CN108431885B - 用于执行颜色过滤器偏移以便减少包括多个显示器的显示系统中的莫尔干涉的方法和系统 - Google Patents

用于执行颜色过滤器偏移以便减少包括多个显示器的显示系统中的莫尔干涉的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种多显示器系统(例如，包括多个显示面板的显示器)，包括被布置成基本上彼此平行以便向观看者(一个或多个)显示三维(3D)特征的至少第一和第二显示器(例如，显示面板或显示层)。第一和第二显示器在被从显示设备的观看者的视点观看时分别具有不同的颜色过滤器图案，以便减少莫尔干涉。

Description

用于执行颜色过滤器偏移以便减少包括多个显示器的显示系 统中的莫尔干涉的方法和系统
本申请涉及并要求以下各先前临时美国专利申请中的每一个的优先权：2016年7月18日提交的No.62/363,419(我方编号6468-18)、2016年1月20日提交的No.62/281,051(我方编号6468-14)、2015年10月2日提交的No.62/236,783(我方编号6468-7)、以及2015年10月8日提交的No.62/239,150(我方编号6468-15)，所有这些都在此通过引用其整体结合于此。
技术领域
本发明涉及多显示器系统(例如，包括多个显示面板的显示器)，其中至少第一和第二显示器(例如，显示面板或显示层)被布置成基本上彼此平行以便向观看者(一个或多个)显示三维(3D)特征。因此，本发明一般涉及显示器，并且更具体地涉及用于显示三维特征的显示系统和方法。
背景技术及发明内容
传统上，显示器以二维呈现信息。由此类显示器显示的图像是缺乏深度信息的平面图像。因为人们以三维观察世界，所以一直在努力提供能够以三维显示对象的显示器。例如，立体显示器通过显示对左眼和右眼分开显示的偏移图像来传达深度信息。当观察者观看这些平面图像时，它们在大脑中被组合以给出深度感。然而，此类系统是复杂的并且需要增强的分辨率和处理器计算能力以提供所显示对象的真实感。
包括处于堆叠布置的多个显示屏幕的多组件显示器已被开发来显示真实深度。由于显示屏幕的物理位移，每个显示屏幕可显示其自己的图像以提供视觉深度。例如，美国专利公开No.2015/0323805和No.2016/0012630中公开了多显示器系统，其全部公开内容通过引用结合于此。
当第一和第二显示器或显示层照惯例在多显示器系统中彼此堆叠时，莫尔干涉(moire interference)发生。莫尔干涉由在投射到观看者的视网膜上时各层内的颜色过滤器之间的相互作用引起。例如，当绿色颜色过滤器重叠时，光线被透射从而形成比较明亮的块(patch)。当绿色过滤器假定在红色过滤器上时，将不会透射同样多的光线，从而形成暗区(region)。由于后部和前部显示器或显示层在投射到视网膜上时具有略微不同的尺寸，因此像素将缓慢地从同相变为异相。这具有产生暗带和亮带的效果，又称为莫尔干涉。
已存在若干途径来移除多层显示(MLD)系统中的莫尔干涉。一些途径依赖于通过空间滤波来移除不需要的频率分量。这可使用漫射器类型系统(其中具有大约1.5的折射率的元件具有随机表面扰动)或衍射类型系统来完成。这些系统在视觉美学方面的性能(例如，图像看起来有多模糊；剩下多少残余莫尔条纹；对偏振的影响；以及成本等)在很大程度上取决于系统配置。某些MLD系统仅利用漫射光学器件来模糊最后部显示层。此途径遭受以下限制：(a)最后部图像固有地模糊——存在减少莫尔干涉与最后部图像显示层的清晰度之间的权衡；(b)漫射元件利用难以获得的专门的漫射器图案；(c)漫射元件坐落于偏振器之间并且薄膜基底和硬化基底两者必须没有任何双折射；以及(d)漫射元件需要单独的硬化组件(通常为玻璃)，这对最终显示系统而言增加了重量和费用。因此，仅使用漫射器来解决莫尔问题的MLD系统没有提供减少莫尔干涉的理想解决方案，尤其在那些系统具有减小的形状因子时。
仅依赖于漫射器来解决莫尔干涉的历史和现存方法不能在不对图像质量引入显著且有害的副作用的情况下对莫尔条纹问题提供可接受的解决方案。
本发明的某些示例实施例提供了使MLD系统中的莫尔干涉消失或基本上消失但不显著牺牲后部显示分辨率和对比度的解决方案(一个或多个)。在本发明的某些示例实施例中，MLD系统包括第一和第二显示器。与第二显示器的颜色过滤器相比，第一显示器的颜色过滤器被偏移和/或被不同地布置以便减少或消除莫尔干涉。在本发明的某些实施例中，第一显示器的颜色过滤器以与第二显示器的颜色过滤器相比不相似的方式来布置以减少或消除莫尔干涉。根据本发明的各实施例，根据本发明的在MLD系统的不同显示器上的不相似的颜色过滤器布置可以或可以不结合其他莫尔条纹减少技术(例如，漫射器(一个或多个)和/或折射元件(一个或多个))来使用。
在本发明的某些示例实施例中，提供一种显示设备，该显示设备包括：在第一平面中的第一显示器，用于显示第一图像；在第二平面中的第二显示器，用于显示第二图像，其中所述第一和第二平面大致上彼此平行；并且其中第一和第二显示器在从显示设备的观看者的视点被观看时分别具有不同的颜色过滤器图案，以便减少莫尔干涉。
附图说明
本专利或申请文件含有至少一个彩色绘制的图。经请求并且支付必要费用后，专利局将提供具有一个或多个彩图的本专利或专利申请公开的副本。
通过参考以下结合附图的示例性说明性实施例的详细描述，这些和其他特征和优点可以被更好和更完全地理解，其中：
图1是液晶显示器(LCD)的颜色过滤器的俯视平面图，其中像素在每一列上为相同颜色；
图2是另一个液晶显示器(LCD)的颜色过滤器的俯视平面图，其中像素在每一列上为相同颜色；
图3是来源于图1和2的LCD的组合的MLD系统的俯视平面图，其中图1和2的LCD以堆叠关系彼此重叠，这导致莫尔干涉；
图4A是包括放大部分，例示出包括以颜色掩模(mask)旋转图案布置的颜色过滤器的LCD的俯视平面图；
图4B是例示出图4A的LCD的颜色过滤器图案的示意图；
图5是LCD的颜色过滤器的俯视平面图，其中像素在每一列上为相同颜色；
图6是根据本发明的示例实施例的MLD系统的俯视平面图，该MLD系统包括彼此堆叠以便减少或基本上消除莫尔干涉的图4和5的LCD；
图7分别例示出根据本发明的示例实施例的以便于减少或基本上消除莫尔干涉的MLD系统的前部和后部LCD上的不相似的颜色过滤器/像素图案(图7的左侧例示出显示器中的一个的颜色过滤器/像素图案且图7的右侧例示出MLD系统的显示器中的另一个的颜色过滤器/像素图案)；
图8A-8B例示出根据本发明的其它示例实施例的以便于减少或基本上消除莫尔干涉的MLD系统的前部和后部LCD上的不相似的颜色过滤器/像素图案(在本发明的不同实施例中，图8A-8B中的四个颜色过滤器/像素图案中的任一者可结合图8A-8B中的其他颜色过滤器/像素图案中的任一者来使用)；
图9是根据本发明的示例实施例的颜色过滤器/像素图案的俯视图，其中颜色过滤器可以1:1步长配置抖动；
图10是根据本发明的示例实施例的颜色过滤器/像素图案的俯视图，其中颜色过滤器可以2:1步长配置抖动；
图11是根据本发明的示例实施例的颜色过滤器/像素图案的俯视图，其中颜色过滤器可以1:2步长配置抖动；
图12是根据本发明的示例实施例的颜色过滤器/像素图案的俯视图，其中颜色过滤器可以1:3步长配置抖动；
图13是例示出根据本发明的示例实施例的第一和第二显示器相对于彼此可被如何布置的示意图(这可以或可以不与图4-12或14-15所示的实施例协同使用)；
图14是根据本发明的另一示例实施例的彼此不同的前部和后部显示器的颜色过滤器/像素图案的俯视图(前部显示器的图案在图14的左侧，而后部显示器的图案在图14的右侧)；
图15是根据本发明的另一示例实施例的彼此不同的前部和后部显示器的颜色过滤器/像素图案的俯视图(前部显示器的图案在图15的左侧，而后部显示器的图案在图15的右侧)；以及
图16是根据本发明的示例实施例的MLD的示意性侧横截面图，其可以与图4-15中任一项的实施例一起使用。
具体实施方式
本发明涉及多显示器系统(例如，包括多个显示面板的显示器)，其中至少第一和第二显示器(例如，显示面板或显示层)基本互相平行地被布置以向观看者(一个或多个)显示三维(3D)特征。在不同的实施例中，显示器可以是平的或弯曲的。因此，本发明的实施例通常涉及显示器，并且更具体地涉及用于显示三维特征的显示系统和方法。根据本发明的示例实施例的MLD可被使用，例如作为车辆仪表盘中的显示器以(例如，为速度计、车辆仪表、车辆导航显示器等)提供3D图像。
颜色莫尔干涉问题在RGB像素被对准到RGB列中时由两个LCD颜色过滤器阵列的图案规则性引起。颜色莫尔干涉在水平方向上十分普遍。
本发明的某些示例实施例提供了使MLD系统中的莫尔干涉消失或基本上消失但不显著牺牲后部显示分辨率和对比度的解决方案(一个或多个)。在本发明的某些示例实施例中，MLD系统至少包括第一和第二显示器，该第一和第二显示器以堆叠关系来提供以便位于彼此平行或基本平行的不同的各自的平面上。与第二显示器的颜色过滤器相比，第一显示器的颜色过滤器被偏移和/或被不同地布置以减少或消除莫尔干涉。在本发明的某些实施例中，第一显示器的颜色过滤器以与第二显示器的颜色过滤器相比不相似的方式来布置以减少或消除莫尔干涉。在一个显示器上构造与MLD的其他显示器(一个或多个)相比不相似的像素图案以减少或防止MLD中的莫尔干涉是可能的。例如，相对于其他显示器来改变一个显示器上的像素结构的尺寸和/或布置可致使莫尔干涉节距(pitch)大到或小到基本不可见。在单色显示器可被用作背部屏幕的情形中，具有在一个显示器上以近似四十五度角被取向(而在其他显示器上水平或垂直取向)的细迹线显著地或完全地消除了干涉。因此，根据本公开的实施例，描述了通过颜色过滤/区域(area)抖动或其他颜色过滤器/区域差异来提供对多层显示器中的莫尔干涉的消除和/或减少的系统和方法。
换言之，当被从上方或从MLD系统的观看者的视点来观看时，来自第一和第二显示器的重叠像素/颜色过滤器图案是不同的，以便减少或消除莫尔干涉。根据本发明的各实施例，根据本发明的MLD系统的不同显示器上的不相似的颜色过滤器布置可以或可以不结合其他莫尔条纹减少技术(例如，漫射器(一个或多个)和/或折射元件(一个或多个))来使用。
在本发明的示例实施例中，存在通过颜色过滤器阵列的定制来消除此莫尔效应的潜在可能。图1-6例示出使用MATLB进行的模拟，示出了两个LCD面板的混合，其中所有像素在隔开一段距离观看时是纯白色。
图1-3示出了经历莫尔干涉的MLD系统中的布置。
图1是第一液晶显示器(LCD)的颜色过滤器/像素的俯视平面图，其中像素在每一列上为相同颜色。具体而言，图1示出了具有常规红-绿-蓝(R-G-B)重复图案或布置的LCD，其中像素在每一列上为相同颜色。从图1的左侧开始，颜色过滤器条带(stripe)按照BGR顺序以垂直线来布置，并且此顺序横跨图1从左移动至右地反复重复其自身。因此，图1的显示器或显示层中的图案包括蓝色列、绿色列和红色列。绿色(G)列位于蓝色(B)列和红色(R)列之间。图1被示出为不具有颜色掩模旋转。传统上，多层显示器(MLD)的两个面板可用此类R-G-B布置被类似地配置。可重复的图案可以是R-G-B或R-B-G或任何其他组合。
同样地，图2是第二LCD的颜色过滤器/像素的俯视平面图，其中像素在每列上同样为相同颜色。从图2的左侧开始，颜色过滤器条带以按照RGB顺序的垂直线来布置，并且此顺序横跨图2从左移动至右地反复重复其自身。可重复的图案可以是R-G-B或R-B-G或包含这些颜色的任何其他组合。如图2所示，如同在图1中，绿色(G)列位于蓝色(B)列与红色(R)列之间。图3是源于图1和2的LCD的组合(一者以堆叠关系位于另一者的顶上)的MLD系统的俯视平面图。
图3示出了图1和2所示的图案的混合。具体而言，图3例示出在给出两个LCD都具有相似的R-G-B列布置的实例下莫尔干涉的出现，其中像素在每一列中为相同的颜色。例如，当在MLD系统中图2的图案与图1的图案重叠时，绿色颜色过滤器线重叠(例如，见图3的左侧部分)，并且此绿色过滤器线重叠区域中的光透过MLD系统从而形成比较明亮的绿色块。例如，当绿色过滤器与红色过滤器重叠(或者蓝色过滤器在红色过滤器之上)时，将不会透射同样多的光线，从而形成暗区(例如，见图3的最左侧处的绿色条带周围的暗区)。由于后部和前部显示器或显示层在被投射到视网膜上时具有略微不同的尺寸，因此像素将缓慢地从同相变为异相。这具有产生暗带和亮带的效果，又称为莫尔干涉。
本发明的实施例通过提供MLD系统来处理并解决此问题，在该MLD系统中，在不同平面上以堆叠关系来提供的第一和第二显示器具有不同的颜色过滤器和/或像素图案，以便减少或消除莫尔干涉。
图4-6例示出本发明的实施例，其中莫尔干涉将相对减少或消失(与图3相比)，并且其中在隔开一段距离看时，颜色将大致为白色(例如，灰色)。
图4A例示出带有颜色掩模旋转的MLD的第一LCD。像素区域在图4A中被突出显示，并且例示出在行和列两方向上重复的R-G-B块。如所示，子像素被旋转，并且随后通过对图4A中的每一行偏移一个像素来抖动，而不是以如图1-2中的垂直条带图案来布置红色、绿色和蓝色过滤器。图4B是在图4A中被突出显示的，经旋转和抖动的像素区域的示意性例示。如所示，红色、绿色和蓝色步降(step-down)条带是成角度的，使得它们位于垂直与水平取向之间。例如，红色条带从左上角步降(step down)到右下角。这对蓝色和绿色条带来说是类似的。换言之，红色、绿色和蓝色有色条带各自被对角地从左上角到右下角布置在图4A-4B的显示器中，而不是在垂直方向、水平方向或左下角到右上角的方向上布置。在根据本发明的示例实施例的MLD系统中，图4A-4B的显示器将与图5的显示器在MLD中以重叠方式组合。
图5例示出处于R-G-B垂直线布置的LCD面板。图5中的红色、绿色和蓝色颜色过滤器线被示出为按垂直方向布置，但替代地，可按水平方向来布置。从图5的左侧开始，颜色过滤器条带按RGB顺序以垂直线来布置，并且此顺序横跨图5从左移动至右地反复重复其自身。重要的是，图5LCD的颜色过滤器布置与图4LCD的颜色过滤器布置不同。图5LCD以垂直颜色条带来布置其颜色过滤器颜色，而图4LCD以对角颜色条带来布置其颜色过滤器颜色。图5的可重复图案可以是R-G-B或R-B-G或任何其他组合。
图4所示的显示器可与图5所示的显示器混合以便减少或消除莫尔干涉。图6是根据本发明的示例实施例的MLD系统的俯视平面图，该MLD系统包括以重叠方式彼此堆叠以便减少或基本上消除莫尔干涉的图4和5的LCD。图6示出了图4和5的重叠图案的混合。具有对角有色条带的图4图案与具有垂直有色条带的图5图案重叠。例如，图4LCD可以是在图16的MLD中所示出的显示层1，而图5LCD可以是图16的MLD中的显示层2(反之亦然)。如所示，莫尔干涉已减少或消失，并且图6MLD的颜色在隔开一段距离来看时将是白色(例如，亮灰色)。例如，在图6的突出显示的块中，R-G-B的个体列以可重复的一致图案来呈现。
在本发明的另一示例实施例中，由许多微透镜组成的诸如衍射光学元件(DOE)或折射光束映射器(RBM)之类的光束映射元件可被置于包括后部LCD的顶表面并且包括在前部LCD的顶表面上方的区内的任何地方以减少/消除莫尔干涉。本技术可结合本文所描述的本发明的任何其他实施例来使用。折射微透镜中的每一个被设计成以定义路径将入射射线从背部LCD引导至观察者，每条射线根据伪随机映射穿过前部LCD中的不同子像素。提供伪随机映射以便不引入额外的莫尔效应。这些个体光束的散度是有限的使得后部LCD上的任一点不会从直线偏离超过一个像素距离。理想的解决方案是将元件层压到顶部LCD并且使用非双折射材料来光学地匹配两个LCD之间的媒介。然而，折射光束映射器可被置于LCD堆叠内的任何地方。
在另一实施例中，使用子像素压缩的方法来构造将红色和蓝色子像素转动或压缩到绿色子像素上以减少/消除莫尔干涉的多层光学元件是可能的。这将后部颜色过滤器图案改变成单一白条带，这移除了显示层之间的颜色过滤器相互作用。再次，本技术可结合本文所描述的本发明的任何其他实施例来使用。在另一实施例中，折射光束映射器可与此颜色压缩器组合。压缩和膨胀的组合在不降低分辨率的情况下从后部LCD有效地移除颜色结构。这提供了用于莫尔消除的另一解决方案。
本发明的其他示例实施例结合图7-15来例示。注意到，除了红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)有色像素之外，图15的显示器包括白色(W)有色像素。蓝绿色像素也是可能的。根据本发明的示例实施例，在图7-15中的任一者中示出的显示器中的任一个的颜色过滤器/像素图案可被用作MLD系统的第一显示器(后部或前部)，连同在图1-15中的任一者中示出的其他显示器中的任一个的颜色过滤器/像素图案可被用作MLD系统的第二显示器(后部或前部中的另一个)。例如，在根据本发明的示例实施例的MLD中，图9的LCD可以是第一显示器(例如，图16中的显示层1)，与具有如图1-2、4、5、7-8、10-12或14-15中任一者所示的颜色过滤器/像素图案的第二显示器(例如，图16中的显示层2)重叠。作为另一示例，在根据本发明的示例实施例的MLD中，图10的LCD可以是第一显示器(例如，图16中的显示层1)，与具有如图1-2、4、5、7-9、11-12或14-15中任一者所示的颜色过滤器/像素图案的第二显示器(例如，图16中的显示层2)重叠。作为另一示例，在根据本发明的示例实施例的MLD中，图11的LCD可以是第一显示器(例如，图16中的显示层1)，与具有如图1-2、4、5、7-10、12或14-15中任一者所示的颜色过滤器/像素图案的第二显示器(例如，图16中的显示层2)重叠。作为另一示例，在根据本发明的示例实施例的MLD中，图12的LCD可以是第一显示器(例如，图16中的显示层1)，与具有如图1-2、4、5、7-11或14-15中任一者所示的颜色过滤器/像素图案的第二显示器(例如，图16中的显示层2)重叠。作为另一示例，在根据本发明的示例实施例的MLD中，图14的左侧的LCD可以是第一显示器(例如，图16中的显示层1)，与具有如图1-2、4、5、7-12或图14的右侧中任一者所示的颜色过滤器/像素图案的第二显示器(例如，图16中的显示层2)重叠。作为另一示例，在根据本发明的示例实施例的MLD中，图15的左侧的LCD可以是第一显示器(例如，图16中的显示层1)，与具有如图1-2、4、5、7-12或图15的右侧中任一者所示的颜色过滤器/像素图案的第二显示器(例如，图16中的显示层2)重叠。出于本文所解释的原因，在MLD的不同显示器(例如，LCD、OLED等)中对此类不相似颜色过滤器/像素图案的使用起到减少或消除MLD中的莫尔干涉的作用。
图7在该附图的左侧例示出MLD的第一显示器(后部或前部)的像素/颜色过滤器图案，而在该附图的右侧例示出MLD的第二显示器(后部或前部中的另一者)的不同的像素/颜色过滤器图案。因此，图7例示出用于MLD的前部和后部显示器的不相似像素图案，该前部和后部显示器可与彼此一起使用以便以如图16所示的堆叠方式重叠。如图7所示，左手侧示出了子随机图案，而右手侧示出了条带图案。在一个示例实施例中，在给定区域中，左手侧图案中没有两行或两列是相同的。图7左侧的显示器(例如，LCD)的图案除了别的以外还具有从左上角到右下角对角取向的绿色有色过滤器线，以及遍及显示器以三角图案取向的蓝色和红色像素/过滤器。同时，图7右侧的显示器(例如，LCD)的图案具有以垂直方向取向的红色、绿色和蓝色有色过滤器线(替代地，它们能以水平方向来布置)，使得其与图7的左侧的图案非常不同。根据本发明的示例实施例，图7中的显示器中的一个是前部显示器(例如，图16中的显示层1)，而图7中的显示器中的另一个是后部显示器(例如，图16中的显示层2)。由于最后部显示器上没有局部规律图案来干扰前部显示器上的像素，因此基本上没有莫尔干涉形成。如此，组合根据图7实施例的不相似像素图案避免或减少了莫尔干涉。当两个相同方向的条带图案被组合时，在各层之间形成莫尔干涉。然而，当图7的随机图案和条带图案被组合为MLD的显示器或显示层时，任何大规模莫尔干涉都被减少或消除。
在一个示例实施例中，MLD作为整体包含有色子像素条带。如果有色条带(即，不只子像素它们本身)旋转(例如，45度、30度、60度等)，则干涉被消除。在本发明的示例实施例中，在某些示例实施例中，第一显示器的有色条带可与MLD的第二显示器的有色条带成大约30-90度角以便减少或消除莫尔干涉。
本文的显示器或显示层可以是LCD、OLED等等。扭曲向列型(TN)LCD可遵循相当通用的像素布局，诸如被分成使用红色绿色和蓝色子像素水平延伸的三个部分的正方形。子像素可以在水平和垂直方向上由黑色掩模分开。在子像素的角落通常有方形突出来覆盖驱动晶体管。有几种不同类型的像素技术实现现代桌面监视器和电视所需的宽屏幕观看和时间性能。本发明的实施例与所有这些LCD兼容，因为背板被设计为遵循基本的RGB条带像素布局。如此，每个像素所需的背板布局不需要改变，只需要改变颜色过滤器掩模布局。例如，制造商提供的像素类型是：松下(IPS Pro)、LG显示器(H-IPS&P-IPS)、瀚宇彩晶(Hannstart)(S-IPS)、友达光电(A-MVA)、三星(AFFS)、S-LCD(S-PVA)以及夏普公司(ASV和MVA)。IPS类型LCD或其他LCD类型也可被使用。在某些实施例中，两个显示器或显示器层都可以是OLED，或者一个显示器可以是OLED而另一个是LCD。注意在OLED中，相应的子像素或像素将用红色、绿色和蓝色材料来填充(与具有有色过滤器不同)。
在某些示例实施例中，可提供+90或-90的一个实施例的像素旋转。这可例如对应于纵向模式，其例如被用于智能电话中。在此配置中，栅极线可垂直行进，而行地址线可水平行进。如图8所示，配置包括如在IPS LCD面板(例如，顶部元件)中使用的B、G、R配置，以及R、G、B配置。由于像素之间的黑色矩阵将保留，因此衍射光束分离元件或折射光束映射元件或漫射器的使用可在示例实施例中使用。垂直线图案在像素的中间(例如，顶部元件)被示出。如在图8的底部元件中所示出的，像素设计可被改变使得在垂直方向上存在更多的这些线(例如，辅助电容线)以减少所需的复制或重映射距离。因此，实现了对比度降低。这可使用衍射光束分离元件或折射光束映射元件或漫射器来实现。在一个实施例中，元件将被最佳化以最小化对于黑色像素的对比度降低。
图8A-8B例示出根据本发明的其它示例实施例的用于减少或基本消除莫尔干涉的MLD系统的前部和后部LCD上的不相似的颜色过滤器/像素图案。图8A-8B所示的颜色过滤器图案(如本文的其他实施例，可适用于LCD或OLED)可在MLD的前部或后部显示器中使用，或在前部和后部显示器两者中使用。例如，图8A-8B中的四个颜色过滤器/像素图案中的任一个可在本发明的不同实施例中结合图8A-8B中的其他颜色过滤器/像素图案中的任一个来使用(例如，一个在图16中的显示器1中，而另一个在图16中的MLD的显示器2中)。
图9示出根据本发明的示例实施例的配置，其中MLD中的重叠/堆叠显示器(LCD或OLED)中的一者或两者的颜色过滤器可以1:1的步长配置抖动。当从上方(或下方)观看时，图9中的红色、蓝色和绿色有色线从显示器的左上角到右下角行进。图10示出根据本发明的实施例的配置，其中MLD中的重叠/堆叠显示器(LCD或OLED)中的一者或两者的颜色过滤器可以2:1的步长配置抖动。在图10中，例如，红色颜色过滤器/区域在其向右移动越过一列时下落两行(2:1)。相同情形应用于图10中的绿色和蓝色有色过滤器/区域。图11示出根据本发明的示例实施例的配置，其中MLD中的重叠/堆叠显示器(LCD或OLED)中的一者或两者的颜色过滤器可以1:2的步长配置抖动。在图11中，给定行包括两个蓝色过滤器，然后是两个绿色过滤器，然后是两个红色过滤器(按照任意颜色顺序)，然后重复，并且有色对在下落一行时向右移动一个列组。图12示出根据本发明的示例实施例的配置，其中MLD中的重叠/堆叠显示器(LCD或OLED)中的一者或两者的颜色过滤器可以1:3的步长配置抖动。在图12中，给定行包括三个蓝色过滤器，然后是三个绿色过滤器，然后是三个红色过滤器(按照任意颜色顺序)，然后重复，并且有色对在下落一行时向右移动一个列组。抖动布局可通过改变用于上文所描述的图案中的红色、绿色和蓝色过滤器的掩模技术来构造。例如，上文的图9图案可与图10-12图案中的任一图案一起使用(一个用于MLD的前部显示面板而另一个用于MLD的后部显示面板)，以便减少如本文所讨论的莫尔干涉。作为另一选择，图9-12图案中的任一图案可与图9-12图案中的任一其他图案一起使用(一个用于MLD的前部显示面板而另一个用于MLD的后部显示面板)，以便减少如本文所讨论的莫尔干涉。作为另一示例，上文中的图9图案可与本文的其他图案中的任一图案一起使用(一个用于MLD的前部显示面板而另一个用于MLD的后部显示面板)，以便减少如本文所讨论的莫尔干涉。图9-12图案中的任一图案可与本文的其他图案中的任一图案一起使用(一个用于MLD的前部显示面板而另一个用于MLD的后部显示面板)，以便减少如本文所讨论的莫尔干涉。
在某些示例实施例中，MLD的一个显示面板使用处于偏移配置中的子像素来创建，其中偏移可以是可变的，并且随后这通过将其绕x或y轴翻转大约180度来在另一面板(例如，背部面板)上被重新使用。这可用于例如但不限于子像素具有红-绿-蓝，或者红-绿-蓝-白配置的情况下。例如见图13的右侧。例如，图13的左侧例示出常规MLD，其中相同颜色过滤器图案被用于MLD的两个显示器且两个显示器的颜色过滤器层都被布置成面向观看者，这引起了莫尔干涉。为了减少此类莫尔干涉，在本发明的某些示例实施例中，前部面板可绕x或y轴被翻转，使得当从MLD的观看者的视点观看时，前部面板和后部面板具有不同的像素/有色过滤器图案。
图14例示出本发明的另一示例实施例。第一显示器的像素/颜色过滤器图案在图14的左侧被示出，而MLD的另一显示器的像素/颜色过滤器图案在图14的右侧被示出。图14左侧的LCD可以是图16的MLD中的显示器或显示层中的一个，而图14右侧的LCD可以是图16的MLD中的显示器或显示层中的另一个。当从显示器的观看者的视点观看时，所例示的前部层将覆盖在所例示的后部层上。具体而言，“前部层”的最左列将与“后部层”的最左列重叠，和/或前部层的最右列将与后部层的最右列重叠。在左侧图案中(例如，前部显示器或前部显示层1)，有色过滤器/区域线相对于R、G和B颜色被取向为从左上角到右下角。另一方面，在图14的右侧图案中(例如，后部显示器或后部显示层2)，有色过滤器/区域线相对于R、G和B颜色被取向为从右上角到左下角。因此，由不同显示面板中的颜色过滤器/区域形成的有色线至少在一些实例中彼此成大约45-120度角。图14例示出在从MLD堆叠的观看者的视点向下看显示器时前部层(图中的左列)和后部层(图中的右列)上的三个抖动的RGB子像素配置。可以看出，当前部层和后部层1和2以重叠方式被叠加时(例如，见图16)，在对角线方向上形成的条带图案不会形成大的带状交叉区并且因此莫尔干涉的出现被减少或被最小化。
图15例示出本发明的另一示例实施例。第一显示器的像素/颜色过滤器图案在图15的左侧被示出，而MLD的另一显示器的像素/颜色过滤器图案在图15的右侧被示出。图15左侧的LCD可以是图16的MLD中的显示器或显示层中的一个，而图15右侧的LCD可以是图16的MLD中的显示器或显示层中的另一个。当从显示器的观看者的视点观看时，所例示的前部层将覆盖在所例示的后部层上。具体而言，“前部层”的最左列将与“后部层”的最左列重叠，和/或前部层的最右列将与后部层的最右列重叠。在左侧图案中(例如，前部显示器或前部显示层1)，有色过滤器/区域线相对于R、G、B和W颜色被取向为从左上角到右下角。另一方面，在图15的右侧图案中(例如，后部显示器或后部显示层2)，有色过滤器/区域线相对于R、G、B和W颜色被取向为从右上角到左下角。因此，由不同显示面板中的颜色过滤器/区域形成的有色线至少在一些实例中彼此成大约45-120度角。图15例示出在从MLD堆叠的观看者的视点向下看显示器时前部层(图中的左列)和后部层(图中的右列)上的三个抖动的RGBW子像素配置。可以看出，当前部层和后部层1和2以重叠方式被叠加时(例如，见图16)，在对角线方向上形成的重叠条带图案不会形成大的带状交叉区并且因此莫尔干涉的出现被减少或被最小化。
图16示出了根据本发明的示例实施例的MLD，其中可提供图1-15中的任一者的堆叠的重叠层/显示器。MLD的第一显示器或显示层可以是元件1(或2)，而MLD的第二显示器或显示层可以是元件2(或1)。图16例示出其中堆叠的显示面板1、2(例如，LCD或OLED)在从上方看时可相对于彼此旋转，或以其他方式具有不同的像素/有色区域图案的示例。显示器或显示层2最接近MLD的背光，并且可期望使其背板面向背光系统以回收可通过行驱动器、列驱动器、晶体管和存储电容线进入背光的光。如图所示，可使用两个偏振器配置，并且间隙可被设计成包括空气或具有双折射性的材料，该双折射性被设计成在需要时保持显示器的黑色状态。间隙可包括具有与玻璃或任一侧的层紧密匹配的折射率以减小内部反射和/或去偏振效应的材料。对于前部显示器或显示层1，其背板可被取向为与显示器或显示层2的背板相对。具体而言，对于前部显示器1，其背板可被取向为面向观看者以减少内部反射。因此，在图16中可以看出，各显示器1和2的颜色过滤器层(其中的每一个可由一个或多个层构成)面向彼此，其中来自任一显示器的液晶层不位于第一与第二显示器的颜色过滤器层之间。在某些示例实施例中，为了减少环境光的外部反射，可提供抗反射系统，诸如由四分之一波长延迟器和抗反射偏振器构成的图16所示的抗反射系统，使得通常将被反射的环境光将在第一次通过AR偏振器时经历四分之一波长的旋转，被背板元件反射，通过四分之一波长延迟器时经历第二次旋转。在其经过此第二次旋转时，其基本上与AR偏振器的透射轴正交并且因此将被基本吸收。另外，黑色掩模(BM)或其他非反射材料可被添加到显示器的导电迹线后面以减少反射。另外，在本发明的某些示例实施例中，抗反射(AR)涂层(一个或多个)可被应用于内表面。
虽然前面的公开内容使用特定框图、流程图和示例阐述了各实施例，但可单独地和/或共同地使用广泛的硬件、软件或固件(或其任何组合)配置来实现本文描述和/或例示的每个框图组件、流程图步骤、操作和/或部件。此外，对包含在其他组件内的组件的任何公开都应被视为示例，因为可实现许多其他架构来实现相同功能。
本文所描述和/或例示的处理参数和步骤序列仅作为示例而给出并且可根据需要而变化。例如，尽管本文所例示和/或描述的步骤能以特定顺序被示出或讨论，但是这些步骤不一定需要以所例示或所讨论的顺序执行。本文所描述和/或例示的各示例方法还可省略本文所描述和/或例示的步骤中的一个或多个，或者包括除了所公开的那些步骤之外的附加步骤。
尽管本文已在全功能计算系统的情境中描述和/或例示了各实施例，但是这些示例实施例中的一个或多个可被分配成各种形式的程序产品，而不管用于实际执行该分配的计算机可读介质的特定类型。本文所公开的实施例还可使用执行某些任务的软件模块来实现。这些软件模块可包括可被存储在计算机可读存储介质上或计算系统中的脚本、批处理或其他可执行文件。这些软件模块可将计算系统配置成执行本文所公开的示例实施例中的一个或多个。本文所描述的各种功能可通过远程桌面环境或任何其他基于云的计算环境来提供。
出于解释的目的，已参考具体实施例描述了前述描述。然而，上文的说明性讨论不旨在是穷尽的或将本发明限于所公开的确切形式。根据以上教导，许多修改和变型是可能的。实施例被选择和描述以便最好地解释本发明的原理及其实践应用，由此使本领域的其他技术人员能够使用如可适合特定使用预期的各种修改来最好地利用本发明和各实施例。
而且，本申请的范围不旨在受限于在说明书中描述的过程、机器、制造、物质组分、手段、方法以及步骤的特定实施例。如本领域普通技术人员容易从本发明公开内容中理解的那样，根据本发明可采用执行与本文中描述的相应实施例基本相同功能或实现基本相同结果的现有或以后开发出来的过程、机器、制造、物质组分、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这样的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。
在本发明的某些示例实施例中，提供一种显示设备，该显示设备包括：在第一平面中的第一显示器，用于显示第一图像；在第二平面中的第二显示器，用于显示第二图像，其中所述第一平面和第二平面彼此大致平行；并且其中第一显示器和第二显示器在被从显示设备的观看者的视点观看时分别具有不同的颜色过滤器图案，以便减少莫尔干涉。
在前一段的显示设备中，第一显示器中的绿色颜色过滤器可在第一方向上成线取向，并且第二显示器中的绿色颜色过滤器可在第二方向上成线取向，第一和第二绿色颜色方向彼此不同。第一和第二绿色颜色方向可彼此成大约30-90度角。
在前两段中任一项的显示设备中，第一显示器中的红色颜色过滤器可在第一方向上成线取向，并且第二显示器中的红色颜色过滤器可在第二方向上成线取向，第一和第二红色颜色方向彼此不同。第一和第二红色颜色方向可彼此成大约30-90度角。
在前三段中任一项的显示设备中，第一显示器中的蓝色颜色过滤器可在第一方向上成线取向，并且第二显示器中的蓝色颜色过滤器可在第二方向上成线取向，第一和第二蓝色颜色方向彼此不同。第一和第二蓝色颜色方向可彼此成大约30-90度角。而且，红色、绿色和蓝色颜色方向可全部彼此平行或基本上彼此平行。
在前四段中任一项的显示设备中，在第一显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器中的至少一者可在对角线方向上形成有色线，并且在第二显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器可在垂直或水平方向上而不是在对角线方向上形成相应的红色、绿色和蓝色线。
在前五段中任一项的显示设备中，在第一显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器可在对角线方向上形成相应的红色、绿色和蓝色线，并且在所述第二显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器可在垂直或水平方向上而不是在对角线方向上形成相应的红色、绿色和蓝色线。
在前六段中任一项的显示设备中，第一和第二显示器中的至少一者中的颜色过滤器可被抖动。
在前七段中任一项的显示设备中，第一和第二显示器中的每一个可包括以多种不同的抖动图案来布置的颜色过滤器。
在前八段中任一项的显示设备中，第一和第二显示器可包括液晶显示器或OLED。
在前九段中任一项的显示设备中，第一显示器可包括前部显示器或后部显示器。
在前十段中任一项的显示设备中，可以在显示器的至少一者中的金属图案后面提供黑色矩阵，以便减少和/或防止反射。
在前十一段中任一项的显示设备中，第一和第二显示器可以是每一个都包括液晶层的液晶显示器，其中第一液晶显示器包括颜色过滤器层，该颜色过滤器层包括颜色过滤器，并且第二液晶显示器包括颜色过滤器层，该颜色过滤器层包括颜色过滤器，并且其中第一和第二液晶显示器的颜色过滤器层面向彼此使得没有液晶层位于显示设备中的第一和第二液晶显示器的颜色过滤器层之间。
由此描述了根据本公开的实施例。虽然已经在特定实施例中描述了本公开，但应理解的是，本公开不应被解释为受这些实施例的限制。

Claims (17)

1.一种显示设备，包括：
第一显示器，所述第一显示器在第一平面中，用于显示第一图像；
第二显示器，所述第二显示器在第二平面中，用于显示第二图像，其中所述第一平面和所述第二平面大致上彼此平行；
其中所述第一显示器和所述第二显示器在被从所述显示设备的观看者的视点观看时分别具有不同的颜色过滤器图案，以便减少莫尔干涉，
其中，所述第一显示器中的颜色过滤器定向成多个行和多个列，且每行或每列中的颜色相同，并且
其中，所述第二显示器中的颜色过滤器定向成多个行和多个列，且相同颜色的颜色过滤器以在垂直和水平方向之间成角度的条带布置。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器中的绿色颜色过滤器在第一方向上成线取向，并且所述第二显示器中的绿色颜色过滤器在第二方向上成线取向，所述第一和第二绿色颜色方向彼此不同。
3.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器中的红色颜色过滤器在第一方向上成线取向，并且所述第二显示器中的红色颜色过滤器在第二方向上成线取向，所述第一和第二红色颜色方向彼此不同。
4.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器中的蓝色颜色过滤器在第一方向上成线取向，并且所述第二显示器中的蓝色颜色过滤器在第二方向上成线取向，所述第一和第二蓝色颜色方向彼此不同。
5.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于，所述第一和第二蓝色颜色方向彼此成大约30-90度角。
6.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一和第二红色颜色方向彼此成大约30-90度角。
7.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一和第二绿色颜色方向彼此成大约30-90度角。
8.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，在所述第二显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器中的至少一者在对角线方向上形成有色线，并且其中在所述第一显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器在垂直或水平方向上而不是在对角线方向上形成相应的红色、绿色和蓝色线。
9.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，在所述第二显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器在对角线方向上形成相应的红色、绿色和蓝色线，并且在所述第一显示器中，红色、绿色和蓝色颜色过滤器在垂直或水平方向上而不是在对角线方向上形成相应的红色、绿色和蓝色线。
10.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器中的至少一者中的颜色过滤器被抖动。
11.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器中的每一个包括以多种不同的抖动图案来布置的颜色过滤器。
12.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器包括液晶显示器。
13.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器包括OLED，并且其中所述颜色过滤器包括有色材料。
14.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器包括前部显示器。
15.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器包括后部显示器。
16.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，在所述显示器的至少一者中的金属图案后面提供黑色矩阵，以便减少和/或防止反射。
17.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器是液晶显示器，每个液晶显示器包括液晶层，
其中所述第一液晶显示器包括液晶层和包括颜色过滤器的颜色过滤器层，并且所述第二液晶显示器包括液晶层和包括颜色过滤器的颜色过滤器层，并且
其中所述第一液晶显示器和第二液晶显示器的所述颜色过滤器层面向彼此，使得没有液晶层位于所述显示设备中的所述第一液晶显示器和第二液晶显示器的所述颜色过滤器层之间。
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