(57)【要約】【課題】発光光の損失を抑えつつ、視野角特性を向上させることが可能な表示装置を提供する。【解決手段】発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂからの入射光に基づいてマイクロレンズアレイ１３から射出される光の射出角θｏが、観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズの傾斜角φが設定されている。これにより、表示光がほぼ観察面の正面方向へ射出されると共に、後方への光損失が回避されるか、あるいは最小限に抑えられる。【選択図】図１
2010072084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素に配置された発光素子と、
前記発光素子の観察面側に配置されたマクロレンズアレイと
を備え、
前記発光素子からの入射光に基づいて前記マイクロレンズアレイから射出される光の射出角が、前記観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、前記マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズの傾斜角が設定されている
表示装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズが、前記観察面側に凸部を有しており、
各マイクロレンズの傾斜角φが、以下の（１）式を満たすように設定されている
請求項１に記載の表示装置。
ｎ１×ｓｉｎ（φ＋θｏ）＝ｎ２×ｓｉｎ（φ−θｉ）  ……（１）
但し、
ｎ１：マイクロレンズアレイの射出側における屈折率
ｎ２：マイクロレンズアレイの屈折率
θｉ：マイクロレンズアレイへの入射光の入射角
θｏ：マイクロレンズアレイからの射出光の射出角（−５°≦θｏ≦５°）
【請求項３】
前記マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズが、前記発光素子側に凸部を有しており、
各マイクロレンズの傾斜角φが、以下の（２）式を満たすように設定されている
請求項１に記載の表示装置。
ｎ２×ｓｉｎ（φ＋θｏ）＝ｎ１×ｓｉｎ（φ＋θｉ）  ……（２）
但し、
ｎ１：マイクロレンズアレイの入射側における屈折率
ｎ２：マイクロレンズアレイの屈折率
θｉ：マイクロレンズアレイへの入射光の入射角
θｏ：マイクロレンズアレイからの射出光の射出角（−５°≦θｏ≦５°）
【請求項４】
前記マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズのピッチが、前記発光素子のピッチの（１／２）以下である
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記発光素子の観察面側に、この発光素子からの光を観察面側へ導くための反射鏡が設けられている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光素子が有機ＥＬ素子であり、有機ＥＬ表示装置として構成されている
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】
本発明は、発光素子および反射鏡構造を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピューターなどのシステムにおいて、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）表示装置、発光ダイオード素子を用いた表示装置などが開発され、表示装置の軽量化や薄型化が著しい。特に自発光型の表示装置は、画質、消費電力、薄型化などの点で有利である。
【０００３】
これらの表示装置においては、発光素子からの光取り出し効率を上げるため、様々な構造が用いられている。例えば、発光素子の形状を工夫したり、発光素子からの光を有効利用できるように発光素子の外部にリフレクタ部（反射鏡、導光部）を設けたりすることで光取り出し効率を上げている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４８４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の表示装置では、発光素子の製造ばらつきなどによる個体差や、周辺構造の形状ばらつき、発光素子と周辺構造との位置ずれ等により、発光素子からの光の放射角度分布において、画素ごとにばらつきが生じてしまう。そのため、観察者が表示装置を見る角度によって、強度ずれや色度ずれが発生するという問題があった。このような斜め方向から見たときの強度ずれや色度ずれは、表示画質を著しく低下させる原因となる。
【０００６】
なお、このような強度ずれや色度ずれを低減するため、拡散シートを使用する方法も考えられるが、強い拡散効果を得ようとするほど、一般には後方への光損失が増えてしまうことになる。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光光の損失を抑えつつ、視野角特性を向上させることが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置は、各画素に配置された発光素子と、この発光素子の観察面側に配置されたマクロレンズアレイとを備えたものである。ここで、上記発光素子からの入射光に基づいてマイクロレンズアレイから射出される光の射出角が、上記観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズの傾斜角が設定されている。
【０００９】
本発明の表示装置では、発光素子からの光（入射光）がマイクロレンズアレイへ入射すると、その入射光はマイクロレンズアレイ内で屈折や透過、反射がなされたのち、マイクロレンズアレイから射出され、表示光となる。このとき、この射出光の射出角が観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、各マイクロレンズの傾斜角が設定されていることにより、表示光が、ほぼ観察面の正面方向へ射出される。また、拡散シートのような拡散効果は利用されていないため、後方（観察面の反対方向）への光損失が、回避されるか、あるいは最小限に抑えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示装置によれば、発光素子からの入射光に基づいてマイクロレンズアレイから射出される光の射出角が、観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズの傾斜角が設定されているようにしたので、表示光をほぼ観察面の正面方向へ射出することができると共に、後方への光損失を回避あるいは最小限に抑えることができる。よって、発光光の損失を抑えつつ、視野角特性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置（有機ＥＬ表示装置１）の断面構成を表すものである。この有機ＥＬ表示装置１では、例えば、ガラスなどよりなる駆動用基板１１の上に、後述する複数の発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂがそれぞれ画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにマトリクス状に配置されている。また、駆動用基板１１の上には、映像表示用の画素駆動回路である信号線駆動回路や走査線駆動回路（図示せず）が形成されている。具体的には、駆動用基板１１と対向基板１８との間には、駆動用基板１１側から、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂおよびリフレクタ部１７、封止層１２、マイクロレンズアレイ１３、充填層１４および接着層１５が、この順に積層されている。
【００１３】
発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂはそれぞれ、画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｇに対応する領域に形成されており、赤色波長領域，緑色波長領域，青色波長領域の光を発する自発光型の発光素子（有機ＥＬ素子）により構成されている。図２は、この有機ＥＬ素子の断面構成（Ｚ−Ｘ断面構成）を詳細に表したものである。有機ＥＬ素子は、駆動用基板１１の側から、上述した画素駆動回路の駆動トランジスタ（図示せず）、ミラーとしての第１電極１６１、有機層である正孔注入層１６２、正孔輸送層１６３、発光層１６４および電子輸送層１６５、ならびにハーフミラーとしての第２電極１６６が、この順に積層された構造（共振器構造）となっている。このような共振器構造により、これら発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから発せられた光は、角度依存の配光特性を有するようになっている。
【００１４】
これらの有機ＥＬ素子は、窒化ケイ素（ＳｉＮx）や樹脂などの封止層１２により被覆され、更にこの封止層１２上に後述するマイクロレンズアレイ１３および充填層１４を間にして、ガラスなどよりなる対向基板１５が接着層１５により全面にわたって貼り合わされることにより、封止されている。なお、駆動トランジスタは、封止層１２に設けられた開口部１２−１を介して第１電極１６１に電気的に接続されている。
【００１５】
第１電極１６１は、例えば、ＡｇまたはＡｇ合金にＩＴＯ（インジウム・スズ複合酸化物）を積層した電極により構成されている。
【００１６】
発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂにおける有機層は、上述したように、第１電極１６１の側から順に、正孔注入層１６２，正孔輸送層１６３，発光層１６４および電子輸送層１６５を積層した構成を有するが、これらのうち発光層１６４以外の層は、必要に応じて設ければよい。また、このような有機層は、有機ＥＬ素子の発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層１６１は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層１６３、発光層１６４への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層１６４は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。この発光層１６４は、詳細は後述するように、電荷輸送性を有するホスト材料と、発光性を有するドーパント材料（ゲスト材料）とを含んでいる。電子輸送層１６５は、発光層１６４への電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層１６５と第２電極１６６との間に、例えば厚みが０．３ｎｍ程度であり、ＬｉＦ，Ｌｉ2 Ｏなどよりなる電子注入層（図示せず）を設けてもよい。
【００１７】
発光部１６Ｒの正孔注入層１６２は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）により構成されている。発光部１６Ｒの正孔輸送層１６３は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。発光部１６Ｒの発光層１６４は、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、ホスト材料である９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）（ホスト材料）に、ドーパント材料である２，６≡ビス［４´≡メトキシジフェニルアミノ）スチリル］≡１，５≡ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）を３０重量％混合したものにより構成されている。発光部１６Ｒの電子輸送層１６５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、８≡ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3 ）により構成されている。
【００１８】
発光部１６Ｇの正孔注入層１６２は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。発光部１６Ｇの正孔輸送層１６３は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。発光部１６Ｇの発光層１６４は、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、ホスト材料であるＡＤＮに、ドーパント材料であるクマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を５体積％混合したものにより構成されている。発光部１６Ｇの電子輸送層１６５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ3 により構成されている。
【００１９】
発光部１６Ｂの正孔注入層１６２は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。発光部１６Ｂの正孔輸送層１６３は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。発光部１６Ｂの発光層１６４は、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、ホスト材料であるＡＤＮに、ドーパント材料である４，４´≡ビス［２≡｛４≡（Ｎ，Ｎ≡ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を２．５重量％混合したものにより構成されている。発光部１６Ｂの電子輸送層１６５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ3 により構成されている。
【００２０】
第２電極１６６は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。
【００２１】
リフレクタ部１７は、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの観察面側（ここでは、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの両端側）に配置されている。このリフレクタ部１７は、図１に示したように、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂからの発光光Ｌoutを、観察面側へ導くための反射鏡として機能している。したがって、このようなリフレクタ部１７の少なくとも表面は、反射率の高い金属材料（例えば、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）など）等により構成される。
【００２２】
封止層１２は、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ内の有機層に水分などが侵入することを防止するためのものであり、透過水性および吸水性の低い材料により構成されると共に十分な厚みを有している。また、封止層１２は、発光層１６４で発生した光に対する透過性が高く、例えば８０％以上の透過率を有する材料により構成されている。このような封止層１２は、例えば、厚みが０．５μｍ〜７．０μｍ程度であり、無機アモルファス性の絶縁性材料や、樹脂材料により構成されている。具体的には、無機アモルファス性の絶縁性材料としては、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ），アモルファス炭化シリコン（α−ＳｉＣ），アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ1-x Ｎx ）およびアモルファスカーボン（α−Ｃ）が好ましい。これらの無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないので透水性が低く、良好な封止層１２となる。また、封止層１２は、ＩＴＯのような透明導電材料により構成されていてもよい。なお、無機材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２），酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３），ＩＴＯおよび酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）などが好ましい。また、封止層１２に用いられる樹脂材料としては、例えば、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂などが挙げられる。
【００２３】
対向基板１８は、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの第２電極１６６の側に位置しており、封止層１２、マイクロレンズアレイ１３、充填層１４と共に発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを封止するものである。対向基板１８は、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。この対向基板１８には、例えば、カラーフィルタ層（図示せず）が設けられており、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂで発生した光を取り出すと共に、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂならびにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。この対向基板１８にはまた、ブラックマトリクス層（図示せず）が設けられている。
【００２４】
マイクロレンズアレイ１３は、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの観察面側に配置されており、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂからの発光光Ｌout（マイクロレンズアレイ１３への入射光）における放射角度分布ばらつきを均一化させるためのものである。ここでは、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズは、観察面側（発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂとは反対側）に凸部を有している。
【００２５】
このマイクロレンズアレイ１３では、発光部１６Ｒ．１６Ｇ，１６Ｂからの入射光に基づいてマイクロレンズアレイ１３から射出される光の射出角が、観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、各マイクロレンズの傾斜角が設定されている。具体的には、図３を参照すると、各マイクロレンズの傾斜角φが、以下の（１１）式を満たすように設定されている。これにより、詳細は後述するが、表示光がほぼ観察面の正面方向（観察面に対する垂直方向）へ射出されるようになっている。なお、各マイクロレンズの傾斜角φは、各マイクロレンズのアスペクト（レンズアスペクト）ｈと言い換えることができる。具体的には、図３に示したように、レンズアスペクトｈは、レンズ高さをＨ、レンズ直径をＲとすると、各マイクロレンズの傾斜角φを用いて、ｈ＝（Ｈ／Ｒ）＝（１／２）×ｔａｎφと表すことができる。
ｎ１×ｓｉｎ（φ＋θｏ）＝ｎ２×ｓｉｎ（φ−θｉ）  ……（１１）
但し、
ｎ１：マイクロレンズアレイ１３の射出側（充填層１４）における屈折率
ｎ２：マイクロレンズアレイ１３の屈折率
θｉ：マイクロレンズアレイ１３への入射光の入射角
θｏ：マイクロレンズアレイ１３からの射出光の射出角（−５°≦θｏ≦５°）
【００２６】
ここで、このようなマイクロレンズアレイ１３では、射出光の射出角θｏ＝０°となるように各マイクロレンズの傾斜角φを設定した場合、表示光における平均ピーク角度とレンズアスペクトｈとの関係は、例えば図４に示したようになる。なお、マイクロレンズアレイ１３の屈折率に応じて射出角θｏも変化するため、マイクロレンズアレイ１３の屈折率が１．３〜２．０の場合について、それぞれ示している。
【００２７】
なお、各マイクロレンズは放物面や球面などの曲面の場合もあるが、図４では、レンズアスペクトｈから求めた傾斜角φを、傾斜角の平均として用いている。また、レンズアスペクトｈによって射出角θｏが定まるため、レンズピッチやレンズの配置はランダムでよい。また、各マイクロレンズの形状も必ずしも同一である必要はない。
【００２８】
また、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズのピッチｄＭＬＡ１と、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの大きさ（ピッチ）ｄＥＬとの間では、以下の（１２）式を満たすようにするのが好ましい。すなわち、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズのピッチｄＭＬＡ１が、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの大きさ（ピッチ）ｄＥＬの（１／２）以下となっているのが好ましい。詳細は後述するが、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対するマイクロレンズアレイ１３の位置がずれても、放射角度分布が変化しないようになるからである。
ｄＭＬＡ１≦０．５×ｄＥＬ  ……（１２）
【００２９】
さらに、マイクロレンズアレイ１３は、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの近傍に配置するのが好ましい。具体的には、マイクロレンズアレイ１３と発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂとの距離は、画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの画素ピッチよりも短いほうが好ましい。マイクロレンズアレイ１３と発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂとの距離が大きくなり過ぎると、拡散効果によって画素がぼやけて見えてしまうからである。
【００３０】
このようなマイクロレンズアレイ１３は、例えば、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはレジスト材料などにより構成され、例えば、以下のようなリソグラフィー法を用いて形成される。この方法では、まず、Ｓｉ基板上に、レジスト材料を、スピンコートにより塗布する。次いで、その上に、六方配置で円形開口が並んだマスクおよび拡散板を配置し、露光および現像することにより、レジストがマイクロレンズアレイ形状となった基板が得られる。そして、その基板にＮｉ電鋳を行うことによってＮｉ金型を作製し、その型を用いて、ＵＶ硬化樹脂をＵＶ硬化させることにより、マイクロレンズアレイが得られる。
【００３１】
充填層１４は、マイクロレンズアレイ１３と接着層１５との隙間を充填して平坦化するためのものであり、例えば、マイクロレンズアレイ１３よりも低屈折または高屈折である材料や、空気などにより構成されている。
【００３２】
接着層１５は、マイクロレンズアレイ１３および充填層１４と対向基板１８との間を接着するためのものであり、例えば、接着シートや塗布用接着剤などにより構成されている。
【００３３】
次に、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１の作用および効果について説明する。
【００３４】
この有機ＥＬ表示装置１では、図示しない画素駆動回路から供給される駆動信号により、各発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂにおける有機ＥＬ素子において、第１電極１６１および第２電極１６６の間に駆動電流が流れることにより、正孔と電子とが再結合し、発光層１６５において発光が起こる。この発光層１６５からの光は、第２電極１６，封止層１２，マイクロレンズアレイ１３，充填層１４，接着層１５および対向基板１８を透過し、表示装置外部へ取り出される。これにより、駆動信号に基づいた映像表示がなされる。
【００３５】
その際、各発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから発せられた各色光（発光光Ｌout）は、封止層１２を通過してマイクロレンズアレイ１３へ入射する。一方、そのような各色光（発光光Ｌout）の一部は、図１に示したようにリフレクタ部１７において反射されたのち、マイクロレンズアレイ１３へ入射する。そして、このマイクロレンズアレイ１３内で屈折、透過または全反射された入射光は、前方の充填層１４、接着層１５および対向基板１８を通過し、表示光として外部へ射出される。
【００３６】
このとき、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの製造ばらつきなどによる個体差や、リフレクタ部１７を含む周辺構造の形状ばらつき、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと周辺構造との位置ずれ等により、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂからマイクロレンズアレイ１３への入射光の放射角度分布において、画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとにばらつきが生じている。そして、このような入射光の放射角度分布のばらつきが原因で、リフレクタ部１７からの２つのピークの角度が、画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとに異なってしまうことがある。そのため、そのままでは、観察者が表示装置を見る角度によって強度ずれや色度ずれが発生し、表示画質が著しく低下してしまうことになる。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、前述したように、マイクロレンズアレイ１３からの射出光の射出角が観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、各マイクロレンズの傾斜角が設定されている。具体的には、各マイクロレンズの傾斜角φが上記（１１）式を満たすように設定されている。これにより、放射角度分布にばらつきのある光がマイクロレンズアレイ１３へ入射した場合でも、屈折や反射の過程においてほぼ同様の放射角度分布に整形されて射出される。すなわち、表示光が、ほぼ観察面の正面方向（垂直方向）へ射出されることになる。また、このとき、拡散シートのような拡散効果は利用されていないため、後方（観察面の反対方向）への光損失は、回避されるか、あるいは最小限に抑えられる。
【００３８】
具体的には、例えば図５に示したようにして、表示光がほぼ観察面の正面方向（放射角度＝０°付近の方向）へ射出される。なお、この図５では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源とマイクロレンズアレイ１３との間にスリットを入れることにより、マイクロレンズアレイ１３へ入射する光線角度を１０°および２０°に制限した場合について調べている。図４により、それぞれに対して最適なレンズアスペクトｈが定まるため、そのようなレンズアスペクトｈを持つマイクロレンズアレイ１３を用いた。その結果、確かに１０°，２０°にピークをもっていた光源からの光が、マイクロレンズアレイ１３を通すことにより、観察面の正面方向（放射角度＝０°付近の方向）にピークをもつように変化したことが分かる。
【００３９】
ここで、比較例に係る有機ＥＬ表示装置（マイクロレンズアレイ１３を有しないもの）では、例えば図６（Ａ）に示したように、前述した入射光の放射角度分布のばらつきが原因で、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから直接マイクロレンズアレイ１３へ到達する光のピークと、リフレクタ部１７からの２つのピークとにより、合計３つのピークＰ１０１〜Ｐ１０３を持つ放射角度分布になっている。
【００４０】
これに対し、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１では、マイクロレンズの傾斜角φが上記（１１）式を満たすように設定されていることにより、例えば図６（Ｂ）に示したように、表示光がほぼ観察面の正面方向（放射角度＝０°付近の方向）へ射出される。具体的には、入射光の放射角度分布のばらつきが原因でピークの位置にばらつきがあっても、ほぼ単一のピークをもつ同一の分布となる。そのため、ここでは画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとの色度ずれが観察されなくなった。
【００４１】
また、本実施の形態では、前述したように、望ましくは、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズのピッチｄＭＬＡ１が、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの大きさ（ピッチ）ｄＥＬの（１／２）以下となっている。具体的には、上記（１２）式を満たすようになっている。ここで、図７は、１ｍｍ角の光源（発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ）に対して、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズのレンズピッチを変化させたときの放射角度分布図を示している。この図７によれば、レンズピッチが十分に小さいときには、平均化の効果により放射角度分布のグラフが一致する一方、光源に対して（１／２）の大きさ（図中の０．５００ｍｍピッチのグラフ）を超えてくると、グラフ形状がずれてくる（アライメントが難しくなってくる）ことが分かる。これは、以下の理由によるものである。すなわち、レンズピッチが光源に対して無視できないくらいに大きくなると、放射角度分布のグラフ形状に対して、マイクロレンズと光源との位置関係が影響しくることになる。その場合、マイクロレンズアレイ１３を少し動かしただけで放射角度分布のグラフ形状が変化し、アライメントがシビアで扱いにくくなる。それに対し、レンズピッチが小さい場合、平均化の効果により、マイクロレンズアレイ１３の位置がずれても、放射角度分布のグラフ形状は変化しないことになる。放射角度分布のグラフ形状がずれた場合、（言い換えると、角度に対する強度が変わると）、観察者にとってむらが発生したように見えることになる。
【００４２】
なお、図８は、放射角度分布のグラフ形状の一致の尺度として、図７に示したそれぞれのレンズピッチについて、レンズピッチが最小の０．００５ｍｍのときのグラフに対する相関係数を取ったものであり、横軸は対数表示となっている。また、以下に、各レンズピッチの場合の相関係数値を示している。この図８によれば、相関係数値が０．９９を超えると、放射角度分布のグラフ形状が一致していると言える。すなわち、上記（１２）式を満たす場合には、個々のマイクロレンズの放射角度分布が平均化されるため、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対するマイクロレンズアレイ１３の位置がずれても、放射角度分布が変化しないようになる。よって、アライメントに対して強くなると言える。
０．００５ｍｍピッチ：相関係数＝１．０００
０．１００ｍｍピッチ：相関係数＝０．９９６
０．２５０ｍｍピッチ：相関係数＝０．９９４
０．５００ｍｍピッチ：相関係数＝０．９８６
１．０００ｍｍピッチ：相関係数＝０．９３６
２．５００ｍｍピッチ：相関係数＝０．５０６
【００４３】
以上のように本実施の形態では、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂからの入射光に基づいてマイクロレンズアレイ１３から射出される光の射出角θｏが、観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズの傾斜角φが設定されているようにしたので（具体的には、上記（１１）式を満たすようにしたので）、表示光をほぼ観察面の正面方向へ射出することができると共に、後方への光損失を回避あるいは最小限に抑えることができる。よって、射出角θｏが±５°以内の範囲であれば、（主観的に）放射角度分布のばらつきの低減効果があると考えられるため、発光光Ｌoutの損失を抑えつつ、視野角特性を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの製造ばらつきなどによる個体差や、リフレクタ部１７を含む周辺構造の形状ばらつき、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと周辺構造との位置ずれ等に起因する、画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとまたは領域ごとの放射角度分布のばらつきを、正面方向の左右対称形状に近づけることで、ロバストに補正することができる。
【００４５】
また、マイクロレンズアレイ１３における各マイクロレンズのピッチｄＭＬＡ１が、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの大きさ（ピッチ）ｄＥＬの（１／２）以下となっているようにした場合には、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対するマイクロレンズアレイ１３の位置がずれても、放射角度分布が変化しないようになる。よって、アライメントに対して強くすることが可能となる。
【００４６】
（変形例）
図９は、本発明の変形例に係る表示装置（有機ＥＬ表示装置１Ａ）の断面構成を表したものである。この有機ＥＬ表示装置１Ａは、上記実施の形態の有機ＥＬ表示装置１において、マイクロレンズアレイ１３の代わりにマイクロレンズアレイ１３Ａを設けるようにしたものである。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４７】
マイクロレンズアレイ１３Ａでは、上記実施の形態のマイクロレンズアレイ１３とは逆に、各マイクロレンズが、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ側に凸部を有している。これにより、封止層１２とマイクロレンズアレイ１３Ａとの隙間に、充填層１４が配置されるようになっている。
【００４８】
このマイクロレンズアレイ１３Ａでは、マイクロレンズアレイ１３からの射出光の射出角が観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、各マイクロレンズの傾斜角が設定されている。具体的には、図１０を参照すると、各マイクロレンズの傾斜角φが、上記（１３）式を満たすように設定されている。
ｎ２×ｓｉｎ（φ＋θｏ）＝ｎ１×ｓｉｎ（φ＋θｉ）  ……（１３）
但し、
ｎ１：マイクロレンズアレイ１３Ａの入射側（充填層１４）における屈折率
ｎ２：マイクロレンズアレイ１３Ａの屈折率
θｉ：マイクロレンズアレイ１３Ａへの入射光の入射角
θｏ：マイクロレンズアレイ１３Ａからの射出光の射出角（−５°≦θｏ≦５°）
【００４９】
これにより、このマイクロレンズアレイ１３Ａでは、上記実施の形態のマイクロレンズアレイ１３と同様に、表示光がほぼ観察面の正面方向（垂直方向）へ射出されることになると共に、後方（観察面の反対方向）への光損失が、回避されるか、あるいは最小限に抑えられる。したがって、射出光の射出角θｏ＝０°となるように各マイクロレンズの傾斜角φを設定した場合、表示光における平均ピーク角度とレンズアスペクトｈとの関係は、例えば図１１に示したようになる。また、具体的には例えば図１２に示したようにして、表示光がほぼ観察面の正面方向（放射角度＝０°付近の方向）へ射出される。
【００５０】
以上のように本変形例においても、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂからの入射光に基づいてマイクロレンズアレイ１３Ａから射出される光の射出角θｏが、観察面に対する垂直方向を中心として±５°以内となるように、マイクロレンズアレイ１３Ａにおける各マイクロレンズの傾斜角φが設定されているようにしたので（具体的には、上記（１３）式を満たすようにしたので）、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることができる。すなわち、発光光Ｌoutの損失を抑えつつ、視野角特性を向上させることが可能となる。
【００５１】
なお、本変形例においても、マイクロレンズアレイ１３ＡのピッチｄＭＬＡ２と、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの大きさ（ピッチ）ｄＥＬとの間では、以下の（１４）式を満たすようにするのが好ましい。すなわち、マイクロレンズアレイ１３Ａにおける各マイクロレンズのピッチｄＭＬＡ２が、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの大きさ（ピッチ）ｄＥＬの（１／２）以下となっているようにするのが好ましい。そのように構成した場合には、上記実施の形態と同様に、発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対するマイクロレンズアレイ１３Ａの位置がずれても、放射角度分布が変化しないようになる。よって、アライメントに対して強くすることが可能となる。
ｄＭＬＡ２≦０．５×ｄＥＬ  ……（１４）
【００５２】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記実施の形態等では、マイクロレンズアレイ１３，１３Ａが封止層１２の直上に配置されている場合について説明したが、それらの間に他の層が挿入されていてもよく、また、封止層１２上に、マイクロレンズアレイ１３の形状を直接作り込むようにしてもよい。
【００５４】
また、マイクロレンズアレイ１３，１３Ａの形状や材質、形成方法等は、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や材質、形成方法等としてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態等では、有機ＥＬ表示装置１，１Ａ内にリフレクタ部１７を設けるようにした場合について説明したが、場合によっては、必ずしもそのようなリフレクタ部１７を設けなくともよい。
【００５６】
また、上記実施の形態等では、発光素子を備えた表示装置の一例として、有機ＥＬ素子を発光部１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂにおいて備えた有機ＥＬ表示装置１，１Ａを挙げて説明したが、本発明はこれには限られない。具体的には、本発明は、例えば、発光素子として無機ＥＬ素子を備えた無機ＥＬ表示装置や、ＦＥＤ（Field Emission Display；電界放出ディスプレイ）などの他の表示装置にも適用することが可能である。
【００５７】
さらに、上記実施の形態等で説明した表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した発光部の詳細構成を表す断面図である。
【図３】図１に示したマイクロレンズアレイにおける傾斜角の設定範囲について説明するための断面図である。
【図４】図１に示した表示装置における平均ピーク角度とレンズアスペクトとの関係の一例を屈折率ごとに表す特性図である。
【図５】図１に示した表示装置における放射角度と表示光の強度との関係の一例を表す特性図である。
【図６】放射角度と表示輝度との関係を（Ａ）比較例および（Ｂ）実施例について表した特性図である。
【図７】図１に示した表示装置における放射角度と表示光の強度との関係の一例をレンズピッチごとに表す特性図である。
【図８】図１に示した表示装置における発光部の大きさに対するレンズピッチの比と相関係数との関係の一例を表す特性図である。
【図９】本発明の変形例に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【図１０】図９に示したマイクロレンズアレイにおける傾斜角の設定範囲について説明するための断面図である。
【図１１】図９に示した表示装置における平均ピーク角度とレンズアスペクトとの関係の一例を屈折率ごとに表す特性図である。
【図１２】図９に示した表示装置における放射角度と表示光の強度との関係の一例を表す特性図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１Ａ…有機ＥＬ表示装置、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…画素、１１…駆動用基板、１２…封止層、１２−１開口部、１３，１３Ａ…マイクロレンズアレイ、１４…充填層、１５…接着層、１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ…発光部、１６１…第１電極、１６２…正孔注入層、１６３…正孔輸送層、１６４…発光層、１６５…電子輸送層、１６６…第２電極、１７…リフレクタ部、１８…対向基板、Ｌout…発光光、ｎ１，ｎ２…屈折率、θｉ…入射角、θｏ…射出角、φ…傾斜角、Ｈ…レンズ高さ、Ｒ…レンズ直径、ｈ…レンズアスペクト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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