WO2018135189A1 - 表示装置、電子機器、及び表示装置の製造方法 - Google Patents
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- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/879—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
Definitions
- the present disclosure relates to a display device, an electronic device, and a method for manufacturing the display device.
- a structure in which a micro lens (ML) is provided in the light emission direction for each pixel has been proposed.
- a second substrate having a plurality of MLs formed on a surface thereof is referred to as a first substrate having a plurality of light emitting elements, and the plurality of MLs include the plurality of MLs.
- JP 2014-120433 A JP2015-69700A
- ultra-small display devices also referred to as microdisplays
- electronic devices such as head mounted displays (HMD) and electronic viewfinders (EVF) of digital cameras.
- HMD head mounted displays
- EVF electronic viewfinders
- Patent Documents 1 and 2 are considered to be intended for medium-sized display devices that are mounted on electronic devices such as smartphones and tablet PCs (Personal Computers), and are not necessarily ultra-compact. It is not intended for display devices. Therefore, even if the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are applied to an ultra-compact display device as they are, there is a possibility that the light extraction efficiency cannot be effectively improved.
- the present disclosure proposes a novel and improved display device, electronic device, and display device manufacturing method that can further improve the light extraction efficiency.
- a first substrate which is a silicon substrate, on which a plurality of light emitting elements are formed, a color filter layer formed by arranging a plurality of color filters, and a plurality of microlenses are arranged.
- a display device comprising: an adhesive layer that is filled between a first substrate and the second substrate and that bonds the first substrate and the second substrate together.
- a display device that performs display based on an image signal
- the display device includes a first substrate that is a silicon substrate on which a plurality of light emitting elements are formed, and a plurality of color filters arranged.
- the color filter layer configured and a microlens layer configured by arranging a plurality of microlenses are stacked in this order on the surface, and the microlens layer faces the plurality of light emitting elements,
- a second substrate disposed with respect to the first substrate, and a space between the first substrate and the second substrate are filled, and the first substrate and the second substrate are bonded together.
- an electronic device having an adhesive layer.
- a plurality of light emitting elements are formed on a first substrate that is a silicon substrate, and a color filter layer configured by arranging a plurality of color filters on the second substrate; A plurality of microlens layers arranged in this order, and the first substrate and the second substrate so that the microlens layer faces the light emitting elements.
- a method for manufacturing a display device is provided.
- a counter CF type display device In order to cope with miniaturization, a silicon substrate is used as the first substrate. In the display device, ML is formed on the second substrate before the first substrate on the light emitting element side and the second substrate on the CF side are bonded to each other. Thereby, it is not necessary to consider the influence of heat or the like on the light emitting element, and the existing technology can be used as it is for the process of forming the ML. As described above, according to the present disclosure, in a display device that can cope with miniaturization, ML can be formed without causing a significant increase in development cost, and the light extraction efficiency can be improved. .
- the light extraction efficiency can be further improved.
- the above effects are not necessarily limited, and any of the effects shown in the present specification, or other effects that can be grasped from the present specification, together with the above effects or instead of the above effects. May be played.
- the expression when it is described that a certain layer and another layer are stacked, the expression may mean a state in which these layers are stacked in direct contact with each other. It can also mean a state in which these layers are laminated with another layer interposed between the layers.
- the technology according to the present disclosure can be suitably applied to a display device (so-called small display device and ultra-small display device) having a size smaller than a medium size among display devices. Therefore, hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described by taking an ultra-small display device as an example.
- the ultra-small display device refers to, for example, a display device having a panel size of about 0.2 inches to about 2 inches.
- the pixel size of the ultra-small display device can be about 20 ⁇ m or less, for example.
- the ultra-small display device can be suitably mounted on, for example, an HMD or EVF.
- the small display device refers to a display device having a panel size of about 2 inches to about 7 inches, for example.
- the pixel size of the small display device may be about 30 ⁇ m to 70 ⁇ m, for example.
- a medium-sized display device refers to a display device having a panel size of about 7 inches to about 15 inches, for example.
- the pixel size of the medium display device may be about 50 ⁇ m to about 100 ⁇ m, for example.
- Small and medium-sized display devices can be suitably mounted on, for example, smartphones and tablet PCs.
- an organic EL display device is taken as an example.
- the ultra-small organic EL display device is also called an organic EL micro display, an OLED (Organic Light Emitting Diode) micro display (MOLED), or the like.
- OLED Organic Light Emitting Diode
- MOLED Organic Light Emitting Diode
- the present disclosure is not limited to such an example, and the technology according to the present disclosure may be applied to other types of display devices as long as the display device has a configuration in which a CF can be arranged for each pixel. .
- an organic EL display device As described above, in recent years, development of ultra-small display devices mounted on, for example, HMDs and EVFs has been actively conducted. In particular, since an organic EL display device can realize a high contrast and a high-speed response as compared with a liquid crystal display device, an organic EL display device (organic) is used as an ultra-compact display device mounted on such an electronic device. EL micro display) is attracting attention.
- Patent Documents 1 and 2 describe a configuration in which an ML is provided immediately above a light emitting element in an organic EL display device.
- the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are considered to be related to a medium-sized display device, there is a possibility that the light extraction efficiency can be improved by applying such a technique to an organic EL microdisplay. is there.
- by providing ML leakage of light to adjacent pixels can be suppressed, that is, occurrence of color mixing can be suppressed.
- an organic EL micro display a light emitting element emits, for example, each color of RGB (so-called RGB color separation system), and a light emitting element emits white light, and a color filter (CF) is used for each color of RGB, for example.
- RGB color separation system a color filter
- CF color filter
- the organic EL micro display having the latter CF is an OCCF (On Chip Color Filter) system in which CF is continuously formed on a substrate on which a light emitting element and a driving circuit of the light emitting element are formed. What is produced is the mainstream.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a general OCCF type organic EL micro display.
- FIG. 1 schematically shows a state of a cross section parallel to the stacking direction (vertical direction) of an OCCF type organic EL microdisplay.
- the display device shown in FIG. 1 is a top emission type organic EL micro display.
- the display device 2 which is an OCCF type organic EL microdisplay, has a first substrate 201 on which a plurality of light emitting elements (organic EL elements) that emit white light composed of OLEDs are formed.
- a second substrate 203 is attached to be configured.
- the first substrate 201 is made of, for example, glass or resin.
- a driving circuit layer 205 including a driving circuit for driving the light emitting element is formed on the first substrate 201.
- a light emitting element layer 210 configured by arranging a plurality of light emitting elements through the insulating layer 207 is formed on the driving circuit.
- a first electrode 209 that functions as an anode, an organic layer 211 made of an organic light-emitting material, and a second electrode 213 that functions as a cathode are stacked over the insulating layer 207 in this order.
- the first electrodes 209 are patterned so as to be isolated from each other so as to correspond to the respective pixels.
- a stacked structure of the first electrode 209, the organic layer 211, and the second electrode 213 in a portion corresponding to each isolated pattern can correspond to one light emitting element (that is, one pixel).
- a driving circuit is appropriately connected to each pattern of the first electrode 209 through a via (not shown) provided in the insulating layer 207, and the driving circuit applies an appropriate voltage to the first electrode 209. By applying, each light emitting element can be driven.
- one pixel can be formed by one light emitting element, but in the display device 2, actually, one subpixel corresponding to any color is formed by one light emitting element, One pixel can be formed by a plurality of sub-pixels corresponding to the respective colors.
- a light emitting unit including one light emitting element is simply referred to as a pixel.
- a protective film 215 made of a resin or the like is laminated on the second electrode 213. Then, a CF layer 217 is formed on the protective film 215. In the CF layer 217, one of RGB colors (red CF 217R, green CF 217G, and blue CF 217B) is formed corresponding to each light emitting element.
- RGB colors red CF 217R, green CF 217G, and blue CF 217B
- the second substrate 203 is bonded onto the CF layer 217 via a sealing resin film 219 made of resin or the like, whereby the display device 2 is manufactured.
- the ML is to be mounted on the display device 2 that is the OCCF type organic EL micro display as described above, before the CF layer 217 is formed on the first substrate 201 or the CF layer 217. After forming, a step of forming ML is added.
- ML just above the PD.
- a method of forming ML on a substrate in an image sensor a method of processing a lens material patterned by a photolithography technique into a spherical shape by a reflow process is common. If a method of forming ML in such an image sensor can be used for the process of forming ML in the display device 2, it is not necessary to develop a new process, which is useful from the viewpoint of reducing development costs. .
- the display device 2 that is an OCCF type organic EL micro display
- the following problems may occur.
- the first problem is that the characteristics of the light emitting element may be deteriorated by the reflow process.
- an organic EL element that is a light emitting element may not operate normally when exposed to a high temperature.
- the temperature is about 100 ° C. It is required to keep it below.
- the reflow temperature during ML formation is about 100 ° C. to 250 ° C. Therefore, when ML is formed by performing reflow at such a high temperature, the characteristics of the organic EL element may be deteriorated.
- the second problem is that it is difficult to make the ML shape into a concave lens shape.
- the shape of the ML that protrudes toward the light emitting element is referred to as a concave lens shape, and is directed to the opposite side of the light emitting element (that is, toward the light emitting direction).
- the protruding lens shape is called a convex lens shape.
- the protective film 215 silicon nitride (SiN) is often used as the protective film 215, and its refractive index is about 2.0.
- the refractive index of the lens material which is an ML material, can be about 2.0 to 3.0 assuming that it is generally used for ML of an image sensor, for example.
- the refractive index of the protective film 215 is smaller than the refractive index of the ML. Therefore, in order to efficiently collect the light emitted from the light emitting element, the shape of the ML is set. A concave lens shape is preferred.
- the shape of the ML is a lens shape protruding to the opposite side of the substrate side.
- the shape of the ML becomes a convex lens shape. Therefore, the emitted light from the light emitting element cannot be collected efficiently. If the magnitude relationship between the refractive indexes of the protective film 215 and the ML material can be reversed, light can be efficiently collected even if the ML shape is a convex lens shape. Newly developing materials leads to an increase in development costs, which is not preferable.
- the existing method used in the image sensor is used. It is difficult to use it as it is.
- the existing method used in the image sensor is used. It is difficult to use it as it is.
- the CF layer 217 similarly, if the CF layer 217 is formed by using the existing method used in the image sensor as it is, the organic EL element is exposed to a high temperature. In the organic EL microdisplay, the process for forming the CF layer 217 may need to be newly developed.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the display device according to the present embodiment.
- FIG. 2 schematically shows a cross-sectional state parallel to the stacking direction (vertical direction) of the display device according to the present embodiment.
- the display device illustrated in FIG. 2 is a top emission type display device.
- the display device 1 includes a first substrate 101 and a light emitting element formed on the first substrate 101 and formed with a plurality of light emitting elements that emit white light composed of OLEDs.
- ML layer 121 provided on the upper layer of the layer 110 and the light emitting element layer 110 and configured by arranging a plurality of MLs 121a, and provided on the upper layer of the ML layer 121 and configured by arranging a plurality of CFs 117R, 117B, and 117G.
- a second substrate 103 that is formed on the CF layer 117 and formed of a material transparent to the light from the plurality of light emitting elements.
- the second substrate 103 in which the CF layer 117 and the ML layer 121 are stacked in this order on the surface is bonded to the first substrate 101 on which the light emitting element layer 110 is formed.
- the display device 1 is manufactured. That is, the display device 1 is an organic EL micro display manufactured by a counter CF method (hereinafter also referred to as a counter CF type organic EL micro display).
- the panel size of the display device 1 can be on the order of about 0.2 inches to about 2 inches. Further, for example, the pixel size of the display device 1 can be about 20 ⁇ m or less.
- FIG. 3 is a diagram showing a configuration relating to the first substrate 101 immediately before the bonding process in the display device 1 according to the present embodiment
- FIG. 4 is a diagram showing the display device 1 according to the present embodiment. It is a figure which shows the structure which concerns on the 2nd board
- the configuration related to the first substrate 101 and the configuration related to the second substrate 103 will be described in order with reference to FIGS. 3 and 4.
- the first substrate 101 is made of silicon.
- a driving circuit layer 105 including a driving circuit for driving the light emitting elements of the light emitting element layer 110 is formed on the first substrate 101.
- the drive circuit includes, for example, a thin film transistor (TFT).
- a glass substrate, a resin substrate, or the like is often used as the first substrate on which the light emitting element is formed.
- the pixel size has been miniaturized for further higher definition, and accordingly, the size of the TFT constituting the driving circuit and the wiring layer The wiring pitch and the like are also becoming finer.
- the fine processing required for such a high-definition organic EL microdisplay is difficult.
- the present embodiment by using a silicon substrate (silicon wafer) as the first substrate 101, it is possible to finely process TFTs and wirings using existing semiconductor process technology. It becomes. For example, it is possible to form TFTs on the order of several ⁇ m.
- a high-definition organic EL micro display can be realized by using the silicon substrate as the first substrate 101.
- a light emitting element layer 110 is formed on the drive circuit layer 105 with an insulating layer 107 interposed therebetween.
- the insulating layer 107 may be formed of various known materials that can be used as an interlayer insulating layer in a general organic EL display.
- the insulating layer 107 can be formed using silicon oxide (SiO 2 or the like), SiN, insulating resin, or the like alone or in appropriate combination.
- the formation method of the insulating layer 107 is not particularly limited, and the insulating layer 107 can be formed by a known method such as a CVD method, a coating method, a sputtering method, or various printing methods.
- the light-emitting element layer 110 is formed by stacking a first electrode 109, an organic layer 111 functioning as a light-emitting layer, and a second electrode 113 on an insulating layer 107 in this order.
- the first electrode 109 is patterned so as to be isolated from each other so as to correspond to each pixel.
- a stacked structure of the first electrode 109, the organic layer 111, and the second electrode 113 in a portion corresponding to each isolated pattern can correspond to one light emitting element (that is, one pixel).
- a driving circuit is appropriately connected to each pattern of the first electrode 109 through a via (not shown) provided in the insulating layer 107, and the driving circuit appropriately applies a voltage to the first electrode 109. By applying, each light emitting element can be driven.
- the organic layer 111 is made of an organic light emitting material and configured to emit white light.
- the specific configuration of the organic layer 111 is not limited, and may be various known configurations.
- the organic layer 111 includes a stacked structure of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, a stacked structure of a hole transport layer and a light emitting layer that also serves as an electron transport layer, or a hole injection layer and a hole transport. It can be composed of a laminated structure of a layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
- the organic layer 111 may have a two-stage tandem structure in which a first tandem unit, a connection layer, and a second tandem unit are stacked. Good.
- the organic layer 111 may have a three or more tandem structure in which three or more tandem units are stacked.
- the organic layer 111 that emits white as a whole can be obtained by changing the luminescent color of the light emitting layer for each tandem unit such as red, green, and blue.
- the organic layer 111 is formed by vacuum-depositing an organic material.
- this embodiment is not limited to this example, and the organic layer 111 may be formed by various known methods.
- the organic layer 111 may be formed by a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum evaporation method, a printing method such as a screen printing method or an ink jet printing method, a laser absorption layer formed on a transfer substrate, and the like.
- PVD method physical vapor deposition method
- a laser transfer method in which the organic layer on the laser absorption layer is separated by irradiating a laser on the stacked structure of the organic layer and the organic layer is transferred, or various coating methods can be used.
- the first electrode 109 functions as an anode. Since the display device 1 is a top emission type, the first electrode 109 is formed of a material that can reflect light from the organic layer 111. For example, the first electrode 109 is formed of an alloy of aluminum and neodymium (Al—Nd alloy). The film thickness of the first electrode 109 is, for example, about 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m. However, the present embodiment is not limited to such an example, and the first electrode 109 is made of various known materials used as a material of a light reflection side electrode that functions as an anode in a general organic EL display device. Can be formed. Further, the thickness of the first electrode 109 is not limited to the above example, and the first electrode 109 can be appropriately formed within a thickness range generally employed in an organic EL display device.
- the first electrode 109 includes platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), chromium (Cr), tungsten (W), nickel (Ni), copper (Cu), iron (Fe), and cobalt. (Co) or a metal having a high work function such as tantalum (Ta) or an alloy (for example, 0.3% by mass to 1% by mass of palladium (Pd) and 0.3% by mass to 1% of silver as a main component) An Ag—Pd—Cu alloy containing 1% by mass of copper, or an Al—Nd alloy).
- a conductive material having a low work function value such as aluminum or an alloy containing aluminum and having high light reflectance can be used.
- the first electrode 109 is formed by injecting holes such as indium and tin oxide (ITO) or indium and zinc oxide (IZO) on a highly reflective film such as a dielectric multilayer film or aluminum. It can also be set as the structure which laminated
- ITO indium and tin oxide
- IZO indium and zinc oxide
- the second electrode 113 functions as a cathode. Since the display device 1 is a top emission type, the second electrode 113 is formed of a material that can transmit light from the organic layer 111. For example, the second electrode 113 is formed of an alloy of magnesium and silver (Mg—Ag alloy). The film thickness of the second electrode 113 is, for example, about 10 nm. However, the present embodiment is not limited to such an example, and the second electrode 113 is made of various known materials used as a material of an electrode on the light transmission side that functions as a cathode in a general organic EL display device. Can be formed. Further, the thickness of the second electrode 113 is not limited to the above example, and the second electrode 113 can be appropriately formed within the range of the thickness generally employed in the organic EL display device.
- the second electrode 113 includes aluminum, silver, magnesium, calcium (Ca), sodium (Na), strontium (Sr), an alloy of alkali metal and silver, an alloy of alkaline earth metal and silver (for example, It can be formed of an alloy of magnesium and silver (Mg—Ag alloy), an alloy of magnesium and calcium (Mg—Ca alloy), an alloy of aluminum and lithium (Al—Li alloy), or the like.
- the thickness of the second electrode 113 is, for example, about 4 nm to 50 nm.
- the second electrode 113 may have a structure in which the material layer described above and a transparent electrode made of, for example, ITO or IZO (for example, a thickness of about 30 nm to 1 ⁇ m) are stacked from the organic layer 111 side. .
- the thickness of the material layer described above can be reduced to, for example, about 1 nm to 4 nm.
- the second electrode 113 may be composed only of a transparent electrode.
- the second electrode 113 is provided with a bus electrode (auxiliary electrode) made of a low resistance material such as aluminum, aluminum alloy, silver, silver alloy, copper, copper alloy, gold, gold alloy, or the like. The resistance of the entire 113 may be reduced.
- the first electrode 109 and the second electrode 113 are formed by depositing a material by a predetermined thickness by a vacuum evaporation method and then patterning the film by an etching method.
- this embodiment is not limited to such an example, and the first electrode 109 and the second electrode 113 may be formed by various known methods.
- a method for forming the first electrode 109 and the second electrode 113 for example, an electron beam evaporation method, a hot filament evaporation method, an evaporation method including a vacuum evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method (CVD method), or the like.
- MOCVD method Metal organic chemical vapor deposition method
- combination of ion plating method and etching method various printing methods (for example, screen printing method, ink jet printing method, metal mask printing method, etc.), plating method ( Electroplating method or electroless plating method), lift-off method, laser ablation method, sol-gel method and the like.
- the second substrate 103 is made of quartz glass. However, the present embodiment is not limited to this example, and various known materials may be used as the second substrate 103.
- the second substrate 103 can be formed of various glass substrates, organic polymer substrates, or the like.
- the second substrate 103 can be formed of a material having high light transmittance that can suitably transmit light emitted from the light emitting element.
- a CF layer 117 is formed on the second substrate 103.
- the film thickness of the CF layer 117 is, for example, about 0.5 ⁇ m to about 2.0 ⁇ m.
- each of the RGB colors red CF117R, green CF117G, and blue CF117B
- each of the RGB colors red CF117R, green CF117G, and blue CF117B
- any one of CF117R, CF117G, and CF117B is disposed for one light emitting element.
- CF117a when it is not necessary to distinguish between CF117R, CF117G, and CF117B, one or more of them are simply referred to as CF117a.
- the CF layer 117 For the formation of the CF layer 117, various known materials and processes used when forming a CF in an image sensor can be used.
- the CF layer 117 can be formed by exposing and developing a resist material in a predetermined shape by a photolithography technique.
- the arrangement method of CF117a is not limited.
- the arrangement method may be various known arrangement methods such as a stripe arrangement, a delta arrangement, or a square arrangement.
- FIG. 5 is a top view showing the arrangement of the CF 117a in the delta arrangement as an example of the arrangement method of the CF 117a.
- FIG. 6 is a top view showing the arrangement of the CF 117a in a square arrangement as another example of the arrangement method of the CF 117a.
- one pixel can be constituted by red CF 117R corresponding to one sub-pixel, green CF 117G corresponding to one sub-pixel, and blue CF 117B corresponding to two sub-pixels.
- a planarizing film 119 is laminated on the CF layer 117.
- the planarizing film 119 is formed of a resin-based material (for example, a mixture of novolac and acrylic resin, acrylic resin, styrene resin, or the like).
- the ML layer 121 is formed on the planarizing film 119.
- the ML 121 a is formed so that the ML 121 a is located at a portion corresponding to each CF 117 a of the CF layer 117. That is, one ML 121a is arranged for one CF 117a.
- each ML 121a can be formed in a shape that is substantially inscribed in the corresponding CF 117a when viewed from above.
- the adjacent MLs 121a are formed so as to be in contact with each other.
- the present embodiment is not limited to such an example, and the ML 121a may not be completely inscribed in the CF 117a when viewed from above, or may be formed slightly smaller. In this case, there is a gap between adjacent MLs 121a.
- the ML 121a can emit light. (It will be explained in detail in (4. Confirmation of effect) below). Therefore, in the present embodiment, as described above, even if each ML 121a is formed so that there is a gap between the MLs 121a, the effect of improving the light extraction efficiency can be obtained by appropriately adjusting the gap. Is possible.
- the shape of each CF117a when it sees from upper direction differs according to the arrangement
- the shape of ML121a will also differ.
- the shape of the CF 117a is a substantially regular hexagon for each color. Accordingly, in this case, the shape of the ML 121a can be a substantially perfect circle corresponding to the shape of the CF 117a.
- the shape of the CF 117a is substantially rectangular for each color. Therefore, in this case, the shape of the ML 121a can be substantially oval corresponding to the shape of the CF 117a.
- the shape of the ML 121a is not limited to a circle, and may be a substantially square shape or a shape close to a square shape (a square shape in which each vertex is rounded). Since the optimum shape of the ML 121a for obtaining high light collection efficiency is considered to vary depending on the shape of the CF 117a, that is, the shape of the pixel, the shape of the ML 121a may be appropriately determined according to the shape of the CF 117a.
- the ML layer 121 for example, various known materials and processes used when forming the ML in the image sensor can be used.
- a material of the ML layer 121 a melt flow type microlens resist material used in an image sensor is used, and the ML layer 121 can be formed through patterning by photolithography and a reflow process. Therefore, on the second substrate 103, the ML 121 a has a convex shape that protrudes toward the opposite side of the second substrate 103. The details of the method for forming the planarizing film 119 and the ML layer 121 will be described later.
- the ML layer 121 emits light with the layers up to the light emitting element layer 110 formed on the first substrate 101 and the layers up to the ML layer 121 formed on the second substrate 103.
- the first substrate 101 and the second substrate 103 are bonded to each other through an adhesive layer 115 made of a filler so as to face the element layer 110.
- the display apparatus 1 is produced.
- each ML 121a is formed on the second substrate 103 so as to have a convex shape protruding toward the opposite side of the second substrate 103.
- each ML 121a has a lens shape (that is, a concave lens shape) protruding toward the corresponding light emitting element.
- the filler for the adhesive layer 115 a filler whose refractive index is lower than that of the ML layer 121 is used.
- the refractive index of the resist material is about 3.0.
- a resin-based material such as an epoxy resin or an acrylic resin having a rate of about 1.5 is used.
- the display device 1 is a counter-CF organic EL microdisplay, and the ML layer 121 is formed on the second substrate 103 on which the CF layer 117 is formed. Therefore, even if the ML layer 121 is formed through a relatively high temperature reflow process, the light emitting element of the light emitting element layer 110 is not affected. Therefore, for example, the ML layer 121 can be formed using existing materials and methods such as materials and methods used in image sensors, so that development costs can be significantly reduced. In addition, the CF layer 117 can be formed by diverting materials, methods, and the like used in image sensors, for example, so that development costs can be further reduced.
- the display device 1 in which the light extraction efficiency is improved by the ML layer 121 while suppressing the development cost.
- the ML layer 121 is provided, light leakage to adjacent pixels is suppressed, so that the occurrence of color mixing can be suppressed.
- the CF layer 117 is thinned to, for example, about 2.0 ⁇ m or less, and the ML layer 121 is formed.
- the emitted light from each light emitting element is collected by each ML 121a and passes through the CF 117a corresponding to itself, so that it is possible to improve the light extraction efficiency without impairing the color reproducibility.
- the ML layer 121 is formed on the second substrate 103 by using an existing method such as reflow, for example, the ML 121a is placed on the opposite side of the second substrate 103. It becomes the shape which protrudes toward.
- the second substrate 103 on which the ML layer 121 is formed is bonded to the first substrate 101 so that the ML layer 121 faces the light emitting element layer 110, the ML 121a is formed into a concave lens shape. Become.
- the display device 1 it is possible to easily form the concave lens-shaped ML 121a using an existing method.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the ML 121a in the display device 1 according to the present embodiment. In FIG. 7, a part of the display device 1 shown in FIG.
- the alignment accuracy between the light emitting element and the CF is high. It can be a problem.
- the OCCF method in which the light emitting element and the CF are formed on the same substrate is preferable.
- the position of the light emitting element and the CF is aligned as compared with, for example, a medium-sized or larger organic EL display device due to the small panel size. It is possible to carry out with high precision.
- the display device 1 is an ultra-small organic EL display device
- the accuracy of alignment between the light emitting element and the CF 117a can be maintained even when the display device 1 is manufactured using the facing CF method.
- the configuration of the counter-CF organic EL display device described above can be suitably applied to an ultra-small organic EL display device such as the display device 1.
- FIGS. 8 to 10 are diagrams for explaining a method of forming the ML layer 121 on the second substrate 103.
- FIG. 8 to 10 schematically show a cross section parallel to the stacking direction (vertical direction) of the configuration related to the second substrate 103 in the order of steps in the manufacturing method of the configuration. It represents a flow.
- the planarizing film 119 is laminated thereon (FIG. 8).
- the film thickness of the planarizing film 119 is, for example, about 10 ⁇ m or less.
- the planarizing film 119 is formed of a material having a refractive index of about 1.0 to 2.5, for example. Examples of the material of the planarizing film 119 that can realize such a refractive index include a mixture of novolac and an acrylic resin, an acrylic resin, or a styrene resin. Note that if the CF layer 117 is formed to have sufficient flatness, the planarization film 119 may not be stacked.
- the ML121a material (lens material) is formed on the planarizing film 119. Since the film thickness of the lens material is a factor that can determine the height and curvature of the ML 121a, it is determined as appropriate so that the shape of the ML 121a that achieves a desired light collection efficiency can be realized. For example, the film thickness of the lens material can be appropriately determined in the range of 0.1 ⁇ m to 5.0 ⁇ m. Further, as the lens material, those used for the ML of the image sensor may be used as they are. For example, as a lens material, a melt flow type microlens resist material used in an image sensor can be used. The refractive index of the resist material is about 3.0 as described above.
- the formed lens material 123 is patterned by the photolithography technique, leaving only the portion where the ML 121a is formed (that is, the portion where each CF 117a directly contacts) (FIG. 9). Specifically, after the exposure process and the development process are performed, bleaching processing of the photosensitive material by UV light is performed. In the exposure process, for example, i-line exposure is performed.
- the lens material 123 In the patterning process of the lens material 123, by adjusting the pattern of the lens material 123, it is possible to control the shape of the ML 121a after creation and the gap between the adjacent ML 121a when viewed from above. .
- the lens material 123 is patterned so as to obtain a desired shape of the ML 121a and a gap between the MLs 121a in anticipation of a shape change in a reflow process described later.
- the patterned lens material 123 is reflowed to form the ML 121a (that is, the ML layer 121) (FIG. 10).
- the reflow temperature is about 100 ° C to 250 ° C. Further, reflow may be performed by multi-stage heat treatment or temperature raising treatment.
- an oxide film may be formed on the surface of the ML 121a after the ML 121a is formed.
- the oxide film can be formed in a range of 1000 nm or less.
- the oxide film functions as a low reflection film that suppresses reflection of light at the ML 121a.
- the method for forming the ML layer 121 has been described above.
- the ML layer 121 is formed by a so-called melt flow method using reflow.
- the method of forming the ML layer 121 is not limited to this example, and is generally an image.
- Various known methods used when creating ML in the sensor may be applied.
- the ML layer 121 may be formed by an etch back method.
- the etch back method is a method of forming a lens 121a by forming a lens material, forming a resist (for example, a hemispherical shape) reflecting the shape of the lens 121a on the lens material, and performing etch back.
- the CF array was a square array, and one pixel was formed with a total of four subpixels, one red subpixel, one green subpixel, and two blue subpixels.
- the ML layer was formed by a melt flow method. The gap between adjacent MLs was 1000 nm.
- FIG. 11 is a diagram showing the results of measuring the values of X, Y, and Z in the CIE XYZ color system of emitted light for the organic EL micro display according to the present embodiment.
- the ML thickness is taken on the horizontal axis
- the measured values of X, Y, and Z are taken on the vertical axis, and the relationship between them is plotted.
- the relative value which set the case where an ML layer is not provided to 1 is plotted. It can be said that the value on the vertical axis indicates the improvement rate of the light extraction efficiency (efficiency improvement rate) based on the case where the ML layer is not provided.
- the light extraction efficiency is improved by forming the ML layer at least in the range where the ML thickness is about 2000 nm or less.
- a peak was confirmed in the efficiency improvement rate at a point where the ML thickness was about 1000 nm and a point where the ML thickness was about 1800 nm.
- white light emission X + Y + Z
- An improvement in light extraction efficiency of 2 and 1.3 times was observed.
- the results show that the light extraction efficiency has a dependency on the ML thickness and that there is a peak at a specific ML thickness. From the results, when manufacturing the display device 1 according to the present embodiment, the ML layer is designed so that the thickness is set to an appropriate value in consideration of the relationship between the light extraction efficiency and the ML thickness. By doing so, it becomes possible to further improve the light extraction efficiency.
- the X, Y, and Z values significantly decreased at a point where the ML thickness was near 2400 nm.
- the value of X was lower than when no ML layer was provided. The result shows that if the ML thickness becomes too large, it becomes difficult to obtain the effect of improving the light extraction efficiency, and the light extraction efficiency is lowered depending on the color of the emitted light.
- the light extraction efficiency can be improved more efficiently by designing the ML layer in consideration of the upper limit of the ML thickness for each color of light emission. Indicates that it will be possible.
- FIG. 12 is a diagram showing a result of measuring the luminance of the emitted light for the organic EL micro display according to the present embodiment.
- the horizontal axis represents the gap between MLs
- the vertical axis represents the measured luminance value
- the relationship between the two is plotted.
- samples in which the ML shape was changed when viewed from above were also produced, and the luminance was measured in the same manner.
- the results for the sample with the ML shape being approximately square are plotted with a square marker
- the results for the sample with the ML shape being approximately a perfect circle are plotted with a circle marker. is doing.
- the luminance of the sample having the ML shape substantially square and the sample having the ML shape substantially circular is almost unchanged even when the gap between MLs is changed. Can be confirmed.
- the result shows that the light extraction efficiency does not substantially change even when the gap between MLs is changed within a predetermined range.
- the gap between the MLs is effective in improving the light extraction efficiency in consideration of the relationship between the light extraction efficiency and the gap between the MLs. It is important to design the ML layer so as to be within an appropriate range so as to ensure that
- FIG. 13 and FIG. 14 are views showing the appearance of a digital camera, which is an example of an electronic apparatus to which the display device 1 according to this embodiment can be applied.
- FIG. 13 shows the appearance of the digital camera viewed from the front (subject side)
- FIG. 14 shows the appearance of the digital camera viewed from the rear.
- the digital camera 311 displays a main body (camera body) 313, an interchangeable lens unit 315, a grip 317 held by a user at the time of shooting, and various types of information. It has a monitor 319 and an EVF 321 that displays a through image observed by the user at the time of shooting.
- the EVF 321 can be configured by the display device 1 according to the present embodiment.
- FIG. 15 is a diagram illustrating an appearance of an HMD, which is another example of an electronic apparatus to which the display device 1 according to this embodiment can be applied.
- the HMD 331 includes a glasses-shaped display unit 333 that displays various types of information, and an ear hooking unit 335 that is hooked on the user's ear when worn.
- the display unit 333 can be configured by the display device 1 according to the present embodiment.
- the electronic device to which the display device 1 can be applied is not limited to the ones exemplified above, and the display device 1 can be any electronic device as long as it can be equipped with a so-called micro display such as a glasses-type wearable device. It can be applied as a display device for equipment.
- one ML 121a is arranged for one pixel in the display device 1, but the technology according to the present disclosure is not limited to such an example.
- a plurality of MLs 121a may be arranged for one pixel.
- the display device 1 is an organic EL micro display, but the technology according to the present disclosure is not limited to such an example.
- the display device according to the present disclosure may be a small organic EL display device.
- the display device according to the present disclosure is an electronic device such as a smartphone, a tablet PC, a digital camera, an electronic book, a PDA (Personal Digital Assistant), or a game device. It can be mounted as a monitor.
- the display device according to the present disclosure can be applied to a display device mounted on electronic devices in various fields that perform display based on an image signal input from the outside or an image signal generated inside.
- a first substrate which is a silicon substrate on which a plurality of light emitting elements are formed;
- a color filter layer configured by arranging a plurality of color filters and a microlens layer configured by arranging a plurality of microlenses are stacked in this order on the surface, and the microlens layer is the plurality of light emitting elements.
- a second substrate disposed relative to the first substrate so as to face An adhesive layer that is filled between the first substrate and the second substrate and that bonds the first substrate and the second substrate;
- a display device comprising: (2) The microlens has a convex shape protruding toward the light emitting element. The display device according to (1).
- the refractive index of the material of the adhesive layer is smaller than the refractive index of the material of the microlens layer,
- the display device is a microdisplay having a panel size of about 0.2 inches to about 2 inches.
- the pixel size in the display device is about 20 ⁇ m or less.
- the color filter array is a square array.
- the arrangement of the color filters is a delta arrangement.
- the shape of the microlens when viewed from the stacking direction is a substantially perfect circle, The display device according to any one of (1) to (7).
- the shape of the microlens when viewed from the stacking direction is a substantially square shape.
- a display device for performing display based on an image signal With The display device A first substrate which is a silicon substrate on which a plurality of light emitting elements are formed; A color filter layer configured by arranging a plurality of color filters and a microlens layer configured by arranging a plurality of microlenses are stacked in this order on the surface, and the microlens layer is the plurality of light emitting elements.
- (11) Forming a plurality of light emitting elements on a first substrate which is a silicon substrate; On the second substrate, a color filter layer configured by arranging a plurality of color filters and a microlens layer configured by arranging a plurality of microlenses are stacked in this order; Bonding the first substrate and the second substrate such that the microlens layer faces the plurality of light emitting elements; including, Manufacturing method of display device.
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Abstract
【課題】光取り出し効率をより向上させる。 【解決手段】複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、を備える、表示装置を提供する。
Description
本開示は、表示装置、電子機器、及び表示装置の製造方法に関する。
表示装置においては、光取り出し効率を向上させるために、各画素に対して、その光出射方向にマイクロレンズ（ＭＬ）が設けられた構造が提案されている。例えば、特許文献１、２には、複数の発光素子が形成された第１の基板に対して、表面上に複数のＭＬが形成された第２の基板を、当該複数のＭＬが当該複数の発光素子と対向するように貼り合わせることにより作製される、各画素に対してＭＬが設けられた有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）表示装置が開示されている。
近年、例えばヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）やデジタルカメラの電子ビューファインダ（ＥＶＦ：Electronic View Finder）等の電子機器に搭載される、超小型の表示装置（マイクロディスプレイともいう）についての開発が盛んに行われている。このような超小型の表示装置では、所望の輝度を得るために、より大型の表示装置に比べて、その光取り出し効率をより向上させることが求められている。従って、上述したような各画素に対してＭＬを設ける構成は、このような超小型の表示装置において、特に効果を発揮するものであると考えられる。
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の技術は、例えばスマートフォンやタブレットＰＣ（Personal Computer）等の電子機器に搭載される、中型の表示装置を対象とするものであると考えられ、必ずしも超小型の表示装置を対象としたものではない。従って、上記特許文献１、２に記載の技術を、そのまま超小型の表示装置に対して適用したとしても、光取り出し効率を効果的に向上させることができない可能性がある。
そこで、本開示では、光取り出し効率をより向上させることが可能な、新規かつ改良された表示装置、電子機器、及び表示装置の製造方法を提案する。
本開示によれば、複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、を備える、表示装置が提供される。
本開示によれば、画像信号に基づいて表示を行う表示装置、を備え、前記表示装置は、複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、を有する、電子機器が提供される。
また、本開示によれば、シリコン基板である第１の基板上に複数の発光素子を形成することと、第２の基板上に、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層と、複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層と、をこの順に積層することと、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせることと、を含む、表示装置の製造方法が提供される。
本開示によれば、対向ＣＦ型の表示装置が提供される。微細化に対応するために、第１の基板としてはシリコン基板が用いられる。また、当該表示装置においては、発光素子側の第１の基板とＣＦ側の第２の基板を貼り合わせる前に、当該第２の基板上にＭＬを形成しておく。これにより、発光素子への熱等の影響を考慮する必要がなく、ＭＬを形成する工程に対して既存の技術をそのまま流用することができる。このように、本開示によれば、微細化に対応し得る表示装置において、大幅な開発コストの増加を招くことなくＭＬを形成することができ、その光取り出し効率を向上させることが可能になる。
以上説明したように本開示によれば、光取り出し効率をより向上させることが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、本明細書において、ある層と他の層が積層される、と記載した場合には、当該表現は、これらの層が直接接触した状態で積層された状態も意味し得るし、これらの層の間に更に他の層が介在した状態でこれらの層が積層された状態も意味し得る。
なお、本開示にかかる技術は、表示装置の中でも、中型よりも小さいサイズの表示装置（いわゆる小型の表示装置、及び超小型の表示装置）に対して、好適に適用され得るものである。従って、以下では、超小型の表示装置を例に挙げて、本開示の実施形態について説明する。
ここで、本明細書において、超小型の表示装置とは、例えば、パネルサイズが約０．２インチ～約２インチ程度の表示装置のことをいう。超小型の表示装置の画素サイズは、例えば、約２０μｍ以下であり得る。上述したように、超小型の表示装置は、例えばＨＭＤやＥＶＦ等に好適に搭載され得る。また、小型の表示装置とは、例えば、パネルサイズが約２インチ～約７インチ程度の表示装置のことをいう。小型の表示装置の画素サイズは、例えば、約３０μｍ～７０μｍ程度であり得る。また、本明細書において、中型の表示装置とは、例えば、パネルサイズが約７インチ～約１５インチ程度の表示装置のことをいう。中型の表示装置の画素サイズは、例えば、約５０μｍ～約１００μｍ程度であり得る。小型、中型の表示装置は、例えばスマートフォンやタブレットＰＣ等に好適に搭載され得る。
また、以下では、有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明を行う。なお、超小型の有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬマイクロディスプレイ、又はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）マイクロディスプレイ（ＭＯＬＥＤ）等とも呼ばれる。ただし、本開示はかかる例に限定されず、本開示に係る技術は、各画素に対してＣＦが配置され得る構成を有する表示装置であれば、他の種類の表示装置に適用されてもよい。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示に想到した背景
２．表示装置の構成
３．ＭＬ層の形成方法
４．効果の確認
４－１．ＭＬ厚と光取り出し効率との関係
４－２．ＭＬ間ギャップと光取り出し効率との関係
５．適用例
６．補足
１．本開示に想到した背景
２．表示装置の構成
３．ＭＬ層の形成方法
４．効果の確認
４－１．ＭＬ厚と光取り出し効率との関係
４－２．ＭＬ間ギャップと光取り出し効率との関係
５．適用例
６．補足
（１．本開示に想到した背景）
本開示の好適な一実施形態について説明するに先立ち、本発明者らが本開示に想到した背景について説明する。
本開示の好適な一実施形態について説明するに先立ち、本発明者らが本開示に想到した背景について説明する。
上述したように、近年、例えばＨＭＤやＥＶＦ等に搭載される、超小型の表示装置についての開発が盛んに行われている。中でも、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と比較して、高コントラスト、高速応答が実現され得るため、このような電子機器に搭載される超小型の表示装置としては、有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬマイクロディスプレイ）が注目を集めている。
有機ＥＬマイクロディスプレイにおいては、より一層の高精細化を求めて、画素サイズの微細化が進んでおり、所望の輝度を達成するために、その光取り出し効率の向上が強く求められている。ここで、例えば特許文献１、２には、有機ＥＬ表示装置において、発光素子の直上にＭＬを設ける構成が記載されている。特許文献１、２に記載の技術は、中型の表示装置に関するものであると考えられるが、かかる技術を有機ＥＬマイクロディスプレイに適用することにより、その光取り出し効率を向上させることができる可能性がある。また、ＭＬを設けることにより、隣接画素への光の漏れ込みも抑制され得る、すなわち混色の発生も抑制され得る。
一方、有機ＥＬマイクロディスプレイにおいては、発光素子によって例えばＲＧＢの各色を発光する方式（いわゆるＲＧＢ塗り分け方式）と、発光素子は白色光を発し、カラーフィルタ（ＣＦ）を用いて例えばＲＧＢの各色の発光を実現する方式のものと、が存在する。更に、後者のＣＦを有する有機ＥＬマイクロディスプレイとしては、発光素子、及び当該発光素子の駆動回路等が形成される基板上に、ＣＦが続けて形成される、ＯＣＣＦ（On Chip Color Filter）方式で作製されるものが主流である。
図１を参照して、一般的な、ＯＣＣＦ方式で作製される有機ＥＬマイクロディスプレイ（以下、ＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイともいう）の構成について説明する。図１は、一般的なＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイの構成を示す図である。図１では、ＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイの積層方向（上下方向）と平行な断面の様子を、概略的に示している。また、図１に示す表示装置は、トップエミッション型の有機ＥＬマイクロディスプレイである。
図１に示すように、ＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイである表示装置２は、ＯＬＥＤからなる白色光を発する複数の発光素子（有機ＥＬ素子）が形成された第１の基板２０１に対して、第２の基板２０３が貼り合わされて構成される。
第１の基板２０１は、例えばガラスや樹脂等によって形成される。第１の基板２０１上には、発光素子を駆動するための駆動回路からなる駆動回路層２０５が形成される。
そして、当該駆動回路の上に、絶縁層２０７を介して、複数の発光素子が配列されて構成される発光素子層２１０が形成される。具体的には、絶縁層２０７の上に、アノードとして機能する第１の電極２０９、有機発光材料からなる有機層２１１、及びカソードとして機能する第２の電極２１３が、この順に積層される。簡単のため、図示を省略しているが、第１の電極２０９は、各画素に対応するように、互いに隔絶されてパターニングされている。この隔絶された各パターンに対応する部位における第１の電極２０９、有機層２１１、及び第２の電極２１３の積層構造が、１つの発光素子（すなわち、１つの画素）に対応し得る。第１の電極２０９の各パターンに対しては、絶縁層２０７に設けられるビア（図示せず）を介して、駆動回路が適宜接続されており、駆動回路が第１の電極２０９に適宜電圧を印加することにより、各発光素子が駆動され得る。
なお、上述したように、１つの発光素子によって１つの画素が形成され得るが、実際には、表示装置２では、１つの発光素子によっていずれかの色に対応する１つの副画素が形成され、各色にそれぞれ対応する複数の当該副画素によって１つの画素が形成され得る。ただし、本明細書では、説明のため、便宜的に、１つの発光素子からなる発光ユニットのことを、単に画素と呼称することとする。
第２の電極２１３の上には、樹脂等からなる保護膜２１５が積層される。そして、保護膜２１５の上に、ＣＦ層２１７が形成される。ＣＦ層２１７には、各発光素子に対応して、ＲＧＢの各色のＣＦ（赤色のＣＦ２１７Ｒ、緑色のＣＦ２１７Ｇ、及び青色のＣＦ２１７Ｂ）のいずれかが形成される。
ＣＦ層２１７の上に、樹脂等からなる封止樹脂膜２１９を介して、第２の基板２０３が貼り合わされることにより、表示装置２が作製される。
以上説明したようなＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイである表示装置２に対してＭＬを搭載しようとする場合には、第１の基板２０１上において、ＣＦ層２１７を形成する前、又はＣＦ層２１７を形成した後に、ＭＬを形成する工程が追加されることとなる。
ここで、イメージセンサにおいては、ホトダイオード（ＰＤ）への集光効率を向上させるために、当該ＰＤの直上にＭＬを形成することが広く行われている。具体的には、イメージセンサにおいて基板上にＭＬを形成する方法としては、フォトリソグラフィ技術によってパターニングしたレンズ材を、リフロー工程によって球面形状に加工する方法が一般的である。表示装置２においてＭＬを形成する工程に、このようなイメージセンサにおいてＭＬを形成する方法を流用することができれば、新たにプロセスを開発する必要がないため、開発コストの低減の観点から有用である。
しかしながら、ＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイである表示装置２において、上述したイメージセンサで用いられている方法によってＭＬを形成しようとする場合には、以下の問題が生じ得る。
まず、１つ目の問題は、リフロー工程によって、発光素子の特性が劣化する恐れがあることである。例えば、発光素子である有機ＥＬ素子は、高温にさらされると正常な動作が行われなくなる恐れがあり、一般的には、有機ＥＬ素子を形成した後に行われる工程では、その温度を約１００℃未満に抑えることが求められる。しかしながら、一般的にイメージセンサにおいて用いられているプロセスでは、ＭＬ形成時におけるリフローの温度は、１００℃～２５０℃程度である。従って、かかる高温でのリフローを行ってＭＬを形成すると、有機ＥＬ素子の特性が劣化してしまう可能性がある。
次に、２つ目の問題は、ＭＬの形状を凹レンズ形状にすることが困難であることである。なお、本明細書では、ＭＬの形状について、発光素子の方に向かって突出しているレンズ形状のことを凹レンズ形状といい、発光素子とは逆側に（すなわち、光の出射方向側に）向かって突出しているレンズ形状のことを凸レンズ形状ということとする。
一般的に、保護膜２１５としては、シリコン窒化物（ＳｉＮ）が用いられることが多く、その屈折率は２．０程度である。一方、ＭＬの材料であるレンズ材の屈折率は、例えば一般的にイメージセンサのＭＬに使用されているものを想定すると、２．０～３．０程度であり得る。このように、一般的な材料を想定すると、保護膜２１５の屈折率はＭＬの屈折率よりも小さくなるため、発光素子からの出射光を効率的に集光するためには、ＭＬの形状を凹レンズ形状にすることが好ましい。
しかしながら、基板上において上述したイメージセンサでの方法を用いてＭＬを形成した場合には、当該ＭＬの形状は、当該基板側とは逆側に突出したレンズ形状になる。つまり、表示装置２において、イメージセンサで用いられている既存の方法をそのまま利用して、第１の基板２０１上でＭＬを形成した場合には、当該ＭＬの形状は凸レンズ形状になる。従って、発光素子からの出射光を効率的に集光することができなくなってしまう。保護膜２１５及びＭＬの材料の屈折率の大小関係を逆転させることができれば、ＭＬの形状が凸レンズ形状であっても効率的に集光が可能となるが、このような保護膜２１５及びＭＬの材料を新規に開発することは、開発コストの増加を招き、好ましくない。
このように、リフロー時の高温から有機ＥＬ素子を保護する観点、及びＭＬのレンズ形状の観点から、表示装置２に対してＭＬを搭載する場合に、イメージセンサで用いられている既存の方法をそのまま利用することは困難である。このように、ＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイに対してＭＬを形成しようとする場合には、ＭＬを形成するためのプロセスを新規に開発したり、ＭＬの材料を新規に開発したりする必要が生じ、開発コストの増加を招く恐れがある。なお、ＣＦ層２１７についても、同様に、イメージセンサで用いられている既存の方法をそのまま利用してＣＦ層２１７を形成しようとすると、有機ＥＬ素子が高温にさらされることとなるため、ＯＣＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイでは、ＣＦ層２１７の形成についても、プロセスを新規に開発する必要が生じ得る。
以上説明したように、これまで、有機ＥＬマイクロディスプレイに対してＭＬを搭載する方法については、十分に検討されているとは言い難い状況であった。本発明者らは、かかる事情に鑑みて、有機ＥＬマイクロディスプレイに対してＭＬを搭載する方法について鋭意検討を行った結果、本開示に想到した。本開示によれば、有機ＥＬマイクロディスプレイにおいて、ＭＬをより好適に形成することが可能になる。これにより、光取り出し効率がより高い有機ＥＬマイクロディスプレイを実現することが可能になる。以下、本発明者らが想到した本開示の好適な一実施形態について説明する。
（２．表示装置の構成）
図２を参照して、本開示の一実施形態に係る表示装置の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。図２では、本実施形態に係る表示装置の積層方向（上下方向）と平行な断面の様子を、概略的に示している。また、図２に示す表示装置は、トップエミッション型の表示装置である。
図２を参照して、本開示の一実施形態に係る表示装置の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。図２では、本実施形態に係る表示装置の積層方向（上下方向）と平行な断面の様子を、概略的に示している。また、図２に示す表示装置は、トップエミッション型の表示装置である。
図２を参照すると、本実施形態に係る表示装置１は、第１の基板１０１と、第１の基板１０１上に形成され、ＯＬＥＤからなる白色光を発する複数の発光素子が形成される発光素子層１１０と、発光素子層１１０の上層に設けられ、複数のＭＬ１２１ａが配列されて構成されるＭＬ層１２１と、ＭＬ層１２１の上層に設けられ、複数のＣＦ１１７Ｒ、１１７Ｂ、１１７Ｇが配列されて構成されるＣＦ層１１７と、ＣＦ層１１７の上層に設けられ、複数の発光素子からの光に対して透明な材料で形成される第２の基板１０３と、から主に構成される。
ここで、本実施形態では、発光素子層１１０が形成された第１の基板１０１に対して、表面上にＣＦ層１１７及びＭＬ層１２１がこの順に積層された第２の基板１０３が貼り合わされることにより、表示装置１が作製される。つまり、表示装置１は、対向ＣＦ方式によって作製される有機ＥＬマイクロディスプレイ（以下、対向ＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイともいう）である。例えば、表示装置１のパネルサイズは、約０．２インチ～約２インチ程度であり得る。また、例えば、表示装置１の画素サイズは、約２０μｍ以下であり得る。
ここで、図３は、本実施形態に係る表示装置１における、貼り合わされる工程の直前の第１の基板１０１に係る構成を示す図であり、図４は、本実施形態に係る表示装置１における、貼り合わされる工程の直前の第２の基板１０３に係る構成を示す図である。以下、図３及び図４を参照しながら、第１の基板１０１に係る構成、及び第２の基板１０３に係る構成について、順に説明する。
（第１の基板に係る構成）
第１の基板１０１は、シリコンによって形成される。第１の基板１０１上には、発光素子層１１０の発光素子を駆動するための駆動回路からなる駆動回路層１０５が形成される。当該駆動回路は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等を含む。
第１の基板１０１は、シリコンによって形成される。第１の基板１０１上には、発光素子層１１０の発光素子を駆動するための駆動回路からなる駆動回路層１０５が形成される。当該駆動回路は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等を含む。
ここで、一般的に、中型以上のサイズの有機ＥＬ表示装置では、発光素子が形成される第１の基板としては、ガラス基板や、樹脂製の基板等が用いられることが多い。一方、上述したように、有機ＥＬマイクロディスプレイでは、より一層の高精細化を求めて、画素サイズの微細化が進んでおり、これに伴い、駆動回路を構成するＴＦＴのサイズや、配線層の配線ピッチ等も微細化しつつある。ガラス基板や樹脂製の基板を用いた場合には、このような高精細な有機ＥＬマイクロディスプレイに要求される、微細な加工は困難である。
これに対して、本実施形態によれば、第１の基板１０１としてシリコン基板（シリコンウエハ）を用いることにより、既存の半導体プロセス技術を用いて、ＴＦＴや配線をより微細に加工することが可能となる。例えば、数μｍオーダーのＴＦＴを形成することが可能である。このように、表示装置１では、第１の基板１０１としてシリコン基板を用いることにより、高精細な有機ＥＬマイクロディスプレイが実現され得る。
駆動回路層１０５の上には、絶縁層１０７を介して発光素子層１１０が形成される。なお、絶縁層１０７は、一般的な有機ＥＬディスプレイにおいて層間絶縁層として用いられ得る各種の公知の材料によって形成されてよい。例えば、絶縁層１０７は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２等）、ＳｉＮ、又は絶縁性樹脂等を、単独で、あるいは適宜組み合わせて形成することができる。また、絶縁層１０７の形成方法も特に限定されず、絶縁層１０７の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、又は各種印刷法等の公知の方法を用いることができる。
発光素子層１１０は、絶縁層１０７の上に、第１の電極１０９、発光層として機能する有機層１１１、及び第２の電極１１３が、この順に積層されて構成される。簡単のため、図示を省略しているが、第１の電極１０９は、各画素に対応するように、互いに隔絶されてパターニングされている。この隔絶された各パターンに対応する部位における第１の電極１０９、有機層１１１、及び第２の電極１１３の積層構造が、１つの発光素子（すなわち、１つの画素）に対応し得る。第１の電極１０９の各パターンに対しては、絶縁層１０７に設けられるビア（図示せず）を介して、駆動回路が適宜接続されており、駆動回路が第１の電極１０９に適宜電圧を印加することにより、各発光素子が駆動され得る。
有機層１１１は、有機発光材料からなり、白色光を発光可能に構成される。有機層１１１の具体的な構成は限定されず、各種の公知な構成であってよい。例えば、有機層１１１は、正孔輸送層と発光層と電子輸送層との積層構造、正孔輸送層と電子輸送層を兼ねた発光層との積層構造、又は正孔注入層と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層との積層構造等から構成することができる。また、これらの積層構造等を「タンデムユニット」とする場合、有機層１１１は、第１のタンデムユニット、接続層、及び第２のタンデムユニットが積層された２段のタンデム構造を有してもよい。あるいは、有機層１１１は、３つ以上のタンデムユニットが積層された３段以上のタンデム構造を有してもよい。有機層１１１が複数のタンデムユニットからなる場合には、発光層の発光色を赤色、緑色、青色と各タンデムユニットで変えることで、全体として白色を発光する有機層１１１を得ることができる。
例えば、有機層１１１は、有機材料を真空蒸着することによって形成される。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、有機層１１１は各種の公知の方法によって形成されてよい。例えば、有機層１１１の形成方法としては、真空蒸着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった印刷法、転写用基板上に形成されたレーザ吸収層と有機層の積層構造に対してレーザを照射することでレーザ吸収層上の有機層を分離して当該有機層を転写するレーザ転写法、又は各種の塗布法等を用いることができる。
第１の電極１０９は、アノードとして機能する。表示装置１はトップエミッション型であるから、第１の電極１０９は、有機層１１１からの光を反射し得る材料によって形成される。例えば、第１の電極１０９はアルミニウムとネオジムとの合金（Ａｌ－Ｎｄ合金）によって形成される。また、第１の電極１０９の膜厚は、例えば０．１μｍ～１μｍ程度である。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、第１の電極１０９は、一般的な有機ＥＬ表示装置においてアノードとして機能する光反射側の電極の材料として用いられている各種の公知の材料によって形成することができる。また、第１の電極１０９の膜厚も上記の例に限定されず、第１の電極１０９は、一般的に有機ＥＬ表示装置において採用されている膜厚の範囲で適宜形成され得る。
例えば、第１の電極１０９は、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、若しくはタンタル（Ｔａ）といった仕事関数の高い金属、又は合金（例えば、銀を主成分とし、０．３質量％～１質量％のパラジウム（Ｐｄ）と、０．３質量％～１質量％の銅とを含むＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ合金、又はＡｌ－Ｎｄ合金等）によって形成され得る。あるいは、第１の電極１０９としては、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金等の仕事関数の値が小さく、かつ光反射率の高い導電材料を用いることができる。この場合には、第１の電極１０９上に適切な正孔注入層を設けるなどして正孔注入性を向上させることが好ましい。あるいは、第１の電極１０９は、誘電体多層膜やアルミニウムといった光反射性の高い反射膜上に、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）やインジウムと亜鉛の酸化物（ＩＺＯ）等の正孔注入特性に優れた透明導電材料を積層した構造とすることもできる。
第２の電極１１３は、カソードとして機能する。表示装置１はトップエミッション型であるから、第２の電極１１３は、有機層１１１からの光を透過し得る材料によって形成される。例えば、第２の電極１１３はマグネシウムと銀との合金（Ｍｇ－Ａｇ合金）によって形成される。また、第２の電極１１３の膜厚は、例えば１０ｎｍ程度である。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、第２の電極１１３は、一般的な有機ＥＬ表示装置においてカソードとして機能する光透過側の電極の材料として用いられている各種の公知の材料によって形成することができる。また、第２の電極１１３の膜厚も上記の例に限定されず、第２の電極１１３は、一般的に有機ＥＬ表示装置において採用されている膜厚の範囲で適宜形成され得る。
例えば、第２の電極１１３は、アルミニウム、銀、マグネシウム、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、アルカリ金属と銀との合金、アルカリ土類金属と銀との合金（例えば、マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ－Ａｇ合金））、マグネシウムとカルシウムとの合金（Ｍｇ－Ｃａ合金）、アルミニウムとリチウムとの合金（Ａｌ－Ｌｉ合金）等によって形成され得る。これらの材料を単層で用いる場合には、第２の電極１１３の膜厚は、例えば４ｎｍ～５０ｎｍ程度である。あるいは、第２の電極１１３は、有機層１１１側から、上述した材料層と、例えばＩＴＯやＩＺＯからなる透明電極（例えば、厚さ３０ｎｍ～１μｍ程度）とが積層された構造とすることもできる。このような積層構造とした場合には、上述した材料層の厚さを例えば１ｎｍ～４ｎｍ程度と薄くすることもできる。あるいは、第２の電極１１３は、透明電極のみで構成されてもよい。あるいは、第２の電極１１３に対して、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、銅、銅合金、金、金合金等の低抵抗材料から成るバス電極（補助電極）を設け、第２の電極１１３全体として低抵抗化を図ってもよい。
例えば、第１の電極１０９及び第２の電極１１３は、真空蒸着法によって所定の厚さだけ材料を成膜した後に、当該膜をエッチング法によってパターニングすることにより形成される。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、第１の電極１０９及び第２の電極１１３は、各種の公知の方法によって形成されてよい。第１の電極１０９及び第２の電極１１３の形成方法としては、例えば、電子ビーム蒸着法、熱フィラメント蒸着法、真空蒸着法を含む蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、有機金属化学気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ法）、イオンプレーティング法とエッチング法との組合せ、各種の印刷法（例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、若しくはメタルマスク印刷法等）、メッキ法（電気メッキ法、若しくは無電解メッキ法等）、リフトオフ法、レーザアブレーション法、又はゾルゲル法等を挙げることができる。
（第２の基板に係る構成）
第２の基板１０３は石英ガラスから構成される。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、第２の基板１０３としては、各種の公知の材料が用いられてよい。例えば、第２の基板１０３は、各種のガラス基板、又は有機ポリマー基板等によって形成され得る。ただし、表示装置１はトップエミッション型であるから、第２の基板１０３は、発光素子からの出射光を好適に透過し得る、光透過率の高い材料によって形成され得る。
第２の基板１０３は石英ガラスから構成される。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、第２の基板１０３としては、各種の公知の材料が用いられてよい。例えば、第２の基板１０３は、各種のガラス基板、又は有機ポリマー基板等によって形成され得る。ただし、表示装置１はトップエミッション型であるから、第２の基板１０３は、発光素子からの出射光を好適に透過し得る、光透過率の高い材料によって形成され得る。
第２の基板１０３上に、ＣＦ層１１７が形成される。ＣＦ層１１７の膜厚は、例えば約０．５μｍ～約２．０μｍ程度である。ＣＦ層１１７では、第１の基板１０１と第２の基板１０３が貼り合わされた後に各発光素子に対応する部位に、ＲＧＢの各色のＣＦ（赤色のＣＦ１１７Ｒ、緑色のＣＦ１１７Ｇ、及び青色のＣＦ１１７Ｂ）のいずれかが形成される。つまり、第１の基板１０１と第２の基板１０３が貼り合わされた後には、１つの発光素子に対して、ＣＦ１１７Ｒ、ＣＦ１１７Ｇ及びＣＦ１１７Ｂのいずれか１つが配置される。なお、以下の説明では、ＣＦ１１７Ｒ、ＣＦ１１７Ｇ及びＣＦ１１７Ｂを特に区別する必要がない場合には、これらのうちの１つ又は複数を指して、単にＣＦ１１７ａとも記載することとする。
ＣＦ層１１７の形成には、イメージセンサにおいてＣＦを形成する際に用いられている各種の公知の材料及びプロセスを流用することができる。例えば、ＣＦ層１１７は、レジスト材をフォトリソグラフィ技術で所定の形状に露光、現像することにより、形成され得る。
なお、ＣＦ１１７ａの配列方法は限定されない。例えば、当該配列方法は、ストライプ配列、デルタ配列、又は正方配列等、各種の公知の配列方法であってよい。図５は、ＣＦ１１７ａの配列方法の一例として、デルタ配列でのＣＦ１１７ａの配列を示す上面図である。図６は、ＣＦ１１７ａの配列方法の他の例として、正方配列でのＣＦ１１７ａの配列を示す上面図である。正方配列においては、１つの副画素に対応する赤色のＣＦ１１７Ｒ、１つの副画素に対応する緑色のＣＦ１１７Ｇ、及び２つの副画素に対応する青色のＣＦ１１７Ｂによって、１つの画素が構成され得る。
ＣＦ層１１７の上に、平坦化膜１１９が積層される。平坦化膜１１９は、樹脂系の材料（例えば、ノボラックとアクリル樹脂との混合物、アクリル樹脂、又はスチレン樹脂等）によって形成される。
そして、平坦化膜１１９の上に、ＭＬ層１２１が形成される。ＭＬ層１２１では、ＣＦ層１１７の各ＣＦ１１７ａに対応する部位に、ＭＬ１２１ａがそれぞれ位置するように、当該ＭＬ１２１ａが形成される。つまり、１つのＣＦ１１７ａに対して、１つのＭＬ１２１ａが配置される。
例えば、本実施形態では、各ＭＬ１２１ａは、上方から見た場合に、対応するＣＦ１１７ａに略内接するような形状に形成され得る。この場合、隣り合うＭＬ１２１ａ同士は、互いに接するように形成されることとなる。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、ＭＬ１２１ａは、上方から見た際に、ＣＦ１１７ａに完全に内接していなくてもよく、やや小さく形成されてもよい。この場合、隣り合うＭＬ１２１ａ間にはギャップが存在することとなるが、本発明者らによる検討の結果、かかるギャップが存在しても、当該ギャップが所定の範囲内であれば、ＭＬ１２１ａは出射光の集光機能を充分に果たすことが判明している（詳細は下記（４．効果の確認）で説明する）。従って、本実施形態では、上記のように、ＭＬ１２１ａ間にギャップが存在するように各ＭＬ１２１ａが形成されても、そのギャップが適宜調整されることにより、光取り出し効率の向上の効果を得ることが可能である。
なお、ＣＦ１１７ａの配列方法に応じて、上方から見た場合における各ＣＦ１１７ａの形状は異なるため、ＭＬ１２１ａの形状も異なることとなる。例えば、デルタ配列の場合には、ＣＦ１１７ａの形状は、各色とも、略正六角形である。従って、この場合には、当該ＣＦ１１７ａの形状に対応して、ＭＬ１２１ａの形状は、略真円であり得る。一方、例えば、ストライプ配列の場合には、ＣＦ１１７ａの形状は、各色とも、略長方形である。従って、この場合には、当該ＣＦ１１７ａの形状に対応して、ＭＬ１２１ａの形状は、略楕円であり得る。また、ＭＬ１２１ａの形状は、円形に限定されず、略方形や、方形に近い形状（各頂点が丸みを帯びた方形）であってもよい。高い集光効率が得られる最適なＭＬ１２１ａの形状は、ＣＦ１１７ａの形状、すなわち画素の形状によって異なると考えられるため、当該ＭＬ１２１ａの形状は、ＣＦ１１７ａの形状に応じて適宜決定されてよい。
ＭＬ層１２１の形成（すなわち、ＭＬ１２１ａの形成）には、例えば、イメージセンサにおいてＭＬを形成する際に用いられている、各種の公知の材料及びプロセスを流用することができる。例えば、ＭＬ層１２１の材料としては、イメージセンサで使用されているメルトフロー型マイクロレンズレジスト材が用いられ、フォトリソグラフィによるパターニング、及びリフロー工程を経て、ＭＬ層１２１が形成され得る。従って、第２の基板１０３上において、ＭＬ１２１ａは、当該第２の基板１０３とは逆側に向かって突出する凸形状を有する。なお、平坦化膜１１９及びＭＬ層１２１の形成方法の詳細については、後述する。
図３に示すように、第１の基板１０１上に発光素子層１１０までの各層が形成され、第２の基板１０３上にＭＬ層１２１までの各層が形成された状態で、ＭＬ層１２１が発光素子層１１０に対向するように、充填剤からなる接着層１１５を介して、第１の基板１０１と第２の基板１０３とが貼り合わされる。これにより、表示装置１が作製される。この際、上述したように、第２の基板１０３上において、各ＭＬ１２１ａは、当該第２の基板１０３とは逆側に向かって突出する凸形状を有するように形成されているため、第１の基板１０１と第２の基板１０３とが貼り合わされた後には、各ＭＬ１２１ａは、対応する各発光素子に向かって突出するレンズ形状（すなわち、凹レンズ形状）となる。
なお、接着層１１５の充填剤としては、その屈折率が、ＭＬ層１２１の屈折率よりも低いものが用いられる。例えば、ＭＬ層１２１の材料として、上述したメルトフロー型マイクロレンズレジスト材が用いられる場合であれば、当該レジスト材の屈折率は約３．０程度であるため、当該充填剤としては、例えば屈折率が１．５程度である、エポキシ樹脂、又はアクリル樹脂等の樹脂系材料が用いられる。
以上、本実施形態に係る表示装置１の構成について説明した。以上説明したように、表示装置１は、対向ＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイであり、そのＣＦ層１１７が形成される第２の基板１０３にＭＬ層１２１を形成する。従って、比較的高温のリフロー工程を経てＭＬ層１２１を形成しても、発光素子層１１０の発光素子に影響を与えることはない。よって、例えばイメージセンサにおいて用いられている材料、方法等、既存の材料、方法を用いてＭＬ層１２１を形成することが可能となるため、開発コストを大幅に低減することが可能になる。また、ＣＦ層１１７についても、例えばイメージセンサにおいて用いられている材料、方法等を流用して形成することができるため、開発コストは更に低減され得る。このように、本実施形態によれば、開発コストを抑えつつ、ＭＬ層１２１によって光取り出し効率が向上された、表示装置１を実現することができる。また、ＭＬ層１２１が設けられることにより、隣接画素への光の漏れ込みが抑制されるため、混色の発生も抑制され得る。
なお、表示装置１のような対向ＣＦ型の有機ＥＬマイクロディスプレイにおいて光取り出し効率を向上させるための方法として、ＣＦ層を薄膜化することが考えられる。しかしながら、単純にＣＦ層を薄膜化すると、色度が低下し、色再現性が悪化してしまう。かかる事情に対して、本実施形態では、ＣＦ層１１７を例えば約２．０μｍ以下に薄膜化するとともに、ＭＬ層１２１を形成する。これにより、各発光素子からの出射光が各ＭＬ１２１ａによって集光され、自身に対応するＣＦ１１７ａを通過することとなるため、色再現性を損なうことなく、光取り出し効率を向上させることが可能になる。
また、第２の基板１０３上にＭＬ層１２１を作成する際に、例えばリフロー等の既存の方法を用いて当該ＭＬ層１２１を作成すれば、ＭＬ１２１ａは、第２の基板１０３とは逆側に向かって突出する形状になる。かかるＭＬ層１２１が作成された第２の基板１０３を、そのＭＬ層１２１が発光素子層１１０と対向するように、第１の基板１０１と貼り合わせると、結果的に、ＭＬ１２１ａは、凹レンズ形状になる。このように、表示装置１では、既存の方法を用いて、凹レンズ形状のＭＬ１２１ａを容易に形成することが可能になる。
このとき、本実施形態では、発光素子とＭＬ１２１ａとの間の層である接着層１１５の屈折率が、ＭＬ１２１ａの屈折率よりも低くなるように、接着層１１５を構成する充填剤、及びＭＬ層１２１の材料を選定している。従って、凹レンズ形状のＭＬ１２１ａが形成されることにより、図７に示すように、発光素子からの光を当該ＭＬ１２１ａによって効率的に集光することが可能になる。つまり、光取り出し効率を向上させることが可能になる。図７は、本実施形態に係る表示装置１における、ＭＬ１２１ａの効果について説明するための図である。図７では、図２に示す表示装置１の一部を抜き出して図示するとともに、発光素子からの出射光がＭＬ１２１ａによって集光されて、自身に対応するＣＦ１１７Ｒ、１１７Ｇ、１１７Ｂ、及び第２の基板１０３を通過して、外部に向かって取り出される様子を模擬的に矢印で示している。
なお、一般的に、対向ＣＦ型の有機ＥＬ表示装置では、発光素子が形成された基板とＣＦが形成された基板とを貼り合わせる際に、当該発光素子と当該ＣＦとの位置合わせの精度が問題になり得る。当該位置合わせを高精度に行うためには、同一の基板上で発光素子とＣＦの形成が行われるＯＣＣＦ方式の方が好ましいと言える。ただし、超小型の有機ＥＬ表示装置であれば、対向ＣＦ方式であっても、パネルのサイズが小さいことにより、例えば中型以上の有機ＥＬ表示装置に比べて、発光素子とＣＦとの位置合わせを高精度に行うことが可能である。このように、表示装置１は、超小型の有機ＥＬ表示装置であるため、対向ＣＦ方式で作製しても、発光素子とＣＦ１１７ａとの位置合わせの精度を保つことができる。換言すれば、以上説明した対向ＣＦ方式の有機ＥＬ表示装置の構成は、表示装置１のような超小型の有機ＥＬ表示装置に対して、好適に適用され得る。
（３．ＭＬ層の形成方法）
図８～図１０を参照して、以上説明した第２の基板１０３上へのＭＬ層１２１の形成方法について、より詳細に説明する。図８～図１０は、第２の基板１０３上へのＭＬ層１２１の形成方法について説明するための図である。図８～図１０では、第２の基板１０３に係る構成の積層方向（上下方向）と平行な断面を、当該構成の作製方法における工程順に概略的に図示したものであり、当該作製方法におけるプロセスフローを表すものである。
図８～図１０を参照して、以上説明した第２の基板１０３上へのＭＬ層１２１の形成方法について、より詳細に説明する。図８～図１０は、第２の基板１０３上へのＭＬ層１２１の形成方法について説明するための図である。図８～図１０では、第２の基板１０３に係る構成の積層方向（上下方向）と平行な断面を、当該構成の作製方法における工程順に概略的に図示したものであり、当該作製方法におけるプロセスフローを表すものである。
上述したように、第２の基板１０３上にＣＦ層１１７が形成されると、その上に、平坦化膜１１９が積層される（図８）。平坦化膜１１９の膜厚は、例えば約１０μｍ以下である。また、平坦化膜１１９は、その屈折率が例えば１．０～２．５程度の材料によって形成される。このような屈折率を実現し得る平坦化膜１１９の材料としては、例えば、ノボラックとアクリル樹脂との混合物、アクリル樹脂、又はスチレン樹脂等が挙げられる。なお、ＣＦ層１１７が充分に平坦度を有するように形成される場合であれば、平坦化膜１１９は積層されなくてもよい。
次に、平坦化膜１１９の上にＭＬ１２１ａの材料（レンズ材）が成膜される。レンズ材の膜厚は、ＭＬ１２１ａの高さ、及び曲率を決定し得る因子であるため、所望の集光効率が得られるようなＭＬ１２１ａの形状が実現され得るように、適宜決定される。例えば、レンズ材の膜厚は、０．１μｍ～５．０μｍの範囲で適宜決定され得る。また、当該レンズ材としては、イメージセンサのＭＬに用いられるものがそのまま流用されてよい。例えば、レンズ材としては、イメージセンサで使用されているメルトフロー型マイクロレンズレジスト材が用いられ得る。当該レジスト材の屈折率は、上述したように、３．０程度である。
次に、フォトリソグラフィ技術により、ＭＬ１２１ａが形成される部位（すなわち、各ＣＦ１１７ａの直徐に当たる部位）だけ残し、成膜されたレンズ材１２３がパターニングされる（図９）。具体的には、露光工程、及び現像工程が行われた後、ＵＶ光による感光材のブリーチング処理が行われる。露光工程では、例えばｉ線による露光が行われる。
なお、このレンズ材１２３のパターニング工程において、レンズ材１２３のパターンを調整することにより、上方から見た場合における作成後のＭＬ１２１ａの形状や、隣り合うＭＬ１２１ａ間のギャップを制御することが可能である。後述するリフロー工程での形状の変化を予想して、所望のＭＬ１２１ａの形状、及びＭＬ１２１ａ間のギャップが得られるように、レンズ材１２３がパターニングされる。
次に、パターニングされたレンズ材１２３がリフローされることにより、ＭＬ１２１ａ（すなわち、ＭＬ層１２１）が形成される（図１０）。リフロー温度は１００℃～２５０℃程度である。また、多段熱処理、又は昇温処理によってリフローが行われてもよい。
なお、ＭＬ１２１ａが形成された後に、その表面に酸化膜が形成されてもよい。例えば、当該酸化膜は、１０００ｎｍ以下の範囲で成膜され得る。当該酸化膜は、ＭＬ１２１ａでの光の反射を抑える低反射膜として機能する。かかる酸化膜が設けられることにより、発光素子からの出射光がＭＬ１２１ａの表面で反射される率が低下し、光取り出し効率を更に向上させることが可能になる。
以上、ＭＬ層１２１の形成方法について説明した。なお、上記の説明では、リフローを用いた、いわゆるメルトフロー法によってＭＬ層１２１が形成されていたが、本実施形態では、ＭＬ層１２１の形成方法はかかる例に限定されず、一般的にイメージセンサにおいてＭＬを作成する際に用いられている各種の公知の方法が適用されてよい。例えば、ＭＬ層１２１は、エッチバック法で形成されてもよい。エッチバック法では、レンズ材を成膜した後、その上にレンズ１２１ａの形状を反映した（例えば半球状の）レジストを形成し、エッチバックすることにより、レンズ１２１ａを形成する方法である。
（４．効果の確認）
（４－１．ＭＬ厚と光取り出し効率との関係）
以上説明した本実施形態に係る表示装置１による光取り出し効率向上の効果について確認するために本発明者らが行った実験の結果について説明する。当該実験では、図２に示す本実施形態に係る表示装置１と同様の構成を有する有機ＥＬマイクロディスプレイのサンプルを作製し、実際に当該サンプルを駆動させ、その表示面から出射される光について、ＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸ、Ｙ、Ｚの値を測定した（なお、Ｙの値は輝度に対応する）。当該サンプルにおいて、画素サイズは７．８μｍ×７．８μｍとした。ＣＦの配列は正方配列とし、赤色の副画素１つ、緑色の副画素１つ、及び青色の副画素２つの、計４つの副画素で、１つの画素を形成した。ＭＬ層はメルトフロー法によって形成した。隣り合うＭＬ間のギャップは１０００ｎｍとした。
（４－１．ＭＬ厚と光取り出し効率との関係）
以上説明した本実施形態に係る表示装置１による光取り出し効率向上の効果について確認するために本発明者らが行った実験の結果について説明する。当該実験では、図２に示す本実施形態に係る表示装置１と同様の構成を有する有機ＥＬマイクロディスプレイのサンプルを作製し、実際に当該サンプルを駆動させ、その表示面から出射される光について、ＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸ、Ｙ、Ｚの値を測定した（なお、Ｙの値は輝度に対応する）。当該サンプルにおいて、画素サイズは７．８μｍ×７．８μｍとした。ＣＦの配列は正方配列とし、赤色の副画素１つ、緑色の副画素１つ、及び青色の副画素２つの、計４つの副画素で、１つの画素を形成した。ＭＬ層はメルトフロー法によって形成した。隣り合うＭＬ間のギャップは１０００ｎｍとした。
本実験では、ＭＬ層の厚み（すなわち、ＭＬの高さ。以下、ＭＬ厚ともいう）が互いに異なる複数のサンプルを作製し、そのそれぞれについて、Ｘ、Ｙ、Ｚの値を測定した。結果を、図１１に示す。図１１は、本実施形態に係る有機ＥＬマイクロディスプレイについて、出射光のＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸ、Ｙ、Ｚの値を測定した結果を示す図である。図１１では、横軸にＭＬ厚を取り、縦軸にＸ、Ｙ、Ｚの値の測定値を取り、両者の関係をプロットしている。なお、縦軸の値としては、ＭＬ層が設けられない場合を１とした相対値をプロットしている。縦軸の値は、ＭＬ層が設けられない場合を基準とした、光取り出し効率の改善率（効率改善率）を示すものであると言える。
図１１を参照すると、少なくともＭＬ厚が約２０００ｎｍ以下の範囲においては、ＭＬ層を形成することにより、光取り出し効率が向上していることが確認できる。特に、本実験に用いたサンプルでは、ＭＬ厚が約１０００ｎｍ近傍の点、及びＭＬ厚が約１８００ｎｍ近傍の点において、効率改善率にピークが確認された。具体的には、白色の発光（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）に注目すると、ＭＬ厚が約１０００ｎｍ近傍の点、及びＭＬ厚が約１８００ｎｍ近傍の点において、ＭＬ層が設けられない場合に比べて、それぞれ、１．２倍及び１．３倍の光取り出し効率の向上が認められた。当該結果は、光取り出し効率には、ＭＬ厚に対して依存性が存在すること、及び特定のＭＬ厚でピークが存在することを示している。当該結果から、本実施形態に係る表示装置１を作製する際には、その光取り出し効率とＭＬ厚との関係性を考慮して、その厚みを適切な値とするように当該ＭＬ層を設計することにより、当該光取り出し効率をより一層向上させることが可能になる。
また、図１１に示すように、本実験に用いたサンプルでは、ＭＬ厚が２４００ｎｍ近傍の点において、Ｘ、Ｙ、Ｚの各値について、大幅な低下が見られた。特に、Ｘの値については、ＭＬ層が設けられない場合よりも低い値になった。当該結果は、ＭＬ厚が大きくなり過ぎると、光取り出し効率の向上の効果が得られ難くなること、及び出射光の色によっては、かえって光取り出し効率が低下してしまうことを示している。当該結果は、本実施形態に係る表示装置１においては、このような発光の色ごとのＭＬ厚の上限まで考慮してＭＬ層を設計することにより、光取り出し効率をより効率的に向上させることが可能になることを示している。
（４－２．ＭＬ間ギャップと光取り出し効率との関係）
本実施形態に係る表示装置１における隣り合うＭＬ１２１ａ間のギャップが光取り出し効率に及ぼす影響について確認するために本発明者らが行った実験の結果について説明する。当該実験では、図２に示す本実施形態に係る表示装置１と同様の構成を有する有機ＥＬマイクロディスプレイのサンプルを作製し、実際に当該サンプルを駆動させ、その表示面から出射される光について、輝度を測定した。当該サンプルにおいて、画素サイズは７．８μｍ×７．８μｍとした。ＣＦの配列は正方配列とし、赤色の副画素１つ、緑色の副画素１つ、及び青色の副画素２つの、計４つの副画素で、１つの画素を形成した。ＭＬ層はメルトフロー法によって形成した。
本実施形態に係る表示装置１における隣り合うＭＬ１２１ａ間のギャップが光取り出し効率に及ぼす影響について確認するために本発明者らが行った実験の結果について説明する。当該実験では、図２に示す本実施形態に係る表示装置１と同様の構成を有する有機ＥＬマイクロディスプレイのサンプルを作製し、実際に当該サンプルを駆動させ、その表示面から出射される光について、輝度を測定した。当該サンプルにおいて、画素サイズは７．８μｍ×７．８μｍとした。ＣＦの配列は正方配列とし、赤色の副画素１つ、緑色の副画素１つ、及び青色の副画素２つの、計４つの副画素で、１つの画素を形成した。ＭＬ層はメルトフロー法によって形成した。
本実験では、ＭＬ間のギャップが互いに異なる複数のサンプルを作製し、そのそれぞれについて、輝度を測定した。結果を、図１２に示す。図１２は、本実施形態に係る有機ＥＬマイクロディスプレイについて、出射光の輝度を測定した結果を示す図である。図１２では、横軸にＭＬ間のギャップを取り、縦軸に輝度の測定値を取り、両者の関係をプロットしている。また、本実験では、所定のＭＬ間のギャップを有する各サンプルについて、上方から見た場合におけるＭＬの形状を変更したサンプルもそれぞれ作製し、これらについても同様に輝度を測定した。図１２には、実験結果の一例として、ＭＬの形状が略正方であるサンプルについての結果を四角のマーカーでプロットし、ＭＬの形状が略真円であるサンプルについての結果を丸のマーカーでプロットしている。
図１２を参照すると、ＭＬの形状が略正方であるサンプル、及びＭＬの形状が略真円であるサンプルのいずれについても、ＭＬ間のギャップを変更しても、輝度がほとんど変化していないことが確認できる。当該結果は、ＭＬ間のギャップを所定の範囲内で変更させても、光取り出し効率は、ほぼ変化しないことを示している。ただし、図１５には現れていないが、ＭＬ間のギャップが大きくなり過ぎれば、平面内でのＭＬの大きさはその分小さくなるため、発光素子からの出射光がＭＬに入射し難くなり、輝度は低下すると考えられる。当該結果から、本実施形態に係る表示装置１を作製する際には、その光取り出し効率とＭＬ間のギャップとの関係性を考慮して、ＭＬ間のギャップが、光取り出し効率の向上の効果が確実に得られるような適切な範囲に収まるように、ＭＬ層の設計を行うことが重要である。
（５．適用例）
以上説明した本実施形態に係る表示装置１の適用例について説明する。ここでは、以上説明した表示装置１が適用され得る電子機器のいくつかの例について説明する。
以上説明した本実施形態に係る表示装置１の適用例について説明する。ここでは、以上説明した表示装置１が適用され得る電子機器のいくつかの例について説明する。
図１３及び図１４は、本実施形態に係る表示装置１が適用され得る電子機器の一例である、デジタルカメラの外観を示す図である。図１３は、デジタルカメラを前方（被写体側）から眺めた外観を示しており、図１４は、デジタルカメラを後方から眺めた外観を示している。図１３及び図１４に示すように、デジタルカメラ３１１は、本体部（カメラボディ）３１３と、交換式のレンズユニット３１５と、撮影時にユーザによって把持されるグリップ部３１７と、各種の情報を表示するモニタ３１９と、撮影時にユーザによって観察されるスルー画を表示するＥＶＦ３２１と、を有する。当該ＥＶＦ３２１が、本実施形態に係る表示装置１によって構成され得る。
図１５は、本実施形態に係る表示装置１が適用され得る電子機器の他の例である、ＨＭＤの外観を示す図である。図１５に示すように、ＨＭＤ３３１は、各種の情報を表示する眼鏡形の表示部３３３と、装着時にユーザの耳に掛止される耳掛け部３３５と、を有する。当該表示部３３３が、本実施形態に係る表示装置１によって構成され得る。
以上、本実施形態に係る表示装置１が適用され得る電子機器のいくつかの例について説明した。なお、表示装置１が適用され得る電子機器は上記で例示したものに限定されず、表示装置１は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイス等、いわゆるマイクロディスプレイが搭載され得る電子機器であれば、あらゆる電子機器の表示装置として適用可能である。
（６．補足）
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、表示装置１において、１つの画素に対して１つのＭＬ１２１ａが配置されていたが、本開示に係る技術はかかる例に限定されない。例えば、１つの画素に対して複数のＭＬ１２１ａが配置されてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、表示装置１は、有機ＥＬマイクロディスプレイであったが、本開示に係る技術はかかる例に限定されない。例えば、本開示に係る表示装置は、小型の有機ＥＬ表示装置であってもよい。本開示に係る表示装置は、小型の有機ＥＬ表示装置である場合には、当該表示装置は、スマートフォン、タブレットＰＣ、デジタルカメラ、電子ブック、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、又はゲーム機器等の電子機器のモニタとして搭載され得る。本開示に係る表示装置は、その他、外部から入力された画像信号又は内部で生成した画像信号に基づいて表示を行うあらゆる分野の電子機器に搭載される表示装置に適用することが可能である。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的なものではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、
複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、
を備える、表示装置。
（２）
前記マイクロレンズは、前記発光素子に向かって突出する凸形状である、
前記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記接着層の材料の屈折率は、前記マイクロレンズ層の材料の屈折率よりも小さい、
前記（１）又は（２）に記載の表示装置。
（４）
前記表示装置は、パネルのサイズが約０．２インチ～約２インチである、マイクロディスプレイである、
前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の表示装置。
（５）
前記表示装置における画素サイズは、約２０μｍ以下である、
前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の表示装置。
（６）
前記カラーフィルタの配列は、正方配列である、
前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の表示装置。
（７）
前記カラーフィルタの配列は、デルタ配列である、
前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の表示装置。
（８）
積層方向から見た場合における前記マイクロレンズの形状は、略真円である、
前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（９）
積層方向から見た場合における前記マイクロレンズの形状は、略方形である、
前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１０）
画像信号に基づいて表示を行う表示装置、
を備え、
前記表示装置は、
複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、
複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、
を有する、
電子機器。
（１１）
シリコン基板である第１の基板上に複数の発光素子を形成することと、
第２の基板上に、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層と、複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層と、をこの順に積層することと、
前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせることと、
を含む、
表示装置の製造方法。
（１）
複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、
複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、
を備える、表示装置。
（２）
前記マイクロレンズは、前記発光素子に向かって突出する凸形状である、
前記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記接着層の材料の屈折率は、前記マイクロレンズ層の材料の屈折率よりも小さい、
前記（１）又は（２）に記載の表示装置。
（４）
前記表示装置は、パネルのサイズが約０．２インチ～約２インチである、マイクロディスプレイである、
前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の表示装置。
（５）
前記表示装置における画素サイズは、約２０μｍ以下である、
前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の表示装置。
（６）
前記カラーフィルタの配列は、正方配列である、
前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の表示装置。
（７）
前記カラーフィルタの配列は、デルタ配列である、
前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の表示装置。
（８）
積層方向から見た場合における前記マイクロレンズの形状は、略真円である、
前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（９）
積層方向から見た場合における前記マイクロレンズの形状は、略方形である、
前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１０）
画像信号に基づいて表示を行う表示装置、
を備え、
前記表示装置は、
複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、
複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、
を有する、
電子機器。
（１１）
シリコン基板である第１の基板上に複数の発光素子を形成することと、
第２の基板上に、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層と、複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層と、をこの順に積層することと、
前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせることと、
を含む、
表示装置の製造方法。
１、２ 表示装置
１０１、２０１ 第１の基板
１０３、２０３ 第２の基板
１０５、２０５ 駆動回路層
１０７、２０７ 絶縁層
１０９、２０９ 第１の電極
１１０、２１０ 発光素子層
１１１、２１１ 有機層
１１３、２１３ 第２の電極
１１５ 接着層
１１７、２１７ ＣＦ層
１１９ 平坦化膜
１２１ ＭＬ層
１２１ａ ＭＬ
１２３ レンズ材
２１５ 保護膜
２１９ 封止樹脂膜
１０１、２０１ 第１の基板
１０３、２０３ 第２の基板
１０５、２０５ 駆動回路層
１０７、２０７ 絶縁層
１０９、２０９ 第１の電極
１１０、２１０ 発光素子層
１１１、２１１ 有機層
１１３、２１３ 第２の電極
１１５ 接着層
１１７、２１７ ＣＦ層
１１９ 平坦化膜
１２１ ＭＬ層
１２１ａ ＭＬ
１２３ レンズ材
２１５ 保護膜
２１９ 封止樹脂膜
Claims (11)
- 複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、
複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、
を備える、表示装置。 - 前記マイクロレンズは、前記発光素子に向かって突出する凸形状である、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記接着層の材料の屈折率は、前記マイクロレンズ層の材料の屈折率よりも小さい、
請求項２に記載の表示装置。 - 前記表示装置は、パネルのサイズが約０．２インチ～約２インチである、マイクロディスプレイである、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記表示装置における画素サイズは、約２０μｍ以下である、
請求項４に記載の表示装置。 - 前記カラーフィルタの配列は、正方配列である、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記カラーフィルタの配列は、デルタ配列である、
請求項１に記載の表示装置。 - 積層方向から見た場合における前記マイクロレンズの形状は、略真円である、
請求項１に記載の表示装置。 - 積層方向から見た場合における前記マイクロレンズの形状は、略方形である、
請求項１に記載の表示装置。 - 画像信号に基づいて表示を行う表示装置、
を備え、
前記表示装置は、
複数の発光素子が形成された、シリコン基板である第１の基板と、
複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層、及び複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層が、表面上にこの順に積層され、前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板に対して配設される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填され、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせるための接着層と、
を有する、
電子機器。 - シリコン基板である第１の基板上に複数の発光素子を形成することと、
第２の基板上に、複数のカラーフィルタが配列されて構成されるカラーフィルタ層と、複数のマイクロレンズが配列されて構成されるマイクロレンズ層と、をこの順に積層することと、
前記マイクロレンズ層が前記複数の発光素子と対向するように、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせることと、
を含む、
表示装置の製造方法。
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