JP7330809B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
まず、本第1の実施形態について説明する。図1は、本第1の実施形態の電子機器100の一構成例を示す分解斜視図である。
図1に示すように、方向X、方向Y、及び方向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。
電子機器100は、液晶表示装置DSPと、カメラ(カメラユニット)1と、を備えている。液晶表示装置DSPは、液晶パネルPNLと、照明装置(バックライト)ILと、を備えている。
カメラ1は、配線基板F2に実装され、配線基板F2と電気的に接続されている。カメラ1は、貫通孔h2、突部PPの内部、及び貫通孔h1を通り、液晶パネルPNLと対向している。
図2に示すように、照明装置ILは、さらに、光反射シートRS、光拡散シートSS、並びにプリズムシートPS1,PS2を備えている。
液晶パネルPNL及びカバー部材としてのカバーガラスCGは、方向Zに配置され、方向Zに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。液晶素子LCDは、粘着テープTP1により照明装置ILに張り付けられている。本第1の実施形態において、粘着テープTP1は、突部PP、プリズムシートPS2、及び偏光板PL1に粘着されている。
照明装置ILから照射された光の透過量を液晶パネルPNLで制御することで、表示領域DAには画像が表示される。電子機器100の使用者はカバーガラスCGのZ方向側(図中上側)に位置し、液晶パネルPNLからの出射光を画像として観ることになる。
対して、入射光制御領域PCAにおいても液晶パネルPNLによって光の透過量が制御されるが、光はカバーガラスCGのZ方向側から液晶パネルPNLを経てカメラ1に入射する。
本明細書では、照射装置ILから液晶パネルPNLを経てカバーガラスCG側に向かう光を出射光と呼び、カバーガラスCG側から液晶パネルPNLを経てカメラ1に向かう光を入射光と呼ぶ。
第1基板SUB1は、絶縁基板10と、配向膜AL1と、を備えている。第2基板SUB2は、絶縁基板20と、カラーフィルタCFと、遮光層BMと、透明層OCと、配向膜AL2と、を備えている。
カラーフィルタCF、遮光層BM、及び透明層OCは、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CFは、第2基板SUB2に設けられているが、第1基板SUB1に設けられてもよい。カラーフィルタCFは、表示領域DAに位置している。
表示領域DAと非表示領域NDAとの境界は、例えば、遮光部BMBの内端(表示領域DA側の端部)によって規定されている。シール材SEは、遮光部BMBに重なっている。
上記のことから、外部からの光は、入射光制御領域PCAを通過してカメラ1に入射される。
図3に示すように、表示領域DAは、実質的に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く、四角形以外の多角形や円形であってもよい。表示領域DAは、シール材SEで囲まれている。
配線基板5は、第1基板SUB1の延出部Exに実装され、延出部Exに連結されている。ICチップ6は、配線基板5に実装され、配線基板5に電気的に接続されている。なお、ICチップ6は、延出部Exに実装され、延出部Exに電気的に接続されてもよい。ICチップ6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5は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板であってもよい。
図4に示すように、各々の主画素MPXは、複数の画素PXで構成されている。複数の主画素MPXは、2種類の主画素MPXa,MPXbに分類される。方向Yに隣合う2個の主画素MPXa,MPXbは、単位画素UPXを構成している。主画素MPXa,MPXbは、それぞれカラー画像を表示するための最小単位に相当する。主画素MPXaは、画素PX1a、画素PX2a、及び画素PX3aを含んでいる。主画素MPXbは、画素PX1b、画素PX2b、及び画素PX3bを含んでいる。また、上記の画素PXの形状は、図示したような略平行四辺形である。
上述した液晶層(LC)への電圧印加時において、主画素MPXaの開口領域APにおける液晶分子の回転状態(配向状態)と、主画素MPXbの開口領域APにおける液晶分子の回転状態(配向状態)とは、互いに異なっている。
なお、本第1の実施形態において、画素電極PEは表示電極として機能し、線状画素電極PA及び線状画素電極PBは、線状表示電極として機能している。
図7に示すように、第1基板SUB1は、絶縁基板10と配向膜AL1との間に、絶縁層11、信号線S、絶縁層12、共通電極CE、金属層ML、絶縁層13、画素電極PEなどを備えている。
一方、画素PX1aにおいて、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電圧(電界)が表示液晶層LCIに印加されたオン状態では、液晶分子は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。つまり、画素PX1aにおいて、液晶パネルPNLは、透光機能を発揮する。このため、オン状態の画素PX1aは、着色層CF1に応じた色を呈する。
液晶パネルPNLの方式は、オフ状態で黒を表示する、いわゆるノーマリーブラック方式であるが、オン状態で黒を表示する(オフ状態で白を表示する)、いわゆるノーマリーホワイト方式であってもよい。
第1遮光部BM1、第2遮光部BM2、及び第3遮光部BM3の各々の遮光部を、環状遮光部と称することができる。
入射光制御領域PCAは、第1開口OP1に位置し後述する第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2が形成される第1環状入射光制御部と、第2開口OP2に位置し後述する第3制御電極構造RE3(第3制御電極RL3)及び第4制御電極構造RE4(第4制御電極RL4)が形成される円形入射光制御部と、第3開口OP3に位置し後述する第5制御電極RL5及び第6制御電極RL6が形成される第2環状入射光制御部と、を有している。
上記第1環状入射光制御部において、外周は第1遮光部BM1に接し、内周は第3遮光部BM3に接している。円形入射光制御部の外周は、第2遮光部BM2に接している。第2環状入射光制御部において、外周は第3遮光部BM3に接し、内周は第2遮光部BM2に接している。
また、液晶パネルPNLは、第3遮光領域LSA3、第3遮光部BM3、及び第3入射光制御領域TA3無しに構成されてもよい。その場合、第1入射光制御領域TA1が第2遮光領域LSA2に接していればよい。
幅WI1は、幅WI3及び幅WI2のそれぞれより大きい。第1遮光部BM1の外径から内径を引いた第1の幅は、第3遮光部BM3の外径から内径を引いた第2の幅よりも大きい。また、上記第1の幅は、第2遮光部BM2の外径から内径を引いた第3の幅よりも大きい。
なお、図9は入射光制御領域PCAにおいて、電極がIPS(In-Plane-Switching)モードに対応した構成を有していることを示す概略図である。
第1給電配線CL1は、第1遮光領域LSA1に位置し、円環の形状を持つ第1配線WL1を含んでいる。本第1の実施形態において、第1配線WL1は、C形の形状を持ち、第2引き回し配線L2乃至第6引き回し配線L6が通る領域において分断して形成されている。
複数の第1制御電極RL1は、両端部で第1配線WL1と接続する第1制御電極RL1と、一方の端部で第1配線WL1と接続し、他方の端部は第1配線WL1と接続しない第1制御電極RL1と、を有している。
第2給電配線CL2は、第1遮光領域LSA1に位置し、円環の形状を持つ第2配線WL2を含んでいる。本第1の実施形態において、第2配線WL2は、C形の形状を持ち、第3引き回し配線L3乃至第6引き回し配線L6が通る領域において分断して形成されている。第2配線WL2は、第1配線WL1に隣接している。第2配線WL2の内径は、第1配線WL1の内径より小さい。本第1の実施形態において、第2配線WL2は、第1配線WL1より内側に位置しているが、第1配線WL1より外側に位置してもよい。
複数の第2制御電極RL2は、両端部で第2配線WL2と接続する第2制御電極RL2と、一方の端部で第2配線WL2と接続し、他方の端部は第2配線WL2と接続しない第2制御電極RL2と、を有している。
複数の第1制御電極RL1と、複数の第2制御電極RL2とは、直交方向dc1に交互に並べられている。
第5給電配線CL5は、第3遮光領域LSA3に位置し、円環の形状を持つ第5配線WL5を含んでいる。本第1の実施形態において、第5配線WL5は、C形の形状を持ち、第4引き回し配線L4乃至第6引き回し配線L6が通る領域において分断して形成されている。
複数の第5制御電極RL5は、両端部で第5配線WL5と接続する第5制御電極RL5と、一方の端部で第5配線WL5と接続し、他方の端部は第5配線WL5と接続しない第5制御電極RL5と、を有している。
第6給電配線CL6は、第3遮光領域LSA3に位置し、円環の形状を持つ第6配線WL6を含んでいる。本第1の実施形態において、第6配線WL6は、C形の形状を持ち、第5引き回し配線L5及び第6引き回し配線L6が通る領域において分断して形成されている。第6配線WL6は、第5配線WL5に隣接している。第5配線WL5の内径は、第2配線WL2の内径より小さい。第6配線WL6の内径は、第5配線WL5の内径より小さい。本第1の実施形態において、第6配線WL6は、第5配線WL5より内側に位置しているが、第5配線WL5より外側に位置してもよい。
複数の第6制御電極RL6は、両端部で第6配線WL6と接続する第6制御電極RL6と、一方の端部で第6配線WL6と接続し、他方の端部は第6配線WL6と接続しない第6制御電極RL6と、を有している。
複数の第5制御電極RL5と、複数の第6制御電極RL6とは、直交方向dc1に交互に並べられている。
第1制御電極RL1と第2制御電極RL2とに代表されるように、交互に配置された制御電極に電圧が供給され、電極間に生じた電位差により液晶分子が駆動される。例えば、表示領域DAから配線を延長して、第1制御電極RL1に画素電極と同様の映像信号を供給し、第2制御電極RL2に共通電極と同様のコモン電圧を供給することが可能である。また、第1制御電極RL1にコモン電圧に対して正極性の信号を供給し、第2制御電極RL2に負極性の信号を供給することも可能である。
例えば、絶縁層13は、第1制御電極RL1(第1制御電極構造RE1)と第2制御電極RL2(第2制御電極構造RE2)とで挟まれている。
図7を用いて説明したように、表示領域DAの画素電極PEと共通電極CEは透明な導電材料(透明導電膜)で形成されており、画素PXは異なる2層の透明導電膜を有している。後述するように、第1配線WL1乃至第6配線WL6は、2層の透明導電膜の一方の透明導電膜で形成され、第1制御電極RL1乃至第6制御電極RL6は他方の透明導電膜で形成し、第1制御電極RL1乃至第6制御電極RL6を同層に形成することが可能である。なお、第1配線WL1乃至第6配線WL6は透明導電膜と金属膜の多層膜で形成することも可能である。
液晶層LCは、第1入射光制御領域TA1に位置した第1制御液晶層LC1と、第2入射光制御領域TA2に位置した第2制御液晶層LC2と、第3入射光制御領域TA3に位置した第3制御液晶層LC3と、を有している。
又は、第1制御電圧、第3制御電圧、及び第5制御電圧は、コモン電圧に対して第1極性の電圧レベルを有してもよく、第2制御電圧、第4制御電圧、及び第6制御電圧は、コモン電圧に対して第2極性の電圧レベルを有してもよい。なお、上記第1極性及び上記第2極性において、一方は正極性であり、他方は負極性である。
前述したように、入射光制御領域PCAは、外側から中心に向けて、第1入射光制御領域TA1と、第3入射光制御領域TA3と、第2入射光制御領域TA2と、を備えており、第1条件乃至第4条件に対応する第1入射光制御領域TA1、第3入射光制御領域TA3、第2入射光制御領域TA2の透過状態/非透過状態は以下のようになる。
例えば、第1制御液晶層LC1、第2制御液晶層LC2、及び第3制御液晶層LC3が第1条件で駆動された際、液晶パネルPNLは、第1入射光制御領域TA1、第2入射光制御領域TA2、及び第3入射光制御領域TA3を透過状態に設定する。
第1制御液晶層LC1、第2制御液晶層LC2、及び第3制御液晶層LC3が第2条件で駆動された際、液晶パネルPNLは、第2入射光制御領域TA2を透過状態に設定し、第1入射光制御領域TA1及び第3入射光制御領域TA3を非透過状態に設定する。
次に、本第2の実施形態について説明する。電子機器100は、本第2の実施形態で説明する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図11は、本第2の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLの一部及びカメラ1を示す図であり、液晶パネルPNL及びカメラ1を示す平面図と、液晶パネルPNL及びカメラ1を示す断面図とを併せて示す図である。図中、カメラ1に関しては外形を示している。遮光層BMは、入射光制御領域PCAにおいて第1遮光部BM1のみ示している。
液晶パネルPNLは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、液晶層LC、偏光板PL1、偏光板PL2などを備えている。図中、液晶層LCを第1基板SUB1と第2基板SUB2との間の線で示している。
カメラ1は液晶パネルPNLの端部近傍に配置されている。
遮光壁CS2は、第3基準線RF3に平行な方向にカメラ1と隣合っている。遮光壁CS2は、カメラ1と導光体LG1と間に位置し筒状の形状を持っている。
従って、第1基準線RF1に代表される、中心軸AX1に対して角度θで交差し、有効開口EAの最外周を通過する線と、液晶層LCとが交差する点によって形成される円周が絞りDPの実効最大内径となる。
DI1/2=DT3×tanθ
DI1/2=DT3×tanθ
DI2/2=DT1×tanθ
DI1/DI2=DT3/DT1
例えば、内径DI1を直径DI2の2倍以下としたい場合は、第1距離DT1よりも第2距離DT2(DT3-DT1)を短くする必要がある。
カメラ1の撮像の周辺部の光量が極端に減少することのないように、第3遮光部BM3の内径DI3は、第8点P8と第9点P9との間の距離と一致している。
DT4/DT2=DI2/DT1
の関係が成り立ち、
DT4=DI2×(DT2/DT1)
となる。
の関係より、
DI2×(DT2/DT1)=DI2-DI3
となり、
DI2(1-DT2/DT1)=DI3
となり、
DI3/DI2=1-(DT2/DT1)
の関係が成り立つ。
DI3/DI2=0.5となる。
この場合、半径が50%になるので、第3遮光部BM3の内周I3の内側の面積は、有効開口EAの面積の0.25%となる。
DI3=0.4×DI2
となり、内周I3の内側の面積は、有効開口EAの面積の0.16%となる。
DT4=DI2×(DT2/DT1)
の関係が成り立つので、DT2=DT1の場合に、DT4=DI2となり、内周I3の内側の面積は0となる。そのため、内周I3の内側の開口を実現させるためには、第1距離DT1を第2距離DT2より長くする必要がある(DT1>DT2)。
DT4/DT2=DI1/DT3
の関係が成り立ち、
DT4=(DI1×DT2)/DT3
となる。
の関係より、
DI3=DI1-(2×DI1×DT2)/DT3
となり、
DI3/DI1=1-(2×DT2)/DT3
の関係が成り立つ。
DI3=0.5×DI1
となる。
また、第2距離DT2が第1距離DT1の50%の場合、第3距離DT3は第1距離DT1の150%となる。第2距離DT2は第3距離DT3の1/3となるため、
DI3=DI1/3
となる。
図19に示すように、光は、絞りDPによって限られた面積の開口からカメラ1に入射する。そのため、入射光制御領域PCAの中心が光学系2の中心軸AX1からずれると、撮像面3aに必要とされる光が届かなくなる問題がある。そのため、入射光制御領域PCAの中心と中心軸AX1とを精度良く位置合わせする必要がある。
なお、内径DI4は、光の回折を防止するために0.1mm以上であった方が望ましい(0.1mm≦DI4)(図8)。
次に、本第3の実施形態について説明する。電子機器100は、本第3の実施形態で説明する縦電界モードに関連する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図20は、本第3の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLの一部を示す断面図である。なお、図20において、表示領域DAと入射光制御領域PCAとの境界近傍を示している。また、液晶パネルPNLのうち説明に必要な部材のみを示し、上述した配向膜AL1,AL2等の図示を省略している。
電極絶縁基板10及び絶縁基板20の間に複数のスペーサSPが設けられている。表示領域DAにおける第1基板SUB1と第2基板SUB2との第1ギャップGa1、及び入射光制御領域PCAにおける第1基板SUB1と第2基板SUB2との第2ギャップGa2は、複数のスペーサSPにより保持されている。表示領域DAにおいて、スペーサSPは、遮光部BMA2(遮光部BMA)で覆われている。入射光制御領域PCAにおいて、スペーサSPは、第2遮光部BM2又は第3遮光部BM3で覆われている。
入射光制御領域PCAは、第1遮光部BM1の外周によって形成される円の直径により、第1領域A1と、第2領域A2と、に分けることができる。本第3の実施形態において、第1領域A1は、第1範囲TA1a、第3範囲TA2a、及び第6範囲TA3bを含んでいる。第2領域A2は、第2範囲TA1b、第4範囲TA2b、及び第5範囲TA3aを含んでいる。
但し、第1入射光制御領域TA1、第2入射光制御領域TA2、及び第3入射光制御領域TA3の各々における、2つの範囲への分け方は、本第3の実施形態において例示したものであり、種々変形可能である。
第4制御電極構造RE4は、第2遮光領域LSA2に位置した第4給電配線CL4と、第2遮光領域LSA2及び第4範囲TA2bに位置した第4制御電極RL4と、を有している。第4給電配線CL4は、第4配線WL4を含んでいる。
本第3の実施形態において、対向配線WLo及び線状対向電極OMLは、一体に形成されている。また、第3延在方向d3は方向Xと同一方向を向き、直交方向dc3は方向Yと同一方向を向いている。上記のことから、対向電極OEは、第3延在方向d3に延在し直交方向dc3に間隔を置いて並んだ複数のスリットOSを有する電極である。
なお、対向給電配線CLo及び引き回し配線Loは、それぞれ、透明な導電層及び金属層の積層体で構成されてもよい。
ここで、引き回し配線Loを介して対向電極OEに印加される電圧を対向電圧とする。なお、対向電極(第2共通電極)OEに印加される電圧を共通電圧と称する場合もある。
図24に示すように、複数の第1制御電極RL1は、第1遮光領域LSA1及び第1範囲TA1aに位置し、第1配線WL1に電気的に接続され、第3延在方向d3に直線状に延在し、直交方向dc3に間隔を置いて並べられている。複数の第2制御電極RL2は、第1遮光領域LSA1及び第2範囲TA1bに位置し、第2配線WL2に電気的に接続され、第3延在方向d3に直線状に延在し、直交方向dc3に間隔を置いて並べられている。
第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2は、第1領域A1と第2領域A2とを分ける上記直径に沿った辺を持つストライプ形状部を有している。
なお、第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2の直交方向dc3のピッチ、並びに線状対向電極OMLのピッチは、上記第1の実施形態(図10)のように、それぞれランダムに設定されてもよい。
第1制御液晶層LC1を駆動する期間のうち一部の期間に注目すると、第1制御電圧及び第2制御電圧の一方の制御電圧は、対向電圧より正となる。その期間、第1制御電圧及び第2制御電圧の他方の制御電圧は、対向電圧より負となる。対向電圧に対して、第1制御電圧の極性と第2制御電圧の極性とは異なる。
なお、本第3の実施形態と異なり、対向電圧に対する第1制御電圧及び第2制御電圧のそれぞれの極性が同一である場合、対向電極OEの不所望な電位変動を招くため、望ましくない。
図26に示すように、第3制御電極RL3及び第4制御電極RL4は、それぞれ、第3延在方向d3に平行な辺を有する半円状の形状を持っている。第3制御電極RL3及び第4制御電極RL4の上記辺は、第1領域A1と第2領域A2とを分ける上記直径に沿っている。第3制御電極RL3及び第4制御電極RL4は、直交方向dc3に間隔を置いて並べられている。
図26及び図22に示すように、第3配線WL3の内径は、第6配線WL6の内径より小さい。第4配線WL4の内径は、第3配線WL3の内径より小さい。
図27に示すように、隣合う第3制御電極RL3と第4制御電極RL4との第5隙間SC5は、対応する一の線状対向電極OMLと対向している。第5隙間SC5は、上記第3隙間SC3と第3延在方向d3に揃っている(図22及び図25)。
第2制御液晶層LC2を駆動する期間のうち一部の期間に注目すると、第3制御電圧及び第4制御電圧の一方の制御電圧は、対向電圧より正となる。その期間、第3制御電圧及び第4制御電圧の他方の制御電圧は、対向電圧より負となる。
なお、本第3の実施形態と異なり、対向電圧に対する第3制御電圧及び第4制御電圧のそれぞれの極性が同一である場合、対向電極OEの不所望な電位変動を招くため、望ましくない。
図28に示すように、複数の第5制御電極RL5は、第3遮光領域LSA3及び第5範囲TA3aに位置し、第5配線WL5に電気的に接続され、第3延在方向d3に直線状に延在し、直交方向dc3に間隔を置いて並べられている。複数の第6制御電極RL6は、第1遮光領域LSA1及び第6範囲TA3bに位置し、第6配線WL6に電気的に接続され、第3延在方向d3に直線状に延在し、直交方向dc3に間隔を置いて並べられている。
第5配線WL5及び第6制御電極RL6は、第1領域A1と第2領域A2とを分ける上記直径に沿った辺を持つストライプ形状部を有している。
なお、第5制御電極RL5及び第6制御電極RL6の直交方向dc3のピッチは、上記第1の実施形態(図10)のように、それぞれランダムに設定されてもよい。
第3制御液晶層LC3を駆動する期間のうち一部の期間に注目すると、第5制御電圧及び第6制御電圧の一方の制御電圧は、対向電圧より正となる。その期間、第5制御電圧及び第6制御電圧の他方の制御電圧は、対向電圧より負となる。
なお、本第3の実施形態と異なり、対向電圧に対する第5制御電圧及び第6制御電圧のそれぞれの極性が同一である場合、対向電極OEの不所望な電位変動を招くため、望ましくない。
次に、本第4の実施形態について説明する。電子機器100は、本第4の実施形態で説明する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図30は、本第4の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLの第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2を示す平面図である。なお、図30では、説明に必要な構成のみを図示している。
本第4の実施形態において、絶縁層13は、第1配線WL1及び第2配線WL2の配線群と、第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2の電極群と、で挟まれている(図10)。言い換えると、配線WLと制御電極RLとは、絶縁層13を挟んで異なる層に形成されている。
なお、本第4の実施形態において、上記第1金属層ME1及び第2金属層ME2は、金属層MLと同一層に設けられ、金属層MLと同一の金属材料で形成されている。
第3制御電極構造RE3は、第3給電配線CL3と、第3制御電極RL3と、を有している。
第3給電配線CL3は、第2遮光領域LSA2に位置し、円環の形状を持つ第3配線WL3と、第3金属層ME3と、を含んでいる(図8)。本第4の実施形態において、第3配線WL3は、C形の形状を持ち、第4引き回し配線L4が通る領域において分断して形成されている。第3金属層ME3は、第2遮光領域LSA2に位置し、第3配線WL3に接し、第3配線WL3とともに第3給電配線CL3を構成している。第3金属層ME3は、第3給電配線CL3の低抵抗化に寄与している。
複数の第3制御電極RL3は、両端部で第3配線WL3と接続されている。しかしながら、複数の第3制御電極RL3は、一方の端部で第3配線WL3と接続し、他方の端部は第3配線WL3と接続しない第3制御電極RL3を有してもよい。
第4給電配線CL4は、第2遮光領域LSA2に位置し、円環の形状を持つ第4配線WL4と、第4金属層ME4と、を含んでいる(図8)。第4配線WL4は、第3配線WL3に隣接している。本第4の実施形態において、第4配線WL4は、第3配線WL3より内側に位置しているが、第3配線WL3より外側に位置してもよい。第4金属層ME4は、第2遮光領域LSA2に位置し、第4配線WL4に接し、第4配線WL4とともに第4給電配線CL4を構成している。第4金属層ME4は、第4給電配線CL4の低抵抗化に寄与している。
複数の第4制御電極RL4は、両端部で第4配線WL4と接続されている。しかしながら、複数の第4制御電極RL4は、一方の端部で第4配線WL4と接続し、他方の端部は第4配線WL4と接続しない第4制御電極RL4を有してもよい。
第3制御電極RL3は、第4配線WL4と交差している。複数の第3制御電極RL3と、複数の第4制御電極RL4とは、直交方向dc1に交互に並べられている。第3配線WL3、第3制御電極RL3、第4配線WL4、及び第4制御電極RL4は、それぞれ、ITO等の透明な導電材料で形成されている。絶縁層13は、第3配線WL3、第3制御電極RL3、第4配線WL4、及び第4制御電極RL4のうちの一以上の導体と、第3配線WL3、第3制御電極RL3、第4配線WL4、及び第4制御電極RL4のうちの残りの導体と、で挟まれている(図10)。
本第4の実施形態において、絶縁層13は、第3配線WL3及び第4配線WL4の配線群と、第3制御電極RL3及び第4制御電極RL4の電極群と、で挟まれている(図10)。
第3制御電極RL3は、絶縁層13に形成されたコンタクトホールho3を通り、第3配線WL3にコンタクトしている。第4制御電極RL4は、絶縁層13に形成されたコンタクトホールho4を通り、第4配線WL4にコンタクトしている。
本第4の実施形態において、第3引き回し配線L3及び第4引き回し配線L4は、透明な導電層及び金属層の積層体で構成されている。
次に、本第5の実施形態について説明する。電子機器100は、本第5の実施形態で説明する構成以外、上記第3の実施形態(図22)と同様に構成されている。図32は、本第5の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLの第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2を示す平面図である。なお、図32では、説明に必要な構成のみを図示している。
本第5の実施形態において、絶縁層13は、第1配線WL1及び第2配線WL2の配線群と、第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2の電極群と、で挟まれている(図10)。
なお、本第5の実施形態において、上記第1金属層ME1及び第2金属層ME2は、金属層MLと同一層に設けられ、金属層MLと同一の金属材料で形成されている。
第1制御電極RL1は、絶縁層13に形成されたコンタクトホールho1を通り、第1配線WL1にコンタクトしている。第2制御電極RL2は、絶縁層13に形成されたコンタクトホールho2を通り、第2配線WL2にコンタクトしている。本第5の実施形態において、第1制御電極RL1及び第2制御電極RL2は、それぞれ2個所で対応する配線WLにコンタクトしている。
上記のように図32を用いて第1制御電極構造RE1及び第2制御電極構造RE2について説明したが、図32を用いて説明した技術は、第5制御電極構造RE5及び第6制御電極構造RE6にも適用可能である。
図33に示すように、液晶パネルPNLは、第2入射光制御領域TA2においても、縦電界モードに対応した構成を有している。
第3給電配線CL3は、第2遮光領域LSA2に位置し、円環の形状を持つ第3配線WL3と、第3金属層ME3と、を含んでいる(図21)。本第5の実施形態において、第3配線WL3は、C形の形状を持ち、第4引き回し配線L4が通る領域において分断して形成されている。第3金属層ME3は、第2遮光領域LSA2に位置し、第3配線WL3に接し、第3配線WL3とともに第3給電配線CL3を構成している。第3金属層ME3は、第3給電配線CL3の低抵抗化に寄与している。第3制御電極RL3は、第2遮光領域LSA2及び第3範囲TA2aに位置し、第3配線WL3に電気的に接続されている(図21)。
第4給電配線CL4は、第2遮光領域LSA2に位置し、円環の形状を持つ第4配線WL4と、第4金属層ME4と、を含んでいる(図21)。本第5の実施形態において、第4配線WL4は、第3配線WL3より内側に位置しているが、第3配線WL3より外側に位置してもよい。第4金属層ME4は、第2遮光領域LSA2に位置し、第4配線WL4に接し、第4配線WL4とともに第4給電配線CL4を構成している。第4金属層ME4は、第4給電配線CL4の低抵抗化に寄与している。第4制御電極RL4は、第2遮光領域LSA2及び第4範囲TA2bに位置し、第4配線WL4に電気的に接続されている(図21)。
本第5の実施形態において、絶縁層13は、第3配線WL3及び第4配線WL4の配線群と、第3制御電極RL3及び第4制御電極RL4の電極群と、で挟まれている(図10)。
第4制御電極RL4は、延出部RL4aを有している。本第5の実施形態において、第4制御電極RL4は、複数の延出部RL4aを有している。各々の延出部RL4aは、絶縁層13に形成されたコンタクトホールho4を通り、第4配線WL4にコンタクトしている。
本第5の実施形態において、第3引き回し配線L3及び第4引き回し配線L4は、透明な導電層及び金属層の積層体で構成されている。
次に、本第6の実施形態について説明する。電子機器100は、本第6の実施形態で説明する構成以外、上記第3の実施形態(図20)と同様に構成されている。図34は、本第6の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLを示す平面図である。なお、図34では、説明に必要な構成のみを図示している。
本第6の実施形態において、図中、第1非表示領域NDA1は下側に位置し、第2非表示領域NDA2は上側に位置し、第3非表示領域NDA3は右側に位置し、第4非表示領域NDA4は左側に位置している。
図34及び図22に示すように、第1引き回し配線L1は、第1入射光制御領域TA1に位置した第1制御電極構造RE1を第1パッドPD1に電気的に接続している。第2引き回し配線L2は、第1入射光制御領域TA1に位置した第2制御電極構造RE2を第2パッドPD2に電気的に接続している。
第5引き回し配線L5は、第3入射光制御領域TA3に位置した第5制御電極構造RE5を第5パッドPD5に電気的に接続している。第6引き回し配線L6は、第3入射光制御領域TA3に位置した第6制御電極構造RE6を第6パッドPD6に電気的に接続している。
第2非表示領域NDA2、第4非表示領域NDA4、及び第1非表示領域NDA1において、第2引き回し配線L2は第5引き回し配線L5より表示領域DA側に位置し、第5引き回し配線L5は第4引き回し配線L4より表示領域DA側に位置している。
上述した第1乃至第6引き回し配線L1乃至L6の各々において、非表示領域NDAから入射光制御領域PCAの間の表示領域DAに位置する部分を引き回し配線と称し、非表示領域NDAに位置する部分を周辺配線と称する場合がある。その場合、上記引き回し配線は、対応する配線WLを介して対応する制御電極RLに接続される。また、上記周辺配線は、非表示領域NDAにて対応するパッドPDから対応する上記引き回し配線までの間を延在し、対応するパッドPDと対応する上記引き回し配線とに接続されている。
図34、図25、図27、及び図29に示すように、上記第1条件において、第1乃至第6制御電圧は、それぞれ対向電圧と同一である。例えば、上記第1条件における任意の期間において、第1乃至第6制御電圧、及び対向電圧は、それぞれ0Vである。液晶パネルPNLは、第1乃至第3入射光制御領域TA1乃至TA3を透過状態に設定することができる。
次に、本第7の実施形態について説明する。図35は、本第7の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLの入射光制御領域PCAにおける走査線G及び信号線Sを示す平面図である。図35において、走査線Gを実線で示し、信号線Sを破線で示し、第1遮光領域LSA1の内周及び外周をそれぞれ二点鎖線で示している。なお、図35では、説明に必要な構成のみを図示している。本第7の実施形態の電子機器100は、入射光制御領域PCAにおける走査線G及び信号線Sの配線以外、上述した第1乃至第6の実施形態の何れかの実施形態の電子機器100と同様に構成されている。
次に、本第8の実施形態について説明する。まず、液晶層LCのギャップGaと、透過率及び応答速度と、の関係について説明する。図36は、本第8の実施形態に係る電子機器100の液晶パネルPNLにおいて、液晶層LCのギャップGaに対する光の透過率の変化と、ギャップGaに対する液晶の応答速度の変化と、をグラフで示す図である。電子機器100は、本第8の実施形態で説明する構成以外、上記第3の実施形態(図20)と同様に構成されている。
シャッタ速度は0.001秒以下が求められる場合もあり、液晶シャッタとして機能するためには、制御電極RLに電圧が印加されている時間は、画素電極PEに電圧が印加される時間に比べて短くなる。従って、制御電極RLに駆動される液晶の応答速度も速くすることが求められる。
なお、第1ギャップGa1を狭くしてもよく、表示液晶層LCIにおける液晶の応答速度を高くすることができる。しかしながら、表示領域DAにおける光の透過率は低くなり、表示画像が暗くなるため留意する必要がある。
なお、入射光制御領域PCA(絞りDP)を液晶シャッタとして機能させる場合、第1制御液晶層LC1に印加される電圧の絶対値、第2制御液晶層LC2に印加される電圧の絶対値、及び第3制御液晶層LC3に印加される電圧の絶対値は、それぞれ、表示液晶層LCIに印加される電圧の絶対値より高い。
なお、希望の画像を得るためには、絞りとシャッタスピードとを調節する必要があることから、第1入射光制御領域TA1を非透過状態に保持する期間、第1制御液晶層LC1に印加する電圧は、13V未満であってもよい。
なお、図9に示したように、直線状に延在した制御電極RLを線状電極と称することができ、円環の形状を持つ給電配線CLを環状配線と称することができる。
上述した絶縁層を絶縁膜と称することができる。
上述した入射光制御領域を入射光制限領域と称することができる。
上述した非表示領域NDAを周辺領域と称することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]液晶パネルと、
カメラと、を備え、
前記液晶パネルは、表示領域と、前記表示領域の内側に形成された入射光制御領域と、前記表示領域の外側に形成された周辺領域と、を備え、
前記カメラは、前記入射光制御領域と重なり、
前記表示領域は画素電極を有し、
前記入射光制御領域は、前記画素電極と形状が異なる制御電極を有し、
前記周辺領域から前記入射光制御領域の間の前記表示領域に前記制御電極に接続する引き回し配線を有する、
電子機器。
[2]前記液晶パネルは第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有し、
前記第1の辺側の前記周辺領域に接続端子が形成され、
前記第1の辺側から前記第2の辺側までの前記周辺領域に前記接続端子から前記引き回し配線までの間を接続する周辺配線が形成される、
[1]に記載の電子機器。
[3]前記液晶パネルは、
前記第1の辺と前記第2の辺との間の第3の辺と、
前記第3の辺に対向した第4の辺と、を有し、
前記引き回し配線は、第1の引き回し配線と、第2の引き回し配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第3の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第4の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続する、
[2]に記載の電子機器。
[4]前記入射光制御領域は、環状配線を有し、
前記引き回し配線は、前記環状配線を介して前記制御電極に接続する
[1]に記載の電子機器。
[5]前記環状配線は、第1環状配線と、前記第1環状配線の内側の第2環状配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第1環状配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第2環状配線に接続する、
[4]に記載の電子機器。
[6]前記環状配線は、前記第2環状配線の内側の第3環状配線と、前記第3環状配線の内側の第4環状配線と、を有し、
前記引き回し配線は、前記第1の引き回し配線と前記第2の引き回し配線に挟まれた第3の引き回し配線と第4の引き回し配線を有し、
前記第3の引き回し配線は、前記第3環状配線に接続し、
前記第4の引き回し配線は、前記第4環状配線に接続する、
[5]に記載の電子機器。
[7]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た液晶層と、を有する液晶パネルと、
カメラと、を備え、
前記液晶パネルは、画像を表示する表示領域と、前記表示領域の内側に形成された入射光制御領域と、前記表示領域の外側に形成された周辺領域と、を備え、
外部からの光が、前記入射光制御領域を通過し前記カメラに入射し、
前記表示領域は画素電極を有し、
前記入射光制御領域は、前記画素電極と形状が異なる制御電極を有し、
前記周辺領域から前記入射光制御領域の間の前記表示領域に前記制御電極に接続する引き回し配線を有する、
電子機器。
[8]前記液晶パネルは、第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有し、
前記第1の辺側の前記周辺領域に接続端子が形成され、
前記第1の辺側から前記第2の辺側までの前記周辺領域に、前記接続端子から前記引き回し配線までの間を接続する周辺配線が形成される、
[7]に記載の電子機器。
[9]前記液晶パネルは、
前記第1の辺と前記第2の辺との間の第3の辺と、
前記第3の辺に対向した第4の辺と、を有し、
前記引き回し配線は、第1の引き回し配線と、第2の引き回し配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第3の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第4の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続する、
[8]に記載の電子機器。
[10]前記入射光制御領域は、環状配線を有し、
前記引き回し配線は、前記環状配線を介して前記制御電極に接続する、
[9]に記載の電子機器。
[11]前記環状配線は、第1環状配線と、前記第1環状配線の内側の第2環状配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第1環状配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第2環状配線に接続する
[10]に記載の電子機器。
[12]液晶パネルと照明装置を有する液晶表示装置と、
前記照明装置に形成された開口に配置されたカメラと、を備え、
前記液晶パネルは、画像を表示する表示領域と、前記表示領域の内側に形成された入射光制御領域と、前記表示領域の外側に形成された周辺領域と、を備え、
外部からの光が、前記入射光制御領域を通過し前記カメラに入射し、
前記入射光制御領域は、第1環状遮光部と、前記第1環状遮光部の内側に形成された第2環状遮光部と、前記第1環状遮光部に外周が接し、前記第2環状遮光部に内周が接する、第1環状入射光制御部と、を有し、
前記第1環状入射光制御部は制御電極を有し、
前記周辺領域から前記入射光制御領域の間の前記表示領域に前記制御電極に接続する引き回し配線を有する、
電子機器。
[13]前記液晶パネルは、第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有し、
前記第1の辺側の前記周辺領域に接続端子が形成され、
前記第1の辺側から前記第2の辺側までの前記周辺領域に、前記接続端子から前記引き回し配線までの間を接続する周辺配線が形成される、
[12]に記載の電子機器。
[14]前記液晶パネルは、
前記第1の辺と前記第2の辺との間の第3の辺と、
前記第3の辺に対向した第4の辺と、を有し、
前記引き回し配線は、第1の引き回し配線と、第2の引き回し配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第3の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第4の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続する、
[13]に記載の電子機器。
[15]前記入射光制御領域は、前記第1環状遮光部と重なった第1環状配線と、前記第1環状配線の内側の第2環状配線と、を有する、
[14]に記載の電子機器。
[16]前記第1の引き回し配線は、前記第1環状配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第2環状配線に接続する
[15]に記載の電子機器。
[17]前記入射光制御領域は、前記第2環状遮光部と重なった第3環状配線と、前記第3環状配線の内側の第4環状配線と、を有し、
前記引き回し配線は、前記第1の引き回し配線と前記第2の引き回し配線に挟まれた第3の引き回し配線と第4の引き回し配線を有し、
前記第3の引き回し配線は、前記第3環状配線に接続し、
前記第4の引き回し配線は、前記第4環状配線に接続する、
[16]に記載の電子機器。
3a…撮像面、5…配線基板、6…ICチップ、DSP…液晶表示装置、
IL…照明装置、LG1…導光体、h1…貫通孔、CS…ケース、CS2…遮光壁、
PNL…液晶パネル、SUB1…第1基板、10…絶縁基板、PX…画素、G…走査線、
S…信号線、SW…スイッチング素子、CE…共通電極、ML…金属層、13…絶縁層、
PE…画素電極、PA,PB…線状画素電極、AL1…配向膜、
RE,RE1~RE6…制御電極構造、RL,RL1~RL6…制御電極、
CL1~CL6…給電配線、WL,WL1~WL6…配線、ME1~ME4…金属層、
L,L1~L6…引き回し配線、PD,PD1~PD9…パッド、
SUB2…第2基板、20…絶縁基板、BM…遮光層、
BM1~BM5,BMA,BMA1,BMA2,BMB…遮光部、I1,I3…内周、
OP1~OP3…開口、AL2…配向膜、OE…対向電極、OM…対向電極本体、
OML…線状対向電極、CLo…対向給電配線、WLo…対向配線、
Lo…引き回し配線、LC…液晶層、LC1~LC3…制御液晶層、
LCI…表示液晶層、DA…表示領域、NDA,NDA1~NDA4…非表示領域、
PCA,TA1~TA3…入射光制御領域、A1,A2…領域、
TA1a,TA1b,TA2a,TA2b,TA3a,TA3b…範囲、
LSA1~LSA5…遮光領域、X,Y,Z,d1~d3,dc1~dc3…方向、
DI1,DI3,DI4…内径、DI2…直径、
WI1~WI5,WD1,WD2,WD5,WD6,WDo,WT1,WT2…幅、
P1~P11…点、RF1~RF7…基準線、DT1~DT4…距離、
SC1~SC8,SF…隙間、Ga,Ga1,Ga2,PG…ギャップ、
AA…配向軸、AX1…中心軸、AX2…直交軸、pi1,pi2…ピッチ、
EA…有効開口。
Claims (9)
- 液晶パネルと、
カメラと、を備え、
前記液晶パネルは、表示領域と、前記表示領域の内側に形成された入射光制御領域と、前記表示領域の外側に形成された周辺領域と、を備え、
前記カメラは、前記入射光制御領域と重なり、
前記表示領域は画素電極を有し、
前記入射光制御領域は、前記画素電極と形状が異なる制御電極を有し、
前記周辺領域から前記入射光制御領域の間の前記表示領域に前記制御電極に接続する引き回し配線を有し、
前記液晶パネルは第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有し、
前記第1の辺側の前記周辺領域に接続端子が形成され、
前記第1の辺側から前記第2の辺側までの前記周辺領域に前記接続端子から前記引き回し配線までの間を接続する周辺配線が形成される、
電子機器。 - 前記液晶パネルは、
前記第1の辺と前記第2の辺との間の第3の辺と、
前記第3の辺に対向した第4の辺と、を有し、
前記引き回し配線は、第1の引き回し配線と、第2の引き回し配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第3の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第4の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続する、
請求項1に記載の電子機器。 - 前記入射光制御領域は、環状配線を有し、
前記引き回し配線は、前記環状配線を介して前記制御電極に接続する
請求項1に記載の電子機器。 - 前記環状配線は、第1環状配線と、前記第1環状配線の内側の第2環状配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第1環状配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第2環状配線に接続する、
請求項2に記載の電子機器。 - 前記環状配線は、前記第2環状配線の内側の第3環状配線と、前記第3環状配線の内側の第4環状配線と、を有し、
前記引き回し配線は、前記第1の引き回し配線と前記第2の引き回し配線に挟まれた第3の引き回し配線と第4の引き回し配線を有し、
前記第3の引き回し配線は、前記第3環状配線に接続し、
前記第4の引き回し配線は、前記第4環状配線に接続する、
請求項4に記載の電子機器。 - 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た液晶層と、を有する液晶パネルと、
カメラと、を備え、
前記液晶パネルは、画像を表示する表示領域と、前記表示領域の内側に形成された入射光制御領域と、前記表示領域の外側に形成された周辺領域と、を備え、
外部からの光が、前記入射光制御領域を通過し前記カメラに入射し、
前記表示領域は画素電極を有し、
前記入射光制御領域は、前記画素電極と形状が異なる制御電極を有し、
前記周辺領域から前記入射光制御領域の間の前記表示領域に前記制御電極に接続する引き回し配線を有し、
前記液晶パネルは、第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有し、
前記第1の辺側の前記周辺領域に接続端子が形成され、
前記第1の辺側から前記第2の辺側までの前記周辺領域に、前記接続端子から前記引き回し配線までの間を接続する周辺配線が形成される、
電子機器。 - 前記液晶パネルは、
前記第1の辺と前記第2の辺との間の第3の辺と、
前記第3の辺に対向した第4の辺と、を有し、
前記引き回し配線は、第1の引き回し配線と、第2の引き回し配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第3の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第4の辺側の前記周辺領域に形成される前記周辺配線に接続する、
請求項6に記載の電子機器。 - 前記入射光制御領域は、環状配線を有し、
前記引き回し配線は、前記環状配線を介して前記制御電極に接続する、
請求項7に記載の電子機器。 - 前記環状配線は、第1環状配線と、前記第1環状配線の内側の第2環状配線と、を有し、
前記第1の引き回し配線は、前記第1環状配線に接続し、
前記第2の引き回し配線は、前記第2環状配線に接続する
請求項8に記載の電子機器。
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