(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも２つの表示層を持つ多層表示装置において、モアレ干渉縞の発生を低減する。【解決手段】少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層７，９を備え、該表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似のピクセル及びサブピクセルパターンを有し、異なる表示層上のピクセル間の非類似性は、サブピクセルの境界線の少なくとも１つが異なる曲率をもつことであり、少なくとも１つの湾曲したサブピクセル境界線が、隣接するサブピクセルとモザイク状にされるように構成された多層表示装置。【選択図】図３
2010015160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を備え、前記表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似の構成を有し、モアレ干渉が減少されるようになったことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
モザイク式ピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う、少なくとも２つの表示層を備え、前記表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似の構成を有し、モアレ干渉が減少されるようになったことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
モザイク式ピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う、少なくとも２つの表示層を備え、前記表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似のサブピクセルパターンを有し、モアレ干渉が減少されるようになったことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
異なる表示層上のピクセル間の非類似性が、前記ピクセルの境界線の少なくとも１つが異なる曲率をもつものであることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
異なる表示層上のサブピクセル間の非類似性が、前記サブピクセルの境界線の少なくとも１つが異なる曲率をもつものであることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
異なる表示層間の非類似性が、前記ピクセル及び／又は前記サブピクセルの境界線の少なくとも１つが互いに対してある角度をなすものであることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
異なる表示層上の類似したコンポーネント及び／又はサブコンポーネントの重なりは、各コンポーネント及び／又はサブコンポーネントが、非類似のコンポーネント及び／又はサブコンポーネントと重なり合うように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
異なる表示層上のコンポーネント及び／又はサブコンポーネントのグループの重なりは、各コンポーネント及び／又はサブコンポーネントが、非類似となるように配置されたコンポーネント及び／又はサブコンポーネントのグループと重なり合うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示層が、ブラックマトリックスによって囲まれるコンポーネントを有し、異なる表示層上の前記ブラックマトリックスの重なりは、一方の層上のブラックマトリックスのパターンが、他方の層上のブラックマトリックスの非類似のパターンと重なり合うことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示層がカラーフィルタを用い、異なる表示装置上の類似したカラーフィルタの重なりは、カラーフィルタの各グループが、非類似となるように配置されたカラーフィルタのグループによって重なり合わされるように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
モアレ干渉の減少を助けるために、少なくとも１つの間隙層が前記表示層間に用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された品質ビデオ表示システムを提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ表示に奥行きの外見を形成する方法は、一般的に、１０ｍｍから１００ｍｍまでの間の深度だけ分離された、少なくとも２つの平行な同軸のビデオ画面を備える多層表示システムを使用することである。後方画面は前方画面よりも大きくすることができ、これらの画面は、実質的に１より大きい屈折率の透明材料からなる厚板によって分離されることが好ましく、この厚板は、両方の画面を支持し、該画面間の視野の縁部をほとんど見えなくするという点で、窓を通して見ることの影響を回避するのを助けるものである。前方画面は、ピクセルがアクティブにされて表示を生成する場所以外は透明であるので、後方画面上に示される背景まで前方画面の大部分の裏側を見ることができる。前方画面用のバックライトが、後方画面からの照明によって与えられ、或いは、より一般的には、この場合もピクセルがアクティブにされる場所以外は透明である後方画面の後方に配置された共通のバックライトが、両方の画面のために使用される。前方画面はまた、ピクセル又はサブピクセルがそれら自身の光を生成する透過型エレクトロルミネッセンス技術から形成することもできる。バックライト付きシステムを用いる場合には、アクティブにされて前方画面上に通常の色覚も可能にする時でさえ、後方画面からの十分な光拡散が存在する。
【０００３】
多層表示（ＭＬＤ）ユニットは、既存の単層表示（ＳＬＤ）ユニット又はディスプレイに優る重要な改善点をもたらす。ＭＬＤユニットを用いて、空間的に配置又は堆積された層の上に表示内容をネストし、ユーザによる情報の吸収及び分析のための高度な機構を提供することができる。既存の多層表示の一例が、例えば、ＷＯ９９４２８８９Ａに記載されている。
【０００４】
本明細書全体にわたって、ＷＯ９９４２８８９Ａに開示された形式の多層表示と併せて使用される本発明についても記載されている。しかしながら、当業者であれば、本発明を他の型のＭＬＤユニットと共に用いるように適合させ得ること、及び本明細書全体だけにわたる上記の説明は、決して制限として見なすべきではないことを理解すべきである。
【０００５】
画像の詳細を解釈する際に、人間の目が、色よりも強度に対してより敏感であることが、人間の視覚の研究から周知である。さらに、原色である赤色、緑色、及び青色の中では、目は、青色に対して最も敏感でない。赤色に対する目の相対的な感度は、緑色に比べると０．５１であり、青に比べると０．１９である。したがって、青色のサブピクセルが緑色のサブピクセルの面積の５倍までであるビデオ画像は、青色のサブピクセルが緑色のサブピクセルと同じサイズである画像と比べて、解像度の顕著な視覚的損失を示さない。したがって、解像度を失うことなく、より少ない数の大きい青色サブピクセルを用いることによって、ビデオ・ピクセルシステムのコストを下げることが可能である。
【０００６】
ピクセルは、表示装置上の画像の最小の分解可能領域と定められる。白黒の画像内の各ピクセルは、黒色を表す０から白色を表す最大値（例えば、８ビット・ピクセルを表す２５５）までの、それ自体の輝度をもっている。カラー画像においては、各ピクセルは、それ自体の輝度と、通常、赤色、緑色、及び青色輝度の３種類として表される色とを有する。ピクセルをオンにするために、集積回路が、電荷を一方の基板の正しい縦列に送り、アクティブにされた接地を他方の正しい横列上に送る。横列及び縦列は、指定されたピクセルで交差し、電圧を供給して、そのピクセルにおける液晶の捩れを解く。サブピクセルは、カラーフィルタであり、そのコンポーネントである。
【０００７】
液晶表示は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に依存している。薄膜トランジスタは、極めて小さいスイッチング・トランジスタ及びコンデンサである。これらは、ガラス基板上にマトリックス状に配列され、ブラックマトリックスと呼ばれることが多い。特定のピクセルをアドレス指定するために、適切な横列にスイッチが入れられ、次に、電荷が正しい縦列に送られる。縦列が交差する他の列の全てのスイッチが切られるので、指定されたピクセルにおけるコンデンサだけが電荷を受け取る。コンデンサは、次のリフレッシュ・サイクルまで電荷を保持することができる。また、結晶に与えられた電圧量が注意深く制御された場合には、一部の光を通すのに十分なだけ結晶の捩れを解くことができる。これを、極めて正確に、非常にわずかずつ徐々に行うことによって、液晶表示がグレー・スケールを形成することができる。今日の大部分の表示は、１ピクセル当たり２５６レベルの輝度を提供する。
【０００８】
上述のような多層表示の基本形状は、特定の問題に悩まされる。類似した液晶表示画面が、前方画面及び後方画面の両方に用いられる時には、その表示がモアレ縞に悩まされることになり、該表示が使用不可能になる。モアレ干渉は、通常「２つの幾何学的に規則正しいパターン（２つの組の平行線又は２つの液晶表示画面のような）が、特に鋭角で重ね合わせられた時に見られる、独立した、通常ちらちら光るパターン」として説明される。見られる独立したパターンは、２つ又はそれ以上の規則正しいパターン間の干渉の結果生じるものである。このことは、特許ＷＯ９９４２８８９Ａ号に開示されるように、例えば、少なくとも１つの光拡散層を表示層のすぐ中間に配置することによって、回避することができる。しかしながら、拡散画面による１つの効果は、見る人にとって後方画面の鮮明度が減少されることである。別の望ましくない効果は、見る人にとって後方画面のコントラストが減少されることである。
【０００９】
このシステムを用いる更に別の問題は、表示のためのバックライトから十分な輝度を得ることが難しい点である。１つ又はそれ以上のピクセルパターンの透明性を改善することによって、表示において見られる画像の輝度を改善することができる。
【００１０】
人間の視覚システムのコントラスト感度は、光景における隣接領域間の輝度の違いを検出する人間の能力である。高感度は、輝度のわずかな違いを見分ける能力を意味する。人間の視覚のコントラスト感度は、当該隣接領域のサイズに、大きく依存している。つまり、感度は、空間周波数の関数である。人間の視覚のコントラスト感度が空間周波数と共にどのように変化するかを判断するために、多くの心理物理的実験が行われた。試験の光景としてほとんどの場合使用されるのは、異なる空間周波数およびコントラストをもったバー・パターン又は格子である。各周波数について、識別可能な最も低いコントラストを判断するために、人間の被験者に異なるコントラストの格子が示される。人間の視覚のコントラスト感度は、格子の配向によっても変わり、該コントラスト感度は、格子が水平方向又は垂直方向に配向された時に最高値を達成し、格子が水平面から４５度に配向された時に最低値を達成することが判明した。部分的に異なる実験条件及び仮定のため、異なる実験によって異なる結果が得られる。しかしながら、全ての実験結果は、空間周波数の関数としての人間の視覚のコントラスト感度が、曲線を描いて変化することを示している。この曲線は、正規化された感度を有し、幾つかの実験者によって得られたデータに基づいたものである。大部分の実験結果において、空間周波数は、被験者の視野の１度あたりのサイクルに関して表される。この単位は、１２インチの標準視距離における、１インチあたりのサイクル（ｃｐｉ）に変換される。異なる実験者からの曲線のピークは、１インチあたり約１０サイクルから１インチあたり５０サイクルまでの範囲にわたり、１インチあたり約２０サイクルの平均値を有する。感度は、ピーク周波数から遠ざかる周波数において急速に下降する。
【００１１】
ここで、本発明は、本明細書の全体にわたって、多層表示システムのためのビデオ画面に適用するものとして説明される。しかしながら、当業者であれば、１つ又はそれ以上の画面を用いる他の型の表示を本発明と共に用い得ることを理解すべきである。
本明細書に引用されるあらゆる特許又は特許出願を含む全ての参照が、引用によりここに組み入れられる。いずれかの参照が先行技術を構成することを承認するものではない。参照についての説明は、作者が主張するものを提示しており、本出願人らは、引用された文書の正確さ及び妥当性を問題にする権利を留保する。本明細書において多くの先行技術の刊行物について言及しているが、この参照は、ニュージーランド又は他のいずれかの国において、これらの文書のいずれかが当該技術分野における一般周知の事実の一部を形成することを承認するものではないことが明らかに理解される。
【００１２】
「備える」という用語が、様々な管轄下で、排他的意味又は包含的意味のいずれかに帰し得るが認識される。本明細書のためには、特に断りのない限り、「備える」という用語は、包括的な意味を有する。すなわち、直接参照する列挙された構成部品だけでなく、特定されていない構成部品又は要素を含むことを意味するようになる。方法又はプロセスにおける１つ又はそれ以上の段階に関連して「から成る」又は「備えている」という用語が用いられる場合にも、この論理的説明を用いることができる。
【００１３】
本発明の目的は、上記の問題に対処すること、又は少なくとも一般社会に有用な選択を与えることである。
本発明のさらなる態様及び利点は、例としてだけ与えられる次の説明から明らかになるであろう。
【発明の開示】
【００１４】
したがって、第１の態様において、本発明は、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似の構成を有し、モアレ干渉が減少されるようになる多層表示装置にあると、大まかに言うことができる。
ここで用いられる「非類似の構成」という用語は、例えばピクセルパターンのばらつき、異なる技術の使用、又はカラーフィルタのようなサブピクセルの再配置といった、コンポーネント及び／又はサブコンポーネント・レベルにおける何らかの異なる配置を意味するように解釈すべきである。
【００１５】
ここで用いられる「表示層」という用語は、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、投射式表示装置を（制限なく）含むことができる、画像を表示するための何らかの装置を意味するように解釈すべきである。しかしながら、用いられる技術は、前方層の重なり領域を通して、後方層上に表示される画像を見ることを可能にするものでなければならない。このように、少なくとも後方層以外の全ての層が、（少なくとも部分的に）透明又は（少なくとも部分的に）光透過型である必要がある。バックライトシステムが画像を照らす唯一の光源である場合には、最後方層もまた（少なくとも部分的に）透明又は（少なくとも部分的に）光透過型である必要がある。
【００１６】
少なくとも２つの表示層間の構成の非類似性が、異なる表示技術であることが好ましい。代替的に、少なくとも２つの表示層間の構成の非類似性は、（制限なく）ＬＣＤのような同じ表示技術とすることができるが、例えば(制限なく)ピクセル及び／又はサブピクセルレベルにおいて、例えば（制限なく）コンポーネントの非類似性をもつようにすることができる。
一般に、異なる構成を有する少なくとも２つの表示層の構成間の非類似性が大きいほど、これらの表示層を重ね合わせた際に現れるモアレ干渉が少なくなる。
【００１７】
したがって、第２の態様において、本発明は、モザイク式ピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似のピクセルパターンを有し、モアレ干渉が減少されるようになる、多層表示装置にあると、大まかに言うことができる。
ここで用いられる「ピクセルパターン」という用語は、表示層上のピクセルの配置を意味するよう解釈すべきである。
ここで用いられる「モザイク式ピクセルパターン」という用語は、表示層上で繰り返される何らかの規則的なピクセルパターンを意味するよう解釈すべきである。例として（制限なく）単純なモザイク式ピクセルパターンは、正方向のピクセルの市松模様の配置である。より複雑な例は、（制限なく）六角形状のピクセルである。しかしながら、互いにモザイク状にされたピクセルが同じ形状である必要はなく、互いにモザイク状にされた類似した又は非類似のピクセルの何らかの組み合わせとしてもよい。
【００１８】
少なくとも２つの表示層間のピクセルパターンの非類似性が、各々の層において、モザイク状にされたピクセルが、他方の表示層上でモザイク状にされたピクセルと形状が異なることであることが好ましい。
一般に、非類似性が大きいほど、或いは、非類似のピクセルパターンを有する少なくとも２つの表示層上のピクセルパターン間の「相関関係」が小さいほど、これらの表示層を重ね合わせた時のモアレ干渉が少なくなる。
【００１９】
ここで用いられる相互関係という用語は、２つ又はそれ以上の信号が関連している程度を測定するように用いられる。例えば、１の相互関係係数は、２つの同一のパターンであり、０の係数は、２つの完全に異なるパターンである。
したがって、更に別の態様において、本発明は、モザイク式ピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似のサブピクセルパターンを有し、モアレ干渉が減少されるようになる多層表示装置にあると、大まかに言うことができる。
【００２０】
ここで用いられる「サブピクセルパターン」という用語は、カラーフィルタおよび関連するコンポーネントであるサブピクセルの配置を意味するよう解釈すべきである。
少なくとも２つの表示層間のサブピクセルパターンの非類似性が、各層上のサブピクセルの形状及び／又は配置が、他方の表示層上のサブピクセルと異なるという点にあることが好ましい。例えば（制限なく）、一般的な表示装置においては、赤色、緑色、及び青色のサブピクセル又はカラーフィルタが使用される。これらのレイアウト、形状、及び／又はサイズを（或いはそれらのサブピクセルを構成するために用いられる材料さえも）再配置することによって、こうした表示層を重ね合わせた時にモアレ干渉が変化する。
一般に、非類似性が大きいほど、或いは、異なるサブピクセルパターンを有する少なくとも２つの表示層上のサブピクセルパターン間の「相関関係」が小さいほど、これらの表示層を重ね合わせた時のモアレ干渉が少なくなる。
【００２１】
用いられるピクセル及びサブピクセルパターンが、前方表示層を通して、見る人に高い光透過性を可能にするものであることが好ましい。
代替的に、及び最も単純に、コンポーネント及び／又はサブピクセルにおいて異なる材料を使用することにより、異なる材料が各々のピクセルを含むブラックマトリックスのために用いられ、例えば（制限なく）異なる材料が、より厚い、より薄い、又はより透過型ブラックマトリックスを生じさせる場合に、異なるピクセルパターンが存在するといった、ピクセルパターン及び／又はサブピクセルの非類似性を形成することがある。
【００２２】
したがって、更に別の態様において、本発明は、モザイク式ピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも一方が、他方の表示層と非類似のサブピクセルパターンを有し、モアレ干渉が減少されるようになる多層表示装置にあると、大まかに言うことができ、異なる表示層上のピクセル間の非類似性は、該ピクセルの境界線の少なくとも１つが異なる曲率をもつというものである。
少なくとも１つの湾曲したピクセル境界線が、隣接するピクセルとモザイク状にされることが好ましい。
【００２３】
したがって、更に別の態様において、本発明は、モザイク式サブピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似のサブピクセルパターンを有し、モアレ干渉が減少されるようになる多層表示装置にあると、大まかに言うことができ、異なる表示層上のピクセル間の非類似性は、サブピクセルの境界線の少なくとも１つが異なる曲率をもつというものである。
少なくとも１つの湾曲したサブピクセル境界線が、隣接するサブピクセルとモザイク状にされることが好ましい。
【００２４】
したがって、更に別の態様において、本発明は、モザイク式サブピクセルパターンを有し、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも一方が他方の表示層と非類似のピクセル及び／又はサブピクセルパターンを有し、モアレ干渉が減少されるようになる多層表示装置にあると、大まかに言うことができ、異なる表示層間の非類似性は、ピクセル及び／又はサブピクセルの境界線の少なくとも１つが互いに対してある角度をなすというものである。
【００２５】
したがって、更に別の態様において、本発明は、少なくとも部分的に重なり合う、少なくとも２つの表示層を含む多層表示装置にあると、大まかに言うことができ、そこで、表示層は、モアレ干渉を付与する異なる表示層上の類似したサブコンポーネントの重なりが、こうした各モアレ干渉付与サブコンポーネントを他方の表示層上の非類似のサブコンポーネントと重ね合わせる方法で配置されるように構成され、これによりモアレ干渉が減少される。
類似したコンポーネント及び／又はサブコンポーネントの重なりはないものの、代替的に及びより実際的に、類似したコンポーネント及び／又はサブコンポーネントの重なりの何らかの減少がモアレ干渉に影響を及ぼし、類似したコンポーネント及び／又はサブコンポーネントの重なりが、部分的ではあるが最小になることが好ましい。
【００２６】
相関関係
したがって、更に別の態様において、本発明は、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも２つが、ブラックマトリックスによって囲まれるコンポーネントを有し、異なる表示層上の該ブラックマトリックスの重なりは、一方の層上のブラックマトリックスのパターンが他方の層上のブラックマトリックスの非類似のパターンと重なり合うように配置される多層表示装置にあると、大まかに言うことができる。
類似したブラックマトリックス・パターンの重なりはないものの、代替的に及びより実際的に、類似したブラックマトリックス・パターンの重なりの何らかの減少が、モアレ干渉に影響を及ぼし、類似したブラックマトリックス・パターンの重なりが、部分的ではあるが最小になることが好ましい。
【００２７】
したがって、更に別の態様において、本発明は、少なくとも部分的に重なり合い、カラーフィルタを含むサブピクセルからなる少なくとも２つの表示層を含み、異なる表示層上のサブピクセルの重なりは、一方の層上のパターンが他方の層上の非類似のパターンと重なり合うように配置される多層表示装置にあると、大まかに言うことができる。
類似したサブピクセル及びサブピクセルパターンの重なりはないものの、代替的に及びより実際的に、サブピクセル及びサブピクセルパターンの重なりの何らかの減少がモアレ干渉に影響を及ぼし、類似したサブピクセル及びサブピクセルパターンの重なりが、部分的ではあるが最小になることが好ましい。
【００２８】
したがって、第１の態様において、本発明は、少なくとも部分的に重なり合う少なくとも２つの表示層を含み、該表示層の少なくとも１つが、他方の表示層と非類似のピクセル及び／又はサブピクセルパターンのような非類似の構成を（制限なく）有し、モアレ干渉が減少されるようになり、表示層間に少なくとも１つの透過型、光分散間隙層を用いることによって、モアレ干渉がさらに減少される多層表示装置にあると、大まかに言うことができる。
【００２９】
本発明の一態様によると、
ａ）生成されたモアレ干渉が人間の視覚システムには実質的に見分けがつかなくなるように、画像形成層が選択され、
ｂ）人間の視覚システムに実質的に見分けがつくモアレ縞パターンの形成を回避するために、異なるピクセルパターンを前方及び後方画像形成層上に用いることができ、
ｃ）人間の視覚システムに実質的に見分けがつくモアレ縞パターンの形成を回避するために、異なるサブピクセルパターンを前方及び後方画像形成層上に用いることができ、
ｄ）サブピクセルの縁部をモザイク状の幾何学的形状内に含めることができ、サブピクセルを湾曲させ、モアレ干渉を回避するようにサブピクセルの形状を選択することができ、
ｅ）１つ又は全ての画像形成層において、各々のサブピクセルを一般に異なる色のサブピクセルによって囲むことができ、
ｆ）製造を簡単化し、横列及び縦列への接続を最適化するために、サブピクセル及びピクセルをモザイク状に一方又は両方の画面上に配置することができ、
ｇ）前の画面上に形成されたピクセルの境界線の勾配を、次の画面のものに対して１度から９０度までのある角度とすることができ、
ｈ）前の画面上に形成されたサブピクセルの境界線の勾配を、次の画面のものに対して１度から９０度までのある角度とすることができ、及び／又は、
ｉ）画像形成層の鮮明さ、輝度、及び色の特徴を変化させることなく、人間の視覚システムに実質的に見分けがつくモアレ縞の形成を回避するように、該画像形成層間に間隙層が配置される、
多層表示システムを製造する方法が提供される。
【００３０】
理論的には、層状化された表示におけるモアレ干渉は、類似した空間周波数を有する幾何学的パターンが重ねられた時に現れる。結果として生じる干渉は、干渉する要素の密度のばらつきとして生じ、付与パターンよりもはるかに長い期間をもつ。多層化表示において、この説明は、技術に応じて用い得る３つの別個の幾何学的パターン、すなわち、
ａ）ブラックピクセル・マトリックス
ｂ）縦列及び横列、並びに他の不透明な駆動電子機器
ｃ）カラーフィルタ
を考慮することによって、さらに分類することができる。
【００３１】
次に続くブラックピクセル・マトリックス間の干渉は、水平方向及び垂直方向の両方における黒色線の密度の周期的変化として現れる。また、各パターンを別個に見た時に個々の線は検出するには小さすぎるが、密度の周期的変化は検出可能であり、多くの場合、見る人には気になるものである。駆動電子機器のマトリックスについても同じことが言える。
次に続くカラーフィルタ要素間の干渉は、各々の組が付与パターンにおけるものに類似した別個の色から構成される、大きな縞の組として現れる。個々の縞は、同じ型のカラーフィルタが、見る人に重なり合って又は部分的に重なり合って見える時に現れる。異なるカラーフィルタの重なりは黒色を生成しないので、感知された縞の色は、付与フィルタに比べてあまり飽和されない。
【００３２】
最小のモアレ干渉を感知するために、生成されたモアレ縞のコントラスト及び空間周波数が、人間の視覚システムのしきい値より下でなければならない。モアレ干渉の周波数は、視距離及び層間の距離によって変化するものであり、これらのパラメータは他の目的がないことが好ましいので、対抗手段を干渉のコントラストを減少させる方向に向ける必要がある。
層によって結果として生じる縞において最小のコントラストを達成するために、別個の層上の色サブピクセルの形状を注意深く選択しなければならず、パターンを重ねた際に、表示の水平方向軸又は垂直方向軸に沿って動くにつれて、カラーストライプの交差面積の変化が最小になる。直線又は曲線の境界線を用いて、モザイクを形成する単純な幾何学的形状を異なるサブピクセル領域に分けることによって、パターンを形成することができる。
【００３３】
異なるピクセル及びサブピクセル配置の使用を、更なるモアレ縞への有用な対抗手段としながら、モアレ縞のコントラストを減少させ、よってモアレ縞を人間の知覚システムには感知できないようにするために、サブピクセルの最小のぼかしが依然として必要であるが、このことは、方向拡散器を用いて最もよく達成することができる。その最も単純な形態は、反射又は透過形式のいずれかにおいて、拡散波によって平面波又は発散波を干渉することによってなされる。結果として生じるホログラムは、最初の角度で照らされた時に、拡散源を再構成する。最初の拡散源の位置及びサイズが、投射区域及び画面の利得を決定する。ホログラフィックプレートから１メートル離れて記録された小さな拡散源は、見る人が１メートルの小さな源によって範囲が定められる角度区域内にいる時にだけ、見ることができる極めて高利得の画面を形成する。
【００３４】
方向拡散器は、画像によって放出された光を取り込むことによって該画像を効果的にぼかし、ゼロと投射角との間のどこかの角度によってその方向をランダムに変えるものである。方向拡散器は、画像形成層から特定の距離を置いて配置されるので、光は、その実際の源からわずかな距離の点から来るように見える。投射角及び画像形成層からの距離の両方を変化させることによって、表示の利得及び画像のぼけのサイズの両方を制御することができる。少なくとも１つのピクセルの距離にわたって、画像をできる限り均一に広げなくてはならず、したがって、モアレ干渉を与える、よって見る人にモアレ干渉を感知させるコントラストのわずかな特徴を減少させる。画像を過度にぼかし、その視認性を減少させることがあるので、サブピクセルの画像をわずか１ピクセル以下に広げることが好ましい。大部分の既存の技術は、あらゆる角度から見ることができるように最適化されているので、表示全体のコントラストがあまくならないように、投射角を実際に可能なだけ小さくし、画像形成層から大きな距離で、ホログラフィック拡散器を有することが望ましい。ホログラフィック拡散パターンは、レーザ及びマスク配置を用いて記録することができるが、これを再生することもでき、実際に、多くの異なる方法によって、何らかの拡散パターンを所定の公差内に生成することができる。こうした１つの方法は、通常、紫外線によって硬化可能な、通常はエポキシである接着剤を、所望の表面に塗布したカレンダー加工であり、再生されることになる透明な基板上にある該表面の３次元陰画像の凹部が、接着剤の中に押し込まれる。次に、基板を通して紫外線を適用することによって、接着剤が硬化され、表面の凹部を残して該基板が取り除かれる。また、表面が依然として柔らかい間にパターンをプラスチックシートにエンボス加工するといったように、製造工程中にパターンを適用することもできる。酸又は磨耗のような材料除去システムを用いて、パターンを適用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の更に別の態様が、例としてだけ、添付図面に関連して与えられる次の説明から明らかになるであろう。
図１は、赤色のサブピクセル（１）、緑色のサブピクセル（２）、及び青色のサブピクセル（３）からなるモザイク式サブピクセルパターンから構成された、典型的なＬＣＤパネルを図示したものである。
図２は、黒線が、ストライプパターンのピクセルを用いる別の表示と重なり合う、ストライプパターンのピクセルを用いる表示層からの１つの色を表す、モアレ干渉パターンの線図を示す。支柱によって境界が定められる垂直方向の部分は、モアレパターンが最も密な場所（４）を示し、支柱によって境界が定められる垂直方向の部分は、モアレパターンが最も密でない場所（５）を示す。
【００３６】
図３は、両方が（少なくとも部分的に）透明又は光透過型である２つの画像形成層すなわち表示層（７）及び（９）を照らすバックライト（６）と、全てが同一線形順序に並んでいる格子間の透過型光拡散フィルム（８）とからなる多層表示である、本発明の好ましい実施形態を示す。多層表示の典型的な実施形態において、表示層は、図１に示されるピクセル及びサブピクセル配置を用いる。しかしながら、図示される好ましい実施形態において、該表示層が異なる構成を用いているので、表示層７は、図１に示されるモザイク式ピクセル配置を有し、表示層９は、図５に示されるサブピクセル配置を有し、そこで、中央の青色サブピクセル又はカラーフィルタ（１４）の形状が直線の縁部を有する菱形であり、正方形内に配置され、ピクセル境界線内の残りの領域を占める赤色及び緑色サブピクセルによって囲まれる。重なり合ったこれらのピクセルパターン（格子間の透過型光拡散フィルムが、モアレ干渉に何の影響も及ぼさないと仮定する）からの結果物としてのモアレ干渉が、この好ましい実施形態において中心の青色領域によって生成されたモアレ干渉を図示した図３に示されている。図６においては、図２と比較すると、支柱によって境界が定められるより密度の薄い垂直方向部分（１７）と、支柱によって境界が定められるより密度の濃いストリップ（１８）との間の密度の違いはほとんどない。用いられるピクセルパターン及びサブピクセルパターンは、極めて光透過性である。
【００３７】
図７は、弧形状の縁部を有する中央の青色のサブピクセル（１７）が、赤色サブピクセル（１８）及び緑色サブピクセル（１９）に隣接している、更に別の代替的なサブピクセル配置を示す。好ましい実施形態においては、図７に示されるサブピクセルパターンは、再び図１にモザイク状に示されるピクセルパターンを用いる別の表示層と重なり合う表示において、モザイク状に用いられる。重なり合ったこれらのピクセルパターン（格子間の透過型光拡散フィルムが、モアレ干渉に何の影響も及ぼさないと仮定する）からの結果物としてのモアレ干渉は、中央の青色領域によって生成されるモアレ干渉を図示した図８に示されており、そこで、図２と比較すると、支柱によって境界が定められるより密度の薄い垂直方向領域（２０）と、支柱によって境界が定められるより密度の濃い垂直方向領域（２１）との間の密度の違いはほとんどない。
本発明の態様は、例として説明されただけであり、本発明の範囲から逸脱することなく、修正及び追加をなし得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】サブピクセルが垂直方向のストライプ状配置された、ピクセルの線図を示す。
【図２】黒線がストライプパターン・ピクセルからの１つの色を表す、モアレ干渉パターンの線図を示す。
【図３】多層表示の好ましい実施形態の斜視図を示す。
【図４】多層表示の好ましい実施形態の側面図を示す。
【図５】代替的な構成のサブピクセルの例を示す。
【図６】好ましい実施形態の中央の青色領域によってもたらされたモアレ干渉を示す。
【図７】好ましい実施形態に用いるための、更に別の代替的なサブピクセル配置を示す。
【図８】好ましい実施形態における中心の青色領域によってもたらされたモアレ干渉を図式化したものである。
【図９】画像形成層から放出された光線（２２）上の方向拡散器（２１）の出力コーン（２０）を示す。
【図１０】（２６）がＸ軸を表し、（２３）が画像形成層の水平方向軸を示す、拡散器によって拡散される前のサブピクセル（２４）の強度分布と比較した、拡散器によってぼかされた後の矩形のサブピクセルの理想的な強度プロフィールを示す。
【図２】
2010015160.tif 000003
【図３】
2010015160.tif 000004
【図４】
2010015160.tif 000005
【図６】
2010015160.tif 000006
【図８】
2010015160.tif 000007
【図９】
2010015160.tif 000008
【図１】
2010015160.tif 000009
【図５】
2010015160.tif 000010
【図７】
2010015160.tif 000011
【図１０】
2010015160.tif 000012