CN116204071A - 电子装置 - Google Patents

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廖小凤
游瑞安
程长江
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Abstract

本发明公开一种电子装置，其包括第一感测电路、第二感测电路以及电源线。第一感测电路包括第一感测单元以及第一晶体管，且第一感测单元的第一端耦接第一晶体管的控制端。第二感测电路包括第二感测单元以及第二晶体管，且第二感测单元的第一端耦接第二晶体管的控制端。第一晶体管的第一端及第二晶体管的第一端耦接电源线。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是具有感测电路的电子装置。
背景技术
电子装置由于具备的功能不断的提升，因此可满足使用者各式各样的需求，并已成为人们生活中必备的工具。在具备显示与感测功能的现有电子装置中，尽管目前能够在显示区中设置光感测元件，以侦测影像，但若是将用以控制每个感测元件的感测电路设置显示区中时，由于需增加信号线或走线的数量，因此会大幅地降低像素开口率，从而影响显示质量。
发明内容
本发明的一实施例提供一种电子装置，其包括第一感测电路、第二感测电路以及电源线。第一感测电路包括第一感测单元以及第一晶体管，且第一感测单元的第一端耦接第一晶体管的控制端。第二感测电路包括第二感测单元以及第二晶体管，且第二感测单元的第一端耦接第二晶体管的控制端。第一晶体管的第一端及第二晶体管的第一端耦接电源线。
本发明的另一实施例提供一种电子装置，其包括像素电路以及感测电路。像素电路包括第一晶体管以及信号线，且信号线耦接第一晶体管的第一端。感测电路包括感测单元、第二晶体管及第三晶体管，其中感测单元的第一端耦接第二晶体管的控制端，第二晶体管的第二端耦接第三晶体管的第一端，且第三晶体管的第二端耦接信号线。
本发明的另一实施例提供一种电子装置，其包括感测电路以及触控电路。感测单元的第一端耦接第一晶体管的控制端。触控电路包括触控信号线，且触控信号线耦接感测单元的第二端。
附图说明
图1所示为本发明第一实施例的电子装置的电路示意图。
图2所示为本发明一些实施例的解多工电路的示意图。
图3所示为解多工电路的信号时序示意图。
图4所示为本发明第一实施例的电子装置的显示区的俯视结构示意图。
图5所示为本发明第一实施例的电子装置沿着图4的剖线A-A’、剖线B-B’、剖线C-C’、剖线D-D’以及剖线E-E’的剖视结构示意图。
图6所示为本发明第一实施例的一变化实施例的电子装置的俯视结构示意图。
图7所示为本发明第一实施例的变化实施例的电子装置沿着图6的剖线F-F’、剖线G-G’、剖线H-H’、剖线I-I’以及剖线J-J’的剖视结构示意图。
图8所示为本发明第二实施例的电子装置的电路示意图。
图9所示为提供到触控信号线的信号的时序示意图。
图10所示为本发明第二实施例的电子装置的显示区的俯视结构示意图。
图11所示为本发明第二实施例的电子装置沿着图10的剖线K-K’、剖线L-L’、剖线M-M’、剖线N-N’以及剖线P-P’的剖视结构示意图。
图12所示为本发明第二实施例的一变化实施例的电子装置的显示区的俯视结构示意图。
图13所示为本发明第二实施例的变化实施例的电子装置沿着图12的剖线Q-Q’、剖线R-R’、剖线S-S’以及剖线T-T’的剖视结构示意图。
图14所示为本发明第三实施例的电子装置的电路示意图。
附图标记说明：1、1a、2、2a、3～电子装置；12～感测电路；121～感测单元；122、123、124、26c～晶体管；14、20～电源线；26、261、262、263～像素电路；26a、26b～电容；16、18、22、26d、26e～信号线；28～触控电路；281～触控信号线；30～解多工电路；32、321、322、323、324～晶体管群；32a～n型晶体管；32b～p型晶体管；34～基板；36～半导体层；36a、36b、36c～半导体区块；38、42、46、50、52、56、60～绝缘层；40、44、48、54～金属层；40a、44a、44b、44c、44d、48a、48b、44e、48c～电极；42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g、46a、46b、46c、46d、50a、56a、56b、42h、46e、52a～穿孔；58、62～透明导电层；58a～连接电极；58b～共用电极；64～缓冲层；66～遮光层；66a～遮光图案；70～读出线；D1～第一方向；D2～第二方向；DT～显示驱动时段；H1、H2、H3、H4～顺向开关信号；HV～高电压准位；LV～低电压准位；OP～开口；PR～周边区；R1～开口区；S1、S2～信号端；SR～感测区；ST～感测时段；Stb～信号；T1～第一时段；T2～第二时段；T3～第三时段；TS～触控信号；TT～触控时段；V～电压；VD～俯视方向；XH1、XH2、XH3、XH4～反向开关信号；A-A’、B-B’、C-C’、D-D’、E-E’、F-F’、G-G’、H-H’、I-I'、J-J'、K-K'、L-L'、M-M'、N-N'、P-P’、Q-Q’、R-R’、S-S’、T-T’、U-U’～剖线。
具体实施方式
下文结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述，且为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下文各附图为可能为简化的示意图，且其中的元件可能并非按比例绘制。并且，附图中的各元件的数量与尺寸仅为示意，并非用于限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件，且本文并未意图区分那些功能相同但名称不同的元件。在下文说明书与权利要求书中，“含有”与“包括”等词均为开放式词语，因此应被解释为“含有但不限定为…”之意。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词，以修饰权利要求的元件，其本身并不意含及代表所述要求元件有任何之前的序数，也不代表某一要求元件与另一要求元件的顺序、或是制造方法上的顺序，所述序数的使用仅用来使具有某命名的一要求元件得以和另一具有相同命名的要求元件能作出清楚区分。因此，说明书中所提及的第一元件在权利要求中可能被称为第二元件。
以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。必需了解的是，为特别描述或图标的元件可以此技术人士所熟知的各种形式存在。在本文中，当一元件被称为与另一元件“重叠”时，应被了解为所述元件是与所述另一元件部分重叠或完全重叠。
此外，当元件或膜层被称为在另一元件或另一膜层上或之上时，应被了解为所述的元件或膜层是直接位于另一元件或另一膜层上，也可以是两者之间存在有其他的元件或膜层(非直接)。但相反地，当元件或膜层被称为“直接”在另一个元件或膜层“上”时，则应被了解两者之间不存在有插入的元件或膜层。
于文中提及一元件“电性连接”或“耦接”另一元件时，可包括“元件与另一元件之间可更存在其它元件而将两者电性连接”的情况，或是包括“元件与另一元件之间未存有其它元件而直接电性连接”的情况。若于文中提及一元件“直接电性连接”或“直接耦接”另一元件时，则指“元件与另一元件之间未存有其它元件而直接电性连接”的情况。
于文中，“约”的用语通常表示在一给定值的10％之内、5％之内、3％之内、2％之内、1％之内、或0.5％之内的范围。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”的情况下，仍可隐含“约”的含义。
应理解的是，以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。
于本发明中，长度、厚度与宽度的测量方式可采用光学显微镜(opticalmicroscope)、电子显微镜或其他方式测量而得，但不以此为限。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语例如在通常使用的字典中定义用语，应被解读成具有与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本发明实施例有特别定义。
在本发明中，电子装置可具有感测功能，并可选择性包括显示、光感测、影像感测、触控、天线、其他适合的功能或上述功能的组合，但不限于此。在一些实施例中，电子装置可包括拼接装置，但不限于此。电子装置可包括有液晶分子(liquid crystal molecule,LCmolecule)、发光二极管(light-emitting diode,LED)、或是量子点(quantum dot,QD)材料、荧光(fluorescence)材料、磷光(phosphor)材料、其他适合的材料或上述任两个的组合，但不限于此。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)、微型发光二极管(micro-LED)、次毫米发光二极管(mini-LED)或量子点发光二极管(QLED或QDLED)等，但不限于此。此外，电子装置可例如为彩色显示装置、单色显示装置或灰阶显示装置。电子装置的形状可例如为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状、曲面(curved)或其他适合的形状。电子装置可以选择性具有驱动系统、控制系统、光源系统…等周边系统。
请参考图1，其所示为本发明第一实施例的电子装置的电路示意图。如图1所示，电子装置1可具有感测区SR，并包括至少一个感测电路12以及至少一条电源线14，设置于感测区SR中。在图1中，以电子装置1可包括两个感测电路12为例作描述，但不限于此。所述两个感测电路12可例如彼此相邻，但不以此为限。每个感测电路12可包括感测单元121以及晶体管122，其中感测单元121的第一端可耦接晶体管122的控制端，使得晶体管122可用于放大感测单元121所感应到的信号。晶体管122可例如作为感测电路12中的放大晶体管，且晶体管122的第一端、第二端以及控制端可例如分别为晶体管122的汲极(或源极)、源极(或汲极)以及闸极，但不限于此。在图1的实施例中，“耦接”可意指“电性连接”，但不限于此。此外，两个感测电路12的晶体管122的第一端可耦接同一电源线14，因此可节省电子装置1中的电源线14的数量。
在一些实施例中，感测单元121可例如用于侦测出光线，例如X光、可见光、红外线光或其他合适的光线，但不限于此。感测单元121可例如包括光电二极管(photodiode)、可用于指纹传感器、虹膜传感器、视网膜传感器、面部传感器、静脉传感器、移动传感器、手势传感器或其他合适的传感器的其他感光元件或上述至少两个的组合，但不以此为限。在另一些实施例中，感测单元121可以包括触控感测。在一些实施例中，当电子装置1包括呈阵列排列的多个感测电路12时，电子装置1可侦测影像。感测区SR可例如为电子装置1能够侦测影像的区域或感测电路12所涵盖的区域，但不限于此。
在图1的实施例中，感测电路12可例如排列在第一方向D1上，且电源线14可沿着第二方向D2延伸，并设置于感测电路12之间，但不限于此。第一方向D1可例如垂直于第二方向D2，但不限于此。在一些实施例中，多个感测电路12中的两个感测电路12可对称设置于电源线14的两侧，但不限于此。
进一步而言，在图1的实施例中，每个感测电路12还可包括晶体管123以及晶体管124，且电子装置1还可包括信号线16、信号线18、两条电源线20及两条信号线22。晶体管123的第一端可耦接晶体管122的控制端以及感测单元121的第一端，且晶体管123的控制端与第二端可分别耦接信号线16以及电源线20，信号线16可例如提供重置信号，使得晶体管123可用于重设晶体管122的控制端的电压。晶体管123可例如作为感测电路12中的重置晶体管，且晶体管123的第一端、第二端以及控制端可例如为源极(或汲极)、汲极(或源极)以及闸极，但不限于此。晶体管124的第一端可耦接晶体管122的第二端，且晶体管124的控制端可耦接信号线18，使得晶体管124可在信号线18的控制下用以将感测单元121所产生的信号输出到另一信号线(例如，图1所示的信号线26e)。晶体管124可例如作为感测电路12中的读出晶体管，且晶体管124的第一端、第二端以及控制端可例如为源极(或汲极)、汲极(或源极)以及闸极，但不限于此。感测单元121的第二端可耦接信号线22，在一些实施例中，信号线22可以提供一偏压。感测单元121的第一端与第二端可例如为光电二极管的阴极与阳极，但不限于此。在图1的实施例中，信号线16与信号线18可分别沿着第一方向D1延伸，且电源线20与信号线22可分别沿着第二方向D2延伸，并跨越信号线16与信号线18。在一些实施例中，信号线22可设置于电源线20与电源线14之间，使得分别耦接不同的感测电路12的电源线20可对称设置于电源线14的两侧，且分别耦接不同的感测电路12的信号线22可对称设置于电源线14的两侧，但不限于此。在一些实施例中，感测电路12可不以图1所示为限，且可依据需求，调整其中晶体管的数量、连接方式及/或与感测单元的连接方式，及/或于感测电路中加入其他合适的元件，例如于感测单元121的阴极与阳极之间并联电容，但不以此为限。在一些实施例中，电子装置1的感测电路12的数量不以图1所示为限，且可包括多个感测电路12。在此情况下，信号线16、信号线18、电源线20以及信号线22的数量可依据感测电路12的数量作调整。
如图1所示，电子装置1还可包括至少一个像素电路26，设置于感测区SR中，并用以显示影像。在图1的实施例中，电子装置1可包括多个像素电路26，但不限于此。换言之，电子装置1的感测区SR还可具有显示影像的功能，并作为电子装置1的显示区。举例来说，一个感测电路12可对应三个像素电路26，并位于像素电路26的一侧。在一些实施例中，当像素电路26以阵列方式排列时，感测电路12可设置于相邻行的像素电路26之间。
在图1的实施例中，像素电路26可例如对应电子装置1的像素或子像素。当电子装置1可显示彩色影像时，像素电路26可例如包括多个像素电路261、多个像素电路262以及多个像素电路263，分别对应显示不同颜色的子像素。举例来说，像素电路261、像素电路262以及像素电路263可分别对应红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素，因此像素电路261、像素电路262以及像素电路263可对应一个能够显示白色的像素，但不限于此。在一些实施例中，像素电路261、像素电路262以及像素电路263也可分别对应不同颜色的子像素。像素电路261、像素电路262以及像素电路263可例如沿第一方向D1依序交替排列，但不限于此。
图1的电子装置1以液晶显示装置为例，但不以此为限。电子装置1的像素电路26可包括晶体管26c以及信号线26e。感测电路12的晶体管124的第二端可耦接对应的一个像素电路26的信号线26e，使得晶体管124的第二端与对应的晶体管26c可耦接同一条信号线26e，因此感测电路12的晶体管124与对应的像素电路26的晶体管26c可共用同一条信号线26e传送信号，如此可降低设置于感测区SR中信号线或走线的数量，进而提升像素或子像素的开口率。举例来说，当两个相邻的感测电路12对称设置于电源线14的两侧，且分别对应三个像素电路26时，其中一个感测电路12的晶体管124可耦接像素电路263的信号线26e，而另一个感测电路12的晶体管124可耦接像素电路262的信号线26e，但不限于此。在图1的实施例中，信号线26e可例如为数据线，且位于同一列的像素电路26可共用同一信号线26e，但不限于此。
另外，如图1所示，像素电路26还可包括电容26a、电容26b以及信号线26d。晶体管26c的控制端与第一端可分别耦接信号线26d以及信号线26e，因此通过晶体管26c的开关，像素电极的电压可受到控制。晶体管26c的第一端、第二端以及控制端可例如为源极(或汲极)、汲极(或源极)以及闸极，但不限于此。在图1的实施例中，信号线26d可例如为扫描线，且位于同一行的像素电路26可共用同一信号线26d，但不限于此。电容26a与电容26b可以并联方式耦接，且电容26a与电容26b的第一端可耦接晶体管26c的第二端，而两者的第二端可耦接共用电压或共用电极(例如，图4所示的共用电极58b)。举例来说，电容26a可为由像素电极(例如，图4所示的像素电极62a)、共用电极以及液晶层(图未示)所形成的液晶电容，且电容26b可为储存电容，但不限于此。电子装置1可具有开口区R1，位于感测区SR中，且开口区R1为允许光线通过的区域。在图1的实施例中，像素电路26的电容26a与电容26b可设置于开口区R1中，但不限于此。在一些实施例中，电子装置1可例如为其他类型的非自发光显示装置或自发光显示装置。像素电路26可不限如图1所示的电路，例如当电子装置1为自发光显示装置时，像素电路26可例如至少包括信号线26d、信号线26e、两个晶体管、一个电容以及发光单元，但不限于此，其中发光单元可例如包括有机发光二极管(organic lightemitting diode，OLED)、量子点二极管(quantum light-emitting diode,QLED或QDLED)、无机发光二极管(light emitting diode，LED)、其他任何适合的发光元件或上述的组合。无机发光二极管可例如包括次毫米发光二极管(mini LED)或微型发光二极管(microLED)，但不以此为限。
如图1所示，电子装置1还可包括触控电路28，用以传送控制触控元件的信号，进而侦测触摸电子装置1的位置。触控电路28可包括触控信号线281，用以传送驱动信号或感测信号，且触控信号线281可设置于对应的信号线26e的一侧，并沿着第二方向D2延伸。在图1的实施例中，触控信号线281可设置于信号线22与电源线14之间，但不限于此。在一些实施例中，触控信号线281与信号线22可传送相同的信号，例如分别为如图9所示的信号Stb，但不限于此。
下文将进一步说明如何传送信号到感测电路12的晶体管124以及像素电路26的晶体管26c。图2所示为本发明一些实施例的解多工电路(demultiplexer,DeMUX)的示意图，图3所示为解多工电路的信号时序示意图。如图2所示，解多工电路30例如可设置于位于感测区SR一侧的周边区PR中，用以让晶体管124与对应的晶体管26c能够共用同一条信号线26e。解多工电路30可包括多个晶体管群32，且每个晶体管群32可包括一个n型晶体管32a以及一个p型晶体管32b，其中n型晶体管32a的第一端与p型晶体管32b的第一端耦接，且n型晶体管32a的第二端与p型晶体管32b的第二端耦接。并且，每一条信号线26e可分别耦接一个晶体管群32的n型晶体管32a的第一端，而晶体管群32中n型晶体管32a的第二端可耦接到至少一信号端。
具体来说，在图2的实施例中，晶体管群32可包括晶体管群321、晶体管群322、晶体管群323以及晶体管群324。在每个晶体管群321中，n型晶体管32a的控制端可接收顺向开关信号H1，p型晶体管32b的控制端可接收反向开关信号XH1，且n型晶体管32a的第一端耦接像素电路261的信号线26e。在每个晶体管群322中，n型晶体管32a的控制端可接收顺向开关信号H2，p型晶体管32b的控制端可接收反向开关信号XH2，且n型晶体管32a的第一端耦接像素电路262的信号线26e。在每个晶体管群323中，n型晶体管32a的控制端可接收顺向开关信号H3，p型晶体管32b的控制端可接收反向开关信号XH3，且n型晶体管32a的第一端耦接像素电路263的信号线26e。在图2的实施例中，晶体管群321、晶体管322以及晶体管323可例如依序沿着第一方向D1交替排列，但不以此为限。在此情况下，以排除晶体管群324不纳入计算的方式从解多工电路30的一侧(例如左侧)起算，奇数个晶体管群32的n型晶体管32a的第二端可耦接信号端S1，而偶数个晶体管群32的n型晶体管32a的第二端可耦接信号端S2。例如，在图2中，由解多工电路30的左侧起算，第一个晶体管群321、第一个晶体管群323以及第二个晶体管群322可耦接信号端S1，而第一个晶体管群322、第二个晶体管群321以及第二个晶体管群323可耦接信号端S2。通过此连接方式，可分别于信号端S1与信号端S2传送不同电压准位(例如，在同一帧画面中分别传送高电压准位以及低电压准位或分别传送低电压准位以及高电压准位)，以使电子装置1的子像素以点反转(dot inversion)或列反转(columninversion)的方式显示。在相邻的帧画面中，信号端S1与信号端S2的电压准位可彼此互换，但不限于此。本发明的晶体管群32与像素电路26的连接方式不以此为限。在一些实施例中，晶体管群32与像素电路26的连接方式可依据像素电路26的排列方式作调整。在一些实施例中，解多工电路30的晶体管群321、晶体管322以及晶体管323的第二端也可耦接到同一信号端(例如，信号端S1或信号端S2)，但不以此为限。
在图2所示的晶体管群324中，n型晶体管32a的控制端可接收顺向开关信号H4，p型晶体管32b的控制端可接收反向开关信号XH4，且n型晶体管32a的第一端耦接与感测电路12耦接的信号线26e。举例来说，当两个相邻的感测电路12对称于设置于其间的电源线14时，从解多工电路30的一侧(例如左侧)起算，第一个晶体管群324可耦接与对应的像素电路263耦接的信号线26e，而第二个晶体管群324可耦接与对应的像素电路262耦接的信号线26e，但不限于此。本发明晶体管群324所耦接的信号线26e可根据像素电路26的排列方式以及感测电路12与像素电路26所共用的信号线26e作调整。并且，从解多工电路30的一侧(例如左侧)起算，奇数个晶体管群324的n型晶体管32a的第二端可耦接信号端S1，而偶数个晶体管群324的n型晶体管32a的第二端可耦接信号端S2，使得信号端S1与信号端S2可分别用于从感测电路12接收感测信号，但不限于此。在一些实施例中，从解多工电路30的左侧起算，奇数个晶体管群324也可耦接信号端S2，而偶数个晶体管群324可耦接信号端S1，但不限于此。在一些实施例中，解多工电路30的晶体管群324的第二端也可耦接到同一信号端(例如，信号端S1或信号端S2)，但不以此为限。
下文将示例解多工电路30的操作方式，但本发明不以此为限。如图1到图3所示，解多工电路30可于显示驱动时段DT传送显示信号到像素电路26，以进行影像显示，并感测时段ST接收感测信号，以进行感测(例如，光感测)。由于显示驱动时段DT与感测时段ST不重叠，因此电子装置1可达到显示影像与影像感测的效果。具体地，显示驱动时段DT可包括第一时段T1、第二时段T2与第三时段T3。顺向开关信号H1可于第一时段T1中处于高电压准位HV，使得晶体管群321的n型晶体管32a被开启，因此信号端S1与信号端S2的数据信号可分别通过不同的晶体管群321传送到对应的像素电路261。顺向开关信号H2可于第二时段T2中处于高电压准位HV，使得晶体管群322的n型晶体管32a被开启，因此信号端S1与信号端S2的数据信号可分别通过不同的晶体管群322传送到对应的像素电路262。顺向开关信号H3可于第三时段T3中处于高电压准位HV，使得晶体管群323的n型晶体管32a被开启，因此信号端S1与信号端S2的数据信号可分别通过不同的晶体管群323传送到对应的像素电路263。通过上述操作方式，耦接第一晶体管群321、第二晶体管群322与第三晶体管群322的信号线26e可分别从信号端S1以及信号端S2中对应的一个接收到数据信号，使得图1所示的像素电路26可显示出影像。
同样地，反向开关信号XH1于第一时段T1中可处于低电压准位LV，使得晶体管群321的p型晶体管32b被开启。反向开关信号XH2于第二时段T2中可处于低电压准位LV，使得晶体管群322的p型晶体管32b被开启。反向开关信号XH3于第三时段T3中可处于低电压准位LV，使得晶体管群323的p型晶体管32b被开启。因此，信号端S1与信号端S2的数据信号可在不同时段分别通过不同的晶体管群32传送到对应的像素电路26。
在图3的实施例中，第一时段T1、第二时段T2与第三时段T3可例如彼此不重叠，且可依序进行，但不限于此。在一些实施例中，第一时段T1、第二时段T2与第三时段T3的顺序也可为第一时段T1、第二时段T2与第三时段T3的其他排列组合。
另外，在显示驱动时段DT中，顺向开关信号H4可处于低电压准位LV，反向开关信号XH4可处于高电压准位HV，因此晶体管群324的n型晶体管32a与p型晶体管32b可处于关闭状态。
在图3的感测时段ST中，顺向开关信号H1、顺向开关信号H2以及顺向开关信号H3皆处于低电压准位LV，反向开关信号XH1、反向开关信号XH2以及反向开关信号XH3皆处于高电压准位HV，因此晶体管群321、晶体管群322与晶体管群323的n型晶体管32a与p型晶体管32b均处于关闭状态，而顺向开关信号H4处于高电压准位HV，反向开关信号XH4处于低电压准位LV，因此晶体管群324的n型晶体管32a与p型晶体管32b可被开启，进而可通过信号端S1以及信号端S2从对应的感测电路12接收到感测信号。
图4所示为本发明第一实施例的电子装置的感测区的俯视结构示意图，图5所示为本发明第一实施例的电子装置沿着图4的剖线A-A’、剖线B-B’、剖线C-C’、剖线D-D’以及剖线E-E’的剖视结构示意图。图4中的电子装置1的结构以对应图1所示的两个感测电路12以及六个像素电路26为例，但不限于此。在图4中，由于不同感测电路的元件位置可约略对称于电源线14，因此下文以位于电源线14左侧的感测电路的元件为例描述，但不以此为限。如图4与图5所示，本实施例的电子装置1可包括基板34、半导体层36、绝缘层38、金属层40、绝缘层42、金属层44、绝缘层46、金属层48、绝缘层50、感测单元121、绝缘层52、金属层54、绝缘层56、透明导电层58、绝缘层60以及透明导电层62。半导体层36可设置于基板34上，且可包括半导体区块36a、半导体区块36b以及半导体区块36c。绝缘层38可设置于半导体层36上，并作为图1所示感测电路12中的晶体管122、晶体管123以及晶体管124的闸极绝缘层以及像素电路26中的晶体管26c的闸极绝缘层。金属层40可设置于绝缘层38上，且可例如包括信号线26d、信号线16、信号线18以及多个电极40a。信号线26d、信号线16与信号线18可沿着第一方向D1延伸，且依序沿着第二方向D2排列。排列在第一方向D1上的感测电路可共用相同的信号线16与信号线18。在电子装置1的俯视方向VD上，半导体区块36a可与信号线16重叠，因此信号线16的一部分可作为晶体管123的闸极(控制端)，且半导体区块36a与信号线16重叠的部分可作为晶体管123的通道。半导体区块36a不与金属层40(或是信号线16)重叠的部分可包括掺杂半导体，且半导体区块36a邻近两端的部分可分别作为晶体管123的第一端(源极或汲极)与第二端(汲极或源极)。半导体区块36b在俯视方向VD上可与电极40a以及信号线18重叠，因此电极40a与信号线18可分别作为晶体管122的闸极(控制端)以及晶体管124的闸极(控制端)，半导体区块36b与电极40a重叠的部分可作为晶体管122的通道，且半导体区块36b与信号线18重叠的部分可作为晶体管124的通道。半导体区块36b不与金属层40重叠的部分可包括掺杂半导体。半导体区块36b在俯视方向VD上位于电极40a两侧的部分可分别作为晶体管122的第一端(汲极或源极)与第二端(源极或汲极)，且半导体区块36b在俯视方向VD上位于电极40a与信号线18之间的部分以及邻近信号线18的端点部分可分别作为晶体管124的第一端(源极或汲极)与第二端(汲极或源极)。半导体区块36c可与信号线26d重叠，因此信号线26d的一部分可作为晶体管26c的闸极(控制端)，半导体区块36c与信号线26d重叠的部分可作为晶体管26c的通道。半导体区块36c不与金属层40重叠的部分可包括掺杂半导体，且半导体区块36c邻近两端的部分可分别作为晶体管26c的第一端(源极或汲极)与第二端(汲极或源极)。在图4的实施例中，电极40a可设置于信号线16与信号线18之间，但不限于此。俯视方向VD可例如为垂直于基板34的上表面的法线方向，但不以此为限。
如图4与图5所示，绝缘层42可设置于金属层40上，且金属层44设置于绝缘层42上。金属层44可包括多条信号线26e、多个电极44a、多个电极44b、多个电极44c以及多个电极44d。如图5沿着图4的剖线C-C’的部分所示，绝缘层42可具有穿孔42a，且电极44c可延伸到穿孔42a中并与电极40a耦接。绝缘层38以及绝缘层42还可具有穿孔42b、穿孔42c、穿孔42d、穿孔42e、穿孔42f以及穿孔42g。电极44a可延伸到对应的穿孔42b中并与半导体区块36c的一端(晶体管26c的第二端)耦接(如图5沿着图4的剖线E-E’的部分所示)，且信号线26e的一部分可延伸到穿孔42g中并与半导体区块36c的另一端(晶体管26c的第一端)耦接。电极44b可延伸到对应的穿孔42c中并与半导体区块36a的一端(晶体管123的第二端)耦接(如图5沿着图4的剖线D-D’的部分所示)，电极44c可延伸到对应的穿孔42d中并与半导体区块36a的另一端(晶体管123的第一端)耦接(如图5沿着图4的剖线C-C’的部分所示)，且电极44d可延伸到对应的穿孔42e中并与半导体区块36b的一端(晶体管122的第一端)耦接。耦接感测电路的信号线26e的一部分可延伸到对应的穿孔42f中并与半导体区块36b的另一端(晶体管124的第二端)耦接(如图5中沿着图4的剖线A-A’的部分所示)，使得对应同一感测电路(如图1所示的感测电路12)的其中一条信号线26e可分别通过穿孔42f与穿孔42g耦接感测电路以及像素电路(如图1所示的像素电路26)的晶体管26c，从而可缩减电子装置1中的信号线数量。
在图5的实施例中，晶体管可例如为顶闸型薄膜晶体管，但本发明的电子装置1的结构不限于此，且可依据晶体管的类型作调整。在一些实施例中，晶体管也可例如为底闸型薄膜晶体管，或者可视需求改为双闸极晶体管、其他适合的晶体管或上述的组合。
如图4与图5所示，绝缘层46可设置于金属层44上，且具有穿孔46a、穿孔46b、穿孔46c以及穿孔46d。金属层48可设置于绝缘层46上，并包括电源线20、电极48a、电极48b以及电源线14。电源线20可延伸到穿孔46a中并与电极44b耦接，进而可与晶体管123的第二端耦接。在图4的实施例中，电源线20在俯视方向VD上可与对应的信号线26e以及电极44b重叠，且电源线20可通过绝缘层46与重叠的信号线26e电性绝缘。电极48a可延伸到穿孔46b中，并与电极44a耦接。电极48b可延伸到穿孔46c中并与电极44c耦接，进而可与晶体管123的第一端耦接。电源线14可延伸到穿孔46d中，并与电极44d耦接，进而可与晶体管122的第一端耦接。在图4的实施例中，电源线14在俯视方向VD上可与对应的信号线26e以及电极44d重叠，且电源线14可通过绝缘层46与重叠的信号线26e电性绝缘。
在图5的实施例中，绝缘层46可例如包括平坦层以及保护层，依序设置于金属层44与绝缘层42上，但不限于此。在一些实施例中，绝缘层46可依据需求而调整为单层结构或多层结构。
如图4与图5所示，绝缘层50可设置于金属层48上，并具有穿孔50a。感测单元121可设置于绝缘层50上并通过穿孔50a与电极48b耦接。当感测单元121包括光电二极管时，感测单元121可例如包括电极、光电转换层以及电极(图未示)，依序设置于绝缘层50上，但不以此为限。绝缘层52可设置于感测单元121以及绝缘层50上。在图5的实施例中，绝缘层52可例如包括平坦层以及保护层，依序设置于感测单元121以及绝缘层50上，但不限于此。在一些实施例中，绝缘层52可依据需求而调整为单层结构或多层结构。金属层54可设置于绝缘层52上，并包括信号线22以及触控信号线281。在图4的实施例中，信号线22在俯视方向VD上可与对应的信号线26e重叠，但不限于此。触控信号线281在俯视方向VD上可与对应的信号线26e重叠，但不限于此。在一些实施例中，信号线22在俯视方向VD上可与电极48b重叠，以缩减感测区SR中不透光的区域，但不限于此。
如图4与图5所示，绝缘层56可设置于金属层54上，并具有穿孔56a，且绝缘层56以及绝缘层52可具有穿孔56b，暴露出感测单元121。透明导电层58可设置于绝缘层56上，并包括连接电极58a。连接电极58a可延伸到穿孔56a中，以与信号线22耦接，并延伸到穿孔56b中，以与暴露出的感测单元121耦接，因此感测单元121可通过连接电极58a耦接信号线22。在图5的实施例中，透明导电层58还可包括共用电极58b，设置于绝缘层56上。绝缘层60可设置于透明导电层58上，且绝缘层60、绝缘层56、绝缘层52以及绝缘层50可具有穿孔60a，暴露出与晶体管26c耦接的电极48a。透明导电层62可设置于绝缘层60上，并可包括像素电极62a。像素电极62a可延伸到穿孔60a中与电极48a耦接，进而与晶体管26c的第二端耦接。通过上述的配置，感测电路与像素电路可整合在感测区SR中，使得电子装置1能够同时具有感测功能以及显示功能。
如图4所示，两个相邻的信号线26e、一信号线26d以及一信号线18可围绕出一个开口OP，以允许光线通过，且开口OP可构成图1所示的开口区R1。在俯视方向VD上，像素电极62a与共用电极58b可设置于对应的开口OP中，用以控制对应开口OP的液晶层的穿透率，但不限于此。电子装置1的像素开口率可例如为所有开口OP在俯视方向VD的面积与图1的感测区SR的面积的比例，但不限于此。
在一些实施例中，半导体层36可例如包括非晶硅、多晶硅、单晶硅、氧化物半导体、其他合适的半导体或上述的组合，但不以此为限。绝缘层38、绝缘层42、绝缘层46、绝缘层50、绝缘层52、绝缘层56以及绝缘层60可例如分别包括氧化硅、氮化硅、有机材料、其他合适的材料或上述的组合，但不以此为限。金属层40、金属层44、金属层48以及金属层58可例如包括铝、氮化钼、铜、钛、其他适合的材料或上述的组合，但不以此为限。透明导电层58以及透明导电层62可例如包括氧化铟锡、氧化铟锌、其他合适的透明导电材料或上述的组合，但不以此为限。
在一些实施例中，当电子装置1为自发光显示装置，而包括耦接晶体管26c的发光单元时，图5的电子装置1沿着剖线E-E’的部分可依照需求作调整。在此情况下，像素开口率可例如为所有发光单元在俯视方向VD的面积与图1的感测区SR的面积的比例，但不限于此。
如图5所示，在一些实施例中，电子装置1还可选择性包括缓冲层64，设置于半导体层36与基板14之间。缓冲层64可例如用于阻挡水气、氧气或离子进入半导体层36。缓冲层64可为单层或多层，缓冲层64的材料可例如包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、树脂、其他适合的材料或上述的组合，但不限于此。在一些实施例中，电子装置1还可选择性包括遮光层66，用以遮蔽晶体管的通道区域。遮光层66可例如设置于缓冲层64与基板14之间，但不限于此。遮光层66可包括多个遮光图案66a，且遮光图案66a在俯视方向VD上与半导体层36和金属层40至少部分重叠。具体地，如图4与图5所示，其中至少一个遮光图案66a可与半导体区块36a和信号线16至少部分重叠，至少另一个遮光图案66a可与半导体区块36b和电极40a以及信号线18至少部分重叠，且至少另一个遮光图案66a可与半导体区块36c和信号线26d至少部分重叠，但不以此为限。
值得说明的是，通过将两个相邻的感测电路12的晶体管122耦接同一电源线14，可降低电子装置1中沿着第二方向D2设置的电源线14数量，进而提升电子装置1在第一方向D1上容置空间，并增加电子装置1的像素开口率。在一些实施例中，将感测电路12的晶体管124耦接对应的像素电路26的信号线26e，使得电子装置1中沿着第二方向D2的信号线数量可明显的下降，也可提升电子装置1的像素开口率。在一些实施例中，通过将电源线20、信号线22、触控信号线281及/或电源线14在俯视方向VD上分别与对应的信号线26e重叠，也可提升电子装置1的像素开口率。
图6所示为本发明第一实施例的一变化实施例的电子装置的俯视结构示意图，图7所示为本发明第一实施例的变化实施例的电子装置沿着图6的剖线F-F’、剖线G-G’、剖线H-H’、剖线I-I’以及剖线J-J’的剖视结构示意图。如图6与图7所示，本变化实施例的电子装置1a不同于图4与图5的电子装置1之处在于电子装置1a的结构可不包括金属层54。在此情况下，如图7沿着图6的剖线F-F’与剖线G-G’的部分所示，金属层48还可包括信号线22与触控信号线281。在图7的实施例中，由于信号线22位于金属层48中，穿孔56a可贯穿绝缘层56、绝缘层52以及绝缘层50，以暴露出信号线22，且连接电极58a可延伸到穿孔56a，以与信号线22耦接，因此感测单元121可通过连接电极58a耦接信号线22。在图6的实施例中，信号线22与电极48b在俯视方向VD上可彼此分隔。本变化实施例的电子装置1a的其他部分的结构以及电路可例如类似或相同于图1、图4与图5所示的电子装置1，因此不多赘述。
本发明的电子装置并不以上述实施例为限，可具有不同的实施例。为简化说明，下文中不同的实施例将使用与上述实施例相同标号标注相同元件。为清楚说明不同的实施例，下文将针对不同的实施例之间的差异描述，且不再对重复部分作赘述。
图8所示为本发明第二实施例的电子装置的电路示意图。如图8所示，本实施例的电子装置2不同于图1所示的电子装置之处在于本实施例的触控信号线281可用以传送图1的信号线22的偏压信号以及图1的触控信号线的触控信号。由于偏压信号与触控信号可例如彼此相同，因此本实施例的偏压线与触控信号线可整合为同一条触控信号线281，因此可减少沿着第二方向D2设置的信号线的空间，从而提升电子装置2的像素开口率。触控信号线281可耦接感测单元121的第二端，并包含在触控电路28中。在图8的实施例中，电子装置2还可包括读出线70，例如沿着第一方向D1延伸，且晶体管124的第二端不与信号线26e耦接，而是与读出线70耦接。读出线70可例如设置于触控信号线281与电源线14之间，但不限于此。本实施例的电子装置2的电路的其他部分可例如类似或相同于图1所示的电子装置1，因此不多赘述。
图9所示为提供到触控信号线的信号的时序示意图。如图9所示，电子装置2可提供信号Stb到触控信号线281。信号Stb在显示驱动时段DT以及感测时段ST中可维持在一固定的电压V，例如共用电压，而在触控时段TT中可具有触控信号TS，其中触控信号TS可例如包括多个脉冲。在图9的实施例中，显示驱动时段DT、触控时段TT以及感测时段TS可依序交替进行，但不限于此。需说明的是，通过将偏压信号与触控信号整合为信号Stb，可将图1的信号线22整合到触控信号线281中，进而提升电子装置2的像素开口率。
图10所示为本发明第二实施例的电子装置的感测区的俯视结构示意图，图11所示为本发明第二实施例的电子装置沿着图10的剖线K-K’、剖线L-L’、剖线M-M’、剖线N-N’以及剖线P-P’的剖视结构示意图。如图10与图11所示，本实施例的电子装置2的结构不同于图4与图5的电子装置1的结构之处在于金属层44还包括电极44e，且金属层48还包括电极48c，使得半导体区块36b的一端(即晶体管124的第二端)可通过电极44e以及电极48c耦接读出线70。具体来说，电极44e可与信号线26e分隔开。绝缘层42与绝缘层38可具有穿孔42h，暴露出半导体区块36b的一端，且电极44e延伸到穿孔42h，以与半导体区块36b耦接。绝缘层46可具有穿孔46e，暴露出电极44e，且电极48c可延伸到穿孔46e中与电极44e耦接。绝缘层52可具有穿孔52a，暴露出电极48c，且读出线70的一部分可延伸到穿孔52a中与电极48c耦接，使得晶体管124的第二端可耦接读出线70。在图10与图11的实施例中，读出线70可例如取代图4中的触控信号线281，且包含于金属层54中。并且，读出线70在俯视方向VD上可例如与对应的信号线26e重叠，但不限于此。图11沿着图10的剖线K-K’、剖线L-L’、剖线M-M’以及剖线P-P’的部分可例如与图5沿着图4的剖线B-B’、剖线C-C’、剖线D-D’以及剖线E-E’的部分相同，且本实施例的电子装置2的其他部分的结构可例如类似或相同于图4与图5所示的电子装置1，因此不多赘述。
图12所示为本发明第二实施例的一变化实施例的电子装置的感测区的俯视结构示意图，图13所示为本发明第二实施例的变化实施例的电子装置沿着图12的剖线Q-Q’、剖线R-R’、剖线S-S’以及剖线T-T’的剖视结构示意图。如图12与图13所示，本变化实施例的电子装置2a不同于图10与图11的电子装置2之处在于电子装置2a的结构可不包括金属层54。在此情况下，如图13沿着图12的剖线Q-Q’与剖线T-T’的部分所示，金属层48还可包括触控信号线281与读出线70。在图13的实施例中，穿孔56a可贯穿绝缘层56、绝缘层52以及绝缘层50，以暴露出触控信号线281，且连接电极58a可延伸到穿孔56a，以与触控信号线281耦接，因此感测单元121可通过连接电极58a耦接触控信号线281。在图12的实施例中，触控信号线281与电极48b在俯视方向VD上可彼此分隔。本变化实施例的电子装置2a的其他部分的结构以及电路可例如类似或相同于图8、图10与图11所示的电子装置2，因此不多赘述。
图14所示为本发明第三实施例的电子装置的电路示意图。如图14所示，本实施例的电子装置3不同于图1所示的电子装置1之处在于电子装置3的触控信号线281可取代图1的信号线22。图14的触控信号线281可类似或相同于图8的触控信号线281，因此不多赘述。在图14的实施例中，电子装置3可不包括图8的读出线70，且感测电路12的晶体管124的第二端可耦接对应的一个像素电路26的信号线26e(例如，数据线)，使得晶体管124的第二端与对应的晶体管26c可耦接同一条信号线26e。需说明的是，本实施例的电子装置3的电路的其他部分可例如类似或相同于图1所示的电子装置1，且不再重复描述。本实施例的电子装置3的结构可类似或相同于图4到图5所示的电子装置1在将信号线22替换为触控信号线281之后的结构，因此不多赘述。
综上所述，在本发明的电子装置中，通过将两个相邻的感测电路耦接同一电源线、将感测电路的晶体管耦接对应的像素电路的信号线及/或将其他信号线整合到触控信号线中，可降低电子装置中沿着第二方向设置的信号线或电源线的数量，进而增加电子装置的像素开口率。在一些实施例中，通过将电源线、信号线及/或触控信号线在俯视方向上分别与对应的像素电路的信号线重叠，也可提升电子装置的像素开口率。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
一第一感测电路，包括：
一第一感测单元；以及
一第一晶体管，其中所述第一感测单元的第一端耦接所述第一晶体管的控制端；
一第二感测电路，包括：
一第二感测单元；以及
一第二晶体管，其中所述第二感测单元的第一端耦接所述第二晶体管的控制端；以及
一电源线，其中所述第一晶体管的第一端以及所述第二晶体管的第一端耦接所述电源线。
2.根据权利要求1的电子装置，其特征在于，还包括一像素电路，包括一信号线，其中所述第一感测电路还包括第三晶体管，所述第一晶体管的第二端耦接所述第三晶体管的第一端，且所述第三晶体管的第二端耦接所述信号线。
3.根据权利要求2的电子装置，其特征在于，所述信号线为数据线。
4.根据权利要求1的电子装置，其特征在于，还包含一触控电路，包括一触控信号线，耦接所述第一感测单元的第二端。
5.根据权利要求1的电子装置，其特征在于，所述电源线设置于所述第一感测电路以及所述第二感测电路之间。
6.一种电子装置，其特征在于，包括：
一像素电路，包括一第一晶体管以及一信号线，其中所述信号线耦接所述第一晶体管的第一端；以及
一感测电路，包括一感测单元、一第二晶体管以及一第三晶体管，其中所述感测单元的第一端耦接所述第二晶体管的控制端，所述第二晶体管的第二端耦接所述第三晶体管的第一端，且所述第三晶体管的第二端耦接所述信号线。
7.根据权利要求6的电子装置，其特征在于，所述信号线为数据线。
8.一种电子装置，其特征在于，包括：
一感测电路，包括：
一感测单元；以及
一第一晶体管，其中所述感测单元的第一端耦接所述第一晶体管的控制端；以及
一触控电路，包括一触控信号线，其中所述触控信号线耦接所述感测单元的第二端。
9.根据权利要求8的电子装置，其特征在于，还包括一像素电路，包括一信号线，其中所述感测电路还包括一第二晶体管，所述第一晶体管的第二端耦接所述第二晶体管的第一端，且所述第二晶体管的第二端耦接所述信号线。
10.根据权利要求9的电子装置，其特征在于，所述信号线为数据线。
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