特許第5722106号(P5722106)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5722106
(24)【登録日】2015年4月3日
(45)【発行日】2015年5月20日
(54)【発明の名称】表示パネル、表示装置および電子機器
(51)【国際特許分類】
   G02B 27/22 20060101AFI20150430BHJP
   G02F 1/1335 20060101ALI20150430BHJP
   G02F 1/13 20060101ALI20150430BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20150430BHJP
   G09F 9/30 20060101ALI20150430BHJP
【FI】
   G02B27/22
   G02F1/1335 505
   G02F1/1335 500
   G02F1/13 505
   G09F9/00 313
   G09F9/30 397
【請求項の数】4
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2011-91845(P2011-91845)
(22)【出願日】2011年4月18日
(65)【公開番号】特開2012-226036(P2012-226036A)
(43)【公開日】2012年11月15日
【審査請求日】2013年10月21日
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(74)【代理人】
【識別番号】100092152
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 毅巖
(72)【発明者】
【氏名】上原 利範
(72)【発明者】
【氏名】金子 英樹
(72)【発明者】
【氏名】池田 幸次朗
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 大地
【審査官】 山本 貴一
(56)【参考文献】
【文献】 特開2008−089631(JP,A)
【文献】 特開2009−003256(JP,A)
【文献】 特開2007−127730(JP,A)
【文献】 特表2011−505017(JP,A)
【文献】 特開2007−003941(JP,A)
【文献】 特開2009−157118(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 27/22
G02F 1/13,1/1335
G09F 9/00,9/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の画素が行列状に配置されたパネル部と、
遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配置されたバリア部と
を備え、
各画素は、4色の光を発することが可能となっており、色ごとに2つのサブピクセルを有し、
各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルは、行方向または列方向に連続して配置され、
各画素のサブピクセルは、各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルのうち一方が前記光透過領域を通して視認でき、他方が前記遮光領域に遮られて視認できないように配置され、
前記バリア部を通して視認することができるサブピクセルは、同一色が行列方向に連続しない
表示パネル。
【請求項2】
各画素は、赤、緑、青および白の光、または赤、緑、青および黄の光を発することが可能となっている
請求項1に記載の表示パネル。
【請求項3】
複数の画素が行列状に配置されたパネル部と、
遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配置されたバリア部と、
前記パネル部および前記バリア部のうち少なくとも前記パネル部を駆動する駆動部と
を備え、
各画素は、4色の光を発することが可能となっており、色ごとに2つのサブピクセルを有し、
各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルは、列方向に連続して配置され、
各画素のサブピクセルは、各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルのうち一方が前記光透過領域を通して視認でき、他方が前記遮光領域に遮られて視認できないように配置され、
前記バリア部を通して視認することができるサブピクセルは、同一色が行列方向に連続しない
表示装置。
【請求項4】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
複数の画素が行列状に配置されたパネル部と、
遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配置されたバリア部と、
前記パネル部および前記バリア部のうち少なくとも前記パネル部を駆動する駆動部と
を有し、
各画素は、4色の光を発することが可能となっており、色ごとに2つのサブピクセルを有し、
各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルは、列方向に連続して配置され、
各画素のサブピクセルは、各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルのうち一方が前記光透過領域を通して視認でき、他方が前記遮光領域に遮られて視認できないように配置され、
前記バリア部を通して視認することができるサブピクセルは、同一色が行列方向に連続しない
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、視点ごとでそれぞれ異なる2次元映像(平面映像)を視認することの可能なマルチビュー表示、または特定の視点で3次元映像(立体映像)を視認することの可能な3次元表示を行うことの可能な表示パネル、およびそれを備えた表示装置に関する。また、本発明は、上述の表示装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、マルチビュー表示または3次元表示の可能な表示装置が実用化されている。そのような表示装置の1つとして、例えば、表示パネルの表示領域上にバリア層を備えたものが知られている。そのようなバリア層の1つとして、例えば、特許文献1では、遮光領域によって隔たれた光透過性の複数のスリットが設けられたものが開示されている。また、例えば、特許文献2では、液晶に電圧が印加されることにより遮光領域が生成されるバリア液晶が開示されている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9−281440号公報
【特許文献2】特開平8−106070号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述したようなバリア層を設ける際に、各画素が例えばRGBWのような4色のサブピクセルで行列状に構成されていると、サブピクセルの配列がRGB3色のストライプ構造となっている場合と比べて、画素とバリア層との距離を長くすることができる。その結果、表示パネルのCF基板を、その距離に応じた厚さになるまで加工する際の加工マージンを大きくとることができる。しかし、バリア層として、従来の市松状のバリアパターン(遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配列されたパターン)を用いた場合には、4色のうちのいくつかの色がバリアパターンで遮蔽されてしまい、視点の色分離を行うことができないという問題があった。
【0005】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、各画素を4色構成としたときに視点の色分離を行うことの可能な表示パネルならびにそれを備えた表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による表示パネルは、複数の画素が行列状に配置されたパネル部と、遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配置されたバリア部とを備えたものである。各画素は、4色の光を発することが可能となっており、色ごとに2つのサブピクセルを有している。
【0007】
本発明による表示装置は、上記の表示パネルと、パネル部およびバリア部のうち少なくともパネル部を駆動する駆動部とを備えたものである。本発明による電子機器は、上記の表示装置を備えたものである。
【0008】
本発明による表示パネル、表示装置および電子機器では、各画素において、色ごとに2つのサブピクセルが設けられている。例えば、各画素に設けられた同一色の2つのサブピクセルは、各画素内において行方向または列方向に連続して配置されているか、または、画素全体において行方向または列方向に連続して配置されている。これにより、バリア層として、従来の市松状のバリアパターン(遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配列されたパターン)が用いられていても、全ての色がバリア層を透過することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明による表示パネル、表示装置および電子機器によれば、従来の市松状のバリアパターンが用いられていても、全ての色がバリア層を透過することができるようにしたので、各画素を4色構成としたときに視点の色分離を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の一実施の形態に係る表示装置の断面構成の一例を表す図である。
図2図1のパネル部の平面構成の一例を表す図である。
図3図1のバリア部の平面構成の一例を表す図である。
図4】デュアルビュー表示のときのパネル部およびバリア部の断面構成の一例を表す図である。
図5】3次元表示のときのパネル部およびバリア部の断面構成の一例を表す図である。
図6図4における特定の適視方向から見た時、または図5における右目または左目から見た時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図7】(A)図2のパネル部の平面構成の第1変形例を表す図である。(B)図7(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図8】(A)図2のパネル部の平面構成の第2変形例を表す図である。(B)図8(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図9】(A)図2のパネル部の平面構成の第3変形例を表す図である。(B)図9(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図10】(A)図2のパネル部の平面構成の第4変形例を表す図である。(B)図10(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図11】(A)図2のパネル部の平面構成の第5変形例を表す図である。(B)図11(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図12】(A)図2のパネル部の平面構成の第6変形例を表す図である。(B)図12(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図13】(A)図2のパネル部の平面構成の第7変形例を表す図である。(B)図13(A)のパネル部を用いた時の表示パネルの様子を模式的に表す図である。
図14】一適用例に係る電子機器の一例を表す斜視図である。
図15】比較例に係るパネル部の平面構成の一例を表す図である。
図16】比較例に係るバリア部の平面構成の一例を表す図である。
図17図15のパネル部と図16のバリア部を重ね合わせたときの画素の様子を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

1.実施の形態(図1図6
2.変形例(図7図13
3.適用例(図14
【0012】
<実施の形態>
[構成]
図1は、一実施の形態に係る表示装置1の断面構成の一例を表したものである。なお、図1は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。表示装置1は、表示パネル20と、表示パネル20の背後に配置されたバックライト10と、表示パネル20を駆動する駆動回路(図示せず)とを備えている。バックライト10は、表示パネル20を背後から照明する面発光源である。表示パネル20の上面が映像表示面となっている。表示パネル20は、パネル部30およびバリア部40を有している。
【0013】
図2は、図1のパネル部30の平面構成の一例を表したものである。図3は、図1のバリア部40の平面構成の一例を表したものである。
【0014】
パネル部30は、外部から入力される映像信号に応じて各画素31が駆動される透過型のパネルである。パネル部30は、例えば、液晶パネル、有機EL(Electro-Luminescence)パネル、またはプラズマパネルである。なお、パネル部30が有機ELパネルやプラズマパネルなどの、自発光機構を備えている場合には、バックライト10は省略可能である。パネル部30は、例えば、図2に示したように、4辺を有する方形状となっている。なお、以下では、パネル部30の4辺のうち互いに対向する2辺が水平方向と平行となっており、残りの2辺が垂直方向と平行となっているものとする。また、以下では、水平方向のことを左右方向と称したり、行方向と称したりすることがある。また、垂直方向を上下方向と称したり、列方向と称したりすることもある。
【0015】
パネル部30は、複数の画素31が行列状に配置された表示領域を有しており、その周縁に環状のフレーム領域を有している。表示領域に設けられた各画素31は、4色の光を発することが可能となっており、色ごとに2つのサブピクセルを有している。各画素31は、例えば、赤、緑、青および白の光を発することが可能となっている。各画素31は、例えば、図2に示したように、2つの赤色用のサブピクセル32R、2つの緑色用のサブピクセル32G、2つの青色用のサブピクセル32B、および2つの白色用のサブピクセル32Wからなる。なお、以下では、サブピクセル32R,32G,32B,32Wの総称として、サブピクセル32を用いるものとする。
【0016】
各画素31に含まれる複数のサブピクセル32は、ストライプ配列とは異なる配列となっている。各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32は、表示領域内の画素31全体において行方向に連続して配置されている。画素31同士の間や、サブピクセル32同士の間には、遮光部であるブラック33が配置されている。ブラック33は、例えば、図2(A)に示したように、格子状に形成されている。
【0017】
バリア部40は、パネル部30の各画素31から出射された光(画像光)の一部を遮蔽するものである。バリア部40は、デュアルビュー表示のときには、一部の画素31を遮蔽することにより、観察者Hが2つの適視方向(後述のd1,d2)(図4参照)ごとでそれぞれ異なる2次元映像(平面映像)を視認することを可能にするものである。このとき、表示装置1は、いわゆるデュアルビュー表示装置となっている。また、バリア部40は、3次元表示のときには、一部の画素31を遮蔽することにより、観察者Hの右目e1および左目e2(図5参照)ごとでそれぞれ異なる2次元映像(平面映像)を視認することを可能にするものである。このとき、表示装置1は、いわゆる3次元表示装置となっている。
【0018】
バリア部40は、例えば、図1に示したように、パネル部30と対向する位置に配置されている。バリア部40は、例えば、図3に示したように、複数の光透過領域42が2次元配置されるとともに、各光透過領域42の周囲に遮光領域41が配置されたバリアパターンを有している。
【0019】
遮光領域41は、例えば、遮光部材によって構成されている。一方、光透過領域42は、例えば、開口となっている。複数の光透過領域42は、全体として規則的に配置されており、行方向および列方向に2次元配置されている。遮光領域41および光透過領域42は、例えば、図3に示したように、市松状に(つまり行方向および列方向に交互に)配置されている。遮光領域41は、行方向および列方向ともに、同一の幅となっている。
【0020】
各光透過領域42は、例えば、図4図5に示したように、サブピクセル32と対応する位置に配置されている。さらに、各光透過領域42は、例えば、図4図5に示したように、サブピクセル32の面積よりも小さな面積となっている。
【0021】
バリア部40は、デュアルビュー表示のときには、図4に示したように、観察者Hが第1適視方向d1から表示パネル20を眺めたときに、各光透過領域42を介して所定のサブピクセル32の全体または一部が見える位置に配置されている。さらに、バリア部40は、デュアルビュー表示のときには、図4に示したように、観察者Hが第2適視方向d2から表示パネル20を眺めたときに、各光透過領域42を介して、先のサブピクセル32とは異なるサブピクセル32の全体または一部が見える位置に配置されている。つまり、各光透過領域42は、観察者Hが第1適視方向d1または第2適視方向d2から表示パネル20を眺めたときに、1つの光透過領域42から互いに異なる1つのサブピクセル32の全体または一部を視認可能に構成されている。このとき、観察者Hは、第1適視方向d1または第2適視方向d2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図6に示したように、画素31ごとに、RGBWの4色のサブピクセル32を視認することができる。
【0022】
バリア部40は、3次元表示のときには、図5に示したように、観察者Hが右目e1から表示パネル20を眺めたときに、各光透過領域42を介して所定のサブピクセル32の全体または一部が見える位置に配置されている。さらに、バリア部40は、3次元表示のときには、図5に示したように、観察者Hが左目e2から表示パネル20を眺めたときに、各光透過領域42を介して、先のサブピクセル32とは異なるサブピクセル32の全体または一部が見える位置に配置されている。つまり、各光透過領域42は、観察者Hが右目e1または左目e2から表示パネル20を眺めたときに、1つの光透過領域42から互いに異なる1つのサブピクセル32の全体または一部を視認可能に構成されている。このとき、観察者Hは、右目e1または左目e2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図6に示したように、画素31ごとに、RGBWの4色のサブピクセル32を視認することができる。
【0023】
[動作]
本実施の形態では、バックライト10から出力された光がパネル部30の各画素31で変調され、所定の画像光がバリア部40に出力される。その後、画像光の一部は、バリア部40の遮光領域41で遮断され、光透過領域42を透過した光が表示パネル20の映像表示面から出力される。映像表示面から出力された光は、例えば、バリア部40がデュアルビュー表示用となっている場合には、第1適視方向d1と平行な線分上の所定の位置(視点)で結像し、2次元映像(平面映像)が生成される。さらに、映像表示面から出力された光は、例えば、第2適視方向d2と平行な線分上の所定の位置(視点)で結像し、2次元映像(平面映像)が生成される。また、映像表示面から出力された光は、例えば、バリア部40が3次元表示用となっている場合には、右目e1の位置(視点)で結像し、2次元映像(平面映像)が生成される。さらに、映像表示面から出力された光は、例えば、左目e2の位置(視点)で結像し、2次元映像(平面映像)が生成される。これにより、観察者Hは3次元映像を視認することができる。
【0024】
[効果]
本実施の形態では、各画素31において、色ごとに2つのサブピクセル32が設けられている。例えば、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32は、各画素31内において行方向または列方向に連続して配置されているか、または、表示領域内の画素31全体において行方向または列方向に連続して配置されている。これにより、バリア層40として、従来の市松状のバリアパターン(遮光領域および光透過領域が行列方向に交互に配列されたパターン)が用いられていても、全ての色がバリア層40を透過することができる。その結果、各画素31を4色構成としたときに視点の色分離を行うことができる。
【0025】
ところで、視点の色分離を行う方法として、本実施の形態以外の方法が1つ考えられる。例えば、図15に示したように、RGBWからなるブロックを行列方向に配列したパネル部130において、各画素131を、2つのブロックで構成したものを用意する。また、図16に示したように、列方向に長い遮光領域141および光透過領域142を行列方向に配列したバリア部140を用意する。そして、図17に示したように、表示パネル130とバリア部140とを互いに重ね合わせる。このようにすることによっても、各画素31を4色構成としたときに視点の色分離を行うことが可能である。しかし、そのようにした場合には、遮光領域141が列方向に長くなっているために、列方向の精細度と、行方向の精細度とが互いに異なってしまう。
【0026】
一方、本実施の形態では、バリア部40の遮光領域41は、行方向および列方向ともに、同一の幅となっているので、列方向の精細度と、行方向の精細度とが互いに等しくなっている。従って、図17の場合と比べて、画像品質が優れている。
【0027】
<2.変形例>
[第1変形例]
上記実施の形態では、各画素31が、RGBWの4色の光を発するようになっていたが、それ以外の色の組み合わせとなっていてもよい。例えば、各画素31が、赤、緑、青および黄の光を発するようになっていてもよい。このとき、例えば、図7(A)に示したように、各画素31は、2つの赤色用のサブピクセル32R、2つの緑色用のサブピクセル32G、2つの青色用のサブピクセル32B、および2つの黄色用のサブピクセル32Yからなっている。つまり、各画素31は、上記実施の形態のサブピクセル32Wの代わりにサブピクセル32Yが設けられた構成となっている。
【0028】
このとき、観察者Hは、第1適視方向d1または第2適視方向d2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図7(B)に示したように、画素31ごとに、RGBYの4色のサブピクセル32を視認することができる。また、観察者Hは、右目e1または左目e2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図7(B)に示したように、画素31ごとに、RGBYの4色のサブピクセル32を視認することができる。
【0029】
[第2変形例]
上記実施の形態では、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32が、表示領域内の画素31全体において行方向に連続して配置されていたが、各画素31内において行方向に連続して配置されていてもよい。例えば、図8(A)に示したように、各画素31において、同一色の2つのサブピクセル32が行方向に連続して配置されている。
【0030】
このとき、観察者Hは、第1適視方向d1または第2適視方向d2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図8(B)に示したように、画素31ごとに、RGBWの4色のサブピクセル32を視認することができる。また、観察者Hは、右目e1または左目e2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図8(B)に示したように、画素31ごとに、RGBWの4色のサブピクセル32を視認することができる。
【0031】
[第3変形例]
上記第1変形例では、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32が、表示領域内の画素31全体において行方向に連続して配置されていたが、各画素31内において行方向に連続して配置されていてもよい。例えば、図9(A)に示したように、各画素31において、同一色の2つのサブピクセル32が行方向に連続して配置されている。
【0032】
このとき、観察者Hは、第1適視方向d1または第2適視方向d2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図9(B)に示したように、画素31ごとに、RGBYの4色のサブピクセル32を視認することができる。また、観察者Hは、右目e1または左目e2から表示パネル20を眺めたときに、例えば、図9(B)に示したように、画素31ごとに、RGBYの4色のサブピクセル32を視認することができる。
【0033】
[第4変形例]
上記実施の形態、第1変形例〜第3変形例では、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32が、行方向に連続して配置されており、各画素31が行方向に長い形状となっていた。しかし、例えば、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32が、列方向に連続して配置されており、各画素31が列方向に長い形状となっていてもよい。
【0034】
例えば、図10(A),(B)、図11(A),(B)に示したように、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32が、表示領域内の画素31全体において列方向に連続して配置されていてもよい。また、例えば、図12(A),(B)、図13(A),(B)に示したように、各画素31に設けられた同一色の2つのサブピクセル32が、画素31内において列方向に連続して配置されていてもよい。
【0035】
<3.適用例>
次に、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1の一適用例について説明する。図14は、本適用例に係る電子機器100の概略構成の一例を表す斜視図である。電子機器100は、携帯電話機であり、例えば、図14に示したように、本体部111と、本体部111に対して開閉可能に設けられた表示体部112とを備えている。本体部111は、操作ボタン115と、送話部116を有している。表示体部112は、表示装置113と、受話部117とを有している。表示装置113は、電話通信に関する各種表示を、表示装置113の表示画面114に表示するようになっている。電子機器100は、表示装置113の動作を制御するための制御部(図示せず)を備えている。この制御部は、電子機器100全体の制御を司る制御部の一部として、またはその制御部とは別に、本体部111または表示体部112の内部に設けられている。
【0036】
表示装置113は、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1と同一の構成を備えている。これにより、表示装置113において、各画素31を4色構成としたときに視点の色分離を行うことができ、しかも、列方向の精細度と、行方向の精細度とを互いに等しくすることができる。
【0037】
以上、実施の形態、その変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【0038】
例えば、上記実施の形態、その変形例および適用例では、各遮光領域41が遮光部材によって構成され、各光透過領域42が開口となっている場合が例示されていた。しかし、バリア部40が、遮光領域41の光学的な性質を、外部からの制御信号に基づいて制御可能な動的な構成となっていてもよい。このとき、駆動回路は、パネル部30だけでなく、バリア部40も駆動するようになっている。
【0039】
なお、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1を適用可能な電子機器としては、以上に説明した携帯電話機等の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末器等が挙げられる。
【符号の説明】
【0040】
1…表示装置、10…バックライト、20…表示パネル、30…パネル部、31…画素、32,32R,32G,32B,32Y,32W…サブピクセル、33…ブラック、40…バリア部、41…遮光領域、42…光透過領域、d1…第1適視領域、d2…第2適視領域、e1…右目、e2…左目、H…観察者、100…電子機器、111…本体部、112…表示体部、113…表示装置、114…表示画面、115…操作ボタン、116…送話部。
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