JP6567078B2 - 画素タイル構造およびレイアウト - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
本願は、２０１５年１月１２日付け出願の米国仮特許出願第６２／１０２，５３４号に基づく優先権を主張するものであり、この出願の開示内容を全て本願に援用する。

技術
本発明はディスプレイ技術に広く関し、特に、画素タイル構造およびレイアウトに関する。

背景
高い空間解像度、広い色域および高輝度範囲を有する大型のディスプレイパネルを作製することは、多くのディスプレイ製造者にとって、困難なことであると認識されてきた。比較的高価な光学部品、音声部品、電子部品および機械部品を比較的多数含むこと、およびそれら全てを１つのディスプレイシステムの多数の画素において集積することの複雑さから、ハイエンドのディスプレイシステムを製造するコストは典型的に非常に高い。

比較的大型のディスプレイパネルを製造する際、様々なタイプの視認可能なアーチファクトが入り得る。例えば、画素をモノリシックの大型のディスプレイパネル上に配置する際、特にディスプレイパネルの端部領域において、空間的エラーが容易に起こり得る。あるいは、複数の比較的小さなタイルを組み合わせることにより、比較的大型のディスプレイパネルを作ることができる。しかし、ディスプレイパネル中の隣接するタイルを分かつ境界における小さな位置ずれは、特に視覚的に目立ち得る。

本節に記載されている手法は、探求し得る手法ではあるが、必ずしもこれまでに着想または探求されてきた手法ではない。従って、別途示唆のない限り、本節に記載された手法のいずれも、本節に記載されているという理由だけで従来技術としての適格性を有すると考えるべきではない。同様に、別途示唆のない限り、１以上の手法に関して特定される問題が、本節に基づいて、いずれかの先行技術において認識されたことがあると考えるべきではない。

図面の簡単な説明
添付図面の各図において、本発明を限定する事なく例示する。各図において、同様の部材に同様の参照符号を付している。

図１Ａは、画像描画面の一例を示す。 図１Ｂは、サブ画素レベルの位置ずれ、画素レベルの位置ずれ、および画素タイルレベルの位置ずれの一例を示す。 図２は、タイル配置システムの一例を示す。 図３Ａは、画像描画面の画素タイルにおける、画素レベルのランダムずれを示す。 図３Ｂは、画像描画面の画素タイルにおける、画素レベルのランダムずれを示す。 図４Ａは、画像描画面の画素タイルにおける、サブ画素レベルのランダムずれを示す。 図４Ｂは、画像描画面の画素タイルにおける、サブ画素レベルのランダムずれを示す。 図４Ｃは、画像描画面の画素タイルにおける、サブ画素レベルのランダムずれを示す。 図４Ｄは、画像描画面の画素タイルにおける、サブ画素レベルのランダムずれを示す。 図５Ａは、画像描画面を作製するためにモぢ要られる様々なタイプの画素タイルを示す。 図５Ｂは、画像描画面を作製するためにモぢ要られる様々なタイプの画素タイルを示す。 図５Ｃは、画像描画面を作製するためにモぢ要られる様々なタイプの画素タイルを示す。 図５Ｄは、画像描画面を作製するためにモぢ要られる様々なタイプの画素タイルを示す。 図５Ｅは、画像描画面を作製するためにモぢ要られる様々なタイプの画素タイルを示す。 図５Ｆは、流体自己整合配置技術（fluidic self-assembly）による画素またはサブ画素のランダムずれを示す。 図５Ｇは、流体自己整合配置技術（fluidic self-assembly）による画素またはサブ画素のランダムずれを示す。 図５Ｈは、流体自己整合配置技術（fluidic self-assembly）による画素またはサブ画素のランダムずれを示す。 図５Ｉは、流体自己整合配置技術（fluidic self-assembly）による画素またはサブ画素のランダムずれを示す。 図５Ｊは、流体自己整合配置技術（fluidic self-assembly）による画素またはサブ画素のランダムずれを示す。 図６は、処理フローの一例を示す。 図７は、本発明の可能な実施形態による、本明細書に記載のコンピュータまたはコンピューティングデバイスを実装可能な、ハードウェアプラットフォームの一例を示す。 図８は、ディスプレイシステムの一例を示す。

実施形態例の説明
画素タイル構造およびレイアウトに関する可能な実施形態の例を、本明細書に記載する。以下の説明においては、便宜上、本発明を完全に理解できるように、多数の詳細事項を説明する。ただし、これらの詳細事項抜きでも本発明を実施可能であることは明白であろう。他方、本発明の説明を不必要に煩雑にしたり、不明瞭にしたり、難読化したりしないように、周知の構造およびデバイスの細かな詳細までは説明しない。

本明細書において、実施形態例を以下の概略に沿って説明する。
１．一般的概要
２．構造の概要
３．タイル配置システムの一例
４．画素レベルの視覚特性の変化
５．サブ画素レベルの視覚特性の変化
６．異なるタイプの画像描画面
７．流体自己整合配置によるランダムずれ
８．ディスプレイシステム例
９．処理フロー例
１０．実装メカニズム−ハードウェア概要
１１．均等物、拡張例、変形例、その他

１．一般的概要
本概要は、本発明の可能な一実施形態が有するいくつかの側面につき、基本的説明を提示する。本概要は、可能な実施形態が有する諸側面についての広範かつ網羅的な要約ではない、ということに留意すべきである。さらに留意すべきは、本概要は、可能な実施形態が有する任意の特に重要な側面や要素を示すものとして理解されるようには意図されておらず、また、その特定の可能な実施形態あるいは広く本発明の全体の、何らの範囲を規定するものとして理解されるようにも意図されていない。本概要は、単に、可能な実施形態例に関するいくつかの概念を凝縮された簡素な形式で提示するものであって、以下に続く、可能な諸実施形態例についてのより詳細な説明に対する単なる概念的な前置きとして理解されるべきである。

モノリシックの大型の画像描画面（例えば５フィート未満、５フィート、７フィート、１０フィート、劇場サイズ、シネマサイズ、屋外ディスプレイサイズなど）を作製する際の高コストおよび技術的困難性を回避するため、複数の画素タイルを組み合わせることにより大型の画像描画面を作製することができる。

しかし、タイル境界において、隣接するタイル間のずれ許容値は、たとえミクロン以下の位置ずれであっても、タイルの画素がマトリクスパターン、対角パターン、同心円パターンなどの規則的パターンに配置された場合には、人間の視覚システムにとって知覚可能であり得る。本明細書に記載する規則的パターンとは、一定のステップの繰り返しから形成されるパターン、あるいは一定のステップの繰り返しに対し、画素タイルを配置し組み合わせる際に起こる空間的な位置ずれに比べて小さな空間的変化（例えば１％、２％など）を加えた、または減じたものから形成されるパターンを言う。

本明細書に記載の技術において、タイル配置モジュールによって起こされる空間的エラーまたは位置ずれを測定し得る。これらの空間的エラーを分析し、意図的に導入される画素またはサブ画素のランダム配置についての総合ずれ許容値を設定するために用いることができる。画素レベルまたはサブ画素レベルのランダムずれを、組み立てられて１つの画像描画面にされる複数の画素タイルのうちの各画素タイルに投入する。隣接する画素タイルにおける位置ずれの視認性を回避または実質的に排除できるかぎりにおいて、これらのランダムずれは等方的であっても異方的であってもよい。

画素レベルまたはサブ画素レベルにおける多様なランダムずれを、本明細書に記載の技術で用いることができる。一例において、本明細書に記載のランダムずれは、規則的パターンを構成する画素の割り当て位置に対し、ランダム化された空間的距離および／または空間的角度を有するような位置に画素を配置することによって、実現され得る。別の一例において、本明細書に記載のランダムずれは、規則的パターンを構成するサブ画素の割り当て位置に対し、ランダム化された空間的距離および／または空間的角度を有するような位置にサブ画素を配置することによって、実現され得る。さらなる一例において、本明細書に記載のランダムずれは、画素およびサブ画素レベルの両方におけるランダム化されたずれを組み合わせることによって、実現され得る。

追加的、選択的、または代替的に、本明細書に記載のランダムずれは、画素密度、画素間および／またはサブ画素間の間隔、画素高さ、画素幅、画素径、画素ピッチ、サブ画素高さ、サブ画素幅、サブ画素径、サブ画素ピッチ、画素内のカラー化されたサブ画素を並べる際の空間的順序、などを（例えばランダム的に、擬似ランダム的になど）変化させることによって、実現され得る。

この結果、本明細書に記載の技術において、規則的な画素またはサブ画素パターンの視覚的に気付かれるような破綻が、画像描画面内の画素タイルを分かつ境界をまたがって発生しない。

多様なディスプレイ技術、配置技術、その他が、本明細書に記載の技術から恩恵を得ることができる。本明細書に記載の画像描画面は、マスク系技術、３Ｄプリンティング技術を含むがこれらに限定されない印刷系技術、堆積系技術、半導体ウェハ系技術、ロボットアーム系技術、メンブレン系技術、レーザ系技術、ナノチューブ系技術、流体自己整合配置（ＦＳＡ）技術、ロールツーロールまたはウェブ処理技術などのうち１つ以上により、作製することができる。

いくつかの実施形態において、これらの技術を用いた画素タイルの配置における正確さ、誤差、その他を測定および分析して、画像描画面内の視覚的アーチファクトを回避または減少する目的で、画素ブロックレベル、画素レベル、サブ画素レベル等においてランダムずれを制御・投入するために用いられる、総合ずれ許容値を生成することができる。画素タイルは、２インチ、５インチ、１２インチ、２４インチなどの比較的小さいサイズで、比較的低コストで作製することができる。これらの画素タイル（様々な異なる形状であってもよいしそうでなくてもよい）を用いて、もっと大きなサイズ（例えば５フィート、７フィート、１０フィート、劇場サイズ、シネマサイズ、屋外ディスプレイサイズなど）の画像描画面を、やはり比較的低コストで構築することができる。本明細書に記載の画素タイル配置技術においては、画素サイズまたはサブ画素サイズのほんの何分の一しかない精度レベルで画素タイルを正確に位置合わせすることは、不要である。

追加的、選択的、または代替的に、これらの技術は、画像描画面を作製するために用いられる多様な基板や材料など、例えば色素、蛍光材料、量子ドット、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ナノチューブまたはナノワイヤＬＥＤ、ガラス、半導体ウェハ、金属、透明導電性フィルム、樹脂、帆布、光学フィルム、光導波路、基板上の不規則な凹部、基板上の不規則な凹部に堆積された成形部材、ポリエチレンテレフタレートすなわちＰＥＴのロールなどのフレキシブル基板、熱可塑性ポリマー樹脂などでも、実施可能である。

いくつかの実施形態において、方法は、本明細書に記載のディスプレイシステムを提供することを包含する。いくつかの可能な実施形態において、本明細書に記載のメカニズムは、工場製造システム、配置装置、ディスプレイシステム、屋外画像ディスプレイ、ハンドヘルド型デバイス、ゲーム機器、テレビ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、セルラー無線電話、電子ブックリーダー、ＰＯＳ端末装置、デスクトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、コンピュータキオスク、ＰＤＡおよび様々な他の種類の端末およびディスプレイユニットを含むがこれらに限定されない、システムの一部を形成する。

本明細書中に記載の好ましい実施形態ならびに一般的な原則や特徴に対する様々な変更は、当該分野の当業者にとっては容易に明らかであろう。よって、本開示は提示された実施形態に限定されるように意図されているのではなく、本明細書中に記載の原則および特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。

２．構造の概要
図１Ａは、一例としての画像描画面１００を示す。本明細書に記載の画像描画面は、２つ以上の画素タイルを有し得る。例示目的として、図１Ａに示すように、画像描画面（１００）は、２つの画素タイル１０２−１および１０２−２を有する。本明細書に記載の画素タイル（例えば１０２−１、１０２−２など）は、四角形状、三角形状、楕円形状、多角形状などの多様な幾何学形状のいずれかを有し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の画像描画面（例えば１００）は、同じ幾何学形状の画素タイルを有し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の画像描画面（例えば１００）は、少なくとも２つの異なる幾何学形状の画素タイルを有し得る。

いくつかの実施形態において、図１Ａに例示するように、画素タイル（例えば１０２−１、１０２−２など）は、幾何学形状を有する二次元アレイに並べられた各複数の画素群を有する。例えば、画素タイル（１０２−１）は、１０４−１−１、１０４−１−２などの第１の複数の画素群を含み、画素タイル（１０２−２）は、１０４−２−１、１０４−２−２などの第２の複数の画素群を含む。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の１画素（例えば１０４−１−１、１０４−１−２、１０４−２−１、１０４−２−２など）は、異なる種類のの３つ以上のサブ画素、例えば図１Ａにおいてそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」として示す赤、緑および青サブ画素など、を有し得る。画素（例えば１０４−１−１、１０４−１−２、１０４−２−１、１０４−２−２など）を表すサブ画素（例えば「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」など）は、単一の点または単一の斑として、線形または非線形パターンに並べられた複数の点または複数の斑として、などのように並べられ得る。

大型の画像描画面をモノリシック的に作製することは難しい。サブ画素中のカラーフィルターがシャドーマスク（例えば色素などを充填または堆積する区画を有する金属製シャドーマスク）を用いて色素を充填することによって作製されるディスプレイパネルにおいては、大型のディスプレイパネルに対して単一のシャドーマスクではバックプレーン、隣接層、構造、基板などに対して重過ぎかつ大き過ぎるために、均一な機械的なサポートを提供したり、構造上の反りを防止したりなどし得ないことがある。メカニカルアームによって位置決めされた個々のカラー発光ダイオード（ＬＥＤ）または個々の（カラー）有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）がサブ画素であるようなディスプレイパネルにおいて、比較的大きな移動誤差、位置誤差その他が、有限領域（例えば１２インチ半径など）の外で起こり得る。画像描画面にコーティングされた蛍光材料、量子ドットなど上に強度変調された走査レーザまたは電子ビームを用いて作製される画像描画面において、点広がり関数に関連する比較的大きな誤差、位置誤差その他が、有限領域（光路または電子ビーム路が比較的短いような）の外で起こり得る。

いくつかの実施形態において、それぞれがサブタイル配置モジュールによって比較的精度高く作製することができるような、複数の画素タイル（例えば１０２−１および１０２−２など）を組み合わせる、画素タイルレベル配置モジュールによって、画像描画面を作製または形成し得る。

サブタイル配置モジュールとは、個々の画素またはサブ画素を、画素タイル内の割り当て位置に配する、物理的モジュールまたはメカニズムを言う。サブタイル配置モジュールの例としては、限定されないが、以下のうち任意のものを含む。すなわち、要素を移動して画素タイル状に配置する、ロボットアームを備えた配置装置；強度変調された光を生成し、これを蛍光材料や量子ドットなどの光変換材料でコーティングされた画素タイルへと向ける、反射ミラーおよびコリメータを備えたレーザ；要素をピックアップおよび移動して画素タイル状に配置する、帯電したメンブレンを備えた配置装置；特定の強度（例えばパルス幅変調すなわちＰＷＭによるなど）で様々な波長（例えば赤、緑、青などに対応する）の光を生成するための、特定の直径のナノチューブを成長させた、面；成形部材を、基板（これが単体化、切断、または分割されて画素タイル、ディスプレイパネルなどにされ得る）上の不規則な凹部中に分布または循環させる、流体自己整合配置プロセス；その他である。

画素タイル配置モジュールとは、個々の画素タイルを、画像描画面内におけるその割り当て位置に配する、物理的モジュールまたはメカニズムを言う。画素タイル配置モジュールの例としては、限定されないが、以下のうち任意のものを含む。すなわち、画素タイルを移動して画像描画状に配置する、ロボットアームを備えた配置装置；各々が反射ミラーおよびコリメータを用いて動作することで、強度変調された光を生成し、蛍光材料や量子ドットなどの光変換材料でコーティングされた各画素タイルへと向ける、複数のレーザを備えたレーザ制御バックプレーン；およびその他である。

画素タイルを組み合わせて画像描画面にすると、隣接する画素タイルにつながる境界（例えば図１Ａの１０８など）において、若干の位置ずれが起き得る。隣接する画素タイル間の位置ずれ（例えば０．５マイクロメートルなど）は、画素サイズ（例えば５０マイクロメートルなど）、画素タイルサイズ（例えば１０インチなど）に比べて小さいかもしれないが、それでも人間の視覚システムは、規則的パターンの中のそのような不規則性に比較的容易に気づき得る。

図１Ｂは、画素タイルレベルの位置ずれ１１０の例を示す。図示されるように、画素タイルレベルの位置ずれ（１１０）は、境界（例えば１０８など）をまたがって、隣接する画素タイル（例えば例えば１０２−１および１０２−２など）を位置ずれさせてしまうことによって起こり得る。いくつかの実施形態において、画素タイルレベルの位置ずれ（１１０）は、異なる画素タイル（例えば例えば１０２−１および１０２−２など）に位置する画素列間の、差として測定され得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、画素タイル（例えば１０２−１など）内の画素の位置に対して画素レベルの位置ずれ（１１２）を導入することによって、画素タイルレベルの位置ずれ１１０の知覚を緩和することができる。いくつかの実施形態において、画素レベルの位置ずれ（１１２）は、画素タイル（例えば１０２−１など）内における、ある画素の実際の位置と、その画素の割り当て位置との差として測定され得る。本発明の１つ以上の別の実施形態によれば、１つの画素内のサブ画素の位置に対してサブ画素レベルの位置ずれ（１１４）を導入することによって、画素タイルレベルの位置ずれ１１０の知覚を緩和することができる。いくつかの実施形態において、サブ画素タイルレベルの位置ずれ（１１４）は、画素内における、あるサブ画素の実際の位置と、そのサブ画素の割り当て位置との差として測定され得る。

３．タイル配置システムの一例
図２は、画素タイル間の位置ずれに由来する視覚的アーチファクトが無いか少ない画像描画面を、作製するように構成されたタイル配置システム２００の一例を示す。いくつかの実施形態において、タイル配置システム（２００）は、画像描画面を作製するための全体的な制御動作を行うように構成された配置制御器２０２、画像描画面内の画素タイルの各々の中における画素レベルまたはサブ画素レベルの配置操作を行うように構成されたサブタイル配置モジュール２０４、画像描画面内におけるタイルレベルの配置操作を行うように構成されたタイル配置モジュール２０６、などを有する。

いくつかの実施形態において、サブタイル配置モジュール（２０４）は、画素レベルの配置操作（例えば予め製造された画素に対して、モノクロ画素に対してなど）を行うように構成された、画素配置モジュールのみを表していてもよい。

いくつかの実施形態において、サブタイル配置モジュール（２０４）は、サブ画素レベル配置操作（例えばサブ画素が画素タイル状に配置されたときに画素タイル内の画素位置が自動的に設定されるなど）を行うように構成された、サブ画素配置モジュールのみを表していてもよい。

いくつかの実施形態において、サブタイル配置モジュール（２０４）は、画素レベルの配置操作とともにサブ画素レベル配置操作を行うように構成された、組み合わせ型サブタイル配置モジュールを表していてもよい。

いくつかの実施形態において、サブタイル配置モジュール（２０４）は、互いに別々である、画素レベルの配置サブモジュールおよびサブ画素レベルの配置サブモジュールを有していてもよい。

配置制御器（２０２）は、タイル配置モジュール（２０６）によって行われる画素タイル配置操作に起因し得る、画素タイルレベルの位置ずれ（例えば１１０など）についてのグループ値を決定するように構成され得る。グループ値の例としては、限定されないが、以下のうち任意のものを含む。すなわち、画素タイル配置操作中に起こる複数の画素タイルレベルの位置ずれ（例えば１１０など）のうちの、最大値、平均値、中央値、最頻値、統計値などである。

追加的、選択的、または代替的に、配置制御器（２０２）は、サブタイル配置モジュール（２０４）によって行われる画素配置操作に起因し得る、画素レベルの位置ずれ（例えば１１２など）についてのグループ値を決定するように構成され得る。グループ値の例としては、限定されないが、以下のうち任意のものを含む。すなわち、画素配置操作中に起こる複数の画素レベルの位置ずれ（例えば１１２など）のうちの、最大値、平均値、中央値、最頻値、統計値などである。

追加的、選択的、または代替的に、配置制御器（２０２）は、タイル配置モジュール（２０６）によって行われるサブ画素配置操作に起因し得る、サブ画素レベルの位置ずれ（例えば１１４など）についてのグループ値を決定するように構成され得る。グループ値の例としては、限定されないが、以下のうち任意のものを含む。すなわち、サブ画素配置操作中に起こる複数のサブ画素レベルの位置ずれ（例えば１１４など）のうちの、最大値、平均値、中央値、最頻値、統計値などである。

配置制御器（２０２）は、画素タイルレベルの位置ずれ、画素レベルの位置ずれ、サブ画素レベルの位置ずれなどについてのグループ値のうち１つ以上を用いて、画像描画面を作製するための総合ずれ許容値を決定するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、配置制御器（２０２）は、総合ずれ許容値を、画素タイルレベルの位置ずれ、画素レベルの位置ずれ、サブ画素レベルの位置ずれなどについてのグループ値のうち１つ以上のうちの特定の１つ（例えば画素タイルレベルの位置ずれについてのグループ値など）に設定する。いくつかの実施形態において、配置制御器（２０２）は、総合ずれ許容値を、画素タイルレベルの位置ずれ、画素レベルの位置ずれ、サブ画素レベルの位置ずれなどについてのグループ値のうち１つ以上の最大値に設定する。

配置制御器（２０２）は、総合ずれ許容値にもとづき、画像描画面状に組み合わせられる画素タイルの各々中の画素またはサブ画素にランダムずれを投入するよう、サブタイル配置モジュール（２０４）を制御するように、構成される。配置制御器（２０２）はさらに、画素またはサブ画素に対するランダムずれをそれぞれ投入された画素タイルを、画像描画面状に組み合わせるよう、画素タイルレベル配置モジュール（２０６）を制御するように、構成される。

本明細書に記載の技術は、画像描画面の複数の画素タイルについての総合ずれ許容値にもとづいて、画素タイルに画素またはサブ画素に対するランダムずれを投入するための、多様な方法に対応し得る。

４．画素レベルの視覚特性の変化
図３Ａは、画素タイル（３０２）中の画素（例えば３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４など）の、不均一、不均等またはランダムなずれ（例えば３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４など）を例示する。いくつかの実施形態において、画素タイル（３０２）中の画素（例えば３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４など）は、各割り当て位置（例えば３０６−１、３０６−２、３０６−３、３０６−４など）に対応し得る。非限定的な一実施形態において、割り当て位置は、Ｘ軸およびＹ軸に沿った、一対の座標値によって表され得る。本明細書に記載の画素タイル中の画素の割り当て位置は、マトリクス、対角線、多角形、円などの規則的パターンを形成していてもよいし、していなくてもよい。各割り当て位置（例えば３０６−１、３０６−２、３０６−３、３０６−４など）に対してのずれ（例えば３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４など）は、タイル配置システム（例えば図２の２００など）が備えるサブタイル配置モジュール（例えば図２の２０４など）によって生成され得る。画素（例えば３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４など）のずれ（例えば３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４など）は、画素（例えば３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４など）の各割り当て位置（例えば３０６−１、３０６−２、３０６−３、３０６−４など）に対して測定されることができる。

図３Ｂは、２つの画素タイル３０２−１および３０２−１を有する、一例としての画像描画面３００を例示する。２つの画素タイル３０２−１および３０２−１のそれぞれは、画素タイル（３０２−１および３０２−２）のそれぞれにおける画素（例えば３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４など）の、不均一、不均等またはランダムなずれ（例えば３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４など）を通じて作製される。図示されるように、画素タイル（３０２−１および３０２−２）は境界３０８に沿って位置ずれをともなって配置されるが、画素タイル（３０２−１および３０２−２）を組み合わせた結果生まれる画像描画面（３００）中の画素（例えば３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４など）によって形成されるパターンは、画素タイル間の位置ずれに由来する（あるいは関連する）視覚的アーチファクトが無いか少ない。

５．サブ画素レベルの視覚特性の変化
図４Ａは、画素タイル（４０２）中のサブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）の不均一、不均等またはランダムなずれ（例えば４１２−１、４１２−２、４１２−３、４１２−４など）を例示する。図示されるように、サブ画素タイル（４０２）中のサブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）は、画素タイル（４０２）中の異なる画素（例えば４０４−１、４０４−２、４０４−３、４０４−４など）に属し得る。サブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）は、各割り当て位置（例えば４０６−１、４０６−２、４０６−３、４０６−４など）に対応する。非限定的な一実施形態において、割り当て位置は、Ｘ軸およびＹ軸に沿った、一対の座標値によって表され得る。本明細書に記載のサブ画素タイル中のサブ画素の割り当て位置は、マトリクス、対角線、多角形、円などの規則的パターンを形成していてもよいし、していなくてもよい。各割り当て位置（例えば４０６−１、４０６−２、４０６−３、４０６−４など）に対してのずれ（例えば４１２−１、４１２−２、４１２−３、４１２−４など）は、サブタイル配置システム（例えば図２の２００など）のサブ画素レベルまたはサブサブ画素配置モジュール（例えば図２の２０４など）によって生成することができる。サブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）のランダムずれ（例えば４１２−１、４１２−２、４１２−３、４１２−４など）は、サブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）の各割り当て位置（例えば４０６−１、４０６−２、４０６−３、４０６−４など）に対して測定されることができる。

図４Ｂは、２つの画素タイル４０２−１および４０２−２を有する、一例としての画像描画面４００を例示する。画素タイル４０２−１および４０２−２のそれぞれは、画素タイル（４０２−１および４０２−２）のそれぞれにおけるサブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）の、不均一、不均等またはランダムなずれ（例えば４１２−１、４１２−２、４１２−３、４１２−４など）を通じて作製される。図示されるように、画素タイル（４０２−１および４０２−２）は境界４１２に沿って位置ずれをともなって配置されるが、画素タイル（４０２−１および４０２−２）を組み合わせた結果生まれる画像描画面（４００）中のサブ画素（例えば４１０−１、４１０−２、４１０−３、４１０−４など）によって形成されるパターンは、画素タイル間の位置ずれに由来する（あるいは関連する）視覚的アーチファクトが無いか少ない。

本明細書に記載の画素またはサブ画素の不均一、不均等またはランダムなずれ（例えば画素およびサブ画素の各割り当て位置に対してなど）は、多様な不均一空間的位置配置のいずれかとして実現されることができる。例えばランダムずれは、例えば画素寸法（例えば画素高さ、画素幅、画素径など）、サブ画素寸法（例えばサブ画素高さ、サブ画素幅、サブ画素径など）などの０．５、１％、２％、５％などである、最大ずれしきい値未満となるようにされればよい。追加的、選択的、または代替的に、ランダムずれは、画素タイル、画像描画面、画素の個数、サブ画素の個数などの空間的寸法のうち１つ以上に関連して決定された、最大ずれしきい値未満となるようにされればよい。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載のランダムずれは、画像描画面内において等方的であってもよい。ランダムずれの大きさの確率分布は、画像描画面内において、方向性を持たないか、空間的方向のいくつかまたは全部において同一か同様であってもよい。等方的なランダムずれを有する画素タイルを、任意の輪郭、方位、方向などを有する多様な境界に沿って、互いに接合するように用いることができる。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載のランダムずれは、画像描画面内において異方的であってもよい。ランダムずれの大きさの確率分布は、画像描画面内において、方向性を有したり、方向性を有するローブを持っていたり、１つ以上の特定の空間的方向を優先していてもよい。異方的なランダムずれを有する画素タイルを、１つ以上の特定の輪郭、方位、方向などを有する１つ以上の特定の境界に沿って、互いに接合するように用いることができる。例えば、ランダムずれは、Ｙ軸に沿った境界を有するように接合する画素タイルについて、Ｙ軸に沿って実施されてもよい。この結果、Ｙ軸に沿った位置ずれが緩和または回避される。

本明細書に記載のランダムずれは、真にランダムなずれであってもよいが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、ランダムずれは、これらのずれが、複数の画素タイルを組み合わせた画像描画面内において視覚的アーチファクトをともなうパターンを形成することを回避し得るかぎりにおいて、擬似ランダムずれ、方向性を有するずれなどを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の画素タイルは、複数のタイプ（例えば真にランダム、擬似ランダム、方向性を有するなど）のずれ、複数のタイプの確率分布のずれ、などを実現していてもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のランダムずれを実現する１つ以上の画素タイルを、本明細書に記載のランダムずれを実現しない１つ以上の画素タイルとともに、１つの（例えば連続、不連続などの）画像描画面状に組み合わせてもよい。いくつかの実施形態において、画像描画面を形成または提供している１つ以上の画素タイルが、同一の不均一パターンのずれを有していてもよい。追加的、選択的、または代替的に、１以上の不均一パターンのずれが、タイル内または複数のタイル間（例えば＋１、−２、−３、＋１、＋２．．．＋１、−２、−３、＋１、＋２など）で繰り返されてもよい。

いくつかの実施形態において、１つの画素タイル中のランダムずれの（例えば確率）分布は、その画素タイルについての総合ずれ許容値によって表されるグループ値と同一であってもよい。一例において、総合ずれ許容値が最大値を表すとき、ランダムずれの分布は、総合ずれ許容値が表す最大値と同じ、最大値であってもよい。別の一例において、総合ずれ許容値が平均値を表すとき、ランダムずれの分布は、総合ずれ許容値が表す平均値と同じ、平均値であってもよい。いくつかの実施形態において、画像描画面の各画素タイル内の画素レベルまたはサブ画素レベルのずれを制御するために、タイル配置システムが用いる総合ずれ許容値は、複数のグループ値、複数のグループ値タイプ、その他からなっていてもよい。これに対応して、そのような画素タイルで実現されるランダムずれの分布は、複数のグループ値、複数のグループ値タイプなどからなっていてもよく、このうちいくつかまたは全部が、総合ずれ許容値が表すグループ値、グループ値タイプなどと同一であってもよい。

画素またはサブ画素のランダムずれに加えてあるいはこれに替えて、画素タイルレベル、画素レベル、サブ画素レベルなどにおける、視覚特性の多くの異なるタイプの変化を提供するために、本明細書に記載の技術を用いることができる。例えば、本明細書に記載する１つの画素タイル中において、局所的密度、画素高さ、画素幅、画素径、画素ピッチ（例えば画素間距離など）サブ画素高さ、サブ画素幅、サブ画素径、サブ画素ピッチ（例えば１画素中のサブ画素間距離など）その他のうちの、１つ以上における変化を実施することができる。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の１つの画素タイルの、異なる画素における（異なる色の）サブ画素は、異なる空間的順序に並べられてもよい。図４Ｃは、１画素中に隣り合わせに並べられたサブ画素を有する、一例としての画素タイル４０２−３を例示する。画素４０４−５は、第１の順序に並べられたそれぞれ赤、緑および青色サブ画素に対応する３つのサブ画素４１０−５−１、４１０−５−２、および４１０−５−３を含む。これに対し、画素４０４−６は、第１の順序とは異なる第２の順序に並べられたそれぞれ赤、緑および青色サブ画素に対応する３つのサブ画素４１０−６−１、４１０−６−２および４１０−６−３を含んでいる。

例示目的のみとして、１つの画素が赤、緑および青の三原色のサブ画素が有することを説明した。様々な実施形態において、赤、緑および青以外の原色のサブ画素を、本明細書に記載の画素に用いてもよいことに留意されたい。さらに、１つの画素は、三原色のサブ画素のみを有していなくてもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の１つの画素は、より多くのまたはより少ない原色を有していてもよい。追加的、選択的、または代替的に、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の１つの画素は、図４Ｄに示すように原色でない色のサブ画素を有していてもよい。ここで、１つの画素は、赤、緑および青のサブ画素（それぞれ「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」と示す）に加えて、白色のサブ画素（「Ｗ」と示す）を有し得る。サブ画素レベルにおけるランダムずれ（例えば多様な視覚特性の変化など）を、画素中の様々な原色または原色でない色のサブ画素に対して、実施することができる。

本明細書に記載の技術は、マスク系技術、３Ｄプリンティング技術を含むがこれに限定されない印刷系技術、堆積系技術、半導体ウェハ系技術、ロボットアーム系技術、メンブレン系技術、レーザ系技術、ナノチューブ系技術、流体自己整合配置（ＦＳＡ）技術、ロールツーロールまたはウェブ処理技術などのうち１つ以上などの、多様なディスプレイ技術、配置技術、その他を用いて実現し得る。

いくつかの実施形態において、これらの技術を用いた画素タイルの配置における正確さ、誤差、その他を測定および分析して、画像描画面内の視覚的アーチファクトを回避または減少する目的で、画素ブロックレベル、画素レベル、サブ画素レベル等においてランダムずれを制御・投入するために用いられる、総合ずれ許容値を生成することができる。

追加的、選択的、または代替的に、これらの技術は、画像描画面を作製するために用いられる多様な基板や材料など、例えばガラス、半導体ウェハ、金属、透明導電性フィルム、樹脂、帆布、光学フィルム、光導波路、基板上の不規則な凹部、基板上の不規則な凹部に堆積された成形部材、ポリエチレンテレフタレートすなわちＰＥＴのロールなどのフレキシブル基板、熱可塑性ポリマー樹脂などでも、実施可能である。

６．異なるタイプの画像描画面
図５Ａは、本明細書に記載の１つの画素タイルの少なくとも一部を形成するために用いられ得る、一例としてのシャドーマスク５００を例示する。シャドーマスク（５００）は、色素、蛍光材料、量子ドットなどを配置または堆積するために用いることができる、変調光を光方向５０４に沿って出射するように構成されたセル（例えば５０２−１、５０２−２、５０２−３など）を有している。

他のアプローチにおいては、画素および／またはサブ画素は、ブラックマトリクス（近くの画素またはサブ画素間で光が混ざることを吸収し防ぐ）によって規定される位置に、マトリクスパターン、対角線パターンその他などの規則的パターンで配置（割り当て）される。

これに対し、本明細書に記載の技術においては、画素および／またはサブ画素は、シャドーマスク（５００）中のセル（例えば５０２−１、５０２−２、５０２−３など）によって規定された実際の位置に、不均一パターンで配置される。これらの実際の位置は、規則的パターンにおける各割り当て位置に対し、画素および／またはサブ画素のランダムずれを構成している。

図５Ｂは、本明細書に記載の１つの画素タイルの少なくとも一部を作製するために用いることができる、一例としての基板５１０（例えばガラス、フィルム、光導波路など）を例示している。基板（５１０）は、蛍光材料、量子ドットなどを用いて印刷が行われる、変調光を光方向５１４に沿って出射するように構成された表面領域（例えば５１２−１、５１２−２、５１２−３など）を有し得る。

他のアプローチにおいては、画素および／またはサブ画素は、マトリクスパターン、対角線パターンその他などの規則的パターンをなす位置に、配置（割り当て）される。

これに対し、本明細書に記載の技術においては、画素および／またはサブ画素は、基板（５１０）中の表面領域（例えば５１２−１、５１２−２、５１２−３など）によって規定された実際の位置に、不均一パターンで配置される。これらの実際の位置は、規則的パターンにおける各割り当て位置に対し、画素および／またはサブ画素のランダムずれを構成している。

図５Ｃは、本明細書に記載の１つの画素タイルの少なくとも一部を作製するために用いられ得る、一例としての基板５２０（例えばガラスなど）を例示する。ナノチューブ（例えば５２２−１、５２２−２、５２２−３など）またはナノワイヤＬＥＤを、基板（５２０）上にまたは基板（５２０）から成長してもよい。ナノチューブ（例えば５２２−１、５２２−２、５２２−３など）は、ナノチューブ（例えば５２２−１、５２２−２、５２２−３など）の各々の両端間に電圧を印加したとき、光方向５２４に沿って異なる色の変調光を出射するように、異なる直径で構成されてもよい。ナノチューブ（例えば５２２−１、５２２−２、５２２−３など）の各々から出射する光の強度は、パルス幅変調（ＰＷＭ）技術によって制御されてもよい。非限定的な一例において、基板（５２０）に薄膜の導電性フィルムをコーティングすることによって第１の極性の共通電極を設け、一方、複数のつながっていない金属製小塊群（ｂｌｏｂｓ）中の１つの金属製小塊を、ナノチューブ（例えば５２２−１、５２２−２、５２２−３など）の各々の他端において薄膜に対向して配置することにより、第１の極性の反対である第２の極性の画素電極を設けてもよい。

本明細書に記載の技術において、画素および／またはサブ画素は、基板（５２０）におけるナノチューブ（例えば５２２−１、５２２−２、５２２−３など）によって規定された実際の位置に、不均一パターンで配置される。これらの実際の位置は、規則的パターンにおける各割り当て位置に対し、画素および／またはサブ画素のランダムずれを構成している。

図５Ｄは、本明細書に記載の１つの画素タイルの少なくとも一部を作製するために用い得る、一例としてのバックプレーン５３０を例示している。ｘおよびｙ方向にに移動できるロボットアーム５３６を有する配置装置５３８が、異なる光色（例えば赤ＬＥＤ、緑ＬＥＤ、青ＬＥＤなど）のＬＥＤ要素を掴み、移送し、バックプレーン（５３０）上の位置（例えば５３２−１、５３２−２、５３２−３など）へと配置し得る。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ要素は、３０ミクロン×３０ミクロン、５０ミクロン×２０ミクロンなどのサイズを有し得る。ＬＥＤ要素は、変調光を光方向５３４に沿って出射するように構成された、バックプレーン（５３０）上の位置（例えば５３２−１、５３２−２、５３２−３など）に実装または位置された、画素および／またはサブ画素を表し得る。

本明細書に記載の技術において、画素および／またはサブ画素は、実際の位置（例えば５３２−１、５３２−２、５３２−３など）に、不均一パターンで配置される。これらの実際の位置は、規則的パターンにおける各割り当て位置に対し、画素および／またはサブ画素のランダムずれを構成している。

いくつかの実施形態において、比較的小さいサイズの画素またはサブ画素要素（例えば赤ＬＥＤ、緑ＬＥＤ、青ＬＥＤなど）を掴むまたはピックアップするために、ロボットアーム（３３６）は、メカニックアームではなく、メンブレン型のピックアップ機構として実現される。ピックアップ機構中のメンブレンが第１の荷電型（例えば陽電荷など）に帯電され、画素またはサブ画素要素は、第１の荷電型の反対である第２の荷電型（例えば陰電荷など）に帯電されることができる。ピックアップ機構と画素またはサブ画素要素とにおける反対である荷電型は、互いに対して（例えば絶縁材、絶縁膜によってなど）絶縁されることにより、ピックアップおよび移送工程における放電を防ぐことができる。

いくつかの実施形態において、ＬＥＤ要素に替えてあるいはこれに加えて、異なる光色のＯＬＥＤ要素を、本明細書に記載の画像描画面上に用いてもよい。

図５Ｅは、本明細書に記載の１つの画素タイルの少なくとも一部を作製するために用い得る、一例としての画像レンダリングエリア部分５４０を例示する。画像レンダリングエリア部分（５４０）は、蛍光材料や量子ドットなどの光変換材料でコーティングされた、セル（例えば５４２−１、５４２−２、５４２−３など）からなっていてもよい。いくつかの実施形態において、セル（例えば５４２−１、５４２−２、５４２−３など）は、画素（例えば５４４など）を表す各組にグループ化され得る。

レーザ５４８は、ｘおよびｙ方向に走査する、変調光５４６（例えばディスプレイアプリケーションの実行時に受信された画像データにもとづいてなど）を出射し得る。光（５４６）の走査は、例えば、ディスコのライトボールに類似する筐体に収納された、可動ミラーによって提供され得る。

規則的パターンを形成するセル（例えば５４２−１、５４２−２、５４２−３など）中の画素またはサブ画素の割り当て位置において変調光（５４６）を点灯する代わりに、レーザ（５４８）は、不均一パターンを形成するセル（例えば５４２−１、５４２−２、５４２−３など）中の実際の位置において変調光（５４６）を点灯してもよい。これらの実際の位置は、規則的パターンにおける各割り当て位置に対し、画素および／またはサブ画素のランダムずれを構成している。

いくつかの実施形態において、音響的振動体、圧電振動体その他などの空間的振動体５５０を用いて、総合ずれ許容値にもとづき決定されるある大きさまでの振動を生成してもよい。レーザ（５４８）は、各割り当て位置に対する画素および／またはサブ画素のランダムずれを生成するために、空間的振動体（５５０）に対して機械的に結合されることができる。

画像描画面（例えば、それぞれが各画素タイルに対して変調光を出射する複数のレーザによって駆動される、屋外ディスプレイなど）は、５４０などの複数の画像レンダリングエリア部分および５４８などの複数のレーザを組み合わせることにより、作製することができる。

７．流体自己整合配置によるランダムずれ
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の画素またはサブ画素の不均一、不均等またはランダムなずれは、流体自己整合配置（ＦＳＡ）技術によって実施し得る。追加的、選択的、または代替的に、本明細書に記載の画素またはサブ画素のずれは、ロールツーロール（例えばウェブなど）処理によって実施され得、これは、ＦＳＡプロセスとともに稼働されることで大量生産を行い得る。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載（例えば図２の２００など）のタイル配置システムは、例えばロールツーロール処理において、１つ以上のドラムまたはスタンプを用いて、基板上に凹部からなる１以上の不均一パターンをエンボス加工してもよい。カラーＬＥＤチップが凹部内に位置されたとき、ピッチ間隔、密度、位置合わせ、シーケンス順などのうち少なくとも１つに関して不均一であることにより、画像描画面において画素タイル間の（例えばミクロン以下などの）位置ずれが視覚的に感知されることを回避する。いくつかの実施形態において、基板にエンボス加工された不規則な凹部は固有の形状を有することにより、対応する固有の形状を有するカラーＬＥＤチップによって占有されてもよい。

図５Ｆは、均一または不規則な凹部の１以上の不均一パターンを、基板５６２−１上にエンボス加工するために用いられる、一例としてのドラム５６０を例示している。いくつかの実施形態においてドラム（５６０）は、複数の突出形状を、様々にされた空洞パターンおよびピッチで有していてもよい。例えばドラム（５６０）が基板（５６２−１）に接して（例えばその上を、図５Ｆの右側に向けてなど）を回転している間に、スタンプ（５６０）上の突出形状を基板（５６２−１）に押圧することにより、凹部５６４−１などを基板（５６２−１）上に作製することができる。ドラム（５６０）は、軸（不図示）に実装されていてもよい。いくつかの実施形態において、ドラム（５６０）は、例えば軸を通してトルクを及ぼすことにより、図５Ｆの左側に向けて基板５６２−１に働く転がり／引っ張り力などによって、基板（５６２−１）に対して相対的に回転する。追加的、選択的、または代替的に、ドラム上の突出形状に対応する凹部を基板（５６２−１）上に形成するために、ドラム（５６０）の軸に働く物理的な力によって生成され得る特定の下向きの圧力を、ドラム（５６０）が基板（５６２−１）に及ぼしてもよい。

図５Ｇは、均一または不規則な凹部の１以上の不均一パターンを、基板５６２−２上にエンボス加工するために用いられる、一例としてのスタンプ５７０を例示している。いくつかの実施形態において、スタンプ（５７０）は、複数の突出形状を、様々にされた空洞パターンおよびピッチで有していてもよい。例えばスタンプ（５７０）が周期的に基板（５６２−２）から離れ上がりまた押し下がる間に、スタンプ（５７０）上の突出形状を基板（５６２−２）に押圧することにより、凹部５６４−２、５６４−３などを基板（５６２−２）上に作製することができる。基板（５６２−２）が図５Ｇの右から左へセクションごとにローリングされることにより、スタンプ操作をセクションごとに行うことができる。

本明細書に記載の基板（例えば５６２−１、５６２−２など）は、ポリエチレンテレフタレートすなわちＰＥＴのロールなどのフレキシブル基板、熱可塑性ポリマー樹脂などであってもよいが、これに限定されない。

いくつかの実施形態において、基板上の凹部の１以上のパターンは、異なる固有の形状の不規則な凹部の複数パターンからなり得る。不規則な凹部の複数パターン中の各パターンは、（ｉ）三角形、四角形、五角形、六角形、円、不規則形状、特定のキーパターンを有する形状などの固有の形状の凹部、（ｉｉ）サイズ（長さ、幅）、および／または（ｉｉｉ）基板中での深さ（高さ）から構成されていてもよい。様々な実施形態において、２つ以上の異なる固有の形状の凹部を、並列に、直列に、または一部並列かつ一部直列に、基板上にエンボス加工してもよい。いくつかの実施形態において、各ドラム、スタンプその他は、特定のタイプ（例えば三角形など）の突出形状からなっていてもよく、複数のドラム、スタンプその他を直列に用いて、複数の異なる形状を有する不規則な凹部の複数パターンを作製してもよい。いくつかの実施形態において、特定のドラム、スタンプその他は、２つ以上の特定のタイプ（例えば矩形、六角形および円の組み合わせなど）の突出形状からなっていてもよく、この特定のドラム、スタンプその他を用いて、複数の異なる形状を有する不規則な凹部の複数パターンを同時に作製してもよい。

一例において、エンボス加工操作を直列に行うためには、第１のドラム／スタンプが第１の固有の形状の第１の凹部を作製し、ここで第１の固有の形状の第１の凹部は第１の色（例えば赤など）を有しており、かつ第１の凹部の第１の固有の形状に対応する図５Ｈの形状５６６−１を有するカラーＬＥＤチップによって占有され、第２のドラム／スタンプが第２の固有の形状の第２の凹部を作製し、ここで第２の固有の形状の第２の凹部は第２の色（例えば緑など）を有しており、かつ第２の凹部の第２の固有の形状に対応する図５Ｈの形状５６６−２を有するカラーＬＥＤチップによって占有され、第３のドラム／スタンプが第３の固有の形状の第３の凹部を作製し、ここで第３の固有の形状の第３の凹部は第３の色（例えば青など）を有しており、かつ第３の凹部の第３の固有の形状に対応する図５Ｈの形状５６６−３を有するカラーＬＥＤチップによって占有されればよい。第１、第２および第３の各固有の形状の凹部は、形状（５６６−１〜５６６−３）の対応する（適合）形状のＬＥＤチップによっては占有され得るが、他の（非適合）形状のＬＥＤチップによっては占有され得ない。またあるいは、カラーＬＥＤチップは各々サイズ（例えば長さ、幅および／または高さ）が異なっており、形状を問わず、異なるサイズの凹部に対し不適合であるようなカラーＬＥＤチップは、連続する流体の流れの中で外れることになる。

別の一例において、エンボス加工操作を並列に行うためには、単一のドラム／スタンプで、２つ以上の異なる色のＬＥＤチップによって占有される、２つ以上の固有の形状の凹部を作製してもよい。

いくつかの実施形態において、さらなる固有の形状の凹部を作製することが可能なさらなるドラム／スタンプをも用いることで、さらなる原色（さらなる原色のＬＥＤチップ）を、並列におよび／または直列に作製することができる。

追加的、選択的、または代替的に、第１のドラム／スタンプが、１つ以上の色のカラーＬＥＤチップによって占有される第１の凹部を、第１の不規則パターンで作製し、第２のドラム／スタンプが、１つ以上の色のカラーＬＥＤチップによって占有される第２の凹部を、第２の不規則パターンで作製し、．．．というようにしてもよい。第１、第２、．．．の不規則パターンは、様々にされたパターンを有し得る。この結果、基板に様々なカラーＬＥＤチップが埋められる、設置されるなどした後、異なる画素タイルレイアウト群を得ることができる。

様々な方法により、固有の形状のカラーＬＥＤチップを、基板（例えば５６２−１、５６２−２など）が有する対応する形状の凹部中に組み立てることができる。いくつかの実施形態において、流体自己整合配置（ＦＳＡ）プロセスを用いて、カラーＬＥＤチップを基板上に組み立てることができる。例えば、図５Ｉに示す基板５６２を流体（特定の浮力を有する）に浸している間に、５６８−１、５６８−２などの特定の色および特定の形状のカラーＬＥＤチップを、基板上に分布および再循環させることで、基板（５６２）が有する対応する形状の凹部に沈み込ませることができる。各カラーＬＥＤチップは、画素またはサブ画素を表し得る。このように、ＦＳＡプロセスをロールツーロール（またはウェブ）処理と組み合わせることで、画素またはサブ画素の不規則パターンを、大量生産用に作製することができる。

追加的、選択的、または代替的に、凹部へのカラーＬＥＤチップのいくつかまたは全部を、ロボットピックアンドプレース技術によって実施することができる。例えば、ＦＳＡプロセス後に空いている基板上の凹部を、コンピュータビジョンを通じて制御されたロボットピックアンドプレース技術を用いて、対応するカラーＬＥＤチップで埋めることができる。

いくつかの実施形態において、ＦＳＡプロセスが適用またはオーバーレイされてカラーＬＥＤチップをカラーＬＥＤチップロールまたは基板に配置した後に、フレキシブル配線ロール（あるいはバックプレーン）または基板（例えばＰＥＴロール、熱可塑性ポリマー樹脂その他）を、カラーＬＥＤチップロールまたは基板に結合する。配線ロールは、各カラーＬＥＤチップを別のコントローラ論理回路またはスイッチ素子に電気的に結合する、（例えば透明、不透明、金属製、非金属製など）導電性トレースを含み得る。追加的、選択的、または代替的に、レーザドリル加工されたビアを用いて、導電性トレースを配置することができる。また、個々のカラーＬＥＤチップの動作を制御するためのスイッチ素子、電極、電気的配線なども、本明細書に記載のＦＳＡプロセスおよび／またはロールツーロール処理と統合することで、ディスプレイロールを製造することができ、これを領域に単体化、切断、分割などすることで、図５Ｊに示す画素タイルを作製することができる。本明細書に記載のタイル配置システムによって、これらの画素タイルを、組み立てて画像描画面状にするか、あるいは直接的に画像描画面として組み立てることができ、多くの異なるディスプレイがあり得るが、なかでもフレキシブルディスプレイ、モバイルディスプレイなどを含み得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のビアまたは開放経路（例えば穴など）を、本明細書に記載の凹部とともに設ける（例えば、凹部の底部や凹部の上縁部など）ことができる。金属導電体、非金属導電体（例えば透明導電材料など）などの導電材料その他を、凹部の付随するビアまたは開放経路中に堆積することにより、凹部中に位置するカラーＬＥＤチップへの電気的接続のアクセスを得ることができる。

８．ディスプレイシステム例
図８は、本明細書に記載の１つ以上のタイプの画像描画面とともに動作し得る、一例としてのディスプレイシステムを例示している。いくつかの実施形態において、ディスプレイ論理回路８０２は、画像を画像描画面（８００）に描画するために、ディスプレイシステム（８００）の画像描画面８００における変調光の生成を制御するように構成された、光制御論理回路８０４を有し得る。ディスプレイ論理回路（８０２）は、画像データソース８０６（例えばセットトップボックス、ネットワーク化サーバ、記憶媒体その他など）と動作可能に結合され得、また画像データソース（８０６）から画像データを受け取るように構成される。画像データは、無線放送、またはイーサネット、Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＨＤＭＩ）、無線ネットワークインターフェース、機器（例えばセットトップボックス、サーバ、記憶媒体など）からなどを含む様々な方法で、画像データソース（８０６）により提供され得る。内部または外部ソースから受け取られた画像フレームは、ディスプレイ論理回路（８０２）によって、ディスプレイシステムの画像描画面８００における変調光の生成を制御するために用いられ得る。画像フレームは、本明細書に記載の画像描画面上の様々な解像度の様々なフレームにおける、個々のまたはまとめた画素値を導出するために、ディスプレイ論理回路（８０２）によって用いられ得る。

９．処理フロー例
図６は、一例としての処理フローを例示している。いくつかの実施形態において、図２のタイル配置システム２００などの、１つ以上のコンピューティングデバイスまたはコンポーネントが、この処理フローを実行し得る。ブロック６１０において、タイル配置システム（２００）が、画像描画面の部分として用いられる複数の画素タイルのうちの、各画素タイルに適用される総合ずれ許容値を決定する。ここで、前記複数の画素タイルのうちの各画素タイルは複数のサブ画素を含む。

ブロック６２０において、総合ずれ許容値にもとづき、タイル配置システム（２００）は、複数の画素タイルの各画素タイルにおけるランダムずれを生成する。

ブロック６３０において、タイル配置システム（２００）は、複数の画像描画タイルを、画像描画面状に組み合わせる。

ある実施形態において、ランダムずれは、画素の、画素の割り当て位置からのずれを表しており、前記割り当て位置は規則的パターンを形成する。

ある実施形態において、ランダムずれは、サブ画素の、サブ画素の割り当て位置からのずれを表しており、前記割り当て位置は規則的パターンを形成する。

ある実施形態において、前記複数の画素タイルのうちの少なくとも１つの画素タイル中のサブ画素は複数の画素を表し、前記複数の画素の各々は、前記少なくとも１つの画素タイル中の前記サブ画素のうち１つ以上の部分集合をなす。ある実施形態において、前記複数の画素のうちの１画素は、複数のサブ画素を含み、前記複数の画素のうちの前記画素中の前記複数のサブ画素は、前記画素中の前記サブ画素間において固定的な空間的関係を有する。ある実施形態において、前記複数の画素のうちの１画素は、複数のサブ画素を含み、前記複数の画素のうちの１画素中の前記複数のサブ画素は、前記画素中の前記サブ画素間において可変的な空間的関係を有する。

ある実施形態において、前記複数の画素タイルのうち少なくとも１つの画素タイルは、前記少なくとも１つの画素タイル内の画素の可変の密度、高さ、幅、ピッチなどを含む。

ある実施形態において、前記複数の画素タイルのうち少なくとも１つの画素タイルは、前記少なくとも１つの画素タイル内のサブ画素の可変の密度、高さ、幅、ピッチなどを含む。

ある実施形態において、前記総合ずれ許容値は、個々のサブ画素を前記複数の画素タイルのうちの１画素タイルに配置するために用いられる物理的デバイスの、誤差を表す。ある実施形態において、前記総合ずれ許容値は、個々の画素を前記複数の画素タイルのうちの１画素タイルに配置するために用いられる物理的デバイスの、誤差を表す。ある実施形態において、本明細書で言うところの物理的デバイスは、レーザ、画素配置モジュール、サブ画素配置モジュール、ナノチューブ、シャドーマスクなどのうち１つ以上である。

ある実施形態において、前記総合ずれ許容値は、個々の画素タイルを前記画像描画面に配置するために用いられるタイル配置システムの、誤差を表す。

ある実施形態において、少なくとも１つの画素タイルは、色素、蛍光材料、量子ドット、ナノチューブ、発光ダイオード、有機発光ダイオードなどのうち１つ以上を含む。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の動作、方法などを包含する処理フローは、１つ以上のコンピューティングデバイスまたはユニットを通じて実行されることができる。

ある実施形態において、装置はプロセッサを有しており、これらの動作、方法、処理フローなどのうちいずれかを行うように構成されている。

ある実施形態において、ソフトウェア命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能である記憶媒体であって、前記ソフトウェア命令が１つ以上のプロセッサによって実行されたとき、これらの動作、方法、処理フローなどのうちいずれかを行わせる。

ある実施形態において、１つ以上のプロセッサと１組の命令を格納した１つ以上の記憶媒体とを有するコンピューティングデバイスであって、前記１組の命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されたとき、これらの動作、方法、処理フローなどのいずれかを行わせる。別々の実施形態を本明細書において説明したが、本明細書において説明された実施形態および／または部分的な実施形態の任意の組み合わせも、組み合わされてさらなる実施形態を形成し得ることに留意されたい。

１０．実装メカニズム−ハードウェア概要
ある実施形態によれば、本明細書に記載された技術は、１つ以上の専用の計算装置により実施される。専用の計算装置は、ハードワイヤ接続されて当該技術を実行してもよく、当該技術を実行するように持続的にプログラムされた１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））等のデジタル電子装置を含んでもよく、ファームウェア、メモリ、他の記憶装置または組合せ内のプログラム命令に従って当該技術を実行するようにプログラムされた１つ以上の汎用のハードウェアプロセッサを含んでもよい。このような専用の計算装置はまた、カスタムハードワイヤードロジック、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡを、カスタムプログラミングと組み合わせて、当該技術を実現してもよい。専用の計算装置は、デスクトップコンピュータシステム、携帯型コンピュータシステム、手持ち型装置、ネットワーク装置、または、当該技術を実施するためのハードワイヤードロジックおよび／またはプログラムロジックを組み込んだ他の装置であり得る。

例えば、図７は、本発明の実施形態を実施し得るコンピュータシステム７００を示すブロック図である。コンピュータシステム７００は、バス７０２または情報通信のための他の通信機構と、バス７０２に接続された情報処理のためのハードウェアプロセッサ７０４とを含む。ハードウェアプロセッサ７０４は、例えば、汎用のマイクロプロセッサでもよい。

コンピュータシステム７００はまた、情報およびプロセッサ７０４によって実行される命令を格納するために、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶装置などの、バス７０２に接続されたメインメモリ７０６を含む。メインメモリ７０６はまた、プロセッサ７０４によって実行される命令の実行中に一時的な変数または他の中間情報を格納するために用いてもよい。このような命令は、プロセッサ７０４がアクセス可能である非一時的な記憶媒体に保存されている形態において、コンピュータシステム７００を、命令内に指定された動作を実行するようにカスタマイズされた専用装置に変える。

コンピュータシステム７００は、静的情報およびプロセッサ７０４のための命令を格納するための、バス７０２に接続された読出し専用メモリ（ＲＯＭ）７０８または他の静的記憶装置を更に含む。情報および命令を格納するために、磁気ディスクまたは光ディスク等の記憶装置７１０が設けられ、バス７０２に接続されている。

コンピュータシステム７００は、情報をコンピュータのユーザに対して表示するために、バス７０２を介して液晶ディスプレイ等のディスプレイ７１２に接続されてもよい。情報およびコマンド選択をプロセッサ７０４に伝達するために、英数字およびその他のキーを含む入力装置７１４がバス７０２に接続される。他の種類のユーザ入力装置は、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ７０４に伝達するため、ならびに、ディスプレイ７１２上のカーソル移動を制御するための、マウス、トラックボールまたはカーソル方向キー等のカーソルコントロール７１６である。この入力装置は、典型的には、２本の軸、すなわち第１の軸（例えば、ｘ）および第２の軸（例えば、ｙ）において２つの自由度を有し、これにより、装置は面内における位置を指定できる。

コンピュータシステム７００は、カスタマイズされたハードワイヤードロジック、１つ以上のＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ、コンピュータシステムと協働してコンピュータシステム７００を専用装置にするまたは専用装置になるようにプログラムするファームウェアおよび／またはプログラムロジック用いて、本明細書に記載の技術を実施してもよい。ある実施形態によれば、本明細書の技術は、メインメモリ７０６に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行しているプロセッサ７０４に応答して、コンピュータシステム７００により実行される。このような命令は、記憶装置７１０等の他の記憶媒体からメインメモリ７０６に読み出されてもよい。メインメモリ７０６に含まれる命令のシーケンスを実行することにより、プロセッサ７０４に、本明細書に記載のプロセスステップを実行させる。別の実施形態において、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤ接続された回路を用いてもよい。

本明細書で使用する「記憶媒体」という用語は、データおよび／または装置を特定の様態で動作させる命令を格納する任意の非一時的な媒体を指す。このような記憶媒体は、不揮発性の媒体および／または揮発性の媒体を含んでもよい。不揮発性の媒体は、例えば、記憶装置７１０等の光ディスクまたは磁気ディスクを含む。揮発性の媒体は、メインメモリ７０６等のダイナミックメモリを含む。記憶媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープまたはその他の磁気データ記憶媒体、ＣＤ―ＲＯＭ、その他の光学データ記憶媒体、穴のパターンを有する物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、その他のメモリチップまたはカートリッジを含む。

記憶媒体は、伝送媒体と別個のものであるが、伝送媒体と関連付けて用いられてもよい。伝送媒体は、記憶媒体間における情報の移動に関与する。例えば、伝送媒体は、バス７０２を備えたワイヤを含む、同軸ケーブル、銅ワイヤおよび光ファイバを含む。伝送媒体はまた、ラジオ波データ通信および赤外線データ通信において生成されるような、音波または光波の形態をとり得る。

１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行のためにプロセッサ７０４へ搬送するにあたり、さまざまな形態の媒体を用いてよい。例えば、命令は、はじめに、リモートコンピュータの磁気ディスクまたはソリッドステートドライブに保持されていてもよい。リモートコンピュータは、命令を自身のダイナミックメモリにロードし、その命令を、モデムを用いて電話回線を介して送信し得る。コンピュータシステム７００に対してローカルであるモデムは、電話回線上のデータを受信し、赤外線送信器を用いてそのデータを赤外線信号に変換し得る。赤外線検出器が赤外線信号で搬送されたデータを受信し得、適切な回路がそのデータをバス７０２上に配置し得る。バス７０２は、データをメインメモリ７０６へ搬送し、プロセッサ７０４がメインメモリ７０６から命令を取り出して実行する。メインメモリ７０６によって受信された命令は、随意に、プロセッサ７０４による実行の前後いずれかに記憶装置７１０に保存されてもよい。

コンピュータシステム７００はまた、バス７０２に接続された通信インターフェイス７１８を含む。通信インターフェイス７１８は、ローカルネットワーク７２２に接続されたネットワークリンク７２０に、双方向データ通信接続を提供する。例えば、通信インターフェイス７１８は、総合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）カード、ケーブルモデム、衛星モデム、または対応する種類の電話回線にデータ通信接続を提供するモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェイス７１８は、互換性のあるＬＡＮにデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであってもよい。また、無線リンクを実装してもよい。そのような態様のいずれかにおいて、通信インターフェイス７１８は、さまざまな種類の情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号または光信号を送受信する。

ネットワークリンク７２０は、典型的には、１つ以上のネットワークを介して他のデータデバイスにデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク７２０は、ローカルネットワーク７２２を介したホストコンピュータ７２４への接続、または、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）７２６によって運用されるデータ装置への接続を提供してもよい。そして、ＩＳＰ７２６は、現在一般に「インターネット」７２８と呼ばれている全世界的なパケットデータ通信網を介して、データ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク７２２およびインターネット７２８は、両方が、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号または光信号を用いる。デジタルデータをコンピュータシステム７００へ搬送し且つコンピュータシステム７００から搬送する、さまざまなネットワークを介した信号ならびにネットワークリンク７２０上の信号および通信インターフェイス７１８を介した信号は、伝送媒体の例示的形態である。

コンピュータシステム７００は、ネットワーク、ネットワークリンク７２０および通信インターフェイス７１８を介して、メッセージの送信およびプログラムコードを含むデータの受信を行い得る。インターネットの例において、サーバ７３０は、アプリケーションプログラムについて要求されたコードを、インターネット７２８、ＩＳＰ７２６、ローカルネットワーク７２２および通信インターフェイス７１８を介して送信し得る。

受信されたコードは、受信されてそのままプロセッサ７０４により実行されてもよく、且つ／または、後で実行するために記憶装置７１０または他の不揮発性記憶装置に保存されてもよい。

１１．均等物、拡張例、変形例、その他
上記詳細な説明において、態様によって変わり得る多数の具体的な詳細を参照しながら、本発明の実施形態を説明した。したがって、本発明が如何なるものかおよび出願人は本発明が如何なるものであると意図しているかについての唯一且つ排他的な指標は、後の修正を含む、これら請求項が生じる具体的な形態の、本願から生じる１組の請求項である。請求項に含まれる用語について本明細書に明示的に記載された定義はいずれも、請求項で使用された用語の意味を決定するものである。よって、請求項に明示的に記載されていない限定事項、構成要素、特性、特徴、利点または属性は、いかなる形であれ請求の範囲を限定するものではない。したがって、明細書および図面は、限定的ではなく例示的なものであると認識されるべきものである。

Claims (21)

1. 複数の画素タイルから画像描画面を作製するための方法であって、
   前記複数の画素タイルの各々は複数の画素を有し、前記複数の画素の各々は複数のサブ画素を有し、
   前記複数の画素タイルの各々は、前記画素タイル中の前記複数のサブ画素が前記画像描画面を形成する規則的パターンに並べられるような、配置に構成されており、前記画素タイル間の位置ずれは、前記複数のサブ画素の前記規則的パターンからの逸脱を起こさせ、前記方法は、
   前記画像描画面の部分として用いられる複数の画素タイルのうちの、各画素タイルに適用される総合ずれ許容値を決定することであって、
   前記総合ずれ許容値は、前記画素タイルを前記画像描画面を形成するように配置したとき生成される複数の測定された画素タイルレベルの位置ずれのうちの、最大値、平均値、中央値、および統計値のうちの１つであることと、
   前記総合ずれ許容値の範囲内で、前記複数の画素タイルの各画素タイルにおける、前記複数の画素の各々内の前記複数のサブ画素の不均一なずれを生成することと、
   前記複数の画素を組み合わせて前記画像描画面を作製すること、
   を包含する、方法。
2. 前記複数のサブ画素の前記不均一なずれは、前記複数のサブ画素の、前記複数のサブ画素の割り当て位置からのランダムずれを表しており、前記割り当て位置は規則的パターンを形成する、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の画素のうちの１画素中の前記複数のサブ画素は、前記画素中の前記サブ画素間において可変的な空間的関係を有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記複数の画素タイルのうち少なくとも１つの画素タイルは、前記少なくとも１つの画素タイル内の画素の可変の密度、高さ、幅、またはピッチを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の画素タイルのうち少なくとも１つの画素タイルは、前記少なくとも１つの画素タイル内の前記複数のサブ画素の可変の密度、高さ、幅、またはピッチを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記総合ずれ許容値は、個々のサブ画素を前記複数の画素タイルのうちの１画素タイルに配置するために用いられる物理的デバイスの、誤差を表す、請求項１に記載の方法。
7. 前記物理的デバイスは、レーザ、画素配置モジュール、サブ画素配置モジュール、またはシャドーマスクのうち１つ以上である、請求項６に記載の方法。
8. 前記物理的デバイスはナノチューブ群であり、前記ナノチューブ群を用いて個々のサブ画素を前記複数の画素タイルのうちの１画素タイルに配置することは、各画素タイルに対して基板を用意し、前記基板上にまたは前記基板からナノチューブ群を成長させることを包含し、前記ナノチューブ群は、前記ナノチューブ群の各々の両端に電圧を印加したとき前記ナノチューブ群の光方向に沿って変調光を出射するように構成されている、請求項６に記載の方法。
9. 前記ナノチューブ群を用いて個々のサブ画素を前記複数の画素タイルのうちの１画素タイルに配置することはさらに、前記基板を導電性フィルムでコーティングすることにより、第１の極性の共通電極を設けることを包含し、各画素タイルの前記ナノチューブ群の各々の他端において、複数のつながっていない金属製小塊のうちの１つの金属製小塊を前記導電性フィルムと対向して配置することにより、前記共通電極の前記第１の極性の反対である第２の極性の画素電極を設ける、請求項８に記載の方法。
10. 前記総合ずれ許容値は、個々の画素タイルを前記画像描画面に配置するために用いられるタイル配置システムの、誤差を表す、請求項１に記載の方法。
11. 少なくとも１つの画素タイルは、色素、蛍光材料、量子ドット、ナノチューブ、発光ダイオード、または有機発光ダイオードのうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
12. 基板に、固有の形状を有する凹部の１以上のパターンをエンボス加工することと、
    前記固有の形状を有する凹部の１以上のパターンに、対応する固有の形状のカラー発光ダイオードチップを埋めることと、
    その後前記基板を前記複数の画素タイルに単体化することと、
    をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
13. 前記凹部は、１つ以上の流体自己整合配置プロセスにおいて、前記カラー発光ダイオードチップで埋められる、請求項１２に記載の方法。
14. 前記凹部は、１つ以上のロールツーロール処理において、前記基板に作製される、請求項１２に記載の方法。
15. 前記カラー発光ダイオードチップは、他の特定の色の他のカラー発光ダイオードチップの有する他の固有の形状とは異なる、特定の固有の形状を有する、特定の色のカラー発光ダイオードチップを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記物理的デバイスは１つ以上のレーザであり、前記１つ以上のレーザを用いて前記複数の画素タイルのうちの各画素タイルにおける前記複数のサブ画素の不均一なずれを生成することは、各割り当て位置に対しての前記複数のサブ画素のランダムずれを生成するために、前記１つ以上のレーザを各々空間的振動体と機械的に結合することを包含する、請求項６に記載の方法。
17. 前記空間的振動体は圧電振動体または音響的振動体である、請求項１６に記載の方法。
18. 請求項１〜１７のうちいずれかに記載の方法により作製された画像描画面を有する、ディスプレイシステム。
19. 複数の画素タイルから画像描画面を作製するために制御動作を行うように構成された配置制御器と、
    前記配置制御器の前記制御動作にもとづき、前記複数の画素タイルの各々内においてサブ画素レベルの配置操作を行うように構成された、サブタイル配置モジュールと、
    前記配置制御器の前記制御動作にもとづき、前記画像描画面に対しタイルレベルの配置操作を行うように構成された、タイル配置モジュールと、
    を有するタイル配置システムであって、
    前記タイル配置システムは請求項１〜１７のいずれかを行うように構成されている、タイル配置システム。
20. ソフトウェア命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能である記憶媒体であって、前記ソフトウェア命令が請求項１９に記載の前記タイル配置システムの配置制御器の１つ以上のプロセッサによって実行されたとき、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法を前記タイル配置システムにより行わせる、記憶媒体。
21. １つ以上のプロセッサと１組の命令を格納した１つ以上の記憶媒体とを有する請求項１９に記載の前記タイル配置システムの前記配置制御器であって、前記１組の命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されたとき、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法を前記タイル配置システムにより行わせる、配置制御器。

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