CN106409230A - 一种像素单元的补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种像素单元的补偿方法，补偿方法包括：步骤S1：计算各灰阶下的灰阶电流；步骤S2：数据信号接入黑画面数据信号以关闭驱动单元，再调整第一参考电压，并量测对应的通过发光单元的电流，以得到一一对应于各灰阶下的灰阶电流的第一参考电压；步骤S3：第一参考电压固定接入第一参考值以关闭发光单元，再调整数据信号的数据电压，并量测对应的通过驱动单元的电流，以得到一一对应于各灰阶下的灰阶电流的数据电压；步骤S4：计算数据电压的补偿值；步骤S5：绘制数据电压的补偿值与对应灰阶值的图像并进行拟合，得出数据电压与灰阶值一一对应的第一补偿查找表，像素单元根据第一补偿查找表进行补偿。

Description

一种像素单元的补偿方法
技术领域
本发明涉及一种像素单元的补偿方法，尤其涉及一种像素单元的外部补偿方法。
背景技术
平面显示装置(Flat Panel Display)具有外型轻薄、省电以及无辐射等优点，所以被广泛地应用于电脑屏幕、移动电话、个人数字助理(PDA)、平面电视等电子产品上。在各种平面显示装置中，主动式矩阵有机发光显示装置(Active Matrix Organic LightEmitting Display；AMOLED)更具有自发光、高亮度、高发光效率、高对比、反应速度快、广视角、以及可使用温度范围大等进一步的优点，因此在平面显示装置的市场上极具竞争性。
为改善因晶体管变异而产生的影像品质问题，现有技术中，增加重置与临界电压补偿机制来避免影像的残留现象及像素亮度的失真，进而提供高品质的影像。但引起晶体管变异的并非只有临界电压，还有包括迁移率、阈值电压的偏移等因素，并且若有机发光二极管长时间工作的话，也会产生发光效率下降的问题，这些因素都会导致影像的残留现象及像素亮度的失真，所以只靠目前的补偿机制，补偿效果有限且无法补偿因发光效率下降引起的失真。
发明内容
为改善上述无法补偿因迁移率、阈值电压的偏移及发光效率变化而引起的影像的残留现象与亮度失真等问题，本发明提供一种像素单元的补偿方法。
上述的像素单元包括：
输入单元，该输入单元接收数据信号及扫描信号，该输入单元用来根据该数据信号与该扫描信号以输出控制电压；
驱动单元，电连接于该输入单元，该驱动单元耦接第一电源电压，该驱动单元用来根据该控制电压与该第一电源电压以提供驱动电流与驱动电压；
第一重置单元，电连接于该驱动单元，该第一重置单元接收第一重置信号并耦接第一参考电压，该第一重置单元用来根据该第一重置信号与该第一参考电压以重置该驱动电压；以及
发光单元，电连接于该驱动单元，该发光单元耦接第二电源电压，该发光单元用以根据该驱动电流产生输出光；
上述的补偿方法包括：
步骤S1：计算各灰阶下的灰阶电流，Ii＝In*(i/n)2.2，其中，Ii为第i阶的灰阶电流，In为最大阶的灰阶电流，n为最大阶灰阶电流的阶数，i为自然数且满足0≤i≤n；
步骤S2：该数据信号接入黑画面数据信号以关闭该驱动单元，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该发光单元的电流，以得到一一对应于该各灰阶下的灰阶电流的该第一参考电压；
步骤S3：该第一参考电压固定接入第一参考值以关闭该发光单元，再调整该数据信号的数据电压，并量测对应的通过该驱动单元的电流，以得到一一对应于该各灰阶下的灰阶电流的该数据电压，其中，该第一参考值满足：V1<OVSS+VE，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VE为该发光单元的跨压；
步骤S4：计算该数据电压的补偿值，Vdatai’＝Vdatai+k*(Vmoni-V1)，其中，Vdatai’为第i阶灰阶电流下的数据电压的补偿值，Vdatai为第i阶灰阶电流下的数据电压，k为该驱动单元的电容分压系数，Vmoni为第i阶灰阶电流下的第一参考电压，V1为该第一参考值；
步骤S5：绘制该数据电压的该补偿值与对应灰阶值的图像，并进行拟合，得出该数据电压与该灰阶值一一对应的第一补偿查找表，该像素单元根据该第一补偿查找表进行补偿。
作为可选的技术方案，
在步骤S1中，该各灰阶下的灰阶电流还能够进行修正以补偿该发光单元的发光效率的下降，Ii’＝In*(1/(1-B))*(i/n)2.2，其中，Ii’为修正后的第i阶的灰阶电流，B为该发光单元的亮度下降比例。
作为可选的技术方案，该驱动单元包含第一晶体管，该第一晶体管具有用来接收该第一电源电压的第一端、用来接收该控制电压的栅极端及用来输出该驱动电流与该驱动电压的第二端；该第一重置单元包含第二晶体管，该第二晶体管具有用来接收该第一参考电压的第三端、用来接收该第一重置信号的栅极端及连接该第二端的第四端；该输入单元包含第三晶体管，该第三晶体管具有接收数据信号的第五端、接收扫描信号的栅极端及输出该控制电压的第六端；该发光单元包含有机发光二极管，该有机发光二极管具有连接该第一晶体管的该第二端的阳极及用来接收该第二电源电压的阴极。
作为可选的技术方案，
该像素单元还包括：
电压调整单元，该电压调整单元包含第四晶体管，该第四晶体管具有用来接收该第二参考电压的第七端、接收发光信号的栅极端及电连接于该输入单元的第八端，该电压调整单元用来根据该发光信号与该第二参考电压以调整该控制电压，其中，电压调整单元的第八端电连接于输入单元的第六端的节点为第一节点；
耦合单元，该耦合单元包含第一电容，该第一电容电连接于该输入单元的该第六端与该驱动单元的栅极端之间，该耦合单元用来对该控制电压的电压变化执行耦合运作以调整该控制电压；
第二重置单元，该第二重置单元包含第五晶体管，该第五晶体管具有电连接于该驱动单元的该第二端的第九端、接收该扫描信号的栅极端及电连接于该耦合单元与该驱动单元的栅极端的第十端，该第二重置单元用来根据该扫描信号与该驱动电压以重置该控制电压，其中，该第二重置单元的该第十端电连接于该耦合单元与该驱动单元的栅极端的节点为第二节点；以及
发光致能单元，该发光致能单元包含第六晶体管，该第六晶体管具有电连接于该驱动单元的该第二端的第十一端、接收该发光信号的栅极端及电连接于该有机发光二极管的该阳极的第十二端，该发光致能单元用来根据该发光信号控制将该驱动电流馈入至该有机发光二极管。
作为可选的技术方案，k＝Cgd/(Cgd+Cgs+Cp+C),其中，Cgd为该第一晶体管的栅极端与该第二端之间的电容，Cgs为该第一晶体管的栅极端与该第一端之间的电容，Cp为该第五晶体管的栅极端与该第十端之间的电容，C为该耦合单元的该第一电容的电容。
作为可选的技术方案，
于该步骤S2中，
在关闭该驱动单元前还包括步骤Reset,该步骤Reset用来重置该第二节点的电压，该步骤Reset包括：该发光信号不致能以关闭该第四晶体管及该第六晶体管，该第一重置信号及该扫描信号致能以开启该第二晶体管、该第三晶体管及该第五晶体管；
该步骤Reset完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该数据信号接入黑画面信号以关闭该第一晶体管，其中，该数据信号满足Vmon+Vb-Vdata>Vdd+Vth，Vb为该第二参考电压，Vdata为该数据电压，Vdd为该第一电源电压，Vth为该第一晶体管的临界电压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该有机发光二极管的第一电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压，该第一电流经由该第二晶体管流经该第六晶体管最后流经该有机发光二极管；
于步骤S3中，
在关闭该发光单元前还包括该步骤Reset；
该步骤Reset完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第二电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据电压，该第二电流经由该第一晶体管流经该第二晶体管。
作为可选的技术方案，
于该步骤S2中，
在关闭该驱动单元前还包括步骤Reset与步骤ComVth,该步骤Reset用来重置该第二节点的电压，该步骤ComVth用来补偿该第一晶体管的临界电压；
该步骤Reset包括：该发光信号不致能以关闭该第四晶体管及该第六晶体管，该第一重置信号及该扫描信号致能以开启该第二晶体管、该第三晶体管及该第五晶体管；
该步骤Reset完成后，进入该步骤ComVth，该步骤ComVth在该步骤Reset的基础上，仅将该第一重置信号不致能以关闭该第二晶体管；
该步骤ComVth完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该数据信号接入黑画面信号以关闭该第一晶体管，其中，该第二节点的电压满足：VG＝Vdd+Vth-Vb-Vdata，VG为该第二节点的电压，Vb为该第二参考电压，Vdata为该数据电压，Vdd为该第一电源电压，Vth为该第一晶体管的临界电压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该有机发光二极管的第一电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压，该第一电流经由该第二晶体管流经该第六晶体管最后流经该有机发光二极管；
于步骤S3中，
在关闭该发光单元前还包括该步骤Reset与该步骤ComVth；
该步骤Reset及该步骤ComVth完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第二电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据信号的电压，该第二电流经由该第一晶体管流经该第二晶体管。
作为可选的技术方案，
该像素单元还包括：
耦合单元，该耦合单元包含第二电容，该第二电容电连接于该输入单元的该第六端与该驱动单元的该第一端之间，该耦合单元用来对该控制电压的电压变化执行耦合运作以调整该控制电压。
作为可选的技术方案，
在该步骤S2中，该数据信号接入零灰阶信号以关闭该第一晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该发光单元的电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压；
在该步骤S3中，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第三电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据电压，该第三电流经由该第一晶体管流经该第二晶体管。
作为可选的技术方案，
该像素单元还包括：
第七晶体管，该第七晶体管具有用来接收该第一电源电压的第十三端、接收该发光信号的栅极端及电连接于该第一晶体管的该第一端的第十四端；以及
第三电容，该第三电容电连接于该第七晶体管的该第十三端与该第十四端之间；
在该步骤S2中，该数据信号接入零灰阶信号以关闭该第一晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该发光单元的电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压；
在该步骤S3中，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第四电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据电压，该第四电流经由该第七晶体管流经该第一晶体管再流经该第二晶体管。
相比于现有技术，本发明藉由侦测发光单元和驱动单元得到各灰阶对应的第一参考电压和数据电压，再计算各灰阶须回补的数据电压，可完成初始时刻的发光单元的外部补偿。关于后续时刻的补偿，则先侦测发光单元跨压变化推得亮度下降比例，藉由提高电流使维持与初始时刻相同亮度的方法，进而得到新的灰阶对应电流曲线，再分别侦测发光单元和驱动单元并计算数据电压做回补。进一步地，还可增加驱动单元的内部补偿的方式，以达到更好的实时补偿及减少第一补偿查找表的数据的效果。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明像素单元的第一实施方式的示意图；
图2A为图1中像素单元的补偿方法的第一实施方式中的步骤S2的波形图；
图2B为图2A步骤S2中的步骤Reset的像素单元的工作示意图；
图2C为图2A步骤S2中的步骤Reset之后的侦测时段的工作示意图；
图3A为图1中像素单元的补偿方法的第一实施方式中的步骤S3的波形图；
图3B为图3A步骤S3中的步骤Reset之后的侦测时段的工作示意图；
图4A为依据像素单元的补偿方法的第一实施方式进行补偿的波形图；
图4B为图4A中的发光时段的工作示意图；
图5A为图1中像素单元的补偿方法的第二实施方式中的步骤S2的波形图；
图5B为图5A中步骤S2的步骤ComVth的像素单元的工作示意图；
图6为图1中像素单元的补偿方法的第二实施方式中的步骤S3的波形图；
图7A为依据像素单元的补偿方法的第二实施方式进行补偿的波形图；
图7B为图7A中的发光时段的工作示意图；
图8为本发明像素单元的第二实施方式的示意图；
图9A为图8中像素单元的补偿方法的步骤S2的波形图；
图9B为图9A步骤S2中的像素单元的工作示意图；
图10A为图8中像素单元的步骤S3的波形图；
图10B为图10A步骤S3中的像素单元的工作示意图；
图11为本发明像素单元的第三实施方式的示意图；
图12A为图11中像素单元的补偿方法的步骤S2的波形图；
图12B为图12A步骤S2中的像素单元的工作示意图；
图13A为图11中像素单元的步骤S3的波形图；
图13B为图13A步骤S3中的像素单元的工作示意图。
具体实施方式
图1为本发明像素单元的第一实施方式的示意图。请参照图1，像素单元100包括输入单元110、驱动单元120、第一重置单元130及发光单元140。输入单元110接收数据信号(图1中示出该数据信号对应的数据电压Vdata)及扫描信号WR，输入单元110用来根据数据信号与扫描信号WR以输出控制电压。驱动单元120电连接于输入单元110，驱动单元120耦接第一电源电压Vdd，驱动单元120用来根据控制电压与第一电源电压Vdd以提供驱动电流与驱动电压。第一重置单元130电连接于驱动单元120，第一重置单元130接收第一重置信号RD并耦接第一参考电压Vmon，第一重置单元130用来根据第一重置信号RD与第一参考电压Vmon以重置驱动单元120产生的驱动电压。发光单元140电连接于驱动单元120，发光单元140耦接第二电源电压OVSS，发光单元140用以根据驱动单元120产生的驱动电流产生输出光。
为改善发光单元140的亮度失真，本发明提供像素单元100的补偿方法。
上述的补偿方法包括：
步骤S1：计算各灰阶下的灰阶电流，Ii＝In*(i/n)2.2，其中，Ii为第i阶的灰阶电流，In为最大阶的灰阶电流，n为最大阶灰阶电流的阶数，i为自然数且满足0≤i≤n；
步骤S2：数据信号接入黑画面数据信号以关闭驱动单元120，再调整第一参考电压Vmon，并量测对应的通过发光单元140的电流，以得到一一对应于各灰阶下的灰阶电流Ii的第一参考电压Vmoni；
步骤S3：第一参考电压Vmon固定接入第一参考值V1以关闭发光单元140，再调整数据信号的数据电压Vdata，并量测对应的通过驱动单元120的电流，以得到一一对应于该各灰阶下的灰阶电流Ii的数据电压Vdatai，其中，第一参考值V1满足：V1<OVSS+VE，VE为发光单元140的跨压；
步骤S4：计算数据电压Vdata的补偿值，Vdatai’＝Vdatai+k*(Vmoni-V1)，其中，Vdatai’为第i阶灰阶电流下的数据电压的补偿值，Vdatai为第i阶灰阶电流Ii下的数据电压，k为驱动单元120的电容分压系数，Vmoni为第i阶灰阶电流Ii下的第一参考电压；
步骤S5：绘制数据电压Vdata的补偿值与对应灰阶值的图像，并进行拟合，得出数据电压Vdata与该灰阶值一一对应的第一补偿查找表，像素单元100根据第一补偿查找表进行补偿。
如此可藉由侦测发光单元140和驱动单元120得到各灰阶电流Ii对应的第一参考电压Vmoni和数据电压Vdatai，再计算各灰阶须回补的数据电压Vdatai’，可完成初始时刻的外部补偿。
关于后续时刻的补偿，例如，可在上述的步骤S1中，该各灰阶下的灰阶电流Ii’还能够进行修正以补偿发光单元140的发光效率的下降，Ii’＝In*(1/(1-B))*(i/n)2.2，其中，Ii’为修正后的第i阶的灰阶电流，B为该发光单元的亮度下降比例。即可通过先侦测发光单元140跨压变化推得亮度下降比例B，藉由提高电流使维持与初始时刻相同亮度的方法，进而得到新的灰阶对应电流曲线，再分别侦测发光单元140和驱动单元120并计算数据电压Vdatai’做回补。
在本实施方式中，驱动单元120包含第一晶体管T1，第一晶体管T1具有用来接收第一电源电压Vdd的第一端(未示出)、用来接收控制电压的栅极端及用来输出驱动电流与驱动电压的第二端；第一重置单元130包含第二晶体管T2，第二晶体管T2具有用来接收该第一参考电压Vmon的第三端、用来接收该第一重置信号RD的栅极端及连接第二端的第四端；输入单元110包含第三晶体管T3，第三晶体管T3具有接收数据信号的第五端、接收扫描信号WR的栅极端及输出控制电压的第六端；发光单元140包含有机发光二极管，有机发光二极管具有连接该第一晶体管T1的第二端的阳极及用来接收第二电源电压OVSS的阴极，在本实施方式中，有机发光二极管的阳极与阴极之间还耦接电容，当然，在其他实施方式，有机发光二极管的阳极与阴极之间也可不耦接电容，端视情况而定。
在本实施方式中，像素单元100还包括电压调整单元150、耦合单元160、第二重置单元170及发光致能单元180，当然，在其他实施方式中，像素单元100也可根据实际情况做该些单元的删减，只需满足发光需求即可。
电压调整单元150包含第四晶体管T4，第四晶体管T4具有用来接收第二参考电压Vb的第七端、接收发光信号EM的栅极端及电连接于输入单元110的第八端，电压调整单元150用来根据发光信号EM与第二参考电压Vb以调整控制电压，其中，电压调整单元150的第八端电连接于输入单元110的第六端的节点为第一节点A。耦合单元160包含第一电容C1，第一电容C1电连接于输入单元110的该第六端与驱动单元120的栅极端之间，即：第一电容C1的两端分别电连接第三晶体管T3的第六端与第一晶体管T1的栅极端，耦合单元160用来对控制电压的电压变化执行耦合运作以调整控制电压。第二重置单元170包含第五晶体管T5，第五晶体管T5具有电连接于驱动单元120的第二端的第九端、接收扫描信号WR的栅极端及电连接于耦合单元160与驱动单元120的栅极端的第十端，第二重置单元170用来根据扫描信号WR与驱动电压以重置控制电压，其中，第二重置单元170的第十端电连接于耦合单元160与驱动单元120的栅极端的节点为第二节点G。发光致能单元180包含第六晶体管T6，第六晶体管T6具有电连接于驱动单元120的第二端的第十一端、接收发光信号EM的栅极端及电连接于有机发光二极管的阳极的第十二端，发光致能单元180用来根据该发光信号EM控制将驱动电流馈入至有机发光二极管。
在步骤S4中，增加驱动单元120的电容分压系数k作为一个修正系数，目的在于使驱动单元量测时与驱动单元工作时的第二节点的电压相同，例如，本实施方式中，k＝Cgd/(Cgd+Cgs+Cp+C),其中，Cgd为第一晶体管T1的栅极端与第二端之间的电容，Cgs为第一晶体管T1的栅极端与第一端之间的电容，Cp为该第五晶体管T5的栅极端与第十端之间的电容，C为耦合单元160的第一电容C1的电容。
图2A为图1中像素单元的补偿方法的第一实施方式中的步骤S2的波形图，图2B为图2A步骤S2中的步骤Reset的像素单元的工作示意图，图2C为图2A步骤S2中的步骤Reset之后的侦测时段的工作示意图，请一并参照图2A-2C。
如图2B所示，于步骤S2中，在关闭驱动单元120前还包括步骤Reset,步骤Reset用来重置第二节点G的电压，步骤Reset包括：发光信号EM不致能以关闭第四晶体管T4及第六晶体管T6，第一重置信号RD及扫描信号WR致能以开启第二晶体管T2、第三晶体管T3及第五晶体管T5，第一节点A的电压变为数据电压Vdata,第二节点G的电压变为Vmon+Vb-Vdata；
步骤Reset完成后，扫描信号WR不致能以关闭第三晶体管T3及第五晶体管T5，数据信号接入黑画面信号以关闭第一晶体管T1，其中，数据信号的数据电压Vdata满足Vmon+Vb-Vdata>Vdd+Vth，Vth为该第一晶体管的临界电压。发光信号EM致能以开启第四晶体管T4及第六晶体管T6，再调整第一参考电压Vmon，并量测对应的通过该有机发光二极管的第一电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的第一参考电压Vmoni，如图2C中黑色箭头所示，第一电流经由第二晶体管T2流经第六晶体管T6最后流经有机发光二极管。
图3A为图1中像素单元的补偿方法的第一实施方式中的步骤S3的波形图；图3B为图3A步骤S3中的步骤Reset之后的侦测时段的工作示意图；
于步骤S3中，在关闭发光单元140前还包括步骤Reset，该步骤Reset与上述步骤S2中的步骤Reset，这里便不再赘述。
步骤Reset完成后，图3B所示，扫描信号WR不致能以关闭第三晶体管T3及第五晶体管T5，第一参考电压Vmon接入第一参考值V1以关闭有机发光二极管，其中，第一参考值V1满足V1<OVSS+VOLED，VOLED为有机发光二极管的跨压；发光信号EM致能以开启第四晶体管T4及第六晶体管T6，再调整数据电压Vdata，并量测对应的通过该第一晶体管T1的第二电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的数据电压Vdatai，如图3B中黑色箭头所示，第二电流经由第一晶体管T1流经第二晶体管T2。
经过如上步骤的侦测过程后，再经过步骤S4与步骤S5的计算拟合，得出像素单元100的第一补偿查找表，像素单元100可根据该第一补偿查找表进行补偿，以可完成初始时刻的外部补偿。
图4A为依据像素单元的补偿方法的第一实施方式进行补偿的波形图，图4B为图4A中的发光时段的工作示意图，请参照图4A、图4B。像素单元100在步骤Reset后进入发光时段emission,扫描信号WR不使能以关闭第三晶体管T3与第五晶体管T5，第一重置信号RD不使能以关闭第二晶体管T2，发光电流如图4B中黑色箭头所示，经过第一晶体管T1后流经第六晶体管T6最后流经有机发光二极管。如此，通过从外部补偿数据电压Vdata，可以提高像素单元100所处面板的均匀性的同时，还能补偿发光单元140发光效率的下降。
上述的像素单元的补偿方法的第一实施方式仅从外部补偿发光单元140，还可结合内部补偿驱动单元120的方法，以达到更好的实时补偿及减少第一补偿查找表的数据的效果。
图5A为图1中像素单元的补偿方法的第二实施方式中的步骤S2的波形图，图5B为图5A中步骤S2的步骤ComVth的像素单元的工作示意图，请参照图5A、图5B。补偿方法的第二实施方式与上述第一实施方式的差别在于，在步骤S2、步骤S3及最后的补偿步骤中，步骤Reset与侦测sensing之间均增加步骤ComVth，而步骤Reset与侦测sensing的实现方法与第一实施方式相同。
于该步骤S2中，在关闭驱动单元120前还包括步骤Reset与步骤ComVth,步骤Reset用来重置第二节点G的电压，步骤ComVth用来补偿第一晶体管T1的临界电压；
步骤Reset与上述补偿方法的第一实施方式中的步骤S2的步骤Reset相同，可参照图2A，包括：发光信号EM不致能以关闭第四晶体管T4及第六晶体管T6，第一重置信号RD及扫描信号WR致能以开启第二晶体管T2、第三晶体管T3及第五晶体管T5，第一节点A的电压变为第二参考电压Vb,第二节点G的电压变为第一参考电压Vmon；
该步骤Reset完成后，进入该步骤ComVth，如图5B所示，步骤ComVth在步骤Reset的基础上，仅将第一重置信号RD不致能以关闭第二晶体管T2,如此，第一节点A的电压变为数据电压Vdata,第二节点G的电压变为Vdd+Vth,Vth为第一晶体管T1的临界电压；
步骤ComVth完成后，进入侦测时段sensing,扫描信号WR不致能以关闭第三晶体管T3及第五晶体管T5，数据信号接入黑画面信号以关闭第一晶体管T1，其中，第二节点G的电压满足：VG＝Vdd+Vth-Vb-Vdata，VG为该第二节点的电压；发光信号EM致能以开启第四晶体管T4及第六晶体管T6，再调整第一参考电压Vmon，并量测对应的通过该有机发光二极管的第一电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的第一参考电压Vmoni，如图2C中黑色箭头所示，第一电流经由第二晶体管T2流经第六晶体管T6最后流经有机发光二极管。
图6为图1中像素单元的补偿方法的第二实施方式中的步骤S3的波形图，请参照图6。于步骤S3中，在关闭该发光单元140还包括步骤Reset与步骤ComVth，步骤Reset与步骤ComVth与上述步骤S2中的步骤Reset与步骤ComVth相同，便不再赘述。
该步骤Reset及该步骤ComVth完成后，扫描信号WR不致能以关闭第三晶体管T3及第五晶体管T5，第一参考电压Vmon接入第一参考值V1以关闭有机发光二极管，其中，第一参考值V1满足V1<OVSS+VOLED，VOLED为有机发光二极管的跨压；发光信号EM致能以开启第四晶体管T4及第六晶体管T6，再调整数据电压Vdata，并量测对应的通过该第一晶体管T1的第二电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的数据电压Vdatai，如图3B中黑色箭头所示，第二电流经由第一晶体管T1流经第二晶体管T2。
图7A为依据像素单元的补偿方法的第二实施方式进行补偿的波形图，图7B为图7A中的发光时段的工作示意图，请参照图7A、图7B。像素单元100在步骤Reset后进入发光时段emission,扫描信号WR不使能以关闭第三晶体管T3与第五晶体管T5，发光电流如图7B中黑色箭头所示，经过第一晶体管T1后流经第六晶体管T6最后流经有机发光二极管。如此，通过从外部补偿数据电压Vdata，可以提高像素单元100所处面板的均匀性的同时，还能补偿发光单元140发光效率的下降，并且还能补偿第一晶体管T1的临界电压、迁移率、阈值电压的偏移。即：本实施方式可补偿因迁移率、阈值电压的偏移及发光效率变化而引起的影像的残留与亮度失真，利用内部补偿第一晶体管T1与外部补偿发光单元140的方式来改善像素单元100所处面板的均匀性问题。
在其他实施方式中，像素单元100也可做元件的增减，例如图8所示的本发明像素单元的第二实施方式，请参照图8。在本实施方式中，像素单元200不包含电压调整单元、第二重置单元及发光致能单元，耦合单元的位置也做改变，而其他单元的连接关系及所耦接的信号不变。即像素单元200包括作为驱动单元的第一晶体管T1、作为第一重置单元的第二晶体管T2、作为输入单元的第三晶体管T3及作为发光单元的有机发光二极管。第一晶体管T1具有用来接收第一电源电压Vdd的第一端、用来接收控制电压的栅极端及用来输出驱动电流与驱动电压的第二端；第二晶体管T2具有用来接收该第一参考电压Vmon的第三端、用来接收该第一重置信号RD的栅极端及连接第二端的第四端；第三晶体管T3具有接收数据信号的第五端、接收扫描信号WR的栅极端及输出控制电压的第六端；有机发光二极管具有连接该第一晶体管T1的第二端的阳极及用来接收第二电源电压OVSS的阴极。耦合单元包含第二电容C2，第二电容C2电连接于输入单元(第三晶体管T3)的第六端与驱动单元(第一晶体管T1)的第一端之间，耦合单元用来对控制电压的电压变化执行耦合运作以调整控制电压。
图9A为图8中像素单元的补偿方法的步骤S2的波形图，图9B为图9A步骤S2中的像素单元的工作示意图，请参照图9A、图9B。在步骤S2中，数据信号接入零灰阶信号以关闭第一晶体管T1，再调整第一参考电压Vmon，并量测对应的通过发光单元的电流，以得到各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的该第一参考电压Vmoni。
图10A为图8中像素单元的步骤S3的波形图，图10B为图10A步骤S3中的像素单元的工作示意图，请参照图10A、图10B。在该步骤S3中，第一参考电压Vmon接入第一参考值V1以关闭有机发光二极管，其中，第一参考值V1满足V1<OVSS+VOLED，OVSS为第二电源电压，VOLED为有机发光二极管的跨压；调整数据电压Vdata，并量测对应的通过该第一晶体管T1的第三电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的数据电压Vdatai，如图9B中黑色箭头所示，第三电流经由第一晶体管T1流经第二晶体管T2。
如此可藉由侦测发光单元(有机发光二极管)和驱动单元(第一晶体管T1)得到各灰阶电流Ii对应的第一参考电压Vmoni和数据电压Vdatai，再计算各灰阶须回补的数据电压Vdatai’，可完成初始时刻的外部补偿，从而提高像素单元200所在面板的均匀性。
当然，像素单元100还可变形为其他实施方式，例如图11所示的本发明像素单元的第三实施方式，请参照图11。像素单元300在像素单元200的基础上，在第一晶体管T1与第一电源电压Vdd之间增加第七晶体管T7，并在第七晶体管T7的两端耦接第三电容C3。即：第七晶体管T7具有用来接收第一电源电压Vdd的第十三端、接收发光信号EM的栅极端及电连接于第一晶体管T1的第一端的第十四端；第三电容C3电连接于第七晶体管T7的第十三端与第十四端之间。
图12A为图11中像素单元的补偿方法的步骤S2的波形图，图12B为图12A步骤S2中的像素单元的工作示意图，请参照图12A、图12B。在步骤S2中，数据信号接入零灰阶信号以关闭第一晶体管T1，再调整第一参考电压Vmon，并量测对应的通过发光单元的电流，以得到各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的该第一参考电压Vmoni。
图13A为图11中像素单元的步骤S3的波形图，图13B为图13A步骤S3中的像素单元的工作示意图，请参照图13A、图13B。在该步骤S3中，第一参考电压Vmon接入第一参考值V1以关闭有机发光二极管，其中，第一参考值V1满足V1<OVSS+VOLED，OVSS为第二电源电压，VOLED为有机发光二极管的跨压；调整数据电压Vdata，并量测对应的通过该第一晶体管T1的第四电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流Ii分别对应的数据电压Vdatai，如图13B中黑色箭头所示，第四电流经由第七晶体管T7、第一晶体管T1流经第二晶体管T2。
如此可藉由侦测发光单元(有机发光二极管)和驱动单元(第一晶体管T1)得到各灰阶电流Ii对应的第一参考电压Vmoni和数据电压Vdatai，再计算各灰阶须回补的数据电压Vdatai’，可完成初始时刻的外部补偿，从而提高像素单元300所在面板的均匀性。
综上所述，本发明藉由侦测发光单元和驱动单元得到各灰阶对应的第一参考电压和数据电压，再计算各灰阶须回补的数据电压，可完成初始时刻的发光单元的外部补偿。关于后续时刻的补偿，则先侦测发光单元跨压变化推得亮度下降比例，藉由提高电流使维持与初始时刻相同亮度的方法，进而得到新的灰阶对应电流曲线，再分别侦测发光单元和驱动单元并计算数据电压做回补。进一步地，还可增加驱动单元的内部补偿的方式，以达到更好的实时补偿及减少第一补偿查找表的数据的效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种像素单元的补偿方法，其特征在于，
该像素单元包括：
输入单元，该输入单元接收数据信号及扫描信号，该输入单元用来根据该数据信号与该扫描信号以输出控制电压；
驱动单元，电连接于该输入单元，该驱动单元耦接第一电源电压，该驱动单元用来根据该控制电压与该第一电源电压以提供驱动电流与驱动电压；
第一重置单元，电连接于该驱动单元，该第一重置单元接收第一重置信号并耦接第一参考电压，该第一重置单元用来根据该第一重置信号与该第一参考电压以重置该驱动电压；以及
发光单元，电连接于该驱动单元，该发光单元耦接第二电源电压，该发光单元用以根据该驱动电流产生输出光；
该补偿方法包括：
步骤S1：计算各灰阶下的灰阶电流，Ii＝In*(i/n)2.2，其中，Ii为第i阶的灰阶电流，In为最大阶的灰阶电流，n为最大阶灰阶电流的阶数，i为自然数且满足0≤i≤n；
步骤S2：该数据信号接入黑画面数据信号以关闭该驱动单元，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该发光单元的电流，以得到一一对应于该各灰阶下的灰阶电流的该第一参考电压；
步骤S3：该第一参考电压固定接入第一参考值以关闭该发光单元，再调整该数据信号的数据电压，并量测对应的通过该驱动单元的电流，以得到一一对应于该各灰阶下的灰阶电流的该数据电压，其中，该第一参考值满足：V1<OVSS+VE，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VE为该发光单元的跨压；
步骤S4：计算该数据电压的补偿值，Vdatai’＝Vdatai+k*(Vmoni-V1)，其中，Vdatai’为第i阶灰阶电流下的数据电压的补偿值，Vdatai为第i阶灰阶电流下的数据电压，k为该驱动单元的电容分压系数，Vmoni为第i阶灰阶电流下的第一参考电压，V1为该第一参考值；
步骤S5：绘制该数据电压的该补偿值与对应灰阶值的图像，并进行拟合，得出该数据电压与该灰阶值一一对应的第一补偿查找表，该像素单元根据该第一补偿查找表进行补偿。
2.如权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，
在步骤S1中，该各灰阶下的灰阶电流还能够进行修正以补偿该发光单元的发光效率的下降，Ii’＝In*(1/(1-B))*(i/n)2.2，其中，Ii’为修正后的第i阶的灰阶电流，B为该发光单元的亮度下降比例。
3.如权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，该驱动单元包含第一晶体管，该第一晶体管具有用来接收该第一电源电压的第一端、用来接收该控制电压的栅极端及用来输出该驱动电流与该驱动电压的第二端；该第一重置单元包含第二晶体管，该第二晶体管具有用来接收该第一参考电压的第三端、用来接收该第一重置信号的栅极端及连接该第二端的第四端；该输入单元包含第三晶体管，该第三晶体管具有接收数据信号的第五端、接收扫描信号的栅极端及输出该控制电压的第六端；该发光单元包含有机发光二极管，该有机发光二极管具有连接该第一晶体管的该第二端的阳极及用来接收该第二电源电压的阴极。
4.如权利要求3所述的补偿方法，其特征在于，
该像素单元还包括：
电压调整单元，该电压调整单元包含第四晶体管，该第四晶体管具有用来接收该第二参考电压的第七端、接收发光信号的栅极端及电连接于该输入单元的第八端，该电压调整单元用来根据该发光信号与该第二参考电压以调整该控制电压，其中，电压调整单元的第八端电连接于输入单元的第六端的节点为第一节点；
耦合单元，该耦合单元包含第一电容，该第一电容电连接于该输入单元的该第六端与该驱动单元的栅极端之间，该耦合单元用来对该控制电压的电压变化执行耦合运作以调整该控制电压；
第二重置单元，该第二重置单元包含第五晶体管，该第五晶体管具有电连接于该驱动单元的该第二端的第九端、接收该扫描信号的栅极端及电连接于该耦合单元与该驱动单元的栅极端的第十端，该第二重置单元用来根据该扫描信号与该驱动电压以重置该控制电压，其中，该第二重置单元的该第十端电连接于该耦合单元与该驱动单元的栅极端的节点为第二节点；以及
发光致能单元，该发光致能单元包含第六晶体管，该第六晶体管具有电连接于该驱动单元的该第二端的第十一端、接收该发光信号的栅极端及电连接于该有机发光二极管的该阳极的第十二端，该发光致能单元用来根据该发光信号控制将该驱动电流馈入至该有机发光二极管。
5.如权利要求4所述的补偿方法，其特征在于，k＝Cgd/(Cgd+Cgs+Cp+C),其中，Cgd为该第一晶体管的栅极端与该第二端之间的电容，Cgs为该第一晶体管的栅极端与该第一端之间的电容，Cp为该第五晶体管的栅极端与该第十端之间的电容，C为该耦合单元的该第一电容的电容。
6.如权利要求5所述的补偿方法，其特征在于，
于该步骤S2中，
在关闭该驱动单元前还包括步骤Reset,该步骤Reset用来重置该第二节点的电压，该步骤Reset包括：该发光信号不致能以关闭该第四晶体管及该第六晶体管，该第一重置信号及该扫描信号致能以开启该第二晶体管、该第三晶体管及该第五晶体管；
该步骤Reset完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该数据信号接入黑画面信号以关闭该第一晶体管，其中，该数据信号满足Vmon+Vb-Vdata>Vdd+Vth，Vb为该第二参考电压，Vdata为该数据电压，Vdd为该第一电源电压，Vth为该第一晶体管的临界电压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该有机发光二极管的第一电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压，该第一电流经由该第二晶体管流经该第六晶体管最后流经该有机发光二极管；
于步骤S3中，
在关闭该发光单元前还包括该步骤Reset；
该步骤Reset完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第二电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据电压，该第二电流经由该第一晶体管流经该第二晶体管。
7.如权利要求5所述的补偿方法，其特征在于，
于该步骤S2中，
在关闭该驱动单元前还包括步骤Reset与步骤ComVth,该步骤Reset用来重置该第二节点的电压，该步骤ComVth用来补偿该第一晶体管的临界电压；
该步骤Reset包括：该发光信号不致能以关闭该第四晶体管及该第六晶体管，该第一重置信号及该扫描信号致能以开启该第二晶体管、该第三晶体管及该第五晶体管；
该步骤Reset完成后，进入该步骤ComVth，该步骤ComVth在该步骤Reset的基础上，仅将该第一重置信号不致能以关闭该第二晶体管；
该步骤ComVth完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该数据信号接入黑画面信号以关闭该第一晶体管，其中，该第二节点的电压满足：VG＝Vdd+Vth-Vb-Vdata，VG为该第二节点的电压，Vb为该第二参考电压，Vdata为该数据电压，Vdd为该第一电源电压，Vth为该第一晶体管的临界电压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该有机发光二极管的第一电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压，该第一电流经由该第二晶体管流经该第六晶体管最后流经该有机发光二极管；
于步骤S3中，
在关闭该发光单元前还包括该步骤Reset与该步骤ComVth；
该步骤Reset及该步骤ComVth完成后，该扫描信号不致能以关闭该第三晶体管及该第五晶体管，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；该发光信号致能以开启该第四晶体管及该第六晶体管，再调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第二电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据信号的电压，该第二电流经由该第一晶体管流经该第二晶体管。
8.如权利要求3所述的补偿方法，其特征在于，
该像素单元还包括：
耦合单元，该耦合单元包含第二电容，该第二电容电连接于该输入单元的该第六端与该驱动单元的该第一端之间，该耦合单元用来对该控制电压的电压变化执行耦合运作以调整该控制电压。
9.如权利要求8所述的补偿方法，其特征在于，
在该步骤S2中，该数据信号接入零灰阶信号以关闭该第一晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该发光单元的电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压；
在该步骤S3中，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第三电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据电压，该第三电流经由该第一晶体管流经该第二晶体管。
10.如权利要求8所述的补偿方法，其特征在于，
该像素单元还包括：
第七晶体管，该第七晶体管具有用来接收该第一电源电压的第十三端、接收该发光信号的栅极端及电连接于该第一晶体管的该第一端的第十四端；以及
第三电容，该第三电容电连接于该第七晶体管的该第十三端与该第十四端之间；
在该步骤S2中，该数据信号接入零灰阶信号以关闭该第一晶体管，再调整该第一参考电压，并量测对应的通过该发光单元的电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该第一参考电压；
在该步骤S3中，该第一参考电压接入第一参考值以关闭该有机发光二极管，其中，该第一参考值满足V1<OVSS+VOLED，V1为该第一参考值，OVSS为该第二电源电压，VOLED为该有机发光二极管的跨压；调整该数据电压，并量测对应的通过该第一晶体管的第四电流，以得到该各灰阶下的灰阶电流分别对应的该数据电压，该第四电流经由该第七晶体管流经该第一晶体管再流经该第二晶体管。
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