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Hintergrund der Erfindung
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1. Feld der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System und
ein Verfahren zur Nutzeridentitätsprüfung. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System und ein Verfahren zur
Benutzeridentitätsprüfung zur
Prüfung
der Identität
eines Benutzers unter Verwendung einer Flüssigkristallanzeige vom Typ
mit eingebautem Bildsensor, die in einer mobilen Kommunikationseinrichtung
vorgesehen ist.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Internetbasierende
Kommunikationstechnologien, die mobile Kommunikationseinrichtungen,
wie etwa Mobiltelefone, handgestützte
Informationsendstellen verwenden, haben sich in den letzten Jahren schnell
entwickelt. Ein wichtiges, herkömmliches Kommunikationssystem
im Internet wird durch Verbinden von Telefonleitungen mit Desktop-Rechnern in Büros und
zuhause erreicht. In letzter Zeit hat sich ein derartiges System
verbreitet, dass Mobiltelefone mit dem Internet verbunden werden
und eine Vielzahl von Informationen leicht ausgetauscht werden.
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Die 18 zeigt
ein Beispiel einer herkömmlichen
Mobiltelefoneinrichtung. Die in 18 gezeigte
herkömmliche
Mobiltelefoneinrichtung ist aus einem Hauptkörper 1801, einer Sprachausgabeeinheit 1802,
einer Spracheingabeeinheit 1803, einer Anzeigeeinheit 1804,
einem Betriebsschalter 1805 und einer Antenne 1806 aufgebaut.
Im Fall der Abwicklung eines normalen Telefongespräches werden
eine Telefonnummer eines Zielgeräts
und ein Empfangsstatus der elektrischen Radiowellen in einer Flüssigkristallanzeige
angezeigt. Bei der Verwendung des Internets wird weiterhin ein notwendiger
Informationsgegenstand dargestellt.
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Wenn über das
Internet unter Verwendung der in 18 gezeigten,
herkömmlichen
Mobiltelefoneinrichtung Geld übertragen
und empfangen wird, ist es notwendig, dass die Identität des Benutzers
geprüft
wird. In diesem Fall wird die Prüfung
durch Eingabe eines Passwortes, das im Voraus in dem Zielgerät registriert
wurde, und durch die Übertragung und
Abgabe von Daten zu und den Empfang von Daten von dem Zielgerät durchgeführt.
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Die 19 zeigt
den Ablauf der herkömmlichen
Prüfung
der Benutzeridentität.
Als erstes stellt der Nutzer eine Verbindung mit einem gewünschten Endgerät über das
Internet her. Als nächstes
wird unter den Bedingungen, die durch das Empfangsgerät festgelegt
werden, eine Nummer (Passwort) von der Mobiltelefoneinrichtung zur
Prüfung
eingegeben. Das Zielgerät,
das die Nummer empfängt,
ordnet den empfangenen Wert einer im Voraus aufgezeichneten Nummer
zu und überprüft, ob beide
Nummern miteinander übereinstimmen
oder nicht. Wenn sie übereinstimmen,
kann die Identität
des Benutzers geprüft werden
und der gewünschte
Dienst kann empfangen werden.
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Entsprechend
dem herkömmlichen
Prüfungssystem,
das das Mobiltelefon wie vorstehend verwendet, entstehend jedoch
die folgenden Probleme. Ein erstes Problem besteht darin, dass es schwierig
ist, die Identität
des Nutzers zu prüfen
und das Passwort kann missbraucht werden, wenn es an andere Leute
gelangt als den Benutzer selbst. Ein zweites Problem besteht darin,
dass Kommunikationskosten steigen, weil die Identität des Nutzers
jedes Mal durch Kommunikation mit dem Zielgerät geprüft wird und eine Rückbestätigung benötigt wird, wenn
die Kommunikation unterbrochen wird. Ein drittes Problem besteht
darin, dass die Eingabe durch ein Tastenfeld zeitaufwändig ist.
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EP
1148446-A2 offenbart ein System zur Prüfung der Nutzeridentität gemäß Präambel von
Anspruch 1.
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WO
99/28701 A beschreibt eine elektronische Vorrichtung, die eine Aufnahmeeinrichtungen für Fingerabdruck
umfasst. Eine elektronische Vorrichtung umfasst eine Einrichtung
zur Aufnahme eines Fingerabdrucks, wobei die Einrichtung eine Anordnung
von Sensorelementen aufweist, die auf einem transparenten Substrat
vorhanden sind zur kapazitiven Aufzeichnung des Rippenmusters eines Fingerabdrucks,
der über
der Anordnung angeordnet ist. Die Durchsichtigkeit der Einrichtung
wird verwendet, um weitere Möglichkeiten
bereitzustellen. Erhebliche Durchsichtigkeit kann der Einrichtung
verliehen werden durch Ausbilden der Fühlerelektroden der Anordnung
aus transparentem, leitendem Material. In Produkten, wie Mobiltelefonen,
Notebook-Rechnern oder ähnlichen
tragbaren elektronischen Produkten von kleiner Größe, kann
eine derartige Fühlereinheit
für Fingerabdruck
daher vorteilhaft angeordnet werden durch Überlagern mit einer Anzeigeeinrichtung,
wobei die Anzeigeausgabe durch die Einrichtung sichtbar ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Benutzerauthentisierung
zu verbessern. Dieses Ziel wird durch Bereitstellen eines Systems
zur Prüfung
der Benutzeridentität
gemäß Anspruch
1 und eines Verfahrens zur Prüfung
der Nutzeridentität
gemäß Anspruch
15 erreicht. Ausführungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
niedergelegt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen leicht offenbar.
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1 ist
eine erläuternde
Zeichnung, die eine Struktur einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung vom
Reflektionstyp zeigt, die einen Bildsensor, ein Bildanzeigeverfahren
und ein Bildlesesystem aufweist;
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2 ist
ein Ablaufdiagramm und zeigt einen Ablauf der Prüfung in einem System zur Prüfung der
Benutzeridentität
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine Darstellung und zeigt den äußeren Aufbau
einer mobilen Kommunikationseinrichtung der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Darstellung und zeigt ein Verfahren, wie die mobile Kommunikationseinrichtung der
vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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5 ist
eine Darstellung und zeigt ein Verfahren, wie eine mobile Kommunikationseinrichtung der
vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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6 ist
ein Blockschaltbild und zeigt eine Struktur einer Anzeige vom Typ
mit eingebautem Bildsensor;
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7 ist
ein Blockschaltbild und zeigt eine Struktur einer Anzeige vom Typ
mit eingebautem Bildsensor;
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8 ist
eine Darstellung und zeigt Schaltkreise eines Bildelement-/Sensorabschnitts;
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9 ist
eine Darstellung und zeigt Schaltkreise für Bildelemente;
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10 ist
ein Diagramm und zeigt Schaltkreise des Bildelement-/Sensorabschnitts;
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11 ist
ein Blockschaltbild und zeigt eine Struktur einer Anzeige vom Typ
mit eingebautem Bildsensor;
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12 ist eine Darstellung und zeigt einen Herstellprozess
der Anzeige vom Typ mit eingebautem Bildsensor;
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13 ist eine Darstellung und zeigt einen Herstellprozess
der Anzeige vom Typ mit eingebautem Bildsensor;
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14 ist eine Darstellung und zeigt einen Herstellprozess
der Anzeige vom Typ mit eingebautem Bildsensor;
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15a ist eine erläuternde Draufsicht und zeigt
eine Geometrie des Bildelements in einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Typ der aktiven Matrix, wobei die Einrichtung mit einem Bildsensor ausgestattet
ist;
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16 ist eine erläuternde Darstellung und zeigt
einen Prozess zur Ausbildung eines Lichtsensors durch Verwendung
einer pin-Diode aus amorphem Silizium;
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17 ist
eine Querschnittsansicht und zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Typ mit aktiver Matrix;
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18 ist
eine Darstellung und zeigt ein herkömmliches Mobiltelefon;
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19 ist
ein Ablaufdiagramm und zeigt einen Ablauf zur Prüfung einer Benutzeridentität; und
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20 ist
eine Darstellung und zeigt ein Gebiet eines zu lesenden Handabdrucks.
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Eingehende Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen
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Nachfolgend
werden Ausführungen
des Systems zur Prüfung
der Benutzeridentität
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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[Ausführungsmodus
1]
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1 ist
eine Darstellung und zeigt eine Struktur einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung,
die für
das System zur Prüfung
der Benutzeridentität
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
ist aus einem Substrat 301 (das nachfolgend als ein TFT-Feldsubstrat bezeichnet
wird), das mit einem Bildelementabschnitt und einer Treiberschaltung
ausgebildet ist, die aus TFTs (Thin Film Transistors) ausgebildet
ist, einem gegenüberliegenden
Substrat 302, einer Polarisationsplatte 312, einem
ersten Vorderseitenlicht 303 und einem zweiten Vorderseitenlicht 304 aufgebaut ist.
Eine Flüssigkristallschicht 310 wird
zwischen dem TFT-Feldsubstrat 301 und dem gegenüberliegenden Substrat 302 vorgesehen
und durch ein Dichtelement 313 abgedichtet.
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Für eine mobile
Kommunikationseinrichtung wird ein niedriger Verbrauch von elektrischer
Energie benötigt
und daher wird eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Reflektionstyp als Anzeige verwendet, die sich externen Lichtes
bedient, und die Verwendung von Vorderseitenlicht als einer hilfsweisen Lichtquelle
zur Verbesserung der visuellen Wahrnehmung an einem dunklen Ort
beinhaltet. Mit Bezug auf die 1 entspricht
das erste Vorderseitenlicht 303, das auf der Vorderseitenfläche bereitgestellt
wird, der hilfsweisen Lichtquelle. Das erste Vorderseitenlicht 303 ist
aus einer Lichtquelle 315 aufgebaut, die aus einer kalten
Kathodenröhre
oder einer lichtemittierenden Diode (LED), einer Diffusionsplatte 316,
einer Lichtleiterplatte 317, usw. aufgebaut ist. Licht,
das von der Lichtleiterplatte 317 zu der Flüssigkristallschicht 310 gestrahlt
wird, wird durch eine Bildelementelektrode 309 zu der Benutzerseite
reflektiert und daraufhin verwendet.
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Ein
TFT-Feldsubstrat 301 ist mit einem Bildelementabschnitt 306,
einem Treiberschaltungsabschnitt 305 und einem externen
Eingangsanschluss 314 ausgerüstet. Der Bildelementabschnitt 306 ist mit
einer Vielzahl von Bildelementen ausgerüstet, die in einer Matrix angeordnet
sind. Jedes Bildelement ist mit einem Bildelement-TFT 307 ausgestattet,
der mit der Bildelementelektrode 306 und mit einer Fotodiode 308 verbunden
ist. Die Fotodiode 308 ist zweidimensional ausgebildet,
wodurch ein Bildsensor aufgebaut wird. Weiterhin ist das gegenüberliegende Substrat 302 mit
einer gegenüberliegenden
Elektrode 311 ausgestattet.
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Die
Identität
des Benutzers wird durch Identifizieren eines Handabdrucks (Handlinien)
oder eines Fingerabdrucks als individuelle Information des Benutzers
geprüft.
Die Information des gesamten Handabdrucks oder eines Teils davon
wird von dem Bildsensor erhalten, der aus der Fotodiode 308 aufgebaut
ist, die in den jeweiligen Bildelementen vorgesehen ist. Das zweite
Vorderseitenlicht 304 ist eine Lichtquelle für diesen
Bildsensor. Licht, das von der Lichtquelle 318 ausgestrahlt
wird, die aus dem kalten Kathoden rohr oder der lichtemittierenden
Diode (LED) aufgebaut ist, breitet sich über die Lichtleiterplatte 320 via
Diffusionsplatte 319 aus. Ein Teil des Lichtes wird zu
einer individuellen Fläche 321 ausgestrahlt,
die identifiziert werden soll und die von der individuellen Oberfläche 321 reflektierten
Strahlen treffen auf die Fotodiode 308.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
in dieser Ausführung,
die als eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Reflektionstyp mit Verwendung von zwei Vorderseitenlichtern
gezeigt ist, in der Lage, ein Bild anzuzeigen und individuelle Information
durch einen Bildsensor zu lesen. Tatsächlich werden die ersten und
zweiten Vorderseitenlichter 303, 304 nicht gleichzeitig
erleuchtet und werden alternativ entsprechend einem Fall der Anzeige
des Bildes und einem Fall zum Lesen des Bildes betrieben.
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[Ausführung
2]
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Die
individuelle Information (auf physischen Eigenschaften, wie etwa
einem Finderabdruck und einen Handabdruck, inhärent in dem Individuum), die absolut
einzig für
den Benutzer ist, wird durch die mobile Kommunikationseinrichtung
selbst identifiziert, wodurch eine erhöhte Vereinfachung des Systems erreicht
wird.
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2 zeigt
einen Ablauf der Prüfung
durch das System zur Prüfung
der Benutzeridentität
der vorliegenden Erfindung. Als erstes wird das Sammeln von individueller
Information von einem Tastenfeld angezeigt. Im Falle einer vorhergehenden
Programmierung ist es möglich,
das Sammeln der individuellen Information einfach durch Drücken einer
Taste zu starten. Weiterhin kann ebenso ein automatischer Start
des Sammelns der individuellen Information beim Anschalten der mobilen
Kommunikationseinrichtung vorgenommen werden.
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Die
aufgenommene individuelle Information wird mit der individuellen
Information des Benutzers verglichen, die früher in einem nichtflüchtigen
Speicher oder einem wiederbeschreibbaren, nichtflüssigen Speicher
(wie etwa ein Flashmemory) als eine Speichereinrichtung in der mobilen
Kommunikationseinrichtung gespeichert wurde. Wenn hierbei beurteilt
wird, dass die zwei Elemente der individuellen Information identisch
zueinander sind, wird der Benutzer als der authentische Eigentümer der
mobilen Kommunikationseinrichtung erachtet. Nach Abschluss der Beurteilung,
ob der Benutzer identifiziert werden kann oder nicht, wird ein Ergebnis
der Benutzerprüfung
an ein Zielgerät
der Kommunikation (das Zielgerät,
das die Prüfung
verlangt) übertragen.
Das Ergebnis der Be nutzerüberprüfung wird über das
Internet oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung übermittelt.
In diesem Fall wurde der Arbeitsschritt der Überprüfung bereits abgeschlossen,
und daher besteht keine Notwendigkeit, den Arbeitsschritt zur Prüfung erneut
mit dem Zielgerät
durchzuführen.
Das Zielgerät
kann in einfacher Weise von der mobilen Kommunikationseinrichtung
eine derartige Information empfangen, dass die Überprüfung beendet wurde.
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Die
mobile Kommunikationseinrichtung, die für das System zur Prüfung der
Nutzeridentität
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist einen Bildsensor
innerhalb der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
auf. Der Bildsensor wird für
das Lesen der individuellen Information des Nutzers verwendet. Die hier
aufgeführte
individuelle Information kann insbesondere den Fingerabdruck, den
Handabdruck (Handlinien), usw. einschließen.
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Als
nächstes
wird die mobile Kommunikationseinrichtung der vorliegenden Erfindung
erklärt. 3 zeigt
die mobile Kommunikationseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
Die mobile Kommunikationseinrichtung ist aus einem Anzeigepaneel 2701, einem
Betriebspaneel 2702 und einer Antenne 2709 aufgebaut.
Das Anzeigepaneel 2701 und das Betriebspaneel 2702 sind
miteinander an einem Verbindungselement 2703 verbunden.
Weiterhin kann ein Winkel, der durch eine Fläche entsteht, die mit einer Anzeige 2704 mit
eingebautem Sensor des Anzeigepaneels 2701 und durch eine
Fläche,
die mit Betriebstasten 2706 des Betriebspaneels 2702 ausgestattet
ist, aufgebaut wird, beliebig geändert
werden.
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Das
Anzeigepaneel 2701 schließt eine Anzeige 2704 mit
eingebautem Sensor ein. Weiterhin weist die in 3 gezeigte
mobile Kommunikationseinrichtung eine Funktion als ein Telefon auf.
Das Anzeigepaneel 2701 schließt eine Stimmausgabe 2705 zur
Ausgabe von Stimme ein. Die Anzeige 2704 mit eingebautem
Sensor betrifft die Verwendung einer Flüssigkristallanzeige vom Reflektionstyp.
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Das
Betriebspaneel 2702 weist Betriebstasten 2706,
einen Einschalter 2707 und eine Stimmeingabeeinheit 2708 auf.
Es ist anzumerken, dass die Betriebstasten 2706 und der
Einschalter 2707 in 2 getrennt
bereitgestellt werden, es kann jedoch eine Konfiguration geben,
bei der die Betriebstasten 2706 den Einschalter 2707 beinhalten.
Die Stimme wird über
die Stimmeingabeeinheit 2708 eingegeben.
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Es
ist anzumerken, dass das Anzeigepaneel 2701 die Stimmausgabeeinheit 2705 aufweist
und das Betriebspaneel 2702 die Stimmeingabeeinheit 2708 in
der 3 aufweist; die Ausführung 2 ist jedoch nicht auf
diesen Aufbau beschränkt.
Das Anzeigepaneel 2701 kann die Stimmeingabeeinheit 2708 aufweisen,
während
das Betriebspaneel 2702 die Stimmausgabeeinheit 2705 aufweisen
kann. Weiterhin kann sowohl die Stimmausgabeeinheit 2705 als auch
die Stimmeingabeeinheit 2708 zusammen in dem Anzeigepaneel 2701 oder
in dem Betriebspaneel 2702 vorgesehen sein.
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Mit
Bezug auf die 4 und 5 wird nachfolgend
ein Verfahren zur Verwendung der in 3 gezeigten
mobilen Kommunikationseinrichtung beschrieben. Wie in 4 gezeigt,
wird bei der Durchführung
der Überprüfung des
Benutzers mit der mobilen Kommunikationseinrichtung die Einrichtung durch
eine Hand so gehalten, dass die Einrichtung mit einer Handfläche umschlossen
wird. Der Betrieb der Überprüfung wird
durch Bedienung einer Taste auf dem Tastenfeld und durch Lesen des
Handabdrucks des Benutzers als individuelle Information mit der
Anzeige mit eingebautem Bildsensor durchgeführt. Diese Überprüfung wird durch Verknüpfen der individuellen
Information, die durch den Bildsensor gelesen wird, mit der individuellen
Information, die in den eingebauten, nichtflüchtigen Speicher, wie etwa dem
Flashspeicher gespeichert ist, erreicht. In diesem Fall wird die
mobile Einrichtung durch die Handfläche umschlossen und es ist
daher notwendig, dass das für
die Erfassung verwendete Licht von der Anzeigeseite erhalten wird.
Wie in 20 veranschaulicht, wird der
Handabdruck (Handlinien) durch den Bildsensor gelesen.
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Es
ist anzumerken, dass 4 das Beispiel zeigt, bei dem
die Betriebstaste 2706 durch einen Zeigefinger bedient
wird; die Betriebstaste 2706 kann jedoch durch einen Daumen
bedient werden, wie in 5 veranschaulicht. Es ist ebenso
anzumerken, dass die Betriebstaste 2706 auf einer Seitenfläche des
Betriebspaneels 2702 bereitgestellt werden kann. Die Betätigung kann
ausschließlich
durch den Zeigefinger oder den Daumen der dominanten Hand durchgeführt werden.
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Wie
vorstehend erörtert,
kann die in 3 gezeigte mobile Kommunikationseinrichtung
als ein Mobiltelefon verwendet werden und weist eine Eigenschaft
auf, dass die Information von der Außenseite durch die Anzeige
mit eingebautem Bildsensor eingeholt wird.
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[Ausführungen]
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[Ausführung
1]
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Konfigurationen
und Betriebsweisen der mobilen Kommunikationseinrichtung, die die
Anzeige vom Typ mit eingebautem Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung
einschließt,
wird in den Ausführungen
1 bis 8 erklärt.
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6 ist
ein Blockschaltbild, das die mobile Kommunikationseinrichtung in
der ersten Ausführung zeigt.
Die mobile Kommunikationseinrichtung schließt eine Antenne 601,
eine Übertragungs-/Empfangsschaltung 602,
eine Signalverarbeitungsschaltung 603 zum Komprimieren/Expandieren
und Kodieren der Signale, einen Steuer-Mikrocomputer 604,
einen Flashspeicher 605, ein Tastenfeld 606, eine Stimmeingabeschaltung 607,
eine Stimmausgabeschaltung 608, ein Mikrofon 609 und
einen Lautsprecher 610 ein, die von derselben Konfiguration
wie bei der herkömmlichen
Einrichtung sind. Zusätzlich
zu dem Vorstehenden schließt
die vorliegende mobile Kommunikationseinrichtung eine Anzeige 611 mit eingebautem
Bildsensor und eine Verknüpfungsschaltung 612 ein.
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Wenn
die Verknüpfung
durchgeführt
wird, werden analoge Bilddaten, die durch den in der Anzeige eingerichteten
Sensor geliefert werden, durch einen A/D-Wandler 630 in
digitale Signale umgesetzt. Die umgesetzten digitalen Signale werden
zu einem digitalen Signalprozessor (Digital Signal Processor: DSP) 614 übertragen
und durch diesen verarbeitet. Die Signalverarbeitung betrifft die
Verbesserung eines Gebietes des Bildes mit sich ändernder Dichte durch die Verwendung
eines digitalen Filters, um wirkungsvoll eine besser unterscheidbare
Handfläche zu
erhalten. Die erhaltenen Handflächendaten
werden innerhalb des DSP 614 in numerische Werte umgewandelt
und zu einer Vergleichschaltung 615 übertragen. Die Vergleichsschaltung 615 erhält Referenzdaten,
die in dem Flashspeicher 605 gespeichert sind und verknüpft die
numerischen Daten der Handfläche
mit den Referenzdaten.
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Das
Verfahren zur Beurteilung der individuellen Information kann in
ein Verfahren zur Merkmalverknüpfung
zum Verknüpfen
eines Merkmals von gesammelten Daten mit einem Merkmal der Referenzdaten,
und ein Verfahren zum Bildabgleich unterteilt werden zum direkten
Vergleich dieser zwei Datensätze
miteinander. Beide dieser zwei Verfahren können verwendet werden. Weiterhin
kann die Identität
des Benutzers sicherer ge prüft
werden durch Bereitstellen von mehreren Teilen der Prüfdaten durch geringfügiges Ändern einer
Richtung der Hand, verglichen mit einem einzigen Teil der Referenzdaten.
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Wenn Übereinstimmung
bestätigt
wird, gibt der Steuermikrocomputer 104 ein Prüfsignal
ab. Das Prüfsignal
wird durch die Signalverarbeitungseinheit 603, die Übertragungs-/Empfangsschaltung 602 und die
Antenne 601 übertragen
und erreicht einen Hostrechner oder einen Server über das
Internet, usw.
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[Ausführung
2]
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Die 7 ist
ein Blockschaltbild und zeigt eine Struktur der Anzeige mit eingebautem
Sensor, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Diese
Anzeige schließt
eine Treiberschaltung 120 für die Quellsignalleitung, eine
Treiberschaltung 122 für eine
Gatesignalleitung ein. Die Anzeige schließt weiterhin eine Treiberschaltung 121 für eine Sensorquellsignalleitung
und eine Treiberschaltung 123 für eine Sensorgatesignalleitung
ein, die die Ansteuerung eines Rücksetz-TFT,
eines Puffer-TFT und eines Auswahl-TFT steuern, die für jedes
Bildelement bereitgestellt werden. Es ist anzumerken, dass die Treiberschaltung 120 für die Quellsignalleitung,
die Treiberschaltung 122 für die Gatesignalleitung, die
Treiberschaltung 121 für
die Sensorquellsignalleitung, die Treiberschaltung 123 für die Sensorgatesignalleitung
allgemein als ein Treiberschaltungsabschnitt in dieser Beschreibung
genannt werden.
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Die
Treiberschaltung 120 für
die Quellsignalleitung weist ein Schieberegister 120a,
ein Auffangregister (A) 120b und ein Auffangregister (B) 120c auf. Ein
Taktsignal (CLK) und ein Startpuls (SP) werden in das Schieberegister 120a der
Treiberschaltung 120 für
die Quellsignalleitung eingegeben. Das Schieberegister 120a erzeugt
sequenziell Zeitsteuersignale, die auf dem Taktsignal (CLK) und
dem Startpuls (SP) basieren und liefert die Taktsignale den nachgeschaltenen
Schaltkreisen zu.
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Es
ist anzumerken, dass die von dem Schieberegister 120a gelieferten
Zeitsteuersignale durch einen Puffer, etc. (nicht gezeigt) pufferverstärkt werden
können
und die pufferverstärkten
Zeitsteuersignale werden sequenziell den nachgeschalteten Schaltkreisen
zugeliefert. Die Verdrahtungen, zu denen die Zeitsteuersignale geliefert
werden, sind mit einer Vielzahl von Schaltkreisen oder Elementen
verbunden, und weisen daher eine große Ladekapazität (parasitäre Kapazität) auf.
Der Puffer wird bereitgestellt, um Trägheit in dem Anstieg oder Abfall
der Zeitsteuersignale zu vermeiden, die aufgrund der hohen Ladekapazität vorhanden
ist.
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8 ist
eine Darstellung und zeigt ein Beispiel der Schaltungen eines Bildelement-/Sensorabschnitts 101.
Der Bildelement-/Sensorabschnitt 101 ist mit Quellsignalleitungen
S1 bis Sx, Gatesignalleitungen G1 bis Gy, Kapazitätsleitungen
CS1 bis CSy, Rücksetzgatesignalleitungen
RG1 bis RGy, den Sensorgatesignalleitungen SG1 bis SGy, den Sensorausgabeleitungen
SS1 bis SSx und einer Sensorstromquellenleitung VB ausgestattet.
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Der
Bildelement-/Sensorabschnitt 101 ist aus einer Vielzahl
von Bildelementen 102 aufgebaut. Das Bildelement 102 schließt irgendeine
der Quellsignalleitungen S1 bis Sx, irgendeine der Gatesignalleitungen
G1 bis Gy, irgendeine der Kapazitätsleitungen CS1 bis CSy, irgendeine
der Rücksetzgatesignalleitungen
RG1 bis RGy, irgendeine der Sensorgatesignalleitungen SG1 bis SGy,
irgendeine der Sensorausgangsleitungen SS1 bis SSx und die Sensorstromquellenleitung
VB ein. Weiterhin sind die Sensorausgangsleitungen SS1 bis SSx zu
den Konstantstromquellen 103-1 bis 103-x verbunden.
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Die 9 zeigt
eine genaue Struktur des Bildelements 102. Die Fläche des
Bildelements 102 ist durch eine gestrichelte Linie festgelegt.
Es ist anzumerken, dass die Quellsignalleitung S irgendeine der Quellsignalleitungen
S1 bis Sx beinhaltet. Weiterhin beinhaltet die Gatesignalleitung
G irgendeine der Gatesignalleitungen G1 bis Gy. Die Kapazitätsleitung CS
beinhaltet irgendeine der Kapazitätsleitungen CS1 bis CSy. Die
Rücksetzgatesignalleitung
RG beinhaltet irgendeine der Rücksetzgatesignalleitungen RG1
bis RGy. Die Sensorgatesignalleitung SG beinhaltet irgendeine der
Sensorgatesignalleitungen SG1 bis SGy. Die Sensorausgabeleitung
SS beinhaltet irgendeine der Sensorausgabeleitungen SS1 bis SSx.
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Das
Bildelement 102 weist einen Bildelement-TFT 104 zur
Ansteuerung eines Flüssigkristalls, ein
Flüssigkristallelement 106 und
einen Speicherkondensator 107 auf. Das Flüssigkristallelement 106 ist
aus einer Bildelementelektrode, einer gegenüberliegenden Elektrode und
einer Flüssigkristallschicht aufgebaut,
die zwischen diesen Elektroden eingebracht ist. Eine Gateelektrode
des Bildelement-TFTs 104 ist mit der Gatesignalleitung
G verbunden. Weiterhin ist entweder ein Quellgebiet oder ein Senkengebiet
des Bildelement-TFTs 104 mit der Quellsignalleitung verbunden
und das jeweils andere Gebiet mit dem Flüssigkristallelement 106 und
dem Speicherkondensator 107 verbunden.
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Weiterhin
schließt
das Bildelement 102 einen Rücksetz-TFT 110, einen
Puffer-TFT 111, einen Auswahl-TFT 112 und eine
Fotodiode 113 ein. Eine Gateelektrode des Rücksetz-TFTs 110 ist
mit der Rücksetzgatesignalleitung
RG verbunden. Ein Quellgebiet des Rücksetz-TFTs 110 ist
mit de Sensorstromquellenleitung VB verbunden. Die Sensorstromquellenleitung
VB wird ständig
bei einem festen Potenzial (Differenzpotenzial) gehalten. Weiterhin
wird ein Senkengebiet des Rücksetz-TFTs 110 mit
der Fotodiode 113 und mit einer Gateelektrode des Puffer-TFTs 111 verbunden.
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Wenngleich
nicht veranschaulicht, schließt die
Fotodiode 113 eine Kathodenelektrode, eine Anodenelektrode
und eine fotoelektrische Umsetzungsschicht ein, die zwischen der
Kathodenelektrode und der Anodenelektrode bereitgestellt wird. Insbesondere
ist das Senkengebiet des Rücksetz-TFTs 110 mit der
Anodenelektrode oder der Kathodenelektrode der Fotodiode 113 verbunden.
Das Senkengebiet des Puffer-TFTs 111 ist mit der Sensorstromquellenleitung
VB verbunden und wird immer bei einem festen Referenzpotenzial gehalten.
Weiterhin ist das Quellgebiet des Puffer-TFTs 111 mit einem
Quellgebiet oder einem Senkengebiet des Auswahl-TFTs 112 verbunden.
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Eine
Gateelektrode des Auswahl-TFTs 112 ist mit der Sensorgatesignalleitung
SG verbunden. Weiterhin ist entweder das Quellgebiet oder das Senkengebiet
des Auswahl-TFTs 112,
wie vorstehend beschrieben, mit dem Quellgebiet des Puffer-TFTs 111 verbunden
und das andere Gebiet ist mit der Sensorausgangsleitung SS verbunden.
Die Sensorausgangsleitung SS ist mit einer Konstantstromquelle 103 verbunden
(irgendeine der Konstantstromquellen 103-1 bis 103-x)
und ein konstanter Strom fließt invariabel
durch dieselbe.
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Ein
Zeitsteuersignal von dem in 7 gezeigten
Schieberegister wird dem Auffangregister (A) 120b zugeführt, das
Auffangregister einschließt,
die in einer Vielzahl von Stufen angeordnet sind für die Verarbeitung
von digitalen Signalen. Das Auffangregister (A) 120b schreibt
sequenziellerweise die digitalen Signale gleichzeitig, wenn die
Zeitsteuersignale eingegeben werden.
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Es
ist anzumerken, dass, wenn das Auffangregister (A) 120b digitale
Signale entgegennimmt, die digitalen Signale sequenziell in die
Auffangregister eingegeben werden können, die an einer Vielzahl von
Stufen des Auffangregisters (A) 120b bereitgestellt werden.
Die Erfindung dieser Anmeldung ist jedoch auf diese Konfiguration
nicht begrenzt. Es kann ein so genannter Division-Ansteuermodus
ausgeführt
werden, in dem die Auffangregister, die an einer Vielzahl von Stufen
des Auffangregisters (A) 120b bereitgestellt werden, in
einige Gruppen aufgeteilt werden und die digitalen Signale parallel
in die jeweiligen Gruppen eingegeben werden. Es ist anzumerken,
dass die Anzahl der Gruppen als die Anzahl der Unterteilungen in
diesem Fall bezeichnet wird. Wenn beispiels weise die Auffangregister
in Gruppen unterteilt sind, von denen jede aus vier Stufen besteht, kann
dieses als ein unterteilt-durch-4 Divisionstreibermodus bezeichnet
werden.
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Eine
Periode, bis zum wesentlichen Abschluss des Schreibprozesses der
digitalen Signale zu dem All-Stufen Auffangregistern des Auffangregisters
(A) 120b wird als eine Zeilenperiode bezeichnet. Und zwar
startet die Zeilenperiode, wenn das Schreiben des Digitalsignals
zu dem Auffangregister, das an der am meisten links liegenden Stufe
des Auffangregisters (A) 120b bereitgestellt wird, startet,
und ist beendet, wenn das Schreiben des Digitalsignals zu dem Auffangregister,
das an der am meisten rechts liegenden Stufe bereitgestellt wird,
beendet wird. Tatsächlich
kann jedoch die Zeilenperiode eine horizontale Rückführ-Zeilenperiode einschließen.
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Mit
dem Ende einer Zeilenperiode wird ein Auffangregistersignal dem
Auffangregister (B) 120c zugeleitet. In diesem Moment werden
die in das Auffangregister (A) 120b geschriebenen und dort
gespeicherten digitalen Signale gleichzeitig zu dem Auffangregister
(B) 120c geschickt, und in den All-Stufen-Auffangregistern
des Auffangregister (B) 120c geschrieben und in diesem
gespeichert.
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Das
Auffangregister (A) 120b, das das Senden der Digitalsignale
zu dem Auffangregister (B) 120c beendet hat, schreibt wiederum
sequenziell digitale Signale gemäß dem Zeitsteuersignal,
das von dem Schieberegister 120a abgegeben wird. Während einer
Zeilenperiode in diesem zweiten Zyklus werden die Digitalsignale,
die in das Auffangregister (B) 120c geschrieben und in
diesem gespeichert werden, in die Quellsignalleitungen S1 bis Sx
eingegeben.
-
Andererseits
weist die Treiberschaltung 122 für die Gatesignalseite das Schieberegister
und den Puffer (beide nicht gezeigt) auf. Weiterhin kann die Treiberschaltung 122 für die Gatesignalseite
zusätzlich
zu dem Schieberegister und dem Puffer je nach Fall eine Pegelschiebung
einschließen.
-
In
der Treiberschaltung 122 für die Gatesignalseite wird
ein Gatesignal, das von dem Schieberegister (nicht gezeigt) abgegeben
wird, dem Puffer (nicht gezeigt) zugeführt und weiterhin einer entsprechenden
Gatesignalleitung zugeführt.
Die Gateelektroden der Bildelement-TFTs 104 der Bildelemente für eine Zeile
sind mit den jeweiligen Gatesignalleitungen G1 bis Gy verbunden
und die Bildelemente-TFTs 104 von allen Bildelementen für eine Zeile müssen gleichzeitig
in einen ON-Zustand gebracht werden. Die Puffer, die einen hohen
Stromfluss erlauben, werden hierfür verwendet.
-
Es
ist anzumerken, dass die Anzahlen, Konfigurationen und Betriebsabläufe der
Treiberschaltungen der Quellsignalleitungen und der Treiberschaltungen
der Gatesignalleitungen nicht auf die in dieser Ausführung beschriebenen
begrenzt sind. Für einen
Flächensensor,
der für
die Anzeige mit eingebautem Sensor gemäß dieser Erfindung verwendet wird,
können
bekannte Treiberschaltungen für
die Quell- und die Gatesignalleitungen verwendet werden. Die Ausführung 2
kann durch Kombinieren der Konfiguration derselben mit der Ausführung 1
angewandt werden.
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[Ausführung
3]
-
10 zeigt
eine Darstellung, die Schaltkreise eines Sensorabschnitts mit einer
unterschiedlichen Konfiguration zu dem Sensorabschnitt in der Ausführung 2
zeigt. Ein Bildelement-/Sensorabschnitt 1001 ist mit Quellsignalleitungen
S1 bis Sx, Gatesignalleitungen G1 bis Gy, Kapazitätsleitungen CS1
bis CSy, Rücksetzgatesignalleitungen
RG1 bis RGy, den Sensorausgabeleitungen SS1 bis SSx und der Sensorstromquellenleitung
VB ausgestattet.
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Der
Bildelement-Sensorabschnitt 1001 weist eine Vielzahl von
Bildelementen 1002 auf. Das Bildelement 1002 schließt irgendeine
der Quellsignalleitungen S1 bis Sx, irgendeine der Gatesignalleitungen G1
bis Gy, irgendeine der Kapazitätsleitungen
CS1 bis CSy, irgendeine der Rücksetzgatesignalleitungen RG1
bis RGy, irgendeine der Sensorausgangsleitungen SS1 bis SSx und
die Sensorstromquellenleitung VB ein. Die Sensorausgangsleitungen
SS1 bis SSx sind mit den Konstantstromquellen 1003-1 bis 1003-x verbunden.
-
Das
Bildelement 1002 weist einen Bildelement-TFT 1004,
einen Speicherkondensator 1007 und ein Flüssigkristallelement 1006 auf.
Das Bildelement 1002 schließt weiterhin einen Rücksetz-TFT 1010,
einen Puffer-TFT 1011, einen Auswahl-TFT 1012 und
eine Fotodiode 1013 ein.
-
Das
Flüssigkristallelement 1006 ist
aus einer Bildelementelektrode, einer gegenüberliegenden Elektrode und
einer Flüssigkristallschicht
aufgebaut, die zwischen diesen Elektroden eingebracht ist. Eine Gateelektrode
des Bildelement-TFTs 1004 ist mit der Gatesignalleitung
(G1 – Gy)
verbunden. Weiterhin ist entweder ein Quellgebiet oder ein Senkengebiet
des Bildelement-TFTs 1004 mit der Quellsignalleitung S verbunden
und das jeweils andere Gebiet mit dem Flüssigkristallelement 1006 und
dem Speicherkondensator 1007 verbunden.
-
Eine
Gateelektrode des Rücksetz-TFTs 1010 ist
mit der Rücksetzgatesignalleitung
(RG1–RGx) verbunden.
Ein Quellgebiet des Rücksetz-TFTs 1010 ist
mit de Sensorstromquellenleitung VB verbunden. Die Sensorstromquellenleitung
VB wird ständig
bei einem festen Potenzial (Differenzpotenzial) gehalten. Weiterhin
wird ein Senkengebiet des Rücksetz-TFTs 1010 mit
der Fotodiode 1013 und mit einer Gateelektrode des Puffer-TFTs 1011 verbunden.
-
Wenngleich
nicht veranschaulicht, schließt die
Fotodiode 1013 eine Kathodenelektrode, eine Anodenelektrode
und eine fotoelektrische Umsetzungsschicht ein, die zwischen der
Kathodenelektrode und der Anodenelektrode bereitgestellt wird. Insbesondere
ist das Senkengebiet des Rücksetz-TFTs 1010 mit
der Anodenelektrode oder der Kathodenelektrode der Fotodiode 1013 verbunden.
-
Das
Senkengebiet des Puffer-TFTs 1011 ist mit der Sensorstromquellenleitung
VB verbunden und wird immer bei einem festen Referenzpotenzial gehalten.
Weiterhin ist das Quellgebiet des Puffer-TFTs 1011 mit
einem Quellgebiet oder einem Senkengebiet des Auswahl-TFTs 1012 verbunden.
-
Eine
Gateelektrode des Auswahl-TFTs 112 ist mit der Gatesignalleitung
(G1 bis Gx) verbunden. Weiterhin ist entweder das Quellgebiet oder
das Senkengebiet des Auswahl-TFTs 1012,
wie vorstehend beschrieben, mit dem Quellgebiet des Puffer-TFTs 1011 verbunden
und das andere Gebiet ist mit der Sensorausgabeleitung (SS1 – SSx) verbunden.
Die Sensorausgangsleitungen (SS1 – SSx) sind jeweils mit der
Konstantstromquelle 1003 verbunden (die Konstantstromquellen 1003-1 bis 1003-x)
und ein konstanter Strom fließt
invariabel durch dieselbe.
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Bei
der Ausführung
3 ist eine Polarität
des Bildelement-TFTs 1004 dieselbe wie die des Auswahl-TFTs 1012.
Wenn der Bildelement-TFT 1004 ein n-Kanal-TFT ist, ist
der Auswahl-TFT 1012 nämlich ebenso
der n-Kanal-TFT. Wenn weiterhin der Bildelement-TFT 1004 ein
p-Kanal-TFT ist, ist der Auswahl-TFT 1012 in ähnlicher
Weise der p-Kanal-TFT.
-
Der
Sensorabschnitt des Bildsensors in der Ausführung 3 hat, anders als der
in 8 gezeigte Bildsensor, eine derartige Konfiguration,
dass sowohl die Gateelektroden des Bildelement-TFTs 1004 als auch
des Auswahl-TFTs 1012 mit den Gatesignalleitungen (G1 bis
Gx) verbunden sind. Im Falle des Bildsensors der Ausführung 3
weist daher eine Periode, für
die das Flüssigkristallelement 1006 von
jedem Bildelement Licht aussendet, dieselbe Länge auf wie eine Abtastperiode
(ST1 bis STn). Bei der vorstehenden Konfiguration kann die Anzahl
der Leitungen des Bildsensors in der Ausführung 3 kleiner gestaltet werden
als in dem Fall der 8. Die vorstehend erörtere Ausführung 3
kann durch Kombinieren ihrer Konfiguration mit der Ausführung 1,
wenn beabsichtigt, ausgeführt
werden.
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[Ausführung
4]
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Die 11 ist
ein Blockschaltbild und zeigt eine Struktur der Anzeige mit eingebautem
Sensor in einer Ausführung
4. Es werden eine Treiberschaltung 130 für die Quellsignalleitung,
eine Treiberschaltung 132 für eine Gatesignalleitung, eine
Treiberschaltung 131 für
eine Sensorquellsignalleitung und eine Treiberschaltung 133 für eine Sensorgatesignalleitung bereitgestellt.
In der Ausführung
4 wird eine Treiberschaltung für
die Quellsignalleitung und eine Treiberschaltung für die Gatesignalleitung
bereitgestellt, die Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist jedoch nicht
auf diese Konfiguration beschränkt.
Es können zwei
Teile der Treiberschaltungen für
Quellsignalleitungen bereitgestellt werden. Weiterhin können zwei Teile
der Treiberschaltung für
Gatesignalleitungen ebenso bereitgestellt werden.
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Die
Treiberschaltung 130 für
die Quellsignalleitung zeigt ein Schieberegister 130a,
einen Pegelschieber 130b und eine Abtastschaltung 130c auf.
Es ist anzumerken, dass der Pegelschieber angewendet werden kann,
wenn sich die Notwendigkeit ergibt, aber nicht notwendigerweise
verwendet werden muss. Weiterhin nimmt die Ausführung 4 eine Konfiguration
ein, bei der der Pegelschieber zwischen dem Schieberegister 130a und
der Abtastschaltung 130c bereitgestellt wird, die Erfindung
der vorliegenden Anmeldung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration
begrenzt. Weiterhin kann eine Konfiguration angenommen werden, dass
das Schieberegister 130a den Pegelschieber 130b beinhaltet.
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Das
Taktsignal (CLK) und das Startpulssignal (SP) werden in das Schieberegister 130a eingegeben.
Ein Abtastsignal zum Abtasten eines Analogsignals wird aus dem Schieberegister 130a ausgeben.
Das ausgegebene Abtastsignal wird in dem Pegelschieber 130 eingegeben
und daraufhin mit seiner vergrößerten Potenzialamplitude
ausgegeben.
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Das
von dem Pegelschieber 130 ausgegebene Abtastsignal wird
in die Abtastschaltung 130c eingegeben. Daraufhin werden
die Analogsignale, die in die Abtastschaltung 130c eingegeben
werden, jeweils gemäß dem Abtastsignal
abgetastet und in die Quellsignalleitungen S1 bis Sx eingegeben.
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Andererseits
weist die Treiberschaltung 132 für die Gatesignalseite das Schieberegister
und den Puffer auf (beide nicht gezeigt). Weiterhin kann die Treiberschaltung 132 der
Gatesignalseite zusätzlich zu
dem Schieberegister und dem Puffer je nach Fall den Pegelschieber
aufweisen.
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In
der Treiberschaltung 132 für die Gatesignalseite wird
ein Gatesignal von dem Schieberegister (nicht gezeigt) zu dem Puffer
(nicht gezeigt) geliefert und weiterhin zu der entsprechenden Gatesignalleitung
geliefert. Die Gatesignalleitungen G1 bis Gy sind jeweils mit den
Gateelektroden der Bildelement-TFTs 104 der Bildelemente
für eine
Zeile verbunden. Da die Bildelement-TFTs 104 aller Bildelemente
für ein
Zeile gleichzeitig in einen ON-Zustand gebracht werden müssen, werden
die Puffer, die für einen
großen
Stromfluss geeignet sind, hierfür
verwendet.
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Es
ist anzumerken, dass die Anzahlen, Konfigurationen und Betriebsabläufe der
Treiberschaltungen der Quellsignalleitungen und der Treiberschaltungen
der Gatesignalleitungen nicht auf die in dieser Ausführung beschriebenen
begrenzt sind. Der für
die Anzeige mit eingebautem Sensor verwendete Bildsensor gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Verwendung von bekannten Treiberschaltungen für Quell-
und Gatesignalleitungen beinhalten.
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Es
ist anzumerken, der Bildelement-/Sensorabschnitt 101 in
der Ausführung
4 die in 8 oder in 10 gezeigte
Konfiguration aufweisen kann. Die Ausführung 4 kann durch Kombination
mit der Ausführung
1 oder 3, wenn beabsichtigt, durchgeführt werden.
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[Ausführung
5]
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In
dieser Ausführung
wird das Verfahren der Herstellung der TFTs die jeweils das Bildelement
und den Sensorabschnitt auf dem Substrat aufbauen, eingehend beschrieben.
Als erstes wird, wie in 12A gezeigt,
eine Blockierungsschicht 702 auf einen isolierenden Film,
wie etwa ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm, oder ein
Siliziumnitridoxidfilm, auf einem Glassubstrat 701 ausgebildet,
das aus Barium-Borsilikatglas, wie es etwa #7059-Glas oder #1737-Glas
von Corning Inc. darstellt, oder Aluminium-Borsilikatglas. Es wird beispielsweise
ein Siliziumnitridoxidfilm 702a mit einer Dicke von 10
bis 200 nm (vorzugsweise 50 bis 100 nm) mittels einem Plasma-CVD-Verfahren
aus SiH4, NH3 und
N2O, und ein Siliziumhydridnitridoxidfilm 702b hergestellt,
der in ähnlicher
Weise aus SiH4 und N2O
hergestellt wird, wird auflaminiert und mit einer Dicke von 50 bis
200 nm (vorzugsweise 100 bis 150 nm) ausgebildet. In dieser Ausführung wird
die Blockierungsschicht 702 als eine Zweischichtenstruktur
gezeigt, diese kann aber aus einem einzigen Schichtfilm oder aus
einem Laminat aus zwei oder mehr isolierenden Filmen ausgebildet
werden.
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Aus
einem Halbleiterfilm mit einer kristallinen Struktur (nachfolgend
als kristalliner Halbleiterfilm bezeichnet), der durch Behandlung
eines Halbleiterfilmes mit einer amorphen Struktur und unter Verwendung
eines Verfahrens zur Laserwärmebehandlung oder
unter Anwendung eines Wärmebehandlungsofens
erhalten wird, werden Halbleiterschichten 703 bis 707,
die in Inselformen unterteilt sind, ausgebildet. Die inselförmigen Halbleiterschichten 703 bis 707 werden
mit einer Dicke von 25 bis 80 nm (vorzugsweise 30 bis 60 nm) ausgebildet.
Es besteht keine Einschränkung
hinsichtlich des Materials des kristallinen Halbleiterfilms, dieser
wird aber vorzugsweise als Silizium oder Siliziumgermanium (SiGe)-Legierung
ausgebildet.
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In
dem Fall der Herstellung des kristallinen Halbleiterfilms durch
ein Laserwärmebehandlungsverfahren
wird ein Exzimerlaser, YAG-Laser oder YVO4-Laser
vom gepulsten Typ oder vom kontinuierlichen Typ verwendet. Wenn
ein derartiger Laser verwendet wird, ist es nützlich, dass Laserlicht, das
von einem Laseroszillator ausgestrahlt wird, durch ein optisches
System in einem linearen Strahl kondensiert wird und auf den Halbleiterfilm
aufgestrahlt wird. Wenngleich die Bedingung für die Kristallisation durch
einen Bediener geeignet ausgewählt
werden sollten, wird eine Pulsoszillationsfrequenz zu 30 Hz gemacht,
eine Laserenergiedichte von 100 bis 400 mJ/cm2 (typischerweise
200 bis 300 mJ/cm2) gewählt, wenn der Exzimerlaser
verwendet wird. Es ist günstig,
dass die zweite Harmonische verwendet wird, eine Pulsoszillationsfrequenz
von 1 bis 10 kHz gewählt
wird und eine Laserenergiedichte von 300 bis 600 mJ/cm2 (typischerweise
350 bis 600 mJ/cm2) gewählt wird, wenn der YAG-Laser
verwendet wird. Weiterhin wird das Laserlicht in eine lineare Form
mit einer Breite von 100 bis 1000 μm, beispielsweise 400 μm zu der
gesamten Oberfläche
des Substrates gestrahlt und ein überlappendes Verhältnis (Überlappungsverhältnis) des
linearen Laserlichts in diesem Fall 80 bis 98% eingestellt.
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Als
nächstes
wird der Gateisolationsfilm 708 zur Bedeckung der inselförmigen Halbleiterschichten 703 bis 707 ausgebildet.
Der Gateisolationsfilm 708 wird mit einer Dicke von 40
bis 150 nm durch ein Plasma-CVD-Verfahren oder ein Sputterverfahren mit
einem isolierenden Film ausgebildet, der Silizium einschließt. In dieser
Ausführung
wird der Gateisolationsfilm aus einem Siliziumnitridoxidfilm mit
einer Dicke von 120 nm ausgebildet. Selbstverständlich ist der Gateisolationsfilm 708 nicht
auf einen derartigen Siliziumnitridoxidfilm begrenzt und kann ein
anderer isolierender Film sein, der Silizium als eine einzige Schicht
oder eine Laminatstruktur einschließt.
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Der
erste leitende Film 709a und der zweite leitende Film 709b werden
auf dem Gateisolationsfilm 708 für eine Gateelektrode ausgebildet.
In dieser Ausführung
wird der erste leitende Film 709a mit einer Dicke von 50
bis 100 nm aus Tantalnitrid oder Titan ausgebildet und der zweite
leitende Film 709b wird mit einer Dicke von 100 bis 300
nm aus Wolfram ausgebildet. Diese Materialien sind stabil, selbst
unter thermischer Behandlung bei 400 bis 600°C in einer Stickstoffatmosphäre, und
der Widerstand erhöht sich
nicht wesentlich.
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Wie
in 12B gezeigt, werden als nächstes die Masken 710 bis 715 aus
Fotolack ausgebildet und eine erste Ätzbehandlung zur Ausbildung
der Gateelektroden durchgeführt.
Wenngleich keine Begrenzung für
das Ätzverfahren
besteht, wird vorzugsweise ein IPC-Ätzverfahren
(Inductively Coupled Plasma: ICP) verwendet, bei dem CF4 und
Cl2 für
ein Ätzgas
gemischt werden und eine Hochfrequenzleistung (13,56 MHz) von 500
W auf eine Elektrode vom Spulentyp vorzugsweise unter einem Druck
von 1 Pa angewandt, um Plasma zu erzeugen. Eine Hochfrequenzleistung
(13,56 MHz) von 100 W wird ebenso auf die Seite des Substrates (Probebühne) angewandt
und es wird eine im Wesentlichen negative Selbstvorspannung angewandt.
Wenn CF4 und Cl2 miteinander
vermischt werden, wird der Wolframfilm, der Tantalnitridfilm und
der Titanfilm im selben Maß geätzt.
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Bei
den vorstehenden Ätzbedingungen
werden die Kanten aufgrund der Wirkung der Formen der Masken des
Fotolacks und der auf die Substratseite angewandten Vorspannung
angeschrägt.
Der Winkel des angeschrägten
Abschnitts wird 15 bis 45°.
Um die Ätzung
ohne das Zurücklassen
von Resten auf dem Gateisolationsfilm auszuführen, ist es günstig, dass
eine Ätzzeit
mit einer Rate von ungefähr
10 bis 20% vergrößert wird.
Da das Auswahlverhältnis
des Siliziumnitridoxidfilmes zu dem Wolframfilm 2 bis 4 (typischerweise
3) ist, wird eine Fläche,
auf der der Siliziumnitridoxidfilm offen ansteht, mit ungefähr 20 bis
50 nm durch eine Überätzbehandlung
geätzt.
Auf diese Weise werden die leitenden Schichten 716 bis 721 mit
der ersten Form, die aus den ersten leitenden Schichten und den
zweiten leitenden Schichten (erste leitende Schichten 716a bis 721a und
zweite leitende Schichten 716b bis 721b) gemacht
sind, durch die erste Ätzbehand lung
ausgebildet. Die Bezugsziffer 722 bezeichnet einen Gateisolationsfilm
und Gebiete, die nicht durch die leitenden Schichten mit der ersten
Form bedeckt sind, werden um ungefähr 20 bis 50 nm geätzt, um
dünn zu
sein.
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Wie
in 12C gezeigt, wird daraufhin eine erste Dotierungsbehandlung
ausgeführt,
um ein Störstellenelement
(Donor) zu dotieren, um eine Leitung vom n-Typ zu erhalten. Die
Dotierung kann durch Ionendotierungsverfahren oder ein Ioneninjektionsverfahren
durchgeführt
werden. Die Bedingung für
das Ionendotierungsverfahren besteht in einer Dosierung von 1 × 1013 bis 5 × 1014 Atome/cm2. Als das Störstellenelement für eine Leitung
vom n-Typ wird ein Element verwendet, das zur Gruppe 15 gehört, typischerweise
Phosphor (P) oder Arsen (As). In diesem Fall wird die Beschleunigungsspannung
gesteuert (beispielsweise 20 bis 60 keV) und die leitenden Schichten
der ersten Form werden als Maske verwendet. Auf diese Weise werden
die ersten Störstellengebiete 723 bis 727 ausgebildet.
Die Konzentration der Störstellen
für die
Leitfähigkeit
vom n-Typ ist im Bereich von 1 × 1020 bis 1 × 1021 Atome/cm3 in den ersten Störstellengebieten 723 bis 727.
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Wie
in 12D gezeigt, wird als nächstes eine zweite Ätzbehandlung
ausgeführt.
Die ICP-Ätzeinrichtung
wird in ähnlicher
Weise verwendet, CF4, Cl2 und
O2 werden als Ätzgas gemischt und es wird eine
Hochfrequenzleistung (13,56 MHz) von 500 W auf eine spulenartige
Elektrode unter einem Druck von 1 Pa angewandt, um Plasma zu erzeugen.
Eine Hochfrequenzleistung (13,56 MHz) von 50 W wird auf die Seite
des Substrats (Probebühne)
angewandt und es wird, verglichen mit der ersten Ätzbehandlung,
eine niedrige Selbstvorspannung angewandt. Der Wolframfilm wird
anisotrop unter den vorstehenden Bedingungen geätzt und der Tantalnitridfilm
oder Titanfilm der ersten leitenden Schichten bleibt vorhanden.
Auf diese Weise werden leitende Schichten 728 bis 733 einer
zweiten Form (erste leitende Schichten 728a bis 733a und
zweite leitende Schichten 728b bis 733b) ausgebildet.
Bezugszeichen 739 bezeichnet einen Gateisolationsfilm und
Gebiete, die nicht mit den leitenden Schichten der zweiten Form 728 bis 733 bedeckt
sind, werden weiterhin um ungefähr
20 bis 50 nm geätzt,
um dünn
zu sein.
-
Die Ätzreaktion
mit dem gemischten Gas aus CF4 und Cl2 auf den W-Film oder TaN-Film kann aus den
Typen der erzeugten Radikale oder Ionen und dem Dampfdruck der Produkte
nach der Reaktion abgeschätzt
werden. Wenn man die Dampfdrücke
der Fluoride und Chlorid von W und TaN vergleicht, ist WF6, das ein Fluorid des W ist, extrem hoch,
und die anderen, WCl5, TaF5 und
TaCl5, sind ungefähr dieselben. Dementsprechend werden
sowohl der W-Film als auch der TaN-Film mit dem gemischten Gas aus CF4 und Cl2 geätzt. Wenn
eine geeignete Menge von O2 zu diesem gemischten
Gas hinzugefügt
wird, reagieren jedoch CF4 und O2 zu CO und F, so dass sie eine große Menge
von F-Radikalen
oder F-Ionen erzeugen. Im Ergebnis nimmt die Ätzrate des W-Filmes zu, da
der Dampfdruck des Fluorids hoch ist. Andererseits ist die Zunahme
der Ätzrate
für TaN
vergleichsweise klein, selbst wenn F zunimmt. Weiterhin kann TaN
einfacher oxidiert werden, verglichen zu W und daher erzeugt das
Hinzufügen
von O2 eine geringfügige Oxidation der Oberfläche von
TaN. Da die Oxide von TaN nicht mit Fluor oder Chlor reagieren, wird
die Ätzrate
des TaN-Filmes weiterhin reduziert. Dementsprechend wird es möglich, einen
Unterschied zwischen den Ätzraten
des W-Filmes und des TaN-Filmes herzustellen und es wird möglich, die Ätzrate des
W-Filmes größer als
diejenige des TaN-Filmes zu machen.
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Daraufhin
wird eine zweite Dotierungsbehandlung ausgeführt. In diesem Fall wird eine
Dosierung geringer gemacht als diejenige der ersten Dotierungsbehandlung
und es wird eine Störstelle
(Donor) unter der Bedingung einer großen Beschleunigungsspannung
dotiert, um eine Leitfähigkeit
vom n-Typ zu erhalten. Beispielsweise wird eine Beschleunigungsspannung
von 70 bis 120 keV eingestellt und die Behandlung wird mit einer
Dosis von 1 × 1013 Atomen/cm2 ausgeführt, so
dass die zweiten Störstellengebiete 734 bis 728 innerhalb
der ersten Störstellengebiete
ausgebildet werden, die in den inselförmigen Halbleiterschichten
in 12C ausgebildet sind. Die Dotierung wird auf eine
Weise ausgeführt,
dass die leitenden Schichten 728b bis 733b der
zweiten Form als Masken für
das Dotierungselement verwendet werden und das Störstellelement
wird den Gebieten unter den leitenden Schichten 728a bis 733a der zweiten
Form zugefügt.
Da die leitenden Schichten 728a bis 733a der zweiten
Form mit im Wesentlichen derselben Filmdicke zurückgelassen sind, ist der Unterschied
in der Konzentrationsverteilung in der Richtung entlang der leitenden
Schichten 728a bis 733a der zweiten Form gering
und Störstellen
vom n-Typ (Donor) werden mit einer Konzentration von 1 × 1017 bis 1 × 1019 Atome/cm3 eingeschlossen.
-
Wie
in 13A gezeigt, wird als nächstes eine dritte Ätzbehandlung
ausgeführt
und eine Ätzbehandlung
des Gateisolationsfilms ausgeführt.
Im Ergebnis werden die leitenden Schichten 728a bis 733a der
zweiten Form ebenso geätzt,
um kleiner zu werden, wobei die Kanten zurückgezogen werden und es werden
die leitenden Schichten 740 bis 745 der dritten
Form (erste leitende Schichten 740a bis 745a und
zweite leitende Schichten 740b bis 745b) ausgebildet.
Bezugszeichen 746 ist ein Gateisolationsfilm, der zurückge lassen
wird und die Oberfläche
des Halbleiterfilms kann weiterhin durch Ausführen von Ätzen ausgesetzt werden.
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Zum
Ausformen eines p-Kanal-TFTs werden Fotolackmasken 758 bis 760,
wie in 13B gezeigt, ausgebildet und
Störstellen
vom p-Typ (Akzeptor) werden in die inselförmige Halbleiterschicht dotiert,
wodurch der p-Kanal-TFT ausgebildet wird. Die Störstelle vom p-Typ (Akzeptor)
wird aus Elementen ausgewählt,
die zur Gruppe 13 gehören,
und es wird typischerweise Bor (B) verwendet. Die Konzentration der
Störstellen
der dritten Störstellengebiete 767a, 767b, 767c, 768a, 768b und 768c ist
im Bereich von 2 × 1020 bis 2 × 1021 Atome/cm3. Da die dritten Störstellengebiete Phosphor einschließen, wird
Bor bei der 1,5- bis 3fachen Konzentration zugefügt, um den Leitungstyp umzukehren.
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In
der Halbleiterschicht werden Störstellengebiete
mit den vorstehenden Schritten ausgebildet. Daraufhin werden in
dem in 13C gezeigten Schritt die Masken 769 und 770 aus
Fotolack hergestellt und die leitende Schicht 743 der dritten
Form auf der Halbleiterschicht 707 für eine Fotodiode wird entfernt.
Die leitenden Schichten 740, 741, 742 und 744 der
dritten Form werden Gateelektroden und die leitende Schicht 745 der
dritten Form wird eine Kondensatorelektrode.
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Wie
in 14A gezeigt, wird als nächstes ein erster Zwischenschicht-Isolationsfilm 771 aus
einem Siliziumnitridfilm oder einem Siliziumnitridoxidfilm daraufhin
mit einem Plasma-CVD-Verfahren ausgebildet. Daraufhin wird ein Schritt
zur Aktivierung des Störstellelements
durchgeführt,
das in den jeweiligen inselförmigen
Halbleiterschichten zugefügt
ist, um die Leitfähigkeit
zu steuern. Die Aktivierung wird vorzugsweise durch ein Wärmebehandlungsverfahren
unter Verwendung eines Wärmebehandlungsofens
durchgeführt.
Zusätzlich
kann ein Laser-Wärmebehandlungsverfahren
oder ein schnelles thermisches Wärmebehandlungsverfahren
(RTA-Verfahren) angewendet werden. Als ein thermisches Wärmebehandlungsverfahren
ist die Sauerstoffkonzentration 1 ppm oder weniger, vorzugsweise
0,1 ppm oder weniger und die Aktivierung wird in einer Stickstoffatmosphäre von 400
bis 700°C
durchgeführt,
typischerweise 500 bis 600°C.
In dieser Ausführung wird
eine thermische Verarbeitung von 4 Stunden bei 500°C durchgeführt. Im
Ergebnis wird Wasserstoff in dem ersten Zwischenschicht-Isolationsfilm 771 abgegeben,
um in den inselförmigen
Halbleiterfilm einzudringen, so dass gleichzeitig Hydrogenierung
durchgeführt
werden kann.
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Die
Hydrogenierung wird bei einer Atmosphäre durchgeführt, die Wasserstoff von 3
bis 100% einschließt
und die thermale Verarbeitung kann über 1 bis 12 Stunden bei 300
bis 450°C
durchgeführt
werden. In jedem Fall ist dies ein Schritt zum Abschluss der labilen
Verbindungen der Halbleiterschichten durch Wasserstoff. Als eine
andere Möglichkeit
der Hydrogenierung ist es möglich,
eine Plasmahydrogenierung durchzuführen (unter Verwendung von
Wasserstoff, der von einem Plasma angeregt ist).
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Als
nächstes
werden Kontaktlöcher
in dem ersten Zwischenschicht-Isolationsfilm 771 ausgebildet
und Sensorausgangsleiter 772, Verbindungsleiter 773,
Sensorstromversorgungsleitungen 775, Verbindungsleiter 777,
gemeinsame Verbindungsleitungen 779, Quellsignalleitungen 780 und
Drainleiter 781 werden ausgebildet.
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Als
nächstes
wird ein Passivierungsfilm 782 auf diesen Leitern ausgebildet
und ein zweiter Zwischenschicht-Isolationsfilm 783 wird
ausgebildet. Ein Passivierungsfilm 782 wird aus einem Siliziumnitridfilm
in einer Dicke von 50 nm ausgebildet. Weiterhin wird der zweite
Zwischenschicht-Isolationsfilm 783, der aus einem organischen
Harz hergestellt ist, mit einer Dicke von ungefähr 1000 nm ausgebildet. Als ein
organischer Harzfilm kann Polyimid, Acryl, Polyimidamid und Ähnliches
verwendet werden. Die Vorteile der Verwendung eines organischen
Harzfilms bestehen darin, dass die Ausbildung des Filmes einfach
ist, dieser eine geringe spezifische Dielektrizitätskonstante
aufweist, wodurch die parasitäre
Kapazität
verringert wird, dieser günstig
für Niveauausgleich
ist, und Ähnliches.
Es ist anzumerken, dass andere organische Harzfilme ebenso verwendet
werden können.
Hier wird nach der Anwendung auf das Substrat ein Polyamid verwendet,
das ein Typ ist, der thermisch polymerisiert, und dieser wird bei
300°C ausgeformt.
-
Als
nächstes
wird ein Kontaktloch, das den Drainleiter 781 erreicht,
in den zweiten Zwischenschicht-Isolationsfilm 783 und dem
Passivierungsfilm 782 ausgebildet, und es wird eine Bildelementelektrode 784 mit
einer Dicke von 400 bis 1000 nm ausgebildet. Die Bildelementelektrode
wird aus einem leitenden Material mit hohem Reflektionsvermögen, wie etwa
Aluminium oder Silber ausgebildet. Die Flüssigkristallanzeige vom reflektierenden
Typ wird mit einer feinen Unebenheit auf der Oberfläche der
Bildelementelektrode ausgebildet und es ist vorzuziehen, dass Licht,
welches an dieser Oberfläche
reflektiert, gestreut wird. Weiterhin wird eine Öffnung 785 auf der
Fotodiode 804 ausgebildet, wodurch Licht eintreten kann.
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Auf
diese Weise wird ein Puffer-TFT 801, ein Auswahl-TFT 802,
ein Rest-TFT 803, eine Fotodiode 804, ein Bildelement-TFT 805 und
ein Speicherkondensator 806 ausgebildet.
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Der
Puffer-TFT 801 ist ein n-Kanal-TFT und enthält ein Gebiet 810,
das einen Kanal ausbildet, ein zweites Störstellengebiet 811 (gateüberlappende Drain:
GOLD-Gebiet), das mit der Gateelektrode überlappt, die aus der leitenden
Schicht 740 der dritten Form ausgebildet ist, ein zweites
Störstellengebiet 812 (leicht
dotierte Senke), das außerhalb
der Gateelektrode ausgebildet ist, und das erste Störstellengebiet 813,
das als das Quellgebiet oder das Senkengebiet arbeitet.
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Der
Auswahl-TFT 802 ist ebenso ein n-Kanal-TFT und enthält ein Gebiet 814,
das einen Kanal ausbildet, ein zweites Störstellengebiet 815,
das die Gateelektrode überlappt,
die die leitende Schicht 741 der dritten Form umfasst,
ein zweites Störstellengebiet 816,
das außerhalb
der Gateelektrode ausgebildet ist, und ein erstes Störstellengebiet 817,
das als Quellgebiet oder Senkengebiet arbeitet.
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Der
Rücksetz-TFT 803 ist
ein p-Kanal-TFT und enthält
ein Gebiet 818, das einen Kanal ausbildet, die dritten
Störstellengebiete 819 bis 821,
die als das Quellgebiet oder das Senkengebiet arbeiten.
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Die
Fotodiode 804 umfasst dritte Gebiete 826 bis 828,
die mit Störstellen
vom p-Typ dotiert worden sind, erstes Störstellengebiet 825 und
zweite Störstellengebiete 823 und 834,
die mit Störstellen vom
n-Typ dotiert sind, und ein intrinsisches Gebiet 822, das
nicht mit Störstellen
dotiert ist und daher eine Struktur eines pin-Typs aufweist. Daraufhin
wird das erste Störstellengebiet 825 ausgebildet,
um den Kontaktleiter 777 zu kontaktieren und um die Senkenseite
des Rücksetz-TFTs 803 zu
kontaktieren. Das weitere, dritte, Störstellengebiet 828 bildet
einen Kontakt mit dem gemeinsamen Leiter 779 aus.
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Der
Bildelement-TFT 805 schließt ein Kanalgebiet 829,
ein zweites Störstellengebiet 830 (GOLD-Gebiet),
das mit der leitenden Schicht 744 der dritten Form überlappt,
die die Gateelektrode ausbildet, ein zweites Störstellengebiet 831 (LED-Gebiet),
das außerhalb
der Gateelektrode ausgebildet ist, und die ersten Störstellengebiete 832, 833, 834 ein,
die als ein Quellgebiet oder ein Senkengebiet arbeiten. Weiterhin
ist die Halbleiterschicht 835, die als eine der Elektroden
des Speicherkondensators 806 dient, durchgehend von dem
ersten Störstellengebiet
ausgebildet und ist als Gebiete 836 und 837 ausgebildet,
die mit Fremdatomen bei derselben Konzentration dotiert sind, wie
das zweite Störstellengebiet
an den Anschlussabschnitt.
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15 zeigt
eine Draufsicht auf ein Bildelement. In der 15 entspricht
die Linie A-A' und
B-B' jeweils der
Linie A-A' und der
Linie B-B' gemäß 14B. Die Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung,
die in dieser Erfindung verwendet wird, ist vom Reflektionstyp,
so dass das Öffnungsverhältnis nicht
verringert wird, selbst wenn ein TFT unter der Bildelementelektrode
ausgebildet wird. Weiterhin ist die Bildelementelektrode 784 so
ausgebildet, dass diese mit dem Quellanschluss 780 überlappt,
um eine lichtabschirmende Eigenschaft zu erreichen. Es ist möglich, eine
Fläche
der Bildelementelektrode zu vergrößern und das Aperturverhältnis mit
einer derartigen Struktur zu erhöhen.
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Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehende
Herstellungsverfahren begrenzt ist, und es ist möglich, andere, bekannte Herstellungsverfahren
zu verwenden. Weiterhin kann diese Ausführung durch freie Kombination mit
irgendeiner der Ausführungen
1 bis 4 implementiert werden.
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[Ausführung
6]
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Der
Lichtsensor, der für
jedes Bildelement bereitgestellt wird, kann aus einem amorphen Halbleiter
ausgebildet werden. Ein unterschiedlicher Punkt in diesem Fall wird
mit Bezug auf 16 in einer Ausführung 6
erläutert.
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Nach
dem in 13C in der Ausführung 5 erklärten Prozessen
wird, mit Bezug auf 16A, ein erster Passivierungsfilm 840 aus
einem Siliziumnitridfilm mit einer Dicke von 50 bis 100 nm ausgebildet. Eine
untere Elektrode 841 einer fotoelektrischen Konversionsschicht
wird auf dem ersten Passivierungsfilm bereitgestellt. Die untere
Elektrode 841 kann aus Aluminium oder Titan bestehen. Die
fotoelektrische Konversionsschicht wird mit dem Plasma-CVD-Verfahren
als dreischichtige Struktur ausgebildet, in der ein amorpher Siliziumfilm 842 vom n-Typ
mit einer Dicke von 20 bis 50 nm, ein intrinsischer (i-Typ) amorpher
Siliziumfilm 843 mit einer Dicke von 500 bis 1000 nm und
ein amorpher Siliziumfilm 844 vom p-Typ mit einer Dicke
von 10 bis 20 nm nacheinander gestapelt werden. Weiterhin wird ein transparenter,
leitender Film 845, bestehend aus Indiumoxid, Zinkoxid,
oder Ähnlichem
bereitgestellt. Auf diese Weise kann die Fotodiode mit zwei Fotomasken
ausgebildet werden, eine zum Mustern der unteren Elektrode, eine
zum Mustern der fotoelektrischen Konversionsschicht und des transparenten, leitenden
Films.
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Daraufhin
wird ein erster Zwischenschicht-Isolationsfilm 846, eine
Sensorausgangsleitung 851, eine Verbindungsleitung 852,
eine Sensorstromversorgungsleitung 854, eine Verbindungsleitung 856,
eine gemeinsame Verbindungsleitung 857, eine Quellsignalleitung 858 und
eine Senkenleitung 859 bereitgestellt. Mit Bezug auf 16B wird ein zweiter Passivierungsfilm 860 und
ein zweiter Zwischenschicht-Isolationsfilm 861 auf einer
oberen Schicht dieser Leitungen bereitgestellt. Der zweite Passivierungsfilm 860 wird
aus einem Film aus Siliziumnitrid ausgebildet, der 50 nm dick ist.
Der zweite Zwischenschicht-Isolationsfilm 861, der aus
einem organischen Harz zusammengesetzt ist, weist eine Dicke von
ungefähr
1000 nm auf.
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Weiterhin
wird eine Bildelementelektrode 862 mit einer Dicke von
400 bis 1000 nm auf dem zweiten Zwischenschicht-Isolationsfilm 861 bereitgestellt.
Eine Öffnung 863 wird über der
Fotodiode 864 ausgebildet, um den Einfall von Licht zu
erlauben. Die Fotodiode 864, die eine pin-Struktur aufweist,
die amorphes Silizium verwendet, ist in der Lage, eine hohe Lichtempfindlichkeit
und einen großen
Dynamikbereich (ein Helligkeit-zu-Dunkelheit-Verhältnis) zu erzielen, und wird
daher vorzugsweise als Lichtsensor der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die Ausführung
6 kann auf eine Art durchgeführt
werden, wobei diese mit den Ausführungen
1 bis 4 kombiniert wird, wenn gewünscht.
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[Ausführung
7]
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Die
Beschreibung für
eine Ausführung
7 bezieht sich auf einen Prozess der Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
mit aktiver Matrix aus dem Substrat mit TFT-Anordnung, das in der Ausführung 5
hergestellt wird. Zunächst
wird ein Substrat mit TFT-Anordnung im Zustand der 14B gemäß der Ausführung 5
erhalten und nachfolgend wird ein säulenförmiges Abstandselement 870 ausgebildet,
wie in 17 gezeigt. Dieser Typ des säulenförmigen Abstandelements
wird an einer vorbestimmten Stelle durch einen Belichtungsprozess
eines fotoempfindlichen Harzfilmes und durch einen Entwicklungsprozess
ausgebildet. Das Material des fotoempfindlichen Harzfilmes ist nicht
begrenzt. Beispielsweise wird jedoch NN700, hergestellt durch JSR
Corp. verwendet. Dieses fotoempfindliche Harz wird durch Aufschleudern
aufgeschichtet und durch Erwärmen auf
150 bis 200°C
in einem sauberen Ofen gehärtet. Das
auf diese Weise hergestellte Abstandselement kann in seiner Form
unterschiedlich hergestellt werden, in Abhängigkeit von den Bedingungen
des Belichtungs- und des Entwicklungsprozesses. Das säulenförmige Abstandselement 870 weist
vorzugsweise eine Höhe
von 2 bis 7 μm
und besonders vorzugsweise 4 bis 6 μm auf. Wenn die Oberseite des
säulenförmigen Abstandelements 870 eben
ist, ist es möglich, eine
mechanische Festigkeit als ein Flüssigkristallanzeigepaneel sicherzustellen,
wenn das Substrat an der gegenüberliegenden
Seite gebondet wird. Ein Orientierungsfilm 873 wird auf
demselben ausgebildet und einem Reibprozess unterzogen.
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Auf
einem gegenüberliegenden
Substrat 874 wird eine gegenüberliegende Elektrode 875 ausgebildet
und der Reibprozess wird nach der Ausbildung eines Orientierungsfilmes 876 durchgeführt. Daraufhin
wird das Substrat mit TFT-Anordnung und das gegenüberliegende
Substrat mit einem Abdichtmaterial (nicht gezeigt) gebondet. Nachfolgend
wird ein Flüssigkristallmaterial
zwischen die zwei Substrate eingebracht, wodurch eine Flüssigkristallschicht 877 ausgebildet
wird. Für
die Flüssigkristallschicht 877 kann ein
bekanntes Flüssigkristallmaterial
verwendet werden. Wenn normalerweise ein Flüssigkristall vom weißen Typ
verwendet wird, der eine weiße
Anzeige ergibt, wenn eine Treiberspannung nicht angelegt wird, kann
immer bewirkt werden, dass Licht zu der Fotodiode über die Öffnung gelangt,
die in der Bildelektrode ausgebildet ist. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Typ der aktiven Matrix, die in 17 gezeigt
ist, ist daraufhin fertiggestellt. Weiterhin kann die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Typ der aktive Matrix in ähnlicher
Weise aus einem Substrat mit TFT-Anordnung hergestellt werden, wie
es in Ausführung
6 gezeigt ist. Weiterhin kann die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
vom Typ der aktiven Matrix, die hiermit hergestellt wird, auf eine
Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung,
wie sie in Ausführungsmodus
1 beschrieben ist, angewandt werden.
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[Ausführung
8]
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In
einer Ausführung
8 wird ein Verfahren beschrieben, wie die vorstehende Erfindung
verwendet wird. Wenn die Prüfung
der Identität
eines Benutzers keine so eindeutigen Daten, wie die individuelle
Information benötigt,
kann es vorkommen, dass die vorliegende Erfindung nicht verwendet
wird. Es daher möglich,
auszuwählen,
ob die Prüfung
ausgeführt werden
soll oder nicht. Beispielsweise kann die Prüfung selektiv durchgeführt werden,
wenn ein großer Geldbetrag
fließt.
Die vorliegende Erfindung kann entsprechend einer Situation des
Kunden verwendet werden, und nur wenn ein numerischer Wert einen festen
Wert übersteigt,
in dem Fall, wenn ein Kriterium für die Entscheidung auf dem
Steuer-Mikrocomputer der mobilen Informationseinrichtung so eingestellt
ist. Weiterhin kann ein Ergebnis der Prüfung über das Internet, nur wenn
notwendig, durchgeführt werden.
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Die
mobile Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist in der Lage, die Identität
des Nutzers durch Verwendung des Bildsensors, der in die mobile
Endstelleneinrichtung eingebaut ist, zu prüfen und die Prüfung mit
einer höheren Zuverlässigkeit
und einfacher durchführen
als durch die Eingabe der numerischen Werte (Passwort) nach dem
Stand der Technik.