TWI381350B - 周圍光線感測電路以及包括周圍光線感測電路之平板顯示器 - Google Patents

周圍光線感測電路以及包括周圍光線感測電路之平板顯示器 Download PDF

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Description

周圍光線感測電路以及包括周圍光線感測電路之平板顯示器
具體實施例係關於一種周圍光線感測電路以及一種包含此類周圍光線感測電路之平板顯示器。
本申請案主張2006年12月27日各自向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2006-0135377號；10-2006-0135378號；10-2006-0135379號及10-2006-0135380號之權利，該等案件之揭示內容以引用的方式併入本文中。
平板顯示器包含有機發光顯示器、液晶顯示器、電漿顯示器以及電場發射顯示器等。此類平板顯示器係相對較薄、較輕而且消耗比傳統陰極射線管(CRT)顯示器少的功率。在平板顯示器中，有機發光顯示器及液晶顯示器一般係廣泛用作可攜式電子裝置的顯示器，因為其相對較容易以減小大小並可採用電池來使用相對較長時間。
一般而言，可採用使用者操縱來手動地調整平板顯示器(例如有機發光顯示器或液晶顯示器)之螢幕亮度。然而，其一般經設計用以顯示具有與周圍亮度無關的恆定亮度之螢幕。例如，通常而言，平板顯示器經設計用以在周圍亮度並不高的室內具有最佳螢幕亮度。因此，螢幕亮度在較暗地方可能係相對太高並且在陽光下可能係相對太低。因此，可能存在與可見度相關聯的問題。
此外，因為傳統平板顯示器可經設計用以具有恆定螢幕亮度，所以當在周圍亮度為相對較低的地方使用此類平 板顯示器較長時間時，若未手動調整螢幕亮度，則螢幕亮度可能係不必要的高，且因此功率消耗亦可能係不必要的高。
此外，在傳統平板顯示器中，在不同於上面形成平板顯示器的主要基板之一基板上形成一感測器、處理電路等。因此，若用於感測周圍亮度的周圍光線感測電路係與主要基板電耦合，則平板顯示器之大小、厚度以及功率消耗之數量可能會增加。
具體實施例因此係關於周圍光線感測電路以及包含此類周圍光線感測電路之平板顯示器，其實質上克服由於相關技術之限制及缺點所致的問題之一或多個。
因此本發明之一具體實施例的特徵係提供可以精確地感測周圍亮度之一周圍光線感測電路。
因此本發明之一具體實施例的一分離特徵係提供可依據周圍亮度手動地調整螢幕亮度之一平板顯示器。
因此本發明之一具體實施例的一分離特徵係提供一周圍光線感測電路以及包含周圍光線感測電路之一平板顯示器，其可藉由上面形成一像素電路之低溫多晶矽薄膜電電晶體來實現一周圍光線感測電路、一信號處理電路等。
可藉由提供一周圍光線感測電路來實現本發明之以上及其他特徵與優點之至少一項，該周圍光線感測電路包含：一光二極體，其流動與周圍光線成比例的電流；一第 一儲存電容器，其係與該光二極體電耦合而且在採用一第一電源供應之一電壓加以充電之後進行放電；一第二儲存電容器，其係與該第一儲存電容器電耦合而且提供一耦合電壓；以及一電晶體，其在與該第二儲存電容器電耦合之後從該第一電源供應輸出對應於該第一儲存電容器及該第二儲存電容器之該耦合電壓的電流。
該第一儲存電容器可與增加該光二極體之反向偏壓電位的一第三儲存電容器電耦合。該光二極體、該第一儲存電容器以及該第二儲存電容器可藉由電耦合在該第一電源供應與一第二電源供應之間而加以初始化，該第一儲存電容器可與該光二極體電耦合且依據入射在該光二極體上的周圍光線進行放電，該第二儲存電容器及該電晶體可電耦合在該第一電源供應之間使得該第二儲存電容器儲存該電晶體之一臨界電壓，而且該第一儲存電容器及該第二儲存電容器係彼此電耦合並且該電晶體輸出對應於該第一儲存電容器及該第二儲存電容器之該耦合電壓的電流。
該光二極體可以係PIN二極體、PN二極體以及光耦合器之一者。該光二極體可與將該光二極體與該第一電源供應及/或該第一儲存電容器耦合的一第一開關電耦合。該第一儲存電容器可與一第二開關電耦合，該第二開關將該第一儲存電容器與該第一電源供應及/或該第二儲存電容器耦合。該電晶體之一第一電極可與供應該第一電源供應的一第三開關電耦合，一第四開關可電耦合在該電晶體之一第二電極與一控制電極之間，該電晶體之該第二 電極可與供應一第二電源供應的一第五開關以及用於輸出電流的一輸出端子電耦合，其中該輸出端子係在該電晶體之該第一電極與該第三開關之間。
當接通該第五開關時，在透過該輸出端子所耦合的一輸出負載中加以充電的電壓係透過該電晶體及該第五開關放電至該第二電源供應。該第三儲存電容器之一第一電極可透過一第六開關與該第一儲存電容器電耦合並透過一第七開關與該第一電源供應電耦合，而且該第三儲存電容器之一第二電極係與一第二電源供應電耦合。
該第一電源供應可與一第八開關電耦合，該第八開關用於供應該第一電源供應至該光二極體、該第一儲存電容器以及該第二儲存電容器。該電晶體之一第一電極可與一周圍光線控制處理器電耦合。
該周圍光線控制處理器可包含：一類比-數位轉換器，其係與該電晶體之該第一電極電耦合；一第一記憶體，其係與該類比-數位轉換器電耦合並且依據本周圍光線儲存一數位值；一控制器，其係與該第一記憶體電耦合並計算而且輸出本周圍光線之亮度；以及一第二記憶體，其係與該控制器電耦合並且具有對應於儲存在其中的各種亮度位準之周圍光線的預定數位值。
該類比-數位轉換器可包含與該電晶體之該第一電極電耦合的一輸出負載以及電耦合在該輸出負載與一第二電源供應之間的一第四儲存電容器。
可藉由提供一平板顯示器來分離地實現本發明之以上及 其他特徵與優點之至少一項，該平板顯示器包含：一周圍光線感測電路，其包含流動與周圍光線成比例的電流之一光二極體；一第一儲存電容器，其係與該光二極體電耦合而且在採用一第一電源供應之一電壓加以充電之後進行放電；一第二儲存電容器，其係與該第一儲存電容器電耦合而且提供一耦合電壓；以及一電晶體，其在與該第二儲存電容器電耦合之後從該第一電源供應流動對應於該第一儲存電容器及該第二儲存電容器之該耦合電壓的電流；一周圍光線控制處理器，其根據自該電晶體的該電流計算本周圍光線而且輸出對應於本周圍光線之一數位值；以及一時序控制器，其根據由該周圍光線控制處理器所輸出的該數位值而輸出對應於本周圍光線的一控制信號。
該時序控制器可包含：一查找表，其包含對應於儲存在其中的各種亮度位準之周圍光線的預定數位值；以及一亮度選擇器，其將由該周圍光線控制處理器所輸出的該數位值與儲存在該查找表中的該等預定數位值比較，選擇對應於本周圍光線的一控制信號，並且輸出對應於本周圍光線的該控制信號。
該平板顯示器可包含：一資料驅動器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而輸出對應於本周圍光線的一資料信號；以及一有機發光顯示器面板，其根據由該資料驅動器所輸出的該資料信號而發射光。
由該資料驅動器所輸出的該資料信號係與由該周圍光線感測電路所感測的本周圍光線成比例之一資料電壓。該 平板顯示器可包含：一發光控制驅動器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而輸出對應於本周圍光線的一發光控制信號；以及一有機發光顯示器面板，其根據由發光控制驅動器所輸出的該發光控制信號而發射光。
由該發光控制驅動器所輸出的該發光控制信號控制供應至該有機發光顯示器面板的一發光控制信號之一運行時間，並且該發光控制信號之該運行時間可與由該周圍光線感測電路所感測的本周圍光線成比例。
該平板顯示器可包含：一電源供應控制器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而輸出對應於本周圍光線的一電源供應電壓；以及一有機發光顯示器面板，其根據由該電源供應控制器所輸出的該電源供應電壓而發射光。
該平板顯示器可包含：一緩衝器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而增壓並輸出對應於本周圍光線之一電源供應電壓；一背光，其係藉由從該緩衝器所供應的電壓而照明；以及一液晶顯示器面板，其使用從該背光所發射的光而顯示一影像。
韓國智慧財產局於2006年12月27日申請且名稱為"周圍光線感測電路以及具有周圍光線感測電路之平板顯示器"的韓國專利申請案第10-2006-0135377、10-2006-0135378、10-2006-0135379以及10-2006-0135380號係全部以引用的方式併入本文中。
以下更全面地參考附圖描述本發明之具體實施例，在該等附圖中說明本發明之示範性具體實施例。然而，本發明之態樣可採用不同形式加以具體化並且不應該解釋為限於本文中提供的具體實施例。相反地，提供此等具體實施例使得此揭示內容將係全面且完整的，並且向熟習技術人士完全傳達本發明之範疇。在該等圖式中，可基於說明之清楚而誇大層以及區的尺寸。
應瞭解當一元件係指與另一元件"耦合"時，其可直接與另一元件耦合或可出現中間元件。相反，當一元件係指"直接耦合"時，不存在中間元件。在整個說明書中相同參考數字指相同元件。
圖1A及1B說明依據本發明之態樣的示範性周圍光線感測電路100、101之電路圖。
如圖1A所示，周圍光線感測電路100可包含一光二極體PD、一電晶體TR1、一第一儲存電容器C1、一第二儲存電容器C2、一第三儲存電容器C3、一第一開關S1、一第二開關S2、一第三開關S3、一第四開關S4、一第五開關S5、一第六開關S6、一第七開關S7以及一第八開關S8。
光二極體PD可使一恆定電流能依據周圍亮度而流動。光二極體PD之一陰極可與一第一電源供應VDD電耦合，而且其一陽極可與一第二電源供應VSS電耦合。光二極體PD可以係(例如)一正-本-負PIN二極體、一pn接面PN二極體、一光耦合器等，其係電耦合在相反方向上的第一電源供應VDD與第二電源供應VSS之間，但並不限於此。第一 電源供應VDD可具有比第二電源供應VSS高的電位。
光二極體PD可與第一開關S1電耦合，該第一開關可將光二極體PD與第一電源供應VDD或第一儲存電容器C1耦合。第一開關S1之一第一電極可與光二極體PD之陰極電耦合。第一開關S1之一第二電極可與一第一節點N1電耦合，該第一節點亦可與第一儲存電容器C1之一第一電極電耦合。可將第一控制信號CS-1施加於第一開關S1之一控制電極。
第一儲存電容器C1之第一電極可經由第一節點N1、第二開關S2、第二節點N2以及第八開關S8與第一電源供應VDD電耦合。第一儲存電容器C1之一第二電極可與第二電源供應VSS電耦合。第一儲存電容器C1可在與光二極體PD電耦合之前採用第一電源供應VDD加以充電，並接著放電至一預定電壓。
第二開關S2之一第一電極可經由(例如)第二節點N2及第八開關S8與第一電源供應VDD電耦合，而且第二開關S2之一第二電極可與第一節點N1電耦合。可將一第二控制信號CS-2施加於第二開關S2之一控制電極以控制其狀態。
電晶體TR1之一控制電極可經由一第三節點N3與第二儲存電容器C2電耦合，電晶體TR1之一第一電極可與第三開關S3之一第二電極電耦合，而且電晶體TR1之一第二電極可與第四開關S4之一第二電極以及第五開關S5之一第一電極電耦合。電晶體TR1可依據第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之一耦合電壓而輸出一恆定電流。可將第一 儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之一耦合電壓施加於電晶體TR1之控制電極。
第三開關S3之一第一電極可與第一電源供應VDD電耦合，而且可將一第三控制信號CS-3施加於該開關之一控制電極。第四開關S4之一第一電極可與電晶體TR1之控制電極及第三節點N3電耦合。可將第一控制信號CS-1施加於第四開關S4之一控制電極。
根據第四開關S4之一狀態，電晶體TR1可以在二極體耦合狀態中。此外，第五開關S5可電耦合在電晶體TR1之第二電極與第二電源供應VSS之間。一第二電極可與第二電源供應VSS電耦合，而且可將一反向第三控制信號CSB-3施加於第五開關S5之一控制電極。
第二儲存電容器C2可電耦合在第一儲存電容器C1與電晶體TR1之間，而且可補償電晶體TR1之臨界電壓Vth。第二儲存電容器C2之一第一電極可與第二節點N2電耦合，而且第二儲存電容器C2之一第二電極可與電晶體TR1之控制電極以及第三節點N3電耦合。
在電晶體TR1係(例如)使用準分子雷射退火(ELA)方法所形成的低溫多晶矽薄膜電晶體(LTPS-TFT)的情況下，電晶體TR1可因準分子雷射之能量偏差而具有非均勻電特性，例如臨界電壓變化。第二儲存電容器C2可補償此類臨界電壓變化。
第三儲存電容器C3可與第一儲存電容器C1及光二極體PD之每一者並聯電耦合。當相對極亮的光係入射在光二極 體PD上並且第一儲存電容C1係迅速地放電時，第三儲存電容器C3可增加光二極體PD之反向偏壓電位。即，藉由施加一反向偏壓電位(例如，藉由施加第一儲存電容器C1以及第三儲存電容器C3之一反向偏壓電位)於光二極體PD，可延長總放電時間。因此，可以精確地感測周圍光線。
第三儲存電容器C3之一第一電極可透過第六開關S6與第一儲存電容器C1電耦合且透過第七開關S7與第一電源供應VDD電耦合。第三儲存電容器C3之一第二電極可與第二電源供應VSS電耦合。第六開關S6之一第一電極可與第三儲存電容器C3之第一電極電耦合，而且第六開關S6之一第二電極可與第一儲存電容器C1之第一電極電耦合。可將第四控制信號CS-4施加於第六開關S6之一控制電極。第七開關S7之一第一電極可與第一電源供應VDD電耦合，而且第七開關S7之一第二電極可與第三儲存電容器C3之第二電極電耦合。可將反向第四控制信號CSB-4施加於第七開關S7之一控制電極。
在本發明之具體實施例中，第八開關S8可電耦合在第二節點N2與第一電源供應VDD之間。第八開關S8之一第一電極可與第一電源供應VDD電耦合，而且第八開關S8之一第二電極可與第二節點N2電耦合。可將第一控制信號CS-1施加於第八開關S8之一控制電極。
一輸出負載110可耦合在電晶體TR1之第一電極與第三開關S3之第二電極之間，而且輸出負載110可與一第四儲存電容器C4電耦合。輸出負載110可以係(例如)一類比-數 位轉換器之一內部負載。第四儲存電容器C4可以係一線路之寄生電容器，但是並不限於此。
在具體實施例中，第一至第八開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8之一者、某些或全部可以係(例如)一電晶體或其等效物。更特定言之，電晶體TR1以及第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7及S8可以係(例如)一多晶矽薄膜電晶體、一非晶矽薄膜電晶體或一有機薄膜電晶體等。
另外，若電晶體TR1以及第一至第八開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8之任一者係多晶矽薄膜電晶體，則其可藉由下列方法加以形成：雷射結晶方法(藉由向其施加一準分子雷射而使非晶矽結晶之方法)、金屬感應結晶方法(藉由將一金屬定位在非晶矽之上並向其施加預定熱而採用該金屬來初始化結晶之方法)、高壓退火方法(藉由向其施加某一壓力而使多晶矽退火之方法)以及為低溫結晶方法之其等效方法等。
此外，電晶體TR1以及第一至第八開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8可以係(例如)一P通道電晶體、一N通道電晶體等，但是並不限於此。在某些具體實施例中，電晶體TR1以及第一至第八開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8可以全部係同一類型(例如P型或N型)，或可以係不同類型(例如P型與N型的組合)。
與第三開關S3電耦合的第一電源供應VDD、與第七開關S7電耦合的第一電源供應VDD以及與第八開關S8電耦合的第 一電源供應VDD可具有相同電壓或不同電壓。更特定言之，與第三開關S3電耦合的第一電源供應VDD之電壓可以如下：藉由從第一電源供應VDD減去臨界電壓Vth所產生的電壓係高於與第五開關S5耦合的第二電源供應VSS之電壓使得電晶體TR1可操作。與光二極體PD、第一儲存電容器C1以及第三儲存電容器C3耦合的第二電源供應VSS，以及與第五開關S5耦合的第二電源供應VSS可具有相同電壓或可以具有不同電壓。雖然採用圖1A中的特定組件以及一特定耦合方案而說明周圍光線感測電路101，但是本發明之具體實施例並不限於此。
例如，現在參考周圍光線感測電路101之第二示範性具體實施例，在某些具體實施例中，與圖1A所示的組件相同之組件可用於不同耦合方案。一般而言，以下僅描述圖1A所示的第一示範性周圍光線感測電路100與圖1B所示的第二示範性周圍光線感測電路101之間的差異。更特定言之，例如在周圍光線感測電路101中，可相對於圖1A所說明的示範性周圍光線感測電路100之耦合方案，將一不同耦合方案用於第一電源供應VDD、光二極體PD以及第二電源供應VSS。即，如圖1B所示，第一電源供應VDD可直接與光二極體PD’之陰極電耦合，而且第二電源供應VSS可與第八開關S8’之第一電極電耦合，而其第二電極可與第二節點N2電耦合。更特定言之，例如光二極體PD’之陽極可直接與第一開關S1電耦合，而且可經由第一、第二及第八開關S1、S2及S8’與第二電源供應VSS耦合。
參考圖1A及1B，當反向電流流經第一示範性周圍光線感 測電路100之光二極體PD時，第一儲存電容器C1會放電，而且當反向電流流經第二示範性周圍光線感測電路101之光二極體PD’時，第二儲存電容器C2會放電。因此，流經圖1A所示的示範性周圍光線感測電路100中的光二極體PD之反向電流越高，則由第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2所產生的耦合電壓越低。然而，流經圖1B所示的示範性周圍光線感測電路101中的光二極體PD’之反向電流越高，則由第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2所產生的耦合電壓越高。基於此目的，在圖1B所示的示範性周圍光線感測電路101中，與光二極體PD’耦合的第一電源供應VDD之電壓應該高於與第八開關S8’耦合的第二電源供應VSS之電壓。
圖2說明依據本發明之態樣的一周圍光線感測電路之示範性時序圖。
參考圖2，周圍光線感測電路100可採用接近16.7 ms的週期(即，當一平板顯示器輸出一個螢幕時的一個圖框之週期)操作。因此，在包含圖1A所示的周圍光線感測電路100之一平板顯示器中，可以迅速地自動調整螢幕亮度以回應周圍亮度。周圍光線感測電路100的此類操作週期僅為一範例而且可加以設定為各種操作週期。
周圍光線感測電路100之操作可包含(例如)初始化週期T1、周圍光線感測週期T2、周圍光線感測與補償週期T3以及緩衝週期T4。初始化週期T1可以係(例如)接近100μs，周圍光線感測週期T2可以係(例如)接近10.6 ms，周圍光線感測與補償週期T3可以係(例如)接近4 ms，以及 緩衝週期T4可以係(例如)接近2 ms。為在個別週期T1、T2、T3及T4期間執行初始化程式、周圍光線感測程式、周圍光線感測與補償程式及緩衝程式，可將第一控制信號CS-1、第二控制信號CS-2、第三控制信號CS-3及反向第三控制信號CSB-3施加於周圍光線感測電路100。
參考圖2，周圍光線感測電路100可在週期T2(即，最長週期)期間執行周圍光線感測程式。因此，可改良周圍光線感測精度。
在本發明之某些具體實施例中，當周圍光線係相對極亮時，可將第四控制信號CS-4(圖2中未顯示)及反向第四控制信號CSB-4(圖2中未顯示)施加於周圍光線感測電路100。以下描述第四控制信號CS-4及反向第四控制信號CSB-4。
參考圖1A、圖2及圖3至6說明示範性周圍光線感測電路100之操作。更明確而言，圖3說明圖1A之周圍光線感測電路100之初始化週期T1期間的電流路徑，圖4說明圖1A之周圍光線感測電路100之周圍光線感測週期T2期間的電流路徑，圖5說明圖1A之周圍光線感測電路100之周圍光線感測與補償週期T3期間的電流路徑，以及圖6說明圖1A之周圍光線感測電路100之緩衝週期T4期間的電流路徑。
在以下描述的周圍光線感測電路100之示範性具體實施例中，假設開關S1至S8係P通道電晶體。
如圖2及3所示，在初始化週期T1期間，可將處於低位元準的第一控制信號CS-1分別施加於第一開關S1、第四開 關S4及第八開關S8之控制電極，可將處於低位元準的第二控制信號CS-3施加於第二開關S2之控制電極，可將處於高位準的第三控制信號CS-3施加於第三開關S3之控制電極，而且可將處於低位元準的反向第三控制信號CSB-3施加於第五開關S5之控制電極。因此，在初始化週期T1期間，可開啟第一開關S1、第二開關S2、第四開關S4、第五開關S5及第八開關S8。
因此，在初始化週期T1期間，可透過第八開關S8、第二開關S2、第一開關S1及光二極體PD從第一電源供應VDD至第二電源供應VSS建立一電流路徑。因此，預定電流可流經光二極體PD。沿電流路徑流動的電流之數量一般可與周圍光線之數量成比例增加。
在初始化週期T1期間，可透過第八開關S8、第二儲存電容器C2及第一儲存電容器C1從第一電源供應VDD至第二電源供應VSS建立另一電流路徑。因此，可初始化第一儲存電容器C1。即，第一儲存電容器C1可採用對應於第一電源供應VDD與第二電源供應VSS之間的差異之電壓加以充電。
在初始化週期T1期間，可透過第八開關S8、第二開關S2、第四開關S4及第五開關S5從第一電源供應VDD至第二電源供應VSS建立另一電流路徑。因此，可初始化第二儲存電容器C2。即，第二儲存電容器C2可採用對應於第一電源供應VDD與第二電源供應VSS之間的差異之電壓加以充電。
接著，參考圖2及4，在周圍光線感測週期T2期間，可將處於低位元準的第一控制信號CS-1分別施加於第一開關S1、第四開關S4及第八開關S8之控制電極，可將處於高位準的第二控制信號CS-2施加於第二開關S2之控制電極，可將處於高位準的第三控制信號CS-3施加於第三開關S3之控制電極，而且可將處於低位元準的反向第三控制信號CSB-3施加於第五開關S5之控制電極。因此，在周圍光線感測週期T2期間，可開啟第一開關S1、第四開關S4、第五開關S5及第八開關S8。
因此，在周圍光線感測週期T2期間，可透過第一開關S1及光二極體PD從第一儲存電容器C1至第二電源供應VSS建立一電流路徑。因此，第一儲存電容器C1可因流經第一開關S1及光二極體PD的預定電流而進行放電。更特定言之，根據光二極體PD之特性，當周圍光線係相對較亮時，第一儲存電容器C1可因相對較高電流而迅速地進行放電；而且當周圍光線係相對較暗時，第一儲存電容器C1可因相對較低電流而緩慢地進行放電。
在周圍光線感測週期T2期間，可透過第八開關S8、第二儲存電容器C2、第四開關S4及第五開關S5從第一電源供應VDD至該第二電源供應建立另一電流路徑。因此，第二儲存電容器C2可維持在其採用對應於第一電源供應VDD與第二電源供應VSS之間的差異之電壓(例如先前初始化週期T1期間所充電的電壓)加以充電的狀態。
接著，如圖2及5所示，在周圍光線感測與補償週期T3期間，可將處於低位元準的第一控制信號CS-1分別施加於 第一開關S1、第四開關S4及第八開關S8之控制電極，可將處於高位準的第二控制信號CS-2施加於第二開關S2之控制電極，可將處於低位元準的第三控制信號CS-3施加於第三開關S3之控制電極，而且可將處於高位準的反向第三控制信號CSB-3施加於第五開關S5之控制電極。因此，在周圍光線感測與補償週期T3期間，可開啟第一開關S1、第三開關S3、第四開關S4及第八開關S8。
在周圍光線感測與補償週期T3期間，可透過第一開關S1及光二極體PD從第一儲存電容器C1至第二電源供應VSS建立一電流路徑。因此，第一儲存電容器C1可藉由流經第一開關S1及光二極體PD的預定電流而進行放電。
在周圍光線感測與補償週期T3期間，可透過第三開關S3從第一電源供應VDD至輸出負載110建立另一電流路徑。已熟知輸出負載110可與可採用由第一電源供應VDD所供應的電壓加以充電的第四儲存電容器C4耦合。
在周圍光線感測與補償週期T3期間，當第四開關S4開啟時，電晶體TR1可在二極體耦合狀態中。因此，可將對應於小於電晶體TR1之臨界電壓Vth的第一電源供應VDD之電壓施加於第三節點N3。此外，可將第一電源供應VDD之電壓施加於第二儲存電容器C2，而更特定言之，透過第八開關S8將該電壓施加於第二節點N2。因此，可預先將電晶體TR1之臨界電壓Vth儲存在第二儲存電容器C2中。因此，在電晶體TR1之操作期間，電晶體TR1之臨界電壓Vth可偏移。即，電晶體TR1可始終輸出恆定電壓而不受臨界電壓變化的影響。
接著，如圖2及6所示，在緩衝週期T4期間，可將處於高位準的第一控制信號CS-1分別施加於第一開關S1、第四開關S4及第八開關S8之控制電極，可將處於低位元準的第二控制信號CS-2施加於第二開關S2之控制電極，可將處於高位準的第三控制信號CS-3施加於第三開關S3之控制電極，而且可將處於低位元準的反向第三控制信號CSB-3施加於第五開關S5之控制電極。因此，可開啟第二開關S2及第五開關S5。
在緩衝週期T4期間，可將第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之一耦合電壓施加於電晶體TR1之控制電極電壓。因此，對應於第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之耦合電壓的電流可流經電晶體TR1。即，電流可透過輸出負載110、電晶體TR1之第一及第二電極以及第五開關S5從第四儲存電容器C4流向第二電源供應VSS。因此，第四儲存電容器C4之電壓可逐漸降低而且可會聚成對應於小於電晶體TR1之臨界電壓的第一及第二儲存電容器C1、C2之耦合電壓的數值。
更特定言之，關於第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之耦合電壓，在本發明之具體實施例中，第一儲存電容器C1之電壓可根據入射在光二極體PD上的周圍光線之數量而變化。即，若周圍光線係相對較亮，則相對較高的電流可流經光二極體PD，且因此相對較高的電流可藉由第一儲存電容器C1進行放電。因此，第一儲存電容器C1之電壓可相對地降低。另一方面，若周圍光線係相對較暗，則相對較低的電流可流經光二極體PD，且因此相 對較低的電流藉由第一儲存電容器C1進行放電。因此，第一儲存電容器C1之電壓可維持相對較高的狀態，即進行相對較少地放電。
因此，施加於電晶體TR1之控制電極的電壓(即，第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之耦合電壓)可根據周圍光線而變化，且因此透過輸出負載110、電晶體TR1及第五開關S5從第四儲存電容器C4流向第二電源供應VSS的電流之數量亦可變化。
一類比-數位轉換器(例如)可偵測後來(例如，在緩衝週期T4之後)保持在第四儲存電容器C4中的電壓。因此，此類類比-數位轉換器可獲得與周圍光線(例如，入射周圍光線)有關的電壓，作為類比值。
在具體實施例中，當透過光二極體PD入射的周圍光線之數量係相對較小時，流經光二極體PD的電流則可以係相對較低，且因此第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之耦合電壓可以係相對較高。因此，透過電晶體TR1的第四儲存電容器C4之可放電電壓可以係相對較低。因此，保持在第四儲存電容器C4中的電壓可以係相對較高。即，輸出電壓Vout可以係較高。
當透過光二極體PD入射的周圍光線之數量係相對較大時，流經光二極體PD的電流則可以係相對較高，且因此第一儲存電容器C1及第二儲存電容器C2之耦合電壓可以係相對較低。因此，透過電晶體TR1的第四儲存電容器C4之放電電壓可以係相對較高。因此，保持在第四儲存電容 器C4中的電壓可以係相對較低。即，輸出電壓Vout可以係較低。
以下描述藉由第四控制信號CS-4及反向第四控制電路CSB-4進行的第三儲存電容器C3之操作。
當大量光係突然入射在周圍光線感測電路100之光二極體PD上時，在第一儲存電容器C1中加以充電的電壓可透過光二極體PD迅速地進行放電。即，第一儲存電容器C1可太迅速地進行放電。因此，不可以保護自電晶體TR1的可靠輸出電壓並且精確地感測入射的周圍光線。
為減少此類方案的出現及/或預防此類方案，在本發明之具體實施例中，當透過一輸出端子所輸出的輸出電壓(例如，施加於類比-數位轉換器的電壓)係在預定時間內連續及/或重複地低於關鍵電壓作為指示此類狀態的回授信號時，可將反向第四控制信號CSB-4施加於第七開關S7之控制電極而且可將第四控制信號CS-4施加於第六開關S6之控制電極。
更特定言之，當處於低位元準的反向第四控制信號CSB-4係供應至第七開關S7時，第一電源供應VDD可係供應至第三儲存電容器C3並且可實行充電操作。因此，處於低位元準的第四控制信號CS-4可係供應至第六開關S6使得第三儲存電容器C3可與第一儲存電容器C1及光二極體PD之每一者並聯耦合。
因此，第一儲存電容器C1及第三儲存電容器C3可與光二極體PD並聯耦合。因此，其反向偏壓電位可得以增加， 即流經光二極體PD的電流可得以增加。
因此，電流可在足夠的時間內流經光二極體PD以便感測周圍光線。保持在第一儲存電容器C1及第三儲存電容器C3中的電壓可貢獻電晶體TR1之操作。
因此，在本發明之具體實施例中，電晶體TR1可以可靠地操作並且輸出電壓Vout可保持穩定。即，可順利地感測周圍光線。
圖7說明可用於補償臨界電壓且用於分析依據本發明之態樣之一周圍光線感測電路中的錯誤之儲存電容器的等效電路圖。
更特定言之，圖7說明圖1A所示的第一儲存電容器C1、第二儲存電容器C2以及等效寄生儲存電容器Cpara之等效電路圖。
參考圖7，可藉由下列等式計算施加於電晶體TR1之控制電極的電壓(Vgate=Q/C)。
此處，Vintegrated係第一儲存電容器C1之電壓，Vth係第二儲存電容器C2之電壓，以及Cpara係電晶體TR1的寄生儲存電容器之電容。
如上述等式中所提出，施加於電晶體TR1之控制電極的電壓Vgate係一數值，其對應於與小於儲存在第二儲存電容器C2中的臨界電壓之第一儲存電容器C1之電壓有關的函數之數值。因此，在本發明之某些具體實施例中，周圍光線感測電路100之輸出電壓可與第一儲存電容器C1之電 壓成比例，而且電晶體TR1之臨界電壓可藉由第二儲存電容器C2加以補償。
因此，在本發明之某些具體實施例中，第四儲存電容器C4在緩衝程式T4期間藉由其放電所會聚成的電壓在電晶體TR1之控制電極電壓(Vgate=Q/C)係相對較低時可以係相對較低，而且在該電晶體之控制電極電壓係相對較高時可以係相對較高。
此外，在本發明之某些具體實施例中，相對較低的該電晶體之控制電極電壓可對應於入射在該光二極體上的相對較大數量之光使得相對較高的電流會流動。另一方面，在本發明之某些具體實施例中，相對較高的該電晶體之控制電極電壓可對應於入射在該光二極體上的相對較小數量之光使得相對較低的電流會流動。
圖8說明可使用依據本發明之一示範性具體實施例的一周圍光線感測電路所觀察的輸出電壓變化與周圍光線變化之間的關係之曲線圖。
更特定言之，圖8說明在一周圍光線感測電路之一示範性具體實施例的緩衝週期T4期間，從緩衝程式獲得的結果之曲線圖。在圖8中，x軸對應於時間(ms)而且y軸對應於電壓(V)。
如上所述，在緩衝週期T4期間，施加於電晶體TR1之控制電極的耦合電壓可根據入射在光二極體PD上的光之數量而變化，並且透過輸出負載110所輸出的類比電壓亦可變化。例如，若透過光二極體PD入射的周圍光線之數量係 較小，則流經該光二極體的電流可以係相對較低，而且輸出電壓可以係相對較高。當透過光二極體PD入射的周圍光線之數量係較大時，則流經該光二極體的電流可以係相對較高，而且輸出電壓可以係相對較低。
例如，參考圖8，在其中所示的本發明之示範性具體實施例中，當接近11 pA的低電流流經光二極體PD時，則輸出電壓Vout可會聚成接近7.9961 V與7.9965 V之間的數值，而且該輸出電壓之偏差可以係接近400 nV。
此外，當接近1881 pA的高電流流經光二極體PD時，則輸出電壓Vout可會聚成接近3.0938 V與3.11849 V之間的數值，而且該輸出電壓之偏差可以係接近24.7 mV。
已知人通常辨別以對數比例為單位的周圍光線。即，一般而言，人在周圍光線之數量係較低時(例如在暗室中)輕易地辨別周圍光線的輕微變化；然而，人在周圍光線之數量係相對較大時(例如在陽光下)一般無法適當地辨別周圍光線中的較小變化。
因此，在本發明之某些具體實施例中，當周圍光線之數量係相對較小時可輸出具有相對較小偏差的輸出電壓Vout，而當周圍光線之數量係相對較大時可輸出具有相對較大偏差的輸出電壓Vout。即，當周圍光線之數量係相對較低時，因為人一般對輸出電壓Vout中的偏差不敏感，所以周圍光線感測電路可以對周圍光線中的變化較敏感。
圖9說明其中一周圍光線控制處理器之一示範性具體實施 例係與依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路耦合的一狀態之方塊圖。
如圖9所示，依據本發明，一周圍光線控制處理器200可從周圍光線感測電路100接收一信號。周圍光線控制處理器200可包含一類比-數位轉換器210、一第一記憶體220、一控制器230及一第二記憶體240。
類比-數位轉換器210可與電晶體TR1之第一電極電耦合。在某些具體實施例中，可將輸出負載110及第四儲存電容器C4嵌入在類比-數位轉換器210中。如上所述，輸出負載110實質上可以係類比-數位轉換器210之一內部負載，而且第四儲存電容器C4實質上可以係一線路之儲存電容器。類比-數位轉換器210可將輸出電壓Vout從類比信號轉換為數位信號，並接著以數位形式輸出該輸出電壓Vout。
第一記憶體220可與類比-數位轉換器210電耦合。第一記憶體220可依據目前感測的周圍光線條件而臨時儲存一數位值。
控制器230可與第一記憶體220電耦合。控制器230可用於計算並輸出目前感測的周圍光線之輸出亮度。
第二記憶體240可與控制器230電耦合。第二記憶體240可儲存先前從不同亮度位準的周圍光線獲得之數位值。
在本發明之某些具體實施例中，可將從第一記憶體220輸入的感測的周圍光線資料與儲存在第二記憶體240中的不同亮度位準之周圍光線資料比較以便決定對應於輸入至 周圍光線控制處理器200之感測的周圍光線資料之目前感測的周圍光線之亮度。
此外，如圖9所示，在本發明之某些具體實施例中，第三開關S3可包含在周圍光線控制處理器200中，但是具體實施例並不限於此。例如，如圖1A所示，第三開關S3可包含在周圍光線感測電路100中。
在某些具體實施例中，周圍光線感測電路100可形成於諸如有機發光顯示器面板之基板上，而周圍光線控制處理器200可分離地以一晶片之形式加以形成。然而，本發明之具體實施例並不限於此。例如，在某些具體實施例中，周圍光線控制處理器200可形成於諸如有機發光顯示器面板之基板上。此外，例如第三開關S3可包含在以一晶片之形式加以提供的周圍光線控制處理器200中，或可包含在形成於基板上的周圍光線感測電路100中。
圖10說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路的一平板顯示器1100之一示範性具體實施例的方塊圖。
如圖10所示，使用本發明之態樣的平板顯示器1100可包含一時序控制器300、一資料驅動器400、一有機發光顯示器面板500、一掃描驅動器600以及一發光控制驅動器700，與以上所述的周圍光線感測電路100及以上說明的周圍光線控制處理器200。儘管平板顯示器1100係顯示包含周圍光線感測電路100，但是本發明之具體實施例並不限於此而且可使用利用本發明之態樣(例如，圖1B之周圍 光線感測電路101)的其他周圍光線感測電路。
此外，在有機發光顯示器面板500，一電路部分(例如，像素電路)及一有機發光層可形成一像素P。複數個此類像素P可以矩陣格式加以配置而且可顯示靜態影像或動態影像。有機發光顯示器面板500可包含從資料驅動器400延伸的複數個資料線D1至Dm、從掃描驅動器600延伸的複數個掃描線S1至Sn、以及從發光控制驅動器700延伸的複數個發光控制線E1至En。各像素P可形成於資料線D1至Dm、掃描線S1至Sn以及發光控制線E1至En之個別部分交叉的區域中。
時序控制器300可包含亮度選擇器310及查找表320。亮度選擇器310可將從周圍光線控制處理器200輸入的一數位值與先前儲存在查找表320中的數值比較，並可輸出對應於該輸入數位元值之一資料控制信號至資料驅動器400。更特定言之，例如可將可與針對紅色、綠色及藍色資料R、G、B從周圍光線控制處理器200輸入的一數位值匹配之一最佳亮度控制資料信號先前儲存在查找表320中。
根據從亮度選擇器310供應的資料控制信號，資料驅動器400可輸出對應於外部周圍光線的一資料信號至有機發光顯示器面板500。例如，若感測的周圍光線係相對較亮，則藉由輸出會輸出相對較亮光的資料電壓| V |，可允許相對較高亮度之螢幕得以顯示在有機發光顯示器面板500上。此外，若感測的周圍光線係相對較暗，則藉由輸出會輸出相對較暗光的資料電壓| V |，可允許相對較低亮度之螢幕得以顯示在有機發光顯示器面板500上。
因此，本發明之具體實施例可提供一顯示器裝置，其可藉由(例如)調整供應至個別資料線Dm的資料電壓| V |之量值，依據外部周圍光線而自動調整螢幕亮度。
掃描驅動器600可供應掃描信號至有機發光顯示器面板500以便選擇意欲開啟的個別像素P以及意欲關閉的個別像素P。發光控制驅動器700可供應對應於各像素P之開啟時間的個別發光時間信號至有機發光顯示器面板500。因為掃描驅動器600及發光控制驅動器700已為熟習技術人士所熟知，所以其詳細說明將加以省略。
在本發明之某些具體實施例中，周圍光線感測電路100、周圍光線控制處理器200、時序控制器300、資料驅動器400、有機發光顯示器面板500、掃描驅動器600以及發光控制驅動器700可透過半導體程式及厚膜程式而全部形成於一共同基板上。在本發明之某些具體實施例中，周圍光線感測電路100、周圍光線控制處理器200、時序控制器300、資料驅動器400、有機發光顯示器面板500、掃描驅動器600以及發光控制驅動器700之至少一者可形成於一晶片或不同於上面形成有機發光顯示器面板500的基板之一基板上。然而，本發明之具體實施例並不限於此。
圖11說明一有機發光顯示器面板之一示範性像素電路510之一電路圖。圖12說明當在圖10之平板顯示器1100中使用像素電路510時可用於驅動圖11之像素電路510的示範性信號之時序圖。
如圖11所示，像素電路510可包含用於供應掃描信號的掃描線Sn、用於供應資料電壓的資料線Dm、用於供應第一電源供應VDD電壓的第一電源供應線、用於供應第二電源供應VSS電壓的第二電源供應線、用於供應自動歸零信號的自動歸零線An、用於供應發光控制信號的發光控制線En、第一電晶體PT1、第二電晶體PT2、第三電晶體PT3、第四電晶體PT4、第一儲存電容器SC1、第二儲存電容器SC2以及有機發光二極體OLED。第一電源供應線VDD之電壓可以係相對高於第二電源供應線VSS之電壓。
第一電晶體PT1之第一電極可與第一電源供應線以及第一儲存電容器SC1之第一電極電耦合，第一電晶體PT1之第二電極可與第三電晶體PT3之第一電極以及第四電晶體TP4之第一電極電耦合，而且第一電晶體PT1之控制電極可與第二儲存電容器SC2之第一電極、第一儲存電容器SC1之第二電極以及第三電晶體TP3之第二電極電耦合。第二儲存電容器SC2之第二電極可與第二電晶體PT2之第一電極電耦合。第二電晶體PT2之第二電極可與資料線Dm電耦合。第二電晶體PT2之控制電極可與掃描線Sn電耦合。第三電晶體PT3之控制電極可與自動歸零線An電耦合。第四電晶體PT4之控制電極可與發光控制線En電耦合，而且第四電晶體PT4之第二電極可與有機發光二極體OLED電耦合。在圖11中所說明的像素電路510之示範性具體實施例中，電晶體PT1、PT2、PT3及PT4之全部係說明為P型電晶體，然而本發明之具體實施例並不限於此。
參考圖11及12，在使用像素電路510的本發明之具體實施 例中，若從自動歸零線An施加處於低位準的自動歸零信號至第三電晶體PT3之控制電極，則接通第三電晶體PT3。因此，第一電晶體PT1可以係在二極體耦合狀態中，而且可將第一電晶體PT1之臨界電壓儲存在第一儲存電容器SC1中。接著，若從發光控制線En施加處於高位準的發光信號至第四電晶體PT4之控制電極，則關閉第四電晶體PT4。接著，自動歸零信號可變為高位準而且可關閉第三電晶體PT3。因此，若從掃描線Sn施加處於低位準的掃描信號至第二電晶體PT2之控制電極，則接通第二電晶體PT2。當接通第二電晶體PT2時，可從資料線Dm施加處於低位準的資料電壓至第二儲存電容器SC2。接著，可將對應於第一電晶體PT1之臨界電壓的資料電壓以及第一儲存電容器SC1與第二儲存電容器SC2之耦合比率施加於第一電晶體TR1之控制電極(資料讀取操作)。
接著，若從發光控制線En施加處於低位準的發光信號至第四電晶體PT4之控制電極，則接通第四電晶體PT4。因此，預定電流可透過第一電晶體PT1從第一電源供應線VDD流向有機發光二極體OLED使得有機發光二極體OLED可發射光。
藉由使用像素電路510，流經有機發光二極體OLED的電流可對應於與第一電晶體PT1之臨界電壓無關的從資料線Dm所供應的資料電壓。
在本發明之具體實施例中，螢幕亮度可依據周圍亮度(即感測的周圍亮度)而得以自動調整。更明確而言，在本發明之具體實施例中，透過像素電路510之資料線Dm的資料 電壓可加以調整使得第一儲存電容器SC1及第二儲存電容器SC2之耦合電壓可加以調整而且透過第一電晶體PT1供應至有機發光二極體OLED的電流IOLED之數量可加以控制，即可根據感測的周圍亮度加以改變。
更特定言之，參考圖12，可在本發明之具體實施例中相對於感測的周圍光線加以調整的資料電壓DM之特性並非時間T而係電壓之量值使得儲存在第一儲存電容器SC1中的資料電壓可以變化，而且流經有機發光二極體OLED的電流之數量可以變化。在本發明之具體實施例中，例如當周圍亮度係較低時，可供應產生相對較暗光的資料電壓| V |使得可減小流經有機發光二極體OLED的電流之數量而且可顯示相對較暗的螢幕。此外，在本發明之具體實施例中，當周圍亮度係較高時，可供應產生相對較亮光的資料電壓| V |使得可增加流經有機發光二極體OLED的電流之數量而且可顯示相對較亮的螢幕。
圖13說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路100的一平板顯示器1200之另一示範性具體實施例的方塊圖。一般而言，以下僅描述平板顯示器1200與平板顯示器1100之間的差異。
如圖13所示，平板顯示器1200可包含一時序控制器300a、一資料驅動器400a、該有機發光顯示器面板500、該掃描驅動器600以及一發光控制驅動器700a，以及周圍光線感測電路100及周圍光線控制處理器200。儘管平板顯示器1200係顯示包含周圍光線感測電路100，但是本發明之具體實施例並不限於此而且可使用利用本發明之態樣(例 如，圖1B之周圍光線感測電路101)的其他周圍光線感測電路。
時序控制器300a可包含亮度選擇器310及查找表320。亮度選擇器310可將從周圍光線控制處理器200輸入的一數位值與先前儲存在查找表320中的數值比較，並可輸出對應於該輸入數位元值之一資料控制信號至發光控制驅動器700a。更特定言之，例如可將可與針對紅色、綠色及藍色資料R、G、B從該周圍光線控制處理器輸入的一數位值匹配之一最佳亮度控制信號先前儲存在查找表320中。
根據從時序控制器300a所供應的控制信號，發光控制驅動器700可輸出對應於外部周圍光線的發光控制信號至有機發光顯示器面板500。例如，若感測的周圍光線係相對較亮，則可藉由在相對較長的時間週期內輸出(例如)處於低位元準的發光控制信號而在有機發光顯示器面板500上顯示相對較高亮度之螢幕。此外，若感測的周圍光線係相對較暗，則可藉由在相對較短的時間週期內輸出(例如)處於低位元準的發光控制信號而在有機發光顯示器面板500上顯示相對較低亮度之螢幕。
因此，本發明之某些具體實施例可提供一顯示器裝置，其藉由(例如)調整個別發光控制信號係在運行中(例如處於低位準)的時間週期，依據外部周圍光線而自動調整螢幕亮度。
在某些具體實施例中，資料驅動器400a可供應資料電壓至有機發光顯示器面板500，而且掃描驅動器600可供應 掃描信號至有機發光顯示器面板500以選擇意欲開啟的像素以及意欲關閉的像素。因為資料驅動器400a及掃描驅動器600已為熟習技術人士所熟知，所以有關其詳細說明將加以省略。
圖14說明當在圖13之平板顯示器1200中使用像素電路510時可用於驅動圖11之像素電路510的示範性信號之另一示範性時序圖。
如上所述，在本發明之某些具體實施例中，藉由(例如)調整透過個別像素電路510之發光控制線En所供應的發光控制信號之"運行時間"以便調整與其相關聯的對應有機發光二極體OLED之發光時間，可依據周圍亮度而自動調整螢幕亮度。
更特定言之，參考圖14，在本發明之某些具體實施例中，可調整供應至像素電路510之個別發光控制線En的發光控制信號之時間T以便調整與其相關聯的對應有機發光二極體OLED之發光時間。例如，當周圍亮度(即，感測的周圍亮度)係較低時，有機發光二極體OLED之發光時間可藉由下列方式相對地縮短：縮短供應至像素電路510之發光控制線En的個別發光控制信號係在運行中(即，處於低位準)的時間週期T，因此可顯示相對較暗螢幕。此外，當周圍亮度(即，感測的周圍亮度)係較高時，有機發光二極體OLED之發光時間可藉由下列方式相對地延長：延長供應至像素電路510之發光控制線En的個別發光控制信號係在運行中(即，處於低位準)的時間週期T，因此可顯示相對較亮螢幕。
圖15說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路的一平板顯示器1300之另一示範性具體實施例的方塊圖。一般而言，以下僅描述平板顯示器1300與其他示範性平板顯示器1100、1200之間的差異。
參考圖15，平板顯示器1300可包含時序控制器300b、資料驅動器400a、有機發光顯示器面板500、掃描驅動器600、發光控制驅動器700以及電源供應控制器800，以及周圍光線感測電路100及周圍光線控制處理器200。
此外，在有機發光顯示器面板500中，一電路部分(例如，像素電路)及一有機發光層可形成一像素P，而且複數個此類像素P可以矩陣格式加以配置並可顯示靜態影像或動態影像。即，有機發光顯示器面板500可包含從資料驅動器400a延伸的複數個資料線D1至Dm、從掃描驅動器600延伸的複數個掃描線S1至Sn、從發光控制驅動器700延伸的複數個發光控制線E1至En、以及從電源供應控制器800延伸的複數個電源供應線PL。
時序控制器300b可包含亮度選擇器310及查找表320。亮度選擇器310可將從周圍光線控制處理器200輸入的一數位值與先前儲存在查找表320中的數值比較，並可輸出對應於該輸入數位元值之一控制信號至電源供應控制器800。更特定言之，例如可將可與針對紅色、綠色及藍色資料R、G、B從周圍光線控制處理器200輸入的一數位元值匹配之一最佳控制信號先前儲存在查找表320中。
根據從時序控制器300b所供應的控制信號，電源供應控 制器800可供應對應於外部周圍光線(即，感測的周圍光線)的電源供應電壓至有機發光顯示器面板500。例如，若感測的周圍光線係相對較亮，則藉由供應高電源供應電壓，可允許相對較高亮度之螢幕得以顯示在有機發光顯示器面板500上。此外，若感測的周圍光線係相對較暗，則藉由供應相對較低電源供應電壓，可使相對較低亮度之螢幕得以顯示在有機發光顯示器面板500上。
因此，本發明之某些具體實施例可提供一顯示器裝置，其藉由(例如)調整供應至面板500的電源供應電壓，依據外部周圍光線而自動調整螢幕亮度。
在此類具體實施例中，資料驅動器400a可供應資料電壓至有機發光顯示器面板500，而且掃描驅動器600可供應掃描信號至有機發光顯示器面板500以選擇意欲開啟的像素以及意欲關閉的像素。此外，發光控制驅動器700可藉由供應發光控制信號至有機發光顯示器面板500而決定一像素之實際開啟時間。因為資料驅動器400a、掃描驅動器600以及發光控制驅動器700已為熟習技術人士所熟知，所以有關其詳細說明將加以省略。
在具體實施例中，周圍光線感測電路100、周圍光線控制處理器200、時序控制器300b、資料驅動器400a、有機發光顯示器面板500、掃描驅動器600、發光控制驅動器700以及電源供應控制器800可透過(例如)半導體程式及厚膜程式而形成於一共同基板上。然而，本發明之具體實施例並不限於此。例如，周圍光線感測電路100、周圍光線控制處理器200、時序控制器300b、資料驅動器 400a、掃描驅動器600、發光控制驅動器700以及電源供應控制器800之至少一者可形成於一晶片或不同於上面形成有機發光顯示器面板500的基板之一基板上。
圖16說明當在圖15之平板顯示器1300中使用像素電路510時用於驅動圖11之像素電路510的示範性信號之另一示範性時序圖。
如上所述，在本發明之某些具體實施例中，可藉由調整(例如)電源供應之電壓，根據周圍亮度(即，所感測的的周圍亮度)而自動調整螢幕亮度。更明確而言，在本發明之某些具體實施例中，可藉由調整像素電路510之第一電源供應VDD之電壓而調整顯示器面板500之個別有機發光二極體OLED之亮度。
即，參考圖16，可調整第一電源供應VDD之電壓(V)以便調整有機發光二極體OLED之亮度。因此，當周圍亮度係相對較低時，藉由供應相對較低電源供應電壓，可相對降低有機發光二極體OLED之亮度，且因此可顯示相對較暗螢幕。此外，當周圍亮度係相對較高時，藉由供應相對較高電源供應電壓，可相對增加有機發光二極體OLED之亮度使得可顯示相對較亮螢幕。
圖17說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路的一平板顯示器1400之另一示範性具體實施例的方塊圖。一般而言，以下僅描述平板顯示器1400與其他示範性平板顯示器1100、1200、1300之間的差異。
如圖17所示，平板顯示器1400可包含一時序控制器300c 、一緩衝器910、一背光920、一閘極驅動器930、一資料驅動器940及液晶顯示器面板950，以及周圍光線感測電路100及周圍光線控制處理器200。
時序控制器300c可包含亮度選擇器310及查找表320。亮度選擇器310可將從周圍光線控制處理器200輸入的一數位值與先前儲存在查找表320中的數值比較，並可輸出對應於該輸入數位元值之一控制信號至緩衝器910。更特定言之，例如可將可與從周圍光線控制處理器200輸入的一數位值匹配之一最佳亮度控制信號先前儲存在查找表320中。
緩衝器910可供應對應於外部周圍光線的增壓電壓至背光920。例如，若感測的周圍光線係相對較亮，則緩衝器910可供應相對較高的增壓電壓至背光920，且因此可在液晶顯示器面板950上顯示高亮度之螢幕。此外，若感測的周圍光線係相對較暗，則緩衝器910可供應相對較低的增壓電壓至背光920，且因此可在液晶顯示器面板950上顯示低亮度之螢幕。
因此，在本發明之某些具體實施例中，一顯示器裝置可藉由控制供應至該背光的電壓，依據感測的外部周圍光線而自動調整螢幕亮度。
在液晶顯示器面板950中，一電路部分及一彩色濾光片可形成一像素P。複數個此類像素可以矩陣格式加以配置而且可顯示靜態影像或動態影像。該電路部分及該彩色濾光片可用作為一種相機快門。可將可以係高亮度發光二 極體或冷陰極螢光燈(CCFL)的背光920定位在液晶顯示器面板950之後側上。因此，可藉由從背光920所發射的光而顯示具有預定亮度之影像。此外，可採用從閘極驅動器930延伸的複數個掃描線S1至Sn以及從資料驅動器940延伸的複數個資料線D1至Dm而在其上形成液晶顯示器面板950。
閘極驅動器930可供應掃描信號至液晶顯示器面板950，而且資料驅動器940可供應資料電壓至液晶顯示器面板950。因為閘極驅動器930及資料驅動器940已為熟習技術人士所熟知，所以有關其詳細說明將加以省略。
在本發明之某些具體實施例中，周圍光線感測電路100、周圍光線控制處理器200、時序控制器300c、緩衝器910、閘極驅動器930、資料驅動器940以及液晶顯示器面板950之全部可透過半導體程式及厚膜程式而形成於一共同基板上。然而，本發明之具體實施例並不限於此。例如，在某些具體實施例中，周圍光線感測電路100、周圍光線控制處理器200、時序控制器300c、緩衝器910、閘極驅動器930及資料驅動器940之至少一者可形成於一晶片或不同於上面形成液晶顯示器面板950之基板的一基板上。
圖18說明由圖17所示的平板顯示器可使用的緩衝器之一示範性具體實施例的方塊圖。
如圖17所示，緩衝器910可包含一PWM(脈寬調變)控制器911、一轉換器912以及一電流偵測器913。PWM控制器 911可輸出對應於一控制信號的一PWM控制信號。該控制信號可從時序控制器300c接收並且可對應於感測的亮度。轉換器912可從PWM控制器911接收PWM控制信號並且可以根據接收的PWM控制信號將電源供應電壓VDD增壓至預定位準。電流偵測器913可從背光920接收一電流並可將接收的電流供應至PWM控制器911。緩衝器910的此類構造僅為一範例，而且可實現緩衝器的各種構造。
如上所述，對應於感測的亮度之一控制信號可從時序控制器300c輸入至PWM控制器911。接著，PWM控制器911可輸出與上述控制信號匹配的一PWM控制信號至轉換器912。因此，若感測的周圍光線係較暗，則可輸出相對降低增壓電壓的PWM控制信號；或若感測的周圍光線係較亮，則可輸出相對增加增壓電壓的PWM控制信號。
接著，轉換器912可接收電源供應電壓VDD，而且可在將PWM信號供應至背光920之前根據該PWM控制信號將接收的電源供應電壓VDD增壓至預定電壓。因此，背光920可採用預定亮度加以照明。更特定言之，在增壓電壓係相對較低時背光920之亮度可以係相對較低，而且在增壓電壓係相對較高時背光920之亮度可以係相對較高。
在某些具體實施例中，電流偵測器913可包含電阻器、二極體、儲存電容器等，並且可將從背光920接收的電流減小至預定位準，然後供應減小的電流至PWM控制器911。因此，PWM控制器911可根據感測的周圍亮度而有效地控制背光920之亮度。
因此，在本發明之具體實施例中，當周圍光線係較暗時，背光920可採用相對較低亮度加以照明使得可相對減小液晶顯示器面板950之螢幕亮度。此外，依據本發明，當周圍光線係較亮時，背光920可採用相對較高亮度加以照明使得可相對增加液晶顯示器面板950之螢幕亮度。因此，本發明之具體實施例可提供一平板顯示器，其中可根據感測的周圍光線而自動調整螢幕亮度。
使用本發明之一或多個態樣的周圍光線感測電路及平板顯示器可根據感測的周圍光線而輸出各種位準之電壓。例如，可使用個別對應輸出電壓來自動調整使用周圍光線感測電路的平板顯示器之螢幕亮度使得可改良平板顯示器之可見度而不管其係定位在亮地方或暗地方。
包含依據本發明之一或多個態樣的周圍光線感測電路之平板顯示器可根據感測的周圍光線而自動調整功率消耗，並且可維持最佳功率消耗使得可攜式平板顯示器之可用時間(例如，電池使用壽命)可延長。
可在與上面形成(例如)一周圍光線控制處理器、一時序控制器、一資料驅動器、一發光控制驅動器、一電源供應控制器、一緩衝器、一閘極驅動器及/或一有機發光顯示器面板之基板相同或不同的一基板上形成依據本發明之具體實施例的一周圍光線感測電路。
在本發明之某些具體實施例中，一平板顯示器可包含一周圍光線感測電路、一周圍光線控制處理器、一時序控制器、一資料驅動器以及一有機發光顯示器面板，其係 使用(例如)低溫多晶矽薄膜電晶體程式程形成於同一基板上使得可進一步減小該平板顯示器之厚度。
在本發明之某些具體實施例中，一平板顯示器可包含一周圍光線感測電路、一周圍光線控制處理器、一時序控制器、一發光控制驅動器以及一有機發光顯示器面板，其係(例如)使用低溫多晶矽薄膜電晶體程式形成於一基板上使得可進一步減小該平板顯示器之厚度。
在本發明之某些具體實施例中，一平板顯示器可包含一周圍光線感測電路、一周圍光線控制處理器、一時序控制器、一發光控制驅動器、一電源供應控制器以及一有機發光顯示器面板，其係(例如)使用低溫多晶矽薄膜電晶體製程形成於一基板上使得可進一步減小該平板顯示器之厚度。
在本發明之某些具體實施例中，一平板顯示器可包含一周圍光線感測電路、一周圍光線控制處理器、一時序控制器、一緩衝器、一閘極驅動器、一資料驅動器以及一液晶顯示器面板，其係(例如)使用低溫多晶矽薄膜電晶體程式形成於一基板上使得可進一步減小該平板顯示器之厚度。
本文揭示本發明之示範性具體實施例，而且儘管使用特定術語，但是應將其解釋為僅具一般及說明意義且並非基於限制之目的。因此，熟習技術人士應瞭解可進行各種形式上及細節的變更而不脫離如以下申請專利範圍中提出的本發明之精神及範疇。
100‧‧‧周圍光線感測電路
101‧‧‧周圍光線感測電路
110‧‧‧輸出負載
200‧‧‧周圍光線控制處理器
210‧‧‧類比-數位轉換器
220‧‧‧第一記憶體
230‧‧‧控制器
240‧‧‧第二記憶體
300‧‧‧時序控制器
300a‧‧‧時序控制器
300b‧‧‧時序控制器
300c‧‧‧時序控制器
310‧‧‧亮度選擇器
320‧‧‧查找表
400‧‧‧資料驅動器
400a‧‧‧資料驅動器
500‧‧‧有機發光顯示器面板
510‧‧‧像素電路
600‧‧‧掃描驅動器
700‧‧‧發光控制驅動器
700a‧‧‧發光控制驅動器
800‧‧‧電源供應控制器
910‧‧‧緩衝器
911‧‧‧PWM(脈寬調變)控制器
912‧‧‧轉換器
913‧‧‧電流偵測器
920‧‧‧背光
930‧‧‧閘極驅動器
940‧‧‧資料驅動器
950‧‧‧液晶顯示器面板
1100‧‧‧平板顯示器
1200‧‧‧平板顯示器
1300‧‧‧平板顯示器
1400‧‧‧平板顯示器
C1‧‧‧第一儲存電容器
C2‧‧‧第二儲存電容器
C3‧‧‧第三儲存電容器
C4‧‧‧第四儲存電容器
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
N3‧‧‧第三節點
OLED‧‧‧有機發光二極體
PD‧‧‧光二極體
PD’‧‧‧光二極體
PT1‧‧‧第一電晶體
PT2‧‧‧第二電晶體
PT3‧‧‧第三電晶體
PT4‧‧‧第四電晶體
S1‧‧‧第一開關
S2‧‧‧第二開關
S3‧‧‧第三開關
S4‧‧‧第四開關
S5‧‧‧第五開關
S6‧‧‧第六開關
S7‧‧‧第七開關
S8‧‧‧第八開關
S8’‧‧‧第八開關
SC1‧‧‧第一儲存電容器
SC2‧‧‧第二儲存電容器
TR1‧‧‧電晶體
VDD‧‧‧第一電源供應
VSS‧‧‧第二電源供應
藉由參考附圖詳細說明本發明之示範性具體實施例，本發明之以上及其他特徵與優點將更為熟習技術人士所明白，在該等附圖中：圖1A及1B說明依據本發明之態樣的示範性周圍光線感測電路之電路圖；圖2說明依據本發明之態樣的一周圍光線感測電路之示範性時序圖；圖3說明圖1A之周圍光線感測電路之一示範性初始化週期期間的電流路徑；圖4說明圖1A之周圍光線感測電路之一示範性周圍光線感測週期期間的電流路徑；圖5說明圖1A之周圍光線感測電路之一示範性周圍光線感測及補償週期期間的電流路徑；圖6說明圖1A之周圍光線感測電路之一示範性緩衝週期期間的電流路徑；圖7說明可用於臨界電壓補償且用於分析依據本發明之態樣之一周圍光線感測電路中的錯誤之儲存電容器的等效電路圖；圖8說明可使用依據本發明之一示範性具體實施例的一周圍光線感測電路所觀察的輸出電壓變化與周圍光線變化之間的關係之曲線圖；圖9說明一周圍光線控制處理器之一示範性具體實施例係與依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路耦合的一狀態之方塊圖；圖10說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測 電路的一平板顯示器之一示範性具體實施例的方塊圖；圖11說明一有機發光顯示器面板之一示範性像素電路之一電路圖；圖12說明由圖11之像素電路在用於圖10之示範性平板顯示器時可使用的示範性信號之示範性時序圖；圖13說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路的一平板顯示器之另一示範性具體實施例的方塊圖；圖14說明由圖11之像素電路在用於圖13之示範性平板顯示器時可使用的示範性信號之另一示範性時序圖；圖15說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路的一平板顯示器之另一示範性具體實施例的方塊圖；圖16說明由圖11之像素電路在用於圖15之示範性平板顯示器時可使用的示範性信號之另一示範性時序圖；圖17說明包含依據本發明之態樣的圖1A之周圍光線感測電路的一平板顯示器之另一示範性具體實施例的方塊圖；以及圖18說明由圖17所示的平板顯示器可使用的緩衝器之一示範性具體實施例的方塊圖。
100‧‧‧周圍光線感測電路
110‧‧‧輸出負載
C1‧‧‧第一儲存電容器
C2‧‧‧第二儲存電容器
C3‧‧‧第三儲存電容器
C4‧‧‧第四儲存電容器
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
N3‧‧‧第三節點
PD‧‧‧光二極體
S1‧‧‧第一開關
S2‧‧‧第二開關
S3‧‧‧第三開關
S4‧‧‧第四開關
S5‧‧‧第五開關
S6‧‧‧第六開關
S7‧‧‧第七開關
S8‧‧‧第八開關
TR‧‧‧電晶體
VDD‧‧‧第一電源供應
VSS‧‧‧第二電源供應

Claims (19)

  1. 一種周圍光線感測電路，其包括：一光二極體，其流動與周圍光線成比例的一電流；一第一儲存電容器，其係與該光二極體電耦合並且在採用一第一電源供應加以充電之後進行放電；一第二儲存電容器，其係與該第一儲存電容器電耦合並且提供一耦合電壓；以及一電晶體，其在與該第二儲存電容器電耦合之後從該第一電源供應輸出對應於該第一儲存電容器及該第二儲存電容器之該耦合電壓的一電流；其中該電晶體之一第一電極係與一周圍光線控制處理器電耦合；其中該周圍光線控制處理器包括：一類比-數位轉換器，其係與該電晶體之該第一電極電耦合；一第一記憶體，其係與該類比-數位轉換器電耦合並且依據本周圍光線儲存一數位值；一控制器，其係與該第一記憶體電耦合並計算而且輸出本周圍光線之亮度；以及一第二記憶體，其係與該控制器電耦合並且具有對應於儲存在其中的各種亮度位準之周圍光線的預定數位值。
  2. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中該第一儲存電容器係與增加該光二極體之一反向偏壓電位的一第三儲存電容器電耦合。
  3. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中： 該光二極體、該第一儲存電容器以及該第二儲存電容器係藉由電耦合在該第一電源供應與一第二電源供應之間而初始化；該第一儲存電容器係與該光二極體電耦合並且依據入射在該光二極體上的周圍光線而進行放電；該第二儲存電容器以及該電晶體係電耦合在該第一電源供應之間使得該第二儲存電容器儲存該電晶體之一臨界電壓；以及該第一儲存電容器以及該第二儲存電容器係彼此電耦合並且該電晶體輸出對應於該第一儲存電容器以及該第二儲存電容器之該耦合電壓的一電流。
  4. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中該光二極體係一PIN二極體、一PN二極體以及一光耦合器之一者。
  5. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中該光二極體係與將該光二極體與該第一電源供應及/或該第一儲存電容器耦合的一第一開關電耦合。
  6. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中該第一儲存電容器係與將該第一儲存電容器與該第一電源供應及/或該第二儲存電容器電耦合的一第二開關電耦合。
  7. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中：該電晶體之一第一電極係與供應該第一電源供應的一第三開關電耦合；一第四開關係電耦合在該電晶體之一第二電極與一控制電極之間；該電晶體之該第二電極係與供應一第二電源供應的一第五開關電耦合；以及 一輸出端子係用於輸出一電流，該輸出端子係在該電晶體之該第一電極與該第三開關之間。
  8. 如請求項7之周圍光線感測電路，其中當接通該第五開關時，在透過該輸出端子所耦合的一輸出負載中加以充電的一電壓係透過該電晶體及該第五開關放電至該第二電源供應。
  9. 如請求項2之周圍光線感測電路，其中該第三儲存電容器之一第一電極係透過一第六開關與該第一儲存電容器電耦合並透過一第七開關與該第一電源供應電耦合，而且該第三儲存電容器之一第二電極係與一第二電源供應電耦合。
  10. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中該第一電源供應係與用於供應該第一電源供應至該光二極體、該第一儲存電容器以及該第二儲存電容器的一第八開關電耦合。
  11. 如請求項1之周圍光線感測電路，其中該類比-數位轉換器包括：一輸出負載，其係與該電晶體之該第一電極電耦合；以及一第四儲存電容器，其係電耦合在該輸出負載與一第二電源供應之間。
  12. 一種平板顯示器，其包括：一周圍光線感測電路，其包含：一光二極體，其流動與周圍光線成比例的一電流；一第一儲存電容器，其係與該光二極體電耦合並且在採用一第一電源供應之一電壓加以充電之後進行放電；一第二儲存電容器，其係與該第一儲存電容器電耦合並且提供一耦合電壓；以及一電晶體，其在與該第二儲存電容器電耦合之後從該第 一電源供應流動對應於該第一儲存電容器及該第二儲存電容器之該耦合電壓的一電流；一周圍光線控制處理器，其根據自該電晶體的該電流計算本周圍光線並且輸出對應於本周圍光線的一數位值；以及一時序控制器，其根據由該周圍光線控制處理器所輸出的該數位值而輸出對應於本周圍光線之一控制信號。
  13. 如請求項12之平板顯示器，其中該時序控制器包括：一查找表，其包含對應於儲存在其中的各種亮度位準之周圍光線的預定數位值；以及一亮度選擇器，其將由該周圍光線控制處理器所輸出的該數位值與儲存在該查找表中的該等預定數位值比較，選擇對應於本周圍光線之一控制信號，而且輸出對應於本周圍光線之該控制信號。
  14. 如請求項12的平板顯示器，其進一步包括：一資料驅動器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而輸出對應於本周圍光線之一資料信號；以及一有機發光顯示器面板，其根據由該資料驅動器所輸出的該資料信號而發射光。
  15. 如請求項14之平板顯示器，其中由該資料驅動器所輸出的該資料信號係與由該周圍光線感測電路所感測的本周圍光線成比例之一資料電壓。
  16. 如請求項12之平板顯示器，其進一步包括：一發光控制驅動器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而輸出對應於本周圍光線之一發光控制信號；以及一有機發光顯示器面板，其根據由該發光控制驅動器所輸出的該發光控制信號而發射光。
  17. 如請求項16之平板顯示器，其中由該發光控制驅動器所輸出的該發光控制信號控制供應至該有機發光顯示器面板的一發光控制信號之一運行時間，並且該發光控制信號之該運行時間係與由該周圍光線感測電路所感測的本周圍光線成比例。
  18. 如請求項12的平板顯示器，其進一步包括：一電源供應控制器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而輸出對應於本周圍光線之一電源供應電壓；以及一有機發光顯示器面板，其根據由該電源供應控制器所輸出的該電源供應電壓而發射光。
  19. 如請求項12之平板顯示器，其進一步包括：一緩衝器，其根據由該時序控制器所輸出的該控制信號而增壓並輸出對應於本周圍光線之一電源供應電壓；一背光，其係藉由從該緩衝器所供應的一電壓而照明；以及一液晶顯示器面板，其使用從該背光所發射的光而顯示一影像。
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