KR20180099629A - 다중 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템에서 모아레 간섭을 줄이기 위해 컬러 필터 오프셋을 수행하는 방법 및 시스템 - Google Patents

다중 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템에서 모아레 간섭을 줄이기 위해 컬러 필터 오프셋을 수행하는 방법 및 시스템 Download PDF

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존 디. 뉴턴
제임스 에스. 엠슬리
대릴 싱
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Abstract

멀티 디스플레이 시스템(예로서, 다중 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이)은 3 차원(3D) 피처를 관찰자(들)에게 디스플레이하기 위해 서로 실질적으로 평행하게 배열된 적어도 제1 및 제2 디스플레이(예로서, 디스플레이 패널 또는 디스플레이 층)를 포함한다. 제1 및 제2 디스플레이는 모아레 간섭을 줄이기 위해 디스플레이 장치의 관찰자의 관점에서 볼 때 상이한 컬러 필터 패턴을 각각 갖는다.

Description

다중 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템에서 모아레 간섭을 줄이기 위해 컬러 필터 오프셋을 수행하는 방법 및 시스템
본 출원은 2016년 7월 18일자로 출원된 이전 가출원 제62/363,419호(참조 번호 6468-18); 2016년 1월 20일자로 출원된 제62/281,051호(참조 번호 6468-14); 2015년 10월 2일자로 출원된 제62/236,783호(참조 번호 6468-7); 및 2015년 10월 8일자로 출원된 제62/239,150호(참조 번호 6468-15) 각각에 관련하며, 그에 대한 우선권을 주장하며, 이들 모두는 본원에 참고로 통합되어 있다.
본 발명은 적어도 제1 및 제2 디스플레이(예로서, 디스플레이 패널 또는 디스플레이 층)가 실질적으로 서로 평행하게 배열되어 3 차원(3D) 피처를 관찰자(들)에게 디스플레이하는 멀티 디스플레이 시스템(예로서, 다중 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이)에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 일반적으로 디스플레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 3 차원 피처를 디스플레이하기 위한 디스플레이 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전통적으로, 디스플레이는 이차원으로 정보를 표시한다. 이러한 디스플레이에 의해 디스플레이된 이미지는 깊이 정보가 없는 평면 이미지이다. 사람들은 세계를 3 차원에서 관찰하기 때문에 3 차원으로 대상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이를 제공하려는 노력이 이루어져 왔다. 예로서, 스테레오 디스플레이는 좌측 및 우측 눈에 개별적으로 디스플레이되는 오프셋 이미지를 디스플레이하여 깊이 정보를 전달한다. 관찰자가 이들 평면 이미지를 볼 때, 이들은 두뇌에서 결합되어 깊이에 대한 인식을 제공한다. 그러나, 그러한 시스템은 복잡하고 디스플레이된 대상의 사실적인 인식을 제공하기 위해 증가된 해상도 및 프로세서 계산 능력을 필요로 한다.
적층 배열된 다중 디스플레이 스크린을 포함한 다중 구성요소 디스플레이가 실제 깊이를 디스플레이하기 위해 개발되어 왔다. 각각의 디스플레이 스크린은 그 자신의 이미지를 디스플레이하여 디스플레이 스크린의 물리적 변위로 인해 시각적 깊이를 제공할 수 있다. 예로서, 멀티 디스플레이 시스템은 미국 특허 공보 제2015/0323805호 및 제2016/0012630호에 개시되어 있으며, 이들의 개시내용은 둘 모두가 본원에 참고로 포함된다.
제1 및 제2 디스플레이 또는 디스플레이 층이 멀티 디스플레이 시스템에서 통상적으로 서로 적층되면 모아레 간섭이 발생한다. 모아레 간섭은 관찰자의 망막에 투영될 때 층 내의 컬러 필터 사이의 상호 작용에 의해 유발된다. 예로서, 녹색 컬러 필터들이 겹쳐지면 광이 투과되어 비교적 밝은 패치를 형성한다. 녹색 필터가 소위 적색 필터 위에 있으면 많은 광이 투과되지 않아 어두운 영역을 형성한다. 후면 및 전면 디스플레이 또는 디스플레이 층은 망막에 투영될 때 약간 다른 크기를 가지기 때문에 픽셀은 동위상으로부터 위상차를 갖는 상태로 천천히 변한다. 이는 다르게는 모아레 간섭으로 알려진 어둡고 밝은 밴드들을 생성하는 효과가 있다.
MLD(multi-layer display) 시스템에서 모아레 간섭을 제거하기 위한 몇 가지 접근법이 있다. 일부 접근법은 공간 필터링을 통해 원치 않는 주파수 성분을 제거하는 것에 의존한다. 이는 약 1.5의 굴절률을 갖는 요소가 무작위한 표면 섭동을 갖는 확산기 유형 시스템 또는 회절 유형 시스템으로 달성될 수 있다. 시각적인 심미성(이미지가 얼마나 흐리게 보이는지; 얼마나 많은 잔여 모아레가 남아 있는지; 편광에 대한 효과; 및 비용 등)에 관한 이들 시스템의 성능은 시스템 구성에 크게 의존한다. 특정 MLD 시스템은 전적으로 확산 광학장치를 사용하여 가장 후면의 디스플레이 층을 흐리게 만든다. 이 접근법에는 다음 한계점이 있다. (a) 가장 후면의 이미지가 본질적으로 흐릿하고--모아레 간섭을 줄이는 것과 가장 후면의 이미지 디스플레이 층의 선명도 사이에 절충이 존재하고; (b) 확산 요소는 얻기가 어려운 특수화된 확산기 패턴을 이용하며; (c) 확산 요소가 편광자들 사이에 위치하며, 필름 기판 및 보강재 기판 모두에 어떠한 복굴절도 없어야 하며; (d) 확산 요소는 중량과 비용을 최종 디스플레이 시스템에 추가하는 별도의 보강재 구성요소(일반적으로 유리)를 필요로 한다. 결과적으로, 모아레 문제를 해결하기 위해 확산기만을 사용하는 MLD 시스템은 특히 이들 시스템이 감소된 폼 팩터를 가지는 경우 모아레 간섭을 줄이기 위한 이상적인 해결책을 제공하지 못한다.
모아레 간섭을 해결하기 위해 확산기에만 의존하는 과거 및 현재 방법론은 이미지 품질에 상당하고 유해한 부작용을 도입하지 않으면서 모아레 문제에 대한 수용 가능한 해결책을 제공하지 못한다.
본 발명의 특정 예시적인 실시예는 MLD 시스템에서의 모아레 간섭을 없애거나 실질적으로 없애지만 후면 디스플레이 해상도 및 콘트라스트를 크게 희생시키지 않는 해결책(들)을 제공한다. 본 발명의 특정 예시적 실시예에서, MLD 시스템은 제1 및 제2 디스플레이를 포함한다. 제1 디스플레이의 컬러 필터는 모아레 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 제2 디스플레이의 컬러 필터와 비교하여 오프셋 및/또는 다르게 배열된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 제1 디스플레이의 컬러 필터는 모아레 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 제2 디스플레이의 컬러 필터와 비교하여 비유사 방식으로 배열된다. MLD 시스템의 상이한 디스플레이 상의 본 발명에 따른 비유사 컬러 필터 배열은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다른 모아레 감소 기술(예를 들어, 확산기(들) 및/또는 굴절 요소(들))과 조합하여 사용될 수 있고 그렇지 않을 수도 있다.
본 발명의 특정 예시적인 실시예에서, 디스플레이 장치가 제공되며, 이는 제1 이미지를 디스플레이하기 위한 제1 평면 내의 제1 디스플레이; 및 제2 이미지를 디스플레이하기 위한 제2 평면 내의 제2 디스플레이를 포함하고, 상기 제1 및 제2 평면은 서로 대략 평행하고; 제1 및 제2 디스플레이는 모아레 간섭을 줄이기 위해 디스플레이 장치의 관찰자의 관점에서 볼 때 상이한 컬러 필터 패턴을 각각 갖는다.
본 특허 또는 출원 파일에는 컬러로 그려진 적어도 하나의 도면이 포함되어 있다. 컬러 도면(들)이 있는 본 특허 또는 특허 출원 공보의 사본은 요청시 및 필요한 수수료 지불시에 관청에서 제공될 것이다.
이들 및 다른 특징 및 장점은 도면과 관련한 예시적인 실시예들의 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 완전하게 잘 이해할 수 있다.
도 1은 픽셀들이 각 열에서 동일한 컬러인 액정 디스플레이(LCD)의 컬러 필터의 평면도이다.
도 2는 픽셀들이 각 열에서 동일한 컬러인 다른 액정 디스플레이(LCD)의 컬러 필터의 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 LCD의 조합으로부터 얻어지는 MLD 시스템의 평면도이며, 도 1 및 도 2의 LCD는 적층 관계로 서로 중첩되어 모아레 간섭을 초래한다.
도 4a는 컬러 마스크 회전 패턴으로 배열된 컬러 필터를 포함하는 LCD를 도시하는, 확대된 부분을 포함하는 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 LCD의 컬러 필터 패턴을 나타내는 개략도이다.
도 5는 픽셀이 각 열에서 동일한 컬러인 LCD의 컬러 필터의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모아레 간섭을 줄이거나 실질적으로 제거하기 위해 서로 적층되어 있는 도 4 및 도 5의 LCD를 포함하는 MLD 시스템의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 모아레 간섭을 감소시키거나 실질적으로 제거하기 위해 각각 MLD 시스템의 전면 및 후면 LCD상의 비유사 컬러 필터/픽셀 패턴을 도시한다(도 7의 좌측은 디스플레이 중 하나의 컬러 필터/픽셀 패턴을 도시하고, 도 7의 우측은 MLD 시스템의 디스플레이 중 다른 하나의 컬러 필터/픽셀 패턴을 도시한다).
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 모아레 간섭을 감소시키거나 실질적으로 제거하기 위해 MLD 시스템의 전면 및 후면 LCD상의 비유사 컬러 필터/픽셀 패턴을 도시한다(도 8a 및 도 8b의 네 개의 컬러 필터/픽셀 패턴 중 임의의 것이 본 발명의 다른 실시예의 도 8a 및 도 8b의 다른 컬러 필터/픽셀 패턴 중 임의의 것과 조합하여 사용될 수 있음).
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 컬러 필터가 1:1 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 컬러 필터/픽셀 패턴의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 컬러 필터가 2:1 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 컬러 필터/픽셀 패턴의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 컬러 필터가 1:2 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 컬러 필터/픽셀 패턴의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 컬러 필터가 1:3 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 컬러 필터/픽셀 패턴의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제1 및 제2 디스플레이가 서로에 대해 어떻게 배열될 수 있는지를 설명하는 개략도이다(이는 도 4 내지 도 12 또는 도 14 및 도 15에 도시된 실시예와 연계하여 사용되거나, 그렇지 않을 수 있음).
도 14는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 서로 다른 전면 및 후면 디스플레이의 컬러 필터/픽셀 패턴의 평면도이다(전면 디스플레이의 패턴은 도 14의 좌측에 있고, 후면 디스플레이의 패턴은 도 14의 우측에 있음).
도 15는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 서로 다른 전면 및 후면 디스플레이의 컬러 필터/픽셀 패턴의 평면도이다(전면 디스플레이의 패턴은 도 15의 좌측에 있고, 후면 디스플레이의 패턴은 도 15의 우측에 있음).
도 16은 도 4 내지 도 15 중 임의의 것의 실시예와 함께 사용될 수 있는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 개략적인 측단면도이다.
본 발명은 적어도 제1 및 제2 디스플레이(예로서, 디스플레이 패널 또는 디스플레이 층)가 실질적으로 서로 평행하게 배열되어 3 차원(3D) 피처를 관찰자(들)에게 디스플레이하는 멀티 디스플레이 시스템(예로서, 다중 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이)에 관한 것이다. 디스플레이는 다른 실시예에서 평탄하거나 곡선일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 일반적으로 디스플레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 3 차원 피처를 디스플레이하기 위한 디스플레이 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD는 예로서(예로서, 속도계, 차량 계기, 차량 네비게이션 디스플레이 등을 위한) 3D 이미지를 제공하기 위해 차량 대시의 디스플레이로서 사용될 수 있다.
컬러 모아레 간섭 문제는 RGB 픽셀이 RGB 열로 정렬될 때 두 LCD 컬러 필터 어레이의 패턴 규칙성에 의해 유발된다. 컬러 모아레 간섭은 수평 방향으로 크게 만연한다.
본 발명의 특정 예시적인 실시예는 MLD 시스템에서의 모아레 간섭을 없애거나 실질적으로 없애지만 후면 디스플레이 해상도 및 콘트라스트를 크게 희생시키지 않는 해결책(들)을 제공한다. 본 발명의 특정 예시적인 실시예에서, MLD 시스템은 서로 평행하거나 실질적으로 평행한, 상이한 각각의 평면 상에 위치되도록 적층된 관계로 제공되는 적어도 제1 및 제2 디스플레이를 포함한다. 제1 디스플레이의 컬러 필터는 모아레 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 제2 디스플레이의 컬러 필터와 비교하여 오프셋 및/또는 다르게 배열된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 제1 디스플레이의 컬러 필터는 모아레 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 제2 디스플레이의 컬러 필터와 비교하여 비유사 방식으로 배열된다. MLD의 모아레 간섭을 감소시키거나 방지하기 위해, MLD의 다른 디스플레이(들)와 비교하여 하나의 디스플레이 상에 비유사 픽셀 패턴을 구성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 다른 디스플레이에 대한 하나의 디스플레이상의 픽셀 구조의 크기 및/또는 배열의 변경은 실질적으로 보이지 않도록 모아레 간섭 피치를 매우 크게 또는 작게 만들 수 있다. 흑백 디스플레이가 백 스크린으로 사용될 수 있는 경우, 하나의 디스플레이 상에 약 45 도로(그리고, 다른 디스플레이 상에 수평 또는 수직으로) 배향되는 얇은 트레이스 라인을 갖는 것은 간섭을 상당히 또는 완전히 제거한다. 따라서, 본 개시내용의 실시예에 따라, 컬러 필터링/영역 디더링 또는 다른 컬러 필터/영역 비유사성을 통한 다층 디스플레이에서의 모아레 간섭의 제거 및/또는 감소를 제공하는 시스템 및 방법이 설명된다.
달리 말해서, MLD 시스템의 관찰자의 관점으로부터 또는 위로부터 볼 때, 제1 및 제2 디스플레이로부터의 중첩 픽셀/컬러 필터 패턴은 모아레 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 상이하다. MLD 시스템의 상이한 디스플레이 상의 본 발명에 따른 비유사 컬러 필터 배열은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다른 모아레 감소 기술(예를 들어, 확산기(들) 및/또는 굴절 요소(들))과 조합하여 사용될 수 있고 그렇지 않을 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 컬러 필터 어레이의 맞춤화에 의해 이 모아레 효과를 제거할 가능성이 있다. 도 1 내지 도 6은 2개의 LCD 패널의 혼합을 보여주는 MATLAB를 사용한 시뮬레이션을 도시하며, 여기서 모든 픽셀은 거리를 두고 볼 때 평이한 백색이다.
도 1 내지 도 3은 모아레 간섭을 겪는 MLD 시스템에서의 배열을 도시한다.
도 1은 픽셀들이 각 열에서 동일한 컬러인 제1 액정 디스플레이(LCD)의 컬러 필터/픽셀의 평면도이다. 특히, 도 1은 종래의 적-녹-청(R-G-B) 반복 패턴 또는 배열을 갖는 LCD를 도시하며, 픽셀들은 각 열에서 동일한 컬러이다. 도 1의 좌측에서부터 시작하여 컬러 필터 스트라이프는 BGR 순서로 수직선으로 배열되며 이 순서는 그 자체가 도 1에서 좌측에서 우측으로 이동하면서 반복적으로 반복된다. 따라서, 도 1의 디스플레이 또는 디스플레이 층의 패턴은 청색 열, 녹색 열 및 적색 열을 포함한다. 녹색(G) 열은 청색(B)과 적색(R) 컬러 열 사이에 위치된다. 도 1은 컬러 마스크 회전 없이 도시된다. 통상적으로, 다층 디스플레이(MLD)의 두 패널은 이런 R-G-B 배열과 유사하게 구성될 수 있다. 반복 가능한 패턴은 R-G-B 또는 R-B-G 또는 임의의 다른 조합일 수 있다.
마찬가지로, 도 2는 픽셀이 또한 각 열에서 동일한 컬러인 제2 LCD의 컬러 필터/픽셀의 평면도이다. 도 2의 좌측에서 시작하여 컬러 필터 스트라이프는 RGB 순서로 수직선으로 배열되며, 이 순서는 그 자체가 도 2에서 좌측에서 우측으로 이동하면서 반복적으로 반복된다. 반복 가능한 패턴은 R-G-B 또는 R-B-G 또는 이들 컬러를 포함하는 임의의 다른 조합일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1에서와 유사하게, 녹색(G) 열은 청색(B) 및 적색(R) 컬러 열 사이에 위치한다.
도 3은 하나가 다른 하나의 상단에 적층된 관계로 존재하는 도 1 및 도 2의 LCD의 조합으로부터 얻어지는 MLD 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 패턴들의 혼합을 도시한다. 특히, 도 3은 양 LCD가 유사한 R-G-B 열 배열을 갖는 경우 모아레 간섭의 출현을 도시하며, 픽셀은 각 열에서 동일한 컬러이다. 예로서, 도 2의 패턴이 MLD 시스템에서 도 1의 패턴과 중첩되는 경우, 녹색 컬러 필터 라인은 중첩되며(예로서, 도 3의 좌측 부분 참조), 이 녹색 필터 라인 중첩 영역의 광은 MLD 시스템을 통해 투과되어 비교적 밝은 녹색 패치를 형성한다. 예를 들어 녹색 필터가 적색 필터와 겹치는 경우(또는 청색 필터가 적색 필터 위에 있는 경우), 그리 많지 않은 광이 투과되어 어두운 영역을 형성한다(예를 들어, 도 3 먼 좌측의 녹색 스트라이프를 둘러싼 어두운 영역 참조). 후면 및 전면 디스플레이 또는 디스플레이 층은 망막에 투영될 때 약간 다른 크기를 가지기 때문에 픽셀은 동위상으로부터 위상차를 갖는 상태로 천천히 변한다. 이는 다르게는 모아레 간섭으로 알려진 어둡고 밝은 밴드들을 생성하는 효과가 있다.
본 발명의 실시예는 상이한 평면상에 적층 관계로 제공된 제1 및 제2 디스플레이가 모아레 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 상이한 컬러 필터 및/또는 픽셀 패턴을 갖는 MLD 시스템을 제공함으로써 이 문제를 다루고 해결한다.
도 4 내지 도 6은 모아레 간섭이 비교적 감소되거나 사라지고(도 3과 비교하여), 컬러가 거리를 두고 볼 때 대략 백색(예를 들어, 회색)이 되는 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 4a는 컬러 마스크 회전을 갖는 MLD의 제1 LCD를 도시한다. 픽셀 영역은 도 4a에서 강조되고, 행 및 열 모두의 방향으로 반복되는 R-G-B 블록을 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 1 및 도 2에서와 같은 수직 스트라이프 패턴의 적색, 녹색 및 청색 필터 대신, 서브 픽셀은 회전되고, 그후, 도 4a의 각 행에 대해 1 픽셀만큼 오프셋시킴으로써 디더링된다. 도 4b는 도 4a에서 강조된, 회전 및 디더링된 픽셀 영역의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 적색, 녹색 및 청색의 스텝-다운 스트라이프는 이들이 수직 및 수평 배향 사이에 있도록 기울어져 있다. 예를 들어, 적색 스트라이프는 상부 좌측으로부터 하부 우측으로 스텝 다운된다. 이는 청색 및 녹색 스트라이프와 유사하다. 달리 말하면, 적색, 녹색 및 청색 컬러의 스트라이프는 각각 도 4a 및 도 4b의 디스플레이에서 상부 좌측으로부터 하부 우측으로 대각선으로 배열되지만, 수직 방향, 수평 방향 또는 하부 좌측으로부터 상부 우측 방향으로는 배열되지 않는다. 도 4a 및 도 4b의 디스플레이는 MLD에서 중첩 방식으로, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD 시스템에서 도 5의 디스플레이와 조합된다.
도 5는 R-G-B 수직선 배열의 LCD 패널을 도시한다. 도 5의 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터 라인은 수직 방향으로 배열되어 도시되어 있지만, 대안적으로, 수평 방향으로 배열될 수도 있다. 도 5의 좌측에서 시작하여 컬러 필터 스트라이프는 RGB 순서로 수직선으로 배열되며, 이 순서는 그 자체가 도 5를 가로질러 좌측에서 우측으로 이동하면서 반복적으로 반복된다. 중요하게, 도 5의 LCD의 컬러 필터 배열은 도 4의 LCD의 컬러 필터 배열과 상이하다. 도 5의 LCD는 수직 컬러 스트라이프로 배열된 그 컬러 필터 컬러를 갖는 반면, 도 4의 LCD는 대각선 컬러 스트라이프로 배열된 그 컬러 필터 컬러를 갖는다. 도 5의 반복 가능한 패턴은 R-G-B 또는 R-B-G, 또는 임의의 다른 조합일 수 있다.
도 4에 도시된 디스플레이는 도 5에 도시된 디스플레이와 혼합되어 모아레 간섭을 줄이거나 제거할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따른 모아레 간섭을 줄이거나 실질적으로 제거하기 위해 중첩 방식으로 서로 적층되어 있는 도 4 및 도 5의 LCD를 포함하는 MLD 시스템의 평면도이다. 도 6은 도 4 및 도 5의 중첩 패턴들의 혼합을 도시한다. 대각선으로 컬러화된 스트라이프가 있는 도 4의 패턴은 수직으로 컬러화된 스트라이프를 갖는 도 5의 패턴과 중첩된다. 예를 들어, 도 4의 LCD는 도 16의 MLD에 도시된 디스플레이 층(1)일 수 있고, 도 5의 LCD는 도 16의 MLD에서 디스플레이 층(2)일 수 있다(또는 그 반대). 도시된 바와 같이, 모아레 간섭은 감소되거나 사라지고, 거리를 두고 볼 때 도 6 MLD의 컬러는 백색(예를 들어, 밝은 회색)이 될 것이다. 예를 들어, 도 6의 강조된 블록에서, R-G-B의 개별 열들은 반복 가능한 일관된 패턴으로 나타난다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 다수의 마이크로 렌즈로 구성된 회절 광학 요소(DOE) 또는 굴절 빔 맵퍼(RBM)와 같은 빔 맵핑 요소가, 모아레 간섭을 줄이고/제거하기 위해 전면 LCD의 상단 표면 위를 포함하여 후면 LCD의 상부면을 포함하는 영역 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 이 기술은 본 명세서에 설명된 본 발명의 임의의 다른 실시예와 조합하여 사용될 수 있다. 각각의 굴절 마이크로 렌즈는 후방 LCD로부터 관찰자에게 규정된 경로로 입사 광선을 안내하도록 설계되며, 각 광선은 의사 무작위 맵핑에 따라 전면 LCD의 상이한 서브 픽셀을 통과한다. 의사 무작위 맵핑은 추가 모아레 효과를 도입하지 않도록 하기 위해 제공된다. 이러한 개별 빔의 발산은 제한되어 있으므로 후면 LCD의 임의의 지점이 직선으로부터 1 픽셀 거리를 초과하여 전향되지 않는다. 이상적인 해결책은 상단 LCD에 요소를 적층하고 비-복굴절 물질로 두 LCD 사이의 매체들을 광학적으로 매칭시키는 것이다. 그러나, 굴절 빔 맵퍼는 LCD 스택 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 서브 픽셀 압축 방법을 사용하여, 녹색 서브 픽셀 상으로 적색 및 청색 서브 픽셀을 회전시키거나 압축하여, 모아레 간섭을 감소/제거하는 다층 광학 요소를 구성하는 것이 가능하다. 이는 후면 컬러 필터 패턴을 단일 백색 스트라이프로 변경하며, 이는 디스플레이 층 사이의 컬러 필터 상호 작용을 제거한다. 역시, 이 기술은 본 명세서에 설명된 본 발명의 임의의 다른 실시예와 조합하여 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 굴절 빔 맵퍼는 이 컬러 압축기와 조합될 수 있다. 압축 및 확장의 조합은 해상도를 감소시키지 않고 후면 LCD로부터 컬러 구조를 효과적으로 제거한다. 이는 모아레 제거를 위한 다른 해결책을 제공한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예가 도 7 내지 도 15와 관련하여 설명된다. 도 15의 디스플레이는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러 픽셀 이외에 백색(W) 컬러 픽셀을 포함한다. 시안 픽셀도 가능하다. 도 7 내지 도 15 중 임의의 것에 도시된 디스플레이 중 임의의 것의 컬러 필터/픽셀 패턴은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD 시스템의 제2 디스플레이(전면 또는 후면 중 나머지)로서 도 1 내지 도 15 중 임의의 것에 도시된 다른 디스플레이 중 임의의 것의 컬러 필터/픽셀 패턴과 함께 MLD 시스템의 제1 디스플레이(전면 또는 후면)로서 사용될 수 있다. 예로서, 도 9의 LCD는 제1 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))일 수 있고, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 도 1 및 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8, 도 10 내지 도 12 또는 도 14 및 도 15 중 임의의 것에 도시된 바와 같은 컬러 필터/픽셀 패턴을 갖는 제2 디스플레이(예컨대, 도 16의 디스플레이 층(2))와 중첩한다. 다른 예로서, 도 10의 LCD는 제1 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))일 수 있고, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 도 1 및 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 내지 도 9, 도 11 및 도 12 또는 도 14 및 도 15 중 임의의 것에 도시된 바와 같은 컬러 필터/픽셀 패턴을 갖는 제2 디스플레이(예컨대, 도 16의 디스플레이 층(2))와 중첩한다. 다른 예로서, 도 11의 LCD는 제1 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))일 수 있고, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 도 1 및 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 내지 도 10, 도 12 또는 도 14 및 도 15 중 임의의 것에 도시된 바와 같은 컬러 필터/픽셀 패턴을 갖는 제2 디스플레이(예컨대, 도 16의 디스플레이 층(2))와 중첩한다. 다른 예로서, 도 12의 LCD는 제1 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))일 수 있고, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 도 1 및 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 내지 도 11 또는 도 14 및 도 15 중 임의의 것에 도시된 바와 같은 컬러 필터/픽셀 패턴을 갖는 제2 디스플레이(예컨대, 도 16의 디스플레이 층(2))와 중첩한다. 다른 예로서, 도 14의 좌측의 LCD는 제1 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))일 수 있고, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 도 1 및 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 내지 도 12 또는 도 14의 우측 중 임의의 것에 도시된 바와 같은 컬러 필터/픽셀 패턴을 갖는 제2 디스플레이(예컨대, 도 16의 디스플레이 층(2))와 중첩한다. 다른 예로서, 도 15의 좌측의 LCD는 제1 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))일 수 있고, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD의 도 1 및 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 내지 도 12 또는 도 15의 우측 중 임의의 것에 도시된 바와 같은 컬러 필터/픽셀 패턴을 갖는 제2 디스플레이(예컨대, 도 16의 디스플레이 층(2))와 중첩한다. MLD 기능의 상이한 디스플레이(예를 들어, LCD, OLED 등)에서의 이와 같은 비유사 컬러 필터/픽셀 패턴의 사용은 본 명세서에 설명된 이유로 MLD에서의 모아레 간섭을 감소시키거나 제거한다.
도 7은 도면의 좌측에 제1 디스플레이(후면 또는 전면)의 픽셀/컬러 필터 패턴을 도시하고, 제2 디스플레이(후면 또는 전면 중 다른 하나)의 다른 픽셀/컬러 필터 패턴은 MLD의 도면 우측에 도시한다. 따라서, 도 7은 도 16에 도시된 바와 같이 적층 방식으로 중첩되도록 서로와 함께 사용될 수 있는 MLD의 전면 디스플레이 및 후면 디스플레이에 대한 비유사 픽셀 패턴을 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 서브-무작위 패턴은 좌측에 도시되고, 스트라이프형 패턴은 우측에 도시된다. 일 예시적인 실시예에서, 좌측의 패턴에서 어떠한 2개의 행 또는 열도 주어진 영역에서 동일하지 않다. 도 7의 좌측의 디스플레이(예를 들어, LCD)에 대한 패턴은, 특히, 상부 좌측으로부터 하부 우측으로 대각선으로 배향된 녹색 컬러 필터 라인과, 디스플레이 전반에서 삼각형 패턴으로 배향된 청색 및 적색 픽셀/필터를 갖는다. 한편, 도 7의 우측의 디스플레이(예를 들어, LCD)에 대한 패턴은 수직 방향으로 배향된 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터 라인을 가지며(대안적으로 이들은 수평 방향으로 배열될 수 있음), 그래서, 이는 도 7의 좌측의 패턴과 매우 다르다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 도 7의 디스플레이 중 하나는 전면 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(1))이고, 도 7의 디스플레이 중 다른 하나는 후면 디스플레이(예를 들어, 도 16의 디스플레이 층(2))이다. 전면 디스플레이 상의 픽셀과 간섭하는 최후면 디스플레이 상에 어떠한 국소 규칙적 패턴도 없기 때문에 실질적으로 어떠한 모아레 간섭도 형성되지 않는다. 이와 같이, 도 7에 따른 비유사 픽셀 패턴을 결합하는 것은 모아레 간섭을 회피하거나 감소시킨다. 2개의 동일한 방향의 스트라이프 패턴이 결합될 때, 층들 사이에 모아레 간섭이 형성된다. 그러나, 도 7의 무작위화된 패턴 및 스트라이프 패턴이 MLD의 디스플레이 또는 디스플레이 층으로서 조합될 때, 임의의 대규모의 모아레 간섭은 감소되거나 제거된다.
일 실시예에서, MLD는 전체적으로 컬러 서브 픽셀 스트라이프를 포함한다. 컬러 스트라이프(즉, 서브 픽셀 그 자체 뿐만 아니라)가 회전되면(예를 들어, 45도, 30도, 60 도 등), 이때, 간섭은 제거된다. 특정 예시적인 실시예에서, 제1 디스플레이의 컬러 스트라이프는 MLD의 제2 디스플레이의 컬러 스트라이프로부터 약 30-90 도 각도로 형성되어 본 발명의 예시적인 실시예에서 모아레 간섭을 감소시키거나 제거할 수 있다.
본 명세서에서 디스플레이 또는 디스플레이 층은 LCD, OLED 등일 수 있다. 트위스티드 네마틱(TN) LCD는 적색 녹색 및 청색 서브 픽셀로 수평으로 연장하는 3개의 부분으로 분할된 정사각형과 같이 상당히 일반적인 픽셀 레이아웃을 따를 수 있다. 서브 픽셀은 수평 및 수직 방향으로 블랙 마스크에 의해 분리될 수 있다. 구동 트랜지스터를 덮기 위해 서브 픽셀의 코너에 정사각형 돌출부가 종종 존재한다. 최신 데스크톱 모니터 및 텔레비전에 필요한 와이드 스크린 관찰 및 시간 성능을 가능하게 하는 여러 가지 유형의 픽셀 기술이 있다. 본 발명의 실시예는 백플레인이 기본 RGB 스트라이프 픽셀 레이아웃을 따르도록 설계되기 때문에 이들 LCD 모두와 호환 가능하다. 따라서, 각 픽셀에 필요한 백플레인 레이아웃은 변경될 필요가 없고, 컬러 필터 마스크 레이아웃만 변경하면 된다. 예를 들어 제조자에 따른 픽셀 유형은 다음과 같다: Panasonic(IPS Pro), LG Display(H-IPS & P-IPS), Hannstar(S-IPS), AU Optronics(A-MVA), Samsung(AFFS), S-LCD(S-PVA) 및 Sharp Corporation(ASV 및 MVA). IPS 유형 LCD 또는 다른 LCD 유형도 사용할 수 있다. 특정 실시예에서, 디스플레이 또는 디스플레이 층 모두는 OLED일 수 있거나, 하나의 디스플레이는 OLED일 수 있고 다른 하나는 LCD일 수 있다. OLED에서, 각각의 서브 픽셀 또는 픽셀은 (컬러 필터를 갖는 것과는 대조적으로) 적색, 녹색 및 청색 물질로 채워진다.
특정 예시적인 실시예에서, 일 실시예에서, + 90 또는 - 90의 픽셀 회전이 제공될 수 있다. 이는 예를 들어, 스마트 폰에서 사용되는 세로 모드(portrait mode)에 대응할 수 있다. 이러한 구성에서, 게이트 라인은 수직으로 연장될 수 있고, 행 어드레스 라인은 수평으로 연장될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 구성은 IPS LCD 패널(예를 들어, 상부 요소)에서 사용되는 바와 같은 B, G, R 구성 및 R, G, B 구성을 포함한다. 픽셀들 사이의 블랙 매트릭스가 남아 있기 때문에, 회절 빔 분할 요소 또는 굴절 빔 맵핑 요소 또는 확산기의 적용이 예시적인 실시예에서 사용될 수 있다. 수직선 패턴이 픽셀의 중간에 나타난다(예를 들어, 상부 요소). 도 8의 저부 요소들에 도시된 바와 같이, 필요한 복사 또는 재맵핑 거리를 감소시키기 위해 수직 방향으로 더 많은 라인(예를 들어, 보조 커패시턴스 라인)이 있도록 픽셀 설계가 변경될 수 있다. 따라서, 콘트라스트 감소가 달성된다. 이는 회절 빔 분할 요소, 또는 굴절 빔 맵핑 요소, 또는 확산기를 사용하여 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 요소들은 블랙 픽셀들에 대한 콘트라스트의 감소를 최소화하도록 최적화될 것이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라 모아레 간섭을 감소시키거나 실질적으로 제거하기 위해 MLD 시스템의 전면 및 후면 LCD 상의 비유사 컬러 필터/픽셀 패턴을 도시한다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 컬러 필터 패턴(본 명세서의 다른 실시예들과 같이, LCD 또는 OLED에 적용 가능)은 MLD의 전면 또는 후면 디스플레이 중 하나 또는 둘 다에서 사용될 수 있다. 도 8a 및 도 8b의 4개의 컬러 필터/픽셀 패턴 중 임의의 것은 예로서 본 발명의 다른 실시예에서 도 8a 및 도 8b의 다른 컬러 필터/픽셀 패턴 중 임의의 것과 조합하여 사용될 수 있다(예를 들어, 도 16의 디스플레이(1)에에서 하나 및 도 16의 MLD의 디스플레이(2)에서 다른 하나).
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, MLD 내의 중첩/적층형 디스플레이들(LCD 또는 OLED) 중 하나 또는 둘 모두의 컬러 필터들이 1:1 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 구성을 도시한다. 도 9의 적색, 청색 및 녹색의 컬러 라인은 위(또는 아래)에서 볼 때 디스플레이의 상부 좌측에서 하부 우측으로 진행한다. 도 10은 MLD 내의 중첩/적층형 디스플레이(LCD 또는 OLED) 중 하나 또는 둘 모두의 컬러 필터가 본 발명의 실시예에 따라 2:1 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 구성을 도시한다. 도 10에서, 예를 들어 적색 컬러 필터/영역은 하나의 열에 걸쳐 우측으로 이동할 때 두 개의 행이 내려간다(2:1). 도 10의 녹색 및 청색 컬러 필터/영역에 동일한 방식이 적용된다. 도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, MLD 내의 중첩/적층형 디스플레이들(LCD 또는 OLED) 중 하나 또는 둘 모두의 컬러 필터들이 1:2 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 구성을 도시한다. 도 11에서, 주어진 행은 2개의 청색 필터, 그 다음 2개의 녹색 필터, 그 다음 2개의 적색 필터(임의의 컬러 순서), 그후의 반복을 포함하고, 컬러 쌍은 행을 내려갈 때 우측으로 열 세트를 이동시킨다. 도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, MLD 내의 중첩/적층형 디스플레이들(LCD 또는 OLED) 중 하나 또는 둘 모두의 컬러 필터들이 1:3 스텝 구성으로 디더링될 수 있는 구성을 도시한다. 도 12에서, 주어진 행은 3개의 청색 필터, 그 다음 3개의 녹색 필터, 그 다음 3개의 적색 필터(임의의 컬러 순서), 그후의 반복을 포함하고, 컬러 쌍은 행을 내려갈 때 우측으로 열 세트를 이동시킨다. 디더링 레이아웃은 상술한 패턴에서 적색, 녹색 및 청색 필터에 대한 마스크 기술을 변경함으로써 구성될 수 있다. 예로서, 상기 도 9의 패턴은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 모아레 간섭을 감소시키기 위해 도 10 내지 도 12의 패턴 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다(하나는 전면 디스플레이 패널용 및 나머지는 MLD의 후면 디스플레이 패널용)과 함께 사용될 수 있다. 다른 옵션으로, 본 명세서에 설명된 바와 같이 모아레 간섭을 감소시키기 위해 도 9 내지 도 12 패턴 중 임의의 것을 도 9 내지 도 12 패턴 중 임의의 다른 것과 함께 사용할 수 있다(하나는 전면 디스플레이 패널용 및 나머지는 MLD의 후면 디스플레이 패널용). 다른 예로서, 상기 도 9의 패턴은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 모아레 간섭을 감소시키기 위해 본 명세서의 다른 패턴들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다(하나는 전면 디스플레이 패널용 및 나머지는 MLD의 후면 디스플레이 패널용). 도 9 내지 도 12의 패턴 중 임의의 것이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 모아레 간섭을 감소시키기 위해 본 명세서의 다른 패턴들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다(하나는 전면 디스플레이 패널용 및 나머지는 MLD의 후면 디스플레이 패널용).
특정 예시적인 실시예에서, MLD의 하나의 디스플레이 패널은 오프셋 구성의 서브 픽셀로 생성되고, 오프셋은 가변적일 수 있고, 이때 이는 x 또는 y 축에 대해 약 180 도 뒤집어서 다른 패널(예를 들면, 백 패널(back panel))에서 재사용된다. 예를 들어, 그리고, 비제한적으로, 서브 픽셀이 적색-녹색-청색 또는 적-녹-청-백색 구성(들)을 가지는 경우 이런 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어 도 13의 우측을 참조한다. 예를 들어, 도 13의 좌측은 동일한 컬러 필터 패턴이 MLD의 양 디스플레이에 사용되고, 양 디스플레이의 컬러 필터 층이 관찰자를 향하도록 배열되어 모아레 간섭을 생성하는 종래의 MLD를 도시한다. 이러한 모아레 간섭을 감소시키기 위해, 본 발명의 특정 예시적인 실시예에서, 전면 패널은 x 또는 y 축을 중심으로 뒤집어져서 MLD의 관찰자의 관점에서 볼 때 전면 및 후면 패널이 상이한 픽셀/컬러 필터 패턴을 갖는다.
도 14는 본 발명의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 제1 디스플레이의 픽셀/컬러 필터 패턴은 도 14의 좌측에 도시되고, MLD의 다른 디스플레이의 픽셀/컬러 필터 패턴은 도 14의 우측에 도시된다. 도 14의 좌측의 LCD는 도 16의 MLD의 디스플레이 또는 디스플레이 층 중 하나일 수 있고, 도 14의 우측의 LCD는 도 16의 MLD의 디스플레이 또는 디스플레이 층 중 다른 것일 수 있다. 도시된 전면 층은 디스플레이의 관찰자의 관점에서 볼 때, 도시된 후면 층 위에 겹쳐질 것이다. 특히, "전면 층"의 최좌측 열은 "후면 층"의 최좌측 열과 중첩되거나 및/또는 전면 층의 최우측 열이 후면 층의 최우측 열과 중첩된다. 좌측 패턴(예를 들어, 전면 디스플레이 또는 전면 디스플레이 층(1))에서, R, G 및 B 컬러에 대해 컬러 필터/영역 라인이 상부 좌측에서 하부 우측으로 배향된다. 한편, 도 14의 우측의 패턴(예를 들면, 후면 디스플레이 또는 후면 디스플레이 층(2))에서, R, G, B 컬러에 대하여 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 컬러 필터/영역 라인이 배향된다. 따라서, 상이한 디스플레이 패널 내의 컬러 필터/영역에 의해 형성된 컬러 라인은 적어도 일부 경우에 약 45-120 도만큼 서로 기울어진다. 도 14는 MLD 스택의 관찰자의 관점에서 디스플레이를 내려다 볼 때, 전면 층(도면의 좌측 열) 및 후면 층(도면에서 우측 열) 상의 3개의 디더링된 RGB 서브 픽셀 구성을 도시한다. 전면 층(1)과 후면 층(2)이 중첩 방식으로 중첩되는 경우(예를 들어, 도 16 참조), 대각선 방향으로 형성된 스트라이프 패턴은 큰 밴드형 교차 영역을 형성하지 않으며, 따라서, 모아레 간섭의 출현이 감소되거나 최소화된다는 것을 볼 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 제1 디스플레이의 픽셀/컬러 필터 패턴은 도 15의 좌측에 도시되고, MLD의 다른 디스플레이의 픽셀/컬러 필터 패턴은 도 15의 우측에 도시된다. 도 15의 좌측의 LCD는 도 16의 MLD의 디스플레이 또는 디스플레이 층 중 하나일 수 있고, 도 15의 우측의 LCD는 도 16의 MLD의 디스플레이 또는 디스플레이 층 중 다른 것일 수 있다. 도시된 전면 층은 디스플레이의 관찰자의 관점에서 볼 때, 도시된 후면 층 위에 겹쳐질 것이다. 특히, "전면 층"의 최좌측 열은 "후면 층"의 최좌측 열과 중첩되거나 및/또는 전면 층의 최우측 열이 후면 층의 최우측 열과 중첩된다. 좌측 패턴(예를 들어, 전면 디스플레이 또는 전면 디스플레이 층(1))에서, R, G, B 및 W 컬러에 대해 컬러 필터/영역 라인이 상부 좌측에서 하부 우측으로 배향된다. 한편, 도 15의 우측의 패턴(예를 들면, 후면 디스플레이 또는 후면 디스플레이 층(2))에서, R, G, B 및 W 컬러에 대하여 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 컬러 필터/영역 라인이 배향된다. 따라서, 상이한 디스플레이 패널 내의 컬러 필터/영역에 의해 형성된 컬러 라인은 적어도 일부 경우에 약 45-120 도만큼 서로 기울어진다. 도 15는 MLD 스택의 관찰자의 관점에서 디스플레이를 내려다 볼 때, 전면 층(도면의 좌측 열) 및 후면 층(도면에서 우측 열) 상의 3개의 디더링된 RGBW 서브 픽셀 구성을 도시한다. 전면 층(1)과 후면 층(2)이 중첩 방식으로 중첩되는 경우(예를 들어, 도 16 참조), 대각선 방향으로 형성된 중첩 스트라이프 패턴은 큰 밴드형 교차 영역을 형성하지 않으며, 따라서, 모아레 간섭의 출현이 감소되거나 최소화된다는 것을 볼 수 있다.
도 16은 도 1 내지 도 15 중 임의의 것의 적층된 중첩 층/디스플레이가 제공될 수 있는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 MLD를 도시한다. MLD의 제1 디스플레이 또는 디스플레이 층은 요소(1)(또는 2)일 수 있고, MLD의 제2 디스플레이 또는 디스플레이 층은 요소(2)(또는 1)일 수 있다. 도 16은 위에서 보았을 때, 적층형 디스플레이 패널(1, 2)(예를 들어, LCD 또는 OLED)이 서로에 대해 회전되거나 다른 방식으로 상이한 픽셀/컬러 영역 패턴을 가질 수 있는 예를 도시한다. 디스플레이 또는 디스플레이 층(2)은 MLD의 백라이트에 가장 가까우며 백라이트 시스템에 대면하는 백플레인을 구비하여 행 드라이버, 열 드라이버, 트랜지스터 및 스토리지 커패시턴스 라인을 통해 백라이트에 전달될 수 있는 광을 재활용하는 것이 바람직할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이 2개의 편광자 구성이 사용될 수 있으며, 간극은 원하는 경우 디스플레이의 흑색 상태를 유지하도록 설계된 복굴절을 갖는 물질이나 공기를 포함하도록 설계될 수 있다. 간극은 내부 반사 및/또는 탈편광 효과를 감소시키기 위해 각 측면 상의 층이나 유리에 근접하게 매칭된 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 전면 디스플레이 또는 디스플레이 층(1)의 경우 그 백플레인은 디스플레이 또는 디스플레이 층(2)에 대향하게 배향될 수 있다. 특히, 전면 디스플레이(1)의 경우, 내부 반사를 줄이기 위해 백플레인이 관찰자를 향하도록 배향될 수 있다. 따라서, 도 16에서 각각의 디스플레이(1 및 2)의 컬러 필터 층(각각 하나 이상의 층으로 구성될 수 있음)이 서로 대면하는 것을 볼 수 있으며, 각 디스플레이로부터의 액정 층 중 어떠한 것도 제1 및 제2 디스플레이의 컬러 필터 층 사이에 위치되지 않는다. 특정 예시적인 실시예에서, 주변 광의 외부 반사를 줄이기 위해, 1/4 파장 지연기 및 반사 방지 편광자로 구성된 도 16에 도시된 것과 같은 반사 방지 시스템이 제공될 수 있으므로, 일반적으로 반사되는 주변 광은 AR 편광자를 통과하는 제1 패스에서 1/4 파장 회전을 겪게 되고 백플레인 요소에 의해 반사되고 1/4 파장 지연기를 통해 제2 회전을 겪게된다. 이 제2 회전을 통과할 때까지는 AR 편광자의 투과 축과 실질적으로 직교하고 따라서 실질적으로 흡수될 것이다. 또한 반사를 줄이기 위해 블랙 마스크(BM) 또는 기타 비 반사 물질을 디스플레이의 전도성 트레이스 후면에 추가할 수 있다. 또한, 반사 방지(AR) 코팅(들)이 본 발명의 특정 예시적인 실시예에서 내부 표면에 적용될 수 있다.
전술한 개시내용이 특정 블록도, 흐름도 및 예를 사용하여 다양한 실시예를 설명 하였지만, 본 명세서에 설명 및/또는 도시된 각각의 블록도 구성요소, 순서도 단계, 동작 및/또는 구성요소는 개별적으로 및/또는 집합적으로 광범위한 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(또는 이들의 조합) 구성을 사용하여 구현될 수 있다. 또한 많은 다른 아키텍처가 동일한 기능을 달성하기 위해 구현될 수 있기 때문에 다른 구성요소에 포함된 구성요소에 대한 임의의 개시내용은 예시로 고려되어야 한다.
본 명세서에서 설명 및/또는 예시된 프로세스 파라미터 및 단계의 순서는 단지 예로서 주어지며, 필요에 따라 변경될 수 있다. 예로서, 여기에 도시 및/또는 설명된 단계들이 특정 순서로 도시되거나 설명될 수 있지만, 이들 단계들은 도시되거나 설명된 순서로 반드시 수행될 필요는 없다. 여기에 설명 및/또는 예시된 다양한 예시적인 방법은 또한 여기에 설명되거나 예시된 단계 중 하나 이상을 생략하거나 개시된 단계에 추가적인 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예가 본 명세서에서 완전한 기능의 컴퓨팅 시스템의 맥락에서 설명 및/또는 도시되었지만, 하나 이상의 이들 예시적인 실시예는 배포를 실제로 수행하기 위해 사용되는 컴퓨터 판독 가능 매체의 특정 유형에 관계 없이 다양한 형태로 프로그램 제품으로서 배포될 수 있다. 본 명세서에 개시된 실시예는 또한 특정 작업을 수행하는 소프트웨어 모듈을 사용하여 구현될 수 있다. 이들 소프트웨어 모듈은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨팅 시스템에 저장될 수 있는 스크립트, 배치 또는 다른 실행 가능 파일을 포함할 수 있다. 이러한 소프트웨어 모듈들은 본 명세서에 개시된 예시적인 실시예들 중 하나 이상을 수행하도록 컴퓨팅 시스템을 구성할 수 있다. 여기에 설명된 다양한 기능들은 원격 데스크탑 환경 또는 임의의 다른 클라우드 기반 컴퓨팅 환경을 통해 제공될 수 있다.
전술한 설명은 설명의 목적을 위해 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 전술한 예시적인 설명은 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하거나 포괄하려는 것은 아니다. 전술한 내용을 고려하여 많은 수정 및 변형이 가능하다. 실시예는 본 발명의 원리 및 그 실제 응용을 가장 잘 설명하고, 통상의 숙련자가 본 발명 및 다양한 실시예를 고려되는 특정 용도에 적합할 수 있는 다양한 수정을 동반하여 최상으로 활용할 수 있게 하기 위해 선택 및 설명되었다.
또한, 본원의 범위는 명세서에 설명된 물질, 수단, 방법 및 단계의 프로세스, 기계, 제조, 및/또는 조성의 특정 실시예에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 통상의 숙련자는 본 발명의 개시내용으로부터 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 또는 본 명세서에 설명된 대응 실시예와 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현재 존재하는 또는 미래에 개발될, 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법 또는 단계가 본 발명에 따라 사용될 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 그러한 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성물, 수단, 방법 또는 단계를 그들의 범위 내에 포함하는 것을 의도한다.
본 발명의 특정 예시적인 실시예에서, 디스플레이 장치가 제공되며, 이는 제1 이미지를 디스플레이하기 위한 제1 평면 내의 제1 디스플레이, 및 제2 이미지를 디스플레이하기 위한 제2 평면 내의 제2 디스플레이를 포함하고, 상기 제1 및 제2 평면은 서로 대략 평행하며, 제1 및 제2 디스플레이는 모아레 간섭을 줄이기 위해 디스플레이 장치의 관찰자의 관점에서 볼 때 상이한 컬러 필터 패턴을 각각 갖는다.
직전 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 디스플레이의 녹색 컬러 필터는 제1 방향으로 일렬로 배향될 수 있고, 제2 디스플레이의 녹색 컬러 필터는 제2 방향으로 일렬로 배향될 수 있으며, 제1 및 제2 녹색 컬러 방향은 서로 상이하다. 제1 및 제2 녹색 컬러 방향은 약 30-90도만큼 서로 기울어질 수 있다.
앞선 두 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 디스플레이의 적색 컬러 필터는 제1 방향으로 일렬로 배향될 수 있고, 제2 디스플레이의 적색 컬러 필터는 제2 방향으로 일렬로 배향될 수 있으며, 제1 및 제2 적색 컬러 방향은 서로 상이하다. 제1 및 제2 적색 컬러 방향은 약 30-90도만큼 서로 기울어질 수 있다.
앞선 세 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 디스플레이의 청색 컬러 필터는 제1 방향으로 일렬로 배향될 수 있고, 제2 디스플레이의 청색 컬러 필터는 제2 방향으로 일렬로 배향될 수 있으며, 제1 및 제2 청색 컬러 방향은 서로 다르다. 제1 및 제2 청색 컬러 방향은 약 30-90도만큼 서로 기울어질 수 있다. 또한, 적색, 녹색 및 청색 컬러 방향은 모두 서로 평행하거나 실질적으로 평행할 수 있다.
앞선 네 개의 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터 중 적어도 하나는 대각선 방향으로 컬러 라인을 형성하며, 제2 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터는 대각선 방향이 아니라 수직 또는 수평 방향으로 각각의 적색, 녹색 및 청색 라인을 형성할 수 있다.
앞선 다섯 개의 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터는 대각선 방향으로 각각 적색, 녹색 및 청색 컬러 라인을 형성하며, 제2 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터는 대각선 방향이 아니라 수직 또는 수평 방향으로 각각의 적색, 녹색 및 청색 라인을 형성할 수 있다.
앞선 여섯 개의 단락들 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 및 제2 디스플레이들 중 적어도 하나의 컬러 필터들은 디더링될 수 있다.
앞선 일곱 개의 단락들 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 및 제2 디스플레이 각각은 다수의 상이한 디더링된 패턴들로 배열된 컬러 필터들을 포함할 수 있다.
앞선 여덟 개의 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 및 제2 디스플레이는 액정 디스플레이 또는 OLED를 포함할 수 있다.
앞선 아홉 개의 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 디스플레이는 전면 디스플레이 또는 후면 디스플레이를 포함할 수 있다.
앞선 열 개의 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 블랙 매트릭스는 반사를 감소 및/또는 방지하기 위해 적어도 하나의 디스플레이에서 금속 패턴 후방에 제공될 수 있다.
앞선 열한 개의 단락 중 임의의 단락의 디스플레이 장치에서, 제1 및 제2 디스플레이는 액정 디스플레이를 포함하고, 액정 디스플레이는 각각 액정 층을 포함하며, 제1 액정 디스플레이 장치는 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 층을 포함하고, 제2 액정 디스플레이는 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 층을 포함하며, 제1 및 제2 액정 디스플레이의 컬러 필터 층은 디스플레이 장치의 제1 및 제2 액정 디스플레이의 컬러 필터 층 사이에 어떠한 액정 층도 위치하지 않도록 서로 대면한다.
본 개시내용에 따른 실시예가 현재까지 설명되었다. 본 개시내용이 특정 실시예에서 설명되었지만, 본 개시내용은 그러한 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않아야 함을 이해해야 한다.

Claims (23)

  1. 디스플레이 장치이며,
    제1 이미지를 디스플레이하기 위한 제1 평면 내의 제1 디스플레이, 및
    제2 이미지를 디스플레이하기 위한 제2 평면 내의 제2 디스플레이를 포함하고, 상기 제1 및 제2 평면은 서로 대략 평행하며,
    제1 및 제2 디스플레이는 모아레 간섭을 줄이기 위해 디스플레이 장치의 관찰자의 관점에서 볼 때 상이한 컬러 필터 패턴을 각각 갖는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1 디스플레이의 녹색 컬러 필터는 제1 방향으로 일렬로 배향되고, 제2 디스플레이의 녹색 컬러 필터는 제2 방향으로 일렬로 배향되며, 제1 및 제2 녹색 컬러 방향은 서로 상이한, 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 디스플레이의 적색 컬러 필터는 제1 방향으로 일렬로 배향되고, 제2 디스플레이의 적색 컬러 필터는 제2 방향으로 일렬로 배향되며, 제1 및 제2 적색 컬러 방향은 서로 상이한, 디스플레이 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 디스플레이의 청색 컬러 필터는 제1 방향으로 일렬로 배향되고, 제2 디스플레이의 청색 컬러 필터는 제2 방향으로 일렬로 배향되며, 제1 및 제2 청색 컬러 방향은 서로 상이한, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서, 제1 및 제2 청색 컬러 방향은 약 30-90도만큼 서로에 대해 기울어지는, 디스플레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 적색 컬러 방향은 약 30-90도만큼 서로에 대해 기울어지는, 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 녹색 컬러 방향은 약 30-90도만큼 서로에 대해 기울어지는, 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 디스플레이에서, 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터 중 적어도 하나는 대각선 방향으로 컬러 라인을 형성하며, 제2 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터는 수직 또는 수평 방향으로 각각의 적색, 녹색 및 청색 라인을 형성하지만 대각선 방향으로는 형성하지 않는, 디스플레이 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터는 대각선 방향으로 각각의 적색, 녹색 및 청색 라인을 형성하며, 제2 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터는 수직 또는 수평 방향으로 각각의 적색, 녹색 및 청색 라인을 형성하지만 대각선 방향으로는 형성하지 않는, 디스플레이 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 디스플레이 중 적어도 하나의 컬러 필터는 디더링되는, 디스플레이 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 디스플레이 각각은 다수의 상이한 디더링된 패턴들로 배열된 컬러 필터들을 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 디스플레이는 액정 디스플레이를 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 디스플레이는 OLED를 포함하며, 컬러 필터는 컬러 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디스플레이는 전면 디스플레이를 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디스플레이는 후면 디스플레이를 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 블랙 매트릭스는 반사를 감소 및/또는 방지하기 위해 적어도 하나의 디스플레이에서 금속 패턴 후방에 제공되는, 디스플레이 장치.
  17. 제1항 내지 제12항 또는 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 디스플레이는 각각 액정 층을 포함하는 액정 디스플레이이며,
    제1 액정 디스플레이는 액정 층, 및 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 층을 포함하고, 제2 액정 디스플레이는 액정 층, 및 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 층을 포함하며,
    제1 및 제2 액정 디스플레이의 컬러 필터 층은 디스플레이 장치의 제1 및 제2 액정 디스플레이의 컬러 필터 층 사이에 어떠한 액정 층도 위치하지 않도록 서로 대면하는, 디스플레이 장치.
  18. 디스플레이 장치이며,
    제1 이미지를 디스플레이하기 위한 제1 액정 디스플레이,
    제2 이미지를 디스플레이하기 위한 제2 액정 디스플레이를 포함하고, 상기 제1 및 제2 액정 디스플레이는 디스플레이 장치에서 서로 대략 평행하며,
    제1 액정 디스플레이는 액정 층, 및 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 층을 포함하고, 제2 액정 디스플레이는 액정 층, 및 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 층을 포함하며,
    제1 및 제2 액정 디스플레이의 컬러 필터 층은, 디스플레이 장치의 제1 및 제2 액정 디스플레이의 컬러 필터 층 사이에 어떠한 액정 층도 위치하지 않도록, 서로 대면하고,
    제1 및 제2 액정 디스플레이는 모아레 간섭을 감소시키기 위해 디스플레이 장치의 관찰자의 관점에서 볼 때 상이한 컬러 필터 패턴을 각각 갖는, 디스플레이 장치.
  19. 디스플레이 장치를 통해 이미지를 디스플레이하는 방법이며,
    제1 평면에 제1 디스플레이를 제공하고 제1 이미지를 디스플레이하는 단계,
    제2 평면에 제2 디스플레이를 제공하고 제2 이미지를 디스플레이하는 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2 평면은 서로 대략 평행하며,
    제1 및 제2 디스플레이는 모아레 간섭을 감소시키기 위해 디스플레이 장치의 관찰자의 관점에서 볼 때 각각 상이한 픽셀 패턴을 갖는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 디스플레이는 전면 디스플레이를 포함하는, 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 제1 디스플레이는 후면 디스플레이를 포함하는, 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 블랙 매트릭스는 반사를 감소 및/또는 방지하기 위해 적어도 하나의 디스플레이에서 금속 패턴 후방에 제공되는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 블랙 매트릭스는 실질적으로 비반사성 물질로 만들어지고 불투명한, 방법.
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