(57)【要約】【課題】表示パネルと撮像装置とを備え、表示領域が広い表示装置を提供すること。【解決手段】表示装置は、複数の画素を有する表示部及びハーフミラーを含む表示パネルと、撮像装置と、を有し、ハーフミラーは表示部と重なるように設けられ、撮像装置は表示部に重ならず、表示パネルに隣接する位置に設けられ、ハーフミラーによって反射された光が撮像装置に入射され、前記ハーフミラーは表示パネルにおいて表示部を含まない周辺部の一部と重なる。【選択図】図１
2020154163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する表示部及びハーフミラーを含む表示パネルと、
撮像装置と、
を有し、
平面視において、
前記ハーフミラーは前記表示部と重なるように設けられ、
前記撮像装置は前記表示部に重ならず、前記表示パネルに隣接する位置に設けられ、
前記ハーフミラーによって反射された光が前記撮像装置に入射される、
表示装置。
【請求項２】
前記ハーフミラーは前記表示パネルにおいて前記表示部を含まない周辺部の一部と重なる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
さらに、絶縁層を有し、
前記絶縁層は、前記ハーフミラー、第１面及び第２面を含み、
前記撮像装置は、前記第１面を延長した面に対して略垂直な面に平行または略平行に配置される、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記ハーフミラーの面と前記第１面とがなす第１角の角度は略４５度である、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記ハーフミラーは曲面を有する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
さらに、光源を有し、
前記ハーフミラーは前記光源の上に設けられる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
さらに、偏光板を有し、
前記絶縁層は前記偏光板の上に設けられる、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項８】
前記絶縁層は、カバーガラスである、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項９】
前記絶縁層は、粘着性を有する有機絶縁材料、ＵＶ硬化性を有する有機樹脂材料、または、無機材料を含む、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項１０】
さらに、複数の発光素子を有し、
前記複数の発光素子の一部は、前記ハーフミラーと重なるように設けられる、
請求項６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や携帯情報端末といった携帯電子機器等の表示装置は、画像、映像、撮像などを表示する表示パネル、及び、光を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像装置を有している。
【０００３】
特許文献１には、画像を表示する表示パネルと、表示部と同一面側に配置されたカメラ（撮像装置）とを備える電子機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１３７６９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表示パネル及び撮像装置が備えられた電子機器は、表示パネルと撮像装置とが重なっている。よって、映像を表示可能な領域が狭くなり、表示可能な情報量が制限される。
【０００６】
本発明の課題の一つは、表示パネルと撮像装置とを備え、表示領域が広い表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
表示装置であって、複数の画素を有する表示部及びハーフミラーを含む表示パネルと、撮像装置と、を有し、平面視において、ハーフミラーは表示部と重なるように設けられ、撮像装置は表示部に重ならず、表示パネルに隣接する位置に設けられ、ハーフミラーによって反射された光が前記撮像装置に入射される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る表示パネルの構成を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図８】第３実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。
【図９】第３実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】第４実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１３】第４実施形態に係る表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１４】（Ａ）は第４実施形態に係る表示パネルの構成を実装しない表示パネルの駆動を説明するための平面図である。（Ｂ）は第４実施形態に係る表示パネルの駆動を説明するための平面図である。
【図１５】第４実施形態に係る表示装置のタイミングチャートを示す図である。
【図１６】第５実施形態に係る表示装置のタイミングチャートを示す図である。
【図１７】第６実施形態に係るハーフミラーの構成を示す図である。（Ａ）は二つのハーフミラーを備える構成を示す図である。（Ｂ）は曲面を有するハーフミラーを備える構成を示す図である。
【図１８】第７実施形態に係る表示装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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、各部の構成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。さらに、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様の要素には、同一の符号（または数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。なお、各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
【００１０】
本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、断面視においては、第１基材に対して第２基材またはカバーガラスが配置される側を「上」又は「上方」といい、その逆を「下」又は「下方」として説明する。
【００１１】
本明細書において説明される第１基材は、少なくとも平面状の一主面を有し、この一主面上に絶縁層、半導体層及び導電層の各層、あるいはトランジスタ及び発光素子等の各素子が設けられる。
【００１２】
１．第１実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置及び表示パネルの構成を説明する。本発明の一実施形態に係る表示装置は、一例として、液晶表示装置である。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の構成を示す模式的な斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る表示パネル１７０の構成を示す模式的な断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る表示パネル１７０の模式的な平面図である。図４は、図３に示すＢ１−Ｂ２に沿った断面を示す断面図である。図２は図１の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図３に示すＡ領域のＡ１−Ａ２に沿った断面を示す断面図でもある。
【００１４】
１−１．表示装置１００の構成
図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の構成を説明する。
【００１５】
図１に示されるように、表示装置１００は、光源１０、及び表示パネル１７０、及び撮像装置１１４を有する。
【００１６】
光源１０が表示パネル１７０の下に設けられる。光源１０は表示パネル１７０の下から光を照射する。光源１０はバックライトとも呼ばれる。例えば、光源１０は、光源と導光板または導光経路を有する部材を備え、光を表示パネル１７０に照射するように構成される。その場合、光源１０は表示パネル１７０に隣接する位置に設けられ、道光板は表示パネル１７０の下に設けられる。
【００１７】
表示パネル１７０は、第１基材２０、アレイ層３０、第２基材９０、偏光板９５、カバーガラス１１０を有する。第１入射光１１６が表示装置１００の外部から表示パネル１７０に入射し、第２入射光１１８が光源１０から表示パネル１７０に入射する。
【００１８】
アレイ層３０は、画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、走査信号線駆動回路１２８、端子電極１４０、及び周辺部１３６を有する。画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、走査信号線駆動回路１２８、端子電極１４０、及び周辺部１３６は、第１基材２０の上（第１面２０ａ）に設けられた下地層（図示を省略）の上に設けられる。
【００１９】
図１において、図面を見やすくするため、表示部１２２は、平面的に図示されている。表示部１２２は、表示装置１００に画像を表示するための複数の画素１２０を有し、実際は、第１基材２０、アレイ層３０、第１配向膜４０、液晶層５０、第２配向膜６０、第２電極層７０、カラーフィルタ層８０、及び第２基材９０の一部を含む。
【００２０】
第１基材２０が光源１０の上に設けられる。すなわち、第１基材２０の第２面２０bが光源１０側に向いている。アレイ層３０が第１基材２０の第１面２０ａに接するように設けられる。偏光板９５が第２基材９０の上に設けられる。カバーガラス１１０が偏光板９５の上に設けられる。
【００２１】
カバーガラス１１０は、ハーフミラー１１２、第１絶縁部材１１１、及び第２絶縁部材１１３を含む。カバーガラス１１０は、表示パネル１７０、カバーガラス１１０に含まれるハーフミラー１１２などを保護することができる。よって、表示装置１００は、カバーガラス１１０を備えることによって、外部からの衝撃や落下などによって破損することを防ぐことができる。詳細は後述するが、ハーフミラー１１２は、第１絶縁部材１１１及び第２絶縁部材１１３の間に接するように設けられる。また、平面視において、ハーフミラー１１２は表示部１２２に重なるように設けられる。外部からの第１入射光１１６ａはハーフミラー１１２によって反射され、反射された光は、カバーガラス１１０に隣接する位置に設けられた撮像装置１１４に入射する。また、光源１０から出射された第２入射光１１８ａは、ハーフミラー１１２によって透過され、透過された光は、表示装置１００の外部に出射される。カバーガラス１１０は、絶縁部材で構成されるため、カバーガラス１１０を絶縁層と言い換えてもよい。
【００２２】
撮像装置１１４はカバーガラス１１０に隣接する位置に配置される。すなわち、撮像装置１１４は表示部１２２の上にも下にも配置されない。また、撮像装置１１４は、カバーガラス１１０の第１面１１０ａ、及びカバーガラス１１０の第２面１１０ｂを延長した面に垂直または略垂直な面に平行または略平行に配置されることが好ましい。撮像装置１１４は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳを含むイメージセンサを含む。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る表示装置１００は、ハーフミラー１１２によって反射された第１入射光１１６ａを表示部１２２の上にも下にも配置されない撮像装置１１４に入射させることができる。また、本発明の一実施形態に係る表示装置１００において、光源１０から入射された第２入射光１１８ａは、表示部１２２の上に配置されたハーフミラー１１２を透過することができる。よって、本発明の一実施形態に係る表示装置１００は、撮像装置１１４を表示部１２２の上及び下ではなくカバーガラス１１０に隣接する位置に設け、ハーフミラー１１２を表示部１２２の上に設けることによって、画像を表示部１２２の全領域に表示することができ、かつ、被写体などを撮像することができる。
【００２４】
また、図２に示されるように、第１配向膜４０、液晶層５０、第２配向膜６０、第２電極層７０、及びカラーフィルタ層８０が、アレイ層３０と第２基材９０との間に設けられる。アレイ層３０は、複数の第１電極が形成される第１電極層３４と、絶縁膜が形成される絶縁層３６とを含む。第１配向膜４０がアレイ層３０の上に設けられる。第１配向膜４０は、第１電極層３４と液晶層５０と対向する側に設けられる第２電極層７０とを絶縁する役割を有する。
【００２５】
図２を用いて、第１基材２０の第１面２０ａに対向するように設けられる対向側の基板を説明する。対向側基板は、例えば、第２配向膜６０、第２電極層７０、カラーフィルタ層８０、第２基材９０、及び偏光板９５を有する。
【００２６】
偏光板９５が第２基材９０の上に設けられる。カラーフィルタ層８０が第２基材９０の下に設けられる。カラーフィルタ層８０は、赤色カラーフィルタ層８２、緑色カラーフィルタ層８４、及び青色カラーフィルタ層８６を含む。遮光層８８が各カラーフィルタ層の間に設けられてもよい。
【００２７】
第２電極層７０が、カラーフィルタ層８０の下に設けられる。第２電極層７０は、第２電極７２を含む。画素１２０は、一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。なお、第２電極７２は、例えば、前記一つの第１電極３２に対して一つ設けられてもよいし、表示パネル１７０の一部に設けられてもよい。
【００２８】
表示装置１００は、対向側基板と、第１基材２０に第１配向膜４０までが設けられた基板とをシール材などを用いて、液晶層５０を間に挟んで、張り合わせることによって、製造される。第１基材２０及び第２基材は可撓性を有してもよい。第１基材２０及び第２基材が可撓性を有することによって、表示装置１００の重さを軽くすることができ、かつ、表示装置１００の厚みを薄くすることができる。なお、第１基材２０及び第２基材が可撓性を有する場合、第１基材２０及び第２基材に用いられる材料は例えばポリイミドである。
【００２９】
また、図示は省略するが、例えば、表示装置１００がアクティブ型液晶表示装置の場合、アレイ層３０は、複数の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）、及び複数の容量素子を含む。画素１２０は、一つのＴＦＴに電気的に接続された一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とを含む。一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とのそれぞれに、電圧が印加されることによって、表示装置１００は画像を表示することができる。なお、ＴＦＴは、例えば、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、層間膜、及びソースドレイン電極を含む。ＴＦＴの製造において、ＴＦＴの形成方法、薄膜トランジスタまたは容量素子の構造、それぞれの膜、層、及び各部分の材料は、本発明の技術分野で通常使用される公知技術を採用することができる。よって、本明細書中において、ＴＦＴの製造方法の説明は省略される。
【００３０】
なお、画素１２０の構造はＩＰＳモードに対応した構造でもよいし、ＶＡモードに対応した構造でもよい。画素１２０の構造は、表示パネル１７０で画像を表示することが可能な構造であればよい。
【００３１】
また、図１に示される図においては、光源１０が表示パネル１７０の下に設けられるが、光源１０は表示パネル１７０の上に設けられていてもよい。光源１０が表示パネル１７０の上に設けられる場合、ハーフミラー１１２はＺ軸に対して反転される、または、撮像装置１１４はカバーガラスのＹ軸に対して対向し、カバーガラスに隣接する位置に配置される。
【００３２】
なお、表示装置１００は、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、ＥＬ）発光を伴うＥＬ素子を有する表示素子を備えたＥＬ表示装置であってもよい。表示装置１００がＥＬ表示装置の場合、ＥＬ素子は、所謂、自発光型の素子であるため、表示装置１００はバックライトを備えなくても良い。よって、表示装置１００がＥＬ表示装置の場合、表示装置１００の重さは軽くでき、表示装置１００の厚みは薄くでき、表示装置１００の消費電力は低くでき、表示装置１００の製造コストも低くできる。
【００３３】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法は、特に説明の無い限り、表示装置の製造において一般的に用いられるフォトリソグラフィー技術を利用することができる。また、本発明の技術分野で使用される製造方法は、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法に採用することができる。ＴＦＴの製造と同様に、それぞれの膜、層、及び各部分の材料は、本発明の技術分野で通常使用される公知技術を採用することができる。よって、本明細書中において、表示装置の製造方法の説明は省略される。
【００３４】
１−２．表示パネル１７０の構成
図３を用いて、本発明の一実施形態に係る表示パネル１７０の構成を説明する。図１または図２と同一、または類似する構成については説明を省略することがある。
【００３５】
平面視において、ハーフミラー１１２は、表示部１２２、及び周辺部１３６に重なるように設けられる。平面視において、ハーフミラー１１２が、表示部１２２、及び周辺部１３６に重なるように設けられることによって、表示装置１００はＸ方向により広い範囲で被写体を撮像することができる。なお、本明細書等において、ハーフミラーは、一般的にマジックミラーまたは反射鏡などと呼ばれる鏡面体であってもよい。なお、ハーフミラー１１２は、表示部１２２と重ならずに周辺部１３６に重なるように設けられてもよい。
【００３６】
撮像装置１１４は、カバーガラス１１０に隣接する位置に設けられる。図３においては、図を見やすくするため、撮像装置１１４は、カバーガラス１１０から離れた位置に図示される。実際は、カバーガラス１１０端子電極１４０が設けられる側の端部と端子電極１４０とは近く、また、コネクタ２１４は表示装置１００の下に折り曲げられているため、撮像装置１１４は、カバーガラス１１０に隣接する位置に設けられる。
【００３７】
複数の画素１２０が、表示部１２２に設けられる。走査信号線駆動回路１２６（走査信号線駆動回路１２８は省略）及び画像信号線駆動回路１２４は、周辺部１３６に設けられる。走査信号線駆動回路１２６及び画像信号線駆動回路１２４は、画素１２０の駆動を制御する。図３においては、走査信号線駆動回路１２６及び画像信号線駆動回路１２４は、ＩＣチップを用いた例を示す。また、図３においては、走査信号線駆動回路１２６及び画像信号線駆動回路１２４は、第１基材２０の第１面２０ａ上に設けられる例を示すが、この例に限定されない。例えば、第１基材２０とは異なる基板（半導体基板など）の上に形成された駆動回路を、第１基材２０またはフレキシブルプリント回路（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）基板などのコネクタ２１４の上に設けてもよい。また、走査信号線駆動回路１２６及び画像信号線駆動回路１２４が有する回路の一部または全部を第１基材２０とは異なる基板の上に形成し、第１基材２０またはコネクタ２１４の上に設ける構成としてもよい。また、走査信号線駆動回路１２６に含まれる駆動回路あるいは駆動回路の一部が、第１基材２０の第１面２０ａ上に直接形成されてもよい。なお、ここでは図示していないが、第１基材２０の第１面２０ａ上には、画素１２０内に設けられる液晶素子などの表示素子、及びそれらを制御するための各種半導体素子が形成される。
【００３８】
また、表示パネル１７０は、第１の配線２０６、コンタクトホール２０８、第１の端子配線２１０、第１の端子２１２、第２の配線２１６、コンタクトホール２１８、第２の端子配線２２０、第２の端子２２２なども有する。これらも、第１基材２０の第１面２０ａ上に設けられる。
【００３９】
例えば、走査信号線駆動回路１２６、第２電極７２は、周辺部１３６から延びる第１の配線２０６と電気的に接続される。第１の配線２０６は周辺部１３６を延伸し、コンタクトホール２０８を介して第１の端子配線２１０と電気的に接続される。第１の端子配線２１０は表示装置１００の端子電極１４０が設けられる側の端部付近で露出され、第１の端子２１２を形成する。第１の端子２１２はコネクタ２１４と接続される。
【００４０】
例えば、走査信号線駆動回路１２６、第２電極７２は、周辺部１３６から延びる第２の配線２１６と電気的に接続される。また、画素１２０を駆動するための信号または電源が、外部装置（図示は省略）から、周辺部１３６から延びる第２の配線２１６を介して画素１２０に供給されてもよい。走査信号線駆動回路１２６、第２電極７２、または、画素１２０は、周辺部１３６から延びる第２の配線２１６と電気的に接続される。第２の配線２１６は周辺部１３６を延伸し、コンタクトホール２１８を介して第２の端子配線２２０と電気的に接続される。第２の端子配線２２０は表示装置１００の端子電極１４０が設けられる側の端部付近で露出されて第２の端子２２２を形成する。第２の端子２２２はコネクタ２１４と接続される。
【００４１】
画素１２０を駆動するための信号または電源が、外部装置（図示は省略）から第１の端子２１２または第２の端子２２２、走査信号線駆動回路１２６及び画像信号線駆動回路１２４を経由して、画素１２０に供給される。第１の端子２１２または第２の端子２２２は、表示装置１００の一つの辺に並ぶように形成することができる。このため、単一のコネクタ２１４を用いて、表示部１２２、走査信号線駆動回路１２６及び画像信号線駆動回路１２４の各々に、独立して、電圧や信号を供給することができる。
【００４２】
図３に図示されるように、表示部１２２には、複数の画素１２０が、互いに交差するに方向（例えば、互いに交差するＸ方向及びＹ方向）に沿うようにマトリクス状に配置される。図３においては、画素１２０の配列は、ストライプ配列である例を示している。画素１２０のそれぞれは、例えば、三つの副画素１３０、副画素１３２、副画素１３４に対応していてもよい。三つの副画素で一つの画素が形成されてもよい。各副画素には液晶素子などの表示素子が一つ備えられる。副画素が対応する色は液晶素子、または副画素上に設けられるカラーフィルタの特性によって決定される。本明細書等では、画素１２０のそれぞれが液晶素子を有する例を示す。画素１２０は、表示部１２２で再現される画像の一部を構成する最小単位である。表示部１２２が有する副画素はいずれかの画素に含まれる。
【００４３】
また、ストライプ配列では、三つの副画素１３０、副画素１３２、副画素１３４が互いに異なる色を与えるように構成することができる。例えば、副画素１３０、副画素１３２、副画素１３４にそれぞれ、赤色、緑色、青色の三原色を発するカラーフィルタ層を備えることができる。そして、三つの副画素のそれぞれに任意の電圧あるいは電流を供給することで、フルカラーの表示装置を提供することができる。
【００４４】
１−３．カバーガラス１１０及びハーフミラー１１２の構成
図２及び図４を用いて、本発明の一実施形態に係るカバーガラス１１０及びハーフミラー１１２の構成を説明する。なお、図２に示すＡ領域のＡ１−Ａ２に沿った断面は、表示装置１００のＸ方向に沿って平行または略平行な面である。図４に示すＢ１−Ｂ２に沿った断面は、表示装置１００のＹ方向に沿って平行または略平行な面である。図１乃至図３と同一、または類似する構成については説明を省略することがある。
【００４５】
カバーガラス１１０は、上述のように、ハーフミラー１１２、第１絶縁部材１１１及び第２絶縁部材１１３を含む。
【００４６】
ハーフミラー１１２は、上述のように、第１絶縁部材１１１及び第２絶縁部材１１３の間に接するように設けられる。ハーフミラー１１２が設けられる面とカバーガラス１１０の第１面１１０ａとがなす角αは４３度以上４７度以下、好ましくは４５度である。また、ハーフミラー１１２が設けられる面とカバーガラス１１０の第２面１１０ｂとがなす角βも４５度または略４５度であることが好ましい。角αと角βとは錯角の関係にある。また、ハーフミラー１１２は、外部からの第１入射光１１６ａを反射し、光源１０からの第２入射光１１８ａを透過する。カバーガラス１１０の厚さが、例えば、５００μｍの場合、ハーフミラー１１２の幅は約７２２μｍである。
【００４７】
ハーフミラー１１２を形成する材料は、例えば、金属である。一例として、ハーフミラー１１２を形成する材料は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）等の金属、または、それらの合金等である。ハーフミラー１１２の厚さは非常に薄く、例えば、０．０５μｍ以上０．２μｍ以下で設けられることが好ましい。
【００４８】
第１絶縁部材１１１を形成する材料は、例えば、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素等の無機化合物、及び、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カリウム（Ｋ）などの金属を含む材料であってもよい。第１絶縁部材１１１を形成する材料は、ハーフミラー１１２を踏まえて、光の屈折率、透過率、反射率などを考慮し、適宜選択されればよい。また、第１絶縁部材１１１を形成する材料は、ハーフミラー１１２および偏光板９５との密着性、不純物の拡散、不純物の侵入を考慮して適宜選択されればよい。
【００４９】
第２絶縁部材１１３を形成する材料は、第１絶縁部材１１１を形成する材料と同様の材料が用いられる。第２絶縁部材１１３を形成する材料は、第１絶縁部材１１１を形成する材料と同様に、ハーフミラー１１２を踏まえて、光の屈折率、透過率、反射率などを考慮し、適宜選択されればよい。また、第２絶縁部材１１３を形成する材料は、第１絶縁部材１１１を形成する材料と同様に、ハーフミラー１１２及び偏光板９５との密着性、不純物の侵入を考慮して適宜選択されればよい。
【００５０】
例えば、ハーフミラー１１２は、カバーガラス１１０を形成する過程で、角α及び角βが４５度または略４５度になるように設けられればよい。ここで、カバーガラス１１０を形成する方法の一例を説明する。ハーフミラーを含まないカバーガラスを準備する。カバーガラスの端面が４５度になるように、カバーガラスを二つに切断する。フォトリソグラフィー技術、メッキを利用する技術、スクリーン印刷を利用する技術等によって、ハーフミラー１１２を切断したカバーガラスの一方の端面に形成する。ハーフミラー１１２を設けた切断したカバーガラスの一方に、切断したカバーガラスの他方を接着することで、カバーガラス１１０が形成される。
【００５１】
表示装置１００のＸ方向に設けられた３個の画素１２０のそれぞれは、第１電極３２と、前記第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。表示装置１００のＹ方向に設けられた８個の画素１２０のそれぞれは、第１電極３２と、前記第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。第２電極７２は複数の画素１２０に共有される例を示す。
【００５２】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、表示部の上ではなく表示パネルに隣接する位置に設けられた撮像装置と、表示部の上に設けられたハーフミラーとを備えることで、表示領域が広く、かつ、被写体などを撮像することができる表示装置を提供することができる。
【００５３】
２．第２実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置２００の構成を説明する。表示装置２００の構成は、第１実施形態において示された表示装置１００の構成と比較して、カバーガラス１１０がハーフミラー１１２を含むのではなく、絶縁層１０５がハーフミラー１１２を含む点が異なる。第１実施形態と同一、または類似する構成の説明は、省略される。ここでは、絶縁層１０５がハーフミラー１１２を含む点を説明する。
【００５４】
図５は、本発明の一実施形態に係る表示装置２００の構成を示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る表示パネル２７０の模式的な平面図は、図２と同様である。図６は図５の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２に示すＡ領域のＡ１−Ａ２に沿った断面を示す断面図でもあり、表示装置１００のＸ方向に沿って平行または略平行な面である。図７は図５の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２に示すＢ１−Ｂ２に沿った断面を示す断面図でもあり、表示装置１００のＹ方向に沿って平行または略平行な面である。
【００５５】
図５乃至図７に示されるように、絶縁層１０５は、ハーフミラー１１２、第１絶縁部材１０１、及び第２絶縁部材１０３を含む。ハーフミラー１１２は、第１絶縁部材１０１及び第２絶縁部材１０３の間に接するように設けられる。また、平面視において、ハーフミラー１１２は表示部１２２、及び周辺部１３６に重なるように設けられる。
【００５６】
絶縁層１０５は、第１面１０５ａ及び第２面１０５ｂを有する。絶縁層１０５は第２面１０５ｂが偏光板９５側に向いている。絶縁層１０５は偏光板９５に接するように設けられる。カバーガラス１１０の第２面１１０ｂが絶縁層１０５の第１面１０５ａに接するように設けられる。
【００５７】
ハーフミラー１１２が設けられる面と絶縁層１０５の第１面１１０ａとがなす角αは４３度以上４７度以下、好ましくは４５度である。また、ハーフミラー１１２が設けられる面と絶縁層１０５の第２面１１０ｂとがなす角βも４３度以上４７度以下、好ましくは４５度である。角αと角βとは錯角の関係にある。ハーフミラー１１２は、外部からの第１入射光１１６ａを反射し、光源１０からの第２入射光１１８ａを透過する。
【００５８】
撮像装置１１４はカバーガラス１１０または絶縁層１０５に隣接する位置に配置される。すなわち、撮像装置１１４は表示部１２２の上にも下にも配置されない。また、撮像装置１１４は、カバーガラス１１０の第１面１１０ａ及びカバーガラス１１０の第２面１１０ｂを延長した面、または絶縁層１０５の第１面１０５ａ及び絶縁層１０５の第２面１０５ｂを延長した面に垂直または略垂直な面に平行または略平行に配置されることが好ましい。なお、第１実施形態と同様に、撮像装置１１４は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳを含むイメージセンサを含む。
【００５９】
ハーフミラー１１２を形成する材料は、第１実施形態と同様の材料を用いることができる。
【００６０】
第１絶縁部材１０１を形成する材料は、例えば、粘着性を有する材料、ＵＶ硬化樹脂などを用いることができる。具体的には、ポリイミド、アクリルなどの有機化合物を含む有機絶縁材料である。また、第１絶縁部材１０１を形成する材料は、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機化合物を含む材料であってもよい。本発明の一実施形態において、第１絶縁部材１０１は、一つの層で形成される例を示すが、この例に限定されない。例えば、第１絶縁部材１０１は、複数の無機化合物を含む材料で形成された層が積層された構造を有していてもよい。具体的には、第１絶縁部材１０１は、酸化ケイ素で形成された層と窒化ケイ素で形成された層とを積層し、形成されてもよい。また、第１絶縁部材１０１は、無機化合物を含む材料で形成された層と有機絶縁材料で形成された層とが積層された構造を有していてもよい。第１絶縁部材１０１を形成する材料は、ハーフミラー１１２を踏まえて、光の屈折率、透過率、反射率などを考慮し、適宜選択されればよい。また、第１絶縁部材１０１を形成する材料は、ハーフミラー１１２および偏光板９５との密着性、不純物の拡散、不純物の侵入を考慮して適宜選択されればよい。
【００６１】
第２絶縁部材１０３を形成する材料は、第１絶縁部材１０１を形成する材料と同様の材料が用いられる。第２絶縁部材１０３を形成する材料は、第１絶縁部材１０１を形成する材料と同様に、ハーフミラー１１２を踏まえて、光の屈折率、透過率、反射率などを考慮し、適宜選択されればよい。また、第２絶縁部材１０３を形成する材料は、第１絶縁部材１０１を形成する材料と同様に、ハーフミラー１１２および偏光板９５との密着性、不純物の拡散、不純物の侵入を考慮して適宜選択されればよい。
【００６２】
第２実施形態に係るハーフミラー１１２は、角α及び角βが４３度以上４７度以下、好ましくは４５度になるように設けられればよい。例えば、ハーフミラー１１２は、絶縁層１０５を形成する過程で、角α及び角βが４５度になるように設けられればよい。ここで、絶縁層１０５を形成する方法の一例を説明する。第１絶縁部材１０１を偏光板９５の上に塗布する。続いて、フォトリソグラフィー技術、異方性エッチングまたはウエットエッチングなどによって、第１絶縁部材１０１の端面が４５度になるように加工する。さらに、フォトリソグラフィー技術、メッキを利用する技術、スクリーン印刷を利用する技術等によって、ハーフミラー１１２を第１絶縁部材１０１の端面に形成する。続いて、第２絶縁部材１０３を、ハーフミラー１１２を設けた第１絶縁部材１０１の端面及び偏光板９５の上に塗布する。さらに、前記第２絶縁部材１０３をフォトリソグラフィー技術等によって加工する。最後に、前記第１絶縁部材１０１及び前記第２絶縁部材１０３の表面を研磨し、平坦化することで、絶縁層１０５が形成される。なお、第２実施形態に係る絶縁層１０５の形成方法は、第１実施形態に係るカバーガラス１１０の形成方法と比較して、さらに容易である。
【００６３】
図６に示されるように、表示装置１００のＸ方向に設けられた３個の画素１２０のそれぞれは、第１電極３２と、前記第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。図７に示されるように、表示装置１００のＹ方向に設けられた８個の画素１２０のそれぞれは、第１電極３２と、前記第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。第２電極７２は複数の画素１２０に共有される例を示す。
【００６４】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、表示部の上及び下ではなく表示パネルに隣接する位置に設けられた撮像装置と、表示部の上に設けられたハーフミラーとを備えることで、表示領域が広く、かつ、被写体などを撮像することができる表示装置を提供することができる。
【００６５】
３．第３実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置３００の構成を説明する。表示装置３００の構成は、第１実施形態において示された表示装置１００の構成と比較して、カバーガラス１１０がハーフミラー１１２を含むのではなく、光源１０の上に、ハーフミラー１１２が設けられる点が異なる。第１実施形態または第２実施形態と同一、または類似する構成は、ここでの説明を省略し、ここでは、光源１０の上に、ハーフミラー１１２が設けられる点を説明する。
【００６６】
図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置３００の構成を示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る表示パネル３７０の模式的な平面図は、図２と同様である。図９は図８の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２に示すＡ領域のＡ１−Ａ２に沿った断面を示す断面図でもあり、表示装置３００のＸ方向に沿って平行または略平行な面である。図１０は図８の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２に示すＢ１−Ｂ２に沿った断面を示す断面図でもあり、表示装置３００のＹ方向に沿って平行または略平行な面である。
【００６７】
図８乃至図１０に示されるように、ハーフミラー１１２は、光源１０の上に設けられる。ハーフミラー１１２は、光源１０に接していてもよい。ハーフミラー１１２は、第１領域３０１及び第２領域３０３を含む。第１領域３０１及び第２領域３０３とは同じ領域であってもよい。ハーフミラー１１２は、第１領域３０１及び第２領域３０３の間に設けられる。また、平面視において、ハーフミラー１１２は、表示部１２２及び周辺部１３６に重なるように、かつ、表示部１２２及び周辺部１３６の下に設けられる。
【００６８】
ハーフミラー１１２が設けられる面と光源１０の上面とがなす角αは４３度以上４７度以下、好ましくは４５度である。また、ハーフミラー１１２が設けられる面と第１基材２０の第２面２０ｂとがなす角も４３度以上４７度以下、好ましくは４５度である。ハーフミラー１１２は、外部からの第１入射光１１６ａを反射し、光源１０からの第２入射光１１８ａを透過する。
【００６９】
撮像装置１１４はカバーガラス１１０に隣接する位置であって、光源１０の上面及び第１基材２０の第２面２０ｂを延長した面に垂直または略垂直な面に平行または略平行に配置されることが好ましい。また、撮像装置１１４は表示部１２２の上にも下にも配置されない。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、撮像装置１１４は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳを含むイメージセンサを含む。
【００７０】
本実施形態に係るハーフミラー１１２は、例えば、第３絶縁部材と第４絶縁部材の間に設けられる。また、第１誘電部材が第３絶縁部材とハーフミラー１１２との間に設けられ、第２誘電部材が第４絶縁部材とハーフミラー１１２との間に設けられる。すなわち、第３絶縁部材及び第１誘電部材は第１領域３０１に設けられ、第４絶縁部材及び第２誘電部材は第２領域３０３に設けられる。また、ハーフミラー１１２は、第３絶縁部材と第４絶縁部材の間、かつ、第１誘電部材と第２誘電部材との間に設けられる。本明細書等において、第３絶縁部材と第４絶縁部材の間にハーフミラー１１２を含む部材を、導光部材３０５と呼ぶ。
【００７１】
ハーフミラー１１２を形成する材料は、銀（Ａｇ）と、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）等の他の金属との合金を用いることができる。
【００７２】
第３絶縁部材を形成する材料及び第４絶縁部材を形成する材料は、第１絶縁部材１１１と同様の材料を用いることができる。また、第３絶縁部材を形成する材料及び第４絶縁部材を形成する材料は、樹脂材料であってもよい。第３絶縁部材を形成する材料及び第４絶縁部材を形成する材料は、例えば、アクリル、又はポリイミドを用いてもよい。
【００７３】
第１誘電部材を形成する材料は、光吸収が少なく、高い屈折率を有する材料を用いることができる。また、第１誘電部材を形成する材料は、第１絶縁部材１１１から発生する水分や不純物がハーフミラー１１２に侵入しハーフミラー１１２の劣化を抑制することが可能な材料を用いることができる。第１誘電部材を形成する材料は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）などの無機絶縁材料を用いることができる。また、第１誘電部材は、前記無機絶縁材料のうちの二つの材料から成る膜を積層し形成されてもよい。なお、第１誘電部材が二つの材料から成る膜を積層し形成される場合、ハーフミラー１１２に接する層は高い屈折率を有する材料を用いて形成され、第１絶縁部材１１１に接する層は水分や不純物の侵入を抑制する材料を用いて形成される。
【００７４】
第２誘電部材を形成する材料は、第１誘電部材と同様の材料及び構成を用いることができる。
【００７５】
導光部材３０５を形成する方法の一例を説明する。例えば、ハーフミラー１１２は、角αが４５度になるように設けられればよい。端面が４５度になるように形成された板状の部材を準備する。フォトリソグラフィー技術を用いて、第３絶縁部材、第１誘電部材、ハーフミラー１１２、第２誘電部材、及び第４絶縁部材の順に、それぞれの部材を形成する材料を積層する。このとき、例えば、材料を積層する装置において、板状の部材の４５度の端面を、材料を積層する面に対して略平行になるように配置する。
【００７６】
なお、本明細書等において用いられる液晶は、例えば、高分子分散型液晶（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ、ＰＤＬＣ）である。電圧がＰＤＬＣを挟持する電極間に印加されない場合（電源オフの場合）、ＰＤＬＣは、光の入射角によらずに透明または略透明な状態となり、光を透過することができる。すなわち、表示パネルにＰＤＬＣが用いられて、ＰＤＬＣの電圧がオフの場合、表示パネルの上面または下面からの入射光は透過される。
【００７７】
本発明の一実施形態に係る導光部材３０５において、第４絶縁部材及び第２誘電部材に用いられる材料又は膜の厚さなどを調整することによって、ハーフミラー１１２は光源１０からの第２入射光１１８をより透過し易くなる。また、導光部材３０５において、第３絶縁部材及び第１誘電部材に用いられる材料又は膜の厚さなどを調整することによって、ハーフミラー１１２は表示装置３００からの第１入射光１１６をより反射し易くなる。したがって、本発明の一実施形態に係る表示装置３００は、表示部１２２の下にハーフミラー１１２を有していても、表示品質の低下を抑制可能である。また、本発明の一実施形態に係る表示装置３００は、第２入射光１１８の強度の低下を抑制可能である。
【００７８】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、導光部材を有することによって、低周波から高周波の広い波長範囲において、ハーフミラーの反射率及び透過率の低下を少なく、かつ、光吸収を少なくすることができる。また、第１誘電部材及び第２誘電部材が、ハーフミラーを挟持することによって、ハーフミラーと第３絶縁部材又は第４絶縁部材との距離を離すことができる。よって、水分や不純物が、第３絶縁部材又は第４絶縁部材からハーフミラーに侵入し難いため、ハーフミラー１１２の光学特性の劣化が抑制される。
【００７９】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、表示部の上及び下ではなく表示パネルに隣接する位置に設けられた撮像装置と、表示部の下に設けられたハーフミラーとを備えることで、表示領域が広く、かつ、被写体などを撮像することができる表示装置を提供することができる。
【００８０】
４．第４実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置５００の構成を説明する。表示装置５００の構成は、第３実施形態において示された表示装置３００の構成と比較して、光源１０の上面とハーフミラー１１２が設けられる面との間に、発光層５１０を有する点が異なる。第１実施形態乃至第３実施形態と同一、または類似する構成の説明は、省略される。ここでは、光源１０の上面とハーフミラー１１２が設けられる面との間に発光層５１０が設けられる点を説明する。
【００８１】
図１１は、本発明の一実施形態に係る表示装置５００の構成を示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る表示パネル５７０の模式的な平面図は、図２と同様である。図１２は図８の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２に示すＡ領域のＡ１−Ａ２に沿った断面を示す断面図でもあり、表示装置５００のＸ方向に沿って平行または略平行な面である。図１３は図８の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２に示すＢ１−Ｂ２に沿った断面を示す断面図でもあり、表示装置３００のＹ方向に沿って平行または略平行な面である。
【００８２】
図１１乃至図１３に示されるように、光源１０の上面とハーフミラー１１２が設けられる第２面３１０ｂとの間に発光層５１０が設けられる。発光層５１０は発光素子５１０ａを含む。発光素子５１０ａは、例えば、複数のマイクロＬＥＤを含む。複数のマイクロＬＥＤは例えば複数の配線（図示は省略）に接続される。
【００８３】
複数のマイクロＬＥＤ及び複数の配線は、例えば、フォトリソグラフィー技術によって、ガラス基板などの絶縁部材５１２の上に形成される。また、複数の配線はＦＰＣ（図示は省略）を介して、制御装置４００と電気的に接続される。
【００８４】
制御装置４００は、発光素子５１０ａの発光と非発光とを切り替えることができる。
【００８５】
なお、制御装置４００は、光源１０と電気的に接続され、光源１０の点灯と非点灯とを切り替えてもよい。さらに、制御装置４００は、表示パネル５７０とＦＰＣを介して電気的に接続され、表示パネル５７０に表示される画像データの転送を制御しても良い。
【００８６】
ハーフミラー１１２に係る構成は、第３実施形態と同様の構成を用いることができる。なお、本実施形態において、ハーフミラー１１２を含む角柱状の部材の第１面３１０ａ及び第２面３１０ｂのそれぞれは、第１基材２０の第２面２０ｂ及び発光層５１０の上面に接するように設けられる。
【００８７】
また、本実施形態において、撮像装置１１４に係る構成は第３実施形態と同様の構成を用いることができる。
【００８８】
図１４及び図１５を用いて、表示装置５００の駆動方法を説明する。図１４（Ａ）は、第４実施形態に係る表示装置５００の構成を実装しない場合の表示パネル５７０の駆動を説明するための平面図である。図１４（Ｂ）は第４実施形態に係る表示パネル５７０の駆動を説明するための平面図である。図１５は、第４実施形態に係る表示装置５００のタイミングチャートを示す図である。なお、図１乃至図１３と同一、または類似する構成については説明を省略することがある。
【００８９】
図１４（Ａ）に示されるように、第４実施形態に係る表示装置５００の構成を実装しない場合の表示パネル５７０の平面視において、ハーフミラー１１２と重なる画素１２０に表示される画像は、ハーフミラー１１２と重ならない画素１２０に表示される画像と比較して、斜線で示すような暗い画像となる。
【００９０】
一方、図１４（Ｂ）に示されるように、第４実施形態に係る表示パネル５７０の平面視において、ハーフミラー１１２と重なる画素１２０に表示される画像は、正常な画像となる。
【００９１】
図１５に示されるタイミングチャートにおいて、横軸は時間である。横軸に示した１Ｈは、表示装置５００が表示をしていない期間（Ｐｎｄ）と、表示装置５００が一画面分の画像データを画素１２０のそれぞれに書き込み、画像を表示する期間（Ｐｄ）と、光源１０が点灯せず発光素子５１０ａも発光しない期間（Ｐｎｅｎｂ）と、光源１０が点灯し発光素子５１０ａが発光する期間（Ｐｅｂ）とを有する。例えば、１Ｈは１／６０秒である。表示装置５００が表示をしていない期間（Ｐｎｄ）は、光源１０が点灯せず発光素子５１０ａも発光しない期間（Ｐｎｅｎｂ）である。一方、表示装置５００が画像を表示する期間（Ｐｄ）は、光源１０が点灯し発光素子５１０ａが発光する期間（Ｐｅｂ）である。
【００９２】
第１制御信号は、画像データを表示パネル５７０に転送することを制御する信号であり、光源１０の点灯または非点灯を制御する信号であり、発光素子５１０ａの発光または非発光を制御する信号でもある。第１制御信号は、例えば、制御装置４００で生成される。生成された第１制御信号は、制御装置４００から出力され、端子電極１４０を経由して、画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、及び走査信号線駆動回路１２８に入力される。また、生成された第１制御信号は、光源１０及び発光素子５１０ａに入力される。
【００９３】
表示装置５００が画像を表示をしていない期間（Ｐｎｄ）及び光源１０が点灯せず発光素子５１０ａも発光しない期間（Ｐｎｅｎｂ）において、第１制御信号はローレベル（Ｌｏ）である。ローレベルは例えば０Ｖである。なお、ここでは、ローレベルは０［Ｖ］である例を示したが、０［Ｖ］に限定されない。例えば、ローレベルは０［Ｖ］以外の定電圧でもよい。また、例えば、ローレベルは、画像データの電圧レベルに基づき変化してもよい。
【００９４】
表示装置５００が画像を表示する期間（Ｐｄ）及び光源１０が点灯し発光素子５１０ａが発光する期間（Ｐｅｂ）において、第１制御信号はハイレベル（Ｈｉｇｈ）である。ハイレベルはローレベルよりも大きな値である。ハイレベルは例えば３［Ｖ］または３．３［Ｖ］である。
【００９５】
第１制御信号がローレベルからハイレベルに変化することによって、表示パネル５７０が画像を表示し、光源１０が点灯し、発光素子５１０ａが発光する。発光素子５１０ａが発光することによって、従来暗い画像を表示していた画素１２０は正常な画像を表示することができる。発光素子５１０ａが発光する領域は、平面視において、少なくともハーフミラー１１２と重なる画素１２０を含む領域でもよいし、表示部１２２の全部の領域でもよい。
【００９６】
なお、ハーフミラー１１２に係る構成及び撮像装置１１４の構成は、第３実施形態と同様の構成を用いずに、第１実施形態または第２実施形態と同様の構成を用いることができる。
【００９７】
本発明の一実施形態に係る表示パネル５７０は、発光層５１０を有することによって、平面視において、ハーフミラーと重なる画素に正常な画像を表示することができる。よって、本発明の一実施形態に係る表示装置５００は、ハーフミラー１１２及び発光層５１０を備えることによって、表示部の明暗の差がなく、表示品位を損なうことが無い。そのため、本発明の一実施形態に係る表示装置５００を、表示部全体を表示領域として利用可能な表示装置、かつ、被写体などを撮像可能な表示装置として利用することができる。
【００９８】
５．第５実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明する。具体的には、平面視において、ハーフミラーと重なる画素に表示される画像が暗い画像となることに対して、ハーフミラーと重なる画素に表示される画像を画像処理し、ハーフミラーと重なる画素に正常な画像を表示する方法を説明する。第１実施形態乃至第４実施形態と同一、または類似する構成の説明は、省略される。
【００９９】
図１６は、第５実施形態に係る表示装置のタイミングチャートを示す図である。
【０１００】
図１６に示されるタイミングチャートにおいて、横軸は時間である。横軸に示した１Ｈは、表示装置は表示をしていない期間（Ｐｎｄ）と、表示装置が一画面分の画像データを画素１２０のそれぞれに書き込み、画像を表示する期間（Ｐｄ）と、光源１０が非点灯である期間（Ｐｎｂ）と、光源１０が点灯する期間（Ｐｂ）とを有する。例えば、１Ｈは１／６０秒である。
【０１０１】
表示装置が表示をしていない期間（Ｐｎｄ）は、光源１０が非点灯である期間（Ｐｎｂ）である。表示装置が表示をしていない期間（Ｐｎｄ）は、撮像装置が被写体などの撮像を行う期間及び表示する画像を補正する期間を含む。一方、表示装置が画像を表示する期間（Ｐｄ）は、光源１０が点灯する期間（Ｐｂ）である。
【０１０２】
第１制御信号は、画像データを表示パネルに転送することを制御する信号であり、光源１０の点灯を制御する信号である。第１制御信号は、例えば、制御装置４００で生成される。生成された第１制御信号は、制御装置４００から出力され、端子電極１４０を経由して、画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、及び走査信号線駆動回路１２８に入力される。また、生成された第１制御信号は、光源１０に入力される。
【０１０３】
第２制御信号は、表示パネルに表示する画像の画像データを補正する期間に係る信号である。画像データを補正する期間は画像処理のための期間である。第２制御信号は、例えば、制御装置４００で生成される。生成された第２制御信号は、制御装置４００から出力され、端子電極１４０を経由して、画像処理回路（図示は省略）に入力される。例えば、表示パネルに表示する画像の画像データは、第２制御信号に基づき、画像処理回路で画像処理される。具体的には、平面視において、ハーフミラーと重なる画素に表示される画像が暗い画像から明るい画像または正常な画像となるように、当該画素に表示される画像の画像データの階調が調整される。そして、外部装置で画像処理された画像データがＦＰＣを介して表示パネルに転送される。
【０１０４】
第３制御信号は、本発明の一実施形態に係る表示装置によって被写体などを撮像する期間に係る信号である。第３制御信号に基づき、被写体などの撮像が行われる。
【０１０５】
図１６に示すように、表示装置が表示をしていない期間（Ｐｎｄ）及び光源１０が非点灯である期間（Ｐｎｂ）において、被写体などの撮像または画像処理が行われる。第１制御信号がローレベル（Ｌｏ）であり、第２制御信号がローレベルであり、第３制御信号がハイレベル（Ｈｉｇｈ）である期間は、被写体などを撮像可能な期間である。第１制御信号がローレベルであり、第２制御信号がハイレベルであり、第３制御信号がローレベルである期間は、画像処理可能な期間である。表示装置が画像を表示する期間（Ｐｄ）及び光源１０が点灯する期間（Ｐｂ）において、第１制御信号はハイレベルであり、第２制御信号がローレベルであり、第３制御信号がローレベルである。
【０１０６】
ローレベルは例えば０Ｖである。なお、ここでは、ローレベルは０［Ｖ］である例を示したが、０［Ｖ］に限定されない。ローレベルは０［Ｖ］以外の定電圧でもよいし、ローレベルは画像データの電圧レベルに基づき変化してもよい。また、ハイレベルはローレベルよりも大きな電圧レベルである。ハイレベルは例えば３［Ｖ］または３．３［Ｖ］である。
【０１０７】
図１６のタイミングチャートに基づき、撮像した画像を画像処理し、画像処理された画像を表示パネルに表示する例を説明する。
【０１０８】
はじめに、第３制御信号がローレベルからハイレベルに変化することに基づき、被写体などの撮像が行われる。このとき、第１制御信号及び第２制御信号はローレベルである。
【０１０９】
続いて、第３制御信号がハイレベルからローレベルに変化し、第２制御信号がローレベルからハイレベルに変化することに基づき、撮像された画像が画像処理される。具体的には、平面視において、ハーフミラーと重なる画素に表示される画像の画像データは、ハーフミラーと重ならない画素に表示される画像データと比較して、明るい画像となるように画像処理される。
【０１１０】
最後に、第２制御信号がハイレベルからローレベルに変化し、第１制御信号がローレベルからハイレベルに変化することに基づき、画像処理された画像データが表示パネルに転送され、光源が点灯し、画像が画素に表示される。このとき、第３制御信号はローレベルである。
【０１１１】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る表示装置の駆動方法によって、撮像と、画像処理と、画像表示とをそれぞれ独立に制御することができる。撮像と、画像処理と、画像表示とがそれぞれ独立に制御されることによって、撮像された画像に表示画像が重なるなどの撮像品位の低下、または、撮像によって表示画像が暗くなるなどの表示品位の低下を抑制することができる。
【０１１２】
以上説明されたように、従来は、ハーフミラーと重なる画素はハーフミラーによって輝度が低下し暗い画像が表示されていたが、本発明の一実施形態に係る表示装置の駆動方法によって、ハーフミラーと重なる画素に表示される画像を画像処理し、ハーフミラーと重なる画素に暗い影のない正常な画像を表示することができる。
【０１１３】
６．第６実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置が備えるハーフミラーの構成を説明する。第１実施形態乃至第５実施形態と同一、または類似する構成の説明は、省略される。
【０１１４】
図１７は、第６実施形態に係るハーフミラーの構成を示す図である。図１７（Ａ）は、二つのハーフミラーを備える構成を示す図であり、図１７（Ｂ）は曲面を有するハーフミラーを備える構成を示す図である。
【０１１５】
図１７（Ａ）に示されるように、二つのハーフミラー１１２ａ及び１１２ｂがＸ方向から見て線対称となるように、表示装置１００に設けられる。また、二つのハーフミラー１１２ａ及び１１２ｂに対して反射された光が入射されるように、撮像装置１１４ａ及び撮像装置１１４ｂが配置される。なお、ハーフミラー１１２ａ及び１１２ｂの構成、及び、撮像装置１１４ａ及び撮像装置１１４ｂの構成は、第１実施形態乃至第３実施形態に係る構成と同様の構成を用いることができる。
【０１１６】
本発明の一実施形態に係る表示装置１００は、二つのハーフミラー１１２ａ及び１１２ｂ、撮像装置１１４ａ及び撮像装置１１４ｂを備えることによって、二つの像を異なる角度から同時に撮像することができる。よって、撮像された画像において、よりよい画像を選択することが可能となる。
【０１１７】
図１７（Ｂ）に示されるように、曲面を有するハーフミラー１１２が、表示装置１００に設けられる。例えば、曲面を有するハーフミラー１１２がカバーガラス１１０に設けられるとき、曲面がなす角度εは２０度または略２０度であることが好ましい。なお、曲面を有するハーフミラー１１２の構成は、曲面を有する以外は、第１実施形態乃至第３実施形態に係る構成と同様の構成を用いることができる。
【０１１８】
本発明の一実施形態に係る曲面を有するハーフミラー１１２を備える表示装置１００は、曲面を有さないハーフミラー１１２を備える表示装置と比較して、表示装置１００に対して正面以外からの光も撮像装置に導くことができる。よって、表示装置１００に対して正面以外に存在する被写体を撮像することができる。
【０１１９】
７．第７実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置がカバーガラスと撮像装置との間にレンズを備える構成を説明する。第１実施形態乃至第６実施形態と同一、または類似する構成の説明は、省略される。
【０１２０】
図１８は、第７実施形態に係るレンズを備える構成を示す図である。
【０１２１】
図１８に示されるように、光学素子１８０が、表示パネル１７０と撮像装置１１４との間に備えられる。光学素子１８０は、例えば、第１光学素子１８０ａ及び第２光学素子１８０ｂとの二つの光学素子を有する。光学素子は、例えば、レンズ状部材である。レンズ状部材は凹レンズであってもよいし、凸レンズであってもよい。なお、光学素子１８０は、ハーフミラー１１２によって反射された光が拡大されて撮像装置１１４に入射されるように、少なくとも一つ以上の光学素子を含む。
【０１２２】
表示装置１００において、撮像装置１１４のＺ方向の厚さは、表示パネル１７０のＺ方向の厚さよりも厚いことが多い。例えば、表示パネル１７０のＺ方向の厚さが２ｍｍであるのに対し、撮像装置１１４のＺ方向の厚さは、３ｍｍ以上４ｍｍ以下の厚さである。表示パネル１７０と撮像装置１１４との間に、被写体を拡大することが可能な光学素子１８０を設けることによって、被写体を撮像装置１１４の大きさに適合させることができる。
【０１２３】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。
【０１２４】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる別の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【０１２５】
１０：光源、２０：第１基材、２０ａ：第１面、２０ｂ：第２面、３０：アレイ層、３２：第１電極、３４：第１電極層、３６：絶縁層、４０：第１配向膜、５０：液晶層、６０：第２配向膜、７０：第２電極層、７２：第２電極、８０：カラーフィルタ層、８２：赤色カラーフィルタ層、８４：緑色カラーフィルタ層、８６：青色カラーフィルタ層、８８：遮光層、９０：第２基材、９５：偏光板、１００：表示装置、１０１：第１絶縁部材、１０３：第２絶縁部材、１０５：絶縁層、１０５ａ：第１面、１０５ｂ：第２面、１１０：カバーガラス、１１０ａ：第１面、１１０ｂ：第２面、１１１：第１絶縁部材、１１２：ハーフミラー、１１２ａ：ハーフミラー、１１２ｂ：ハーフミラー、１１３：第２絶縁部材、１１４：撮像装置、１１４ａ：撮像装置、１１４ｂ：撮像装置、１１６：第１入射光、１１６ａ：第１入射光、１１８：第２入射光、１１８ａ：第２入射光、１２０：画素、１２２：表示部、１２４：画像信号線駆動回路、１２６：走査信号線駆動回路、１２８：走査信号線駆動回路、１３０：副画素、１３２：副画素、１３４：副画素、１３６：周辺部、１４０：端子電極、１７０：表示パネル、１８０：光学素子、１８０ａ：第１光学素子、１８０ｂ：第２光学素子、２００：表示装置、２０６：第１の配線、２０８：コンタクトホール、２１０：第１の端子配線、２１２：第１の端子、２１４：コネクタ、２１６：第２の配線、２１８：コンタクトホール、２２０：第２の端子配線、２２２：第２の端子、２７０：表示パネル、３００：表示装置、３０１：第１領域、３０３：第２領域、３０５：導光部材、３１０ａ：第１面、３１０ｂ：第２面、３７０：表示パネル、４００：制御装置、５００：表示装置、５１０：発光層、５１０ａ：発光素子、５１２：絶縁部材、５７０：表示パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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