本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于石墨烯的背光源、液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。

背景技術(shù)：

作為近幾年才突然新興起的新產(chǎn)品，液晶顯示器已經(jīng)全面取代笨重的CRT(陰極射線管)顯示器成為現(xiàn)在主流的顯示設(shè)備。通常，液晶顯示器由提供背光源的背光模組和用于顯示畫面的顯示面板組成，顯示面板內(nèi)由于集成有彩色濾光片使其能夠顯示各種鮮艷的畫面。然而，具有彩色濾光片的液晶顯示器的光能利用率并不高，不利于節(jié)能降耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于石墨烯的背光源、液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法，可以省去液晶面板中的彩色濾光片，提升光能利用率，從而降低功耗。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種基于石墨烯的背光源，包括下基板、上基板和自下而上依次設(shè)置于所述下基板和所述上基板之間的第一絕緣層、多個柵極、第二絕緣層、多個石墨烯量子點層、多組源極和漏極，多個所述石墨烯量子點層間隔設(shè)置在所述第二絕緣層上，且每個所述石墨烯量子點層上分別設(shè)有一個所述源極和一個所述漏極。

作為其中一種實施方式，所述下基板和/或所述上基板為隔水隔氧基板。

作為其中一種實施方式，所述石墨烯量子點層為還原氧化石墨烯，和/或，所述第二絕緣層為氧化石墨烯。

作為其中一種實施方式，所述第二絕緣層的上下表面分別設(shè)置有若干間隔設(shè)置的凹陷部，所述柵極和所述石墨烯量子點層分別嵌設(shè)于對應(yīng)的所述凹陷部。

作為其中一種實施方式，所述第一絕緣層和所述下基板之間還設(shè)有反光層，所述反光層覆蓋所述下基板。

作為其中一種實施方式，所述的基于石墨烯的背光源還包括設(shè)于所述上基板上的棱鏡增量層。

作為其中一種實施方式，所述的基于石墨烯的背光源還包括設(shè)于所述棱鏡增量層上的反射式偏光增亮膜。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種場色序液晶顯示裝置，包括基于石墨烯的背光源、液晶顯示面板和場色序控制模塊，所述場色序控制模塊用于控制通過所述背光源的柵極電壓而改變所述背光源的背光顏色。

作為其中一種實施方式，所述背光源的畫框周期包括多個子畫框周期，且在每個所述子畫框周期的背光期間內(nèi)，所述背光源的柵極電壓至少具有分別對應(yīng)紅、綠、藍三種背光顏色的電壓，且每個所述子畫框周期的背光期間內(nèi)的背光顏色切換順序一致。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種所述的場色序液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，包括提供不同顏色的影像數(shù)據(jù)至所述液晶顯示面板，并控制所述基于石墨烯的背光源的背光顏色，使其畫框周期包括多個子畫框周期，且每個子畫框周期的背光顏色切換順序一致。

本發(fā)明通過控制通過石墨烯背光源的柵極電壓，可實現(xiàn)彩色場時序顯示，使得背光源具有精準(zhǔn)區(qū)域控光的能力，避免色彩串?dāng)_導(dǎo)致的色域降低現(xiàn)象。另外，由于石墨烯發(fā)光元件采用時序驅(qū)動，省去了液晶面板中的彩色濾光片，提升了背光源的光能利用率，降低了功耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的基于石墨烯的背光源的發(fā)光部分的層疊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的基于石墨烯的背光源的層疊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例的場色序液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例的場色序液晶顯示裝置的單色發(fā)光示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例的場色序液晶顯示裝置的模塊組成示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例的背光源的背光色序示意圖。

圖7為本發(fā)明實施例的背光源的色序驅(qū)動過程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的背光源基于石墨烯發(fā)光原理，可通過調(diào)控柵極電壓改變元件的發(fā)光顏色，從而實現(xiàn)了背光顏色可調(diào)的目的。參閱圖1，本實施例的背光源包括兩層基板：下基板111和上基板118，以及自下而上依次設(shè)置于下基板111和上基板118之間的第一絕緣層113、多個柵極114、第二絕緣層115、多個石墨烯量子點層116、多組源極117a和漏極117b，多個石墨烯量子點層116間隔設(shè)置在第二絕緣層115上，且每個石墨烯量子點層116上分別設(shè)有一個源極117a和一個漏極117b。石墨烯量子點層116作為發(fā)光元件，通過在相應(yīng)的柵極114、源極117a和漏極117b上施加相應(yīng)的電壓即可發(fā)出光線，利用若干個陣列設(shè)置的石墨烯量子點層116在同一平面進行組合實現(xiàn)基于石墨烯的背光源發(fā)光。

本實施例中，源極117a和漏極117b采用還原氧化石墨烯，柵極114可以使用石墨烯、金屬或透明金屬氧化物等材料，而石墨烯量子點層116為還原氧化石墨烯，第二絕緣層115為氧化石墨烯。下基板111和上基板118采用隔水隔氧基板，例如具有阻水阻氧功能的玻璃基板或明塑料基板，使得封裝在這兩塊基板之間的發(fā)光元器件不會進水或被氧化，使得整個背光源可靠性較高。

第二絕緣層115的上下表面分別設(shè)置有若干間隔設(shè)置的凹陷部，柵極114和石墨烯量子點層116分別嵌設(shè)于對應(yīng)的凹陷部內(nèi)，這樣的設(shè)置可以最大程度地提高背光源的緊湊性，使得背光源可以做得更薄。

第一絕緣層113和下基板111之間還具有反光層112，反光層112覆蓋下基板111，可以是金屬反光層或金屬與多層金屬氧化物復(fù)合的增強式反射層。而第一絕緣層113位于柵極114和反光層112之間，第二絕緣層115位于柵極114和石墨烯量子點層116之間，每個石墨烯量子點層116上表面分別制作有一個源極117a和漏極117b。反光層112與柵極114之間，柵極114與石墨烯量子點層116、源極117a、漏極117b之間互不干擾，可以很好地避免背光源內(nèi)部短路影響正常發(fā)光。

如圖2和圖3所示，背光源10的上基板118上還依次堆疊有棱鏡增量層12、DBEF(Dual-Brightness Enhance Film，反射式偏光增亮膜)13，若干個石墨烯量子點層116的組合發(fā)光經(jīng)過上方的棱鏡增量層12聚光、反射式偏光增亮膜13增亮后進入液晶顯示面板20，使得液晶面板20的光線利用率有效提高。作為其中一種實施方式，棱鏡增量層12為兩層，這兩層棱鏡增量層12的棱的方向也可以不同，具體可以根據(jù)實際需求改變經(jīng)過棱鏡增量層12發(fā)出的光線的出光方向。

結(jié)合圖4和圖5所示，本實施例提供的場色序液晶顯示裝置除了具有基于石墨烯的背光源10、液晶顯示面板20以外，還具有用于控制背光顏色的場色序控制模塊30和用于控制液晶顯示面板20內(nèi)各像素亮暗程度的像素驅(qū)動模塊40，場色序控制模塊30通過控制通過背光源10的柵極114的柵極電壓而改變背光源的背光顏色，像素驅(qū)動模塊40用于將預(yù)定的影像數(shù)據(jù)傳遞至液晶顯示面板20，并根據(jù)預(yù)定的影像數(shù)據(jù)的變化實時改變相應(yīng)的像素的亮暗程度，場色序控制模塊30與像素驅(qū)動模塊40二者配合，最終使得液晶顯示面板20上形成預(yù)定的顯示畫面。

如圖3所示，由于背光源10本身能夠顯示多種不同的顏色，液晶顯示面板20可以省去彩色濾光片，其包括上下兩層玻璃基板21a、21b，分別位于上下兩層玻璃基板21a、21b內(nèi)側(cè)的上電極22a、下電極22b，TFT陣列23，液晶24以及分別貼合于上下兩層玻璃基板21a、21b外表面的上偏光片25a、下偏光片25b。該液晶顯示面板并不需要彩色濾光片，背光源10可實現(xiàn)彩色場時序顯示，提升了背光光能利用率，降低了功耗。

背光源的畫框周期包括多個子畫框周期，且在每個子畫框周期的背光期間內(nèi)，背光源的柵極電壓至少具有分別對應(yīng)紅、綠、藍三種背光顏色的電壓，且每個子畫框周期的背光期間內(nèi)的背光顏色切換順序一致。

為清楚解釋本發(fā)明，下面以一種具體的色序驅(qū)動方式為例進行說明。如圖6為本發(fā)明其中一實施例的背光源的背光色序示意圖，圖7為本發(fā)明一實施例的背光源的色序驅(qū)動過程示意圖。

背光源10的畫框周期包括多個子畫框周期，一個完整的畫框周期對應(yīng)一個連續(xù)的畫面，一個子畫框周期對應(yīng)一幀畫面，這里，以一個完整的畫框周期包括4個子畫框周期為例，該實施例的畫框周期為1/15秒，子畫框周期為1/60秒，且在每個子畫框周期的背光期間內(nèi)，背光源的柵極電壓具有分別對應(yīng)紅、綠、藍三種背光顏色的電壓，且每個子畫框周期的背光期間內(nèi)的背光顏色切換順序一致。當(dāng)柵電壓Vgs(如圖6中的b)為0-12V范圍的低電壓時，石墨烯背光源發(fā)光為紅光，當(dāng)柵電壓Vgs為20-35V的低電壓時，石墨烯背光源發(fā)光為綠光；當(dāng)柵電壓Vgs為40-50V的低電壓時，石墨烯發(fā)光為藍光。而漏電壓Vds(如圖6中的a)在各子畫框周期內(nèi)基本保持不變，公共電壓Vcom(如圖6中的c)根據(jù)實際需要進行變化，最終形成如圖7中的d所示的相應(yīng)顏色的4幀。背光源中，子畫框周期內(nèi)的每個子畫框周期的背光顏色的種類和變換順序一致，該實施例以紅、綠、藍的順序循環(huán)變化?？梢岳斫獾氖?，在其它實施方式中，子畫框周期的背光顏色的種類和變換順序并不僅限于上述情況，例如，也可以是紅、藍、綠，或藍、綠、紅，或紅、綠、藍、黃，或綠、紅、藍、黃，或紅、綠、藍、青等。

本實施例的場色序液晶顯示裝置的驅(qū)動方法在于：提供不同顏色的影像數(shù)據(jù)至液晶顯示面板，并控制基于石墨烯的背光源的背光顏色，使其畫框周期包括多個子畫框周期，且每個子畫框周期的背光顏色切換順序一致。當(dāng)背光源顯示紅色時，背光源從背光源的第一掃描區(qū)沿預(yù)定方向掃描，直至掃描完最后一個掃描區(qū)。如圖7所示，背光源的背光自上而下進行掃描，背光源的最上方為第一掃描區(qū)，最下方為最后的一個掃描區(qū)，掃描方向為自上而下。當(dāng)紅色色場掃描時，背光自第一掃描區(qū)掃描至最后的一個掃描區(qū)；紅色色場掃描完畢后開始綠色色場掃描，背光再次自第一掃描區(qū)掃描至最后的一個掃描區(qū)；綠色色場掃描完畢后開始藍色色場掃描，背光再次自第一掃描區(qū)掃描至最后的一個掃描區(qū)，至此，一幅連續(xù)的畫面掃描完畢。在此過程中，像素驅(qū)動模塊40根據(jù)預(yù)定的影像數(shù)據(jù)控制相應(yīng)的像素開啟和關(guān)閉。

綜上所述，本發(fā)明通過控制通過石墨烯背光源的柵極電壓，可實現(xiàn)彩色場時序顯示，使得背光源具有精準(zhǔn)區(qū)域控光的能力，避免色彩串?dāng)_導(dǎo)致的色域降低現(xiàn)象。另外，由于石墨烯發(fā)光元件采用時序驅(qū)動，省去了液晶面板中的彩色濾光片，提升了背光源的光能利用率，降低了功耗。

以上所述僅是本申請的具體實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。