JP2020034747A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
液晶パネルと、前記液晶パネルを照明する照明装置と、を備え、前記照明装置は、第1側面と、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、前記第1側面に対向する第1光源と、前記第1光源より前記開口部に近接した第2光源と、を備えた電子機器が提供される。
光源EMBは、配線基板F2と電気的に接続されている。なお、図1では、1個の光源EMBのみが図示されているが、複数の光源EMBが間隔をおいて並んでいてもよい。
光源EMA及びEMB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。なお、赤、緑、青等の異なる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ができる。
光源EMBは、光源EMAよりも開口部OP1に近接している。すなわち、光源EMBと開口部OP1との間の第2方向Yに沿った距離YBは、光源EMAと開口部OP1との間の第2方向Yに沿った距離YAよりも短い。
光源EMBから出射された照明光L2は、側面S2から入射し、開口部OP1に向かって進行する。つまり、照明光L2は、開口部OP1と側面S2との間の領域に伝播される。したがって、本実施形態によれば、照明装置ILにおいて、導光板LGに開口部OP1を設けたことに起因する照明光の輝度の不均一性を緩和することが可能となる。
配線基板F1と光学シートOSとの隙間、及び、光学シートOSと光源EMBとの隙間も同様に、遮光テープTPによって遮光されている。光源EMAは、側面S1に対向した発光面AFを有している。光源EMBは、側面S2に対向した発光面BFを有している。
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。なお、図示した例では、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に設けられてもよい。
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、カラーフィルタ層CFは、例えば、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。
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500nm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。
尚、センサ1Bの赤外線投射素子から出射され、反射層で反射された光を再利用するため、センサ1B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。
また、カメラ1A及びセンサ1Bは、液晶パネルPNLに重畳している。さらに、カメラ1A及びセンサ1B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ため、非表示部NDAの額縁幅を縮小することができる。
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EMA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。
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6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。
このような構成例においても、上記の構成例と同様の効果が得られる。
なお、図示した例において、2個の光源EM1及びEM2が開口部OP1に設けられているが、さらに多くの光源が開口部OP1に設けられてもよい。
このような散乱制御素子STは、駆動部DR2によって制御される。駆動部DR2は、散乱制御素子STに印加する電圧を制御することで、透明状態と散乱状態とを切り替える。
これらのカメラ1A、センサ1B、発光素子EM1及びEM2は、駆動部DR3によって制御される。
カメラ1A及びセンサ1Bの少なくとも一方を使用する際には、駆動部DR1は、液晶素子LCDにおいて少なくとも領域A2が透明状態となるように制御する。望ましくは、液晶層LCのリタデーションが約λ/2に設定され、液晶素子LCDの透過率が最大となるように制御される。
駆動部DR2は、散乱制御素子STが透明状態となるように制御する。
駆動部DR3は、光源EM1及びEM2を消灯するように制御する。そして、駆動部DR3は、カメラ1Aを制御して液晶素子LCDを介して撮影する。あるいは、駆動部DR3は、センサ1Bを制御して、液晶素子LCDを介してセンシングする。このような制御により、カメラ1Aによる撮影、あるいは、センサ1Bによるセンシングに際して、光源EM1及びEM2からの照明光の影響を受けることはない。
図8等を参照しながら説明したように、導光板LGに開口部OP1が設けられた照明装置ILにおいては、光源EMAからの照明光が開口部OP1の内側には到達せず、液晶パネルPNLのうち、開口部OP1に重畳する領域A2を十分に照明することができない。本構成例においては、領域A2は、その直下に配置された光源EM1及びEM2からの照明光によって照明される。このため、導光板LGに開口部OP1を設けたことに起因する照明光の輝度の不均一性を緩和することが可能となる。また、駆動部DR1が領域A2の画素PX2を制御することにより、領域A2に画像を表示することができる。
このような構成例において、光源EM3が第2光源に相当する。
図13に示した構成例においても、上記の構成例と同様の効果が得られる。加えて、光源EM3がカメラ1A及びセンサ1Bの内部に設けられているため、散乱制御素子STが配置されなくとも、開口部OP3においてほぼ均一な輝度の照明光を生成することができる。また、散乱制御素子STを省略することで、部品点数を削減することができ、また、制御を簡素化することができる。
他の例では、光源EM4は、青色波長の光(励起光)を出射する。波長変換素子TSは、励起光を吸収して黄色に発光する。したがって、変換光である黄色光と、無変換光である青色光とが混合された白色の照明光が生成される。
なお、ここでは、照明光として白色光を出射する場合について説明したが、これに限らず、他の色の照明光を出射してもよい。
また、図1等を参照して説明した構成例において、図8乃至図15を参照して説明したそれぞれの構成例のように導光板LGの開口部OP1内に光源EMを設けることで、開口部OP1に重畳する領域を照明することができ、領域A2に画像を表示することができる。
Claims (13)
- 液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明する照明装置と、を備え、
前記照明装置は、
第1側面と、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、
前記第1側面に対向する第1光源と、
前記第1光源より前記開口部に近接した第2光源と、
を備えた電子機器。 - 前記第2光源は、前記第1光源より小さい、請求項1に記載の電子機器。
- さらに、前記液晶パネルに重畳し、前記液晶パネル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1に記載の電子機器。 - さらに、前記液晶パネルに重畳し、前記液晶パネルを介してセンシングするセンサを備え、
前記センサは、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。 - さらに、配線基板を備え、
前記カメラ及び前記センサの少なくとも一方、及び、前記第2光源は、前記配線基板と電気的に接続されている、請求項4に記載の電子機器。 - 前記導光板は、前記第1側面の反対側の第2側面を有し、
前記開口部は、貫通孔であり、前記第1側面と前記第2側面との間に位置し、
前記第2光源は、前記第2側面に対向している、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子機器。 - さらに、前記導光板を収容するケースを備え、
前記ケースは、前記第2側面に対向する第1側壁及び第2側壁を有し、
前記第2光源は、前記第1側壁と前記第2側壁との間に設けられている、請求項6に記載の電子機器。 - 前記開口部は、ノッチであり、
前記第2光源は、前記開口部に設けられている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記第2光源は、前記液晶パネルに対向する発光面を有し、
前記発光面の法線は、前記液晶パネルのうち、前記カメラの直上の領域を交差するように傾斜している、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の電子機器。 - さらに、前記液晶パネルと前記第2光源との間に位置する散乱制御素子を備え、
前記散乱制御素子は、透明状態と散乱状態とを切り替え可能に構成されている、請求項8または9に記載の電子機器。 - 前記第2光源は、前記カメラの内部に設けられている、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の電子機器。
- 前記第2光源は、前記カメラと前記液晶パネルとの間に設けられている、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の電子機器。
- さらに、前記第2光源と前記液晶パネルとの間に位置する波長変換素子を備え、
前記波長変換素子は、前記第2光源からの光の波長を他の波長に変換する、請求項12に記載の電子機器。
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