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Description
第1発光素子と、第1波長域の光を透過させる第1着色層と、を有する第1基板と、該第
1基板に接着された第1カバー基板と、を備えた第1パネルと、第2表示領域に、第2発
光素子と、第2波長域の光を透過させる第2着色層と、を有する第2基板と、該第2基板
に接着された第2カバー基板と、を備えた第2パネルと第3表示領域に、第3発光素子と
、第3波長域の光を透過させる第3着色層と、を有する第3基板と、該第3基板に接着さ
れた第3カバー基板と、を備えた第3パネルと、前記第1パネルが対向するように配置さ
れて前記第1表示領域から出射された画像光が第1波長域の第1画像光として入射する第
1入射面、前記第1入射面と対向し、前記第2パネルが対向するように配置されて前記第
2表示領域から出射された画像光が前記第1波長域と異なる第2波長域の第2画像光とし
て入射する第2入射面、前記第1入射面および前記第2入射面との間に設けられ、前記第
3パネルが対向するように配置されて前記第3表示領域から出射された画像光が前記第1
波長域および前記第2波長域と異なる第3波長域の第3画像光として入射する第3入射面
、前記第3入射面と対向する出射面、前記第1画像光を前記出射面に向けて反射し、前記
第2画像光および前記第3画像光を透過する第1ダイクロイックミラー、および前記第2
画像光を前記出射面に向けて反射し、前記第1画像光および前記第3画像光を透過する第
2ダイクロイックミラーを備えたダイクロイックプリズムと、を有し、前記第1パネルは
、前記第1表示領域の外側において、前記第1基板に設けられた前記第1着色層と、前記
第1カバー基板に設けられた前記第2着色層および前記第3着色層と、を含む第1遮光層
を有し、前記第2パネルは、前記第2表示領域の外側において、前記第2基板に設けられ
た前記第2着色層と、前記第2カバー基板に設けられた前記第1着色層および前記第3着
色層と、を含む第2遮光層を有し、前記第3パネルは、前記第3表示領域の外側において
、前記第3基板に設けられた前記第3着色層と、前記第3カバー基板に設けられた前記第
1着色層および前記第2着色層と、を含む第3遮光層を有していることを特徴とする。
示領域の外側には、それぞれ複数層の配線が設けられており、前記第1遮光層、前記第2
遮光層および前記第3遮光層は、それぞれ前記複数層の配線のうち、最も前記ダイクロイ
ックプリズムの側に位置する金属配線と前記ダイクロイックプリズムとの間に設けられて
いる態様を採用することができる。
れぞれ前記ダイクロイックプリズムに向けて出射される画像光の光束のうち、前記出射面
から出射される光束に対応する有効光束から外れた位置に前記第1遮光層、前記第2遮光
層および前記第3遮光層がそれぞれ設けられている態様を採用することができる。
れぞれ前記ダイクロイックプリズムに向けて出射される画像光の光束のうち、画像の表示
に利用される有効光束から外れた位置に前記第1遮光層、前記第2遮光層および前記第3
遮光層がそれぞれ設けられている態様を採用することができる。
(全体構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る光学ユニット1の平面図である。図2は、図1に示す第1着色層81(R)等の透過率-波長特性を示す説明図である。図3は、図1に示す第1画像光LR等のスペクトラムを示す説明図である。
図4は、図1に示す第1ダイクロイックミラー56の透過率-波長特性を示すグラフである。図5は、図1に示す第2ダイクロイックミラー57の透過率-波長特性を示すグラフである。
図6は、図1に示す第1パネル10の電気的構成を示す説明図である。図7は、図6に示す第1表示領域111内の各画素(画素回路)の回路図である。なお、以下の説明において、「上層側」「上面」とは、第1基板とは反対側を意味する。
図8は、図1に示す第1パネル10の断面図である。図8に示すように、第1基板11には、画素Pの選択トランジスターTSL等のトランジスターの能動領域40(ソース/ドレイン領域)が形成され、能動領域40の上面は絶縁膜B0(ゲート絶縁膜)で被覆されている。絶縁膜B0の上面にはゲート電極Gが形成されている。ゲート電極Gの上層側には複数の絶縁層BA~BEと複数の配線層WA~WEとを交互に積層した多層配線層が形成される。各配線層は、アルミニウムや銀等を含有する低抵抗な導電材料で形成される。絶縁層BAの上面には、図7に示す走査線62等を含む配線層WAが形成されている。絶縁層BBの上層には、図7に示す信号線61や第1電極C1等を含む配線層WBが形成されている。絶縁層BCの表上層には、図7に示す第2電極C2等を含む配線層WCが形成されている。絶縁層BDの表上層には、図7に示す第1電源導電体48等を含む配線層WDが形成されている。絶縁層BEの上層には、配線69と配線67等を含む配線層WEが形成されている。
図9は、図1に示す第2パネル20の断面図である。図10は、図1に示す第3パネル30の断面図である。図1に示す第2パネル20および第3パネル30は、第1パネル10と同様、図6および図7を参照して説明した電気的構成を有しており、第1発光素子15に代えて、第2発光素子25および第3発光素子35が形成されている。
図11は、図1に示す遮光層80の効果等を示す説明図である。再び図1において、本形態の光学ユニット1では、有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光素子(第1発光素子15、第2発光素子25、および第3発光素子35)から出射された光(第1画像光LR、第2画像光LB、および第3画像光LG)を利用する。このため、第1画像光LR、第2画像光LB、および第3画像光LGは、装置光軸に対して大きく傾いた斜め光を含む。一方、ダイクロイックプリズム50では、ダイクロイックミラー(第1ダイクロイックミラー56および第2ダイクロイックミラー57)では、入射角依存性等の影響で、反射すべき色光の一部がダイクロイックミラーを透過し、透過すべき色光の一部がダイクロイックミラーで反射することがある。
図10は、図8等に示す遮光層80等の透過率-波長特性を示す説明図である。図1に示す遮光層80を構成するにあたって、本形態では、第1基板11とカバー基板18との間、第2基板21とカバー基板28との間、および第3基板31とカバー基板38との間において、周辺領域112、周辺領域212、および周辺領域312と重なる領域に遮光層80を設ける。例えば、第1基板11の周辺領域112、第2基板21の周辺領域212、および第3基板31の周辺領域312の各々に遮光層80を設ける。ここで、遮光層80として、カーボン粒子等の黒色粒子を配合したブラックフィルター層、光吸収性の金属層、あるいは光吸収性の金属化合物層等によって構成することができる。
図12は、本発明の第2実施形態に係る光学ユニット1の平面図である。図13は、図12に示す第1パネル10とダイクロイックプリズム50との間に設けた遮光層80の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、第1実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
上記第2実施形態では、カバー基板18の第1基板11側の面に第2カラーフィルター層82(B)、および第3カラーフィルター層82(G)が設けられていたが、カバー基板18の第1基板11とは反対側の面(ダイクロイックプリズム50の第1入射面51側の面)や、ダイクロイックプリズム50の第1入射面51に第2カラーフィルター層82(B)、および第3カラーフィルター層82(G)を設けてもよい。
図14は、本発明の第3実施形態に係る光学ユニット1の平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、第1実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
上記第3実施形態では、ダイクロイックプリズム50の第1入射面51、第2入射面52、および第3入射面53に遮光層80が設けたが、カバー基板18、28、38のダイクロイックプリズム50側の面に遮光層80を設けてもよい。
図15は、本発明を適用した光学ユニット1における遮光層80の形成範囲の第1例を示す説明図である。図16は、本発明を適用した光学ユニット1における遮光層80の形成範囲の第2例を示す説明図である。第2実施形態あるいは第3実施形態のように、パネルからダイクロイックプリズム50の側に離間する位置に遮光層80やその一部を設けた場合、パネルから出射された画像光の一部が遮光層80で遮られると、光量の低下や画像の欠けが発生する。
Ga>d・tanθ
Ga>d・tanθ
上記実施形態においては、第1パネル10、第2パネル20および第3パネル30では、発光素子から出射された白色光を着色層によって各波長域の画像光としたが、第1パネル10、第2パネル20および第3パネル30には光共振器が設けられているため、着色層が形成されていない場合に本発明を適用してもよい。また、第1パネル10、第2パネル20および第3パネル30において、発光素子自身が各波長域の画像光を出射する場合に本発明を適用してもよい。また、第1パネル10、第2パネル20および第3パネル30において、発光素子自身が各波長域の画像光を出射する場合、着色層および光共振器の一方、および双方が設けられない場合があるが、このような場合に本発明を適用してもよい。上記実施形態においては、第1パネル10、第2パネル20および第3パネル30にカバー基板18、28、38が設けられていたが、カバー基板が設けられない場合に本発明を適用してもよい。
上記実施形態で説明した光学ユニット1は、以下に説明する表示装置等に用いられる。図17は、頭部装着型の表示装置1000の説明図である。図18は、図17に示す虚像表示部1010の光学系の構成を模式的に示す斜視図である。図19は、図18に示す光学系の光路を示す説明図である。
図20は、投射型の表示装置2000の説明図である。図20に示す表示装置2000は、上記実施形態に係る光学ユニット1と、光学ユニット1から出射された合成光Lbをスクリーン等の被投射部材2200等に拡大して投射する投射光学系2100とを有している。
上記実施形態で説明した光学ユニット1を備えた表示装置(電子機器)としては、ビデオカメラやスチルカメラ等の撮像装置に利用される電子式ビューファインダー(EVF:Electronic View Finder)等を挙げることができる。
Claims (7)
- 第1表示領域に、第1発光素子と、第1波長域の光を透過させる第1着色層と、を有す
る第1基板と、該第1基板に接着された第1カバー基板と、を備えた第1パネルと、
第2表示領域に、第2発光素子と、第2波長域の光を透過させる第2着色層と、を有す
る第2基板と、該第2基板に接着された第2カバー基板と、を備えた第2パネルと、
第3表示領域に、第3発光素子と、第3波長域の光を透過させる第3着色層と、を有す
る第3基板と、該第3基板に接着された第3カバー基板と、を備えた第3パネルと、
前記第1パネルが対向するように配置されて前記第1表示領域から出射された画像光が
第1波長域の第1画像光として入射する第1入射面、前記第1入射面と対向し、前記第2
パネルが対向するように配置されて前記第2表示領域から出射された画像光が前記第1波
長域と異なる第2波長域の第2画像光として入射する第2入射面、前記第1入射面および
前記第2入射面との間に設けられ、前記第3パネルが対向するように配置されて前記第3
表示領域から出射された画像光が前記第1波長域および前記第2波長域と異なる第3波長
域の第3画像光として入射する第3入射面、前記第3入射面と対向する出射面、前記第1
画像光を前記出射面に向けて反射し、前記第2画像光および前記第3画像光を透過する第
1ダイクロイックミラー、および前記第2画像光を前記出射面に向けて反射し、前記第1
画像光および前記第3画像光を透過する第2ダイクロイックミラーを備えたダイクロイッ
クプリズムと、
を有し、
前記第1パネルは、前記第1表示領域の外側において、前記第1基板に設けられた前記
第1着色層と、前記第1カバー基板に設けられた前記第2着色層および前記第3着色層と
、を含む第1遮光層を有し、
前記第2パネルは、前記第2表示領域の外側において、前記第2基板に設けられた前記
第2着色層と、前記第2カバー基板に設けられた前記第1着色層および前記第3着色層と
、を含む第2遮光層を有し、
前記第3パネルは、前記第3表示領域の外側において、前記第3基板に設けられた前記
第3着色層と、前記第3カバー基板に設けられた前記第1着色層および前記第2着色層と
、を含む第3遮光層を有していることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1に記載の光学ユニットにおいて、
前記第1表示領域の外側、前記第2表示領域の外側および前記第3表示領域の外側には
、それぞれ複数層の配線が設けられており、
前記第1遮光層、前記第2遮光層および前記第3遮光層は、それぞれ前記複数層の配線
のうち、最も前記ダイクロイックプリズムの側に位置する金属配線と前記ダイクロイック
プリズムとの間に設けられていることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1または2に記載の光学ユニットにおいて、
前記第1表示領域、前記第2表示領域および前記第3表示領域からそれぞれ前記ダイク
ロイックプリズムに向けて出射される画像光の光束のうち、前記出射面から出射される光
束に対応する有効光束から外れた位置に前記第1遮光層、前記第2遮光層および前記第3
遮光層がそれぞれ設けられていることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1または2に記載の光学ユニットにおいて、
前記第1表示領域、前記第2表示領域および前記第3表示領域からそれぞれ前記ダイク
ロイックプリズムに向けて出射される画像光の光束のうち、画像の表示に利用される有効
光束から外れた位置に前記第1遮光層、前記第2遮光層および前記第3遮光層がそれぞれ
設けられていることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載の光学ユニットを備えた表示装置であって、
前記ダイクロイックプリズムの前記出射面から出射された前記第1画像光、前記第2画像
光、および前記第3画像光の合成光により画像を表示することを特徴とする表示装置。 - 請求項5に記載の表示装置において、
前記合成光を用いて虚像を表示する虚像表示部を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項5に記載の表示装置において、
前記合成光を投射する投射光学系を有することを特徴とする表示装置。
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