アップルは木曜日に公開した特許出願の中で、ハイダイナミックレンジ（HDR）二層LCDにおける画像アーティファクトを低減する方法を詳述している。この技術は理論的には一般的なディスプレイのコントラスト比を100万対1まで高めることができる。
米国特許商標庁が公開した「デュアルレイヤー高ダイナミックレンジディスプレイ用の画像分割装置および方法」の出願において、Apple はデュアルレイヤー LCD システムの光学的利点、特に高コントラストの画像を再現する能力を宣伝している。
簡単に言えば、従来のLCDは液晶層を通過する光を変調することで画像を生成します。個々の画素電極に異なる電圧を印加することで電界が発生し、液晶分子の配列が変化して光の透過量が変化し、透過する光の量が調整されます。液晶モジュールを偏光フィルムとカラーフィルターで挟むことで、認識可能な画像が生成されます。
通常のLCDはバックライトの照度を上げることで輝度を高めることができますが、光漏れの影響で全体的なコントラストが影響を受けることは通常ないとAppleは述べています。2層LCDは、グレースケールとカラーの2つのLCDパネルを重ねることで、バックライトから発せられる光を視聴者の目に届く前に少なくとも2回変調させ、コントラスト比を高めます。
しかし、多層 LCD には、パネル間の隙間により特定の角度で見ると視差効果が生じるという根本的な構造上の問題があり、認識されるずれの程度によっては画質がぼやける可能性があります。
視差アーティファクト、モアレ、ハローアーティファクト、クリッピングといった望ましくない効果の発生を防ぐため、Appleは、パネルごとに元の画像をインテリジェントに処理して出力できる、改良された画像分割アルゴリズムを提案しています。具体的には、このアルゴリズムは画像を分析し、前面LCDパネルと背面LCDパネルに表示するための2つの別々の画像を生成します。画像の内容、ハードウェアの制限、その他の考慮事項に応じて、システムはデバイスの光源に最も近いグレースケールモジュールである背面LCDパネルを駆動するために送信される画像をぼかし、サイズを縮小します。
Appleのシステムは、目的関数によって設定された制約条件に基づく最適化手法を用いることで、明るさや鮮明度に悪影響を与えることなく視差を抑制できます。このアルゴリズムは、フロントパネルに現れるクリッピングアーティファクトやライトブルーム（ハロー）も防ぎます。Appleによると、この技術はiPhoneからMacまで、小型から大型のディスプレイの両方で使用できるとのことです。
この文書では、前面パネルに比べて背面 LCD パネルの輝度を上げることや、モジュールの厚さを減らすことなど、導入されたアーティファクトに対するその他の回避策についても言及されています。
Apple が指摘しているように、一般的な LCD のコントラスト比は 1,000:1 です。つまり、適切に実装された二層 LCD は、理論上、最大 1,000,000:1 のコントラスト比を実現できるということです。この数値は iPhone などのデバイスではさらに高くなる可能性があり、最新モデルではコントラスト比が 1,500:1 前後となっています。
Appleは最先端のディスプレイ技術をデバイスに定期的に採用しているものの、同社がこの発明を次期製品に搭載する予定があるかどうかは不明です。最近の取り組みとしては、高解像度のTrue Toneディスプレイを搭載した9.7インチiPad Proが挙げられます。True Toneディスプレイは、環境光センサーを用いて画面の色温度を動的に調整し、一貫した視聴体験を実現する技術です。
Appleの二層LCD特許申請は2015年8月に初めて提出され、発明者はJun Jiang、Cheng Chen、Gabriel Marcu、Jiaying Wuとなっている。
