JP7506972B2 - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。

ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）は、ユーザーの頭部に眼鏡またはヘルメットの形で着用され、ユーザーの目の前の近くに焦点が形成される映像表示装置である。ヘッドマウントディスプレイは、仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＶＲ）または拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）を実現することができる。

ヘッドマウントディスプレイは、ユーザーの目が位置する接眼レンズと、映像を表示する表示モジュールとを含むことができる。ヘッドマウントディスプレイでは、ユーザーの目と目の間に接眼レンズが配置され、接眼レンズの焦点距離内に映像を表示する表示モジュールが配置される。これにより、表示モジュールが映像を表示する場合、ユーザーは、接眼レンズを介して拡大された虚像を仮想映像として見ることができる。

しかし、ヘッドマウントディスプレイの接眼レンズは、体積の大きい凸レンズで形成されるので、厚みが厚い。これにより、ヘッドマウントディスプレイ自体が厚くなり、デザイン自由度が低い。

米国特許出願公開第２０１４／０１６８７８３号明細書

本発明が解決しようとする課題は、接眼レンズを取り除いて厚さを減らすことができるヘッドマウントディスプレイに適用可能な表示装置を提供することである。

本発明が解決しようとする他の課題は、接眼レンズを取り除いて厚さを減らすことができるヘッドマウントディスプレイに適用可能な表示装置の製造方法を提供することである。

本発明の課題は上述した課題に制限されず、上述していない別の技術課題は以降の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

上記の課題を解決するための一実施形態に係る表示装置は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブ画素をそれぞれ含む画素を備えた表示パネルと、前記表示パネルの一面上に配置され、複数のレンズを含むレンズアレイとを備え、前記複数のレンズそれぞれは、Ｍ（ＭはＮより大きい整数）個のサブ画素と重畳する。

前記画素それぞれは、第１色を表示する第１サブ画素、第２色を表示する第２サブ画素、第３色を表示する第３サブ画素、及び前記第２色を表示する第４サブ画素を含む。

前記複数のレンズは第１～第４レンズを含み、前記第１レンズは前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素に重畳し、前記第２レンズは前記第１サブ画素、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳し、前記第３レンズは前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳し、前記第４レンズは前記第１サブ画素、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳する。

前記複数のレンズは第１～第４レンズを含み、前記第１レンズの縁部及び前記第３レンズの縁部には前記第２サブ画素が配置され、前記第２レンズの縁部及び前記第４レンズの縁部には前記第１サブ画素と前記第３サブ画素が配置される。

前記第１レンズの縁部及び前記第３レンズの縁部は前記第２サブ画素に重畳し、前記第２レンズの縁部及び前記第４レンズの縁部は前記第１サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳する。

前記第１レンズの縁部に配置される第２サブ画素のうちのいずれかの第２サブ画素の一部は、前記第１レンズの縁部に重畳しない。

前記第２レンズの縁部に配置される第１サブ画素のうちのいずれかの第１サブ画素の一部は、前記第２レンズの縁部に重畳せず、前記第２レンズの縁部に配置される第３サブ画素のうちのいずれかの第３サブ画素の一部は、前記第２レンズの縁部に重畳しない。

前記第１レンズに重畳する前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素のうちの２つは、第１方向に並んでおり、前記第１レンズに重畳する前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のうちの別の２つは、前記第１方向と交差する第２方向に並んでいる。

前記第１サブ画素を基準として、前記第２サブ画素のうちの２つは互いに対称であり、前記第２サブ画素のうちの別の２つは互いに対称である。

前記第２サブ画素のうちの２つのいずれか一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第１サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素のうちの別の２つの一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する。

前記第１レンズによって、前記第１ビュー映像は第１ビュー領域に提供され、前記第２ビュー映像は第２ビュー領域に提供され、前記第３ビュー映像は第３ビュー領域に提供され、前記第４ビュー映像は第４ビュー領域に提供され、前記第５ビュー映像は第５ビュー領域に提供され、前記第１～第５ビュー領域のうちの隣接する２つのビュー領域の最大距離は３ｍｍ以下である。

前記第２サブ画素のうちの２つの最大距離または前記第２サブ画素のうちの別の２つの最大距離は、前記第１レンズのピッチよりも小さい。

前記第２レンズまたは前記第４レンズに重畳する前記第２サブ画素と前記第３サブ画素は互いに並んでおり、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素は互いに並んでいる。

前記第２サブ画素を基準として、前記第１サブ画素は互いに対称であり、前記第３サブ画素は互いに対称である。

前記第２レンズに重畳する前記第１サブ画素のうちのいずれか一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第３サブ画素のうちのいずれか一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する。

前記第４レンズに重畳する第３サブ画素のうちのいずれか一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第１サブ画素のうちのいずれか一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する。

前記第３レンズに重畳する前記第３サブ画素と前記第２サブ画素のうちの２つは、第１方向に並んでおり、前記第３レンズに重畳する前記第３サブ画素と前記第２サブ画素のうちの別の２つは前記第１方向と交差する第２方向に並んでいる。

前記第３サブ画素を基準として、前記第２サブ画素のうちの２つは互いに対称であり、前記第２サブ画素のうちの別の２つは互いに対称である。

前記第２サブ画素のうちの２つの一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第３サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素のうちの別の２つの一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する。

前記表示パネルと前記レンズアレイとの間に配置されたギャップ保持部材をさらに備え、前記レンズアレイは、前記複数のレンズを覆うレンズ平坦化膜をさらに含み、前記レンズの屈折率と前記レンズ平坦化膜の屈折率との差は、前記レンズの屈折率と前記ギャップ保持部材の屈折率との差よりも大きい。

前記レンズ平坦化膜の屈折率と前記複数のレンズの屈折率との差は０．３以上である。

前記他の課題を解決するための一実施形態に係る表示装置の製造方法は、表示パネル上にギャップ保持部材を配置し、前記ギャップ保持部材上にフォトレジストを塗布し、前記フォトレジスト上にマスクを配置し、前記マスク上から前記フォトレジストに紫外線を照射し、前記フォトレジストを現像して複数のレンズを形成し、前記複数のレンズ上にレンズ平坦化膜を形成することを含み、前記レンズの屈折率と前記レンズ平坦化膜の屈折率との差は、前記レンズの屈折率と前記ギャップ保持部材の屈折率との差よりも大きい。

その他の実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

一実施形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、表示パネル上に、レンズを含むレンズアレイを配置することにより、ユーザーの目が配置される位置に複数のビュー領域を提供することができる。従って、接眼レンズなしでユーザーに、表示パネルが表示する映像よりも拡大された虚像を提供することができる。よって、接眼レンズを取り除くことができ、これにより表示装置の厚さを大幅に減少させることができる。

一実施形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、画素に含まれているサブ画素と同じ組み合わせのサブ画素が表示するビュー映像がビュー領域にそれぞれ提供できるので、ビュー領域それぞれで白階調表現が可能である。

一実施形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、隣接する２つのビュー領域の最大距離を３ｍｍ以下に形成することにより、複数のビュー映像のうちの少なくとも２つのビュー映像をユーザーの単眼に提供することができる。

一実施形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、レンズによって、サブ画素が表示されるビュー映像がビュー領域にそれぞれ拡大されるので、ブラックマトリックスが拡大されてユーザーに格子状に見えるスクリーンドア効果が発生することを防止することができる。

一実施形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、レンズを含むレンズアレイを表示パネル上に直接形成するので、レンズとサブ画素間の整列誤差を減らすことができる。

実施形態に係る効果は以上で例示された内容によって制限されず、さらに様々な効果が本明細書中に含まれている。

一実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。 図１の表示装置の分解斜視図である。 図１の第１表示パネルのサブ画素を示す平面図である。 図３の第１表示パネルのサブ画素上に第１レンズアレイのレンズが配置されたことを示す平面図である。 図４のＩ－Ｉ’、ＩＩ－ＩＩ’、ＩＩＩ－ＩＩＩ’及びＩＶ－ＩＶ’の一例を示す断面図である。 図４のＶ－Ｖ’、ＶＩ－ＶＩ’、ＶＩＩ－ＶＩＩ’及びＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ’の一例を示す断面図である。 第１～第４レンズそれぞれによってユーザーに見える第１～第５ビュー領域を示す例示図である。 図４で第１レンズと重畳するサブ画素を示す拡大平面図である。 図８のＩＸ－ＩＸ’の一例を示す断面図である。 表示パネルのサブ画素とレンズによって虚像が実現されることを示す一例示図である。 スクリーンドア効果を示す例示図である。 スクリーンドア効果を示す例示図である。 一実施形態に係る第１レンズアレイと第１表示パネルを示す側面図である。 図１２のギャップ保持部材の一例を示す側面図である。 図１２の基板、画素アレイ層及び薄膜封止層を詳細に示す一側断面図である。 一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を説明するための側面図である。 一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を説明するための側面図である。 一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を説明するための側面図である。 一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を説明するための側面図である。 一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を説明するための側面図である。 スピンコーティングの速度に応じたフォトレジストの厚さを示すグラフである。 スピンコーティングの速度に応じたフォトレジストの厚さを示すグラフである。 図１８のマスクの紫外線遮断部材の厚さに対する紫外線透過率を示すグラフである。 レンズ平坦化膜を含まない場合の第１レンズアレイのレンズを示す側面図である。 レンズ平坦化膜を含む場合の第１レンズアレイのレンズを示す側面図である。

本発明の利点、特徴、及びそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現される。本実施形態は、単に本発明の開示を完全たるものにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。本発明は、請求項の範疇によってのみ定められる。

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」にあると記載された場合は、他の素子または層の真上に存在する場合、及びそれらの間に別の層または別の素子が介在している場合を全て含む。明細書全体にわたって、同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。実施形態を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものであり、本発明が図示された事項に限定されるものではない。

「第１」、「第２」などの用語は様々な構成要素を叙述するために使用されるが、これらの構成要素はこれらの用語によって限定されないのは明らかである。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。よって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素である場合がある。

本発明の様々な実施形態の各特徴が部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に様々な連動及び駆動が可能であり、各実施形態が互いに対して独立に実施されてもよく、任意に組み合わされて実施されてもよい。

以下、添付図面を参照して具体的な実施形態について説明する。

図１は一実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図２は図１の表示装置の分解斜視図である。

図１及び図２を参照すると、一実施形態に係る表示装置１０は、第１表示パネル１００、第１回路ボード１１０、第１表示駆動部１２０、第２表示パネル２００、第２回路ボード２１０、第２表示駆動部２２０、第１レンズアレイ３００、第２レンズアレイ４００、制御回路ボード５００、メイン制御部５１０、電源供給部５２０、表示パネル収納部６００、収納部カバー７００、及びヘッド装着バンド８００を含む。図１及び図２に示された一実施形態に係る表示装置１０は、ヘッドマウントディスプレイである。

第１表示パネル１００はユーザーの右眼に映像を提供し、第２表示パネル２００はユーザーの左眼に映像を提供する。第１表示パネル１００と第２表示パネル２００は、有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）を利用する有機発光表示パネル、超小型発光ダイオード（ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）を利用する超小型発光ダイオード表示パネル、量子ドット発光素子（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含む量子ドット発光表示パネル、ＬＣｏＳ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、ＯＬＥＤｏＳ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、またはＬＥＤｏＳ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）であってもよい。以下では、第１表示パネル１００と第２表示パネル２００とが、図１３のように有機発光表示パネルであることを例に説明する。

第１表示パネル１００と第２表示パネル２００それぞれは、基板上に配置された複数のサブ画素を含む。基板にはデータラインとスキャンラインとが交差するように配置され、データラインとスキャンラインとの交差構造によって、複数のサブ画素はマトリックス状に配置される。複数のサブ画素それぞれは、少なくとも一つのデータラインと少なくとも一つのスキャンラインに接続される。これにより、複数の画素それぞれは、スキャンラインにスキャン信号が印加されるとき、データラインからデータ電圧の印加を受け、印加されたデータ電圧に応じて発光する。第１表示パネル１００と第２表示パネル２００についての詳細な説明は図３及び図１３とを参照して後述する。

第１回路ボード１１０は、第１表示パネル１００の一側縁部に設けられたパッド上に取り付けることができる。第２回路ボード２１０は、第２表示パネル２００の一側縁部に設けられたパッド上に取り付けることができる。第１回路ボード１１０と第２回路ボード２１０は、フレキシブルプリント基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）またはチップオンフィルム（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）であってもよい。

第１表示駆動部１２０は第１回路ボード１１０上に取り付けることができる。第１表示駆動部１２０は、メイン制御部５１０からデジタルビデオデータとタイミング信号の入力を受け、タイミング信号に応じて第１表示パネル１００のデータラインにデータ電圧を印加し、スキャンラインにスキャン信号を供給するスキャン駆動部を駆動するためのスキャン駆動信号をスキャン駆動部に供給する。

第２表示駆動部２２０は第２回路ボード２１０上に取り付けることができる。第２表示駆動部２２０は、メイン制御部５１０からデジタルビデオデータとタイミング信号の入力を受け、タイミング信号に応じて第２表示パネル２００のデータラインにデータ電圧を印加し、スキャンラインにスキャン信号を供給するスキャン駆動部を駆動するためのスキャン駆動信号をスキャン駆動部に供給する。

第１表示駆動部１２０と第２表示駆動部２２０は、集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されてもよい。

第１レンズアレイ３００は、第１表示パネル１００と収納部カバー７００との間に配置できる。第１レンズアレイ３００は、複数のレンズ３１０を含んでもよい。複数のレンズ３１０は、収納部カバー７００の方向に膨らんだ凸レンズで構成されてもよい。

第２レンズアレイ４００は、第２表示パネル２００と収納部カバー７００との間に配置できる。第２レンズアレイ４００は複数のレンズ４１０を含んでもよい。複数のレンズ４１０は収納部カバー７００の方向に膨らんだ凸レンズで構成されてもよい。

制御回路ボード５００は、第１表示パネル１００と表示パネル収納部６００との間、及び第２表示パネル２００と表示パネル収納部６００との間に配置できる。制御回路ボード５００は、第１ケーブル（図示せず）を介して第１回路ボード１１０に接続できる。第１ケーブルは、制御回路ボード５００のコネクタと第１回路ボード１１０のコネクタとの間を接続できる。制御回路ボード５００は、第２ケーブル（図示せず）を介して第２回路ボード２１０に接続できる。第２ケーブルは、制御回路ボード５００のコネクタと第２回路ボード２１０のコネクタとの間を接続できる。

メイン制御部５１０と電源供給部５２０は、制御回路ボード５００上に取り付けることができる。メイン制御部５１０は表示装置１０のすべての機能を制御する。例えば、メイン制御部５１０は、第１表示パネル１００が映像を表示するように、第１映像データを第１回路ボード１１０の第１表示駆動部１２０へ出力することができる。また、メイン制御部５１０は、第２表示パネル２００が映像を表示するように、第２映像データを第２回路ボード２１０の第２表示駆動部２２０へ出力することができる。メイン制御部５１０は、第１表示パネル１００と第２表示パネル２００とが同一の映像を表示するように制御することができる。または、メイン制御部５１０は、第１表示パネル１００がユーザーの右眼に最適化された右眼映像を表示し、第２表示パネル２００がユーザーの左眼に最適化された左眼映像を表示するように制御することができる。または、メイン制御部５１０は、立体映像を実現するために、第１表示パネル１００に右眼立体映像を表示し、第２表示パネル２００に左眼立体映像を表示するように制御することができる。

メイン制御部５１０は、集積回路からなるアプリケーションプロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、またはシステムチップ（ｓｙｓｔｅｍ ｃｈｉｐ）であってもよい。

電源供給部５２０は、表示装置１０の全ての構成に必要な電圧を供給する。例えば、電源供給部５２０は、メイン制御部５１０、第１表示駆動部１２０、及び第２表示駆動部２２０の駆動に必要な電圧を生成して供給することができる。また、電源供給部５２０は、第１表示パネル１００と第２表示パネル２００に第１電源電圧と第２電源電圧を生成して供給することができる。第１表示パネル１００と第２表示パネル２００が有機発光表示パネルである場合、第１電源電圧は有機発光素子のアノードに供給される高電位電圧であり、第２電源電圧は有機発光素子のカソードに供給される低電位電圧である。

表示パネル収納部６００は、第１表示パネル１００、第２表示パネル２００、第１レンズアレイ３００、第２レンズアレイ４００、及び制御回路ボード５００を収納する。第１表示パネル１００、第２表示パネル２００、第１レンズアレイ３００、第２レンズアレイ４００、及び制御回路ボード５００を収納するために、表示パネル収納部６００の一面は開放できる。表示パネル収納部６００の形態は、図１及び図２に示されたものに限定されない。

収納部カバー７００は、表示パネル収納部６００の開放された一面を覆うように配置される。収納部カバー７００は、ユーザーの左眼が配置される第１開口部７１０と、ユーザーの右眼が配置される第２開口部７２０とを含んでもよい。図１及び図２では、第１開口部７１０と第２開口部７２０は四角形の形状であることを例示したが、第１開口部７１０と第２開口部７２０の形状はこれに限定されない。第１開口部７１０と第２開口部７２０は、円形または楕円形の形状であってもよい。または、第１開口部７１０と第２開口部７２０とが合わさった一つの開口部であってもよい。

第２開口部７２０は、第１表示パネル１００及び第１レンズアレイ３００上に整列され、第１開口部７１０は、第２表示パネル２００及び第２レンズアレイ４００上に整列されてもよい。よって、ユーザーは、第２開口部７２０を介して第１レンズアレイ３００によって虚像として拡大された第１表示パネル１００の映像を見ることができ、第１開口部７１０を介して第２レンズアレイ４００によって虚像として拡大された第２表示パネル２００の映像を見ることができる。

図１及び図２に示された実施形態によれば、第１レンズアレイ３００を介して第１表示パネル１００の映像を虚像として拡大し、第２レンズアレイ４００を介して第２表示パネル２００の映像を虚像として拡大することができるので、収納部カバー７００から接眼レンズを取り除くことができる。これにより、表示装置１０の厚さを大幅に減らすことができる。

表示装置１０がヘッドマウントディスプレイに適用される場合、ヘッド装着バンド８００は、収納部カバー７００の第１開口部７１０と第２開口部７２０がユーザーの左眼と右眼にそれぞれ配置されるように表示パネル収納部６００をユーザーの頭部に固定する。ヘッド装着バンド８００は、表示パネル収納部６００の上面、左側面及び右側面に連結できる。

表示パネル収納部６００が軽量小型に実現される場合、表示装置１０は、ヘッド装着バンド８００の代わりに眼鏡縁を備えてもよい。

この他に、表示装置１０は、電源供給部５２０に電源を供給するためのバッテリー、外装メモリーを収納することができる外装メモリースロット、及び映像ソースの供給を受けるための外部接続ポート及び無線通信チップをさらに備えてもよい。外部接続ポートは、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓｅ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）端子、ディスプレイポート（ｄｉｓｐｌａｙ ｐｏｒｔ）、またはＨＤＭＩ（登録商標）（ｈｉｇｈ－ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子であってもよく、無線通信チップは、ワイファイチップまたはブルートゥース（登録商標）チップであってもよい。

図３は図１の第１表示パネル１００のサブ画素を示す平面図である。

図３を参照すると、第１表示パネル１００は複数のサブ画素を含む。例えば、図３に示すように、第１表示パネル１００は、第１サブ画素ＲＰ、第２サブ画素ＧＰ及び第３サブ画素ＢＰを含んでもよい。第１サブ画素ＲＰはそれぞれ第１色を表示し、第２サブ画素ＧＰはそれぞれ第２色を表示し、第３サブ画素ＢＰはそれぞれ第３色を表示する。第１色は赤色であり、第２色は緑色であり、第３色は青色であってもよいが、これに限定されない。

第２サブ画素ＧＰは列方向（Ｙ軸方向）に並んで配置され、第１サブ画素ＲＰと第３サブ画素ＢＰは、列方向（Ｙ軸方向）に並んで配置されてもよい。第２サブ画素ＧＰは奇数行に連続して配置され、第１サブ画素ＲＰと第３サブ画素ＢＰとは、偶数行にそれぞれ交互に配置されてもよい。

第２サブ画素ＧＰと、第１サブ画素ＲＰ及び第３サブ画素ＢＰとは、行方向（Ｘ軸方向）にジグザグに配置されてもよい。また、第１サブ画素ＲＰ、第２サブ画素ＧＰ、及び第３サブ画素ＢＰは、第２サブ画素ＧＰ、第１サブ画素ＲＰ、第２サブ画素ＧＰ、及び第３サブ画素ＢＰの順で行方向（Ｘ軸方向）に配置されてもよい。

また、第１サブ画素ＲＰと第３サブ画素ＢＰとは偶数列にそれぞれで交互に配置される。このとき、第２サブ画素ＧＰは列方向（Ｙ軸方向）に並んで配置され、第１サブ画素ＲＰ及び第３サブ画素ＢＰは列方向（Ｙ軸方向）に交互に並んで配置される。第２サブ画素ＧＰと第１サブ画素ＲＰ及び第３サブ画素ＢＰとは、列方向（Ｙ軸方向）にジグザグに配置されてもよい。また、偶数列に交互に配置された第１サブ画素ＲＰ及び第３サブ画素ＢＰについて、所定の偶数列に配置された第１サブ画素ＲＰ又は第３サブ画素ＢＰと、当該所定の偶数列の直前又は直後の偶数列に配置された第１サブ画素ＲＰ又は第３サブ画素ＢＰとは、行方向（Ｘ軸方向）に互いに異なっていてもよい。

第１表示パネル１００は、画素Ｐ単位で白階調表現をすることができる。画素Ｐは、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブ画素を含む。例えば、画素Ｐは、互いに隣接した一つの第１サブ画素ＲＰ、二つの第２サブ画素ＧＰ、及び一つの第３サブ画素ＢＰを含んでもよい。この場合、第１表示パネル１００における第１サブ画素ＲＰの個数と第３サブ画素ＢＰの個数とは同一であってもよい。第１表示パネル１００における第２サブ画素ＧＰの個数は、第１サブ画素ＲＰの個数の二倍であり、第３サブ画素ＢＰの個数の二倍であってもよい。また、第１表示パネル１００における第２サブ画素ＧＰの個数は、第１サブ画素ＲＰの個数と第３サブ画素ＢＰの個数との和と同一であってもよい。

平面上において、第１サブ画素ＲＰの大きさは第２サブ画素ＧＰの大きさより大きくてもよい。平面上において、第３サブ画素ＢＰの大きさは第２サブ画素ＧＰの大きさより大きくてもよい。平面上において、第１サブ画素ＲＰの大きさは第３サブ画素ＢＰの大きさと実質的に同一であってもよい。平面上において、第１サブ画素ＲＰと第３サブ画素ＢＰそれぞれは菱形の形状であってもよい。平面上において、第２サブ画素ＧＰは円形の形状であってもよい。

図４は図３の第１表示パネル１００のサブ画素上に第１レンズアレイのレンズが配置されたことを示す平面図である。

図４を参照すると、第１レンズアレイ３００は複数のレンズ３１０を含む。第１レンズアレイ３００の複数のレンズ３１０は、第１表示パネル１００のサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ上に配置できる。

レンズ３１０それぞれは、第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄを含んでもよい。第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄそれぞれは、Ｍ（ＭはＮよりも大きい整数）個のサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰと重畳することができる。例えば、画素Ｐは４つのサブ画素を含むのに対し、第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄそれぞれは５つのサブ画素と重畳してもよい。

第１レンズ３１０ａについて、第１サブ画素ＲＰの左上側に位置する第２サブ画素ＧＰは第１ビュー映像を表示する第１－１ビュー画素ＶＰ１１であり、第１サブ画素ＲＰは第１－２ビュー画素ＶＰ１２であってもよい。また、第１レンズ３１０ａについて、第１サブ画素ＲＰの右上側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第３ビュー映像を表示する第１－３ビュー画素ＶＰ１３であってもよい。また、第１レンズ３１０ａについて、第１サブ画素ＲＰの左下側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第１－４ビュー映像を表示する第４ビュー画素ＶＰ１４であってもよい。また、第１レンズ３１０ａについて、第１サブ画素ＲＰの右下側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第５ビュー映像を表示する第１－５ビュー画素ＶＰ１５であってもよい。

第２レンズ３１０ｂは、２つの第１サブ画素ＲＰ、一つの第２サブ画素ＧＰ及び２つの第３サブ画素ＢＰと重畳してもよい。第２レンズ３１０ｂは、第２サブ画素ＧＰが中央に位置し、２つの第１サブ画素ＲＰと２つの第３サブ画素ＢＰとが第２サブ画素ＧＰを中心に「Ｘ」方向に位置するように配置されてもよい。例えば、２つの第１サブ画素ＲＰのうち、いずれか一つは第２サブ画素ＧＰの左上側に位置し、残りの一つは第２サブ画素ＧＰの右下側に位置してもよい。また、２つの第３サブ画素ＢＰのうち、いずれか一つは第２サブ画素ＧＰの右上側に位置し、残りの一つは第２サブ画素ＧＰの左下側に位置してもよい。例えば、第２レンズ３１０ｂについて、２つの第３サブ画素ＢＰと第２サブ画素ＧＰとが第１方向に並んで位置してもよい。このとき、第２サブ画素ＧＰを基準として、２つの第３サブ画素ＢＰは互いに対称となってもよい。第２レンズ３１０ｂについて、２つの第１サブ画素ＲＰと第２サブ画素ＧＰとは第２方向に並んで位置してもよい。このとき、第２サブ画素ＧＰを基準として、２つの第１サブ画素ＲＰは互いに対称となってもよい。

第２レンズ３１０ｂについて、第２サブ画素ＧＰの左上側に位置する第１サブ画素ＲＰは第１ビュー映像を表示する第２－１ビュー画素ＶＰ２１であり、第２サブ画素ＧＰは第２－２ビュー画素ＶＰ２２であってもよい。また、第２レンズ３１０ｂについて、第２サブ画素ＧＰの右上側に位置する第３サブ画素ＢＰは、第３ビュー映像を表示する第２－３ビュー画素ＶＰ２３であってもよい。また、第２レンズ３１０ｂについて、第２サブ画素ＧＰの左下側に位置する第３サブ画素ＢＰは、第４ビュー映像を表示する第２－４ビュー画素ＶＰ２４であってもよい。また、第２レンズ３１０ｂについて、第２サブ画素ＧＰの右下側に位置する第１サブ画素ＲＰは、第５ビュー映像を表示する第２－５ビュー画素ＶＰ２５であってもよい。

第３レンズ３１０ｃは、４つの第２サブ画素ＧＰ及び一つの第３サブ画素ＢＰと重畳してもよい。第３レンズ３１０ｃは、第３サブ画素ＢＰが中央に位置し、４つの第２サブ画素ＧＰが第１サブ画素ＲＰを中心に「Ｘ」方向に位置するように配置されてもよい。例えば、４つの第２サブ画素ＧＰが第１サブ画素ＲＰから左上側、右上側、左下側、及び右下側に位置してもよい。この場合、第３レンズ３１０ｃについて、４つの第２サブ画素ＧＰのうちの２つの第２サブ画素ＧＰと第３サブ画素ＢＰとは、第１方向に並んで位置してもよい。このとき、第３サブ画素ＢＰを基準として、２つの第２サブ画素ＧＰは互いに対称となってもよい。また、第３レンズ３１０ｃについて、４つの第２サブ画素ＧＰのうちの残りの２つのサブ画素ＧＰと第３サブ画素ＢＰとは、第１方向と交差する第２方向に並んで位置してもよい。

第３レンズ３１０ｃについて、第３サブ画素ＢＰの左上側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第１ビュー映像を表示する第３－１ビュー画素ＶＰ３１であり、第３サブ画素ＢＰは、第３－２ビュー画素ＶＰ３２であってもよい。また、第３レンズ３１０ｃについて、第３サブ画素ＢＰの右上側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第３ビュー映像を表示する第３－３ビュー画素ＶＰ３３であってもよい。また、第３レンズ３１０ｃについて、第３サブ画素ＢＰの左下側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第４ビュー映像を表示する第３－４ビュー画素ＶＰ３４であってもよい。また、第３レンズ３１０ｃについて、第３サブ画素ＢＰの右下側に位置する第２サブ画素ＧＰは、第５ビュー映像を表示する第３－５ビュー画素ＶＰ３５であってもよい。

第４レンズ３１０ｄは、２つの第１サブ画素ＲＰ、一つの第２サブ画素ＧＰ、及び２つの第３サブ画素ＢＰと重畳してもよい。第４レンズ３１０ｄは、第２サブ画素ＧＰが中央に位置し、２つの第１サブ画素ＲＰと２つの第３サブ画素ＢＰとが第２サブ画素ＧＰを中心に「Ｘ」方向に位置するように配置されてもよい。例えば、２つの第１サブ画素ＲＰのうちのいずれか一つは第２サブ画素ＧＰの右上側に位置し、残りの一つは第２サブ画素ＧＰの左下側に位置してもよい。また、２つの第３サブ画素ＢＰのうちのいずれか一つは第２サブ画素ＧＰの左上側に位置し、残りの一つは第２サブ画素ＧＰの右下側に位置してもよい。例えば、第４レンズ３１０ｄについて、２つの第１サブ画素ＲＰと第２サブ画素ＧＰとは第１方向に並んで位置してもよい。このとき、第２サブ画素ＧＰを基準として、２つの第１サブ画素ＲＰは互いに対称となってもよい。第４レンズ３１０ｄについて、２つの第３サブ画素ＢＰと第２サブ画素ＧＰとは第２方向に並んで位置してもよい。このとき、第２サブ画素ＧＰを基準として、２つの第３サブ画素ＢＰは互いに対称となってもよい。

第４レンズ３１０ｄについて、第２サブ画素ＧＰの左上側に位置する第３サブ画素ＢＰは、第１ビュー映像を表示する第４－１ビュー画素ＶＰ４１であり、第２サブ画素ＧＰは、第４－２ビュー画素ＶＰ４２であってもよい。また、第４レンズ３１０ｄについて、第２サブ画素ＧＰの右上側に位置する第１サブ画素ＲＰは、第３ビュー映像を表示する第４－３ビュー画素ＶＰ４３であってもよい。また、第４レンズ３１０ｄについて、第２サブ画素ＧＰの左下側に位置する第１サブ画素ＲＰは、第４ビュー映像を表示する第４－４ビュー画素ＶＰ４４であってもよい。また、第４レンズ３１０ｄについて、第２サブ画素ＧＰの右下側に位置する第３サブ画素ＢＰは、第５ビュー映像を表示する第４－５ビュー画素ＶＰ４５であってもよい。

図４～図６に示された実施形態によれば、第１ビュー映像を表示する第１－１ビュー画素ＶＰ１１と第３－１サブ画素ＶＰ３１は第２サブ画素ＧＰであり、第２－１ビュー画素ＶＰ２１は第１サブ画素ＲＰであり、第４－１サブ画素ＶＰ４１は第３サブ画素ＢＰであり、画素Ｐに含まれているサブ画素と同じ組み合わせのサブ画素が表示する第１ビュー映像が第１ビュー領域Ｖ１に提供される。これと同様に、画素Ｐに含まれているサブ画素と同じ組み合わせのサブ画素が表示する第２～第４ビュー映像も第２～第５ビュー領域Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５にそれぞれ提供され得る。よって、第１～第５ビュー領域Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５それぞれにおいて、白階調表現が可能である。

第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄそれぞれは、凸レンズで構成される。サブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが表示する第１～第５ビュー映像は、第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄによって第１～第５ビュー領域に提供される。

具体的には、図５に示すように、第１レンズ３１０ａによって、第１－１ビュー画素ＶＰ１１が表示する第１ビュー映像は第１ビュー領域Ｖ１に提供され、第１－２ビュー画素ＶＰ１２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第１－５ビュー画素ＶＰ１５が表示する第５ビュー映像は第５ビュー領域Ｖ５に提供される。また、第２レンズ３１０ｂによって、第２－１ビュー画素ＶＰ２１が表示する第１ビュー映像は第１ビュー領域Ｖ１に提供され、第２－２ビュー画素ＶＰ２２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第２－５ビュー画素ＶＰ２５が表示する第５ビュー映像は第５ビュー領域Ｖ５に提供される。また、第３レンズ３１０ｃによって、第３－１ビュー画素ＶＰ３１が表示する第１ビュー映像は第１ビュー領域Ｖ１に提供され、第３－２ビュー画素ＶＰ３２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第３－５ビュー画素ＶＰ３５が表示する第５ビュー映像は第５ビュー領域Ｖ５に提供される。また、第４レンズ３１０ｄによって、第４－１ビュー画素ＶＰ４１が表示する第１ビュー映像は第１ビュー領域Ｖ１に提供され、第４－２ビュー画素ＶＰ４２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第４－５ビュー画素ＶＰ４５が表示する第５ビュー映像は第５ビュー領域Ｖ５に提供される。

また、図６に示すように、第１レンズ３１０ａによって、第１－３ビュー画素ＶＰ１３が表示する第３ビュー映像は第３ビュー領域Ｖ３に提供され、第１－２ビュー画素ＶＰ１２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第１－４ビュー画素ＶＰ１４が表示する第４ビュー映像は第４ビュー領域Ｖ４に提供される。また、第２レンズ３１０ｂによって、第２－３ビュー画素ＶＰ２３が表示する第３ビュー映像は第３ビュー領域Ｖ３に提供され、第２－２ビュー画素ＶＰ２２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第２－４ビュー画素ＶＰ２４が表示する第４ビュー映像は第４ビュー領域Ｖ４に提供される。また、第３レンズ３１０ｃによって、第３－３ビュー画素ＶＰ３３が表示する第３ビュー映像は第３ビュー領域Ｖ３に提供され、第３－２ビュー画素ＶＰ３２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第３－４ビュー画素ＶＰ３４が表示する第４ビュー映像は第４ビュー領域Ｖ４に提供される。また、第４レンズ３１０ｄによって、第４－３ビュー画素ＶＰ４３が表示する第３ビュー映像は第３ビュー領域Ｖ３に提供され、第４－２ビュー画素ＶＰ４２が表示する第２ビュー映像は第２ビュー領域Ｖ２に提供され、第４－４ビュー画素ＶＰ４４が表示する第４ビュー映像は第４ビュー領域Ｖ４に提供される。

第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄそれぞれにおいて、中央に位置するサブ画素の左上側に位置するサブ画素が第１ビュー映像を表示し、中央に位置するサブ画素が第２ビュー映像を表示し、中央に位置するサブ画素の右上側に位置するサブ画素が第３ビュー映像を表示し、中央に位置するサブ画素の左下側に位置するサブ画素が第４ビュー映像を表示し、中央に位置する右下側に位置するサブ画素が第５ビュー映像を表示する。これにより、図７に示すように、第１～第４レンズ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄそれぞれによって実現された第１ビュー領域Ｖ１は中央の左上側に位置し、第２ビュー領域Ｖ２は中央に位置し、第３ビュー領域Ｖ３は中央の右上側に位置し、第４ビュー領域Ｖ４は中央の左下側に位置し、第５ビュー領域Ｖ５は中央の右下側に位置する。すなわち、図７に示すように、第１～第５ビュー領域Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５はＸ字状に位置してもよい。

また、ユーザーが正常に映像を視聴するためには、第１～第５ビュー映像のうちの少なくとも２つのビュー映像がユーザーの単眼に提供されることが好ましい。ヒトの瞳孔の大きさは約３ｍｍ～約６ｍｍであるので、図７に示すように、隣接した２つのビュー領域の最大距離ＶＤは３ｍｍ以下であることが好ましい。

一方、従来のヘッドマウントディスプレイは、接眼レンズによって表示パネルの映像を拡大するため、サブ画素同士の間に形成されるブラックマトリックスも拡大されて見えてしまう。そのため、図１１Ａに示すように、ブラックマトリックスがユーザーに格子状に見えるスクリーンドア効果（ｓｃｒｅｅｎ ｄｏｏｒ ｅｆｆｅｃｔ）が発生することがある。しかし、図５、図６及び図７に示された本発明の一実施形態によれば、レンズ３１０によって、サブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが表示する第１～第５ビュー映像を第１～第５ビュー領域Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５にそれぞれ拡大するため、図１１Ｂに示すようにスクリーンドア効果が発生しない。

図８は図４における第１レンズと重畳するサブ画素を示す拡大平面図である。図９は図８のＩＸ－ＩＸ’の一例を示す断面図である。

図８及び図９を参照すると、第１レンズ３１０ａの焦点距離ｆは、第１レンズ３１０ａとサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰとの間の距離ＬＰＤよりも長い。これにより、サブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが表示する映像は、第１レンズ３１０ａによって虚像として拡大されて見える。例えば、図１０に示すように、第１－１ビュー画素ＶＰ１１は第１－１虚像ＩＬ１１に拡大されて見え、第１－２ビュー画素ＶＰ１２は第１－２虚像ＩＬ１２に拡大されて見え、第１－４ビュー画素ＶＰ１４は第１－４虚像ＩＬ１４に拡大されて見える。

第１レンズ３１０ａの焦点距離をｆとし、第１レンズ３１０ａとサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰとの間の距離をＬＰＤとし、第１レンズ３１０ａと虚像が表示される虚像表示面との間の距離をｄとするとき、第１レンズ３１０ａの焦点距離ｆは数式１のように定義できる。

一方、第１レンズ３１０ａを用いて虚像を実現するための具体的な条件は、次の通りである。第１レンズ３１０ａの高さＨは３μｍ以上１０μｍ以下であり、第１レンズ３１０ａのピッチ（ｐｉｔ）は２５μｍ以上ＳＥＩ以下であり、レンズの曲率（Ｋ∝１／Ｒ、Ｒはｒａｄｉｕｓ）は５以上２０以下であり、第１レンズ３１０ａとサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰとの間の距離ＬＰＤは２００μｍ以上４５０μｍ以下であってもよい。このとき、ＳＥＩは、第１レンズ３１０ａに重畳するサブ画素間の最大距離である。例えば、ＳＥＩは、図８に示すように、第１レンズ３１０ａに重畳する第２サブ画素ＧＰのうち、第１サブ画素ＲＰを基準として互いに対称となる２つの第２サブ画素間の最大距離であってもよい。すなわち、ＳＥＩは、第１ビュー映像を表示する第１ビュー画素ＶＰ１１と第５ビュー映像を表示する第５ビュー画素ＶＰ１５との最大距離、または第３ビュー映像を表示する第３ビュー画素ＶＰ１３と第４ビュー映像を表示する第４ビュー画素ＶＰ１４との最大距離であってもよい。

以上で述べたように、図４～図９に示された実施形態によれば、第１表示パネル１００上に、レンズ３１０を含む第１レンズアレイ３００を配置することにより、ユーザーの目が配置される位置に複数のビュー領域を提供することができる。よって、接眼レンズなしでユーザーに、第１表示パネル１００が表示する映像よりも拡大された虚像を提供することができる。よって、図４～図９に示された実施形態によれば、接眼レンズを取り除くことができ、これによりヘッドマウントディスプレイの厚さを大幅に減らすことができる。

図１～図７では、第１表示パネル１００と第１レンズアレイ３００を中心に説明した。しかし、第２表示パネル２００と第２レンズアレイ４００も、図１～図７を参照して説明した第１表示パネル１００及び第１レンズアレイ３００と実質的に同様に構成される。よって、第２表示パネル２００と第２レンズアレイ４００について、第１表示パネル１００と第１レンズアレイ３００の説明と重複する説明は省略する。また、図８～図１０では、第１レンズアレイ３００の第１レンズ３１０ａ及びそれに重畳するサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰを中心に説明した。しかし、第１レンズアレイ３００の第２～第４レンズ３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ及びこれらに重畳するサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰも、図８～図１０を参照して説明した第１レンズアレイ３００の第１レンズ３１０ａ及びそれに重畳するサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰと実質的に同一に設計される。よって、第２～第４レンズ３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ及びこれらに重畳するサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰについて、重複する説明は省略する。

図１２は一実施形態に係るレンズアレイと表示パネルを示す側面図である。

図１２を参照すると、表示パネル１００は、基板１１００、画素アレイ層１２００、薄膜封止層（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）１３００、パネル下部部材１４００、及び偏光フィルム１５００を含んでもよい。

基板１１００は、ガラスまたはプラスチックで形成されてもよい。基板１１００がプラスチックである場合、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ：ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＡ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ：ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ：ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｌｌｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、セルローストリアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｔｒｉａｃｅｔａｔｅ：ＣＡＴ）、セルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ：ＣＡＰ）、またはこれらの組み合わせで形成することができる。

画素アレイ層１２００は、基板１１００上に配置される。画素アレイ層１２００は、複数の画素Ｐが形成されて映像を表示するための層である。画素アレイ層１２００は、薄膜トランジスタ層と発光素子層とを含んでもよい。

薄膜封止層１３００は、画素アレイ層１２００上に配置される。薄膜封止層１３００は、画素アレイ層１２００に酸素または水分が浸透することを防止する。このため、薄膜封止層１３００は、少なくとも一つの無機膜と少なくとも一つの有機膜を含んでもよい。

画素アレイ層１２００と薄膜封止層１３００についての詳細な説明は、図１４を参照して後述する。

パネル下部部材１４００は、基板１１００の下部に配置される。パネル下部部材１４００は、第１表示パネル１００の熱を効率よく放出するための放熱層、電磁波を遮蔽するための電磁波遮蔽層、外部から入射する光を遮断するための遮光層、外部から入射する光を吸収するための光吸収層、及び外部からの衝撃を吸収するための緩衝層のうちの少なくとも一つを含んでもよい。たとえば、パネル下部部材１４００は、図１２に示すように、光吸収部材１４１０、緩衝部材１４２０、及び放熱部材１４３０を含んでもよい。

光吸収部材１４１０は、基板１１００の下部に配置されてもよい。光吸収部材１４１０は、光の透過を阻止して、光吸収部材１４１０の下部に配置された構成が第１表示パネル１００の上部から視認されることを防止する。光吸収部材１４１０はブラック顔料や染料などの光吸収物質を含んでもよい。

緩衝部材１４２０は、光吸収部材１４１０の下部に配置されてもよい。緩衝部材１４２０は、外部からの衝撃を吸収して、第１表示パネル１００が破損することを防止する。緩衝部材１４２０は単一層または複数層からなってもよい。例えば、緩衝部材１４２０は、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）などの高分子樹脂で形成されるか、或いは、ゴム、ウレタン系物質、またはアクリル系物質を発泡成形したスポンジなどの弾性を有する物質によって形成されてもよい。緩衝部材１４２０はクッション層であってもよい。

放熱部材１４３０は、緩衝部材１４２０の下部に配置されてもよい。放熱部材１４３０は、少なくとも一つの放熱層を含む。例えば、放熱部材１４３０は、グラファイトやカーボンナノチューブなどを含む第１放熱層と電磁波を遮蔽することができ、熱伝導性に優れた銅、ニッケル、フェライト、銀などの金属薄膜で形成された第２放熱層を含んでもよい。

偏光フィルム１５００は、薄膜封止層１３００上に配置されてもよい。偏光フィルム１５００は、外部光が画素アレイ層１２００の金属配線または金属電極から反射され、ユーザーに視認されることを防止する。

第１レンズアレイ３００は、レンズ３１０、レンズ基板３２０及びレンズ平坦化膜３３０を含んでもよい。

レンズ基板３２０の上面にはレンズ３１０が形成されてもよい。レンズ基板３２０の一部を除去してレンズ３１０を形成する場合ため、レンズ３１０とレンズ基板３２０とは一体となっていてもよい。また、レンズ３１０とレンズ基板３２０とは同じ物質からなってもよい。

レンズ平坦化膜３３０は、レンズ３１０の上に形成され、レンズ３１０同士の間に形成された段差を平坦化する。レンズ３１０の屈折効果を高めるために、レンズ３１０の屈折率とレンズ平坦化膜３３０の屈折率とは０．３以上の差があることが好ましい。レンズ平坦化膜３３０は屈折率１．４以下の有機膜で形成されてもよい。

第１表示パネル１００と第１レンズアレイ３００との間には、第１表示パネル１００の画素Ｐが形成される画素アレイ層１２００と第１レンズアレイ３００との間の距離ＬＰＤを所定の距離以上に維持するためのギャップ保持部材１７００が配置される。第１表示パネル１００の画素Ｐからの光が第１レンズアレイ３００のレンズ３１０に到達する比率を高めるために、ギャップ保持部材１７００は、第１表示パネル１００の薄膜封止層１３００、第１レンズアレイ３００のレンズ３１０及びレンズ基板３２０と類似の屈折率を持つ物質で形成されることが好ましい。例えば、ギャップ保持部材１７００の屈折率と第１表示パネル１００の薄膜封止層１３００の屈折率との差、及びギャップ保持部材１７００の屈折率と第１レンズアレイ３００のレンズ３１０またはレンズ基板３２０の屈折率との差は０．１以下であってもよい。

一実施形態において、ギャップ保持部材１７００は、図１３に示すように、プラスチック基板１７１０、プラスチック基板１７１０の一面上に配置された接着層１７２０、及びプラスチック基板１７１０の他面上に配置された保護フィルム１７３０を含んでもよい。プラスチック基板１７１０の一面と他面とは互いに反対の面である。プラスチック基板１７１０は、ギャップを保持するために、１００μｍ以上３００μｍ以下に形成できる。プラスチック基板１７１０は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、またはポリ（メチルメタクリレート）（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）で形成されてもよい。接着層１７２０は、ＰＧＭＡ（ｐｏｌｙ（ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））などに耐化学的特性を有するシリコン系の透明な接着層であってもよい。接着層１７２０は、プラスチック基板と薄膜封止層１３００とを接着する。

また、他の実施形態において、ギャップ保持部材１７００は、紫外線硬化可能な樹脂で形成されてもよい。この場合、第１表示パネル１００上に樹脂をスリットコーティング方式またはインクジェット印刷方式で塗布した後、紫外線硬化することにより、ギャップ保持部材１７００を形成することができる。

図１２では第１表示パネル１００と第１レンズアレイ３００を中心に説明したが、第２表示パネル２００と第２レンズアレイ４００も図１２を参照して説明した第１表示パネル１００及び第１レンズアレイ３００と実質的に同一である。よって、第２表示パネル２００と第２レンズアレイ４００についての詳細な説明は省略する。

図１４は図１２の基板、画素アレイ層１２００を詳細に示す一側断面図である。

図１４を参照すると、基板１１００上には薄膜トランジスタ層１２３０が形成される。薄膜トランジスタ層１２３０は、薄膜トランジスタ１２３５、ゲート絶縁膜１２３６、層間絶縁膜１２３７、保護膜１２３８、及び平坦化膜１２３９を含む。

基板１１００上にはバッファ膜が設けられてもよい。バッファ膜は、透湿に脆弱な基板１１００を介して浸透する水分から薄膜トランジスタ１２３５と発光素子を保護するために、基板１１００上に設けられてもよい。バッファ膜は、交番に積層された複数の無機膜からなってもよい。たとえば、バッファ膜はシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）の少なくとも一つの無機膜が交番に積層された多重膜で形成できる。バッファ膜は省略されてもよい。

バッファ膜上には薄膜トランジスタ１２３５が設けられる。薄膜トランジスタ１２３５は、アクティブ層１２３１、ゲート電極１２３２、ソース電極１２３３及びドレイン電極１２３４を含む。図１４では、薄膜トランジスタ１２３５が、ゲート電極１２３２がアクティブ層１２３１の上部に位置する上部ゲート（トップゲート（ｔｏｐ ｇａｔｅ））型であることを例示したが、これに限定されないことに注意すべきである。すなわち、薄膜トランジスタ１２３５は、ゲート電極１２３２がアクティブ層１２３１の下部に位置する下部ゲート（ボトムゲート（ｂｏｔｔｏｍ ｇａｔｅ））型、またはゲート電極１２３２がアクティブ層１２３１の上部及び下部に位置するダブルゲート（ｄｏｕｂｌｅ ｇａｔｅ）型であってもよい。

バッファ膜上にはアクティブ層１２３１が設けられる。アクティブ層１２３１は、シリコン系半導体物質または酸化物系半導体物質で形成できる。バッファ膜とアクティブ層１２３１との間には、アクティブ層１２３１に入射する外部光を遮断するための遮光層が設けられてもよい。

アクティブ層１２３１上にはゲート絶縁膜１２３６が設けられる。ゲート絶縁膜１２１６は、無機膜、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）、またはこれらの多重膜で形成することができる。

ゲート絶縁膜１２１６上にはゲート電極１２３２とゲートラインが設けられてもよい。ゲート電極１２３２とゲートラインは、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、チタニウム（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）及び銅（Ｃｕ）のいずれかまたはこれらの合金からなる単一層または多重層で形成することができる。

ゲート電極１２３２とゲートライン上には層間絶縁膜１２３７が設けられる。層間絶縁膜１２３７は、無機膜、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）、またはこれらの多重膜で形成することができる。

層間絶縁膜１２３７上にはソース電極１２３３、ドレイン電極１２３４及びデータラインが設けられる。ソース電極１２３３及びドレイン電極１２３４それぞれは、ゲート絶縁膜１２３６と層間絶縁膜１２３７とを貫通するコンタクトホールを介してアクティブ層１２３１に接続される。ソース電極１２３３、ドレイン電極１２３４及びデータラインは、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、チタニウム（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか、またはこれらの合金からなる単一層または多重層で形成することができる。

ソース電極１２３３、ドレイン電極１２３４及びデータライン上には、薄膜トランジスタ１２３５を絶縁するための保護膜１２３８が設けられる。保護膜１２３８は、無機膜、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）、またはこれらの多重膜で形成することができる。

保護膜１２３８上には、薄膜トランジスタ１２３５による段差を平坦にするための平坦化膜１２３９が設けられる。平坦化膜１２３９は、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌ ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、ポリアミド樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）、ポリイミド樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）などの有機膜で形成することができる。

薄膜トランジスタ層１２３０上には発光素子層１２４０が設けられる。発光素子層１２４０は発光素子と画素定義膜１２４４を含む。

発光素子と画素定義膜１２４４は、平坦化膜１２３９上に設けられる。発光素子は有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。この場合、発光素子はアノード電極１２４１、発光層１２４２、及びカソード電極１２４３を含む。

アノード電極１２４１は平坦化膜１２３９上に設けられる。アノード電極１２４１は、保護膜１２３８及び平坦化膜１２３９を貫通するコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ１２３５のソース電極１２３３に接続される。

画素定義膜１２４４は、画素を区画するために、平坦化膜１２３９上でアノード電極１２４１の縁部を覆うように設けられる。すなわち、画素定義膜１２４４は、画素区画を定義する。画素それぞれは、アノード電極１２４１、発光層１２４２、及びカソード電極１２４３が順次積層され、アノード電極１２４１からの正孔とカソード電極１２４３からの電子とが発光層１２４２で互いに結合して発光する領域を示す。

アノード電極１２４１発光層１２４２が設けられる。発光層１２４２は、画素定義膜１２４４上に一部が重畳してもよい。発光層１２４２は有機発光層であってもよい。発光層１２４２は、赤色（ｒｅｄ）光、緑色（ｇｒｅｅｎ）光及び青色（ｂｌｕｅ）光のいずれかを発光することができる。赤色光のピーク波長の範囲は約６２０ｎｍ～約７５０ｎｍであり、緑色光のピーク波長の範囲は約４９５ｎｍ～約５７０ｎｍであってもよい。また、青色光のピーク波長の範囲は約４５０ｎｍ～約４９５ｎｍであってもよい。または、発光層１２４２は、白色光を発光する白色発光層であってもよい。この場合、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層が積層された形態を有することができ、各画素に共通して形成される共通層であってもよい。この場合、第１表示パネル１００は、赤色、緑色及び青色を表示するための別途のカラーフィルター（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）をさらに含んでもよい。

発光層１２４２は、正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、発光層（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、及び電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を含んでもよい。また、発光層１２４２は、２スタック（ｓｔａｃｋ）以上のタンデム構造で形成することができ、この場合には、スタック同士の間には電荷生成層が形成されてもよい。

カソード電極１２４３は発光層１２４２上に形成される。第２電極１２４３は、発光層１２４２を覆うように設けられる。第２電極１２４３は、各画素に共通して形成される共通層であってもよい。

発光素子層１２４０が上部方向に発光する上部発光（ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）型の場合、アノード電極１２４１は、アルミニウムとチタンとの積層構造（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ）、アルミニウムとＩＴＯとの積層構造（ＩＴＯ／Ａｌ／ＩＴＯ）、ＡＰＣ合金、及びＡＰＣ合金とＩＴＯとの積層構造（ＩＴＯ／ＡＰＣ／ＩＴＯ）などの反射率の高い金属物質で形成することができる。ＡＰＣ合金は、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び銅（Ｃｕ）の合金である。また、カソード電極１２４３は、光を透過させることが可能なＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な金属物質（ＴＣＯ、Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）との合金などの半透過金属物質（Ｓｅｍｉ－ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）で形成することができる。カソード電極１２４３が半透過金属物質で形成される場合、微細共振（ｍｉｃｒｏ ｃａｖｉｔｙ）によって出光効率が高くなる。

発光素子層１２４０が下部方向に発光する下部発光（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）型の場合、アノード電極１２４１は、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な金属物質（ＴＣＯ、Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）またはマグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）との合金などの半透過金属物質（Ｓｅｍｉ－ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）で形成することができる。第２電極１２４３は、アルミニウムとチタンとの積層構造（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ）、アルミニウムとＩＴＯとの積層構造（ＩＴＯ／Ａｌ／ＩＴＯ）、ＡＰＣ合金、及びＡＰＣ合金とＩＴＯとの積層構造（ＩＴＯ／ＡＰＣ／ＩＴＯ）などの反射率の高い金属物質で形成することができる。アノード電極１２４１が半透過金属物質で形成される場合、微細共振（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）によって出光効率が高くなる。

発光素子層１２４０上には薄膜封止層１３００が設けられる。薄膜封止層１３００は、発光層１２４２及びカソード電極１２４３に酸素または水分が浸透することを防止する。このため、薄膜封止層１３００は少なくとも一つの無機膜を含む。無機膜は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、またはチタン酸化物で形成されてもよい。また、薄膜封止層１３００は、少なくとも一つの有機膜をさらに含んでもよい。有機膜は、異物が薄膜封止層１３００を通過して発光層１２４２とカソード電極１２４３に侵入することを防止するために、十分な厚さで形成される。有機膜はエポキシ、アクリレートまたはウレタンアクリレートのいずれかを含むことができる。

図１５は一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。図１６～図２０は一実施形態に係るレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を説明するための側面図である。

以下、図１５及び図１６～図２０を参照して、第１レンズアレイ３００が第１表示パネル１００上に配置されたレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法を詳細に説明する。

第一に、図１６に示すように、第１表示パネル１００上にギャップ保持部材１７００を配置する（図１５のＳ１０１）。

一例として、ギャップ保持部材１７００がプラスチック基板と接着層を含む場合、ラミネート加工法を用いて取り付けることができる。具体的には、ギャップ保持部材１７００を第１表示パネル１００の薄膜封止層１３００上に配置した後、ギャップ保持部材１７００を加圧及び／又は加熱して第１表示パネル１００の薄膜封止層１３００上に取り付けることができる。

他の例として、ギャップ保持部材１７００が紫外線硬化可能な樹脂で形成される場合、第１表示パネル１００の薄膜封止層１３００上に樹脂を塗布した後、紫外線硬化することにより、ギャップ保持部材１７００を形成することができる。樹脂はスリットコーティング方式またはインクジェット印刷方式で塗布できる。

第１表示パネル１００の画素Ｐからの光が第１レンズアレイ３００のレンズ３１０に到達する比率を高めるために、ギャップ保持部材１７００は、第１表示パネル１００の薄膜封止層１３００の屈折率と類似の屈折率を持つ物質で形成されることが好ましい。

第二に、図１７に示すように、ギャップ保持部材１７００上にフォトレジスト３１０’を塗布する（図１５のＳ１０２）。

フォトレジスト３１０’は、紫外線の照射されていない領域が現像工程で除去され、紫外線の照射された領域が現像工程で除去されないネガ型であることが好ましい。また、フォトレジスト３１０’は、レンズ平坦化膜３３０を考慮すると、屈折率１．５以上の有機膜であることが好ましい。

フォトレジスト３１０’は、樹脂とフォトアクリル（ｐｈｏｔｏ ａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＡＣ）を含んでもよく、スピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）方式で形成することができる。図２１Ａに示すように、９秒間６００ＲＰＭでギャップ保持部材１７００が配置された第１表示パネル１００を回転させ、ギャップ保持部材１７００上にフォトレジスト３１０’を塗布する場合には、フォトレジスト３１０’は約１０μｍの厚さに塗布することができる。また、図２１Ｂに示すように、７秒間４００ＲＰＭでギャップ保持部材１７００が配置された第１表示パネル１００を回転させ、ギャップ保持部材１７００上にフォトレジスト３１０’を塗布する場合には、フォトレジスト３１０’は約１０μｍの厚さに塗布することができる。

第三に、図１８に示すように、フォトレジスト３１０’上にマスクＭを配置し、紫外線ＵＶを照射する（図１５のＳ１０３）。

図１８を参照すると、マスクＭは紫外線遮断部材ＵＶＳを含む。紫外線遮断部材ＵＶＳは、厚さが厚いほど紫外線ＵＶを少なく透過させる。従って、紫外線遮断部材ＵＶＳの厚さは、図２２に示すように、レンズ３１０の中央領域から縁部領域に行くほど厚くなる。

第四に、図１９に示すように、フォトレジスト３１０’を現像してレンズ３１０を形成する（図１５のＳ１０４）。

具体的には、紫外線遮断部材ＵＶＳが図２２のようにレンズ３１０の中央領域から縁部領域へ行くほど厚くなるので、レンズ３１０の中央領域には紫外線ＵＶが最も多く照射され、レンズ３１０の縁部領域には紫外線ＵＶが最も少なく照射される。フォトレジスト３１０’がネガティブタイプなので、紫外線ＵＶが最も多く照射された領域のフォトレジスト３１０’はほとんど除去されず、紫外線ＵＶが最も少なく照射された領域のフォトレジスト３１０’が多く除去される。よって、フォトレジスト３１０’を現像してレンズ３１０を形成することができる。

その後、レンズ３１０の傾きを滑らかにするためには、レンズ３１０を熱処理してもよい。第１表示パネル１００の画素アレイ層１２００が損傷してしまうことを防止するために、熱処理は１００℃以下の温度で１０分以内とすることが好ましい。

第五に、図２０に示すように、レンズ３１０上にレンズ平坦化膜３３０を形成する。レンズ平坦化膜３３０は、レンズ３１０同士の間に形成された段差を平坦化する（図１５のＳ１０５）。

レンズ平坦化膜３３０は有機膜で形成することができる。レンズ平坦化膜３３０は、レンズ３１０の屈折効果を高めるために、レンズ３１０の屈折率とレンズ平坦化膜３３０の屈折率との差が０．３以上であることが好ましい。これにより、レンズ３１０の屈折率が約１．７である場合、レンズ平坦化膜３３０の屈折率は約１．４であってもよい。また、レンズ３１０の屈折率が１．５である場合、レンズ平坦化膜３３０を屈折率１．２以下の有機膜で形成することが難しいため、レンズ平坦化膜３３０を省略してもよい。この場合、レンズ３１０の上面は屈折率１．０の空気と接するので、レンズ３１０は十分な屈折効果を得ることができる。

レンズ３１０の屈折率に応じて、レンズ３１０を構成する物質が変わるので、レンズ３１０の設計は変更されてもよい。例えば、レンズ３１０の屈折率が約１．７である場合、図２３に示すように、レンズ３１０のピッチ（ｐｉｔ１）に対する高さＨ１の比率は６．５：１であり、レンズ３１０の高さは約１０μｍであることが好ましい。レンズ３１０の屈折率が約１．５である場合、図２４に示すようにレンズ３１０のピッチ（ｐｉｔ２）に対する高さＨ２の比率は１６．６：１であり、レンズ３１０の高さは約４μｍであることが好ましい。

一方、レンズ３１０が形成された第１レンズアレイ３００を第１表示パネル１００と重ねる場合、レンズ３１０が第１表示パネル１００のサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰに正しく整列されないことがある。すなわち、レンズ３１０とサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ間の整列誤差により、ビュー領域がシフトされてビュー映像がぼやけて見えたり（ｂｌｕｒ）、ビュー映像のうちの一部のビュー映像が正常に見えなかったりすることがある。しかし、図１５に示された実施形態によれば、レンズ３１０を含む第１レンズアレイ３００を第１表示パネル１００上に直接形成するので、レンズ３１０とサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ間の整列誤差を減らすことができる。特に、図１５に示された実施形態によれば、レンズ３１０をフォト工程によって形成し、フォト工程の工程誤差は、５μｍ以内であって、レンズ３１０とサブ画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ間の整列誤差よりも小さい。

第２レンズアレイ４００が第２表示パネル２００上に形成されたレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法も、図１５及び図１６～図２０を参照して説明したのと実質的に同一である。よって、第２レンズアレイ４００が第２表示パネル２００上に形成されたレンズアレイ一体型表示パネルの製造方法についての詳細な説明は省略する。

以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施できることを理解することができるだろう。よって、以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なもので、限定的なものではないと理解すべきである。

１０ 表示装置
１００ 第１表示パネル
１１０ 第１回路ボード
１２０ 第１表示駆動部
２００ 第２表示パネル
２１０ 第２回路ボード
２２０ 第２表示駆動部
３００ 第１レンズアレイ
３１０、４１０ レンズ
３１０ａ 第１レンズ
３１０ｂ 第２レンズ
３１０ｃ 第３レンズ
３１０ｄ 第４レンズ
４００ 第２レンズアレイ
５００ 制御回路ボード
５１０ メイン制御部
５２０ 電源供給部
６００ 表示パネル収納部
７００ 収納部カバー
８００ ヘッド装着バンド
Ｐ 画素
ＲＰ 第１サブ画素
ＧＰ 第２サブ画素
ＢＰ 第３サブ画素

Claims (21)

1. Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブ画素をそれぞれ含む画素を備えた表示パネルと、
   前記表示パネルの一面上に配置され、複数のレンズを含むレンズアレイと、
   を備え、
   前記複数のレンズそれぞれはＭ（ＭはＮより大きい整数）個のサブ画素と重畳し、
   前記画素それぞれは、第１色を表示する第１サブ画素、第２色を表示する２つの第２サブ画素、及び第３色を表示する第３サブ画素を含み、
   前記複数のレンズは、第１～第４レンズを含み、
   前記第１レンズは、前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素に重畳し、
   前記第２レンズは、前記第１サブ画素、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳し、
   前記第３レンズは、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳し、
   前記第４レンズは、前記第１サブ画素、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳する、表示装置。
2. Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のサブ画素をそれぞれ含む画素を備えた表示パネルと、
   前記表示パネルの一面上に配置され、複数のレンズを含むレンズアレイと、
   を備え、
   前記複数のレンズそれぞれはＭ（ＭはＮより大きい整数）個のサブ画素と重畳し、
   前記画素それぞれは、第１色を表示する第１サブ画素、第２色を表示する２つの第２サブ画素、及び第３色を表示する第３サブ画素を含み、
   前記複数のレンズは、第１～第４レンズを含み、
   前記第１レンズの縁部及び前記第３レンズの縁部には、前記第２サブ画素が配置され、
   前記第２レンズの縁部及び前記第４レンズの縁部には、前記第１サブ画素及び前記第３サブ画素が配置される、表示装置。
3. 前記第１レンズの縁部及び前記第３レンズの縁部は、前記第２サブ画素に重畳し、
   前記第２レンズの縁部及び前記第４レンズの縁部は、前記第１サブ画素及び前記第３サブ画素に重畳する、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第１レンズの縁部に配置される第２サブ画素のうちのいずれかの第２サブ画素の一部は、前記第１レンズの縁部に重畳しない、請求項２に記載の表示装置。
5. 前記第２レンズの縁部に配置される第１サブ画素のうちのいずれかの第１サブ画素の一部は、前記第２レンズの縁部に重畳せず、
   前記第２レンズの縁部に配置される第３サブ画素のうちのいずれかの第３サブ画素の一部は、前記第２レンズの縁部に重畳しない、請求項２に記載の表示装置。
6. 前記第１レンズに重畳する前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素のうちの２つは、第１方向に並んでおり、前記第１レンズに重畳する前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素のうちの別の２つは、前記第１方向と交差する第２方向に並んでいる、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記第１サブ画素を基準として、前記第２サブ画素のうちの２つは互いに対称であり、前記第２サブ画素のうちの別の２つは互いに対称である、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第２サブ画素のうちの２つのいずれか一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第１サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素のうちの別の２つのいずれか一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する、請求項６に記載の表示装置。
9. 前記第１レンズによって、前記第１ビュー映像は第１ビュー領域に提供され、前記第２ビュー映像は第２ビュー領域に提供され、前記第３ビュー映像は第３ビュー領域に提供され、前記第４ビュー映像は第４ビュー領域に提供され、前記第５ビュー映像は第５ビュー領域に提供される、請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第１～第５ビュー領域のうちの隣接する２つのビュー領域の最大距離は３ｍｍ以下である、請求項９に記載の表示装置。
11. 前記第２サブ画素のうちの２つの最大距離または前記第２サブ画素のうちの別の２つの最大距離は、前記第１レンズのピッチよりも小さい、請求項６に記載の表示装置。
12. 前記第２レンズまたは前記第４レンズに重畳する前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素は互いに並んでおり、前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素は互いに並んでいる、請求項１に記載の表示装置。
13. 前記第２サブ画素を基準として、前記第１サブ画素は互いに対称であり、前記第３サブ画素は互いに対称である、請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記第２レンズに重畳する前記第１サブ画素のうちのいずれか一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第３サブ画素のうちのいずれか一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する、請求項１２に記載の表示装置。
15. 前記第４レンズに重畳する第３サブ画素のうちのいずれか一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第１サブ画素のうちのいずれか一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する、請求項１２に記載の表示装置。
16. 前記第３レンズに重畳する前記第３サブ画素及び前記第２サブ画素のうちの２つは、第１方向に並んでおり、前記第３レンズに重畳する前記第３サブ画素及び前記第２サブ画素のうちの別の２つは、前記第１方向と交差する第２方向に並んでいる、請求項１に記載の表示装置。
17. 前記第３サブ画素を基準として、前記第２サブ画素のうちの２つは互いに対称であり、前記第２サブ画素のうちの別の２つは互いに対称である、請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記第２サブ画素のうちの２つの一方は第１ビュー映像を表示し、他方は第５ビュー映像を表示し、前記第３サブ画素は第２ビュー映像を表示し、前記第２サブ画素のうちの別の２つの一方は第３ビュー映像を表示し、他方は第４ビュー映像を表示する、請求項１６に記載の表示装置。
19. 前記表示パネルと前記レンズアレイとの間に配置されたギャップ保持部材をさらに備え、
    前記レンズアレイは、前記複数のレンズを覆うレンズ平坦化膜をさらに含み、
    前記レンズの屈折率と前記レンズ平坦化膜の屈折率との差は、前記レンズの屈折率と前記ギャップ保持部材の屈折率との差よりも大きい、請求項１に記載の表示装置。
20. 前記レンズ平坦化膜の屈折率と前記複数のレンズの屈折率との差は０．３以上である、請求項１９に記載の表示装置。
21. 表示パネル上にギャップ保持部材を配置し、
    前記ギャップ保持部材上にフォトレジストを塗布し、
    前記フォトレジスト上にマスクを配置し、前記マスク上から前記フォトレジストに紫外線を照射し、
    前記フォトレジストを現像して複数のレンズを形成し、
    前記複数のレンズ上にレンズ平坦化膜を形成することを含み、
    前記レンズの屈折率と前記レンズ平坦化膜の屈折率との差は、前記レンズの屈折率と前記ギャップ保持部材の屈折率との差よりも大きい、表示装置の製造方法。