JP7395368B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
また、当該撮像素子にて鮮明な写真を撮影可能とすることが要望されている。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る電子機器について詳細に説明する。
<実施形態1>
図1は、本実施形態の電子機器100の一構成例を示す分解斜視図である。
電子機器100は、液晶パネルPNLと、照明装置ILと、撮像装置1と、を備えている。
なお図2に示す光学系2、カラーフィルタCF、遮光層BMA、遮光層BMの位置関係については、ここでは述べず詳細は後述する。
液晶パネルPNLは、画素を表示する表示部DAと、表示部DAを囲む非表示部NDAと、を備えている。液晶パネルPNLは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、液晶層LCと、シールSEと、を備えている。シールSEは、非表示部NDAに位置し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接着するとともに、液晶層LCを封止している。
カラーフィルタCFの詳細については、ここでは省略するが、カラーフィルタCFは、例えば、赤画素に配置される赤カラーフィルタ、緑画素に配置される緑カラーフィルタ、及び、青画素に配置される青カラーフィルタを備えている。また、カラーフィルタCFは、白画素に配置される透明樹脂層を備えている場合もある。透明層OCは、カラーフィルタCF及び遮光層BMAを覆っている。透明層OCは、例えば、透明な有機絶縁層である。
図5に示すように、第2方向Yに対して時計回りに鋭角に交差する方向を方向D1と定義し、第2方向Yに対して反時計回りに鋭角に交差する方向を方向D2と定義する。なお、第2方向Yと方向D1とのなす角度θ1は、第2方向Yと方向D2とのなす角度θ2と実質的に同一である。
なお図4に示すように画素BPXは遮光層BMに覆われているため、画素BPXからの光は遮光され、表示には寄与しない。換言すると画素BPXは走査線及び信号線から信号が入力されても黒を表示する。
画素BPXは、信号を入力せず常にオフ状態で黒を表示してもよいし、オン状態であってもよい。また半導体層SCを設けない、すなわちスイッチング素子SWを設けず、走査線G及び信号線Sで制御しなくてもよい。スイッチング素子SWを設けない場合でも、画素BPXは遮光層BMにより黒を表示する。
遮光層BMは、副画素BSP1乃至副画素BSP3を覆っている。
また、遮光層BMの開口部POPは、画素電極PPEに重畳している。
一方、開口部LOP1、開口部LOP2、開口部LOP3には、上述のように着色層(カラーフィルタCF)は設けられない。あるいは、開口部LOP1、開口部LOP2、開口部LOP3には、透明樹脂層(着色層CFW)が設けられる。
図8に示すように、画素PXでは、第2基板SUB2において、第2色の着色層CFGが、画素電極PEに対向して設けられている。第1色の着色層CFR及び第3色の着色層CFBも、それぞれ図示しない他の画素電極PEと対向している。
一方、液晶層LCに電圧が印加されたオン状態では、画素PXに導光された光の一部は、偏光板PL1及びPL2を透過する。このため、液晶素子LCDは、オン状態の画素PXにおいて、カラーフィルタCFに応じた色を表示する。
上記の例は、オフ状態で黒を表示する所謂ノーマリーブラックモードに相当するが、オン状態で黒を表示する(オフ状態で白を表示する)ノーマリーホワイトモードが適用されてもよい。
次に本実施形態の他の構成例について説明する。
図10は、本実施形態における開口部POPの他の構成例を示す平面図である。図10に示した構成例では、図4に示した構成例と比較して、複数の開口部POP2を備えるという点で異なっている。
また開口部POP2は、必ずしも光学系2の中心OXに重畳していなくてもよいが、中心OXに対して、点対称の位置に配置されることが好ましい。
図11は、本実施形態における副画素LSPの他の構成例を示す平面図である。図11に示した構成例では、図5に示した構成例と比較して、画素LPXの副画素LSPが、画素PXの副画素SPより大きいという点で異なっている。
図13は、本実施形態における画素LPX及び画素PXにおいて、印加される電圧に対する輝度の関係性を示す図である。図13に示した構成例では、図3で示した構成例と比較して、画素LPXに印加される電圧が画素PXに印加される電圧より大きいという点で異なっている。
図14は、本実施形態の液晶パネルPNLの他の構成例を示す図である。図14に示した構成例では、図3で示した構成例と比較して、被写体撮影期間に光源EM1の照射光の輝度を上げ、かつ、画素PXに印加される電圧を画素LPXより小さくするという点で異なっている。
図15は、本実施形態の液晶パネルPNLの他の構成例を示す図である。図15に示す構成例では、図13及び図14に示した構成例と比較して、液晶パネルPNLが被写体の近接又は接触を検出するセンサを有し、被写体が近接又は接触した場合のみ画素LPXの輝度を上げるという点で異なっている。
図16は、本実施形態の画素LPXの他の構成例を示す図である。図16に示す構成例では、図5に示した構成例と比較して、複数の画素LPXを同一信号線及び同一走査線で駆動するという点で異なっている。
また開口部POPと同心円状に配置された複数の画素LPXに隣接して、画素PPXとは反対側にさらなる複数の画素LPXを配置してもよい。さらに配置された画素LPXは、信号線SL1及び走査線GL1とは別の信号線S及び走査線Gにより駆動される。換言すると、複数の画素LPXは、開口部POPに対して同心円状に、二重あるいはそれ以上配置してもよい。
図17は、本実施形態における画素レイアウトの他の構成例を示す平面図である。
図17に示す構成例は、透明樹脂層である着色層CFWを有する副画素SP4を有している点で、図4に示す構成例と異なっている。
図17に示すように、画素BPXの画素電極PEは信号線S2と信号線S3との間、画素LPXの画素電極PEは信号線S3と信号線S4との間、副画素SP1の画素電極PEは信号線S4と信号線S5との間に位置している。画素BPX、画素LPX、及び副画素SP1の画素電極PEは、走査線G1と走査線G2との間に位置している。画素電極PPEは信号線S1と信号線S2との間、及び、走査線G1と走査線G2との間に位置している。
図19は、本実施形態における画素レイアウトの他の構成例を示す平面図である。
図19に示す構成例は、照明用の画素LPXを有さないという点で、図17に示す構成例と異なっている。
図20は、本実施形態の電子機器100の構成を示す斜視図である。本実施形態においては、表示装置が有機エレクトロルミネッセンス(EL:Electro-Luminescence)表示装
置である場合について説明する。
図21に示すように、表示パネルDSPは、第1絶縁基板110と、第1絶縁基板110の上に配置された複数の有機EL素子OLED、各種の配線、ゲートドライバGD1,GD2、及び選択回路SDと、を有している。
ゲートドライバGD1,GD2、及び選択回路SDには、パネルドライバPDVから各種の信号や電圧が与えられる。
画素トランジスタSSTのゲート電極は、制御配線SSGに電気的に接続されている。この制御配線SSGには、画素制御信号SGが供給される。
リセットトランジスタRSTのゲート電極は、制御配線SRGに電気的に接続されている。この制御配線SRGには、リセット制御信号RGが供給される。
また、駆動トランジスタDRTがPchTFTであってもよい。その場合、本実施形態
とは逆向きに、発光素子ELMに電流が流れるように構成されていればよい。何れの場合においても、補助容量Cadは、発光素子ELMの電極のうち駆動トランジスタDRT側の第1電極に結合されていればよい。
図23に示すように、第1基板SUB1は、第1絶縁基板110、トランジスタTr1、トランジスタTr2、トランジスタTr3、トランジスタTr4、光反射層RFL、有機EL素子OLED1、有機EL素子OLED2、有機EL素子OLED3、有機EL素子OLED4、封止層SLI、支持部材SUSなどを備えている。
トランジスタTr1、Tr2、Tr3,Tr4は、同一構成であるため、以下、トランジスタTr1に注目してその構造をより詳細に説明する。トランジスタTr1は、第1絶縁膜111の上に形成された半導体層SCを備えている。半導体層SCは、第2絶縁膜112によって覆われている。また、第2絶縁膜112は、第1絶縁膜111の上にも配置されている。
このような第1絶縁膜111、第2絶縁膜112、及び、第3絶縁膜113は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機系材料によって形成されている。
なお図23では、有機EL層OL1及びトランジスタTr1を合わせて有機EL素子OLED1、有機EL層OL2及びトランジスタTr2を合わせて有機EL素子OLED2、有機EL層OL3及びトランジスタTr3を合わせて有機EL素子OLED3、有機EL層OL4及びトランジスタTr4を合わせて有機EL素子OLED4とする。また有機EL素子OLED1乃至OLED4を特に区別する必要がない場合は、単に有機EL素子OLEDと呼ぶ。
上述の発光素子ELMは、画素電極PPE、有機発光層ORG,及び共通電極CEに相当する。
なお、図21に示した画素PXは、例えば、カラー画像を構成する最小単位であり、上記の有機EL素子OLED1乃至OLED4を備えている。
図24に示すように、書き込み動作の場合、画素制御信号SGをLレベルからHレベルに切り替える。
次に、発光素子ELMを発光させる発光動作について説明する。
図24に示すように、発光動作の場合、画素制御信号SGをHレベルからLレベルに切り替える。これにより、画素トランジスタSSTはオフ状態に切り替えられる。この場合、上記した書き込み動作によって書き込まれた駆動トランジスタDRTのゲート電極の電位に応じて当該駆動トランジスタDRTを通り、発光素子ELMに電流が流れ、当該発光素子ELMが点灯(発光)する。
図25は、実施形態1の図17の副画素SP1乃至SP4を、有機EL素子OLED1乃至OLED4に置き換えたものと同等である。よって図25の説明は、図17の説明を援用し、詳細は省略する。
図26において、第2方向Yに対して時計回りに鋭角θaに交差する方向を方向DXと定義し、方向DXと垂直の方向を方向DYと定義する。
有機EL素子OLED3は方向DX及び方向DYにおいて、有機EL素子OLED2と隣接している。
図27は、本実施形態における画素LPXの他の構成例を示す断面図である。図27に示した構成例では、図23に示した構成例と比較して、画素LPXが有機EL素子OLEDより大きいという点で異なっている。
図28は、本実施形態における他の構成例の電圧Vsigを示す図である。図28に示した構成例では、図25に示した構成例と比較して、画素LPXに印加される電圧が有機EL素子OLEDに印加される電圧より大きいという点で異なっている。
有機EL素子OLED1乃至OLED3は、非撮影期間NFD(表示のみ)に電圧Vsigが印加されることにより画像表示を行う。有機EL素子OLED1乃至OLED3は、撮影期間TFDには電圧Vsigは印加されない。
画素LPXは、撮影期間TFDに電圧Vsigが印加されることにより、被写体への照射を行う。画素LPXは、非撮影期間NFDには電圧Vsigは印加されない。
図29は、本実施形態の表示パネルDSPの他の構成例を示す図である。図29に示す構成例では、図25に示した構成例と比較して、表示パネルDSPが被写体の近接又は接触を検出するセンサを有し、被写体が近接又は接触した場合のみ画素LPXの輝度を上げるという点で異なっている。
図30は、本実施形態の表示パネルDSPの他の構成例を示す図である。図30に示す構成例では、図28に示した構成例と比較して、有機EL素子OLEDの発光デューティ比を撮影期間の画素LPXより下げるという点で異なっている。
非撮影期間NFDにおいて、画素LPXには電圧Vsigは印加されない。
図30においては、発光期間PDと電圧Vsig3の積が、期間PDEと電圧Vsig4の積が等しくなるように、期間PDEの長さを決定すればよい。
図31は、本実施形態の画素LPXの他の構成例を示す図である。図31に示す構成例では、図21に示した構成例と比較して、複数の画素LPXを同一信号線及び同一走査線で駆動するという点で異なっている。
線状の走査線GL21は円形状の走査線GL11に電気的に接続されている。線状の走査線GL22は円形状の走査線GL12に電気的に接続されている。線状の走査線GL23は円形状の走査線GL13に電気的に接続されている。
なお走査線G同士又は信号線S同士が交差する領域は、絶縁層を介して別の配線層に電気的に接続することによって、交差する領域を乗り越えてもよい。
画素LPXのうち画素LPX2は、信号線SL12及び走査線G12に電気的に接続されている。これにより、複数の画素LPX2を同時に駆動できる。
画素LPXのうち画素LPX3は、信号線SL13及び走査線G13に電気的に接続されている。これにより、複数の画素LPX3を同時に駆動できる。
図31に示すように、複数の画素LPX1、複数の画素LPX2、複数の画素LPX3は、開口部POPに対して同心円状に配置されている。
<構成例6>
図33は本実施形態の画素回路PCの他の構成例を示す図である。図33に示す構成例では、図22に示した構成例と比較して、いくつかのトランジスタが省略されているという点で異なっている。
また、駆動トランジスタDRTがPchTFTであってもよい。その場合、本構成例とは逆向きに、発光素子ELMに電流が流れるように構成されていればよい。上述した信号の電位レベルも逆の極性、例えばHレベルであればLレベルに変えればよい。
有機EL素子OLED1乃至OLED4は第3画素に相当する。ただし有機EL素子OLED4のうち画素PPX及び画素LPXとして機能するものは、それぞれ第1画素及び第2画素に相当する。
Claims (14)
- 撮像装置と、
前記撮像装置に重畳する表示部を有する液晶パネルと、を備え、
前記液晶パネルは、
複数の信号線と、
複数の走査線と、
複数のトランジスタと、
前記撮像装置と重畳する第1画素と、
前記第1画素に設けられた開口部と、
前記第1画素に隣接する第2画素と、
前記第2画素に隣接する第3画素と、
を備え、
前記複数のトランジスタはそれぞれ、前記複数の信号線のうちの1つ及び前記複数の走査線のうちの1つに電気的に接続され、
前記第2画素及び前記第3画素はそれぞれ、前記複数のトランジスタのうちの1つを有し、
前記信号線のうちの1つを介して前記第2画素のトランジスタに印加される画像信号は、前記信号線のうちの1つを介して前記第3画素のトランジスタに印加される画像信号より大きく、
前記第3画素は、少なくとも第1色、第2色、第3色の着色層を有し、
前記第2画素は、前記着色層を有さない、又は透明樹脂層を有する、電子機器。 - さらに遮光層を備え、
前記開口部は前記遮光層に設けられている、請求項1に記載の電子機器。 - 前記第1画素に設けられた開口部は、複数の開口部を有する、請求項1又は2に記載の電子機器。
- 前記第2画素の大きさは前記第3画素より大きい、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子機器。
- 前記液晶パネルを照明する照明装置をさらに備え、
前記照明装置は、光源を有し、
前記撮像装置による撮影期間では、前記光源の輝度が非撮影期間より小さく、かつ、前記第2画素のトランジスタに印加される画像信号は、前記第3画素のトランジスタに印加される画像信号より大きい、請求項1に記載の電子機器。 - 前記液晶パネルは、複数の前記第2画素を有し、
前記複数の第2画素それぞれのトランジスタは、同一の信号線及び同一の走査線に電気的に接続されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記複数の第2画素は、前記開口部と同心円に配置されている、請求項6に記載の電子機器。
- 撮像装置と、
前記撮像装置に重畳する表示部を有する液晶パネルと、
前記液晶パネルの内部あるいは重畳して設けられ、被写体の近接又は接触を検出するセンサと、を備え、
前記液晶パネルは、
複数の信号線と、
複数の走査線と、
複数のトランジスタと、
前記撮像装置と重畳する第1画素と、
前記第1画素に設けられた開口部と、
前記第1画素に隣接する第2画素と、
前記第2画素に隣接する第3画素と、を備え、
前記複数のトランジスタはそれぞれ、前記複数の信号線のうちの1つ及び前記複数の走査線のうちの1つに電気的に接続され、
前記第2画素及び前記第3画素はそれぞれ、前記複数のトランジスタのうちの1つを有し、
前記第3画素は、少なくとも第1色、第2色、第3色の着色層を有し、
前記第2画素は、前記着色層を有さない、又は透明樹脂層を有し、
前記センサが被写体の近接又は接触を検出すると、前記第2画素のトランジスタに、前記第3画素のトランジスタより大きい画像信号が印加される電子機器。 - さらに遮光層を備え、
前記開口部は前記遮光層に設けられている、請求項8に記載の電子機器。 - 前記第1画素に設けられた開口部は、複数の開口部を有する、請求項8又は9に記載の電子機器。
- 前記第2画素の大きさは前記第3画素より大きい、請求項8乃至10のいずれか1項に記載の電子機器。
- 撮像装置と、
前記撮像装置に重畳する表示部を有する有機ELパネルと、を備え、
前記有機ELパネルは、
複数の信号線と、
複数の走査線と、
複数のトランジスタと、
前記撮像装置と重畳する第1画素と、
前記第1画素に設けられた開口部と、
前記第1画素に隣接する第2画素と、
前記第2画素に隣接する第3画素と、を備え、
前記複数のトランジスタはそれぞれ、前記複数の信号線のうちの1つ及び前記複数の走査線のうちの1つに電気的に接続され、
前記第2画素及び前記第3画素はそれぞれ、前記複数のトランジスタのうちの1つを有し、
前記信号線のうちの1つを介して前記第2画素のトランジスタに印加される画像信号は、前記信号線のうちの1つを介して前記第3画素のトランジスタに印加される画像信号より大きく、
前記第3画素は、少なくとも第1色、第2色、第3色の着色層を有し、
前記第2画素は、透明樹脂層を有する、電子機器。 - 前記撮像装置による撮影期間では、前記第3画素のトランジスタに印加される画像信号の発光デューティ比は、前記第2画素のトランジスタに印加される画像信号の発光デューティ比より小さい、請求項12に記載の電子機器。
- 撮像装置と、
前記撮像装置に重畳する表示部を有する有機ELパネルと、
前記有機ELパネルの内部あるいは重畳して設けられ、被写体の近接又は接触を検出するセンサと、を備え、
前記有機ELパネルは、
複数の信号線と、
複数の走査線と、
複数のトランジスタと、
前記撮像装置と重畳する第1画素と、
前記第1画素に設けられた開口部と、
前記第1画素に隣接する第2画素と、
前記第2画素に隣接する第3画素と、を備え、
前記複数のトランジスタはそれぞれ、前記複数の信号線のうちの1つ及び前記複数の走査線のうちの1つに電気的に接続され、
前記第2画素及び前記第3画素はそれぞれ、前記複数のトランジスタのうちの1つを有し、
前記第3画素は、少なくとも第1色、第2色、第3色の着色層を有し、
前記第2画素は、透明樹脂層を有し、
前記センサが被写体の近接又は接触を検出すると、前記第2画素のトランジスタに、前記第3画素のトランジスタより大きい画像信号が印加される、電子機器。
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