(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型液晶表示装置とフラッシュメモリーとを有し、
前記反射型液晶表示装置には各画素にフォトダイオードが設けられ、前記フォトダイオードによりイメージセンサーが構成され、
前記反射型液晶表示装置の画素上に第１のフロントライト及び第２のフロントライトが設けられ、前記第１のフロントライトは前記反射型液晶表示装置の画像表示用の光源であり、前記第２のフロントライトは前記イメージセンサー用の光源であり、
前記第１のフロントライトは画像表示を行う場合に点灯され、前記第２のフロントライトは前記イメージセンサーにより個体情報を読み取る場合に点灯され、前記第１のフロントライト及び前記第２のフロントライトは、前記画像表示を行う場合と前記個体情報を読み取る場合に応じて交互に点灯され、
前記イメージセンサーが読み取る個体情報と、前記フラッシュメモリーに記憶された使用者の個体情報とを照合する手段と、
前記イメージセンサーが読み取る個体情報と、前記フラッシュメモリーに記憶された使用者の個体情報と、が一致している場合に、認証結果をインターネット又は無線通信回線を通して中央処理装置に送信する手段と、が設けられ、
前記個体情報は掌紋または指紋であることを特徴とする携帯型情報通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は本人認証システムまたは本人認証方法に関し、特に、携帯型情報通信装置が装備するイメージセンサー内蔵型液晶表示装置を用いて、本人認証を行うことを特徴とした本人認証システムまたは本人認証方法である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話、携帯型情報端末などの携帯型情報通信装置を使用したインターネットによる通信技術が急速に発展しつつある。従来のインターネットは、企業、家庭での据え置き型のパソコンに電話回線を接続して中央処理装置（ここではホストコンピュータやサーバーを指していう）通信をおこなう方式が主流であった。しかし最近では、携帯電話からインターネットに接続する方式が普及し、さまざまな情報交換が簡便に行われるようになった。
【０００３】
従来の携帯電話装置の例を図１８に示す。図１８に示されるような従来の携帯電話装置は本体１８０１、音声出力部１８０２、音声入力部１８０３、表示部１８０４、操作スイッチ１８０５、アンテナ１８０６などによって構成されている。通常の電話をかける場合は液晶ディスプレイに相手先の電話番号や、電波の受信状態などが表示される。また、インターネットを使用する場合には、相手先の必要情報が表示されることになる。
【０００４】
図１８に示したような従来の携帯電話装置を用いて、インターネット上で金銭授受などの取引を行う場合、本人であることの確認が必要である。そのときは、あらかじめ相手先に登録した暗証番号を入力して、相手先の中央処理装置とデータのやり取りを行い確認を行っていた。
【０００５】
図１９に従来の本人認証のフローを示す。使用者はまず、要望する相手先とインターネットを介して接続を行う。次に、相手先の指定した条件下で、認証のための数値（暗証番号）を携帯電話装置より入力する。数値を受け取った相手先は自分のところにあらかじめ登録された数値との照合を行い、合致するかどうかを確認する。ここで合致が見られれば、使用者は本人と確認され、要望する対応を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記にて説明したような従来の携帯電話を用いた認証システムでは、（１）本人であることの確認が難しく暗証番号が本人以外の人間に漏洩した場合悪用される可能性がある、（２）本人確認が毎回相手先との通信を介して行われるため通信コストが上昇し、また、通話の断絶が発生すると再確認が必要となる、（３）キーボードの入力の手間が多い、といった問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、インターネットと携帯型情報通信装置を用いた本人認証システム及び本人認証方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するために、液晶表示装置を有する携帯型情報通信装置の本人認証システムにおいて、液晶表示装置にはイメージセンサーが内蔵され、該イメージセンサーにより使用者の個体情報を読み取り、かつ、読み取り情報をもとに、本人認証をおこなう本人認証システムであることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、イメージセンサーが内蔵された液晶表示装置と、記憶装置と、イメージセンサーが読み取る個体情報と記憶装置に蓄えられている個体情報とを比較する機能とから成る本人認証システムであることを特徴としている。または、イメージセンサーが内蔵された液晶表示装置と、記憶装置と、イメージセンサーが読み取る個体情報と記憶装置に蓄えられている個体情報とを比較して本人か否かを判断する機能と、判断結果を中央処理装置に送信する機能とを有する本人認証システムであることを特徴としている。
【００１０】
イメージセンサーは使用者の個体情報を読み取り、本人認証をおこない、認証結果はインターネットを介して、伝達されることを特徴とした本人認証システムが提供される。或いは、イメージセンサーは使用者の個体情報を読み取り、本人認証をおこない、認証結果はあらかじめ携帯型情報通信装置もしくは交信先に設定された必要度に応じて、伝達の要不要を判断し、必要な場合のみインターネットを介して判断結果を中央処理装置に送信する機能を有していることを特徴とした本人認証システムが提供される。
【００１１】
また、本発明は、液晶表示装置を有する携帯型情報通信装置を用いた本人認証方法において、液晶表示装置はイメージセンサー内蔵型であり、イメージセンサーは使用者の個体情報を読み取り、かつ、読み取り情報をもとに、本人認証をおこなう本人認証方法であることを特徴とする。
【００１２】
イメージセンサーは使用者の個体情報を読み取り、本人認証をおこない、認証結果はインターネットを介して、認証結果を中央処理装置に送信されることを特徴とした本人認証方法が提供される。或いは、イメージセンサーは使用者の個体情報を読み取り、本人認証をおこない、認証結果はあらかじめ前記携帯型通信装置もしくは交信先に設定された必要度に応じて、伝達の要不要を判断し、必要な場合のみインターネットを介して認証結果を中央処理装置に送信することを特徴とした本人認証方法が提供される。
【００１３】
本人認証作業は携帯型情報通信装置上の操作キーで制御することを特徴としていても良い。操作キーは使用者の利き手のみ、または人差し指のみ、または親指のみで制御できることを特徴としていても良い。
【００１４】
本人認証は携帯型情報通信装置の電源投入と同時に行われることを特徴としていても良い。使用者の個体情報として、掌紋（手相）または指紋を用い、掌紋は手ひらの全体、もしくは一部を使用することを特徴としていても良い。インターネットを介して伝達するのは認証結果のみで、認証作業のためのデータを伝達しないことを特徴としていても良い。イメージセンサーは密着型イメージセンサーであることを特徴としていても良い。
【００１５】
このような本人認証システムに適用する携帯電話装置は、イメージセンサー内蔵型液晶表示装置と不揮発性メモリーまたは書き換え可能の不揮発性メモリー（フラッシュメモリーなど）が組み込まれ、イメージセンサーが読み取る個体情報と、不揮発性メモリーに記憶された使用者の個体情報とを照合する手段が設けられていることを特徴としていても良い。
【００１６】
本発明はイメージセンサーを内蔵した液晶表示装置を用い、文字や画像などの情報を表示する表示部とイメージセンサー部を同じ部位に設置することにより、携帯型情報通信装置の小型化を実現している。また、本人認証を行うために、その都度暗証番号などを使用者が入力する手間を省くことができる。また、携帯型情報端末装置の電源投入時に自動的に本人認証を行うことにより、相手先の中央処理装置との通信回数を１回で済ませることもでき、通信コストの上昇を防ぐこができる。そして、キーボードの入力の手間を省くことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
[実施形態１]
図１は本発明の本人認証システムに用いる液晶表示装置を示す。液晶表示装置はＴＦＴを用いて画素部及び駆動回路が形成された基板３０１（以下、ＴＦＴアレイ基板という）、対向基板３０２、偏光板３１２、第１のフロントライト３０３、第２のフロントライト３０４から構成されている。ＴＦＴアレイ基板３０１と対向基板３０２との間には液晶層３１０が設けられ、シール材３１３で封止されている。
【００１８】
携帯型情報通信装置は低消費電力が要求されるので、外光を利用して表示する反射型の液晶表示装置が適用され、暗い場所での視認性向上のために補助光源としてフロントライトが用いられている。図１では第１のフロントライト３０３がこれに相当し、前面に設けられている。第１のフロントライト３０３は冷陰極管または発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る光源３１５、拡散板３１６、導光板３１７などから成っている。導光板３１７から液晶層３１０側に放射された光は画素電極３０９で使用者側に反射して利用される。
【００１９】
ＴＦＴアレイ基板３０１には画素部３０６、駆動回路部３０５、外部入力端子３１４が形成されている。画素部３０６は複数の画素をマトリクス状に配置して形成されるものであり、各画素には画素電極３０９と接続する画素ＴＦＴ３０７、フォトダイオード３０８が設けられている。フォトダイオード３０８は２次元的に配置されてイメージセンサーを構成している。また、対向基板３０２には対向電極３１１が形成されている。
【００２０】
本人認証は使用者の個体情報として掌紋（手相）または指紋により行う。掌紋は手ひらの全体若しくは一部を使用するものであるが、この情報は各画素に設けられたフォトダイオード３０８で構成されるイメージセンサーにより行う。第２のフロントライト３０４はこのイメージセンサーに対する光源であり、冷陰極管または発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る光源３１８が照射する光は、拡散板３１９を通って導光板３２０を伝搬する。その光の一部は識別すべき個体表面３２１側に放射され、その表面で反射した光がフォトダイオード３０８に入射する。
【００２１】
このように本実施形態で示す液晶表示装置は、２つのフロントライトを用いて反射型液晶表示装置において画像表示とイメージセンサーによる個体情報の読み取りを可能としている。実際には第１のフロントライト３０３と第２のフロントライト３０４とは同時に点灯することはなく、画像表示を行う場合とイメージを読み取る場合に応じて交互に動作させて使用する。
【００２２】
本実施形態で示すように外光を利用して表示可能な反射型の液晶表示装置を用いることにより、携帯型情報通信装置の消費電力を低減させることができる。フロントライトは、外光のみでは不十分な場合や、夜間に使用する場合の補助光源として利用するのみでなく、掌紋を認証する際に反射型の液晶表示装置に内蔵されたイメージセンサーに対する光源として用いることができる。
【００２３】
[実施形態２]
使用者が持つ個体情報（指紋、掌紋などその人間が生まれつき持っている身体的な特徴情報）の識別は携帯型情報通信装置自体で行うことにより、システムとしての簡便性を増すものである。
【００２４】
図２に本発明の本人認証システムの認証フローを示す。まず、キーボード上で個体情報収集を指示する。あらかじめプログラムされていれば、１つのキーを押すことによって、個体情報収集がはじめられるようにすることも容易に可能である。また、携帯型情報通信装置の電源投入時に自動的に個体情報収集がはじめられるようにすることも可能である。
【００２５】
得られた個体情報はあらかじめ携帯型情報通信装置の中の記憶装置として不揮発性メモリーまたは書き換え可能な不揮発性メモリー（フラッシュメモリーなど）に蓄えられている本人の個体情報と比較される。ここで、２つの個体情報が合致すると判断されれば、使用者は携帯型情報通信装置の正しい所有者であると判断される。本人か否かを判断終了後、認証結果を相手先に送信をおこなう。認証結果はインターネット又は無線通信回線を通して相手先のホストコンピュータまたはサーバーなどの中央処理装置に送信する。このとき、認証作業はすでに終了しているので、新たに相手先との間で認証作業をする必要はなく、携帯型情報通信装置から認証は終了しているという情報を相手先は受け取るだけでよい。
【００２６】
本発明の本人認証システムに使用する携帯型情報通信装置は液晶表示装置にイメージセンサーが内蔵している点にある。イメージセンサーは使用者の個体情報を読み取るのに使用する。ここでいう個体情報は、具体的には指紋や手のひらの掌紋（手相）などである。
【００２７】
次に本発明の携帯型情報通信装置について述べる。図３に示すのは本発明の携帯型情報通信装置であり、２７０１は表示用パネル、２７０２は操作用パネル、２７０９はアンテナである。表示用パネル２７０１と操作用パネル２７０２とは接続部２７０３において接続されている。そして接続部２７０３における、表示用パネル２７０１のセンサー内蔵ディスプレイ２７０４が設けられている面と操作用パネル２７０２の操作キー２７０６が設けられている面との角度θは、任意に変えることができる。この機能は使用者の好みに応じて角度を変更できるので、使いやすさを向上させることができる。
【００２８】
表示用パネル２７０１はセンサー内蔵ディスプレイ２７０４を有している。また図３に示した携帯型情報通信装置は電話としての機能を有している。表示用パネル２７０１は音声出力部２７０５を有しているおり、音声が音声出力部２７０５から出力される。センサー内蔵ディスプレイ２７０４には反射型の液晶表示装置が用いられている。
【００２９】
操作用パネル２７０２は操作キー２７０６、電源スイッチ２７０７、音声入力部２７０８を有している。なお図３では操作キー２７０６と電源スイッチ２７０７とを別個に設けたが、操作キー２７０６の中に電源スイッチ２７０７が含まれる構成にしても良い。音声入力部２７０８において、音声が入力される。
【００３０】
なお図３では表示用パネル２７０１が音声出力部２７０５を有し、操作用パネル２７０２が音声入力部２７０８を有しているが、本実施例はこの構成に限定されない。表示用パネル２７０１が音声入力部２７０８を有し、操作用パネルが音声出力部２７０５を有していても良い。また音声出力部２７０５と音声入力部２７０８とが共に表示用パネル２７０１に設けられていても良いし、音声出力部２７０５と音声入力部２７０８とが共に操作用パネル２７０２に設けられていても良い。
【００３１】
図４と図５を用いて、図３で示した携帯型情報通信装置の使用方法について説明する。図４に示すように、本装置によって認証を行う場合には、手のひらを携帯型情報通信装置に覆いかぶせるようにして使用する。認証はキーボードでキー操作を行うとともに、使用者の掌紋をイメージセンサー付ディスプレイが個体情報を読み取り、認証作業を行う。認証作業はイメージセンサーが読み取った個体情報と、内蔵するフラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーに記憶されている個体情報とを照合して行う。ここで手のひらは携帯装置を覆っているため、センシングに用いる光は、ディスプレイ側より得る必要がある。図２０に示すように、掌紋（手相）がセンサーによって読み取られる。
【００３２】
なお図４では操作キー２７０６を人差し指で操作している例について示したが、図５に示すように、親指で操作キー２７０６を操作することも可能である。なお操作キー２７０６は操作用パネル２７０２の側面に設けても良い。操作は片手（きき手）の人差し指のみ、または親指のみでも可能である。
【００３３】
以上のように、図３で示す携帯型情報通信装置は携帯電話装置として利用することができるものであるが、イメージセンサー内蔵型のディスプレイにより外部から情報を取り込むことに特徴がある。
【００３４】
イメージセンサーを内蔵した液晶表示装置を用い、文字や画像などの情報を表示する表示部とイメージセンサー部を同じ部位に設置することにより、携帯型情報通信装置の小型化を実現することができる。また、本人認証を行うために、その都度暗証番号などを使用者が入力する手間を省くことができる。また、携帯型情報端末装置の電源投入時に自動的に本人認証を行うことにより、相手先の中央処理装置との通信回数を１回で済ませることもでき、通信コストの上昇を防ぐこができる。そして、キーボードの入力の手間を省くことができる。
【００３５】
【実施例】
[実施例１]
以下に本発明に用いるセンサー内蔵型液晶表示装置を有する携帯型情報通信装置の実施例の構成と、その動作について説明する。
【００３６】
図６は本実施例の携帯型情報通信装置のブロック図である。この携帯型情報通信装置はアンテナ６０１、送信受信回路６０２、信号を圧縮伸張化、符号化する信号処理回路６０３、制御用マイコン６０４、フラッシュメモリー６０５、キーボード６０６、音声入力回路６０７、音声出力回路６０８、マイク６０９、スピーカ６１０などを有していることは従来と同じであるが、それに加えてイメージセンサー内蔵ディスプレイ６１１、照合回路部６１２などを有している。
【００３７】
照合を行うときには、ディスプレイ内部のセンサーによって得られたアナログ画像情報はＡ/Ｄコンバータ６１３によってデジタル信号に変換される。変換された信号は、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）６１４に送られ信号処理を行う。信号処理としては、掌紋をより判別しやすくするため、微分フィルタなどを用い映像の濃淡が変わるところを際立たせることが有効である。得られた手相データはＤＳＰ６１４内部で数値化し、比較回路６１５に送られる。比較回路６１５にはフラッシュメモリ６０５に記憶している基準データも呼び出され、２つのデータは比較照合される。
【００３８】
個体情報データを判別する方法としては、元になるデータと収集したデータのそれぞれの特徴を比較して照合する特徴照合方式と二つのデータを直接比較する画像マッチング方式があるが、どちらの方式を用いても問題はない。また基準データは１つだけではなく、手の向きを多少変えるなどして、複数の認証データを備えたほうがより確実な認証が可能となる。
【００３９】
ここで合致が見られれば、制御用マイコン６０４は認証信号を出力し、該認証信号は信号処理部６０３、送受信回路６０２、アンテナ６０１を介して送信され、インターネットなどを通じてホストコンピュータまたはサーバーなどの中央処理装置に伝達される。
【００４０】
[実施例２]
図７は本発明で使用するセンサー内蔵型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。１２０はソース信号線駆動回路、１２２はゲート信号線駆動回路である。また、１２１はセンサー用ソース信号線駆動回路、１２３はセンサー用ゲート信号線駆動回路であり、各画素に設ける共にリセット用ＴＦＴ、バッファ用ＴＦＴ及び選択用ＴＦＴの駆動を制御している。なお本明細書において、ソース信号線駆動回路１２０、ゲート信号線駆動回路１２２、センサー用ソース信号線駆動回路１２１、センサー用ゲート信号線駆動回路１２３を総称して駆動回路部と呼ぶ。
【００４１】
ソース信号線駆動回路１２０は、シフトレジスタ１２０ａ、ラッチ（Ａ）１２０ｂ、ラッチ（Ｂ）１２０ｃを有している。ソース信号線駆動回路１２０において、シフトレジスタ１２０ａにクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）が入力される。シフトレジスタ１２０ａは、これらのクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）に基づきタイミング信号を順に発生させ、後段の回路へタイミング信号を順次供給する。
【００４２】
尚、シフトレジスタ１２０ａからのタイミング信号を、バッファ等（図示せず）によって緩衝増幅し、後段の回路へ緩衝増幅したタイミング信号を順次供給しても良い。タイミング信号が供給される配線には、多くの回路あるいは素子が接続されているために負荷容量（寄生容量）が大きい。この負荷容量が大きいために生ずるタイミング信号の立ち上がりまたは立ち下がりの”鈍り”を防ぐために、このバッファが設けられる。
【００４３】
図８に画素及びセンサー部１０１の回路図の一例を示す。画素及びセンサー部１０１はソース信号線Ｓ１〜Ｓｘ、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙ、容量線ＣＳ1〜ＣＳｙ、リセット用ゲート信号線ＲＧ１〜ＲＧｙ、センサー用ゲート信号線ＳＧ１〜ＳＧｙ、センサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘ、センサー用電源線ＶＢが設けられている。
【００４４】
画素及びセンサー部１０１は複数の画素１０２から成っている。画素１０２は、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘのいずれか１つと、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙのいずれか１つと、容量線ＣＳ1〜ＣＳｙのいずれか１つと、リセット用ゲート信号線ＲＧ１〜ＲＧｙのいずれか１つと、センサー用ゲート信号線ＳＧ１〜ＳＧｙのいずれか１つと、センサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘのいずれか１つと、センサー用電源線ＶＢとを有している。そして、センサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘはそれぞれ定電流電源１０３−１〜１０３−ｘに接続されている。
【００４５】
図９に画素１０２の詳しい構成を示す。点線で囲まれた領域が画素１０２である。なお、ソース信号線Ｓは、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘのいずれか１つを意味する。またゲート信号線Ｇはゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙのいずれか１つを意味する。また容量線ＣＳは容量線ＣＳ１〜ＣＳｙのいずれか１つを意味する。またリセット用ゲート信号線ＲＧはリセット用ゲート信号線ＲＧ１〜ＲＧｙのいずれか１つを意味する。またセンサー用ゲート信号線ＳＧは、センサー用ゲート信号線ＳＧ１〜ＳＧｙのいずれか１つを意味する。またセンサー出力配線ＳＳはセンサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘのいずれか１つを意味する。
【００４６】
画素１０２は液晶駆動用の画素ＴＦＴ１０４、液晶素子１０６、保持容量１０７を有している。液晶素子１０６は画素電極と対向電極とその間の液晶層とから成っている。画素ＴＦＴ１０４のゲート電極はゲート信号線Ｇに接続されている。そして画素ＴＦＴ１０４のソース領域とドレイン領域は、一方がソース信号線Ｓに、もう一方が液晶素子１０６と保持容量１０７とに接続されている。
【００４７】
さらに画素１０２は、リセット用ＴＦＴ１１０、バッファ用ＴＦＴ１１１、選択用ＴＦＴ１１２、フォトダイオード１１３を有している。リセット用ＴＦＴ１１０のゲート電極はリセット用ゲート信号線ＲＧに接続されている。リセット用ＴＦＴ１１０のソース領域はセンサー用電源線ＶＢに接続されている。センサー用電源線ＶＢは常に一定の電位（基準電位）に保たれている。またリセット用ＴＦＴ１１０のドレイン領域はフォトダイオード１１３及びバッファ用ＴＦＴ１１１のゲート電極に接続されている。
【００４８】
図示しないが、フォトダイオード１１３はカソード電極と、アノード電極と、カソード電極とアノード電極の間に設けられた光電変換層とを有している。リセット用ＴＦＴ１１０のドレイン領域は、具体的にはフォトダイオード１１３のアノード電極又はカソード電極に接続されている。バッファ用ＴＦＴ１１１のドレイン領域はセンサー用電源線ＶＢに接続されており、常に一定の基準電位に保たれている。そしてバッファ用ＴＦＴ１１１のソース領域は選択用ＴＦＴ１１２のソース領域又はドレイン領域に接続されている。
【００４９】
選択用ＴＦＴ１１２のゲート電極はセンサー用ゲート信号線ＳＧに接続されている。そして選択用ＴＦＴ１１２のソース領域とドレイン領域は、一方は上述したとおりバッファ用ＴＦＴ１１１のソース領域に接続されており、もう一方はセンサー出力配線ＳＳに接続されている。センサー出力配線ＳＳは定電流電源１０３（定電流電源１０３−１〜１０３−ｘのいずれか１つ）に接続されており、常に一定の電流が流れている。
【００５０】
図７に示したシフトレジスタ１２０ａからのタイミング信号は、ラッチ（Ａ）１２０ｂに供給される。ラッチ（Ａ）１２０ｂは、デジタル信号（digital signals）を処理する複数のステージのラッチを有している。ラッチ（Ａ）１２０ｂは、前記タイミング信号が入力されると同時に、デジタル信号を順次書き込み、保持する。
【００５１】
なお、ラッチ（Ａ）１２０ｂにデジタル信号を取り込む際に、ラッチ（Ａ）１２０ｂが有する複数のステージのラッチに、順にデジタル信号を入力しても良い。しかし本願発明はこの構成に限定されない。ラッチ（Ａ）１２０ｂが有する複数のステージのラッチをいくつかのグループに分け、各グループに並行して同時にデジタル信号を入力する、いわゆる分割駆動を行っても良い。なおこのときのグループの数を分割数と呼ぶ。例えば４つのステージごとにラッチをグループに分けた場合、４分割で分割駆動すると言う。
【００５２】
ラッチ（Ａ）１２０ｂの全ステージのラッチへのデジタル信号の書き込みが一通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。すなわち、ラッチ（Ａ）１２０ｂ中で一番左側のステージのラッチにデジタル信号の書き込みが開始される時点から、一番右側のステージのラッチにデジタル信号の書き込みが終了する時点までの時間間隔がライン期間である。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。
【００５３】
１ライン期間が終了すると、ラッチ（Ｂ）１２０ｃにラッチシグナル（Latch Signal）が供給される。この瞬間、ラッチ（Ａ）１２０ｂに書き込まれ保持されているデジタル信号は、ラッチ（Ｂ）１２０ｃに一斉に送出され、ラッチ（Ｂ）１２０ｃの全ステージのラッチに書き込まれ保持される。
【００５４】
デジタル信号をラッチ（Ｂ）１２０ｃに送出し終えたラッチ（Ａ）１２０ｂは、シフトレジスタ１２０ａからのタイミング信号に基づき、再びデジタル信号の書き込みを順次行う。この２順目の１ライン期間中には、ラッチ（Ｂ）１２０ｂに書き込まれ、保持されているデジタル信号がソース信号線Ｓ１〜Ｓｘに入力される。
【００５５】
一方、ゲート信号側駆動回路１２２は、それぞれシフトレジスタ、バッファ（いずれも図示せず）を有している。また場合によっては、ゲート信号側駆動回路１２２が、シフトレジスタ、バッファの他にレベルシフトを有していても良い。
【００５６】
ゲート信号側駆動回路１２２において、シフトレジスタ（図示せず）からのゲート信号がバッファ（図示せず）に供給され、対応するゲート信号線に供給される。ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙには、それぞれ１ライン分の画素の画素ＴＦＴ１０４のゲート電極が接続されており、１ライン分全ての画素の画素ＴＦＴ１０４を同時にオンの状態にしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
【００５７】
なおソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路の数、構成及びその動作は、本実施例で示した構成に限定されない。本発明のセンサー内蔵ディスプレイに用いられるエリアセンサーは、公知のソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路を用いることが可能である。このような本実施例の構成は、実施例１と組み合わせて応用することが可能である。
【００５８】
[実施例３]
実施例２のセンサー部とは異なる構成を有するセンサー部の回路図を図１０に示す。画素及びセンサー部１００１はソース信号線Ｓ１〜Ｓｘ、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙ、容量線ＣＳ１〜ＣＳｙ、リセット用ゲート信号線ＲＧ１〜ＲＧｙ、センサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘ、センサー用電源線ＶＢが設けられている。
【００５９】
画素及びセンサー部１００１は複数の画素１００２を有している。画素１００２は、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘのいずれか１つと、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙのいずれか１つと、容量線ＣＳ１〜ＣＳｙのいずれか１つと、リセット用ゲート信号線ＲＧ１〜ＲＧｙのいずれか１つと、センサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘのいずれか１つと、センサー用電源線ＶＢとを有している。センサー出力配線ＳＳ１〜ＳＳｘはそれぞれ定電流電源１００３−１〜１００３−ｘに接続されている。
【００６０】
画素１００２は画素ＴＦＴ１００４、保持容量１００７、液晶素子１００６を有している。さらに画素１００２は、リセット用ＴＦＴ１０１０、バッファ用ＴＦＴ１０１１、選択用ＴＦＴ１０１２、フォトダイオード１０１３を有している。
【００６１】
液晶素子１００６は画素電極と対向電極と、その間に設けられた液晶層とから成っている。画素ＴＦＴ１００４のゲート電極はゲート信号線（Ｇ１〜Ｇｙ）に接続されている。そして画素ＴＦＴ１００４のソース領域とドレイン領域は、一方がソース信号線Ｓに、もう一方が液晶素子１００６と保持容量１００７に接続されている。
【００６２】
リセット用ＴＦＴ１０１０のゲート電極はリセット用ゲート信号線（ＲＧ１〜ＲＧｘ）に接続されている。リセット用ＴＦＴ１０１０のソース領域はセンサー用電源線ＶＢに接続されている。センサー用電源線ＶＢは常に一定の電位（基準電位）に保たれている。またリセット用ＴＦＴ１０１０のドレイン領域はフォトダイオード１０１３及びバッファ用ＴＦＴ１０１１のゲート電極に接続されている。
【００６３】
図示しないが、フォトダイオード１０１３はカソード電極と、アノード電極と、カソード電極とアノード電極の間に設けられた光電変換層とを有している。リセット用ＴＦＴ１０１０のドレイン領域は、具体的にはフォトダイオード１０１３のアノード電極又はカソード電極に接続されている。
【００６４】
バッファ用ＴＦＴ１０１１のドレイン領域はセンサー用電源線ＶＢに接続されており、常に一定の基準電位に保たれている。そしてバッファ用ＴＦＴ１０１１のソース領域は選択用ＴＦＴ１０１２のソース領域又はドレイン領域に接続されている。
【００６５】
選択用ＴＦＴ１０１２のゲート電極はゲート信号線（Ｇ１〜Ｇｘ）に接続されている。そして選択用ＴＦＴ１０１２のソース領域とドレイン領域は、一方は上述したとおりバッファ用ＴＦＴ１０１１のソース領域に接続されており、もう一方はセンサー出力配線（ＳＳ１〜ＳＳｘ）に接続されている。センサー出力配線（ＳＳ１〜ＳＳｘ）は定電流電源１００３（定電流電源１００３−１〜１００３−ｘ）にそれぞれ接続されており、常に一定の電流が流れている。
【００６６】
本実施例において、画素ＴＦＴ１００４及び選択用ＴＦＴ１０１２の極性は同じである。つまり。画素ＴＦＴ１００４がｎチャネル型ＴＦＴの場合、選択用ＴＦＴ１０１２もｎチャネル型ＴＦＴである。また画素ＴＦＴ１００４がｐチャネル型ＴＦＴの場合、選択用ＴＦＴ１０１２もｐチャネル型ＴＦＴである。
【００６７】
そして本実施例のイメージセンサーのセンサー部は、図８に示したイメージセンサーと異なり、画素ＴＦＴ１００４のゲート電極と、選択用ＴＦＴ１０１２のゲート電極が、共にゲート信号線（Ｇ１〜Ｇｘ）に接続されていることである。このような本実施例の構成は、実施例１と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【００６８】
[実施例４]
図１１に本実施例のセンサー内蔵型ディスプレイの構造を示すブロック図である。１３０はソース信号線駆動回路、１３２はゲート信号線駆動回路である。また１３１はセンサー用ソース信号線駆動回路、１３３はセンサー用ゲート信号線駆動回路である。本実施例ではソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路とを１つづつ設けたが、本願発明はこの構成に限定されない。ソース信号線駆動回路を２つ設けても良い。また、ゲート信号線駆動回路を２つ設けても良い。
【００６９】
ソース信号線駆動回路１３０は、シフトレジスタ１３０ａ、レベルシフト１３０ｂ、サンプリング回路１３０ｃを有している。なおレベルシフトは必要に応じて用いればよく、必ずしも用いなくとも良い。また本実施例においてレベルシフトはシフトレジスタ１３０ａとサンプリング回路１３０ｃとの間に設ける構成としたが、本願発明はこの構成に限定されない。またシフトレジスタ１３０ａの中にレベルシフト１３０ｂが組み込まれている構成にしても良い。
【００７０】
クロック信号（ＣＬＫ）、スタートパルス信号（ＳＰ）がシフトレジスタ１３０ａに入力される。シフトレジスタ１３０ａからアナログの信号（アナログ信号）をサンプリングするためのサンプリング信号が出力される。出力されたサンプリング信号はレベルシフト１３０ｂに入力され、その電位の振幅が大きくなって出力される。
【００７１】
レベルシフト１３０ｂから出力されたサンプリング信号は、サンプリング回路１３０ｃに入力される。そしてサンプリング回路１３０ｃに入力されるアナログ信号がサンプリング信号によってそれぞれサンプリングされ、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘに入力される。
【００７２】
一方、ゲート信号側駆動回路１３２は、それぞれシフトレジスタ、バッファ（いずれも図示せず）を有している。また場合によっては、ゲート信号側駆動回路１３２が、シフトレジスタ、バッファの他にレベルシフトを有していても良い。
【００７３】
ゲート信号側駆動回路１３２において、シフトレジスタ（図示せず）からのゲート信号がバッファ（図示せず）に供給され、対応するゲート信号線に供給される。ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙには、それぞれ１ライン分の画素の画素ＴＦＴ１０４のゲート電極が接続されており、１ライン分全ての画素の画素ＴＦＴ１０４を同時にオンの状態にしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
【００７４】
なおソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路の数、構成及びその動作は、本実施例で示した構成に限定されない。本発明のセンサー内蔵ディスプレイに用いられるイメージセンサーは、公知のソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路を用いることが可能である。
【００７５】
尚、本実施例において、画素及びセンサー部１０１は図８または図１０に示した構成を有していても良い。このような本実施例は実施例１または実施例３と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【００７６】
[実施例５]
本実施例では基板上に画素及びセンサー部を構成する各ＴＦＴを作製する方法について詳細に説明する。まず、図１２（Ａ）に示すように、コーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板７０１上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成るブロッキング層７０２を形成する。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜７０２ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成し、同様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜７０１ｂを５０〜２００nm（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例ではブロッキング層７０２を２層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造として形成しても良い。
【００７７】
島状に分割された半導体層７０３〜７０７は、非晶質構造を有する半導体膜を、レーザーアニール法やファーネスアニール炉を用いた熱処理により結晶構造を有する半導体膜（以下、結晶質半導体膜という）で形成する。この島状の半導体層７０３〜７０７の厚さは２５〜８０nm（好ましくは３０〜６０nm）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
【００７８】
レーザーアニール法で結晶質半導体膜を作製するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いる。レーザー発振器から出力されるレーザー光は、光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いる。アニールの条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Hzとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合には、第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０kHzとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μm、例えば４００μmで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行う。
【００７９】
次いで、島状半導体層７０２〜７０７を覆うゲート絶縁膜７０８を形成する。ゲート絶縁膜７０８はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０nmとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、１２０nmの厚さで酸化窒化シリコン膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜７０８はこのような酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００８０】
そして、ゲート絶縁膜７０８上にゲート電極を形成するための第１の導電膜７０９ａと第２の導電膜７０９ｂとを形成する。本実施例では、第１の導電膜７０９ａを窒化タンタルまたはチタンで５０〜１００nmの厚さに形成し、第２の導電膜７０９ｂをタングステンで１００〜３００nmの厚さに形成する。これらの材料は、窒素雰囲気中における４００〜６００℃の熱処理でも安定であり、抵抗率が著しく増大することがない。
【００８１】
次に図１２（Ｂ）に示すように、レジストによるマスク７１０〜７１５を形成し、ゲート電極を形成するための第１のエッチング処理を行う。エッチング方法に限定はないが、好適にはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いる。エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2を混合し、０．５〜２Pa、好ましくは１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して行う。基板側（試料ステージ）にも１００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した場合にはタングステン膜、窒化タンタル膜及びチタン膜の場合でも、それぞれ同程度の速度でエッチングすることができる。
【００８２】
上記エッチング条件では、レジストによるマスクの形状と、基板側に印加するバイアス電圧の効果により端部をテーパー形状とすることができる。テーパー部の角度は１５〜４５°となるようにする。また、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。タングステンに対する酸化窒化シリコン膜の選択比は２〜４（代表的には３）であるので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面は２０〜５０nm程度エッチングされる。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電膜と第２の導電膜から成る第１の形状の導電層７１６〜７２１（第１の導電膜７１６ａ〜７２１ａと第２の導電膜７１６ｂ〜７２１ｂ）を形成する。７２２はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層で覆われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなる。
【００８３】
そして、図１２（Ｃ）で示すように、第１のドーピング処理を行いｎ型の不純物（ドナー）をドーピングする。ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行う。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０13〜５×１０14atoms/cm2として行う。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。この場合、加速電圧を制御（例えば、２０〜６０keV）して、第１の形状の導電層をマスクとして利用する。こうして、第１の不純物領域７２３〜７２７を形成する。例えば、第１の不純物領域７２５〜７２９おけるｎ型の不純物の濃度は１×１０20〜１×１０21atomic/cm3の範囲となるようにする。
【００８４】
図１２（Ｄ）で示す第２のエッチング処理は、同様にＩＣＰエッチング装置を用い、エッチングガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2を混合して、１Paの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ電力(13.56MHz)を供給してプラズマを生成する。基板側（試料ステージ）には５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、第１のエッチング処理に比べ低い自己バイアス電圧を印加する。このような条件によりタングステン膜を異方性エッチングし、第１の導電層である窒化タンタル膜またはチタン膜を残存させるようにする。こうして、第２の形状の導電層７２８〜７３３（第１の導電膜７２８ａ〜７３３ａと第２の導電膜７２８ｂ〜７３３ｂ）を形成する。７３９はゲート絶縁膜であり、第２の形状の導電層７２８〜７３３で覆われない領域はさらに２０〜５０nm程度エッチングされて膜厚が薄くなる。
【００８５】
次いで、第２のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理よりもドーズ量を下げ高加速電圧の条件でｎ型の不純物（ドナー）をドーピングする。例えば、加速電圧を７０〜１２０keVとし、１×１０13/cm2のドーズ量で行い、図１２（Ｃ）で島状の半導体層に形成された第１の不純物領域の内側に第２の不純物領域７３４〜７３８を形成する。このドーピングは、第２の形状の導電層７２８ｂ〜７３３ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第２の形状の導電層７２８ａ〜７３３ａの下側の領域に不純物元素が添加されるようにドーピングする。この不純物領域は、第２の形状の導電層７２８ａ〜７３３ａがほぼ同じ膜厚で残存していることから、第２の形状の導電層に沿った方向における濃度分布の差は小さく、１×１０17〜１×１０19atoms/cm3の濃度でｎ型の不純物（ドナー）が含まれるように形成する。
【００８６】
そして、図１３（Ａ）に示すように、第３のエッチング処理を行い、ゲート絶縁膜のエッチング処理を行う。その結果、第２の形状の導電層７２８ａ〜７３３ａもエッチングされ、端部が後退して小さくなり、第３の形状の導電層７４０〜７４５（第１の導電膜７４０ａ〜７４５ａと第２の導電膜７４０ｂ〜７４５ｂ）が形成される。７４６は残存するゲート絶縁膜であり、エッチングをさらに進めて半導体層の表面を露出させても良い。
【００８７】
ｐチャネル型ＴＦＴに対しては、図１３（Ｂ）に示すように、レジストマスク７５８〜７６０を形成し、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する島状半導体層にｐ型の不純物（アクセプタ）をドーピングする。ｐ型の不純物（アクセプタ）は１３族に属する元素から選ばれ、典型的にはボロン（Ｂ）を用いる。第３の不純物領域７６７ａ、７６７ｂ、７６７ｃ、７６８ａ、７６８ｂ、７６８ｃの不純物濃度は２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにする。不純物領域７５８にはリンが添加されているが、その１．５〜３倍の濃度でボロンを添加して導電型を反転させておく。
【００８８】
以上までの工程で半導体層に不純物領域が形成される。その後、図１３（Ｃ）で示す工程では、レジストによるマスク７６９、７７０を形成し、フォトダイオードを形成する半導体層７０６上にある第３の導電層７４３を除去する。第３の形状の導電層７４０、７４１、７４２、７４４はゲート電極となり、第３の形状の導電層７４５は容量配線となる。
【００８９】
次に、図１４（Ａ）に示すように、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜から成る第１の層間絶縁膜７７１をプラズマＣＶＤ法で形成する。そして導電型の制御を目的としてそれぞれの島状半導体層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。活性化はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行うことが好ましい。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することもできる。熱アニール法では酸素濃度が１ppm以下、好ましくは０．１ppm以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜６００℃で行うものであり、本実施例では５００℃で４時間の熱処理を行う。その結果、保護絶縁膜７５９中の水素が放出されて、島状半導体膜中に拡散させることで水素化を同時に行うことができる。
【００９０】
水素化は３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行っても良い。いずれにしても、水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行うことも可能である。
【００９１】
この第１の層間絶縁膜７７１にコンタクトホールを形成し、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを用いて、センサー出力配線７７２、接続配線７７３、センサー用電源線７７５、接続配線７７７、コモン接続線７７９、ソース信号線７８０、ドレイン配線７８１を形成する。
【００９２】
そして、これらの配線の上層にパッシベーション膜７８２、第２の層間絶縁膜７８３を形成する。パッシベーション膜７８２は窒化シリコン膜で５０nmの厚さで形成する。さらに、有機樹脂からなる第２の層間絶縁膜７８３を約１０００nmの厚さに形成する。有機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等を使用することができる。有機樹脂膜を用いることの利点は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお上述した以外の有機樹脂膜を用いることもできる。ここでは、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用い、３００℃で焼成して形成する。
【００９３】
次に、図１４（Ｂ）に示すように、第２の層間絶縁膜７８３及びパッシベーション膜７８２に、ドレイン配線７８１に達するコンタクトホールを形成し、画素電極７８４を４００〜１０００nm形成する。画素電極はアルミニウムや銀など反射率の高い導電性材料で形成する。反射型の液晶表示装置では、画素電極の表面に微細な凹凸を形成して、この面で反射する光が散乱するようにしておくと好ましい。また、開口７８５はフォトダイオード８０４上に形成され、光が入射するようになっている。
【００９４】
以上の様にして、バッファアＴＦＴ８０１、選択用ＴＦＴ８０２、リセット用ＴＦＴ８０３、フォトダイオード８０４、画素ＴＦＴ８０５、保持容量８０６を形成することができる。
【００９５】
バッファアＴＦＴ８０１はｎチャネル型ＴＦＴであり、チャネル形成領域８１０、第３の形状の導電層７２８から成るゲート電極と重なる第２の不純物領域８１１（Gate Overlapped Drain：ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８１２（Lightly Doped Drain：ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する第１の不純物領域８１３を有している。
【００９６】
選択用ＴＦＴ８０２もｎチャネル型ＴＦＴであり、チャネル形成領域８１４、第３の形状の導電層７２９から成るゲート電極と重なる第２の不純物領域８１５、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８１６とソース領域またはドレイン領域として機能する第１の不純物領域８１７を有している。
【００９７】
リセット用ＴＦＴ８０３はｐチャネル型ＴＦＴであり、チャネル形成領域８１８、ソース領域またはドレイン領域として機能する第３の不純物領域８１９〜８２１を有している。
【００９８】
フォトダイオード８０４はｐ型不純物が添加された第３の領域８２６〜８２８、ｎ型の不純物が添加された第１の不純物領域８２５及び第２の不純物領域８２３、８２４、不純物が添加されない真性領域８２２から成り、いわゆるｐｉｎ型の構造を有している。そして、第１の不純物領域８２５は接続配線７７７とコンタクトを形成し、リセット用ＴＦＴ８０３のドレイン側と接続している。一方の第３の不純物領域８２８はコモン配線７７９とコンタクトを形成している。
【００９９】
画素ＴＦＴ８０５にはチャネル形成領域８２９、ゲート電極を形成する第３の形状の導電層７３２と重なる第２の不純物領域８３０（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８３１（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する第１の不純物領域８３２、８３３、８３４を有している。また、保持容量８０６の一方の電極として機能する半導体層８３５は第１の不純物領域から連続して形成されたもので、端部には第２の不純物領域と同じ濃度で不純物が添加された領域８３６、８３７が形成されている。
【０１００】
図１５はこのような画素の上面図を示す。図１５において、Ａ−Ａ'線及びＢ−Ｂ'線はそれぞれ図１４（Ｂ）で示すＡ−Ａ'線及びＢ−Ｂ'線に対応している。本発明で適用する液晶表示装置は反射型であるので、画素電極の下にＴＦＴを形成しても開口率を損なうことはない。
【０１０１】
勿論フォトセンサーを設けた部分は開口を設けるが、画素電極７８４をソース配線７８０とオーバーラップさせて形成することにより、開口率の損失を補うことができる。本実施例で示す画素構造は、画素電極の面積を大きくすることが可能であり、フォトセンサーを各画素に設けても開口率を向上させることができる。
【０１０２】
尚、本発明は上述した作製方法に限定されず、公知の方法を用いて作製することが可能である。また本実施例は、実施例１〜実施例４と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０１０３】
[実施例６]
各画素に設けるフォトセンサーは非晶質半導体を用いて形成することも可能である。本実施例ではその場合の相違点について図１６を用いて説明する。
【０１０４】
図１６（Ａ）は、実施例５と同様にして図１３（Ｃ）で説明する工程まで行った後、第１のパッシベーション膜８４０を窒化シリコン膜で５０〜１００nmの厚さに形成する。第１のパッシベーション膜上には光電変換層の下部電極８４１を形成する。下部電極８４１０はアルミニウムやチタンなどで形成すれば良い。光電変換層はプラズマＣＶＤ法で、ｎ型非晶質シリコン膜８４２を２０〜５０nm、真性（ｉ型）非晶質シリコン膜８４３を５００〜１０００nm、ｐ型非晶質シリコン膜８４４を１０〜２０nmの厚さに順次堆積した３層構造で形成する。さらに酸化インジウムや酸化亜鉛などから成る透明導電膜８４５を形成する。こうして、下部電極と光電変換層及び透明導電膜のパターンを形成する２枚のフォトマスクでフォトダイオードを形成することができる。
【０１０５】
そして、第１の層間絶縁膜８４６、センサー出力配線８５１、接続配線８５２、センサー用電源線８５４、接続配線８５６、コモン接続線８５７、ソース信号線８５８、ドレイン配線８５９を形成する。図１６（Ｂ）は、これらの配線の上層に第２のパッシベーション膜８６０、第２の層間絶縁膜８６１を形成する。第２のパッシベーション膜８６０は窒化シリコン膜で５０nmの厚さで形成する。有機樹脂からなる第２の層間絶縁膜８６１は約１０００nmの厚さに形成する。
【０１０６】
さらに、第２の層間絶縁膜８６１上に画素電極８６２を４００〜１０００nm形成する。開口部８６３はフォトダイオード８６４上に形成され、光が入射するようになっている。フォトダイオード８６４は非晶質シリコンを用いたｐｉｎ型構造であり、光感度が高く明暗比（ダイナミックレンジ）が広くとれるので、本発明のフォトセンサーに好適に用いることができる。本実施例は、実施例１〜実施例４と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０１０７】
[実施例７]
本実施例では、実施例５で作製したＴＦＴアレイ基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を説明する。まず、実施例５に従い、図１４（Ｂ）の状態のＴＦＴアレイ基板を得た後、図１７で示すように柱状のスペーサ８７０を形成する。このような柱状スペーサは、感光性の樹脂膜を形成し、露光及び現像処理して所定の位置に形成する。感光性の樹脂膜の材料に限定はないが、例えば、ＪＳＲ社製のＮＮ７００を用い、スピナーで塗布し、クリーンオーブンを用い１５０〜２００℃で加熱して硬化させて形成する。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、柱状スペーサ８７０の高さは２〜７μm、好ましくは４〜６μmとし、その形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示パネルとしての機械的な強度を確保することができる。その上に配向膜８７３を形成しラビング処理をする。
【０１０８】
対向基板８７４には対向電極８７５を形成し、配向膜８７６を形成した後ラビング処理を行う。そして、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とをシール剤（図示せず）で貼り合わせる。その後、両基板の間に液晶材料を注入し液晶層８７７を形成する。液晶材料には公知の液晶材料を用いれば良い。液晶は駆動電圧を印加しない状態で白表示になるノーマリーホワイトのものを用いれば、画素電極に設けた開口部から常時フォトダイオードに光を入射させることができる。このようにして図１７に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。また、実施例６で示すＴＦＴアレイ基板からも同様にしてアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製することができる。また、ここで作製される液晶表示装置は実施形態１で説明する液晶表示装置に適用することができる。
【０１０９】
[実施例８]
本実施例は本発明を使用する方法を述べるものである。本人認証が個体情報までの高度な認証が不要な場合は本発明を使用しないこともありえる。このため、認証の有無が選択できること、例えば、金銭が高額な移動が伴う場合のみに選択的に認証が出来るようにすることも可能である。取引先の状況に合わせ使用することや、あらかじめ携帯情報装置の制御マイコン上に判定基準を設定しておき、数値が一定値を超えた場合のみ使用することが可能である。また、認証結果を必要な場合のみ認証結果をインターネットで中央処理装置に伝達することも可能である。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明の形態型情報通信装置は、携帯型情報端末装置の内部に設けられたイメージセンサーにより本人認証が可能であり、従来の数値入力（暗証番号）を入力する認証作業に対して、高信頼性、簡易性を有することが可能である。
【０１１１】
また、イメージセンサーを内蔵した液晶表示装置を用い、文字や画像などの情報を表示する表示部とイメージセンサー部を同じ部位に設置することにより、携帯型情報通信装置の小型化を実現している。また、本人認証を行うために、その都度暗証番号などを使用者が入力する手間を省くことができる。補足的な機能として、記憶装置に所定のデータを記憶させておけば、使用者の運勢、吉凶を判断することもできる。また、それに基づいて取引の中止などの示唆を液晶表示装置に表示させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  イメージセンサーを内蔵した反射型液晶表示装置の構成と画像表示方法及びイメージ像読み取り方式を説明する図。
【図２】  本発明の本人認証システムの認証フロー。
【図３】  本発明の携帯型情報通信装置の外観図。
【図４】  本発明の携帯型情報通信装置の使用方法について示した図。
【図５】  本発明の携帯型情報通信装置の使用方法について示した図。
【図６】  イメージセンサー内蔵型ディスプレイの構造を示すブロック図。
【図７】  イメージセンサー内蔵型ディスプレイの構造を示すブロック図。
【図８】  画素及びセンサー部の回路図。
【図９】  画素の回路図。
【図１０】  画素及びセンサー部の回路図。
【図１１】  イメージセンサー内蔵型ディスプレイの構造を示すブロック図。
【図１２】  イメージセンサー内蔵型ディスプレイの作製行程を示す図。
【図１３】  イメージセンサー内蔵型ディスプレイの作製行程を示す図。
【図１４】  イメージセンサー内蔵型ディスプレイの作製行程を示す図。
【図１５】  イメージセンサーを設けたアクティブマトリクス型液晶表示装置における画素の構成を説明する上面図。
【図１６】  非晶質シリコンｐｉｎダイオードでフォトセンサーを形成する場合の工程を説明する図。
【図１７】  アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１８】  従来の携帯電話の図。
【図１９】  従来の本人認証のフロー。
【図２０】  読み取る掌紋の位置を示す図。３
【図１】
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【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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