DE69528300T2

DE69528300T2 - Leuchtstärkengewichtete Anzeige mit diskreten Helligkeitsstufen

Info

Publication number: DE69528300T2
Application number: DE69528300T
Authority: DE
Inventors: Kia Silverbrook
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2015-03-14
Also published as: KR950034041A; CA2144479C; CN1111361A; CN1068438C; DE69528300D1; JP3136070B2; AUPM440994A0; US6008868A; CA2144479A1; KR100231125B1; EP0671650A2; EP0671650B1; EP0671650A3; JPH0850288A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Farbanzeigevorrichtung, wie beispielsweise auf eine Farbcomputeranzeige oder auf einen Farbdrucker, und bezieht sich insbesondere auf eine Anzeige von Farbbildern auf einer Rasterfarbanzeigevorrichtung.
Unter Bezug auf Fig. 1 ist ein einzelnes Pixel 1 einer normalen Anzeigeeinrichtung des Kathodenstrahlröhrentyps (CRT) gezeigt. Jedes Pixel besteht als Punkt oder Pixelelement aus einem Leuchtstoff für Rot 2, für Grün 3 und für Blau 4. Diese Punkte sind so klein, daß bei Gruppierung dieser mit einer großen Anzahl anderer Pixel das von den individuellen Punkten ausgehende Licht vom Betrachter als Mischung der jeweiligen drei Farben empfunden wird. Ein weiter Bereich unterschiedlicher Farben kann somit durch ein Pixelelement durch Variation der Stärke erzeugt werden, mit der ein jeder Leuchtstoffpunkt erregt wird.
Die Anzeige von Farbbildern in diesen Einrichtungen wird normalerweise erzielt durch Speicherung eines zugehörigen Wertes für jedes Pixel der Anzeige und durch Senden des Wertes an ein Intensitätsumsetzmittel, das zur angeforderten Zeit anzeigt. Die Anzahl unterschiedlicher möglicher Werte, die für jedes Pixelelement eines Pixels gespeichert sind, entspricht der Anzahl unterschiedlicher Farben, die sich auf der Anzeigeeinrichtung anzeigen lassen, und von daher auch der Auflösung, mit der die Einrichtung ein gegebenes Bild anzeigen kann. Mit einem Fernsehsignal wird eine gleiche Prozedur des Sendens eines Pixelwertes zum Bildschirm entsprechend einer erforderlich Beleuchtung eines jeden speziellen Pixels verwendet. Derartige Prozeduren sind dem Fachmann vertraut.
Als ein Beispiel wird ein Farbanzeigesystem angenommen mit 24 Bits pro Pixel, das eingeteilt ist in 8 Bits für jede der drei Farben Rot, Grün und Blau. Dies entspricht 28 oder 256 eigenen Intensitätspegel für Rot, Grün beziehungsweise für Blau, woraus sich 224 unterschiedliche Farbwerte ergeben. Eine Farbanzeige, die in der Lage ist, diese vielen Farben anzuzeigen, kann angenähert ein stetiges Tonbild zu einem solchen Grad anzeigen, daß alle praktischen Zwecke der Anzeige für eine stetige Tonanzeige bedacht sind.
Farben werden oft auf einer Computeranzeige gemäß einem speziellen Modell angezeigt. Das Farbmodell für Rot, Grün, Blau (RGB) ist ein solches, daß in allgemeiner Verwendung mit Kathodenstrahlröhren ist und mit Farbrasteranzeigeeinrichtungen. Andere Farbanzeigemodelle enthalten Cyan, Magenta und Gelb (CMY), die oft in Farbdruckeinrichtungen Verwendung finden. Ein Beispiel des RGB-Modells ist die NTSC-Bildnorm, die bei Computeranzeigen in allgemeiner Verwendung ist.
Da die Intensität eines jeden Leuchtstoffpunktes kann in analoger Weise variiert werden kann, ist das optische Zentrum der Beleuchtung vom Leuchtstoffpunkt die Mitte dieses Punktes, ungeachtet der erzeugten Lichtstärke. Wenn darüber hinaus Mehrfachprimärpixelelemente zur Anzeige einer gegebenen Farbe verwendet werden, bleibt die empfundene optische Mitte der Beleuchtung im wesentlichen an derselben Stelle. Die Lage eines Pixels ist in effektiver Weise an ihrer optischen Mitte der Beleuchtung, und als solches nehmen alle auf einer Kathodenstrahlröhre der Arbeitsstation angezeigten Bilder die optischen Mitten vom Pixel an, die regelmäßig in einem rechteckigen Gitter angeordnet sind.
Viele Anzeigeeinrichtungen sind nicht in der Lage zur aktuellen Anzeige des vollen Farbbereichs, den beispielsweise ein eingegebenes Pixel mit 24 Bit bereitstellt. Beispielsweise kann ein Schwarzweißrasterbild nur zwei Farben anzeigen, nämlich Schwarz und Weiß, und ist bekannt als Zweipegeleinrichtung. Andere Farbanzeigeeinrichtungen können nur eine endliche Anzahl diskreter Intensitätspegel für jede Farbeinheit anzeigen. Auf dem Wege eines weiteren Beispiels kann in einer zweipegeligen Farbeinrichtung, wie beispielsweise eine zweipegelige ferroelektrische Flüssigkristallanzeige (FLCD) jeder der Beleuchtungsbereiche auf dem Bildschirm auf zwei Intensitätspegel eingestellt werden, entweder vollständig an oder vollständig aus.
Wenn die Anzeigeeinrichtung ein Eingangssignal empfängt, das erzeugt wird auf der Grundlage, daß jedes Pixel in der Lage ist, eine größere Anzahl von Intensitätspegeln anzuzeigen als tatsächlich anzeigbar sind, dann wird ein Fehler in der Farbanzeige auftreten, der der Differenz zwischen dem genauen erforderlichen Pixelwert ist, der anzuzeigen ist, und dem angenäherten Wert der tatsächlichen Anzeige.
Verfahren des Erzeugens von Eingangssignalen für Anzeigen diskreter Art sind entwickelt worden, um die Anzahl von auftretenden anzeigbaren Farben auf der diskreten Farbanzeigeeinrichtung zu erhöhen, wie beispielsweise eine zweipegelige Farbanzeige. Die verwendeten Verfahren sind allgemein als Halbtonverfahren bekannt. Eine Erläuterung unterschiedlicher Aspekte der Halbtongebung des Lesegerätes bezieht sich auf ein Standardtextbuch, wie "Digital Halftoning" von Report Ulichney, veröffentlicht 1991 von der MIT Press.
Die vorliegende Erfindung läßt sich anwenden auf viele unterschiedliche Arten von Anzeigen mit diskreten Pegeln, wozu die Plasmaanzeigen, elektroluminiszente Anzeigen und ferroelektrische Anzeigen gehören. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin anwendbar bei Anzeigen mit einer Anzahl diskreter Beleuchtungsbereiche, wobei jeder Bereich in der Lage ist, in einem oder in mehreren Pegel beleuchtet zu werden.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung ist in Bezug auf einen speziellen Aufbau einer FLCD- Anzeige beschrieben. In der Auslegung einer speziellen FLCD- Anzeige, bei der jedes Pixel aus einer Anzahl von Bereichen besteht, die sich unabhängig voneinander beleuchten lassen, muß einer Anzahl von Randbedingungen und Kompromissen entsprochen werden. Andererseits ist es wünschenswert, die Beleuchtungseigenschaften eines speziellen Feldes zu maximieren, während die Auslegung der Pixel so einfach wie möglich gehalten wird, um sicherzustellen, daß die Herstellung leicht ist. Weitere Randbedingungen enthalten ein allgemeines Erfordernis, die Anzahl von durchsichtigen Ansteuerleitungen zu begrenzen, die verfügbar sind zur Ansteuerung der Bereiche eines Pixels, das sich unabhängig beleuchten läßt, und die Notwendigkeit der getreuen Wiedergabe des gewünschten Bildes mit einer Verzerrung, die so klein wie möglich ist.
Um die Anzahl möglicher Intensitätspegel pro Pixelgruppe zu erhöhen, sind Verfahren des Einsatzes von Unterpixeln variierender Größe entwickelt worden. Beispielsweise offenbart das Dokument USP 5 124 695 (Green/Thorn EMI) eine Pixelmusteranordnung, bei der Unterpixel variierender Größe in Bezug auf eine Monochromanzeige verwendet werden. Die Verwendung von Unterpixeln variierender Größe ist ebenfalls offenbart in der europäischen Patentanmeldung 361 981 (Nakagawa et al./Sharp).
Das Dokument EP-A-0 322 106 offenbart eine Anzeigevorrichtung, die mehr Grünanzeigebereiche als Rot- oder Blauanzeigebereiche hat, um die räumliche Auflösung für Grün zu verbessern.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen vorgesehen, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb einer Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen vorgesehen, wie es im Patentanspruch 12 angegeben ist.
Weitere Aspekte der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhrenanzeige mit einzelnen Pixeln;
Fig. 2 stellt einen Graph der relativen Augenempfindlichkeit dar;
Fig. 3 stellt einen Graph der relativen Augenempfindlichkeit für die Primärfarben Rot, Grün und Blau dar;
Fig. 4 ist eine vereinfachter Aufsicht auf eine Pixelanordnung, die nicht die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung besitzt;
Fig. 5 stellt die Pegel von Primärfarben einer Anzeige dar, wie die in Fig. 4 gezeigte;
Fig. 6 stellt den diskreten Schwellwertfehler einer Primärfarbe der in Fig. 4 gezeigten Anzeige dar;
Fig. 7 stellt den diskreten Schwellwertfehlervergleich für die Primärfarbe einer Anzeige mit einer erhöhten Anzahl von Ansteuerleitungen dar;
Fig. 8 ist eine Aufsicht auf eine Pixelkonfiguration, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet;
Fig. 9 stellt die Pegel von Primärfarben der Pixelkonfiguration dar, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist;
Fig. 10 stellt die grundlegende Arbeitsweise einer ferroelektrischen Flüssigkristallanzeigeeinrichtung dar;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von Fig. 8;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht, ähnlich wie Fig. 11, stellt aber den Aufbau der Datenmetallschicht eines Pixels dar;
Fig. 13 stellt die Datenmetallmaske dar, die beim Aufbau der Datenmetallschicht von Fig. 12 verwendet wird;
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der transparenten Datenpegelschicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 15 stellt die Pixelmaske dar, die den Aufbau der transparenten Schicht von Fig. 14 verwendet;
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Oberflächenschicht des oberen Substrats;
Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau einer gemeinsamen Pegelmetallschicht eines unteren Substrats darstellt;
Fig. 18 stellt die Pixelmaske dar, die beim Aufbau der gemeinsamen Metallschicht von Fig. 17 verwendet wird;
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der transparenten Schicht mit gemeinsamen Pegel auf dem unteren Substrat darstellt;
Fig. 20 stellt die Pixelmaske dar, die beim Aufbau der transparenten Schicht mit gemeinsamem Pegel von Fig. 19 verwendet wird;
Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der Oberflächenschicht mit gemeinsamem Pegel auf dem unteren Substrat zeigt;
Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht eines Pixels einer Anzeige längs der Linie A-A von Fig. 8; und
Fig. 23 stellt teilweise im Querschnitt das Layout einer Anzahl von Pixeln einer Flüssigkristallanzeige gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dar.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen, die über eine Vielzahl von Pixeln verfügt, wobei jedes Pixel einen in Rot kolorierbaren Abschnitt, einen in Grün kolorierbaren Abschnitt und einen in Blau kolorierbaren Abschnitt hat, wobei jeder in Rot, Grün und Blau kolorierbarer Abschnitt über ein oder mehrere unabhängige kolorierbare Bereiche verfügt, wobei die Verteilung der kolorierbaren Bereiche in jedem Pixel mehr diskrete Intensitätspegel für jeden in Grün kolorierbaren. Abschnitt bereitstellt als für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt, daß die Verteilung der kolorierbaren Bereiche in jedem Pixel mehr diskrete Intensitätsstufen für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt bereitstellt als für jeden in Blau kolorierbaren Abschnitt.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Verfahren zum Betrieb einer Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen, die eine Vielzahl von Pixeln hat, wobei jedes Pixel einen in Rot kolorierbaren Abschnitt, einen in Grün kolorierbaren Abschnitt und einen in Blau kolorierbaren Abschnitt hat, wobei jeder der in Rot, Grün und Blau kolorierbaren Abschnitte über einen oder mehrere unabhängig kolorierbare Bereiche verfügt, mit den Verfahrensschritten: Anzeigen diskreter Intensitätsstufen für jeden kolorierbaren Abschnitt für Rot, Grün und Blau durch Einstellen eines Kolorierungszustands eines jeden der kolorierbaren Bereiche; Ausführen der Einstellung eines jeden der kolorierbaren Bereiche zum Schaffen von Verteilungen von kolorierbaren Bereichen in jedem Pixel, welches für jeden in Grün kolorierbaren Abschnitt mehr diskrete Helligkeitsstufen bereitstellt als für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen zur Bereitstellung von mehr diskreten Intensitätsstufen für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitten erfolgt als für jeden in Blau kolorierbaren Abschnitt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Farbanzeige mit einer Vielzahl unabhängig beleuchtbarer Bereiche, von denen jeder einer der Vielzahl von Primärfarbkomponenten zugeordnet ist, wobei jede Primärfarbkomponente eine entsprechende menschliche Augenansprechfunktion hat, wobei die unabhängig beleuchteten Bereiche den Primärfarbkomponenten in einem Verhältnis zugeordnet sind, das im wesentlichen dem Verhältnis der zugehörigen Ansprechfunktion des menschlichen Auges entspricht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Farbanzeige mit einer ersten Vielzahl unabhängig beleuchtbarer Bereiche, die mit einer zweiten Vielzahl von Datenansteuerleitungen verbunden sind, wobei jeder der beleuchtbaren Bereiche einem einer Vielzahl von Primärfarbkomponenten zugeordnet ist, wobei jede der Primärfarbkomponenten eine Ansprechfunktion gemäß dem menschlichen Auge hat, wobei die Datenansteuerleitungen den Primärfarbkomponenten in einem Verhältnis zugeordnet sind, das im wesentlichen dem logarithmischen Verhältnis der zugehörigen Ansprechfunktion des menschlichen Auges entspricht.
Die menschliche Augenansprechempfindlichkeit über das sichtbare Spektrum ist ungleichförmig, und somit ist das Auge für einige angezeigte Farben empfindlicher als für andere Farben. Dies läßt sich aus Fig. 2 ersehen, die die durchschnittliche Ansprechempfindlichkeit des menschlichen Auges für Licht konstanter Helligkeit zeigt, das das Licht bei verschiedenen Wellenlängen im Spektrum projiziert. Die Spitzen der Empfindlichkeitskurven in der Gelb-Grün-Zone 8 zeigen auf, daß das Auge für Gelb-Grün weitaus empfindlicher ist als für andere Farben.
Fast alle Farben, die erzeugt werden müssen, lassen sich durch Mischen dreier Primärfarben von Rot, Grün und Blau in verschiedenen Verhältnissen erreichen. Dieses Prinzip folgt eng dem Auge, wobei man annimmt, daß es nur drei Arten von Stäbchen oder Rezeptoren gibt, die eng mit Rot, Grün und Blau korreliert sind, und jede Stäbchenart hat eine andere Ansprechkurve. Unter Bezug auf Fig. 3 sind die Ansprechkurven der relativen Empfindlichkeiten des Auges auf die drei Primärfarben Rot 5, Grün 6 und Blau 7 dargestellt, sowie die Gesamtempfindlichkeitskurve 8. Die Kurven überlappen sich in der Weise, daß alle Spektralfarben nebeneinander entweder nur unterhalb einer oder andernfalls teilweise unter zweien der drei Kurven sind. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat das Auge eine höhere Empfindlichkeit für Grün als für Rot oder Blau und eine höhere Empfindlichkeit für Rot als für Blau.
Unter Bezug nun auf Fig. 4 ist ein Pixeldesign gezeigt zur Anordnung in einer ersten Form herkömmlicher Anzeige 29. In dieser speziellen Anordnung kann die Anzahl von Bereichen oder Pixelunterelementen, die unabhängig beleuchtbar sind (beispielsweise 9, 10, 11) und die Anzahl von Ansteuerleitungen, die den drei Primärfarben Rot, Grün und Blau zugeordnet sind, in einer herkömmlichen Art gleich behandelt werden. Von daher gibt es sechs Unterelemente pro Pixel und zwei binär gewichtete Unterelemente sind einer jeden Primärfarbe zugeordnet, womit vier mögliche Pegel von Ausgangswerten für jede Primärfarbe erreicht werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Angemerkt sei, daß die Anordnung 29 von Fig. 4 durch Behandeln einer jeden Primärfarbe in gleicher Weise nicht die gewichtete Empfindlichkeit des menschlichen Auges für die Beleuchtung einer jeden Farbe berücksichtigt.
Nun wird Bezug genommen auf Fig. 6, wobei ein Beispiel des Fehlers 15 dargestellt ist, der aufkommt, wenn ein Bild auf einer diskreten Pegelanzeige mit vier möglichen Pegeln zur Anzeige kommt. Dieser Fehler umfaßt die Differenz zwischen einem willkürlichen Pegel 13, der zur Anzeige gewünscht ist, und dem nächsten zugehörigen Anzeigepegel 14. Tatsächlich erhöht sich der Fehler 15 signifikant, wenn es nur eine begrenzte Anzahl von Intensitätspegeln gibt, die durch das Pixel angezeigt werden können.
Die Anzahl möglicher individuell anzeigbarer Pegel kann exponential erhöht werden mit der Anzahl verfügbarer Ansteuerleitungen. Fig. 7 veranschaulicht die Situation, bei der die Anzahl von Ansteuerleitungen, die der Primärfarbe gewidmet sind, auf drei erhöht wird. In diesem Falle wird die Anzahl möglicher Intensitätspegel auf acht erhöht, wenn die Beleuchtung eines jeden anzeigbaren Bereichs der Primärfarbe eine binäre Beziehung bildet. In diesem Falle wird der maximale Fehler 16 wesentlich verringert.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung minimiert den maximalen Fehler, der vom Auge gesehen wird, durch Anwenden gewichteten Ansprechens des Auges auf den Umfang an Pegeln, der einer jeden Primärfarbe zugeordnet ist, und von daher die Anzahl von Ansteuerleitungen, die einer jeden Primärfarbe zugeordnet sind.
Unter Bezug nun auf Fig. 8 ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Pixellayout für eine Anzeige gezeigt, die über sechs Ansteuerleitungen verfügt, die eingeteilt sind in zwei Rot-Ansteuerleitungen 18, 19, drei Grün- Ansteuerleitungen 20, 21, 22, und eine Blau-Ansteuerleitung 23. Das Pixellayout ist passend zur Verwendung mit vielen verschiedenen Arten von Anzeigen, einschließlich den FLCD- Anzeigen.
Das Auge, das höchst empfindlich für Grün ist, nimmt den Fehler aufgrund der diskreten Natur der Grün-Unterpixel leichter auf als die anderen beiden Primärfarben. Für Blau-Farben sind die Fehler weniger auffällig, da das Auge nicht so empfindlich für Blau ist, wenn man dies mit Grün oder Rot vergleicht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind folglich mehr Ansteuerleitungen der Farbe Grün zugeordnet, und weniger Ansteuerleitungen sind der Farbe Rot zugeordnet, und noch weniger Ansteuerleitungen sind der Farbe Blau zugeordnet.
Die Grün-Farbe hat im bevorzugten Ausführungsbeispiel mehr Unterpixel und wird als solches mehr diskrete Pegel pro Pixel haben. Dies hat die Wirkung des Reduzierens vom Schwellwertfehler für Grün. Wie vorhergesehen veranschaulicht Fig. 7 dieses Konzept, bei dem 16 der Maximalfehler ist. Um die Anzahl von Pegeln für Grün zu erhöhen, wurde die Anzahl von Pegeln für Blau verringert, womit der Fehler für Blau jedoch ansteigt. Es ist überraschend herausgefunden worden, daß das Absenken der Anzahl von Blau-Pegeln keine signifikante Wirkung auf das gesamte Erscheinungsbild des angezeigten Bildes hat, da das Auge für Blau nicht so empfindlich ist wie es für Grün ist.
Um die Anzahl von Adreßleitungen zu bestimmen, die einer jeden Primärfarbe zugewiesen sind, kann eine Wahl erfolgen, die sich dem Verhältnis der Augenempfindlichkeit auf individuelle Farben annähert.
Eine mehr quantitative Messung und Zuordnung läßt sich alternativ erzielen durch Untersuchen des leuchtdichtegewichteten Schwellwertfehlers und durch Ableiten einer Formel zur Halbtonbildungsverzerrung als eine Funktion der Verteilung von Bits zwischen unterschiedlichen Farben in einem Pixel.
Um diese Formel herzuleiten, ist eine Anzahl von Annahmen gemacht worden. Es wird angenommen, daß die Verzerrung, die das Auge empfindet, welches aufgrund der Halbtonbildung eines Bildes in der Farbe entsteht, proportional zur Varianz über einen Hauptintensitätspegel ist, der angezeigt wird. Weiterhin wird angenommen, daß die empfundene Verzerrung für ein Vollfarbbild die Summe wahrgenommener Verzerrungen aus den drei Farbkomponenten dieses Bildes ist und daß die Verzerrung in jeder Farbe unabhängig ist von der Verzerrung anderer Farben. Es wird weiterhin angenommen, daß unterschiedliche Primärfarben unterschiedliche wahrgenommene Verzerrungen für dasselbe Verzerrungsmaß ergeben. Das Qualitätsmaß für ein Pixel wird angenommen als eine Durchschnittsverzerrung über alle Farbintensitätskombinationen, mit der Annahme, daß alle möglichen Intensitäten mit gleicher Häufigkeit auftreten.
Aus diesen Annahmen kann zunächst eine durchschnittliche wahrgenommene Verzerrung für ein Pixel angegeben werden:
σ²wahrgenommen = durchschnittliche wahrgenommen Verzerrung für ein Pixel
= w²Rotσ²av Rot + w²Grünσ²av Grün + w²Blauσ²av Blau (1)
wobei
wFarbe = Verteilung von Farbrauschen, das als Rauschen wahrgenommen wird
σ²Farbe = durchschnittlich empfundene Verzerrung in einer einzigen Farbe
Folglich gilt:
Die Gewichtungen wFarbe können unbefangen ausgewählt werden als Beitrag für jede Farbe zur Beleuchtung oder alternativer Beschreibung der farbabhängigen Tiefpaßcharakteristik des Auges verwendet werden. Die folgende Beleuchtungsgleichung drückt angenäherte Gewichtungen der drei Farbfernsehprimärfarben aus, die bei der Norm der National Television Systems Committee (NTSC-Norm) verwendet werden, die erforderlich sind, um ein Im weißen Lichts zu erzeugen:
1 lm Weiß = 0,30 lm Rot + 0,59 lm Grün + 0,11 lm Blau (3)
Angemerkt sei, daß diese Werte nur für die NTSC- Primärchromatizitäten und für einen weißen Punkt korrekt sind, und im Ergebnis sind sie nicht genau richtig für die meisten modernen RGB-Monitore. Da die Variation in den Gewichtungen für verschiedene moderne RGB-Einrichtungen gleichermaßen gering ist, werden die zuvor genannten Gewichtungen in nachfolgenden Rechnungen verwendet.
Der nächste Schritt zur Herleitung eines Ausdrucks für σ²Farbe als Funktion von Pixelparametern legt fest:
BFarbe = Anzahl der Farbe zugeordneter Bits
Es wird angenommen, daß das Pixel gewichtete Pixelunterabschnitte enthält, die jeweils getrennt beleuchtbar sind, und dann erhöht sich die Anzahl möglicher Intensitätspegel, die die Pixel anzeigen können, exponentiell mit der Anzahl von Bits oder der Anzahl von Ansteuerleitungen, und die Differenz zwischen benachbarten möglichen Intensitätspegeln sinkt exponentiell ab mit der Anzahl von Bits. Wenn folglich
LFarbe = Anzahl von Pegeln = 2B
ist und
dann ist σFarbe² eine Funktion der Anzahl von Bits, die für die Farbe verwendet werden; somit ist es genauer geschrieben mit σFarbe² (BFarbe). Unter der Annahme, daß das Rauschverhalten zwischen benachbarten Farben eines Mehrpegelpixels dasselbe ist wie dasjenige für ein einzelpegeliges Pixel, mit der Ausnahme der Skalierung mit einem Faktor hFarbe, ist es möglich zu schreiben:
σFarbe²(BFarbe) = hFarbe²(BFarbe)·σFarbe²(1) (6)
wobei
σFarbe²(1) er Durchschnittswert für alle Intensitäten des Halbtonrauschens für jede Intensität ie ist:
Das Halbtonrauschen für eine einzige Intensität ist:
σFarbe²(1, I) = Σ(Intensitätshäufigkeit)(Intensität - mittlere Intensität)² (8)
Für die Intensität I sollte ein vernünftiger Halbtongebungsalgorithmus das Pixel mit der Häufigkeit I einschalten und das Pixel mit der Häufigkeit (1 - I) ausschalten. Unter der Annahme dieses Falles wird folglich die mittlere Intensität zu:
σFarbe I²(1, I) = I(1 - I)² + (1 - I)(0 - I)² = I(1 - I) (9)
Das Substituieren von Gleichung 9 in Gleichung 7 führt zu
Das Substituieren der Gleichung 10 und Gleichung 5 in Gleichung 6 führt zu
Letztlich führt das Substituieren von Gleichung 11 in Gleichung 1 zum endgültigen Ergebnis
Eine binär gewichtete Pixelanordnung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, hat gleiche Gewichtungen für Rot, Grün und Blau, wobei jede Farbe zwei Unterpixel hat. Das Substituieren von BFarbe = 2 der früher anhand Gleichung 10 genannten Gewichtungen ergibt das Ergebnis, das:
σwahrgenommen² = 0,00834 (13)
Da das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer jeden Primärfarbe eine unterschiedliche Anzahl von Unterpixeln hat, bleiben mit BRot = 2, BGrün = 3 und BBlau = 1 die Gewichtungen dieselben. Das Substituieren des Ergebnisses wird gewonnen mit:
σwahrgenommen² = 0,00487 (14)
womit eine Reduktion bei der durchschnittlich wahrgenommenen Verzerrung für das Pixel erzielt wird.
Wie dem Fachmann bekannt ist, kann der Aufbau diskreter Pegelanzeigen, wie einer Anzeige, die einen chiral smektischen Flüssigkristall oder eine FLCD-Anzeige verwendet, viele unterschiedliche Formen annehmen, abhängig von der Herstelltechnologie.
Nun wird Bezug auf Fig. 10 genommen, dargestellt ist dort die grundlegende Arbeitsweise einer ferroelektrischen Flüssigkristalleinrichtung (FLCD-Einrichtung) 40, die ausgestattet ist mit einem Paar von Elektrodenplatten 41, 42, die normalerweise ein Glassubstrat enthalten, das beschichtet ist mit einer transparenten Form von Elektroden, zugehörig elektrischen Versorgungsschienen und Farbfiltern. Eine Schicht aus Flüssigkristall mit einer Molekularschichten 43 ist zwischen und senkrecht zu oder fast senkrecht zu den Elektrodenplatten angeordnet. Der Flüssigkristall nimmt eine chiral smektische C- Phase oder eine H-Phase an und befindet sich in einer Stärke, die hinreichend dünn ist (beispielsweise 0,5-5 u), um die schraubenförmige Struktur freizugeben, die der chiral smektischen Phase innewohnt.
Wenn ein elektrisches Feld E (oder -E) 44, das einen gewissen Schwellwert überschreitet, zwischen dem oberen und unteren Substrat 41, 42 anliegt, werden Flüssigkristallmoleküle 43 gemäß dem elektrischen Feld ausgerichtet. Ein Flüssigkristallmolekül hat eine verlängerte Gestalt und zeigt eine refraktive Anisotropie zwischen der langen Achse und der kurzen Achse. Wenn demnach die ferroelektrische Flüssigkristalleinrichtung 40 eingeschlossen ist zwischen ein Paar gekreuzter Polarisatoren (nicht dargestellt), die auf das Glassubstrat 41, 42 gebracht sind, wird dort eine Flüssigkristall-Lichtmodulationseinrichtung bereitgestellt.
Wenn ein elektrisches Feld 44, das einen gewissen Schwellwert überschreitet, anliegt, werden die Flüssigkristallmoleküle 43 in einen ersten Polarisationsausrichtungszustand 45 versetzt. Wenn des weiteren ein umgekehrtes elektrisches Feld (-E) anliegt, werden die Flüssigkristallmoleküle 43 in einen zweiten Polarisationsausrichtungszustand 46 versetzt. Die Ausrichtungszustände werden des weiteren beibehalten, solange das elektrische Feld anliegt und keinen gewissen Schwellwert in umgekehrter Richtung überschreitet.
Die beim Anzeigenaufbau angewandten Herstellprozesse sind jenen sehr ähnlich, die beim Aufbau oder der Fabrikation von Very Large Scale Integrated Circuit Devices [Integrierte Schaltungseinrichtungen großen Umfangs] (VLSI- Schalteinrichtungen) verwendet werden, und eine Verwandtschaft mit den Konstruktionen derartiger Einrichtungen wird angenommen.
Die Konstruktion einer FLCD-Anzeige beginnt mit den beiden Glassubstraten. Unter anfänglichem Bezug auf Fig. 11 ist nachstehend ein Beispiel der Konstruktion des oberen Glassubstrates 42 beschrieben.

Farbfilter

Nachdem die Oberfläche des Substrats 42 sorgfältig gereinigt worden ist, kann ein Kopplungsmittel (nicht dargestellt) aus Aluminium-Chelat angewandt werden, um sauberes Kleben des Glases für nachfolgende Schichten auf dem Glassubstrat sicherzustellen.
Ein Schleuderbeschichtungsprozeß wird dann angewandt, um eine 1,5 um dicke Schicht aus lichtempfindlichem Polyamid aufzutragen, das die Primärcouleurfarbe enthält, die im ersten Falle Rot sein wird. Um Restlösungsmittel zu beseitigen, wird das Polyamid vorgetempert für ungefähr 10 Minuten bei 80ºC. Das lichtempfindliche Polyamid wird dann unter Verwendung einer Pixelmaske gemäß dem Bereich des Rot-Farbfilters 51 belichtet. Die Polyamidschicht wird dann entwickelt unter Zurücklassen von Rot-Farbfilterabschnitten 51 eines jeden Pixels auf dem Substrat 42. Dieser erste Farbfilterabschnitt 51 wird dann nachgetempert, um eine stabile Struktur zu gewinnen, bevor der Prozeß wiederholt wird für das Grün-Filter 52 und für das Blau-Filter 53. Das Grün-Filter ist in größerer Stärke als das Blau-Filter 53 gemäß dem Kreuzabschnitt von Fig. 11, der durch die Linie A-A in Fig. 8 verläuft. Optional kann ein Schirmglied, wie ein lichtundurchlässiges Metallglied (nicht dargestellt) zwischen benachbarten Farbfilterabschnitten angeordnet werden, um den Lichtdurchgang abzuschirmen.

Datenpegelmetallschicht

Unter Bezug auf Fig. 12 wird nun der nächste Abschnitt der Anzeigeeinrichtung aufgebaut, vorzugsweise die Datenpegelmetallschicht, die Ansteuerleitungen 18 bis 23 enthält und Abschnitte 30 bis 33 umschließt. Das Auftragen dieser Metallschicht tritt direkt über die Farbfilter auf.
Beim Aufbau der Einrichtungen unter Verwendung von Metallschichten ist die Verwendung von Molybdän (Mo) vorzugsweise für die Bildung der relevanten Schaltung sinnvoll. Molybdän wird bevorzugt aufgrund der hervorragenden Musterungseigenschaften und der Ebenenbildungseigenschaften.
Aluminium ist auch ein möglicher Kandidat zur Verwendung bei der Musterung der Metallschicht. Der spezifische Widerstand von Aluminium beträgt 0,027 uΩm bei 25ºC, wohingegen der spezifische Widerstand von Molybdän 0,0547 uΩm bei 25ºC beträgt. Von daher ist eine leitende Metallschicht aus Aluminium fast doppelt so leitfähig wie eine solche aus Molybdän. Hügelbildung oder Spitzenbildung bei Aluminium als Ergebnis der Belastungsfreigabe während einer differentiellen thermischen Ausdehnung von Aluminium im Vergleich mit anderen Substanzen, die bei der Herstellung der Anzeige verwendet werden, stellen jedoch ein schwerwiegendes Problem dar mit früheren Formen von Anzeigen, so daß heutzutage die Verwendung von Aluminium vermieden wird.
Das Auftragen einer Metallschicht ist dem Fachmann der Halbleiterschaltungsherstellung allgemein bekannt, und ein Beispielprozeß für eine Auftragung wird nun beschrieben.
Eine 0,3 um dicke Schicht aus Aluminium und aus 0,5% Kupfer (AlCu) in einer Legierung wird zunächst auf die Oberfläche des Substrats gestreut. Vorzugsweise wird das Aluminium auf eine 0,09 um hohe Oberflächendifferenz eingeebnet. Die aufgesprühte Aluminiumschicht wird dann vorbereitet zur Photolackaufklebung durch Schleuderbeschichtung in einer Einzelschicht mit Hexamethyldisilazan (HMDS). Eine 1 um dicke Schicht von positiven Photolack, wie beispielsweise AZ1370, wird dann durch Schleuderbeschichtung oben auf die Vorbereitungsschicht auf getragen. Der Photolack wird dann vorgetempert für 3 Minuten bei 90ºC unter Verwendung eines Infrarotofens. Der Photolack wird dann belichtet unter Verwendung einer in Fig. 13 gezeigten Pixelmaske, die über einfache vertikale Streifen 18-23 gemäß den verschiedenen Bereichen der Datenmetallschicht verfügt und die Abschnitte eg. 30-33 umschließt. Der Photolack wird belichtet zu der Metallmaske mit 35 mJ/cm².
Der Photolack kann dann entwickelt werden für 50 Sekunden bei 23ºC in 25%-iger wäßriger Lösung AZ-351 und 40%-iger wäßriger Lösung AZ-311. Eine Entwicklungsinspektion kann stattfinden, bevor der Lack gestreift ist, und irgendwelche außerhalb der Toleranz liegenden Tafeln werden ausrangiert oder neu bearbeitet. Der Photolack kann dann nachgetempert werden bei 150ºC, bevor Aluminium aufgedampft wird und naß geätzt wird in einer Lösung von 80%-iger Phosphorsäure, 5%-iger Nitridsäure, 5%-iger Essigsäure und 10% Wasser bei 40ºC für 2 Minuten.
Letztlich wird der restliche Photolack abisoliert unter Verwendung eines organischen Abisolierers, wie mit Shipley- Beseitiger "1112A", wobei die Datenpegelmetallschicht auf dem Grundsubstrat 42 zurückbleibt.

Transparente Datenpegelelektrodenschicht

Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 14, und die nächste aufzutragende Schicht ist die transparente Datenpegelelektrodenschicht, die die Abschnitte 60 bis 63 enthält, wobei der Abschnitt 60 eine rote transparente Elektrode bildet, die Abschnitte 61, 62 bilden binär gewichtete grüne transparente Elektrode und der Abschnitt 63 bildet eine blaue transparente Elektrode.
Diese Schicht wird gebildet durch Anwenden einer transparenten Elektrode, wie beispielsweise ITO (Indiumzinnoxid) auf dem Substrat 42.
Der Prozeß des Bildens der dielektrischen Datenpegelschicht umfaßt das Aufsprühen von Indium und Zinn in einer Sauerstoffatmosphäre mit anfänglicher einer 0,07 um dicken Schicht aus ITO. Diese Schicht aus ITO wird dann vorbehandelt, wiederum durch Schleuderbeschichtung einer Einzelschicht aus HDMS. Oben auf die Schicht wird eine Beschichtung von 1 um von positivem Photolack auf geschleudert, wie beispielsweise AZ1370. Der Photolack kann dann vorgebacken werden, um Lösungsmittel zu beseitigen, für etwa 30 Minuten bei 90ºC unter Verwendung eines Infrarotofens.
Der Photolack wird dann belichtet zur Datenpegelelektrodenmaske 65, wie in Fig. 15 gezeigt, mit einer Energie von ungefähr 35 mJ/cm². Der Photolack wird entwickelt für 30 Sekunden bei 23ºC in einer 25%-igen wäßrigen Lösung AZ-351 und einer 40%-igen wäßrigen Lösung AZ-311. Der Photolack wird dann nachgetempert bei 120ºC. ITO wird dann naß geätzt, und der restliche Photolack wird gestreift unter Verwendung eines organischen Phenolstreifenbildungsgerätes, wie Shipley- Beseitiger "1112A", der die transparente Datenelektrodenschicht zurückläßt, die mit der Datenmetallschicht verbunden ist.
Unter Bezug auf Fig. 16 wird der letzte Schritt im Aufbau des oberen Substrats angewandt bei einer Oberflächenschicht 67. Die Oberflächenschicht 67 umfaßt das Aufsprühen von 0,1 um eines Tantalpentoxidisolators, die Anwendung von 0,1 um von Siliziumtitanoxid, die Schleuderbeschichtung von 0,02 um mit Polyamid, welches dann nachgetempert wird, und die Oberfläche wird einer einachsigen Ausrichtungsbehandlung unterzogen, wie dem Reiben für eine saubere Flüssigkristallmolekülausrichtung.
Das zweite Substrat 41 (Fig. 10) wird im wesentlichen in derselben Weise wie das erste Substrat behandelt, aber es werden andere Masken verwendet.
Nun wird Bezug genommen auf Fig. 17, wobei die Metallschicht gemeinsamen Pegels gebildet wird auf dem ersten unteren Substrat 41 unter Verwendung derselben Technik wie jene, die zuvor in Beziehung auf die Datenpegelmetallschicht von Fig. 12 beschrieben wurde. Die beim Aufbau der gemeinsamen Metallschicht 24 verwendete Pixelmaske ist diejenige, wie sie in Fig. 18 gezeigt ist.
Nun wendet man sich Fig. 19 zu, der nächste Schritt beim Aufbau des unteren Substrats 41 ist die transparente Schicht gemeinsamen Pegels 25 aus Indiumzinnoxid (ITO) oder dergleichen, die mit der Prozedur gefertigt wird, die bereits anhand Fig. 12 beschrieben wurde. Die beim Herstellen der transparenten Schicht gemeinsamen Pegels 25 verwendete Maske ist in Fig. 20 gezeigt. Anhand Fig. 21 wird zum Schluß eine Oberflächenschicht 68 gemeinsamer Höhe gebildet auf dem gemeinsamen Substrat unter Verwendung der zuvor anhand Fig. 16 beschriebenen Techniken.
Unter Bezug nun auf Fig. 22 ist die Endform des Aufbaus der Anzeigeeinrichtung 40 gezeigt, die das obere Substrat 42 und das untere Substrat 41 enthält, die beide auf ihrer Oberfläche bedeckt sind mit einem Polarisationsblatt 70, 71, das abhängig von den gewünschten Ansteuererfordernissen Polarisationsachsen unter rechtem Winkel oder parallel zueinander haben kann. Die beiden Substrate 41, 42 werden getrennt in einem stabilen Gleichgewicht gehalten durch 1,5 um dicke Glaskugeln 73, die in einer Dichte von ungefähr 100 Kügelchen pro Quadratmillimeter verteilt sind. Die Substrate werden des weiteren gemeinsam zusammengehalten durch Klebetropfen 74. Die Klebetröpfchen 74 und die Kugeln 73 arbeiten zur Aufrechterhaltung des Anzeigefeldes 40 in einem statischen Gleichgewicht mit der Stärke der Schicht zwischen den beiden Substraten 41, 42, die in der Größenordnung von 1,5 um sind, welches der Durchmesser der Kügelchen 73 ist. Der Flüssigkristall (nicht dargestellt) befindet sich zwischen den beiden Substraten, um eine ferroelektrische Flüssigkristalleinrichtung zu bilden.
Nun wird Bezug genommen auf Fig. 23, in der zu Veranschaulichungszwecken eine Querschnittsansicht der Überlagerung zwischen der gemeinsamen Schicht gezeigt ist, die über eine gemeinsame Metallschicht 24 und eine gemeinsam transparente Schicht 25 verfügt. Eine Datenpegelschicht, die eine Datenmetallschicht 26 und eine transparente Datenschicht 27 enthält, ist ebenfalls gezeigt. Jede Spalte von Pixeln eg. 76 enthält 4 zugeordnete Ansteuerleitungen, und die erste Ansteuerleitung 18 wird verwendet zum Ansteuern einer roten Elektroden mit Viereinheitsbereich, die zweite Ansteuerleitung 19 wird verwendet zum Ansteuern eines roten Elektrodenbereichs zweier Einheiten. Die Ansteuerleitung 20 wird verwendet zum Ansteuern einer grünen Elektrode eines Viereinheitsbereichs, die Ansteuereinheit 21 steuert die beiden grünen Elektroden des Zweieinheitsbereichs an und die Ansteuereinheit 22 steuert eine grüne Elektrode des Einheitsbereichs an. Letztlich wird die Ansteuerleitung 23 verwendet, um einen blauen Elektrodenbereich mit acht Einheiten anzusteuern. Die gemeinsamen Elektroden sind in Zeilen aufgebaut, und ein Pixel wird in normaler Weise adressiert.
Das obige Ausführungsbeispiel ist dargestellt worden in Beziehung auf ein Pixel mit sechs Ansteuerleitungen und zugehörigen transparenten Bereichen. Es ist offensichtlich für den Fachmann, das Prinzip der Verteilung von Unterpixeln auf der Grundlage gewichteter Empfindlichkeit bezüglich des Auges bei unterschiedlichen Kombinationen von Ansteuerleitungen und transparenten Elektrodenbereichen anzuwenden.
Vorgehendes beschreibt nur ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, unter Verwendung von ferroelektrischen Flüssigkristalleinrichtungen, die spezielle Beschränkungen auferlegen. Es ist aber für den Fachmann offensichtlich, die vorliegende Erfindung in anderen Formen bei Flüssigkristallanzeigen und bei anderen Formen diskreter Pegelanzeigen anzuwenden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung leicht angewandt werden bei Plasmaanzeigen und Anzeigen, die andere Formen von Primärfarbsystemen anwenden. Des weiteren ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die Verwendung binär gewichteter transparenter Elektrodenelemente beschränkt.

Claims

1. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen, die über eine Vielzahl von Pixeln verfügt, wobei jedes Pixel einen in Rot kolorierbaren Abschnitt, einen in Grün kolorierbaren Abschnitt und einen in Blau kolorierbaren Abschnitt hat, wobei jeder in Rot, Grün und Blau kolorierbarer Abschnitt über ein oder mehrere unabhängige kolorierbare Bereiche (60, 61, 62, 63) verfügt, wobei die Verteilung der kolorierbaren Bereiche in jedem Pixel mehr diskrete Intensitätspegel für jeden in Grün kolorierbaren Abschnitt bereitstellt als für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt, daß die Verteilung der kolorierbaren Bereiche in jedem Pixel mehr diskrete Intensitätsstufen für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt bereitstellt als für jeden in Blau kolorierbaren Abschnitt.

2. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach Anspruch 1, bei der jeder in Grün kolorierbare Abschnitt mehr unabhängige kolorierbare Bereiche hat als jeder der in Rot kolorierbaren Abschnitte und jeder der in Blau kolorierbaren Abschnitte.

3. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach Anspruch 2, bei der jeder in Rot kolorierbare Abschnitt mehr unabhängige kolorierbare Bereiche als jeder der in Blau kolorierbaren Abschnitte hat.

4. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach Anspruch 3, bei der jeder in Grün kolorierbare Abschnitt drei unabhängige kolorierbare Bereiche hat, jeder in Rot kolorierbare Abschnitt zwei unabhängige kolorierbare Bereiche und jeder in Blau kolorierbare Abschnitt einen unabhängigen kolorierbaren Bereich hat.

5. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die unabhängig kolorierbaren Bereiche angeordnet sind, ein Verhältnis der Anzahl diskreter Intensitätsstufen für jede der separaten Farben bereitzustellen im wesentlichen in Übereinstimmung mit einem Verhältnis, das aus einer Ansprechfunktion des menschlichen Auges hergeleitet ist für jede der Farben.

6. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die unabhängig kolorierbaren Bereiche eingerichtet sind zur Bereitstellung eines Verhältnisses der Anzahl diskreter Intensitätsstufen für jede der separaten Farben, die im wesentlichen in Übereinstimmung mit einem logarithmischen Verhältnis sind, das aus einer Ansprechfunktion des menschlichen Auges für jede der Farben abgeleitet ist.

7. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die unabhängig kolorierbaren Bereiche der kolorierbaren Abschnitte für Rot, Grün und Blau relative Bereiche haben, die im wesentlichen binärer Gewichtung entsprechen.

8. Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Anzahl unabhängig kolorierbarer Bereiche für jede Farbe der Anzahl von für jede Farbe bereitstehende Ansteuerzeilen entspricht.

9. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der vorstehenden Ansprüche.

10. Ferroelektrische Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

11. Plasmaanzeigevorrichtung mit einer Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

12. Verfahren zum Betrieb einer Farbanzeigevorrichtung mit diskreten Helligkeitsstufen, die eine Vielzahl von Pixeln hat, wobei jedes Pixel einen in Rot kolorierbaren Abschnitt, einen in Grün kolorierbaren Abschnitt und einen in Blau kolorierbaren Abschnitt hat, wobei jeder der in Rot, Grün und Blau kolorierbaren Abschnitte über einen oder mehrere unabhängig kolorierbare Bereiche (60, 61, 62, 63) verfügt, mit den Verfahrensschritten:

Anzeigen diskreter Intensitätsstufen für jeden kolorierbaren Abschnitt für Rot, Grün und Blau durch Einstellen eines Kolorierungszustands eines jeden der kolorierbaren Bereiche;

Ausführen der Einstellung eines jeden der kolorierbaren Bereiche zum Schaffen von Verteilungen von kolorierbaren Bereichen in jedem Pixel, welches für jeden in Grün kolorierbaren Abschnitt mehr diskrete Helligkeitsstufen bereitstellt als für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen zur Bereitstellung von mehr diskreten Intensitätsstufen für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitten erfolgt als für jeden in Blau kolorierbaren Abschnitt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, das des weiteren das Ansteuern von Gruppen von einem oder mehreren kolorierbaren Bereichen durch dieselben Ansteuersignale umfaßt, so daß diese gemeinsam in einen Kolorierungszustand annehmen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, das des weiteren das Ansteuern bis zu drei kolorierbaren Bereichen für jeden in Grün kolorierbaren Abschnitt, das Ansteuern bis zu zwei kolorierbaren Bereichen für jeden in Rot kolorierbaren Abschnitt und das Ansteuern bis zu einer Gruppe kolorierbarer Bereiche für jeden in Blau kolorierbaren Abschnitt umfaßt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem das Einstellen gemäß der Anzahl von für jede Farbe verwendeten Datenansteuerleitungen (18, 19, 20, 21, 22, 23) erfolgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem das Verhältnis der Anzahl diskreter Intensitätsstufen für die kolorierbaren Abschnitte für jede der separaten Farben im wesentlichen gemäß einem aus einer Ansprechfunktion des menschlichen Auges für jede der Farben abgeleiteten Verhältnis erfolgt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem das Verhältnis der Anzahl diskreter Intensitätsstufen für die kolorierbaren Abschnitte für jede der separaten Farben im wesentlichen gemäß einem logarithmischen Verhältnis erfolgt, das für jede der Farben aus einer Ansprechfunktion des menschlichen Auges abgeleitet ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem die Gruppen kolorierbarer Bereiche von in Rot, Grün und Blau kolorierbaren Abschnitten relative Bereiche im wesentlichen gemäß binärer Gewichtung haben.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem die Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem die Anzeigevorrichtung eine ferroelektrische Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12, bis 18, bei dem die Anzeigevorrichtung eine Plasmaanzeigevorrichtung ist.