JP2013225883A - 電子機器 - Google Patents

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悟 岡本
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Abstract

【課題】従来、機械的なボタンによって、電子機器は操作されてきた。このような電子機器はそのボタンの大きさの制約が大きく、また、操作の柔軟性が損なわれている。よって視覚的にわかりやすく、操作性に優れる表示装置を有する電子機器を提供する。
【解決手段】通信手段とタッチパネルを有するＥＬ表示装置とを有する電子機器であって、ＥＬ表示装置の表示部には、電話ボタンと、電子メールボタンと、インターネットボタンと、が表示され、タッチパネルによって表示部のボタンが認識され、通信手段により通信を行う電子機器により課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する表示部を
備えた携帯型の電子機器に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される表示装置を表示
部として搭載した携帯型の電子機器に関する。
なお、本明細書中において携帯型の電子機器とは、携帯型の情報処理装置全般を指し、
携帯電話、携帯テレビ電話、あるいは携帯型コンピュータ等である。
従来、携帯電話においては、表示部として通常では液晶表示装置が１個使用されている
。また、前記表示部は、小型化の要請上、画面の大きさが限られていた。
また、近年では通信技術の発達により、携帯電話を使って電子メールの送受信やインタ
ーネットのホームページへのアクセスができるようになった。
近年になって、携帯電話で電子メールの送受信ができるようになったものの、テキスト
形式の文字しか送受信できず、例えばパソコン等から画像データを添付したメッセージを
受信しても、携帯電話の表示部に画像データを表示することはできなかった。
また、インターネットのホームページにアクセスしても携帯電話の表示部にホームペー
ジ上の画像データを表示することはできなかった。
従来の携帯電話の表示部には文字の出力、もしくは簡単な映像の出力で十分であったた
め、高精細である必要性はあまりなく、フルカラーである必要性もなかった。
しかし、近年になって携帯電話で電子メールの送受信ができるようになり、高精細、且
つフルカラーである必要性が高まってきた。様々な携帯電話のなかには、画像データを表
示できるものも販売されているが、白黒などの２色表示であるものが多く、フルカラーの
ものもあるが画質が低く見づらいものであった。
また、表示部に画像データを表示させると文字を表示させることはできず、画像と文字
とを同時に表示することはできていない。
本明細書で開示する発明の構成は、 映像を表示する第１の表示装置と、 タッチ入力操
作部を備えた第２の表示装置とを縦方向または横方向に並べて装着した携帯型の電子機器
である。なお、図２に示した電子機器は、縦方向に並べて装着したものである。
また、他の発明の構成は、 映像を表示する第１の表示装置を備えた蓋部材と、 タッ
チ入力操作部を備えた第２の表示装置とを開閉自在に装着した携帯型の電子機器である。
なお、図１に示した電子機器は、開閉自在に装着したものである。
また、図３に示したような形態、即ち、前記蓋部材と前記第２の表示装置との間に第３
の表示装置を設けてもよい。さらに、第４、第５の表示装置を設けて画面数を増加させ、
表示領域を拡大してもよい。また、前記３の表示装置に撮像素子あるいはセンサを備えて
もよい。また、前記第３の表示装置に使用者を識別するシステムを備えてもよい。
また、上記各構成において、前記第２の表示装置だけでなく、前記第１の表示装置にも
タッチ入力操作部を備えてよい。
また、上記各構成において、前記第２の表示装置は、高精細な画面は必要とされず、文
字または記号を表示することを専門に表示するものであってもよい。このようにすれば、
第１の表示装置を第２の表示装置より高精細なものとすることでコスト上昇を抑える。例
えば、第１の表示装置にポリシリコンを半導体層とするＴＦＴを用い、第２の表示装置に
アモルファスシリコンを半導体層とするＴＦＴを用いた電子機器とすればよい。
また、上記各構成において、前記第１の表示装置または前記第２の表示装置に撮像素子
あるいはセンサを取り付けてもよいし、各画素内に備えてもよい。
また、上記各構成において、前記第１の表示装置または前記第２の表示装置に使用者を
識別するシステムを備えてもよい。
また、上記各構成において、前記第１の表示装置、前記第２の表示装置、または前記第
３の表示装置は適宜、液晶表示装置またはＥＬ表示装置とすればよい。
また、前記第１の表示装置、前記第２の表示装置、または前記第３の表示装置として、他
の表示装置、例えば、エレクトロケミカルディスプレイ、フィールドエミッションディス
プレイ、プラズマディスプレイ、ＤＭＤ等を用いることが可能である。
なお、本明細書中において、ＥＬ表示装置とは、有機発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Li
ght Emitting Device）が形成された発光装置を指している。
また、他の発明の構成は、映像を表示するＥＬ表示装置を備えた蓋部材と、反射型表示
装置とを開閉自在に装着し、前記ＥＬ表示装置の発光による光を照射させて前記反射型表
示装置を表示する携帯型の電子機器である。
上記構成においては、前記反射型表示装置にタッチ入力操作部を備えてもよい。
なお、上記反射型表示装置とは、反射型の液晶表示装置やＤＭＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｍ
ｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などで代表される光の反射を利用して表示を行う
デバイスを指している。また、本明細書中において、反射型の液晶表示装置とは、画素電
極を透光性を有する導電膜と、反射性を有する金属材料との両方で形成した半透過型の液
晶表示装置も含む。
また、他の発明の構成は、ＥＬ表示装置と、液晶表示装置とを縦方向または横方向に並
べて装着した携帯型の電子機器である。
上記構成において、前記ＥＬ表示装置は、文字または記号を表示することを特徴として
いる。また、上記構成において、前記ＥＬ表示装置は、撮像素子を備えたことを特徴とし
ている。
また、上記各構成において、前記携帯型の電子機器は、通信機能を備えた電子機器であ
り、代表的には携帯電話、携帯情報端末である。
従来、操作ボタンであった部分を表示画面とすることで、電子機器の外形寸法を変える
ことなく表示領域を大きくすることができ、一度に多くの情報を表示できる。
また、本発明により携帯電話で高精細な画像と文字の両方を同時に見ることが容易にでき
る。
本発明の上面図、側面図、及び斜視図。（実施例１） 本発明の上面図。（実施例２） 切り替え画面を示す図。 本発明の側面図及び斜視図。（実施例３） 本発明の斜視図。（実施例４） アクティブマトリクス基板の断面構造図。（実施例５） 液晶モジュールの上面図。（実施例５） 回路ブロック図。 アクティブマトリクス基板の上面図及び断面図。（実施例６） アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の断面図。（実施例７） ＥＬモジュールの上面図及び断面図。（実施例７） 回路ブロック図。（実施例８） 回路ブロック図。（実施例９） ＥＬ表示装置の断面図。（実施例９） 回路ブロック図。（実施例１０）
本発明の実施形態について、以下に説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に本発明の携帯型の電子機器の一例である携帯電話の上面図、側面
図、および斜視図を示す。
図１に示した携帯電話は、主に画像をカラー表示する高画質な第１の表示装置１０１と
、主に文字や記号を表示する第２の表示装置１０２とを備えている。
また、第１の表示装置または第２の表示装置のうち、少なくとも一方はタッチ入力操作
部を備えている。また、タッチ入力操作部を備えた画面は操作スイッチの役割をも果たし
ている。図１では第１の表示装置及び第２の表示装置とはモジュールを指している。
図１に示した電子機器は、映像（デジタル静止画像等）を表示する第１の表示装置を備
えた蓋部材と、タッチ入力操作部を備えた第２の表示装置（文字や記号等を表示する）と
を開閉自在に装着した携帯型の電子機器である。図１に示す携帯電話は折りたたみ式にな
っている。いずれの形、例えば図２の形態でも本発明は実施できるが表示部を保護するこ
とができることから図１に示すような折りたたみ式のほうが望ましい。
また、図１に示した折りたたみ式であれば、第１の表示装置としてＥＬ表示装置を用い、
第２の表示装置を反射型の液晶表示装置とした場合、軽く折りたたんで第１の表示装置の
表示画面を第２の表示装置に近づければ、暗いところでも第１の表示装置のＥＬ素子から
発光される光を利用して第２の表示装置の画面を視認することができる。
また、図１に示した電子機器は、数個の操作ボタン１０３、音声出力部１０４、音声入
力部１０５、アンテナ１０６も備えている。
また、図２に示すように、映像を表示する第１の表示装置２０４と、タッチ入力操作部
を備えた第２の表示装置２０５とを縦方向に並べて装着した携帯型の電子機器としてもよ
い。図２では第１の表示装置及び第２の表示装置とはモジュールを指している。
また、図４に示すように、第３の表示装置４０３を挟むように第１の表示装置４０１と
第２の表示装置４０２とで開閉自在に装着した携帯型の電子機器としてもよい。図４では
第１の表示装置、第２の表示装置、及び第３の表示装置とはモジュールを指している。
また、図５に示すように、ＣＣＤ撮像素子等の画像入力部５０７を搭載した携帯型の電
子機器としてもよい。図５では第１の表示装置及び第２の表示装置とはモジュールと該モ
ジュールと接続された他の素子、配線、およびこれらを覆うカバーとを含む装置を指して
いる。このように本明細書では、モジュール及びその他の部材を含む全体を表示装置と呼
ぶこともあれば、液晶モジュールやＥＬモジュール自体を表示装置と呼ぶこともある。
また、第１の表示装置、第２の表示装置、または第３の表示装置に使用者の認証を行う
センサを備えてもよい。使用者の認証は生体情報（代表的には指紋、掌紋、声紋等）を利
用すればよい。
なお、第１の表示装置、第２の表示装置、または第３の表示装置としては、液晶表示装
置あるいはＥＬ表示装置を用いることが可能である。
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
本実施例では、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示した折りたたみ式の携帯型の電子機器について
説明する。図１（Ａ）は上面図であり、図１（Ｂ）は側面図であり、図１（Ｃ）は斜視図
である。
図１（Ａ）〜（Ｃ）中において、１０１は第１の表示装置、１０２は第２の表示装置、
１０３は操作スイッチ、１０４は音声出力部、１０５は音声入力部、１０６はアンテナで
ある。
本実施例では第１の表示装置１０１に高画質な表示が可能なＥＬ表示装置、第２の表示
装置１０２に液晶表示装置を用いた。また、第２の表示装置にはタッチパネル方式を採用
している。第１の表示装置１０１にＥＬ表示装置を使用することによって、液晶表示装置
のように受信したデジタル信号をアナログ信号に変換する必要なくデジタル画像を表示で
きるため好ましい。なお、タッチパネルは第２の表示装置、即ち液晶表示装置に圧電素子
を組み込むことによって実現することができる。
図３（Ａ）は、第２の表示装置１０２における初期画面の例である。第２の表示装置１
０２には、電話ボタン、電子メールボタン、インターネットボタン、電話帳ボタン、メモ
リーボタンなどが表示される。
例えば、第２の表示装置１０２に映し出された電話ボタンを押すと、画面が切り替わり
、図３（Ｂ）のようなダイヤルボタンが表示される。表示されたこれらのダイヤルボタン
を使って通話したい相手の電話番号を入力することで相手と通話できる。電話番号を入力
するとき、入力した番号は第２の表示装置または第１の表示装置に表示されることが望ま
しい。
また、第２の表示装置１０２に映し出された電話帳ボタンを押して、予め入力しておい
た相手の電話番号を表示させて通話することもできる。そのとき電話帳を表示する画面は
図1に示す第１の表示装置であっても良い。
また、第２の表示装置１０２に映し出された電子メールボタンまたはインターネットボ
タンを押すと、画面が切り替わり、図３（Ｃ）のようなキーボードボタンが表示される。
表示されたこれらのキーボードボタンを使って、電子メールのアドレスや、ホームページ
のＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を入力することができる。表示された各種入力キ
ーに対応する部分をタッチすることにより、その表示内容のデータ入力が可能になる。な
お、キーボードボタンは適宜、大文字、小文字、数字を入力することができる画面に切り
替えることができ、日本語入力も可能である。このとき、入力した番号は第２の表示装置
または第１の表示装置に表示されることが望ましい。
また、第２の表示装置１０２に映し出された電話帳ボタンを押して、予め入力しておい
た電子メールアドレスを出力し、電子メールの送信を行ったり、ホームページのＵＲＬを
出力し、ホームページを参照することもできる。そのとき電話帳を表示する画面は図1に
示す第１の表示装置１０１であっても良い。
本実施例の携帯電話で写真や絵などの画像が添付された電子メールを受信した場合、画
像は高画質な表示が可能な第１の表示装置１０１に表示し、テキスト形式の文字や記号は
第２の表示装置１０２に表示可能であることを特徴としている。また、画像を第１の表示
装置で表示したまま、第２の表示装置に表示された画面だけをスクロールさせて文章を読
みとることが可能である。
また、画像が添付された電子メールだけでなく、音声が添付された電子メールも受信す
ることが可能である。
例えば、本実施例の携帯電話でホームページを見る場合、公開されている写真や絵など
の画像は高画質な表示が可能な第１の表示装置１０１に表示し、その画像の説明やメッセ
ージなどの文字は第２の表示装置１０２に表示する。
本発明により携帯電話で画像と文字の両方を同時に見ることが容易にできる。
また、本実施例のように第１の表示装置としてＥＬ表示装置を用い、第２の表示装置を反
射型の液晶表示装置とした場合、軽く折りたたんで第１の表示装置の表示画面を第２の表
示装置に近づければ暗いところでも第１の表示装置のＥＬ素子から発光される光を利用し
て第２の表示装置の画面を視認することができる。
なお、本実施例では、第１の表示装置としてＥＬ表示装置を用い、第２の表示装置とし
て液晶表示装置を用いた例を示したが、特に限定されず、第１の表示装置１０１または第
２の表示装置１０２として、液晶表示装置あるいはＥＬ表示装置を適宜用いることが可能
である。
実施例１では、折りたたみ式の携帯型の電子機器について説明したが、本実施例では、
図２に示すように、映像を表示する第１の表示装置２０４と、タッチ入力操作部を備えた
第２の表示装置２０５とを縦方向に並べて装着した携帯型の電子機器について説明する。
なお、本実施例は、実施例１とは本体の形態が異なるだけで、その他は同一であるため
、詳細な説明は省略する。
図２中において、２０１は本体、２０２は音声出力部、２０３は音声入力部、２０６は
、第２の表示装置２０５に表示された操作スイッチの画像２０６、２０７は操作スイッチ
、２０８はアンテナである。
なお、第１の表示装置２０４または第２の表示装置２０５としては、液晶表示装置ある
いはＥＬ表示装置を用いることが可能である。
本実施例では、２つ以上の表示装置を備えた携帯型の電子機器の例について説明する。
図４（Ａ）は側面図であり、図４（Ｂ）は斜視図である。なお、本実施例は、実施例１と
は表示装置の数が異なるだけで、その他は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、本実施例の電子機器は、第３の表示装置４０
３を挟むように第１の表示装置４０１と第２の表示装置４０２とで開閉自在に装着した携
帯型の電子機器である。図４に示す電子機器は、書籍のようになっており、ページをめく
るように第３の表示装置を動かすことができる。
第３の表示装置４０３を透過型の表示装置とした場合、第１の表示装置４０１からの光
、或いは第２の表示装置４０２からの光をバックライトとして利用してよりよい表示を行
うことができる。また、第３の表示装置を反射型の表示装置とした場合、外光だけでなく
、第１の表示装置４０１からの光、或いは第２の表示装置４０２からの光を利用してより
よい表示を行うことができる。
図４（Ｂ）中において、４０４は操作スイッチ、４０５は音声出力部、４０６は音声入
力部、４０７はアンテナである。
また、第１の表示装置、第２の表示装置、または第３の表示装置に使用者の認証を行う
センサを備えてもよい。使用者の認証は生体情報（代表的には指紋、掌紋、声紋等）を利
用すればよい。
また、第１の表示装置、第２の表示装置、または第３の表示装置にタッチ入力操作部や
撮像素子を備えてもよい。
なお、第１の表示装置、第２の表示装置、または第３の表示装置としては、液晶表示装
置あるいはＥＬ表示装置を用いることが可能である。
本実施例では、撮像素子を備えた携帯型の電子機器の例について説明する。図５は斜視図
である。
なお、本実施例は、撮像素子を備えた点以外は実施例１と同一であるため、詳細な説明
は省略する。
図５中において、５０１は第１の表示装置、５０２は第２の表示装置、５０３は操作スイ
ッチ、５０４は音声出力部、５０５は音声入力部、５０６はアンテナ、５０７は画像入力
部である。
本実施例では画像入力部としてＣＣＤ撮像素子を用い、使用者の自分の顔画像を相手に
送信し、かつ相手の顔画像を受信しながら通常の会話と同じように通話を行うことができ
る。
また、本実施例は、実施例１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることが可能であ
る。
本実施例では、実施例１〜実施例４に示した第１の表示装置または第２の表示装置とな
る液晶表示装置の一例を示す。
基板上に画素部とそれを駆動する駆動回路を有した基板（アクティブマトリクス基板と
呼ばれる）の例（但し液晶材料封止前の状態）を図６に示す。
なお、駆動回路には基本単位となるＣＭＯＳ回路を示し、画素部には一つの画素を示す
。
図６において、ガラスやプラスチックからなる基板上にはｎチャネル型ＴＦＴ６０５、
６０６とｐチャネル型ＴＦＴ６０３、６０４からなる駆動回路６０１、ｎチャネル型ＴＦ
Ｔからなる画素ＴＦＴ６０７および保持容量６０８からなる画素部６０２とが形成されて
いる。また、本実施例では、ＴＦＴはすべてトップゲート型ＴＦＴで形成されている。
また、画素ＴＦＴ６０７はソース領域およびドレイン領域の間に二つのチャネル形成領域
を有した構造（ダブルゲート構造）となっているが、本実施例はダブルゲート構造に限定
されることなく、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形
成されるトリプルゲート構造であっても良い。
また、本実施例では、画素ＴＦＴのドレイン領域と接続する画素電極を反射電極とした
。その画素電極６１０の材料としては、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜、またはそれら
の積層膜等の反射性の優れた材料を用いることが望ましい。また、画素電極を形成した後
、公知のサンドブラスト法やエッチング法等の工程を追加して表面を凹凸化させて、鏡面
反射を防ぎ、反射光を散乱させることによって白色度を増加させることが好ましい。
なお、本実施例では画素電極を反射電極とした反射型の液晶表示装置の例を示したが、
反射電極に代えて画素電極として透明導電膜を用いた透過型の液晶表示装置を用いてもよ
い。
図６の状態を得た後、画素電極上に配向膜を形成しラビング処理を行う。なお、本実施
例では配向膜を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることに
よって基板間隔を保持するための柱状のスペーサを所望の位置に形成した。また、柱状の
スペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
次いで、対向基板を用意する。次いで、対向基板上に着色層、遮光層を形成した後、平
坦化膜を形成する。次いで、平坦化膜上に透明導電膜からなる対向電極を少なくとも画素
部に形成し、対向基板の全面に配向膜を形成し、ラビング処理を施した。
そして、画素部と駆動回路が形成された基板と対向基板とを接着層（本実施例ではシー
ル材）で貼り合わせる。接着層にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペ
ーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に
液晶材料を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。液晶材料には公知の液
晶材料を用いれば良い。
こうして得られた液晶モジュールについて図７を用いて説明する。
図７は、液晶モジュールを示す上面図であり、画素部、駆動回路、ＦＰＣ（フレキシブ
ルプリント配線板：Flexible Printed Circuit）８９を貼り付ける外部入力端子８０、外
部入力端子と各回路の入力部までを接続する配線８１などが形成されたアクティブマトリ
クス基板８２ａと、カラーフィルタなどが設けられた対向基板８２ｂとがシール材８３を
介して貼り合わされている。
ゲート側駆動回路８４と重なるように対向基板側に遮光層８６ａが設けられ、ソース側
駆動回路８５と重なるように対向基板側に遮光層８６ｂが形成されている。また、画素部
８７上の対向基板側に設けられたカラーフィルタ８８は遮光層と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ
）、青色（Ｂ）の各色の着色層とが各画素に対応して設けられている。実際に表示する際
には、赤色（Ｒ）の着色層、緑色（Ｇ）の着色層、青色（Ｂ）の着色層の３色でカラー表
示を形成するが、これら各色の着色層の配列は任意なものとする。
ここでは、カラー化を図るためにカラーフィルタ８８を対向基板に設けているが特に限
定されず、基板上に素子を作製する際、基板上にカラーフィルタを形成してもよい。
また、カラーフィルタにおいて隣り合う画素の間には遮光層が設けられており、表示領
域以外の箇所を遮光している。また、ここでは、駆動回路を覆う領域にも遮光層８６ａ、
８６ｂを設けているが、駆動回路を覆う領域は、後に液晶表示装置を電子機器の表示部と
して組み込む際、カバーで覆うため、特に遮光層を設けない構成としてもよい。また、基
板上に必要な素子を作製する際、基板上に遮光層を形成してもよい。
また、上記遮光層を設けずに、対向基板と対向電極の間に、カラーフィルタを構成する
着色層を複数層重ねた積層で遮光するように適宜配置し、表示領域以外の箇所（各画素電
極の間隙）や、駆動回路を遮光してもよい。
また、外部入力端子にはベースフィルムと配線から成るＦＰＣ８９が異方性導電性樹脂
で貼り合わされている。さらに補強板で機械的強度を高めている。
また、対向基板のみに偏光板（図示しない）を貼りつける。
以上のようにして作製される液晶モジュールは実施例１〜実施例４に示した各種電子機
器の第１の表示装置または第２の表示装置として用いることができる。
また、本実施例の液晶モジュールは実施例３の第３の表示装置として用いることができ
る。
また、本実施例の液晶モジュールの回路構成例を図８に示す。
なお、図８（Ａ）はアナログ駆動を行うための回路構成である。本実施例では、ソース
側駆動回路９０、画素部９１及びゲート側駆動回路９２を有している。
なお、本明細書中において、駆動回路とはソース側駆動回路およびゲート側駆動回路を含
めた総称である。
ソース側駆動回路９０は、シフトレジスタ９０ａ、バッファ９０ｂ、サンプリング回路
（トランスファゲート）９０ｃを設けている。また、ゲート側駆動回路９２は、シフトレ
ジスタ９２ａ、レベルシフタ９２ｂ、バッファ９２ｃを設けている。また、必要であれば
サンプリング回路とシフトレジスタとの間にレベルシフタ回路を設けてもよい。
また、本実施例において、画素部９１は複数の画素を含み、その複数の画素に各々ＴＦＴ
素子が設けられている。
また、これらソース側駆動回路９０およびゲート側駆動回路９２を全てｐチャネル型Ｔ
ＦＴあるいは全てｎチャネル型ＴＦＴで形成することもできる。
なお、図示していないが、画素部９１を挟んでゲート側駆動回路９２の反対側にさらに
ゲート側駆動回路を設けても良い。
また、デジタル駆動させる場合は、図８（Ｂ）に示すように、サンプリング回路の代わ
りにラッチ（Ａ）９３ｂ、ラッチ（Ｂ）９３ｃを設ければよい。ソース側駆動回路９３は
、シフトレジスタ９３ａ、ラッチ（Ａ）９３ｂ、ラッチ（Ｂ）
９３ｃ、Ｄ／Ａコンバータ９３ｄ、バッファ９３ｅを設けている。また、ゲート側駆動回
路９５は、シフトレジスタ９５ａ、レベルシフタ９５ｂ、バッファ９５ｃを設けている。
また、必要であればラッチ（Ｂ）９３ｃとＤ／Ａコンバータ９３ｄとの間にレベルシフタ
回路を設けてもよい。
また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示しているが、さらにメモリやマイク
ロプロセッサを形成してもよい。
本実施例では、第１の表示装置または第２の表示装置となる液晶表示装置の画素部及び駆
動回路に使用するＴＦＴを逆スタガ型ＴＦＴで構成した例を図９に示す。図９（Ａ）は、
画素部の画素の一つを拡大した上面図であり、図９（Ａ）において、点線Ａ−Ａ'で切断
した部分が、図９（Ｂ）の画素部の断面構造に相当する。なお、図９（Ｂ）において、５
１は絶縁表面を有する基板である。
画素部において、画素ＴＦＴ部はＮチャネル型ＴＦＴで形成されている。基板上５１に
ゲート電極５２が形成され、その上に窒化珪素からなる第１絶縁膜５３ａ、酸化珪素から
なる第２絶縁膜５３ｂが設けられている。また、第２絶縁膜上には、活性層としてｎ+ 領
域５４〜５６と、チャネル形成領域５７、５８と、前記ｎ+ 型領域とチャネル形成領域の
間にｎ- 型領域５９、６０が形成される。また、チャネル形成領域５７、５８は絶縁層６
１、６２で保護される。絶縁層６１、６２及び活性層を覆う第１の層間絶縁膜６３にコン
タクトホールを形成した後、ｎ+ 領域５４に接続する配線６４が形成され、ｎ+ 領域５６
にＡｌあるいはＡｇ等からなる画素電極６５が接続され、さらにその上にパッシベーショ
ン膜６６が形成される。また、７０は画素電極６５と隣接する画素電極である。
なお、本実施例では、画素部の画素ＴＦＴのゲート配線をダブルゲート構造としている
が、オフ電流のバラツキを低減するために、トリプルゲート構造等のマルチゲート構造と
しても構わない。また、開口率を向上させるためにシングルゲート構造としてもよい。
また、画素部の容量部は、第１絶縁膜５３ａ及び第２絶縁膜５３ｂを誘電体として、容
量配線７１と、ｎ+ 領域５６とで形成されている。
なお、図９で示した画素部はあくまで一例に過ぎず、特に上記構成に限定されないこと
はいうまでもない。
また、本実施例は、実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能であ
る。
本実施例では、上記実施例１〜実施例４に示した第１の表示装置または第２の表示装置
となるＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置の一例を示す。
同一の基板上に画素部とそれを駆動する駆動回路を有した基板（アクティブマトリクス
基板）上にＥＬ素子（ＯＬＥＤとも呼ばれる）を形成した発光装置の例（但し封止前の状
態）を図１０に示す。なお、駆動回路には基本単位となるＣＭＯＳ回路を示し、画素部に
は一つの画素を示す。
図１０において、７０１は基板、基板上には絶縁膜が形成され、その上にはｎチャネル
型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴからなる駆動回路７０４、ｐチャネル型ＴＦＴからなるス
イッチングＴＦＴ７０２およびｎチャネル型ＴＦＴからなる電流制御ＴＦＴ７０３とが形
成されている。また、本実施例では、ＴＦＴはすべてトップゲート型ＴＦＴで形成されて
いる。
また、スイッチングＴＦＴ７０２はソース領域およびドレイン領域の間に二つのチャネ
ル形成領域を有した構造（ダブルゲート構造）となっているが、本実施例はダブルゲート
構造に限定されることなく、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もし
くは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
また、電流制御ＴＦＴ７０３のドレイン領域７０６の上には第２層間絶縁膜７０８が設け
られる前に、第１層間絶縁膜７０７にコンタクトホールが設けられている。これは第２層
間絶縁膜７０８にコンタクトホールを形成する際に、エッチング工程を簡単にするためで
ある。第２層間絶縁膜７０８にはドレイン領域７０６に到達するようにコンタクトホール
が形成され、ドレイン領域７０６に接続された画素電極７０９が設けられている。画素電
極７０９はＥＬ素子の陰極として機能する電極であり、周期表の１族もしくは２族に属す
る元素を含む導電膜を用いて形成されている。本実施例では、リチウムとアルミニウムと
の化合物からなる導電膜を用いる。
次に、７１３は画素電極７０９の端部を覆うように設けられた絶縁膜であり、本明細書
中ではバンクと呼ぶ。バンク７１３は珪素を含む絶縁膜もしくは樹脂膜で形成すれば良い
。樹脂膜を用いる場合、樹脂膜の比抵抗が１×１０6〜１×１０12Ωｍ（好ましくは１×
１０8〜１×１０10Ωｍ）となるようにカーボン粒子もしくは金属粒子を添加すると、成
膜時の絶縁破壊を抑えることができる。
また、ＥＬ素子７１０は画素電極（陰極）７０９、ＥＬ層７１１および陽極７１２から
なる。陽極７１２は、仕事関数の大きい導電膜、代表的には酸化物導電膜が用いられる。
酸化物導電膜としては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛もしくはそれらの化合物を
用いれば良い。本実施例の発光装置は、上方出射の発光装置となる。なお、本実施例は上
方出射の発光装置に限定されることなく、ＥＬ素子の構造を適宜変更すれば、下方出射の
発光装置とすることができる。
なお、本明細書中では発光層に対して正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層
、電子注入層もしくは電子阻止層を組み合わせた積層体をＥＬ層と定義する。
また、発光層としては、ＥＬ材料であれば特に限定されないが、例えば一重項励起により
発光する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光す
る発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。また、ＥＬ材料
は、高分子材料であってもよいし、低分子材料であってもよい。
なお、ここでは図示しないが陽極７１２を形成した後、ＥＬ素子７１０を完全に覆うよう
にしてパッシベーション膜を設けることは有効である。パッシベーション膜としては、炭
素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしく
は組み合わせた積層で用いる。
次いで、ＥＬ素子を保護するための封止（または封入）工程まで行う。その後のＥＬ表
示装置について図１１（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
図１１（Ａ）は、ＥＬ素子の封止までを行ったＥＬモジュールを示す上面図であり、図
１１（Ｂ）は図１１（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された８０１は
画素部、８０２はソース側駆動回路、８０３はゲート側駆動回路である。また、８０４は
カバー材、８０５は第１シール材、８０６は第２シール材である。
なお、８０７はソース側駆動回路８０２及びゲート側駆動回路８０３に入力される信号を
伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキッ
ト）８０８からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示さ
れていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い
。
次に、断面構造について図１１（Ｂ）を用いて説明する。基板８００の上方には画素部、
ソース側駆動回路８０９が形成されており、画素部は電流制御ＴＦＴ８１０とそのドレイ
ンに電気的に接続された画素電極８１１を含む複数の画素により形成される。また、ソー
ス側駆動回路８０９はｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとを組み合わせたＣＭＯ
Ｓ回路を用いて形成される。なお、基板８００には偏光板（代表的には円偏光板）を貼り
付けても良い。
また、画素電極８１１の両端にはバンク８１２が形成され、画素電極８１１上にはＥＬ層
８１３およびＥＬ素子の陽極８１４が形成される。陽極８１４は全画素に共通の配線とし
ても機能し、接続配線８１５を経由してＦＰＣ８１６に電気的に接続されている。さらに
、画素部及びソース側駆動回路８０９に含まれる素子は全てパッシベーション膜（図示し
ない）で覆われている。
また、第１シール材８０５によりカバー材８０４が貼り合わされている。なお、カバー材
８０４とＥＬ素子との間隔を確保するためにスペーサを設けても良い。
そして、第１シール材８０５の内側には空隙８１７が形成されている。なお、第１シール
材８０５は水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空隙８１７の内
部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止効果をもつ物質を設けることは有効である。
なお、カバー材８０４の表面および裏面には保護膜として炭素膜（具体的にはダイヤモン
ドライクカーボン膜）を２〜３０ｎｍの厚さに設けると良い。このような炭素膜（ここで
は図示しない）は、酸素および水の侵入を防ぐとともにカバー材８０４の表面を機械的に
保護する役割をもつ。
また、カバー材８０４を接着した後、第１シール材８０５の露呈面を覆うように第２シー
ル材８０６を設けている。第２シール材８０６は第１シール材８０５と同じ材料を用いる
ことができる。
以上のような構造でＥＬ素子を封入することにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断す
ることができ、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入するこ
とを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置が得られる。
以上のようにして作製されるＥＬ表示装置は上記実施例１〜実施例４に示した各種電子
機器の第１の表示装置または第２の表示装置として用いることができる。
また、本実施例のＥＬ表示装置は実施例３の第３の表示装置として用いることができる
。
本実施例では、実施例１の第２の表示装置に接続する外部回路の構成を図１２を用いて
示す。
図１２の液晶表示装置は、基板上に形成されたＴＦＴによって画素９２０から成る画素
部９２１、画素部の駆動に用いるソース側駆動回路９１５、ゲート信号側駆動回路９１４
が形成されている。ソース側駆動回路９１５はデジタル駆動の例を示しているが、シフト
レジスタ９１６、ラッチ回路９１７ａ、９１７ｂ、Ｄ／Ａコンバータ９１８、バッファ回
路９１９から成っている。また、ゲート信号側駆動回路９１４であり、シフトレジスタ、
バッファ等（いずれも図示せず）を有している。
この液晶表示装置に接続する外部回路の構成は、安定化電源と高速高精度のオペアンプ
からなる電源回路９０１、ＵＳＢ端子などを備えた外部インターフェイスポート９０２、
ＣＰＵ９０３、入力手段として用いるタッチ入力タブレット９１０及び検出回路９１１、
クロック信号発振器９１２、コントロール回路９１３などから成っている。なお、タッチ
入力タブレット９１０（及び検出回路９１１）は第２の表示装置内部に一体形成してもよ
い。
ＣＰＵ９０３は映像信号処理回路９０４やタッチ入力タブレット９１０からの信号を入
力するタブレットインターフェイス９０５などが内蔵されている。また、ＶＲＡＭ９０６
、ＤＲＡＭ９０７、フラッシュメモリ９０８及びメモリーカード９０９が接続されている
。ＣＰＵ９０３で処理された情報は、映像信号として映像信号処理回路９０４からコント
ロール回路９１３に出力する。コントロール回路９１３は、映像信号とクロックを、ソー
ス側駆動回路９１５とゲート信号側駆動回路９１４のそれぞれのタイミング仕様に変換す
る機能を持っている。具体的には、映像信号を表示装置の各画素に対応したデータに振り
分ける機能と、外部から入力される水平同期信号及び垂直同期信号を、駆動回路のスター
ト信号及び内蔵電源回路の交流化のタイミング制御信号に変換する機能を持っている。
また、コントロール回路９１３は、ＩＣチップを用いてＣＯＧ法で装着してもよいし、
液晶表示装置内部に一体形成してもよい。
また、本実施例は、実施例１乃至６のいずれか一と自由に組み合わせることが可能であ
る。
本実施例では、実施例１〜実施例８に記載の第１の表示装置または第２の表示装置とな
るＥＬ表示装置の各画素に撮像素子（フォトダイオード）を組み込んだ例を示す。
図１３に画素１００２の詳しい構成を示す。点線で囲まれた領域が画素１００２である
。
画素１００２はスイッチング用ＴＦＴ１００４、ＥＬ駆動用ＴＦＴ１００５、ＥＬ素子
１００６を有している。また図１３では画素１００２にコンデンサ１００７が設けられて
いるが、コンデンサ１００７を設けなくとも良い。
ＥＬ素子１００６は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられたＥＬ層とからなる。
陰極がＥＬ駆動用ＴＦＴ１００５のソース領域またはドレイン領域と接続している場合、
陽極が対向電極、陰極が画素電極となり、発光方向が下方出射となる。逆に陽極がＥＬ駆
動用ＴＦＴ１００５のソース領域またはドレイン領域と接続している場合、陽極が画素電
極、陰極が対向電極となり、発光方向が上方出射となる。
スイッチング用ＴＦＴ１００４のゲート電極はゲート信号線Ｇに接続されている。そして
スイッチング用ＴＦＴ１００４のソース領域とドレイン領域は、一方がソース信号線Ｓに
、もう一方がＥＬ駆動用ＴＦＴ１００５のゲート電極に接続されている。
ＥＬ駆動用ＴＦＴ１００５のソース領域は電源供給線Ｖに接続されており、ＥＬ駆動用
ＴＦＴ１００５のドレイン領域は、ＥＬ素子１００６に接続されている。コンデンサ１０
０７はＥＬ駆動用ＴＦＴ１００５のゲート電極と電源供給線Ｖとに接続して設けられてい
る。
さらに画素１００２は、リセット用ＴＦＴ１０１０、バッファ用ＴＦＴ１０１１、選択
用ＴＦＴ１０１２、フォトダイオード１０１３を有している。
リセット用ＴＦＴ１０１０のゲート電極はリセット用ゲート信号線ＲＧに接続されている
。リセット用ＴＦＴ１０１０のソース領域はセンサ用電源線ＶＢに接続されている。セン
サ用電源線ＶＢは常に一定の電位（基準電位）に保たれている。またリセット用ＴＦＴ１
０１０のドレイン領域はフォトダイオード１０１３及びバッファ用ＴＦＴ１０１１のゲー
ト電極に接続されている。
図示しないが、フォトダイオード１０１３はＮ型半導体層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導
体層とＰ型半導体層の間に設けられた光電変換層とを有している。リセット用ＴＦＴ１０
１０のドレイン領域は、具体的にはフォトダイオード１０１３のＰ型半導体層又はＮ型半
導体層に接続されている。
バッファ用ＴＦＴ１０１１のドレイン領域はセンサ用電源線ＶＢに接続されており、常
に一定の基準電位に保たれている。そしてバッファ用ＴＦＴ１０１１のソース領域は選択
用ＴＦＴ１０１２のソース領域又はドレイン領域に接続されている。
選択用ＴＦＴ１０１２のゲート電極はセンサ用ゲート信号線ＳＧに接続されている。そ
して選択用ＴＦＴ１０１２のソース領域とドレイン領域は、一方は上述したとおりバッフ
ァ用ＴＦＴ１０１１のソース領域に接続されており、もう一方はセンサ出力配線ＳＳに接
続されている。センサ出力配線ＳＳは定電流電源１００３に接続されており、常に一定の
電流が流れている。
また、図１４に本実施例の断面図を示す。１１０１はスイッチング用ＴＦＴ、１１０２
はＥＬ駆動用ＴＦＴ、１１０３はリセット用ＴＦＴ、１１０４はバッファ用ＴＦＴ、１１
０５は選択用ＴＦＴである。
また、１１０８はＰ型半導体層、１１０９は光電変換層、１１０７はＮ型半導体層であ
る。Ｐ型半導体層１１０８と、光電変換層１１０９と、Ｎ型半導体層１１０７とによって
、フォトダイオード１１０６が形成される。１１１１はセンサ用配線であり、Ｐ型半導体
層１１０８と外部の電源とを電気的に接続している。
また、フォトダイオード１１０６のＰ型半導体層１１０８とリセット用ＴＦＴ１１０３の
ドレイン領域とは電気的に接続されている。
また１１１０は画素電極（陽極）、１１１２はＥＬ層、１１１３は対向電極（陰極）で
ある。画素電極（陽極）１１１０と、ＥＬ層１１１２と、対向電極（陰極）１１１３とで
ＥＬ素子１１１４が形成される。なお１１１５はバンクであり、隣り合う画素同士のＥＬ
層１１１２を区切っている。
１１１６は被写体であり、ＥＬ素子１１１４から発せられた光が被写体１１１６におい
て反射し、フォトダイオード１１０６に照射される。本実施例では、被写体を基板１１０
０のＴＦＴが形成されていない側に設ける。
本実施例において、スイッチング用ＴＦＴ１１０１、バッファ用ＴＦＴ１１０４、選択
用ＴＦＴ１１０５は全てＮチャネル型ＴＦＴである。またＥＬ駆動用ＴＦＴ１１０２、リ
セット用ＴＦＴ１１０３はＰチャネル型ＴＦＴである。なお本発明はこの構成に限定され
ない。よってスイッチング用ＴＦＴ１１０１、ＥＬ駆動用ＴＦＴ１１０２、バッファ用Ｔ
ＦＴ１１０４、選択用ＴＦＴ１１０５、リセット用ＴＦＴ１１０３は、Ｎチャネル型ＴＦ
ＴとＰチャネル型ＴＦＴのどちらでも良い。
ただし、本実施例のように、ＥＬ駆動用ＴＦＴ１１０２のソース領域またはドレイン領
域がＥＬ素子１１１４の陽極１１１０と電気的に接続されている場合、ＥＬ駆動用ＴＦＴ
１１０２はＰチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。また逆に、ＥＬ駆動用ＴＦＴ１１
０２のソース領域またはドレイン領域がＥＬ素子１１１４の陰極と電気的に接続されてい
る場合、ＥＬ駆動用ＴＦＴ１１０２はＮチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。
なお、本実施例のフォトダイオードは他のＴＦＴと同時に形成することができるので、
工程数を抑えることができる。
なお、本実施例は、実施例１〜実施例７と自由に組み合わせることが可能である。
本実施例では、実施例１〜実施例８に記載の第１の表示装置または第２の表示装置とな
るＥＬ表示装置の各画素にメモリー素子（ＳＲＡＭ）を組み込んだ例を示す。図１５に画
素１５０４の拡大図を示す。
図１５において、１５０５はスイッチング用ＴＦＴである。スイッチング用ＴＦＴ１４０
５のゲート電極は、ゲート信号を入力するゲート信号線（Ｇ１〜Ｇｎ）
のうちの１つであるゲート信号線１５０６に接続されている。スイッチングＴＦＴ１５０
５のソース領域とドレイン領域は、一方が信号を入力するソース信号線（Ｓ１〜Ｓｎ）の
うちの１つであるソース信号線１５０７に、もう一方がＳＲＡＭ１５０８の入力側に接続
されている。ＳＲＡＭ１５０８の出力側は電流制御用ＴＦＴ１５０９のゲート電極に接続
されている。
また、電流制御用ＴＦＴ１５０９のソース領域とドレイン領域は、一方が電流供給線（
Ｖ１〜Ｖｎ）の１つである電流供給線１５１０に接続され、もう一方はＥＬ素子１５１１
に接続される。
ＥＬ素子１５１１は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられたＥＬ層とからなる。
陽極が電流制御用ＴＦＴ１５０９のソース領域またはドレイン領域と接続している場合、
言い換えると陽極が画素電極の場合、陰極は対向電極となる。
逆に陰極が電流制御用ＴＦＴ１５０９のソース領域またはドレイン領域と接続している場
合、言い換えると陰極が画素電極の場合、陽極は対向電極となる。
ＳＲＡＭ１５０８はｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴを２つずつ有しており、
ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域は高電圧側のＶｄｄｈに、ｎチャネル型ＴＦＴのソース
領域は低電圧側のＶｓｓに、それぞれ接続されている。１つのｐチャネル型ＴＦＴと１つ
のｎチャネル型ＴＦＴとが対になっており、１つのＳＲＡＭの中にｐチャネル型ＴＦＴと
ｎチャネル型ＴＦＴとの対が２組存在することになる。
また、対になったｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴは、そのドレイン領域が互
いに接続されている。また対になったｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴは、その
ゲート電極が互いに接続されている。そして互いに、一方の対になっているｐチャネル型
ＴＦＴ及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域が、他の一方の対になっているｐチャネル
型ＴＦＴ及びｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極と同じ電位に保たれている。
そして一方の対になっているｐチャネル型及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域は入
力の信号（Ｖｉｎ）が入る入力側であり、もう一方の対になっているｐチャネル型及びｎ
チャネル型ＴＦＴのドレイン領域は出力の信号（Ｖｏｕｔ）が出力される出力側である。
ＳＲＡＭはＶｉｎを保持し、Ｖｉｎを反転させた信号であるＶｏｕｔを出力するように
設計されている。つまり、ＶｉｎがＨｉだとＶｏｕｔはＶｓｓ相当のＬｏの信号となり、
ＶｉｎがＬｏだとＶｏｕｔはＶｄｄｈ相当のＨｉの信号となる。
なお、本実施例で示すように、ＳＲＡＭが画素１５０４に一つ設けられている場合には
、画素中のメモリーデータが保持されているため外部回路の大半を止めた状態で静止画を
表示することが可能である。これにより、低消費電力化を実現することができる。
また、画素に複数のＳＲＡＭを設けることも可能であり、ＳＲＡＭを複数設けた場合に
は、複数のデータを保持することができるので、時間階調による階調表示を可能になる。
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例９のいずれの構成とも自由に組み合わせて
実施することが可能である。

Claims (1)

  1. 通信手段とタッチパネルを有するＥＬ表示装置とを有する電子機器であって、
    前記ＥＬ表示装置の表示部には、電話ボタンと、電子メールボタンと、インターネットボタンと、が表示され、
    前記タッチパネルによって前記表示部のボタンが認識され、前記通信手段により通信を行うことを特徴とする電子機器。
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