문맥 (context)
액정 표시 장치는 한 쌍의 기판의 사이에 액정층이 밀봉된 액정 패널을 표시 패널로서 가지고 있다. 액정 패널은 예를 들면 투과형이며, 액정 패널의 배면에 설치된 백라이트 등의 조명 장치로부터 출사된 조명광을 변조하여 투과시킨다. 그리고나서, 이와 같이 변조된 조명광에 의해, 화상의 표시가 액정 패널의 정면에서 실시된다.
이 액정 패널은 예를 들면 액티브 매트릭스 방식으로, 화소 스위칭 소자로서 기능할 수 있는 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 화소 영역에 형성되어 있는 TFT 어레이 기판을 갖는다. 여기서, 각각의 박막 트랜지스터는 예를 들면 다결정 실리콘 박막을 이용하여 형성된다. 또한, TFT 어레이 기판에 대면하도록 대향 기판이 배치되고, TFT 어레이 기판과 대향 기판의 사이에 액정층이 형성되어 있다.
이 액티브 매트릭스 방식의 액정 패널에서는, 화소 스위칭 소자가 화소 전극에 전위를 인가함으로써, 화소 전극과 공통 전극 사이에서 발생되는 전계가 액정층에 인가되어 액정층의 액정 분자의 배향을 변화시킨다. 이러한 과정에 의해, 화소를 투과하는 광의 투과율이 제어되어, 투과되는 광이 변조되며, 이러한 변조를 거쳐 화상이 표시된다.
화소 스위칭 소자로서 기능하는 TFT 등의 반도체 소자 외에, 광을 수광하여 수광 데이터를 얻을 수 있는 포토센서 소자가 화소 영역에 내장되는 유형의 액정 패널이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허출원 공개번호 2006-3857호 공보를 참조). 예를 들면, PIN(P-intrinsic-N)형의 포토다이오드가 포토센서 소자로서 집적되어 제공된다. 여기서, 화소 스위칭 소자와 마찬가지로, 예를 들면, 다결정 실리콘막을 사용하여 포토센서 소자가 형성되어 있다.
상기한 액정 패널에서는, 내장된 포토센서 소자를 위치 센서 소자로서 이용함으로써 사용자 인터페이스 기능이 실현될 수 있다. 이 타입의 액정 패널에서는, 액정 패널의 앞면에 저항막(resistor film) 방식 또는 정전 용량 방식의 외부 부착의 터치 패널을 별도로 설치할 필요성이 제거된다. 따라서, 액정 패널을 이용하는 장치의 저비용화가 가능하게 되는 동시에, 장치의 크기 및 두께를 용이하게 감소시킬 수 있다.
또한, 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널을 설치한 경우에는, 화소 영역을 투과하는 광이 터치 패널에 의해 감소되거나 간섭되는 경우가 있으므로, 표시 화상의 화질이 저하되는 경우가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 위치 센서 소자로서 액정 패널에 포토센서 소자를 내장함으로써, 이 문제점의 발생을 방지할 수 있다.
이 타입의 액정 패널에서는, 예를 들면, 백라이트로부터 출사된 조명광이 액정 패널을 투과하고, 그 액정 패널의 정면에 접촉하게 되는 사용자의 손가락 또는 스타일러스 펜 등의 피검지체에 의해 반사되며, 피검지체에 의해 반사된 가시광선이 액정 패널에 내장된 포토센서 소자에 의해 수광된다. 그 후, 포토센서 소자를 통해 얻어진 수광 데이터에 기초하여, 피검지체가 액정 패널의 정면을 접촉한 좌표 위치가 결정되고, 결정된 위치에 대응하는 조작이 액정 표시 장치 자체 또는 액정 표시 장치를 포함하는 전자 기기에서 실시된다.
상기한 바와 같이, 액정 표시 장치에 내장된 포토센서 소자를 사용하여 피검지체의 좌표 위치를 검출하는 경우에는, 포토센서 소자에 의해 얻어지는 수광 데이터는 외광에 포함되는 가시광선의 영향에 의해 많은 노이즈를 포함하는 경우가 있다. 또한, 흑색 표시 등과 같이 어두운 화상을 표시하는 경우에는, 피검지체에 의해 반사된 가시광선이 포토센서 소자의 수광면에 도달하기 어렵기 때문에, 가시광선을 수광하는 것이 곤란하다. 그러므로, 피검지체의 위치를 정확하게 검출하는 것이 곤란한 경우가 있다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위해, 가시광선 대신에 적외선 등의 비가시광선을 사용하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허출원 공개번호 2005-275644호 공보를 참조).
여기서, 피검지체로부터 출사되는 적외선 등의 비가시광선을 포토센서 소자에 의해 수광함으로써, 수광 데이터를 취득하고, 취득된 데이터에 기초하여 피검지체의 위치를 특정하고 있다. 특히, 인체의 손가락은 적외선 파장에서의 표면 반사율이 높으므로, 인체의 손가락을 검출하기 위해 적외선 광을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 액정 패널에서는, TN(Twisted Nematic) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 등의 액정 표시 모드가 알려져 있다. 또한, 이 외에, 가로 전계(in-plane field)를 액정층에 인가하는 액정 표시 모드로서, IPS(In-Plane-Switching) 방식, FFS(Fringe Field Switching) 방식이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허출원 공개번호 2006-3857호 공보 및 일본 특허출원 공개번호 2005-275644호 공보를 참조).
각각의 이러한 액정 표시 모드에서는, 시야각 특성을 개선하기 위해 다양한 방책이 제안되어 있다.
예를 들면, 가로 전계 모드에서, 화소 전극은 복수의 화소가 매트릭스형으로 배치되어 있는 x 방향 및 y 방향에 대하여 경사진 방향으로 연장하는 부분을 포함하도록 형성되어 있다. 구체적으로, 화소 전극의 형상을 각괄호(angle bracket) "003c#" 형상으로 하고, 듀얼 도메인 화소(dual-domain pixel)를 실현하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허출원 공개번호 2007-264231호 공보 및 일본 특허출원 공개번호 2005-338256호 공보를 참조). 이러한 구성으로 함으로써, 액정 분자의 유전 이방성에 의해 발생하는 시야각 특성의 비대칭성 및 계조 반전이 보상되어, 시야각 특성을 개선하고 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
포토센서 소자가 내장된 액정 패널에서 피검지체의 좌표 위치를 결정하기 위해 사용되는 데이터는 무엇이며, 이 데이터는 무엇을 통해 얻어지는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation피검지체의 좌표 위치 결정에 사용되는 데이터의 종류와 그 데이터의 획득 경로를 묻는 질문이다.
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2정보 추출
information_extraction좌표 위치 결정에 사용되는 데이터와 수광 주체, 수광 대상을 추출한다.
- 포토센서 소자를 통해 얻어진 수광 데이터에 기초하여, 피검지체가 액정 패널의 정면을 접촉한 좌표 위치가 결정되고
- 피검지체에 의해 반사된 가시광선이 액정 패널에 내장된 포토센서 소자에 의해 수광된다.
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3근거 선택
evidence_selection데이터의 명칭인 '수광 데이터'와 획득 방식인 '피검지체에 의해 반사된 가시광선을 포토센서 소자가 수광함'을 근거로 선택한다.
- 포토센서 소자를 통해 얻어진 수광 데이터에 기초하여, 피검지체가 액정 패널의 정면을 접촉한 좌표 위치가 결정되고
- 피검지체에 의해 반사된 가시광선이 액정 패널에 내장된 포토센서 소자에 의해 수광된다.
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4논리 통합
logical_integration피검지체에서 반사된 가시광선이 포토센서에 수광되어 '수광 데이터'가 생성되고, 이 데이터가 좌표 결정의 기초가 됨을 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation좌표 위치 결정에 사용되는 데이터는 수광 데이터이며, 이는 피검지체에 의해 반사된 가시광선을 포토센서 소자가 수광함으로써 얻어짐을 도출한다.
- 포토센서 소자를 통해 얻어진 수광 데이터에 기초하여, 피검지체가 액정 패널의 정면을 접촉한 좌표 위치가 결정되고
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6답변 생성
answer_generation질문에 명시된 두 가지 요소(데이터 종류, 획득 방식)를 포함하여 답변을 작성한다.
- 수광 데이터
최종 답변 (final_answer)
피검지체의 좌표 위치를 결정하는 데 사용되는 데이터는 수광 데이터이며, 이는 피검지체에 의해 반사된 가시광선이 액정 패널에 내장된 포토센서 소자에 의해 수광됨으로써 얻어진다.
핵심 해석 (core_interpretation)
포토센서 소자를 통해 얻어진 수광 데이터에 기초하여 피검지체가 액정 패널의 정면을 접촉한 좌표 위치가 결정된다.