(57)【要約】【課題】タイル式電気光学画像形成デバイスにおいて、隣接タイル間にできる直線継目の視認性を低減し、デバイスの視覚的均一性の向上を図る。【解決手段】タイル式電気光学画像形成デバイスは、各々２次元画素アレイおよび少なくとも１つの非直線の縁部を有する２またはそれ以上のタイルを含み、隣接タイルの画素がその非直線の縁部に沿って互いにかみ合わされるように該タイルの縁部同士が突合わせて整列させる。かくしてその非直線の縁部の視認性は低減され、デバイスの視覚的均一性は向上する。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々２次元画素アレイおよび少なくとも１つの非直線の縁部を有する２またはそれ以上のタイルを含んでなり、隣接タイルの画素が該非直線の縁部に沿って互いにかみ合わされるように該タイルの縁部同士が突合わせて整列されて、該非直線の縁部の視認性を低減し、デバイスの視覚的均一性を向上させることを特徴とするタイル式電気光学画像形成デバイス。
【請求項２】
各々２次元画素アレイおよび少なくとも１つの非直線の縁部を有する複数のタイルを提供する段階と、隣接タイルの画素が該直線の縁部に沿って互いにかみ合われされるように該タイルの縁部同士を突合わせて配置して、該非直線の縁部の視認性を低減させデバイスの視覚的均一性を向上させる段階と、を有することを特徴とするタイル式電気光学画像形成デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイや画像センサといったようなタイル式の電気光学画像形成デバイス、そしてより特定的には、かかるデバイスの視覚的外観の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各々２次元画素アレイを有する複数のタイルを用いてデバイスを形成することにより、フラットパネルディスプレイまたは画像センサといったような電気光学画像形成デバイスのサイズを増大させることが知られている。例えば、Ｓｅｒａｐｈｉｍｅｔ　ａｌ．に対する２００１年７月１７日付けで発行の米国特許第６，２６２，６９６号（特許文献１）を参照のこと。より小さいディスプレイと結びつけて光ファイバパネルのアレイを用いて、大型のタイル式ディスプレイも作ることができる。Ｓｏｌｔａｎ　ｅｔ　ａｌに対し１９８１年１１月１０日付けで発行された米国特許第４，２９９，４４７号（特許文献２）に記述されているように、光ファイバパネルは、ディスプレイのタイル間の縁部空隙を削減する。１９９９年８月１９日に公開されたＷＯ９９／４１７３２（特許文献３），Ｍａｔｔｈｉｅｓ　ｅｔ　ａｌ．は、タイルの縁部に至るまで画定された画素位置を有するディスプレイタイルからタイル式ディスプレイデバイスを形成することについて記述している。画像センサのサイズを増大させるためのタイルの使用の一例は、Ｋａｒｅｌｌａｓに対する１９９６年１１月５日付けで発行の米国特許第５，５７２，０３４号（特許文献４）の中に示されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６，２６２，６９６号明細書
【特許文献２】
米国特許第４，２９９，４４７号明細書
【特許文献３】
国際公開第９９／４１７３２号パンフレット
【特許文献４】
米国特許第５，５７２，０３４号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイル式画像形成デバイスの構築はむずかしい。単独で使用されるものであれ、光ファイバ面板を伴って使用されるものであれ、いずれの２枚のタイルも精確に同一であることはなく、人間の目は、局在化されたエリア内の色、輝度およびコントラストの差にきわめて敏感である。ディスプレイおよび画像センサタイルの均一性およびカラーバランスを調整できる較正技術は存在するが、これらは困難で、経時的な再調整を必要とし、往々にして不充分である。その上、タイル縁部間の継目は、人間の目が水平および垂直の直線に対し非常に敏感であることから、きわめて目立つものである。
【０００５】
フラットパネルタイルの組立てもまた問題である。タイルの継目に付随する問題を改善するためには、タイル式の表示装置は、非常に注意深くかつ高い精度で組立てられなくてはならない。このプロセスは、費用がかかりかつ緩慢で、製品は、タイルをひとたび設置した時点でそれらを整列するための高価な型やブラケットなしでは経時的に心ずれを起こしがちである。
【０００６】
従って、タイルの不均一性およびタイル継目の視認性を低減させ、タイルの機械的組立て性を向上させたタイル式電気光学画像形成デバイスに対するニーズが存在する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によって、各々２次元画素アレイおよび少なくとも１つの非直線の縁部を有する２またはそれ以上のタイルを含み、タイルの画素が非直線の縁部に沿って互いにかみ合うように該タイルが縁部同士で整列され、かくして非直線の縁部の視認性が低減され、デバイスの視覚的均一性を向上させたタイル式電気光学画像形成デバイスを提供し、これによって、上記のニーズは満たされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、従来技術のタイル式電気光学画像形成デバイス（表示装置または画像センサ）８には、縁部１４および画素アレイ１６を有する２×２のタイルアレイ１０が含まれている。タイル１０の縁部１４は、縁部１４とアレイ内の画素１６の末端の行または列との間に継目１２を作り出すよう整列されている（図１の例示は、描写を明確にするため、正しい縮尺で描かれていない）。縁部継目１２は、直線で水平または垂直であり、かつ画素の行および列と同一の方向をもつことから、人間の目には非常によく見える。その上、例えば色、輝度、感度またはノイズといったタイル間の小さな相違は、人間の目には非常によく見える。本発明によると、画像形成デバイスの知覚できる性能は、隣接するタイルの画素が、非直線の縁部に沿って互いにかみ合わさるようにタイル縁部が直線とならないようにし、かくして非直線の縁部の視認性を低減し、デバイスの視覚的均一性を向上させることによって、改善される。その上、縁部の相互かみ合せにより、デバイス内でのタイルの機械的整列は容易になる。
【０００９】
図２を参照すると、本発明の一実施形態による縁部構造を有するタイルが示されている。図２においては、タイル１０の４つの縁部は、直線でなく、画素１６の行および列は段付きパターンである。その上、各タイルの相対する縁部２４および２６上の画素の行および列は、各々のタイル縁部上の行および列が、図３に示されているように、互いにかみ合わされ得るように相補的形状を有する。図３を参照すると、タイル１０のうちの４つが、規則的な画素アレイ１６を形成するように配置され、その結果、タイルの縁部にある画素は互いにかみ合わされている。タイル縁部での画素の相互かみ合わせには、多くの利点がある。まず第１に、タイルの継目は直線でないことから人間の目に対する視認性が比較的低く、かくしてタイルの継目の視認性が低減される。第２に、２つの隣接するタイルの画素の相互かみ合せは、タイル間の均一性の違いをあいまいにする。第３に、タイルの縁部は、その段形状がタイルを互いとの関係において所定の位置に固定することから、もはや互いとの関係はスリップし得ない。その上、タイルは、互いとの関係が特定の場所に固定されるため、デバイスの中においてさらに容易な組立てが可能となる。
【００１０】
図４は、コーナーにある縁部タブがより多くの部材により連結されるという利点を有する、画素を互いにかみ合わせることのできるタイルの代替的な構成を示す。
【００１１】
本出願人は、ＣＲＴ表示装置に対して本発明によるタイル式の表示デバイスをシミュレートした人間を対象としたテストを実施し、これにより、タイル間の相互かみ合せ縁部が、タイル間の包括的均一性の違いが知覚できる閾値を５０パーセントも増大させ、かつ縁部継目の視認性を５０％も低減させることが判明した。本発明によるマルチタイルデバイス内の各タイルは、相対する縁部２４および２６上に相補的パターンをもち、そのため縁部に沿って互いにかみ合わされた画素をもってタイルを配置することができるようになっている。マルチデバイスの縁部上のタイルは、直線縁部をもたず、画素がその縁部の行または列の上で欠けていることになる。縁部をフレームでマスクして、非直線の外縁部を不明確にすることができる。代替的には、１またはそれ以上の従来の直線縁部を伴う特別な縁部およびコーナータイルを作り出すこともできる。
【００１２】
タイル用の画素制御機構を修正する必要はなく、デバイス内に通常存在する行および列の制御は、画素が欠けていることになるものの、正常に動作することができる。ディスプレイデバイス内では、各タイルの情報はその隣接タイルと重複し、かくして隣接するタイルが、情報の縁部行および縁部列を共通に有するようになっている。図３を参照すると、隣接するタイルは、１つの画素列または行４４だけ重複している。こうしてディスプレイ全体の中の行および列の合計数は全重複量分だけ減少することになる。
【００１３】
さまざまなタイル縁部形状が使用可能である。図５に示されているように、複数の画素分の深さをもつさらに深い段を用いることもできる。図５を参照すると、タイルは、画素４４の２行または２列分だけ重なり合う段縁部を包含している。このプロセスは、改良された継目隠しおよび見かけのタイル均一性をもつ、より大きな重複に拡大することもできるが、この場合重なり合う行または列が増えてしまうという犠牲が払われる。
【００１４】
同じ縁部画素配置で代替的な縁部形状を利用することもできる。例えば、図６および７は、それぞれ三角形および正弦曲線のタイル縁部を例示している。これらの物理的形状およびその他の形状全てが、段画素配置に対応できるものである。相互かみ合せ周期もまた、図８に示すような画素の１行または１列以上のものとすることができる。
【００１５】
図９に示すように、タイルのアレイを保持すべく設計されたフレーム５２内のディスプレイの縁部で、非直線の縁部の形状を補完することができる。
【００１６】
図１０を参照すると、本発明による非直線の縁部を有するデバイス内のタイルは、互いにオフセットされてタイル継目を分かりにくくすることができる。図１１を参照すると、さらに一層継目を分かりにくくするため縁部が水平または垂直とならないような形でタイルを傾斜させることもできる。例えば、図１０に示すように、タイルを４５度傾斜させることができる。
【００１７】
図１２を参照すると、タイル１０には、画素のアドレッシング用のタイル上の導体（図示せず）に電気的に接続されているプラグ１００をその裏側に含んでいる。タイル１０は、プラグ１００を取外し可能な形で収容するためのソケットアレイ１０４を有する回路板１０２上で互いに隣接して取付けられている。代替的には、タイル１０は、既知の表面実装技術を用いて、回路板１０２上に表面実装できる。
【００１８】
上述の実施形態においては、タイル１０は、画素１６が上に形成されている基板を含み、基板の縁部が直線でないように組立てられたデバイス内で互いにかみ合わされていた。代替的には、タイル１０を従来どおり直線の側面で構成することもでき、タイルの縁部にある画素を、画像拡大用光ファイバ面板を用いて互いにかみ合わせることもできる。図１３は、基板６０および光ファイバ面板６２を有するタイル１０の側面図である。光ファイバ面板は、複数の光ファイバ（または光パイプ）６４を含む（１画素６６あたり１またはそれ以上）。光ファイバ面板６２は、基板から最も遠い面板の側面から見たときに、下にある基板のｘおよびｙ次元を見かけ上拡大する。光ファイバ面板を有する各タイルは、その面板の外側縁部が互いに直に隣接するように並べて配置され、下にある基板との間に、取付け部および電子部品を収容するための空間を残している。
【００１９】
一実施形態においては、図１３に示すように、ファイバ６４は均一の直径をもち、ファイバ間のエリアには、黒色エポキシといったような不透明の充てん材が埋められる。かかる光ファイバ面板を構築するための１つの方法は、その最終的な位置決め用固定具の中にファイバの両端部を保持し、さらにそれらをエポキシで所定のところに位置決めすることにある。代替的には、その幅狭の端部の方が画素側に隣接し、一方その幅広の端部の方が光ファイバ面板の外側表面に置かれるように、ファイバにテーパーを付けることもできる。
【００２０】
図１４は、光ファイバ面板６２の非直線の縁部とその下にある直線縁部付き基板（破線にて示す）とを示す、上から見た光ファイバ面板６２の外形および基板６０の外形を示す概略図である。下側にある縁部画素の画像拡大用光ファイバ面板の上面における見かけの位置は、破線の円で示された基板上の画素のある位置からくる線を引っ張った円で示されている。×でマークされた縁部画素は使用されていない。デバイスは、×のついた画素を無視して動作する。ディスプレイの場合、不使用の画素は駆動することも、駆動しないことも可能である。画像センサの場合には、縁部にある未使用画素からの信号は無視される。画像拡大用光ファイバ面板を有するタイル式ディスプレイを駆動するにあたっては、タイル１０に印加された画像信号は、あたかも、隣接する縁部に沿って１またはそれ以上の画素分だけタイルが重なっているかのように扱われる。
【００２１】
図１５を参照すると、タイル１０の裏面上の多導体７０により、タイルに対する電気接続が行われ、個々のタイル１０は回路板７２上に取付けられている。回路板７２は、インタフェース回路７４および、タイルとインタフェース回路との間の電気接続のためのコネクタ７６を含んでいてもよい。好ましい実施形態においては、デバイスは、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）ディスプレイデバイスであり、各タイルは、基板の裏側全体にわたり封入用カバーを有し、多導体７０は、基板６０に設けられた可とうケーブルから構成することができ、上記封入用カバーは、回路板７２に取付けられている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、タイルの継目の視認性を低減し、タイルの見かけの均一性を増大させ、電気光学画像形成デバイス中のタイルの機械的な整列を容易にするという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のタイル式電気光学画像形成デバイスの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による電気光学画像形成デバイスのタイルの輪郭を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態によるタイル式電気光学画像形成デバイスの概略図である。
【図４】本発明の一変形実施形態による電気光学画像形成デバイスのタイルの輪郭を示す概略図である。
【図５】本発明の一変形実施形態によるタイル式電気光学画像形成デバイスの概略図である。
【図６】本発明のさらなる一実施形態によるタイル縁部を示す概略図である。
【図７】本発明のさらなる一実施形態によるタイル縁部を示す概略図である。
【図８】本発明のさらなる一実施形態によるタイル縁部を示す概略図である。
【図９】本発明によるタイルを保持するためのフレームの縁部を例示する概略図である。
【図１０】本発明によるデバイスの中でオフセットされたタイルを示す概略図である。
【図１１】本発明によるデバイス内で４５度回転させたタイルを示す概略図である。
【図１２】本発明による回路板上に組立てられた複数のタイルを示す概略図である。
【図１３】画像拡大用光ファイバ面板を伴うタイルを有する本発明によるデバイスの概略図である。
【図１４】図１３に示す光ファイバ面板の輪郭を示す概略図である。
【図１５】ディスプレイデバイス内の複数のタイルを示す概略図である。
【符号の説明】
８…電気光学画像形成デバイス
１０…タイル
１２…継目
１４…縁部
１６…画素アレイ
２４…タイル縁部
２６…タイル縁部
４４…重なり合う列または行
５２…フレーム
６０…基板
６２…光ファイバ面板
６４…ファイバ
６６…画素
７０…多導体
７２…回路板
７４…インタフェース回路
７６…コネクタ
１００…プラグ
１０２…回路板
１０４…ソケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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