JP4926426B2

JP4926426B2 - 電子機器

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Publication number: JP4926426B2
Application number: JP2005235002A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 肇木村; 敦司梅崎; 康行荒井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: US8957833B2; TWI397732B; US20120256896A1; EP1752818A2; US20070035473A1; US20150228230A1; EP1752818A3; TW200725019A; US9773461B2; TWI504971B; JP2007047714A; TW201333583A; TW201541149A; US8207908B2; TWI609212B; EP1752818B1

Description

本発明は、画像表示部に使用される表示モジュール及びそれを備えた電子機器に関する。

携帯電話機等の電子機器の画像表示部には、液晶パネルを用いて画像を形成する液晶表示モジュールが使用されている。また、液晶パネルに替えて有機エレクトロルミネッセンスパネルを用いた表示モジュールの実用化も進められている。

表示モジュールは、液晶や有機ＥＬ素子で形成される表示パネルと、ドライバＩＣや電源ＩＣが実装された回路基板とをフレキシブル配線基板で連結して構成されている。フレキシブル配線基板は樹脂フィルムの上に配線パターンを形成したものであり、この上にドライバＩＣを直接実装したものも用いられている。

ところで、携帯電話機等の電子機器は高機能化が進み、折り畳み式の筐体の表裏にメイン画面とサブ画面を設け、さらにデジタルスチルカメラやビデオカメラを設けたものが主流となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４―２６０４３３号公報

このうように、携帯電話機等の電子機器における高機能化や高付加価値化に伴い、筐体内に納めなければならない部品の数が増大し、各種のＩＣチップやＣＣＤカメラなどを実装したプリント基板が占める割合が無視できないものとなっている。その一方で、携帯電話機等の電子機器は小型化、薄型化及び軽量化が求められいて、高付加価値化と二律背反のの関係となっている。

本発明は、このような状況に鑑み、表示モジュール及びそれを搭載する電子機器の小型化、薄型化を実現することを目的とする。

本発明の一は、複数の画素を配列し一主面に第１の表示画面を形成する第１表示パネルと、第１表示パネルよりも小型であり、複数の画素を配列し前記一主面と反対側に第２の表示画面を形成する第２の表示パネルとが重ねて設けられる表示モジュールである。そして、第１表示パネルの表示面と反対側の面であって第２表示パネルの周辺部には、第１表示パネル及び第２表示パネルの入力端子と接続し、その両パネルの動作を制御する集積回路が実装された配線基板を備えている。

本発明の一は、複数の画素を配列し一主面に第１の表示画面を形成する第１表示パネルと、第１表示パネルよりも小型であり、複数の画素を配列し前記一主面と反対側に第２の表示画面を形成する第２の表示パネルとが重ねて設けられる表示モジュールである。第１表示パネルの表示面と反対側の面であって第２表示パネルの周辺部に、第１表示パネル及び第２表示パネルの入力端子と接続しその両パネルの動作を制御する少なくとも一の集積回路が、第１表示パネル及び／又は第２表示パネルの封止基板に実装されている。

本発明の一は、第１の基板に複数の画素を配列し一主面に第１の表示画面を形成する第１表示パネルと、第１の基板よりも小型である第２の複数の画素を配列し前記一主面と反対側に第２の示画面を形成する第２の表示パネルと、第１の基板と前記第２の基板の間に対向して配置され、第１の表示画面と前記第２の表示画面を封止する封止基板とを備えた表示モジュールである。第１の基板の表示面と反対側の面であって第２の基板の周辺部に配設され、第１表示パネル及び第２表示パネルの入力端子と接続し、その両パネルの動作を制御する集積回路はこの封止基板に実装されている。

本発明の一は、第１の基板に複数の画素を配列し一主面に第１の表示画面を形成する第１表示パネルと、第１の基板よりも小型である第２の複数の画素を配列し前記一主面と反対側に第２の示画面を形成する第２の表示パネルと、第１の基板と前記第２の基板の間に対向して配置され、第１の表示画面と前記第２の表示画面を封止する封止基板とを備えた表示モジュールである。第１表示パネル及び第２表示パネルの入力端子と接続しその両パネルの動作を制御する少なくとも一の集積回路が、その封止基板上に実装されている。

この表示モジュールは、第１の表示画面の対角寸法と第２の表示画面の対角寸法が異なり、一方が他方よりも大きいものの組み合わせが許容されている。また、第１の表示画面の画素数と前記第２の表示画面の画素数は異なり、、一方が他方よりも多いものの組み合わせが許容されている。

この表示モジュールには、実装される集積回路の一つとして、第１の表示画面及び前記第２の表示画面にビデオ信号を送るコントローラ及び電源回路の一方若しくは双方を含んでいても良い。このコントローラ及び電源回路の一方若しくは双方は、第１表示パネルと第２表示パネルで共有させることができる。

本発明の一は、上記表示モジュールの第１表示パネルと第２表示パネルで主画面と副画面を構成する携帯電話機である。

本発明の一は、上記表示モジュールの第１表示パネルと第２表示パネルで、少なくとも二つの画面を構成する電子機器である。

本明細書において表示モジュールは、複数の表示パネルと、該表示パネルの動作に必要な若しくは当該表示パネルが組み込まれる電子機器に必要な電子部品を実装した回路部を含むものをいう。

本明細書において電子機器は、表示モジュールを、文字、図形、記号等を含む画像を表示する表示手段として用いる全ての機器をいう。このような電子機器の一例としては、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（映像や文書、音楽などのコンテンツをネットワークからダウンロードして再生する機能を含む）、電子手帳、モニタ、ビデオゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビューファインダ等が含まれ、さらにこれらの機器の特徴的機能が融合したさまざまな機器が含まれる。

本発明によれば、面積が異なる複数の表示パネルの表示面を背中合わせとして配置し、面積が大きい表示パネルの背面に（すなわち、面積の小さい表示パネルの周辺部に）、当該表示パネルの動作に必要な、若しくは当該表示パネルが組み込まれる電子機器に必要な電子部品を実装することにより、表示モジュールを小型化することができる。また、従来において用いられるプリント基板を用いることがないので、表示モジュールの薄型化を図ることができる。

本発明によれば、上記した効果に加え、複数の表示画面を備えた携帯電話機並びに表示画面電子機器の小型化、薄型化を図ることができる。

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、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さまざま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、本発明は以下に示す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、以下に説明する本発明の構成において、同じ要素を指す符号は異なる図面で共通して用い、その場合における繰り返しの説明は省略する。

（第１の実施の形態）
図１と図２は、本発明の第１の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図である。図２は、その表示モジュールを一方の側から見た上面図であり、図１は断面図である。以下の説明ではこの両者を参照して説明する。

本実施の形態に係る表示モジュールは、第１表示パネル１０２、第２表示パネル１０４及びこの両表示パネルのコントローラを含む信号処理回路基板１０６を有している。第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は、文字、図形、記号などを含む画像を表示する面が異なるように設けられている。また、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は画面のサイズが異なり、一方で主画面を構成し、他方で副画面を構成する。

この場合、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４の外形寸法を異ならせ、一方に比べ他方の外形寸法（すなわちパネル面積）が小さくなるようにしている。代表的には、主画面を構成する第１表示パネル１０２に対して、副画面を構成する第２表示パネル１０４を小さくする。その上で、表示モジュールとしてコンパクトにするために、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４を背中合わせとして、密接若しくは近接して配置させる。すなわち、第１表示パネル１０２の面内内側に第２表示パネル１０４を配置させる。

信号処理回路基板１０６は、第１端子１１２で第１表示パネル１０２の端子１１８と導電性部材１２０を介して接続している。異方性導電材料は，接着，導電，そして絶縁という３つの機能を有している。特に、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）及びＡＣＰ（異方性導電ペースト）と呼ばれる高分子材料は、熱圧着加工により、厚み方向に対しては導通性をもち、面方向に対しては絶縁性をもっている。

この導電性部材１２０は第１端子１１２と端子１１８で挟んだときに、この両端子間の電気抵抗が低くなり、隣接する端子間では電気的に絶縁するように電気的異方性を示す。このような導電性部材１２０は、例えば、導電性微粒子（若しくは導電表面を有する微粒子）を互いに相互作用しないように局在化する程度の濃度で樹脂媒体中に分散させたもので提供される。この場合、第１端子１１２と端子１１８を導電性微粒子程度の間隔で場合に、両端子間の導通が形成される。

信号処理回路基板１０６は、この接続部から配線１１６が延びてＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０が実装される面を有している。ＩＣチップ１０８やセンサチップ１１０は個別の部品として用意され、適宜配設された配線１１６の接続部と電気的な接続を形成するように装着されている。ＩＣチップ１０８やセンサチップ１１０の実装には、フェイスダウンボンディングやワイヤボンディングなどの接続方法が適用される。その実装面は第１表示パネル１０２と重なるように配置している。この場合、第２表示パネル１０４の端子１４８と電気的な接続を構成する第２端子１３４は、第１表示パネル１０２の上に配置されている。このように、第１表示パネル１０２の表示面とは反対側の面を有効利用することにより、表示モジュールをコンパクトに構成することができる。

このように、第１表示パネル１０２の端子１１８と電気的な接続を構成する第１端子１１２から連続して実装面を形成するために、信号処理回路基板１０６は、絶縁表面を形成する可撓性基板１１４を用いて形成されていることが好ましい形態となる。可撓性基板１１４として、典型的にはポリイミドフィルムが適用されるが、それ以外の樹脂フィルムや繊維強化プラスチックを用いても良い。可撓性基板１１４の厚さは３０〜３００μｍ、典型的には８０〜１６０μｍとすれば良い。信号処理回路基板１０６の厚さに対し、その内側に配設される第２表示パネル１０４が厚い場合には、信号処理回路基板１０６の一部をくり抜いた開口部１５０を設け、第２端子１３４が第２表示パネル１０４の端子１４８と重なるようにすれば良い。

信号処理回路基板１０６の実装面に装着されるＩＣチップ１０８の例としては、表示パネルの駆動回路、コントローラ、音声や映像信号処理回路、メモリ、電源回路、高周波回路、フィルタ、セキュリティ回路、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、増幅回路、光通信、ＬＡＮ、ＵＳＢなどその他の外部装置接続インターフェース回路などさまざまなものがある。また、センサチップ１１０としては、光センサ、ＣＣＤモジュール（カメラ）、温度センサ、湿度センサ、加速度センサ、振動センサ、方位センサ、ガスセンサ、微粒子センサ（煙センサ、花粉センサなど）などさまざまなものを適用できる。

図２では信号処理回路基板１０６に実装されているものとして、表示パネルに送る信号を制御するコントローラ１０８ａ、コントローラ１０８ａに送る信号を制御する音声・画像処理プロセッサ１０８ｂ、ＣＰＵ１０８ｃ、メモリ１０８ｄを示している。また、電源系として電源ＩＣ１０８ｅ、パワートランジスタ１０８ｆ、コンデンサ１０８ｇ、コイル１０８ｈなどの実装も可能である。その他に、第１表示パネル１０２、第２表示パネル１０４の駆動用ＩＣ（走査線駆動用、信号線駆動用）をここに実装することもできる。コントローラ１０８ａは、切替スイッチ若しくはプログラムにより信号を送り出す先を選択して、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４について共用化すると部品数が減るので好ましい態様となる。ＣＰＵ１０８ｃは、センサチップ１１０からの信号や、キー入力信号の制御や、電源系統の管理を行っている。

また、センサチップ１１０として、ＣＣＤモジュール１１０ａ、光センサ１１０ｂを実装している。ＣＣＤモジュール１１０ａは所謂デジタルカメラとして静止画や動画を取り込むインプットデバイスとして用いる。また、光センサ１１０ｂが外光強度を検出して表示パネルの明るさを調節したり、ＣＣＤモジュール１１０ａの使用時における照度計として用いることができる。

第１表示パネル１０２は、第１基板１２２の上に表示部１２４と端子１１８が形成されている。その他に、走査線駆動回路１２８、信号線駆動回路１２６が形成されていても良い。勿論、これらの駆動回路の一部又は全部は、前述のように信号処理回路基板１０６にＩＣチップとして実装されていても良い。表示部１２４は画像表示の最小単位である１ドット（以下「絵素」ともいう）を複数個、すなわちＸ方向及びＹ方向に二次元的に配列させて構成している。表示部１２４の要素としては、駆動素子アレイ１２４ａと表示素子アレイ１２４ｂが含まれる。より細分化すると、駆動素子アレイ１２４ａは信号のオンオフを制御するスイッチング素子を含み、必要に応じて電流の流れを制御する非線形素子を組み合わせても良い。

走査線駆動回路１２８及び／又は信号線駆動回路１２６は、駆動素子アレイ１２４ａと同じ素子で作製することができる。この場合、素子として多く用いられるのはトランジスタであり、より好ましくは薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」ともいう）である。勿論その他にも容量素子、抵抗素子、誘導素子が含まれていても良い。端子１１８についても、これらの素子の電極若しくは配線と同じ導電層を使って形成している。

代表的なスイッチング素子としては、代表的にトランジスタが用いられる。トランジスタは、一対のソース及びドレイン間にチャネル形成領域を備えたシングルドレイン構造、チャネル形成領域とドレインとの間に低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を設けたＬＤＤ構造などを用いることができる。トランジスタは一対のソース及びドレイン間に複数のゲート電極を介在させた（複数のチャネル形成領域を直列に配設した）マルチゲート構造としても良い。また、トランジスタを形成する導体層としては単結晶シリコン、多結晶シリコン又はアモルファスシリコンを用いることができる。トランジスタの構造としては、半導体層の後にゲート電極が形成されるトップゲート型のトランジスタの他、ゲート電極の後に半導体層を形成するボトムゲート構造としても良い。特に、アモルファスシリコンを用いる場合には後者の方が望ましい。

表示素子アレイ１２４ｂは、電気的作用により光学特性が変化する素子（例えば、一対の電極間に液晶材料が挟まれた液晶素子）、キャリアの注入により発光する素子（エレクトロルミネセンス素子（以下、「ＥＬ素子」ともいう）、発光ダイオード、発光トランジスタなど）、電荷を放出する素子（電子源素子など）などで構成することができる。

第２表示パネル１０４についても、第２基板１４４の上に表示部１３６と端子１４８が形成されている。その他に、走査線駆動回路１３８、信号線駆動回路１４０が形成されていても良い。表示部１３６における駆動素子アレイ１３６ａ、表示素子アレイ１３６ｂについても第１表示パネル１０２と同様な構成である。このような表示部の構成について、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は同じ種類の駆動素子アレイ１２４ａ表示素子アレイ１２４ｂでそれぞれ構成することができ、また、異なる構成としても良い。例えば、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４で、表示素子アレイを両者ともＥＬ素子で形成することもできるし、一方を液晶素子とする組み合わせも適用することができる。信号処理回路基板１０６に実装するチップ数を少なくするためには、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４でチップ部品を共有化できることが好ましく、その場合には、表示素子アレイを両者ともＥＬ素子で形成する場合のように同じものとすることが好ましい。

第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４はさまざまな組み合わせを適用することがあできる。例えば、第１表示パネル１０２の駆動素子アレイ１２４ａをＴＦＴで構成して所謂アクティブマトリクス駆動方式のパネルとし、第２表示パネル１０４も同じアクティブマトリクス駆動方式とすることができる。この組み合わせにおいて、第２表示パネル１０４の駆動素子アレイ１３６ａを省略して単純マトリクス型としても良いし、若しくはセグメント表示パネルとしても良い。

この場合、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４の画面サイズと画素数は異ならせることができる。例えば、携帯電話機の用途では、第１表示パネル１０２を２．４インチ型、ＱＶＧＡとして３２０×２４０の画素数（３２０×２４０×３（ＲＧＢ）の絵素数）として、第２表示パネル１０４を１．１インチ型で１２８×９６の画素数とすることができる。また、ノート型のように開閉式の表示画面を備えたコンピュータの用途では、第１表示パネル１０２を１５インチ型、ＸＧＡとして１０２４×７６８の画素数（１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）の絵素数）として、第２表示パネル１０４を３インチ型、ＱＶＧＡで３２０×２４０の画素数とすることができる。その他にも、第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４の画面サイズと画素数を適宜組み合わせてさまざまな電子機器に適用することができる。

第１表示パネル１０２は、少なくとも表示部１２４を第１封止基板１３０で覆っている。第１封止基板１３０は封止材１３２により第１基板１２２に固定されている。この構成は、特に表示素子アレイ１２４ｂにＥＬ素子を用いるときに好適に採用される。第１基板１２２は、表示部１２４、走査線駆動回路１３８、信号線駆動回路１４０、端子１１８を互いに有機的に連結させて固定することの他に、平板状の表示パネルとして機械的な強度を保持するための機能を備えている。機械的強度とは、この表示モジュールを電子機器等の筐体に組み込んだときに、衝撃や振動で容易に破損しない厚さであり、また製造時における装置のハンドリングにおいて破損しない程度に十分な強度をいう。この場合、第１基板１２２を機械的強度が保てる一定の厚さにすれば、第１封止基板１３０はその厚さよりも薄くすることができる。また、第１基板１３０を薄板化する場合には、それに樹脂フィルムなどの補強材を合わせて強度を補っても良い。

第２表示パネル１０４についても同様であり、第２封止基板１４４が封止材１３２によって第２基板１４４に固定されている。この場合、第２基板１４４を機械的強度が保てる一定の厚さにすれば、第２封止基板１４４はその厚さよりも薄くすることができる。また、第１表示パネル１０２に対して第２表示パネル１０４が小さい場合には、第１基板１２２よりも第２基板１４４を薄くすることができ、第２封止基板１４４についても、第１封止基板１３０よりも薄く形成することができる。

また、第１表示パネル１０２の第１封止基板１３０と第２表示パネル１０４の第２封止基板１４４を密接させ場合には、封止基板の両者をより薄くすることができる。或いは、第２表示パネル１０４の封止基板を省略して、第１封止基板１３０を第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４で共用しても良い。

第１基板１２２と第１封止基板１３０を、例えば、厚さ０．５ｍｍのガラス基板で形成し、第２基板１４４を厚さ０．５ｍｍのガラス基板、第２封止基板を０．３ｍｍのガラス基板で形成すると、合計の厚さは１．８ｍｍとなる。これに、厚さ３０μｍ〜３００μｍの可撓性基板１１４を考慮しても、合計の厚さは２ｍｍ程度となる。表示部における駆動素子アレイ、表示素子アレイ及び封止材の厚さを考慮してもそれらの合計膜厚は１ｍｍに満たないので、本実施の形態の表示モジュールは３ｍｍ以下の厚さとすることができる。表示モジュールにおいて、最も厚さに影響を与えるガラス基板の厚さは、表示パネルの大きさを考慮して決める必要があるが、０．１ｍｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．４〜０．７ｍｍの範囲から自由に選択することができる。

以上説明したように、面積が異なる複数の表示パネルの表示面を背中合わせとして配置し、面積が大きい表示パネルの背面に（すなわち、面積の小さい表示パネルの周辺部に）、当該表示パネルの動作に必要な、若しくは当該表示パネルが組み込まれる電子機器に必要な電子部品を実装することにより、表示モジュールを小型化することができる。また、従来において用いられるプリント基板を用いることがないので、表示モジュールの薄型化を図ることができる。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、主画面と副画面を構成する複数の表示パネルを有する表示モジュールにおいて、当該表示モジュールの小型化及び薄型化を図るために、ＩＣチップなどの個別部品を封止材として用いる基板に実装する態様について、図３と図４を参照して説明する。図４は、その表示モジュールを一方の側から見た上面図であり、図３は断面図である。以下の説明ではこの両者を参照して説明する。

本実施の形態に係る表示モジュールは、第１表示パネル１０２及び第２表示パネル１０４を有している。第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は、文字、図形、記号などを含む画像を表示する方向が異なるように設けられている。また、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は画面のサイズが異なり、一方で主画面を構成し、他方で副画面を構成する。図３及び図４では、第１表示パネル１０２に対し第２表示パネル１０４が小さい場合を示している。この場合、第１表示パネル１０２は主画面を構成し、第２表示パネル１０４は副画面を構成するものとする。

第１表示パネル１０２は、第１基板１２２の上に表示部１２４と端子１１８が形成されている。その他に、走査線駆動回路１２８、信号線駆動回路１２６が形成されていても良い。第２表示パネル１０４は、第２基板１４４の上に表示部１３６と端子１４８が形成されている。その他に、走査線駆動回路１３８、信号線駆動回路１４０が形成されていても良い。これらの構成は第１の実施の形態と同様である。

第１表示パネル１０２は、少なくとも表示部１２４を第１封止基板１３０で覆っている。第１封止基板１３０と表示部１２４との間には封止材１３２が充填され、第１基板１２２と固定される構成となっている。一方、第２表示パネル１０４も同様な封止構造を持つが、好ましくは第１表示パネル１０２の第１封止基板１３０を共用して用いている。すなわち、第２表示パネル１０４は第１封止基板１３０と封止材１３２によって表示部１３６が保護される構造となっている。このように、表示部等を保護するための部材を共通化することにより表示モジュールの薄型及び軽量化を図ることができる。

第１封止基板１３０が表示部１２４と対向する面の反対側の面には配線１１６が形成され、ＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０が実装されている。ＩＣチップ１０８やセンサチップ１１０は個別の部品として用意され、適宜配設された配線１１６の接続部と電気的な接続を形成するように装着されている。ＩＣチップ１０８やセンサチップ１１０の実装には、フェイスダウンボンディングやワイヤボンディングなどの接続方法が適用される。この場合、第２表示パネル１０４の端子１４８と電気的な接続を構成する第２端子１３４は、第１表示パネル１０２の上に配置されている。このように、第１表示パネル１０２の表示面とは反対側の面を有効利用することにより、表示モジュールをコンパクトに構成することができる。ここで、第１封止基板１３０に実装されるものは第１の実施の形態と同様なものである。

配線１１６は、印刷法により形成した導電層、金属薄板を基板に貼り合わせエッチング加工した導電層、スパッタリングや蒸着により形成した被膜から形成した導電層などを適用することができる。また、配線１１６を被覆する保護層を形成し、チップ部品等のコンタクト部を露出させた構成としても良い。

第２表示パネル１０４、ＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０が実装される第１封止基板１３０は、信号の入出力用として備えられた第１端子１１２で可撓性基板１１４に形成された配線１１５と導電性部材１２０を介して電気的に接続している。可撓性基板１３０の一部の配線１１５は、第１表示パネル１０２の端子１１８とも接続している。この可撓性基板１３０の一部の配線１１５により、第１表示パネル１０２は第１封止基板１３０に実装された種々の回路と信号の送受信を行うことができる。

第１封止基板１３０は、配線１１６を形成するために、少なくともその一方の面が絶縁表面を形成するものが適用される。代表的には、ガラス基板を用いるが、その他にも、プラスチック基板、無機若しくは有機絶縁膜を形成した金属基板、セラミック基板、繊維強化プラスチック基板などを用いることができる。また、ＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０や第２表示パネル１０４が実装される面をプリント配線基板若しくは多層プリント配線基板と、ガラス基板若しくはプラスチック基板とを組み合わせたものを第１封止基板１３０として適用しても良い。

本実施の形態における表示モジュールでは、第１表示パネル１０２の基板１２２と第１封止基板１３０のいずれか一方は、他方よりも厚さを薄くすることができる。この二つの基板は封止材１３２で固定されるので、少なくとも一方を厚くして機械的強度を保つように設計すれば良いからである。また、第２表示パネル１０４の基板１４４は、少なくとも第１表示パネル１０２の基板１２２よりも厚さを薄くするとこができる。第２表示パネル１０４は第１表示パネル１０２と比較して小さい画面のパネルであり小型なので、基板の厚さを薄くできるからである。

第１基板１２２と第１封止基板１３０を、例えば、厚さ０．５ｍｍのガラス基板で形成し、第２基板１４４を厚さ０．５ｍｍのガラス基板で形成すると、合計の厚さは１．５ｍｍとなる。ＩＣチップ等を実装するプリント配線基板の厚さは考慮する必要はなく、表示部における駆動素子アレイ、表示素子アレイ及び封止材の厚さを考慮してもそれらの合計膜厚は１ｍｍに満たないので、本実施の形態の表示モジュールは３ｍｍ以下の厚さとすることができる。表示モジュールにおいて、最も厚さに影響を与えるガラス基板の厚さは、表示パネルの大きさを考慮して決める必要があるが、０．１ｍｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．４〜０．７ｍｍの範囲から自由に選択することができる。

また、第１封止基板１３０に実装されるＩＣチップ等の個別部品の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍ、代表的には０．１ｍｍ〜０．４ｍｍであり、第２基板１４４の厚さをそれと同じか若干厚く、すなわち同程度の厚さとすると良い。このように表示パネルと実装する部品の高さを揃えることにより、ＩＣチップ等の部品に応力が集中して破損することを防ぐことができる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、主画面と副画面を構成する複数の表示パネルを有する表示モジュールにおいて、当該表示モジュールの小型化及び薄型化を図るために、ＩＣチップなどの個別部品をプリント配線基板に実装し、該プリント配線基板を主画面を構成する表示パネルに重ね合わせる態様について、封止材として用いる基板に実装する態様について、図５と図６を参照して説明する。図６は、その表示モジュールを一方の側から見た上面図であり、図５は断面図である。以下の説明ではこの両者を参照して説明する。

本実施の形態に係る表示モジュールは、第１表示パネル１０２及び第２表示パネル１０４を有している。第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は、文字、図形、記号などを含む画像を表示する方向が異なるように設けられている。また、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は画面のサイズが異なり、一方で主画面を構成し、他方で副画面を構成する。図５及び図６では、第１表示パネル１０２に対し第２表示パネル１０４が小さい場合を示している。この場合、第１表示パネル１０２は主画面を構成し、第２表示パネル１０４は副画面を構成している。

第１表示パネル１０２は、第１基板１２２の上に表示部１２４と端子１１８が形成されている。その他に、走査線駆動回路１２８、信号線駆動回路１２６が形成されていても良い。第２表示パネル１０４は、第２基板１４４の上に表示部１３６と端子１４８が形成されている。その他に、走査線駆動回路１３８、信号線駆動回路１４０が形成されていても良い。

第１表示パネル１０２は、少なくとも表示部１２４を第１封止基板１３０で覆っている。第１封止基板１３０と表示部１２４との間には封止材１３２が充填され、第１基板１２２と固定される構成となっている。また、第２表示パネル１０４は、少なくとも表示部１３６を第２封止基板１４４で覆っている。第２封止基板１４４と表示部１３６との間には封止材１３２が充填され、第２基板１４４と固定される構成となっている。第１表示パネル１０２及び第２表示パネル１０４に係るこれらの構成は第１の実施の形態と同様である。

第１表示パネル１０２に重なるように配置されるプリント配線基板１５２には、ＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０が実装されている。ＩＣチップ１０８やセンサチップ１１０は個別の部品として用意され、適宜配設された配線１１６の接続部と電気的な接続を形成するように装着されている。ここで、プリント配線基板１５２に実装されるものは第１の実施の形態と同様なものである。

第１表示パネル１０２の駆動に必要な信号や電力は、プリント配線基板１５２から供給される。その両者の接続は、典型的には配線１１５が形成された可撓性基板１４４（フレキシブルプリント配線基板）を用いて行う。第１表示パネル１０２の端子１１８とプリント配線基板１５２の第１端子１１２とが、その接続に用いられている。また、第２表示パネル１０４も同様にフレキシブルプリント配線基板を用いて、プリント配線基板と電気的な接続を形成している。第２表示パネル１０４の端子１４８とプリント配線基板１５２の第２端子１３４とがその接続に用いられている。この場合、プリント配線基板１５２の厚さに対し、その内側に配設される第２表示パネル１０４が突出しないように配設するために、プリント配線基板１５２の一部をくり抜いた開口部１５０を設けておいても良い。第２表示パネル１０４は、開口部１５０により落とし込まれることにより、第１表示パネル１０２の背面（表示面とは反対側の面）に固定することもできる。プリント配線基板１５２は配線層を多層化することにより（多層プリント配線基板）、より高密度な実装が可能となり、表示モジュールの小型化に寄与することができる。

（第４の実施の形態）
本実施の形態は、第１の実施の形態で示す表示モジュールにおいて、封止基板の異なる構成について図７を参照して説明する。

図７は、第１表示パネル１０２、第２表示パネル１０４、信号処理回路基板１０６を有する表示モジュールであり、第１の実施の形態と同様な構成を備えている。以下に、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。

図７において示す第１表示パネル１０２は、表示パネルの発熱に伴う温度上昇を抑えることのできる構成を示している。第１基板１２２と封止材１３２によって固定される封止基板１５４は、熱伝導層１５６を有している。また、熱伝導層１５６を被覆する保護層１５８を設けている。

熱伝導層１５６を形成する材質としては、金属系材料、セラミック系材料などを用いることができる。金属系材料しては、銀、金、銅、鉄、アルミニウム等から選ばれるものであり、これらの元素の内少なくとも一種を含む合金であっても良い。また、セラミック系材料としては、アルミナや窒化硼素などを用いることができる。その他にもダイヤモンド膜を用いても良い。いすれにしても熱伝導率の高い材料から選択することが好ましい。

保護層１５８は、熱伝導層１５６の表面を被覆して絶縁保護し、また、封止材１３２との接着力を高めるために設けると好ましい。しかしながら、保護層１５８は、本実施の形態の構成において必須のものではなく、適宜省略しても良い。保護層１５２としては、樹脂材料としてポリイミドやアクリルなどを適用することができる。また、無機材料として酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素などを用いることもできる。

第１表示パネル１０２において、発熱源は信号線や走査線の駆動回路であり、さらに、駆動素子アレイ１２４ａや表示素子アレイ１２４ｂである。パネル内で発生した熱を効果的に放散させるためには、少なくとも熱伝導層１５６をパネルの外側まで延ばして、電子機器の本体の一部若しくは表示モジュールを保持するための筐体１６０と接触させることが好ましい。より効果的には、放熱フィンを備えたヒートシンクなどを設けても良い。

表示パネルの温度上昇は、駆動素子アレイ１２４ａや表示素子アレイ１２４ｂを構成する各素子の動作特性に変化を与え、表示モジュールの安定的な動作を阻害するので、本実施の形態のように放熱対策を施しておくことが好ましい。例えば、表示素子アレイ１２４ｂとして配列させたＥＬ素子の動作温度が上昇すると、発光効率が低下してしまう。発熱源はパネルの面内で一様ではなく、信号線若しくは走査線の駆動回路が配置されているところで、部分的に高くなる場合もある。そのような場合は、一つの表示画面内で明るさが異なってまう場合がある。しかしながら、本実施の形態のように放熱対策を施しておくことにより、そのような変動を抑制することができる。

図７では、第１表示パネル１０２の封止基板１５４に熱伝導層１５６を設ける構成を例示しているが、もちろんこの構成に限定されるわけではない。第２表示パネル１０４の封止基板に同様な構成を備えても良いし、第１基板１２２若しくは第２基板１４４に熱伝導層を設けても良い。いずれにしても、熱放散効果の得られる熱伝導層を、表示パネルに接して設けた表示モジュールとすることで、自己発熱による動作不良を抑制することができる。

なお、本実施の形態の構成は、第２の実施の形態及び第３の実施の形態の表示モジュールに組み合わせて実施することができる。

（第５の実施の形態）
図１と図２で示す第１の実施の形態の表示モジュールにおいて、信号処理回路基板１０６に実装されるＩＣチップ及び／又はセンサチップの一部、若しくはそれ以外のＩＣチップ及び／又はセンサチップを、図３と図４で示す第２の実施の形態の表示モジュールのように、封止基板側に実装しても良い。このような構成とすると、表示モジュール内に実装できるチップの数が増加し、小型化を図ることができる。また、表示モジュールの高機能化を図ることができる。

本実施の形態は、第４の実施の形態と組み合わせて実施することができる。

（第６の実施の形態）
本実施の形態では、第１乃至第５の実施の形態の表示モジュールにおいて、第１表示パネル及び／又は第２表示パネルの表示部に適用することのできる構成について図８、図９、図１０を参照して説明する。

図８は、表示部１２４と、その周りに走査線駆動回路１２８、信号線駆動回路１２６を備えた表示パネルの構成を示している。表示部１２４には、ソース線Ｓ１〜Ｓｘ、ゲート線Ｇ１〜Ｇｙ、電源線Ｖ１〜Ｖｘ、共通電位線Ｖａ１〜Ｖａｙ（ｘ及びｙはいずれも自然数）が形成されている。また、表示部１２４は、絵素２２を複数個配列して構成している。一つの絵素２２は、前記した配線によって概ね区画され、発光素子１４と、第１トランジスタ１０及び第２トランジスタ１２の二つのトランジスタを備えた構成を示している。

走査線駆動回路１２８及び信号線駆動回路１２６は、コントローラ１０８ａから画像の表示を行うための各種信号を受ける。電源１０８ｅは、電源線Ｖ１〜Ｖｘを介して、絵素２２に電源電位を供給する。図８の場合、電源１０８ｅは電流源２４と電圧発生回路２６を含んでいる。

信号線駆動回路１２６は、ソース線Ｓ１〜Ｓｘを介して、各絵素２２にビデオ信号を供給する。走査線駆動回路１２８は、ゲート線Ｇ１〜Ｇｙを介して、各絵素２２にゲート選択信号を供給する。絵素２２は、ソース線Ｓ１〜Ｓｘから供給されるビデオ信号の入力を制御する第１トランジスタ１０、発光素子１４に流れる電流を制御する第２トランジスタ１２を有している。また、第２トランジスタ１２のゲート・ソース間電圧を保持する容量素子１６を有している。

また、図８では、絵素２２の発光素子１４と同じ構成のモニタ素子１８と、それに流れる電流を制御する第４トランジスタ２０を備えたモニタ素子アレイ１６２を表示部１２４に隣接して設けた構成を示している。モニタ素子１８は第４トランジスタ２０を介して電流源２４と接続している。第４トランジスタ２０がオンとなり、電流源２４から電流が供給されることでモニタ素子１８は発光する。このとき、共通電位線Ｖａ１〜Ｖａｙ側にない端子の電位が電圧発生回路２６に与えられ、その電圧に応じた電流が表示部１２４の各発光素子１４に与えられるしくみとなっている。電圧発生回路２６としてはボルテージフォロワなどを適用することができる。このような構成は、発光素子の輝度が経時変化する場合や温度変化する場合に、動的な補正を加える構成として有効に機能する。

図９は、一つの絵素２２に、発光素子１４と、第１トランジスタ１０、第２トランジスタ１２及び第３トランジスタ２８の三つのトランジスタを備えた構成を示している。この構成は、図８の構成における容量素子１６を削除し、ゲート線Ｒ１〜Ｒｙと、消去用として用いる第３トランジスタ２８と、第３トランジスタ２８のゲート信号を制御する走査線駆動回路１６４を設けた構成である。この走査線駆動回路１６４もコントローラ１０８ａによって制御される。

第３トランジスタ２８は、第２トランジスタ１２のオン状態とオフ状態を制御するトランジスタである。発光素子１４の発光は、第２トランジスタ１２のオン状態とオフ状態に依存することから、消去用の第３トランジスタ２８の配置により、強制的に発光素子１４に電流が流れない状態を作ることができる。そのため、全ての絵素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時または直後に点灯期間を開始することができる。従って、図８の構成よりも発光素子１２が発光する期間を積極的に制御することができ、動画の表示を良好に行うことができる。

図１０は、一つの絵素２２に、発光素子１４と、第１トランジスタ１０、第２トランジスタ１２、第５トランジスタ３０及び第６トランジスタ３２を備えた構成を示している。この構成は、図９における第２トランジスタ１２を削除し電源線Ｐ１〜Ｐｘと、駆動用の第５トランジスタ３０と、電流制御用の第６トランジスタ３２を追加した構成である。

電源１０８ｅは、電源線Ｐ１〜Ｐｘを介して、絵素２２に電源電位を供給する。第５トランジスタ３０は、そのゲート電極を一定の電位に保持した電源線Ｐｍ（１≦ｍ≦ｘ、ｍは自然数）に接続させることにより、当該ゲート電極の電位を固定にして、飽和領域で動作させる。また、第５トランジスタ３０と直列に接続し、線形領域で動作する電流制御用の第６トランジスタ３２のゲート電極には、第１トランジスタ１０を介して、発光素子１４の画素の点灯または非点灯の情報を伝えるビデオ信号が入力される。線形領域で動作する電流制御用の第６トランジスタ３２のソースドレイン間電圧の値は小さいため、電流制御用の第６トランジスタ３２のゲート・ソース間電圧のわずかな変動は、発光素子１４に流れる電流値には影響をおよぼさない。従って、発光素子１４に流れる電流値は、飽和領域で動作する駆動用の第５トランジスタ３０により決定される。なお、この構成では駆動用の第５トランジスタ３０のゲート・ソース間電圧を保持する容量として、駆動用の第５トランジスタ３０のゲート容量を用いているため、容量素子を明示していない。しかしながら、必要があれば、容量素子を明示的に設けてもよい。

図８、図９、図１０で示すように本発明に係る表示モジュールはさまざまな画素の構成を適用することができる。また、本実施の形態では例示しなかったが、絵素における発光素子の点滅を電流信号によって制御する画素回路も同様に適用することができる。

（第７の実施の形態）
本実施の形態は、第６の実施の形態で図８を参照して説明した表示パネルの構成を第１表示パネルと第２表示パネルに備えた表示モジュールの一態様を図１１を参照して説明する。また、必要に応じて図８を参照するものとする。

図１１は、第１表示パネル１０２、第２表示パネル１０４、コントローラ１０８ａ及び電源１０８ｅの関係を示している。ここで、第１表示パネル１０２を主表示パネルとし、第２表示パネル１０４を副表示パネルとしている。

第１表示パネル１０２は、表示部１２４、走査線駆動回路１２８、信号線駆動回路１２６の他に、第１モニタ素子アレイ１６２ａ、第２モニタ素子アレイ１６２ｂ、第３モニタ素子アレイ１６２ｃを備えている。図８で説明したように、表示部１２４の絵素２２には発光素子１４が備えられている。発光色の異なる複数種の発光素子が設けられているときに、モニタ素子アレイも同様に配設する。代表的には、ＲＧＢ方式でカラー表示を行う場合には、３色に対応した絵素が用意され、それを一組とした画素が構成されることとなる。このときモニタ素子アレイも同様に３色に対応するものを用意する。図１１では、そのような場合を示している。勿論、絵素を白色発光素子で構成する場合には、モニタ素子アレイも同様なものとすれば良い。

第２表示パネル１０４についても、表示部１３６、走査線駆動回路１３８、信号線駆動回路１４０の他に、第４モニタ素子アレイ１６２ｅ、第５モニタ素子アレイ１６２ｆ、第６モニタ素子アレイ１６２ｇを備えている。

ビデオ信号を第１表示パネル１０２、第２表示パネル１０４に供給するコントローラ１０８ａは、切替スイッチ４０を有している。この切替スイッチ４０はビデオ信号の供給先を第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４のいずれか一方となるように選択する。このようにビデオ信号を送り出す先を切り替えるスイッチを設けることで、コントローラを共通化して表示モジュールの部品点数を削減することができる。この切替スイッチ４０の動作は、例えば、切替センサ１６６の信号によって制御される。切替センサ１６６の例としては、開閉可能な筐体の表裏に表示パネルが設けられた二画面携帯電話機などにおける、開閉状態を検出するものがある。

ここで、表示部に設けた発光素子と、モニタ素子アレイに設けたモニタ素子の両者を異なる駆動条件で動作させ、表示部に設けた発光素子とモニタ素子に流れる総電荷量の比が、輝度の劣化を考慮した一定の関係を満たすように制御することで、表示部の輝度劣化や温度変化を抑えることができる。具体的には、モニタ素子の駆動条件を、表示部の発光素子の駆動条件よりも過負荷となるようにすれば良い。表示部の発光素子はビデオ信号に応じて１フレーム期間内でも発光期間と非発光期間とがあるのに対し、モニタ素子を定電流駆動させておく。このように、モニタ素子の駆動条件を、表示部の発光素子の駆動条件よりも過負荷となるように駆動させ、表示用発光素子の輝度を一定に保つように制御することで、表示用発光素子の輝度を一定に保つように補正することができる。

このとき、表示部の近くにあるモニタ素子を点灯させておくと、不要な光が漏れて表示画面の視認性が低下する問題がある。このような問題に対し、図１１ではコントローラ１０８ａのこの切替スイッチ４０が、ビデオ信号の供給先を第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４のいずれか一方となるように選択するときに、それに連動してモニタ素子の切替が行われるように、電源１０８ｅに切替スイッチ４１、４２を設けている。すなわち、図１７で示すように第１表示パネル１０２にビデオ信号が供給されるとき、第２表示パネル１０４の第４モニタ素子アレイ１６２ｅ、第５モニタ素子アレイ１６２ｆ、第６モニタ素子アレイ１６２ｇが動作するように、電流源２４と電圧発生回路２６の切替を行う。第２表示パネル１０４にビデオ信号が供給されるときはその逆であり、第１表示パネル１０２の第１ニタ素子アレイ１６２ａ、第２モニタ素子アレイ１６２ｂ、第３モニタ素子アレイ１６２ｃが動作するように、電流源２４と電圧発生回路２６の切替を行う。切替スイッチ４０、４１、４２の動作は、切替センサ１６６からの切替信号に基づいて行う。

開閉可能な筐体の表裏に表示パネルが設けられた二画面携帯電話機などでは、両方の画面を同時に見ることはないので、モニタ素子の発光を表裏反対に切り替えれば光漏れの問題を解決することができる。勿論、モニタ素子に対して遮光膜を設ければ良いが、本実施の形態における構成を適用することで、遮光膜の面積を最小限にすることができ、表示部の周辺領域（額縁領域）の面積を小さくすることができる。

（第８の実施の形態）
本実施の形態は、主画面と副画面を構成する複数の表示パネルを有する表示モジュールの詳細について図１２を参照して説明する。なお、図１２は、第２の実施の形態において示すように、ＩＣチップなどの個別部品を封止材として用いる基板に実装する表示モジュールについて示す。

図１２は、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４が、表示画面がそれぞれ反対の面に形成されるように、封止基板１３０を共通にして、封止材１３２で固定されている要部の構成を示している。

第１表示パネル１０２は、配線が形成された可撓性基板１１４と接続する端子１１８、信号線駆動回路１２６、表示部１２４を有している。信号線駆動回路１２６は、ｐチャネル型トランジスタ３４及びｎチャネル型トランジスタ３６を含み、シフトレジスタ回路、ラッチ回路、レベルシフタ回路、スイッチ回路などが形成されている。走査線駆動回路も同様にｐチャネル型とｎチャネル型トランジスタで形成されている。

表示部１２４は、駆動素子アレイ１２４ａと表示素子アレイ１２４ｂで構成されている。駆動素子アレイ１２４ａは、スイッチング用として第１トランジスタ３８と駆動用として第２トランジスタ４０を有している。これらのトランジスタは、第１基板１２２形成された下地絶縁膜５０上に、半導体層５２、ゲート絶縁層５４、ゲート電極層５６によって形成されている。トランジスタは、一対のソース及びドレイン間にチャネル形成領域を備えたシングルドレイン構造、チャネル形成領域とドレインとの間に低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を設けたＬＤＤ構造、ＬＤＤがゲート電極と重なるゲートオーバーラップドレイン構造などを適宜選択して用いることができる。また、表示部１２４におけるトランジスタは、一対のソース及びドレイン間に複数のゲート電極を介在させた（複数のチャネル形成領域を直列に配設した）マルチゲート構造としても良い。また、半導体層５２は単結晶シリコン、多結晶シリコン又はアモルファスシリコンを用いることができる。図１２では半導体層５２の後にゲート電極５６が形成されるトップゲート型のトランジスタ構造を示すが、ゲート電極の後に半導体層を形成するボトムゲート構造としても良い。特に、アモルファスシリコンを用いる場合には後者の方が望ましい。

ゲート電極５６の上層には、パッシベーション層５８、層間絶縁層６０が形成され、その上に配線６２が形成されている。図１２において、表示素子アレイ１２４ｂとして、ＥＬ素子を用いる場合を示し、層間絶縁層６０の上層に配置する構成を例示している。配線６２上には隔壁層７２が形成されている。隔壁層７２は、ＥＬ素子の形成領域に開口部が形成されている。ＥＬ素子は、第１電極６６、ＥＬ層６８、第２電極７０を積層させて形成されている。ＥＬ層６８は、エレクトロルミネッセンスを発現する物質を少なくとも含み、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層とも呼ばれるキャリア輸送特性の異なる層を適宜組み合わせて構成されている。ＥＬ素子の第１電極６４が層間絶縁層６０上で延びて、配線６２と接続することで、表示素子アレイ１２４ｂと駆動素子アレイ１２４ａの電気的接続を形成している。この接続は各絵素に形成される。図１２で示すように、ＥＬ層６８からの発光が第１電極６６側に放射される場合には、第１電極６６を透明導電膜で形成し、第２電極を金属電極で形成する。

なお、図１２では、ＥＬ素子の第１電極６６と層間絶縁層６４の間に第２層間絶縁層６４を設ける構成を示している。この第２層間絶縁層６４は、層間絶縁層６０上で配線をエッチング処理で形成したときに、エッチング残渣が残って、それがＥＬ素子の進行性不良（経時劣化であり、非発光領域が成長するような不良）を誘発する場合に、それを防止するために有効に機能する。そのため、第２層間絶縁層６４は省略することもできる。

第２表示パネル１０４の表示部１３６の駆動素子アレイ１３６ａ、表示素子アレイ１３６ｂについても、第１表示パネル１０２の表示部１２４と同様である。

第２の実施の形態で説明したように、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４は画面のサイズが異なり、一方で主画面を構成し、他方で副画面を構成する。図１２で例示するように、第１封止基板１３０には、第２表示パネル１０４が配設されない領域に、配線１１６が形成され、ＩＣチップ１０８が実装されている。ＩＣチップ１０８はフェイスダウンボンディングで実装さあれているが、ワイヤボンディングを用いることもできる。ＩＣチップ１０８はベアチップで実装することが好ましく、その方がチップの厚さを薄くできるので、第２基板１４４の高さと同程度にすることができる。このように、第１表示パネル１０２の表示面とは反対側の面を有効利用することにより、表示モジュールをコンパクトに構成することができる。

なお、本実施の形態における表示モジュールの構成は、第１乃至第７の実施の形態の表示モジュールに適用することができる。

（第９の実施の形態）
本実施の形態は、主画面と副画面を構成する複数の液晶表示パネルを有する表示モジュールにおいて、当該表示モジュールの小型化及び薄型化を図るために、ＩＣチップなどの個別部品を封止材として用いる基板に実装する態様について、図１３を参照して説明する。

本実施の形態に係る表示モジュールは、第１表示パネル３０２、第２表示パネル３０４及びこの両表示パネルのコントローラを含む信号処理回路基板１０６を有している。第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４は、文字、図形、記号などを含む画像を表示する面が異なるように設けられている。また、第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４は画面のサイズが異なり、一方で主画面を構成し、他方で副画面を構成する。

第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４の外形寸法を異ならせ、一方に比べ他方の外形寸法（すなわちパネル面積）が小さくなるようにしている。代表的には、主画面を構成する第１表示パネル３０２に対して、副画面を構成する第２表示パネル３０４を小さくする。そして、表示モジュールとしてコンパクトにするために、第１表示パネル１０２と第２表示パネル１０４を背中合わせとして、その両者の間にバックライトユニット３０８が挟まれている。バックライトユニット３０８は、導光板に拡散板、レンズシートなどが組み合わされて、光源３１０からの光を面放射するように構成されている。この場合、第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４のそれぞれに対してバックライトユニット３０８を設けても良い。

信号処理回路基板１０６は、第１端子１１２で第１表示パネル３０２の端子３１８と導電性部材１２０を介して接続している。信号処理回路基板１０６は、この接続部から配線１１６が延びてＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０が実装される面を有している。その実装面は第１表示パネル３０２と重なるように配置している。この場合、第２表示パネル３０４の端子３４８と電気的な接続を構成する第２端子３３４は、第１表示パネル３０２の上に配置されている。このように、第１表示パネル３０２の表示面とは反対側の面を有効利用することにより、表示モジュールをコンパクトに構成することができる。

このように、第１表示パネル３０２の端子３１８と電気的な接続を構成する第１端子１１２から連続して実装面を形成するために、信号処理回路基板１０６は、絶縁表面を形成する可撓性基板１１４を用いて形成されていることが好ましい形態となる。勿論、第３の実施の形態のようにプリント配線基板を用いても良い。実装されるＩＣチップ１０８及び／又はセンサチップ１１０は、第１の実施の形態と同様なものが適用される。

第１表示パネル３０２は、第１基板３２２の上に表示部３２４と端子３１８が形成されている。その他に、走査線及び／又は信号線駆動回路３２６が形成されていても良い。勿論、これらの駆動回路の一部又は全部は、前述のように信号処理回路基板１０６にＩＣチップとして実装されていても良い。表示部３２４は絵素を複数個、すなわちＸ方向及びＹ方向に二次元的に配列させて構成している。表示部３２４の要素としては、駆動素子アレイ３２４ａと表示素子アレイ３２４ｂ、カラーフィルタアレイ３２４ｃが含まれる。

駆動素子アレイ３２４ａは信号のオンオフを制御するスイッチング素子を含み、必要に応じて電流の流れを制御する非線形素子を組み合わせても良い。代表的なスイッチング素子としては、代表的にトランジスタが用いられる。トランジスタは、一対のソース及びドレイン間にチャネル形成領域を備えたシングルドレイン構造、チャネル形成領域とドレインとの間に低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を設けたＬＤＤ構造などを用いることができる。トランジスタは一対のソース及びドレイン間に複数のゲート電極を介在させた（複数のチャネル形成領域を直列に配設した）マルチゲート構造としても良い。また、トランジスタを形成する導体層としては単結晶シリコン、多結晶シリコン又はアモルファスシリコンを用いることができる。トランジスタの構造としては、半導体層の後にゲート電極が形成されるトップゲート型のトランジスタの他、ゲート電極の後に半導体層を形成するボトムゲート構造としても良い。特に、アモルファスシリコンを用いる場合には後者の方が望ましい。

また、駆動素子アレイ３２４ａには、トランジスタの他に、ＭＩＭ素子を用いても良い。なお、表示部３２４を単純マトリクス型とする場合には、駆動素子アレイ３２４ａは省略可能である。

表示素子アレイ３２４ｂは、電気的作用により光学特性が変化する液晶素子で構成している。液晶素子は、一対の電極間に充填されている液晶材料で構成される。液晶材料は、第１基板３２６と第２基板３３０の間に挟まれ、シール材３３２で封入されている。対向電極と画素電極の間に挟まれた液晶素子はその両電極の差電圧が印加され、その電圧に応じて、液晶を透過する光の偏光状態が変化する。すなわち、バックライトユニット３０８から供給される光に対して、液晶を透過した光を偏光板３０６に通すことにより、光の偏光状態に応じた明暗が表示されることとなる。これにカラーフィルタアレイ３２４ｃを組み合わせることにより、カラー表示を行うことができる。液晶材料には、代表的にはＴＮ液晶を用いる。このようにして液晶パネルが完成する。この場合、画素電極の構造を変更して、ＭＶＡモードやＩＰＳモードで動作する表示素子アレイ３２４ｂを適用することができる。

第２表示パネル３０４の第２基板３４２における駆動回路３４０、表示部３３６の駆動素子アレイ３３６ａ、表示素子アレイ３３６ｂ、カラーフィルタアレイ３３６ｃは、第１表示パネル３０２と同じものから選択して構成することができる。信号処理回路基板１０６に実装するチップ数を少なくするためには、第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４でチップ部品を共有化できることが好ましく、その場合には、表示素子アレイを両者ともＥＬ素子で形成する場合のように同じものとすることが好ましい。

この場合、第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４の画面サイズと画素数は異ならせることができる。例えば、携帯電話機の用途では、第１表示パネル３０２を２．１インチ型、ＱＶＧＡとして３２０×２４０の画素数（３２０×２４０×３（ＲＧＢ）の絵素数）として、第２表示パネル３０４を０．９インチ型で８８×６４の画素数とすることができる。また、ノート型のように開閉式の表示画面を備えたコンピュータの用途では、第１表示パネル３０２を１５インチ型、ＸＧＡとして１０２４×７６８の画素数（１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）の絵素数）として、第２表示パネル３０４を３インチ型、ＱＶＧＡで３２０×２４０の画素数とすることができる。その他にも、第１表示パネル３０２と第２表示パネル３０４の画面サイズと画素数を適宜組み合わせてさまざまな電子機器に適用することができる。

バックライトユニット３０８の光源３１０は、信号処理回路基板１０６に組み込んでおくこともできる。光源３１０としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）の他に、冷陰極管やエレクトロルミネセンス（ＥＬ）光源を用いることができる。また、バックライトユニット３０８と、第２表示パネル３０４及び信号処理回路基板１０６との間には、遮光板３１２を設けている。この構造は、第１表示パネル３０２と比較して面積の小さい第２表示パネル３０２側にバックライトユニット３０８の光が漏れないようにしている。遮光板３１２には、第２表示パネル３０２の表示画面にバックライトユニット３０８からの光が届くように開口部が形成されている。

以上説明したように、面積が異なる複数の表示パネルの表示面を背中合わせとして配置し、面積が大きい液晶表示パネルの背面に（すなわち、面積の小さい液晶表示パネルの周辺部に）、当該液晶表示パネルの動作に必要な、若しくは当該表示パネルが組み込まれる電子機器に必要な電子部品を実装することにより、表示モジュールを小型化することができる。

本実施の形態では、液晶表示パネルを用いる場合について説明したが、電子放出素子を用いたフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒＤｉｓｐｌｙ）、コントラスト媒体（電子インク）を用いたディスプレイを用いることもできる。

（第１０の実施の形態）
本実施の形態は、第１の実施の形態〜第９の実施の形態で示すいずれか一の表示モジュールを用いた携帯電話機の一例について、図１４、図１５、図１６を参照して説明する。

図１４は、主画面と副画面を有する携帯電話機の外観形状を示す。また、図１５は同様の携帯電話機の組み立て図を示す。携帯電話機は、表示モジュール１００、キー入力スイッチ１９６、回路基板１９４、二次電池１９８などが筐体１９２に収納されている。表示モジュール１００は二つの表示パネルを有し、主表示画面を形成する第１表示パネル１０２と副表示画面を形成する第２表示パネル１０４を形成している。図１５で示すように、筐体１９０には、表示モジュール１００を収納するときに、その表示部の位置に対応して型抜きがされている。また、表示モジュール１００には主画面を形成する表示パネルと副画面を形成する表示パネルの他に、ＩＣチップやセンサチップが主画面を形成する表示パネルの背面に実装されている。そのために小型化、薄型化が図られて、図１４（Ａ）で示すように、携帯電話機の横幅を細くすることができ、図１４（Ｂ）で示すように薄型化がなされている。

切替スイッチ１６６により、開いた状態では主表示画面を形成する第１表示パネル１０２が動作し（図１４（Ａ））、折り畳んだ状態では副表示画面を形成する第２表示パネル１０４が動作する（図１４（Ｃ））。この切替スイッチ１６６は機械的な変位を電気信号に変換するスイッチで良いし、光センサなどで光学的に筐体の開閉を検出して電気信号を出力するスイッチとしても良い。

このような携帯電話機のシステム構成の一例を図１６に示す。アンテナ１７０、高周波回路１７２、ベースバンドプロセッサ１７４などは、７００〜９００ＭＨｚ帯、１．７〜２．５ＧＨｚ帯の無線通信を行うための通信回路や変調、復調回路などを含んでいる。音声・画像処理プロセッサ１０８ｂは、ＣＰＵ１０８ｃと通信を行い、コントローラ１０８ａにビデオ信号等を送る他、電源回路１０８ｅの制御、スピーカ１７６への音声出力、マイクロフォン１７８から音声入力、ＣＣＤモジュール１１０ａから送られてくる画像データの処理などを行う。この画像データは、補助メモリ入力インターフェース１８０を介してメモリカードなどに記録できるようにしても良い。

ＣＰＵ１０８ｃは、外光強度を検知する光センサ１１０ｂ、キー入力スイッチ１８２からの信号、切替センサ１６６などからの信号を受けて音声・画像処理プロセッサ１０８ｂの制御を行う。また、通信インターフェース１８４を介してローカルエリアネットワークを使った通信を制御する。メモリ１０８ｄはＳＲＡＭなどの他に、ハードディスクなどの記録媒体１８８を付加しても良い。

図１６で例示した要素のうち、表示モジュールに実装できるものとしては、コントローラ１０８ａ、音声・画像処理プロセッサ１０８ｂ、ＣＰＵ１０８ｃ、メモリ１０８ｄ、電源１０８ｅ、電力用トランジスタ１０８ｆ、ＣＣＤカメラモジュール１１０ａ、光センサ１１０ｂ、高周波回路１７２、ベースバンドブロセッサ１７４、補助メモリ入力インターフェース１８０、通信インターフェース１８４などがある。

なお、図１４及び図１５は携帯電話機の外観形状を一例として示したものであり、本実施の形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。次に、本発明に係る電子機器の態様の一例について、図１８を参照して説明する。

図１８（Ａ）、（Ｂ）で示すコンピュータは、筐体１９０に表示モジュール１００が収納され、筐体１９２にキー入力スイッチ１８２、ポインティングデバイス２０２が設けられ、この両者を蝶番２００で連結している。図１８（Ａ）は蝶番２００を開いた状態であり、第１表示パネル１０２で画像表示を行い、その画面を見ながらキー入力スイッチ１８２やポインティングデバイス２０２でコンピュータの操作を行う。ポインティングデバイス２０２は、画面上の座標位置を入力するためのデバイスであり、マウス、トラックボール、トラックパッド、タブレットなどがある。

図１８（Ｂ）は蝶番２００を閉じた状態であり、第２表示パネル１０４で表示を行う。この蝶番２００を閉じた状態は待機時や、携帯して移動するときに便利であり、第２表示パネル１０４には、時刻の表示や電子メールの受信状況、その他のメッセージを表示させることができる。

このコンピュータは、表示モジュール１００に主画面を形成する第１表示パネル１０２と副画面を形成する第２表示パネル１０４の他に、ＩＣチップやセンサチップが主画面を形成する第１表示パネル１０２の背面に実装されている。そのために小型化、薄型化が図られて、図１８（Ａ）で示すように、表示モジュール１００を収納する周辺枠（額縁領域）を細くすることができ、図１８（Ｂ）で示すように薄型化することができ、鞄などに収納して持ち運ぶときに便利なものとなっている。

図１８（Ｃ）、（Ｄ）で示すビデオカメラは、カメラ本体２０６に、筐体１９０に収納された表示モジュール１００が設けられている。この筐体１９０は蝶番２００により開閉可能であり、閉じたとき、すなわち図１８（Ｃ）で示すカメラ本体２０６に筐体１９０が収納されたときに、第１表示パネル１０２が動作できるように設定されている。操作スイッチ２０４は、それ単独で若しくは第１表示パネル１０２の画面を見ながら操作する。このとき、カメラ本体２０６にある操作スイッチ２０４を使って、被写体の撮像を行うことができる。

図１８（Ｄ）は蝶番２００を開いた状態であり、第２表示パネル１０４の画面を視認できるようになっている。このとき、カメラ本体２０６にある操作スイッチ２０５を使って、第２表示パネル１０４の画面見ながら記録したデータを消去したり、カメラの設定を行うことができる。このような操作の場合は、画面が小さくても良いので、主画面を形成する第１表示パネル１０２と副画面を構成する第２表示パネル１０４を使い分けることにより、カメラの使用時における消費電力を削減することができる。なお、図１８（Ｃ）、（Ｄ）で示す構成はビデオカメラに限定されず、デジタルスチルカメラに適用することもできる。

このように、本実施の形態では、携帯電話機、コンピュータ、ビデオカメラ等について例示したが、本発明はこれに限定されず、表示モジュールを備えたさまざまな電子機器を実現することができる。例えば、電子書籍、携帯情報端末（ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等）、携帯型ビデオゲーム機、家庭用ビデオゲーム機、ナビゲーションシステムなどがある。

第１の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第１の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第２の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第２の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第３の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第３の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第４の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第６の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第６の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第６の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第７の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第８の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第９の実施の形態に係る表示モジュールの構成を示す図。第１０の実施の形態に係る携帯電話機の構成を示す図。第１０の実施の形態に係る携帯電話機の構成を示す図。第１０の実施の形態に係る携帯電話機の構成を示す図。第７の実施の形態に係る表示モジュールの動作を説明する図。第１０の実施の形態に係る電子機器の構成を示す図。

符号の説明

１０第１トランジスタ
１２第２トランジスタ
１４発光素子
１６容量素子
１８モニタ素子
２０第４トランジスタ
２２絵素
２４電流源
２６電圧発生回路
２８第３トランジスタ
３０第５トランジスタ
３２第６トランジスタ
３４ｐチャネル型トランジスタ及び
３６ｎチャネル型トランジスタ
３８第１トランジスタ
４０第２トランジスタ
５０下地絶縁膜
５２半導体層
５４ゲート絶縁層
５６ゲート電極層
５８パッシベーション層
６０層間絶縁層
６２配線
６４第２層間絶縁層
６６第１電極
６８ＥＬ層
７０第２電極
７２隔壁層
１００表示モジュール
１０２第１表示パネル
１０４第２表示パネル
１０６信号処理回路基板
１０８ＩＣチップ
１０８ａコントローラ
１０８ｂ音声・画像処理プロセッサ
１０８ｃＣＰＵ
１０８ｄメモリ
１０８ｅ電源
１０８ｆ電力用トランジスタ
１０８ｇコンデンサ
１０８ｈコイル
１１０センサチップ
１１０ａＣＣＤカメラモジュール
１１０ｂ光センサ
１１２第１端子
１１４可撓性基板
１１５配線
１１６配線
１１８端子
１２０導電性部材
１２２第１基板
１２４表示部
１２４ａ駆動素子アレイ
１２４ｂ表示素子アレイ
１２６信号線駆動回路
１２８走査線駆動回路
１３０第１封止基板
１３２封止材
１３４第２端子
１３６表示部
１３６ａ駆動素子アレイ
１３６ｂ表示素子アレイ
１３８走査線駆動回路
１４０信号線駆動回路
１４４第２基板
１４４第２封止基板
１４８端子
１５０開口部
１５２プリント配線基板
１５４封止基板
１５６熱伝導層
１５８保護層
１６０ホルダー
１６２モニタ素子アレイ
１６２ａモニタ素子アレイ
１６２ｂモニタ素子アレイ
１６２ｃモニタ素子アレイ
１６２ｄモニタ素子アレイ
１６２ｅモニタ素子アレイ
１６２ｆモニタ素子アレイ
１６４走査線駆動回路
１６６切替センサ
１７０アンテナ
１７２高周波回路
１７４ベースバンドブロセッサ
１７６スピーカ
１７８マイクロフォン
１８０補助メモリ入力インターフェース
１８２キー入力スイッチ
１８４通信インターフェース
１８６主電源回路
１８８記録媒体
１９０筐体
１９２筐体
１９４回路基板
１９６キー入力スイッチ
１９８二次電池
２００蝶番
２０２ポインティングデバイス
２０４操作スイッチ
２０５操作スイッチ
２０６カメラ本体
３０２第１表示パネル
３０４第２表示パネル
３０６偏光板
３０８バックライトユニット
３１０光源
３１２遮光板
３１８端子
３２２第１基板
３２４表示部
３２４ａ駆動素子アレイ
３２４ｂ表示素子アレイ
３２４ｃカラーフィルタアレイ
３２６駆動回路
３３０第１封止基板
３３４第２端子
３３６表示部
３３６ａ駆動素子アレイ
３３６ｂ表示素子アレイ
３３６ｃカラーフィルタアレイ
３４０駆動回路
３４２第２基板
３３２封止材
３４８端子

Claims

第１の表示パネルと、前記第１の表示パネルよりも面積が小さい第２の表示パネルと、開口部が設けられた第１の基板と、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルと電気的に接続される集積回路と、を有し、
前記第１の基板は、前記第１の表示パネルの背面に設けられ、
前記第２の表示パネルは、前記第１の基板の前記開口部に設けられ、
前記集積回路は、前記第１の基板に実装され、
前記集積回路は、コントローラ、並びに電圧発生回路及び電流源を含む電源回路を有し、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルのそれぞれは、発光素子を含む画素と、前記発光素子と同じ構成のモニタ素子と、を有し、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの一方における前記画素に前記コントローラによってビデオ信号が供給される場合、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの他方における前記モニタ素子に前記電流源から定電流が供給され、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの他方における前記モニタ素子の共通電位線側にない一方の電極の電位に応じた電圧が前記電圧発生回路によって前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの一方における前記画素の電源線に供給されることを特徴とする電子機器。
請求項１において、
前記第１の基板には、前記第２の表示パネルと電気的に接続するための端子が形成されており、
前記集積回路は、少なくとも前記第１の基板のうち、前記第２の表示パネルの４辺のうち前記端子側の第１の辺の周辺の領域、及び前記第２の表示パネルの前記第１の辺と対向する第２の辺の周辺の領域に複数実装されていることを特徴とする電子機器。
請求項１において、
前記第１の基板には、前記第２の表示パネルと電気的に接続するための端子が形成されており、
前記集積回路は、少なくとも前記第１の基板のうち、前記第２の表示パネルの４辺のうち前記端子側の第１の辺の周辺の領域、前記第２の表示パネルの前記第１の辺と対向する第２の辺の周辺の領域、及び前記第２の表示パネルの前記第１の辺及び前記第２の辺と隣り合う第３の辺の周辺の領域に複数実装されていることを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の表示パネルの封止基板は、熱伝導層を有することを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の表示パネルの封止基板は、熱伝導層と、前記熱伝導層を被覆する保護層と、を有することを特徴とする電子機器。
請求項４又は請求項５において、
前記熱伝導層は、筐体と接触していることを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の基板は、プリント配線基板であり、
前記第１の基板は、配線が形成された可撓性基板を介して前記第１の表示パネルと電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の基板は、複数の配線層が積層されたプリント配線基板であり、
前記第１の基板は、配線が形成された可撓性基板を介して前記第１の表示パネルと電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記第２の表示パネルの背面は、前記第１の表示パネルの背面に密着していることを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルは、封止基板を共有していることを特徴とする電子機器
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
前記集積回路は、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルに電力を供給する電源回路を含むことを特徴とする電子機器。
請求項１１において、
前記電源回路は、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルで共有していることを特徴とする電子機器。
請求項１乃至請求項１２のいずれか一に記載の電子機器は、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、電子手帳、モニタ、ビデオゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビューファインダであることを特徴とする電子機器。