CN113219688A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电子装置，包括：多个天线单元，该多个天线单元中的至少一者包括一第一电极、一相位调制电极、与位于该第一电极与该相位调制电极之间的一液晶层；以及一电路，直接地提供一第一交流电信号至该相位调制电极，以及间接地提供一第二交流电信号至该相位调制电极。

Description

电子装置
技术领域
本发明是有关于一种电子装置，且特别有关于一种天线装置。
背景技术
电子产品已成为现代社会不可或缺的必需品。随着这类电子产品的蓬勃发展，消费者对这些产品的品质、功能或价格抱有很高的期望。
一些电子产品进一步配备有通信能力，例如，天线装置，但天线装置的效能或可靠度仍需被提升，使其可例如长时间在不同的环境下稳定的运作。
发明内容
本申请提供了一种电子装置，包括：多个天线单元，该多个天线单元中的至少一者包括一第一电极、一相位调制电极、与位于该第一电极与该相位调制电极之间的一液晶层；以及一电路，直接地提供一第一AC信号至该相位调制电极，以及间接地提供一第二AC信号至该相位调制电极。
根据本申请的电子装置，能够改善天线装置中的残余直流电压，提高天线装置的效能、或稳定性。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是本申请实施型态1的天线装置的架构的上视图。
图2是图1的天线装置中的天线单元的立体图。
图3A是显示本申请的相位调制电路的组成架构的例子。
图3B是显示本申请的相位调制电路的组成架构的例子。
图4是显示本申请的无线信号馈入电路的组成架构的例子。
图5是相位调制电压以及共用电压的电压对时间波形图。
图6是本申请实施型态2的天线装置的架构的上视图。
图7是本申请实施型态3的天线装置的架构的上视图。
图8是本申请实施型态4的天线装置的架构的上视图。
图9是图8的天线装置中的天线单元的立体图。
图10是本申请实施型态5的天线装置的架构的上视图。
图11是图10的A-A’线剖面图。
图12是本申请实施型态6的天线装置的架构的上视图。
图13是图12的C-C’线剖面图。
图14是本申请实施型态7的电子装置的架构的上视图。
图中元件标号说明：
1、2、3、4、5、6、7 天线装置
8 液晶显示面板
11 天线单元
111 第一基板
1111 相位调制电极
112 第二基板
1121 共用电极
1121a 馈入区
1121b 空洞
1122 辐射电极片
113 液晶层
12、12A、12B、12C 相位调制电路
121 导线
122 相位电压校正逻辑部
123 相位电压产生部
124 数据驱动部
125 共用电压产生部
126 时序控制部
127 扫描驱动部
13 无线信号馈入电路
131 导线
132 馈入来源
133 噪声滤波器
134 放大器
14 整合信号控制电路
B 遮蔽结构
C 储存电容
DL 数据线
Ma、Mb 金属垫片
P 周期
PX 像素
S1、S2、S3、Sa、Sb 间隙物
VAC1 相位调制电压
VAC2 交流电压
VDC 共用电压
VP 正电压部分
VN 负电压部分
具体实施方式
以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本申请的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简地表达本申请，其仅作为例子，而并非用以限制本申请。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一特征和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一特征和第二特征之间，以致于第一特征和第二特征并不是直接接触。
本说明书的第一以及第二等词汇，仅作为清楚解释的目的，并非用以对应于以及限制专利范围。此外，第一特征以及第二特征等词汇，并非限定是相同或是不同的特征。
于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，还包括不同的方位使用或是操作的装置。
于文中，“约”、“大致”的用语通常表示在一给定值或范围的10％内，或5％内、或3％之内、或2％之内、或1％之内、或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大致”的情况下，仍可隐含“约”、“大致”的含义。此外，用语“范围介于第一数值及第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
附图中的形状、尺寸、以及厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。根据本申请一些实施例，提供的电子装置可包括天线装置、液晶显示装置、感测装置、发光装置、拼接装置、其他适合的装置或上述装置的组合，但不以此为限。电子装置可为可弯折或可挠式电子装置。天线装置可例如是液晶天线，但不以此为限。拼接装置可例如是天线拼接装置，但不以此为限。应理解的是，电子装置可为前述的任意排列组合，但本申请不以此为限。本申请的实施型态1中的电子装置可例如为天线装置1，但不限于此。
请参考图1及图2。图1是本申请实施型态1的天线装置1的架构的上视图。天线装置11可包括多个天线单元11、及电路。电路可包含相位调制电路12、及无线信号馈入电路13。相位调制电路12可通过导线121连接至多个天线单元11中的至少一者，对天线单元11提供电信号，例如相位调制电压VAC1。在一实施例中，一天线单元11接受到的相位调制电压VAC1可独立于另一天线单元11接受到的相位调制电压VAC1。相位调制电压VAC1可为交流电压。调制电压VAC1的频率范围可介于1Hz至1000Hz之间(1Hz≦VAC1≦1000Hz)，例如50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、或800Hz，但不限于此。无线信号馈入电路13可通过导线131延伸至邻近天线单元11但不直接与每个天线单元11连接，借此馈入电信号，例如交流电压VAC2。交流电压VAC2的频率范围可介于1MHz至1000THz之间(106Hz≦VAC2≦1015Hz)，例如107Hz、108Hz、109Hz、1011Hz、1012Hz、1013Hz、或1014Hz，但不限于此。换句话说，相位调制电压VAC1的频率可低于交流电压VAC2的频率(VAC1<VAC2)。在本申请中，电信号可包含电压及/或电流，例如直流电压、交流电压、直流电流、及/或交流电流，但不限于此。图2是图1的天线装置1中的天线单元11的立体图。如图2所示，天线单元11可包括第一基板111、第二基板112以及液晶层113。第一基板111与第二基板112相对设置，且液晶层113位于第一基板111及第二基板112之间。在一实施例中，第一基板111及第二基板112可包含玻璃基板、或其他适合的基板，但不以此为限。液晶层113内可填入具有高双折射特性的液晶，但不限于此。
天线单元11可更包括相位调制电极1111、共用电极1121及辐射电极片1122。相位调制电极1111可设置于第一基板111与共用电极1121之间。共用电极1121可设置于第二基板112与相位调制电极1111之间。第二基板112可设置于辐射电极片1122与液晶层113之间，但不限于此。举例来说，相位调制电极1111可设置于第一基板111上。液晶层113可设置于相位调制电极1111上。共用电极1121可设置于液晶层113上。第二基板112可设置于共用电极1121上。辐射电极片1122可设置于第二基板112上。在其他实施例中，辐射电极片1122可设置于第二基板112与共用电极1121之间。辐射电极片1122可与至少部分的相位调制电极1111重叠，但不限于此。在一实施方式中，相位调制电极1111的一端点可与导线131不接触地相向，使得无线信号馈入电路13所输出交流电压VAC2可通过电磁耦合而被提供至相位调制电极1111，而产生射频或毫米波的无线信号。相位调制电极1111可更与导线121直接连接，借此接收相位调制电路12所提供的交流电压VAC1。在某些实施例中，相位调制电极1111的角落处可不与导线121直接连接，但不限于此。液晶层113可受到相位调制电极1111的相位调制电压VAC1以及共用电极1121的共用电压VDC之间的电压差而调制液晶层113的介电系数。共用电极1121可包含一挖空的馈入区1121a。辐射电极片1122可与馈入区1121a在基板的法线方向上部分重叠，借此可使无线信号通过馈入区1121a透过辐射电极片1122向外发射。
在本申请的实施型态1中，相位调制电压VAC1为交流电压，使得液晶层113的跨压会交互地切换极性。如此一来，可以减少液晶层113中的带电杂质累积于第一基板111及第二基板112的其中一者上而损害天线装置1的发射品质，借此改善天线的效能或可靠度。
接着，说明相位调制电路12的组成架构。当天线装置1为无源式驱动(Passivedriving)时，相位调制电路12的组成架构可如图3A所示的相位调制电路12A。相位调制电路12A可包括相位电压校正逻辑部122、相位电压产生部123、数据驱动部124、及共用电压产生部125。相位电压校正逻辑部122可内建电压对液晶层13的介电系数的关系曲线，因此，会根据所需相位而来选择应该输出的电压值。相位电压产生部123可根据相位电压校正逻辑部122所选择的电压值而产生该电压，在本申请中该电压可为交流电压信号。数据驱动部124可在给定时间内将相位电压产生部123所产生的交流电压作为相位调制电压VAC1，并通过导线121输出至天线单元11的相位调制电极1111。共用电压产生部125则可提供共用电压VDC至共用电极1121，使得天线单元11中的液晶层113产生特定的跨压，以提供特定的介电系数。
当天线装置1为有源式驱动(Active driving)时，天线单元11可更包括有源元件，例如薄膜晶体管，但不以此为限。当此有源元件被扫描开启时，相位调制电压VAC1才可以输入天线单元11。在这个情况下，相位调制电路12的组成架构可如图3B所示的相位调制电路12B。相位调制电路12B可包括相位电压校正逻辑部122、相位电压产生部123、数据驱动部124、共用电压产生部125、时序控制部126、扫描驱动部127。相位电压校正逻辑部122、相位电压产生部123、数据驱动部124、及共用电压产生部125可与图3A类似或相同，故不重复说明。时序控制部126可控制有源元件的扫描时序以及相位调制电压VAC1的输出时序，使得扫描驱动部127可根据给定的时间点输出扫描信号去开启有源元件，数据驱动部124也可在给定的时间点输出相位调制电压VAC1至相位调制电极1111。
以下，说明无线信号馈入电路13的组成架构。无线信号馈入电路13的组成架构可如图4所示。无线信号馈入电路13可包括馈入来源132、噪声滤波器133、及放大器134。馈入来源132可为一种压控震荡器，借由控制震荡频率来产生某个频率范围的交流电压信号。噪声滤波器133可过滤掉馈入来源132所输出的信号中的噪声，并输出至放大器134。放大器134可将信号放大并作为交流电压VAC2，以间接的方式通过导线131馈入天线单元11。在本申请中，“间接”可指两者之间非直接接触，但不限于此。
图5是用来说明相位调制电压VAC1与共用电压VDC的关系。在本申请当中，会将相位调制电压VAC1设计成跨过共用电压VDC来回震荡。相位调制电压VAC1可为周期波，其周期是P。假设将相位调制电压VAC1比电压VDC大的部分定义为相位调制电压VAC1的正电压部分VP，将相位调制电压VAC1比电压VDC小的部分定义为相位调制电压VAC1的负电压部分VN，则在本申请中，在一个周期内，正电压部分VP的时间对振幅积分是负电压部分VN的时间对振幅积分的80％至125％(80％≦正电压部分VP的时间对振幅积分/负电压部分VN的时间对振幅积分≦125％)，例如90％、100％、110％、或120％。亦即，图5中，正电压部分VP的面积可为负电压部分VN的面积的80％至125％，例如90％、100％、110％、或120％。如此一来，可以维持相对接近的正的跨压与负的跨压的比例，使得液晶层113可被适当的交流电压驱动，而减少液晶层113内的不纯物累积。
另外，本申请并未限制相位调制电压VAC1的范围，相位调制电压VAC1可例如设计在1V至100V之间(1V≦VAC1≦100V)，例如5V、10V、30、或50V，但不限于此。在一实施例中，当预设的相位调制电压VAC1与共用电压VDC偏离设计规格的效果时，也可以适当地调整共用电压VDC的大小。
接着，说明本申请的实施型态2。图6是本申请实施型态2的天线装置2的架构的上视图。实施型态2的天线装置2与实施型态1的天线装置1的不同之处在于，实施型态1具有相位调制电路12及无线信号馈入电路13，而实施型态2的天线装置2中具有整合了相位调制电路12及无线信号馈入电路13在内的整合信号控制电路14。整合信号控制电路14同样可通过导线121对至少一天线单元11提供独立的交流的相位调制电压VAC1，以及可通过导线131对至少一天线单元11馈入交流的无线信号。由于实施型态2的整合信号控制电路14相当于实施型态1的相位调制电路12及无线信号馈入电路13的组合，因此实施型态2的天线装置2的其他构造或者是操作方式与实施型态1的天线装置1类似或相同。实施型态2的天线装置2可同样借由接收交流的相位调制电压VAC1，减少带电杂质累积于特定的基板，而提升天线效能或可靠度。
接着，说明本申请的实施型态3。图7是本申请实施型态3的天线装置3的架构的上视图。实施型态3的天线装置3与实施型态1的天线装置1的不同之处在于，实施型态3的天线装置3针对至少一天线单元11配置储存电容C。电容C可耦接于传送相位调制电压VAC1的导线121。借此，可以使施加于天线单元11上的相位调制电压VAC1更稳定、或使漏电较为和缓。除此之外，实施型态3的天线装置3与实施型态1的天线装置1的其他构造相同或类似，因此实施型态3的天线装置3同样能借由接收交流的相位调制电压VAC1，减少带电杂质累积于特定的基板，而提升天线效能或可靠度。
接着，说明本申请的实施型态4。图8是本申请实施型态4的天线装置4的架构的上视图。图9是图8的天线装置4中的天线单元11的立体图。实施型态4的天线装置4与实施型态1的天线装置1的不同之处在于，实施型态4的天线装置4针对至少一天线单元11配置遮蔽结构B。遮蔽结构B可以是一金属结构、透明导电结构、或其他导电结构，本申请并无限定。如图9所示，这个遮蔽结构B可对应配置于导线131邻近相位调制电极1111的端点的位置上方。遮蔽结构B可配置于共用电极1121上挖空的空洞1121b之中并且不与共用电极1121连接。举例来说，可利用图案化制程使共用电极1121具有遮蔽结构B，即共用电极1121与遮蔽结构B可包含相同的材料，例如金属材料、透明导电材料、其他适当的材料、或上述的组合，但不限于此。在另一实施例中，可图案化共用电极1121形成空洞1121b，再形成遮蔽结构B于空洞1121b中。空洞1121b及遮蔽结构B可位于导线131与相位调制电极1111的端点彼此相向的位置上。举例来说，遮蔽结构B可与导线131(例如导线131的端点)及/或相位调制电极1111(例如相位调制电极1111的端点)在第一基板111的法线方向上重叠。空洞1121b可与导线131及/或相位调制电极1111在第一基板111的法线方向上重叠。若未特别说明，则本申请中的重叠可包含“完全重叠”及“部分重叠”。借此可使交流电压VAC2的高频部分通过遮蔽结构B与相位调制电极1111耦接，且可通过遮蔽结构B降低交流电压VAC2的低频部分对其他天线单元11的影响以减少天线装置1的低频信号相互干扰，可相当于滤波的效果。除此之外，实施型态4的天线装置4与实施型态1的天线装置1的其他构造相同或类似，因此实施型态4的天线装置4同样能借由接收交流的相位调制电压VAC1，减少带电杂质累积于特定的基板，而提升天线效能或可靠度。
接着，说明本申请的实施型态5。图10是本申请实施型态5的天线装置5的架构的上视图。图11是图10的A-A’线剖面图。实施型态5的天线装置5与实施型态1的天线装置1的不同之处在于，实施型态5的天线装置5的液晶层113中在不与导线重叠处可配置间隙物S1、间隙物S2、及/或间隙物S3。间隙物S1、间隙物S2、及间隙物S3可以有多种高度，例如间隙物S1可与第一基板111与第二基板112接触，间隙物S2可不与第二基板112接触，间隙物S3可比间隙物S2的高度更低。在本申请中，接触可包含直接接触或间接接触。在本申请当中，没有同时与第一基板111与第二基板112接触的间隙物的高度可为液晶层113的厚度(cell gap)的50％至95％，例如60％、70％、或80％，但不限于此。借由设置多种高度的间隙物，有利于维持液晶层113的厚度或者是减小液晶层113的厚度的变动所造成的影响，而减少天线单元11的相位调制电压VAC1及交流电压VAC2的波形变动，可有稳压的效果。除此之外，实施型态5的天线装置5与实施型态1的天线装置1的其他构造相同或类似，因此实施型态5的天线装置5同样能借由接收交流的相位调制电压VAC1，降低带电杂质累积于特定的基板的机会，而提升天线效能或可靠度。
接着，说明本申请的实施型态6。图12是本申请实施型态6的天线装置6的架构的上视图。图13是图12的C-C’线剖面图，为了简单说明，图13仅绘示部分元件之间的关系而省略其他元件。实施型态6的天线装置6与实施型态1的天线装置1的不同之处在于，实施型态6的天线装置6的液晶层113中在不与导线重叠处可配置间隙物Sa、及/或间隙物Sb，而且间隙物Sa、间隙物Sb与第一基板111之间分别夹了金属垫片Ma、及金属垫片Mb。天线装置6中，金属垫片Ma、金属垫片Mb的厚度可分别与相位调制电极1111大致上相同。在一实施例中，金属垫片Ma、及金属垫片Mb也可以与相位调制电极1111以同一步骤的加工制程来形成。借由将间隙物Sa设置于与相位调制电极1111大致相同厚度的金属垫片Ma上。在一实施例中，也可以将间隙物Sb的一部分配置于金属垫片Mb上，另一部分悬空于金属垫片Mb之外，且所述另一部分不与第一基板111相接。如此一来，金属垫片Ma、金属垫片Mb、间隙物Sa、及间隙物Sb可填充第一基板111与第二基板112之间的空间，可减少液晶层113的厚度变化的影响。除此之外，实施型态6的天线装置6与实施型态1的天线装置1的其他构造相同或类似，因此实施型态6的天线装置6同样能借由接收交流的相位调制电压VAC1，减少带电杂质累积于特定的基板，而提升天线效能或可靠度。
接着，说明本申请的实施型态7。图14是本申请实施型态7的电子装置的架构的上视图。实施型态7的电子装置是天线装置7与液晶显示面板8的结合装置。天线装置7与液晶显示面板8可以共用相同的基板、液晶层、以及相位调制电路12C，但不限于此。在其他实施例中，天线装置7与液晶显示面板8可具有不同的液晶层。举例来说，液晶显示面板8的液晶层厚度可以小于天线装置7的液晶层厚度，但不限于此。液晶显示面板8的液晶层的介电系数可以小于天线装置7的液晶层的介电系数，但不限于此。在实施型态7中，相位调制电路12C可将相位调制电压VAC1通过导线121提供至天线装置7的液晶单元11，可将数据信号通过数据线DL提供至液晶显示面板8的像素PX。相位调制电路12C对于液晶显示面板8来说可相当于数据驱动器。相位调制电路12C可采用例如本申请图3B所示的相位调制电路12B的架构来驱动液晶显示面板8。虽然天线装置7与液晶显示面板8可共用相位调制电路12C，但相位调制电路12C可用相同的或不同的频率来驱动天线装置7与液晶显示面板8，本申请并未限定。
上述已公开的特征能以任何适当方式与一或多个已公开的实施例相互组合、修饰、置换或转用，并不限定于特定的实施例。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种电子装置，包括：
多个天线单元，该多个天线单元中的至少一者包括一第一电极、一相位调制电极、与位于该第一电极与该相位调制电极之间的一液晶层；以及
一电路，直接地提供一第一交流电信号至该相位调制电极，以及间接地提供一第二交流电信号至该相位调制电极。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电路包括提供该第一交流电信号的一第一电路单元、以及提供该第二交流电信号的一第二电路单元。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第二交流电信号借由电磁耦合间接地被提供至该相位调制电极。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一交流电信号的频率低于该第二交流电信号的频率。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，相对于该第一电极的一电压位准，该第一交流电信号具有一正电压部分及一负电压部分。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该第一交流电信号是一周期波，其中在一周期内，该正电压部分的时间对振幅积分是该负电压部分的时间对振幅积分的80％至125％。
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