携帯電話
【課題】携帯電話の機能を切り替えて使用する状況において、利便性を損なうことなく使用ができまた、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することを課題とする。
【解決手段】光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きに応じた信号を出力するための傾き検出部と、傾き検出部からの信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有する。
【解決手段】光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きに応じた信号を出力するための傾き検出部と、傾き検出部からの信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯型情報通信装置、所謂携帯電話に関する。特に本発明は、光センサを各画素に備えた表示部を具備する携帯型情報通信装置、所謂携帯電話に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話は、高機能化が進むことにより、利便性が向上したものとなっている。携帯電話の高機能化には、表示部の高精細化、通信機能の大容量化、電子部品の小型化等が大きく関わり、携帯電話の普及に一役買っている。特に表示部の高機能化は、近年、開発がめざましく、利用者の利便性の向上に寄与するものとなっている。
【０００３】
特許文献１には、表示部の高機能化への一つの提案として、表示部の複数の画素に光センサを設け、使用者の個体情報を読み取り、本人認証を行う本人認証システムを備えた携帯型情報通信装置である携帯電話の構成について開示している。
【特許文献１】特開２００２−３３８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話は、テレビジョン放送を受信し表示する映像機能、携帯電話の基地局を介した通信による通話機能、及びインターネットを介して電子メール等を送受信する機能を有する多機能な機種の開発が進み、普及も進んでいる。一方、携帯電話が有する機能の切り替えは、携帯電話の利用者によって、携帯電話に設けられた操作ボタンに触ること、または表示部に設けられた光センサの外光の読み取りによりなされているのが現状である。しかしながら、利用者がその都度、操作ボタン及び光センサが設けられた表示部に触ることによって、携帯電話が有する機能を切り替えることは、操作が煩雑になり、利便性に欠くこととなる。
【０００５】
また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法によっては、操作ボタン及び光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化することで操作性の向上を図ることができる。しかしながら、操作ボタンは携帯電話に備え付けのものであり、大きさまたは配置を最適化することはできない。また光センサが設けられたタッチパネル方式の表示部では、表示部に表示された入力キーの配置を切り換えるために、利用者による操作を要することとなり、利便性に欠くこととなる。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題を鑑み、携帯電話の機能を切り替えて使用する状況において、利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することを課題とする。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部に表示される入力キーの大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一は、光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きに応じた信号を出力するための傾き検出部と、傾き検出部からの信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また本発明の一は、光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きが縦向きまたは横向きであるかを検出し、傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、傾きに応じた信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明の一は、光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きが第１の状態乃至第３の状態であるかを検出し、傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、傾きに応じた信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、携帯電話の機能を切り替えて使用する状況において、利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部に表示される入力キーの大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、携帯電話の構成及びその機能について、ブロック図等を用いて説明する。なお、本明細書における携帯電話とは、テレビジョン放送を受信すること等により画像を表示する映像機能、携帯電話の基地局を介した通信による通話機能、及びインターネットを介して電子メール等を送受信する機能等を有する携帯型情報通信装置のことをいう。なお携帯電話が有する機能は複数でもよく、前述の機能に限定されるものではないことを付記する。
【００１３】
図１に本実施の形態で説明する携帯電話のブロック図を示す。図１に示す携帯電話は、画素回路部１０１と、表示素子駆動回路１０２と、光センサ駆動回路１０３と、表示部制御回路１０４と、光センサ制御回路１０５と、傾き検出部１０６と、演算回路１０７、信号送受信部１０８と、外部入出力部１０９と、メモリ部１１３と、を有する。
【００１４】
図１において、画素回路部１０１には、複数の画素１１０が設けられており、表示素子１１１の他に各画素には複数の光センサ１１２が設けられている。表示素子駆動回路１０２は、データ線駆動回路、及び走査線駆動回路（共に図示せず）を備え、画素回路部１０１における表示素子１１１を制御するものである。光センサ駆動回路１０３は、光センサ信号線駆動回路、及び光センサ走査線駆動回路（共に図示せず）を備え、画素回路における光センサ１１２の制御、及び光センサ１１２からの信号を検知するものである。表示部制御回路１０４は、演算回路１０７からの信号に基づいて、画素回路部１０１で表示を行うための画像データ等を表示素子駆動回路１０２に出力するための回路である。光センサ制御回路１０５は、演算回路１０７からの信号に基づいて、画素回路部１０１に設けられた光センサ１１２で外部光を検知するための信号等を光センサ駆動回路１０３に出力し、且つ光センサ駆動回路１０３で得られた光センサ１１２からの信号を符号化し、演算回路１０７に出力するためのものである。傾き検出部１０６は、携帯電話の傾きを検知し、携帯電話の傾きの度合いに応じた信号を演算回路１０７に出力するためのものである。演算回路１０７は、傾き検出部１０６からの信号に基づいて、メモリ部１１３への信号の書き込みまたは読み出しを行うと共に、信号送受信部１０８、外部入出力部１０９、及び光センサ制御回路１０５からの信号を、利用者の所望の機能に応じて変換し、表示部制御回路１０４、信号送受信部１０８、及び外部入出力部１０９に出力するためのものである。
【００１５】
信号送受信部１０８は、アンテナ１１４及び送受信回路１１５を有する。アンテナ１１４は、外部より無線信号を受信、及び外部への無線信号を送信するためのものである。なおアンテナ１１４は、テレビジョン放送等の動画像に関する無線信号を受信する機能を有するものであってもよい。送受信回路１１５は、アンテナ１１４で受信した無線信号のデータ信号を復調する機能、アンテナ１１４より送信する無線信号のデータ信号を変調する機能等を有するものである。
【００１６】
外部入出力部１０９は、スピーカー１１６、マイクロフォン１１７、音声処理回路１１８、操作キー１１９、インターフェース１２０を有するものである。スピーカー１１６は、無線信号に重畳された音声に関するデータ信号をもとに、音声を出力するものである。マイクロフォン１１７は、携帯電話利用者の音声を信号に変換するためのものである。音声処理回路１１８は、スピーカー１１６に出力するアナログ信号の生成、マイクロフォン１１７で変換された音声に基づく信号の符号化等を行うためのものである。また操作キー１１９は利用者によって操作され、当該操作を電気的な信号に変換し出力するものである。またインターフェース１２０は音声処理回路１１８及び操作キー１１９と演算回路１０７との間で信号を入出力するためのものである。
【００１７】
メモリ部１１３は、演算回路１０７において、傾き検出部１０６からの信号に基づいて表示部制御回路１０４に出力する信号を処理するためのプログラムや、信号送受信部１０８及び外部入出力部１０９との入出力される信号の信号処理に関するプログラムは記憶されているものである。一例としては、メモリ部１１３は、ＲＯＭ１２１（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ１２２（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成されるものである。
【００１８】
なお、上述した信号送受信部１０８、外部入出力部１０９、及びメモリ部１１３の構成については一例として示したものであり、本発明が上述の構成に限定されるものではないことを付記する。
【００１９】
なお傾き検出部１０６は、一例として、ジャイロスコープ、３軸加速度センサで構成することで所望の機能を得ることができる。ジャイロスコープとしては、機械式、液体式、または光学式のジャイロスコープを用いればよい。
【００２０】
なお本発明における傾き検出部１０６としては、特に小型化された傾きを検出するための部品を用いることが好ましく、この場合ＭＥＭＳ技術を用いた３軸加速度センサを用いることで、携帯電話の小型化も達成することができるため好適である。
【００２１】
なお本発明の携帯電話の構成においては、傾き検出部を設ける構成について示すが、他にも別のセンサを設ける構成としてもよい。傾きを検出する以外のセンサとしては、位置、磁気、温度、化学物質、音声、放射線、等を検出するものが挙げられる。複数のセンサを具備することでより多機能な携帯電話を提供することができる。例えば、通話機能が禁止されている区域（電車の優先席付近）にいることを位置センサが検出した場合に携帯電話の傾きに応じた機能の一部（通話機能）を制限する機能を実現することが可能となる。
【００２２】
次に図１で説明した構成の傾き検出部１０６及び演算回路１０７の動作について、携帯電話の外観（斜視図、模式図）を用いて図２乃至図７にて説明する。なお、携帯電話の表示部の形状は、表示面を正面から見た場合に、長辺および短辺を有する長方形の形状を有するものとして説明する。なお携帯電話の表示部を納めた筐体の形状は、表示面を正面から見た場合に、長方形の形状に限定されるものではないが、小型化及び操作性の観点から長方形の形状であることが望ましい。なお、携帯電話の筐体の角部は、安全性、耐久性の観点から、丸みを帯びた形状または面取りがなされた形状であるものも含むものとする。
【００２３】
図２（Ａ）に携帯電話の斜視図について示す。図２（Ａ）に示す携帯電話は、利用者が使用の際に携帯電話の基地局を介した通信による通話機能を利用する場合について想定し説明する。図２（Ａ）に示す斜視図では、携帯電話２００は、表示部２０１、操作キー２０２、スピーカー２０３、マイクロフォン２０４、撮像レンズ２０５を有する構成について示している。なお表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００２４】
なお、本明細書において、操作キーとは、押しボタン等のように、操作キーの可動部を動かすことで電気的な制御を行うもののことをいう。
【００２５】
また図２（Ｂ）に図２（Ａ）とは異なる構成の携帯電話の斜視図について示す。図２（Ａ）と異なる点は、スピーカー２０３、及びマイクロフォン２０４の位置が表示面を正面から見た場合に長方形の対角をなす位置に設けられている点にある。スピーカー２０３、及びマイクロフォン２０４を携帯電話の対角をなす位置に配置することにより、スピーカー２０３とマイクロフォン２０４とを離間して設けることができる。そのため、携帯電話を小型化した際に、耳と口の位置からスピーカー２０３またはマイクロフォン２０４が離れてしまい通話するための機能が低下するといったことを解消し、携帯電話の通話機能を利用する際の利便性を向上させることができる。
【００２６】
携帯電話で通話機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、１）通話する相手を入力キーによって選択して指定する機能、２）通話先の電話番号を入力キーによって入力する機能、３）通話先からの通知により利用者を読み出す機能、を経ることとなる。前述の機能１）乃至３）は、携帯電話の筐体を縦向き、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の長辺方向が垂直方向となる傾きで利用者が使用するものである。そして図２（Ｃ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には通話する相手及び電話番号の表示２５１並びに番号及び選択するための入力キーの表示２５２を配置する。携帯電話で通話機能を使用する利用者は、前述の機能１）乃至３）に応じて入力キーの表示より通話する相手及び電話番号を選択し、通話を行う。
【００２７】
なお、本明細書において、携帯電話が縦向きとは、表示面を正面から見た場合に長方形の長辺方向が垂直方向となる傾きであることをいう。また携帯電話が横向きとは、表示面を正面から見た場合に長方形の長辺方向が水平方向となる傾きであることをいう。
【００２８】
なお、本明細書において、入力キーとは、光センサが設けられた表示部に表示される「操作するための領域」のことをいう。すなわち、入力キーは、表示部での表示に応じて大きさや配置を可変することができる。
【００２９】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図２（Ａ）に示すように筐体を縦向きにしたのを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図２（Ｃ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため利用者が使用する機能に応じて、入力キーの表示領域を最小限に留めることができ、入力キーの大きさ及び配置を最適化することができる。
【００３０】
なお、図２（Ｃ）に示した携帯電話で通話機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には通話する相手及び電話番号の表示２５１並びに番号及び選択するための入力キーの表示２５２を示して説明した。図２（Ｃ）に示した携帯電話で通話機能を利用する場合の模式図は、図２（Ｄ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、画像表示領域２１２、入力キー表示領域２１３に分けて説明することができる。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成、及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても通話機能を使用することができるものである。
【００３１】
なお、図２（Ａ）に示す構成では、携帯電話２００は、撮像レンズ２０５を具備する構成について示したが、撮像レンズを具備しない構成としてもよい。但し、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号に加えて、携帯電話２００が具備するカメラ機能により撮影された画像の画像処理により携帯電話の傾きに関する情報を得ることで誤動作の少ない携帯電話の機能変換機能を実現することができるため好適である。
【００３２】
図２（Ａ）では、携帯電話で通話機能を利用する場合について想定し、縦向きで利用者が使用する場合の機能について一例を示し説明した。図３乃至図７では、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向となる傾き、すなわち横向きであり、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾けて利用者が使用する場合の機能について一例を示し説明していく。
【００３３】
まず図３においては、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向となる傾きであり、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾ける際の携帯電話の概略図及び斜視図について説明する。図３（Ａ）には携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向の傾きの例について示したものである。図３（Ａ）では、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が略垂直方向（垂直方向ともいう）、斜め方向、及び略水平方向（水平方向ともいう）とした場合の携帯電話の機能の切り替えについて説明する。すなわち、携帯電話を横向きにした場合の携帯電話の機能の切り替えについて説明する。
【００３４】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）で説明した携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が略垂直方向の場合の携帯電話の斜視図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）で説明した携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺が斜め方向の場合の携帯電話の斜視図である。図３（Ｄ）は、図３（Ａ）で説明した携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺が略水平方向の場合の携帯電話の斜視図である。なお、略垂直方向とは、一例として図３（Ａ）に示すように、垂直方向から−２０°乃至２０°の範囲に、携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が傾けられていることをいう。また斜め方向とは、一例として図３（Ａ）に示すように、水平方向または垂直方向より４５°の方向から−２５°乃至２５°の範囲に、携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が傾けられていることをいう。また略水平方向とは、一例として図３（Ａ）に示すように、水平方向から−２０°乃至２０°の範囲に、携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が傾けられていることをいう。なお傾き検出部からの傾きの度合いに応じた信号に対して、更に複数の機能を分けた設定としてもよい。本実施の形態においては、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向となる傾きであり、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾ける際の利用者の使用する機能に応じた機能変更の例について略垂直方向、斜め方向、略水平方向にわけて説明していく。なお、図３（Ｂ）乃至図３（Ｄ）で示す携帯電話の斜視図に付した符号は、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号と同一であり説明を省略する。
【００３５】
なお、本明細書において、図３（Ｂ）の携帯電話の状態を第１の状態（または横向き且つ垂直状態）、図３（Ｃ）の携帯電話の状態を第２の状態（または横向き且つ斜め状態）、図３（Ｄ）の携帯電話の状態を第３の状態（または横向き且つ水平状態）と呼ぶこととする。なお、本発明は図３（Ｂ）乃至図（Ｄ）の状態に限定されるものではなく、携帯電話が有する機能に最適な傾きに応じて、機能を切り替えるものであればよい。
【００３６】
なお本明細書にて用いる第１、第２、第３、乃至第Ｎ（Ｎは自然数）という用語は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００３７】
図４に図３（Ｂ）で示した第１の状態での携帯電話の機能について説明していく。図４（Ａ）に示す携帯電話は、利用者が使用の際にテレビジョン放送を受信し表示する場合、またはメモリ部に記憶された動画像表示をもとに映像機能を使用する場合について想定し説明する。図４（Ａ）に示す斜視図では、図３（Ｂ）と同様に、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号が付されている。表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００３８】
携帯電話で映像機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、必要な映像を見やすい形で表示する機能である。前述の機能は、携帯電話の筐体を横向き、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向（垂直方向）となる傾きで利用者が使用するものである。そして図４（Ｂ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には所望の映像（一例としてはテレビジョン放送の映像）の表示２５３を配置する。携帯電話で映像機能を使用する利用者は、表示面の大部分を使ったテレビジョン放送の映像を視聴することができる。
【００３９】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図４（Ａ）に示すように筐体を載置した際の筐体の傾きを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図４（Ｂ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた表示素子によって表示面の大部分を使った映像の視聴ができる。
【００４０】
なお、図４（Ｂ）に示した携帯電話で映像機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には所望の映像の表示２５３を示して説明した。図４（Ｂ）に示した携帯電話で映像機能を利用する場合の模式図は、図４（Ｃ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、画像表示領域２１２に分けて説明することができる。または図４（Ｄ）に示すようにセグメント表示領域２１１、画像表示領域２１２、入力キー表示領域２１３と分けてもよい。携帯電話でテレビジョン放送の映像を視聴する際には、放送局の選択を行うため、入力キー表示領域２１３を設けることで利便性を向上できるため好適である。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図４（Ｂ）乃至図４（Ｄ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても映像機能を使用することができるものである。
【００４１】
なお、セグメント表示領域とは、無線信号送受信状況、バッテリー容量、携帯電話が表示している機能を表す符号等を表示するための領域のことをいう。またセグメント表示領域は、他にもテロップ等で簡単な文字情報を通知する領域であってもよい。
【００４２】
図５に図３（Ｃ）で示した第２の状態での携帯電話の機能について説明していく。図５（Ａ）に示す携帯電話は、利用者が使用の際にインターネットを介して電子メール等を送受信する機能を使用する場合、特にメール等の文章の編集を行う際の機能（以下、編集機能という）について想定し説明する。図５（Ａ）に示す斜視図では、図３（Ｃ）と同様に、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号が付されている。表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００４３】
携帯電話で編集機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、所望の文字を入力する機能、を経ることとなる。前述の機能は図５（Ａ）に示すように、携帯電話の筐体を横向きで斜め方向に傾けた状態、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向を向くようにし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾けて利用者が使用するものである。そして図５（Ｂ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を配置する。携帯電話で編集機能を使用する利用者は、入力した文字の表示を見ながら、文字入力キーより所望の文字を選択し、文字入力を行うことができる。
【００４４】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図５（Ｂ）に示すように筐体を、表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾けたのを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図５（Ｂ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため利用者が使用する機能に応じて、入力キーの表示領域を最小限に留めることができ、入力キーの大きさ及び配置を最適化することができる。
【００４５】
特に携帯電話で編集機能を利用する場合には、入力キーを図５（Ｂ）に示したようにクウェルティ配列とすることにより、入力するための時間を短縮することができる。なお、入力キーの配列はクウェルティ配列に限定されるものではなく、言語や使用の目的に応じてドヴォラック配列や使用者の任意の入力キーの配列とすることも可能である。上述したように本発明の携帯電話においては、表示部に表示素子及び光センサを設け、傾き検出部からの信号に応じて演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため、備え付けの操作キーのように入力キーの種類、大きさ、または配置が予め定まった機能を有するものとは異なり、利用者の利便性を向上させることができる。
【００４６】
なお、図５（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を示して説明した。図５（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図は、図５（Ｃ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、入力キー表示領域２１３、文字表示領域２１４に分けて説明することができる。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても編集機能を使用することができるものである。
【００４７】
図６に図３（Ｄ）で示した第３の状態での携帯電話の機能について説明していく。図６（Ａ）に示す携帯電話は、図５（Ａ）でも説明をしたが、利用者が編集機能を使用する際について想定し説明する。図６（Ａ）に示す斜視図では、図３（Ｄ）と同様に、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号が付されている。表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００４８】
携帯電話で編集機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、所望の文字を入力する機能、を経ることとなる。図６で説明する編集機能を利用する携帯電話が、図５で説明した編集機能を利用する携帯電話と異なる点は、所望の文字を入力する機能の利便性を高めた点にある。すなわち、表示部の大部分を使って文字入力キーの表示を行う機能について説明するものである。前述の機能は図６（Ａ）に示すように、携帯電話の筐体を横向き、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を水平に傾けて利用者が使用するものである。そして図６（Ｂ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を配置する。携帯電話で編集機能を使用する利用者は、入力した文字の表示を見ながら、文字入力キーより所望の文字を選択し、文字入力を行うことができる。
【００４９】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図６（Ｂ）に示すように筐体を、表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を水平に傾けたのを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図６（Ｂ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため利用者が使用する機能に応じて、入力キーの表示領域を最小限に留めることができ、入力キーの大きさ及び配置を最適化することができる。
【００５０】
携帯電話で編集機能を利用する場合には、図５（Ｂ）で説明したように、入力キーを図６（Ｂ）に示したようにクウェルティ配列とすることにより、入力するための時間を短縮することができる。特に図６（Ｂ）に示す携帯電話では、表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向（垂直方向）にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を水平に傾けた場合であり、且つ入力キーを大きくとることができるため、ノート型コンピュータやデスクトップ型コンピュータのキーボードと同様に文字入力が可能であるため、利用者の入力にかかる時間を大幅に短縮することができる。なお、入力キーの配列はクウェルティ配列に限定されるものではなく、言語や使用の目的に応じてドヴォラック配列や使用者の任意の入力キーの配列とすることも可能である。上述したように本発明の携帯電話においては、表示部に表示素子及び光センサを設け、傾き検出部からの信号に応じて演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため、備え付けの操作キーのように入力キーの種類、大きさ、または配置が予め定まった機能を有するものとは異なり、利用者の利便性を向上させることができる。
【００５１】
なお、図６（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を示して説明した。図６（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図は、図６（Ｃ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、入力キー表示領域２１３、文字表示領域２１４に分けて説明することができる。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても編集機能を使用することができるものである。
【００５２】
なお携帯電話で編集機能を実現する場合に、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）に示すように文字入力キーを表示する入力キー表示領域２１３を１つの領域としたが、図７（Ａ）に示すように第１の入力キー表示領域２１３Ａ及び第２の入力キー表示領域２１３Ｂを表示面に複数配置してもよい。入力キー表示領域を複数表示面に表示する場合には、図７（Ａ）に示すように、セグメント表示領域２１１、文字表示領域２１４を挟むように配置することが好ましい。図７（Ａ）のように表示面の両端に第１の入力キー表示領域２１３Ａ及び第２の入力キー表示領域２１３Ｂを配置することにより、図７（Ｂ）に示すように筐体を両手に持って文字入力キーの操作を行うことができ、筐体を持ち上げたままで文字を入力するための時間を短縮することができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明の携帯電話は、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられ、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明で使用する携帯電話の表示部周辺の画素回路部１０１、表示素子駆動回路１０２、及び光センサ駆動回路１０３の構成の一例について説明していく。図８に、画素回路部１０１、表示素子駆動回路１０２、及び光センサ駆動回路１０３のブロック図について示す。図８で表示素子駆動回路１０２は、データ線駆動回路３２０、走査線駆動回路３２２を有している。また光センサ駆動回路１０３は、光センサ信号線駆動回路３２１、光センサ走査線駆動回路３２３を有し、各画素に設けられたリセット用トランジスタ、バッファ用トランジスタ及び選択用トランジスタの駆動を制御している。
【００５６】
データ線駆動回路３２０は、シフトレジスタ３２０ａ、ラッチ（Ａ）３２０ｂ、ラッチ（Ｂ）３２０ｃを有している。データ線駆動回路３２０において、シフトレジスタ３２０ａ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３２０ａ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。
【００５７】
なお、シフトレジスタ３２０ａからのタイミング信号の振幅電圧を、バッファ等（図示せず）によって増幅し、後段の回路へ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。
【００５８】
図９（Ａ）に画素回路部１０１の回路図の一例を示す。画素回路部１０１は信号線ＤＬ１〜ＤＬｙ、走査線ＳＬ１〜ＳＬｘ、容量線ＣＬ１〜ＣＬｘ、リセット用走査線ＲＬ１〜ＲＬｘ、光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙ、光センサ用電源線ＶＢが設けられている。
【００５９】
画素回路部１０１は複数の画素１１０を有している。画素１１０は、信号線ＤＬ１〜ＤＬｙのいずれか１つと、走査線ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つと、容量線ＣＬ１〜ＣＬｘのいずれか１つと、リセット用走査線ＲＬ１〜ＲＬｘのいずれか１つと、光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙのいずれか１つと、光センサ用電源線ＶＢとを有している。光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙはそれぞれ定電流電源１０００に接続されている。画素１１０は、表示素子を具備する表示素子部１００１、及び光センサを具備する光センサ部１００２を有する。
【００６０】
図９（Ｂ）に表示素子部１００１及び光センサ部１００２の構成について示す。表示素子部１００１は画素トランジスタ１００５、保持容量１００３、液晶素子１００４を有している。光センサ部１００２は、リセット用トランジスタ１０１０、バッファ用トランジスタ１０１１、選択用トランジスタ１０１２、フォトダイオード１０１３を有している。なお信号線ＤＬは、信号線ＤＬ１〜ＤＬｙのいずれか１つを意味する。また走査線ＳＬは走査線ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つを意味する。また容量線ＣＬは容量線ＣＬ１〜ＣＬｘのいずれか１つを意味する。またリセット用走査線ＲＬはリセット用走査線ＲＬ１〜ＲＬｘのいずれか１つを意味する。また光センサ出力配線ＯＬは光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙのいずれか１つを意味する。
【００６１】
なお、表示素子として本実施の形態においては液晶素子を一例としてあげて説明を行うものとするがこれに限定されず、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電気泳動素子でもよい。
【００６２】
なお、光センサとして本実施の形態においてはフォトダイオードを一例としてあげて説明を行う。またフォトダイオードと、フォトダイオードに入射される光を読み取るためのトランジスタと、の接続については、一例として説明するものであり、フォトダイオードに光が入射されることにより得られる電気的信号を出力するための回路構成であればよい。
【００６３】
液晶素子１００４は画素電極と対向電極と、その間に設けられた液晶層を有している。画素トランジスタ１００５のゲートは走査線ＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つ）に接続されている。そして画素トランジスタ１００５のソースとドレインに対応する端子は、一方の端子が信号線ＤＬに、他方が液晶素子１００４及び保持容量１００３に接続されている。
【００６４】
リセット用トランジスタ１０１０のゲートは、リセット用走査線ＲＬ（ＲＬ１〜ＲＬｘのいずれか１つ）に接続されている。リセット用トランジスタ１０１０のソースに対応する端子は光センサ用電源線ＶＢに接続されている。光センサ用電源線ＶＢは常に一定の電位（基準電位）に保たれている。またリセット用トランジスタ１０１０のドレインに対応する端子はフォトダイオード１０１３及びバッファ用トランジスタ１０１１のゲートに対応する端子に接続されている。
【００６５】
図示しないが、フォトダイオード１０１３はカソード電極と、アノード電極と、カソード電極とアノード電極の間に設けられた光電変換層とを有している。リセット用トランジスタ１０１０のドレインは、フォトダイオード１０１３のアノード電極又はカソード電極に接続されている。
【００６６】
バッファ用トランジスタ１０１１のドレインに対応する端子は光センサ用電源線ＶＢに接続されており、常に一定の基準電位に保たれている。そしてバッファ用トランジスタ１０１１のソースに対応する端子は選択用トランジスタ１０１２のソース又はドレインの一方の端子に接続されている。
【００６７】
選択用トランジスタ１０１２のゲートは走査線ＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つ）に接続されている。そして選択用トランジスタ１０１２のソースとドレインに対応する端子は、一方の端子は上述したとおりバッファ用トランジスタ１０１１のソースに接続されており、もう一方の端子は光センサ出力配線ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬｙのいずれか１つ）に接続されている。光センサ出力配線（ＯＬ１〜ＯＬｙ）は定電流電源１０００にそれぞれ接続されており、常に一定の電流が流れている。
【００６８】
本実施の形態において、画素トランジスタ１００５及び選択用トランジスタ１０１２の極性は同じであるものとして、説明したが、画素回路部１０１の構成はこれに限定されないことを付記する。
【００６９】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【００７１】
（実施の形態３）
本実施の形態では絶縁表面を有する基板上に画素回路部を構成する各トランジスタを作製する方法について詳細に説明する。まず、図１０（Ａ）に示すように、基板７０１上に第１の絶縁膜７０２ａ及び第２の絶縁膜７０２ｂを形成する。第２の絶縁膜７０２ｂ上には、第１の半導体層７０３、第２の半導体層７０４、第３の半導体層７０５、第４の半導体層７０６、第５の半導体層７０７を形成する。
【００７２】
基板７０１としてはガラス基板、石英基板、セラミックス基板、プラスチック基板、半導体基板、サファイア基板、金属基板などを用いることができ、半導体層は、単結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素やインジウムリン等の化合物半導体などを用いて形成することができる。
【００７３】
また、基板７０１と第１の半導体層７０３乃至第５の半導体層７０７は、第１の絶縁膜７０２ａ及び第２の絶縁膜７０２ｂを介して貼り合わされている。基板と半導体層を貼り合わせる方法の一例について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態における基板と半導体層との貼り合わせ工程を示す断面図である。なお、本実施の形態において図１１は、便宜のため、実際とは異なる寸法を用いて図示している。
【００７４】
まず、図１１（Ａ）に示すように、半導体基板１１０１の一方の面に第１の絶縁膜１１０２を形成する。半導体基板としては、単結晶シリコン基板、ゲルマニウム基板、ガリウムヒ素やインジウムリン等の化合物半導体基板などを用いることができる。また、第１の絶縁膜１１０２は、図１０に示す第２の絶縁膜７０２ｂと同一の層であり、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、または酸化窒化シリコンを用いて形成した層を積層させて２層以上の構造で形成することができる。第１の絶縁膜１１０２は、化学気相成長（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。第１の絶縁膜１１０２は、５０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲で設けることが好ましい。なお、本明細書における化学気相成長（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法は、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法を範疇に含むものとする。
【００７５】
なお、酸化窒化シリコンとは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものであって、濃度範囲として酸素が５５乃至６５原子％、窒素が０．５乃至２０原子％、シリコンが２５乃至３５原子％、水素が０．１乃至１０原子％の範囲で含まれるものをいう。また、窒化酸化シリコンとは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものであって、濃度範囲として酸素が５乃至３０原子％、窒素が２０乃至５０原子％、シリコンが２５乃至３５原子％、水素が１５乃至２５原子％の範囲で含まれるものをいう。
【００７６】
次に図１１（Ｂ）に示すように、第１の絶縁膜１１０２を介して半導体基板１１０１に電界で加速されたイオンでなるイオンビームを半導体基板１１０１に照射することで半導体基板１１０１に導入し、半導体基板１１０１の一方の面から所定の深さの領域に水素がドーピングされた領域１１０３を形成する。
【００７７】
次に図１１（Ｃ）に示すように、第１の絶縁膜１１０２上に接合層１１０４を形成する。接合層１１０４は、半導体基板１１０１が支持基板と接合を形成する面に設ける。接合層１１０４は、単層構造としても２層以上の積層構造としてもよいが、半導体基板１１０１と接合する面（以下接合面という）が平滑面を有し親水性表面となることが好ましい。
【００７８】
接合面が平滑面を有し、親水性表面となる接合層１１０４としては、水素を含有する酸化シリコン、水素を含有する窒化シリコン、酸素と水素を含有する窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを用いて形成することができる。
【００７９】
水素を含有する酸化シリコンとしては、例えば有機シランを用いて化学気相成長法により作製される酸化シリコンは好ましい。有機シランを用いて形成された接合層１１０４、例えば酸化シリコン膜を用いることによって、支持基板と単結晶半導体層との接合を強固にすることができるためである。有機シランとしては、テトラエトキシシラン（略称：ＴＥＯＳ 化学式：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（略称：ＴＭＳ 化学式：Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラメチルシクロテトラシロキサン（略称：ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（略称：ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（略称：ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（化学式：ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（化学式：ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。
【００８０】
なお、接合層１１０４を酸化シリコンで形成する場合には、モノシラン、ジシラン、又はトリシランを原料ガスに用いてＣＶＤ法により形成することができる。また接合層として機能する酸化シリコン層は熱酸化膜でもよく、塩素を含んでいると好適である。
【００８１】
水素を含有する窒化シリコンは、シランガスとアンモニアガスを用いてプラズマＣＶＤ法により形成することができる。また、前記ガスに水素が加えられていても良い。酸素と水素を含有する窒化シリコンは、シランガスとアンモニアガスと亜酸化窒素ガスを用いてプラズマＣＶＤ法で作製することができる。いずれにしても、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法により、シランガス等を原料ガスとして用いて作製される酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンであって水素が含まれるものであれば適用することができる。ＣＶＤ法による成膜では、半導体基板１１０１に形成した水素をドーピングした領域１１０３から脱ガスが起こらない程度の温度を適用する。例えば、成膜温度を３５０℃以下とすることが好ましい。なお、半導体基板１１０１から半導体層を劈開する加熱処理は、ＣＶＤ法による成膜温度よりも高い加熱処理温度が適用される。いずれにしても接合層１１０４として、平滑面を有し、水酸基が付いた表面を有するものであれば良い。
【００８２】
接合層１１０４の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さであり、さらにより好ましくは２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さである。
【００８３】
次に図１１（Ｄ）に示すように、半導体基板１１０１と別に用意した基板１１０５とを密着させる。半導体基板１１０１上に形成された接合層１１０４の表面と基板１１０５の表面とを密着させることにより、半導体基板１１０１と基板１１０５とが接合する。この接合は、水素結合やファン・デル・ワールス力が作用している。水素結合は、基板表面が親水性であること、水酸基や水分子が接着剤として働き、熱処理で水分子が拡散し、残留成分がシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を形成して水素結合で接合する。さらにこの接合部は、水素が抜けることでシロキサン結合（Ｏ−Ｓｉ−Ｏ）が形成されることで共有結合になり、半導体基板１１０１と基板１１０５の接合が強固なものとなる。
【００８４】
基板１１０５は、図１０（Ａ）に示す基板７０１と同一のものであり、絶縁表面を有する基板を用いることができる。基板１１０５としては、ガラス基板を用いるのが好適であり、例えば第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）といわれる大面積のマザーガラス基板を用いる。大面積のマザーガラス基板を支持基板として用いて半導体基板を製造することで、半導体基板の大面積化が実現できる。その結果、１枚の基板から製造できる表示パネルの数（面取り数）を増大させることが可能となり、生産性を向上させることができる。
【００８５】
アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板の表面は、研磨面を有しているものを用いると平坦性が頗る良好であり好ましい。ガラス基板の研磨面と単結晶半導体基板、若しくは単結晶半導体基板に形成された接合層とを接合させることにより、接合不良を低減することができる。ガラス基板の研磨は、例えば酸化セリウム等で行えば良い。研磨処理をすることで、ガラス基板の主表面における端部領域を含む略全面に単結晶半導体基板を貼り合わせることができる。
【００８６】
なお、基板１１０５と接合層１１０４との接合を良好に行うために、接合面を活性化しておいてもよい。例えば、接合する面の一方又は双方に原子ビーム若しくはイオンビームを照射する方法などが挙げられる。原子ビーム若しくはイオンビームを利用する場合には、アルゴン等の不活性ガス中性原子ビーム若しくは不活性ガスイオンビームを用いることができる。その他に、プラズマ照射若しくはラジカル処理を行うことで接合面を活性化する方法も用いることもできる。このような表面処理により、４００℃以下の温度であっても異種材料間の接合することが容易になる。
【００８７】
接合層１１０４を介して基板１１０５と半導体基板１１０１を貼り合わせた後（図１１（Ｄ）参照）は、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行うことが好ましい。加熱処理や加圧処理を行うことにより基板１１０５と半導体基板１１０１の接合強度を向上させることが可能となる。加熱処理の温度は、基板１１０５の耐熱温度以下で行う。加圧処理は、接合面に垂直な方向に圧力が加わるように行い、基板１１０５及び半導体基板１１０１の耐圧性を考慮して行う。
【００８８】
次に図１１（Ｅ）に示すように、半導体基板１１０１に加熱処理を行うことにより、領域１１０３を劈開面として、半導体基板１１０１を劈開する。加熱処理の温度は接合層１１０４の成膜温度以上、基板１１０５の耐熱温度以下で行うことが好ましい。例えば４００℃乃至７００℃の温度範囲において加熱処理を行うことにより、領域１１０３に形成された微小な空洞の体積変化が起こり、領域１１０３に沿って劈開する。接合層１１０４は基板１１０５と接合しているので、基板１１０５上には半導体基板１１０１から分離された半導体層が固着され、図１１（Ｆ）に示すように、基板１１０５には、半導体基板と同じ結晶構造と結晶方位を有する半導体層が残存させることができる。
【００８９】
４００℃乃至７００℃の温度範囲での熱処理は、前述の接合強度を向上させるための熱処理と同じ装置で連続して行っても良いし、別の装置で行っても良い。例えば炉で２００℃２時間熱処理した後に、６００℃近傍まで昇温し２時間保持し、４００℃から室温までの温度域に降温した後炉より取り出す。また、熱処理は室温から昇温してもよい。また、炉で２００℃２時間熱処理した後に、瞬間熱アニール（ＲＴＡ）装置によって６００℃乃至７００℃の温度域で、１分間乃至３０分間（例えば６００℃、７分間、６５０℃、７分間）熱処理を行ってもよい。
【００９０】
４００℃乃至７００℃の温度範囲での熱処理により、接合層１１０４と基板１１０５のとの接合は水素結合から共有結合に移行し、領域１１０３に添加された元素が析出し圧力が上昇し、半導体基板１１０１を劈開させて半導体層を形成することができる。熱処理を行った後、基板１１０５と半導体基板１１０１は、一方が他方に載っている状態であり、大きな力を加えずに基板１１０５と半導体基板１１０１とを離すことができる。例えば、上方に載っている基板を真空チャックで持ち上げることにより簡単に離すことができる。この際、下側の基板の真空チャックやメカニカルチャックで固定しておくと水平方向のずれがなく基板１１０５及び半導体基板１１０１の両基板を離すことができる。
【００９１】
なお、このとき基板１１０５上に形成された半導体層１１０６の結晶性を高めるために半導体層の表面にレーザビームを照射することもできる。レーザビームを照射することにより、半導体層中の欠陥を修復することができる。
【００９２】
また、基板１１０５上に形成された半導体層１１０６の表面の平坦性を高めるためにドライエッチングまたはウェットエッチングを行うこともできる。ドライエッチングまたはウェットエッチングを行うことにより、半導体層１１０６の一部を除去し、表面の荒れを低減することができる。
【００９３】
また、基板１１０５上に形成された半導体層１１０６の表面の結晶性を高めるために熱処理を行うこともできる。例えば５００℃以上７００℃以下の加熱処理を行うことが好ましい。この加熱処理によって、レーザビームの照射で回復されなかった、半導体層１１０６の欠陥の消滅、歪みの緩和をすることができる。
【００９４】
以上のような方法を用いて図１１（Ｆ）に示すような基板１１０５上に絶縁膜を介して設けられた半導体層１１０６を形成することができる。なお、図１１に示す方法は一例であり、これに限定されず、他の方法を用いても形成することができる。
【００９５】
図１０（Ａ）の説明に戻る。島状に分割された第１の半導体層７０３乃至第５の半導体層７０７、第２の絶縁膜７０２ｂを覆うゲート絶縁膜７０８を形成する。ゲート絶縁膜７０８はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて形成する。そして、ゲート絶縁膜７０８上にゲート電極を形成するための第１の導電膜７０９ａと第２の導電膜７０９ｂとを形成する。
【００９６】
ゲート絶縁膜７０８は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、及び窒化酸化シリコンのいずれか一つまたは複数を用いて単層、または積層させて形成することができる。
【００９７】
第１の導電膜７０９ａ及び第２の導電膜７０９ｂは、タンタル、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、クロム、及びニオブなどから選択された元素、またはこれらの元素を主成分とする合金材料、若しくは化合物材料を用いてそれぞれ形成することができる。本実施の形態では、第１の導電膜７０９ａとして窒化タンタル、第２の導電膜７０９ｂとしてタングステンを用いるものとする。
【００９８】
次に図１０（Ｂ）に示すように、レジストマスク７１０乃至７１５を形成し、ゲート電極を形成するための第１のエッチング処理を行う。エッチング方法に限定はないが、好適にはＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いる。
【００９９】
上記エッチング条件では、レジストマスクの形状と、基板側に印加するバイアス電圧の効果により端部をテーパー形状とすることができる。また、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするため、オーバーエッチング処理により、ゲート絶縁膜７０８が露出した面は一部エッチングされる。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電膜と第２の導電膜から成る第１の形状の導電膜７１６乃至７２１（第１の導電膜７１６ａ乃至７２１ａと第２の導電膜７１６ｂ乃至７２１ｂ）、ゲート絶縁膜７２２を形成する。
【０１００】
そして、図１０（Ｃ）で示すように、第１のドーピング処理を行いｎ型の不純物（ドナー）をドーピングする。ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行う。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。第１の形状の導電膜をマスクとして利用する。こうして、第１の不純物領域７２３乃至７２７を形成する。
【０１０１】
図１０（Ｄ）で示す第２のエッチング処理は、ＩＣＰエッチング法により等方性のエッチング処理であり、第２の形状の導電膜７２８乃至７３３（第１の導電膜７２８ａ乃至７３３ａと第２の導電膜７２８ｂ乃至７３３ｂ）を形成する。７３９はゲート絶縁膜であり、第２の形状の導電膜７２８乃至７３３で覆われない領域は、エッチングされて膜厚が薄くなる。
【０１０２】
次いで、第２のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理よりもドーズ量を下げ高加速電圧の条件でｎ型の不純物（ドナー）をドーピングする。図１０（Ｃ）で島状の半導体層に形成された第１の不純物領域の内側に第２の不純物領域７３４乃至７３８を形成する。このドーピングは、第２の形状の導電膜７２８ｂ乃至７３３ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第２の形状の導電膜７２８ａ乃至７３３ａの下側の領域に不純物元素が添加されるようにドーピングする。
【０１０３】
そして、図１２（Ａ）に示すように、第３のエッチング処理を行い、ゲート絶縁膜のエッチング処理を行う。その結果、第２の形状の導電膜７２８ａ乃至７３３ａもエッチングされ、端部が後退して小さくなり、第３の形状の導電膜７４０乃至７４５（第１の導電膜７４０ａ乃至７４５ａと第２の導電膜７４０ｂ乃至７４５ｂ）が形成される。７４６は残存するゲート絶縁膜であり、エッチングをさらに進めて半導体層の表面を露出させても良い。
【０１０４】
ｐチャネル型トランジスタに対しては、図１２（Ｂ）に示すように、レジストマスク７５８乃至７６０を形成し、ｐチャネル型トランジスタを形成する島状半導体層にｐ型の不純物（アクセプタ）をドーピングする。ドーピングによって島状半導体層には、第３の不純物領域７６７ａ、７６７ｂ、７６７ｃ、７６８ａ、７６８ｂ、７６８ｃを形成する。ｐ型の不純物（アクセプタ）は１３族に属する元素から選ばれ、典型的にはボロン（Ｂ）を用いる。
【０１０５】
以上までの工程で半導体層に不純物領域が形成される。その後、図１２（Ｃ）で示す工程では、レジストマスク７６９、７７０を形成し、フォトダイオードを形成する半導体層７０６上にある第３の形状の導電膜７４３を除去する。第３の形状の導電膜７４０、７４１、７４２、７４４はゲート電極となり、第３の形状の導電膜７４５は容量配線となる。
【０１０６】
次に、図１３（Ａ）に示すように、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜から成る第１の層間絶縁膜７７１をプラズマＣＶＤ法で形成する。そして導電型の制御を目的としてそれぞれの島状半導体層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。活性化はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行うことが好ましい。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することもできる。
【０１０７】
この第１の層間絶縁膜７７１にコンタクトホールを形成し、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを用いて、光センサ出力配線７７２、接続配線７７３、光センサ用電源線７７５、接続配線７７７、コモン配線７７９、ソース信号線７８０、ドレイン配線７８１を形成する。また、フォトダイオード８０４上には、光を遮光するために接続配線７７７が延設されている。
【０１０８】
そして、これらの配線の上にパッシベーション膜７８２、第２の層間絶縁膜７８３を形成する。パッシベーション膜７８２は窒化シリコン膜で形成することができる。さらに、有機樹脂からなる第２の層間絶縁膜７８３を形成する。有機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等を使用することができる。
【０１０９】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、第２の層間絶縁膜７８３及びパッシベーション膜７８２に、ドレイン配線７８１に達するコンタクトホールを形成し、画素電極７８４を形成する。画素電極は、透過型の液晶表示装置であれば、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）で形成する。画素電極は、反射型の液晶表示装置であれば、反射膜（アルミニウム等の金属膜）で形成する。また表示素子としてＥＬ素子を有する表示装置であれば、発光素子の陽極または陰極となる材料を用いて形成する。
【０１１０】
以上の様にして、バッファトランジスタ８０１、選択用トランジスタ８０２、リセット用トランジスタ８０３、フォトダイオード８０４、画素トランジスタ８０５、保持容量８０６を形成することができる。
【０１１１】
バッファトランジスタ８０１はｎチャネル型トランジスタであり、チャネル形成領域８１０、第３の形状の導電膜７４０から成るゲート電極と重なる第２の不純物領域８１１（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｄｒａｉｎ：ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８１２（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ：ＬＤＤ領域）とソースまたはドレインとして機能する第１の不純物領域８１３を有している。
【０１１２】
選択用トランジスタ８０２もｎチャネル型トランジスタであり、チャネル形成領域８１４、第３の形状の導電膜７４１から成るゲート電極と重なる第２の不純物領域８１５、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８１６とソースまたはドレインとして機能する第１の不純物領域８１７を有している。
【０１１３】
リセット用トランジスタ８０３はｐチャネル型トランジスタであり、チャネル形成領域８１８、ソースまたはドレインとして機能する第３の不純物領域８１９乃至８２１を有している。
【０１１４】
フォトダイオード８０４はｐ型不純物が添加された第３の領域８２６乃至８２８、ｎ型の不純物が添加された第１の不純物領域８２５及び第２の不純物領域８２３、８２４、不純物が添加されない真性領域８２２から成り、いわゆるｐｉｎ型の構造を有している。そして、第１の不純物領域８２５は接続配線７７７とコンタクトを形成し、リセット用トランジスタ８０３のドレイン側と接続している。一方、第３の不純物領域８２８はコモン配線７７９とコンタクトを形成している。
【０１１５】
画素トランジスタ８０５にはチャネル形成領域８２９、第３の形状の導電膜７４３からなるゲート電極と重なる第２の不純物領域８３０（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８３１（ＬＤＤ領域）とソースまたはドレインとして機能する第１の不純物領域８３２、８３３、８３４を有している。また、保持容量８０６の一方の電極として機能する半導体層８３５は第１の不純物領域から連続して形成されたもので、端部には第２の不純物領域と同じ濃度で不純物が添加された領域８３６、８３７が形成されている。
【０１１６】
図１４はこのような画素回路の上面図を示す。図１４において、Ａ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線はそれぞれ図１３（Ｂ）で示すＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線に対応している。また図１４に示し画素回路の上面図に付した符号は、図９で説明した画素部のものと同様である。
【０１１７】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられ、一連の工程により同時に形成することができる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【０１１９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３で画素電極まで作製したトランジスタを具備する基板から、携帯電話の表示部を作製する工程を説明する。図１５に透過型液晶表示装置を携帯電話の表示部とする場合の工程について説明をおこなう。まず、実施の形態３に従い、図１３（Ｂ）の状態のトランジスタを具備する基板を作製した後、図１５で示すように柱状のスペーサ１４０１を形成する。そしてスペーサ１４０１を覆うように配向膜１４０２を形成しラビング処理をする。
【０１２０】
対向基板１４０３には対向電極１４０４を形成し、配向膜１４０５を形成した後ラビング処理を行う。そして、トランジスタを具備する基板と対向基板とを貼り合わせる。その後、両基板の間に液晶材料を注入し液晶層１４０６を形成する。このようにして図１６に示す光センサ及び表示素子を具備する画素回路を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示部が完成する。完成したアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示部は、図１６に示すように、バックライトユニット１５０１を設けることにより、画像の表示及び光センサによる検知をおこなうことができる。バックライトユニット１５０１は一例として、光源１５０２、拡散板１５０３、導光板１５０４を有する。光源１５０２からの光は拡散板によって拡散され、導光板を通って液晶層側（対向基板側）に放射される。光はトランジスタを透過して被照射体１５０５に照射される。被照射体１５０５の有無に応じて光が反射または透過され、フォトダイオードへの光が入射または非入射が選択されるため、被照射体を電気的な信号として光センサであるフォトダイオードが読み取ることができる。
【０１２１】
なお光源としては、冷陰極管または発光ダイオードを用いればよい。なお、バックライトユニットとして、発光ダイオードを一面に配置し面光源としたものを用いてもよく、この場合拡散板、及び導光板を削減する構成とすることも可能である。
【０１２２】
なお、光源１５０２から射出される光を間欠的に射出することにより、外光の光と、バックライトユニットからの光とを分離して、光センサであるフォトダイオードが検知することができるため好適である。
【０１２３】
なお、実施の形態３で説明したように光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとなる。この場合、バックライトユニットからの光を可視光である表示素子用の第１の光源とし、第１の光源とは別に光センサであるフォトダイオードが反射光を検出するための近赤外光である第２の光源を設ける構成としてもよい。第１の光源と第２の光源は、表示用制御回路により、切り替えて、表示素子による良好な表示と、光センサであるフォトダイオードの光の感度の向上を同時に達成することができるため好適である。
【０１２４】
次に図１７に、実施の形態３で画素電極まで作製したトランジスタを具備する基板から、表示素子にＥＬ素子を有する携帯電話の表示部を作製する場合の工程について説明する。図１７においては、発光素子は射出される光をトランジスタが設けられた側から射出する所謂ボトムエミッション型のＥＬ素子を携帯電話の表示部とする場合の工程について説明する。まず、実施の形態３に従い、図１３（Ｂ）の状態のトランジスタを具備する基板を作製した後、図１７で示すように陽極となる電極１７０１上に発光層１７０２を形成する。次に、発光層１７０２を覆うように発光素子の陰極となる電極１７０３を形成する。次に、対向基板１７０４とトランジスタを具備する基板とを貼り合わせる。このようにして図１７に示す光センサ及び表示素子を具備する画素回路を備えたアクティブマトリクス型発光装置の表示部が完成する。完成したアクティブマトリクス型発光装置の表示部は、図１８に示すように、発光層１７０２が発光することにより、画像の表示及び光センサによる検知をおこなうことができる。発光層１７０２からの光は、トランジスタを具備する基板側に放射される。光は被照射体１８０１に照射される。被照射体１８０１の有無に応じて光が反射または透過され、フォトダイオードへの光が入射または非入射が選択されるため、被照射体を電気的な信号として光センサであるフォトダイオードが読み取ることができる。
【０１２５】
なお、発光層１７０２から射出される光を間欠的に射出することにより、外光の光と、発光層からの光とを分離して、フォトダイオードが検知することができるため好適である。
【０１２６】
なお、実施の形態３で説明したように光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとなる。この場合、発光素子から射出される可視光の他に、フォトダイオードが反射光を検出するための近赤外光を射出するための光源を有するバックライトユニットを設ける構成とすることが好ましい。近赤外光を射出するための光源は、表示用制御回路により、間欠的に動作させることにより、消費電力の低減、及び光センサであるフォトダイオードの光の感度の向上を同時に達成することができるため好適である。
【０１２７】
なお、実施の形態３で説明したように光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとすることができる。カラー表示を行う場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうち、Ｒの光による感度を高くすることができる。そのため、フォトダイオードをＲの表示素子を有する画素に対応して設ける構成とすることができる。フォトダイオードをＲの表示素子を有する画素に対応して設ける構成とすることにより、画素回路部を構成する素子数を削減することができ、また消費電力を低減することができるため、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。
【０１２８】
また上述のように、光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとすることができ、Ｒの表示素子を有する画素に対応して設けられるフォトダイオードは感度を高くすることができる。そのため、利用者の血管の配置を利用した本人認証にも応用が可能となる。利用者の血管の位置に関する情報は、手のひらの全体若しくは一部より、各画素に設けられたフォトダイオードで構成されるイメージセンサーにより行われる。本人認証を行う機能を有する携帯電話とすることにより、携帯電話に記憶された情報のセキュリティーを高める機能を付加することができるため好適である。
【０１２９】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【０１３１】
（実施の形態５）
次に、図１９を参照して、表示素子、及び光センサを具備する画素回路が形成された表示パネル、並びに傾き検出部を具備する携帯電話の構成の一例について説明する。
【０１３２】
表示パネル２００１はハウジング２００２に脱着自在に組み込まれる。ハウジング２００２は表示パネル２００１のサイズに合わせて、形状又は寸法を適宜変更することができる。表示パネル２００１を固定したハウジング２００２はプリント基板２００３に嵌入されモジュールとして組み立てられる。
【０１３３】
表示パネル２００１はＦＰＣ２００４を介してプリント基板２００３に接続される。プリント基板２００３には、スピーカー２００５、マイクロフォン２００６、送受信回路２００７、演算回路、表示部制御回路などを含む信号処理回路２００８、及び傾き検出部２００９が形成されている。このようなモジュールと、操作キー２０１０、バッテリー２０１１、アンテナ２０１２を組み合わせ、筐体２０１３に収納する。表示パネル２００１の画素部は筐体２０１４に形成された開口窓から視認できように配置する。
【０１３４】
表示パネル２００１は、画素回路部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の低い駆動回路）を基板上にトランジスタを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル２００１に実装しても良い。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このような構成とすることで、表示装置の低消費電力化を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。携帯電話機の低コスト化を図ることができる。
【０１３５】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【０１３６】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】実施の形態１を説明するためのブロック図。
【図２】実施の形態１を説明するための図。
【図３】実施の形態１を説明するための図。
【図４】実施の形態１を説明するための図。
【図５】実施の形態１を説明するための図。
【図６】実施の形態１を説明するための図。
【図７】実施の形態１を説明するための図。
【図８】実施の形態２を説明するためのブロック図。
【図９】実施の形態２を説明するための回路図。
【図１０】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１１】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１２】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１３】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１４】実施の形態３を説明するための上面図。
【図１５】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１６】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１７】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１８】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１９】実施の形態５を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【０１３８】
１００ 携帯電話
１０１ 画素回路部
１０２ 表示素子駆動回路
１０３ 光センサ駆動回路
１０４ 表示部制御回路
１０５ 光センサ制御回路
１０６ 傾き検出部
１０７ 演算回路
１０８ 信号送受信部
１０９ 外部入出力部
１１０ 画素
１１１ 表示素子
１１２ 光センサ
１１３ メモリ部
１１４ アンテナ
１１５ 送受信回路
１１６ スピーカー
１１７ マイクロフォン
１１８ 音声処理回路
１１９ 操作キー
１２０ インターフェース
１２１ ＲＯＭ
１２２ ＲＡＭ
２００ 携帯電話
２０１ 表示部
２０２ 操作キー
２０３ スピーカー
２０４ マイクロフォン
２０５ 撮像レンズ
２１１ セグメント表示領域
２１２ 画像表示領域
２１３ 入力キー表示領域
２１４ 文字表示領域
２５１ 表示
２５２ 表示
２５３ 表示
２５４ 表示
３２０ データ線駆動回路
３２１ 光センサ信号線駆動回路
３２２ 走査線駆動回路
３２３ 光センサ走査線駆動回路
７０１ 基板
７０３ 半導体層
７０４ 半導体層
７０５ 半導体層
７０６ 半導体層
７０７ 半導体層
７０８ ゲート絶縁膜
７１０ マスク
７１６ 導電膜
７２２ ゲート絶縁膜
７２３ 不純物領域
７２８ 導電膜
７２９ 導電膜
７３２ 導電膜
７３４ 不純物領域
７４０ 導電膜
７４３ 導電膜
７４５ 導電膜
７５８ レジストマスク
７６９ マスク
７７１ 層間絶縁膜
７７２ 光センサ出力配線
７７３ 接続配線
７７５ 光センサ用電源線
７７７ 接続配線
７７９ コモン配線
７８０ ソース信号線
７８１ ドレイン配線
７８２ パッシベーション膜
７８３ 層間絶縁膜
７８４ 画素電極
８０１ バッファトランジスタ
８０２ 選択用トランジスタ
８０３ リセット用トランジスタ
８０４ フォトダイオード
８０５ 画素トランジスタ
８０６ 保持容量
８１０ チャネル形成領域
８１１ 不純物領域
８１２ 不純物領域
８１３ 不純物領域
８１４ チャネル形成領域
８１５ 不純物領域
８１６ 不純物領域
８１７ 不純物領域
８１８ チャネル形成領域
８１９ 不純物領域
８２２ 真性領域
８２３ 不純物領域
８２５ 不純物領域
８２６ 領域
８２８ 不純物領域
８２９ チャネル形成領域
８３０ 不純物領域
８３１ 不純物領域
８３２ 不純物領域
８３５ 半導体層
８３６ 領域
１０００ 定電流電源
１００１ 表示素子部
１００２ 光センサ部
１００３ 保持容量
１００４ 液晶素子
１００５ 画素トランジスタ
１０１０ リセット用トランジスタ
１０１１ バッファ用トランジスタ
１０１２ 選択用トランジスタ
１０１３ フォトダイオード
１１０１ 半導体基板
１１０２ 絶縁膜
１１０３ 領域
１１０４ 接合層
１１０５ 基板
１１０６ 半導体層
１４０１ スペーサ
１４０２ 配向膜
１４０３ 対向基板
１４０４ 対向電極
１４０５ 配向膜
１４０６ 液晶層
１５０１ バックライトユニット
１５０２ 光源
１５０３ 拡散板
１５０４ 導光板
１５０５ 被照射体
１７０１ 電極
１７０２ 発光層
１７０３ 電極
１７０４ 対向基板
１８０１ 被照射体
２００１ 表示パネル
２００２ ハウジング
２００３ プリント基板
２００４ ＦＰＣ
２００５ スピーカー
２００６ マイクロフォン
２００７ 送受信回路
２００８ 信号処理回路
２００９ 傾き検出部
２０１０ 操作キー
２０１１ バッテリー
２０１２ アンテナ
２０１３ 筐体
２０１４ 筐体
２１３Ａ 入力キー表示領域
２１３Ｂ 入力キー表示領域
３２０ａ シフトレジスタ
３２０ｂ ラッチ（Ａ）
３２０ｃ ラッチ（Ｂ）
７０２ａ 絶縁膜
７０２ｂ 絶縁膜
７０９ａ 導電膜
７０９ｂ 導電膜
７１６ａ 導電膜
７１６ｂ 導電膜
７２８ａ 導電膜
７２８ｂ 導電膜
７４０ａ 導電膜
７４０ｂ 導電膜
７６７ａ 不純物領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯型情報通信装置、所謂携帯電話に関する。特に本発明は、光センサを各画素に備えた表示部を具備する携帯型情報通信装置、所謂携帯電話に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話は、高機能化が進むことにより、利便性が向上したものとなっている。携帯電話の高機能化には、表示部の高精細化、通信機能の大容量化、電子部品の小型化等が大きく関わり、携帯電話の普及に一役買っている。特に表示部の高機能化は、近年、開発がめざましく、利用者の利便性の向上に寄与するものとなっている。
【０００３】
特許文献１には、表示部の高機能化への一つの提案として、表示部の複数の画素に光センサを設け、使用者の個体情報を読み取り、本人認証を行う本人認証システムを備えた携帯型情報通信装置である携帯電話の構成について開示している。
【特許文献１】特開２００２−３３８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話は、テレビジョン放送を受信し表示する映像機能、携帯電話の基地局を介した通信による通話機能、及びインターネットを介して電子メール等を送受信する機能を有する多機能な機種の開発が進み、普及も進んでいる。一方、携帯電話が有する機能の切り替えは、携帯電話の利用者によって、携帯電話に設けられた操作ボタンに触ること、または表示部に設けられた光センサの外光の読み取りによりなされているのが現状である。しかしながら、利用者がその都度、操作ボタン及び光センサが設けられた表示部に触ることによって、携帯電話が有する機能を切り替えることは、操作が煩雑になり、利便性に欠くこととなる。
【０００５】
また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法によっては、操作ボタン及び光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化することで操作性の向上を図ることができる。しかしながら、操作ボタンは携帯電話に備え付けのものであり、大きさまたは配置を最適化することはできない。また光センサが設けられたタッチパネル方式の表示部では、表示部に表示された入力キーの配置を切り換えるために、利用者による操作を要することとなり、利便性に欠くこととなる。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題を鑑み、携帯電話の機能を切り替えて使用する状況において、利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することを課題とする。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部に表示される入力キーの大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一は、光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きに応じた信号を出力するための傾き検出部と、傾き検出部からの信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また本発明の一は、光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きが縦向きまたは横向きであるかを検出し、傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、傾きに応じた信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明の一は、光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、携帯電話の傾きが第１の状態乃至第３の状態であるかを検出し、傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、傾きに応じた信号により、表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、携帯電話の機能を切り替えて使用する状況において、利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部に表示される入力キーの大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、携帯電話の構成及びその機能について、ブロック図等を用いて説明する。なお、本明細書における携帯電話とは、テレビジョン放送を受信すること等により画像を表示する映像機能、携帯電話の基地局を介した通信による通話機能、及びインターネットを介して電子メール等を送受信する機能等を有する携帯型情報通信装置のことをいう。なお携帯電話が有する機能は複数でもよく、前述の機能に限定されるものではないことを付記する。
【００１３】
図１に本実施の形態で説明する携帯電話のブロック図を示す。図１に示す携帯電話は、画素回路部１０１と、表示素子駆動回路１０２と、光センサ駆動回路１０３と、表示部制御回路１０４と、光センサ制御回路１０５と、傾き検出部１０６と、演算回路１０７、信号送受信部１０８と、外部入出力部１０９と、メモリ部１１３と、を有する。
【００１４】
図１において、画素回路部１０１には、複数の画素１１０が設けられており、表示素子１１１の他に各画素には複数の光センサ１１２が設けられている。表示素子駆動回路１０２は、データ線駆動回路、及び走査線駆動回路（共に図示せず）を備え、画素回路部１０１における表示素子１１１を制御するものである。光センサ駆動回路１０３は、光センサ信号線駆動回路、及び光センサ走査線駆動回路（共に図示せず）を備え、画素回路における光センサ１１２の制御、及び光センサ１１２からの信号を検知するものである。表示部制御回路１０４は、演算回路１０７からの信号に基づいて、画素回路部１０１で表示を行うための画像データ等を表示素子駆動回路１０２に出力するための回路である。光センサ制御回路１０５は、演算回路１０７からの信号に基づいて、画素回路部１０１に設けられた光センサ１１２で外部光を検知するための信号等を光センサ駆動回路１０３に出力し、且つ光センサ駆動回路１０３で得られた光センサ１１２からの信号を符号化し、演算回路１０７に出力するためのものである。傾き検出部１０６は、携帯電話の傾きを検知し、携帯電話の傾きの度合いに応じた信号を演算回路１０７に出力するためのものである。演算回路１０７は、傾き検出部１０６からの信号に基づいて、メモリ部１１３への信号の書き込みまたは読み出しを行うと共に、信号送受信部１０８、外部入出力部１０９、及び光センサ制御回路１０５からの信号を、利用者の所望の機能に応じて変換し、表示部制御回路１０４、信号送受信部１０８、及び外部入出力部１０９に出力するためのものである。
【００１５】
信号送受信部１０８は、アンテナ１１４及び送受信回路１１５を有する。アンテナ１１４は、外部より無線信号を受信、及び外部への無線信号を送信するためのものである。なおアンテナ１１４は、テレビジョン放送等の動画像に関する無線信号を受信する機能を有するものであってもよい。送受信回路１１５は、アンテナ１１４で受信した無線信号のデータ信号を復調する機能、アンテナ１１４より送信する無線信号のデータ信号を変調する機能等を有するものである。
【００１６】
外部入出力部１０９は、スピーカー１１６、マイクロフォン１１７、音声処理回路１１８、操作キー１１９、インターフェース１２０を有するものである。スピーカー１１６は、無線信号に重畳された音声に関するデータ信号をもとに、音声を出力するものである。マイクロフォン１１７は、携帯電話利用者の音声を信号に変換するためのものである。音声処理回路１１８は、スピーカー１１６に出力するアナログ信号の生成、マイクロフォン１１７で変換された音声に基づく信号の符号化等を行うためのものである。また操作キー１１９は利用者によって操作され、当該操作を電気的な信号に変換し出力するものである。またインターフェース１２０は音声処理回路１１８及び操作キー１１９と演算回路１０７との間で信号を入出力するためのものである。
【００１７】
メモリ部１１３は、演算回路１０７において、傾き検出部１０６からの信号に基づいて表示部制御回路１０４に出力する信号を処理するためのプログラムや、信号送受信部１０８及び外部入出力部１０９との入出力される信号の信号処理に関するプログラムは記憶されているものである。一例としては、メモリ部１１３は、ＲＯＭ１２１（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ１２２（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成されるものである。
【００１８】
なお、上述した信号送受信部１０８、外部入出力部１０９、及びメモリ部１１３の構成については一例として示したものであり、本発明が上述の構成に限定されるものではないことを付記する。
【００１９】
なお傾き検出部１０６は、一例として、ジャイロスコープ、３軸加速度センサで構成することで所望の機能を得ることができる。ジャイロスコープとしては、機械式、液体式、または光学式のジャイロスコープを用いればよい。
【００２０】
なお本発明における傾き検出部１０６としては、特に小型化された傾きを検出するための部品を用いることが好ましく、この場合ＭＥＭＳ技術を用いた３軸加速度センサを用いることで、携帯電話の小型化も達成することができるため好適である。
【００２１】
なお本発明の携帯電話の構成においては、傾き検出部を設ける構成について示すが、他にも別のセンサを設ける構成としてもよい。傾きを検出する以外のセンサとしては、位置、磁気、温度、化学物質、音声、放射線、等を検出するものが挙げられる。複数のセンサを具備することでより多機能な携帯電話を提供することができる。例えば、通話機能が禁止されている区域（電車の優先席付近）にいることを位置センサが検出した場合に携帯電話の傾きに応じた機能の一部（通話機能）を制限する機能を実現することが可能となる。
【００２２】
次に図１で説明した構成の傾き検出部１０６及び演算回路１０７の動作について、携帯電話の外観（斜視図、模式図）を用いて図２乃至図７にて説明する。なお、携帯電話の表示部の形状は、表示面を正面から見た場合に、長辺および短辺を有する長方形の形状を有するものとして説明する。なお携帯電話の表示部を納めた筐体の形状は、表示面を正面から見た場合に、長方形の形状に限定されるものではないが、小型化及び操作性の観点から長方形の形状であることが望ましい。なお、携帯電話の筐体の角部は、安全性、耐久性の観点から、丸みを帯びた形状または面取りがなされた形状であるものも含むものとする。
【００２３】
図２（Ａ）に携帯電話の斜視図について示す。図２（Ａ）に示す携帯電話は、利用者が使用の際に携帯電話の基地局を介した通信による通話機能を利用する場合について想定し説明する。図２（Ａ）に示す斜視図では、携帯電話２００は、表示部２０１、操作キー２０２、スピーカー２０３、マイクロフォン２０４、撮像レンズ２０５を有する構成について示している。なお表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００２４】
なお、本明細書において、操作キーとは、押しボタン等のように、操作キーの可動部を動かすことで電気的な制御を行うもののことをいう。
【００２５】
また図２（Ｂ）に図２（Ａ）とは異なる構成の携帯電話の斜視図について示す。図２（Ａ）と異なる点は、スピーカー２０３、及びマイクロフォン２０４の位置が表示面を正面から見た場合に長方形の対角をなす位置に設けられている点にある。スピーカー２０３、及びマイクロフォン２０４を携帯電話の対角をなす位置に配置することにより、スピーカー２０３とマイクロフォン２０４とを離間して設けることができる。そのため、携帯電話を小型化した際に、耳と口の位置からスピーカー２０３またはマイクロフォン２０４が離れてしまい通話するための機能が低下するといったことを解消し、携帯電話の通話機能を利用する際の利便性を向上させることができる。
【００２６】
携帯電話で通話機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、１）通話する相手を入力キーによって選択して指定する機能、２）通話先の電話番号を入力キーによって入力する機能、３）通話先からの通知により利用者を読み出す機能、を経ることとなる。前述の機能１）乃至３）は、携帯電話の筐体を縦向き、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の長辺方向が垂直方向となる傾きで利用者が使用するものである。そして図２（Ｃ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には通話する相手及び電話番号の表示２５１並びに番号及び選択するための入力キーの表示２５２を配置する。携帯電話で通話機能を使用する利用者は、前述の機能１）乃至３）に応じて入力キーの表示より通話する相手及び電話番号を選択し、通話を行う。
【００２７】
なお、本明細書において、携帯電話が縦向きとは、表示面を正面から見た場合に長方形の長辺方向が垂直方向となる傾きであることをいう。また携帯電話が横向きとは、表示面を正面から見た場合に長方形の長辺方向が水平方向となる傾きであることをいう。
【００２８】
なお、本明細書において、入力キーとは、光センサが設けられた表示部に表示される「操作するための領域」のことをいう。すなわち、入力キーは、表示部での表示に応じて大きさや配置を可変することができる。
【００２９】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図２（Ａ）に示すように筐体を縦向きにしたのを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図２（Ｃ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため利用者が使用する機能に応じて、入力キーの表示領域を最小限に留めることができ、入力キーの大きさ及び配置を最適化することができる。
【００３０】
なお、図２（Ｃ）に示した携帯電話で通話機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には通話する相手及び電話番号の表示２５１並びに番号及び選択するための入力キーの表示２５２を示して説明した。図２（Ｃ）に示した携帯電話で通話機能を利用する場合の模式図は、図２（Ｄ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、画像表示領域２１２、入力キー表示領域２１３に分けて説明することができる。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成、及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても通話機能を使用することができるものである。
【００３１】
なお、図２（Ａ）に示す構成では、携帯電話２００は、撮像レンズ２０５を具備する構成について示したが、撮像レンズを具備しない構成としてもよい。但し、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号に加えて、携帯電話２００が具備するカメラ機能により撮影された画像の画像処理により携帯電話の傾きに関する情報を得ることで誤動作の少ない携帯電話の機能変換機能を実現することができるため好適である。
【００３２】
図２（Ａ）では、携帯電話で通話機能を利用する場合について想定し、縦向きで利用者が使用する場合の機能について一例を示し説明した。図３乃至図７では、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向となる傾き、すなわち横向きであり、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾けて利用者が使用する場合の機能について一例を示し説明していく。
【００３３】
まず図３においては、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向となる傾きであり、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾ける際の携帯電話の概略図及び斜視図について説明する。図３（Ａ）には携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向の傾きの例について示したものである。図３（Ａ）では、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が略垂直方向（垂直方向ともいう）、斜め方向、及び略水平方向（水平方向ともいう）とした場合の携帯電話の機能の切り替えについて説明する。すなわち、携帯電話を横向きにした場合の携帯電話の機能の切り替えについて説明する。
【００３４】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）で説明した携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が略垂直方向の場合の携帯電話の斜視図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）で説明した携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺が斜め方向の場合の携帯電話の斜視図である。図３（Ｄ）は、図３（Ａ）で説明した携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺が略水平方向の場合の携帯電話の斜視図である。なお、略垂直方向とは、一例として図３（Ａ）に示すように、垂直方向から−２０°乃至２０°の範囲に、携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が傾けられていることをいう。また斜め方向とは、一例として図３（Ａ）に示すように、水平方向または垂直方向より４５°の方向から−２５°乃至２５°の範囲に、携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が傾けられていることをいう。また略水平方向とは、一例として図３（Ａ）に示すように、水平方向から−２０°乃至２０°の範囲に、携帯電話を正面から見た場合に長方形の短辺方向が傾けられていることをいう。なお傾き検出部からの傾きの度合いに応じた信号に対して、更に複数の機能を分けた設定としてもよい。本実施の形態においては、携帯電話の表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向となる傾きであり、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾ける際の利用者の使用する機能に応じた機能変更の例について略垂直方向、斜め方向、略水平方向にわけて説明していく。なお、図３（Ｂ）乃至図３（Ｄ）で示す携帯電話の斜視図に付した符号は、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号と同一であり説明を省略する。
【００３５】
なお、本明細書において、図３（Ｂ）の携帯電話の状態を第１の状態（または横向き且つ垂直状態）、図３（Ｃ）の携帯電話の状態を第２の状態（または横向き且つ斜め状態）、図３（Ｄ）の携帯電話の状態を第３の状態（または横向き且つ水平状態）と呼ぶこととする。なお、本発明は図３（Ｂ）乃至図（Ｄ）の状態に限定されるものではなく、携帯電話が有する機能に最適な傾きに応じて、機能を切り替えるものであればよい。
【００３６】
なお本明細書にて用いる第１、第２、第３、乃至第Ｎ（Ｎは自然数）という用語は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００３７】
図４に図３（Ｂ）で示した第１の状態での携帯電話の機能について説明していく。図４（Ａ）に示す携帯電話は、利用者が使用の際にテレビジョン放送を受信し表示する場合、またはメモリ部に記憶された動画像表示をもとに映像機能を使用する場合について想定し説明する。図４（Ａ）に示す斜視図では、図３（Ｂ）と同様に、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号が付されている。表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００３８】
携帯電話で映像機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、必要な映像を見やすい形で表示する機能である。前述の機能は、携帯電話の筐体を横向き、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向（垂直方向）となる傾きで利用者が使用するものである。そして図４（Ｂ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には所望の映像（一例としてはテレビジョン放送の映像）の表示２５３を配置する。携帯電話で映像機能を使用する利用者は、表示面の大部分を使ったテレビジョン放送の映像を視聴することができる。
【００３９】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図４（Ａ）に示すように筐体を載置した際の筐体の傾きを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図４（Ｂ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた表示素子によって表示面の大部分を使った映像の視聴ができる。
【００４０】
なお、図４（Ｂ）に示した携帯電話で映像機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には所望の映像の表示２５３を示して説明した。図４（Ｂ）に示した携帯電話で映像機能を利用する場合の模式図は、図４（Ｃ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、画像表示領域２１２に分けて説明することができる。または図４（Ｄ）に示すようにセグメント表示領域２１１、画像表示領域２１２、入力キー表示領域２１３と分けてもよい。携帯電話でテレビジョン放送の映像を視聴する際には、放送局の選択を行うため、入力キー表示領域２１３を設けることで利便性を向上できるため好適である。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図４（Ｂ）乃至図４（Ｄ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても映像機能を使用することができるものである。
【００４１】
なお、セグメント表示領域とは、無線信号送受信状況、バッテリー容量、携帯電話が表示している機能を表す符号等を表示するための領域のことをいう。またセグメント表示領域は、他にもテロップ等で簡単な文字情報を通知する領域であってもよい。
【００４２】
図５に図３（Ｃ）で示した第２の状態での携帯電話の機能について説明していく。図５（Ａ）に示す携帯電話は、利用者が使用の際にインターネットを介して電子メール等を送受信する機能を使用する場合、特にメール等の文章の編集を行う際の機能（以下、編集機能という）について想定し説明する。図５（Ａ）に示す斜視図では、図３（Ｃ）と同様に、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号が付されている。表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００４３】
携帯電話で編集機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、所望の文字を入力する機能、を経ることとなる。前述の機能は図５（Ａ）に示すように、携帯電話の筐体を横向きで斜め方向に傾けた状態、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向が縦方向を向くようにし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾けて利用者が使用するものである。そして図５（Ｂ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を配置する。携帯電話で編集機能を使用する利用者は、入力した文字の表示を見ながら、文字入力キーより所望の文字を選択し、文字入力を行うことができる。
【００４４】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図５（Ｂ）に示すように筐体を、表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を傾けたのを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図５（Ｂ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため利用者が使用する機能に応じて、入力キーの表示領域を最小限に留めることができ、入力キーの大きさ及び配置を最適化することができる。
【００４５】
特に携帯電話で編集機能を利用する場合には、入力キーを図５（Ｂ）に示したようにクウェルティ配列とすることにより、入力するための時間を短縮することができる。なお、入力キーの配列はクウェルティ配列に限定されるものではなく、言語や使用の目的に応じてドヴォラック配列や使用者の任意の入力キーの配列とすることも可能である。上述したように本発明の携帯電話においては、表示部に表示素子及び光センサを設け、傾き検出部からの信号に応じて演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため、備え付けの操作キーのように入力キーの種類、大きさ、または配置が予め定まった機能を有するものとは異なり、利用者の利便性を向上させることができる。
【００４６】
なお、図５（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を示して説明した。図５（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図は、図５（Ｃ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、入力キー表示領域２１３、文字表示領域２１４に分けて説明することができる。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても編集機能を使用することができるものである。
【００４７】
図６に図３（Ｄ）で示した第３の状態での携帯電話の機能について説明していく。図６（Ａ）に示す携帯電話は、図５（Ａ）でも説明をしたが、利用者が編集機能を使用する際について想定し説明する。図６（Ａ）に示す斜視図では、図３（Ｄ）と同様に、図２（Ａ）で示した携帯電話での説明の符号が付されている。表示部２０１には、図１で説明したように、複数の画素が設けられており、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられている。
【００４８】
携帯電話で編集機能を利用する場合に、利用者が使用する機能としては、所望の文字を入力する機能、を経ることとなる。図６で説明する編集機能を利用する携帯電話が、図５で説明した編集機能を利用する携帯電話と異なる点は、所望の文字を入力する機能の利便性を高めた点にある。すなわち、表示部の大部分を使って文字入力キーの表示を行う機能について説明するものである。前述の機能は図６（Ａ）に示すように、携帯電話の筐体を横向き、すなわち表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を水平に傾けて利用者が使用するものである。そして図６（Ｂ）に示した携帯電話の表示面の模式図で説明すると、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を配置する。携帯電話で編集機能を使用する利用者は、入力した文字の表示を見ながら、文字入力キーより所望の文字を選択し、文字入力を行うことができる。
【００４９】
本発明は、携帯電話内部に傾き検出部を設け、傾き検出部での携帯電話の傾きの度合いに応じた信号によって演算回路から表示部制御回路に出力する信号を切り替え、画素回路部のある表示部での表示を行うことを特徴とする。すなわち、傾き検出部において、携帯電話が図６（Ｂ）に示すように筐体を、表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を水平に傾けたのを検知した際に、各画素に設けられた表示素子による表示を図６（Ｂ）の如く行うよう演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため利用者が使用する機能に応じて、入力キーの表示領域を最小限に留めることができ、入力キーの大きさ及び配置を最適化することができる。
【００５０】
携帯電話で編集機能を利用する場合には、図５（Ｂ）で説明したように、入力キーを図６（Ｂ）に示したようにクウェルティ配列とすることにより、入力するための時間を短縮することができる。特に図６（Ｂ）に示す携帯電話では、表示面を正面から見た場合に長方形の短辺方向を縦方向（垂直方向）にし、かつ長辺方向を固定して短辺方向を水平に傾けた場合であり、且つ入力キーを大きくとることができるため、ノート型コンピュータやデスクトップ型コンピュータのキーボードと同様に文字入力が可能であるため、利用者の入力にかかる時間を大幅に短縮することができる。なお、入力キーの配列はクウェルティ配列に限定されるものではなく、言語や使用の目的に応じてドヴォラック配列や使用者の任意の入力キーの配列とすることも可能である。上述したように本発明の携帯電話においては、表示部に表示素子及び光センサを設け、傾き検出部からの信号に応じて演算回路が処理し、各画素に設けられた光センサによって入力キーの種類、大きさ、または配置を可変することができるものである。そのため、備え付けの操作キーのように入力キーの種類、大きさ、または配置が予め定まった機能を有するものとは異なり、利用者の利便性を向上させることができる。
【００５１】
なお、図６（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図では、表示部２０１には入力した文字の表示２５４、及び文字入力キーの表示２５２を示して説明した。図６（Ｂ）に示した携帯電話で編集機能を利用する場合の模式図は、図６（Ｃ）に示すように、携帯電話の表示部には、セグメント表示領域２１１、入力キー表示領域２１３、文字表示領域２１４に分けて説明することができる。本発明は前述の表示領域に限定されるものではないが、各画素に表示素子と光センサを具備する構成及び傾き検出部を設ける構成とすることにより、利用者の使用のしやすさに応じて、表示領域を機能に応じて最適化することができる。なお図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）では携帯電話の利便性を考慮して、セグメント表示領域２１１を表示する例について示したが、とりわけ表示しなくても編集機能を使用することができるものである。
【００５２】
なお携帯電話で編集機能を実現する場合に、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）に示すように文字入力キーを表示する入力キー表示領域２１３を１つの領域としたが、図７（Ａ）に示すように第１の入力キー表示領域２１３Ａ及び第２の入力キー表示領域２１３Ｂを表示面に複数配置してもよい。入力キー表示領域を複数表示面に表示する場合には、図７（Ａ）に示すように、セグメント表示領域２１１、文字表示領域２１４を挟むように配置することが好ましい。図７（Ａ）のように表示面の両端に第１の入力キー表示領域２１３Ａ及び第２の入力キー表示領域２１３Ｂを配置することにより、図７（Ｂ）に示すように筐体を両手に持って文字入力キーの操作を行うことができ、筐体を持ち上げたままで文字を入力するための時間を短縮することができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明の携帯電話は、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられ、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明で使用する携帯電話の表示部周辺の画素回路部１０１、表示素子駆動回路１０２、及び光センサ駆動回路１０３の構成の一例について説明していく。図８に、画素回路部１０１、表示素子駆動回路１０２、及び光センサ駆動回路１０３のブロック図について示す。図８で表示素子駆動回路１０２は、データ線駆動回路３２０、走査線駆動回路３２２を有している。また光センサ駆動回路１０３は、光センサ信号線駆動回路３２１、光センサ走査線駆動回路３２３を有し、各画素に設けられたリセット用トランジスタ、バッファ用トランジスタ及び選択用トランジスタの駆動を制御している。
【００５６】
データ線駆動回路３２０は、シフトレジスタ３２０ａ、ラッチ（Ａ）３２０ｂ、ラッチ（Ｂ）３２０ｃを有している。データ線駆動回路３２０において、シフトレジスタ３２０ａ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３２０ａ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。
【００５７】
なお、シフトレジスタ３２０ａからのタイミング信号の振幅電圧を、バッファ等（図示せず）によって増幅し、後段の回路へ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。
【００５８】
図９（Ａ）に画素回路部１０１の回路図の一例を示す。画素回路部１０１は信号線ＤＬ１〜ＤＬｙ、走査線ＳＬ１〜ＳＬｘ、容量線ＣＬ１〜ＣＬｘ、リセット用走査線ＲＬ１〜ＲＬｘ、光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙ、光センサ用電源線ＶＢが設けられている。
【００５９】
画素回路部１０１は複数の画素１１０を有している。画素１１０は、信号線ＤＬ１〜ＤＬｙのいずれか１つと、走査線ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つと、容量線ＣＬ１〜ＣＬｘのいずれか１つと、リセット用走査線ＲＬ１〜ＲＬｘのいずれか１つと、光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙのいずれか１つと、光センサ用電源線ＶＢとを有している。光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙはそれぞれ定電流電源１０００に接続されている。画素１１０は、表示素子を具備する表示素子部１００１、及び光センサを具備する光センサ部１００２を有する。
【００６０】
図９（Ｂ）に表示素子部１００１及び光センサ部１００２の構成について示す。表示素子部１００１は画素トランジスタ１００５、保持容量１００３、液晶素子１００４を有している。光センサ部１００２は、リセット用トランジスタ１０１０、バッファ用トランジスタ１０１１、選択用トランジスタ１０１２、フォトダイオード１０１３を有している。なお信号線ＤＬは、信号線ＤＬ１〜ＤＬｙのいずれか１つを意味する。また走査線ＳＬは走査線ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つを意味する。また容量線ＣＬは容量線ＣＬ１〜ＣＬｘのいずれか１つを意味する。またリセット用走査線ＲＬはリセット用走査線ＲＬ１〜ＲＬｘのいずれか１つを意味する。また光センサ出力配線ＯＬは光センサ出力配線ＯＬ１〜ＯＬｙのいずれか１つを意味する。
【００６１】
なお、表示素子として本実施の形態においては液晶素子を一例としてあげて説明を行うものとするがこれに限定されず、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電気泳動素子でもよい。
【００６２】
なお、光センサとして本実施の形態においてはフォトダイオードを一例としてあげて説明を行う。またフォトダイオードと、フォトダイオードに入射される光を読み取るためのトランジスタと、の接続については、一例として説明するものであり、フォトダイオードに光が入射されることにより得られる電気的信号を出力するための回路構成であればよい。
【００６３】
液晶素子１００４は画素電極と対向電極と、その間に設けられた液晶層を有している。画素トランジスタ１００５のゲートは走査線ＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つ）に接続されている。そして画素トランジスタ１００５のソースとドレインに対応する端子は、一方の端子が信号線ＤＬに、他方が液晶素子１００４及び保持容量１００３に接続されている。
【００６４】
リセット用トランジスタ１０１０のゲートは、リセット用走査線ＲＬ（ＲＬ１〜ＲＬｘのいずれか１つ）に接続されている。リセット用トランジスタ１０１０のソースに対応する端子は光センサ用電源線ＶＢに接続されている。光センサ用電源線ＶＢは常に一定の電位（基準電位）に保たれている。またリセット用トランジスタ１０１０のドレインに対応する端子はフォトダイオード１０１３及びバッファ用トランジスタ１０１１のゲートに対応する端子に接続されている。
【００６５】
図示しないが、フォトダイオード１０１３はカソード電極と、アノード電極と、カソード電極とアノード電極の間に設けられた光電変換層とを有している。リセット用トランジスタ１０１０のドレインは、フォトダイオード１０１３のアノード電極又はカソード電極に接続されている。
【００６６】
バッファ用トランジスタ１０１１のドレインに対応する端子は光センサ用電源線ＶＢに接続されており、常に一定の基準電位に保たれている。そしてバッファ用トランジスタ１０１１のソースに対応する端子は選択用トランジスタ１０１２のソース又はドレインの一方の端子に接続されている。
【００６７】
選択用トランジスタ１０１２のゲートは走査線ＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬｘのいずれか１つ）に接続されている。そして選択用トランジスタ１０１２のソースとドレインに対応する端子は、一方の端子は上述したとおりバッファ用トランジスタ１０１１のソースに接続されており、もう一方の端子は光センサ出力配線ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬｙのいずれか１つ）に接続されている。光センサ出力配線（ＯＬ１〜ＯＬｙ）は定電流電源１０００にそれぞれ接続されており、常に一定の電流が流れている。
【００６８】
本実施の形態において、画素トランジスタ１００５及び選択用トランジスタ１０１２の極性は同じであるものとして、説明したが、画素回路部１０１の構成はこれに限定されないことを付記する。
【００６９】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【００７１】
（実施の形態３）
本実施の形態では絶縁表面を有する基板上に画素回路部を構成する各トランジスタを作製する方法について詳細に説明する。まず、図１０（Ａ）に示すように、基板７０１上に第１の絶縁膜７０２ａ及び第２の絶縁膜７０２ｂを形成する。第２の絶縁膜７０２ｂ上には、第１の半導体層７０３、第２の半導体層７０４、第３の半導体層７０５、第４の半導体層７０６、第５の半導体層７０７を形成する。
【００７２】
基板７０１としてはガラス基板、石英基板、セラミックス基板、プラスチック基板、半導体基板、サファイア基板、金属基板などを用いることができ、半導体層は、単結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素やインジウムリン等の化合物半導体などを用いて形成することができる。
【００７３】
また、基板７０１と第１の半導体層７０３乃至第５の半導体層７０７は、第１の絶縁膜７０２ａ及び第２の絶縁膜７０２ｂを介して貼り合わされている。基板と半導体層を貼り合わせる方法の一例について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態における基板と半導体層との貼り合わせ工程を示す断面図である。なお、本実施の形態において図１１は、便宜のため、実際とは異なる寸法を用いて図示している。
【００７４】
まず、図１１（Ａ）に示すように、半導体基板１１０１の一方の面に第１の絶縁膜１１０２を形成する。半導体基板としては、単結晶シリコン基板、ゲルマニウム基板、ガリウムヒ素やインジウムリン等の化合物半導体基板などを用いることができる。また、第１の絶縁膜１１０２は、図１０に示す第２の絶縁膜７０２ｂと同一の層であり、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、または酸化窒化シリコンを用いて形成した層を積層させて２層以上の構造で形成することができる。第１の絶縁膜１１０２は、化学気相成長（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。第１の絶縁膜１１０２は、５０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲で設けることが好ましい。なお、本明細書における化学気相成長（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法は、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法を範疇に含むものとする。
【００７５】
なお、酸化窒化シリコンとは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものであって、濃度範囲として酸素が５５乃至６５原子％、窒素が０．５乃至２０原子％、シリコンが２５乃至３５原子％、水素が０．１乃至１０原子％の範囲で含まれるものをいう。また、窒化酸化シリコンとは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものであって、濃度範囲として酸素が５乃至３０原子％、窒素が２０乃至５０原子％、シリコンが２５乃至３５原子％、水素が１５乃至２５原子％の範囲で含まれるものをいう。
【００７６】
次に図１１（Ｂ）に示すように、第１の絶縁膜１１０２を介して半導体基板１１０１に電界で加速されたイオンでなるイオンビームを半導体基板１１０１に照射することで半導体基板１１０１に導入し、半導体基板１１０１の一方の面から所定の深さの領域に水素がドーピングされた領域１１０３を形成する。
【００７７】
次に図１１（Ｃ）に示すように、第１の絶縁膜１１０２上に接合層１１０４を形成する。接合層１１０４は、半導体基板１１０１が支持基板と接合を形成する面に設ける。接合層１１０４は、単層構造としても２層以上の積層構造としてもよいが、半導体基板１１０１と接合する面（以下接合面という）が平滑面を有し親水性表面となることが好ましい。
【００７８】
接合面が平滑面を有し、親水性表面となる接合層１１０４としては、水素を含有する酸化シリコン、水素を含有する窒化シリコン、酸素と水素を含有する窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを用いて形成することができる。
【００７９】
水素を含有する酸化シリコンとしては、例えば有機シランを用いて化学気相成長法により作製される酸化シリコンは好ましい。有機シランを用いて形成された接合層１１０４、例えば酸化シリコン膜を用いることによって、支持基板と単結晶半導体層との接合を強固にすることができるためである。有機シランとしては、テトラエトキシシラン（略称：ＴＥＯＳ 化学式：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（略称：ＴＭＳ 化学式：Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラメチルシクロテトラシロキサン（略称：ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（略称：ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（略称：ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（化学式：ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（化学式：ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。
【００８０】
なお、接合層１１０４を酸化シリコンで形成する場合には、モノシラン、ジシラン、又はトリシランを原料ガスに用いてＣＶＤ法により形成することができる。また接合層として機能する酸化シリコン層は熱酸化膜でもよく、塩素を含んでいると好適である。
【００８１】
水素を含有する窒化シリコンは、シランガスとアンモニアガスを用いてプラズマＣＶＤ法により形成することができる。また、前記ガスに水素が加えられていても良い。酸素と水素を含有する窒化シリコンは、シランガスとアンモニアガスと亜酸化窒素ガスを用いてプラズマＣＶＤ法で作製することができる。いずれにしても、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法により、シランガス等を原料ガスとして用いて作製される酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンであって水素が含まれるものであれば適用することができる。ＣＶＤ法による成膜では、半導体基板１１０１に形成した水素をドーピングした領域１１０３から脱ガスが起こらない程度の温度を適用する。例えば、成膜温度を３５０℃以下とすることが好ましい。なお、半導体基板１１０１から半導体層を劈開する加熱処理は、ＣＶＤ法による成膜温度よりも高い加熱処理温度が適用される。いずれにしても接合層１１０４として、平滑面を有し、水酸基が付いた表面を有するものであれば良い。
【００８２】
接合層１１０４の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さであり、さらにより好ましくは２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さである。
【００８３】
次に図１１（Ｄ）に示すように、半導体基板１１０１と別に用意した基板１１０５とを密着させる。半導体基板１１０１上に形成された接合層１１０４の表面と基板１１０５の表面とを密着させることにより、半導体基板１１０１と基板１１０５とが接合する。この接合は、水素結合やファン・デル・ワールス力が作用している。水素結合は、基板表面が親水性であること、水酸基や水分子が接着剤として働き、熱処理で水分子が拡散し、残留成分がシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を形成して水素結合で接合する。さらにこの接合部は、水素が抜けることでシロキサン結合（Ｏ−Ｓｉ−Ｏ）が形成されることで共有結合になり、半導体基板１１０１と基板１１０５の接合が強固なものとなる。
【００８４】
基板１１０５は、図１０（Ａ）に示す基板７０１と同一のものであり、絶縁表面を有する基板を用いることができる。基板１１０５としては、ガラス基板を用いるのが好適であり、例えば第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）といわれる大面積のマザーガラス基板を用いる。大面積のマザーガラス基板を支持基板として用いて半導体基板を製造することで、半導体基板の大面積化が実現できる。その結果、１枚の基板から製造できる表示パネルの数（面取り数）を増大させることが可能となり、生産性を向上させることができる。
【００８５】
アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板の表面は、研磨面を有しているものを用いると平坦性が頗る良好であり好ましい。ガラス基板の研磨面と単結晶半導体基板、若しくは単結晶半導体基板に形成された接合層とを接合させることにより、接合不良を低減することができる。ガラス基板の研磨は、例えば酸化セリウム等で行えば良い。研磨処理をすることで、ガラス基板の主表面における端部領域を含む略全面に単結晶半導体基板を貼り合わせることができる。
【００８６】
なお、基板１１０５と接合層１１０４との接合を良好に行うために、接合面を活性化しておいてもよい。例えば、接合する面の一方又は双方に原子ビーム若しくはイオンビームを照射する方法などが挙げられる。原子ビーム若しくはイオンビームを利用する場合には、アルゴン等の不活性ガス中性原子ビーム若しくは不活性ガスイオンビームを用いることができる。その他に、プラズマ照射若しくはラジカル処理を行うことで接合面を活性化する方法も用いることもできる。このような表面処理により、４００℃以下の温度であっても異種材料間の接合することが容易になる。
【００８７】
接合層１１０４を介して基板１１０５と半導体基板１１０１を貼り合わせた後（図１１（Ｄ）参照）は、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行うことが好ましい。加熱処理や加圧処理を行うことにより基板１１０５と半導体基板１１０１の接合強度を向上させることが可能となる。加熱処理の温度は、基板１１０５の耐熱温度以下で行う。加圧処理は、接合面に垂直な方向に圧力が加わるように行い、基板１１０５及び半導体基板１１０１の耐圧性を考慮して行う。
【００８８】
次に図１１（Ｅ）に示すように、半導体基板１１０１に加熱処理を行うことにより、領域１１０３を劈開面として、半導体基板１１０１を劈開する。加熱処理の温度は接合層１１０４の成膜温度以上、基板１１０５の耐熱温度以下で行うことが好ましい。例えば４００℃乃至７００℃の温度範囲において加熱処理を行うことにより、領域１１０３に形成された微小な空洞の体積変化が起こり、領域１１０３に沿って劈開する。接合層１１０４は基板１１０５と接合しているので、基板１１０５上には半導体基板１１０１から分離された半導体層が固着され、図１１（Ｆ）に示すように、基板１１０５には、半導体基板と同じ結晶構造と結晶方位を有する半導体層が残存させることができる。
【００８９】
４００℃乃至７００℃の温度範囲での熱処理は、前述の接合強度を向上させるための熱処理と同じ装置で連続して行っても良いし、別の装置で行っても良い。例えば炉で２００℃２時間熱処理した後に、６００℃近傍まで昇温し２時間保持し、４００℃から室温までの温度域に降温した後炉より取り出す。また、熱処理は室温から昇温してもよい。また、炉で２００℃２時間熱処理した後に、瞬間熱アニール（ＲＴＡ）装置によって６００℃乃至７００℃の温度域で、１分間乃至３０分間（例えば６００℃、７分間、６５０℃、７分間）熱処理を行ってもよい。
【００９０】
４００℃乃至７００℃の温度範囲での熱処理により、接合層１１０４と基板１１０５のとの接合は水素結合から共有結合に移行し、領域１１０３に添加された元素が析出し圧力が上昇し、半導体基板１１０１を劈開させて半導体層を形成することができる。熱処理を行った後、基板１１０５と半導体基板１１０１は、一方が他方に載っている状態であり、大きな力を加えずに基板１１０５と半導体基板１１０１とを離すことができる。例えば、上方に載っている基板を真空チャックで持ち上げることにより簡単に離すことができる。この際、下側の基板の真空チャックやメカニカルチャックで固定しておくと水平方向のずれがなく基板１１０５及び半導体基板１１０１の両基板を離すことができる。
【００９１】
なお、このとき基板１１０５上に形成された半導体層１１０６の結晶性を高めるために半導体層の表面にレーザビームを照射することもできる。レーザビームを照射することにより、半導体層中の欠陥を修復することができる。
【００９２】
また、基板１１０５上に形成された半導体層１１０６の表面の平坦性を高めるためにドライエッチングまたはウェットエッチングを行うこともできる。ドライエッチングまたはウェットエッチングを行うことにより、半導体層１１０６の一部を除去し、表面の荒れを低減することができる。
【００９３】
また、基板１１０５上に形成された半導体層１１０６の表面の結晶性を高めるために熱処理を行うこともできる。例えば５００℃以上７００℃以下の加熱処理を行うことが好ましい。この加熱処理によって、レーザビームの照射で回復されなかった、半導体層１１０６の欠陥の消滅、歪みの緩和をすることができる。
【００９４】
以上のような方法を用いて図１１（Ｆ）に示すような基板１１０５上に絶縁膜を介して設けられた半導体層１１０６を形成することができる。なお、図１１に示す方法は一例であり、これに限定されず、他の方法を用いても形成することができる。
【００９５】
図１０（Ａ）の説明に戻る。島状に分割された第１の半導体層７０３乃至第５の半導体層７０７、第２の絶縁膜７０２ｂを覆うゲート絶縁膜７０８を形成する。ゲート絶縁膜７０８はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて形成する。そして、ゲート絶縁膜７０８上にゲート電極を形成するための第１の導電膜７０９ａと第２の導電膜７０９ｂとを形成する。
【００９６】
ゲート絶縁膜７０８は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、及び窒化酸化シリコンのいずれか一つまたは複数を用いて単層、または積層させて形成することができる。
【００９７】
第１の導電膜７０９ａ及び第２の導電膜７０９ｂは、タンタル、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、クロム、及びニオブなどから選択された元素、またはこれらの元素を主成分とする合金材料、若しくは化合物材料を用いてそれぞれ形成することができる。本実施の形態では、第１の導電膜７０９ａとして窒化タンタル、第２の導電膜７０９ｂとしてタングステンを用いるものとする。
【００９８】
次に図１０（Ｂ）に示すように、レジストマスク７１０乃至７１５を形成し、ゲート電極を形成するための第１のエッチング処理を行う。エッチング方法に限定はないが、好適にはＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いる。
【００９９】
上記エッチング条件では、レジストマスクの形状と、基板側に印加するバイアス電圧の効果により端部をテーパー形状とすることができる。また、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするため、オーバーエッチング処理により、ゲート絶縁膜７０８が露出した面は一部エッチングされる。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電膜と第２の導電膜から成る第１の形状の導電膜７１６乃至７２１（第１の導電膜７１６ａ乃至７２１ａと第２の導電膜７１６ｂ乃至７２１ｂ）、ゲート絶縁膜７２２を形成する。
【０１００】
そして、図１０（Ｃ）で示すように、第１のドーピング処理を行いｎ型の不純物（ドナー）をドーピングする。ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行う。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。第１の形状の導電膜をマスクとして利用する。こうして、第１の不純物領域７２３乃至７２７を形成する。
【０１０１】
図１０（Ｄ）で示す第２のエッチング処理は、ＩＣＰエッチング法により等方性のエッチング処理であり、第２の形状の導電膜７２８乃至７３３（第１の導電膜７２８ａ乃至７３３ａと第２の導電膜７２８ｂ乃至７３３ｂ）を形成する。７３９はゲート絶縁膜であり、第２の形状の導電膜７２８乃至７３３で覆われない領域は、エッチングされて膜厚が薄くなる。
【０１０２】
次いで、第２のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理よりもドーズ量を下げ高加速電圧の条件でｎ型の不純物（ドナー）をドーピングする。図１０（Ｃ）で島状の半導体層に形成された第１の不純物領域の内側に第２の不純物領域７３４乃至７３８を形成する。このドーピングは、第２の形状の導電膜７２８ｂ乃至７３３ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第２の形状の導電膜７２８ａ乃至７３３ａの下側の領域に不純物元素が添加されるようにドーピングする。
【０１０３】
そして、図１２（Ａ）に示すように、第３のエッチング処理を行い、ゲート絶縁膜のエッチング処理を行う。その結果、第２の形状の導電膜７２８ａ乃至７３３ａもエッチングされ、端部が後退して小さくなり、第３の形状の導電膜７４０乃至７４５（第１の導電膜７４０ａ乃至７４５ａと第２の導電膜７４０ｂ乃至７４５ｂ）が形成される。７４６は残存するゲート絶縁膜であり、エッチングをさらに進めて半導体層の表面を露出させても良い。
【０１０４】
ｐチャネル型トランジスタに対しては、図１２（Ｂ）に示すように、レジストマスク７５８乃至７６０を形成し、ｐチャネル型トランジスタを形成する島状半導体層にｐ型の不純物（アクセプタ）をドーピングする。ドーピングによって島状半導体層には、第３の不純物領域７６７ａ、７６７ｂ、７６７ｃ、７６８ａ、７６８ｂ、７６８ｃを形成する。ｐ型の不純物（アクセプタ）は１３族に属する元素から選ばれ、典型的にはボロン（Ｂ）を用いる。
【０１０５】
以上までの工程で半導体層に不純物領域が形成される。その後、図１２（Ｃ）で示す工程では、レジストマスク７６９、７７０を形成し、フォトダイオードを形成する半導体層７０６上にある第３の形状の導電膜７４３を除去する。第３の形状の導電膜７４０、７４１、７４２、７４４はゲート電極となり、第３の形状の導電膜７４５は容量配線となる。
【０１０６】
次に、図１３（Ａ）に示すように、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜から成る第１の層間絶縁膜７７１をプラズマＣＶＤ法で形成する。そして導電型の制御を目的としてそれぞれの島状半導体層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。活性化はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行うことが好ましい。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することもできる。
【０１０７】
この第１の層間絶縁膜７７１にコンタクトホールを形成し、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを用いて、光センサ出力配線７７２、接続配線７７３、光センサ用電源線７７５、接続配線７７７、コモン配線７７９、ソース信号線７８０、ドレイン配線７８１を形成する。また、フォトダイオード８０４上には、光を遮光するために接続配線７７７が延設されている。
【０１０８】
そして、これらの配線の上にパッシベーション膜７８２、第２の層間絶縁膜７８３を形成する。パッシベーション膜７８２は窒化シリコン膜で形成することができる。さらに、有機樹脂からなる第２の層間絶縁膜７８３を形成する。有機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等を使用することができる。
【０１０９】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、第２の層間絶縁膜７８３及びパッシベーション膜７８２に、ドレイン配線７８１に達するコンタクトホールを形成し、画素電極７８４を形成する。画素電極は、透過型の液晶表示装置であれば、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）で形成する。画素電極は、反射型の液晶表示装置であれば、反射膜（アルミニウム等の金属膜）で形成する。また表示素子としてＥＬ素子を有する表示装置であれば、発光素子の陽極または陰極となる材料を用いて形成する。
【０１１０】
以上の様にして、バッファトランジスタ８０１、選択用トランジスタ８０２、リセット用トランジスタ８０３、フォトダイオード８０４、画素トランジスタ８０５、保持容量８０６を形成することができる。
【０１１１】
バッファトランジスタ８０１はｎチャネル型トランジスタであり、チャネル形成領域８１０、第３の形状の導電膜７４０から成るゲート電極と重なる第２の不純物領域８１１（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｄｒａｉｎ：ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８１２（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ：ＬＤＤ領域）とソースまたはドレインとして機能する第１の不純物領域８１３を有している。
【０１１２】
選択用トランジスタ８０２もｎチャネル型トランジスタであり、チャネル形成領域８１４、第３の形状の導電膜７４１から成るゲート電極と重なる第２の不純物領域８１５、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８１６とソースまたはドレインとして機能する第１の不純物領域８１７を有している。
【０１１３】
リセット用トランジスタ８０３はｐチャネル型トランジスタであり、チャネル形成領域８１８、ソースまたはドレインとして機能する第３の不純物領域８１９乃至８２１を有している。
【０１１４】
フォトダイオード８０４はｐ型不純物が添加された第３の領域８２６乃至８２８、ｎ型の不純物が添加された第１の不純物領域８２５及び第２の不純物領域８２３、８２４、不純物が添加されない真性領域８２２から成り、いわゆるｐｉｎ型の構造を有している。そして、第１の不純物領域８２５は接続配線７７７とコンタクトを形成し、リセット用トランジスタ８０３のドレイン側と接続している。一方、第３の不純物領域８２８はコモン配線７７９とコンタクトを形成している。
【０１１５】
画素トランジスタ８０５にはチャネル形成領域８２９、第３の形状の導電膜７４３からなるゲート電極と重なる第２の不純物領域８３０（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第２の不純物領域８３１（ＬＤＤ領域）とソースまたはドレインとして機能する第１の不純物領域８３２、８３３、８３４を有している。また、保持容量８０６の一方の電極として機能する半導体層８３５は第１の不純物領域から連続して形成されたもので、端部には第２の不純物領域と同じ濃度で不純物が添加された領域８３６、８３７が形成されている。
【０１１６】
図１４はこのような画素回路の上面図を示す。図１４において、Ａ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線はそれぞれ図１３（Ｂ）で示すＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線に対応している。また図１４に示し画素回路の上面図に付した符号は、図９で説明した画素部のものと同様である。
【０１１７】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられ、一連の工程により同時に形成することができる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【０１１９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３で画素電極まで作製したトランジスタを具備する基板から、携帯電話の表示部を作製する工程を説明する。図１５に透過型液晶表示装置を携帯電話の表示部とする場合の工程について説明をおこなう。まず、実施の形態３に従い、図１３（Ｂ）の状態のトランジスタを具備する基板を作製した後、図１５で示すように柱状のスペーサ１４０１を形成する。そしてスペーサ１４０１を覆うように配向膜１４０２を形成しラビング処理をする。
【０１２０】
対向基板１４０３には対向電極１４０４を形成し、配向膜１４０５を形成した後ラビング処理を行う。そして、トランジスタを具備する基板と対向基板とを貼り合わせる。その後、両基板の間に液晶材料を注入し液晶層１４０６を形成する。このようにして図１６に示す光センサ及び表示素子を具備する画素回路を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示部が完成する。完成したアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示部は、図１６に示すように、バックライトユニット１５０１を設けることにより、画像の表示及び光センサによる検知をおこなうことができる。バックライトユニット１５０１は一例として、光源１５０２、拡散板１５０３、導光板１５０４を有する。光源１５０２からの光は拡散板によって拡散され、導光板を通って液晶層側（対向基板側）に放射される。光はトランジスタを透過して被照射体１５０５に照射される。被照射体１５０５の有無に応じて光が反射または透過され、フォトダイオードへの光が入射または非入射が選択されるため、被照射体を電気的な信号として光センサであるフォトダイオードが読み取ることができる。
【０１２１】
なお光源としては、冷陰極管または発光ダイオードを用いればよい。なお、バックライトユニットとして、発光ダイオードを一面に配置し面光源としたものを用いてもよく、この場合拡散板、及び導光板を削減する構成とすることも可能である。
【０１２２】
なお、光源１５０２から射出される光を間欠的に射出することにより、外光の光と、バックライトユニットからの光とを分離して、光センサであるフォトダイオードが検知することができるため好適である。
【０１２３】
なお、実施の形態３で説明したように光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとなる。この場合、バックライトユニットからの光を可視光である表示素子用の第１の光源とし、第１の光源とは別に光センサであるフォトダイオードが反射光を検出するための近赤外光である第２の光源を設ける構成としてもよい。第１の光源と第２の光源は、表示用制御回路により、切り替えて、表示素子による良好な表示と、光センサであるフォトダイオードの光の感度の向上を同時に達成することができるため好適である。
【０１２４】
次に図１７に、実施の形態３で画素電極まで作製したトランジスタを具備する基板から、表示素子にＥＬ素子を有する携帯電話の表示部を作製する場合の工程について説明する。図１７においては、発光素子は射出される光をトランジスタが設けられた側から射出する所謂ボトムエミッション型のＥＬ素子を携帯電話の表示部とする場合の工程について説明する。まず、実施の形態３に従い、図１３（Ｂ）の状態のトランジスタを具備する基板を作製した後、図１７で示すように陽極となる電極１７０１上に発光層１７０２を形成する。次に、発光層１７０２を覆うように発光素子の陰極となる電極１７０３を形成する。次に、対向基板１７０４とトランジスタを具備する基板とを貼り合わせる。このようにして図１７に示す光センサ及び表示素子を具備する画素回路を備えたアクティブマトリクス型発光装置の表示部が完成する。完成したアクティブマトリクス型発光装置の表示部は、図１８に示すように、発光層１７０２が発光することにより、画像の表示及び光センサによる検知をおこなうことができる。発光層１７０２からの光は、トランジスタを具備する基板側に放射される。光は被照射体１８０１に照射される。被照射体１８０１の有無に応じて光が反射または透過され、フォトダイオードへの光が入射または非入射が選択されるため、被照射体を電気的な信号として光センサであるフォトダイオードが読み取ることができる。
【０１２５】
なお、発光層１７０２から射出される光を間欠的に射出することにより、外光の光と、発光層からの光とを分離して、フォトダイオードが検知することができるため好適である。
【０１２６】
なお、実施の形態３で説明したように光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとなる。この場合、発光素子から射出される可視光の他に、フォトダイオードが反射光を検出するための近赤外光を射出するための光源を有するバックライトユニットを設ける構成とすることが好ましい。近赤外光を射出するための光源は、表示用制御回路により、間欠的に動作させることにより、消費電力の低減、及び光センサであるフォトダイオードの光の感度の向上を同時に達成することができるため好適である。
【０１２７】
なお、実施の形態３で説明したように光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとすることができる。カラー表示を行う場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうち、Ｒの光による感度を高くすることができる。そのため、フォトダイオードをＲの表示素子を有する画素に対応して設ける構成とすることができる。フォトダイオードをＲの表示素子を有する画素に対応して設ける構成とすることにより、画素回路部を構成する素子数を削減することができ、また消費電力を低減することができるため、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。
【０１２８】
また上述のように、光センサであるフォトダイオードを構成する半導体層を単結晶シリコン基板で形成することにより、吸収する光の波長は波長９００ｎｍ付近に相対感度のピークとすることができ、Ｒの表示素子を有する画素に対応して設けられるフォトダイオードは感度を高くすることができる。そのため、利用者の血管の配置を利用した本人認証にも応用が可能となる。利用者の血管の位置に関する情報は、手のひらの全体若しくは一部より、各画素に設けられたフォトダイオードで構成されるイメージセンサーにより行われる。本人認証を行う機能を有する携帯電話とすることにより、携帯電話に記憶された情報のセキュリティーを高める機能を付加することができるため好適である。
【０１２９】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【０１３１】
（実施の形態５）
次に、図１９を参照して、表示素子、及び光センサを具備する画素回路が形成された表示パネル、並びに傾き検出部を具備する携帯電話の構成の一例について説明する。
【０１３２】
表示パネル２００１はハウジング２００２に脱着自在に組み込まれる。ハウジング２００２は表示パネル２００１のサイズに合わせて、形状又は寸法を適宜変更することができる。表示パネル２００１を固定したハウジング２００２はプリント基板２００３に嵌入されモジュールとして組み立てられる。
【０１３３】
表示パネル２００１はＦＰＣ２００４を介してプリント基板２００３に接続される。プリント基板２００３には、スピーカー２００５、マイクロフォン２００６、送受信回路２００７、演算回路、表示部制御回路などを含む信号処理回路２００８、及び傾き検出部２００９が形成されている。このようなモジュールと、操作キー２０１０、バッテリー２０１１、アンテナ２０１２を組み合わせ、筐体２０１３に収納する。表示パネル２００１の画素部は筐体２０１４に形成された開口窓から視認できように配置する。
【０１３４】
表示パネル２００１は、画素回路部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の低い駆動回路）を基板上にトランジスタを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル２００１に実装しても良い。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このような構成とすることで、表示装置の低消費電力化を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。携帯電話機の低コスト化を図ることができる。
【０１３５】
本発明の携帯電話は、本実施の形態で説明したように、複数の画素のそれぞれには、表示素子及び光センサが設けられる。そして上記実施の形態１で説明したように、傾き検出部からの信号に応じて、携帯電話で使用する機能、特に表示面での表示及び入力に係る機能を、演算回路により切り替えることを特徴とする。そのため利便性を損なうことなく使用ができる携帯電話を提供することができる。また、利用する携帯電話の機能及び携帯電話の操作方法に応じて、光センサが設けられた表示部の大きさまたは配置を最適化し、操作性の向上を図ることが可能な携帯電話を提供することができる。
【０１３６】
なお、本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】実施の形態１を説明するためのブロック図。
【図２】実施の形態１を説明するための図。
【図３】実施の形態１を説明するための図。
【図４】実施の形態１を説明するための図。
【図５】実施の形態１を説明するための図。
【図６】実施の形態１を説明するための図。
【図７】実施の形態１を説明するための図。
【図８】実施の形態２を説明するためのブロック図。
【図９】実施の形態２を説明するための回路図。
【図１０】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１１】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１２】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１３】実施の形態３を説明するための断面図。
【図１４】実施の形態３を説明するための上面図。
【図１５】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１６】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１７】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１８】実施の形態４を説明するための断面図。
【図１９】実施の形態５を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【０１３８】
１００ 携帯電話
１０１ 画素回路部
１０２ 表示素子駆動回路
１０３ 光センサ駆動回路
１０４ 表示部制御回路
１０５ 光センサ制御回路
１０６ 傾き検出部
１０７ 演算回路
１０８ 信号送受信部
１０９ 外部入出力部
１１０ 画素
１１１ 表示素子
１１２ 光センサ
１１３ メモリ部
１１４ アンテナ
１１５ 送受信回路
１１６ スピーカー
１１７ マイクロフォン
１１８ 音声処理回路
１１９ 操作キー
１２０ インターフェース
１２１ ＲＯＭ
１２２ ＲＡＭ
２００ 携帯電話
２０１ 表示部
２０２ 操作キー
２０３ スピーカー
２０４ マイクロフォン
２０５ 撮像レンズ
２１１ セグメント表示領域
２１２ 画像表示領域
２１３ 入力キー表示領域
２１４ 文字表示領域
２５１ 表示
２５２ 表示
２５３ 表示
２５４ 表示
３２０ データ線駆動回路
３２１ 光センサ信号線駆動回路
３２２ 走査線駆動回路
３２３ 光センサ走査線駆動回路
７０１ 基板
７０３ 半導体層
７０４ 半導体層
７０５ 半導体層
７０６ 半導体層
７０７ 半導体層
７０８ ゲート絶縁膜
７１０ マスク
７１６ 導電膜
７２２ ゲート絶縁膜
７２３ 不純物領域
７２８ 導電膜
７２９ 導電膜
７３２ 導電膜
７３４ 不純物領域
７４０ 導電膜
７４３ 導電膜
７４５ 導電膜
７５８ レジストマスク
７６９ マスク
７７１ 層間絶縁膜
７７２ 光センサ出力配線
７７３ 接続配線
７７５ 光センサ用電源線
７７７ 接続配線
７７９ コモン配線
７８０ ソース信号線
７８１ ドレイン配線
７８２ パッシベーション膜
７８３ 層間絶縁膜
７８４ 画素電極
８０１ バッファトランジスタ
８０２ 選択用トランジスタ
８０３ リセット用トランジスタ
８０４ フォトダイオード
８０５ 画素トランジスタ
８０６ 保持容量
８１０ チャネル形成領域
８１１ 不純物領域
８１２ 不純物領域
８１３ 不純物領域
８１４ チャネル形成領域
８１５ 不純物領域
８１６ 不純物領域
８１７ 不純物領域
８１８ チャネル形成領域
８１９ 不純物領域
８２２ 真性領域
８２３ 不純物領域
８２５ 不純物領域
８２６ 領域
８２８ 不純物領域
８２９ チャネル形成領域
８３０ 不純物領域
８３１ 不純物領域
８３２ 不純物領域
８３５ 半導体層
８３６ 領域
１０００ 定電流電源
１００１ 表示素子部
１００２ 光センサ部
１００３ 保持容量
１００４ 液晶素子
１００５ 画素トランジスタ
１０１０ リセット用トランジスタ
１０１１ バッファ用トランジスタ
１０１２ 選択用トランジスタ
１０１３ フォトダイオード
１１０１ 半導体基板
１１０２ 絶縁膜
１１０３ 領域
１１０４ 接合層
１１０５ 基板
１１０６ 半導体層
１４０１ スペーサ
１４０２ 配向膜
１４０３ 対向基板
１４０４ 対向電極
１４０５ 配向膜
１４０６ 液晶層
１５０１ バックライトユニット
１５０２ 光源
１５０３ 拡散板
１５０４ 導光板
１５０５ 被照射体
１７０１ 電極
１７０２ 発光層
１７０３ 電極
１７０４ 対向基板
１８０１ 被照射体
２００１ 表示パネル
２００２ ハウジング
２００３ プリント基板
２００４ ＦＰＣ
２００５ スピーカー
２００６ マイクロフォン
２００７ 送受信回路
２００８ 信号処理回路
２００９ 傾き検出部
２０１０ 操作キー
２０１１ バッテリー
２０１２ アンテナ
２０１３ 筐体
２０１４ 筐体
２１３Ａ 入力キー表示領域
２１３Ｂ 入力キー表示領域
３２０ａ シフトレジスタ
３２０ｂ ラッチ（Ａ）
３２０ｃ ラッチ（Ｂ）
７０２ａ 絶縁膜
７０２ｂ 絶縁膜
７０９ａ 導電膜
７０９ｂ 導電膜
７１６ａ 導電膜
７１６ｂ 導電膜
７２８ａ 導電膜
７２８ｂ 導電膜
７４０ａ 導電膜
７４０ｂ 導電膜
７６７ａ 不純物領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、
前記光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、前記光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、
前記表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、
携帯電話の傾きに応じた信号を出力するための傾き検出部と、
前記傾き検出部からの信号により、前記表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて前記画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする携帯電話。
【請求項２】
光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、
前記光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、前記光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、
前記表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、
携帯電話の傾きが縦向きまたは横向きであるかを検出し、前記傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、
前記傾きに応じた信号により、前記表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて前記画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする携帯電話。
【請求項３】
光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、
前記光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、前記光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、
前記表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、前記表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、
携帯電話の傾きが第１の状態乃至第３の状態であるかを検出し、前記傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、
前記傾きに応じた信号により、前記表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて前記画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする携帯電話。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記表示素子は、液晶素子、ＥＬ素子、または電気泳動素子であることを特徴とする携帯電話。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、傾き検出部は、ジャイロスコープ、または３軸加速度センサであることを特徴とする携帯電話。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、前記光センサは、フォトダイオードであることを特徴とする携帯電話。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一において、前記トランジスタが有する半導体層は、単結晶シリコン基板を用いて作製されたものであることを特徴とする携帯電話。
【請求項１】
光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、
前記光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、前記光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、
前記表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、
携帯電話の傾きに応じた信号を出力するための傾き検出部と、
前記傾き検出部からの信号により、前記表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて前記画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする携帯電話。
【請求項２】
光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、
前記光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、前記光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、
前記表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、
携帯電話の傾きが縦向きまたは横向きであるかを検出し、前記傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、
前記傾きに応じた信号により、前記表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて前記画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする携帯電話。
【請求項３】
光センサと、表示素子と、複数のトランジスタを具備する複数の画素がマトリクス状に設けられた画素回路部と、
前記光センサを駆動するための光センサ駆動回路に接続され、前記光センサからの信号を読み取るための光センサ制御回路と、
前記表示素子を駆動するための表示素子駆動回路に接続され、前記表示部で表示するための画像信号を出力する表示部制御回路と、
携帯電話の傾きが第１の状態乃至第３の状態であるかを検出し、前記傾きに応じた信号を出力する傾き検出部と、
前記傾きに応じた信号により、前記表示部制御回路に出力する画像信号を切り替えて前記画素回路部での表示を行う演算回路と、を有することを特徴とする携帯電話。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記表示素子は、液晶素子、ＥＬ素子、または電気泳動素子であることを特徴とする携帯電話。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、傾き検出部は、ジャイロスコープ、または３軸加速度センサであることを特徴とする携帯電話。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、前記光センサは、フォトダイオードであることを特徴とする携帯電話。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一において、前記トランジスタが有する半導体層は、単結晶シリコン基板を用いて作製されたものであることを特徴とする携帯電話。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１５９６００（Ｐ２００９−１５９６００Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９９３６０（Ｐ２００８−２９９３６０）
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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