JP2019012156A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 視認者の目に赤外線が直接照射されないようにして視認者の目を保護することができ、また視認者の顔の向き、視線移動等を明瞭に検知できる液晶表示装置とすること。【解決手段】 液晶表示装置は、液晶表示パネル２と、その表示面２ａを覆って配置されている矩形状の透明板１と、液晶表示パネル２の反表示面２ｂに対向して設けられた導光板４ｄを有し、可視光３１および赤外光３２を導光板４ｄから反表示面２ｂに照射するバックライト装置４と、を有するＬＣＤであって、透明板１は、液晶表示パネル２の外側の一長辺部に赤外光透過部１ａを有しており、平面視で液晶表示パネル２よりも外側に赤外光撮像装置２０が配置されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば視認者の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等を検知するための赤外線カメラを備えた液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）に関するものである。

従来、例えば自動車のナビゲーションシステム等に用いられる液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）においては、運転者、同乗者の顔の向き、顔の表情、視線移動、ＬＣＤに備えられたタッチパネルを操作する指の動き等を検知するために、赤外線カメラ等の撮像機器が備えられている場合がある。

従来の赤外線カメラを備えたＬＣＤの１例を図６、図７に示す。図６はＬＣＤの正面図であり、図７は図６のＢ１−Ｂ２線における断面図である。これらの図に示すように、ＬＣＤは、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２の表示面２ａを覆うガラス板等から成る透明保護板１と、液晶表示パネル２の反表示面２ｂ側に設置された平板状のバックライト装置４と、バックライト装置４を収容するプラスチック等から成る筐体５と、を有している。透明保護板１は、液晶表示パネル２の表示面２ａに、高透明性接着剤転写テープ（Optically Clear Adhesive Tape：ＯＣＡ）等を介して接着されており、透明保護板１における、液晶表示パネル２との接着部の周囲の周縁部が、プラスチック等から成る枠体３の内側に張り出した張り出し部（鍔部）に載置され、接着、ネジ止め等の手段で固定されている。枠体３は、筐体５の上端部に接着、ネジ止め等の手段で固定されており、液晶表示パネル２を挿入し配置するための開口３ａを有している。バックライト装置４は、導光板４ｄがアルミニウム（Ａｌ）等から成る金属枠体１４に嵌め込まれており、導光板４ｄの液晶表示パネル２と反対側の主面には、アルミニウム（Ａｌ）等から成る導体板（バックボード）が設置されている。

このようなＬＣＤは、例えば赤外線カメラ１０が筐体５の底部を貫通する貫通孔５ａに挿入され設置される。すなわち、赤外線カメラ１０は、液晶表示パネル２の液晶の存在する部位（アクティブ部、有効表示部等と称する部位）を通して視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動、指の動き等を検知することとなる（例えば、特許文献１を参照）。

またこのＬＣＤは、図８に示すように、エッジライト方式のバックライト装置４における導光板４ｄの端面（エッジ面）に、白色光３１を放射する白色ＬＥＤ２１、赤外線３２を放射する赤外線ＬＥＤ２２が配置されている場合がある。例えば、複数の白色ＬＥＤ２１が導光板４ｄの下側の端面に配置されており、複数の赤外線ＬＥＤ２２が導光板４ｄの一側部の端面に配置されている。白色ＬＥＤ２１は、透過型の液晶表示パネル２に画像を表示させるために設置される。赤外線ＬＥＤ２２は、視認者１５の顔に赤外線３２を照射し、その反射赤外線を赤外線カメラ１０に受光、撮像させるために設置される。赤外線を含む太陽光（昼光）の強度が強く明るい昼間は、必ずしも赤外線ＬＥＤ２２を起動させなくともよいが、暗い夜間は、赤外線ＬＥＤ２２を起動させる必要がある。

特開２０１４−３１１４０号公報

図６〜図８に示す上記従来のＬＣＤにおいては、以下の問題点があった。赤外線ＬＥＤ２２から放射された赤外線３２は、導光板４ｄおよび液晶表示パネル２の液晶の存在する有効表示部を通って視認者１５の側へ出射される。そのため、赤外線ＬＥＤ２２から放射された赤外線３２は、特に液晶表示パネル２に備わった光学部材である偏光板によって３０％〜９９％程度が減衰される。視認者１５の目に赤外線が直接照射されないようにして視認者１５の目を保護する観点では、赤外線ＬＥＤ２２から放射された赤外線３２を、導光板４ｄを通すことは有効であるが、液晶の駆動状態（配向状態）によっては赤外線３２が液晶表示パネル２から殆ど出射されない場合があった。従って、液晶表示パネル２の有効表示部における赤外線３２の単位時間（１秒間）当たりの平均透過率は２０％〜６０％程度であり、その結果、視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等を明瞭に検知することが難しく、特には自動運転技術にとって重要な視認者１５の顔の表情、視線移動を明瞭に検知することが難しいという問題点があった。

また、図７に示すように、赤外線カメラ１０は液晶表示パネル２および導光板４ｄを通して視認者１５の画像を取得しているために、なおさら視認者１５の顔等を検知することが難しくなるという問題点があった。この問題点を解消するために、バックライト装置４に貫通孔を形成し、筐体５の底部の貫通孔５ａおよびバックライト装置４の貫通孔を連通させて赤外線カメラ１０を設置することによって、液晶表示パネル２の有効表示部または有効表示部の周囲の液晶非配置部を通して赤外線カメラ１０で撮像する構成が考えられる。しかしながら、このような構成においても、依然として視認者１５の顔等を明瞭に検知することが難しいという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、視認者の目に赤外線が直接照射されないようにして視認者の目を保護することができるとともに、視認者の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等を明瞭に検知することができる液晶表示装置とすることである。

本発明の液晶表示装置は、表示面およびそれに対向する反表示面を有する液晶表示パネルと、前記表示面を覆って配置されている矩形状の透明板と、前記液晶表示パネルの前記反表示面に対向して設けられた導光板を有し、可視光および赤外光を前記導光板から前記反表示面に照射するバックライト装置と、を有する液晶表示装置であって、前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の一長辺部に赤外光透過部を有しており、平面視で前記液晶表示パネルよりも外側に赤外光撮像装置が配置されている構成である。

本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の両長辺部にそれぞれ赤外光透過部を有している。

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の全周に赤外光透過部を有している。

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記透明板は、前記赤外光透過部に可視光を遮光し赤外光を透過させる遮光部材が配置されている。

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記赤外光撮像装置は、前記赤外光透過部における前記表示面の側に配置されている。

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記バックライト装置を収容する筐体と、前記筐体上に配置され、前記透明板を設置する枠体と、を有しており、前記赤外光撮像装置は、前記枠体に配置されている。

本発明の液晶表示装置は、表示面およびそれに対向する反表示面を有する液晶表示パネルと、前記表示面を覆って配置されている矩形状の透明板と、前記液晶表示パネルの前記反表示面に対向して設けられた導光板を有し、可視光および赤外光を前記導光板から前記反表示面に照射するバックライト装置と、を有する液晶表示装置であって、前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の一長辺部に赤外光透過部を有しており、平面視で前記液晶表示パネルよりも外側に赤外光撮像装置が配置されている構成であることから、以下の効果を奏する。

バックライト装置は、可視光および赤外光を導光板から反表示面に照射するので、赤外光は導光板の光照射面の全面から拡散放射される。その結果、視認者の目に赤外光が直接照射されないようにして視認者の目を保護することができる。また、透明板は、液晶表示パネルの外側の一長辺部に赤外光透過部を有していることから、導光板から拡散放射された赤外光は、広面積の赤外光透過部から視認者側へ放射されることとなる。その結果、視認者に強度の大きい赤外光を照射することができ、視認者からの反射赤外光の強度も大きくなる。また、平面視で液晶表示パネルよりも外側に赤外光撮像装置が配置されていることから、視認者からの反射赤外光を、液晶および偏光板を有する液晶表示パネルを通すことなく赤外光撮像装置によって受光、撮像することができる。その結果、視認者の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等を明瞭に検知することができる。

本発明の液晶表示装置は、前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の両長辺部にそれぞれ赤外光透過部を有している場合、導光板から拡散放射された赤外光は、より広面積の赤外光透過部から視認者側へ放射されることとなる。その結果、視認者に強度のより大きい赤外光を照射することができ、視認者からの反射赤外光の強度もより大きくなる。その結果、視認者の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等をより明瞭に検知することができる。

また本発明の液晶表示装置は、前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の全周に赤外光透過部を有している場合、導光板から拡散放射された赤外光は、さらに広面積の赤外光透過部から視認者側へ放射されることとなる。その結果、視認者に強度のさらに大きい赤外光を照射することができ、視認者からの反射赤外光の強度もさらに大きくなる。その結果、視認者の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等をさらに明瞭に検知することができる。

また本発明の液晶表示装置は、前記透明板は、前記赤外光透過部に可視光を遮光し赤外光を透過させる遮光部材が配置されている場合、赤外光透過部から表示に関係ない白色光等の可視光が放射されて表示品位を劣化させることを防ぐことができる。

また本発明の液晶表示装置は、前記赤外光撮像装置は、前記赤外光透過部における前記表示面の側に配置されている場合、赤外光撮像装置にノイズとなる可視光が入り込みにくいので、視認者の顔等をより明瞭に検知することができる。

また本発明の液晶表示装置は、前記バックライト装置を収容する筐体と、前記筐体上に配置され、前記透明板を設置する枠体と、を有しており、前記赤外光撮像装置は、前記枠体に配置されている場合、赤外光透過部に赤外光撮像装置を配置する必要がなくなる。その結果、表示に寄与しない赤外光透過部の幅、すなわち額縁部の幅をある程度小さくすることができる。また、赤外光撮像装置は視認者からの反射赤外光を最大限受光し、撮像することができる。その結果、視認者の顔等をより明瞭に検知することができる。

図１（ａ），（ｂ）は、それそれ本発明の液晶表示装置について実施の形態の１例を示す図であり、液晶表示装置の正面図である。 図２は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、液晶表示装置の正面図である。 図３は、図２のＡ１−Ａ２線における断面図である。 図４（ａ），（ｂ）は、図１の液晶表示装置における赤外光発光素子を有する導光板を示すものであり、（ａ）は導光板の斜視図、（ｂ）は導光板と液晶表示パネルと透明板の斜視図である。 図５（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、液晶表示装置の断面図である。 図６は、従来の液晶表示装置の一例を示す正面図である。 図７は、図６のＢ１−Ｂ２線における断面図である。 図８は、図６の液晶表示装置における赤外光発光素子を有する導光板を示す斜視図である。

以下、本発明のＬＣＤの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明のＬＣＤの実施の形態における構成部材のうち、本発明のＬＣＤを説明するための主要部を示している。従って、本発明に係るＬＣＤは、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。

図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明のＬＣＤについて実施の形態の１例を示す図であり、ＬＣＤの正面図である。図２は、本発明のＬＣＤについて実施の形態の他例を示す図であり、ＬＣＤの正面図である。図３は、図２のＡ１−Ａ２線における断面図である。図４（ａ），（ｂ）は、図２のＬＣＤにおける赤外光発光素子を有する導光板を示すものであり、（ａ）は導光板の斜視図、（ｂ）は導光板と液晶表示パネルと透明板の斜視図である。なお、図１〜図４において、従来例を示す図６〜図８と同じ部材には同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省く。

図１〜図４に示すように、本発明のＬＣＤは、表示面２ａおよびそれに対向する反表示面２ｂを有する液晶表示パネル２と、表示面２ａを覆って配置されている矩形状の透明板１と、液晶表示パネル２の反表示面２ｂに対向して設けられ、可視光発光部および赤外光発光部を備えた導光板４ｄを有し、可視光３１および赤外光３２を導光板４ｄから反表示面２ｂに照射するバックライト装置４と、を有するＬＣＤであって、透明板１は、液晶表示パネル２の外側の一つの長辺部に赤外光透過部１ａを有しており、平面視で液晶表示パネル２よりも外側に赤外光撮像装置２０が配置されている構成である。この構成により以下の効果を奏する。

バックライト装置４は、可視光３１および赤外光３２を導光板４ｄから反表示面２ｂに照射するので、赤外光３２は導光板４ｄの光照射面の全面から拡散放射される。その結果、視認者１５の目に赤外光３２が直接照射されないようにして視認者１５の目を保護することができる。また、透明板１は、液晶表示パネル２の外側の一つの長辺部に赤外光透過部１ａを有していることから、導光板４ｄから拡散放射された赤外光３２は、広面積の赤外光透過部１ａから視認者１５側へ放射されることとなる。その結果、視認者１５に強度（光量）の大きい赤外光３２を照射することができ、視認者１５からの反射赤外光３２ｒの強度も大きくなる。また、平面視で液晶表示パネル２よりも外側に赤外光撮像装置２０が配置されていることから、視認者１５からの反射赤外光３２ｒを、液晶および偏光板等の光学部材を有する液晶表示パネル２を通すことなく赤外光撮像装置２０によって受光、撮像することができる。その結果、視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等を明瞭に検知することができる。

本発明のＬＣＤにおける矩形状の透明板１の形状は、長方形等の完全な矩形状に限らず、４隅部の一つ以上を曲線状に形成した全体的に長方形の形状、４隅部の一つ以上を直線状に切り落としたような全体的に長方形の形状、４辺部の一つ以上を曲線状とした全体的に長方形の形状等の、異形形状等と称される形状を含む。異形形状とは、例えば自動車のルームミラー等の製品形状に合わせるために、完全な矩形状に上記のような部分的もしくは全体的な若干の変形を加えた形状である。

本発明のＬＣＤにおけるバックライト装置４は、図４に示すように、例えばポリカーボネート，アクリル樹脂等の透明樹脂板等から成る導光板４ｄと、その一つの端面に発光部が対向配置されている可視光発光素子２１と、導光板４ｄの他の端面に発光部が対向配置されている赤外光発光素子２２と、を有する構成である。そして、赤外光発光素子２２から放射された赤外光は導光板４ｄの光照射面の全面から拡散放射される。その結果、視認者１５の目に赤外光が直接照射されないようにして視認者１５の目を保護することができる。また、ガラス，プラスチック等の材料から成る透明板１は、広面積の赤外光透過部１ａを有しているものとなる。

本発明における赤外光発光素子２２は、赤外光を発光する半導体発光素子（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）等であり、チップ型、モノリシック型等の赤外光ＬＥＤが使用できる。例えば、チップ型の赤外光ＬＥＤ２２を長板状（スティック状）の光源用回路基板上に設置し、光源用回路基板を、導光板４ｄの端面（光入射端面）に赤外光ＬＥＤ２２の発光部が対向配置されるようにして配置することができる。例えば、図４に示すように、導光板４ｄの一側部の光入射端面と、それに対向する他側部の光入射端面とのそれぞれに、複数の赤外光ＬＥＤ２２が配置される。

また図４に示すように、導光板４ｄは、その下側の光入射端面に、可視光である白色光を発光するチップ型の白色光発光素子（白色光ＬＥＤ）２１が複数配置される。これらの白色光ＬＥＤ２１は、ＬＣＤにおける画像表示のためのものである。これらの白色光ＬＥＤ２１は、例えば光源用回路基板上に設置されており、その光源用回路基板を、導光板４ｄの下側の光入射端面に発光部が対向配置されるようにして配置することができる。なお、図４（ａ）において、符号４dsaで示される部位は赤外線透過部１ｃに対応する部位である。

図４に示す構成においては、白色光ＬＥＤ２１と赤外光ＬＥＤ２２は、導光板４ｄの異なる光入射端面にそれぞれ配置されているが、一つの光入射端面に白色光ＬＥＤ２１と赤外光ＬＥＤ２２を混在させて配置してもよい。また、白色光ＬＥＤ２１と赤外光ＬＥＤ２２が混在して配置された光入射端面が複数あってもよい。

白色光ＬＥＤ２１から放射された白色光および赤外光ＬＥＤ２２から放射された赤外光は、導光板４ｄの光照射面４ｄｓの全面から拡散放射されるが、それは以下の原理による。エッジライト方式のバックライト装置４における導光板４ｄは、その液晶表示パネル２と反対側の反射主面に形成された反射部材、反射部が組み合わされて構成される。導光板４ｄはアクリル樹脂板等から成り、白色インクから成る反射ドット部を反射主面に印刷するシルク印刷方式で作製されたもの、スタンパー法またはインジェクション法によって反射主面に凹凸をつけた成型方式で作製されたもの、アクリル樹脂板と反射板をドット状の粘着材で貼り付ける粘着ドット方式で作製されたもの、反射主面に溝加工を施す溝加工法で作製されたもの等がある。溝加工法には、機械的に溝を形成する物理的溝加工法、レーザ光によって溝を形成する非接触式溝加工法がある。非接触式溝加工法であるレーザ光による加工法では、一枚単位からの加工が可能であり、その都度、面光源としての導光板４ｄの大きさ、縦横比、光入射辺部を考慮して、溝の長さ、幅、深さ、分布等の設計をして、均質な面光源とすることが可能である。溝加工の精度はレーザ光による加工法が高いが、数量が多い場合は金型を用いた射出成型法が有利である。超大型のバックライトにおいては粘着ドット法が有利である。このような反射部の分布及び溝分布等の設計を、コンピュータシミュレーションによって設計する場合もある。

白色光ＬＥＤ２１から放射された白色光および赤外光ＬＥＤ２２から放射された赤外光は、導光板４ｄの側部の光入射端面から入射するが、このとき導光板４ｄの光入射端面で反射する約７％程度の光を除いた殆ど全ての光が導光板４ｄ内に入射する。導光板４ｄ内に入射した光は、導光板４ｄの表面で反射を繰り返して導光板４ｄ内に広がる。このとき、反射ドット等の反射部があると、そこで光が散乱され、導光板４ｄの表面から外に光が出て行く。また例えば、導光板４ｄにおいて、発光素子に近い反射部の面積を小さくし、発光素子から遠い反射部ほどその面積を大きくすることにより、導光板４ｄ全体が均一に光るものとなる。即ち、発光素子から導光板４ｄ内に導かれた光を、導光板４ｄの表面で全反射させて導光板４ｄ全体に導き、反射部に当たった光がその進路を変えて全反射角よりも小さい角度で導光板４ｄの表面に入射し、導光板４ｄの表面から出射することによって、導光板４ｄ全面が均一に光るものとなる。赤外光ＬＥＤ２２から放射された赤外光も、上記と同様の原理によって導光板４ｄの全面からほぼ均一に出射することとなる。これにより、液晶表示パネル２の反表示面２ｂに赤外光がほぼ均一に照射されることとなる。

本発明のＬＣＤにおける赤外光ＬＥＤ２２は、光波長が７００〜１０００ｎｍ程度の赤外光、より具体的には光波長が８５０〜９５０ｎｍ程度の赤外光を放射するものである。赤外光を用いることにより、夜間であっても鮮明な画像を撮像により得ることができる。赤外光ＬＥＤ２２の赤外光波長は８５０ｎｍ〜９５０ｎｍ程度としておけば、人の目が光を認識するのを妨害したり目に危害を加えることを抑えられる。特に、波長が９４０ｎｍの赤外光ＬＥＤ２２は、エアコンなどの冷暖房機器、テレビジョン受像機などの民生機器に使用される赤外光リモコン用として多量に市販されており、安全で安価であり、簡便に使用することができる。

そして、図３、図４（ｂ）に示すように、透明板１の赤外線透過部１ｃにおいては、８０％以上の高い光透過率でもって赤外光３２ａが視認者１５側に出射される。透明板１の液晶表示パネル２に対応する部位、より詳細には液晶表示パネル２の有効表示部に対応する部位においては、１％〜７０％程度（単位時間（１秒間）当たりの平均で３０％程度）の低い光透過率でもって赤外光３２が視認者１５側に出射され、白色光３１は数％程度の光透過率でもって視認者１５側に出射される。従って、視認者１５の顔等には、面積の大きい液晶表示パネル２から出射した強度の小さい赤外光３２と、液晶表示パネル２の赤外線透過部１ａから出射した強度の大きい赤外光３２ａと、が合わさって照射される。これにより、視認者１５の顔等で反射される反射赤外光３２ｒの強度が大きくなり、自動運転システム等のための制御用のデータとして用いられる、視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等を明瞭に検知することができる。例えば、視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動からよそ見運転、居眠り運転、飲酒運転、突発的な病気の発作等を検知することができ、視認者１５の指の動きからタッチパネルの操作を検知できる。これらの検知信号に基づいて、警告の表示、警報音の発信、自動車の自動停止等の操作、制御を行うことができる。

また、本発明の赤外線撮像装置２０を有するＬＣＤは、自動車等の車両に搭載するものである場合、イグニッションキー、タッチスイッチ等による車両のエンジン起動と同時に、ＬＣＤおよび赤外線撮像装置２０が起動されるものであってもよい。

透明板１の赤外線透過部１ａは、視認者１５の顔等に十分な強度の赤外光３２ａを照射するための出射面積を確保する目的、および赤外光撮像装置２０としての赤外光カメラ等が配置できる幅を確保する目的のために、３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の幅であればよい。

本発明のＬＣＤは、図１（ｂ）に示すように、透明板１は、液晶表示パネル２の外側の両長辺部、すなわち一つの長辺部とそれに対向する長辺部に、それぞれ赤外光透過部１ａ，１ｂを有していることが好ましい。この場合、導光板４ｄから拡散放射された赤外光３２は、より広面積の赤外光透過部１ａ，１ｂから視認者１５側へ放射されることとなる。その結果、視認者１５に強度のより大きい赤外光３２ａを照射することができ、視認者１５からの反射赤外光３２ｒの強度もより大きくなる。その結果、視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等をより明瞭に検知することができる。

また、透明板１は、液晶表示パネル２の外側の一長辺部に赤外光透過部１ａを有するとともに、一長辺部に隣接する短辺部の少なくとも一つに赤外光透過部を有していてもよい。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。ただし、両長辺部にそれぞれ赤外光透過部１ａ，１ｂを有する構成は、より広面積の赤外光透過部となる点でより好適である。

本発明のＬＣＤは、図２に示すように、透明板１は、液晶表示パネル２の外側の全周に赤外光透過部１ｃを有していることが好ましい。この場合、導光板４ｄから拡散放射された赤外光３２は、さらに広面積の赤外光透過部１ｃから視認者１５側へ放射されることとなる。その結果、視認者１５に強度のさらに大きい赤外光３２ａを照射することができ、視認者１５からの反射赤外光３２ｒの強度もさらに大きくなる。その結果、視認者１５の顔の向き、顔の表情、視線移動、指等の動き等をさらに明瞭に検知することができる。

図２の構成において、透明板１の液晶表示パネル２の外側の長辺部にある赤外光透過部の幅が、透明板１の液晶表示パネル２の外側の短辺部にある赤外光透過部の幅よりも大きいことが好ましい。この場合、透明板１の液晶表示パネル２の外側の全周にある赤外光透過部１ｃの面積が容易に広くなる。その結果、視認者１５の顔等をさらに明瞭に検知することができる。

本発明のＬＣＤは、透明板１は、赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃに可視光３１を遮光し赤外光３２を透過させる遮光部材１ｓが配置されていることが好ましい。この場合、赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃから表示に関係ない白色光等の可視光３１が放射されて表示品位を劣化させることを防ぐことができる。また、赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃに赤外光撮像装置２０を配置した場合、赤外光撮像装置２０にノイズとなる可視光が入り込みにくいので、視認者１５の顔等をより明瞭に検知することができる。遮光部材１ｓは、黒色、黒褐色、濃褐色、濃青色、濃紫色等の暗色系のもので可視光を効率良く吸収し遮光する色合いのものであり、例えば透明な樹脂層中に暗色系の顔料、染料等を混入させて構成されたもの、接着、粘着等によって設置されるシール状のもの、接着、粘着等によって設置されるプラスチック等から成る枠状体などである。この遮光部材１ｓによって、可視光３１を殆ど吸収して遮光し、同時に赤外光３２を８０％程度以上の高い光透過率でもって透過させることができる。

また本発明のＬＣＤは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、バックライト装置４を収容する筐体５と、筐体５上に配置され、透明板１を載置等して設置する枠体３と、を有しており、赤外光撮像装置２０は、枠体３に配置されていることが好ましい。この場合、赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃに赤外光撮像装置２０を配置する必要がなくなる。その結果、表示に寄与しない赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃの幅、すなわち額縁部の幅をある程度小さくすることができる。また、図５（ｂ）に示すように、赤外光撮像装置２０の受光部の前方に透明板１および遮光部材１ｓが存在しない枠体３の部位に、赤外光撮像装置２０を配置することが良く、この場合赤外光撮像装置２０は視認者１５からの反射赤外光３２ｒを最大限受光し、撮像することができる。その結果、視認者１５の顔等をより明瞭に検知することができる。

なお、図５（ａ）に示す構成は、枠体３における赤外光透過部１ａと重なる部位、すなわち枠体３における透明板１の端縁部が載置される部位に、貫通孔３ｋが形成されており、その貫通孔３ｋに赤外光撮像装置２０が挿入され配置されている構成である。これにより、赤外光透過部１ａに赤外光撮像装置２０を配置する必要がなくなる。図５（ｂ）は、枠体３に透明板１と重ならない部位があり、その部位に赤外光撮像装置２０が配置されている好適な構成である。この場合、赤外光撮像装置２０は視認者１５からの反射赤外光３２ｒを最大限受光し、撮像することができる。その結果、視認者１５の顔等をより明瞭に検知することができる。図５（ａ），（ｂ）の構成において、貫通孔３ｋの代わりに凹部を設けてもよい。

図５に示す構成においても、透明板１は、赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃに可視光を遮光し赤外光３２を透過させる遮光部材１ｓが配置されていることが好ましい。この場合、赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃから表示に関係ない白色光等の可視光が放射されて表示品位を劣化させることを防ぐことができる。

本発明のＬＣＤにおいて、透明板１の赤外光透過部１ａ，１ｂ，１ｃに赤外光３２ａを共振させる共振部材を設けることが好ましい。この場合、共振部材によって赤外光３２ａを共振させ、その強度を或る閾値を超える強度に強めて、視認者１５側へ放射させることができる。共振部材としては、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ₂）、酸化珪素（ＳｉＮ_x）等から成る透光性無機層であって、赤外光３２ａの波長の１以上の整数倍の厚みを有する透光性無機層があり、１層構造または２層以上の積層構造とすることができる。この場合、透光性無機層の視認者１５側の表層部の光透過率を、視認者１５側の表面と反対側の表層部の光透過率よりも若干低く設定することがよい。そうすれば、共振によって強められた赤外光３２ａを視認者１５側へ放射させることが容易になる。

なお、本発明のＬＣＤは、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更、改良が施されていてもよい。例えば、視認者１５の顔等で反射される反射赤外光３２ｒを、ＬＣＤの表示画像の輝度、階調の切替、静止画と動画の切替等のための制御用のデータとして用いることもできる。

本発明のＬＣＤは各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、自動車等の車両および乗り物の自動運転システム、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。

１ 透明板
１ａ 赤外光透過部
１ｓ 遮光部材
２ 液晶表示パネル
２ａ 表示面
２ｂ 反表示面
３ 枠体
４ バックライト装置
４ｄ 導光板
５ 筐体
２０ 赤外光撮像装置
２２ 赤外光発光素子
３２、３２ａ 赤外光
３２ｒ 反射赤外光

Claims (6)

1. 表示面およびそれに対向する反表示面を有する液晶表示パネルと、
   前記表示面を覆って配置されている矩形状の透明板と、
   前記液晶表示パネルの前記反表示面に対向して設けられた導光板を有し、可視光および赤外光を前記導光板から前記反表示面に照射するバックライト装置と、を有する液晶表示装置であって、
   前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の一長辺部に赤外光透過部を有しており、
   平面視で前記液晶表示パネルよりも外側に赤外光撮像装置が配置されている液晶表示装置。
2. 前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の両長辺部にそれぞれ赤外光透過部を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記透明板は、前記液晶表示パネルの外側の全周に赤外光透過部を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記透明板は、前記赤外光透過部に可視光を遮光し赤外光を透過させる遮光部材が配置されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記赤外光撮像装置は、前記赤外光透過部における前記表示面の側に配置されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記バックライト装置を収容する筐体と、
   前記筐体上に配置され、前記透明板を設置する枠体と、を有しており、
   前記赤外光撮像装置は、前記枠体に配置されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。