電極どうしの間の電気抵抗値を読み取るものであり、隣り合う線状電極どうしが指によって電気的に接続されるものではない。
【００２３】
また、特許文献２には、平行に配列された複数の線状電極と、少なくとも複数の線状電極の相互間に該線状電極の長さ方向に沿って配列された複数の点状電極と、複数の線状電極および複数の点状電極に被認証者の指が接触することによる隣接した線状電極と点状電極との間の抵抗値を測定して指紋画像を検出する検出手段とを有することを特徴とする指紋検出装置が掲載されている。
しかしながら、特許文献２に掲載された指紋検出装置は、隣接した線状電極と点状電極との間の抵抗値を測定するものである。
【００２４】
また、特許文献３には、指先の表皮抵抗をサンプル軌道信号へと変換するための感知アレー手段を備え、サンプル軌道信号は指先の表皮抵抗の電気的コンダクタンスの変化を表し、感知アレー手段は、指先に接触するように配置された少なくとも１つのセンサであって、指先と該センサとの間の相対的な移動を許すようなセンサを含み、このセンサは、指先と感知アレー手段が互いに対して移動するときに隆起部と谷部の表皮抵抗に対応するサンプル軌道信号を発生し、更に、感知アレー手段に接続され、サンプル軌道信号を量子化するためのサンプリング手段と、サンプリング手段に接続されて、サンプル軌道信号を基準軌道信号と比較し、そして指先がサンプル軌道信号及び基準軌道信号の両方を発生した確率に関連した照合信号を発生するための処理手段とを備えたことを特徴とする指紋検出器が掲載されている。
しかしながら、特許文献３に掲載された指紋検出器は、指先と感知アレー手段が互いに対して移動するときに隆起部と谷部の表皮抵抗に対応するサンプル軌道信号を発生し、サンプル軌道信号を基準軌道信号と比較し、指先がサンプル軌道信号及び基準軌道信号の両方を発生した確率に関連した照合信号を発生するものである。また、特許文献３に掲載された指紋検出器は、絶縁層内に複数のトランジスタを形成したものではない。
【００２５】
また、特許文献４には、指紋表面の一部分に接触または接近して配置された複数のセンサーを含むセンサーアレーを用いて、指紋表面における選択された特徴部分を測定することを含み、特徴部分の測定は、所定の時間間隔のもとに表面の細長い部分に沿う測定点から成る少なくとも１つの直線で行われ、センサーアレーは実質的に一次元アレーであり、測定点から成る直線から、その直線直角な方向で選ばれた距離だけ隔てられた位置に置かれた少なくとも１つの測定点を用いて特徴部分が測定され、センサーアレーに対して直角方向にセンサーアレーと相対的に指紋表面を動かし、これにより異なるかまたは部分的に重なり合う指紋表面部分で測定が行われ、またセンサーの直線および少なくとも１つのセンサーでの測定から動きが計算され、指紋表面の特徴部分を表す区分された二次元表示を得るために、指紋表面の複数の測定部分の測定値を組合わせる指紋等の構造の測定方法であって、センサーは絶縁フィルムによって表面から隔離された容量センサーで、センサーがセンサーアレーに沿ってキャパシタンスの変化を測定するようになされていること、またセンサーアレーから隔離して配置されている電極を使用して変化する電圧が被測定面に印加されることを特徴とする指紋等の構造の測定方法が掲載されている。
しかしながら、特許文献４に掲載された指紋等の構造の測定方法は、絶縁フィルムによって表面から隔離された容量センサーを用い、キャパシタンスの変化を測定するものである。
【００２６】
【特許文献１】
特開平６−２６６８２９号公報（第１頁、図２）
【特許文献２】
特開平９−２４５１４９号公報（第１頁）
【特許文献３】
特開平８−２８７２４０号公報（第１頁、図４）
【特許文献４】
特表２００２−５０５７７８号公報（第１５頁）
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、指紋を高速に読み取ることができる指紋読取センサを提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る指紋読取センサは、指紋を読み取るためのセンサであって、第１の基板と、第１の基板上に形成され、絶縁性を有する第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、第１の基板と第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、第１の基板と第２の基板との間に形成された複数の回路であって、各々の回路が、複数の第１の配線の内の１つと複数の第２の配線の内の１つとに接続されており、第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、第２の基板の開口部から外部に接するとともに第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインが第１の配線に電気的に接続され、ゲートが第１の電極又は第２の配線に電気的に接続され、ドレイン又はソースが第２の配線又は第１の電極に電気的に接続されたトランジスタとを含む、複数の回路とを具備する。
【００２９】
また、本発明の第２の観点に係る指紋読取センサは、指紋を読み取るためのセンサであって、第１の基板と、第１の基板上に形成され、絶縁性を有する第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、第１の基板と第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、第１の基板と第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第３の配線と、第１の基板と第２の基板との間に形成された複数の回路であって、各々の回路が、複数の第１の配線の内の１つと複数の第２の配線の内の１つと複数の第３の配線の内の１つとに接続されており、第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、第２の基板の開口部から外部に接するとともに第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインに所定の電位が供給され、ゲートが第３の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ソース又はドレインが第１の配線に電気的に接続され、ゲートが第１の電極並びに第１のトランジスタのドレイン又はソースに電気的に接続され、ドレイン又はソースが第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタとを含む、複数の回路とを具備する。
【００３０】
ここで、第１の基板が、表示パネルの一部を構成する透明基板であることとしても良い。
【００３１】
また、本発明の第３の観点に係る指紋読取センサは、指紋を読み取るためのセンサであって、文字又は画像を表示するための表示パネルと、表示パネルとの間に所定の間隔を保つように配置され、所定の波長の光を透過する第１の基板と、第１の基板上に形成され、絶縁性を有し、所定の波長の光を透過する第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、第１の基板と第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、第１の基板と第２の基板との間に形成された複数の回路であって、各々の回路が、複数の第１の配線の内の１つと複数の第２の配線の内の１つとに接続されており、第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、第２の基板の開口部から外部に接するとともに第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインが第１の配線に電気的に接続され、ゲートが第１の電極又は第２の配線に電気的に接続され、ドレイン又はソースが第２の配線又は第１の電極に電気的に接続されたトランジスタとを含む、複数の回路とを具備する。
【００３２】
また、本発明の第４の観点に係る指紋読取センサは、指紋を読み取るためのセンサであって、文字又は画像を表示するための表示パネルと、表示パネルとの間に所定の間隔を保つように配置され、所定の波長の光を透過する第１の基板と、第１の基板上に形成され、絶縁性を有し、所定の波長の光を透過する第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に第１の方向に沿って形成された複数の第１の配線と、第１の基板と第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第２の配線と、第１の基板と第２の基板との間に第２の方向に沿って形成された複数の第３の配線と、第１の基板と第２の基板との間に形成された複数の回路であって、複数の第１の配線の内の１つと複数の第２の配線の内の１つと複数の第３の配線の内の１つとに接続されており、第２の基板の開口部から外部に接する第１の電極と、第２の基板の開口部から外部に接するとともに第２の配線に電気的に接続された第２の電極と、ソース又はドレインに所定の電位が供給され、ゲートが第３の配線に電気的に接続された第１のトランジスタと、ソース又はドレインが第１の配線に電気的に接続され、ゲートが第１の電極並びに第１のトランジスタのドレイン又はソースに電気的に接続され、ドレイン又はソースが第２の配線に電気的に接続された第２のトランジスタとを含む、複数の回路とを具備する。
【００３３】
ここで、表示パネルの表示面と第１の基板の第１の面とが対向するように、表示パネル及び第１の基板を所定の間隔で保持する保持手段を更に具備することとしても良い。
【００３４】
上記のように構成した本発明によれば、指紋を高速に読み取ることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る指紋読取センサを用いた指紋読取装置の概要を示す図である。図１に示すように、指紋読取装置１は、本発明の第１の実施形態としての指紋読取センサ２と、信号処理部３とを具備する。
【００３６】
指紋読取センサ２は、ｍ行ｎ列（ｍ、ｎは、自然数）のマトリクス状に配置された（ｍ×ｎ）個の指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ１２、・・・、Ｓｍｎと、ｍ本のビットラインＢＬ１〜ＢＬｍと、ｎ本のワードラインＷＬ１〜ＷＬｎとを具備する。指紋検出回路Ｓｉｊ（ここで、ｉは、ｍ以下の自然数、ｊは、ｎ以下の自然数）は、ビットラインＢＬｉ及びワードラインＷＬｊに接続されている。
信号処理部３は、ワードライン駆動回路４と、ｍ個の信号処理回路Ａ１〜Ａｍとを具備する。
【００３７】
図２は、図１の指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ１２、・・・、Ｓｍｎの内の指紋検出回路Ｓ５５の回路構成を示す図である。図２に示すように、指紋検出回路Ｓ５５は、電極３１、３３と、トランジスタＱ１とを具備する。電極３１は、ワードラインＷＬ５に接続されており、電極３３は、トランジスタＱ１のゲートに接続されている。トランジスタＱ１のソースは、ビットラインＢＬ５に接続されており、ドレインは、ワードラインＷＬ５に接続されている。
なお、指紋読取センサ２に含まれる他の指紋検出回路の回路構成も、図２に示す指紋検出回路Ｓ５５の回路構成と同様である。
【００３８】
再び図１を参照すると、ワードライン駆動回路４は、所定のタイミングで、指紋読取センサ２内のワードラインＷＬ１〜ＷＬｎに信号を供給する。
信号処理回路Ａ１〜Ａｍは、指紋読取センサ２内のビットラインＢＬ１〜ＢＬｍにそれぞれ接続されており、ビットラインＢＬ１〜ＢＬｍから受け取った信号に所定の信号処理を施して、外部回路に出力する。
【００３９】
図３は、図１の信号処理回路Ａ１〜Ａｍの内の信号処理回路Ａ５の回路構成を示す図である。図３に示すように、信号処理回路Ａ５は、スイッチ４１と、定電圧源４２と、コンパレータ４３とを具備する。
スイッチ４１の一端は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、スイッチ４１は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）とビットラインＢＬ５との間を接続又は切断する。
【００４０】
定電圧源４２の低電位側の出力は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、高電位側の出力は、コンパレータ４３の反転入力に接続されている。
コンパレータ４３の非反転入力は、ビットラインＢＬ５に接続されている。
なお、信号処理部３に含まれる他の信号処理回路の回路構成も、図３に示す信号処理回路Ａ５の回路構成と同様である。
【００４１】
図４（ａ）は、図１の指紋読取センサ２の外観を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩＩ−ＩＩ’線における、指紋読取センサ２の断面図である。図４（ｂ）に示すように、指紋読取センサ２は、第１の基板５と、第１の基板５上に形成された第２の基板６とを具備する。指紋読取センサ２は、図４（ｂ）に示すように、第２の基板６の図４（ｂ）中の上面に指７が当接したときに、指７の指紋を読み取る。
なお、第２の基板６は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
【００４２】
図５は、図４（ｂ）中の領域８の部分を拡大した図である。図５においては、指紋読取センサ２内に形成された（ｍ×ｎ）個の指紋検出回路の内の２個の指紋検出回路Ｓ５５、Ｓ５６を示している。
図６は、図５の指紋検出回路Ｓ５５を拡大した図である。図６に示すように、第１の基板５の図６中の中央上面には、配線２１が形成されており、配線２１の図６中の右端部の上面には、ゲート２２が形成されている。配線２１及びゲート２２の図５中の上面には、第１の絶縁膜２３が形成されている。
【００４３】
第１の絶縁膜２３の内のゲート２２の上方に相当する部分は、図６中の上方向に凸状となっている。第１の絶縁膜２３の内のこの凸状部分を覆うように、アモルファス層２４が形成されている。
アモルファス層２４の図６中の上面中央部には、第２の絶縁膜２５が形成されている。
【００４４】
第２の絶縁膜２５の図６中の右端部の上面〜アモルファス層２４の右端部の上面には、ソース２６が形成されており、第２の絶縁膜２５の図６中の左端部の上面〜アモルファス層２４の左端部の上面には、ドレイン２７が形成されている。
これらのゲート２６、第１の絶縁膜２３、アモルファス層２４、第２の絶縁膜２５、ソース２６、及び、ドレイン２７が、トランジスタＱ１を構成する。
【００４５】
ソース２６の図６中の上面〜第１の絶縁膜２３の上面には、配線２８が形成されている。配線２８は、ビットラインＢＬ５（図１参照）に接続されている。
ドレイン２７の図６中の上面〜第１の絶縁膜２３の上面には、ワードラインＷＬ５が形成されている。
【００４６】
第１の絶縁膜２３、第２の絶縁膜２５、配線２８、及び、ワードラインＷＬ５の図６中の上面には、第２の基板６が形成されている。第２の基板６は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
第２の基板６内には、上面が第２の基板６の外部に面するように、第１の電極３１及び第２の電極３３が形成されている。第１の電極３１は、コンタクト３０を介して、ワードラインＷＬ５に接続されており、第２の電極３３は、コンタクト３２及び配線２１を介して、ゲート２２に接続されている。
【００４７】
図７は、指紋読取センサ２内の指紋検出回路Ｓ５５、Ｓ５６及び信号処理回路Ａ５を示す図である。指紋検出回路Ｓ５５、Ｓ５６、及び、信号処理回路Ａ５の動作について、図１〜図７を参照しながら説明する。
図５に示すように、指７が第２の基板６の図５中の上面に当接すると、指紋検出回路Ｓ５５内の電極３１と電極３３は、指７の表面に接触し、指７によって電気的に接続される。一方、指紋検出回路Ｓ５６内の電極３１と電極３３は、指７の表面に接触せず、電気的に絶縁されている。
【００４８】
ここで、信号処理回路Ａ５内のスイッチ４１をオンにする。これにより、ビットラインＢＬ５、指紋検出回路Ｓ５５内のトランジスタＱ１のソース、及び、指紋検出回路Ｓ５６内のトランジスタＱ１のソースの電位が、低電位側の電源電位ＶＳＳとなる。その後、信号処理回路Ａ５内のスイッチ４１をオフにする。
次に、信号処理部３内のワードライン駆動回路４（図１参照）が、ワードラインＷＬ５にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｓ５５内のトランジスタＱ１のドレインの電位が、ハイレベルとなる。
【００４９】
このとき、指紋検出回路Ｓ５５内の電極３１と電極３３が電気的に接続されているため（図５参照）、指紋検出回路Ｓ５５内のトランジスタＱ１のゲートの電位は、ハイレベルとなる。従って、指紋検出回路Ｓ５５内のトランジスタＱ１はオンとなり、ビットラインＢＬ５の電位は、
（ビットラインＢＬ５の電位）＝（ハイレベルの電位）−（トランジスタＱ１のスレッショルド電位）・・・（５）
で表される電位となる。
定電圧源４２の出力電位を、
（定電圧源４２の出力電位）＝（ハイレベルの電位）／２  ・・・（６）
に設定しておくことにより、コンパレータ４３の出力電位がハイレベルとなる。
【００５０】
次に、信号処理回路Ａ５内のスイッチ４１を再びオンにする。これにより、ビットラインＢＬ５、指紋検出回路Ｓ５５内のトランジスタＱ１のソース、及び、指紋検出回路Ｓ５６内のトランジスタＱ１のソースの電位が、低電位側の電源電位ＶＳＳとなる。その後、信号処理回路Ａ５内のスイッチ４１をオフにする。
次に、信号処理部３内のワードライン駆動回路４（図１参照）が、ワードラインＷＬ６にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｓ５６内のトランジスタＱ１のドレインの電位が、ハイレベルとなる。
【００５１】
このとき、指紋検出回路Ｓ５６内の電極３１と電極３３が電気的に絶縁されているため（図５参照）、指紋検出回路Ｓ５６内のトランジスタＱ１のゲートは、ハイインピーダンスとなる。そのため、指紋検出回路Ｓ５６内のトランジスタＱ１はオフとなり、ビットラインＢＬ５の電位は、低電位側の電源電位ＶＳＳのまま変化しない。
従って、コンパレータ４３の出力電位は、ローレベルとなる。
【００５２】
このように、指紋検出回路内の電極３１と電極３３が指７によって電気的に接続されている場合には、ハイレベルの信号を外部回路に出力し、指紋検出回路内の電極３１と電極３３が指７によって電気的に接続されていない場合には、ローレベルの信号を外部回路に出力する。従って、外部回路において、これらの信号を用いて、指７の指紋を二値画像として認識することが可能である。
なお、従来の指紋読取センサ２４２（図２８参照）を用いた場合においては、外部回路において、指紋をグレースケール画像として認識することが可能である。しかしながら、指紋によるユーザ認証等を行うためには、グレースケール画像は必要ではなく、二値画像で十分である。
【００５３】
以上説明したように、指紋読取センサ２によれば、従来の指紋読取センサ２４２（図２８参照）のように指との間の静電容量に応じて電荷を繰り返しチャージする必要がないので、指紋を高速に読み取ることが可能である。また、従来の指紋読取センサ２４２のように電荷を移動させる必要がないので、消費電力を低減することができる。
なお、本実施形態においては、第１の基板５（図６参照）として絶縁性を有する基板を用いているが、導電性を有する基板を用いることも可能である。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る指紋読取センサを用いた指紋読取装置の概要を示す図である。図８に示すように、指紋読取装置５１は、本発明の第２の実施形態としての指紋読取センサ５２と、信号処理部５３とを具備する。
【００５５】
指紋読取センサ５２は、ｋ行ｌ列（ｋ、ｌは、自然数）のマトリクス状に配置された（ｋ×ｌ）個の指紋検出回路Ｔ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔｋｌと、ｋ本のビットラインＢＬ１１〜ＢＬ１ｋと、ｌ本のワードラインＷＬ１１〜ＷＬ１ｌとを具備する。指紋検出回路Ｔｉｊ（ここで、ｉは、ｋ以下の自然数、ｊは、ｌ以下の自然数）は、ビットラインＢＬ１ｉ及びワードラインＷＬ１ｊに接続されている。
信号処理部５３は、ワードライン駆動回路５４と、ｋ個の信号処理回路Ｂ１〜Ｂｋとを具備する。
【００５６】
図９は、図８の指紋検出回路Ｔ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔｋｌの内の指紋検出回路Ｔ５５の回路構成を示す図である。図９に示すように、指紋検出回路Ｔ５５は、電極８１、８３と、トランジスタＱ２とを具備する。電極８１は、ワードラインＷＬ１５に接続されており、電極８３は、トランジスタＱ２のドレインに接続されている。トランジスタＱ２のソースは、ビットラインＢＬ１５に接続されており、ゲートは、ワードラインＷＬ１５に接続されている。
なお、指紋読取センサ５２に含まれる他の指紋検出回路の回路構成も、図９に示す指紋検出回路Ｔ５５の回路構成と同様である。
【００５７】
再び図８を参照すると、ワードライン駆動回路５４は、所定のタイミングで、指紋読取センサ５２内のワードラインＷＬ１１〜ＷＬ１ｋに信号を供給する。
信号処理回路Ｂ１〜Ｂｋは、指紋読取センサ５２内のビットラインＢＬ１１〜ＢＬ１ｋにそれぞれ接続されており、ビットラインＢＬ１１〜ＢＬ１ｋから受け取った信号に所定の信号処理を施して、外部回路に出力する。
【００５８】
図１０は、図８の信号処理回路Ｂ１〜Ｂｋの内の信号処理回路Ｂ５の回路構成を示す図である。図１０に示すように、信号処理回路Ｂ５は、スイッチ４１と、定電圧源４２と、コンパレータ４３とを具備する。
スイッチ４１の一端は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、スイッチ４１は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）とビットラインＢＬ１５との間を接続又は切断する。
【００５９】
定電圧源４２の低電位側の出力は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、高電位側の出力は、コンパレータ４３の反転入力に接続されている。
コンパレータ４３の非反転入力は、ビットラインＢＬ１５に接続されている。
なお、信号処理部５３に含まれる他の信号処理回路の回路構成も、図１０に示す信号処理回路Ｂ５の回路構成と同様である。
【００６０】
図１１（ａ）は、図８の指紋読取センサ５２の外観を示す図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）中のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における、指紋読取センサ５２の断面図である。図１１（ｂ）に示すように、指紋読取センサ５２は、第１の基板５５と、第１の基板５５上に形成された第２の基板５６とを具備する。指紋読取センサ５２は、図１１（ｂ）に示すように、第２の基板５６の図１１（ｂ）中の上面に指７が当接したときに、指７の指紋を読み取る。
なお、第２の基板５６は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
【００６１】
図１２は、図１１（ｂ）中の領域５８の部分を拡大した図である。図１２においては、指紋読取センサ５２内に形成された（ｋ×ｌ）個の指紋検出回路の内の２個の指紋検出回路Ｔ５５、Ｔ５６を示している。
図１３は、図１２の指紋検出回路Ｔ５５を拡大した図である。図１３に示すように、第１の基板５５の図１３中の中央上面には、配線７１が形成されており、配線７１の図１３中の右端部の上面には、ゲート７２が形成されている。配線７１及びゲート７２の図１３中の上面には、第１の絶縁膜７３が形成されている。
【００６２】
第１の絶縁膜７３の内のゲート７２の上方に相当する部分は、図１３中の上方向に凸状となっている。第１の絶縁膜７３の内のこの凸状部分を覆うように、アモルファス層７４が形成されている。
アモルファス層７４の図１３中の上面中央部には、第２の絶縁膜７５が形成されている。
【００６３】
第２の絶縁膜７５の図１３中の右端部の上面〜アモルファス層７４の右端部の上面には、ソース７６が形成されており、第２の絶縁膜７５の図１３中の左端部の上面〜アモルファス層７４の左端部の上面には、ドレイン７７が形成されている。
これらのゲート７６、第１の絶縁膜７３、アモルファス層７４、第２の絶縁膜７５、ソース７６、及び、ドレイン７７が、トランジスタＱ２を構成する。
【００６４】
ソース７６の図１３中の上面〜第１の絶縁膜７３の上面には、配線７８が形成されている。配線７８は、ビットラインＢＬ１５（図８参照）に接続されている。
ドレイン７７の図１３中の上面〜第１の絶縁膜７３の上面には、配線８４が形成されている。
【００６５】
第１の絶縁膜７３、第２の絶縁膜７５、及び、配線７８、８４の図１３中の上面には、第２の基板５６が形成されている。第２の基板５６は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
第２の基板５６内には、上面が第２の基板５６の外部に面するように、第１の電極８１及び第２の電極８３が形成されている。第１の電極８１は、コンタクト８０及び配線８４を介して、ドレイン７７に接続されており、第２の電極８３は、コンタクト８２を介して、ワードラインＷＬ１５に接続されている。なお、ワードラインＷＬ１５は、コンタクト８２及び配線７１を介してゲート７２に接続されている。
【００６６】
図１４は、指紋読取センサ５２内の指紋検出回路Ｔ５５、Ｔ５６及び信号処理回路Ｂ５を示す図である。指紋検出回路Ｔ５５、Ｔ５６、及び、信号処理回路Ｂ５の動作について、図８〜図１４を参照しながら説明する。
図１２に示すように、指７が第２の基板５６の図１２中の上面に当接すると、指紋検出回路Ｔ５５内の電極８１と電極８３は、指７の表面に接触し、指７によって電気的に接続される。一方、指紋検出回路Ｔ５６内の電極８１と電極８３は、指７の表面に接触せず、電気的に絶縁されている。
【００６７】
ここで、信号処理回路Ｂ５内のスイッチ４１をオンにする。これにより、ビットラインＢＬ１５、指紋検出回路Ｔ５５内のトランジスタＱ２のソース、及び、指紋検出回路Ｔ５６内のトランジスタＱ２のソースの電位が、低電位側の電源電位ＶＳＳとなる。その後、信号処理回路Ｂ５内のスイッチ４１をオフにする。
次に、信号処理部５３内のワードライン駆動回路５４（図８参照）が、ワードラインＷＬ１５にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｔ５５内のトランジスタＱ２のゲートの電位が、ハイレベルとなる。
【００６８】
このとき、指紋検出回路Ｔ５５内の電極８１と電極８３が電気的に接続されているため（図１２参照）、指紋検出回路Ｔ５５内のトランジスタＱ２は、オンとなる。従って、ビットラインＢＬ１５の電位は、
（ビットラインＢＬ１５の電位）＝（ハイレベルの電位）−（トランジスタＱ２のスレッショルド電位）・・・（７）
で表される電位となる。
定電圧源４２の出力電位を、（６）式で表される電位に設定しておくことにより、コンパレータ４３の出力電位がハイレベルとなる。
【００６９】
次に、信号処理回路Ｂ５内のスイッチ４１を再びオンにする。これにより、ビットラインＢＬ１５、指紋検出回路Ｔ５５内のトランジスタＱ２のソース、及び、指紋検出回路Ｔ５６内のトランジスタＱ２のソースの電位が、低電位側の電源電位ＶＳＳとなる。その後、信号処理回路Ｂ５内のスイッチ４１をオフにする。
次に、信号処理部５３内のワードライン駆動回路５４（図８参照）が、ワードラインＷＬ１６にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｔ５６内のトランジスタＱ２のゲートの電位が、ハイレベルとなる。
【００７０】
このとき、指紋検出回路Ｔ５６内の電極８１と電極８３が電気的に絶縁されているため（図１２参照）、ビットラインＢＬ１５の電位は、低電位側の電源電位ＶＳＳのまま変化しない。
従って、コンパレータ４３の出力電位は、ローレベルとなる。
【００７１】
このように、指紋検出回路内の電極８１と電極８３が指７によって電気的に接続されている場合には、ハイレベルの信号を外部回路に出力し、指紋検出回路内の電極８１と電極８３が指７によって電気的に接続されていない場合には、ローレベルの信号を外部回路に出力する。従って、外部回路において、これらの信号を用いて、指７の指紋を二値画像として認識することが可能である。
【００７２】
以上説明したように、指紋読取センサ２によれば、従来の指紋読取センサ２４２（図２８参照）のように指との間の静電容量に応じて電荷を繰り返しチャージする必要がないので、指紋を高速に読み取ることが可能である。また、従来の指紋読取センサ２４２のように電荷を移動させる必要がないので、消費電力を低減することができる。
なお、本実施形態においては、第１の基板５５（図１３参照）として絶縁性を有する基板を用いているが、導電性を有する基板を用いることも可能である。
【００７３】
また、先に説明した第１の実施形態においては、図２に示すように、指紋検出回路Ｓ５５内の電極３１がワードラインＷＬ５に接続され、電極３３がゲート２２に接続されることとしているのに対し、本実施形態においては、図８に示すように、電極３１がワードラインＷＬ５に接続され、電極３３がドレイン２６に接続され、ゲートがワードラインＷＬ５に接続されることとしている。
図１５は、図２に示す指紋検出回路Ｓ５５、信号処理回路Ａ５、ワードラインＷＬ５、及び、ビットラインＢＬ５の抵抗及び寄生容量の等価回路を示す図である。電極３１と電極３３が指７によって電気的に接続されている場合、ワードライン駆動回路４（図１参照）により、図１５中の破線矢印に示す経路で電荷が供給される。図１５に示すように、指７の抵抗Ｒｆｉｎｇを介して、トランジスタＱ１のゲートがチャージされるため、ゲート電位の立ち上がりは遅いが、トランジスタＱ１のチャネル抵抗Ｒｃｈ１のみを介して、ビットラインＢＬ５の寄生容量ＣＢＬ５及びコンパレータ４３の非反転入力の入力容量Ｃｃｏｍｐがチャージされるため、ビットラインＢＬ５の電位及びコンパレータ４３の非反転入力の電位の立ち上がりは速い。
【００７４】
図１６は、図８に示す指紋検出回路Ｔ５５、信号処理回路Ｂ５、ワードラインＷＬ１５、及び、ビットラインＢＬ１５の抵抗及び寄生容量の等価回路を示す図である。電極８１と電極８３が指７によって電気的に接続されている場合、ワードライン駆動回路５４（図８参照）により、図１６中の破線矢印に示す経路で電荷が供給される。図１６に示すように、ワードラインＷＬ１５とゲートが直接接続されているため、ゲート電位の立ち上がりは指紋検出回路Ｓ５５（図１５参照）よりも速くなるが、指７の抵抗Ｒｆｉｎｇ及びトランジスタＱ２のチャネル抵抗Ｒｃｈ２を介して、ビットラインＢＬ１５の寄生容量ＣＢＬ１５及びコンパレータ４３の非反転入力の入力容量Ｃｃｏｍｐがチャージされるため、ビットラインＢＬ１５の電位及びコンパレータ４３の非反転入力の電位の立ち上がりは指紋検出回路Ｓ５５（図１５参照）よりも遅くなる。
従って、図１に示す指紋読取装置１、図８に示す指紋読取装置５１のいずれを用いても、指紋読取の速度は略同じ程度となる。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１７は、本発明の第３の実施形態に係る指紋読取センサを用いた指紋読取装置の概要を示す図である。図１７に示すように、指紋読取装置９１は、本発明の第３の実施形態としての指紋読取センサ９２と、信号処理部９３とを具備する。
【００７６】
指紋読取センサ９２は、ｑ行ｒ列（ｑ、ｒは、自然数）のマトリクス状に配置された（ｑ×ｒ）個の指紋検出回路Ｕ１１、Ｕ１２、・・・、Ｕｑｒと、ｑ本のビットラインＢＬ２１〜ＢＬ２ｑと、ｒ本のワードラインＷＬ２１〜ＷＬ２ｒと、ｒ本の配線ＣＧ２１〜ＣＧ２ｒとを具備する。指紋検出回路Ｕｉｊ（ここで、ｉは、ｑ以下の自然数、ｊは、ｒ以下の自然数）は、ビットラインＢＬ２ｉ及びワードラインＷＬ２ｊ及び配線ＣＧ２ｊに接続されている。
信号処理部９３は、ワードライン駆動回路９４と、配線駆動回路９５と、ｑ個の信号処理回路Ｃ１〜Ｃｑとを具備する。
【００７７】
図１８は、図１７の指紋検出回路Ｕ１１、Ｕ１２、・・・、Ｕｑｒの内の指紋検出回路Ｕ５５の回路構成を示す図である。図１８に示すように、指紋検出回路Ｕ５５は、電極１２１、１２３と、トランジスタＱ３、Ｑ４とを具備する。電極１２１は、ワードラインＷＬ２５に接続されており、電極１２３は、トランジスタＱ３のゲート及びトランジスタＱ４のドレインに接続されている。トランジスタＱ３のソースは、ビットラインＢＬ２５に接続されており、ドレインは、ワードラインＷＬ２５に接続されている。トランジスタＱ４のソースは、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、ゲートは、配線ＣＧ２５に接続されている。
なお、指紋読取センサ９１に含まれる他の指紋検出回路の回路構成も、図１８に示す指紋検出回路Ｕ５５の回路構成と同様である。
【００７８】
再び図１７を参照すると、ワードライン駆動回路９４は、所定のタイミングで、指紋読取センサ９２内のワードラインＷＬ２１〜ＷＬ２ｑに信号を供給する。
配線駆動回路９５は、所定のタイミングで、指紋読取センサ９２内の配線ＣＧ２１〜ＣＧ２ｒに信号を供給する。
信号処理回路Ｃ１〜Ｃｑは、指紋読取センサ９２内のビットラインＢＬ２１〜ＢＬ２ｑにそれぞれ接続されており、ビットラインＢＬ２１〜ＢＬ２ｑから受け取った信号に所定の信号処理を施して、外部回路に出力する。
【００７９】
図１９は、図１７の信号処理回路Ｃ１〜Ｃｑの内の信号処理回路Ｃ５の回路構成を示す図である。図１９に示すように、信号処理回路Ｃ５は、スイッチ４１と、定電圧源４２と、コンパレータ４３とを具備する。
スイッチ４１の一端は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、スイッチ４１は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）とビットラインＢＬ２５との間を接続又は切断する。
【００８０】
定電圧源４２の低電位側の出力は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されており、高電位側の出力は、コンパレータ４３の反転入力に接続されている。
コンパレータ４３の非反転入力は、ビットラインＢＬ２５に接続されている。
なお、信号処理部９３に含まれる他の信号処理回路の回路構成も、図１９に示す信号処理回路Ｃ５の回路構成と同様である。
【００８１】
図２０（ａ）は、図１７の指紋読取センサ９２の外観を示す図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）中のＩＶ−ＩＶ’線における、指紋読取センサ９２の断面図である。図２０（ｂ）に示すように、指紋読取センサ９２は、第１の基板９５と、第１の基板９５上に形成された第２の基板９６とを具備する。指紋読取センサ９２は、図２０（ｂ）に示すように、第２の基板９６の図２０（ｂ）中の上面に指７が当接したときに、指７の指紋を読み取る。
なお、第２の基板９６は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
【００８２】
図２１は、図２０（ｂ）中の領域９８の部分を拡大した図である。図２１においては、指紋読取センサ９２内に形成された（ｑ×ｒ）個の指紋検出回路の内の２個の指紋検出回路Ｕ５５、Ｕ５６を示している。
図２２は、図２１の指紋検出回路Ｕ５５を拡大した図である。図２２に示すように、第１の基板９５の図２２中の右上面には、配線１１１が形成されており、左上面には、配線１３１が形成されている。配線１１１の図２２中の右端部の上面には、ゲート１１２が形成されている。配線１３１の図２２中の右端部の上面には、ゲート１３２が形成されている。配線１１１、ゲート１１２、配線１３１、ゲート１３２の図２２中の上面には、第１の絶縁膜１１３が形成されている。
【００８３】
第１の絶縁膜１１３の内のゲート１１２の上方に相当する部分及びゲート１３２の上方に相当する部分は、図２２中の上方向に凸状となっている。第１の絶縁膜１１３の内のこの凸状部分を覆うように、アモルファス層１１４、１３４が形成されている。
アモルファス層１１４、１３４の図２２中の上面中央部には、第２の絶縁膜１１５及び第３の絶縁膜１３５が形成されている。
【００８４】
第２の絶縁膜１１５の図２２中の右端部の上面〜アモルファス層１１４の右端部の上面には、ソース１１６が形成されており、第２の絶縁膜１１５の図２２中の左端部の上面〜アモルファス層１１４の左端部の上面には、ドレイン１１７が形成されている。
これらのゲート１１６、第１の絶縁膜１１３、アモルファス層１１４、第２の絶縁膜１１５、ソース１１６、及び、ドレイン１１７が、トランジスタＱ３を構成する。
【００８５】
第３の絶縁膜１３５の図２２中の左端部の上面〜アモルファス層１３４の右端部の上面には、ソース１３６が形成されており、第２の絶縁膜１３５の図２２中の右端部の上面〜アモルファス層１３４の左端部の上面には、ドレイン１３７が形成されている。
これらのゲート１３６、第１の絶縁膜１１３、アモルファス層１３４、第３の絶縁膜１３５、ソース１３６、及び、ドレイン１３７が、トランジスタＱ４を構成する。
【００８６】
ソース１１６の図２２中の上面〜第１の絶縁膜１１３の上面には、配線１１８が形成されている。配線１１８は、ビットラインＢＬ２５（図１７参照）に接続されている。
ドレイン１１７の図２２中の上面〜第１の絶縁膜１１３の上面には、ワードラインＷＬ２５が形成されている。
【００８７】
ソース１３６の図２２中の上面〜第１の絶縁膜１１３の上面には、配線１３９が形成されている。配線１３９は、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）に接続されている。
ドレイン１３７の図２２中の上面〜第１の絶縁膜１１３の上面には、配線１３８が形成されている。
第１の絶縁膜１１３の図２２中の左端部の上面には、配線ＣＧ２５が形成されている。配線ＣＧ２５は、コンタクト１４０を介して配線１３１に接続されている。
【００８８】
第１の絶縁膜１１３、配線１１８、ソース１１６、第２の絶縁膜１１５、ドレイン１１７、ワードラインＷＬ２５、配線１３８、ドレイン１３７、第３の絶縁膜１３５、ソース１３６、配線１３９、及び、配線ＣＧ２５の上面には、第２の基板９６が形成されている。第２の基板９６内には、上面が第２の基板９６の外部に面するように、第１の電極１２１及び第２の電極１２３が形成されている。第１の電極１２１は、コンタクト１２０及びワードラインＷＬ２５を介して、ドレイン１１７に接続されている。第２の電極１２３は、コンタクト１２２を介して、配線１３８、１１１に接続されている。
【００８９】
図２３は、指紋読取センサ９２内の指紋検出回路Ｕ５５、Ｕ５６及び信号処理回路Ｃ５を示す図である。指紋検出回路Ｕ５５、Ｕ５６、及び、信号処理回路Ｃ５の動作について、図１７〜図２３を参照しながら説明する。
図２１に示すように、指７が第２の基板９６の図２１中の上面に当接すると、指紋検出回路Ｕ５５内の電極１２１と電極１２３は、指７の表面に接触し、指７によって電気的に接続される。一方、指紋検出回路Ｕ５６内の電極１２１と電極１２３は、指７の表面に接触せず、電気的に絶縁されている。
【００９０】
ここで、配線駆動回路９５（図１７参照）が、ＣＧ２５、ＣＧ２６にハイレベルの信号を出力する。これにより、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ４及び指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ４がオンとなり、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ４のドレイン及びトランジスタＱ３のゲート、並びに、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ４のドレイン及びトランジスタＱ３のゲートが低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）となる。
次に、信号処理回路Ｃ５内のスイッチ４１をオンにする。これにより、ビットラインＢＬ２５、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ３のソース、及び、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ３のソースの電位が、低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）となる。その後、信号処理回路Ｃ５内のスイッチ４１をオフにする。
【００９１】
次に、信号処理部９３内のワードライン駆動回路９４（図１７参照）が、ワードラインＷＬ２５にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ３のドレインの電位が、ハイレベルとなる。
このとき、指紋検出回路Ｕ５５内の電極１２１と電極１２３が電気的に接続されているため（図２１参照）、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ３のゲートの電位は、ハイレベルとなる。そのため、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ３はオンとなり、ビットラインＢＬ２５の電位は、
（ビットラインＢＬ２５の電位）＝（ハイレベルの電位）−（トランジスタＱ３のスレッショルド電位）・・・（８）
で表される電位となる。
定電圧源４２の出力電圧（高電位側の出力電位と低電位側の出力電位との電位差）を、（６）式で表される電圧に設定しておくことにより、コンパレータ４３の出力電位がハイレベルとなる。
【００９２】
次に、配線駆動回路９５（図１７参照）が、ＣＧ２５、ＣＧ２６にハイレベルの信号を出力する。これにより、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ４及び指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ４がオンとなり、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ４のドレイン及びトランジスタＱ３のゲート、並びに、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ４のドレイン及びトランジスタＱ３のゲートが低電位側の電源電位（ここでは、ＶＳＳ）となる。
さらに、信号処理回路Ｃ５内のスイッチ４１を再びオンにする。これにより、ビットラインＢＬ２５、指紋検出回路Ｕ５５内のトランジスタＱ３のソース、及び、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ３のソースの電位が、低電位側の電源電位ＶＳＳとなる。その後、信号処理回路Ｃ５内のスイッチ４１をオフにする。
【００９３】
次に、信号処理部９３内のワードライン駆動回路９４（図１７参照）が、ワードラインＷＬ２６にハイレベルの信号を供給することにより、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ３のドレインの電位が、ハイレベルとなる。
このとき、指紋検出回路Ｕ５６内の電極１２１と電極１２３が電気的に絶縁されているため（図２１参照）、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ３のゲートは、ローレベルのまま変化しない。そのため、指紋検出回路Ｕ５６内のトランジスタＱ３はオフとなり、ビットラインＢＬ２５の電位は、低電位側の電源電位ＶＳＳのまま変化しない。
従って、コンパレータ４３の出力電位は、ローレベルとなる。
【００９４】
このように、指紋検出回路内の電極１２１と電極１２３が指７によって電気的に接続されている場合には、ハイレベルの信号を外部回路に出力し、指紋検出回路内の電極１２１と電極１２３が指７によって電気的に接続されていない場合には、ローレベルの信号を外部回路に出力する。従って、外部回路において、これらの信号を用いて、指７の指紋を二値画像として認識することが可能である。
【００９５】
以上説明したように、指紋読取センサ２によれば、従来の指紋読取センサ２４２のように指との間の静電容量に応じて電荷を繰り返しチャージする必要がないので、指紋を高速に読み取ることが可能である。また、従来の指紋読取センサ２４２のように電荷を移動させる必要がないので、消費電力を低減することができる。
なお、本実施形態においては、第１の基板９５（図２２参照）として絶縁性を有する基板を用いているが、導電性を有する基板を用いることも可能である。
【００９６】
また、先に説明した指紋読取センサ２においては、指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ１２、・・・内のトランジスタＱ１のゲートがフローティング状態となっており（図２参照）、何らかの原因により電極３３が帯電してしまった場合に、指紋検出回路内のトランジスタＱ１がオンになってしまい、指７の指紋を正確に読み取ることができない事態が生じ得る。
しかしながら、指紋読取センサ９２においては、配線駆動回路９５がハイレベルの信号をＣＧ２５、ＣＧ２６に出力することによって指紋検出回路Ｕ１１、Ｕ１２、・・・内のトランジスタＱ４がオンになり、指紋検出回路Ｕ１１、Ｕ１２、・・・内のトランジスタＱ３のゲートを低電位側の電源電位ＶＳＳにすることができるので、上記のような事態が生ずることを防止することができる。
【００９７】
また、指紋検出回路Ｕ１１、Ｕ１２、・・・内のトランジスタＱ４のドレイン部分のｐｎ接合により、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）によるトランジスタＱ４の破壊を防止することも可能である。
【００９８】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図２４は、本発明の第４の実施形態に係る指紋読取センサを用いた携帯電話装置の概要を示す図である。図２４に示すように、携帯電話装置１４１は、筐体１４２と、アンテナ１４３と、受信部１４４と、送信部１４５と、ベースバンド処理部１４６と、音声処理部１４７と、スピーカ１４８と、マイク１４９と、本発明の第４の実施形態としての指紋読取及び画像表示部１５０と、信号処理部３と、ＬＣＤドライバ１５２と、スイッチ１６１〜１７２とを具備する。
【００９９】
受信部１４４は、アンテナ１４３を介して携帯電話用周波数帯の電波を受信し、信号に変換する。受信部１４４から出力された信号は、ベースバンド処理部１４６に入力される。
ベースバンド処理部１４６は、受信した信号にベースバンド処理を施し、音声データを音声処理部１４７に出力し、画像データ、文字データ、制御データ等をＣＰＵ１５３に出力する。また、ベースバンド処理部１４６は、音声処理部１４７から音声データを、ＣＰＵ１５３から文字データ、制御データ等を受け取り、携帯電話用周波数帯の信号に変換して送信部１４５に出力する。
【０１００】
送信部１４５は、ベースバンド処理部１４６から受信した信号を変換し、アンテナ１４３を介して携帯電話用周波数帯の電波を送信する。
音声処理部１４７は、ベースバンド処理部１４６から受け取った音声データを音声信号に変換してスピーカ１４８を駆動し、スピーカ１４８が音声を出力する。また、音声処理部１４７は、マイク１４９から受け取った音声信号を音声データに変換し、ベースバンド処理部１４６に出力する。
【０１０１】
ＬＣＤドライバ１５２は、ＣＰＵ１５３から受け取った画像信号に基づいて、指紋読取及び画像表示部１５０に画像を表示させる。
指紋読取及び画像表示部１５０は、ＬＣＤドライバ１５２から受け取った信号に基づいて画像を表示し、また、ユーザの指紋を読み取って得られた信号を出力する。この信号は、信号処理部３に入力されて所定の信号処理を施された後、ＣＰＵ１５３に入力される。
【０１０２】
ＣＰＵ１５３は、スイッチ１６１〜１６２から受け取った指示信号等に応じて、ベースバンド処理部１４６及び音声処理部１４７を制御する。また、ＣＰＵ１５３は、ベースバンド処理部１４６から画像データ、文字データ等を受け取ってＬＣＤドライバ１５２に出力し、指紋読取及び画像表示部１５０に画像、文字等を表示させる。さらに、ＣＰＵ１５３は、ユーザの指紋を読み取って得られた信号に基づいて、ユーザの指紋の認識処理等を行う。
【０１０３】
図２５は、携帯電話装置１４１の外観を示す図である。図２５に示すように、筐体１４２の図２５中上方の側面には、アンテナ１４３が取り付けられている。また、筐体１４２の図２５中上方には、スピーカ１４８が配置されており、スピーカ１４８の図２５中下方には、指紋読取及び画像表示部１５０が配置されている。さらに、指紋読取及び画像表示部１５０の図２５中下方には、スイッチ１６１〜１７２が配列され、その図２５中下方には、マイク１４９が配置されている。スイッチ１６１〜１７０の表面には、「１」〜「０」がそれぞれ印字され、スイッチ１７１の表面には、「＊」が印字され、スイッチ１７２の表面には、「＃」が印字されている。
【０１０４】
図２６は、図２５中のＶ−Ｖ’線における、指紋読取及び画像表示部１５０の断面図である。図２６に示すように、指紋読取及び画像表示部１５０は、画像表示部１８０と、第１の透明基板２０１と、第２の透明基板２０２と、スペーサ２０３とを具備する。
画像表示部１８０は、透過型液晶ディスプレイであり、発光部１８１と、第１の偏光板１８２と、第３の透明基板１８３と、第１の配向膜１８４と、第４の透明基板１８５と、スペーサ１８６と、共通透明電極１８７と、第２の配向膜１８８と、第２の偏光板１８９とを具備する。
【０１０５】
第１の偏光板１８２の図２６中の上面には、第３の透明基板１８３が形成されている。第３の透明基板１８３の図２６中の上方には、スペーサ１８６の一端が固着されており、スペーサ１８６の他端には、第４の透明基板１８５が固着されている。また、スペーサ１８６の内側であって第３の透明基板１８３の図２６中の上面には、複数のトランジスタ１９１及び透明電極１９２がマトリクス状に形成されている。第３の透明基板１８３並びに複数のトランジスタ１９１及び透明電極１９２上には、第１の配向膜１８４が形成されている。
スペーサ１８６の内側であって第３の透明基板１８５の図２６中の下面には、共通透明電極１８７が形成されており、共通透明電極１８７の図２６中の下面には、第２の配向膜１８８が形成されている。
【０１０６】
スペーサ１８６、第１の配向膜１８４、及び、第２の配向膜１８８によって形成される空間には、液晶１９０が封入されている。
発光部１８１は、所定の波長の光を図２６中の上方に出射し、発光部１８１から出射された光は、第１の偏光板１８２を透過することによって偏光となり、第３の透明基板１８３及び第１の配向膜１８４を透過する。
【０１０７】
トランジスタ１９１がオンのとき、トランジスタ１９１に接続された透明電極１９２と共通透明電極１８７との間に電位差が生じるため、透明電極１９２と共通透明電極１８７との間に位置する液晶分子が図２６中の垂直方向に整列され、第１の配向膜１８４を透過した偏光は液晶１９０を透過して第２の配向膜１８８に到達する。一方、トランジスタ１９１がオフのとき、トランジスタ１９１に接続された透明電極１９２と共通透明電極１８７との間に電位差が生じないため、透明電極１９２と共通透明電極１８７との間に位置する液晶分子が整列されない。従って、透明基板１８３を透過した偏光は、液晶１９０を透過せず、第２の配向膜１８８に到達しない。
【０１０８】
液晶１９０を透過した偏光は、第２の配向膜１８８、共通透明電極１８７、第４の透明基板１８５、及び、第２の偏光板１８９を透過する。
従って、複数のトランジスタ１９１の内の所定のトランジスタのみをオンにし、オンになっているトランジスタに接続された透明電極１９２の部分のみ偏光を透過させることにより、文字又は画像を表示させることができる。
【０１０９】
第１の透明基板２０１と第２の透明基板２０２の間には、複数の指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ２１、・・・、Ｓｍｎがマトリクス状に形成されている。指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ２１、・・・、Ｓｍｎは、図２６に示すように、指７が第２の透明基板２０２の図２６中の上面に当接したときに、指紋を読み取る。
なお、第２の透明基板２０２は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
【０１１０】
図２６に示すように、ユーザが指７を第２の透明基板２０２の図２６中の上面に押し当てたときに、指７の押圧力により、第１の透明基板２０１及び第２の透明基板２０２が図２６中の下方向に撓むことが生じ得る。しかしながら、第１の透明基板２０１及び第２の透明基板２０２が図２６中の下方向に撓んだ場合であっても、第１の透明基板２０１が画像表示部１８０に接触することはない。
このように、指紋読取及び画像表示部１５０によれば、指７の押圧力による画像表示部１８０への影響を防止することができる。
【０１１１】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図２７は、本発明の第５の実施形態に係る指紋読取センサとしての指紋読取及び画像表示部２１０を示す図である。図２７に示すように、指紋読取及び画像表示部２１０は、画像表示部２２０と、第５の透明基板２３１と、第６の透明基板２３２と、スペーサ２３３とを具備する。
画像表示部２２０は、透過型液晶ディスプレイであり、発光部１８１と、第１の偏光板１８２と、第７の透明基板２２１と、第１の配向膜１８４と、第４の透明基板１８５と、スペーサ１８６と、共通透明電極１８７と、第２の配向膜１８８と、第２の偏光板１８９とを具備する。スペーサ１８６の内側であって第７の透明基板２２１の図２７中の上面には、複数のトランジスタ１９１及び透明電極１９２がマトリクス状に形成されている。スペーサ１８６、第１の配向膜１８４、及び、第２の配向膜１８８によって形成される空間には、液晶１９０が封入されている。
【０１１２】
第１の透明基板２３１と第２の透明基板２３２の間には、複数の指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ２１、・・・、Ｓｍｎがマトリクス状に形成されている。指紋検出回路Ｓ１１、Ｓ２１、・・・、Ｓｍｎは、図２７に示すように、指７が第２の透明基板２３２の図２７中の上面に当接したときに、指紋を読み取る。
なお、第２の透明基板２３２は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）によって構成することができる。
【０１１３】
指紋読取及び画像表示部２１０においては、先に説明した指紋読取及び画像表示部１５０と比して、第５の透明基板２３１の図２７中の水平方向の長さ、第６の透明基板２３２の図２７中の水平方向の長さ、第７の透明基板２２１の図２７中の水平方向の長さ、及び、スペーサ２３３の図２７中の垂直方向の長さが、第１の透明基板２０１の図２６中の水平方向の長さ、第２の透明基板２０２の図２６中の水平方向の長さ、第３の透明基板１８３の図２６中の水平方向の長さ、及び、スペーサ２０３の図２６中の垂直方向の長さよりもそれぞれ長くなっている。
そして、第７の透明基板２２１の上面端部に、スペーサ２３３の一端が固着されており、スペーサ２３３の他端に、第５の透明基板２３１が固着されている。
【０１１４】
図２７に示すように、ユーザが指７を第６の透明基板２３２の図２７中の上面に押し当てたときに、指７の押圧力により、第５の透明基板２３１及び第６の透明基板２３２が図２７中の下方向に撓むことが生じ得る。しかしながら、第５の透明基板２３１及び第６の透明基板２３２が図２７中の下方向に撓んだ場合であっても、第５の透明基板２３１が画像表示部２２０に接触することはない。
このように、指紋読取及び画像表示部２１０によれば、指７の押圧力による画像表示部２２０への影響を防止することができる。
【０１１５】
なお、第４及び第５の実施形態においては、画像表示部１８０、２２０として透過型液晶ディスプレイを用いているが、反射型液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等を用いることとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る指紋読取センサを用いた装置を示す図。
【図２】図１の指紋検出回路Ｓ５５を示す図。
【図３】図１の信号処理回路Ａ５を示す図。
【図４】図１の指紋読取センサ２の外観及び断面を示す図。
【図５】図４の領域８を拡大した図。
【図６】図５の指紋検出回路Ｓ５５を示す図。
【図７】指紋検出回路Ｓ５５、Ｓ５６、信号処理回路Ａ５を示す図。
【図８】第２実施形態に係る指紋読取センサを用いた装置を示す図。
【図９】図８の指紋検出回路Ｔ５５を示す図。
【図１０】図８の信号処理回路Ｂ５を示す図。
【図１１】図８の指紋読取センサ５２の外観及び断面を示す図。
【図１２】図１１の領域５８を拡大した図。
【図１３】図１２の指紋検出回路Ｔ５５を示す図。
【図１４】指紋検出回路Ｔ５５、Ｔ５６、信号処理回路Ｂ５を示す図。
【図１５】指紋検出回路Ｓ５５、信号処理回路Ａ５の等価回路を示す図。
【図１６】指紋検出回路Ｔ５５、信号処理回路Ｂ５の等価回路を示す図。
【図１７】第３実施形態に係る指紋読取センサを用いた装置を示す図。
【図１８】図１７の指紋検出回路Ｕ５５を示す図。
【図１９】図１７の信号処理回路Ｃ５を示す図。
【図２０】図１７の指紋読取センサ９２の外観及び断面を示す図。
【図２１】図２０の領域９８を拡大した図。
【図２２】図２１の指紋検出回路Ｕ５５を示す図。
【図２３】指紋検出回路Ｕ５５、Ｕ５６、信号処理回路Ｃ５を示す図。
【図２４】第４実施形態に係る指紋読取センサを用いた携帯電話装置の図。
【図２５】図２４の携帯電話装置の外観を示す図。
【図２６】図２５中のＶ−Ｖ’線での断面図。
【図２７】本発明の第５の実施形態に係る指紋読取センサを示す図。
【図２８】従来の指紋読取センサを用いた装置を示す図。
【図２９】図２８の指紋検出回路Ｖ５５を示す図。
【図３０】図２８の信号処理回路Ｄ５を示す図。
【図３１】図２８の指紋読取センサ２４２の外観及び断面を示す図。
【図３２】図３１の領域２６３を拡大した図。
【図３３】図３２の指紋検出回路Ｖ５５を示す図。
【図３４】指紋検出回路Ｖ５５、Ｖ５６、信号処理回路Ｄ５を示す図。
【符号の説明】
１、５１、９１、２４１  指紋読取装置、２、５２、９２、２４２  指紋読取センサ、３、５３、９３、２４３  信号処理部、４、５４、９４、２４４  ワードライン駆動回路、５、６、５５、５６、９５、９６、２６１、２６２  基板、７  指、２１、２８、７１、７８、８４、１１１、１１８、１３１、１３８、１３９、２７１、２７８、２８０、ＣＧ２１、ＣＧ２２、・・・  配線、２２、７２、１１２、１３２、２７２  ゲート、２３、２５、７３、７５、１１３、１１５、１３５、２７３、２７５  絶縁膜、２４、７４、１１４、１３４、２７４  アモルファス層、２６、７６、１１６、１３６、２７６  ソース、２７、７７、１１７、１３７、２７７  ドレイン、３０、３２、８０、８２、１２０、１２２、１４０、２７９  コンタクト、３１、３３、８１、８３、１２１、１２３、２４５  電極、４１、２４６、２４８  スイッチ、４２、２４７、２５０  定電圧源、４３、２５１  コンパレータ、９５  配線駆動回路、１４１  携帯電話装置、１４２  筐体、１４３  アンテナ、１４４  受信部、１４５  送信部、１４６ベースバンド処理部、１４７  音声処理部、１４８  スピーカ、１４９  マイク、１５０、２１０  指紋読取及び画像表示部、１５２  ＬＣＤドライバ、１５３  ＣＰＵ、１６１〜１７２  スイッチ、１８０、２２０  画像表示部、１８１発光部、１８２、１８９  偏光板、１８３、１８５、２０１、２０２、２２１、２３１、２３２  透明基板、１８４、１８８  配向膜、１８６、２０３  スペーサ、１８７  共通透明電極、１９０  液晶、２４９  キャパシタ、Ａ１、Ａ２、・・・、Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｄ１、Ｄ２、・・・  信号処理回路、ＢＬ１、ＢＬ２、・・・  ビットライン、Ｑ１〜Ｑ５  トランジスタ、Ｓ１１、Ｓ１２、・・・、Ｔ１１、Ｔ１２、・・・、Ｕ１１、Ｕ１２、・・・、Ｖ１１、Ｖ１２、・・・  指紋検出回路、ＷＬ１、ＷＬ２、・・・  ワードライン
【図１】
2004233257.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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