JP4019477B2 - Display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は表示装置に関し、さらに詳しくは、イメージ認識用のラインセンサ並びにプリント機能を有する表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年では、液晶表示素子をはじめとする薄型の表示装置を備えたノートパソコンやモバイルコンピュータなどの携帯情報機器が開発されている。このような携帯情報機器は、それ自体でイメージ取り込み機能を持つものがなく、イメージ取り込みを行うには、デジタルカメラやハンディーイメージリーダを用いる必要がある。
【0003】
また、デスクトップワープロなどでは、表示装置とは別にサーマルヘッドをもつサーマルプリンタやイメージリーダが組み込まれたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の携帯情報機器では、例えば、地図などの印刷物や手書き図形などの記載された書類の読み取りをデジタルカメラで行うには、カメラを固定する治具を使わないときれいに読み取れないという問題があった。また、ハンディーイメージリーダは、携帯情報機器の周辺装置として使うのに十分に小型のものがなく、携帯性を阻害するものであった。
【0005】
また、従来のデスクトップワープロなどにおいては、サーマルプリンタやイメージリーダを組み込むことで機器の大型化を招くという問題点があった。
【0006】
そこで、本発明はこれらの事情を勘案して、イメージリーダ機能やプリンタ機能を具備する軽量でコンパクトな表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、表示装置であって、
表示領域、サーマルヘッド部形成領域、ラインセンサ部形成領域がそれぞれ別々に配置された後透明基板と、
シール材を介在させて前記後透明基板の前記表示領域のみに貼り合わされた前透明基板と、
前記後透明基板と前記前透明基板との間に封止された液晶と、
前記後透明基板上の前記表示領域、前記サーマルヘッド部形成領域、前記ラインセンサ部形成領域において堆積したアモルファスシリコン膜と、
前記後透明基板上の前記表示領域に設けられた前記アモルファスシリコン膜をパターニングしてなる半導体層を有する薄膜トランジスタと、
前記サーマルヘッド部形成領域に堆積された前記アモルファスシリコン膜をアニール後、パターニングしてなる抵抗発熱体層を有するサーマルヘッドと、
前記後透明基板上の前記ラインセンサ部形成領域に設けられた前記アモルファスシリコン膜をパターニングしてなる半導体層を有するラインセンサと、
前記後透明基板の後方に配置され、前記ラインセンサの認識用の光及び前記表示領域の液晶表示用の光を出射するバックライトと、
を備えることを特徴としている。
【0008】
請求項1記載の発明では、表示装置の基板にラインセンサが形成されているため、イメージリーダを別途組み込む構成よりもコンパクト化を図ることが可能となる。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の表示装置であって、前記ラインセンサは、前記後透明基板の前記薄膜トランジスタが形成された表面側にMOS型フォトセンサが配列されてなることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【0010】
請求項2記載の発明では、液晶セルを構成する後透明基板の同一表面側に形成される薄膜トランジスタの製造プロセスを利用してMOS型フォトセンサを作成することができるため、ラインセンサのために特別な製造工程を要することがなく、簡単且つコンパクトなラインセンサを製造することができる。このように、請求項2記載の発明では、構造のコンパクト化を図ると共に、軽量化を図ることができる。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の表示装置であって、前記ラインセンサは、前記基板側に形成された遮光性をもつボトムゲート電極と、前記ボトムゲート電極上にボトムゲート絶縁膜を介して形成された半導体層と、前記半導体層の両側に接続されたソース・ドレイン電極と、前記半導体層上にトップゲート絶縁膜を介して形成された透明性をもつトップゲート電極、を備えることを特徴とする。
【0012】
請求項3記載の発明では、透明なトップゲート電極を通過して半導体層に入射すると、入射光の物理量に応じて半導体層内のキャリアの状態が変化し、このキャリア状態に応じて、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流量が決まり、この値に応じて明暗を検出することができる。ここで、トップゲート電極に印加する電圧を制御することにより、ラインセンサのセンス状態を制御することができる。また、ボトムゲート電極に印加する電圧を制御することにより、センサの選択及び非選択の状態を制御することが可能となる。なお、この発明では、ボトムゲート電極が遮光性をもつため、基板の後方からに認識用の光を照射させても半導体層へ光が直接入射して誤動作を起こすのを防止することができる。
【0017】
請求項4記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の表示装置であって、前記ラインセンサに対して被認識シートを走行させる走行手段を備えることを特徴とする。
【0018】
請求項4記載の発明では、走行手段により、例えば地図や手書き図面などの被認識シートをラインセンサに沿って走行させることにより、イメージを読み込ませることが可能となる。
【0019】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の表示装置であって、前記表示領域と前記サーマルヘッドとが前記後透明基板に配置・形成されていることを特徴とする。請求項6記載の発明は、請求項1記載の表示装置であって、前記サーマルヘッドは、前記ラインセンサの近傍に配置・形成され、前記走行手段で被印刷シートがサーマルヘッド上を走行されることを特徴とする。
【0020】
請求項5記載の発明では、表示装置の基板にサーマルヘッドが形成されているため、プリンタを別途備える構成よりもコンパクト化を図ることができる。請求項6記載の発明では、サーマルヘッドが、放熱ヘッドとなる半導体層とこれに接続される金属電極とでなる構成であれば、これら半導体層及び金属電極の形成工程は液晶セルのスイッチング素子の形成工程に共通するものであるため、サーマルヘッドの形成のために特別な製造工程を要することがない。また、サーマルヘッドもラインセンサと同様に基板に一体的に形成されるため、表示装置にコンパクトに組み合わせることができる。請求項6記載の発明では、走行手段を用いて被印刷シート(紙など)へ感熱印刷を行うことが可能となる。また、サーマルヘッドをラインセンサの近傍に配置・形成しているため、同一の走行手段を用いてシート送りを行うことができ、コンパクト化を達成することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る表示装置の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0022】
(実施形態1)
図1〜図6は、本発明に係る表示装置の実施形態1を示している。図1は本実施形態の概略を示す側面説明図である。図1中11は表示装置であって、例えばノートパソコンやモバイルコンピュータなどの携帯情報機器の表示手段として用いられる。この表示装置11は、同図に示すように、液晶セル12と、ラインセンサ部14と、サーマルヘッド部13と、バックライトシステム15と、走行手段としての紙送り装置16を備えている。なお、この表示装置11は、この他に例えば液晶セル12の表面に配置される偏光板(図示省略する)や、液晶セル12およびバックライトシステム15などを収容するケーシング(図示省略する)を備え、例えばノートパソコンやモバイルコンピュータなどの携帯情報機器本体(図中、一点鎖線で示す)17に対して、倒したり起立できるように下端部が携帯情報機器本体17に枢支されている。
【0023】
液晶セル12は、前透明基板18と後透明基板19とを、液晶表示領域を囲むシール材20を介在させて貼り合わせ、両基板18、19とシール材20とで形成される空隙に液晶21を封止してなる。なお、後透明基板19は前透明基板18より広い面積を有し、両基板18、19を貼り合わせた状態で、図1に示すように後透明基板19の下部が前透明基板18と対向せずに露呈するように設定されている。前透明基板18の後面には、図示しないが、周知のようにカラーフィルタ、ブラックマスク、共通電極、前配向膜などが形成されている。また、後透明基板19の前面には、図示しないが、画素電極、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)、後配向膜などが形成されている。図2は、後透明基板19の前面側を示す正面図である。この後透明基板19の露呈した部分の前面には、図2に示すように、それぞれ基板の幅方向に沿ってサーマルヘッド部13とラインセンサ部14とが形成されている。これらサーマルヘッド部13とラインセンサ部14とは、極僅かの距離を隔てて隣接し且つ平行をなすように配置・形成されている。なお、図2において符号22は、液晶21が封止される表示領域を示している。
【0024】
紙送り装置16は、図1に示すように、サーマルヘッド部13とラインセンサ部14との前方に位置するガイドローラ23Cと、携帯情報機器本体17内に設けられた走行駆動用の一対のピンチローラ23A、23Bと、で構成されている。ガイドローラ23Cは、文字等が記載されている原稿24を所定の圧力で、サーマルヘッド部13及びラインセンサ部14へ押し当てるように設定されている。また、ピンチローラ23A、23Bの一方は回転駆動され、他方は一方のピンチローラに所定の圧力で押し当てられて従動回転するようになっている。なお、ラインセンサ部14を用いてイメージ認識を行う場合は、原稿24として被認識用の原稿を用いる。また、サーマルヘッド部13を用いて印刷を行う場合は原稿24として感熱紙を用い、感熱リボンを用いる場合は普通紙を用いることができる。
【0025】
次に、図3を用いてラインセンサ部14の構成を説明する。なお、ラインセンサ部14は、フォトセンサが後透明基板19の幅方向に1列に並んで配置されたものである。ラインセンサ部14は、後透明基板19の前面に形成されたボトムゲート電極25Bと、ボトムゲート電極25B上に形成されたゲート絶縁膜26と、このゲート絶縁膜26上に形成されたアモルファスシリコンでなる半導体層27Bと、この半導体層27Bにそれぞれn+層31を介して接続するように形成されたソース電極33s及びドレイン電極33dと、半導体層27Bやソース・ドレイン電極33s、33dなどを覆うように形成されたトップゲート絶縁膜としての透明絶縁膜35と、半導体層27Bの上方の透明絶縁膜35上に位置するように形成されたトップゲート電極36と、から構成されている。なお、ラインセンサ部14の上には、走行される被認識用シートとしての紙(原稿)との摩擦に耐え、且つ電気的な絶縁を保てるように、透明な保護膜37がコーティングされている。
【0026】
このような構成のラインセンサ部14の作用・動作について説明する。このラインセンサ部14では、図示しないセンス状態制御手段が、トップゲート電極36に印加する電圧を制御してラインセンサ部14のセンス状態を制御し、図示しない選択制御手段がボトムゲート電極25Bに印加する電圧を制御してラインセンサ部14の選択及び非選択の状態を制御することが可能となる。非センス電圧0Vが印加されていたトップゲート電極36に、センス電圧−20Vが印加されてセンス状態になり、このうち、非選択電圧0Vが印加されていたボトムゲート電極25Bに選択電圧10Vが印加されると、半導体層27Bに入射される光の量に応じて、ソース・ドレイン電極33s、33d間に電流が流れる。すなわち、原稿24に印刷された文字等の陰影に応じて電流値が決定され、この電流値に従った画像データを液晶セル12で表示するかサーマルヘッド部13で印刷することになる。
このように、このラインセンサ部14は、フォトセンサとしての機能と選択トランジスタとしての機能とを兼ね備えることができる。このため、本実施形態では、選択トランジスタを別途必要としないため、ラインセンサ部14の小型化を図ることができる。また、上記したセンス状態制御手段により、認識光(検出光)を受ける側のトップゲート電極36に印加する電圧を制御してラインセンサ部14のセットとリセット状態をも制御し得るようにすれば、前回の半導体層27Bに蓄積された電荷を直ちに放出させることができるので、原稿24の走行に伴って連続的に光検出を行うことにより迅速にイメージ認識を行うことができる。なお、図3に示すように、認識用光の光源は、透過型の液晶表示に用いるバックライトシステム15を用いるものであり、後透明基板19の後方から前方に抜けた光が原稿24の表面状態に応じて反射された光が保護膜37、トップゲート電極36、透明絶縁膜35、ブロッキング層29Bを透過して半導体層27Bに入射することで光検出が可能となる。このとき、ボトムゲート電極25BはAlでなる遮光性の電極であるため、バックライトシステム15から半導体層27Bへ直接光入射が起きるのを防止することができ、誤動作を起こすことがない。
【0027】
次に、図7を用いてサーマルヘッド部13の構成を説明する。本実施形態におけるサーマルヘッド部13の構成は、後透明基板19の前面に基板の幅方向に1列に並ぶように配置・形成されている。このサーマルヘッド部13は、後透明基板19の前面にゲート絶縁膜26が形成され、その上にポリシリコンでなる抵抗発熱体層27Cとこの抵抗発熱体層27Cの両端に接続されたヘッド用電極34、34とが形成され、さらに透明絶縁膜35で覆われて構成されている。このサーマルヘッド部13においては、抵抗発熱体層27Cを挟むヘッド用電極34、34間に電圧を印加することにより、抵抗発熱体層27Cを発熱させて、例えば感熱紙や普通紙に熱転写を行うことが可能となる。
【0028】
このような構成としたことにより、本実施形態では表示装置11にコンパクトにラインセンサ部14とサーマルヘッド部13とを組み込むことができ、この表示装置11を備える携帯情報機器の機能を向上するとともに、軽量化や薄型化を可能にする。特に、本実施形態では、ラインセンサ部14の認識用の光として、液晶表示に用いられるバックライトの光を用いることができるため、別途光源を必要とせずコンパクトな構成となる。このように、本実施形態においては、表示装置11で液晶表示を行う他に、ラインセンサ部14でのイメージ認識や、サーマルヘッド部13での熱転写印刷を行うことが可能である。
【0029】
次に、本実施形態に係る表示装置11の製造方法について、図4〜図7を用いて説明する。まず、図4(a)に示すように、ガラスでなる後透明基板19の前面に例えばアルミニウム(Al)膜を堆積させ、このアルミニウム膜をフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いてパターニングを行い、表示領域22に後記する各TFT39のゲート電極25Aを形成し且つラインセンサ部14の形成領域の各ドット部にフォトセンサのボトムゲート電極25Bを形成する。
【0030】
そして、図4(b)に示すように、略全面に例えば窒化シリコン(SiNx)や酸化シリコン(SiO2)などでなるゲート絶縁膜26を所定の膜厚になるように堆積させる。その後、ゲート絶縁膜26上にアモルファスシリコン膜を堆積させ、サーマルヘッド部形成領域のアモルファスシリコン膜に部分的にレーザアニールを施し、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いてパターニングを行い、表示領域にそれぞれのTFTの半導体層27Aを、ラインセンサ部形成領域に半導体層27Bを、サーマルヘッド部形成領域に抵抗発熱体層27Cを形成する。ここで、サーマルヘッド部形成領域に形成された抵抗発熱体層27Cは、上記したレーザアニールの結果、アモルファスシリコンがポリシリコンに変化しものでなる。また、半導体層27A、27Bは、レーザアニールが施されていないためアモルファスシリコンのままである。なお、ラインセンサ部形成領域のゲート絶縁膜26は、ボトムゲート絶縁膜と称される。
【0031】
次に、図5(a)に示すように、表示領域にITO(indium tin oxide)でなる透明な画素電極28を形成する。そして、それぞれの半導体層27A、27B上には、チャネル領域を覆うように、例えば窒化シリコンでなる透明なブロッキング層29A、29Bをそれぞれパターニングしている。さらに、ブロッキング層29Aが形成された半導体層27Aの上には、ブロッキング層29A上で分離されたn+層30、30をそれぞれ形成し、ブロッキング層29Bが形成された半導体層27Bの上には、ブロッキング層29B上で分離されたn+層31、31をそれぞれ形成する。なお、これらn+層30、31は、n型不純物を導入してなるアモルファスシリコン膜を同時にパターニングして形成する。
【0032】
その後、例えばAl膜を堆積させて、これをパターニングして図5(b)に示すように、ブロッキング層29A、29Bのそれぞれの上で分離されるソース電極32s、ドレイン電極32d、とソース電極33s、ドレイン電極33d、並びに抵抗発熱体層27Cの両端に接続されるヘッド用電極34を形成する。なお、表示領域22におけるソース電極32sは、画素電極28に接続するように形成されている。
【0033】
次いで、図6に示すように、全面にSiNxやSiO2などでなる透明絶縁膜35を所定膜厚になるように堆積させる。この透明絶縁膜35は、ラインセンサ部形成領域ではトップゲート絶縁膜と称される。そして、図7に示すように、ラインセンサ部形成領域の透明絶縁膜35上には、半導体層27Bの上方に位置するように透明なITOでなるトップゲート電極36を形成する。また、ラインセンサ部形成領域上には、透明な保護膜37を形成する。さらに、表示領域22上には、同図に示すように、後配向膜38を形成する。このようにして、液晶セル12の後透明基板19の表示領域22内の構成(画素電極28、TFT39など)、サーマルヘッド部13、及びラインセンサ部14を形成することができる。
【0034】
以上、本実施形態における後透明基板19側の製造方法について説明したが、前透明基板18側の構成や、この前透明基板18を後透明基板19に貼り合わせて液晶セル12を製造する方法は、周知の通りであるのでその説明を省略する。このように、本実施形態の表示装置11では、同一のガラス基板19の上に表示部分、ラインセンサ部14及びサーマルヘッド部13を製造するのに、共通の工程を有するため、全体として少ない工程数で行えるという利点がある。
【0035】
(実施形態2)
図8及び図9は、本発明に係る表示装置の実施形態2を示している。図8は本実施形態の表示装置41の要部断面説明図であり、図9は表示装置41が組み込まれてなる、例えば電子手帳などの携帯情報機器51の使用状態を示す斜視図である。本実施形態の表示装置41では、図8に示すように液晶セルの後透明基板19の下端部前面側にラインセンサ部14が形成され、このラインセンサ部14の前に導光を行う光学系としての、断面三角形のプリズム42が配設されている。このプリズム42においては、一側面42Aが後透明基板19の前面に沿って貼り合わされ、この一側面42Aに隣接する下面42Bが、被認識シートとしての紙(原稿)24の走行面となっている。また、他側面42C側には、ラインセンサ部14へ認識用の光を出射・供給する光源43と集光ミラー44とが、後透明基板19の幅方向に沿って設けられている。本実施形態では、光源43や集光ミラー44は、ラインセンサ部14へ認識用の光を供給するだけであるため、小型の細い構造のものでよく、導光経路も短くてよいためプリズム42も小型のものでよい。なお、本実施形態における表示装置41は、サーマルヘッド部を備えないものであるが、他の構成は上記した実施形態1と略同様であるのでその説明を省略する。
【0036】
本実施形態の表示装置41では、図8に一点鎖線の矢印で示すように、光源43から出射された認識用の光は原稿24の表面状態に応じて反射される。その反射光はプリズム42により対応する位置のラインセンサ部14へ入射するように設定されている。なお、本実施形態において、原稿24からの反射光が横方向のラインセンサ部14へ入射しないように、横方向へ光が漏れるのを防止する遮光性の隔壁を設ける構成としてもよく、このような構成とすることにより、精度の高いイメージ認識を行うことが可能になる。
【0037】
このような本実施形態の表示装置41では、図9に示すように携帯情報機器51に組み込まれることにより、携帯情報機器51を手で持って原稿24の上をプリズム42の下面42Bが密着するように走行させることにより、イメージ認識を行うことが可能となる。特に、本実施形態では、ラインセンサ部14とこれに認識用の光を供給する光学系の構造が極小型でよいため、イメージ認識機能を備える表示装置41をコンパクトにすることができる。このため、この表示装置41を備える携帯情報機器51も、軽量且つコンパクトにすることができる。
【0038】
以上、実施形態1と実施形態2について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の変更が可能である。例えば、上記した実施形態1、2では表示装置11、41を携帯情報機器に組み込む構成としたが、デスクトップ型のワープロやパーソナルコンピュータなどに組み込むことも勿論可能であり、これらの情報機器のコンパクト化を期することができる。そして、実施形態1では、ラインセンサ部14及びサーマルヘッド部13の両方を装備したが、ラインセンサ部14だけであっても良い。また、上記した実施形態2では、サーマルヘッド部を備えない構成としたが、サーマルヘッド部を付加した構成とすることも可能である。また、ラインセンサ部14を備えず、サーマルヘッド部のみを備える構成とすることも可能である。さらに、上記した各実施形態では、後透明基板19側にラインセンサ部14やサーマルヘッド部13を配置する構成としたが、前透明基板18の下部を後透明基板19の下部から下方に延びた構造にして、前透明基板18側に配置する構成としてもよい。さらにまた、上記した各実施形態では、表示領域での表示手段は液晶セル12を備える液晶表示素子であったが、透明基板に形成されたエレクトロルミネッセンス(EL)表示素子、その他の表示手段を適用することも可能である。また、上記した各実施形態では、液晶セル12におけるスイッチング素子としてTFTを適用したが、2端子スイッチング素子であるMIM素子を適用してもよい。このMIM素子を適用した場合でも、MIM素子の製造工程と、ラインセンサ部14やサーマルヘッド部13の製造工程と、の間に共通工程が多いため、工程数を大きく増加させることなく表示装置を製造することが可能となる。また、ラインセンサ部14の構成としては、MOS型フォトセンサ以外に各種のフォトセンサを適用することが可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、イメージリーダ機能やプリンタ機能を具備する軽量でコンパクトな表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の実施形態1を示す側面説明図。
【図2】実施形態1の表示装置における後透明基板の前面を示す平面図。
【図3】実施形態1の表示装置におけるラインセンサ部の断面図。
【図4】(a)、(b)は実施形態1の表示装置の製造方法を示す工程断面図。
【図5】(a)、(b)は実施形態1の表示装置の製造方法を示す工程断面図。
【図6】実施形態1の表示装置の製造方法を示す工程断面図。
【図7】実施形態1の表示装置の製造方法を示す工程断面図。
【図8】本発明に係る表示装置の実施形態2を示す要部断面図。
【図9】実施形態2の表示装置が組み込まれた携帯情報機器の使用状態を示す斜視図。
【符号の説明】
11 表示装置
12 液晶セル
13 サーマルヘッド部
14 ラインセンサ部
15 バックライトシステム
16 紙送り装置
17 携帯情報機器本体
18 前透明基板
19 後透明基板
21 液晶
22 表示領域
24 原稿
25B ボトムゲート電極
26 ゲート絶縁膜
27B 半導体層
33s ソース電極
33d ドレイン電極
35 透明絶縁膜
36 トップゲート電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device, and more particularly to a line sensor for image recognition and a display device having a print function.
[0002]
[Prior art]
In recent years, portable information devices such as notebook computers and mobile computers equipped with thin display devices such as liquid crystal display elements have been developed. Such portable information devices do not have an image capturing function by themselves, and it is necessary to use a digital camera or a handy image reader in order to capture an image.
[0003]
Some desktop word processors incorporate a thermal printer having a thermal head and an image reader separately from the display device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, with conventional portable information devices, for example, in order to read a document on which a printed matter such as a map or a handwritten figure is read with a digital camera, it cannot be read neatly unless a jig for fixing the camera is used. there were. Further, the handy image reader is not small enough to be used as a peripheral device of a portable information device, and hinders portability.
[0005]
In addition, conventional desktop word processors have a problem in that the size of the device is increased by incorporating a thermal printer or an image reader.
[0006]
In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide a lightweight and compact display device having an image reader function and a printer function.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
A transparent substrate after the display area, the thermal head portion forming region, the line sensor unit forming regions are arranged respectively separately,
Before the transparent substrates bonded only in the display area of the rear transparent substrate a sealing material is interposed,
Liquid crystal sealed between the rear transparent substrate and the front transparent substrate;
An amorphous silicon film deposited in the display region on the rear transparent substrate, the thermal head portion forming region, and the line sensor portion forming region;
A thin film transistor having a semiconductor layer formed by patterning the amorphous silicon film provided in the display region on the rear transparent substrate;
A thermal head having a resistance heating element layer formed by annealing and then patterning the amorphous silicon film deposited in the thermal head portion forming region ;
A line sensor having a semiconductor layer formed by patterning the amorphous silicon film formed on the line sensor portion forming region on the rear transparent substrate,
A backlight that is arranged behind the rear transparent substrate and emits light for recognizing the line sensor and light for liquid crystal display in the display area;
It is characterized by having.
[0008]
In the first aspect of the invention, since the line sensor is formed on the substrate of the display device, it is possible to achieve a more compact size than a configuration in which an image reader is separately incorporated.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, the line sensor is configured such that a MOS photosensor is arranged on a surface side of the rear transparent substrate on which the thin film transistor is formed. The display device according to
[0010]
In the second aspect of the invention, the MOS type photosensor can be produced by using a manufacturing process of a thin film transistor formed on the same surface side of the transparent substrate after the liquid crystal cell is formed. A simple and compact line sensor can be manufactured without requiring a simple manufacturing process. Thus, in the invention according to claim 2, the structure can be made compact and the weight can be reduced.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the second aspect, the line sensor includes a bottom gate electrode having a light shielding property formed on the substrate side, and a bottom gate insulating film on the bottom gate electrode. A semiconductor layer formed through the semiconductor layer, source / drain electrodes connected to both sides of the semiconductor layer, and a transparent top gate electrode formed on the semiconductor layer through a top gate insulating film. It is characterized by that.
[0012]
In the third aspect of the invention, when the light passes through the transparent top gate electrode and enters the semiconductor layer, the state of carriers in the semiconductor layer changes according to the physical quantity of incident light, and the source electrode changes according to the carrier state. The amount of current flowing between the drain electrode and the drain electrode is determined, and brightness can be detected according to this value. Here, the sense state of the line sensor can be controlled by controlling the voltage applied to the top gate electrode. Further, by controlling the voltage applied to the bottom gate electrode, it is possible to control the selection and non-selection states of the sensor. In the present invention, since the bottom gate electrode has a light shielding property, it is possible to prevent the light from directly entering the semiconductor layer and causing malfunction even when the recognition light is irradiated from behind the substrate.
[0017]
A fourth aspect of the present invention is the display device according to any one of the first to fourth aspects, further comprising traveling means for causing the recognized sheet to travel with respect to the line sensor.
[0018]
In the invention according to the fourth aspect , the image can be read by running the recognized sheet such as a map or a handwritten drawing along the line sensor by the running means.
[0019]
Fifth aspect of the present invention, a display device according to
[0020]
According to the fifth aspect of the present invention, since the thermal head is formed on the substrate of the display device, it is possible to achieve a more compact size than a configuration in which a printer is separately provided. In a sixth aspect of the present invention, if the thermal head is composed of a semiconductor layer to be a heat radiating head and a metal electrode connected to the semiconductor layer, the semiconductor layer and the metal electrode are formed by the steps of the switching element of the liquid crystal cell. Since it is common to the forming process, no special manufacturing process is required for forming the thermal head. Further, since the thermal head is integrally formed on the substrate in the same manner as the line sensor, it can be combined with the display device in a compact manner. In the invention described in claim 6, it is possible to perform thermal printing on a printing sheet (paper or the like) using the traveling means. Further, since the thermal head is arranged and formed in the vicinity of the line sensor, the sheet can be fed using the same traveling means, and compactness can be achieved.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, details of the display device according to the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0022]
(Embodiment 1)
1 to 6
[0023]
In the liquid crystal cell 12, the front transparent substrate 18 and the rear
[0024]
As shown in FIG. 1, the paper feeding device 16 includes a guide roller 23 </ b> C located in front of the
[0025]
Next, the configuration of the
[0026]
The operation and operation of the
As described above, the
[0027]
Next, the configuration of the
[0028]
By adopting such a configuration, in this embodiment, the
[0029]
Next, a method for manufacturing the display device 11 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4A, an aluminum (Al) film, for example, is deposited on the front surface of a
[0030]
Then, as shown in FIG. 4B, a
[0031]
Next, as shown in FIG. 5A, a
[0032]
Thereafter, for example, an Al film is deposited and patterned to form a source electrode 32s, a
[0033]
Next, as shown in FIG. 6, a transparent insulating
[0034]
The manufacturing method on the rear
[0035]
(Embodiment 2)
8 and 9 show Embodiment 2 of the display device according to the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view of a main part of the display device 41 of the present embodiment, and FIG. 9 is a perspective view showing a use state of a portable information device 51 such as an electronic notebook, in which the display device 41 is incorporated. In the display device 41 of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
[0036]
In the display device 41 according to the present embodiment, the recognition light emitted from the light source 43 is reflected in accordance with the surface state of the
[0037]
In such a display device 41 of the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
[0038]
As mentioned above, although
[0039]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, a lightweight and compact display device having an image reader function and a printer function can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view showing a first embodiment of a display device according to the present invention.
2 is a plan view showing a front surface of a rear transparent substrate in the display device of
3 is a cross-sectional view of a line sensor unit in the display device of
4A and 4B are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the display device of
5A and 5B are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the display device of
6 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the display device of
7 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the display device of
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing Embodiment 2 of a display device according to the present invention.
FIG. 9 is a perspective view illustrating a usage state of a portable information device in which the display device of Embodiment 2 is incorporated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Display apparatus 12
Claims (6)
シール材を介在させて前記後透明基板の前記表示領域のみに貼り合わされた前透明基板と、
前記後透明基板と前記前透明基板との間に封止された液晶と、
前記後透明基板上の前記表示領域、前記サーマルヘッド部形成領域、前記ラインセンサ部形成領域において堆積したアモルファスシリコン膜と、
前記後透明基板上の前記表示領域に設けられた前記アモルファスシリコン膜をパターニングしてなる半導体層を有する薄膜トランジスタと、
前記サーマルヘッド部形成領域に堆積された前記アモルファスシリコン膜をアニール後、パターニングしてなる抵抗発熱体層を有するサーマルヘッドと、
前記後透明基板上の前記ラインセンサ部形成領域に設けられた前記アモルファスシリコン膜をパターニングしてなる半導体層を有するラインセンサと、
前記後透明基板の後方に配置され、前記ラインセンサの認識用の光及び前記表示領域の液晶表示用の光を出射するバックライトと、
を備えることを特徴とする表示装置。 After the display area, the thermal head part forming area, and the line sensor part forming area are separately arranged, and a transparent substrate,
Before the transparent substrates bonded only in the display area of the rear transparent substrate a sealing material is interposed,
Liquid crystal sealed between the rear transparent substrate and the front transparent substrate;
An amorphous silicon film deposited in the display region on the rear transparent substrate, the thermal head portion forming region, and the line sensor portion forming region;
A thin film transistor having a semiconductor layer formed by patterning the amorphous silicon film provided in the display region on the rear transparent substrate;
A thermal head having a resistance heating element layer formed by annealing and then patterning the amorphous silicon film deposited in the thermal head portion forming region ;
A line sensor having a semiconductor layer formed by patterning the amorphous silicon film formed on the line sensor portion forming region on the rear transparent substrate,
A backlight that is arranged behind the rear transparent substrate and emits light for recognizing the line sensor and light for liquid crystal display in the display area;
A display device comprising:
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Applications Claiming Priority (1)
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