CN105869589B - 石墨烯显示器以及石墨烯显示器的驱动方法、驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯显示器以及石墨烯显示器的驱动方法、驱动装置，该石墨烯显示器的驱动方法包括：获取待输入的像素的三基色灰阶值；根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值；向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。通过上述方式，本发明能够增加显示器的色域，以提高显示器的显示效果，并降低显示器的功耗。

Description

石墨烯显示器以及石墨烯显示器的驱动方法、驱动装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种石墨烯显示器以及石墨烯显示器的驱动方法、驱动装置。
背景技术
伴随着液晶显示器的普及以及市场的不断扩大，在众多选择中，用户对液晶显示装置性能的要求也越来越高，传统的显示器，即使是高色饱的RGB三基色显示器甚至是RGBY四基色显示器都已经不能满足用户对显示器色域覆盖的要求。
近年来由于石墨烯发光元件的出现，使石墨烯在显示领域的应用得以扩扩展。石墨烯具有质地坚硬，透明高(穿透率≈97.7％)，导热系数高(达5300W/m·K)，电子迁移率高(超过15000cm2/V·s)等优良特定，近年来在显示器上的应用，逐渐增多，尤其是在触摸屏的应用(作为替代传统透明导电薄膜ITO)和在LED方面的应用。通过理论计算，石墨烯的色域可以达到158％，然而现有技术中，并不存在如何实现该高色域覆盖的方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种石墨烯显示器以及石墨烯显示器的驱动方法、驱动装置，能够增加显示器的色域，以提高显示器的显示效果，并降低显示器的功耗。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种石墨烯显示器的驱动方法，其中，石墨烯显示器的每个像素包括两个动态亚像素和一个固定亚像素，该方法包括：获取待输入的像素的三基色灰阶值；根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值；向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
其中，三基色为红、绿、蓝，四基色为红、绿、蓝、青。
其中，根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值，包括：根据像素的三基色灰阶值，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入的色域块；其中，色域坐标系包括四基色分别对应的三个色域块；根据目标色点落入的色域块，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值。
其中，根据像素的三基色灰阶值，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入的色域块，包括：由像素的红、绿、蓝的灰阶值Ri、Gi、Bi，计算得到其中的最大值a＝max(Ri，Gi，Bi)以及最小值b＝min(Ri，Gi，Bi)；若b≠Gi且a≠b，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块；若b＝Ri或a＝b，且a＝Gi，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块；若b＝Ri或a＝b，且a≠Gi，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块。
其中，根据目标色点落入的色域块，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值，包括：若像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块，则Rgi＝Ri，Ggi＝Gi，Bgi＝Bi；若像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块，则Rgi＝Ri，Cgi＝Bi；若像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块，则Rgi＝Bi，Cgi＝Gi，其中，Rgi、Ggi、Bgi、Cgi分别为四基色中红、绿、蓝、青的灰阶值，γ为预设的伽马值。
其中，方法还包括：建立四基色的色域坐标系；将色域坐标系划分为WGRB、WGC、WCB三个色域块。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种石墨烯显示器的驱动装置，该驱动装置包括：获取模块，用于获取待输入的像素的三基色灰阶值；确定模块，用于根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和一个固定亚像素的颜色和灰阶值；驱动模块，用于向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
其中，三基色为红、绿、蓝，四基色为红、绿、蓝、青。
其中，确定模块还用于：根据像素的三基色灰阶值，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入的色域块；其中，色域坐标系包括四基色分别对应的三个色域块；以及根据目标色点落入的色域块，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种石墨烯显示器，该石墨烯显示器包括显示面板以及与显示面板电连接的驱动装置，显示面板包括多个阵列分布的像素，每个像素包括三个动态亚像素；其中，驱动装置包括：获取模块，用于获取待输入的像素的三基色灰阶值；确定模块，用于根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和一个固定亚像素的颜色和灰阶值；驱动模块，用于向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的石墨烯显示器的驱动方法包括：获取待输入的像素的三基色灰阶值；根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值；向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。通过上述实施方式，不仅能够实现石墨烯显示器的142％以上的色域显示，远超过任何显示器所能实现的色域，且其色域能够完全覆盖现有真实物体的色域范围，而且能够实现色彩高保真度，极大的提升了显示器的显示品质；另外，由于色域的增加可以提高显示器的开口率，从而减小显示器的功耗。
附图说明
图1是本发明石墨烯显示器一实施方式的结构示意图；
图2是本发明石墨烯显示器一实施方式中显示面板11的结构示意图；
图3是本发明石墨烯显示器的驱动方法一实施方式的流程图；
图4是本发明石墨烯显示器的驱动方法一实施方式中色域坐标系的示意图；
图5是本发明石墨烯显示器的驱动方法一实施方式中S32一具体实施例的流程示意图；
图6是本发明石墨烯显示器的驱动装置一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1，图1是本发明石墨烯显示器一实施方式的结构示意图，该石墨烯显示器10包括显示面板11以及与显示面板11电连接的驱动装置12。
其中，参阅图2，该显示面板11包括下基板111、上基板112以及设置于下基板111和上基板112之间的阵列分布的发光器件113，发光器件113用于在驱动装置12的作用下发光以使该石墨烯显示器10显示。
发光器件113包括设置在该下基板111上的源极1131和漏极1132，源极1131和漏极1132之间以一沟道隔开，且该源极1131、漏极1132以及沟道上覆盖有发光层1133，发光层1133上形成有栅极1134。
具体地，源极1131和漏极1132为还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide)，发光层1133为半导体还原氧化石墨烯(semi-reduced graphene oxide)，栅极1134为氧化石墨烯(graphene oxide)。下基板111的材质为隔水隔氧透明有机材质(PET)、玻璃以及镍中的至少一种，上基板112的材质为隔水隔氧有机材质(PET)或玻璃中的至少一种。
可选的，该显示面板11还包括覆盖在发光器件113上的保护层114以及设置在该保护层114上的黑色矩阵层115。
可选的，该显示面板11还包括设置在下基板111远离发光器件113一侧的反射层116。其中，反射层116可以是高反射率的金属反射层。
可以理解的，一个发光器件113形成一个亚像素，三个发光器件113形成形成一个像素。其中，该三个亚像素中，包括两个动态亚像素和一个固定亚像素。
可选的，固定亚像素可以固定显示RGB中的一种颜色，而动态亚像素则根据需求可以显示RGBC中的任意一种颜色。
由于对于石墨烯显示器中的一个动态亚像素而言，栅极电压的不同，会发出不同颜色的光，例如当栅极电压为0～10V，源漏电压Vds>开启电压Vth，此时，该动态亚像素会发出红光；当栅极电压为20～30V，源漏电压Vds>开启电压Vth，此时，该动态亚像素会发出绿光；当栅极电压为40～50V，源漏电压Vds>开启电压Vth，此时，该动态亚像素会发出蓝光。因此，可以通过改变驱动电压的大小来改变石墨烯显示器显示的颜色，即调节灰阶。
具体地，驱动装置12的具体结构和驱动的方法可以参考以下的实施方式。
参阅图3，图3是本发明石墨烯显示器的驱动方法一实施方式的流程图，该驱动方法包括：
S31：获取待输入的像素的三基色灰阶值。
其中，三基色可以是红、绿、蓝三种颜色，即通常所指的RGB，在其他实施方式中，也可以是其他颜色，例如红、绿、黄。
具体地，三基色的灰阶值是可以通过接收图像信号中提取，也可以是通过扫描、拍摄等方式获取，灰阶值通常为0-255共256个值，以RGB为例，可以是R值为122，G值为156，B值为225。当然，在其他实施方式中，灰阶值也可以替换为灰度值，即灰阶值与最大灰阶值255的比值。
S32：根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值。
其中，在一种实施方式中，四基色为红、绿、蓝、青。
具体地，由于一个像素包括两个动态亚像素和一个固定亚像素，因此，一个像素仍然仅显示三种颜色或三种颜色合成的颜色，因此，除固定亚像素外，两个动态亚像素需要在四基色中选择两种颜色以在两个动态亚像素中显示，具体的选择方式和像素值则可以根据该预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系。
例如，当三基色中红、绿、蓝的灰阶值满足预设第一条件时，两个动态亚像素和一个固定像素仍然显示红、绿、蓝三色；当三基色中红、绿、蓝的灰阶值满足预设第二条件时，两个动态亚像素和一个固定像素则显示红、绿、黄三色，其中黄色的灰阶值可以根据三基色中红、绿、蓝的灰阶值来计算。这样，就可以通过三基色的灰阶值，并运用四基色来显示，大大的增加了色域。
下面，就S32，以一具体的实施方式来说明：
在另一实施方式中，S32包括：
S321：根据像素的三基色灰阶值，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入的色域块；其中，色域坐标系包括四基色分别对应的三个色域块。
如图4所示，建立四基色的色域坐标系，将色域坐标系划分为WGRB、WGC、WCB三个色域块。可选地，为了使各个色域块以及整个色域区域的颜色过渡的更加平滑，本实施方式中采用均匀色坐标系，如均匀色空间的CIE1976色坐标等，在此不做限定。其中，虚线表示真实物体色(Pointer’s gamut)的色域范围。
具体地，可以先通过三基色的灰阶值计算出像素在色域坐标系中的目标色点的坐标，该坐标可以通过现有技术中在三基色色域坐标系中的算法来计算，这里不再赘述。
可选的，下面介绍一种通过待输入的RGB值，来判断像素在色域坐标系中的目标色点落入色域块的方法：
由待输入的像素的红、绿、蓝的灰阶值Ri、Gi、Bi，计算得到其中的最大值a＝max(Ri，Gi，Bi)以及最小值b＝min(Ri，Gi，Bi)。
若b≠Gi且a≠b，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块；若b＝Ri或a＝b，且a＝Gi，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块；若b＝Ri或a＝b，且a≠Gi，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块。
S322：根据目标色点落入的色域块，确定三个动态亚像素的颜色和灰阶值。
可选的，若像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块，则Rgi＝Ri，Ggi＝Gi，Bgi＝Bi；若像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块，则Rgi＝Ri，Cgi＝Bi；若像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块，则Rgi＝Bi，Cgi＝Gi，其中，Rgi、Ggi、Bgi、Cgi分别为四基色中红、绿、蓝、青的灰阶值，γ为预设的伽马值。
可选的，S32的一可选实施方式还可以采用如图5的流程来进行，其实施原理和上述实施方式类似，这里不再赘述。
S33：向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
下面以一具体的例子，对本实施方式进行详细说明：
假设待输入的像素的红、绿、蓝的灰阶值Ri＝89、Gi＝188、Bi＝117，计算得到其中的最大值a＝188，最小值b＝89。
其中，通过上述方式可以得到，若b＝Ri且a＝Gi，则可以确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块，取γ值为2.2，则Rgi＝Ri＝89，(该计算结果为近似值)，Cgi＝Bi＝117。即三个动态亚像素分别显示红、绿、青三色，且红色的灰阶值为89，绿色的灰阶值为153，青色的灰阶值为117。
区别于现有技术，本实施方式的石墨烯显示器的驱动方法包括：获取待输入的像素的三基色灰阶值；根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值；向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。通过上述实施方式，不仅能够实现石墨烯显示器的142％以上的色域显示，远超过任何显示器所能实现的色域，且其色域能够完全覆盖现有真实物体的色域范围，而且能够实现色彩高保真度，极大的提升了显示器的显示品质；另外，由于色域的增加可以提高显示器的开口率，从而减小显示器的功耗。
参阅图6，图6是本发明石墨烯显示器的驱动装置一实施方式的结构示意图，该驱动装置60包括：
获取模块61，用于获取待输入的像素的三基色灰阶值。
确定模块62，用于根据像素的三基色灰阶值以及预设的三基色灰阶值和四基色灰阶值的对应关系，确定两个动态亚像素和一个固定亚像素的颜色和灰阶值。以及
驱动模块63，用于向两个动态亚像素和固定亚像素分别施加与两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
其中，三基色为红、绿、蓝，四基色为红、绿、蓝、青。
可选的，确定模块62还用于：根据像素的三基色灰阶值，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入的色域块；其中，色域坐标系包括四基色分别对应的三个色域块；以及根据目标色点落入的色域块，确定两个动态亚像素和固定亚像素的颜色和灰阶值。
可选的，确定模块62还用于：
由待输入的像素的红、绿、蓝的灰阶值Ri、Gi、Bi，计算得到其中的最大值a＝max(Ri，Gi，Bi)以及最小值b＝min(Ri，Gi，Bi)。若b≠Gi且a≠b，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块；若b＝Ri或a＝b，且a＝Gi，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块；若b＝Ri或a＝b，且a≠Gi，确定像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块。
可选的，确定模块62还用于：若像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块，则Rgi＝Ri，Ggi＝Gi，Bgi＝Bi；若像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块，则Rgi＝Ri， Cgi＝Bi；若像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块，则Rgi＝Bi，Cgi＝Gi，其中，Rgi、Ggi、Bgi、Cgi分别为四基色中红、绿、蓝、青的灰阶值，γ为预设的伽马值。
可以理解的，本实施方式的驱动装置是基于上述驱动方法的一实施方式，其实施原理和步骤类似，这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种石墨烯显示器的驱动方法，其特征在于，所述石墨烯显示器的每个像素包括两个动态亚像素和一个固定亚像素，所述方法包括：
获取待输入的所述像素的红、绿、蓝三基色灰阶值；
基于所述像素的红、绿、蓝的灰阶值Ri、Gi、Bi，计算得到其中的最大值a＝max(Ri，Gi，Bi)以及最小值b＝min(Ri，Gi，Bi)；
若b≠Gi且a≠b，确定所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块；若b＝Ri或a＝b，且a＝Gi，确定所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块；若b＝Ri或a＝b，且a≠Gi，确定所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块；
根据所述目标色点落入的色域块，确定所述两个动态亚像素和所述固定亚像素的颜色和灰阶值；
向所述两个动态亚像素和所述固定亚像素分别施加与所述两个动态亚像素和所述固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述目标色点落入的色域块，确定所述两个动态亚像素和所述固定亚像素的颜色和灰阶值，包括：
若所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块，则Rgi＝Ri，Ggi＝Gi，Bgi＝Bi；
若所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块，则Rgi＝Ri，Cgi＝Bi；
若所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块，则Rgi＝Bi，Cgi＝Gi，
其中，Rgi、Ggi、Bgi、Cgi分别为四基色中红、绿、蓝、青的灰阶值，γ为预设的伽马值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括：
建立四基色的色域坐标系；
将所述色域坐标系划分为WGRB、WGC、WCB三个色域块。
4.一种石墨烯显示器的驱动装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待输入的像素的红、绿、蓝三基色灰阶值；其中，所述像素包括两个动态亚像素和一个固定亚像素；
确定模块，用于基于所述像素的红、绿、蓝的灰阶值Ri、Gi、Bi，计算得到其中的最大值a＝max(Ri，Gi，Bi)以及最小值b＝min(Ri，Gi，Bi)；以及
若b≠Gi且a≠b，确定所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块；若b＝Ri或a＝b，且a＝Gi，确定所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块；若b＝Ri或a＝b，且a≠Gi，确定所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块；以及
根据所述目标色点落入的色域块，确定所述两个动态亚像素和所述固定亚像素的颜色和灰阶值；
驱动模块，用于向所述像素的两个动态亚像素和一个固定亚像素分别施加与所述两个动态亚像素和所述固定亚像素的颜色和灰阶值相应的驱动电压。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，
所述确定模块具体用于：
在所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGRB色域块时，确定Rgi＝Ri，Ggi＝Gi，Bgi＝Bi；
在所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WGC色域块时，确定Rgi＝Ri，Cgi＝Bi；
在所述像素在色域坐标系中的目标色点落入WCB色域块时，确定Rgi＝Bi，Cgi＝Gi，
其中，Rgi、Ggi、Bgi、Cgi分别为四基色中红、绿、蓝、青的灰阶值，γ为预设的伽马值。
6.一种石墨烯显示器，其特征在于，所述石墨烯显示器包括显示面板以及与所述显示面板电连接的驱动装置，所述显示面板包括多个阵列分布的像素，每个所述像素包括两个动态亚像素和一个固定亚像素；
其中，所述驱动装置是如权利要求4或5所述的驱动装置。
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