JP2000235366A

JP2000235366A - ゴーグル型表示システム

Info

Publication number: JP2000235366A
Application number: JP11361940A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Jun Koyama; 潤小山; Yoshisuke Hayashi; 佳輔林
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2000-08-29
Anticipated expiration: 2019-12-20
Also published as: JP4566311B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使用者が健康を害するのを防ぐゴーグル型表示
装置システムを提供すること。【解決手段】使用者の心身の異常が認識された場合に
は、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパ
ネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像
素子によって撮影された外部の景色が表示される。こう
することによって、使用者に身体の異常を警告するとと
もに、外部の景色を見せることでリラックスさせること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、使用者が頭部に
装着して使用するゴーグル型の表示システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、使用者が頭部に装着して使用する
ゴーグル型の表示装置が普及してきている。このゴーグ
ル型の表示装置は、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレ
イ）とも呼ばれ、映像を拡大してその虚像を形成するレ
ンズ、およびそのレンズの焦点距離よりも近くに設置さ
れた液晶パネルのような表示装置を有している。使用者
は、液晶パネルの表示をレンズを介して観察することに
よって、拡大された映像を鑑賞することができる。よっ
て、小型でありながらも、大画面の表示を鑑賞すること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、使用者は、レ
ンズを介して虚像を観察しているため、眼の疲労が大き
く、この疲労状態が続くと、最悪の場合には短時間の使
用においても視力の低下を引き起こすことがあり、問題
があった。

【０００４】そこで、本願発明は、このような問題に鑑
みてなされたものであり、使用によって使用者が健康を
害するのを防ぐゴーグル型表示システムを提供するもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明によると、２つ
の表示装置と、外部映像信号供給装置より入力される第
１の映像信号と、外部の像を第２の映像信号に変換する
２つの撮像素子と、使用者の生体情報を生体情報信号に
変換するセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号を供
給する映像信号制御回路と、を有するゴーグル型表示シ
ステムであって、前記映像信号制御回路は、前記生体情
報信号を数値処理した指数に基づき、前記２つの表示装
置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供
給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供
される。

【０００６】本願発明によると、２つの表示装置と、外
部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの第１の撮像
素子と、使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２
つの第２の撮像素子と、使用者の生体情報を生体情報信
号に変換するセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号
を供給する映像信号制御回路と、を有するゴーグル型表
示システムであって、前記映像制御回路は、前記第３の
映像信号および前記生体情報信号を数値処理した指数に
基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号また
は前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴー
グル型表示システムが提供される。

【０００７】本願発明によると、２つの表示装置と、外
部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子
と、使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサ
と、前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号
制御回路と、を有するゴーグル型表示システムであっ
て、前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値
処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用
者の疲労の程度を算出し、前記疲労の程度があらかじめ
設定されたレベル以下の場合には、前記映像信号制御回
路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給
し、前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベル
を超える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの
表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴と
するゴーグル型表示システムが提供される。

【０００８】本願発明によると、２つの表示装置と、外
部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子
と、使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの
撮像素子と、使用者の生体情報を生体情報信号に変換す
るセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号を供給する
映像信号制御回路と、を有するゴーグル型表示システム
であって、前記映像信号制御回路は、前記第３の映像信
号および前記生体情報信号を数値処理して得たカオスア
トラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出
し、前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下
の場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装
置に前記第１の映像信号を供給し、前記疲労の程度が前
記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記
映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映
像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示シス
テムが提供される。

【０００９】また、前記第１の撮像素子は、ＣＣＤ撮像
素子またはイメージセンサであってもよい。

【００１０】前記第２の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子ま
たはイメージセンサであってもよい。

【００１１】前記使用者の生体情報は、脈波、血圧、体
温または瞳孔の開き度合であってもよい。

【００１２】前記センサは、脈波センサ、血圧センサま
たは体温センサであってもよい。

【００１３】前記脈波センサ、血圧センサまたは体温セ
ンサは、ヘッドホンに設置されてもよい。

【００１４】前記イメージセンサは、前記表示装置と一
体形成されているようにしてもよい。

【００１５】前記表示装置は、反射型液晶表示装置であ
ってもよい。

【００１６】前記表示装置のバックライトには、赤色Ｌ
ＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤが用いられてもよ
い。

【００１７】前記表示装置は、フィールドシーケンシャ
ル方式で駆動されるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】

【００１９】以下に本願発明の実施の形態の例を説明す
る。なお、以下の実施形態は好ましい例であり、本願発
明のゴーグル型表示装置システムは、以下の実施の形態
に限定されるわけではない。

【００２０】（実施形態１）図１に本実施形態のゴーグ
ル型表示装置システムの概略構成図が示してある。１０
１はゴーグル型表示装置である。１０２−ＬおよびＲは
ＬＣＤパネル（液晶パネル）である。なお本明細書で
は、符号の後に（−Ｒ）および（−Ｌ）といった符号が
付けていることがあるが、これらの符号はそれぞれ右眼
用、左眼用の構成要素であることを意味する。１０５−
ＬおよびＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光
板１０３（図示せず）およびＬＥＤ１０４（図示せず）
を有している。ＬＥＤ１０４には、赤色、緑色および青
色の複数のＬＥＤが含まれており、全体として白色光源
としての役割を果たしている。導光板１０３は、前記複
数のＬＥＤから照射される光をＬＣＤパネル１０２の表
示部全面に均一に照射する為のものである。１０６−Ｌ
およびＲはレンズである。１０７−ＬおよびＲはＣＣＤ
撮像素子であり、それぞれ使用者の左眼、右眼の像を撮
影し第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒに変換す
る。１０８−ＬおよびＲはＣＣＤ撮像素子であり、それ
ぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび
第２の映像信号Ｒに変換する。１０９は画像信号制御回
路であり、外部装置からの第１の映像信号Ｌおよび第１
の映像信号Ｒならびに使用者の生体情報信号が入力さ
れ、またＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒか
ら第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号ＲならびにＣ
ＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒから第2の映
像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒが入力される。また、
画像信号制御回路１０９は、ＬＣＤパネル１０２−Ｌお
よび１０２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを
供給する。１１０−Ｌおよび１１０−Ｒは、それぞれ使
用者の左眼、右眼である。

【００２１】本実施形態のゴーグル型表示システムは、
これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生
体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽など
を出力するためのスピーカやヘッドホン、映像信号を供
給するビデオデッキやコンピュータ等を有している。

【００２２】図２は、図１に示した本実施形態のゴーグ
ル型表示装置システムの構成を斜視図により示したもの
である。

【００２３】図３は、本実施形態のゴーグル型表示装置
の外観図である。なお、図３は透視図としているので、
各構成要素が示されている。

【００２４】なお、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮
像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒならびに外部の像を
撮影するＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒの
配置は、図３に示される配置に限られることはない。設
計次第で、これらのＣＣＤ撮像装置の配置を変更するこ
とは可能である。

【００２５】本実施形態では、ＬＥＤバックライトを用
いてＬＣＤパネルをフィールドシーケンシャル駆動する
ことによって表示を行う。図１８にフィールドシーケン
シャル駆動方法のタイミングチャートを示す。フィール
ドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートには、
映像信号書き込みの開始信号（Ｖsync信号）、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）ならびに青（Ｂ）のＬＥＤの点灯タイ
ミング信号（Ｒ、ＧならびにＢ）、および映像信号（Ｖ
ＩＤＥＯ）が示されている。Ｔfはフレーム期間であ
る。また、ＴR、ＴG、ＴBは、それぞれ赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤ点灯期間である。

【００２６】ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例え
ばＲ1は、外部から入力される赤に対応する元の映像信
号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。ま
た、ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＧ1
は、外部から入力される緑に対応する元の映像信号が時
間軸方向に１／３に圧縮された信号である。また、ＬＣ
Ｄパネルに供給される映像信号、例えばＢ1は、外部か
ら入力される青に対応する元の映像信号が時間軸方向に
１／３に圧縮された信号である。

【００２７】フィールドシーケンシャル駆動方法におい
ては、ＬＥＤ点灯期間ＴR期間、ＴG期間およびＴB期間
に、それぞれＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤが順に点灯する。赤の
ＬＥＤの点灯期間（ＴR）には、赤に対応した映像信号
（Ｒ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに赤
の画像１画面分が書き込まれる。また、緑のＬＥＤの点
灯期間（ＴG）には、緑に対応した映像信号（Ｇ1）がＬ
ＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに緑の画像１画面
分が書き込まれる。また、青のＬＥＤの点灯期間（Ｔ
B）には、青に対応した映像信号（Ｂ1）がＬＣＤパネル
に供給され、ＬＣＤパネルに青の画像１画面分が書き込
まれる。これらの３回の画像の書き込みにより、１フレ
ームが形成される。

【００２８】よってフィールドシーケンシャル駆動方法
によるカラーＬＣＤパネルは、従来のカラー表示装置の
３倍の解像度が得られる。

【００２９】なお、本実施形態のゴーグル型表示装置に
おいては、陰極管のバックライトを用いて表示を行って
もよい。

【００３０】ここで、本実施形態のゴーグル型表示シス
テムの動作および機能について説明する。図１を再び参
照する。本実施形態のゴーグル型表示システムは、通常
の使用時には、画像信号制御回路が外部装置より供給さ
れる第１の映像信号Ｌおよび第１の映像信号ＲをＬＣＤ
パネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに供給する。外部装
置の例としては、パーソナルコンピュータ、携帯情報端
末やビデオデッキが挙げられる。使用者は、ＬＣＤパネ
ル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに映し出された映像をレ
ンズ１０６−Ｌおよび１０６−Ｒを通して観察する。使
用者は、ＬＣＤパネルに映し出される映像を、実際にＬ
ＣＤパネルがある位置よりも遠くに拡大された映像（虚
像）として観察する。

【００３１】本実施形態のゴーグル型表示装置１０１に
は、使用者の眼球をモニターし、眼の像を電気信号に変
換するＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒが設
けられている。これらのＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよ
び１０７−Ｒは、使用中、使用者の眼の像をモニター
し、眼の映像信号（第３の映像信号）を画像信号制御回
路１０９に入力する。画像信号制御回路１０９は、入力
された眼の映像信号（第３の映像信号）を数値処理し、
使用者の眼の充血度を算出する。

【００３２】また、本実施形態のゴーグル型表示装置シ
ステムには、図４に示されるようなヘッドホン４０１が
備えられている。図４において、４０２−Ｒおよび４０
２−Ｌははスピーカ部である。４０３はバンドである。
４０４は脈波センサであり、使用者の耳の一部にフィッ
トするようになっており、使用者の脈波を検出する。４
０５はアンテナであり、外部装置から音声や音楽の電波
を受信し、脈波センサによる使用者の脈波の情報をゴー
グル型表示装置１０１の画像信号制御回路１０９に送信
する。

【００３３】図５を参照する。図５には、本実施形態の
ゴーグル型表示装置システムの動作フローチャートが示
されている。本実施形態のゴーグル型表示装置において
は、通常は、画像信号制御回路は、外部装置（例えば、
パーソナルコンピュータやビデオデッキ）からの第１の
映像信号をＬＣＤパネルに供給する。ヘッドホンに備え
られた脈波センサによって測定された脈波情報が画像信
号制御回路１０９に入力される。なお、本実施形態にお
いては、センサからの生体情報信号を画像信号制御回路
１０９に入力するようになっているが、センサからの生
体情報信号を一度外部装置に送信し、その後外部装置か
ら生体情報信号を画像信号制御回路１０９へ入力するよ
うにしてもよい。

【００３４】使用者の脈波があらかじめ設定された値よ
りも小さい場合には、"脈波正常"と判断され、次のステ
ップに進む。使用者の脈波があらかじめ設定された値よ
りも大きい場合には、"脈波異常"と判断され、ＬＣＤパ
ネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによ
って撮影された外部の景色が表示される。

【００３５】また、ＣＣＤ撮像装置１０７−Ｌおよび１
０７−Ｒによって撮影された使用者の眼の映像信号は、
画像信号制御回路１０９に入力される。画像信号制御回
路１０９は、使用者の眼の映像信号を画像処理し、使用
者の眼の充血度を算出する。

【００３６】使用者の眼の映像信号に基づいて算出され
た使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも
小さい場合には、"充血度正常"と判断され、次の通常の
ステップに進む。使用者の眼の充血度があらかじめ設定
された値よりも大きい場合には、"充血度異常"と判断さ
れ、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１
０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。

【００３７】以上の動作が繰り返される。

【００３８】なお、図１４に示す様に、使用者の様々な
部位（ａ〜ｅ等）から、使用者の生態情報を得ることが
できる。

【００３９】上述したように、使用者の脈波異常または
眼の充血度異常が認識された場合には、外部装置から供
給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示すること
を停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよ
び１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示され
る。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告
するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさ
せることができる。

【００４０】（実施形態２）本実施形態では、上記実施
形態１のゴーグル型表示装置の構成に加えて、血圧セン
サを設けた場合について説明する。なお、血圧センサを
設けること以外は、実施形態１と同じであるので、構成
の詳細については、実施形態１を参照することができ
る。

【００４１】図６を参照する。図６には、本実施形態の
ゴーグル型表示装置システムの動作フローチャートが示
されている。本実施形態のゴーグル型表示システムは、
通常の使用時には、画像信号制御回路が外部装置より供
給される第１の映像信号Ｌ、ＲをＬＣＤパネル１０２−
Ｌおよび１０２−Ｒに供給する。

【００４２】実施形態１で説明したように、使用者の脈
波があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"
脈波正常"と判断され、次の通常のステップに進む。使
用者の脈波があらかじめ設定された値よりも大きい場合
には、"脈波異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮
像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された
外部の景色が表示される。

【００４３】次に、使用者の血圧情報をセンサにより得
る。この血圧情報は、画像信号制御回路に入力される。
使用者の血圧があらかじめ設定された値よりも小さい場
合には、"血圧正常"と判断され、次のステップに進む。
使用者の血圧があらかじめ設定された値よりも大きい場
合には、"血圧異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ
撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影され
た外部の景色が表示される。

【００４４】また、使用者の眼の映像信号に基づいて算
出された使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値
よりも小さい場合には、"充血度正常"と判断され、通常
の次のステップに進む。使用者の眼の充血度があらかじ
め設定された値よりも大きい場合には、"充血度異常"と
判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌお
よび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示さ
れる。

【００４５】このように本実施形態においても、使用者
の脈波異常、血圧異常または眼の充血度異常が認識され
た場合には、外部装置から供給される第１の映像信号を
ＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣ
ＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影
された外部の景色が表示される。こうすることによっ
て、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景
色を見せることでリラックスさせることができる。

【００４６】（実施形態３）本実施形態のゴーグル型表
示装置システムは、上記実施形態１のゴーグル型表示装
置システムと構成は同じであるが、使用者の生体情報に
よって外部装置からの映像と、ＣＣＤ撮像装置からの外
部の映像とを切り替える判断を、カオス理論を用いて行
う。

【００４７】図７を参照する。本実施形態のゴーグル型
表示装置システムは、脈波センサ、血圧センサ、体温セ
ンサまたは使用者の眼を撮影するＣＣＤ撮像装置からの
生体情報に基づき、カオスアトラクター情報を得る。

【００４８】まず、カオスとは何かを説明することにす
る。自然界や人工の世界では、予測可能な現象が多く見
られる。ハレー彗星や人工衛星の位置を予測し、対応す
ることもできる。原因と結果の関係が明瞭である決定論
的予測可能性こそ、科学の偉大なる力の一つである様に
思われる。

【００４９】しかし、天気予報は、物理の法則に従う大
気の運動の様に考えられるがしばしばはずれる。このよ
うな原因と結果が不明瞭にみえる現象は、乱雑な要素を
もつといわれ、基本的には、系を記述する完全なパラメ
ータが明らかであれば、言い換えれば、系についての情
報を十分収集可能であれば、正確な予測が可能であると
信じられていた。

【００５０】すなわち、乱雑性は、多自由度系に対する
情報不足のために生ずると考えられていたのである。し
かしながら、少数の自由度（３次元以上）しか持たない
簡単な系ですら、乱雑な挙動を示す事があるという発見
により、決定論的でありながら乱雑さが本質であるもの
が存在することが見出された。このような乱雑さをカオ
スと呼ぶ様になった。

【００５１】しかし、カオスの概念は未だ統一されてい
るわけではない。進化論と同様にその定義は広域にわた
り、対象によってその概念は一人歩きしている感さえあ
る。そのため、本明細書においては、あえて次のように
まとめる。

【００５２】カオスとは、決定論的な規則をもつ系であ
るにもかかわらず、非常に複雑な振舞が非線型として表
れる結果、本質的にランダムになる現象を意味する。そ
して、一見、規則性、予測性のない乱雑な無秩序に見え
る現象の背後にも複雑な秩序や法則性が存在することを
示している。

【００５３】また、カオスの挙動を特徴づけるトポロジ
ーをカオスアトラクターと呼び、これはカオスを生成す
るシステムの挙動が収束する数学的構造体である。

【００５４】これらの観点から、身体より検出される脈
波は、カオス的振る舞いをすることが知られており、学
会等においては、この分野における第一人者によって指
尖脈波が示すカオスの心身情報として報告され、同時に
同一人によりこのカオスを利用した医療診断方法が特許
出願されている（特開平４−２０８１３６）。

【００５５】そこで、本実施形態のゴーグル型表示装置
システムにおいては、使用者より得られた脈波、血圧等
の生体情報を数値処理して得たカオスアトラクターと、
このデーターがカオスの定義条件に適合する程度を示す
リアプノフ数とが、使用者の身体の心身情報との相関が
あることを積極的に利用するものである。

【００５６】このことに基づいて、使用者より採取した
脈波、血圧、眼の充血度、体温等を数値処理して得たカ
オスアトラクターを生成することにより使用者の生体情
報を得る。このデーターがカオスの定義条件に適合する
程度を示す数値であるリアプノフ数とから使用者の心身
の状態を把握することが可能となる。

【００５７】この脈波を得る手段の一例として赤外線発
光ダイオードとフォトセンサーとを組み合わせたセンサ
ーや半導体圧力センサーを利用したものがある。

【００５８】ここで、心身状態と脈波のカオスアトラク
ターの関係は次のようである。（１）脈波のカオスアトラクターは精神心理状態を敏感
に反映し、特有のトポロジーを示す。（２）脈波から得られるカオスアトラクターは人に共通
の基本構造の上に、個人特有の構造を持ち、更に精神心
理状態や病気によって変化する。（３）一般に精神心理状態や、生理状態が不安定になっ
たり、病気になると、アトラクターの全体構造が単純
化、無構造化し、小さくなる。また、リズムには機械的
で単調な周期構造が現れる。すなわち、よりカオス的で
はなくなる。（４）健康状態では、全体構造は複雑でダイナミック、
局所構造も巻き込み、ねじれ、スクリュー構造などの複
雑な構造を示す。そして、リズムは脱周期的になる。即
ち、健康な生態はカオスであり、カオスで満ちている。（５）意識を集中するとカオスアトラクターは複雑にな
り、巻き込み、ねじれなどの局所構造が現れ、或る域値
以上のストレスがかかり、疲労すると構造は単純にな
り、局所構造が消失する。

【００５９】以上のような考え方により、使用者の現在
の状態を数種類に場合分けし、その場合わけに従って、
ＬＣＤパネルに表示する映像を切り替えることができ
る。

【００６０】ここで、再び図７を参照する。本実施形態
のゴーグル型表示装置は、通常は、外部装置からの映像
信号をＬＣＤパネルに供給する。

【００６１】使用者より得られた生体情報（脈波、血
圧、体温等）が画像信号制御回路に入力される。画像信
号制御回路は、前記生体情報を数値処理し、既に設定し
てあるレベルに見合うかどうか判断を行い、その程度に
合わせてリアプノフ指数を算出する。この数値演算処理
ならびにリアプノフ指数の算出にはコンピュータ処理を
必要とするが、この処理法ならびに処理後のカオスアト
ラクターの表現は特に算出式、処理手続が固定されてい
るわけではなく、任意に表現処理することができる。

【００６２】また、リアプノフ指数を算出するために既
に設定しているレベルはカオスアトラクターの分類整理
の仕方によりいくとおりにも設定することができる。例
えば『興奮状態』と『それ以外』と言う設定を行えば２
段階であるが、この２段階に加えて『意識集中』と『意
識散漫』を加えると合計４段階となり、また、『疲労状
態』と『疲労していない状態』とを加えると合計６段階
となる。この段階に対して、ＬＣＤパネルに供給する映
像を切り替える。つまり、『疲労状態』にあるときは、
外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネル
に表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子
１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の
景色が表示される。こうすることによって、使用者に身
体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せること
でリラックスさせることができる。

【００６３】なお、カオス理論については、本願出願人
による、米国特許5,395,110号、米国特許5,800,265号、
日本国特許2722302号、日本国特許2673768号、日本国特
許2722303号、日本国特許出願特開平6-134098号公報、
および日本国特許出願特開平8-229236号公報に記載の技
術を適用することができる。

【００６４】（実施形態４）本実施形態のゴーグル型表
示システムは、上述の実施形態１〜３で説明したゴーグ
ル型表示装置システムとは構成が少し異なる。図８に本
実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が
斜視図で示してある。８０２−Ｌおよび８０２−ＲはＬ
ＣＤパネルである。８０３−Ｌおよび８０３−Ｒは導光
板である。８０４−Ｌおよび８０４−ＲはＬＥＤであ
る。導光板８０３−Ｌおよび８０３−ＲならびにＬＥＤ
８０４−Ｌおよび８０４−Ｒは、ＬＥＤバックライト８
０５−Ｌおよび８０５−Ｒを構成する。ＬＥＤ８０４に
は、赤色、緑色および青色の複数のＬＥＤが含まれてお
り、全体として白色光源としての役割を果たしている。
導光板８０３は、前記複数のＬＥＤから照射される光を
ＬＣＤパネル８０２に均一に照射する為のものである。
８０６−Ｌおよび８０６−Ｒはレンズである。８０７−
Ｌおよび８０７−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ
使用者の左眼、右眼の像を撮影し第３の映像信号Ｌおよ
び第３の映像信号Ｒに変換する。８０８−Ｌおよび８０
８−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色
（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号
Ｒに変換する。８０９−Ｌおよび８０９−Ｒはミラーで
あり、ＬＣＤパネルの映像をレンズに入射させるための
ものである。

【００６５】また、図８には図示されていないが、本実
施形態のゴーグル型表示装置は、画像信号制御回路８１
０を有している。画像信号制御回路８１０は、外部よ
り、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体
情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子８０７−Ｌお
よび８０７−Ｒから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像
信号ＲならびにＣＣＤ撮像素子８０８−Ｌおよび８０８
−Ｒから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒが入力
される。また、画像信号制御回路８１０は、ＬＣＤパネ
ル８０２−ＬおよびＲに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信
号Ｒを供給する。

【００６６】本実施形態のゴーグル型表示システムは、
これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生
体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽など
を出力するためのスピーカやヘッドホン等を有してい
る。

【００６７】図９は、本実施形態のゴーグル型表示装置
の外観図である。なお、図９は透視図としているので、
各構成要素が示されている。

【００６８】なお、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮
像素子８０７−Ｌおよび８０７−Ｒならびに外部の像を
撮影するＣＣＤ撮像素子８０８−Ｌおよび８０８−Ｒの
配置は、図８に示される配置に限られることはない。設
計次第で、これらのＣＣＤ撮像装置の配置を変更するこ
とは可能である。

【００６９】なお、本実施形態のゴーグル型表示装置に
おいては、ＬＣＤパネルのバックライトにＬＥＤバック
ライトを用いているが、陰極管のバックライトを用いて
もよい。

【００７０】本実施形態のゴーグル型表示装置の動作に
ついては、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照する
ことができる。

【００７１】（実施形態５）本実施形態のゴーグル型表
示装置は、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像装置を
省略し、その代わりにＬＣＤパネル上に一体形成された
イメージセンサを用いて使用者の眼をモニターする。

【００７２】図１０に本実施形態のゴーグル型表示装置
システムの概略構成図が示してある。１００１はゴーグ
ル型表示装置である。１００２−Ｌおよび１００２−Ｒ
はイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルである。これらのＬ
ＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに内蔵され
ているイメージセンサは、使用者の眼の像を第３の映像
信号ＬおよびＲに変換する。１００５−Ｌおよび１００
５−ＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１
００３（図示せず）およびＬＥＤ１００４（図示せず）
を有している。１００６−Ｌおよび１００６−Ｒはレン
ズである。１００７−Ｌおよび１００７−ＲはＣＣＤ撮
像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２
の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１０
０９は画像信号制御回路であり、外部より、外部装置か
らの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力
され、またＣＣＤ撮像素子１００７−Ｌおよび１００７
−Ｒから第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒなら
びにＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに内
蔵されたイメージセンサから第３の映像信号Ｌおよび第
３の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路
１００９は、ＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２
−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。

【００７３】本実施形態のゴーグル型表示システムは、
これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生
体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽など
を出力するためのスピーカやヘッドホン等を有してい
る。

【００７４】図１１は、図１０に示した本実施形態のゴ
ーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示した
ものである。

【００７５】図１５には、本実施形態のゴーグル型表示
システムに用いられるイメージセンサ内蔵LCDパネルの
一例を示したものである。なお、図１５には、比較的小
さなイメージセンサが４つ内蔵されたＬＣＤパネルが示
されているが、これに限られるわけではない。

【００７６】本実施形態のゴーグル型表示装置の動作に
ついては、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照する
ことができる。

【００７７】（実施形態６）本実施形態のゴーグル型表
示装置は、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像装置お
よび外部の景色をモニターするＣＣＤ撮像装置を省略
し、その代わりにＬＣＤパネル上に一体形成されたイメ
ージセンサを用いて使用者の眼および外部の景色をモニ
ターする。

【００７８】図１２に本実施形態のゴーグル型表示装置
システムの概略構成図が示してある。１２０１はゴーグ
ル型表示装置である。１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒ
はイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルである。これらのＬ
ＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに内蔵され
ているイメージセンサは、使用者の眼の像を第３の映像
信号ＬおよびＲに変換し、外部の景色（像）を撮影し第
２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１
２０５−Ｌおよび１２０５−ＲはＬＥＤバックライトで
あり、それぞれ導光板１２０３（図示せず）およびＬＥ
Ｄ１２０４（図示せず）を有している。１２０６−Ｌお
よび１２０６−Ｒはレンズである。１２０９は画像信号
制御回路であり、外部より、外部装置からの第１の映像
信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＬＣ
Ｄパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに内蔵された
イメージセンサから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信
号Ｒならびに第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒ
が入力される。また、画像信号制御回路１２０９は、Ｌ
ＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに、それぞ
れ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。

【００７９】本実施形態のゴーグル型表示システムは、
これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生
体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽など
を出力するためのスピーカやヘッドホン等を有してい
る。

【００８０】図１３は、図１２に示した本実施形態のゴ
ーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示した
ものである。

【００８１】本実施形態のゴーグル型表示装置の動作に
ついては、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照する
ことができる。

【００８２】（実施形態７）ここで、上記実施形態１〜
６で用いたＬＣＤパネルの作製方法例を以下に説明す
る。本実施形態では、絶縁表面を有する基板上に複数の
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成し、表示部となるア
クティブマトリクス回路、ソース信号線駆動回路、ゲイ
ト信号線駆動回路、デジタルデータ分割回路、および他
の周辺回路等を同一基板上に形成する例を図１６および
図１７に示す。なお、以下の例では、アクティブマトリ
クス回路の１つの画素ＴＦＴと、他の回路（ソース信号
線駆動回路、ゲイト信号線駆動回路、および他の周辺回
路）の基本回路であるＣＭＯＳ回路とが同時に形成され
る様子を示す。また、以下の例では、ＣＭＯＳ回路にお
いてはＰチャネル型ＴＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとがそ
れぞれ１つのゲイト電極を備えている場合について、そ
の作製工程を説明するが、ダブルゲイト型やトリプルゲ
イト型のような複数のゲイト電極を備えたＴＦＴによる
ＣＭＯＳ回路をも同様に作製することができる。また、
以下の例では、画素ＴＦＴはダブルゲイトのＮチャネル
型ＴＦＴである、シングルゲイト、トリプルゲイト等の
ＴＦＴとしてもよい。

【００８３】図１６および図１７を参照する。まず基板
７００１には、例えばコーニング社の１７３７ガラス基
板に代表される無アルカリガラス基板を用いた。そし
て、基板７００１のＴＦＴが形成される表面に、酸化珪
素で成る下地膜７００２を２００ｎｍの厚さに形成し
た。下地膜７００２は、さらに窒化珪素膜を積層させて
も良いし、窒化珪素膜のみであっても良い。また、下地
膜７００２は、窒化酸化珪素膜と酸化珪素膜との積層構
造としてもよい。

【００８４】次に、この下地膜７００２の上に５０ｎｍ
の厚さで、非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成し
た。非晶質珪素膜の含有水素量にもよるが、好ましくは
４００〜５００℃に加熱して脱水素処理を行い、非晶質
珪素膜の含有水素量を５atm％以下として、結晶化の工
程を行って結晶性珪素膜とした。

【００８５】この結晶化の工程は、公知のレーザー結晶
化技術または熱結晶化の技術を用いれば良い。本実施形
態では、パルス発振型のＫｒＦエキシマレーザー光を線
状に集光して非晶質シリコン膜に照射して、結晶性シリ
コン膜とした。

【００８６】尚、本実施形態では初期膜を非晶質シリコ
ン膜として用いたが、初期膜として微結晶シリコン膜を
用いても構わないし、直接結晶性シリコン膜を成膜して
も良い。

【００８７】こうして形成された結晶性シリコン膜をパ
ターニングして、島状の半導体活性層７００３、７００
４、７００５を形成した。

【００８８】次に、半導体活性層７００３、７００４、
７００５を覆って、酸化珪素または窒化珪素を主成分と
するゲート絶縁膜７００６を形成した。ここではプラズ
マＣＶＤ法で窒化酸化珪素膜を１００ｎｍの厚さに形成
した。そして、図１６では説明しないが、ゲート絶縁膜
７００６の表面に第１のゲート電極を構成する、第１の
導電膜としてタンタル（Ｔａ）を１０〜２００ｎｍ、例
えば５０ｎｍさらに第２の導電膜としてアルミニウム
（Ａｌ）を１００〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎｍの
厚さでスパッタ法で形成した。そして、公知のパターニ
ング技術により、第１のゲート電極を構成する第１の導
電膜７００７、７００８、７００９、７０１０と、第２
の導電膜の７０１２、７０１３、７０１４、７０１５が
形成された。

【００８９】第１のゲート電極を構成する第２の導電膜
として、アルミニウムを用いる場合には、純アルミニウ
ムを用いても良いし、チタン、珪素、スカンジウムから
選ばれた元素が０．１〜５atm％添加されたアルミニウ
ム合金を用いても良い。また銅を用いる場合には、図示
しないが、ゲート絶縁膜７００６の表面に窒化珪素膜を
設けておくと好ましい。

【００９０】また、図１６では画素マトリクス回路を構
成するｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側に保持容量部を
設ける構造となっている。このとき、第１のゲート電極
と同じ材料で保持容量部の配線電極７０１１、７０１６
が形成される。

【００９１】こうして図１６（Ａ）に示す構造が形成さ
れたら、１回目のｎ型不純物を添加する工程を行った。
結晶性半導体材料に対してｎ型を付与する不純物元素と
しては、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）などが知られているが、ここでは、リンを用い、フ
ォスフィン（ＰＨ₃）を用いたイオンドープ法で行っ
た。この工程では、ゲート絶縁膜７００６を通してその
下の半導体層にリンを添加するために、加速電圧は８０
ｋｅＶと高めに設定した。また、こうして形成された不
純物領域は、後に示すｎチャネル型ＴＦＴの第１の不純
物領域７０３４、７０４２、７０４６を形成するもの
で、ＬＤＤ領域として機能するものである。従ってこの
領域のリンの濃度は、１×１０¹⁶〜１×１０¹⁹atms/cm³
の範囲にするのが好ましく、ここでは１×１０¹⁸atms/c
m³とした。

【００９２】半導体活性層中に添加された前記不純物元
素は、レーザーアニール法や、熱処理により活性化させ
る必要があった。この工程は、ソース・ドレイン領域を
形成する不純物添加の工程のあと実施しても良いが、こ
の段階でレーザーアニール法により活性化させることは
効果的であった。

【００９３】この工程で、第１のゲート電極を構成する
第１の導電膜７００７、７００８、７００９、７０１０
と第２の導電膜７０１２、７０１３、７０１４、７０１
５はリンの添加に対してマスクとして機能した。その結
果ゲート絶縁膜を介して存在する半導体層の第１のゲー
ト電極の真下の領域には、まったく、あるいは殆どリン
が添加されなかった。そして、図１６（Ｂ）に示すよう
に、リンが添加された低濃度不純物領域７０１７、７０
１８、７０１９、７０２０、７０２１、７０２２、７０
２３が形成された。

【００９４】次にフォトレジスト膜をマスクとして、ｎ
チャネル型ＴＦＴを形成する領域をレジストマスク７０
２４、７０２５で覆って、ｐチャネル型ＴＦＴが形成さ
れる領域のみに、ｐ型を付与する不純物添加の工程を行
った。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン
（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、が
知られているが、ここではボロンをその不純物元素とし
て、イオンドープ法でジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用いて添加
した。ここでも加速電圧を８０ｋｅＶとして、２×１０
²⁰atms/cm³の濃度にボロンを添加した。そして、図１６
（Ｃ）に示すようにボロンが高濃度に添加された領域７
０２６、７０２７が形成された。この領域は後にｐチャ
ネル型ＴＦＴのソース・ドレイン領域となる。

【００９５】そして、レジストマスク７０２４、７０２
５を除去した後、第２のゲート電極を形成する工程を行
った。ここでは、第２のゲート電極の材料にタンタル
（Ｔａ）を用い、１００〜１０００ｎｍ、例えば２００
ｎｍの厚さに形成した。そして、公知の技術によりパタ
ーニングを行い、第２のゲート電極７０２８、７０２
９、７０３０、７０３１が形成された。この時、第２の
ゲート電極の長さは５μｍとなるようにパターニングし
た。結果として、第２のゲート電極は、第１のゲート電
極の両側にそれぞれ１．５μｍの長さでゲート絶縁膜と
接する領域が形成された。

【００９６】また、画素マトリクス回路を構成するｎチ
ャネル型ＴＦＴのドレイン側に保持容量部が設けられる
が、この保持容量部の電極７０３２は第２のゲート電極
と同時に形成された。

【００９７】そして、第２のゲート電極７０２８、７０
２９、７０３０、７０３１をマスクとして、２回目のｎ
型を付与する不純物元素を添加する工程を行った。ここ
では同様に、フォスフィン（ＰＨ₃）を用いたイオンド
ープ法で行った。この工程でも、ゲート絶縁膜７００６
を通してその下の半導体層にリンを添加するために、加
速電圧は８０ｋｅＶと高めに設定した。そして、ここで
リンが添加される領域は、ｎチャネル型ＴＦＴでソース
領域７０３５、７０４３、及びドレイン領域７０３６、
７０４７として機能させるため、この領域のリンの濃度
は、１×１０¹⁹〜１×１０²¹atms/cm³とするのが好まし
く、ここでは１×１０²⁰atms/cm³とした。

【００９８】また、ここで図示はしないが、ソース領域
７０３５、７０４３、及びドレイン領域７０３６、７０
４７を覆うゲート絶縁膜を除去して、その領域の半導体
層を露出させ、直接リンを添加しても良い。この工程を
加えると、イオンドープ法の加速電圧を１０ｋｅＶまで
下げることができ、また、効率良くリンを添加すること
ができた。

【００９９】また、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域７
０３９とドレイン領域７０４０にも同じ濃度でリンが添
加されるが、前の工程でその２倍の濃度でボロンが添加
されているため、導電型は反転せず、ｐチャネル型ＴＦ
Ｔの動作上何ら問題はなかった。

【０１００】それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ
型を付与する不純物元素は、このままでは活性化せず有
効に作用しないので、活性化の工程を行う必要があっ
た。この工程は、電気加熱炉を用いた熱アニール法や、
前述のエキシマレーザーを用いたレーザーアニール法
や、ハロゲンランプを用いたラピットサーマルアニール
法（ＲＴＡ法）で行うことができた。

【０１０１】熱アニール法では、窒素雰囲気中において
５５０℃、２時間の加熱処理をして活性化を行った。本
実施形態では、第１のゲート電極を構成する第２の導電
膜にアルミニウムを用いたが、タンタルで形成された第
１の導電膜と第２のゲート電極がアルミニウムを覆って
形成されているため、タンタルがブロッキング層として
機能して、アルミニウム原子が他の領域に拡散すること
を防ぐことができた。また、レーザーアニール法では、
パルス発振型のＫｒＦエキシマレーザー光を線状に集光
して照射することにより活性化が行われた。また、レー
ザーアニール法を実施した後に熱アニール法を実施する
と、さらに良い結果が得られた。またこの工程は、イオ
ンドーピングによって結晶性が破壊された領域をアニー
ルする効果も兼ね備えていて、その領域の結晶性を改善
することもできた。

【０１０２】以上までの工程で、ゲート電極を第１のゲ
ート電極と、その第１のゲート電極を覆って第２のゲー
ト電極を設けられ、ｎチャネル型ＴＦＴでは、第２のゲ
ート電極の両側にソース領域とドレイン領域が形成され
た。また、ゲート絶縁膜を介して半導体層に設けられた
第１の不純物領域と、第２のゲート電極がゲート絶縁膜
に接している領域とが、重なって設けられた構造が自己
整合的に形成された。一方、ｐチャネル型ＴＦＴでは、
ソース領域とドレイン領域の一部が第２のゲート電極と
オーバーラップして形成されているが、実使用上何ら問
題はなかった。

【０１０３】図１６（Ｄ）の状態が得られたら、第１の
層間絶縁膜７０４９を１０００ｎｍの厚さに形成した。
第１の層間絶縁膜７０４９としては、酸化珪素膜、窒化
珪素膜、酸化窒化珪素膜、有機樹脂膜、およびそれらの
積層膜をもちいることができる。本実施形態では、図示
しないが、最初に窒化珪素膜を５０ｎｍ形成し、さらに
酸化珪素膜を９５０ｎｍ形成した２層構造とした。

【０１０４】第１の層間絶縁膜７０４９はその後、パタ
ーニングでそれぞれのＴＦＴのソース領域と、ドレイン
領域にコンタクトホールが形成された。そして、ソース
電極７０５０、７０５２、７０５３とドレイン電極７０
５１、７０５４が形成した。図示していないが、本実施
形態ではこの電極を、チタン膜を１００ｎｍ、チタンを
含むアルミニウム膜３００ｎｍ、チタン膜１５０ｎｍを
スパッタ法で連続して形成した３層構造の膜を、パター
ニングして形成した。

【０１０５】こうして図１６（Ｅ）に示すように、基板
７００１上にＣＭＯＳ回路と、アクティブマトリクス回
路が形成された。また、アクティブマトリクス回路のｎ
チャネル型ＴＦＴのドレイン側には、保持容量部が同時
に形成された。以上のようにして、アクティブマトリク
ス基板が作製された。

【０１０６】次に、図１７を用いて、以上の工程によっ
て同一の基板に作製されたＣＭＯＳ回路と、アクティブ
マトリクス回路をもとに、ＬＣＤパネルを作製する工程
を説明する。最初に、図１６（Ｅ）の状態の基板に対し
て、ソース電極７０５０、７０５２、７０５３とドレイ
ン電極７０５１、７０５４と、第１の層間絶縁膜７０４
９を覆ってパッシベーション膜７０５５を形成した。パ
ッシベーション膜７０５５は、窒化珪素膜で５０ｎｍの
厚さで形成した。さらに、有機樹脂からなる第２の層間
絶縁膜７０５６を約１０００ｎｍの厚さに形成した。有
機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミド
アミド等を使用することができる。有機性樹脂膜を用い
ることの利点は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率
が低いので、寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる
点などが上げられる。なお上述した以外の有機性樹脂膜
を用いることもできる。ここでは、基板に塗布後、熱重
合するタイプのポリイミドを用い、３００℃で焼成して
形成した。

【０１０７】次に、第２の層間絶縁膜７０５６の画素領
域の一部の上に、遮光層７０５７を形成した。遮光層７
０５７は金属膜や顔料を含ませた有機樹脂膜で形成すれ
ば良いものである。ここでは、チタンをスパッタ法で形
成した。

【０１０８】遮光膜７０５７を形成したら、第３の層間
絶縁膜７０５８を形成する。この第３の層間絶縁膜７０
５８は、第２の層間絶縁膜７０５６と同様に、有機樹脂
膜を用いて形成すると良い。そして、第２の層間絶縁膜
７０５６と第３の層間絶縁膜７０５８とにドレイン電極
７０５４に達するコンタクトホールを形成し、画素電極
７０５９を形成した。画素電極７０５９は、透過型液晶
表示装置とする場合には透明導電膜を用い、反射型の液
晶表示装置とする場合には金属膜を用いれば良い。ここ
では透過型の液晶表示装置とするために、酸化インジウ
ム・スズ（ＩＴＯ）膜を１００ｎｍの厚さにスパッタ法
で形成し、画素電極７０５９を形成した。

【０１０９】図１７（Ａ）の状態が形成されたら、配向
膜７０６０を形成する。通常液晶表示素子の配向膜には
ポリイミド樹脂が多く用いられている。対向側の基板７
０７１には、対向電極７０７２と、配向膜７０７３とを
形成した。配向膜は形成された後、ラビング処理を施し
て液晶分子がある一定のプレチルト角を持って平行配向
するようにした。

【０１１０】上記の工程を経て、アクティブマトリクス
回路と、ＣＭＯＳ回路が形成された基板と対向基板と
を、公知のセル組み工程によってシール材やスペーサ
（共に図示せず）などを介して貼りあわせる。その後、
両基板の間に液晶材料７０７４を注入し、封止剤（図示
せず）によって完全に封止した。よって図１７（Ｂ）に
示すＬＣＤパネルが完成した。

【０１１１】（実施形態８）上述の本発明のゴーグル型
表示システムに用いられる液晶表示装置にはネマチック
液晶以外にも様々な液晶を用いることが可能である。例
えば、1998, SID, "Characteristics and Driving Sche
me of Polymer-Stabilized Monostable FLCDExhibiting
Fast Response Time and High Contrast Ratio with G
ray-Scale Capability" by H. Furue et al.や、1997,
SID DIGEST, 841, "A Full-Color Thresholdless Antif
erroelectric LCD Exhibiting Wide Viewing Angle wit
h Fast Response Time" by T. Yoshida et al.や、199
6, J. Mater. Chem. 6(4), 671-673, "Thresholdless a
ntiferroelectricity in liquid crystals and its app
lication to displays" by S. Inui et al.や、米国特
許第5594569 号に開示された液晶を用いることが可能で
ある。

【０１１２】等方相−コレステリック相−カイラルスメ
クティックＣ相転移系列を示す強誘電性液晶（ＦＬＣ）
を用い、ＤＣ電圧を印加しながらコレステリック相−カ
イラルスメクティックＣ相転移をさせ、かつコーンエッ
ジをほぼラビング方向に一致させた単安定ＦＬＣの電気
光学特性を図２５に示す。図２５に示すような強誘電性
液晶による表示モードは「Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチング
モード」と呼ばれている。図２５に示すグラフの縦軸は
透過率（任意単位）、横軸は印加電圧である。「Ｈａｌ
ｆ−Ｖ字スイッチングモード」については、寺田らの”
Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモードＦＬＣＤ”、第４６
回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、１９９９年３
月、第１３１６頁、および吉原らの”強誘電性液晶によ
る時分割フルカラーＬＣＤ”、液晶第３巻第３号第１９
０頁に詳しい。

【０１１３】図２５に示されるように、このような強誘
電性混合液晶を用いると、低電圧駆動かつ階調表示が可
能となることがわかる。本発明の液晶表示装置には、こ
のような電気光学特性を示す強誘電性液晶も用いること
ができる。

【０１１４】また、ある温度域において反強誘電相を示
す液晶を反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）という。反強誘電
性液晶を有する混合液晶には、電場に対して透過率が連
続的に変化する電気光学応答特性を示す、無しきい値反
強誘電性混合液晶と呼ばれるものがある。この無しきい
値反強誘電性混合液晶は、いわゆるＶ字型の電気光学応
答特性を示すものがあり、その駆動電圧が約±２．５Ｖ
程度（セル厚約１μｍ〜２μｍ）のものも見出されてい
る。

【０１１５】また、一般に、無しきい値反強誘電性混合
液晶は自発分極が大きく、液晶自体の誘電率が高い。こ
のため、無しきい値反強誘電性混合液晶を液晶表示装置
に用いる場合には、画素に比較的大きな保持容量が必要
となってくる。よって、自発分極が小さな無しきい値反
強誘電性混合液晶を用いるのが好ましい。

【０１１６】なお、このような無しきい値反強誘電性混
合液晶を本発明のゴーグル型表示システムに用いられる
液晶表示装置に用いることによって低電圧駆動が実現さ
れるので、低消費電力化が実現される。

【０１１７】（実施形態９）本実施形態では、本願発明
のゴーグル型表示装置システムの表示装置としてＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）表示装置を作製した例に
ついて説明する。

【０１１８】図１９（Ａ）は本実施形態のＥＬ表示装置
の上面図である。図１９（Ａ）において、４０１０は基
板、４０１１は画素部、４０１２はソース側駆動回路、
４０１３はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回
路は配線４０１４〜４０１６を経てＦＰＣ４０１７に至
り、外部機器へと接続される。

【０１１９】図１９（Ｂ）は本実施形態のＥＬ表示装置
の断面構造である。このとき、少なくとも画素部、好ま
しくは駆動回路及び画素部を囲むようにしてカバー材６
０００、シール材７０００、密封材（第２のシール材）
７００１が設けられている。

【０１２０】また、基板４０１０、下地膜４０２１の上
に駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦ
Ｔとｐチャネル型ＴＦＴを組み合わせたＣＭＯＳ回路を
図示している。）４０２２及び画素部用ＴＦＴ４０２３
（但し、ここではＥＬ素子への電流を制御するＴＦＴだ
け図示している。）が形成されている。

【０１２１】駆動回路用ＴＦＴ４０２２、画素部用ＴＦ
Ｔ４０２３が完成したら、樹脂材料でなる層間絶縁膜
（平坦化膜）４０２６の上に画素部用ＴＦＴ４０２３の
ドレインと電気的に接続する透明導電膜でなる画素電極
４０２７を形成する。透明導電膜としては、酸化インジ
ウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）または
酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることがで
きる。そして、画素電極４０２７を形成したら、絶縁膜
４０２８を形成し、画素電極４０２７上に開口部を形成
する。

【０１２２】次に、ＥＬ層４０２９を形成する。ＥＬ層
４０２９は公知のＥＬ材料（正孔注入層、正孔輸送層、
発光層、電子輸送層または電子注入層）を自由に組み合
わせて積層構造または単層構造とすれば良い。どのよう
な構造とするかは公知の技術を用いれば良い。また、Ｅ
Ｌ材料には低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料
がある。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いる
が、高分子系材料を用いる場合には、スピンコート法、
印刷法またはインクジェット法等の簡易な方法を用いる
ことが可能である。

【０１２３】本実施形態では、シャドーマスクを用いて
蒸着法によりＥＬ層を形成する。シャドーマスクを用い
て画素毎に波長の異なる発光が可能な発光層（赤色発光
層、緑色発光層及び青色発光層）を形成することで、カ
ラー表示が可能となる。その他にも、色変換層（ＣＣ
Ｍ）とカラーフィルターを組み合わせた方式、白色発光
層とカラーフィルターを組み合わせた方式があるがいず
れの方法を用いても良い。勿論、単色発光のＥＬ表示装
置とすることもできる。

【０１２４】ＥＬ層４０２９を形成したら、その上に陰
極４０３０を形成する。陰極４０３０とＥＬ層４０２９
の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが
望ましい。従って、真空中でＥＬ層４０２９と陰極４０
３０を連続成膜するか、ＥＬ層４０２９を不活性雰囲気
で形成し、大気解放しないで陰極４０３０を形成すると
いった工夫が必要である。本実施形態ではマルチチャン
バー方式（クラスターツール方式）の成膜装置を用いる
ことで上述のような成膜を可能とする。

【０１２５】なお、本実施形態では陰極４０３０とし
て、ＬｉＦ（フッ化リチウム）膜とＡｌ（アルミニウ
ム）膜の積層構造を用いる。具体的にはＥＬ層４０２９
上に蒸着法で１ｎｍ厚のＬｉＦ（フッ化リチウム）膜を
形成し、その上に３００ｎｍ厚のアルミニウム膜を形成
する。勿論、公知の陰極材料であるＭｇＡｇ電極を用い
ても良い。そして陰極４０３０は４０３１で示される領
域において配線４０１６に接続される。配線４０１６は
陰極４０３０に所定の電圧を与えるための電源供給線で
あり、導電性ペースト材料４０３２を介してＦＰＣ４０
１７に接続される。

【０１２６】４０３１に示された領域において陰極４０
３０と配線４０１６とを電気的に接続するために、層間
絶縁膜４０２６及び絶縁膜４０２８にコンタクトホール
を形成する必要がある。これらは層間絶縁膜４０２６の
エッチング時（画素電極用コンタクトホールの形成時）
や絶縁膜４０２８のエッチング時（ＥＬ層形成前の開口
部の形成時）に形成しておけば良い。また、絶縁膜４０
２８をエッチングする際に、層間絶縁膜４０２６まで一
括でエッチングしても良い。この場合、層間絶縁膜４０
２６と絶縁膜４０２８が同じ樹脂材料であれば、コンタ
クトホールの形状を良好なものとすることができる。

【０１２７】このようにして形成されたＥＬ素子の表面
を覆って、パッシベーション膜６００３、充填材６００
４、カバー材６０００が形成される。

【０１２８】さらに、ＥＬ素子部を囲むようにして、カ
バー材６０００と基板４０１０の内側にシール材７００
０が設けられ、さらにシール材７０００の外側には密封
材（第２のシール材）７００１が形成される。

【０１２９】このとき、この充填材６００４は、カバー
材６０００を接着するための接着剤としても機能する。
充填材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライ
ド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビ
ニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト）を用いることができる。この充填材６００４の内部
に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好
ましい。

【０１３０】また、充填材６００４の中にスペーサーを
含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなど
からなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもた
せてもよい。

【０１３１】スペーサーを設けた場合、パッシベーショ
ン膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。
また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩
和する樹脂膜などを設けてもよい。

【０１３２】また、カバー材６０００としては、ガラス
板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅ
ｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ
ｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、
マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリ
ルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００
４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアル
ミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで
挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。

【０１３３】但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射
方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する
必要がある。

【０１３４】また、配線４０１６はシール材７０００お
よび密封材７００１と基板４０１０との隙間を通ってＦ
ＰＣ４０１７に電気的に接続される。なお、ここでは配
線４０１６について説明したが、他の配線４０１４、４
０１５も同様にしてシール材７０００および密封材７０
０１の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続され
る。

【０１３５】（実施形態１０）本実施形態では、実施形
態９とは異なる形態のＥＬ表示装置を作製した例につい
て、図２０（Ａ）、２０（Ｂ）を用いて説明する。図１
９（Ａ）、１９（Ｂ）と同じ番号のものは同じ部分を指
しているので説明は省略する。

【０１３６】図２０（Ａ）は本実施形態のＥＬ表示装置
の上面図であり、図２０（Ａ）をＡ-Ａ'で切断した断面
図を図２０（Ｂ）に示す。

【０１３７】実施形態９に従って、ＥＬ素子の表面を覆
ってパッシベーション膜６００３までを形成する。

【０１３８】さらに、EL素子を覆うようにして充填材６
００４を設ける。この充填材６００４は、カバー材６０
００を接着するための接着剤としても機能する。充填材
６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブ
チラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を
用いることができる。この充填材６００４の内部に乾燥
剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好まし
い。

【０１３９】また、充填材６００４の中にスペーサーを
含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなど
からなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもた
せてもよい。

【０１４０】スペーサーを設けた場合、パッシベーショ
ン膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。
また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩
和する樹脂膜などを設けてもよい。

【０１４１】また、カバー材６０００としては、ガラス
板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅ
ｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ
ｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、
マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリ
ルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００
４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアル
ミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで
挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。

【０１４２】但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射
方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する
必要がある。

【０１４３】次に、充填材６００４を用いてカバー材６
０００を接着した後、充填材６００４の側面（露呈面）
を覆うようにフレーム材６００１を取り付ける。フレー
ム材６００１はシール材（接着剤として機能する）６０
０２によって接着される。このとき、シール材６００２
としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ
層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い。な
お、シール材６００２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、シール材６００
２の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。

【０１４４】また、配線４０１６はシール材６００２と
基板４０１０との隙間を通ってＦＰＣ４０１７に電気的
に接続される。なお、ここでは配線４０１６について説
明したが、他の配線４０１４、４０１５も同様にしてシ
ール材６００２の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に
接続される。

【０１４５】（実施形態１１）本実形態では、ＥＬ表示
パネルにおける画素部のさらに詳細な断面構造を図２１
に、上面構造を図２２（Ａ）に、回路図を図２２（Ｂ）
に示す。図２１、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）では共
通の符号を用いるので互いに参照すれば良い。

【０１４６】図２１において、基板３００１上に設けら
れたスイッチング用ＴＦＴ３００２は実施形態７のTFT
構造を用いてもよいし、公知のＴＦＴの構造を用いても
よい。本実施形態ではダブルゲート構造としているが、
構造及び作製プロセスに大きな違いはないので説明は省
略する。但し、ダブルゲート構造とすることで実質的に
二つのＴＦＴが直列された構造となり、オフ電流値を低
減することができるという利点がある。なお、本実施形
態ではダブルゲート構造としているが、シングルゲート
構造でも構わないし、トリプルゲート構造やそれ以上の
ゲート本数を持つマルチゲート構造でも構わない。

【０１４７】また、電流制御用ＴＦＴ３００３はＮＴＦ
Ｔを用いて形成される。このとき、スイッチング用ＴＦ
Ｔ３００２のドレイン配線３０３５は配線３０３６によ
って電流制御用ＴＦＴのゲート電極３０３７に電気的に
接続されている。また、３０３８で示される配線は、ス
イッチング用ＴＦＴ３００２のゲート電極３０３９ａ、
３０３９ｂを電気的に接続するゲート配線である。

【０１４８】電流制御用ＴＦＴはＥＬ素子を流れる電流
量を制御するための素子であるため、多くの電流が流
れ、熱による劣化やホットキャリアによる劣化の危険性
が高い素子でもある。そのため、電流制御用ＴＦＴのド
レイン側に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なる
ようにＬＤＤ領域を設ける本願発明の構造は極めて有効
である。

【０１４９】また、本実施形態では電流制御用ＴＦＴ３
００３をシングルゲート構造で図示しているが、複数の
ＴＦＴを直列につなげたマルチゲート構造としても良
い。さらに、複数のＴＦＴを並列につなげて実質的にチ
ャネル形成領域を複数に分割し、熱の放射を高い効率で
行えるようにした構造としても良い。このような構造は
熱による劣化対策として有効である。

【０１５０】また、図２２Ａに示すように、電流制御用
ＴＦＴ３００３のゲート電極３０３７となる配線は３０
０４で示される領域で、電流制御用ＴＦＴ３００３のド
レイン配線３０４０と絶縁膜を介して重なる。このと
き、３００４で示される領域ではコンデンサが形成され
る。このコンデンサ３００４は電流制御用ＴＦＴ３００
３のゲートにかかる電圧を保持するためのコンデンサと
して機能する。なお、ドレイン配線３０４０は電流供給
線（電源線）３００６に接続され、常に一定の電圧が加
えられている。

【０１５１】スイッチング用ＴＦＴ３００２及び電流制
御用ＴＦＴ３００３の上には第１パッシベーション膜３
０４１が設けられ、その上に樹脂絶縁膜でなる平坦化膜
３０４２が形成される。平坦化膜３０４２を用いてＴＦ
Ｔによる段差を平坦化することは非常に重要である。後
に形成されるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在する
ことによって発光不良を起こす場合がある。従って、Ｅ
Ｌ層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を
形成する前に平坦化しておくことが望ましい。

【０１５２】また、３０４３は反射性の高い導電膜でな
る画素電極（ＥＬ素子の陰極）であり、電流制御用ＴＦ
Ｔ３００３のドレインに電気的に接続される。画素電極
３０４３としてはアルミニウム合金膜、銅合金膜または
銀合金膜など低抵抗な導電膜またはそれらの積層膜を用
いることが好ましい。勿論、他の導電膜との積層構造と
しても良い。

【０１５３】また、絶縁膜（好ましくは樹脂）で形成さ
れたバンク３０４４a、３０４４bにより形成された溝
（画素に相当する）の中に発光層３０４５が形成され
る。なお、ここでは一画素しか図示していないが、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を
作り分けても良い。発光層とする有機ＥＬ材料としては
π共役ポリマー系材料を用いる。代表的なポリマー系材
料としては、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）
系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオ
レン系などが挙げられる。

【０１５４】なお、ＰＰＶ系有機ＥＬ材料としては様々
な型のものがあるが、例えば「H. Shenk,H.Becker,O.Ge
lsen,E.Kluge,W.Kreuder,and H.Spreitzer,“Polymers
forLight Emitting Diodes”,Euro Display,Proceeding
s,1999,p.33-37」や特開平１０−９２５７６号公報に記
載されたような材料を用いれば良い。

【０１５５】具体的な発光層としては、赤色に発光する
発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色に発光
する発光層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光す
る発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアル
キルフェニレンを用いれば良い。膜厚は３０〜１５０ｎ
ｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。

【０１５６】但し、以上の例は発光層として用いること
のできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定する
必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注
入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのための
キャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良
い。

【０１５７】例えば、本実施形態ではポリマー系材料を
発光層として用いる例を示したが、低分子系有機ＥＬ材
料を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層とし
て炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。こ
れらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いるこ
とができる。

【０１５８】本実施形態では発光層３０４５の上にＰＥ
ＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリ
ン）でなる正孔注入層３０４６を設けた積層構造のＥＬ
層としている。そして、正孔注入層３０４６の上には透
明導電膜でなる陽極３０４７が設けられる。本実施形態
の場合、発光層３０４５で生成された光は上面側に向か
って（ＴＦＴの上方に向かって）放射されるため、陽極
は透光性でなければならない。透明導電膜としては酸化
インジウムと酸化スズとの化合物や酸化インジウムと酸
化亜鉛との化合物を用いることができるが、耐熱性の低
い発光層や正孔注入層を形成した後で形成するため、可
能な限り低温で成膜できるものが好ましい。

【０１５９】陽極３０４７まで形成された時点でＥＬ素
子３００５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子３０
０５は、画素電極（陰極）３０４３、発光層３０４５、
正孔注入層３０４６及び陽極３０４７で形成されたコン
デンサを指す。図２２Ａに示すように画素電極３０４３
は画素の面積にほぼ一致するため、画素全体がＥＬ素子
として機能する。従って、発光の利用効率が非常に高
く、明るい画像表示が可能となる。

【０１６０】ところで、本実施形態では、陽極３０４７
の上にさらに第２パッシベーション膜３０４８を設けて
いる。第２パッシベーション膜３０４８としては窒化珪
素膜または窒化酸化珪素膜が好ましい。この目的は、外
部とＥＬ素子とを遮断することであり、有機ＥＬ材料の
酸化による劣化を防ぐ意味と、有機ＥＬ材料からの脱ガ
スを抑える意味との両方を併せ持つ。これによりＥＬ表
示装置の信頼性が高められる。

【０１６１】以上のように本実施形態のＥＬ表示パネル
は図２１のような構造の画素からなる画素部を有し、オ
フ電流値の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホット
キャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴとを有する。従っ
て、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能な
ＥＬ表示パネルが得られる。

【０１６２】（実施形態１２）本実施形態では、実施形
態１１に示した画素部において、ＥＬ素子３００５の構
造を反転させた構造について説明する。説明には図２３
を用いる。なお、図２１の構造と異なる点はＥＬ素子の
部分と電流制御用ＴＦＴだけであるので、その他の説明
は省略することとする。

【０１６３】図２３において、電流制御用ＴＦＴ３１０
３はＰＴＦＴを用いて形成される。作製プロセスは実施
形態１〜９を参照すれば良い。

【０１６４】本実施形態では、画素電極（陽極）３０５
０として透明導電膜を用いる。具体的には酸化インジウ
ムと酸化亜鉛との化合物でなる導電膜を用いる。勿論、
酸化インジウムと酸化スズとの化合物でなる導電膜を用
いても良い。

【０１６５】そして、絶縁膜でなるバンク３０５１ａ、
３０５１ｂが形成された後、溶液塗布によりポリビニル
カルバゾールでなる発光層３０５２が形成される。その
上にはカリウムアセチルアセトネートでなる電子注入層
３０５３、アルミニウム合金でなる陰極３０５４が形成
される。この場合、陰極３０５４がパッシベーション膜
としても機能する。こうしてＥＬ素子３１０１が形成さ
れる。

【０１６６】本実施形態の場合、発光層３０５２で発生
した光は、矢印で示されるようにＴＦＴが形成された基
板の方に向かって放射される。

【０１６７】なお、本実施形態の構成は、実施形態１〜
９の構成と自由に組み合わせて実施することが可能であ
る。また、実施形態１０の電子機器の表示部として本実
施形態のＥＬ表示パネルを用いることは有効である。

【０１６８】（実施形態１３）本実施形態では、図２２
（Ｂ）に示した回路図とは異なる構造の画素とした場合
の例について図２４（Ａ）〜（Ｃ）に示す。なお、本実
施形態において、３２０１はスイッチング用ＴＦＴ３２
０２のソース配線、３２０３はスイッチング用ＴＦＴ３
２０２のゲート配線、３２０４は電流制御用ＴＦＴ、３
２０５はコンデンサ、３２０６、３２０８は電流供給
線、３２０７はＥＬ素子とする。

【０１６９】図２４（Ａ）は、二つの画素間で電流供給
線３２０６を共通とした場合の例である。即ち、二つの
画素が電流供給線３２０６を中心に線対称となるように
形成されている点に特徴がある。この場合、電源供給線
の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精
細化することができる。

【０１７０】また、図２４（Ｂ）は、電流供給線３２０
８をゲート配線３２０３と平行に設けた場合の例であ
る。なお、図２４（Ｂ）では電流供給線３２０８とゲー
ト配線３２０３とが重ならないように設けた構造となっ
ているが、両者が異なる層に形成される配線であれば、
絶縁膜を介して重なるように設けることもできる。この
場合、電源供給線３２０８とゲート配線３２０３とで専
有面積を共有させることができるため、画素部をさらに
高精細化することができる。

【０１７１】また、図２４（Ｃ）は、図２４（Ｂ）の構
造と同様に電流供給線３２０８をゲート配線３２０３と
平行に設け、さらに、二つの画素を電流供給線３２０８
を中心に線対称となるように形成する点に特徴がある。
また、電流供給線３２０８をゲート配線３２０３のいず
れか一方と重なるように設けることも有効である。この
場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画
素部をさらに高精細化することができる。

【０１７２】なお、本実施形態の構成は、実施形態１〜
９の構成と自由に組み合わせて実施することが可能であ
る。また、実施形態１０の電子機器の表示部として本実
施形態の画素構造を有するＥＬ表示パネルを用いること
は有効である。

【０１７３】（実施形態１４）実施形態１３に示した図
２２（Ａ）、２２（Ｂ）では電流制御用ＴＦＴ３００３
のゲートにかかる電圧を保持するためにコンデンサ３０
０４を設ける構造としているが、コンデンサ３００４を
省略することも可能である。実施形態１１の場合、電流
制御用ＴＦＴ３００３として、ゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極に重なるように設けられたＬＤＤ領域を有して
いるＴＦＴを用いている。この重なり合った領域には一
般的にゲート容量と呼ばれる寄生容量が形成されるが、
本実施形態ではこの寄生容量をコンデンサ３００４の代
わりとして積極的に用いる点に特徴がある。

【０１７４】この寄生容量のキャパシタンスは、上記ゲ
ート電極とＬＤＤ領域とが重なり合った面積によって変
化するため、その重なり合った領域に含まれるＬＤＤ領
域の長さによって決まる。

【０１７５】また、実施形態１３に示した図２４
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の構造においても同様に、コン
デンサ３２０５を省略することは可能である。

【０１７６】

【発明の効果】本願発明のゴーグル型表示装置システム
によると、種々のセンサによって得られた使用者の生体
情報に基づいて使用者の身体の状態を認識し、異常が認
識された場合には、外部装置から供給される第１の映像
信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わ
りに、撮影された外部の景色が表示される。こうするこ
とによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、
外部の景色を見せることでリラックスさせることができ
る。また、使用者の視力の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態１の概略構成図である。

【図２】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態１の概略構成斜視図である。

【図３】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態１外観斜視図である。

【図４】本願発明の実施形態１のゴーグル型表示装置
システムに用いられるヘッドホンを示す図である。

【図５】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態１の動作フローチャートを示す図である。

【図６】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態２の動作フローチャートを示す図である。

【図７】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態３の動作フローチャートを示す図である。

【図８】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態４の概略構成斜視図である。

【図９】本願発明のゴーグル型表示装置システムの実
施形態４外観斜視図である。

【図１０】本願発明のゴーグル型表示装置システムの
実施形態５の概略構成斜視図である。

【図１１】本願発明のゴーグル型表示装置システムの
実施形態５外観斜視図である。

【図１２】本願発明のゴーグル型表示装置システムの
実施形態６の概略構成斜視図である。

【図１３】本願発明のゴーグル型表示装置システムの
実施形態６外観斜視図である。

【図１４】実施形態１のゴーグル型表示装置システム
の使用者の生体情報を得る測定ポイントの例を示した図
である。

【図１５】本願発明のゴーグル型表示装置システムの
実施形態５に用いられるイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネ
ルの例である。

【図１６】実施形態７のゴーグル型表示装置システム
に用いられるＬＣＤパネルの作製方法例である。

【図１７】実施形態９のゴーグル型表示装置システム
に用いられるＬＣＤパネルの作製方法例である。

【図１８】実施形態１のフィールドシーケンシャル駆
動方法のタイミングチャートを示す図である。

【図１９】実施形態９のＥＬ表示装置の構成を示す図
である。

【図２０】実施形態１０のＥＬ表示装置の構成を示す
図である。

【図２１】実施形態１１のＥＬ表示装置の画素部の構
成を示す断面図である。

【図２２】実施形態１１のＥＬ表示装置の画素部の構
成を示す上面図及び回路図である。

【図２３】実施形態１２のＥＬ表示装置の画素部の構
成を示す断面図である。

【図２４】実施形態１３のＥＬ表示装置の画素部の構
成を示す回路図である。

【図２５】実施形態８の単安定ＦＬＣの電気光学特性
を表した図である。

【符号の説明】

１０１ゴーグル型表示装置１０２−Ｌ、１０２−ＲＬＣＤパネル１０５−Ｌ、１０５−ＲＬＥＤバックライト１０６−Ｌ、１０６−Ｒレンズ１０７−Ｌ、１０７−ＲＣＣＤ撮像装置１０８−Ｌ、１０８−ＲＣＣＤ撮像装置１０９画像信号制御回路１１０−Ｌ、１１０−Ｒ使用者の眼（左右）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの表示装置と、外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号
と、外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子
と、使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御
回路と、を有するゴーグル型表示装置システムであって、前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理
した指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映
像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴
とするゴーグル型表示システム。
【請求項２】２つの表示装置と、外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号
と、外部の像を第２の映像信号に変換する２つの第１の撮像
素子と、使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの第２
の撮像素子と、使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御
回路と、を有するゴーグル型表示システムであって、前記映像制御回路は、前記第３の映像信号および前記生
体情報信号を数値処理した指数に基づき、前記２つの表
示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号
を供給することを特徴とするゴーグル型表示システム。
【請求項３】２つの表示装置と、外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号
と、外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子
と、使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御
回路と、を有するゴーグル型表示システムであって、前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理
して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の
疲労の程度を算出し、前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場
合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に
前記第１の映像信号を供給し、前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超
える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示
装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とする
ゴーグル型表示システム。
【請求項４】２つの表示装置と、外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号
と、外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子
と、使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの撮像
素子と、使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御
回路と、を有するゴーグル型表示システムであって、前記映像信号制御回路は、前記第３の映像信号および前
記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター
指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場
合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に
前記第１の映像信号を供給し、前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超
える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示
装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とする
ゴーグル型表示システム。
【請求項５】前記第１の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子ま
たはイメージセンサであることを特徴とする請求項1乃
至４のいずれか一に記載のゴーグル型表示システム。
【請求項６】前記第２の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子ま
たはイメージセンサであることを特徴とする請求項２、
４または５に記載のゴーグル型表示システム。
【請求項７】前記使用者の生体情報は、脈波、血圧、体
温または瞳孔の開き度合であることを特徴とする請求項
１乃至６のいずれか一に記載のゴーグル型表示システ
ム。
【請求項８】前記センサは、脈波センサ、血圧センサま
たは体温センサであることを特徴とする請求項１乃至７
のいずれか一に記載のゴーグル型表示システム。
【請求項９】前記脈波センサ、血圧センサまたは体温セ
ンサは、ヘッドホンに設置されることを特徴とする請求
項８に記載のゴーグル型表示システム。
【請求項１０】前記イメージセンサは、前記表示装置と
一体形成されていることを特徴とする請求項５または６
に記載のゴーグル型表示システム。
【請求項１１】前記表示装置は、反射型液晶表示装置で
あることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に
記載のゴーグル型表示システム。
【請求項１２】前記表示装置のバックライトには、赤色
ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤが用いられるこ
とを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一に記載の
ゴーグル型表示システム。
【請求項１３】前記表示装置は、フィールドシーケンシ
ャル方式で駆動されることを特徴とする請求項１２のゴ
ーグル型表示システム。