(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
右目用の第１の画像と左目用の第２の画像とを表示する表示パネルと、
透光性の第１の領域と遮光性の第２の領域とを有する視差バリアと、
前記第１の領域又は前記第２の領域の幅を制御する視差バリア制御回路と、
前記表示パネルの表示面と対峙する空間に超音波を発信する超音波発振器と、
前記超音波の反射波を検知する第１及び第２の検知器と、を有し、
前記超音波発振器、前記第１の検知器及び前記第２の検知器は、前記表示パネルの上に位置し、
前記超音波発振器は、前記第１の検知器と前記第２の検知器との間に位置し、
前記第１及び前記第２の検知器により、観察者の位置を特定し、
前記視差バリアは、ストライプ状の複数の第１の電極と、前記複数の第１の電極上の液晶層と、前記液晶層上のストライプ状の複数の第２の電極とを有し、
前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とは互いに交差し、
前記複数の第１の電極は、少なくとも、第１の線幅を有する第３の電極と、前記第１の線幅よりも線幅の細い複数の第４の電極とを有し、
複数の前記第４の電極は、前記第３の電極の両側に設けられ、
前記観察者の位置に応じて、前記視差バリア制御回路により、前記観察者の左目では前記第２の画像のみが観察され、且つ前記観察者の右目では前記第１の画像のみが観察されるように、前記第１の領域及び前記第２の領域の幅を制御する表示装置。
【請求項２】
表示装置の表示面が対峙する空間にパルス状の超音波を発信する第１のステップと、
前記パルス状の超音波が観察者に反射した反射波が、複数の検知器のそれぞれに到達するまでの時間を用いて、観察者の位置を特定する第２のステップと、
前記観察者の位置を通る直線が前記表示面と垂直に交わる座標を算出して、前記観察者の正面に対峙する前記表示装置の一対の第１の右目用の画素と第１の左目用の画素を特定する第３のステップと、
前記第１の右目用の画素と前記第１の左目用の画素から前記観察者までの距離を特定する第４のステップと、
前記観察者の右目が前記第１の右目用の画素を、前記観察者の左目が前記第１の左目用の画素を観察できるように、視差バリアの透光性領域の幅と遮光性領域の幅とを制御する第５のステップと、
前記観察者の左目から第２の右目用の画素領域を遮り、且つ前記観察者の右目から第２の左目用の画素領域を遮るように、前記視差バリアの前記透光性領域の幅と前記遮光性領域の幅とを制御する第６のステップと、を有し、
前記視差バリアは、ストライプ状の複数の第１の電極と、前記複数の第１の電極上の液晶層と、前記液晶層上のストライプ状の複数の第２の電極とを有し、
前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とは互いに交差し、
前記複数の第１の電極は、少なくとも、第１の線幅を有する第３の電極と、前記第１の線幅よりも線幅の細い複数の第４の電極とを有し、
複数の前記第４の電極は、前記第３の電極の両側に設けられ、
前記第５及び前記第６のステップにおいて、前記観察者が第１の位置にいる場合は、前記第３の電極を用いて前記遮光性領域を形成し、前記観察者が前記第１の位置よりも前記表示面に近づいた第２の位置にいる場合は、前記第４の電極の少なくとも一及び前記第３の電極を用いて前記遮光性領域を形成する表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示装置の駆動方法に関する。特に、３次元表示が可能な表示装置および３次元表示が可能な表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機などの大型表示装置から携帯電話などの小型表示装置に至るまでさまざまな表示装置が市場に普及している。今後は、より付加価値の高い製品が求められており開発が進められている。近年では、より臨場感のある画像を再現するため、３次元表示が可能な表示装置の開発が進められている。
【０００３】
３次元表示を行う表示方式としては、左目で見る画像と右目で見る画像とを分離するための眼鏡を用いる方式（画像分離方式ともいう）と、表示部において左目で見る画像と右目で見る画像を分離するための構成を追加し裸眼での３次元表示を可能にする裸眼方式と、がある。裸眼方式による３次元表示は、眼鏡を別途準備する必要がなく、利便性に優れている。裸眼方式による３次元表示は、携帯電話や携帯型遊技機等で普及しつつある。
【０００４】
裸眼方式による３次元表示としては、表示部に視差バリアを追加する、所謂視差バリア方式（パララックスバリア方式とも言う）が知られている。視差バリア方式における視差バリアはストライプ状の遮光部であり、３次元表示から２次元表示に切り替えた際に解像度を低下させる原因になる。そのため視差バリア方式では、２次元表示と３次元表示とを切り替える場合に、パターニングされた透明電極を有する液晶パネルを用い、当該透明電極に印加する電圧を制御することで液晶層による透光または遮光を制御し、視差バリアの有無を切り替える構成が提案されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５８０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、視差バリア方式にて３次元表示を行うには、表示画面と観察者の目とが特定の位置関係にある必要がある。
【０００７】
＜３次元表示装置に観察者が近づく場合に生じる課題＞
視差バリア方式を用いた３次元表示における、画素に対する観察者の眼球の位置、及び観察者と画素の間に設けられた視差バリアの形態について、図１０（Ａ）を用いて説明する。図１０（Ａ）は観察者の視点と、観察者の左右の眼球を通る平面に切断された表示パネル７００と、視差バリア６９０の断面を模式的に示している。視差バリアは透光性の領域と遮光性の領域が交互に設けられており、視差バリアの形態としては主にストライプ状の形態が用いられる。なお、図１０（Ａ）には、ストライプ状の視差バリアを横断する断面を示してある。表示パネル７００には、左目１０Ｌ用の第１の画素領域７１０と右目１０Ｒ用の第２の画素領域７２０が設けられ、第１の画素領域７１０と右目１０Ｒの間及び第２の画素領域７２０と左目１０Ｌの間には視差バリア６９０が形成されている。このような位置関係において、視差バリア６９０は左右のそれぞれの目に目隠しとして働くことになる。その結果、観察者は左目１０Ｌで左目用の表示がされる第１の画素領域７１０を、右目１０Ｒで右目用の表示がされる第２の画素領域７２０を見て、３次元表示を視認する。なお、観察者１０が右目１０Ｒで視認する像を右目１０Ｒ上に、左目１０Ｌで視認する像を左目１０Ｌ上に示す。
【０００８】
次に、観察者が表示パネルに近づく場合について、図１０（Ｂ）を用いて説明する。観察者が表示パネルに近づくと、左目１０Ｌで第１の画素領域７１０に隣接する第２の画素領域７２０の一部が見え、右目１０Ｒで第２の画素領域７２０に隣接する第１の画素領域７１０の一部が見えてしまう。その結果、観察者は左目１０Ｌでは見えないはずの右目１０Ｒ用の表示の一部を、また右目１０Ｒでは見えないはずの左目１０Ｌ用の表示の一部を見ることになり、３次元表示を視認することが困難になってしまう。なお、観察者１０が右目１０Ｒで視認する像を右目１０Ｒ上に、左目１０Ｌで視認する像を左目１０Ｌ上に示す。また、このように観察者の一方の目では見えないはずの他方の目用の表示の一部を、一方の目で見てしまうことを、本明細書においてクロストークという。
【０００９】
＜３次元表示装置に沿って観察者が移動する場合に生じる課題＞
次に、表示パネルの周辺部に重なる視差バリアの形態と中央部に重なる視差バリアの形態の違いを、図１１を用いて説明する。表示パネル７００は、観察者１０がその中央部（便宜的に図中に矢印を用いて示す）に対峙して使用する３次元表示装置である。その中央部では、視差バリアの中心が隣接する右目用画素と左目用画素の境界と一致するように形成されている。図１１（Ａ）に示す表示パネル７００の中央部には、第１の画素領域７１０に含まれる左目１０Ｌ用の画素と、第２の画素領域７２０に含まれる右目１０Ｒ用の画素が示されている。一組の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形に注目すると、表示パネル７００の中央部において、その台形（図中に濃いハッチングを用いて示す）は左右に均等である。
【００１０】
一方、表示パネル７００の中央部から周辺部に向かって離れるにつれて、視差バリアは第１の画素領域７１０と第２の画素領域７２０が互いに接する境界の直上より観察者側（パネルの中央部側とも言える）に形成される。なぜなら、観察者は表示パネルを斜めから覗く位置に立つため、視差バリアの中心を隣接する右目用画素と左目用画素の境界に一致して形成すると、観察者は左目１０Ｌでは見えないはずの右目１０Ｒ用の表示の一部を、また右目１０Ｒでは見えないはずの左目１０Ｌ用の表示の一部を見ることになり、３次元表示を視認することが困難になってしまうからである。そこで、一組の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形に注目すると、表示パネル７００の中央部から周辺部に向かって離れるにつれて、その台形は表示パネル７００の中央部側に倒れて歪むように、視差バリアを設ける。
【００１１】
このような構成を備える３次元表示装置において、観察者１０がその中央部から表示パネルに沿って移動した場合について、図１１（Ｂ）を用いて説明する。紙面向かって右側に移動した観察者１０の正面において、一組の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形に注目すると、その台形は表示パネル７００の中央部側に倒れて歪んでいる。その結果、観察者は左目１０Ｌでは見えないはずの右目１０Ｒ用の表示の一部を、また右目１０Ｒでは見えないはずの左目１０Ｌ用の表示の一部を見ることになり、３次元表示を視認することが困難になってしまう。以上のことから、視差バリア方式にて３次元表示を行うには、表示画面と観察者の目とが特定の位置関係にある必要がある。
【００１２】
本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。従って、本発明の一態様は、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大された表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲を拡大された表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、表示装置に設けられた画素に対する観察者の位置及び当該観察者と当該画素の間に設ける視差バリアの形態に着目した。そして、本明細書に例示される構成を備える表示装置に想到した。本発明の一態様は、画素に対する観察者の位置を、超音波を用いて特定し、その位置に応じて視差バリアの形態を変化する構成を備える。
【００１４】
すなわち、本発明の一態様は、左目用の第１の画素領域と右目用の第２の画素領域と備える表示パネルと、表示パネルの一部を遮り、形態が可変な視差バリアと、視差バリアの形態を制御する視差バリア制御回路と、複数の検知器と、超音波発振器と、を有し、複数の検知器が特定する観察者の位置に応じて、視差バリアが視差バリア制御回路により、観察者の右目から第１の画素領域を遮り、且つ観察者の左目から第２の画素領域を遮るように構成されている表示装置である。
【００１５】
上記本発明の一態様の表示装置は、複数の検知器と超音波発振器を用いて特定した観察者の画素に対する位置に応じて、視差バリアの形態を変化する構成を有する。これにより、特定した観察者の右目と左目の、表示装置が備える各画素に対する位置を知ることができる。その結果、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大された表示装置を提供できる。また、超音波を用いるため、暗い環境であっても、観察者の位置を正確に検知できる。その結果、観察者はより明るく際だった三次元表示画像を視認できる。
【００１６】
また、本発明の一態様は、視差バリアが一対の基板に挟持された液晶層を用いて形成され、一対の基板の少なくとも一方は液晶層の配向を制御する複数の電極を備え、複数の電極のそれぞれが視差バリア制御回路と電気的に接続される上記の表示装置である。
【００１７】
上記本発明の一態様の表示装置は、視差バリアが、液晶層と該液晶層の配向を制御する電極が複数設けられ、該電極のそれぞれが視差バリア制御回路と電気的に接続される。これにより、特定した観察者の位置に応じて、視差バリアが該観察者の右目から第１の画素領域を遮り、且つ該観察者の左目から第２の画素領域を遮るように、視差バリア制御回路を用いて、視差バリアの形態を変化できる。その結果、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大された表示装置を提供できる。
【００１８】
また、本発明の一態様は、表示装置の表示面が観察者に対峙する側にパルス状の超音波を発信する第１のステップと、パルス状の超音波の反射波が複数の検知器のそれぞれに到達するまでの時間を用いて、観察者の有無及び位置を特定する第２のステップとを有する。また、観察者の位置を通る直線が表示面と垂直に交わる座標を算出して、観察者の正面に対峙する一対の右目用の画素と左目用の画素を特定する第３のステップと、該一対の右目用の画素と左目用の画素から前記観察者までの距離を特定する第４のステップとを有する。また、観察者の右目が該右目用の画素を、観察者の左目が該左目用の画素を観察できるように、該一対の右目用の画素と左目用の画素に対応する視差バリアの大きさを、観察者までの距離を用いて制御する第５のステップとを有する。また、他の一対の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形が、観察者の正面に対峙する画素から左右方向に遠ざかるほど観察者側に倒れて歪み、観察者の左目から右目用の画素領域を遮り、且つ観察者の右目から左目用の画素領域を遮るように視差バリアを形成する第６のステップと、を有する表示装置の駆動方法である。
【００１９】
上記本発明の一態様の表示装置の駆動方法によれば、特定した観察者の位置に応じて、視差バリアが該観察者の右目から第１の画素領域を遮り、且つ該観察者の左目から第２の画素領域を遮るように、視差バリア制御回路を用いて、視差バリアの形態を変化させることができる。その結果、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大された表示装置の駆動方法を提供できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様によれば、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大された表示装置を提供できる。または、本発明の一態様は、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲を拡大された表示装置の駆動方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る表示装置と使用者の位置および表示装置の構成を説明する図。
【図２】実施の形態に係る表示パネルと観察者の距離と視差バリアの形態の関係を説明する図。
【図３】実施の形態に係る表示パネルに沿って移動する観察者の位置と視差バリアの形態の関係を説明する図。
【図４】実施の形態に係る視差バリアを説明する図。
【図５】実施の形態に係る視差バリアを説明する図。
【図６】実施の形態に係る表示パネルを説明する図。
【図７】実施の形態に係る表示パネルを説明する図。
【図８】実施の形態に係るタッチパネルを具備するシャッタパネルを説明する図。
【図９】実施の形態に係る電子機器を説明する図。
【図１０】従来技術を説明する図。
【図１１】従来技術を説明する図。
【図１２】実施例に係る三次元表示装置を説明するブロック図。
【図１３】実施例に係る三次元表示装置の評価方法を説明する図。
【図１４】実施例に係る三次元表示装置の評価結果を説明する図。
【図１５】比較例に係る三次元表示装置の評価結果を説明する図。
【図１６】トランジスタの特性を説明する図。
【図１７】超音波センサを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及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。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、画素に対する観察者の位置を、超音波を用いて特定し、その位置に応じて視差バリアの形態を変化する構成を備える表示装置について図１乃至図３を参照して説明する。具体的には、第１の画素領域と第２の画素領域と備える表示パネルと、表示パネルの一部を遮り、形態が可変な視差バリアと、視差バリアの形態を制御する視差バリア制御回路と、複数の検知器と、超音波発振器と、を有し、複数の検知器が特定する観察者の位置に応じて、視差バリアが視差バリア制御回路により、観察者の右目から第１の画素領域を遮り、且つ前記観察者の左目から第２の画素領域を遮るように構成されている表示装置について説明する。
【００２４】
＜表示装置の構成＞
本発明の一態様の表示装置２０と、それを使用する観察者１０の位置を図１（Ａ）に示す。観察者１０は表示面に対峙して表示装置２０を使用する。
【００２５】
表示装置２０は、表示パネル２００と、表示パネル２００の表示面側に視差バリアを形成するシャッタパネル１００と、制御装置３０を備える。また、超音波発振器１６１と複数の検知器１６２Ｒ及び検知器１６２Ｌを備え、超音波発振器１６１が観察者１０に向けて発する超音波の反射波を、該検知器が受信するように配置されている。
【００２６】
制御装置３０の詳細を図１（Ｂ）に示すブロック図を参照して説明する。制御装置３０は、観察者検知回路１６０と、画像信号生成回路２６０と、視差バリア制御回路１５０と、表示パネル駆動回路２５０と、を備える。画像信号生成回路２６０は表示パネル２００と表示パネル駆動回路２５０を介して電気的に接続され、シャッタパネル１００と視差バリア制御回路１５０を介して電気的に接続されている。また、超音波発振器１６１と、複数の検知器１６２Ｒ及び検知器１６２Ｌは観察者検知回路１６０と接続され、観察者検知回路１６０は視差バリア制御回路１５０及び画像信号生成回路２６０と電気的に接続されている。
【００２７】
画像信号生成回路２６０は、記憶媒体に記録された画像データや接続された外部機器から入力される画像データを、本実施の形態で例示する表示装置で表示可能な画像信号に変換して出力する。また、例えば観察者検知回路１６０が出力する観察者の位置を特定する信号に応じて、画像信号を変える働きをする。具体的には、表示パネル２００に対峙する観察者の位置から観察者の両目の位置を推測し、観察者が三次元画像を視認し易いように視差バリアの形態を決定し、視差バリア制御回路１５０に、決定された視差バリアの形態になるように視差バリア制御信号を出力する。
【００２８】
また、画像信号生成回路２６０は観察者の位置情報等に応じて、ゲーム機器から出力される画像信号を変えることもできる。例えばゲームにおいて、検知した観察者の姿勢に応じて複数の選択肢から次の展開を決定してもよい。
【００２９】
視差バリア制御回路１５０は、画像信号生成回路２６０が出力する視差バリア制御信号に応じてシャッタパネル１００を駆動し、視差バリアの形態を変化する。
【００３０】
表示パネル駆動回路２５０は、画像信号生成回路２６０が出力する画像信号に応じて表示パネル２００を駆動し、画像を表示させる回路である。
【００３１】
＜表示装置の駆動方法＞
本発明の一態様の表示装置２０の駆動方法について説明する。表示装置２０は以下の６つのステップを繰り返しながら動作する。
【００３２】
第１のステップにおいては、超音波発振器１６１がパルス状の超音波を表示面側に発信し、第２のステップにおいては、パルス状の超音波の反射波が複数の検知器のそれぞれに到達するまでの時間を用いて、観察者の有無及び位置を特定する。
【００３３】
続く第３のステップにおいては、画像信号生成回路２６０が観察者の位置を通る直線が表示面に垂直に交わる座標を算出して、観察者の正面に対峙する一対の右目用の画素と左目用の画素を特定する。また、第４のステップにおいては、画像信号生成回路２６０が一対の右目用の画素と左目用の画素から観察者までの距離を特定する。
【００３４】
次に、第５のステップにおいては、画像信号生成回路２６０が視差バリア制御回路１５０を介して、観察者の右目が右目用の画素を、観察者の左目が左目用の画素を観察できるように、一対の右目用の画素と左目用の画素に対応する視差バリアの大きさを、観察者までの距離を用いて制御する。
【００３５】
第６のステップにおいては、画像信号生成回路２６０が視差バリア制御回路１５０を介して、他の一対の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形が、観察者の正面に対峙する画素から左右方向に遠ざかるほど、観察者側に倒れて歪み、観察者の左目から右目用の画素領域を遮り、且つ観察者の右目から左目用の画素領域を遮るように視差バリアを形成する。なお、第６のステップは第５のステップと同時に行っても良い。
【００３６】
＜画素に対する観察者の位置を特定する方法＞
本実施の形態では、二つの検知器１６２Ｒと検知器１６２Ｌの間に設けられた超音波発振器１６１に接続された観察者検知回路１６０により、観察者の位置を特定する。具体的には、超音波発振器１６１を用いて、表示装置の表示面と対峙する空間にパルス状の超音波を発信する。当該空間に観察者が居れば、該パルス状の超音波を反射し、反射波は検知器１６２Ｒと検知器１６２Ｌで検知される。しかし、当該空間に観察者が居なければ、該パルス状の超音波は反射波を返すことなく当該空間を通過してしまう。
【００３７】
観察者検知回路１６０は、超音波発振器１６１を用いてパルス状の超音波を発した時から、反射波が検知器１６２Ｒ及び検知器１６２Ｌに検知されるまでの時間を計測し、当該空間に物体が有るか否かを検知する。また、当該空間に物体が有る場合は、物体と検知器１６２Ｒとの距離及び物体と検知器１６２Ｌとの距離をそれぞれ知ることができる。なお、反射波の強度を用いて物体の位置情報を得ることもできる。
【００３８】
また、検知器１６２Ｒ及び検知器１６２Ｌは表示パネルに対して特定の位置に固定されている。例えば、図１（Ａ）に示すように、検知器１６２Ｒを表示パネルの右端に、検知器１６２Ｌを左端に固定する。また、画素も表示パネルの特定の位置に固定されている。従って、表示パネルに対して特定の位置に固定された複数の検知器を用いて、観察者の位置を検知することにより、画素に対する観測者の位置を特定できる。
【００３９】
なお、超音波発振器の数も１つ以上であればよく、複数の発振器を用いることができる。また、検知器は複数用いればよく、その数は二つに限定されない。互いに離れて設けられた検知器の数を増すと、観察者の位置を特定する精度を高めることができる。超音波発振器を設ける位置は、超音波発振器が発した超音波を観察者が反射し、その反射波を検知器が受信する構成であれば、検知器の間に限定されない。
【００４０】
＜観察者の位置に応じた視差バリアの形態＞
次に、観察者検知回路１６０が特定した観察者の位置に応じた視差バリアの形態について説明する。
【００４１】
視差バリアの形態と、観察者と表示パネルの間の距離との関係を図２に模式的に示す。図２（Ａ）は観察者の視点と、観察者の左右の眼球を通る平面に切断された表示パネル２００と、視差バリア９０の断面を模式的に示している。視差バリアは透光性の領域と遮光性の領域が交互に設けられており、視差バリアの形態としてはストライプ状、市松模様、タスキがけ状などを用いることができる。なお、図２（Ａ）には、ストライプ状の視差バリアを横断する断面を示してある。観察者１０が表示パネル２００に近づくと、視差バリアの間隙から見える表示パネルの範囲が拡がる。具体的には、左目から第１の画素領域に隣接する第２の画素領域の一部が見え、右目から第２の画素領域に隣接する第１の画素領域の一部が見えてしまう。その結果、観察者は左目では見えないはずの右目用の表示の一部を、また右目では見えないはずの左目用の表示の一部を見ることになり、３次元表示を視認することが困難になってしまう。
【００４２】
そこで、本発明の一態様は観察者の位置に応じて、視差バリアの形態を変化するものである。具体的にはストライプ状の視差バリアの遮光部の幅を拡げて、その間隔を狭める構成とする。例えば、図２（Ｂ）に示すように、視差バリア９０は、図２（Ａ）に比べて表示パネル２００に近づいた観察者１０に合わせて遮光部の幅を大きくし、透光部の幅を狭める。このような構成により視差バリアの形態を制御することで、観察者が表示パネルに近づいても、左目は第１の画素領域のみを、右目は第２の画素領域のみを観察できるようになる。
【００４３】
次に、観察者１０が中央部から表示パネルに沿って移動する場合について、一組の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形に注目して図３を用いて説明する。
【００４４】
表示パネルの中央部に観察者１０が対峙した状態で最適化された視差バリア９０の形態において（図３（Ａ）参照）、その台形は表示パネル２００の中央部側に倒れて歪んでいるため、観察者が表示パネルに沿って移動すると３次元表示を視認することが困難になってしまう。
【００４５】
そこで、本発明の一態様は観察者の位置に応じて、視差バリアの形態を変化するものである。具体的には観察者の正面において、視差バリア（例えば、ストライプ状の遮光部）の中心が隣接する右目用画素と左目用画素の境界と一致するように形成する。例えば、図３（Ｂ）に示すように、左目１０Ｌ用の第１の画素領域２１０に含まれる左目用の画素と、右目１０Ｒ用の第２の画素領域２２０に含まれる右目用の画素を下底としその視差バリア９０の遮光部を上底とする台形は、観察者１０の正面において、左右に均等になるように視差バリア９０を形成する。
【００４６】
このような構成とすることで、観察者１０の正面において、左目は第１の画素領域２１０のみを、右目は第２の画素領域２２０のみを観察できるようになる。
【００４７】
また、観察者の右側または左側にある視差バリアは、観察者の正面から離れるにつれてその台形が観察者の正面側に倒れるように歪ませて、ストライプ状の視差バリアを形成する。なぜなら、観察者は表示パネルを斜めから覗く位置に立つため、視差バリアの中心が一対の右目用画素と左目用画素の境界に一致して形成されていると、左目に右目用の表示が、右目には左目用の表示が見えてしまうからである。したがって、一組の右目用画素と左目用の画素を下底とし、その視差バリアの遮光部を上底とする台形に注目すると、観察者の正面から離れるにつれて、その台形は観察者の正面側に倒れて歪むようにストライプ状の視差バリアの遮光部の幅および間隔を制御して形成する必要がある。
【００４８】
このような構成とすることで、観察者の正面からそれた方向において、左目は第１の画素領域２１０のみを、右目は第２の画素領域２２０のみを観察できるようになる。
【００４９】
上記本発明の一態様の表示装置は、複数の検知器と超音波発振器を用いて特定した観察者の画素に対する位置に応じて、視差バリアの形態を変化する構成を有する。これにより、特定した観察者の右目と左目の、表示装置が備える各画素に対する位置を知ることができる。その結果、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大された表示装置を提供できる。また、超音波を用いるため、暗い環境であっても、観察者の位置を正確に検知できる。その結果、観察者はより明るく際だった三次元表示画像を視認できる。
【００５０】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、画素に対する観察者の位置に応じて視差バリアの形態を変化する構成を備える表示装置に適用可能なシャッタパネルについて、図４、及び図５を参照して説明する。具体的には、一対の基板に挟持された液晶層を有し、一対の基板の少なくとも一方は該液晶層の配向を制御する複数の電極を備え、該複数の電極のそれぞれが視差バリア制御回路と電気的に接続されるシャッタパネルの構成について説明する。
【００５２】
シャッタパネルは様々な形態の視差バリアを形成する。具体的には、遮光または透光を切り替える複数の光学素子を用いてシャッタパネルが構成される。遮光または透光を切り替える光学素子としては、一対の電極間に液晶を含む液晶素子を好適に用いることができる。液晶素子は、一対の電極に挟まれた液晶層に電界を印加して液晶の配向を制御し、遮光又は透光を選択的に制御できる。
【００５３】
＜シャッタパネルの構成＞
シャッタパネル１００の上面図を図４（Ａ１）に、図４（Ａ１）における切断線Ｙ１−Ｙ２における断面図を図４（Ａ２）に示す。
【００５４】
シャッタパネル１００は、基板１０１に電極１０６と、基板１０２に電極１０５を備える。電極１０６は複数のストライプ状の電極（１０６ａ１、１０６ａ２、１０６ａ３、１０６ｂ１、１０６ｂ２、１０６ｂ３、１０６ｃ１、１０６ｃ２及び１０６ｃ３）を含み、電極１０５は複数のストライプ状の電極（１０５ａ１、１０５ａ２、１０５ａ３、１０５ｂ１、１０５ｂ２、１０５ｂ３、１０５ｃ１、１０５ｃ２及び１０５ｃ３）を含む。本実施の形態においては、それぞれの電極は電気的に独立しており、視差バリア制御回路を用いて制御できる。
【００５５】
シャッタパネル１００は、電極１０６と電極１０５が互いに交差するように重ね合わされた基板１０１と基板１０２の間に液晶層１０３を挟持している。電極１０６に含まれるストライプ形状の電極と、電極１０５に含まれるストライプ形状の電極が交差する場所にドット状の液晶素子が構成される。液晶素子を構成する一対のストライプ状の電極に電圧を加えると、遮光または透光を切り替えることができる。
【００５６】
具体的には、図４（Ａ２）に示すように、電極１０５ｂ１と、電極１０６ａ１、電極１０６ａ２又は電極１０６ａ３との間にはそれぞれ液晶素子１０７ａ１、１０７ａ２又は１０７ａ３が形成され、電極１０５ｂ１と、電極１０６ｂ１、電極１０６ｂ２又は電極１０６ｂ３との間にはそれぞれ液晶素子１０７ｂ１、１０７ｂ２又は１０７ｂ３が形成され、電極１０５ｂ１と、電極１０６ｃ１、電極１０６ｃ２又は電極１０６ｃ３との間にはそれぞれ液晶素子１０７ｃ１、１０７ｃ２又は１０７ｃ３が形成される。
【００５７】
このような、遮光または透光を切り替えることができる光学素子を複数マトリクス状に形成することにより、遮光領域又は透光領域を微細に変化できる視差バリアを構成できる。なお、電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは３つ以上に分割してもよく、該線幅もそれぞれ異なっていてもよい。
【００５８】
シャッタパネル１００に用いることができる電極１０６ｂの別の構成の上面図を図４（Ｂ１）に示す。また、電極１０５を電極１０６ｂ上に交差するように重ね合わせ、基板１０１と基板１０２の間に液晶層１０３を挟持して構成したシャッタパネルについて、電極１０６ｂを横断する切断線Ｙ３−Ｙ４における断面図を図４（Ｂ２）に示す。
【００５９】
図４（Ｂ１）（Ｂ２）に示す電極１０６ｂは、電極１０６ｂ４の両側に複数の線幅の細い電極（１０６ｂ１、１０６ｂ２、１０６ｂ３、１０６ｂ５、１０６ｂ６及び１０６ｂ７）が設けられている。このように、電極１０６と電極１０５の太さは必ずしも均一でなくてもよい。
【００６０】
＜シャッタパネルの駆動方法＞
シャッタパネルの駆動方法について、図４（Ｂ１）（Ｂ２）に示す電極１０６ｂを用いる場合について説明する。
【００６１】
表示パネルに対して観察者が比較的遠い位置にいる場合、視差バリア制御回路は電極１０６ｂ４を選択して、視差バリアを形成する。表示パネルに観察者が近づくと電極１０６ｂ４に隣接する電極１０６ｂ３と電極１０６ｂ５を加えて、視差バリアの遮光領域が拡がるように駆動する。シャッタパネル１００をこのように駆動することで、観察者が表示パネルに近づいても、左目は左目用の画素領域のみを、右目は右目用の画素領域のみを観察できるようになり、３次元表示を視認できる範囲が拡大される。
【００６２】
また、電極１０６ｂ４の正面に観察者が位置する場合は電極１０６ｂ４を選択し、電極１０６ｂ４の紙面に向かって右側に観察者が位置する場合は電極１０６ｂ４に電極１０６ｂ５を加えて、視差バリアの遮光領域が観察者側に拡がるように駆動する。シャッタパネル１００をこのように駆動することで、観察者が表示パネルに近づいても、左目は左目用の画素領域のみを、右目は右目用の画素領域のみを観察できるようになり、３次元表示を視認できる範囲が拡大される。
【００６３】
＜シャッタパネルの別の構成＞
また、液晶素子に電気的に接続するスイッチとして機能する素子を設け、それぞれの液晶素子をスイッチとして機能する素子によって制御することもできる。図５にスイッチとして機能する素子としてトランジスタを設け、液晶素子を駆動する例を示す。
【００６４】
図５のシャッタパネルには、トランジスタ１２０ａ１と電気的に接続する電極１１６ａ１を含む第１の液晶素子、該第１の液晶素子に隣接し、トランジスタ１２０ａ２と電気的に接続する電極１１６ａ２を含む第２の液晶素子、トランジスタ１２０ａ３と電気的に接続する電極１１６ａ３を含む第３の液晶素子、容量配線１２４が設けられている。図示しないが、電極１１６ａ１、１１６ａ２、１１６ａ３上には液晶を介して対となる電極が設けられている。
【００６５】
配線１２１ａと電気的に接続されたトランジスタ１２０ａ１、トランジスタ１２０ａ２、及びトランジスタ１２０ａ３は、配線１２２ａ１、１２２ａ２、又は１２２ａ３とそれぞれ電気的に接続している。
【００６６】
なお図５において、電極１１６ａ１、電極１１６ａ２、電極１１６ａ３の大きさ（面積）はほぼ同じ例を示すが、特に限定されず電極１１６ａ１、電極１１６ａ２、電極１１６ａ３の大きさはそれぞれ異なっていてもよい。また、電極１１６ａを含む液晶素子の両側に配置される液晶素子はより多数（３つ以上）でもよい。
【００６７】
３次元表示を行う際、第１の液晶素子、第２の液晶素子及び第３の液晶素子を制御することによって、選択的に遮光領域を決定することができる。例えば、第１の液晶素子のみ駆動して形成する第１の遮光領域、第１の液晶素子及び第２の液晶素子を駆動して形成する第２の遮光領域、あるいは第１の液晶素子、第２の液晶素子、及び第３の液晶素子を駆動して形成する第３の遮光領域と、を形成できる。
【００６８】
シャッタパネル１００をこのように駆動することで、観察者が表示パネルに近づいても、左目は左目用の画素領域のみを、右目は右目用の画素領域のみを観察できるようになり、３次元表示を視認できる範囲が拡大される。
【００６９】
また、本実施の形態では図示しないが、シャッタパネルに偏光板、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどは適宜設ける。シャッタパネルは、様々な構成の透過型の液晶素子、及び様々な液晶モードを用いることができる。
【００７０】
例えば、図４に例示する構成のように、一対の電極が液晶を挟持する構成であると、基板に概略垂直な電界を生じさせて、基板と垂直な面内で液晶分子を動かして、階調を制御する方式を用いることができる。また、図５に例示する構成に、液晶素子の電極をＩＰＳモードやＦＦＳモードで用いる構成を適用し、基板に概略平行（すなわち水平な方向）な電界を生じさせて、基板と平行な面内で液晶分子を動かして、階調を制御する方式を用いることができる。
【００７１】
シャッタパネルに用いるトランジスタの構造は特に限定されず、例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いることができる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、２つ形成されるダブルゲート構造もしくは３つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、チャネル形成領域の上下にゲート絶縁層を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型でもよい。
【００７２】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１で示した表示パネルに適用可能な表示パネルの構成例について図６及び図７を用いて説明する。
【００７４】
表示パネルに設けられる表示素子としては、発光素子（発光表示素子ともいう）、液晶素子（液晶表示素子ともいう）を用いることができる。発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的には無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、有機ＥＬ素子等が含まれる。
【００７５】
図６に、表示素子として有機ＥＬ素子を適用した表示パネルの構成例を示す。図６（Ａ）は表示パネルの平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡ−Ｂ及びＣ−Ｄにおける断面図である。素子基板４１０は、シール材４０５によって封止基板４０４と固着されており、駆動回路部（ソース側駆動回路４０１、ゲート側駆動回路４０３）、複数の画素を含む画素部４０２を有している。
【００７６】
なお、配線４０８はソース側駆動回路４０１及びゲート側駆動回路４０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）４０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における表示パネルには、表示パネル本体だけでなく、それにＦＰＣ又はＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００７７】
素子基板４１０上には駆動回路部（ソース側駆動回路４０１、ゲート側駆動回路４０３）及び画素部４０２が形成されている。図６（Ｂ）では、駆動回路部であるソース側駆動回路４０１と、画素部４０２中の３つの画素を示す。
【００７８】
本実施の形態では、青（Ｂ）の画素４２０ａ、緑（Ｇ）の画素４２０ｂ、赤（Ｒ）の画素４２０ｃ、３色の画素を有する例を示す。なお、本実施の形態はこれに限られず、画素部４０２に少なくとも２色以上の画素を含むことで、多色表示を行う表示パネルとすることができる。または、単色表示を行う表示パネルとしてもよい。
【００７９】
画素４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃはそれぞれ、カラーフィルタ層４３４ａ、４３４ｂ、４３４ｃと、発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃと、該発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃと電気的に接続し、スイッチング用トランジスタとして機能するトランジスタ４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃと、を有している。また、カラーフィルタ層４３４ａ、４３４ｂ、４３４ｃを囲うブラックマトリクス４３５が形成されている。
【００８０】
カラーフィルタ層はそれぞれ各画素の色に対応して設ければよく、例えば、青（Ｂ）の画素４２０ａのカラーフィルタ層４３４ａを青色とし、緑（Ｇ）の画素４２０ｂのカラーフィルタ層４３４ｂを緑色とし、赤（Ｒ）の画素４２０ｃのカラーフィルタ層４３４ｃを赤色とすればよい。
【００８１】
また、発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃはそれぞれ反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃと、ＥＬ層４３１と、透光性を有する電極４３３と、を有する。反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ及び透光性を有する電極４３３は、一方が陽極として用いられ、他方が陰極として用いられる。
【００８２】
ＥＬ層４３１は、少なくとも発光層を有する。また、ＥＬ層４３１は、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を有する積層構造とすることもできる。また、ＥＬ層を複数層積層させてもよく、ＥＬ層の一と他のＥＬ層との間に電荷発生層を設けてもよい。なお、陽極と陰極の間に発光層を複数層積層することで、例えば白色発光を呈する発光素子とすることができる。
【００８３】
なお、反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃとＥＬ層４３１との間に、透光性を有する導電層４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃをそれぞれ設けてもよい。該透光性を有する導電層４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃは、それぞれの画素において反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃと透光性を有する電極４３３との光学距離を調整する機能を有する。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。
【００８４】
なお、図６（Ｂ）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。
【００８５】
ただし、発光層を画素毎にメタルマスクにより塗り分けせず、連続膜で形成することにより、メタルマスクを用いることによる歩留まりの低下や工程の複雑化を回避することができる。よって高精細で色再現性の高い表示パネルを実現することが可能となる。
【００８６】
なお、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型トランジスタ４２３とｐチャネル型トランジスタ４２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、ゲート側駆動回路４０３は、トランジスタで形成される種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路又はＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上にソース側駆動回路及びゲート側駆動回路を形成する例を示すが、必ずしもその必要はなく、ソース側駆動回路及びゲート側駆動回路の一部、又は全部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【００８７】
なお、反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ及び透光性を有する導電層４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃの端部を覆って絶縁物４１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【００８８】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物４１４の上端部又は下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物４１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物４１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物４１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【００８９】
さらにシール材４０５で封止基板４０４を素子基板４１０と貼り合わせることにより、素子基板４１０、封止基板４０４、及びシール材４０５で囲まれた空間４０７に発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃが備えられた構造になっている。なお、空間４０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、有機樹脂、シール材４０５で充填される場合もある。有機樹脂及びシール材４０５には吸湿性を有する物質を含む材料を用いてもよい。
【００９０】
なお、シール材４０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板４０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル又はアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【００９１】
本実施の形態のように、下地膜となる絶縁膜４１１を素子基板４１０とトランジスタの半導体層の間に設けてもよい。絶縁膜は、素子基板４１０からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜による単層、又は積層構造により形成することができる。
【００９２】
本実施の形態において、表示パネルに適用できるトランジスタの構造は特に限定されず、例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いることができる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、２つ形成されるダブルゲート構造もしくは３つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、チャネル形成領域の上下にゲート絶縁層を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型でもよい。
【００９３】
ゲート電極層の材料は、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又は化合物を用いて、単層で又は積層して形成することができる。
【００９４】
例えば、ゲート電極層の２層の積層構造としては、アルミニウム層上にモリブデン層が積層された２層の積層構造、または銅層上にモリブデン層を積層した２層構造、または銅層上に窒化チタン層若しくは窒化タンタル層を積層した２層構造、窒化チタン層とモリブデン層とを積層した２層構造とすることが好ましい。３層の積層構造としては、タングステン層または窒化タングステン層と、アルミニウムとシリコンの合金層またはアルミニウムとチタンの合金層と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した積層構造とすることが好ましい。
【００９５】
ゲート絶縁層は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層又は窒化酸化シリコン層を単層で又は積層して形成することができる。また、ゲート絶縁層として、有機シランガスを用いたＣＶＤ法により酸化シリコン層を形成することも可能である。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。
【００９６】
半導体層に用いる材料は特に限定されず、トランジスタ４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４２３、４２４に要求される特性に応じて適宜設定すればよい。半導体層に用いることのできる材料の例を説明する。
【００９７】
半導体層を形成する材料としては、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いた気相成長法や、スパッタリング法で作製される、非晶質（アモルファスともいう。）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【００９８】
半導体層として、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体を用いることができる。半導体層として単結晶半導体を用いると、トランジスタサイズを微細化することが可能となるため、表示部において画素をさらに高精細化することができる。半導体層として単結晶半導体を用いる場合には、単結晶半導体層が設けられたＳＯＩ基板を適用することができる。または、シリコンウエハ等の半導体基板を用いてもよい。
【００９９】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１００】
また、酸化物半導体を用いてもよく、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系や、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系や、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系や、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系などを用いることができる。また、上記酸化物半導体にＳｉＯ２を含んでもよい。ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、少なくともＩｎとＧａとＺｎを含む酸化物であり、その組成比に特に制限はない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の元素を含んでもよい。
【０１０１】
また、酸化物半導体層は、化学式ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、ＭｎおよびＣｏから選ばれた一または複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａ、Ｇａ及びＡｌ、Ｇａ及びＭｎ、またはＧａ及びＣｏなどがある。
【０１０２】
また、酸化物半導体としてＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いる場合、原子数比で、Ｉｎ／Ｚｎ＝０．５〜５０、好ましくはＩｎ／Ｚｎ＝１〜２０、さらに好ましくはＩｎ／Ｚｎ＝１．５〜１５とする。Ｚｎに対するＩｎの原子数比を好ましい前記範囲とすることで、トランジスタの電界効果移動度を向上させることができる。ここで、化合物の原子数比がＩｎ：Ｚｎ：Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚのとき、Ｚ＞１．５Ｘ＋Ｙとする。
【０１０３】
酸化物半導体層として、単結晶構造ではなく、非晶質構造でもない構造であり、Ｃ軸配向を有した結晶性酸化物半導体（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；  ＣＡＡＣ−ＯＳとも呼ぶ）を用いることができる。
【０１０４】
ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層の材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金等が挙げられる。また、熱処理を行う場合には、この熱処理に耐える耐熱性を導電膜に持たせることが好ましい。例えば、Ａｌ単体では耐熱性が劣り、また腐蝕しやすい等の問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて形成する。Ａｌと組み合わせる耐熱性導電性材料としては、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）から選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金、または上述した元素を成分とする窒化物で形成する。
【０１０５】
トランジスタを覆う絶縁膜４１９は、乾式法や湿式法で形成される無機絶縁膜、有機絶縁膜を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを用いて得られる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜、酸化ガリウム膜などを用いることができる。また、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ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）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【０１０６】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。シロキサン系樹脂は塗布法により成膜し、焼成することによって絶縁膜４１９として用いることができる。
【０１０７】
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、絶縁膜４１９を形成してもよい。例えば、無機絶縁膜上に有機樹脂膜を積層する構造としてもよい。
【０１０８】
図７に表示素子として液晶素子を用いた表示パネルの例を示す。図７（Ａ）は表示パネルの平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＥ−Ｆにおける断面図である。なお、本実施の形態で示す液晶素子を含むパネルはシャッタパネルの構成に適宜用いることができる。
【０１０９】
図７（Ｂ）において、第１の基板６０１上に設けられた画素部６０２と、走査線駆動回路６０４とを囲むようにして、シール材６０５が設けられている。また画素部６０２と、走査線駆動回路６０４の上に第２の基板６０６が設けられている。よって画素部６０２と、走査線駆動回路６０４とは、第１の基板６０１とシール材６０５と第２の基板６０６とによって、表示素子と共に封止されている。
【０１１０】
図７（Ａ）においては、第１の基板６０１上のシール材６０５によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路６０３が実装されている。信号線駆動回路６０３と、走査線駆動回路６０４または画素部６０２に与えられる各種信号及び電位は、ＦＰＣ６１８から供給されている。
【０１１１】
図７において、表示パネルは、接続端子電極６１５及び端子電極６１６を有しており、接続端子電極６１５及び端子電極６１６はＦＰＣ６１８が有する端子と異方性導電膜６１９を介して、電気的に接続されている。接続端子電極６１５は、液晶素子の第１の電極層６３０と同じ導電膜から形成され、端子電極６１６は、トランジスタ６１０、トランジスタ６１１のソース電極及びドレイン電極と同じ導電膜で形成されている。
【０１１２】
また、第１の基板６０１上に設けられた画素部６０２と、走査線駆動回路６０４は、トランジスタを複数有しており、図７（Ｂ）では、画素部６０２に含まれるトランジスタ６１０と、走査線駆動回路６０４に含まれるトランジスタ６１１とを例示している。
【０１１３】
図７（Ｂ）において、表示素子である液晶素子６１３は、第１の電極層６３０、第２の電極層６３１、及び液晶層６０８を含む。なお、液晶層６０８を挟持するように配向膜として機能する絶縁膜６３２、６３３が設けられている。第２の電極層６３１は第２の基板６０６側に設けられ、第１の電極層６３０と第２の電極層６３１とは液晶層６０８を介して積層する構成となっている。
【０１１４】
また、柱状のスペーサ６３５は絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる。液晶層６０８の膜厚（セルギャップ）を制御するために設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。
【０１１５】
表示素子として、液晶素子を用いる場合、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【０１１６】
また、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を広げるために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の表示パネルの不良や破損を軽減することができる。よって表示パネルの生産性を向上させることが可能となる。
【０１１７】
また、液晶材料の固有抵抗率は、１×１０９Ω・ｃｍ以上であり、好ましくは１×１０１１Ω・ｃｍ以上であり、さらに好ましくは１×１０１２Ω・ｃｍ以上である。なお、本明細書における固有抵抗率の値は、２０℃で測定した値とする。
【０１１８】
液晶素子を有する表示パネル（液晶表示パネル）には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
【０１１９】
また、ノーマリーブラック型の液晶表示パネル、例えば垂直配向（ＶＡ）モードを採用した透過型の液晶表示パネルとしてもよい。ここで、垂直配向モードとは、液晶表示パネルの液晶分子の配列を制御する方式の一種であり、電圧が印加されていないときにパネル面に対して液晶分子が垂直方向を向く方式である。垂直配向モードとしては、いくつか挙げられるが、例えば、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。また、画素（ピクセル）をいくつかの領域（サブピクセル）に分け、それぞれ別の方向に分子を倒すよう工夫されているマルチドメイン化あるいはマルチドメイン設計といわれる方法を用いることができる。
【０１２０】
また、本実施の形態で示す表示パネルにおいて、ブラックマトリクス（遮光層）、偏光部材、位相差部材、反射防止部材などの光学部材（光学基板）などは適宜設ける。例えば、偏光基板及び位相差基板による円偏光を用いてもよい。また、液晶表示パネルの光源としてバックライト、サイドライトなどを用いてもよい。
【０１２１】
また、画素部における表示方式は、プログレッシブ方式やインターレース方式等を用いることができる。また、カラー表示する際に画素で制御する色要素としては、ＲＧＢ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青を表す）の三色に限定されない。例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白を表す）、又はＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタ等を一色以上追加したものがある。なお、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。ただし、本実施の形態はカラー表示の表示パネルに限定されるものではなく、モノクロ表示の表示パネルに適用することもできる。
【０１２２】
以上で示した本実施の形態の表示パネルを、実施の形態１で示した表示パネルとして適用することで、本発明の一態様の表示装置を得ることができる。
【０１２３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２４】
（実施の形態４）
本発明の一態様の表示装置は、タッチパネルと呼ばれる位置入力装置を有していてもよい。本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用可能なシャッタパネルであって、タッチパネルを具備するシャッタパネルの構成例を、図８を用いて説明する。
【０１２５】
図８（Ａ）に本実施の形態で示すシャッタパネルの斜視図を示す。また、図８（Ｂ）に図８（Ａ）のＭ−Ｎにおける断面図を示す。なお、図８（Ａ）では図面の煩雑を避けるために、構成要素の一部（例えば、偏光板など）を省略して図示している。
【０１２６】
図８に示すシャッタパネル６４０は、第１の偏光板６４２と、液晶素子ユニット６５０と、液晶素子ユニット６５０に重畳して設けられたタッチパネルユニット６６０と、第２の偏光板６４８と、第２の偏光板６４８に接して設けられた基板６５２と、を有する。
【０１２７】
液晶素子ユニット６５０は、複数の液晶素子を有し、当該複数の液晶素子は、基板６４４と基板６４６との間に設けられている。複数の液晶素子の構成は、上記実施の形態２に示した構成を適用することができる。
【０１２８】
図８（Ｂ）において、矢印は光が放出される方向を示している。したがって、本発明の一態様の表示装置においては、第１の偏光板６４２側に表示パネルが配置される。
【０１２９】
タッチパネルユニット６６０としては、例えば静電容量方式を適用することができる。図８では、静電容量方式のうち、投影静電容量方式を用いる構成例を示す。タッチパネルユニット６６０は、複数の第１電極６６２と、第１電極６６２を覆う絶縁層６６６と、複数の第２電極６６４と、第２電極６６４を覆う絶縁層６６８とを有する。
【０１３０】
各第１電極６６２は、矩形状の導電膜６６１が複数接続された構成を有しており、各第２電極６６４は、矩形状の導電膜６６３が複数接続された構成を有している。また、複数の第１電極６６２と複数の第２電極６６４は、矩形状の導電膜６６１と矩形状の導電膜６６３の位置が互いにずれるように重なりあっている。なお、第１電極６６２と第２電極６６４の形状はこの構成に限定されない。
【０１３１】
第１電極６６２と第２電極６６４は、透光性を有する導電材料、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）などで、形成することができる。
【０１３２】
本実施の形態で示すタッチパネルユニットを有するシャッタパネルの一例は、シャッタパネルを構成する第１の偏光板６４２と第２の偏光板６４８との間にタッチパネルユニット６６０を積層させた構造である。該構造にすることにより、表示装置においてシャッタパネルと、タッチパネルとを、別々に作製して配置する場合と比較して部品点数を削減することができる。よって表示装置の製造コストを削減することができる。また、表示装置の軽量化及び薄型化を図ることができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１３４】
（実施の形態５）
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、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。本実施の形態においては、これら電子機器の具体例について図９を参照して説明する。
【０１３５】
図９（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、利便性に優れた３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９（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。
【０１３６】
図９（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、利便性に優れた３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。
【０１３７】
図９（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、利便性に優れた３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。
【０１３８】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【実施例】
【０１３９】
本実施例では、作製した本発明の一態様の３次元表示装置の構成について、図１２を用いて説明する。また、作製した３次元表示装置から３０ｃｍの距離において観測されるクロストークの評価方法および評価結果について図１３乃至図１４を用いて説明する。
【０１４０】
＜構成＞
作製した３次元表示装置１０２０のブロック図を図１２に示す。作製した３次元表示装置１０２０は、表示パネル１２００と、視差バリアを形成するシャッタパネル１１００と、超音波センサ１１６０と、制御装置１０３０と、を有する。
【０１４１】
作製した表示パネル１２００は、同一基板上に駆動回路部（ソース側駆動回路、ゲート側駆動回路）を備えたアクティブマトリクス型の有機ＥＬパネルである。表示パネル１２００は対角が３．９インチの画素領域を備え、その画素領域には水平方向に１４４０個、垂直方向に１０８０個の複数の画素が、マトリクス状に設けられている。また、それぞれの画素には、３つの副画素が設けられている。なお、解像度は４５８ｐｐｉとなった。
【０１４２】
副画素の大きさは、水平方向を５５．５μｍ、垂直方向を１８．５μｍとした。開口率を６０％とした。なお、３つの副画素は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する光を発する構成とし、各色を横縞状に配置した。
【０１４３】
作製したシャッタパネル１１００は、同一基板上に駆動回路部を備え、電極ごとにトランジスタを備えたアクティブマトリクス型のシャッタパネルである。シャッタパネル１１００は対角が３．９インチの視差バリアが形成される領域を備え、その領域には幅が１１．７５μｍの透光性を有する電極が、縦縞状に５７６０本設けられている。なお、隣接する二本の縦縞状の電極の間隔は、視差バリアが形成される領域の中央において最も狭く（具体的には２μｍ）とし、左右の端において最も広く（具体的には２．２５μｍ）とした。このようにした理由は、観察者が３次元表示装置を使用する際に、当該装置の中央に正対した状態で使用する頻度が最も高いと考えたためである。
【０１４４】
表示パネル１２００の表示面側にシャッタパネル１１００を重ねて設けた。なお、表示パネル１２００の一画素にシャッタパネル１１００の縦縞状の電極の４本が重なるようにした。
【０１４５】
また、シャッタパネル１１００は、ネマチック液晶層を挟持する縦縞状の電極と対向電極を、一対の偏光板の間に有する。当該液晶素子を入射光に対し不透過となるように駆動することで、視差バリアを形成した。
【０１４６】
シャッタパネル１１００のトランジスタはＣ軸配向を有する結晶性酸化物半導体層を備える。具体的には、ＩｎＧａＺｎＯ系の酸化物半導体層を備える。チャネル幅が５０μｍ、チャネル長が６μｍのトランジスタは、閾値電圧が１．１Ｖでノーマリオフであり、８５℃におけるオフリーク電流は、チャネル幅１μｍあたり１００ｙＡ（１０−２２Ａ）であった。
【０１４７】
作製したトランジスタに照度１０ｋｌｘの環境下において、ゲート電位を＋２０Ｖの状態で８０℃、１時間保持する試験（＋ＢＴ試験）、およびゲート電位を−２０Ｖの状態で、１時間保持する試験（−ＢＴ試験）を施した後のトランジスタの特性を、図１６に示した。＋ＢＴ試験後の特性を右側の実線で、−ＢＴ試験後の特性を左側の実線で示した。また、それぞれの試験前のトランジスタ特性は二本の実線の間に破線で示した。
【０１４８】
閾値電圧のシフト量は、−ＢＴ試験後に−０．３８Ｖ、＋ＢＴ試験後に＋０．８Ｖであった。
【０１４９】
観察者の位置を検知するために、超音波センサ１１６０を用いた。超音波センサ１１６０は２０ミリ秒の時間分解能と０．５°の角度分解能を備える。
【０１５０】
超音波センサの発振器が発した超音波を対象が反射し、超音波センサの検知器はその反射波を受信して、対象の位置を検知する。超音波センサが受信する反射波の一例を図１７（Ａ）乃至図１７（Ｃ）に示す。
【０１５１】
対象が超音波センサに正対する第１の位置にあるときの反射波の検出結果の一例を図１７（Ａ）に示す。左右の検知器は、およそ同じ時間に、同じ振幅の反射波を検出した。
【０１５２】
次に、対象が超音波センサとの距離を変えずに右側に寄った第２の位置にあるときの反射波の検出結果の一例を図１７（Ｂ）に示す。左右の検知器は、およそ同じ時間に反射波を検出するが、右側の検知器が左側の検知器よりも振幅が大きい反射波を検出した。
【０１５３】
次に、対象が超音波センサに正対し、第１の位置より遠ざかった第３の位置にあるときの反射波の検出結果の一例を図１７（Ｃ）に示す。左右の検知器は、およそ同じ振幅の反射波を検出するが、対象が第１の位置にある場合に比べ、遅延していた。
【０１５４】
複数のセンサ（Ｓｅｎｓｏｒ）をアレイ状に設け、それぞれのセンサに増幅器（Ａｍｐ）とアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と遅延回路（Ｄｅｌａｙ）とを直列に接続したものを、遅延積算演算回路（Ｄｅｌａｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）に並列接続して、遅延積算演算を行い、対象の位置（角度および距離）を検出した（図１７（Ｄ）参照）。
【０１５５】
＜評価方法＞
作製した３次元表示装置から３０ｃｍの距離において、発生するクロストークの程度を評価した。評価方法を以下に説明する。
【０１５６】
評価に用いた画像を図１３（Ａ−Ｌ）及び図１３（Ａ−Ｒ）に示す。評価には右目用と左目用の二種類の画像を用い、いずれも小さな正方形が２つと大きな正方形が２つずつ、４つの正方形が描かれている。
【０１５７】
左目用の画像と右目用の画像には、大きな正方形が異なる配色で描かれている。具体的には、左目用の画像（図１３（Ａ−Ｌ）参照）には、大きな黒色の正方形が大きな白色の正方形の左側に描かれており、右目用の画像（図１３（Ａ−Ｒ）参照）には、大きな黒色の正方形が大きな白色の正方形の右側に描かれている。
【０１５８】
そして、表示パネル１２００の左目用の第１の画素領域に左目用の画像を表示し、右目用の第２の画素領域に右目用の画像を表示して以下の条件で観察した。
【０１５９】
作製した３次元表示装置の表示パネル１２００の中央から３０ｃｍ離れて、正対する位置および正対する位置から右側または左側に１４°まで、２°毎に傾きが異なる位置から観察した（図１３（Ｂ）参照）。１５の異なる条件で観察した結果を、３Ｄデジタル映像システム１３００（富士フィルム社製  ＦｉｎｅＰｉｘ  ３Ｄ  Ｗ３）を用いて記録した。
【０１６０】
なお、３Ｄデジタル映像システム１３００は、２つのＣＣＤカメラを左右に離れた位置に備え、それぞれのカメラで左目が捉える映像と右目が捉える映像を独立して記録できる。
【０１６１】
＜評価結果＞
作製した３次元表示装置は、５０ミリ秒毎に観察者の位置に追従した。なお、角度分解能は２°であった。作製した３次元表示装置の表示結果を図１４に示す。３次元表示装置に正対する位置における観測結果を最上段に、正対する位置から右側または左側に１４°まで、２°毎に傾きが異なる位置からの観測結果をその下に示した。
【０１６２】
作製した３次元表示装置は、正対する位置から右側または左側に１４°まで傾いた位置であっても、正対する位置と同じ映像が観察された。この結果から、特定の観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が拡大されたことが示された。
【０１６３】
（比較例）
作製した３次元表示装置を用いて、正対した位置からの観察に最適化された視差バリアを形成した。視差バリアの形態をその状態に固定して、３０ｃｍの距離において発生するクロストークの程度を、比較例として評価した。すなわち、本比較例で例示する３次元表示装置は、観察位置に係わらず形態が一定の視差バリアを有する。
【０１６４】
本比較例の３次元表示装置の表示パネル１２００の中央から３０ｃｍ離れて、正対する位置および正対する位置から右側または左側に１４°まで、２°毎に傾きが異なる位置から、作製した３次元表示装置を実施例で説明した方法で評価した。
【０１６５】
＜比較例に係る装置の評価結果＞
比較例の３次元表示装置の表示結果を図１５に示す。３次元表示装置に正対する位置における観測結果を最上段に、正対する位置から右側または左側に１４°まで、２°毎に傾きが異なる位置からの観測結果をその下に示した。
【０１６６】
比較例の３次元表示装置は、正対する位置から右側または左側に４°以上傾いた位置からクロストークが顕著になり、８°以上傾いた位置では、右目用の画像が左目で観察され、左目用の画像が右目で観察された。この結果から、形態が固定された視差バリアを有する３次元表示装置は、観察者が裸眼で３次元表示を視認できる範囲が狭いことが示された。
【符号の説明】
【０１６７】
１０    観察者
１０Ｌ    左目
１０Ｒ    右目
２０    表示装置
３０    制御装置
９０    視差バリア
１００    シャッタパネル
１０１    基板
１０２    基板
１０３    液晶層
１０５    電極
１０５ａ    電極
１０５ｂ    電極
１０５ｃ    電極
１０５ｂ１    電極
１０６    電極
１０６ａ    電極
１０６ａ１〜３    電極
１０６ｂ    電極
１０６ｂ１〜５    電極
１０６ｃ１〜３    電極
１０７ａ１〜３    液晶素子
１０７ｂ１〜３    液晶素子
１０７ｃ１〜３    液晶素子
１１６ａ    電極
１１６ａ１〜３    電極
１２０ａ１〜３    トランジスタ
１２１ａ    配線
１２２ａ１〜３    配線
１２４    容量配線
１５０    視差バリア制御回路
１６０    観察者検知回路
１６１    超音波発振器
１６２Ｌ    検知器
１６２Ｒ    検知器
２００    表示パネル
２１０    画素領域
２２０    画素領域
２５０    表示パネル駆動回路
２６０    画像信号生成回路
４０１    ソース側駆動回路
４０２    画素部
４０３    ゲート側駆動回路
４０４    封止基板
４０５    シール材
４０７    空間
４０８    配線
４０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４１０    素子基板
４１１    絶縁膜
４１２ａ    トランジスタ
４１２ｂ    トランジスタ
４１２ｃ    トランジスタ
４１３ａ    電極
４１３ｂ    電極
４１３ｃ    電極
４１４    絶縁物
４１５ａ    導電層
４１５ｂ    導電層
４１５ｃ    導電層
４１８ａ    発光素子
４１８ｂ    発光素子
４１８ｃ    発光素子
４１９    絶縁膜
４２０ａ    画素
４２０ｂ    画素
４２０ｃ    画素
４２３    ｎチャネル型トランジスタ
４２４    ｐチャネル型トランジスタ
４３１    ＥＬ層
４３３    電極
４３４ａ    カラーフィルタ層
４３４ｂ    カラーフィルタ層
４３４ｃ    カラーフィルタ層
６０１    基板
６０２    画素部
６０３    信号線駆動回路
６０４    走査線駆動回路
６０５    シール材
６０６    基板
６０８    液晶層
６１０    トランジスタ
６１１    トランジスタ
６１３    液晶素子
６１５    接続端子電極
６１６    端子電極
６１８    ＦＰＣ
６１９    異方性導電膜
６３０    電極層
６３１    電極層
６３２    絶縁膜
６３３    絶縁膜
６３５    スペーサ
６４０    シャッタパネル
６４２    偏光板
６４４    基板
６４６    基板
６４８    偏光板
６５０    液晶素子ユニット
６５２    基板
６６０    タッチパネルユニット
６６１    導電膜
６６２    電極
６６３    導電膜
６６４    電極
６６６    絶縁層
６６８    絶縁層
６９０    視差バリア
７００    表示パネル
７１０    画素領域
７２０    画素領域
１０２０    表示装置
１０３０    制御装置
１１００    シャッタパネル
１１６０    超音波センサ
１２００    表示パネル
１３００    ３Ｄデジタル映像システム
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
【図１】
0005912680.tif 000002
【図２】
0005912680.tif 000003
【図３】
0005912680.tif 000004
【図４】
0005912680.tif 000005
【図５】
0005912680.tif 000006
【図６】
0005912680.tif 000007
【図７】
0005912680.tif 000008
【図８】
0005912680.tif 000009
【図９】
0005912680.tif 000010
【図１０】
0005912680.tif 000011
【図１１】
0005912680.tif 000012
【図１２】
0005912680.tif 000013
【図１３】
0005912680.tif 000014
【図１６】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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