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CN104332128B - 显示设备及其驱动方法 - Google Patents

显示设备及其驱动方法 Download PDF

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CN104332128B
CN104332128B CN201410174532.7A CN201410174532A CN104332128B CN 104332128 B CN104332128 B CN 104332128B CN 201410174532 A CN201410174532 A CN 201410174532A CN 104332128 B CN104332128 B CN 104332128B
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data voltage
transistor
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Abstract

公开了一种显示设备及其驱动方法。在一个方面，所述显示设备包括显示面板，所述显示面板包括多个像素和数据驱动器，所述数据驱动器包括电连接至多条数据线的多个数据输出单元缓冲器，所述多条数据线电连接至所述像素。所述数据输出单元缓冲器中的每一个包括输出端子、用于将高电平数据电压施加至所述输出端子的第一晶体管、以及用于将低电平数据电压施加至所述输出端子的第二晶体管。所述数据输出单元缓冲器中的每一个还包括将所述第一晶体管和所述第二晶体管电连接至所述输出端子的第一开关，以及将地电压电连接至所述输出端子的第二开关。

Description

显示设备及其驱动方法
技术领域
所描述的技术一般涉及显示设备及其驱动方法，更具体地，涉及以数字驱动方法降低功耗的显示设备。
背景技术
显示设备包括由布置为大致矩阵形式的多个像素形成的显示面板。显示面板通常包括在行方向上形成的多条扫描线和在列方向上形成的多条数据线。每个像素可由分别从对应的扫描线和数据线接收的扫描信号和数据信号驱动。
根据显示设备的驱动机理，显示设备可分为无源矩阵型发光显示设备和有源矩阵型发光显示设备。基于显示设备的分辨率、对比度和响应时间，一般趋势是趋向于选择性接通或关断各个像素的有源矩阵型。
有源矩阵型发光显示器一般应用模拟驱动方法或数字驱动方法。模拟驱动方法将灰度表示为数据电压的电平，而数字驱动方法将灰度表示为以恒定数据电压电平施加数据电压的时段。
在模拟驱动方法中，根据驱动有机发光二极管(OLED)的驱动晶体管的特性偏差，可能发生斑点(mura)(例如图像质量的不规则或不均匀)。驱动晶体管的特性偏差通常导致大面板中多个驱动晶体管之间的阈值电压和/或迁移率的偏差。在相同的数据电压被传输至驱动晶体管的栅电极时，流到驱动晶体管的电流可由驱动晶体管之间的在面板上产生不期望斑点的特性偏差而修改。
在背景部分中公开的以上信息致力于帮助对所描述技术的背景的理解，因此其可以包含并不组成本国内本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
一个发明方面是降低数字驱动方案中的功耗的显示设备及其驱动方法。
另一个方面是一种显示设备，包括：包括多个像素的显示器；以及数据驱动器，所述数据驱动器包括电连接至多条数据线的多个数据输出单元缓冲器，所述多条数据线电连接至所述像素，其中所述数据输出单元缓冲器分别包括用于将高电平数据电压施加至电连接至数据线的输出端子的第一晶体管，用于将低电平数据电压施加至所述输出端子的第二晶体管，用于将所述第一晶体管和所述第二晶体管电连接至所述输出端子的第一开关，以及用于将地电压电连接至所述输出端子的第二开关。
所述第一晶体管包括用于接收图像数据信号的栅电极、电连接至所述高电平数据电压的第一电极以及电连接至所述第一开关的第二电极，并且所述第二晶体管包括用于接收所述图像数据信号的栅电极、电连接至所述低电平数据电压的第一电极以及电连接至所述第一开关的第二电极。
所述第二晶体管在所述第一晶体管接通时关断，并且所述第一晶体管在所述第二晶体管接通时关断。
所述第一晶体管是p沟道场效应晶体管，并且所述第二晶体管是n沟道场效应晶体管。
所述低电平数据电压、所述地电压以及所述高电平数据电压依次输出至所述输出端子。
所述高电平数据电压、所述地电压以及所述低电平数据电压依次输出至所述输出端子。
所述数据输出单元缓冲器分别包括：将正中间电平电压连接至所述输出端子的第三开关，以及将负中间电平电压连接至所述输出端子的第四开关。
所述低电平数据电压、所述地电压、所述正中间电平电压和所述高电平数据电压依次输出至所述输出端子。
所述高电平数据电压、所述地电压、所述负中间电平电压和所述低电平数据电压依次输出至所述输出端子。
所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一个是氧化物薄膜晶体管。
另一个方面是用于驱动包括扫描驱动器和数据驱动器的显示设备的方法，所述扫描驱动器将具有栅导通电压的扫描信号依次施加至电连接至多个像素的多条栅极线，并且所述数据驱动器将数据电压施加至电连接至所述像素的多条数据线，所述方法包括：与所述扫描信号大致同步地将至少三个数据电压依次输出至所述数据线。
将至少三个数据电压输出至所述数据线包括与具有第一栅导通电压的第一扫描信号大致同步地将具有第一电平的数据电压施加至所述数据线，与具有第二栅导通电压的第二扫描信号大致同步地将具有第二电平的数据电压施加至所述数据线，以及与具有第三栅导通电压的第三扫描信号大致同步地将具有第三电平的数据电压施加至所述数据线。
具有第二电平的数据电压是地电压，具有第一电平的数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压，并且具有第三电平的数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压。
具有第二电平的数据电压是地电压，具有第一电平的数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压，并且具有第三电平的数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压。
将至少三个数据电压输出至所述数据线包括：与具有第一栅导通电压的第一扫描信号大致同步地将具有第一电平的数据电压施加至所述数据线，与具有第二栅导通电压的第二扫描信号大致同步地将具有第三电平的数据电压施加至所述数据线，与具有第三栅导通电压的第三扫描信号大致同步地将具有第四电平的数据电压施加至所述数据线，以及与具有第四栅导通电压的第四扫描信号大致同步地将具有第五电平的数据电压施加至所述数据线。
具有第三电平的数据电压是地电压，具有第一电平的数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压，具有第五电平的数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压，并且具有第四电平的数据电压是所述地电压和所述低电平数据电压之间的负中间电平电压。
具有第三电平的数据电压是地电压，具有第一电平的数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压，具有第五电平的数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压，并且具有第四电平的数据电压是所述地电压和所述高电平数据电压之间的正中间电平电压。
根据至少一个实施例，降低了数据驱动方法中由数据负载的充电和放电引起的功耗。
附图说明
图1示出根据示例性实施例的显示设备的框图。
图2示出根据示例性实施例的数据输出单元缓冲器的电路图。
图3示出根据示例性实施例的驱动显示设备的方法的时序图。
图4示出根据另一个示例性实施例的数据输出单元缓冲器的电路图。
图5示出根据另一个示例性实施例的驱动显示设备的方法的时序图。
具体实施方式
在许多显示技术中，数字驱动方法与模拟驱动方法相比具有优势，因为数字驱动方法一般不会受到与使用驱动薄膜晶体管(TFT)的导通/关断状态有关的驱动TFT的特性偏差的显著影响。因此，与模拟驱动方法相比，数字驱动方法更广泛地用于大规格平板显示器。
另外，数字驱动方法还可以用于基本防止显示图像时产生斑点(例如，图像质量的不规则或不均匀)。然而，该方法与模拟驱动方法相比会增加表示图像帧的数据信号被施加的次数。因此，由于由数据线的电阻或寄生电容所产生的数据负载的充电和放电操作，数字驱动方法比模拟驱动方法消耗更多的功率。
在以下详细描述中，仅以示例方式仅示出并描述所描述技术的某些示例性实施例。本领域技术人员将认识到，可以在不超出所描述技术的精神和范围的情况下，以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改。
另外，在以下示例性实施例中，相同的附图标记指代具有相同结构的部件，并且在其他示例性实施例中仅描述与第一示例性实施例不同的结构。
未示出与示例性实施例的描述无关的元件，以使描述保持清楚，并且相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件。
在整个说明书或所附权利要求中，当描述一元件“联接”至另一元件时，该元件可以“直接联接”至另一元件，也可以通过第三元件“联接”至另一元件。这里所用的术语“联接”和“连接”分别包括术语“电联接”和“电连接”。另外，除非明确进行相反的描述，否则词“包括”及其变体应当理解为暗含包括所列的元件但不排除任何其它元件。
图1示出根据示例性实施例的显示设备的框图。
参见图1，显示设备10包括信号控制器100、扫描驱动器200、数据驱动器300和显示器(或显示面板)400。
信号控制器100从外部设备接收视频信号(R、G、B)和用于控制视频信号(R、G、B)的输入控制信号。视频信号(R、G、B)包括各个像素(PX)的亮度信息，并且亮度具有预定的灰度数，例如，1024＝210灰度、256＝28灰度或64＝26灰度。输入控制信号可包括竖直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、主时钟(MCLK)和数据使能信号(DE)。
信号控制器100根据显示器400和数据驱动器300的操作条件，使用输入视频信号(R、G、B)和输入控制信号来处理输入视频信号(R、G、B)，并产生扫描控制信号(CONT1)、数据控制信号(CONT2)和图像数据信号(DAT)。信号控制器100将扫描控制信号(CONT1)传输至扫描驱动器200。信号控制器100将数据控制信号(CONT2)和图像数据信号(DAT)传输至数据驱动器300。
显示器400包括多条扫描线(S1-Sn)、多条数据线(D1-Dm)和多个像素(PX)。像素(PX)连接至扫描线(S1-Sn)和数据线(D1-Dm)，并且以大致矩阵的形式布置。扫描线(S1-Sn)在行方向上延伸，并且大致互相平行，数据线(D1-Dm)在列方向上延伸，并且大致互相平行。数据线(D1-Dm)具有电阻(R1-Rm)和寄生电容(C1-Cm)，电阻和寄生电容是数据线(D1-Dm)的数据负载。向显示器400供应用于驱动像素(PX)的第一电源电压(ELVDD)和第二电源电压(ELVSS)。
扫描驱动器200连接至扫描线(S1-Sn)，并且根据扫描控制信号(CONT1)向扫描线(S1-Sn)施加是栅导通电压和栅关断电压的组合的扫描信号。扫描驱动器200可向扫描线(S1-Sn)依次施加具有栅导通电压的扫描信号。
数据驱动器300连接至数据线(D1-Dm)，并且与依次施加的扫描信号大致同步地将数据电压施加至数据线(D1-Dm)。数据驱动器300包括连接至数据线(D1-Dm)的多个数据输出单元缓冲器(310-1至310-m)。
数据输出单元缓冲器(310-1至310-m)可根据图像数据信号(DAT)和数据控制信号(CONT2)依次输出具有不同电压电平的至少三个不同电压。数据输出单元缓冲器(310-1至310-m)与扫描信号大致同步地输出所述至少三个电压中的一个，并且与下一扫描信号大致同步地输出电压中的另一个，从而依次输出至少三个电压。
在一个实施例中，多个数据输出单元缓冲器(310-1至310-m)根据图像数据信号(DAT)和数据控制信号(CONT2)依次输出第一电平电压至第三电平电压。在该实例中，以数字驱动方法，数据图像信号(DAT)形成为1和0的组合，也就是说，形成为高电平电压和低电平电压的组合。由图像数据信号(DAT)选择第一电平电压至第三电平电压中的一个。根据数据控制信号(CONT2)选择性输出第一电平电压至第三电平电压中的一个。第一电平电压可以是高电平数据电压，第三电平电压可以是低电平数据电压，并且第二电平电压可以是地电压。高电平数据电压可以是正电压，低电平数据电压可以是负电压，并且地电压可以是高电平数据电压和低电平数据电压之间的中间电平电压。数据输出单元缓冲器(310-1至310-m)可以按照高电平数据电压、地电压和低电平数据电压的顺序依次减小输出电压，或者可以按照低电平数据电压、地电压和高电平数据电压的顺序依次增大输出电压。
在另一个实施例中，数据输出单元缓冲器(310-1至310-m)可以根据图像数据信号(DAT)和数据控制信号(CONT2)依次输出第一电平电压至第五电平电压。由图像数据信号(DAT)选择第一电平电压至第五电平电压中的一个。根据数据控制信号(CONT2)选择性输出第一电平电压至第五电平电压中的一个。第一电平电压可以是高电平数据电压，第五电平电压可以是低电平数据电压，并且第三电平电压可以是地电压。高电平数据电压可以是正电压，低电平数据电压可以是负电压，并且地电压可以是高电平数据电压和低电平数据电压之间的中间电平电压。第二电平电压可以是高电平数据电压和地电压之间的正电压，并且第四电平电压可以是低电平数据电压和地电压之间的负电压。数据输出单元缓冲器(310-0至310-m)可以通过使用第一电平电压至第五电平电压依次减小或增大输出电压。
根据一些实施例，上述驱动设备100、200和300可以是安装在显示器400上的至少一个集成电路，可以安装在柔性印刷电路膜上，可以作为带载封装(TCP)贴附至显示器400，可以安装在附加印刷电路板(PCB)上，或者可以和信号线(S1-Sn,D1-Dm)一起与显示器400集成。
图2示出根据示例性实施例的数据输出单元缓冲器的电路图。
参见图2，例示出连接至第j(1≤j≤m)条数据线的数据输出单元缓冲器(310-j)。
数据输出单元缓冲器(310-j)包括第一晶体管(M1)、第二晶体管(M2)、第一开关(SW1)和第二开关(SW2)。
第一晶体管(M1)包括接收图像数据信号(DAT[j])的栅电极、连接至高电平数据电压(data_H)的第一电极和连接至第一开关(SW1)的第二电极。第一晶体管(M1)将高电平数据电压(data_H)施加至输出端子(OUT)。第一晶体管(M1)可以是p沟道场效应晶体管。用于接通p沟道场效应晶体管的栅导通电压是低电平电压，并且用于关断p沟道场效应晶体管的栅关断电压是高电平电压。
第二晶体管(M2)包括接收图像数据信号(DAT[j])的栅电极、连接至低电平数据电压(data_L)的第一电极和连接至第一开关(SW1)的第二电极。第二晶体管(M2)将低电平数据电压(data_L)施加至输出端子(OUT)。第二晶体管(M2)可以是n沟道场效应晶体管。用于接通n沟道场效应晶体管的栅导通电压是高电平电压，并且用于关断n沟道场效应晶体管的栅关断电压是低电平电压。
因为第一晶体管(M1)是p沟道场效应晶体管并且第二晶体管(M2)是n沟道场效应晶体管，所以在第一晶体管(M1)接通时第二晶体管(M2)关断，并且在第二晶体管(M2)接通时第一晶体管(M1)关断。
可替代地，第一晶体管(M1)可以是n沟道场效应晶体管并且第二晶体管(M2)可以是p沟道场效应晶体管。
第一开关(SW1)包括连接至第一晶体管(M1)的第二电极和第二晶体管(M2)的第二电极的第一端，和连接至输出端子(OUT[j])的第二端。输出端子(OUT[j])连接至第j条数据线(Dj)。由第一开关控制信号(Csw1)接通/关断第一开关(SW1)。第一开关(SW1)将第一晶体管(M1)和第二晶体管(M2)连接至输出端子(OUT)。
第二开关(SW2)包括连接至地电压(GND)的第一端和连接至输出端子(OUT[j])的第二端。由第二开关控制信号(Csw2)接通/关断第二开关(SW2)。第二开关(SW2)将地电压(GND)连接至输出端子(OUT)。
第一开关(SW1)和第二开关(SW2)可以是n沟道场效应晶体管或p沟道场效应晶体管。第一开关控制信号(Csw1)和第二开关控制信号(Csw2)可以包括在数据控制信号(CONT2)中。
现在将结合图2和图3描述数据输出单元缓冲器(310-j)的操作。
图3示出根据示例性实施例的驱动显示设备的方法的时序图。
参见图2和图3，用于接通第一开关(SW1)和第二开关(SW2)的栅导通电压是高电平电压，并且用于关断第一开关(SW1)和第二开关(SW2)的栅关断电压是低电平电压。
在时间段t11期间，第一开关控制信号(Csw1)被施加为栅关断电压，并且第二开关控制信号(Csw2)被施加为栅导通电压。第二开关(SW2)接通并且地电压(GND)输出至输出端子(OUT[j])。地电压(GND)可以与第一栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t12期间，第一开关控制信号(Csw1)被施加为栅导通电压，并且第二开关控制信号(Csw2)被施加为栅关断电压。第一开关(SW1)接通并且第二开关(SW2)关断。在该实例中，图像数据信号(DAT[j])被施加为低电平电压。由具有低电平电压的图像数据信号(DAT[j])接通第一晶体管(M1)并关断第二晶体管(M2)。高电平数据电压(data_H)通过接通的第一晶体管(M1)和第一开关(SW1)输出至输出端子(OUT[j])。高电平数据电压(data_H)可以与第二栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t13期间，第一开关控制信号(Csw1)被施加为栅关断电压，并且第二开关控制信号(Csw2)被施加为栅导通电压。第二开关(SW2)接通并且地电压(GND)输出至输出端子(OUT[j])。地电压(GND)可以与第三栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t14期间，第一开关控制信号(Csw1)被施加为栅导通电压，并且第二开关控制信号(Csw2)被施加为栅关断电压。第一开关(SW1)接通并且第二开关(SW2)关断。在该实例中，图像数据信号(DAT[j])被施加为高电平电压。由具有高电平电压的图像数据信号(DAT[j])关断第一晶体管(M1)并接通第二晶体管(M2)。低电平数据电压(data_L)通过接通的第二晶体管(M2)和第一开关(SW1)输出至输出端子(OUT[j])。低电平数据电压(data_L)可以与第四栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
如上所述，数据输出单元缓冲器(310-j)可以按照低电平数据电压(data_L)、地电压(GND)和高电平数据电压(data_H)的顺序以逐步提升的方式将输出电压依次输出至输出端子(OUT[j])。数据输出单元缓冲器(310-j)可以按照高电平数据电压(data_H)、地电压(GND)和低电平数据电压(data_L)的顺序以逐步降低的方式将输出电压依次输出至输出端子(OUT[j])。
因此，可以降低由数据负载的充电和放电引起的功耗。
例如，假定在显示器400的分辨率(r)是720×3×1280时帧频率(f)是大约60×10Hz，高电平数据电压(data_H)是大约5V且低电平数据电压(data_L)是大约-5V。另外，假定数据负载的寄生电容器(C1-Cm)的电容量(c)是大约10pF，功率效率(e)是大约90％，并且在数字驱动方法中帧中包括的子帧的数目是10。
功耗是P＝v×I/e且I＝c×v。此处，v是数据输出单元缓冲器(310-j)输出的输出电压的电势。
考虑到在一帧之内将数据写入显示器400的全部像素，针对各时间段t11至t14中的每一个计算数据负载的功耗。
在时间段t11期间，由数据负载引起的数据线(D1-Dm)的功耗是大约0V×[10pF×5×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约0mW
在时间段t12期间，由数据负载引起的数据线(D1-Dm)的功耗是大约5V×[10pF×5×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约230mW
在时间段t13期间，由数据负载引起的数据线(D1-Dm)的功耗是大约0V×[10pF×5×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约0mW。
在时间段t14期间，由数据负载引起的数据线(D1-Dm)的功耗是大约5V×[10pF×5×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约230mW。
由数据负载的充电和放电引起的功耗之和是大约460mW。
在数据输出单元缓冲器(310-j)未输出地电压且仅输出高电平数据电压(data_H)和低电平数据电压(data_L)的情况下，由数据负载的充电和放电引起的功耗之和是大约10V×[10pF×10×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约922mW
如上所述，数据输出单元缓冲器(310-j)按照高电平数据电压(data_H)、地电压(GND)和低电平数据电压(data_L)的顺序依次减小输出电压，按照低电平数据电压(data_L)、地电压(GND)和高电平数据电压(data_H)的顺序依次增大输出电压，并且输出数据电压，所以由数据负载的充电和放电引起的功耗降低大约一半。
图4示出根据另一个示例性实施例的数据输出单元缓冲器的电路图。
参见图4，例示出连接至第j(1≤j≤m)条数据线的数据输出单元缓冲器(310-j)。
在与图2的数据输出单元缓冲器310-j相比时，数据输出单元缓冲器310-j进一步包括第三开关(SW3)和第四开关(SW4)。
第三开关(SW3)包括连接至正中间电平电压(VCI1)的第一端和连接至输出端子(OUT[j])的第二端。由第三开关控制信号(Csw3)接通/关断第三开关(SW3)。
第四开关(SW4)包括连接至负中间电平电压(VCI2)的第一端和连接至输出端子(OUT[j])的第二端。由第四开关控制信号(Csw4)接通/关断第四开关(SW4)。
第三开关和第四开关(SW3和SW4)可以是n沟道场效应晶体管或p沟道场效应晶体管。第三开关控制信号和第四开关控制信号(Csw3和Csw4)可以包括在数据控制信号(CONT2)中。
如上所述，第一晶体管和第二晶体管(M1和M2)中的至少一个，或第一开关至第四开关(SW1至SW4)可以是具有由氧化物半导体制成的半导体层的氧化物薄膜晶体管(氧化物TFT)。
氧化物半导体可以包括基于钛(Ti)、铪(Hf)、锆(Zr)、铝(Al)、钽(Ta)、锗(Ge)、锌(Zn)、镓(Ga)、锡(Sn)或铟(In)制成的氧化物及其复合氧化物中的一种，这些复合氧化物例如氧化锌(ZnO)、氧化铟镓锌(InGaZnO4)、氧化铟锌(Zn-In-O)、氧化锌锡(Zn-Sn-O)、氧化铟镓(In-Ga-O)、氧化铟锡(In-Sn-O)、氧化铟锆(In-Zr-O)、氧化铟锆锌(In-Zr-Zn-O)、氧化铟锆锡(In-Zr-Sn-O)、氧化铟锆镓(In-Zr-Ga-O)、氧化铟铝(In-Al-O)、氧化铟锌铝(In-Zn-Al-O)、氧化铟锡铝(In-Sn-Al-O)、氧化铟铝镓(In-Al-Ga-O)、氧化铟钽(In-Ta-O)、氧化铟钽锌(In-Ta-Zn-O)、氧化铟钽锡(In-Ta-Sn-O)、氧化铟钽镓(In-Ta-Ga-O)、氧化铟锗(In-Ge-O)、氧化铟锗锌(In-Ge-Zn-O)、氧化铟锗锡(In-Ge-Sn-O)、氧化铟锗镓(In-Ge-Ga-O)、氧化钛铟锌(Ti-In-Zn-O)和氧化铪铟锌(Hf-In-Zn-O)。
半导体层包括未掺杂的沟道区、以及在沟道区的两侧掺杂时形成的源区和漏区。在该实例中，可以根据所用薄膜晶体管的类型选择杂质，并且可以使用N型或P型杂质。
在半导体层由氧化物半导体制成时，因为氧化物半导体易受诸如暴露于高温的外部环境的影响，所以可以添加额外的保护层，以便保护氧化物半导体。
现在结合图4和图5描述数据输出单元缓冲器(310-j)的操作。
图5示出根据另一个示例性实施例的驱动显示设备的方法的时序图。
参见图4和图5，假定用于接通第一开关至第四开关(SW1至SW4)的栅导通电压是高电平电压，且用于关断第一开关至第四开关(SW1至SW4)的栅关断电压是低电平电压。
在时间段t21期间，第二开关控制信号(Csw2)被施加为栅导通电压。第一、第三和第四开关控制信号(Csw1、Csw3和Csw4)被施加为栅关断电压。第二开关(SW2)接通，并且地电压(GND)输出至输出端子(OUT[j])。地电压(GND)可以与第一栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t22期间，第三开关控制信号(Csw3)被施加为栅导通电压。第一、第二和第四开关控制信号(Csw1、Csw2和Csw4)被施加为栅关断电压。第三开关(SW3)接通，并且正中间电平电压(VCI1)输出至输出端子(OUT[j])。正中间电平电压(VCI1)可以与第二栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t23期间，第一开关控制信号(Csw1)被施加为栅导通电压。第二、第三和第四开关控制信号(Csw2、Csw3和Csw4)被施加为栅关断电压。第一开关(SW1)接通。在该实例中，图像数据信号(DAT[j])被施加为低电平电压。第一晶体管(M1)由具有低电平电压的图像数据信号(DAT[j])接通，并且第二晶体管(M2)由具有低电平电压的图像数据信号(DAT[j])关断。高电平数据电压(data_H)通过接通的第一晶体管(M1)和第一开关(SW1)输出至输出端子(OUT[j])。高电平数据电压(data_H)可以与第三栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t24期间，第二开关控制信号(Csw2)被施加为栅导通电压。第一、第三和第四开关控制信号(Csw1、Csw3和Csw4)被施加为栅关断电压。第二开关(SW2)接通，并且地电压(GND)输出至输出端子(OUT[j])。地电压(GND)可以与具有第四导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t25期间，第四开关控制信号(Csw4)被施加为栅导通电压。第一、第二和第三开关控制信号(Csw1、Csw2和Csw3)被施加为栅关断电压。第四开关(SW4)接通，并且负中间电平电压(VCI2)输出至输出端子(OUT[j])。负中间电平电压(VCI2)可以与具有第五栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
在时间段t26期间，第一开关控制信号(Csw1)被施加为栅导通电压。第二、第三和第四开关控制信号(Csw2、Csw3和Csw4)被施加为栅关断电压。第一开关(SW1)接通。在该实例中，图像数据信号(DAT[j])被施加为高电平电压。第一晶体管(M1)由具有高电平电压的图像数据信号(DAT[j])关断，并且第二晶体管(M2)由具有高电平电压的图像数据信号(DAT[j])接通。低电平数据电压(data_L)通过接通的第二晶体管(M2)和第一开关(SW1)输出至输出端子(OUT[j])。低电平数据电压(data_L)可以与具有第六栅导通电压的扫描信号大致同步地施加至数据线(Dj)。
如上所述，数据输出单元缓冲器(310-j)可以按照低电平数据电压(data_L)、地电压(GND)、正中间电平电压(VCI1)和高电平数据电压(data_H)的顺序依次增大输出至输出端子(OUT[j])的输出电压，然后输出输出电压。如上所述，数据输出单元缓冲器(310-j)可以按照高电平数据电压(data_H)、地电压(GND)、负中间电平电压(VCI2)和低电平数据电压(data_L)的顺序依次减小输出至输出端子(OUT[j])的输出电压，然后输出输出电压。
通过该方法，可以降低由数据负载的充电和放电引起的功耗。
例如，假定在显示器400的分辨率是720×3×1280时，帧频率(f)是大约60×10Hz，高电平数据电压(data_H)是大约5V，低电平数据电压(data_L)是大约-5V。另外假定正中间电平电压(VCI1)是大约2.8V，负中间电平电压(VCI2)是大约-2.8V，数据负载的寄生电容(C1-Cm)的电容量(c)是大约10pF，功率效率(e)是大约90％，并且在数字驱动方法中帧中包括的子帧的数目是10。
考虑到在一帧之内针对显示器400全部像素的数据写入，针对各时间段t21至t26中的每一个计算数据负载的功耗。
在时间段t21期间，由数据线(D1-Dm)的数据负载引起的功耗是大约0V×[10pF×5×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约0mW。
在时间段t22期间，由数据线(D1-Dm)的数据负载引起的功耗是大约2.8V×[10pF×2.8×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约72.2mW。
在时间段t23期间，由数据线(D1-Dm)的数据负载引起的功耗是大约2.2V×[10pF×2.2×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约44.6mW。
在时间段t24期间，由数据线(D1-Dm)的数据负载引起的功耗是大约0V×[10pF×5×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约0mW。
在时间段t25期间，由数据线(D1-Dm)的数据负载引起的功耗是大约2.8V×[10pF×2.8×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约72.2mW。
在时间段t26期间，由数据线(D1-Dm)的数据负载引起的功耗是大约2.2V×[10pF×2.2×720×3×1280×60×10/2]/0.9＝大约44.6mW。
对数据负载进行充电和放电所引起的功耗之和是233.6mW。这个和是在数据输出单元缓冲器(310-j)仅输出高电平数据电压(data_H)和低电平数据电压(data_L)时数据负载的充电和放电引起的功耗之和922mW的1/4。
如上所述，数据输出单元缓冲器(310-j)依次增大输出电压，并输出输出电压，并且依次减小输出电压，并输出输出电压，以降低由数据负载的充电和放电引起的功耗。
所描述技术的附图和示例性实施例仅仅是所描述技术的示例，并用于描述所述技术，但不限制由所附权利要求所限定的本发明的范围。因此，可理解的是本领域技术人员可以做出各种修改和等同实施例。因此，所描述技术的技术范围可由所附权利要求限定。

Claims (16)

1.一种显示设备，包括：
包括多个像素的显示面板；
电连接至所述像素的多条数据线；以及
包括电连接至所述数据线的多个数据输出单元缓冲器的数据驱动器，
其中所述数据输出单元缓冲器中的每一个包括：
输出端子；
被配置为输出高电平数据电压的第一晶体管；
被配置为输出低电平数据电压的第二晶体管；
第一开关，被配置为：i)分别从所述第一晶体管和所述第二晶体管接收所述高电平数据电压和所述低电平数据电压，并且ii)将所述高电平数据电压和所述低电平数据电压选择性输出至所述输出端子；以及
被配置为向所述输出端子施加地电压的第二开关。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一晶体管包括：i)被配置为接收图像数据信号的栅电极，ii)被配置为接收所述高电平数据电压的第一电极，以及iii)电连接至所述第一开关的第二电极，并且其中所述第二晶体管包括：i)被配置为接收所述图像数据信号的栅电极，ii)被配置为接收所述低电平数据电压的第一电极，以及iii)电连接至所述第一开关的第二电极。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第二晶体管被配置为在所述第一晶体管接通时关断，并且其中所述第一晶体管被配置为在所述第二晶体管接通时关断。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一晶体管是p沟道场效应晶体管，并且其中所述第二晶体管是n沟道场效应晶体管。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述数据输出单元缓冲器中的每一个被配置为依次施加:i)所述低电平数据电压，ii)所述地电压，以及iii)所述高电平数据电压至所述输出端子。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述数据输出单元缓冲器中的每一个被配置为依次施加:i)所述高电平数据电压，ii)所述地电压，以及iii)所述低电平数据电压至所述输出端子。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述数据输出单元缓冲器中的每一个进一步包括:
被配置为将正中间电平电压施加至所述输出端子的第三开关；以及
被配置为将负中间电平电压施加至所述输出端子的第四开关。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述数据输出单元缓冲器中的每一个被配置为依次施加:i)所述低电平数据电压，ii)所述地电压，iii)所述正中间电平电压；以及iv)所述高电平数据电压至所述输出端子。
9.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述数据输出单元缓冲器中的每一个被配置为依次施加:i)所述高电平数据电压，ii)所述地电压，iii)所述负中间电平电压，以及iv)所述低电平数据电压至所述输出端子。
10.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一晶体管或所述第二晶体管中的至少一个是氧化物薄膜晶体管。
11.一种驱动包括多条扫描线和多条数据线的显示设备的方法，所述方法包括：
将多个扫描信号施加至所述扫描线；并且
将至少三个数据电压依次施加至所述数据线，其中所述数据电压与所述扫描信号同步，并且
其中所述依次施加包括：
将第一数据电压施加至所述数据线，其中所述第一数据电压与第一扫描信号的第一栅导通电压同步；
将第二数据电压施加至所述数据线，其中所述第二数据电压与第二扫描信号的第二栅导通电压同步；以及
将第三数据电压施加至所述数据线，其中所述第三数据电压与第三扫描信号的第三栅导通电压同步，并且
其中所述第二数据电压是地电压。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压，并且其中所述第三数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压，并且其中所述第三数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压。
14.一种驱动包括多条扫描线和多条数据线的显示设备的方法，所述方法包括：
将多个扫描信号施加至所述扫描线；并且
将至少三个数据电压依次施加至所述数据线，其中所述数据电压与所述扫描信号同步，并且
其中所述依次施加包括：
将第一数据电压施加至所述数据线，其中所述第一数据电压与第一扫描信号的第一栅导通电压同步；
将第三数据电压施加至所述数据线，其中所述第三数据电压与第二扫描信号的第二栅导通电压同步；
将第四数据电压施加至所述数据线，其中所述第四数据电压与第三扫描信号的第三栅导通电压同步；以及
将第五数据电压施加至所述数据线，其中所述第五数据电压与第四扫描信号的第四栅导通电压同步。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第三数据电压是地电压，其中所述第一数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压，其中所述第五数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压，并且其中所述第四数据电压是所述地电压和所述低电平数据电压之间的负电压。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述第三数据电压是地电压，其中所述第一数据电压是小于所述地电压的低电平数据电压，并且其中所述第五数据电压是大于所述地电压的高电平数据电压，并且其中所述第四数据电压是所述地电压和所述高电平数据电压之间的正电压。
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