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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022157328
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20221006BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20221006BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20221006BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20221006BHJP
H05B 33/14 20060101ALI20221006BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20221006BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20221006BHJP
G02F 1/1368 20060101ALI20221006BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
G09F9/30 349Z
H01L27/32
H05B33/02
H05B33/14 A
H05B33/14 Z
G02B5/00 B
G02F1/1333
G02F1/1368
G09F9/30 338
G09F9/00 366A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021061481
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松永 和己
【テーマコード（参考）】
2H042
2H189
2H192
3K107
5C094
5G435
【Ｆターム（参考）】
2H042AA03
2H042AA10
2H042AA15
2H042AA26
2H189AA13
2H189AA21
2H189HA16
2H189JA05
2H189JA07
2H189JA10
2H189LA01
2H189LA03
2H189LA05
2H189LA06
2H189LA14
2H189LA27
2H189LA31
2H192AA24
2H192BA13
2H192GB04
2H192GB14
2H192GB23
2H192GD12
2H192JA06
2H192JA13
3K107AA01
3K107AA05
3K107BB01
3K107CC41
3K107EE21
3K107EE29
3K107EE68
5C094AA09
5C094AA60
5C094BA27
5C094BA43
5C094CA19
5C094DA20
5C094ED01
5C094ED15
5C094FA02
5G435AA08
5G435BB05
5G435BB12
5G435CC09
5G435DD10
5G435FF08
5G435FF13
5G435GG01
(57)【要約】
【課題】ＳＮ比の低下を抑制する表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、表示パネルと、表示パネルの法線方向からみて、表示パネルの表示領域の内側にある、光を受光する複数の受光素子と、受光素子と重畳して設けられる導光部と、を備える。導光部は、受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、導光路よりも光の吸収率が高い遮光部を含む。導光路は、表示パネルの法線方向に対して、所定の第１方向に傾斜している。
【選択図】図１０
【解決手段】表示装置は、表示パネルと、表示パネルの法線方向からみて、表示パネルの表示領域の内側にある、光を受光する複数の受光素子と、受光素子と重畳して設けられる導光部と、を備える。導光部は、受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、導光路よりも光の吸収率が高い遮光部を含む。導光路は、表示パネルの法線方向に対して、所定の第１方向に傾斜している。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルと、
前記表示パネルの法線方向からみて、前記表示パネルの表示領域の内側にある、光を受光する複数の受光素子と、
前記受光素子と重畳して設けられる導光部と、を備え、
前記導光部は、前記受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、前記導光路よりも前記光の吸収率が高い遮光部を含み、
前記導光路は、前記表示パネルの法線方向に対して、所定の第１方向に傾斜している、
表示装置。
前記表示パネルの法線方向からみて、前記表示パネルの表示領域の内側にある、光を受光する複数の受光素子と、
前記受光素子と重畳して設けられる導光部と、を備え、
前記導光部は、前記受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、前記導光路よりも前記光の吸収率が高い遮光部を含み、
前記導光路は、前記表示パネルの法線方向に対して、所定の第１方向に傾斜している、
表示装置。
【請求項2】
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口とはずれている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記表示パネルの法線方向からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子と重畳しており、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口は、前記第１開口と非重畳である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項4】
前記表示パネルの法線方向に直交する平面において、前記導光路の形状は楕円であり、前記楕円の長軸が延びる方向に、当該導光路の前記第２開口が前記第１開口よりもずれている、請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項5】
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口とはずれており、
前記表示パネルの法線方向からみて、前記受光素子と重畳する検出領域と、
被検出体からの反射光を前記受光素子へ検出させるために、前記表示パネルの表示領域の一部の発光領域を発光させ、
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記発光領域の面積重心が前記検出領域の面積重心に対してずれる方向は、前記第２開口が前記第１開口に対してずれる方向である、請求項１に記載の表示装置。
前記表示パネルの法線方向からみて、前記受光素子と重畳する検出領域と、
被検出体からの反射光を前記受光素子へ検出させるために、前記表示パネルの表示領域の一部の発光領域を発光させ、
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記発光領域の面積重心が前記検出領域の面積重心に対してずれる方向は、前記第２開口が前記第１開口に対してずれる方向である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項6】
前記導光部は、前記第２開口を覆うレンズを備える請求項２から５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項7】
前記表示パネルの法線方向からみて、前記受光素子と重畳する検出領域と、
被検出体からの反射光を前記受光素子へ検出させるために、前記表示パネルの表示領域の一部の発光領域を発光させ、
前記発光領域の面積重心が前記検出領域の面積重心に対してずれる方向は、前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記第１方向である、請求項１に記載の表示装置。
被検出体からの反射光を前記受光素子へ検出させるために、前記表示パネルの表示領域の一部の発光領域を発光させ、
前記発光領域の面積重心が前記検出領域の面積重心に対してずれる方向は、前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記第１方向である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項8】
前記受光素子を複数有する光学センサを有し、前記光学センサは、前記表示パネルの視認側とは反対側にあり、かつ前記表示パネルの表示領域と重ね合わされる、請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項9】
前記受光素子及び前記導光部は、前記表示パネルの内部に設けられる、請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項10】
前記表示パネルは、アレイ基板と、前記表示パネルの法線方向において前記アレイ基板に対向する対向基板とを備え、
前記複数の受光素子は、前記アレイ基板に設けられ、
前記導光部は、前記対向基板に設けられる、請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
前記複数の受光素子は、前記アレイ基板に設けられ、
前記導光部は、前記対向基板に設けられる、請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項11】
前記表示パネルの主視角は、前記表示パネルの法線方向に対してずれており、
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口とはずれており、
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記表示パネルの主視角が前記表示パネルの法線方向に対してずれる方向は、前記第１開口が前記第２開口に対してずれる方向である、請求項１に記載の表示装置。
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記受光素子に最も近い前記導光路の第１開口は、前記受光素子に最も遠い当該導光路の第２開口とはずれており、
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記表示パネルの主視角が前記表示パネルの法線方向に対してずれる方向は、前記第１開口が前記第２開口に対してずれる方向である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項12】
前記表示パネルの主視角は、前記表示パネルの法線方向に対してずれており、
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記表示パネルの主視角が前記表示パネルの法線方向に対してずれる方向は、前記第１方向の逆方向である、請求項１に記載の表示装置。
前記表示パネルの法線方向を視認側からみて、前記表示パネルの主視角が前記表示パネルの法線方向に対してずれる方向は、前記第１方向の逆方向である、請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、個人認証等に用いられるセンサとして、光学式のセンサが知られている（例えば、特許文献１）。光学式のセンサは、受光した光量に応じて出力される信号が変化する受光素子を有する。特許文献１に記載されているセンサは、フォトダイオード等の受光素子が基板上に複数配列されている。
【0003】
また、車載用の表示装置であって、助手席からの視認を可能とし、運転席からの視認を制限するように視野角を制御する視野角制御装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１８／００１２０６９号明細書
【特許文献2】特開２００６－１９５３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載された光学式の検出装置は、表示パネルの光の反射光を受光素子に導く必要がある。光学式の検出装置において、外光や迷光を抑制し、表示パネルの光の反射光を受光素子に光を導くためには、改善の余地がある。
【0006】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、ＳＮ比の低下を抑制する表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
本開示の一態様の検出装置は、表示パネルと、前記表示パネルの法線方向からみて、前記表示パネルの表示領域の内側にある、光を受光する複数の受光素子と、前記受光素子と重畳して設けられる導光部と、を備え、前記導光部は、前記受光素子に少なくとも一部が重畳する導光路、及び、前記導光路よりも前記光の吸収率が高い遮光部を含み、前記導光路は、前記表示パネルの法線方向に対して、所定の第１方向に傾斜している。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
発明を実施するための形態（実施形態１）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態１に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。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、各部の幅、厚さ、形状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、本開示の解釈を限定するものではない。また、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、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0010】
本実施形態において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【0011】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る表示装置の断面を模式的に示す断面図である。図１に示すように、表示装置１は、光学センサ５と、表示パネル６と、透光性のカバー部材ＣＢとを有する。表示パネル６には、偏光板ＰＬが重ね合わされている。
図１は、実施形態１に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る表示装置の断面を模式的に示す断面図である。図１に示すように、表示装置１は、光学センサ５と、表示パネル６と、透光性のカバー部材ＣＢとを有する。表示パネル６には、偏光板ＰＬが重ね合わされている。
【0012】
図２に示すように、光学センサ５は、表示パネル６の視認側とは反対側にあり、表示パネル６の表示領域ＤＡに重ね合わされており、表示領域ＤＡの周辺にある額縁領域ＢＥには光学センサ５が重なっていない。これにより、光学センサ５は、表示パネル６から照射された光Ｌ１を利用して、被検出体Ｆｇに関する情報を検出することができる。
【0013】
図２に示すように、光学センサ５は、基板２１と、受光素子３と、導光部５０とを備える。受光素子３は、被検出体Ｆｇからの光Ｌ２を検出する。具体的には、表示パネル６の光Ｌ１が被検出体Ｆｇに到達すると、光Ｌ１が被検出体Ｆｇを透過又は反射して、光Ｌ２となり、光Ｌ２がカバー部材ＣＢ、偏光板ＰＬ、表示パネル６を透過する。光Ｌ２は、導光部５０に入射する。光Ｌ２は、導光部５０を通って受光素子３に入射する。これにより、光学センサ５は、光Ｌを検出することができる。被検出体Ｆｇは、例えば指、手のひら、手首等である。例えば、光学センサ５は、光Ｌ２に基づいて、被検出体Ｆｇの指紋等の情報を検出することができる。また、光学センサ５は、例えば血管の形、脈拍、脈波等、種々の情報（生体情報）を検出してもよい。
【0014】
導光部５０は、光学フィルターであって、被検出体Ｆｇ等の被検出体で反射された光Ｌ２のうち、第３方向Ｄｚに対して所定方向に傾斜した方向に進行する成分をフォトダイオード３０に向けて透過させ、他の方向に進行する成分を減衰させる光学素子である。導光部５０は、コリメートアパーチャ、あるいは、コリメータとも呼ばれる。導光部５０は、受光素子３の被検出体Ｆｇ側に設けられ、受光素子３に対向している。導光部５０は、複数の導光路５１と、複数の導光路５１の周囲に設けられた遮光部５５と、を有する。
【0015】
実施形態１の表示パネル６は、例えば、有機ＥＬディスプレイパネル（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。表示パネル６は、例えば、無機ＥＬディスプレイ（マイクロＬＥＤ、ミニＬＥＤ）であってもよい。或いは、表示パネル６は、表示素子として液晶素子を用いた液晶表示パネル（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）であってもよい。
【0016】
図３は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す平面図である。図３に示すように、光学センサ５は、受光素子アレイ基板２（基板２１）と、受光素子３と、走査線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１０２と、電源回路１０３と、を有する。
【0017】
基板２１には、配線基板５１０を介して制御基板５０１が電気的に接続される。配線基板５１０は、例えば、フレキシブルプリント基板やリジット基板である。配線基板５１０には、検出回路４８が設けられている。制御基板５０１には、制御回路１０２及び電源回路１０３が設けられている。制御回路１０２は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）である。制御回路１０２は、センサ部１０、走査線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に制御信号を供給して、センサ部１０の検出動作を制御する。電源回路１０３は、電源電位ＳＶＳや基準電位ＶＲ１（図５参照）等の電圧信号をセンサ部１０、走査線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に供給する。なお、本実施形態１においては、検出回路４８が配線基板５１０に配置される場合を例示したがこれに限られない。検出回路４８は、基板２１の上に配置されても良い。
【0018】
基板２１は、検出領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。検出領域ＡＡは、センサ部１０が有する複数の受光素子３が設けられる領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外側の領域であり、受光素子３が設けられない領域である。すなわち、周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と基板２１の外縁部との間の領域である。
【0019】
センサ部１０の複数の受光素子３は、それぞれ、センサ素子としてフォトダイオード３０を有する光センサである。フォトダイオード３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、フォトダイオード３０は、ＰＩＮ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｎｅｇａｔｉｖｅ）フォトダイオードや有機半導体を用いたＯＰＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。受光素子３は、検出領域ＡＡにマトリクス状に配列される。複数の受光素子３が有するフォトダイオード３０は、走査線駆動回路１５から供給されるゲート駆動信号に従って検出を行う。複数のフォトダイオード３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線選択回路１６に出力する。表示装置１は、複数のフォトダイオード３０からの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体Ｆｇに関する情報を検出する。
【0020】
走査線駆動回路１５及び信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡに設けられる。具体的には、走査線駆動回路１５は、周辺領域ＧＡのうち第２方向Ｄｙに沿って延在する領域に設けられる。信号線選択回路１６は、周辺領域ＧＡのうち第１方向Ｄｘに沿って延在する領域に設けられ、センサ部１０と検出回路４８との間に設けられる。
【0021】
なお、第１方向Ｄｘは、基板２１と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。また、第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、基板２１の法線方向である。
【0022】
図４は、実施形態１に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、表示装置１は、さらに検出制御回路１１と検出部４０と、を有する。検出制御回路１１の機能の一部又は全部は、制御回路１０２に含まれる。また、検出部４０のうち、検出回路４８以外の機能の一部又は全部は、制御回路１０２に含まれる。
【0023】
検出制御回路１１は、走査線駆動回路１５、信号線選択回路１６及び検出部４０にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御回路１１は、スタート信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ等の各種制御信号を走査線駆動回路１５に供給する。また、検出制御回路１１は、選択信号ＡＳＷ等の各種制御信号を信号線選択回路１６に供給する。
【0024】
走査線駆動回路１５は、各種制御信号に基づいて複数の走査線ＧＬＳ（図５参照）を駆動する回路である。走査線駆動回路１５は、複数の走査線ＧＬＳを順次又は同時に選択し、選択された走査線ＧＬＳにゲート駆動信号ＶＧＬを供給する。これにより、走査線駆動回路１５は、走査線ＧＬＳに接続された複数のフォトダイオード３０を選択する。
【0025】
信号線選択回路１６は、複数の出力信号線ＳＬＳ（図５参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路１６は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路１６は、検出制御回路１１から供給される選択信号ＡＳＷに基づいて、選択された出力信号線ＳＬＳと検出回路４８とを接続する。これにより、信号線選択回路１６は、フォトダイオード３０の検出信号Ｖｄｅｔを検出部４０に出力する。
【0026】
検出部４０は、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、記憶回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、を備える。検出タイミング制御回路４７は、検出制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、検出回路４８と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、が同期して動作するように制御する。
【0027】
検出回路４８は、例えばアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ、Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）である。検出回路４８は、少なくとも検出信号増幅回路４２及びＡ／Ｄ変換回路４３の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅回路４２は、検出信号Ｖｄｅｔを増幅する回路であり、例えば、積分回路である。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【0028】
信号処理回路４４は、検出回路４８の出力信号に基づいて、センサ部１０に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、被検出体Ｆｇが検出面（カバー部材ＣＢ）に接触又は近接した場合に、検出回路４８からの信号に基づいて被検出体Ｆｇで反射した光に基づく情報を検出できる。また、信号処理回路４４は、検出回路４８からの信号に基づいて、例えば、指紋や、脈波、脈拍、血中酸素飽和度等の他の生体情報を抽出することもできる。
【0029】
記憶回路４６は、信号処理回路４４で演算された信号を一時的に保存する。記憶回路４６は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等であってもよい。
【0030】
座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において被検出体Ｆｇの接触又は近接が検出されたときに、被検出体Ｆｇの検出座標（例えば指の表面の凹凸の検出位置や、掌や手首の血管の検出位置）を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、センサ部１０の各受光素子３から出力される検出信号Ｖｄｅｔを組み合わせて、指の表面の凹凸の形状や、血管像を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出回路４５は、検出座標を算出せずにセンサ出力Ｖｏとして検出信号Ｖｄｅｔを出力してもよい。
【0031】
次に、光学センサ５の回路構成例について説明する。図５は、光学センサ５の受光素子を示す回路図である。図５に示すように、受光素子３は、フォトダイオード３０と、容量素子Ｃａと、第１トランジスタＴｒと、を含む。第１トランジスタＴｒは、フォトダイオード３０に対応して設けられる。第１トランジスタＴｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されている。第１トランジスタＴｒのゲートは走査線ＧＬＳに接続される。第１トランジスタＴｒのソースは出力信号線ＳＬＳに接続される。第１トランジスタＴｒのドレインは、フォトダイオード３０のアノード及び容量素子Ｃａに接続される。
【0032】
フォトダイオード３０のカソードには、電源回路１０３から電源電位ＳＶＳが供給される。また、容量素子Ｃａには、電源回路１０３から、容量素子Ｃａの初期電位となる基準電位ＶＲ１が供給される。
【0033】
受光素子３に光が照射されると、フォトダイオード３０には光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。第１トランジスタＴｒがオンになると、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、出力信号線ＳＬＳに電流が流れる。出力信号線ＳＬＳは、信号線選択回路１６を介して検出回路４８に接続される。これにより、表示装置１は、受光素子３ごとに、フォトダイオード３０に照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
【0034】
なお、図５では１つの受光素子３を示しているが、走査線ＧＬＳ及び出力信号線ＳＬＳは、複数の受光素子３に接続される。具体的には、走査線ＧＬＳは、第１方向Ｄｘ（図２参照）に延在し、第１方向Ｄｘに配列された複数の受光素子３と接続される。また、出力信号線ＳＬＳは、第２方向Ｄｙに延在し、第２方向Ｄｙに配列された複数の受光素子３に接続される。
【0035】
なお、第１トランジスタＴｒは、ｎ型ＴＦＴに限定されず、ｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。また、受光素子３において、１つのフォトダイオード３０に対応して、複数のトランジスタが設けられていてもよい。
【0036】
次に、表示装置１の詳細な構成について説明する。図６は、実施形態１に係る検出装置の受光素子を模式的に示す平面図である。図６に示すように、受光素子３は、走査線ＧＬＳと、出力信号線ＳＬＳとで囲まれた領域である。本実施形態１では、走査線ＧＬＳは、第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとを含む。第１走査線ＧＬＡは、第２走査線ＧＬＢと重なって設けられる。第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとは、絶縁層２２ｃ、２２ｄ（図７参照）を介して異なる層に設けられている。第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとは、任意の箇所で電気的に接続され、同じ電位を有するゲート駆動信号ＶＧＬが供給される。第１走査線ＧＬＡ及び第２走査線ＧＬＢの少なくとも一方が、走査線駆動回路１５に接続される。なお、図６では、第１走査線ＧＬＡと第２走査線ＧＬＢとは異なる幅を有しているが、同じ幅であってもよい。
【0037】
フォトダイオード３０は、走査線ＧＬＳと、出力信号線ＳＬＳとで囲まれた領域に設けられる。フォトダイオード３０は、半導体層３１と、上部電極３４と、下部電極３５とを含む。フォトダイオード３０は、例えば、ＰＩＮフォトダイオードである。
【0038】
上部電極３４は、接続配線３６を介して電源信号線Ｌｖｓと接続される。電源信号線Ｌｖｓは、電源電位ＳＶＳをフォトダイオード３０に供給する配線である。本実施形態１では、電源信号線Ｌｖｓは、出力信号線ＳＬＳと重なって第２方向Ｄｙに延在する。第２方向Ｄｙに配列された複数の受光素子３は、共通の電源信号線Ｌｖｓに接続される。このような構成により、受光素子３の開口を大きくすることができる。下部電極３５、半導体層３１及び上部電極３４は、平面視で略四角形状である。ただし、これに限定されず、下部電極３５、半導体層３１及び上部電極３４の形状は適宜変更できる。
【0039】
第１トランジスタＴｒは、走査線ＧＬＳと出力信号線ＳＬＳとの交差部の近傍に設けられる。第１トランジスタＴｒは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂを含む。
【0040】
半導体層６１は、酸化物半導体である。より好ましくは、半導体層６１は、酸化物半導体のうち透明アモルファス酸化物半導体（ＴＡＯＳ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）である。第１トランジスタＴｒに酸化物半導体を用いることにより、第１トランジスタＴｒのリーク電流を抑制できる。すなわち、第１トランジスタＴｒは、非選択の受光素子３からのリーク電流を低減できる。このため、表示装置１は、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、半導体層６１は、これに限定されず、微結晶酸化物半導体、アモルファス酸化物半導体、ポリシリコン、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）等であってもよい。
【0041】
半導体層６１は、第１方向Ｄｘに沿って設けられ、平面視で第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂと交差する。第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂは、それぞれ第１走査線ＧＬＡ及び第２走査線ＧＬＢから分岐して設けられる。言い換えると、第１走査線ＧＬＡ及び第２走査線ＧＬＢのうち、半導体層６１と重なる部分が第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂとして機能する。第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金が用いられる。また、半導体層６１の、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂと重なる部分にチャネル領域が形成される。
【0042】
半導体層６１の一端は、コンタクトホールＨ１を介してソース電極６２と接続される。半導体層６１の他端は、コンタクトホールＨ２を介してドレイン電極６３と接続される。出力信号線ＳＬＳのうち、半導体層６１と重なる部分がソース電極６２である。また、第３導電層６７のうち、半導体層６１と重なる部分がドレイン電極６３として機能する。第３導電層６７はコンタクトホールＨ３を介して下部電極３５と接続される。このような構成により、第１トランジスタＴｒは、フォトダイオード３０と出力信号線ＳＬＳとの間の接続と遮断とを切り換え可能になっている。
【0043】
なお、受光素子３（フォトダイオード３０）の第１方向Ｄｘでの配置ピッチは、出力信号線ＳＬＳの第１方向Ｄｘでの配置ピッチで規定される。また、受光素子３（フォトダイオード３０）の第２方向Ｄｙでの配置ピッチは、走査線ＧＬＳの第２方向Ｄｙでの配置ピッチで規定される。
【0044】
次に光学センサ５の層構成について説明する。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ’断面図である。図７では、検出領域ＡＡ（図３参照）の層構造と周辺領域ＧＡ（図３参照）の層構造との関係を示すために、ＶＩＩ－ＶＩＩ’線に沿う断面と、周辺領域ＧＡの第２トランジスタＴｒＧを含む部分の断面とを、模式的に繋げて示している。さらに、図７では、周辺領域ＧＡの端子部７２を含む部分の断面を模式的に繋げて示している。
【0045】
なお、光学センサ５の説明において、基板２１の表面に垂直な方向（第３方向Ｄｚ）において、基板２１からフォトダイオード３０に向かう方向を「上側」又は「上」とする。フォトダイオード３０から基板２１に向かう方向を「下側」又は「下」とする。また、「平面視」とは、基板２１の表面に垂直な方向から見た場合の位置関係を示す。
【0046】
図７に示すように、基板２１は絶縁基板であり、例えば、石英、無アルカリガラス等のガラス基板が用いられる。基板２１の一方の面に、第１トランジスタＴｒ、各種配線（走査線ＧＬＳ及び出力信号線ＳＬＳ）及び絶縁層が設けられて受光素子アレイ基板２が形成される。フォトダイオード３０は、受光素子アレイ基板２の上、すなわち、基板２１の一方の面側に配列される。なお、基板２１は、ポリイミド等の樹脂で構成された樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。
【0047】
絶縁層２２ａ、２２ｂは、基板２１の上に設けられる。絶縁層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇは、無機絶縁膜であり、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等である。また、各無機絶縁層は、単層に限定されず積層膜であってもよい。
【0048】
第１ゲート電極６４Ａは、絶縁層２２ｂの上に設けられる。絶縁層２２ｃは、第１ゲート電極６４Ａを覆って絶縁層２２ｂの上に設けられる。半導体層６１、第１導電層６５及び第２導電層６６は、絶縁層２２ｃの上に設けられる。第１導電層６５は、半導体層６１のうちソース電極６２と接続される端部を覆って設けられる。第２導電層６６は、半導体層６１のうちドレイン電極６３と接続される端部を覆って設けられる。
【0049】
絶縁層２２ｄは、半導体層６１、第１導電層６５及び第２導電層６６を覆って絶縁層２２ｃの上に設けられる。第２ゲート電極６４Ｂは、絶縁層２２ｄの上に設けられる。半導体層６１は、基板２１に垂直な方向において、第１ゲート電極６４Ａと第２ゲート電極６４Ｂとの間に設けられる。つまり、第１トランジスタＴｒは、いわゆるデュアルゲート構造である。ただし、第１トランジスタＴｒは、第１ゲート電極６４Ａが設けられ、第２ゲート電極６４Ｂが設けられないボトムゲート構造でもよく、第１ゲート電極６４Ａが設けられず、第２ゲート電極６４Ｂのみが設けられるトップゲート構造でもよい。
【0050】
絶縁層２２ｅは、第２ゲート電極６４Ｂを覆って絶縁層２２ｄの上に設けられる。ソース電極６２（出力信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）は、絶縁層２２ｅの上に設けられる。本実施形態１では、ドレイン電極６３は、絶縁層２２ｄ、２２ｅを介して半導体層６１の上に設けられた第３導電層６７である。ソース電極６２は、コンタクトホールＨ１及び第１導電層６５を介して半導体層６１と電気的に接続される。ドレイン電極６３は、コンタクトホールＨ２及び第２導電層６６を介して半導体層６１と電気的に接続される。
【0051】
第３導電層６７は、平面視で、フォトダイオード３０と重なる領域に設けられる。第３導電層６７は、半導体層６１、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂの上側にも設けられる。つまり、第３導電層６７は、基板２１に垂直な方向において、第２ゲート電極６４Ｂと下部電極３５との間に設けられる。これにより、第３導電層６７は、第１トランジスタＴｒを保護する保護層としての機能を有する。
【0052】
第２導電層６６は、半導体層６１と重ならない領域において、第３導電層６７と対向して延在する。また、半導体層６１と重ならない領域において、絶縁層２２ｄの上に第４導電層６８が設けられる。第４導電層６８は、第２導電層６６と第３導電層６７との間に設けられる。これにより、第２導電層６６と第４導電層６８との間に容量が形成され、第３導電層６７と第４導電層６８との間に容量が形成される。第２導電層６６、第３導電層６７及び第４導電層６８により形成される容量は、図５に示す容量素子Ｃａの容量である。
【0053】
第１有機絶縁層２３ａは、ソース電極６２（出力信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）を覆って、絶縁層２２ｅの上に設けられる。第１有機絶縁層２３ａは、第１トランジスタＴｒや、各種導電層で形成される凹凸を平坦化する平坦化層である。
【0054】
次に、フォトダイオード３０の断面構成について説明する。フォトダイオード３０は、受光素子アレイ基板２の第１有機絶縁層２３ａの上に、下部電極３５、半導体層３１、上部電極３４の順に積層される。受光素子アレイ基板２は、所定の検出領域ごとにセンサを駆動する駆動回路基板である。受光素子アレイ基板２は、基板２１と、基板２１に設けられた第１トランジスタＴｒ、第２トランジスタＴｒＧ及び各種配線等を有する。
【0055】
下部電極３５は、第１有機絶縁層２３ａの上に設けられ、コンタクトホールＨ３を介して第３導電層６７と電気的に接続される。下部電極３５は、フォトダイオード３０のアノードであり、検出信号Ｖｄｅｔを読み出すための電極である。下部電極３５は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が用いられる。又は、下部電極３５は、これらの金属材料が複数積層された積層膜であってもよい。下部電極３５は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電材料であってもよい。
【0056】
半導体層３１は、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）である。半導体層３１は、ｉ型半導体層３２ａ、ｎ型半導体層３２ｂ及びｐ型半導体層３２ｃを含む。ｉ型半導体層３２ａ、ｎ型半導体層３２ｂ及びｐ型半導体層３２ｃは、光電変換素子の一具体例である。図７では、基板２１の表面に垂直な方向において、ｐ型半導体層３２ｃ、ｉ型半導体層３２ａ及びｎ型半導体層３２ｂの順に積層されている。ただし、反対の構成、つまり、ｎ型半導体層３２ｂ、ｉ型半導体層３２ａ及びｐ型半導体層３２ｃの順に積層されていてもよい。また半導体層３１は、有機半導体からなる光電変換素子であってもよい。
【0057】
ｎ型半導体層３２ｂは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｎ＋領域を形成する。ｐ型半導体層３２ｃは、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｐ＋領域を形成する。ｉ型半導体層３２ａは、例えば、ノンドープの真性半導体であり、ｎ型半導体層３２ｂ及びｐ型半導体層３２ｃよりも低い導電性を有する。
【0058】
上部電極３４は、フォトダイオード３０のカソードであり、電源電位ＳＶＳを光電変換層に供給するための電極である。上部電極３４は、例えばＩＴＯ等の透光性導電層であり、フォトダイオード３０ごとに複数設けられる。
【0059】
第１有機絶縁層２３ａの上に絶縁層２２ｆ及び絶縁層２２ｇが設けられている。絶縁層２２ｆは、上部電極３４の周縁部を覆い、上部電極３４と重なる位置に開口が設けられている。接続配線３６は、上部電極３４のうち、絶縁層２２ｆが設けられていない部分で上部電極３４と接続される。絶縁層２２ｇは、上部電極３４及び接続配線３６を覆って絶縁層２２ｆの上に設けられる。絶縁層２２ｇの上に平坦化層である第２有機絶縁層２３ｂが設けられる。また、有機半導体のフォトダイオードの場合には、さらにその上に絶縁層２２ｈが設けられる場合がある。
【0060】
周辺領域ＧＡには、走査線駆動回路１５の第２トランジスタＴｒＧが設けられている。第２トランジスタＴｒＧは、第１トランジスタＴｒと同一の基板２１に設けられる。第２トランジスタＴｒＧは、半導体層８１、ソース電極８２、ドレイン電極８３及びゲート電極８４を含む。
【0061】
半導体層８１は、ポリシリコンである。より好ましくは、半導体層８１は、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）である。半導体層８１は、絶縁層２２ａの上に設けられる。つまり、第１トランジスタＴｒの半導体層６１は、基板２１に垂直な方向において、第２トランジスタＴｒＧの半導体層８１よりも基板２１から離れた位置に設けられる。ただし、これに限定されず、半導体層８１は、半導体層６１と同層に、同じ材料で形成されていてもよい。
【0062】
ゲート電極８４は、絶縁層２２ｂを介して半導体層８１の上側に設けられる。ゲート電極８４は、第１ゲート電極６４Ａと同層に設けられる。第２トランジスタＴｒＧは、いわゆるトップゲート構造である。ただし、第２トランジスタＴｒＧは、デュアルゲート構造でもよく、ボトムゲート構造でもよい。
【0063】
ソース電極８２及びドレイン電極８３は、絶縁層２２ｅの上に設けられる。ソース電極８２及びドレイン電極８３は、第１トランジスタＴｒのソース電極６２及びドレイン電極６３と同層に設けられる。コンタクトホールＨ４、Ｈ５は、絶縁層２２ｂから絶縁層２２ｅを貫通して設けられる。ソース電極８２は、コンタクトホールＨ４を介して半導体層８１と電気的に接続される。ドレイン電極８３は、コンタクトホールＨ５を介して半導体層８１と電気的に接続される。
【0064】
端子部７２は、周辺領域ＧＡのうち、走査線駆動回路１５が設けられた領域とは異なる位置に設けられる。端子部７２は、第１端子導電層７３、第２端子導電層７４、第３端子導電層７５及び第４端子導電層７６を有する。第１端子導電層７３は、第１ゲート電極６４Ａと同層に、絶縁層２２ｂの上に設けられる。コンタクトホールＨ６は、絶縁層２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ及び第１有機絶縁層２３ａを連通して設けられる。
【0065】
第２端子導電層７４、第３端子導電層７５及び第４端子導電層７６は、コンタクトホールＨ６内に、この順で積層され、第１端子導電層７３と電気的に接続される。第２端子導電層７４は、第３導電層６７等と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。また、第３端子導電層７５は、下部電極３５と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。第４端子導電層７６は、接続配線３６及び電源信号線Ｌｖｓ（図６参照）と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。
【0066】
なお、図７では１つの端子部７２を示しているが、端子部７２は間隔を有して複数配列される。複数の端子部７２は、例えばＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）等により、配線基板５１０（図２参照）と電気的に接続される。
【0067】
光学センサ５は、フォトダイオード３０で光Ｌ２を検出可能であれば、以上説明した構造に限られない。また、光学センサ５は、フォトダイオード３０で光Ｌ２を受光して情報を検出するものであれば、指紋の情報以外を検出するものであってもよい。
【0068】
図８は、実施形態１に係る表示領域の画素と受光素子との配置関係を模式的に示す平面図である。図９は、実施形態１に係る導光路の第１開口と第２開口との配置関係を模式的に示す平面図である。図１０は、実施形態１に係る導光路の第１開口と第２開口との配置関係を模式的に示す断面図である。
【0069】
図８は、表示パネル６の表示領域ＤＡの一部を第３方向Ｄｚ（カバー部材ＣＢ側）から見た部分拡大平面図であり、平面視で画素ＰＩＸに対する、導光路５１の第２開口５１ａの位置が点線で示されている。図９は、平面視では図８に示す範囲と対応する範囲であって、図１０に示す導光部５０の導光路５１の第１開口５１ｂがある第１面を示している。実施形態１では、第１開口５１ｂと第２開口５１ａとは、平面視で同じ面積を有している。
【0070】
画素ＰＩＸは、副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂが含まれる。副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色領域が１組として対応付けられる。表示パネル６は、有機ＥＬディスプレイパネルであるので、副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の有機発光層がある画素電極を有する。以下、副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂの色を区別しない場合、副画素ＳＰＸという。副画素ＳＰＸは、それぞれスイッチング素子Ｔｒｒを備えている。画素信号線ＳＬは、第２方向Ｄｙに延在する。画素信号線ＳＬは、各画素電極に画素信号を供給するための配線である。走査線ＧＬは、第１方向Ｄｘに延在する。走査線ＧＬは、各スイッチング素子Ｔｒｒを駆動する駆動信号（走査信号）を供給するための配線である。
【0071】
図８においては、導光路５１の第２開口５１ａは副画素ＳＰＸに重ならない位置に設けられているが、この例に限らず、第２開口５１ａは１つ以上の副画素ＳＰＸに重なる領域に設けられるものであっても良い。
【0072】
図１０に示すように、導光部５０は、複数の導光路５１と、遮光部５５と、を有する。複数の導光路５１は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに配列されマトリクス状に設けられる。複数の導光路５１は、それぞれ、光Ｌ２（図２参照）を透過可能である。遮光部５５の光Ｌ２の吸収率は、複数の導光路５１の光Ｌ２の吸収率よりも高い。言い換えると、複数の導光路５１の光Ｌ２の透過率は、遮光部５５の光Ｌ２の透過率より高い。
【0073】
遮光部５５は、複数の導光路５１の周囲に設けられ、光Ｌを透過しにくい部材で構成される。遮光部５５の光の吸収率は、９９％以上１００％以下であることが好ましく、１００％であることがより好ましい。ここでの光の吸収率とは、入射光Ｌｉｎの強度に対する、入射光Ｌｉｎの強度と出射光Ｌｏｕｔの強度との差分の比率（（Ｌｉｎ－Ｌｏｕｔ）／Ｌｉｎ）を指す。
【0074】
図１０に示す複数の導光路５１の第２開口５１ａは、受光素子３に光Ｌを出射する第２面にある。図９に示すように、第２開口５１ａのそれぞれは、第１方向Ｄｘに、第１開口５１ｂとずれて配置される。導複数の導光路５１の第１開口５１ｂは、受光素子３の受光素子３と重なって設けられ、光Ｌ２を精度良く受光素子３に出射できる。
【0075】
図８に示すように、導光部５０は、第２開口５１ａがある面と、第２開口５１ａがある面と反対側の第１開口５１ｂがある面とを有する。図９に示すように、導光部５０の第１開口５１ｂは、受光素子３と対向する。第２開口５１ａは、副画素ＳＰＸとは重ならない位置に配置されている。図９に示すように、第１開口５１ｂ及びフォトダイオード３０は、副画素ＳＰＸとは重なる位置に配置されている。ただし、第２開口５１ａも副画素ＳＰＸに重なる位置に設けられるものであっても良い。
【0076】
複数の導光路５１は、導光柱とも呼ばれ、それぞれ第１開口５１ｂのある第１面から第２開口５１ａのある第２面まで、第３方向Ｄｚに対して角度θだけ傾いて延在する。つまり、複数の導光路５１の第２開口５１ａは、導光部５０の第１開口５１ｂよりも第１方向Ｄｘにずれている。これにより、受光素子３に到達する外光Ｌｓが抑制されるので、ＳＮ比の低下が抑制される。
【0077】
図１１は、比較例に係る導光路の第１開口と第２開口との配置関係を模式的に示す断面図である。比較例の導光路５１は、第３方向Ｄｚに対して平行である。比較例に係る導光路では、表示パネル６から発光されて被検出体Ｆｇで反射した光Ｌ２とともに他の外光Ｌｓが、受光素子３に到達しやすい。これに対して、実施形態１では、第３方向Ｄｚからみて、受光素子３のフォトダイオード３０に最も近い導光路５１の第１開口５１ｂは、受光素子３のフォトダイオード３０と重畳しており、受光素子３のフォトダイオード３０に最も遠い導光路５１の第２開口５１ａは、第１開口５１ｂと非重畳である。これにより、例えば、屋外で使用する際の太陽光などの外光Ｌｓがあっても受光素子３に到達しにくい。その結果、フォトダイオード３０のノイズが低減され、センシング感度が向上する。
【0078】
図１２Ａから図１２Ｄは、表示装置の動作を説明するための平面図である。図１２Ａに示す表示装置１は、被検出体Ｆｇの検出領域Ｇ１を表示する。これにより、図１２Ｂに示すように、被検出体Ｆｇが検出領域Ｇ１に誘導される。ここで、仮に、図２に示す表示領域ＤＡの全面が発光させると、カバー部材ＣＢと空気の界面で生じる反射光の量が多くなり、カバー部材ＣＢ内を伝播する迷光が増え、迷光が検出領域Ｇ１へ到達しやすくなる。
【0079】
そこで、図１２Ｃに示すように、表示装置１は、表示パネル６の発光領域Ｇ２を部分的に発光させる。図１２Ｄに示すように、表示パネル６の発光領域Ｇ２の面積重心Ｃ２は、検出領域Ｇ１の面積重心Ｃ１よりもずれた位置が発光される。これにより、表示パネル６の発光領域Ｇ２と検出領域Ｇ１とずれているので、迷光の光量が減り、迷光が検出領域Ｇ１に到達しにくい。その結果、検出領域Ｇ１で検出される迷光のノイズが低減する。
【0080】
面積重心Ｃ２が面積重心Ｃ１に対してずれる方向は、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向である。本実施形態１の導光路５１では、第２開口５１ａは、導光部５０の第１開口５１ｂよりも第１方向Ｄｘにずれているので、表示パネル６の発光領域Ｇ２の発光に応じて被検出体Ｆｇに反射した光が受光素子３に入射しやすくなる。その結果、受光素子３が受ける信号強度が大きくなり、ＳＮ比が改善される。
【0081】
言い換えると、表示パネル６の法線方向（第３方向Ｄｚ）からみて、受光素子３と重畳する検出領域Ｇ１と、被検出体Ｆｇからの反射光を受光素子３へ検出させるために、表示パネル６の表示領域の一部の発光領域Ｇ２を発光させる。ここで、表示パネル６の第３方向Ｄｚを視認側からみて、発光領域Ｇ２の面積重心Ｃ２が検出領域Ｇ１の面積重心Ｃ１に対してずれる方向は、導光路５１が傾斜する方向である。
【0082】
（実施形態１の変形例１）
図１３は、実施形態１の変形例１に係る導光経路の形状を模式的に示す平面図である。実施形態１と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。変形例１において、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙの仮想平面で切った、導光路５１の断面は、楕円である。このため、第２開口５１ａ及び第１開口５１ｂも楕円である。楕円の長軸の方向は、第１方向Ｄｘであり、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向に沿う。これにより、フォトダイオード３０へ投影される射影の形状が円に近くなる。その結果、フォトダイオード３０の検出精度が向上する。
図１３は、実施形態１の変形例１に係る導光経路の形状を模式的に示す平面図である。実施形態１と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。変形例１において、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙの仮想平面で切った、導光路５１の断面は、楕円である。このため、第２開口５１ａ及び第１開口５１ｂも楕円である。楕円の長軸の方向は、第１方向Ｄｘであり、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向に沿う。これにより、フォトダイオード３０へ投影される射影の形状が円に近くなる。その結果、フォトダイオード３０の検出精度が向上する。
【0083】
（実施形態１の変形例２）
図１４は、実施形態１の変形例２に係る導光経路の断面形状を模式的に示す断面図である。実施形態１と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。導光部５０は、複数の導光路５１と、遮光部５５Ａと、遮光部５５Ｂと、遮光部５５Ｃとを有する。遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃは、第３方向Ｄｚに積層されている。そして、遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃをそれぞれ第３方向Ｄｚにみると、図１３と同様に、ピンホールとなっている導光路５１が楕円となっている。この楕円の長軸の方向は、第１方向Ｄｘであり、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向に沿う。
図１４は、実施形態１の変形例２に係る導光経路の断面形状を模式的に示す断面図である。実施形態１と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。導光部５０は、複数の導光路５１と、遮光部５５Ａと、遮光部５５Ｂと、遮光部５５Ｃとを有する。遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃは、第３方向Ｄｚに積層されている。そして、遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃをそれぞれ第３方向Ｄｚにみると、図１３と同様に、ピンホールとなっている導光路５１が楕円となっている。この楕円の長軸の方向は、第１方向Ｄｘであり、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向に沿う。
【0084】
（実施形態１の変形例３）
図１５は、実施形態１の変形例３に係る導光経路の断面形状を模式的に示す断面図である。実施形態１及び実施形態１の変形例２と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
図１５は、実施形態１の変形例３に係る導光経路の断面形状を模式的に示す断面図である。実施形態１及び実施形態１の変形例２と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0085】
実施形態１の変形例３では、導光路５１の第２開口５１ａの上面を覆う集光レンズ５５Ｚがある。これにより、フォトダイオード３０へ投影される光Ｌの集光焦点が精度よく設定される。
【0086】
（実施形態２）
図１６は、実施形態２に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。図１６に示すように、表示装置１は、光学センサ５が内蔵された表示パネル６と、透光性のカバー部材ＣＢと、調光パネルＶＣと、バックライトＢＬとを有する。表示パネル６は、液晶表示パネルであり、表示パネル６とバックライトＢＬとの間には、調光パネルＶＣが重ね合わされている。調光パネルＶＣは、視野角制御装置ＣＴの制御に基づいて、表示パネル６の視野角を制御する。カバー部材ＣＢは、表示パネル６の視認側に重ね合わされている。
図１６は、実施形態２に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。図１６に示すように、表示装置１は、光学センサ５が内蔵された表示パネル６と、透光性のカバー部材ＣＢと、調光パネルＶＣと、バックライトＢＬとを有する。表示パネル６は、液晶表示パネルであり、表示パネル６とバックライトＢＬとの間には、調光パネルＶＣが重ね合わされている。調光パネルＶＣは、視野角制御装置ＣＴの制御に基づいて、表示パネル６の視野角を制御する。カバー部材ＣＢは、表示パネル６の視認側に重ね合わされている。
【0087】
図１７は、実施形態２に係る表示領域の画素と受光素子との配置関係を模式的に示す平面図である。図１８は、図１７に示すＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩの断面図である。図１８において、図１６に示す透光性のカバー部材ＣＢは、省略されている。図１７に示すように、表示パネル６の表示領域ＤＡの一部を第３方向Ｄｚ（カバー部材ＣＢ側）から見た部分拡大平面図であり、平面視で画素ＰＩＸに対する、導光路５１の第１開口５１ｂ及び第２開口５１ａの位置が点線で示されている。フォトダイオード３０は、画素ＰＩＸ内にそれぞれ配置されている。フォトダイオード３０は、表示パネル６から照射された光を利用して、被検出体Ｆｇに関する情報を検出することができる。受光素子３及び導光部５０は、表示パネル６の内部に設けられる。
【0088】
図１８に示すように、表示パネル６の液晶層ＬＣは、アレイ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２との間に設けられる。アレイ基板ＳＵＢ１は、基体として第１基板１１０を有する。対向基板ＳＵＢ２は、基体として第２基板１２０を有する。第１基板１１０及び第２基板１２０は、例えばガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する材料で形成される。
【0089】
図１８に示すように、対向基板ＳＵＢ２は、アレイ基板ＳＵＢ１の表面に垂直な方向に対向して配置される。液晶層ＬＣは、アレイ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２との間に設けられる。アレイ基板ＳＵＢ１は、基体として第１基板１１０を有する。対向基板ＳＵＢ２は、基体として第２基板１２０を有する。第１基板１１０及び第２基板１２０は、例えばガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する材料で形成される。
【0090】
アレイ基板ＳＵＢ１は、第１基板１１０の対向基板ＳＵＢ２と対向する側に、第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第４絶縁膜１１４、第５絶縁膜１１５、画素信号線ＳＬ、画素電極ＰＥ、共通電極ＤＥ、第１配向膜ＡＬ１等を備えている。
【0091】
なお、第１基板１１０に垂直な方向において、第１基板１１０から第２基板１２０に向かう方向を「上側」又は単に「上」とする。また、第２基板１２０から第１基板１１０に向かう方向を「下側」又は単に「下」とする。
【0092】
第１絶縁膜１１１は、第１基板１１０の上に設けられる。第２絶縁膜１１２は、第１絶縁膜１１１の上に設けられる。第３絶縁膜１１３は、第２絶縁膜１１２の上に設けられる。画素信号線ＳＬは、第３絶縁膜１１３の上に設けられる。第４絶縁膜１１４は、第３絶縁膜１１３の上に設けられ、画素信号線ＳＬを覆っている。なお、図３では図示されないが、走査線は、例えば第２絶縁膜１１２の上に設けられる。
【0093】
共通電極ＤＥは、第４絶縁膜１１４の上に設けられる。共通電極ＤＥは、表示領域ＤＡに亘って連続して設けられている。ただし、これに限定されず、共通電極ＤＥはスリットが設けられ、複数に分割されていてもよい。共通電極ＤＥは、第５絶縁膜１１５によって覆われている。
【0094】
画素電極ＰＥは、第５絶縁膜１１５の上に設けられ、第５絶縁膜１１５を介して共通電極ＤＥと対向している。画素電極ＰＥ及び共通電極ＤＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性を有する導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥ及び第５絶縁膜１１５は、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。
【0095】
第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３及び第５絶縁膜１１５は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの透光性を有する無機系材料によって形成されている。第４絶縁膜１１４は、透光性を有する樹脂材料によって形成され、無機系材料によって形成された他の絶縁膜と比べて厚い膜厚を有している。
【0096】
対向基板ＳＵＢ２は、第２基板１２０のアレイ基板ＳＵＢ１と対向する側に、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。対向基板ＳＵＢ２は、第２基板１２０のアレイ基板ＳＵＢ１と反対側に導電層１２１を備えている。
【0097】
表示領域ＤＡにおいて、遮光層ＢＭは、第２基板１２０のアレイ基板ＳＵＢ１と対向する側に位置している。そして、遮光層ＢＭは、画素電極ＰＥとそれぞれ対向する開口部を規定している。画素電極ＰＥは、画素ＰＸの開口部ごとに区画されている。遮光層ＢＭは、黒色の樹脂材料や、遮光性の金属材料によって形成されている。
【0098】
カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢのそれぞれは、第２基板１２０のアレイ基板ＳＵＢ１と対向する側に位置し、それぞれの端部が遮光層ＢＭに重なっている。一例では、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、それぞれ赤色、緑色、青色に着色された樹脂材料によって形成されている。
【0099】
オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、透光性を有する樹脂材料によって形成されている。第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、例えば、水平配向性を示す材料によって形成されている。
【0100】
導電層１２１は、第２基板１２０の上に設けられる。導電層１２１は、例えばＩＴＯ等の透光性の導電性材料である。外部から印加される静電気や、第２偏光板ＰＬ２に帯電した静電気は、導電層１２１を流れる。表示パネル６は、静電気を短時間に除去することができ、表示層である液晶層ＬＣに加えられる静電気を低減することができる。これにより、表示パネル６は、ＥＳＤ耐性を向上させることができる。
【0101】
第１偏光板ＰＬ１は、第１基板１１０の外面と対向する面に配置される。第２偏光板ＰＬ２は、第２基板１２０の外面、あるいは、観察位置側の面に配置される。第１偏光板ＰＬ１の第１偏光軸及び第２偏光板ＰＬ２の第２偏光軸は、例えばＤｘ－Ｄｙ平面においてクロスニコルの位置関係にある。なお、表示パネル６は、第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２に加え、位相差板などの他の光学機能素子を含んでいてもよい。
【0102】
アレイ基板ＳＵＢ１及び対向基板ＳＵＢ２は、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２が向かい合うように配置されている。液晶層ＬＣは、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封入されている。液晶層ＬＣは、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料、あるいは、誘電率異方性が正のポジ型液晶材料によって構成されている。
【0103】
例えば、液晶層ＬＣがネガ型液晶材料である場合であって、液晶層ＬＣに電圧が印加されていない状態では、液晶分子ＬＭは、Ｄｘ－Ｄｙ平面内において、その長軸が第１方向Ｄｘに沿う方向に初期配向している。一方、液晶層ＬＣに電圧が印加された状態、つまり、画素電極ＰＥと共通電極ＤＥとの間に電界が形成されたオン時において、液晶分子ＬＭは、電界の影響を受けてその配向状態が変化する。オン時において、入射した直線偏光は、その偏光状態が液晶層ＬＣを通過する際に液晶分子ＬＭの配向状態に応じて変化する。
【0104】
アレイ基板ＳＵＢ１には、図１７に示す各副画素ＳＰＸのスイッチング素子Ｔｒｒ、画素信号線ＳＬ、走査線ＧＬ等が形成されている。画素信号線ＳＬは、第２方向Ｄｙに延在する。画素信号線ＳＬは、各画素電極ＰＥ（図１８参照）に画素信号を供給するための配線である。走査線ＧＬは、第１方向Ｄｘに延在する。走査線ＧＬは、各スイッチング素子Ｔｒｒを駆動する駆動信号（走査信号）を供給するための配線である。
【0105】
画素ＰＩＸは、複数の副画素ＳＰＸが含まれる。副画素ＳＰＸは、それぞれスイッチング素子Ｔｒｒを備えている。スイッチング素子Ｔｒｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴで構成されている。図１８に示す画素電極ＰＥと共通電極ＤＥとの間に第５絶縁膜１１５が設けられ、これらによって保持容量が形成される。
【0106】
図１８に示すカラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域が周期的に配列されている。各副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域が１組として対応付けられる。そして、３色の色領域に対応する副画素ＳＰＸを１組として画素ＰＩＸが構成される。つまり、表示パネル６は、赤色を表示する副画素ＳＰＸ－Ｒと、緑色を表示する副画素ＳＰＸ－Ｇと、青色を表示する副画素ＳＰＸ－Ｂと、を含む。なお、カラーフィルタは、４色以上の色領域を含んでいてもよい。この場合、画素ＰＩＸは、４つ以上の副画素ＳＰＸを含んでいてもよい。
【0107】
図１８に示すように、調光パネルＶＣは、表示パネル６と、バックライトＢＬとの間に挟まれている。以下、調光パネルＶＣの具体的な構造について、説明する。
【0108】
図１８に示すように、調光パネルＶＣの液晶層ＬＣは、第３基板１５０と第４基板１６０との間に設けられる。調光パネルＶＣの液晶層ＬＣは、縦電界モードであり、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ツイステッドネマティック）の液晶である。調光パネルＶＣの液晶層ＬＣは、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：垂直配向）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ：電界制御複屈折）等の各種モードの液晶を用いてもよい。第３基板１５０及び第４基板１６０は、例えばガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する材料で形成される。
【0109】
第３基板１５０の第４基板１６０と対向する側に、第１電極１５１、第３配向膜ＡＬ１１を備えている。第１電極１５１は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性を有する導電材料によって形成されている。第１電極１５１は、第３配向膜ＡＬ１１によって覆われている。
【0110】
第４基板１６０の第３基板１５０と対向する側に、第２電極１６１、第４配向膜ＡＬ１２を備えている。第２電極１６１は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性を有する導電材料によって形成されている。第２電極１６１は、第４配向膜ＡＬ１２によって覆われている。
【0111】
第１電極１５１と第２電極１６１との間の電界は、図１６に示す視野角制御装置で制御される。図１６に示す視野角制御装置は、例えば、第３方向Ｄｚに平行な方向から、第３方向Ｄｚに対して角度θだけ第１方向Ｄｘに主視角方向ＦＶＣを傾けることができる。
【0112】
第３偏光板ＰＬ１１は、第３基板１５０の外面と対向する面に配置される。第４偏光板ＰＬ１２は、第４基板１６０の外面、あるいは、観察位置側の面に配置される。第３偏光板ＰＬ１１の偏光軸及び第４偏光板ＰＬ１２の第２偏光軸は、例えばＤｘ－Ｄｙ平面においてクロスニコルの位置関係にある。なお、調光パネルＶＣは、第３偏光板ＰＬ１１及び第４偏光板ＰＬ１２に加え、位相差板などの他の光学機能素子を含んでいてもよい。
【0113】
図１９は、図１７に示すＸＩＸ－ＸＩＸの断面図である。図１９において、図１６に示す透光性のカバー部材ＣＢ、調光パネルＶＣ及びバックライトＢＬは、省略されている。図１７に示すように、導光路５１の第２開口５１ａは、平面視で、各副画素ＳＰＸ－Ｒ、ＳＰＸ－Ｇ、ＳＰＸ－Ｂとは重ならない位置に配置されている。
【0114】
アレイ基板ＳＵＢ１には、受光素子３が内蔵される。受光素子３を駆動する第１トランジスタＴｒは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３、ゲート電極６４及び遮光層６９を含む。遮光層６９は、バックライトＢＬからの光を遮光する金属層である。フォトダイオード３０の上部は、接続配線３６を介して電源信号線Ｌｖｓ（図５）と接続される。
【0115】
遮光層６９は、第１基板１１０の上に設けられる。第１絶縁膜１１１は、遮光層６９を覆って第１基板１１０の上に設けられる。半導体層６１は、第１絶縁膜１１１の上に設けられる。第２絶縁膜１１２は、半導体層６１を覆って第１絶縁膜１１１の上に設けられる。ゲート電極６４は、第２絶縁膜１１２の上に設けられる。
【0116】
第３絶縁膜１１３は、ゲート電極６４を覆って第２絶縁膜１１２の上に設けられる。ソース電極６２（出力信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）は、第３絶縁膜１１３の上に設けられる。本実施形態２では、ドレイン電極６３は、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３を貫通するスルーホールを介して半導体層６１と電気的に接続される。ソース電極６２は、コンタクトホール内の第１導電層６５を介して半導体層６１と電気的に接続される。
【0117】
絶縁層１４１は、ソース電極６２（出力信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３を覆って、第３絶縁膜１１３の上に設けられる。
【0118】
フォトダイオード３０は、絶縁層１４１の上に形成される。フォトダイオード３０の下部は、コンタクトホールを介してドレイン電極６３と電気的に接続される。
【0119】
絶縁層１４２は、フォトダイオード３０を覆い、絶縁層１４１の上に設けられている。ソース電極６２は、絶縁層１４２の上に設けられている。絶縁層１４３は、ソース電極６２を覆って絶縁層１４２の上に形成される。絶縁層１４４は、接続配線３６を覆って絶縁層１４４の上に形成される。上述した第４絶縁膜１１４は、絶縁層１４１、１４２、１４３及び１４４を含む。
【0120】
図１９に示すように、対向基板ＳＵＢ２には、導光部５０がある。図１９に示す導光部５０は、図１８に示す、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢと同層に形成されている。導光部５０は、導光路５１と、遮光部５５と、を有する。導光路５１は、それぞれ、光Ｌ２（図２参照）を透過可能である。遮光部５５は、遮光層ＢＭと同じ材料で形成されている。
【0121】
第１開口５１ｂがある第１面には、赤外線低減層５９が形成されている。赤外線低減層５９は、光Ｌ２（図２参照）のうち赤外線が低減され、可視光が低減されにくい光フィルターである。赤外線低減層５９によれば、フォトダイオード３０が赤外線の影響を受けにくくなる。赤外線低減層５９は、なくてもよい。
【0122】
図１７及び図１９に示すように、導光路５１は、導光柱と呼ばれ、それぞれ第１開口５１ｂのある第１面から第２開口５１ａのある第２面まで、第３方向Ｄｚに対して角度θだけ傾いて延在する。つまり、複数の導光路５１の第２開口５１ａは、導光部５０の第１開口５１ｂよりも第１方向Ｄｘにずれている。これにより、液晶層ＬＣを伝播する迷光が導光部５０を通じて視認されにくくなり、表示パネル６の黒浮きが抑制され、表示品位が向上する。
【0123】
図２０は、実施形態２に係る表示装置の主視角方向を説明するための説明図である。実施形態２の表示装置１が車に搭載された場合、運転席及び助手席の両方で表示装置１が視認される第１モードと、助手席のみで表示装置１が視認される第２モードとを切り替えることができる。図２０に示すように、第２モードでは、助手席からは画面を見ることができる一方で、運転席からは画面を見ることができないように、主視角方向ＦＶＣが制御される。
【0124】
図２１は、実施形態２に係る表示装置の水平面内の視野角と輝度の分布との関係を説明するための説明図である。図２１では、横軸が水平面内の視野角であり、縦軸が輝度である。図２０に示す表示装置１において、図２１に示すように輝度ＳＬｕの分布が最大となる主視角θ１を持つ方向を主視角方向ＦＶＣとする。
【0125】
図２２は、実施形態２に係る検出素子の感度指向性を説明するための説明図である。図２３は、実施形態２に係る表示装置の水平面内の視野角と、検出素子の感度指向性との関係を説明するための模式図である。なお、図２３において、光学センサ５は、表示パネル６と分けて記載するために、表示パネル６の裏面側にあるが、実際には、光学センサ５は、表示パネル６に内蔵されている。図２２では、横軸が水平面内の角度であり、縦軸が受光素子３の感度である。図２２のように、受光素子３の感度Ｓｔｕのピークを主視角方向ＦＶＣの方向とは逆にずらしている。
【0126】
表示装置１（図２０参照）が操作され、図２３に示すように、被検出体Ｆｇが表示装置１の第３方向Ｄｚにある場合、表示パネルから照射される光は、主視角方向ＦＶＣに輝度のピークを有する。表示パネルから照射される光は、被検出体Ｆｇに入射すると、入射角に対応する反射角で反射光が反射される。このため、受光素子３の感度Ｓｔｕのピークを主視角方向ＦＶＣの方向とは逆にずらすことにより、導光部５０を通過して受光素子３に到達する、被検出体Ｆｇでの反射光が増加する。その結果、受光素子３の感度が向上する。
【0127】
図２３に示す被検出体Ｆｇが理想的な平面とすると、入射角と反射角とはほぼ等しくなる。このため、主視角θ１の大きさと受光素子３の感度Ｓｔｕが最大となる角度θの大きさを一致させることが望ましい。上述した角度θの大きさが表示パネル６の主視角θ１の大きさに近づくほど、受光素子３の感度が向上する。あるいは、主視角θ１が第３方向Ｄｚに対してずれる方向が、導光路５１が傾斜する方向と逆方向に沿っていれば、受光素子３の感度Ｓｔｕが向上する。
【0128】
以上説明したように、表示パネル６の主視角θ１は、表示パネル６の法線方向（第３方向Ｄｚ）に対してずれている。表示パネル６の法線方向を視認側からみて、受光素子３に最も近い導光路５１の第１開口５１ｂは、受光素子３に最も遠い当該導光路５１の第２開口５１ａとはずれている。表示パネル６の第３方向Ｄｚを視認側からみて、表示パネル６の主視角θ１が表示パネル６の第３方向Ｄｚに対してずれる方向は、第１開口５１ｂが第２開口５１ａに対してずれる方向である。また、表示パネル６の主視角θ１が表示パネル６の第３方向Ｄｚに対してずれる方向は、第２開口５１ａが第１開口５１ｂに対してずれる方向の逆方向である。表示パネル６の主視角θ１が表示パネル６の第３方向Ｄｚに対してずれる方向は、第２開口５１ａが第１開口５１ｂに対してずれる方向に一致していなくても、沿っていれば、表示パネル６の光の反射光を受光素子３に導くことができる。その結果、受光素子３は、十分な検出データを出力できる。
【0129】
（実施形態２の第１変形例）
図２４は、実施形態２の変形例１に係る受光素子の断面図である。図２４の断面は、図１７に示すＸＩＸ－ＸＩＸの断面の変形例である。実施形態１、実施形態１の変形例２及び第２実施形態と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。導光部５０は、複数の導光路５１と、遮光部５５Ａと、遮光部５５Ｂと、遮光部５５Ｃとを有する。遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃは、第３方向Ｄｚに積層されている。そして、遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃをそれぞれ第３方向Ｄｚにみると、図１３と同様に、ピンホールとなっている導光路５１が楕円となっている。この楕円の長軸の方向は、第１方向Ｄｘであり、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向に沿う。
図２４は、実施形態２の変形例１に係る受光素子の断面図である。図２４の断面は、図１７に示すＸＩＸ－ＸＩＸの断面の変形例である。実施形態１、実施形態１の変形例２及び第２実施形態と同じ構造については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。導光部５０は、複数の導光路５１と、遮光部５５Ａと、遮光部５５Ｂと、遮光部５５Ｃとを有する。遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃは、第３方向Ｄｚに積層されている。そして、遮光部５５Ａ、遮光部５５Ｂ及び遮光部５５Ｃをそれぞれ第３方向Ｄｚにみると、図１３と同様に、ピンホールとなっている導光路５１が楕円となっている。この楕円の長軸の方向は、第１方向Ｄｘであり、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向に沿う。
【0130】
以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
【0131】
例えば、本実施形態では、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向が第１方向Ｄｘである例を説明したが、第１開口５１ｂに対して第２開口５１ａがずれる方向がＤｘ－Ｄｙ平面のどの方向でもよい。
【0132】
図２３に示すように、光学センサ５は、液晶表示装置である表示パネル６の裏面側にあってもよい。
【符号の説明】
【0133】
１ 表示装置
２ 受光素子アレイ基板
３ 受光素子
５ 光学センサ
６ 表示パネル
１０ センサ部
４０ 検出部
５０ 導光部
５１ 導光路
５１ａ 第２開口
５１ｂ 第１開口
５５、５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ 遮光部
５５Ｚ 集光レンズ
５９ 赤外線低減層
ＢＥ 額縁領域
ＢＬ バックライト
ＢＭ 遮光層
Ｃ１ 面積重心
Ｃ２ 面積重心
ＣＢ カバー部材
ＣＴ 視野角制御装置
ＤＡ 表示領域
Ｄｘ 第１方向
Ｄｙ 第２方向
Ｄｚ 第３方向
ＦＶＣ 主視角方向
Ｆｇ 被検出体
Ｇ１ 検出領域
Ｇ２ 発光領域
ＧＡ 周辺領域
θ 角度
θ１ 主視角
２ 受光素子アレイ基板
３ 受光素子
５ 光学センサ
６ 表示パネル
１０ センサ部
４０ 検出部
５０ 導光部
５１ 導光路
５１ａ 第２開口
５１ｂ 第１開口
５５、５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ 遮光部
５５Ｚ 集光レンズ
５９ 赤外線低減層
ＢＥ 額縁領域
ＢＬ バックライト
ＢＭ 遮光層
Ｃ１ 面積重心
Ｃ２ 面積重心
ＣＢ カバー部材
ＣＴ 視野角制御装置
ＤＡ 表示領域
Ｄｘ 第１方向
Ｄｙ 第２方向
Ｄｚ 第３方向
ＦＶＣ 主視角方向
Ｆｇ 被検出体
Ｇ１ 検出領域
Ｇ２ 発光領域
ＧＡ 周辺領域
θ 角度
θ１ 主視角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】