JP3963080B2 - Electro-optical device manufacturing method and electro-optical device - Google Patents

Electro-optical device manufacturing method and electro-optical device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の製造方法および電気光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
パーソナルコンピュ―タや携帯機器等の電子機器は、小型・薄型化が求められており、このような電子機器の表示装置(電気光学装置)の光源として、指向性の高い大がかりな光源を使用するのは非常に不利である(実際には使用しない)。
【0003】
このため、例えば、液晶表示装置では、光源からの光を導光体によって液晶パネルの裏面に導き、反射板、散乱板、プリズムシート等を用いて液晶パネルを裏面から照明する方法を用いている。
【0004】
しかしながら、従来の表示装置には、下記のような問題点がある。
例えば、透過型や半透過半反射型の液晶パネルと、バックライト(光源)とを有する表示装置の場合は、液晶パネルの駆動回路や反射板(反射電極)等で光の透過しない部分が形成される。光源から発せられ、前記光の透過しない部分で反射し、戻ってきた光は、何れかの部位で吸収されてしまい、使用することができない。このため、光源からの光の使用効率が低い。
【0005】
また、プリズムシートを使用することにより、光の指向性を向上させることができるが、指向性を向上させたとしても高々±30°程度の範囲である。このため、マイクロレンズアレイを用いても、光源からの光を液晶パネルの透光窓部に効率良く集光させることはできない。
【0006】
特に、半透過半反射型の液晶パネルでは、反射板に設けられたピンホール状の開口(透光窓部)を透過する光で照明する場合があり、この場合には、入射した外光のうち、反射板で反射する光の比率(以下、単に「反射率」と言う)と、光源からの光のうち、開口を透過する光の比率(以下、単に「透過率」と言う)とは、それぞれ、反射板の面積とその開口の面積との比率で決まる。このため、透過率を大きくするために開口の面積を大きくすると、反射板の面積が小さくなり、反射率が小さくなってしまい、逆に、反射率を大きくするために開口の面積を小さくすると、透過率が小さくなってしまう(トレードオフの関係になってしまう)。
【0007】
このように、従来の表示装置(電気光学装置)では、光源からの光を透光窓部に効率良く集光させることができず、光源から発せられる光の使用効率が低い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光源から発せられる光の使用効率が高く、容易、迅速かつ確実に位置調整し得る電気光学装置の製造方法および電気光学装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(27)の本発明により達成される。
【0010】
(1) 複数の点光源と、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、複数の透光窓部を備えた光変調素子とを有し、前記マイクロレンズアレイにより前記複数の点光源からの光が前記透光窓部に集光するよう構成されている電気光学装置の製造方法であって、
前記複数の点光源、前記マイクロレンズアレイおよび前記複数の透光窓部を製造するに際し、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整する位置調整手段を設け、
前記位置調整手段は、調整用光源と、平面視で該調整用光源と略同一形状の調整用透光窓部と、前記マイクロレンズと略等しい焦点距離を有し、前記調整用光源からの光を前記調整用透光窓部と同じ平面上に結像させる調整用マイクロレンズとを備えた位置調整部を複数有し、前記複数の調整用光源、前記複数の調整用透光窓部および前記複数の調整用マイクロレンズは、それぞれ、有効光学変調領域の外側に設けられており、
前記位置調整手段により、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整し、
前記調整に際し、前記複数の位置調整部のうちの少なくとも2箇所で、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との、前記複数のマイクロレンズが配列されている平面内における互いに直交するX軸およびY軸の方向の位置を調整することにより、前記X軸および前記Y軸の方向の位置とともに、前記X軸および前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸の回りの回転角も調整することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【0011】
(2) 平面視での有効光学変調領域の形状は、略四角形であり、前記位置調整部は、前記有効光学変調領域の所定の対角線上の2つの角部の近傍にそれぞれ設けられており、該2つの位置調整部において前記調整を行う上記(1)に記載の電気光学装置の製造方法。
【0012】
(3) 前記複数の調整用光源は、前記複数の点光源と同じ平面上に位置し、前記複数の調整用マイクロレンズは、前記複数のマイクロレンズと同じ平面上に位置し、前記複数の調整用透光窓部は、前記複数の透光窓部と同じ平面上に位置する上記(1)または(2)に記載の電気光学装置の製造方法。
【0013】
(4) 前記複数の調整用光源は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有し、前記複数の調整用透光窓部は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0014】
(5) 平面視での前記複数の調整用光源および前記複数の調整用透光窓部の形状は、それぞれ、略十字状である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0015】
(6) 前記調整に際し、前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが重なった部分のパターンが所定のパターンとなるように調整する上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0016】
(7) 前記調整に際し、前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが略一致するように調整する上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0017】
(8) 前記調整に際し、前記調整用透光窓部から出射する光の光量が最大になるように調整する上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0018】
(9) 前記調整に際し、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイとの相対的な位置を調整し、これらを固定し、この後、前記複数の点光源および前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整し、これらを固定する上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0019】
(10) 前記位置調整に際し、前記複数の透光窓部と、前記マイクロレンズアレイとの相対的な位置を調整し、これらを固定し、この後、前記複数の透光窓部および前記マイクロレンズアレイと、前記複数の点光源との相対的な位置を調整し、これらを固定する上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
【0020】
(11) 前記電気光学装置は、前記点光源のピッチをPs、前記透光窓部のピッチをPa、前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズのピッチをPL、前記点光源と前記マイクロレンズアレイとの間の光学的距離をLs、前記マイクロレンズアレイと前記透光窓部との間の光学的距離をLaとしたとき、下記式で示す条件を満たすよう構成されている上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
PL={Ps・Pa/(Ps+Pa)}・n(但し、nは自然数)
La/Ls=Pa/Ps
【0021】
(12) 上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする電気光学装置。
【0022】
(13) 複数の点光源と、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、複数の透光窓部を備えた光変調素子とを有し、前記マイクロレンズアレイにより、前記複数の点光源からの光が前記透光窓部に集光するよう構成されている電気光学装置であって、
前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整する位置調整手段を有し、
前記位置調整手段は、調整用光源と、平面視で該調整用光源と略同一形状の調整用透光窓部と、前記マイクロレンズと略等しい焦点距離を有し、前記調整用光源からの光を前記調整用透光窓部と同じ平面上に結像させる調整用マイクロレンズとを備えた位置調整部を複数有し、前記複数の調整用光源、前記複数の調整用透光窓部および前記複数の調整用マイクロレンズは、それぞれ、有効光学変調領域の外側に設けられており、
前記複数の位置調整部のうちの少なくとも2箇所において、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との、前記複数のマイクロレンズが配列されている平面内における互いに直交するX軸およびY軸の方向の位置を調整することにより、前記X軸および前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸の回りの回転角も調整されるよう構成されていることを特徴とする電気光学装置。
【0023】
(14) ハウジングと、該ハウジング内に光を発し、前記複数の点光源と前記複数の調整用光源との共通の光源部とを有し、
前記ハウジング内の底面に、複数の突起が設けられ、前記ハウジングの上側の壁部に、複数の開口が設けられ、該複数の開口により、前記複数の点光源の各投光部および前記複数の調整用光源の各投光部が構成されており、前記光源部から発せられた光が、前記突起を含むハウジングの内面で1回または複数回反射して前記複数の開口から出射するよう構成されている上記(13)に記載の電気光学装置。
【0024】
(15) 平面視での有効光学変調領域の形状は、略四角形であり、前記位置調整部は、前記有効光学変調領域の所定の対角線上の2つの角部の近傍にそれぞれ設けられており、該2つの位置調整部において前記調整を行うよう構成されている上記(13)または(14)に記載の電気光学装置。
【0025】
(16) 前記複数の調整用光源は、前記複数の点光源と同じ平面上に位置し、前記複数の調整用マイクロレンズは、前記複数のマイクロレンズと同じ平面上に位置し、前記複数の調整用透光窓部は、前記複数の透光窓部と同じ平面上に位置する上記(13)ないし(15)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0026】
(17) 前記複数の調整用光源は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有し、前記複数の調整用透光窓部は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有する上記(13)ないし(16)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0027】
(18) 平面視での前記複数の調整用光源および前記複数の調整用透光窓部の形状は、それぞれ、略十字状である上記(13)ないし(16)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0028】
(19) 前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが重なった部分のパターンが所定のパターンとなるように調整するよう構成されている上記(13)ないし(18)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0029】
(20) 前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが略一致するように調整するよう構成されている上記(13)ないし(18)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0030】
(21) 前記調整用透光窓部から出射する光の光量が最大になるように調整するよう構成されている上記(13)ないし(20)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0031】
(22) 前記点光源のピッチをPs、前記透光窓部のピッチをPa、前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズのピッチをPL、前記点光源と前記マイクロレンズアレイとの間の光学的距離をLs、前記マイクロレンズアレイと前記透光窓部との間の光学的距離をLaとしたとき、下記式で示す条件を満たすよう構成されている上記(13)ないし(21)のいずれかに記載の電気光学装置。
PL={Ps・Pa/(Ps+Pa)}・n(但し、nは自然数)
La/Ls=Pa/Ps
【0032】
(23) 前記点光源のピッチPsは、前記透光窓部のピッチPaより大きい上記(22)に記載の電気光学装置。
【0033】
(24) 前記点光源のピッチPsと、前記透光窓部のピッチPaとが等しい上記(22)に記載の電気光学装置。
【0034】
(25) 前記マイクロレンズアレイは、マイクロフレネルレンズアレイである上記(13)ないし(24)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0035】
(26) 前記マイクロレンズアレイは、射出成形または2P法により成形されたものである上記(13)ないし(25)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0036】
(27) 前記光変調素子は、透過型液晶パネルまたは半透過半反射型液晶パネルである上記(13)ないし(26)のいずれかに記載の電気光学装置。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気光学装置の製造方法および電気光学装置を、添付図面に示す好適な実施の形態に基づき詳細に説明する。
【0046】
図1は、本発明の電気光学装置の実施形態の構成を模式的に示す平面図、図2は、本発明の電気光学装置の実施形態の構成を模式的に示す縦断面図(図1中のA−A線での断面図)である。
【0047】
なお、図が煩雑になるのを避けるため、図2中、断面であることを示す斜線は、省略されている。また、図2では、図が煩雑になるのを避けるため、マイクロレンズ32の中心を通過する光の主光軸のみを示す。
【0048】
また、図1、図2および後に示す所定の図において、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸(X−Y−Z座標)を想定する。この場合、X−Y平面は、複数のマイクロレンズ32が配列されている平面と一致または平行になるように想定される。
【0049】
図1および図2に示す表示装置(電気光学装置)1は、半透過半反射型表示装置であり、バックライトである光源手段(点光源アレイ)2と、マイクロレンズアレイ板3と、複数の透光窓部を備えた半透過半反射型の液晶パネル(光変調素子)4と、前記光源手段2と前記マイクロレンズアレイ板3と前記液晶パネル4との相対的な位置を調整する位置調整手段7とを有している。
【0050】
光源手段2は、図2中下側に位置し、液晶パネル4は、図2中上側に位置し、マイクロレンズアレイ板3は、光源手段2と液晶パネル4との間に位置している。
【0051】
光源手段2とマイクロレンズアレイ板3とは、接着剤層(接着剤)5で接着(接合)されている。
【0052】
また、マイクロレンズアレイ板3と液晶パネル4とは、それらの外周部(表示の妨げにならない位置)において、図示しない接着剤で接着されている。
【0053】
位置調整手段7は、2つの位置調整部71および72で構成されている。
各位置調整部71および72は、それぞれ、液晶パネル4(表示装置1)の有効光学変調領域10の外側に設けられている。これにより、表示に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【0054】
ここで、前記有効光学変調領域10とは、液晶パネル4が光学変調(光変調)を有効に行うことができる領域であり、本実施形態では、画面として有効に機能し得る領域(有効表示領域)である。
【0055】
また、本実施形態では、平面視において(図2中上側から見たとき)、有効光学変調領域10の形状は、長方形(四角形)であり、位置調整部71および72は、それぞれ、有効光学変調領域10の一方の対角線上の2つの角部101および102の近傍に設けられている。
【0056】
これにより、位置調整部71と位置調整部72との間の距離を比較的長くすることができ、Z軸の回り(θ方向)の回転角の調整を、より正確に行うことができる。
【0057】
また、前記位置調整部71および72は、それぞれ、有効光学変調領域10の他方の対角線上の2つの角部103および104の近傍に設けられていてもよく、この場合も前記と同様の効果が得られる。
【0058】
なお、各位置調整部71および72が、それぞれ、前記と異なる位置に設けられていてもよいことは、言うまでもない。
【0059】
これら位置調整部71および72は、それぞれ、主に、後述する調整用開口26と、調整用開口(調整用透光窓部)48と、前記調整用開口26からの光を前記調整用開口48と同じ平面上に結像させる調整用マイクロレンズ33とで構成されている。
【0060】
図2に示すように、光源手段2は、光源部21と、ハウジング(鏡箱)22とで構成されている。
【0061】
ハウジング22内の底面(図2中下側の面)には、複数の突起23が形成されている。この突起23の縦断面での形状は、略三角形をなしている。
【0062】
また、ハウジング22の図2中上側の壁部221には、複数の開口(ピンホール)25が行列状に形成されている。
【0063】
さらに、前記壁部221の有効光学変調領域10の外側には、位置調整部71の調整用開口26と、図示しない位置調整部72の調整用開口26とがそれぞれ形成されている。従って、各調整用開口26は、複数の開口25と同じ平面上に位置する。なお、調整用開口26は、前述したように、有効光学変調領域10の対角線上の2つの角部101および102の近傍にそれぞれ設けられている。
【0064】
また、ハウジング22内の表面(内面)の前記複数の開口25および2つの調整用開口26を除いた領域と、突起23の表面には、すべて反射膜24が設けられている。この反射膜24は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等で構成されている。
【0065】
光源部21から発せられた光は、ほぼすべて、例えば、図3、図4および図5に示すように、反射膜24で1回または複数回反射し、各開口25や各調整用開口26から出射する。
【0066】
従って、この光源手段2では、開口25により、点光源の投光部(光を発する部分)が構成され、また、調整用開口26により、調整用光源の投光部(光を発する部分)が構成される。
【0067】
マイクロレンズアレイ板3は、透明な基板30と、その基板30の図1中上側に設けられたマイクロレンズアレイ31、位置調整部71の調整用マイクロレンズ33および図示しない位置調整部72の調整用マイクロレンズ33とで構成されている。マイクロレンズアレイ31と各調整用マイクロレンズ33とは、同じ平面上に位置する。
【0068】
マイクロレンズアレイ31は、正のパワーを有する複数のマイクロレンズ(集光レンズ)32を有し、これらのマイクロレンズ32は、マトリックス状、すなわち、行列状(図2中横方向と、図2の紙面に対して垂直な方向)に配置されている。
【0069】
各調整用マイクロレンズ33は、正のパワーを有しており、有効光学変調領域10の外側に配置されている。なお、調整用マイクロレンズ33は、前述したように、有効光学変調領域10の対角線上の2つの角部101および102の近傍にそれぞれ設けられている。
【0070】
調整用マイクロレンズ33の焦点距離は、マイクロレンズ32の焦点距離と一致しているのが好ましい。これにより、後述する式3で示す条件を満たすように構成すると、光源手段2の調整用開口26の形状に対応する像(調整用開口26の像)が調整用マイクロレンズ33により液晶パネル4の調整用開口48と同じ平面上に結像する。
【0071】
前記マイクロレンズ32としては、マイクロフレネルレンズ(回折レンズ)を用いるのが好ましい。すなわち、マイクロレンズアレイ31としては、マイクロフレネルレンズアレイを用いるのが好ましい。
【0072】
同様に、調整用マイクロレンズ33としては、マイクロフレネルレンズ(回折レンズ)を用いるのが好ましい。
【0073】
これにより、マイクロレンズアレイ31(マイクロレンズ32)、調整用マイクロレンズ33の厚さを薄くすることができ、小型・薄型化に有利である。
【0074】
マイクロレンズアレイ31(マイクロレンズ32)、調整用マイクロレンズ33の構成材料の屈折率は、高いほど好ましい。なお、一般的な光学材料の屈折率は、1.45〜1.65程度である。
【0075】
マイクロレンズアレイ31、調整用マイクロレンズ33および基板30は、それぞれ、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂や、各種ガラスで構成されている。
【0076】
なお、マイクロレンズアレイ31の構成材料と、調整用マイクロレンズ33の構成材料と、基板30の構成材料とは、同一でもよく、また、異なっていてもよい。
【0077】
また、マイクロレンズアレイ31と、調整用マイクロレンズ33と、基板30とは、一体的に成形されてもよく、また、別々に成形されてもよい。
【0078】
マイクロレンズアレイ板3の成形方法、すなわち、マイクロレンズアレイ31、調整用マイクロレンズ33および基板30の成形方法は、特に限定されず、例えば、射出成形、2P法(フォトポリマゼーション)、ドライエッチング、ウエットエッチング等が挙げられるが、これらのうちでは、射出成形または2P法が好ましい。
【0079】
マイクロレンズアレイ板3を射出成形または2P法により成形することにより、レンズの精度を高くすることができ、また、製造を容易に行うことができ、量産性に優れ、また、コストを低減することができる。
特に、射出成形の場合には、2P法よりもコストを低減することができる。
【0080】
また、2P法の場合、特に、ガラス基板に2P法によりパターン形成する場合(ガラス2P法の場合)には、射出成形よりも使用温度が広範囲となり、好ましい。
【0081】
液晶パネル4は、透明な基板41と、基板41の図2中下側の表面に形成され、図2中横方向に沿って並設された複数の帯状の透明電極42と、基板41の図2中下側に所定距離離間するように配置された透明な基板46と、基板46の図2中上側の表面に形成された反射膜44および図2の紙面に対して垂直な方向に沿って並設された複数の帯状の透明電極40と、基板41(透明電極42)と基板46(透明電極40)との間に設けられ、液晶を含有する液晶層43とを有している。
【0082】
透明電極40は、反射膜44の図2中上側に形成されている。この透明電極40と透明電極42とは、略直交しており、これらの各交差部(交差部の近傍の部分も含む)が、それぞれ、1画素に相当する。
【0083】
透明電極40と透明電極42との間で充放電を行うことにより、液晶層43の液晶が駆動される。
【0084】
この透明電極40および42は、それぞれ、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)等で構成されている。
【0085】
反射膜44には、複数の開口45が行列状に形成されている。この開口45は、透明電極42と透明電極40との交差部に位置し、1画素に対応している。
【0086】
この開口45により、液晶パネル4の透光窓部(光が透過し得る部分)が構成される。
【0087】
また、反射膜44の有効光学変調領域10の外側には、位置調整部71の調整用開口48と、図示しない位置調整部72の調整用開口48とがそれぞれ形成されている。従って、各調整用開口48は、複数の開口44と同じ平面上に位置する。なお、調整用開口48は、前述したように、有効光学変調領域10の対角線上の2つの角部101および102の近傍にそれぞれ設けられている。
【0088】
この調整用開口48により、液晶パネル4の調整用透光窓部(光が透過し得る部分)が構成される。
【0089】
反射膜44は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等で構成されている。
また、基板41、46は、例えば、各種ガラス等で構成されている。
【0090】
基板41の図2中上側には、偏光板471が接合され、また、基板46の図2中下側には、偏光板472が接合されている。
【0091】
また、前記液晶パネル4の図2中上側であって、位置調整部71および位置調整部72に対応する部分には、遮光膜49が形成されている。この遮光膜49により、位置調整部71および72の調整用開口26から出射した光が遮光される。これにより、位置調整部71および72のパターンが見えてしまうのを防止することができる。
【0092】
なお、一方の基板に1画素に対応してスイッチング素子を設けることができる。スイッチング素子は、図示しない制御回路に接続され、透明電極40または42へ供給する電流を制御する。これにより、透明電極40または42の充放電が制御される。
【0093】
液晶層43は液晶分子(図示せず)を含有しており、前記透明電極40または42の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
【0094】
これにより、各画素において、それぞれ、光の透過と遮断との切り替えと、輝度の調節とを任意に行うことができる。
【0095】
なお、スイッチング素子としては、例えば、薄膜ダイオード(TFD)、薄膜トランジスタ(TFT)等を用いることができる。スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いる場合、その薄膜トランジスタが設けられる基板における透明電極は、例えば、1画素に対応してドット状に設けられ、これに対向する基板における透明電極は、基板全面に設けられる。
【0096】
次に、位置調整手段7について、さらに詳細に説明する。
前述したように、位置調整手段7は、有効光学変調領域10の外側であって、その有効光学変調領域10の角部101の近傍に位置する位置調整部71と、角部102の近傍に位置する位置調整部72とで構成されている。
【0097】
各位置調整部71および72は、それぞれ、主に、調整用開口26と、調整用開口48と、調整用マイクロレンズ33とで構成されている。
【0098】
なお、位置調整部71と位置調整部72とは、同様の構成であるので、以下の説明では、代表的に位置調整部71について説明する。
【0099】
図6は、調整用開口26の構成例を模式的に示す平面図、図7および図8は、調整用開口26の像および調整用開口48の構成例を模式的に示す平面図である。
【0100】
図6に示すように、平面視での調整用開口26の形状は、十字状である。すなわち、調整用開口26は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分261と、第2の部分262とを有している。
【0101】
この調整用開口26から出射した光は、調整用マイクロレンズ33により液晶パネル4の調整用開口48と同じ平面上に結像する。
【0102】
図7に示すように、平面視での調整用開口26の像27の形状は、その調整用開口26の形状と相似形状(十字状)となる。すなわち、調整用開口26の像27は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分271と、第2の部分272とを有している。
【0103】
一方、平面視での調整用開口48の形状も、十字状である。すなわち、調整用開口48は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分481と、第2の部分482とを有している。第1の部分481は、X軸と平行であり、第2の部分482は、Y軸と平行である。
【0104】
これら調整用開口26および調整用開口48は、それぞれ、調整用開口26の像27と、調整用開口48との形状および寸法が等しくなるように形成される。
【0105】
そして、位置調整部71の調整用開口26、調整用マイクロレンズ33および調整用開口48と、位置調整部72の調整用開口26、調整用マイクロレンズ33および調整用開口48とは、それぞれ、位置調整部71の調整用開口26の像27と調整用開口48とが一致し、かつ、位置調整部72の調整用開口26の像27と調整用開口48とが一致したときに、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31(複数のマイクロレンズ32)と、複数の開口45との相対的な位置が適正(最適)になるように配置される。
【0106】
平面視での調整用開口26および調整用開口48の形状をそれぞれ十字状にすることにより、後述するX軸方向のずれ量ΔXと、Y軸方向のずれ量ΔYとをそれぞれ検出することができ、これにより、X軸方向の位置と、Y軸方向の位置とをそれぞれ調整することができる。
【0107】
なお、平面視での調整用開口26および48の形状は、それぞれ、十字状に限らない。
【0108】
例えば、調整用開口26は、第1の部分261と、第2の部分262とが、連続的に配置されていてもよく、また、断続的に配置されていてもよい。
【0109】
同様に、調整用開口48は、第1の部分481と、第2の部分482とが、連続的に配置されていてもよく、また、断続的に配置されていてもよい。
【0110】
図7は、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45とが相対的にずれているときの調整用開口26の像27および調整用開口48を示し、図8は、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45との相対的な位置が適正(最適)であるときの調整用開口26の像27および調整用開口48を示す。
【0111】
複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45とが相対的にずれている(ずれが生じている)場合には、調整用開口26の像27と調整用開口48とが一致しておらず、例えば、図7に示すように、調整用開口48の2箇所、すなわち、第1の部分481および第2の部分482に、それぞれ、像27で形成される明点(図7中の斜線の部位)73および74が生じる。
【0112】
この明点73および74の位置を検出することにより、X軸方向のずれ量ΔXと、Y軸方向のずれ量ΔYとを求めることができる。なお、本実施形態では、X軸方向のずれ量ΔXは、調整用開口48の中心480と明点73との間の距離であり、Y軸方向のずれ量ΔYは、調整用開口48の中心480と明点74との間の距離である。
【0113】
また、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45との相対的な位置が適正(位置関係が適正)である場合には、図8に示すように、調整用開口26の像27と調整用開口48とが一致して、像27と調整用開口48とが重なった部分(明点)のパターンが十字状となり、調整用開口48から出射する光の光量が最大になる。
【0114】
前記位置調整手段7を用いて、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45との相対的な位置を調整する方法としては、例えば、下記▲1▼〜▲4▼の方法が挙げられる。
【0115】
▲1▼ 調整用開口26の像27と調整用開口48とが重なった部分(明点)のパターン(形状や位置)が所定のパターン(本実施形態の場合は十字状)となるように調整する。
【0116】
▲2▼ 調整用開口26の像27と調整用開口48とが略一致するように調整する。
この場合、例えば、明点73および74がそれぞれ調整用開口48の中心480に向かって移動するように位置調整する。
【0117】
▲3▼ 調整用開口48から出射する光の光量が最大になるように調整する。
▲4▼ 前記▲1▼〜▲3▼のうちの任意の2つ、またはすべてを行う。
【0118】
前記調整用開口26の像27と調整用開口48とが重なった部分のパターンの検出、明点73および74の位置の検出、調整用開口48から出射する光の光量の検出には、例えば、CCD、ラインセンサー、フォトダイオード等を用いることができる。
【0119】
ここで、本実施形態では、2箇所、すなわち、位置調整部71と位置調整部72とのそれぞれで、X軸方向およびY軸方向の位置調整を行う。これにより、X軸方向およびY軸方向の位置とともに、Z軸の回り(θ方向)の回転角も調整される。
【0120】
また、この表示装置1では、図2に示すように、光源手段2の開口(点光源の投光部)25のピッチをPs、液晶パネル4の開口(透光窓部)45のピッチをPa、マイクロレンズアレイ31のマイクロレンズ32のピッチをPL、光源手段2の開口25とマイクロレンズアレイ31との間の光学的距離をLs、マイクロレンズアレイ31と液晶パネル4の開口45との間の光学的距離をLaとしたとき、下記式1および式2で示す条件を満たすように、光源手段2の開口25と、マイクロレンズアレイ31のマイクロレンズ32と、液晶パネル4の開口45とを配置する。
【0121】
PL={Ps・Pa/(Ps+Pa)}・n(但し、nは自然数) ・・・式1
La/Ls=Pa/Ps ・・・式2
特に、式1において、nは、2を除く自然数であるのが好ましい。
【0122】
ここで、前記光学的距離は、環境を真空と仮定したときの距離、すなわち、実際の距離を、光路を構成する物質の屈折率で徐した値である。
【0123】
なお、前記式1および式2で示す条件は、図2中横方向と、図2の紙面に対して垂直な方向とのそれぞれにおいて満たされているものとする。
【0124】
また、マイクロレンズ32の焦点距離をfとしたとき、下記式3で示す条件を満たすように構成する。この式3は、光源手段2の開口25の形状に対応する像(開口25の像)がマイクロレンズ32により液晶パネル4の開口45の位置に結像するための条件式である。
【0125】
1/Ls+1/La=1/f ・・・式3
【0126】
前記光源手段2の開口25のピッチPs、液晶パネル4の開口45のピッチPa、マイクロレンズ32のピッチPL、光源手段2の開口25とマイクロレンズアレイ31との間の光学的距離Ls、マイクロレンズアレイ31と液晶パネル4の開口45との間の光学的距離La、マイクロレンズ32の焦点距離fは、例えば、用途等に応じて、前記式1、式2および式3で示す条件を満たすように適宜設定される。
【0127】
例えば、携帯用電子装置の半透過半反射型表示装置の場合には、例えば、下記のように設定するのが好ましい。
【0128】
光源手段2の開口(点光源の投光部)25のピッチPsは、20〜500μm程度であるのが好ましい。
【0129】
また、液晶パネル4の開口(透光窓部)45のピッチPaは、20〜500μm程度であるのが好ましい。
【0130】
また、マイクロレンズ32のピッチPLは、10〜250μm程度であるのが好ましい。
【0131】
また、光源手段2の開口25とマイクロレンズアレイ31との間の光学的距離Lsは、0.1〜2mm程度であるのが好ましい。
【0132】
また、マイクロレンズアレイ31と液晶パネル4の開口45との間の光学的距離Laは、0.1〜2mm程度であるのが好ましい。
【0133】
また、マイクロレンズ32の焦点距離fは、0.1〜1mm程度であるのが好ましい。
【0134】
なお、マイクロレンズ32の平面視での形状(平面形状)および寸法等は、特に限定されず、例えば、液晶パネル4側の画素形状等に応じて適宜設定される。
【0135】
マイクロレンズ32の平面視での形状としては、液晶パネル4の画素形状の相似形状が好ましく、例えば、長方形、正方形等の角形や、円形等が挙げられる。
【0136】
また、表示装置1では、光学的距離Lsと光学的距離Laとを等しくするか、または、光学的距離Lsを光学的距離Laよりも大きくするのが好ましい。すなわち、開口25のピッチPsと開口45のピッチPaとを等しくするか、または、開口25のピッチPsを開口45のピッチPaよりも大きくするのが好ましい。
【0137】
光学的距離Lsと光学的距離Laとを等しく設定する場合には、マイクロレンズ32の焦点距離fを最も長く(開口数NAを最も小さく)設定することができる。これにより、マイクロレンズアレイ31の製造が容易となり、また、精度の向上、収差の減少を図ることができる。
【0138】
一方、光学的距離Lsを光学的距離Laよりも大きく設定する場合には、光源手段2の開口(点光源の投光部)25のピッチPsを比較的大きく設定することができるので(開口25の数を比較的少なくすることができるので)、製造が容易になる。
【0139】
前記光学的距離LsおよびLaは、それぞれ、例えば、マイクロレンズアレイ板3、基板46等の厚みを所望の値に設定することで調節することができる。
【0140】
図2は、前記式1において、n=1の場合を示す。
ここで、マイクロレンズ32は、光源手段2の開口25から出射するあらゆる成分の光(あらゆる光軸の光)を液晶パネル4の開口45に結像する光学的特性を有している。
【0141】
図2に示すように、光源手段2の所定の開口25から出射した光は、ほぼすべて、何れかのマイクロレンズ32の作用により、何れかの開口45に集光する。
【0142】
例えば、有効光学変調領域10において、図2中最も右側の開口25から出射した光のうち、図2中最も右側のマイクロレンズ32に入射した光61は、そのマイクロレンズ32により、図2中最も右側の開口45に集光し、図2中右から2番目のマイクロレンズ32に入射した光62は、そのマイクロレンズ32により、図2中右から2番目の開口45に集光し、以下、同様に、その次の光は、対応するマイクロレンズ32により、対応する開口45に集光する。
【0143】
同様に、図2中右から2番目の開口25から出射した光のうち、図2中右から2番目のマイクロレンズ32に入射した光63は、そのマイクロレンズ32により、図2中最も右側の開口45に集光し、図2中右から3番目のマイクロレンズ32に入射した光64は、そのマイクロレンズ32により、図2中右から2番目の開口45に集光し、以下、同様に、各光は、それぞれ、対応するマイクロレンズ32により、対応する開口45に集光する。
【0144】
以下、同様に、図2中右から3番目以降の開口25から出射した光についても、それぞれ、対応するマイクロレンズ32により、対応する開口45に集光する。
【0145】
すなわち、所定の開口45に着目すると、複数の開口25から出射した光は、マイクロレンズアレイ31により、その開口45に集光する。
【0146】
また、所定のマイクロレンズ32に着目すると、そのマイクロレンズ32は、複数の開口25から出射した光を複数の開口45に集光させる。
【0147】
このように、この表示装置1では、光源手段2(各開口25)から発せられる光を効率良く開口45に集光させることができ、これにより、光源手段2から発せられる光の使用効率を向上させることができる。
【0148】
また、この表示装置1では、1つの開口45には、複数(多く)の開口25からの光が集光するので、明るさが平均化される利点がある。すなわち、各開口25からの光の光量、各開口25の位置等にばらつきがあったとしても、開口45に集まる光は、複数の開口25からの光の平均値となるので、画素間の光量差は、ほとんどなくなる。これにより、より均一性の高い表示を行うことができる。
【0149】
また、n=1とすることにより、n>1の場合に比べ、マイクロレンズ32のピッチPLを小さく設定することができ、これにより、マイクロレンズ32の焦点距離fを長く、すなわち、マイクロレンズ32の開口数NAを小さく設定することができる。これにより、マイクロレンズアレイ31の製造が容易となり、また、精度の向上、収差の減少を図ることができる。
【0150】
また、この表示装置1では、平面視において(図2中上側から見たとき)、光源手段2の開口(点光源の投光部)25の形状と、液晶パネル4の開口(透光窓部)45の形状とが、相似形状となっているのが好ましい。
【0151】
そして、開口25の面積(大きさ)S25と開口45の面積(大きさ)S45との比(S25/S45)が、開口25のピッチPsと開口45のピッチPaとの比(Ps/Pa)と等しく、すなわち、光学的距離Lsと光学的距離Laとの比(Ls/La)と等しく設定されているのが好ましい。
【0152】
これにより、光源手段2(各開口25)から発せられる光をより効率良く開口45に集光させることができ、光源手段2から発せられる光の使用効率をさらに向上させることができる。
【0153】
開口25の面積S25は、例えば、半透過半反射型表示装置の場合には、1画素の面積の3〜50%程度であるのが好ましい。
【0154】
次に、表示装置(電気光学装置)1の製造方法を説明する。
前述した表示装置1は、例えば以下のようにして製造することができる。
【0155】
<1>表示装置1を製造する際には、まず、前述した光源手段(点光源アレイ)2と、マイクロレンズアレイ板3と、液晶パネル(光変調素子)4とをそれぞれ製造する。
【0156】
光源手段2は、例えば、従来公知の方法で製造することができ、この光源手段2の製造の際、調整用開口26を形成する。
【0157】
調整用開口26および開口25は、それぞれ、例えば、フォトエッチング等により形成することができる。
【0158】
また、マイクロレンズアレイ板3は、例えば、射出成形、2P法(フォトポリマゼーション)、ドライエッチング、ウエットエッチング等の方法を用いて製造することができ、このマイクロレンズアレイ板3の製造の際、前記と同様の方法で調整用マイクロレンズ33を形成する。
【0159】
また、液晶パネル4は、例えば、従来公知の方法で各構成要素を順次形成して製造し、この液晶パネル4の製造の際、調整用開口48を形成する。
【0160】
調整用開口48および開口45は、それぞれ、例えば、フォトエッチング等により形成することができる。
【0161】
このようにして、光源手段2、マイクロレンズアレイ板3および液晶パネル4を製造し、その際、位置調整部71および72を設ける。
【0162】
<2>次に、前記位置調整部71および72を用いて、光源手段2と、マイクロレンズアレイ板3と、液晶パネルとの相対的な位置を調整する(位置決めを行う)。
【0163】
この場合、まず、光源手段2と、マイクロレンズアレイ板3と、液晶パネル4とのうちの任意の2つの相対的な位置を調整し、これらを固定し、この後、それと、残りの1つとの相対的な位置を調整し、これらを固定する。
【0164】
この場合、初めに位置調整されるのは、光源手段2とマイクロレンズアレイ板3とであるか、または、マイクロレンズアレイ板3と液晶パネル4とであるのが好ましい。
【0165】
また、位置調整には、粗調整用の位置調整装置と、微調整用の位置調整装置とを使用する。
【0166】
各位置調整装置は、それぞれ、3軸テーブルと、固定テーブルと、2つのCCDと、メモリーを備えた制御手段とを有している。3軸テーブルは、固定テーブルに対し、X軸用モータの駆動によりX軸方向に移動し、Y軸用モータの駆動によりY軸方向に移動し、θ用モータの駆動によりθ方向(Z軸の回り)に両方向に回転し得るように構成されている。
【0167】
以下、図9および図10に示す模式図と、図11および図12に示すフローチャートとに基づいて、代表的に、光源手段2と、マイクロレンズアレイ板3との相対的な位置を調整し、これらを固定し、この後、光源手段2およびマイクロレンズアレイ板3と、液晶パネル4との相対的な位置を調整し、これらを固定する場合を説明する。
【0168】
<3>まず、粗調整用の位置調整装置を用いて、光源手段2と、マイクロレンズアレイ板3との位置調整(位置決め)を行う(図11に示す工程1)。この位置調整は、粗く行ってもよい。
【0169】
図9および図11に示すように、粗調整用の位置調整装置の治具(3軸テーブル、固定テーブル)に、光源手段2と、マイクロレンズアレイ板3とをセットする(ステップS101)。
【0170】
これにより、3軸テーブルの駆動によって、光源手段2とマイクロレンズアレイ板3とは、相対的に、X軸方向およびY軸方向に移動し得るとともに、θ方向(Z軸の回り)に両方向に回転し得る。
【0171】
次いで、平面視における位置調整部71の調整用開口26の位置とその調整用開口26の像27の位置との差(ΔX11、ΔY11)、位置調整部72の調整用開口26の位置とその調整用開口26の像27の位置との差(ΔX12、ΔY12)を検出する(ステップS102)。
【0172】
このステップS102では、光源手段2の光源部21を点灯させ、2つのCCD81のうちの一方により、位置調整部71の調整用開口26およびその近傍を撮像し、その情報に基づいて、前記調整用開口26のX軸方向およびY軸方向の位置(X、Y)を検出するとともに、位置調整部71の調整用開口48およびその近傍を撮像し、その情報に基づいて、前記調整用開口48のX軸方向およびY軸方向の位置(X、Y)を検出し、これらから、前記調整用開口26のX軸方向およびY軸方向の位置と、その像27のX軸方向およびY軸方向の位置との差(ΔX11、ΔY11)を求める。
【0173】
同様に、2つのCCD81のうちの他方により、位置調整部72の調整用開口26およびその近傍を撮像し、その情報に基づいて、前記調整用開口26のX軸方向およびY軸方向の位置(X、Y)を検出するとともに、位置調整部72の調整用開口48およびその近傍を撮像し、その情報に基づいて、前記調整用開口48のX軸方向およびY軸方向の位置(X、Y)を検出し、これらから、前記調整用開口26のX軸方向およびY軸方向の位置と、その像27のX軸方向およびY軸方向の位置との差(ΔX12、ΔY12)を求める。
【0174】
次いで、前記ステップS102で求めた差(ΔX11、ΔY11)、差(ΔX12、ΔY12)が許容値以下であるか否かが判断され(ステップS103)、差(ΔX11、ΔY11)、差(ΔX12、ΔY12)が許容値より大きい場合には、差(ΔX11、ΔY11)、差(ΔX12、ΔY12)に基づいて、これらの差(ΔX11、ΔY11)および(ΔX12、ΔY12)が0になるか、または0に接近するためのX軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータの駆動量を計算する(ステップS104)。なお、前記差(ΔX11、ΔY11)および(ΔX12、ΔY12)と、X軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータの駆動量との関係は、予め、演算式またはテーブルとして、制御手段に内蔵されたメモリーに記憶されており、前記ステップS104では、その演算式またはテーブルを用いてX軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータの駆動量を求める。
【0175】
次いで、X軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータをそれぞれステップS104で求めた駆動量分だけ駆動する(ステップS105)。これにより、3軸テーブルが、固定テーブルに対し、X軸方向、Y軸方向およびθ方向のうちの所定の方向に所定量移動または所定角度回転する。すなわち、光源手段2とマイクロレンズアレイ板3とが、相対的に、X軸方向、Y軸方向およびθ方向のうちの所定の方向に所定量移動または所定角度回転し、これにより、前記差(ΔX11、ΔY11)および(ΔX12、ΔY12)が0になるか、または0に接近する。
【0176】
前記ステップS105の後、前記ステップS102に戻り、再度、ステップS102以降を実行する。
【0177】
前記ステップS102において、差(ΔX11、ΔY11)、差(ΔX12、ΔY12)が許容値以下であると判断された場合には、ステップS106へ進む。
【0178】
そして、光源手段2と、マイクロレンズアレイ板3とを接着剤で接着(固定)する(ステップS106)。これにより、図10に示す光源・MLAユニット(接合体)91が得られる。
【0179】
次いで、前記光源・MLAユニット91を粗調整用の位置調整装置から取り外す(ステップS107)。
以上で、工程1を終了し、工程2へ移行する。
【0180】
<4>次に、微調整用の位置調整装置を用いて、光源・MLAユニット91と、液晶パネル4との位置調整(位置決め)を行う(図12に示す工程2)。この位置調整は、密に行う。
【0181】
図10および図12に示すように、微調整用の位置調整装置の治具(3軸テーブル、固定テーブル)に、光源・MLAユニット91と、液晶パネル4とをセットする(ステップS201)。
【0182】
これにより、3軸テーブルの駆動によって、光源・MLAユニット91と液晶パネル4とは、相対的に、X軸方向およびY軸方向に移動し得るとともに、θ方向(Z軸の回り)に両方向に回転し得る。
【0183】
なお、位置調整部71の調整用開口48の中心480のX軸方向およびY軸方向の位置と、位置調整部72の調整用開口48の中心480のX軸方向およびY軸方向の位置とは、それぞれ、既知である。
【0184】
次いで、位置調整部71の調整用開口26の像27とその調整用開口48とのX軸方向およびY軸方向のずれ量(ΔX21、ΔY21)、位置調整部72の調整用開口26の像27とその調整用開口48とのX軸方向およびY軸方向のずれ量(ΔX22、ΔY22)を検出する(ステップS202)。
【0185】
このステップS202では、光源手段2の光源部21を点灯させ、2つのCCD81のうちの一方により、位置調整部71の調整用開口48およびその近傍を撮像し、その情報に基づいて、明点73および74(図7参照)のX軸方向およびY軸方向の位置(X、Y)を検出し、これと、既知である位置調整部71の調整用開口48の中心480のX軸方向およびY軸方向の位置とから、像27と調整用開口48とのX軸方向およびY軸方向のずれ量(ΔX21、ΔY21)を求める。
【0186】
同様に、2つのCCD81のうちの他方により、位置調整部72の調整用開口48およびその近傍を撮像し、その情報に基づいて、明点73および74(図7参照)のX軸方向およびY軸方向の位置(X、Y)を検出し、これと、既知である位置調整部72の調整用開口48の中心480のX軸方向およびY軸方向の位置とから、像27と調整用開口48とのX軸方向およびY軸方向のずれ量(ΔX22、ΔY22)を求める。
【0187】
次いで、前記ステップS202で求めたずれ量(ΔX21、ΔY21)、ずれ量(ΔX22、ΔY22)が許容値以下であるか否かが判断され(ステップS203)、ずれ量(ΔX21、ΔY21)、ずれ量(ΔX22、ΔY22)が許容値より大きい場合には、ずれ量(ΔX21、ΔY21)、ずれ量(ΔX22、ΔY22)に基づいて、これらのずれ量(ΔX21、ΔY21)および(ΔX22、ΔY22)が0になるか、または0に接近するためのX軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータの駆動量を計算する(ステップS204)。なお、前記ずれ量(ΔX21、ΔY21)および(ΔX22、ΔY22)と、X軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータの駆動量との関係は、予め、演算式またはテーブルとして、制御手段に内蔵されたメモリーに記憶されており、前記ステップS204では、その演算式またはテーブルを用いてX軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータの駆動量を求める。
【0188】
次いで、X軸用モータ、Y軸用モータおよびθ用モータをそれぞれステップS204で求めた駆動量分だけ駆動する(ステップS205)。これにより、3軸テーブルが、固定テーブルに対し、X軸方向、Y軸方向およびθ方向のうちの所定の方向に所定量移動または所定角度回転する。すなわち、光源・MLAユニット91と液晶パネル4とが、相対的に、X軸方向、Y軸方向およびθ方向のうちの所定の方向に所定量移動または所定角度回転し、これにより、前記ずれ量(ΔX21、ΔY21)および(ΔX22、ΔY22)が0になるか、または0に接近する。
【0189】
前記ステップS205の後、前記ステップS202に戻り、再度、ステップS202以降を実行する。
【0190】
前記ステップS202において、ずれ量(ΔX21、ΔY21)、ずれ量(ΔX22、ΔY22)が許容値以下であると判断された場合には、ステップS206へ進む。
【0191】
そして、光源・MLAユニット91と、液晶パネル4とを接着剤で接着(固定)する(ステップS206)。これにより、表示装置1が得られる。
【0192】
次いで、前記表示装置1を微調整用の位置調整装置から取り外す(ステップS207)。
以上で、工程2を終了する。
【0193】
前記位置調整が終了した後、液晶パネル4の上側であって、位置調整部71および位置調整部72に対応する部分に、遮光膜49を形成する。
【0194】
このようにして、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45との相対的な位置が適正(最適)になるよう位置調整された表示装置1を得ることができる。
【0195】
次に、表示装置1の作用を説明する。
図2に示すように、表示装置1の光源部21から発せられた光は、各開口25から出射し、接着剤層5および基板30を透過した後、マイクロレンズアレイ31の各マイクロレンズ32に入射し、前述したように、マイクロレンズ32の作用により、開口45に集光するようにマイクロレンズ32から出射する。
【0196】
マイクロレンズ32から出射した光は、偏光板472で偏光され、基板46を透過した後、開口45に集光し、その開口45を透過(通過)する。
なお、本発明では、表示装置1に、図示しない位相差板を設けてもよい。
【0197】
開口45を透過した光は、透明電極42と透明電極40との間に印加されている電圧により配向が制御された液晶層43の液晶により強度変調される。そしてその光は、基板41を透過し、偏光板471で偏光され、外部に出射する。
【0198】
このようにして、表示装置1の画面に、所定の画像(電子画像)が表示される。
【0199】
また、この表示装置1の液晶パネル4は、半透過半反射型であるので、外部が比較的明るい場合には、外部からの光を反射膜44で反射させて表示を行うことができる。
【0200】
また、外部が比較的暗い場合には、前述したように、光源手段2を駆動させ、その光源手段2からの光を反射膜44の開口45を透過させて表示を行うことができる。
【0201】
以上述べたように、この表示装置1およびその製造方法によれば、複数の開口25と、マイクロレンズアレイ31と、複数の開口45との相対的な位置を容易、迅速かつ確実に調整(位置合わせ)することができる。
【0202】
そして、前記位置調整がなされているので、開口45間(画素間)の明るさのばらつきを低減、または無くすことができ、これにより、表示ムラを低減、または無くすことができる。すなわち、均質な表示を行うことができる。
【0203】
また、この表示装置1によれば、光源手段2(各開口25)から発せられる光を効率良く開口45に集光させることができ、これにより、光源手段2から発せられる光の使用効率を向上させることができる。
【0204】
すなわち、反射膜44の面積を大きくし、その反射膜44に設けられた開口45の面積を小さくしても、光源手段2からの光を効率良く開口45に集光させることができるので、開口45を透過する光の光量を大きくすることができ、これにより、外光の反射率、光源手段2からの光の透過率がともに高い半透過半反射型の液晶表示装置(直視型液晶表示装置)を実現することができる。
【0205】
また、この表示装置1では、高価なプリズムシートを用いる必要がないので、部品点数を削減することができ、また、コストを低減することができる。
【0206】
なお、本発明では、点光源は、前述した構成に限らず、例えば、発光ダイオード(LED)、レーザダイオード、有機EL(Electro Luminescence)素子、無機EL素子等であってもよい。
【0207】
同様に、本発明では、調整用光源は、前述した構成に限らず、例えば、発光ダイオード、レーザダイオード、有機EL素子、無機EL素子等であってもよい。
【0208】
点光源としてレーザダイオードを用い、光変調素子として液晶パネルを用いる場合には、偏光板を省略することができる。これにより、点光源からの光の使用効率をさらに向上させることができ、また、部品点数を削減することができる。
【0209】
以上、本発明の電気光学装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【0210】
例えば、前記実施形態では、位置調整手段は、電気光学装置の製造の際に利用されるように構成されているが、本発明では、これに限らず、位置調整手段が、例えば、電気光学装置が製造された後に利用されるように構成されていてもよく、また、電気光学装置が製造される際および製造された後の両方で利用されるように構成されていてもよい。
【0211】
前記位置調整手段を電気光学装置が製造された後に利用する場合には、例えば、電気光学装置に位置調整用の所定の操作手段(例えば、操作ボタンやダイヤル等)を設け、その操作手段を操作することにより、手動または自動的に位置調整がなされるように構成することができる。
【0212】
また、前記実施形態では、位置調整部が2つ設けられているが、本発明では、位置調整部の数は、これに限定されず、例えば、1つでもよく、また、3つ以上でもよい。
【0213】
但し、位置調整部は、複数設けられるのが好ましい。位置調整部を複数設けることにより、位置調整部が1つの場合に比べ、容易、迅速、確実かつ正確に位置調整することができる。
【0214】
また、前記実施形態では、光変調素子として、半透過半反射型の液晶パネルを用いているが、本発明では、光変調素子は、液晶パネルには限定されない。
【0215】
また、本発明の電気光学装置は、透過型の液晶パネル等の透過型の光変調素子を有する透過型表示装置であってもよい。
【0216】
また、本発明の電気光学装置は、複数色を表示し得る電気光学装置、例えば、フルカラーの電気光学装置であってもよく、また、モノクロの電気光学装置であってもよい。
【0217】
本発明は、例えば、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ等のパーソナルコンピュータのモニタ(ディスプレイ)、テレビジョンのモニタ、テレビ電話のモニタ、携帯電話(PHSを含む)、電子手帳、電子辞書、電子カメラ(デジタルカメラ)、ビデオカメラ等の携帯用電子装置のモニタ等の各種電子装置の直視型表示装置や、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【0218】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数の点光源と、マイクロレンズアレイと、複数の透光窓部との相対的な位置を容易、迅速かつ確実に調整することができる。
【0219】
そして、前記位置調整がなされているので、画素(透光窓部)間の光量差を小さく、または無くすことができ、これにより、均質な表示を行うことができる。
【0220】
また、光源から発せられる光を効率良く透光窓部に集光させることができ、これにより、光源から発せられる光の使用効率を向上させることができる。
【0221】
特に、光源からの光の使用効率が極めて高い、バックライト方式の表示装置(直視型表示装置)を実現することができる。
【0222】
また、光変調素子を半透過半反射型液晶パネルで構成した場合には、反射膜(反射板)の面積を大きくし、その反射膜に設けられた開口(透光窓部)の面積を小さくしても、光源からの光を効率良く前記開口に集光させることができるので、前記開口を透過する光の光量を大きくすることができ、これにより、外光の反射率、光源からの光の透過率がともに高い、半透過半反射型の液晶表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気光学装置の実施形態の構成を模式的に示す平面図である。
【図2】本発明の電気光学装置の実施形態の構成を模式的に示す縦断面図(図1中のA−A線での断面図)である。
【図3】図1および図2に示す表示装置において、光源部から発せられた光が、ハウジングの開口から出射するまでの経路(1回反射で出射)を模式的に示す図である。
【図4】図1および図2に示す表示装置において、光源部から発せられた光が、ハウジングの開口から出射するまでの経路(3回反射で出射)を模式的に示す図である。
【図5】図1および図2に示す表示装置において、光源部から発せられた光が、ハウジングの開口から出射するまでの経路(4回反射で出射)を模式的に示す図である。
【図6】本発明における光源手段の調整用開口の構成例を模式的に示す平面図である。
【図7】本発明における光源手段の調整用開口の像および液晶パネル調整用開口の構成例を模式的に示す平面図である。
【図8】本発明における光源手段の調整用開口の像および液晶パネル調整用開口の構成例を模式的に示す平面図である。
【図9】本発明における位置調整(工程1)を説明するための模式図である。
【図10】本発明における位置調整(工程2)を説明するための模式図である。
【図11】本発明における位置調整(工程1)の際の制御動作を示すフローチャートである。
【図12】本発明における位置調整(工程2)の際の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 表示装置(電気光学装置)
2 光源手段
21 光源部
22 ハウジング
221 壁部
23 突起
24 反射膜
25 開口
26 調整用開口
261 第1の部分
262 第2の部分
27 像
271 第1の部分
272 第2の部分
3 マイクロレンズアレイ板
30 基板
31 マイクロレンズアレイ
32 マイクロレンズ
33 調整用マイクロレンズ
4 液晶パネル
40 透明電極
41 基板
42 透明電極
43 液晶層
44 反射膜
45 開口
46 基板
471、472 偏光板
48 調整用開口
480 中心
481 第1の部分
482 第2の部分
49 遮光膜
5 接着剤層
61〜64 光
7 位置調整手段
71、72 位置調整部
73、74 明点
81 CCD
91 光源・MLAユニット
10 有効光学変調領域
101〜104 角部
S101〜S107 ステップ
S201〜S207 ステップ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electro-optical device and an electro-optical device.
[0002]
[Prior art]
Electronic devices such as personal computers and portable devices are required to be small and thin, and a large light source with high directivity is used as a light source for display devices (electro-optical devices) of such electronic devices. Is very disadvantageous (not actually used).
[0003]
For this reason, for example, a liquid crystal display device uses a method in which light from a light source is guided to the back surface of the liquid crystal panel by a light guide, and the liquid crystal panel is illuminated from the back surface using a reflector, a scattering plate, a prism sheet, or the like. .
[0004]
However, the conventional display device has the following problems.
For example, in the case of a display device having a transmissive or transflective liquid crystal panel and a backlight (light source), a portion that does not transmit light is formed by a drive circuit of the liquid crystal panel or a reflective plate (reflective electrode). Is done. The light emitted from the light source, reflected by the portion through which the light does not pass, and returned is absorbed by any part and cannot be used. For this reason, the use efficiency of the light from a light source is low.
[0005]
Moreover, although the directivity of light can be improved by using a prism sheet, even if the directivity is improved, the range is about ± 30 ° at most. For this reason, even if a microlens array is used, the light from a light source cannot be efficiently condensed on the transparent window part of a liquid crystal panel.
[0006]
In particular, a transflective liquid crystal panel may be illuminated with light transmitted through a pinhole-shaped opening (translucent window portion) provided in the reflector. In this case, incident external light Of these, the ratio of the light reflected by the reflector (hereinafter simply referred to as “reflectance”) and the ratio of the light from the light source that passes through the aperture (hereinafter simply referred to as “transmittance”) , Respectively, determined by the ratio between the area of the reflector and the area of the opening. For this reason, if the area of the opening is increased in order to increase the transmittance, the area of the reflector is decreased, and the reflectance is decreased. Conversely, if the area of the opening is decreased in order to increase the reflectance, The transmittance is reduced (a trade-off relationship).
[0007]
As described above, in the conventional display device (electro-optical device), the light from the light source cannot be efficiently collected on the transparent window portion, and the use efficiency of the light emitted from the light source is low.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an electro-optical device manufacturing method and an electro-optical device that have high use efficiency of light emitted from a light source and can be easily, quickly, and reliably adjusted in position.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to (27).
[0010]
(1) A plurality of point light sources, a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged, and a light modulation element having a plurality of light-transmitting window portions, and from the plurality of point light sources by the microlens array. Is a method of manufacturing an electro-optical device configured to collect light on the light-transmissive window portion,
In manufacturing the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmission window portions, relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmission window portions are determined. Provide position adjustment means to adjust,
The position adjusting means has an adjustment light source, an adjustment translucent window having substantially the same shape as the adjustment light source in plan view, and a focal length substantially equal to the microlens, and the light from the adjustment light source Including a plurality of adjustment microlenses that form an image on the same plane as the adjustment light-transmitting window portion, the plurality of adjustment light sources, the plurality of adjustment light-transmitting window portions, and the Each of the plurality of adjustment microlenses is provided outside the effective optical modulation area,
The position adjusting means adjusts the relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions,
In the adjustment, the plurality of microlenses of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of translucent window portions are arranged in at least two of the plurality of position adjustment units. By adjusting the positions in the X-axis and Y-axis directions orthogonal to each other in the plane, the Z-axis orthogonal to each of the X-axis and the Y-axis along with the positions in the X-axis and Y-axis directions. A method of manufacturing an electro-optical device, characterized by adjusting a rotational angle of rotation.
[0011]
(2) The shape of the effective optical modulation region in plan view is substantially a square, and the position adjustment unit is provided in the vicinity of two corners on a predetermined diagonal of the effective optical modulation region, The method of manufacturing the electro-optical device according to (1), wherein the adjustment is performed in the two position adjustment units.
[0012]
(3) The plurality of adjustment light sources are positioned on the same plane as the plurality of point light sources, and the plurality of adjustment microlenses are positioned on the same plane as the plurality of microlenses. The electro-optical device manufacturing method according to (1) or (2), wherein the translucent window portion is positioned on the same plane as the plurality of translucent window portions.
[0013]
(4) The plurality of adjustment light sources have a first portion and a second portion extending in a direction perpendicular to each other in a plan view, and the plurality of adjustment light-transmitting window portions are in a plan view. The method for manufacturing an electro-optical device according to any one of (1) to (3), further including a first portion and a second portion extending in a direction perpendicular to each other.
[0014]
(5) The electro-optics according to any one of (1) to (3), wherein each of the plurality of adjustment light sources and the plurality of adjustment light-transmitting window portions in a plan view has a substantially cross shape. Device manufacturing method.
[0015]
(6) In any of the above (1) to (5), the adjustment is performed so that a pattern of a portion where the image of the light source for adjustment and the light transmission window for adjustment overlap each other is a predetermined pattern. A method of manufacturing the electro-optical device according to claim.
[0016]
(7) The method of manufacturing the electro-optical device according to any one of (1) to (5), wherein the adjustment is performed so that the image of the light source for adjustment and the light transmission window for adjustment substantially coincide with each other. .
[0017]
(8) The method for manufacturing an electro-optical device according to any one of (1) to (7), wherein the adjustment is performed so that the amount of light emitted from the adjustment light-transmitting window is maximized.
[0018]
(9) During the adjustment, the relative positions of the plurality of point light sources and the micro lens array are adjusted and fixed, and then the plurality of point light sources, the micro lens array, and the plurality of the plurality of point light sources are fixed. The method for manufacturing an electro-optical device according to any one of (1) to (8), wherein the relative position of the light-transmitting window portion is adjusted and fixed.
[0019]
(10) During the position adjustment, the relative positions of the plurality of light transmission window portions and the microlens array are adjusted and fixed, and then the plurality of light transmission window portions and the microlens are fixed. The method for manufacturing an electro-optical device according to any one of (1) to (8), wherein the relative positions of the array and the plurality of point light sources are adjusted and fixed.
[0020]
(11) In the electro-optical device, the pitch of the point light source is Ps, the pitch of the light transmission window portion is Pa, the pitch of the microlens of the microlens array is PL, and between the point light source and the microlens array. (1) to (10), wherein the optical distance between the microlens array and the translucent window is La, and the optical distance between the microlens array and the translucent window is La. A method for manufacturing the electro-optical device according to any one of the above.
PL = {Ps · Pa / (Ps + Pa)} · n (where n is a natural number)
La / Ls = Pa / Ps
[0021]
(12) An electro-optical device manufactured by the method for manufacturing an electro-optical device according to any one of (1) to (11).
[0022]
(13) A plurality of point light sources, a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged, and a light modulation element having a plurality of light-transmissive windows, and the plurality of point light sources by the microlens array. An electro-optical device configured to condense light from the light transmitting window portion,
A position adjusting means for adjusting relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions;
The position adjusting means has an adjustment light source, an adjustment translucent window having substantially the same shape as the adjustment light source in plan view, and a focal length substantially equal to the microlens, and the light from the adjustment light source Including a plurality of adjustment microlenses that form an image on the same plane as the adjustment light-transmitting window portion, the plurality of adjustment light sources, the plurality of adjustment light-transmitting window portions, and the Each of the plurality of adjustment microlenses is provided outside the effective optical modulation area,
In at least two of the plurality of position adjustment units, the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions in a plane in which the plurality of microlenses are arranged. The rotation angle about the Z axis orthogonal to each of the X axis and the Y axis can be adjusted by adjusting the positions in the X axis and Y axis directions orthogonal to each other. An electro-optical device.
[0023]
(14) a housing, and a light source that emits light into the housing and includes the plurality of point light sources and the plurality of adjustment light sources,
A plurality of protrusions are provided on the bottom surface in the housing, and a plurality of openings are provided in an upper wall portion of the housing, and the plurality of openings provide each light projecting portion of the plurality of point light sources and the plurality of the plurality of openings. Each light projecting portion of the light source for adjustment is configured, and the light emitted from the light source portion is reflected once or a plurality of times on the inner surface of the housing including the protrusion and is emitted from the plurality of openings. The electro-optical device according to (13).
[0024]
(15) The shape of the effective optical modulation region in plan view is substantially a square, and the position adjustment unit is provided in the vicinity of two corners on a predetermined diagonal line of the effective optical modulation region, The electro-optical device according to (13) or (14), wherein the two position adjusting units are configured to perform the adjustment.
[0025]
(16) The plurality of adjustment light sources are positioned on the same plane as the plurality of point light sources, and the plurality of adjustment microlenses are positioned on the same plane as the plurality of microlenses. The electro-optical device according to any one of (13) to (15), wherein the translucent window portion is positioned on the same plane as the plurality of translucent window portions.
[0026]
(17) The plurality of adjustment light sources include a first portion and a second portion extending in a direction perpendicular to each other in plan view, and the plurality of adjustment light-transmitting window portions are in plan view. The electro-optical device according to any one of (13) to (16), further including a first portion and a second portion extending in a direction perpendicular to each other.
[0027]
(18) The electro-optical device according to any one of (13) to (16), wherein each of the plurality of light sources for adjustment and the plurality of light-transmitting window portions for adjustment in a plan view has a substantially cross shape. apparatus.
[0028]
(19) Any one of the above (13) to (18) configured to adjust so that a pattern of a portion where the image of the light source for adjustment and the light transmitting window portion for adjustment overlap each other is a predetermined pattern The electro-optical device according to 1.
[0029]
(20) The electro-optical device according to any one of (13) to (18), wherein the image is adjusted so that an image of the adjustment light source and the adjustment light-transmitting window portion substantially coincide with each other.
[0030]
(21) The electro-optical device according to any one of (13) to (20), which is configured to adjust so that the amount of light emitted from the adjustment light-transmitting window portion is maximized.
[0031]
(22) Ps is the pitch of the point light source, Pa is the pitch of the transparent window portion, PL is the pitch of the micro lens of the micro lens array, and Ls is the optical distance between the point light source and the micro lens array. In any one of (13) to (21), the optical distance between the microlens array and the translucent window portion is La, and is configured to satisfy the condition represented by the following formula. Electro-optic device.
PL = {Ps · Pa / (Ps + Pa)} · n (where n is a natural number)
La / Ls = Pa / Ps
[0032]
(23) The electro-optical device according to (22), wherein a pitch Ps of the point light sources is larger than a pitch Pa of the light transmission window portions.
[0033]
(24) The electro-optical device according to (22), wherein a pitch Ps of the point light sources is equal to a pitch Pa of the light transmission window portions.
[0034]
(25) The electro-optical device according to any one of (13) to (24), wherein the micro lens array is a micro Fresnel lens array.
[0035]
(26) The electro-optical device according to any one of (13) to (25), wherein the microlens array is formed by injection molding or a 2P method.
[0036]
(27) The electro-optical device according to any one of (13) to (26), wherein the light modulation element is a transmissive liquid crystal panel or a transflective liquid crystal panel.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing an electro-optical device and an electro-optical device according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0046]
FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of an embodiment of the electro-optical device of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the embodiment of the electro-optical device of the present invention (in FIG. 1). It is sectional drawing in the AA of FIG.
[0047]
In addition, in order to avoid that a figure becomes complicated, the oblique line which shows that it is a cross section is abbreviate | omitted in FIG. In FIG. 2, only the main optical axis of light passing through the center of the microlens 32 is shown in order to avoid making the figure complicated.
[0048]
Further, in FIGS. 1 and 2 and a predetermined diagram shown later, an X axis, a Y axis, and a Z axis (XYZ coordinates) orthogonal to each other are assumed. In this case, the XY plane is assumed to be coincident with or parallel to the plane on which the plurality of microlenses 32 are arranged.
[0049]
A display device (electro-optical device) 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a transflective display device, and includes a light source means (point light source array) 2 that is a backlight, a microlens array plate 3, and a plurality of display devices. Position adjustment for adjusting the relative positions of the transflective liquid crystal panel (light modulation element) 4 provided with a translucent window, the light source means 2, the microlens array plate 3, and the liquid crystal panel 4. Means 7.
[0050]
The light source means 2 is located on the lower side in FIG. 2, the liquid crystal panel 4 is located on the upper side in FIG. 2, and the microlens array plate 3 is located between the light source means 2 and the liquid crystal panel 4.
[0051]
The light source means 2 and the microlens array plate 3 are bonded (bonded) with an adhesive layer (adhesive) 5.
[0052]
Further, the microlens array plate 3 and the liquid crystal panel 4 are bonded to each other with an adhesive (not shown) at their outer peripheral portions (positions that do not hinder display).
[0053]
The position adjusting means 7 includes two position adjusting units 71 and 72.
Each of the position adjustment units 71 and 72 is provided outside the effective optical modulation region 10 of the liquid crystal panel 4 (display device 1). This can prevent adverse effects on the display.
[0054]
Here, the effective optical modulation area 10 is an area where the liquid crystal panel 4 can effectively perform optical modulation (light modulation), and in this embodiment, an area (effective display area) that can function effectively as a screen. ).
[0055]
Further, in the present embodiment, in the plan view (when viewed from the upper side in FIG. 2), the shape of the effective optical modulation region 10 is a rectangle (quadrangle), and the position adjustment units 71 and 72 are respectively effective optical modulations. It is provided in the vicinity of two corners 101 and 102 on one diagonal line of the region 10.
[0056]
Thereby, the distance between the position adjustment part 71 and the position adjustment part 72 can be made comparatively long, and the adjustment of the rotation angle around the Z axis (θ direction) can be performed more accurately.
[0057]
In addition, the position adjusting units 71 and 72 may be provided in the vicinity of the two corners 103 and 104 on the other diagonal line of the effective optical modulation region 10, respectively. In this case, the same effect as described above can be obtained. can get.
[0058]
Needless to say, each of the position adjusting units 71 and 72 may be provided at a different position from the above.
[0059]
The position adjusting units 71 and 72 mainly adjust the light from the adjusting opening 26, the adjusting opening (adjusting light-transmitting window part) 48, and the adjusting opening 48. And an adjustment microlens 33 that forms an image on the same plane.
[0060]
As shown in FIG. 2, the light source means 2 includes a light source unit 21 and a housing (a mirror box) 22.
[0061]
A plurality of protrusions 23 are formed on the bottom surface in the housing 22 (the lower surface in FIG. 2). The shape of the protrusion 23 in the longitudinal section is substantially triangular.
[0062]
Further, a plurality of openings (pinholes) 25 are formed in a matrix in the upper wall portion 221 of the housing 22 in FIG.
[0063]
Further, the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 71 and the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 72 (not shown) are formed outside the effective optical modulation region 10 of the wall 221. Accordingly, each adjustment opening 26 is located on the same plane as the plurality of openings 25. Note that the adjustment opening 26 is provided in the vicinity of the two corners 101 and 102 on the diagonal line of the effective optical modulation region 10 as described above.
[0064]
In addition, a reflective film 24 is provided on the entire surface of the housing 22 (inside surface) excluding the plurality of openings 25 and the two adjustment openings 26 and on the surface of the protrusion 23. The reflection film 24 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
[0065]
Almost all of the light emitted from the light source unit 21 is reflected once or a plurality of times by the reflective film 24 as shown in FIGS. 3, 4, and 5, for example, from each opening 25 and each adjustment opening 26. Exit.
[0066]
Accordingly, in the light source means 2, the light emitting unit (light emitting part) of the point light source is configured by the opening 25, and the light projecting part (light emitting part) of the adjustment light source is formed by the adjustment opening 26. Composed.
[0067]
The microlens array plate 3 includes a transparent substrate 30, a microlens array 31 provided on the upper side of the substrate 30 in FIG. 1, an adjustment microlens 33 for the position adjustment unit 71, and an adjustment for a position adjustment unit 72 (not shown). The microlens 33 is comprised. The microlens array 31 and each adjustment microlens 33 are located on the same plane.
[0068]
The microlens array 31 includes a plurality of microlenses (condensing lenses) 32 having positive power. These microlenses 32 are arranged in a matrix, that is, in a matrix (in the horizontal direction in FIG. 2 and in FIG. 2). In a direction perpendicular to the paper surface).
[0069]
Each adjustment microlens 33 has positive power and is disposed outside the effective optical modulation region 10. The adjustment microlens 33 is provided in the vicinity of the two corners 101 and 102 on the diagonal line of the effective optical modulation region 10 as described above.
[0070]
The focal length of the adjustment microlens 33 is preferably the same as the focal length of the microlens 32. Thus, when configured to satisfy a condition expressed by Equation 3 described later, an image corresponding to the shape of the adjustment opening 26 of the light source means 2 (an image of the adjustment opening 26) is formed on the liquid crystal panel 4 by the adjustment microlens 33. The image is formed on the same plane as the adjustment opening 48.
[0071]
As the micro lens 32, a micro Fresnel lens (diffraction lens) is preferably used. In other words, it is preferable to use a micro Fresnel lens array as the micro lens array 31.
[0072]
Similarly, a micro Fresnel lens (diffractive lens) is preferably used as the adjustment micro lens 33.
[0073]
As a result, the thickness of the microlens array 31 (microlens 32) and the adjustment microlens 33 can be reduced, which is advantageous for reduction in size and thickness.
[0074]
The refractive index of the constituent material of the microlens array 31 (microlens 32) and the adjustment microlens 33 is preferably as high as possible. In addition, the refractive index of a general optical material is about 1.45 to 1.65.
[0075]
The microlens array 31, the adjustment microlens 33, and the substrate 30 are made of various resins such as acrylic resin and epoxy resin, and various glasses, respectively.
[0076]
The constituent material of the microlens array 31, the constituent material of the adjustment microlens 33, and the constituent material of the substrate 30 may be the same or different.
[0077]
Further, the microlens array 31, the adjustment microlens 33, and the substrate 30 may be integrally molded or may be separately molded.
[0078]
The molding method of the microlens array plate 3, that is, the molding method of the microlens array 31, the adjustment microlens 33, and the substrate 30 is not particularly limited. For example, injection molding, 2P method (photopolymerization), dry etching, Although wet etching etc. are mentioned, Of these, injection molding or 2P method is preferable.
[0079]
By forming the microlens array plate 3 by injection molding or 2P method, the accuracy of the lens can be increased, the manufacturing can be easily performed, the mass productivity is excellent, and the cost is reduced. Can do.
In particular, in the case of injection molding, the cost can be reduced as compared with the 2P method.
[0080]
In the case of the 2P method, in particular, when a pattern is formed on the glass substrate by the 2P method (in the case of the glass 2P method), the use temperature is wider than that of the injection molding, which is preferable.
[0081]
The liquid crystal panel 4 includes a transparent substrate 41, a plurality of strip-shaped transparent electrodes 42 formed on the lower surface of the substrate 41 in FIG. 2 and arranged in parallel along the horizontal direction in FIG. 2 along a direction perpendicular to the transparent substrate 46 disposed so as to be separated from the lower side by a predetermined distance, the reflective film 44 formed on the upper surface of the substrate 46 in FIG. 2, and the paper surface of FIG. It has a plurality of strip-shaped transparent electrodes 40 arranged side by side, and a liquid crystal layer 43 provided between a substrate 41 (transparent electrode 42) and a substrate 46 (transparent electrode 40) and containing liquid crystal.
[0082]
The transparent electrode 40 is formed above the reflective film 44 in FIG. The transparent electrode 40 and the transparent electrode 42 are substantially orthogonal to each other, and each of these intersecting portions (including a portion in the vicinity of the intersecting portion) corresponds to one pixel.
[0083]
The liquid crystal of the liquid crystal layer 43 is driven by charging / discharging between the transparent electrode 40 and the transparent electrode 42.
[0084]
The transparent electrodes 40 and 42 are each made of, for example, indium tin oxide (ITO) or the like.
[0085]
The reflective film 44 has a plurality of openings 45 formed in a matrix. The opening 45 is located at the intersection of the transparent electrode 42 and the transparent electrode 40 and corresponds to one pixel.
[0086]
The opening 45 constitutes a light transmission window portion (a portion through which light can be transmitted) of the liquid crystal panel 4.
[0087]
In addition, an adjustment opening 48 of the position adjustment unit 71 and an adjustment opening 48 of the position adjustment unit 72 (not shown) are formed outside the effective optical modulation region 10 of the reflective film 44. Accordingly, each adjustment opening 48 is located on the same plane as the plurality of openings 44. As described above, the adjustment opening 48 is provided in the vicinity of the two corner portions 101 and 102 on the diagonal line of the effective optical modulation region 10.
[0088]
The adjustment opening 48 forms an adjustment light-transmitting window portion (portion through which light can pass) of the liquid crystal panel 4.
[0089]
The reflective film 44 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
Moreover, the board | substrates 41 and 46 are comprised, for example with various glass.
[0090]
A polarizing plate 471 is bonded to the upper side of the substrate 41 in FIG. 2, and a polarizing plate 472 is bonded to the lower side of the substrate 46 in FIG.
[0091]
A light shielding film 49 is formed on the upper side of the liquid crystal panel 4 in FIG. 2 and corresponding to the position adjusting unit 71 and the position adjusting unit 72. By the light shielding film 49, the light emitted from the adjustment openings 26 of the position adjusting portions 71 and 72 is shielded. Thereby, it can prevent that the pattern of the position adjustment parts 71 and 72 is visible.
[0092]
Note that a switching element can be provided on one substrate corresponding to one pixel. The switching element is connected to a control circuit (not shown) and controls a current supplied to the transparent electrode 40 or 42. Thereby, charging / discharging of the transparent electrode 40 or 42 is controlled.
[0093]
The liquid crystal layer 43 contains liquid crystal molecules (not shown), and the alignment of the liquid crystal molecules, that is, the liquid crystal changes in response to the charge / discharge of the transparent electrode 40 or 42.
[0094]
Thereby, in each pixel, switching between transmission and blocking of light and adjustment of luminance can be arbitrarily performed.
[0095]
As the switching element, for example, a thin film diode (TFD), a thin film transistor (TFT), or the like can be used. When a thin film transistor is used as the switching element, the transparent electrode on the substrate on which the thin film transistor is provided is provided, for example, in a dot shape corresponding to one pixel, and the transparent electrode on the opposite substrate is provided on the entire surface of the substrate.
[0096]
Next, the position adjusting means 7 will be described in more detail.
As described above, the position adjusting means 7 is located outside the effective optical modulation area 10 and in the vicinity of the corner 101 of the effective optical modulation area 10 and in the vicinity of the corner 102. And a position adjusting unit 72 to be operated.
[0097]
Each of the position adjustment units 71 and 72 mainly includes an adjustment opening 26, an adjustment opening 48, and an adjustment microlens 33.
[0098]
In addition, since the position adjustment part 71 and the position adjustment part 72 are the same structures, the following description demonstrates the position adjustment part 71 typically.
[0099]
FIG. 6 is a plan view schematically illustrating a configuration example of the adjustment opening 26, and FIGS. 7 and 8 are plan views schematically illustrating an image of the adjustment opening 26 and a configuration example of the adjustment opening 48.
[0100]
As shown in FIG. 6, the shape of the adjustment opening 26 in a plan view is a cross shape. In other words, the adjustment opening 26 includes a first portion 261 and a second portion 262 that extend in directions perpendicular to each other in plan view.
[0101]
The light emitted from the adjustment opening 26 forms an image on the same plane as the adjustment opening 48 of the liquid crystal panel 4 by the adjustment microlens 33.
[0102]
As shown in FIG. 7, the shape of the image 27 of the adjustment opening 26 in plan view is similar to the shape of the adjustment opening 26 (cross shape). That is, the image 27 of the adjustment opening 26 has a first portion 271 and a second portion 272 that extend in directions perpendicular to each other in plan view.
[0103]
On the other hand, the shape of the adjustment opening 48 in a plan view is also a cross shape. In other words, the adjustment opening 48 includes a first portion 481 and a second portion 482 that extend in directions perpendicular to each other in plan view. The first portion 481 is parallel to the X axis, and the second portion 482 is parallel to the Y axis.
[0104]
The adjustment opening 26 and the adjustment opening 48 are formed so that the image 27 of the adjustment opening 26 and the adjustment opening 48 have the same shape and size.
[0105]
The adjustment opening 26, the adjustment microlens 33, and the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 71, and the adjustment opening 26, the adjustment microlens 33, and the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 72 are respectively positioned. When the image 27 of the adjustment opening 26 of the adjustment unit 71 and the adjustment opening 48 coincide, and the image 27 of the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 72 and the adjustment opening 48 coincide, a plurality of openings are provided. 25, the microlens array 31 (the plurality of microlenses 32), and the plurality of openings 45 are arranged so that the relative positions thereof are appropriate (optimum).
[0106]
By making the shape of the adjustment opening 26 and the adjustment opening 48 in a cross-sectional shape into a cross shape, it is possible to detect a deviation amount ΔX in the X-axis direction and a deviation amount ΔY in the Y-axis direction, which will be described later. Thereby, the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction can be adjusted respectively.
[0107]
Note that the shapes of the adjustment openings 26 and 48 in plan view are not limited to a cross shape.
[0108]
For example, in the adjustment opening 26, the first portion 261 and the second portion 262 may be disposed continuously or may be disposed intermittently.
[0109]
Similarly, in the adjustment opening 48, the first portion 481 and the second portion 482 may be continuously arranged or may be intermittently arranged.
[0110]
7 shows an image 27 and an adjustment opening 48 of the adjustment opening 26 when the plurality of openings 25, the microlens array 31, and the plurality of openings 45 are relatively displaced, and FIG. The image 27 and the adjustment aperture 48 of the adjustment aperture 26 when the relative positions of the aperture 25, the microlens array 31, and the plurality of apertures 45 are appropriate (optimum) are shown.
[0111]
When the plurality of openings 25, the microlens array 31, and the plurality of openings 45 are relatively displaced (deviation occurs), the image 27 of the adjustment opening 26 and the adjustment opening 48 are identical. For example, as shown in FIG. 7, the bright spots (FIG. 7) formed at the two positions of the adjustment opening 48, that is, the first portion 481 and the second portion 482, respectively. Middle hatched parts) 73 and 74 are generated.
[0112]
By detecting the positions of the bright points 73 and 74, the deviation amount ΔX in the X-axis direction and the deviation amount ΔY in the Y-axis direction can be obtained. In this embodiment, the deviation amount ΔX in the X-axis direction is the distance between the center 480 of the adjustment opening 48 and the bright point 73, and the deviation amount ΔY in the Y-axis direction is the center of the adjustment opening 48. The distance between 480 and the bright spot 74.
[0113]
When the relative positions of the plurality of openings 25, the microlens array 31, and the plurality of openings 45 are appropriate (the positional relationship is appropriate), as shown in FIG. The image 27 and the adjustment opening 48 coincide with each other, and the pattern of the portion (bright spot) where the image 27 and the adjustment opening 48 overlap has a cross shape, so that the amount of light emitted from the adjustment opening 48 is maximized. .
[0114]
Examples of a method for adjusting the relative positions of the plurality of openings 25, the microlens array 31, and the plurality of openings 45 using the position adjusting means 7 include the following methods (1) to (4). Is mentioned.
[0115]
(1) Adjustment is made so that the pattern (shape or position) of the portion (bright spot) where the image 27 of the adjustment aperture 26 and the adjustment aperture 48 overlap each other becomes a predetermined pattern (in the case of this embodiment, a cross shape). To do.
[0116]
(2) Adjustment is made so that the image 27 of the adjustment opening 26 and the adjustment opening 48 substantially coincide.
In this case, for example, the positions of the bright spots 73 and 74 are adjusted so as to move toward the center 480 of the adjustment opening 48.
[0117]
(3) Adjustment is made so that the amount of light emitted from the adjustment opening 48 is maximized.
(4) Any two or all of the above (1) to (3) are performed.
[0118]
For detection of the pattern where the image 27 of the adjustment aperture 26 and the adjustment aperture 48 overlap, detection of the positions of the bright spots 73 and 74, and detection of the amount of light emitted from the adjustment aperture 48, for example, A CCD, a line sensor, a photodiode, or the like can be used.
[0119]
Here, in the present embodiment, the position adjustment in the X-axis direction and the Y-axis direction is performed at two places, that is, the position adjustment unit 71 and the position adjustment unit 72, respectively. As a result, the rotation angle around the Z axis (θ direction) is adjusted as well as the positions in the X axis direction and the Y axis direction.
[0120]
In the display device 1, as shown in FIG. 2, the pitch of the openings (point light source projecting portions) 25 of the light source means 2 is Ps, and the pitch of the openings (translucent window portions) 45 of the liquid crystal panel 4 is Pa. The pitch of the microlenses 32 of the microlens array 31 is PL, the optical distance between the openings 25 of the light source means 2 and the microlens array 31 is Ls, and the distance between the microlens array 31 and the openings 45 of the liquid crystal panel 4 is When the optical distance is La, the opening 25 of the light source means 2, the microlens 32 of the microlens array 31, and the opening 45 of the liquid crystal panel 4 are arranged so as to satisfy the conditions shown in the following formulas 1 and 2. To do.
[0121]
PL = {Ps · Pa / (Ps + Pa)} · n (where n is a natural number) Formula 1
La / Ls = Pa / Ps Formula 2
In particular, in Formula 1, n is preferably a natural number excluding 2.
[0122]
Here, the optical distance is a value obtained by grading the distance when the environment is assumed to be a vacuum, that is, the actual distance by the refractive index of the substance constituting the optical path.
[0123]
It is assumed that the conditions represented by the above formulas 1 and 2 are satisfied in each of the horizontal direction in FIG. 2 and the direction perpendicular to the paper surface of FIG.
[0124]
Further, when the focal length of the microlens 32 is set to f, the microlens 32 is configured to satisfy the condition represented by the following formula 3. Expression 3 is a conditional expression for forming an image corresponding to the shape of the opening 25 of the light source means 2 (image of the opening 25) at the position of the opening 45 of the liquid crystal panel 4 by the microlens 32.
[0125]
1 / Ls + 1 / La = 1 / f Equation 3
[0126]
The pitch Ps of the openings 25 of the light source means 2, the pitch Pa of the openings 45 of the liquid crystal panel 4, the pitch PL of the microlenses 32, the optical distance Ls between the openings 25 of the light source means 2 and the microlens array 31, and the microlenses. The optical distance La between the array 31 and the opening 45 of the liquid crystal panel 4 and the focal length f of the microlens 32 satisfy the conditions shown in the above-described Expression 1, Expression 2, and Expression 3 depending on, for example, the application. Is set as appropriate.
[0127]
For example, in the case of a transflective display device of a portable electronic device, it is preferable to set as follows, for example.
[0128]
The pitch Ps of the openings (point light source projecting portions) 25 of the light source means 2 is preferably about 20 to 500 μm.
[0129]
Moreover, it is preferable that the pitch Pa of the opening (translucent window part) 45 of the liquid crystal panel 4 is about 20 to 500 μm.
[0130]
The pitch PL of the microlenses 32 is preferably about 10 to 250 μm.
[0131]
The optical distance Ls between the opening 25 of the light source means 2 and the microlens array 31 is preferably about 0.1 to 2 mm.
[0132]
The optical distance La between the microlens array 31 and the opening 45 of the liquid crystal panel 4 is preferably about 0.1 to 2 mm.
[0133]
Further, the focal length f of the microlens 32 is preferably about 0.1 to 1 mm.
[0134]
Note that the shape (planar shape), dimensions, and the like in plan view of the microlens 32 are not particularly limited, and are appropriately set according to, for example, the pixel shape on the liquid crystal panel 4 side.
[0135]
The shape of the microlens 32 in plan view is preferably a similar shape to the pixel shape of the liquid crystal panel 4, and examples thereof include a rectangular shape such as a rectangle and a square, and a circular shape.
[0136]
In the display device 1, it is preferable that the optical distance Ls is equal to the optical distance La or the optical distance Ls is larger than the optical distance La. That is, it is preferable to make the pitch Ps of the openings 25 equal to the pitch Pa of the openings 45 or to make the pitch Ps of the openings 25 larger than the pitch Pa of the openings 45.
[0137]
When the optical distance Ls and the optical distance La are set equal, the focal length f of the microlens 32 can be set to be the longest (the numerical aperture NA is the smallest). As a result, the microlens array 31 can be easily manufactured, and accuracy can be improved and aberrations can be reduced.
[0138]
On the other hand, when the optical distance Ls is set to be larger than the optical distance La, the pitch Ps of the openings 25 of the light source means 2 (light projecting portion of the point light source) can be set relatively large (opening 25). Manufacturing can be made easier.
[0139]
The optical distances Ls and La can be adjusted, for example, by setting the thicknesses of the microlens array plate 3 and the substrate 46 to desired values.
[0140]
FIG. 2 shows a case where n = 1 in the above-described equation 1.
Here, the microlens 32 has an optical characteristic that forms an image of light of any component (light of any optical axis) emitted from the opening 25 of the light source means 2 on the opening 45 of the liquid crystal panel 4.
[0141]
As shown in FIG. 2, almost all the light emitted from the predetermined opening 25 of the light source means 2 is condensed on any one of the openings 45 by the action of any one of the microlenses 32.
[0142]
For example, in the effective optical modulation region 10, among the light emitted from the rightmost opening 25 in FIG. 2, the light 61 incident on the rightmost microlens 32 in FIG. The light 62 that is condensed on the right opening 45 and incident on the second microlens 32 from the right in FIG. 2 is condensed by the microlens 32 on the second opening 45 from the right in FIG. Similarly, the next light is condensed on the corresponding opening 45 by the corresponding microlens 32.
[0143]
Similarly, of the light emitted from the second opening 25 from the right in FIG. 2, the light 63 incident on the second microlens 32 from the right in FIG. The light 64 that is condensed at the opening 45 and incident on the third micro lens 32 from the right in FIG. 2 is condensed by the micro lens 32 at the second opening 45 from the right in FIG. Each light is condensed on the corresponding opening 45 by the corresponding microlens 32.
[0144]
Hereinafter, similarly, the light emitted from the third and subsequent openings 25 from the right in FIG. 2 is condensed by the corresponding microlens 32 to the corresponding opening 45.
[0145]
That is, when focusing on the predetermined opening 45, the light emitted from the plurality of openings 25 is condensed on the opening 45 by the microlens array 31.
[0146]
When attention is paid to the predetermined microlens 32, the microlens 32 collects the light emitted from the plurality of openings 25 to the plurality of openings 45.
[0147]
Thus, in this display device 1, the light emitted from the light source means 2 (each opening 25) can be efficiently condensed on the opening 45, thereby improving the use efficiency of the light emitted from the light source means 2. Can be made.
[0148]
Further, in the display device 1, since light from a plurality of (many) openings 25 is collected in one opening 45, there is an advantage that the brightness is averaged. That is, even if there is a variation in the amount of light from each opening 25, the position of each opening 25, and the like, the light collected in the opening 45 becomes the average value of the light from the plurality of openings 25. The difference is almost gone. Thereby, display with higher uniformity can be performed.
[0149]
Also, by setting n = 1, the pitch PL of the microlenses 32 can be set smaller than in the case of n> 1, and thereby the focal length f of the microlenses 32 is increased, that is, the microlenses 32 are set. Can be set small. As a result, the microlens array 31 can be easily manufactured, and accuracy can be improved and aberrations can be reduced.
[0150]
Further, in this display device 1, in plan view (when viewed from the upper side in FIG. 2), the shape of the opening (light projecting portion of the point light source) 25 of the light source means 2 and the opening (translucent window portion) of the liquid crystal panel 4. ) The shape of 45 is preferably a similar shape.
[0151]
The ratio (S25 / S45) of the area (size) S25 of the opening 25 to the area (size) S45 of the opening 45 is the ratio of the pitch Ps of the opening 25 to the pitch Pa of the opening 45 (Ps / Pa). That is, it is preferably set equal to the ratio (Ls / La) between the optical distance Ls and the optical distance La.
[0152]
Thereby, the light emitted from the light source means 2 (each opening 25) can be more efficiently condensed on the opening 45, and the use efficiency of the light emitted from the light source means 2 can be further improved.
[0153]
For example, in the case of a transflective display device, the area S25 of the opening 25 is preferably about 3 to 50% of the area of one pixel.
[0154]
Next, a method for manufacturing the display device (electro-optical device) 1 will be described.
The display device 1 described above can be manufactured, for example, as follows.
[0155]
<1> When manufacturing the display device 1, first, the light source means (point light source array) 2, the microlens array plate 3, and the liquid crystal panel (light modulation element) 4 are respectively manufactured.
[0156]
The light source means 2 can be manufactured by, for example, a conventionally known method, and the adjustment opening 26 is formed when the light source means 2 is manufactured.
[0157]
The adjustment opening 26 and the opening 25 can be formed by, for example, photoetching or the like.
[0158]
The microlens array plate 3 can be manufactured using, for example, injection molding, 2P method (photopolymerization), dry etching, wet etching, and the like. The adjustment microlens 33 is formed by the same method as described above.
[0159]
The liquid crystal panel 4 is manufactured by, for example, sequentially forming each component by a conventionally known method, and the adjustment opening 48 is formed when the liquid crystal panel 4 is manufactured.
[0160]
The adjustment opening 48 and the opening 45 can be formed by, for example, photoetching or the like.
[0161]
In this way, the light source means 2, the microlens array plate 3 and the liquid crystal panel 4 are manufactured.
[0162]
<2> Next, using the position adjusting units 71 and 72, the relative positions of the light source means 2, the microlens array plate 3, and the liquid crystal panel are adjusted (positioning is performed).
[0163]
In this case, first, the relative positions of any two of the light source means 2, the microlens array plate 3, and the liquid crystal panel 4 are adjusted and fixed, and then, the remaining one and Adjust the relative position of and fix them.
[0164]
In this case, the light source means 2 and the microlens array plate 3 or the microlens array plate 3 and the liquid crystal panel 4 are preferably adjusted in position first.
[0165]
For the position adjustment, a coarse adjustment position adjustment device and a fine adjustment position adjustment device are used.
[0166]
Each position adjusting device has a three-axis table, a fixed table, two CCDs, and a control means having a memory. The 3-axis table moves relative to the fixed table in the X-axis direction by driving the X-axis motor, moves in the Y-axis direction by driving the Y-axis motor, and in the θ-direction (Z-axis It is configured to be able to rotate in both directions.
[0167]
Hereinafter, based on the schematic diagrams shown in FIGS. 9 and 10 and the flowcharts shown in FIGS. 11 and 12, the relative positions of the light source means 2 and the microlens array plate 3 are typically adjusted. A case will be described in which these are fixed, the relative positions of the light source means 2 and the microlens array plate 3 and the liquid crystal panel 4 are adjusted and then fixed.
[0168]
<3> First, position adjustment (positioning) between the light source means 2 and the microlens array plate 3 is performed using a position adjustment device for coarse adjustment (step 1 shown in FIG. 11). This position adjustment may be performed roughly.
[0169]
As shown in FIGS. 9 and 11, the light source means 2 and the microlens array plate 3 are set on a jig (three-axis table, fixed table) of a position adjusting device for coarse adjustment (step S101).
[0170]
As a result, the light source means 2 and the microlens array plate 3 can be moved relative to each other in the X axis direction and the Y axis direction by driving the three axis table, and in both directions in the θ direction (around the Z axis). Can rotate.
[0171]
Next, the difference (ΔX11, ΔY11) between the position of the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 71 and the position of the image 27 of the adjustment opening 26 in plan view, the position of the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 72, and the adjustment thereof. A difference (ΔX12, ΔY12) from the position of the image 27 of the aperture 26 is detected (step S102).
[0172]
In this step S102, the light source unit 21 of the light source means 2 is turned on, and the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 71 and its vicinity are imaged by one of the two CCDs 81. The position (X, Y) of the opening 26 in the X-axis direction and the Y-axis direction is detected, and the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 71 and the vicinity thereof are imaged. Based on the information, the position of the adjustment opening 48 is adjusted. The positions (X, Y) in the X-axis direction and the Y-axis direction are detected, and from these, the position of the adjustment opening 26 in the X-axis direction and the Y-axis direction and the image 27 in the X-axis direction and the Y-axis direction are detected. The difference (ΔX11, ΔY11) from the position is obtained.
[0173]
Similarly, the other of the two CCDs 81 images the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 72 and the vicinity thereof, and based on the information, the position of the adjustment opening 26 in the X-axis direction and the Y-axis direction ( X, Y) is detected, and the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 72 and the vicinity thereof are imaged. Based on the information, the positions (X, Y) of the adjustment opening 48 in the X-axis direction and the Y-axis direction are detected. ) And the difference (ΔX12, ΔY12) between the position of the adjustment opening 26 in the X-axis direction and the Y-axis direction and the position of the image 27 in the X-axis direction and the Y-axis direction is obtained.
[0174]
Next, it is determined whether or not the difference (ΔX11, ΔY11) and the difference (ΔX12, ΔY12) obtained in step S102 are equal to or less than an allowable value (step S103). ) Is larger than the allowable value, based on the difference (ΔX11, ΔY11) and the difference (ΔX12, ΔY12), these differences (ΔX11, ΔY11) and (ΔX12, ΔY12) become 0 or 0 The drive amounts of the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor for approaching are calculated (step S104). The relationship between the differences (ΔX11, ΔY11) and (ΔX12, ΔY12) and the driving amounts of the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor is previously stored in the control means as an arithmetic expression or a table. In step S104, the driving amounts of the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor are obtained using the calculation formula or table.
[0175]
Next, the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor are each driven by the drive amount obtained in step S104 (step S105). Accordingly, the triaxial table moves or rotates by a predetermined angle in a predetermined direction among the X axis direction, the Y axis direction, and the θ direction with respect to the fixed table. That is, the light source means 2 and the microlens array plate 3 are relatively moved by a predetermined amount or rotated by a predetermined angle in a predetermined direction among the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ direction, whereby the difference ( ΔX11, ΔY11) and (ΔX12, ΔY12) become zero or approach zero.
[0176]
After step S105, the process returns to step S102, and step S102 and subsequent steps are executed again.
[0177]
If it is determined in step S102 that the difference (ΔX11, ΔY11) and the difference (ΔX12, ΔY12) are equal to or less than the allowable values, the process proceeds to step S106.
[0178]
Then, the light source means 2 and the microlens array plate 3 are bonded (fixed) with an adhesive (step S106). Thereby, the light source / MLA unit (joint) 91 shown in FIG. 10 is obtained.
[0179]
Next, the light source / MLA unit 91 is removed from the coarse adjustment position adjusting device (step S107).
The process 1 is completed as described above, and the process proceeds to the process 2.
[0180]
<4> Next, position adjustment (positioning) between the light source / MLA unit 91 and the liquid crystal panel 4 is performed using a position adjustment device for fine adjustment (step 2 shown in FIG. 12). This position adjustment is performed closely.
[0181]
As shown in FIGS. 10 and 12, the light source / MLA unit 91 and the liquid crystal panel 4 are set on a jig (three-axis table, fixed table) of a position adjusting device for fine adjustment (step S201).
[0182]
As a result, the light source / MLA unit 91 and the liquid crystal panel 4 can be relatively moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by driving the 3-axis table, and in both directions in the θ direction (around the Z axis). Can rotate.
[0183]
The positions of the center 480 of the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 71 in the X axis direction and the Y axis direction, and the positions of the center 480 of the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 72 in the X axis direction and Y axis direction are as follows. , Respectively.
[0184]
Next, a deviation amount (ΔX21, ΔY21) between the image 27 of the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 71 and the adjustment opening 48 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the image 27 of the adjustment opening 26 of the position adjustment unit 72. And the amount of deviation (ΔX22, ΔY22) in the X-axis direction and Y-axis direction from the adjustment opening 48 are detected (step S202).
[0185]
In this step S202, the light source unit 21 of the light source means 2 is turned on, and one of the two CCDs 81 images the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 71 and its vicinity, and based on the information, a bright point 73 is obtained. And the positions (X, Y) in the X-axis direction and the Y-axis direction of 74 (see FIG. 7), and the X-axis direction and Y of the center 480 of the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 71 which are known. From the position in the axial direction, the amount of deviation (ΔX21, ΔY21) between the image 27 and the adjustment opening 48 in the X-axis direction and the Y-axis direction is obtained.
[0186]
Similarly, the other of the two CCDs 81 images the adjustment opening 48 of the position adjustment unit 72 and its vicinity, and based on the information, the bright spots 73 and 74 (see FIG. 7) in the X-axis direction and Y The position (X, Y) in the axial direction is detected, and the image 27 and the adjustment aperture are determined from this and the known positions of the center 480 of the adjustment aperture 48 of the position adjustment unit 72 in the X-axis direction and the Y-axis direction. The amount of deviation (ΔX22, ΔY22) in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to 48 is obtained.
[0187]
Next, it is determined whether or not the deviation amounts (ΔX21, ΔY21) and deviation amounts (ΔX22, ΔY22) obtained in step S202 are equal to or less than allowable values (step S203), the deviation amounts (ΔX21, ΔY21), and the deviation amount. When (ΔX22, ΔY22) is larger than the allowable value, the deviation amounts (ΔX21, ΔY21) and (ΔX22, ΔY22) are 0 based on the deviation amounts (ΔX21, ΔY21) and deviation amounts (ΔX22, ΔY22). Or the driving amounts of the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor for approaching 0 are calculated (step S204). The relationship between the deviation amounts (ΔX21, ΔY21) and (ΔX22, ΔY22) and the driving amounts of the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor is determined in advance by the control means as an arithmetic expression or a table. In step S204, the driving amounts of the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor are obtained using the calculation formula or table.
[0188]
Next, the X-axis motor, the Y-axis motor, and the θ motor are each driven by the drive amount obtained in step S204 (step S205). Accordingly, the triaxial table moves or rotates by a predetermined angle in a predetermined direction among the X axis direction, the Y axis direction, and the θ direction with respect to the fixed table. That is, the light source / MLA unit 91 and the liquid crystal panel 4 are relatively moved by a predetermined amount or rotated by a predetermined angle in a predetermined direction among the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ direction. (ΔX21, ΔY21) and (ΔX22, ΔY22) become 0 or approach 0.
[0189]
After step S205, the process returns to step S202, and step S202 and subsequent steps are executed again.
[0190]
If it is determined in step S202 that the deviations (ΔX21, ΔY21) and deviations (ΔX22, ΔY22) are equal to or less than the allowable values, the process proceeds to step S206.
[0191]
Then, the light source / MLA unit 91 and the liquid crystal panel 4 are bonded (fixed) with an adhesive (step S206). Thereby, the display apparatus 1 is obtained.
[0192]
Next, the display device 1 is removed from the fine adjustment position adjusting device (step S207).
Above, the process 2 is complete | finished.
[0193]
After the position adjustment is completed, a light shielding film 49 is formed on the upper side of the liquid crystal panel 4 and in a portion corresponding to the position adjustment unit 71 and the position adjustment unit 72.
[0194]
In this way, it is possible to obtain the display device 1 whose position is adjusted so that the relative positions of the plurality of openings 25, the microlens array 31, and the plurality of openings 45 are appropriate (optimal).
[0195]
Next, the operation of the display device 1 will be described.
As shown in FIG. 2, the light emitted from the light source unit 21 of the display device 1 exits from each opening 25, passes through the adhesive layer 5 and the substrate 30, and then enters each microlens 32 of the microlens array 31. Incident light is emitted from the microlens 32 so as to be condensed at the opening 45 by the action of the microlens 32 as described above.
[0196]
The light emitted from the microlens 32 is polarized by the polarizing plate 472, passes through the substrate 46, condenses on the opening 45, and passes (passes) through the opening 45.
In the present invention, the display device 1 may be provided with a retardation plate (not shown).
[0197]
The light transmitted through the opening 45 is intensity-modulated by the liquid crystal of the liquid crystal layer 43 whose orientation is controlled by the voltage applied between the transparent electrode 42 and the transparent electrode 40. Then, the light passes through the substrate 41, is polarized by the polarizing plate 471, and is emitted to the outside.
[0198]
In this way, a predetermined image (electronic image) is displayed on the screen of the display device 1.
[0199]
Further, since the liquid crystal panel 4 of the display device 1 is a semi-transmissive / semi-reflective type, when the outside is relatively bright, it is possible to perform display by reflecting light from the outside with the reflection film 44.
[0200]
When the outside is relatively dark, display can be performed by driving the light source means 2 and transmitting the light from the light source means 2 through the opening 45 of the reflection film 44 as described above.
[0201]
As described above, according to the display device 1 and the manufacturing method thereof, the relative positions of the plurality of openings 25, the microlens array 31, and the plurality of openings 45 can be adjusted easily, quickly, and reliably (positions). Can be combined).
[0202]
Since the position adjustment is performed, variation in brightness between the openings 45 (between pixels) can be reduced or eliminated, whereby display unevenness can be reduced or eliminated. That is, a uniform display can be performed.
[0203]
Further, according to the display device 1, the light emitted from the light source means 2 (each opening 25) can be efficiently condensed on the opening 45, thereby improving the use efficiency of the light emitted from the light source means 2. Can be made.
[0204]
That is, even if the area of the reflection film 44 is increased and the area of the opening 45 provided in the reflection film 44 is reduced, the light from the light source means 2 can be efficiently condensed on the opening 45. The amount of light transmitted through 45 can be increased, whereby a transflective liquid crystal display device (direct-view liquid crystal display device) having a high external light reflectance and a high light transmittance from the light source means 2 can be obtained. ) Can be realized.
[0205]
Moreover, in this display device 1, since it is not necessary to use an expensive prism sheet, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced.
[0206]
In the present invention, the point light source is not limited to the configuration described above, and may be, for example, a light emitting diode (LED), a laser diode, an organic EL (Electro Luminescence) element, an inorganic EL element, or the like.
[0207]
Similarly, in the present invention, the adjustment light source is not limited to the configuration described above, and may be, for example, a light emitting diode, a laser diode, an organic EL element, an inorganic EL element, or the like.
[0208]
When a laser diode is used as the point light source and a liquid crystal panel is used as the light modulation element, the polarizing plate can be omitted. Thereby, the use efficiency of the light from a point light source can further be improved, and the number of parts can be reduced.
[0209]
The electro-optical device of the present invention has been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is replaced with an arbitrary configuration having the same function. can do.
[0210]
For example, in the above-described embodiment, the position adjusting unit is configured to be used in the manufacture of the electro-optical device. However, in the present invention, the position adjusting unit is not limited to this. May be configured to be used after being manufactured, or may be configured to be used both when the electro-optical device is manufactured and after it is manufactured.
[0211]
When the position adjusting means is used after the electro-optical device is manufactured, for example, the electro-optical device is provided with predetermined operation means for position adjustment (for example, an operation button or a dial), and the operation means is operated. By doing so, the position can be adjusted manually or automatically.
[0212]
In the embodiment, two position adjustment units are provided. However, in the present invention, the number of position adjustment units is not limited to this, and may be one, for example, or three or more. .
[0213]
However, it is preferable to provide a plurality of position adjusting units. By providing a plurality of position adjusting units, it is possible to adjust the position easily, quickly, reliably and accurately as compared with the case of one position adjusting unit.
[0214]
In the embodiment, the transflective liquid crystal panel is used as the light modulation element. However, in the present invention, the light modulation element is not limited to the liquid crystal panel.
[0215]
Further, the electro-optical device of the present invention may be a transmissive display device having a transmissive light modulation element such as a transmissive liquid crystal panel.
[0216]
Further, the electro-optical device of the present invention may be an electro-optical device capable of displaying a plurality of colors, for example, a full-color electro-optical device or a monochrome electro-optical device.
[0217]
The present invention includes, for example, a monitor (display) for a personal computer such as a laptop personal computer and a notebook personal computer, a television monitor, a videophone monitor, a mobile phone (including PHS), an electronic notebook, an electronic dictionary, The present invention can be applied to a direct-view display device of various electronic devices such as a monitor of a portable electronic device such as an electronic camera (digital camera) and a video camera, a projection display device such as a projector, and the like.
[0218]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions can be adjusted easily, quickly and reliably.
[0219]
And since the said position adjustment is made, the light quantity difference between pixels (translucent window part) can be made small or can be eliminated, and, thereby, a uniform display can be performed.
[0220]
Moreover, the light emitted from the light source can be efficiently collected on the light transmission window portion, thereby improving the use efficiency of the light emitted from the light source.
[0221]
In particular, a backlight-type display device (direct-view display device) with extremely high use efficiency of light from the light source can be realized.
[0222]
Further, when the light modulation element is composed of a transflective liquid crystal panel, the area of the reflection film (reflection plate) is increased and the area of the opening (transmission window) provided in the reflection film is reduced. Even so, the light from the light source can be efficiently condensed on the opening, so that the amount of light transmitted through the opening can be increased, thereby allowing the reflectance of external light and the light from the light source to be increased. A transflective liquid crystal display device having a high transmittance can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of an embodiment of an electro-optical device of the invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view (sectional view taken along line AA in FIG. 1) schematically showing a configuration of an embodiment of the electro-optical device of the invention.
3 is a diagram schematically showing a path (light is emitted by one reflection) until light emitted from a light source part is emitted from an opening of a housing in the display device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a diagram schematically showing a path (light emitted by three reflections) until light emitted from a light source part is emitted from an opening of a housing in the display device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
5 is a diagram schematically showing a path (light emitted by four reflections) until light emitted from the light source part is emitted from the opening of the housing in the display device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 6 is a plan view schematically showing a configuration example of an adjustment opening of the light source means in the present invention.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a configuration example of an image of an adjustment opening of a light source means and a liquid crystal panel adjustment opening in the present invention.
FIG. 8 is a plan view schematically showing a configuration example of an image of an adjustment opening of a light source means and a liquid crystal panel adjustment opening in the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining position adjustment (step 1) in the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining position adjustment (step 2) in the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a control operation during position adjustment (step 1) in the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a control operation during position adjustment (step 2) in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Display device (electro-optical device)
2 Light source means
21 Light source
22 Housing
221 Wall
23 Protrusions
24 Reflective film
25 opening
26 Adjustment opening
261 first part
262 second part
27 statues
271 first part
272 second part
3 Micro lens array plate
30 substrates
31 Micro lens array
32 Microlens
33 Microlens for adjustment
4 LCD panel
40 Transparent electrode
41 Substrate
42 Transparent electrode
43 Liquid crystal layer
44 Reflective film
45 opening
46 substrates
471, 472 Polarizing plate
48 Opening for adjustment
480 center
481 First part
482 second part
49 Shading film
5 Adhesive layer
61-64 light
7 Position adjustment means
71, 72 Position adjustment unit
73, 74 bright points
81 CCD
91 Light source / MLA unit
10 Effective optical modulation area
101-104 corner
Steps S101 to S107
Steps S201 to S207

Claims (27)

複数の点光源と、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、複数の透光窓部を備えた光変調素子とを有し、前記マイクロレンズアレイにより前記複数の点光源からの光が前記透光窓部に集光するよう構成されている電気光学装置の製造方法であって、
前記複数の点光源、前記マイクロレンズアレイおよび前記複数の透光窓部を製造するに際し、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整する位置調整手段を設け、
前記位置調整手段は、調整用光源と、平面視で該調整用光源と略同一形状の調整用透光窓部と、前記マイクロレンズと略等しい焦点距離を有し、前記調整用光源からの光を前記調整用透光窓部と同じ平面上に結像させる調整用マイクロレンズとを備えた位置調整部を複数有し、前記複数の調整用光源、前記複数の調整用透光窓部および前記複数の調整用マイクロレンズは、それぞれ、有効光学変調領域の外側に設けられており、
前記位置調整手段により、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整し、
前記調整に際し、前記複数の位置調整部のうちの少なくとも2箇所で、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との、前記複数のマイクロレンズが配列されている平面内における互いに直交するX軸およびY軸の方向の位置を調整することにより、前記X軸および前記Y軸の方向の位置とともに、前記X軸および前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸の回りの回転角も調整することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
A plurality of point light sources, a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged, and a light modulation element having a plurality of light-transmissive windows, and light from the plurality of point light sources is received by the microlens array. A method of manufacturing an electro-optical device configured to concentrate on the light-transmitting window portion,
In manufacturing the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmission window portions, relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmission window portions are determined. Provide position adjustment means to adjust,
The position adjusting means has an adjustment light source, an adjustment translucent window having substantially the same shape as the adjustment light source in plan view, and a focal length substantially equal to the microlens, and the light from the adjustment light source Including a plurality of adjustment microlenses that form an image on the same plane as the adjustment light-transmitting window portion, the plurality of adjustment light sources, the plurality of adjustment light-transmitting window portions, and the Each of the plurality of adjustment microlenses is provided outside the effective optical modulation area,
The position adjusting means adjusts the relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions,
In the adjustment, the plurality of microlenses of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of translucent window portions are arranged in at least two of the plurality of position adjustment units. By adjusting the positions in the X-axis and Y-axis directions orthogonal to each other in the plane, the Z-axis orthogonal to each of the X-axis and the Y-axis along with the positions in the X-axis and Y-axis directions. A method of manufacturing an electro-optical device, characterized by adjusting a rotational angle of rotation.
平面視での有効光学変調領域の形状は、略四角形であり、前記位置調整部は、前記有効光学変調領域の所定の対角線上の2つの角部の近傍にそれぞれ設けられており、該2つの位置調整部において前記調整を行う請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。  The shape of the effective optical modulation region in plan view is substantially square, and the position adjustment unit is provided in the vicinity of two corners on a predetermined diagonal of the effective optical modulation region, and the two The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the adjustment is performed in a position adjustment unit. 前記複数の調整用光源は、前記複数の点光源と同じ平面上に位置し、前記複数の調整用マイクロレンズは、前記複数のマイクロレンズと同じ平面上に位置し、前記複数の調整用透光窓部は、前記複数の透光窓部と同じ平面上に位置する請求項1または2に記載の電気光学装置の製造方法。  The plurality of adjustment light sources are located on the same plane as the plurality of point light sources, and the plurality of adjustment microlenses are located on the same plane as the plurality of microlenses, and the plurality of adjustment light transmissions 3. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the window portion is positioned on the same plane as the plurality of light transmitting window portions. 前記複数の調整用光源は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有し、前記複数の調整用透光窓部は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有する請求項1ないし3のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  The plurality of adjustment light sources have a first portion and a second portion extending in a direction perpendicular to each other in plan view, and the plurality of adjustment light-transmitting window portions are perpendicular to each other in plan view. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, further comprising: a first portion extending in a specific direction; and a second portion. 平面視での前記複数の調整用光源および前記複数の調整用透光窓部の形状は、それぞれ、略十字状である請求項1ないし3のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  4. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein each of the plurality of light sources for adjustment and the plurality of light-transmitting window portions for adjustment in a plan view has a substantially cross shape. 前記調整に際し、前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが重なった部分のパターンが所定のパターンとなるように調整する請求項1ないし5のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  6. The electro-optical device according to claim 1, wherein the adjustment is performed so that a pattern of a portion where the image of the light source for adjustment and the light transmission window for adjustment overlap is a predetermined pattern. Production method. 前記調整に際し、前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが略一致するように調整する請求項1ないし5のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  6. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the adjustment is performed so that an image of the light source for adjustment and the light transmission window for adjustment substantially coincide with each other. 前記調整に際し、前記調整用透光窓部から出射する光の光量が最大になるように調整する請求項1ないし7のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the adjustment is performed so that the amount of light emitted from the adjustment transparent window portion is maximized. 前記調整に際し、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイとの相対的な位置を調整し、これらを固定し、この後、前記複数の点光源および前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整し、これらを固定する請求項1ないし8のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  In the adjustment, the relative positions of the plurality of point light sources and the microlens array are adjusted and fixed, and then, the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of translucent light beams are adjusted. The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the relative position with respect to the window portion is adjusted and fixed. 前記位置調整に際し、前記複数の透光窓部と、前記マイクロレンズアレイとの相対的な位置を調整し、これらを固定し、この後、前記複数の透光窓部および前記マイクロレンズアレイと、前記複数の点光源との相対的な位置を調整し、これらを固定する請求項1ないし8のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。  During the position adjustment, the relative positions of the plurality of light transmission window portions and the microlens array are adjusted and fixed, and then, the plurality of light transmission window portions and the microlens array, The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein relative positions with the plurality of point light sources are adjusted and fixed. 前記電気光学装置は、前記点光源のピッチをPs、前記透光窓部のピッチをPa、前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズのピッチをPL、前記点光源と前記マイクロレンズアレイとの間の光学的距離をLs、前記マイクロレンズアレイと前記透光窓部との間の光学的距離をLaとしたとき、下記式で示す条件を満たすよう構成されている請求項1ないし10のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
PL={Ps・Pa/(Ps+Pa)}・n(但し、nは自然数)
La/Ls=Pa/Ps
In the electro-optical device, the pitch of the point light source is Ps, the pitch of the light transmitting window is Pa, the pitch of the microlens of the microlens array is PL, and the optical distance between the point light source and the microlens array is optical. 11. The structure according to claim 1, wherein the distance is Ls, and the optical distance between the microlens array and the light transmission window portion is La. Manufacturing method of electro-optical device.
PL = {Ps · Pa / (Ps + Pa)} · n (where n is a natural number)
La / Ls = Pa / Ps
請求項1ないし11のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする電気光学装置。  An electro-optical device manufactured by the method for manufacturing an electro-optical device according to claim 1. 複数の点光源と、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、複数の透光窓部を備えた光変調素子とを有し、前記マイクロレンズアレイにより、前記複数の点光源からの光が前記透光窓部に集光するよう構成されている電気光学装置であって、
前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との相対的な位置を調整する位置調整手段を有し、
前記位置調整手段は、調整用光源と、平面視で該調整用光源と略同一形状の調整用透光窓部と、前記マイクロレンズと略等しい焦点距離を有し、前記調整用光源からの光を前記調整用透光窓部と同じ平面上に結像させる調整用マイクロレンズとを備えた位置調整部を複数有し、前記複数の調整用光源、前記複数の調整用透光窓部および前記複数の調整用マイクロレンズは、それぞれ、有効光学変調領域の外側に設けられており、
前記複数の位置調整部のうちの少なくとも2箇所において、前記複数の点光源と、前記マイクロレンズアレイと、前記複数の透光窓部との、前記複数のマイクロレンズが配列されている平面内における互いに直交するX軸およびY軸の方向の位置を調整することにより、前記X軸および前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸の回りの回転角も調整されるよう構成されていることを特徴とする電気光学装置。
A plurality of point light sources, a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged, and a light modulation element having a plurality of light-transmitting window portions, and light from the plurality of point light sources is provided by the microlens array. Is an electro-optical device configured to condense on the light-transmissive window portion,
A position adjusting means for adjusting relative positions of the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions;
The position adjusting means has an adjustment light source, an adjustment translucent window having substantially the same shape as the adjustment light source in plan view, and a focal length substantially equal to the microlens, and the light from the adjustment light source Including a plurality of adjustment microlenses that form an image on the same plane as the adjustment light-transmitting window portion, the plurality of adjustment light sources, the plurality of adjustment light-transmitting window portions, and the Each of the plurality of adjustment microlenses is provided outside the effective optical modulation area,
In at least two of the plurality of position adjustment units, the plurality of point light sources, the microlens array, and the plurality of light transmitting window portions in a plane in which the plurality of microlenses are arranged. The rotation angle about the Z axis orthogonal to each of the X axis and the Y axis can be adjusted by adjusting the positions in the X axis and Y axis directions orthogonal to each other. An electro-optical device.
ハウジングと、該ハウジング内に光を発し、前記複数の点光源と前記複数の調整用光源との共通の光源部とを有し、
前記ハウジング内の底面に、複数の突起が設けられ、前記ハウジングの上側の壁部に、複数の開口が設けられ、該複数の開口により、前記複数の点光源の各投光部および前記複数の調整用光源の各投光部が構成されており、前記光源部から発せられた光が、前記突起を含むハウジングの内面で1回または複数回反射して前記複数の開口から出射するよう構成されている請求項13に記載の電気光学装置。
A housing, and a light source that emits light into the housing and has a common light source unit for the plurality of point light sources and the plurality of adjustment light sources,
A plurality of protrusions are provided on a bottom surface in the housing, and a plurality of openings are provided in an upper wall portion of the housing, and the plurality of openings provide each light projecting portion of the plurality of point light sources and the plurality of the plurality of openings. Each light projecting portion of the light source for adjustment is configured, and the light emitted from the light source portion is reflected once or a plurality of times on the inner surface of the housing including the protrusion and is emitted from the plurality of openings. The electro-optical device according to claim 13.
平面視での有効光学変調領域の形状は、略四角形であり、前記位置調整部は、前記有効光学変調領域の所定の対角線上の2つの角部の近傍にそれぞれ設けられており、該2つの位置調整部において前記調整を行うよう構成されている請求項13または14に記載の電気光学装置。  The shape of the effective optical modulation region in plan view is substantially square, and the position adjustment unit is provided in the vicinity of two corners on a predetermined diagonal of the effective optical modulation region, and the two 15. The electro-optical device according to claim 13, wherein the position adjustment unit is configured to perform the adjustment. 前記複数の調整用光源は、前記複数の点光源と同じ平面上に位置し、前記複数の調整用マイクロレンズは、前記複数のマイクロレンズと同じ平面上に位置し、前記複数の調整用透光窓部は、前記複数の透光窓部と同じ平面上に位置する請求項13ないし15のいずれかに記載の電気光学装置。  The plurality of adjustment light sources are located on the same plane as the plurality of point light sources, and the plurality of adjustment microlenses are located on the same plane as the plurality of microlenses, and the plurality of adjustment light transmissions The electro-optical device according to claim 13, wherein the window portion is located on the same plane as the plurality of light transmitting window portions. 前記複数の調整用光源は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有し、前記複数の調整用透光窓部は、平面視において互いに垂直な方向に延在する第1の部分と、第2の部分とを有する請求項13ないし16のいずれかに記載の電気光学装置。  The plurality of adjustment light sources have a first portion and a second portion extending in a direction perpendicular to each other in plan view, and the plurality of adjustment light-transmitting window portions are perpendicular to each other in plan view. The electro-optical device according to claim 13, further comprising a first portion and a second portion extending in any direction. 平面視での前記複数の調整用光源および前記複数の調整用透光窓部の形状は、それぞれ、略十字状である請求項13ないし16のいずれかに記載の電気光学装置。  The electro-optical device according to claim 13, wherein the plurality of adjustment light sources and the plurality of adjustment light-transmitting window portions in a plan view are substantially cross-shaped. 前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが重なった部分のパターンが所定のパターンとなるように調整するよう構成されている請求項13ないし18のいずれかに記載の電気光学装置。  19. The electro-optical device according to claim 13, wherein the electro-optical device is configured to adjust so that a pattern of a portion where the image of the adjustment light source overlaps the adjustment light-transmitting window portion becomes a predetermined pattern. . 前記調整用光源の像と前記調整用透光窓部とが略一致するように調整するよう構成されている請求項13ないし18のいずれかに記載の電気光学装置。  The electro-optical device according to claim 13, wherein the electro-optical device is configured to adjust so that an image of the adjustment light source and the adjustment light-transmitting window portion substantially coincide with each other. 前記調整用透光窓部から出射する光の光量が最大になるように調整するよう構成されている請求項13ないし20のいずれかに記載の電気光学装置。  21. The electro-optical device according to claim 13, wherein the electro-optical device is configured to adjust so that the amount of light emitted from the adjustment light-transmitting window is maximized. 前記点光源のピッチをPs、前記透光窓部のピッチをPa、前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズのピッチをPL、前記点光源と前記マイクロレンズアレイとの間の光学的距離をLs、前記マイクロレンズアレイと前記透光窓部との間の光学的距離をLaとしたとき、下記式で示す条件を満たすよう構成されている請求項13ないし21のいずれかに記載の電気光学装置。
PL={Ps・Pa/(Ps+Pa)}・n(但し、nは自然数)
La/Ls=Pa/Ps
The pitch of the point light source is Ps, the pitch of the transparent window portion is Pa, the pitch of the micro lens of the micro lens array is PL, the optical distance between the point light source and the micro lens array is Ls, and the micro The electro-optical device according to any one of claims 13 to 21, wherein an optical distance between a lens array and the translucent window portion is La, so that a condition represented by the following formula is satisfied.
PL = {Ps · Pa / (Ps + Pa)} · n (where n is a natural number)
La / Ls = Pa / Ps
前記点光源のピッチPsは、前記透光窓部のピッチPaより大きい請求項22に記載の電気光学装置。  23. The electro-optical device according to claim 22, wherein the pitch Ps of the point light sources is larger than the pitch Pa of the light transmission window portions. 前記点光源のピッチPsと、前記透光窓部のピッチPaとが等しい請求項22に記載の電気光学装置。  23. The electro-optical device according to claim 22, wherein the pitch Ps of the point light sources is equal to a pitch Pa of the light transmission window portions. 前記マイクロレンズアレイは、マイクロフレネルレンズアレイである請求項13ないし24のいずれかに記載の電気光学装置。  25. The electro-optical device according to claim 13, wherein the micro lens array is a micro Fresnel lens array. 前記マイクロレンズアレイは、射出成形または2P法により成形されたものである請求項13ないし25のいずれかに記載の電気光学装置。  26. The electro-optical device according to claim 13, wherein the microlens array is formed by injection molding or a 2P method. 前記光変調素子は、透過型液晶パネルまたは半透過半反射型液晶パネルである請求項13ないし26のいずれかに記載の電気光学装置。  27. The electro-optical device according to claim 13, wherein the light modulation element is a transmissive liquid crystal panel or a transflective liquid crystal panel.
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