电流放大电路及其驱动方法、环境光检测电路和显示面板与流程

1.本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种电流放大电路及其驱动方法、环境光检测电路和显示面板。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，显示设备所能实现的功能越来越多，例如，显示设备检测环境光，并根据环境光进行显示色温调节、显示亮度调节等，增加用户的体验感。随着应用技术和显示设备的集成度的提高，越来越要求提升光电传感器的感光精度以及减小光电传感器的面积。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种提升环境光传感器的感光精度和减少传感器面积的一种解决方案，提供一种电流放大电路及其驱动方法、环境光检测电路和显示面板。
4.根据本公开的一个方面，提供一种电流放大电路，用于对显示面板的环境光进行检测，所述电流放大电路包括：感应模块，连接第一节点和第一电压端，所述感应模块用于采集环境光并响应于所述第一节点和所述第一电压端的电压差基于所述环境光输出感应电流；存储模块，第一端连接所述第一节点，第二端连接所述第二电压端，所述存储模块用于利用所述感应电流存储电量并将存储的电量转换为电压信号耦合至所述第一节点；驱动模块，第一端连接所述第二电压端，第二端连接第二节点，控制信号端连接所述第一节点，所述驱动模块用于响应所述第一节点和所述第二电压端电压信号向所述第二节点提供驱动电流，其中，所述驱动电流随所述第一节点的电压增加而增加。
5.在本公开的示例性实施例中，所述存储模块包括：存储电容，所述存储电容的第一极连接所述第一节点，第二极连接所述第二电压端；所述驱动模块包括：驱动晶体管，第一极连接所述第二电压端，第二极连接所述第二节点，栅极连接所述第一节点，所述驱动晶体管用于响应所述第一节点的电压信号向所述第二节点提供驱动电流。
6.在本公开的示例性实施例中，所述驱动晶体管为n型晶体管。
7.在本公开的示例性实施例中，所述第一电压端与所述第二电压端的电压差大于所述驱动晶体管的阈值电压。
8.在本公开的示例性实施例中，所述第一电压端与所述第二电压端的电压差大于所述驱动晶体管的阈值电压、所述感应模块的最小偏置电压以及所述驱动晶体管的栅极动态电压范围之和。
9.在本公开的示例性实施例中，所述第二电压端的电压满足如下关系：
[0010][0011]
式中：ve表示第二电压端的电压值，vb表示第二节点电压，i
dr(max)
感应模块所能产生的最大感应电流，t
max
表示对于所述存储电容的最大充电时长，cst表示存储电容的电容。
[0012]
在本公开的示例性实施例中，所述电流放大电路还包括：复位模块，第一端连接所述第一电压端，第二端连接所述第一节点，控制信号端连接复位信号端，所述复位模块用于响应所述复位信号端的信号将所述第一电压端的电压信号传输至所述第一节点以复位所述第一节点；第一开关模块，第一端连接所述第一节点，第二端连接所述第二节点，控制信号端连接第一控制信号端，所述第一开关模块用于响应所述第一控制信号端的信号导通所述第一节点和所述第二节点；第二开关模块，第一端连接所述第二节点，第二端连接第三节点，控制信号端连接第二控制信号端，所述第二开关模块用于响应所述第二控制信号端的信号将所述驱动电流传输至所述第三节点。
[0013]
在本公开的示例性实施例中，所述复位模块的导通电平、所述第一开关模块的导通电平和所述第二开关模块的导通电平均与所述驱动模块的导通电平极性相同。
[0014]
在本公开的示例性实施例中，所述复位模块包括：复位晶体管，第一极连接所述第一电压端，第二极连接所述第一节点，栅极连接所述复位信号端，所述复位晶体管用于响应所述复位信号端的信号将所述第一电压端的电压信号传输至所述第一节点；所述第一开关模块包括：第一晶体管，第一极连接所述第一节点，第二极连接所述第二节点，栅极连接所述第一控制信号端，所述第一晶体管用于响应所述第一控制信号端的信号导通所述第一节点和所述第二节点；所述第二开关模块包括：第二晶体管，第一极连接所述第二节点，第二极连接所述第三节点，栅极连接所述第二控制信号端，所述第二晶体管用于响应所述第二控制信号端的信号导通所述第二节点和第三节点。
[0015]
在本公开的示例性实施例中，所述复位晶体管、所述第一晶体管和所述第二晶体管均为n型晶体管。
[0016]
根据本公开的第二方面，还提供一种电流放大电路的驱动方法，用于驱动本公开任意实施例所述的电流放大电路，所述驱动方法包括：在积分阶段，所述存储模块利用所述感应电流存储电量并将存储的电量转换为电压耦合至所述第一节点；在电流采集阶段，所述驱动模块响应于所述第一节点的电压信号输出驱动电流，其中，所述驱动电流随所述第一节点的电压增加而增加。
[0017]
根据本公开的第三方面，还提供一种环境光检测电路，包括：本公开任意实施例所述的电流放大电路；电流转换电路，连接第三节点和第四节点，所述电流转换电路用于将所述电流放大电路输出的所述驱动电流转换为感应电压输出至所述第四节点；滤波电路，与所述电流转换电路的输出端进行连接，所述滤波电路用于将所述感应电压进行低通滤波后输出；模数转换电路，连接于所述滤波电路的输出端，所述模数转换电路用于将获取到的感应电压转换为数字电压信号进行输出。
[0018]
在本公开的示例性实施例中，所述电流转换电路包括：信号放大单元，一输入端连接参考电压端，另一输入端连接所述第三节点，输出端连接所述第四节点；增益控制单元，具有增益系数，所述增益控制单元的一端连接所述第三节点，另一端连接所述信号放大单元的输出端，所述增益控制单元用于根据所述增益系数确定所述感应电压。
[0019]
在本公开的示例性实施例中，所述第二电压端的电压满足如下关系：式中：ve表示第二电压端的电压值，vb表示第二节点电压，i
dr(max)
感应模块所能产生的最大感应电流，t
max
表示对于所述存储电容的最大充电时长，cst表示存
储电容的电容。
[0020]
在本公开的示例性实施例中，所述电流转换电路还包括：反馈单元，并联于所述增益控制单元的两端，所述反馈单元用于防止信号放大单元自激。
[0021]
在本公开的示例性实施例中，所述增益控制单元包括增益电阻；所述信号放大单元包括运放，所述运放的一输入端连接所述参考电压端，另一输入端连接所述第三节点，输出端连接所述第四节点；所述反馈单元包括反馈电容，所述反馈电容并联于所述电阻的两端。
[0022]
在本公开的示例性实施例中，所述滤波电路包括：滤波电阻，一端连接所述滤波单元的第一端，另一端连接所述滤波单元的第二端；滤波电容，一端连接所述滤波单元的第二端，另一端接地。
[0023]
根据本公开的第四方面，还提供一种显示面板，包括本公开任意实施例所述的环境光检测电路。
[0024]
本公开提供的电流放大电路，感应模块基于环境光输出感应电流至第一节点，存储模块连接第一节点，存储模块利用第一节点的感应电流存储电量，存储模块进一步将存储的电量转换为电压信号耦合至第一节点，驱动模块在第一节点的电压信号控制下向第二节点提供随第一节点的电压增加而增加的驱动电流，由此利用存储模块和驱动模块对感应电流进行了放大。
[0025]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0026]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]
图1示出了光电传感器在不同光照强度下所检测到的感应电流的对应示意图；
[0028]
图2为根据本公开一种实施方式的电流放大电路的结构示意图；
[0029]
图3为图2中电流放大电路各节点的时序图；
[0030]
图4为图2中电流放大电路在复位阶段的等效电路图；
[0031]
图5为图2中电流放大电路在阈值补偿阶段的等效电路图；
[0032]
图6为图2中电流放大电路在积分阶段的等效电路图；
[0033]
图7为图2中电流放大电路在电流采集阶段的等效电路图；
[0034]
图8为根据本公开一种实施方式的环境光检测电路的结构示意图。
具体实施方式
[0035]
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性
图解，并非一定是按比例绘制。
[0036]
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
[0037]
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
[0038]
如图1所示，图中纵坐标表示光电传感器的漏电流，横坐标表示光电传感器的偏置电压，可以看出，在光电传感器正偏时，光电传感器正偏时在光照强度较低时所产生的漏电流变化不明显，而在光电传感器反偏时，光照强度较低时所产生的漏电流也能明显区分。因为光电sensor反偏时的漏电流在不同光强下，呈现不同的漏电特性，可以利用该特性在显示设备中制作一定面积的光电sensor来检测环境光，根据环境光的光照强度输出对应大小的感应信号，并进一步利用所检测到的感应信号进行显示亮度的自动调节。
[0039]
但是发明人发现，用薄膜制作的光电sensor在不同光强下的漏电流特别小，相当于pa级和na级。外部采样电路最简单、最可靠的电阻采样方法，最大高精度电阻只有10mohm，也就是说只能采集ua级电流，而光电sensor只有pa级电流，为了能让外部电路能进行电流采集，一种方法是增大sensor光电面积，即几万个sensor器件并联以增加光电sensor面积，但是光电sensor面积的增加会占用显示屏的有限空间，影响到显示屏其它功能的集成。
[0040]
本公开为解决上述技术问题，提供一种电流放大电路，能够在不增加显示屏面积的情况下检测到不同光照强度的环境光。下面结合附图对本公开技术方案进行具体介绍。
[0041]
图2为根据本公开一种实施方式的电流放大电路的结构示意图，如图2所示，该电流放大电路100可以包括感应模块10、存储模块20和驱动模块30，其中，感应模块10连接第一节点a和第一电压端vc，感应模块10可用于采集环境光并响应于第一节点a和第一电压端vc的电压差基于环境光输出感应电流i
dr
；存储模块20的第一端连接第一节点a，存储模块20的第二端连接第二电压端ve，存储模块20可用于利用感应电流i
dr
存储电量并将存储的电量转换为电压信号耦合至第一节点a；驱动模块30的第一端连接第二电压端ve，驱动模块30的第二端连接第二节点b，驱动模块30的控制信号端连接第一节点a，驱动模块30可用于响应第一节点a和第二电压端ve的电压信号向第二节点b提供驱动电流i
td
，驱动电流i
td
随第一节点a的电压增加而增加。
[0042]
本公开提供的电流放大电路100，感应模块10基于环境光输出感应电流i
dr
至第一节点a，存储模块20连接第一节点a，存储模块20利用第一节点a的感应电流i
dr
存储电量，存储模块20进一步将存储的电量转换为电压信号耦合至第一节点a，驱动模块30在第一节点a的电压信号控制下向第二节点b提供随第一节点a的电压增加而增加的驱动电流i
td
，由此利用存储模块20和驱动模块30对感应电流i
dr
进行了放大。
[0043]
本公开所述的感应模块10可以为电流感应模块，其可以根据光信号的强弱输出对应大小的感应电流i
dr
。在示例性实施例中，如图2所示，感应模块10可以包括光电传感器d
als
，光电传感器d
als
的阴极可以连接第一电压端vc，光电传感器d
als
的阳极可以连接第一节点a。光电传感器d
als
可以基于光信号输出对应大小的感应电流i
dr
，感应电流i
dr
经由第一节点a向存储模块20充电，存储模块20进行电量存储并将存储的电量转换为电压信号。
[0044]
本公开所述的存储模块20是指可以存储电量并能够进行电压耦合的电路。通常，存储模块20可以通过电容来实现。如图2所示，在示例性实施例中，存储模块20可以包括存储电容cst，存储电容cst的第一极连接第一节点a，第二极连接第二电压端ve。感应电流i
dr
可以对存储电容cst进行充电，使得存储电容cst的电荷增加而累积电量，因为存储电容cst的第一极连接第一节点a，电量增加后会导致第一节点a的电压上升，即驱动模块30的控制信号端电压上升，换言之，驱动模块30的控制信号端的电压上升量由存储电容cst所存储的电量确定，因此，可以根据存储电容cst所存储的电量来确定出第一节点a的电压上升量，进而利用驱动模块30的放大特性基于第一节点a上升的电压而得到放大后的电流信号即为驱动电流i
td
。
[0045]
驱动模块30能够利用控制信号端的电压信号输出驱动电流i
td
，并且驱动电流i
td
随第一节点a的电压增加而增加，表明驱动模块30具有放大特性，当控制信号端的电压增加时，驱动电流i
td
也相应增加；当控制信号端的电压减小时，驱动电流i
td
也相应减小。驱动模块30的控制信号端的电压与驱动模块30所输出的驱动电流i
td
具有一一对应关系，从而存储模块20因为感应电流i
dr
充电而存储至第一节点a的电压(即驱动模块30的控制信号端电压)经由驱动模块30转换为对应大小的驱动电流i
td
，实现了对感应电流i
dr
的放大输出。
[0046]
本公开驱动模块30可以通过晶体管来实现。示例性的，如图2所示，驱动模块30可以包括驱动晶体管td，驱动晶体管td的第一极连接第二电压端ve，第二极连接第二节点b，栅极连接第一节点a，驱动晶体管td可用于响应第一节点a的电压信号向第二节点b提供驱动电流i
td
。其中，驱动晶体管td的第一极连接第一节点a，如上文所述，存储模块20可以利用感应电流i
dr
进行充电而使得第一节点a的电压上升，在第一节点a的电压上升后，驱动晶体管td的栅源电压vgs大于其阈值电压vth，而使得驱动晶体管td导通，进而，通过控制第二节点b和第二电压端ve的电压差足够大而使得驱动晶体管td工作于饱和区，根据晶体管的输出特性曲线可知，驱动晶体管td在饱和区其输出的驱动电流的大小随栅极电压增加而增大，从而驱动晶体管td可以将第一节点a增加的电压信号转换为对应的驱动电流i
td
进行输出，显然，所输出的驱动电流i
td
较感应模块10输出的感应电流i
dr
得以放大，由此，在不增加光电传感器d
als
面积的情况下即可检测到不同光照强度下的感应电流i
dr
，相比于相关技术中采用增加光电传感器d
als
面积的方式来采集感应电流i
dr
的方案，基于本公开提供的电流放大电路100的环境光检测电路占用空间小，不影响显示面板的其他功能实现。当然，可以理解的，在其他实施例中，驱动模块30还可以具有其他的电路结构。
[0047]
如图2所示，在示例性实施例中，驱动晶体管td可以为n型晶体管，例如可以为n型氧化物薄膜晶体管。驱动晶体管td的沟道区例如可以由氧化铟镓锌形成，n型氧化物薄膜晶体管具有较小的漏电流，从而可以降低漏电流。当然，在其他实施例中，驱动晶体管td也可以为p型晶体管，例如可以为p型低温多晶硅晶体管等，并且应该理解的，当驱动晶体管td为p型晶体管时，光电传感器d
als
的连接方式刚好与图2所示连接方式相反。
[0048]
如图2所示，在示例性实施例中，第一电压端vc与第二电压端ve的电压差大于驱动晶体管td的阈值电压vth、光电传感器d
als
的最小偏置电压vr以及驱动晶体管td的栅极动态电压范围之和。其中，由于光电传感器在不同光照下产生不同的感应电流，不同的感应电流在存储电容上积分的电容电压存在变化范围而使得驱动晶体管td的栅极具有动态电压范围dr，驱动晶体管td的栅极动态电压范围dr的最大值即为存储电容上积分的电容电压最大时驱动晶体管td的栅极电压。如上所述，本公开是要将光电传感器d
als
反向偏置，提供反向偏置电流，因此这里所述的光电传感器d
als
的最小偏置电压vr即为光电传感器d
als
在反向偏置时的最小偏置电压。第一电压端vc与第二电压端ve的电压差大于驱动晶体管td的阈值电压vth、光电传感器d
als
的最小偏置电压vr以及驱动晶体管td的栅极动态电压范围之和，由此可使得光电传感器d
als
工作于反向偏置状态而产生对应于光照强度的感应电流。
[0049]
在示例性实施例中，第二电压端ve的电压满足如下关系：
[0050][0051]
式中：ve表示第二电压端的电压值，vb表示第二节点的电压值，i
dr(max)
感应模块所能产生的最大感应电流，t
max
表示对于存储电容的最大充电时长，cst表示存储电容的电容。
[0052]
第二电压端的电压值ve满足上述关系式(1)，由此而使得驱动晶体管td的源漏极电压大于其栅源电压与其阈值电压的差值，从而使得驱动晶体管td工作于放大状态，对感应电流i
dr
进行放大后输出。
[0053]
如图2所示，在示例性实施例中，本公开电流放大电路100还可以包括复位模块40、第一开关模块50和第二开关模块60，其中，复位模块40的第一端连接第一电压端vc，复位模块40的第二端连接第一节点a，复位模块40的控制信号端连接复位信号端rst，复位模块40可用于响应复位信号端rst的信号将第一电压端vc的电压信号传输至第一节点a以复位第一节点a。第一开关模块50的第一端连接第一节点a，第一开关模块50的第二端连接第二节点b，第一开关模块50的控制信号端连接第一控制信号端vts，第一开关模块50可用于响应第一控制信号端vts的信号导通第一节点a和第二节点b。第二开关模块60的第一端连接第二节点b，第二开关模块60的第二端连接第三节点c，第二开关模块60的控制信号端连接第二控制信号端sen，第二开关模块60可用于响应第二控制信号端sen的信号将驱动电流i
td
传输至第三节点c。
[0054]
其中，复位模块40可以在复位阶段导通，将第一电压端vc的电压信号传输至第一节点a，使得第一节点a与第一电压端vc等电位。
[0055]
第一开关模块50可以在复位阶段后的阈值补偿阶段导通，以导通第一节点a和第二节点b的连通路径，使得驱动模块30的第一端与控制信号端连通。在示例性实施例中，第一电压端vc与第二电压端ve的电压差大于驱动晶体管td的阈值电压。在对第一节点a进行复位后，可以将第一电压端vc的电压写入第一节点a，即第一节点a的电压为第一电压端vc的电压，因此，在阈值补偿阶段，第一开关模块50导通第一节点a和第二节点b，第一节点a可以通过第一开关模块50和驱动晶体管td构成的导通路径向第二电压端ve放电，使得第一节点a的电压下降。当第一节点a的电压与第二电压端ve的电压差与驱动晶体管td的阈值电压相同时，驱动晶体管td截止，此时，驱动晶体管td的阈值电压被写入第一节点a和第二电压端ve之间的存储电容cst上，从而将驱动晶体管td的阈值电压预先保存在存储电容cst上。
[0056]
第二开关模块60可以在电流采集阶段导通，使得第二节点b和第三节点c形成导通路径，从而驱动模块30提供的驱动电流i
td
可以经由该导通路径流至第三节点c，进而通过连接在第三节点c的环境光检测的其他电路结构获取到驱动电流i
td
，相当于获取到对应于感应电流i
dr
的电流信号。
[0057]
如图2所示，在示例性实施例中，复位模块40的导通电平、第一开关模块50的导通电平和第二开关模块60的导通电平均可以与驱动模块30的导通电平极性相同，例如均可以为高电平。当然，在其他实施例中，上述各电路的导通电平也可以均为低电平，或者部分电路的导通电平为低电平，部分电路的导通电平为高电平。
[0058]
本公开所述的某一电路结构的导通电平a可以理解为，当向该电路结构的控制端施加电平a时，该电平a能够控制该电路结构处于导通状态。
[0059]
需要说明的是，本公开所述的高电平、低电平是指电路节点的电位范围代表的两种逻辑状态。具体的电位范围可以在具体应用场景下根据需要进行设置，本公开对此不作限定。
[0060]
与驱动模块30类似，本公开复位模块40、第一开关模块50和第二开关模块60均可以通过晶体管来实现。如图2所示，在示例性实施例中，复位模块40可以包括复位晶体管tr，复位晶体管tr的第一极连接第一电压端vc，复位晶体管tr的第二极连接第一节点a，复位晶体管tr的栅极连接复位信号端rst，复位晶体管tr可用于响应复位信号端rst的信号将第一电压端vc的电压信号传输至第一节点a。其中，复位晶体管tr可以为n型晶体管，例如可以为n型氧化物薄膜晶体管。在复位阶段，复位信号端rst提供高电平信号，控制复位晶体管tr导通，从而第一电压端vc和第一节点a导通，第一电压端vc的电压信号被传输至第一节点a，实现对第一节点a的复位。
[0061]
如图2所示，在示例性实施例中，第一开关模块50可以包括第一晶体管t
vt
，第二开关模块60可以包括第二晶体管ts，第一晶体管t
vt
的第一极连接第一节点a，第一晶体管t
vt
的第二极连接第二节点b，第一晶体管t
vt
的栅极连接第一控制信号端vts，第一晶体管t
vt
可用于响应第一控制信号端vts的信号导通第一节点a和第二节点b；第二开关模块60可以包括第二晶体管ts，第二晶体管ts第一极连接第二节点b，第二晶体管ts第二极连接第三节点c，第二晶体管ts栅极连接第二控制信号端sen，第二晶体管ts可用于响应第二控制信号端sen的信号导通第二节点b和第三节点c。
[0062]
其中，第一晶体管t
vt
和第二晶体管ts均可以为n型晶体管，例如可以为n型氧化物薄膜晶体管。第一晶体管t
vt
可以在阈值补偿阶段导通，将第二节点b和第一节点a导通，此时，驱动晶体管td和第一晶体管t
vt
构成一单向导通的晶体管二极管，第一节点a的电压信号经由该晶体管二极管向第二电压端ve放电，使得第一电压端vc的电位下降，当第一电压端vc的电压下降至等于第二电压端ve的电压值与驱动晶体管td的阈值电压之和时，驱动晶体管td截止，此时，驱动晶体管td的阈值电压被写入第一节点a。
[0063]
第二晶体管ts可以在电流采集阶段导通，将第二节点b和第三节点c导通，第三节点c经由该导通路径获取到驱动电流i
td
，从而与第三节点c连接的环境光检测电路的其他电路结构可以获取到驱动电流i
td
，相当于获取到感应模块10输出的感应电流i
dr
。
[0064]
值得注意的，本公开复位晶体管tr、第一晶体管t
vt
、第二晶体管ts以及驱动晶体管td也可以均为p型晶体管，例如均为p型低温多晶硅薄膜晶体管。或者，上述的各晶体管也部
分为n型晶体管，部分为p型晶体管。这些都属于本公开的保护范围。
[0065]
本公开电流放大电路100的驱动方法可以包括复位阶段t1、阈值补偿阶段t2、积分阶段t3和电流采集阶段t4四个阶段。图3为图2中电流放大电路各节点的时序图，图中，rst表示复位信号端的时序，vts第一控制信号端的时序，va表示第节点的时序，sen表示第二控制信号端的时序。
[0066]
在复位阶段t1，复位信号端rst为高电平，第一控制端信号端vts和第二控制信号端sen均为低电平，图4为图2中电流放大电路在复位阶段的等效电路图，如图4所示，复位晶体管tr导通，导通的复位模块40将第一电压端vc的电压信号传输至第一节点a，利用第一电压端vc的电压信号对第一节点a进行复位。
[0067]
在阈值补偿阶段t2，第一控制端信号端vts为高电平，复位信号端rst和第二控制信号端sen均为低电平，图5为图2中电流放大电路在阈值补偿阶段的等效电路图，如图5所示，第一晶体管t
vt
导通，从而第一晶体管t
vt
导通将第一节点a和第二节点b导通，此时，因为第一节点a与第一电压端vc等电位，而第一电压端vc的电压大于驱动晶体管td的阈值电压和第二电压端ve的电压之和，因此，驱动晶体管td导通，使得驱动晶体管td和第一晶体管t
vt
组成单向导通的二极管电路，从而第一节点a通过该二极管电路向第二电压端ve进行放电，第一节点a的电位开始下降，当第一节点a的电压下降至与驱动晶体管td的阈值电压和第二电压端ve的电压之和相同时，驱动晶体管td截止，此时，第一节点a的电压(即驱动晶体管td的栅极电压)为第二电压端ve和驱动晶体管td的阈值电压之和，即(va＝ve+vth)，从而驱动晶体管td的阈值电压被写入存储电容cst。
[0068]
在积分阶段t3，复位信号端rst、第一控制端信号端vts和第二控制信号端sen均为低电平。图6为图2中电流放大电路在积分阶段的等效电路图，如图6所示，复位晶体管tr、第一晶体管tvt和第二晶体管ts均关闭，感应模块10提供的感应电流i
dr
对存储电容cst进行充电，存储电容cst进行电量累积而抬升第一节点a的电位，即第一节点a的电压开始上升。显然，第一节点a的电压上升量由感应电流i
dr
对于存储电容cst的充电量所决定。
[0069]
具体地，第一节点a的电压由(ve+vth)开始上升，设定充电时长(即积分时长)为t，则感应电流i
dr
进行充电所产生的充电电荷为：
[0070]
δq＝i
dr
*t
[0071]
相应地，经过积分时间t后，存储电容cst上的电荷电荷量为：
[0072]
qc＝cst*(ve+vth-ve)+i
dr
*t＝cst*vth+i
dr
*t
[0073]
经过积分后，存储电容cst上的电压为：
[0074]vcst
＝(cst*vth+i
dr
*t)/cst＝vth+i
dr
*t/cst
[0075]
则第一节点a的电压变化量(即驱动晶体管td的栅极的电压变化量)为：
[0076]
δva＝i
dr
*t/cst
[0077]
可以理解的，驱动晶体管td的栅极电压具有一定的变化范围，为了确保光电传感器d
als
在积分阶段t3对电容进行充电未进入饱和，因此，vc》ve+vth+d
r-vr，其中，dr为驱动晶体管td的栅极电压的最大变化范围，vr为光电传感器的最小反向偏置电压值。
[0078]
在电流采集阶段t4，第二控制信号端sen为高电平，复位信号端rst和第一控制端信号端vts均为低电平。图7为图2中电流放大电路在电流采集阶段的等效电路图，如图7所示，第二晶体管ts导通将第二节点b和第三节点c连通，从而与第三节点c连接的环境光检测
电路的其他电路结构可以获取到驱动电流i
td
，相当于获取到感应电流i
dr
。
[0079]
在电流采集阶段，经过光电传感器d
als
放电后，驱动晶体管td的栅源电压：
[0080]
vgs＝v
cst
＝vth+i
dr
*t/cst
[0081]
相应地，驱动晶体管td的驱动电流i
td
为：
[0082][0083]
其中，μ为载流子迁移率；cox为单位面积栅极电容c量，w为驱动晶体管沟道的宽度，l驱动晶体管沟道的长度，vgs为驱动晶体管栅源电压差，vth为驱动晶体管阈值电压。
[0084]itd
即为电流放大电路100所输出的放大后的电流，显然，该电流相较于光电传感器d
als
输出的感应电流i
dr
得以放大。
[0085]
本公开还提供一种环境光检测电路，通过检测环境光而输出对应大小的电压信号，显示面板可以基于该电压信号进行显示亮度的自动调节。图8为根据本公开一种实施方式的环境光检测电路的结构示意图，如图8所述，该环境光检测电路可以包括本公开上述任意实施例所述的电流放大电路100，此外，该环境光检测电路还可以包括电流转换电路200、滤波电路300和模数转换电路400，其中，电流转换电路200连接第三节点c和第四节点d，电流转换电路200可用于将电流放大电路100输出的驱动电流i
td
转换为感应电压输出至所述第四节点d；滤波电路300与电流转换电路200的输出端进行连接，滤波电路300可用于将感应电压进行低通滤波后输出。模数转换电路400，连接于滤波电路300的输出端，模数转换电路400用于将获取到的感应电压转换为数字电压信号进行输出。
[0086]
本公开提供的环境光检测电路，电流放大电路100能够将环境光转换为感应电流i
dr
并对感应电流i
dr
进行放大后输出，电流转换电路200能够将获取的放大的感应电流i
dr
转换为感应电压，进而通过滤波电路300进行低通滤波后输出至模数转换电路400进行模数转换而输出数字电压信号，显然，该数据电压信号与环境光强度具有一一对应关系，显示面板可以基于该数字电压信号即环境光强度来自动调整显示亮度。
[0087]
如图8所述，在示例性实施例中，电流转换电路200可以包括信号放大单元210、增益控制单元220和反馈单元230，其中，信号放大单元210的一输入端连接参考电压端，信号放大单元210的另一输入端连接第三节点c，输出端连接所述第四节点d。增益控制单元220具有增益系数，增益控制单元220的一端连接第三节点c，另一端连接信号放大单元210的输出端，增益控制单元220可用于根据增益系数确定感应电压。反馈单元230并联于增益控制单元220的两端，反馈单元230可用于防止信号放大单元210自激，增加信号放大单元210的稳定性。
[0088]
其中，信号放大单元210可以包括运放op，运放op的一输入端连接参考电压端，另一输入端连接第三节点c，输出端连接第四节点d。增益控制单元220可以包括增益电阻rg。显然，增益电阻rg的大小决定了增益控制单元220的增益系数，通过合理配置增益电阻rg的大小，可以调节对于感应电压的放大系数。反馈单元230可以包括反馈电容cf，反馈电容cf并联于增益电阻rg的两端，可以防止运放op自激。
[0089]
此外，增益电阻rg的最小值可以根据环境光的最大亮度在感应模块10中产生的最大感应电流i
dr
和电流转换电路200中运放op的输出电压范围确定。
[0090]
可以理解的，在一些实施例中，增益控制单元220的数量可以为多个，即电流转换
模块可以具有多个增益控制单元220，每个增益控制单元220的增益系数可以不同，使得电流转换电路200具有不同的增益档位。
[0091]
如图8所示，在示例性实施例中，滤波电路300可以包括滤波电阻rs和滤波电容cs，滤波电阻rs的一端连接滤波单元的第一端，滤波电阻rs的另一端连接滤波单元的第二端；滤波电容cs的一端连接滤波单元的第二端，滤波电容cs的另一端接地。其中，滤波电阻rs和滤波电容cs组成低通滤波器，对电流转换电路200输出的感应电压进行低通滤波。
[0092]
如图8所示，在示例性实施例中，模数转换电路400可以为集成器件，例如可以为模数转换芯片，并且模数转换电路400的采样精度需要匹配显示装置的使用需求，有关模数转换电路400的具体过程和原理，此处不再详述。
[0093]
本公开还提供一种显示面板，该显示面板可以包括本公开任意实施例所述的环境光检测电路，显示面板可以基于该环境光检测电路输出的感应电压信号自动调节显示亮度。
[0094]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性远离并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。