画像処理方法、表示装置
【課題】画像の立体感、奥行き感を高める画像処理方法と、上記画像処理方法を利用した表示装置とを提供する。
【解決手段】画像の画像データから複数の対象物の画像データと、背景の画像データとを分離する。そして、各対象物の画像データから特徴量を取得し、対象物の識別を行う。次いで、画像中における対象物の大きさと、データベース中に登録されている対象物の大きさとから、観察者の視点と各対象物との相対的な距離を定める。次いで、上記相対的な距離が短い対象物ほど大きくなるように、個々の対象物の画像データに画像処理を施す。次いで、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感を高める。
【解決手段】画像の画像データから複数の対象物の画像データと、背景の画像データとを分離する。そして、各対象物の画像データから特徴量を取得し、対象物の識別を行う。次いで、画像中における対象物の大きさと、データベース中に登録されている対象物の大きさとから、観察者の視点と各対象物との相対的な距離を定める。次いで、上記相対的な距離が短い対象物ほど大きくなるように、個々の対象物の画像データに画像処理を施す。次いで、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感を高める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法と、上記画像処理方法を利用した表示装置に関する。
【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であろう、両眼間の網膜像の差異（両眼視差）を表示装置において作為的に作り出すことで、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、主に、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と、シャッター付きの眼鏡を利用した表示方式とに分類される。
【０００３】
下記の特許文献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。また、下記の特許文献２には、眼鏡を用いて三次元画像の表示を行う液晶表示装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−０３６１４５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５９３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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三次元画像の表示方式では、右眼に対応した画素からの光を右眼に、左眼に対応した画素からの光を左眼に入射させる。よって、画素部の水平方向において、画像の表示に寄与する画素数が実際の画素数の半分となるため、高精細な画像の表示が妨げられる。
【０００６】
また、眼鏡を利用した三次元画像の表示方式では、画面において左眼用画像と右眼用画像を交互に表示し、それらをシャッター付きの眼鏡を通して見ることにより、人間の眼に三次元画像を認識させる。よって、二次元画像の表示を行う場合に比べ、１フレーム期間における画素部への画像の書き込み回数が増大するので、高い周波数での駆動が可能な高スペックの駆動回路が必要となる他、表示装置全体の消費電力も高まる。
【０００７】
上述の課題に鑑み、本発明の一態様では、１フレーム期間における画素部への画像の書き込み回数を小さく抑えつつ、或いは、画像の表示に寄与する画素数が少なくなるのを抑えつつ、画像の立体感、奥行き感を高める画像処理方法と、上記画像処理方法を利用した表示装置とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様では、二次元画像の中に対象物が複数存在している場合、一の対象物を他の対象物よりも大きくすることで、上記一の対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見えるという、人間の奥行きに対する知覚の特性を利用する。
【０００９】
具体的に、本発明の一態様に係る画像処理方法では、画像データを複数の対象物の画像データと、背景の画像データとに分離する。そして、各対象物の画像データから特徴量を取得する。特徴量とは、対象物を物体認識する上で有用な特徴を数値化したものであり、特徴量により対象物の識別が可能となる。例えば、対象物の形状、色、階調、テクスチャなどから得られる特徴量を、対象物の識別に用いることができる。そして、上記特徴量と、データベース中に蓄積されている、モデルとなる対象物の特徴量に関連づけられた、当該モデルとなる対象物の大きさのデータとを照合することで、各対象物の大きさのデータを得ることができる。そして、データベースから得られた上記各対象物の大きさのデータと、画像中における対象物どうしの相対的な大きさとから、観察者の視点と各対象物との間の相対的な距離、或いは対象物どうしの前後関係を定めることができる。次いで、上記相対的な距離が短い対象物ほど、或いは前に位置する対象物ほど大きくなるように、個々の対象物の画像データに画像処理を施す。次いで、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得る。
【００１０】
さらに、本発明の一態様では、二次元画像の中に対象物が複数存在している場合、一の対象物の輪郭を他の対象物の輪郭よりも強調することで、上記対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見えるという、人間の奥行きに対する知覚の特性を利用する。
【００１１】
具体的に、本発明の一態様に係る画像処理方法では、上述した画像処理方法と同様に、観察者の視点と各対象物との相対的な距離、或いは対象物どうしの前後関係を定めた後、上記相対的な距離が短い対象物ほど、或いは前に位置する対象物ほど、その輪郭が強調されるように、個々の対象物の画像データに画像処理を施す。次いで、上述した画像処理方法と同様に、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得る。
【００１２】
さらに、本発明の一態様では、二次元画像の中に対象物が複数存在している場合、二次元画像の中に一の消失点があると仮定し、一の対象物を上記消失点から離すことで、上記対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見えるという、人間の奥行きに対する知覚の特性を利用しても良い。
【００１３】
具体的に、本発明の一態様に係る画像処理方法では、上述した画像処理方法と同様に、個々の対象物の画像データに画像処理を施した後、観察者の視点との間の相対的な距離が短い対象物ほど、或いは前に位置する対象物ほど、画像の中の消失点から離れるようにその位置を移動させ、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得ても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様に係る画像処理方法、表示装置では、両眼視差を利用する表示方式のように、両眼に与えられる画像情報の差異により立体感、或いは奥行き感を得るものではない。すなわち、上述した画像処理方法、表示装置では、形成された画像を単眼に視覚として与えた場合でも、人間は立体感、或いは奥行き感を得ることができる。よって、本発明の一態様では、両眼視差を利用する表示方式のように、右眼用の画像と左眼用の画像を順に、或いは同時に表示する必要がないので、１フレーム期間における画素部への画像の書き込み回数を小さく抑えつつ、或いは、画像の表示に寄与する画素数が少なくなるのを抑えつつ、画像の立体感、奥行き感を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】画像処理方法のフローチャート。
【図３】画像の一例を示す図。
【図４】画像の一例を示す図。
【図５】対象物Ａとその特徴点を示す図。
【図６】画像の一例を示す図。
【図７】画素部の回路図。
【図８】画素の上面図。
【図９】画素の断面図。
【図１０】表示装置の斜視図。
【図１１】電子機器の図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態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。したがって、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。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の一態様に係る表示装置について、図１を用いて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一態様に係る表示装置１００は、表示装置１００に入力された画像データ１０３に画像処理を施し、画像信号を生成する画像処理部１０１と、上記画像信号に従って画像の表示を行う表示部１０２とを有する。
【００１９】
図１に示す画像処理部１０１は、制御装置１０４、演算装置１０５、入力部１０６、緩衝記憶装置１０７、不揮発性記憶装置１０８、表示部用コントローラ１０９などを有する。
【００２０】
制御装置１０４は、画像処理部１０１が有する演算装置１０５、入力部１０６、緩衝記憶装置１０７、不揮発性記憶装置１０８、表示部用コントローラ１０９の動作を統括的に制御する回路である。
【００２１】
演算装置１０５は、論理演算、四則演算など各種の演算処理を行う論理回路である。
【００２２】
入力部１０６は、表示装置１００に入力された画像データ１０３のフォーマットを、表示装置１００で扱うフォーマットに変換する、インターフェースである。
【００２３】
不揮発性記憶装置１０８は、データベース１１０を有する。データベース１１０は、対象物の識別（物体認識）に用いられる特徴量と、モデルとなる対象物の大きさのデータとが関連づけられた、データの集合体である。さらに、不揮発性記憶装置１０８は、演算装置１０５における演算処理に用いられる各種データや、制御装置１０４において実行される命令などが記憶されている。
【００２４】
緩衝記憶装置１０７は、各種データを一時的に記憶する機能を有する。具体的に、緩衝記憶装置１０７は、使用頻度の高いデータを一時的に記憶しておくデータキャッシュと、制御装置１０４に送られる命令（プログラム）のうち、使用頻度の高い命令を一時的に記憶しておく命令キャッシュと、制御装置１０４が次に実行する命令のアドレスを記憶するプログラムカウンタと、制御装置１０４が次に実行する命令を記憶する命令レジスタと、不揮発性記憶装置１０８から読み出されたデータ、演算装置１０５の演算処理の途中で得られたデータ、或いは演算装置１０５の演算処理の結果得られたデータなどを記憶するレジスタファイルと、を有していても良い。
【００２５】
制御装置１０４は、緩衝記憶装置１０７から入力された命令をデコードし、デコードされた命令に従って、演算装置１０５、入力部１０６、緩衝記憶装置１０７、不揮発性記憶装置１０８、表示部用コントローラ１０９の動作を統括的に制御することで、画像処理部１０１に入力された画像データ１０３に、画像処理を施す。
【００２６】
表示部用コントローラ１０９は、画像処理が施された画像データ１０３を用い、表示部１０２の仕様に合った画像信号を生成する。生成された画像信号は、表示部１０２に供給される。また、表示部用コントローラ１０９は、表示部１０２の駆動を制御するためのクロック信号、スタートパルス信号などの駆動信号や、電源電位を、表示部１０２に供給する機能を有する。
【００２７】
表示部１０２は、画像信号を用いて画像の表示を行う画素部１１１と、画素部１１１の動作を制御する駆動回路１１２とを有する。表示部１０２には、液晶表示装置、有機発光素子（ＯＬＥＤ）などの発光素子を備えた発光装置、電子ペーパー、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の、各画素の階調を制御することで画像の表示を行う装置を、用いることができる。
【００２８】
次いで、図１に示した表示装置１００において行われる、本発明の一態様に係る画像処理方法について説明する。
【００２９】
図２に、本発明の一態様に係る画像処理方法の流れを、フローチャートで一例として示す。まず、図２に示すように、画像処理部１０１に画像データ１０３が入力される（Ａ０１：画像データの入力）。図３（Ａ）に、画像処理前の画像データ１０３に含まれる画像を、一例として示す。
【００３０】
画像データ１０３は、フルカラー画像に対応する画像データであっても良いし、モノカラー画像に対応した画像データであっても良い。画像データ１０３がフルカラー画像に対応する画像データである場合、画像データ１０３には、各色相に対応する複数の画像データが含まれている。
【００３１】
なお、本明細書では、異なる色相の色を複数用い、各色の階調により表示される画像をフルカラー画像とする。また、単一の色相の色を用い、その色の階調により表示される画像をモノカラー画像とする。
【００３２】
画像処理部１０１では、入力された画像データ１０３から、画像データ１０３内に含まれる対象物の抽出を行う（Ａ０２：対象物の抽出）。対象物の抽出は、対象物が有する輪郭線の抽出により、行うことができる。対象物の抽出により、画像データ１０３は、対象物の画像データと、背景の画像データとに分離される。図３（Ｂ）に、図３（Ａ）に示した画像データ１０３に含まれる画像から、対象物Ａ、対象物Ｂ、対象物Ｃを抽出する例を示す。
【００３３】
次いで、抽出した各対象物について、特徴量の取得を行う（Ａ０３：各対象物の特徴量の取得）。特徴量とは、対象物を物体認識する上で有用な特徴を数値化したものであり、形状、色、階調、テクスチャなどから得られる特徴量を用いることができる。また、特徴量の取得は、公知の方法を用いることができる。例えば、形状から特徴量を取得する場合、対象物を縁取る輪郭線に含まれる特徴点を抽出し、当該特徴点の位置を特徴量として用いても良いし、対象物の構成要素の一つを縁取る輪郭線に含まれる特徴点を抽出し、当該特徴点の位置を特徴量として用いても良い。
【００３４】
なお、輪郭線が無数の輪郭点で構成されていると仮定した場合に、接線の傾きが急峻に変化する輪郭点を特徴点として抽出しても良い。或いは、接線の傾きが同程度の輪郭点が連続している場合に、上記輪郭点の一つを特徴点として抽出しても良い。
【００３５】
図５に、対象物Ａと、対象物Ａの輪郭線から抽出された複数の特徴点１３０とを示す。図５では、対象物Ａの輪郭線を構成する輪郭点のうち、接線の傾きが急峻に変化する輪郭点を特徴点として抽出している場合を例示している。
【００３６】
なお、対象物を物体認識する上で用いる特徴量は１つであっても良いし、複数であっても良い。複数の特徴量を用いて物体認識を行うことで、物体認識の精度を高めることができる。
【００３７】
次いで、各対象物について、得られた特徴量をデータベース１１０と照合することにより、各対象物の大きさのデータを取得する（Ａ０４：特徴量とデータベースとの照合による、各対象物の大きさのデータの取得）。例えば、対象物Ａが人間であるとすると、その特徴量をデータベース１１０と照合することにより、人間の大きさのデータが取得できる。
【００３８】
なお、複数の対象物が同一のものであると物体認識された場合でも、当該対象物の大きさが個体差を有する場合がある。対象物の大きさが個体差を有する場合は、大きさに幅を持たせたデータを、データベース１１０に用意しておいても良いし、平均化された大きさのデータを、データベース１１０に用意しておいても良い。
【００３９】
また、人間の想像の産物のように、対象物が実在しない場合であっても、上記対象物の大きさを設計者が適宜設定し、上記大きさのデータをデータベース１１０に用意しておくことが可能である。
【００４０】
また、データベース１１０に蓄積されている対象物の大きさのデータは、当該対象物全体の縦幅、横幅、または面積などのデータであっても良いし、当該対象物が有する構成要素の縦幅、横幅、または面積などのデータであっても良い。
【００４１】
次いで、複数の各対象物についての大きさのデータが取得されたら、画像データ１０３内における各対象物の大きさと、上記取得された大きさのデータとから、対象物どうしの前後関係を特定する（Ａ０５：対象物どうしの前後関係の特定）。例えば、データベース１１０から得られた対象物の大きさＤ０に対する、画像データ１０３内における対象物の大きさＤ１の比率が大きい対象物ほど、他の対象物よりも前に位置するものと、決定することができる。
【００４２】
図３（Ｂ）に示した画像データの場合、上記Ｄ０に対するＤ１の比率が、対象物Ａが最も大きく、対象物Ｃが最も小さい。よって、対象物Ａが最も前に位置し、対象物Ａの後ろに対象物Ｂが位置し、対象物Ｂの後ろに対象物Ｃが位置する。
【００４３】
なお、対象物どうしの前後関係を特定する際に、画像データ１０３が、観察者の視点から遠近法を用いて作成されたものと仮定して、観察者の視点と、各対象物の間の相対的な距離の比率を算出しても良い。観察者の視点の位置は、適宜設計者が定めることができる。
【００４４】
次いで、画像データ１０３内における各対象物の画像データに画像処理を施すことで、前に位置する対象物の輪郭を強調し、前に位置する対象物の大きさを拡大する（Ａ０６：対象物の画像データの画像処理）。そして、輪郭の強調は、より前に位置する対象物ほど強くする。また、画像データ１０３内における対象物の大きさは、より前に位置する対象物ほど拡大する。
【００４５】
図４（Ａ）に、画像処理前の対象物Ａと、画像処理後の対象物Ａを例示する。図４（Ａ）に示すように、画像処理により、対象物Ａの輪郭が強調され、大きさが拡大される。また、図４（Ｂ）に、画像処理前の対象物Ｂと、画像処理後の対象物Ｂを例示する。図４（Ｂ）に示すように、画像処理により、対象物Ｂの輪郭が強調され、大きさが拡大される。ただし、対象物Ｂよりも手前に位置する対象物Ａの方が、輪郭の強調を強く施され、また、その拡大率も大きい。
【００４６】
上記輪郭の強調の度合いと、拡大率については、対象物の前後関係の順番に従って、予め設定しておくことができる。ｍ個（ｍは２以上の自然数）の対象物が画像データ中に存在していて、なおかつ上記対象物が前後関係において互いに異なる位置に存在している場合の、各対象物の輪郭の強調の度合いと、拡大率について考察する。例えば、前からｍ番目の対象物、すなわち、最も後ろに位置する対象物の、輪郭の強調の度合い或いは拡大率を等倍とする。そして、前からｍ−１番目の対象物はｔ倍（ｔは１より大きい）、ｍ−２番目の対象物はｔ２倍、ｍ−３番目の対象物はｔ３倍というように、前に位置する対象物ほど、順にその輪郭の強調の度合い或いは拡大率を大きくしていく。上記構成の場合、前からｎ番目（ｎは２以上ｍ以下の自然数）の対象物については、輪郭の強調の度合い或いは拡大率をｔ（ｍ−ｎ）倍とすれば良い。
【００４７】
或いは、輪郭の強調の度合いと拡大率を、対象物と観察者の視点との間の相対的な距離から、定めても良い。
【００４８】
次いで、画像処理が施された各対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理を行う（Ａ０７：対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理）。本実施の形態では、対象物のうち、最も後ろに位置する対象物に対して、輪郭の強調や、大きさの拡大などの、立体視を得るための画像処理を施していないが、最も後ろに位置する対象物の画像データに対しても、上記画像処理を施しても良い。
【００４９】
画像処理を施していない対象物Ｃのデータ及び背景のデータと、図４（Ａ）に示した画像処理後の対象物Ａのデータと、図４（Ｂ）に示した画像処理後の対象物Ｂのデータとを、合成することで得られる画像データに含まれる画像を、図４（Ｃ）に示す。
【００５０】
上記画像処理方法により、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得ることができる。
【００５１】
なお、上述した（Ａ０６：対象物の画像データの画像処理）及び（Ａ０７：対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理）において、線形補間、最近傍補間などの公知の補間処理を用いても良い。
【００５２】
また、（Ａ０６：前に位置する対象物の画像データの画像処理）において、画像処理前の画像と、画像処理後の画像とは、相似の関係にある。本発明の一態様では、（Ａ０７：対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理）において、上記相似の中心が、画像処理前の対象物の内部に位置するように、画像処理後の対象物のデータと、背景の画像データとを合成するようにしても良いし、相似の中心が上記以外の場所に位置していても良い。
【００５３】
後者の場合、例えば、画像処理前の画像データ１０３に含まれる画像中に、一の消失点があると仮定する。そして、画像処理後の対象物の中心点が、画像処理前の対象物の中心点と消失点とを結ぶ線上に存在し、なおかつ、画像処理後の対象物の中心点と消失点の間の距離が、画像処理前の対象物の中心点と消失点の間の距離よりも長くなるように、画像処理後の対象物の位置を定める。そして、前に位置する対象物ほど、画像処理前の対象物の中心点と、画像処理後の対象物の中心点の間の距離が長くなるようにする。
【００５４】
図６（Ａ）に、画像処理前の画像データ１０３に含まれる画像おいて、一の消失点１３１を設ける場合を例示する。また、中心点１３２は、画像処理前の対象物Ａの重心に相当し、中心点１３３は、画像処理前の対象物Ｂの重心に相当する。破線１３４は、消失点１３１と中心点１３２を結ぶ線であり、破線１３５は、消失点１３１と中心点１３３を結ぶ線である。
【００５５】
図６（Ｂ）は、画像処理後の対象物Ａのデータと、画像処理後の対象物Ｂのデータとを、背景のデータと合成することで得られる画像データに含まれる画像に相当する。中心点１３６は、画像処理後の対象物Ａの重心に相当し、破線１３４上に位置する。そして、消失点１３１と中心点１３６の間の距離は、消失点１３１と中心点１３２の間の距離よりも長い。また、中心点１３７は、画像処理後の対象物Ｂの重心に相当し、破線１３５上に位置する。そして、消失点１３１と中心点１３７の間の距離は、消失点１３１と中心点１３３の間の距離よりも長い。
【００５６】
上記構成により、前に位置する対象物の中心点ほど消失点から大きく離れるので、上記対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見える。よって、画像の奥行き感、或いは立体感をより高めることができる。
【００５７】
なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、各対象物の重心点をその中心点と仮定して、画像処理後の対象物の位置を決める場合を例示したが、各対象物の中心点は、その対象物の内部にあれば良く、その決め方は設計者が適宜決めることができる。
【００５８】
（実施の形態２）
有機発光素子などの発光素子は、電流が供給されることで発光する表示素子であるため、コントラスト比が高い。そのため、上記発光素子を用いた発光装置を、本発明の一態様に係る表示装置の表示部に用いることで、立体感、或いは奥行き感のより高い画像を表示することができる。
【００５９】
本実施の形態では、図１に示した本発明の一態様に係る表示装置１００において、表示部１０２に発光装置を用いた場合の、画素部１１１の構成について説明する。図７に、画素部１１１の具体的な回路図の一例を示す。
【００６０】
なお、トランジスタが有するソース端子とドレイン端子は、トランジスタの極性及び各電極に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、ｎチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる電極がソース端子と呼ばれ、高い電位が与えられる電極がドレイン端子と呼ばれる。また、ｐチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる電極がドレイン端子と呼ばれ、高い電位が与えられる電極がソース端子と呼ばれる。以下、ソース電極とドレイン電極のいずれか一方を第１端子、他方を第２端子とし、画素部１１１の構成について説明する。
【００６１】
また、トランジスタのソース端子とは、活性層の一部であるソース領域、或いは活性層に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレイン端子とは、活性層の一部であるドレイン領域、或いは活性層に接続されたドレイン電極を意味する。
【００６２】
なお、本実施の形態において、接続とは電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
【００６３】
また、回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であっても、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本実施の形態において接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
【００６４】
図７に示すように、画素部１１１は、信号線Ｓ１〜信号線Ｓｘ、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｙ、電源線Ｖ１〜電源線Ｖｘを有している。そして、画素１４０は、信号線Ｓ１〜信号線Ｓｘのいずれか一つと、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｙのいずれか一つと、電源線Ｖ１〜電源線Ｖｘのいずれか一つとを有する。
【００６５】
そして、各画素１４０において、トランジスタ１４１は、そのゲート電極が走査線Ｇｊ（ｊは１乃至ｙのいずれか一つ）に接続されている。トランジスタ１４１は、その第１端子が、画像信号の与えられている信号線Ｓｉ（ｉは１乃至ｘのいずれか一つ）に接続されており、その第２端子が、トランジスタ１４２のゲート電極に接続されている。トランジスタ１４２は、その第１端子が、電源電位の与えられている電源線Ｖｉに接続されており、その第２端子が、発光素子１４３の画素電極に接続される。発光素子１４３の共通電極には、共通電位ＣＯＭが与えられる。
【００６６】
また、図７では、画素１４０が保持容量１４４を有する場合を例示している。保持容量１４４は、トランジスタ１４２のゲート電極に接続されており、上記保持容量１４４によって、トランジスタ１４２のゲート電極の電位が保持される。具体的に、保持容量１４４が有する一対の電極は、一方がトランジスタ１４２のゲート電極に接続され、他方が固定電位の与えられているノード、例えば電源線Ｖｉなどに、接続されている。
【００６７】
なお、図７では、トランジスタ１４１、トランジスタ１４２がｎチャネル型である場合を例示しているが、これらのトランジスタはｎチャネル型とｐチャネル型のどちらでも良い。
【００６８】
また、画素１４０は、必要に応じて、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、保持容量、インダクタなどのその他の回路素子を、さらに有していても良い。
【００６９】
なお、トランジスタ１４１は、活性層の片側にだけ存在するゲート電極を少なくとも有していれば良いが、活性層を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有していても良い。トランジスタ１４１が、活性層を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有している場合、一方のゲート電極には信号線が接続され、他方のゲート電極（バックゲート電極）は、電気的に絶縁しているフローティングの状態であっても良いし、電位が他から与えられている状態であっても良い。後者の場合、一対の電極に、同じ高さの電位が与えられていても良いし、バックゲート電極にのみ接地電位などの固定の電位が与えられていても良い。バックゲート電極に与える電位の高さを制御することで、トランジスタ１４１の閾値電圧を制御することができる。
【００７０】
また、トランジスタ１４１は、単数のゲート電極と単数のチャネル形成領域を有するシングルゲート構造であっても良いし、電気的に接続された複数のゲート電極を有することで、チャネル形成領域を複数有する、マルチゲート構造であっても良い。
【００７１】
次に、図７に示した画素部１１１の動作について説明する。
【００７２】
まず、書き込み期間において、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｙが順に選択される。例えば走査線Ｇｊが選択されると、走査線Ｇｊにゲート電極が接続されているトランジスタ１４１がオンになる。そして、信号線Ｓ１〜信号線Ｓｘに入力された画像信号の電位が、トランジスタ１４１がオンになることで、トランジスタ１４２のゲート電極に与えられる。走査線Ｇｊの選択が終了すると、トランジスタ１４１がオフになり、画像信号の電位はトランジスタ１４２のゲート電極において保持される。
【００７３】
なお、書き込み期間では、発光素子１４３の共通電極に、共通電位ＣＯＭが与えられている。そして、画像信号の電位に従って発光素子１４３の発光状態が定まる。具体的には、画像信号の電位に従ってトランジスタ１４２がオンになっている場合、発光素子１４３に電流が供給されることで発光素子１４３が点灯する。発光素子１４３に流れる電流の値は、トランジスタ１４２のドレイン電流によってほぼ決まる。よって、発光素子１４３は、画像信号の電位に従ってその輝度が定まる。逆に、画像信号の電位に従って、トランジスタ１４２がオフになっている場合、発光素子１４３への電流の供給は行われず、発光素子１４３は消灯する。
【００７４】
次いで、書き込み期間が終了し保持期間が開始されると、トランジスタ１４１がオフになる。そして、書き込み期間においてトランジスタ１４２のゲート電極に与えられた画像信号の電位は、保持容量１４４により保持される。よって、発光素子１４３は、書き込み期間で定められた発光状態を維持する。
【００７５】
上記動作により、画素部１１１に画像を表示することができる。
【００７６】
次いで、画素１４０の具体的な構成の一例について説明する。図８に、画素１４０の上面図の一例を示す。なお、図８では、画素１４０のレイアウトを明確に示すために、各種の絶縁膜を省略して、画素１４０の上面図を示す。また、図８では、画素１４０のレイアウトを明確に示すために、画素電極上の電界発光層と共通電極を省略して、画素１４０の上面図を示す。
【００７７】
図８では、トランジスタ１４１の活性層として機能する半導体膜８０１と、トランジスタ１４２の活性層として機能する半導体膜８０２とが、絶縁表面を有する基板上に設けられている。半導体膜８０１は、保持容量１４４の電極の一つとしても機能する。
【００７８】
そして、半導体膜８０１上には、ゲート絶縁膜を間に挟んで、トランジスタ１４１のゲート電極、及び走査線として機能する導電膜８０３が設けられている。また、半導体膜８０１上には、ゲート絶縁膜を間に挟んで、保持容量１４４の電極の一つとして機能する導電膜８０４が設けられている。半導体膜８０１と導電膜８０４とがゲート絶縁膜を間に挟んで重なっている部分が、保持容量１４４に相当する。また、半導体膜８０２上には、ゲート絶縁膜を間に挟んで、トランジスタ１４２のゲート電極として機能する導電膜８０５が設けられている。
【００７９】
導電膜８０３、導電膜８０４、及び導電膜８０５上には第１層間絶縁膜が形成されている。上記第１層間絶縁膜上には、信号線として機能する導電膜８０６と、電源線として機能する導電膜８０７と、導電膜８０８と、導電膜８０９が設けられている。
【００８０】
導電膜８０６は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１０を介して、半導体膜８０１に接続されている。導電膜８０７は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１１を介して、半導体膜８０２に接続されている。導電膜８０８は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１２を介して、半導体膜８０２に接続され、なおかつ、第１層間絶縁膜に形成された開口部８１３を介して、導電膜８０５に接続されている。導電膜８０９は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１４を介して、半導体膜８０２に接続されている。
【００８１】
導電膜８０６、導電膜８０７、導電膜８０８、及び導電膜８０９上には、第２層間絶縁膜が形成されている。第２層間絶縁膜上には、画素電極として機能する導電膜８１５が設けられている。導電膜８１５は、第２層間絶縁膜に形成された開口部８１６を介して、導電膜８０９に接続されている。
【００８２】
なお、本発明の一態様に係る表示装置では、図１に示した画素部１１１において、白色などの単色の光を発する発光素子と、カラーフィルタを組み合わせることで、フルカラー画像の表示を行う、カラーフィルタ方式を採用することができる。或いは、互いに異なる色相の光を発する複数の発光素子を用いて、フルカラー画像の表示を行う方式を採用することもできる。この方式は、発光素子が有する一対の電極間に設けられる電界発光層を、対応する色ごとに塗り分けるため、塗り分け方式と呼ばれる。
【００８３】
塗り分け方式の場合、電界発光層の塗り分けは、通常、メタルマスクなどのマスクを用いて、蒸着法で行われる。そのため、画素のサイズは蒸着法による電界発光層の塗り分け精度に依存する。一方、カラーフィルタ方式の場合、塗り分け方式とは異なり、電界発光層の塗り分けを行う必要がない。よって、塗り分け方式の場合よりも、画素サイズの縮小化が容易であり、高精細の画素部を実現することができる。そして、画素部が高精細であることは、画像の立体感や奥行き感を高める上で有利である。よって、カラーフィルタ方式の発光装置は、立体感や奥行き感を高める上で、本発明の一態様に係る表示装置に、より適していると言える。
【００８４】
また、発光装置には、トランジスタが形成された基板（素子基板）側から発光素子の光を取り出すボトムエミッション構造と、素子基板とは反対の側から発光素子の光を取り出すトップエミッション構造とがある。トップエミッション構造の場合、発光素子から発せられる光を、配線、トランジスタ、保持容量などの各種素子によって遮られることがないため、ボトムエミッション構造に比べて、画素からの光の取り出し効率を高めることができる。よって、トップエミッション構造は、発光素子に供給する電流値を低く抑えても、高い輝度を得ることができるため、発光素子の長寿命化に有利である。
【００８５】
また、本発明の一態様に係る表示装置では、電界発光層から発せられる光を発光素子内で共振させる、マイクロキャビティ（微小光共振器）構造を有していても良い。マイクロキャビティ構造により、特定の波長の光について、発光素子からの取り出し効率を高めることができるので、画素部の輝度と色純度を向上させることができる。
【００８６】
図９に、マイクロキャビティ構造を有する画素の断面図を、一例として示す。なお、図９では、赤に対応する画素の断面の一部、青に対応する画素の断面の一部と、緑に対応する画素の断面の一部とを示している。そして、上記３つの画素における断面の一部は、図８に示す画素１４０の上面図の、破線Ａ１−Ａ２に対応しているものとする。
【００８７】
具体的に、図９では、赤に対応した画素１４０ｒと、緑に対応した画素１４０ｇと、青に対応した画素１４０ｂとが示されている。画素１４０ｒ、画素１４０ｇ、画素１４０ｂは、それぞれ画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、画素電極８１５ｂを有する。上記画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、画素電極８１５ｂは、画素１４０ｒ、画素１４０ｇ、画素１４０ｂのそれぞれにおいて、基板８４０上のトランジスタ１４２と、導電膜８０９を介して接続されている。
【００８８】
そして、画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、及び画素電極８１５ｂ上には絶縁膜を有する隔壁８３０が設けられている。隔壁８３０は開口部を有し、上記開口部において、画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、及び画素電極８１５ｂが、それぞれ一部露出している。また、上記露出している領域を覆うように、隔壁８３０上に、電界発光層８３１と、可視光に対して透光性を有する共通電極８３２とが、順に積層されている。
【００８９】
画素電極８１５ｒと、電界発光層８３１と、共通電極８３２とが重なる部分が、赤に対応した発光素子８４１ｒに相当する。画素電極８１５ｇと、電界発光層８３１と、共通電極８３２とが重なる部分が、緑に対応した発光素子８４１ｇに相当する。画素電極８１５ｂと、電界発光層８３１と、共通電極８３２とが重なる部分が、青に対応した発光素子８４１ｂに相当する。
【００９０】
また、基板８４２は、発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇ、及び発光素子８４１ｂを間に挟むように、基板８４０と対峙している。基板８４２上には、画素１４０ｒに対応した着色層８４３ｒ、画素１４０ｇに対応した着色層８４３ｇ、画素１４０ｂに対応した着色層８４３ｂが設けられている。着色層８４３ｒは、赤に対応した波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率より高い層であり、着色層８４３ｇは、緑に対応した波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率より高い層であり、着色層８４３ｂは、青に対応した波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率より高い層である。
【００９１】
さらに、基板８４２上には、着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、着色層８４３ｂを覆うように、オーバーコート８４４が設けられている。オーバーコート８４４は、着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、着色層８４３ｂを保護するための、可視光に対して透光性を有する層であり、平坦性の高い樹脂材料を用いるのが好ましい。着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、及び着色層８４３ｂと、オーバーコート８４４とを合わせてカラーフィルタと見なしても良いし、着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、及び着色層８４３ｂのそれぞれをカラーフィルタと見なしても良い。
【００９２】
そして、図９に示すように、本発明の一態様では、画素電極８１５ｒに、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｒと、可視光の透過率が上記導電膜よりも高い導電膜８４６ｒとを、順に積層して用いる。また、画素電極８１５ｇに、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｇと、可視光の透過率が上記導電膜よりも高い導電膜８４６ｇとを、順に積層して用いる。導電膜８４６ｇの膜厚は、導電膜８４６ｒの膜厚よりも小さいものとする。また、画素電極８１５ｂに、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂを用いる。
【００９３】
よって、図９に示す発光装置では、発光素子８４１ｒにおいて、電界発光層８３１から発せられた光の光路長は、導電膜８４５ｒと共通電極８３２の距離により定まる。また、発光素子８４１ｇにおいて、電界発光層８３１から発せられた光の光路長は、導電膜８４５ｇと共通電極８３２の距離により定まる。また、発光素子８４１ｂにおいて、電界発光層８３１から発せられた光の光路長は、導電膜８４５ｂと共通電極８３２の距離により定まる。
【００９４】
本発明の一態様では、発光素子８４１ｒと、発光素子８４１ｇと、発光素子８４１ｂにそれぞれ対応する光の波長に合わせて、上記光路長を調整することで、電界発光層８３１から発せられた光を上記各発光素子内において共振させる、マイクロキャビティ構造とする。例えば、図９の場合、導電膜８４５ｒ、導電膜８４５ｇ、または導電膜８４５ｂと、共通電極８３２との間の距離をＬ、電界発光層８３１の屈折率をｎ、共振させたい光の波長をλとすると、距離Ｌと屈折率ｎの積が、波長λの（２Ｎ−１）／４倍（Ｎは自然数）になるようにすると良い。
【００９５】
本発明の一態様では、上記マイクロキャビティ構造を採用することで、発光素子８４１ｒから発せられる光において、赤に対応した波長を有する光の強度が、共振により高まる。よって、着色層８４３ｒを通して得られる赤の光の色純度及び輝度が高まる。また、本発明の一態様では、上記マイクロキャビティ構造を採用することで、発光素子８４１ｇから発せられる光において、緑に対応した波長を有する光の強度が、共振により高まる。よって、着色層８４３ｇを通して得られる緑の光の色純度及び輝度が高まる。また、本発明の一態様では、上記マイクロキャビティ構造を採用することで、発光素子８４１ｂから発せられる光において、青に対応した波長を有する光の強度が、共振により高まる。よって、着色層８４３ｂを通して得られる青の光の色純度及び輝度が高まる。
【００９６】
なお、図９では、赤、緑、青の３色に対応する画素を用いる構成について示したが、本発明の一態様では、当該構成に限定されない。本発明の一態様で用いる色の組み合わせは、例えば、赤、緑、青、黄の４色、または、シアン、マゼンタ、イエローの３色を用いていても良い。或いは、上記色の組み合わせは、淡色の赤、緑、及び青、並びに濃色の赤、緑、及び青の６色を用いていても良い。或いは、上記色の組み合わせは、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの６色を用いていても良い。
【００９７】
なお、例えば、赤、緑、及び青の画素を用いて表現できる色は、色度図上のそれぞれの発光色に対応する３点が描く三角形の内側に示される色に限られる。従って、赤、緑、青、黄の画素を用いた場合のように、色度図上の該三角形の外側に発光色が存在する光源を別途加えることで、当該発光装置において表現できる色域を拡大し、色再現性を豊かにすることができる。
【００９８】
また、図９では、発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇ、発光素子８４１ｂのうち、光の波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいて、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂを画素電極として用い、他の発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇにおいては、膜厚が互いに異なる導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇを用いることにより、光路長を調整している。本発明の一態様では、波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいても、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂ上に、導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇのような、可視光の透過率の高い導電膜を設けていても良い。ただし、図９に示すように、波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいて、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂで画素電極を構成する場合、全ての発光素子において、画素電極に可視光の透過率が高い導電膜を用いる場合よりも、画素電極の作製工程が簡素化されるため、好ましい。
【００９９】
なお、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂは、可視光の透過率が高い導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇに比べて、仕事関数が小さい場合が多い。よって、光の波長λが最も短い発光素子８４１ｂでは、発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇに比べて、陽極である画素電極８１５ｂから電界発光層８３１への正孔注入が行われにくいため、発光効率が低い傾向にある。そこで、本発明の一態様では、光の波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいて、電界発光層８３１のうち、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂと接する層において、正孔輸送性の高い物質に、当該正孔輸送性の高い物質に対してアクセプター性（電子受容性）を示す物質を含有させた複合材料を用いることが好ましい。上記複合材料を、陽極である画素電極８１５ｂに接して形成することにより、画素電極８１５ｂから電界発光層８３１への正孔注入が行われやすくなり、発光素子８４１ｂの発光効率を高めることができる。
【０１００】
アクセプター性を示す物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムはアクセプター性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１０１】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
【０１０２】
また、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｒ、導電膜８４５ｇ、導電膜８４５ｂとしては、例えば、アルミニウム、銀、または、これらの金属材料を含む合金等を、単層で、或いは積層することで、形成することができる。また、導電膜８４５ｒ、導電膜８４５ｇ、導電膜８４５ｂを、可視光の反射率の高い導電膜と、膜厚の薄い導電膜（好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下）とを積層させて、形成してもよい。例えば、可視光の反射率の高い導電膜上に、薄いチタン膜やモリブデン膜を積層して、導電膜８４５ｂを形成することにより、可視光の反射率の高い導電膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）の表面に酸化膜が形成されるのを防ぐことができる。
【０１０３】
また、可視光の透過率が高い導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇには、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物などを用いることができる。
【０１０４】
また、共通電極８３２は、例えば、光を透過する程度の薄い導電膜（好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下）と、導電性の金属酸化物で構成された導電膜とを積層することで、形成することができる。光を透過する程度の薄い導電膜は、銀、マグネシウム、またはこれらの金属材料を含む合金等を、単層で、或いは積層して形成することができる。導電性の金属酸化物としては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、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。
【０１０５】
図１０は、本発明の一態様に係る表示装置の、斜視図の一例である。図１０では、発光装置を表示部に用いた場合の、表示装置を例示している。
【０１０６】
図１０に示す表示装置は、表示部１６０１と、回路基板１６０２と、接続部１６０３とを有している。
【０１０７】
回路基板１６０２には、画像処理部が設けられており、接続部１６０３を介して各種信号や電源電位が表示部１６０１に入力される。接続部１６０３には、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などを用いることができる。また、接続部１６０３にＣＯＦテープを用いる場合、画像処理部の一部の回路、或いは表示部１６０１が有する駆動回路の一部などを別途用意したチップに形成しておき、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）法を用いて当該チップをＣＯＦテープに接続しておいても良い。
【０１０８】
本実施の形態は、上記実施の形態と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例】
【０１０９】
本発明の一態様に係る表示装置は、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行うことができる。本発明の一態様に係る表示装置は、画像表示装置、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。これら電子機器の具体例を図１１に示す。
【０１１０】
図１１（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５００１、筐体５００２、画像表示部５００３、画像表示部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、画像表示部５００３または画像表示部５００４に用いることができる。画像表示部５００３または画像表示部５００４に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行う携帯型ゲーム機を提供することができる。なお、図１１（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの画像表示部５００３と画像表示部５００４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する画像表示部の数は、これに限定されない。
【０１１１】
図１１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体５２０１、画像表示部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、画像表示部５２０２に用いることができる。画像表示部５２０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行う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。
【０１１２】
図１１（Ｃ）は携帯情報端末であり、筐体５４０１、画像表示部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、画像表示部５４０２に用いることができる。画像表示部５４０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行う携帯情報端末を提供することができる。
【０１１３】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。
【０１１４】
本実施例は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 表示装置
１０１ 画像処理部
１０２ 表示部
１０３ 画像データ
１０４ 制御装置
１０５ 演算装置
１０６ 入力部
１０７ 緩衝記憶装置
１０８ 不揮発性記憶装置
１０９ 表示部用コントローラ
１１０ データベース
１１１ 画素部
１１２ 駆動回路
１３０ 特徴点
１３１ 消失点
１３２ 中心点
１３３ 中心点
１３４ 破線
１３５ 破線
１３６ 中心点
１３７ 中心点
１４０ 画素
１４０ｂ 画素
１４０ｇ 画素
１４０ｒ 画素
１４１ トランジスタ
１４２ トランジスタ
１４３ 発光素子
１４４ 保持容量
８０１ 半導体膜
８０２ 半導体膜
８０３ 導電膜
８０４ 導電膜
８０５ 導電膜
８０６ 導電膜
８０７ 導電膜
８０８ 導電膜
８０９ 導電膜
８１０ 開口部
８１１ 開口部
８１２ 開口部
８１３ 開口部
８１４ 開口部
８１５ 導電膜
８１６ 開口部
８１５ｂ 画素電極
８１５ｇ 画素電極
８１５ｒ 画素電極
８３０ 隔壁
８３１ 電界発光層
８３２ 共通電極
８４０ 基板
８４１ｂ 発光素子
８４１ｇ 発光素子
８４１ｒ 発光素子
８４２ 基板
８４３ｂ 着色層
８４３ｇ 着色層
８４３ｒ 着色層
８４４ オーバーコート
８４５ｂ 導電膜
８４５ｇ 導電膜
８４５ｒ 導電膜
８４６ｇ 導電膜
８４６ｒ 導電膜
１６０１ 表示部
１６０２ 回路基板
１６０３ 接続部
５００１ 筐体
５００２ 筐体
５００３ 画像表示部
５００４ 画像表示部
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 画像表示部
５２０３ キーボード
５２０４ ポインティングデバイス
５４０１ 筐体
５４０２ 画像表示部
５４０３ 操作キー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法と、上記画像処理方法を利用した表示装置に関する。
【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であろう、両眼間の網膜像の差異（両眼視差）を表示装置において作為的に作り出すことで、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、主に、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と、シャッター付きの眼鏡を利用した表示方式とに分類される。
【０００３】
下記の特許文献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。また、下記の特許文献２には、眼鏡を用いて三次元画像の表示を行う液晶表示装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−０３６１４５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５９３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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三次元画像の表示方式では、右眼に対応した画素からの光を右眼に、左眼に対応した画素からの光を左眼に入射させる。よって、画素部の水平方向において、画像の表示に寄与する画素数が実際の画素数の半分となるため、高精細な画像の表示が妨げられる。
【０００６】
また、眼鏡を利用した三次元画像の表示方式では、画面において左眼用画像と右眼用画像を交互に表示し、それらをシャッター付きの眼鏡を通して見ることにより、人間の眼に三次元画像を認識させる。よって、二次元画像の表示を行う場合に比べ、１フレーム期間における画素部への画像の書き込み回数が増大するので、高い周波数での駆動が可能な高スペックの駆動回路が必要となる他、表示装置全体の消費電力も高まる。
【０００７】
上述の課題に鑑み、本発明の一態様では、１フレーム期間における画素部への画像の書き込み回数を小さく抑えつつ、或いは、画像の表示に寄与する画素数が少なくなるのを抑えつつ、画像の立体感、奥行き感を高める画像処理方法と、上記画像処理方法を利用した表示装置とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様では、二次元画像の中に対象物が複数存在している場合、一の対象物を他の対象物よりも大きくすることで、上記一の対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見えるという、人間の奥行きに対する知覚の特性を利用する。
【０００９】
具体的に、本発明の一態様に係る画像処理方法では、画像データを複数の対象物の画像データと、背景の画像データとに分離する。そして、各対象物の画像データから特徴量を取得する。特徴量とは、対象物を物体認識する上で有用な特徴を数値化したものであり、特徴量により対象物の識別が可能となる。例えば、対象物の形状、色、階調、テクスチャなどから得られる特徴量を、対象物の識別に用いることができる。そして、上記特徴量と、データベース中に蓄積されている、モデルとなる対象物の特徴量に関連づけられた、当該モデルとなる対象物の大きさのデータとを照合することで、各対象物の大きさのデータを得ることができる。そして、データベースから得られた上記各対象物の大きさのデータと、画像中における対象物どうしの相対的な大きさとから、観察者の視点と各対象物との間の相対的な距離、或いは対象物どうしの前後関係を定めることができる。次いで、上記相対的な距離が短い対象物ほど、或いは前に位置する対象物ほど大きくなるように、個々の対象物の画像データに画像処理を施す。次いで、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得る。
【００１０】
さらに、本発明の一態様では、二次元画像の中に対象物が複数存在している場合、一の対象物の輪郭を他の対象物の輪郭よりも強調することで、上記対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見えるという、人間の奥行きに対する知覚の特性を利用する。
【００１１】
具体的に、本発明の一態様に係る画像処理方法では、上述した画像処理方法と同様に、観察者の視点と各対象物との相対的な距離、或いは対象物どうしの前後関係を定めた後、上記相対的な距離が短い対象物ほど、或いは前に位置する対象物ほど、その輪郭が強調されるように、個々の対象物の画像データに画像処理を施す。次いで、上述した画像処理方法と同様に、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得る。
【００１２】
さらに、本発明の一態様では、二次元画像の中に対象物が複数存在している場合、二次元画像の中に一の消失点があると仮定し、一の対象物を上記消失点から離すことで、上記対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見えるという、人間の奥行きに対する知覚の特性を利用しても良い。
【００１３】
具体的に、本発明の一態様に係る画像処理方法では、上述した画像処理方法と同様に、個々の対象物の画像データに画像処理を施した後、観察者の視点との間の相対的な距離が短い対象物ほど、或いは前に位置する対象物ほど、画像の中の消失点から離れるようにその位置を移動させ、画像処理を施した対象物の画像データと、背景の画像データとを合成することで、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得ても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様に係る画像処理方法、表示装置では、両眼視差を利用する表示方式のように、両眼に与えられる画像情報の差異により立体感、或いは奥行き感を得るものではない。すなわち、上述した画像処理方法、表示装置では、形成された画像を単眼に視覚として与えた場合でも、人間は立体感、或いは奥行き感を得ることができる。よって、本発明の一態様では、両眼視差を利用する表示方式のように、右眼用の画像と左眼用の画像を順に、或いは同時に表示する必要がないので、１フレーム期間における画素部への画像の書き込み回数を小さく抑えつつ、或いは、画像の表示に寄与する画素数が少なくなるのを抑えつつ、画像の立体感、奥行き感を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】画像処理方法のフローチャート。
【図３】画像の一例を示す図。
【図４】画像の一例を示す図。
【図５】対象物Ａとその特徴点を示す図。
【図６】画像の一例を示す図。
【図７】画素部の回路図。
【図８】画素の上面図。
【図９】画素の断面図。
【図１０】表示装置の斜視図。
【図１１】電子機器の図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態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。したがって、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。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の一態様に係る表示装置について、図１を用いて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一態様に係る表示装置１００は、表示装置１００に入力された画像データ１０３に画像処理を施し、画像信号を生成する画像処理部１０１と、上記画像信号に従って画像の表示を行う表示部１０２とを有する。
【００１９】
図１に示す画像処理部１０１は、制御装置１０４、演算装置１０５、入力部１０６、緩衝記憶装置１０７、不揮発性記憶装置１０８、表示部用コントローラ１０９などを有する。
【００２０】
制御装置１０４は、画像処理部１０１が有する演算装置１０５、入力部１０６、緩衝記憶装置１０７、不揮発性記憶装置１０８、表示部用コントローラ１０９の動作を統括的に制御する回路である。
【００２１】
演算装置１０５は、論理演算、四則演算など各種の演算処理を行う論理回路である。
【００２２】
入力部１０６は、表示装置１００に入力された画像データ１０３のフォーマットを、表示装置１００で扱うフォーマットに変換する、インターフェースである。
【００２３】
不揮発性記憶装置１０８は、データベース１１０を有する。データベース１１０は、対象物の識別（物体認識）に用いられる特徴量と、モデルとなる対象物の大きさのデータとが関連づけられた、データの集合体である。さらに、不揮発性記憶装置１０８は、演算装置１０５における演算処理に用いられる各種データや、制御装置１０４において実行される命令などが記憶されている。
【００２４】
緩衝記憶装置１０７は、各種データを一時的に記憶する機能を有する。具体的に、緩衝記憶装置１０７は、使用頻度の高いデータを一時的に記憶しておくデータキャッシュと、制御装置１０４に送られる命令（プログラム）のうち、使用頻度の高い命令を一時的に記憶しておく命令キャッシュと、制御装置１０４が次に実行する命令のアドレスを記憶するプログラムカウンタと、制御装置１０４が次に実行する命令を記憶する命令レジスタと、不揮発性記憶装置１０８から読み出されたデータ、演算装置１０５の演算処理の途中で得られたデータ、或いは演算装置１０５の演算処理の結果得られたデータなどを記憶するレジスタファイルと、を有していても良い。
【００２５】
制御装置１０４は、緩衝記憶装置１０７から入力された命令をデコードし、デコードされた命令に従って、演算装置１０５、入力部１０６、緩衝記憶装置１０７、不揮発性記憶装置１０８、表示部用コントローラ１０９の動作を統括的に制御することで、画像処理部１０１に入力された画像データ１０３に、画像処理を施す。
【００２６】
表示部用コントローラ１０９は、画像処理が施された画像データ１０３を用い、表示部１０２の仕様に合った画像信号を生成する。生成された画像信号は、表示部１０２に供給される。また、表示部用コントローラ１０９は、表示部１０２の駆動を制御するためのクロック信号、スタートパルス信号などの駆動信号や、電源電位を、表示部１０２に供給する機能を有する。
【００２７】
表示部１０２は、画像信号を用いて画像の表示を行う画素部１１１と、画素部１１１の動作を制御する駆動回路１１２とを有する。表示部１０２には、液晶表示装置、有機発光素子（ＯＬＥＤ）などの発光素子を備えた発光装置、電子ペーパー、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の、各画素の階調を制御することで画像の表示を行う装置を、用いることができる。
【００２８】
次いで、図１に示した表示装置１００において行われる、本発明の一態様に係る画像処理方法について説明する。
【００２９】
図２に、本発明の一態様に係る画像処理方法の流れを、フローチャートで一例として示す。まず、図２に示すように、画像処理部１０１に画像データ１０３が入力される（Ａ０１：画像データの入力）。図３（Ａ）に、画像処理前の画像データ１０３に含まれる画像を、一例として示す。
【００３０】
画像データ１０３は、フルカラー画像に対応する画像データであっても良いし、モノカラー画像に対応した画像データであっても良い。画像データ１０３がフルカラー画像に対応する画像データである場合、画像データ１０３には、各色相に対応する複数の画像データが含まれている。
【００３１】
なお、本明細書では、異なる色相の色を複数用い、各色の階調により表示される画像をフルカラー画像とする。また、単一の色相の色を用い、その色の階調により表示される画像をモノカラー画像とする。
【００３２】
画像処理部１０１では、入力された画像データ１０３から、画像データ１０３内に含まれる対象物の抽出を行う（Ａ０２：対象物の抽出）。対象物の抽出は、対象物が有する輪郭線の抽出により、行うことができる。対象物の抽出により、画像データ１０３は、対象物の画像データと、背景の画像データとに分離される。図３（Ｂ）に、図３（Ａ）に示した画像データ１０３に含まれる画像から、対象物Ａ、対象物Ｂ、対象物Ｃを抽出する例を示す。
【００３３】
次いで、抽出した各対象物について、特徴量の取得を行う（Ａ０３：各対象物の特徴量の取得）。特徴量とは、対象物を物体認識する上で有用な特徴を数値化したものであり、形状、色、階調、テクスチャなどから得られる特徴量を用いることができる。また、特徴量の取得は、公知の方法を用いることができる。例えば、形状から特徴量を取得する場合、対象物を縁取る輪郭線に含まれる特徴点を抽出し、当該特徴点の位置を特徴量として用いても良いし、対象物の構成要素の一つを縁取る輪郭線に含まれる特徴点を抽出し、当該特徴点の位置を特徴量として用いても良い。
【００３４】
なお、輪郭線が無数の輪郭点で構成されていると仮定した場合に、接線の傾きが急峻に変化する輪郭点を特徴点として抽出しても良い。或いは、接線の傾きが同程度の輪郭点が連続している場合に、上記輪郭点の一つを特徴点として抽出しても良い。
【００３５】
図５に、対象物Ａと、対象物Ａの輪郭線から抽出された複数の特徴点１３０とを示す。図５では、対象物Ａの輪郭線を構成する輪郭点のうち、接線の傾きが急峻に変化する輪郭点を特徴点として抽出している場合を例示している。
【００３６】
なお、対象物を物体認識する上で用いる特徴量は１つであっても良いし、複数であっても良い。複数の特徴量を用いて物体認識を行うことで、物体認識の精度を高めることができる。
【００３７】
次いで、各対象物について、得られた特徴量をデータベース１１０と照合することにより、各対象物の大きさのデータを取得する（Ａ０４：特徴量とデータベースとの照合による、各対象物の大きさのデータの取得）。例えば、対象物Ａが人間であるとすると、その特徴量をデータベース１１０と照合することにより、人間の大きさのデータが取得できる。
【００３８】
なお、複数の対象物が同一のものであると物体認識された場合でも、当該対象物の大きさが個体差を有する場合がある。対象物の大きさが個体差を有する場合は、大きさに幅を持たせたデータを、データベース１１０に用意しておいても良いし、平均化された大きさのデータを、データベース１１０に用意しておいても良い。
【００３９】
また、人間の想像の産物のように、対象物が実在しない場合であっても、上記対象物の大きさを設計者が適宜設定し、上記大きさのデータをデータベース１１０に用意しておくことが可能である。
【００４０】
また、データベース１１０に蓄積されている対象物の大きさのデータは、当該対象物全体の縦幅、横幅、または面積などのデータであっても良いし、当該対象物が有する構成要素の縦幅、横幅、または面積などのデータであっても良い。
【００４１】
次いで、複数の各対象物についての大きさのデータが取得されたら、画像データ１０３内における各対象物の大きさと、上記取得された大きさのデータとから、対象物どうしの前後関係を特定する（Ａ０５：対象物どうしの前後関係の特定）。例えば、データベース１１０から得られた対象物の大きさＤ０に対する、画像データ１０３内における対象物の大きさＤ１の比率が大きい対象物ほど、他の対象物よりも前に位置するものと、決定することができる。
【００４２】
図３（Ｂ）に示した画像データの場合、上記Ｄ０に対するＤ１の比率が、対象物Ａが最も大きく、対象物Ｃが最も小さい。よって、対象物Ａが最も前に位置し、対象物Ａの後ろに対象物Ｂが位置し、対象物Ｂの後ろに対象物Ｃが位置する。
【００４３】
なお、対象物どうしの前後関係を特定する際に、画像データ１０３が、観察者の視点から遠近法を用いて作成されたものと仮定して、観察者の視点と、各対象物の間の相対的な距離の比率を算出しても良い。観察者の視点の位置は、適宜設計者が定めることができる。
【００４４】
次いで、画像データ１０３内における各対象物の画像データに画像処理を施すことで、前に位置する対象物の輪郭を強調し、前に位置する対象物の大きさを拡大する（Ａ０６：対象物の画像データの画像処理）。そして、輪郭の強調は、より前に位置する対象物ほど強くする。また、画像データ１０３内における対象物の大きさは、より前に位置する対象物ほど拡大する。
【００４５】
図４（Ａ）に、画像処理前の対象物Ａと、画像処理後の対象物Ａを例示する。図４（Ａ）に示すように、画像処理により、対象物Ａの輪郭が強調され、大きさが拡大される。また、図４（Ｂ）に、画像処理前の対象物Ｂと、画像処理後の対象物Ｂを例示する。図４（Ｂ）に示すように、画像処理により、対象物Ｂの輪郭が強調され、大きさが拡大される。ただし、対象物Ｂよりも手前に位置する対象物Ａの方が、輪郭の強調を強く施され、また、その拡大率も大きい。
【００４６】
上記輪郭の強調の度合いと、拡大率については、対象物の前後関係の順番に従って、予め設定しておくことができる。ｍ個（ｍは２以上の自然数）の対象物が画像データ中に存在していて、なおかつ上記対象物が前後関係において互いに異なる位置に存在している場合の、各対象物の輪郭の強調の度合いと、拡大率について考察する。例えば、前からｍ番目の対象物、すなわち、最も後ろに位置する対象物の、輪郭の強調の度合い或いは拡大率を等倍とする。そして、前からｍ−１番目の対象物はｔ倍（ｔは１より大きい）、ｍ−２番目の対象物はｔ２倍、ｍ−３番目の対象物はｔ３倍というように、前に位置する対象物ほど、順にその輪郭の強調の度合い或いは拡大率を大きくしていく。上記構成の場合、前からｎ番目（ｎは２以上ｍ以下の自然数）の対象物については、輪郭の強調の度合い或いは拡大率をｔ（ｍ−ｎ）倍とすれば良い。
【００４７】
或いは、輪郭の強調の度合いと拡大率を、対象物と観察者の視点との間の相対的な距離から、定めても良い。
【００４８】
次いで、画像処理が施された各対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理を行う（Ａ０７：対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理）。本実施の形態では、対象物のうち、最も後ろに位置する対象物に対して、輪郭の強調や、大きさの拡大などの、立体視を得るための画像処理を施していないが、最も後ろに位置する対象物の画像データに対しても、上記画像処理を施しても良い。
【００４９】
画像処理を施していない対象物Ｃのデータ及び背景のデータと、図４（Ａ）に示した画像処理後の対象物Ａのデータと、図４（Ｂ）に示した画像処理後の対象物Ｂのデータとを、合成することで得られる画像データに含まれる画像を、図４（Ｃ）に示す。
【００５０】
上記画像処理方法により、画像の奥行き感、或いは立体感が高められた画像データを得ることができる。
【００５１】
なお、上述した（Ａ０６：対象物の画像データの画像処理）及び（Ａ０７：対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理）において、線形補間、最近傍補間などの公知の補間処理を用いても良い。
【００５２】
また、（Ａ０６：前に位置する対象物の画像データの画像処理）において、画像処理前の画像と、画像処理後の画像とは、相似の関係にある。本発明の一態様では、（Ａ０７：対象物の画像データを、背景の画像データと合成する画像処理）において、上記相似の中心が、画像処理前の対象物の内部に位置するように、画像処理後の対象物のデータと、背景の画像データとを合成するようにしても良いし、相似の中心が上記以外の場所に位置していても良い。
【００５３】
後者の場合、例えば、画像処理前の画像データ１０３に含まれる画像中に、一の消失点があると仮定する。そして、画像処理後の対象物の中心点が、画像処理前の対象物の中心点と消失点とを結ぶ線上に存在し、なおかつ、画像処理後の対象物の中心点と消失点の間の距離が、画像処理前の対象物の中心点と消失点の間の距離よりも長くなるように、画像処理後の対象物の位置を定める。そして、前に位置する対象物ほど、画像処理前の対象物の中心点と、画像処理後の対象物の中心点の間の距離が長くなるようにする。
【００５４】
図６（Ａ）に、画像処理前の画像データ１０３に含まれる画像おいて、一の消失点１３１を設ける場合を例示する。また、中心点１３２は、画像処理前の対象物Ａの重心に相当し、中心点１３３は、画像処理前の対象物Ｂの重心に相当する。破線１３４は、消失点１３１と中心点１３２を結ぶ線であり、破線１３５は、消失点１３１と中心点１３３を結ぶ線である。
【００５５】
図６（Ｂ）は、画像処理後の対象物Ａのデータと、画像処理後の対象物Ｂのデータとを、背景のデータと合成することで得られる画像データに含まれる画像に相当する。中心点１３６は、画像処理後の対象物Ａの重心に相当し、破線１３４上に位置する。そして、消失点１３１と中心点１３６の間の距離は、消失点１３１と中心点１３２の間の距離よりも長い。また、中心点１３７は、画像処理後の対象物Ｂの重心に相当し、破線１３５上に位置する。そして、消失点１３１と中心点１３７の間の距離は、消失点１３１と中心点１３３の間の距離よりも長い。
【００５６】
上記構成により、前に位置する対象物の中心点ほど消失点から大きく離れるので、上記対象物が他の対象物よりも手前に位置するように見える。よって、画像の奥行き感、或いは立体感をより高めることができる。
【００５７】
なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、各対象物の重心点をその中心点と仮定して、画像処理後の対象物の位置を決める場合を例示したが、各対象物の中心点は、その対象物の内部にあれば良く、その決め方は設計者が適宜決めることができる。
【００５８】
（実施の形態２）
有機発光素子などの発光素子は、電流が供給されることで発光する表示素子であるため、コントラスト比が高い。そのため、上記発光素子を用いた発光装置を、本発明の一態様に係る表示装置の表示部に用いることで、立体感、或いは奥行き感のより高い画像を表示することができる。
【００５９】
本実施の形態では、図１に示した本発明の一態様に係る表示装置１００において、表示部１０２に発光装置を用いた場合の、画素部１１１の構成について説明する。図７に、画素部１１１の具体的な回路図の一例を示す。
【００６０】
なお、トランジスタが有するソース端子とドレイン端子は、トランジスタの極性及び各電極に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、ｎチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる電極がソース端子と呼ばれ、高い電位が与えられる電極がドレイン端子と呼ばれる。また、ｐチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる電極がドレイン端子と呼ばれ、高い電位が与えられる電極がソース端子と呼ばれる。以下、ソース電極とドレイン電極のいずれか一方を第１端子、他方を第２端子とし、画素部１１１の構成について説明する。
【００６１】
また、トランジスタのソース端子とは、活性層の一部であるソース領域、或いは活性層に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレイン端子とは、活性層の一部であるドレイン領域、或いは活性層に接続されたドレイン電極を意味する。
【００６２】
なお、本実施の形態において、接続とは電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
【００６３】
また、回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であっても、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本実施の形態において接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
【００６４】
図７に示すように、画素部１１１は、信号線Ｓ１〜信号線Ｓｘ、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｙ、電源線Ｖ１〜電源線Ｖｘを有している。そして、画素１４０は、信号線Ｓ１〜信号線Ｓｘのいずれか一つと、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｙのいずれか一つと、電源線Ｖ１〜電源線Ｖｘのいずれか一つとを有する。
【００６５】
そして、各画素１４０において、トランジスタ１４１は、そのゲート電極が走査線Ｇｊ（ｊは１乃至ｙのいずれか一つ）に接続されている。トランジスタ１４１は、その第１端子が、画像信号の与えられている信号線Ｓｉ（ｉは１乃至ｘのいずれか一つ）に接続されており、その第２端子が、トランジスタ１４２のゲート電極に接続されている。トランジスタ１４２は、その第１端子が、電源電位の与えられている電源線Ｖｉに接続されており、その第２端子が、発光素子１４３の画素電極に接続される。発光素子１４３の共通電極には、共通電位ＣＯＭが与えられる。
【００６６】
また、図７では、画素１４０が保持容量１４４を有する場合を例示している。保持容量１４４は、トランジスタ１４２のゲート電極に接続されており、上記保持容量１４４によって、トランジスタ１４２のゲート電極の電位が保持される。具体的に、保持容量１４４が有する一対の電極は、一方がトランジスタ１４２のゲート電極に接続され、他方が固定電位の与えられているノード、例えば電源線Ｖｉなどに、接続されている。
【００６７】
なお、図７では、トランジスタ１４１、トランジスタ１４２がｎチャネル型である場合を例示しているが、これらのトランジスタはｎチャネル型とｐチャネル型のどちらでも良い。
【００６８】
また、画素１４０は、必要に応じて、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、保持容量、インダクタなどのその他の回路素子を、さらに有していても良い。
【００６９】
なお、トランジスタ１４１は、活性層の片側にだけ存在するゲート電極を少なくとも有していれば良いが、活性層を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有していても良い。トランジスタ１４１が、活性層を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有している場合、一方のゲート電極には信号線が接続され、他方のゲート電極（バックゲート電極）は、電気的に絶縁しているフローティングの状態であっても良いし、電位が他から与えられている状態であっても良い。後者の場合、一対の電極に、同じ高さの電位が与えられていても良いし、バックゲート電極にのみ接地電位などの固定の電位が与えられていても良い。バックゲート電極に与える電位の高さを制御することで、トランジスタ１４１の閾値電圧を制御することができる。
【００７０】
また、トランジスタ１４１は、単数のゲート電極と単数のチャネル形成領域を有するシングルゲート構造であっても良いし、電気的に接続された複数のゲート電極を有することで、チャネル形成領域を複数有する、マルチゲート構造であっても良い。
【００７１】
次に、図７に示した画素部１１１の動作について説明する。
【００７２】
まず、書き込み期間において、走査線Ｇ１〜走査線Ｇｙが順に選択される。例えば走査線Ｇｊが選択されると、走査線Ｇｊにゲート電極が接続されているトランジスタ１４１がオンになる。そして、信号線Ｓ１〜信号線Ｓｘに入力された画像信号の電位が、トランジスタ１４１がオンになることで、トランジスタ１４２のゲート電極に与えられる。走査線Ｇｊの選択が終了すると、トランジスタ１４１がオフになり、画像信号の電位はトランジスタ１４２のゲート電極において保持される。
【００７３】
なお、書き込み期間では、発光素子１４３の共通電極に、共通電位ＣＯＭが与えられている。そして、画像信号の電位に従って発光素子１４３の発光状態が定まる。具体的には、画像信号の電位に従ってトランジスタ１４２がオンになっている場合、発光素子１４３に電流が供給されることで発光素子１４３が点灯する。発光素子１４３に流れる電流の値は、トランジスタ１４２のドレイン電流によってほぼ決まる。よって、発光素子１４３は、画像信号の電位に従ってその輝度が定まる。逆に、画像信号の電位に従って、トランジスタ１４２がオフになっている場合、発光素子１４３への電流の供給は行われず、発光素子１４３は消灯する。
【００７４】
次いで、書き込み期間が終了し保持期間が開始されると、トランジスタ１４１がオフになる。そして、書き込み期間においてトランジスタ１４２のゲート電極に与えられた画像信号の電位は、保持容量１４４により保持される。よって、発光素子１４３は、書き込み期間で定められた発光状態を維持する。
【００７５】
上記動作により、画素部１１１に画像を表示することができる。
【００７６】
次いで、画素１４０の具体的な構成の一例について説明する。図８に、画素１４０の上面図の一例を示す。なお、図８では、画素１４０のレイアウトを明確に示すために、各種の絶縁膜を省略して、画素１４０の上面図を示す。また、図８では、画素１４０のレイアウトを明確に示すために、画素電極上の電界発光層と共通電極を省略して、画素１４０の上面図を示す。
【００７７】
図８では、トランジスタ１４１の活性層として機能する半導体膜８０１と、トランジスタ１４２の活性層として機能する半導体膜８０２とが、絶縁表面を有する基板上に設けられている。半導体膜８０１は、保持容量１４４の電極の一つとしても機能する。
【００７８】
そして、半導体膜８０１上には、ゲート絶縁膜を間に挟んで、トランジスタ１４１のゲート電極、及び走査線として機能する導電膜８０３が設けられている。また、半導体膜８０１上には、ゲート絶縁膜を間に挟んで、保持容量１４４の電極の一つとして機能する導電膜８０４が設けられている。半導体膜８０１と導電膜８０４とがゲート絶縁膜を間に挟んで重なっている部分が、保持容量１４４に相当する。また、半導体膜８０２上には、ゲート絶縁膜を間に挟んで、トランジスタ１４２のゲート電極として機能する導電膜８０５が設けられている。
【００７９】
導電膜８０３、導電膜８０４、及び導電膜８０５上には第１層間絶縁膜が形成されている。上記第１層間絶縁膜上には、信号線として機能する導電膜８０６と、電源線として機能する導電膜８０７と、導電膜８０８と、導電膜８０９が設けられている。
【００８０】
導電膜８０６は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１０を介して、半導体膜８０１に接続されている。導電膜８０７は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１１を介して、半導体膜８０２に接続されている。導電膜８０８は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１２を介して、半導体膜８０２に接続され、なおかつ、第１層間絶縁膜に形成された開口部８１３を介して、導電膜８０５に接続されている。導電膜８０９は、第１層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に形成された開口部８１４を介して、半導体膜８０２に接続されている。
【００８１】
導電膜８０６、導電膜８０７、導電膜８０８、及び導電膜８０９上には、第２層間絶縁膜が形成されている。第２層間絶縁膜上には、画素電極として機能する導電膜８１５が設けられている。導電膜８１５は、第２層間絶縁膜に形成された開口部８１６を介して、導電膜８０９に接続されている。
【００８２】
なお、本発明の一態様に係る表示装置では、図１に示した画素部１１１において、白色などの単色の光を発する発光素子と、カラーフィルタを組み合わせることで、フルカラー画像の表示を行う、カラーフィルタ方式を採用することができる。或いは、互いに異なる色相の光を発する複数の発光素子を用いて、フルカラー画像の表示を行う方式を採用することもできる。この方式は、発光素子が有する一対の電極間に設けられる電界発光層を、対応する色ごとに塗り分けるため、塗り分け方式と呼ばれる。
【００８３】
塗り分け方式の場合、電界発光層の塗り分けは、通常、メタルマスクなどのマスクを用いて、蒸着法で行われる。そのため、画素のサイズは蒸着法による電界発光層の塗り分け精度に依存する。一方、カラーフィルタ方式の場合、塗り分け方式とは異なり、電界発光層の塗り分けを行う必要がない。よって、塗り分け方式の場合よりも、画素サイズの縮小化が容易であり、高精細の画素部を実現することができる。そして、画素部が高精細であることは、画像の立体感や奥行き感を高める上で有利である。よって、カラーフィルタ方式の発光装置は、立体感や奥行き感を高める上で、本発明の一態様に係る表示装置に、より適していると言える。
【００８４】
また、発光装置には、トランジスタが形成された基板（素子基板）側から発光素子の光を取り出すボトムエミッション構造と、素子基板とは反対の側から発光素子の光を取り出すトップエミッション構造とがある。トップエミッション構造の場合、発光素子から発せられる光を、配線、トランジスタ、保持容量などの各種素子によって遮られることがないため、ボトムエミッション構造に比べて、画素からの光の取り出し効率を高めることができる。よって、トップエミッション構造は、発光素子に供給する電流値を低く抑えても、高い輝度を得ることができるため、発光素子の長寿命化に有利である。
【００８５】
また、本発明の一態様に係る表示装置では、電界発光層から発せられる光を発光素子内で共振させる、マイクロキャビティ（微小光共振器）構造を有していても良い。マイクロキャビティ構造により、特定の波長の光について、発光素子からの取り出し効率を高めることができるので、画素部の輝度と色純度を向上させることができる。
【００８６】
図９に、マイクロキャビティ構造を有する画素の断面図を、一例として示す。なお、図９では、赤に対応する画素の断面の一部、青に対応する画素の断面の一部と、緑に対応する画素の断面の一部とを示している。そして、上記３つの画素における断面の一部は、図８に示す画素１４０の上面図の、破線Ａ１−Ａ２に対応しているものとする。
【００８７】
具体的に、図９では、赤に対応した画素１４０ｒと、緑に対応した画素１４０ｇと、青に対応した画素１４０ｂとが示されている。画素１４０ｒ、画素１４０ｇ、画素１４０ｂは、それぞれ画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、画素電極８１５ｂを有する。上記画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、画素電極８１５ｂは、画素１４０ｒ、画素１４０ｇ、画素１４０ｂのそれぞれにおいて、基板８４０上のトランジスタ１４２と、導電膜８０９を介して接続されている。
【００８８】
そして、画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、及び画素電極８１５ｂ上には絶縁膜を有する隔壁８３０が設けられている。隔壁８３０は開口部を有し、上記開口部において、画素電極８１５ｒ、画素電極８１５ｇ、及び画素電極８１５ｂが、それぞれ一部露出している。また、上記露出している領域を覆うように、隔壁８３０上に、電界発光層８３１と、可視光に対して透光性を有する共通電極８３２とが、順に積層されている。
【００８９】
画素電極８１５ｒと、電界発光層８３１と、共通電極８３２とが重なる部分が、赤に対応した発光素子８４１ｒに相当する。画素電極８１５ｇと、電界発光層８３１と、共通電極８３２とが重なる部分が、緑に対応した発光素子８４１ｇに相当する。画素電極８１５ｂと、電界発光層８３１と、共通電極８３２とが重なる部分が、青に対応した発光素子８４１ｂに相当する。
【００９０】
また、基板８４２は、発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇ、及び発光素子８４１ｂを間に挟むように、基板８４０と対峙している。基板８４２上には、画素１４０ｒに対応した着色層８４３ｒ、画素１４０ｇに対応した着色層８４３ｇ、画素１４０ｂに対応した着色層８４３ｂが設けられている。着色層８４３ｒは、赤に対応した波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率より高い層であり、着色層８４３ｇは、緑に対応した波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率より高い層であり、着色層８４３ｂは、青に対応した波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率より高い層である。
【００９１】
さらに、基板８４２上には、着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、着色層８４３ｂを覆うように、オーバーコート８４４が設けられている。オーバーコート８４４は、着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、着色層８４３ｂを保護するための、可視光に対して透光性を有する層であり、平坦性の高い樹脂材料を用いるのが好ましい。着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、及び着色層８４３ｂと、オーバーコート８４４とを合わせてカラーフィルタと見なしても良いし、着色層８４３ｒ、着色層８４３ｇ、及び着色層８４３ｂのそれぞれをカラーフィルタと見なしても良い。
【００９２】
そして、図９に示すように、本発明の一態様では、画素電極８１５ｒに、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｒと、可視光の透過率が上記導電膜よりも高い導電膜８４６ｒとを、順に積層して用いる。また、画素電極８１５ｇに、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｇと、可視光の透過率が上記導電膜よりも高い導電膜８４６ｇとを、順に積層して用いる。導電膜８４６ｇの膜厚は、導電膜８４６ｒの膜厚よりも小さいものとする。また、画素電極８１５ｂに、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂを用いる。
【００９３】
よって、図９に示す発光装置では、発光素子８４１ｒにおいて、電界発光層８３１から発せられた光の光路長は、導電膜８４５ｒと共通電極８３２の距離により定まる。また、発光素子８４１ｇにおいて、電界発光層８３１から発せられた光の光路長は、導電膜８４５ｇと共通電極８３２の距離により定まる。また、発光素子８４１ｂにおいて、電界発光層８３１から発せられた光の光路長は、導電膜８４５ｂと共通電極８３２の距離により定まる。
【００９４】
本発明の一態様では、発光素子８４１ｒと、発光素子８４１ｇと、発光素子８４１ｂにそれぞれ対応する光の波長に合わせて、上記光路長を調整することで、電界発光層８３１から発せられた光を上記各発光素子内において共振させる、マイクロキャビティ構造とする。例えば、図９の場合、導電膜８４５ｒ、導電膜８４５ｇ、または導電膜８４５ｂと、共通電極８３２との間の距離をＬ、電界発光層８３１の屈折率をｎ、共振させたい光の波長をλとすると、距離Ｌと屈折率ｎの積が、波長λの（２Ｎ−１）／４倍（Ｎは自然数）になるようにすると良い。
【００９５】
本発明の一態様では、上記マイクロキャビティ構造を採用することで、発光素子８４１ｒから発せられる光において、赤に対応した波長を有する光の強度が、共振により高まる。よって、着色層８４３ｒを通して得られる赤の光の色純度及び輝度が高まる。また、本発明の一態様では、上記マイクロキャビティ構造を採用することで、発光素子８４１ｇから発せられる光において、緑に対応した波長を有する光の強度が、共振により高まる。よって、着色層８４３ｇを通して得られる緑の光の色純度及び輝度が高まる。また、本発明の一態様では、上記マイクロキャビティ構造を採用することで、発光素子８４１ｂから発せられる光において、青に対応した波長を有する光の強度が、共振により高まる。よって、着色層８４３ｂを通して得られる青の光の色純度及び輝度が高まる。
【００９６】
なお、図９では、赤、緑、青の３色に対応する画素を用いる構成について示したが、本発明の一態様では、当該構成に限定されない。本発明の一態様で用いる色の組み合わせは、例えば、赤、緑、青、黄の４色、または、シアン、マゼンタ、イエローの３色を用いていても良い。或いは、上記色の組み合わせは、淡色の赤、緑、及び青、並びに濃色の赤、緑、及び青の６色を用いていても良い。或いは、上記色の組み合わせは、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの６色を用いていても良い。
【００９７】
なお、例えば、赤、緑、及び青の画素を用いて表現できる色は、色度図上のそれぞれの発光色に対応する３点が描く三角形の内側に示される色に限られる。従って、赤、緑、青、黄の画素を用いた場合のように、色度図上の該三角形の外側に発光色が存在する光源を別途加えることで、当該発光装置において表現できる色域を拡大し、色再現性を豊かにすることができる。
【００９８】
また、図９では、発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇ、発光素子８４１ｂのうち、光の波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいて、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂを画素電極として用い、他の発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇにおいては、膜厚が互いに異なる導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇを用いることにより、光路長を調整している。本発明の一態様では、波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいても、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂ上に、導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇのような、可視光の透過率の高い導電膜を設けていても良い。ただし、図９に示すように、波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいて、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂで画素電極を構成する場合、全ての発光素子において、画素電極に可視光の透過率が高い導電膜を用いる場合よりも、画素電極の作製工程が簡素化されるため、好ましい。
【００９９】
なお、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂは、可視光の透過率が高い導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇに比べて、仕事関数が小さい場合が多い。よって、光の波長λが最も短い発光素子８４１ｂでは、発光素子８４１ｒ、発光素子８４１ｇに比べて、陽極である画素電極８１５ｂから電界発光層８３１への正孔注入が行われにくいため、発光効率が低い傾向にある。そこで、本発明の一態様では、光の波長λが最も短い発光素子８４１ｂにおいて、電界発光層８３１のうち、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｂと接する層において、正孔輸送性の高い物質に、当該正孔輸送性の高い物質に対してアクセプター性（電子受容性）を示す物質を含有させた複合材料を用いることが好ましい。上記複合材料を、陽極である画素電極８１５ｂに接して形成することにより、画素電極８１５ｂから電界発光層８３１への正孔注入が行われやすくなり、発光素子８４１ｂの発光効率を高めることができる。
【０１００】
アクセプター性を示す物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムはアクセプター性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１０１】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
【０１０２】
また、可視光の反射率が高い導電膜８４５ｒ、導電膜８４５ｇ、導電膜８４５ｂとしては、例えば、アルミニウム、銀、または、これらの金属材料を含む合金等を、単層で、或いは積層することで、形成することができる。また、導電膜８４５ｒ、導電膜８４５ｇ、導電膜８４５ｂを、可視光の反射率の高い導電膜と、膜厚の薄い導電膜（好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下）とを積層させて、形成してもよい。例えば、可視光の反射率の高い導電膜上に、薄いチタン膜やモリブデン膜を積層して、導電膜８４５ｂを形成することにより、可視光の反射率の高い導電膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）の表面に酸化膜が形成されるのを防ぐことができる。
【０１０３】
また、可視光の透過率が高い導電膜８４６ｒ及び導電膜８４６ｇには、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物などを用いることができる。
【０１０４】
また、共通電極８３２は、例えば、光を透過する程度の薄い導電膜（好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下）と、導電性の金属酸化物で構成された導電膜とを積層することで、形成することができる。光を透過する程度の薄い導電膜は、銀、マグネシウム、またはこれらの金属材料を含む合金等を、単層で、或いは積層して形成することができる。導電性の金属酸化物としては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、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。
【０１０５】
図１０は、本発明の一態様に係る表示装置の、斜視図の一例である。図１０では、発光装置を表示部に用いた場合の、表示装置を例示している。
【０１０６】
図１０に示す表示装置は、表示部１６０１と、回路基板１６０２と、接続部１６０３とを有している。
【０１０７】
回路基板１６０２には、画像処理部が設けられており、接続部１６０３を介して各種信号や電源電位が表示部１６０１に入力される。接続部１６０３には、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などを用いることができる。また、接続部１６０３にＣＯＦテープを用いる場合、画像処理部の一部の回路、或いは表示部１６０１が有する駆動回路の一部などを別途用意したチップに形成しておき、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）法を用いて当該チップをＣＯＦテープに接続しておいても良い。
【０１０８】
本実施の形態は、上記実施の形態と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例】
【０１０９】
本発明の一態様に係る表示装置は、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行うことができる。本発明の一態様に係る表示装置は、画像表示装置、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。これら電子機器の具体例を図１１に示す。
【０１１０】
図１１（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５００１、筐体５００２、画像表示部５００３、画像表示部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、画像表示部５００３または画像表示部５００４に用いることができる。画像表示部５００３または画像表示部５００４に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行う携帯型ゲーム機を提供することができる。なお、図１１（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの画像表示部５００３と画像表示部５００４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する画像表示部の数は、これに限定されない。
【０１１１】
図１１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体５２０１、画像表示部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、画像表示部５２０２に用いることができる。画像表示部５２０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行う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。
【０１１２】
図１１（Ｃ）は携帯情報端末であり、筐体５４０１、画像表示部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、画像表示部５４０２に用いることができる。画像表示部５４０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、立体感、奥行き感の高い画像の表示を行う携帯情報端末を提供することができる。
【０１１３】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。
【０１１４】
本実施例は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 表示装置
１０１ 画像処理部
１０２ 表示部
１０３ 画像データ
１０４ 制御装置
１０５ 演算装置
１０６ 入力部
１０７ 緩衝記憶装置
１０８ 不揮発性記憶装置
１０９ 表示部用コントローラ
１１０ データベース
１１１ 画素部
１１２ 駆動回路
１３０ 特徴点
１３１ 消失点
１３２ 中心点
１３３ 中心点
１３４ 破線
１３５ 破線
１３６ 中心点
１３７ 中心点
１４０ 画素
１４０ｂ 画素
１４０ｇ 画素
１４０ｒ 画素
１４１ トランジスタ
１４２ トランジスタ
１４３ 発光素子
１４４ 保持容量
８０１ 半導体膜
８０２ 半導体膜
８０３ 導電膜
８０４ 導電膜
８０５ 導電膜
８０６ 導電膜
８０７ 導電膜
８０８ 導電膜
８０９ 導電膜
８１０ 開口部
８１１ 開口部
８１２ 開口部
８１３ 開口部
８１４ 開口部
８１５ 導電膜
８１６ 開口部
８１５ｂ 画素電極
８１５ｇ 画素電極
８１５ｒ 画素電極
８３０ 隔壁
８３１ 電界発光層
８３２ 共通電極
８４０ 基板
８４１ｂ 発光素子
８４１ｇ 発光素子
８４１ｒ 発光素子
８４２ 基板
８４３ｂ 着色層
８４３ｇ 着色層
８４３ｒ 着色層
８４４ オーバーコート
８４５ｂ 導電膜
８４５ｇ 導電膜
８４５ｒ 導電膜
８４６ｇ 導電膜
８４６ｒ 導電膜
１６０１ 表示部
１６０２ 回路基板
１６０３ 接続部
５００１ 筐体
５００２ 筐体
５００３ 画像表示部
５００４ 画像表示部
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 画像表示部
５２０３ キーボード
５２０４ ポインティングデバイス
５４０１ 筐体
５４０２ 画像表示部
５４０３ 操作キー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像に対応した第１の画像データを、複数の対象物の画像データと、背景の画像データとに分離し、
前記複数の対象物の画像データから特徴量をそれぞれ取得し、
前記特徴量と、データベース中に蓄積されている、モデルとなる対象物の特徴量に関連づけられた、当該モデルとなる対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物の大きさのデータを得て、
前記第１の画像中における前記複数の対象物どうしの相対的な大きさと、前記複数の対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物どうしの前後関係を定め、
前記前後関係に従って、前記複数の対象物のうち、前に位置する対象物ほど大きく、なおかつ、輪郭が強調されるように、前記複数の対象物の画像データに画像処理を施し、
前記画像処理を施した前記複数の対象物の画像データと、前記背景の画像データとを合成することで、第２の画像に対応した第２の画像データを形成する画像処理方法。
【請求項２】
第１の画像に対応した第１の画像データを、複数の対象物の画像データと、背景の画像データとに分離し、
前記複数の対象物の画像データから特徴量をそれぞれ取得し、
前記特徴量と、データベース中に蓄積されている、モデルとなる対象物の特徴量に関連づけられた、当該モデルとなる対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物の大きさのデータを得て、
前記第１の画像中における前記複数の対象物どうしの相対的な大きさと、前記複数の対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物と、観察者の視点との間の相対的な距離を定め、
前記複数の対象物のうち、前に位置する対象物ほど、前記距離により定められた拡大率に従って大きく、なおかつ、前記距離により定められた度合いに従って輪郭が強調されるように、前記複数の対象物の画像データに画像処理を施し、
前記画像処理を施した前記複数の対象物の画像データと、前記背景の画像データとを合成することで、第２の画像に対応した第２の画像データを形成する画像処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の画像における、一の消失点と、前記複数の対象物がそれぞれ有する第１の中心点との間の距離をＬ１とし、
前記第２の画像における、前記一の消失点と、前記複数の対象物がそれぞれ有する第２の中心点との間の距離をＬ２とすると、
前記複数の対象物のうち、前に位置する対象物ほど、前記Ｌ２から前記Ｌ１を差し引くことで得られる距離の差が大きい画像処理方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の中心点は、前記第１の画像における前記複数の対象物がそれぞれ有する重心点であり、
前記第２の中心点は、前記第２の画像における前記複数の対象物がそれぞれ有する重心点である画像処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理方法に従って、前記第１の画像データから前記第２の画像データを生成し、なおかつ、前記第２の画像データを用いて画像信号を生成する画像処理部と、
上記画像信号に従って前記第２の画像の表示を行う表示部と、を有し、
前記表示部は、画素部と、前記画素部の駆動を制御する駆動回路とを有し、
前記画素部が有する複数の画素は、発光素子と、前記発光素子への電流の供給を制御する第１トランジスタと、前記第１トランジスタが有するゲート電極への、前記画像信号の電位の供給を制御する第２トランジスタと、特定の波長領域の光の透過率が他の波長領域の光の透過率よりも高い着色層とを、それぞれ有し、
前記発光素子は、画素電極と、可視光に対して透光性を有する共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に位置する電界発光層とを有し、
前記複数の画素のうち、第１の画素が有する前記発光素子は、前記画素電極が、可視光を反射する第１の導電膜で構成されており、
前記複数の画素のうち、第２の画素が有する前記発光素子は、前記第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第２の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記複数の画素のうち、第３の画素が有する前記発光素子は、第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第３の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記第２の導電膜の膜厚は、前記第３の導電膜よりも小さい表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理方法に従って、前記第１の画像データから前記第２の画像データを生成し、なおかつ、前記第２の画像データを用いて画像信号を生成する画像処理部と、
上記画像信号に従って前記第２の画像の表示を行う表示部と、を有し、
前記表示部は、画素部と、前記画素部の駆動を制御する駆動回路とを有し、
前記画素部が有する複数の画素は、発光素子と、前記発光素子への電流の供給を制御する第１トランジスタと、前記第１トランジスタが有するゲート電極への、前記画像信号の電位の供給を制御する第２トランジスタと、特定の波長領域の光の透過率が他の波長領域の光の透過率よりも高い着色層とを、それぞれ有し、
前記発光素子は、画素電極と、可視光に対して透光性を有する共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に位置する電界発光層とを有し、
前記複数の画素のうち、第１の画素が有する前記発光素子は、前記画素電極が、可視光を反射する第１の導電膜で構成されており、
前記複数の画素のうち、第２の画素が有する前記発光素子は、前記第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第２の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記複数の画素のうち、第３の画素が有する前記発光素子は、第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第３の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記第２の導電膜の膜厚は、前記第３の導電膜よりも小さく、
前記電界発光層のうち、前記画素電極に接する領域には、正孔輸送性の高い物質に、当該正孔輸送性の高い物質に対してアクセプター性を示す物質を含有させた複合材料を用いる表示装置。
【請求項７】
請求項６において、前記アクセプター性を示す物質とは、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン、またはクロラニルである表示装置。
【請求項１】
第１の画像に対応した第１の画像データを、複数の対象物の画像データと、背景の画像データとに分離し、
前記複数の対象物の画像データから特徴量をそれぞれ取得し、
前記特徴量と、データベース中に蓄積されている、モデルとなる対象物の特徴量に関連づけられた、当該モデルとなる対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物の大きさのデータを得て、
前記第１の画像中における前記複数の対象物どうしの相対的な大きさと、前記複数の対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物どうしの前後関係を定め、
前記前後関係に従って、前記複数の対象物のうち、前に位置する対象物ほど大きく、なおかつ、輪郭が強調されるように、前記複数の対象物の画像データに画像処理を施し、
前記画像処理を施した前記複数の対象物の画像データと、前記背景の画像データとを合成することで、第２の画像に対応した第２の画像データを形成する画像処理方法。
【請求項２】
第１の画像に対応した第１の画像データを、複数の対象物の画像データと、背景の画像データとに分離し、
前記複数の対象物の画像データから特徴量をそれぞれ取得し、
前記特徴量と、データベース中に蓄積されている、モデルとなる対象物の特徴量に関連づけられた、当該モデルとなる対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物の大きさのデータを得て、
前記第１の画像中における前記複数の対象物どうしの相対的な大きさと、前記複数の対象物の大きさのデータとから、前記複数の対象物と、観察者の視点との間の相対的な距離を定め、
前記複数の対象物のうち、前に位置する対象物ほど、前記距離により定められた拡大率に従って大きく、なおかつ、前記距離により定められた度合いに従って輪郭が強調されるように、前記複数の対象物の画像データに画像処理を施し、
前記画像処理を施した前記複数の対象物の画像データと、前記背景の画像データとを合成することで、第２の画像に対応した第２の画像データを形成する画像処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の画像における、一の消失点と、前記複数の対象物がそれぞれ有する第１の中心点との間の距離をＬ１とし、
前記第２の画像における、前記一の消失点と、前記複数の対象物がそれぞれ有する第２の中心点との間の距離をＬ２とすると、
前記複数の対象物のうち、前に位置する対象物ほど、前記Ｌ２から前記Ｌ１を差し引くことで得られる距離の差が大きい画像処理方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の中心点は、前記第１の画像における前記複数の対象物がそれぞれ有する重心点であり、
前記第２の中心点は、前記第２の画像における前記複数の対象物がそれぞれ有する重心点である画像処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理方法に従って、前記第１の画像データから前記第２の画像データを生成し、なおかつ、前記第２の画像データを用いて画像信号を生成する画像処理部と、
上記画像信号に従って前記第２の画像の表示を行う表示部と、を有し、
前記表示部は、画素部と、前記画素部の駆動を制御する駆動回路とを有し、
前記画素部が有する複数の画素は、発光素子と、前記発光素子への電流の供給を制御する第１トランジスタと、前記第１トランジスタが有するゲート電極への、前記画像信号の電位の供給を制御する第２トランジスタと、特定の波長領域の光の透過率が他の波長領域の光の透過率よりも高い着色層とを、それぞれ有し、
前記発光素子は、画素電極と、可視光に対して透光性を有する共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に位置する電界発光層とを有し、
前記複数の画素のうち、第１の画素が有する前記発光素子は、前記画素電極が、可視光を反射する第１の導電膜で構成されており、
前記複数の画素のうち、第２の画素が有する前記発光素子は、前記第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第２の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記複数の画素のうち、第３の画素が有する前記発光素子は、第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第３の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記第２の導電膜の膜厚は、前記第３の導電膜よりも小さい表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理方法に従って、前記第１の画像データから前記第２の画像データを生成し、なおかつ、前記第２の画像データを用いて画像信号を生成する画像処理部と、
上記画像信号に従って前記第２の画像の表示を行う表示部と、を有し、
前記表示部は、画素部と、前記画素部の駆動を制御する駆動回路とを有し、
前記画素部が有する複数の画素は、発光素子と、前記発光素子への電流の供給を制御する第１トランジスタと、前記第１トランジスタが有するゲート電極への、前記画像信号の電位の供給を制御する第２トランジスタと、特定の波長領域の光の透過率が他の波長領域の光の透過率よりも高い着色層とを、それぞれ有し、
前記発光素子は、画素電極と、可視光に対して透光性を有する共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に位置する電界発光層とを有し、
前記複数の画素のうち、第１の画素が有する前記発光素子は、前記画素電極が、可視光を反射する第１の導電膜で構成されており、
前記複数の画素のうち、第２の画素が有する前記発光素子は、前記第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第２の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記複数の画素のうち、第３の画素が有する前記発光素子は、第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に位置し、なおかつ可視光に対して透光性を有する第３の導電膜とで前記画素電極が構成されており、
前記第２の導電膜の膜厚は、前記第３の導電膜よりも小さく、
前記電界発光層のうち、前記画素電極に接する領域には、正孔輸送性の高い物質に、当該正孔輸送性の高い物質に対してアクセプター性を示す物質を含有させた複合材料を用いる表示装置。
【請求項７】
請求項６において、前記アクセプター性を示す物質とは、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン、またはクロラニルである表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１５８５２（Ｐ２０１２−２１５８５２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−６２９２２（Ｐ２０１２−６２９２２）
【出願日】平成２４年３月２０日（２０１２．３．２０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２０日（２０１２．３．２０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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