(57)【要約】【課題】外部からの偏光が液晶層を介してカメラに入射される場合に、光の複屈折による悪影響をカメラ画像に及ぼすことを防止し得る液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置（１Ａ）は、液晶パネル（１０Ａ）の一部をカメラ（３）の光が透過する。液晶パネル（１０Ａ）は、カメラ（３）の光が透過するカメラ光透過領域（Ｓ１）の液晶層（１４）におけるリタデーションＲ１が、Ｒ１＝ｍλ  （ｍは正の整数、λは液晶層を透過する光の波長）となっている。また、カメラ光透過領域Ｓ１を除くカメラ光非透過領域（Ｓ２）の液晶層（１４）におけるリタデーションＲ２が、Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部の一部をカメラの光が透過する液晶表示装置において、
前記表示部は、前記カメラの光が透過するカメラ光透過領域の液晶層におけるリタデーションＲ１が、前記液晶層を透過する光の波長をλとした場合、
Ｒ１＝ｍλ  （ｍは正の整数）
となっていると共に、
前記カメラ光透過領域を除くカメラ光非透過領域の液晶層におけるリタデーションＲ２が、
Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
となっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記カメラ光透過領域における液晶層の厚さはｄ１となっており、かつ前記カメラ光非透過領域における液晶層の厚さはｄ２となっていると共に、
液晶層の厚さｄ１は、液晶層の厚さｄ２の２倍となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記表示部における前記液晶層を挟んで対向するＴＦＴ基板及びカラーフィルタ基板には、配向膜がそれぞれ形成されており、
前記ＴＦＴ基板側の配向膜は、カメラ光非透過領域では該ＴＦＴ基板上の透明層配置部に積層されていると共に、カメラ光透過領域では該ＴＦＴ基板上の透明層除去部に積層されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表示部における前記液晶層を挟んで対向するＴＦＴ基板及びカラーフィルタ基板には、配向膜がそれぞれ形成されており、
前記カラーフィルタ基板側の配向膜は、カメラ光非透過領域では該カラーフィルタ基板上に透明層を介して積層されていると共に、カメラ光透過領域では該カラーフィルタ基板上に直接積層されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部の一部をカメラの光が透過する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示パネル内の画素やカラーフィルタがない部分にカメラ用透過部を設けた液晶表示装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されたディスプレイ装置では、ブラックマトリクスに光を透過する透過孔を形成すると共に、外部からの光を透過孔及び液晶層を通してカメラの内部に入射させるようになっている。
【０００４】
前記特許文献１に開示されたディスプレイ装置では、例えば、透過孔に基板と同一の屈折率を有す充填材を充填することにより、前記透過孔によって回折現象が発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０５８４０号公報（２０１３年１９月７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、液晶層を介して光を入射させるカメラ内蔵表示パネルにおいては、カメラに入射してくる光が偏光成分をもったもの（例えば水面からの反射等）であった場合、カメラ用透過部の液晶層の複屈折により色付きや光遮断が起こるという問題を有している。
【０００７】
この原因は、図４に示すように、カメラ用透過部Ｔ１の液晶層１１４においてもアクティブエリアＡＡの画素がある部分と同じように配向処理が施されていることによって、液晶分子１１４ａが同一方向に並べられた状態となっているからである。この結果、偏光成分をもった配向処理されて偏光成分を持った液晶分子１１４ａを通過するときに不要な複屈折効果を有することになる。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に開示されたディスプレイ装置では、外部からの偏光成分を持った光の複屈折によるカメラ画像への悪影響までは開示されていない。
【０００９】
本発明の一態様は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、外部からの偏光が液晶層を介してカメラに入射される場合に、光の複屈折による悪影響をカメラ画像に及ぼすことを防止し得る液晶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】
【００１０】
本発明の一態様における液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、表示部の一部をカメラの光が透過する液晶表示装置において、前記表示部は、前記カメラの光が透過するカメラ光透過領域の液晶層におけるリタデーションＲ１が、前記液晶層を透過する光の波長をλとした場合、
Ｒ１＝ｍλ  （ｍは正の整数）
となっていると共に、
前記カメラ光透過領域を除くカメラ光非透過領域の液晶層におけるリタデーションＲ２が、
Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
となっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、外部からの偏光が液晶層を介してカメラに入射される場合に、光の複屈折による悪影響をカメラ画像に及ぼすことを防止し得る液晶表示装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は前記液晶表示装置における液晶パネルの構成を示す正面図であり、（ｂ）は前記液晶表示装置における液晶パネルの変形例の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態２における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図４】従来の、表示部の一部をカメラの光が透過する液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
本実施の形態における液晶表示装置１Ａの構成について、図１及び図２の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１は本実施の形態における液晶表示装置１Ａの構成を示す断面図である。図２の（ａ）は、本実施の形態における液晶表示装置１Ａの液晶パネル１０Ａの構成を示す正面図である。図２の（ｂ）は、本実施の形態における液晶表示装置１Ａの液晶パネル１０Ａの変形例の構成を示す正面図である。
【００１５】
本実施の形態の液晶表示装置１Ａは、例えば、スマートフォン等の携帯端末からなっており、図２の（ａ）に示すように、表示部としての液晶パネル１０Ａの縁部に切り欠いた状態のカメラ配置部２を有している。尚、カメラ配置部２は、必ずしも液晶パネル１０Ａの縁部に切り欠いた状態で設けられる必要はなく、図２の（ｂ）に示すように、液晶パネル１０Ａの縁部に穴部を形成した状態で設けることも可能である。また、必要であれば、液晶パネル１０Ａの任意の位置に設けることが可能である。
【００１６】
ただし、本実施の形態のカメラ配置部２は、ガラスを切り欠いたり、ガラスに穴をあけたりして形成されているタイプではなく、カメラ配置部２にのみ画素電極、ブラックマトリクス、カラーフィルタ層及び配線等がない構造をとっている。これにより、カメラ配置部２は、１００％に近い透過率を有し、カメラによる撮影画像が阻害されないようになっている。
【００１７】
また、ガラスを切り欠いたり、ガラスに穴を開けたりする構造の場合は、パネルガラス同士の接着強度維持、又は液晶が漏れ出ることを防ぐために、ある程度のシール領域や強度維持のための所定の構造が必要になる。しかし、本実施の形態の場合は、ガラス形状には手を加えないため、カメラ配置部２の周囲に新たにシールや構造物を必要としない。このため、カメラ配置部２の外周に大きな額縁領域が発生せず、狭額縁のカメラ配置部２を効率的に置くことができる。また、本実施の形態では、シールで隔たれていないので、液晶層はアクティブエリア（表示部）のみならず、カメラ配置部２にも充填されている。
【００１８】
本実施の形態の液晶表示装置１Ａでは、具体的には、図１に示すように、液晶パネル１０Ａは、下偏光板１１、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板１２、ＴＦＴ側配向膜１３Ａ、液晶層１４、フィルタ側配向膜１５Ａ、カラーフィルタ基板１６及び上偏光板１７を備えている。尚、カメラ３は、ＴＦＴ基板１２側に設けられており、外部の光はカラーフィルタ基板１６、フィルタ側配向膜１５Ａ、液晶層１４、ＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びＴＦＴ基板１２を介して入射光を撮影する。また、液晶パネル１０Ａの表示を観察する観察者は、カメラ配置部２の穴部分の表示が欠落した表示画像を観察することになる。
【００１９】
下偏光板１１及び上偏光板１７は、ＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６における液晶層１４との対向面とは反対側の面にそれぞれ設けられている。下偏光板１１及び上偏光板１７は、下偏光板１１及び上偏光板１７の透過軸が互いに直交するように配置される。
【００２０】
ＴＦＴ基板１２は、図示しないスイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がアレイ状に設けられた基板である。
【００２１】
カラーフィルタ基板１６は、例えば、ガラス基板１６ａ上にフィルタ層１６ｂが設けられた構成を有している。フィルタ層１６ｂは、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢ及びブラックマトリクスＢＬをアレイ状に有している。
【００２２】
液晶層１４は、互いに対向配置された一対のＴＦＴ基板１２とカラーフィルタ基板１６との間に挟持されており、液晶層１４には液晶分子１４ａが充填されている。
【００２３】
ＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びフィルタ側配向膜１５Ａは、例えばポリイミド樹脂からなっており、ＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６における液晶層１４側にそれぞれ設けられている。液晶パネル１０Ａの全面におけるＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びフィルタ側配向膜１５Ａには、配向機能が付与されており、電界無印加時に液晶層１４の液晶分子１４ａをＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６に水平に、所定の一方向に配向させるようになっている。具体的には、例えばＡＦＦＳ（Advanced Fringe Field Switching）モードであれば、直交した下偏光板１１・１７のいずれか一方の吸収軸と一致する方向に液晶分子１４ａを揃えて配向すべく、ラビング処理や光配向によってＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びフィルタ側配向膜１５Ａに配向機能が付与されている。
【００２４】
ところで、液晶パネル１０Ａの一部をカメラ３の光が透過する液晶表示装置１Ａにおいては、以下の問題がある。
【００２５】
すなわち、被写体から出射されてカメラ３に入射される光が偏光成分を全く持っていない場合及びカメラ３の光学系が偏光成分を全くもっていない場合は問題ないが、実際は完全にそうはならない。
【００２６】
一般には、カメラ３の光学系と言えども、僅かな複屈折がある。これは、例えば、レンズやプリズムで曲げることにより、屈折面での偏光が生じるものであると共に、樹脂を用いた材料（コーティング含む）を透過してくる光に至っては、複屈折がないということは略ありえない。また、被写体からは、樹脂等を通して出てきた直接光はもちろんのこと、太陽光下の風景であっても例えば水面等の反射面から出てきた光は、偏光（偏波面）を持っている。
【００２７】
被写体からのこれらの光とレンズとの間に、液晶という大きな複屈折効果をもったものが間に入ることにより、液晶がない場合に得られるカメラ画像と、液晶を通して得られたカメラ画像とには、大きな違いが生じる場合がある。具体的には、本来得られているコントラストが得られず、一部が黒くつぶれてしまったり、本来無色のものが色付いたり、また、視認される光とは異なる色に色づいたり、ということが起こる。
【００２８】
本実施の形態の液晶表示装置１Ａのように、液晶パネル１０Ａとカメラ配置部２とがシールで隔たれてない構造では、液晶パネル１０Ａの切り欠きや穴あけのときには発生しなかったこれらの問題が、カメラ部分の狭額縁化と引き換えに発生していた。
【００２９】
一方、これらの問題は、液晶の複屈折効果により発生するものであるため、１つの解決方法として、例えば、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４のリタデーションＲ１とカメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層１４のリタデーションＲ２との間に所定の関係を持たせることによって、解決することが可能である。
【００３０】
すなわち、一般的なＩＰＳ（In-Plane-Switching）モードの液晶表示装置１Ａにおいては、液晶層１４を挟んで上偏光板１７の吸収軸及び下偏光板１１の吸収軸が互いに直交するように配置される。このとき、液晶層１４の液晶分子１４ａは、上偏光板１７の吸収軸又は下偏光板１１の吸収軸と一致するように配向された状態になっている。
【００３１】
液晶パネル１０Ａにおいてバックライト光は下偏光板１１によって直線偏光となるが、液晶分子１４ａはそれに並行又は直交しているため、液晶層１４内での光の偏光状態に変化は生じない。このため、下偏光板１１の吸収軸と直交する吸収軸を有する上偏光板１７によって光は遮断され、黒表示になる。
【００３２】
一方、画素に電圧が印加されると、液晶層１４の液晶分子１４ａが平板方向に回転するが、そのことにより、光の軸と液晶層１４の遅相軸との間に角度が生じるために光に変化が生じる。
【００３３】
液晶層１４の屈折率異方性を示す屈折率差Δｎ（≠０）と液晶層１４の厚さｄとの積ｄΔｎで表されるリタデーションＲが光の波長λに対して、
リタデーションＲ＝ｄΔｎ＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
の条件であるとき、入射した直線偏光は、液晶層１４の遅相軸に対して線対称となる直線偏光に変化する。
【００３４】
一般的なＩＰＳモードの液晶表示装置１Ａにおいては、液晶層１４への電圧印加によって、下偏光板１１及び上偏光板１７の吸収軸に対して４５°にまで液晶層１４の遅相軸を動かす設計にしている。これにより、互いに直交する下偏光板１１及び上偏光板１７に対して、最大の透過率を得るようにしている。中間調の表示は、この４５°になる印加電圧を白電圧とし、無印加状態との間を調節することによって、所望の階調の表示を実現する。
【００３５】
ところで、液晶層１４の屈折率異方性を示す屈折率差Δｎ（≠０）と液晶層１４の厚さｄとの積ｄΔｎであるリタデーションＲの増加に対しての出てくる光の状態の変化としては、入射の直線偏光から楕円偏光に変化し、さらに上述したλ／２条件のときの直線偏光に変化し、さらに楕円偏光への変化を経て、ｍλ＝ｄΔｎ（ｍは正の整数）の条件においては元の方向の直線偏光に戻る。
【００３６】
すなわち、液晶層１４の条件がｍλ＝ｄΔｎ（ｍは正の整数）であれば、どのような偏光方向の光を入射させても、波長λの光は元の状態のまま通り抜けることになる。
【００３７】
上述の説明においては、バックライトからの光が下偏光板１１、液晶層１４及び上偏光板１７を介して使用者に至り、これを目視するケースで説明した。しかし、逆に外側（使用者側）からの光が液晶層１４を介してカメラ３に入射する場合も同じである。つまり、被写体とするものからくる光が偏光を持っていたとしても、この偏光と液晶層１４との相互作用によって色付いた状態や幾分遮断された状態でカメラ３に至る、という現象を、このλ＝ｄΔｎの条件にすることによって回避することができる。
【００３８】
そこで、本実施の形態の液晶表示装置１Ａでは、液晶パネル１０Ａは、カメラ３の光が透過するカメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４におけるリタデーションＲ１が、液晶層１４を透過する光の波長をλとした場合、
Ｒ１＝ｍλ  （ｍは正の整数）
となっていると共に、カメラ光透過領域Ｓ１を除くカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層におけるリタデーションＲ２が、
Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
となっている。
【００３９】
これにより、カメラ光透過領域Ｓ１では、どのような偏光方向の光を入射させても、波長λの光は元の状態のまま液晶層１４を通り抜けることになる。このため、液晶層１４を透過する光が例えば直線偏光である場合であっても、カメラ３に入射される光は、直線偏光を維持した状態で入射され、光が遮断される等の影響は生じない。
【００４０】
一方、本実施の形態では、カメラ光透過領域Ｓ１を除くカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４におけるリタデーションＲ２は、
Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
となっている。
【００４１】
このため、互いに直交する上偏光板１７及び下偏光板１１に対して、液晶層１４への電圧印加によって、上偏光板１７及び下偏光板１１の吸収軸に対して４５°にまで液晶層１４の遅相軸を動かすことによって、液晶パネル１０Ａは所望の階調の表示を実現することができる。
【００４２】
したがって、外部からの偏光が液晶層１４を介してカメラ３に入射される場合に、光の複屈折による悪影響をカメラ画像に及ぼすことを防止し得る液晶表示装置１Ａを提供することができる。
【００４３】
尚、上記の波長λについて、人間の目で視認できる光の波長範囲は３８０ｎｍから７８０ｎｍであるが、その波長域全体を均一にコントロールすることはできない。そこで、一般には、視感度がもっとも高くなるλ＝５５０ｎｍ近傍の波長の光をターゲットにして光学設計することが好ましい。
【００４４】
ここで、本実施の形態の液晶表示装置１Ａでは、カメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４のリタデーションＲ１と、カメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４のリタデーションＲ２との関係を上述の関係を持たせるために、図１に示すように、液晶層１４の厚さを調節している。具体的には、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さはｄ１となっており、カメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層の厚さはｄ２となっている。そして、液晶層１４の厚さｄ１は、液晶層１４の厚さｄ２の２倍となっている。
【００４５】
このように形成することにより、カメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４のリタデーションＲ１及びカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４のリタデーションＲ２は以下のように示される。
【００４６】
Ｒ１＝ｄ１×Δｎ＝ｍλ  （ｍは正の整数）
Ｒ２＝ｄ２×Δｎ
とすることができる。
【００４７】
ここで、本実施の形態における液晶表示装置１Ａでは、
ｄ１＝２×ｄ２
である。このため、
Ｒ２＝ｄ２×Δｎ＝ｄ１×Δｎ／２＝ｍλ／２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
を導くことができる。
【００４８】
この結果、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さｄ１をカメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層１４の厚さｄ２の２倍とすることによって、前記リタデーションＲ１及びリタデーションＲ２の関係を導くことができる。
【００４９】
ところで、本実施の形態の液晶表示装置１Ａでは、液晶層１４をこのような厚さに形成するために、ＴＦＴ側配向膜１３Ａの高さを調整している。
【００５０】
具体的には、図１に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１Ａは、液晶パネル１０Ａにおける液晶層１４を挟んで対向するＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６には、ＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びフィルタ側配向膜１５Ａがそれぞれ形成されており、ＴＦＴ側配向膜１３Ａは、カメラ光非透過領域Ｓ２では該ＴＦＴ基板１２上に透明層１８を介して積層されている。透明層１８は透明樹脂からなっている。また、カメラ光透過領域Ｓ１では、ＴＦＴ側配向膜１３Ａは、該ＴＦＴ基板１２上に直接積層されている。
【００５１】
これにより、カラーフィルタ基板１６側においては、通常通り、カラーフィルタ基板１６上に平面からなるフィルタ側配向膜１５Ａが液晶層１４に接するように設けられる。
【００５２】
一方、ＴＦＴ基板１２側においては、カメラ光透過領域Ｓ１では、通常通り、ＴＦＴ基板１２上に平面からなるＴＦＴ側配向膜１３Ａが液晶層１４に接するように設けられる。また、カメラ光非透過領域Ｓ２では、ＴＦＴ側配向膜１３Ａが透明層１８を介してＴＦＴ基板１２に積層されて、液晶層１４に接するように設けられる。
【００５３】
したがって、ＴＦＴ側配向膜１３Ａを形成する際に、透明層１８の厚さを調整することにより、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さｄ１をカメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層１４の厚さｄ２の２倍とすることができる。
【００５４】
尚、この透明層１８は、ＴＦＴ側配向膜１３Ａ塗布前の最上層にある必要は必ずしもなく、より下層にある透明層であっても構わない。よく知られているように、画素電極と信号線等のバスラインとの寄生容量による表示への悪影響を避けたり、負荷容量を低減して消費電力の増大を防止したりするために、画素電極の下層に樹脂による絶縁膜を所定の厚さで形成した上で、画素電極を信号線にオーバーラップさせることによって、開口率の増加を図ったりすることがある。この場合、静電容量を小さく抑えるために絶縁膜の厚さは、例えば３μｍ等、それなりの厚さをもたせることが求められることが多い。本実施の形態では、カメラ光透過領域Ｓ１とカメラ光非透過領域Ｓ２とは、液晶層１４の厚さに違いを持たせることが重要であることから、この下層の膜の厚さを利用して実現することも可能である。つまり、カメラ光非透過領域Ｓ２は画素電極の下層に絶縁膜を有する構造である一方、カメラ光透過領域Ｓ１はその絶縁膜が除去されている構造とすることができる。カメラ光透過領域Ｓ１は、最初から、表示に使うための配線や画素電極がない部分であるので、この絶縁膜を除去しても、表示装置としての表示性能に対しての悪影響は何ら生じない。
【００５５】
このように、本実施の形態の液晶表示装置１Ａでは、液晶パネル１０Ａにおける液晶層１４を挟んで対向するＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６には、ＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びフィルタ側配向膜１５Ａがそれぞれ形成されており、ＴＦＴ側配向膜１３Ａは、カメラ光非透過領域Ｓ２では該ＴＦＴ基板１２上の透明層配置部に積層されていると共に、カメラ光透過領域Ｓ１では該ＴＦＴ基板１２上の透明層除去部に積層されている。
【００５６】
これにより、ＴＦＴ基板１２側の透明層１８をカメラ光透過領域Ｓ１のみ除去することによって、液晶層１４の厚さを調節している。そして、カメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４はλ／２条件とし、カメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４はλ条件となるようにしている。
【００５７】
具体的には、例えば、屈折率差Δｎ＝０．１１であり、液晶層１４の厚さｄ２＝３μｍとする。この場合、光の波長λ＝５５０ｎｍとすると、カメラ光非透過領域Ｓ２におけるリタデーションＲ２＝ｄ１Δ＝０．３３となる。尚、このリタデーションＲ２の値は、光の波長λ＝５５０ｎｍに対して、λ／２にはなっていないが、ＴＦＴ側配向膜１３Ａ及びフィルタ側配向膜１５Ａの配向規制力で液晶分子１４ａの動きが阻害される部分に対する調整を含むので、実際には問題は生じない。
【００５８】
また、本実施の形態では、透明層１８の厚さを３μｍとしている。したがって、カメラ光透過領域Ｓ１の透明層１８を除去することによって、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さｄ１をカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４の厚さｄ２の２倍に容易にすることができる。
【００５９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態の液晶表示装置１Ｂは、図３に示すように、前記実施の形態１の液晶表示装置１Ａの構成に代えて、カメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４の厚さとカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４の厚さと変化させるために、カラーフィルタ基板１６側のフィルタ側配向膜１５Ｂの高さを調整している。
【００６１】
本実施の形態における液晶表示装置１Ｂの構成について、図３に基づいて説明する。図３は、本実施の形態における液晶表示装置１Ｂの構成を断面図である。
【００６２】
本実施の形態における液晶表示装置１Ｂの液晶パネル１０Ｂは、図３に示すように、カメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４の厚さとカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４の厚さと変化させるために、カラーフィルタ基板１６側のフィルタ側配向膜１５Ｂの高さを調整している。
【００６３】
具体的には、液晶パネル１０Ｂにおける液晶層１４を挟んで対向するＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６には、ＴＦＴ側配向膜１３Ｂ及びフィルタ側配向膜１５Ｂがそれぞれ形成されている。そして、フィルタ側配向膜１５Ｂは、カメラ光非透過領域Ｓ２ではカラーフィルタ基板１６上に透明層１９を介して積層されている。透明層１９は、例えば透明樹脂からなっている。一方、カメラ光透過領域Ｓ１では、フィルタ側配向膜１５Ｂは、カラーフィルタ基板１６上に直接積層されている。
【００６４】
これにより、ＴＦＴ基板１２側においては、通常通り、ＴＦＴ基板１２上に平面からなるＴＦＴ側配向膜１３Ｂが液晶層１４に接するように設けられる。
【００６５】
一方、カラーフィルタ基板１６側においては、カメラ光透過領域Ｓ１では、通常通り、カラーフィルタ基板１６上に平面からなるフィルタ側配向膜１５Ｂが液晶層１４に接するように設けられる。また、カメラ光非透過領域Ｓ２では、フィルタ側配向膜１５Ｂが透明層１９を介してカラーフィルタ基板１６に積層されて、液晶層１４に接するように設けられている。
【００６６】
したがって、カラーフィルタ基板１６のフィルタ側配向膜１５Ｂを形成する際に、透明層１９の厚さを調整することにより、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さｄ１をカメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層１４の厚さｄ２の２倍とすることができる。
【００６７】
よく知られているように、液晶層１４に接するカラーフィルタ基板１６の最表面や、ＴＦＴ基板１２の最表面は不要な凹凸はできるだけ回避し、平坦である方が、ムラの発生を抑える上でも、及び高コントラストを得る上でも望ましい。特に、カラーフィルタ基板１６の黒やＲＧＢの各層は１〜３μｍの厚さを有することが多く、平坦な表面を得ることが難しいため、最表面に平坦化層を追加して、平坦性をもたせることがある。この平坦化層を、カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さとカメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層１４の厚さとの間に差をつけることに利用する方法もある。つまり、カメラ光非透過領域Ｓ２においては平坦化層によってカラーフィルタ表面を覆っている一方、カメラ光透過領域Ｓ１においては平坦化層を除去する構造が有効である。カメラ光透過領域Ｓ１は最初から表示に使う部分ではないため、この平坦化層を除去しても、表示装置としての表示性能に対しての悪影響は何ら生じない。また、カメラ光透過領域Ｓ１はカラーフィルタ層も除去されているため、色層による凹凸が何等かの不具合を生じさせるのを防ぐための平坦化層の配置そのものが必要ない。
【００６８】
尚、本実施の形態の液晶表示装置１Ｂにおいても、例えば、液晶層１４の厚さｄ１は３μｍであり、透明層１９の厚さは３μｍである。この場合、３μｍもの厚さの透明層１９に抜きパターンを形成する場合には、フィルタ側配向膜１５Ｂの塗布時にその材料が抜き部分に流れ込んで、他の部分にフィルタ側配向膜１５Ｂの厚さの不均一を生じさせ、配向不良を起こすリスクがある。
【００６９】
そこで、この場合には、例えば、ＴＦＴ基板１２側の透明層１８とカラーフィルタ基板１６側の透明層１９との両方を有する表示パネルとすることが可能である。これにより、その透明層１８及び透明層１９の両方に対してカメラ光透過領域Ｓ１をハーフトーン露光でパターン形成し、カメラ光非透過領域Ｓ２をフル露光でパターン形成することによって、カメラ光透過領域Ｓ１を両方の透明層１８及び透明層１９とも膜厚を約半分にして、同じ効果を得ることができる。これにより、抜き部分の深さを低減でき、配向不良の問題を防止することが可能となる。
【００７０】
また、透明層１９そのものの膜厚をより薄くしたり、透明層１９のヌキ部分をハーフトーンで作る代わりに、液晶層１４のセル厚維持用のフォトスペーサで埋めたりすることも可能である。セル厚維持用のフォトスペーサは、本来、フル露光とハーフトーン露光を駆使して作製されることが多いので、薄い膜を用意し易いためである。
【００７１】
〔まとめ〕
本発明の態様１における液晶表示装置１Ａ・１Ｂは、表示部（液晶パネル１０Ａ・１０Ｂ）の一部をカメラ３の光が透過する液晶表示装置において、前記表示部（液晶パネル１０Ａ・１０Ｂ）は、前記カメラ３の光が透過するカメラ光透過領域Ｓ１の液晶層１４におけるリタデーションＲ１が、前記液晶層１４を透過する光の波長をλとした場合、
Ｒ１＝ｍλ  （ｍは正の整数）
となっていると共に、
前記カメラ光透過領域Ｓ１を除くカメラ光非透過領域Ｓ２の液晶層１４におけるリタデーションＲ２が、
Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
となっていることを特徴としている。
【００７２】
上記構成によれば、表示部のカメラ光透過領域においては、液晶層におけるリタデーションＲ１が、液晶層を透過する光の波長をλとした場合、
Ｒ１＝ｍλ  （ｍは正の整数）
となっている。
【００７３】
このため、カメラ光透過領域では、どのような偏光方向の光を入射させても、波長λの光は元の状態のまま液晶層を通り抜けることになる。このため、液晶層を透過する光が例えば直線偏光である場合であっても、カメラに入射される光は、直線偏光を維持した状態で入射され、光が遮断される等の影響は生じない。
【００７４】
一方、カメラ光透過領域を除くカメラ光非透過領域の液晶層におけるリタデーションＲ２が、
Ｒ２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
となっている。
【００７５】
このため、互いに直交する上偏光板及び下偏光板に対して、液晶層への電圧印加によって、上偏光板及び下偏光板の吸収軸に対して４５°にまで液晶層の遅相軸を動かすことによって、表示部は所望の階調の表示を実現することができる。
【００７６】
したがって、外部からの偏光が液晶層を介してカメラに入射される場合に、光の複屈折による悪影響をカメラ画像に及ぼすことを防止し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００７７】
本発明の態様２における液晶表示装置１Ａ・１Ｂは、前記カメラ光透過領域Ｓ１における液晶層１４の厚さはｄ１となっており、かつ前記カメラ光非透過領域Ｓ２における液晶層１４の厚さはｄ２となっていると共に、液晶層１４の厚さｄ１は、液晶層１４の厚さｄ２の２倍となっているとすることができる。
【００７８】
リタデーションＲは、液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎとの積で表される。このため、
Ｒ１＝ｄ１×Δｎ＝ｍλ  （ｍは正の整数）
Ｒ２＝ｄ２×Δｎ
とすることができる。
【００７９】
ここで、本発明の態様２における液晶表示装置では、
ｄ１＝２×ｄ２
である。このため、
Ｒ２＝ｄ２×Δｎ＝ｄ１×Δｎ／２＝ｍλ／２＝λ／２（２ｋ＋１）  （ｋは０及び整数）
を導くことができる。
【００８０】
この結果、カメラ光透過領域における液晶層の厚さｄ１をカメラ光非透過領域における液晶層の厚さｄ２の２倍とすることによって、前記リタデーションＲ１及びリタデーションＲ２の関係を導くことができる。
【００８１】
したがって、外部からの偏光が液晶層を介してカメラに入射される場合に、光の複屈折による悪影響をカメラ画像に及ぼすことを防止し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００８２】
本発明の態様３における液晶表示装置１Ａは、前記表示部（液晶パネル１０Ａ）における前記液晶層１４を挟んで対向するＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６には、配向膜（ＴＦＴ側配向膜１３Ａ・フィルタ側配向膜１５Ａ）がそれぞれ形成されており、前記ＴＦＴ基板側の配向膜（ＴＦＴ側配向膜１３Ａ）は、カメラ光非透過領域Ｓ２では該ＴＦＴ基板１２上の透明層配置部に積層されていると共に、カメラ光透過領域Ｓ１では該ＴＦＴ基板１２上の透明層除去部に積層されているとすることができる。
【００８３】
これにより、カラーフィルタ基板側においては、通常通り、カラーフィルタ基板上に平面からなるカラーフィルタ基板側の配向膜が液晶層に接して設けられる。
【００８４】
一方、ＴＦＴ基板側においては、カメラ光透過領域では、通常通り、ＴＦＴ基板上に平面からなるＴＦＴ基板側の配向膜が液晶層に接して設けられると共に、カメラ光非透過領域では、配向膜が透明層を介してＴＦＴ基板に積層されて、液晶層に接している。
【００８５】
したがって、ＴＦＴ基板側の配向膜を形成する際に、透明層の厚さを調整することにより、カメラ光透過領域における液晶層の厚さｄ１をカメラ光非透過領域における液晶層の厚さｄ２の２倍とすることができる。
【００８６】
本発明の態様４における液晶表示装置１Ｂは、前記表示部部（液晶パネル１０Ｂ）における前記液晶層１４を挟んで対向するＴＦＴ基板１２及びカラーフィルタ基板１６には、配向膜（ＴＦＴ側配向膜１３Ｂ・フィルタ側配向膜１５Ｂ）がそれぞれ形成されており、前記カラーフィルタ基板側の配向膜（フィルタ側配向膜１５Ｂ）は、カメラ光非透過領域Ｓ２では該カラーフィルタ基板１６上に透明層１９を介して積層されていると共に、カメラ光透過領域Ｓ１では該カラーフィルタ基板１６上に直接積層されているとすることができる。
【００８７】
これにより、ＴＦＴ基板側においては、通常通り、ＴＦＴ基板上に平面からなる配向膜が液晶層に接して設けられる。
【００８８】
一方、カラーフィルタ基板側においては、カメラ光透過領域では、通常通り、カラーフィルタ基板上に平面からなるカラーフィルタ基板側の配向膜が液晶層に接するように設けられると共に、カメラ光非透過領域では、配向膜が透明層を介してカラーフィルタ基板に積層されて、液晶層に接するように設けられている。
【００８９】
したがって、カラーフィルタ基板の配向膜を形成する際に、透明層の厚さを調整することにより、カメラ光透過領域における液晶層の厚さｄ１をカメラ光非透過領域における液晶層の厚さｄ２の２倍とすることができる。
【００９０】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１Ａ・１Ｂ    液晶表示装置
２            カメラ配置部
３            カメラ
１０Ａ・１０Ｂ  液晶パネル（表示部）
１１            下偏光板
１２            ＴＦＴ基板
１３Ａ・１３Ｂ  ＴＦＴ側配向膜
１４            液晶層
１４ａ          液晶分子
１５Ａ・１５Ｂ  フィルタ側配向膜
１６            カラーフィルタ基板
１６ａ          ガラス基板
１６ｂ          フィルタ層
１７            上偏光板
１８・１９      透明層
Ｒ１・Ｒ２      リタデーション
Ｓ１            カメラ光透過領域
Ｓ２            カメラ光非透過領域
λ            波長
【図１】
2019184828.tif 000003
【図２】
2019184828.tif 000004
【図３】
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【図４】
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