JP2017076131A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元表示及び２次元表示を併存させることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】両眼視差を作り出す遮光パネルがマトリクス状に配設された複数の光学フィ
ルタ領域を有する。当該遮光パネルにおいては、当該複数の光学フィルタ領域毎に表示パ
ネルが放出する光を透過させるか否かを選択することが可能である。よって、当該表示装
置においては、部分的に両眼視差が作り出される領域を設けることが可能である。したが
って、当該表示装置においては、３次元表示及び２次元表示を併存させることが可能とな
る。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。特に、３次元表示が可能な表示装置に関する。

三次元画像に対応した表示装置の市場が拡大傾向にある。三次元画像の表示は、両眼で
立体の対象物を見たときに生ずる、両眼間の網膜像の差異（両眼視差）を表示装置におい
て作り出すことで、行うことができる。上記両眼視差を利用した三次元画像用の表示装置
は、各種の表示方式が開発され商品化されているが、携帯情報端末や携帯型ゲーム機など
の小型の表示装置では、パララックスバリア、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズア
レイなどの光学系を利用した直視タイプの表示方式が、主に採用されている。

例えば、特許文献１には、パララックスバリアを用いることで、右眼には右眼用の画像
が、左眼には左眼用の画像が映るようにし、三次元画像を表示する技術について開示され
ている。

特開平８−０３６１４５号公報

本発明の一態様は、３次元表示及び２次元表示を併存させることが可能な表示装置を提
供することを目的の一とする。

本発明の一態様は、複数の画素領域がマトリクス状に配設された表示パネルと、複数の
光学シャッタ領域がマトリクス状に配設された遮光パネルと、を有し、光学シャッタ領域
は、スイッチと、スイッチを介して入力される信号に応じて光を透過させるか否かが選択
される液晶素子と、を有し、表示パネルから光が放出される方向に遮光パネルが設けられ
る表示装置である。

また、当該表示パネルが液晶の配向を制御することで表示を行うパネルである表示装置
も本発明の一態様である。

また、複数の画素領域がマトリクス状に配設された表示パネルと、複数の光学シャッタ
領域がマトリクス状に配設された遮光パネルと、を有し、画素領域は、有機エレクトロル
ミネッセンスを利用して白色を呈する光を発光する発光素子と、発光素子が発光する白色
を呈する光に含まれる特定の波長帯域の光を透過し、白色を呈する光から有彩色を呈する
光へと変化させるカラーフィルタと、を有し、光学シャッタ領域は、スイッチと、スイッ
チを介して入力される信号に応じて光を透過させるか否かが選択される液晶素子と、を有
し、表示パネルから光が放出される方向に遮光パネルが設けられる表示装置も本発明の一
態様である。

また、複数の画素領域がマトリクス状に配設された表示パネルと、複数の光学シャッタ
領域がマトリクス状に配設された遮光パネルと、を有し、画素領域は、有機エレクトロル
ミネッセンスを利用して有彩色を呈する光を発光する発光素子を有し、光学シャッタ領域
は、スイッチと、スイッチを介して入力される信号に応じて光を透過させるか否かが選択
される液晶素子と、を有し、表示パネルから光が放出される方向に遮光パネルが設けられ
る表示装置も本発明の一態様である。

本発明の一態様の表示装置においては、遮光パネルによって両眼視差を作り出すことが
可能である。さらに、当該遮光パネルにおいては、複数の光学フィルタ領域毎に表示パネ
ル毎に光を透過させるか否かを選択させることが可能である。よって、当該表示装置にお
いては、部分的に両眼視差が作り出される領域を設けることが可能である。したがって、
本発明の一態様の表示装置においては、３次元表示及び２次元表示を併存させることが可
能となる。

（Ａ）、（Ｂ）表示装置の構成例を示す模式図。 （Ａ）、（Ｂ）表示装置の動作状態を示す模式図。 （Ａ）〜（Ｃ）表示装置の変形例を示す模式図。 表示パネルが有する画素領域の具体例を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）、（Ｃ）平面図。 （Ａ）、（Ｂ）表示パネルが有する画素領域の具体例を示す断面図。 遮光パネルが有する光学シャッタ領域の具体例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図。 遮光パネルが有する光学シャッタ領域の具体例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）電子機器の具体例を示す図。 （Ａ）表示装置の構成例を示す図、（Ｂ）図６、７に示す光学シャッタ領域の等価回路図、（Ｃ）、（Ｄ）制御部の動作例を示すフローチャート。 実施例３に係る表示装置の構成を示す図。 （Ａ）、（Ｂ）実施例３に係る光学シャッタ領域と画素領域の位置関係を示す図。 （Ａ）、（Ｂ）実施例３に係る光学シャッタ領域と画素領域の位置関係を示す図。 （Ａ）、（Ｂ）実施例３に係る光学シャッタ領域と画素領域の位置関係を示す図。 実施例４に係る表示装置を説明する図。 実施例４に係る表示装置を説明する図。 実施例４に係る表示装置を説明する図。 実施例４に係る表示装置を説明する図。 遮光パネルの具体例を示す図。

以下では、本発明の実施の形態及び実施例について図面を用いて詳細に説明する。ただ
し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することな
くその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。し
たがって、本発明は以下に示す実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるも
のではない。

まず、本発明の一態様の表示装置について図１、２を参照して説明する。

＜表示装置の構成例＞
図１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置を示す模式図である。図１（Ａ）に示す表示
装置は、複数の画素領域１００がマトリクス状に配設された表示パネル１０と、複数の光
学シャッタ領域２００がマトリクス状に配設された遮光パネル２０とを有する。なお、遮
光パネル２０は、表示パネル１０から光が放出される方向に設けられている。そして、遮
光パネル２０においては、複数の光学シャッタ領域２００毎に利用者に視認される表示を
遮ることが可能である。なお、ここでは、遮光パネル２０においては、複数の光学シャッ
タ領域２００以外の領域で利用者に視認される表示が遮られることはないこととする。ま
た、図１（Ａ）において、遮光パネル２０に示す点線は、表示パネル１０に配設された画
素領域１００の表示が投影される領域を示したものであることを付記する。

なお、図１（Ａ）に示す表示パネル１０としては、液晶の配向を制御することで表示を
行うパネル（液晶表示装置ともいう）又は有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬとも
いう）を利用して表示を行うパネル（ＥＬ表示装置ともいう）などを適用することが可能
である。また、図１（Ａ）に示す遮光パネル２０としては、液晶の配向を制御することで
光を遮るか否かを選択するパネル又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチを光学
シャッタとして用いて光を遮るか否かを選択するパネルなどを適用することが可能である
。

図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す表示装置の破線Ａ−Ｂにおける構造を示す模式図であ
る。光学シャッタ領域２００は、利用者が表示装置を特定距離から見る場合に、左目３１
及び右目３２の一方には特定の画素領域１００の表示が直接（光学シャッタ領域２００を
介さずに）視認され、左目３１及び右目の他方には当該特定の画素領域１００の表示が光
学シャッタ領域２００を介して視認されるように配設される。具体的には、利用者が表示
装置を特定距離から見る場合、左目３１においては画素領域１００ａの表示が直接視認さ
れるのに対して右目３２においては光学シャッタ領域２００ａを介して画素領域１００ａ
の表示が視認される。よって、光学シャッタ領域２００ａにおいて画素領域１００ａの表
示を遮らないことで、利用者の両目に画素領域１００ａの表示を視認させること、又は光
学シャッタ領域２００ａにおいて画素領域１００ａの表示を遮ることで、利用者の左目３
１のみに画素領域１００ａの表示を視認させることが可能となる。

端的に述べると、複数の光学シャッタ領域のそれぞれは、特定の画素領域の表示を左目
に視認させるか否かを選択する機能、及び当該特定の画像領域の左側に隣接する画素領域
を右目に視認させるか否かを選択する機能を担う。ただし、光学シャッタ領域と、当該２
つの画素領域（当該光学シャッタによって表示が左目に視認されるか否かが選択される画
素領域、及び、当該光学シャッタによって表示が右目に視認されるか否かが選択される画
素領域）との位置関係は、それぞれに異なる。具体的には、光学シャッタ領域２００ａに
よって左目３１又は右目３２に視認されるか否かが選択されるのは画素領域１００ａ及び
画素領域１００ｂであり、光学シャッタ領域２００ｂによって左目３１又は右目３２に視
認されるか否かが選択されるのは画素領域１００ｃ及び画素領域１００ｄであるが、図１
（Ｂ）から光学シャッタ領域２００ａと画素領域１００ａ及び画素領域１００ｂの位置関
係と、光学シャッタ領域２００ｂと画素領域１００ｃ及び画素領域１００ｄの位置関係と
が異なることは明らかである。例えば、図１（Ｂ）中の符号ａを起点とした矢印は画素領
域１００ａ及び画素領域１００ｂの中心を表し、符号ｂを起点とした矢印は画素領域１０
０ｃ及び画素領域１００ｄの中心を表すが、前者が光学シャッタ領域２００ａに行き当た
るのに対し後者が光学シャッタ領域２００ｂに行き当たらないことからも当該位置関係が
異なることは明らかである。

なお、後述する３次元表示を行うためには、光学シャッタ領域と対応する２つの画素領
域の位置関係がそれぞれ異なること、又は特定の領域に含まれる光学シャッタ領域と対応
する２つの画素領域の位置関係は共通であるが、当該特定の領域に含まれる光学シャッタ
領域と対応する２つの画素領域の位置関係と、当該特定の領域以外に含まれる光学シャッ
タ領域と対応する２つの画素領域の位置関係とが異なる事が必要となる。例えば、画面の
中央部に存在する光学シャッタ領域と対応する２つの画素領域の位置関係と、画面の端部
に存在する光学シャッタ領域と対応する２つの画素領域の位置関係とが異なることが必要
となる。ここで、当該位置関係をどのように設計するかは仕様（利用者の両目がどの程度
の距離に存在することを想定するか等）に応じて変化する。ただし、３次元表示を行う為
には、光学シャッタ領域が設けられるピッチ（図１（Ｂ）中のｄ１）を隣接する２つの画
素領域が設けられるピッチ（図１（Ｂ）中のｄ２）よりも狭くすることが必要となる。端
的に述べると、遮光パネルに配設される全ての光学シャッタ領域の一端から他端までの距
離が、表示パネルに配設される全ての画素領域の一端から他端までの距離よりも短くなる
。

なお、前段落において「特定の領域に含まれる光学シャッタ領域と対応する２つの画素
領域の位置関係は共通であるが、当該特定の領域に含まれる光学シャッタ領域と対応する
２つの画素領域の位置関係と、当該特定の領域以外に含まれる光学シャッタ領域と対応す
る２つの画素領域の位置関係とが異なる」というのは、例えば、表示装置が有する１００
組の「光学シャッタ領域と対応する２つの画素領域の位置関係」は共通であるが、当該１
００組において共通する位置関係と、当該１００組以外における「光学シャッタ領域と対
応する２つの画素領域の位置関係」とが異なることを意味している。

図２（Ａ）は、図１（Ａ）に示す表示装置の具体的な動作状態を示す模式図である。図
２（Ａ）に示す動作状態においては、表示パネル１０が有する複数の画素領域１００のう
ち利用者に遮光パネル２０の領域２０ａを介して表示が視認される領域に存在する画素領
域１００においては、３次元用左目表示（Ｌ）又は３次元用右目表示（Ｒ）のいずれかの
表示を行い、且つ当該領域以外の画素領域１００においては２次元用表示を行う。そして
、遮光パネル２０の領域２０ａに存在する複数の光学シャッタ領域２００において表示を
遮り、且つ領域２０ａ以外の領域において表示を遮らない。より具体的に述べると、各光
学シャッタ領域２００は、横方向（利用者の左目と右目に視差が存在する方向）において
隣接する２つの画素領域１００であって、左側に配設され且つ３次元用左目表示（Ｌ）を
行う画素領域１００の表示が利用者の右目３２に視認されず、且つ、右側に配設され且つ
３次元用右目表示（Ｒ）を行う画素領域１００の表示が利用者の左目３１に視認されない
ように表示を遮る。これにより、特定の領域（領域２０ａ）において３次元表示を行うこ
とが可能である。したがって、本発明の一態様に係る表示装置では、領域２０ａにおける
３次元表示と、領域２０ａ以外の領域における２次元表示とを併存させることが可能であ
る（図２（Ｂ）参照）。

＜表示装置の変形例＞
本発明の一態様に係る表示装置は、図１（Ａ）に示す表示装置に限定されない。例えば
、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す表示装置を本発明の一態様に係る表示装置として適用するこ
とが可能である。

図３（Ａ）に示す表示装置は、遮光パネル２０の光学フィルタ領域がストライプ配列さ
れている点が図１（Ａ）に示す表示装置と異なる。さらに、図３（Ａ）に示す表示装置に
おいて３次元表示を行う場合は、表示パネル１０にマトリクス状に配設された複数の画素
領域の列毎に共通して３次元用左目表示（Ｌ）又は３次元用右目表示（Ｒ）のいずれかを
表示させることになる点が図２（Ａ）に示す表示装置の動作状態とは異なる。

図３（Ｂ）に示す表示装置は、表示パネル１０の複数の画素領域がデルタ配列されてい
る点が図１（Ａ）に示す表示装置と異なる。

図３（Ｃ）に示す表示装置は、遮光パネル２０に表示パネル１０の画素領域１００と同
数又は略同数の光学シャッタ領域を配設する点が図１（Ａ）に示す表示装置と異なる。図
３（Ｃ）に示す表示装置においては、特定の領域に存在する画素領域１００のみにおいて
表示パネル１０の表示を行うことが可能となる。したがって、図１（Ａ）に示す表示装置
と比較して、３次元表示におけるクロストークを抑制することが可能である。

＜表示パネル１０の具体例１＞
上述した表示パネル１０の具体例について、図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。
なお、図４（Ａ）は、有機エレクトロルミネッセンスを利用して白色を呈する光を発光す
る発光素子と、発光素子が発光する白色を呈する光に含まれる特定の波長帯域の光を透過
し、白色を呈する光から有彩色を呈する光へと変化させるカラーフィルタと、を有する画
素領域１００の断面図であり、図４（Ｂ）、（Ｃ）は図４（Ａ）に示す画素領域１００の
平面図である。

図４（Ａ）に示す表示パネルは、図４（Ａ）に矢印で示す方向に光を発する（表示を行
う）。すなわち、発光層２１８が形成された第１の基板２０１を介することなく、第２の
基板２５１を介して発光する所謂上面射出構造（トップエミッション構造）の表示パネル
である。なお、発光層２１８は、有機エレクトロルミネッセンスを使用して白色を呈する
光を発光する。

図４（Ｂ）は、第１の基板２０１を半透過電極層２１９側からみた平面図であり、図４
（Ｃ）は、第２の基板２５１を遮光膜２５２側からみた平面図である。なお、図４（Ａ）
は、図４（Ｂ）、及び図４（Ｃ）における破線Ａ１−Ａ２の断面図に相当する。また、図
４（Ｂ）、図４（Ｃ）の平面図においては、構成要素である一部（例えば、発光層２１８
など）を図面の煩雑を避けるために、省略してある。

図４（Ａ）に示すように、第１の基板２０１と、第２の基板２５１との間に、青色画素
２４０ａ、緑色画素２４０ｂ、及び赤色画素２４０ｃが形成されている。また、第１の基
板２０１上には、発光素子の駆動を制御するトランジスタ２３０と、トランジスタ２３０
に電気的に接続された反射電極層２１４と、を有している。

なお、ここでは、青色画素２４０ａは、青色の領域に発光強度を有する発光素子が形成
された構成であり、緑色画素２４０ｂは、緑色の領域に発光強度を有する発光素子が形成
された構成であり、赤色画素２４０ｃは、赤色の領域に発光強度を有する発光素子が形成
された構成である。なお、これらの発光素子は、微小光共振器（マイクロキャビティ）と
しての機能を備えることで、所望の発光スペクトルを増強させている。

青色画素２４０ａにおいては、青色の領域に発光強度を有する発光素子として、反射電
極層２１４の上に発光層２１８が直接形成され、発光層２１８の上に半透過電極層２１９
が形成されている。

また、緑色画素２４０ｂにおいては、緑色の領域に発光強度を有する発光素子として、
反射電極層２１４の上に第１の透明電極層２２０ａが形成され、第１の透明電極層２２０
ａの上に発光層２１８が形成され、発光層２１８の上に半透過電極層２１９が形成されて
いる。

また、赤色画素２４０ｃにおいては、赤色の領域に発光強度を有する発光素子として、
反射電極層２１４の上に第２の透明電極層２２０ｂが形成され、第２の透明電極層２２０
ｂの上に発光層２１８が形成され、発光層２１８の上に半透過電極層２１９が形成されて
いる。

このように、各画素（青色画素２４０ａ、緑色画素２４０ｂ、赤色画素２４０ｃ）の発
光素子で反射電極層２１４と半透過電極層２１９の間の構成が異なる。

また、第２の基板２５１の上に、ブラックマトリクスとして機能する遮光膜２５２と、
カラーフィルタ２５４と、オーバーコート２５６を有している。カラーフィルタ２５４は
、有色層であり、各発光素子からの発光の色（青、緑、赤）に対応する光を透過し、発光
層２１８からの光を第２の基板２５１側に射出する。

このように、各画素（青色画素２４０ａ、緑色画素２４０ｂ、赤色画素２４０ｃ）の発
光素子で反射電極層２１４と半透過電極層２１９の光路長を変えることで光学的距離が異
なっていると言える。この光学的距離は、各画素の発光素子が必要なスペクトルが共振効
果により増幅される光路長とすればよい。また、青色画素２４０ａに配置された青色の領
域に発光強度を有する発光素子のみ、反射電極層２１４の上に発光層２１８が直接形成さ
れ、発光層２１８の上に半透過電極層２１９が形成されている。すなわち、透明電極層（
第１の透明電極層２２０ａ、及び第２の透明電極層２２０ｂ）が形成されない。

このような構造とすることにより、青色画素２４０ａに形成する透明電極層が不要とな
るため、工程数の削減、及びコストの削減が実現できる。

なお、第１の基板２０１と第２の基板２５１の間にある空間２６０は、特に限定はなく
、透光性を有していれば良い。ただし、空間２６０は、屈折率が空気よりも大きい透光性
を有した材料で充填した方が好ましい。屈折率が小さい場合、発光層２１８から射出され
た斜め方向の光が、空間２６０によりさらに屈折し、場合によっては隣接の画素から光が
射出してしまう。従って、空間２６０としては、例えば、第１の基板２０１と第２の基板
２５１とが、接着可能な屈折率が大きい透光性の接着剤を用いることができる。また、窒
素やアルゴンなどの不活性な気体なども用いることができる。

続けて、図４（Ａ）乃至（Ｃ）に示した表示パネルの詳細な説明、及び作製方法の説明
を行う。

まず、発光素子の駆動を制御するトランジスタ２３０、及び発光層２１８等が形成され
た第１の基板２０１の作製方法を以下に示す。

絶縁表面を有する基板である第１の基板２０１上に、導電層を形成した後、第１のフォ
トリソグラフィ工程を行い、レジストマスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除
去してゲート電極層２０２を形成する。図４（Ａ）のように、ゲート電極層２０２の端部
がテーパーになるようにエッチングすると、積層する膜の被覆性が向上するため好ましい
。

第１の基板２０１に使用することができる基板に大きな制限はないが、少なくとも、後
の加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。第１の基板２０１に
はガラス基板を用いることができる。

ガラス基板としては、後の加熱処理の温度が高い場合には、歪み点が７３０℃以上のも
のを用いると良い。また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、アルミ
ノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている。な
お、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）と比較して酸化バリウム（ＢａＯ）を多く含ませることで、
より実用的な耐熱ガラスが得られる。このため、Ｂ_２Ｏ_３よりＢａＯを多く含むガラス基
板を用いることが好ましい。

なお、上記のガラス基板に代えて、セラミック基板、石英基板、サファイア基板などの
絶縁体でなる基板を用いても良い。他にも、結晶化ガラスなどを用いることができる。当
該表示パネルは、第２の基板２５１を介して発光を取り出すトップエミッション構造であ
るので、第１の基板２０１としては、非透光性の金属基板等の基板を用いることもできる
。

下地膜となる絶縁膜を第１の基板２０１とゲート電極層２０２との間に設けてもよい。
下地膜は、第１の基板２０１からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化珪素膜
、酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、又は酸化窒化珪素膜から選ばれた一又は複数の膜による
積層構造により形成することができる。

ゲート電極層２０２は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アル
ミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料
を用いて、単層で又は積層して形成することができる。

次に、ゲート電極層２０２上にゲート絶縁層２０４を形成する。ゲート絶縁層２０４は
、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化珪素層、窒化珪素層、酸化窒
化珪素層、窒化酸化珪素層、又は酸化アルミニウム層を単層で又は積層して形成すること
ができる。例えば、成膜ガスとして、ＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏを用いてプラズマＣＶＤ法により
酸化窒化珪素膜を形成すればよい。

次に、半導体層を形成し、第２のフォトリソグラフィ工程により島状の半導体層２０６
を形成する。

半導体層２０６は、シリコン半導体又は酸化物半導体を用いて形成することができる。
シリコン半導体としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、又はアモ
ルファスシリコンなどを用いることができる。また、酸化物半導体としては、四元系金属
酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、三元系金属酸化物であるＩｎ
−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ａｌ−
Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ
系酸化物半導体、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、二元系金属酸化物であるＩｎ−
Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導
体、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系
酸化物半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系酸化物半導体、一元系金属酸化物であるＩｎ−Ｏ系酸化
物半導体、Ｓｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体などを用いることができる
。なお、本明細書においては、例えば、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは
、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）を有する金属酸化
物、という意味であり、その化学量論的組成比は特に問わない。また、上記酸化物半導体
は、シリコンを含んでいてもよい。ただし、半導体層２０６としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ
−Ｏ系金属酸化物である酸化物半導体を用いて、オフ電流の低い半導体層とすることで、
オフ時のリーク電流が抑制できるため、好ましい。

次に、ゲート絶縁層２０４、及び半導体層２０６上に導電膜を形成し、第３のフォトリ
ソグラフィ工程によりソース電極層及びドレイン電極層２０８を形成する。

ソース電極層及びドレイン電極層２０８に用いる導電膜としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ
、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を成
分とする金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を用
いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜の下側又は上側の一方または双方にＴ
ｉ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリ
ブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。また、ソース電極層及
びドレイン電極層２０８に用いる導電膜としては、導電性の金属酸化物で形成しても良い
。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、ま
たはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。

次に、半導体層２０６、及びソース電極層及びドレイン電極層２０８上に、絶縁層２１
０を形成する。絶縁層２１０としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などの無機
絶縁膜を用いることができる。

次に、絶縁層２１０上に絶縁層２１２を形成する。

絶縁層２１２としては、トランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有
する絶縁膜を選択するのが好適である。例えば、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブ
テン、等の有機材料を用いることができる。また、上記有機材料の他に低誘電率材料（ｌ
ｏｗ−ｋ材料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数
積層させることで、絶縁層２１２を形成してもよい。

次に、第４のフォトリソグラフィ工程により、絶縁層２１２、及び絶縁層２１０にソー
ス電極層及びドレイン電極層２０８に達する開口を形成する。開口方法は、ドライエッチ
ング、ウェットエッチングなど適宜選択すれば良い。

次に、絶縁層２１２、ソース電極層及びドレイン電極層２０８上に導電膜を形成し、第
５のフォトリソグラフィ工程により、反射電極層２１４を形成する。

反射電極層２１４としては、発光層２１８（後に形成される）が発する光を効率よく反
射する材料が好ましい。なぜなら光の取り出し効率を向上できるためである。なお、反射
電極層２１４を積層構造としてもよい。例えば、発光層２１８に接する側に金属酸化物に
よる導電膜、またはチタン等を薄く形成し、発光層２１８に接する側とは反対側に反射率
の高い金属膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）を用いることが
できる。このような構成とすることで、発光層２１８と反射率の高い金属膜（アルミニウ
ム、アルミニウムを含む合金、または銀など）との間に形成される絶縁膜の生成を抑制す
ることができるので好適である。

次に、反射電極層２１４上に透明導電膜を成膜し、第６のフォトリソグラフィ工程によ
り、第１の透明電極層２２０ａを形成する。

次に、反射電極層２１４、及び第１の透明電極層２２０ａ上に透明導電膜を成膜し、第
７のフォトリソグラフィ工程により第２の透明電極層２２０ｂを形成する。なお、青色画
素２４０ａのみ第１の透明電極層、及び第２の透明電極層は形成されない。

第１の透明電極層２２０ａ、及び第２の透明電極層２２０ｂに使用できる材料としては
、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ
、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、またはこれらの金属酸化物材料
に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。

なお、第１の透明電極層２２０ａ、及び第２の透明電極層２２０ｂの形成方法はこれに
限定されない。例えば、第２の透明電極層２２０ｂに必要な膜厚の透明導電膜を成膜し、
第１の透明電極層２２０ａとなる部分のみドライエッチング、またはウェットエッチング
等を行い、第１の透明電極層２２０ａに必要な膜厚まで、透明導電膜を除去する方法など
も用いることもできる。また、第２の透明電極層２２０ｂは、第１の透明電極層２２０ａ
に使用した透明導電膜との積層構造としてもよい。

このように、青色画素２４０ａのみ透明電極層を形成しない構成とすることで、マスク
枚数の削減や、不要な工程の削減によりコストの低減が実現できる。

次に、反射電極層２１４、第１の透明電極層２２０ａ、及び第２の透明電極層２２０ｂ
の上に隔壁２１６を形成する。

隔壁２１６としては、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成する。特に感光性
の樹脂材料を用い、青色画素２４０ａでは、反射電極層２１４上に開口部を形成し、緑色
画素２４０ｂでは、第１の透明電極層２２０ａ上に開口部を形成し、赤色画素２４０ｃで
は、第２の透明電極層２２０ｂ上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を
持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。

次に、反射電極層２１４、第１の透明電極層２２０ａ、第２の透明電極層２２０ｂ、及
び隔壁２１６上に発光層２１８を形成する。発光層２１８は、単層の層で構成されていて
も、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良く、発光層２１８が発す
る光は、赤、緑、青のそれぞれの波長領域にピークを有する光であることが好ましい。

次に、発光層２１８上に半透過電極層２１９を形成する。

なお、反射電極層２１４、または半透過電極層２１９は、いずれか一方が発光層２１８
の陽極として機能し、他方は発光層２１８の陰極として機能する。陽極として機能する電
極層には、仕事関数の大きな物質が好ましく、陰極として機能する電極層には仕事関数の
小さな物質が好ましい。

以上の工程により、発光素子の駆動を制御するトランジスタ２３０、及び発光層２１８
が設けられた第１の基板２０１が形成される。

次に、遮光膜２５２、カラーフィルタ２５４、及びオーバーコート２５６が形成された
第２の基板２５１の作製方法を以下に示す。

まず、第２の基板２５１上に導電膜を形成し、第８のフォトリソグラフィ工程を行い、
遮光膜２５２を形成する。遮光膜２５２により、各画素間での混色を防止することができ
る。ただし、遮光膜２５２は設けなくてもよい。

遮光膜２５２としては、チタン、クロムなどの反射率の低い金属膜、または、黒色顔料
や黒色染料が含浸された有機樹脂膜などを用いることができる。

次に、第２の基板２５１、及び遮光膜２５２の上に、カラーフィルタ２５４を形成する
。

カラーフィルタ２５４については、特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例え
ば、赤色の波長帯域の光を透過する赤色（Ｒ）のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を
透過する緑色（Ｇ）のカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色（Ｂ）のカラ
ーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、公知の材料を用いて、印刷
法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ
所望の位置に形成する。

なお、ここでは、ＲＧＢの３色を用いた方法について説明したが、これに限定されず、
ＲＧＢＹ（黄色）の４色を用いた構成、または、５色以上の構成としてもよい。

次に、遮光膜２５２、及びカラーフィルタ２５４の上にオーバーコート２５６を形成す
る。オーバーコート２５６は、アクリル、ポリイミド等の有機樹脂膜により形成すること
ができる。オーバーコート２５６により、カラーフィルタ２５４に含有された不純物成分
等を発光層２１８側への拡散を防止することができる。また、オーバーコート２５６は、
有機樹脂膜と無機絶縁膜との積層構造としてもよい。無機絶縁膜としては、窒化シリコン
、酸化シリコンなどを用いることができる。なお、オーバーコート２５６は、形成しない
構成としてもよい。

以上の工程により、遮光膜２５２、カラーフィルタ２５４、及びオーバーコート２５６
が設けられた第２の基板２５１が形成される。

また、第１の基板２０１と、第２の基板２５１と、をアライメントして貼り合わせを行
い表示パネルとする。第１の基板２０１と第２の基板２５１の貼り合わせは、特に限定は
なく、接着可能な屈折率が大きい透光性の接着剤などを用いて行うことができる。

以上のように、当該表示パネルは、青色の領域に発光強度を有する発光素子が形成され
た青色画素と、緑色の領域に発光強度を有する発光素子が形成された緑色画素と、赤色の
領域に発光強度を有する発光素子が形成された赤色画素と、発光素子の光学的距離を変更
している。各発光素子でマイクロキャビティにより所望のスペクトルを増強させることで
、色純度の高い表示パネルを実現できる。また、青色の波長の光を射出する発光素子が形
成された青色画素のみ透明電極層を用いていないため、工程数の削減、及びコストの削減
を実現できる。

なお、ここでは、白色発光する発光素子及びカラーフィルタを組み合わせたトップエミ
ッション構造（以下、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造と省略する）の表示パネルについて説明した
が、当該表示パネルとして、塗り分け方式により形成した発光素子のトップエミッション
構造（以下、塗り分け＋ＴＥ構造）の表示パネルを適用することも可能である。なお、塗
りわけ方式とは、各画素にＲＧＢの材料を蒸着法などにより塗り分ける方式である。

ここで、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造の表示パネルと、塗り分け＋ＴＥ構造の表示パネルとに
ついて、以下比較を行う。

まず、カラー化に対しては、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造の場合、カラーフィルタを用いてカ
ラー化を行う。そのため、カラーフィルタが必要になる。一方、塗り分け＋ＴＥ構造の場
合、各画素を蒸着等により塗り分けてカラー化を行うため、カラーフィルタは不要である
。したがって、塗り分け＋ＴＥ構造の場合、高輝度発光又は低電力駆動が可能となる。

ただし、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造では、カラーフィルタが必要であるが、塗り分け＋ＴＥ
構造では、塗り分けを行うためにメタルマスク等が必要となる。また、メタルマスクを用
いずにインクジェット等を利用して塗り分けを行うことも可能であるが、技術的な課題が
多く困難である。なお、メタルマスクを使用した場合、蒸着材料がメタルマスクにも蒸着
されてしまうため、材料使用効率が悪く、コストが高いといった課題もある。また、メタ
ルマスクと発光素子とが接触し、発光素子の破壊、または接触によるキズ、パーティクル
等が発生するため歩留まりが低下してしまう。したがって、製造コスト又は生産性という
観点においては、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造の方が有利である。

また、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造の場合、偏光板を不要とすることが可能である。一方、塗
り分け＋ＴＥ構造においては、偏光板が必要となる。また、マイクロキャビティを利用し
た色純度の向上は、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造、及び塗りわけＴＥ構造ともに利用することは
可能である。

次に、画素サイズに対しては、塗りわけ＋ＴＥ構造では、各画素の色を塗り分ける必要
があり、画素間に塗り分けに必要な領域を設ける必要がある。そのため、１画素のサイズ
を大きくすることが出来ない。これによって、開口率が大幅に低減してしまう。一方、白
色＋ＣＦ＋ＴＥ構造の場合、画素間に塗り分けに必要な領域を設ける必要がないため、１
画素のサイズを大きくすることができ、これに伴い開口率を向上させることができる。

表示パネルを大型化する場合、表示パネルを問題なく製造可能な技術が必要不可欠な要
素となる。塗り分け＋ＴＥ構造の場合、塗り分けのためにメタルマスクが必要となり、大
型対応のメタルマスクの技術、及び生産設備が確立しておらず困難である。また、仮に大
型対応のメタルマスクの技術、及び生産設備が確立したとしても、蒸着材料がメタルマス
クにも蒸着されるといった材料使用効率の課題は解決しない。一方、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構
造の場合、メタルマスクが不要となるため、従来までの生産設備を用いて製造が可能であ
り好適である。

また、表示パネルの生産性については、表示パネルの製造装置が重要な要素となる。例
えば、発光素子を複数段の積層構造とする場合、表示パネルを製造する装置をインライン
または、マルチチャンバーとして複数の蒸着源を一度に、または連続して基板に形成する
ことが好ましい。塗りわけ＋ＴＥ構造の場合、各画素の色を塗り分ける必要があるため、
所望の位置に形成するためにメタルマスクを交換して形成する必要がある。メタルマスク
を交換するため、製造装置をインラインまたは、マルチチャンバーとすることが困難であ
る。一方、白色＋ＣＦ＋ＴＥ構造の場合、メタルマスクを用いる必要がないため、インラ
イン化、またはマルチチャンバー化の製造装置の構成とするのが容易である。

＜表示パネル１０の具体例２＞
図４に示した表示パネル１０の具体例と異なる表示パネル１０の具体例について、図５
（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）は、有機エレクトロルミ
ネッセンスを利用して白色を呈する光を発光する発光素子と、発光素子が発光する白色を
呈する光に含まれる特定の波長帯域の光を透過し、白色を呈する光から有彩色を呈する光
へと変化させるカラーフィルタと、を有する画素領域１００の断面図である。

図４に示した表示パネル１０においては、トランジスタ及び発光素子が形成された基板
とは、逆側の面から光を取り出すトップエミッション構造（上面射出構造）について例示
したが、以下においては、ボトムエミッション構造（下面射出構造）の表示パネルについ
て例示する。

ボトムエミッション構造の表示パネル１０について、図５（Ａ）を参照して説明する。

図５（Ａ）は、第１の基板３００と、第２の基板３５０と、第１の基板３００及び第２
の基板３５０に挟持されたトランジスタ３３０及び発光素子３２０と、第１の基板３００
の表示面（発光素子３２０が発光する光が放出される面）側に設けられたカラーフィルタ
３５４とにより構成されている。

第１の基板３００に使用することができる基板に大きな制限はないが、少なくとも、後
の加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。第１の基板３００に
はガラス基板を用いることができる。

ガラス基板としては、後の加熱処理の温度が高い場合には、歪み点が７３０℃以上のも
のを用いると良い。また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、アルミ
ノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている。な
お、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）と比較して酸化バリウム（ＢａＯ）を多く含ませることで、
より実用的な耐熱ガラスが得られる。このため、Ｂ_２Ｏ_３よりＢａＯを多く含むガラス基
板を用いることが好ましい。

トランジスタ３３０としては、図４（Ａ）に示したトランジスタ２３０と同様に形成す
ることができる。

また、発光素子３２０としては、トランジスタ３３０上に形成された絶縁層３１０、及
び、隔壁３１２上に形成されており、トランジスタ３３０と電気的に接続された第１の電
極３１４上に、発光層３１６、第２の電極３１８が順に積層されている。

また、絶縁層３１０としては、トランジスタ３３０の存在に起因する凹凸を平坦化でき
る材料が好ましい。また、発光素子３２０からの光を透過できる材料が好ましい。例えば
、絶縁層３１０として透光性の高いアクリル樹脂を適用することが可能である。また、隔
壁３１２としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有機樹脂膜、無機
絶縁膜または有機ポリシロキサンを適用することが可能である。

第１の電極３１４としては、可視光を透過する導電膜を用いる。可視光を透過する導電
膜としては、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、またはこれ
らの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。また、光を透
過する程度（好ましくは、１ｎｍ〜３０ｎｍ程度）の金属薄膜を用いることもできる。

発光層３１６としては、図４（Ａ）に示した発光層２１８と同様な手法により形成する
ことができる。

第２の電極３１８としては、発光層３１６が発する光を効率よく反射する材料が好まし
い。なぜなら光の取り出し効率を向上できるためである。なお、第２の電極３１８を積層
構造としてもよい。例えば、第２の電極３１８としては、発光物質を含む発光層３１６に
接する側に金属酸化物による導電膜、またはチタン等を薄く形成し、発光層３１６に接す
る側とは反対側に反射率の高い金属膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または
銀など）を用いることができる。このような構成とすることで、発光層３１６と反射率の
高い金属膜との間に形成される絶縁膜の生成を抑制することができるので好適である。

第２の基板３５０としては、発光素子３２０、及びトランジスタ３３０を封止できる材
料であればよい。また、図５（Ａ）に示す発光装置は、ボトムエミッション構造のため、
透光性を有していない基板でも良い。例えば、第２の基板３５０として、ガラス基板、金
属基板などを適宜用いることができる。

また、空間３２２としては、空間２６０と同様の材料、及び手法により形成することが
できる。また、空間３２２に発光素子３２０に進入する水分等を取り除くことができる乾
燥剤などを封入してもよい。

また、光が放射される側の第１の基板３００の面には、ブラックマトリクスとして機能
する遮光膜３５２と、カラーフィルタ３５４と、オーバーコート３５６が設けられている
。カラーフィルタ３５４は、有色層であり、各発光素子が発光する白色を呈する光を有彩
色（例えば、青、緑、赤）を呈する光へと変化させる。

また、本発明の一態様に係る表示パネル１０において、カラーフィルタ３５４及びオー
バーコート３５６が第１の基板３００及び第２の基板３５０によって挟持される構成とす
ることも可能である（図５（Ｂ）参照）。

＜遮光パネル２０の具体例１＞
上述した遮光パネル２０の具体例について、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
なお、図６（Ａ）は、トランジスタと、トランジスタを介して信号が入力される液晶素子
と、を有する光学シャッタ領域の平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す光学シ
ャッタ領域の破線Ａ１−Ａ２及び破線Ｂ１−Ｂ２における断面図である。図６（Ａ）に示
す光学シャッタ領域においては、液晶素子に印加される電圧がトランジスタを介して入力
される信号に応じて決まる。したがって、当該信号に応じて液晶素子が有する液晶の配向
を制御することで、当該光学シャッタ領域を光が透過するか否かが選択される。なお、本
発明の一態様に係る表示装置においては、当該トランジスタをスイッチとして機能する素
子に置換することが可能である。すなわち、光学シャッタ領域には、スイッチとして機能
する素子であればどのような素子を設ける構成としてもよい。例えば、当該トランジスタ
をＭＥＭＳスイッチ又はリレースイッチなどに置換することが可能である。

図６（Ａ）、（Ｂ）に示す光学シャッタ領域では、導電層５０１がトランジスタ１０７
のゲート電極として機能する。また、導電層５０２がトランジスタ１０７のソース及びド
レインの一方として機能する。導電層５０３は、容量素子１０８が有する電極の一つとし
て機能する。導電層５０４は、トランジスタ１０７のソース及びドレインの他方、または
容量素子１０８が有する電極の別の一つとして機能する。

導電層５０１、導電層５０３上にはゲート絶縁層５０６が形成されている。トランジス
タ１０７の半導体層５０７は、導電層５０１と重なる位置においてゲート絶縁層５０６上
に形成されている。

また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す光学シャッタ領域では、導電層５０３と導電層５０２
とが重なる位置において、ゲート絶縁層５０６及び半導体層５２０が設けられている。具
体的には、導電層５０３上にゲート絶縁層５０６が設けられ、ゲート絶縁層５０６上に半
導体層５２０が設けられ、半導体層５２０上に導電層５０２が設けられている。半導体層
５２０を導電層５０２と導電層５０３の間に設けることで、導電層５０２と導電層５０３
の間に形成される寄生容量を小さく抑えることができる。

また、図６（Ａ）に示す光学シャッタ領域では、導電層５０１と導電層５０２とが重な
る位置において、ゲート絶縁層５０６及び半導体層５２３が設けられている。具体的には
、導電層５０１上にゲート絶縁層５０６が設けられ、ゲート絶縁層５０６上に半導体層５
２３が設けられ、半導体層５２３上に導電層５０２が設けられている。半導体層５２３を
導電層５０１と導電層５０２の間に設けることで、導電層５０１と導電層５０２の間に形
成される寄生容量を小さく抑えることができる。

なお、導電層５０１、導電層５０３は、絶縁表面を有する基板５００上に形成された一
の導電膜を所望の形状に加工することで形成することができる。半導体層５０７、半導体
層５２０、半導体層５２３は、ゲート絶縁層５０６上に形成された一の半導体膜を所望の
形状に加工することで形成することができる。導電層５０２、導電層５０４は、ゲート絶
縁層５０６、半導体層５０７、半導体層５２０及び半導体層５２３上に形成された一の導
電膜を所望の形状に加工することで形成することができる。

さらに、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す光学シャッタ領域は、半導体層５０７、半導体層５
２０、半導体層５２３、導電層５０２、導電層５０４を覆うように、絶縁層５１２が形成
されている。そして、絶縁層５１２に形成されたコンタクトホールを介して導電層５０４
と接するように、絶縁層５１２上に導電層５２１が形成されている。そして、導電層５２
１及び絶縁層５１２上に、絶縁層５１３が形成されている。そして、絶縁層５１３上には
電極５０５が形成されており、絶縁層５１３に形成されたコンタクトホールを介して、導
電層５２１と電極５０５とが接している。

なお、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す光学シャッタ領域では、導電層５０４と電極５０５が
、導電層５２１を介して接続されているが、本発明の一態様では、導電層５２１を設けず
に、導電層５０４と電極５０５が接する構成であっても良い。

導電層５０３と、導電層５０４とが、ゲート絶縁層５０６を間に挟んで重なり合ってい
る部分が、容量素子１０８として機能する。

また、図６（Ｂ）では、導電層５２１と電極５０５とが重なる位置において、電極５０
５上にスペーサ５１０が形成されている。

なお、図６（Ａ）では、スペーサ５１０までが形成された画素の上面図を示している。
図６（Ｂ）では、スペーサ５１０までが形成されている基板５００と対峙するように、基
板５１４が配置されている。

基板５１４上には電極５１５が形成されており、電極５０５と電極５１５の間には液晶
を含む液晶層５１６が設けられている。電極５０５と、電極５１５と、液晶層５１６とが
重なる部分に液晶素子１０６が形成される。

また、基板５００と基板５１４の外側には、それぞれ偏光板が配置されている（図示し
ない）。

電極５０５と電極５１５には、例えば、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ（ＩＴＳＯ
）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛、ガリウ
ムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などの透光性を有する導電材料を用いることができる。

なお、電極５０５と液晶層５１６の間、または電極５１５と液晶層５１６の間に、配向
膜を適宜設けても良い。配向膜は、ポリイミド、ポリビニルアルコールなどの有機樹脂を
用いて形成することができ、その表面には、ラビングなどの、液晶分子を一定方向に配列
させるための配向処理が施されている。ラビングは、配向膜に接するように、ナイロンな
どの布を巻いたローラーを回転させて、上記配向膜の表面を一定方向に擦ることで、行う
ことができる。なお、酸化珪素などの無機材料を用い、配向処理を施すことなく、蒸着法
で配向特性を有する配向膜を直接形成することも可能である。

また、液晶層５１６を形成するために行われる液晶の注入は、ディスペンサ式（滴下式
）を用いても良いし、ディップ式（汲み上げ式）を用いていても良い。

なお、基板５１４上には、光学シャッタ領域間における液晶の配向の乱れに起因するデ
ィスクリネーションが視認されるのを防ぐため、或いは、拡散した光が隣接する複数の光
学シャッタ領域に入射するのを防ぐために、光を遮蔽することができる遮蔽膜５１７が設
けられている。遮蔽膜５１７には、カーボンブラック、低原子価酸化チタンなどの黒色顔
料を含む有機樹脂を用いることができる。または、クロムを用いた膜で、遮蔽膜を形成す
ることも可能である。

＜遮光パネル２０の具体例２＞
図６に示した遮光パネル２０の具体例と異なる遮光パネル２０の具体例について、図７
（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。具体的には、ＩＰＳ型の液晶素子やブルー相を用い
た液晶素子のように、一対の電極が共に一の基板に形成される液晶素子を有する光学シャ
ッタ領域が設けられた遮光パネルの一例について説明する。

図７（Ａ）に、画素の上面図を一例として示す。また、図７（Ｂ）に、図７（Ａ）の破
線Ｃ１―Ｃ２における断面図を示す。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示す画素では、導電層６０１が、トランジスタ１０７のゲート電
極として機能する。また、導電層６０２は、トランジスタ１０７のソース及びドレインの
一方として機能する。導電層６０３は、容量素子１０８が有する電極の一つとして機能す
る。導電層６０４は、トランジスタ１０７のソース及びドレインの他方、または容量素子
１０８が有する電極の別の一つとして機能する。

導電層６０１、導電層６０３上にはゲート絶縁層６０６が形成されている。トランジス
タ１０７の半導体層６０７は、導電層６０１と重なる位置においてゲート絶縁層６０６上
に形成されている。さらに、半導体層６０７、導電層６０２、導電層６０４を覆うように
、絶縁層６１２と、絶縁層６１３とが順に形成されている。そして、絶縁層６１３上には
電極６０５及び電極６０８が形成されており、絶縁層６１２及び絶縁層６１３に形成され
たコンタクトホールを介して、導電層６０４と電極６０５とが接続されている。

導電層６０１、導電層６０３は、絶縁表面を有する基板６００上に形成された一の導電
膜を所望の形状に加工することで形成することができる。導電層６０１、導電層６０３上
にはゲート絶縁層６０６が形成されている。導電層６０２、導電層６０４は、半導体層６
０７及びゲート絶縁層６０６上に形成された一の導電膜を所望の形状に加工することで形
成することができる。

なお、導電層６０３と、導電層６０４とが、ゲート絶縁層６０６を間に挟んで重なり合
っている部分が、容量素子１０８として機能する。

また、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す光学シャッタ領域では、導電層６０３とゲート絶縁層
６０６の間に絶縁層６０９が形成されている。そして、電極６０５と絶縁層６０９とが重
なる位置において、電極６０５上にスペーサ６１０が形成されている。

なお、図７（Ａ）では、スペーサ６１０までが形成された光学シャッタ領域の上面図を
示している。図７（Ｂ）では、スペーサ６１０までが形成されている基板６００と対峙す
るように、基板６１４が配置されている。

基板６１４と、電極６０５及び電極６０８との間には、液晶を含む液晶層６１６が設け
られている。電極６０５と、電極６０８と、液晶層６１６とを含む領域に液晶素子１０６
が形成される。

また、基板６００と基板６１４の外側には、それぞれ偏光板が配置されている（図示し
ない）。

電極６０５と電極６０８には、例えば、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ（ＩＴＳＯ
）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛、ガリウ
ムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などの透光性を有する導電材料を用いることができる。

液晶層６１６を形成するために行われる液晶の注入は、ディスペンサ式（滴下式）を用
いても良いし、ディップ式（汲み上げ式）を用いていても良い。

なお、基板６１４上には、光学シャッタ領域間における液晶の配向の乱れに起因するデ
ィスクリネーションが視認されるのを防ぐため、或いは、拡散した光が隣接する複数の光
学シャッタ領域に入射するのを防ぐために、光を遮蔽することができる遮蔽膜が設けられ
ていても良い。遮蔽膜には、カーボンブラック、低原子価酸化チタンなどの黒色顔料を含
む有機樹脂を用いることができる。または、クロムを用いた膜で、遮蔽膜を形成すること
も可能である。

＜遮光パネル２０の具体例３＞
図６、７に示した遮光パネル２０の具体例と異なる遮光パネル２０の具体例について、
図１８を参照して説明する。具体的には、図６、７に示す光学シャッタ領域が有するスイ
ッチが設けられない構成の光学シャッタ領域が設けられた遮光パネルの一例について説明
する。図１８に示す光学シャッタ領域は、ストライプ状に加工された電極７０２（電極７
０２ａ、電極７０２ｂ、及び電極７０２ｃ）と、ストライプ状に加工された電極７１２（
電極７１２ａ、電極７１２ｂ、及び電極７１２ｃ）と、が格子状に積層されている。電極
を格子状に液晶を介して重ね合わせることで、ドット状に液晶素子を形成することができ
、より精細な遮光領域又は透光領域の制御が可能となる。

本発明の一態様に係る表示装置は、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備え
た画像再生装置（代表的にはＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ等
の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置）に用いることが
できる。その他に、本発明の一態様に係る表示装置を用いることができる電子機器として
、携帯電話、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチル
カメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲ
ーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等）
、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機（Ａ
ＴＭ）、自動販売機などが挙げられる。本実施例においては、これら電子機器の具体例を
図８を参照して説明する。

図８（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５００１、筐体５００２、表示部５００３、
表示部５００４、マイクロホン５００５、スピーカー５００６、操作キー５００７、スタ
イラス５００８等を有する。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部５００３または表
示部５００４に用いることができる。表示部５００３または表示部５００４に本発明の一
態様に係る表示装置を用いることで、部分的な三次元画像の表示を行うことができる携帯
型ゲーム機を提供することができる。なお、図８（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つ
の表示部５００３と表示部５００４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の
数は、これに限定されない。

図８（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体５２０１、表示部５２０２
、キーボード５２０３、ポインティングデバイス５２０４等を有する。本発明の一態様に
係る表示装置は、表示部５２０２に用いることができる。表示部５２０２に本発明の一態
様に係る表示装置を用いることで、部分的な三次元画像の表示を行うことができるノート
型パーソナルコンピュータを提供することができる。

図８（Ｃ）は携帯情報端末であり、筐体５４０１、表示部５４０２、操作キー５４０３
等を有する。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部５４０２に用いることができる。
表示部５４０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、部分的な三次元画像の
表示を行うことができる携帯情報端末を提供することができる。

本発明の一態様に係る表示装置においては、表示パネル１０が有する複数の画素領域１
００毎及び遮光パネル２０が有する光学シャッタ領域２００毎に駆動を制御することによ
って３次元表示と２次元表示の併存を可能としている。ここで、表示パネル１０に要求さ
れる駆動周波数と、遮光パネル２０に要求される駆動周波数は異なる。すなわち、表示パ
ネル１０には動画表示を行うために定常的に駆動させることが要求されるが、遮光パネル
２０には３次元表示及び２次元表示の切り替えに併せて定期的又は不定期に駆動すること
が要求される。この場合、遮光パネル２０を駆動させることが要求される期間は、遮光パ
ネル２０が状態を保持している期間と比較して著しく短くなる。本実施例においては、遮
光パネル２０を所望の期間のみ動作させ、且つ当該期間以外の期間においては遮光パネル
２０の状態を保持させる動作及び当該動作に好ましい構成について図９を参照して説明す
る。なお、当該動作を行うことによって、表示装置の消費電力を低減することが可能とな
る。

図９（Ａ）は、本実施例の表示装置の構成例を示す図である。図９（Ａ）に示す表示装
置は、複数の画素領域１００がマトリクス状に配設された表示パネル１０と、複数の光学
シャッタ領域２００がマトリクス状に配設された遮光パネル２０と表示パネル１０と、遮
光パネル２０の動作を制御する制御部３０とを有する。なお、表示パネル１０としては、
図４、５に示した画素領域を有する表示パネルなどを適用することが可能であり、遮光パ
ネル２０としては、図６、７に示した光学シャッタ領域を有する遮光パネルなどを適用す
ることが可能である。また、制御部３０は、表示パネル１０における３次元又は２次元の
動画表示を制御する機能及び遮光パネル２０を所望の期間のみ動作させ、且つ当該期間以
外の期間においては遮光パネル２０の状態を保持させる機能を有する。

図９（Ｂ）は、図６、７に示した遮光パネル２０が有する光学シャッタ領域２００の等
価回路図である。具体的には、図９（Ｂ）に示す光学シャッタ領域２００は、トランジス
タ１０７と、トランジスタ１０７を介して信号が入力される液晶素子１０６と、当該信号
の電位を保持する容量素子１０８とを有する。そして、光学シャッタ領域２００では、当
該信号の電位に応じて液晶素子が有する液晶の配向が制御されることで光を透過するか否
かが選択される。したがって、上述した動作を行うためには、当該信号の電位を長期間に
渡って保持することが要求される。当該要求を満たす手段として、トランジスタ１０７の
チャネル領域を酸化物半導体によって形成することが好ましい。これにより、トランジス
タ１０７を介した電荷のリークを抑制し、当該信号の電位の変動を抑制することができる
からである。

酸化物半導体は、シリコンよりもバンドギャップが広く、真性キャリア密度がシリコン
よりも低い。そのため、酸化物半導体をトランジスタ１０７の半導体層に用いることで、
通常のシリコンやゲルマニウムなどの半導体を有するトランジスタに比べて、オフ電流が
極めて低いトランジスタを実現することができる。

なお、電子供与体（ドナー）となる水分又は水素などの不純物が低減されて高純度化さ
れた酸化物半導体（ｐｕｒｉｆｉｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）は、
ｉ型（真性半導体）又はｉ型に限りなく近い。そのため、上記酸化物半導体を用いたトラ
ンジスタは、オフ電流が著しく低いという特性を有する。具体的に、高純度化された酸化
物半導体は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）による水素濃度の測定値が、５×１０^１９／ｃｍ^３以下、
好ましくは５×１０^１８／ｃｍ^３以下、より好ましくは５×１０^１７／ｃｍ^３以下、更に
好ましくは１×１０^１６／ｃｍ^３以下とする。また、ホール効果測定により測定できる酸
化物半導体膜のキャリア密度は、１×１０^１４／ｃｍ^３未満、好ましくは１×１０^１２／
ｃｍ^３未満、更に好ましくは１×１０^１１／ｃｍ^３未満とする。また、酸化物半導体のバ
ンドギャップは、２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上で
ある。水分又は水素などの不純物濃度が十分に低減されて高純度化された酸化物半導体膜
を用いることにより、トランジスタのオフ電流値を下げることができる。なお、高純度化
された酸化物半導体膜を活性層として用いたトランジスタのオフ電流が低いことは、いろ
いろな実験により証明できる。例えば、チャネル幅が１×１０^６μｍでチャネル長が１０
μｍの素子であっても、ソース端子とドレイン端子間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから
１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すな
わち１×１０^−１３Ａ以下という特性を得ることができる。この場合、オフ電流をトラン
ジスタのチャネル幅で除した数値に相当するオフ電流密度は、１００ｚＡ／μｍ（「Ａ／
μｍ」は、チャネル幅１μｍ当たりの電流値を表す）以下であることが分かる。

ここで、酸化物半導体膜中の、水素濃度の分析について触れておく。半導体膜中及び導
電膜中の水素濃度測定は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏ
ｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で行う。ＳＩＭＳ分析は、その原理上、試料
表面近傍や、材質が異なる膜との積層界面近傍のデータを正確に得ることが困難であるこ
とが知られている。そこで、膜中における水素濃度の厚さ方向の分布をＳＩＭＳで分析す
る場合、対象となる膜が存在する範囲において、値に極端な変動がなく、ほぼ一定の値が
得られる領域における平均値を、水素濃度として採用する。また、測定の対象となる膜の
厚さが小さい場合、隣接する膜内の水素濃度の影響を受けて、ほぼ一定の値が得られる領
域を見いだせない場合がある。この場合、当該膜が存在する領域における、水素濃度の極
大値又は極小値を、当該膜中の水素濃度として採用する。更に、当該膜が存在する領域に
おいて、極大値を有する山型のピーク、極小値を有する谷型のピークが存在しない場合、
変曲点の値を水素濃度として採用する。

なお、酸化物半導体は、四元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化
物半導体や、三元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｓ
ｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ
−Ｏ系酸化物半導体、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸
化物半導体や、二元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｚｎ−
Ｏ系酸化物半導体、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓ
ｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系酸化物
半導体や、Ｉｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体
などを用いることができる。なお、本明細書においては、例えば、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚ
ｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛
（Ｚｎ）を有する金属酸化物、という意味であり、その化学量論的組成比は特に問わない
。また、上記酸化物半導体は、珪素を含んでいてもよい。

また、酸化物半導体は、化学式ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０、ｍは自然数であると
は限らない）で表記することができる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、Ｍｎ及びＣｏから選
ばれた一又は複数の金属元素を示す。

また、酸化物半導体としてＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いる場合、用いるターゲットの
組成比は、原子数比で、Ｉｎ：Ｚｎ＝５０：１〜１：２（モル数比に換算するとＩｎ_２Ｏ
_３：ＺｎＯ＝２５：１〜１：４）、好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝２０：１〜１：１（モル数比
に換算するとＩｎ_２Ｏ_３：ＺｎＯ＝１０：１〜１：２）、さらに好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝
１．５：１〜１５：１（モル数比に換算するとＩｎ_２Ｏ_３：ＺｎＯ＝３：４〜１５：２）
とする。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比
がＩｎ：Ｚｎ：Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚのとき、Ｚ＞１．５Ｘ＋Ｙとする。

なお、酸化物半導体は非晶質であっても良いが、結晶性を有していても良い。例えば、
酸化物半導体膜として、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜を適用することができる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、完全な単結晶ではなく、完全な非晶質でもない。ＣＡＡＣ−ＯＳ
膜は、非晶質相に結晶部を有する結晶−非晶質混相構造の酸化物半導体膜である。なお、
当該結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさであることが多い。また
、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒ
ｏｓｃｏｐｅ）による観察像では、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる非晶質部と結晶部との境
界は明確ではない。また、ＴＥＭによってＣＡＡＣ−ＯＳ膜には粒界（グレインバウンダ
リーともいう。）は確認できない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、粒界に起因する電子
移動度の低下が抑制される。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、ｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベク
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、かつａｂ面に垂直な方向から見て三
角形状または六角形状の原子配列を有し、ｃ軸に垂直な方向から見て金属原子が層状また
は金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞれａ軸
およびｂ軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に垂直と記載する場合、
８５°以上９５°以下の範囲も含まれることとする。また、単に平行と記載する場合、−
５°以上５°以下の範囲も含まれることとする。

なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜において、結晶部の分布が一様でなくてもよい。例えば、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳ膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被
形成面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。また、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳ膜へ不純物を添加することにより、当該不純物添加領域において結晶部が非
晶質化することもある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベク
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃うため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形状（被形
成面の断面形状または表面の断面形状）によっては互いに異なる方向を向くことがある。
なお、結晶部のｃ軸の方向は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜が形成されたときの被形成面の法線方向
または表面の法線方向に平行な方向となる。結晶部は、成膜することにより、または成膜
後に加熱処理などの結晶化処理を行うことにより形成される。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変
動を低減することが可能である。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。

図９（Ｃ）、（Ｄ）は、図９（Ａ）に示す制御部３０の動作例を示すフローチャートで
ある。具体的には、図９（Ｃ）は、制御部３０の表示パネル１０に対する制御動作例を示
すフローチャートであり、図９（Ｄ）は、制御部３０の遮光パネル２０に対する制御動作
例を示すフローチャートである。

制御部３０が動作を開始すると表示パネル１０に対して表示制御信号を出力する。ここ
で、表示制御信号とは、マトリクス状に配設された複数の画素領域１００のそれぞれに対
する画像信号、動作を制御するための信号（例えば、クロック信号）などを指す。そして
、当該表示制御信号は、制御部３０が表示パネル１０における表示を継続する限り表示パ
ネル１０に対して定常的に供給される。

また、制御部３０が動作している状態であって、表示装置における表示の全部又は一部
において３次元表示を行う場合、制御部３０が遮光パネル２０に対して遮光制御信号を出
力する。ここで、遮光制御信号とは、マトリクス状に配設された複数の光学シャッタ領域
２００のそれぞれに対する制御信号（遮光するか否かを決定する信号）、動作を制御する
ための信号（例えば、クロック信号）などを指す。そして、当該複数の光学シャッタ領域
２００のそれぞれに対する制御信号を供給した後に、遮光制御信号の供給を停止する。な
お、３次元表示を行う領域を変更する場合は、再度、制御部３０が遮光パネル２０に対し
て遮光制御信号を出力する。このように、当該遮光制御信号は、３次元表示を行う際又は
３次元表示を行う領域を変更する際に遮光パネル２０に対して定期的又は不定期に供給さ
れる。

なお、図９（Ｄ）に示すフローチャートにおいて、遮光制御信号が長期間に渡って遮光
パネル２０に供給されない場合には、同一領域において３次元表示を行うための遮光制御
信号を再度遮光パネル２０に対して供給する（リフレッシュする）構成とすることもでき
る。すなわち、表示装置の特定領域において長期間に渡って３次元表示が行われる場合に
は、当該特定領域において３次元表示を行うための遮光制御信号を遮光パネル２０に対し
て適宜（定期的又は不定期に）供給する構成とすることもできる。

本実施例の動作を行うことによって、遮光パネル２０を定常的に駆動する必要がなくな
るため、表示装置の消費電力を低減することが可能となる。

上述したように３次元表示を行うためには、光学シャッタ領域と対応する２つの画素領
域の位置関係がそれぞれ異なること、又は特定の領域に含まれる光学シャッタ領域と対応
する２つの画素領域の位置関係は共通であるが、当該特定の領域に含まれる光学シャッタ
領域と対応する２つの画素領域の位置関係と、当該特定の領域以外に含まれる光学シャッ
タ領域と対応する２つの画素領域の位置関係とが異なる事が必要となる。本実施例におい
ては、表示装置においてこれらの位置関係がどのように異なるかについて、具体例を挙げ
て説明する。

図１０は、本実施例に係る表示装置の構成を示す図である。図１０に示す表示装置は、
サイズが３．９インチ、画素数がＷＶＧＡ（８００×４８０）の表示パネル１０と、表示
パネル１０が光を放出する方向に設けられた遮光パネル２０とを有する。なお、表示パネ
ル１０が有する複数の画素領域が設けられる平面と遮光パネル２０が有する複数の光学シ
ャッタ領域が設けられる平面の間隔は、０．６ｍｍである。また、各画素領域は、赤色画
素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、及び青色画素（Ｂ）を有する。また、各画素領域の横方向（
左目及び右目に視差が存在する方向）の幅は、０．１ｍｍである。さらに、当該表示装置
は、両目の間隔が６５ｍｍの利用者が３９０ｍｍ離れた位置から表示を見た際に３次元表
示を視認することが可能となるように設計されたものである。なお、図１０中、Ａは左目
３１の正面に存在する２つの画素領域の位置を表しており、Ｂは左目３１及び右目３２の
中間に存在する２つの画素領域の位置を表しており、Ｃが右目３２の正面に存在する２つ
の画素領域の位置を表している。さらに、ここでは、画素の端の列に存在する画素領域が
左目３１又は右目３２の正面に存在するものとする。また、以下においては表示装置が画
面前面に渡って３次元表示を行っているものとして説明する。

図１１（Ａ）は、左目３１の正面に存在する２つの画素領域Ａ１００＿１、Ａ１００＿
２と、画素領域Ａ１００＿１、Ａ１００＿２の前面に存在する光学シャッタ領域Ａ２００
＿１、Ａ２００＿２との位置関係を示す図である。ここで、画素領域Ａ１００＿１は右目
３２には視認されるが、光学シャッタ領域Ａ２００＿１によって遮光されるため左目３１
には視認されない。また、画素領域Ａ１００＿２は左目３１には視認されるが、光学シャ
ッタ領域Ａ２００＿２によって遮光されるため右目３２には視認されない。図１１（Ｂ）
は、上記条件における右目３２の視線と表示パネル１０の垂直線とがなす角を示す図であ
る。当該条件の場合、当該角度は、約１１°となる。なお、図１１（Ｂ）中、１Ｒは３次
元用右目表示を行う１列目の画素領域の一であることを表し、１Ｌは３次元用左目表示を
行う１列目の画素領域の一であることを表し、２Ｒ〜４Ｒのそれぞれは３次元用右目表示
を行う２〜４列目の画素領域の一であることを表し、２Ｌ〜４Ｌのそれぞれは３次元用左
目表示を行う２〜４列目の画素領域の一であることを表している。

図１２（Ａ）は、左目３１及び右目３２の中間に存在する２つの画素領域Ｂ１００＿１
、Ｂ１００＿２と、画素領域Ｂ１００＿１、Ｂ１００＿２の前面に存在する光学シャッタ
領域Ｂ２００＿１、Ｂ２００＿２との位置関係を示す図である。ここで、画素領域Ｂ１０
０＿１は右目３２には視認されるが、光学シャッタ領域Ｂ２００＿１によって遮光される
ため左目３１には視認されない。また、画素領域Ｂ１００＿２は左目３１には視認される
が、光学シャッタ領域Ｂ２００＿２によって遮光されるため右目３２には視認されない。
図１１（Ｂ）は、上記条件における右目３２の視線と表示パネル１０の垂直線とがなす角
を示す図である。当該条件の場合、当該角度は、約５°となる。なお、図１２（Ｂ）中、
１９９Ｒ〜２０２Ｒ、１９８Ｌ〜２０１Ｌは図１１（Ａ）の１Ｒ〜４Ｒ、１Ｌ〜４Ｌと同
様である。

図１３（Ａ）は、右目３２の正面に存在する２つの画素領域Ｃ１００＿１、Ｃ１００＿
２と、画素領域Ｃ１００＿１、Ｃ１００＿２の前面に存在する光学シャッタ領域Ｃ２００
＿１、Ｃ２００＿２との位置関係を示す図である。ここで、画素領域Ｃ１００＿１は右目
３２には視認されるが、光学シャッタ領域Ｃ２００＿１によって遮光されるため左目３１
には視認されない。また、画素領域Ｃ１００＿２は左目３１には視認されるが、光学シャ
ッタ領域Ｃ２００＿２によって遮光されるため右目３２には視認されない。図１３（Ｂ）
は、上記条件における左目３１の視線と表示パネル１０の垂直線とがなす角を示す図であ
る。当該条件の場合、当該角度は、約１１°となる。なお、図１３（Ｂ）中、３９７Ｒ〜
４００Ｒ、３９７Ｌ〜４００Ｌは図１１（Ａ）の１Ｒ〜４Ｒ、１Ｌ〜４Ｌと同様である。

上述した表示装置においては、利用者の視点が画面の中心に存在することを前提として
いたが、必ずしも利用者の視点が画面の中心に存在するとは限らない。また、画面の２つ
の領域において３次元表示が行われていたとしても利用者が同時に注目するとは限らない
。本実施例においては、当該利用者の視点に応じて３次元表示を行う領域を選択する表示
装置について具体的に説明する。

図１４は、本実施例に係る表示装置を説明する図である。図１４に示す表示装置は、領
域１００１及び領域１００２において３次元表示を行い且つ領域１００１及び領域１００
２以外の領域において２次元表示が行われる画面１０００と、画面１０００に近接して設
けられた利用者の視点を検知することが可能な観察者センサー２０００とを有する。そし
て、当該表示装置は、当該利用者の視点に応じて遮光パネルが有する複数の光学シャッタ
領域の動作を制御することが可能である。

具体的には、利用者の視点が領域１００１における３次元表示を見ていると観察者セン
サー２０００において検知された場合、遮光パネルが有する複数の光学シャッタ領域のう
ち領域１００１に対応する複数の光学シャッタ領域において遮光されるように制御する。
さらに、当該利用者の視野では領域１００２の３次元表示が視認できないと判別される場
合には、領域１００２において３次元表示が行われない。すなわち、遮光パネルが有する
複数の光学シャッタ領域のうち領域１００２に対応する複数の光学シャッタ領域において
光が透過されるように制御する（図１５参照）。なお、図１５中、Ｒは３次元用右目表示
を行っている画素領域を表し、Ｌは３次元用左目表示を行っている画素領域を表し、灰色
部は遮光状態にある光学シャッタ領域を表している（図１６、１７において同じ）。

同様に、利用者の視点が領域１００２における３次元表示を見ていると観察者センサー
２０００において検知された場合、遮光パネルが有する複数の光学シャッタ領域のうち領
域１００２に対応する複数の光学シャッタ領域において遮光されるように制御する。さら
に、当該利用者の視野では領域１００１の３次元表示が視認できないと判別される場合に
は、領域１００１において３次元表示が行われない。すなわち、遮光パネルが有する複数
の光学シャッタ領域のうち領域１００１に対応する複数の光学シャッタ領域において光が
透過されるように制御する（図１６参照）。

また、利用者の視点が領域１００１及び領域１００２の両者の３次元表示を視認するこ
とが可能であると観察者センサー２０００において検知された場合、遮光パネルが有する
複数の光学シャッタ領域のうち領域１００１及び領域１００２に対応する複数の光学シャ
ッタ領域において遮光されるように制御する（図１７参照）。

このように、利用者の視点を考慮して遮光パネルが有する複数の光学シャッタ領域の動
作を制御することで、３次元表示における最適バリアを形成することができる。

１０ 表示パネル
２０ 遮光パネル
２０ａ 領域
３０ 制御部
３１ 左目
３２ 右目
１００ 画素領域
１００ａ 画素領域
１００ｂ 画素領域
１００ｃ 画素領域
１００ｄ 画素領域
１０６ 液晶素子
１０７ トランジスタ
１０８ 容量素子
２００ 光学シャッタ領域
２００ａ 光学シャッタ領域
２００ｂ 光学シャッタ領域
２０１ 基板
２０２ ゲート電極層
２０４ ゲート絶縁層
２０６ 半導体層
２０８ ドレイン電極層
２１０ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１４ 反射電極層
２１６ 隔壁
２１８ 発光層
２１９ 半透過電極層
２２０ａ 透明電極層
２２０ｂ 透明電極層
２３０ トランジスタ
２４０ａ 青色画素
２４０ｂ 緑色画素
２４０ｃ 赤色画素
２５１ 基板
２５２ 遮光膜
２５４ カラーフィルタ
２５６ オーバーコート
２６０ 空間
３００ 基板
３１０ 絶縁層
３１２ 隔壁
３１４ 電極
３１６ 発光層
３１８ 電極
３２０ 発光素子
３２２ 空間
３３０ トランジスタ
３５０ 基板
３５２ 遮光膜
３５４ カラーフィルタ
３５６ オーバーコート
５００ 基板
５０１ 導電層
５０２ 導電層
５０３ 導電層
５０４ 導電層
５０５ 電極
５０６ ゲート絶縁層
５０７ 半導体層
５１０ スペーサ
５１２ 絶縁層
５１３ 絶縁層
５１４ 基板
５１５ 電極
５１６ 液晶層
５１７ 遮蔽膜
５２０ 半導体層
５２１ 導電層
５２３ 半導体層
６００ 基板
６０１ 導電層
６０２ 導電層
６０３ 導電層
６０４ 導電層
６０５ 電極
６０６ ゲート絶縁層
６０７ 半導体層
６０８ 電極
６０９ 絶縁層
６１０ スペーサ
６１２ 絶縁層
６１３ 絶縁層
６１４ 基板
６１６ 液晶層
７０２ 電極
７０２ａ 電極
７０２ｂ 電極
７０２ｃ 電極
７１２ 電極
７１２ａ 電極
７１２ｂ 電極
７１２ｃ 電極
１０００ 画面
１００１ 領域
１００２ 領域
２０００ 観察者センサー
５００１ 筐体
５００２ 筐体
５００３ 表示部
５００４ 表示部
５００５ マイクロホン
５００６ スピーカー
５００７ 操作キー
５００８ スタイラス
５２０１ 筐体
５２０２ 表示部
５２０３ キーボード
５２０４ ポインティングデバイス
５４０１ 筐体
５４０２ 表示部
５４０３ 操作キー
Ａ１００＿１ 画素領域
Ａ１００＿２ 画素領域
Ａ２００＿１ 光学シャッタ領域
Ａ２００＿２ 光学シャッタ領域
Ｂ１００＿１ 画素領域
Ｂ１００＿２ 画素領域
Ｂ２００＿１ 光学シャッタ領域
Ｂ２００＿２ 光学シャッタ領域
Ｃ１００＿１ 画素領域
Ｃ１００＿２ 画素領域
Ｃ２００＿１ 光学シャッタ領域
Ｃ２００＿２ 光学シャッタ領域

Claims (1)

1. 複数の画素領域がマトリクス状に配設された表示パネルと、
   複数の光学シャッタ領域がマトリクス状に配設された遮光パネルと、を有し、
   前記光学シャッタ領域は、スイッチと、前記スイッチを介して入力される信号に応じて光を透過させるか否かが選択される液晶素子と、を有し、
   前記表示パネルから光が放出される方向に前記遮光パネルが設けられる表示装置。

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