JP2006317741A - 表示装置、電気光学装置、電子機器、並びに表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 均一な高輝度を有し、輝度ムラを低減することができる表示装置、電気光学装置、電子機器、並びに表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 光源から照射された光を透過して色要素を表示させる表示装置であって、光透過性を有する基板に配列して形成されたマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイに対向する位置に配列された色要素を有する表示パネルとを備え、マイクロレンズアレイは、色要素の表示面に集光点を有するように配列されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置、電気光学装置、電子機器、並びに表示装置の製造方法に関する。

ノート型パソコン、携帯端末などに用いられる表示装置は、均一な輝度と高輝度が要求されている。

従来の表示装置に用いられるバックライトは、底面に微小突起、上面にマイクロレンズアレイをそれぞれ形成した拡散板を導光板の上面に接して設け、光源から照射された光が、導光板内で反射を繰り返し、微小突起で拡散板内に導かれ、マイクロレンズアレイから色要素を有する表示パネルに対して出射されることにより、輝度の向上を図ろうとしている（例えば、特許文献１）。

特開平１０−３９１１８号公報

しかしながら、特許文献１のバックライトでは、マイクロレンズアレイから照射される光の集光点が色要素に対して最適な位置になるように考慮されていないので、均一な輝度を得られず、輝度ムラとなるという問題があった。

本発明の目的は、上記の問題を解決するためになされたものであって、高輝度を有し、輝度ムラを低減することができる表示装置、電気光学装置、電子機器、並びに表示装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、光源から照射された光を透過して色要素を表示させる表示装置であって、光透過性を有する基板に配列して形成されたマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイに対向する位置に配列された色要素を有する表示パネルとを備え、マイクロレンズアレイは、色要素の表示面に集光点を有するように配列されていることを要旨とする。

これによれば、マイクロレンズアレイ側から出射された光が、表示パネルの色要素の表示面に集光するようにマイクロレンズが配列されているので、高輝度を有することができる。

本発明の表示装置のマイクロレンズアレイの配列ピッチが、色要素の配列ピッチに略等しくなるようにマイクロレンズアレイが配列されてもよい。

これによれば、マイクロレンズアレイ側から出射された光は、マイクロレンズアレイに対向した色要素に照射される。マイクロレンズアレイは、色要素の配列ピッチに略等しく形成されており、照射された光は、色要素の配列に対して略同ピッチで照射される。従って、各色要素に対してほぼ均一に光が照射され、輝度ムラを低減させることができる。

本発明の表示装置は、マイクロレンズアレイを構成する各マイクロレンズの直径が、色要素の短軸方向の長さと略同一であってもよい。

これによれば、マイクロレンズの直径は、色要素の短軸方向の長さにほぼ等しく形成されているので、マイクロレンズアレイ側からの集光は、色要素の領域内に収まるので、効率良く輝度を得ることができる。

本発明の表示装置は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの直径を１以上の整数倍に形成した長さが、色要素の短軸方向の長さと略同一であってもよい。

これによれば、色要素に対応するマイクロレンズの数が多いので、マイクロレンズと色要素の対向する位置が多少ずれても輝度ムラの影響を低減させることができる。

本発明の表示装置は、マイクロレンズアレイと色要素との位置合わせを行う位置合わせマークを設けてもよい。

これによれば、位置合わせマークに基づいて、マイクロレンズアレイと色要素が位置合わせされるので、容易に位置合わせを行うことができる。

本発明の電気光学装置は、上記のいずれかに記載の表示装置と、光源を有するバックライトとを備えたことを要旨とする。

これによれば、輝度ムラを低減した電気光学装置を提供することができる。

本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを要旨とする。

これによれば、輝度ムラを低減した電子機器を提供することができる。

本発明は、光源から照射された光を透過して色要素を表示させる表示装置の製造方法であって、光透過性を有する基板上に、マイクロレンズアレイの配列ピッチが、色要素の配列ピッチに略等しくなるように液状のレンズ材を吐出するレンズ材吐出工程と、レンズ材を硬化させてマイクロレンズアレイを形成するレンズ材硬化工程と、色要素を有する表示パネルに対して、マイクロレンズアレイを組み付ける組付け配置工程とを有することを要旨とする。

これによれば、液状のレンズ材を色要素の配列ピッチに略等しくなるように基板に吐出し、その後、液状のレンズ材を硬化して色要素の配列ピッチに略等しいマイクロレンズを形成する。そして、表示パネルとマイクロレンズアレイを組み付ける。従って、基板のマイクロレンズ側から発せられる光は、マイクロレンズに対向した色要素に照射される。照射された光は、色要素の配列に対して略同ピッチで照射される。従って、色要素の全体に対してほぼ均一に光が照射され、輝度ムラを低減させることができる。

本発明の表示装置の製造方法は、レンズ材吐出工程の前に、基板の表面に撥液処理を施す撥液処理工程を有してもよい。

これによれば、撥液処理により吐出された液状のレンズ材は、略球状を成すので、均一のとれたマイクロレンズを形成することができる。

本発明の表示装置の製造方法のレンズ材吐出工程では、レンズ材を吐出する位置の間隔を空けて吐出してもよい。

これによれば、液状のレンズ材は、吐出する位置の間隔が空けられて吐出されるので、隣接する液状のレンズ材同士が接することがないので、形状不良を低減することができる。

本発明の表示装置の製造方法は、レンズ材吐出工程と、レンズ材硬化工程を繰返し行ってもよい。

これによれば、隣接する液状のレンズ材同士の接触を防止し、比較的小径のマイクロレンズを多数形成することができる。

以下、本発明を具体化した第１および第２実施形態について図面に従って説明する。

[第１実施形態]
（表示装置の構成）
まず、本発明に係る表示装置の構成について説明する。図１は、表示装置を示し、図１（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は平面図である。

図１（ａ）において、表示装置１０は、マイクロレンズアレイ２０と、表示パネル５１等で構成されている。

マイクロレンズアレイ２０は、光透過性を有する基板２１と、基板２１上に形成されたマイクロレンズ１５等で構成されている。

表示パネル５１は、透明基板７１と、透明基板に形成されたブラックマトリクス７２と、ブラックマトリクス７２により区画された領域内に形成された色要素としてのカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃ等で構成されている。

基板２１は、表面が略平坦化され、光を透過する透明性を有し、例えば、石英、ガラスやアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料が用いられる。また、基板２１の表面は、光拡散性を考慮して、マット処理や光拡散粒子のコーティング等が施されている。

マイクロレンズ１５は、略半球形状を成し、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃに対向するように配列されている。図１（ｂ）に示すように、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの各カラーフィルタ領域の位置に対応し、マイクロレンズ１５の直径がそれぞれのカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの短辺寸法と略等しくなるように形成され、マイクロレンズ１５は、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの集光領域に集光点２５を有するように配列されている。また、カラーフィルタ領域ごとに配列されたマイクロレンズ１５の配列ピッチＭ１が、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃにおけるの配列ピッチＮ１と略等しくなるように形成されている。

マイクロレンズ１５は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。

紫外線硬化型樹脂は、プレポリマー、オリゴマーおよびモノマーのうち少なくとも１種と光重合開始剤を含んだものからなる。

紫外線硬化型アクリル系樹脂では、プレポリマーまたはオリゴマーとして、例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアクリレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のアクリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメタクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利用できる。

モノマーとしては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、カルビトトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボリニルアクリレート、ジンクロペンテニルアクリレート、１，３−ブタンジオールアクリレート等の単官能性モノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールメタクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の二官能性モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが挙げられる。

光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ｐ−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン等のブチルフェノン類、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、α，α−ジクロ−４−フェノキシアセトフェノン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−テトラエチル−４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジルジメチルケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾイン類、１−フェニル−１、２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどのオキシム類、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のキサントン類、ベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル等のベンゾインエーテル類、ミヒラーケトン類のラジカル発生化合物を挙げることができる。紫外線硬化型アクリル系樹脂を硬化した後の樹脂は、透明度が高いという利点を有している。

ポリイミド前駆体としては、ポリアミック酸、ポリアミック酸の長鎖アルキルエステル等を挙げることができる。ポリイミド前駆体を熱硬化させて得られたポリイミド系樹脂は可視光領域において、８０％以上の透過率を有し、屈折率が１．７〜１．９と高いため、大きなレンズ効果が得られる。

（バックライトの構成）
次に、バックライトの構成について説明する。図２は、バックライトを模式した断面図である。

図２において、バックライト４０は、光源３２の直近に配置された導光板３０と、導光板３０に面して配置されたマイクロレンズアレイ２０と、導光板３０に対してマイクロレンズアレイ２０の反対面に設けられた反射板３３等で構成されている。光源３２は、照明装置であり、例えば、冷陰極蛍光管等が用いられる。光源３２から照射された光は導光板３０によって面全体に広げられ、マイクロレンズアレイ２０に照射される。マイクロレンズアレイ２０は、導光板３０から照射された光を受けて、基板２１で光が散乱し、散乱した光のうちマイクロレンズ１５を通過する光が集光される。反射板３３は、光源３２から導光板３０に入射した光を反射させて、導光板３０の面全体から光が出射されるように光を反射させる。

（電気光学装置の構成）
次に、本発明に係る電気光学装置の構成について説明する。図３は、電気光学装置としての液晶表示装置を模式した断面図である。

図３において、液晶表示装置５０は、前述したバックライト４０と、バックライト４０から照射された光を受けて表示する表示パネル５１等で構成されている。

表示パネル５１は、下側基板部６０がバックライト４０のマイクロレンズアレイ２０の近傍に設置され、下側基板部６０と対向するように上側基板部７０とを有している。下側基板部６０と上側基板部７０はシール材５２によって規定された間隔が保持され、該間隔内には液晶材５３が封入されている。

下側基板部６０は、下側透明基板６１と、下側透明基板６１の上面に形成された表示電極６２と、表示電極６２の上面に形成された配光膜６３とを有している。また、下側透明基板６１に対して表示電極６２の反対面に偏光板６４が配置されている。

上側基板部７０は、上側透明基板７１と、下側透明基板６１に対向する方向であって、上側透明基板７１の面に形成されたブラックマトリクス７２と、ブラックマトリクス７２によって区画された領域には、色要素としてのカラーフィルタ７３ａ（Ｒ），７３ｂ（Ｇ），７３ｃ（Ｂ）が形成されている。なお、カラーフィルタ７３ａ（Ｒ），７３ｂ（Ｇ），７３ｃ（Ｂ）は、色要素としての画素を構成する。さらに、ブラックマトリクス７２およびカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの上面に形成された保護膜７４と、保護膜７４の上面に形成された共通電極７５と、共通電極７５の上面に形成された配光膜７６とを有している。また、上側透明基板７１のカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの反対面には偏光板７７が配置されている。

下側基板部６０と上側基板部７０は、シール材５２の接着力によって接着され、シール材５２の高さによって規定された両基板部６０，７０の間には液晶材５３が封入されている。

そして、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの各画素に略一致して対向する位置にマイクロレンズ１５が配置されて形成されている。

また、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃとマイクロレンズ１５の対向する位置をほぼ等しくするために、液晶表示部５１とバックライト４０に位置合わせマーク５４ａ，５４ｂが設けられている。

（電子機器の構成）
次に、本発明に係る電子機器の構成について説明する。図４は、電子機器としての携帯
端末を模式した構成図であり、図４において、携帯端末８０の表示部に液晶表示装置５０が搭載されている。

（表示装置の製造方法）
次に、本発明の表示装置の製造方法について説明する。図６は、表示装置の製造方法を示す工程図である。

図６において符号１１０は、吐出ヘッドであり、図５に吐出ヘッドの構成を示す。図５（ａ）は、吐出ヘッドの一部破断した斜視図であり、同図（ｂ）は、要部断面図である。

図５（ａ）において、吐出ヘッド１１０は、振動板１１４と、ノズルプレート１１５を備えている。振動板１１４とノズルプレート１１５との間には、液溜まり１１６が配置され、孔１１８を介して供給される機能液が常に充填されるようになっている。また、振動板１１４と、ノズルプレート１１５との間には、複数の隔壁１１２が位置している。そして、振動板１１４と、ノズルプレート１１５と、一対の隔壁１１２とによって囲まれた部分がキャビティ１１１である。キャビティ１１１は、ノズル１２０に対応して設けられているため、キャビティ１１１の数とノズル１２０の数とは同じである。キャビティ１１１には、一対の隔壁１１２間に位置する供給口１１７を介して、液溜まり１１６から機能液が供給される。

図５（ｂ）に示すように、振動板１１４上には、それぞれのキャビティ１１１に対応して振動子１１３が取り付けられている。振動子１１３は、ピエゾ素子１１３ｃと、ピエゾ素子１１３ｃを挟む一対の電極１１３ａ、１１３ｂを有する。この一対の電極１１３ａ、１１３ｂに駆動電圧を与えることで、対応するノズル１２０から機能液が液滴１２１となって吐出される。ノズル１２０の周辺部には、液滴１２１の飛行曲がりやノズル１２０の孔詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥機能液層１１９が設けられている。なお、機能液を吐出させるために、振動子１１３の代わりに電気熱変換素子を用いてもよく、電気熱変換素子による材料液の熱膨張を利用して、材料液を吐出することができる。

次に、図６にしたがって表示装置の製造方法について説明する。

図６（ａ）の撥液処理工程において、基板２１の表面にＣＦ₄プラズマ等により撥液処理を施す。なお、図中の破線部は、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの位置に対応するカラーフィルタ領域の仮想位置を示したものである。

図６（ｂ）のレンズ材吐出工程において、吐出ヘッド１１０から基板２１のそれぞれのカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの仮想位置に向けて、液状のレンズ材の液滴１２１を吐出し、まず、基板２１にレンズ材１４ａを塗布する。吐出する際、レンズ材１４ａの直径が上記各カラーフィルタ仮想位置における短軸の長さとほぼ同一となるように吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。

図６（ｃ）のレンズ材吐出工程において、基板２１にレンズ材１４ｃを塗布する。レンズ材１４ｃは、レンズ材１４ａと接しないように間隔を空けて塗布する。吐出する際、上記と同様に、レンズ材１４ｃの直径が上記各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの領域における短軸の長さとほぼ同一となるように吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。

図６（ｄ）のレンズ材硬化工程において、レンズ材１４ａ，１４ｃに紫外線照射機１６０からの紫外線を照射することにより硬化させて、マイクロレンズ１５ａ，１５ｃを形成する。

図６（ｅ）のレンズ材吐出工程において、基板２１にレンズ材１４ｂを塗布する。レンズ材１４ｂは、レンズ材１４ａ，１４ｃとの間に設けられた間隔内に塗布する。吐出する際、上記と同様に、レンズ材１４ｂの直径が上記各カラーフィルタ領域における短軸の長さとほぼ同一となるように、また、隣接して形成されているマイクロレンズ１５ａ，１５ｃに接しない程度に吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。

図６（ｆ）のレンズ材硬化工程において、基板２１に紫外線照射機１６０からの紫外線を照射することによりレンズ材１４ｂを硬化させて、マイクロレンズ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを形成する。

次に、組付け工程において、上記のマイクロレンズアレイ２０と表示パネル５１とを組み付ける。組み付けにおいては、表示パネル５１とマイクロレンズアレイ２０にそれぞれ設けられた位置合わせマーク５４ａ，５４ｂを用いて、マイクロレンズアレイ２０が、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの表示面に集光するように調整して組み付けを行う。

従って、上記の実施形態によれば、以下に示す効果がある。

（１）マイクロレンズ１５の直径は、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃのそれぞれの短軸の長さとほぼ等しく形成され、集光された光がカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃに照射されるので、輝度を向上させることができる。

（２）マイクロレンズアレイ２０は、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの配列ピッチに略等しく配列して形成されるので、各マイクロレンズ１５から各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの全体に対してほぼ均一に光が照射されるので、輝度ムラを低減させることができる。

（３）液晶表示装置５０には、マイクロレンズ１５とカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの設定位置を合わせるため位置合わせマーク５４ａ，５４ｂが設けられているので、容易に位置合わせをすることができる。また、位置合わせを行うことにより、より正確にマイクロレンズ１５からの集光がカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃに照射されるので、さらに高輝度の表示装置を提供することができる。

（４）レンズ材吐出において、レンズ材１４ａと１４ｃの間を空けて塗布することにより、均一な形状を有するマイクロレンズ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを形成することができる。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様な構成についての説明は省略し、異なる部分について詳細に説明する。

（表示装置の構成）
まず、本発明に係る表示装置の構成について説明する。図７は、表示装置を示し、図７（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は平面図である。

図７（ａ）において、表示装置２００は、マイクロレンズアレイ２０と、表示パネル５１等で構成されている。

マイクロレンズアレイ２０は、光透過性を有する基板２１と、基板２１上に形成されたマイクロレンズ１５等で構成されている。

表示パネル５１は、透明基板７１と、透明基板に形成されたブラックマトリクス７２と、ブラックマトリクス７２により区画された領域内に形成された色要素としてのカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃ等で構成されている。

基板２１は、表面が略平坦化され、光を透過する透明性を有し、例えば、石英、ガラスやアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料が用いられる。また、基板２１の表面は、光拡散性を考慮して、マット処理や光拡散粒子のコーティング等が施されている。

マイクロレンズ１５は、略半球形状を成し、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃに対向するように配列されている。図７（ｂ）に示すように、色要素としてのカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃのそれぞれのカラーフィルタ領域内に（図の破線部分）に複数個のマイクロレンズ１５が形成されている。マイクロレンズ１５は、画素領域形状に合わせて形成され、マイクロレンズ１５を２個分とする寸法が、それぞれの画素領域の短軸の長さにほぼ等しくなっている。また、マイクロレンズ１５を６個分とする寸法が、それぞれの画素領域の長軸の長さにほぼ等しくなっており、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの集光領域に集光点２５を有するように配列されている。また、画素領域ごとに配列されたマイクロレンズ１５の配列ピッチＭ１が、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃにおける配列ピッチＮ１と略等しくなるように形成されている。

マイクロレンズ１５は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。

紫外線硬化型樹脂は、プレポリマー、オリゴマーおよびモノマーのうち少なくとも１種と光重合開始剤を含んだものからなる。詳細については、第１実施形態の表示装置１０と同様なので説明を省略する。

（表示装置の製造方法）
次に、本発明の表示装置の製造方法について説明する。図８は、表示装置の製造方法を示す工程図である。

図８において符号１１０は、吐出ヘッドであり、第１実施形態と同様なので説明を省略する。

図８（ａ）の撥液処理工程において、基板２１の表面にＣＦ₄プラズマ等により撥液処理を施す。なお、図中の破線部は、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの位置に対応する仮想領域を示したものである。

図８（ｂ）のレンズ材吐出工程において、吐出ヘッド１１０から基板２１のそれぞれのカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの仮想領域に向けて、液状のレンズ材の液滴１２１を吐出する。まず、基板２１にレンズ材１４ａ〜１４ｆを順次、千鳥配置となるように塗布する。吐出する際、レンズ材１４ａ〜１４ｆが集光領域から漏れ出さないように吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。

図８（ｃ）のレンズ材硬化工程において、マイクロレンズ材１４ａ〜１４ｆに紫外線照射機１６０からの紫外線を照射することにより硬化させて、マイクロレンズ１５ａ〜１５ｆを形成する。

図８（ｄ）のレンズ材吐出において、基板２１にレンズ材１４ｇ〜１４ｌを順次、千鳥配置となるように塗布する。吐出する際、隣接して形成されているマイクロレンズ１５ａ〜１５ｆに接しない程度に吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。

図８（ｅ）のレンズ材硬化工程において、基板２１に紫外線照射機１６０からの紫外線を照射することによりレンズ材１４ｇ〜１４ｌを硬化させて、マイクロレンズ１５ｇ〜１５ｌを形成する。

次に、組付け工程において、上記のマイクロレンズアレイ２０と表示パネル５１とを組み付ける。組み付けにおいては、表示パネル５１とマイクロレンズアレイ２０にそれぞれ設けられた位置合わせマーク５４ａ，５４ｂを用いて、マイクロレンズアレイ２０が、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの表示面に集光するように調整して組み付けを行う。

従って、上記の実施形態によれば、第１実施形態に示す効果に加え、以下に示す効果がある。

（１）カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃのそれぞれの寸法に合わせて、複数列にマイクロレンズ１５が形成されているので、液晶表示装置５０とバックライト４０が多少ずれても輝度ムラの影響を低減させることができる。

本発明は、上記の第１，第２実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。

（変形例１）上記の実施形態のマイクロレンズ１５は、基板２１上に形成したが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、基板２１上に光透過性を有する凸部１３を形成し、凸部１３の頂部にマイクロレンズ１５を形成してもよい。このように構成することにより、曲率の大きいマイクロレンズ１５を形成し、集光特性を向上させることができる。

（変形例２）上記の実施形態において、カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃのそれぞれの領域寸法に合わせて、マイクロレンズ１５を複数個形成したが、これに限定されない。例えば、カラーフィルタの画素に対して一つのマイクロレンズ１５を形成してもよい。このようにしても、輝度ムラを低減させることができる。

（変形例３）上記の実施形態において、液滴吐出してマイクロレンズ１５を形成したが、これに限定されない。例えば、フォトリソグラフィー法や金型成形を行ってもよい。このようにしても、色要素の表示面に集光することにより、均一な輝度を得ることができる。

（変形例４）上記のマイクロレンズアレイ２０のマイクロレンズ１５は、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの短軸方向の長さと略同一に形成したが、これに限定されない。例えば、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの短軸方向の長さより大きく形成してもよい。このようにしても、光がマイクロレンズ１５によって集光され、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの表示面内に集光させることができる。

（変形例５）上記のマイクロレンズアレイ２０のマイクロレンズ１５は、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの短軸方向の長さと略同一に形成したが、これに限定されない。例えば、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの短軸方向の長さより小さく形成してもよい。このようにしても、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの表示面内に集光させることができる。

（変形例６）上記の実施形態のマイクロレンズアレイ２０は、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃに対して位置合わせを行ったが、これに限定されない。例えば、マイクロレンズ１５の曲率を変えて調整しても良い。このようにしても、均一の輝度を得ることができる。

（変形例７）上記の実施形態において、マイクロレンズアレイ２０は、略等ピッチとなるようにマイクロレンズ１５を形成したが、これに限定されない。例えば、基板２１上にマイクロレンズ１５を最密充填してもよい。このようにしても、各カラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの表示面に集光させることができる。

（変形例８）本実施形態では、透過型の表示パネルを用いたが、これに限定されない。例えば、半透過型の液晶表示パネルを用いてもよい。このようにしても、画素領域の開口部の領域内に集光させることにより、高輝度を有し、輝度ムラを低減させることができる。

第１実施形態における表示装置を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。 バックライトを模式した断面図。 電気光学装置としての液晶表示装置を模式した断面図。 電子機器としての携帯端末を模式した構成図。 吐出ヘッドの構成を示し、（ａ）は一部破断した斜視図、（ｂ）は要部断面図。 第１実施形態における表示装置の製造方法を示す工程図。 第２実施形態における表示装置を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。 第２実施形態における表示装置の製造方法を示す工程図。 変形例における表示装置を模式した構成図。

符号の説明

１０，２００…表示装置、１３…凸部、１４ａ〜１４ｌ…レンズ材、１５，１５ａ〜１５ｌ…マイクロレンズ、２０…マイクロレンズアレイ、２１…基板、２５…集光点、３０…導光板、３２…光源、３３…反射板、４０…バックライト、５０…電気光学装置としての液晶表示装置、５１…表示パネル、５４ａ，５４ｂ…位置合せマーク、７３ａ〜７３ｃ…表示色要素としてのカラーフィルタ、８０…電子機器としての携帯端末、１１０…吐出ヘッド、１６０…紫外線照射機、Ｍ１…マイクロレンズの配列ピッチ、Ｎ１…カラーフィルタの配列ピッチ。

Claims (11)

1. 光源から照射された光を透過して色要素を表示させる表示装置であって、
   光透過性を有する基板に配列して形成されたマイクロレンズアレイと、
   前記マイクロレンズアレイに対向する位置に配列された前記色要素を有する表示パネルと、を備え、
   前記マイクロレンズアレイは、前記色要素の表示面に集光点を有するように配列されていることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記マイクロレンズアレイの配列ピッチが、前記色要素の配列ピッチに略等しくなるようにマイクロレンズアレイが配列されていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１または２に記載の表示装置において、
   前記マイクロレンズアレイを構成する各マイクロレンズの直径が、前記色要素の短軸方向の長さと略同一であることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示装置において、
   前記マイクロレンズアレイを構成する前記マイクロレンズの直径を１以上の整数倍に形成した長さが、前記色要素の短軸方向の長さと略同一であることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置において、
   前記マイクロレンズアレイと前記色要素との位置合わせを行う位置合わせマークを設けたことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置と、
   前記光源を有するバックライトと、を備えたことを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項６に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
8. 光源から照射された光を透過して色要素を表示させる表示装置の製造方法であって、
   光透過性を有する基板上に、マイクロレンズアレイの配列ピッチが、前記色要素の配列ピッチに略等しくなるように液状のレンズ材を吐出するレンズ材吐出工程と、
   前記レンズ材を硬化させてマイクロレンズアレイを形成するレンズ材硬化工程と、
   前記色要素を有する表示パネルに対して、前記マイクロレンズアレイを組み付ける組付け配置工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
9. 請求項８に記載の表示装置の製造方法において、
   前記レンズ材吐出工程の前に、前記基板の表面に撥液処理を施す撥液処理工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
10. 請求項８または９に記載の表示装置の製造方法において、
    前記レンズ材吐出工程では、前記レンズ材を吐出する位置の間隔を空けて吐出することを特徴とする表示装置の製造方法。
11. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法において、
    前記レンズ材吐出工程と、前記レンズ材硬化工程を繰返し行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
    

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