(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
制御部と、を有する表示装置であって、
前記光学シャッタ領域は、トランジスタと、前記トランジスタ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、
前記表示装置の第１の領域において３次元表示が行われ、同時に、前記表示装置の第２の領域において２次元表示が行われ、
前記制御部は、前記表示パネルに表示制御信号を供給する機能と、前記遮光パネルに遮光制御信号供給する機能と、を有し、
前記制御部は、前記遮光制御信号を供給した後、前記３次元表示を行う領域が変更されるまで、前記遮光制御信号の供給を停止する機能を有し、
前記トランジスタは、チャネル領域が酸化物半導体によって形成されている表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記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。
【請求項３】
請求項１において、
前記表示パネルが有機エレクトロルミネッセンスを利用して表示を行うパネルである表示装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記表示パネルが上面射出構造又は下面射出構造の表示パネルである表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記遮光パネルに配設される全ての前記光学シャッタ領域の一端から他端までの距離が、前記表示パネルに配設される全ての前記画素領域の一端から他端までの距離より短い表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
利用者の視点を検知する観察者センサーを有し、
前記観察者センサーで検知された利用者の視点に応じて前記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表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−０３６１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）表示装置の構成例を示す模式図。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）表示装置の動作状態を示す模式図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）表示装置の変形例を示す模式図。
【図４】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。
【図５】（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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）電子機器の具体例を示す図。
【図９】（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。
【図１０】実施例３に係る表示装置の構成を示す図。
【図１１】（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。
【図１２】（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。
【図１３】（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。
【図１４】実施例４に係る表示装置を説明する図。
【図１５】実施例４に係る表示装置を説明する図。
【図１６】実施例４に係る表示装置を説明する図。
【図１７】実施例４に係る表示装置を説明する図。
【図１８】遮光パネルの具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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３１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。
【００１７】
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１００ｃ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。
【００１８】
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。
【００１９】
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１００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。
【００２０】
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）。
【００２１】
＜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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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２２０ａ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。
【００３２】
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２２０ｂ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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（Ｂ２Ｏ３）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、Ｂ２Ｏ３よりＢａＯを多く含むガラス基板を用いることが好ましい。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、ＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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Ｔｉ、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（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―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。
【００５１】
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２１０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。
【００５２】
次に、絶縁層２１０上に絶縁層２１２を形成する。
【００５３】
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（ｌｏｗ−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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
次に、発光層２１８上に半透過電極層２１９を形成する。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
＜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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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（Ｂ２Ｏ３）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、Ｂ２Ｏ３よりＢａＯを多く含むガラス基板を用いることが好ましい。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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）。
【０１０２】
＜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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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５２３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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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５２０、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５２１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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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５０５上にスペーサ５１０が形成されている。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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）。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
＜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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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６０７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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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）。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
＜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７０２ａ、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。
【実施例１】
【０１３３】
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（ＡＴＭ）、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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【実施例２】
【０１３７】
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１００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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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、５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１８／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７／ｃｍ３以下、更に好ましくは１×１０１６／ｃｍ３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、１×１０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、更に好ましくは１×１０１１／ｃｍ３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１×１０６μｍでチャネル長が１０μｍ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。
【０１４２】
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  Ｉｏｎ  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。
【０１４３】
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−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、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−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、珪素を含んでいてもよい。
【０１４４】
また、酸化物半導体は、化学式ＩｎＭＯ３（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。
【０１４５】
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Ｉｎ２Ｏ３：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Ｉｎ２Ｏ３：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Ｉｎ２Ｏ３：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。
【０１４６】
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  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜を適用することができる。
【０１４７】
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  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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、ＣＡＡＣ−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、ＣＡＡＣ−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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【実施例３】
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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Ｂ１００＿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。
【０１６１】
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。
【実施例４】
【０１６２】
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。
【０１６３】
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１００２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。
【０１６４】
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）。
【０１６５】
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）。
【０１６６】
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）。
【０１６７】
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。
【符号の説明】
【０１６８】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006047289.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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