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【ISSCC】シャープ,イメージ・センサーを組み込んだ2.6型VGA液晶パネルを開発

2007/02/14 23:28
大下 淳一=日経マイクロデバイス
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図1:イメージ・センサーを組み込んだ2.6型VGA液晶パネル。
図1:イメージ・センサーを組み込んだ2.6型VGA液晶パネル。
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図2:開発した液晶パネルで撮像した指紋。
図2:開発した液晶パネルで撮像した指紋。
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図3:イメージ・センサーの回路構成を1トランジスタ1キャパシタ(1T1C)型にして,低コストでの機能追加とセンサー出力の解像度の向上を可能にした。
図3:イメージ・センサーの回路構成を1トランジスタ1キャパシタ(1T1C)型にして,低コストでの機能追加とセンサー出力の解像度の向上を可能にした。
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 英Sharp Laboratories of Europeとシャープは共同で,駆動回路にイメージ・センサーを組み込んだ2.6型液晶ディスプレイを開発し,米国サンフランシスコで開催中の「ISSCC 2007」で発表した(講演番号7.2)。画素数はVGA(640×480画素),精細度は300ppi,センサー出力のフレーム・レートは30Hzである。携帯機器向けの液晶ディスプレイに,タッチ・パネル入力機能や生体認証機能を持たせる用途を狙う。

 液晶ディスプレイにイメージ・センサーの機能を組み込む試みはこれまでもあったが,今回は(1)イメージ・センサーをディスプレイの駆動回路と一体化したこと,および(2)イメージ・センサーの回路構成を1トランジスタ1キャパシタ(1T1C)型にしたことに特徴がある。これらによって,低コストでの機能追加と,センサー出力の解像度の向上を可能にした。

 このうち,(2)の効果によって,従来の3トランジスタ1キャパシタ(3T1C)型の回路構成にする場合に比べて,開口率を約1.5倍の40%に高められた。この開口率は,センサーを組み込んでいない通常の液晶ディスプレイに比べて18%の減少にとどまるという。

TFTとフォト・ダイオードを同一基板に集積

 (1)および(2)を実現するカギとなったのは,「CG(continuous grain)-Silicon TFT process」と呼ぶシャープ独自のTFT形成技術である。この技術によって,複数の機能を備えた回路を同一ガラス基板上に同じ成膜プロセスで集積化した。

 今回はこのプロセスを利用し,入力光を電気信号に変換するPIN型フォト・ダイオードを,ディスプレイ駆動用のTFTと同じガラス基板上のSi薄膜に作り込んだ。このフォト・ダイオードをTFTに隣接して形成し,両者の間でバスを共通化することで,リセット用および列選択用のトランジスタをなくしてもセンサー回路として機能するようにした。

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