JP4718731B2

JP4718731B2 - Electronic equipment

Info

Publication number: JP4718731B2
Application number: JP2001271614A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-09-07
Also published as: JP2002216570A

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、または、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy Phone system）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などに代表される携帯情報端末、或いは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などの電子装置に関する。尚、本明細書において携帯情報端末とは、利用者が携帯することが可能な電子装置であって、屋外または屋内において無線電話または有線電話または、インターネットを介してデータまたは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】
携帯電話装置（若しくは、単に携帯電話）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などの電話回線を利用した情報通信網の確立と、通話料金や本体価格の低下及びその利便性があいまって急速に普及している。携帯電話装置は、筐体に通信回路、表示装置、操作キー、音声入力部、音声出力部、筐体から突出させることが可能なアンテナなどが一体に備えられている。
【０００３】
携帯電話装置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（バッテリー寿命）の長さなどが利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】
例えば、インターネットメールを送受信可能な携帯電話装置にしても、操作キーの数は数字キーと特殊キーに対応した１２〜２０個程度が普通であり、漢字を含む日本語文字や特殊文字をデータとして入力するためには、入力モードを切り替えて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、より使い勝手の良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、携帯電話装置に代表される携帯情報端末、パーソナルコンピュータやあ据置型電話装置に代表される情報端末などの電子装置において、情報を入力するための操作キーにＥＬ表示装置を設け、当該ＥＬ表示装置によって操作キーに表示される文字、記号、数字で、利用者が操作キーを識別できるようにすることを特徴とする。このような構成によって、暗所においても利用者が操作キーを識別することができる。尚、本明細書において、ＥＬ表示装置とは、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence :以下、ＥＬと記す）材料を用いて画素部を形成した表示装置を指していう。
【０００７】
このような機能を有する本発明の電子装置は、表示部と、操作キーとを有する電子装置であって、操作キーは透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられたＥＬ表示装置から成り、ＥＬ表示装置によって操作キーにより入力される文字情報が表示されることを特徴とする。また、このような構成は、電話として機能する電子装置にも適用できる。
【０００８】
さらに、操作キーにおいてＥＬ表示装置によって表示される文字情報の向きは、電子装置の縦横の向きに応じて切り替わることを可能とすることもできる。
【０００９】
このような本発明の電子装置の他の形態は、表示部とを有する第１のパネルと、操作キーとを有する第２のパネルとを有し、第１のパネルと第２のパネルは連結されており、操作キーは透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられたＥＬ表示装置から成り、ＥＬ表示装置によって当該操作キーにより入力される文字情報が表示されることを特徴とする。
【００１０】
ＥＬ表示装置は、単純マトリクス型若しくはアクティブマトリクス型のいずれも適用可能である。好適には、同一基板上に画素部と、該画素部を駆動する回路が設けられたアクティブマトリクス駆動のものが適用され、その画素部にはＥＬ素子と、スイッチング用ＴＦＴと、ＥＬ駆動用ＴＦＴとを備えていることを特徴とする。ＥＬ素子の発光効率を高めるためには、ＥＬ素子の発光層に三重項励起子化合物を含む材料で形成することは有効な手段として適用される。
【００１１】
このような構成を用いることにより表示部に表示される画像の向きと、操作キーに表示される文字、記号、数字などの画像の向きを、電子装置を用いる用途によって、利用者が適宜変えることが可能となる。上記構成によって、電子装置の使い勝手を良くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示すのは本発明に用いることのできる携帯電話装置の一例であり、１０１は表示装置が組み込まれた第１の表示パネル、１０２は操作キーを備えた第２の表示パネルである。第１の表示パネル１０１と第２の表示パネル１０２とは、蝶番を用いて接続部１０３で接続されている。そして接続部１０３における、第１の表示パネル１０１の表示装置１０４が設けられている面と第２の表示パネル１０２の操作キー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の表示パネル１０１に収納される構造であり、使用時には第１の表示パネル１０１から引き延ばすことが可能である。
【００１３】
第１の表示パネル１０１は表示装置１０４を有している。また、第１の表示パネル１０１には音声入力部１０８とアンテナ１０９が備えられている。一方、第２の表示パネル１０２には操作キー１０６、電源スイッチ１０７、音声出力部１０５が備えられている。
【００１４】
操作キー１０６には、透光性のボタンと、各ボタンに対応して設けられ筐体の内側に設けられたＥＬ表示装置から成り、ＥＬ表示装置が示す文字情報を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２は本発明を用いた携帯電話装置や、ＰＤＡの操作キー構成を説明する断面図である。
【００１５】
図２（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第１プリント基板２０２があり各種回路が形成されている。その一方の面には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。
【００１６】
筐体２０１の外側から認識可能な操作キーのボタン２０３は透光性であり、その下部にはＥＬ表示装置２０４が設けられている。このＥＬ表示装置２０４は、可撓性を有する第２プリント基板２０５上に固定され、第２プリント基板２０５上に形成された回路の配線２０６と接続している。第１プリント基板２０１の回路と、第２プリント基板２０５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を用いて接続しても良い。
【００１７】
第１プリント基板２０２と第２プリント基板２０５との間には、ダイアフラム２０８が固定されている可撓性シート２０７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、一方、第１プリント基板２０２には、ダイアフラム２０８に対応して、電極２０９ａ、２０９ｂが設けられている。この電極２０９ａ、２０９ｂは前述の各種回路のうち、キー入力を検知する回路に接続している。
【００１８】
図２（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２（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、第２プリント基板２０５、可撓性シート２０７、ダイアフラム２０８は共に変形し、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。
【００１９】
図３はボタン２０３、ＥＬ表示装置２０４、配線２０６が形成されている第２プリント基板２０５の上面図である。第２プリント基板２０５の端部には接続用の端子２１１が備えられている。
【００２０】
ＥＬ表示装置２０４とボタン２０３及び第２プリント基板２０５との接続の詳細を図４に示す。ＥＬ表示装置２０４は、透光性基板４０１にＥＬ素子４０３、保護膜４０４、入力端子４０２が設けられており、硬化性樹脂４０５で第２プリント基板２０５に固定されている。入力端子４０２は、第２プリント基板２０５に形成されている配線２０６との電気的な接続を、硬化性樹脂４０５に散布されている導電性粒子４０６を介して形成している。また、透光性基板４０１とボタン２０３も接着剤４０７により固定されている。このような構成により、ＥＬ表示装置２０４で表示される文字は、ボタン２０３を通して認識することができる。
【００２１】
図５はこのような電子装置の構成を説明するブロック図である。図５で示すシステムにおいてキー入力部５２２には、ＥＬ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５２０を介してＥＬ表示装置５２３が表示する文字情報を制御する。また、キー入力検知手段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。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回路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。
【００２２】
図５で示すように、本発明の電子装置は、操作キーに設けられた複数のＥＬ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。
【００２３】
ＥＬ表示装置の駆動方式は、単純マトリクス駆動、若しくはアクティブマトリクス駆動の何れを採用することも可能である。ＥＬ表示装置に設けられるＥＬ素子は、一対の電極（陽極と陰極）間に無機または有機ＥＬ材料（蛍光材料）から成る発光層を備えた構成をもっている。ＥＬ表示装置の画素部は特に限定されないが、１０×１０個または１５×１５個程度の画素をマトリクス状に配置して形成する。
【００２４】
無機ＥＬ材料を用いた単純マトリクス駆動をするＥＬ素子の代表的な構造は、基板上に透明電極、第１絶縁層、ＥＬ発光層、第２絶縁層、背面金属電極層から成っている。ＥＬ発光層の材料は公知の材料を用いれば良く、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＣｄＳＳｅ、ＳｒＳなどの材料を用いて形成する。
【００２５】
有機ＥＬ材料には低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料があるがどちらを用いても良い。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いるが、高分子系材料を用いる場合はスピンコート法や印刷法またはインクジェット法などを用いる。低分子系有機ＥＬ材料の一例は、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）膜を設けた積層構造としている。Ａｌｑ₃にキナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１といった蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【００２６】
但し、以上の例はＥＬ層として用いることのできる低分子系有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定されるものではない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例えば、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。
【００２７】
高分子系材料では、π共役ポリマー材料などが知られている。その代表例は結晶質半導体膜パラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン系などが上げられる。このような材料を用いて形成されるＥＬ層は、単層又は積層構造で用いられるが、積層構造で用いた方が発光効率は良い。一般的には陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層の順に形成されるが、正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層のような構造でも良い。本発明では公知のいずれの構造を用いても良いし、ＥＬ層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【００２８】
カラー表示をする場合には大別して四つの方式があり、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応した三種類のＥＬ素子を形成する方式、白色発光のＥＬ素子とカラーフィルターを組み合わせた方式、青色又は青緑発光のＥＬ素子と蛍光体（蛍光性の色変換層：ＣＣＭ）とを組み合わせた方式、陰極（対向電極）に透明電極を使用してＲＧＢに対応したＥＬ素子を重ねる方式がある。
【００２９】
具体的なＥＬ層としては、赤色に発光するＥＬ層にはシアノポリフェニレン、緑色に発光するＥＬ層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光するＥＬ層にはポリフェニレンビニレンまたはポリアルキルフェニレンを用いれば良い。ＥＬ層の厚さは３０〜１５０ｎｍとすれば良い。前記の例は発光層として用いることのできる有機ＥＬ材料の一例であり、これに限定されるものではない。発光層、電荷輸送層、電荷注入層を形成するための材料は、その可能な組合せにおいて自由に選択することができる。
【００３０】
上記の例は発光層として用いることのできる有機ＥＬ材料の一例であり、これに限定されるものではない。発光層、電荷輸送層、電荷注入層を形成するための材料は、その可能な組合せにおいて自由に選択することができる。本実施例で示すＥＬ層は、発光層とＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）から成る正孔注入層を設けた構造とする。
【００３１】
図６はアクティブマトリクス駆動のＥＬ表示装置の構造を示す一例を示している。ＴＦＴはチャネル形成領域を形成する半導体膜の材質により、アモルファスシリコンＴＦＴやポリシリコンＴＦＴと区別されることがあるが、そのいずれを採用しても構わない。
【００３２】
基板６０１はガラス基板または有機樹脂基板が採用される。有機樹脂材料はガラス材料と比較して軽量であり、電子装置自体の軽量化に有効に作用する。ＥＬ表示装置を作製する上で適用できるものとしては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アラミドなどの有機樹脂材料を用いることができる。
【００３３】
しかし、有機樹脂基板は、現在市場に供給されている材料の中で４５０℃以上の熱処理に耐えるものはない。しかし、レーザーアニール技術を使えば、基板加熱温度が３００℃以下でもポリシリコンＴＦＴを作製することが可能となる。また、ポリシリコンＴＦＴの製造プロセスでは、水素化処理がしばしば必要とされるが、これはプラズマを援用した水素化処理を行うことで、２００℃程度の基板温度でもその効果を得ることができる。
【００３４】
図６では駆動回路部６５０にｎチャネル型ＴＦＴ６５２とｐチャネル型ＴＦＴ６５３が形成され、画素部６５１にスイッチング用ＴＦＴ６５４、電流制御用ＴＦＴ６５５が形成されている様子を示している。これらのＴＦＴは、半導体層６０３〜６０６、ゲート絶縁膜６０７、ゲート電極６０８〜６１１などを用いて形成されている。
【００３５】
基板６０１上に形成するブロッキング層６０２は基板６０１からオリゴマーなどが析出しないように、酸化窒化シリコン（ＳｉＯ_xＮ_yで表される）、窒化シリコン膜などを５０〜２００ｎｍの厚さに形成して設ける。層間絶縁膜は窒化シリコン、酸化窒化シリコンなどで形成される無機絶縁膜６１８と、アクリルまたはポリイミドなどで形成される有機絶縁膜６１９とから成っている。
【００３６】
駆動回路部６５０の回路構成は、ゲート信号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここでは省略する。ｎチャネル型ＴＦＴ６５２及びｐチャネル型ＴＦＴ６５３には配線６１２、６１３が接続され、これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラッチ回路、バッファ回路などが形成される。
【００３７】
画素部６５１では、データ配線６１４がスイッチング用ＴＦＴ６５４のソース側に接続し、ドレイン側の配線６１５は電流制御用ＴＦＴ６５５のゲート電極６１１と接続している。また、電流制御用ＴＦＴ６５５のソース側は電源供給配線６１７と接続し、ドレイン側の電極６１６がＥＬ素子の陽極と接続するように配線されている。図７はこのような画素の上面図を示し、便宜上図６と共通する符号を用いて示している。また、図６において、Ａ−Ａ'線に対応する断面が図６において示されている。また、図７（Ｂ）はその等価回路を示している。
【００３８】
ＥＬ表示装置は、図６に示すように、これら配線を覆うようにアクリルやポリイミドなどの有機樹脂、好適には感光性の有機樹脂を用いてバンク６２０、６２１が形成される。ＥＬ素子６５６は、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）で形成される陽極６２２、有機ＥＬ材料を用いて作製されるＥＬ層６２３、ＭｇＡｇやＬｉＦなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属などの材料を用いて形成される陰極６２４とから成っている。バンク６２０、６２１は、陽極６２２の端部を覆うように形成され、この部分で陰極と陽極とがショートすることを防ぐために設ける。
【００３９】
ＥＬ層６２３の上にはＥＬ素子の陰極６２４が設けられる。陰極６２４としては、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）若しくはカルシウム（Ｃａ）を含む材料を用いる。好ましくはＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１０：１で混合した材料）でなる電極を用いれば良い。他にもＭｇＡｇＡｌ電極、ＬｉＡｌ電極、また、ＬｉＦＡｌ電極が挙げられる。
【００４０】
陰極６２４はＥＬ層６２３を形成した後、大気解放しないで連続的に形成することが望ましい。陰極６２４とＥＬ層６２３との界面状態はＥＬ素子の発光効率に大きく影響するからである。なお、本明細書中では、陽極（画素電極）、ＥＬ層及び陰極で形成される発光素子をＥＬ素子と呼ぶ。
【００４１】
ＥＬ層６２３と陰極６２４とでなる積層体は、各画素で個別に形成する必要があるが、ＥＬ層６２３は水分に極めて弱いため、通常のフォトリソグラフィ技術を用いることができない。また、アルカリ金属を用いて作製される陰極４２４は容易に酸化されてしまう。従って、メタルマスク等の物理的なマスク材を用い、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の気相法で選択的に形成することが好ましい。なお、ＥＬ層を選択的に形成する方法として、インクジェット法やスクリーン印刷法等を用いることも可能であるが、これらは現状では陰極の連続形成ができないので、上述の方法が好ましいと言える。
【００４２】
また、陰極６２４上に外部の水分等から保護するための保護電極を積層しても良い。保護電極としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）若しくは銀（Ａｇ）を含む低抵抗な材料を用いることが好ましい。或いは、透明電極を用いることで、図６において上方に光を放射させることもできる（これを便宜上、上面放射という）。その場合、有機樹脂層間絶縁膜絶縁膜６１１に黒色の顔料を混合させると、偏光板を用いなくても非発光時に黒色の画面を形成できる。この保護電極にはＥＬ層の発熱を緩和する放熱効果も期待できる。また、上記ＥＬ層６２３、陰極６２４を形成した後、大気解放しないで連続的に保護電極まで形成することも有効である。
【００４３】
三色に発光するＥＬ素子を集積化したＥＬ表示装置を用いると、例えば、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。ＥＬ素子の駆動電圧は１〜７Ｖ、好ましくは３Ｖであり、ＬＳＩの駆動電圧とほぼ同じ電圧で動作するので、昇圧回路を必要としない。
【００４４】
いずれにしても、携帯電話装置など携帯型の電子装置において用いる場合には、少ない消費電力で高い輝度が得られることが要求される。ＥＬ層を形成する材料には、一重項励起子（シングレット）により発光する有機化合物（以下、シングレット化合物という）と、三重項励起子（トリプレット）により発光する有機化合物（以下、トリプレット化合物という）とがあり、これらを併用することも可能である。なお、シングレット化合物とは一重項励起のみを経由して発光する化合物を指し、トリプレット化合物とは三重項励起を経由して発光する化合物を指す。
【００４５】
トリプレット化合物は、としては以下の論文に記載の有機化合物が代表的な材料として挙げられる。（１）T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.（２）M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.151.この論文には次の式で示される有機化合物が開示されている。（３）M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phys.Lett.,75 (1999) p.4.（４）T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.
【００４６】
また、上記論文に記載された発光性材料だけでなく、次の分子式で表される発光性材料（具体的には金属錯体もしくは有機化合物）を用いることが可能であると考えている。
【００４７】
【化１】

【００４８】
【化２】

【００４９】
上記分子式において、Ｍは周期表の８〜１０族に属する元素である。上記論文では、白金、イリジウムが用いられている。また、本発明者はニッケル、コバルトもしくはパラジウムは、白金やイリジウムに比べて安価であるため、ＥＬ表示装置の製造コストを低減する上で好ましいと考えている。特に、ニッケルは錯体を形成しやすいため生産性も高く好ましいと考えられる。
【００５０】
上記トリプレット化合物は、シングレット化合物よりも発光効率が高く、同じ発光輝度を得るにも動作電圧（ＥＬ素子を発光させるに要する電圧）を低くすることが可能である。
【００５１】
例えば、赤色に発光する発光層として発光効率の高いトリプレット化合物を用いると、緑色に発光する発光層や青色に発光する発光層と同じ発光輝度を得ながらも動作電圧を揃えることが可能である。従って、赤色に発光する発光層の劣化が極端に早まることはなく、色ずれ等の問題を起こさずにカラー表示を行うことが可能となる。
【００５２】
尚、ここでは赤色に発光する発光層としてトリプレット化合物を用いた例を示しているが、さらに緑色に発光する発光層もしくは青色に発光する発光層にトリプレット化合物を用いることも可能である。
【００５３】
図６ではスイッチング用ＴＦＴ６５４をマルチゲート構造とし、電流制御用ＴＦＴ６５５にはゲート電極とオーバーラップするＬＤＤを設けている。ポリシリコンを用いたＴＦＴは、高い動作速度を示すが故にホットキャリア注入などの劣化も起こりやすい。そのため、図６のように、画素内において機能に応じて構造の異なるＴＦＴ（オフ電流の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴ）を形成することは、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能な（動作性能の高い）表示装置を作製する上で非常に有効である。
【００５４】
図８はこのようなＥＬ表示装置の外観を示す図である。画像を表示する方向はＥＬ素子の構成によって異なるが、ここでは上方に光が放射して表示が成される。図８で示す構成は、ＴＦＴを用いて駆動回路部８０４、８０５及び画素部８０３が形成された素子基板８０１と封止基板８０２がシール材８１０により貼り合わされている。素子基板８０１の端には、入力端子８０８が設けられこの部分でＦＰＣ(Flexible Print Circuit)が接続される。入力端子８０８には外部回路から画像データ信号や各種タイミング信号及び電源を入力する端子が約５００μmピッチで設けられている。そして、配線８０９で駆動回路部と接続されている。画素数に特に限定はないが、本発明に適用する場合には、１０×１０個または１５×１５個程度とすれば良い。
【００５５】
入力端子の構造に何ら限定はないが、一例として、図９で示すようにチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）とから成る配線７０５と陽極として形成したＩＴＯ７０６とを積層して形成している。図１０は、入力端子部におけるＡ−Ａ'線に対応する断面図を示している。素子基板７０１と封止基板７０２はシール材７０３で貼り合わされている。駆動回路部において、ＥＬ層７０７、陰極７０８はバンク７０９上に形成されるが、陰極７０８を配線とコンタクトさせるため図示するようなコンタクト部７１０を設けている。
【００５６】
このようなＥＬ表示装置において、駆動回路部と画素部の構成は図１１に示すように、ソース信号線駆動回路９２０、ゲート信号線駆動回路９２２、画素部９００から成っている。
【００５７】
ソース信号線駆動回路９２０は、シフトレジスタ９２０ａ、ラッチ（Ａ）９２０ｂ、ラッチ（Ｂ）９２０ｃを有している。ソース信号線駆動回路９２０において、シフトレジスタ９２０ａにクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）が入力される。シフトレジスタ９２０ａは、これらのクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）に基づきタイミング信号を順に発生させ、後段の回路へタイミング信号を順次供給する。
【００５８】
なおシフトレジスタ９２０ａからのタイミング信号を、バッファ等（図示せず）によって緩衝増幅し、後段の回路へ緩衝増幅したタイミング信号を順次供給しても良い。タイミング信号が供給される配線には、多くの回路あるいは素子が接続されているために負荷容量（寄生容量）が大きい。この負荷容量が大きいために生ずるタイミング信号の立ち上がりまたは立ち下がりの”鈍り”を防ぐために、このバッファが設けられる。
【００５９】
シフトレジスタ９２０ａからのタイミング信号は、ラッチ（Ａ）９２０ｂに供給される。ラッチ（Ａ）９２０ｂは、画像情報を有するデジタル信号（digital signals）を処理する複数のステージのラッチを有している。ラッチ（Ａ）９２０ｂは、前記タイミング信号が入力されると同時に、デジタル信号を順次書き込み保持する。
【００６０】
ラッチ（Ａ）９２０ｂの全ステージのラッチへのデジタル信号の書き込みが一通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。すなわち、ラッチ（Ａ）９２０ｂ中で一番左側のステージのラッチにデジタル信号の書き込みが開始される時点から、一番右側のステージのラッチにデジタル信号の書き込みが終了する時点までの時間間隔がライン期間である。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。
【００６１】
１ライン期間が終了すると、ラッチ（Ｂ）９２０ｃにラッチシグナル（Latch Signal）が供給される。この瞬間、ラッチ（Ａ）９２０ｂに書き込まれ保持されているデジタル信号は、ラッチ（Ｂ）９２０ｃに一斉に送出され、ラッチ（Ｂ）９２０ｃの全ステージのラッチに書き込まれ、保持される。デジタル信号をラッチ（Ｂ）９２０ｃに送出し終えたラッチ（Ａ）９２０ｂは、シフトレジスタ９２０ａからのタイミング信号に基づき、再びデジタル信号の書き込みを順次行う。この２順目の１ライン期間中には、ラッチ（Ｂ）９２０ｂに書き込まれ、保持されているデジタル信号がソース信号線Ｓ１〜Ｓｘに入力される。
【００６２】
一方、ゲート信号線駆動回路９２２は、それぞれシフトレジスタ、バッファ（いずれも図示せず）を有している。また場合によっては、ゲート信号線駆動回路９２２が、シフトレジスタ、バッファの他にレベルシフトを有していても良い。ゲート信号線駆動回路９２２において、シフトレジスタ（図示せず）からのゲート信号がバッファ（図示せず）に供給され、対応するゲート信号線に供給される。ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙには、それぞれ１ライン分の画素のスイッチング用ＴＦＴのゲート電極が接続されており、１ライン分全ての画素のスイッチング用ＴＦＴを同時にオンの状態にしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。尚、ソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路の数、構成及びその動作は、本実施例で示した構成に限定されない。
【００６３】
以上のようなキーボードを持つ本発明の電子装置は、画素部に表示される画像の方向及び操作キーに表示される文字、数字、記号等の画像の方向を、利用者が適宜変更することが可能である。例えば、図１５（Ａ）に示すように通常は数字を表しておく。利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１５（Ｂ）に示すようにひらがな表示にしたり、図１５（Ｃ）に示すように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ＥＬ素子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。次に、図１２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。
【００６４】
図１２（Ａ）には表示用パネル３０１と操作用パネル３０２とを横方向に並べたときに、表示部３０４に表示される画像の方向と、操作キー３０６に表示される文字、数字、記号等の画像の方向とが、利用者側から見て本来の方向にある場合を示している。
【００６５】
図１２（Ｂ）には表示用パネル３０１と操作用パネル３０２とを縦方向に並べたときに、表示部３０４に表示される画像の方向と、操作キー３０６に表示される文字、数字、記号等の画像の方向とが、利用者側から見て本来の方向にある場合を示している。
【００６６】
本発明の電子装置は、利用者の使い勝手に合わせて、表示部３０４に表示される画像の方向及び操作キー３０６に表示される文字、数字、記号等の画像の方向を、図１２（Ａ）に示した方向と図１２（Ｂ）に示した方向とに切り替えることが可能である。
【００６７】
なお図１２では表示部３０４に表示される画像の方向と、操作キー３０６に表示される文字、数字、記号等の画像の方向とが常に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方向と、操作キー３０６に表示される文字、数字、記号等の画像の方向とが異なっていても良い。また、図１２に示した操作キーが表示している文字、数字及び記号は一例であり、本発明の電子装置はこれらの文字、数字及び記号に限定されない。
【００６８】
また、表示部３０４に表示される画像の方向と、操作キー３０６に表示される文字、数字、記号等の画像の方向とを、接続部３０３における表示用パネル３０１の表示部３０４を有する面と操作用パネル３０２の操作キー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。
【００６９】
また、携帯電話装置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。図１３は図１で示す携帯電話装置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装置では、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装置の大型化が成されている。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。
【００７０】
それに対し、本発明の携帯電話装置の操作キー１０６及び表示装置１０４の配置は、図１３で示すように、操作キー１０６を操作しながら掌で表示装置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、使用者にとっては安心感を持つことができる。
【００７１】
また、表示装置１０４にイメージセンサーまたはエリアセンサーを内蔵させ、手のひらを表示装置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。認証は操作キー１０６でキー操作を行うとともに、使用者の手相をセンサー内蔵表示装置が個体情報を読み取り、認証作業を行う。認証作業はセンサー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。
【００７２】
尚、図１３では操作キー１０６を親指で操作している例について示しているが、図１６に示すように人差し指で操作する場合も同様である。
【００７３】
また、本発明は、図１４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１４（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装置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。
【００７４】
図１４（Ｂ）に示す電話装置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装置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利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。
【００７５】
図１４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。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の電子装置は、文字、記号、数字等を入力するための操作キーにＥＬ表示装置が設けられ、当該ＥＬ表示装置によって表示される文字、記号、数字等の画像で、利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利用者の便利性を高めることができる。
【００７７】
さらに、電子装置の向きと、ＥＬ表示装置により操作キーに表示される文字、記号、数字等の画像の向きとを、利用者が適宜変えること可能とし、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良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯型の電子装置の一例を説明する図。
【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】本発明の電子装置の構成を説明するブロック図。
【図６】ＥＬ表示装置の駆動回路と画素部の構成を説明する断面図。
【図７】ＥＬ表示装置の画素部の構成を説明する上面図と等価回路図。
【図８】ＥＬ表示装置の外観を示す斜視図。
【図９】ＥＬ表示装置の入力端子部の構成を説明する図。
【図１０】ＥＬ表示装置の入力端子部の構成を説明する図。
【図１１】ＥＬ表示装置の構成を説明するブロック図。
【図１２】本発明を用いた携帯型の電子装置の外観図。
【図１３】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１４】電子装置の一例を説明する図。
【図１５】本発明における電子装置の操作パネルの拡大図。
【図１６】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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is connected to an information terminal such as a stationary telephone, a facsimile, a personal computer, a portable information terminal represented by a mobile phone, a personal handy phone system (PHS), a PDA (Personal Digital Assistant), or the Internet. The present invention relates to an electronic device such as an information terminal that transmits and receives information. In this specification, a portable information terminal is an electronic device that can be carried by a user, and can transmit and receive data or information via a wireless telephone, a wired telephone, or the Internet outdoors or indoors. Refers to an electronic device.
[0002]
[Prior art]
A portable electronic device represented by a mobile phone device (or simply a mobile phone) establishes an information communication network using a telephone line such as a wireless communication line or the Internet, lowers a call charge, a main unit price, and its convenience. It is rapidly spreading due to its sex. A cellular phone device is integrally provided with a communication circuit, a display device, operation keys, a voice input unit, a voice output unit, an antenna that can be projected from the case, and the like.
[0003]
A portable electronic device typified by a cellular phone device has not only the appearance and function but also the weight and the length of continuous usable time (battery life) as the selection criteria of 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]
For example, even in a mobile phone device capable of transmitting and receiving Internet mail, the number of operation keys is usually about 12 to 20 corresponding to numeric keys and special keys, and Japanese characters and special characters including kanji are used as data. In order to input, it was necessary to switch input modes and perform complicated operations.
[0005]
In view of such a fact, an object of the present invention is to provide a more convenient electronic device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an EL display device as an operation key for inputting information in an electronic device such as a portable information terminal represented by a mobile phone device, an information terminal represented by a personal computer or a stationary telephone device, Characters, symbols, and numbers displayed on the operation keys by the EL display device can be used to allow the user to identify the operation keys. With such a configuration, the user can identify the operation key even in a dark place. Note that in this specification, an EL display device refers to a display device in which a pixel portion is formed using an electroluminescence (hereinafter referred to as EL) material.
[0007]
The electronic device of the present invention having such a function is an electronic device having a display unit and an operation key, and the operation key includes a translucent button and an EL display device provided below the button. The character information input by the operation keys is displayed by the EL display device. Such a configuration can also be applied to an electronic device that functions as a telephone.
[0008]
Furthermore, the direction of the character information displayed by the EL display device on the operation keys can be switched according to the vertical and horizontal directions of the electronic device.
[0009]
Such another form of the electronic device of the present invention includes a first panel having a display unit and a second panel having operation keys, and the first panel and the second panel are connected to each other. The operation key includes a translucent button and an EL display device provided below the button, and character information input by the operation key is displayed by the EL display device. .
[0010]
As the EL display device, either a simple matrix type or an active matrix type can be applied. Preferably, an active matrix driving type in which a pixel portion and a circuit for driving the pixel portion are provided on the same substrate is applied, and an EL element, a switching TFT, and an EL driving TFT are applied to the pixel portion. It is characterized by having. In order to increase the light emission efficiency of an EL element, it is applied as an effective means to form the light emitting layer of the EL element from a material containing a triplet exciton compound.
[0011]
By using such a configuration, the orientation of the image displayed on the display unit and the orientation of the image such as characters, symbols, and numbers displayed on the operation keys can be appropriately changed by the user depending on the use of the electronic device. Is possible. With the above configuration, usability of the electronic device can be improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a cellular phone device that can be used in the present invention. Reference numeral 101 denotes a first display panel in which a display device is incorporated, and reference numeral 102 denotes a second display panel having operation keys. The first display panel 101 and the second display panel 102 are connected to each other at the connection portion 103 using a hinge. The angle θ between the surface of the connection unit 103 where the display device 104 of the first display panel 101 is provided and the surface of the second display panel 102 where the operation keys 106 are provided can be arbitrarily changed. it can. The antenna 109 has a structure housed in the first display panel 101 and can be extended from the first display panel 101 when in use.
[0013]
The first display panel 101 has a display device 104. In addition, the first display panel 101 includes an audio input unit 108 and an antenna 109. On the other hand, the second display panel 102 includes operation keys 106, a power switch 107, and an audio output unit 105.
[0014]
The operation key 106 includes a translucent button and an EL display device provided corresponding to each button and provided inside the housing, and recognizes character information indicated by the EL display device through the translucent button. It can be done. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of operation keys of a cellular phone device or PDA using the present invention.
[0015]
In FIG. 2A, inside the housing 201 is a first printed circuit board 202 formed of glass epoxy resin or ceramic, and various circuits are formed. On one side, as a baseband unit, a signal processing circuit such as a CPU (microprocessor), DSP (digital signal processor), various memories (flash memory or SRAM), a transmission / reception circuit unit equipped with a mixer, a frequency synthesizer, etc. Is formed.
[0016]
An operation key button 203 that can be recognized from the outside of the housing 201 is translucent, and an EL display device 204 is provided below the button 203. The EL display device 204 is fixed on a flexible second printed circuit board 205 and connected to a circuit wiring 206 formed on the second printed circuit board 205. The connection form of the circuit of the first printed circuit board 201 and the circuit of the second printed circuit board 205 is not particularly limited, but may be connected using, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit) 210.
[0017]
A flexible sheet 207 to which a diaphragm 208 is fixed is provided between the first printed circuit board 202 and the second printed circuit board 205. 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, while the first printed circuit board 202 is provided with

electrodes

209 a and 209 b corresponding to the diaphragm 208. The

electrodes

209a and 209b are connected to a circuit that detects a key input among the various circuits described above.
[0018]
As shown in FIG. 2A, in a normal state, the diaphragm 208 is in contact with only one electrode 209a. As shown in FIG. 2B, when the user presses the button 203 in the direction of the arrow, the second printed circuit board 205, the flexible sheet 207, and the diaphragm 208 are deformed together, and the diaphragm 208 is connected to the

electrodes

209a and 209b. Contact with both can be conducted. In this way, input information is obtained by detecting the presence or absence of a button operation.
[0019]
FIG. 3 is a top view of the second printed circuit board 205 on which the button 203, the EL display device 204, and the wiring 206 are formed. A terminal 211 for connection is provided at the end of the second printed circuit board 205.
[0020]
Details of the connection between the EL display device 204, the button 203, and the second printed circuit board 205 are shown in FIG. In the EL display device 204, an EL element 403, a protective film 404, and an input terminal 402 are provided on a light-transmitting substrate 401, and are fixed to the second printed circuit board 205 with a curable resin 405. The input terminal 402 is electrically connected to the wiring 206 formed on the second printed circuit board 205 through conductive particles 406 dispersed in the curable resin 405. Further, the translucent substrate 401 and the button 203 are also fixed by an adhesive 407. With such a configuration, characters displayed on the EL display device 204 can be recognized through the button 203.
[0021]
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of such an electronic device. In the system shown in FIG. 5, the key input unit 522 includes an EL display device 523 and a key input detection unit 524. A keyboard interface unit 508 of the CPU 506 controls character information displayed on the EL display device 523 via the keyboard control circuit 520. A signal from the key input detection means 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 is displayed. Display or send the information to The configuration of other external circuits includes a power supply circuit 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.
[0022]
As shown in FIG. 5, the electronic apparatus of the present invention has a configuration in which a CPU centrally manages and controls a plurality of EL display devices provided on operation keys.
[0023]
As a driving method of the EL display device, either simple matrix driving or active matrix driving can be adopted. An EL element provided in an EL display device includes a light emitting layer made of an inorganic or organic EL material (fluorescent material) between a pair of electrodes (anode and cathode). The pixel portion of the EL display device is not particularly limited, and is formed by arranging approximately 10 × 10 pixels or 15 × 15 pixels in a matrix.
[0024]
A typical structure of an EL element that performs a simple matrix drive using an inorganic EL material includes a transparent electrode, a first insulating layer, an EL light emitting layer, a second insulating layer, and a back metal electrode layer on a substrate. A known material may be used for the material of the EL light emitting layer, and it is formed using a material such as ZnS: Mn, CdSSe, or SrS.
[0025]
Organic EL materials include low molecular (monomer) materials and high molecular (polymer) materials, either of which may be used. When a low molecular material is used, a vapor deposition method is used. When a high molecular material is used, a spin coating method, a printing method, an ink jet method, or the like is used. An example of the low molecular weight organic EL material is a 20 nm thick copper phthalocyanine (CuPc) film provided as a hole injection layer and a 70 nm thick tris-8-quinolinolato aluminum complex (Alq) as a light emitting layer thereon. _Three ) A laminated structure provided with a film. Alq _Three The emission color can be controlled by adding a fluorescent dye such as quinacridone, perylene, or DCM1.
[0026]
However, the above example is an example of a low molecular weight organic EL material that can be used as an EL layer, and is not limited thereto. An EL layer (a layer for emitting light and moving carriers therefor) may be formed by freely combining a light-emitting layer, a charge transport layer, or a charge injection layer. For example, an inorganic material such as silicon carbide can be used for the charge transport layer and the charge injection layer.
[0027]
Among polymer materials, π-conjugated polymer materials are known. Typical examples thereof include crystalline semiconductor films such as paraphenylene vinylene (PPV), polyvinyl carbazole (PVK), and polyfluorene. An EL layer formed using such a material is used in a single layer or a stacked structure, but the light emission efficiency is better when the EL layer is used in a stacked structure. Generally, the hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer are formed on the anode in this order, but the hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer, or hole injection layer / hole are formed. A structure such as a transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer / an electron injection layer may be used. In the present invention, any known structure may be used, and the EL layer may be doped with a fluorescent dye or the like.
[0028]
There are four main methods for color display: a method of forming three types of EL elements corresponding to R (red), G (green), and B (blue), and a combination of white light-emitting EL elements and color filters. A combination of a blue or blue-green light emitting EL element and a phosphor (fluorescent color conversion layer: CCM), and using a transparent electrode on the cathode (counter electrode) to stack EL elements corresponding to RGB There is a method.
[0029]
As a specific EL layer, cyanopolyphenylene may be used for an EL layer that emits red light, polyphenylene vinylene may be used for an EL layer that emits green light, and polyphenylene vinylene or polyalkylphenylene may be used for an EL layer that emits blue light. The thickness of the EL layer may be 30 to 150 nm. The above example is an example of an organic EL material that can be used as a light emitting layer, and the present invention is not limited to this. The materials for forming the light emitting layer, the charge transport layer, and the charge injection layer can be freely selected in the possible combinations.
[0030]
The above example is an example of an organic EL material that can be used as a light emitting layer, and is not limited thereto. The materials for forming the light emitting layer, the charge transport layer, and the charge injection layer can be freely selected in the possible combinations. The EL layer shown in this embodiment has a structure in which a light emitting layer and a hole injection layer made of PEDOT (polythiophene) or PAni (polyaniline) are provided.
[0031]
FIG. 6 shows an example of the structure of an active matrix drive EL display device. A TFT may be distinguished from an amorphous silicon TFT or a polysilicon TFT depending on the material of a semiconductor film forming a channel formation region, either of which may be adopted.
[0032]
The substrate 601 is a glass substrate or an organic resin substrate. The organic resin material is lighter than the glass material, and effectively works to reduce the weight of the electronic device itself. An organic resin material such as polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), or aramid can be used as an EL display device.
[0033]
However, there is no organic resin substrate that can withstand heat treatment at 450 ° C. or higher among materials currently on the market. However, if laser annealing technology is used, a polysilicon TFT can be fabricated even when the substrate heating temperature is 300 ° C. or lower. Further, in the manufacturing process of the polysilicon TFT, a hydrogenation treatment is often required, and this effect can be obtained even at a substrate temperature of about 200 ° C. by performing a hydrogenation treatment using plasma.
[0034]
In FIG. 6, an n-channel TFT 652 and a p-channel TFT 653 are formed in the driver circuit portion 650, and a switching TFT 654 and a current control TFT 655 are formed in the pixel portion 651. These TFTs are formed using semiconductor layers 603 to 606, a gate insulating film 607, gate electrodes 608 to 611, and the like.
[0035]
The blocking layer 602 formed over the substrate 601 is formed of silicon oxynitride (SiO _x N _y A silicon nitride film or the like is formed to a thickness of 50 to 200 nm. The interlayer insulating film includes an inorganic insulating film 618 formed of silicon nitride, silicon oxynitride, or the like, and an organic insulating film 619 formed of acrylic or polyimide.
[0036]
The circuit configuration of the drive circuit unit 650 differs between the gate signal side drive circuit and the data signal side drive circuit, but is omitted here. Wirings 612 and 613 are connected to the n-channel TFT 652 and the p-channel TFT 653, and a shift register, a latch circuit, a buffer circuit, and the like are formed using these TFTs.
[0037]
In the pixel portion 651, the data wiring 614 is connected to the source side of the switching TFT 654, and the drain side wiring 615 is connected to the gate electrode 611 of the current control TFT 655. The source side of the current control TFT 655 is connected to the power supply wiring 617, and the drain side electrode 616 is connected to the anode of the EL element. FIG. 7 shows a top view of such a pixel and uses the same reference numerals as those in FIG. 6 for convenience. Moreover, in FIG. 6, the cross section corresponding to the AA 'line is shown in FIG. FIG. 7B shows an equivalent circuit thereof.
[0038]
As shown in FIG. 6, in the EL display device,

banks

620 and 621 are formed using an organic resin such as acrylic or polyimide, preferably a photosensitive organic resin so as to cover these wirings. The EL element 656 includes an anode 622 formed of ITO (indium tin oxide), an EL layer 623 manufactured using an organic EL material, and a material such as an alkali metal or alkaline earth metal such as MgAg or LiF. And the cathode 624 to be formed. The

banks

620 and 621 are formed so as to cover the end portion of the anode 622, and are provided to prevent a short circuit between the cathode and the anode at this portion.
[0039]
On the EL layer 623, a cathode 624 of an EL element is provided. As the cathode 624, a material containing magnesium (Mg), lithium (Li), or calcium (Ca) having a low work function is used. An electrode made of MgAg (a material in which Mg and Ag are mixed at Mg: Ag = 10: 1) is preferably used. Other examples include MgAgAl electrodes, LiAl electrodes, and LiFAl electrodes.
[0040]
The cathode 624 is preferably formed continuously after the EL layer 623 is formed without being released to the atmosphere. This is because the interface state between the cathode 624 and the EL layer 623 greatly affects the light emission efficiency of the EL element. Note that in this specification, a light-emitting element formed using an anode (pixel electrode), an EL layer, and a cathode is referred to as an EL element.
[0041]
A stacked body including the EL layer 623 and the cathode 624 needs to be formed individually for each pixel. However, since the EL layer 623 is extremely vulnerable to moisture, a normal photolithography technique cannot be used. In addition, the cathode 424 manufactured using an alkali metal is easily oxidized. Accordingly, it is preferable to use a physical mask material such as a metal mask and selectively form the film by a vapor phase method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or a plasma CVD method. In addition, as a method for selectively forming the EL layer, an ink jet method, a screen printing method, or the like can be used. However, since the cathode cannot be continuously formed at present, the above method is preferable.
[0042]
Further, a protective electrode for protecting from external moisture or the like may be stacked on the cathode 624. As the protective electrode, it is preferable to use a low-resistance material containing aluminum (Al), copper (Cu), or silver (Ag). Alternatively, light can be emitted upward in FIG. 6 by using a transparent electrode (this is referred to as top emission for convenience). In that case, when a black pigment is mixed in the organic resin interlayer insulating film insulating film 611, a black screen can be formed when no light is emitted without using a polarizing plate. The protective electrode can also be expected to have a heat dissipation effect that reduces the heat generation of the EL layer. It is also effective to form the protective electrode continuously after the EL layer 623 and the cathode 624 are formed without being released to the atmosphere.
[0043]
When an EL display device in which EL elements emitting three colors are integrated is used, for example, illumination is performed in a color according to the user's preference, and a ringing tone at the time of incoming call is used for each registered group. You can also change the color to increase the discriminability when receiving a call. The drive voltage of the EL element is 1 to 7 V, preferably 3 V, and operates at substantially the same voltage as the LSI drive voltage, so that a booster circuit is not required.
[0044]
In any case, when used in a portable electronic device such as a cellular phone device, it is required to obtain high luminance with low power consumption. The material forming the EL layer includes an organic compound that emits light by singlet excitons (hereinafter referred to as a singlet compound), and an organic compound that emits light by triplet excitons (hereinafter referred to as a triplet), and These can be used in combination. The singlet compound refers to a compound that emits light only through singlet excitation, and the triplet compound refers to a compound that emits light via triplet excitation.
[0045]
Examples of the triplet compound include organic compounds described in the following papers as typical materials. (1) T. Tsutsui, C. Adachi, S. Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed. K. Honda, (Elsevier Sci. Pub., Tokyo, 1991) p.437. (2) MABaldo, DFO ' Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, METhompson, SRForrest, Nature 395 (1998) p.151. This paper discloses an organic compound represented by the following formula. (3) MABaldo, S. Lamansky, PEBurrrows, METhompson, SRForrest, Appl. Phys. Lett., 75 (1999) p. 4. (4) T. Tsutsui, M.-J. Yang, M. Yahiro, K. Nakamura, T. Watanabe, T. tsuji, Y. Fukuda, T. Wakimoto, S. Mayaguchi, Jpn. Appl. Phys., 38 (12B) (1999) L1502.
[0046]
In addition to the luminescent material described in the above paper, it is considered possible to use a luminescent material represented by the following molecular formula (specifically, a metal complex or an organic compound).
[0047]
[Chemical 1]

[0048]
[Chemical 2]

[0049]
In the above molecular formula, M is an element belonging to groups 8 to 10 of the periodic table. In the above paper, platinum and iridium are used. Further, the present inventor believes that nickel, cobalt, or palladium is preferable in terms of reducing the manufacturing cost of the EL display device because it is cheaper than platinum or iridium. In particular, nickel is considered preferable because it is easy to form a complex and has high productivity.
[0050]
The triplet compound has higher luminous efficiency than the singlet compound, and the operating voltage (voltage required for causing the EL element to emit light) can be lowered to obtain the same light emission luminance.
[0051]
For example, when a triplet compound having high emission efficiency is used as the light-emitting layer that emits red light, the operating voltage can be made uniform while obtaining the same light emission luminance as the light-emitting layer that emits green light or the light-emitting layer that emits blue light. Therefore, the deterioration of the light emitting layer emitting red light is not accelerated rapidly, and color display can be performed without causing problems such as color misregistration.
[0052]
Here, an example is shown in which a triplet compound is used as a light emitting layer that emits red light, but a triplet compound can also be used for a light emitting layer that emits green light or a light emitting layer that emits blue light.
[0053]
In FIG. 6, the switching TFT 654 has a multi-gate structure, and the current control TFT 655 is provided with an LDD that overlaps the gate electrode. Since a TFT using polysilicon exhibits a high operation speed, deterioration such as hot carrier injection is likely to occur. Therefore, as shown in FIG. 6, it is highly reliable to form TFTs having different structures (switching TFTs with sufficiently low off-state current and TFTs for current control strong against hot carrier injection) having different structures depending on functions in the pixel. And is very effective in manufacturing a display device capable of good image display (high operation performance).
[0054]
FIG. 8 is a diagram showing the appearance of such an EL display device. The direction in which an image is displayed varies depending on the configuration of the EL element, but here, light is emitted upward and display is performed. In the structure illustrated in FIG. 8, an element substrate 801 over which driving circuit portions 804 and 805 and a pixel portion 803 are formed using TFTs and a sealing substrate 802 are bonded to each other with a sealant 810. An input terminal 808 is provided at the end of the element substrate 801, and an FPC (Flexible Print Circuit) is connected to this portion. Input terminals 808 are provided with terminals for inputting image data signals, various timing signals, and power from an external circuit at a pitch of about 500 μm. The wiring 809 is connected to the drive circuit portion. The number of pixels is not particularly limited, but when applied to the present invention, it may be about 10 × 10 or 15 × 15.
[0055]
Although there is no limitation on the structure of the input terminal, as an example, a wiring 705 made of titanium (Ti) and aluminum (Al) and ITO 706 formed as an anode are laminated as shown in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to the line AA ′ in the input terminal portion. The element substrate 701 and the sealing substrate 702 are bonded to each other with a sealant 703. In the driver circuit portion, the EL layer 707 and the cathode 708 are formed on the bank 709, but a contact portion 710 as shown is provided to contact the cathode 708 with the wiring.
[0056]
In such an EL display device, the structure of the drive circuit portion and the pixel portion includes a source signal line drive circuit 920, a gate signal line drive circuit 922, and a pixel portion 900, as shown in FIG.
[0057]
The source signal line driver circuit 920 includes a shift register 920a, a latch (A) 920b, and a latch (B) 920c. In the source signal line driver circuit 920, a clock signal (CLK) and a start pulse (SP) are input to the shift register 920a. The shift register 920a sequentially generates timing signals based on the clock signal (CLK) and the start pulse (SP), and sequentially supplies the timing signals to subsequent circuits.
[0058]
Note that the timing signal from the shift register 920a may be buffered and amplified by a buffer or the like (not shown), and the buffered timing signal may be sequentially supplied to a subsequent circuit. Since many circuits or elements are connected to the wiring to which the timing signal is supplied, the load capacitance (parasitic capacitance) is large. This buffer is provided in order to prevent “blunting” of the rising edge or falling edge of the timing signal caused by the large load capacity.
[0059]
The timing signal from the shift register 920a is supplied to the latch (A) 920b. The latch (A) 920b includes a plurality of stages of latches for processing digital signals having image information. The latch (A) 920b sequentially writes and holds digital signals at the same time as the timing signal is input.
[0060]
The time until digital signal writing to all the latches of the latch (A) 920b is completed is called a line period. That is, the time interval from the time when the writing of the digital signal to the latch of the leftmost stage in the latch (A) 920b is started until the time when the writing of the digital signal to the latch of the rightmost stage is completed is a line. It is a period. Actually, the line period may include a period in which a horizontal blanking period is added to the line period.
[0061]
When one line period ends, a latch signal (Latch Signal) is supplied to the latch (B) 920c. At this moment, the digital signals written and held in the latch (A) 920b are sent all at once to the latch (B) 920c, and are written and held in the latches of all the stages of the latch (B) 920c. The latch (A) 920b which has finished sending the digital signal to the latch (B) 920c sequentially writes the digital signal again based on the timing signal from the shift register 920a. During this second line of one line period, the digital signals written and held in the latch (B) 920b are input to the source signal lines S1 to Sx.
[0062]
On the other hand, each of the gate signal line driver circuits 922 includes a shift register and a buffer (both not shown). In some cases, the gate signal line driver circuit 922 may have a level shift in addition to the shift register and the buffer. In the gate signal line driver circuit 922, a gate signal from a shift register (not shown) is supplied to a buffer (not shown) and supplied to a corresponding gate signal line. The gate signal lines G1 to Gy are respectively connected to the gate electrodes of the switching TFTs of the pixels for one line, and the switching TFTs of all the pixels for one line must be turned on at the same time. A buffer that can flow a large current is used. Note that the number, configuration, and operation of the source signal line driving circuit and the gate signal line driving circuit are not limited to the configuration shown in this embodiment.
[0063]
In the electronic device of the present invention having the keyboard as described above, the user can appropriately change the direction of the image displayed on the pixel portion and the direction of the image such as letters, numbers, and symbols displayed on the operation keys. Is possible. For example, as shown in FIG. 15A, 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. 15B or the alphabet display as shown in FIG. If the EL element provided in the operation key can be displayed in color, further color information can be 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. Next, FIG. 12 shows an example of an external view of an electronic device completed according to the present invention.
[0064]
FIG. 12A shows the direction of the image displayed on the display portion 304 and the characters, numbers, and symbols displayed on the operation keys 306 when the display panel 301 and the operation panel 302 are arranged in the horizontal direction. The direction of the image is the original direction as viewed from the user side.
[0065]
FIG. 12B shows the direction of the image displayed on the display portion 304 and the characters, numbers, and symbols displayed on the operation keys 306 when the display panel 301 and the operation panel 302 are arranged in the vertical direction. The direction of the image is the original direction as viewed from the user side.
[0066]
According to the electronic device of the present invention, the direction of the image displayed on the display unit 304 and the direction of the image such as characters, numbers, and symbols displayed on the operation keys 306 are set in accordance with the convenience of the user. And the direction shown in FIG. 12B can be switched.
[0067]
Note that although FIG. 12 illustrates the case where the direction of the image displayed on the display unit 304 is always the same as the direction of the image such as characters, numbers, and symbols displayed on the operation keys 306, the present invention is not limited to this. . The direction of the image displayed on the display unit 304 and the direction of the image such as characters, numbers, and symbols displayed on the operation keys 306 may be different. Further, the characters, numbers, and symbols displayed by the operation keys shown in FIG. 12 are examples, and the electronic device of the present invention is not limited to these characters, numbers, and symbols.
[0068]
Further, the direction of the image displayed on the display unit 304 and the direction of the image such as characters, numbers, and symbols displayed on the operation keys 306 are defined as a surface having the display unit 304 of the display panel 301 in the connection unit 303. The configuration may be such that the angle is automatically changed according to the angle θ between the operation panel 302 and the surface having the operation keys 106.
[0069]
In addition, the mobile phone device 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. FIG. 13 is a diagram for explaining a usage pattern of the mobile phone device shown in FIG. In mobile phone devices that can be connected to the Internet, the size of display devices 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.
[0070]
On the other hand, the arrangement of the operation key 106 and the display device 104 of the cellular phone device according to the present invention can cover the screen of the display device 104 to some extent with the palm while operating the operation key 106 as shown in FIG. , Can ensure privacy. In addition, the user can feel secure.
[0071]
Further, by using an image sensor or an area sensor built in the display device 104 and covering the palm of the hand with the display device 104, personal authentication can be performed using a palm emblem (palm). For the authentication, the key operation is performed with the operation key 106, and the user's palm is read by the display device with built-in sensor to read the individual information, and the authentication operation is performed. The authentication work 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.
[0072]
Although FIG. 13 shows an example in which the operation key 106 is operated with the thumb, the same applies to the case where the operation is performed with the index finger as shown in FIG.
[0073]
Further, the present invention can be applied to a notebook computer in which a liquid crystal display device as shown in FIG. 14 is applied to a display device. A computer shown in FIG. 14A includes a main body 1401, a display device 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.
[0074]
The telephone device shown in FIG. 14B may have a facsimile function added, and includes a main body 1410, a handset 1411, a display device 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.
[0075]
FIG. 14 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.
[0076]
【The invention's effect】
In the electronic device of the present invention, an EL display device is provided on an operation key for inputting characters, symbols, numbers, and the like, and an image of characters, symbols, numbers, etc. displayed by the EL display device is operated by a user. It is possible to identify the key. 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.
[0077]
Furthermore, the user can appropriately change the orientation of the electronic device and the orientation of images such as characters, symbols, and numbers displayed on the operation keys by the EL display device, thereby improving 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.
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 block diagram illustrating a structure of an electronic device of the invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a driver circuit and a pixel portion of an EL display device.
FIGS. 7A and 7B are a top view and an equivalent circuit diagram illustrating a structure of a pixel portion of an EL display device. FIGS.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an appearance of an EL display device.
FIG. 9 illustrates a structure of an input terminal portion of an EL display device.
FIG. 10 illustrates a structure of an input terminal portion of an EL display device.
FIG 11 is a block diagram illustrating a structure of an EL display device.
FIG. 12 is an external view of a portable electronic device using the present invention.
FIGS. 13A and 13B illustrate an operation mode of a portable electronic device using the present invention. FIGS.
FIG 14 illustrates an example of an electronic device.
FIG. 15 is an enlarged view of an operation panel of the electronic device according to the present invention.
FIGS. 16A and 16B are diagrams illustrating an operation mode of a portable electronic device using the invention. FIGS.

Claims

A first panel having a display portion; a first substrate; a flexible second substrate; a wiring provided on the second substrate; and the wiring provided on the second substrate. Connected EL display device, and a second panel having a translucent button provided on the EL display device,
A diaphragm corresponding to the button is provided between the first substrate and the second substrate,
A first electrode and a second electrode corresponding to the diaphragm are provided on the first substrate,
The direction of the image displayed on the display unit and the direction of the image displayed on the EL display device are the surface of the first panel having the display unit, the EL display device of the second panel, and the An electronic device that is automatically changed according to an angle formed with a surface having a button.

A first panel having a display portion; a first substrate; a flexible second substrate; a wiring provided on the second substrate; and the wiring provided on the second substrate. And a second panel having a translucent button provided on the EL display device and a CPU for controlling the display and the display of the EL display device. And
A diaphragm corresponding to the button is provided between the first substrate and the second substrate,
A first electrode and a second electrode corresponding to the diaphragm are provided on the first substrate,
The direction of the image displayed on the display unit and the direction of the image displayed on the EL display device by the CPU are such that the surface of the first panel having the display unit and the EL of the second panel are displayed. electronic device according to claim Rukoto is automatically changed by the angle between the display device and the surface having the button.

A first panel having a display device incorporating an image sensor or an area sensor, a first substrate, a flexible second substrate, wiring provided on the second substrate, and on the second substrate An EL display device provided and electrically connected to the wiring, and a second panel having a light-transmitting button provided on the EL display device;
A diaphragm corresponding to the button is provided between the first substrate and the second substrate,
A first electrode and a second electrode corresponding to the diaphragm are provided on the first substrate,
An electronic apparatus, wherein a crest of a user's palm is read and recognized by the image sensor or the area sensor built-in display device.

A first panel having a display device incorporating an image sensor or an area sensor, a first substrate, a flexible second substrate, wiring provided on the second substrate, and on the second substrate An EL display device that is provided and electrically connected to the wiring, a translucent button provided on the EL display device, and a second panel having a memory;
A diaphragm corresponding to the button is provided between the first substrate and the second substrate,
A first electrode and a second electrode corresponding to the diaphragm are provided on the first substrate,
An electronic apparatus, wherein a crest of a user's palm is read by the display device with the image sensor or the area sensor, and a recognition operation is performed by collating with a crest of a palm stored in the memory.