(57)【要約】【課題】広視野角を有し解像度および感度に優れた画像取込機能を有する液晶パネルを提供する。【解決手段】液晶パネル１の対向基板21の外側面30側にのみ位相補償板38をまとめて配置する。液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４側に位相補償板38を積層させない。アレイ基板２の内側面５上の撮像素子13とアレイ基板２の外側面４に対向して位置する被写体Ｌとの間の距離を小さくできる。アレイ基板２の外側面４側に位相補償板38を積層させることによる撮像素子13の撮像時の解像度および感度の低下を防止できる。【選択図】図１
2007256634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域を有する透光性基板と、
この透光性基板の表示領域にマトリクス状に設けられた複数の画素と、
これら画素の少なくともいずれかに設けられ、前記透光性基板を透過する光の波長および透過量の少なくともいずれかを調整して前記表示領域に任意の画像を表示させる表示手段と、
前記画素の少なくともいずれかに設けられ、前記透光性基板の一主面側に対向して位置する被撮像物を撮像する撮像手段と、
前記透光性基板の他主面側のみに取り付けられ、前記透光性基板を透過する光の位相を調整する位相調整手段と
を具備していることを特徴とした平面撮像表示装置。
【請求項２】
透光性基板の他主面側に配設され、この透光性基板の他主面に面状の光を照射させる面状光源を具備し、
位相調整手段は、前記透光性基板の他主面と前記面状光源との間に位置している
ことを特徴とした請求項１記載の平面撮像表示装置。
【請求項３】
透光性基板の一主面と位相調整手段との間に設けられた光変調層を具備し、
前記位相調整手段は、前記光変調層にて変調される光の位相を調整する
ことを特徴とした請求項１または２記載の平面撮像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画素を有する平面撮像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の平面撮像表示装置としての液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に設けられたアレイ基板と対向基板とが液晶層を介して対向して配設されて構成されており、これらアレイ基板および対向基板の両面に、この液晶表示装置にて表示させる画像を偏光したり、この画像の位相差を調整したりするために偏光板や位相差板が取り付けられている。
【０００３】
また、この種の液晶表示装置としては、画像の取り込みが可能な光電変換素子がアレイ基板上に配置されており、これら光電変換素子のそれぞれにキャパシタが接続されている。そして、これらキャパシタの電荷量を光電変換素子での受光量に応じて変化させた状態で、これらキャパシタの両端部の電圧を検出することによって、液晶表示装置で画像取り込みを可能にしている。
【０００４】
さらに、この種の液晶表示装置としては、この液晶表示装置に設けられている各画素を駆動させる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や駆動回路である表示素子を同じアレイ基板上に多結晶シリコン（ポリシリコン）で形成することが可能となり、光電変換素子もまた多結晶シリコンを形成する工程で、画素内に形成することが可能な構成が知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００５】
したがって、これら画像を取り込むための光電変換素子と表示素子とを組み合わせることによって、撮像および表示が可能な液晶表示装置の製造が可能となり、この液晶表示装置としての視野角の広さが要求されている。
【特許文献１】特開２００１−２９２２７６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した液晶表示装置では、この液晶表示装置の両面に偏光板や位相差板がそれぞれ取り付けられていることから、これら偏光板や位相差板自体の厚みによって、液晶表示装置の光電変換素子による撮像時の解像度や感度が低下してしまうという問題を有している。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、画像表示時の光の位相を調整できつつ撮像時の解像度および感度を向上できる平面撮像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、表示領域を有する透光性基板と、この透光性基板の表示領域にマトリクス状に設けられた複数の画素と、これら画素の少なくともいずれかに設けられ、前記透光性基板を透過する光の波長および透過量の少なくともいずれかを調整して前記表示領域に任意の画像を表示させる表示手段と、前記画素の少なくともいずれかに設けられ、前記透光性基板の一主面側に対向して位置する被撮像物を撮像する撮像手段と、前記透光性基板の他主面側のみに取り付けられ、前記透光性基板を透過する光の位相を調整する位相調整手段とを具備しているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、位相調整手段を透光性基板の他主面側のみに取り付けたことにより、この位相調整手段による位相調整を受けることなく、複数の撮像手段で被撮像物を撮像できるから、複数の表示手段にて表示領域に画像を表示させる際の透光性基板を透過する光の位相を位相調整手段で調整できるとともに、複数の撮像手段にて被撮像物を撮像する際の解像度および感度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の平面撮像表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１１】
図１において、１は平面撮像表示装置としての液晶パネル１である。この液晶パネル１は、広視野角を有する透過型の液晶表示素子であるとともに、画像取り込み機能を有する液晶撮像素子である液晶撮像表示装置である。また、この液晶パネル１は、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment:マルチドメイン型垂直配向）方式と呼ばれる広視野角モードを用いた垂直配向型の液晶モードを有する表示装置である。
【００１２】
そして、この液晶パネル１は、画素アレイ部としての略矩形平板状のアレイ基板２を備えている。このアレイ基板２は、略透明な矩形平板状のガラス基板３を有している。このガラス基板３は、例えば０．１ｍｍの厚さ寸法を有しており、透光性を有するとともに電気的な絶縁性を有する透明基板としての透光性基板である。そして、このガラス基板３の外側に位置する一主面に平坦な外側面４が形成されており、このガラス基板の内側に位置する他主面に平坦な内側面５が形成されている。
【００１３】
さらに、このガラス基板３の内側面５上の中央部には、このガラス基板３の外側面４側に向けて所定の画像を表示させる表示領域としての有効画素領域６が設けられている。この有効画素領域６には、複数の画素７がマトリクス状に設けられて配置されている。これら複数の画素７のそれぞれは、ガラス基板３の縦方向に沿った長尺状である平面視細長矩形状に形成されている。さらに、これら複数の画素７のそれぞれには、液晶駆動用の画素電極11、表示素子12および撮像素子13のそれぞれが１画素構成素子として１つずつ配置されている。
【００１４】
具体的に、このガラス基板３の内側面５上には、第１の配線としてのゲート線である複数の図示しない走査線が、このガラス基板３の幅方向に沿って配設されている。これら走査線は、ガラス基板３の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。さらに、このガラス基板３の内側面５上には、第２の配線としてのシグナル線である複数の図示しない信号線が、このガラス基板３の縦方向に沿って配設されている。これら信号線は、ガラス基板３の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。
【００１５】
よって、これら走査線および信号線は、ガラス基板３の内側面５上に直交して交差して格子状に列設されて配線されている。そして、これら走査線および信号線にて囲まれた矩形状の各領域に画素７がそれぞれ設けられている。さらに、これら走査線および信号線の各交点に対応して、画素電極11、表示素子12および撮像素子13のそれぞれが各画素７毎に設けられている。
【００１６】
そして、これら各画素７の画素電極11は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）にて構成された透過画素電極で、複数の走査線および信号線にて仕切られた矩形状の領域内に設けられている。さらに、この画素電極11は、ガラス基板３の内側面５上に積層されている。そして、この画素電極11の一側に隣接したガラス基板３の内側面５上には、撮像手段としての撮像素子13が積層されている。この撮像素子13は、例えばフォトダイオードなどの駆動素子としての光電変換素子であって、多結晶シリコンとしてのポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）にて構成された半導体層を有する撮像回路である。そして、これら撮像素子13は、ガラス基板３の外側面４側に対向して位置する被撮像物としての被写体Ｌの各画素７の配置位置に対応した所定範囲を撮像する。
【００１７】
さらに、この撮像素子13には、図示しないキャパシタが電気的に接続されており、これら撮像素子13は、ガラス基板３の内側面５上に積層されている撮像処理手段としての図示しない撮像処理回路に電気的に接続されて制御されている。そして、これら撮像素子13は、これら撮像素子13が設けられている同一画素７内へと入射される光の受光量に応じてキャパシタの電荷量を変化させる。そして、このキャパシタの両端部の電圧を撮像処理回路にて検出して処理することによって、これら撮像素子13に対向する被写体Ｌのうちの所定領域が撮像される。
【００１８】
また、これら撮像素子13の一側に隣接したガラス基板３の内側面５上に表示手段としての表示素子12が積層されている。これら表示素子12は、撮像素子13を介して画像電極11に電気的に接続されており、これら画素電極11が設けられている同一画素７内に、これら画素７に対応して設けられている。さらに、これら表示素子12は、同一画素７内の画素電極11を駆動させて液晶パネル１の有効画像領域６のアレイ基板２の外側面４側に向けて所定の画像を表示させる際に、これら表示素子12が設けられている画素７内の画素電極11の電位を変化させて、この画素電極11に対向する液晶素子35の傾きを制御して、これら表示素子12が設けられている画素７内を透過する光の透過率を調整させるスイッチング素子である。
【００１９】
すなわち、これら表示素子12は、これら表示素子12が設けられている画素７内を透過してアレイ基板２の外側面４側に向けて出射される光を調整させて、このアレイ基板２の有効画素領域６に所定の画像を表示させる。言い換えると、これら表示素子12は、アレイ基板２のガラス基板３を透過する光の波長および透過量の少なくともいずれかを調整させて、このアレイ基板２の外側面４側に向けて所定の画像を表示させるものである。さらに、これら表示素子12は、撮像素子13と同様に、ポリシリコンにて構成された半導体層を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子にて構成されている。さらに、これら表示素子12は、各画素７内の撮像素子13に対応して設けられている。
【００２０】
そして、これら画素電極11、表示素子12および撮像素子13を覆って配向膜14が積層されている。この配向膜14は、ガラス基板３の内側面５上に積層されて設けられており、ポリイミドの配向処理にて形成された垂直配向用ポリイミド膜である。この配向膜14は、ガラス基板３の内側面５上に設けられている画素電極11、表示素子12および撮像素子13のそれぞれを覆って設けられている。
【００２１】
一方、アレイ基板２に対向してコモン基板としての矩形平板状の対向基板21が配設されている。この対向基板21は、略透明な矩形平板状のガラス基板22を備えている。このガラス基板22は、透光性を有するとともに電気的な絶縁性を有する透明な透明基板としての透光性基板である。そして、このガラス基板22のアレイ基板２に対向した側である内側に位置する一主面である内側面23には、着色層としてのカラーフィルタ層24が設けられている。
【００２２】
ここで、このカラーフィルタ層24は、光の三原色に対応した緑色フィルタ層25と青色フィルタ層26と赤色フィルタ層27とを備えている。そして、これら緑色フィルタ層25、青色フィルタ層26および赤色フィルタ層27は、ガラス基板22をアレイ基板２のガラス基板３に対向させた状態で、このガラス基板３上の各画素７内の画素電極11に対応して設けられており、これら各画素７の横方向および縦方向の少なくともいずれかの方向に向けて交互に並べられて設けられている。
【００２３】
さらに、これら緑色フィルタ層25、青色フィルタ層26および赤色フィルタ層27にて構成されたカラーフィルタ層24上には、ＩＴＯにて構成された略透明な共通電極としての対向電極28が積層されている。この対向電極28は、ガラス基板22の内側面23上の全面に均一に積層されて、このガラス基板22上のカラーフィルタ層24を覆っている。さらに、この対向電極28上には、ガラス基板22をアレイ基板２のガラス基板３に対向させた状態で、このガラス基板３上の各画素７内の画素電極11の幅方向である長手方向の中心部に対向する位置に、配向制御用の突起29が設けられている。これら突起29は、対向電極28の外側に位置する表面上より画素電極11側に向けて突出した側面視凸状に形成されている。
【００２４】
そして、これら突起29および対向電極28上に配向膜31が積層されている。この配向膜31は、ガラス基板22の内側面23上に積層されて設けられており、ポリイミドの配向処理にて形成されたポリイミド膜である。この配向膜31は、ガラス基板22の内側面23上に設けられている突起29およびカラーフィルタ層24のそれぞれを覆って設けられている。さらに、この配向膜31とアレイ基板２の配向膜14とは、これら配向膜14,31間が基板間隙材としてのスペーサ32を介して、これら配向膜14,31の間に所定の間隙としての液晶封止領域Ｃが形成されるように、これらアレイ基板２と対向基板21とが図示しないシール材にて貼り合わされている。そして、この液晶封止領域Ｃには、液晶組成物としての液晶材料33が注入されて充填されて封止されて光変調層としての液晶層34が形成されている。この液晶層34は、アレイ基板２の配向膜14と対向基板21の配向膜31との間に挟持されて保持されている。
【００２５】
ここで、この液晶層34を構成する液晶材料33中には、ツイストネマティック（ＴＮ）液晶より広いコントラスト視野角を有する広視野角液晶である液晶素子35が含まれている。この液晶素子35は、マルチドメイン型垂直配向（ＭＶＡ）液晶素子である。
【００２６】
さらに、この液晶パネル１の対向基板21のガラス基板22の外側に位置する他主面としての外側面30全面には、矩形平板状の第１の位相差板36が積層されて貼り付けられている。この第１の位相差板36は、負の一軸位相差板（Ｃ−plate）である。そして、この第１の位相差板36の外側面全面には、矩形平板状の第２の位相差板37が積層されて貼り付けられている。この第２の位相差板37は、正の一軸位相差板（Ａ−plate）である。
【００２７】
そして、これら第１の位相差板36と第２の位相差板37とによって位相差調整手段としての位相補償板38が構成されている。この位相補償板38は、液晶パネル１の有効画素領域６にアレイ基板２の外側面４側に向けて表示される画像を構成する光の位相差を調整して、この画像の視野角を広くさせて液晶パネル１を広視野角にさせる位相調整手段である。
【００２８】
すなわち、この位相補償板38は、対向基板21側から入射して液晶層34を透過する透過光と、アレイ基板２側から入射して液晶層34にて反射される反射光との位相差を調整して、有効画素領域６にアレイ基板２の外側面４側に向けて表示される画像の視野角を広くさせる位相補償素子である。言い換えると、この位相補償板38は、液晶層34の液晶素子35にて変調される光の位相を調整する。具体的に、この位相補償板38は、液晶パネル１の有効画素領域６に所定の画像を表示させた際に、この液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４側に向けて出射される光の位相を調整する。
【００２９】
すなわち、この位相補償板38は、アレイ基板２の外側面４全面から出射される光の位相差を調整して、このアレイ基板２の外側面４側に向けて表示される画像の視野角を広くさせる。さらに、この位相補償板38は、液晶パネル１の視野角を補償する位相制御フィルムであって、この液晶パネル１の被写体Ｌを近接させる側であるアレイ基板２の外側面４側に積層されておらず、このアレイ基板２の外側面４の反対側に位置する対向基板21の外側面30のみにまとめて配置されている。言い換えると、この位相補償板38は、対向基板21の外側面30側にすべてが積層されて貼り付けられている。
【００３０】
さらに、この位相補償板38の第２の位相差板37の外側に位置する外側面全面と、アレイ基板２のガラス基板３の外側面４全面とのそれぞれには、偏光子としての矩形平板状の偏光板41,42がそれぞれ積層されて貼り付けられている。これら偏光板41,42は、例えば０．１ｍｍの厚さ寸法を有している。さらに、対向基板21の外側面30に積層されている偏光板42の外側に位置する外側面には、この偏光板42の外側面全体に面状の光を入射させる面状光源装置としてのバックライトユニット43の一主面である内側面44を水平に対向させた状態で配設されている。
【００３１】
よって、このバックライトユニット43と対向基板21との間に位相補償板38が配設けられている。さらに、このバックライトユニット43は、アレイ基板２の内側面５側に対向して配設されており、このバックライトユニット43の内側面44から面状の光を出射させて、この面状の光を偏光板42の外側面に入射させる。すなわち、このバッライトユニット43は、読み取り用であるとともに表示用の光源である。
【００３２】
次に、上記第１の実施の形態の平面撮像表示装置の作用を説明する。
【００３３】
まず、液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４に対向して位置する被写体Ｌを撮像する撮像モードの場合には、この液晶パネル１のアレイ基板２上の各画素７うち、緑色フィルタ層25が積層されている画素７のみを駆動させて、この液晶パネル１の有効画素領域６にガラス基板３の外側面４側に向けて第１色としての緑色（Green:Ｇ）を表示させる。
【００３４】
この状態で、この液晶パネル１のアレイ基板２上に設けられている各画素７内の撮像素子13にて、これら撮像素子13が設けられている同一画素７内へと入射される光の受光量に応じてキャパシタの電荷量を変化させる。そして、これらキャパシタの両端部の電圧を撮像処理回路にて検出して処理して被写体ＬをＮ回撮像する。このとき、Ｎは２以上の整数とする。
【００３５】
次いで、この液晶パネル１の各画素７の駆動を停止させてから、この液晶パネル１のアレイ基板２上の各画素７うち、青色フィルタ層26が積層されている画素７のみを駆動させて、この液晶パネル１の有効画素領域６にガラス基板３の外側面４側に向けて第２色としての青色（Blue:Ｂ）を表示させる。
【００３６】
この状態で、この液晶パネル１のアレイ基板２上に設けられている各画素７内の撮像素子13にて同様に被写体ＬをＮ回撮像する。このときもまた、Ｎを２以上の整数とする。
【００３７】
さらに、この液晶パネル１の各画素７の駆動を停止させてから、この液晶パネル１のアレイ基板２上の各画素７うち、赤色フィルタ層27が積層されている画素７のみを駆動させて、この液晶パネル１の有効画素領域６にガラス基板３の外側面４側に向けて第３色としての赤色（Red:Ｒ）を表示させる。
【００３８】
この状態で、この液晶パネル１のアレイ基板２上に設けられている各画素７内の撮像素子13にて同様に被写体ＬをＮ回撮像する。このときもまた、Ｎを２以上の整数とする。
【００３９】
そして、これら緑色、青色および赤色を表示させた状態での各撮像素子13による撮像結果に基づいて、アレイ基板２上の撮像処理回路にて最終的な画像データを生成させる。したがって、液晶層34の電気光学的なスイッチングを用いた撮像素子13およびキャパシタの駆動によって、アレイ基板２の外側面４側に対向して位置する被写体Ｌが撮像される。
【００４０】
また、液晶パネル１の有効画素領域６にアレイ基板２の外側面４側に向けて画像を表示させる表示モードの場合には、液晶層34の電気光学的なスイッチング、すなわちアレイ基板２の有効画素領域６の各画素７内に設けられている表示素子12にて画素電極11と対向電極28との間の電位差を変化させる。
【００４１】
そして、これら画素電極11と対向電極28との間の電位差の変化にて、これら画素電極11と対向電極28との間に挟持されている液晶層34の液晶素子35を駆動させて、これら液晶素子35の傾きを調整して、バックライトユニット43から照射されて各画素７内を透過する光の量を調整することによって、アレイ基板２の有効画素領域６にアレイ基板２の外側面４側に向けて所定の画像を表示させる。
【００４２】
ここで、液晶パネル１の撮像モードにおいて、撮像素子13が設けられているアレイ基板２の液晶層34に接していない外側面４側に被写体Ｌを密着させることが好ましい。すなわち、アレイ基板２の液晶層34に接する側の内側面５に形成されている撮像素子13と被写体Ｌとの距離Ａが近いほど、これら撮像素子13に被写体Ｌがより近接するので、これら撮像素子13の撮像時の解像度および感度が増加する。このことから、アレイ基板２を構成するガラス基板３の厚さを薄くすることによって、撮像素子13に被写体Ｌをより近接できるから、このガラス基板３の厚さをできるだけ薄くすることが好ましい。
【００４３】
一方、液晶パネル１を撮像時の緑色、青色および赤色の光源であるＲＧＢ光源として動作させる場合や、この液晶パネル１を表示装置として動作させることを目的として、この液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４および対向基板21の外側面30のそれぞれに偏光板41,42が貼り付けられている。したがって、撮像素子13と被写体Ｌとの距離Ａをより短くして、これら撮像素子13に被写体Ｌをより近接させるためには、アレイ基板２の外側面４に貼り付けられている偏光板41の厚さも、ガラス基板３と同様にできる限り薄くすることが好ましい。
【００４４】
さらに、液晶パネル１の画像表示時の広視野角を実現させるために、この液晶パネル１の対向基板21のガラス基板22と偏光板42との間に位相補償板38を配置させている。ここで、一般的な広視野角を有する液晶素子35を用いた従来の液晶パネル１では、この液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４および対向基板21の外側面30と偏光板41,42との間のそれぞれに位相補償板38が配置されている。この場合、アレイ基板２側に配置されている位相補償板38によって、液晶パネル１の撮像素子13と被写体Ｌとの間に位相補償板38が介在するので、これら撮像素子13と被写体Ｌとの間の実効的な距離Ａが大きくなり、これら撮像素子13による撮像時の解像度および感度が低下してしまう。
【００４５】
すなわち、画像取り込み機能を有する液晶パネル１として、一般的に実用化されている広視野角の従来の液晶素子35を用いた表示モードを採用した場合には、液晶パネル１の撮像素子13と被写体Ｌとの間に、アレイ基板２の外側面４に積層されている偏光板41や位相補償板38がそれぞれ介在するので、これら偏光板41や位相補償板38それぞれの厚みによって、この液晶パネル１の各撮像素子13の撮像時による解像度および感度が低下してしまう。
【００４６】
そこで、上述した第１の実施の形態のように、液晶パネル１の対向基板21の外側面30側のみに位相補償板38をまとめて配置させて、この液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４側に位相補償板38を積層させない構成とした。この結果、このアレイ基板２の内側面５に設けられている撮像素子13と、このアレイ基板２の外側面４に対向して位置する被写体Ｌとの間の距離Ａが大きくなることを抑制できる。したがって、これら撮像素子13と被写体Ｌとの間の距離Ａを小さくでき、これら撮像素子13に被写体Ｌをより近接できる。
【００４７】
このため、位相補償板38を介することなく、アレイ基板２の外側面４側に対向して位置する被写体Ｌを撮像素子13で撮像できるので、この位相補償板38によるアレイ基板２の外側面４へと入射される光の位相差調整を受けることなく、このアレイ基板２の内側面５に設けられている複数の撮像素子13で被写体Ｌを撮像できる。よって、アレイ基板２の外側面４側に位相補償板38を積層させることによる、撮像素子13の撮像時の解像度および感度の低下を防止できるから、これら撮像素子13の撮像時の解像度および感度を向上できる。
【００４８】
したがって、アレイ基板２の内側面５に設けられている表示素子12にて有効画素領域６に画像を表示させる際のアレイ基板２の外側面４側に向けて出射する光の位相を位相補償板38にて調整して画像の視野角を広くできると同時に、このアレイ基板２の内側面５に設けられている複数の撮像素子13にて被写体Ｌを撮像する際の解像度および感度を向上できる。
【００４９】
よって、図７に示すように、液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４に位相補償板38を積層させた第１の比較例に比べ、図２に示すように、各撮像素子13によって解像度が良好な画像を取り込むことができる。また、これら撮像素子13を有する液晶パネル１の視野角特性のコントラスト曲線（ＣＲ視角）を調べたところ、図８に示すＴＮ型の液晶素子35を用いた第１の比較例の液晶パネル１のコントラスト曲線に比べ、図３に示すように、広い視野角を示すことを確認できる。したがって、表示装置としての視野角の広さに加え、画像取り込み装置として解像度および感度に優れた画像取り込み機能を有する液晶パネル１にできる。
【００５０】
また、液晶パネル１の対向基板21の外側面30側のみに位相補償板38をまとめて配置したことにより、この液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４側に位相補償板38が積層されなくなるので、このアレイ基板２の内側面５に設けられている撮像素子13で、このアレイ基板２の外側面４に対向して位置する被写体Ｌを撮像する際に、この被写体Ｌにて反射されて画素電極11へと入射される光の位相補償板38による位相差調整を無くすことができる。したがって、これら画素電極11へ入射する光を光電変換して被写体Ｌを撮像する撮像素子13の解像度および感度を向上できる。
【００５１】
さらに、図４ないし図６に示す第２の実施の形態のように、液晶パネル１の対向基板21の外側面30側に、例えばＷＶＦ（富士写真フィルム株式会社製）を位相補償板38として積層させ、この位相補償板38上に偏光板42を積層させた構成とすることもできる。この場合、液晶パネル１のアレイ基板２の内側面５側と対向基板21の内側面23側とのそれぞれに積層されている配向膜14,31は、これら配向膜14,31の外側に位置する表面が所定の方向にラビング処理された配向制御膜である。
【００５２】
この結果、図９に示すように、液晶パネル１のアレイ基板２の外側面４に位相補償板38を積層させた第２の比較例に比べ、図５に示すように、各撮像素子13によって解像度が良好な画像を取り込むことができた。また、これら撮像素子13を有する液晶パネル１の視野角特性のコントラスト曲線を調べたところ、図１０に示すＴＮ型の液晶素子35を用いた第２の比較例の液晶パネル１のコントラスト曲線に比べ、図６に示すように、広い視野角を示すことを確認できた。したがって、表示装置としての視野角の広さに加え、画像取り込み装置として解像度および感度に優れた画像取り込み機能を有する液晶パネル１にできる。
【００５３】
なお、上記各実施の形態では、液晶パネル１の液晶層34中の液晶素子35を、マルチドメイン型垂直配向液晶素子としたが、ツイストネマティック型液晶素子に位相補償板を付加したＴＮ＋ＷＶＦ型液晶素子やホモジノアス型配向液晶素子などの、その他の広いコントラスト視野角を有する広視野角液晶素子であっても対応させて用いることができる。
【００５４】
すなわち、液晶パネル１の広視野角液晶モードとしては、ＴＮ＋ＷＶＦモード、ＭＶＡモード、ホモジニアスモードあるいはＯＣＢ（Optical Compensated Birefringence:）モードなどの液晶駆動方式を用いることが好ましいが、液晶パネル１の撮像素子13で撮像する側とは反対側に位相補償板38をまとめて配置できる広視野角液晶モードであれば対応して用いることができる。
【００５５】
さらに、この広視野角液晶モードの液晶パネル１に使用される位相補償板38としては、ゼオノア（登録商標）、変性ポリカーボネート、トリアセチルロース（ＴＡＣ）などの延伸フィルムや、液晶性ポリマの塗布膜などにて構成される負の一軸位相差板（Ｃ−plate）あるいは正の一軸位相差板（Ａ−plate）などを用いることもできる。
【００５６】
また、液晶パネル１のアレイ基板２上の各画素７内に表示素子12と撮像素子13とを別個に形成したが、これら表示素子12および撮像素子13を一体的な１つの半導体素子として形成して各画素７内に設けても対応させて用いることができる。このとき、これら撮像素子13を、各画素７内のそれぞれに設けずに、これら各画素７の所定間隔おきにのみ撮像素子13を設けることもできる。
【００５７】
さらに、液晶パネル１の各画素７内の画素電極11を、薄膜トランジスタにて構成された表示素子12で駆動させて画像を表示させる構成としたが、例えば薄膜ダイオードなどのスイッチング素子であっても対応させて用いることができる。また、光変調層を液晶層34とした液晶パネル１の他に、例えばエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置などの平面撮像表示装置であっても、対応させて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の平面撮像表示装置の第１の実施の形態の一部を示す説明断面図である。
【図２】同上平面撮像表示装置にて撮像した画像の解像度を示す平面図である。
【図３】同上平面撮像表示装置のＣＲ視野角を示すグラフである。
【図４】本発明の平面撮像表示装置の第２の実施の形態の一部を示す説明断面図である。
【図５】同上平面撮像表示装置にて撮像した画像の解像度を示す平面図である。
【図６】同上平面撮像表示装置のＣＲ視野角を示すグラフである。
【図７】第１の比較例の平面撮像表示装置にて撮像した画像の解像度を示す平面図である。
【図８】同上平面撮像表示装置のＣＲ視野角を示すグラフである。
【図９】第２の比較例の平面撮像表示装置にて撮像した画像の解像度を示す平面図である。
【図１０】同上平面撮像表示装置のＣＲ視野角を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１    平面撮像表示装置としての液晶パネル
３    透光性基板としてのガラス基板
６    表示領域としての有効画素領域
７    画素
12    表示手段としての表示素子
13    撮像手段としての撮像素子
34    光変調層としての液晶層
38    位相調整手段としての位相補償板
43    面状光源としてのバックライトユニット
Ｌ    被撮像物としての被写体
【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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