專利名稱：具有成像單元的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有成像單元的圖像顯示裝置，且更具體地，涉及將成像單元布置在 圖像顯示單元的后側(cè)的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，人們對作為平板顯示裝置(FP顯示裝置)的有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置(以 下，簡稱為“有機(jī)EL顯示裝置”)越來越感興趣。目前，液晶顯示(LCD)是FP顯示裝置的主 流。然而因?yàn)長CD不是自發(fā)射裝置，所以必需有諸如背光和偏振片之類的組件。因此，存在 FP顯示裝置的厚度增加和亮度不夠的問題。另一方面，有機(jī)EL顯示裝置是自發(fā)射裝置。因 此，原則上不需要諸如背光之類的組件。由于這個原因，與LCD相比，歸因于它的薄、高亮度 等，有機(jī)EL顯示裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)。特別地，在將開關(guān)元件布置在每個像素中的有源矩陣 類型有機(jī)EL顯示裝置中，通過保持(hold)每個像素的發(fā)光能夠抑制低電流消耗，且能夠相 對容易地實(shí)現(xiàn)大尺寸屏幕與高分辨率。由于這個原因，許多公司正在開發(fā)這樣的有源矩陣 類型有機(jī)EL顯示裝置，預(yù)計(jì)其將會成為下一代FP顯示裝置的主流。此外，近年來，開始普及視頻會議系統(tǒng)(TV電話系統(tǒng))，其允許位于遙遠(yuǎn)地方的人 相互交談、同時(shí)通過經(jīng)由通信線或者網(wǎng)絡(luò)相互連接至少兩組圖像顯示裝置和成像裝置來觀 看他們的臉。通過使用稱為萬維網(wǎng)照相機(jī)(webcamera)的低成本成像裝置、個人計(jì)算機(jī)和 軟件可以容易地實(shí)現(xiàn)TV電話功能。然而，在這樣的TV電話系統(tǒng)中，通過用成像裝置成像位 于一方的用戶的臉，然后將所獲得的圖像顯示在另一方的圖像顯示裝置上，用成像裝置成 像位于另一方的用戶的臉，然后將所獲得的圖像顯示在一方的圖像顯示裝置上，使得用戶 相互交談。此外，因?yàn)槊總€用戶與對方交談的同時(shí)，觀看顯示在他或者她自己的圖像顯示裝 置上的對方的臉，所以他或者她的眼睛或者臉面向他或者她自己的圖像顯示裝置。在已知 的TV電話系統(tǒng)中，成像裝置被放置在圖像顯示裝置的顯示區(qū)域以外。因此，用戶的眼睛沒 有面向成像裝置。由于這個原因，投影在圖像顯示裝置上的一方的用戶的臉沒有面向位于 另一方的用戶，這會產(chǎn)生不舒服的感覺。由于沒有面向?qū)Ψ蕉l(fā)生的這種不舒服的感覺是 延緩TV電話的普及的原因之一。人們也在積極地試圖增加除了將圖像顯示到圖像顯示裝置之外的其它功能。例 如，JP-A-2005-176151或者JP-A-2005-010407中公開了具有成像單元的FP顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可以以包括圖像顯示單元、電子設(shè)備、圖像處理單元、圖像處理方法、集成 電路等的多種形式實(shí)施。在一個實(shí)施例中，圖像顯示單元包含包括像素的顯示區(qū)和布置在顯示區(qū)之后在其 后側(cè)的成像單元。光透射部件(light transmissive section)位于顯示區(qū)內(nèi)并且與像素 相對應(yīng)。光透射部件被配置為分別接收入射在圖像顯示單元上的光，并且將所接收的光傳 遞到成像單元。

圖IA和圖IB是分別從正面和側(cè)面觀看具有成像單元的圖像顯示裝置時(shí)的示意 圖；圖IC是示出形成圖像顯示單元的多個像素的排列的示意圖；圖2是示意地示出具有成像單元的圖像顯示裝置的一部分的剖視圖；圖3A是示出具有成像單元的圖像顯示裝置的概念視圖；圖IBB是示出將成像單元固定到圖像顯示單元的外側(cè)的圖像顯示裝置的概念視 圖；圖4是說明由狹縫所產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象的示意圖；圖5A示出在成像單元之前布置透明玻璃片的狀態(tài)下成像所獲得的圖像；圖5B示出在成像單元之前布置提供了具有預(yù)定形狀、大小和分布的光透射部件 的透明玻璃片的狀態(tài)下成像所獲得的圖像；圖6是示出具有成像單元的圖像顯示裝置的示例的框圖；圖7A和圖7B是示出光透射部件的形狀的示意圖；圖8是示出光透射部件的另一形狀的示意圖；圖9是示出具有成像單元的圖像顯示裝置的另一示例的框圖；圖IOA和圖IOB是示出形成具有成像單元的圖像顯示裝置中的圖像顯示單元的多 個像素的排列的示意圖；圖11是示出形成具有成像單元的圖像顯示裝置中的圖像顯示單元的多個像素的 排列的示意圖；圖12A和圖12B是示出形成具有成像單元的圖像顯示裝置中的圖像顯示單元的多 個像素的排列的示意圖；圖13A和圖13B是示出光透射部件的形狀的示意圖；圖14A是示出筆記本類型個人計(jì)算機(jī)的示意圖；和圖14B是示出移動電話的示意圖。
具體實(shí)施例方式在JP-A-2005-176151中公開的技術(shù)中，在形成圖像顯示裝置的圖像顯示單元的 像素之間提供具有微小透鏡(minute lens)的多個開口(opening)，且由多個照相機(jī)執(zhí)行 使用經(jīng)由多個開口透射的光束的成像。這里，從多個不同的角度成像正在觀看圖像顯示裝 置的用戶的臉，然后將所獲得的多個圖像進(jìn)行處理以生成從正面觀看用戶時(shí)的圖像。但是， 在JP-A-2005-176151中公開的技術(shù)中，必需在開口中提供微小透鏡，且為了在成像單元上 正確地形成圖像，必需有高精度的微小透鏡。這增加了圖像顯示裝置的制造成本。此外，因 為是從不同角度成像的多個圖像創(chuàng)建正面圖像，而不是成像用戶的正面的臉，所以呈現(xiàn)給 對方的是所謂的CG圖像而不是拍攝的圖像。實(shí)際上，這樣會產(chǎn)生相當(dāng)不舒服的感覺。在JP-A-2005-010407中公開的技術(shù)中，例如，如其圖15和圖16所示，成像單元基 于經(jīng)由多個像素中提供的一個光透射部件透射的光而執(zhí)行成像。由于這個原因，難以會聚 足夠量的光到成像單元。
因此，期望提供一種具有成像單元的圖像顯示裝置，其可以以低成本制造、可以使 足夠量的光會聚到成像裝置、且可以容易地獲取面向圖像顯示單元的用戶的圖像。圖像顯示單元的一個示例包含包括像素的顯示區(qū)、和布置在顯示區(qū)之后在其背面 側(cè)的成像單元。光透射部件位于顯示區(qū)內(nèi)并與像素相對應(yīng)。光透射部件被配置為分開地接 收入射在圖像顯示單元上的光，并且將所接收的光傳遞到成像單元。在根據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的具有成像單元的圖像顯示裝置中，將經(jīng)由多個 像素的每一個所提供的光透射部件(多個光透射部件)透射的光會聚到成像單元，或者將 經(jīng)由至少一個或者多個像素周圍提供的光透射部件透射的光會聚到成像單元。因此，不需 要為了在成像單元上正確地形成圖像的高精度微小透鏡。結(jié)果，可以將足夠量的光會聚到 成像單元，而不增加具有成像單元的圖像顯示裝置的制造成本。另外，因?yàn)閷⒊上駟卧?置在圖像顯示單元的背面?zhèn)龋杂沙上駟卧梢哉_地成像面向圖像顯示單元的用戶的 臉、眼睛、動作等。以下，將參考附圖通過示例描述本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明并不限于這些示 例，且示例中的多種數(shù)值和材料僅僅是說明性的。
在根據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的具有成像單元的圖像顯示裝置中，當(dāng)光透射部 件很微小時(shí)，在光透射部件中發(fā)生衍射現(xiàn)象。結(jié)果，在成像單元中形成的圖像上可能會產(chǎn)生 模糊(blur)，或者圖像可能不清晰。在這樣的情況下，優(yōu)選地還包括關(guān)于經(jīng)由成像單元所獲 取的圖像信息校正光透射部件中發(fā)生的衍射的衍射校正單元。此外，為了方便起見，將這樣 的配置稱為“本發(fā)明的第一配置”。此外，在本發(fā)明的第一配置中，優(yōu)選地沿圖像顯示單元的第一和第二方向周期性 地提供一些或者所有光透射部件。另外，假定在第一方向上的光透射部件的長度是Ltrt且 在第一方向上的像素之間的間距是Ppjri，則優(yōu)選地第一方向上的線孔徑比LteV^Ppjri滿足 LtrtAV1彡0. 5，更優(yōu)選地，LtrtAV1彡0. 8。另外，假定在第二方向上的光透射部件的長 度是Ltrf且在第二方向上的像素之間的間距是^^，則優(yōu)選地第二方向上的線孔徑比Ltrf/ Ppx_2滿足Lte_2/Ppx_2彡0. 5，更優(yōu)選地，Lte_2/Ppx_2彡0. 8。根據(jù)不同的情況，第一和第二方向可 以相互垂直或者可以相互交叉成除90°之外的角度。在后一情況下，不僅在圖像顯示單元的第一和第二方向上而且在第三、第四........方向上周期性地提供一些或者所有光透射部件。在這種情況下，優(yōu)選地在多個方向之中的至少兩個方向上的光透射部件的長度和在 它們的至少兩個方向上的像素之間的間距滿足上述關(guān)系(具體為，0.5倍或者以上)。并不 特別限制線孔徑比LtrtAV1和Lte-2/Ppx-2的上限，只要可以形成光透射部件即可。這里，第 一方向上的光透射部件的長度Ltrt意指與當(dāng)在第一方向上投影光透射部件時(shí)的形狀相對 應(yīng)的線段的每周期的長度，而第一方向上的像素之間的間距Ppjri意指第一方向上的像素的 每周期的長度。同樣地，第二方向上的光透射部件的長度Ltrf意指與當(dāng)在第二方向上投影 光透射部件時(shí)的形狀相對應(yīng)的線段的每周期的長度，而第二方向上的像素之間的間距Ppx_2 意指第二方向上的像素的每周期的長度。具體地，在本發(fā)明的第一配置中，優(yōu)選地對圖像信息執(zhí)行反MTF(調(diào)制傳遞函數(shù)) 變換，其是基于光透射部件的形狀、大小和分布(根據(jù)不同的情況，也基于外部光的波長) 而進(jìn)行的計(jì)算處理。優(yōu)選地將光透射部件的形狀、大小和分布預(yù)先存儲在衍射校正單元中。 例如，衍射校正單元可以形成為包括具有輸入與輸出部件和存儲器的CPU的電路。根據(jù)不同的情況，可以使用包括在具有成像單元的圖像顯示裝置內(nèi)的個人計(jì)算機(jī)形成衍射校正單 元。通過考慮外部光的波長，可以獲得最優(yōu)圖像，而不必依靠外部光(外部發(fā)光環(huán)境)。包括上述優(yōu)選配置的本發(fā)明的具有成像單元的圖像顯示裝置還可以包括測量外 部光的波長分布的波長分布測量單元。此外，為了方便起見，將這樣的配置稱為“本發(fā)明的 第二配置”。通過采用這樣的配置，有可能改進(jìn)經(jīng)由成像單元所獲取的圖像信息的精度(例 如，有可能改進(jìn)顏色信息的精度)且還改進(jìn)反MTF變換的精度。例如，可以使用諸如光傳感 器之類的光接收裝置來形成波長分布測量單元。優(yōu)選地由具有成像單元的圖像顯示裝置控 制波長分布測量單元。根據(jù)不同的情況，可以由具有成像單元的圖像顯示裝置中提供的個 人計(jì)算機(jī)來控制波長分布測量單元。此外，包括本發(fā)明第一配置、本發(fā)明第二配置和上述優(yōu)選配置的本發(fā)明的具有成 像單元的圖像顯示裝置還可包括傳輸經(jīng)由成像單元所獲取的圖像信息的信息傳輸單元； 和在圖像顯示單元上顯示基于從外部輸入的圖像信息的圖像的顯示單元。經(jīng)由成像單元所 獲取的圖像信息可以由信息傳輸單元傳輸?shù)酵獠?，且基于從外部輸入的圖像信息的圖像可 以由顯示單元顯示在圖像顯示單元上。此外，為了方便起見，將這樣的配置稱為“本發(fā)明的 第三配置”。通過經(jīng)由通信線、網(wǎng)絡(luò)等連接多個(兩個或者以上)這樣的圖像顯示裝置與成 像單元，可以建立所謂的視頻會議系統(tǒng)(TV電話系統(tǒng))。例如，視頻會議系統(tǒng)(TV電話系統(tǒng))中使用的現(xiàn)有裝置優(yōu)選地用作傳輸經(jīng)由成像 單元所獲取的圖像信息的信息傳輸單元和在圖像顯示單元上顯示基于從外部輸入的圖像 信息的圖像的顯示單元。優(yōu)選地，在具有成像單元的圖像顯示裝置(或者圖像顯示單元) 中提供用于操作的開關(guān)、按鈕或者鍵盤。根據(jù)該情況，可以使用具有成像單元的圖像顯示裝 置中提供的個人計(jì)算機(jī)形成信息傳輸單元和顯示單元。在這種情況下，優(yōu)選地連接個人計(jì) 算機(jī)到通信線、網(wǎng)絡(luò)等。替代地，包括本發(fā)明第一配置、本發(fā)明第二配置和上述優(yōu)選配置的本發(fā)明的具有 成像單元的圖像顯示裝置還可以包括存儲經(jīng)由成像單元所獲取的圖像信息的存儲單元； 和將基于經(jīng)由成像單元所獲取的圖像信息和存儲在存儲單元中的圖像信息的圖像顯示在 圖像顯示單元上的顯示單元。顯示單元可以將基于經(jīng)由成像單元所獲取的圖像信息的圖像 顯示在圖像顯示單元上，也可以將基于存儲在存儲單元中的圖像信息的圖像顯示在圖像顯 示單元上。此外，為了方便起見，將這樣的配置稱為“本發(fā)明的第四配置”。這樣的具有成像 單元的圖像顯示裝置用起所謂的數(shù)字鏡像。例如，可以將過去成像的視頻圖像或者用戶圖 像與當(dāng)前視頻圖像或者當(dāng)前用戶圖像進(jìn)行比較(在成像時(shí)具有時(shí)間差的兩個或者多個的 視頻圖像或者兩個或者多個的圖像可以相互進(jìn)行比較)。這里，例如，存儲經(jīng)由成像單元所獲取的圖像信息的存儲單元可以由已知的非易 失性存儲器或者硬盤驅(qū)動和已知的圖像信息處理電路形成。另外，例如，在圖像顯示單元上 顯示圖像的顯示單元可以由已知的圖像信息顯示電路形成。優(yōu)選地在具有成像單元的圖像 顯示裝置(或者圖像顯示單元)中提供用于操作的開關(guān)、按鈕或者鍵盤。根據(jù)該情況，也可 以使用具有成像單元的圖像顯示裝置中提供的個人計(jì)算機(jī)形成存儲單元和顯示單元。在包括本發(fā)明第一配置、本發(fā)明第二配置和上述優(yōu)選配置的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施 例的具有成像單元的圖像顯示裝置中，可以隨機(jī)地設(shè)置多個光透射部件的尺寸(具體地， 鄰近于一個光透射部件的至少兩個光透射部件的尺寸不同于該一個光透射部件的尺寸)[情況A]。替代地，可以隨機(jī)地設(shè)置多個光透射部件的形狀(具體地，鄰近于一個光透射部 件的至少兩個光透射部件的形狀不同于該一個光透射部件的性質(zhì))[情況B]。替代地，可以 隨機(jī)地設(shè)置多個光透射部件的排列間距(具體地，設(shè)置一個光透射部件與鄰近于該一個光 透射部件的至少兩個光透射部件之間的排列間距不同)[情況C]。這里，可以單獨(dú)采用[情況A]、[情況B]或者[情況C]。另外，可以采用[情況 A]與[情況B]的組合、[情況A]與[情況C]的組合或者[情況B]與[情況C]的組合， 或者可以采用[情況A]、[情況B]、和[情況C]的組合。光透射部件的尺寸的最小值或者 最小形狀取決于用于提供光透射部件的光刻技術(shù)或者蝕刻技術(shù)中的最小處理規(guī)格(例如， 0. 5 μ m)。另外，隨機(jī)地設(shè)置多個光透射部件的尺寸。具體地，期望設(shè)置鄰近于一個光透射 部件(為了方便起見，稱為“光透射部件A”)的至少兩個光透射部件(為了方便起見，稱為 “光透射部件B和C”)的尺寸不同，優(yōu)選地，設(shè)置布置在水平方向上的兩個光透射部件的尺 寸不同，更優(yōu)選地，設(shè)置鄰近于光透射部件A的三個光透射部件(為了方便起見，稱為“光透 射部件B、C和D”)的尺寸不同，更加優(yōu)選地，設(shè)置鄰近于光透射部件A的四個光透射部件 (為了方便起見，稱為“光透射部件B、C、D和E”)的尺寸不同。也就是說，期望設(shè)置光透射 部件A和B的尺寸不同，設(shè)置光透射部件A和C的尺寸不同，設(shè)置光透射部件A和D的尺寸 不同，并設(shè)置光透射部件A和E的尺寸不同。類似地，隨機(jī)地設(shè)置多個光透射部件的形狀。 具體地，期望設(shè)置鄰近于一個光透射部件(光透射部件A)的至少兩個光透射部件(光透射 部件B和C)的形狀不同，優(yōu)選地，設(shè)置布置在水平方向上的兩個光透射部件的形狀不同，更 優(yōu)選地，設(shè)置鄰近于光透射部件A的三個光透射部件(光透射部件B、C和D)的形狀不同， 更加優(yōu)選地，設(shè)置鄰近于光透射部件A的四個光透射部件(光透射部件B、C、D和E)的形狀 不同。也就是說，期望設(shè)置光透射部件A和B的形狀不同，設(shè)置光透射部件A和C的形狀不 同，設(shè)置光透射部件A和D的形狀不同，并設(shè)置光透射部件A和E的形狀不同。類似地，隨 機(jī)地設(shè)置多個光透射部件的排列間距。具體地，期望設(shè)置一個光透射部件(光透射部件A) 與鄰近于該一個光透射部件的至少兩個光透射部件(光透射部件B和C)之間的排列間距 不同，優(yōu)選地，設(shè)置光透射部件A與布置在水平方向上的兩個光透射部件之間的排列間距 不同，更優(yōu)選地，設(shè)置光透射部件A與鄰近于該光透射部件A的三個光透射部件(光透射部 件B、C和D)之間的排列間距不同，更加優(yōu)選地，設(shè)置光透射部件A與鄰近于該光透射部件 A的四個光透射部件(光透射部件B、C、D和E)之間的排列間距不同。也就是說，期望設(shè)置 光透射部件A和B之間的排列間距、光透射部件A和C之間的排列間距、光透射部件A和D 之間的排列間距和光透射部件A和E之間的排列間距不同。此外，在包括本發(fā)明第一配置、本發(fā)明第二配置和上述優(yōu)選配置的根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的具有成像單元的圖像顯示裝置中，可以使光透射部件具有空心(hollow)結(jié)構(gòu) 或者雙環(huán)(double ring)結(jié)構(gòu)(雙空心結(jié)構(gòu))。具體地，光透射部件可以由單個光透射部件 形成，或者光透射部件可以由第一和第二光透射部件形成，并且可以布置第二光透射部件 以使其包圍第一光透射部件。通過最優(yōu)化光透射部件以及第一和第二光透射部件的尺寸、 形狀和排列狀態(tài)、光透射部件的位置關(guān)系以及第一和第二光透射部件的位置關(guān)系，有可能 可靠地抑制衍射現(xiàn)象的發(fā)生。另外，可以與[情況A]、[情況B]或者[情況C]組合，可以 與[情況A]和[情況B]、[情況A]和[情況C]或者[情況B]和[情況C]組合，或者可9以與[情況A]、[情況B]和[情況C]組合。在包括上述多種優(yōu)選形式和配置的本發(fā)明的具有成像單元的圖像顯示裝置中，優(yōu) 選地，光發(fā)射器件是自發(fā)射類型光發(fā)射器件。更優(yōu)選地，光發(fā)射器件是有機(jī)場致發(fā)光裝置 (有機(jī)EL裝置)。另外，形成液晶顯示裝置的液晶顯示裝置控制來自外部的光(來自背光 的光或者外部光)的傳遞，且像素不包括光發(fā)射器件。當(dāng)光發(fā)射器件由有機(jī)EL裝置形成 時(shí)，形成有機(jī)EL裝置的有機(jī)層(光發(fā)射部件)具有由有機(jī)光發(fā)射材料制成的光發(fā)射層。具 體地，例如，可以具有空穴傳送層(hole transport layer)、光發(fā)射層和電子傳送層的層 疊結(jié)構(gòu)、空穴傳送層和也用作電子傳送層的光發(fā)射層的層疊結(jié)構(gòu)、或者空穴注入層(hole iniection layer)、空穴傳送層、光發(fā)射層、電子傳送層和電子注入層的層疊結(jié)構(gòu)。此外，當(dāng) 電子傳送層、光發(fā)射層、空穴傳送層和空穴注入層形成為“串聯(lián)單元(tandem unit)”時(shí)，有 機(jī)層可以具有將第一串聯(lián)單元、連接層和第二串聯(lián)單元層疊的雙串聯(lián)結(jié)構(gòu)，或者可以具有 將三個或者以上的串聯(lián)單元層疊的三串聯(lián)結(jié)構(gòu)。在這些情況下，通過使用紅、綠、藍(lán)和每個 串聯(lián)單元改變發(fā)射顏色，可以獲得總體上發(fā)射白光的有機(jī)層。通過最優(yōu)化有機(jī)層的厚度，例如，通過使從光發(fā)射層發(fā)射的光束在第一和第二電 極之間諧振，可以將一些光束通過第二電極發(fā)射到外部。此外，在包括上述多種優(yōu)選形式和配置的本發(fā)明的具有成像單元的圖像顯示裝置 中，圖像顯示單元可以包括第一襯底；在第一襯底上提供的驅(qū)動電路；覆蓋驅(qū)動電路的層 間絕緣層；在層間絕緣層上提供的光發(fā)射部件；在光發(fā)射部件上提供的保護(hù)層；在保護(hù)層 上提供的光屏蔽層；和覆蓋保護(hù)層和光屏蔽層的第二襯底。每個像素可以包括驅(qū)動電路和 光發(fā)射部件，且可以在光屏蔽層中提供開口。由開口和位于開口下的保護(hù)層的一部分和層 間絕緣層的一部分形成光透射部件。會聚單元和成像單元可以被布置在第一襯底不面向第 二襯底的表面?zhèn)?。這里，像素排列的示例包括條形排列、對角線排列、三角形排列和矩形排列。此 外，第一或者第二襯底的示例包括高變形點(diǎn)(high-distortion-point)玻璃襯底、鈉玻璃 (Na2O-CaO-SiO2)襯底、硼硅玻璃(Na2O-B2O3-SiO2)襯底、鎂橄欖石(2Mg0-SiO2)襯底、鉛 玻璃(Nii2O · PbO · SiO2)襯底(多種玻璃襯底的每一個都具有在其表面上形成的絕緣膜)、 石英襯底(石英襯底具有在其表面上形成的絕緣膜)、具有在其表面上形成的絕緣膜的硅 襯底、和以聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚 (PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)所示的有機(jī)聚合 物(具有稱為塑料膜、塑料片或者塑料襯底的聚合材料的形式，其由聚合材料制成且是柔 性的)。例如，優(yōu)選地，驅(qū)動電路由一個或者多個薄膜晶體管(TFT)形成。作為層件絕緣層的 材料，可以分別使用或者可以適當(dāng)?shù)亟M合使用諸如Si02、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiON、 SOG (旋涂玻璃)、低熔點(diǎn)玻璃和玻璃膏之類的SW2基材料；SiN基材料；和諸如聚酰亞胺之 類的絕緣樹脂。當(dāng)使用有機(jī)EL裝置形成像素時(shí)，光發(fā)射部件如上所述。作為保護(hù)膜的構(gòu)成 材料，優(yōu)選地使用對于從光發(fā)射部件發(fā)射的光來說透明的和密集的以便水分不會滲透到其 中的材料。具體地，例如，可以提出非晶硅(α-Si)、非晶硅碳化物(a-SiC)、非晶硅氮化物 (α-SipxNx)、非晶硅氧化物(a-SipyOy)、非晶碳(α-C)、非晶硅氮氧化合物(α-SiON)和 Al2O30可以由已知的材料形成光屏蔽層(黑色矩陣)。必要時(shí)可以提供濾色器。在包括上述多種優(yōu)選配置和形式的本發(fā)明的具有成像單元的圖像顯示裝置(以下，統(tǒng)一稱為“本發(fā)明”)中，通過陣列排列包括光發(fā)射器件的多個像素單元來形成圖像顯 示單元。在這種情況下，如果像素單元的數(shù)目用(M，N)表示，則有可能例示用于圖像顯示的 一些分辨率，不僅包括 VGA (640，480)、S-VGA (800,600)、XGA (1024，768)、APRC (1152，900)、 S-XGA(1280，1024)、U-XGA(1600,1200)、HD-TV(1920,1080)和 Q-XGA(2048,1536)，而且包 括(1920，1035)、(720，480)、(854，480)和(1280,960) 0但是，分辨率并不限于這些值。在 執(zhí)行彩色顯示的圖像顯示單元中，例如，一個像素單元可以被配置為包括三種像素，即，發(fā) 射紅光的紅光發(fā)射像素、發(fā)射綠光的綠光發(fā)射像素和發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)射像素。替代地，一 個像素單元可以被配置為包括四種或者更多種的像素。具體地，一個像素單元可以不僅包 括三種像素，而且包括發(fā)射白光以便提高亮度的像素、發(fā)射具有互補(bǔ)色的光以便擴(kuò)大顏色 再現(xiàn)范圍的像素、發(fā)射黃光以便擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍的像素、發(fā)射黃色和青色光以便擴(kuò)大顏 色再現(xiàn)范圍的像素等。在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有成像單元的圖像顯示裝置中，在多個像素的每一 個中提供光透射部件。具體地，優(yōu)選地，例如在三個或者更多的像素中提供光透射部件，但 是并不限于此。光透射部件的外部形狀基本上是任意的，可以提出諸如矩形或者正方形之 類的四邊形。此外，在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有成像單元的圖像顯示裝置中，在至少一 個或者多個像素周圍提供光透射部件。具體地，優(yōu)選地，例如在三個或者更多的像素周圍提 供光透射部件，但是并不限于此。光透射部件的外部形狀基本上是任意的?？梢岳尽癓” 形狀(在相當(dāng)于像素邊界的邊當(dāng)中的兩個連續(xù)邊處提供光透射部件的形式)、方括弧形狀 (在相當(dāng)于像素邊界的邊當(dāng)中的三個連續(xù)邊處提供光透射部件的形式)、矩形形狀(在相當(dāng) 于像素邊界的所有邊處提供光透射部件的形式)、和掛架形狀(在相當(dāng)于像素邊界的所有 邊處提供和在相鄰像素之間共同提供光透射部件的形式)。此外，優(yōu)選地，在包括成像單元 中提供的透鏡的透射圖像的像素組中提供光透射部件，和在像素組周圍提供光透射部件。在本發(fā)明中，優(yōu)選地將成像單元布置在圖像顯示單元的后側(cè)，且還優(yōu)選地將其布 置在圖像顯示單元的中間。可以提供一個或者一多個成像單元。例如，包括市場上可買到的 C⑶裝置或者CMOS傳感器的已知的固態(tài)成像裝置可以用作成像單元。另外，還可以使用諸 如市場上可買到的諸如攝像機(jī)或者萬維網(wǎng)照相機(jī)之類的固態(tài)成像裝置。在這樣的情況下， 集成地形象會聚單元和成像單元。作為會聚經(jīng)由多個光透射部件透射的光束到成像單元的會聚單元，可以提出已知 的透鏡。具體地，可以將雙凸面透鏡、平凸透鏡或者彎月凸透鏡用作透鏡。替代地，會聚單 元可以由反光鏡或者菲涅耳透鏡形成、可以由這些多種凸透鏡的組合形成、或者可以由凹 透鏡與這些多種凸透鏡的組合形成。在本發(fā)明中，優(yōu)選地既不將濾色器也不將諸如微透鏡之類的圖像形成系統(tǒng)布置在 入射到圖像顯示單元上、經(jīng)由光透射部件透射、從圖像顯示單元發(fā)射和入射到會聚單元上 的光的光學(xué)路徑上。本發(fā)明可以用作形成個人計(jì)算機(jī)的的監(jiān)視裝置的替代、嵌入筆記本類型個人計(jì)算 機(jī)的監(jiān)視裝置的替代、嵌入移動電話、PDA(個人數(shù)字助理)、或者游戲機(jī)的的監(jiān)視裝置的替 代、或者作為已知的電視接收器的替代。第一示例涉及具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像單元的圖像顯示裝置。圖IA和 圖IB是分別從正面和側(cè)面觀看的第一示例中具有成像單元的圖像顯示裝置時(shí)的概念視圖。圖IC是示出形成圖像顯示單元的多個像素的排列的示意圖。圖2是示意地示出具有 成像單元的圖像顯示裝置的一部分的剖視圖。第一示例中具有成像單元的圖像顯示裝置包括陣列排列包括光發(fā)射器件的多個 像素11(11R、11G、11B)的圖像顯示單元10 ；在多個像素11的每一個中提供的光透射部件 30 ；布置在圖像顯示單元10的背面?zhèn)鹊某上駟卧?0 ；和會聚經(jīng)由多個光透射部件30透射 的光束到成像單元20的會聚單元21。在第一示例或者稍后描述的第二至第八示例中，光發(fā)射器件是自發(fā)射型光發(fā)射器 件。具體地，光發(fā)射器件是有機(jī)EL裝置，且圖像顯示單元10是彩色顯示XGA型有機(jī)EL顯 示裝置。也就是說，如果像素單元的數(shù)目表示為(M，N)，則(M, N)是(1024，768)。另外，將 一個像素單元配置為包括三種像素，即，發(fā)射紅光的紅光發(fā)射像素11R、發(fā)射綠光的綠光發(fā) 射像素IlG和發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)射像素11B。在圖1C、圖7A和圖7B、圖8、圖IOA和圖10B、 圖11、圖12A和圖12B以及圖13A和圖13B中，像素的外邊緣用虛線示出。成像單元20布 置在圖像顯示單元10的背面?zhèn)?。更具體地說，將一個成像單元20布置在圖像顯示單元10 的背面?zhèn)鹊闹虚g部分。這里，成像單元20和會聚單元21由具有集成地組成的CXD裝置的 已知的和市場上可買到的攝像機(jī)組成。第一示例中的具有成像單元的圖像顯示裝置用作包 括在個人計(jì)算機(jī)內(nèi)的監(jiān)視裝置的替代。此外，第一示例中的具有成像單元的圖像顯示裝置 包括個人計(jì)算機(jī)。在18個(6X3 = 18)像素11中提供光透射部件30，但是光透射部件的數(shù)目并不 限于此。在一個像素中提供一個光透射部件30。會聚單元21會聚經(jīng)由18個(6X3 = 18) 像素11中的光透射部件30透射的光束到成像單元20。每個光透射部件30的形狀是矩形。在第一示例或者稍后描述的第二至第八示例中，用于驅(qū)動每個掃描線的掃描信號 源IC和用于供給圖像信號的圖像信號源IC布置在圖像顯示單元10中。此外，掃描線控制 電路連接到掃描信號源IC，且信號線控制電路連接到圖像信號源IC。在入射到圖像顯示單 元10上、經(jīng)由光透射部件30透射、從圖像顯示單元10發(fā)射和入射到會聚單元21上的光的 光學(xué)路徑上，既不布置濾色器，也不布置諸如微透鏡之類的圖像形成系統(tǒng)。在第一示例或者稍后描述的第二至第八示例中，具體地，圖像顯示單元10包括 第一襯底40 ；在第一襯底40上提供的驅(qū)動電路；覆蓋驅(qū)動電路的層間絕緣層41 ；在層間絕 緣層41上提供的光發(fā)射部件(有機(jī)層63)；在光發(fā)射部件(有機(jī)層63)上提供的保護(hù)層64 ； 在保護(hù)層64上提供的光屏蔽層65 ；和覆蓋保護(hù)層64和光屏蔽層65的第二襯底。每個像素11包括驅(qū)動電路和光發(fā)射部件，且在光屏蔽層65中提供開口 65A。光透 射部件30由開口 65A和位于開口 65A下的保護(hù)層64的一部分、第二電極62的一部分、層 間絕緣層41的一部分等形成。會聚單元21和成像單元20布置在第一襯底40不面向第二 襯底67的表面?zhèn)?。更具體地，在由鈉玻璃形成的第一襯底40上提供驅(qū)動電路。驅(qū)動電路由多個TFT 形成。TFT具有第一襯底40上形成的柵極電極51 ；第一襯底40和柵極電極51上形成的 柵極絕緣層52 ；柵極絕緣層52上形成的半導(dǎo)體層中提供的源極/漏極區(qū)域53 ；和位于源 極/漏極區(qū)域53之間和與位于柵極電極51上的半導(dǎo)體層的一部分相對應(yīng)的溝道形成區(qū)域 M。在附圖所示的示例中，TFT是底部柵極方式。但是，TFT也可以是頂部柵極類型。TFT 的柵極電極51連接到掃描線(未示出)。此外，層間絕緣層41(41A、41B)覆蓋第一襯底40和驅(qū)動電路。此外，在由SiOx、SiNY、聚酰亞胺樹脂等形成的層間絕緣層41B上提供形成有機(jī) EL裝置的第一電極61。TFT和第一電極61通過在層間絕緣層41A中提供的接觸插頭42、 電線43和接觸插頭44相互電連接。在附圖中，一個有機(jī)EL裝置驅(qū)動單元中示出一個TFT。在層間絕緣層41上提供開口 46，且在開口 46的底部形成從其暴露第一電極61的 絕緣層45。絕緣層45由平面度極好和吸水率低的絕緣材料形成，以便通過防止由水分產(chǎn)生 的有機(jī)層63的老化而保持發(fā)射光的亮度。具體地，絕緣層45由聚酰亞胺樹脂形成。提供 具有由有機(jī)光發(fā)射材料制成的光發(fā)射層的有機(jī)層63，以便從暴露給開口 46的底部的上述 第一電極61的一部分之上延伸(extend)到包圍開口 46的絕緣層45的一部分。例如，雖 然有機(jī)層63具有空穴傳送層與也用作電子傳送層的光發(fā)射層的層疊結(jié)構(gòu)，但是在附圖中 有機(jī)層63只具有一層。在第二電極62上，使用等離子體CVD方法提供具有絕緣性能的保 護(hù)層64，其由非晶硅氮化物(Ci-SihNx)形成，以防止水氣到達(dá)有機(jī)層63。在保護(hù)層64上 形成由黑色聚酰亞胺樹脂形成的光屏蔽層65，且由鈉玻璃形成的第二襯底67布置在保護(hù) 層64和光屏蔽層65上。保護(hù)層64和光屏蔽層65用由丙烯酸基粘合劑制成的粘合層66粘 接到第二襯底67。第一電極61用作陽極，且第二電極62用作陰極。具體地，第一電極61 由厚度為0.2μπι至0.5μπι的諸如鋁(Al)、銀(Ag)或者其合金的光反射材料形成。第二電 極62由厚度為0. 1 μ m的諸如ITO或者IZO之類的透明導(dǎo)電材料或者厚度為5nm的諸如銀 (Ag)或者鎂(Mg)之類的在某種程度上允許光從其透射的金屬薄膜(半透明金屬薄膜)形 成。第二電極62不形成圖案(patterned)而是以一張薄片(sheet)形成。根據(jù)情況，可以 在有機(jī)層63和第二電極62之間形成由LiF制成的厚度為0. 3nm的電子注入層(未示出)?？傊?，第一示例或者稍后描述的第二至第八示例中的光發(fā)射器件的詳細(xì)配置用以 下表1表不。表 權(quán)利要求
1.一種圖像顯示單元，包括顯示區(qū)，包括多個像素；成像單元，布置在所述顯示區(qū)之后在所述圖像顯示單元的背面?zhèn)龋缓投鄠€光透射部件，在所述顯示區(qū)內(nèi)并與所述多個像素相對應(yīng)的位置上，所述多個光透 射部件配置為分開地接收入射在所述圖像顯示單元上的光，并且將所接收的光傳遞到所述 成像單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，所述像素分別包括自光發(fā)射元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，所述多個像素是所述顯示區(qū)所包括的 像素總數(shù)的子集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，所述成像單元布置在所述圖像顯示單 元的背面?zhèn)人鲲@示區(qū)的中間部分，且所述多個光透射部件位于所述顯示區(qū)的中間部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，所述多個光透射部件沿第一方向周期 性地排列，在所述第一方向上的鄰近光透射部件之間具有間隙，且每個透射部件在所述第 一方向上具有長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像顯示單元，其中，線孔徑比包括所述長度除以上述光透 射部件的間隙，且在所述第一方向上的線孔徑比大于或者等于0.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像顯示單元，其中，所述第一方向上的線孔徑比大于或者 等于0. 8。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像顯示單元，其中，所述多個光透射部件沿第二方向周期 性地排列，在所述第二方向上的鄰近光透射部件之間具有間隙，且每個透射部件在所述第 二方向上具有長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像顯示單元，其中，線孔徑比分別在所述第一和第二方向 的每一個中，包括所述長度除以所述光透射部件的間隙的值，且在所述第一方向和第二方 向上的線孔徑比大于或者等于0. 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像顯示單元，其中，在所述第一方向和第二方向上的線孔 徑比大于或者等于0.8。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，根據(jù)所述顯示區(qū)內(nèi)的分布排列所述多 個光透射部件，且所述多個光透射部件的每一個具有形狀和尺寸，且其中所述圖像顯示單 元還包括存儲區(qū)，存儲關(guān)于所述多個光接收元件的形狀、尺寸和分布的信息；和校正單元，對由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的光所捕捉到的圖像 的圖像信息執(zhí)行校正，所述校正基于所述多個光接收元件的形狀、尺寸和/或分布的函數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像顯示單元，其中，所述校正是衍射校正，且所述函數(shù)是 反調(diào)制傳遞函數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像顯示單元，還包括波長分布測量單元，測量所述圖像顯示單元的環(huán)境光的波長分布，為了基于環(huán)境光波 長分布的所述圖像信息的校正，提供所述波長分布給所述校正單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，還包括校正單元，對由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的光所捕捉到的圖像的圖像信息執(zhí)行校正；和波長分布測量單元。測量所述圖像顯示單元的環(huán)境光的波長分布，為了基于環(huán)境光波 長分布的所述圖像信息的校正，提供所述波長分布給所述校正單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光 透射元件接收的光所捕捉到的圖像顯示在所述顯示區(qū)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，還包括存儲器，存儲由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的光所捕捉到的圖 像，其中所述存儲器中存儲的圖像與由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的 光所捕捉到的另一圖像同時(shí)顯示在所述顯示區(qū)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，還包括會聚單元，位于所述顯示區(qū)和所述成像單元之間，其接收分別經(jīng)由所述多個光透射部 件傳遞的光，并且會聚光以傳遞到所述成像單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示單元，其中，所述多個光透射部件的各個光透射部 件分別與所述多個像素的幾個像素相對應(yīng)。
19.一種電子設(shè)備，包括顯示單元，所述顯示單元包括顯示區(qū)，包括多個像素；成像單元，布置在所述顯示區(qū)之后在所述圖像顯示單元的背面?zhèn)?；和多個光透射部件，在所述顯示區(qū)內(nèi)并與所述多個像素相對應(yīng)的位置，所述多個光透射 部件配置為分開地接收入射在所述圖像顯示單元上的光，并且將所接收的光傳遞到所述成 像單元。
20.一種圖像處理單元，包括控制器，用于驅(qū)動顯示單元的顯示區(qū)，所述顯示區(qū)包括多個像素和在與所述多個像素 相對應(yīng)的所述顯示區(qū)內(nèi)的位置的多個光透射部件，所述多個光透射部件配置為分開地接收 入射在所述圖像顯示單元上的光，并且將所接收的光傳遞到成像單元；和校正單元，對由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的光所捕捉到的圖像 的圖像信息執(zhí)行校正。
21.—種圖像處理方法，包括驅(qū)動顯示單元的顯示區(qū)，所述顯示區(qū)包括多個像素和在與所述多個像素相對應(yīng)的所述 顯示區(qū)內(nèi)的位置的多個光透射部件，所述多個光透射部件配置為分開地接收入射在所述圖 像顯示單元上的光，并且將所接收的光傳遞到成像單元；和校正由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的光所捕捉到的圖像的圖像 fn息ο
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像處理方法，其中，所述像素分別包括自光發(fā)射元件。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像處理方法，其中，所述多個像素是所述顯示區(qū)所包括 的像素總數(shù)的子集。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像處理方法，其中，所述成像單元布置在所述圖像顯示 單元的背面?zhèn)人鲲@示區(qū)的中間部分，且所述多個光透射部件位于所述顯示區(qū)的中間部 分。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像處理方法，其中，所述多個光透射部件沿第一方向周 期性地排列，在所述第一方向上的鄰近光透射部件之間具有間隙，且每個透射部件在所述 第一方向上具有長度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像處理方法，其中，線孔徑比包括所述長度除以所述光 透射部件的間隙的值，且在所述第一方向上的線孔徑比大于或者等于0.5。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的圖像處理方法，其中，在所述第一方向上的線孔徑比大于 或者等于0.8。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像處理方法，其中，所述多個光透射部件根據(jù)所述顯示 區(qū)內(nèi)的分布排列，且所述多個光透射部件的每一個具有形狀和尺寸，且其中所述圖像處理 方法包括存儲關(guān)于所述多個光接收元件的形狀、尺寸和分布的信息；和對由所述成像單元使用經(jīng)由所述多個光透射元件接收的光所捕捉到的圖像的圖像信 息執(zhí)行校正，所述校正基于所述多個光接收元件的形狀、尺寸和/或分布的函數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的圖像處理方法，其中，所述校正是衍射校正，且所述函數(shù)是 反調(diào)制傳遞函數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的圖像處理方法，其中，所述執(zhí)行校正的步驟還包括基于環(huán) 境光波長分布的所述圖像信息的校正。
31.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像處理方法，其中，所述多個光透射部件的各個光透射 部件分別與所述多個像素的幾個像素相對應(yīng)。
32.—種集成電路，其提供顯示單元的顯示區(qū)，所述集成電路包括襯底；多個光發(fā)射層，每個在該襯底上提供并存在于第一電極與第二電極之間，每個光發(fā)射 層、第一電極和第二電極形成像素區(qū)內(nèi)的光發(fā)射元件；所述多個光發(fā)射元件上的保護(hù)層；和包括多個開口以形成與所述光發(fā)射元件的像素區(qū)相對應(yīng)的光透射部件的光屏蔽層。
33.一種圖像顯示單元，包括顯示區(qū)，包括多個像素；成像單元，布置在所述圖像顯示單元的背面?zhèn)仍谒鲲@示區(qū)之后；和光透射部件，形成包圍所述多個像素的各個像素的光透射部件的連續(xù)圖案，所述光透 射部件配置為接收入射在所述圖像顯示單元上的光，并將所接收的光傳遞到所述成像單元。
全文摘要
提供了圖像顯示單元、電子設(shè)備、圖像處理單元、圖像處理方法和集成電路。所述圖像顯示單元包括包括像素的顯示區(qū)、和布置在顯示區(qū)之后在其后側(cè)的成像單元。光透射部件位于顯示區(qū)內(nèi)并與像素相對應(yīng)。光透射部件配置為分別接收入射在圖像顯示單元上的光，并將所接收的光傳遞到成像單元。
文檔編號H01L27/32GK102054400SQ201010521980
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者中村和夫, 佐川裕志, 內(nèi)野勝秀, 山田二郎, 玉山研 申請人:索尼公司