JP4036022B2 - Display data generation apparatus and generation method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カイラルネマチック液晶表示素子を二つ備えた表示装置の表示データの生成方法と、表示データの生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ブラウン管、液晶表示素子（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示素子（ＥＬ）、プラズマディスプレー（ＰＤ）などの画像表示装置が知られている。ＬＣＤでは、ＴＮ、ＳＴＮ、ＴＦＴ液晶などが広く用いられている。特に、ＴＦＴ液晶はノート型パソコンやテレビ用の表示装置にも使用されるようになっている。
【０００３】
ＬＣＤでも、カラー表示が一般的に行われており、２５６色、４Ｋ色、さらには６５Ｋ色の表示も行われている。いわゆる、トゥルーカラー表示が実質的に可能でありブラウン管に迫る色表示ができるようになってきている。
【０００４】
表示の画像データとしては、ＢＭＰ（ビットマップ）方式がある。ドットを単位としてデータが構成されているので、ＬＣＤのようなドットマトリックス表示方式に適している。また、ドットマトリックス方式のＬＣＤでは、ＲＧＢのカラーフィルタを各画素に対応して配置して、フルカラー表示を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
コンピュータで扱うフル・カラーのＢＭＰ（ビットマップ）画像データは、通常１ピクセル毎にＲＧＢのデータを有し、ＲＧＢの各色素は８ビットの２５６階調で表現される。それにより、約１６７８万色の表示に対応するようになっている。
【０００６】
そこで、２つのカイラルネマチック液晶表示素子（以下、パネルともいう。）により構成される表示装置において、ＢＭＰ画像を表示させるには、ＢＭＰ画像データを４色表示対応に変換しなければならない。また、２つのパネルの表示を合成して表示できるように、表示データを作成する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は二つのカイラルネマチック液晶表示素子を用いた表示装置において、画像を表示させるための表示データを短時間で容易に作成することができることを目的とする。
【０００８】
さらに、その生成した表示データを短時間で転送できるような表示データの生成方法および表示データ生成装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の態様１は、プレナー状態およびフォーカルコニック状態でそれぞれ安定であり、選択反射特性に基づく可視域の色を呈することができる二つのカイラルネマチック液晶表示素子が観察者側と非観察者側とに備えられ、非観察者側のカイラルネマチック液晶表示素子の背面側基板の裏面側に着色層が設けられ、それぞれのカイラルネマチック液晶表示素子の表示データが格納されたメモリが備えられ、二つのカイラルネマチック液晶表示素子の画像を重ね合わせることによって、カラーの画像を生成する表示データの生成方法であって、
原画像のＲＧＢの各色素情報を読み込む工程と、
読込んだ各色素情報に任意の閾値を設定し、原画像のビット数よりも少ないビット数へ各色素情報を縮減する工程と、
縮減された色素情報から定まる色と、前記着色層の発色とを含むマルチカラー表示ができるように、カイラルネマチック液晶表示素子の表示可能な色に変換する変換工程とを含む情報処理手段が備えられたことを特徴とする、表示データの生成方法を提供する。
【００１０】
態様２は、前記各色素情報を縮減する工程は、読込んだ各色素情報に任意の閾値を１つずつ設定し、各色素情報を１ビットへ縮減して８色とする工程である態様１に記載の表示データの生成方法を提供する。
【００１１】
態様３は、ＣＩＥのＸＹＺ表色系のｘｙ色度座標において、二つのカイラルネマチック液晶表示素子の一方の主波長の色をＢ、他方をＹとした場合に、表示色度点Ｂと白色点Ｗとを結び延長した色度点をＹとし、読み込んだ色素情報の色度点を、ＢＹ線上に垂直に投影するように変換する態様１または２に記載の表示データの生成方法を提供する。
また、態様４は、カイラルネマチック液晶表示素子の表示面の１画素毎に４色表示が行われ得るように、原画像の画像情報を表示データに変換し、非観察者側のカイラルネマチック液晶表示素子の背面側基板の裏面側に発色が黒である着色層が設けられてなるである態様１、２または３に記載の表示データの生成方法を提供する。
【００１２】
態様５は、２つのカイラルネマチック液晶表示素子の選択反射による発色がほぼ補色の関係にある態様１、２、３または４に記載の表示データの生成方法を提供する。
【００１３】
態様６は、プレナー状態およびフォーカルコニック状態でそれぞれ安定であり、選択反射特性に基づく可視域の色を呈することができる二つのカイラルネマチック液晶表示素子が観察者側と非観察者側とに備えられ、非観察者側のカイラルネマチック液晶表示素子の背面側基板の裏面側に着色層が設けられ、それぞれのカイラルネマチック液晶表示素子の表示データが格納されたメモリが備えられ、二つのカイラルネマチック液晶表示素子の画像を重ね合わせることによって、カラーの画像を生成する表示データの生成装置であって、
原画像のＲＧＢの各色素情報を読み込む工程と、
読込んだ各色素情報に任意の閾値を設定し、原画像のビット数よりも少ないビット数へ各色素情報を縮減する工程と、
縮減された色素情報から定まる色と、前記着色層の発色とを含むマルチカラー表示ができるように、カイラルネマチック液晶表示素子の表示可能な色に変換する変換工程とを含む情報処理手段が備えられたことを特徴とする、表示データの生成装置を提供する。
【００１４】
上記の態様において用いられるカイラルネマチック液晶表示素子は、相転移型の動作モードを有し、電源を実質的にオフにしても表示状態が維持できるメモリ型の動作モードを有するものであることが好ましい。
【００１５】
また、カイラルネマチック液晶表示素子は、「赤色」、「青色」、「緑色」などの有彩色を含む４色以上の表示を有することが好ましい。また、「白」および／または「黒」をさらに含むことが好ましい。表示の見栄えが向上するからである。
【００１６】
少なくとも「白」または「黒」の無彩色と、他に、「赤色」、「青色」、「緑色」、「黄色」、「マゼンダ」、「シアン」から選ばれた２色とを含む４色以上のマルチカラー色を表示できることが好ましい。サイン表示などの使用に充分たえるカラー表示を実現できるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明のフロー図の一例を示す。工程１は、情報処理装置のメモリに格納された、原画像の画像情報を読み込む読込み工程である。
【００１８】
情報処理装置とは、汎用のコンピュータとメモリ回路およびその他の周辺回路を組み合わせて用いたものを意味する。たとえば、ネットワークの端末機、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、ハンドヘルド型コンピュータ、パームトップ型コンピュータなどを用いることができる。
【００１９】
メモリとは、情報処理装置に内蔵されるＲＡＭやハードディスクをさす。または外部より供給される電子記憶媒体、たとえば、フロッピー（登録商標）ディスク、外付け型ハードディスク、Ｚｉｐ、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＭＤ、ＰＤ（相変化ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、大容量のフロッピー（登録商標）ディスク、メモリーカード、ＲＡＭカードなどである。可搬型の電子記憶媒体は取り扱いが容易なので好ましい。特に、容量の大きい画像情報を多数収容できる１００ＭＢ以上のものが好ましい。
【００２０】
画像情報を含むデータとは、ＢＭＰ、ＴＩＦ、ＧＩＦ、ＪＰＥＧ規格などの画像データを意味する。特に、本発明においては、色情報を持つピクセルで構成されているＢＭＰ（ビットマップ）画像を用いることが好ましい。
【００２１】
原画像の画像情報を読み込むとは、メモリにあらかじめ格納された表示データを情報処理装置のメインメモリもしくはキャッシュメモリ、あるいはハードディスクなどの仮想メモリ上に転送すること、または、印刷物などをスキャンしてディジタル化された画像情報をメインメモリなどに収容することを意味する。特に高速で処理を行う場合は、キャッシュメモリに転送することが好ましい。
【００２２】
工程２は、読込んだ画像情報をカイラルネマチック液晶表示素子を備えた表示装置の表示データに変換する変換工程である。メモリに格納された画像情報を情報処理装置のＣＰＵおよび周辺回路を介して、表示装置の表示面の１画素毎に４色表示を可能とするような表示データに変換する。
【００２３】
このようにして、選択反射による発色がほぼ補色の関係にある２種類のカイラルネマチック液晶表示素子により構成され、非観察者側のパネルの背面側基板の裏面側に発色が４色のうちの一つである着色層を備えたカイラルネマチック液晶表示装置において、２種類のパネルの表示データをあらかじめ合成し、所望の画像表示が確認できるように、表示データを作成することができる。
【００２４】
工程３は、カイラルネマチック液晶表示装置の制御信号データ（コマンド）と表示データとを表示装置に送信する送信工程である。表示データを情報処理装置に内蔵または、接続される通信装置に転送する。通信装置は、ＲＳ−２３２Ｃ、ＳＣＳＩ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応したものを情報処理装置に接続する。
【００２５】
通信技術としては、非ワイヤー方式の通信手段が用いられ、赤外線通信、無線通信、微弱電波を利用するコードレス電話方式、ＰＨＳおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮなどを用いることができる。本発明では、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈを用いることが好ましい。
【００２６】
工程４および５は、表示装置側で受信した表示データを表示する工程で、生成した画像を液晶画面に直接表示し、それを視認することができる。
【００２７】
本発明で表示データを生成しようとする表示装置には、メモリー性の表示モードを有する表示素子が使用される。メモリー性とは、駆動電圧が実質的に０Ｖの状態または連続的に駆動を行わないで、表示情報を保持できる性質をいう。メモリー性の表示モードを有する表示素子には、たとえばコレステリックまたはカイラルネマチック液晶表示素子（以下、ＣＬ−ＬＣＤという。）あるいは反強誘電性液晶表示素子（以下、ＡＦ−ＬＣＤという。）等がある。特に本発明では、低消費電力化が可能なＣＬ−ＬＣＤの使用を必須とする。
【００２８】
ＣＬ−ＬＣＤは相転移型の動作を有する。相転移型とは、入射光の一部を選択反射するプレナー状態（以下、ＰＬ状態という。）および入射光を散乱させるフォーカルコニック状態（以下、ＦＣ状態という。）の少なくとも２状態で安定であり、電極間に所定の電圧を印加することで、液晶をＰＬ状態またはＦＣ状態に転移させることができる。
【００２９】
図２にカイラルネマチック液晶表示素子２０と２１を２枚積層した表示装置１１の断面構造を模式的に示す。基本的に同様のセル構造を有するＣＬ−ＬＣＤを２枚積層したものである。行電極２６を設けた第１基板２２と列電極２７を設けた第２基板２３の電極面を直交配置するように対向させる。第１基板２２と第２基板２３は周辺シール材２４を介して圧着され、セル空間が形成され、その内部にカイラルネマチック液晶層２５が注入される。このＣＬ−ＬＣＤは単純マトリックス方式で駆動することが好ましい。
【００３０】
第２基板２３には引出電極群２８が形成されている。第２基板２３の列電極２７は、引出電極群２８内の所定の電極に直接接続されているが、第１基板２２の行電極２６は、周辺シール材２４に含まれている導電ビーズなどのトランスファ材を介して引出電極群２８内の所定の電極と導通がとられている。
【００３１】
トランスファ材を使用せずに、引出電極群２８を第１基板２２、第２基板２３にそれぞれ形成してもよい。第２のパネル２１の第１基板２２の裏面側に黒色の艶消し塗料を着色層２９として設けている。第１のパネル２０と第２のパネル２１との間に接着層３０を配置して、二つのパネルが積層された状態でカラー表示を観察者が視認できるようにする。
【００３２】
対向して配置された行電極２６と列電極２７との間に印加される電圧によってカイラルネマチック液晶層２５が駆動され、その相状態の転移が制御され表示が行われる。このＣＬ−ＬＣＤでは偏光板を用いずに表示を行うことができる。
【００３３】
そして、ＣＬ−ＬＣＤは第２基板２３の引出電極群２８に、いったん電圧を印加して所定の表示状態に置いた後に、電源を遮断しても、その表示状態が維持される。ただし、ＡＦ−ＬＣＤでは同様に表示状態を保持するには、保持電圧の印加が必要である。
【００３４】
さらにＣＬ−ＬＣＤにおいて、保持された表示状態を他の表示状態に転移させるには、再度所定の電圧を印加すればよい。その際に、いったん表示面の全面を消去してから、次の表示に必要な電圧を印加することが好ましい。
【００３５】
すなわち、使用上の観点から直前の表示を完全に消去した後に、新しい表示に書き換えることが好ましい。通常、表示面全体をＰＬ状態にすることで、選択反射の色を描画し、ＦＣ状態にすることで微散乱状態におき、裏面側の艶消し色（黒色塗料）を表示させ、表示を行うことができる（特開２００１−３３７３１４公報参照）。また、この着色層の色は所望の表示に合わせて、適宜変更することができる。各液晶表示素子による選択反射の発色との組み合わせを考慮して、着色層の色を選択すればよい。
【００３６】
次にＣＬ−ＬＣＤの製造方法について説明する。なお、ＣＬ−ＬＣＤの基本構成、セル内面に設ける配向膜や、駆動法などについては、本出願人による特願２００１−３８８５６６、特願２００１−１０５２８３に示した。
【００３７】
ＣＬ−ＬＣＤの製造は以下のようにして行うことができる。まず、ＩＴＯよりなる透明導電膜付き基板を２枚準備し、最大間隔が１０μｍとなるようにエッチング形成し、各基板に１６０本程度のストライプ電極を配置する。そして、各基板の電極形成面側に電気絶縁層を形成した後、ポリイミドの樹脂溶液を塗布し焼成して配向膜を形成する。
【００３８】
一例として、配向膜の表面にはラビングを施さず、そのままの状態で用いることができる。この２枚の基板をそれぞれのストライプ電極が直交するように配置し、その対向面間に直径４μｍ程度のスペーサを撒布し、液晶注入口となる部分を除いて基板の４辺に、直径４μｍ程度の微量のグラスファイバーを含むエポキシ樹脂からなる周辺シール材を塗布し、２枚の基板を貼り合わせて液晶セルを作製する。
【００３９】
次に、ネマチック液晶にカイラル剤を混合し、カイラルネマチック液晶組成物を調製する。なお、液晶材料の種類とカイラル剤の種類、両者の混合比によってピッチが調整できる。そして、真空注入法を用いて、カイラルネマチック液晶組成物を液晶セル内に注入した後、注入口を光硬化性樹脂で封止し、ＣＬ−ＬＣＤを製造する。
【００４０】
このようにして製造した２枚のＣＬ−ＬＣＤを間に透明接着材料を用いた接着層３０を配置して積層し、一つの表示装置として使用する。それぞれの、ＣＬ−ＬＣＤの選択反射の特性を変更して、発色を異なるようにすればよい。おもに、カイラル剤と液晶材料との比率を調整して選択反射の主波長を移動する。ＣＬ−ＬＣＤの選択反射は狭帯域であり、一つのカイラルネマチック液晶表示素子は、見掛け上単色の発色体として作用し得る。
【００４１】
本発明では、２枚のカイラルネマチック液晶表示素子の表示状態を組み合わせることで、それらの発色の一部を混色させ、意匠性に富んだマルチカラーを得ることができる。
【００４２】
（例１）
情報処理装置としてノート型コンピュータ、通信手段としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈを用いた。送受信装置にＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール（東京電子設計社のＵＢ−６０１０（商品名））を用い、ノート型コンピュータに内蔵されたものを使用した。
【００４３】
予め、Ｗｉｎｄｏｗｓ(登録商標)標準搭載のペイントもしくはＰｈｏｔｏｓｈｏｐ（アドビシステムズ社製）、Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製）などにより、所望の画像データを表示装置の画面サイズに合せて、３２０×２４０ピクセルのＢＭＰ画像データ（２４ビット・カラー）に編集し、内蔵のハードディスクに格納した。このとき、画像１枚のメモリ容量は約２３０Ｋバイトを要した。
【００４４】
次に、ＢＭＰ画像データをカイラルネマチック液晶表示素子で表示できるような表示データに変換した。具体的な方法として、まず、ＲＧＢの各色素（Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ８ビット）のそれぞれに任意の閾値を設定し、設定した閾値とＲＧＢの濃淡の大小を比較した。それにより、ＲＧＢの各色素を８ビットから１ビット化し、ＲＧＢによる表現色を８色（黒、青、緑、シアン、赤、マゼンダ、黄、白）とした。
【００４５】
例えば、２４ビット２５６階調のＢＭＰ画像における表現色の灰色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（１２８，１２８，１２８）の場合は、閾値を１２７未満に設定すると、灰色を白色に変換し、閾値を１２８以上に設定すると、灰色を黒色に変換する。
【００４６】
次に、下表の表１に示すようにＲＧＢによる表現色に制限をかけ、４色（黒、青、黄、白）に対応した属性を付加した。それにより、ＲＧＢによる表現色を８色から。カイラルネマチック液晶表示素子（ＣＬ−ＬＣＤ）で表示できる４色に変換した。
【００４７】
カイラルネマチック液晶表示装置の構成としては、選択反射による発色がほぼ補色の関係にある２種類のパネル（青色を呈する青パネル、黄色を呈する黄パネル）を準備し、非観察者側のパネルの背面側基板の裏面側に発色が黒の着色層を備えるようにした。
【００４８】
情報処理装置のなかに存在する８色からなる画像データのうちの４色（緑、シアン、赤、マゼンダ）を「緑から黄」「シアンから白」「赤から黒」「マゼンダから青」へ変更して上記のパネル構成でカラー表示を行うようにする。
【００４９】
カラーの色数の縮減を行って表示を行うに際して、その表示から受けるコントラストの感じや色差の印象がさほど変わらないような程度の変更とした。言い換えると、影響の少ない色変化を採用した。もちろん、他の表示を行う場合に他の「色変更」の組合せを採用してもよい。
【００５０】
【表１】
また、他の４色（黒、緑、赤、白）に対応した属性を付加した場合は、前述と同様に、選択反射による発色がほぼ補色の関係にある２種類のパネル（緑パネル、赤パネル）より構成された液晶表示装置を用いて、８色のうちの４色（青、シアン、黄、マゼンダ）を「青から黒」「シアンから緑」「マゼンダから赤」「黄から白」へ変更する組合せを採用してもよい。
【００５２】
本発明で使用する表示装置は、ＣＬ−ＬＣＤ２枚を積層して構成する。そこで、ＢＭＰ画像のＲＧＢデータを各ＣＬ−ＬＣＤ（青パネル、黄パネル）用に対応した表示データに変換した。表２にＣＬ−ＬＣＤのピクセル表現色と対応する各パネルに対する付与データを示す。
【００５３】
【表２】
表２の付与データが「０」のときは、パネルの画素を非点灯状態とし、「１」のときは、パネルの画素を点灯状態とした。したがって、青パネルおよび黄パネルのどちらの画素も非点灯状態のときは黒色表示となり、青パネルおよび黄パネルのどちらの画素も点灯状態のときは白色表示となる。
【００５５】
また、ＣＬ−ＬＣＤ表示用に変換した表示データをノート型コンピュータの画面上で確認した。すなわち、青パネルの表示状態を示す表示画像と、黄パネルの表示状態を示す表示画像と、さらに、青パネルと黄パネルを合成させ、ＢＭＰ画像のピクセルを白、黒、青、黄の４色に変換した表示画像とをノート型コンピュータの画面に個別に表示した。
【００５６】
ＣＬ−ＬＣＤ表示用に変換した表示データをノート型パソコンのシリアルポートを経由して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールに転送する。このときデータ送信レートは、９６００ｂｐｓ、ストップビット１、パリティ無しに設定した。一度に転送するデータ量は１７バイトで、最初の１バイトはコマンド部として使用した。
【００５７】
送信データは、表示画面の８ピクセル分を１バイトとしたので、画面サイズが３２０×２４０＝７６．８Ｋピクセルであるとすると、１画面の必要データ量は、９．６Ｋバイトとなった。また２画面分だと１９．２Ｋバイトに達した。
【００５８】
また、一度に転送するデータ量はコマンド部を除くと、１６バイトなので、１画面のデータ９．６Ｋバイトを左上より１６バイトずつ、シリアルで転送させると、６００回に分けて転送を行った。
【００５９】
さらに、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈではＣＬ−ＬＣＤ用の表示データにコマンドを付加して送信することもできる。この場合の表示データ量は、１画像当たり２０．４Ｋバイトを要する。
【００６０】
本発明で使用する表示装置は、表示データを格納させるための格納場所として、４つのメモリを内蔵するように設定した。このため必要に応じて、メモリ番号を指定して、表示データを表示装置に転送すると、それに対応したそれぞれのメモリに格納された。このようにして、それぞれの色に応じた表示データが表示装置のメモリに収容され、所望のマルチカラー表示を容易に行うことができた。
【００６１】
（例２）
画像情報を含むデータを表示装置の表示画面の１ピクセル毎に４色表示を可能とするような表示データに変換する際、ｘｙ色度座標を利用して変換してもよい。
【００６２】
具体的に、画像情報を含むデータを任意に設定した閾値ＲＧＢ＝（０，０，０）により、黒色データと黒色以外の色データとに区分する。次に、図７に示すＣＩＥのＸＹＺ表色系のｘｙ色度座標７１において、黒色以外の色データを有するＲＧＢ表示色データを、図７のＲＧＢを頂点とする三角形の領域内の色度点に変換した。
【００６３】
さらに、青パネルと黄パネルのカイラルネマチック液晶表示素子を用いた場合は、表示色度点Ｂと白色点Ｗとを結び延長した色度点を補色Ｙとし、領域内の画像情報を含むデータの色度点を、ＢＹ線上に垂直に投影するように変換した。
【００６４】
そして、ＢＹ直線上のデータを任意に設定した閾値Ｘ１、Ｘ２により、Ｂ−Ｘ２線上データと、Ｘ１−Ｙ線上データとの２つに区分するようにした。各々のデータを対応する表示パネルの画素を点灯させる表示データに変換した。ＢＹ直線上に投影された位置で、各パネルのオン・オフを決定する。この様子を図８に示す。中央のＷＺの領域に投影点が属する色度点の場合、Ｘ１−Ｘ２の間に位置することになり、両方のパネルがオンし、通常は白表示となる。Ｂ―Ｘ１の間に位置する場合は青パネルのみが、Ｙ−Ｘ２の間に位置する場合は黄パネルのみがオンするようにする。
【００６５】
このようにして、選択反射によって異なる主波長の色を呈する２種類のパネルにより構成され、非観察者側のパネルの背面側基板の裏面側に着色層を備えたカイラルネマチック液晶表示装置において、２種類のパネルの表示データをあらかじめ合成し、所望の画像表示ができるように、表示データを作成した。表示データを作成した後は、例１と同様の操作を行い、それぞれの色に応じた表示データを表示装置のメモリに収容させ、所望のマルチカラー表示を容易に行うことができた。
【００６６】
（例３、４、５）
図３、４、５にそれぞれ例３、４、５の場合の表示データの色データを示す。図３（ａ）は青色、（ｂ）は黄色、図４（ａ）は緑色、（ｂ）は赤色、図５（ａ）は青色、（ｂ）は黄色であって、それぞれ合成された場合の色表示として、図３のなかで、たとえば、背景は黒色となり、「Ｒ」の文字は青色となり、「ＯＰＴＲＥＸ」の文字は白色になった。図４のなかで、たとえば、背景は白色となり、煙を表す部分は緑色になり、禁止マークは赤色となり、「Ｃｈｉｒａｓｍａｒｔ」の文字は黒色になった。図５のなかで、たとえば、背景は青色となり、「液晶の…プロバイダー」の文字の部分は白色となり、「ＯＰＴＲＥＸ」の文字は黄色になった。このようにして、４色のマルチカラー表示が得られた。
【００６７】
（例６）
図６に本発明の表示データ生成方法を模式的に示す。あらかじめ所望の画像を色分解し、カイラルネマチック液晶表示素子を用いた二つのパネルの色情報を情報処理装置１０によって生成し、それらの二つの色の所望の表示データ１３ａ、１３ｂとして表示装置１１に転送し、表示装置１１に内蔵された４つのメモリ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのうちの一つに収容されるように構成したものである。「Ｂ、Ｙ」はそれぞれ、「青、黄」の色データを意味する。そして、液晶画面１２上でマルチカラー表示を行う。図６の表示では、「ＳＰＲＩＮＧ ＢＡＲＧＡＩＮ」の文字は黄色で、「ＳＡＬＥ」はやや黒味がかった青色、「３０％〜５０％ＯＦＦ」は明るい青色で表示をし、文字の陰の部分とアンダーラインの部分は黒色で表示を行うことができた。背景は白色に設定した。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によると、メモリー性のあるカイラルネマチック液晶表示素子を２枚積層して用いた表示装置の、各カイラルネマチック液晶表示素子の表示状態を高速に処理できるようになった。
【００６９】
また、最終表示状態を即時見ることができるので、色調整などが事前にわかるようになった。また、事前の色調整および画像調整が可能になったので、表示装置を組み立てる際の、ターンアラウンドタイムを短縮化できるようになった。
また、表示装置を組み立てし、表示調整を行うサイクルタイムが短縮化できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローチャート。
【図２】ＣＬ−ＬＣＤの一例の模式的断面図。
【図３】表示データの第１例。
【図４】表示データの第２例。
【図５】表示データの第３例。
【図６】本発明の説明図。
【図７】色度座標における色変換の方法を示す説明図。
【図８】色度点の色変換を示す説明図。
【符号の説明】
１０：情報処理装置
１１：表示装置
１２：液晶画面
２０：第１のパネル
２１：第２のパネル
２２：第１基板
２３：第２基板
２４：周辺シール材
２５：カイラルネマチック液晶層
２６：行電極
２７：列電極
２８：引出電極群
２９：着色層
３０：接着層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display data generation method for a display device including two chiral nematic liquid crystal display elements, and a display data generation device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, image display devices such as a cathode ray tube, a liquid crystal display element (LCD), an electroluminescence display element (EL), and a plasma display (PD) are known. In the LCD, TN, STN, TFT liquid crystal, etc. are widely used. In particular, the TFT liquid crystal is also used in display devices for notebook personal computers and televisions.
[0003]
In LCDs, color display is generally performed, and 256 colors, 4K colors, and even 65K colors are displayed. So-called true color display is practically possible, and color display approaching that of a cathode ray tube has become possible.
[0004]
As the display image data, there is a BMP (bitmap) system. Since the data is configured in units of dots, it is suitable for a dot matrix display system such as an LCD. Further, in a dot matrix type LCD, RGB color filters are arranged corresponding to each pixel to perform full color display.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Full-color BMP (bitmap) image data handled by a computer normally has RGB data for each pixel, and each RGB pigment is represented by 256 bits of 8 bits. Thereby, the display of about 16.78 million colors is supported.
[0006]
Therefore, in order to display a BMP image in a display device constituted by two chiral nematic liquid crystal display elements (hereinafter also referred to as panels), the BMP image data must be converted to be compatible with four-color display. In addition, display data needs to be created so that the two panels can be combined and displayed.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to easily create display data for displaying an image in a short time in a display device using two chiral nematic liquid crystal display elements.
[0008]
Furthermore, the present invention is intended to provide a display data generation method and a display data generation apparatus that can transfer the generated display data in a short time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, two chiral nematic liquid crystal display elements that are stable in the planar state and the focal conic state and can exhibit a color in the visible range based on the selective reflection characteristics include an observer side and a non-observer. A non-observer side chiral nematic liquid crystal display element on the back side of the back side substrate, a colored layer is provided, and a memory in which display data of each chiral nematic liquid crystal display element is stored is provided. A display data generation method for generating a color image by superimposing images of two chiral nematic liquid crystal display elements ,
A step of reading the respective color element information of the RGB original image,
A step of setting an arbitrary threshold value for each read dye information and reducing each dye information to a bit number smaller than the bit number of the original image;
An information processing means is provided that includes a conversion step of converting into a color that can be displayed on a chiral nematic liquid crystal display element so that multicolor display including colors determined from reduced pigment information and color development of the colored layer can be performed. A method for generating display data is provided.
[0010]
[0011]
[0012]
Aspect 5 provides the display data generation method according to
[0013]
Reading each pigment information of RGB of the original image;
A step of setting an arbitrary threshold value for each read dye information and reducing each dye information to a bit number smaller than the bit number of the original image;
An information processing means is provided that includes a conversion step of converting into a color that can be displayed on a chiral nematic liquid crystal display element so that multicolor display including colors determined from reduced pigment information and color development of the colored layer can be performed. There is provided a display data generation apparatus characterized by the above.
[0014]
The chiral nematic liquid crystal display element used in the above aspect preferably has a phase transition type operation mode and has a memory type operation mode that can maintain a display state even when the power supply is substantially turned off. .
[0015]
The chiral nematic liquid crystal display element preferably has a display of four or more colors including chromatic colors such as “red”, “blue”, and “green”. Further, it is preferable to further include “white” and / or “black”. This is because the appearance of the display is improved.
[0016]
4 colors including at least “white” or “black” achromatic color and 2 colors selected from “red”, “blue”, “green”, “yellow”, “magenta”, “cyan” It is preferable that the above multicolor colors can be displayed. This is because it is possible to realize a color display that is sufficient for use such as a sign display.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a flowchart of the present invention.
[0018]
The information processing apparatus means a combination of a general-purpose computer, a memory circuit, and other peripheral circuits. For example, a network terminal, a desktop computer, a notebook computer, a handheld computer, a palmtop computer, or the like can be used.
[0019]
The memory refers to a RAM or a hard disk built in the information processing apparatus. Alternatively, an electronic storage medium supplied from the outside, such as a floppy (registered trademark) disk, an external hard disk, Zip, MO (magneto-optical disk), MD, PD (phase change disk), CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-RAM, large-capacity floppy (registered trademark) disk, memory card, RAM card, and the like. A portable electronic storage medium is preferable because it is easy to handle. In particular, those of 100 MB or more that can accommodate a large amount of image information with a large capacity are preferable.
[0020]
Data including image information means image data such as BMP, TIF, GIF, and JPEG standards. In particular, in the present invention, it is preferable to use a BMP (bitmap) image composed of pixels having color information.
[0021]
Reading the image information of the original image means transferring display data stored in the memory in advance to the main memory or cache memory of the information processing apparatus or a virtual memory such as a hard disk, or scanning the printed matter etc. This means that the converted image information is stored in the main memory or the like. In particular, when processing is performed at high speed, it is preferably transferred to a cache memory.
[0022]
[0023]
In this way, the more configured into two chiral nematic liquid crystal display element which has a color produced by the selective reflection is substantially complementary colors, color on the back side of the back-side substrate of the non-viewer-side panel of the four colors In a chiral nematic liquid crystal display device having a colored layer, which is one of the above, display data of two types of panels can be synthesized in advance, and display data can be created so that a desired image display can be confirmed.
[0024]
[0025]
As a communication technology, non-wire communication means is used, and infrared communication, wireless communication, cordless telephone system using weak radio waves, PHS and Bluetooth (registered trademark) , wireless LAN, and the like can be used. In the present invention, it is particularly preferable to use Bluetooth.
[0026]
[0027]
A display device having a memory-like display mode is used for a display device that generates display data according to the present invention. The memory property means a property in which display information can be held in a state where the drive voltage is substantially 0 V or without being continuously driven. Examples of the display element having a memory display mode include a cholesteric or chiral nematic liquid crystal display element (hereinafter referred to as CL-LCD) or an antiferroelectric liquid crystal display element (hereinafter referred to as AF-LCD). In particular, in the present invention, it is essential to use a CL-LCD capable of reducing power consumption.
[0028]
The CL-LCD has a phase transition type operation. The phase transition type is stable in at least two states of a planar state (hereinafter referred to as a PL state) that selectively reflects a part of incident light and a focal conic state (hereinafter referred to as an FC state) that scatters incident light. By applying a predetermined voltage between the electrodes, the liquid crystal can be changed to the PL state or the FC state.
[0029]
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of a display device 11 in which two chiral nematic liquid
[0030]
An
[0031]
You may form the
[0032]
The chiral nematic
[0033]
The CL-LCD maintains its display state even when the power is turned off after the voltage is once applied to the
[0034]
Furthermore, in the CL-LCD, a predetermined voltage may be applied again in order to shift the held display state to another display state. At that time, it is preferable to erase the entire display surface once and then apply a voltage necessary for the next display.
[0035]
That is, from the viewpoint of use, it is preferable that the previous display is completely erased and then rewritten with a new display. Normally, the entire display surface is placed in the PL state, the selective reflection color is drawn, the FC state is placed in a slightly scattered state, and the matte color (black paint) on the back side is displayed for display. (See JP 2001-337314 A). Moreover, the color of this colored layer can be changed as appropriate in accordance with a desired display. The color of the colored layer may be selected in consideration of the combination with selective reflection coloring by each liquid crystal display element.
[0036]
Next, a method for manufacturing the CL-LCD will be described. The basic configuration of the CL-LCD, the alignment film provided on the inner surface of the cell, the driving method, and the like are shown in Japanese Patent Application Nos. 2001-388566 and 2001-105283 by the present applicant.
[0037]
The CL-LCD can be manufactured as follows. First, two substrates with a transparent conductive film made of ITO are prepared, etched to have a maximum interval of 10 μm, and about 160 stripe electrodes are arranged on each substrate. Then, after forming an electrical insulating layer on the electrode forming surface side of each substrate, a polyimide resin solution is applied and baked to form an alignment film.
[0038]
As an example, the surface of the alignment film can be used as it is without being rubbed. These two substrates are arranged so that the respective stripe electrodes are orthogonal to each other, spacers having a diameter of about 4 μm are distributed between the opposing surfaces, and a diameter of about 4 μm is provided on four sides of the substrate except for a portion serving as a liquid crystal injection port. A peripheral sealing material made of an epoxy resin containing a small amount of glass fiber is applied, and two substrates are bonded together to produce a liquid crystal cell.
[0039]
Next, a chiral agent is mixed with the nematic liquid crystal to prepare a chiral nematic liquid crystal composition. Note that the pitch can be adjusted by the type of liquid crystal material, the type of chiral agent, and the mixing ratio thereof. Then, after the chiral nematic liquid crystal composition is injected into the liquid crystal cell by using a vacuum injection method, the injection port is sealed with a photocurable resin to manufacture a CL-LCD.
[0040]
The two CL-LCDs manufactured as described above are laminated with the adhesive layer 30 using a transparent adhesive material disposed therebetween, and used as one display device. The selective reflection characteristics of the respective CL-LCDs may be changed to make the color development different. Mainly, the dominant wavelength of selective reflection is shifted by adjusting the ratio between the chiral agent and the liquid crystal material. The selective reflection of the CL-LCD is a narrow band, and one chiral nematic liquid crystal display element can act as a monochromatic color former.
[0041]
In the present invention, by combining the display states of two chiral nematic liquid crystal display elements, it is possible to mix some of the colors and obtain a multi-color rich in design.
[0042]
(Example 1)
A notebook computer was used as the information processing apparatus, and Bluetooth was used as the communication means. A Bluetooth module (UB-6010 (trade name) manufactured by Tokyo Electronics Design Co., Ltd.) was used as the transmission / reception device, and a built-in notebook computer was used.
[0043]
Pre-installed Windows (registered trademark) paint, Photoshop (manufactured by Adobe Systems), Powerpoint (manufactured by Microsoft), etc., and desired image data to fit the screen size of the display device, 320 × 240 pixels BMP image Data (24-bit color) was edited and stored in the built-in hard disk. At this time, the memory capacity of one image required about 230 Kbytes.
[0044]
Next, the BMP image data was converted into display data that can be displayed on a chiral nematic liquid crystal display element. As a specific method, first , an arbitrary threshold value was set for each of the R GB dyes (R, G, and B each 8 bits), and the set threshold value was compared with the intensity of RGB. As a result, RGB colorants were changed from 8 bits to 1 bit, and RGB colors were changed to 8 colors (black, blue, green, cyan, red, magenta, yellow, and white).
[0045]
For example, when the expression color is gray (R, G, B) = (128, 128, 128) in a 24-bit 256-gradation BMP image, if the threshold is set to less than 127, gray is converted to white and the threshold is If is set to 128 or more, gray is converted to black.
[0046]
Next , as shown in Table 1 below, the expression color by RGB is restricted, and attributes corresponding to four colors (black, blue, yellow, white) are added. Thereby, the expression color by RGB is 8 colors. It was converted into four colors that can be displayed on a chiral nematic liquid crystal display element (CL-LCD).
[0047]
As the configuration of the chiral nematic liquid crystal display device, two types of panels (blue panel showing blue color and yellow panel showing yellow color) in which the color developed by selective reflection is almost complementary are prepared, and the back of the panel on the non-observer side A black colored layer was provided on the back side of the side substrate.
[0048]
4 colors (green, cyan, red, magenta) of image data consisting of 8 colors existing in the information processing apparatus are changed from “green to yellow”, “cyan to white”, “red to black”, and “magenta to blue”. The color display is performed with the above-described panel configuration.
[0049]
When displaying by reducing the number of colors, the change was made so that the impression of contrast and the impression of color difference received from the display did not change much. In other words, the color change with less influence was adopted. Of course, other “color change” combinations may be employed for other displays.
[0050]
[Table 1]
In addition, when attributes corresponding to the other four colors (black, green, red, and white) are added, as described above, two types of panels (green panel, red) in which coloring by selective reflection is substantially complementary. 4) of the 8 colors (blue, cyan, yellow, magenta) are changed from "blue to black", "cyan to green", "magenta to red", and "yellow to white". You may employ | adopt the combination changed to.
[0052]
The display device used in the present invention is configured by laminating two CL-LCDs. Therefore , the RGB data of the BMP image was converted into display data corresponding to each CL-LCD (blue panel, yellow panel). Table 2 shows given data for each panel corresponding to the pixel expression color of the CL-LCD.
[0053]
[Table 2]
When the assigned data in Table 2 was “0”, the panel pixel was set to a non-lighting state, and when it was “1”, the panel pixel was set to a lighting state. Therefore, when both the blue panel and yellow panel pixels are not lit, the display is black, and when both the blue panel and yellow panel pixels are lit, the display is white.
[0055]
Further , the display data converted for the CL-LCD display was confirmed on the screen of a notebook computer. That is, a display image indicating the display state of the blue panel, a display image indicating the display state of the yellow panel, and further, the blue panel and the yellow panel are combined, and the pixels of the BMP image are four colors of white, black, blue and yellow. The display image converted to, was individually displayed on the screen of a notebook computer.
[0056]
The display data converted for the CL-LCD display is transferred to the Bluetooth module via the serial port of the notebook computer. At this time, the data transmission rate was set to 9600 bps,
[0057]
Since the transmission data has 8 pixels on the display screen as 1 byte, if the screen size is 320 × 240 = 76.8K pixels, the required data amount for 1 screen is 9.6K bytes. And for 2 screens, it reached 19.2K bytes.
[0058]
In addition, since the amount of data transferred at one time is 16 bytes excluding the command part, when 9.6K bytes of data for one screen are transferred serially by 16 bytes from the upper left, the transfer is performed 600 times.
[0059]
Furthermore, in Bluetooth, a command can be added to the display data for CL-LCD and transmitted. The display data amount in this case requires 20.4 Kbytes per image.
[0060]
The display device used in the present invention is set to include four memories as storage locations for storing display data. For this reason, if the memory number is designated as required and the display data is transferred to the display device, it is stored in the corresponding memory. In this way, display data corresponding to each color is stored in the memory of the display device, and a desired multi-color display can be easily performed.
[0061]
(Example 2)
When converting data including image information into display data that enables four-color display for each pixel of the display screen of the display device, conversion may be performed using xy chromaticity coordinates.
[0062]
Specifically, the threshold RGB = (0,0,0) which is arbitrarily set data including images information, divided into the color data other than black data and black. Next , in the xy chromaticity coordinates 71 of the CIE XYZ color system shown in FIG. 7, RGB display color data having color data other than black is converted into chromaticity points in a triangular area having RGB as vertexes in FIG. Converted to.
[0063]
Further , when a chiral nematic liquid crystal display element of a blue panel and a yellow panel is used, a chromaticity point obtained by connecting and extending the display chromaticity point B and the white point W is set as a complementary color Y, and data including image information in the region is displayed. The chromaticity point was converted to project vertically on the BY line.
[0064]
Then, by the
[0065]
In this way, in the chiral nematic liquid crystal display device, which is composed of two types of panels exhibiting different dominant wavelength colors by selective reflection, and has a colored layer on the back side of the back side substrate of the non-observer side panel, Display data was created so that display data of various types of panels were synthesized in advance and desired image display was possible. After the display data was created, the same operation as in Example 1 was performed, and the display data corresponding to each color was stored in the memory of the display device, so that a desired multicolor display could be easily performed.
[0066]
(Examples 3, 4, 5)
FIGS. 3, 4 and 5 show the color data of the display data in the cases of Examples 3, 4 and 5, respectively. 3 (a) is blue, (b) is yellow, FIG. 4 (a) is green, (b) is red, FIG. 5 (a) is blue, and (b) is yellow. In FIG. 3, for example, the background is black, the letter “R” is blue, and the letter “OPTREX” is white. In FIG. 4, for example, the background is white, the portion representing smoke is green, the prohibition mark is red, and the character “Chirasmart” is black. In FIG. 5, for example, the background is blue, the letters “Liquid Crystal… Provider” are white, and the letters “OPTREX” are yellow. In this way, a multicolor display of four colors was obtained.
[0067]
(Example 6)
Display data generation how the present invention is shown schematically in FIG. A desired image is color-separated in advance, color information of two panels using a chiral nematic liquid crystal display element is generated by the information processing apparatus 10, and the desired display data 13a and 13b of those two colors is displayed on the display apparatus 11. It is configured to be transferred and accommodated in one of the four memories 14 a, 14 b, 14 c and 14 d built in the display device 11. “B, Y” means color data of “blue, yellow”, respectively. Then, multi-color display is performed on the liquid crystal screen 12. In the display of FIG. 6, the characters “SPRING BARGAIN” are displayed in yellow, “SALE” is displayed in a slightly blackish blue, “30% to 50% OFF” is displayed in a light blue, and the shaded portion and underscore are displayed. The line portion could be displayed in black. The background was set to white.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, the display state of each chiral nematic liquid crystal display element of a display device using two stacked chiral nematic liquid crystal display elements having a memory property can be processed at high speed.
[0069]
In addition, since the final display state can be seen immediately, color adjustments can be understood in advance. In addition, since color adjustment and image adjustment in advance are possible, the turnaround time when assembling the display device can be shortened.
In addition, the cycle time for assembling the display device and adjusting the display can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a CL-LCD.
FIG. 3 is a first example of display data.
FIG. 4 shows a second example of display data.
FIG. 5 shows a third example of display data.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a color conversion method in chromaticity coordinates.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing color conversion of chromaticity points.
[Explanation of symbols]
10: information processing device 11: display device 12: liquid crystal screen 20: first panel 21: second panel 22: first substrate 23: second substrate 24: peripheral sealing material 25: chiral nematic liquid crystal layer 26: row electrode 27: column electrode 28: extraction electrode group 29: colored layer 30: adhesive layer
Claims (6)
原画像のＲＧＢの各色素情報を読み込む工程と、
読込んだ各色素情報に任意の閾値を設定し、原画像のビット数よりも少ないビット数へ各色素情報を縮減する工程と、
縮減された色素情報から定まる色と、前記着色層の発色とを含むマルチカラー表示ができるように、カイラルネマチック液晶表示素子の表示可能な色に変換する変換工程とを含む情報処理手段が備えられたことを特徴とする、表示データの生成方法。 Are each stable in the planar state and the focal conic state, the two chiral nematic liquid crystal display device can exhibit the color of the visible range based on the selective reflection characteristics is provided on the observer side and a non-viewer-side, non-observer A colored layer is provided on the back side of the back side substrate of the chiral nematic liquid crystal display element on the side, and a memory in which display data of each chiral nematic liquid crystal display element is stored is provided, and images of the two chiral nematic liquid crystal display elements are displayed. A method of generating display data for generating a color image by superimposing ,
A step of reading the respective color element information of the RGB original image,
A step of setting an arbitrary threshold value for each read dye information and reducing each dye information to a bit number smaller than the bit number of the original image;
An information processing means is provided that includes a conversion step of converting into a color that can be displayed on a chiral nematic liquid crystal display element so that multicolor display including colors determined from reduced pigment information and color development of the colored layer can be performed. A display data generation method characterized by the above.
原画像のＲＧＢの各色素情報を読み込む工程と、
読込んだ各色素情報に任意の閾値を設定し、原画像のビット数よりも少ないビット数へ各色素情報を縮減する工程と、
縮減された色素情報から定まる色と、前記着色層の発色とを含むマルチカラー表示ができるように、カイラルネマチック液晶表示素子の表示可能な色に変換する変換工程とを含む情報処理手段が備えられたことを特徴とする、表示データの生成装置。 Two chiral nematic liquid crystal display elements, which are stable in the planar state and the focal conic state, respectively, and can exhibit a visible color based on selective reflection characteristics, are provided on the observer side and the non-observer side. A colored layer is provided on the back side of the back side substrate of the chiral nematic liquid crystal display element on the side, and a memory in which display data of each chiral nematic liquid crystal display element is stored is provided, and images of the two chiral nematic liquid crystal display elements are displayed. A display data generating device that generates a color image by superimposing the images,
Reading each pigment information of RGB of the original image;
A step of setting an arbitrary threshold value for each read dye information and reducing each dye information to a bit number smaller than the bit number of the original image;
An information processing means is provided that includes a conversion step of converting into a color that can be displayed on a chiral nematic liquid crystal display element so that multicolor display including colors determined from reduced pigment information and color development of the colored layer can be performed. A display data generation device characterized by that .
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