CN100432752C - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，声音器件(2)收容、层叠在液晶面板(1)的平面区域内，驱动声音器件(2)的声音系统的电路块在液晶面板(1)的薄膜基板(10)上形成。向该声音系统的电路块的信号的输入，通过与薄膜基板(10)连接的用于输入图像信号的FPC(4)进行，同时，声音系统的电路块处理后的信号的取出，同样利用FPC(4)，在该FPC(4)的中途设置连接端子部(4a)，通过将一端与声音器件(2)连接的FPC(5)与其相互粘贴来进行。由此，提供以显示元件为中心有效地利用有限的空间、不影响轻量、薄型的平面型显示装置的优点并且可以低成本地实现多功能化的显示装置。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置，更详细而言，就是涉及适合于便携式的显示装置等小型、轻量、薄型的显示装置的显示装置。

背景技术

近年来，小型、轻量、薄型的显示元件面世，通过使用这样的显示元件，具有从装置外部设备取入图像进行显示的功能的便携式显示装置产品化了。不论哪种便携式显示装置，在使用这样的显示元件的显示装置中，要求装置尺寸采用尽可能与显示部相同的尺寸，显示装置的框边缘部尺寸受到非常严格的限制。

所谓框边缘部，就是对在显示装置的显示部周围形成的显示没有贡献的框边缘的部分。在具有显示装置所具备的显示功能的元件(以下，称为显示元件)的显示部周围，形成用于向显示部进行信号输入的端子部等。对这样的显示没有贡献的部分在组装显示元件而成为显示装置时，用玻璃框将其覆盖。

另外，在便携式显示装置中，在现阶段，为了具有扬声器(声源元件)或麦克风(集音元件)等功能，在显示元件以外，还另外搭载了提供声音功能的元件(声音元件)。

并且，现在，在这样的便携式显示装置中，具有与一般的信用卡或名片等大约相同的尺寸的非常容易携带的卡片状的显示装置也已产品化了。

另外，在「日经Electronics(2003，2，17)p.123-130」上已发表了在玻璃基板上形成8位的微处理器的技术。根据该报导，使用连续粒界结晶硅(以下，称为「CG硅」)技术，在玻璃基板上形成包含CG硅的薄膜层。CG硅与一般的低温多晶硅相比，具有结晶粒大、边界规则的特征。由于电子移动度高达200～300cm²/Vs，所以，可以进行逻辑电路的高速动作。通过使用该技术，可以将微处理器制作到夹持液晶的基板中。

另一方面，在日本国公开专利公报「特开2003-29288号公报(平成15年1月29日公开)」中，公开了通过预先将用于对液晶面板保温的加热器用FPC与液晶面板用FPC连接可以降低与外部的电气连接作业工时的显示装置。

但是，如上所述，在上述现有的便携式显示装置中，为了在显示功能以外具有扬声器或麦克风等的功能，必须另外搭载声音元件等功能元件。为了抑制外形尺寸的增大并实现上述要求，可以采用在显示装置内内置这些元件的方法。但是，在谋求显示装置的多功能化时，提案了将各功能元件与显示元件层叠的方法，这时，仅毫无讲究地层叠配置功能元件，即使维持了框边缘部尺寸，也将影响薄型化，或者随便增加外部处理或增大处理所需要的电路规模，即使可以达到层叠部的小型轻量化，从包含进行该信号的供需的信息流的观点考虑，也将影响小型轻量化。

特别是在上述现在已产品化的卡片状的显示装置中，维持卡片尺寸的多功能化是困难的，从而成为今后发展的瓶颈。另外，伴随多功能化，不可避免成本提高，如何降低成本就成为今后的大的课题。

另外，虽然可以将微处理器制作到液晶面板的构成基板中，从而使液晶面板更多功能化，但是，这时如果毫无讲究地将各功能元件与显示元件层叠而连接，由于连接而将影响显示装置的薄型化，同时成本也将提高。

本发明就是鉴于上述现有的问题而提案的，目的旨在提供以显示元件为中心有效地利用有限的空间、不影响轻量、薄型的平面型显示装置的优点并且可以低成本地实现多功能化的显示装置。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的第一显示装置是包括具有显示功能的显示元件、和具有与该显示元件不同的功能的功能元件的显示装置，其特征在于：上述功能元件收容在上述显示元件的平面区域内，与显示元件层叠配置，同时，在上述显示元件所包含的、形成显示部的电路元件的薄膜基板上，直接形成处理从外部输入的图像信号而驱动上述显示部的显示系统的电路块和处理关于上述功能元件的信号的别的系统的电路块，并且，信号向上述别的系统的电路块的输入或输出通过与上述薄膜基板连接的、具有与外部设备的连接用的柔软性的印刷电路基板而进行。

这样，处理关于以被收容在显示元件的平面区域内的方式与显示元件层叠配置的功能元件的信号的别的系统的电路块就与显示系统的电路块一起直接形成在显示元件所包含的薄膜基板上。因此，即使除了显示元件还搭载别的功能元件来实现显示装置的多功能化，只要是功能元件本来的结构，通过使显示元件侧具有使用别的基板构成的电路块，就可以以更薄、更小(或更细)、更低的成本实现功能元件。

而且，信号向别的系统的电路块的输入或输出，通过利用与薄膜基板连接的具有与外部设备连接用的柔软性的印刷电路基板(以下，称为FPC)暂时引出到其上，而信号的中继通过该印刷电路基板进行，所以，与按各功能在薄膜基板上连接多个FPC的结构相比，可以减少部件数和连接工序数，从而可以降低成本。

结果，可以实现显示元件的轻量化和薄型化，也可以毫不增大框边缘部尺寸，以低成本实现多功能化。

另外，在上述本发明的第一显示装置中，其特征在于：进而设进行上述显示元件与外部设备的连接的上述印刷电路基板为第一印刷电路基板时，具有一端与上述功能元件连接的柔软性的第二印刷电路基板的另一方的端部与该第一印刷电路基板的中间位置连接，上述显示元件上的别的系统的电路块与和该显示元件层叠的上述功能元件通过上述第一和第二印刷电路基板连接。

这样，由薄膜基板的别的系统的电路块处理的信号的取出，是通过利用与薄膜基板连接的第一FPC进行，在该第一FPC的中途设置上述信号线的连接端子部，通过将一端与功能元件连接的第二FPC的另一端与其相互粘贴，形成信号的V字形传播结线。

这样，即使采用将由薄膜基板处理的信号向层叠的功能元件取出的结构，由于将FPC错开连接，增加连接地方而不增大框边缘部尺寸，从而可以将FPC收容到一定的宽度内进行装配。另外，也可以利用将FPC彼此重叠地用粘接剂粘接等容易的低成本连接的方式取出，并且可以确保高的连接可靠性。此外，与采用将FPC弯曲的U字传播结线的方法不同，弯曲的部分的厚度方向不增加，所以，对连接部也没有FPC本身要恢复弯曲的应力。

结果，可以实现显示元件的轻量和薄型化，也可以不增大框边缘部尺寸，从而可以更有效地以低成本实现多功能化。

另外，在上述本发明的第一显示装置中，其特征在于：向上述显示元件输入的图像信号，从与外部设备连接用的上述第一印刷电路基板输入。

由于是显示装置，用于从外部设备接受图像信号的FPC一定与薄膜基板连接，所以，作为第一FPC，优选使用图像信号输入用的FPC。

另外，在上述本发明的第一显示装置中，其特征在于：上述功能元件是多个或多种，在上述薄膜基板上形成有多个或多种与各功能元件对应的别的系统的电路块。

这样，由于功能元件是多个或多种，所以，可以实现更多功能化。并且，这时，多个或多种功能元件层叠在显示元件的显示面侧或背面侧，在显示元件的薄膜基板上形成这些功能元件的电路块，信号向这些各电路块的输入或输出，理想的是在这些别的系统的各电路块与各功能元件的连接中，也使用与薄膜基板连接的FPC，所以，可以实现显示元件的轻量化和薄型化，并且可以毫不增大框边缘部尺寸而以低成本可以连接多个功能元件。

为了达到上述目的，本发明的第二显示装置是包括具有显示功能的显示元件、和具有与该显示元件不同的功能的功能元件的显示装置，其特征在于：上述功能元件以被收容在上述显示元件的平面区域内的方式与显示元件层叠配置，同时，在上述显示元件所包含的、形成显示部的电路元件的薄膜基板上直接形成运算处理装置，并且，上述功能元件和上述薄膜基板使用具有一端与上述显示元件连接的外部连接用的柔软性的第一印刷电路基板，将具有一端与上述功能元件连接的柔软性的第二印刷电路基板的另一方的端部与该第一印刷电路基板的中间位置连接。

这样，在显示元件所包含的薄膜基板上就直接形成运算处理装置，关于收容在平面区域内的与显示元件层叠配置的功能元件的信号可以由该运算处理装置进行处理。因此，在除了显示元件外还搭载别的功能元件而实现显示装置的多功能化的基础上，只要是功能元件的本来结构，通过使用显示元件侧的运算处理电路可实现使用别的基板构成的电路块的功能、或具有条件分支等的程序的步骤的逻辑电路块的功能，可以以更薄、更小(或更细)、更低成本形成功能元件。

而且，将由薄膜基板的运算处理装置处理的信号的取出利用与薄膜基板连接的第一FPC来进行，在该第一FPC的中途设置连接端子部，通过将一端与功能元件连接的第二FPC的另一端与其相互粘贴，形成信号的分支。

这样，即使采用将由薄膜基板处理的信号向层叠的功能元件取出的结构，也和第一显示装置的情况一样，可以容易而以低成本的连接取出，并且，可以确保高的连接可靠性。

结果，通过将运算处理装置制作到显示元件中，利用该运算处理装置的处理能力而驱动功能元件，层叠该功能元件而实现多功能化，可以实现显示元件的轻量化和薄型化，从而可以用低成本实现多功能化。

在本发明的第二显示装置中，其特征在于：上述功能元件是多个或多种。

这样，由于功能元件是多个或多种，所以，可以实现更多功能化。并且，这时，虽层叠有多个功能元件，但在处理这些功能元件的信号的运算处理装置与各功能元件的连接中，使用了与薄膜基板连接的FPC，所以，可以实现显示元件的轻量化和薄型化，从而可以低成本地将多个功能元件连接。相互重叠、挤压、弯曲应力的排除等也可以获得与第一显示装置相同的效果。

在本发明的上述第一、第二显示装置中，功能元件(具有多个或多种时至少其中的1个功能元件)存在有发生与声音信号对应的声音的声源元件或收集声音而变换为声音信号的集音元件、配置在显示元件的显示面侧而输出与操作者的输入位置对应的信号的触摸屏、和与显示元件层叠配置的别的显示元件等，在第一显示装置中，除此之外，也可以采用配置在显示元件的显示面的背面侧、而根据从外部输入的控制信号对图像信号进行图像处理的图像处理基板。

通过采用声音元件和集音元件，可以在显示以外享受声音的乐趣，通过采用触摸屏，可以对显示画面直接进行信息输入或发出指示。另外，通过使用层叠多个显示元件的结构，可以将背景显示和目标显示分开，从而可以减轻外部设备侧的负担。对背景或目标显示，也可以生成与外部设备独立的图像信号，将它们相互重叠。另外，通过采用图像处理基板，可以在显示装置内部进行图像处理。

另外，在本发明的上述第一、第二显示装置中，作为薄膜基板，可以使用具有包含多晶硅薄膜的薄膜层和具有包含CG硅的薄膜层的基板。

另外，在第一、第二显示装置中，作为显示元件，可以采用使用液晶进行显示的元件或使用EL层进行显示的元件。

本发明的其他目的、特征和优点通过以下的描述即可明白。另外，本发明的利益通过参照附图的以下说明即可明白。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的声源内置显示装置的结构的立体图。

图2是沿图1的A-A′箭头线的剖面图。

图3是上述声源内置显示装置的外观图。

图4是声源内置显示装置搭载的液晶面板的薄膜基板的功能图像图。

图5是用现有方法将液晶面板的薄膜基板与声音器件连接时的主要部分的剖面图。

图6(a)～图6(c)是表示将声音器件层叠配置在液晶面板上时的配置位置的说明图。

图7是将声音器件配置在液晶面板的背面侧时的主要部分的剖面图。

图8是表示本发明的实施例2的带触摸屏的显示装置的结构的立体图。

图9是沿图8的B-B′箭头线的剖面图。

图10是带触摸屏的显示装置搭载的液晶面板的薄膜基板的功能图像图。

图11是本发明的实施例3的带图像处理功能的显示装置的主要部分的剖面图。

图12是上述带图像处理功能的显示装置搭载的液晶面板的薄膜基板的功能图像图。

图13是本发明的实施例4的具有2个显示元件的显示装置主要部分的剖面图。

图14是上述具有2个显示元件的显示装置搭载的液晶面板的薄膜基板的功能图像图。

图15是表示本发明的实施例5的带触摸屏的声源内置显示装置的结构的立体图。

图16是沿图5的C-C′箭头线的剖面图。

图17是表示在与薄膜基板连接的FPC的相同面上形成多个与功能元件连接用的连接端子部的状态的平面图。

图18是透过型的液晶显示方式的显示部的剖面图。

图19是反射型的液晶显示方式的显示部的剖面图。

图20是使用EL元件进行显示的显示部的剖面图。

图21是本发明的实施例6的、在与液晶面板相同的基板上形成运算处理装置的显示装置搭载的液晶面板的薄膜基板的功能图像图。

具体实施方式

下面，通过实施例和比较例更详细地说明本发明，但是，本发明并不由这些实施例所限定。

下面，参照图1～图21说明本发明的实施例。

图1是表示本发明的实施例1的声源内置显示装置的结构的立体图，图2是沿图1的A-A′箭头线的剖面图，图3是声源内置显示装置的外观图，图4是声源内置显示装置搭载的液晶面板的薄膜基板的功能图像图。

在本实施例中，作为具有显示功能的显示元件，示例了使用液晶的液晶面板，但是，在后面所述的各实施例中，显示元件也不限定液晶面板。另外，作为功能元件，示例了作为发生与声音信号对应的声音的声源元件的声音器件，但是，还可以是收集声音而变换为声音信号的集音元件(麦克风)，也可以是具有声源元件和集音元件的两种功能的元件。

如图1所示，作为本实施例的声源内置显示装置具有液晶面板1和作为功能元件的声音器件2。液晶面板1具有玻璃等透明的一对基板10和11，液晶夹持在这些基板间。基板10在与基板11相对的面上具有包含多晶硅薄膜的薄膜层，使用该薄膜层形成像素驱动用TFT(薄膜晶体管)等，下面，称为薄膜基板10。作为薄膜基板10，也可以使用形成包含CG硅薄膜的薄膜层的基板。另一方面，基板11在与基板10相对的面上形成由ITO等透明导电膜构成的共同电极，下面，称为对置电极11。

如图3所示，液晶面板1和声音器件2收容在构成声源内置显示装置的框体的玻璃框(bezel)3内部。玻璃框3将液晶面板1的背面覆盖，同时在与用于显示的显示部1a相当的地方形成开口部。

这里，声音器件2在显示面侧配置在液晶面板1的显示部1a周围的边缘部1b部分。该边缘部1b与声源内置显示装置的框边缘部相当。声源器件2在该位置可以固定在液晶面板1侧，也可以固定在玻璃框3侧。

如后面所述，声音器件2也可以配置在成为声源内置显示装置的背面侧的液晶面板1的背面侧。这时的配置位置例如在反射型液晶时不必是边缘部1b部分，可以收容到液晶面板1的平面区域内与液晶面板1层叠配置。在声源内置显示装置内，通常具有导光板等其他光学器件，这里，为了简单，省略了对它们的描述。

为了不增大边缘部1b而将声音器件2配置在边缘部1b，必须将声音器件2本身形成为薄、小、细的形状。液晶面板1是反射型液晶、配置在其背面时，虽然不是像配置在表面的边缘部1b那样，但是为了确保其他功能元件的配置空间等，仍然有同样的要求。

作为声音器件2，可以使用由酒石酸钾钠的结晶或陶瓷的薄板构成的压电元件，也可以使用通常的音圈扬声器，但是，不论哪种情况，都必须另外具备由半导体元件等构成的声音系统的电路块(别的系统的电路块)。由于由半导体元件等构成的电路块不是与声音器件一起制作的，所以，必须使用别的基板。

然而，使声音器件2具备这样的声音系统的电路块实现器件化时，器件尺寸将大型化，有可能收容不到声源内置显示装置的框边缘部(与液晶面板1的边缘部1b相当)内。如本实施例那样，将声音器件2配置到边缘部1b的最宽的某一边时，如果是7英寸～10英寸这样比较大型的液晶显示板，则是不可能的。但是，根据通常的便携式的尺寸而适当考虑的液晶的尺寸，如果是最小型的对角线小于4英寸的液晶，根据考虑在声音器件中振动的声音波长的振动板长径(与振动板的材质密度有关，通常约为20mm～40mm左右)，不能期待有搭载基板的多余的空间，另外，考虑到今后的更多的多功能化，有时也考虑在该宽度的某一边配置其他难于更细小的功能元件，而将声音器件本身配置在宽度窄的边侧。这样，声音器件的细小化则是不可缺的，从而不能使之具备声音系统的电路块而实现器件化。另外，不可否认具备别的基板的声音器件本身的成本也将提高。

因此，如图4所示，在本实施例中，在液晶面板1的上述薄膜基板10上形成这样的声音系统的电路块。这里，声音系统的电路块由声音器件驱动部15和声音信号输入部16构成。薄膜基板10在与显示部1a相当的部位形成上述像素驱动用TFT或像素电极等电路元件，同时，形成构成显示系统的电路块的显示部驱动部12及13和图像信号输入部14，进而，利用相同的薄膜层一起形成声音系统的电路块。

上述图像信号输入部14接受各种各样的外部设备的图像信号的输入。显示部驱动部12及13处理由图像信号输入部14输入的图像信号，驱动显示部1a。声音信号输入部16接受各种各样的外部设备的声音信号的输入。声音器件驱动部15处理由声音信号输入部16输入的声音信号，驱动声音器件2。

这样，通过在液晶面板1的薄膜基板10上形成声音系统的电路块，可以使声音器件2的尺寸更薄、更小、更细，从而可以毫无问题地配置到声源内置显示装置的框边缘部(液晶面板1的边缘部1b)，并且，不需要别的基板，从而可以降低成本。

另外，在本实施例中，声音信号向薄膜基板10的输入与图像信号一起共同使用与薄膜基板10的连接端子部17(参见图4)连接的1块具有柔软性的印刷电路基板(Flexible Printed Circuit，以下，称为FPC)4。因此，与图像信号用和声音信号用分别由2块FPC与薄膜基板10连接的结构相比，可以减少部件数和连接工序数，从而可以降低成本。

并且，本实施例中更加值得注意的结构是，这样与液晶面板1层叠而配置的声音器件2与在液晶面板1的薄膜基板10上形成的上述声音器件驱动部15的连接方法。

在薄膜基板10侧形成的声音器件驱动部15与和薄膜基板10层叠而配置的声音器件2的连接采用现有的连接方法连接时就是图5所示的情况。即，就是将1块FPC61弯曲成U字状将声音器件驱动部15与声音器件2连接的结构。但是，这样将1块FPC61弯曲而连接时，由于FPC61所具有的刚性，负荷将加到连接部分，从而将降低连接的可靠性。另外，还有FPC61的曲率的问题，不能极端地弯曲。因此，在FPC61弯曲的状态下，向液晶面板1的外侧伸出的部分将增大，从而得到与想使框边缘部变窄的技术相反的结果。另外，在这样的应力发生的制造工序中，制造成本提高且生产合格率降低，即使以优良品出厂后，FPC61的弯曲引起的经常的弹性恢复力作为与薄膜基板的连接部的剥离应力继续起作用。

因此，在本实施例中，如图2详细所示的那样，将与薄膜基板10连接的上述图像信号和声音信号输入用的FPC4用于连接，在该FPC4上，形成用于取出从声音器件驱动部15输出的信号的配线(图中未示出)、和与该配线连接的连接端子部4a。连接端子部4a优选在FPC4的中间位置，是收容在玻璃框3内的部分。并且，将别的FPC5的一端与声音器件2连接，将在该FPC5的另一方的端部形成的连接端子部5a与FPC4的连接端子部4a使相对面之间相互粘贴地连接(电气的和机械的连接)。也可以使用ACF挤压或焊接等方法进行连接。

即，具有进行液晶面板1与外部设备的连接的FPC4、和进行与层叠的声音器件2的信号线连接的FPC5，通过上述FPC5的一端与声音器件2连接，而另一方与FPC4的中间连接，从而可以通过FPC5和FPC4双方的FPC进行液晶面板1上的声音器件系统的电路块与声音器件2本身的连接。

在利用这样的FPC4的连接中，FPC5不弯曲成U字状，所以，FPC5与声音器件2和FPC4的连接可以确保高的可靠性，同时，也可以使FPC5的长度十分短，从而可以减小向液晶面板1的外侧伸出的部分，得到与想使框边缘部变窄的技术一致的结果。而且，由于FPC4与FPC5仅相互粘贴而连接，所以，与图5的连接相比，容易连接，并且成本低。

日本国公开专利公报「特开2003-29288号公报(平成15年1月29日公开)」所述的预先将用于对液晶面板保温的加热器用FPC与液晶面板用FPC连接的结构，其侧面图看起来与本发明的图2类似，但是，这是使用在途中分支的FPC用于将完全并列的信号供给2个不同的器件，如本实施例那样，为了将从薄膜基板10输出的信号供给与薄膜基板10层叠的声音器件2，在FPC4和FPC5中，描述V字状的信号供给线的本发明的连接方法，信号线的布局也完全不同。

如上所述，本实施例的声源内置显示装置除了液晶面板1外具备声音器件2时，将声音器件2收容在液晶面板1的平面区域内与液晶面板1层叠，同时，在作为液晶面板1的一方的基板的薄膜基板10上形成用于驱动由半导体电路等构成的声音器件2的声音系统的电路块(声音信号输入部16和声音器件驱动部15)，并且，向该声音系统的电路块的信号的输入，通过与薄膜基板10连接的用于向显示系统的电路块输入图像信号的FPC4进行。

这样，即使除了液晶面板1外搭载声音器件2实现显示装置的多功能化，通过利用液晶面板1的薄膜基板10进行声音信号的处理，也可以比使用别的基板的情况抑制成本，并可以使声音器件2更薄、更小、更细，从而可以毫无问题地在框边缘部的尺寸内与液晶面板1层叠。而且，也使用图像信号输入用的FPC4进行声音信号的输入，所以，与分别由2块FPC设置在玻璃框3内部的薄膜基板10或薄膜基板10与别的声音系统的电路基板连接的结构相比，可以减少部件数和连接工序数，从而可以降低成本。

此外，本实施例的声源内置显示装置由该薄膜基板10的声音系统的电路块处理后的信号的取出，是通过利用与薄膜基板10连接的FPC4来进行，在该FPC4的中途设置连接端子部4a，通过将一端与声音器件2连接的FPC5与其相互粘贴来制作信号的电路，向声音器件2传输。

这样，作为将由薄膜基板10处理后的信号向层叠的声音器件取出的结构，也可以不增大框边缘部的尺寸，并且可以降低成本而确保高的连接可靠性。

而且，这样的连接方法，除了声音器件2外，其他功能元件与声音器件2一样层叠在液晶面板1的显示面侧或背面侧，在将这些功能元件与在液晶面板1的薄膜基板10上形成的该功能元件的电路块的连接中，通过使用所需要的FPC4并在其中间位置形成连接端子部，可以与声音器件2一样保持框边缘部的尺寸而简单地进行连接。因此，可以说该连接方法在将功能元件与显示元件(这里为液晶面板1)层叠而实现多功能化的结构中是非常有利的连接方法。

在上述说明中，将声音器件2配置在液晶面板1的显示面侧的边缘部1b，但是，如上所述，也可以配置在液晶面板1的背面侧，图6(a)～图6(c)表示声音器件2的配置位置。

图6(a)是将声音器件2配置在对置基板11上的状态，而该对置基板11配置在成为液晶面板1的显示面侧的上侧。图6(b)是将声音器件2配置在薄膜基板10的下面的状态，而该薄膜基板10配置在成为液晶面板1的背面侧的下侧。在这些配置位置中，如上所述，声音器件2的固定既可以固定在液晶面板你上，也可以固定在玻璃框(图中未示出)上。

另外，图6(c)是将声音器件2配置在用于设置在薄膜基板10的薄膜层上形成的电路的端子20的部分(比对置基板11长的部分)。这样，声音器件2的厚度不与液晶面板1的厚度相加，从而可以使声源内置显示装置更薄。

图7表示将声音器件2配置在液晶面板1的背面的声源内置显示装置的主要部分的剖面。这与图1的结构的声源内置显示装置的图2相当。

下面，说明本发明的其他实施例。

图8是表示本发明的实施例2的带触摸屏的显示装置的结构的立体图，图9是沿图8的B-B′箭头线的剖面图，图10是液晶面板1的薄膜基板10A的功能图像图。为了便于说明，对具有与实施例1中使用的部件相同的功能的部件标以相同的符号，并省略其说明。

如图8所示，本实施例的带触摸屏的显示装置作为功能元件搭载了触摸屏21。触摸屏21根据操作者指示的位置发生电位的变化或电流变化，并将该变化作为信号而输出，收容在液晶面板1的平面区域内而层叠配置在液晶面板1的表面侧。

如图10所示，在液晶面板1的薄膜基板10A上，将从触摸屏21输出的信号变换为位置信息的信号处理电路23和信号输出部24作为构成别的系统的电路块的触摸屏系统的电路块，与显示系统的电路块一起使用薄膜层形成。

这样，通过在液晶面板1的薄膜基板10A上形成触摸屏系统的电路块，与使触摸屏21具备触摸屏系统的电路块的结构相比，可以简化地以更薄、更轻量化并且更低成本形成触摸屏21本身，所以，即使采用具备触摸屏21的结构，也可以不增大框边缘部或显示装置全体的厚度而且低成本地形成。

另外，这里薄膜基板10A的位置信息的信号的取出也是利用用于输入图像信号的FPC4进行的，所以，与和图像信号输入用不同的用于取出位置信息的信号的FPC与薄膜基板10A连接的结构相比，可以减少短见数和连接工序数，从而可以降低成本。

并且，在本实施例中，与液晶面板1层叠而配置的触摸屏21与在液晶面板1的薄膜基板10A上形成的信号处理电路23的连接，如图9详细所示的那样，利用与薄膜基板10A连接的上述图像信号输入用的FPC4进行连接。即，预先在该FPC4上形成用于向信号处理电路23输入信号的配线(图中未示出)和与该配线连接的连接端子部4a。连接端子部4a优选在FPC4的中间位置，是收容在玻璃框3内的部分。并且，预先将别的FPC5的一端与触摸屏21连接，将在该FPC5的另一方的端部形成的连接端子部5a与FPC4的连接端子部4a的相对面之间相互粘贴地连接(电气的和机械的连接)。这里，也可以使用ACF挤压或焊接等方法进行连接。

在本实施例中，由于功能元件采用触摸屏21，所以，与在液晶面板1的薄膜基板10A上形成的触摸屏系统的电路块之间，信号流的方向是从触摸屏21向电路块供给，与上述实施例1的声源内置显示装置相反，但是，在具备触摸屏21的方面，通过采用上述结构，可以得到以显示元件(这里为液晶面板1)为中心有效地利用有限的空间实现多功能化的效果是相同的。

图11是本发明的实施例3的具有图像处理功能的显示装置的主要部分的剖面图，与上述实施例1的声源内置显示装置的图2的剖面图相当。另外，图12是具有图像处理基板的电路块的液晶面板1的薄膜基板10B的功能图像图。为了便于说明，对具有与在实施例1中使用的部件相同的功能的部件标以相同的符号，并省略其说明。

本实施例的带图像处理功能的显示装置作为功能元件搭载了图像处理基板31。图像处理基板31是根据从外部输入的控制信号对图像信号进行图像处理的图像处理基板，收容在液晶面板1的平面区域内而层叠配置到液晶面板1的背面侧。

如图12所示，通信控制部32和图像处理块控制部33作为构成别的系统的电路块的图像处理系统的电路块与显示系统的电路块一起使用薄膜层在液晶面板1的薄膜基板10B上形成。

上述通信控制部32控制将由图像处理基板31进行的外部主机侧的处理的选择或数据的授受。图像处理块控制部33解释从通信控制部32输入的代码，使图像处理基板31动作或停止动作，需要时传输数据或向外部主机输出数据请求，或进行错误控制。

并且，在本实施例中，与液晶面板1层叠而配置的图像处理基板31与在液晶面板1的薄膜基板10B上形成的图像处理块控制部33的连接，如图11详细所示的那样，利用与薄膜基板10B连接的上述图像信号输入用的FPC4进行连接。即，在该FPC4上预先形成从图像处理块控制部33输出信号或用于向图像处理块控制部33输入信号的配线(图中未示出)、和与该配线连接的连接端子部4a。连接端子部4a优选在FPC4的中间位置，是收容在玻璃框3内的部分。并且，预先将别的FPC5的一端与图像处理基板31连接，将在该FPC5的另一方的端部形成的连接端子部5a与FPC4的连接端子4a的相对面之间相互粘贴地连接(电气的和机械的连接)。这里，也可以使用ACF挤压或焊接等方法进行连接。

这样，在本实施例的带图像处理功能的显示装置中，在除了液晶面板1外还具备图像处理基板31方面，通过采用上述结构，可以得到以显示元件(这里为液晶面板1)为中心有效地利用有限的空间实现多功能化的效果。

图13是本发明的实施例4具有2个显示元件的显示装置的主要部分的剖面图，与上述实施例1的声源内置显示装置的图2的剖面图相当。另外，图14是具有液晶面板41的显示系统的电路块的液晶面板1的薄膜基板10C的功能图像图。为了便于说明，对具有与在实施例1中使用的部件相同的功能的部件标以相同的符号，并省略其说明。

本实施例的显示装置作为功能元件搭载了与液晶面板1不同的液晶面板41。以下，称为第二液晶面板41。在本实施例中，该第二液晶面板41配置在液晶面板1的背面侧，主要显示背景图像。通过另外具有显示背景图像的第二液晶面板41，在前面的液晶面板1中，在成为主信息的目标信息的显示中就不必进行与背景图像的图像处理。

如图14所示，在液晶面板1的薄膜基板10C上，图像信号输入部42和显示控制部43作为构成别的系统的电路块的电路块，与显示系统的电路块一起使用薄膜层形成。

图像信号输入部42接受与第二液晶面板41对应的背景图像信号或显示的ON/OFF信号，或者根据接受的信号产生背景图像信号或显示的ON/OFF信号。显示控制部43接受背景图像信号，根据同时接受的显示的ON/OFF信号进行向第二液晶面板的输出或停止输出的显示控制。

并且，在本实施例中，与液晶面板1层叠而配置的第二液晶面板41与在液晶面板1的薄膜基板10C上形成大显身手控制部43的连接，如图13详细所示的那样，利用与薄膜基板10C连接的上述图像信号输入用的FPC4进行连接。即，在该FPC4上，预先形成用于向显示控制部43输入信号的各配线(图中未示出)、和与该配线连接的连接端子部4a。连接端子部4a优选在FPC4的中间位置，是收容在玻璃框3内的部分。并且，预先将别的2个FPC5的一端与第二液晶面板41连接，将在该FPC5的另一方的端部形成的连接端子部5a与FPC4连接端子部4a的相对面之间相互粘贴地连接(电气的和机械的连接)。这里，也可以使用ACF挤压或焊接等方法进行连接。

这样，在本实施例的显示装置中，在除了液晶面板1外还具备第二液晶面板41的方面，通过采用上述结构，可以得到以显示元件(这里为液晶面板1)为中心有效地利用有限的空间实现多功能化的效果。

今后，如果想提高薄膜晶体管的驱动力，作为第二液晶面板41的电路块，可以将驱动第二液晶面板41的器件等的驱动电路部(显示部驱动部)本身制作到液晶面板1的薄膜基板10C中。在这样的结构中，作为第二液晶面板41，可以形成成本非常低的结构。

图15是表示本发明的实施例5的内置触摸屏21和声音器件2的带触摸屏功能的声源内置显示装置的结构的立体图，图16是沿图15的C-C′箭头线的剖面图。为了便于说明，对具有与在实施例1、2中使用的部件相同的功能部件标以相同的符号，并省略其说明。

在图15中不能表示出声音器件2层叠在液晶面板1的背面侧。另外，虽然未特意表示出，但是，在液晶面板1的薄膜基板10D上与显示系统的电路块一起利用相同的薄膜层形成声音系统的电路块和触摸屏系统的电路块。

薄膜基板10D的声音系统的电路块与声音器件2的连接以及触摸屏系统的电路块与触摸屏21的连接，使用图像信号输入用的FPC4，利用与实施例1、实施例2相同的结构进行。声音信号向声音系统的电路块的输入和位置信息的信号从触摸屏系统的电路块的输出，也使用图像信号用的FPC4进行。

这里，用于与声音器件2连接的FPC5C和用于与触摸屏21连接的FPC5D在FPC4的表面和背面使连接位置相互错开。这是使用仅在FPC4的一面有配线层而仅在有将配线引出到背面时的部分通过接触孔等引出到背面的廉价型的两面FPC的情况。作为FPC4，如果是在正反两面具有配线层的类型，则可在相同位置相互重叠，如果要进一步多功能化而增加层叠的功能元件，作为用于输入图像信号的FPC4，优选使用在正反两面具有配线层的FPC4。

另外，这里表示了声音器件2与触摸屏21的组合的例子，但是，也可以是声音器件2与图像处理基板31或第二液晶面板41或其他功能元件。另外，在液晶面板1的同一面侧层叠配置多个功能元件时，如图17所示，也可以将在FPC4的中间位置形成的连接端子部4a并列设置多个。

重要的是，各功能元件收容层叠在显示元件(这里为液晶面板1)的平面区域内，在液晶面板1的薄膜基板10上直接形成进行关于各功能元件的信号处理的别的系统的电路块，并且，别的系统的各电路块与外部设备的信号的授受、特别是别的系统的各电路块与各功能块的连接，通过为了进而担负其他通常功能而利用与薄膜基板10连接的必须的FPC(这里为图像信号输入用的FPC4)，在其上进行中继而传输信号，从而可以排除与弯曲部等外形和厚度增大相联系的信号线连接来进行连接。

在上述各实施例中，作为显示元件，表示了液晶面板1，但是，在使用液晶面板1的液晶显示方式中，有反射型和透过型。在透过型中，如图18所示的一般结构的剖面图那样，由于设置了后照灯，虽然显示装置的厚度是不利的，但是，色再现性和对比度优异。

另一方面，在反射型中，如图19所示的一般结构的剖面图那样，实际上仅2块玻璃基板的厚度就行了，所以，可以实现薄型化，

另外，作为显示元件，可以是EL(Electroluminescence)元件。在该方式中，如图20所示的一般结构的剖面图那样，用1块玻璃基板就行了，所以，可以比使用液晶面板1的结构更薄型化。

另外，作为显示元件，可以使用通过控制压电元件或微电极(micromachine)的可动的像素部而变更入射光的反射或散射的状态进行显示的方式或使用FED(Field Emission Display)方式等的元件。

在上述各实施例中，包含图像信号等的各种信号从通过FPC4而连接的作为外部设备的主机基板侧向液晶面板1的薄膜基板10(10A～10D)供给(但是，有触摸屏21时，触摸屏21的输出信号作为位置信息的信号向主机基板输出，有图像处理基板31时，处理后的返回信号向主机基板返回)，薄膜基板10(10A～10D)是在主机基板的支持基板的位置。

在下面的实施例6中，表示了主机基板的功能组装到作为显示元件的液晶面板100的薄膜基板101中的显示装置。

图21是实施例6的显示装置搭载的液晶面板100的薄膜基板101的功能图像图。

这里，作为显示元件，表示了使用液晶的液晶面板100的例子，但是，本发明并不限定液晶面板。

如图21所示，本实施例的显示装置除了液晶面板100外，作为功能元件，具有声音器件2、接受无线的声音信号和图像信号的调谐器105以及其他多个功能元件。不论哪个元件，都收容层叠到液晶面板100的平面区域内。

液晶面板100具有玻璃等透明的一对基板101和11，液晶夹持在这些基板之间。这里，基板101在与基板11相对的面上具有包含CG(Continuous Grain Silicon)硅薄膜的薄膜层，使用该薄膜层不仅形成用于驱动像素驱动用TFT(薄膜晶体管)等的显示部1a的电路元件，也形成微处理器(以下，称为MPU)102。关于MPU向使用这样的CG硅技术的玻璃基板制作的详细情况，记载在上述「日经Electronics(2003，2，17)p.123-130」中。

这样的MPU102通过直接制作到构成液晶面板100的基板中，声音信号和图像信号在显示装置内部由作为功能元件而层叠在液晶面板100的平面区域内的调谐器105接受，将其输入到MPU102内进行处理，图像信号供给构成显示系统的电路块的显示部驱动部12和13，声音信号处理为可以驱动声音器件2的信号之后，向声音器件2输出。

并且，在本实施例中，以声音器件2和MPU102为主，调谐器105与MPU102以及其他功能元件与MPU102的连接，和上述各实施例一样，使用与薄膜基板101的连接端子部17连接的FPC104，通过预先在其中间位置形成与各器件的连接端子部，仅将声音器件2、调谐器105以及一端与其他功能元件连接的各FPC的另一方的端部连接，就可以简单地低成本地连接，并且可以得到高的可靠性。但是，这时的FPC104用于将由MPU102处理的信号向外部设备输出。

实施本发明的最佳形式的实施例只是为了说明本发明的技术内容，不是仅限定这样的具体例子进行狭义的解释，在本发明的精神和下面所述的权利要求的范围内可以进行种种变更。

本发明可以应用于以各种便携式机器为主的具有卡片或名片大小尺寸的非常容易携带的卡片型的机器的显示装置。

产业上利用的可能性

本发明可适用于各种移动设备以及具有与一般的信用卡或名片等大约相同的尺寸的非常容易携带的卡片状的显示装置中。

Claims (14)

1.一种显示装置，包括具有显示功能的显示元件、和具有与该显示元件不同的功能的功能元件，其特征在于：

所述功能元件收容在所述显示元件的平面区域内，与显示元件层叠而配置，同时，

在所述显示元件所包含的、形成有显示部的电路元件的薄膜基板上，直接形成处理从外部输入的图像信号而驱动所述显示部的显示系统的电路块、和处理关于所述功能元件的信号的别的系统的电路块，

并且，信号向所述别的系统的电路块的输入或输出通过与所述薄膜基板连接的、具有与外部设备的连接用的柔软性的印刷电路基板而进行。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

设进行所述显示元件与外部设备的连接的所述印刷电路基板为第一印刷电路基板时，具有一端与所述功能元件连接的柔软性的第二印刷电路基板的另一方的端部与该第一印刷电路基板的中间位置连接，所述显示元件上的别的系统的电路块与和该显示元件层叠的所述功能元件通过所述第一和第二印刷电路基板连接。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

向所述显示元件输入的图像信号从进行所述显示元件与外部设备的连接的所述印刷电路基板输入。

4.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述功能元件是多个或多种，在所述薄膜基板上形成有多个或多种与各功能元件对应的别的系统的电路块。

5.一种显示装置，包括具有显示功能的显示元件、和具有与该显示元件不同的功能的功能元件，其特征在于：

所述功能元件收容在所述显示元件的平面区域内，与显示元件层叠而配置，同时，

在所述显示元件所包含的、形成显示部的电路元件的薄膜基板上直接形成运算处理装置，

并且，所述功能元件和所述薄膜基板通过使用具有一端与所述显示元件连接的外部连接用的柔软性的第一印刷电路基板，将具有一端与所述功能元件连接的柔软性的第二印刷电路基板的另一方的端部与该第一印刷电路基板的中间位置连接而相互连接。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于：

所述功能元件是多个或多种。

7.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述功能元件具有多个或多种时，至少其中的1个功能元件是发生与声音信号对应的声音的声源元件或收集声音而变换为声音信号的集音元件。

8.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述功能元件具有多个或多种时，至少其中的1个功能元件是配置在所述显示元件的显示面侧的、输出与操作者的输入位置对应的信号的触摸屏。

9.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述功能元件具有多个或多种时，至少其中的1个功能元件是配置在所述显示元件的显示面的背面侧、根据从外部输入的控制信号对图像信号进行图像处理的图像处理基板。

10.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述功能元件具有多个或多种时，至少其中的1个功能元件是与所述显示元件层叠而配置的别的显示元件。

11.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述薄膜基板具有包含多晶硅薄膜的薄膜层。

12.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述薄膜基板具有包含连续粒界结晶硅的薄膜层。

13.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述显示元件使用液晶进行显示。

14.根据权利要求1、2、5、6中的任一权项所述的显示装置，其特征在于：

所述显示元件使用EL层进行显示。

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