JP2023159473A - 画像表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】回折光の影響を抑制可能な画像表示装置及び電子機器を提供する。【解決手段】画像表示装置は、二次元状に配置される複数の画素を備え、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素は、第１自発光素子と、前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有する。【選択図】図１５
Description
本開示は、画像表示装置及び電子機器に関する。
最近のスマートフォンや携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）などの電子機器では、表示パネルの額縁（ベゼル）に、カメラなどの種々のセンサを搭載している。搭載されるセンサも増える傾向にあり、カメラの他に、顔認証用のセンサや赤外線センサ、動体検出センサなどがある。その一方で、デザイン上の観点や軽薄短小化の傾向から、画面サイズに影響を与えずに電子機器の外形サイズをできるだけコンパクトにすることが求められており、ベゼル幅は狭まる傾向にある。このような背景から、表示パネルの真下にイメージセンサモジュールを配置して、表示パネルを通過した被写体光をイメージセンサモジュールで撮影する技術が提案されている。表示パネルの真下にイメージセンサモジュールを配置するには、表示パネルを透明化する必要がある（特許文献１参照）。
しかしながら、表示パネルの各画素には、画素回路や配線パターンなどの不透明な部材が配置されており、それに加えて、透過率の低い絶縁層も配置されている。このため、表示パネルの真下にイメージセンサモジュールを配置すると、表示パネルに入射された光は、表示パネル内で不規則に反射、屈折及び回折を行い、これらの反射、屈折及び回折により生じた光（以下、回折光と呼ぶ）が発生した状態でイメージセンサモジュールに入射される。回折光が発生したまま撮影を行うと、被写体画像の画質が低下してしまう。
そこで、本開示では、回折光の影響を抑制可能な画像表示装置及び電子機器を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本開示によれば、
二次元状に配置される複数の画素を備え、
前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有する、画像表示装置が提供される。
二次元状に配置される複数の画素を備え、
前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有する、画像表示装置が提供される。
前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の光路を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に近づくように調整してもよい。
前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の回折光の光路を調整してもよい。
前記非発光領域は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、当該画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置に重なる位置に配置されてもよい。
前記第１自発光素子に接続される画素回路は、前記第１発光領域内に配置されてもよい。
前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に屈折させる光屈折部材を有してもよい。
前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面とは反対側の面に配置されてもよい。
前記光路調整部材は、前記基板に貼付される、前記光屈折部材を有する可視光透過フィルムであってもよい。
前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面側に配置されてもよい。
前記光屈折部材は、フレネルレンズ又は回折レンズであってもよい。
前記光路調整部材は、前記透過窓の材料よりも屈折率が高い光制御部材を有してもよい。
前記光制御部材は、該光制御部材の屈折率を前記透過窓の屈折率よりも高くする添加剤を含んでもよい。
前記光制御部材は、前記複数の画素が配置される基板内の前記透過窓を透過した光が進行する場所に配置されてもよい。
前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域と、
前記複数の画素のうち前記第１画素領域内の画素以外の少なくとも一部の画素を含む第２画素領域と、を備え、
前記第１画素領域内の画素は、前記第１自発光素子、前記第１発光領域、及び前記非発光領域を有し、
前記第２画素領域内の画素は、
第２自発光素子と、
前記第２自発光素子により発光され、前記第１発光領域よりも面積が大きい第２発光領域と、を有してもよい。
前記複数の画素のうち前記第１画素領域内の画素以外の少なくとも一部の画素を含む第２画素領域と、を備え、
前記第１画素領域内の画素は、前記第１自発光素子、前記第１発光領域、及び前記非発光領域を有し、
前記第２画素領域内の画素は、
第２自発光素子と、
前記第２自発光素子により発光され、前記第１発光領域よりも面積が大きい第２発光領域と、を有してもよい。
前記第１画素領域は、画素表示領域内の複数箇所に離隔して設けられてもよい。
前記光路調整部材は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、前記第１画素領域と重なる場所に少なくとも配置されてもよい。
複数の前記透過窓が設けられ、
複数の前記透過窓は、そのうちの一部の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されるように配置され、他の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されないように配置されてもよい。
複数の前記透過窓は、そのうちの一部の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されるように配置され、他の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されないように配置されてもよい。
本開示によれば、二次元状に配置される複数の画素を有する画像表示装置と、
前記画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置と、を備え、
前記画像表示装置は、前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域を有し、
前記第１画素領域内の前記一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有し、
前記第１画素領域の少なくとも一部は、前記画像表示装置の表示面側から平面視したときに前記受光装置に重なるように配置される、電子機器が提供される。
前記画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置と、を備え、
前記画像表示装置は、前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域を有し、
前記第１画素領域内の前記一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有し、
前記第１画素領域の少なくとも一部は、前記画像表示装置の表示面側から平面視したときに前記受光装置に重なるように配置される、電子機器が提供される。
前記受光装置は、前記非発光領域を通して光を受光してもよい。
前記受光装置は、前記非発光領域を通して入射された光を光電変換する撮像センサと、前記非発光領域を通して入射された光を受光して距離を計測する距離計測センサと、前記非発光領域を通して入射された光に基づいて温度を計測する温度センサと、の少なくとも一つを含んでもよい。
以下、図面を参照して、画像表示装置及び電子機器の実施形態について説明する。以下では、画像表示装置及び電子機器の主要な構成部分を中心に説明するが、画像表示装置及び電子機器には、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。
（第１の実施形態）
図１は本開示の第１の実施形態による画像表示装置１を備えた電子機器５０の平面図及び断面図である。図示のように、本実施形態による画像表示装置１は、表示パネル２を備えている。表示パネル２には、例えばフレキシブル・プリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）３が接続されている。表示パネル２は、例えばガラス基板又は透明フィルム上に複数の層を積層したものであり、表示面２ｚには縦横に複数の画素が配置されている。ＦＰＣ３の上には、表示パネル２の駆動回路の少なくとも一部を内蔵するチップ（ＣＯＦ：Chip On Film）４が実装されている。なお、駆動回路をＣＯＧ（Chip On Glass）として表示パネル２に積層してもよい。
図１は本開示の第１の実施形態による画像表示装置１を備えた電子機器５０の平面図及び断面図である。図示のように、本実施形態による画像表示装置１は、表示パネル２を備えている。表示パネル２には、例えばフレキシブル・プリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）３が接続されている。表示パネル２は、例えばガラス基板又は透明フィルム上に複数の層を積層したものであり、表示面２ｚには縦横に複数の画素が配置されている。ＦＰＣ３の上には、表示パネル２の駆動回路の少なくとも一部を内蔵するチップ（ＣＯＦ：Chip On Film）４が実装されている。なお、駆動回路をＣＯＧ（Chip On Glass）として表示パネル２に積層してもよい。
本実施形態による画像表示装置１は、表示パネル２の直下に、表示パネル２を通して光を受光する各種のセンサ５を配置可能としている。本明細書では、画像表示装置１とセンサ５を備えた構成を電子機器５０と呼ぶ。電子機器５０内に設けられるセンサ５の種類は特に問わないが、例えば、表示パネル２を通して入射された光を光電変換する撮像センサ、表示パネル２を通して光を投光するとともに、対象物で反射された光を表示パネル２を通して受光して、対象物までの距離を計測する距離計測センサ、表示パネル２を通して入射された光に基づいて温度を計測する温度センサなどである。このように、表示パネル２の直下に配置されるセンサ５は、光を受光する受光装置の機能を少なくとも備えている。なお、センサ５は、表示パネル２を通して光を投光する発光装置の機能を備えていてもよい。
図１は表示パネル２の直下に配置されるセンサ５の具体的な場所の一例を破線で示している。図１のように、センサ５は、例えば、表示パネル２の中央よりも上側の裏面側に配置されている。なお、図１のセンサ５の配置場所は一例であり、センサ５の配置場所は任意である。図示のように、表示パネル２の裏面側にセンサ５を配置することで、表示パネル２の側方にセンサ５を配置しなくて済み、電子機器５０のベゼルを極小化することができ、電子機器５０の正面側のほぼ全域を表示パネル２にすることができる。
図１では、表示パネル２の一箇所にセンサ５を配置する例を示しているが、図２Ａ又は図２Ｂに示すように、複数箇所にセンサ５を配置してもよい。図２Ａは、表示パネル２の中央より上側の裏面側に二つのセンサ５を並べて配置した例を示している。また、図２Ｂは、表示パネル２の四隅にセンサ５を配置した例を示している。図２Ｂのように、表示パネル２の四隅にセンサ５を配置するのは以下の理由である。表示パネル２内のセンサ５と重なる画素領域は、透過率を高くする工夫を施すため、その周囲の画素領域とは表示品質に若干の差異が生じるおそれがある。人間は画面中央を凝視するとき、中心視野となる画面中央部は詳細まで把握でき、若干の差異に気づくことができる。しかし、周辺視野となる外周部の詳細視認度は低くなる。通常の表示画像では画面中央を見ることが多いため、その差異を目立たなくするために四隅にセンサ５を配置することが推奨される。
図２Ａや図２Ｂのように、表示パネル２の裏面側に複数のセンサ５を配置する場合、複数のセンサ５の種類は同じでも異なっていてもよい。例えば、焦点距離の異なる複数のイメージセンサモジュール９を配置してもよいし、あるいは、撮像センサ５とＴｏＦ（Time of Flight）センサ５などのように、異なる種類のセンサ５を配置してもよい。
本実施形態では、裏面側のセンサ５と重なる画素領域（第１画素領域）と、センサ５と重ならない画素領域（第２画素領域）で、画素の構造を変えている。図３は、第１画素領域６内の画素７の構造と、第２画素領域８内の画素７の構造とを模式的に示す図である。第１画素領域６内の画素７は、第１自発光素子６ａ、第１発光領域６ｂ、及び非発光領域６ｃを有する。第１発光領域６ｂは、第１自発光素子６ａにより発光される領域である。非発光領域６ｃは、第１自発光素子６ａによる発光は行わないものの、可視光を透過させる所定の形状の透過窓６ｄを有する。第２画素領域８内の画素７は、第２自発光素子８ａ及び第２発光領域８ｂを有する。第２発光領域８ｂは、第２自発光素子８ａにより発光され、第１発光領域６ｂよりも大きい面積を有する。
第１自発光素子６ａ及び第２自発光素子８ａの代表例は、有機ＥＬ（Electroluminescence)素子（以下では、ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diodeとも呼ぶ）である。自発光素子は、バックライトを省略できるため、少なくとも一部を透明化することができる。以下では、自発光素子としてＯＬＥＤを用いる例を主に説明する。
なお、センサ５と重なる画素領域とセンサ５と重ならない画素領域で画素７の構造を変えるのではなく、表示パネル２内の全画素７の構造を同じにしてもよい。この場合、表示パネル２内の任意の場所にセンサ５を重ねて配置できるように、全画素７を図３の第１発光領域６ｂと非発光領域６ｃで構成すればよい。
図４はイメージセンサモジュール９の断面図である。図４に示すように、イメージセンサモジュール９は、支持基板９ａの上に実装されるイメージセンサ９ｂと、ＩＲ（Infrared Ray）カットフィルタ９ｃと、レンズユニット９ｄと、コイル９ｅと、磁石９ｆと、バネ９ｇとを有する。レンズユニット９ｄは、１つ又は複数のレンズを有する。レンズユニット９ｄは、コイル９ｄに流す電流の方向に応じて光軸方向に移動可能とされている。なお、イメージセンサモジュール９の内部構成は、図４に示したものに限定されない。
図５はイメージセンサモジュール９の光学構成を模式的に説明する図である。被写体１０からの光は、レンズユニット９ｄで屈折されて、イメージセンサ９ｂ上に結像する。レンズユニット９ｄに入射される光の量が多いほどイメージセンサ９ｂで受光される光量も増えて、感度が向上する。本実施形態の場合、被写体１０とレンズユニット９ｄとの間に表示パネル２が配置されることになる。被写体１０からの光が表示パネル２を透過する際に、表示パネル２での吸収、反射、回折を抑制することが重要となる。
図６は被写体１０からの光がイメージセンサ９ｂ上に結像するまでの光路を説明する図である。図６では、表示パネル２の各画素７とイメージセンサ９ｂの各画素７を模式的に矩形のマス目で表している。図示のように、表示パネル２の各画素７は、イメージセンサ９ｂの各画素７よりもはるかに大きい。被写体１０の特定位置からの光は、表示パネル２の透過窓６ｄを通過して、イメージセンサモジュール９のレンズユニット９ｄで屈折されて、イメージセンサ９ｂ上の特定画素７で結像される。このように、被写体１０からの光は、表示パネル２の第１画素領域６内の複数画素７に設けられた複数の透過窓６ｄを透過して、イメージセンサモジュール９に入射される。
図７はＯＬＥＤ５を含む画素回路１２の基本構成を示す回路図である。図７の画素回路１２は、ＯＬＥＤ５の他に、ドライブトランジスタＱ１と、サンプリングトランジスタＱ２と、画素容量Ｃsとを備えている。サンプリングトランジスタＱ２は、信号線ＳｉｇとドライブトランジスタＱ１のゲートとの間に接続されている。サンプリングトランジスタＱ２のゲートには、走査線Ｇａｔｅが接続されている。画素容量Ｃsは、ドライブトランジスタＱ１のゲートとＯＬＥＤ５のアノード電極との間に接続されている。ドライブトランジスタＱ１は、電源電圧ノードＶccpとＯＬＥＤ５のアノードとの間に接続されている。
図８はセンサ５が直下に配置されていない第２画素領域８内の画素７の平面レイアウト図である。第２画素領域８内の画素７は、一般的な画素構成を有する。各画素７は複数の色画素７（例えば、ＲＧＢの３つの色画素７）を有する。図８には、横に２つの色画素７と、縦に２つの色画素７の計４つの色画素７の平面レイアウトが図示されている。各色画素７は第２発光領域８ｂを有する。第２発光領域８ｂは、色画素７のほぼ全域に広がっている。第２発光領域８ｂ内には、第２自発光素子８ａ（ＯＬＥＤ５）を有する画素回路１２が配置されている。図８の左側２列は、アノード電極１２ａよりも下側の平面レイアウトを示し、図８の右側２列は、アノード電極１２ａと、その上に配置される表示層２ａの平面レイアウトを示している。
図８の右側２列に示すように、色画素７のほぼ全域にわたってアノード電極１２ａと表示層２ａが配置されており、色画素７の全域が光を発光する第２発光領域８ｂとなる。
図８の左側２列に示すように、色画素７の画素回路１２は、色画素７内の上側半分の領域内に配置されている。また、色画素７の上端側には、電源電圧Ｖccp用の配線パターンと、走査線用の配線パターンが水平方向Ｘに配置されている。また、色画素７の縦方向Ｙの境界に沿って信号線Ｓｉｇの配線パターンが配置されている。
図９はセンサ５が直下に配置されていない第２画素領域８内の画素７（色画素７）の断面図である。図９は図８のＡ－Ａ線方向の断面構造を示しており、より詳細には画素回路１２内のドライブトランジスタＱ１の周辺の断面構造を示している。なお、図９を含めて、本明細書に添付した図面に記載された断面図は、特徴的な層構成を強調して図示しており、縦横の長さの比率は平面レイアウトとは必ずしも一致しない。
図９の上面は表示パネル２の表示面側であり、図９の底面はセンサ５が配置される側である。図９の底面側から上面側（光出射側）にかけて、第１透明基板３１と、第１絶縁層３２と、第１配線層（ゲート電極）３３と、第２絶縁層３４と、第２配線層（ソース配線またはドレイン配線）３５と、第３絶縁層３６と、アノード電極層３８と、第４絶縁層３７と、表示層２ａと、カソード電極層３９と、第５絶縁層４０と、第２透明基板４１とが順に積層されている。
第１透明基板３１と第２透明基板４１は、例えば、可視光透過性に優れた石英ガラスや透明フィルム等で形成されることが望ましい。あるいは第１透明基板３１と第２透明基板４１のどちらか一方を石英ガラス、もう一方を透明フィルムで形成してもよい。 なお、製造観点から有色で透過率のそれほど高くないフィルム、例えばポリイミドフィルムを利用してもよい。あるいは第１透明基板３１と第２透明基板４１の少なくとも一方を、透明フィルムで形成してもよい。第１透明基板３１の上に、画素回路１２内の各回路素子を接続するための第１配線層（Ｍ１）３３が配置されている。
第１透明基板３１の上には、第１配線層３３を覆うように第１絶縁層３２が配置されている。第１絶縁層３２は、例えば、可視光透過性に優れたシリコン窒化層とシリコン酸化層の積層構造である。第１絶縁層３２の上には、画素回路１２内の各トランジスタのチャネル領域が形成される半導体層４２が配置されている。図９は、第１配線層３３に形成されるゲートと、第２配線層３５に形成されるソース及びドレインと、半導体層４２に形成されるチャネル領域とを有するドライブトランジスタＱ１の断面構造を模式的に図示しているが、他のトランジスタもこれらの層３３、３５、４２に配置されており、不図示のコンタクトにより第１配線層３３に接続されている。
第１絶縁層３２の上には、トランジスタ等を覆うように第２絶縁層３４が配置されている。第２絶縁層３４は、例えば、可視光透過性に優れたシリコン酸化層、シリコン窒化層及びシリコン酸化層の積層構造である。第２絶縁層３４の一部にはトレンチ３４ａが形成されて、トレンチ３４ａ内にコンタクト部材３５ａを充填することにより、各トランジスタのソースやドレイン等に接続される第２配線層（Ｍ２）３５が形成されている。図９には、ドライブトランジスタＱ１とＯＬＥＤ５のアノード電極１２ａとを接続するための第２配線層３５が図示されているが、他の回路素子に接続される第２配線層３５も同じ層に配置されている。また、後述するように、第２配線層３５とアノード電極１２ａとの間に、図９では不図示の第３配線層を設けてもよい。第３配線層は、画素回路内の配線として用いることができる他、アノード電極１２ａとの接続に用いてもよい。
第２絶縁層３４の上には、第２配線層３５を覆って表面を平坦化するための第３絶縁層３６が配置されている。第３絶縁層３６は、アクリル樹脂等の樹脂材料で形成されている。第３絶縁層３６の膜厚は、第１～第２絶縁層３２，３４の膜厚よりも大きくしている。
第３絶縁層３６の上面の一部にはトレンチ３６ａが形成されて、トレンチ３６ａ内にコンタクト部材３６ｂを充填して第２配線層３５との導通を図るとともに、コンタクト部材３６ｂを第３絶縁層３６の上面側まで延在させてアノード電極層３８を形成している。アノード電極層３８は積層構造であり、金属材料層を含んでいる。金属材料層は、一般には可視光透過率が低く、光を反射させる反射層として機能する。具体的な金属材料としては、例えばＡｌＮｄやＡｇを適用可能である。
アノード電極層３８の最下層は、トレンチ３６ａに接する部分であり、断線しやすいことから、少なくともトレンチ３６ａの角部は例えばＡｌＮｄなどの金属材料で形成される場合がある。アノード電極層３８の最上層は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電層で形成されている。あるいは、アノード電極層３８を、例えば、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの積層構造にしてもよい。Ａｇは本来的には不透明であるが、膜厚を薄くすることで、可視光透過率が向上する。Ａｇを薄くすると強度が弱くなるため、両面にＩＴＯを配置した積層構造にすることで、透明導電層として機能させることができる。
第３絶縁層３６の上には、アノード電極層３８を覆うように第４絶縁層３７が配置されている。第４絶縁層３７も、第３絶縁層３６と同様にアクリル樹脂等の樹脂材料で形成されている。第４絶縁層３７は、ＯＬＥＤ５の配置場所に合わせてパターニングされて、凹部３７ａが形成されている。
第４絶縁層３７の凹部３７ａの底面及び側面を含むように表示層２ａが配置されている。表示層２ａは、例えば図１０に示すような積層構造を有する。図１０に示す表示層２ａは、アノード電極層３８側から積層順に、陽極２ｂ、正孔注入層２ｃ、正孔輸送層２ｄ、発光層２ｅ、電子輸送層２ｆ、電子注入層２ｇ、及び陰極２ｈを配置した積層構造である。陽極２ｂは、アノード電極１２ａとも呼ばれる。正孔注入層２ｃは、アノード電極１２ａからの正孔が注入される層である。正孔輸送層２ｄは、正孔を発光層２ｅに効率よく運ぶ層である。発光層２ｅは、正孔と電子を再結合させて励起子を生成し、励起子が基底状態に戻る際に光を発光する。陰極２ｈは、カソード電極とも呼ばれる。電子注入層２ｇは、陰極２ｈからの電子が注入される層である。電子輸送層２ｆは、電子を発光層２ｅに効率よく運ぶ層である。発光層２ｅは有機物を含んでいる。
図９に示す表示層２ａの上には、カソード電極層３９が配置されている。カソード電極層３９は、アノード電極層３８と同様に透明導電層で形成されている。なお、アノード電極層３８の透明導電層は、例えばＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯで形成され、カソード電極層３９の透明電極層は、例えばＭｇＡｇで形成される。
図９に示す表示層２ａの上には、カソード電極層３９が配置されている。カソード電極層３９は、アノード電極層３８と同様に透明導電層で形成されている。なお、アノード電極層３８の透明導電層は、例えばＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯで形成され、カソード電極層３９の透明電極層は、例えばＭｇＡｇで形成される。
カソード電極層３９の上には第５絶縁層４０が配置されている。第５絶縁層４０は、上面を平坦化するとともに耐湿性に優れた絶縁材料で形成される。第５絶縁層４０の上には、第２透明基板４１が配置されている。
図８及び図９に示すように、第２画素領域８では、色画素７のほぼ全域に反射膜として機能するアノード電極層３８が配置されており、可視光を透過させることはできない。
図１１はセンサ５が直下に配置されている第１画素領域６内の画素７の平面レイアウト図である。一つの画素７は複数の色画素７（例えば、ＲＧＢの３つの色画素７）を有する。図１１には、横に２つの色画素７と、縦に２つの色画素７の計４つの色画素７の平面レイアウトが図示されている。各色画素７は、第１発光領域６ｂと非発光領域６ｃとを有する。第１発光領域６ｂは、第１自発光素子６ａ（ＯＬＥＤ５）を有する画素回路１２を含み、ＯＬＥＤ５により発光される領域である。非発光領域６ｃは、可視光を透過させる領域である。
非発光領域６ｃは、ＯＬＥＤ５からの光を発光させることはできないが、入射された可視光を透過させることができる。よって、非発光領域６ｃの直下にセンサ５を配置することで、センサ５にて可視光を受光することができる。
図１２はセンサ５が直下に配置されている第１画素領域６内の画素７の断面図である。図１２は図１１のＡ－Ａ線方向の断面構造を示しており、第１発光領域６ｂから非発光領域６ｃにかけての断面構造を示している。図９と比較すればわかるように、非発光領域６ｃでは、第３絶縁層３６、第４絶縁層３７、アノード電極層３８、表示層２ａ、及びカソード電極３９が除去されている。従って、図１２の上方（表示面側）から非発光領域６ｃに入射された光は、非発光領域６ｃ内で吸収や反射されることなく、底面（裏面側）から出射されてセンサ５に入射される。
しかしながら、第１画素領域６に入射された光の一部は、非発光領域６ｃだけでなく第１発光領域６ｂにも入射されて回折され、回折光を発生させる。
図１３は回折光を発生させる回折現象を説明する図である。太陽光や指向性の高い光等の平行光は、非発光領域６ｃと第１発光領域６ｂの境界部等で回折され、１次回折光を初めとする高次の回折光を生じさせる。なお、０次回折光は入射光の光軸方向を進む光であり、回折光の中で最も光強度の大きい光である。つまり、 ０次回折光は撮影対象物そのものであり、撮影すべき光である。より高次の回折光ほど、０次回折光から離れた方向を進行し、光強度も弱くなる。一般には、１次回折光を含む高次の回折光を総称して回折光と呼ぶ。回折光は、本来的には被写体光に存在しない光であり、被写体１０の撮影にとって不要な光である。
回折光が写り込んだ撮像画像において、最も明るい輝点が０次光であり、０次回折光からクロス形状に高次の回折光が広がっている。被写体光が白色光の場合、白色光に含まれる複数の波長成分ごとに回折角度が異なるため、虹色の回折光ｆが発生される。
以下では、一例として、クロス形状の回折光ｆについて説明する。しかし、回折光ｆの形状は、クロス形状に限られず、例えば略同心円状等であってもよい。
図１４は回折光の光路の比較例を示す断面図である。図１４は、図１３と対応している。すなわち、図１４には、センサ５が直下に配置されている第１画素領域６内の画素７が示されている。なお、図１４では、センサ５がイメージセンサモジュール９であるとして説明する。
第１～第２透明基板３１，４１及び第１～第２絶縁層３２，３４の材料がシリコン酸化層である場合、第１～第２透明基板３１，４１及び第１～第２絶縁層３２，３４の屈折率は、例えば約１．４５である。第３～第４絶縁層３６，３７の材料が有色の樹脂層である場合、第３～第４絶縁層３６，３７の屈折率は、例えば約１．６である。第５絶縁層４０の材料がアクリル系樹脂である場合、第５絶縁層４０の屈折率は、例えば約１．４９である。
図１４に示す例では、第１画素領域６に入射される光Ｌは、第２絶縁層３４に入射して、回折されている。なお、回折位置は、一例であり、図１４に示す例に限られない。また、回折により、第１画素領域６から０次回折光Ｌ０及び１次回折光Ｌ１が出射されている。０次回折光Ｌ０がイメージセンサモジュール９に入射することにより、回折光全体のうち中心位置の０次回折光の光スポットが発生する。図１４には、１次回折光Ｌ１を図示しているが、１次回折光Ｌ１の外側に２次回折光以降の高次の回折光がある。１次回折光Ｌ１以降の高次の回折光がイメージセンサモジュール９に入射することにより、回折光全体のうち光スポット以外の回折光ｆが発生する。
そこで、本実施形態では、１次回折光Ｌ１以降の高次の回折光の光路を制御することにより、回折光ｆの影響を抑制する。従って、画像表示装置１は、光路調整部材７０をさらに備える。
図１５は光路調整部材７０の構成の第３例を示す断面図である。
光路調整部材７０は、透過窓６ｄの光入射側とは反対側の光出射側に配置され、透過窓６ｄを透過した光の光路を調整する。より詳細には、光路調整部材７０は、透過窓６ｄを透過した光の光路を、透過窓６ｄの中心を通って透過窓６ｄの法線方向に進行する光の方向に近づくように調整する。また、より詳細には、光路調整部材７０は、透過窓６ｄを透過した光の回折光の光路を調整する。これにより、図１５に示すように、回折光ｆの原因となる１次回折光Ｌ１の回折角を、図１４に示す例よりも小さくすることができる。すなわち、１次回折光Ｌ１の広がりを抑制することができる。この結果、回折光ｆの面積（サイズ）を小さくすることができ、回折光ｆの影響を抑制することができる。
光路調整部材７０は、透過窓６ｄの材料よりも屈折率が高い光制御部材７１を有する。すなわち、光制御部材７１は、屈折率差を用いて光路を曲げる。光制御部材７１は、該光制御部材７１の屈折率を透過窓６ｄの屈折率よりも高くする添加剤を含む。光制御部材７１は、例えばポリエン－ポリチオール系の樹脂又はアクリル系の樹脂に、高屈折率化する添加材料を加えることにより製造される。この場合、光制御部材７１の屈折率は、例えば、２．０である。光制御部材７１の屈折率は、例えば添加材料の量及び種類等によって、調整されてよい。例えば、スネルの法則に従って、所望の屈折角が得られるように、屈折率が調整される。なお、光制御部材７１は、例えば、屈折率が１．９であるシリコン窒化層等でもよい。光制御部材７１は、例えばコート膜等のフィルムである。また、光制御部材７１は、透過率が高いことが好ましい。この場合、例えば、イメージセンサモジュール９での撮影画像を明るくすることができる。
また、光制御部材７１は、第１自発光素子６ａが設けられる側である第１面Ｆ１と、該第１面Ｆ１とは反対側の第２面Ｆ２と、を有する第１透明基板３１の第２面Ｆ２側に配置される。すなわち、光制御部材７１は、表示パネル２に外付けされる。より詳細には、光制御部材７１は、複数の画素７が配置される第１透明基板３１内の透過窓６ｄを透過した光が進行する場所に配置される。また、光制御部材７１は、透過窓６ｄの光出射側と、当該画像表示装置１を通して入射される光を受光するセンサ５（イメージセンサモジュール９）と、の間を埋めるように配置される。すなわち、高い屈折率を有する光制御部材７１が、表示パネル２とセンサ５との貼り合わせに用いられる。また、表示パネル２からレンズユニット９ｄまでの距離は、短いほど好ましい。これにより、１次回折光Ｌ１の光路長を短くすることができ、１次回折光Ｌ１の広がりを抑制することができる。
ここで、光制御部材７１が用いられる場合、添加剤により屈折率を向上させるため、材料の制約によっては、光路を曲げることができる角度が限られてしまう可能性がある。そこで、レンズ等の光学素子を用いて光路を曲げる手法が考えられる。
図１６は光路調整部材７０の構成の第２例を示す断面図である。
光路調整部材７０は、第１屈折率部材７２と、第２屈折率部材７３と、を有する。
第１屈折率部材７２は、第２屈折率部材７３よりも屈折率が低い。第１屈折率部材７２は、例えばシリコン酸化層であり、第１屈折率部材７２の屈折率は、例えば約１．４５である。従って、第１屈折率部材７２の屈折率は、透過窓６ｄと同程度である。
第２屈折率部材７３は、第１屈折率部材７２よりも屈折率が高い、高屈折率部材である。第２屈折率部材７３は、例えば、シリコン窒化層等であり、第２屈折率部材７３の屈折率は、例えば約１．９である。
また、第２屈折率部材７３は、マイクロレンズ７３１を有する。光屈折部材としてのマイクロレンズ７３１は、透過窓６ｄを透過した光を、透過窓６ｄの中心を通って透過窓６ｄの法線方向に進行する光の方向に屈折させる。図１５に示すように、マイクロレンズ７３１は、複数の画素７のそれぞれごとに、複数設けられている。また、マイクロレンズ７３１は、透過窓６ｄの下方に設けられる。図１５に示す例では、マイクロレンズ７３１は、上方向（光入射側）に向かって、凸形状を有する。マイクロレンズ７３１は、例えば、マイクロレンズ７３１の中心である光軸ＯＡが透過窓６ｄの中心部Ｃに対応するように配置される。第１屈折率部材７２は、第２屈折率部材７３との接触面において、マイクロレンズ７３１の凸形状と対応する凹形状を有する。
また、曲率及び第２屈折率部材７３の材料の屈折率等の、マイクロレンズ７３１の設計により、光路を曲げる角度を調整することができる。第２屈折率部材７３の屈折率は、例えば、光制御部材７１の屈折率と同様に、添加剤によって調整される。
また、光路調整部材７０は、複数の画素７が配置される第１透明基板３１の表示面２ｚとは反対側の面に配置される。すなわち、光路調整部材７０は、第１自発光素子６ａが設けられる側である第１面Ｆ１と、該第１面Ｆ１とは反対側の第２面Ｆ２と、を有する第１透明基板３１の第２面Ｆ２側に配置される。すなわち、光路調整部材７０は、外付けで第１透明基板３１に貼り付けられている。従って、既存の表示パネル２に光路調整部材７０を比較的簡単に設けることができる。光路調整部材７０は、例えば第１透明基板３１に貼付される、マイクロレンズ７３１を有する可視光透過フィルム（マイクロレンズアレイフィルム）である。
また、光路調整部材７０は、当該画像表示装置１の表示面２ｚ側から平面視したときに、センサ５が直下に配置されている第１画素領域６と重なる場所に少なくとも配置される。すなわち、光路調整部材７０は、センサ５の直上に位置しない第２画素領域８には配置されなくてもよい。
図１７は光路調整部材７０の構成の第２例を示す断面図である。図１７に示す光路調整部材７０は、第１透明基板３１との位置関係が逆になっている点で、図１６に示す光路調整部材７０と異なっている。従って、光路調整部材７０は、複数の画素７が配置される第１透明基板３１の表示面２ｚ側に配置される。すなわち、光路調整部材７０は、第１自発光素子６ａが設けられる側である第１面Ｆ１を有する第１透明基板３１の第１面Ｆ１と、第１自発光素子６ａと、の間に配置される。すなわち、光路調整部材７０は、表示パネル２に内蔵されている。
また、図１７に示す例では、光路調整部材７０は、第１自発光素子６ａよりも先に形成される。マイクロレンズ７３１（第２屈折率部材７３）は、例えば、可視光透過性に優れた透明樹脂材の上にレジストを配置して、複数回ドライエッチング又はウェットエッチング等を行うことにより形成可能である。次に、第２屈折率部材７３上に第１屈折率部材７２が形成され、第１屈折率部材７２の上面が平坦化される。その後、第１屈折率部材７２上に第１自発光素子６ａを形成することにより、図１７に示す表示パネル２が完成する。
なお、図１７に示すように、光路調整部材７０が表示パネル２に内蔵される場合、光路調整部材７０は、第１画素領域６及び第２画素領域８の両方を含む画素領域全体に配置されてもよい。この場合、マイクロレンズ７３１をより均一に形成することができる。
図１８はマイクロレンズ７３１の第１変形例を示す図である。マイクロレンズ７３１は、例えば、フレネルレンズである。フレネルレンズは、通常の球面レンズ（図１８の点線を参照）を略同心円状の領域に分割し、厚みを減らしたレンズである。すなわち、フレネルレンズは、図１８に示すように、のこぎり状の断面形状を有する。これにより、マイクロレンズ７３１をより薄くすることができ、画像表示装置１及び電子機器５０をより薄くすることができる。また、マイクロレンズ７３１からセンサ５（イメージセンサモジュール９）までの距離を短くして、回折光ｆを抑制することもできる。
図１９はマイクロレンズ７３１の第２変形例を示す図である。マイクロレンズ７３１は、例えば、回折レンズである。回折レンズは、光の回折現象を利用して光線を屈折させるレンズである。この場合も、フレネルレンズと同様に、マイクロレンズ７３１をより薄くすることができる。また、回折レンズは、比較的簡単に製造することができるため、画像表示装置１及び電子機器５０をより簡単に製造することができる。
ここで、光路調整部材７０によって、回折光だけでなく、撮影対象の物体光の光路も曲がってしてしまう場合がある。物体光の光路の変化は、例えば、イメージセンサモジュール９の撮影画像がぼけてしまう等の画質劣化につながる。そこで、ソフトウェアによる画像処理等により、画質劣化の影響を抑制する手法が考えられる。
図２０は画質劣化の抑制の第１例を示す図である。図２０では、表示パネル２の直下にイメージセンサモジュール９を配置している。このイメージセンサモジュール９の直上に位置する第１画素領域６には、光路調整部材７０が配置されている。
撮影画像ｇ１は、比較例の図１４に示すように、透過窓６ｄから出射される光が光路調整部材７０を通過しないでイメージセンサモジュール９に受光される場合の撮影画像を示す。撮影画像ｇ２は、本実施形態の図１５に示すように、透過窓６ｄから出射される光が光路調整部材７０を通過してイメージセンサモジュール９に受光される場合の撮影画像を示す。なお、図２０に示す例では、撮影画像ｇ１は撮影されず、撮影画像ｇ２が撮影される。
図２０に示すように、撮影画像ｇ２の回折光ｆ２は、撮影画像ｇ１の回折光ｆ１よりも小さくなっている。一方、回折光ｆ２以外の領域の撮影画像ｇ２は、回折光ｆ１以外の領域の撮影画像ｇ１よりもぼけている。この場合、例えば、ぼけ除去フィルタ等の画像処理を撮影画像ｇ２に行うことにより、回折光ｆ２以外の領域の撮影画像ｇ２をより鮮明な画像にすることができる。ぼけ除去フィルタは、例えばエッジ強調等である。これにより、回折光ｆの影響を抑制し、かつ、光路調整部材７０による画質劣化の影響を抑制することができる。
図２１は画質劣化の抑制の第２例を示す図である。図２１では、表示パネル２の直下に２つのイメージセンサモジュール９を配置している。左側のイメージセンサモジュール９の直上に位置する第１画素領域６には、光路調整部材７０が配置されていない。一方、右側のイメージセンサモジュール９の直上に位置する第１画素領域６には、光路調整部材７０が配置されている。従って、複数の透過窓６ｄが設けられ、複数の透過窓６ｄは、そのうちの一部の透過窓６ｄを透過した光が光路調整部材７０に入射されるように配置され、他の透過窓６ｄを透過した光が光路調整部材７０に入射されないように配置される。すなわち、光路調整部材７０は、第１画素領域６内で透過窓６ｄを透過した光による回折光の大きさが相違するように、第１画素領域６のうち一部の領域に配置される。従って、図２１は、撮影画像ｇ２だけなく撮影画像ｇ１も撮影される点で、図２０とは異なっている。
撮影画像ｇ３は、撮影画像ｇ１と撮影画像ｇ２とを合成した画像である。
図２１に示すように、回折光ｆ１以外の領域の撮影画像ｇ１は、比較的鮮明に撮影されている。従って、回折光ｆ１に対応する領域において、撮影画像ｇ２を用いて撮影画像ｇ３を合成することにより、回折光の影響を抑制することができる。すなわち、比較的鮮明な撮影画像ｇ１内の回折光ｆ１の領域は、回折光を抑制した撮影画像ｇ２で補われる。これにより、回折光ｆの影響を抑制し、かつ、光路調整部材７０による画質劣化の影響を抑制することができる。また、撮影画像ｇ２は、撮影画像ｇ１と合成される前に、ぼけ除去フィルタ等により画像処理されてもよい。これにより、撮影画像ｇ２のうち、撮影画像ｇ１と比較して回折光を抑制した領域を、より鮮明にすることができる。この結果、撮影画像ｇ３のように、回折光ｆ３以外の領域全体をより鮮明にすることができる。
このように、本実施形態では、表示パネル２の裏面側に配置されるセンサ５の直上に位置する第１画素領域６に非発光領域６ｃを設け、光出射側に配置される光路調整部材７０を設ける。これにより、第１画素領域６に入射された光は、透過窓６ｄを透過してセンサ５に入射される。透過窓６ｄを光が透過する際に回折光ｆが発生するが、透過窓６ｄで回折されて出射される回折光の光路を光路調整部材７０により調整することで、回折光ｆを小さくすることができる。
また、ぼけ除去フィルタ等の画像処理により、回折光ｆの影響を抑制し、かつ、光路調整部材７０による画質劣化の影響を抑制することができる。また、光路調整部材７０により抑制された回折光ｆと、光路調整部材７０を介さない回折光ｆと、を合成することにより、回折光ｆの影響を抑制し、かつ、光路調整部材７０による画質劣化の影響を抑制することができる。
次に、透過窓６ｄの構造の変形例について説明する。
図２２は第１画素領域６の断面構造の第１変形例を示す断面図である。図２２は、透過窓６ｄ（非発光領域６ｃ内で光が透過する透過領域）の内部に、第３～第４絶縁層３６，３７、表示層２ａ及びカソード電極層３９が設けられている点で、図１２とは異なっている。図２２に示す例では、第３～第４絶縁層３６，３７、表示層２ａ及びカソード電極層３９を取り除くための工程を省略することができ、画像表示装置１及び電子機器５０をより簡単に製造することができる。
第３～第４絶縁層３６，３７、表示層２ａ及びカソード電極層３９が存在することにより、可視光透過率が低下するおそれがある。第３～第４絶縁層３６，３７の材料が有色の樹脂層である場合、可視光透過率が低下する可能性があるが、第３～第４絶縁層３６，３７が存在していても透過窓６ｄとしての機能に与える影響は小さい。表示層２ａは数百ｎｍ程度と薄いため、可視光透過率の低下は小さい。カソード電極層３９は、透明導電層であり、また、Ａｇを含む積層構造である場合でも、上記のようにＡｇは薄いため、可視光透過率の低下は小さい。従って、反射膜として機能するアノード電極層３８が除去された領域は、第３～第４絶縁層３６，３７、表示層２ａ及びカソード電極層３９が存在する場合であっても、透過窓６ｄとして機能する。
図２３は第１画素領域６の断面構造の第２変形例を示す断面図である。図２３は、透過窓６ｄの内部において表示層２ａが除去されている点で、図２２とは異なっている。透過窓６ｄの内部に表示層２ａが存在しないため、表示層２ａを光が透過する際の光の吸収や反射等を抑制でき、センサ５に入射される光の光量を増やせるため、センサ５の受光感度が高くなる。
図２４は第１画素領域６の断面構造の第３変形例を示す断面図である。図２４は、透過窓６ｄの内部においてカソード電極層３９が除去されている点で、図２３とは異なっている。透過窓６ｄの内部に表示層２ａ及びカソード電極層３９が存在しないため、センサ５に入射される光の光量を図２３よりも増やすことができ、図２３よりもさらにセンサ５の受光感度を高くできる。
図２５は第１画素領域６の断面構造の第４変形例を示す断面図である。図２５は、透過窓６ｄの内部において第４絶縁層３７が除去されている点で、図２２とは異なっている。透過窓６ｄの内部に第４絶縁層３７が存在しないため、第４絶縁層３７を光が透過する際の光の吸収や反射等を抑制でき、センサ５に入射される光の光量を増やせるため、センサ５の受光感度が高くなる。
図２６は第１画素領域６の断面構造の第５変形例を示す断面図である。図２６は、透過窓６ｄの内部において第３絶縁層３６が除去されている点で、図２５とは異なっている。透過窓６ｄの内部に第３～第４絶縁層３６，３７が存在しないため、センサ５に入射される光の光量を図２５よりも増やすことができ、図２５よりもさらにセンサ５の受光感度を高くできる。
図２７は第１画素領域６の断面構造の第６変形例を示す断面図である。図２７は、透過窓６ｄの内部において表示層２ａが除去されている点で、図２５とは異なっている。透過窓６ｄの内部に第４絶縁層３７及び表示層２ａが存在しないため、センサ５に入射される光の光量を図２５よりも増やすことができ、図２５よりもさらにセンサ５の受光感度を高くできる。
図２８は第１画素領域６の断面構造の第７変形例を示す断面図である。図２８は、透過窓６ｄの内部において第３絶縁層３６が除去されている点で、図２７とは異なっている。透過窓６ｄの内部に第３～第４絶縁層３６，３７及び表示層２ａが存在しないため、センサ５に入射される光の光量を図２７よりも増やすことができ、図２７よりもさらにセンサ５の受光感度を高くできる。
図２９は第１画素領域６の断面構造の第８変形例を示す断面図である。図２９は、透過窓６ｄの内部においてカソード電極層３９除去されている点で、図２７とは異なっている。透過窓６ｄの内部に第４絶縁層３７、表示層２ａ及びカソード電極層３９が存在しないため、センサ５に入射される光の光量を図２７よりも増やすことができ、図２７よりもさらにセンサ５の受光感度を高くできる。
なお、図２２に示す透過窓６ｄは、図２２～図２９のうち、最も簡単に製造することができる構造である。また、図１２に示す透過窓６ｄは、図２２～図２９に示す透過窓６ｄよりも透過率が高い。この場合、例えば、イメージセンサモジュール９の撮影画像を明るくすることができる。従って、イメージセンサモジュール９の感度を上昇させることによるノイズの増大を抑制することができる。このように、透過窓６ｄの構造は、所望の透過率及び製造プロセスの容易性に基づいて変更されてもよい。
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態で説明した構成を備えた電子機器５０の具体的な候補としては、種々のものが考えられる。例えば、図３０は第１の実施形態の電子機器５０をカプセル内視鏡に適用した場合の平面図である。図３０のカプセル内視鏡５０は、例えば両端面が半球状で中央部が円筒状の筐体５１内に、体腔内の画像を撮影するためのカメラ（超小型カメラ）５２、カメラ５２により撮影された画像データを記録するためのメモリ５３、および、カプセル内視鏡５０が被験者の体外に排出された後に、記録された画像データをアンテナ５４を介して外部へ送信するための無線送信機５５を備えている。
上述した第１の実施形態で説明した構成を備えた電子機器５０の具体的な候補としては、種々のものが考えられる。例えば、図３０は第１の実施形態の電子機器５０をカプセル内視鏡に適用した場合の平面図である。図３０のカプセル内視鏡５０は、例えば両端面が半球状で中央部が円筒状の筐体５１内に、体腔内の画像を撮影するためのカメラ（超小型カメラ）５２、カメラ５２により撮影された画像データを記録するためのメモリ５３、および、カプセル内視鏡５０が被験者の体外に排出された後に、記録された画像データをアンテナ５４を介して外部へ送信するための無線送信機５５を備えている。
また、筐体５１内には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５６およびコイル（磁力・電流変換コイル）５７が設けられている。ＣＰＵ５６は、カメラ５２による撮影、およびメモリ５３へのデータ蓄積動作を制御するとともに、メモリ５３から無線送信機５５による筐体５１外のデータ受信装置（図示せず）へのデータ送信を制御する。コイル５７は、カメラ５２、メモリ５３、無線送信機５５、アンテナ５４および後述する光源５２ｂへの電力供給を行う。
さらに、筐体５１には、カプセル内視鏡５０をデータ受信装置にセットした際に、これを検知するための磁気（リード）スイッチ５８が設けられている。ＣＰＵ５６は、このリードスイッチ５８がデータ受信装置へのセットを検知し、データの送信が可能になった時点で、コイル５７からの無線送信機５５への電力供給を行う。
カメラ５２は、例えば体腔内の画像を撮影するための対物光学系を含む撮像素子５２ａ、体腔内を照明する複数の光源５２ｂを有している。具体的には、カメラ５２は、光源５２ｂとして、例えばLED（Light Emitting Diode）を備えたCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやCCD（Charge Coupled Device）等によって構成される。
第１の実施形態の電子機器５０における表示部３は、図３０の光源５２ｂのような発光体を含む概念である。図３０のカプセル内視鏡５０では、例えば２個の光源５２ｂを有するが、これらの光源５２ｂを、複数の光源部を有する表示パネルや、複数のＬＥＤを有するＬＥＤモジュールで構成可能である。この場合、表示パネルやＬＥＤモジュールの下方にカメラ５２の撮像部を配置することで、カメラ５２のレイアウト配置に関する制約が少なくなり、より小型のカプセル内視鏡５０を実現できる。
また、図３１は第１の実施形態の電子機器５０をデジタル一眼レフカメラ６０に適用した場合の背面図である。デジタル一眼レフカメラ６０やコンパクトカメラは、レンズとは反対側の背面に、プレビュー画面を表示する表示部３を備えている。この表示部３の表示面とは反対側にカメラモジュール４，５を配置して、撮影者の顔画像を表示部３の表示層２ａに表示できるようにしてもよい。第１の実施形態による電子機器５０では、表示部３と重なる領域にカメラモジュール４，５を配置できるため、カメラモジュール４，５を表示部３の額縁部分に設けなくて済み、表示部３のサイズを可能な限り大型化することができる。
図３２Ａは第１の実施形態の電子機器５０をヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ）６１に適用した例を示す平面図である。図３２ＡのＨＭＤ６１は、ＶＲ（Virtual Reality）、ＡＲ（Augmented Reality）、ＭＲ（Mixed Reality）、又はＳＲ（Substituional Reality）等に利用されるものである。現状のＨＭＤは、図３２Ｂに示すように、外表面にカメラ６２を搭載しており、ＨＭＤの装着者は、周囲の画像を視認することができる一方で、周囲の人間には、ＨＭＤの装着者の目や顔の表情がわからないという問題がある。
そこで、図３２Ａでは、ＨＭＤ６１の外表面に表示部３の表示面を設けるとともに、表示部３の表示面の反対側にカメラモジュール４，５を設ける。これにより、カメラモジュール４，５で撮影した装着者の顔の表情を表示部３の表示面に表示させることができ、装着者の周囲の人間が装着者の顔の表情や目の動きをリアルタイムに把握することができる。
図３２Ａの場合、表示部３の裏面側にカメラモジュール４，５を設けるため、カメラモジュール４，５の設置場所についての制約がなくなり、ＨＭＤ６１のデザインの自由度を高めることができる。また、カメラを最適な位置に配置できるため、表示面に表示される装着者の目線が合わない等の不具合を防止できる。
このように、第２の実施形態では、第１の実施形態による電子機器５０を種々の用途に用いることができ、利用価値を高めることができる。
なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）二次元状に配置される複数の画素を備え、
前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有する、画像表示装置。
（２）前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の光路を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に近づくように調整する、（１）に記載の画像表示装置。
（３）前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の回折光の光路を調整する、（１）又は（２）に記載の画像表示装置。
（４）前記非発光領域は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、当該画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置に重なる位置に配置される、（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（５）前記第１自発光素子に接続される画素回路は、前記第１発光領域内に配置される、（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（６）前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に屈折させる光屈折部材を有する、（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（７）前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面とは反対側の面に配置される、（６）に記載の画像表示装置。
（８）前記光路調整部材は、前記基板に貼付される、前記光屈折部材を有する可視光透過フィルムである、（７）に記載の画像表示装置。
（９）前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面側に配置される、（６）に記載の画像表示装置。
（１０）前記光屈折部材は、フレネルレンズ又は回折レンズである、（６）乃至（９）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（１１）前記光路調整部材は、前記透過窓の材料よりも屈折率が高い光制御部材を有する、（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（１２）前記光制御部材は、該光学部材の屈折率を前記透過窓の屈折率よりも高くする添加剤を含む、（１１）に記載の画像表示装置。
（１３）前記光制御部材は、前記複数の画素が配置される基板内の前記透過窓を透過した光が進行する場所に配置される、（１１）又は（１２）に記載の画像表示装置。
（１４）前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域と、
前記複数の画素のうち前記第１画素領域内の画素以外の少なくとも一部の画素を含む第２画素領域と、を備え、
前記第１画素領域内の画素は、前記第１自発光素子、前記第１発光領域、及び前記非発光領域を有し、
前記第２画素領域内の画素は、
第２自発光素子と、
前記第２自発光素子により発光され、前記第１発光領域よりも面積が大きい第２発光領域と、を有する、（１）乃至（１３）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（１５）前記第１画素領域は、画素表示領域内の複数箇所に離隔して設けられる、（１４）に記載の画像表示装置。
（１６）前記光路調整部材は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、前記第１画素領域と重なる場所に少なくとも配置される、（１４）又は（１５）に記載の画像表示装置。
（１７）複数の前記透過窓が設けられ、
複数の前記透過窓は、そのうちの一部の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されるように配置され、他の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されないように配置される、（１４）又は（１５）に記載の画像表示装置。
（１８）二次元状に配置される複数の画素を有する画像表示装置と、
前記画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置と、を備え、
前記画像表示装置は、前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域を有し、
前記第１画素領域内の前記一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有し、
前記第１画素領域の少なくとも一部は、前記画像表示装置の表示面側から平面視したときに前記受光装置に重なるように配置される、電子機器。
（１９）前記受光装置は、前記非発光領域を通して光を受光する、（１８）に記載の電子機器。
（２０）前記受光装置は、前記非発光領域を通して入射された光を光電変換する撮像センサと、前記非発光領域を通して入射された光を受光して距離を計測する距離計測センサと、前記非発光領域を通して入射された光に基づいて温度を計測する温度センサと、の少なくとも一つを含む、（１９）に記載の電子機器。
（１）二次元状に配置される複数の画素を備え、
前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有する、画像表示装置。
（２）前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の光路を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に近づくように調整する、（１）に記載の画像表示装置。
（３）前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の回折光の光路を調整する、（１）又は（２）に記載の画像表示装置。
（４）前記非発光領域は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、当該画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置に重なる位置に配置される、（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（５）前記第１自発光素子に接続される画素回路は、前記第１発光領域内に配置される、（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（６）前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に屈折させる光屈折部材を有する、（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（７）前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面とは反対側の面に配置される、（６）に記載の画像表示装置。
（８）前記光路調整部材は、前記基板に貼付される、前記光屈折部材を有する可視光透過フィルムである、（７）に記載の画像表示装置。
（９）前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面側に配置される、（６）に記載の画像表示装置。
（１０）前記光屈折部材は、フレネルレンズ又は回折レンズである、（６）乃至（９）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（１１）前記光路調整部材は、前記透過窓の材料よりも屈折率が高い光制御部材を有する、（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（１２）前記光制御部材は、該光学部材の屈折率を前記透過窓の屈折率よりも高くする添加剤を含む、（１１）に記載の画像表示装置。
（１３）前記光制御部材は、前記複数の画素が配置される基板内の前記透過窓を透過した光が進行する場所に配置される、（１１）又は（１２）に記載の画像表示装置。
（１４）前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域と、
前記複数の画素のうち前記第１画素領域内の画素以外の少なくとも一部の画素を含む第２画素領域と、を備え、
前記第１画素領域内の画素は、前記第１自発光素子、前記第１発光領域、及び前記非発光領域を有し、
前記第２画素領域内の画素は、
第２自発光素子と、
前記第２自発光素子により発光され、前記第１発光領域よりも面積が大きい第２発光領域と、を有する、（１）乃至（１３）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（１５）前記第１画素領域は、画素表示領域内の複数箇所に離隔して設けられる、（１４）に記載の画像表示装置。
（１６）前記光路調整部材は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、前記第１画素領域と重なる場所に少なくとも配置される、（１４）又は（１５）に記載の画像表示装置。
（１７）複数の前記透過窓が設けられ、
複数の前記透過窓は、そのうちの一部の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されるように配置され、他の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されないように配置される、（１４）又は（１５）に記載の画像表示装置。
（１８）二次元状に配置される複数の画素を有する画像表示装置と、
前記画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置と、を備え、
前記画像表示装置は、前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域を有し、
前記第１画素領域内の前記一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有し、
前記第１画素領域の少なくとも一部は、前記画像表示装置の表示面側から平面視したときに前記受光装置に重なるように配置される、電子機器。
（１９）前記受光装置は、前記非発光領域を通して光を受光する、（１８）に記載の電子機器。
（２０）前記受光装置は、前記非発光領域を通して入射された光を光電変換する撮像センサと、前記非発光領域を通して入射された光を受光して距離を計測する距離計測センサと、前記非発光領域を通して入射された光に基づいて温度を計測する温度センサと、の少なくとも一つを含む、（１９）に記載の電子機器。
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
１ 画像表示装置、２ 表示パネル、２ａ 表示層、５ センサ、６ 第１画素領域、６ａ 第１自発光素子、６ｂ 第１発光領域、６ｃ 非発光領域、６ｄ 透過窓、７ 画素、８ 第２画素領域、８ａ 第２自発光素子、８ｂ 第２発光領域、９ イメージセンサモジュール、９ａ 支持基板、９ｂ イメージセンサ、９ｃ カットフィルタ、９ｄ レンズユニット、９ｅ コイル、９ｆ 磁石、９ｇ バネ、１０ 被写体、１１ 特定画素、１２ 画素回路、１２ａ アノード電極、３１ 第１透明基板、３２ 第１絶縁層、３３ 第１配線層、３４ 第２絶縁層、３５ 第２配線層、３６ 第３絶縁層、３６ａ トレンチ、３７ 第４絶縁層、３８ アノード電極層、３９ カソード電極層、４０ 第５絶縁層、４１ 第２透明基板、４２ 半導体層、４３ キャパシタ、４４ 金属層、４５ 第３金属層、７０ 光路調整部材、７１ 光制御部材、７３１ マイクロレンズ
Claims (20)
- 二次元状に配置される複数の画素を備え、
前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有する、画像表示装置。 - 前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の光路を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に近づくように調整する、請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光の回折光の光路を調整する、請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記非発光領域は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、当該画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置に重なる位置に配置される、請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記第１自発光素子に接続される画素回路は、前記第１発光領域内に配置される、請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、前記透過窓を透過した光を、前記透過窓の中心を通って前記透過窓の法線方向に進行する光の方向に屈折させる光屈折部材を有する、請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面とは反対側の面に配置される、請求項６に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、前記基板に貼付される、前記光屈折部材を有する可視光透過フィルムである、請求項７に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、前記複数の画素が配置される基板の表示面側に配置される、請求項６に記載の画像表示装置。
- 前記光屈折部材は、フレネルレンズ又は回折レンズである、請求項６に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、前記透過窓の材料よりも屈折率が高い光制御部材を有する、請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記光制御部材は、該光制御部材の屈折率を前記透過窓の屈折率よりも高くする添加剤を含む、請求項１１に記載の画像表示装置。
- 前記光制御部材は、前記複数の画素が配置される基板内の前記透過窓を透過した光が進行する場所に配置される、請求項１１に記載の画像表示装置。
- 前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域と、
前記複数の画素のうち前記第１画素領域内の画素以外の少なくとも一部の画素を含む第２画素領域と、を備え、
前記第１画素領域内の画素は、前記第１自発光素子、前記第１発光領域、及び前記非発光領域を有し、
前記第２画素領域内の画素は、
第２自発光素子と、
前記第２自発光素子により発光され、前記第１発光領域よりも面積が大きい第２発光領域と、を有する、請求項１に記載の画像表示装置。 - 前記第１画素領域は、画素表示領域内の複数箇所に離隔して設けられる、請求項１４に記載の画像表示装置。
- 前記光路調整部材は、当該画像表示装置の表示面側から平面視したときに、前記第１画素領域と重なる場所に少なくとも配置される、請求項１４に記載の画像表示装置。
- 複数の前記透過窓が設けられ、複数の前記透過窓は、そのうちの一部の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されるように配置され、他の透過窓を透過した光が前記光路調整部材に入射されないように配置される、請求項１４に記載の画像表示装置。
- 二次元状に配置される複数の画素を有する画像表示装置と、
前記画像表示装置を通して入射される光を受光する受光装置と、を備え、
前記画像表示装置は、前記複数の画素のうち一部の画素を含む第１画素領域を有し、
前記第１画素領域内の前記一部の画素は、
第１自発光素子と、
前記第１自発光素子により発光される第１発光領域と、
可視光を透過させる透過窓を有する非発光領域と、
前記透過窓の光入射側とは反対側の光出射側に配置され、前記透過窓を透過した光の光路を調整する光路調整部材と、を有し、
前記第１画素領域の少なくとも一部は、前記画像表示装置の表示面側から平面視したときに前記受光装置に重なるように配置される、電子機器。 - 前記受光装置は、前記非発光領域を通して光を受光する、請求項１８に記載の電子機器。
- 前記受光装置は、前記非発光領域を通して入射された光を光電変換する撮像センサと、前記非発光領域を通して入射された光を受光して距離を計測する距離計測センサと、前記非発光領域を通して入射された光に基づいて温度を計測する温度センサと、の少なくとも一つを含む、請求項１９に記載の電子機器。
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