CN101231189A - 环境光检测电路和包括环境光检测电路的平板显示器 - Google Patents

Abstract

一种环境光检测电路，包括晶体管、耦合到该晶体管且适于补偿该晶体管的阈值电压的第一存储电容器、耦合到第一存储电容器的第二存储电容器、耦合到第一存储电容器和第二存储电容器且适于基于入射的环境光来改变第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压的光电二极管、适于选择性施加第一电源电压到耦合到该晶体管的输出负载的第一开关、以及第二开关，其中该第二开关耦合到该晶体管的第一电极的第一电极，并且适于使得存储在该存储电容器中的电荷基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压从而经该晶体管放电。

Description

环境光检测电路和包括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2006年12月27日提交的韩国专利申请No.10-2006-0135381、10-2006-0135382、10-2006-0135383和10-2006-0135384的优先权，这些韩国专利申请的整个内容以引用方式结合在此。

技术领域

实施例涉及环境光检测电路和包括该环境光检测电路的平板显示器。

背景技术

平板显示器包括有机发光显示器、液晶显示器、等离子体显示器和电场发射显示器等等。这些平板显示器比传统的阴极射线管(CRT)显示器要更薄、更轻且消耗的功率更少。在平板显示器当中，有机发光显示器和液晶显示器通常更加广泛地用作便携式电子装置的显示器，这是因为它们的尺寸减小相对容易，并且电池的使用时间相对长。

通常，通过用户的操纵，可以手动调节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。然而，它们通常设计成利用恒定亮度来显示屏幕，而不管环境亮度如何。例如，通常，平板显示器设计成具有在环境亮度不高的房间中最适宜的屏幕亮度。因此，屏幕亮度在昏暗的地方显得相对过高，而在日光下显得相对过低。因此，存在能见度的相关问题。

而且，因为传统的平板显示器可以设计成具有恒定屏幕亮度，所以，当在环境亮度相对低的地方长时间采用这种平板显示器时，如果屏幕亮度不手动调节，则屏幕亮度不必过高，因此，功率消耗也不必过高。

此外，在传统的平板显示器中，在和形成平板显示板的主基底不同的基底上，形成检测器、处理电路等部件。因此，如果用于检测环境亮度的环境光检测电路电耦合到该主基底，则平板显示器的尺寸、厚度和功率消耗量会增大。

发明内容

因此，实施例旨在提供环境光检测电路和包括该环境光检测电路的平板显示器，其基本上克服了因现有技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。

因此，本发明的实施例的特性之一是，提供一种能够准确地检测环境亮度的环境光检测电路。

因此，本发明的实施例的一个单独的特性是，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，本发明的实施例的一个单独的特性是，提供一种环境光检测电路和包括该环境光检测电路的平板显示器，它可以通过设置在形成象素电路的基底上的低温多晶硅薄膜晶体管来实现环境光检测电路、信号处理电路等。

本发明的至少一个上述和其他特性和优点可以通过提供一种环境光检测电路来实现，该环境光检测电路电耦合到适于供给第一电源电压的第一电源和耦合到存储电容器的输出负载，该环境光检测电路包括晶体管、耦合到该晶体管且适于补偿该晶体管的阈值电压的第一存储电容器、耦合到第一存储电容器的第二存储电容器、耦合到第一存储电容器和第二存储电容器且适于基于入射的环境光来改变第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压的光电二极管、适于选择性施加第一电源电压到耦合到该晶体管的输出负载的第一开关、以及第二开关，其中该第二开关包括耦合到该晶体管的第一电极的第一电极，以及耦合到该输出负载和第一开关的第一电极的第二电极，该第二开关使得存储在该存储电容器中的电荷基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压而经该晶体管放电。

该环境光检测电路包括第三开关和第四开关，该第三开关包括耦合到第一存储电容器的第一电极且适于可控供给基准电压至第一存储电容器的第一电极，该第四开关耦合到第一存储电容器的第二电极并且耦合在该晶体管的控制极和该晶体管的第二电极之间，其中该第四开关适于使得基于该晶体管的阈值电压的受调节基准电压施加到第一存储电容器的第二电极以及在二极管耦合状态下选择性连接晶体管。

该环境光检测电路包括第五开关，该第五开关耦合到该晶体管的第一电极且适于供给基准电压至该晶体管，其中该受调节基准电压可以基于经第五开关施加的基准电压和该晶体管的阈值电压。

该环境光检测电路包括第六开关，该第六开关耦合到该晶体管的第二电极，且适于使得耦合到该输出负载的存储电容器基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压而至少部分放电到第二电源。该环境光检测电路包括第三存储电容器，该第三存储电容器耦合到该光电二极管并且适于增大该光电二极管的反向偏置电位。

该环境光检测电路包括第七开关，该第七开关设置在第三存储电容器和光电二极管之间，且用于将第三存储电容器并联耦合到光电二极管。该光电二极管可以是PIN二极管、PN二极管和光耦合器之一，其中其阴极耦合到参考电源而其阳极耦合到第二电源。该光电二极管可以是PIN二极管、PN二极管和光耦合器之一，其中其阴极耦合到第二电源而其阳极耦合到参考电源。

该晶体管的第一电极耦合到环境光控制处理器。该环境光控制处理器包括电耦合到该晶体管的第一电极的模数转换器、电耦合到该模数转换器且根据当前环境光存储数字数值的第一存储器、电耦合到第一存储器且计算和输出当前环境光的亮度的控制器、以及电耦合到该控制器且具有对应于存储在其中的多个亮度等级的环境光的预定数字数值的第二存储器。

该模数转换器包括耦合到该晶体管的输出负载以及耦合到该输出负载的存储电容器，其中该存储电容器耦合在该输出负载和第二电源之间。耦合到该输出负载的该存储电容器可以是寄生连线电容。

本发明的至少一个上述和其他特性和优点可以通过提供一种平板显示器而单独实现，该平板显示器包括环境光检测电路，该环境光检测电路适于电耦合到用于供给第一电源电压的第一电源和耦合到存储电容器的输出负载，该环境光检测电路包括晶体管、耦合到该晶体管且适于补偿该晶体管的阈值电压的第一存储电容器、耦合到第一存储电容器的第二存储电容器、耦合到第一存储电容器和第二存储电容器且适于基于入射的环境光来改变第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压的光电二极管、适于选择性施加第一电源电压到耦合到该晶体管的输出负载的第一开关、以及第二开关，其中该第二开关包括耦合到该晶体管的第一电极的第一电极，以及耦合到该输出负载和第一开关的第一电极的第二电极，该第二开关使得存储在该存储电容器中的电荷基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压从而经该晶体管放电，还包括耦合到该环境光检测电路的第二开关的第二电极的环境光控制处理器，该环境光控制处理器适于基于从该晶体管的第一电极供给的模拟信号来计算当前环境光量以及对应于当前环境光量输出数字数值，还包括计时控制器，该计时控制器基于环境光控制处理器输出的数字数值输出对应于当前环境光的控制信号。

该平板显示器包括数据驱动器和有机发光显示板，该数据驱动器基于计时控制器输出的控制信号输出对应于当前环境光的数据信号，该有机发光显示板基于数据驱动器输出的数据信号而发光。数据驱动器输出的数据信号可以是和环境光检测电路检测的当前环境光成比例的数据电压。

该计时控制器包括查找表和亮度选择器，该查找表包括对应于存储在其中的多个亮度等级的环境光的预定数字数值，该亮度选择器比较环境光控制处理器输出的数字数值和存储在查找表中的预定数字数值，对应于当前环境光选择控制信号，并且对应于当前环境光输出控制信号。

该平板显示器包括发射控制驱动器和有机发光显示板，该发射控制驱动器基于计时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，该有机发光显示板基于发光控制驱动器输出的发光控制信号而发光。

该发光控制驱动器输出的发光控制信号控制供给到有机发光显示板的发光控制信号的导通时间，并且该发光控制信号的导通时间和环境光检测电路检测的当前环境光成比例。该平板显示器还包括电源控制器和有机发光显示板，该电源控制器基于计时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，该有机发光显示板基于电源控制器输出的电源电压而发光。

该平板显示器还包括缓冲器、由该缓冲器供给的电压点亮的背光灯以及利用从背光灯发出的光显示图像的液晶显示板，该缓冲器基于计时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。

附图说明

通过参照附图详细说明示例性实施例，本发明的上述和其他特性和优点将变得更加清楚明显，其中：

图1A和1B示出根据本发明的方面的示例性环境光检测电路的电路图；

图2示出根据本发明的方面的示例性环境光检测电路的示例性定时图；

图3示出在图1A的环境光检测电路的阈值电压补偿周期期间的电流路径；

图4示出在图1A的环境光检测电路的环境光检测周期期间的电流路径；

图5示出在图1A的环境光检测电路的采样周期期间的电流路径；

图6A、6B、6C示出由图1A的环境光检测电路测定的输出电压变化相对于环境光变化的模拟曲线图；

图7示出根据本发明的方面环境光控制处理器耦合到图1A的环境光检测电路的示例性实施例状态的方块图；

图8示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路的平板显示器的示例性实施例的方块图；

图9示出有机发光显示板的示例性象素电路的电路图；

图10示出当用于图8的示例性平板显示器时可由图9的象素电路采用的示例性信号的示例性定时图；

图11示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路的平板显示器的另一个示例性实施例的方块图；

图12示出当用于图11的示例性平板显示器时可由图9的象素电路采用的示例性信号的另一个示例性定时图；

图13示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路的平板显示器的另一个示例性实施例的方块图；

图14示出当用于图13的示例性平板显示器时可由图9的象素电路采用的示例性信号的另一个示例性定时图；

图15示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路的平板显示器的另一个示例性实施例的方块图；以及

图16示出可由图15所示的平板显示器采用的缓冲器的示例性实施例的方块图。

具体实施方式

2006年12月27日于韩国知识产权局提交的、标题为“环境光检测电路和包括环境光检测电路的平板显示器”的韩国专利申请No.10-2006-0135381、10-2006-0135382、10-2006-0135383和10-2006-0135384的整个内容以引用方式包含在此。

下面参照附图更加全面地说明本发明的实施例，其中在附图中示出本发明的示例性实施例。然而，本发明的多个方面可以通过不同形式来实现，不应当解释为限制到这里所述的实施例。相反，提供这些实施例是为了让本公开内容透彻完整，以及全面地向本领域技术人员传达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，层和区域的尺寸可能会放大。

应当理解的是，当提到某个元件“耦合”到另一个元件时，它可以直接耦合到另一个元件，或者通过中间元件来耦合。相反，当提到某个元件被“直接耦合”时，则没有中间元件。在整个说明书中，采用相同的附图标记表示相同的元件。

图1A和1B示出根据本发明的方面的示例性环境光检测电路100、101的电路图。

如图1A所示，环境光检测电路100包括晶体管TR1、第一存储电容器C1、第二存储电容器C2、第三存储电容器C3、光电二极管PD、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和第七开关S7。

晶体管TR1包括第一电极(源极或漏极)、第二电极(漏极或源极)和控制极(栅极)。晶体管TR1可以是例如多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管及其等价晶体管，但是本发明的实施例不受晶体管TR1的类型或材料的限制。

如果晶体管TR1是多晶硅薄膜晶体管，则晶体管TR1可以利用例如激光结晶方法、金属感应结晶方法、高压退火方法等来形成，但是本发明实施例不受多晶硅薄膜晶体管的构造方法的限制。

仅供参考，激光结晶是通过照射例如受激准分子激光器到非晶硅上实现结晶的一种方法。金属感应结晶是从位于例如非晶硅上的金属开始结晶然后在预定温度下加热该硅的一种方法，而高压退火是通过向多晶硅施加例如预定压力来执行退火的一种方法。

而且，晶体管TR1和第一至第七开关S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7中任意一个或所有均可以是例如P沟道晶体管、N沟道晶体管等，但是不限于此。在一些实施例中，晶体管TR1和第一至第七开关S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7可以都是相同类型，例如P型或N型，或者可以是不同类型，例如P型和N型的组合。在下面的说明中，晶体管TR1是P沟道晶体管TR1，但是本发明的实施例不限于此。更具体而言，例如，晶体管TR1和第一至第七开关S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7中的一些或所有都可以是例如P沟道低温多晶硅晶体管等等，但是本发明的实施例不限于此。本领域技术人员可以理解的是，施加的控制信号的状态的说明依赖于用于各个元件例如每个第一至第七开关S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7的晶体管的类型。因此，如果例如采用不同晶体管类型，则可以施加相应控制信号的不同或相反状态，同时实现本发明的方面的期望结果，例如对应于检测的环境光的输出电压Vout。

第一存储电容器C1耦合到晶体管TR1，并且可以补偿晶体管TR1的阈值电压。第一存储电容器C1的第一电极耦合到第一节点N1，对应于光电二极管PD的阴极、第三开关S3的第一电极、第七开关S7的第二电极和第二存储电容器C2的第一电极之间的接触节点，以及第一存储电容器C1的第二电极耦合到第二节点N2，对应于晶体管TR1的控制极和第四开关S4的第二电极之间的接触节点。如果晶体管TR1是例如利用例如受激准分子激光器退火(ELA)方法形成的低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)，该晶体管TR1的电特性例如阈值电压Vth因受激准分子激光器的能量差异而不是均匀的。第一存储电容器C1可以补偿这种阈值电压变化。第一存储电容器C1的补偿操作将在下面详细说明。

第二存储电容器C2可以通过增大光电二极管PD的反向偏置电位来改进信号维持特性。下面将更加详细地说明该操作。第二存储电容器C2的第一电极耦合到光电二极管PD的阴极，也就是第一节点N1，第二存储电容器C2的第二电极耦合到光电二极管PD的阳极，对应于第二电源VSS。

第三存储电容器C3的第一电极耦合到光电二极管PD的阳极和第二电源VSS，以及第三存储电容器C3的第二电极耦合到第七开关S7的第二电极，以使得当第七开关S7导通时，光电二极管PD、第二存储电容器C2和第三存储电容器C3可以并联耦合。第三存储电容器C3可以通过在相对高的环境光量突然入射到光电二极管PD时增大光电二极管PD的反向偏置电位来改进信号维持特性。下面将更加详细地说明该操作。

通过响应于入射到光电二极管PD的环境光使得恒定电流流过，从而第二存储电容器C2可以放电至预定电压。该光电二极管PD可以是例如正-本-负PIN二极管、pn结PN二极管、光耦合器及其等价物等等。光电二极管PD的阴极耦合到第一存储电容器C1和第三开关S3之间的第一节点N1，以及光电二极管PD的阳极耦合到第二电源VSS。本发明的实施例不受光电二极管PD的类型和材料的限制。

第一开关S1可以将第一电源VDD的电压供给到输出负载110，并且可以对耦合到输出负载110的第四存储电容器C4进行充电。输出负载110可以是例如模数转换器的内部负载。第四存储电容器C4可以是例如导线的寄生电容。

第一开关S1的第一电极耦合到第一电源VDD，第一开关S1的第二电极耦合到第三节点N3，对应于第二开关S2的第二电极和输出负载110的第一接线端之间的接触节点。第一控制信号CS-1施加到第一开关S1的控制极。

第二开关S2耦合到晶体管TR1的第一电极和输出负载110之间。更具体而言，例如，第二开关S2的第一电极耦合到晶体管TR1的第一电极，以及第二开关S2的第二电极耦合到第三节点N3，对应于输出负载110。第二开关S2使得耦合到输出负载110的第四存储电容器C4能够基于第一存储电容器C1和第二存储电容器C2的耦合电压经晶体管TR1放电到第二电源VSS。也就是，因为第二开关S2耦合到输出负载110，所以它使得利用第一电源VDD充电的第四存储电容器C4能够经晶体管TR1放电到第二电源VSS。第二控制信号CS-2施加到第二开关S2的控制极。

第三开关S3的第一电极耦合到第一节点N1，包括第一存储电容器C1的第一电极、第二存储电容器和光电二极管PD的阴极。第二开关S2的第二电极耦合到参考电源VREF。第三控制信号CS-3施加到第三开关S3的控制极。参考电源VREF的基准电压施加到第一存储电容器C1的第一电极。

第三控制信号CS-3还施加到第三开关S4的控制极。第四开关S4的第一电极耦合到晶体管TR1的第二电极和第六开关S6的第二电极。当第四开关S4闭合时，晶体管TR1的控制极和第二电极耦合在一起，以使得晶体管TR1处于二极管耦合状态。第四开关S4的第二电极耦合到第二节点N2。当晶体管TR1处于二极管耦合状态时，第四开关S4小于晶体管TR1的阈值电压的基准电压至第一存储电容器C1。

第五开关S5施加参考电源的基准电压至晶体管TR1的第一电极。因此，小于阈值电压的基准电压经晶体管TR1和第四开关S4施加到第二节点N2。更具体而言，第五开关S5的第一电极耦合到晶体管TR1的第一电极，以及第五开关S5的第二电极耦合到参考电源VREF。第四控制信号CS-4施加到第五开关S5的控制极。

第六开关S6使得第四电容器C4中的充电电压能够放电到第二电源VSS，并且响应于第一存储电容器C1和第二存储电容器的耦合电压而收敛于预定电压。第六开关S6的第一电极耦合到第二电源VSS，第六开关S6的第二电极耦合到晶体管TR1的第二电极。第四控制信号CS-4施加到第六开关S6的控制极。

第七开关S7耦合在光电二极管PD和第三存储电容器C3之间，并且使得第三存储电容器C3能够耦合到光电二极管PD。第七开关S7的第一电极耦合到第三存储电容器C3的第一电极，第七开关S7的第二电极耦合到光电二极管PD也就是第一节点N1。第五控制信号CS-5施加到第七开关S7的控制极。

耦合到第四开关S3的参考电源VREF和耦合到第五开关S5的参考电源VREF可以具有相同电压或不同电压。耦合到第五开关S5的参考电源VREF的电压使得满足通过从其中减去晶体管TR1的阈值电压Vth之后获得的电压大于第二电源VSS的电压。虽然环境光检测电路101利用图1A中的具体部件和具体耦合方式示出，但是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的第二示例性实施例，在一些实施例中，图1A示出的相同部件可以采用不同的耦合方式。大体上说，下面将仅说明图1A所示的第一示例性环境光检测电路100和图1B所示的第二示例性环境光检测电路101之间的差异。

更具体而言，例如，在环境光检测电路101中，对于光电二极管PD’，可以采用和图1A所示的示例性环境光检测电路100的耦合方式不同的耦合方式。也就是，如图1B所示，光电二极管PD’的阳极经第一节点N1和第三节点S3耦合到参考电源VREF，以及光电二极管PD’的阴极耦合到第二参考电源VREF2。

参照图1A和1B，当反向电流流过第一示例性环境光检测电路100的光电二极管PD时，第二存储电容器C2会放电，以及当反向电流流过第二示例性环境光检测电路100’时，第二存储电容器C2会充电。因此，流过环境光检测电路100的光电二极管PD的反向电流越高，第一存储电容器C1和第二存储电容器C2产生的耦合电压越低。然而，流过环境光检测电路101的光电二极管PD’的反向电流越高，则第一存储电容器C1和第二存储电容器C2产生的耦合电压越高。因此，在图1B所示的示例性环境光检测电路101中，耦合到光电二极管PD’的第二参考电源VREF2的电压大于耦合到第三开关S3的参考电源VREF。

图2示出根据本发明的方面的环境光检测电路的示例性定时图。

参照图2，环境光检测电路100的操作周期大约为16.7毫秒，也就是当平板显示器输出一个屏幕时一帧的周期。采用例如环境光检测电路100的平板显示器可以响应于环境亮度迅速自动调节屏幕亮度。环境光检测电路100的这种操作周期仅仅是示例，它可以设置成多种操作周期。

环境光检测电路100的操作包括例如阈值电压补偿周期T1、环境光检测周期T2和采样周期T3。阈值电压补偿周期T1可以是例如大约400微秒。环境光检测周期T2可以是例如大约15毫秒。采样周期T3可以是大约1000微秒。阈值电压补偿过程可以在阈值电压补偿周期T1中执行。环境光检测过程可以在环境光检测周期T2中执行。采样过程可以在采样周期T3中执行。为了执行阈值电压补偿过程、环境光检测过程和采样过程，四个控制信号，例如第一控制信号CS-1、第二控制信号CS-2、第三控制信号CS-3和第四控制信号CS-4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也就是最长周期中执行环境光检测过程。因此，可以改进环境光检测精度。

而且，在本发明的一些实施例中，当环境光相对亮时，第五控制信号CS-5(图2中未示出)施加到环境光检测电路100。更具体而言，第五控制信号CS-5施加到第七开关S7。第五控制信号CS-5将在下面说明。

下面参照图1A和2-5来说明示例性环境光检测电路100的操作。注意，根据实施例，第六开关S6可以是和第五开关S5不同的类型，其中第四控制信号CS-4也可以施加到第五开关，以使得当第五开关S5处于“导通”状态时，第六开关S6处于“关断”状态，反之亦然。例如，如果第五开关S5是P型低温多晶硅晶体管，则当处于高电平的第四控制信号CS-4施加到其控制极时它会关断。同时，如果第六开关S6为N型低温多晶硅晶体管，则当处于高电平的第四控制信号CS-4施加到其控制极时它会导通。

更具体而言，图3示出在图1A的环境光检测电路100的阈值电压补偿周期T1中的电流路径，图4示出在图1A的环境光检测电路100的阈值电压补偿周期T2中的电流路径，以及图5示出在图1A的环境光检测电路的采样周期T3中的电流路径。

参照图3，在阈值电压补偿周期T1中，电流流动，以使得将晶体管TR1的阈值电压存储到第一存储电容器C1中。如图2和图3所示，在阈值电压补偿周期T1中，处于低电平的第三控制信号CS-3施加到第三开关S3和第四开关S4，处于低电平的第四控制信号CS-4施加到第五开关S5，以及第一和第二控制信号CS-1和CS-2处于高电平。因此，在阈值电压补偿周期T1中，仅第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5导通。

因此，从参考电源VREF开始，经第三开关S3、第二存储电容器C2，到第二电源VSS，形成电流路径。在阈值电压补偿周期T1中，从参考电源VREF经第三开关S3至第一节点N1，形成另一条电流路径。在阈值电压补偿周期T1中，从参考电源VREF，经第五开关S5、晶体管TR1和第四开关S4，到第二节点N2，形成另一条电流路径。

因此，利用第二电源VSS的电压和参考电源VREF的电压之间的电压差所对应的电压，对第二存储电容器C2进行充电。更具体而言，参考电源VREF的电压经第三开关S3施加到第一存储电容器C1的第一电极。通过从参考电源VREF的电压减去阈值电压VTH获得的电压VREF-VTH施加到第一存储电容器C1的第二电极。因此，晶体管TR1的阈值电压VTH可以初始存储在第一存储电容器C1中。存储在第一存储电容器C1中的阈值电压VTH之后经受放电，从而补偿在晶体管TR1操作期间的阈值值变化。

因此，晶体管TR1可以始终输出预定电压，而不受其阈值电压VTH的变化的影响。因此，如果例如晶体管TR1是通过受激准分子激光器退火方法形成的低温多晶硅薄膜晶体管，则电特性例如阈值电压变化会因受激准分子激光器的能量偏差而不均匀，通过提供如上所述的第一存储电容器C1，晶体管TR1的阈值电压的变化得以补偿。

图4示出在通过环境光检测电路100检测环境光的环境光检测周期T2中的电流路径。

如图2和4所示，在环境光检测周期T2中，第二存储电容器C2和入射到其上的环境光成比例地经光电二极管PD放电。也就是，预定电流从第二存储电容器C2经光电二极管PD流向第二电源VSS。如果环境光相对亮，则流过光电二极管PD的电流相对大。如果环境光相对暗，则流过光电二极管PD的电流相对小。

如上所述，因第二存储电容器C2的电压变化，第一存储电容器C1和第二存储电容器C2的耦合电压也会变化。更具体而言，电压(VREF-ΔV)施加到第二存储电容器C1的第一电极，电压(VREF-VTH-ΔV)施加到第一存储电容器C1的第二电极。因此，电压(VREF-VTH-ΔV)施加到晶体管TR1的控制极。

而且，在环境光检测周期T2中，如图2和4所示，在周期T2的至少一部分周期中处于低电平的第一控制信号CS-1施加到第一开关S1，而在整个环境光检测周期T2中处于高电平的第二、第三和第四控制信号CS-2、CS-3和CS-4施加到环境光检测电路100。因此，在环境光检测周期T2中，第一开关S1和第六开关S6导通。因此，当第一开关S1导通时，从第一电源VDD经输出负载110至第四电容器C4形成电流路径。因此，第四存储电容器C4充电至对应于第一电源VDD的电压的电平。第一电源VDD的电压经输出端Vout而输出。

图5示出在图1A的环境光检测电路100的采样周期T3中的电流路径。如图2和图5所示，在采样周期T3中，处于低电平的第二控制信号CS-2施加到第二开关S2，处于高电平的第四控制信号CS-4施加到第六开关S6，以及第一和第三控制信号CS-1和CS-3处于高电平。因此，在采样周期T3中，第二开关S2和第六开关S6导通。

因此，在采样周期T3中，从第四存储电容器C4，经输出负载110、第二开关S2、晶体管TR1和第六开关S6，至第二电源VSS，形成电流路径。因第一存储电容器C1和第二存储电容器C2的耦合电压，电压(VREF-VTH-ΔV)施加到晶体管TR1的控制极。也就是，第四存储电容器C4的充电电压放电到预定电压，并且响应于施加到晶体管TR1的控制极的电压(VREF-VTH-ΔV)而收敛于对应于检测到的环境光的充电状态。

在第四存储电容器C4放电到预定电压并且收敛于对应充电状态之后，留在第四存储电容器C4中的电压Vout可以经输出端输出到例如模数转换器(未示出)。

在本发明的一些实施例中，当相对小量的环境光入射到光电二极管PD时，对应入射环境光量的相对小量的电荷可以从第二存储电容器C2放电。因此，在这种情况下，ΔV相对小。因此，施加到晶体管TR1的控制极的电压(VREF-VTH-ΔV)相对高。因此，第四存储电容器C4会放电相对小量的电荷。也就是，在第四存储电容器C4放电到预定电压并且收敛时，留在第四存储电容器C4中的电压相对高。

而且，当相对高量的环境光入射到光电二极管PD时，相对高量的电荷会从第二存储电容器C2放电。因此，ΔV相对高。因此，施加到晶体管TR1的控制极的电压(VREF-VTH-ΔV)相对低。因此，第四存储电容器C4会放电相对高量的电荷。也就是，在第四电容器C4放电到预定电压并且收敛时，留在第四存储电容器C4中的电压相对低。

因此，在本发明的实施例中，当相对高量的环境光入射到光电二极管PD时，第四存储电容器C4的电压(对应于输出电压Vout)相对较低，以及当相对小量的环境光入射到光电二极管PD时，第四存储电容器C4的电压(对应于输出电压Vout)相对较高。

下面说明响应于第五控制信号CS-5操作的第七开关S7和第三存储电容器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，第二存储电容器C2中的充电电压会快速放电并且可能会因此耗尽。因此，当第二存储电容器C2快速放电时，不可能从晶体管TR1确保可靠的输出电压Vout。因此，入射环境光可能不能准确检测。

为了减小和/或防止这种情况下发生，如果输出电压Vout例如从输出端反馈的供给到模数转换器的电压连续并且/或者重复低于预定电平，则第五控制信号CS-5施加到第七开关S7的控制极，从而接合第三存储电容器C3。

当第七开关S7处于“导通”状态时，第三存储电容器C3和第二存储电容器C2都并联耦合到光电二极管PD。

当第三存储电容器C3和第二存储电容器C2都并联耦合到光电二极管PD时，反向偏置电位会增大，也就是，流过光电二极管PD的电流会增大。

因此，电流流过光电二极管PD达足够时间，从而检测环境光。留在第三存储电容器C3和第二存储电容器C2中的电压有助于获得施加到晶体管TR1的控制极的电压，因此有助于晶体管TR1的操作。

因此，在本发明的实施例中，晶体管TR1得以可靠地操作，并且输出电压Vout得以稳定。也就是，环境光得以平滑检测。

图6A、6B、6C示出输出电压变化相对于由图1A的环境光检测电路检测的环境光变化的模拟曲线图。

在图6A、6B和6C中，曲线图的X轴对应于时间(毫秒)，而Y轴对应于输出电压Vout，V_G，T1(fast)对应于具有-1伏的ΔV_TH和+20％的Δ迁移率的快速晶体管，V_{G，T1(normal)}对应于具有-1伏的ΔV_TH和+20％的Δ迁移率的普通晶体管，而V_G，T1(slow)对应于具有+1伏的ΔV_TH和-20％的Δ迁移率的慢速晶体管。

如图6A所示，在根据本发明的环境光检测电路100中，当流过光电二极管PD的电流I_PIN为例如25皮安时，其输出端的输出电压Vout在收敛之前放电到大约5.068伏至大约5.104伏。通过输出端的输出电压Vout对应于第四存储电容器C4的输出电压Vout。

如图6B所示，在环境光检测电路100中，当流过光电二极管PD的电流I_PIN为例如120皮安时，输出端的输出电压Vout在收敛之前放电到大约4.793伏至大约4.825伏。

如图6C所示，在环境光检测电路100中，当流过光电二极管PD的电流I_PIN为例如566皮安时，输出端的输出电压Vout在收敛之前放电到大约3.457伏至大约3.483伏。

在环境光检测电路100中，流过光电二极管PD的电流I_PIN越小，输出电压Vout越大，也就是，第四存储电容器C4的电压越大。而且，在环境光检测电路100中，流过光电二极管PD的电流I_PIN越大，输出电压Vout越小，也就是，第四存储电容器C4的电压越小。

在本发明的实施例中，来自环境光检测电路例如环境光检测电路100的输出电压Vout的偏差可以保持恒定以及/或者基本恒定，而不管流过光电二极管PD的电流I_PIN的量多大。也就是，根据本发明的一个或多个方面的环境光检测电路例如环境光检测电路100可以对应于入射的环境光而提供准确的输出电压Vout，而不管环境光的强度如何。

更具体而言，根据本发明的一个或多个方面的环境光检测电路例如环境光检测电路100可以准确地检测环境光，这是因为如图6A、6B和6C所示，输出电压Vout仍然保持恒定和/或基本恒定，即使因例如阈值电压变化和/或迁移率差异导致晶体管TR1的控制极电压出现相当大的差异。

在图6A、6B和6C中，当在环境光检测周期T2中第一开关S1导通时，产生由Vout表示的突出波形，并且第一电源电压VDD输出到输出负载110。

图7示出环境光控制处理器200耦合到图1A的环境光检测电路100的示例性实施例的状态的方块图。

如图1A所示，根据本发明的多个方面，环境光控制处理器200从环境光检测电路100接收和处理信号。环境光控制处理器200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耦合到第一开关S1的第二电极，也就是，环境光检测电路100的第三节点N3。在一些实施例中，输出负载110和第四存储电容器C4包含在模数转换器210中。该输出负载可以是模数转换器210的内部负载，以及第四存储电容器C4可以是导线的电容性部件。模数转换器210可以将输出电压Vout从模拟信号转换成数字信号，然后输出数字形式的输出电压Vout。

第一存储器220可以耦合到模数转换器210。第一存储器220可以暂时存储根据当前检测的环境光的数字数值。

控制器230可以耦合到第一存储器230。控制器230可以计算当前检测的环境光的亮度。控制器230可以输出所计算出的亮度。

第二存储器240可以耦合到控制器230。第二存储器240可以存储之前获得的不同亮度等级的环境光的数字数值。

在本发明的一些实施例中，从第一存储器220输入的检测环境光数据可以和存储在第二存储器240中的不同亮度等级的环境光数据进行比较，从而对应于输入到环境光控制处理器200的检测环境光数据来测定当前检测的环境光的亮度。

而且，如图9所示，在本发明的一些实施例中，参考电源VREF和耦合到参考电源VREF的第五、第二开关S5、S2包含在环境光检测电路中，以及第一电源VDD和第一开关S1可以包含形成在环境光控制处理器中，但是本发明的实施例不限于此。更具体而言，例如，在本发明的一些实施例中，所有这些元件可以包含在环境光检测电路100或环境光控制处理器200之一当中。

在本发明的一些实施例中，环境光检测电路100可以形成在和象素相同的基底上，例如有机发光显示板，而环境光控制处理器200单独形成在芯片上。然而，本发明的实施例不限于此。例如，在一些实施例中，环境光控制处理器200可以形成在和象素相同的基底上，例如有机发光显示板。

而且，例如，在一些实施例中，第一开关S1可以包含在形成为单个芯片形式的环境光控制处理器200中，或者包含在形成在和象素相同的基底上的环境光检测电路100中。

图8示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路100的平板显示器1100的示例性实施例的方块图。

如图8所示，根据本发明的一个或多个方面的平板显示器1100包括环境光检测电路100、环境光控制处理器200、定时控制器300、数据驱动器400、有机发光显示板500、扫描驱动器600以及发射控制驱动器700。如上所述说明了环境光检测电路100和环境光控制处理器200的结构和操作，这里，将简化说明。虽然如图所示平板显示器1100包括环境光检测电路100，但是本发明的实施例不限于此，还可以采用根据本发明的方面的其他环境光检测电路，例如图1B的环境光检测电路101。

而且，在这里所示的示例性实施例中，有机发光显示板仅用作示例。也就是，本发明的实施例不限于此，本发明的一个或多个方面可应用于例如其他显示器，包括例如液晶发光显示板。

在有机发光显示板500中，电路部分例如象素电路和有机发光层可以形成象素P。多个这种象素P可以设置成矩阵格式，以及可以显示静止图像或动态图像。有机发光显示板500包括从数据驱动器400延伸的多条数据线D1至Dm、从扫描驱动器600延伸的多条扫描线S1至Sn以及从发光控制驱动器700延伸的多条发光控制线E1至En。每个象素P可以形成在数据线D1至Dm、扫描线S1至Sn以及发光控制线E1至En交叉的相应部分的区域中。

定时控制器300包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310比较从环境光控制处理器200输入的数字数值和之前存储在查找表320中的数值，并且可以将对应于输入数字数值的数据控制信号输出到数据驱动器400中。更具体而言，例如，和用于红色、绿色和蓝色数据R、G、B的、从环境光控制处理器200输入的数字数值匹配的最佳亮度控制数据信号可以之前存储在查找表320中。

基于从亮度选择器310供给的数据控制信号，数据驱动器400可以输出对应于外部环境光的数据信号至有机发光板500。例如，如果检测的环境光相对亮，则通过输出数据电压|V|，其中该数据电压输出相对亮的光线，从而在有机发光显示板500上可以显示相对高亮度的屏幕。而且，如果检测的环境光相对暗，则通过输出数据电压|V|，其中该数据电压输出相对暗的光线，从而在有机发光显示板500上可以显示相对低亮度的屏幕。

因此，本发明的实施例提供的显示装置可以通过例如调节供给到相应数据项Dm的数据电压|V|的振幅，从而根据外部环境光自动调节屏幕亮度。

扫描驱动器600将扫描信号供给到有机发光显示板500，从而选择将导通的相应象素P和将关断的相应象素P。发光控制驱动器700可以将对应于每个象素P的导通时间的相应发光时间信号供给到有机发光显示板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而言是熟知的，因此下面不再赘述。

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、定时控制器300、数据驱动器400、有机发光显示板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700可以通过半导体过程和厚膜过程全部形成在一个公共基底上。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、定时控制器300、数据驱动器400、有机发光显示板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上或者和形成有机发光显示板500的基底不同的基底上。然而，本发明的实施例不限于此。而且，例如，相应部件例如环境光控制处理器200的一个或多个元件例如晶体管例如可以包含在其他部件例如环境光检测单元101中。

环境光检测电路100、环境光控制处理器200、定时控制器300、数据驱动器400、有机发光显示板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700中的至少一个可以利用例如低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)而形成。然而，本发明的实施例不限于这种构造方法。

图9示出有机发光显示板的示例性象素电路510的电路图。图10示出当象素电路510用于图8的平板显示器1100中时可用于驱动图9的象素电路510的示例性信号的定时图。

如图9所示，象素电路510包括用于供给扫描信号的扫描线Sn、用于供给数据电压的数据线Dm、用于供给第一电源VDD电压的第一电源线、用于供给第二电源VSS电压的第二电源线、用于供给自动调零信号的自动调零线An、用于供给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、第一存储电容器SC1、第二存储电容器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的第一电极电耦合到第一电源线和第一存储电容器SC1的第一电极，第一晶体管PT1的第二电极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，以及第一晶体管PT1的控制极电耦合到第二存储电容器SC2的第一电极和第一存储电容器SC1的第二电极以及第三晶体管PT3的第二电极。第二存储电容器SC2的第二电极电耦合到第二晶体管PT2的第一电极。第二存储电容器SC2的第二电极电耦合到数据项Dm。第二晶体管PT2的控制极电耦合到扫描线Sn。第三晶体管PT3的控制极电耦合到自动调零线An。第四晶体管PT4的控制极电耦合到发光控制线En，以及第四晶体管PT4的第二电极电耦合到有机发光二极管OLED。在图9所示的象素电路510的示例性实施例中，所有晶体管PT1、PT2、PT3和PT4都示出为P型晶体管，然而，本发明的实施例不限于此。

参照图9和10，在采用象素电路510的本发明的实施例中，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的控制极，则第三晶体管PT3导通。因此，第一晶体管PT1处于二极管耦合状态，以及第一晶体管PT1的阈值电压存储在第一存储电容器SC1中。接着，如果处于高电平的发光信号从发光控制线En供给到第四晶体管PT4的控制极，则第四晶体管PT4关断。接着，自动调零信号变化到高电平，以及第三晶体管PT3关断。然后，如果处于低电平的扫描信号从扫描线Sn供给到第二晶体管PT2的控制极，则第二晶体管PT2导通。当第二晶体管PT2导通时，处于低电平的数据电压从数据线Dm施加到第二存储电容器SC2。然后，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器SC1和第二存储电容器SC2的耦合比施加到第一晶体管TR1的控制极(数据记录操作)。

接着，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的控制极，则第四晶体管PT4导通。因此，预定电流从第一电源线VDD经第一晶体管PT1流至有机发光二极管OLED，以使得有机发光二极管OLED发光。

通过采用象素电路510，流过有机发光二极管OLED的电流对应于从数据线Dm供给的数据电压，而不管第一晶体管PT1的阈值电压如何。

在本发明的实施例中，根据环境亮度也就是检测到的环境亮度来自动调节屏幕亮度。更具体而言，在本发明的实施例中，通过象素电路510的数据线Dm的数据电压得以调节，以使得第一存储电容器SC1和第二存储电容器SC2的耦合电压得以调节，以及经第一晶体管PT1供给到有机发光二极管OLED的电流量I_OLED得以控制，也就是，可以根据检测到的环境亮度而改变。

更具体而言，参照图10，在本发明的实施例中关于检测到的环境光而调节的施加电压D_M的特性不是时间T，而是电压振幅，以使得存储在第一存储电容器SC1的数据电压可以变化，以及流过有机发光二极管OLED的电流量可以变化。在本发明的实施例中，例如，当环境亮度低时，供给产生相对暗光的数据电压|V|，以使得流过有机发光二极管OLED的电流量可以减小，以及可以显示相对暗的屏幕。而且，在本发明的实施例中，当环境亮度高时，供给产生相对亮光的数据电压|V|，以使得流过有机发光二极管OLED的电流量可以增大，以及可以显示相对亮的屏幕。

图11示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路100的平板显示器1200的另一个示例性实施例的方块图。大体上说，下面仅说明平板显示器1200和平板显示器1100之间的差异。

如图11所示，平板显示器1200包括定时控制器300a、数据驱动器400a、有机发光显示板500、扫描驱动器600、以及发光控制驱动器700a，以及环境光检测电路100和环境光控制处理器200。虽然如图所示平板显示器1200包括环境光检测电路100，但是本发明的实施例不限于此，他还可以采用根据本发明的方面的其它环境光检测电路，例如，图1B的环境光检测电路101。

定时控制器300a包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310比较从环境光控制处理器200输入的数字数值和之前存储在查找表320中的数值，并且可以将对应于输入数字数值的控制信号输出到发光控制驱动器700a中。更具体而言，例如，和用于红色、绿色和蓝色数据R、G、B的、从环境光控制处理器200输入的数字数值匹配的最佳亮度控制数据信号可以之前存储在查找表320中。

基于从定时控制器300a供给的数据控制信号，数据驱动器700可以输出对应于外部环境光的发光控制信号至有机发光板500。例如，如果检测的环境光相对亮，则通过输出例如在相对长的时间周期中导通也就是处于低电平的发光控制信号，从而在有机发光显示板500上可以显示相对高亮度的屏幕。而且，如果检测的环境光相对暗，则通过输出例如在相对短的时间周期中导通也就是处于低电平的发光控制信号，从而在有机发光显示板500上可以显示相对低亮度的屏幕。

因此，本发明的实施例提供的显示装置可以通过例如调节导通的例如处于低电平的相应发光控制信号的时间周期，从而根据外部环境光自动调节屏幕亮度。

在一些实施例中，数据驱动器400a将数据电压供给到有机发光显示板500，以及扫描驱动器600将扫描信号供给到有机发光显示板500，从而选择将导通的象素和将关断的象素。由于数据驱动器400a和扫描驱动器600对于本领域技术人员而言是熟知的，因此下面不再赘述。

图12示出当在图11的平板显示器1200中采用象素电路510时用于驱动图9的象素电路510的示例性信号的另一个示例性定时图。

如上所述，在本发明的一些实施例中，可以通过例如调节经相应象素电路510的发光控制线En供给的发光控制信号的“导通时间”，从而调节耦合到其上的对应有机发光二极管OLED的发光时间，进而根据环境亮度来自动调节屏幕亮度。

更具体而言，参照图12，在本发明的一些实施例中，供给到象素电路510的相应发光控制线En的发光控制信号的时间T得以调节，从而调节耦合到其上的相应有机发光二极管OLED的发光时间。例如，当环境亮度也就是检测到的环境亮度低时，通过缩短供给到象素电路510的发光控制线En的相应发光控制信号导通也就是处于低电平的时间T的周期，从而相对缩短有机发光二极管OLED的发光时间，因此可以显示相对暗的屏幕。而且，当环境亮度也就是检测到的环境亮度高时，通过延长供给到象素电路500的发光控制线En的相应发光控制信号导通也就是处于低电平的时间T的周期，从而相对延长有机发光二极管OLED的发光时间，因此可以显示相对亮的屏幕。

图13示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路的平板显示器1300的另一个示例性实施例的方块图。大体上说，下面仅说明平板显示器1300和其它示例性平板显示器1100、1200之间的差异。

参照图13，平板显示器1300包括定时控制器300b、数据驱动器400a、有机发光显示板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。

而且，在有机发光显示板500中，电路部分例如象素电路和有机发光层形成一个象素P，以及多个这种象素P设置成矩阵格式，并且可以显示静止图像或动态图像。也就是，有机发光显示板500包括从数据驱动器400a延伸的多条数据线D1至Dm、从扫描驱动器600延伸的多条扫描线S1至Sn、从发光控制驱动器700延伸的多条发光控制线E1至En以及从电源控制器800延伸的多条电源线PL。

定时控制器300b包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310比较从环境光控制处理器200输入的数字数值和之前存储在查找表320中的数值，并且可以将对应于输入数字数值的控制信号输出到电源控制器800中。更具体而言，例如，和用于红色、绿色和蓝色数据R、G、B的、从环境光控制处理器200输入的数字数值匹配的最佳亮度控制数据信号可以之前存储在查找表320中。

基于从定时控制器300b供给的数据控制信号，电源控制器800可以供给对应于外部环境光也就是检测到的环境光的电源电压至有机发光显示板500。例如，如果检测的环境光相对亮，则通过供给相对高电源电压，从而在有机发光显示板500上可以显示相对高亮度的屏幕。而且，如果检测的环境光相对暗，则通过供给相对低电源电压，从而在有机发光显示板500上可以显示相对低亮度的屏幕。

因此，本发明的实施例提供的显示装置可以通过例如调节供给到板500的电源电压，从而根据外部环境光自动调节屏幕亮度。

在这些实施例中，数据驱动器400a供给数据电压至有机发光显示板500，以及扫描驱动器600供给扫描信号至有机发光显示板500，从而选择将导通的象素和将关断的象素。而且，发光控制驱动器700可以通过供给发光控制信号至有机发光显示板500来测定象素的实际导通时间。由于数据驱动器400a、扫描驱动器600和发光控制驱动器700是本领域技术人员所熟知的，因此下面不再赘述。

在实施例中，环境光检测电路100、环境光控制处理器200、定时控制器300b、数据驱动器400a、有机发光显示板500、扫描驱动器600、发光控制驱动器700和电源控制器800可以通过半导体过程和厚膜过程全部形成在一个公共基底上。然而，本发明的实施例不限于此。例如，环境光检测电路100、环境光控制处理器200、定时控制器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中的至少一个可以利用例如低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)形成在芯片上或者和形成有机发光显示板500的基底不同的基底上。而且，例如，一个或多个元件例如环境光控制处理器200之类的相应部分的晶体管可以包含在例如环境光检测单元101的其它部分中。

图14示出当在图13的平板显示器1300中采用象素电路510时用于驱动图9的象素电路510的示例性信号的另一个示例性定时图。

图13a示出平板显示装置中的有机发光显示板的象素电路的一个示例的电路图，以及图13b示出定时图。

如上所述，在本发明的一些实施例中，通过调节例如电源电压，从而可以基于环境亮度也就是检测到的环境亮度来自动调节屏幕亮度。更具体而言，在本发明的一些实施例中，显示板500的相应有机发光二极管OLED的亮度可以通过调节象素电路510的第一电源VDD的电压来调节。

也就是，参照图14，第一电源VDD的电压(V)得以调节，以便调节有机发光二极管OLED的亮度。因此，当环境亮度相对低时，通过供给相对低的电源电压，从而使得有机发光二极管OLED的亮度相对降低，因此可以显示相对暗的屏幕。而且，当环境亮度相对高时，通过供给相对高的电源电压，从而可以相对增大有机发光二极管OLED的亮度，以使得可以显示相对亮的屏幕。

图15示出根据本发明的方面包括图1A的环境光检测电路的平板显示器1400的另一个示例性实施例的方块图。大体上说，下面仅说明平板显示器1400和其它示例性平板显示器1100、1200、1300之间的差异。

如图16所示，平板显示器1400包括定时控制器300c、缓冲器910、背光灯920、栅极驱动器930、数据驱动器940以及液晶显示板950以及环境光检测电路100和环境光控制处理器200。

定时控制器300c包括亮度选择器310和查找表320。亮度选择器310比较来自环境光控制处理器200的数字数值和之前存储在查找表320中的数值，并且可以将对应于输入数字数值的控制信号输出到缓冲器910。更具体而言，例如，匹配来自环境光控制处理器200的数字数值的最佳亮度控制信号可以之前存储在查找表320中。

缓冲器910可以将对应于外部环境光的升压电压供给到背光灯920。例如，如果检测到的环境光相对亮，则缓冲器910将相对高的升压电压供给到背光灯920，因此高亮度的屏幕可以显示在液晶显示板950上。而且，如果检测到的环境光相对暗，则缓冲器910可以将相对低的升压电压供给到背光灯920，因此，低亮度的屏幕可以显示在液晶显示板950上。

因此，在本发明的一些实施例中，显示装置可以通过控制供给到背光灯的电压从而根据检测到的外部环境光来自动调节屏幕亮度。

在液晶显示板950中，电路部分和滤色器形成象素P。多个这种象素设置成矩阵格式，并且可以显示静止图像或动态图像。该电路部分和该滤色器可以用作一种照相机快门。背光灯920可以是高亮度发光二极管或冷阴极荧光灯(CCFL)，它可以设置在液晶显示板950的后侧。因此，具有预定亮度的图像可以通过发自背光灯920的光线来显示。而且，液晶显示板950可以利用从栅极驱动器930的多条扫描线S1至Sn以及从数据驱动器940延伸的多条数据线D1至Dm而形成在其上。

栅极驱动器930供给扫描信号至液晶显示板950，以及数据驱动器940供给数据电压至液晶显示板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熟知的，所以不再赘述。

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、定时控制器300c、缓冲器910、栅极驱动器930、数据驱动器940和液晶显示板950均可以通过半导体过程和厚膜过程形成在一个公共基底上。然而，本发明的实施例不限于此。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、定时控制器300c、缓冲器910、栅极驱动器930和数据驱动器940中至少一个形成在芯片上或者和形成液晶显示板950的基底不同的基底上。

环境光检测电路100、环境光控制处理器200、定时控制器300、缓冲器910、栅极驱动器930、数据驱动器940和液晶显示板950中至少一个通过低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)形成，但是本发明的实施例不受其构造方法的限制。

图16示出可由图15的平板显示器采用的缓冲器的示例性实施例的方块图。

如图16所示，缓冲器910可包括PWM(脉宽调制)控制器911、转换器912和电流检测器913。PWM控制器911输出对应于控制信号的PWM控制信号。该控制信号从定时控制器300c接收，并且对应于检测到的亮度。该转换器912从PWM控制器911接收PWM控制信号，并且可以基于接收到的PWM控制信号将电源电压VDD升压到预定电平。电流检测器913从背光灯920接收电流，并且可以将接收到的电流供给到PWM控制器911。缓冲器910的这种结构仅仅是示例，还可以实现缓冲器的多种结构。

如上所述，对应于检测亮度的控制信号从定时控制器300c输入到PWM控制器911。然后，PWM控制器911输出PWM控制信号，使得上述控制信号和转换器912匹配。因此，如果检测到的环境光暗，则可以输出相对降低升压电压的PWM控制信号，或者，如果检测到的环境光亮，则可以输出相对增大升压电压的PWM控制信号。

然后，转换器912可以接收电源电压VDD，并且可以基于PWM控制信号在将接收到的电源电压VDD供给到背光灯920之前将接收到的电源电压VDD升高到预定电压。因此，背光灯920照亮预定亮度。更具体而言，当升压电压相对低时，背光灯920的亮度相对较低，并且当升压电压相对高时，背光灯920的亮度相对较高。

在一些实施例中，电流检测器913包括电阻器、二极管、存储电容器等等，并且在将减小的电流供给到PWM控制器911之前，将从背光灯920接收到的电流减小到预定水平。因此，PWM控制器911基于检测到的环境亮度而有效控制背光灯920的亮度。

因此，在本发明的实施例中，当环境光暗时，背光灯920照亮相对低的亮度，以使得液晶显示板950的屏幕亮度相对减小。而且，根据本发明，当环境光亮时，背光灯920照亮相对高的亮度，以使得液晶显示板950的屏幕亮度相对增大。因此，本发明的实施例提供的平板显示器中，可以基于检测到的环境光自动调节屏幕亮度。

采用本发明的方面的环境光检测电路和平板显示器可以基于检测到的环境光而输出多种电平的输出电压。例如，采用这种环境光检测电路的平板显示器的屏幕亮度可以利用各自对应的输出电压来自动调节，以使得平板显示器的可见度得以改进，而不管它是否位于亮的位置还是暗的位置。

包括根据本发明的一个或多个方面的环境光检测电路的平板显示器可以基于检测到的环境光而自动调节功率消耗，并且可以维持最佳功率消耗，以使得便携式平板显示器的使用时间例如电池寿命得以延长。

根据本发明的实施例的环境光检测电路可以形成在和形成以下部件所在的基底相同或不同的基底上：例如，环境光控制处理器、定时控制器、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/或有机发光显示板。

在本发明的一些实施例中，平板显示器包括环境光检测电路、环境光控制处理器、定时控制器、数据驱动器和有机发光显示板，它们利用例如低温多晶硅薄膜晶体管过程形成在相同基底上，以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，平板显示器包括环境光检测电路、环境光控制处理器、定时控制器、发光控制驱动器和有机发光显示板，它们利用例如低温多晶硅薄膜晶体管过程形成在一个基底上，以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，平板显示器包括环境光检测电路、环境光控制处理器、定时控制器、发光控制驱动器、电源控制器和有机发光显示板，它们利用例如低温多晶硅薄膜晶体管过程形成在一个基底上，以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，平板显示器包括环境光检测电路、环境光控制处理器、定时控制器、缓冲器、栅极驱动器、数据驱动器和有机发光显示板，它们利用例如低温多晶硅薄膜晶体管过程形成在一个基底上，以使得平板显示器的厚度进一步减小。

这里已经公开了本发明的示例性实施例，虽然采用具体术语，但是它们仅以通用和阐述性意义来使用和理解，而不用于限制本发明。因此，本领域技术人员可以理解的是，可以对形式和细节进行多种改变，而不会脱离由下面的权利要求提出的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种环境光检测电路，该环境光检测电路适于电耦合到用于供给第一电源电压的第一电源和耦合到存储电容器的输出负载，该环境光检测电路包括：

晶体管；

适于耦合到该晶体管且适于补偿该晶体管的阈值电压的第一存储电容器；

耦合到第一存储电容器的第二存储电容器；

光电二极管，该光电二极管耦合到第一存储电容器和第二存储电容器，该光电二极管适于基于入射的环境光来改变第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压；

适于选择性施加第一电源电压到耦合到该晶体管的输出负载的第一开关；以及

第二开关，该第二开关包括耦合到该晶体管的第一电极的第一电极，以及耦合到该输出负载和第一开关的第一电极的第二电极，该第二开关适于使得存储在该存储电容器中的电荷基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压而经该晶体管放电。

2.根据权利要求1所述的环境光检测电路，还包括：

第三开关，该第三开关包括耦合到第一存储电容器的第一电极且适于可控供给基准电压至第一存储电容器；以及

第四开关，该第四开关耦合到第一存储电容器的第二电极并且耦合在该晶体管的控制极和该晶体管的第二电极之间，以及该第四开关适于使得基于该晶体管的阈值电压的受调节基准电压施加到第一存储电容器的第二电极以及在二极管耦合状态下选择性连接该晶体管。

3.根据权利要求2所述的环境光检测电路，还包括第五开关，该第五开关耦合到该晶体管的第一电极且适于供给基准电压至该晶体管，其中该受调节基准电压基于经第五开关施加的基准电压和该晶体管的阈值电压。

4.根据权利要求1所述的环境光检测电路，还包括第六开关，该第六开关耦合到该晶体管的第二电极，且用于使得耦合到该输出负载的存储电容器基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压而至少部分放电到第二电源。

5.根据权利要求1所述的环境光检测电路，还包括第三存储电容器，该第三存储电容器耦合到该光电二极管并且适于增大该光电二极管的反向偏置电位。

6.根据权利要求5所述的环境光检测电路，还包括第七开关，该第七开关设置在第三存储电容器和光电二极管之间，且适于将第三存储电容器并联耦合到光电二极管。

7.根据权利要求1所述的环境光检测电路，其中该光电二极管是PIN二极管、PN二极管和光耦合器之一，其中其阴极耦合到参考电源而其阳极耦合到第二电源。

8.根据权利要求1所述的环境光检测电路，其中该光电二极管是PIN二极管、PN二极管和光耦合器之一，其中其阴极耦合到第二电源而其阳极耦合到参考电源。

9.根据权利要求1所述的环境光检测电路，其中该晶体管的第一电极耦合到环境光控制处理器。

10.根据权利要求9所述的环境光检测电路，其中该环境光控制处理器包括：

电耦合到该晶体管的第一电极的模数转换器；

电耦合到该模数转换器且根据当前环境光存储数字数值的第一存储器；

电耦合到第一存储器且计算和输出当前环境光的亮度的控制器；以及

电耦合到该控制器且具有对应于存储在其中的多个亮度等级的环境光的预定数字数值的第二存储器。

11.根据权利要求10所述的环境光检测电路，其中该模数转换器包括：

耦合到该晶体管的输出负载，以及

耦合到该输出负载的存储电容器，其中该存储电容器耦合在该输出负载和第二电源之间。

12.根据权利要求1所述的环境光检测电路，其中耦合到该输出负载的该存储电容器是寄生连线电容。

13.一种平板显示器，包括：

环境光检测电路，该环境光检测电路适于电耦合到用于供给第一电源电压的第一电源和耦合到存储电容器的输出负载，该环境光检测电路包括：

晶体管；

耦合到该晶体管且适于补偿该晶体管的阈值电压的第一存储电容器；

耦合到第一存储电容器的第二存储电容器；

光电二极管，该光电二极管耦合到第一存储电容器和第二存储电容器，且适于基于入射的环境光来改变第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压；

适于选择性施加第一电源电压到耦合到该晶体管的输出负载的第一开关；以及

第二开关，其中该第二开关包括耦合到该晶体管的第一电极的第一电极，以及耦合到该输出负载和第一开关的第一电极的第二电极，该第二开关适于使得存储在该存储电容器中的电荷基于第一存储电容器和第二存储电容器的耦合电压而经该晶体管放电；

耦合到该环境光检测电路的第二开关的第二电极的环境光控制处理器，该环境光控制处理器适于基于从该晶体管的第一电极供给的模拟信号来计算当前环境光量以及对应于当前环境光量输出数字数值；以及

计时控制器，该计时控制器基于环境光控制处理器输出的数字数值输出对应于当前环境光的控制信号。

14.根据权利要求13所述的平板显示器，还包括：

数据驱动器，该数据驱动器基于计时控制器输出的控制信号输出对应于当前环境光的数据信号；以及

有机发光显示板，该有机发光显示板基于数据驱动器输出的数据信号而发光。

15.根据权利要求14所述的平板显示器，其中该数据驱动器输出的数据信号是和环境光检测电路检测的当前环境光成比例的数据电压。

16.根据权利要求13所述的平板显示器，其中该计时控制器包括：

查找表，该查找表包括对应于存储在其中的多个亮度等级的环境光的预定数字数值；以及

亮度选择器，该亮度选择器比较环境光控制处理器输出的数字数值和存储在查找表中的预定数字数值，对应于当前环境光选择控制信号，并且对应于当前环境光输出控制信号。

17.根据权利要求13所述的平板显示器，还包括：

发射控制驱动器，该发射控制驱动器基于计时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；以及

有机发光显示板，该有机发光显示板基于发光控制驱动器输出的发光控制信号而发光。

18.根据权利要求17所述的平板显示器，其中该发光控制驱动器输出的发光控制信号控制供给到有机发光显示板的发光控制信号的导通时间，并且该发光控制信号的导通时间和环境光检测电路检测的当前环境光成比例。

19.根据权利要求13所述的平板显示器，还包括：

电源控制器，该电源控制器基于计时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；以及

有机发光显示板，该有机发光显示板基于电源控制器输出的电源电压而发光。

20.根据权利要求13所述的平板显示器，还包括：

缓冲器，该缓冲器基于计时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；

由该缓冲器供给的电压点亮的背光灯；以及

利用从背光灯发出的光显示图像的液晶显示板。

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