[发明专利]显示器模块及其制造方法和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示器模块（以下称为“DM”）及其制造方法和使用了DM的显示装置。

背景技术

过去，作为自发光元件，有发光二极管（以下称为“LED”）、有机电致发光元件（以下称为“有机EL元件”）、无机EL元件等，作为非自发光型元件有液晶等。

利用将多个自发光元件配置成二维矩阵状的自发光元件阵列的显示装置，与光阀式（例如液晶等）相比，光损耗减少，因而效率高。在直视型的显示装置中，由于不使用光阀，因而能够实现轻量化和薄型化。另外，在平视显示器（以下称为“HUD”）、投影仪、背投电视机等投影式显示装置中，在影像元件使用液晶等非自发光型元件时需要光源，而在使用自发光型元件时，由于影像元件自身就是光源，因而不需要光源及光学系统。因此，能够实现装置的小型化。

例如，在显示倍率为5倍的HUD采用发光元件阵列的情况下，发光元件的配光特性中与光轴方向所成的夹角10°～20°是可利用角度，而被排列成平面状的发光元件阵列的配光特性基本上是朗伯（Lambertian）分布。在这种情况下，存在光利用效率极低约为3％～5％的问题。

为了提高光利用效率，考虑通过在发光元件阵列上形成微透镜阵列，缩小配光特性的扩散角，增加以HUD的可利用角度入射的光。另外，为了在发光元件阵列上形成片上微透镜阵列，需要在焊盘上去除透镜材料。

作为发光元件阵列上的片上微透镜阵列的形成方法，例如已经知道下述专利文献1记载的利用玻璃成形模具来进行成形，通过曝光及显影来进行构图的方法。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2006－327182号公报

但是，在使用过去的专利文献1记载的玻璃成形模具来形成微透镜阵列，并将该微透镜阵列转印到自发光元件阵列上来制造DM的情况下，很难提高转印时的自发光元件阵列与微透镜阵列的对位精度。另外，为了确保玻璃成形模具的剥离性能和微透镜阵列的光轴方向的间隙，必须形成垫片，因而存在制造步骤数量增多的问题。

发明内容

本发明中的第一发明的DM的特征在于，该DM具有：发光元件阵列，其形成于基板上，并且排列了利用驱动信号进行驱动而放射光的多个发光元件；透镜阵列；以及驱动电路。

所述透镜阵列具有：柱状的多个第1透镜支柱，它们分别被定位形成于所述各个发光元件上；多个第2透镜支柱，它们分别形成于各个所述第1透镜支柱上，且顶部为曲面状；以及多个透镜部，它们覆盖各个所述第1透镜支柱和各个所述第2透镜支柱，并且顶部形成为曲面状，所述透镜阵列用于使从各个所述发光元件放射的所述光会聚。另外，所述驱动电路是设于所述基板上的、有选择地驱动发光元件的电路。

第二发明的DM的特征在于，与所述第一发明的DM的一样具有：发光元件阵列，其形成于基板上，并且排列了利用驱动信号进行驱动而放射光的多个发光元件；透镜阵列；以及驱动电路。

所述透镜阵列具有：柱状的多个第1透镜支柱，它们分别被定位形成于各个发光元件上；两个以上的第2透镜支柱，它们分别形成于各个所述第1透镜支柱上；以及多个透镜部，它们覆盖各个所述第1透镜支柱和各个所述第2透镜支柱，顶部利用两个以上的曲面而形成，所述透镜阵列用于通过各个所述顶部使从各个所述发光元件放射的所述光分别会聚。另外，所述驱动电路是设于所述基板上的、有选择地驱动各个所述发光元件的电路。

第三发明的DM的制造方法的特征在于，包括以下步骤：在基板上形成排列有多个发光元件的发光元件阵列；在各个所述发光元件上分别形成柱状的第1透镜支柱；在所述第1透镜支柱及所述基板上被覆透镜支柱材料；对所述透镜支柱材料实施热处理，使所述透镜支柱材料软化而填充各个所述第1透镜支柱之间，由此在各个所述第1透镜支柱的顶部分别形成曲面透镜支柱；对各个所述曲面透镜支柱实施光刻，由此分别形成纵截面为上部曲线形状的柱状的第2透镜支柱；在所述第1透镜支柱、所述第2透镜支柱以及所述基板上被覆透镜部材料；对所述透镜部材料实施热处理，仅使所述透镜部材料软化而填充各个所述第1透镜支柱之间，由此在各个所述第2透镜支柱的顶部分别形成曲面透镜；对各个所述曲面透镜实施光刻，由此分别形成聚合物透镜；以及将驱动各个所述发光元件的驱动电路固定在所述基板上。