JP4693222B2

JP4693222B2 - Portable electronic device

Info

Publication number: JP4693222B2
Application number: JP2000320718A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: JP2002132415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、据置型電話、ファクシミリ、パーソナルコンピュータなどの情報端末、インターネットに接続して情報の送受信を行う情報端末、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy Phone system）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯情報端末の電子装置に関する。なお、本明細書において携帯情報端末とは、使用者が携帯することが可能であり、屋内および屋外において、無線電話、有線電話またはインターネットを介してデータおよび情報の送受信が可能である電子装置を指す。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話に代表される携帯型の電子装置は、無線通信回線やインターネットを利用した情報通信網の確立と、通話料金および本体価格の低下、その利便性があいまって急速に普及している。携帯電話は、筐体に通信回路、表示部、操作キー、音声入力部、音声出力部、アンテナなどが一体に設けられている。
【０００３】
携帯電話に代表される携帯型の電子装置は、外観や機能だけでなく、重量や連続使用可能時間の長さなどが使用者の選択基準となっている。そのために、携帯型の電子装置の重量を軽くし、かつ一回の充電で使用可能な時間を長くするために様々な工夫が凝らされている。その結果、不要と思われる機能は可能な限り削除されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
メールが送受信可能な携帯型の電子装置では、ボタンの数は１２〜２０個程度が普通である。漢字、ひらがな、カタカナを含む日本語の文字や特殊文字を入力するためには、漢字、ひらがな、カタカナの入力モードを切り替えて入力し、複雑な操作をする必要があった。
【０００５】
本発明は、このような事実を鑑み、より使い勝手のよい電子装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、携帯型の電子装置である携帯電話に代表される携帯情報端末、パーソナルコンピュータや据置型電話に代表される情報端末などの電子装置において、該電子装置に情報を入力するためのボタンの下部に液晶表示装置を設ける。当該液晶表示装置によって各ボタンに表示される記号（文字、数字、絵文字を含む）で、使用者がボタンを識別できるようにすることを特徴とする。
【０００７】
さらに、各ボタンにおいて、液晶表示装置に表示される記号の向きは、電子装置の縦横の向きに応じて切り替えることが可能である。記号の向きの切り替えは、メモリーに記憶されている縦方向に表示した記号の画像情報と、横方向に表示した記号の画像情報とをそれぞれ読み出すことで実現する。
【０００８】
本発明で用いられる液晶表示装置は、パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型である。好ましいのはアクティブマトリクス型であり、画素部は液晶層と複数のＴＦＴが備えられていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、電子装置の使い勝手を良くすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１(Ａ)に示すのは本発明に用いることのできる携帯電話の一例である。１０１は第１の表示部１０４が組み込まれた第１のパネル、１０２はボタン１０６を備えた第２のパネルである。第１のパネル１０１と第２のパネル１０２とは、蝶番を用いて接続部１０３で連結している。そして接続部１０３における、第１のパネル１０１の第１の表示部１０４が設けられている面と第２のパネル１０２のボタン１０６が設けられている面との角度θは、任意に変えることができる。アンテナ１０９は、第１のパネル１０１に収納される構造であり、使用する際には第１のパネル１０１から引き延ばすことが可能である。本明細書中では、複数のボタン１０６の総称を操作キー１１５とよぶ。
【００１１】
第１のパネル１０１は、第１の表示部１０４の他に、音声入力部１０８とアンテナ１０９が備えられている。第２のパネル１０２にはボタン１０６、電源スイッチ１０７、音声出力部１０５が備えられている。
【００１２】
ボタン１０６は、透光性である。ボタン１０６の下部には、液晶表示装置が備えられている。液晶表示装置は、画素部と該画素部を駆動する駆動回路（ソース信号線駆動回路、ゲート信号線駆動回路）を有している。駆動回路、メモリー、その他回路は、ボタンの間の部分に挿入する。
【００１３】
液晶表示装置に表示される記号が、透光性のボタンを通して認識できるようになっている。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す携帯電話の一例の断面図である。プリント基板２０２は第１のパネル１０１と第２のパネル１０２の筐体の内側に設けられている。また、第１のパネル１０１の内側には第１の表示部１０４、第２のパネル１０２の内側には第２の表示部１０５がそれぞれ設けられている。
【００１４】
図２は、図１（Ｂ）で示した携帯電話の一例の第２の表示部１０５を示したものである。第２のパネル１０２は、第２の表示部１１０、ボタン１０６などを備えている。
【００１５】
図２（Ａ）は筐体を示している。筐体には複数の穴が存在し、それぞれの穴に透光性のボタンをはめこむ仕組みになっている。図２（Ｂ）は液晶表示装置を示しており、該液晶表示装置はゲート信号線駆動回路とソース信号線駆動回路を有している。本明細書中では、ソース信号線駆動回路、ゲート信号線駆動回路を含めた総称を駆動回路とよぶ。液晶表示装置の上部に筐体を重ね、透光性のボタンを介して、液晶表示装置の表示を認識することができる。
【００１６】
図３は本発明を用いた携帯電話やＰＤＡの一例を示した操作キー構成を説明する断面図である。図３では、透過型の液晶表示装置を使用した例を示す。
【００１７】
図３（Ａ）において、筐体２０１の内側には、ガラスエポキシ樹脂またはセラミックで形成されたプリント基板２０２があり、ベースバンド部としてＣＰＵ（マイクロプロセッサ）やＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）、各種メモリー（フラッシュメモリーやＳＲＡＭ）などの信号処理回路や、ミキサや周波数シンセサイザなどを搭載した送受信回路部が形成されている。
【００１８】
プリント基板２０２において、上述した各種回路が形成されている面とは反対側の面に液晶表示装置２０４が設けられている。液晶表示装置２０４は基板２１２と、封止材２２１と、導光板２１４と、カバー材２１３とを有している。液晶表示装置２０４は、基板２１２との間に封止されている。また導光板２１４の端部にはバックライト（図示せず）が設けられている。
【００１９】
筐体２０１の外側から認識可能なボタン２０３は透光性であり、その下部には液晶表示装置２０４が設けられている。このような構成により、液晶表示装置２０４で表示される記号は、透光性のボタン２０３を通して認識することができる。
【００２０】
液晶表示装置２０４は基板２１２上に形成された配線２０６と接続している。プリント基板２０２の回路と、基板２１２の回路との接続形式は特に限定されないが、例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板：Flexible Printed Circuit）２１０を用いて、配線２０６とプリント基板２０２の回路とを接続しても良い。
【００２１】
透光性のボタン２０３と基板２１２との間には、電極２０９ａ、２０９ｂと、ダイアフラム２０８と、ダイアフラム２０８が固定されている可撓性シート２０７とが設けられている。ダイアフラム２０８はアルミニウムや銅を主成分とする合金で形成され、導電性を持っている。ダイアフラム２０８はボタン２０３に対応して設けられている。この電極２０９ａ、２０９ｂは前述の各種回路のうち、入力を検知する回路に接続している。
【００２２】
図３（Ａ）で示すように、通常の状態ではダイアフラム２０８は一方の電極である２０９ａとのみ接触している。図３（Ｂ）に示すように、使用者がボタン２０３を矢印の方向に押すと、可撓性シート２０７と、ダイアフラム２０８とが変形し、ダイアフラム２０８は電極２０９ａと２０９ｂの両方と接触し導通がとれる。このようにして、ボタン操作の有無を検知して入力情報を得る。
【００２３】
図４は、図３と同様に本発明を用いた携帯電話やＰＤＡの一例を示した操作キー構成を説明する断面図である。図４では、反射型の液晶表示装置を使用した例を示す。
【００２４】
反射型液晶表示装置を用いる場合は、基板２１２上に複数の電極２０９ａ、電極２０９ｂが作成されている。基板２１５上には、液晶表示装置２０４、配線２０６が設けられている。導光板２１４は、基板２１２と基板２１５の間に設けられており、導光板の端部にはフロントライト(図示せず)が設けられている。
【００２５】
図４（Ａ）で示すように、通常の状態ではダイアフラム２０８は一方の電極である２０９ａとのみ接触している。図４（Ｂ）に示すように、使用者がボタン２０３を矢印の方向に押すと、可撓性シート２０７と、ダイアフラム２０８とが変形し、ダイアフラム２０８は電極２０９ａと２０９ｂの両方と接触し導通がとれる。このようにして、ボタン操作の有無を検知して入力情報を得る。
【００２６】
次に、電極２０９ｂの接続構成について説明する。図５は斜視図である。図５に示すとおり、基板２１２上に電極２０９ｂが設けられている。電極２０９ｂは引き出し配線２７１に接続されており、引き出し配線２７１は接続部２７４においてＦＰＣ２７３に接続されている。ＦＰＣ２７３はプリント基板２０２上に設けられた回路に接続されている。なお、必ずしもＦＰＣを用いなくても良く、ＦＰＣ以外のコネクターを用いることも可能である。
【００２７】
また、ダイアフラムを用いずに、タッチパネルを用いて、ボタン操作の有無を検知することも可能である。
【００２８】
タッチパネルは図６に示すように、短冊型の透明導電膜でなる第１抵抗膜４０１が列方向に形成された第１基板４０３と、同じく短冊型の透明導電膜でなる第２抵抗膜４０２が行方向に形成された第２基板４０４とが、第１基板４０３と第２基板４０４との間に隙間を設けて重なっている。第２抵抗膜４０２が形成された第２基板４０４は可撓性を有していることが必要である。
【００２９】
列方向に並べられた第１抵抗膜４０１に、第１抵抗膜接続部４０７において接続された第１ＦＰＣ４０５を介して、所定の電圧が印加されている。また行方向に並べられた第２抵抗膜４０２に、第２抵抗膜接続部４０８において接続された第２ＦＰＣ４０６を介して、第１抵抗膜４０１に印加される電圧とは異なる電圧が印加されている。
【００３０】
透光性のボタン４０９は、第１抵抗膜４０１と第２抵抗膜４０２とが重なる部分上に設けられている。
【００３１】
図７はタッチパネル４１０を有する操作キーの断面図である。図７（Ａ）で示すように、通常の状態では第１抵抗体４０１と第２抵抗体４０２は接触していない。また、第１抵抗膜４０１または第２抵抗膜４０２は、プリント基板２０２上に設けられた回路に、ＦＰＣ等を介して接続されている。
【００３２】
なお、図７で示す液晶表示装置２０４は、透過型液晶表示装置を示しており、液晶表示装置２０４は、基板２１２上に形成された液晶表示装置２０４、導光板２１４、カバー材２０６から構成されている。透過型液晶表示装置に限らず、反射型液晶表示装置（図示せず）を用いてもよい。
【００３３】
そして図７（Ｂ）に示すように、使用者がボタン４０９を押すことで、第２基板４０４の表面に圧力がかかると、第１抵抗膜４０１の１つと第２抵抗膜４０２の１つとが接触する。そして接触する位置に応じた電圧が、接触した第１抵抗膜４０１の１つと第２抵抗膜４０２の１つに発生する。全ての抵抗膜の電圧の変化を測定することで、接触した第１抵抗膜４０１と第２抵抗膜４０２との位置を割り出すことができる。よって、使用者が押したボタン４０９の位置の情報を、電子データとして携帯情報端末に取り込むことができる。
【００３４】
図８は透光性のボタン２０３、液晶表示装置２０４、配線２０６が形成されている基板２１２の上面図の一部を表したものである。基板２１２の端部には接続用の端子２１１が備えられている。
【００３５】
なお、プリント基板２０２上に設けられているコントローラーとメモリーは、基板２１２上に形成されていても良い。コントローラーとメモリーが、基板２１２上に形成されている場合の、基板２１２の上面図を図９に示す。
【００３６】
図８において既に図示したものには同じ符号を付す。配線２０６はコントローラー２１５に接続されている。コントローラー２１５は液晶表示装置の駆動回路を駆動するのに用いられるクロック信号（ＣＬＫ）やスタートパルス信号（ＳＰ）を生成する。またメモリー２１６に記憶されている記号の画像情報を読み出して、液晶表示装置のソース信号線駆動回路に入力する。
【００３７】
液晶表示装置２０４は、画素部２１４と、ソース信号線駆動回路２１７と、ゲート信号線駆動回路２１８とを有している。透光性のボタン２０３は画素部２１４上に設けられている。画素部２１４は複数の画素２１４を有しており、各画素は液晶層（図示せず）とＴＦＴ（図示せず）とをそれぞれ有している。
【００３８】
図９に示す液晶表示装置は、メモリーを３つ有している。なお、液晶表示装置に設けられるメモリーの数は、これに限定されない。メモリーの数は設計者が適宜設定することが可能である。
【００３９】
図９に示す液晶表示装置は、第１メモリー２２１、第２メモリー２２２、第３メモリー２２３と、第１〜３メモリーから記号の画像情報を読み出す選択回路２２０とを有している。第１メモリー２２１には記号として数字の画像情報が記憶されており、第２メモリー２２２には記号としてカナの画像情報が記憶されており、第３メモリー２２３には記号としてアルファベットの画像情報が記憶されている。
【００４０】
第１メモリー２２１は、縦表示用第１メモリー２２１ａと、横表示用第１メモリー２２１ｂとを有している。縦表示用第１メモリー２２１ａには縦方向の数字の画像情報が記憶されており、横表示用第１メモリー２２１ｂには横方向の数字の画像情報が記憶されている。
【００４１】
第２メモリー２２２は、縦表示用第２メモリー２２２ａと、横表示用第２メモリー２２２ｂとを有している。縦表示用第２メモリー２２２ａには縦方向のカナの画像情報が記憶されており、横表示用第２メモリー２２２ｂには横方向のカナの画像情報が記憶されている。
【００４２】
第３メモリー２２３は、縦表示用第３メモリー２２３ａと、横表示用第３メモリー２２３ｂとを有している。縦表示用第３メモリー２２３ａには縦方向のカナの画像情報が記憶されており、横表示用第３メモリー２２３ｂには横方向のカナの画像情報が記憶されている。
【００４３】
例えば画素部２１４に数字を縦に表示させたい場合、選択回路２２０によって縦表示用第１メモリー２２１ａから縦方向の数字の画像情報が読み出され、ソース信号線駆動回路２１８に入力される。
【００４４】
なお、必ずしも１つの記号のみが、画素部２１４に表示されるわけではない。複数の記号が画素部２１４に表示されるように、複数の記号の画像情報が１つの画素部２１４に表示されるようにしても良い。
【００４５】
またセンサを第１メモリー、第２メモリー、第３メモリーにそれぞれ設けることも可能である。その場合は、数は限定されず、設計者が適宜設定することが可能である。
【００４６】
第１〜３メモリーはフラッシュメモリーであっても、マスクＲＯＭであっても良い。
【００４７】
図１０に、液晶表示装置が有するメモリーに用いられるマスクＲＯＭの構成を示す。
【００４８】
マスクＲＯＭは複数のアドレス２４０がマトリクス状に設けられており、各アドレス２４０において選択用ＴＦＴ２４１が設けられている。選択用ＴＦＴ２４１のゲート電極は、走査線２４２に接続されている。選択用ＴＦＴ２４１のソース領域とドレイン領域は、一方は読み出し用配線２４３に接続されており、もう一方は２つの電源のいずれか片方に接続されている。
【００４９】
２つの電源は、一方は高電圧側電源（ＶＤＤ）であり、もう一方は低電圧側電源（ＧＮＤ）である。各アドレス２４０において選択用ＴＦＴ２４１が接続されている電源は、該メモリーが有する画像情報によって決まる。
【００５０】
データ読み出しＴＦＴ２４４はゲート電極が選択線２４５に接続されている。データ読み出しＴＦＴ２４４のソース領域とドレイン領域は、一方は読み出し用配線２４３に、もう一方は出力線２４６に接続されている。
【００５１】
選択用シフトレジスタ２４７から出力される選択用タイミング信号は、選択用バッファ２４８において増幅され、各走査線２４２に入力される。走査線２４２にゲート電極が接続された選択用ＴＦＴ２４１は、選択用タイミング信号によってオンになり、電源（ＧＮＤまたはＶＤＤ）と読み出し用配線２４３とが電気的に導通する。
【００５２】
次に読み出し用シフトレジスタ２４９から出力される読み出し用タイミング信号は、読み出し用バッファ２５０において増幅され、各選択線２４５に入力される。選択線２４５にゲート電極が接続されたデータ読み出し用ＴＦＴ２４４は順にオンになり、読み出し用配線２４３を介して電源（ＧＮＤまたはＶＤＤ）の電位が出力線２４６に入力される。
【００５３】
全てのアドレス２４０において上述した動作が行われることで、メモリーが有する画像情報を読み出すことができる。
【００５４】
図１１は本発明の電子装置の構成を説明するブロック図である。図１１で示すシステムにおいて、キー入力部５２２には、液晶表示装置５２３とキー入力検知部５２４が備えられている。ＣＰＵ５０６のキーボードインターフェイス部５０８はキーボードコントロール回路（コントローラー）５２０を介して液晶表示装置５２３が表示する記号の画像を制御する。
【００５５】
また、キー入力検知部５２４からの信号は、入力信号処理回路５２１を介してキーボードインターフェイス部５０８に入力し、ＣＰＵ５０６内部でデータ処理を行い、所定の情報をコントロール回路５１２に出力し、表示装置５１３にその情報を表示させたり送信をしたりする。
【００５６】
その他の外部回路の構成は、安定化電源と高速高精度のオペアンプからなる電源５０４、音声処理回路５０２、外部インターフェイスポート５０５、送受信回路５１５などから成っている。また、ＣＰＵ５０６には映像信号処理回路５０７が内蔵されている。また、ＣＰＵ５０６にはＶＲＡＭ５１１、ＤＲＡＭ５０９、フラッシュメモリー５１０及びメモリーカード５０３が接続されている。ＣＰＵ５０３で処理された情報は、映像信号（データ信号）として映像信号処理回路５０７からコントロール回路５１２に出力する。コントロール回路５１２は、映像信号とクロックを表示装置５１３に供給する。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。
【００５７】
図１１で示すように、本発明の電子装置は、ボタンの下部に設けられた液晶表示装置をＣＰＵが集中して管理して制御する構成をとっている。
【００５８】
図１２を用いて、キーボードコントロール回路（コントローラー）５２０がソース信号駆動回路用のクロック信号（Ｓ−ＣＬＫ）、スタートパルス信号（Ｓ−ＳＰ）と、ゲート信号駆動回路用のクロック信号（Ｇ−ＣＬＫ）、スタートパルス信号（Ｇ−ＳＰ）とを生成する仕組みについて説明する。なお図１３に示したコントローラーは、基準となるクロック信号の２4倍の周期を有するＳ−ＳＰを出力する。
【００５９】
コントローラーはカウンタ回路２６１、２６２と、ＡＮＤ回路２６３、２６４とを有している。基準となるクロック信号（ＣＬＫ）と、リセット信号（Ｒｅｓ１）とがカウンタ回路２６１に入力されると、カウンタ回路２６１から４つの信号（ｏｕｔ１〜４）がＡＮＤ回路２６３に入力される。ｏｕｔ１は基準となるクロック信号の周期を２倍にした信号であり、ｏｕｔ２は同じく４倍、ｏｕｔ３は同じく８倍、ｏｕｔ４は同じく１６倍にした信号である。
【００６０】
ｏｕｔ１はＳ−ＣＬＫとしてソース信号線駆動回路に入力される。またＡＮＤ２６３から出力された信号はＳ−ＳＰとしてソース信号線駆動回路に入力される。
【００６１】
また、ｏｕｔ１とリセット信号（Ｒｅｓ２）はカウンタ回路２６２に入力される。そしてカウンタ回路２６２から４つの信号（ｏｕｔ５〜８）がＡＮＤ回路２６４に入力される。ｏｕｔ５はｏｕｔ１の周期を２倍にした信号であり、ｏｕｔ６は同じく４倍、ｏｕｔ７は同じく８倍、ｏｕｔ８は同じく１６倍にした信号である。
【００６２】
ｏｕｔ５はＧ−ＣＬＫとしてゲート信号線駆動回路に入力される。またＡＮＤ２６４から出力された信号はＧ−ＳＰとしてゲート信号線駆動回路に入力される。
【００６３】
図１３に本発明で用いられる液晶表示装置の画素部の構成を示す。
【００６４】
基板上に画素部とそれを駆動する駆動回路を有した液晶表示装置の例（但し液晶材料封止前の状態）を示す。
【００６５】
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。
【００６６】
図１３において、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ＴＦＴ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。
【００６７】
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。
【００６８】
また、図１３に示す液晶表示装置は、反射型を示しており、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。
【００６９】
なお、図１３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ることも可能である。
【００７０】
図１３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。
【００７１】
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。
【００７２】
そして、画素部と駆動回路が形成されたステンレス基板と固定基板とを接着層（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を用いて、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。
【００７３】
なお本発明の液晶表示装置の画素部は、図１３に示した構成に限定されない。
【００７４】
次に液晶表示装置の画素部及び駆動回路に使用するＴＦＴを逆スタガ型で構成した例を図１４に示す。図１４（Ａ）は、画素部の画素の一つを拡大した上面図であり、図１４（Ａ）において、点線Ａ−Ａ’で切断した部分が、図１４（Ｂ）の画素部の断面構造に相当する。なお、図１４（Ｂ）において、５１は絶縁表面を有する基板である。
【００７５】
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６１、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６９と隣接する画素電極である。
【００７６】
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。
【００７７】
また、画素部の容量部は、第１絶縁膜及び第２絶縁膜を誘電体として、容量配線７１と、ｎ+ 領域５６とで形成されている。
【００７８】
なお、図１４で示した画素部は一例であり、本発明は上記構成に限定されない。
【００７９】
次に、液晶表示装置が有する駆動回路の構成の一例について説明する。
【００８０】
図１５（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、ソース線駆動回路９０、画素部９１及びゲート線駆動回路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線駆動回路およびゲート線駆動回路を含めた総称である。
【００８１】
ソース線駆動回路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、ゲート線駆動回路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。
【００８２】
また、画素部９１は複数の画素を有し、その複数の画素に各々ＴＦＴ素子が設けられている。
【００８３】
また、これらのソース線駆動回路９０およびゲート線駆動回路９２を全てｐチャネル型ＴＦＴあるいは全てｎチャネル型ＴＦＴで形成することもできる。
【００８４】
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。
【００８５】
また、デジタル駆動させる場合は、図１５（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。
【００８６】
また、図１５では画素部と駆動回路の構成のみを示しているが、さらにメモリーやマイクロプロセッサを形成してもよい。
【００８７】
上記のような操作キーを持つ本発明の電子装置は、操作キーに表示される記号の種類を、使用者が適宜変更することが可能である。例えば、図１６（Ａ）に示すように通常は数字を表しておく。使用者はメニューキーなどの操作により表示を切り替えると図１６（Ｂ）に示すようなひらがな表示、図１６（Ｃ）に示すようなアルファベット表示に切り替えることができる。操作キーに設ける液晶表示装置をカラー表示可能としておくと、さらに色の情報を持たせることができる。そうすると、使用者の好みに応じた色で照明させることや、着信時の呼び出し音と共に、登録されているグループ毎に照明の色を変えて、着信時の識別性を高めることもできる。
【００８８】
次に、図１７に本発明により完成する電子装置の外観図の一例を示す。
【００８９】
図１７（Ａ）には、第１のパネル３０１と第２のパネル３０２とを横方向に並べたときに、第１の表示部３０４に表示される記号の向きと、第２のパネル３０２に設けられているボタン３０６に表示される記号の向きとが、使用者側からみて本来の向きにある場合を示している。
【００９０】
図１７（Ｂ）には、第１のパネル３０１と第２のパネル３０２とを縦方向に並べたときに、第１の表示部３０４に表示される記号の向きと、第２のパネル３０２に設けられているボタン３０６に表示されている記号の向きとが、使用者側からみて本来の向きにある場合を示している。
【００９１】
本発明の電子装置は、使用者の使い勝手に合わせて、第１の表示部３０４に表示される記号の向き及び第２のパネルに設けられているボタン３０６に表示される記号の向きを、図１７（Ａ）に示した向きと図１７（Ｂ）に示した向きとに切り替えることが可能である。
【００９２】
なお図１７では表示部３０４に表示される画像の向きと、操作キー３０６に表示される記号の向きとが同じ場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。表示部３０４に表示される画像の向きと、操作キー３０６に表示される記号の向きとが異なっていても良い。また、図１７に示した操作キーが表示している記号は一例であり、本発明の電子装置はこれらの記号に限定されない。
【００９３】
また、表示部３０４に表示される画像の向きと、操作キー３０６に表示される記号等の画像の向きとを、接続部３０３における第１のパネル３０１の第１の表示部３０４を有する面と第２のパネル３０２に設けられているボタン１０６を有する面との間の角度θによって自動的に変更するような構成にしても良い。
【００９４】
また、操作キーの表示の明暗を切り替えられるような構成にしても良い。図１８（Ａ）に示したボタン１０６は白色の地に黒色の単数または複数の記号が表示されている。図１８（Ｂ）に示したボタン１０６は黒色の地に白色の単数または複数の記号が表示されている。
【００９５】
なお図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）では、黒色または白色で表示を行うボタン１０６について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。ボタン１０６が白色以外の色の表示を行っても良い。例えば黒色の地に黄色表示、白色の地に緑色表示、または青色の地に黒色表示を行っても構わない。
【００９６】
上記構成によって、電子装置自体の消費電力を抑えることが可能である。
【００９７】
また、携帯電話はインターネットに接続して電子メールの送受信やホームページの検索などをすることが可能となっている。音声以外の文字情報は、操作キーを片手で操作して入力することが多い。その場合、利き手の親指または人差し指で操作キーを操作する。
【００９８】
図１９で示す携帯電話の使用形態を説明する図である。インターネットに接続可能な携帯電話では、一画面に表示可能な画像情報量を増加させ、高精細化するために表示部が大型化してきている。しかし、画面の見やすさが向上するにつれ、使用者本人以外の第３者が表示された情報を見ることが容易となり、プライバシーが保たれなくなる。
【００９９】
それに対し、本発明の携帯電話の操作キー１０６及び第１の表示部１０４の配置は、図２０で示すように、ボタン１０６を操作しながら掌で第１の表示部１０４の画面をある程度覆い隠すことができるので、プライバシーを確保することができる。また、使用者は安心感を持つことができる。
【０１００】
また、第１の表示部１０４にイメージセンサまたはエリアセンサを内蔵させ、手のひらを第１の表示部１０４に覆いかぶせるようにして使用することにより、掌の紋章（手相）を用いて本人認証を行うことができる。認証はボタン１０６でキー操作を行うとともに、使用者の手相をセンサ内蔵表示装置が個体情報を読み取り、認証作業を行う。認証作業はセンサが読み取った個体情報と、内蔵するフラッシュメモリーや不揮発性メモリーに記憶されている個体情報とを照合して行う。
【０１０１】
尚、図１９ではボタン１０６を親指で操作している例について示しているが、図２０に示すように人差し指で操作する場合も同様である。
【０１０２】
また、本発明は、図２１に示すような液晶表示装置を表示装置に適用したノート型のコンピュータに適用することができる。図２１（Ａ）に示すコンピュータは本体１４０１、液晶表示装置を用いた表示部１４０３、画像入力部１４０２、キーボード部１４０４を備えており、本発明はキーボード部１４０４に適用することができる。携帯性を重視した電子装置におけるキーボード部はキーの大きさや数に限界があり、本発明の操作キーを用いることにより、それぞれのキーに情報表示機能を持たせることで、データなどの入力作業を支援することができる。
【０１０３】
図２１（Ｂ）に示す電話はファクシミリ機能が付加されたものでも良く、本体１４１０、受話器１４１１、電話番号などを表示する表示部１４１２、操作キー１４１３などから成っている。本発明は操作キー１４１３に適用することが可能であり、このような据置型の電子装置においても使用者の入力作業を支援して利便性を高めることができる。
【０１０４】
図２１では本発明が適用される電子装置の一例について示したが、その他にもディッスクトップ型コンピュータのキーボード、テレビ受像器やオーディオのリモコン、自動販売機の選択ボタン、様々な生産装置の制御盤に設けるスイッチなどあらゆる電子装置に適用できる。
【０１０５】
【実施例】
（実施例１）
以下に本発明の実施例を図２２を用いて説明する。
【０１０６】
図２２は、携帯電話に代表される携帯情報端末の一例を示す図である。図面の番号は、上述してあるものには同じ番号を使用する。図２２（Ａ）で示す携帯電話は、アンテナ１０９、音声入力部１０８、音声出力部１１０、複数の透光性のボタン１０６を有する操作キー１１５などが設けられている。また透光性のカバー１２１は表示部１２０に重なるように設けられている。
【０１０７】
図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の携帯電話の一例の断面図を示したものである。アンテナ１０９、表示部１２０、カバー１２１、ボタン１０６、プリント基板２０２などが、筐体２０１の内側に設けられている。筐体２０１は、透光性のカバー１２１、透光性のボタン１０６が組み込まれる構造になっており、カバー１２１とボタン１０６を介して、液晶表示装置２０４の表示を認識できる仕組みになっている。
【０１０８】
筐体２０１の内側には液晶表示装置２０４が設けられている。液晶表示装置２０４は、画素部と該画素部を駆動する駆動回路（ソース信号線駆動回路、ゲート信号線駆動回路）を有している。駆動回路、メモリー、その他回路はボタンの間の部分に挿入する。本実施例で用いられる液晶表示装置２０４は、透過型または反射型の液晶表示装置である。
【０１０９】
透光性のボタン１０６を介して液晶表示装置２０４に表示される記号を認識できる。ボタン１０６により電子装置に入力された記号の情報は、表示部１２０に表示される。
【０１１０】
なお、本実施例は、発明の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明の電子装置は、記号を入力するための操作キーに透光性のボタンと液晶表示装置が設けられ、当該液晶表示装置によって表示される記号で、使用者が操作キーを識別することを可能としている。このような構成によって、限られた数の操作キーを有効利用することが可能となり、操作キーの多機能化と相まって使用者の便利性を高めることができる。
【０１１２】
さらに、電子装置の向きと、液晶表示装置により操作キーに表示される記号の向きとを、使用者が適宜変えることを可能とし、操作性を向上させている。上記構成によって、電子装置の使い勝手をよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における携帯型の電子装置の一例の図。
【図２】本発明における電子装置の操作キーの構成を説明する図。
【図３】本発明における電子装置の操作キーの構成を説明する図。
【図４】本発明における電子装置の操作キーの構成を説明する図。
【図５】本発明における電子装置の操作キーの構成を説明する図。
【図６】タッチパネルの構成を説明する図。
【図７】本発明における電子装置の操作キーの構成を説明する図。
【図８】本発明における液晶表示装置の構成を説明する図。
【図９】本発明における液晶表示装置の構成を説明する図。
【図１０】マスクROMの構成を説明する図。
【図１１】本発明における電子装置の構成を説明するブロック図。
【図１２】コントローラーの構成と説明する図。
【図１３】液晶表示装置断面構造図。
【図１４】液晶表示装置の上面図。
【図１５】回路ブロック図。
【図１６】本発明における操作キーの拡大図。
【図１７】本発明の携帯型の電子装置の外観図。
【図１８】本発明における操作キーの拡大図。
【図１９】本発明を用いた携帯型の電子装置の操作形態について説明する図。
【図２０】本発明を用いた携帯型の電子装置の操作形態について説明する図。
【図２１】電子装置の一例を説明する図。
【図２２】本発明における携帯型の電子装置の一例の図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to information terminals such as stationary telephones, facsimiles, personal computers, etc., information terminals connected to the Internet to transmit / receive information, mobile phones, portable handsets such as PHS (Personal Handy Phone system) and PDA (Personal Digital Assistant). The present invention relates to an electronic device of an information terminal. Note that a portable information terminal in this specification refers to an electronic device that can be carried by a user and can transmit and receive data and information indoors and outdoors via a wireless phone, a wired phone, or the Internet. Point to.
[0002]
[Prior art]
Portable electronic devices typified by mobile phones are rapidly spreading due to the establishment of an information communication network using a wireless communication line or the Internet, a reduction in call charges and body prices, and convenience. A cellular phone is integrally provided with a communication circuit, a display unit, operation keys, a voice input unit, a voice output unit, an antenna, and the like in a housing.
[0003]
In a portable electronic device typified by a cellular phone, not only the appearance and function but also the weight and the length of continuous usable time are the criteria for selection by the user. For this reason, various ideas have been devised in order to reduce the weight of the portable electronic device and to increase the usable time by one charge. As a result, functions that seem unnecessary are removed as much as possible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a portable electronic device that can send and receive mail, the number of buttons is usually about 12 to 20. In order to input Japanese characters and special characters including Kanji, Hiragana, and Katakana, it was necessary to switch between Kanji, Hiragana, and Katakana input modes and perform complicated operations.
[0005]
In view of such a fact, an object of the present invention is to provide an electronic device that is easier to use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a button for inputting information to an electronic device such as a portable information terminal typified by a mobile phone, which is a portable electronic device, and an information terminal typified by a personal computer or a stationary phone. A liquid crystal display device is provided at the bottom of the screen. The liquid crystal display device is characterized in that the user can identify the button by a symbol (including letters, numbers, and pictographs) displayed on each button.
[0007]
Furthermore, in each button, the direction of the symbol displayed on the liquid crystal display device can be switched according to the vertical and horizontal directions of the electronic device. The switching of the direction of the symbol is realized by reading the image information of the symbol displayed in the vertical direction and the image information of the symbol displayed in the horizontal direction, which are stored in the memory.
[0008]
The liquid crystal display device used in the present invention is a passive matrix type or an active matrix type. The active matrix type is preferable, and the pixel portion includes a liquid crystal layer and a plurality of TFTs.
[0009]
With the above configuration, usability of the electronic device can be improved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1A illustrates an example of a mobile phone that can be used in the present invention. Reference numeral 101 denotes a first panel in which the first display unit 104 is incorporated, and reference numeral 102 denotes a second panel including a button 106. The 1st panel 101 and the 2nd panel 102 are connected with the connection part 103 using the hinge. The angle θ between the surface of the connection portion 103 where the first display portion 104 of the first panel 101 is provided and the surface of the second panel 102 where the button 106 is provided can be arbitrarily changed. it can. The antenna 109 has a structure housed in the first panel 101 and can be extended from the first panel 101 when used. In this specification, the generic name of the plurality of buttons 106 is referred to as an operation key 115.
[0011]
The first panel 101 includes an audio input unit 108 and an antenna 109 in addition to the first display unit 104. The second panel 102 includes a button 106, a power switch 107, and an audio output unit 105.
[0012]
The button 106 is translucent. A liquid crystal display device is provided below the button 106. The liquid crystal display device includes a pixel portion and a driver circuit (a source signal line driver circuit and a gate signal line driver circuit) for driving the pixel portion. The drive circuit, memory, and other circuits are inserted between the buttons.
[0013]
A symbol displayed on the liquid crystal display device can be recognized through a translucent button. FIG. 1B is a cross-sectional view of an example of the mobile phone illustrated in FIG. The printed circuit board 202 is provided inside the casing of the first panel 101 and the second panel 102. A first display unit 104 is provided inside the first panel 101, and a second display unit 105 is provided inside the second panel 102.
[0014]
FIG. 2 shows the second display portion 105 as an example of the mobile phone shown in FIG. The second panel 102 includes a second display unit 110, buttons 106, and the like.
[0015]
FIG. 2A shows a housing. There are a number of holes in the housing, and a translucent button is fitted into each hole. FIG. 2B illustrates a liquid crystal display device, which includes a gate signal line driver circuit and a source signal line driver circuit. In this specification, a generic term including a source signal line driver circuit and a gate signal line driver circuit is referred to as a driver circuit. A case can be superimposed on the upper part of the liquid crystal display device, and the display of the liquid crystal display device can be recognized through a translucent button.
[0016]
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an operation key configuration showing an example of a mobile phone or PDA using the present invention. FIG. 3 shows an example in which a transmissive liquid crystal display device is used.
[0017]
In FIG. 3A, inside a housing 201 is a printed circuit board 202 formed of glass epoxy resin or ceramic. As a baseband portion, a CPU (microprocessor), a DSP (digital signal processor), various memories A signal processing circuit such as a (flash memory or SRAM), and a transmission / reception circuit unit equipped with a mixer, a frequency synthesizer, and the like are formed.
[0018]
In the printed circuit board 202, a liquid crystal display device 204 is provided on the surface opposite to the surface on which the above-described various circuits are formed. The liquid crystal display device 204 includes a substrate 212, a sealing material 221, a light guide plate 214, and a cover material 213. The liquid crystal display device 204 is sealed between the substrate 212. Further, a backlight (not shown) is provided at the end of the light guide plate 214.
[0019]
The button 203 that can be recognized from the outside of the housing 201 is translucent, and a liquid crystal display device 204 is provided below the button 203. With such a configuration, a symbol displayed on the liquid crystal display device 204 can be recognized through the translucent button 203.
[0020]
The liquid crystal display device 204 is connected to a wiring 206 formed on the substrate 212. The connection form between the circuit on the printed circuit board 202 and the circuit on the circuit board 212 is not particularly limited. For example, an FPC (Flexible Printed Circuit) 210 is used to connect the wiring 206 and the circuit on the printed circuit board 202. May be.
[0021]
Between the translucent button 203 and the substrate 212, electrodes 209a and 209b, a diaphragm 208, and a flexible sheet 207 to which the diaphragm 208 is fixed are provided. The diaphragm 208 is formed of an alloy mainly composed of aluminum or copper and has conductivity. The diaphragm 208 is provided corresponding to the button 203. The electrodes 209a and 209b are connected to a circuit for detecting an input among the various circuits described above.
[0022]
As shown in FIG. 3A, in a normal state, the diaphragm 208 is in contact with only one electrode 209a. As shown in FIG. 3B, when the user pushes the button 203 in the direction of the arrow, the flexible sheet 207 and the diaphragm 208 are deformed, and the diaphragm 208 comes into contact with both the electrodes 209a and 209b and becomes conductive. I can take it. In this way, input information is obtained by detecting the presence or absence of a button operation.
[0023]
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an operation key configuration showing an example of a mobile phone or PDA using the present invention, as in FIG. FIG. 4 shows an example in which a reflective liquid crystal display device is used.
[0024]
In the case of using a reflective liquid crystal display device, a plurality of electrodes 209 a and 209 b are formed on the substrate 212. On the substrate 215, a liquid crystal display device 204 and wirings 206 are provided. The light guide plate 214 is provided between the substrate 212 and the substrate 215, and a front light (not shown) is provided at the end of the light guide plate.
[0025]
As shown in FIG. 4A, in a normal state, the diaphragm 208 is in contact with only one electrode 209a. As shown in FIG. 4B, when the user pushes the button 203 in the direction of the arrow, the flexible sheet 207 and the diaphragm 208 are deformed, and the diaphragm 208 comes into contact with both the electrodes 209a and 209b and becomes conductive. I can take it. In this way, input information is obtained by detecting the presence or absence of a button operation.
[0026]
Next, the connection configuration of the electrode 209b will be described. FIG. 5 is a perspective view. As shown in FIG. 5, an electrode 209 b is provided on the substrate 212. The electrode 209 b is connected to the lead wiring 271, and the lead wiring 271 is connected to the FPC 273 at the connection portion 274. The FPC 273 is connected to a circuit provided on the printed circuit board 202. Note that the FPC is not necessarily used, and a connector other than the FPC can be used.
[0027]
Moreover, it is also possible to detect the presence or absence of button operation using a touch panel without using a diaphragm.
[0028]
As shown in FIG. 6, the touch panel includes a first substrate 403 on which a first resistive film 401 made of a strip-shaped transparent conductive film is formed in the column direction, and a second resistive film 402 made of a strip-shaped transparent conductive film. The second substrate 404 formed in the row direction overlaps with the first substrate 403 and the second substrate 404 with a gap. The second substrate 404 on which the second resistance film 402 is formed needs to have flexibility.
[0029]
A predetermined voltage is applied to the first resistance films 401 arranged in the column direction via the first FPC 405 connected at the first resistance film connection portion 407. In addition, a voltage different from the voltage applied to the first resistance film 401 is applied to the second resistance films 402 arranged in the row direction via the second FPC 406 connected in the second resistance film connection portion 408. .
[0030]
The translucent button 409 is provided on a portion where the first resistance film 401 and the second resistance film 402 overlap.
[0031]
FIG. 7 is a cross-sectional view of an operation key having the touch panel 410. As shown in FIG. 7A, the first resistor 401 and the second resistor 402 are not in contact with each other in a normal state. The first resistance film 401 or the second resistance film 402 is connected to a circuit provided on the printed circuit board 202 via an FPC or the like.
[0032]
Note that the liquid crystal display device 204 illustrated in FIG. 7 is a transmissive liquid crystal display device, and the liquid crystal display device 204 includes a liquid crystal display device 204 formed on a substrate 212, a light guide plate 214, and a cover material 206. ing. Not only the transmissive liquid crystal display device but also a reflective liquid crystal display device (not shown) may be used.
[0033]
As shown in FIG. 7B, when the user presses the button 409 to apply pressure to the surface of the second substrate 404, one of the first resistance film 401 and one of the second resistance film 402 are Contact. Then, a voltage corresponding to the contact position is generated in one of the first resistance film 401 and one of the second resistance films 402 in contact with each other. By measuring the change in voltage of all the resistance films, the positions of the first resistance film 401 and the second resistance film 402 in contact with each other can be determined. Therefore, the information on the position of the button 409 pressed by the user can be taken into the portable information terminal as electronic data.
[0034]
FIG. 8 shows a part of a top view of a substrate 212 on which a translucent button 203, a liquid crystal display device 204, and wirings 206 are formed. A terminal 211 for connection is provided at the end of the substrate 212.
[0035]
The controller and the memory provided on the printed board 202 may be formed on the board 212. A top view of the substrate 212 in the case where the controller and the memory are formed on the substrate 212 is shown in FIG.
[0036]
In FIG. 8, the same reference numerals are given to those already illustrated. The wiring 206 is connected to the controller 215. The controller 215 generates a clock signal (CLK) and a start pulse signal (SP) that are used to drive the driving circuit of the liquid crystal display device. Further, the image information of the symbol stored in the memory 216 is read out and input to the source signal line driver circuit of the liquid crystal display device.
[0037]
The liquid crystal display device 204 includes a pixel portion 214, a source signal line driver circuit 217, and a gate signal line driver circuit 218. The translucent button 203 is provided on the pixel portion 214. The pixel portion 214 has a plurality of pixels 214, and each pixel has a liquid crystal layer (not shown) and a TFT (not shown).
[0038]
The liquid crystal display device shown in FIG. 9 has three memories. Note that the number of memories provided in the liquid crystal display device is not limited to this. The number of memories can be set as appropriate by the designer.
[0039]
The liquid crystal display device shown in FIG. 9 includes a first memory 221, a second memory 222, a third memory 223, and a selection circuit 220 that reads out symbol image information from the first to third memories. The first memory 221 stores numerical image information as symbols, the second memory 222 stores kana image information as symbols, and the third memory 223 stores alphabetic image information as symbols. Has been.
[0040]
The first memory 221 includes a vertical display first memory 221a and a horizontal display first memory 221b. The vertical display first memory 221a stores vertical numerical image information, and the horizontal display first memory 221b stores horizontal numerical image information.
[0041]
The second memory 222 includes a vertical display second memory 222a and a horizontal display second memory 222b. The vertical display second memory 222a stores vertical kana image information, and the horizontal display second memory 222b stores horizontal kana image information.
[0042]
The third memory 223 includes a vertical display third memory 223a and a horizontal display third memory 223b. The vertical display third memory 223a stores vertical kana image information, and the horizontal display third memory 223b stores horizontal kana image information.
[0043]
For example, when it is desired to display numbers vertically in the pixel unit 214, image information of numbers in the vertical direction is read from the first vertical display memory 221 a by the selection circuit 220 and input to the source signal line drive circuit 218.
[0044]
Note that only one symbol is not necessarily displayed on the pixel portion 214. Image information of a plurality of symbols may be displayed on one pixel portion 214 so that a plurality of symbols are displayed on the pixel portion 214.
[0045]
It is also possible to provide sensors in the first memory, the second memory, and the third memory, respectively. In this case, the number is not limited and can be set as appropriate by the designer.
[0046]
The first to third memories may be flash memories or mask ROMs.
[0047]
FIG. 10 shows a configuration of a mask ROM used for a memory included in the liquid crystal display device.
[0048]
The mask ROM is provided with a plurality of addresses 240 in a matrix, and a selection TFT 241 is provided at each address 240. The gate electrode of the selection TFT 241 is connected to the scanning line 242. One of the source region and the drain region of the selection TFT 241 is connected to the readout wiring 243, and the other is connected to one of the two power supplies.
[0049]
One of the two power supplies is a high voltage power supply (VDD), and the other is a low voltage power supply (GND). The power source to which the selection TFT 241 is connected at each address 240 is determined by image information included in the memory.
[0050]
The data read TFT 244 has a gate electrode connected to the selection line 245. One of the source region and the drain region of the data read TFT 244 is connected to the read wiring 243 and the other is connected to the output line 246.
[0051]
The selection timing signal output from the selection shift register 247 is amplified in the selection buffer 248 and input to each scanning line 242. The selection TFT 241 whose gate electrode is connected to the scanning line 242 is turned on by the selection timing signal, and the power supply (GND or VDD) and the readout wiring 243 are electrically connected.
[0052]
Next, the read timing signal output from the read shift register 249 is amplified in the read buffer 250 and input to each selection line 245. The data reading TFTs 244 whose gate electrodes are connected to the selection line 245 are sequentially turned on, and the potential of the power supply (GND or VDD) is input to the output line 246 through the reading wiring 243.
[0053]
By performing the above-described operation at all addresses 240, it is possible to read image information held in the memory.
[0054]
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic device according to the present invention. In the system shown in FIG. 11, the key input unit 522 includes a liquid crystal display device 523 and a key input detection unit 524. A keyboard interface unit 508 of the CPU 506 controls a symbol image displayed on the liquid crystal display device 523 via a keyboard control circuit (controller) 520.
[0055]
A signal from the key input detection unit 524 is input to the keyboard interface unit 508 via the input signal processing circuit 521, data processing is performed inside the CPU 506, predetermined information is output to the control circuit 512, and the display device 513. Display or send the information to
[0056]
The configuration of other external circuits includes a power supply 504 including a stabilized power supply and a high-speed and high-precision operational amplifier, an audio processing circuit 502, an external interface port 505, a transmission / reception circuit 515, and the like. Further, the CPU 506 has a built-in video signal processing circuit 507. Further, a VRAM 511, a DRAM 509, a flash memory 510, and a memory card 503 are connected to the CPU 506. Information processed by the CPU 503 is output from the video signal processing circuit 507 to the control circuit 512 as a video signal (data signal). The control circuit 512 supplies the video signal and the clock to the display device 513. Specifically, the function of distributing the video signal to the data corresponding to each pixel of the display device, the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal input from the outside, the drive circuit start signal and the built-in power supply circuit AC timing Has the function of converting to control signals.
[0057]
As shown in FIG. 11, the electronic device of the present invention has a configuration in which a CPU centrally manages and controls a liquid crystal display device provided below a button.
[0058]
12, the keyboard control circuit (controller) 520 has a clock signal (S-CLK) for the source signal driving circuit, a start pulse signal (S-SP), and a clock signal (G-CLK for the gate signal driving circuit). ), A mechanism for generating the start pulse signal (G-SP) will be described. Note that the controller shown in FIG. 13 outputs an S-SP having a cycle of 24 times the reference clock signal.
[0059]
The controller has counter circuits 261 and 262 and AND circuits 263 and 264. When the reference clock signal (CLK) and the reset signal (Res 1) are input to the counter circuit 261, four signals (out 1 to 4) are input from the counter circuit 261 to the AND circuit 263. out1 is a signal obtained by doubling the cycle of the reference clock signal, out2 is also a signal that is 4 times, out3 is also a signal that is 8 times, and out4 is a signal that is also 16 times.
[0060]
out1 is input to the source signal line driver circuit as S-CLK. The signal output from the AND 263 is input to the source signal line driver circuit as S-SP.
[0061]
In addition, out1 and the reset signal (Res2) are input to the counter circuit 262. Then, four signals (out 5 to 8) are input from the counter circuit 262 to the AND circuit 264. out5 is a signal obtained by doubling the period of out1, out6 is also a signal that is 4 times, out7 is a signal that is also 8 times, and out8 is a signal that is also 16 times.
[0062]
out5 is input to the gate signal line driver circuit as G-CLK. The signal output from the AND 264 is input to the gate signal line driver circuit as G-SP.
[0063]
FIG. 13 shows a configuration of a pixel portion of a liquid crystal display device used in the present invention.
[0064]
An example of a liquid crystal display device having a pixel portion and a driving circuit for driving the pixel portion on a substrate (a state before sealing a liquid crystal material) is shown.
[0065]
Note that a CMOS circuit serving as a basic unit is shown in the driver circuit, and one pixel is shown in the pixel portion.
[0066]
In FIG. 13, a driving circuit 601 including n-channel TFTs 605 and 606 and p-channel TFTs 603 and 604, a pixel TFT 607 including n-channel TFTs, and a pixel portion 602 including a storage capacitor 608 are formed on the substrate. . In this embodiment, all TFTs are formed by top gate type TFTs.
[0067]
The pixel TFT 607 has a structure (double gate structure) having two channel formation regions between the source region and the drain region. However, the present embodiment is not limited to the double gate structure, and the channel formation region A single gate structure in which one is formed or a triple gate structure in which three are formed may be used.
[0068]
The liquid crystal display device shown in FIG. 13 is of a reflective type, and a pixel electrode connected to the drain region of the pixel TFT is used as a reflective electrode. As a material of the pixel electrode 610, it is desirable to use a material having excellent reflectivity such as a film containing Al or Ag as a main component or a laminated film thereof. Further, after forming the pixel electrode, it is preferable to increase the whiteness by adding a step such as a known sandblasting method or an etching method to make the surface uneven, thereby preventing specular reflection and scattering the reflected light. .
[0069]
Although FIG. 13 shows an example of a reflective liquid crystal display device in which the pixel electrode is a reflective electrode, a transmissive liquid crystal display device using a transparent conductive film as the pixel electrode may be used instead of the reflective electrode. Is possible.
[0070]
After obtaining the state of FIG. 13, an alignment film is formed on the pixel electrode and a rubbing process is performed. In this embodiment, before the alignment film is formed, columnar spacers for maintaining the distance between the substrates are formed at desired positions by patterning an organic resin film such as an acrylic resin film. Further, instead of the columnar spacers, spherical spacers may be scattered over the entire surface of the substrate.
[0071]
Next, a counter substrate is prepared. Next, after forming a colored layer and a light-shielding layer on the counter substrate, a planarization film is formed. Next, a counter electrode made of a transparent conductive film was formed on the planarization film at least in the pixel portion, an alignment film was formed on the entire surface of the counter substrate, and a rubbing process was performed.
[0072]
Then, the stainless steel substrate on which the pixel portion and the driving circuit are formed and the fixed substrate are bonded together with an adhesive layer (a sealing material in this embodiment). A filler is mixed in the adhesive layer, and two substrates are bonded to each other with a uniform interval using the filler and columnar spacers. Thereafter, a liquid crystal material is injected between both substrates and completely sealed with a sealant (not shown). A known liquid crystal material may be used as the liquid crystal material.
[0073]
Note that the pixel portion of the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the structure shown in FIG.
[0074]
Next, FIG. 14 shows an example in which TFTs used for a pixel portion and a driving circuit of a liquid crystal display device are formed in an inverted stagger type. 14A is an enlarged top view of one of the pixels in the pixel portion. In FIG. 14A, a portion cut along a dotted line AA ′ is a cross section of the pixel portion in FIG. Corresponds to the structure. In FIG. 14B, reference numeral 51 denotes a substrate having an insulating surface.
[0075]
In the pixel portion, the pixel TFT portion is formed of an N-channel TFT. A gate electrode 52 is formed on a substrate 51, and a first insulating film 53a made of silicon nitride and a second insulating film 53b made of silicon oxide are provided thereon. On the second insulating film, n @ + regions 54 to 56, channel forming regions 57 and 58 as active layers, and n @-type regions 59 and 60 are formed between the n @ + type region and the channel forming region. Is done. The channel formation regions 57 and 58 are protected by insulating layers 61 and 62. After a contact hole is formed in the first interlayer insulating film 63 covering the insulating layers 61 and 62 and the active layer, a wiring 64 connected to the n + region 54 is formed, and a pixel made of Al, Ag or the like is formed in the n + region 56. The electrode 65 is connected, and a passivation film 66 is further formed thereon. Reference numeral 70 denotes a pixel electrode adjacent to the pixel electrode 69.
[0076]
In this embodiment, the gate wiring of the pixel TFT in the pixel portion has a double gate structure. However, a multi-gate structure such as a triple gate structure may be used in order to reduce variation in off current. Further, a single gate structure may be used in order to improve the aperture ratio.
[0077]
The capacitor portion of the pixel portion is formed by the capacitor wiring 71 and the n + region 56 using the first insulating film and the second insulating film as dielectrics.
[0078]
Note that the pixel portion illustrated in FIG. 14 is an example, and the present invention is not limited to the above structure.
[0079]
Next, an example of a structure of a driver circuit included in the liquid crystal display device will be described.
[0080]
FIG. 15A shows a circuit configuration for performing analog driving. In this embodiment, a source line driver circuit 90, a pixel portion 91, and a gate line driver circuit 92 are provided. Note that in this specification, a driving circuit is a generic name including a source line driving circuit and a gate line driving circuit.
[0081]
The source line driver circuit 90 includes a shift register 90a, a buffer 90b, and a sampling circuit (transfer gate) 90c. The gate line driver circuit 92 includes a shift register 92a, a level shifter 92b, and a buffer 92c. Further, if necessary, a level shifter circuit may be provided between the sampling circuit and the shift register.
[0082]
The pixel portion 91 has a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels is provided with a TFT element.
[0083]
Further, the source line driver circuit 90 and the gate line driver circuit 92 can all be formed by p-channel TFTs or all n-channel TFTs.
[0084]
Although not shown, a gate side drive circuit may be further provided on the opposite side of the gate side drive circuit 92 with the pixel portion 91 interposed therebetween.
[0085]
In the case of digital driving, a latch (A) 93b and a latch (B) 93c may be provided instead of the sampling circuit as shown in FIG. The source side driving circuit 93 includes a shift register 93a, a latch (A) 93b, a latch (B) 93c, a D / A converter 93d, and a buffer 93e. The gate side driving circuit 95 includes a shift register 95a, a level shifter 95b, and a buffer 95c. If necessary, a level shifter circuit may be provided between the latch (B) 93c and the D / A converter 93d.
[0086]
FIG. 15 shows only the configuration of the pixel portion and the drive circuit, but a memory or a microprocessor may be further formed.
[0087]
In the electronic device of the present invention having the operation keys as described above, the user can appropriately change the type of symbols displayed on the operation keys. For example, as shown in FIG. 16A, numbers are usually represented. When the user switches the display by operating the menu key or the like, the user can switch to the hiragana display as shown in FIG. 16B or the alphabet display as shown in FIG. If the liquid crystal display device provided in the operation key is capable of color display, color information can be further provided. In this case, it is possible to illuminate with a color according to the user's preference, and to change the color of the illumination for each registered group together with the ringing tone at the time of incoming call, thereby enhancing the discriminability at the time of incoming call.
[0088]
Next, FIG. 17 shows an example of an external view of an electronic device completed according to the present invention.
[0089]
In FIG. 17A, when the first panel 301 and the second panel 302 are arranged in the horizontal direction, the direction of symbols displayed on the first display portion 304 and the second panel 302 are displayed. The direction of the symbol displayed on the provided button 306 is the original direction when viewed from the user side.
[0090]
In FIG. 17B, when the first panel 301 and the second panel 302 are arranged in the vertical direction, the direction of symbols displayed on the first display portion 304 and the second panel 302 are displayed. The direction of the symbol displayed on the provided button 306 is the original direction when viewed from the user side.
[0091]
The electronic device of the present invention is configured to display the direction of the symbol displayed on the first display unit 304 and the direction of the symbol displayed on the button 306 provided on the second panel in accordance with the convenience of the user. It is possible to switch between the direction shown in FIG. 17A and the direction shown in FIG.
[0092]
Note that although the case where the orientation of the image displayed on the display unit 304 is the same as the orientation of the symbol displayed on the operation key 306 has been described with reference to FIG. 17, the present invention is not limited to this. The direction of the image displayed on the display unit 304 and the direction of the symbol displayed on the operation key 306 may be different. Further, the symbols displayed by the operation keys shown in FIG. 17 are examples, and the electronic device of the present invention is not limited to these symbols.
[0093]
In addition, the orientation of the image displayed on the display unit 304 and the orientation of the image such as a symbol displayed on the operation key 306 are determined by the surface of the first panel 301 in the connection unit 303 having the first display unit 304. The second panel 302 may be configured to automatically change depending on the angle θ between the second panel 302 and the surface having the button 106.
[0094]
Further, it may be configured such that the display of the operation keys can be switched between light and dark. The button 106 shown in FIG. 18A has a black symbol or symbols displayed on a white background. The button 106 shown in FIG. 18B has a white symbol or symbols displayed on a black background.
[0095]
18A and 18B, the button 106 for displaying in black or white has been described; however, the present invention is not limited to this configuration. The button 106 may display a color other than white. For example, yellow display on a black background, green display on a white background, or black display on a blue background may be performed.
[0096]
With the above configuration, power consumption of the electronic device itself can be suppressed.
[0097]
A mobile phone can be connected to the Internet to send and receive e-mails and search home pages. Character information other than voice is often input by operating an operation key with one hand. In that case, the operation key is operated with the thumb or index finger of the dominant hand.
[0098]
It is a figure explaining the usage form of the mobile telephone shown in FIG. In mobile phones that can be connected to the Internet, the size of a display unit has been increased in order to increase the amount of image information that can be displayed on one screen and to achieve higher definition. However, as the visibility of the screen improves, it becomes easier for a third party other than the user to view the displayed information, and privacy cannot be maintained.
[0099]
On the other hand, the arrangement of the operation key 106 and the first display unit 104 of the cellular phone according to the present invention covers the screen of the first display unit 104 to some extent with the palm while operating the button 106 as shown in FIG. Privacy can be ensured. In addition, the user can have a sense of security.
[0100]
Further, by using an image sensor or an area sensor built in the first display unit 104 and using the palm so as to cover the first display unit 104, personal authentication is performed using a palm crest (palm). be able to. For authentication, key operation is performed with the button 106, and the display device with a built-in sensor reads the individual information on the user's palm to perform authentication work. The authentication operation is performed by comparing the individual information read by the sensor with the individual information stored in the built-in flash memory or nonvolatile memory.
[0101]
Although FIG. 19 shows an example in which the button 106 is operated with the thumb, the same applies to the case where the button 106 is operated with the index finger as shown in FIG.
[0102]
Further, the present invention can be applied to a notebook computer in which a liquid crystal display device as shown in FIG. 21 is applied to a display device. A computer shown in FIG. 21A includes a main body 1401, a display portion 1403 using a liquid crystal display device, an image input portion 1402, and a keyboard portion 1404. The present invention can be applied to the keyboard portion 1404. Keyboard parts in electronic devices with emphasis on portability are limited in the size and number of keys. By using the operation keys of the present invention, each key has an information display function, so that data can be input. Can help.
[0103]
The telephone shown in FIG. 21B may be provided with a facsimile function, and includes a main body 1410, a receiver 1411, a display portion 1412 for displaying a telephone number, operation keys 1413, and the like. The present invention can be applied to the operation key 1413, and even in such a stationary electronic apparatus, the user's input work can be supported to improve convenience.
[0104]
FIG. 21 shows an example of an electronic apparatus to which the present invention is applied. In addition, a keyboard of a desktop computer, a television receiver or an audio remote controller, a selection button of a vending machine, and control of various production apparatuses. It can be applied to all electronic devices such as switches provided on the panel.
[0105]
【Example】
Example 1
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0106]
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a portable information terminal typified by a cellular phone. The same reference numbers are used for those in the drawings. A cellular phone shown in FIG. 22A is provided with an antenna 109, an audio input portion 108, an audio output portion 110, an operation key 115 including a plurality of light-transmitting buttons 106, and the like. The translucent cover 121 is provided so as to overlap the display unit 120.
[0107]
FIG. 22B is a cross-sectional view of an example of the mobile phone in FIG. An antenna 109, a display portion 120, a cover 121, a button 106, a printed circuit board 202, and the like are provided inside the housing 201. The housing 201 has a structure in which a light-transmitting cover 121 and a light-transmitting button 106 are incorporated. The display of the liquid crystal display device 204 can be recognized through the cover 121 and the button 106. .
[0108]
A liquid crystal display device 204 is provided inside the housing 201. The liquid crystal display device 204 includes a pixel portion and a driver circuit (a source signal line driver circuit and a gate signal line driver circuit) for driving the pixel portion. Drive circuit, memory, and other circuits are inserted between the buttons. The liquid crystal display device 204 used in this embodiment is a transmissive or reflective liquid crystal display device.
[0109]
A symbol displayed on the liquid crystal display device 204 can be recognized through the translucent button 106. The symbol information input to the electronic device by the button 106 is displayed on the display unit 120.
[0110]
Note that this embodiment can be freely combined with the embodiment mode of the invention.
[0111]
【The invention's effect】
In the electronic device according to the present invention, a translucent button and a liquid crystal display device are provided on an operation key for inputting a symbol, and the user can identify the operation key by the symbol displayed by the liquid crystal display device. It is possible. With such a configuration, it is possible to effectively use a limited number of operation keys, and the convenience of the user can be enhanced in combination with the multifunctional operation keys.
[0112]
Further, the user can appropriately change the direction of the electronic device and the direction of the symbol displayed on the operation key by the liquid crystal display device, thereby improving the operability. With the above configuration, usability of the electronic device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates an example of a portable electronic device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of operation keys of an electronic device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of operation keys of an electronic device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of operation keys of an electronic device according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of operation keys of an electronic device according to the present invention.
FIG. 6 illustrates a structure of a touch panel.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of operation keys of an electronic device according to the present invention.
FIG. 8 illustrates a structure of a liquid crystal display device in the present invention.
FIG. 9 illustrates a structure of a liquid crystal display device in the present invention.
FIG. 10 illustrates a configuration of a mask ROM.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of an electronic device according to the invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of a controller.
FIG. 13 is a cross-sectional structure diagram of a liquid crystal display device.
FIG. 14 is a top view of a liquid crystal display device.
FIG. 15 is a circuit block diagram.
FIG. 16 is an enlarged view of operation keys in the present invention.
FIG. 17 is an external view of a portable electronic device according to the invention.
FIG. 18 is an enlarged view of operation keys in the present invention.
FIG. 19 is a diagram illustrating an operation mode of a portable electronic device using the present invention.
20A and 20B are diagrams illustrating an operation mode of a portable electronic device using the present invention.
FIG 21 illustrates an example of an electronic device.
FIG. 22 illustrates an example of a portable electronic device according to the invention.

Claims

A first panel provided with a display unit and a voice input unit;
A second panel provided with an operation key and an audio output unit,
The first panel and the second panel are connected,
The operation keys provided on the second panel include a plurality of light-transmitting buttons and a liquid crystal display device that is provided below the plurality of light-transmitting buttons and displays a symbol.
A portable electronic device, wherein an area sensor for authenticating a palm crest is built in the display unit.

In claim 1,
A portable electronic device, wherein a first operation using the operation keys is performed in a state where the display unit is covered with the palm.

In claim 1 or claim 2,
The portable electronic device, wherein the authentication is performed in a state where the display unit is covered with the palm and a second operation using the operation key is performed.

In any one of Claims 1 thru | or 3,
The upward direction of the symbol displayed on the liquid crystal display device coincides with the first direction from the audio input unit to the audio output unit, and the upward direction of the symbol displayed on the display unit is the first direction. A portable electronic device having a first setting state coinciding with a direction of one.

In any one of Claims 1 thru | or 3,
The upward direction of the symbol displayed on the liquid crystal display device coincides with the first direction from the audio input unit to the audio output unit, and the upward direction of the symbol displayed on the display unit is the first direction. A first set state that matches the direction of 1;
The upward direction of the symbol displayed on the liquid crystal display device coincides with a second direction perpendicular to the first direction, and the upward direction of the symbol displayed on the display unit is the second direction. A portable electronic device characterized in that switching between the second setting state and the second setting state is performed.

In claim 5,
The first setting state and the second setting state are switched according to an angle between a surface of the first panel having the display unit and the operation key of the second panel. Portable electronic device.

In claim 5 or claim 6,
A portable electronic device comprising a controller and a plurality of memories.

In any one of Claims 1 thru | or 7,
Between the plurality of translucent buttons and the liquid crystal display device, there are two electrodes, a diaphragm on the two electrodes, and a flexible film provided on the diaphragm, to which the diaphragm is fixed And a portable electronic device.

In any one of Claims 1 thru | or 7,
Between the plurality of translucent buttons and the liquid crystal display device, a first substrate, a first strip-shaped first resistive film on the first substrate, and a first resistive film are provided on the first resistive film. And a second strip-shaped second resistance film intersecting the first resistance film, and a second substrate on the second resistance film,
The second substrate has flexibility;
Having a gap between the first resistance film and the second resistance film;
The portable electronic device according to claim 1, wherein the first resistance film and the second resistance film are transparent.

In any one of Claims 1 thru | or 9,
A portable electronic device characterized in that the display of the symbol displayed on the liquid crystal display device can be switched between light and dark.

In any one of Claims 1 to 10,
The portable electronic device is characterized in that the symbol is a character, a number, or a pictograph.

In any one of Claims 1 to 11,
A portable electronic device, wherein an antenna is provided on the first panel.