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Technisches Gebiet
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung und ein elektronisches Gerät, in das diese eingebaut ist.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Seit einigen Jahren finden elektronische Geräte wie Smartphones und dergleichen, die einen Anzeigeabschnitt und eine Kamera auf ein und derselben Fläche aufweisen, breite Anwendung. Bei solchen elektronischen Geräten ist die Kamera auf der Außenseite des Anzeigeabschnitts vorgesehen, und es wird zunehmend verlangt, einerseits Platz zum Installieren der Kamera zu gewährleisten und andererseits eine Rahmenbreite auf der Außenseite des Anzeigeabschnitts zu verkleinern.
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Dokumente des Stands der Technik
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Patentdokumente
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Patentschrift 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2017-40908 -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung und ein elektronisches Gerät, in das diese eingebaut ist, bereitzustellen, mit denen eine Verschmälerung eines Rahmens möglich ist.
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Mittel zum Lösen der Aufgabe
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein elektronisches Gerät bereitgestellt, umfassend eine Kamera, einen Flüssigkristallbildschirm mit einem die Kamera überlagernden Anzeigeabschnitt, eine Lichtleiterplatte mit einer ersten Seitenfläche, einer dem Flüssigkristallbildschirm zugewandten Hauptfläche und einem ersten Durchgangsloch, und eine Lichtquelle, die der ersten Seitenfläche zugewandt ist, wobei die Kamera am ersten Durchgangsloch vorgesehen ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein elektronisches Gerät bereitgestellt, umfassend eine Kamera, einen Flüssigkristallbildschirm mit einem die Kamera überlagernden Anzeigeabschnitt, eine erste Lichtleiterplatte mit einer ersten Seitenfläche, einer zweite Seitenfläche auf einer zur ersten Seitenfläche entgegengesetzten Seite und einer ersten Hauptfläche, die dem Flüssigkristallbildschirm zugewandt ist, eine erste Lichtquelle, die der erstem Seitenfläche zugewandt ist, eine zweite Lichtleiterplatte mit einer dritten Seitenfläche, die der zweiten Seitenfläche zugewandt ist, einer vierten Seitenfläche, einer zweiten Hauptfläche, die dem Flüssigkristallbildschirm zugewandt ist, und einem ersten Durchgangsloch, und eine zweite Lichtquelle, die der vierten Seitenfläche zugewandt ist, wobei sich die erste Seitenfläche, die zweite Seitenfläche und die dritte Seitenfläche in einer ersten Richtung erstrecken und sich die vierte Seitenfläche in einer zweiten Richtung erstreckt, die die erste Richtung schneidet, wobei die Kamera am ersten Durchgangsloch vorgesehen ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die eine flächige Lichtquelle, ein über der flächigen Lichtquelle angeordnetes Flüssigkristallelement und einen Ansteuerungsabschnitt zum Ansteuern des Flüssigkristallelements umfasst, wobei an einem Abschnitt der flächigen Lichtquelle ein Durchgangsloch vorgesehen ist, wobei der Ansteuerungsabschnitt einen Durchlässigkeitsgrad des Flüssigkristallelements in einem Bereich steuert, der dem Durchgangsloch entspricht, derart, dass Aufnahmelicht zu einer Kamera geleitet wird, die in dem Durchgangsloch der flächigen Lichtquelle oder durch das Durchgangsloch hindurch verlaufend angeordnet ist.
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Figurenliste
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- 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines ersten Ausgestaltungsbeispiels einer Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform.
- 2 eine Schnittansicht mit der in 1 gezeigten Anzeigevorrichtung DSP und einer Kamera 1.
- 3 eine Draufsicht eines Ausgestaltungsbeispiel des in 1 gezeigten Flüssigkristallbildschirms PNL.
- 4 eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Flüssigkristallelements LCD mit ersten Pixeln PX1.
- 5 eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Flüssigkristallelements LCD mit zweiten Pixeln PX2.
- 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines zweiten Ausgestaltungsbeispiels der Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform.
- 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dritten Ausgestaltungsbeispiels der Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform.
- 8 ein Anzeigebeispiel für die Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform.
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Ausführungsform der Erfindung
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Im Folgenden wird die vorliegende Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Offenbarung ist lediglich beispielhaft, und nach Bedarf durch den Fachmann unter Wahrung des Wesens der Erfindung vorgenommene Änderungen, zu denen dieser ohne Weiteres gelangt, sind selbstverständlich ebenfalls im Umfang der Erfindung eingeschlossen. Die Figuren dienen zur Verdeutlichung der Beschreibung, und ihre einzelnen Bestandteile stellen Breite, Dicke, Form und dergleichen im Vergleich zu einer tatsächlichen Ausführung auf schematische Weise dar, weshalb sie lediglich beispielhaft sind und die Auslegung der vorliegenden Erfindung nicht einschränken sollen. In der vorliegenden Beschreibung und den Figuren werden bereits anhand einer anderen Figur erwähnte Elemente, die eine identische oder gleichartige Funktion erfüllen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, auf deren erneute ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann.
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1 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines ersten Ausgestaltungsbeispiels einer Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform. In dem Beispiel sind eine erste Richtung X, eine zweite Richtung Y und eine dritte Richtung Z zueinander orthogonal, können einander jedoch auch in einem anderen Winkel als 90 Grad schneiden. Die erste Richtung X und die zweite Richtung Y entsprechen einer Richtung parallel zu einer Hauptfläche eines Substrats, welches die Anzeigevorrichtung DSP ausbildet, und die dritte Richtung Z entspricht einer Dickenrichtung der Anzeigevorrichtung DSP.
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Die Anzeigevorrichtung DSP weist eine erste polarisierende Scheibe PL1 und eine zweite polarisierende Scheibe PL2, einen Flüssigkristallbildschirm PNL, eine optische Folie OS, eine Lichtleiterplatte LG, eine Lichtquelle EM und eine Reflexionsfolie RS auf. Die Reflexionsfolie RS, die Lichtleiterplatte LG, die optische Folie OS, die erste polarisierende Scheibe PL1, der Flüssigkristallbildschirm PNL und die zweite polarisierende Scheibe PL2 sind in dieser Reihenfolge in der dritten Richtung Z aufgereiht. Eine Vielzahl der Lichtquellen EM ist in der ersten Richtung X mit einem Abstand dazwischen aufgereiht. Wenigstens die Lichtquellen EM und die Lichtleiterplatte LG bilden eine flächige Lichtquelle ALS zum Beleuchten des Flüssigkristallbildschirms PNL. Die flächige Lichtquelle ALS kann außerdem die optische Folie OS und die Reflexionsfolie RS einschließen. Die erste polarisierende Scheibe PL1, die zweite polarisierende Scheibe PL2 und der Flüssigkristallbildschirm PNL bilden das Flüssigkristallelement LCD aus. Das Flüssigkristallelement LCD ist auf der flächigen Lichtquelle ALS angeordnet.
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Ein elektronisches Gerät 100, in das eine solche Anzeigevorrichtung DSP eingebaut ist, weist ein Kamera 1 auf.
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Der Flüssigkristallbildschirm PNL ist als Plattenform gebildet, die parallel zu einer X-Y-Ebene verläuft, die durch die erste Richtung X und die zweite Richtung Y definiert ist. Der Flüssigkristallbildschirm PNL liegt zwischen der ersten polarisierenden Scheibe PL1 und der zweiten polarisierenden Scheibe PL2. Der Flüssigkristallbildschirm PNL weist einen Anzeigeabschnitt DA zum Anzeigen von Bildern und einen rahmenförmigen Nichtanzeigeabschnitt NDA auf, der den Anzeigeabschnitt DA umgibt. In der vorliegenden Ausführungsform überlagert der Flüssigkristallbildschirm PNL in der dritten Richtung Z die Kamera 1, und insbesondere überlagert der Anzeigeabschnitt DA die Kamera 1. Die genaue Ausgestaltung des Flüssigkristallbildschirms PNL wird hier nicht ausführlich beschrieben, doch kann der Flüssigkristallbildschirm PNL jeweils für einen Anzeigemodus, der ein an der Substrathauptfläche verlaufendes horizontales elektrisches Feld nutzt, einen Anzeigemodus, der ein an der zur Substrathauptfläche Normalen verlaufendes vertikales elektrisches Feld nutzt, einen Anzeigemodus, der ein in Bezug auf die Substrathauptfläche in Schrägrichtung geneigtes elektrisches Feld nutzt, und einen Anzeigemodus ausgestaltet sein, der in geeigneter Weise kombinierte geneigte elektrische Felder nutzt. Die Substrathauptfläche ist dabei eine Fläche parallel zur X-Y-Ebene.
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Die erste polarisierende Scheibe PL1 und die zweite polarisierende Scheibe PL2 überlagern in Bezug auf den Flüssigkristallbildschirm PNL wenigstens den Anzeigeabschnitt DA. Die erste polarisierende Scheibe PL1 und die zweite polarisierende Scheibe PL2 überlagern die Kamera 1 in der dritten Richtung Z.
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Die Lichtleiterplatte LG weist eine den Lichtquellen EM zugewandte erste Seitenfläche SA, eine zweite Seitenfläche SB auf der zur ersten Seitenfläche SA entgegengesetzten Seite, eine dem Flüssigkristallbildschirm PNL zugewandte Hauptfläche SC, eine Hauptfläche SD auf der zur Hauptfläche SC entgegengesetzten Seite und ein erstes Durchgangsloch TH1 auf. Das erste Durchgangsloch TH1 liegt in der zweiten Richtung Y zwischen der ersten Seitenfläche SA und der zweiten Seitenfläche SB und näher an der zweiten Seitenfläche SB als an der ersten Seitenfläche SA. Die Kamera 1 überlagert das erste Durchgangsloch TH1 in der dritten Richtung Z.
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Zwischen der Lichtleiterplatte LG und dem Flüssigkristallbildschirm PNL liegt eine Vielzahl der optischen Folien OS und ist der Hauptfläche SC zugewandt. Die optischen Folien OS weisen ein zweites Durchgangsloch TH2 auf, welches das erste Durchgangsloch TH1 überlagert. Die optischen Folien OS sind beispielsweise Prismenfolien oder Streufolien.
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Die Reflexionsfolie RS ist der Hauptfläche SD zugewandt. Das heißt, die Lichtleiterplatte LG liegt zwischen der Reflexionsfolie RS und den optischen Folien OS. Die Reflexionsfolie RS weist ein dritte Durchgangsloch TH3 auf, welches das erste Durchgangsloch TH1 überlagert. Das dritte Durchgangsloch TH3, das erste Durchgangsloch TH1 und das zweite Durchgangsloch TH2 sind der Reihe nach in der dritten Richtung Z aufgereiht und auf derselben Geraden vorgesehen. Die Reflexionsfolie RS kann beispielsweise an einem Rahmen aus Metall fixiert sein. In diesem Fall kann auch an dem Rahmen ein Durchgangsloch vorgesehen sein, welches das erste Durchgangsloch TH1 überlagert.
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Bei den Lichtquellen EM handelt es sich beispielsweise um Leuchtdioden (LED), die weißes Beleuchtungslicht abstrahlen. Das von den Lichtquellen EM abgestrahlte Beleuchtungslicht fällt durch die erste Seitenfläche SA ein und breitet sich in Pfeilrichtung aus, welche die zweite Richtung Y anzeigt. Das durch die Lichtleiterplatte LG geleitete Beleuchtungslicht wird von der Hauptfläche SC in Richtung des Flüssigkristallbildschirms PNL abgestrahlt und beleuchtet den Flüssigkristallbildschirm PNL. Der Flüssigkristallbildschirm PNL, die erste polarisierende Scheibe PL1 und die zweite polarisierende Scheibe PL2 lassen das Beleuchtungslicht am Anzeigeabschnitt DA selektiv durch und zeigen so ein Bild an.
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2 zeigt eine Schnittansicht mit der in 1 gezeigten Anzeigevorrichtung DSP und der Kamera 1. Der Flüssigkristallbildschirm PNL weist ein erstes Substrat SUB1, ein zweites Substrat SUB2, eine Flüssigkristallschicht LC und eine Abdichtung SE auf.
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Die Abdichtung SE liegt am Nichtanzeigeabschnitt NDA, klebt das erste Substrat SUB1 und das zweite Substrat SUB2 an und dichtet die Flüssigkristallschicht LC ab.
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Es folgt eine kurze Beschreibung der wesentlichen Elemente des ersten Substrats SUB1 und des zweiten Substrats SUB2. Das erste Substrat SUB1 weist ein erstes Isolationssubstrat 10 und eine Ausrichtungsschicht AL1 auf. Das zweite Substrat SUB2 weist ein zweites Isolationssubstrat 20, ein Farbfilter CF, eine Abschirmungsschicht BMA, eine transparente Schicht OC und eine Ausrichtungsschicht AL2 auf.
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Das erste Isolationssubstrat 10 und das zweite Isolationssubstrat 20 sind transparente Substrate wie etwa Glassubstrate oder biegsame Harzsubstrate. Die Ausrichtungsschichten AL1 und AL2 grenzen an die Flüssigkristallschicht LC an.
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Das Farbfilter CF, die Abschirmungsschicht BMA und die transparente Schicht OC liegen zwischen dem zweiten Isolationssubstrat 20 und der Flüssigkristallschicht LC.
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Die Abschirmungsschicht BMA liegt am Nichtanzeigeabschnitt NDA. Eine Grenzfläche B des Anzeigeabschnitts DA und des Nichtanzeigeabschnitts NDA entspricht einem inneren Ende der Abschirmungsschicht BMA. Die Abdichtung SE ist an einer Position vorgesehen, an der sie die Abschirmungsschicht BMA überlagert.
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Einzelheiten des Farbfilters CF werden hier weggelassen, doch weist das Farbfilter CF beispielsweise ein jeweiliges Farbfilter für Rot, Grün und Blau auf. Die transparente Schicht OC deckt das Farbfilter CF und die Abschirmungsschicht BM ab. Bei der transparenten Schicht OC handelt es sich beispielsweise um transparente organische Isolationsfolie.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist der Anzeigeabschnitt DA einen ersten Bereich A1, in dem das Farbfilter CF angeordnet ist, und einen zweiten Bereich A2 auf, in dem das Farbfilter CF nicht angeordnet ist. Die transparente Schicht OC ist über den ersten Bereich A1 und den zweiten Bereich A2 hinweg angeordnet und grenzt im ersten Bereich A1 an das Farbfilter CF und im zweiten Bereich A2 an das zweite Isolationssubstrat 20 an. Bei Betrachtung des Positionsverhältnisses der Kamera 1 und des Anzeigeabschnitts DA überlagert die Kamera 1 den zweiten Bereich A2. Das heißt, das Farbfilter CF überlagert die Kamera 1.
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Die erste polarisierende Scheibe PL1 ist an das erste Isolationssubstrat 10 geklebt. Die zweite polarisierende Scheibe PL2 ist an das zweite Isolationssubstrat 20 geklebt. Die erste polarisierende Scheibe PL1 und die zweite polarisierende Scheibe PL2 sind über den ersten Bereich A1 und den zweiten Bereich A2 hinweg angeordnet und überlagern die Kamera 1. Das Flüssigkristallelement LCD kann je nach Bedarf eine Phasendifferenzplatte, eine Streuschicht, eine Antireflexionsschicht oder dergleichen aufweisen.
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Das erste Durchgangsloch TH1, das zweite Durchgangsloch TH2 und das dritte Durchgangsloch TH3 überlagern einander und bilden einen Raum SP, der an der Flüssigkristallbildschirm PNL nach unten geöffnet ist. Die Kamera 1 ist in dem durch die erste Durchgangsloch TH1 usw. gebildeten Raum SP vorgesehen. Die Kamera 1 weist beispielsweise eine Optik 2 mit wenigstens einer Linse, einen Bildsensor (Aufnahmeelement) 3 und ein Gehäuse 4 auf. Die Optik 2 und der Bildsensor 3 sind im Gehäuse 4 aufgenommen.
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Die Optik 2 liegt zwischen dem Flüssigkristallbildschirm PNL und dem Bildsensor 3, und die Kamera 1 kann über den Flüssigkristallbildschirm PNL Licht aufnehmen. Die Kamera 1 ist elektrisch mit einer Leiterplatte F verbunden. Die Kamera 1 muss nicht zwingend im ersten Durchgangsloch TH1 vorgesehen sein und kann auch auf der Außenseite des Raums SP vorgesehen sein. In jedem Fall kann die Kamera 1 an einer Position vorgesehen sein, in der sie das erste Durchgangsloch TH1 in der dritten Richtung Z überlagert. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem die das erste Durchgangsloch TH1 überlagernde Kamera 1 vorgesehen ist, doch kann auch ein Lichtaufnahmeelement, das durch das erste Durchgangsloch TH1 und die Optik 2 eingestrahltes Licht aufnimmt und ein elektrisches Signal ausgibt, das erste Durchgangsloch TH1 überlagern.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform überlagert die Kamera 1 den Anzeigeabschnitt DA des Flüssigkristallbildschirms PNL. Daher muss kein Raum zum Installieren der Kamera 1 am Nichtanzeigeabschnitt NDA vorgesehen sein. Die Rahmenbreite des Nichtanzeigeabschnitts NDA kann somit kleiner sein als für den Fall, dass die Kamera 1 den Nichtanzeigeabschnitt NDA überlagert oder die Kamera 1 und der Flüssigkristallbildschirm PNL ohne Überlagerung des Anzeigeabschnitts DA durch die Kamera 1 in der zweiten Richtung Y aufgereiht angeordnet sind.
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Da die Kamera 1 das Farbfilter CF nicht überlagert, unterliegt das Licht, das durch den Flüssigkristallbildschirm PNL in die Kamera 1 eingestrahlt wird, kaum einer Beeinflussung durch das Farbfilter CF. Daher kann eine unerwünschte Absorption oder Färbung aufgrund des Farbfilters CF unterbunden werden.
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In dem Beispiel aus 2 ist das Farbfilter CF am zweiten Substrat SUB2 vorgesehen, kann jedoch auch am ersten Substrat SUB1 vorgesehen sein.
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3 zeigt eine Draufsicht eines Ausgestaltungsbeispiel des in 1 gezeigten Flüssigkristallbildschirms PNL. In 3 sind die Flüssigkristallschicht LC und die Abdichtung SE mit unterschiedlicher Schraffierung gezeigt. Der Anzeigeabschnitt DA ist ein viereckiger Bereich, der keinen Kerbabschnitt einschließt, und liegt innerhalb des durch die Abdichtung SE umgebenen Bereichs.
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Bei dem Anzeigeabschnitt DA sind der erste Bereich A1 und der zweite Bereich A2 in der zweiten Richtung Y verlaufend aufgereiht. Wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, ist der erste Bereich A1 ein Bereich, in dem das Farbfilter CF angeordnet ist, und der zweite Bereich A2 ist ein Bereich, in dem das Farbfilter CF nicht angeordnet ist. Das heißt, der zweite Bereich A2 ist ein Schwarzweißanzeigebereich und entspricht einem Bereich, in dem eine gestufte Anzeige von Weiß (oder transparent) bis Schwarz möglich ist. Im zweiten Bereich A2 kann also auch ein Zwischenton (Grau) angezeigt werden. Der erste Bereich A1 dagegen entspricht einem Bereich, in dem eine Farbanzeige möglich ist. In dem in 3 gezeigten Beispiel schließt der zweite Bereich A2 einen Bereich ein, der die Kamera 1 überlagert, und erstreckt sich in der ersten Richtung X. Der zweite Bereich A2 kann auch ausschließlich ein die Kamera 1 überlagernder Bereich sein, wobei in diesem Fall der erste Bereich A1 bis zum Bereich des Umfangs der Kamera 1 ausgedehnt ist.
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Der Flüssigkristallbildschirm PNL weist im ersten Bereich A1 und zweiten Bereich A2 des Anzeigeabschnitts DA in der ersten Richtung X und zweiten Richtung Y matrixartig aufgereihte Pixel PX auf. Die im ersten Bereich A1 enthaltenen ersten Pixel PX1 überlagern die Kamera 1. Der zweite Bereich A2 enthält die zweiten Pixel PX2, die die Kamera 1 überlagern. Die Pixel PX im Anzeigeabschnitt DA weisen eine identische Schaltungsausgestaltung auf.
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Wie in 3 vergrößert gezeigt, weisen die Pixel PX jeweils ein Schaltelement SW, eine Pixelelektrode PE, eine gemeinsame Elektrode CE, eine Flüssigkristallschicht LC und dergleichen auf. Das Schaltelement SW ist beispielsweise durch einen Dünnschichttransistor (TFT) ausgestaltet und elektrisch mit der Abtastleitung G und der Signalleitung S verbunden. Die Pixelelektrode PE ist elektrisch mit dem Schaltelement SW verbunden. Die einzelnen Pixelelektroden PE sind jeweils der gemeinsamen Elektrode CE zugewandt, und durch ein elektrisches Feld, das zwischen der Pixelelektrode PE und der gemeinsamen Elektrode CE entsteht, wird die Flüssigkristallschicht LC angesteuert. Eine Kapazität CS ist beispielsweise zwischen einer Elektrode mit gleichem Potenzial wie die gemeinsame Elektrode CE und einer Elektrode mit dem gleichen Potenzial wie die Pixelelektrode PE gebildet.
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Die Leiterplatte 5 ist elektrisch mit einem Erstreckungsabschnitt Ex des ersten Substrats SUB1 verbunden. Der IC-Chip 6 ist elektrisch mit der Leiterplatte 5 verbunden. Der IC-Chip 6 kann auch mit dem Erstreckungsabschnitt Ex elektrisch verbunden sein. Im IC-Chip 6 kann beispielsweise ein Anzeigetreiber untergebracht sein, der für die Bildanzeige benötigte Signale ausgibt. Bei der Leiterplatte 5 handelt es sich um eine biegsame flexible Leiterplatte.
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4 zeigt eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Flüssigkristallelements LCD mit den ersten Pixeln PX1. Hier wird ein Flüssigkristallelement LCD beschrieben, das zwischen der ersten polarisierenden Scheibe PL1 und der zweiten polarisierenden Scheibe PL2 einen Flüssigkristallbildschirm PNL aufweist, der einem Anzeigemodus entspricht, der ein horizontales elektrisches Feld nutzt.
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Das erste Substrat SUB1 weist zwischen dem ersten Isolationssubstrat 10 und der Ausrichtungsschicht AL1 Isolationsfolien 11 und 12, eine gemeinsame Elektrode CE und eine Pixelelektrode PE auf. Die Abtastleitung G, die Signalleitung S und das Schaltelement SW, die in 3 gezeigt sind, liegen beispielsweise zwischen dem ersten Isolationssubstrat 10 und der gemeinsamen Elektrode CE. Die gemeinsame Elektrode CE liegt über der Isolationsfolie 11 und ist durch die Isolationsfolie 12 bedeckt. Die Pixelelektrode PE liegt über der Isolationsfolie 12 und ist durch die Ausrichtungsschicht AL1 bedeckt. Die Pixelelektrode PE ist mittels der Isolationsfolie 12 der gemeinsamen Elektrode CE zugewandt. Die gemeinsame Elektrode CE und die Pixelelektrode PE sind durch ein transparentes elektrisch leitendes Material wie etwa Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinkoxid (IZO) oder dergleichen gebildet. Obwohl nicht ausführlich beschrieben, beinhaltet die Isolationsfolie 11 anorganische Isolationsfolie und organische Isolationsfolie. Die Isolationsfolie 12 ist beispielsweise eine anorganische Isolationsfolie aus Siliziumnitrid oder dergleichen.
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Am zweiten Substrat SUB2 ist die Abschirmungsschicht BMB, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, einstückig mit der Abschirmungsschicht BMA des Nichtanzeigeabschnitts NDA gebildet. Das Farbfilter CF schließt ein rotes Farbfilter CFR, ein grünes Farbfilter CFG und ein blaues Farbfilter CFB ein. Das Farbfilter CFG ist der Pixelelektrode PE zugewandt. Auch die anderen Farbfilter CFR und CFB sind jeweils anderen, nicht dargestellten Pixelelektroden PE zugewandt.
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Ein Ansteuerungsabschnitt DR, der das Flüssigkristallelement LCD ansteuert, gibt die für die Bildanzeige nötigen Signale an die Pixel PX des Anzeigeabschnitts DA aus und steuert den Durchlässigkeitsgrad des Flüssigkristallelements LCD. Der Durchlässigkeitsgrad der in 4 gezeigten ersten Pixel PX1 wird entsprechend einer an die Flüssigkristallschicht LC angelegten Spannung gesteuert.
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In den ersten Pixeln PX1 nehmen Flüssigkristallmoleküle LM, die in der Flüssigkristallschicht LC enthalten sind, in einem Ausschaltzustand, in dem keine Spannung an der Flüssigkristallschicht LC anliegt, eine Anfangsausrichtung in einer festgelegten Richtung zwischen den Ausrichtungsschichten AL1 und AL2 ein. Licht, das in diesem Ausschaltzustand von den in 1 gezeigten Lichtquellen EM zu den ersten Pixeln PX1 geleitet wird, wird von der ersten polarisierenden Scheibe PL1 und der zweiten polarisierenden Scheibe PL2 absorbiert. Daher zeigen die ersten Pixel PX1 im Ausschaltzustand Schwarz an.
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In einem Einschaltzustand dagegen, in dem Spannung an der Flüssigkristallschicht LC anliegt, sind die Flüssigkristallmoleküle LM durch das zwischen der Pixelelektrode PE und der gemeinsamen Elektrode CE gebildete elektrische Feld in eine andere Richtung als die Anfangsausrichtung gewandt, und diese Ausrichtung wird durch das elektrische Feld gesteuert. In diesem Einschaltzustand tritt ein Teil des zu den ersten Pixeln PX1 geleiteten Lichts durch die erste polarisierende Scheibe PL1 und die zweite polarisierende Scheibe PL2. Daher zeigen die ersten Pixel PX1 im Einschaltzustand eine Farbe gemäß dem Farbfilter CF an.
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5 zeigt eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Flüssigkristallelements LCD mit den zweiten Pixeln PX2. Die zweiten Pixel PX2 unterscheiden sich dadurch von den in 4 gezeigte ersten Pixeln PX1, dass das zweite Substrat SUB2 kein Farbfilter CF aufweist. Das heißt, die transparente Schicht OC grenzt unmittelbar über der Pixelelektrode PE an das zweite Isolationssubstrat 20 an.
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Der Durchlässigkeitsgrad der in 5 gezeigten zweiten Pixel PX2 wird ebenso wie bei den ersten Pixeln PX1 durch den Ansteuerungsabschnitt DR gesteuert. Die zweiten Pixel PX2 weisen im Ausschaltzustand, wenn keine Spannung an der Flüssigkristallschicht LC anliegt, ebenso wie die ersten Pixel PX1 einen minimalen Durchlässigkeitsgrad auf und zeigen Schwarz an.
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Im Einschaltzustand dagegen, wenn eine Spannung an der Flüssigkristallschicht LC anliegt, tritt ein Teil des zu den zweiten Pixeln PX2 geleiteten Lichts durch die erste polarisierende Scheibe PL1 und die zweite polarisierende Scheibe PL2. Wenn die zweiten Pixel PX2 im Einschaltzustand einen maximalen Durchlässigkeitsgrad aufweisen, zeigen sie Weiß an oder werden transparent. Wie oben beschrieben geschieht es auch, dass die zweiten Pixel PX2 auf einen Durchlässigkeitsgrad zwischen dem minimalen Durchlässigkeitsgrad und dem maximalen Durchlässigkeitsgrad gesteuert werden und Grau anzeigen.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Abschirmungsschicht BMB im ersten Bereich A1 und im zweiten Bereich A2 gebildet, doch kann die Breite der Abschirmungsschicht BMB im zweiten Bereich A2 geringer als die Breite der Abschirmungsschicht BMB im ersten Bereich A1 sein. Auch muss keine Abschirmungsschicht BMB im zweiten Bereich A2 vorgesehen sein. Das Verringern der Breite der Abschirmungsschicht BMB oder das Nichtbereitstellen der Abschirmungsschicht BMB kann in der ersten Richtung X oder der zweiten Richtung Y oder auch sowohl in der ersten Richtung X als auch in der zweiten Richtung Y gelten.
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6 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines zweiten Ausgestaltungsbeispiels einer Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform. Das zweite Ausgestaltungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem in 1 gezeigten ersten Ausgestaltungsbeispiel, dass die Anzeigevorrichtung DSP eine erste Lichtleiterplatte LG1 und eine zweite Lichtleiterplatte LG2, eine erste Lichtquelle EM1 und eine zweite Lichtquelle EM2 sowie eine Abschirmungsschicht LS aufweist. Die erste Lichtleiterplatte LG1 und die zweite Lichtleiterplatte LG2 sind in der zweiten Richtung Y verlaufend aufgereiht. Im gezeigten Beispiel überlagert die erste Lichtleiterplatte LG1 den ersten Bereich A1 und die zweite Lichtleiterplatte LG2 den zweiten Bereich A2.
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Die erste Lichtleiterplatte LG1 weist eine erste Seitenfläche SA1, eine zweite Seitenfläche SB1 auf der zur ersten Seitenfläche SA1 entgegengesetzten Seite und eine erste Hauptfläche SC1 auf, die dem Flüssigkristallbildschirm PNL zugewandt ist. Die erste Lichtquellen EM1 ist der ersten Seitenfläche SA1 zugewandt. Die erste Lichtleiterplatte LG1 überlagert die Kamera 1 nicht und weist kein Durchgangsloch auf.
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Die zweite Lichtleiterplatte LG2 weist eine der zweiten Seitenfläche SB1 zugewandte dritte Seitenfläche SA2, eine vierte Seitenfläche SB2 und eine dem Flüssigkristallbildschirm PNL zugewandte zweite Hauptfläche SC2 auf. Die zweite Lichtquelle EM2 ist der vierten Seitenfläche SB2 zugewandt. Die erste Seitenfläche SA1, die zweite Seitenfläche SB1 und die dritte Seitenfläche SA2 erstrecken sich in der ersten Richtung X verlaufend. Die vierte Seitenfläche SB2 erstreckt sich in der zweiten Richtung Y verlaufend. Die zweite Lichtleiterplatte LG2 weist ein erstes Durchgangsloch TH1 auf, das die Kamera 1 überlagert.
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Die optische Folie OS erstreckt sich zwischen der ersten Lichtleiterplatte LG1 und dem Flüssigkristallbildschirm PNL und zwischen der zweiten Lichtleiterplatte LG2 und dem Flüssigkristallbildschirm PNL. Die optische Folie OS weist ein zweites Durchgangsloch TH2 auf, welches das erste Durchgangsloch TH1 überlagert.
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Die erste Lichtleiterplatte LG1 und die zweite Lichtleiterplatte LG2 liegen zwischen der Reflexionsfolie RS und der optischen Folie OS. Die Reflexionsfolie RS weist ein dritte Durchgangsloch TH3 auf, welches das erste Durchgangsloch TH1 überlagert.
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Ebenso wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, ist die Kamera 1 im ersten Durchgangsloch TH1 vorgesehen.
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Die Abschirmungsschicht LS liegt zwischen der zweiten Seitenfläche SB1 und der dritten Seitenfläche SA2. Die Abschirmungsschicht LS liegt mit der ersten Lichtleiterplatte LG1 dazwischen gegenüber der ersten Lichtquelle EM1. Diese Abschirmungsschicht LS unterbindet, dass Licht von der ersten Lichtquelle EM1 durch die erste Lichtleiterplatte LG1 auf die zweite Lichtleiterplatte LG2 fällt. Bei der Abschirmungsschicht LS kann es sich um einen Lichtabsorber oder um einen Lichtreflektor handeln. Die Abschirmungsschicht LS ist angrenzend an die zweite Seitenfläche SB1 vorgesehen, kann aber auch an die dritte Seitenfläche SA2 angrenzen oder von der dritten Seitenfläche SA2 beabstandet sein.
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In diesem zweiten Ausgestaltungsbeispiel beleuchtet das Licht von der ersten Lichtquelle EM1 über die erste Lichtleiterplatte LG1 den ersten Bereich A1. Das Licht von der zweiten Lichtquelle EM2 beleuchtet über die zweite Lichtleiterplatte LG2 den zweiten Bereich A2. In 6 ist die zweite Lichtquelle EM2 nur an einer kurzen Seite der zweiten Lichtleiterplatte LG2 vorgesehen, doch liegt in dieser Hinsicht keine Beschränkung vor. Es ist auch eine Struktur möglich, bei der die zweite Lichtquelle EM2 an den zwei der zweiten Lichtleiterplatte LG2 zugewandten kurzen Seiten vorgesehen ist oder die zweite Lichtquelle EM2 ebenso wie die erste Lichtquelle EM1 der ersten Lichtleiterplatte LG1 an der langen Seite der zweiten Lichtleiterplatte LG2 vorgesehen ist. Auch ist es möglich, dass die erste Lichtquelle EM1 an der langen Seite der ersten Lichtleiterplatte LG1 vorgesehen ist, die zweite Lichtquelle EM2 an der kurzen Seite der zweiten Lichtleiterplatte LG2 vorgesehen ist und die erste Lichtquelle EM1 und die zweite Lichtquelle EM2 auf einer Geraden angeordnet sind. In diesem Fall können die erste Lichtquelle EM1 und die zweite Lichtquelle EM2 auf derselben Leiterplatte vorgesehen sein.
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Auch in diesem zweiten Ausgestaltungsbeispiel kann die gleiche Wirkung wie im ersten Ausgestaltungsbeispiel erlangt werden. Indem die zweite Lichtquelle EM2 ausgeschaltet wird, wenn ein Benutzer die Kamera 1 benutzt, unterliegt Licht, das über den zweiten Bereich A2 in die Kamera 1 einfällt, im Wesentlichen keiner Beeinflussung durch das Licht von der ersten Lichtquelle EM1 und der zweiten Lichtquelle EM2, selbst wenn die erste Lichtquelle EM1 eingeschaltet ist. Daher kann die Qualität der aufgenommenen Bilder verbessert werden.
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7 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dritten Ausgestaltungsbeispiels der Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform. Das dritte Ausgestaltungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem in 1 gezeigten ersten Ausgestaltungsbeispiel, dass die Anzeigevorrichtung DSP keine Lichtleiterplatte LG und keine Reflexionsfolie RS aufweist, sondern ein Beleuchtungssubstrat IL aufweist. Das Beleuchtungssubstrat IL bildet die flächige Lichtquelle ALS aus und ist unmittelbar unterhalb des Flüssigkristallbildschirms PNL angeordnet. Das Beleuchtungssubstrat IL weist in der ersten Richtung X und der zweiten Richtung Y matrixartig aufgereihte Lichtquellen EM auf. Das Beleuchtungssubstrat IL weist ein die Kamera 1 überlagerndes Durchgangsloch TH auf. Bei diesem Beleuchtungssubstrat IL sind die Lichtquellen EM nicht an der Stelle der Überlagerung der Kamera 1 angeordnet.
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Auch in diesem dritten Ausgestaltungsbeispiel kann die gleiche Wirkung wie im ersten Ausgestaltungsbeispiel erlangt werden. Darüber hinaus sind die Lichtquellen EM im Wesentlichen im gesamten Bereich des Anzeigeabschnitts DA angeordnet, weshalb sich eine gleichmäßigere Helligkeit des Anzeigeabschnitts DA ergibt. Indem für die Lichtquellen EM, die die hellen Abschnitte des auf dem Anzeigeabschnitt DA angezeigten Bildes überlagern, eine hohe Helligkeit eingestellt wird und für die Lichtquellen EM, die die dunklen Abschnitte des auf dem Anzeigeabschnitt DA angezeigten Bildes überlagern, eine niedrige Helligkeit eingestellt wird, kann ein hohes Kontrastverhältnis erzielt werden, wodurch die Anzeigequalität erhöht werden kann.
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8 zeigt ein Anzeigebeispiel für die Anzeigevorrichtung DSP der vorliegenden Ausführungsform. 8 (A) entspricht einem Anzeigebeispiel in einem Aufnahmemodus, in dem mit der Kamera 1 eine Aufnahme erstellt wird. Dieser Aufnahmemodus ist beispielsweise ein Modus, mit dem der Benutzer der Anzeigevorrichtung DSP sich selbst als Aufnahmeobjekt aufnimmt. Wenn an dem Anzeigeabschnitt DA beispielsweise der die Kamera 1 überlagernde zweite Bereich A2 transparent ist, wird das mit der Kamera 1 aufgenommene Aufnahmeobjekt im ersten Bereich A1 angezeigt. Bei den Pixeln, die die Kamera 1 überlagern, handelt es sich um die unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen zweiten Pixel PX2, und durch Anlegen von Spannung an die Flüssigkristallschicht LC gelangen sie in einem Zustand der Lichtdurchlässigkeit. Durch die zweite polarisierende Scheibe PL2 getretenes Licht tritt somit durch den Flüssigkristallbildschirm PNL und die erste polarisierende Scheibe PL1 und wird von der Kamera 1 aufgenommen. Die die Kamera 1 überlagernden zweiten Pixel PX2 sind bei Aufnahmen vorzugsweise auf den höchsten Durchlässigkeitsgrad eingestellt, können jedoch, falls sie als ND(Neutral Density)-Filter fungieren sollen, eher einen Zwischenton (Grau) anzeigen. Durch geeignetes Anpassen des Durchlässigkeitsgrads der zweite Pixel PX2 kann die optische Dichte nach Bedarf eingestellt werden.
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Bei den im ersten Bereich A1 enthaltenen Pixeln handelt es sich um die unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen ersten Pixel PX1, die das mit der Kamera 1 aufgenommene Bild anzeigen.
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8 (B) zeigt ein Anzeigebeispiel, wenn die Kamera 1 nicht benutzt wird. Im zweiten Bereich A2 werden Zeichen wie Ziffern, Buchstaben, Symbole und Markierungen in Schwarzweiß angezeigt. Auch an Stellen, die die Kamera 1 überlagern, können Zeichen angezeigt werden. Im ersten Bereich A1 werden außer einem nicht dargestellten Startbildschirm Standbilder, Bewegtbilder und dergleichen in Farbe angezeigt.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Beispiel gezeigt, in dem weiße Leuchtdioden (LED) als die Lichtquellen EM benutzt werden, doch können auch Leuchtdioden (LED) von unterschiedlicher Farbe wie rot, blau, grün usw. nebeneinander liegend verwendet werden. In diesem Fall kann das so genannte feldsequenzielle Verfahren verwendet werden, bei dem Leuchtdioden (LED) unterschiedlicher Farbe nacheinander leuchten gelassen werden und passend dazu die verschiedenen Farbanzeigen nacheinander umgeschaltet werden, um die Farbanzeige zu erzielen. Dadurch kann im ersten Bereich A1 und im zweiten Bereich A2 des Anzeigeabschnitts DA eine Farbanzeige erzielt werden, ohne ein Farbfilter CF anzuordnen. Die Farbanzeige kann auch erzielt werden, indem im ersten Bereich A1 ein Farbfilter CF angeordnet wird, aber im zweiten Bereich A2 kein Farbfilter CF angeordnet wird und das feldsequenziellen Verfahren im zweiten Bereich A2 verwendet wird.
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Wie oben beschrieben, können eine Anzeigevorrichtung und ein elektronisches Gerät, in das diese eingebaut ist, bereitgestellt werden, mit denen eine Verschmälerung eines Rahmens möglich ist.
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Es wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch sind diese Ausführungsformen rein veranschaulichend und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Diese neuartigen Ausführungsformen können in anderer Weise ausgeführt werden, und es können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen daran vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Diese Ausführungsform und ihre Abwandlungen sind Teil des Umfangs und der Lehren der Erfindung und sind zudem im Umfang der in den Ansprüchen dargelegten Erfindungen und ihrer Äquivalente enthalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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