CN101256097A

CN101256097A - 环境光检测电路以及包括该环境光检测电路的平板显示器

Info

Publication number: CN101256097A
Application number: CNA2007103062550A
Authority: CN
Inventors: 权五敬
Original assignee: Hanyang Hak Won Co Ltd; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: CN101256097B; KR100824855B1

Abstract

一种环境光检测电路，包括光电二极管，其流过与环境光成正比的电流，第一存储电容，其电耦合到光电二极管并且在以第一电源充电之后被放电，第二存储电容，其电耦合到第一存储电容并提供耦合电压，和晶体管，其在电耦合到第二存储电容之后，从对应于第一存储电容和第二存储电容的耦合电压的第一电源输出电流。

Description

环境光检测电路以及包括该环境光检测电路的平板显示器

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2006年12月27日分别在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2006-0135377；10-2006-0135378；10-2006-0135379和10-2006-0135380的利益，在此作为参考并入其全文。

本发明的背景

1.技术领域

实施例涉及一种环境光检测电路以及包括该环境光检测电路的平板显示器。

2.背景技术

平板显示器包括有机发光显示器，液晶显示器，等离子显示器和电场发射显示器等。这样的平板显示器与传统的阴极射线管(CRT)相比更薄，更亮并且消耗电力更少。在平板显示器中，有机发光显示器和液晶显示器通常更广泛地应用作便携式电子设备的显示器，因为它们相对来说更易于减小尺寸并且可以通过电池使用相当长的时间。

通常，平板显示器例如有机发光显示器或液晶显示器的屏幕亮度可以通过用户操作手动地调节。然而，它们通常被设计为以恒定亮度显示屏幕而不管环境亮度。例如，典型的平板显示器被设计为具有室内最优屏幕亮度，其环境亮度不高。因此，在黑暗处屏幕亮度相对来说可能太高而在阳光下可能又相对太低。因而带来与可视性相关的问题。

进而，因为传统平板显示器可以被设计为具有恒定屏幕亮度，当在环境亮度相对低的地方长时间使用这样的平板显示器时，如果不手动调节屏幕亮度，则屏幕亮度可能不必要的高，因此，电力消耗也可能不必要的大。

此外，在传统的平板显示器中，传感器、处理电路等形成在不同衬底上，而平板显示面板形成在主衬底上。因此，如果用于感应环境亮度的环境光检测电路被电耦合到主衬底，则平板显示器的尺寸、厚度和电力消耗量可能会增加。

发明内容

因此实施例指向环境光检测电路和包括该环境光检测电路的平板显示器，其基本上克服了由于现有技术的局限和缺点引起的一个或多个问题。

因此本发明实施例的特征是提供一种能够正确感应环境亮度的环境光检测电路。

因此本发明实施例的另一个特征是提供一种可以根据环境亮度自动调节屏幕亮度的平板显示器。

因此本发明实施例的另一个特征是提供一种环境光检测电路和包括其的平板显示器，该平板显示器可以通过在形成像素电路的衬底上的低温多晶硅薄膜晶体管实现环境光检测电路、信号处理电路等。

本发明至少一个上述和其他特征可以通过提供环境光检测电路实现，其包括流出与环境光成正比的流出的光电二极管，电耦合到该光电二极管并且在用第一电源电压充电之后放电的第一存储电容，电耦合到该第一存储电容并且提供耦合电压的第二存储电容，和在电耦合到第二存储电容之后从第一存储电容和第二存储电容的耦合电压相对应的第一电源输出电流的电流的晶体管。

第一存储电容可以电耦合到增加了光电二极管反向偏置电势的第三存储电容。该光电二极管、第一存储电容和第二存储电容可以通过电耦合到第一电源和第二电源之间初始化，第一存储电容可以与光电二极管电耦合并且根据入射到光电二极管的环境光放电，第二存储电容和晶体管可以电耦合到第一电源之间使得第二存储电容存储晶体管的阈值电压，并且第一存储电容和第二存储电容可以彼此电耦合并且晶体管输出对应于第一存储电容和第二存储电容的耦合电压的电流。

光电二极管可以是PIN二极管、PN二极管和光电耦合器中的其中一个。光电二极管可以与第一开关电耦合，该第一开关耦合光电二极管和第一电源和/或第一存储电容。第一存储电容可以与第二开关电耦合，该第二开关电耦合第一存储电容和第一电源和/或第二存储电容。晶体管的第一电极可以与提供第一电源的第三开关电耦合，第四开关可以电耦合在晶体管的第二电极和控制电极之间，晶体管的第二电极可以与提供第二电源和用于输出电流的输出端子的第五开关电耦合，其中输出端子处于晶体管的第一电极和第三开关之间。

当第五开关开启时，在通过输出端子耦合的输出负载充电的电压通过晶体管和第五开关被放电到第二电源。第三存储电容的第一电极可以通过第六开关与第一存储电容电耦合并且通过第七开关与第一电源电耦合，并且第三存储电容的第二电极与第二电源电耦合。

第一电源可以与第八开关电耦合以将第一电源提供给光电二极管、第一存储电容和第二存储电容。晶体管的第一电极可以与环境光控制处理器电耦合。

环境光控制处理器可以包括与晶体管的第一电极电耦合的模数转换器，与模数转换器电耦合并根据现有环境光存储数字值的第一存储器，与第一存储器电耦合并计算和输出现有环境光的亮度的控制器，和与控制器电耦合并具有对应于存储的各种亮度水平的环境光的预定数字值的第二存储器。

模数转换器可以包括与晶体管的第一电极电耦合的输出负载、第四存储电容，该第四存储电容电耦合在输出负载和第二电源之间。

本发明的至少一个上述和其他的特征和优点可以通过提供一种包括环境光检测电路的平板显示器独立实现，该环境光检测电路包括流出与环境光成正比的电流的光电二极管，电耦合到该光电二极管并且在用第一电源的电压充电之后放电的第一存储电容，电耦合到该第一存储电容并且提供耦合电压的第二存储电容，和在电耦合到第二存储电容之后从与第一存储电容和第二存储电容的耦合电压相对应的第一电源流出电流的晶体管，基于从晶体管流出的电流计算现有环境光并且输出对应于现有环境光的数字值的环境光控制处理器，和基于环境光控制处理器输出的数字值输出与现有环境光对应的控制信号的时序控制器。

时序控制器可以包括查找表，该查找表包括对应于存储在其中的各种亮度水平的环境光的预定数字值，和亮度选择器，该亮度选择器比较由环境光控制处理器输出的数字值和存储在查找表中的预定数字值，选择对应于现有环境光的控制信号，并且输出对应于现有环境光的控制信号。

平板显示器可以包括基于由时序控制器输出的控制信号输出与现有环境光相对应的数据信号的数据驱动器，和基于由数据驱动器输出的数据信号发射光的有机发光显示面板。

由数据驱动器输出的数据信号是与由环境光检测电路感应的现有环境光成正比的数据电压。平板显示器可以包括发光控制驱动器，该发光控制驱动器基于由时序控制器输出的控制信号输出与现有环境光相对应的发光控制信号，和有机发光显示面板，该有机发光显示面板基于由发光控制驱动器输出的发光控制信号发射光。

由发光控制驱动器输出的发光控制信号控制提供给有机发光显示面板的发光控制信号的开通时间，并且发光控制信号的开通时间可以与由环境光检测电路感应的现有环境光成正比。

平板显示器可以包括基于由时序控制器输出的控制信号输出与现有环境光对应的电源电压的电源电压控制器，和基于由电源电压控制器输出的电源电压发射光的有机发光显示面板。

平板显示器包括基于由时序控制器输出的控制信号触发并输出与现有环境光对应的电源电压的缓冲器，由缓冲器施加的电压点亮的背光，和利用从背发光的光显示图像的液晶显示面板。

附图说明

对本领域技术人员，通过参考所附的附图详细说明具体实施例可以使本发明的上述和其他特征和优点更加清楚：

图1A和1B展示了根据本发明的特点说明示意性环境光检测电路的电路图；

图2展示了根据本发明的特点说明环境光检测电路的示意性时序图；

图3展示了在图1A所示的环境光检测电路的示意性初始化周期内的电流路径；

图4展示了在图1A所示的环境光检测电路的示意性环境光检测周期内的电流路径；

图5展示了在图1A所示的环境光检测电路的示意性环境光检测和补偿周期内的电流路径；

图6展示了在图1A所示的环境光检测电路的示意性缓冲周期内的电流路径；

图7展示了根据本发明的特点在环境光检测电路中用于阈值电压补偿和分析误差的存储电容的等效电路图；

图8展示了根据本发明的示意性实施例在使用环境光检测电路时可以观测到的输出电压变化和环境光变化之间的关系图；

图9展示了根据本发明的特点环境光控制处理器与图1A所示的环境光检测电路耦合的示意性实施例的状态的方框图；

图10展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器的示意性实施例的方框图；

图11展示了有机发光显示面板的示意性像素电路的电路图；

图12展示了由使用在图10所示的示意性平板显示器中的图11所示的像素电路采用的示意性信号的示意性时序图；

图13展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器的另一个示意性实施例的方框图；

图14展示了由使用在图13所示的示意性平板显示器中的图11所示的像素电路采用的示意性信号的另一个示意性时序图；

图15展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器的又一个示意性实施例的方框图；

图16展示了由使用在图15所示的示意性平板显示器中的图11所示的像素电路采用的信号的示意性又一个示意性时序图；

图17展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器的再一个示意性实施例的方框图；以及

图18展示了由图17所示的平板显示器采用的缓冲器的示意性实施例的方框图。

具体实施方式

于2006年12月27日在韩国知识产权局提交的标题为“环境光检测电路及使用其的平板显示器”的韩国专利申请号10-2006-0135377，10-2006-0135378，10-2006-0135379和10-2006-0135380在此作为参考并入其全文。

以下将参考附图更全面地描述本发明的实施例，在其中展示了本发明的示意性实施例。然而，本发明的特点可以以不同的形式体现并且不应被教导为限于本文所公开的实施例。此外，提供实施例以使得公开更充分和完整，并向本领域技术人员完全传达本发明的范围。在附图中，为了清楚了层和区域的尺寸可能被放大了。

应当理解当一个元件被称为“耦合”到另一个元件时，可以直接耦合到其他元件或可以存在中间元件。相反地，当一个元件被称为“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。在整个说明书中相同的附图标记代表相同的元件。

图1A和1B根据本发明的特点展示了示意性环境光检测电路100、101的电路图。

如图1A所示，环境光检测电路100可以包括光电二极管PD、晶体管TR1、第一存储电容C1、第二存储电容C2、第三存储电容C3、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7和第八开关S8。

光电二极管PD可以根据环境亮度使恒定电流流动。光电二极管PD的阴极可以电耦合到第一电源VDD，并且其阳极可以电耦合到第二电源VSS。光电二极管PD可以是例如正极-本征层-负极PIN二极管、pn结PN二极管、光电耦合器等，其反向电耦合在第一电源VDD和第二电源VSS之间，但不局限于此。第一电源VDD可以具有比第二电源VSS更高的电势。

光电二极管PD可以电耦合到第一开关S1，该第一开关可以将光电二极管PD和第一电源VDD或第一存储电容C1耦合到一起。第一开关S1的第一电极可以电连接到光电二极管PD的阴极。第一开关S1的第二电极可以电耦合到第一节点N1，该第一节点还可以电耦合到第一存储电容C1的第一电极。第一控制信号CS-1可以施加到第一开关S1的控制电极。

第一存储电容C1的第一电极可以经由第一节点N1、第二开关S2、第二节点N2和第八开关S8电耦合到第一电源VDD。第一存储电容C1的第二电极可以电耦合到第二电源VSS。在与光电二极管PD电耦合之前，第一存储电容C1可以用第一电源VDD的电压充电，然后放电到预定电压。

第二开关S2的第一电极可以经由例如第二节点N2和第八开关S8电耦合到第一电源VDD，并且第二开关S2的第二电极可以电耦合到第一节点N1。第二控制信号CS-2可以施加到第二开关S2的控制电极以控制其状态。

晶体管TR1的控制电极可以经由第三节点N3电耦合到第二存储电容C2，晶体管TR1的第一电极可以电耦合到第三开关S3的第二电极，并且晶体管TR1的第二电极可以电耦合到第四开关S4的第二电极和第五开关S5的第一电极。晶体管TR1可以根据第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压输出恒定电流。第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压可以施加到晶体管TR1的控制电极。

第三开关S3的第一电极可以电耦合到第一电源VDD，并且第三控制信号CS-3可以施加到其控制电极。第四开关S4的第一电极可以电耦合到晶体管TR1的控制电极和第三节点N3。第一控制信号CS-1可以施加到第四开关S4的控制电极。

基于第四开关S4的状态，晶体管TR1可以处于二极管耦合状态。进而，第五开关S5可以电耦合到晶体管TR1的第二电极和第二电源VSS之间。第二电极可以电耦合到第二电源VSS，并且反向第三控制信号CSB-3可以施加到第五开关S5的控制电极。

第二存储电容C2可以电耦合到第一存储电容C1和晶体管TR1之间，并且可以补偿晶体管TR1的阈值电压Vth。第二存储电容C2的第一电极可以电耦合到第二节点N2，并且第二存储电容C2的第二电极可以电耦合到晶体管TR1的控制电极和第三节点N3。

在晶体管TR1是例如使用受激准分子激光退火(ELA)方法形成的低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)的情况下，由于受激准分子激光能量偏离，晶体管TR1可以具有非统一的电特性例如阈值电压变化。第二存储电容C2可以补偿这样的阈值电压变化。

第三存储电容C3可以并联电耦合到每个第一存储电容C1和光电二极管PD。当相对非常亮的光入射到光电二极管PD并且第一存储电容C1快速放电时，第三存储电容C3可以增加光电二极管PD的反向偏置电势。也就是，通过施加反向偏置电势，例如通过将第一存储电容C1和第三存储电容C3的反向偏置电势施加到光电二极管PD，整个放电时间可以被延长了。因而正确地感应环境光是可能的。

第三存储电容C3的第一电极可以经过第六开关S6电耦合到第一存储电容C1，并且经过第七开关S7电耦合到第一电源VDD。第三存储电容C3的第二电极可以电耦合到第二电源VSS。第六开关S6的第一电极可以电耦合到第三存储电容C3的第一电极，并且第六开关S6的第二电极可以电耦合到第一存储电容C1的第一电极。第四控制信号CS-4可以施加到第六开关S6的控制电极。第七开关S7的第一电极可以电耦合到第一电源VDD，并且第七开关S7的第二电极可以电耦合到第三存储电容C3的第二电极。反向第四控制信号CSB-4可以施加到第七开关S7的控制电极。

在本发明的实施例中，第八开关S8可以电耦合到第二节点N2和第一电源VDD之间。第八开关S8的第一电极可以电耦合到第一电源VDD，并且第八开关S8的第二电极可以电耦合到第二节点N2。第一控制信号CS-1可以施加到第八开关S8的控制电极。

输出负载110可以耦合到晶体管TR1的第一电极和第三开关S3的第二电极之间，并且输出负载110可以电耦合到第四存储电容C4。输出负载110可以是例如模数转换器的内部负载。第四存储电容C4可以是导线的寄生电容，但不局限于此。

在实施例中，第一到第八开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8中的一个、几个或所有都可以是例如晶体管或其等价物。更特别地，例如晶体管TR1和第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8可以是例如多晶薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管等。

进而，如果晶体管TR1和第一至第八开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8中任一是多晶薄膜晶体管，它们可以通过例如激光结晶方法(通过施加受激准分子激光结晶非晶硅的方法)、金属诱导结晶方法(通过定位例如非晶硅上的金属并施加预定热来用金属开始结晶)、高压退火方法(通过施加特定压力退火多晶硅的方法)和它们的等效方法即低温结晶方法等。

进而，晶体管TR1和第一至第八开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8可以是例如P沟道晶体管、N沟道晶体管等，但不局限于此。在一些实施例中，晶体管TR1和第一至第八开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8可以都是同样类型，例如P型或N型，或可以是不同类型，例如P型和N型的结合。

电耦合到第三开关S3的第一电源VDD，电耦合到第七开关S7的第一电源VDD，并且电耦合到第八开关S8的第一电源VDD可以具有相同电压或不同电压。更特别地，电耦合到第三开关S3的第一电源VDD的电压可以是从第一电源电压VDD减去阈值电压Vth产生的电压，其高于耦合到第五开关S5的第二电源VSS的电压使得晶体管TR1可以操作。耦合到光电二极管PD、第一存储电容C1和第三存储电容C3的第二电源VSS和耦合到第五开关S5的第二电源VSS可以具有相同的电压或可以具有不同的电压。环境光检测电路101以特定元件和图1A所示的特定耦合方案展示，但本发明的实施例不限于此。

例如，现在参照环境光检测电路101的第二个示意性实施例，在一些实施例中，图1A展示的同样的元件可以以不同的耦合方案使用。下面一般只描述图1A所示的第一个示意性环境光检测电路100和图1B所示的第二个示意性环境光检测电路101之间的差别。更特别地，例如在环境光检测电路101中，对于第一电源VDD、光电二极管PD和第二电源VSS相对于图1A所示的环境光检测电路100的耦合方案可以采用不同的耦合方案。也就是，如图1B所示，第一电源VDD可以直接电耦合到光电二极管PD’的阴极，并且当其第二电极电耦合到第二节点N2时，第二电源VSS可以电耦合到第八开关S8’的第一电极。更特别地，例如光电二极管PD’的阳极可以直接电耦合到第一开关S1，并且可以经由第一、第二和第八开关S1、S2、S8’耦合到第二电源VSS。

参照图1A和1B，当反向电流流经第一个示意性环境光检测电路100的光电二极管PD时，第一存储电容C1放电，并且当反向电流流经第二个示意性环境光检测电路101的光电二极管PD’时，第二存储电容C2放电。相应地，流经图1A所示的环境光检测电路100的光电二极管PD的反向电流越大，由第一存储电容C1和第二存储电容C2产生的耦合电压越低。然而，流经图1B所示的环境光检测电路101的光电二极管PD’的反向电流越大，由第一存储电容C1和第二存储电容C2产生的耦合电压越高。为此目的，在图1B所示的示意性环境光检测电路101中，耦合到光电二极管PD’的第一电源VDD的电压将大于耦合到第八开关S8’的第二电源VSS的电压。

图2展示了根据本发明的特点的环境光检测电路的示意性时序图。

参考图2，当平板显示器输出一个屏幕时，可以以大约16.7ms的周期即一帧的周期操作环境光检测电路100。因此，在包括图1A所示的环境光检测电路100的平板显示器中，可以快速响应环境亮度而自动调节屏幕亮度。环境光检测电路100的这样的一个操作周期仅仅是一个示例并且可以被设定为不同的操作周期。

环境光检测电路100的操作可以包括例如初始化周期T1、环境光检测周期T2、环境光检测和补偿周期T3和缓冲周期T4。初始化周期T1可以是例如大约100μs，环境光检测周期T2可以是例如大约10.6ms，环境光检测和补偿周期T3可以是例如大约4ms，并且缓冲周期T4可以是例如大约2ms。为了在对应的周期T1、T2、T3、T4执行初始化过程，环境光检测过程，环境光检测和补偿过程以及缓冲过程，第一控制信号CS-1、第二控制信号CS-2、第三控制信号CS-3和反向第三控制信号CSB-3可以施加到环境光检测电路100。

参照图2，环境光检测电路100可以在周期T2即最长的周期执行环境光检测过程。因此，可以提高环境光检测正确度。

在本发明的一些实施例中，当环境光相对非常亮时，第四控制信号CS-4(图2中未示出)和反向第四控制信号CSB-4(图2中未示出)可以施加到环境光检测电路100。第四控制信号CS-4和反向第四控制信号CSB-4将在下面描述。

将参考图1A、图2和图3至6解释示意性环境光检测电路100的操作。更特别地，图3展示了在图1A所示的环境光检测电路100的初始化周期T1内的电流路径，图4展示了在图1A所示的环境光检测电路100的环境光检测周期T2内的电流路径，图5展示了在图1A所示的环境光检测电路100的环境光检测和补偿周期T3内的电流路径，并且图6展示了在图1A所示的环境光检测电路100的缓冲周期T4内的电流路径。

在下面描述的环境光检测电路100的示意性实施例中，假定所有的开关S1至S8都是P沟道晶体管。

如图2和3所示，在初始化周期T1内，处于低电平的第一控制信号CS-1可以分别施加到第一开关S1、第四开关S4和第八开关S8的控制电极，处于低电平的第二控制信号CS-2可以施加到第二开关S2的控制电极，处于高电平的第三控制信号CS-3可以施加到第三开关S3的控制电极，并且处于低电平的反向第三控制信号CSB-3可以施加到第五开关S5的控制电极。相应地，在初始化周期T1内，可以开启第一开关S1、第二开关S2、第四开关S4、第五开关S5和第八开关S8。

因此，在初始化周期T1，可以经过第八开关S8、第二开关S2、第一开关S1和光电二极管PD建立从第一电源VDD到第二电源VSS的电流路径。结果，预定电流可以流经光电二极管PD。沿电流路径流动的一定数量的电流通常可以与一定数量的环境光成比例地增加。

在初始化周期T1，可以经过第八开关S8、第二开关S2和第一存储电容C1建立从第一电源VDD到第二电源VSS的另外一条电流路径。结果，第一存储电容C1可以被初始化。也就是，第一存储电容C1可以以对应于第一电源VDD和第二电源VSS之间差值的电压充电。

在初始化周期T1，还可以经过第八开关S8、第二存储电容C2、第四开关S4和第五开关S5建立从第一电源VDD到第二电源VSS的另一条电流路径。结果，第二存储电容C2可以被初始化。也就是，第二存储电容C2可以以对应于第一电源VDD和第二电源VSS之间差值的电压充电。

接下来，参照图2和4，在环境光检测周期T2，处于低电平的第一控制信号CS-1可以分别施加到第一开关S1、第四开关S4和第八开关S8的控制电极，处于高电平的第二控制信号CS-2可以施加到第二开关S2的控制电极，处于高电平的第三控制信号CS-3可以施加到第三开关S3的控制电极，并且处于低电平的反向第三控制信号CSB-3可以施加到第五开关S5的控制电极。相应地，在环境光检测周期T2内，可以开启第一开关S1、第四开关S4、第五开关S5和第八开关S8开启。

相应地，在环境光检测周期T2，可以经过第一开关S1和光电二极管PD建立从第一存储电容C1到第二电源VSS的电流路径。因此，由于作为预定电流流经第一开关S1和光电二极管PD，第一存储电容C1可以被放电。更特别地，基于光电二极管PD的特性，当环境光相对亮时，由于相对高的电流的结果，第一存储电容C1可以快速放电，并且当环境光相对暗时，由于相对低的电流，第一存储电容C1可以缓慢放电。

在环境光检测周期T2，可以经过第八开关S8、第二存储电容C2、第四开关S4和第五开关S5建立从第一电源VDD到第二电源的另一条电流路径。作为结果，第二存储电容C2可以保持状态，在该状态中其可以以对应于第一电源VDD和第二电源VSS之间差值的电压充电，例如在先前的初始化周期T1中充电的电压。

接下来，参照图2和5，在环境光检测和补偿周期T3，处于低电平的第一控制信号CS-1可以分别施加到第一开关S1、第四开关S4和第八开关S8的控制电极，处于高电平的第二控制信号CS-2可以施加到第二开关S2的控制电极，处于低电平的第三控制信号CS-3可以施加到第三开关S3的控制电极，并且处于高电平的反向第三控制信号CSB-3可以施加到第五开关S5的控制电极。相应地，在环境光检测和补偿周期T3内，可以开启第一开关S1、第三开关S3、第四开关S4和第八开关S8。

在环境光检测和补偿周期T3，可以经过第一开关S1和光电二极管PD建立从第一存储电容C1到第二电源VSS的电流路径。结果，通过预定电流流经第一开关S1和光电二极管PD，第一存储电容C1可以被放电。

在环境光检测和补偿周期T3，可以经过第三开关S3建立从第一电源VDD到输出负载110的另一条电流路径。公所周知，输出负载110可以耦合到第四存储电容C4，该第四存储电容可以通过第一电源VDD提供的电压充电。

在环境光检测和补偿周期T3，当第四开关S4开启时，晶体管TR1处于二极管耦合状态。因此，对应于第一电源VDD的电压小于晶体管TR1的阈值电压Vth的电压可以施加到第三节点N3。进而，第一电源VDD的电压可以施加到第二存储电容C2，并且更特别地，经过第八开关S8施加到第二节点N2。结果，晶体管TR1的阈值电压Vth可以存储在前面的第二存储电容C2中。因此，在操作晶体管TR1期间，晶体管TR1的阈值电压Vth可能偏差。也就是，晶体管TR1可以一直输出恒定电压而不受阈值电压变化的影响。

接下来，如图2和6所示，在缓冲周期T4，处于高电平的第一控制信号CS-1可以分别施加到第一开关S1、第四开关S4和第八开关S8的控制电极，并且处于低电平的第二控制信号CS-2可以施加到第二开关S2的控制电极，处于高电平的第三控制信号CS-3可以施加到第三开关S3的控制电极，并且处于低电平的反向第三控制信号CSB-3可以施加到第五开关S5的控制电极。相应地，可以开启第二开关S2和第五开关S5。

在缓冲周期T4，第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压可以施加到晶体管TR1的控制电极。因此，对应于第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压的电流可以流经晶体管TR1。也就是，电流经过输出负载110、晶体管TR1的第一、第二电极和第五开关S5可以从第四存储电容C4流向第二电源VSS。结果，第四存储电容C4可以逐渐减小并且会聚到对应于第一、第二存储电容C1、C2的耦合电压小于晶体管TR1的阈值电压的值。

更特别地对于本发明实施例中的第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压，第一存储电容C1的电压可以随入射到光电二极管PD上的环境光的数量变化。也就是，如果环境光相对亮，则相对高的电流可以从光电二极管PD流过，并且因此，通过第一存储电容C1相对高的电流可以被放电。结果，第一存储电容C1的电压可以相对降低。另一方面，如果环境光相对暗，则相对低的电流可以流过光电二极管PD，并且因此通过第一存储电容C1相对低的电流放电。结果，第一存储电容C1的电压可以保持在相对高的状态，即相对较少放电。

因此，施加到晶体管TR1的控制电极的电压，即第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压，可以根据环境光变化，并且因此经过输出负载110、晶体管TR1和第五开关S5从第四存储电容C4流向第二电源VSS的电流的数量也可以变化。

模数转换器例如可以在例如缓冲周期T4之后检测保持在第四存储电容C4中的电压。因此，这样的模数转换器可以获得与环境光有关的电压值例如入射环境光作为模拟值。

在实施例中，当入射到光电二极管PD的环境光的数量相对更小时，那么流过光电二极管PD的电流可以相对更小，并且因此第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压可以相对更高。因此经过晶体管TR1的第四存储电容C4的放电电压可以相对更低。因此，保持在第四存储电容C4的电压相对更高。也就是，输出电压Vout可以更高。

当入射到光电二极管PD的环境光的数量相对更大时，流过光电二极管PD的电流可以相对更高，并且因此第一存储电容C1和第二存储电容C2的耦合电压可以相对更低。因此经过晶体管TR1的第四存储电容C4的放电电压相对更高。因此，保持在第四存储电容C4中的电压可以相对更低。也就是，输出电压Vout可以相对更低。

下面将通过第四控制信号CS-4和反向第四控制信号CSB-4描述第三存储电容C3的操作。

当大量光突然入射到环境光检测电路100的光电二极管PD上时，充入第一存储电容C1的电压可以经过光电二极管PD快速放电。也就是，第一存储电容C1可能过于快速地放电。因此，不可能保证可靠的来自晶体管TR1的输出电压并且正确地感应入射的环境光。

为了减少这种情况的发生和/或防止这种现象，在本发明的实施例中，当输出电压例如施加到模数转换器的电压，其从输出端子输出，是连续的和/或在临界电压下重复预定时间，作为指示这种状态的反馈信号，反向第四控制信号CSB-4可以施加到第七开关S7的控制电极，并且第四控制信号CS-4可以施加到第六开关S6的控制电极。

更特别地，当处于低电平的反向第四控制信号CSB-4提供给第七开关S7时，第一电源VDD可以提供给第三存储电容C3并且可以执行充电操作。因此，处于低电平的第四控制信号CS-4可以提供给第六开关S6使得第三存储电容C3可以并联耦合到第一存储电容C1和光电二极管PD。

因此，第一存储电容C1和第三存储电容C3可以与光电二极管PD并联耦合。因此，其反向偏置电势可以增加，即流经光电二极管PD的电流可以增加。

因而，电流可以流经光电二极管PD足够时间以感应环境光。保持在第一存储电容C1和第三存储电容C3中的电压可以供给晶体管TR1的操作。

因而，在本发明的实施例中，晶体管TR1可以可靠地操作并且输出电压Vout可以稳定。也就是环境光可以平滑地感应。

图7展示了根据本发明的特点在环境光检测电路中用于阈值电压补偿和分析误差的存储电容的等效电路图。

更特别地，图7展示了图1所示的第一存储电容C1、第二存储电容C2和晶体管TR1的等效寄生电容Cpara的等效电路图。

参考图7，施加到晶体管TR1的控制电极的电压(Vgate＝Q/C)可以通过下式计算。

V_{gate} = \frac{Q}{C}

= \frac{(V_{integrated} - V_{TH}) \cdot \frac{C_{2} \cdot C_{1}}{C_{2} + C_{1}} + ({VDD - V}_{TH}) \cdot C_{para}}{\frac{C_{2} \cdot C_{1}}{C_{2} + C_{1}} + C_{para}}

= \frac{V_{integrated} \cdot \frac{C_{2} \cdot C_{1}}{C_{2} + C_{1}} + VDD \cdot C_{para}}{\frac{C_{2} \cdot C_{1}}{C_{2} + C_{1}} + C_{para}} - V_{TH}

= F (V_{integrated}) - V_{TH}

这里，V_int egrated是第一存储电容C1的电压，V_th是第二存储电容C2的电压，并且C_para是晶体管TR1的寄生存储电容的电容。

如上式所示，施加到晶体管TR1的控制电极的电压Vgate是一个对应于与第一存储电容C1的电压小于存储在第二存储电容C2中的阈值电压有关的功能的值的值。因此，在本发明的一些实施例中，环境光检测电路100的输出电压可以与第一存储电容C1的电压成正比，并且晶体管TR1的阈值电压可以由第二存储电容C2补偿。

因而，在本发明的一些实施例中，当晶体管TR1的控制电极电压(Vgate＝Q/C)相对低时，在缓冲过程T4由其放电会聚的第四存储电容C4的电压可以相对低，并且当晶体管的控制电极电压相对高时可以相对高。

进而，在本发明的一些实施例中，晶体管的控制电极电压相对低可以对应于相对大量的光入射到光电二极管上使得相对高的电流流过。另一方面，在本发明的一些实施例中，晶体管的控制电极电压相对高可以对应于相对少量的光入射到光电二极管上使得相对低的电流流过。

图8展示了根据本发明的示意性实施例在使用环境光检测电路时可以观测到的输出电压变化和环境光变化之间的关系图。

更特别地，图8展示了环境光检测电路的示意性实施例在缓冲周期T4从缓冲过程获得的结果图。在图8中，x轴对应时间(ms)，y轴对应电压(V)。

如上所述，在缓冲周期T4，施加到晶体管TR1的控制电极的耦合电压可以根据入射到光电二极管PD的环境光的数量变化，并且经过输出负载110的模拟电压输出也可以变化。例如，如果入射到光电二极管PD的环境光的量小，则流经光电二极管的电流可以相对低，并且输出电压可以相对高。当入射到光电二极管PD的环境光的量大，则流经光电二极管的电流可以相对高，并且输出电压可以相对低。

例如，参考图8，在本发明的示意性实施例中，当大约11pA的低电流流经光电二极管PD时，输出电压Vout可以会聚到在大约7.9961V和7.9965V之间的值，并且输出电压的偏差可以大约400nV。

进而，当大约1881pA的高电流流经光电二极管PD时，输出电压Vout可以会聚到大约3.0938V和3.11849V之间的值，并且输出电压的偏差大约24.7mv。

众所周知人通常以对数标度为单位辨认环境光。也就是，通常当环境光的数量低例如在暗房时，人容易辨认出环境光的细微变化，当环境光的数量相对大例如在日光下时，人通常不能非常好地辨认出环境光的细微变化。

因此，在本发明的一些实施例中，当环境光的数量相对小时，可以输出带有相对小的变化的输出电压Vout，而当环境光的数量相对大时，可以输出带有相对大的变化的输出电压Vout。也就是，因为人通常对输出电压Vout的变化不敏感，当环境光的数量相对低时，环境光检测电路对环境光的变化更敏感。

图9展示了根据本发明的特点环境光控制处理器与图1A所示的环境光检测电路耦合的示意性实施例的状态的方框图。

如图9所示，根据本发明，环境光控制处理器200可以接收来自环境光检测电路100的信号。环境光控制处理器200可以包括模数转换器210，第一存储器220，控制器230和第二存储器240。

模数转换器210可以电耦合到晶体管TR1的第一电极。在一些实施例中，输出负载110和第四存储电容C4可以嵌入模数转换器210中。如上所述，输出负载110基本上可以是模数转换器210的内部负载，并且第四存储电容C4基本上可以是导线的存储电容。模数转换器210可以将输出电压Vout从模拟信号转换为数字信号，并且随后以数字形式输出输出电压Vout。

第一存储器220可以与模数转换器210电耦合。第一存储器220可以根据当前感应的环境光条件暂时存储数字值。

控制器230可以与第一存储器220电耦合。控制器230可以用于计算并输出当前感应的环境光的亮度。

第二存储器240可以与控制器230电耦合。第二存储器240可以存储先前从不同亮度水平的环境光获得的数字值。

在本发明的一些实施例中，从第一存储器220输入的感应的环境光数据可以与存储在第二存储器240中不同亮度水平的环境光数据比较以确定对应于输入环境光控制处理器200的感应的环境光数据的当前感应的环境光的亮度。

进而，如图9所示，在本发明的一些实施例中，第三开关S3可以包括在环境光控制处理器200中，但是实施例并不局限于此。例如，如图1A所示，第三开关S3可以包括在环境光检测电路100中。

在一些实施例中，环境光检测电路100可以形成在衬底诸如有机发光显示面板上，而环境光控制处理器200可以分别以一个芯片的形式形成。然而，本发明的实施例并不局限于此。例如，在一些实施例中，环境光控制处理器200可以形成在衬底诸如有机发光显示面板上。进而，例如第三开关S3可以包括在以一个芯片的形式提供的环境光控制处理器200中，或者可以包括在形成在衬底上的环境光检测电路100中。

图10展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器1100的示意性实施例的方框图

如图10所示，采用本发明的特点的平板显示器1100可以包括时序控制器300、数据驱动器400、有机发光显示面板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700，以及上述的环境光检测电路100和上述的环境光控制处理器200。尽管所示的平板显示器1100包括环境光检测电路100，本发明的实施例并不局限于此，并且可以采用其它使用本发明的特点的环境光检测电路，例如图1B所示的环境光检测电路101。

进而，在有机发光显示面板500中，电路部分例如像素电路，和有机发光层可以形成像素P。多个这样的像素P可以以阵列形式排列并且可以显示静态图像或动态图像。有机发光显示面板500可以包括多个从数据驱动器400延伸的数据线D1到Dm，多个从扫描驱动器600延伸的扫描线S1到Sn，和多个从发光控制驱动器700延伸的发光控制线E1到En。每个像素P可以形成在数据线D1到Dm、扫描线S1到Sn和发光控制线E1到En的各自部分相互交叉的区域中。

时序控制器300可以包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310可以比较从环境光控制处理器200输入的数字值和预先存储在查找表320中的值，并且可以输出对应于输入数字值的数据控制信号到数据驱动器400。更特别地，例如匹配从环境光控制处理器200输入的红、绿、蓝R、G、B的数字值的最优亮度控制数据信号可以预先存储在查找表320中。

基于从亮度选择器310提供的数据控制信号，数据驱动器400可以输出对应于外部环境光的数据信号到有机发光面板500。例如，如果感应的环境光相对亮，则相对高亮度的屏幕被允许在有机发光显示面板500上通过输出输出相对亮的光的数据电压|V|显示。进而，如果感应的环境光相对暗，则相对低亮度的屏幕被允许在有机发光显示面板500上通过输出输出相对暗的光的数据电压|V|显示。

因此，本发明的实施例可以提供根据外部环境光，通过例如调节提供给对应的数据线Dm的数据电压|V|的幅值自动调节屏幕亮度的显示器件。

扫描驱动器600可以提供扫描信号给有机发光显示面板500以使得选择对应的倾向于打开的像素P和倾向于关闭的像素P。发光控制驱动器700可以提供对应于每个像素P开启时间的亮度发射时间信号给有机发光显示面板500。由于扫描驱动器600和发光控制驱动器700对于本领域技术人员是公知的，因此此处省略其详细描述。

在本发明的一些实施例中，环境光检测电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、数据驱动器400、有机发光显示面板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700经过半导体处理和厚膜处理全部形成在一个普通衬底上。在本发明的一些实施例中，环境光检测电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、数据驱动器400、有机发光显示面板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700中的至少一个可以形成在芯片或不同的衬底上，该衬底不同于其上形成有有机发光显示面板500的衬底。然而，本发明的实施例并不局限于此。

图11展示了有机发光显示面板的示意性像素电路510的电路图。图12展示了在图10所示的平板显示器1100中使用像素电路510时用于驱动图11所示的像素电路510示意性信号的时序图。

如图11所示，像素电路510可以包括用于提供扫描信号的扫描线Sn，用于提供数据电压的数据线Dm，用于提供第一电源VDD电压的第一电源线，用于提供第二电源VSS电压的第二电源线，用于提供自动调零信号的自动调零线An，用于提供发光控制信号的发光控制线En，第一晶体管PT1，第二晶体管PT2，第三晶体管PT3，第四晶体管PT4，第一存储电容SC1，第二存储电容SC2和有机发光二极管OLED。第一电源线VDD的电压可以比第二电源线VSS的电压相对更高。

第一晶体管PT1的第一电极可以电耦合到第一电源线和第一存储电容SC1的第一电极，第一晶体管PT1的第二电极可以电耦合到第三晶体管PT3的第一电极和第四晶体管PT4的第一电极，并且第一晶体管PT1的控制电极可以电耦合到第二存储电容SC2的第一电极、第一存储电容SC1的第二电极和第三晶体管PT3的第二电极。第二存储电容SC2的第二电极可以电耦合到第二晶体管PT2的第一电极。第二晶体管PT2的第二电极可以电耦合到数据线Dm。第二晶体管PT2的控制电极可以电耦合到扫描线Sn。第三晶体管PT3的控制电极可以电耦合到自动调零线An。第四晶体管PT4的控制电极可以电耦合到发光控制线En，并且第四晶体管PT4的第二电极可以电耦合到有机发光二极管OLED。在如图11所示的像素电路510的示意性实施例中，所有的晶体管PT1、PT2、PT3和PT4均表示为P型晶体管，然而本发明的实施例并不局限于此。

参照图11和图12，在采用像素电路510的本发明实施例中，如果处于低电平的自动调零信号从自动调零线An施加到第三晶体管PT3的控制电极，则第三晶体管PT3开启。因此，第一晶体管PT1可以处于二极管耦合状态，并且第一晶体管PT1的阈值电压可以存储在第一存储电容SC1。接下来，如果处于高电平的发光信号从发光控制线En施加到第四晶体管PT4的控制电极，则第四晶体管PT4关断。接下来，自动调零信号可以改变为高电平并且第三晶体管PT3可以关断。随后，如果处于低电平的扫描信号从扫描线Sn施加到第二晶体管PT2的控制电极，则第二晶体管PT2开启。当第二晶体管PT2开启时，处于低电平的数据电压可以从数据线Dm施加到第二存储电容C2。随后，对应于第一晶体管PT1的阈值电压的数据电压和第一存储电容SC1和第二存储电容SC2的耦合比率可以施加到第一晶体管TR1的控制电极(数据记录操作)。

接下来，如果处于低电平的发光信号从发光控制线En施加到第四晶体管PT4的控制电极，则第四晶体管PT4开启。因此，预定电流可以从第一电源线VDD经第一晶体管PT 1流到有机发光二极管OLED使得有机发光二极管OLED可以发光。

通过采用像素电路510，从有机发光二极管OLED流过的电流可以对应于从数据线Dm提供的数据电压而不管第一晶体管PT1的阈值电压。

在本发明的实施例中，屏幕亮度可以根据环境亮度自动调节，即感应环境亮度。更特别地，在本发明的实施例中，可以调节经过像素电路510的数据线Dm的数据电压使得第一存储电容SC1和第二存储电容SC2的耦合电压可以得到调节并且经过第一晶体管PT1提供给有机发光二极管OLED的电流数量IOLED可以得到控制，即可以基于感应的环境亮度变化。

更特别地，参照图12，可以在本发明的实施例中调节的数据电压DM的特性与感应的环境光的关系不是时间T，而是电压的幅值使得存储在第一存储电容SC1中的数据电压可以变化，并且流经有机发光二极管OLED的一定量的电流可以变化。在本发明的实施例中，例如当环境亮度低时，可以提供产生相对暗的光的数据电压|V|使得流经有机发光二极管OLED的一定量的电流可以减小并且可以显示相对暗的屏幕。进而，在本发明的实施例中，当环境亮度高时，可以提供产生相对亮的光的数据电压|V|使得流经有机发光二极管OLED的一定量的电流可以增加并且可以显示相对亮的屏幕。

图13展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路100的平板显示器1200的另一个示意性实施例的方框图。通常，下面将只描述在平板显示器1200和平板显示器1100之间的差异。

如图13所示，平板显示器1200可以包括时序控制器300a、数据驱动器400a、有机发光显示面板500、扫描驱动器600、发光控制驱动器700a，以及环境光检测电路100和环境光控制处理器200。尽管所示平板显示器1200包括环境光检测电路100，本发明的实施例并不局限于此，并且可以采用其他采用本发明的特点的环境光检测电路，例如图1B所示的环境光检测电路101。

时序控制器300a可以包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310可以比较从环境光控制处理器200输入的数字值和预先存储在查找表320中的值，并且可以输出对应于输入数字值的数据控制信号到发光控制驱动器700a。更特别地，例如匹配从环境光控制处理器200输入红、绿、蓝数据R、G、B的数字值的最优亮度控制数据信号可以预先存储在查找表320中。

基于从时序控制器300a提供的控制信号，发光控制驱动器700可以输出对应于外部环境光的发光控制信号到有机发光面板500。例如，如果感应的环境光相对亮，则相对高亮度的屏幕被允许在有机发光显示面板500上通过输出开启例如处于低电平的发光控制信号相对长的周期的时间。进而，如果感应的环境光相对暗，则相对低亮度的屏幕被允许在有机发光显示面板500上通过输出开启，例如处于低电平的发光控制信号相对短的周期的时间。

因此，本发明的一些实施例可以提供根据外部环境光通过例如调节对应的发光控制信号开启，例如处于低电平的周期时间自动调节屏幕亮度的显示器件，。

在一些实施例中，数据驱动器400a可以提供数据电压给有机发光显示面板500，并且扫描驱动器600可以提供扫描信号给有机发光显示面板500以选择将要开启的像素和将要关断的像素。由于数据驱动器400a和扫描驱动器600对于本领域技术人员是公知的，因此省略对其的详细描述。

图14展示了在图13所示的示意性平板显示器1200中使用像素电路510时用于驱动图11所示的像素电路510示意性信号的另一个示意性时序图。

如上所述，在本发明的一些实施例中，屏幕亮度可以根据环境亮度自动调节，例如通过调节经对应的像素电路510的发光控制线En提供的发光控制信号的“开启时间”以调节与之关联的有机发光二极管OLED的发光时间。

更特别地，参照图14，在本发明的一些实施例中，可以调节提供给对应的像素电路510的发光控制线En的发光控制信号的时间T以调节与之关联的对应的有机发光二极管OLED的发光时间。例如，当环境亮度即感应的环境亮度低时，有机发光二极管OLED的发光时间可以通过缩短时间T的周期而相应缩短，提供给像素电路510的发光控制线En的对应的发光控制信号是开启，即处于低电平，使得可以显示相对暗的屏幕。进而，当环境亮度即感应的环境亮度高时，有机发光二极管OLED的发光时间可以通过加长时间T的周期而相应加长，提供给像素电路510的发光控制线En的对应的发光控制信号是开启，即处于低电平，使得可以显示相对亮的屏幕。

图15展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器1300的又一个示意性实施例的方框图。通常，下面将只描述在平板显示器1300和其他示意性的平板显示器1100、1200之间的差异。

参照图15，平板显示器1300可以包括时序控制器300b、数据驱动器400a、有机发光显示面板500、扫描驱动器600、发光控制驱动器700和电源控制器800，以及环境光检测电路100和环境光控制处理器200。

进而，在有机发光显示面板500中，电路部分例如像素电路，和有机发光层可以形成一个像素P，多个这样的像素P可以以阵列形式排列并且可以显示静态图像或动态图像。即有机发光显示面板500可以包括多个从数据驱动器400a延伸的数据线D1到Dm，多个从扫描驱动器600延伸的扫描线S1到Sn，多个从发光控制驱动器700延伸的发光控制线E1到En，和多个从电源控制器800延伸的电源线PL。

时序控制器300b可以包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310可以比较从环境光控制处理器200输入的数字值和预先存储在查找表320中的值，并且可以输出对应于输入数字值的控制信号到电源控制器800。更特别地，例如匹配从环境光控制处理器200输入红、绿、蓝数据R、G、B的数字值的最优控制信号可以预先存储在查找表320中。

基于从时序控制器300b提供的控制信号，电源控制器800可以提供对应于外部环境光例如感应的环境光的电源电压到有机发光面板500。例如，如果感应的环境光相对亮，则相对高亮度的屏幕被允许在有机发光显示面板500上通过提供高的电源电压显示。进而，如果感应的环境光相对暗，则相对低亮度的屏幕被允许在有机发光显示面板500上通过提供相对低的电源电压显示。

因此，本发明的一些实施例可以提供显示器件，其根据外部环境光，例如通过调节提供给面板500的电源电压自动调节屏幕亮度。

在这样的实施例中，数据驱动器400a可以提供数据电压给有机发光显示面板500，并且扫描驱动器600可以提供扫描信号给有机发光显示面板500以选择将要开启的像素和将要关断的像素。进而，发光控制驱动器700可以通过提供发光控制信号给有机发光显示面板500来确定像素实际的开启时间。由于数据驱动器400a、扫描驱动器600和发光控制驱动器700对于本领域技术人员是公知的，因此省略对其的详细描述。

在实施例中，所有的环境光检测电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300b、数据驱动器400a、有机发光显示面板500、扫描驱动器600、发光控制驱动器700和电源控制器800可以通过例如半导体工艺和厚膜工艺形成在一个普通衬底上。然而，本发明的实施例并不局限于此。例如环境光检测电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300b、数据驱动器400a、扫描驱动器600、发光控制驱动器700和电源控制器800中的至少一个可以形成在芯片上或衬底上，该衬底不同于其上形成有有机发光显示面板500的衬底。

图16展示了在图15所示的平板显示器1300中使用像素电路510时用于驱动图11所示的像素电路510的示意性信号的又一个示意性时序图。

如上所述，在本发明的一些实施例中，屏幕亮度可以基于环境亮度即感应的环境亮度，通过调节例如电源电压自动调节。更特别地，在本发明的一些实施例中，对应的显示面板500的有机发光二极管OLED的亮度可以通过调节像素电路510的第一电源VDD的电压调节。

也就是参照图16，可以调节第一电源VDD的电压以调节有机发光二极管OLED的亮度。结果，当环境亮度相对低时，有机发光二极管OLED可以通过提供相对低的电源电压而相对降低，并且可以显示相对暗的屏幕。进而，当环境亮度相对高时，有机发光二极管OLED的亮度可以通过提供相对高的电源电压而相对提高，使得可以显示相对亮的屏幕。

图17展示了根据本发明的特点包括图1A所示的环境光检测电路的平板显示器1400的再一个示意性实施例的方框图。通常，下面将只描述在平板显示器1400和其他示意性的平板显示器1100、1200、1300之间的差异。

如图17所示，平板显示器1400可以包括时序控制器300c、缓冲器910、背光920、栅极驱动器930、数据驱动器940、液晶显示面板950、以及环境光检测电路100和环境光控制处理器200。

时序控制器300c可以包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310可以比较从环境光控制处理器200输入的数字值和预先存储在查找表320中的值，并且可以输出对应于输入数字值的控制信号到缓冲器910。更特别地，例如匹配从环境光控制处理器200输入的数字值的最优亮度控制信号可以预先存储在查找表320中。

缓冲器910可以提供对应于外界环境光的升高电压给背光920。例如，如果感应的环境光相对亮，则缓冲器910可以提供相对高的升高电压给背光920，并且高亮度的屏幕可以显示在液晶显示面板950上。进而，如果感应的环境光相对暗，则缓冲器910可以提供相对低的升高电压给背光920，并且低亮度的屏幕可以显示在液晶显示面板950上。

因此，在本发明的一些实施例中，显示器件可以根据感应的外界环境光通过控制提供给背光的电压来调节屏幕亮度。

在液晶显示面板950中，线路部件和滤色器可以形成像素P。多个这样的像素可以以阵列形式排列并且可以显示静态图像或动态图像。线路部分和滤色器可以作为一种相机快门使用。背光920，其是高亮度发光二极管或冷阴极荧光灯(CCFL)，可以定位在液晶显示面板950的背侧。因此具有预定亮度的图像可以通过从背光920发射的光来显示。进而，液晶显示面板950可以由多个从栅极驱动器930延伸的扫描线S1到Sn和多个从数据驱动器940延伸的数据线D1到Dm形成。

栅极驱动器930可以提供扫描信号到液晶显示面板950，并且数据驱动器940可以提供数据电压到液晶显示面板950。由于栅极驱动器930和数据驱动器940对于本领域技术人员是公知的，因此省略对其的详细描述。

在本发明的一些实施例中，所有的环境光检测电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300c、缓冲器910、栅极驱动器930、数据驱动器940和液晶显示面板950可以通过半导体工艺和厚膜工艺形成在一个普通衬底上。然而，本发明的实施例并不局限于此。例如，在一些实施例中环境光检测电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300c、缓冲器910、栅极驱动器930和数据驱动器940中的至少一个可以形成在芯片上或衬底上，该衬底不同于其上形成有液晶显示面板950的衬底。

图18展示了采用了图17所示的平板显示器的缓冲器的示意性实施例的方框图。

如图17所示，缓冲器910可以包括PWM(脉冲宽度调制)控制器911、转换器912和电流监测器913。PWM控制器911可以输出对应于控制信号的PWM控制信号。控制信号可以从时序控制器300c接收并可以对应感应的亮度。转换器912可以从PWM控制器911接收PWM控制信号并且可以基于接收的PWM控制信号升高电源电压VDD到预定电平。电流监测器913可以从背光920接收电流并且可以将接收的电流提供给PWM控制器911。缓冲器910的这样的结构仅仅是一个例子，并且不同结构的缓冲器也可以实现。

如上所述，对应于感应的亮度的控制信号可以从时序控制器300c输入PWM控制器911。然后PWM控制器911可以输出匹配上述控制信号的PWM控制信号到转换器912。因此，如果感应的环境光暗，则可以输出相对降低升高电压的PWM控制信号，或者如果感应的环境光亮，则可以输出相对增加升高电压的PWM控制信号。

然后转换器912可以接收电源电压VDD，并且在将其提供给背光920之前可以基于PWM控制信号升高接收的电源电压VDD到预定电压。因此，背光920可以以预定亮度点亮。更特别地，当升高电压相对低时，背光920的亮度可以相对更低，并且当升高电压相对高时，背光920的亮度可以相对更高。

在一些实施例中，电流监测器913可以包括电阻、二极管、存储电容等，并且可以在将该减小的电流提供给PWM控制器911之前减小从背光920接收的电流。因此，PWM控制器911可以基于感应的环境亮度有效地控制背光920的亮度。

因此，在本发明的实施例中，当环境光暗时，背光920可以以相对暗的亮度点亮使得液晶显示面板950的屏幕亮度可以相对减小。进而，根据本发明，当环境光亮时，背光920可以以相对亮的亮度点亮使得液晶显示面板950的屏幕亮度可以相对增加。因而本发明的实施例可以提供平板显示器，其中屏幕亮度可以基于感应的环境光而自动调节。

环境光检测电路和采用本发明一个或多个特点的平板显示器可以基于感应的环境光输出不同电平的电压。例如，采用这样的环境光检测电路的平板显示器的屏幕亮度可以使用对应的输出电压进行自动调节使得可以提升平板显示器的可视性，而不管其是否定位在亮环境或暗环境。

根据本发明一个或更多特点的包括环境光检测电路的平板显示器可以基于感应的环境光自动调节功率消耗，并且可以保持最优功率消耗使得可用时间例如便携式平板显示器的电池寿命可以扩展。

根据本发明的实施例的环境光检测电路可以形成在一个同样的衬底或不同的衬底上，在其上形成例如环境光控制处理器、时序控制器、数据驱动器、发光控制驱动器、电源控制器、缓冲器、栅极驱动器、和/或有机发光显示面板。

在本发明的一些实施例中，平板显示器可以包括环境光检测电路、环境光控制处理器、时序控制器、数据驱动器和使用例如低温多晶硅薄膜晶体管工艺形成在同样的衬底上的有机发光显示面板使得平板显示器的厚度可以进一步减小。

在本发明的一些实施例中，平板显示器可以包括环境光检测电路、环境光控制处理器、时序控制器、发光控制驱动器和使用例如低温多晶硅薄膜晶体管工艺形成在一个衬底上的有机发光显示面板使得平板显示器的厚度进一步减小。

在本发明的一些实施例中，平板显示器可以包括环境光检测电路、环境光控制处理器、时序控制器、发光控制驱动器、电源控制器和使用例如低温多晶硅薄膜晶体管工艺形成在一个衬底上的有机发光显示面板使得平板显示器的厚度可以进一步减小。

在本发明的一些实施例中，平板显示器可以包括环境光检测电路、环境光控制处理器、时序控制器、缓冲器、栅极驱动器、数据驱动器和使用例如低温多晶硅薄膜晶体管工艺形成在一个衬底上的液晶显示面板使得平板显示器的厚度进一步减小。

在此公开了本发明的示意性实施例，并且虽然采用了特定术语，但是它们以通用的和描述性的思路被使用和被解释，而不是用来限制。因此，本领域技术人员应该理解，可以在不背离所附权利要求所提出的本发明的精神和范围的情况下，在形式和细节上作出各种改变。

Claims

1.一种环境光检测电路，包括：

光电二极管，其流过与环境光成正比的电流；

第一存储电容，其电耦合到光电二极管并且在以第一电源电压充电之后被放电；

第二存储电容，其电耦合到第一存储电容并提供耦合电压；和

晶体管，其在电耦合到第二存储电容之后，从对应于第一存储电容和第二存储电容的耦合电压的第一电源输出电流。

2.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中第一存储电容电耦合到增加了光电二极管的反向偏置电势的第三存储电容。

3.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中：

光电二极管、第一存储电容和第二存储电容通过电耦合到第一电源和第二电源之间被初始化；

第一存储电容电耦合到光电二极管并且根据入射到光电二极管的环境光被放电；

第二存储电容和晶体管电耦合到第一电源之间使得第二存储电容存储晶体管的阈值电压；和

第一存储电容和第二存储电容彼此电耦合并且晶体管输出对应于第一存储电容和第二存储电容的耦合电压的电流。

4.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中光电二极管是PIN二极管、PN二极管和光电耦合器中的一个。

5.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中光电二极管电耦合到第一开关，该第一开关将光电二极管和第一电源和/或第一存储电容耦合。

6.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中第一存储电容电耦合到第二开关，该第二开关将第一存储电容和第一电源和/或第一存储电容耦合。

7.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中：

晶体管的第一电极电耦合到第三开关，该第三开关提供第一电源；

第四开关电耦合到晶体管的第二电极和控制电极之间；

晶体管的第二电极电耦合到第五开关，该第五开关提供第二电源；和

用于输出电流的输出端子，该输出端子处于晶体管的第一电极和第三开关之间。

8.如权利要求7所述的环境光检测电路，其中当第五开关开启时，在经过输出端子耦合的输出负载充电的电压经过晶体管和第五开关被放电到第二电源。

9.如权利要求2所述的环境光检测电路，其中第三存储电容的第一电极经过第六开关电耦合到第一存储电容，经过第七开关电耦合到第一电源，并且第三存储电容的第二电极电耦合到第二电源。

10.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中第一电源电耦合到第八开关以向光电二极管、第一存储电容和第二存储电容提供第一电源。

11.如权利要求1所述的环境光检测电路，其中晶体管的第一电极电耦合到环境光控制处理器。

12.如权利要求11所述的环境光检测电路，其中环境光控制处理器包括：

模数转换器，其电耦合到晶体管的第一电极；

第一存储器，其电耦合到模数转换器并根据当前环境光存储数字值；

控制器，其电耦合到第一存储器并计算和输出当前环境光的亮度；和

第二存储器，其电耦合到控制器并具有存储于其中的与不同亮度水平的环境光对应的预定数字值。

13.如权利要求12所述的环境光检测电路，其中模数转换器包括：

输出负载，其电耦合到晶体管的第一电极；和

第四存储电容，其电耦合到输出负载和第二电源之间。

14.一种平板显示器，包括：

环境光检测电路，包括：

光电二极管，其流过与环境光成正比的电流；

第一存储电容，其电耦合到光电二极管并且在以第一电源充电之后被放电；

晶体管，其在电耦合到第二存储电容之后，从对应于第一存储电容和第二存储电容的耦合电压的第一电源流过电流；

环境光控制处理器，其基于来自晶体管的电流计算当前环境光并输出对应于当前环境光的数字值；和

时序控制器，其基于由环境光控制处理器输出的数字值输出对应于当前环境光的控制信号。

15.如权利要求14所述的平板显示器，其中时序控制器包括：

查找表，其包括存储于其中的对应于不同亮度水平的环境光的预定数字值；和

亮度选择器，其比较由环境光控制处理器输出的数字值与存储在查找表中的预定数字值，选择对应于当前环境光的控制信号，并且输出对应于当前环境光的控制信号。

16.如权利要求14所述的平板显示器，还包括：

数据驱动器，其基于由时序控制器输出的控制信号输出对应于当前环境光的的数据信号；和

有机发光显示面板，其基于由数据驱动器输出的数据信号发射光。

17.如权利要求16所述的平板显示器，其中由数据驱动器输出的数据信号是数据电压，该数据电压与由环境光检测电路感应的当前环境光成正比。

18.如权利要求14所述的平板显示器，还包括：

发光控制驱动器，其基于由时序控制器输出的控制信号输出对应于当前环境光的发光控制信号；和

有机发光显示面板，其基于由发光控制驱动器输出的发光控制信号发射光。

19.如权利要求18所述的平板显示器，其中由发光控制驱动器输出的发光控制信号控制提供给有机发光显示面板的发光控制信号的开启时间，并且发光控制信号的开启时间与由环境光检测电路感应的当前环境光成正比发光。

20.如权利要求14所述的平板显示器，还包括：

电源控制器，其基于由时序控制器输出的控制信号输出对应于当前环境光的电源电压；和

有机发光显示面板，其基于由电源控制器输出的电源电压发射光。

21.如权利要求14所述的平板显示器，还包括：

缓冲器，其基于由时序控制器输出的控制信号升高和输出对应于当前环境光的电源电压；

背光，由从缓冲器提供的电压点亮；和

液晶显示面板，其使用由背发光的光显示图像。