(57)【要約】  デュアルビューイングフィルム及びこれを使用したデュアルビューディスプレイ装置が開示され、デュアルビューディスプレイ装置は、左及び右端面発光光源（例えば、ＬＥＤ光源）と、基材の下面にプリズムパターン及びレンズ形状を有するデュアルビューイングフィルムと、構造化導光板と、高いリフレッシュレートを有するディスプレイパネル（例えば、ＬＣＤパネル）とを含み、それにより、解像度が低減されていない異なる像を、左方向及び右方向における視聴者に表示する。
2017506762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルビューディスプレイにおけるデュアルビューイングフィルムであって、
基材層と、
前記基材層の下面上に形成され、プリズム頂角及びプリズムピッチを有する複数のプリズムが設けられたプリズム入力層と、
前記基材層の上面上に形成され、レンズピッチ及びレンズ曲率半径を有する複数のレンズが設けられたレンズ出力層と、を含み、
前記プリズム入力層の左側又は右側における光入力が反射され、前記反射された光が、前記レンズ出力層を介して、前記デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進むように屈折される、デュアルビューイングフィルム。
【請求項２】
前記レンズ出力層により屈折された前記光が、前記デュアルビューディスプレイの前記垂直軸から±１０°以上逸れた前記右又は左方向における前記視聴者に向かって進む、請求項１に記載のデュアルビューイングフィルム。
【請求項３】
前記プリズム入力層に、８０°〜９０°の前記プリズム頂角と、４０ｕｍ〜６０ｕｍの前記プリズムピッチとを有する前記複数のプリズムが設けられている、請求項１に記載のデュアルビューイングフィルム。
【請求項４】
前記プリズム入力層の前記プリズムピッチのピーク中央と、前記レンズ出力層の前記レンズピッチのピーク中央とが、前記デュアルビューディスプレイのクロストークが所定の値以下の値に低下されるように、ずらされている、請求項１に記載のデュアルビューイングフィルム。
【請求項５】
前記プリズム入力層の前記プリズムピッチと、前記レンズ出力層の前記レンズピッチとの間のピーク−トゥ−ピークピッチ値が、０ｕｍ〜２０ｕｍの範囲内でずらされている、請求項４に記載のデュアルビューイングフィルム。
【請求項６】
デュアルビューイングフィルムを使用したデュアルビューディスプレイ装置であって、
出力光の経路を案内するように構成された導光板と、
前記出力光の経路を案内する前記導光板の両端において前記導光板と隣接し、連続的な左及び右タイミングに従って光を左方向又は右方向に出力するにように構成された、左光源及び右光源と、
前記導光板の下部で前記導光板からの前記光を後方反射し、前記出力光を後方反射するように構成された反射面と、
プリズム入力層であって、複数のプリズムがその下面全体に亘って連続するプリズム入力層と、レンズ出力層であって、複数のレンズがその上面全体に亘って連続するレンズ出力層と、を含むデュアルビューイングフィルムであって、前記導光板の上部で両方の光源からの光を指向させ、前記導光板からの前記プリズム入力層の左側又は右側における光入力を反射し、前記反射された光を、前記レンズ出力層を介して、前記デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進むよう屈折させるように構成されている、デュアルビューイングフィルムと、
デュアルビューイングフィルムの上部に構成され、前記屈折された光を使用することによって前記左方向又は右方向における前記視聴者に異なる像を表示する、ディスプレイパネルと、を含む、デュアルビューディスプレイ装置。
【請求項７】
前記プリズム入力層が、前記デュアルビューイングフィルムの下面において、前記左光源及び右光源の発光方向に直交するパターンを有し、前記レンズ出力層が、前記デュアルビューイングフィルムの上面において、前記左光源及び右光源の前記発光方向に直交するパターンを有する、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項８】
前記デュアルビューイングフィルムの前記プリズム入力層と前記レンズ出力層との間にピッチ偏差が存在し、前記左光源及び右光源が、非対称の光分布を有するように、異なる光度を有する光をそれぞれ前記左方向及び前記右方向に出力する、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項９】
前記導光板が、水平方向に位置付けられた第１の導光板及び第２の導光板を含み、前記第１の導光板及び第２の導光板が、それぞれ前記左光源及び右光源と組み合わされ、前記左光源及び右光源からの前記光出力の経路が、それぞれ、前記組み合わされた第１の導光板及び第２の導光板を通して案内される、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記第１の導光板及び前記第２の導光板が、前記第２の導光板の前記上面と前記第１の導光板の前記下面との間に空隙が形成されるように、それぞれ前記導光板の上面及び下面に位置付けられている、請求項９に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイパネルが、９０ＨＺ以上のリフレッシュレートで異なる像を再生することによって、液晶ディスプレイを介して、前記左方向又は右方向における前記視聴者に前記異なる像を表示する、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記導光板の端面が、パターン処理されて、前記反射面により後方反射された光から生成されるクロストークを最小限にする、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記レンズ出力層により屈折された前記光が、前記デュアルビューディスプレイの前記垂直軸から±１０°以上逸れた前記右又は左方向における前記視聴者に向かって進む、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記プリズム入力層に、８０°〜９０°の前記プリズム頂角と、４０ｕｍ〜６０ｕｍの前記プリズムピッチと、を有する前記複数のプリズムが設けられている、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記プリズム入力層の前記プリズムピッチのピーク中央と、前記レンズ出力層の前記レンズピッチのピーク中央とが、前記デュアルビューディスプレイのクロストークが所定の値以下の値に低下されるように、ずらされている、請求項６に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記プリズム入力層の前記プリズムピッチと、前記レンズ出力層の前記レンズピッチとの間のピーク−トゥ−ピークピッチ値が、０ｕｍ〜２０ｕｍの範囲内でずらされている、請求項１５に記載のデュアルビューディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デュアルビューイングフィルム及びこれを使用したデュアルビューディスプレイ装置に関し、より詳細には、プリズム入力層及びレンズ出力層を含んで、デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進むように光を屈折させるデュアルビューイングフィルムと、これを使用したデュアルビューディスプレイ装置と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイシステムは、ナビゲーションマップ、後方視認カメラディスプレイ、自動車制御ディスプレイ、ウェブ閲覧ディスプレイ、及び放送ディスプレイなどの様々な目的で自動車内に搭載される。
【０００３】
カーナビゲーションディスプレイは、特定の経路を使用することにより、正確な目的地に運転手を案内するための単純なカーナビゲーション機能、後方に移動する際に物体又は障害物が存在するか否かを運転手に示す機能、及び様々な異なるコンテンツ（映画、ＴＶコンテンツなど）を共有する機能などの様々な目的で乗物内に広く採用されている。
【０００４】
しかしながら、ナビゲーション以外の過剰な量の情報は、運転手の気を散らす可能性がある。これは重大な自動車事故をもたらし得る。運転手が運転中に様々なコンテンツを見ることを防止するために、二重像ディスプレイは運転手及び前部乗客の両方にとって好適である。運転手がナビゲーションコンテンツのみを見ることができる一方で、前部乗客は所望のコンテンツを見ることができる。即ち、カーナビゲーションの二重像ディスプレイは、運転手にナビゲーション像を表示するが、前部乗客には異なるコンテンツを表示する。
【０００５】
典型的な二重像ディスプレイは、視差バリアディスプレイを用いて、像を左像及び右像に分割することにより実施される。この技術は、いくつかの市場において、自動車のほとんどに広く採用されている。図１及び２は、先行技術における、自動車に搭載された二重像ディスプレイに関する説明図である。
【０００６】
像分割などの視差バリア機能の典型的な例を図１及び２に示す。
【０００７】
図１に示すように、先行技術における二重像ディスプレイは、スクリーン１１０及び視差バリア１２０を含む。視差バリア１２０は、像をスクリーン１１０の左像１１１及び右像１１２に意図的に分割するためのバリアを含む。ＬＣＤパネルからのスクリーン１１０の光は、視差バリア１２０によって個々に分割されて左側１０１及び右側１０２に達する。
【０００８】
代替的に、図２に示すように、先行技術における二重像ディスプレイは、スクリーン１１０及び凸レンズ２２０を含む。凸レンズ２２０は、スクリーン１１０の左像２１２及び右像２１１を屈折するレンズを含む。スクリーン１１０からの光は、凸レンズ２２０によって個々に屈折されて左側２０１及び右側２０２に達する。
【０００９】
図１及び２に示す技術は、左及び右視聴ゾーン内の各位置に対応する１つの光景を示す。したがって、視聴者は、特別な眼鏡を使用することなく、視差運動及び両眼立体視を経験する。このタイプのディスプレイの欠点は、ＬＣＤパネルがラインバイライン（line by line）方式で組み合わされた２つの左像及び右像を表示するため、解像度が半分に低下することである。
【００１０】
図３は、先行技術における視差バリアディスプレイによる左光景及び右光景の例図である。
【００１１】
この先行技術におけるデュアルビューディスプレイは、視差バリア３２０又はレンズ形状のレンズ若しくはプリズムレンズを使用した空間多重化方法を採用している。空間多重化方法は、元の像３１０の解像度を半分に低下させる。この理由は、元の像３１０が、デュアルビューディスプレイを実施するために空間的に分割されるためである。これは、空間多重化のデュアルビューディスプレイが技術的にかつ容易に採用されている場合であっても視差バリア方法で解決できない欠点の１つである。
【００１２】
図４は、先行技術における、視差バリア方法を採用しているデュアルビューディスプレイを介して、左、中央、及び右視聴者によって見られる像に関する例図である。
【００１３】
先行技術における、視差バリア方法を採用しているデュアルビューディスプレイは、左像Ｌ及び右像Ｒ全体を、左ユーザー４０１、中央ユーザー４０３、及び右ユーザー４０２に交互に表示する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、視差バリア及びレンズ状タイプの二重像ディスプレイによる問題点を解決する。本発明は、高いリフレッシュレートのパネルの組み合わせを有するフィールドシーケンシャル二方向性バックライトを使用することにより、像の解像度の低下の問題を解決する。
【００１５】
本発明は、デュアルビューイングフィルム、及びこれを使用したデュアルビューディスプレイ装置を提供し、該装置は、左及び右端面発光光源（例えば、ＬＥＤ光源）と、構造化導光板と、基材の下面にプリズムパターン及びレンズ形状を有するデュアルビューイングフィルムと、高いリフレッシュレートを有するディスプレイパネル（例えば、ＬＣＤパネル）と、を含み、それにより、解像度が低下していない異なる像を、左方向及び右方向における視聴者に表示する。３Ｄディスプレイは、高いリフレッシュレートのＬＣＤパネルを使用して３Ｄ効果を実現し、その典型的なリフレッシュレートは、１２０ＨＺ、２４０ＨＺであり、これらはシャッターガラス３Ｄ  ＬＣＤ  ＴＶのほとんどが使用している。本発明は、３Ｄディスプレイではなく、また１２０ＨＺ未満、９０ＨＺ超のリフレッシュレートパネルで十分であるため、そのような高いリフレッシュレートを必ずしも必要としない。
【００１６】
本発明は、クロストークがデュアルビューディスプレイ装置内で生成される場合に、プリズム入力層のプリズムピッチとレンズ出力層のレンズピッチとの間にピーク−トゥ−ピーク偏差を有するデュアルビューイングフィルムを介して、クロストークを最小限にする。
【００１７】
本発明は、ピッチ偏差を有するデュアルビューイングフィルムによって非対称の光出力分布が生成される場合に、異なる輝度を有する光源を使用することによって、対称的な光出力分布を有するデュアルビューディスプレイ装置を提供する。
【００１８】
本発明は、左光源及び右光源の光度が調整されていない場合に、同一の光度を有する光源が使用された場合であっても、第１の導光板及び第２の導光板から形成された二重導光板を使用することによって、対称的な光出力分布を有するデュアルビューディスプレイ装置を提供する。
【００１９】
本開示の例示的な実施形態は、デュアルビューディスプレイにおけるデュアルビューイングフィルムを提供し、該フィルムは、基材層と、基材層の下面上に形成され、プリズム頂角及びプリズムピッチを有する複数のプリズムが設けられたプリズム入力層と、基材層の上面上に形成され、レンズピッチ及びレンズ曲率半径を有する複数のレンズが設けられたレンズ出力層と、を含み、プリズム入力層の左側又は右側における光入力が反射され、反射された光が、レンズ出力層を介して、デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進むように屈折される。
【００２０】
レンズ出力層から屈折された光は、デュアルビューディスプレイの垂直軸から±１０°以上逸れた右方向又は左方向における視聴者に向かって進み得る。
【００２１】
プリズム入力層には、８０°〜９０°のプリズム頂角と、４０ｕｍ〜６０ｕｍのプリズムピッチと、を有する複数のプリズムが設けられてもよい。
【００２２】
プリズム入力層のプリズムピッチのピーク中央と、レンズ出力層のレンズピッチのピーク中央とは、デュアルビューディスプレイのクロストークが所定の値以下の値に低下されるように、ずらされてもよい。
【００２３】
プリズム入力層のプリズムピッチとレンズ出力層のレンズピッチとの間のピーク−トゥ−ピークピッチ値は、０ｕｍ〜２０ｕｍの範囲内でずらされてもよい。
【００２４】
本開示の別の例示的な実施形態は、デュアルビューイングフィルムを使用したデュアルビューディスプレイ装置を提供し、該装置は、出力光の経路を案内するように構成された導光板と、出力光の経路を案内する導光板の両端において導光板と隣接し、連続的な左及び右タイミングに従って光を左方向又は右方向に出力するように構成された、左光源及び右光源と、導光板の下部で導光板からの前記光を後方反射し、出力光を後方反射するように構成された反射面と、プリズム入力層であって、複数のプリズムがその下面全体に亘って連続するプリズム入力層と、レンズ出力層であって、複数のレンズがその上面全体に亘って連続するレンズ出力層と、を含むデュアルビューイングフィルムであって、導光板の上部で両方の光源からの光を指向させ、導光板からのプリズム入力層の左側又は右側における光入力を反射し、反射された光を、レンズ出力層を介して、デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進むよう屈折させるように構成されている、デュアルビューイングフィルムと、デュアルビューイングフィルムの上部に構成され、屈折された光を使用することによって、左方向又は右方向における視聴者に異なる像を表示する、ディスプレイパネルと、を含む。
【００２５】
プリズム入力層は、デュアルビューイングフィルムの下面において、左光源及び右光源の発光方向に直交するパターンを有してもよく、レンズ出力層は、デュアルビューイングフィルムの上面において、左光源及び右光源の発光方向に直交するパターンを有してもよい。
【００２６】
デュアルビューイングフィルムのプリズム入力層とレンズ出力層との間にピッチ偏差が存在し、左光源及び右光源は、非対称の光分布を有するように、異なる光度を有する光をそれぞれ左方向及び右方向に出力してもよい。
【００２７】
導光板は、水平方向に位置付けられた第１の導光板及び第２の導光板を含んでもよく、第１の導光板及び第２の導光板はそれぞれ、左光源及び右光源と組み合わされてもよく、左光源及び右光源からの出力光の経路はそれぞれ、組み合わされた第１の導光板及び第２の導光板を通して案内されてもよい。
【００２８】
第１の導光板及び第２の導光板は、第２の導光板の上面と、第１の導光板の下面との間に空隙が形成され得るように、それぞれ、組み合わされた導光板の上面及び下面に位置付けられている。
【００２９】
ディスプレイパネルは、９０ＨＺ以上のリフレッシュレートで異なる像を再生することによって、液晶ディスプレイを介して、左方向又は右方向における視聴者に異なる像を表示することができる。
【００３０】
導光板の端面は、パターン処理されて、反射面により後方反射された光から生成されるクロストークを最小限にすることができる。
【００３１】
レンズ出力層から屈折された光は、デュアルビューディスプレイの垂直軸から±１０°以上逸れた右又は左方向における視聴者に向かって進み得る。
【００３２】
プリズム入力層には、８０°〜９０°のプリズム頂角と、４０ｕｍ〜６０ｕｍのプリズムピッチと、を有する複数のプリズムが設けられてもよい。
【００３３】
プリズム入力層のプリズムピッチのピーク中央と、レンズ出力層のレンズピッチのピーク中央とは、デュアルビューディスプレイのクロストークが所定の値以下の値に低下されるように、ずらされてもよい。
【００３４】
プリズム入力層のプリズムピッチと、レンズ出力層のレンズピッチとの間のピーク−トゥ−ピークピッチ値は、０ｕｍ〜２０ｕｍの範囲内でずらされてもよい。
【００３５】
本開示の例示的な実施形態によれば、高いリフレッシュレートのパネルの組み合わせを有するフィールドシーケンシャル二方向性バックライトを使用することにより、像の解像度の低下を解決することが可能である。
【００３６】
本開示の例示的な実施形態は、左及び右端面発光光源（例えば、ＬＥＤ光源）と、構造化導光板と、基材の下面にプリズムパターン及びレンズ形状を有するデュアルビューフィルムと、高いリフレッシュレートを有するディスプレイパネル（例えば、ＬＣＤパネル）と、を含み、その結果、解像度が低下されていない異なる像を、左方向及び右方向における視聴者に表示することができる。
【００３７】
本開示の例示的な実施形態によれば、デュアルビューディスプレイ装置内でクロストークが生成される場合、プリズム入力層のプリズムピッチと、レンズ出力層のレンズピッチとの間にピーク−トゥ−ピーク偏差を有するデュアルビューイングフィルムを介してクロストークを最小限にすることが可能である。
【００３８】
本開示の例示的な実施形態によれば、ピッチ偏差を有するデュアルビューイングフィルムによって非対称の光出力分布が生成される場合、異なる輝度を有する光源を使用することにより、対称的な光出力分布を提供することが可能である。
【００３９】
本開示の例示的な実施形態によれば、左光源及び右光源の光度が調整されていない場合、同一の光度を有する光源が使用された場合であっても、第１の導光板及び第２の導光板で形成された二重導光板を使用することによって、対称的な光出力分布を提供することが可能である。
【００４０】
前述の概要は、単なる例示であり、いかなる限定も意図するものではない。上述した例示的な態様、実施形態及び特徴に加えて、図面及び以下の詳細な説明を参照することにより、更なる態様、実施形態及び特徴が明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】先行技術における、自動車に搭載された二重像ディスプレイに関する説明図である。
【図２】先行技術における、自動車に搭載された二重像ディスプレイに関する説明図である。
【図３】先行技術における視差バリアディスプレイによる左光景及び右光景の例図である。
【図４】先行技術における、視差バリア方法を採用しているデュアルビューディスプレイを介して、左、中央、及び右視聴者によって見られる像に関する例図である。
【図５Ａ】本開示の例示的な実施形態による、左端面発光を用いたデュアルビューディスプレイ装置に関する概念図である。
【図５Ｂ】本開示の例示的な実施形態による、右端面発光を用いたデュアルビューディスプレイ装置に関する概念図である。
【図６】本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューディスプレイを駆動するためのＬＣＤパネル及びバックライトの制御タイミングに関する説明図である。
【図７Ａ】本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューイングフィルムの構造及び光出力角の説明図である。
【図７Ｂ】本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューイングフィルムの構造及び光出力角の説明図である。
【図７Ｃ】本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューイングフィルムの構造及び光出力角の説明図である。
【図８Ａ】様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【図８Ｂ】様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【図８Ｃ】様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【図８Ｄ】様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【図８Ｅ】様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【図８Ｆ】様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【図９】本開示の例示的な実施形態によるデュアルビューイングフィルムが適用されたデュアルビューディスプレイにおける左光景及び右光景の例図である。
【図１０】本開示の例示的な実施形態による、時間多重化を採用しているデュアルビューディスプレイを介して左視聴者、中央視聴者、及び右視聴者により見られる像の説明図、並びに像の例図である。
【図１１】本開示の例示的な実施形態による、時間多重化を採用しているデュアルビューディスプレイを介して左視聴者、中央視聴者、及び右視聴者により見られる像の説明図、並びに像の例図である。
【図１２】本開示の例示的な実施形態による、プリズム頂角及び入力角による出力角シミュレーション、並びに出力角計算プロセスに関する説明図である。
【図１３】本開示の例示的な実施形態による、プリズム頂角及び入力角による出力角シミュレーション、並びに出力角計算プロセスに関する説明図である。
【図１４Ａ】本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差によるクロストークに関する説明図である。
【図１４Ｂ】本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差によるクロストークに関する説明図である。
【図１４Ｃ】本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差によるクロストークに関する説明図である。
【図１４Ｄ】本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差によるクロストークに関する説明図である。
【図１５】本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差による視聴角度分布シミュレーションに関する説明図である。
【図１６】本開示の例示的な実施形態による、プリズム角及びピーク−トゥ−ピーク偏差による光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【図１７Ａ】本開示のデュアルビューイングフィルム内で生成された第１及び第２のクロストークの説明図である。
【図１７Ｂ】本開示のデュアルビューイングフィルム内で生成された第１及び第２のクロストークの説明図である。
【図１８】本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューイングフィルムを使用したデュアルビューディスプレイ装置に関する構成図である。
【図１９】本開示に適用される、両側ＬＥＤを有する導光板を使用した光出力分布の光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【図２０】本開示の例示的な実施形態による、２つのタイプのデュアルビューイングフィルムを使用した光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【図２１】本開示の例示的な実施形態による、２つのタイプのデュアルビューイングフィルムを使用した光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【図２２】本開示の例示的な実施形態による、異なる光度を有する光源を使用したデュアルビューディスプレイ装置の光出力分布に関する説明図である。
【図２３】本開示の例示的な実施形態による、異なる光度を有する光源を使用したデュアルビューディスプレイ装置の光出力分布に関する説明図である。
【図２４】本開示の例示的な実施形態による、二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置の構成図である。
【図２５】本開示の例示的な実施形態による、同一の光源と組み合わせた二重導光板の非対称光学シミュレーションの結果の説明図である。
【図２６】本開示の例示的な実施形態による、二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置に関する光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下の詳細な説明において、本願の一部をなす添付の図面を参照する。詳細な説明、図面及び実施例に記載される例示的な実施形態は、限定を意図するものではない。本明細書に提示する主題の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用することができ、他の変更を行うことができる。
【００４３】
以下、本開示による例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本開示の構成及び得られる作動効果は、以下の詳細な説明により明確に理解されるであろう。以下の記載において、同一の要素は、その要素が別の図面に示されていても同一の参照番号により示され、既知の従来の構成要素の詳細な説明を省略して本開示の主題を不必要に曖昧にすることを避ける場合がある。
【００４４】
本開示の例示的な実施形態による二重像ディスプレイは、視差バリア方法を採用している二重像ディスプレイに典型的な解像度の犠牲なしで、自動車内に二重像ディスプレイを提供する。
【００４５】
３Ｄフィルムは、端面発光型ＬＥＤから発光された光を視聴者の各眼の方向に向けることにより、オートステレオスコピック像を提供する。これとは異なり、本開示の例示的な実施形態による二重像ディスプレイは、フィルムのプリズム形状によって、二重像ディスプレイに好適な、均等に分布した光を生成することができる。二重像ディスプレイは、乗物内に搭載されるカーナビゲーションディスプレイに非常に有用に適用され得る。
【００４６】
先行技術のカーナビゲーションディスプレイは、運転手及び乗客の両方に１つの像を提供する。しかしながら、本開示の例示的な実施形態では、運転手及び乗客に解像度を低下させることなく異なる像を提供することが可能である。例えば、運転手はナビゲーションマップを見る。しかしながら、乗客は映画、ウェブ閲覧、又は道路情報などの他のコンテンツを見る。
【００４７】
図５Ａ及び５Ｂは、本開示の例示的な実施形態による、左及び右端面発光を用いたデュアルビューディスプレイ装置の概念図である。
【００４８】
図５Ａ及び５Ｂに示すように、デュアルビューディスプレイ５００は、左端面発光型ＬＥＤ  ５１１及び右端面発光型５１２と、反射面５２０と、パターンを有する導光板５３０と、デュアルビューイングフィルム５４０と、ディスプレイパネル５５０と、を含む。
【００４９】
ここで、デュアルビューイングフィルム５４０は、その上面上にレンズ状構造を有し、その下面上にプリズム状構造を有する。ディスプレイパネル５５０は、高いリフレッシュレートを有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルから形成されている。
【００５０】
図５Ａに、前部乗客５０２が像１を見ることができる構造を示す。
【００５１】
左ＬＥＤ光源５１１がオンにされ、左ＬＥＤ光源５１１からの光が導光板５３０内に投入される。導光板５３０内に投入された光は屈折されるか、又は、例えば増強正反射体（enhanced specular reflector）（ＥＳＲ）から形成されている反射面５２０に後方反射される。増強正反射体は正反射体の１つであり、銀がＰＥＴフィルム上に蒸着した（Silver Deposited on PET Film）反射体も使用できるが、ＥＳＲよりも効率が低い。
【００５２】
この場合、デュアルビューイングフィルム５４０は、反射面５２０に後方反射された光及び導光板５３０からの光のいくらかを自動車内の前部乗客５０２に向けて再指向させる。右ＬＥＤ光源５１２をオフにする前に、左像は最大の解像度でディスプレイパネル５５０にアップロードされる。
【００５３】
次いで、右ＬＥＤ光源５１２をオンにし、運転手５０１は右ＬＥＤ光源５１２から投入された光を介して別の像２を見ることができる。
【００５４】
図６は、本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューディスプレイを駆動するためのＬＣＤパネル及びバックライトの制御タイミングに関する説明図である。
【００５５】
図６に示すように、左フレーム６１１がＬＣＤパネル６１０上に表示される際、左バックライト６２０及び右バックライト６３０はフレームの開始時間（時間＝０）にオフにされる。左バックライト６２０は、時間Ｔ開始６２１にオンにされる。左バックライト６２２は、時間Ｔ停止６２２にオフにされる。同様の方法によって、右フレーム６１２がＬＣＤパネル６１０上に表示される際、左バックライト６２０及び右バックライト６３０はフレームの開始時間（時間＝０）にオフにされる。右バックライト６３０は、時間Ｔ開始６３１にオンにされる。右バックライト６３０は、時間Ｔ停止６３２にオフにされる。
【００５６】
ここで、時間Ｔ開始６２１及び６３１並びに時間Ｔ停止６２２及び６３２は、例えば０ｍｓ〜８ｍｓの値に設定され得る。時間Ｔ開始６２１及び６３１並びに時間Ｔ停止６２２及び６３２は、所望の輝度並びに光及び陰を維持する一方で、ＬＣＤ応答時間によるタイミングクロストークを除去するために最適化されてもよい。一般的には、時間Ｔ停止６２２及び６３２は、フレームの最後、又はフレームの最後の前に存在する。時間Ｔ開始６２１及び６３１の値は、視覚映像（visual video）の全てのラインを記録するための時間、即ち映像記録時間を、ＬＣＤパネル応答時間に加えることにより得られた値と同一である。
【００５７】
図７Ａ及び７Ｂは、本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューイングフィルムの構造及び光出力角の説明図である。
【００５８】
デュアルビューディスプレイ内のデュアルビューイングフィルム７００は、基材層７１０、プリズム入力層７２０、及びレンズ出力層７３０を含む。
【００５９】
フィルムの説明において、デュアルビューイングフィルム７００の位置の定義は以下の通りである。デュアルビューイングフィルム７００の上部とは、視聴者がディスプレイを見る上面及び方向を意味し、デュアルビューイングフィルム７００の下部とは、下面（視聴者の反対側）を意味する。またデュアルビューイングフィルム７００の左及び右は、光源を交互にオン及びオフにするように光源が配置される、バックライトにおける光源の位置を意味する。運転手が左に位置する場合、これは、右光源からの光が運転手側に向かって指向されると共に、左光源からの光が前部乗客に向かって指向されることを意味する。光の方向と運転手及び前部乗客の位置とは、国によって逆になる場合がある。
【００６０】
基材層７１０の下面の、プリズム頂角２×θ７２２及びプリズムピッチＰｐ  ７２１を有する複数のプリズムが、プリズム入力層７２０として設けられる。
【００６１】
レンズピッチＰ１  ７３１及びレンズ曲率半径Ｒ  ７３２を有する複数のレンズを有するレンズ出力層７３０が、基材層７１０上面として設けられる。
【００６２】
ここで、プリズム入力層７２０の左側又は右側における光入力は反射され、反射された光は、レンズ出力層７３０を介して、デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって屈折される。例えば、レンズ出力層７３０により屈折された光は、デュアルビューディスプレイの垂直軸から±１０°以上逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進み得る。
【００６３】
デュアルビューイングフィルム７００は、デュアルビューディスプレイ用であり、狭い転向角ではなく、広い転向角を有する。基材層７１０の下面側におけるプリズム状構造においては、プリズム頂角２×θ７２２を増大させることにより光をより広く再指向させ、それにより対の光分布（twin light distribution）が拡張される。プリズム入力層７２０には、例えば８０°〜９０°のプリズム頂角２×θ７２２と、例えば４０ｕｍ〜６０ｕｍのプリズムピッチＰｐ  ７２１と、を有する複数のプリズムが設けられてもよい。
【００６４】
デュアルビューイングフィルム７００は、３次元（３Ｄ）フィルムにより生成されるものとは異なる、プリズム状構造により生成される出力角を有する。プリズム頂角２×θ７２２は、９０°となるよう形成され、プリズムピッチＰｐ  ７２１は、７０ｕｍ〜５０ｕｍとなるよう形成される。入力角が両方のフィルムにおいて同一の場合、３Ｄフィルムの出力角は、垂直軸に近くなり得る。３Ｄフィルムでは、プリズム頂角は約６０〜７０度であり、光を軸上に向かって指向させるが、提案されるデュアルビューイングフィルムは、８０〜９０度のプリズム角範囲に起因して、光をより軸外に向かって指向させ、このことは自動車内の運転手及び前部乗客の両方にとって最適である。Θｉｎは、両方のケースで同一である。しかしながら、出力角θｏｕｔ及びθｏｕｔ’は、プリズム角及びその経路長の相違により同一ではない。
【００６５】
一方で、デュアルビューイングフィルム７００の基材層７１０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材で形成されている。プリズム入力層７２０及びレンズ出力層７３０は、輝度向上樹脂で形成されてもよい。基材は、ＰＣ、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、及びＰＥＴであってもよい。しかしながら、ＰＥＴは、幾何学的に構造化されたパターンを形成するフィルムプロセスにとって、最も簡単かつ安定した基材である。本発明は、構造化フィルムに一般に使用されているアクリル樹脂を使用する。
【００６６】
図８Ａ〜８Ｆは、様々なディスプレイ構造における光角度分布に関するコノスコープ説明図である。
【００６７】
図８Ａ〜８Ｆに示すように、左図面８０１は、３Ｄオートステレオスコピックディスプレイ８１０の３Ｄオートステレオスコピックコノスコープ像を表し、中央図面８０２は、上部及び下部プリズム状構造を有する２ピークディスプレイ８２０の２ピークコノスコープ像を表し、右図面８０３は、デュアルビューディスプレイ８３０のコノスコープ像を表す。
【００６８】
詳細には、左図面８０１は、３Ｄオートステレオスコピックディスプレイ８１０の典型的な光分布であり、３Ｄオートステレオスコピックディスプレイの断面図である。
【００６９】
中央図面８０２は、上面及び下面それぞれに異なるプリズムが使用されている、２ピークディスプレイ８２０の場合を表す。
【００７０】
右図面８０３は、デュアルビューイングフィルム８３０の場合を表し、９０°のプリズム角、５０ｕｍのプリズムピッチ、及び３０ｕｍのレンズピッチを有する構造において測定されたコノスコープ像を表す。ここで、この測定されたコノスコープ像は、画素モアレを低減するために僅かなバイアス角を有する、図７のフィルムのものである。この測定されたコノスコープ像は、非対称の光分布を示す。
【００７１】
図９は、本開示の例示的な実施形態によるデュアルビューイングフィルムが適用されたデュアルビューディスプレイにおける左光景及び右光景の例図である。
【００７２】
図９に示すように、本開示の例示的な実施形態によるデュアルビューディスプレイは、左端面発光型ＬＥＤ  ５１１及び右端面発光ＬＥＤ  ５１２と、反射面５２０と、パターンを有する導光板５３０と、デュアルビューイングフィルム５４０と、ディスプレイパネル５５０と、を含む。デュアルビューイングフィルム５４０は、高い精度を有するマイクロ複製を用いたレンズ出力層をその上面に含み、プリズム入力層をその下面に含む。５３０導光板は、以下の図のような両面構造化導光板パターンを有し、上面はレンズ状パターンを有し、そのパターンは水平方向に整合され、その一方で、下面は、レンズ状パターンに直交する浅いプリズムパターンを有する。
【００７３】
デュアルビューディスプレイは、高いリフレッシュレートを有するディスプレイパネル５５０を使用することにより、視差バリアディスプレイで生じる解像度低下の問題を解決し、左光景９０１及び右光景９０２に関する光景逆転を改善することができる。
【００７４】
デュアルビューディスプレイは、左光景９０１及び右光景９０２に示すように、像の解像度を低下させない時間多重化を使用する。デュアルビューディスプレイは、異なる像を連続的に表示して、最大の解像度で像を維持する。デュアルビューディスプレイと一般的なＬＣＤディスプレイパネルとの相違点は、高いリフレッシュレート（例えば、９０Ｈｚ以上）有するディスプレイパネル５５０と、左端面発光型ＬＥＤ  ５１１及び右端面発光型ＬＥＤ  ５１２と、デュアルビューイングフィルム５４０と、を使用することである。
【００７５】
図１０及び１１は、本開示の例示的な実施形態による、時間多重化を採用しているデュアルビューディスプレイを介して左視聴者、中央視聴者、及び右視聴者により見られる像の説明図、並びに像の例図である。
【００７６】
図１０に示すように、時間多重化を採用しているデュアルビューディスプレイは、単一の視聴ゾーンを提供する。時間多重化を採用しているデュアルビューディスプレイは、右ユーザー１００１及び左ユーザー１００２に、像の解像度が低下されていない右像Ｒ及び左像Ｌをそれぞれ提供する。即ち、時間多重化は、解像度に影響を与えず、元の像の光景逆転をもたらさない。しかしながら、中央ユーザー１００３は、右像Ｒ及び左像Ｌが組み合わされた像を見る。
【００７７】
図１１に示すように、時間多重化を採用しているデュアルビューディスプレイ５００は、９０°のプリズム角と、５０ｕｍのプリズムピッチと、上面にレンズを有するデュアルビューイングフィルムと、を使用することにより、異なる像を表示する。図１２及び１３は、本開示の例示的な実施形態による、プリズム頂角及び入力角による出力角シミュレーション、並びに出力角計算プロセスに関する、デュアルビューイングフィルムの説明図である。
【００７８】
プリズム頂角は、光分布を対称的に軸方向に移動させるために８０°以上である。
【００７９】
図１２に示すように、プリズム半角が１０°〜５５°の範囲、入力角が５０°〜８０°の範囲の場合のデュアルビューイングフィルムの出力角のシミュレーションが表されている。
【００８０】
シミュレーションに基づいて出力角が表され、この角度において、図１３に示す導光板５２０からの光入射がプリズム入力層７２０及びレンズ出力層７３０を介して出力されている。
【００８１】
プリズムの半角φを決定して、デュアルビューイングフィルムの特定の軸外における出力角θｅを形成する。以下の等式１は、導光板５２０、プリズム入力層７２０及びレンズ出力層７３０の間の光の角度の前の等式である。
【００８２】
【数１】
2017506762.tif 000003
【００８３】
ここで、ηは、導光板５２０の法線に対する発光面の入射角を表し、δは、導光板５２０の発光面の法線に関する屈折角を表し、ｎｌｇは、導光板５２０の屈折率を表し、ｎは、レンズ出力層７３０の屈折率を表し、θｅは、レンズ出力層７３０の法線に関する屈折角を表し、θは、レンズ出力層７３０の法線に関する入射角を表し、φは、プリズム入力層７２０の頂角半角を表す。
【００８４】
等式１によれば、プリズム入力層７２０の頂角半角φが３０°であり、導光板５２０及びレンズ出力層７３０の屈折率ｎｌｇ及びｎが１．５であり、屈折角θｅがレンズ出力層７３０の法線に関連して７°の場合、導光板５２０の発光面の法線に関する屈折角δ及び入射角ηは、それぞれおよそ６７°及び５２°である。
【００８５】
例えば、視聴者の位置が軸上から４０°にある場合、デュアルビューディスプレイに関する光の入力角は、７０°である。プリズム半角は、４３°であってよい。デュアルビューディスプレイは、光がデュアルビューイングフィルムの出力角に基づいて、視聴者に向かって進むように実施されてもよい。
【００８６】
図１４Ａ〜１４Ｄは、本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差によるクロストークに関する説明図である。
【００８７】
左のデュアルビューイングフィルム１４１０は、プリズム入力層７２０とレンズ出力層７３０との間のピークがずれておらず、その結果、ピーク偏差が存在せず、ピークが正確に整合されている場合である。左のデュアルビューイングフィルム１４１０の光の分布を調べるために、異なる入力角（例えば、１０°）によりクロストークを生じさせる。
【００８８】
クロストークとは、左及び右像チャネルの不完全な分離を指し、像が重ね合わされる現象を意味する。したがって、二重露出のように、一方が他方に漏れるか又はかぶる。またクロストークは、左又は光（Light）の最大光強度を有する、視聴角度における左光源と右光源との間の光強度の比を指す。左ＬＥＤからの最大光強度及びその位置がそれぞれ１、３０度であり、３０度における右ＬＥＤからの光強度が０．１の場合、クロストークは０．１／１＝１０％である。クロストークが低下するにつれてかぶりが低減し、より心地よい光景を視聴者に提供することができる。３Ｄにおいては多数の異なるクロストークレベルが存在するが、クロストークのレベルは、視聴者の２つの眼の間の距離及び主観的感覚に大きく依存するため、好ましいクロストークレベルを決定することは容易ではない。本発明は、提案される本発明のクロストークレベルが０．４７％〜１％であり得ることを示し、これは、オートステレオスコピック３Ｄの５％を超えるクロストークと比較して非常に低いクロストークレベルである。
【００８９】
１４１０及び１４２０の両方は、プリズムピークとレンズ状ピークとの間のずれの例を説明する。１４１０は、プリズムピークとレンズ状ピークとの間にずれが存在しない場合であり、そのクロストークは、表１のモデリング結果によれば７．７５％である。１４２０は、５ｕｍのずれが存在する場合であり、クロストークレベルは、表１の光学モデリングにより、０．９４％に低減されている。
【００９０】
しかしながら、右のデュアルビューイングフィルム１４２０は、プリズム入力層７２０とレンズ出力層７３０との間のピーク中央がずらされ、その結果、ピーク偏差が存在する場合である。右のデュアルビューイングフィルム１４２０の光の分布を調べると、ずれはプリズム入力層７２０とレンズ出力層７３０との間でいずれの重なりも生じさせず、それによりクロストークを低下させることが理解できる。即ち、右のデュアルビューイングフィルム１４２０の例で調べたように、プリズム入力層７２０のプリズムピッチＰｐ及びレンズ出力（out）層７３０のレンズピッチＰｌのピーク中央は、デュアルビューディスプレイのクロストークが所定の値以下となるよう低下されるようにずらされている。例えば、プリズム入力層７２０のプリズムピッチＰｐとレンズ出力層７３０のレンズピッチＰｌとの間のピーク偏差Ｘは、等式２により表される。
【００９１】
【数２】
2017506762.tif 000004
【００９２】
ここで、Ｐｌはレンズピッチを表し、Ｐｐはプリズムピッチを表し、Ｘはピーク偏差を表す。
【００９３】
図１５は、本開示の例示的な実施形態による、プリズム入力層とレンズ出力層との間のピーク偏差による視聴角度分布シミュレーションに関する説明図である。
【００９４】
プリズム入力層７２０とレンズ出力層７３０との間のピーク偏差による視聴角度分布シミュレーションの結果のグラフを図１５に示し、シミュレーションの結果の表を以下の表１に表す。クロストークシミュレーションのためのプリズム角は固定され、ピークずれ値は、０ｕｍから２２ｕｍに変化されている。
【００９５】
【表１】
2017506762.tif 000005
【００９６】
表１のクロストークシミュレーションの結果は、ピーク差が０ｕｍの場合、ピーク角３２．４°を有し、クロストークは７．７５％であることを示す。ピーク差が４ｕｍの場合、ピーク角２８．０４°を有し、クロストークは１．５６％である。０ｕｍ〜２２ｕｍの場合と比較すると、プリズム入力層７２０とレンズ出力層７３０との間のピーク−トゥ−ピークのずれは、クロストークを顕著に改善する。これは、システム性能の改善及び最大輝度の増強を目的とする。
【００９７】
シミュレーションの結果を調べると、本開示の例示的な実施形態によるデュアルビューイングフィルムは、最小限のクロストーク（５％以下）を維持し、最大の軸上輝度を有し得る。プリズム入力層のプリズムピッチと、レンズ出力層のレンズピッチとの間のピーク−トゥ−ピークピッチの値が０ｕｍ〜２０ｕｍの範囲でずらされた場合、デュアルビューイングフィルムの視聴角度は、最小１４．４°以上である。ここで、より好ましくは、デュアルビューイングフィルムは、プリズム頂角が８５°〜９０°の範囲内で変更され、ピーク−トゥ−ピークのずれが０ｍ〜７ｕｍの範囲内である構造で実施されてもよい。
【００９８】
図１６は、本開示の例示的な実施形態による、プリズム角及びピーク−トゥ−ピーク偏差による光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【００９９】
異なるピーク−トゥ−ピークのずれ及び異なるプリズム角の条件下での光学シミュレーションのグラフを図１６に示し、光学シミュレーションの結果の表を以下の表２に表す。
【０１００】
【表２】
2017506762.tif 000006
【０１０１】
表２によれば、クロストークが小さく、相対的な輝度が高い範囲は、プリズム角が８６°でありピーク偏差が４ｕｍ〜６ｕｍである場合、プリズム角が８８°でありピーク偏差が４ｕｍ〜６ｕｍである場合、及びプリズム角が９０°でありピーク偏差が６ｕｍである場合である。
【０１０２】
表２によれば、４ｕｍ〜６ｕｍのピーク−トゥ−ピーク偏差、並びに８６°、８８°及び９０°のプリズム角を有する場合、最小限のクロストーク及び最大の輝度を有し得る。クロストークが最小限であるケースは、ピーク−トゥ−ピーク偏差が６ｕｍ、プリズム角が８８°の場合である。輝度が最大のケースは、ピーク−トゥ−ピーク偏差が６ｕｍ、プリズム角が８６°の場合、またピーク−トゥ−ピーク偏差が６ｕｍ、プリズム角が８８°の場合である。
【０１０３】
図１７Ａ及び１７Ｂは、本開示のデュアルビューイングフィルム内で生成された第１のクロストーク及び第２のクロストークに関する説明図である。
【０１０４】
ピーク−トゥ−ピーク偏差が５ｕｍに固定された場合の分析結果を以下の表３に表し、第１及び第２のクロストークに関するグラフを図１７Ａ及び１７Ｂに示す。
【０１０５】
【表３】
2017506762.tif 000007
【０１０６】
表３によれば、５つの異なるプリズム角の中でも８８°のプリズム角の場合、クロストークは低く、輝度は高い。
【０１０７】
デュアルビューイングディスプレイの視聴者が２人であるため、両方の位置でのクロストークレベルを考慮する必要がある。視聴者がディスプレイを見る際のクロストークレベルを考慮する必要がある。
【０１０８】
図１７Ａ及び１７Ｂに示すように、第１のクロストークは、最大輝度の視聴角度において、１つのＬＥＤからの最大輝度値を、他のＬＥＤからの輝度値で除算することにより得られる比として表される。第１のクロストークは、低いレベルで表されている。一方、反対側において導光板から後方反射されたＬＥＤの光は、第２のクロストークを生成する。
【０１０９】
根本的に後方反射から生じる第２のクロストークは、導光板１７００の反射端面のパターン処理により最小化することができる。導光板の反射端面を最小化するパターン処理１７１０は、水平方向の１〜２ｕｍピッチ及び１〜２ｕｍ深さのパターンである。
【０１１０】
第２のクロストークレベルは、後方反射に起因して比較的高く、したがって、導光板の修正及び黒色マスキングなどの端面処理が行われるデュアルビューイングフィルムにより最小化され得る。
【０１１１】
図１８は、本開示の例示的な実施形態による、デュアルビューイングフィルムを使用したデュアルビューディスプレイ装置の構成図である。
【０１１２】
図１８に示すように、本開示の例示的な実施形態によるデュアルビューディスプレイ装置１８００は、左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２を含む左光源及び右光源と、反射面１８２０と、導光板１８３０と、デュアルビューイングフィルム１８４０と、ディスプレイパネル１８５０と、を含む。
【０１１３】
左光源及び右光源１８１０は、連続的な左及び右タイミングに従って、光を左方向又は右方向に出力する。左光源及び右光源１８１０は、左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２を含む。ここで、左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２は、デュアルビューディスプレイ装置１８００の両方の側面上で、同一の光度を有してもよいし異なる光度を有してもよい。
【０１１４】
反射面１８２０は、左光源及び右光源１８１０から出力された光を後方反射する。
【０１１５】
導光板１８３０は、左光源及び右光源１８１０から出力された光の経路を案内する。
【０１１６】
デュアルビューイングフィルム１８４０は、複数のプリズムが下面に連続的に形成されているプリズム入力層と、複数のレンズが上面に連続的に形成されているレンズ出力層と、を含む。デュアルビューイングフィルム１８４０は、導光板１８３０からのプリズム入力層の左側又は右側における光入力を反射し、反射された光を、レンズ出力層を介して、デュアルビューディスプレイの垂直軸から逸れた左方向又は右方向における視聴者に向かって進むように屈折させる。ここで、プリズム入力層は、デュアルビューイングフィルム１８４０の下面において、左光源及び右光源１８１０の発光方向に直交するパターンを有する。レンズ出力層は、デュアルビューイングフィルム１８４０の上面において、左光源及び右光源１８１０の発光方向に平行なパターンを有する。
【０１１７】
ディスプレイパネル１８５０は、デュアルビューイングフィルム１８４０から屈折された光を使用することによって、左方向又は右方向における視聴者に異なる像を表示する。ディスプレイパネル１８５０は、一般的なＬＣＤディスプレイパネルのリフレッシュレートよりも高いリフレッシュレートを有する。即ち、ディスプレイパネル１８５０は、所定のリフレッシュレート以上のリフレッシュレートで異なる像を再生することによって、液晶ディスプレイを介して、左方向又は右方向における視聴者に異なる像を表示することができる。
【０１１８】
一方で、デュアルビューイングフィルム１８４０は、同一の光度を有する左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２において、上部レンズのパターンと下部プリズムのパターンとの間のピッチ偏差に起因する非対称の光出力分布を有する。これは、クロストークを低下させることを目的とする。
【０１１９】
しかしながら、左側及び右側において異なる光度を有する左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２を有するデュアルビューディスプレイ装置１８００は、非対称の光出力分布ではなく、対称的な光出力分布を有することができる。
【０１２０】
図１９は、本開示に適用される、両側ＬＥＤを有する導光板を使用した光出力分布の光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【０１２１】
右の光出力分布曲線１９０２は、デュアルビューディスプレイ装置１８００内の左ＬＥＤ光源１８１１を使用した片面入力に関する光出力を示す。一方、左の光出力分布曲線１９０１は、デュアルビューディスプレイ装置１８００内の右ＬＥＤ光源１８１２を使用した片面入力に関する光出力を示す。即ち、図１９の結果によれば、左光源及び右光源１８１０を有する導光板１８２０の光出力は、対称的に分布されている。
【０１２２】
図２０及び２１は、本開示の例示的な実施形態による、２つのタイプのデュアルビューイングフィルムを使用した光学シミュレーションの結果に関する説明図である。
【０１２３】
８６°のプリズム角と、５ｕｍのピッチ偏差と、を有するデュアルビューイングフィルムの光学シミュレーションの結果を図２０に表す。８８°のプリズム角と、５ｕｍのピッチ偏差と、を有するデュアルビューイングフィルムの光学シミュレーションの結果を図２１に表す。図２０及び２１に示すように、デュアルビューイングフィルムは、光学シミュレーションの結果において、デュアルビューイングフィルムの上面と下面との間のピッチ偏差に起因する非対称の光分布を有する。２つのタイプ（８６°／５ｕｍ及び８８°／５ｕｍ）のデュアルビューイングフィルムを使用した光学シミュレーションの結果によれば、右ＬＥＤ光源１８１２による光出力は、左ＬＥＤ光源１８１１による光出力の３０％以下である。
【０１２４】
この結果によれば、非対称の光入力が、デュアルビューイングフィルムに必要である。デュアルビューイングフィルムのプリズム入力層とレンズ出力層との間にピッチ偏差が存在する場合では、左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２は、非対称の光分布を有するように、異なる光度を有する光をそれぞれ左方向及び右方向に出力する。例えば、右ＬＥＤ光源１８１２の光度は、左ＬＥＤ光源１８１１よりも最小２０％以上に設定されてよい。ここで、右ＬＥＤ光源１８１２の発光角は、左ＬＥＤ光源１８１１の発光角と同じである。
【０１２５】
図２２及び２３は、本開示の例示的な実施形態による、異なる光度を有する光源を使用したデュアルビューディスプレイ装置の光出力分布に関する説明図である。
【０１２６】
図２２及び２３に示すグラフは、８６°のプリズム角と、５ｕｍのピッチ偏差と、を有するデュアルビューイングフィルムを使用したデュアルビューディスプレイ装置に関する。
【０１２７】
図２２は、１．０の光度を有する左ＬＥＤ光源、１．２３の光度を有する右ＬＥＤ光源、及び１．３２の光度を有する右ＬＥＤ光源に関する光出力分布を表す。詳細には、１．２３の光度を有する右ＬＥＤ光源に関する光出力分布は、１．０の光度を有する左ＬＥＤ光源に関する光出力分布と比較して非対称の出力分布を有する。対照的に、１．３２の光度を有する右ＬＥＤ光源に関する光出力分布は、１．２３の光度を有する右ＬＥＤ光源に関する光出力分布と比較して対称的な出力分布を有する。
【０１２８】
図２３において、１．０の光度を有する左ＬＥＤ光源、及び１．２３の光度を有する右ＬＥＤ光源に関する光出力は、対称的な分布を有する。その結果、デュアルビューディスプレイ装置は、対称的な光出力分布のための左方向又は右方向分布を考慮して、バックライトの両面において異なる強度を有する光源を有する。これは、デュアルビューイングフィルムのピッチ偏差により非対称の光出力を対称的に変化させることを目的とする。
【０１２９】
図２４は、本開示の例示的な実施形態による、二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置の構成図である。
【０１３０】
図２４に示すように、本開示の例示的な実施形態による、二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置１８００は、左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２を含む左光源及び右光源１８１０と、反射面１８２０と、第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２を含む二重導光板と、デュアルビューイングフィルム１８４０と、ディスプレイパネル１８５０と、を含む。
【０１３１】
ピーク偏差を有するデュアルビューイングフィルムにおいては、非対称の光度を有する左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２による光入力が必要である。左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２の光度が変更されない場合、第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２は、同一の光度を有する左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２を含むデュアルビューディスプレイ装置１８００においてさえも、対称的な光出力分布を可能にする。
【０１３２】
詳細には、二重導光板は、水平方向に位置付けられた第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２を含み、第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２はそれぞれ、左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２と組み合わされている。右ＬＥＤ光源１８１２は第１の導光板１８３１と組み合わされており、左ＬＥＤ光源１８１１は第２の導光板１８３２と組み合わされている。第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２を含む二重導光板は、左光源及び右光源から出力された光の経路をそれぞれ、組み合わされた第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２を通して案内する。第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２がそれぞれ二重導光板の上面及び下面に位置付けられている際、第２の導光板１８３２の上面と第１の導光板１８３１の下面との間に空隙が形成され得る。第１の導光板１８３１及び第２の導光板１８３２は、単一の導光板と同様に、上面及び下面上に同一の連続的なレンズパターン及びプリズムパターンを有する。
【０１３３】
図２５は、本開示の例示的な実施形態による、同一の光源と組み合わせた二重導光板の非対称の光学シミュレーションの結果の説明図である。
【０１３４】
図２５に示すように、同一の左ＬＥＤ光源１８１１及び右ＬＥＤ光源１８１２による二重導光板は、非対称の光出力分布を有する。右ＬＥＤ光源１８１２と組み合わされた第１の導光板１８３１の光出力分布は、左ＬＥＤ光源１８１１と組み合わされた第２の導光板１８３２の光出力分布よりも小さい分布を有する。
【０１３５】
図２６は、本開示の例示的な実施形態による、二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置に関する光学シミュレーションの結果の説明図である。
【０１３６】
図２６に示すように、非対称の光出力分布を有する二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置１８００は、対称的な光出力分布を有する。左ＬＥＤ光源１８１及び右ＬＥＤ光源１８１２の光度を変更することができない場合、二重導光板を使用したデュアルビューディスプレイ装置１８００を応用することができる。
【０１３７】
前述より、本開示の様々な実施形態が説明を目的として本明細書に記載され、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく様々な変更を行うことができることが理解されるであろう。したがって、本明細書に開示されている様々な実施形態は、限定することを意図するものではなく、本発明の真の範囲及び主旨は以下の特許請求の範囲によって示されている。
【図４】
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【図７Ａ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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