(57)【要約】表示装置は、基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部を含んでいる。そして、複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した第１マイクロレンズを備えた第１レンズ部、及び、第１レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第２マイクロレンズを備えた第２レンズ部を少なくとも含んでいる。あるいは又、複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した柱状の導光部を含んでおり、それぞれ隣接する導光部の間には隔壁部が設けられている。
2020080022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した第１マイクロレンズを備えた第１レンズ部、及び、
第１レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第２マイクロレンズを備えた第２レンズ部、
を少なくとも含んでいる、
表示装置。
【請求項２】
第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第２レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第３マイクロレンズを備えた第３レンズ部、
を更に含んでいる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズと第３マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
第１マイクロレンズを形成する材料の屈折率は、第２マイクロレンズを形成する材料の屈折率よりも大きい、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されており、
カラーフィルタを形成する光学材料の屈折率は、第１マイクロレンズを形成する光学材料の屈折率より小さく、第２マイクロレンズを形成する光学材料の屈折率以上である、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
第１マイクロレンズは無機材料から形成されており、第２マイクロレンズは有機材料から形成されている、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項８】
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、及び、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した柱状の導光部、
を含んでおり、
それぞれ隣接する導光部の間には隔壁部が設けられている、
表示装置。
【請求項９】
隔壁部と導光部との境界面が光反射面を形成する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
導光部は誘電材料から形成されている、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
導光部は有機材料から形成されている、
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
隔壁部は導光部よりも屈折率が小さくなるように設けられている、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１３】
隔壁部は空間として形成されている、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１４】
隔壁部は誘電材料から形成されている、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１５】
隔壁部は金属材料から形成されている、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１６】
隔壁部と導光部との境界面は、複数の発光部を含む仮想平面の法線方向に伸びる、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１７】
隔壁部と導光部との境界面は、複数の発光部を含む仮想平面の法線方向に対して所定の角度を成すように伸びる、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１８】
基板に対向して配置される透明基板を備えており、
基板には、２次元マトリクス状に配置された複数の発光部の領域を囲むように配置された接合部が設けられており、
基板と透明基板とは、接合部を介して接合されている、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１９】
接合部の高さは、導光部と同じ高さに形成されている、
請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
導光部は、発光部上に位置する第１マイクロレンズと、第１マイクロレンズ上に位置する第２マイクロレンズとを少なくとも含んでいる、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項２１】
隔壁部は、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間に設けられた充填層に埋め込まれており、且つ、充填層よりも屈折率が小さくなるように設けられている、
請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
発光部と第１マイクロレンズとの間、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズの上のいずれかに、カラーフィルタが配置されている。
請求項２０に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型の発光部を備えた表示素子、及び、係る表示素子を備えた表示装置が周知である。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子から成る発光部を備えた表示素子は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な表示素子として注目されている。【０００３】
有機エレクトロルミネッセンスを用いた表示装置は、自発光型であり、更には、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有する。眼鏡やゴーグルなどといったアイウェアに装着するための表示装置にあっては、例えば、画素サイズを数マイクロメートルないし１０マイクロメートル程度とするといったことに加えて、高輝度化を図ることが求められている。例えば、特許文献１には、カラーフィルタ上にレンズ構造を形成して光取り出し効率を向上させるといったことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４９５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表示装置において或る画素からの光が隣接する画素に漏れているといった場合、隣接する画素間において混色が発生し画像の品質を低下させる。従って、高輝度化については、光取り出し効率を更に向上させつつ隣接する画素間における混色を抑制することができるといったことが求められている。【０００６】
本開示の目的は、光取り出し効率の向上と隣接する画素間における混色の抑制とを両立することができる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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る表示装置は、
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した第１マイクロレンズを備えた第１レンズ部、及び、
第１レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第２マイクロレンズを備えた第２レンズ部、
を少なくとも含んでいる、
表示装置である。【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る表示装置は、
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、及び、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した柱状の導光部、
を含んでおり、
それぞれ隣接する導光部の間には隔壁部が設けられている、
表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の態様に係る表示装置の模式的な平面図である。
【図２】図２は、第１の態様に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、画素を構成する各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図３Ａはアノード電極の配置関係を示し、図３Ｂは第１マイクロレンズの配置関係を示す。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、図３Ｂに引き続き、画素を構成する各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図４Ａはカラーフィルタの配置関係を示し、図４Ｂは第２マイクロレンズの配置関係を示す。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、レンズによる集光を説明するための模式図である。図５Ａは、１枚レンズによる集光の様子の模式図である。図５Ｂは、２枚レンズによる集光の様子の模式図である。
【図６】図６は、参考例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、第１の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、図７Ｂに引き続き、第１の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図９】図９は、図８Ｂに引き続き、第１の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１０】図１０は、図９に引き続き、第１の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１１】図１１は、第１の態様の第１変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２は、第１の態様の第２変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、第１の態様の第３変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図１４】図１４は、発光領域幅とレンズ幅との関係を説明するための模式的な断面図である。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、変形例の画素における各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図１５Ａはアノード電極の配置関係を示し、図１５Ｂは第１マイクロレンズの配置関係を示す。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、図１５Ｂに引き続き、変形例の画素における各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図１６Ａはカラーフィルタの配置関係を示し、図１６Ｂは第２マイクロレンズの配置関係を示す。
【図１７】図１７Ａおよび図１７Ｂは、第２の態様に係る表示装置の模式図である。図１７Ａは表示装置の模式的な平面図を示し、図１７Ｂは表示装置の模式的な断面図を示す。
【図１８】図１８は、第２の態様に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図１９】図１９は、導光部における光の反射を説明するための模式図である。
【図２０】図２０Ａ、図２０Ｂ、及び、図２０Ｃは、第２の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２１】図２１Ａおよび図２１Ｂは、図２０Ｃに引き続き、第２の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式図である。図２１Ａは対向基板の模式的な平面図を示し、図２１Ｂは対向基板の模式的な断面図を示す。
【図２２】図２２Ａおよび図２２Ｂは、図２１Ｂに引き続き、第２の態様に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２３】図２３Ａ、図２３Ｂ、及び、図２３Ｃは、他の工程例を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２４】図２４は、第２の態様の第１変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図２５】図２５Ａ、図２５Ｂ、及び、図２５Ｃは、第２の態様の第１変形例に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２６】図２６Ａ、図２６Ｂ、及び、図２６Ｃは、図２５Ｃに引き続き、第２の態様の第１変形例に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２７】図２７Ａ、図２７Ｂ、及び、図２７Ｃは、他の工程例を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２８】図２８は、第３の実施形態に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図２９】図２９Ａおよび図２９Ｂは、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３０】図３０は、図２９Ｂに引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３１】図３１は、図３０に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３２】図３２は、図３１に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３３】図３３は、図３２に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３４】図３４は、図３３に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３５】図３５は、図３４に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３６】図３６は、図３５に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３７】図３７は、図３６に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３８】図３８は、図３７に引き続き、第３の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図３９】図３９は、第３の実施形態の第１変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図４０】図４０は、第３の実施形態の第２変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図４１】図４１は、第３の実施形態の第３変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【図４２】図４２Ａおよび図４２Ｂは、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図である。図４２Ａは正面図を示し、図４２Ｂは背面図を示す。
【図４３】図４３は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【図４４】図４４は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態に基づいて本開示を説明する。本開示は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料は例示である。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示に係る表示装置、全般に関する説明
２．第１の実施形態
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態
５．電子機器の説明、その他
【００１１】
［本開示に係る表示装置、全般に関する説明］
上述したように、本開示の第１の態様に係る表示装置は、
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した第１マイクロレンズを備えた第１レンズ部、及び、
第１レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第２マイクロレンズを備えた第２レンズ部、
を少なくとも含んでいる。
【００１２】
本開示の第１の態様に係る表示装置にあっては、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている構成とすることができる。マイクロレンズは、周知の無色透明材料から構成することができる。マイクロレンズは、グレートーンマスクによる露光、メルトフロー、ドライエッチングなどの周知の方法によって形成することができる。カラーフィルタは、所望の顔料や染料から成る着色剤を添加した周知のカラーレジスト材料から構成すればよい。尚、場合によっては、カラーフィルタとして着色材を添加しない材料を選択して、該当する画素を白色表示画素とすることも可能である。
【００１３】
上述した好ましい構成を含む本開示の第１の態様に係る表示装置にあっては、第２レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第３マイクロレンズを備えた第３レンズ部、を更に含んでいる構成とすることができる。この場合において、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズと第３マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている構成とすることができる。
【００１４】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示の第１の態様に係る表示装置において、第１マイクロレンズを構成する材料の屈折率は、第２マイクロレンズを構成する材料の屈折率よりも大きい構成とすることができる。この場合において、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されており、カラーフィルタを構成する光学材料の屈折率は、第１マイクロレンズを構成する光学材料の屈折率より小さく、第２マイクロレンズを構成する光学材料の屈折率以上である構成とすることができる。また、第１マイクロレンズは無機材料から形成されており、第２マイクロレンズは有機材料から形成されている構成とすることができる。尚、本開示に用いられる構成材料の屈折率は、例えばエリプソメータを用いて測定することで求めることができる。
【００１５】
上述したように、本開示の第２の態様に係る表示装置は、
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、及び、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した柱状の導光部、
を含んでおり、
それぞれ隣接する導光部の間には隔壁部が設けられている。
【００１６】
本開示の第２の態様に係る表示装置にあっては、隔壁部と導光部との境界面が光反射面を形成する構成とすることができる。
【００１７】
上述した好ましい構成を含む本開示の第２の態様に係る表示装置において、導光部は誘電材料から形成されている構成とすることができる。この場合において、導光部は有機材料から形成されている構成とすることができる。有機材料として、アクリル系樹脂材料、ポリシロキサンなどの有機ケイ素系樹脂などを例示することができる。
【００１８】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示の第２の態様に係る表示装置において、隔壁部は導光部よりも屈折率が小さくなるように設けられている構成とすることができる。この場合において、隔壁部は空間として形成されている構成とすることができる。空間内は、実用的な真空状態として標準大気圧より圧力が低く保たれている状態であってもよいし、大気や窒素などの気体が占めている状態であってもよい。あるいは又、隔壁部は誘電材料から形成されている構成とすることもできる。
【００１９】
あるいは又、上述した各種の好ましい構成を含む本開示の第２の態様に係る表示装置において、隔壁部は金属材料から形成されている構成とすることもできる。金属材料は、可視光の反射率が大きいものを選択することが好ましく、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、あるいはこれらを含む合金を例示することができる。
【００２０】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示の第２の態様に係る表示装置において、隔壁部と導光部との境界面は、複数の発光部を含む仮想平面の法線方向に伸びる構成とすることができる。あるいは又、隔壁部と導光部との境界面は、複数の発光部を含む仮想平面の法線方向に対して所定の角度を成すように伸びる構成とすることもできる。
【００２１】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示の第２の態様に係る表示装置にあっては、基板に対向して配置される透明基板を備えており、基板には、２次元マトリクス状に配置された複数の発光部の領域を囲むように配置された接合部が設けられており、基板と透明基板とは、接合部を介して接合されている構成とすることができる。
【００２２】
例えば、真空中において基板と透明基板とにプラズマを照射して接合部の表面などを活性化し、その後、真空中においてこれらを接合することができる。この場合、密着性の観点から、金属やシリコン等の無機材料から成る薄膜を接合面に形成しておくことが好ましい。尚、接合部の高さは、導光部と同じ高さに形成されていることが好ましい。一般的には、接合部を形成するプロセスと導光部を形成するプロセスとを共通化することによって、接合部と導光部とを同じの高さに形成することができる。
【００２３】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示の第２の態様に係る表示装置において、導光部は、発光部上に位置する第１マイクロレンズと、第１マイクロレンズ上に位置する第２マイクロレンズとを少なくとも含んでいる構成とすることができる。この場合において、隔壁部は、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間に設けられた充填層に埋め込まれており、且つ、充填層よりも屈折率が小さくなるように設けられている構成とすることができる。あるいは又、発光部と第１マイクロレンズとの間、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズの上のいずれかに、カラーフィルタが配置されている構成とすることができる。
【００２４】
以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示に係る表示装置にあっては、発光部として、有機エレクトロルミネッセンス発光部、ＬＥＤ発光部、半導体レーザ発光部などを挙げることができる。これらの発光部は、周知の材料や方法を用いて構成することができる。平面型の表示装置を構成する観点からは、中でも、発光部は有機エレクトロルミネッセンス発光部から成る構成が好ましい。
【００２５】
有機エレクトロルミネッセンス発光部は、いわゆる上面発光型であることが好ましい。有機エレクトロルミネッセンス発光部は、アノード電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、カソード電極等から構成することができる。
【００２６】
表示装置をカラー表示とする場合、白色発光部とカラーフィルタとを組み合わせた構成とすることができる。この構成にあっては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層などを含む有機層を複数の画素において共通化することができる。従って、有機層を画素毎に個別に塗り分ける必要がない。あるいは又、画素に応じて、赤色発光有機層、緑色発光有機層、青色発光有機層を個別に塗り分けるといった構成とすることもできる。この構成にあっては、画素ピッチが細かくなるほど、個別の塗り分けが困難となる。従って、画素ピッチがマイクロメートル単位であるような表示装置にあっては、白色発光部とカラーフィルタとを組み合わせた構成とすることが好ましい。
【００２７】
白色光を出射する有機エレクトロルミネッセンス発光部は、例えば、有機層が、赤色発光層、緑色発光層、及び、青色発光層を含む積層構造を有する形態とすることができる。あるいは又、有機層が、青色を発光する青色発光層および黄色を発光する黄色発光層を含む積層構造や、青色を発光する青色発光層および橙色を発光する橙色発光層を含む積層構造を有する形態とすることができる。これらは、全体として白色を発光する。有機層を構成する材料は特に限定するものではなく、周知の材料を用いて構成することができる。
【００２８】
有機エレクトロルミネッセンス発光部のアノード電極を構成する材料として、例えば、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、タンタル（Ｔａ）などの金属あるいは合金、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）といった透明導電材料を挙げることができる。
【００２９】
有機エレクトロルミネッセンス発光部のカソード電極を構成する材料として、発光光を透過し、しかも、有機層に対して電子を効率的に注入できるようや導電材料が好ましい。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｃａ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金などといった金属あるいは合金を挙げることができる。
【００３０】
発光部が配置される基体の下方には、限定するものではないが、発光部を駆動する駆動部が設けられている。駆動回路は、例えば、基板を構成するシリコン半導体基板に形成されたトランジスタ（具体的には、例えば、ＭＯＳＦＥＴ）や、基板を構成する各種基板に設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）から構成することができる。駆動回路を構成するトランジスタと発光部とは、基板などに形成されたコンタクトホール（コンタクトプラグ）を介して接続されている形態とすることができる。駆動回路は、周知の回路構成とすることができる。
【００３１】
本開示の表示装置の実施に支障がない限り、画素の配列は特に限定するものではない。画素の配列として、例えば、正方配列、デルタ配列、ストライプ配列を挙げることができる。
【００３２】
本明細書における各種の要件は、数学的に厳密に成立する場合の他、実質的に成立する場合にも満たされる。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。また、以下の説明で用いる各図面は模式的なものであり、実際の寸法やその割合を示すものではない。例えば、後述する図２は表示装置の断面構造を示すが、幅、高さ、厚さなどの割合を示すものではない。
【００３３】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本開示の第１の態様に係る、表示装置に関する。
【００３４】
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の概念図である。図２は、第１の態様に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００３５】
図１に示すように、表示装置１は、基板１０に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部２５を備えている。発光部２５は、表示装置１の各画素７０に対応するように配置されている。発光部２５は有機エレクトロルミネッセンス素子から構成されている。発光部２５の構成については、後で詳しく説明する。表示装置１は、基板１０に対向して配置される透明基板９０を備えている。符号８０は、表示領域を囲むように設けられた、基板１０と透明基板９０との接合部を示す。
【００３６】
図２に示すように、表示装置１は、複数の発光部２５の上に配置され、各発光部２５に対応した第１マイクロレンズ３１Ａを備えた第１レンズ部３０Ａ、及び、第１レンズ部３０Ａの上に配置され、各発光部２５に対応した第２マイクロレンズ３１Ｂを備えた第２レンズ部３０Ｂを含んでいる。第１マイクロレンズ３１Ａと第２マイクロレンズ３１Ｂとは、光出射側が凸形状の凸レンズとして形成されている。尚、図ではマイクロレンズの形状を光出射側が凸レンズの形状としたが、これは一例であり、本例で示された通りレンズとしての屈折機能を持たせることができればよく、例えば発光部側が凸形状であるなどといった形状であっても足りる。よって、マイクロレンズの形状は図示の形状に限定されるものではない。
【００３７】
そして、第１マイクロレンズ３１Ａと第２マイクロレンズ３１Ｂとの間にカラーフィルタ５０が配置されている。より具体的には、第１マイクロレンズ３１Ａ上には平坦化膜４０が設けられ、その上にカラーフィルタ５０が配置されている。そして、カラーフィルタ５０の上に、第２マイクロレンズ３１Ｂが配置されている。画素７０は、発光部２５と、これに対応する、第１マイクロレンズ３１Ａ、カラーフィルタ５０、及び、第２マイクロレンズ３１Ｂとによって構成される。尚、図２においては、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタを、それぞれ、符号５０R、符号５０G、符号５０Bで表した。同様に、赤色表示画素、緑色表示画素、青色表示画素を、符号７０R、符号７０G、符号７０Bで表した。後述する他の図面においても同様である。尚、場合によっては、カラーフィルタとして着色材を添加しない材料を選択して、該当する画素を白色表示画素とすることも可能である。
【００３８】
第１マイクロレンズ３１Ａ、第２マイクロレンズ３１Ｂ，及び、カラーフィルタ５０を構成する各材料の屈折率の関係について説明する。第１マイクロレンズ３１Ａを形成する材料の屈折率は、第２マイクロレンズ３１Ｂを形成する材料の屈折率よりも大きい。また、カラーフィルタ５０を形成する光学材料の屈折率は、第１マイクロレンズ３１Ａを形成する光学材料の屈折率より小さく、第２マイクロレンズ３１Ｂを形成する光学材料の屈折率以上である。
【００３９】
第１マイクロレンズ３１Ａは無機材料から形成されており、第２マイクロレンズ３１Ｂは有機材料から形成されている。具体的には、第１マイクロレンズ３１Ａはシリコン窒化物（屈折率は１．８程度）から形成されており、カラーフィルタ５０や平坦化膜４０はアクリル系樹脂材料（屈折率は１．４〜１．５程度）から形成されている。第２マイクロレンズ３１Ｂは、カラーフィルタ５０よりも屈折率が小さいかまたは同じであるアクリル系樹脂材料が選択されて形成されている。
【００４０】
符号６０は、第２マイクロレンズ３１Ｂと透明基板９０との間に設けられた封止樹脂層である。封止樹脂層６０を構成する材料として、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、シアノアクリレート系接着剤といった熱硬化型接着剤や、紫外線硬化型接着剤を挙げることができる。尚、封止樹脂層６０の屈折率は、第２マイクロレンズ３１Ｂを構成する光学材料の屈折率より小さいことが望ましい。
【００４１】
引き続き、発光部２５や発光部２５を駆動する駆動回路について説明する。
【００４２】
発光部２５を駆動する駆動回路は、基板１０に相当するシリコン半導体基板に形成されたＭＯＳＦＥＴなどから構成されている。ＭＯＳＦＥＴから成るトランジスタは、基板１０上に形成されたゲート絶縁層１４、ゲート絶縁層１４上に形成されたゲート電極１５、基板１０に形成されたソース／ドレイン領域１２、ソース／ドレイン領域１２の間に形成されたチャネル形成領域１３、並びに、チャネル形成領域１３およびソース／ドレイン領域１２を取り囲む素子分離領域１１から構成されている。符号２０は、ゲート電極１５上を含む全面を覆う平坦化膜である。
【００４３】
各発光部２５のそれぞれに対応して配置されるアノード電極２２は、平坦化膜２０の上に形成されている。アノード電極２２とトランジスタとは、平坦化膜２０に設けられたコンタクトプラグ２１を介して電気的に接続されている。
【００４４】
アノード電極２２上を含む全面には、白色を発光する有機層２３が形成されている。有機層２３は、赤色発光層、緑色発光層、及び、青色発光層の積層構造を有する。尚、有機層２３は複数の材料層が積層して形成されているが、図では一層で表した。各発光部２５に共通の電極として配置されるカソード電極２４は、有機層２３の上に形成されている。カソード電極２４には例えば接地電位が供給される。尚、場合によっては、画素に応じて、赤色発光有機層、緑色発光有機層、青色発光有機層を個別に塗り分けるといった構成であってもよい。
【００４５】
アノード電極２２とカソード電極２４との間に電圧が印加されると、アノード電極２２上に位置する有機層２３の部分が発光する。以上説明したように、発光部２５は有機エレクトロルミネッセンス素子から構成されている。
【００４６】
表示装置１において、画素は、例えば正方配列されている。図３Ａおよび図３Ｂは、画素を構成する各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図３Ａはアノード電極の配置関係を示し、図３Ｂは第１マイクロレンズの配置関係を示す。図４Ａおよび図４Ｂは、図３Ｂに引き続き、画素を構成する各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図４Ａはカラーフィルタの配置関係を示し、図４Ｂは第２マイクロレンズの配置関係を示す。
【００４７】
以上、表示装置１の構成について詳しく説明した。
【００４８】
引き続き、第１マイクロレンズ３１Ａに加えて第２マイクロレンズ３１Ｂを形成することによる効果について、定性的に説明する。
【００４９】
図５Ａおよび図５Ｂは、レンズによる集光を説明するための模式図である。図５Ａは、１枚レンズによる集光の様子の模式図である。図５Ｂは、２枚レンズによる集光の様子の模式図である。
【００５０】
発光部２５の発光領域は点形状ではなく面形状である。図５Ａに示すように、１枚レンズの場合、発光領域の周辺部からの光が対応するレンズ外に及ぶ程度は大きい。従って、光取り出し効率の向上といった点では限界があり、また、隣接する画素間における混色の抑制も不十分となる。
【００５１】
図５Ｂに示すように２枚レンズ構成とすれば、発光領域の周辺部からの光も充分に対応するレンズに導くことができる。従って、図５Ａに対して、光取り出し効率や混色の抑制といった点で有利となる。また、図５Ｂから明らかなように、定性的には、２枚レンズの前段レンズを発光領域に近づけることが好ましい。
【００５２】
上述したように、表示装置１にあっては、各発光部２５に対応した第１マイクロレンズ３１Ａ、及び、第１レンズ部３０Ａの上に配置された第２マイクロレンズ３１Ｂが配置されている。そして、第１マイクロレンズ３１Ａと第２マイクロレンズ３１Ｂとの間にカラーフィルタ５０が配置されている。この構成によれば、第１マイクロレンズ３１Ａは発光部２５に近接して配置される。
【００５３】
表示装置の構成として、カラーフィルタ５０をより下層に配置するといったことも考えられるが、第１マイクロレンズ３１Ａを発光部２５に近接して配置するといった点からは不利な構成となる。図６を参照して説明する。
【００５４】
図６は、参考例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００５５】
図６に示す表示装置９にあっては、発光部２５に隣接してカラーフィルタ５０が形成され、その上に第１マイクロレンズ３１Ａや第２マイクロレンズ３１Ｂが配置されるといった構成である。この場合、第１マイクロレンズ３１Ａと発光部２５との間にカラーフィルタ５０が位置するため、第１マイクロレンズ３１Ａの入射面と発光面との距離が、図２に示す構成よりも長くなる。
【００５６】
これに対して、図２に示す表示装置１にあっては、第１マイクロレンズ３１Ａは発光部２５に近接して配置される。従って、第１マイクロレンズ３１Ａによる集光力が充分発揮されるので、光取り出し効率の向上や隣接する画素間における混色の抑制といった点で有利である。
【００５７】
以下、基板などの模式的な一部端面図である図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図９、及び、図１０を参照して、表示装置１の製造方法の概要を説明する。
【００５８】
［工程−１００］
先ず、基板１０に発光部２５の駆動回路となるＭＯＳＦＥＴなどを形成し、その上に平坦化膜２０を形成する（図７Ａ参照）。
【００５９】
［工程−１１０］
次いで、平坦化膜２０においてコンタクトプラグ２１が配置される位置に開口を形成し、開口を含む全面に、アノード電極２２を構成する導電材料層を形成する。その後、導電材料層をパターニングし、平坦化膜２０上にアノード電極２２を形成する（図７Ｂ参照）。
【００６０】
［工程−１２０］
次いで、アノード電極２２および平坦化膜２０の上に、有機層２３を、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、スピンコート法やダイコート法等のコーティング法等によって成膜する。その後、例えば真空蒸着法等に基づき、全面にカソード電極２４を形成する（図８Ａ参照）。
【００６１】
［工程−１３０］
次いで、全面に、各発光部２５に対応した第１マイクロレンズ３１Ａを備えた第１レンズ部３０Ａを形成する（図８Ｂ参照）。
【００６２】
［工程−１４０］
その後、全面に平坦化膜４０を形成する。次いで、周知の方法で、その上に、カラーフィルタ５０を形成する（図９参照）。
【００６３】
［工程−１５０］
その後、全面に、各発光部２５に対応した第２マイクロレンズ３１Ｂを備えた第２レンズ部３０Ｂを形成する（図１０参照）。次いで、例えばアクリル系接着剤から成る封止樹脂層６０を介して透明基板９０を貼り合わせる。こうして、図２に示した表示装置１を得ることができる。
【００６４】
以上、表示装置１の製造方法の概要について説明した。
【００６５】
第１の実施形態については、種々の変形が可能である。以下、図を参照して、変形例について説明する。
【００６６】
図１１は、第１の態様の第１変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００６７】
第１変形例に係る表示装置１Ａは、第２レンズ部の上に配置され、各発光部２５に対応した第３マイクロレンズを備えた第３レンズ部を更に含んでいる構成である。より具体的には、図２に示す表示装置１に対して、第２レンズ部３０Ｂの上に更に第３マイクロレンズ３１Ｃを備えた第３レンズ部３０Ｃを配置したといった構成である。尚、図示の都合上、図１１にあっては、封止樹脂層６０および透明基板９０の図示を省略した。後述する図１２、図１３においても同様である。
【００６８】
図１２は、第１の態様の第２変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００６９】
第２変形例に係る表示装置１Ｂは、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズと第３マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている構成である。より具体的には、図１１に示す表示装置１Ｂに対して、第２マイクロレンズ３１Ｂと第３マイクロレンズ３１Ｃとの間に、更にカラーフィルタ５０Ａが配置されているといった構成である。
【００７０】
図１３は、第１の態様の第３変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００７１】
第３変形例に係る表示装置１Ｃは、図２に示す表示装置１に対して、平坦化膜４０を省略して、カラーフィルタ５０を形成したといった構成である。この構成は、色度視野角特性をより向上させることが可能である。
【００７２】
以上、第１の態様における各種の変形例について説明した。
【００７３】
上述した各種図面にあっては、各マイクロレンズの幅は概ね同一として記載したが、マイクロレンズの幅は必ずしも同一である必要はない。図１４は、発光領域幅とレンズ幅との関係を説明するための模式的な断面図である。効率的に輝度を向上させるためには、第１マイクロレンズの幅は発光領域の幅以上であり、第２マイクロレンズの幅は第１マイクロレンズの幅以上であるといった関係であることが好ましい。
【００７４】
また、表示装置１において、画素は、例えば正方配列以外の配列とすることもできる。例として、デルタ配列とした変形例の画素における配置を図に示す。図１５Ａおよび図１５Ｂは、変形例の画素における各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図１５Ａはアノード電極の配置関係を示し、図１５Ｂは第１マイクロレンズの配置関係を示す。図１６Ａおよび図１６Ｂは、図１５Ｂに引き続き、変形例の画素における各種構成要素の配置関係を説明するための模式的な平面図である。図１６Ａはカラーフィルタの配置関係を示し、図１６Ｂは第２マイクロレンズの配置関係を示す。
【００７５】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、本開示の第２の態様に係る、表示装置に関する。
【００７６】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、第２の態様に係る表示装置の模式図である。図１７Ａは表示装置の模式的な平面図を示し、図１７Ｂは表示装置の模式的な断面図を示す。図１８は、第２の態様に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００７７】
図１７に示すように、表示装置２は、基板１０に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部２５を備えている。発光部２５は、表示装置２の各画素７０に対応するように配置されている。表示装置２は、基板１０に対向して配置される透明基板９０を備えている。符号２８０Ａは、表示領域を囲むように設けられた、基板１０と透明基板９０との接合部を示す。
【００７８】
図１７および図１８に示すように、表示装置２は、複数の発光部２５の上に配置され、各発光部２５に対応した柱状の導光部２８０を含んでいる。そして、それぞれ隣接する導光部２８０の間には隔壁部ＢＷが設けられている。第１の実施形態において参照した図６に示す参考例の表示装置９と同様に、発光部２５に隣接してカラーフィルタ５０が形成されており、導光部２８０は、カラーフィルタ５０の上に形成されている、基板１０ないしカラーフィルタ５０までの構成は、第１の実施形態において説明した構成と同様であるので、説明を省略する。
【００７９】
表示装置２において、隔壁部ＢＷは導光部２８０よりも屈折率が小さくなるように設けられており、隔壁部ＢＷと導光部２８０との境界面が光反射面を形成する。即ち、発光部２５からの光が導光部２８０から臨界角を超えて境界面に入射する場合、光は全反射して観察者側に導かれる。従って、光取り出し効率の向上や隣接する画素間における混色の抑制を図ることができる。
【００８０】
表示装置２において、隔壁部ＢＷは空間として形成されている。そして、導光部２８０は誘電材料から形成されている。より具体的には、導光部２８０は、例えばアクリル系樹脂材料やポリシロキサンなどの有機シリコーン樹脂材料といった有機材料から形成されている。隔壁部ＢＷと導光部２８０との境界面は、複数の発光部２５を含む仮想平面の法線方向に伸びるように形成されている。尚、場合によっては、隔壁部ＢＷと導光部２８０との境界面は、複数の発光部２５を含む仮想平面の法線方向に対して所定の角度を成すように伸びるように形成されていてもよい。
【００８１】
図１９は、導光部における光の反射を説明するための模式図である。
【００８２】
隔壁部ＢＷの屈折率と空間の屈折率を共に符号ｎairで表し、導光部２８０の屈折率を符号ｎ1で表し、透明基板９０の屈折率を符号ｎ2で表す。ここでは、屈折率ｎair＝１として扱う。境界面（界面１）に対する光の入射角を符号θ1で表すとき、Ｓｉｎ（θ1）≧１／ｎ1であれば、光は境界面で全反射されるので、光取り出し効率が向上する。更に、透明基板９０と外部との界面２において光を外部に取り出せる条件は、図１９において、Ｓｉｎ（θ2）＜１／ｎ2である。
【００８３】
界面３におけるスネルの法則は、
Ｓｉｎ（π／２−θ1）／Ｓｉｎ（θ2）＝ｎ2／ｎ1
と表される。この式を変形すると、
Ｓｉｎ（θ2）＝（ｎ1／ｎ2）×（１−Ｓｉｎ2（θ1））1/2
が得られる、これを上述したＳｉｎ（θ2）＜１／ｎ2に代入して整理すると、
Ｓｉｎ（θ1）＞（１−（１／ｎ1）2）1/2
となる。従って、１／ｎ1＝（１−（１／ｎ1）2）1/2となるように設定すると取り出せる光量が最大となる。よって、ｎ1＝２1/2といった値にすることが好ましい。
【００８４】
上述したように、表示装置２の基板１０には、２次元マトリクス状に配置された複数の発光部２５の領域を囲むように配置された接合部２８０Ａが設けられている。そして、接合部２８０Ａの高さは、導光部２８０と同じ高さに形成されている。より詳しくは、接合部２８０Ａと導光部２８０とは、同一の材料層をパターニングすることによって形成されている。以下に述べるように、表示装置２にあっては、いわゆる狭額縁化が容易であるといった利点も備えている。
【００８５】
基板１０と透明基板９０との封止をフリットガラスなどで行う場合、例えば、フリットガラスを溶融させることによる有機層２３への影響があり、また、フリットガラスを狭い幅で塗布することが困難であるなどの理由から、狭額縁化には限界があった。また、例えば真空などの低圧条件下で常温接合するとしても、導光部２８０がない状態でこれを行うと内部が低圧であるため、基板１０や透明基板９０が変形してしまう。また、中空なので、光の取り出し効率は低下する。
【００８６】
これに対して、表示装置２にあっては、真空などの低圧条件下で常温接合するとしても、基板１０と透明基板９０との間の間隔は、多数の導光部２８０によって保持される。従って、狭額縁化を図りつつ、基板１０や透明基板９０の変形を防ぐことができる。
【００８７】
以下、基板などの模式的な一部端面図である図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２２Ａ、及び、図２２Ｂを参照して、表示装置２の製造方法の概要を説明する。
【００８８】
［工程−２００］
先ず、基板１０に発光部２５の駆動回路、発光部２５、カラーフィルタ５０などを形成する（図２０Ａ参照）。尚、便宜のため、駆動回路を構成するトランジスタ、発光部２５、カラーフィルタ５０などは簡易的に示した。
【００８９】
［工程−２１０］
次いで、接合部２８０Ａと導光部２８０とを構成する同一の材料層を全面に形成し、その後、周知のパターニング技術によって、接合部２８０Ａと導光部２８０を形成する（図２０Ｂ参照）。
【００９０】
［工程−２２０］
その後、常温接合時の密着性を向上させるために、基板１０に設けられた接合部２８０Ａの上面に無機膜ＡＬ１を形成し（図２０Ｃ参照）、また、接合部２８０Ａに対応する透明基板９０の部分に無機膜ＡＬ２を形成する（図２１Ａ、図２１Ｂ参照）。無機膜は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）などの薄膜として形成することができる。
【００９１】
［工程−２３０］
次いで、基板１０の無機膜ＡＬ１と透明基板９０の無機膜ＡＬ２を活性化する。例えば、Ａｒプラズマを照射することによって、これらを活性化することができる（図２２Ａ参照）。
【００９２】
［工程−２４０］
その後、基板１０と透明基板９０とを対向させ、真空中において常温接合を行う（図２２Ｂ参照）。これによって、表示装置２を得ることができる。隔壁部ＢＷの空間は真空などの低圧条件下であって、また無機膜は充分に薄い厚さで形成すれば足りるので、導光部２８０の上面と透明基板９０とは密着した状態となる。
【００９３】
尚、上述の［工程−２２０］では、密着層を限定的に形成した。これに対し、例えば斜め蒸着を行うことによって、接合部の上面の他、導光部の上面にも無機膜を形成するといった構成とすることもできる。以下、図２３Ａ、図２３Ｂ、及び、図２３Ｃを参照して、表示装置２の製造方法の変形例の概要を説明する。
【００９４】
先ず、上述した［工程−２００］ないし［工程−２２０］を行う。そして、例えば斜め蒸着を行うことによって、接合部２８０Ａの上面の他、導光部２８０の上面にも無機膜を形成する（図２３Ａ参照）。また、透明基板９０における接合部２８０Ａに対応する部分およびそれが囲む領域内にも、無機膜を形成する（図２３Ｂ参照）。そして、上述した［工程−２３０］および［工程−２４０］を行うことによって、表示装置２を得ることができる（図２３Ｃ参照）。
【００９５】
以上、表示装置２の製造方法の概要について説明した。
【００９６】
第２の実施形態についても、種々の変形が可能である。以下、図を参照して、変形例について説明する。
【００９７】
図２４は、第２の態様の第１変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【００９８】
第２変形例に係る表示装置２Ａは、カラーフィルタが、導光部と透明基板との間に配置されているといった構成である。以下、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２６Ａ，図２６Ｂ、及び、図２６Ｃを参照して、表示装置２Ａの製造方法の概要を説明する。
【００９９】
［工程−２００Ａ］
先ず、基板１０に発光部２５の駆動回路、発光部２５などを形成する（図２５Ａ参照）。次いで、上述した［工程−２２０］を行い、導光部２８０と接合部２８０Ａを形成する（図２５Ｂ参照）。
【０１００】
［工程−２１０Ａ］
また、透明基板９０上にカラーフィルタ５０を形成する（図２５Ｃ参照）。必要に応じて、カラーフィルタ５０を覆うように保護層２９１を形成する。尚、図２４においては、保護層２９１の図示は省略した。
【０１０１】
［工程−２２０Ａ］
上述した［工程−２２０］を行い、基板１０に設けられた接合部２８０Ａの上面に無機膜ＡＬ１を形成し（図２６Ａ参照）、また、接合部２８０Ａに対応する透明基板９０の部分に無機膜ＡＬ２を形成する（図２６Ｂ参照）。
【０１０２】
［工程−２３０Ａ］
上述した［工程−２３０］および［工程−２４０］を行うことによって、表示装置２Ａを得ることができる（図２６Ｃ参照）。
【０１０３】
表示装置２Ａにおいても、例えば斜め蒸着を行うことによって、接合部の上面の他、導光部の上面にも無機膜を形成するといった構成とすることもできる。以下、図２７Ａ、図２７Ｂ、及び、図２７Ｃを参照して、表示装置２Ａの製造方法の変形例の概要を説明する。
【０１０４】
先ず、上述した［工程−２００Ａ］および［工程−２１０Ａ］を行う。そして、例えば斜め蒸着を行うことによって、接合部２８０Ａの上面の他、導光部２８０の上面にも無機膜を形成する（図２７Ａ参照）。また、透明基板９０における接合部２８０Ａに対応する部分に加えて、それが囲む領域内にも、無機膜を形成する（図２７Ｂ参照）。そして、上述した［工程−２３０］および［工程−２４０］を行うことによって、表示装置２Ａを得ることができる（図２７Ｃ参照）。
【０１０５】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、本開示の第２の態様に係る、表示装置に関する。
【０１０６】
図２８は、第３の態様に係る表示装置の模式的な一部断面図である。第３の態様に係る表示装置の模式的な平面図は、第２の実施形態で参照した図１７Ａにおいて、導光部２８０を導光部３８０と読み替え、接合部２８０Ａを接合部８０と読み替えればよい。
【０１０７】
図２８に示すように、表示装置３は、複数の発光部２５の上に配置され、各発光部２５に対応した柱状の導光部３８０を含んでいる。そして、それぞれ隣接する導光部３８０の間には隔壁部ＢＷが設けられている。第１の実施形態において参照した図６に示す参考例の表示装置９と同様に、発光部２５に隣接してカラーフィルタ５０が形成されており、導光部３８０は、カラーフィルタ５０の上に形成されている、基板１０ないしカラーフィルタ５０までの構成は、第１の実施形態において説明した構成と同様であるので、説明を省略する。
【０１０８】
導光部３８０は、発光部２５上に位置する第１マイクロレンズ３８１と、第１マイクロレンズ３８１上に位置する第２マイクロレンズとを少なくとも含んでいる。そして、隔壁部ＢＷは、第１マイクロレンズ３８１と第２マイクロレンズ３８３との間に設けられた充填層３８２に埋め込まれており、且つ、充填層３８２よりも屈折率が小さくなるように設けられている。
【０１０９】
そして、発光部２５と第１マイクロレンズ３８１との間、第１マイクロレンズ３８１と第２マイクロレンズ３８３との間、及び、第２マイクロレンズ３８３の上のいずれかに、カラーフィルタ５０が配置されている構成とすることができる。図２８に示す例では、発光部２５と第１マイクロレンズ３８１との間にカラーフィルタ５０が配置されている。
【０１１０】
第２の実施形態と同様に、表示装置３においても、隔壁部と導光部との境界面が光反射面を形成するように構成することができる。反射は、所謂全反射であってもよいし、鏡面反射であってもよい。全反射とする場合、隔壁部は空間として形成されてもよいし、低屈折率の誘電材料から形成されていてもよい。鏡面反射とする場合、隔壁部は、例えばアルミニウム等の光反射率の大きい金属材料から構成することができる。
【０１１１】
第３の実施形態にあっては、第１マイクロレンズ３８１と第２マイクロレンズ３８３とを用いるといった第１の実施形態の利点と、隔壁部と導光部との境界面とで光を反射するといった第２の実施形態の利点とを併せて得ることができる。
【０１１２】
以下、基板などの模式的な一部端面図である図２９Ａ、図２９Ｂ、図３０、図３１、図３２、図３３、図３４、図３５、図３６、図３７、及び、図３８を参照して、表示装置３の製造方法の概要を説明する。
【０１１３】
［工程−３００］
第１の実施形態において説明した［工程−１００］ないし［工程−１２０］を行い、発光部２５が形成された基板１０を得る（図２９Ａ参照）。その後、基板１０上にカラーフィルタ５０を形成する（図２９Ｂ参照）。
【０１１４】
［工程−３１０］
次いで、全面に、第１マイクロレンズ３８１を構成するための材料層３８１Ａを成膜し（図３０参照）、グレートーンマスクＧＴＭを介して露光を行う（図３１参照）。その後、現像を行い、第１マイクロレンズ３８１を得る（図３２参照）。
【０１１５】
［工程−３２０］
次いで、全面に、導光部３８０や隔壁部ＢＷを形成するための充填材料層３８２Ａを成膜し（図３３参照）、導光部３８０に対応する部分が開口したマスクＭＳＫを介して露光を行う（図３４参照）。その後、現像を行い、充填層３８２と、隔壁部ＢＷを得る（図３５参照）。尚、ここでは、隔壁部ＢＷは空間であるとして説明するが、誘電材料や金属材料で隔壁部ＢＷを構成する場合には、空間として形成された隔壁部ＢＷにこれらの材料を埋め込むようにすればよい。
【０１１６】
［工程−３３０］
次いで、全面に、第２マイクロレンズ３８３を構成するための材料層３８３Ａを成膜し（図３６参照）、グレートーンマスクＧＴＭを介して露光を行う（図３７参照）。その後、現像を行い、第２マイクロレンズ３８３を得る（図３８参照）。
【０１１７】
［工程−３４０］
次いで、基板１０と透明基板９０とを、封止樹脂層６０を介して貼り合わせることによって、表示装置３を得ることができる。
【０１１８】
以上、表示装置３の製造方法の概要について説明した。
【０１１９】
第３の実施形態についても、種々の変形が可能である。以下、図を参照して、変形例について説明する。
【０１２０】
図３９は、第３の実施形態の第１変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。図４０は、第３の実施形態の第２変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【０１２１】
上述したように、第３の実施形態にあっては、発光部２５と第１マイクロレンズ３８１との間、第１マイクロレンズ３８１と第２マイクロレンズ３８３との間、及び、第２マイクロレンズ３８３の上のいずれかに、カラーフィルタ５０が配置されている構成とすることができる。図３９に示す表示装置３Ａにあっては、第２マイクロレンズ３８３と透明基板９０との間にカラーフィルタ５０が配置されている。また、図４０に示す表示装置３Ｂにあっては、第１マイクロレンズ３８１と第２マイクロレンズ３８３との間にカラーフィルタ５０が配置されている。
【０１２２】
第１の実施形態において説明したが、定性的には、発光部２５と第１マイクロレンズ３８１との距離は近いことが好ましい。図２８に示す表示装置３にあっては、色度視野角は向上するが光取り出し効率は若干低下する。第１変形例や第２変形例にあっては、図２８に示す構成よりも光取り出し効率を向上させることができる。尚、第１変形例にあっては、色度視野角は若干低下する。これに対し、第２変形例は、光取り出し効率と色度視野角とを共に向上させることができるといった利点を備えている。
【０１２３】
図４１は、第３の実施形態の第３変形例に係る表示装置の模式的な一部断面図である。
【０１２４】
図４１に示す表示装置３Ｃにあっては、第２マイクロレンズ３８３を凹レンズ型とした。第２マイクロレンズ３８３を凸レンズとする場合、定性的には、周辺輝度に対して正面輝度がより高くなるといった傾向を示す。例えば、広視野角側にも輝度が必要とされる用途の場合には、第２マイクロレンズ３８３を凹レンズ型にすることによって、光線がパネル広視野角側に発散するように制御する事が可能となる。
【０１２５】
［電子機器］
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部（表示装置）として用いることができる。一例として、例えば、テレビジョンセット、デジタルスチルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の携帯端末装置、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型ディスプレイ）等の表示部として用いることができる。
【０１２６】
本開示の表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。一例として、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などが設けられていてもよい。以下に、本開示の表示装置を用いる電子機器の具体例として、デジタルスチルカメラおよびヘッドマウントディスプレイを例示する。但し、ここで例示する具体例は一例に過ぎず、これに限られるものではない。
【０１２７】
（具体例１）
図４２は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図４２Ａにその正面図を示し、図４２Ｂにその背面図を示す。レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、例えば、カメラ本体部（カメラボディ）４１１の正面右側に交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）４１２を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部４１３を有している。
【０１２８】
そして、カメラ本体部４１１の背面略中央にはモニタ４１４が設けられている。モニタ４１４の上部には、ビューファインダ（接眼窓）４１５が設けられている。撮影者は、ビューファインダ４１５を覗くことによって、撮影レンズユニット４１２から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。
【０１２９】
上記の構成のレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラにおいて、そのビューファインダ４１５として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、そのビューファインダ４１５として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
【０１３０】
（具体例２）
図４３は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。ヘッドマウントディスプレイは、例えば、眼鏡形の表示部５１１の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部５１２を有している。このヘッドマウントディスプレイにおいて、その表示部５１１として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るヘッドマウントディスプレイは、その表示部５１１として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
【０１３１】
（具体例３）
図４４は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観図である。シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１は、本体部６１２、アーム６１３および鏡筒６１４で構成される。
【０１３２】
本体部６１２は、アーム６１３および眼鏡６００と接続される。具体的には、本体部６１２の長辺方向の端部はアーム６１３と結合され、本体部６１２の側面の一側は接続部材を介して眼鏡６００と連結される。なお、本体部６１２は、直接的に人体の頭部に装着されてもよい。
【０１３３】
本体部６１２は、シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１の動作を制御するための制御基板や、表示部を内蔵する。アーム６１３は、本体部６１２と鏡筒６１４とを接続させ、鏡筒６１４を支える。具体的には、アーム６１３は、本体部６１２の端部および鏡筒６１４の端部とそれぞれ結合され、鏡筒６１４を固定する。また、アーム６１３は、本体部６１２から鏡筒６１４に提供される画像に係るデータを通信するための信号線を内蔵する。
【０１３４】
鏡筒６１４は、本体部６１２からアーム６１３を経由して提供される画像光を、接眼レンズを通じて、シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１を装着するユーザの目に向かって投射する。このシースルーヘッドマウントディスプレイ６１１において、本体部６１２の表示部に、本開示の表示装置を用いることができる。
【０１３５】
［その他］
なお、本開示の技術は以下のような構成も取ることができる。
【０１３６】
［Ａ１］
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した第１マイクロレンズを備えた第１レンズ部、及び、
第１レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第２マイクロレンズを備えた第２レンズ部、
を少なくとも含んでいる、
表示装置。
［Ａ２］
第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている、
上記［Ａ１］に記載の表示装置。
［Ａ３］
第２レンズ部の上に配置され、各発光部に対応した第３マイクロレンズを備えた第３レンズ部、
を更に含んでいる、
上記［Ａ１］に記載の表示装置。
［Ａ４］
第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズと第３マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されている、
上記［Ａ３］に記載の表示装置。
［Ａ５］
第１マイクロレンズを形成する材料の屈折率は、第２マイクロレンズを形成する材料の屈折率よりも大きい、
上記［Ａ１］ないし［Ａ４］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ６］
第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間にカラーフィルタが配置されており、
カラーフィルタを形成する光学材料の屈折率は、第１マイクロレンズを形成する光学材料の屈折率より小さく、第２マイクロレンズを形成する光学材料の屈折率以上である、
上記［Ａ５］に記載の表示装置。
［Ａ７］
第１マイクロレンズは無機材料から形成されており、第２マイクロレンズは有機材料から形成されている、
上記［Ａ５］または［Ａ６］に記載の表示装置。
【０１３７】
［Ｂ１］
基板に２次元マトリクス状に配置された複数の発光部、及び、
複数の発光部の上に配置され、各発光部に対応した柱状の導光部、
を含んでおり、
それぞれ隣接する導光部の間には隔壁部が設けられている、
表示装置。
［Ｂ２］
隔壁部と導光部との境界面が光反射面を形成する、
上記［Ｂ１］に記載の表示装置。
［Ｂ３］
導光部は誘電材料から形成されている、
上記［Ｂ１］または［Ｂ２］に記載の表示装置。
［Ｂ４］
導光部は有機材料から形成されている、
上記［Ｂ３］に記載の表示装置。
［Ｂ５］
隔壁部は導光部よりも屈折率が小さくなるように設けられている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ４］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ６］
隔壁部は空間として形成されている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ５］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ７］
隔壁部は誘電材料から形成されている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ６］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ８］
隔壁部は金属材料から形成されている、
上記［Ｂ１］に記載の表示装置。
［Ｂ９］
隔壁部と導光部との境界面は、複数の発光部を含む仮想平面の法線方向に伸びる、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ８］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ１０］
隔壁部と導光部との境界面は、複数の発光部を含む仮想平面の法線方向に対して所定の角度を成すように伸びる、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ８］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ１１］
基板に対向して配置される透明基板を備えており、
基板には、２次元マトリクス状に配置された複数の発光部の領域を囲むように配置された接合部が設けられており、
基板と透明基板とは、接合部を介して接合されている、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ１０］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ１２］
接合部の高さは、導光部と同じ高さに形成されている、
上記［Ｂ１１］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ１３］
導光部は、発光部上に位置する第１マイクロレンズと、第１マイクロレンズ上に位置する第２マイクロレンズとを少なくとも含んでいる、
上記［Ｂ１］ないし［Ｂ１２］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ１４］
隔壁部は、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間に設けられた充填層に埋め込まれており、且つ、充填層よりも屈折率が小さくなるように設けられている、
上記［Ｂ１３］に記載の表示装置。
［Ｂ１５］
発光部と第１マイクロレンズとの間、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとの間、及び、第２マイクロレンズの上のいずれかに、カラーフィルタが配置されている。
上記［Ｂ１３］に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１３８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２，２Ａ，３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，９・・・表示装置、１０・・・基板、１１・・・素子分離領域、１２・・・ソース／ドレイン領域、１３・・・チャネル領域、１４・・・ゲート絶縁層、１５・・・ゲート電極、２０・・・平坦化膜、２１・・・コンタクトプラグ、２２・・・アノード電極、２３・・・有機層、２４・・・カソード電極、２５・・・発光部、３０Ａ・・・第１レンズ部、３０Ｂ・・・第２レンズ部、３０Ｃ・・・第３レンズ部、３１Ａ・・・第１マイクロレンズ、３１Ｂ・・・第２マイクロレンズ、３１Ｃ・・・第３マイクロレンズ、４０・・・平坦化膜、５０，５０R，５０G，５０B，５０Ａ，５０ＡR，５０ＡG，５０ＡB・・・カラーフィルタ、６０・・・封止樹脂層、７０，７０R，７０G，７０B・・・画素、８０・・・接合部、９０・・・透明基板、２８０・・・導光部、２８０Ａ・・・接合部、３８０・・・導光部、３８１・・・第１マイクロレンズ、３８１Ａ・・・第１マイクロレンズを構成するための材料層、３８２・・・充填層、３８２Ａ・・・充填材料層、３８３・・・第２マイクロレンズ、３８３Ａ・・・第２マイクロレンズを構成するための材料層、ＢＷ・・・隔壁部、ＡＬ１，ＡＬ２・・・無機膜、４１１・・・カメラ本体部、４１２・・・撮影レンズユニット、４１３・・・グリップ部、４１４・・・モニタ、４１５・・・ビューファインダ、５１１・・・眼鏡形の表示部、５１２・・・耳掛け部、６００・・・眼鏡、６１１・・・シースルーヘッドマウントディスプレイ、６１２・・・本体部、６１３・・・アーム、６１４・・・鏡筒
【図１】
2020080022.tif 000003
【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】
2020080022.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020080022.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2020080022.tif 000031
【図３０】
2020080022.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
2020080022.tif 000039
【図３８】
2020080022.tif 000040
【図３９】
2020080022.tif 000041
【図４０】
2020080022.tif 000042
【図４１】
2020080022.tif 000043
【図４２】
2020080022.tif 000044
【図４３】
2020080022.tif 000045
【図４４】
2020080022.tif 000046
【国際調査報告】
2020080022.tif 000047
2020080022.tif 000048
2020080022.tif 000049
2020080022.tif 000050