휴대형 정보 통신장치{MOBILE INFORMATION-COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 휴대형 정보 통신장치, 소위 휴대전화에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 광센서를 각 화소에 구비한 표시부를 구비하는 휴대형 정보 통신장치, 소위 휴대전화에 관한 것이다.

휴대전화는, 고기능화가 진행함에 따라, 편리성이 향상되고 있다. 휴대전화의 고기능화에는, 표시부의 고화질화, 통신기능의 대용량화, 전자부품의 소형화 등이 크게 관련되며, 휴대전화의 보급에 한 몫하고 있다. 특히 표시부의 고기능화는, 최근, 개발이 한창이며, 이용자의 편리성의 향상에 기여하게 된다.

특허문헌 1에는, 표시부의 고기능화를 위한 하나의 제안으로서, 표시부의 복수의 화소에 광센서를 설치하여, 사용자의 개체정보를 읽어내고, 본인인증을 행하는 본인인증 시스템을 구비한 휴대형 정보통신장치인 휴대전화의 구성에 대해 개시하고 있다(특허문헌 1을 참조).

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개 2002-33823호

휴대전화는, 텔레비전 방송을 수신하여 표시하는 영상기능, 휴대전화의 기지국을 통한 통신에 의한 통화 기능 및 인터넷을 통해 전자우편 등을 송수신하는 기능을 갖는 다기능 기종의 개발이 진행되고, 보급도 진행되고 있다. 한편, 휴대전화가 가지는 기능의 전환은, 휴대전화의 이용자에 의해, 휴대전화에 설치된 조작 버튼을 접촉하거나 또는 표시부에 설치된 광센서의 외광의 판독에 의해 행해지고 있는 것이 현 실정이다. 그러나, 이용자가 그때마다, 조작 버튼 및 광센서가 설치된 표시부를 접촉하는 것에 의해, 휴대 전화가 갖는 기능을 전환하는 것은, 조작이 번잡하여, 편리성에 방해가 된다.

또한 이용하는 휴대전화의 기능 및 휴대전화의 조작 방법에 따라서는, 조작 버튼 및 광센서가 설치된 표시부의 크기 또는 배치를 최적화하는 것으로 조작성의 향상을 도모할 수 있다. 그러나, 조작 버튼은 휴대전화에 내장되어 있어, 크기 또는 배치를 최적화할 수는 없다. 또 광센서가 설치된 터치패널 방식의 표시부에서는, 표시부에 표시된 입력 키의 배치를 바꾸기 위해, 이용자에 의한 조작을 필요로 하게 되어, 편리성에 방해가 된다.

그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여, 휴대전화의 기능을 전환하여 사용하는 상황에 있어서, 편리성을 손상시키지 않고 사용할 수 있는 휴대전화를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한 이용하는 휴대전화의 기능 및 휴대전화의 조작 방법에 따라, 광센서가 설치된 표시부에 표시되는 입력 키의 크기 또는 배치를 최적화하고, 조작성의 향상을 도모할 수 있는 휴대전화를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 하나는, 긴 변과 짧은 변을 갖고, 표시부, 기울기 검출부, 및 회로를 포함하는 하우징을 포함하는, 휴대형 정보 통신장치로서, 상기 회로의 출력신호는 상기 하우징의 상기 짧은 변이 수평으로 기울어질 때, 상기 하우징의 기울기 정도에 따른 신호에 의해 전환되고, 상기 출력신호를 사용하여 상기 표시부에 화상이 표시되는, 휴대형 정보 통신장치를 제공한다.

또 본 발명의 하나는, 긴 변과 짧은 변을 갖고, 표시부, 기울기 검출부, 및 회로를 포함하는 하우징을 포함하는, 휴대형 정보 통신장치로서, 상기 표시부는 상기 표시부의 좌측에 제 1 입력키 표시 영역을 표시하고, 상기 표시부의 우측에 제 2 입력키 표시 영역을 표시하고, 상기 제 1 입력키 표시 영역은 이용자의 왼손에 의해 조작되고, 상기 제 2 입력키 표시 영역은 상기 이용자의 오른손에 의해 조작되고, 상기 회로의 출력신호는 상기 하우징의 상기 짧은 변이 수평으로 기울어질 때, 상기 하우징의 기울기 정도에 따른 신호에 의해 전환되고, 상기 출력신호를 사용하여 상기 표시부에 화상이 표시되는, 휴대형 정보 통신장치를 제공한다.

본 발명에 의해, 휴대전화의 기능을 전환하여 사용하는 상황에 있어서, 편리성을 방해하지 않고 사용할 수 있는 휴대전화를 제공할 수 있다. 또한 이용하는 휴대전화의 기능 및 휴대전화의 사용방법에 따라, 광센서가 설치된 표시부에 표시되는 입력 키의 크기 또는 배치를 최적화하고, 조작성의 향상을 도모하는 것이 가능한 휴대전화를 제공할 수 있다.

도 1은 실시예 1을 설명하기 위한 블럭도.
도 2는 실시예 1을 설명하기 위한 도면.
도 3은 실시예 1을 설명하기 위한 도면.
도 4는 실시예 1을 설명하기 위한 도면.
도 5는 실시예 1을 설명하기 위한 도면.
도 6은 실시예 1을 설명하기 위한 도면.
도 7은 실시예 1을 설명하기 위한 도면.
도 8은 실시예 2를 설명하기 위한 블럭도.
도 9는 실시예 2를 설명하기 위한 회로도.
도 10은 실시예 3을 설명하기 위한 단면도.
도 11은 실시예 3을 설명하기 위한 단면도.
도 12는 실시예 3을 설명하기 위한 단면도.
도 13은 실시예 3을 설명하기 위한 단면도.
도 14는 실시예 3을 설명하기 위한 상면도.
도 15는 실시예 4를 설명하기 위한 단면도.
도 16은 실시예 4를 설명하기 위한 단면도.
도 17은 실시예 4를 설명하기 위한 단면도.
도 18은 실시예 4를 설명하기 위한 단면도.
도 19는 실시예 5를 설명하기 위한 사시도.

이하에, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 단, 본 발명은 많은 다른 양태로 실시하는 것이 가능하며, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어나지 않고 그 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 실시예의 기재내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 붙여, 그 반복 설명은 생략한다.

(실시예 1)

본 실시예에서는, 휴대전화의 구성 및 그 기능에 대해서, 블럭도 등을 사용하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서의 휴대전화는, 텔레비전 방송을 수신하는 등으로 화상을 표시하는 영상기능, 휴대전화의 기지국을 통한 통신에 의한 통화 기능 및 인터넷을 통해 전자우편 등을 송수신하는 기능 등을 가지는 휴대형 정보 통신장치를 말한다. 또한 휴대전화가 가지는 기능은 복수여도 되고, 전술한 기능에 한정되지는 않는다는 것을 덧붙여서 기술한다.

도 1에 본 실시예에서 설명하는 휴대전화의 블럭도를 나타낸다. 도 1에 나타내는 휴대전화는, 화소 회로부(101)와, 표시소자 구동회로(102)와, 광센서 구동회로(103)와, 표시부 제어회로(104)와, 광센서 제어회로(105)와, 기울기 검출부(106)와, 연산회로(107), 신호 송수신부(108)와, 외부 입출력부(109)와, 메모리부(113)를 갖는다.

도 1에 있어서, 화소 회로부(101)에는, 복수의 화소(110)가 설치되어 있고, 표시소자(111) 외에 각 화소에는 복수의 광센서(112)가 설치된다. 표시소자 구동회로(102)는, 데이터선 구동회로 및 주사선 구동회로(모두 도시 생략)를 구비하여, 화소 회로부(101)에서의 표시소자(111)를 제어하는 것이다. 광센서 구동회로(103)는, 광센서 신호선 구동회로 및 광센서 주사선 구동회로(모두 도시 생략)를 구비하고, 화소회로에 있어서의 광센서(112)의 제어 및 광센서(112)로부터의 신호를 검지하는 것이다. 표시부 제어회로(104)는, 연산회로(107)로부터의 신호에 의거하여 화소 회로부(101)에서 표시를 행하기 위한 화상 데이터 등을 표시소자 구동회로(102)에 출력하기 위한 회로다. 광센서 제어회로(105)는, 연산회로(107)로부터의 신호에 의거하여 화소 회로부(101)에 설치된 광센서(112)로 외부광을 검지하기 위한 신호 등을 광센서 구동회로(103)에 출력하고, 또한 광센서 구동회로(103)에서 얻어진 광센서(112)로부터의 신호를 부호화하여, 연산회로(107)에 출력하기 위한 것이다. 기울기 검출부(106)는, 휴대전화의 기울기를 검지하고, 휴대전화의 기울기의 정도에 따른 신호를 연산회로(107)에 출력하기 위한 것이다. 연산회로(107)는, 기울기 검출부(106)로부터의 신호에 의거하여 메모리부(113)로의 신호의 기록 또는 판독을 행하는 동시에, 신호 송수신부(108), 외부 입출력부(109) 및 광센서 제어회로(105)로부터의 신호를, 이용자의 원하는 기능에 따라 변환하고, 표시부 제어회로(104), 신호 송수신부(108) 및 외부 입출력부(109)에 출력하기 위한 것이다.

신호 송수신부(108)는, 안테나(114) 및 송수신 회로(115)를 갖는다. 안테나(114)는, 외부로부터 무선신호를 수신 및 외부로의 무선신호를 송신하기 위한 것이다. 또한 안테나(114)는, 텔레비전 방송 등의 동영상에 관한 무선신호를 수신하는 기능을 갖는 것이어도 된다. 송수신 회로(115)는, 안테나(114)로 수신한 무선신호의 데이터 신호를 복조하는 기능, 안테나(114)로부터 송신하는 무선신호의 데이터 신호를 변조하는 기능 등을 갖는 것이다.

외부 입출력부(109)는, 스피커(116), 마이크로폰(117), 음성처리회로(118), 조작 키(119), 인터페이스(120)를 갖는 것이다. 스피커(116)는, 무선신호에 중첩된 음성에 관한 데이터 신호를 기초로, 음성을 출력하는 것이다. 마이크로폰(117)은, 휴대전화 이용자의 음성을 신호로 변환하기 위한 것이다. 음성처리회로(118)는, 스피커(116)에 출력하는 아날로그 신호의 생성, 마이크로폰(117)에 의해 변환된 음성에 근거하는 신호의 부호화 등을 행하기 위한 것이다. 또 조작 키(119)는 이용자에 의해 조작되어, 이 조작을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 것이다. 또 인터페이스(120)는 음성처리회로(118) 및 조작 키(119)와 연산회로(107) 사이에서 신호를 입출력하기 위한 것이다.

메모리부(113)에서는, 연산회로(107)에 있어서, 기울기 검출부(106)로부터의 신호에 의거하여 표시부 제어회로(104)에 출력하는 신호를 처리하기 위한 프로그램이나, 신호 송수신부(108) 및 외부 입출력부(109)와의 입출력되는 신호의 신호 처리에 관한 프로그램이 기억된다. 일례로서 메모리부(113)는 ROM(121)(Read Only Memory)이나 RAM(122)(Random Access Memory)으로 구성되는 것이다.

이때, 전술한 신호 송수신부(108), 외부 입출력부(109) 및 메모리부(113)의 구성에 대해서는 일례로서 나타낸 것이며, 본 발명이 상기의 구성에 한정되는 것은 아님을 부기한다.

또한 기울기 검출부(106)는, 일례로서, 자이로스코프, 3축 가속도 센서로 구성하는 것으로 원하는 기능을 얻을 수 있다. 자이로스코프로서는, 기계식, 액체식, 또는 광학식의 자이로스코프를 사용하면 된다.

또한 본 발명에 있어서의 기울기 검출부(106)로서는, 특히 소형화된 기울기를 검출하기 위한 부품을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우 MEMS기술을 사용한 3축 가속도 센서를 사용하는 것으로, 휴대전화의 소형화도 달성할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한 본 발명의 휴대전화의 구성에 있어서는, 기울기 검출부를 설치하는 구성에 대해 나타내지만, 그 외에도 다른 센서를 설치하는 구성으로 해도 된다. 기울기를 검출하는 이외의 센서로서는, 위치, 자기, 온도, 화학물질, 음성, 방사선 등을 검출하는 것을 들 수 있다. 복수의 센서를 구비하는 것으로, 보다 다기능의 휴대전화를 제공할 수 있다. 예를 들면 통화 기능이 금지되고 있는 구역(전차의 우선석 부근)에 있음을 위치센서가 검출했을 경우에 휴대전화의 기울기에 따른 기능의 일부(통화 기능)를 제한하는 기능을 실현하는 것이 가능하게 된다.

다음에 도 1에서 설명한 구성의 기울기 검출부(106) 및 연산회로(107)의 동작에 대해, 휴대 전화의 외관(사시도, 모식도)을 사용하여 도 2 내지 도 7로 설명한다. 또한, 휴대전화의 표시부의 형상은, 표시면을 정면에서 보았을 경우에, 긴 변 및 짧은 변을 가지는 장방형의 형상을 갖는 것으로서 설명한다. 또한 휴대전화의 표시부를 수납한 하우징의 형상은, 표시면을 정면에서 보았을 경우에, 장방형의 형상으로 한정되는 것은 아니지만, 소형화 및 조작성의 관점에서 장방형의 형상인 것이 바람직하다. 또한, 휴대전화의 하우징의 모서리부는, 안전성, 내구성의 관점에서, 둥글게 된 형상 또는 모따기가 행해진 형상인 것도 포함하는 것으로 한다.

도 2a에 휴대전화의 사시도에 대해서 나타낸다. 도 2a에 나타내는 휴대전화는, 이용자가 사용시에 휴대전화의 기지국을 통한 통신에 의한 통화 기능을 이용할 경우에 대해 상정하여 설명한다. 도 2a에 나타내는 사시도에서는, 휴대전화(200)는, 표시부(201), 조작 키(202), 스피커(203), 마이크로폰(204), 촬상 렌즈(205)를 가지는 구성에 대해 나타내고 있다. 또한 표시부(201)에는, 도 1에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소가 설치되어 있고, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치된다.

또한, 본 명세서에 있어서, 조작 키는, 누르는 버튼 등과 같이, 조작 키의 가동부를 움직이는 것으로 전기적인 제어를 행하는 것을 말한다.

또 도 2b에 도 2a와는 다른 구성의 휴대전화의 사시도에 대해 나타낸다. 도 2a와 다른 점은, 스피커(203) 및 마이크로폰(204)의 위치가 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 대각을 이루는 위치에 설치되어 있는 점에 있다. 스피커(203) 및 마이크로폰(204)을 휴대전화의 대각을 이루는 위치에 배치함으로써, 스피커(203)와 마이크로폰(204)을 떨어뜨려서 설치할 수 있다. 따라서 휴대전화를 소형화했을 때에, 귀와 입의 위치로부터 스피커(203) 또는 마이크로폰(204)이 떨어져 있어 통화를 위한 기능이 저하하게 되는 것을 해소하고, 휴대전화의 통화 기능을 이용할 때의 편리성을 향상시킬 수 있다.

휴대전화로 통화 기능을 이용할 경우에, 이용자가 사용하는 기능으로서는, 1)통화하는 상대를 입력 키에 의해 선택하여 지정하는 기능, 2)통화상대의 전화번호를 입력 키에 의해 입력하는 기능, 3)통화상대로부터의 통지에 의해 이용자를 판독하는 기능을 거치게 된다. 전술한 기능 1) 내지 3)은, 휴대전화의 하우징을 세로 방향 즉 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 긴 변 방향이 수직 방향이 되는 기울기로 이용자가 사용하는 것이다. 그리고 도 2c에 나타낸 휴대전화의 표시면의 모식도로 설명하면 표시면(201)에는 통화하는 상대 및 전화번호의 표시(251) 및 번호 및 선택하기 위한 입력 키의 표시(252)를 배치한다. 휴대전화로 통화 기능을 사용하는 이용자는, 전술한 기능 1) 내지 3)에 따라 입력 키의 표시로부터 통화하는 상대 및 전화번호를 선택하고, 통화를 행한다.

이 때, 본 명세서에 있어서, 휴대전화가 세로 방향이라 함은, 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 긴 변 방향이 수직 방향이 되는 기울기임을 말한다. 또 휴대전화가 가로 방향이라 함은, 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 긴 변 방향이 수평 방향이 되는 기울기임을 말한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 입력 키라 함은, 광센서가 설치된 표시부에 표시되는 「조작하기 위한 영역」을 말한다. 즉, 입력 키는, 표시부에서의 표시에 따라 크기나 배치를 가변할 수 있다.

본 발명은, 휴대전화 내부에 기울기 검출부를 설치하고, 기울기 검출부에서의 휴대전화의 기울기의 정도에 따른 신호에 의해 연산회로로부터 표시부 제어회로에 출력하는 신호를 변환하고, 화소 회로부가 설치된 표시부에서의 표시를 행하는 것을 특징으로 한다. 즉, 기울기 검출부에 있어서, 휴대 전화가, 도 2a에 나타나 있는 바와 같이 하우징을 세로 방향으로 한 것을 검지했을 때, 각 화소에 설치된 표시소자에 의한 표시를 도 2c와 같이 행하도록 연산회로가 처리하고, 각 화소에 설치된 광센서에 의해 입력 키의 종류, 크기 또는 배치를 가변할 수 있는 것이다. 그 때문에 이용자가 사용하는 기능에 따라, 입력 키의 표시 영역을 최소한으로 할 수 있고, 입력 키의 크기 및 배치를 최적화할 수 있다.

또한, 도 2c에 나타낸 휴대전화로 통화 기능을 이용할 경우의 모식도에서는, 표시부(201)에는 통화하는 상대 및 전화번호의 표시(251) 및 번호 및 선택하기 위한 입력 키의 표시(252)를 나타내서 설명했다. 도 2c에 나타낸 휴대전화로 통화 기능을 이용할 경우의 모식도는, 도 2d에 나타나 있는 바와 같이 휴대전화의 표시부에는, 세그먼트 표시 영역(211), 화상표시 영역(212), 입력 키 표시 영역(213)으로 나누어 설명할 수 있다. 본 발명은 상기의 표시 영역에 한정되는 것은 아니지만, 각 화소에 표시소자와 광센서를 구비하는 구성 및 기울기 검출부를 설치하는 구성으로 함으로써, 이용자의 사용상 편리성에 따라, 표시 영역을 기능에 따라 최적화할 수 있다. 또한 도 2c 및 도 2d에서는 휴대 전화의 편리성을 고려하여, 세그먼트 표시 영역(211)을 표시하는 예에 대해 나타냈지만, 특별히 표시하지 않아도 통화 기능을 사용할 수 있다.

또한, 도 2a에 나타내는 구성에서는, 휴대전화(200)는, 촬상 렌즈(205)를 구비하는 구성에 대해 나타냈지만, 촬상 렌즈를 구비하지 않는 구성으로 해도 된다. 단, 기울기 검출부에서의 휴대 전화의 기울기 정도에 따른 신호에 덧붙여서, 휴대전화(200)가 구비하는 카메라 기능에 의해 촬영된 화상의 화상처리에 의해 휴대전화의 기울기에 관한 정보를 얻는 것으로 오동작이 적은 휴대전화의 기능 변환 기능을 실현할 수 있기 때문에 바람직하다.

도 2a에서는 휴대전화로 통화 기능을 이용할 경우에 대해 상정하여, 세로 방향으로 이용자가 사용하는 경우의 기능에 대하여 일 예를 나타내 설명했다. 도 3 내지 도 7에서는, 휴대전화의 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 세로방향이 되는 기울기, 즉 가로 방향이며, 또한 긴 변 방향을 고정하여 짧은 변 방향을 기울여 이용자가 사용할 경우의 기능에 대해 일 예를 나타내서 설명한다.

우선 도 3에 있어서는, 휴대전화의 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 세로방향이 되는 기울기이며, 또한 긴 변 방향을 고정하여 짧은 변 방향을 기울일 때의 휴대전화의 개략도 및 사시도에 대하여 설명한다. 도 3a에는 휴대전화의 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향의 기울기의 예에 대해 나타낸 것이다. 도 3a에서는 휴대전화의 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 대략 수직 방향(수직 방향이라고도 한다), 경사 방향 및 대략 수평 방향(수평 방향이라고도 한다)으로 했을 경우의 휴대전화의 기능의 전환에 대하여 설명한다. 즉, 휴대전화를 가로 방향으로 했을 경우의 휴대전화의 기능의 전환에 대하여 설명한다.

도 3b는, 도 3a에서 설명한 휴대전화를 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 대략 수직 방향인 경우의 휴대전화의 사시도다. 도 3c는, 도 3a에서 설명한 휴대전화를 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변이 경사 방향인 경우의 휴대전화의 사시도이다. 도 3d는, 도 3a에서 설명한 휴대전화를 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변이 대략 수평 방향인 경우의 휴대전화의 사시도다. 또한, 대략 수직 방향이라 함은, 일례로서 도 3a에 나타나 있는 바와 같이 수직 방향으로부터 -20°내지 20°의 범위로, 휴대전화를 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 기울어져 있는 것을 말한다. 또 경사 방향이라 함은, 일례로서 도 3a에 나타나 있는 바와 같이 수평 방향 또는 수직 방향에 대하여 45°의 방향으로부터 -25°내지 25°의 범위로, 휴대전화를 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 기울어져 있는 것을 말한다. 또한 대략 수평 방향이라 함은, 일례로서 도 3a에 나타나 있는 바와 같이 수평 방향으로부터 -20°내지 20°의 범위로, 휴대전화를 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 기울어져 있는 것을 말한다. 또한 기울기 검출부로부터의 기울기의 정도에 따른 신호에 대하여, 또한 복수의 기능을 나눈 설정으로 해도 된다. 본 실시예에 있어서는, 휴대전화의 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 세로방향이 되는 기울기이며, 또한 긴 변 방향을 고정하고 짧은 변 방향을 기울일 때의 이용자가 사용하는 기능에 따른 기능 변경의 예에 대해서 대략 수직 방향, 경사 방향, 대략 수평 방향으로 나누어서 설명한다. 또한, 도 3b 내지 도 3d에서 나타내는 휴대전화의 사시도에 첨부한 부호는, 도 2a에서 나타낸 휴대전화에서의 설명의 부호와 동일하여 설명을 생략한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 도 3b의 휴대전화의 상태를 제1 상태(또는 가로 방향 또는 수직상태), 도 3c의 휴대전화의 상태를 제2 상태(또는 가로 방향 또는 기울기 상태), 도 3d의 휴대전화의 상태를 제3 상태(또는 가로 방향 또는 수평 상태)로 부르기로 한다. 또한, 본 발명은 도 3b 내지 도 3d의 상태에 한정되는 것은 아니고, 휴대전화가 가지는 기능에 적합한 기울기에 따라, 기능을 전환하는 것이면 된다.

또한 본 명세서에서 사용하는 제1, 제2, 제3, 내지 제 N(N은 자연수)이라는 용어는, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해 붙인 것으로, 수적으로 한정하는 것은 아니라는 것을 부기한다.

도 4에 도 3b에서 나타낸 제1 상태에서의 휴대전화의 기능에 관하여 설명한다. 도 4a에 나타내는 휴대전화는, 이용자가 사용시에 텔레비전 방송을 수신하여 표시할 경우, 또는 메모리부에 기억된 동영상 표시를 바탕으로 영상기능을 사용할 경우에 대해 상정하여 설명한다. 도 4a에 나타내는 사시도에서는, 도 3b와 같이, 도 2a에서 나타낸 휴대 전화에서의 설명의 부호가 첨부되어 있다. 표시부(201)에는, 도 1에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소가 설치되어 있고, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치되어 있다.

휴대전화로 영상기능을 이용할 경우에, 이용자가 사용하는 기능으로서는, 필요한 영상을 보기 쉬운 형태로 표시하는 기능이다. 전술한 기능은, 휴대전화의 하우징을 가로 방향, 즉 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 세로방향(수직 방향)이 되는 기울기로 이용자가 사용하는 것이다. 그리고 도 4b에 나타낸 휴대전화의 표시면의 모식도로 설명하면, 표시부(201)에는 원하는 영상(일례로서는 텔레비전 방송의 영상)의 표시(253)를 배치한다. 휴대전화로 영상기능을 사용하는 이용자는, 표시면의 대부분을 사용한 텔레비전 방송의 영상을 시청할 수 있다.

본 발명은, 휴대전화 내부에 기울기 검출부를 설치하여, 기울기 검출부에서의 휴대전화의 기울기의 정도에 따른 신호에 의해 연산회로로부터 표시부 제어회로에 출력하는 신호를 변환하고, 화소 회로부에 있는 표시부에서의 표시를 행하는 것을 특징으로 한다. 즉, 기울기 검출부에 있어서, 휴대 전화가 도 4a에 나타나 있는 바와 같이 하우징을 올려놓았을 때의 하우징의 기울기를 검지했을 때, 각 화소에 설치된 표시소자에 의한 표시를 도 4b와 같이 행하도록 연산회로가 처리하여, 각 화소에 설치된 표시소자에 의해 표시면의 대부분을 사용한 영상의 시청이 가능하다.

이 때, 도 4b에 나타낸 휴대전화로 영상기능을 이용할 경우의 모식도에서는, 표시부(201)에는 원하는 영상의 표시(253)를 나타내서 설명했다. 도 4b에 나타낸 휴대전화로 영상기능을 이용할 경우의 모식도는, 도 4c에 나타나 있는 바와 같이, 휴대전화의 표시부에는, 세그먼트 표시 영역(211), 화상표시 영역(212)으로 나누어 설명할 수 있다. 또는 도 4d에 나타나 있는 바와 같이 세그먼트 표시 영역(211), 화상표시 영역(212), 입력 키 표시 영역(213)으로 나누어도 좋다. 휴대전화로 텔레비전 방송의 영상을 시청할 때에는, 방송국의 선택을 행하므로, 입력 키 표시 영역(213)을 설치함으로써 편리성을 향상할 수 있기 때문에 적합하다. 본 발명은 전술한 표시 영역에 한정되는 것은 아니지만, 각 화소에 표시소자와 광센서를 구비하는 구성 및 기울기 검출부를 설치하는 구성으로 함으로써, 이용자의 사용상 편의에 따라, 표시 영역을 기능에 따라 최적화할 수 있다. 또한 도 4b 내지 도 4d에서는 휴대전화의 편리성을 고려하여, 세그먼트 표시 영역(211)을 표시하는 예에 대해서 나타냈지만, 특별히 표시하지 않아도 영상 기능을 사용할 수 있는 것이다.

또한, 세그먼트 표시 영역이라 함은, 무선신호 송수신 상황, 배터리 용량, 휴대전화가 표시하고 있는 기능을 나타내는 부호 등을 표시하기 위한 영역을 말한다. 또 세그먼트 표시 영역은, 그 밖에도 텔롭 등으로 간단한 문자정보를 통지하는 영역이어도 된다.

도 5에 도 3c에서 나타낸 제2 상태에서의 휴대전화의 기능에 대하여 설명한다. 도 5a에 나타내는 휴대전화는, 이용자가 사용시에 인터넷을 통해 전자우편 등을 송수신하는 기능을 사용할 경우, 특히 메일 등의 문장의 편집을 행할 때의 기능(이하, 편집기능이라고 한다)에 대해서 상정하여 설명한다. 도 5a에 나타내는 사시도에서는, 도 3c와 마찬가지로, 도 2a에서 나타낸 휴대전화에서의 설명의 부호가 첨부되고 있다. 표시부(201)에는, 도 1에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소가 설치되어 있고, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치된다.

휴대전화로 편집기능을 이용할 경우에, 이용자가 사용하는 기능으로서는, 원하는 문자를 입력하는 기능을 거치게 된다. 전술한 기능은 도 5a에 나타나 있는 바와 같이, 휴대전화의 하우징을 가로 방향으로 경사 방향으로 기울인 상태, 즉 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향이 세로 방향을 향하도록 하고, 긴 변 방향을 고정하고 짧은 변 방향을 기울여서 이용자가 사용하는 것이다. 그리고 도 5b에 나타낸 휴대전화의 표시면의 모식도로 설명하면 표시부(201)에는 입력한 문자의 표시(254) 및 문자입력 키의 표시(252)를 배치한다. 휴대 전화로 편집기능을 사용하는 이용자는, 입력한 문자의 표시를 보면서, 문자입력 키로부터 원하는 문자를 선택하고, 문자입력을 행할 수 있다.

본 발명은, 휴대전화 내부에 기울기 검출부를 설치하고, 기울기 검출부에서의 휴대전화의 기울기의 정도에 따른 신호에 의해 연산회로로부터 표시부 제어회로에 출력하는 신호를 전환하여, 화소 회로부에 있는 표시부에서의 표시를 행하는 것을 특징으로 한다. 즉, 기울기 검출부에 있어서, 휴대 전화가 도 5b에 나타나 있는 바와 같이 하우징을, 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향을 세로 방향으로 하고, 또한 긴 변 방향을 고정하고 짧은 변 방향을 기울인 것을 검지했을 때에, 각 화소에 설치된 표시소자에 의한 표시를 도 5b와 같이 행하도록 연산회로가 처리하고, 각 화소에 설치된 광센서에 의해 입력 키의 종류, 크기, 또는 배치를 가변할 수 있는 것이다. 그 때문에 이용자가 사용하는 기능에 따라, 입력 키의 표시 영역을 최소한으로 할 수 있고, 입력 키의 크기 및 배치를 최적화할 수 있다.

특히 휴대전화로 편집기능을 이용할 경우에는, 입력 키를 도 5b에 나타나 있는 바와 같이, 쿼티(QWERTY) 배열로 함으로써, 입력하기 위한 시간을 단축할 수 있다. 또한, 입력 키의 배열은 쿼티 배열에 한정되는 것은 아니고, 언어나 사용의 목적에 따라 드보락(Dvorak) 배열이나 사용자의 임의의 입력 키의 배열로 하는 것도 가능하다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 휴대전화에 있어서는, 표시부에 표시소자 및 광센서를 설치하고, 기울기 검출부로부터의 신호에 따라 연산회로를 처리하고, 각 화소에 설치된 광센서에 의해 입력 키의 종류, 크기, 또는 배치를 가변할 수 있는 것이다. 그 때문에 내장된 조작 키와 같이 입력 키의 종류, 크기 또는 배치가 미리 정해진 기능을 갖는 것과는 달리, 이용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.

이 때, 도 5b에 나타낸 휴대전화로 편집기능을 이용할 경우의 모식도에서는, 표시부(201)에는 입력한 문자의 표시(254) 및 문자입력 키의 표시(252)를 나타내서 설명했다. 도 5b에 나타낸 휴대전화로 편집기능을 이용할 경우의 모식도는, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 휴대전화의 표시부에는, 세그먼트 표시 영역(211), 입력 키 표시 영역(213), 문자 표시 영역(214)으로 나누어 설명할 수 있다. 본 발명은 전술한 표시 영역에 한정되는 것은 아니지만, 각 화소에 표시소자와 광센서를 구비하는 구성 및 기울기 검출부를 설치하는 구성으로 함으로써, 이용자의 사용의 편리성에 따라, 표시 영역을 기능에 따라 최적화할 수 있다. 또한 도 5b 및 도 5c에서는 휴대전화의 편리성을 고려하여, 세그먼트 표시 영역(211)을 표시하는 예에 대해서 나타냈지만, 특별히 표시하지 않아도 편집기능을 사용할 수 있는 것이다.

도 6에 도 3d에서 나타낸 제3 상태에서의 휴대전화의 기능에 관하여 설명한다. 도 6a에 나타내는 휴대전화는, 도 5a에서도 설명을 했지만, 이용자가 편집기능을 사용할 때에 대하여 상정하여 설명한다. 도 6a에 나타내는 사시도에서는, 도 3d와 마찬가지로, 도 2a에서 나타낸 휴대전화에서의 설명의 부호가 첨부되고 있다. 표시부(201)에는, 도 1에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소가 설치되어 있고, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치되어 있다.

휴대전화로 편집기능을 이용할 경우에, 이용자가 사용하는 기능으로서는, 원하는 문자를 입력하는 기능을 거치게 된다. 도 6에서 설명하는 편집기능을 이용하는 휴대전화가, 도 5에서 설명한 편집기능을 이용하는 휴대전화와 다른 점은, 원하는 문자를 입력하는 기능의 편리성을 높인 점에 있다. 즉, 표시부의 대부분을 사용하여 문자입력 키의 표시를 행하는 기능에 대하여 설명하는 것이다. 전술한 기능은 도 6a에 나타나 있는 바와 같이, 휴대전화의 하우징을 가로 방향, 즉 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향을 세로방향으로 하고, 또한 긴 변 방향을 고정하고 짧은 변 방향을 수평으로 기울여서 이용자가 사용하는 것이다. 그리고 도 6b에 나타낸 휴대전화의 표시면의 모식도로 설명하면 표시부(201)에는 입력한 문자의 표시(254) 및 문자입력 키의 표시(252)를 배치한다. 휴대전화로 편집기능을 사용하는 이용자는, 입력한 문자의 표시를 보면서, 문자입력 키로부터 원하는 문자를 선택하여, 문자입력을 행할 수 있다.

본 발명은, 휴대전화 내부에 기울기 검출부를 설치하고, 기울기 검출부에서의 휴대전화의 기울기의 정도에 따른 신호에 의해 연산회로로부터 표시부 제어회로에 출력하는 신호를 변환하고, 화소 회로부에 있는 표시부에서의 표시를 행하는 것을 특징으로 한다. 즉, 기울기 검출부에 있어서, 휴대 전화가 도 6b에 나타나 있는 바와 같이 하우징을, 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향을 세로 방향으로 하고, 긴 변 방향을 고정하고 짧은 변 방향을 수평으로 기울인 것을 검지했을 때에, 각 화소에 설치된 표시소자에 의한 표시를 도 6b와 같이 행하도록 연산회로가 처리하여, 각 화소에 설치된 광센서에 의해 입력 키의 종류, 크기, 또는 배치를 가변할 수 있는 것이다. 그 때문에 이용자가 사용하는 기능에 따라, 입력 키의 표시 영역을 최소한으로 할 수 있고, 입력 키의 크기 및 배치를 최적화할 수 있다.

휴대전화로 편집기능을 이용할 경우에는, 도 5b에서 설명한 바와 같이, 입력 키를 도 6b에 나타나 있는 바와 같이, 쿼티 배열로 함으로써, 입력하기 위한 시간을 단축할 수 있다. 특히 도 6b에 나타내는 휴대전화에서는, 표시면을 정면에서 보았을 경우에 장방형의 짧은 변 방향을 세로방향(수직 방향)으로 하고, 긴 변 방향을 고정하고 짧은 변 방향을 수평으로 기울인 경우로, 또한 입력 키를 더 크게 할 수 있기 때문에, 노트형 컴퓨터나 데스크 탑 형 컴퓨터의 키보드와 마찬가지로 문자 입력이 가능하기 때문에, 이용자의 입력에 걸리는 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 입력 키의 배열은 쿼티 배열에 한정되는 것은 아니고, 언어나 사용의 목적에 따라 드보락 배열이나 사용자의 임의의 입력 키의 배열로 하는 것도 가능하다. 상기한 바와 같이 본 발명의 휴대전화에 있어서는, 표시부에 표시소자 및 광센서를 설치하고, 기울기 검출부에서의 신호에 따라 연산회로가 처리하여, 각 화소에 설치된 광센서에 의해 입력 키의 종류, 크기, 또는 배치를 가변할 수 있는 것이다. 그 때문에 내장된 조작 키와 같이 입력 키의 종류, 크기, 또는 배치가 미리 정해진 기능을 갖는 것과는 달리, 이용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.

이 때, 도 6b에 나타낸 휴대전화로 편집기능을 이용할 경우의 모식도에서는, 표시부(201)에는 입력한 문자의 표시(254) 및 문자입력 키의 표시(252)를 나타내서 설명했다. 도 6b에 나타낸 휴대전화로 편집기능을 이용할 경우의 모식도는, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 휴대전화의 표시부에는, 세그먼트 표시 영역(211), 입력 키 표시 영역(213), 문자 표시 영역(214)으로 나누어 설명할 수 있다. 본 발명은 전술한 표시 영역에 한정되는 것은 아니지만, 각 화소에 표시소자와 광센서를 구비하는 구성 및 기울기 검출부를 설치하는 구성으로 함으로써, 이용자의 사용의 편리성에 따라, 표시 영역을 기능에 따라 최적화할 수 있다. 또한 도 6b 및 도 6c에서는 휴대전화의 편리성을 고려하여, 세그먼트 표시 영역(211)을 표시하는 예에 대해서 나타냈지만, 특별히 표시하지 않아도 편집기능을 사용할 수 있는 것이다.

또한 휴대전화로 편집기능을 실현할 경우에, 도 5c 및 도 6c에 나타나 있는 바와 같이 문자 입력 키를 표시하는 입력 키 표시 영역(213)을 1개의 영역으로 했지만, 도 7a에 나타내는 바와 같이 제1 입력 키 표시 영역(213A) 및 제2 입력 키 표시 영역(213B)을 표시면에 복수 배치해도 된다. 입력 키 표시 영역을 복수 표시면에 표시할 경우에는, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 표시 영역(211), 문자표시 영역(214)을 사이에 두도록 배치하는 것이 바람직하다. 도 7a와 같이 표시면의 양단에 제1 입력 키 표시 영역(213A) 및 제2 입력 키 표시 영역(213B)을 배치함으로써, 도 7b에 나타나 있는 바와 같이 하우징을 양손에 들고 문자입력 키의 조작을 행할 수 있어, 하우징을 들어올린 상태로 문자를 입력하기 위한 시간을 단축할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 휴대전화는, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치되고, 기울기 검출부에서의 신호에 따라, 휴대전화에서 사용하는 기능, 특히 표시면에서의 표시 및 입력에 관련되는 기능을, 연산회로에 의해 전환하는 것을 특징으로 한다. 그 때문에 편리성을 손상시키지 않고 사용할 수 있는 휴대전화를 제공할 수 있다. 또한 이용하는 휴대전화의 기능 및 휴대전화의 조작 방법에 따라, 광센서가 설치된 표시부의 크기 또는 배치를 최적화하여, 조작성의 향상을 도모하는 것이 가능한 휴대전화를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 본 명세서의 실시예의 기술적 요소와 조합하여 행할 수 있다.

(실시예 2)

본 실시예에서는, 본 발명에서 사용하는 휴대전화의 표시부 주변의 화소 회로부(101), 표시소자 구동회로(102) 및 광센서 구동회로(103)의 구성의 일례에 대하여 설명한다. 도 8에, 화소 회로부(101), 표시소자 구동회로(102) 및 광센서 구동회로(103)의 블럭도에 대하여 나타낸다. 도 8에서 표시소자 구동회로(102)는, 데이터선 구동회로(320), 주사선 구동회로(322)를 가지고 있다. 또 광센서 구동회로(103)는, 광센서 신호선 구동회로(321), 광센서 주사선 구동회로(323)를 가지고, 각 화소에 설치된 리셋용 트랜지스터, 버퍼용 트랜지스터 및 선택용 트랜지스터의 구동을 제어하고 있다.

데이터선 구동회로(320)는, 시프트 레지스터(320a), 래치(A)(320b), 래치(B)(320c)를 가지고 있다. 데이터선 구동회로(320)에 있어서, 시프트 레지스터(320a)에 클록 신호(CLK) 및 스타트 펄스(SP)가 입력된다. 시프트 레지스터(320a)는, 이들 클록 신호(CLK) 및 스타트 펄스(SP)에 근거하여 타이밍 신호를 순차로 발생시키고, 후단의 회로에 타이밍 신호를 순차 공급한다.

이때, 시프트 레지스터(320a)로부터의 타이밍 신호의 진폭 전압을, 버퍼 등(도시 하지 않음)에 의해 증폭하고, 후단의 회로에 증폭한 타이밍 신호를 순차 공급해도 된다. 타이밍 신호가 공급되는 배선에는, 많은 회로 혹은 소자가 접속되어 있기 때문에 부하 용량(기생 용량)이 크다. 이 부하용량이 크기 때문에 발생하는 타이밍 신호의 상승 또는 하강의 "둔함"을 방지하기 위해 이 버퍼가 설치된다.

도 9a에 화소 회로부(101)의 회로도의 일 예를 나타낸다. 화소 회로부(101)는 신호선 DL1∼DLy, 주사선 SL1∼SLx, 용량선 CL1∼CLx, 리셋용 주사선 RL1∼RLx, 광센서 출력 배선 OL∼OLy, 광센서용 전원선 VB이 설치된다.

화소 회로부(101)는 복수의 화소(110)를 가지고 있다. 화소(110)는, 신호선DL1∼DLy 중 어느 하나와, 주사선 SL1∼SLx 중 어느 하나와, 용량선 CL1∼CLx 중 어느 하나와, 리셋용 주사선 RL1∼RLx 중 어느 하나와, 광센서 출력 배선 OL1∼OLx 중 어느 하나와, 광센서용 전원선 VB을 가지고 있다. 광센서 출력 배선 OL1∼OLy는 각각 정전류전원(1000)에 접속되어 있다. 화소(110)는, 표시소자를 구비하는 표시소자부(1001) 및 광센서를 구비하는 광센서부(1002)를 갖는다.

도 9b에 표시소자부(1001) 및 광센서부(1002)의 구성에 대해서 나타낸다. 표시소자부(1001)는 화소 트랜지스터(1005), 저장용량(1003), 액정소자(1004)를 가지고 있다. 광센서부(1002)는, 리셋용 트랜지스터(1010), 버퍼용 트랜지스터(1011), 선택용 트랜지스터(1012), 포토다이오드(1013)를 가지고 있다. 이때 신호선 DL은, 신호선 DL1∼DLy 중 어느 하나를 의미한다. 또 주사선 SL은 주사선 SL1∼SLx 중 어느 하나를 의미한다. 또 용량선 CL은 용량선 CL1∼CLx 중 어느 하나를 의미한다. 또 리셋용 주사선 RL은 리셋용 주사선 RL1∼RLx 중 어느 하나를 의미한다. 또 광센서 출력 배선 OL은 광센서 출력 배선 OL1∼OLy 중 어느 하나를 의미한다.

여기에서, 표시소자로서 본 실시예에 있어서는 액정소자를 일례로 들어 설명을 행하는 것으로 하지만, 이것에 한정되지 않고, EL소자(유기 EL소자, 무기 EL소자 또는 유기물 및 무기물을 포함하는 EL소자), 전기영동소자라도 된다.

또한, 광센서로서 본 실시예에 있어서는 포토다이오드를 일례로 들어 설명을 행한다. 또 포토다이오드와, 포토다이오드에 입사되는 빛을 판독하기 위한 트랜지스터와의 접속에 대해서는, 일례로서 설명하는 것이며, 포토다이오드에 빛이 입사됨으로써 얻어지는 전기적 신호를 출력하기 위한 회로 구성이면 된다.

액정소자(1004)는 화소 전극과 대향 전극과, 그 사이에 설치된 액정층을 가지고 있다. 화소 트랜지스터(1005)의 게이트는 주사선(SL1∼SLx중 어느 하나)에 접속되어 있다. 그리고 화소 트랜지스터(1005)의 소스와 드레인에 대응하는 단자는, 한쪽의 단자가 신호선 DL에, 다른 쪽이 액정소자(1004) 및 저장용량(1003)에 접속되어 있다.

리셋용 트랜지스터(1010)의 게이트는, 리셋용 주사선(RL1∼RLx 중 어느 하나)에 접속되어 있다. 리셋용 트랜지스터(1010)의 소스에 대응하는 단자는 광센서용 전원선 VB에 접속되어 있다. 광센서용 전원선 VB은 항상 일정한 전위(기준전위)에 유지되어 있다. 또 리셋용 트랜지스터(1010)의 드레인에 대응하는 단자는 포토다이오드(1013) 및 버퍼용 트랜지스터(1011)의 게이트에 대응하는 단자에 접속되어 있다.

도시하지 않지만, 포토다이오드(1013)는 캐소드 전극과, 애노드 전극과, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 설치된 광전 변환층을 가지고 있다. 리셋용 트랜지스터(1010)의 드레인은, 포토다이오드(1013)의 애노드 전극 또는 캐소드 전극에 접속되어 있다.

버퍼용 트랜지스터(1011)의 드레인에 대응하는 단자는 광센서용 전원선 VB에 접속되어 있고, 항상 일정한 기준전위로 유지되어 있다. 그리고 버퍼용 트랜지스터(1011)의 소스에 대응하는 단자는 선택용 트랜지스터(1012)의 소스 또는 드레인의 한쪽의 단자에 접속되어 있다.

선택용 트랜지스터(1012)의 게이트는 주사선(SL1∼SLx 중 어느 하나)에 접속되어 있다. 그리고 선택용 트랜지스터(1012)의 소스와 드레인에 대응하는 단자는, 한쪽의 단자는 전술한 바와 같이 버퍼용 트랜지스터(1011)의 소스에 접속되어 있고, 나머지 한쪽의 단자는 광센서 출력 배선 OL(OL1∼OLy 중 어느 하나)에 접속되어 있다. 광센서 출력 배선(OL1∼OLy)은 정전류 전원(1000)에 각각 접속되어 있고 항상 일정한 전류가 흐르고 있다.

본 실시예에 있어서, 화소 트랜지스터(1005) 및 선택용 트랜지스터(1012)의 극성은 같은 것으로서 설명했지만, 화소 회로부(101)의 구성은 이것에 한정되는 않다는 것을 부기한다.

본 발명의 휴대전화에서는, 본 실시예에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치된다. 그리고 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 기울기 검출부로부터의 신호에 따라, 휴대전화에서 사용하는 기능, 특히 표시면에서의 표시 및 입력에 관련되는 기능을 연산회로에 의해 전환하는 것을 특징으로 한다. 그 때문에 편리성을 손상시키지 않고 사용할 수 있는 휴대전화를 제공할 수 있다. 또한 이용하는 휴대전화의 기능 및 휴대전화의 조작 방법에 따라, 광센서가 설치된 표시부의 크기 또는 배치를 최적화하고, 조작성의 향상을 도모하는 것이 가능한 휴대전화를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 본 명세서의 실시예의 기술적 요소와 조합하여 행할 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예에서는 절연 표면을 가지는 기판 위에 화소 회로부를 구성하는 각 트랜지스터를 제조하는 방법에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 도 10a에 나타나 있는 바와 같이, 기판(701) 위에 제1 절연막(702a) 및 제2 절연막(702b)을 형성한다. 제2 절연막(702b) 위에는, 제1 반도체층(703), 제2 반도체층(704), 제3 반도체층(705), 제4 반도체층(706), 제5 반도체층(707)을 형성한다.

기판(701)으로서는 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 플라스틱 기판, 반도체 기판, 사파이어 기판, 금속 기판 등을 사용할 수 있고, 반도체층은, 단결정 실리콘, 게르마늄, 갈륨비소나 인듐인 등의 화합물 반도체 등을 사용하여 형성할 수 있다.

또한 기판(701)과 제1 반도체층(703) 내지 제5 반도체층(707)은, 제1 절연막(702a) 및 제2 절연막(702b)을 사이에 두고 서로 부착된다. 기판과 반도체층을 서로 부착하는 방법의 일례에 대해 도 11을 사용하여 설명한다. 도 11은, 본 실시예에 있어서의 기판과 반도체층과의 접합 공정을 나타내는 단면도다. 또한, 본 실시예에 있어서 도 11은, 편의를 위해, 실제와는 다른 치수를 사용하여 도시하고 있다.

우선, 도 11a에 나타나 있는 바와 같이, 반도체 기판(1101)의 한쪽의 면에 제1 절연막(1102)을 형성한다. 반도체 기판으로서는, 단결정 실리콘 기판, 게르마늄 기판, 갈륨 비소나 인듐인 등의 화합물 반도체 기판 등을 사용할 수 있다. 또한 제1 절연막(1102)은, 도 10에 나타내는 제2 절연막(702b)과 동일한 층으로, 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 또는 산화 질화 실리콘을 사용하여 형성한 층을 적층 시켜서 2층 이상의 구조로 형성할 수 있다. 제1 절연막(1102)은, 화학기상성장(CVD;Chemical Vapor Deposition)법, 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있다. 제1 절연막(1102)은, 50nm 내지 200nm의 범위로 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서의 화학기상성장(CVD;Chemical Vapor Deposition)법은, 플라즈마 CVD법, 열 CVD법, 광 CVD법을 범주에 포함하는 것으로 한다.

또한, 산화 질화 실리콘은, 그 조성으로서, 질소보다도 산소의 함유량이 많은 것으로, 농도범위로서 산소가 55 내지 65원자％, 질소가 0.5 내지 20원자％, 실리콘이 25 내지 35원자％, 수소가 0.1 내지 10원자％의 범위에서 포함되는 것을 말한다. 또한 질화 산화 실리콘은, 그 조성으로서, 산소보다도 질소의 함유량이 많은 것으로, 농도범위로서 산소가 5 내지 30원자％, 질소가 20 내지 50원자％, 실리콘이 25 내지 35원자％, 수소가 15 내지 25원자％의 범위로 포함되는 것을 말한다.

다음에 도 11b에 나타나 있는 바와 같이, 제1 절연막(1102)을 통해 반도체 기판(1101)에 전계로 가속된 이온으로 된 이온빔을 반도체 기판(1101)에 조사하는 것으로 반도체 기판(1101)에 도입하여, 반도체 기판(1101)의 한쪽의 면으로부터 소정 깊이의 영역에 수소가 도핑 된 영역(1103)을 형성한다.

다음에 도 11c에 나타나 있는 바와 같이, 제1 절연막(1102) 위에 접합층(1104)을 형성한다. 접합층(1104)은, 반도체 기판(1101)이 지지 기판과 접합을 형성하는 면에 설치한다. 접합층(1104)은, 단층 구조로 하거나 2층 이상의 적층구조로 해도 되지만, 반도체 기판(1101)과 접합하는 면(이하 접합면이라고 한다)이 평활면을 갖고 친수성 표면이 되는 것이 바람직하다.

접합면이 평활면을 가지고, 친수성 표면이 되는 접합층(1104)으로서는, 수소를 함유하는 산화 실리콘, 수소를 함유하는 질화 실리콘, 산소와 수소를 함유하는 질화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘 등을 사용하여 형성할 수 있다.

수소를 함유하는 산화 실리콘으로서는, 예를 들면 유기 실란을 사용하여 화학기상성장법에 의해 제작되는 산화 실리콘은 바람직하다. 유기 실란을 사용하여 형성된 접합층(1104), 예를 들면 산화 실리콘 막을 사용함으로써, 지지 기판과 단결정 반도체층과의 접합을 강고하게 할 수 있기 때문이다. 유기 실란으로서는, 테트라에톡시실란(약칭:TEOS, 화학식:Si(OC ₂ H ₅ ) ₄ ), 테트라메틸실란(약칭:TMS, 화학식: Si(CH ₃ ) ₄ ), 테트라메틸시클로테트라실록산(약칭:TMCTS), 옥타메틸시클로테트라실록산(약칭:OMCTS), 헥사메틸디실라잔(약칭:HMDS), 트리에톡시실란(화학식:SiH(OC ₂ H ₅ ) ₃ ), 트리스디메틸아미노실란(화학식:SiH(N(CH ₃ ) ₂ ) ₃ ) 등의 실리콘 함유 화합물을 이용할 수 있다.

이때, 접합층(1104)을 산화 실리콘으로 형성할 경우에는, 모노실란, 디실란, 또는 트리실란을 원료 가스로 사용하여 CVD법에 의해 형성할 수 있다. 또 접합층으로서 기능하는 산화 실리콘층은 열산화막으로 해도 되며, 염소를 포함하고 있으면 적절하다.

수소를 함유하는 질화 실리콘은, 실란 가스와 암모니아 가스를 사용하여 플라즈마 CVD법에 의해 형성할 수 있다. 또한 상기 가스에 수소가 가해져 있어도 된다. 산소와 수소를 함유하는 질화 실리콘은, 실란 가스와 암모니아 가스와 아산화질소 가스를 사용하여 플라즈마 CVD법으로 제작할 수 있다. 어떻게 하든, 플라즈마CVD법, 감압 CVD법, 상압 CVD법 등의 화학기상성장법에 의해, 실란 가스 등을 원료 가스로서 사용하여 제작되는 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘으로서 수소가 포함되는 것이면 적용할 수 있다. CVD법에 의한 성막으로는, 반도체 기판(1101)에 형성한 수소를 도핑한 영역(1103)으로부터 탈가스가 일어나지 않을 정도의 온도를 적용한다. 예를 들면 성막 온도를 350℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 반도체 기판(1101)으로부터 반도체층을 쪼개는(cleaving) 가열처리는, CVD법에 의한 성막 온도보다도 높은 가열처리 온도가 적용된다. 어떻게 하든 접합층(1104)으로서, 평활면을 가지고, 수산기가 있는 표면을 갖는 것이면 된다.

접합층(1104)의 두께는 10nm 이상 200nm 이하로 할 수 있다. 바람직하게는 10nm 이상 100nm 이하의 두께이며, 더욱더 바람직하게는 20nm 이상 50nm 이하의 두께다.

다음에 도 11d에 나타나 있는 바와 같이, 반도체 기판(1101)과 별도로 준비한 기판(1105)을 밀착시킨다. 반도체 기판(1101) 위에 형성된 접합층(1104)의 표면과 기판(1105)의 표면을 밀착시킴으로써, 반도체 기판(1101)과 기판(1105)이 접합한다. 이 접합에는, 수소결합이나 반데르발스 힘(van der Waals force)이 작용하고 있다. 수소결합은, 기판 표면이 친수성이고, 수산기나 물분자가 접착제로서 작용하고, 열처리로 물분자가 확산하고, 잔류 성분이 실라놀기(Si-OH)를 형성하여 수소결합으로 접합한다. 또한 이 접합부는, 수소가 빠져나와 실록산 결합(O-Si-O)이 형성됨으로써 공유 결합이 되어, 반도체 기판(1101)과 기판(1105)의 접합이 강고한 것이 된다.

기판(1105)은, 도 10에 나타내는 기판(701)과 동일한 것으로, 절연 표면을 갖는 기판을 사용할 수 있다. 기판(1105)으로서는, 유리 기판을 사용하는 것이 적합하며, 예를 들어 제6세대(1500mm×1850mm), 제7세대(1870mm×2200mm), 제8세대(2200mm×2400mm)라고 불리는 대면적의 머더 유리 기판을 사용한다. 대면적의 머더 유리 기판을 지지 기판으로서 사용하여 반도체 기판을 제조하는 것으로, 반도체 기판의 대면적화가 실현된다. 그 결과, 1매의 기판으로부터 제조할 수 있는 표시 패널의 수(모따기 수)를 증대시키는 것이 가능하게 되고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

알루미노 실리케이트 유리, 알루미노 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리와 같은 전자공업용으로 사용되는 각종 유리 기판의 표면은, 연마면을 가지고 있는 것을 사용하면 평탄성이 매우 양호하여 바람직하다. 유리 기판의 연마면과 단결정 반도체 기판, 혹은 단결정 반도체 기판에 형성된 접합층을 접합시킴으로써, 접합 불량을 저감할 수 있다. 유리 기판의 연마는, 예를 들면 산화세륨 등으로 행하면 된다. 연마 처리를 하는 것으로, 유리 기판의 주표면에 있어서의 단부 영역을 포함하는 대략 전체 면에 단결정 반도체 기판을 접합할 수 있다.

또한, 기판(1105)과 접합층(1104)과의 접합을 양호하게 행하기 위해, 접합면을 활성화해 두어도 된다. 예를 들면 접합하는 면의 한쪽 또는 양쪽에 원자빔 혹은 이온빔을 조사하는 방법 등을 들 수 있다. 원자빔 혹은 이온빔을 이용할 경우에는, 아르곤 등의 불활성 가스 중성 원자빔 혹은 불활성 가스 이온빔을 사용할 수 있다. 그 밖에, 플라즈마 조사 혹은 래디컬 처리를 행하는 것으로 접합면을 활성화하는 방법도 사용할 수도 있다. 이러한 표면처리에 의해, 400℃이하의 온도라도, 이종(異種) 재료 간의 접합을 용이하게 할 수 있다.

접합층(1104)을 통해 기판(1105)과 반도체 기판(1101)을 서로 접합한 후(도 11d 참조), 가열처리와 가압처리의 한쪽 또는 양쪽을 행하는 것이 바람직하다. 가열처리나 가압처리를 행함으로써 기판(1105)과 반도체 기판(1101)의 접합 강도를 향상시키는 것이 가능하게 된다. 가열처리의 온도는, 기판(1105)의 내열온도 이하로 행한다. 가압처리는, 접합면에 수직 방향으로 압력이 가해지도록 행하고, 기판(1105) 및 반도체 기판(1101)의 내압성을 고려하여 행한다.

다음에 도 11e에 나타나 있는 바와 같이, 반도체 기판(1101)에 가열처리를 행함으로써, 영역(1103)을 벽개(劈開)면으로 하여, 반도체 기판(1101)을 쪼갠다. 가열처리의 온도는 접합층(1104)의 성막 온도 이상, 기판(1105)의 내열 온도 이하에서 행하는 것이 바람직하다. 예를 들면 400℃ 내지 700℃의 온도 범위에서 가열처리를 함으로써, 영역(1103)에 형성된 미소한 구멍의 체적 변화가 일어나, 영역(1103)을 따라 벽개한다. 접합층(1104)은 기판(1105)과 접합하고 있기 때문에, 기판(1105) 위에는 반도체 기판(1101)으로부터 분리된 반도체층이 확고하게 고정되어, 도 11f에 나타나 있는 바와 같이 기판(1105)에는, 반도체 기판과 동일한 결정구조와 결정방위를 가지는 반도체층이 잔존할 수 있다.

400℃ 내지 700℃의 온도 범위에서의 열처리는, 상술한 접합 강도를 향상시키기 위한 열처리와 같은 장치로 연속해서 행해도 되고, 별도의 장치로 행해도 된다. 예를 들면 노에서 200℃ 2시간 열처리한 후에, 600℃ 근방까지 승온하여 2시간 유지하고, 400℃부터 실온까지의 온도역으로 내려간 후, 로에서 꺼낸다. 또한 열처리는 실온으로부터 승온해도 된다. 또한 노에서 200℃ 2시간 열처리한 후, 래피드 서멀 어닐(RTA) 장치에 의해 600℃ 내지 700℃의 온도역에서, 1분간 내지 30분간(예를 들면 600℃, 7분간, 650℃, 7분간) 열처리를 행해도 된다.

400℃ 내지 700℃의 온도 범위에서의 열처리에 의해, 접합층(1104)과 기판(1105)과의 접합은 수소결합에서 공유결합으로 이행하고, 영역(1103)에 첨가된 원소가 석출하여 압력이 상승하고, 반도체 기판(1101)을 쪼개서 반도체층을 형성할 수 있다. 열처리를 행한 후, 기판(1105)과 반도체 기판(1101)은, 한쪽이 다른 쪽에 올려져 있는 상태로, 큰 힘을 가하지 않고 기판(1105)과 반도체 기판(1101)을 분리할 수 있다. 예를 들면 위쪽에 놓여 있는 기판을 진공 척으로 들어올리는 것에 의해 간단하게 분리할 수 있다. 이때, 하측의 기판의 진공 척이나 기계적 척으로 고정해 두면 수평 방향의 어긋남이 없이 기판(1105) 및 반도체 기판(1101)의 양쪽 기판을 분리할 수 있다.

또한, 이때 기판(1105) 위에 형성된 반도체층(1106)의 결정성을 향상시키기 위해 반도체층의 표면에 레이저빔을 조사할 수도 있다. 레이저빔을 조사하는 것에 의해, 반도체층 안의 결함을 수복할 수 있다.

또한 기판(1105) 위에 형성된 반도체층(1106)의 표면의 평탄성을 향상시키기 위해 드라이 에칭 또는 웨트 에칭을 행할 수도 있다. 드라이 에칭 또는 웨트 에칭을 함으로써, 반도체층(1106)의 일부를 제거하고, 표면의 거칠기를 저감할 수 있다.

또한 기판(1105) 위에 형성된 반도체층(1106)의 표면의 결정성을 향상시키기 위해 열처리를 행할 수도 있다. 예를 들면 500℃ 이상 700℃ 이하의 가열처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 가열처리에 의해, 레이저빔의 조사로 회복되지 않았던 반도체층(1106)의 결함의 소멸, 일그러짐의 완화를 할 수 있다.

이상과 같은 방법을 사용하여 도 11f에 나타나 있는 바와 같은 기판(1105) 위에 절연막을 사이에 두고 설치된 반도체층(1106)을 형성할 수 있다. 이 때, 도 11에 나타내는 방법은 일례로서, 이것에 한정되지 않고, 다른 방법을 사용해도 형성할 수 있다.

도 10a의 설명으로 되돌아간다. 섬 형상으로 분할된 제1 반도체층(703) 내지 제5 반도체층(707), 제2 절연막(702b)을 덮는 게이트 절연막(708)을 형성한다. 게이트 절연막(708)은 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법을 사용하여 형성한다. 그리고, 게이트 절연막(708) 위에 게이트 전극을 형성하기 위한 제1 도전막(709a)과 제2 도전막(709b)을 형성한다.

게이트 절연막(708)은, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 질화 실리콘 및 질화 산화 실리콘 중 어느 하나 또는 복수를 사용하여 단층 또는 적층시켜서 형성할 수 있다.

제1 도전막(709a) 및 제2 도전막(709b)은, 탄탈, 텅스텐, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 크롬 및 니오브 등으로부터 선택된 원소 또는 이들의 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 혹은 화합물 재료를 사용하여 각각 형성할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 도전막(709a)으로서 질화 탄탈, 제2 도전막(709b)으로서 텅스텐을 사용하는 것으로 한다.

다음에 도 10b에 나타나 있는 바와 같이, 레지스트 마스크(710 내지 715)를 형성하고, 게이트 전극을 형성하기 위한 제1 에칭 처리를 행한다. 에칭 방법에 한정은 없지만, 적합하게는 ICP(Inductively Coupled Plasma : 유도 결합형 플라즈마) 에칭법을 사용한다.

상기 에칭 조건에서는, 레지스트 마스크의 형상과, 기판 측에 인가하는 바이어스 전압의 효과에 의해 단부를 테이퍼 형상으로 할 수 있다. 또한 게이트 절연막 위에 잔사를 남기지 않고 에칭하므로, 오버코트 에칭 처리에 의해, 게이트 절연막(708)이 노출한 면은 일부 에칭된다. 이와 같이 하여, 제1 에칭 처리에 의해 제1도전막과 제2 도전막으로 이루어지는 제1 형상의 도전막(716 내지 721)(제1 도전막(716a 내지 721a)과 제2 도전막(716b 내지 721b)), 게이트 절연막(722)을 형성한다.

그리고, 도 10c에서 나타나 있는 바와 같이, 제1 도핑 처리를 행하여 n형의 불순물(도너)을 도핑 한다. 도핑의 방법은 이온 도프법 혹은 이온 주입법으로 행한다. n형을 부여하는 불순물 원소로서 15족에 속하는 원소, 전형적으로는 인(P) 또는 비소(As)를 사용한다. 제1 형상의 도전막을 마스크로서 이용한다. 이렇게 해서, 제1 불순물 영역(723 내지 727)을 형성한다.

도 10d에서 나타내는 제2 에칭 처리는, ICP에칭법에 의해 등방성의 에칭 처리로, 제2 형상의 도전막(728 내지 733)(제1 도전막(728a 내지 733a)과 제2 도전막(728b 내지 733b))을 형성한다. 739는 게이트 절연막으로, 제2 형상의 도전막(728 내지 733)으로 피복되지 않는 영역은, 에칭되어 막두께가 얇아진다.

이어서, 제2 도핑 처리를 행한다. 제1 도핑 처리보다도 도즈량을 하강시키고, 고가속 전압의 조건으로 n형의 불순물(도너)을 도핑 한다. 도 10c에서 섬 형상의 반도체층에 형성된 제1 불순물 영역의 내측에 제2 불순물 영역(734 내지 738)을 형성한다. 이 도핑은, 제2 형상의 도전막(728b 내지 733b)을 불순물 원소에 대한 마스크로서 사용하고, 제2 형상의 도전막(728a 내지 733a)의 하측의 영역에 불순물 원소가 첨가되도록 도핑한다.

그리고, 도 12a에 나타나 있는 바와 같이 제3 에칭 처리를 행하고, 게이트 절연막의 에칭 처리를 행한다. 그 결과, 제2 형상의 도전막(728a 내지 733a)도 에칭되어, 단부가 후퇴하여 작아지고, 제3 형상의 도전막(740 내지 745)(제1 도전막(740a 내지 745a)과 제2 도전막(740b 내지 745b))이 형성된다. 746은 잔존하는 게이트 절연막이며, 에칭을 더 진행시켜서 반도체층의 표면을 노출시켜도 된다.

p채널형 트랜지스터에 대해서는, 도 12b에 나타나 있는 바와 같이 레지스트 마스크(758 내지 760)를 형성하고, p채널형 트랜지스터를 형성하는 섬 형상 반도체층에 p형의 불순물(억셉터)을 도핑 한다. 도핑에 의해 섬 형상 반도체층에는, 제3 불순물 영역(767a, 767b, 767c, 768a, 768b, 768c)을 형성한다. p형의 불순물(억셉터)은 13족에 속하는 원소로부터 선택되고, 전형적으로는 붕소(B)를 사용한다.

이상까지의 공정으로 반도체층에 불순물 영역이 형성된다. 그 후에 도 12c에서 나타내는 공정에서는, 레지스트 마스크(769, 770)를 형성하고, 포토다이오드를 형성하는 반도체층(706) 위에 있는 제3 형상의 도전막(743)을 제거한다. 제3 형상의 도전막(740, 741, 742, 744)은 게이트 전극이 되고, 제3 형상의 도전막(745)은 용량배선이 된다.

다음에 도 13a에 나타나 있는 바와 같이, 질화 실리콘 막 또는 산화 질화 실리콘 막으로 이루어지는 제1 층간 절연막(771)을 플라즈마 CVD법으로 형성한다. 그리고 도전형의 제어를 목적으로 하여 각각의 섬 형상 반도체층에 첨가된 불순물 원소를 활성화하는 공정을 행한다. 활성화는 퍼니스 어닐로를 사용하는 열 어닐법으로 행하는 것이 바람직하다. 그 밖에, 레이저 어닐법, 또는 래피드 서멀 어닐법(RTA법)을 적용할 수도 있다.

이 제1 층간 절연막(771)에 콘택홀을 형성하고, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta) 등을 사용하여, 광센서 출력 배선(772), 접속 배선(773), 광센서용 전원선(775), 접속 배선(777), 공통 배선(779), 소스 신호선(780), 드레인 배선(781)을 형성한다. 또한 포토다이오드(804) 위에는, 빛을 차광하기 위해 접속 배선(777)이 연장하여 설치되어 있다.

그리고, 이들의 배선 위에 패시베이션 막(782), 제2 층간 절연막(783)을 형성한다. 패시베이션 막(782)은 질화 실리콘 막으로 형성할 수 있다. 또한, 유기수지로 이루어지는 제2 층간 절연막(783)을 형성한다. 유기 수지막으로서는, 폴리이미드, 아크릴, 폴리이미드 아미드 등을 사용할 수 있다.

다음에 도 13b에 나타나 있는 바와 같이, 제2 층간 절연막(783) 및 패시베이션 막(782)에 드레인 배선(781)에 도달하는 콘택홀을 형성하고, 화소 전극(784)을 형성한다. 화소 전극은, 투과형의 액정표시장치이면, 투명도전막(ITO(산화인듐 산화 주석 합금), 산화인듐 산화아연합금(In ₂ O ₃ -ZnO), 산화아연(ZnO) 등)으로 형성한다. 화소 전극은, 반사형의 액정표시장치이면, 반사막(알루미늄 등의 금속막)으로 형성한다. 또 표시소자로서 EL소자를 갖는 표시장치이면, 발광소자의 양극 또는 음극이 되는 재료를 사용하여 형성한다.

이상과 같이 하여, 버퍼용 트랜지스터(801), 선택용 트랜지스터(802), 리셋용 트랜지스터(803), 포토다이오드(804), 화소 트랜지스터(805), 저장용량(806)을 형성 할 수 있다.

버퍼용 트랜지스터(801)는 n채널형 트랜지스터이며, 채널 형성 영역(810), 제3 형상의 도전막(728)으로 이루어지는 게이트 전극과 겹치는 제2 불순물 영역(811)(Gate Overlapped Drain:GOLD영역), 게이트 전극의 외측에 형성되는 제2 불순물 영역(812)(Lightly Doped Drain:LDD영역)과 소스 또는 드레인으로서 기능하는 제1 불순물 영역(813)을 가지고 있다.

선택용 트랜지스터(802)도 n채널형 트랜지스터이며, 채널 형성 영역(814), 제3 형상의 도전막(729)으로 이루어지는 게이트 전극과 겹치는 제2 불순물 영역(815), 게이트 전극의 외측에 형성되는 제2 불순물 영역(816)과 소스 또는 드레인으로서 기능하는 제1 불순물 영역(817)을 가지고 있다.

리셋용 트랜지스터(803)는 p채널형 트랜지스터이며, 채널 형성 영역(818), 소스 또는 드레인으로서 기능하는 제3 불순물 영역(819 내지 821)을 가지고 있다.

포토다이오드(804)는 p형 불순물이 첨가된 제3 영역(826 내지 828), n형의 불순물이 첨가된 제1 불순물 영역(825) 및 제2 불순물 영역(823, 824), 불순물이 첨가되지 않은 진성영역(822)으로 이루어지며, 소위 pin형의 구조를 가지고 있다. 그리고, 제1 불순물 영역(825)은 접속 배선(777)과 콘택을 형성하고, 리셋용 트랜지스터(803)의 드레인측과 접속하고 있다. 한쪽의 제3 불순물 영역(828)은 공통 배선(779)과 콘택을 형성하고 있다.

화소 트랜지스터(805)는 채널 형성 영역(829), 제3 형상의 도전막(743)으로 이루어지는 게이트 전극과 겹치는 제2 불순물 영역(830)(GOLD영역), 게이트 전극의 외측에 형성되는 제2 불순물 영역(831)(LDD영역)과 소스 또는 드레인으로서 기능하는 제1 불순물 영역(832, 833, 834)을 가지고 있다. 또한 저장용량(806)의 한쪽의 전극으로서 기능하는 반도체층(835)은 제1 불순물 영역으로부터 연속해서 형성된 것으로, 단부에는 제2 불순물 영역과 같은 농도로 불순물이 첨가된 영역(836, 837)이 형성되어 있다.

도 14는 이러한 화소 회로의 상면도를 나타낸다. 도 14에 있어서, A-A'선 및 B-B'선은 각각 도 13b에서 나타내는 A-A'선 및 B-B'선에 대응하고 있다. 또 도 14에 나타내고 화소회로의 상면도에 붙인 부호는, 도 9에서 설명한 화소부의 것과 동일하다.

본 발명의 휴대전화는, 본 실시예에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치되며, 일련의 공정에 의해 동시에 형성할 수 있다. 그리고 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 기울기 검출부로부터의 신호에 따라, 휴대전화에서 사용하는 기능, 특히 표시면에서의 표시 및 입력에 관련되는 기능을, 연산회로에 의해 전환하는 것을 특징으로 한다. 따라서 편리성을 손상시키지 않고 사용을 할 수 있는 휴대전화를 제공할 수 있다. 또한 이용하는 휴대전화의 기능 및 휴대전화의 조작 방법에 따라, 광센서가 설치된 표시부의 크기 또는 배치를 최적화하고, 조작성의 향상을 도모할 수 있는 휴대전화를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 본 명세서의 실시예의 기술적 요소와 조합하여 행할 수 있다.

(실시예 4)

본 실시예에서는, 실시예 3에서 화소 전극까지 제작한 트랜지스터를 구비하는 기판으로부터, 휴대전화의 표시부를 제작하는 공정을 설명한다. 도 15에 투과형 액정표시장치를 휴대 전화의 표시부로 할 경우의 공정에 관하여 설명을 행한다. 우선, 실시예 3에 따라, 도 13b의 상태의 트랜지스터를 구비하는 기판을 제작한 후, 도 15에서 도시한 바와 같이 기둥 모양의 스페이서(1401)를 형성한다. 그리고 스페이서(1401)를 피복하도록 배향막(1402)을 형성하고 러빙처리를 한다.

대향 기판(1403)에는 대향 전극(1404)을 형성하고, 배향막(1405)을 형성한 후 러빙 처리를 행한다. 그리고, 트랜지스터를 구비하는 기판과 대향 기판을 서로 붙인다. 그 후, 양쪽 기판의 사이에 액정재료를 주입하여 액정층(1406)을 형성한다. 이와 같이 하여 도 16에 나타내는 광센서 및 표시소자를 구비하는 화소회로를 구비한 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 표시부가 완성된다. 완성된 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 표시부는, 도 16에 나타나 있는 바와 같이 백라이트 유닛(1501)을 설치함으로써, 화상의 표시 및 광센서에 의한 검지를 행할 수 있다. 백라이트 유닛(1501)은 일례로서, 광원(1502), 확산판(1503), 도광판(1504)을 갖는다. 광원(1502)으로부터의 빛은 확산판에 의해 확산되고, 도광판을 통해 액정층측(대향 기판측)에 방사된다. 빛은 트랜지스터를 투과하여 피조사체(1505)에 조사된다. 피조사체(1505)의 유무에 따라 빛이 반사 또는 투과되고, 포토다이오드로 빛이 입사될지 또는 입사되지 않을지가 선택되므로, 피조사체를 전기적인 신호로서 광센서인 포토다이오드가 판독할 수 있다.

이 때 광원으로서는, 냉음극관 또는 발광 다이오드를 사용하면 된다. 또한, 백라이트 유닛으로서, 발광 다이오드를 한 면에 배치하여 면 광원으로 한 것을 사용해도 되며, 이 경우 확산판 및 도광판을 삭감하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 광원(1502)으로부터 사출되는 빛을 간헐적으로 사출함으로써, 외광의 빛과, 백라이트 유닛으로부터의 빛을 분리하여, 광센서인 포토다이오드가 검지할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 실시예 3에서 설명한 바와 같이 광센서인 포토다이오드를 구성하는 반도체층을 단결정 실리콘 기판으로 형성함으로써, 흡수하는 빛의 파장은 파장 900nm 부근에 상대 감도의 피크가 된다. 이 경우, 백라이트 유닛으로부터의 빛을 가시광인 표시소자용의 제1 광원으로 하고, 제1 광원과는 별도로 광센서인 포토다이오드가 반사광을 검출하기 위한 근적외광인 제2 광원을 설치하는 구성으로 해도 된다. 제1 광원과 제2 광원은, 표시용 제어회로에 의해, 전환하고, 표시소자에 의한 양호한 표시와, 광센서인 포토다이오드의 빛의 감도의 향상을 동시에 달성할 수 있기 때문에 적합하다.

다음에 도 17에, 실시예 3에서 화소 전극까지 제작한 트랜지스터를 구비하는 기판으로부터, 표시소자에 EL소자를 갖는 휴대 전화의 표시부를 제조하는 경우의 공정에 대해 설명한다. 도 17에 있어서는, 발광 소자는 사출되는 빛을 트랜지스터가 설치된 측으로부터 사출하는 보텀 이미션형의 EL소자를 휴대 전화의 표시부로 하는 경우의 공정에 대하여 설명한다. 우선 실시예 3에 따라, 도 13b의 상태의 트랜지스터를 구비하는 기판을 제작한 후, 도 17에서 도시하는 바와 같이 양극이 되는 전극(1701)위에 발광층(1702)을 형성한다. 다음에 발광층(1702)을 피복하도록 발광 소자의 양극이 되는 전극(1703)을 형성한다. 다음에 대향 기판(1704)과 트랜지스터를 구비하는 기판을 서로 붙인다. 이와 같이 하여 도 17에 나타내는 광센서 및 표시소자를 구비하는 화소 회로를 구비한 액티브 매트릭스형 발광 장치의 표시부가 완성된다. 완성한 액티브 매트릭스형 발광 장치의 표시부는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 발광층(1702)이 발광함으로써, 화상의 표시 및 광센서에 의한 검지를 행할 수 있다. 발광층(1702)으로부터의 빛은, 트랜지스터를 구비하는 기판측에 방사된다. 빛은 피조사체(1801)에 조사된다. 피조사체(1801)의 유무에 따라 빛이 반사 또는 투과되고, 포토다이오드로의 빛이 입사 또는 비입사가 선택되므로, 피조사체를 전기적인 신호로서 광센서인 포토다이오드가 판독할 수 있다.

또한, 발광층(1702)으로부터 사출되는 빛을 간헐적으로 사출함으로써, 외광의 빛과, 발광층으로부터의 빛을 분리하여, 포토다이오드가 검지할 수 있기 때문에 적합하다.

또한 실시예 3에서 설명한 바와 같이 광센서인 포토다이오드를 구성하는 반도체층을 단결정 실리콘 기판으로 형성함으로써, 흡수하는 빛의 파장은 파장 900nm부근에 상대 감도의 피크가 된다. 이 경우 발광 소자로부터 사출되는 가시광 외에, 포토다이오드가 반사광을 검출하기 위한 근적외광을 사출하기 위한 광원을 갖는 백라이트 유닛을 설치하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 근적외광을 사출하기 위한 광원은, 표시용 제어회로에 의해, 간헐적으로 동작시킴으로써, 소비 전력의 저감 및 광센서인 포토다이오드의 빛의 감도의 향상을 동시에 달성할 수 있기 때문에 적합하다.

또한 실시예 3에서 설명한 바와 같이 광센서인 포토다이오드를 구성하는 반도체층을 단결정 실리콘 기판으로 형성함으로써, 흡수하는 빛의 파장은 파장 900nm부근에 상대 감도의 피크로 할 수 있다. 컬러 표시를 행할 경우, R(적), G(녹), B(청) 중, R의 빛에 의한 감도를 높게 할 수 있다. 그 때문에, 포토다이오드를 R의 표시소자를 갖는 화소에 대응하여 설치하는 구성으로 할 수 있다. 포토다이오드를 R의 표시소자를 갖는 화소에 대응하여 설치하는 구성으로 함으로써, 화소 회로부를 구성하는 소자수를 삭감할 수 있으며, 또한 소비 전력을 저감 할 수 있기 때문에, 휴대 전화기의 1회의 충전에 의한 사용 시간을 길게 할 수 있다.

또 상술한 바와 같이, 광센서인 포토다이오드를 구성하는 반도체층을 단결정 실리콘 기판으로 형성함으로써, 흡수하는 빛의 파장은 파장 900nm 부근에 상대 감도의 피크로 할 수 있으며, R의 표시소자를 갖는 화소에 대응하여 설치되는 포토다이오드는 감도를 높일 수 있다. 그 때문에, 이용자의 혈관의 배치를 이용한 본인 인증에도 응용이 가능하게 된다. 이용자의 혈관의 위치에 관한 정보는 손바닥의 전체 혹은 일부로부터 각 화소에 설치된 포토다이오드로 구성되는 이미지 센서에 의해 행해진다. 본인 인증을 행하는 기능을 갖는 휴대 전화로 함으로써, 휴대 전화에 기억된 정보의 시큐리티를 높이는 기능을 부가할 수 있기 때문에 적합하다.

본 발명의 휴대 전화는, 본 실시예에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소에는 각각, 화소 소자 및 광센서가 설치된다. 그리고 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 기울기 검출부로부터의 신호에 따라, 휴대 전화로 사용하는 기능, 특히 표시면에서의 표시 및 입력에 관련된 기능을, 연산회로에 의해 전환하는 것을 특징으로 한다. 그 때문에 편리성을 손상시키지 않고 사용할 수 있는 휴대 전화를 제공할 수 있다. 또 이용하는 휴대 전화의 기능 및 휴대 전화의 조작 방법에 따라, 광센서가 설치된 표시부의 크기 또는 배치를 최적화하여, 조작성의 향상을 도모할 수 있는 휴대 전화를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예는, 본 명세서의 실시예의 기술적 요소와 조합하여 행할 수 있다.

(실시예 5)

다음에, 도 19를 참조하여, 표시소자 및 광센서를 구비하는 화소 회로가 형성된 표시 패널 및 기울기 검출부를 구비하는 휴대 전화의 구성의 일 예에 대하여 설명한다.

표시 패널(2001)은 하우징(2002)에 자유로이 장착 분리가능하도록 조립된다. 하우징(2002)은 표시 패널(2001)의 사이즈에 맞추어 형상 또는 치수를 적절히 변경할 수 있다. 표시 패널(2001)을 고정한 하우징(2002)은 프린트 기판(2003)에 끼워진 모듈로서 조립된다.

표시 패널(2001)은 FPC(2004)를 통해 프린트 기판(2003)에 접속된다. 프린트 기판(2003)에는, 스피커(2005), 마이크로폰(2006), 송수신 회로(2007), 연산회로, 표시부 제어회로 등을 포함하는 신호처리회로(2008) 및 기울기 검출부(2009)가 형성되어 있다. 이와 같은 모듈과, 조작 키(2010), 배터리(2011), 안테나(2012)를 조합하여, 하우징(2013)에 수납한다. 표시 패널(2001)의 화소부는 하우징(2014)에 형성된 개구창으로부터 시인할 수 있도록 배치한다.

표시 패널(2001)은, 화소 회로부와 일부의 주변 구동회로(복수의 구동회로 중 동작 주파수가 낮은 구동회로)를 기판 위에 트랜지스터를 사용하여 일체 형성하고, 일부의 주변 구동회로(복수의 구동회로 중 동작 주파수가 높은 구동회로)를 IC칩 위에 형성하고, 그 IC칩을 COG(Chip On Glass)로 표시 패널(2001)에 실장해도 된다. 또는 그 IC칩을 TAB(Tape Automated Bonding) 또는 프린터 기판을 사용하여 유리 기판과 접속해도 된다. 이와 같은 구성으로 하는 것으로, 표시 장치의 저소비 전력화를 도모하고, 휴대 전화기의 1회의 충전에 의한 사용 시간을 길게 할 수 있다. 휴대 전화기의 저원가화를 도모할 수 있다.

본 발명의 휴대 전화는, 본 실시예에서 설명한 바와 같이, 복수의 화소에는 각각, 표시소자 및 광센서가 설치된다. 그리고 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 기울기 검출부로부터의 신호에 따라, 휴대 전화로 사용하는 기능, 특히 표시면에서의 표시 및 입력에 관련된 기능을 연산회로에 의해 바꿀 수 있는 것을 특징으로 한다. 그 때문에 편리성을 손상시키지 않고 사용할 수 있는 휴대 전화를 제공할 수 있다. 또 이용하는 휴대 전화의 기능 및 휴대 전화의 조작 방법에 따라 광센서가 설치된 표시부의 크기 또는 배치를 최적화하고, 조작성의 향상을 도모할 수 있는 휴대 전화를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예는, 본 명세서의 실시예의 기술적 요소와 조합하여 행할 수 있다.

101: 화소 회로부 102: 표시소자 구동회로
103: 광센서 구동회로 104: 표시부 제어회로
105: 광센서 제어회로 106: 기울기 검출부
107: 연산회로 108: 신호 송수신부
109: 외부 입출력부 113: 메모리부