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【発明の名称】 電子装置
【発明者】 【氏名】山崎 舜平
【要約】 【課題】インターネットメールを送受信可能な携帯型の電子装置においては、操作キーのボタンの数は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。

【解決手段】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液晶表示装置を設け、当該液晶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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】表示部と、操作キーとを有する電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力されることを特徴とする電子装置。
【請求項２】表示部と、操作キーとを有し、電話機であることを特徴とする電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力されることを特徴とする電子装置。
【請求項３】表示部と、操作キーとを有する電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力され、前記液晶表示装置に表示される記号の向きは、前記電子装置の縦横の向きに応じて切り替わることを特徴とする電子装置。
【請求項４】表示部と、操作キーとを有し、電話機であることを特徴とする電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力され、前記液晶表示装置に表示される記号の向きは、前記電子装置の縦横の向きに応じて切り替わることを特徴とする電子装置。
【請求項５】表示部が設けられた第１のパネルと、操作キーが設けられた第２のパネルとを有する電子装置であって、前記第１のパネルと前記第２のパネルは連結されており、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力されることを特徴とする電子装置。
【請求項６】表示部が設けられた第１のパネルと、操作キーが設けられた第２のパネルとを有し、かつ電話機であることを特徴とする電子装置であって、前記第１のパネルと前記第２のパネルは連結されており、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力されることを特徴とする電子装置。
【請求項７】表示部が設けられた第１のパネルと、操作キーが設けられた第２のパネルとを有する電子装置であって、前記第１のパネルと前記第２のパネルは連結されており、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力され、前記液晶表示装置に表示される記号の向きは、前記電子装置の縦横の向きに応じて切り替わることを特徴とする電子装置。
【請求項８】表示部が設けられた第１のパネルと、操作キーが設けられた第２のパネルとを有し、かつ電話機であることを特徴とする電子装置であって、前記第１のパネルと前記第２のパネルは連結されており、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置から成り、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力され、前記液晶表示装置に表示される記号の向きは、前記電子装置の縦横の向きに応じて切り替わることを特徴とする電子装置。
【請求項９】操作キーと、コントローラーと、メモリーとが設けられた電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置とを有し、前記操作キーが有する全ての駆動回路は、同一基板上に形成され、前記コントローラーによって、前記操作キーにより前記電子装置に入力される記号の情報が前記メモリーから読み出され、前記液晶表示装置に前記記号が表示されることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】操作キーと、コントローラーと、メモリーとが設けられた電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置とを有し、前記操作キーが有する全ての駆動回路は、同一基板上に形成され、前記コントローラーによって、前記操作キーにより前記電子装置に入力される記号の情報が前記メモリーから読み出され、前記液晶表示装置に前記記号が表示され、前記液晶表示装置に表示される記号の向きは、前記電子装置の縦横の向きに応じて切り替わることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】操作キーと、コントローラーと、メモリーとが設けられた電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置とをそれぞれ有し、前記操作キーが有する全ての駆動回路は、同一基板上に形成され、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力され、前記メモリーには、前記記号の向きが異なる２つの情報が記憶されており、前記コントローラーによって、前記２つの画像情報が前記メモリーから読み出され、前記液晶表示装置に表示される記号の向きが切り替わることを特徴とする電子装置。
【請求項１２】操作キーと、コントローラーと、メモリーとが設けられた電子装置であって、前記操作キーは、透光性のボタンと、該ボタンの下部に設けられた液晶表示装置とをそれぞれ有し、前記操作キーが有する全ての駆動回路は、同一基板上に形成され、前記液晶表示装置に表示される記号が前記電子装置に入力され、前記メモリーには、前記操作キーにより前記電子装置に入力される記号の情報が、複数記憶されており、前記コントローラーによって選択された前記複数の画像情報のいずれか１つが前記メモリーから読み出され、前記画素部に前記記号が表示されることを特徴とする電子装置。
【請求項１３】請求項９乃至請求項１２のいずれか一において、前記コントローラー及び前記メモリーは同一基板上に形成されていることを特徴とする電子装置。
【請求項１４】請求項９乃至請求項１２のいずれか一において、前記メモリーはフラッシュメモリーまたはマスクＲＯＭであることを特徴とする電子装置。
【請求項１５】請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、前記記号は、文字、数字または絵文字であることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、前記液晶表示装置は、透過型または反射型であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】【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。
【出願人】 【識別番号】０００１５３８７８
【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所
【出願日】 平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０）
【代理人】
【公開番号】 特開２００２−１３２４１５（Ｐ２００２−１３２４１５Ａ）
【公開日】 平成１４年５月１０日（２００２．５．１０）
【出願番号】 特願２０００−３２０７１８（Ｐ２０００−３２０７１８）