CN101210846B - 环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备 - Google Patents

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Abstract

公开了环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，可以通过感测环境亮度并控制输出电流自动控制屏幕亮度。环境光传感器电路包括：电耦合到第一电源的晶体管；电耦合在晶体管的控制电极和第一基准电源之间的第一电容性元件；电耦合在第一电容性元件和第二基准电源之间的第二电容性元件；电耦合在第一和第三基准电源之间的第一光接收元件，通过响应环境光传导电流来控制第一电容性元件的耦合电压和第二电容性元件的充/放电电压；电耦合到晶体管的第一开关，使晶体管能根据第一电容性元件的耦合电压从第一电源输出电流；电耦合在第一光接收元件和第一电容性元件之间的第二开关，中断第一光接收元件的漏电流以防止第一电容性元件的耦合电压改变。

Description

环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备
优先权要求 
本申请基于2006年12月27日提交给韩国知识产权局(KIPO)的韩国专利申请No.10-2006-0135376和2007年8月10日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2007-0080754，并要求这两个专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。 
技术领域
本发明涉及一种环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，更具体地涉及一种可以通过感测环境亮度并控制输出电流来自动控制屏幕亮度的环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备。 
背景技术
通常，平板显示设备包括有机电致发光显示设备、液晶显示设备、等离子显示设备和场发射显示设备。平板显示设备由于薄、重量轻并且功耗低而迅速代替了传统的CRT(阴极射线管，Cathode Ray Tube)显示设备。有机电致发光显示设备和液晶显示设备可以轻松地制造成小的尺寸，并且可以在使用电池的情况下长时间使用，因此被广泛用作便携式电子设备的显示设备。 
诸如有机电致发光显示设备或液晶显示设备的平板显示设备可通过使用者的操作来人工控制其亮度。然而，其被设计成总是以恒定的亮度显示屏幕而不考虑环境亮度。例如，在环境亮度不亮的房间中使用者感觉屏幕相对较亮，但是在阳光下感觉屏幕相对较暗，因此存在可视性的问题。 
此外，传统的平板显示设备的亮度被设定为如上所述的恒定水平，因此，因为当其长时间在相对暗的场所使用时其亮度不需要这么高，所以存在功耗增加的问题。 
另外，当为了感测环境亮度而在传统的平板显示设备中制造环境光传感器电路时，应该在不同于形成平面显示面板的主基板的独立基板上形成 传感器、基板和电路，并连接到主板，因而平板显示设备的尺寸、厚度和功耗增大。 
此外，传统平板显示设备的环境光传感器电路的输出电流由于光漏电流而在采样期间发生变化，因此环境光传感器电路不能准确地对环境光进行采样。 
另外，传统平板显示设备的环境光传感器电路的输出电流根据环境温度的增加由于温度漏电流而改变，因此环境光传感器电路不能准确地感测环境光。 
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，其可以通过感测环境亮度并控制输出电流来根据环境亮度自动控制平板显示设备的屏幕亮度，以改善在亮的场所和暗的场所中的可视性。 
本发明的另一目的是提供一种环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，其可以通过根据环境亮度自动控制功耗来保持最佳功耗，从而延长便携式平板显示设备的寿命。 
本发明的又一目的是提供一种环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，其可以通过在形成有机电致发光面板(或液晶面板)的同一基板上形成环境光传感器电路、环境光处理器、时序控制器、数据驱动器、扫描驱动器和发光控制驱动器，从而防止不必要地增加平板显示设备的尺寸和厚度。 
此外，本发明的又一目的是提供一种环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，其可以通过在对环境光进行采样期间中断从光接收元件施加的光漏电流并且防止光漏电流改变输出电流，从而准确地对环境光进行采样。 
此外，本发明的又一目的是提供一种环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备，其可以防止温度漏电流根据环境温度的增加来改变环境光传感器电路的输出电流。 
在随后的说明书中将部分地阐明本发明的另外的优点、目的和特征，通过对以下内容的研究或者对本发明的实践的学习，本发明的另外的优点、目的和特征将部分地对本领域技术人员变得清楚。
根据本发明的一个方面，提供了一种环境光传感器电路，其包括：晶体管，其包括电耦合到第一电源的第一电极；第一电容性元件，其包括电耦合到晶体管的控制电极的第一电极和电耦合到第一基准电源的第二电极；第二电容性元件，其包括电耦合到第一电容性元件的第二电极的第一电极和电耦合到第二基准电源的第二电极；第一光接收元件，其电耦合在第一和第三基准电源之间，并且通过响应于环境光而传导电流来控制第一电容性元件的耦合电压和第二电容性元件的充电/放电电压；第一开关，其电耦合到晶体管的第二电极，并且使得晶体管能够根据第一电容性元件的耦合电压输出来自第一电源的电流；第二开关，其电耦合在第一光接收元件和第一电容性元件之间，并且中断第一光接收元件的漏电流，从而防止第一电容性元件的耦合电压被改变；第三开关，电耦合在第一基准电源和第二开关之间，使得将第一基准电压从第一基准电源经由第二开关施加到第一和第二电容性元件；第四开关，电耦合在晶体管的控制电极和第一开关之间，并且使得晶体管能够形成二极管连接结构；第五开关，电耦合在第一开关和基准电流源之间，使得经由第一开关将基准电流施加到晶体管，从而将预定电压施加到晶体管的控制电极；第六开关，电耦合到第一开关，并且使得晶体管能够响应于第一和第二电容性元件的耦合电压将预定电流从第一电源经由第一开关传送到输出端；第三电容性元件，该第三电容性元件电耦合到第二电容性元件，并且增大第一光接收元件的反向偏置能力；以及第七开关，该第七开关电耦合在第二和第三电容性元件之间，使得它们彼此电耦合。 
第一光接收元件是从p-本征-n(p-i-n)二极管、p-本征-金属(p-i-m)二极管、p-n二极管和光电耦合器中选择的任何一个，第一光接收元件的阳极电耦合到第一基准电源，阴极电耦合到第三基准电源。 
从第三基准电源施加的第三基准电压高于从第一基准电源施加的第一基准电压。 
第一光接收元件是从p-本征-n(p-i-n)二极管、p-本征-金属(p-i-m)二极管、p-n二极管和光电耦合器中选择的任何一个，第一光接收元件的阴极电耦合到第一基准电源，阳极电耦合到第三基准电源。 
从第三基准电源施加的第三基准电压低于从第一基准电源施加的第一基准电压。 
第二光接收元件电耦合在第一光接收元件和第四基准电源之间，并且包括遮光层，由于环境光被遮蔽，因此第二光接收元件仅感测依赖于温度的增加的漏电流。 
温度传感器感测温度；查找表电耦合到温度传感器，并且存储对应于感测到的温度的环境光感测时间；以及控制器电耦合到查找表，并且响应于从查找表输出的环境光感测时间将第一控制信号提供给第一开关。 
第一开关晶体管的第一和第二电极电耦合在第一和第二电容性元件之间，并且其控制电极电耦合到第二负控制信号；以及第二开关晶体管的第一和第二电极电耦合到晶体管的控制电极，并且其控制电极电耦合到第三负控制信号。 
第四和第七开关中的每个开关由两个串联连接的晶体管形成。 
根据本发明的一个方面，提供一种平板显示设备，其包括：环境光传感器电路，该电路包括：晶体管，其包括电耦合到第一电源的第一电极；第一电容性元件，其电耦合在晶体管的控制电极和第一基准电源之间；第二电容性元件，其包括电耦合到第一电容性元件的第一电极和电耦合到第二基准电源的第二电极；第一光接收元件，其电耦合在第一基准电源和第三基准电源之间，并且通过响应于环境光而传导电流来控制第一电容性元件的耦合电压和第二电容性元件的充电/放电电压；第一开关，其电耦合到晶体管的第二电极，并且使得晶体管能够根据第一电容性元件的耦合电压输出来自第一电源的电流；以及第二开关，其电耦合在第一光接收元件和第一电容性元件之间，并且中断第一光接收元件的漏电流，从而防止第一电容性元件的耦合电压被改变；环境光控制处理器，其接收来自环境光传感器电路的模拟输出信号作为输入信号，并且计算当前环境光并将其作为数字值输出；时序控制器，其接收来自环境光控制处理器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于当前环境光的控制信号；以及有机电致发光面板，其接收从时序控制器施加的对应于当前环境光的控制信号，并且以对应于当前环境光的亮度发出光。其中环境光传感器电路还包括第三开关，该第三开关电耦合在第一基准电源和第二开关之间，使得将第一基准电压从第一基准电源经由第二开关施加到第一和第二电容性元件；环境光传感器电路还包括第四开关，该第四开关电耦合在晶体管的控制电极和第一开关之间，并且使得晶体管能够形成二极管连接结构；环境光传感器电路还包括第五开关，该第五开关电耦合在第一开关和基准电流源之间，使得经由第一开关将基准电流施加到晶体管，从而将预定电压施加到晶体管 的控制电极；环境光传感器电路还包括第六开关，该第六开关电耦合到第一开关，并且使得晶体管能够响应于第一和第二电容性元件的耦合电压将预定电流从第一电源经由第一开关传送到输出端；环境光传感器电路还包括第三电容性元件，该第三电容性元件电耦合到第二电容性元件，并且增大第一光接收元件的反向偏置能力；以及环境光传感器电路还包括第七开关，该第七开关电耦合在第二和第三电容性元件之间，使得它们彼此电耦合。 
时序控制器包括：查找表，其存储对应于当前环境亮度的数据；以及亮度选择器，其将从环境光控制处理器输入的数据与存储在查找表中的数据进行比较，并且选择对应于当前环境亮度的数据控制信号并将其输出到数据驱动器。 
数据驱动器接收来自时序控制器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于当前环境亮度的数据信号并将其施加到有机电致发光面板。 
发光控制驱动器接收来自时序控制器的输出信号作为输入信号，并且输出发光控制信号并将其施加到有机电致发光面板。 
电源控制器接收来自时序控制器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于当前环境光的电源电压并将其施加到有机电致发光面板。 
根据本发明的一个方面，提供一种平板显示设备，其包括：环境光传感器电路，该电路包括：晶体管，其包括电耦合到第一电源的第一电极；第一电容性元件，其电耦合在晶体管的控制电极和第一基准电源之间；第二电容性元件，其包括电耦合到第一电容性元件的第一电极和电耦合到第二基准电源的第二电极；第一光接收元件，其电耦合在第一和第三基准电源之间，并且通过响应于环境光而传导电流来控制第一电容性元件的耦合电压和第二电容性元件的充电/放电电压；第一开关，其电耦合到晶体管的第二电极，并且使得晶体管能够根据第一电容性元件的耦合电压输出来自第一电源的电流；以及第二开关，其电耦合在第一光接收元件和第一电容性元件之间，并且中断第一光接收元件的漏电流，从而防止第一电容性元件的耦合电压被改变；环境光控制处理器，其接收来自环境光传感器电路的模拟输出信号作为输入信号，并且计算当前环境光并将其作为数字值输出；时序控制器，其接收来自环境光控制处理器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于当前环境光的控制信号；逆变器，其接收来自时序控制器的输出信号作为输入信号，并且将电源电压提高到对应于当前环境光的水平并将其输出；背光，其通过从逆变器施加的电压来接通/断开；以 及液晶显示面板，其通过背光来显示屏幕；其中环境光传感器电路还包括第三开关，该第三开关电耦合在第一基准电源和第二开关之间，使得将第一基准电压从第一基准电源经由第二开关施加到第一和第二电容性元件；环境光传感器电路还包括第四开关，该第四开关电耦合在晶体管的控制电极和第一开关之间，并且使得晶体管能够形成二极管连接结构；环境光传感器电路还包括第五开关，该第五开关电耦合在第一开关和基准电流源之间，使得经由第一开关将基准电流施加到晶体管，从而将预定电压施加到晶体管的控制电极；环境光传感器电路还包括第六开关，该第六开关电耦合到所述第一开关，并且使得晶体管能够响应于第一和第二电容性元件的耦合电压将预定电流从第一电源经由第一开关传送到输出端；环境光传感器电路还包括第三电容性元件，该第三电容性元件电耦合到第二电容性元件，并且增大第一光接收元件的反向偏置能力；以及环境光传感器电路还包括第七开关，该第七开关电耦合在第二和第三电容性元件之间，使得它们彼此电耦合。 
附图说明
从以下结合附图进行的详细说明，本发明的以上和其它目的、特征和优点将更加显而易见，在附图中： 
图1a到1c是示出根据本发明的一个示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图2是平板显示设备的环境光传感器电路的时序图； 
图3是示出根据本发明的另一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图4是示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图5是示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图6是示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图7是示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图8是示出图7的平板显示设备的环境光传感器电路的查找表的特征 曲线； 
图9是示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图； 
图10是示出环境光控制处理器进一步连接到环境光传感器电路的状态的框图； 
图11是示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图； 
图12a是示出平板显示设备的有机电致发光面板的像素电路的一个示例的电路图，图12b是像素电路的时序图； 
图13a是示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图，图13b是该设备的时序图； 
图14a是示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器 电路的平板显示设备的结构的框图，图14b是该设备的时序图； 
图15是示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图；以及 
图16是详细示出图15所示的逆变器(inverter)的一个示例的框图。 
具体实施方式
下文中，参考附图详细描述本发明的优选实施例。通过参阅参考附图详细描述的实施例，本发明的各个方面和特征以及用于实现这些方面和特征的方法变得清楚。然而，本发明不限于下文中公开的实施例，可以以各种形式实现本发明。说明书中限定的内容，诸如详细结构和元件，只是所提供的具体细节以帮助本领域技术人员全面的理解本发明，仅在所附权利要求的范围内限定本发明。在本发明的整个说明书中，在各个图之间相同的附图标记用于相同的元件。此外，术语“电耦合”不仅意为“直接耦合”，还意为“通过其它介入元件耦合”。 
图1a到1c示出根据本发明的一个示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图1a，平板显示设备的环境光传感器电路包括晶体管Tr1、第一电容性元件C1、第二电容性元件C2、第三电容性元件C3、第一光接收元件PD1、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。在此，第二基准电源VREF2和第三基准电源VREF3可以电耦合到VDD并且接收第一电压，因而针对图1的平板显示设备的环境光传感器电路可以同样地进行操作。相同的附图标记用于每个基准电源和基准电压，以便于下面进行说明。换句话说，相同的附图标记第一基准电源VREF1用于第一电源和第一基准电压，第二基准电源VREF2用于第二电源和第二基准电压，以及第三基准电源VREF3用于第三电源和第三基准电压。 
晶体管Tr1包括第一电极(源极或漏极)、第二电极(漏极或源极)和控制电极(栅极)。晶体管Tr1的第一电极电耦合到VDD，第二电极电耦合在第一开关S1的第一电极和第四开关S4的第二电极之间，以及控制电极电耦合在第四开关S4的第一电极和第一电容性元件C1的第二电极之间。晶体管Tr1是P沟道晶体管，可以是从非晶硅晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、纳米薄膜晶体管及其等同物中选择的任何一 个，但是不限于此。 
另外，当晶体管Tr1是多晶硅薄膜晶体管时，其可以通过从激光结晶法、金属诱导结晶法、高压结晶法及其等同方案中选择的一种方法形成，但是不限于此。 
激光结晶法是通过向非晶硅辐射例如准分子激光来进行结晶的方法，金属诱导结晶法是通过在非晶硅上设置例如金属并以预定温度进行加热来从金属开始结晶的方法，高压结晶法是通过向非晶硅施加例如预定压力来进行结晶方法。 
第一电容性元件C1的第一电极电耦合到第二电容性元件C2的第二电极、第二开关S2的第二电极和第七开关S7的第二电极之间的第一节点N1。第一电容性元件C1的第二电极电耦合到控制电极和第四开关S4的第一电极之间。第一电容性元件C1存储对应于第一电容性元件C1的第一和第二电极之间的电压差的电压，与第二电容性元件C2一起产生耦合电压，并将其施加到晶体管Tr1的控制电极。 
第二电容性元件C2的第一电极电耦合到第二基准电源VREF2，第二电容性元件C2的第二电极电耦合到第一电容性元件C1的第一电极、第二开关S2的第二电极和第七开关S7的第二电极之间的第一节点N1。第二电容性元件C2存储对应于第二电容性元件C2的第一和第二电极之间的电压差的电压，与第一电容性元件C1一起产生耦合电压，并将其施加到晶体管Tr1的控制电极。另外，第二电容性元件C2通过增大第一光接收元件PD1的反向偏置能力来改善信号保持特性。 
第三电容性元件C3的第一电极电耦合到第二基准电源VREF2，第三电容性元件C3的第二电极电耦合到第七开关S7的第一电极。第三电容性元件C3存储对应于第三电容性元件C3的第一和第二电极之间的电压差的电压，通过增大第一光接收元件PD1的反向偏置能力来改善信号保持特性。 
第一光接收元件PD1的阳极电耦合在第二开关S2的第一电极和第三开关S3的第二电极之间，第一光接收元件PD1的阴极电耦合到第三基准电源VREF3。在此，当第三开关S3的第一电极电耦合到第一基准电压VREF1 且接通第三开关S3时，其将第一基准电源VREF1施加到第一光接收元件PD1的阳极，第一基准电源VREF1可以是低于第三基准电源VREF3的电平。另外，第一光接收元件PD1可以是从p-本征-n(p-i-n，p-intrinsic-n)二 极管、p-本征-金属(p-i-m，p-intrinsic-metal)二极管、p-n二极管、光耦合器及其等同物中选择的任何一个，但是不限于此。第一光接收元件PD1通过响应于环境光而施加来自第三基准电源VREF3的电流来对第一电容性元件C1和第二电容性元件C2充电。 
第一开关S1的第一电极电耦合在晶体管Tr1的第二电极和第四开关S4的第二电极之间，第一开关S1的第二电极电耦合到第二节点N2，N2是第五开关S5和第六开关S6之间的接触点。可以通过对控制电极施加的第一控制信号来接通/断开第一开关S1。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第一开关S1，但是不限于此。第一开关S1将第一电容性元件C1初始化为预定电压，或者响应于第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压将由VDD经由晶体管Tr1所施加的预定电流量输出到输出端IOUT。 
第二开关S2的第一电极电耦合在第一光接收元件PD1的阳极和第三开关S3的第二电极之间，第二开关S2的第二电极电耦合在第一电容性元件C1的第一电极和第二电容性元件C2的第二电极之间。可以通过对控制电极施加的第二控制信号接通/断开第二开关S2。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第二开关S2，但是不限于此。当第二开关S2断开时，施加到第一和第二电容性元件C1和C2的第一光接收元件PD1的光漏电流被中断，从而防止第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压发生变化。 
第三开关S3的第一电极电耦合到第一基准电源VREF1，第三开关S3的第二电极电耦合在第一光接收元件PD1的阳极和第二开关S2的第一电极之间。可以通过对控制电极施加的第三控制信号接通/断开第三开关S3。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第三开关S3，但是不限于此。当第三开关S3接通时，施加到第一电极的第一基准电源VREF1被传送到第一电容性元件C1和第二电容性元件C2。 
第四开关S4的第一电极电耦合在晶体管Tr1的控制电极和第一电容性元件C1的第二电极之间，第四开关S4的第二电极电耦合在晶体管Tr1的第二电极和第一开关S1的第一电极之间。可以通过对控制电极施加的第三控制信号接通/断开第四开关S4。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第四开关S4，但是不限于此。当第四开关S4接通时，晶体管Tr1形成二极管连接结构。 
第五开关S5的第一电极电耦合到第一开关S1的第二电极和第六开 关S6的第一电极之间的第二节点N2，第五开关S5的第二电极电耦合到基准电流源IREF。可以通过对控制电极施加的第四控制信号接通/断开第五开关S5。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第五开关S5，但是不限于此。当第五开关S5接通时，将从基准电流源IREF施加的基准电流经由第一开关S1施加到晶体管Tr1。这时，晶体管Tr1形成二极管连接结构。当第一基准电源VREF1施加到第一节点N1时，第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压保持不变。 
第六开关S6的第一电极电耦合到第一开关S1的第二电极和第五开关S5的第一电极之间的第二节点N2，第六开关S6的第二电极电耦合到输出端IOUT。可以通过对控制电极施加的第五控制信号接通/断开第六开关S6。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第六开关S6，但是不限于此。当第四开关S4接通时，晶体管Tr1形成二极管连接结构。第六开关S6响应于第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压将从VDD经由晶体管Tr1施加的预定电流量输出到输出端IOUT。 
第七开关S7的第一电极电耦合到第三电容性元件C3的第二电极，并且第七开关S7的第二电极电耦合在第二开关S2的第二电极、第一电容性元件C1的第一电极和第二电容性元件C2的第二电极之间。可以通过对控制电极施加的第六控制信号接通/断开第七开关S7。可以由从N沟道或P沟道低温多晶硅及其等同物中选择的任何一个形成第七开关S7，但是不限于此。当突然入射大量光且第七开关S7接通时，第三电容性元件C3和第二电容性元件C2彼此并联连接，使得第一光接收元件PD1的反向偏置能力增大，从而改善信号保持特性。 
参考图1b，除了开关S1到S7由P沟道晶体管形成以外，平板显示设备的环境光传感器电路与图1a的环境光传感器电路相同。 
参考图1c，除了开关S2和S4和第七开关S7由两个P沟道晶体管形成以外，平板显示设备的环境光传感器电路与图1b的环境光传感器电路相同。当第二开关S2、第四开关S4和第七开关S7断开时，第一节点N1和晶体管Tr1的栅极的电压受流过每个开关的漏电流的影响。因此，可以通过由两个串联连接的晶体管形成开关来减小开关的漏电流，从而补偿漏电流使第一节点N1和晶体管Tr1栅极的电压改变的现象。 
图2a和2b示出图1a至1c的平板显示设备的环境光传感器电路的时序图。图2a示出开关S1至S7是P沟道晶体管的情况下的时序图，图2b 示出开关S1至S7是N沟道晶体管的情况下的时序图。除了当开关S1至S7是P沟道晶体管时开关在低电平处接通、当开关S1至S7是N沟道晶体管时开关在高电平处接通以外，图2a和2b的时序图彼此相同。因此，下面主要说明图2a的时序图。 
参考图2a和2b，平板显示设备的环境光传感器电路的时序图包括初始化时间段T1、环境光感测时间段T2和采样时间段T3。将五个控制信号即第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号和第五控制信号施加到平板显示设备的环境光传感器电路。 
另外，当环境光相对很亮并因此入射大量的光时，将第六控制信号施加到环境光传感器电路。省略了第六控制信号的时序图，但是下面详细说明第六控制信号对第七开关S7的操作。 
首先，在初始化时间段T1中，当将低电平的第一至第四控制信号施加到平板显示设备的环境光传感器电路时，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5接通，当施加高电平的第五控制信号时，第六开关S6断开。 
当第五开关S5接通时，基准电流源IREF的基准电流传送到第一开关S1，当第一开关S1接通时，基准电流传送到晶体管Tr1的第二电极。此时，当第四开关S4接通时，晶体管Tr1形成二极管连接结构。因为晶体管Tr1形成二极管连接结构并且基准电流恒定地施加到第二电极，所以施加到晶体管Tr1的控制电极的电压保持在恒定电压VA。 
当第三开关S3接通时，从第一基准电源VREF1施加的第一基准电压传送到第二开关S2和第一光接收元件PD1，当第二开关S2接通时，该基准电压传送到第一节点N1。施加到第一节点N1的该基准电压传送到第一电容性元件C1和第二电容性元件C2。 
第一电容性元件C1存储与施加到第一电容性元件C1的第一电极的第一基准电源VREF1和施加到第二电极的晶体管Tr1的控制电极的电压VA之间的差相对应的电压。第二电容性元件C2存储与施加到第二电容性元件C2的第一电极的第二基准电源VREF2和施加到第二电极的第一基准电源VREF1之间的差相对应的电压。换句话说，当施加具有恒定值的第一基准电源VREF1、第二基准电源VREF2和基准电流源IREF时，将存储在第一电容性元件C1和第二电容性元件C2中的电压初始化为恒定值。 
接下来，在环境光感测时间段T2中，当施加低电平的第二控制信号 时，第二开关S2接通。当施加高电平的第一、第三、第四和第五控制信号时，第一开关S1、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6断开。 
当第二开关S2接通时，在第一光接收元件PD1的第一电极和第二电极之间形成的反向电流施加到作为第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的接触点的第一节点N1。在此，通过第一光接收元件PD1形成的反向电流根据环境光的亮度而不同。换句话说，当环境光变暗时，流过第一光接收元件PD1的电流变低，当环境光变亮时，流过第一光接收元件PD1的电流变高。 
当通过第一光接收元件PD1形成的反向电流施加到作为第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的接触点的第一节点N1时，第一节点N1的电压对应于反向电流从第一基准电源VREF1变化了电压ΔV，因此变为VREF1+ΔV。这时，第一基准电源VREF1是在初始化时间段T1中施加到第一节点N1的电压。 
根据第一节点N1的电压的改变，第一电容性元件C1的第二电极的电压和第二电容性元件C2的存储电压对应于第一节点N1的变化电压而变化。换句话说，第一节点N1的电压对应于通过第一光接收元件PD1形成的反向电流变化了ΔV，存储在第二电容性元件C2中的电压对应于第一节点N1的变化电压ΔV变化了ΔV并进行充电，存储在第一电容性元件C1中的电压保持不变。因而，第一电容性元件C1的第二电极的电压变化了ΔV。因此，第一电容性元件C1的耦合电压对应于第一节点N1的变化电压而变化。 
在此，当环境光相对亮时，对第二电容性元件C2迅速充电，但是当环境光相对暗时，对第二电容性元件C2缓慢充电。 
最后，在采样时间段T3中，当施加低电平的第一和第五控制信号时，第一开关S1和第六开关S6接通。当施加高电平的第二、第三和第四控制信号时，第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5断开。 
当第一开关S1接通时，从晶体管Tr1施加的电流经由第六开关S6输出到输出端IOUT。这时，晶体管Tr1经由第六开关S6将与第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压相对应的电流IREF-ΔI输出到输出端IOUT。换句话说，将第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压施加到控制电极。当该耦合电压低时，相对大的电流经由晶体管 Tr1输出到输出端IOUT。当耦合电压高时，相对小的电流经由晶体管Tr1输出到输出端IOUT。 
在此，ΔI是当将与通过第一光接收元件PD1形成的反向电流相对应的电压变化量ΔV施加到第一节点N1时流过晶体管Tr1的电流变化的电流变化量。第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压变为晶体管Tr1的控制电极的电压。因此，当该耦合电压低时，ΔI变小，当该耦合电压高时，ΔI变大。 
如上所述，当相对弱的光入射到第一光接收元件PD1时，流过第一光接收元件PD1的电流变得相对小，因此，第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压变得相对小。于是，流过晶体管Tr1的电流IREF-ΔI自然变得相对大。另一方面，当相对强的光入射到第一光接收元件PD1时，流过第一光接收元件PD1的电流变得相对大，因此，第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压变得相对大。于是，流过晶体管Tr1的电流IREF-ΔI自然变得相对小。 
当第二开关S2断开时，第一光接收元件PD1从第一节点N1分离。在采样时间段T3中第一光接收元件PD1与环境光反应所产生的光漏电流被施加到第一节点N1，从而防止第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压变化。 
另一方面，下面说明第六控制信号对第三电容性元件C3的操作。当亮光突然入射到第一光接收元件PD1时，对第二电容性元件C2快速充电。这时，第一节点N1即第二电容性元件C2的第二电极被充电至第三基准电源VREF3。换句话说，当感测到环境光比预定亮度亮时，从晶体管Tr1输出恒定输出电流。因此，不能准确地感测环境光。 
为了防止上述现象，通过施加低电平的第六控制信号来接通电路，第六控制信号作为输出端IOUT的输出电流保持在阈值以下并持续预定时间的反馈信号。于是，第三电容性元件C3与第二电容性元件C2并联连接。 
因此，第二电容性元件C2和第三电容性元件C3彼此并联连接，因而电容器的电容增大。因此，第一光接收元件PD1的反向偏置能力进一步增大。当然，第二电容性元件C2和第三电容性元件C3与第一电容性元件C1一起影响耦合电压，其结果是，耦合电压影响晶体管Tr1的操作。因此，在可靠的操作时间段中操作晶体管Tr1，因此获得稳定的输出电压。即，第三电容性元件C3与第二电容性元件C2并联连接，因而第一光接 收元件PD1可以更容易地感测环境光。 
图3示出根据本发明的另一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图3，除了第一光接收元件PD1的阴极和阳极相反地连接，换句话说，阴极电耦合在第二开关S2的第一电极和第三开关S3的第二电极之间，阳极电耦合到第三基准电源VREF3以外，平板显示设备的环境光传感器电路类似于图1a所示的环境光传感器电路。这时，第三开关S3的第一电极电耦合到第一基准电源VREF1，当第三开关S3接通时，第一基准电源VREF1施加到第一光接收元件PD1的阴极。在此，第一基准电源VREF1可以高于第三基准电源VREF3。因此，在图1a的环境光传感器电路中，对第二电容性元件C2充电，第一电容性元件C1的耦合电压根据流过第一光接收元件PD1的反向电流的增加而增加。然而，在图3的环境光传感器电路中，第二电容性元件C2放电，第一电容性元件C1的耦合电压根据流过第一光接收元件PD1的反向电流的增大而减小。 
图4示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图4，除了晶体管Tr2由N沟道晶体管形成以外，平板显示设备的环境光传感器电路类似于图1a所示的环境光传感器电路。在图1a的环境光传感器电路中，第一开关S1、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6电耦合到晶体管Tr1的第二电极。在图4的环境光传感器电路中，晶体管Tr2是N沟道晶体管，因而第一开关S1、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6电耦合到第一电极。除了代替P沟道晶体管使用N沟道晶体管以外，图4所示的平板显示设备的环境光传感器电路类似于图1a的环境光传感器电路，因而该环境光传感器电路的操作与图1a、2a和2b中所描述的相同。 
图5示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图5，除了第一光接收元件PD1的阴极和阳极相反地连接，换句话说，阴极电耦合在第二开关S2的第一电极和第三开关S3的第二电极之间，阳极电耦合到第三基准电源VREF3以外，该平板显示设备的环境光传感器电路类似于图4所示的环境光传感器电路。这时，第三开关S3的第一电极电耦合到第一基准电源VREF1，当第三开关接通时，第一基准电源 VREF1施加到第一光接收元件PD1的阴极。在此，第一基准电源VREF1可以高于第三基准电源VREF3。因此，在图4的环境光传感器电路中，对第二电容性元件C2充电，第一电容性元件C1的耦合电压根据流过第一光接收元件PD1的反向电流的增加而增加。然而，在图5的环境光传感器电路中，第二电容性元件C2放电，第一电容性元件C1的耦合电压根据流过第一光接收元件PD1的反向电流的增加而减小。 
图6示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图6，除了环境光传感器电路还包括电耦合到第一光接收元件PD1的阴极并且包括遮光板的第二光接收元件PD2以外，该平板显示设备的环境光传感器电路类似于图1a所示的环境光传感器电路。第二光接收元件PD2的阴极电耦合到第一光接收元件PD1的阳极，第二光接收元件PD2的阳极电耦合到VREF4。在此，第一基准电源VREF1可以是比第三基准电源VREF3低的电平，VREF4可以是比第一基准电源VREF1低的电平。 
当环境光入射到第一光接收元件PD1时，第一光接收元件PD1响应于环境光传导来自第三基准电源VREF3的电流，使得改变第一电容性元件C1的耦合电压并对第二电容性元件C2充电。这时，流过第一光接收元件PD1的电流根据温度的增加而增加。换句话说，产生了漏电流。第二光接收元件PD2包括遮光板，因而类似于第一光接收元件PD1，流过第二光接收元件PD2的电流根据温度的增加而变化。然而，入射环境光没有引起电流变化。因此，流过第一光接收元件PD1的电流与流过第二光接收元件PD2的电流之间的差是由环境光所引起的电流，因而对应于该电流差的电压可以施加到第一节点N1。因而，可以防止由温度所引起的漏电流改变输出电流。第一光接收元件PD1和第二光接收元件PD2是具有相同特性的光接收元件，并且还具有相同的温度特性。 
换句话说，流过第一光接收元件PD1的电流是由温度的增加引起的电流Idark和响应于环境光的来自第三基准电源VREF3的电流Iphoto的和。因为第二光接收元件PD2包括遮光板，所以流过第二光接收元件PD2的电流仅包括温度增加所引起的电流Idark。因此，流过第一光接收元件PD1的电流和流过第二光接收元件PD2的电流之间的差变为来自第三基准电源VREF3的Iphoto。因此，只有不受温度改变影响的由环境光所引起的电流Iphoto经由第二开关S2流过环境光传感器电路，因而去除了由温度引起的漏电流，从而防止了输出电流的改变。 
图3至图5的环境光传感器电路通过进一步包括具有遮光板的第二光接收元件PD2来去除由温度引起的漏电流，从而可以防止输出电流的改变。 
图7示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图7，除了该平板显示设备的环境光传感器电路进一步包括温度传感器、查找表(LUT，look up table)和控制器以外，该环境光传感器电路类似于图1a所示的环境光传感器电路。 
温度传感器电耦合到查找表(LUT)并感测环境光传感器电路的温度，将感测的温度传送给查找表。 
查找表(LUT)电耦合在温度传感器和控制器之间，以便将对应于感测的温度的环境光感测时间传送到控制器。在此，查找表(LUT)是存储对应于感测的温度的环境光感测时间的存储器，图8示出了查找表的特征曲线。 
控制器电耦合在第一至第六控制信号和查找表(LUT)之间。查找表(LUT)输出对应于感测的温度的环境光感测时间并将其传送到控制器，并且将依赖于温度的环境光感测时间施加到第一至第六控制信号。此时，当温度升高时，漏电流增加，因而环境光感测时间减少。当温度降低时，不产生漏电流，因而与温度高的情况相比，环境光感测时间增大。因此，通过晶体管Tr1从输出端IOUT输出的电流保持不变。 
图3至图5的环境光传感器电路通过进一步包括温度传感器、查找表(LUT)和控制器来控制响应于由温度引起的漏电流的环境光感测时间，从而可以防止输出电流的改变。 
图8是示出图7的平板显示设备的环境光传感器电路的查找表的特征曲线。 
参考图8的特征曲线，光接收元件的漏电流根据由温度传感器施加的感测温度的增加而增加。环境光感测时间根据漏电流的增加而增加。当由温度传感器施加的感测温度增加时，光接收元件的漏电流增加，从而环境光感测时间减少。将电压从第一光接收元件PD1施加到第一电容性元件C1和第二电容性元件C2之间的第一节点N1的时间减少，从而第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的充电时间减少。换句话说，可以通过减少环境光感测时间以补偿由温度引起的电流增加来防止从输出端IOUT 输出的输出电流的改变。 
图9示出根据本发明的又一示例性实施例的平板显示设备的环境光传感器电路的电路图。 
参考图9，除了平板显示设备的环境光传感器电路进一步包括第一开关晶体管ST1和第二开关晶体管ST2以外，该环境光传感器电路类似于图1a所示的环境光传感器电路。 
第一开关晶体管ST1包括第一电极(源极或漏极)，第二电极(漏极或源极)和控制电极(栅极)。第一开关晶体管ST1的第一电极和第二电极电耦合到第一电容性元件C1和第二电容性元件C2之间的第一节点N1。可以通过施加到控制电极的第二负控制信号使第一开关晶体管ST1导通或关断。在此，第二负控制信号是与第二控制信号相反的信号。当第二控制信号是高电平时，第二负控制信号是低电平，当第二控制信号是低电平时，第二负控制信号是高电平。 
如图9所示，P沟道晶体管可以用作第一开关晶体管ST1。这时，P沟道晶体管还用作第二开关S2。当第一开关晶体管ST1导通时，第二开关S2断开，当第一开关晶体管ST1关断时，第二开关S2接通。换句话说，第一开关晶体管ST1和第二开关S2彼此相反地工作。第一开关晶体管ST1可以是N沟道晶体管。这时，第二开关S2应当也是N沟道晶体管。 
当时间段从第一开关晶体管ST1导通并且第二开关S2断开的环境光感测时间段T2变到采样时间段T3时，由于第二开关S2断开时的开关错误而产生输出电流根据晶体管Tr1的控制电极的电压增大而减小的现象。第一开关晶体管ST1可以补偿该现象。 
第二开关晶体管ST2包括第一电极(源极或漏极)、第二电极(漏极或源极)和控制电极(栅极)。第二开关晶体管ST2的第一电极和第二电极电耦合到晶体管Tr1的控制电极。可以通过施加到控制电极的第三负控制信号使第二开关晶体管ST2导通/关断。在此，第三负控制信号是与第三控制信号相反的信号。当第三控制信号是高电平时，第三负控制信号是低电平，当第三控制信号是低电平时，第三负控制信号是高电平。 
如图9所示，P沟道晶体管可以用作第二开关晶体管ST2。这时，P沟道晶体管还用作第四开关S4。当第二开关晶体管ST2导通时，第四开关S4断开，当第二开关晶体管ST2关断时，第四开关S4接通。换句话 说，第二开关晶体管ST2和第四开关S4彼此相反地工作。第二开关晶体管ST2可以是N沟道晶体管。这时，第四开关S4应当也是N沟道晶体管。 
当时间段从第二开关晶体管ST2导通并且第四开关S4断开的初始化时间段T1变到环境光感测时间段T2时，由于第四开关S4断开时的开关错误而产生输出电流根据晶体管Tr1的控制电极的电压的增大而减小的现象。接通虚拟开关(dummy switch)即第一开关晶体管ST1，从而补偿该现象。 
图3至图5的环境光传感器电路通过进一步包括第一开关晶体管ST1和第二开关晶体管ST2可以补偿输出电流由于开关错误而根据晶体管的控制电极的电压增加而减小的现象。 
图10是示出环境光控制处理器进一步连接到环境光传感器电路的状态的框图。 
如图10所示，本发明可以进一步包括用于处理来自环境光传感器电路100的信号的环境光控制处理器200。环境光传感器电路100可以是从图1a至图1c、图3至图7和图9所示的环境光传感器电路中选择的任何一个。另外，环境光控制处理器200包括模拟数字转换器210、第一存储器220、控制器230和第二存储器240。 
模拟数字转换器210通过第五开关S5电耦合。当然，输出负载120和负载电容性元件CL包括在模拟数字转换器210中。基本上，输出负载可以是模拟数字转换器的内部负载，负载电容性元件CL可以是在导线(wire)中形成的电容性组件。模拟数字转换器210将模拟输出电流值转换成数字值并将其输出。 
第一存储器220电耦合到模拟数字转换器210，并根据当前感测到的环境光的状态临时存储数字值。 
控制器230电耦合到存储器220，以计算当前感测到的环境光的亮度并将其输出。 
第二存储器240电耦合到控制器230，以事先存储从不同亮度的环境光获得的数字值。 
如上所述，通过将从第一存储器220输入的感测到的环境光的数据与存储在第二存储器240中的不同亮度的环境光的数据进行比较来计算环境光的当前亮度。 
基本上，在平板显示设备的面板的同一基板上形成环境光传感器电路100。另一方面，可以以一个芯片的形式独立地形成环境光控制处理器200，但不限于此。可以在显示面板的同一基板上形成环境光控制处理器200。 
图11显示示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图。 
在此，以框图示出环境光传感器电路100和环境光控制处理器200，以便于进行说明。环境光传感器电路100可以是从图1a至图1c、图3至图7和图9所示的环境光传感器电路中选择的任何一个。 
参考图11，除了环境光传感器电路100和环境光控制处理器200以外，平板显示设备还可以包括时序控制器300、数据驱动器400、有机电致发光面板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700。在上面的说明中已经详细解释了环境光传感器电路100和环境光控制处理器200的结构和操作，因此下面省略详细的解释。另外，在有机电致发光面板500中，电路单元和有机发射层一起形成一个像素。以矩阵的形式布置像素，以显示静止或运动影像。换句话说，在有机电致发光面板500中形成从数据驱动器400开始延伸的多个数据线D1至Dm、从扫描驱动器600开始延伸的多个扫描线S1至Sn以及从发光控制驱动器700开始延伸的多个发光控制线E1至En。另外，在数据线、扫描线和发光控制线彼此相交的区域中形成预定像素。 
时序控制器300包括亮度选择器310和查找表320。在时序控制器300中，亮度选择器310将从环境光控制处理器200输入的数字值与存储在事先形成的查找表中的值进行比较，并且将对应于该值的数据控制信号输出到数据驱动器400。当然，将针对R、G和B中的每个匹配到从环境光控制处理器200输入的数字值的最佳亮度数据控制信号事先存储在查找表320中。 
然后，数据驱动器400根据环境光将适当的数据信号输出到有机电致发光设备。例如，当感测到的环境光相对亮时，数据驱动器输出数据电压|V|以输出相对大量的光，从而通过有机电致发光面板500显示高亮度的屏幕。另一方面，当感测到的环境光相对暗时，数据驱动器输出数据电压|V|以输出相对小量的光，从而通过有机电致发光面板500显示低亮度的屏幕。 
如上所述，根据本发明，提供可以根据环境光自动控制屏幕亮度的显示设备。扫描驱动器600将扫描信号输出到有机电致发光面板500，以选择更接通或断开的像素。发光控制驱动器700将对应于每个像素的接通时间的发光时间信号输出到有机电致发光面板500。扫描驱动器600和发光控制驱动器700对于本领域技术人来说是众所周知的，因此省略详细说明。 
另一方面，通过半导体工艺和薄膜工艺可以在一个公用基板上形成环境光传感器电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、数据驱动器400、有机电致发光面板500、扫描驱动器600和发光控制驱动器700。当然，可以与形成有机电致发光面板500的基板不同的基板上形成环境光传感器电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、数据驱动器400、扫描驱动器600和发光控制驱动器700中的至少任何一个，但是不限于此。 
图12a显示示出平板显示设备的有机电致发光面板的像素电路的一个示例的电路图，图12b示出像素电路的时序图。环境光传感器电路100可以是从图1a至1c、图3至7和图9所示的环境光传感器电路中选择的任何一个。 
参考图12a，像素电路包括提供扫描信号的扫描线Sn、提供数据电压的数据线Dm、提供第一电压的第一电源线VDD、提供第二电压的第二电源线VSS、提供自动调零信号的自动调零线An、提供发光控制信号的发光控制线En、第一至第四晶体管T1至T4、第一电容性元件C1、第二电容性元件C2和有机发光二极管(OLED，organiclight emittingdiode)。在此，第一电源线VDD的电压相对高于第二电源线VSS的电压。 
参考图12b，在该像素电路中，当将低电平的控制信号从自动调零线An提供到第三晶体管T3的控制电极时，第三晶体管T3导通。接下来，当将高电平的控制信号从发光控制线En提供到第四晶体管T4的控制电极时，第四晶体管T4关断。然后，T1形成二极管连接结构，并T1的阈值电压存储在第一电容性元件C1中。另一方面，当自动调零信号变为高电平并且从数据线Dm施加对应于环境光的预定水平的数据电压时，将具有以第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的比率补偿的阈值电压的数据电压提供到第一晶体管T1的控制电极(数据写入操作)。接下来，当发光控制信号变为低电平时，第四晶体管T4导通并且预定电流流过有机发光二极管(OLED)，从而发出光。 
根据如上所述的像素电路，流过有机发光二极管的电流仅对应于从数据线施加的数据电压而流动，而与第一晶体管的阈值电压无关。即，根据该像素电路，补偿第一晶体管的阈值电压的差，从而提供高灰度级的有机电致发光显示设备。 
根据本发明，根据环境亮度来自动控制屏幕的亮度。换句话说，控制来自像素电路的数据线Dm的数据电压，并且相应地控制第一电容性元件C1和第二电容性元件C2的耦合电压，因而改变通过第一晶体管T1流到有机发光二极管(OLED)的电流。因此，改变通过有机发光二极管(OLED)的电流，从而控制有机电致发光面板的亮度。 
图13a显示示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图，图13b示出该设备的时序图。环境光传感器电路100可以是从图1a至1c、图3至7和图9所示的环境光传感器电路中选择的任何一个。 
参考图13a，具有环境光传感器电路的平板显示设备与图11的平板显示设备的不同之处在于从时序控制器300输出的亮度控制信号不输入到数据驱动器400，而是输入到发光控制驱动器700。 
然后，发光控制驱动器700将对应于环境光的发光控制信号输出到有机电致发光面板500。例如，当感测到的环境光相对亮时，发光控制驱动器700输出相对长时间的发光控制信号，从而通过有机电致发光面板500显示高亮度的屏幕。另一方面，当感测到的环境光相对暗时，发光控制驱动器700输出相对短时间的发光控制信号，从而通过有机电致发光面板500显示低亮度的屏幕。 
如上所述，根据本发明，提供可以根据环境光来自动控制屏幕亮度的显示设备。 
更具体地，如图13b所示，通过控制发光控制信号En的时间T的长度来控制有机发光二极管(OLED)的发光时间。例如，当环境亮度暗时，提供相对短的发光控制时间T，以相对缩短有机发光二极管(OLED)的发光时间，从而显示暗的屏幕。另一方面，当环境亮度亮时，提供相对长的发光控制时间T，以相对延长有机发光二极管(OLED)的发光时间，从而显示亮的屏幕。 
图14a显示示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图，图14b示出该设备的时序图。环境 光传感器电路100可以是从图1a至1c、图3至7和图9所示的环境光传感器电路中选择的任何一个。 
参考图14a，该具有环境光传感器电路的平板显示设备与图13a的平板显示设备的不同之处在于从时序控制器300输出的亮度控制信号不输入到数据驱动器700，而是输入到电源控制器800。 
然后，电源控制器800将对应于环境光的电源电压输出到有机电致发光面板500。例如，当感测到的环境光相对亮时，电源控制器800提供相对高的电源电压，以相对减小有机发光二极管(OLED)的亮度，从而通过有机电致发光面板500显示高亮度的屏幕。另一方面，当感测到的环境光相对暗时，电源控制器800提供相对低的电源电压，从而通过有机电致发光面板500显示低亮度的屏幕。附图中未说明的附图标记PL表示在有机电致发光面板中形成的电源线。 
如上所述，根据本发明，提供可以根据环境光自动控制屏幕亮度的显示设备。 
换句话说，如图14b所示，通过控制第一电源VDD的电压(在图中表示为“V”)来控制有机发光二极管(OLED)的亮度。例如，当环境亮度暗时，提供相对低的电源电压，以相对减小有机发光二极管(OLED)的亮度，从而显示暗的屏幕。另一方面，当环境亮度亮时，提供相对高的电源电压，以相对增加有机发光二极管(OLED)的亮度，从而显示亮的屏幕。 
图15显示示出根据本发明的又一示例性实施例的具有环境光传感器电路的平板显示设备的结构的框图。环境光传感器电路100可以是从图1a至1c、图3至7和图9所示的环境光传感器电路中选择的任何一个。 
参考图15，平板显示设备可以包括环境光传感器电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、逆变器910、背光920、栅极驱动器930、数据驱动器940和液晶显示面板950。在上面的描述中详细说明了环境光传感器电路100、环境光控制处理器200和时序控制器300的结构和操作，因而下面省略详细的说明。 
时序控制器300将亮度控制信号输出到逆变器910。 
然后，逆变器910将对应于环境光的提高的电压提供到背光920。例如，当感测到的环境光相对亮时，逆变器910对背光920提供相对高的提高的电压，从而通过液晶显示面板950显示高亮度的屏幕。另一方面，当 感测到的环境光相对暗时，逆变器910对背光920提供相对低的提高的电压，从而通过液晶显示面板950显示低亮度的屏幕。 
如上所述，根据本发明，提供可以根据环境光自动控制屏幕亮度的显示设备。 
在液晶显示面板950中，电路单元和滤色器一起形成一个像素P。以矩阵的形式布置像素，以显示静止或运动影像。当然，作为一种照相机快门来操作电路单元和滤色器，并且将诸如冷阴极荧光灯(CCFL，coldcathode fluorescent lamp)的背光920布置在液晶显示面板950的背面，从而通过从背光920输出的光来显示预定亮度的图像。另外，可以在液晶显示面板950中形成从栅极驱动器930开始延伸的多个扫描线S1至Sn和从数据驱动器940开始延伸的多个数据线D1至Dm。 
栅极驱动器930对液晶显示面板950提供扫描信号。数据驱动器940对液晶显示面板950提供数据电压。栅极驱动器930和数据驱动器940对本领域的普通技术人员来说是众所周知的，因此，省略详细的说明。 
另一方面，通过半导体工艺和薄膜工艺可以在一个公用基板上形成环境光传感器电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、逆变器910、栅极驱动器930、数据驱动器940和液晶显示面板950。当然，可以在与形成液晶显示面板950的基板不同的基板或芯片上形成环境光传感器电路100、环境光控制处理器200、时序控制器300、逆变器910、栅极驱动器930和数据驱动器940中的至少任何一个，但是不限于此。 
图16显示详细示出图15所示的逆变器的一个示例的框图。 
参考图16，逆变器910可以包括：PWM控制器911，其输出对应于从时序控制器300输入的与亮度相关的控制信号的PWM控制信号；转换器912，其接收PWM控制器911的输出信号作为输入信号，并且将电源电压VDD提高到预定水平并将提高的电压提供给背光920；以及电流传感器913，其感测流过背光920的电流并将感测到的电流反馈给PWM控制器911。当然，逆变器910的结构仅仅是一个示例，但是不限于此。 
如上所述，与亮度相关的控制信号可以从时序控制器300输入到PWM控制器911。 
然后，PWM控制器911将与控制信号匹配的PWM控制信号输出到转换器。换句话说，当当前环境光暗时，PWM控制器911输出PWM控 制信号以相对降低提高的电压，当当前环境光亮时，PWM控制器911输出PWM控制信号以相对增加提高的电压。 
然后，在转换器912接收到电源电压VDD之后，转换器912响应于PWM控制信号将其提高到预定电压。因此，背光920以预定亮度接通。在此，当提高的电压低时，背光920降低亮度，当提高的电压高时，背光920增加亮度。 
另一方面，由多个电阻器、二极管和电容性元件形成的电流传感器913将流过背光920的电流降低到预定水平，并将其反馈给PWM控制器911。因而，PWM控制器911可以根据所期望的亮度有效地控制背光920。 
如上所述，根据本发明，当环境光暗时，相对暗地接通背光920，从而通过液晶显示面板950显示相对暗的屏幕。另一方面，当环境光亮时，相对亮地接通背光920，从而通过液晶显示面板950显示相对亮的屏幕。因而，平板显示设备可以对应于环境光自动地控制屏幕的亮度。 
如上所述，根据本发明的环境光传感器电路和具有该电路的平板显示设备产生以下效果。 
第一，通过感测环境亮度并控制输出电流来根据环境亮度自动控制平板显示设备的屏幕亮度，改善了平板显示设备在亮的场所和暗的场所的可视性。 
第二，通过根据环境亮度自动控制功耗来保持最佳功耗，延长了便携式平板显示设备的寿命。 
第三，通过在形成有机电致发光面板(或液晶面板)的同一基板上形成环境光传感器电路、环境光处理器、时序控制器、数据驱动器、扫描驱动器和光控制驱动器，可以防止不必要地增大平板显示设备的尺寸和厚度。 
第四，通过在环境光的采样时间段中中断从光接收元件施加的光漏电流，防止光漏电流引起输出电流变化，可以准确地对环境光进行采样。 
第五，可以防止温度漏电流根据环境温度的增加引起环境光传感器电路的输出电流变化。 
本领域技术人员应当理解，可以进行形式和细节的各种替代、修改和改变，而不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。因此，应当理解，上述实施例仅仅用于进行说明，而不能将其理解为对本发明的限制。 

Claims (18)

1.一种环境光传感器电路，包括：
晶体管，其包括电耦合到第一电源的第一电极；
第一电容性元件，其包括电耦合到所述晶体管的控制电极的第一电极和电耦合到第一基准电源的第二电极；
第二电容性元件，其包括电耦合到所述第一电容性元件的第二电极的第一电极和电耦合到第二基准电源的第二电极；
第一光接收元件，其电耦合在所述第一基准电源和第三基准电源之间，并且通过响应于环境光而传导电流来控制所述第一电容性元件的耦合电压和所述第二电容性元件的充电/放电电压；
第一开关，其电耦合到所述晶体管的第二电极，并且使得所述晶体管能够根据所述第一电容性元件的所述耦合电压输出来自所述第一电源的电流；
第二开关，其电耦合在所述第一光接收元件和所述第一电容性元件之间，并且中断所述第一光接收元件的漏电流，从而防止所述第一电容性元件的所述耦合电压被改变；
第三开关，该第三开关电耦合在所述第一基准电源和所述第二开关之间，使得将第一基准电压从所述第一基准电源经由所述第二开关施加到所述第一和第二电容性元件；
第四开关，该第四开关电耦合在所述晶体管的控制电极和所述第一开关之间，并且使得所述晶体管能够形成二极管连接结构；
第五开关，该第五开关电耦合在所述第一开关和基准电流源之间，使得经由所述第一开关将基准电流施加到所述晶体管，从而将预定电压施加到所述晶体管的控制电极；
第六开关，该第六开关电耦合到所述第一开关，并且使得所述晶体管能够响应于所述第一和第二电容性元件的耦合电压将预定电流从所述第一电源经由所述第一开关传送到输出端；
第三电容性元件，该第三电容性元件电耦合到所述第二电容性元件，并且增大所述第一光接收元件的反向偏置能力；以及
第七开关，该第七开关电耦合在所述第二和第三电容性元件之间，使得它们彼此电耦合。
2.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，其中，所述第一光接收元件是从p-本征-n(p-i-n)二极管、p-本征-金属(p-i-m)二极管、p-n二极管和光电耦合器中选择的任何一个，所述第一光接收元件的阳极电耦合到所述第一基准电源，阴极电耦合到所述第三基准电源。
3.根据权利要求2所述的环境光传感器电路，其中，从所述第三基准电源施加的第三基准电压高于从所述第一基准电源施加的第一基准电压。
4.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，其中，所述第一光接收元件是从p-本征-n(p-i-n)二极管、p-本征-金属(p-i-m)二极管、p-n二极管和光电耦合器中选择的任何一个，所述第一光接收元件的阴极电耦合到所述第一基准电源，阳极电耦合到所述第三基准电源。
5.根据权利要求4所述的环境光传感器电路，其中，从所述第三基准电源施加的第三基准电压低于从所述第一基准电源施加的第一基准电压。
6.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，还包括第二光接收元件，该第二光接收元件电耦合在所述第一光接收元件和第四基准电源之间，并且包括遮光层，由于环境光被遮蔽，因此所述第二光接收元件仅感测依赖于温度的增加的漏电流。
7.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，还包括第二光接收元件，该第二光接收元件电耦合在所述第一光接收元件和第四基准电源之间，并且包括遮光层，由于环境光被遮蔽，因此所述第二光接收元件仅感测依赖于温度的增加的漏电流。
8.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，还包括：
温度传感器，其感测温度；
查找表，其电耦合到所述温度传感器，并且存储对应于感测到的温度的环境光感测时间；以及
控制器，其电耦合到所述查找表，并且响应于从所述查找表输出的所述环境光感测时间将第一控制信号提供给所述第一开关。
9.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，还包括：
温度传感器，其感测温度；
查找表，其电耦合到所述温度传感器，并且存储对应于感测到的温度的环境光感测时间；以及
控制器，其电耦合到所述查找表，并且响应于从所述查找表输出的所述环境光感测时间，通过第一控制信号接通/断开所述第一开关，通过第二控制信号接通/断开所述第二开关，通过第三控制信号接通/断开所述第三开关和所述第四开关，通过第四控制信号接通/断开所述第五开关，通过第五控制信号接通/断开所述第六开关，以及通过第六控制信号接通/断开所述第七开关。
10.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，还包括：
第一开关晶体管，其第一和第二电极电耦合在所述第一和第二电容性元件之间，并且其控制电极电耦合到第二负控制信号；以及
第二开关晶体管，其第一和第二电极电耦合到所述晶体管的所述控制电极，并且其控制电极电耦合到第三负控制信号。
11.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，还包括：
第一开关晶体管，其第一和第二电极电耦合在所述第一和第二电容性元件之间，并且其控制电极电耦合到第二负控制信号；以及
第二开关晶体管，其第一和第二电极电耦合到所述晶体管的所述控制电极，并且其控制电极电耦合到第三负控制信号。
12.根据权利要求1所述的环境光传感器电路，其中，所述第四和第七开关中的每个开关由两个串联连接的晶体管形成。
13.一种平板显示设备，包括：
环境光传感器电路，其包括：晶体管，其包括电耦合到第一电源的第一电极；第一电容性元件，其电耦合在所述晶体管的控制电极和第一基准电源之间；第二电容性元件，其包括电耦合到所述第一电容性元件的第二电极的第一电极和电耦合到第二基准电源的第二电极；第一光接收元件，其电耦合在所述第一基准电源和第三基准电源之间，并且通过响应于环境光而传导电流来控制所述第一电容性元件的耦合电压和所述第二电容性元件的充电/放电电压；第一开关，其电耦合到所述晶体管的第二电极，并且使得所述晶体管能够根据所述第一电容性元件的耦合电压输出来自所述第一电源的电流；以及第二开关，其电耦合在所述第一光接收元件和所述第一电容性元件之间，并且中断所述第一光接收元件的漏电流，从而防止所述第一电容性元件的耦合电压被改变；
环境光控制处理器，其接收来自所述环境光传感器电路的模拟输出信号作为输入信号，并且计算当前环境光并将其作为数字值输出；
时序控制器，其接收来自所述环境光控制处理器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于所述当前环境光的控制信号；以及
有机电致发光面板，其接收从所述时序控制器施加的对应于所述当前环境光的控制信号，并且以对应于所述当前环境光的亮度发出光；
其中所述环境光传感器电路还包括第三开关，该第三开关电耦合在所述第一基准电源和所述第二开关之间，使得将第一基准电压从所述第一基准电源经由所述第二开关施加到所述第一和第二电容性元件；
所述环境光传感器电路还包括第四开关，该第四开关电耦合在所述晶体管的控制电极和所述第一开关之间，并且使得所述晶体管能够形成二极管连接结构；
所述环境光传感器电路还包括第五开关，该第五开关电耦合在所述第一开关和基准电流源之间，使得经由所述第一开关将基准电流施加到所述晶体管，从而将预定电压施加到所述晶体管的控制电极；
所述环境光传感器电路还包括第六开关，该第六开关电耦合到所述第一开关，并且使得所述晶体管能够响应于所述第一和第二电容性元件的耦合电压将预定电流从所述第一电源经由所述第一开关传送到输出端；
所述环境光传感器电路还包括第三电容性元件，该第三电容性元件电耦合到所述第二电容性元件，并且增大所述第一光接收元件的反向偏置能力；以及
所述环境光传感器电路还包括第七开关，该第七开关电耦合在所述第二和第三电容性元件之间，使得它们彼此电耦合。
14.根据权利要求13所述的平板显示设备，其中，所述时序控制器包括：
查找表，其存储对应于当前环境亮度的数据；以及
亮度选择器，其将从所述环境光控制处理器输入的数据与存储在所述查找表中的数据进行比较，并且选择对应于所述当前环境亮度的数据控制信号并将其输出到数据驱动器。
15.根据权利要求13所述的平板显示设备，还包括数据驱动器，该数据驱动器接收来自所述时序控制器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于当前环境亮度的数据信号并将其施加到所述有机电致发光面板。
16.根据权利要求13所述的平板显示设备，还包括发光控制驱动器，该发光控制驱动器接收来自所述时序控制器的输出信号作为输入信号，并且输出发光控制信号并将其施加到所述有机电致发光面板。
17.根据权利要求13所述的平板显示设备，还包括电源控制器，该电源控制器接收来自所述时序控制器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于所述当前环境光的电源电压并将其施加到所述有机电致发光面板。
18.一种平板显示设备，包括：
环境光传感器电路，其包括：晶体管，其包括电耦合到第一电源的第一电极；第一电容性元件，其电耦合在所述晶体管的控制电极和第一基准电源之间；第二电容性元件，其包括电耦合到所述第一电容性元件的第二电极的第一电极和电耦合到第二基准电源的第二电极；第一光接收元件，其电耦合在所述第一基准电源和第三基准电源之间，并且通过响应于环境光而传导电流来控制所述第一电容性元件的耦合电压和所述第二电容性元件的充电/放电电压；第一开关，其电耦合到所述晶体管的第二电极，并且使得所述晶体管能够根据所述第一电容性元件的耦合电压输出来自所述第一电源的电流；以及第二开关，其电耦合在所述第一光接收元件和所述第一电容性元件之间，并且中断所述第一光接收元件的漏电流，从而防止所述第一电容性元件的耦合电压被改变；
环境光控制处理器，其接收来自所述环境光传感器电路的模拟输出信号作为输入信号，并且计算当前环境光并将其作为数字值输出；
时序控制器，其接收来自所述环境光控制处理器的输出信号作为输入信号，并且输出对应于所述当前环境光的控制信号；
逆变器，其接收来自所述时序控制器的输出信号作为输入信号，并且将电源电压提高到对应于所述当前环境光的水平并将其输出；
背光，其通过从所述逆变器施加的电压来接通/断开；以及
液晶显示面板，其通过所述背光来显示屏幕；
其中所述环境光传感器电路还包括第三开关，该第三开关电耦合在所述第一基准电源和所述第二开关之间，使得将第一基准电压从所述第一基准电源经由所述第二开关施加到所述第一和第二电容性元件；
所述环境光传感器电路还包括第四开关，该第四开关电耦合在所述晶体管的控制电极和所述第一开关之间，并且使得所述晶体管能够形成二极管连接结构；
所述环境光传感器电路还包括第五开关，该第五开关电耦合在所述第一开关和基准电流源之间，使得经由所述第一开关将基准电流施加到所述晶体管，从而将预定电压施加到所述晶体管的控制电极；
所述环境光传感器电路还包括第六开关，该第六开关电耦合到所述第一开关，并且使得所述晶体管能够响应于所述第一和第二电容性元件的耦合电压将预定电流从所述第一电源经由所述第一开关传送到输出端；
所述环境光传感器电路还包括第三电容性元件，该第三电容性元件电耦合到所述第二电容性元件，并且增大所述第一光接收元件的反向偏置能力；以及
所述环境光传感器电路还包括第七开关，该第七开关电耦合在所述第二和第三电容性元件之间，使得它们彼此电耦合。
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