一種顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法
【專利摘要】本申請?zhí)岢隽艘环N顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法。首先確定A點所在區(qū)域，如果A點位于三角形WBR內(nèi)，則三個次像素RGB的輸出亮度值與輸入值相同；如果A點位于四邊形WFGE內(nèi)，則將三個次像素RGB轉(zhuǎn)換為三個亞像素RXB，此時X為青色到黃色之間的動態(tài)像素，計算RXB的亮度；如果A點位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)，則將三個次像素RGB轉(zhuǎn)換為三個亞像素XXY，此時X為藍色到青色的之間動態(tài)像素，Y為黃色到紅色之間的動態(tài)像素，計算三個亞像素XXY的亮度。采用上述方法實現(xiàn)的色域為158％，遠遠超過了現(xiàn)有任何顯示器所能實現(xiàn)的色域，實現(xiàn)真正的高色彩保真，提升顯示器的顯示品質(zhì)。
【專利說明】
一種顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及石墨烯顯示器的彩色轉(zhuǎn)換技術。
【背景技術】
[0002]石墨稀(Graphene)是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英 國曼徹斯特大學物理學家安德烈?蓋姆和康斯坦丁 ?諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石 墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
[0003] 在2015年末硼烯發(fā)現(xiàn)之前，石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度 比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它 是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重 量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。
[0004] 石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未 來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。
[0005] 另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使 是最小的氣體原子(氫原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原 料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。
[0006] 作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨稀 被稱為"黑金"，是"新材料之王"，科學家甚至預言石墨烯將"徹底改變21世紀"。極有可能掀 起一場席卷全球的顛覆性新技術新產(chǎn)業(yè)革命。
[0007] 石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收 2.3%的光；導熱系數(shù)高達5300W/m · K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子迀移率超過 15000cm2/V · s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6Ω · cm，比銅或銀更低，為世 上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子迀移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展更 薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導 體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。
[0008] 綜上所述，石墨烯具有質(zhì)地堅硬、透明度高（穿透率~97.7%)、導熱系數(shù)高（達 5300W/m · K)、以及電子迀移率高(超過15000cm2/V · s)等優(yōu)良特定，近年來在顯示器上的 應用逐漸增多，尤其是在觸摸屏的應用(作為替代傳統(tǒng)透明導電薄膜ΙΤ0)和在LED方面的應 用。
[0009] 由于石墨烯發(fā)光元件的出現(xiàn)，使石墨烯在顯示領域的應用得以擴展。
[0010] 石墨烯是制作顯示器的非常好的材料。
[0011] 石墨烯顯示器，包括石墨烯顯示單元以及顯示控制單元。所述顯示控制單元與所 述石墨烯顯示單元之間相互電連接，所述顯示控制單元用于控制所述石墨烯顯示單元顯示 相應的顏色及亮度。
[0012] 石墨烯顯示單元包括下基板、發(fā)光結(jié)構、保護層、遮光層以及上基板。所述發(fā)光結(jié) 構位于所述下基板的一側(cè)表面，所述保護層覆蓋所述發(fā)光結(jié)構，所述上基板蓋設于所述發(fā) 光結(jié)構以及所述保護層上，所述遮光層形成于所述上基板的朝向所述下基板的一側(cè)表面 上。
[0013] 下基板以及所述上基板均為玻璃基板，其在透光的同時還為所述石墨烯顯示單元 提供支撐。可以理解，在某些方案中，所述下基板以及所述上基板也可以采用其他的透明材 料，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)或者鎳等，另外，所 述下基板的材料可以相同，也可以不同。
[0014] 所述發(fā)光結(jié)構的數(shù)量可以依據(jù)所述石墨烯顯示器的具體需求而設置。每一個所述 發(fā)光結(jié)構包括發(fā)光層、柵極、源極以及漏極。所述柵極覆蓋所述發(fā)光層朝向所述上基板的一 側(cè)表面，所述源極以及所述漏極位于所述發(fā)光層背離所述柵極的一側(cè)。本實施例中，所述發(fā) 光層為半導體還原氧化石墨烯，所述柵極為氧化石墨烯，所述源極以及所述漏極為還原氧 化石墨稀。
[0015] 保護層用于保護所述發(fā)光結(jié)構，防止水、氣及其他雜質(zhì)入侵對所述發(fā)光結(jié)構造成 損壞。
[0016] 所述發(fā)光結(jié)構的材料為二氧化硅(Si02)。
[0017] 所述遮光層用于防止背景光泄漏，以提高顯示對比度，防止混色和增加顏色的純 度。所述遮光層為形成于發(fā)光結(jié)構之間的不透光部分，對應于發(fā)光結(jié)構，所述遮光層具有貫 穿的透光窗，使得所述遮光層的分布呈矩陣狀，因此，所述遮光層又稱為黑色矩陣層?？蛇x 地，所述遮光層為沉積于所述上基板表面上的鉻材料層，具體地，首先在所述第二透明基板 上濺射形成鉻層，然后采用光刻法蝕刻形成所述透光窗。此外，也可以采用含有黑色染料的 樹脂光刻膠，用光刻法形成所述遮光層。
[0018] 所述石墨烯顯示器還包括反射層，所述反射層形成于所述下基板背離所述發(fā)光結(jié) 構的一側(cè)表面上。所述反射層能夠反射所述發(fā)光結(jié)構的光，提高光線的利用率。
[0019] 優(yōu)選地，所述反射層采用高反射率金屬材料制成。
[0020] 所述顯示控制單元用于依據(jù)輸入RGB像素的灰階值以及像素色度坐標控制所述石 墨稀顯示單元的動態(tài)亞像素進行相應的顯示。
[0021] 綜上所述，石墨烯是制作顯示器的非常好的材料，但是如何使石墨烯顯示器真正 達到高馬蹄形色域及廣色域的覆蓋仍然是本領域研究的重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供了一種顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法。
[0023]本發(fā)明提供的一種顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法為，輸入色點的三個次像素RGB的灰階值 分別為Ri、Gi和Bi，輸入色點的三個次像素RGB的亮度分別為Lr、Lg和Lb;在馬蹄形色譜圖中， 所述輸入的色點為A點，直線RW與直線BG的交點為F點，直線BW與直線RG的交點為E點，直線 WA與直線BG的交點為C點，直線WA與石墨烯顯示器色域的邊界曲線的兩個交點分別為X點和 Y點，A點在石墨烯顯示器中對應的色度點為D點；
[0024]所述方法包括：
[0025]確定A點的色坐標所在的區(qū)域；
[0026]如果A點的色坐標位于三角形WBR內(nèi)，則三個次像素RGB的亮度仍然分別為Lr、Lg和 Lb;
[0027]如果A點的色坐標位于四邊形WFGE內(nèi)，則將三個次像素RGB轉(zhuǎn)換為三個亞像素RXB， 此時X為青色到黃色之間的動態(tài)像素，根據(jù)R點、G點、B點、A點、C點、D點和X點之間的亮度和 色坐標關系得到三個亞像素RXB的亮度；
[0028] 如果A點的色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)，則將三個次像素RGB轉(zhuǎn)換為三個 亞像素XXY，此時X為藍色到青色的之間動態(tài)像素，Y為黃色到紅色之間的動態(tài)像素，根據(jù)A 點、C點、D點、R點、G點、B點、X點和Y點之間的亮度和色坐標關系得到三個亞像素XXY的亮度。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，確定A點的色坐標所在區(qū)域的方法包括：
[0030] 令a=max(Ri，Gi，Bi)，b=min(Ri，Gi，Bi);
[0031] 如果b=Gi，則A點的色坐標位于三角形WBR內(nèi)；
[0032] 如果a=Gi，則A點的色坐標位于四邊形WFGE內(nèi)；
[0033] 如果b辛Gi，且a辛Gi，則A點的色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，三個亞像素RXB的亮度的獲得方法包括：
[0035]計算A點的色坐標；
[0036]根據(jù)A點的色坐標計算C點的色坐標；
[0037] 計算直線GB的斜率和直線WA的斜率；
[0038]根據(jù)直線GB的斜率、直線WA的斜率以及石墨烯顯示器主波長與色坐標的關系，查 出X點的色坐標；
[0039] 根據(jù)C點的色坐標和X點的色坐標計算D點的色坐標；
[0040] 根據(jù)D點與R點、G點、B點和X點之間的亮度和色坐標關系，計算得到三個亞像素RXB 的亮度。
[0041 ]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，三個亞像素XXY的亮度的獲得方法包括：
[0042] 計算A點的色坐標；
[0043] 根據(jù)A點的色坐標計算C點的色坐標；
[0044] 計算直線GB的斜率和直線WA的斜率；
[0045] 根據(jù)直線GB的斜率、直線WA的斜率以及石墨烯顯示器主波長與色坐標的關系，查 出X點的色坐標和Y點的色坐標；
[0046] 根據(jù)C點的色坐標和X點的色坐標計算D點的色坐標；
[0047]根據(jù)D點與R點、G點、B點、X點和Y點之間的亮度和色坐標關系，計算得到三個亞像 素XXY的亮度。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，計算得到三個亞像素的亮度依據(jù)像素轉(zhuǎn)換前后亮度和 不變的原則。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，A點的色坐標(XA，yA)的計算方法包括：
[0050]
[0051]
[0054]
[0052] 其中，x表示橫坐標，y表示縱坐標，x和y的下角標表示馬蹄形色譜圖中對應的點。[0053] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，C點的色坐標(Xc，yc)的計算方法包括：
[0055]
[0056] 其中，K1為直線GB斜率，K2為直線WA的斜率。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，D點的色坐標的計算方法包括：
[0058] 通過等比例長度換算公式XD/XW=CA/CW計算得到D點的色坐標，計算公式如下：
[0059]
[0060]
[0061]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，三個亞像素RXB的亮度通過以下三個方程計算得到： [0062]
[0063]
[0064]
[0065]其中，1^、1^和1^分別表示三個亞像素1?8的亮度，項和7；^分別表示父點的橫坐標 和縱坐標，Lxg表示X點的亮度。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，三個亞像素XXY的亮度1^和1^通過以下兩個方程計算
得到：
[0067]
[0068]
[0069]在傳統(tǒng)的顯示器中，一個像素具有R、G、B三個次像素，并且采取R、G、B三色場色序 顯示不同。
[0070] 在一些實施方案中，僅采用一個發(fā)光單元組成所述石墨烯顯示單元的一個像素， 即每所述石墨烯顯示單元的每一個像素只有一個動態(tài)亞像素。依據(jù)時序驅(qū)動方式，同樣可 以實現(xiàn)多基色全彩廣色域顯示的目的。
[0071] 而本發(fā)明提供的高馬蹄形色域及廣色域覆蓋的石墨烯顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法所采 用的石墨烯顯示器，其中的每個像素包括三個發(fā)光單元，即每個像素包含三個次像素，并且 每一個像素的3個次像素并不固定，可以根據(jù)輸入的RGB數(shù)字信號的不同而選擇不同的3種 顏色作為次顯示，從而實現(xiàn)石墨烯顯示器色域。如圖4中紅線表示的馬蹄形色域，通過理論 的計算色域，該色域為158%，遠遠超過了現(xiàn)有任何顯示器所能實現(xiàn)的色域，而且由于其色 域可以100%完全覆蓋真實物體色，所以能夠?qū)崿F(xiàn)真正的高色彩保真，可以極大的提升顯示 器的顯示品質(zhì)。
[0072] 如圖8所示，為馬蹄形石墨烯顯示器與傳統(tǒng)的高色彩飽和度液晶顯示器的顯示色 域的比較，其中IXDl為高色飽RGB三基色顯示器，LCD2為RGBY四基色IXD顯示器，從圖中可以 看出，這兩種高色飽液晶顯示器的色域都不能完全覆蓋真實物體色域(pointer's Gamut); 且其色域覆蓋范圍也遠遠低于采用本發(fā)明所述的方法實現(xiàn)的石墨烯顯示器的馬蹄形色域 覆蓋。
【附圖說明】
[0073]圖1顯示了【背景技術】中石墨烯發(fā)光二極管的結(jié)構，其中1表示半導體還原氧化石墨 烯側(cè)的柵極；
[0074]圖2顯示了石墨烯發(fā)光二極管的核心結(jié)構；其中，14和15均為還原氧化石墨烯，16 為發(fā)光層，發(fā)光層為半導體還原氧化石墨烯，17為氧化石墨烯，18為PET基底；
[0075] 圖3顯示了【背景技術】中石墨烯發(fā)光二極管源漏電流和發(fā)光強度與柵級偏壓的關 系；
[0076] 圖4顯示了在固定電壓和固定偏置電流下，20個P型場效應管的發(fā)光強度分布柱狀 圖；
[0077] 圖5顯示了石墨烯LED在不同柵極電壓下的發(fā)射光譜；
[0078] 圖6顯示了石墨烯LED的峰值波長和強度與柵極電壓的關系；
[0079]圖7顯示了基于半導體氧化石墨烯發(fā)光材料制備的石墨烯顯示器的結(jié)構，其中，2 表示半導體氧化石墨烯制成的柵極，3表示半導體還原氧化石墨烯制成的發(fā)光層，4表示還 原氧化石墨烯制成的源極，5表示還原氧化石墨烯制成的漏極，6表示黑色矩陣層，7表示二 氧化硅保護層，8表示基板，9表示金屬反射層；
[0080] 圖8顯示了馬蹄形石墨烯顯示器與傳統(tǒng)的高色彩飽和度液晶顯示器的顯示色域， 其中10表示CIE 1931標準下的色域，11表示石墨烯顯示器色域，12表示NTSC標準下的色域， W表示白色；
[0081] 圖9顯示了石墨烯的可調(diào)發(fā)光光譜，并給出12條普線的峰值波長；
[0082]圖10顯示了本發(fā)明所述的方法的原理示意圖，13表示石墨烯顯示器色域的邊界曲 線(GFD);
[0083]圖11顯示了本發(fā)明所述的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0084]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實 施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護 的范圍。
[0085] 實施例1:
[0086]本實施例提供的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法是基于石墨烯顯示器實現(xiàn)的。
[0087] 石墨烯的光電特性如圖1至圖6所示。
[0088] 圖1為石墨烯發(fā)光二極管的結(jié)構，圖2至圖5給出了通過柵極電壓調(diào)節(jié)石墨烯發(fā)光 二極管發(fā)射波長的原理:柵極電壓產(chǎn)生的電場大小可以調(diào)節(jié)半導體還原氧化石墨烯的費米 能級，從而可以調(diào)節(jié)石墨烯發(fā)光波長。
[0089] 圖3中的圓點表示驅(qū)動電流，方塊表示發(fā)光強度，中間的曲線是對驅(qū)動電流的蒲 爾-弗朗克擬合曲線，圖3給出了石墨烯發(fā)光二極管源漏電流和發(fā)光強度與柵級偏壓的關 系，石墨烯發(fā)光二極管器件的長寬比通常為〇.1_/〇.1_，發(fā)射光的峰值波長是690nm，大圖 中的曲線采用左側(cè)的縱坐標，方塊(發(fā)光強度)采用右側(cè)的縱坐標。
[0090] 圖4為與圖3相同的P型場效應管，圖4給出了在固定電壓和固定偏置電流下，20個P 型場效應管的發(fā)光強度分布的柱狀圖。
[0091] 圖5給出了單個石墨烯LED在不同柵極電壓下的發(fā)射光譜，圖中電壓的變化范圍為 0至50V，每隔5V變化一次。
[0092] 圖6給出了石墨烯LED的峰值波長和強度與柵極電壓的關系，同時給出了誤差棒， 該圖的數(shù)據(jù)來自于19個石墨烯LED。
[0093] 如圖7為基于半導體氧化石墨烯發(fā)光材料制備的石墨烯顯示器，該顯示器的發(fā)光 層為半導體還原氧化石墨?。⊿emi-reduced graphene oxide，Semi_rG0)，源極和漏極為還 原氧化石墨稀(reduced graphene oxide，rG0)，柵極為氧化石墨?。╣raphene oxide，G0) 〇 其下基板為背面獨有高反射率金屬的反射層，基板材質(zhì)可以是隔水隔氧透明有機材質(zhì) (PET)，也可是玻璃或鎳等，上基板為隔水隔氧有機材質(zhì)(PET)或者玻璃等。
[0094] 對于石墨烯顯示器而言，柵極電壓的不同，石墨烯顯示器能夠發(fā)出不同顏色的光， 例如柵極電壓Vgs為0到IOV之間，源漏電壓VDS>Vth(開啟電壓)時，石墨烯發(fā)出紅光;Vgs為20到 30V之間，源漏電壓VDS>Vth(開啟電壓)時，石墨烯發(fā)出綠光;Vgs為40到50V之間，源漏電壓V DS> Vth(開啟電壓）時，石墨稀發(fā)出藍光。因此，通過改變Vds的大小可以改變RGB光的強弱，從而 可以調(diào)節(jié)灰階以及亮度。石墨烯的發(fā)光光譜見圖9。
[0095] 本實施方式的石墨烯顯示器，包括石墨烯顯示單元以及顯示控制單元。所述顯示 控制單元與所述石墨烯顯示單元之間相互電連接，所述顯示控制單元用于控制所述石墨烯 顯示單元顯示相應的顏色及亮度。
[0096] 所述石墨烯顯示單元包括下基板、發(fā)光結(jié)構、保護層、遮光層以及上基板。所述發(fā) 光結(jié)構位于所述下基板的一側(cè)表面，所述保護層覆蓋所述發(fā)光結(jié)構，所述上基板蓋設于所 述發(fā)光結(jié)構以及所述保護層上，所述遮光層形成于所述上基板的朝向所述下基板的一側(cè)表 面上。
[0097] 本實施方式中，所述下基板以及所述上基板均為玻璃基板，其在透光的同時還為 所述石墨烯顯示單元提供支撐。可以理解，在其他的實施例中，所述下基板以及所述上基板 也可以采用其他的透明材料，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯（P O I y e t h y I e n e terephthalate，PET)或者鎳等，另外，所述下基板的材料可以相同，也可以不同。
[0098] 所述發(fā)光結(jié)構的數(shù)量可以依據(jù)所述石墨烯顯示器的具體需求而設置。每一個所述 發(fā)光結(jié)構包括發(fā)光層、柵極、源極以及漏極。所述柵極覆蓋所述發(fā)光層朝向所述上基板的一 側(cè)表面，所述源極以及所述漏極位于所述發(fā)光層背離所述柵極的一側(cè)。本實施例中，所述發(fā) 光層為半導體還原氧化石墨烯，所述柵極為氧化石墨烯，所述源極以及所述漏極為還原氧 化石墨稀。
[0099] 保護層用于保護所述發(fā)光結(jié)構，防止水、氣及其他雜質(zhì)入侵對所述發(fā)光結(jié)構造成 損壞。
[0100] 所述發(fā)光結(jié)構的材料為二氧化硅(Si02)。
[0101] 所述遮光層用于防止背景光泄漏，以提高顯示對比度，防止混色和增加顏色的純 度。所述遮光層為形成于發(fā)光結(jié)構之間的不透光部分，對應于發(fā)光結(jié)構，所述遮光層具有貫 穿的透光窗，使得所述遮光層的分布呈矩陣狀，因此，所述遮光層又稱為黑色矩陣層。可選 地，所述遮光層為沉積于所述上基板表面上的鉻材料層，具體地，首先在所述第二透明基板 上濺射形成鉻層，然后采用光刻法蝕刻形成所述透光窗。此外，也可以采用含有黑色染料的 樹脂光刻膠，用光刻法形成所述遮光層。
[0102] 所述石墨烯顯示器還包括反射層，所述反射層形成于所述下基板背離所述發(fā)光結(jié) 構的一側(cè)表面上。所述反射層能夠反射所述發(fā)光結(jié)構的光，提高光線的利用率。
[0103] 優(yōu)選地，所述反射層采用高反射率金屬材料制成。
[0104] 所述顯示控制單元用于依據(jù)輸入RGB像素的灰階值以及像素色度坐標控制所述石 墨稀顯示單元的動態(tài)亞像素進行相應的顯示。
[0105] 本實施例提出的方法利用了馬蹄形色譜圖，所述馬蹄形色譜的輪廓呈馬蹄形。馬 蹄形色譜圖是由馬蹄形外圍曲線和底部直線包圍起來的閉合區(qū)域。馬蹄形外圍曲線是全部 可見光單色光顏色軌跡線，每一點代表某個波長單色光的顏色，波長從390nm到760nm〇
[0106] 馬蹄形色譜圖中的顏色包括了自然所能得到的所有顏色。馬蹄形色譜圖是一個二 維平面空間圖，即由x-y直角標系統(tǒng)構成的平面，用橫縱坐標來表示顏色。馬蹄形色譜圖是 為了適應人們習慣于在平面坐標系中討論變量關系而設計出來的。在設計出該圖的過程 中，經(jīng)過許多數(shù)學上的變換和演算。此圖的意義和作用可以總結(jié)成兩點：（1)表示顏色視覺 的基本規(guī)律。（2)表不顏色混合與分解的一般規(guī)律。
[0107] 從馬蹄形色譜圖可以看到，沿著X軸正方向紅色越來越純，綠色則沿y軸正方向變 得更純，最純的藍色位于靠近坐標原點的位置，白點位于圖中間的位置。
[0108] 任何顏色都用匹配該顏色的三基色的比例加以規(guī)定，因此每一顏色都在色度圖中 占有確定的位置。在馬蹄形色譜圖中:χ軸色度坐標相當于紅基色的比例;Y軸色度坐標相當 于綠基色的比例。圖中沒有Z軸色度坐標（即藍基色所占的比例），因為三個比例系數(shù)之和為 1，Z的坐標值可以推算出來。
[0109] 如圖10所示，在馬蹄形色譜圖中，各點定義如下：
[0110] W、R、G和B分別表示白點、紅色點、綠點以及點；
[0111] A點為輸入的色點；
[0112] W點和A點連線的延長線與B點和G點的連線相交于C點；
[0113] W點和A點連線的延長線與石墨烯顯示器色域的邊界曲線相交于X點；
[0114] A點和W點連線的延長線與石墨烯顯示器色域的邊界曲線相交于Y點；
[0115] D點為線段CX之間的一點；
[0116] R點和W點連線的延長線與G點和B點的連線相交于F點；
[0117] B點和W點連線的延長線與G點和R點的連線相交于E點。
[0118] 將RGB三色色域分割成四個區(qū)域:三角形WBR、四邊形WFGE、三角形WFB以及三角形 WER，然后根據(jù)輸入的像素所在的色點位置，調(diào)整動態(tài)像素的顏色，從而實現(xiàn)石墨烯顯示器 馬蹄形色域覆蓋。
[0119]本實施例提出的方法的前提是需要先定義RGB三基色的顏色和，如表1所示，該三 基色的顏色和可通過對于的柵極電壓進行調(diào)整。
[0120] 表1峰倌波長、》極電壓、及色坐標之間的關系
[0122] 本實施例提供的方法流程如圖11所示，具體步驟如下：
[0123] 首先需要判斷輸入的像素所在的色點（即A點)位置：
[0124] (1)當A點色坐標位于三角形WBR內(nèi)時，則3個動態(tài)像素的顏色為RGB，石墨烯顯示器 輸出的信號為Rgi=Ri，Ggi=Gi，Bgi =Bi;
[0125]其中，i表不輸入，g表不輸出；
[0126] Ri、G i和B i分別表示輸入色點的三個次像素RGB的灰階值。
[0127] 也就是說，當A點色坐標位于三角形WBR內(nèi)時，3個動態(tài)像素的顏色與輸入像素的三 個次像素RGB的顏色相同，亮度也保持不變。
[0128] (2)當A點色坐標位于四邊形WFGE內(nèi)時，則將輸入的三個次像素RGB轉(zhuǎn)換為三個動 態(tài)像素，所述三個動態(tài)像素的顏色分別RXB;
[0129] 其中X為石墨烯發(fā)光顏色與色點A主波長(Wd)相同的顏色（主波長相同，則直線XW 與直線AW的斜率相同），并且動態(tài)像素X的顏色為從青色到橙黃色變化的動態(tài)顏色，為了計 算出RXB三個像素分別的亮度，需要計算出A點色坐標(Xa，yA )，計算公式如下：
[0132] 公式中各參數(shù)定義如下：[0133] Xr和yR分別表示R點的橫坐標和縱坐標；[0?34] Xb和yB分別表不B點的橫坐標和縱坐標；[0135] Xg和yc分別表示G點的橫坐標和縱坐標；[0136] Lr、U和Lb分別為A點的三個次像素RGB的亮度。
[0130]
[0131]
[0137] R點、G點和B點的坐標均為已知。
[0138] 通過直線方程可以解出直線GB與直線WA兩條直線的交點坐標C(xc，yc)，計算公式 如下：
[0139]
[0140]
[0141] 其中，K1為直線GB的斜率；
[0142] K2為直線WA的斜率；
[0143] Xw和yw分別表不W點的橫坐標和縱坐標，并且Xw和yw均為已知。
[0144] 通過石墨烯顯示器主波長與色坐標的關系，可以查出X像素顏色的色坐標(xx，yx)。
[0145] 通過線段比例關系，采用等比例長度換算公式XD/XW = CA/CW(即線段XD的長度與 線段XW的長度的比值等于線段CA的長度與線段XD的長度的比值），可以計算出色點A在石墨 烯顯示器中對應的色度點D的色坐標( XD，yD)，
[0146] 通過建立以下3個方程計算出RXB三個次像素的輸出亮度LRg、LxJPLBg:
[0147]
[0148]
[0149]
[0150] (3)當A點色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)，則將三個次像素RGB轉(zhuǎn)換為三個 亞像素XXY，兩個X動態(tài)像素的亮度設置為相同，此時X為藍色到青色的之間動態(tài)像素，Y為黃 色到紅色之間的動態(tài)像素。之所以設置兩個相同的X動態(tài)像素其原因是由于石墨烯顯示器 在短波段的發(fā)光效率較低，通過設置兩個X像素，可以降低X像素的源極電壓，從而可以提升 發(fā)光效率和補償短波段光強度的作用。
[0151] 為了得到三個亞像素XXY的亮度，首先需要計算A點的色坐標，根據(jù)A點的色坐標計 算C點的色坐標，計算直線GB的斜率和直線WA的斜率，根據(jù)C點的色坐標、X點的色坐標計算D 點的色坐標。
[0152] A點色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)，與A點色坐標位于四邊形WFGE內(nèi)時，A點 的色坐標、C點的色坐標、直線GB的斜率、直線WA的斜率以及D點的色坐標的計算方法是相同 的，因此可以采用上述(2)的方法計算得到A點的色坐標、C點的色坐標、直線GB的斜率、直線 WA的斜率和D點的色坐標。
[0153] 再根據(jù)直線GB的斜率、直線WA的斜率以及石墨烯顯示器主波長與色坐標的關系， 查出X點的色坐標和Y點的色坐標；
[0154] 最后根據(jù)像素轉(zhuǎn)換前后亮度和不變的原則，以及D點與R點、G點、B點、X點和Y點之 間的亮度和色坐標關系，計算得到三個亞像素XXY的亮度，三個亞像素XXY的亮度1^和1^通 過以下兩個方程計算得到：
[0155]
[0156]
[0157] 根據(jù)上面的計算過程可知，A點色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)時，與A點色 坐標位于四邊形WFGE內(nèi)時動態(tài)像素X的亮度和顏色是相同的，計算結(jié)果如下：
[0158；
[0159；
[0160] 通過以上方法將輸入的RGB三個次像素轉(zhuǎn)換為三個亞像素RXB或XXY，根據(jù)XXY的亮 度值與柵極電壓的關系，得到相應顏色的柵極電壓，進而實現(xiàn)對顯示器發(fā)光顏色的控制。
[0161] 為了驗證本發(fā)明所述方法的可實現(xiàn)性，以顯示器最高亮度IOOnits和低亮度 9.52nits兩組數(shù)據(jù)進行算法模擬。
[0162] 第一組數(shù)據(jù)模擬:輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)分別如表2和表3所示。
[0163] 表2輸入總亮度為IOOnits時的輸入數(shù)據(jù)
[0164]
[0165] 表3輸入總亮度為IOOnits時的輸出數(shù)據(jù)
[0167] 從表2和表3的數(shù)據(jù)可以看出，當輸入的Ri、Gi和Bi的灰階值均為255時，輸出總亮 度為100,與輸入相同，白點色坐標未發(fā)生變化。
[0168] 第二組數(shù)據(jù)模擬:輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)分別如表4和表5所示。Ri、Gi和Bi三個數(shù)據(jù) 中，Gi即不是最大值，也不是最小值，因此，A點落在三角形WFB或三角形WER內(nèi)。
[0169] 衷6輸入總亮度為9.52nits時的輸入數(shù)據(jù)
[0173]從表4和表5的數(shù)據(jù)可以看出，當輸入的Ri、Gi和Bi的灰階值較低，輸入總亮度為 9.52時，輸出總亮度也為9.52，與輸入相同。
[0174]以上兩組數(shù)據(jù)的行算法模擬結(jié)果可以證明，本發(fā)明所述的方法無論是在輸入亮度 較低還是輸入亮度較高時，該方法都能夠保證輸出亮度與輸入亮度相同，因此，該方法具有 可行性。
【主權項】
1. 一種顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，輸入色點的三個次像素 RGB的灰階值分別為Ri、Gi和Bi， 輸入色點的三個次像素 RGB的亮度分別為Lr、Lg和Lb;在馬蹄形色譜圖中，所述輸入的色點為 A點，直線RW與直線BG的交點為F點，直線BW與直線RG的交點為E點，直線WA與直線BG的交點 為C點，直線WA與石墨烯顯示器色域的邊界曲線的兩個交點分別為X點和Y點，A點在石墨烯 顯示器中對應的色度點為D點； 所述方法包括： 確定A點的色坐標所在的區(qū)域； 如果A點的色坐標位于三角形WBR內(nèi)，則三個次像素 RGB的亮度仍然分別為Lr、Lg和Lb; 如果A點的色坐標位于四邊形WFGE內(nèi)，則將三個次像素 RGB轉(zhuǎn)換為三個亞像素 RXB，此時 X為青色到黃色之間的動態(tài)像素，根據(jù)R點、G點、B點、A點、C點、D點和X點之間的亮度和色坐 標關系得到三個亞像素 RXB的亮度； 如果A點的色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)，則將三個次像素 RGB轉(zhuǎn)換為三個亞像 素 XXY，此時X為藍色到青色的之間動態(tài)像素，Y為黃色到紅色之間的動態(tài)像素，根據(jù)A點、C 點、D點、R點、G點、B點、X點和Y點之間的亮度和色坐標關系得到三個亞像素 XXY的亮度。2. 根據(jù)權利要求1所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，確定A點的色坐標所在區(qū) 域的方法包括： 令a=max(Ri，Gi，Bi)，b=min(Ri，Gi，Bi); 如果b = Gi，則A點的色坐標位于三角形WBR內(nèi)； 如果a = Gi，貝IJA點的色坐標位于四邊形WFGE內(nèi)； 如果b辛Gi，且a辛Gi，則A點的色坐標位于三角形WFB或三角形WER內(nèi)。3. 根據(jù)權利要求1所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，三個亞像素 RXB的亮度的 獲得方法包括： 計算A點的色坐標； 根據(jù)A點的色坐標計算C點的色坐標； 計算直線GB的斜率和直線WA的斜率； 根據(jù)直線GB的斜率、直線WA的斜率以及石墨烯顯示器主波長與色坐標的關系，查出X點 的色坐標； 根據(jù)C點的色坐標和X點的色坐標計算D點的色坐標； 根據(jù)D點與R點、G點、B點和X點之間的亮度和色坐標關系，計算得到三個亞像素 RXB的亮 度。4. 根據(jù)權利要求1所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，三個亞像素 XXY的亮度的 獲得方法包括： 計算A點的色坐標； 根據(jù)A點的色坐標計算C點的色坐標； 計算直線GB的斜率和直線WA的斜率； 根據(jù)直線GB的斜率、直線WA的斜率以及石墨烯顯示器主波長與色坐標的關系，查出X點 的色坐標和γ點的色坐標； 根據(jù)C點的色坐標和X點的色坐標計算D點的色坐標； 根據(jù)D點與R點、G點、B點、X點和Y點之間的亮度和色坐標關系，計算得到三個亞像素 XXY 的亮度。5. 根據(jù)權利要求3或4所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，計算得到三個亞像素 的亮度依據(jù)像素轉(zhuǎn)換前后亮度和不變的原則。6. 根據(jù)權利要求3或4所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，A點的色坐標(XA，yA)的 計算方法包括：其中，X表示橫坐標，y表示縱坐標，X和y的下角標表示馬蹄形色譜圖中對應的點。7. 根據(jù)權利要求3或4所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，C點的色坐標(Xc，yc)的 計算方法包括：其中，K!為直線GB斜率，K2為直線WA的斜率。8. 根據(jù)權利要求3或4所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，D點的色坐標的計算方 法包括： 通過等比例長度換算公式XD/XW=CA/CW計算得到D點的色坐標，計算公式如下：9. 根據(jù)權利要求5所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，三個亞像素 RXB的亮度通 過以下三個方程計算得到： LRg+Lxg+LBg - Lr+Lg+Lb ;其中，1^、1^和1^分別表示三個亞像素1?8的亮度，項和7私分別表示父點的橫坐標和縱 坐標，Lxg表示X點的亮度。10.根據(jù)權利要求5所述的顯示器彩色轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，三個亞像素 XXY的亮度LXg 和LYg通過以下兩個方程計算得到： 2Lxg+LYg = Lr+Lg+Lb ；
【文檔編號】G09G3/32GK106057120SQ201610671029
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月15日 公開號201610671029.1, CN 106057120 A, CN 106057120A, CN 201610671029, CN-A-106057120, CN106057120 A, CN106057120A, CN201610671029, CN201610671029.1
【發(fā)明人】樊勇
【申請人】深圳市華星光電技術有限公司