(57)【要約】【課題】システムパネルを構成する各部分を柔軟性のある基板上に実装してそれらを互いに電気的に接続する際に、端子数が多く、端子幅及び端子間距離が短いと、各部分の間で対応する端子同士を正確に接続する作業の難易度が上がり、歩留まりの低下を招くという課題があった。【解決手段】画像表示部を含む基板は、画像表示部の制御部及びマルチポートメモリを含み、更に入力部を含む基板は、入力部の制御部及びマルチポートメモリを含む。画像表示部、情報処理部及び入力部の間では各部分で扱うデータの識別番号のみを送受信することで、部分間で送受信すべきデータ量を減らし、それらを接続する端子数を低減する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示部と、情報処理部と、入力部とを含む電子装置であって、前記画像表示部、前記情報処理部及び前記入力部はそれぞれ異なる基板上に形成され、前記画像表示部を含む基板、前記情報処理部を含む基板及び前記入力部を含む基板が互いに電気的に接続されてなることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記画像表示部を含む基板は、前記画像表示部の制御手段及びマルチポートメモリを含むことを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項３】
前記入力部を含む基板は、前記入力部の制御手段及びマルチポートメモリを含むことを特徴とする請求項１及び２記載の電子装置。
【請求項４】
前記画像表示部、前記情報処理部及び前記入力部の間では各部分で扱うデータの識別番号のみを送受信することを特徴とする請求項１及至３記載の電子装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示部を含む基板、情報処理部を含む基板及び入力部を含む基板が互いに電気的に接続されてなる電子装置に関する。より詳しくは、入力部は指紋等の微小な凹凸を有する被験物の表面形状が、行列状に配置された静電容量検出素子を含む静電容量検出回路によって電気信号に変換される静電容量検出装置で構成され、画像表示部は電気泳動素子を含む画素回路が格子状に配置され、電気泳動素子の反射率を制御することで画像を表示させる電気泳動表示装置で構成され、画像表示部を含む基板、情報処理部を含む基板及び入力部を含む基板はプラスチックなどの柔軟性のある基板で構成される電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
T.Ikeda et. al.,SID 2004 Tech. Dig., pp. 860-863には、低温ポリシリコン薄膜トランジスタにより、液晶ディスプレイ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びグラフィックコントローラーなどを同一ガラス基板上に形成するシステムパネル形成技術が公開されている。又、S.Utsunomiya et. al., “Flexible Color AM-OLED Display Fabricated Using Surface Free Technology by Laser Ablation/Annealing (SUFTLA) and Ink-jet Printing Technology”, SID 2003 Tech. Dig., pp. 864-867、N.Karaki et. al., “A Flexible 8b Asynchronous Microprocessorbased on Low-Temperature Poly-Silicon TFT Technology”, ISSCC 2005 Dig. Tech. Papers, Paper 14.9, pp. 272-273にはプラスチックなどの柔軟性のある基板上に低温ポリシリコン薄膜トランジスタを用いて、それぞれ有機ＥＬディスプレイ、８ビットマイクロプロセッサーを形成する技術が公開されている。これらを統合してシステム化する場合、先述したシステムパネルのように同一ガラス基板上に全ての部分を形成して当該基板上で各部分を電気的に接続し、剥離転写技術を用いて柔軟性のある基板上に実装する方法と、各部分を異なる基板上に形成してそれぞれ剥離転写技術を用いて柔軟性のある基板上に実装し、それらを互いに電気的に接続する方法とが考えられた。しかし、同一基板に各部分を形成して電気的にそれらを接続する場合、たかだか一つの部分が不良であってだけで、システム全体として不良となってしまうという課題があった。又、部分毎柔軟性のある基板上に実装して、それらを互いに電気的に接続する場合、電気的に接続する工程が新たに加わるため、その工程の歩留まりを向上させる必要があった。
【０００３】
【非特許文献１】T.Ikeda et. al.,SID 2004 Tech. Dig., pp. 860-863
【非特許文献２】S.Utsunomiya et. al., “Flexible Color AM-OLED Display Fabricated Using Surface Free Technology by Laser Ablation/Annealing (SUFTLA) and Ink-jet Printing Technology”, SID 2003 Tech. Dig., pp. 864-867
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術によれば、部分毎柔軟性のある基板上に実装してそれらを互いに電気的に接続する際に、端子数が多く、端子幅及び端子間距離が短いと、各部分の間で対応する端子同士を接続する作業の難易度が上がり、歩留まりの低下を招くという課題があった。そこで、本発明は上述の諸事情を鑑みなされたものであり、柔軟性のある基板上に形成されるシステムパネルの各部分の端子数を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電子装置は、画像表示部と、情報処理部と、入力部とを含む電子装置であって、画像表示部、情報処理部及び入力部はそれぞれ異なる基板上に形成され、画像表示部を含む基板、情報処理部を含む基板及び入力部を含む基板が互いに電気的に接続されてなることを特徴とする。又、画像表示部を含む基板は、画像表示部の制御手段及びマルチポートメモリを含むことを特徴とする。又、入力部を含む基板は、入力部の制御手段及びマルチポートメモリを含むことを特徴とする。更に、画像表示部、情報処理部及び入力部の間では各部分で扱うデータの識別番号のみを送受信することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、柔軟性のある基板上に形成されるシステムパネルの各部分の端子数を低減することが可能となり、システムパネルの歩留まりを向上させる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
〔実施例１〕
図１は本発明の電子装置を指紋認証機能付き携帯情報端末に適用した第一実施形態のブロック図である。図１の携帯情報端末１００において、ＣＰＵ１１１を含む情報処理部、静電容量検出装置１２３を含む入力部及び電気泳動表示装置１３３を含む画像表示部がそれぞれ情報処理部形成基板１１０、入力部形成基板１２０及び画像表示部形成基板１３０に形成され、それらが互いに電気的に接続されている。
【０００８】
情報処理部形成基板１１０には情報処理装置としてのＣＰＵ１１１及び携帯情報端末全体の制御プログラムが格納されるプログラムメモリ１１２が含まれる。
【０００９】
入力部形成基板１２０には入力装置としての静電容量検出装置１２３、入力制御手段としてのＣＰＵ１２１、マルチポートメモリ１２２及びＣＰＵ１２１が実行する入力制御のプログラムが格納されるプログラムメモリ１２４が含まれる。
【００１０】
又、画像表示部形成基板１３０には画像表示装置としての電気泳動表示装置１３３、画像表示制御手段としてのＣＰＵ１３１、マルチポートメモリ１３２、ＣＰＵ１３１が実行する画像表示制御のプログラムが格納されるプログラムメモリ１３４及び使用者が持ち運ぶ情報が格納されるデータメモリ１３５が含まれる。
【００１１】
図２は携帯情報端末１００の使用者の指紋の凹凸情報を電気信号に変換する静電容量検出装置１２３のブロック図である。静電容量検出装置１２３には、ｎ本の平行に配置された走査線Ｇ［１］２４１〜Ｇ［ｎ］２４３及びｎ本の低電位電源線２０３、走査線２４１〜２４３及び低電位電源線２０３と直行して配置されたｍ本の信号線Ｓ［１］２３１〜Ｓ［ｍ］２３６、走査線２４１〜２４３、低電位電源線２０３及び信号線２３１〜２３６に接続され、格子状に配置された静電容量検出回路２０４、当該静電容量検出回路の中から検出信号を取得すべき静電容量検出回路が接続されている走査線の選択信号を出力する走査線駆動回路２０１、検出信号を取得すべき静電容量検出回路が接続されている信号線の選択信号を出力する信号線駆動回路２０２、信号線駆動回路２０２で生成される選択信号に応じてデータ出力２１３と信号線２３１〜２３６の導通、非導通を制御するアナログスイッチ２０５、走査線駆動回路のクロック信号入力２１１、走査線の選択起動信号入力２１２、信号線駆動回路のクロック信号入力２１４及び信号線の選択起動信号入力２１５が含まれる。
【００１２】
図３は図２に示した静電容量検出装置１２３の動作を説明するためのタイミング図である。図３において、３０１は走査線駆動回路クロック信号入力２１１に入力される走査線駆動回路クロック信号、３０２は走査線選択起動信号入力２１２に入力される走査線選択起動信号、３０３は走査線Ｇ［１］２４１に入力される走査線選択信号１、３０４は信号線駆動回路クロック信号入力２１４に入力される信号線駆動回路クロック信号、３０５は信号線選択起動信号入力２１５に入力される信号線選択起動信号、３０６、３０７及び３０８はそれぞれ信号線Ｓ［１］２３１、Ｓ［２］２３２及びＳ［ｍ］２３６に入力される信号線選択信号、３０９はデータ出力２１３に出力されるデータである。走査線選択起動信号がハイレベルに制御されると、走査線駆動回路２０１から走査線駆動回路クロック信号に同期して走査線Ｇ［１］２４１〜Ｇ［ｎ］２４３に順次ハイレベルの選択信号が出力される。走査線Ｇ［１］２４１に走査線選択信号１が入力されると、信号線選択起動信号がハイレベルに制御され、信号線駆動回路２０２から信号線駆動回路クロック信号に同期して信号線駆動回路２０２と信号線２３１〜２３６との間に配置されたアナログスイッチ２０５に順次ハイレベルの選択信号が出力される。信号線選択信号１がハイレベルに制御されると信号線Ｓ［１］２３１とデータ出力２１３が導通し、走査線Ｇ［１］２４１及び信号線Ｓ［１］２３１に接続された静電容量検出回路からデータが出力される。次に信号線選択信号２がハイレベルに制御されると信号線Ｓ［２］２３２とデータ出力２１３が導通し、走査線Ｇ［１］２４１及び信号線Ｓ［２］２３２に接続された静電容量検出回路からデータが出力される。以下同様の動作を繰り返して、走査線Ｇ［１］２４１に接続されている全ての静電容量検出回路からデータが出力される。次に走査線Ｇ［２］２４２に選択信号が入力され、上述したのと同様の動作により走査線Ｇ［２］２４２に接続された全ての静電容量検出回路からデータが出力される。以下同様の動作を繰り返し、全ての静電容量検出回路からデータが出力される。
【００１３】
図４は図２に示した静電容量検出装置に含まれる静電容量検出回路の回路図２０４である。静電容量検出回路２０４には、同検出回路を選択するための選択トランジスタ４０４、使用者の指先とセンサ電極との間に形成される検出容量Ｃｄ、検出容量Ｃｄの微小な容量変化を基に指紋の凹凸情報を担う検出信号を出力する静電容量検出素子４０５、検出信号を増幅する信号増幅トランジスタ４０６、選択トランジスタ４０４の導通、非導通を制御するための信号を伝達する走査線４０１、検出信号を伝達するための信号線４０２、検出信号の出力経路を構成する低電位電源線４０３、容量値一定の基準容量Ｃｓ、リセットトランジスタ４０７が含まれる。検出容量Ｃｄは使用者の指紋の凹凸とセンサ電極との間の距離に応じて定まる。静電容量検出素子４０５としては、検出容量Ｃｄに対応した検出信号を出力する素子であれば特に限定されるものではない。また信号増幅素子として、本実施形態においては、ゲート端子（電流制御端子）、ソース端子（電流出力端子）、及びドレイン端子（電流入力端子）で構成される三端子トランジスタを例示するが、これに限られるものではない。
【００１４】
上述の構成において、走査線４０１上にハイレベルの選択信号が出力され、選択トランジスタ４０４が導通状態に制御されると、信号線４０２には信号増幅トランジスタ４０６のゲート電位で定まる検出電流が流れる。この検出電流は検出容量Ｃｄに対応する検出信号として処理される。検出信号には指紋の凹凸情報が含まれている。信号増幅トランジスタ４０６のゲート電位は、
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で表される。即ち、信号増幅トランジスタ４０６自体の寄生容量Ｃｔと、基準容量Ｃｓと、検出容量Ｃｄとのそれぞれの容量比によって定まる。例えば、使用者の指先をセンサ電極に近づけた場合に、指紋の凸部がセンサ電極に近接すると、検出容量Ｃｄは寄生容量Ｃｔ、基準容量Ｃｓに対して十分に大きくなり、信号増幅トランジスタ４０６のゲート電位はグランド電位に近づく。この結果、信号増幅トランジスタ４０６は略非導通状態となり、信号増幅トランジスタ４０６のソース／ドレイン間には極めて微弱な電流が流れる。一方、指紋の凹部がセンサ電極に近接すると、検出容量Ｃｄは寄生容量Ｃｔ、基準容量Ｃｓに対して十分に小さくなり、信号増幅トランジスタ４０６のゲート電位は走査線４０１の電位に近づく。走査線４０１が導通状態の時、同走査線の電位は高電位Ｖｄｄである。この結果、信号増幅トランジスタ４０６は略導通状態となり、信号増幅トランジスタ４０６のソース／ドレイン間には上述の微弱電流よりも大きな電流が流れる。ここで、信号増幅トランジスタ４０６のソース端子は低電位電源線Ｖｓｓに接続しているため、信号増幅トランジスタ４０６を流れる検出電流の向きは信号線４０２から低電位電源線Ｖｓｓへ流れ込む向きとなる。つまり、使用者の指紋の凹凸情報を担う検出信号は外部回路から静電容量検出回路へ流れ込むように出力される。
【００１５】
尚、信号増幅トランジスタ４０６のソース端子を高電位電源線Ｖｄｄに接続することにより、静電容量検出回路から信号線４０２に流れ出す向きに電流が流れるようにしてもよい。
【００１６】
リセットトランジスタ４０７は、前段の静電容量検出回路が選択されている段階（プレセンシング期間）で、導通状態となるように制御される。リセットトランジスタ４０７を導通状態とすることによって、信号増幅トランジスタ４０６のゲート端子はＶｓｓと導通し、当該ゲート端子に注入された電荷を排出することができる。静電容量式指紋センサの製造工程においては、信号増幅トランジスタ４０６のゲート端子に意図しない電荷などが注入されて指紋情報の検出に悪影響を及ぼす可能性を有していたが、上述の構成により、指紋情報の検出の前段階で信号増幅トランジスタ４０６のゲート電位をリセットできるためより安定した動作を行うことができる。
【００１７】
尚、信号増幅トランジスタ４０６が導通状態となって、信号線４０２に検出信号が出力されている段階（センシング期間）では、検出容量Ｃｄを正確に読み取るために、リセットトランジスタ４０７は非導通状態となるように制御される。
【００１８】
図５は携帯情報端末１００の電気泳動表示装置１３３のブロック図である。電気泳動表示装置１３３には、ｎ本の平行に配置された走査線Ｇ［１］５４１〜Ｇ［ｎ］５４３及びｎ本の低電位電源線５０３、走査線５４１〜５４３及び低電位電源線５０３と直行して配置されたｍ本の信号線Ｓ［１］５３１〜Ｓ［ｍ］５３６、走査線５４１〜５４３、低電位電源線５０３及び信号線５３１〜５３６に接続され、格子状に配置された電気泳動素子を含む画素回路５０３、当該画素回路の中からデータを入力すべき画素回路が接続されている走査線の選択信号を出力する走査線駆動回路５０１、データを入力すべき画素回路が接続されている信号線の選択信号を出力する信号線駆動回路５０２、信号線駆動回路５０２で生成される選択信号に応じてデータ入力５１３と信号線の導通、非導通を制御するアナログスイッチ５０５、走査線駆動回路のクロック信号入力５１１、走査線の選択起動信号入力５１２、信号線駆動回路のクロック信号入力５１４及び信号線の選択起動信号入力５１５が含まれる。
【００１９】
図６は図５に示した電気泳動表示装置１３３の動作を説明するためのタイミング図である。図６において、６０１は走査線駆動回路クロック信号入力５１１に入力される走査線駆動回路クロック信号、６０２は走査線選択起動信号入力５１２に入力される走査線選択起動信号、６０３は走査線Ｇ［１］５４１に入力される走査線選択信号１、６０４は信号線駆動回路クロック信号入力５１４に入力される信号線駆動回路クロック信号、６０５は信号線選択起動信号入力５１５に入力される信号線選択起動信号、６０６、６０７及び６０８はそれぞれ信号線Ｓ［１］５３１、Ｓ［２］５３２及びＳ［ｍ］５３６に入力される信号線選択信号、６０９はデータ入力５１３に入力されるデータである。走査線選択起動信号がハイレベルに制御されると、走査線駆動回路５０１から走査線駆動回路クロック信号に同期して走査線Ｇ［１］５４１〜Ｇ［ｎ］５４３に順次ハイレベルの選択信号が出力される。走査線Ｇ［１］５４１に走査線選択信号１が入力されると、信号線選択起動信号がハイレベルに制御され、信号線駆動回路５０２から信号線駆動回路クロック信号に同期して、信号線駆動回路５０２と信号線５３１〜５３６との間に配置されたアナログスイッチ５０５に順次ハイレベルの選択信号が出力される。信号線選択信号１がハイレベルに制御されると信号線Ｓ［１］５３１とデータ入力５１３が導通し、走査線Ｇ［１］５４１及び信号線Ｓ［１］５３１に接続された画素回路にデータが入力される。次に信号線選択信号２がハイレベルに制御されると信号線Ｓ［２］５３２とデータ入力５１３が導通し、走査線Ｇ［１］５４３及び信号線Ｓ［２］５３２に接続された画素回路にデータが入力される。以下同様の動作を繰り返して、走査線Ｇ［１］５４１に接続されている全ての画素回路にデータが入力される。次に走査線Ｇ［２］５４２に選択信号が入力され、上述したのと同様の動作により走査線Ｇ［２］５４２に接続された全ての画素回路にデータが入力される。以下同様の動作を繰り返し、全ての画素回路にデータが入力される。
【００２０】
図７は図５に示した電気泳動表示装置に含まれる画素回路の回路図である。画素回路には同画素回路の選択、非選択を制御する選択トランジスタ７０３、入力されたデータを保持する保持容量Ｃｈ、印加される電圧により反射率が変化する電気泳動素子７０４、選択トランジスタの導通、非導通を制御する走査線７０１、画素回路にデータを入力する信号線７０２及び低電位電源線７０５が含まれる。選択トランジスタ７０３が導通状態に制御されると、信号線７０２に保持されていたデータが保持容量Ｃｈに記憶される。選択トランジスタ７０３が非導通状態に制御されると保持容量Ｃｈに記憶されたデータに従って、電気泳動素子７０４の反射率が制御される。電気泳動表示装置に格子状に配置された電気泳動素子の反射率を、個別に制御することで画像を表示することが可能となる。
【００２１】
図８は図１に示した本実施例の指紋認証機能付き携帯情報端末の動作を説明するフローチャートである。入力部形成基板１２０に形成された静電容量検出装置１２３はＣＰＵ１２１の制御に従い、指紋入力の有無を判定するために常時仮スキャン８０１を行う。ＣＰＵ１２１は仮スキャンにより取得したデータを解析し、指紋入力の有無の判定８０２を行う。この時、ＣＰＵ１２１は指紋入力の有無のみを判定するため、取得した指紋のデータ全てを取り扱う必要はなく、データを間引いて解析を行うことで処理の高速化を図ることが可能である。静電容量検出装置１２３はＣＰＵ１２１の制御に従い、本スキャン８０３を行う。ＣＰＵ１２１は本スキャンにより取得された指紋のデータと、プログラムメモリ１２４にあらかじめ格納されている少なくとも一人以上の指紋のデータとを照合し、個人の特定８０４を行う。ＣＰＵ１２１は個人の特定が完了すると、その個人に付与された識別番号をマルチポートメモリ１２２の所定のアドレスに書き込む。
【００２２】
情報処理部形成基板１１０に形成されたＣＰＵ１１１はマルチポートメモリ１２２の所定のアドレスからＣＰＵ１２１によって特定された個人の識別番号を取得する。この時、入力部形成基板１２０から情報処理部形成基板１１０に送られるデータは、識別番号のみであり、指紋のデータと比較してデータ量が小さいため、双方の基板間で接続すべき端子数が少なくてすむ。ＣＰＵ１１１は取得した個人の識別番号と、プログラムメモリ１１２に登録されている識別番号とを比較して使用許可の有無の判定８１２を行う。判定により使用が許可された場合は、その個人に対する個人別画面の表示設定８１３を行う。表示設定において、ＣＰＵ１１１はあらかじめ個人が選んだフォントの識別番号や、画面背景の識別番号などをプログラムメモリ１１２から取得し、画像表示部形成基板１３０に形成されたマルチポートメモリ１３２の所定のアドレスに書き込む。又、個人の識別番号に対して使用が許可されなかった場合、フローは仮スキャン８０１に戻る。
【００２３】
画像表示部形成基板１３０に形成されたＣＰＵ１３１はマルチポートメモリ１３２の所定のアドレスからＣＰＵ１１１によって設定された個人別画面の表示設定を取得する。この時も、情報処理部形成基板１１０から画像表示部形成基板１３０に送られるデータは、画面表示の各項目の識別番号のみであり、画像データと比較してデータ量が小さいため、双方の基板間で接続すべき端子数が少なくてすむ。データメモリ１３５には画面表示の各項目に対して、少なくとも１つ以上の画像データが格納されている。例えば、フォントであれば明朝体やゴシック体などの画像データが格納されており、画面背景であれば白背景や黒背景、又は模様の付いた背景などの画像データが格納されている。ＣＰＵ１３１は取得した画面表示の各項目の識別番号に対応した画像をデータメモリ１３５から取得し、電気泳動表示装置１３３に表示させる。又、文章については取得したフォントの識別番号に従ってフォントの画像を選択し、電気泳動表示装置１３３に表示させる。以上が本実施例の指紋認証機能付き携帯情報端末の動作である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えば機密性の高い書類などを保管する保管庫の入退管理や、機密性の高いパーソナルコンピューターのログイン管理などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態を示すのブロック図。
【図２】図１の静電容量検出装置のブロック図。
【図３】図２の静電容量検出装置の動作を説明するタイミング図。
【図４】図２の静電容量検出装置に含まれる静電容量検出回路の回路図。
【図５】図１の電気泳動表示装置のブロック図。
【図６】図５の電気泳動表示装置の動作を説明するタイミング図。
【図７】図５の電気泳動表示装置に含まれる画素回路の回路図。
【図８】図１の第一実施形態の動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００２６】
１００．携帯情報端末、１１０．情報処理部形成基板、１１１．ＣＰＵ、１１２．プログラムメモリ、１１３．データメモリ、１２０．入力部形成基板、１２１．ＣＰＵ、１２２．マルチポートメモリ、１２３．静電容量検出装置、１２４．プログラムメモリ、１３０．画像表示部形成基板、１３１．ＣＰＵ、１３２．マルチポートメモリ、１３３．電気泳動表示装置、１３４．プログラムメモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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