WO2024034502A1 - 発光装置および電子機器 - Google Patents

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WO2024034502A1
WO2024034502A1 PCT/JP2023/028356 JP2023028356W WO2024034502A1 WO 2024034502 A1 WO2024034502 A1 WO 2024034502A1 JP 2023028356 W JP2023028356 W JP 2023028356W WO 2024034502 A1 WO2024034502 A1 WO 2024034502A1
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WO
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light emitting
metalens
layer
metamaterial
light
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PCT/JP2023/028356
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French (fr)
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健矢 米原
示寛 横野
慎太郎 中野
卓 坂入
剛史 岡崎
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G—PHYSICS
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/80—Constructional details
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    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Definitions

  • the present disclosure relates to a light emitting device and an electronic device including the same.
  • nanostructures 130 direct blue light, green light, and red light emitted from a first emitter structure 122, a second emitter structure 124, and a third emitter structure 126 onto an image plane 132.
  • a focusable display device 100 is disclosed.
  • Patent Document 1 does not describe a configuration for improving the front luminance of the light emitting device (display device 100), and there is room for improvement.
  • An object of the present disclosure is to provide a light emitting device that can improve front brightness and an electronic device equipped with the same.
  • a light emitting device includes: A plurality of light emitting elements arranged two-dimensionally, metamaterial and an optical adjustment layer provided between the plurality of light emitting elements and the metamaterial;
  • the ratio (L/D) between the distance L between the light emitting element and the metamaterial and the pixel size D is 0.2 or more and 1.8 or less.
  • An electronic device includes the light emitting device described above.
  • the pixel when a pixel is composed of a plurality of sub-pixels, the pixel may represent a sub-pixel.
  • FIG. 1 is a plan view of a display device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a part of the display area.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of a part of the display area.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of a part of the display area.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 6A is a plan view of a sub-pixel metalens.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a plan view of a sub-pixel metalens. 8A, FIG. 8B, and FIG.
  • FIG. 8C are cross-sectional views for explaining the reason for defining the numerical range of the ratio (L/D) of the distance L between the light emitting element and the metamaterial and the size D of the sub-pixel.
  • 9A and 9B are cross-sectional views for explaining the relationship between the refractive index and front brightness of the protective layer and the optical adjustment layer.
  • FIG. 10A is a diagram showing the geometry of the lens.
  • FIG. 10B is a diagram showing phase information of the lens in FIG. 10A.
  • FIG. 10C shows a metalens with similar functionality to the lens of FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a plan view of a metasurface composed of cylindrical nanostructures.
  • FIG. 11B is a perspective view of a metasurface composed of cylindrical nanostructures.
  • FIG. 12A is a plan view of a metasurface composed of quadrangular columnar nanostructures.
  • FIG. 12B is a perspective view of a metasurface composed of quadrangular columnar nanostructures.
  • FIG. 13 is a diagram showing a phase change between the cylindrical metasurface shown in FIGS. 11A and 11B and the quadrangular prism-like metasurface shown in FIGS. 12A and 12B.
  • 14A, FIG. 14B, and FIG. 14C are diagrams for explaining the method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 15A and 15B are diagrams for explaining a method of manufacturing a display device according to the first embodiment.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view for explaining the function of a conventional lens.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view for explaining the function of the metalens.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a display device according to a modification.
  • FIG. 18 is an enlarged plan view of a part of the display area of the display device according to the second embodiment.
  • FIG. 19A is a plan view of a sub-pixel metalens.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 19A.
  • FIG. 20A is a perspective view of a lens array with gaps between lenses.
  • FIG. 20B is a perspective view of a lens array with no gaps between lenses.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a display device according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is an exploded cross-sectional view for explaining the configuration of the metalens.
  • FIG. 23 is a plan view for explaining the configuration of the metalens.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a metalens.
  • 25A and 25B are diagrams for explaining the relationship between the sizes of the lens and the light source.
  • FIG. 26A is a cross-sectional view of a display device in which adjacent lenses do not overlap.
  • FIG. 26B is a cross-sectional view of a display device where adjacent lenses overlap.
  • FIG. 27 is a plan view for explaining the configuration of the metalens.
  • FIG. 28 is a plan view for explaining the configuration of a metalens.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a metalens.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a metalens.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a metalens.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a metalens.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of a display device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 33A is a plan view of a sub-pixel complex lens.
  • FIG. 33B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 33A.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of a display device according to Modification Example 1.
  • FIG. 35A is a plan view of a sub-pixel complex lens.
  • FIG. 35B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 35A.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of a display device according to modification example 2.
  • FIG. 37A is a plan view of a sub-pixel compound lens.
  • FIG. 37B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 37A.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view of a display device according to modification example 3.
  • FIG. 39A is a plan view of a sub-pixel complex lens.
  • FIG. 39B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 39A.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view of a display device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 41 is a graph showing the difference in phase modulation amount depending on the presence or absence of a phase shifter.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view of a display device according to a modification.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of a display device according to a modification.
  • FIG. 44 is a plan view of the metasurface of the display device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 45A is a plan view of a metalens corresponding to a symmetric lens (non-decentered lens).
  • FIG. 45B is a plan view of a metalens corresponding to an asymmetric lens (decentered lens).
  • FIG. 46A is a schematic cross-sectional view for explaining a first example of the resonator structure.
  • FIG. 46B is a schematic cross-sectional view for explaining a second example of the resonator structure.
  • FIG. 47A is a schematic cross-sectional view for explaining a third example of the resonator structure.
  • FIG. 45A is a schematic cross-sectional view for explaining a third example of the resonator structure.
  • FIG. 47B is a schematic cross-sectional view for explaining a fourth example of the resonator structure.
  • FIG. 48A is a schematic cross-sectional view for explaining a fifth example of the resonator structure.
  • FIG. 48B is a schematic cross-sectional view for explaining a sixth example of the resonator structure.
  • FIG. 49 is a schematic cross-sectional view for explaining the seventh example of the resonator structure.
  • FIG. 50A is a front view showing an example of the appearance of a digital still camera.
  • FIG. 50B is a rear view showing an example of the external appearance of a digital still camera.
  • FIG. 51 is a perspective view showing an example of the appearance of a head mounted display.
  • FIG. 52 is a perspective view showing an example of the appearance of the television device.
  • FIG. 50A is a front view showing an example of the appearance of a digital still camera.
  • FIG. 50B is a rear view showing an example of the external appearance of a digital still camera.
  • FIG. 53 is a perspective view showing an example of the appearance of a see-through head-mounted display.
  • FIG. 54 is a perspective view showing an example of the appearance of a smartphone.
  • FIG. 55A is a diagram showing an example of the inside of the vehicle from the rear to the front of the vehicle.
  • FIG. 55B is a diagram illustrating an example of the interior of the vehicle from diagonally rearward to diagonally forward.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of a display device 101 according to the first embodiment.
  • the display device 101 has a display area RE1 and a peripheral area RE2 provided around the display area RE1.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a part of the display area RE1 of the display device 101.
  • a plurality of sub-pixels 10R, 10G, and 10B are two-dimensionally arranged in a prescribed arrangement pattern within the display region RE1.
  • FIG. 2 shows an example in which the prescribed arrangement pattern is a delta arrangement.
  • the prescribed arrangement pattern is not limited to the delta arrangement, but may be a striped arrangement as shown in FIG. 3, or a square arrangement as shown in FIG. Arrangements other than these may also be used.
  • a pad portion 101A, a driver for displaying an image (not shown), and the like are provided in the peripheral region RE2.
  • a flexible printed circuit (FPC) (not shown) may be connected to the pad portion 101A.
  • the sub-pixel 10R can emit red light (first light).
  • the sub-pixel 10G can emit green light (second light).
  • the sub-pixel 10B can emit blue light (third light). Red is an example of the first primary color among the three primary colors. Green is an example of the second primary color among the three primary colors. Blue is an example of the third primary color among the three primary colors.
  • sections marked with symbols "R,” “G,” and "B” represent sub-pixel 10R, sub-pixel 10G, and sub-pixel 10B, respectively.
  • One pixel (one pixel) 10Px is composed of a plurality of adjacent sub-pixels 10R, 10G, and 10B.
  • the shapes of the sub-pixels 10R, 10G, and 10B are not particularly limited, but examples include polygonal, circular, or elliptical shapes when viewed from above. Examples of polygonal shapes include square shapes such as rectangular shapes, hexagonal shapes, etc., but are not limited to these shapes. In this specification, the rectangular shape includes a square shape. Note that FIG. 2 shows an example in which the sub-pixels 10R, 10G, and 10B have a hexagonal shape in plan view, and FIGS. 3 and 4 show examples in which the sub-pixels 10R, 10G, and 10B have a quadrangular shape in plan view. It is shown.
  • the upper limit of the size of the sub-pixels 10R, 10G, and 10B is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 8 ⁇ m or less, and even more preferably 5 ⁇ m or less, 4 ⁇ m or less, or 3.5 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the size of the sub-pixels 10R, 10G, and 10B is, for example, 1 ⁇ m or more.
  • the display device 101 is an example of a light emitting device.
  • the display device 101 may be a top emission type OLED display device.
  • Display device 101 may be a microdisplay.
  • the display device 101 may be included in a VR (Virtual Reality) device, an MR (Mixed Reality) device, an AR (Augmented Reality) device, an electronic view finder (EVF), a small projector, or the like.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • the display device 101 includes a drive substrate 11, a plurality of light emitting elements (first light emitting element) 12R, a plurality of light emitting elements (second light emitting element) 12G, a plurality of light emitting elements (third light emitting element) 12B, and a protective layer. It includes a layer (first protective layer) 13 , an optical control layer 14 , a metamaterial 15 , a protective layer (second protective layer) 16 , and a cover layer 17 .
  • the top side (display surface side) of the display device 101 is referred to as the first surface
  • the bottom side (opposite side to the display surface) of the display device 101 is referred to as the first surface. This side is sometimes called the second side.
  • the light emitting elements 12R, 12G, and 12B when collectively referred to without particular distinction, they may be referred to as the light emitting element 12.
  • a planar view means a planar view when the object is viewed from a direction DZ perpendicular to the first surface (hereinafter referred to as "frontal direction DZ ").
  • the horizontal direction of the display area RE1 is referred to as a horizontal direction DX
  • the vertical direction of the display area RE1 is referred to as a vertical direction DY .
  • the drive board 11 is a so-called backplane, and drives a plurality of light emitting elements 12R, 12G, and 12B.
  • the drive substrate 11 includes, for example, a substrate and an insulating layer in this order.
  • the substrate may be made of, for example, a semiconductor with which transistors and the like can be easily formed, or may be made of glass or resin that has low moisture and oxygen permeability.
  • the substrate may be a semiconductor substrate, a glass substrate, a resin substrate, or the like.
  • the semiconductor substrate includes, for example, amorphous silicon, polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like.
  • the glass substrate includes, for example, high strain point glass, soda glass, borosilicate glass, forsterite, lead glass, or quartz glass.
  • the resin substrate includes, for example, at least one selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polyvinylphenol, polyether sulfone, polyimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and the like.
  • the insulating layer may be provided on the first surface of the substrate to cover and planarize the plurality of drive circuits, the plurality of wirings, and the like.
  • the insulating layer may insulate between the plurality of drive circuits, the plurality of wirings, etc. provided on the first surface of the substrate and the plurality of light emitting elements 12R, 12G, and 12B.
  • the insulating layer may be an organic insulating layer, an inorganic insulating layer, or a laminate of these.
  • the organic insulating layer contains, for example, at least one selected from the group consisting of polyimide resin, acrylic resin, novolak resin, and the like.
  • the inorganic insulating layer includes, for example, at least one selected from the group consisting of silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), and the like.
  • the color of the light emitted by the light emitting element 12R, the color of the light emitted by the light emitting element 12G, and the color of the light emitted by the light emitting element 12B are different.
  • the light emitting element 12R can emit red light under control of a drive circuit or the like.
  • the light emitting element 12G can emit green light under control of a drive circuit or the like.
  • the light emitting element 12B can emit blue light under control of a drive circuit or the like.
  • the light emitting element 12 is an OLED (Organic Light Emitting Diode) element.
  • the light emitting element 12R is included in the sub-pixel 10R.
  • the light emitting element 12G is included in the sub-pixel 10G.
  • the light emitting element 12B is included in the sub-pixel 10B.
  • the plurality of light emitting elements 12R, the plurality of light emitting elements 12G, and the plurality of light emitting elements 12B are two-dimensionally arranged on the first surface of the drive board 11 in a prescribed arrangement pattern.
  • the prescribed arrangement pattern is as described as the prescribed arrangement pattern of the plurality of sub-pixels 10.
  • the light emitting element 12R includes a first electrode 121, an OLED layer 122R, and a second electrode 123 on the first surface of the drive substrate 11 in this order.
  • the light emitting element 12G includes a first electrode 121, an OLED layer 122G, and a second electrode 123 on the first surface of the drive substrate 11 in this order.
  • the light emitting element 12B includes a first electrode 121, an OLED layer 122B, and a second electrode 123 on the first surface of the drive substrate 11 in this order.
  • OLED layers 122R, 122G, 122B The OLED layer 122R can emit red light.
  • the OLED layer 122G can emit green light.
  • OLED layer 122B can emit blue light.
  • the OLED layers 122R, 122G, and 122B are provided between the first electrode 121 and the second electrode 123, respectively.
  • the OLED layer 122R includes an organic light emitting layer (hereinafter referred to as “red organic light emitting layer”) capable of emitting red light.
  • the OLED layer 122R includes an organic light emitting layer (hereinafter referred to as “green organic light emitting layer”) capable of emitting green light.
  • the OLED layer 122B includes an organic light-emitting layer (hereinafter referred to as "blue organic light-emitting layer”) that can emit blue light.
  • OLED layers 122R, 122G, and 112B when collectively referred to without particular distinction, they may simply be referred to as the OLED layer 122.
  • the red organic light-emitting layer, the green organic light-emitting layer, and the blue light-emitting layer when collectively referred to without particular distinction, they may simply be referred to as an organic light-emitting layer.
  • the OLED layers 122R, 122G, and 112B may be composed of a laminate including an organic light-emitting layer, and in that case, some layers (for example, an electron injection layer) of the laminate may be an inorganic layer.
  • the OLED layer 122R includes, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a red organic light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the first electrode 121 to the second electrode 123.
  • the OLED layer 122G includes, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a green organic light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the first electrode 121 to the second electrode 123.
  • the OLED layer 122G includes, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a blue organic light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the first electrode 121 to the second electrode 123.
  • the red organic light emitting layer can emit red light by recombining holes injected from the first electrode 121 and electrons injected from the second electrode 123.
  • the green organic light emitting layer can emit green light due to the same phenomenon as the red organic light emitting layer described above.
  • the blue organic light emitting layer can emit blue light due to the same phenomenon as the red organic light emitting layer described above.
  • the hole injection layer can increase the efficiency of hole injection into the organic light emitting layer of each color and can suppress leakage.
  • the hole transport layer can increase hole transport efficiency to the organic light emitting layer of each color.
  • the electron injection layer can increase the efficiency of electron injection into the organic light emitting layer of each color.
  • the electron transport layer can increase the efficiency of electron transport to the organic light emitting layer.
  • the first electrode 121 is provided on the second surface side of the OLED layer 122.
  • the first electrode 121 is provided separately for the plurality of light emitting elements 12 within the display area RE1. That is, the first electrode 121 is divided between the light emitting elements 12 adjacent in the in-plane direction within the display region RE1.
  • the first electrode 121 is an anode. When a voltage is applied between the first electrode 121 and the second electrode 123, holes are injected from the first electrode 121 into the OLED layer 122.
  • the first electrode 121 may be composed of a metal layer, or a metal layer and a transparent conductive oxide layer, for example.
  • the transparent conductive oxide layer is similar to the OLED layer 122. Preferably, it is provided on the side.
  • the metal layer also has a function as a reflective layer that reflects the light emitted by the OLED layer 122.
  • the metal layer include chromium (Cr), gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), and aluminum (Al). , magnesium (Mg), iron (Fe), tungsten (W), and silver (Ag).
  • the metal layer may contain the at least one metal element described above as a constituent element of an alloy. Specific examples of alloys include aluminum alloys and silver alloys. Specific examples of aluminum alloys include AlNd and AlCu.
  • a base layer may be provided adjacent to the second surface side of the metal layer.
  • the base layer is for improving the crystal orientation of the metal layer during film formation of the metal layer.
  • the base layer contains, for example, at least one metal element selected from the group consisting of titanium (Ti) and tantalum (Ta).
  • the base layer may contain the above-mentioned at least one metal element as a constituent element of the alloy.
  • the transparent conductive oxide layer contains a transparent conductive oxide.
  • Transparent conductive oxides include, for example, transparent conductive oxides containing indium (hereinafter referred to as “indium-based transparent conductive oxides”) and transparent conductive oxides containing tin (hereinafter referred to as “tin-based transparent conductive oxides”). ) and transparent conductive oxides containing zinc (hereinafter referred to as “zinc-based transparent conductive oxides").
  • Indium-based transparent conductive oxides include, for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium gallium oxide (IGO), indium gallium zinc oxide (IGZO), or fluorine-doped indium oxide (IFO).
  • ITO indium tin oxide
  • ITO indium zinc oxide
  • IGO indium gallium oxide
  • IGZO indium gallium zinc oxide
  • ITO indium tin oxide
  • ITO indium tin oxide
  • ITO has a particularly low barrier for hole injection into the OLED layers 122R, 122G, and 122B in terms of work function, so that the driving voltage of the display device 101 can be particularly low.
  • the tin-based transparent conductive oxide includes, for example, tin oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), or fluorine-doped tin oxide (FTO).
  • Zinc-based transparent conductive oxides include, for example, zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide (AZO), boron-doped zinc oxide, or gallium-doped zinc oxide (GZO).
  • the second electrode 123 is provided on the first surface side of the OLED layer 122.
  • the second electrode 123 is a cathode.
  • the second electrode 123 is transparent to each light emitted from the OLED layers 122R, 122G, and 122B.
  • the second electrode 123 is preferably a transparent electrode that is transparent to visible light. In this specification, visible light refers to light in a wavelength range of 360 nm or more and 830 nm.
  • the second electrode 123 is made of a material that has as high a light transmittance as possible and has a small work function in order to increase luminous efficiency.
  • the second electrode 123 is made of, for example, at least one of a metal layer and a transparent conductive oxide layer. More specifically, the second electrode 123 is composed of a single layer film of a metal layer or a transparent conductive oxide layer, or a laminated film of a metal layer and a transparent conductive oxide layer.
  • a metal layer may be provided on the OLED layer 122 side, or a transparent conductive oxide layer may be provided on the OLED layer 122 side. From the viewpoint of placing a layer having a function adjacent to the OLED layer 122, it is preferable that the metal layer is provided on the OLED layer 122 side.
  • the metal layer contains, for example, at least one metal element selected from the group consisting of magnesium (Mg), aluminum (Al), silver (Ag), calcium (Ca), and sodium (Na).
  • the metal layer may contain the at least one metal element described above as a constituent element of an alloy. Specific examples of the alloy include MgAg alloy, MgAl alloy, and AlLi alloy.
  • the transparent conductive oxide layer includes a transparent conductive oxide. Examples of the transparent conductive oxide include the same materials as the transparent conductive oxide of the first electrode 121 described above.
  • the protective layer 13 is transparent to each light emitted from the light emitting elements 12R, 12G, and 12B.
  • the second electrode 123 is preferably transparent to visible light.
  • the protective layer 13 can protect the plurality of light emitting elements 12 and the like.
  • the protective layer 13 is provided on the first surface of the drive substrate 11 so as to cover the plurality of light emitting elements 12 .
  • the protective layer 13 isolates the light emitting element 12 from the outside air and prevents moisture from entering the light emitting element 12 from the external environment. Further, when the second electrode 123 is formed of a metal layer, the protective layer 13 may have a function of suppressing oxidation of this metal layer.
  • the protective layer 13 includes, for example, an inorganic material or a polymer resin with low hygroscopicity.
  • the protective layer 13 may have a single layer structure or a multilayer structure. When increasing the thickness of the protective layer 13, it is preferable to have a multilayer structure. This is to relieve internal stress in the protective layer 13.
  • the inorganic material is selected from the group consisting of silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), titanium oxide (TiO x ), aluminum oxide (AlO x ), etc. Contains at least one species.
  • the polymer resin includes, for example, at least one selected from the group consisting of thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and the like. Specifically, the polymer resin includes at least one selected from the group consisting of acrylic resin, polyimide resin, novolac resin, epoxy resin, norbornene resin, parylene resin, and the like.
  • the optical adjustment layer 14 is transparent to each light emitted from the light emitting elements 12R, 12G, and 12B. It is preferable that the optical adjustment layer 14 has transparency to visible light.
  • the optical adjustment layer 14 is provided between the protective layer 13 and the metamaterial 15.
  • the optical adjustment layer 14 can adjust the distance (optical path length) between the plurality of light emitting elements 12 and the metamaterial 15. It is preferable that the surface of the optical adjustment layer 14 is substantially flat with suppressed unevenness.
  • the optical adjustment layer 14 includes, for example, an inorganic material or a polymer resin.
  • the optical adjustment layer 14 preferably includes a high dielectric material with a high refractive index.
  • the high dielectric material may be an inorganic material or a polymeric resin.
  • the inorganic material can be, for example, silicon nitride (SiN x ).
  • SiN x silicon nitride
  • As an inorganic material with a higher refractive index for example, at least one selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, etc. can be included.
  • the metal oxide includes, for example, at least one selected from the group consisting of titanium oxide (TiO x ), tantalum oxide (TaO x ), zinc oxide (ZnO x ), and the like.
  • Metal nitrides include, for example, gallium nitride (GaN x ).
  • the thickness T of the optical adjustment layer 14 is preferably 0.1 ⁇ m or more and less than 1.8 ⁇ D ⁇ m.
  • the metamaterial 15 is a metasurface that is a two-dimensional metamaterial, and includes a plurality of nanostructures (meta atoms) 151 having a size smaller than the wavelength of light.
  • the light may be light emitted from the light emitting element 12.
  • the wavelength of the light can be, for example, the wavelength at which the emission spectrum has the maximum intensity.
  • the wavelength of light can be defined as the smaller of the maximum wavelength on the long wavelength side where the intensity is, for example, 1/20 of the maximum intensity or the maximum wavelength of visible light.
  • the metamaterial 15 is a two-dimensional metamaterial, but the metamaterial 15 may be composed of a three-dimensional metamaterial, or a two-dimensional metamaterial and a three-dimensional metamaterial. It may be composed of both.
  • a plurality of nanostructures 151 are two-dimensionally arranged on the first surface of the optical adjustment layer 14.
  • the plurality of nanostructures (meta-atoms) 151 may be uniformly arranged at equal intervals.
  • the nanostructure 151 is, for example, a dielectric pillar.
  • the shape of the dielectric pillar is not particularly limited, but examples include a cylindrical shape, an elliptical column shape, a polygonal column shape such as a quadrangular column shape, and the like.
  • the plurality of nanostructures 151 may include dielectric pillars of two or more shapes.
  • the plurality of nanostructures 151 constitute a plurality of metalens (first metalens) 152R, a plurality of metalens (second metalens) 152G, and a plurality of metalens (third metalens) 152B.
  • first metalens first metalens
  • second metalens second metalens
  • third metalens third metalens
  • the metalens 152R can collect light emitted from the light emitting element 12R and incident from below.
  • the metalens 152G can collect light emitted from the light emitting element 12G and incident from below.
  • the metalens 152B can collect light emitted from the light emitting element 12B and incident from below.
  • Each of the metalens 152R, 152G, and 152B may be able to collimate light incident from below and output it as parallel light (parallel light substantially perpendicular to the display surface).
  • the metalens 152R, 152G, and 152B may have a function equivalent to a lens having a geometrically convex curved surface or a concave curved surface.
  • the configurations of the metalens 152R, 152G, and 152B may be different from each other or the same, but it is preferable that the configurations differ depending on the light incident from the light emitting elements 12R, 12B, and 12G.
  • at least one of the arrangement, height, shape, etc. of the nanostructures 151 constituting the metalens 152R, 152G, and 152B may be different between the metalens 152R, 152G, and 152B.
  • the metalens 152R is provided above the light emitting element 12R.
  • the metalens 152R is composed of a plurality of nanostructures 151 provided above the light emitting element 12R.
  • the metalens 152G is provided above the light emitting element 12G.
  • the metalens 152G is composed of a plurality of nanostructures 151 provided above the light emitting element 12G.
  • the metalens 152B is provided above the light emitting element 12B.
  • the metalens 152B is composed of a plurality of nanostructures 151 provided above the light emitting element 12B.
  • FIG. 6A is a plan view of the metalens 152G of the sub-pixel 10G.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6A. Note that since the metalens 152R of the sub-pixel 10R and the metalens 152B of the sub-pixel 10B may have substantially the same configuration as the metalens 152G of the sub-pixel 10G, illustration of the metalens 152R and the metalens 152B is omitted.
  • the plurality of nanostructures 151 may be provided in a part of the sub-pixel 10.
  • the plurality of nanostructures 151 may not be provided at the periphery of the sub-pixel 10 in plan view, but may be provided only at the center inside the periphery of the sub-pixel 10.
  • the region where the plurality of nanostructures 151 are provided is referred to as a nanostructure formation region 15RE.
  • the peripheral edge of the sub-pixel 10 refers to an area having a predetermined width inward from the peripheral edge of the sub-pixel 10. It is preferable that the center position of the nanostructure formation region 15RE in a plan view substantially coincides with the center position of the sub-pixel 10 in a plan view.
  • the shape of the nanostructure formation region 15RE in plan view can be selected depending on desired characteristics, and is not particularly limited.
  • the shape of the nanostructure formation region 15RE in plan view may be circular as shown in FIG. 6A, or may be a shape other than circular as shown in FIG. Examples of shapes other than circular include elliptical, polygonal (eg, quadrangular, hexagonal, etc.).
  • the shape of the nanostructure formation region 15RE in plan view may be such that the size of the nanostructure 151 in the horizontal direction DX is the same as the size of the nanostructure 151 in the vertical direction DY .
  • the size of the nanostructures 151 in the horizontal direction DX and the size of the nanostructures 151 in the vertical direction DY may be different.
  • the viewing angle characteristics of the display device 101 can be adjusted independently in the horizontal direction DX and the vertical direction DY .
  • the protective layer 16 is provided so as to fill at least the spaces between the metamaterial 15, that is, the plurality of nanostructures 151.
  • the plurality of nanostructures 151 may be covered to protect the metamaterial 15. Thereby, for example, collapse or destruction of the nanostructure 151 due to external factors can be suppressed. Therefore, deterioration of the properties of the metamaterial 15 due to external factors can be suppressed.
  • the protective layer 16 may have a function as an adhesive layer for bonding the cover layer 17 to the driving substrate 11 on the first surface of which the plurality of light emitting elements 12 and the like are provided.
  • the protective layer 16 is transparent to each light emitted from the light emitting elements 12R, 12G, and 12B. It is preferable that the protective layer 16 has transparency to visible light.
  • the protective layer 16 includes, for example, at least one selected from the group consisting of thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and the like.
  • the refractive index of the protective layer 16 and the refractive index of the nanostructures 151 are different. The refractive index of the protective layer 16 may be higher than the refractive index of the nanostructures 151, or the refractive index of the protective layer 16 may be lower than the refractive index of the nanostructures 151.
  • the magnitude of the refractive index difference ⁇ n (
  • ) between the refractive index n 16 of the protective layer 16 and the refractive index n 151 of the nanostructure 151 is set so that the aspect ratio of the nanostructure 151 does not become too large. In view of this, it is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, and even more preferably 0.5 or more.
  • the refractive index n 16 of the protective layer 16 and the refractive index n 151 of the nanostructure 151 represent the refractive index for light with a wavelength of 589.3 nm (D line of sodium).
  • the one with a larger refractive index is made of, for example, an inorganic material or a high dielectric material containing a polymer resin.
  • the inorganic material serving as the high dielectric material includes, for example, at least one selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, and the like.
  • the metal oxide includes, for example, at least one selected from the group consisting of titanium oxide (TiO x ), tantalum oxide (TaO x ), zinc oxide (ZnO x ), and the like.
  • Metal nitrides include, for example, gallium nitride (GaN x ).
  • the one having a smaller refractive index is made of, for example, an inorganic material or a dielectric material containing a polymer resin.
  • the inorganic material can be, for example, silicon oxide (SiO x ).
  • Cover layer 17 seals each part provided on the drive substrate 11, such as the light emitting element 12 and the metamaterial 15.
  • the cover layer 17 is transparent to each light emitted from the light emitting elements 12R, 12G, and 12B. It is preferable that the cover layer 17 has transparency to visible light.
  • Cover layer 17 is provided on the first surface of protective layer 16 .
  • the cover layer 17 is, for example, a glass substrate.
  • FIGS. 8A, 8B, and 8C are cross-sectional views for explaining the reason for defining the numerical range of the ratio (L/D) of the distance L between the light emitting element 12 and the metamaterial 15 and the size D of the sub-pixel 10. .
  • the metalens 152 is represented by a virtually geometric lens shape.
  • the ratio (L/D) between the distance L between the light emitting element 12 and the metamaterial 15 and the size D of the sub-pixel 10 is preferably 0.2 or more and 1.8 or less, more preferably 0.35 or more and 1.5 or less, More preferably, it is 0.65 or more and 1.2 or less.
  • the ratio (L/D) is 0.2 or more and 1.8 or less, as shown in FIG. 8A, the light emitted from the light emitting element 12 at a wide angle is bent toward the front by the metalens 152, and the light is condensed. be done. Therefore, the effect of improving the front brightness by the metalens 152 is improved.
  • the ratio (L/D) is outside the range of 0.2 or more and 1.8 or less, there is a possibility that the effect of improving front brightness will be reduced as described below. That is, when the ratio (L/D) is less than 0.2, as shown in FIG. 8B, the light emitted from the light emitting element 12 at a wide angle is hardly bent by the metalens 152, and the light condensing function of the metalens 152 is reduced. decreases, and the light is emitted from the metalens 152 in substantially the same direction as the incident direction. Therefore, there is a possibility that the effect of improving the front brightness by the metalens 152 may be reduced. On the other hand, when the ratio (L/D) exceeds 1.8, as shown in FIG. 8C, light emitted from the light emitting element 12 at a wide angle becomes difficult to enter the metalens 152. Therefore, there is a possibility that the effect of improving the front brightness by the metalens 152 may be reduced.
  • the distance L between the light emitting device 12 and the metamaterial 15 is preferably 0.2 ⁇ D ⁇ m or more and 1.8 ⁇ D ⁇ m or less, more preferably 0.35 ⁇ D ⁇ m or more and 1.5 ⁇ D ⁇ m or less.
  • the distance L between the light emitting element 12 and the metamaterial 15 is 0.2 ⁇ D ⁇ m or more and 1.8 ⁇ D ⁇ m or less, as shown in FIG. It is bent in the direction and focused. Therefore, the effect of improving the front brightness by the metalens 152 is improved.
  • the distance L between the light emitting element 12 and the metamaterial 15 represents the distance from the geometric center position of the first surface (upper surface) of the light emitting element 12 to the metamaterial 15.
  • the size D of the sub-pixel 10 represents the long side of a rectangle circumscribing the sub-pixel 10.
  • the size D of the sub-pixel 10 is the long side of the sub-pixel 10 itself.
  • the quadrangle circumscribing the sub-pixel 10 refers to the quadrangle that touches two opposing sides and also touches two corners located between the two sides. shall be expressed.
  • the refractive index n 14 of the optical adjustment layer 14 is preferably high. Specifically, for example, it is preferable that the refractive index n 14 of the optical adjustment layer 14 is 1.8 or more and 2.0 or less. It is more preferable that the refractive index n of the protective layer 13 serving as the base layer of the optical adjustment layer 14 is higher than n13 . For example, when the refractive index n 14 of the optical adjustment layer 14 is higher than the refractive index n 13 of the protective layer 13, as shown in FIGS.
  • the refractive index n 14 of the optical adjustment layer 14 is Spreading of light in the in-plane direction can be suppressed more than when the refractive index n of the layer 13 is lower than n13 . Further, the light whose spread is suppressed tends to enter near the center of the metalens 152. Considering the effective refractive index within the metalens 152 at this time, the effective refractive index at the center of the metalens 152 is higher than the effective refractive index at the outer periphery of the metalens 152. When the light enters the center of the screen, the light easily escapes in the vertical direction.
  • the metalens 152 is designed from phase information passing through the metalens 152 in the vertical direction (front direction DZ ), the more light passes through the metalens 152 in the vertical direction, the easier it is to obtain characteristics closer to the design, and the luminous efficiency (frontal luminance) is higher.
  • the refractive index n 14 of the optical adjustment layer 14 and the refractive index n 13 of the protective layer 13 represent the refractive index for light with a wavelength of 589.3 nm (D line of sodium).
  • the film thickness of the refractive index n 14 of the optical adjustment layer 14 or the refractive index n 13 of the protective layer 13 serving as the underlayer, whichever has a larger refractive index, is larger.
  • the effective refractive index at the center of the metalens 152 is higher than the effective refractive index at the outer periphery of the metalens 152, when light enters the center of the metalens 152, the light tends to escape in the vertical direction.
  • the metalens 152 is designed from phase information passing through the metalens 152 in the vertical direction (front direction DZ ), the more light passes through the metalens 152 in the vertical direction, the easier it is to obtain characteristics closer to the design, and the luminous efficiency (frontal luminance) is higher. Prone.
  • any lens shape can be formed by simply changing the in-plane dimensions and arrangement of the meta-atoms such as the nanostructures 151.
  • the lens shape is not only the lens shape when viewed in cross section as shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C, but also the lens shape when viewed in plan as shown in FIGS. 6A and 7. It can be formed arbitrarily.
  • the amount of phase change can be changed depending on the in-plane shape, diameter, height, etc. of the nanostructure 151.
  • the metalens formation region nanostructure formation region 15RE
  • parameters are generally selected to realize a phase change amount of 360 degrees. Therefore, the height of the nanostructures 151 tends to be high and the aspect ratio tends to be large. Therefore, there is a possibility that manufacturing the nanostructure 151 becomes difficult.
  • the metalens formation region (nanostructure formation region 15RE) becomes small, and the required lens height also becomes low. Therefore, the amount of phase change designed from the curved lens shape is unlikely to be 360 degrees, and the height of the nanostructure 151 tends to be lower than that of a general metalens 152. Therefore, the difficulty in manufacturing the nanostructure 151 can be alleviated.
  • a metal layer and a metal oxide layer are sequentially formed on the first surface of the drive substrate 11 by, for example, sputtering, and then the metal layer and metal oxide layer are patterned by, for example, photolithography and etching. As a result, a plurality of first electrodes 121 are formed on the first surface of the drive substrate 11.
  • a hole injection layer, a hole transport layer, a red organic light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are deposited on the first surface of the plurality of first electrodes 121 and the first surface of the drive substrate 11 by, for example, a vapor deposition method.
  • a vapor deposition method By stacking layers on top in this order, an OLED layer 122R is formed.
  • the second electrode 123 is formed on the first surface of the OLED layer 122R by, for example, a vapor deposition method or a sputtering method.
  • a first protective layer is formed on the first surface of the second electrode 123 by, for example, a CVD method.
  • the OLED layer 122R, the second electrode 123, and the first protective layer are processed using, for example, photolithography technology and dry etching technology. As a result, a plurality of light emitting elements 12R are formed on the first surface of the drive substrate 11.
  • a plurality of light emitting elements 12G and a plurality of light emitting elements 12B are formed on the first surface of the drive substrate 11 in the same procedure as the above-described formation process of the light emitting element 12R. As a result, a plurality of light emitting elements 12G and a plurality of light emitting elements 12B are formed on the first surface of the drive substrate 11.
  • a second protective layer is formed to cover the plurality of light emitting elements 12 by, for example, a CVD method.
  • the protective layer 13 is formed by the first protective layer and the second protective layer.
  • the optical adjustment layer 14 is formed on the first surface of the protective layer 13 by, for example, a CVD method or a vapor deposition method. As a result, the first surface of the protective layer 13 is planarized.
  • FIG. 14B after forming a high dielectric material layer 154 on the first surface of the optical adjustment layer 14 by, for example, a CVD method or a vapor deposition method, the first surface of the high dielectric material layer 154 is A resist is applied thereon to form a resist layer 51.
  • the resist layer 51 is processed by, for example, photolithography to form a resist pattern 52, and then the high dielectric material layer 154 is etched through the resist pattern 52.
  • a plurality of nanostructures 151 are formed on the first surface of the optical adjustment layer 14, as shown in FIG. 15A. That is, a plurality of metalens 152R, a plurality of metalens 152G, and a plurality of metalens 152B are formed on the first surface of the optical adjustment layer 14.
  • a curable resin 161 is applied onto the first surface of the optical adjustment layer 14 on which a plurality of nanostructures 151 are formed, and after covering the plurality of nanostructures 151, a glass substrate is A cover layer 17 such as the above is placed on the curable resin 161.
  • the curable resin 161 includes, for example, at least one selected from the group consisting of thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and the like.
  • the curable resin 161 is cured, for example, by applying heat to the curable resin 161 or by irradiating the curable resin 161 with ultraviolet rays.
  • the optical adjustment layer 14 in which the plurality of nanostructures 151 are formed and the cover layer 17 are bonded together via the protective layer 16 which is a cured product of the curable resin 161.
  • the display device 101 shown in FIG. 5 is obtained.
  • the ratio (L/D) between the distance L between the light emitting element 12 and the metamaterial 15 and the size D of the sub-pixel 10 is 0.2 or more and 1.8 or less.
  • the protective layer 16 covers the nanostructures 151, the nanostructures 151 can be made difficult to fall down due to external impact. Therefore, changes in phase information imparted to light by the metalens 152 can be suppressed, and deterioration in performance of the metalens 152 can be suppressed. Further, since the plurality of nanostructures 151 and the protective layer 16 covering them have a difference in refractive index, the nanostructures 151 can be protected while maintaining their function as optical elements.
  • the characteristics of the metalens 152 can be changed, providing a high degree of freedom in design.
  • the metalens 152 may be one that reproduces the phase change when passing through the curved shape of the lens in the vertical direction.
  • a conventional lens for example, a conventional on-chip lens, etc.
  • a convex curved surface or a concave curved surface which is not the metalens 152, it is simply referred to as a "lens.”
  • the curved shape of a lens (for example, a conventional on-chip lens) is reproduced by the arrangement, shape, height, etc. of the nanostructure 151.
  • Any desired lens shape can be formed by this method. For this reason, there is a high degree of freedom in designing lenses, including manufacturing.
  • the nanostructure 151 may have a binary structure, and in this case, the nanostructure 151 functioning as a lens can be produced by one photolithography.
  • An arbitrary lens shape can be designed by arranging the nanostructures 151.
  • the phase design of the metalens 152 is preferably performed based on phase information when light passes through the lens vertically.
  • the light that enters the lens obliquely is not guaranteed by the design, and the metalens 152 becomes difficult to function as a lens for light that enters the lens obliquely. Therefore, light that has obliquely entered adjacent sub-pixels 10 is less likely to be extracted to the front, and as a result, color mixing between adjacent sub-pixels 10 is suppressed.
  • FIG. 16B shows that has obliquely entered adjacent sub-pixels 10 is less likely to be extracted to the front, and as a result, color mixing between adjacent sub-pixels 10 is suppressed.
  • the conventional lens 153 functions as a lens 153 even for light that is obliquely incident on the lens 153, so that the light that is obliquely incident on the adjacent sub-pixel 10 is also taken out to the front. It gets lost. Therefore, there is a possibility that color mixture may occur between adjacent sub-pixels 10.
  • the display device 101 includes three color light emitting elements 12R, 12G, and 12B, but the configuration of the display device 101 is not limited to this example.
  • the display device 101 may include a light emitting element 12W instead of the three color light emitting elements 12R, 12G, and 12B, and may further include a flattening layer 18 and a color filter 19. .
  • the light emitting element 12W can emit white light.
  • the light emitting element 12W is a white OLED element, and can emit white light under control of a drive circuit or the like.
  • the light emitting element 12W is the same as the light emitting element 12R except that it includes an OLED layer 122W instead of the OLED layer 122R.
  • the OLED layer 122W can emit white light.
  • the OLED layer 122W may be an OLED layer including a single-layer light-emitting unit, an OLED layer including two-layer light-emitting units (tandem structure), or an OLED layer with a structure other than these. It's okay.
  • the OLED layer including a single-layer light emitting unit includes, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a red light emitting layer, a light emitting separation layer, a blue light emitting layer, and a green light emitting layer from the first electrode 121 to the second electrode 123. It has a structure in which a layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked in this order.
  • an OLED layer including a two-layer light emitting unit includes, from the first electrode 121 toward the second electrode 123, a hole injection layer, a hole transport layer, a blue light emitting layer, an electron transport layer, a charge generation layer, and a hole injection layer. It has a structure in which a transport layer, a yellow light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are laminated in this order.
  • the planarizing layer 18 covers the first surface of the protective layer 13 and planarizes the first surface of the protective layer 13.
  • the planarization layer 18 includes, for example, an inorganic material or a polymer resin.
  • the inorganic material include the same materials as the inorganic material of the protective layer 13.
  • the polymer resin the same material as the polymer resin of the protective layer 13 can be exemplified.
  • the color filter 19 is provided above the plurality of light emitting elements 12W. More specifically, the color filter 19 is provided on the first surface of the planarization layer 18.
  • the color filter 19 includes, for example, a plurality of red filter sections 19FR, a plurality of green filter sections 19FG, and a plurality of blue filter sections 19FB.
  • red filter section 19FR, the green filter section 19FG, and the blue filter section 19FB are collectively referred to without distinction, they may be referred to as the filter section 19F.
  • the plurality of filter parts 19F are two-dimensionally arranged in the in-plane direction.
  • the in-plane direction means the in-plane direction on the first surface of the drive substrate 11.
  • Each filter section 19F is provided above the light emitting element 12W.
  • the red filter section 19FR and the light emitting element 12W constitute a sub pixel 10R
  • the green filter section 19FG and the light emitting element 12W constitute a sub pixel 10G
  • the blue filter section 19FB and the light emitting element 12W constitute a sub pixel 10B. ing.
  • the red filter section 19FR transmits red light among the white light emitted from the light emitting element 12W, but absorbs light other than red light.
  • the green filter section 19FG transmits green light among the white light emitted from the light emitting element 12W, but absorbs light other than green light.
  • the blue filter section 19FB transmits blue light among the white light emitted from the light emitting element 12W, but absorbs light other than blue light.
  • the red filter section 19FR includes, for example, a red color resist.
  • the green filter section 19FG includes, for example, a green color resist.
  • the blue filter section 19FB includes, for example, a blue color resist.
  • Modification 2 In the above modification 1, an example was described in which the light emitting element 12W was provided instead of the three color light emitting elements 12R, 12G, and 12B. However, in the structure including the three color light emitting elements 12R, 12G, and 12B, It may further include a color filter 19. In this case, the color purity of the display device 101 can be improved.
  • the red filter section 19FR is provided above the light emitting element 12R
  • the green filter section 19FG is provided above the light emitting element 12G
  • the blue filter section 19FB is provided above the light emitting element 12B.
  • Modification 3 In the above modification 1, an example was explained in which the OLED layer 122W and the second electrode 123 are separated between adjacent sub-pixels 10 and provided individually for each sub-pixel 10, but the configuration of the light emitting element 12W is as follows. The examples are not limited.
  • the OLED layer 122W and the second electrode 123 may be continuously provided across the plurality of light emitting elements 12W within the display region RE1, and may be shared by the plurality of light emitting elements 12W within the display region RE1.
  • FIG. 18 is an enlarged plan view of a part of the display area RE1 of the display device 102 according to the second embodiment.
  • FIG. 19A is a plan view of a metalens 152G of one sub-pixel 10G.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 19A.
  • the display device 102 has a first feature in that the plurality of nanostructures 151 are provided over substantially the entire sub-pixel 10, that is, the nanostructure formation region 15RE covers substantially the entire sub-pixel 10. This is different from the display device 101 according to the embodiment (see FIGS. 2 and 6A).
  • the display device 101 according to the first embodiment since the plurality of nanostructures 151 are not provided at the periphery of the sub-pixel 10 in plan view, the ability to extract light is limited at the periphery of the sub-pixel 10. There is a risk that it will decline.
  • the display device 102 according to the second embodiment since the plurality of nanostructures 151 are provided over almost the entire sub-pixel 10 in plan view, the area utilization efficiency (the ratio of the metalens 152 to the area of the sub-pixel 10) is improved. The formation area ratio) can be made approximately 100%. Therefore, the light extraction ability can be improved even in the peripheral portion of the sub-pixel 10. Therefore, front brightness can be improved more than the display device 101 according to the first embodiment.
  • the configuration in which a plurality of nanostructures 151 are provided over substantially the entire sub-pixel 10 in a plan view is a lens array configuration with a gap between lenses 153 (see FIG. 20A), and a lens array with no gap between lenses 153. It is considered that replacement is also possible by changing the array configuration (see FIG. 20B). However, if the gap between the lenses 153 is eliminated, a curved surface with a steep V-shaped cross section will be formed between the lenses 153, making it difficult to manufacture the lenses 153, and there is a possibility that the desired shape of the lenses 153 may not be obtained. There is.
  • the metalens 152 in the second embodiment since the nanostructures (meta-atoms) 151 having a pillar shape or the like are simply arranged two-dimensionally, the curved surface having a V-shaped cross section as described above (see FIG. 20B) It is easy to reproduce the phase pattern corresponding to .
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the display device 103 according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is an exploded cross-sectional view for explaining the configuration of metalens 152R, 152G, and 152B.
  • the display device 103 differs from the display device 101 according to the first embodiment (see FIGS. 2 and 5) in that the peripheral edges of adjacent metalens 152 overlap in plan view.
  • FIG. 23 is a plan view for explaining the configuration of metalens 152R, 152G, and 152B.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view for explaining the configuration of metalens 152R, 152G, and 152B.
  • the metalens 152 is represented by a virtually geometric lens shape.
  • Each of the metalens 152R, 152G, and 152B is larger than the size of the sub-pixel 10, and at least part of the periphery of the metalens 152R, 152G, and 152B is located outside the periphery of the sub-pixel 10.
  • FIG. 23 shows an example in which the peripheries of the metalens 152R, 152G, and 152B are located outside the periphery of the sub-pixel 10.
  • the metamaterial 15 has a non-overlapping region (non-intersecting region) 15RE1 in which adjacent metalens 152 do not overlap, and an overlapping region (crossing region) 15RE2 in which adjacent metalens 152 overlap. are doing.
  • the nanostructure 151 included in the non-overlapping region 15RE1 of the metalens 152R has a function as the metalens 152R.
  • the nanostructure 151 included in the non-overlapping region 15RE1 of the metalens 152G has a function as the metalens 152G.
  • the nanostructure 151 included in the non-overlapping region 15RE1 of the metalens 152B has a function as the metalens 152B.
  • the overlap region 15RE2 between the adjacent metalens 152R and 152G has the functions of both the adjacent metalens 152R and 152G.
  • the nanostructures 151 included in the overlap region 15RE2 of the adjacent metalens 152R and 152G constitute both the adjacent metalens 152R and 152G.
  • the overlap region 15RE2 between the adjacent metalens 152G and 152B has the functions of both the adjacent metalens 152G and 152B.
  • the nanostructures 151 included in the overlap region 15RE2 of the adjacent metalens 152G and metalens 152B constitute both the adjacent metalens 152G and metalens 152B.
  • the overlap region 15RE2 between the adjacent metalens 152B and 152R has the functions of both the adjacent metalens 152B and 152R.
  • the nanostructures 151 included in the overlap region 15RE2 of the adjacent metalens 152B and the metalens 152R constitute both the adjacent metalens 152B and the metalens 152R.
  • the overlap region 15RE3 of the adjacent metalens 152R, metalens 152G, and metalens 152B has the functions of three lenses: the adjacent metalens 152R, metalens 152G, and metalens 152B.
  • the nanostructures 151 included in the overlap region 15RE3 of the adjacent metalens 152R, metalens 152G, and metalens 152B constitute three lenses in the overlap region 15RE3 of the adjacent metalens 152R, metalens 152G, and metalens 152B.
  • the above function in the overlap region 15RE2 can be obtained by adjusting at least one of the arrangement, width, height, etc. of the nanostructures 151, for example.
  • the heights of the nanostructures 151 provided at the boundaries between the sub-pixels 10 may be different.
  • the height of the nanostructure 151 provided in the non-overlapping region 15RE1 (center portion of the sub-pixel 10) of the sub-pixel 10 may be substantially constant.
  • the height of the nanostructure 151 provided in the overlap region 15RE2 of the sub-pixel 10 may vary in the in-plane direction.
  • the structure of the overlap region 15RE2 described above is a structure unique to the metalens 152.
  • the larger the lens 153 is relative to the light source 155 the more light can be extracted to the front.
  • the effective size of the lens 153 is It becomes difficult to increase the size.
  • the metalens 152 controls the phase for each wavelength, the size of the lens 153 can be effectively increased.
  • the metalens 152 can be formed beyond the area of the own pixel (sub-pixel 10). That is, the area utilization efficiency (the ratio of the area where the metalens 152 is formed to the area of the sub-pixel 10) can be made larger than 100%. Therefore, the front luminance can be improved more than the display device 101 according to the first embodiment or the display device 102 according to the second embodiment.
  • the nanostructures 151 in the overlap region 15RE2 between adjacent sub-pixels 10 By designing the nanostructures 151 in the overlap region 15RE2 between adjacent sub-pixels 10 to act on the light of both emission colors of the adjacent sub-pixels 10, it is possible to effectively increase the size of the metalens 152. can. Although such a structure is not possible with a structure such as a curved lens, it is possible with the metalens 152 whose phase can be controlled for each wavelength.
  • the arrangement of the metalens 152 that minimizes the formation of the overlap region 15RE3 is such that the corners of the three sub-pixels 10 converge at the periphery of the metalens 152, that is, the periphery of the nanostructure formation region 15RE.
  • An example is given in which the metalens 152 is arranged so as to pass through a point.
  • the following examples are examples of the arrangement of the metalens 152 that does not form the overlap region 15RE3, that is, the arrangement of the metalens 152 that forms the overlap region 15RE2 only by the overlap of two metalens 152.
  • the metalens 152 that is, the nanostructure formation region 15RE is expanded in the horizontal direction (first direction) DX with respect to the sub-pixel 10, and the metalens 152 adjacent to each other in the horizontal direction DX overlap
  • the metalens 152 that is, the nanostructure formation region 15RE, is not expanded in the vertical direction (second direction) DY with respect to the sub-pixel 10, and the metalens 152 adjacent to each other in the vertical direction DY are prevented from overlapping each other. .
  • the metalens 152 that is, the nanostructure formation region 15RE, is expanded in the horizontal direction (second direction) DY with respect to the sub-pixel 10, and adjacent metalens 152 in the vertical direction DY are overlapped.
  • the metalens 152 that is, the nanostructure formation region 15RE, is not expanded in the horizontal direction (first direction) DX with respect to the sub-pixel 10, and the metalens 152 adjacent to each other in the horizontal direction DX are prevented from overlapping each other. .
  • the area utilization efficiency can be made greater than 100% without designing the metalens 152 to correspond to three wavelength ranges (wavelength ranges of sub-pixels 10R, 10G, and 10B). be able to.
  • Modification 2 In the third embodiment, an example (see FIG. 24) in which both the non-overlapping region 15RE1 and the overlapping region 15RE2 are configured by a metasurface (a plurality of nanostructures 151) that is a two-dimensional metamaterial was explained.
  • the configurations of the overlap region 15RE2 and the non-overlap region 15RE1 are not limited to this example.
  • the non-overlapping region 15RE1 is composed of a metasurface (a plurality of nanostructures 151) that is a two-dimensional metamaterial, whereas the non-overlapping region 15RE1 is composed of a three-dimensional metamaterial. 156.
  • both the non-overlapping region 15RE1 and the overlapping region 15RE2 may be composed of the three-dimensional metamaterial 156.
  • the nanostructures 151 provided in the non-overlapping region 15RE1 and the overlapping region 15RE2 may have a plurality of predetermined heights.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the display device 104 according to the fourth embodiment.
  • the display device 104 differs from the display device 101 according to the first embodiment in that it includes a composite layer 21 instead of the metamaterial 15 (see FIG. 5).
  • the composite layer 21 includes multiple composite lenses 210R, multiple composite lenses 210G, and multiple composite lenses 210B.
  • the compound lenses 210R, 210G, and 210B are collectively referred to without particular distinction, they may be referred to as compound lenses 210.
  • the compound lens 210R can collect the light emitted from the light emitting element 12R and incident from below.
  • the compound lens 210G can collect the light emitted from the light emitting element 12G and incident from below.
  • the compound lens 210B can collect the light emitted from the light emitting element 12B and incident from below.
  • Each of the compound lenses 210R, 210G, and 210B may be able to collimate light incident from below and output it as parallel light (parallel light substantially perpendicular to the display surface).
  • the compound lenses 210R, 210G, and 210B may have a function equivalent to a lens having a geometrically convex curved surface or a concave curved surface.
  • the configurations of the compound lenses 210R, 210G, and 210B may be different from each other or the same, but it is preferable that the configurations differ depending on the light incident from the light emitting elements 12R, 12B, and 12G.
  • at least one of the arrangement, height, shape, etc. of the nanostructures 151 constituting the composite lenses 210R, 210G, and 210B may be different between the composite lenses 210R, 210G, and 210B.
  • FIG. 33A is a plan view of the compound lens 210G of the sub-pixel 10G.
  • FIG. 33B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 33A. Note that the composite lens 210R of the sub-pixel 10R and the composite lens 210B of the sub-pixel 10B may have substantially the same configuration as the composite lens 210G of the sub-pixel 10G, so the illustration of the composite lens 210R and the composite lens 210B is is omitted.
  • the compound lens 210R is provided above the light emitting element 12R.
  • the composite lens 210R partially includes a metalens 212R.
  • the compound lens 210R includes a lens 211R and a metalens 212R provided above the light emitting element 12R.
  • the compound lens 210G is provided above the light emitting element 12G.
  • the composite lens 210G partially includes a metalens 212G.
  • the compound lens 210G includes a lens 211G and a metalens 212G provided above the light emitting element 12G.
  • the compound lens 210B is provided above the light emitting element 12B.
  • Composite lens 210B partially includes metalens 212B.
  • the compound lens 210B includes a lens 211B and a metalens 212B provided above the light emitting element 12B.
  • the lenses 211R, 211G, and 211B can each give a substantially uniform phase change to the light emitted upward from the light emitting element 12R, the light emitting element 12G, and the light emitting element 12B.
  • Lenses 211R, 211G, and 211B may have flat upper surfaces.
  • the shapes of the lenses 211R, 211G, and 211B include, for example, a cylindrical shape, a prismatic shape, etc., but are not limited to these shapes.
  • the refractive index of the lenses 211R, 211G, and 211B is different from that of the protective layer 16.
  • the refractive index of the lenses 211R, 211G, and 211B may be higher than the refractive index of the protective layer 16, or the refractive index of the lenses 211R, 211G, and 211B may be lower than the refractive index of the protective layer 16.
  • Metalens 212R, 212G, 212B can each give a larger phase change to the light emitted upward from the light emitting elements 12R, 12G, and 12B than the lenses 211R, 211G, and 211B.
  • Each of the metalens 212R, 212G, and 212B is composed of a plurality of nanostructures 151.
  • the refractive index of the nanostructure 151 and the refractive index of the lenses 211R, 211G, and 211B may be the same or different.
  • the refractive index of the nanostructure 151 may be higher than the refractive index of the lenses 211R, 211G, and 211B, or the refractive index of the nanostructure 151 may be lower than the refractive index of the lenses 211R, 211G, and 211B.
  • the plurality of nanostructures 151 provided above the light emitting element 12R are provided at the same height as the lens 211R (that is, the first surface of the optical adjustment layer 14), and are arranged around the lens 211R so as to surround the lens 211R. Dimensionally arranged.
  • the plurality of nanostructures 151 provided above the light emitting element 12G are provided at the same height as the lens 211G (that is, on the first surface of the optical adjustment layer 14), and two nanostructures 151 are provided around the lens 211G so as to surround the lens 211G. Dimensionally arranged.
  • the plurality of nanostructures 151 provided above the light emitting element 12B are provided at the same height as the lens 211B (that is, the first surface of the optical adjustment layer 14), and are arranged around the lens 211B so as to surround the lens 211B. Dimensionally arranged.
  • a plurality of nanostructures (meta-atoms) 51 are arranged in a first region having a large phase change among the compound lenses 210R, 210G, and 210B, and a lens 211R having a flat upper surface; 211G and 211B are arranged in a second region where the phase change is small (a region where the phase change is smaller than the first region) among the compound lenses 210R, 210G, and 210B. Therefore, the number of nanostructures (meta-atoms) 51 can be reduced compared to the case where the metalens 152R, 152G, and 152B are formed of nanostructures 151. Therefore, the composite lenses 210R, 210G, and 210B can be manufactured more easily than the metalens 152R, 152G, and 152B in the first embodiment or the second embodiment.
  • Modified example (Modification 1) As shown in FIGS. 34, 35A, and 35B, compound lenses 210R, 210G, and 210B are used instead of lenses 211R, 211G, and 211B (see FIGS. 32 and 33B), each having a flat upper surface on the exit surface side. , lenses 213R, 213G, and 213B having three-dimensional curved surfaces on the exit surface side may be provided.
  • FIGS. 34 and 35B show an example in which the curved surface is a convex curved surface protruding in a direction away from the light emitting element 12, it may be a concave curved surface concave in a direction approaching the light emitting element 12.
  • a nanostructure (meta-atom) 51 is arranged in a region with a large phase change among the sub-pixels 10R, 10G, and 10B, and lenses 211R, 211G, and 211B having three-dimensional curved surfaces are arranged in the sub-pixels 10R, 10R, and 10B. It is arranged in a region with a small phase change between 10G and 10B. Therefore, effects similar to those of the fourth embodiment can be obtained.
  • the plurality of nanostructures 151 are provided at different heights (different positions in the thickness direction of the display device 104) from the plurality of lenses 213R, 213G, and 213B. Good too. Specifically, the plurality of nanostructures 151 may be provided at a lower position than the lenses 213R, 213G, and 213B. The plurality of nanostructures 151 may be embedded in the first surface side of the optical adjustment layer 14. The upper ends of the plurality of nanostructures 151 may be located on the first surface of the optical adjustment layer 14 .
  • the manufacturing process of the plurality of nanostructures 151 and the plurality of lenses 213R, 213G, and 213B in Modification Example 2 is less likely to interfere with the manufacturing process of the nanostructures 151 and the plurality of lenses 213R, 213G, and 213B in Modification Example 1. Therefore, the plurality of nanostructures 151 and the plurality of lenses 213R, 213G, and 213B in the second modification can be manufactured more easily than the nanostructure 151 and the plurality of lenses 213R, 213G, and 213B in the first modification.
  • the compound lens 210R may be configured by a metalens 214R and a grating (diffraction grating) 215R provided above the light emitting element 12R.
  • the compound lens 210G may include a metalens 214G and a grating 215G provided above the light emitting element 12G.
  • the compound lens 210B may include a metalens 214B and a grating 215B provided above the light emitting element 12B.
  • the grating 215R provided above the light emitting element 12R is provided at the same height as the metalens 214R (that is, the first surface of the optical adjustment layer 14), and is arranged around the metalens 214R so as to surround the metalens 214R. .
  • the grating 215G provided above the light emitting element 12G is provided at the same height as the metalens 214G (that is, the first surface of the optical adjustment layer 14), and is two-dimensionally arranged around the metalens 214G so as to surround the metalens 214G. ing.
  • the grating 215B provided above the light emitting element 12B is provided at the same height as the metalens 214B (that is, the first surface of the optical adjustment layer 14), and is two-dimensionally arranged around the metalens 214B so as to surround the metalens 214B. ing.
  • a lens such as a metalens that uses phase control develops its characteristics through the interference of phase changes from all lens positions. Therefore, in order to realize a metalens with good characteristics, it is preferable to manufacture the outer peripheral portion of the lens with a large phase change with high precision.
  • the central part has a lens structure consisting of metalens 214R, 214G, and 214B, whereas the outer peripheral part with a large phase change has gratings 215R, 215G, and 215B. shall be.
  • the gratings 215R, 215G, and 215B to have the ability to bend light independently at the outer periphery, so that the effects of the structure of the compound lenses 210R, 210G, and 210B can be more easily exerted.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view of the display device 105 according to the fifth embodiment.
  • the display device 105 differs from the display device 101 according to the fourth embodiment in that it includes a composite layer 22 instead of the composite layer 21 .
  • the composite layer 22 differs from the composite layer 21 in the fourth embodiment in that it includes multiple composite lenses 220R, 220G, and 220B instead of multiple composite lenses 210R, 210G, and 210B.
  • the compound lenses 220R, 220G, and 220B are collectively referred to without particular distinction, they may be referred to as compound lenses 220.
  • the compound lens 210R includes a phase shifter (phase auxiliary structure) 221R provided above the light emitting element 12R and a metalens 222R.
  • the compound lens 210G includes a phase shifter (phase auxiliary structure) 221G provided above the light emitting element 12G and a metalens 222G.
  • the compound lens 210B includes a phase shifter (phase auxiliary structure) 221B provided above the light emitting element 12B and a metalens 222B.
  • phase shifter 221R, 221G, 221B are phase auxiliary structures that transmit light emitted from the light emitting elements 12R, 12G, and 12B, respectively. It is preferable that the phase shifters 221R, 221G, and 221B have transparency to visible light.
  • the phase shifters 221R, 221G, and 221B can change the phase of the light emitted upward from the light emitting element 12R, the light emitting element 12G, and the light emitting element 12B, respectively.
  • Phase shifters 221R, 221G, and 221B can assist in changing the phase of metalens 222R, 222G, and 222B, respectively.
  • FIG. 41 is a graph showing the difference in the amount of phase modulation depending on the presence or absence of the phase shifter 221G. As shown in FIG. 41, by providing a phase shifter 221G under the nanostructure (meta-atom) 151, a substantially uniform distribution of A phase change can be given.
  • the phase shifters 221R, 221G, and 221B may have stepped upper surfaces.
  • the refractive index of the phase shifters 221R, 221G, and 221B is different from that of the protective layer 16.
  • the refractive index of the phase shifters 221R, 221G, 221B may be higher than the refractive index of the protective layer 16, or the refractive index of the phase shifters 221R, 221G, 221B may be lower than the refractive index of the protective layer 16. .
  • Metalens 222R, 2122G, 222B The metalens 222R is provided on the upper surface of the phase shifter 221R.
  • the metalens 222G is provided on the top surface of the phase shifter 221G.
  • the metalens 222B is provided on the top surface of the phase shifter 221B.
  • FIG. 40 shows an example in which the entire metalens 212R provided above the light emitting element 12R is provided on the phase shifter 221R, a part of the metalens 212R provided above the light emitting element 12R is shown. may be provided on the phase shifter 221R. Similarly, a part of the metalens 212G provided above the light emitting element 12G may be provided above the phase shifter 221G, or a part of the metalens 212B provided above the light emitting element 12B may be provided above the phase shifter 221G. 221B.
  • the nanostructure (meta-atom) 151 has a vertical dimension (dimension in the front direction DZ) larger than an in-plane dimension (dimension in the horizontal direction D X and vertical direction D Y ) .
  • Modified example (Modification 1)
  • the metalens 212R, 212G, and 212B are provided on the phase shifters 221R, 221G, and 221B, respectively. may be provided on the metalens 212R, 212G, and 212B.
  • phase shifters 221R, 221G, and 221B have stepped upper surfaces, but the upper surfaces of the phase shifters 221R, 221G, and 221B may have a shape other than a stepped shape.
  • shapes other than the stepped shape include a curved surface shown in FIG. 43.
  • FIG. 43 shows an example in which the curved surface is a convex curved surface protruding in the direction away from the light emitting element 12, it may be a concave curved surface concave in the direction approaching the light emitting element 12.
  • FIG. 44 is a plan view of the metasurface of the display device 106 according to the sixth embodiment.
  • the nanostructures (meta-atoms) 151 are uniformly arranged at equal intervals throughout the display area RE1.
  • the examples are not limited.
  • the nanostructures (meta-atoms) 151 are not uniformly arranged at equal intervals throughout the display region RE1.
  • the display device 106 has a uniform arrangement region 10RE1 in which the distance between the nanostructures (meta-atoms) 151 is constant, and a non-uniform arrangement region 10RE2 in which the distance between the nanostructures (meta-atoms) 151 is not constant but changes. . It is preferable that the non-uniform arrangement region 10RE2 is provided in a boundary region between adjacent sub-pixels 10, as shown in FIG. The width of the nanostructures 151 may vary within the sub-pixel 10, as shown in FIG. The distance between the nanostructures 151 in the non-uniform arrangement region 10RE2 may be shorter or wider than the distance between the nanostructures 151 in the uniform arrangement region 10RE1.
  • FIG. 45A is a plan view of a metalens 152B that corresponds to a symmetrical lens (non-decentered lens).
  • FIG. 45B is a plan view of a metalens 152B that corresponds to an asymmetric lens (decentered lens).
  • asymmetric lens decentered lens
  • metalens 152B, 152G, and 152R corresponding to asymmetric lenses (decentered lenses) can be easily obtained by changing the arrangement of nanostructures 151 from symmetrical arrangement to asymmetrical arrangement.
  • the symmetrical arrangement refers to an arrangement that is symmetrical with respect to the geometric center position of the sub-pixel 10 in a plan view
  • the asymmetric arrangement refers to an asymmetric arrangement with respect to the geometric center position of the sub-pixel 10 in a plan view.
  • the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. mentioned in the first to sixth embodiments and their modifications are merely examples, and different configurations, methods, and numerical values may be used as necessary. Processes, shapes, materials, numerical values, etc. may also be used.
  • the light emitting element is an OLED element.
  • the light emitting element is not limited to this example, and the light emitting element is an LED (Light Emitting Diode).
  • a self-luminous light emitting element such as a diode), an inorganic electro-luminescence (IEL) element, or a semiconductor laser element may be used.
  • a display device may be equipped with two or more types of light emitting elements.
  • the light emitting device is a display device, but the light emitting device is not limited to a display device, and may be a lighting device or the like. good.
  • the present disclosure can also adopt the following configuration.
  • the ratio (L/D) of the distance L between the light emitting element and the metamaterial and the pixel size D is 0.2 or more and 1.8 or less,
  • the distance L between the light emitting element and the metamaterial is 0.2 ⁇ D ⁇ m or more and 1.8 ⁇ D ⁇ m or less
  • the size D of the pixel is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less,
  • the light emitting device according to (1) The light emitting device according to (1).
  • (4) further comprising a protective layer covering the plurality of light emitting elements, The refractive index of the thicker one of the optical adjustment layer and the protective layer is higher; (1) or (2) the light emitting device according to item 1; (5)
  • the metamaterial is provided in substantially the entire pixel area, The light emitting device according to any one of (1) to (4). (6) The metamaterial constitutes a plurality of metalens, The light emitting device according to any one of (1) to (5).
  • the plurality of light emitting elements include a plurality of first light emitting elements capable of emitting first light, a plurality of second light emitting elements capable of emitting second light, and a plurality of second light emitting elements capable of emitting third light. and a plurality of third light emitting elements
  • the plurality of metalens includes a plurality of first metalens, a plurality of second metalens, and a plurality of third metalens, the first metalens is provided above the first light emitting element, the second metalens is provided above the second light emitting element, The third metalens is provided above the third light emitting element,
  • the light emitting device according to (6) The light emitting device according to (6).
  • the adjacent metalens overlap each other, The light emitting device according to (6) or (7).
  • the metamaterial is configured such that three or more metalens do not overlap.
  • the metamaterial is an overlapping region where the metalens overlaps; and a non-overlapping region in which the metalens does not overlap, the overlapping region and the non-overlapping region include a two-dimensional metamaterial;
  • the metamaterial is an overlapping region where the metalens overlaps; and a non-overlapping region in which the metalens does not overlap, the overlapping region and the non-overlapping region include a three-dimensional metamaterial;
  • the metamaterial is an overlapping region where the metalens overlaps; and a non-overlapping region in which the metalens does not overlap,
  • the overlap region includes a three-dimensional metamaterial, the non-overlapping region includes a two-dimensional metamaterial;
  • the metamaterial includes a plurality of nanostructures arranged in two dimensions, The light emitting device according to any one of (1) to (12).
  • the height of the nanostructure provided at the center of the pixel is different from the height of the nanostructure provided at the boundary between the pixels.
  • the metamaterial has a uniformly arranged region where the distance between the nanostructures is constant and a nonuniformly arranged region where the distance between the nanostructures changes, The non-uniform arrangement region is provided in a boundary region between pixels, The light emitting device according to (13) or (14).
  • the metamaterial is provided around each of the lenses; The light emitting device according to any one of (1) to (4).
  • (17) Further equipped with a grating The metamaterial constitutes a plurality of metalens, the grating is provided around each metalens, The light emitting device according to any one of (1) to (4).
  • a pixel used in the display device according to the present disclosure described above can be configured to include a resonator structure that resonates light generated by a light emitting element.
  • the resonator structure will be explained with reference to the drawings.
  • the first surface of each layer may be referred to as an upper surface.
  • FIG. 46A is a schematic cross-sectional view for explaining a first example of the resonator structure.
  • the light emitting elements 12 provided corresponding to the sub-pixels 10R, 10G, and 10B may be referred to as light emitting elements 12R , 12G , and 12B .
  • portions of the OLED layer 122 corresponding to the sub-pixels 10R, 10G, and 10B may be referred to as an OLED layer 122R , an OLED layer 122G , and an OLED layer 122B .
  • the first electrode 121 is formed to have a common thickness in each light emitting element 12. The same applies to the second electrode 123.
  • a reflective plate 71 is disposed below the first electrode 121 of the light emitting element 12 with an optical adjustment layer 72 sandwiched therebetween.
  • a resonator structure is formed between the reflection plate 71 and the second electrode 123 to resonate the light generated by the OLED layer 122.
  • the optical adjustment layers 72 provided corresponding to the sub-pixels 10R, 10G, and 10B may be referred to as optical adjustment layers 72R , 72G , and 72B .
  • the reflecting plate 71 is formed to have a common thickness in each light emitting element 12.
  • the thickness of the optical adjustment layer 72 varies depending on the color that the pixel should display. By having the optical adjustment layers 72R , 72G , and 72B having different thicknesses, it is possible to set an optical distance that produces optimal resonance for the wavelength of light corresponding to the color to be displayed.
  • the upper surfaces of the reflecting plates 71 in the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B are arranged so as to be aligned.
  • the thickness of the optical adjustment layer 72 differs depending on the color to be displayed by the pixel, so the position of the upper surface of the second electrode 123 depends on the type of light emitting elements 12 R , 12 G , 12 B. It differs depending on the
  • the reflective plate 71 can be formed using, for example, metals such as aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), or alloys containing these as main components.
  • the optical adjustment layer 72 is made of an inorganic insulating material such as silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO x ), or silicon oxynitride (SiO x N y ), or an organic resin such as acrylic resin or polyimide resin. It can be constructed using materials.
  • the optical adjustment layer 72 may be a single layer or may be a laminated film of a plurality of these materials. Further, the number of laminated layers may differ depending on the type of light emitting element 12.
  • the first electrode 121 can be formed using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or zinc oxide (ZnO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • the second electrode 123 needs to function as a semi-transparent reflective film.
  • the second electrode 123 is formed using magnesium (Mg), silver (Ag), a magnesium silver alloy (MgAg) containing these as main components, or an alloy containing an alkali metal or an alkaline earth metal. be able to.
  • FIG. 46B is a schematic cross-sectional view for explaining a second example of the resonator structure.
  • the first electrode 121 and the second electrode 123 are formed with a common thickness in each light emitting element 12.
  • the reflective plate 71 is arranged under the first electrode 121 of the light emitting element 12 with the optical adjustment layer 72 sandwiched therebetween.
  • a resonator structure is formed between the reflection plate 71 and the second electrode 123 to resonate the light generated by the OLED layer 122.
  • the reflective plate 71 is formed to have a common thickness in each light emitting element 12, and the thickness of the optical adjustment layer 72 differs depending on the color that the pixel should display.
  • the upper surfaces of the reflecting plates 71 in the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B are arranged so as to be aligned, and the upper surfaces of the second electrodes 123 are located in the same position as in the light emitting elements 12 R , 12 G . , 12 differed depending on the type of B.
  • the upper surfaces of the second electrode 123 are arranged so that the upper surfaces of the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B are aligned.
  • the upper surfaces of the reflectors 71 in the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B are arranged differently depending on the type of the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B.
  • the lower surface of the reflecting plate 71 in other words, the upper surface of the base layer (insulating layer) 73
  • the materials constituting the reflecting plate 71, the optical adjustment layer 72, the first electrode 121, and the second electrode 123 are the same as those described in the first example, so their description will be omitted.
  • FIG. 47A is a schematic cross-sectional view for explaining a third example of the resonator structure.
  • the reflection plates 71 provided corresponding to the sub-pixels 10R, 10G, and 10B may be referred to as reflection plates 71R , 71G , and 71B .
  • the first electrode 121 and the second electrode 123 are formed with a common thickness in each light emitting element 12.
  • the reflective plate 71 is disposed below the first electrode 121 of the light emitting element 12 with the optical adjustment layer 72 sandwiched therebetween.
  • a resonator structure that resonates light generated by the OLED layer 122 is formed between the reflection plate 71 and the second electrode 123.
  • the thickness of the optical adjustment layer 72 differs depending on the color that the pixel should display.
  • the positions of the upper surfaces of the second electrodes 123 are arranged to be aligned with the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B.
  • the lower surface of the reflecting plate 71 had a stepped shape depending on the type of light emitting element 12.
  • the film thickness of the reflection plate 71 is set to be different depending on the types of the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B. More specifically, the film thickness is set so that the lower surfaces of the reflecting plates 71 R , 71 G , and 71 B are aligned.
  • the materials constituting the reflecting plate 71, the optical adjustment layer 72, the first electrode 121, and the second electrode 123 are the same as those described in the first example, so their description will be omitted.
  • FIG. 47B is a schematic cross-sectional view for explaining a fourth example of the resonator structure.
  • the first electrodes 121 provided corresponding to the sub-pixels 10R, 10G, and 10B may be referred to as first electrodes 121R , 121G , and 121B .
  • the first electrode 121 and second electrode 123 of each light emitting element 12 are formed with a common thickness.
  • a reflective plate 71 is disposed below the first electrode 121 of the light emitting element 12 with the optical adjustment layer 72 sandwiched therebetween.
  • the optical adjustment layer 72 is omitted, and the film thickness of the first electrode 121 is set to be different depending on the types of the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B. .
  • the reflecting plate 71 is formed to have a common thickness in each light emitting element 12.
  • the thickness of the first electrode 121 varies depending on the color that the pixel should display. By having the first electrodes 121 R , 121 G , and 121 B having different thicknesses, it is possible to set an optical distance that produces optimum resonance for the wavelength of light corresponding to the color to be displayed.
  • the materials constituting the reflecting plate 71, the optical adjustment layer 72, the first electrode 121, and the second electrode 123 are the same as those described in the first example, so their description will be omitted.
  • FIG. 48A is a schematic cross-sectional view for explaining a fifth example of the resonator structure.
  • the first electrode 121 and the second electrode 123 are formed with a common thickness in each light emitting element 12.
  • a reflective plate 71 is disposed below the first electrode 121 of the light emitting element 12 with the optical adjustment layer 72 sandwiched therebetween.
  • the optical adjustment layer 72 is omitted, and an oxide film 74 is formed on the surface of the reflection plate 71 instead.
  • the thickness of the oxide film 74 was set to be different depending on the type of the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B.
  • the oxide films 74 provided corresponding to the sub-pixels 10R, 10G, and 10B may be referred to as oxide films 74R , 74G , and 74B .
  • the thickness of the oxide film 74 varies depending on the color that the pixel should display. By having the oxide films 74 R , 74 G , and 74 B having different thicknesses, it is possible to set an optical distance that produces optimum resonance for the wavelength of light corresponding to the color to be displayed.
  • the oxide film 74 is a film obtained by oxidizing the surface of the reflecting plate 71, and is made of, for example, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, or the like.
  • the oxide film 74 functions as an insulating film for adjusting the optical path length (optical distance) between the reflecting plate 71 and the second electrode 123.
  • the oxide film 74 which has a different thickness depending on the type of the light emitting elements 12R , 12G , and 12B , can be formed, for example, as follows.
  • a container is filled with an electrolytic solution, and the substrate on which the reflective plate 71 is formed is immersed in the electrolytic solution. Further, electrodes are arranged to face the reflecting plate 71.
  • a positive voltage is applied to the reflective plate 71 using the electrode as a reference, and the reflective plate 71 is anodized.
  • the thickness of the oxide film formed by anodic oxidation is proportional to the voltage value applied to the electrode. Therefore, anodic oxidation is performed while applying a voltage depending on the type of light emitting element 12 to each of the reflecting plates 71 R , 71 G , and 71 B. Thereby, oxide films 74 having different thicknesses can be formed all at once.
  • the materials constituting the reflecting plate 71, the first electrode 121, and the second electrode 123 are the same as those described in the first example, so their explanation will be omitted.
  • FIG. 48B is a schematic cross-sectional view for explaining a sixth example of the resonator structure.
  • the light emitting element 12 is configured by laminating a first electrode 121, an OLED layer 122, and a second electrode 123.
  • the first electrode 121 is formed to serve both as an electrode and a reflector.
  • the first electrode (also serving as a reflection plate) 121 is made of a material having optical constants selected depending on the types of the light emitting elements 12 R , 12 G , and 12 B. By varying the phase shift caused by the first electrode (also serving as a reflecting plate) 121, it is possible to set an optical distance that produces optimum resonance for the wavelength of light corresponding to the color to be displayed.
  • the first electrode (also serving as a reflection plate) 121 can be made of a single metal such as aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), or copper (Cu), or an alloy containing these as main components.
  • the first electrode (cum-reflector) 121R of the light-emitting element 12R is formed of copper (Cu)
  • the first electrode (cum-reflector) 121G of the light - emitting element 12G and the first electrode of the light-emitting element 12B are formed of copper (Cu).
  • (also serving as a reflection plate) 121B may be formed of aluminum.
  • the materials constituting the second electrode 123 are the same as those explained in the first example, so the explanation will be omitted.
  • FIG. 49 is a schematic cross-sectional view for explaining a seventh example of the resonator structure.
  • the seventh example basically has a configuration in which the sixth example is applied to the light emitting elements 12 R and 12 G , and the first example is applied to the light emitting element 12 B. Also in this configuration, it is possible to set an optical distance that produces optimum resonance for the wavelength of light corresponding to the color to be displayed.
  • the first electrodes (cum-reflection plates) 121 R and 121 G used in the light emitting elements 12 R and 12 G are made of a single metal such as aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), It can be constructed from an alloy containing these as main components.
  • the materials constituting the reflecting plate 71 B , the optical adjustment layer 72 B , and the first electrode 121 B used in the light emitting element 12 B are the same as those described in the first example, so the description thereof will be omitted.
  • Display devices 101, 102, 103, 104, 105, and 106 (hereinafter referred to as "display devices 101, etc.") according to the first to sixth embodiments and their modifications are included in various electronic devices. It's okay.
  • the display device 101 and the like are particularly suitable for devices that require high resolution and are used close to the eyes, such as electronic viewfinders of video cameras or single-lens reflex cameras, or head-mounted displays.
  • 50A and 50B show an example of the appearance of the digital still camera 310.
  • This digital still camera 310 is a single-lens reflex type with interchangeable lenses, and has an interchangeable photographic lens unit (interchangeable lens) 312 approximately in the center of the front of a camera body 311, and on the left side of the front. It has a grip part 313 for the photographer to hold.
  • interchangeable photographic lens unit interchangeable lens
  • a monitor 314 is provided at a position shifted to the left from the center of the back surface of the camera body 311.
  • An electronic viewfinder (eyepiece window) 315 is provided at the top of the monitor 314 . By looking through the electronic viewfinder 315, the photographer can visually recognize the light image of the subject guided from the photographic lens unit 312 and determine the composition.
  • the electronic viewfinder 315 includes any one of the display devices 101 and the like described above.
  • FIG. 51 shows an example of the appearance of the head mounted display 320.
  • the head-mounted display 320 has, for example, ear hooks 322 on both sides of a glasses-shaped display section 321 to be worn on the user's head.
  • the display unit 321 includes any one of the display devices 101 and the like described above.
  • FIG. 52 shows an example of the appearance of the television device 330.
  • This television device 330 has, for example, a video display screen section 331 that includes a front panel 332 and a filter glass 333, and this video display screen section 331 includes any one of the above-described display devices 101 and the like.
  • FIG. 53 shows an example of the appearance of the see-through head mounted display 340.
  • the see-through head-mounted display 340 includes a main body 341, an arm 342, and a lens barrel 343.
  • the main body portion 341 is connected to the arm 342 and the glasses 350. Specifically, an end of the main body 341 in the long side direction is coupled to the arm 342, and one side of the main body 341 is coupled to the glasses 350 via a connecting member. Note that the main body portion 341 may be directly attached to the human head.
  • the main body section 341 incorporates a control board for controlling the operation of the see-through head-mounted display 340 and a display section.
  • the arm 342 connects the main body portion 341 and the lens barrel 343 and supports the lens barrel 343. Specifically, the arm 342 is coupled to an end of the main body portion 341 and an end of the lens barrel 343, respectively, and fixes the lens barrel 343. Further, the arm 342 has a built-in signal line for communicating data related to an image provided from the main body 341 to the lens barrel 343.
  • the lens barrel 343 projects image light provided from the main body 341 via the arm 342 through the eyepiece 351 toward the eyes of the user wearing the see-through head-mounted display 340.
  • the display section of the main body section 341 includes one of the display devices 101 and the like described above.
  • FIG. 54 shows an example of the appearance of the smartphone 360.
  • the smartphone 360 includes a display section 361 that displays various information, and an operation section 362 that includes buttons and the like that accept operation inputs from the user.
  • the display unit 361 includes any one of the display devices 101 and the like described above.
  • the display device 101 and the like described above may be included in various displays provided in a vehicle.
  • FIG. 55A and 55B are diagrams showing an example of the internal configuration of a vehicle 500 equipped with various displays. Specifically, FIG. 55A is a diagram showing an example of the interior of the vehicle 500 from the rear to the front of the vehicle 500, and FIG. 55B is a diagram showing an example of the interior of the vehicle 500 from the diagonal rear to the diagonal front of the vehicle 500. It is a figure showing an example.
  • the vehicle 500 includes a center display 501, a console display 502, a head-up display 503, a digital rear mirror 504, a steering wheel display 505, and a rear entertainment display 506. At least one of these displays includes one of the display devices 101 and the like described above. For example, all of these displays may include one of the display devices 101 and the like described above.
  • the center display 501 is arranged on a part of the dashboard facing the driver's seat 508 and the passenger seat 509.
  • 55A and 55B show an example of a horizontally long center display 501 extending from the driver's seat 508 side to the passenger seat 509 side, but the screen size and placement location of the center display 501 are arbitrary.
  • Center display 501 can display information detected by various sensors. As a specific example, the center display 501 displays images taken by an image sensor, distance images to obstacles in front and sides of the vehicle 500 measured by a ToF sensor, and passenger body temperature detected by an infrared sensor. etc. can be displayed.
  • Center display 501 can be used, for example, to display at least one of safety-related information, operation-related information, life log, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information.
  • Safety-related information includes information such as detection of falling asleep, detection of looking away, detection of mischief by children in the same vehicle, presence or absence of seatbelts, and detection of leaving passengers behind. This information is detected by The operation-related information uses sensors to detect gestures related to operations by the occupant.
  • the sensed gestures may include manipulation of various equipment within vehicle 500. For example, the operation of air conditioning equipment, navigation equipment, AV equipment, lighting equipment, etc. is detected.
  • the life log includes life logs of all crew members. For example, a life log includes a record of the actions of each occupant during the ride. By acquiring and saving life logs, it is possible to check the condition of the occupants at the time of the accident.
  • the body temperature of the occupant is detected using a sensor such as a temperature sensor, and the health condition of the occupant is estimated based on the detected body temperature.
  • a sensor such as a temperature sensor
  • an image sensor may be used to capture an image of the occupant's face, and the occupant's health condition may be estimated from the captured facial expression.
  • Authentication/identification related information includes a keyless entry function that performs facial recognition using a sensor, and a function that automatically adjusts seat height and position using facial recognition.
  • the entertainment-related information includes a function that uses a sensor to detect operation information of an AV device by a passenger, a function that recognizes the passenger's face using a sensor, and provides the AV device with content suitable for the passenger.
  • the console display 502 can be used, for example, to display life log information.
  • Console display 502 is arranged near shift lever 511 on center console 510 between driver's seat 508 and passenger seat 509.
  • the console display 502 can also display information detected by various sensors. Further, the console display 502 may display an image around the vehicle captured by an image sensor, or may display a distance image to an obstacle around the vehicle.
  • the head-up display 503 is virtually displayed behind the windshield 512 in front of the driver's seat 508.
  • Head-up display 503 can be used, for example, to display at least one of safety-related information, operation-related information, life log, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information. Since the head-up display 503 is often virtually placed in front of the driver's seat 508, it is difficult to display information directly related to the operation of the vehicle 500, such as the speed of the vehicle 500 and the remaining amount of fuel (battery). Are suitable.
  • the digital rear mirror 504 can display not only the rear of the vehicle 500 but also the state of the occupants in the rear seats. Therefore, by arranging a sensor on the back side of the digital rear mirror 504, it can be used for displaying life log information, for example. be able to.
  • the steering wheel display 505 is placed near the center of the steering wheel 513 of the vehicle 500.
  • Steering wheel display 505 can be used, for example, to display at least one of safety-related information, operation-related information, lifelog, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information.
  • life log information such as the driver's body temperature, and information regarding the operation of AV equipment, air conditioning equipment, etc. There is.
  • the rear entertainment display 506 is attached to the back side of the driver's seat 508 and passenger seat 509, and is for viewing by passengers in the rear seats.
  • Rear entertainment display 506 can be used, for example, to display at least one of safety-related information, operation-related information, lifelog, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information.
  • information relevant to the rear seat occupant is displayed. For example, information regarding the operation of the AV device or air conditioning equipment may be displayed, or the results of measuring the body temperature of the passenger in the rear seat using a temperature sensor may be displayed.
  • a configuration may also be adopted in which a sensor is placed on the back side of the display device 101 etc. so that the distance to objects existing in the surroundings can be measured.
  • optical distance measurement methods There are two main types of optical distance measurement methods: passive and active.
  • a passive type sensor measures distance by receiving light from an object without emitting light from the sensor to the object.
  • Passive types include lens focusing, stereo, and monocular viewing.
  • the active type measures distance by projecting light onto an object and receiving the reflected light from the object with a sensor.
  • Active types include an optical radar method, an active stereo method, a photometric stereo method, a moiré topography method, and an interferometry method.
  • the display device 101 and the like described above can be applied to any of these methods of distance measurement. By using a sensor placed overlappingly on the back side of the display device 101 or the like, the above-mentioned passive or active distance measurement can be performed.

Landscapes

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Abstract

正面輝度を向上させることができる発光装置を提供する。　発光装置は、２次元配置された複数の発光素子と、メタマテリアルと、複数の発光素子とメタマテリアルの間に設けられた光学調整層とを備える。発光素子とメタマテリアルの間の距離Ｌと、画素のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）が、０．２以上１．８以下である。

Description

発光装置および電子機器
　本開示は、発光装置およびそれを備える電子機器に関する。
　近年、メタマテリアルを発光装置に適用することが検討されている。例えば特許文献１には、第１のエミッタ構造１２２、第２のエミッタ構造１２４および第３のエミッタ構造１２６からそれぞれ放射された青色光、緑色光および赤色光をナノ構造１３０により像平面１３２上に合焦させることができるディスプレイ装置１００が開示されている。
国際公開第２０１８／２２２６８８号パンフレット
　近年、発光装置の正面輝度を向上させることが望まれている。しかしながら、上記特許文献１には、発光装置（ディスプレイ装置１００）の正面輝度を向上させる構成については記載されておらず、改善の余地がある。
　本開示の目的は、正面輝度を向上させることができる発光装置およびそれを備える電子機器を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本開示に係る発光装置は、
　２次元配置された複数の発光素子と、
　メタマテリアルと、
　複数の発光素子とメタマテリアルの間に設けられた光学調整層と
　を備え、
　発光素子とメタマテリアルの間の距離Ｌと、画素のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）が、０．２以上１．８以下である。
　本開示に係る電子機器は、上記発光装置を備える。
　本開示において、画素が複数のサブ画素により構成されている場合、画素は、サブ画素を表してもよい。
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の平面図である。 図２は、表示領域の一部を拡大して表す平面図である。 図３は、表示領域の一部を拡大して表す平面図である。 図４は、表示領域の一部を拡大して表す平面図である。 図５は、図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図６Ａは、サブ画素のメタレンズの平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図７は、サブ画素のメタレンズの平面図である。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、発光素子とメタマテリアルの距離Ｌと、サブ画素のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）の数値範囲の規定理由を説明するための断面図である。 図９Ａ、図９Ｂは、保護層および光学調整層の屈折率と正面輝度との関係を説明するための断面図である。 図１０Ａは、レンズの幾何形状を示す図である。図１０Ｂは、図１０Ａのレンズの位相情報を示す図である。図１０Ｃは、図１０Ａのレンズと同様の機能を有するメタレンズを示す図である。 図１１Ａは、円柱状のナノ構造により構成されたメタサーフェスの平面図である。図１１Ｂは、円柱状のナノ構造により構成されたメタサーフェスの斜視図である。 図１２Ａは、四角柱状のナノ構造により構成されたメタサーフェスの平面図である。図１２Ｂは、四角柱状のナノ構造により構成されたメタサーフェスの斜視図である。 図１３は、図１１Ａ、図１１Ｂに示された円柱状のメタサーフェスと、図１２Ａ、図１２Ｂに示された四角柱状のメタサーフェスの位相変化を示す図である。 図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図である。 図１５Ａ、図１５Ｂは、第１の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図である。 図１６Ａは、従来のレンズの機能を説明するための断面図である。図１６Ｂは、メタレンズの機能を説明するための断面図である。 図１７は、変形例に係る表示装置の断面図である。 図１８は、第２の実施形態に係る表示装置の表示領域の一部を拡大して表す平面図である。 図１９Ａは、サブ画素のメタレンズの平面図である。図１９Ｂは、図１９ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図２０Ａは、レンズ間にギャップを有するレンズアレイの斜視図である。図２０Ｂは、レンズ間のギャップを無くしたレンズアレイの斜視図である。 図２１は、第３の実施形態に係る表示装置の断面図である。 図２２は、メタレンズの構成を説明するための分解断面図である。 図２３は、メタレンズの構成を説明するための平面図である。 図２４は、メタレンズの構成を説明するための断面図である。 図２５Ａ、図２５Ｂは、レンズと光源の大きさの関係を説明するための図である。 図２６Ａは、隣接するレンズが重ならない表示装置の断面図である。図２６Ｂは、隣接するレンズが重なる表示装置の断面図である。 図２７は、メタレンズの構成を説明するための平面図である。 図２８は、メタレンズの構成を説明するための平面図である。 図２９は、メタレンズの構成を説明するための断面図である。 図３０は、メタレンズの構成を説明するための断面図である。 図３１は、メタレンズの構成を説明するための断面図である。 図３２は、第４の実施形態に係る表示装置の断面図である。 図３３Ａは、サブ画素の複合レンズの平面図である。図３３Ｂは、図３３ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図３４は、変形例１に係る表示装置の断面図である。 図３５Ａは、サブ画素の複合レンズの平面図である。図３５Ｂは、図３５ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図３６は、変形例２に係る表示装置の断面図である。 図３７Ａは、サブ画素の複合レンズの平面図である。図３７Ｂは、図３７ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図３８は、変形例３に係る表示装置の断面図である。 図３９Ａは、サブ画素の複合レンズの平面図である。図３９Ｂは、図３９ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図４０は、第５の実施形態に係る表示装置の断面図である。 図４１は、フェーズシフタの有無により位相変調量の違いを表すグラフである。 図４２は、変形例に係る表示装置の断面図である。 図４３は、変形例に係る表示装置の断面図である。 図４４は、第６の実施形態に係る表示装置のメタサーフェスの平面図である。 図４５Ａは、対称レンズ（無偏心レンズ）に相当するメタレンズの平面図である。図４５Ｂは、非対称レンズ（偏心レンズ）に相当するメタレンズの平面図である。 図４６Ａは、共振器構造の第１例を説明するための模式的な断面図である。図４６Ｂは、共振器構造の第２例を説明するための模式的な断面図である。 図４７Ａは、共振器構造の第３例を説明するための模式的な断面図である。図４７Ｂは、共振器構造の第４例を説明するための模式的な断面図である。 図４８Ａは、共振器構造の第５例を説明するための模式的な断面図である。図４８Ｂは、共振器構造の第６例を説明するための模式的な断面図である。 図４９は、共振器構造の第７例を説明するための模式的な断面図である 図５０Ａは、デジタルスチルカメラの外観の一例を示す正面図である。図５０Ｂは、デジタルスチルカメラの外観の一例を示す背面図である。 図５１は、ヘッドマウントディスプレイの外観の一例を示す斜視図である。 図５２は、テレビジョン装置の外観の一例を示す斜視図である。 図５３は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観の一例を示す斜視図である。 図５４は、スマートフォンの外観の一例を示す斜視図である。 図５５Ａは、乗物の後方から前方にかけての乗物の内部の様子の一例を示す図である。図５５Ｂは、乗物の斜め後方から斜め前方にかけての乗物の内部の様子の一例を示す図である。
　本開示の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
　１　第１の実施形態（表示装置の例）
　２　第２の実施形態（表示装置の例）
　３　第３の実施形態（表示装置の例）
　４　第４の実施形態（表示装置の例）
　５　第５の実施形態（表示装置の例）
　６　第６の実施形態（表示装置の例）
　７　変形例
　８　各実施形態に適用される共振器構造の例
　９　応用例
＜１　第１の実施形態＞
［表示装置１０１の構成］
　図１は、第１の実施形態に係る表示装置１０１の構成の一例を示す平面図である。表示装置１０１は、表示領域ＲＥ１と、表示領域ＲＥ１の周辺に設けられた周辺領域ＲＥ２とを有する。
　図２は、表示装置１０１の表示領域ＲＥ１の一部を拡大して表す平面図である。複数のサブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが、表示領域ＲＥ１内に規定の配置パターンで２次元配置されている。図２では、規定の配置パターンがデルタ配列である例が示されている。規定の配置パターンは、デルタ配列に限定されるものではなく、図３に示されるように、ストライプ配列であってもよいし、図４に示されるように、正方配列であってもよいし、これら以外の配列であってもよい。パッド部１０１Ａおよび映像表示用のドライバ（図示せず）等が、周辺領域ＲＥ２に設けられている。図示しないフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）が、パッド部１０１Ａに接続されてもよい。
　サブ画素１０Ｒは、赤色光（第１光）を発光することができる。サブ画素１０Ｇは、緑色光（第２光）を発光することができる。サブ画素１０Ｂは、青色光（第３光）を発光することができる。赤色は、３原色のうち第１の原色の一例である。緑色は、３原色のうち第２の原色の一例である。青色は、３原色のうち第３の原色の一例である。図２、図３および図４中にて記号「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」が付された区画はそれぞれ、サブ画素１０Ｒ、サブ画素１０Ｇ、サブ画素１０Ｂを表している。
　以下の説明において、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを特に区別せず総称する場合には、サブ画素１０ということがある。１画素（１ピクセル）１０Ｐｘは、隣接する複数のサブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにより構成されている。
　サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの形状は特に限定されるものではないが、例示するならば、平面視において多角形状、円形状または楕円形状等が挙げられる。多角形状としては、例えば、長方形状等の四角形状または六角形状等が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。本明細書において、長方形状には、正方形状も含まれるものとする。なお、図２では、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが平面視において六角形状を有する例が示され、図３、図４では、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが平面視において四角形状を有する例が示されている。サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのサイズの上限値は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以下、さらにより好ましくは５μｍ以下、４μｍ以下または３．５μｍ以下である。サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのサイズの下限値は、例えば１μｍ以上である。
　表示装置１０１は、発光装置の一例である。表示装置１０１は、トップエミッション方式のＯＬＥＤ表示装置であってもよい。表示装置１０１は、マイクロディスプレイであってもよい。表示装置１０１は、ＶＲ（Virtual Reality）装置、ＭＲ（Mixed Reality）装置、ＡＲ（Augmented Reality）装置、電子ビューファインダ（Electronic View Finder：ＥＶＦ）または小型プロジェクタ等に備えられてもよい。
　図５は、図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。表示装置１０１は、駆動基板１１と、複数の発光素子（第１発光素子）１２Ｒと、複数の発光素子（第２発光素子）１２Ｇと、複数の発光素子（第３発光素子）１２Ｂと、保護層（第１保護層）１３と、光学調整層(Optical Control Layer)１４と、メタマテリアル１５と、保護層（第２保護層）１６と、カバー層１７とを備える。
　以下の説明において、表示装置１０１を構成する各層において、表示装置１０１のトップ側（表示面側）となる面を第１面といい、表示装置１０１のボトム側（表示面とは反対側）となる面を第２面ということがある。以下の説明において、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを特に区別せず総称する場合には、発光素子１２ということがある。
　本明細書において、平面視とは、第１面に対して垂直な方向ＤＺ（以下「正面方向ＤＺ」という。）から対象物が見られたときの平面視を意味する。本明細書において、表示領域ＲＥ１の水平方向を水平方向ＤＸ、表示領域ＲＥ１の垂直方向を垂直方向ＤＹという。
（駆動基板１１）
　駆動基板１１は、いわゆるバックプレーンであり、複数の発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを駆動する。駆動基板１１は、例えば、基板と、絶縁層とを順に備える。
　複数の駆動回路および複数の配線（いずれも図示せず）等が、基板の第１面に設けられていてもよい。基板は、例えば、トランジスタ等の形成が容易な半導体で構成されてもよいし、水分および酸素の透過性が低いガラスまたは樹脂で構成されてもよい。具体的には、基板は、半導体基板、ガラス基板または樹脂基板等であってもよい。半導体基板は、例えば、アモルファスシリコン、多結晶シリコンまたは単結晶シリコン等を含む。ガラス基板は、例えば、高歪点ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、フォルステライト、鉛ガラスまたは石英ガラス等を含む。樹脂基板は、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラートおよびポリエチレンナフタレート等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。
　絶縁層は、基板の第１面に設けられ、複数の駆動回路および複数の配線等を覆い平坦化してもよい。絶縁層は、基板の第１面に設けられた複数の駆動回路および複数の配線等と、複数の発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの間を絶縁してもよい。
　絶縁層は、有機絶縁層であってもよいし、無機絶縁層であってもよし、これらの積層体であってもよい。有機絶縁層は、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂およびノボラック系樹脂等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。無機絶縁層は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。
（発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）
　発光素子１２Ｒの発光光の色、発光素子１２Ｇの発光光の色および発光素子１２Ｂの発光光の色は異なっている。発光素子１２Ｒは、駆動回路等の制御に基づき、赤色光を発光することができる。発光素子１２Ｇは、駆動回路等の制御に基づき、緑色光を発光することができる。発光素子１２Ｂは、駆動回路等の制御に基づき、青色光を発光することができる。発光素子１２は、ＯＬＥＤ(Organic Light Emitting Diode)素子である。発光素子１２Ｒは、サブ画素１０Ｒに含まれる。発光素子１２Ｇは、サブ画素１０Ｇに含まれる。発光素子１２Ｂは、サブ画素１０Ｂに含まれる。
　複数の発光素子１２Ｒ、複数の発光素子１２Ｇおよび複数の発光素子１２Ｂは、規定の配置パターンで駆動基板１１の第１面上に２次元配置されている。規定の配置パターンは、複数のサブ画素１０の規定の配置パターンとして説明したとおりである。
　発光素子１２Ｒは、第１電極１２１と、ＯＬＥＤ層１２２Ｒと、第２電極１２３とを順に駆動基板１１の第１面上に備える。発光素子１２Ｇは、第１電極１２１と、ＯＬＥＤ層１２２Ｇと、第２電極１２３とを順に駆動基板１１の第１面上に備える。発光素子１２Ｂは、第１電極１２１と、ＯＬＥＤ層１２２Ｂと、第２電極１２３とを順に駆動基板１１の第１面上に備える。
（ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂ）
　ＯＬＥＤ層１２２Ｒは、赤色光を発光することができる。ＯＬＥＤ層１２２Ｇは、緑色光を発光することができる。ＯＬＥＤ層１２２Ｂは、青色光を発光することができる。
　ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂはそれぞれ、第１電極１２１と第２電極１２３の間に設けられている。ＯＬＥＤ層１２２Ｒは、赤色光を発光することができる有機発光層（以下「赤色の有機発光層」という。）を含む。ＯＬＥＤ層１２２Ｒは、緑色光を発光することができる有機発光層（以下「緑色の有機発光層」という。）を含む。ＯＬＥＤ層１２２Ｂは、青色光を発光することができる有機発光層（以下「青色の有機発光層」という。）を含む。以下の説明において、ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、１２２Ｇ、１１２Ｂ特に区別せず総称する場合には、単にＯＬＥＤ層１２２ということがある。また、赤色の有機発光層、緑色の有機発光層および青色の発光層を特に区別せず総称する場合には、単に有機発光層ということがある。
　ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、１２２Ｇ、１１２Ｂは、有機発光層を含む積層体により構成されてもよく、その場合、積層体のうちの一部の層（例えば電子注入層）が無機層であってもよい。ＯＬＥＤ層１２２Ｒは、例えば、第１電極１２１から第２電極１２３に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、赤色の有機発光層、電子輸送層、電子注入層を順に備える。ＯＬＥＤ層１２２Ｇは、例えば、第１電極１２１から第２電極１２３に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、緑色の有機発光層、電子輸送層、電子注入層を順に備える。ＯＬＥＤ層１２２Ｇは、例えば、第１電極１２１から第２電極１２３に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、青色の有機発光層、電子輸送層、電子注入層を順に備える。
　赤色の有機発光層は、第１電極１２１から注入された正孔と第２電極１２３から注入された電子との再結合により、赤色光を発光することができる。緑色の有機発光層は、上記の赤色有機発光層と同様の現象により、緑色光を発光することができる。青色の有機発光層は、上記の赤色有機発光層と同様の現象により、青色光を発光することができる。
　正孔注入層は、各色の有機発光層への正孔注入効率を高めると共に、リークを抑制することができる。正孔輸送層は、各色の有機発光層への正孔輸送効率を高めることができる。電子注入層は、各色の有機発光層への電子注入効率を高めることができる。電子輸送層は、有機発光層への電子輸送効率を高めることができる。
（第１電極１２１）
　第１電極１２１は、ＯＬＥＤ層１２２の第２面側に設けられている。第１電極１２１は、表示領域ＲＥ１内において複数の発光素子１２で別々に設けられている。すなわち、第１電極１２１は、表示領域ＲＥ１内において、面内方向に隣接する発光素子１２の間で分断されている。第１電極１２１は、アノードである。第１電極１２１と第２電極１２３の間に電圧が加えられると、第１電極１２１からＯＬＥＤ層１２２にホールが注入される。
　第１電極１２１は、例えば、金属層により構成されてもよいし、金属層と透明導電性酸化物層により構成されてもよい。第１電極１２１が金属層と透明導電性酸化物層により構成されている場合には、高い仕事関数を有する層をＯＬＥＤ層１２２に隣接させる観点からすると、透明導電性酸化物層がＯＬＥＤ層１２２側に設けられることが好ましい。
　金属層は、ＯＬＥＤ層１２２で発光された光を反射する反射層としての機能も有している。金属層は、例えば、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）および銀（Ａｇ）からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属元素を含む。金属層は、上記少なくとも１種の金属元素を合金の構成元素として含んでいてもよい。合金の具体例としては、アルミニウム合金または銀合金が挙げられる。アルミニウム合金の具体例としては、例えば、ＡｌＮｄまたはＡｌＣｕが挙げられる。
　下地層（図示せず）が、金属層の第２面側に隣接して設けられていてもよい。下地層は、金属層の成膜時に、金属層の結晶配向性を向上させるためのものである。下地層は、例えば、チタン（Ｔｉ）およびタンタル（Ｔａ）からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属元素を含む。下地層は、上記少なくとも１種の金属元素を合金の構成元素として含んでいてもよい。
　透明導電性酸化物層は、透明導電性酸化物を含む。透明導電性酸化物は、例えば、インジウムを含む透明導電性酸化物（以下「インジウム系透明導電性酸化物」という。）、錫を含む透明導電性酸化物（以下「錫系透明導電性酸化物」という。）および亜鉛を含む透明導電性酸化物（以下「亜鉛系透明導電性酸化物」という。）からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。
　インジウム系透明導電性酸化物は、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムガリウム（ＩＧＯ）、酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）またはフッ素ドープ酸化インジウム（ＩＦＯ）を含む。これらの透明導電性酸化物のうちでも酸化インジウム錫（ＩＴＯ）が特に好ましい。酸化インジウム錫（ＩＴＯ）は、仕事関数的にＯＬＥＤ層１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂへのホール注入障壁が特に低いため、表示装置１０１の駆動電圧を特に低電圧化することができるからである。錫系透明導電性酸化物は、例えば、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）またはフッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）を含む。亜鉛系透明導電性酸化物は、例えば、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ホウ素ドープ酸化亜鉛またはガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）を含む。
（第２電極１２３）
　第２電極１２３は、ＯＬＥＤ層１２２の第１面側に設けられている。第２電極１２３は、カソードである。第１電極１２１と第２電極１２３の間に電圧が加えられると、第２電極１２３からＯＬＥＤ層１２２に電子が注入される。第２電極１２３は、ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂから発せられる各光に対して透光性を有している。第２電極１２３は、可視光に対して透明性を有する透明電極であることが好ましい。本明細書において、可視光とは、３６０ｎｍ以上８３０ｎｍの波長域の光をいう。
　第２電極１２３は、できるだけ透光性が高く、かつ仕事関数が小さい材料によって構成されることが、発光効率を高める上で好ましい。第２電極１２３は、例えば、金属層および透明導電性酸化物層のうちの少なくとも一層により構成されている。より具体的には、第２電極１２３は、金属層もしくは透明導電性酸化物層の単層膜、または金属層と透明導電性酸化物層の積層膜により構成されている。第２電極１２３が積層膜により構成されている場合、金属層がＯＬＥＤ層１２２側に設けられてもよいし、透明導電性酸化物層がＯＬＥＤ層１２２側に設けられてもよいが、低い仕事関数を有する層をＯＬＥＤ層１２２に隣接させる観点からすると、金属層がＯＬＥＤ層１２２側に設けられていることが好ましい。
　金属層は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）およびナトリウム（Ｎａ）からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属元素を含む。金属層は、上記少なくとも１種の金属元素を合金の構成元素として含んでいてもよい。合金の具体例としては、ＭｇＡｇ合金、ＭｇＡｌ合金またはＡｌＬｉ合金等が挙げられる。透明導電性酸化物層は、透明導電性酸化物を含む。当該透明導電性酸化物としては、上記の第１電極１２１の透明導電性酸化物と同様の材料を例示することができる。
（保護層１３）
　保護層１３は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから発せられる各光に対して透光性を有している。第２電極１２３は、可視光に対して透明性を有することが好ましい。保護層１３は、複数の発光素子１２等を保護することができる。保護層１３は、複数の発光素子１２を覆うように、駆動基板１１の第１面上に設けられている。保護層１３は、発光素子１２を外気と遮断し、外部環境から発光素子１２内部への水分浸入を抑制する。また、第２電極１２３が金属層により構成されている場合には、保護層１３は、この金属層の酸化を抑制する機能を有していてもよい。
　保護層１３は、例えば、吸湿性が低い無機材料または高分子樹脂を含む。保護層１３は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。保護層１３の厚さを厚くする場合には、多層構造とすることが好ましい。保護層１３における内部応力を緩和するためである。無機材料は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）および酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。高分子樹脂は、例えば、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。高分子樹脂は、具体的には例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック系樹脂、エポキシ系樹脂、ノルボルネン系樹脂およびパリレン系樹脂等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。
（光学調整層１４）
　光学調整層１４は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから発せられる各光に対して透光性を有している。光学調整層１４は、可視光に対して透明性を有することが好ましい。光学調整層１４は、保護層１３とメタマテリアル１５の間に設けられている。光学調整層１４は、複数の発光素子１２とメタマテリアル１５の間の距離（光路長）を調整することができる。光学調整層１４の表面は、凹凸が抑制され、略平坦となっていることが好ましい。
　光学調整層１４は、例えば、無機材料または高分子樹脂を含む。光学調整層１４は、屈折率の高い高誘電材料を含むことが好ましい。高誘電材料は、無機材料または高分子樹脂であってもよい。無機材料は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）とすることができる。より屈折率の高い無機材料として例えば、金属酸化物および金属窒化物等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含むことができる。金属酸化物は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）および酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。金属窒化物は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮｘ）を含む。
　例えば、発光素子１２のサイズＤが１０μｍ以下である場合、光学調整層１４の厚さＴは、０．１μｍ以上１．８×Ｄμｍ未満であることが好ましい。
（メタマテリアル１５）
　メタマテリアル１５は、２次元メタマテリアルであるメタサーフェスであり、光の波長以下のサイズを有する複数のナノ構造（メタアトム）１５１を含む。ここで、光は、発光素子１２から出射される光であってもよい。発光素子１２から出射される光が波長域の広い発光スペクトルを持つ場合、光の波長とは例えば発光スペクトルの最大強度となる波長とすることができる。または、最大強度に対して強度が例えば１/２０になる長波長側の最大波長と可視光の最大波長のどちらか小さい方を光の波長と定義できる。第１の実施形態においては、メタマテリアル１５が２次元メタマテリアルである例について説明するが、メタマテリアル１５が３次元メタマテリアルにより構成されていてもよいし、２次元メタマテリアルと３次元メタマテリアルの両方により構成されていてもよい。
　複数のナノ構造１５１は、光学調整層１４の第１面に２次元配置されている。複数のナノ構造（メタアトム）１５１は、等間隔に均一に配置されていてもよい。ナノ構造１５１は、例えば誘電体ピラーである。誘電体ピラーの形状は特に限定されるものではないが、例示するならば、円柱状、楕円柱状または四角柱状等の多角柱状等が挙げられる。複数のナノ構造１５１が、２種以上の形状の誘電体ピラーを含んでもよい。
　複数のナノ構造１５１は、複数のメタレンズ（第１メタレンズ）１５２Ｒと、複数のメタレンズ（第２メタレンズ）１５２Ｇと、複数のメタレンズ（第３メタレンズ）１５２Ｂとを構成している。以下の説明において、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂを特に区別せず総称する場合には、メタレンズ１５２ということがある。
　メタレンズ１５２Ｒは、発光素子１２Ｒから出射され、下方から入射する光を集光することができる。メタレンズ１５２Ｇは、発光素子１２Ｇから出射され、下方から入射する光を集光することができる。メタレンズ１５２Ｂは、発光素子１２Ｂから出射され、下方から入射する光を集光することができる。メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂはそれぞれ、下方から入射する光をコリメートし平行光（表示面に略垂直な平行光）として出射することができてもよい。
　メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂは、幾何学的な凸曲面または凹曲面を有するレンズに相当する機能を有していてもよい。メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの構成は互いに異なっていてもよいし、同一であってもよいが、発光素子１２Ｒ、１２Ｂ、１２Ｇから入射する光に応じて構成が異なっていることが好ましい。例えば、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂを構成するナノ構造１５１の配置、高さおよび形状等のうちの少なくとも１種が、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂで異なっていてもよい。
　メタレンズ１５２Ｒは、発光素子１２Ｒの上方に設けられている。メタレンズ１５２Ｒは、発光素子１２Ｒの上方に設けられた複数のナノ構造１５１により構成されている。メタレンズ１５２Ｇは、発光素子１２Ｇの上方に設けられている。メタレンズ１５２Ｇは、発光素子１２Ｇの上方に設けられた複数のナノ構造１５１により構成されている。メタレンズ１５２Ｂは、発光素子１２Ｂの上方に設けられている。メタレンズ１５２Ｂは、発光素子１２Ｂの上方に設けられた複数のナノ構造１５１により構成されている。
　図６Ａは、サブ画素１０Ｇのメタレンズ１５２Ｇの平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。なお、サブ画素１０Ｒのメタレンズ１５２Ｒ、およびサブ画素１０Ｂのメタレンズ１５２Ｂは、サブ画素１０Ｇのメタレンズ１５２Ｇと略同様の構成を有していてもよいため、メタレンズ１５２Ｒおよびメタレンズ１５２Ｂの図示は省略する。複数のナノ構造１５１は、サブ画素１０のうちの一部の領域に設けられていてもよい。例えば、複数のナノ構造１５１が、平面視において、サブ画素１０の周縁部には設けられず、サブ画素１０の周縁部の内側の中央部にのみ設けられていてもよい。複数のナノ構造１５１が設けられている領域をナノ構造形成領域１５ＲＥという。サブ画素１０の周縁部とは、サブ画素１０の周縁から内側に向かって所定の幅を有する領域のことをいう。平面視におけるナノ構造形成領域１５ＲＥの中心位置は、平面視におけるサブ画素１０の中心位置と略一致していることが好ましい。
　平面視におけるナノ構造形成領域１５ＲＥの形状は、所望する特性に応じて選択することができ、特に限定されるものではない。例えば、平面視におけるナノ構造形成領域１５ＲＥの形状は、図６Ａに示されるように、円形状であってもよいし、図７に示されるように、円形状以外の形状であってもよい。円形状以外の形状としては、例えば、楕円形状、多角形状（例えば四角形状、六角形状等）等が挙げられる。
　平面視におけるナノ構造形成領域１５ＲＥの形状は、図６Ａに示されるように、水平方向ＤＸのナノ構造１５１のサイズと垂直方向ＤＹのナノ構造１５１のサイズとが同一であってもよいし、図７に示されるように、水平方向ＤＸのナノ構造１５１のサイズと垂直方向ＤＹのナノ構造１５１のサイズとが異なっていてもよい。この場合には、水平方向ＤＸと垂直方向ＤＹとで表示装置１０１の視野角特性を独立に調整することができる。
（保護層１６）
　保護層１６は、少なくともメタマテリアル１５、すなわち複数のナノ構造１５１の構造間を埋めるように設けられる。また複数のナノ構造１５１を覆い、メタマテリアル１５を保護するようにしても良い。これにより、例えば、外的要因によるナノ構造１５１の倒れや破壊等を抑制することができる。したがって、外的要因によるメタマテリアル１５の特性低下を抑制することができる。保護層１６は、複数の発光素子１２等が第１面に設けられた駆動基板１１とカバー層１７とを貼り合わせる接着層としての機能を有していてもよい。
　保護層１６は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから発せられる各光に対して透光性を有している。保護層１６は、可視光に対して透明性を有することが好ましい。保護層１６は、例えば、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。保護層１６の屈折率とナノ構造１５１の屈折率は異なっている。保護層１６の屈折率がナノ構造１５１の屈折率に比べて高くてもよいし、保護層１６の屈折率がナノ構造１５１の屈折率に比べて低くてもよい。
　保護層１６の屈折率ｎ１６とナノ構造１５１の屈折率ｎ１５１の屈折率差の大きさΔｎ（＝｜ｎ１６－ｎ１５１｜）は、ナノ構造１５１のアスペクト比が大きくなり過ぎないようにする観点から、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．３以上、さらにより好ましくは０．５以上である。本明細書において、保護層１６の屈折率ｎ１６およびナノ構造１５１の屈折率ｎ１５１は、波長５８９．３ｎｍの光（ナトリウムのＤ線）に対する屈折率を表す。
　保護層１６あるいはナノ構造１５１の内、屈折率が大きい方は例えば、無機材料または高分子樹脂を含む高誘電材料からなる。高誘電材料となる無機材料は、例えば、金属酸化物および金属窒化物等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。金属酸化物は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）および酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。金属窒化物は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮｘ）を含む。保護層１６あるいはナノ構造１５１の内、屈折率が小さい方は例えば、無機材料または高分子樹脂を含む誘電材料からなる。無機材料は、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）とすることができる。
（カバー層１７）
　カバー層１７は、駆動基板１１上に設けられた、発光素子１２およびメタマテリアル１５等の各部を封止する。カバー層１７は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから発せられる各光に対して透光性を有している。カバー層１７は、可視光に対して透明性を有することが好ましい。カバー層１７は、保護層１６の第１面上に設けられている。カバー層１７は、例えば、ガラス基板である。
（発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌと、サブ画素１０のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ））
　図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌと、サブ画素１０のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）の数値範囲の規定理由を説明するための断面図である。なお、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃでは、メタレンズ１５２を仮想的に幾何学的なレンズ形状で表している。発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌと、サブ画素１０のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）が、好ましくは０．２以上１．８以下、より好ましくは０．３５以上１．５以下、さらに好ましくは０．６５以上１．２以下である。比率（Ｌ／Ｄ）が、０．２以上１．８以下であると、図８Ａに示されるように、発光素子１２から広角に出射された光がメタレンズ１５２で正面方向に曲げられ、集光される。したがって、メタレンズ１５２による正面輝度の向上効果が向上する。
　比率（Ｌ／Ｄ）が０．２以上１．８以下の範囲から外れた場合には、以下のようにして正面輝度の向上効果が低下する虞がある。すなわち、比率（Ｌ／Ｄ）が０．２未満であると、図８Ｂに示されるように、発光素子１２から広角に出射された光がメタレンズ１５２で殆ど曲げられず、メタレンズ１５２による集光機能が低下し、入射方向と略同一方向でメタレンズ１５２から出射される。したがって、メタレンズ１５２による正面輝度の向上効果が低下する虞がある。一方、比率（Ｌ／Ｄ）が１．８を超えると、図８Ｃに示されるように、発光素子１２から広角に出射された光がメタレンズ１５２に入りにくくなる。したがって、メタレンズ１５２による正面輝度の向上効果が低下する虞がある。
　例えば、発光素子１２のサイズＤが１μｍ以上１０μｍ以下である場合、発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌは、好ましくは０．２×Ｄμｍ以上１．８×Ｄμｍ以下、より好ましくは０．３５×Ｄμｍ以上１．５×Ｄμｍ以下である。発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌが０．２×Ｄμｍ以上１．８×Ｄμｍ以下であると、図８Ａに示されるように、発光素子１２から広角に出射された光がメタレンズ１５２で正面方向に曲げられ、集光される。したがって、メタレンズ１５２による正面輝度の向上効果が向上する。
　本明細書において、発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌとは、発光素子１２の第１面（上面）の幾何中心位置からメタマテリアル１５までの距離を表すものとする。サブ画素１０のサイズＤが測定方向により異なる場合には、サブ画素１０のサイズＤとは、サブ画素１０に外接する四角形の長辺を表すものとする。例えば、サブ画素１０が長方形の形状を有する場合には、サブ画素１０のサイズＤとは、サブ画素１０の長辺そのものである。例えば、サブ画素１０が六角形の形状を有する場合には、サブ画素１０に外接する四角形とは、対向する二辺に接し、かつ、当該二辺の間に位置する２つの角と接する四角形を表すものとする。
（光学調整層１４と保護層１３の屈折率と膜厚の関係）
　光学調整層１４の屈折率ｎ１４は、高いことが好ましい。具体的には例えば、光学調整層１４の屈折率ｎ１４が１．８以上２．０以下であることが好ましい。光学調整層１４の下地層となる保護層１３の屈折率ｎ１３に比べて高いことがより好ましい。例えば、光学調整層１４の屈折率ｎ１４が保護層１３の屈折率ｎ１３に比べて高い場合には、図９Ａ、図９Ｂに示されるように、光学調整層１４の屈折率ｎ１４が保護層１３の屈折率ｎ１３に比べて低い場合よりも面内方向への光の広がりを抑制することができる。また、広がりが抑制された光はメタレンズ１５２の中央付近に入りやすい。この際のメタレンズ１５２内の実効的な屈折率を考えると、メタレンズ１５２の中央部における実行的な屈折率が、メタレンズ１５２の外周部における実行的な屈折率よりも高くなるため、光がメタレンズ１５２の中央部に入射すると、光は鉛直方向に抜けやすくなる。メタレンズ１５２は鉛直方向（正面方向ＤＺ）に抜ける位相情報から設計されることを考えると、メタレンズ１５２を鉛直方向に抜ける光ほど、設計に近い特性が得られやすく発光効率（正面輝度）が高くなりやすい。本明細書において、光学調整層１４の屈折率ｎ１４および保護層１３の屈折率ｎ１３は、波長５８９．３ｎｍの光（ナトリウムのＤ線）に対する屈折率を表す。
　より実用的な視点から、光学調整層１４の屈折率ｎ１４と下地層となる保護層１３の屈折率ｎ１３のどちらか屈折率が大きい方の膜厚が大きい方が好ましい。屈折率が大きい方の膜厚を大きくすることで、光の広がりが抑制されメタレンズ１５２の中央付近に入りやすくなる。メタレンズ１５２の中央部における実行的な屈折率が、メタレンズ１５２の外周部における実行的な屈折率よりも高くなるため、光がメタレンズ１５２の中央部に入射すると、光は鉛直方向に抜けやすくなる。メタレンズ１５２は鉛直方向（正面方向ＤＺ）に抜ける位相情報から設計されることを考えると、メタレンズ１５２を鉛直方向に抜ける光ほど、設計に近い特性が得られやすく発光効率（正面輝度）が高くなりやすい。
（ナノ構造１５１よる任意形状のメタレンズ１５２の形成）
　図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃに示されるように、メタレンズ１５２の設計は、ナノ構造１５１等のメタアトムを用いて曲面レンズの鉛直方向に抜ける位相情報を再現するようにして行われる。このため、ナノ構造１５１等のメタアトムの面内寸法や配列を変えるだけで、任意のレンズ形状を形成することができる。また、レンズ形状は、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃに示されるように、断面視した場合のレンズ形状だけでなく、図６Ａ、図７に示されるように、平面視した場合のレンズ形状も任意に形成することができる。
（サブ画素１０のサイズが小さいことによる利点）
　図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３に示されるように、ナノ構造１５１の面内形状、径および高さ等により位相変化量を変えることができる。メタレンズ形成領域（ナノ構造形成領域１５ＲＥ）が大きい場合、一般に、３６０ｄｅｇの位相変化量を実現するようなパラメータが選ばれる。このため、ナノ構造１５１の高さが高く、アスペクト比が大きくなる傾向がある。したがって、ナノ構造１５１の作製が困難になる虞がある。
　一方、サブ画素１０のサイズを１０μｍ以下とすると、メタレンズ形成領域（ナノ構造形成領域１５ＲＥ）が小さくなり、必要なレンズ高さも低くなる。このため、曲面的なレンズ形状から設計される位相変化量が３６０ｄｅｇになりにくく、一般的なメタレンズ１５２よりもナノ構造１５１の高さを低くできる傾向がある。したがって、ナノ構造１５１の作製難易度の困難さを緩和することができる。
［表示装置１０１の製造方法］
　以下、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１５Ａから図１５Ｂを参照して、第１の実施形態に係る表示装置１０１の製造方法の一例について説明する。
　まず、例えばスパッタリング法により、金属層、金属酸化物層を駆動基板１１の第１面上に順次形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて金属層および金属酸化物層をパターニングする。これにより、複数の第１電極１２１が駆動基板１１の第１面上に形成される。
　次に、例えば蒸着法により、正孔注入層、正孔輸送層、赤色の有機発光層、電子輸送層、電子注入層を複数の第１電極１２１の第１面および駆動基板１１の第１面上にこの順序で積層することにより、ＯＬＥＤ層１２２Ｒを形成する。次に、例えば蒸着法またはスパッタリング法により、第２電極１２３をＯＬＥＤ層１２２Ｒの第１面上に形成する。
　次に、例えばＣＶＤ法により、第１保護層を第２電極１２３の第１面上に形成する。次に、例えばフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術により、ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、第２電極１２３および第１保護層を加工する。これにより、駆動基板１１の第１面上に複数の発光素子１２Ｒが形成される。
　次に、上記の発光素子１２Ｒの形成工程と同様の手順で、複数の発光素子１２Ｇおよび複数の発光素子１２Ｂを駆動基板１１の第１面上に形成する。これにより、駆動基板１１の第１面上に複数の発光素子１２Ｇおよび複数の発光素子１２Ｂが形成される。
　次に、例えばＣＶＤ法により、複数の発光素子１２を覆うように第２保護層を形成する。これにより、第１保護層と第２保護層とにより保護層１３が形成される。
　次に、図１４Ａに示されるように、例えばＣＶＤ法または蒸着法により、光学調整層１４を保護層１３の第１面上に形成する。これにより、保護層１３の第１面が平坦化される。次に、図１４Ｂに示されるように、例えばＣＶＤ法または蒸着法により、高誘電体材料層１５４を光学調整層１４の第１面上に形成した後、高誘電体材料層１５４の第１面上にレジストを塗布し、レジスト層５１を形成する。次に、図１４Ｃに示されるように、例えばフォトリソグラフィ技術により、レジスト層５１を加工し、レジストパターン５２を形成したのち、高誘電体材料層１５４をレジストパターン５２越しにエッチングする。その後、レジストパターン５２を除去する。これにより、図１５Ａに示されるように、複数のナノ構造１５１が光学調整層１４の第１面上に形成される。すなわち、複数のメタレンズ１５２Ｒ、複数のメタレンズ１５２Ｇおよび複数のメタレンズ１５２Ｂが光学調整層１４の第１面上に形成される。
　次に、図１５Ｂに示されるように、複数のナノ構造１５１が形成された光学調整層１４の第１面上に硬化型樹脂１６１を塗布し、複数のナノ構造１５１を覆った後、ガラス基板等のカバー層１７を硬化型樹脂１６１上に載置する。硬化型樹脂１６１は、例えば、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂等からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む。次に、例えば硬化型樹脂１６１に熱を加えるか、または硬化型樹脂１６１に紫外線を照射し、硬化型樹脂１６１を硬化させる。これにより、硬化型樹脂１６１の硬化物である保護層１６を介して、複数のナノ構造１５１が形成された光学調整層１４とカバー層１７とが貼り合わされる。以上により、図５に示す表示装置１０１が得られる。
［作用効果］
　第１の実施形態に係る表示装置１０１では、発光素子１２とメタマテリアル１５の距離Ｌと、サブ画素１０のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）が、０．２以上１．８以下である。これにより、図８Ａに示されるように、発光素子１２から広角に出射された光がメタレンズ１５２で正面方向に曲げられ、集光される。したがって、メタレンズ１５２による正面輝度の向上効果が向上する。
　保護層１６がナノ構造１５１を覆っているため、外的な衝撃によりナノ構造１５１を倒れにくくすることができる。したがって、メタレンズ１５２により光に付与される位相情報の変化を抑制することができ、メタレンズ１５２の性能低下を抑制することができる。また、複数のナノ構造１５１とそれらを覆う保護層１６とが屈折率差を有することで、ナノ構造１５１の光学素子として機能を保持しつつ、ナノ構造１５１を保護することができる。
　ナノ構造（メタアトム）１５１の配置、形状および高さ等のうちの少なくとも１種を変えるだけで、メタレンズ１５２の特性を変化させることができ、設計自由度が高い。メタレンズ１５２は、レンズの曲面形状を鉛直方向に抜けるときの位相変化を再現したものであってもよい。本明細書において、メタレンズ１５２ではない、凸曲面または凹曲面等を有する従来のレンズ（例えば、従来のオンチップレンズ等）を表す場合には、単に「レンズ」と表記するものとする。
　図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃに示されるように、レンズ（例えば、従来のオンチップレンズ等）の曲面形状は、ナノ構造１５１の配置、形状および高さ等により再現されるため、ナノ構造１５１によって任意のレンズ形状を形成することができる。このため、作製まで視野に入れたレンズの設計自由度が高い。また、ナノ構造１５１はバイナリ構造になっていてもよく、この場合には、一回のフォトリソグラフィでレンズとして機能するナノ構造１５１を作製することができる。
　ナノ構造１５１の配列によって任意のレンズ形状を設計することができる。例えば、図６Ａに示される真円形状のレンズのみならず、図７に示される楕円形状のレンズも設計可能である。
　メタレンズ１５２の位相設計は、光がレンズを鉛直に抜けるときの位相情報に基づき行われることが好ましい。この場合には、図１６Ｂに示されるように、レンズに斜めに入射する光は設計保証外となり、メタレンズ１５２は、斜めに入射する光に対してはレンズとして機能しにくくなる。したがって、隣接するサブ画素１０に斜めに入射した光は正面に取り出されにくくなり、その結果、隣接するサブ画素１０間における混色が抑制される。一方、図１６Ａに示されるように、従来のレンズ１５３は、レンズ１５３に斜めに入射する光に対してもレンズ１５３として機能するため、隣接するサブ画素１０に斜めに入射した光も正面に取り出されてしまう。したがって、隣接するサブ画素１０間にて混色が発生する虞がある。
［変形例］
（変形例１）
　第１の実施形態では、表示装置１０１が、３色の発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを備える例について説明したが、表示装置１０１の構成はこの例に限定されるものではない。例えば、図１７に示されるように、表示装置１０１が、３色の発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに代えて発光素子１２Ｗを備えると共に、平坦化層１８およびカラーフィルタ１９をさらに備えていてもよい。
（発光素子１２Ｗ）
　発光素子１２Ｗは、白色光を発光することができる。発光素子１２Ｗは、白色ＯＬＥＤ素子であり、駆動回路等の制御に基づき、白色光を発光することができる。発光素子１２Ｗは、ＯＬＥＤ層１２２Ｒに代えてＯＬＥＤ層１２２Ｗを備えること以外は発光素子１２Ｒと同様である。
　ＯＬＥＤ層１２２Ｗは、白色光を発光することができる。ＯＬＥＤ層１２２Ｗは、単層の発光ユニットを備えるＯＬＥＤ層であってもよいし、２層の発光ユニットを備えるＯＬＥＤ層（タンデム構造）であってもよいし、これら以外の構造のＯＬＥＤ層であってもよい。単層の発光ユニットを備えるＯＬＥＤ層は、例えば、第１電極１２１から第２電極１２３に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、赤色発光層、発光分離層、青色発光層、緑色発光層、電子輸送層、電子注入層がこの順序で積層された構成を有する。２層の発光ユニットを備えるＯＬＥＤ層は、例えば、第１電極１２１から第２電極１２３に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、青色発光層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、黄色発光層、電子輸送層と、電子注入層がこの順序で積層された構成を有する。
（平坦化層１８）
　平坦化層１８は、保護層１３の第１面を覆い、保護層１３の第１面を平坦化する。平坦化層１８は、例えば、無機材料または高分子樹脂を含む。無機材料としては、保護層１３の無機材料と同様の材料を例示することができる。高分子樹脂としては、保護層１３の高分子樹脂と同様の材料を例示することができる。
（カラーフィルタ１９）
　カラーフィルタ１９は、複数の発光素子１２Ｗの上方に設けられている。より具体的には、カラーフィルタ１９は、平坦化層１８の第１面上に設けられている。カラーフィルタ１９は、カラーフィルタ１９は、例えば、複数の赤色フィルタ部１９ＦＲと、複数の緑色フィルタ部１９ＦＧと、複数の青色フィルタ部１９ＦＢとを備える。なお、以下の説明において、赤色フィルタ部１９ＦＲ、緑色フィルタ部１９ＦＧ、青色フィルタ部１９ＦＢを特に区別せず総称する場合には、フィルタ部１９Ｆということがある。
　複数のフィルタ部１９Ｆは、面内方向に二次元配置されている。本明細書において、面内方向とは、駆動基板１１の第１面における面内方向を意味する。各フィルタ部１９Ｆは、発光素子１２Ｗの上方に設けられている。赤色フィルタ部１９ＦＲと発光素子１２Ｗとによりサブ画素１０Ｒが構成され、緑色フィルタ部１９ＦＧと発光素子１２Ｗとによりサブ画素１０Ｇが構成され、青色フィルタ部１９ＦＢと発光素子１２Ｗとによりサブ画素１０Ｂが構成されている。
　赤色フィルタ部１９ＦＲは、発光素子１２Ｗから出射された白色光のうち赤色光を透過するのに対して、赤色光以外の光を吸収する。緑色フィルタ部１９ＦＧは、発光素子１２Ｗから出射された白色光のうち緑色光を透過するのに対して、緑色光以外の光を吸収する。青色フィルタ部１９ＦＢは、発光素子１２Ｗから出射された白色光のうち青色光を透過するのに対して、青色光以外の光を吸収する。
　赤色フィルタ部１９ＦＲは、例えば、赤色のカラーレジストを含む。緑色フィルタ部１９ＦＧは、例えば、緑色のカラーレジストを含む。青色フィルタ部１９ＦＢは、例えば、青色のカラーレジストを含む。
（変形例２）
　上記変形例１では、３色の発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに代えて発光素子１２Ｗを備える例について説明したが、３色の発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを備える構成において、平坦化層１８およびカラーフィルタ１９をさらに備えてもよい。この場合には、表示装置１０１の色純度を向上させることができる。
　赤色フィルタ部１９ＦＲは、発光素子１２Ｒの上方に設けられ、緑色フィルタ部１９ＦＧは、発光素子１２Ｇの上方に設けられ、青色フィルタ部１９ＦＢは、発光素子１２Ｂの上方に設けられている。
（変形例３）
　上記変形例１では、ＯＬＥＤ層１２２Ｗおよび第２電極１２３が、隣接するサブ画素１０間で分離され、サブ画素１０ごとに個別に設けられている例について説明したが、発光素子１２Ｗの構成はこの例に限定されるものではない。例えば、ＯＬＥＤ層１２２Ｗおよび第２電極１２３が、表示領域ＲＥ１内において複数の発光素子１２Ｗに亘って連続して設けられ、表示領域ＲＥ１内において複数の発光素子１２Ｗに共有されていてもよい。
＜２　第２の実施形態＞
［表示装置１０２の構成］
　図１８は、第２の実施形態に係る表示装置１０２の表示領域ＲＥ１の一部を拡大して表す平面図である。図１９Ａは、1つのサブ画素１０Ｇのメタレンズ１５２Ｇの平面図である。図１９Ｂは、図１９ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。表示装置１０２は、平面視において、複数のナノ構造１５１がサブ画素１０の略全体に設けられている点、すなわち、ナノ構造形成領域１５ＲＥがサブ画素１０の略全体となる点において、第１の実施形態に係る表示装置１０１（図２、図６Ａ参照）とは異なっている。
［作用効果］
　第１の実施形態に係る表示装置１０１では、平面視において、複数のナノ構造１５１がサブ画素１０の周縁部には設けられていないため、サブ画素１０の周縁部においては、光を取り出す能力が低下する虞がある。
　一方、第２の実施形態に係る表示装置１０２では、平面視において、複数のナノ構造１５１がサブ画素１０の略全体に設けられているため、面積利用効率（サブ画素１０の面積に対するメタレンズ１５２の形成領域の割合）を約１００％にすることができる。したがって、サブ画素１０の周縁部においても、光の取り出し能力を向上させることができる。よって、第１の実施形態に係る表示装置１０１よりも正面輝度を向上させることができる。
　平面視において複数のナノ構造１５１がサブ画素１０の略全体に設けられている構成は、レンズ１５３間にギャップを有するレンズアレイの構成（図２０Ａ参照）を、レンズ１５３間のギャップを無くしたレンズアレイの構成（図２０Ｂ参照）に変更することによっても置き換え可能であると考えられる。しかし、レンズ１５３間のギャップを無くすと、レンズ１５３間の部分に急峻な断面Ｖ字状の曲面が形成されるため、レンズ１５３の作製が困難となり、所望のレンズ１５３の形状が得られなくなる虞がある。
　一方、第２の実施形態におけるメタレンズ１５２では、ピラー状等を有するナノ構造（メタアトム）１５１を２次元的に配列するだけであるため、上記のような断面Ｖ字状の曲面（図２０Ｂ参照）に対応する位相パターンを再現しやすい。
＜３　第３の実施形態＞
［表示装置１０３の構成］
　図２１は、第３の実施形態に係る表示装置１０３の断面図である。図２２は、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの構成を説明するための分解断面図である。表示装置１０３は、平面視において、隣接するメタレンズ１５２の周縁部同士がオーバーラップしている点において、第１の実施形態に係る表示装置１０１（図２、図５参照）とは異なっている。
（メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂ）
　図２３は、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの構成を説明するための平面図である。図２４は、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの構成を説明するための断面図である。なお、図２４では、メタレンズ１５２を仮想的に幾何学的なレンズ形状で表している。メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂはそれぞれ、サブ画素１０のサイズより大きく、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの周縁の少なくとも一部が、サブ画素１０の周縁の外側に位置している。図２３では、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの周縁が、サブ画素１０の周縁の外側に位置している例が示されている。
　メタマテリアル１５は、隣接するメタレンズ１５２同士がオーバーラップされていない非オーバーラップ領域（非交差領域）１５ＲＥ１と、隣接するメタレンズ１５２同士がオーバーラップされているオーバーラップ領域（交差領域）１５ＲＥ２とを有している。
　メタレンズ１５２Ｒの非オーバーラップ領域１５ＲＥ１に含まれるナノ構造１５１は、メタレンズ１５２Ｒとしての機能を有している。メタレンズ１５２Ｇの非オーバーラップ領域１５ＲＥ１に含まれるナノ構造１５１は、メタレンズ１５２Ｇとしての機能を有している。メタレンズ１５２Ｂの非オーバーラップ領域１５ＲＥ１に含まれるナノ構造１５１は、メタレンズ１５２Ｂとしての機能を有している。
　隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇのオーバーラップ領域１５ＲＥ２は、隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇの両方のレンズの機能を兼ね備えている。隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇのオーバーラップ領域１５ＲＥ２に含まれるナノ構造１５１は、隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇの両方を構成している。
　隣接するメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂのオーバーラップ領域１５ＲＥ２は、隣接するメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂの両方のレンズの機能を兼ね備えている。隣接するメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂのオーバーラップ領域１５ＲＥ２に含まれるナノ構造１５１は、隣接するメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂの両方を構成している。
　隣接するメタレンズ１５２Ｂとメタレンズ１５２Ｒのオーバーラップ領域１５ＲＥ２は、隣接するメタレンズ１５２Ｂとメタレンズ１５２Ｒの両方のレンズの機能を兼ね備えている。隣接するメタレンズ１５２Ｂとメタレンズ１５２Ｒのオーバーラップ領域１５ＲＥ２に含まれるナノ構造１５１は、隣接するメタレンズ１５２Ｂとメタレンズ１５２Ｒの両方を構成している。
　隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂのオーバーラップ領域１５ＲＥ３は、隣接するメタレンズ１５２Ｒ、メタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂの３つのレンズの機能を兼ね備えている。隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂのオーバーラップ領域１５ＲＥ３に含まれるナノ構造１５１は、隣接するメタレンズ１５２Ｒとメタレンズ１５２Ｇとメタレンズ１５２Ｂのオーバーラップ領域１５ＲＥ３の３つのレンズを構成している。
　オーバーラップ領域１５ＲＥ２における上記機能は、例えば、ナノ構造１５１の配置、幅および高さ等のうちの少なくとも１つを調整することにより得ることができる。例えば、図２４に示されるように、サブ画素１０の非オーバーラップ領域１５ＲＥ１（サブ画素１０の中央部）に設けられたナノ構造１５１の高さと、サブ画素１０の間のオーバーラップ領域１５ＲＥ２（隣接するサブ画素１０間の境界部）に設けられたナノ構造１５１の高さが異なっていてもよい。サブ画素１０の非オーバーラップ領域１５ＲＥ１（サブ画素１０の中央部）に設けられたナノ構造１５１の高さは、略一定であってもよい。一方、サブ画素１０のオーバーラップ領域１５ＲＥ２に設けられたナノ構造１５１の高さは、面内方向に変化していてもよい。
　上記のオーバーラップ領域１５ＲＥ２の構造は、メタレンズ１５２に特有な構造である。図２５Ａ、２５Ｂに示されるように、一般にレンズ１５３の大きさが光源１５５に対して大きければ大きいほど光を正面に取り出すことができる。しかし、３次元的な曲面レンズ１５３の場合、図２６Ａ、図２６Ｂに示されるように、レンズ１５３を大きくすると、隣接するサブ画素１０のレンズ１５３と干渉するので、実効的にはレンズ１５３のサイズを大きくすることが困難となる。一方、メタレンズ１５２は波長毎に位相を制御するため、実効的にレンズ１５３のサイズを大きくすることができる。
［作用効果］
　第３の実施形態に係る表示装置１０３では、メタレンズ１５２を自画素（サブ画素１０）の領域を超えて形成することができる。すなわち、面積利用効率（サブ画素１０の面積に対するメタレンズ１５２の形成領域の割合）を１００％よりも大きくすることができる。したがって、第１の実施形態に係る表示装置１０１または第２の実施形態に係る表示装置１０２よりも正面輝度を向上させることができる。
　隣接するサブ画素１０間のオーバーラップ領域１５ＲＥ２のナノ構造１５１が、隣接するサブ画素１０の両発光色の光に作用するように設計することで、実効的にメタレンズ１５２のサイズを大きくすることができる。このような構造は、曲面レンズのような構造では不可能であるが、波長毎に位相を制御することが可能なメタレンズ１５２では可能である。
［変形例］
（変形例１）
　第３の実施形態では、図２３に示されるように、隣接する３つのメタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂがオーバーラップされるオーバーラップ領域１５ＲＥ３が形成される例について説明した。しかしながら、このようなオーバーラップ領域１５ＲＥ３においては、メタレンズ１５２の設計の制約が大きくなる虞がある。このため、オーバーラップ領域１５ＲＥ３の形成を最小限に留めるか、あるいはオーバーラップ領域１５ＲＥ３を形成しない、すなわち３つ以上のメタレンズ１５２がオーバーラップしないようにメタマテリアル１５を構成することが好ましい。
　オーバーラップ領域１５ＲＥ３の形成を最小限に留めるメタレンズ１５２の配置としては、図２７に示されるように、メタレンズ１５２の周縁、すなわちナノ構造形成領域１５ＲＥの周縁が、３つのサブ画素１０の角が集まる点を通るようにメタレンズ１５２を配置する例が挙げられる。
　オーバーラップ領域１５ＲＥ３を形成しないメタレンズ１５２の配置、すなわち２つのメタレンズ１５２の重なりのみでオーバーラップ領域１５ＲＥ２を形成するメタレンズ１５２の配置としては、以下の例が挙げられる。
　図２８に示されるように、メタレンズ１５２、すなわちナノ構造形成領域１５ＲＥを、サブ画素１０に対して水平方向（第１方向）ＤＸに広げ、水平方向ＤＸに隣接するメタレンズ１５２同士をオーバーラップさせる。一方、メタレンズ１５２、すなわちナノ構造形成領域１５ＲＥを、サブ画素１０に対して垂直方向（第２方向）ＤＹには広げず、垂直方向ＤＹに隣接するメタレンズ１５２同士をオーバーラップさせないようにする。
　メタレンズ１５２、すなわちナノ構造形成領域１５ＲＥを、サブ画素１０に対して水直方向（第２方向）ＤＹに広げ、垂直方向ＤＹに隣接するメタレンズ１５２同士をオーバーラップさせる。一方、メタレンズ１５２、すなわちナノ構造形成領域１５ＲＥを、サブ画素１０に対して水平方向（第１方向）ＤＸには広げず、水平方向ＤＸに隣接するメタレンズ１５２同士をオーバーラップさせないようにする。
　メタレンズ１５２が上記構成を有することで、３つの波長域（サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの波長域）に対応するようにメタレンズ１５２の設計をしなくとも、面積利用効率を１００％よりも大きくすることができる。
（変形例２）
　第３の実施形態では、非オーバーラップ領域１５ＲＥ１とオーバーラップ領域１５ＲＥ２の両領域が、２次元メタマテリアルであるメタサーフェス（複数のナノ構造１５１）により構成される例（図２４参照）について説明したが、オーバーラップ領域１５ＲＥ２と非オーバーラップ領域１５ＲＥ１の構成はこの例に限定されるものではない。
　例えば、図２９に示されるように、非オーバーラップ領域１５ＲＥ１が２次元メタマテリアルであるメタサーフェス（複数のナノ構造１５１）により構成されるのに対して、非オーバーラップ領域１５ＲＥ１が３次元メタマテリアル１５６により構成されていてもよい。
　図３０に示されるように、非オーバーラップ領域１５ＲＥ１とオーバーラップ領域１５ＲＥ２の両領域が、３次元メタマテリアル１５６により構成されてもよい。
（変形例３）
　図３１に示されるように、非オーバーラップ領域１５ＲＥ１とオーバーラップ領域１５ＲＥ２に設けられたナノ構造１５１が、規定の複数の高さを有していてもよい。
＜４　第４の実施形態＞
［表示装置１０４の構成］
　図３２は、第４の実施形態に係る表示装置１０４の断面図である。表示装置１０４は、メタマテリアル１５（図５参照）に代えて、複合層２１を備える点において、第１の実施形態に係る表示装置１０１とは異なっている。
（複合層２１）
　複合層２１は、複数の複合レンズ２１０Ｒと、複数の複合レンズ２１０Ｇと、複数の複合レンズ２１０Ｂとを含む。以下の説明において、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂを特に区別せず総称する場合には、複合レンズ２１０ということがある。
（複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂ）
　複合レンズ２１０Ｒは、発光素子１２Ｒから出射され、下方から入射する光を集光することができる。複合レンズ２１０Ｇは、発光素子１２Ｇから出射され、下方から入射する光を集光することができる。複合レンズ２１０Ｂは、発光素子１２Ｂから出射され、下方から入射する光を集光することができる。複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂはそれぞれ、下方から入射する光をコリメートし平行光（表示面に略垂直な平行光）として出射することができてもよい。
　複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、幾何学的な凸曲面または凹曲面を有するレンズに相当する機能を有していてもよい。複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂの構成は互いに異なっていてもよいし、同一であってもよいが、発光素子１２Ｒ、１２Ｂ、１２Ｇから入射する光に応じて構成が異なっていることが好ましい。例えば、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂを構成するナノ構造１５１の配置、高さおよび形状等のうちの少なくとも１種が、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂで異なっていてもよい。
　図３３Ａは、サブ画素１０Ｇの複合レンズ２１０Ｇの平面図である。図３３Ｂは、図３３ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。なお、サブ画素１０Ｒの複合レンズ２１０Ｒ、およびサブ画素１０Ｂの複合レンズ２１０Ｂは、サブ画素１０Ｇの複合レンズ２１０Ｇと略同様の構成を有していてもよいため、複合レンズ２１０Ｒおよび複合レンズ２１０Ｂの図示は省略する。
　複合レンズ２１０Ｒは、発光素子１２Ｒの上方に設けられている。複合レンズ２１０Ｒは、メタレンズ２１２Ｒを一部に含む。具体的には、複合レンズ２１０Ｒは、発光素子１２Ｒの上方に設けられたレンズ２１１Ｒとメタレンズ２１２Ｒにより構成されている。
　複合レンズ２１０Ｇは、発光素子１２Ｇの上方に設けられている。複合レンズ２１０Ｇは、メタレンズ２１２Ｇを一部に含む。具体的には、複合レンズ２１０Ｇは、発光素子１２Ｇの上方に設けられたレンズ２１１Ｇとメタレンズ２１２Ｇにより構成されている。
　複合レンズ２１０Ｂは、発光素子１２Ｂの上方に設けられている。複合レンズ２１０Ｂは、メタレンズ２１２Ｂを一部に含む。具体的には、複合レンズ２１０Ｂは、発光素子１２Ｂの上方に設けられたレンズ２１１Ｂとメタレンズ２１２Ｂにより構成されている。
（レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ）
　レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂはそれぞれ、発光素子１２Ｒ、発光素子１２Ｇ、発光素子１２Ｂから上方に出射される光に対して、略一律な位相変化を与えることができる。レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂは、平坦な上面を有していてもよい。レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの形状としては、例えば、円柱状、角柱状等が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの屈折率と保護層１６の屈折率は異なっている。レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの屈折率が保護層１６の屈折率に比べて高くてもよいし、レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの屈折率が保護層１６の屈折率に比べて低くてもよい。
（メタレンズ２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂ）
　メタレンズ２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂはそれぞれ、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから上方に出射される光に対して、レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂに比べて大きい位相変化を与えることができる。メタレンズ２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂはそれぞれ、複数のナノ構造１５１により構成されている。ナノ構造１５１の屈折率とレンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの屈折率は同一であってもよいし、異なっていてもよい。ナノ構造１５１の屈折率がレンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの屈折率に比べて高くてもよいし、ナノ構造１５１の屈折率がレンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの屈折率に比べて低くてもよい。
　発光素子１２Ｒの上方に設けられた複数のナノ構造１５１は、レンズ２１１Ｒと同一高さ（すなわち光学調整層１４の第１面）に設けられ、レンズ２１１Ｒを囲むように、レンズ２１１Ｒの周辺に２次元配置されている。発光素子１２Ｇの上方に設けられた複数のナノ構造１５１は、レンズ２１１Ｇと同一高さ（すなわち光学調整層１４の第１面）に設けられ、レンズ２１１Ｇを囲むように、レンズ２１１Ｇの周辺に２次元配置されている。発光素子１２Ｂの上方に設けられた複数のナノ構造１５１は、レンズ２１１Ｂと同一高さ（すなわち光学調整層１４の第１面）に設けられ、レンズ２１１Ｂを囲むように、レンズ２１１Ｂの周辺に２次元配置されている。
［作用効果］
　第４の実施形態に係る表示装置１０４では、複数のナノ構造（メタアトム）５１が、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂのうち位相変化の大きい第１領域に配置され、平坦な上面を有するレンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂが、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂのうち位相変化の小さい第２領域（第１領域に比べて位相変化が小さい領域）に配置される。このため、メタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂをナノ構造１５１により構成する場合に比べてナノ構造（メタアトム）５１の個数を減らすことができる。したがって、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂの作製を、第１の実施形態または第２の実施形態におけるメタレンズ１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂの作製に比べて容易にすることができる。
［変形例］
（変形例１）
　図３４、図３５Ａ、図３５Ｂに示されるように、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂがそれぞれ、出射面側に平坦な上面を有するレンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ（図３２、図３３Ｂ参照）に代えて、出射面側に３次元的な曲面を有するレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂを備えてもよい。図３４、図３５Ｂでは、曲面が、発光素子１２から遠ざかる方向に突出した凸曲面である例が示されているが、発光素子１２に近づく方向に窪んだ凹曲面であってもよい。
　変形例２では、ナノ構造（メタアトム）５１が、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのうち位相変化の大きい領域に配置され、３次元的な曲面を有するレンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂが、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのうち位相変化の小さい領域に配置される。このため、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（変形例２）
　図３６、図３７Ａ、図３７Ｂに示されるように、複数のナノ構造１５１は、複数のレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂと異なる高さ（表示装置１０４の厚さ方向に異なる位置）に設けられていてもよい。具体的には、複数のナノ構造１５１は、レンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂに比べて低い位置に設けられていてもよい。複数のナノ構造１５１は、光学調整層１４の第１面側に埋め込まれていてもよい。複数のナノ構造１５１の上端が、光学調整層１４の第１面に位置していてもよい。
　変形例２における複数のナノ構造１５１と複数のレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂの作製プロセスは、変形例１におけるナノ構造１５１と複数のレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂの作製プロセスに比べて干渉しにくい。したがって、変形例２における複数のナノ構造１５１と複数のレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂは、変形例１におけるナノ構造１５１と複数のレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂに比べて容易に作製することができる。
　変形例２においては、複数のナノ構造１５１は、レンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂに比べて低い位置に設けられる例について説明したが、レンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂに比べて高い位置に設けられていてもよい。変形例２においては、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂがレンズ２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂを備える例について説明したが、レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂを備えてもよい。
（変形例３）
　図３８、図３９Ａ、図３９Ｂに示されるように、複合レンズ２１０Ｒは、発光素子１２Ｒの上方に設けられたメタレンズ２１４Ｒとグレーティング（回折格子）２１５Ｒにより構成されていてもよい。複合レンズ２１０Ｇは、発光素子１２Ｇの上方に設けられたメタレンズ２１４Ｇとグレーティング２１５Ｇにより構成されていてもよい。複合レンズ２１０Ｂは、発光素子１２Ｂの上方に設けられたメタレンズ２１４Ｂとグレーティング２１５Ｂにより構成されていてもよい。
　発光素子１２Ｒの上方に設けられたグレーティング２１５Ｒは、メタレンズ２１４Ｒと同一高さ（すなわち光学調整層１４の第１面）に設けられ、メタレンズ２１４Ｒを囲むように、メタレンズ２１４Ｒの周辺に配置されている。発光素子１２Ｇの上方に設けられたグレーティング２１５Ｇは、メタレンズ２１４Ｇと同一高さ（すなわち光学調整層１４の第１面）に設けられ、メタレンズ２１４Ｇを囲むように、メタレンズ２１４Ｇの周辺に２次元配置されている。発光素子１２Ｂの上方に設けられたグレーティング２１５Ｂは、メタレンズ２１４Ｂと同一高さ（すなわち光学調整層１４の第１面）に設けられ、メタレンズ２１４Ｂを囲むように、メタレンズ２１４Ｂの周辺に２次元配置されている。
　位相制御を用いるメタレンズのようなレンズは、全てのレンズ位置からの位相変化の干渉によって特性が発現する。このため、特性の良いメタレンズを実現するためには、位相変化が大きいレンズ外周部を精度良く作製することが好ましい。一方、変形例３の複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂの構造では、中央部はメタレンズ２１４Ｒ、２１４Ｇ、２１４Ｂからなるレンズ構造とするのに対して、位相変化が大きい外周部はグレーティング２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂとする。これにより、外周部ではグレーティング２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂ単独で光を曲げる能力を持たせることができるので、複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂの構造の効果が発現しやすくなる。
　変形例３では、グレーティング２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂとメタレンズ２１４Ｒ、２１４Ｇ、２１４Ｂとが同一高さに設けられている例について説明したが、グレーティング２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂとメタレンズ２１４Ｒ、２１４Ｇ、２１４Ｂとが異なる高さに設けられていてもよい。この場合、グレーティング２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂがメタレンズ２１４Ｒ、２１４Ｇ、２１４Ｂよりも高い位置に設けられていてもよいし、グレーティング２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂがメタレンズ２１４Ｒ、２１４Ｇ、２１４Ｂよりも低い位置に設けられていてもよい。
＜５　第５の実施形態＞
［表示装置１０５の構成］
　図４０は、第５の実施形態に係る表示装置１０５の断面図である。表示装置１０５は、複合層２１に代えて複合層２２を備える点において、第４の実施形態に係る表示装置１０１とは異なっている。
（複合層２２）
　複合層２２は、複数の複合レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂに代えて、複数の複合レンズ２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂを備える点において、第４の実施形態における複合層２１とは異なっている。以下の説明において、複合レンズ２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂを特に区別せず総称する場合には、複合レンズ２２０ということがある。
（複合レンズ２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂ）
　複合レンズ２１０Ｒは、発光素子１２Ｒの上方に設けられたフェーズシフタ（位相補助構造）２２１Ｒとメタレンズ２２２Ｒにより構成されている。複合レンズ２１０Ｇは、発光素子１２Ｇの上方に設けられたフェーズシフタ（位相補助構造）２２１Ｇとメタレンズ２２２Ｇにより構成されている。複合レンズ２１０Ｂは、発光素子１２Ｂの上方に設けられたフェーズシフタ（位相補助構造）２２１Ｂとメタレンズ２２２Ｂにより構成されている。
（フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂ）
　フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂはそれぞれ、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから発せられる光に対して透光性を有する位相補助構造体である。フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂは、可視光に対して透明性を有することが好ましい。フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂはそれぞれ、発光素子１２Ｒ、発光素子１２Ｇ、発光素子１２Ｂから上方に出射される光に対して、位相変化を与えることができる。フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂはそれぞれ、メタレンズ２２２Ｒ、２２２Ｇ、２２２Ｂの位相変化を補助することができる。
　図４１は、フェーズシフタ２２１Ｇの有無により位相変調量の違いを表すグラフである。図４１に示されるように、ナノ構造（メタアトム）１５１の下にフェーズシフタ２２１Ｇを設けることで、ナノ構造（メタアトム）１５１の寸法Ｗによらず、ナノ構造（メタアトム）１５１に対して略一律の位相変化を与えることができる。
　フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂは、段差状の上面を有していてもよい。フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂの屈折率と保護層１６の屈折率は異なっている。フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂの屈折率が保護層１６の屈折率に比べて高くてもよいし、フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂの屈折率が保護層１６の屈折率に比べて低くてもよい。
（メタレンズ２２２Ｒ、２１２２Ｇ、２２２Ｂ）
　メタレンズ２２２Ｒは、フェーズシフタ２２１Ｒの上面に設けられている。メタレンズ２２２Ｇは、フェーズシフタ２２１Ｇの上面に設けられている。メタレンズ２２２Ｂは、フェーズシフタ２２１Ｂの上面に設けられている。
　図４０では、発光素子１２Ｒの上方に設けられたメタレンズ２１２Ｒの全体が、フェーズシフタ２２１Ｒ上に設けられている例が示されているが、発光素子１２Ｒの上方に設けられたメタレンズ２１２Ｒの一部が、フェーズシフタ２２１Ｒ上に設けられていてもよい。同様に、発光素子１２Ｇの上方に設けられたメタレンズ２１２Ｇの一部が、フェーズシフタ２２１Ｇ上に設けられていてもよいし、発光素子１２Ｂの上方に設けられたメタレンズ２１２Ｂの一部が、フェーズシフタ２２１Ｂ上に設けられていてもよい。
［作用効果］
　一般に、ナノ構造（メタアトム）１５１は大きな位相変化を得るために、面内寸法（水平方向ＤＸおよび垂直方向ＤＹの寸法）よりも鉛直方向の寸法（正面方向ＤＺの寸法）が大きくなりやすい。したがって、アスペクト比が大きく、ナノ構造１５１の作製難易度が高くなる虞がある。
　そこで、第５の実施形態に係る表示装置１０５では、ある程度まとまった領域に対して大まかな位相変化をもたらすため、フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂを設けている。したがって、全ての位相変化をナノ構造（メタアトム）１５１だけで実現しなくてもよくなるため、ナノ構造（メタアトム）１５１の作製難易度を緩和することができる。
［変形例］
（変形例１）
　第５の実施形態では、メタレンズ２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂがそれぞれフェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂの上に設けられている例について説明したが、図４２に示されるように、フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂがメタレンズ２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂの上に設けられてもよい。
（変化例２）
　第５の実施形態では、フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂが段差状の上面を有する例について説明したが、フェーズシフタ２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂの上面の形状が段差状以外の形状であってもよい。段差状以外の形状としては、例えば、図４３に示される曲面を挙げることができる。図４３では、曲面が、発光素子１２から遠ざかる方向に突出した凸曲面である例に示されているが、発光素子１２に近づく方向に窪んだ凹曲面であってもよい。
＜６　第６の実施形態＞
［表示装置１０６の構成］
　図４４は、第６の実施形態に係る表示装置１０６のメタサーフェスの平面図である。第２の実施形態に係る表示装置１０２では、表示領域ＲＥ１全体においてナノ構造（メタアトム）１５１が等間隔に均一に配置される例について説明したが、複数のナノ構造（メタアトム）１５１の配置はこの例に限定されるものではない。第６の実施形態に係る表示装置１０６では、表示領域ＲＥ１全体においてナノ構造（メタアトム）１５１が等間隔に均一に配置されていない例について説明する。
　表示装置１０６は、ナノ構造（メタアトム）１５１間の距離が一定である均一配置領域１０ＲＥ１と、ナノ構造（メタアトム）１５１間の距離が一定ではなく変化する不均一配置領域１０ＲＥ２とを有している。不均一配置領域１０ＲＥ２は、図４４に示されるように、隣接するサブ画素１０の間の境界領域に設けられていることが好ましい。ナノ構造１５１の幅は、図４４に示すように、サブ画素１０内において変化していてもよい。不均一配置領域１０ＲＥ２においてナノ構造１５１の距離は、均一配置領域１０ＲＥ１におけるナノ構造１５１の距離に比べて短くなっていてもよいし、広くなっていてもよい。
［作用効果］
　隣接する一方のサブ画素１０から他方のサブ画素に亘って等間隔に整数個のナノ構造１５１を形成することは製造上難しい場合がある。
　第６の実施形態に係る表示装置１０６は、不均一配置領域１０ＲＥ２を有しているため、不均一配置領域１０ＲＥ２にてナノ構造１５１間の距離を調整することができる。したがって、ナノ構造１５１の形成が容易となる。
　特に、集光特性に優れたメタレンズ１５２を得るためには、各サブ画素１０の外周部の位相変化が大きくなる傾向がある。不均一配置領域１０ＲＥ２がサブ画素１０間の境界領域に設けられている場合には、サブ画素１０の外周部において連続的な位相変化を実現しやすくなる。したがって、メタレンズ１５２の特性を向上させやすい。
［変形例］
（変形例１）
　図４５Ａは、対称レンズ（無偏心レンズ）に相当するメタレンズ１５２Ｂの平面図である。図４５Ｂは、非対称レンズ（偏心レンズ）に相当するメタレンズ１５２Ｂの平面図である。例えば、表示装置１０６等の発光デバイスの外周部では、光を垂直に取り出すのではなく、所望の方向に曲げたい場合がある。このような場合、ナノ構造１５１の配置を対称配置から非対称配置に変更することで、容易に非対称レンズ（偏心レンズ）に相当するメタレンズ１５２Ｂ、１５２Ｇ、１５２Ｒを得ることができる。ここで、対称配置とは、平面視において、サブ画素１０の幾何中心位置に対する対称な配置を表し、非対称配置とは、平面視において、サブ画素１０の幾何中心位置に対する非対称な配置を表す。
＜７　変形例＞
　以上、本開示の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例について具体的に説明したが、本開示は、上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。
　上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
　上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例に例示した材料は、特に断らない限り、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
　上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例では、発光素子がＯＬＥＤ素子である例について説明したが、発光素子はこの例に限定されるものではなく、ＬＥＤ（Light Emitting Diode（発光ダイオード））、無機エレクトロルミネッセンス（Inorganic Electro-Luminescence：ＩＥＬ）素子または半導体レーザー素子等の自発光型の発光素子等であってもよい。２種以上の発光素子が表示装置に備えられてもよい。
　上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例では、発光装置が表示装置である例について説明したが、発光装置は表示装置に限定されるものではなく、照明装置等であってもよい。
　また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
　２次元配置された複数の発光素子と、
　メタマテリアルと、
　前記複数の発光素子と前記メタマテリアルの間に設けられた光学調整層と
　を備え、
　前記発光素子と前記メタマテリアルの間の距離Ｌと、画素のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）が、０．２以上１．８以下である、
　発光装置。
（２）
　前記発光素子と前記メタマテリアルの間の距離Ｌが、０．２×Ｄμｍ以上１．８×Ｄμｍ以下であり、
　前記画素のサイズＤが、１μｍ以上１０μｍ以下である、
　（１）に記載の発光装置。
（３）
　前記複数の発光素子を覆う保護層をさらに備え、
　前記光学調整層の屈折率が、前記保護層の屈折率に比べて高い、
　（１）または（２）に記載の発光装置。
（４）
　前記複数の発光素子を覆う保護層をさらに備え、
　前記光学調整層と前記保護層のうち膜厚が大きい方の屈折率が高い、
　（１）または（２）に１項に記載の発光装置。
（５）
　前記メタマテリアルは、画素領域の略全体に設けられている、
　（１）から（４）のいずれか１項に記載の発光装置。
（６）
　前記メタマテリアルは、複数のメタレンズを構成する、
　（１）から（５）のいずれか１項に記載の発光装置。
（７）
　前記複数の発光素子は、第１光を発光することができる複数の第１発光素子と、第２光を発光することができる複数の第２発光素子と、第３光を発光することができる複数の第３発光素子とを含み、
　前記複数のメタレンズは、複数の第１メタレンズと、複数の第２メタレンズと、複数の第３メタレンズとを含み、
　前記第１メタレンズは、前記第１発光素子の上方に設けられ、
　前記第２メタレンズは、前記第２発光素子の上方に設けられ、
　前記第３メタレンズは、前記第３発光素子の上方に設けられている、
　（６）に記載の発光装置。
（８）
　隣接する前記メタレンズ同士は、オーバーラップしている、
　（６）または（７）に記載の発光装置。
（９）
　前記メタマテリアルは、３つ以上の前記メタレンズがオーバーラップしないように構成されている、
　（８）に記載の発光装置。
（１０）
　前記メタマテリアルは、
　前記メタレンズがオーバーラップしているオーバーラップ領域と、
　前記メタレンズがオーバーラップしていない非オーバーラップ領域と
　を有し、
　前記オーバーラップ領域および前記非オーバーラップ領域は、２次元メタマテリアルを含む、
　（６）に記載の発光装置。
（１１）
　前記メタマテリアルは、
　前記メタレンズがオーバーラップしているオーバーラップ領域と、
　前記メタレンズがオーバーラップしていない非オーバーラップ領域と
　を有し、
　前記オーバーラップ領域および前記非オーバーラップ領域は、３次元メタマテリアルを含む、
　（６）に記載の発光装置。
（１２）
　前記メタマテリアルは、
　前記メタレンズがオーバーラップしているオーバーラップ領域と、
　前記メタレンズがオーバーラップしていない非オーバーラップ領域と
　を有し、
　前記オーバーラップ領域は、３次元メタマテリアルを含み、
　前記非オーバーラップ領域は、２次元メタマテリアルを含む、
　（６）に記載の発光装置。
（１３）
　前記メタマテリアルは、２次元配置された複数のナノ構造を含む、
　（１）から（１２）のいずれか１項に記載の発光装置。
（１４）
　前記画素の中央部に設けられた前記ナノ構造の高さと、前記画素の間の境界部に設けられた前記ナノ構造の高さが異なる、
　（１３）に記載の発光装置。
（１５）
　前記メタマテリアルは、前記ナノ構造間の距離が一定である均一配置領域と、前記ナノ構造間の距離が変化する不均一配置領域とを有し、
　前記不均一配置領域は、画素間の境界領域に設けられている、
　（１３）または（１４）に記載の発光装置。
（１６）
　複数のレンズをさらに備え、
　前記メタマテリアルが、各前記レンズの周囲に設けられている、
　（１）から（４）のいずれか１項に記載の発光装置。
（１７）
　グレーティングをさらに備え、
　前記メタマテリアルは、複数のメタレンズを構成し、
　前記グレーティングが、各前記メタレンズの周囲に設けられている、
　（１）から（４）のいずれか１項に記載の発光装置。
（１８）
　フェーズシフタを備え、
　前記メタマテリアルが、前記フェーズシフタの上または下に設けられている、
　（１）から（４）のいずれか１項に記載の発光装置。
（１９）
　前記複数の発光素子と前記メタマテリアルの間に設けられたカラーフィルタをさらに備える、
　（１）から（１８）のいずれか１項に記載の発光装置。
（２０）
　（１）から（１９）のいずれか１項に記載の発光装置を備える電子機器。
＜８　各実施形態に適用される共振器構造の例＞
　上述した本開示に係る表示装置に用いられる画素は、発光素子で発生した光を共振させる共振器構造を備えている構成とすることができる。以下、図面を参照しながら、共振器構造について説明する。また、以下の説明において、各層の第１面を上面ということがある。
（共振器構造：第１例）
　図４６Ａは、共振器構造の第１例を説明するための模式的な断面図である。以下の説明において、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれに対応して設けられた発光素子１２を、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂということがある。また、ＯＬＥＤ層１２２のうちサブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれに対応する部分を、ＯＬＥＤ層１２２Ｒ、ＯＬＥＤ層１２２Ｇ、ＯＬＥＤ層１２２Ｂということがある。
　第１例において、第１電極１２１は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されている。第２電極１２３においても同様である。
　発光素子１２の第１電極１２１の下に、光学調整層７２を挟んだ状態で、反射板７１が配されている。反射板７１と第２電極１２３との間にＯＬＥＤ層１２２が発生する光を共振させる共振器構造が形成される。以下の説明において、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれに対応して設けられた光学調整層７２を、光学調整層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂということがある。
　反射板７１は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されている。光学調整層７２の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。光学調整層７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂが異なる膜厚を有することにより、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
　図４６Ａに示す例では、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂにおける反射板７１の上面は揃うように配置されている。上述したように、光学調整層７２の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっているので、第２電極１２３の上面の位置は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて相違する。
　反射板７１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の金属、あるいは、これらを主成分とする合金を用いて形成することができる。
　光学調整層７２は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯｘＮｙ）などの無機絶縁材料や、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂などといった有機樹脂材料を用いて構成することができる。光学調整層７２は単層でも良いし、これら複数の材料の積層膜であってもよい。また、発光素子１２の種類に応じて積層数が異なっても良い。
　第１電極１２１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などの透明導電材料を用いて形成することができる。
　第２電極１２３は、半透過反射膜として機能する必要がある。第２電極１２３は、マグネシウム（Ｍｇ）や銀（Ａｇ）、またはこれらを主成分とするマグネシウム銀合金（ＭｇＡｇ）、さらには、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含んだ合金などを用いて形成することができる。
（共振器構造：第２例）
　図４６Ｂは、共振器構造の第２例を説明するための模式的な断面図である。
　第２例においても、第１電極１２１や第２電極１２３は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されている。
　そして、第２例においても、発光素子１２の第１電極１２１の下に、光学調整層７２を挟んだ状態で、反射板７１が配される。反射板７１と第２電極１２３との間にＯＬＥＤ層１２２が発生する光を共振させる共振器構造が形成される。第１例と同様に、反射板７１は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されており、光学調整層７２の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。
　図４６Ａに示す第１例においては、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂにおける反射板７１の上面は揃うように配置され、第２電極１２３の上面の位置は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて相違していた。
　これに対し、図４６Ｂに示す第２例において、第２電極１２３の上面は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂで揃うように配置されている。第２電極１２３の上面を揃えるために、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂにおいて反射板７１の上面は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて異なるように配置されている。このため、反射板７１の下面（換言すれば、下地層（絶縁層）７３の上面）は、発光素子１２の種類に応じた階段形状となる。
　反射板７１、光学調整層７２、第１電極１２１および第２電極１２３を構成する材料などについては、第１例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
（共振器構造：第３例）
　図４７Ａは、共振器構造の第３例を説明するための模式的な断面図である。以下の説明において、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれに対応して設けられた反射板７１を、反射板７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂということがある。
　第３例においても、第１電極１２１や第２電極１２３は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されている。
　そして、第３例においても、発光素子１２の第１電極１２１の下に、光学調整層７２を挟んだ状態で、反射板７１が配される。反射板７１と第２電極１２３との間に、ＯＬＥＤ層１２２が発生する光を共振させる共振器構造が形成される。第１例や第２例と同様に、光学調整層７２の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。そして、第２例と同様に、第２電極１２３の上面の位置は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂで揃うように配置されている。
　図４６Ｂに示す第２例にあっては、第２電極１２３の上面を揃えるために、反射板７１の下面は、発光素子１２の種類に応じた階段形状であった。
　これに対し、図４７Ａに示す第３例において、反射板７１の膜厚は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて異なるように設定されている。より具体的には、反射板７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂの下面が揃うように膜厚が設定されている。
　反射板７１、光学調整層７２、第１電極１２１および第２電極１２３を構成する材料などについては、第１例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
（共振器構造：第４例）
　図４７Ｂは、共振器構造の第４例を説明するための模式的な断面図である。以下の説明において、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれに対応して設けられた第１電極１２１を、第１電極１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂということがある。
　図４６Ａに示す第１例において、各発光素子１２の第１電極１２１や第２電極１２３は、共通の膜厚で形成されている。そして、発光素子１２の第１電極１２１の下に、光学調整層７２を挟んだ状態で、反射板７１が配されている。
　これに対し、図４７Ｂに示す第４例では、光学調整層７２を省略し、第１電極１２１の膜厚を、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて異なるように設定した。
　反射板７１は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されている。第１電極１２１の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。第１電極１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂが異なる膜厚を有することにより、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
　反射板７１、光学調整層７２、第１電極１２１および第２電極１２３を構成する材料などについては、第１例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
（共振器構造：第５例）
　図４８Ａは、共振器構造の第５例を説明するための模式的な断面図である。
　図４６Ａに示す第１例において、第１電極１２１や第２電極１２３は各発光素子１２において共通の膜厚で形成されている。そして、発光素子１２の第１電極１２１の下に、光学調整層７２を挟んだ状態で、反射板７１が配されている。
　これに対し、図４８Ａに示す第５例にあっては、光学調整層７２を省略し、代わりに、反射板７１の表面に酸化膜７４を形成した。酸化膜７４の膜厚は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて異なるように設定した。以下の説明において、サブ画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれに対応して設けられた酸化膜７４を、酸化膜７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂということがある。
　酸化膜７４の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。酸化膜７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂが異なる膜厚を有することにより、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
　酸化膜７４は、反射板７１の表面を酸化した膜であって、例えば、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、マグネシウム酸化物、ジルコニウム酸化物などから構成される。酸化膜７４は、反射板７１と第２電極１２３との間の光路長（光学的距離）を調整するための絶縁膜として機能する。
　発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて膜厚が異なる酸化膜７４は、例えば、以下のようにして形成することができる。
　先ず、容器の中に電解液を充填し、反射板７１が形成された基板を電解液の中に浸漬する。また、反射板７１と対向するように電極を配置する。
　そして、電極を基準として正電圧を反射板７１に印加して、反射板７１を陽極酸化する。陽極酸化による酸化膜の膜厚は、電極に対する電圧値に比例する。そこで、反射板７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂのそれぞれに発光素子１２の種類に応じた電圧を印加した状態で陽極酸化を行う。これによって、膜厚の異なる酸化膜７４を一括して形成することができる。
　反射板７１、第１電極１２１および第２電極１２３を構成する材料などについては、第１例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
（共振器構造：第６例）
　図４８Ｂは、共振器構造の第６例を説明するための模式的な断面図である。
　第６例において、発光素子１２は、第１電極１２１とＯＬＥＤ層１２２と第２電極１２３とが積層されて構成されている。但し、第６例において、第１電極１２１は、電極と反射板の機能を兼ねるように形成されている。第１電極（兼反射板）１２１は、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの種類に応じて選択された光学定数を有する材料によって形成されている。第１電極（兼反射板）１２１による位相シフトが異なることによって、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
　第１電極（兼反射板）１２１は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などの単体金属や、これらを主成分とする合金から構成することができる。例えば、発光素子１２Ｒの第１電極（兼反射板）１２１Ｒを銅（Ｃｕ）で形成し、発光素子１２Ｇの第１電極（兼反射板）１２１Ｇと発光素子１２Ｂの第１電極（兼反射板）１２１Ｂとをアルミニウムで形成するといった構成とすることができる。
　第２電極１２３を構成する材料などについては、第１例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
（共振器構造：第７例）
　図４９は、共振器構造の第７例を説明するための模式的な断面図である。
　第７例は、基本的には、発光素子１２Ｒ、１２Ｇについては第６例を適用し、発光素子１２Ｂについては第１例を適用したといった構成である。この構成においても、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
　発光素子１２Ｒ、１２Ｇに用いられる第１電極（兼反射板）１２１Ｒ、１２１Ｇは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などの単体金属や、これらを主成分とする合金から構成することができる。
　発光素子１２Ｂに用いられる、反射板７１Ｂ、光学調整層７２Ｂおよび第１電極１２１Ｂを構成する材料などについては、第１例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
＜９　応用例＞
（電子機器）
　上記の第１から第６の実施形態およびそれらの変形例に係る表示装置１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６（以下「表示装置１０１等」という。）は、各種の電子機器に備えられてもよい。表示装置１０１等は、特にビデオカメラまたは一眼レフカメラの電子ビューファインダ、もしくはヘッドマウント型ディスプレイ等の高解像度が要求され、目の近くで拡大して使用されるものに適する。
（具体例１）
　図５０Ａ、図５０Ｂは、デジタルスチルカメラ３１０の外観の一例を示す。このデジタルスチルカメラ３１０は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのものであり、カメラ本体部（カメラボディ）３１１の正面略中央に交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）３１２を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部３１３を有している。
　カメラ本体部３１１の背面中央から左側にずれた位置には、モニタ３１４が設けられている。モニタ３１４の上部には、電子ビューファインダ（接眼窓）３１５が設けられている。撮影者は、電子ビューファインダ３１５を覗くことによって、撮影レンズユニット３１２から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。電子ビューファインダ３１５は、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備える。
（具体例２）
　図５１は、ヘッドマウントディスプレイ３２０の外観の一例を示す。ヘッドマウントディスプレイ３２０は、例えば、眼鏡形の表示部３２１の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部３２２を有している。表示部３２１は、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備える。
（具体例３）
　図５２は、テレビジョン装置３３０の外観の一例を示す。このテレビジョン装置３３０は、例えば、フロントパネル３３２およびフィルターガラス３３３を含む映像表示画面部３３１を有しており、この映像表示画面部３３１は、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備える。
（具体例４）
　図５３は、シースルーヘッドマウントディスプレイ３４０の外観の一例を示す。シースルーヘッドマウントディスプレイ３４０は、本体部３４１と、アーム３４２と、鏡筒３４３とを備える。
　本体部３４１は、アーム３４２および眼鏡３５０と接続される。具体的には、本体部３４１の長辺方向の端部はアーム３４２と結合され、本体部３４１の側面の一側は接続部材を介して眼鏡３５０と連結される。なお、本体部３４１は、直接的に人体の頭部に装着されてもよい。
　本体部３４１は、シースルーヘッドマウントディスプレイ３４０の動作を制御するための制御基板や、表示部を内蔵する。アーム３４２は、本体部３４１と鏡筒３４３とを接続させ、鏡筒３４３を支える。具体的には、アーム３４２は、本体部３４１の端部および鏡筒３４３の端部とそれぞれ結合され、鏡筒３４３を固定する。また、アーム３４２は、本体部３４１から鏡筒３４３に提供される画像に係るデータを通信するための信号線を内蔵する。
　鏡筒３４３は、本体部３４１からアーム３４２を経由して提供される画像光を、接眼レンズ３５１を通じて、シースルーヘッドマウントディスプレイ３４０を装着するユーザの目に向かって投射する。このシースルーヘッドマウントディスプレイ３４０において、本体部３４１の表示部は、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備える。
（具体例５）
　図５４は、スマートフォン３６０の外観の一例を示す。スマートフォン３６０は、各種情報を表示する表示部３６１、およびユーザによる操作入力を受け付けるボタン等から構成される操作部３６２等を備える。表示部３６１は、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備える。
（具体例６）
　上記の表示装置１０１等は、乗物に備えられる各種のディスプレイに備えられてもよい。
　図５５Ａおよび図５５Ｂは、各種のディスプレイが備えられた乗物５００の内部の構成の一例を示す図である。具体的には、図５５Ａは、乗物５００の後方から前方にかけての乗物５００の内部の様子の一例を示す図、図５５Ｂは、乗物５００の斜め後方から斜め前方にかけての乗物５００の内部の様子の一例を示す図である。
　乗物５００は、センターディスプレイ５０１と、コンソールディスプレイ５０２と、ヘッドアップディスプレイ５０３と、デジタルリアミラー５０４と、ステアリングホイールディスプレイ５０５と、リアエンタテイメントディスプレイ５０６とを備える。これらのディスプレイの少なくとも１つが、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備える。例えば、これらのディスプレイのすべてが、上記の表示装置１０１等のうちいずれかを備えてもよい。
　センターディスプレイ５０１は、運転席５０８および助手席５０９に対向するダッシュボードの部分に配置されている。図５５Ａおよび図５５Ｂでは、運転席５０８側から助手席５０９側まで延びる横長形状のセンターディスプレイ５０１の例を示すが、センターディスプレイ５０１の画面サイズや配置場所は任意である。センターディスプレイ５０１には、種々のセンサで検知された情報を表示可能である。具体的な一例として、センターディスプレイ５０１には、イメージセンサで撮影した撮影画像、ＴｏＦセンサで計測された乗物５００の前方や側方の障害物までの距離画像、赤外線センサで検出された乗客の体温などを表示可能である。センターディスプレイ５０１は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。
　安全関連情報は、居眠り検知、よそ見検知、同乗している子供のいたずら検知、シートベルト装着有無、乗員の置き去り検知などの情報であり、例えばセンターディスプレイ５０１の裏面側に重ねて配置されたセンサにて検知される情報である。操作関連情報は、センサを用いて乗員の操作に関するジェスチャを検知する。検知されるジェスチャは、乗物５００内の種々の設備の操作を含んでいてもよい。例えば、空調設備、ナビゲーション装置、ＡＶ装置、照明装置等の操作を検知する。ライフログは、乗員全員のライフログを含む。例えば、ライフログは、乗車中の各乗員の行動記録を含む。ライフログを取得および保存することで、事故時に乗員がどのような状態であったかを確認できる。健康関連情報は、温度センサなどのセンサを用いて乗員の体温を検知し、検知した体温に基づいて乗員の健康状態を推測する。あるいは、イメージセンサを用いて乗員の顔を撮像し、撮像した顔の表情から乗員の健康状態を推測してもよい。さらに、乗員に対して自動音声で会話を行って、乗員の回答内容に基づいて乗員の健康状態を推測してもよい。認証／識別関連情報は、センサを用いて顔認証を行うキーレスエントリ機能や、顔識別でシート高さや位置の自動調整機能などを含む。エンタテイメント関連情報は、センサを用いて乗員によるＡＶ装置の操作情報を検出する機能や、センサで乗員の顔を認識して、乗員に適したコンテンツをＡＶ装置にて提供する機能などを含む。
　コンソールディスプレイ５０２は、例えば、ライフログ情報の表示に用いることができる。コンソールディスプレイ５０２は、運転席５０８と助手席５０９の間のセンターコンソール５１０のシフトレバー５１１の近くに配置されている。コンソールディスプレイ５０２にも、種々のセンサで検知された情報を表示可能である。また、コンソールディスプレイ５０２には、イメージセンサで撮像された車両周辺の画像を表示してもよいし、車両周辺の障害物までの距離画像を表示してもよい。
　ヘッドアップディスプレイ５０３は、運転席５０８の前方のフロントガラス５１２の奥に仮想的に表示される。ヘッドアップディスプレイ５０３は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。ヘッドアップディスプレイ５０３は、運転席５０８の正面に仮想的に配置されることが多いため、乗物５００の速度や燃料（バッテリ）残量などの乗物５００の操作に直接関連する情報を表示するのに適している。
　デジタルリアミラー５０４は、乗物５００の後方を表示できるだけでなく、後部座席の乗員の様子も表示できるため、デジタルリアミラー５０４の裏面側に重ねてセンサを配置することで、例えばライフログ情報の表示に用いることができる。
　ステアリングホイールディスプレイ５０５は、乗物５００のハンドル５１３の中心付近に配置されている。ステアリングホイールディスプレイ５０５は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。特に、ステアリングホイールディスプレイ５０５は、運転者の手の近くにあるため、運転者の体温等のライフログ情報を表示したり、ＡＶ装置や空調設備等の操作に関する情報などを表示するのに適している。
　リアエンタテイメントディスプレイ５０６は、運転席５０８や助手席５０９の背面側に取り付けられており、後部座席の乗員が視聴するためのものである。リアエンタテイメントディスプレイ５０６は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。特に、リアエンタテイメントディスプレイ５０６は、後部座席の乗員の目の前にあるため、後部座席の乗員に関連する情報が表示される。例えば、ＡＶ装置や空調設備の操作に関する情報を表示したり、後部座席の乗員の体温等を温度センサで計測した結果を表示してもよい。
　表示装置１０１等の裏面側に重ねてセンサを配置し、周囲に存在する物体までの距離を計測することができる構成としてもよい。光学的な距離計測の手法には、大きく分けて、受動型と能動型がある。受動型は、センサから物体に光を投光せずに、物体からの光を受光して距離計測を行うものである。受動型には、レンズ焦点法、ステレオ法、および単眼視法などがある。能動型は、物体に光を投光して、物体からの反射光をセンサで受光して距離計測を行うものである。能動型には、光レーダ方式、アクティブステレオ方式、照度差ステレオ法、モアレトポグラフィ法、干渉法などがある。上記の表示装置１０１等は、これらのどの方式の距離計測にも適用可能である。上記の表示装置１０１等の裏面側に重ねて配置されるセンサを用いることで、上述した受動型又は能動型の距離計測を行うことができる。
　１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ　　サブ画素
　１１　　駆動基板
　１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ　　発光素子
　１３　　保護層
　１４　　光学調整層
　１５　　メタマテリアル
　１５ＲＥ　　ナノ構造形成領域
　１５ＲＥ１　　非オーバーラップ領域
　１５ＲＥ２、１５ＲＥ３　　オーバーラップ領域
　１６　　保護層
　１７　　カバー層
　１８　　平坦化層
　１９Ｆ　　カラーフィルタ
　１９ＦＲ　　赤色フィルタ部
　１９ＦＧ　　緑色フィルタ部
　１９ＦＢ　　青色フィルタ部
　２１、２２　　複合層
　５１　　レジスト層
　５２　　レジストパターン
　１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６　　表示装置
　１０１Ａ　　パッド部
　１２１　　第１電極
　１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂ　　ＯＬＥＤ層
　１２３　　第２電極
　１５１　　ナノ構造
　１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂ　　メタレンズ
　１５４　　高誘電体材料層
　１５５　　光源
　１５６　　３次元メタマテリアル
　２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂ　　複合レンズ
　２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ　　レンズ
　２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂ　　メタサーフェス
　２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂ　　レンズ
　２１４Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂ　　メタサーフェス
　２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂ　　グレーティング
　２１６　　構造
　２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂ　　複合レンズ
　２２１Ｒ、２２１Ｇ、２２１Ｂ　　フェーズシフタ
　２２２Ｒ、２２２Ｇ、２２２Ｂ　　メタレンズ
　３１０　　デジタルスチルカメラ
　３２０　　ヘッドマウントディスプレイ
　３３０　　テレビジョン装置
　３４０　　シースルーヘッドマウントディスプレイ
　３６０　　スマートフォン
　５００　　乗物
　ＲＥ１　　表示領域
　ＲＥ２　　周辺領域
　１０ＲＥ１　　均一配置領域
　１０ＲＥ２　　不均一配置領域

Claims (20)

  1. 　２次元配置された複数の発光素子と、
    　メタマテリアルと、
    　前記複数の発光素子と前記メタマテリアルの間に設けられた光学調整層と
    　を備え、
    　前記発光素子と前記メタマテリアルの間の距離Ｌと、画素のサイズＤの比率（Ｌ／Ｄ）が、０．２以上１.８以下である、
    　発光装置。
  2. 　前記発光素子と前記メタマテリアルの間の距離Ｌが、０．２×Ｄμｍ以上１．８×Ｄμｍ以下であり、
    　前記画素のサイズＤが、１μｍ以上１０μｍ以下である、
    　請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記複数の発光素子を覆う保護層をさらに備え、
    　前記光学調整層の屈折率が、前記保護層の屈折率に比べて高い、
    　請求項１に記載の発光装置。
  4. 　前記複数の発光素子を覆う保護層をさらに備え、
    　前記光学調整層と前記保護層のうち膜厚が大きい方の屈折率が高い、
    　請求項１に記載の発光装置。
  5. 　前記メタマテリアルは、画素領域の略全体に設けられている、
    　請求項１に記載の発光装置。
  6. 　前記メタマテリアルは、複数のメタレンズを構成する、
    　請求項１に記載の発光装置。
  7. 　前記複数の発光素子は、第１光を発光することができる複数の第１発光素子と、第２光を発光することができる複数の第２発光素子と、第３光を発光することができる複数の第３発光素子とを含み、
    　前記複数のメタレンズは、複数の第１メタレンズと、複数の第２メタレンズと、複数の第３メタレンズとを含み、
    　前記第１メタレンズは、前記第１発光素子の上方に設けられ、
    　前記第２メタレンズは、前記第２発光素子の上方に設けられ、
    　前記第３メタレンズは、前記第３発光素子の上方に設けられている、
    　請求項６に記載の発光装置。
  8. 　隣接する前記メタレンズ同士は、オーバーラップしている、
    　請求項６に記載の発光装置。
  9. 　前記メタマテリアルは、３つ以上の前記メタレンズがオーバーラップしないように構成されている、
    　請求項８に記載の発光装置。
  10. 　前記メタマテリアルは、
    　前記メタレンズがオーバーラップしているオーバーラップ領域と、
    　前記メタレンズがオーバーラップしていない非オーバーラップ領域と
    　を有し、
    　前記オーバーラップ領域および前記非オーバーラップ領域は、２次元メタマテリアルを含む、
    　請求項６に記載の発光装置。
  11. 　前記メタマテリアルは、
    　前記メタレンズがオーバーラップしているオーバーラップ領域と、
    　前記メタレンズがオーバーラップしていない非オーバーラップ領域と
    　を有し、
    　前記オーバーラップ領域および前記非オーバーラップ領域は、３次元メタマテリアルを含む、
    　請求項６に記載の発光装置。
  12. 　前記メタマテリアルは、
    　前記メタレンズがオーバーラップしているオーバーラップ領域と、
    　前記メタレンズがオーバーラップしていない非オーバーラップ領域と
    　を有し、
    　前記オーバーラップ領域は、３次元メタマテリアルを含み、
    　前記非オーバーラップ領域は、２次元メタマテリアルを含む、
    　請求項６に記載の発光装置。
  13. 　前記メタマテリアルは、２次元配置された複数のナノ構造を含む、
    　請求項１に記載の発光装置。
  14. 　前記画素の中央部に設けられた前記ナノ構造の高さと、前記画素の間の境界部に設けられた前記ナノ構造の高さが異なる、
    　請求項１３に記載の発光装置。
  15. 　前記メタマテリアルは、前記ナノ構造間の距離が一定である均一配置領域と、前記ナノ構造間の距離が変化する不均一配置領域とを有し、
    　前記不均一配置領域は、画素間の境界領域に設けられている、
    　請求項１３に記載の発光装置。
  16. 　複数のレンズをさらに備え、
    　前記メタマテリアルが、各前記レンズの周囲に設けられている、
    　請求項１に記載の発光装置。
  17. 　グレーティングをさらに備え、
    　前記メタマテリアルは、複数のメタレンズを構成し、
    　前記グレーティングが、各前記メタレンズの周囲に設けられている、
    　請求項１に記載の発光装置。
  18. 　フェーズシフタを備え、
    　前記メタマテリアルが、前記フェーズシフタの上または下に設けられている、
    　請求項１に記載の発光装置。
  19. 　前記複数の発光素子と前記メタマテリアルの間に設けられたカラーフィルタをさらに備える、
    　請求項１に記載の発光装置。
  20. 　請求項１に記載の発光装置を備える電子機器。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012248453A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Canon Inc 表示装置
WO2014020901A1 (ja) * 2012-08-01 2014-02-06 パナソニック株式会社 光学シート、発光装置、光学シートの製造方法及び発光装置の製造方法
US20200144333A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device
US20200216950A1 (en) * 2017-06-26 2020-07-09 3M Innovative Properties Company Structured film and articles thereof
JP2020522736A (ja) * 2017-06-02 2020-07-30 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ディスプレイ技術のためのナノ構造の平坦レンズ
US20210026248A1 (en) * 2016-12-16 2021-01-28 Intel Corporation Display device having integrated metamaterial lens
JP2021015732A (ja) * 2019-07-12 2021-02-12 キヤノン株式会社 表示装置および表示システム
US20210165455A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03 Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. Virtual display apparatus, and methods of manufacturing and controlling the same
JP2021520523A (ja) * 2018-03-01 2021-08-19 ヒーズ アイピー ホールディングス エルエルシー ディスプレイアセンブリ及びディスプレイ装置
WO2021201164A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 大日本印刷株式会社 拡散部材、面光源装置および表示装置
JP2022072089A (ja) * 2020-10-29 2022-05-17 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012248453A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Canon Inc 表示装置
WO2014020901A1 (ja) * 2012-08-01 2014-02-06 パナソニック株式会社 光学シート、発光装置、光学シートの製造方法及び発光装置の製造方法
US20210026248A1 (en) * 2016-12-16 2021-01-28 Intel Corporation Display device having integrated metamaterial lens
JP2020522736A (ja) * 2017-06-02 2020-07-30 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ディスプレイ技術のためのナノ構造の平坦レンズ
US20200216950A1 (en) * 2017-06-26 2020-07-09 3M Innovative Properties Company Structured film and articles thereof
JP2021520523A (ja) * 2018-03-01 2021-08-19 ヒーズ アイピー ホールディングス エルエルシー ディスプレイアセンブリ及びディスプレイ装置
US20200144333A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device
JP2021015732A (ja) * 2019-07-12 2021-02-12 キヤノン株式会社 表示装置および表示システム
US20210165455A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03 Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. Virtual display apparatus, and methods of manufacturing and controlling the same
WO2021201164A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 大日本印刷株式会社 拡散部材、面光源装置および表示装置
JP2022072089A (ja) * 2020-10-29 2022-05-17 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器

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