JP2020013068A - 表示装置、及び、表示装置を組み込んだ電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】大画面化、狭額縁化が可能な表示装置および表示装置を組み込んだ電子機器を提供する。【解決手段】表示部ＤＡを備えた液晶パネルＰＮＬと、表示部に重畳する偏光板ＰＬ２と、液晶パネル及び偏光板に重畳し、液晶パネル及び偏光板を介して赤外線を検出する検出素子１Ａ，１Ｂと、を備える、電子機器。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置、及び、表示装置を組み込んだ電子機器に関する。

近年、表示部及びカメラを同一面側に備えたスマートフォン等の電子機器が広く実用化されている。このような電子機器では、カメラ等が表示部の外側に設けられており、カメラ等を設置するためのスペースを確保する一方で、表示部を拡大する要望が高まっている。

特開２０１７−４０９０８号公報

本実施形態の目的は、表示部を拡大することが可能な表示装置、及び、表示装置を組み込んだ電子機器を提供することにある。

本実施形態によれば、
表示部を備えた液晶パネルと、前記表示部に重畳する偏光板と、前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板を介して赤外線を検出する検出素子と、を備える、電子機器が提供される。
本実施形態によれば、
表示部を備えた液晶パネルと、前記表示部に重畳する偏光板と、前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板を介して赤外線を検出する検出素子と、前記液晶パネルに対向する導光板と、フレームと、を備え、前記検出素子は、前記導光板と前記フレームとの間に位置している、電子機器が提供される。
本実施形態によれば、
表示部を備えた液晶パネルと、前記表示部に重畳する偏光板と、前記液晶パネルに対向する主面と、ノッチまたは貫通孔からなる開口部と、を有する導光板と、を備え、前記表示部は、前記開口部に重畳する第１領域及び第２領域を備え、前記液晶パネルは、前記第２領域に配置されたカラーフィルタ層を備え、前記カラーフィルタ層は、前記第１領域に配置されていない、表示装置が提供される。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す分解斜視図である。 図２は、図１に示した表示装置ＤＳＰ及びカメラ１Ａを含む断面図である。 図３は、図１に示した液晶パネルＰＮＬ及び導光板ＬＧの一構成例を示す平面図である。 図４は、図３に示した画素ＰＸ１を含む液晶素子ＬＣＤの断面図である。 図５は、図３に示した画素ＰＸ２を含む液晶素子ＬＣＤの断面図である。 図６は、電子機器１００の一構成例を示す平面図である。 図７は、図６に示した電子機器１００のカメラ１Ａを含むＡ−Ｂ線に沿った断面図である。 図８は、電子機器１００の他の構成例を示す平面図である。 図９は、図８に示した電子機器１００のカメラ１Ａを含むＣ−Ｄ線に沿った断面図である。 図１０は、電子機器１００の他の構成例を示す平面図である。 図１１は、電子機器１００の他の構成例を示す平面図である。 図１２は、図６乃至図１１に示した液晶パネルＰＮＬの一構成例を示す平面図である。 図１３は、図１２に示した液晶パネルＰＮＬにおいて遮光層とカメラ１Ａ等との位置関係を説明するための平面図である。 図１４は、画素ＰＸ１及びＰＸ２のレイアウトの一例を示す平面図である。 図１５は、画素ＰＸ１のレイアウトの他の例を示す平面図である。 図１６は、図１４に示した画素ＰＸ２の一構成例を示す平面図である。 図１７は、液晶パネルＰＮＬの実施例を説明するための図である。 図１８は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。 図１９は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。 図２０は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。 図２１は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。 図２２は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。 図２３は、液晶パネルＰＮＬを車両に用いられるディスプレイに適用した図である。 図２４は、液晶パネルＰＮＬをラップトップ等のコンピュータ（ノートＰＣ）に適用した図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す分解斜視図である。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、表示装置ＤＳＰを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第３方向Ｚは、表示装置ＤＳＰの厚さ方向に相当する。

表示装置ＤＳＰは、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２と、液晶パネルＰＮＬと、光学シートＯＳと、導光板ＬＧと、光源ＥＭと、反射シートＲＳと、を備えている。反射シートＲＳ、導光板ＬＧ、複数の光学シートＯＳ、第１偏光板ＰＬ１、液晶パネルＰＮＬ、及び、第２偏光板ＰＬ２は、この順に第３方向Ｚに沿って並んでいる。複数の光源ＥＭは、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並んでいる。少なくとも光源ＥＭ及び導光板ＬＧは、液晶パネルＰＮＬを背面側から照明するバックライトユニットＢＬを構成している。バックライトユニットＢＬは、さらに、光学シートＯＳ及び反射シートＲＳを含んでいてもよい。第１偏光板ＰＬ１、第２偏光板ＰＬ２、及び、液晶パネルＰＮＬは、第３方向Ｚに沿って進行する光に対して、光学的なスイッチ機能を備えた液晶素子ＬＣＤを構成している。このような液晶素子ＬＣＤは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面内の領域毎に、透光または遮光する機能を発揮するものである。

液晶パネルＰＮＬは、Ｘ−Ｙ平面と平行な平板状に形成されている。尚、液晶パネルＰＮＬは、第３方向Ｚに向けて湾曲したものであってもよい。液晶パネルＰＮＬは、画像を表示する表示部ＤＡと、表示部ＤＡを囲む額縁状の非表示部ＮＤＡと、を備えている。液晶パネルＰＮＬの詳細な構成について、ここでは説明を省略するが、液晶パネルＰＮＬは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モード、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、さらには、上記の横電界、縦電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応したいずれの構成を備えていてもよい。ここでの基板主面とは、Ｘ−Ｙ平面と平行な面である。

液晶パネルＰＮＬは、第１偏光板ＰＬ１と第２偏光板ＰＬ２との間に位置している。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、液晶パネルＰＮＬに対して、少なくとも表示部ＤＡに重畳するように配置されている。一例では、第１偏光板ＰＬ１の吸収軸ＡＸ１及び第２偏光板ＰＬ２の吸収軸ＡＸ２は、Ｘ−Ｙ平面において互いに直交している。

導光板ＬＧは、光源ＥＭに対向する第１側面Ｓａと、第１側面Ｓａの反対側の第２側面Ｓｂと、液晶パネルＰＮＬに対向する主面Ｓｃと、主面Ｓｃの反対側の主面Ｓｄと、開口部ＯＰ１と、を有している。開口部ＯＰ１は、第１側面Ｓａの反対側に設けられているが、特に制限される訳ではなく、第１側面Ｓａに直交する側面に設けられてもよい。図示した例では、開口部ＯＰ１は、第２側面Ｓｂから第１側面Ｓａに向かって窪んだ凹部あるいはノッチに相当する。なお、開口部ＯＰ１は、導光板ＬＧを第３方向Ｚに貫通した貫通孔であってもよい。

複数の光学シートＯＳは、導光板ＬＧと液晶パネルＰＮＬとの間に位置し、主面Ｓｃに対向している。光学シートＯＳの各々は、開口部ＯＰ１に重畳する開口部ＯＰ２を有している。光学シートＯＳは、例えば、プリズムシートや拡散シートである。

反射シートＲＳは、主面Ｓｄに対向している。つまり、導光板ＬＧは、反射シートＲＳと光学シートＯＳとの間に位置している。反射シートＲＳは、開口部ＯＰ１に重畳する開口部ＯＰ３を有している。反射シートＲＳは、例えば金属からなるケースに固定されていてもよい。その場合、ケースにも開口部ＯＰ１に重畳する開口部を設けてもよい。

光源ＥＭは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、白色の照明光を出射する。光源ＥＭから出射される照明光は、第１側面Ｓａから入射し、導光板ＬＧの内部を進行する。そして、導光板ＬＧによって導光された照明光は、主面Ｓｃから液晶パネルＰＮＬに向かって出射され、液晶パネルＰＮＬを照明する。液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１、及び、第２偏光板ＰＬ２は、表示部ＤＡにおいて、照明光を選択的に透過することで、画像を表示する。

なお、ここでは光源ＥＭとして白色光を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した例について説明したが、赤、青、緑等の異なる発光色の光を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ）を並置して用いてもよい。この場合、各色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を順次発光させ、これに合わせて各色表示を順次切り替えることで、カラー表示を実現する、所謂フィールドシーケンシャル方式を用いることもできる。このように、フィールドシーケンシャル方式を用いることにより、表示部ＤＡのうち、カラーフィルタ層が配置されていない領域であっても、カラー表示を実現することができる。

このような表示装置ＤＳＰを組み込んだ電子機器１００は、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、可視光用のカメラ１Ｃ、投射素子１Ｄなどを備えている。カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、第１方向Ｘに沿って間隔を置いて並び、第３方向Ｚにおいて開口部ＯＰ１乃至ＯＰ３に重畳するように設けられている。また、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、第３方向Ｚにおいて、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２に重畳している。尚、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄのうち、一部、或いは、全ては、第３方向Ｚにおいて、液晶パネルＰＮＬの表示部ＤＡと重畳している。
カメラ１Ａは、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を介して透過した赤外線を検出する検出素子に相当する。投射素子１Ｄは、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２に向けて赤外線を投射する。例えば、投射素子１Ｄは、Ｘ−Ｙ平面に分布した複数のドット状のパターンを形成するように、検出対象物に向けて赤外線を投射する。カメラ１Ａは、検出対象物から反射された赤外線のドットパターンを検出する。カメラ１Ａによる検出結果は、検出対象物の認証等に利用することができる。

近接センサ１Ｂは、赤外線発光部１ｅ及び赤外線受光部１ｒを備えている。赤外線発光部１ｅは、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を介して、検出対象物に向けて赤外線を投射する投射素子に相当する。赤外線受光部１ｒは、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を介して、検出対象物から反射された赤外線を検出する検出素子に相当する。このような近接センサ１Ｂは、検出対象物の近接をセンシングするものである。

近接センサ１Ｂの赤外線発光部１ｅ、及び、投射素子１Ｄは、例えば、９００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤外線を照射する。一方で、本実施形態で適用される偏光板は、９００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の赤外線を、その偏光状態にかかわらず透過する。偏光板単体での赤外線の透過率は８０％以上であることが好ましい。つまり、赤外線発光部１ｅ及び投射素子１Ｄから投射された赤外線は、偏光板を透過して検出対象物に到達する。また、検出対象物で反射された赤外線は、偏光板を透過して赤外線受光部１ｒ及びカメラ１Ａで検出される。

カメラ１Ｃは、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を介して受光するイメージセンサ（撮像素子）を備えている。このようなカメラ１Ｃは、液晶パネルＰＮＬ、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を介して透過した可視光（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の光）を受光する。第１偏光板ＰＬ１の吸収軸ＡＸ１及び第２偏光板ＰＬ２の吸収軸ＡＸ２が互いに直交している場合、液晶素子ＬＣＤの液晶層ＬＣを透過する光の波長をλとした時、液晶層ＬＣのリタデーションがほぼゼロまたはλに相当する場合、液晶素子ＬＣＤの透過率が最小となる。このため、カメラ１Ｃで撮影する際には、液晶層ＬＣのリタデーションは、ゼロより大きくλより小さく設定される。リタデーションが約λ／２の場合には、液晶素子ＬＣＤの透過率は最大となる。

図２は、図１に示した表示装置ＤＳＰ及びカメラ１Ａを含む断面図である。液晶パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、液晶層ＬＣと、シールＳＥと、を備えている。シールＳＥは、非表示部ＮＤＡに位置し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを接着するとともに、液晶層ＬＣを封止している。

以下、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の主要部について説明する。第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０と、配向膜ＡＬ１と、を備えている。第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２０と、カラーフィルタ層ＣＦと、遮光層ＢＭＡと、透明層ＯＣと、配向膜ＡＬ２と、を備えている。
第１絶縁基板１０及び第２絶縁基板２０は、ガラス基板や可撓性の樹脂基板などの透明基板である。配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、液晶層ＬＣに接している。
カラーフィルタ層ＣＦ、遮光層ＢＭＡ、及び、透明層ＯＣは、第２絶縁基板２０と液晶層ＬＣとの間に位置している。
遮光層ＢＭＡは、非表示部ＮＤＡに位置している。表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界Ｂは、例えば、遮光層ＢＭＡの内端（表示部ＤＡ側の端部）によって規定される。シールＳＥは、遮光層ＢＭＡと重畳する位置に設けられている。
カラーフィルタ層ＣＦの詳細については、ここでは省略するが、例えば、カラーフィルタ層ＣＦは、赤画素に配置される赤カラーフィルタ、緑画素に配置される緑カラーフィルタ、及び、青画素に配置される青カラーフィルタを備えている。また、カラーフィルタ層ＣＦは、白画素に配置される透明樹脂層を備えている場合もある。
透明層ＯＣは、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＡを覆っている。透明層ＯＣは、例えば、透明な有機絶縁膜である。

表示部ＤＡは、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＡが配置された領域Ａ１と、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＡが配置されていない領域Ａ２と、を有している。透明層ＯＣは、領域Ａ１及び領域Ａ２に亘って配置され、領域Ａ１においてはカラーフィルタ層ＣＦに接し、領域Ａ２においては第２絶縁基板２０に接している。図示したカメラ１Ａと表示部ＤＡとの位置関係に着目すると、カメラ１Ａは、領域Ａ２に重畳している。つまり、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＡは、カメラ１Ａに重畳していない。また、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２は、領域Ａ１及び領域Ａ２に亘って設けられている。
また、近接センサ１Ｂ、可視光用のカメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄも、カメラ１Ａと同様に、領域Ａ２に重畳しており、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＡに重畳していない。なお、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄは、領域Ａ１に重畳していてもよい。この場合、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄは、格子状、又は、ストライプ状に形成された遮光層ＢＭＡと、カラーフィルタ層ＣＦとの双方或いは一方に重畳していてもよい。カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄを、領域Ａ１に重畳させる場合、カラーフィルタ層ＣＦには、白画素に配置されるものと同一な透明樹脂層を設けても良い。

第１偏光板ＰＬ１は、第１絶縁基板１０に接着されている。第２偏光板ＰＬ２は、第２絶縁基板２０に接着されている。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、領域Ａ１及び領域Ａ２に亘って配置されている。なお、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、必要に応じて位相差板、散乱層、反射防止層などを備えていてもよい。第２偏光板ＰＬ２と第２絶縁基板２０との間には、液晶層ＬＣが外部からの電界等の影響を受けないようにするため、透明導電膜ＩＴを設ける場合がある。透明導電膜ＩＴは、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な酸化物導電体からなる。カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄと重畳する領域に透明導電膜ＩＴの不形成領域を設けることで、赤外線の透過率の低減を抑制することが可能となる。透明導電膜ＩＴの不形成領域を領域Ａ２よりも広くすることも可能である。赤外線の低透過率が問題とならない可視光用のカメラ１Ｃと重畳する箇所では、透明導電膜ＩＴを形成してもよい。酸化物導電体よりも赤外線の透過率の高い導電性樹脂を透明導電膜ＩＴとして用いる場合は、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄと重畳する領域に透明導電膜ＩＴを設けることが可能である。

例えば、第２偏光板ＰＬ２または第１偏光板ＰＬ１に、超複屈折フィルムを備えることも可能である。超複屈折フィルムは、直線偏光が入射したときに透過光を非偏光化（自然光化）することが知られており、被写体に偏光を発するものが含まれていても違和感なく撮影が可能となる。例えば、カメラ１Ｃの被写体に液晶表示装置等が映り込んだ場合に、液晶表示装置からは直線偏光が出射されているので、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２と、被写体となっている液晶表示装置の偏光板との角度の関係で、カメラ１Ｃに入射する被写体の液晶表示装置の明るさが変化し、撮影時に違和感を生ずるおそれがある。しかしながら、第２偏光板ＰＬ２または第１偏光板ＰＬ１に超複屈折フィルムを備えることで、違和感を生じさせる明るさの変化を抑えることが可能である。
超複屈折性を示すフィルムとしては、例えば東洋紡（株）のコスモシャイン(登録商標)などが好適に用いられる。ここで超複屈折性とは、可視域、例えば５５０ｎｍの光に対する面内方向のリタデーションが８００ｎｍ以上のものを言う。

また、偏光板ＰＬ１は、バックライトユニットＢＬからの照明光のうち、吸収軸ＡＸ１と平行な偏光成分をバックライトユニットＢＬに向けて反射する反射層を備えている場合がある。このような偏光板ＰＬ１を適用した場合には、投射素子１Ｄや近接センサ１Ｂの赤外線発光部１ｅから出射された赤外線の一部が反射層で反射されることとなり、光の利用効率が低下する。更に、反射層で反射された反射光がカメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、カメラ１Ｃに入射して悪影響を及ぼす恐れがある。このため、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄと重畳する領域では、偏光板ＰＬ１から反射層が除去されることが望ましい。

尚、近接センサ１Ｂの赤外線発光部１ｅ、及び、投射素子１Ｄから出射され、反射層で反射された光を再利用するため、近接センサ１Ｂや投射素子１Ｄの内部や周辺に、到達した光を反射させる反射層を設けてもよい。

光学シートＯＳ、導光板ＬＧ、反射シートＲＳ、及び、図示しない光源ＥＭは、ケースＣＳに収容されている。ケースＣＳは、金属製のケースＣＳ１と、樹脂製のケースＣＳ２とを備えている。ケースＣＳ２と光学シートＯＳとの隙間は、遮光テープＴＰによって遮光されている。また、遮光テープＴＰは、第１偏光板ＰＬ１とケースＣＳ２とを接着している。
カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、ケースＣＳ２で囲まれたスペースＳＰに収容されている。このようなスペースＳＰは、液晶パネルＰＮＬの下方に位置し、図１に示した開口部ＯＰ１乃至ＯＰ３の内側に形成される。

カメラ１Ａは、例えば、少なくとも１つのレンズを含む光学系２と、赤外線センサ３と、ケース４と、を備えている。ケース４は、光学系２及び赤外線センサ３を収容している。光学系２は、液晶パネルＰＮＬと赤外線センサ３との間に位置している。カメラ１Ａは、配線基板５と電気的に接続されている。
なお、カメラ１Ａ等は、必ずしもバックライトユニットＢＬのスペースＳＰに設けられる必要はない。すなわち、ケースＣＳがスペースＳＰに重畳する開口部を備えている場合、カメラ１Ａ等がケースＣＳの外側に設けられ、ケースＣＳの開口部に重畳していてもよい。いずれにしても、カメラ１Ａ等は、第３方向Ｚにおいて開口部ＯＰ１に重畳する位置に設けられていればよい。つまり、液晶パネルＰＮＬとカメラ１Ａとを有する電子機器において、電子機器の使用者からみて、カメラ１Ａが液晶パネルＰＮＬの奥に設けられていればよい。

本実施形態によれば、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、液晶パネルＰＮＬに重畳している。更に、本実施形態によれば、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、液晶パネルＰＮＬの表示部ＤＡに重畳している。したがって、表示部ＤＡを拡大することができる。

また、非表示部ＮＤＡにカメラ１Ａ等を設置するためのスペースを設ける必要がない。このため、カメラ１Ａ等が非表示部ＮＤＡに重畳している場合と比較して、非表示部ＮＤＡの額縁幅を縮小することができる。

第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、赤外線に対して、高い透過率を有している。このため、カメラ１Ａ、及び、近接センサ１Ｂの赤外線受光部１ｒは、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２に重畳しているものの、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒによって検出すべき赤外線の検出精度の低下を抑制することができる。また、近接センサ１Ｂの赤外線発光部１ｅ、及び、投射素子１Ｄは、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２に重畳しているものの、赤外線発光部１ｅ及び投射素子１Ｄによって照射される赤外線の照射量の低下を抑制することができる。

可視光用のカメラ１Ｃをカラーフィルタ層ＣＦや遮光膜ＢＭＡに重畳させないことで、液晶パネルＰＮＬを介してカメラ１Ｃに入射した可視光は、カラーフィルタ層ＣＦや遮光膜ＢＭＡの影響を受けない。このため、カラーフィルタ層ＣＦによる不所望な吸収や色付きを抑制することができる。

赤外線発光部１ｅ及び投射素子１Ｄをカラーフィルタ層ＣＦに重畳させないことで、赤外線発光部１ｅ及び投射素子１Ｄによって照射される赤外線のカラーフィルタ層ＣＦによる吸収を抑制することができる。

カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒをカラーフィルタ層ＣＦに重畳させないことで、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒによって検出すべき赤外線のカラーフィルタ層ＣＦによる吸収を抑制することができる。

なお、上記の通り、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒがカラーフィルタ層ＣＦに重畳していてもよい。
例えば、カラーフィルタ層ＣＦが赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタ、及び、青カラーフィルタを備えている場合、赤カラーフィルタが赤外線を透過する材料によって形成されていればよい。この場合には、可視光がカラーフィルタ層ＣＦによって吸収され、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒは、カラーフィルタ層ＣＦを透過した赤外線を検出することができる。つまり、カラーフィルタ層ＣＦは、可視光を吸収するフィルタとして機能する。
また、カラーフィルタ層ＣＦが赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタ、青カラーフィルタの他に、白画素用の透明樹脂層を備えている場合も同様に、カラーフィルタ層ＣＦは可視光を吸収するフィルタとして機能し、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒは、透明樹脂層を透過した赤外線を検出することができる。また、赤カラーフィルタが赤外線を透過する材料によって形成されている場合には、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒは、透明樹脂層及び赤カラーフィルタを透過した赤外線を検出することができる。なお、いずれの場合であっても、赤カラーフィルタを透過した光のうち、第１偏光板ＰＬ１を透過した波長の光がカメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒによって検出される。

なお、図２に示した例では、カラーフィルタ層ＣＦは、第２基板ＳＵＢ２に設けられたが、第１基板ＳＵＢ１に設けられていてもよい。

図３は、図１に示した液晶パネルＰＮＬ及び導光板ＬＧの一構成例を示す平面図である。表示部ＤＡは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２が重畳する領域に位置している。図示した例では、表示部ＤＡは、ノッチを含まない略四角形の領域であるが、４つの角が丸みを有していてもよい。同様に、液晶パネルＰＮＬの外形は、略四角形であるが、４つの角が丸みを有していてもよく、四角形以外の多角形や円形であってもよい。

液晶パネルＰＮＬは、表示部ＤＡにおいて、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列された画素ＰＸを備えている。表示部ＤＡにおける各画素ＰＸは、同一の回路構成を有している。図３において拡大して示すように、各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇには、スイッチング素子ＳＷを制御するための制御信号が供給される。信号線Ｓには、制御信号とは異なる信号として、映像信号が供給される。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥの各々は、共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動している。容量Ｃｓは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、及び、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

配線基板６は、第１基板ＳＵＢ１の延出部Ｅｘに電気的に接続されている。ＩＣチップ７は、配線基板６に電気的に接続されている。なお、ＩＣチップ７は、延出部Ｅｘに電気的に接続されていてもよい。ＩＣチップ７は、例えば、画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバなどを内蔵している。配線基板６は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板である。

表示部ＤＡにおいて、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄに重畳しない画素ＰＸ１は、図２に示した領域Ａ１の画素に相当し、カラーフィルタ層ＣＦを備えている。つまり、画素ＰＸ１は、赤、緑、青のいずれかの色を表示することができる。また、画素ＰＸ１が白画素である場合には、画素ＰＸ１は、白（または透明）、グレー、黒のいずれかを表示することができる。画素ＰＸ１は、表示部ＤＡにおいて、導光板ＬＧと重畳する領域の全体に亘って配置されている。また、画素ＰＸ１は、導光板ＬＧの開口部ＯＰ１と重畳する領域のうち、カメラ１Ａ等と重畳しない領域に配置されてもよい。

表示部ＤＡにおいて、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄに重畳する画素ＰＸ２は、図２に示した領域Ａ２の画素に相当し、カラーフィルタ層ＣＦを備えていない。つまり、画素ＰＸ２は、モノクロ表示画素であり、白（または透明）、グレー、黒のいずれかを表示することができる。なお、図３において、カメラ１Ａ等の外形を点線で示し、カメラ１Ａ等に重畳する画素ＰＸ２を示している。理想的には、画素ＰＸ２は、カメラ１Ａ等のレンズを含む光学系２と、平面視で重なるものであるが、カメラ１Ａ等のケース４と重なっていてもよい。

画素ＰＸ２は、表示部ＤＡにおいて、開口部ＯＰ１と重畳する領域の全体に亘って配置されてもよい。また、画素ＰＸ２は、導光板ＬＧと重畳する領域に配置されてもよく、開口部ＯＰ１を含んで第１方向Ｘに沿って延出した帯状の領域の全体に亘って配置されてもよい。

図４は、図３に示した画素ＰＸ１を含む液晶素子ＬＣＤの断面図である。ここでは、第１偏光板ＰＬ１と第２偏光板ＰＬ２との間に、横電界を利用する表示モードに対応した液晶パネルＰＮＬを備えた液晶素子ＬＣＤについて説明する。

第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０と配向膜ＡＬ１との間に、絶縁膜１１及び１２と、共通電極ＣＥと、画素電極ＰＥと、を備えている。なお、図３に示した走査線、信号線、及び、スイッチング素子は、例えば、第１絶縁基板１０と共通電極ＣＥとの間に位置している。共通電極ＣＥは、絶縁膜１１の上に位置し、絶縁膜１２によって覆われている。画素電極ＰＥは、絶縁膜１２の上に位置し、配向膜ＡＬ１によって覆われている。画素電極ＰＥは、絶縁膜１２を介して、共通電極ＣＥと対向している。共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥは、線状電極であり、共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸ１に亘って共通に設けられた平板状の電極である。尚、画素電極ＰＥを平板状の電極とし、画素電極ＰＥと液晶層ＬＣとの間に線状の共通電極を設ける構造であってもよい。絶縁膜１１は、詳述しないが、無機絶縁膜及び有機絶縁膜を含んでいる。絶縁膜１２は、例えば、シリコン窒化物等の無機絶縁膜である。

第２基板ＳＵＢ２において、遮光層ＢＭＢは、図２に示した非表示部ＮＤＡの遮光層ＢＭＡと一体的に形成されている。カラーフィルタ層ＣＦは、赤カラーフィルタＣＦＲ、緑カラーフィルタＣＦＧ、及び、青カラーフィルタＣＦＢを含んでいる。緑カラーフィルタＣＦＧは、画素電極ＰＥと対向している。赤カラーフィルタＣＦＲ及び青カラーフィルタＣＦＢも、それぞれ図示しない他の画素電極ＰＥと対向している。

液晶素子ＬＣＤを駆動する駆動部ＤＲは、例えば、図３に示した走査線Ｇと電気的に接続された走査線駆動回路、及び、信号線Ｓと電気的に接続された信号線駆動回路を含んでいる。駆動部ＤＲは、表示部ＤＡの各画素ＰＸに対して、画像表示に必要な信号を出力し、液晶素子ＬＣＤの透過率を制御する。液晶素子ＬＣＤの透過率は、液晶層ＬＣに印加される電圧の大きさに応じて制御される。
例えば、画素ＰＸ１において、液晶層ＬＣに電圧が印加されていないオフ状態では、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子ＬＭは、配向膜ＡＬ１及びＡＬ２の間で所定の方向に初期配向している。このようなオフ状態では、図１に示した光源ＥＭから画素ＰＸ１に導光された光は、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２によって吸収される。このため、液晶素子ＬＣＤは、オフ状態の画素ＰＸ１において、黒を表示する。
一方、液晶層ＬＣに電圧が印加されたオン状態では、液晶分子ＬＭは、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界により初期配向方向とは異なる方向に配向し、その配向方向は電界によって制御される。このようなオン状態では、画素ＰＸ１に導光された光の一部は、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を透過する。このため、液晶素子ＬＣＤは、オン状態の画素ＰＸ１において、カラーフィルタ層ＣＦに応じた色を表示する。
上記の例は、オフ状態で黒を表示する所謂ノーマリーブラックモードに相当するが、オン状態で黒を表示する（オフ状態で白を表示する）ノーマリーホワイトモードが適用されてもよい。

図５は、図３に示した画素ＰＸ２を含む液晶素子ＬＣＤの断面図である。画素ＰＸ２は、図４に示した画素ＰＸ１と比較して、第２基板ＳＵＢ２がカラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＢを備えていない点で相違している。すなわち、透明層ＯＣは、画素電極ＰＥの直上において、第２絶縁基板２０に接している。尚、透明層ＯＣの厚みを調整するため、透明層ＯＣと第２絶縁基板２０との間に、透明樹脂層を設けてもよい。

液晶素子ＬＣＤの画素ＰＸ２における透過率は、画素ＰＸ１と同様に、駆動部ＤＲにより制御される。すなわち、液晶素子ＬＣＤは、液晶層ＬＣに電圧が印加されていないオフ状態の画素ＰＸ２において、画素ＰＸ１と同様に、最小透過率となり、黒を表示する。
一方、液晶層ＬＣに電圧が印加されたオン状態では、画素ＰＸ２に導光された光の一部は、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を透過する。液晶素子ＬＣＤは、オン状態の画素ＰＸ２において、最大透過率の場合に、白を表示する、あるいは、透明状態となる。また、上記の通り、液晶素子ＬＣＤは、最小透過率と最大透過率との間の中間透過率となるように制御され、グレーを表示する場合もありうる。尚、図５では、共通電極ＣＥが平板状に形成されているが、画素ＰＸ２については、共通電極ＣＥに開口を設ける構成であってもよい。また、画素電極ＰＥを共通電極ＣＥよりも絶縁基板側に設ける構成の場合は、画素電極ＰＥに開口を設けてもよい。更には、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとを線状電極としてもよい。この場合、線状の画素電極ＰＥと線状の共通電極ＣＥとを同一の層に設けることも可能である。また、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとを絶縁膜を介して別層に設けることも可能である。液晶層ＬＣを用いて液晶レンズを形成する場合、平板状の電極と線状の電極とでレンズを形成するよりも、線状の画素電極ＰＥと線状の共通電極ＣＥとレンズを形成した場合の方がレンズ特性の自由度を高めることが可能となる。

図６は、電子機器１００の一構成例を示す平面図である。バックライトユニットＢＬは、ノッチに相当する１つの開口部ＯＰＡを有している。カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、バックライトユニットＢＬの開口部ＯＰＡに設けられている。
液晶パネルＰＮＬは、バックライトユニットＢＬに重畳している。また、液晶パネルＰＮＬは、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄに重畳している。電子機器の筐体の一つであるカバー部材ＣＭは、透明であり、ガラス基板や樹脂基板である。カバー部材ＣＭは、液晶パネルＰＮＬに重畳している。

図７は、図６に示した電子機器１００のカメラ１Ａを含むＡ−Ｂ線に沿った断面図である。粘着樹脂ＡＤは、透明であり、第２偏光板ＰＬ２とカバー部材ＣＭとの間に設けられている。カバー部材ＣＭは、電子機器１００のフレームＦＲに固定されている。
開口部ＯＰＡは、図示した断面図において、フレームＦＲとバックライトユニットＢＬのケースＣＳとの間の空間に相当する。カメラ１Ａは、フレームＦＲとケースＣＳとの間に位置している。図示しない近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄも、フレームＦＲとケースＣＳとの間に位置している。

図８は、電子機器１００の他の構成例を示す平面図である。図８に示した構成例は、図６に示した構成例と比較して、バックライトユニットＢＬが貫通孔に相当する１つの開口部ＯＰＢを有している点で相違している。カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、開口部ＯＰＢに設けられている。

図９は、図８に示した電子機器１００のカメラ１Ａを含むＣ−Ｄ線に沿った断面図である。カメラ１Ａ等が設けられる開口部ＯＰＢは、図示した断面図において、バックライトユニットＢＬの光学シートＯＳ、導光板ＬＧ、反射シートＲＳ、及び、ケースＣＳを貫通して形成された空間に相当する。カメラ１Ａ等とフレームＦＲとの間には、ケースＣＳ、反射シートＲＳ、導光板ＬＧ、及び、光学シートＯＳの各々の一部が位置している。

図１０は、電子機器１００の他の構成例を示す平面図である。図１０に示した構成例は、図６に示した構成例と比較して、バックライトユニットＢＬがノッチに相当する２つの開口部ＯＰＣ及びＯＰＤを有している点で相違している。開口部ＯＰＣはバックライトユニットＢＬの一方端に形成され、開口部ＯＰＤはバックライトユニットＢＬの他方端に形成されている。
赤外線用のカメラ１Ａは、開口部ＯＰＣに設けられている。投射素子１Ｄは、開口部ＯＰＤに設けられている。可視光用のカメラ１Ｃは、カメラ１Ａと投射素子１Ｄとの間に位置している。図示した例では、カメラ１Ｃは、投射素子１Ｄとともに開口部ＯＰＤに設けられているが、カメラ１Ａとともに開口部ＯＰＣに設けられてもよい。開口部ＯＰＣ及びＯＰＤの間では、バックライトユニットＢＬ及び液晶パネルＰＮＬが重畳している。
このような構成例では、カメラ１Ａと投射素子１Ｄとが近接して配置された場合と比較して、カメラ１Ａと投射素子１Ｄとが第１方向Ｘに沿って大きな間隔を置いて配置されているため、投射素子１Ｄから検出対象物に向けて投射される赤外線の入射角、及び、検出対象物からカメラ１Ａに向かって反射される赤外線の反射角を拡大することができる。

図１１は、電子機器１００の他の構成例を示す平面図である。図１１に示した構成例は、図６に示した構成例と比較して、バックライトユニットＢＬがノッチに相当する３つの開口部ＯＰＥ、ＯＰＦ、及び、ＯＰＧを有している点で相違している。開口部ＯＰＥはバックライトユニットＢＬの一方端に形成され、開口部ＯＰＧはバックライトユニットＢＬの他方端に形成され、開口部ＯＰＦは開口部ＯＰＥと開口部ＯＰＧとの間に形成されている。
赤外線用のカメラ１Ａは、開口部ＯＰＥに設けられている。可視光用のカメラ１Ｃは、開口部ＯＰＦに設けられている。投射素子１Ｄは、開口部ＯＰＧに設けられている。開口部ＯＰＥ及びＯＰＦの間、及び、開口部ＯＰＦ及びＯＰＧの間では、バックライトユニットＢＬ及び液晶パネルＰＮＬが重畳している。

図１２は、図６乃至図１１に示した液晶パネルＰＮＬの一構成例を示す平面図である。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、ループ状のシールＳＥによって接着されている。シールＳＥの外端ＳＥＯは、第２基板ＳＵＢ２のエッジに沿っている。表示部ＤＡは、シールＳＥで囲まれた内側に位置している。
平面視で、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、シールＳＥの内端ＳＥＩより内側に位置しており、内端ＳＥＩから離間している。

図１３は、図１２に示した液晶パネルＰＮＬにおいて遮光層とカメラ１Ａ等との位置関係を説明するための平面図である。非表示部ＮＤＡに位置する遮光層ＢＭＡは、図１２に示したシールＳＥと重畳し、ループ状に形成されている。
表示部ＤＡに位置する遮光層ＢＭＢは、例えば、格子状に形成され、第１方向Ｘに沿って延出した部分ＢＭＸと、第２方向Ｙに沿って延出した部分ＢＭＹとを備えている。なお、部分ＢＭＹは、その一部が屈曲していたとしても、第２方向Ｙに沿って延出しているものとする。
平面視で、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、表示部ＤＡに重畳しているが、遮光層ＢＭＢとは重畳していない。つまり、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄが重畳する領域には、部分ＢＭＸ及び部分ＢＭＹのいずれも形成されていない。但し、部分ＢＭＸ及び部分ＢＭＹの一方が形成されていてもよい。また、部分ＢＭＸ及び部分ＢＭＹの少なくとも一方が他の部分の幅よりも細く形成されてもよい。

図１４は、画素ＰＸ１及びＰＸ２のレイアウトの一例を示す平面図である。表示部ＤＡは、第１領域Ａ１１及び第２領域Ａ１２を備えている。第１領域Ａ１１及び第２領域Ａ１２は、導光板ＬＧの開口部ＯＰ１に重畳している。平面視で、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、及び、投射素子１Ｄは、第２領域Ａ１２に重畳している。

第１領域Ａ１１における各画素ＰＸ１は、図４などを参照して説明したように、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＢを備えている。第２領域Ａ１２における各画素ＰＸ２は、図５などを参照して説明したように、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＢのいずれも備えていない。図示した例では、画素ＰＸ２は、画素ＰＸ１よりも大きいが、画素ＰＸ１と同等の大きさを有していてもよい。また、画素ＰＸ１は第２方向Ｙに延びた長方形状に形成され、画素ＰＸ２はほぼ正方形状に形成されているが、これに限らない。例えば、画素ＰＸ１及びＰＸ２は、平行四辺形などの他の多角形状、円形状、扇形などに形成されてもよいし、屈曲していてもよい。

第１領域Ａ１１及び第２領域Ａ１２に跨って配置される走査線Ｇは、第１金属配線ＧＭと、第１透明配線ＧＴとを備えている。第１金属配線ＧＭは第１領域Ａ１１に配置され、第１透明配線ＧＴは第２領域Ａ１２に配置されている。第１金属配線ＧＭ及び第１透明配線ＧＴは、第１方向Ｘに沿って延出し、互いに電気的に接続されている。
第１領域Ａ１１及び第２領域Ａ１２に跨って配置される信号線Ｓは、第２金属配線ＳＭと、第２透明配線ＳＴとを備えている。第２金属配線ＳＭは第１領域Ａ１１に配置され、第２透明配線ＳＴは第２領域Ａ１２に配置されている。第２金属配線ＳＭ及び第２透明配線ＳＴは、第２方向Ｙに沿って延出し、互いに電気的に接続されている。

第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭは、モリブデン、タングステン、アルミニウム、チタンなどの金属材料によって形成されている。第１透明配線ＧＴ及び第２透明配線ＳＴは、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明な導電材料によって形成されている。

第２領域Ａ１２における透過率を向上する観点、及び、第２領域Ａ１２を透過する光の回折を抑制する観点では、第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭは、第２領域Ａ１２に配置されないことが望ましい。あるいは、第２領域Ａ１２を透過する光を回折することが要求される際には、第１透明配線ＧＴ及び第２透明配線ＳＴの代わりに、第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭが第２領域Ａ１２に配置される場合もありうる。

図１５は、画素ＰＸ１のレイアウトの他の例を示す平面図である。図１５に示した例は、図１４に示した例と比較して、平面視で、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄが第１領域Ａ１１に重畳している点で相違している。つまり、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄは、表示部ＤＡにおける他の画素と同様の画素ＰＸ１に重畳しており、カラーフィルタ層ＣＦ及び遮光層ＢＭＢに重畳している。また、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、及び、投射素子１Ｄは、第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭに重畳している。
例えば、投射素子１Ｄから照射される赤外線を回折する要望に対して、投射素子１Ｄが重畳する第１領域Ａ１１において、第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭは、格子状に配置されることで、回折格子として機能する。なお、同様の回折格子は、図１３を参照して説明した格子状の遮光層ＢＭＢによって形成することもできる。

図１６は、図１４に示した画素ＰＸ２の一構成例を示す平面図である。
画素ＰＸ２において、スイッチング素子ＳＷは、第１透明配線ＧＴ及び第２透明配線ＳＴと電気的に接続されている。スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣを備えている。半導体層ＳＣは、例えば、インジウム、ガリウム等を含む透明半導体層である。なお、半導体層ＳＣは、多結晶シリコンや非晶質シリコンであってもよい。

第１透明電極ＴＥ１は、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。第２透明電極ＴＥ２は、第１透明電極ＴＥ１と対向している。第１透明電極ＴＥ１及び第２透明電極ＴＥ２は、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明な導電材料によって形成されている。図５に示した画素ＰＸ２における第１基板ＳＵＢ１の断面図において、第１透明電極ＴＥ１は画素電極ＰＥに相当し、第２透明電極ＴＥ２は共通電極ＣＥに相当し、第１透明電極ＴＥ１と第２透明電極ＴＥ２との間に絶縁膜１２が介在している。

第１透明配線ＧＴ及び第２透明配線ＳＴは、例えば、第２透明電極ＴＥ２と同一層に位置し、第２透明電極ＴＥ２と同一材料によって形成されている。第１透明配線ＧＴは、第２透明配線ＳＴと交差することなく、第２透明配線ＳＴから離間した第１部分ＧＴ１及び第２部分ＧＴ２を有している。第１部分ＧＴ１及び第２部分ＧＴ２は、第２透明配線ＳＴと交差する接続電極ＣＮＧによって電気的に接続されている。接続電極ＣＮＧは、第２透明配線ＳＴとは異なる層に位置する導電材料によって形成されている。例えば、接続電極ＣＮＧは、第１金属配線ＧＭまたは第２金属配線ＳＭと同一層に位置する金属材料によって形成される。あるいは、接続電極ＣＮＧは、第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭとは異なる層に位置する金属材料あるいは透明導電材料によって形成されている。

接続電極ＣＮＧと第１透明配線ＧＴとの間に有機絶縁膜が介在する場合、接続電極ＣＮＧと第１透明配線ＧＴとを接続するためのコンタクトホールが深く且つ大径となる傾向がある。このため、接続電極ＣＮＧと第１透明配線ＧＴとの間に有機絶縁膜が配置されない場合には、小さなコンタクトホールで接続電極ＣＮＧと第１透明配線ＧＴとを電気的に接続することができる。

なお、第１透明配線ＧＴ及び第２透明配線ＳＴは、第１透明電極ＴＥ１と同一層に位置していてもよい。あるいは、第１透明配線ＧＴは第１透明電極ＴＥ１と同一層に位置し、第２透明配線ＳＴは第２透明電極ＴＥ２と同一層に位置していてもよい。この場合、第１透明配線ＧＴ及び第２透明配線ＳＴは、両者の間に絶縁膜が介在するため、それぞれ途切れることなく連続的に形成することができ、接続電極が不要となる。

スイッチング素子ＳＷに着目すると、半導体層ＳＣと交差するゲート電極ＧＥは、接続電極ＣＮＧによって第１透明配線ＧＴと電気的に接続されている。また、半導体層ＳＣは、接続電極ＣＮＳにより第２透明配線ＳＴと電気的に接続され、また、接続電極ＣＮＤにより第１透明電極ＴＥ１と電気的に接続されている。

第２透明電極ＴＥ２及び第３透明電極ＴＥ３は、第２方向Ｙに沿って間隔を置いて並んでいる。第１透明配線ＧＴは、第２透明電極ＴＥ２と第３透明電極ＴＥ３との間に位置している。接続電極ＣＮ２３は、第１透明配線ＧＴと交差し、第２透明電極ＴＥ２と第３透明電極ＴＥ３とを電気的に接続している。
第２透明電極ＴＥ２及び第４透明電極ＴＥ４は、第１方向Ｘに沿って間隔を置いて並んでいる。第２透明配線ＳＴは、第２透明電極ＴＥ２と第４透明電極ＴＥ４との間に位置している。接続電極ＣＮ２４は、第２透明配線ＳＴと交差し、第２透明電極ＴＥ２と第４透明電極ＴＥ４とを電気的に接続している。

このような画素ＰＸ２においては、金属配線が配置された画素ＰＸ１と比較して透過率を向上することができる。

図１７は、液晶パネルＰＮＬの実施例を説明するための図である。液晶パネルＰＮＬは、カメラ１Ａ及び赤外線受光部１ｒに重畳する領域の液晶層ＬＣに、液晶レンズＬＬを形成するように構成されている。液晶レンズＬＬは、球面レンズであってもよいし、非球面レンズであってもよい。このような液晶レンズＬＬは、例えば、液晶層ＬＣにおける液晶分子の配向状態あるいは液晶層ＬＣの屈折率分布を制御することにより形成される。図示した実施例では、液晶レンズＬＬは、赤外線を所望の方向に屈折する凹レンズである。これにより、より広範囲の赤外線を検出することができる。
なお、図中の光学レンズＯＬは、図２に示したカメラ１Ａに内蔵された光学系２であってもよいし、カメラ１Ａと液晶パネルＰＮＬとの間に設けられたレンズであってもよい。

図１８は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。図１８に示した実施例は、図１７に示した実施例と比較して、液晶レンズＬＬが凸レンズである点で相違している。液晶レンズＬＬの焦点距離を可変することにより、検出対象物が第３方向Ｚに凹凸を有する場合であっても、検出対象物から反射された赤外線のドットパターンを精度よく検出することができる。

図１９は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。液晶パネルＰＮＬは、赤外線発光部１ｅ及び投射素子１Ｄに重畳する領域の液晶層ＬＣに、液晶レンズＬＬを形成するように構成されている。液晶レンズＬＬは、図１７に示したのと同様の凹レンズである。これにより、より広範囲にわたって赤外線を投射することができる。

図２０は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。図２０に示した実施例は、図１９に示した実施例と比較して、液晶レンズＬＬが凸レンズである点で相違している。これにより、赤外線を所望の領域に集光して投射することができる。

図２１は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。液晶パネルＰＮＬは、投射素子１Ｄに重畳する領域の液晶層ＬＣに、回折光学素子ＤＥ１を備えている。回折光学素子ＤＥ１は、例えば、図１３を参照して説明したような格子状の遮光層ＢＭＢ、あるいは、図１５を参照して説明したような格子状の第１金属配線ＧＭ及び第２金属配線ＳＭによって形成される。なお、赤外線を回折するものであれば、上記の例に限らない。
投射素子１Ｄは、例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であり、Ｘ−Ｙ平面に広がった赤外線を出射する。回折光学素子ＤＥ１は、投射素子１Ｄから出射された赤外線を回折する。これにより、Ｘ−Ｙ平面に分布した複数のドット状のパターンを形成することができる。

図２２は、液晶パネルＰＮＬの他の実施例を説明するための図である。図２２に示した実施例は、図２１に示した実施例と比較して、投射素子１Ｄと液晶パネルＰＮＬとの間に、他の回折光学素子ＤＥ２を備えた点で相違している。つまり、投射素子１Ｄから出射された赤外線は、回折光学素子ＤＥ２によって回折された後に、液晶パネルＰＮＬの回折光学素子ＤＥ１によってさらに回折される。これにより、Ｘ−Ｙ平面において、より多くのドット状のパターンを形成することができる。

図２３は、液晶パネルＰＮＬを車両に用いられるディスプレイに適用した図である。車両用の電子機器の一つであるディスプレイ装置ＤＳＰとしては、ハンドルの奥に設けられるディスプレイや、運転席横に設けられるディスプレイ等がある。これらディスプレイ装置ＤＳＰは、液晶パネルＰＮＬと、液晶パネルＰＮＬに重畳する箇所に設けられたカメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、投射素子１Ｄ等の素子とを有する。

図２４は、液晶パネルＰＮＬをラップトップ等のコンピュータ（ノートＰＣ）に適用した図である。近年コンピュータの画面についても狭額縁化が求められており、液晶パネルＰＮＬ外にカメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、投射素子１Ｄ等の素子を設けることが困難となってきている。本願発明を適用することで、大画面化、狭額縁化が可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示部を拡大することが可能な表示装置、及び、表示装置を組み込んだ電子機器を提供することができる。尚、本実施形態では、カメラ１Ａ、近接センサ１Ｂ、カメラ１Ｃ、投射素子１Ｄを例示しているが、光、音、温度等のセンサ、或いは、光、音の発振素子と液晶パネルＰＮＬと重畳させるものであってもよい。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＤＳＰ…表示装置
ＰＮＬ…液晶パネル ＬＣ…液晶層 ＤＡ…表示部
ＰＬ…偏光板
ＬＧ…導光板 ＯＰ１…開口部
ＥＭ…光源
１００…電子機器
１Ａ…（赤外線用）カメラ １Ｂ…近接センサ
１Ｃ…（可視光用）カメラ
１Ｄ…投射素子

Claims (18)

1. 表示部を備えた液晶パネルと、
   前記表示部に重畳する偏光板と、
   前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板を介して赤外線を検出する検出素子と、
   を備える、電子機器。
2. さらに、前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板に向けて赤外線を投射する投射素子を備える、請求項１に記載の電子機器。
3. さらに、前記液晶パネルに対向する主面と、ノッチまたは貫通孔からなる開口部と、を有する導光板を備え、
   前記検出素子及び前記投射素子は、前記開口部に設けられている、請求項２に記載の電子機器。
4. 前記液晶パネルは、
   第１基板と、
   第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持される液晶層と、
   前記第１基板と前記第２基板とを接着するとともに、前記液晶層を封止するシールと、を備え、
   前記検出素子及び前記投射素子は、平面視において、前記シールの内端よりも内側に位置している、請求項２または３に記載の電子機器。
5. 前記液晶パネルは、遮光層を備え、
   前記遮光層は、前記検出素子及び前記投射素子に重畳する領域に配置されていない、請求項４に記載の電子機器。
6. 前記液晶パネルは、前記検出素子及び前記投射素子に重畳する領域において、
   第１透明配線と、
   前記第１透明配線とは異なる信号が供給される第２透明配線と、
   前記第１透明配線及び前記第２透明配線と電気的に接続されたスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子と電気的に接続された第１透明電極と、
   前記第１透明電極と対向する第２透明電極と、
   を備える、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 前記スイッチング素子は、透明半導体層を備える、請求項６に記載の電子機器。
8. 前記液晶パネルは、さらに、第３透明電極と、接続電極と、を備え、
   前記第１透明配線は、前記第２透明電極と前記第３透明電極との間に位置し、
   前記接続電極は、前記第１透明配線と交差し、前記第２透明電極と前記第３透明電極とを電気的に接続する、請求項６または７に記載の電子機器。
9. 前記液晶パネルは、前記検出素子及び前記投射素子に重畳する領域に、液晶レンズを形成するように構成されている、請求項２乃至８のいずれか１項に記載の電子機器。
10. 前記液晶パネルは、前記投射素子に重畳する領域に、回折光学素子を備える、請求項２乃至８のいずれか１項に記載の電子機器。
11. さらに、前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板を介して受光するカメラを備え、
    前記カメラは、前記開口部に設けられている、請求項３に記載の電子機器。
12. 前記カメラは、前記検出素子と前記投射素子との間に位置している、請求項１１に記載の電子機器。
13. 表示部を備えた液晶パネルと、
    前記表示部に重畳する偏光板と、
    前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板を介して赤外線を検出する検出素子と、
    前記液晶パネルに対向する導光板と、
    フレームと、を備え、
    前記検出素子は、前記導光板と前記フレームとの間に位置している、電子機器。
14. さらに、前記液晶パネル及び前記偏光板に重畳し、前記液晶パネル及び前記偏光板に向けて赤外線を投射する投射素子を備え、
    前記投射素子は、前記導光板と前記フレームとの間に位置している、請求項１３に記載の電子機器。
15. 表示部を備えた液晶パネルと、
    前記表示部に重畳する偏光板と、
    前記液晶パネルに対向する主面と、ノッチまたは貫通孔からなる開口部と、を有する導光板と、を備え、
    前記表示部は、前記開口部に重畳する第１領域及び第２領域を備え、
    前記液晶パネルは、前記第２領域に配置されたカラーフィルタ層を備え、
    前記カラーフィルタ層は、前記第１領域に配置されていない、表示装置。
16. 前記液晶パネルは、前記第２領域に配置された遮光層を備え、
    前記遮光層は、前記第１領域に配置されていない、請求項１５に記載の表示装置。
17. 前記液晶パネルは、前記第２領域において、
    第１透明配線と、
    前記第１透明配線とは異なる信号が供給される第２透明配線と、
    前記第１透明配線及び前記第２透明配線と電気的に接続されたスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子と電気的に接続された第１透明電極と、
    前記第１透明電極と対向する第２透明電極と、
    を備える、請求項１５または１６に記載の表示装置。
18. 前記液晶パネルは、前記第１領域において、
    前記第１透明配線と電気的に接続された第１金属配線と、
    前記第２透明配線と電気的に接続された第２金属配線と、
    を備える、請求項１７に記載の表示装置。

Images