CN116913190A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种电子装置。电子装置包括基板、负载元件、供电电路以及补偿电路。基板包括主动区和外围区。外围区邻近于主动区。负载元件设置在基板上且位于主动区内。供电电路设置在基板上且位于主动区内。供电电路电性连接至负载元件。补偿电路设置在基板上且位于外围区内。补偿电路对供电电路进行补偿。

Description

电子装置
技术领域
本公开涉及一种电子装置，尤其涉及一种包括负载元件及补偿电路的电子装置。
背景技术
在现有技术中，电子装置中的像素电路包括供电电路，用于提供驱动电压或驱动电流，以驱动负载元件。然而，供电电路本身所包括的晶体管可能因为制程变异而使得阈值电压有所不同，从而使得驱动电压或驱动电流与原先所预期的大小有所差异。因此，需要设计一个补偿电路来对供电电路进行补偿。
发明内容
本公开提供一种电子装置，具有补偿电路，用来对供电电路进行补偿。
本公开的电子装置包括基板、负载元件、供电电路以及补偿电路。基板包括主动区和外围区。外围区邻近于主动区。负载元件设置在基板上且位于主动区内。供电电路设置在基板上且位于主动区内。供电电路电性连接至负载元件。补偿电路设置在基板上且位于外围区内。补偿电路对供电电路进行补偿。
为了使前述内容更易理解，如下详细地描述附有附图的若干实施例。
附图说明
图1示出本公开一实施例的电子装置的概要示意图；
图2示出图1实施例的像素电路及补偿电路的概要示意图；
图3示出图1及图2实施例操作时的信号波形图；
图4示出本公开另一实施例的像素电路及补偿电路的概要示意图；
图5示出图4实施例操作时的信号波形图。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本公开，须注意的是，为了使读者能容易了解及为了附图的简洁，本公开中的多张附图只绘出电子装置的一部分，且附图中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本公开的范围。
在下文说明书与权利要求中，”含有”与”包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为”含有但不限定为…”之意。
应了解到，虽然术语第一、第二、第三…可用以描述多种组成元件，但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语，而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三…取代。因此，在下文说明书中，第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
在本公开一些实施例中，关于接合、连接的用语例如”连接”、”互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。此外，用语”耦接”包括任何直接及间接的电性连接手段。于直接电连接的情况下，两电路上元件的端点直接连接或以一导体线段互相连接，而于间接电连接的情况下，两电路上元件的端点之间具有开关、二极管、电容、电感、电阻、其他适合的元件、或上述元件的组合，但不限于此。
本公开的电子装置可包括显示设备、天线装置、感测装置、发光装置、或拼接装置，但不以此为限。电子装置可包括可弯折或可挠式电子装置。电子装置可包括电子元件。电子装置例如包括液晶(liquid crystal)层或发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。电子元件可包括被动元件与主动元件，例如电容、电阻、电感、可变电容、滤波器、二极管、晶体管(transistors)、传感器、微机电系统元件(MEMS)、液晶芯片(liquid crystal chip)、控制器(controller)等，但不限于此。二极管可包括发光二极管或光电二极管。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、次毫米发光二极管(miniLED)、微发光二极管(micro LED)、量子点发光二极管(quantum dot LED)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)或其他适合的材料、或上述组合，但不以此为限。传感器可例如包括电容式传感器(capacitive sensors)、光学式传感器(optical sensors)、电磁式传感器(electromagnetic sensors)、指纹传感器(fingerprint sensor，FPS)、触控传感器(touch sensor)、天线(antenna)、或触控笔(pen sensor)等，但不限于此。控制器可例如包括时序控制器(timing controller)等，但不限于此。下文将以显示设备作为电子装置以说明本公开内容，但本公开不以此为限。
现将详细地参考本公开的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1示出本公开实施例的电子装置的概要示意图。图2示出图1实施例的像素电路及补偿电路的概要示意图。请参考图1及图2，电子装置100包括基板110及补偿电路112。基板110包括主动区AA和外围区PA。外围区PA邻近于主动区AA。补偿电路112设置在基板110上且位于外围区PA内。例如，主动区AA可例如设置在基板110的中央位置，外围区PA可例如设置在基板110的边缘位置(本公开并不以此为限)。详细而言，相较于主动区AA，外围区PA可较靠近基板110的侧边110S。依据一些实施例，主动区AA可为发射和接收电磁波的区域。为方便说明，图1仅显示补偿电路112包括补偿电路112_1和112_2。
如图1所示，电子装置100还包括多条扫描线G1、G2、多条数据线D1、D2及多个像素电路114，设置在基板110上。多个像素电路114可设置在基板110上且位于主动区AA内。多条扫描线G1、G2可沿着第一方向X延伸，多条数据线D1、D2可沿着第二方向Y延伸。多个像素电路114以数组方式排列，并且电性连接到各自对应的扫描线及数据线。以数据线D1为例，数据线D1电性连接到多个像素电路，例如，数据线D1电性连接到沿着第二方向Y延伸的多个像素电路114，例如像素电路114_1、114_2等。第一方向X和第二方向Y为不同，例如，第一方向X和第二方向Y可为垂直。在图1中，扫描线、数据线、补偿电路及像素电路的数量仅用以例示说明，不用以限定本公开。为方便说明，图1仅显示两条扫描线G1、G2、两条数据线D1、D2、四个像素电路114，和两个补偿电路112，但本发明不限于此。如图1所示，数据线D1电性连接到在第一列(column)C1中的多个像素电路114，例如像素电路114_1、114_2等，且与补偿电路112_1电性连接。类似地，数据线D2电性连接到在第二列C2中的多个像素电路114，且与补偿电路112_2电性连接。列C1、C2分别为沿着第二方向Y延伸。
图2进一步示出图1的像素电路114_1、114_2及补偿电路112的内部电路结构。以像素电路114_1为例，像素电路114_1包括负载元件116A_1及供电电路118_1。负载元件116A_1设置在基板110上且位于主动区AA内。补偿电路112设置在基板110上，且位于外围区PA内。依据一些实施例，电子装置100例如适用于无线传输领域。举例来说，电子装置100例如适用于天线装置。负载元件116A_1可为通信元件，例如可为可调元件(tunable element)。例如，负载元件116A_1可为变容器(变容二极管；varactor)、射频辐射元件(radio frequencyradiation element)、有机发光二极管、无机发光二极管、或其组合。依据一些实施例，可调元件的特定参数(例如物理参数)可依据所施加的信号而被调整。特定参数例如可包括电容、电感、电阻、介电常数、或其组合。依据一些实施例，电子装置100可为天线装置。
如图2所示，供电电路118_1电性连接至负载元件116A_1。供电电路118_1设置在基板110上且位于主动区AA内。在本实施例中，供电电路118_1包括源极跟随电路T1。源极跟随电路T1包括第一端O1、第二端及控制端P1。源极跟随电路T1的第一端O1电性连接至负载元件116A_1的第一端。源极跟随电路T1的第二端电性连接至第一电压VDD。源极跟随电路T1的第一端O1的电压跟随控制端P1的电压，且被提供给负载元件116A_1。负载元件116A_1包括第一端及第二端。负载元件116A_1的第一端(阴极)电性连接至源极跟随电路T1的第一端O1。负载元件116A_1的第二端(阳极)电性连接至第二电压VSS。像素电路114_1还包括扫描单元T2及存储电容Cst。类似地，像素电路114_2包括负载元件116A_2、供电电路118_2、扫描单元T4及存储电容Cst。供电电路118_2包括源极跟随电路T3。第一电压VDD大于第二电压VSS。扫描单元T2和T4，例如可为扫描晶体管。
如图2所示，在本实施例中，补偿电路112对供电电路118_1进行补偿。具体而言，补偿电路112通过数据线D1来对供电电路118_1进行补偿。详细而言，补偿电路112对源极跟随电路T1和源极跟随电路T3进行补偿。补偿电路112包括预充电单元T5、取样单元T6及检测单元T7。预充电单元T5包括第一端、第二端及控制端。预充电单元T5的第一端电性连接至第一电压VDD。预充电单元T5的第二端在节点N2处电性连接至数据线D1。预充电单元T5的控制端电性连接至第一控制信号PRE。取样单元T6包括第一端、第二端及控制端。取样单元T6的第一端在节点N1处电性连接至检测单元T7的第二端。取样单元T6的第二端在节点N2处电性连接至预充电单元T5的第二端。取样单元T6的控制端电性连接至第二控制信号SAM。检测单元T7包括第一端、第二端及控制端。检测单元T7的第一端接收数据电压Vdata。检测单元T7的第二端电性连接至检测单元T7的控制端及取样单元T6的第一端。在图2中，源极跟随电路T1、扫描单元T2、预充电单元T5、取样单元T6、和检测单元T7以N型晶体管举例作说明，但本发明不以此为限。
如图2所示，在本实施例中，数据电压Vdata是由检测单元T7接收，并且经过取样单元T6之后，输入到数据线D1，但本公开不限于此。在实施例中，数据电压Vdata也可由取样单元T6接收，并且经过检测单元T7之后，输入到数据线D1，也就是检测单元T7与取样单元T6可以互换位置。本公开对补偿电路112内的取样单元T6及检测单元T7的设置顺序不加以限制。
图3示出图1及图2实施例操作时的信号波形图。请参考图1到图3，图3示出扫描线G1、G2上的信号波形、第一控制信号PRE及第二控制信号SAM的信号波形以及节点P1、O1上的信号波形。在预充电期间Tpre内，预充电单元T5开启，预充电单元T5将数据线D1预充电到第一电压VDD。且在扫描线G1上的信号为高电平时，扫描单元T2会导通，因此节点P1的电压在预充电期间Tpre内也会被预充电到第一电压VDD。
接着，在取样期间Tsam内，检测单元T7的第一端接收数据电压Vdata，且由于检测单元T7的第二端电性连接至检测单元T7的控制端，因此节点N1的电压会等于数据电压Vdata加上检测单元T7的阈值电压(threshold voltage；临界电压；Vth)。于此同时，在取样期间Tsam内，取样单元T6也被开启，因此节点N2的电压会等于节点N1的电压，即数据电压Vdata加上检测单元T7的阈值电压。且在扫描线G1上的信号为高电平时，扫描单元T2会导通，因此在取样期间Tsam内，节点P1的电压等于数据电压Vdata加上检测单元T7的阈值电压Vth，在图3中标示为Vdata+Vth，其中Vdata为数据电压，且Vth为检测单元T7的阈值电压。在本实施例中，第一电压VDD大于数据电压Vdata。
另一方面，由于源极跟随电路T1的第一端O1的电压是跟随控制端P1的电压，因此在预充电期间Tpre内，源极跟随电路T1的第一端O1的电压等于节点P1的电压(即第一电压VDD)减去源极跟随电路T1的阈值电压。亦即，在预充电期间Tpre内，源极跟随电路T1的第一端O1的电压为VDD-Vth，如图3中标示。其中Vth为源极跟随电路T1的阈值电压。源极跟随电路T1的阈值电压可设计为等于检测单元T7的阈值电压。例如，可调整源极跟随电路T1及检测单元T7的晶体管的电介质厚度和栅极材质等参数，将源极跟随电路T1的阈值电压设计为等于检测单元T7的阈值电压。接着，在取样期间Tsam内，源极跟随电路T1的第一端O1的电压等于节点P1的电压(即Vdata+Vth)减去源极跟随电路T1的阈值电压，亦即，Vdata+Vth-Vth＝Vdata，在图3中标示为Vdata。本实施例是以NMOS晶体管作为电路中的晶体管类型作为例示说明，但本发明不限于此。在其他实施例中，电路中的晶体管类型也可以PMOS晶体管来实施。
总结来说，本实施例通过补偿电路112的操作，源极跟随电路T1的第一端O1的电压可被补偿为Vdata，以驱动负载元件116A_1。如此，源极跟随电路T1的第一端O1的电压，与晶体管的阈值电压Vth无关，不受晶体管的阈值电压的影响。因此，可降低或避免源极跟随电路T1的第一端O1的电压受到晶体管的阈值电压的影响。换言之，藉由本实施例的补偿电路，可降低或避免提供到负载元件的驱动信号(例如驱动电压)受到晶体管的阈值电压的影响。类似地，通过补偿电路112的操作，像素电路114_2中源极跟随电路T3的第一端O2的电压也可被补偿为Vdata，以驱动负载元件116A_2。
图4示出本公开另一实施例的像素电路及补偿电路的概要示意图。图5示出图4实施例操作时的信号波形图。本实施例和图2实施例的主要不同之处在于，像素电路114_1、114_2中的负载元件116B_1、116B_2是发光二极管。具体而言，补偿电路112可对于驱动发光二极管116B_1、116B_2的驱动电流Id进行补偿。
请参考图4及图5，本实施例的负载元件116B_1、116B_2可为有机发光二极管或无机发光二极管。以负载元件116B_1为例，负载元件116B_1的第一端(阳极)电性连接至源极跟随电路T1的第一端O1，负载元件116B_1的第二端(阴极)电性连接至第二电压VSS。驱动电流Id用于驱动负载元件116B_1，使得负载元件116B_1发光。
具体而言，在预充电期间Tpre内，预充电单元T5为导通，数据线D1被充电为第一电压VDD，因此，在扫描单元T2导通时，节点P1的电压也是VDD。由于源极跟随电路T1是作为驱动晶体管，用以控制驱动电流Id，因此，驱动电流Id的大小与(Vgs-Vth)相关。在此所称的相关，可为有比例关系(proportional)。在预充电期间Tpre内，驱动电流Id的大小与(Vgs-Vth)相关，亦即，与(VDD-Vo1-Vth)相关，其中Vo1为源极跟随电路T1的第一端(源极)O1的电压，Vgs为源极跟随电路T1的栅极与源极的电压差值VDD-Vo1。
接着，在取样期间Tsam内，检测单元T7接收数据电压Vdata，因此，此时数据线D1的电压会变成数据电压Vdata加上检测单元T7的阈值电压Vth，即Vdata+Vth，因此，在扫描单元T2导通时，节点P1的电压也是Vdata+Vth。驱动电流Id的大小与(Vgs-Vth)相关。因此，在取样期间Tsam内，驱动电流Id的大小与(Vdata+Vth-Vo1-Vth)相关。亦即，驱动电流Id的大小与(Vdata-Vo1)相关，其中Vgs为源极跟随电路T1栅极与源极的电压差值Vdata+Vth-Vo1。
因此，驱动电流Id的大小与(Vdata-Vo1)相关，但没有Vth存在。总结来说，如图4及图5所示，本实施例通过补偿电路112的操作，驱动信号(例如驱动电流Id)的大小可被补偿为与(Vdata-Vo1)相关，以驱动负载元件116B_1，但与晶体管的阈值电压Vth无关，不受晶体管的阈值电压的影响。因此，可降低或避免驱动电流Id受到晶体管的阈值电压的影响。类似地，通过补偿电路112的操作，像素电路114_2中，驱动电流Id的大小可被补偿为与(Vdata-Vo1)相关，以驱动负载元件116B_2，但与晶体管的阈值电压Vth无关。
综上所述，在本公开的实施例中，电子装置包括负载元件、供电电路、和补偿电路，负载元件和供电电路设置在基板的主动区内，且供电电路电性连接到负载元件，补偿电路设置在基板的外围区内。补偿电路对供电电路进行补偿，以降低或避免提供到负载元件的驱动信号(即驱动电压或驱动电流)受到晶体管的阈值电压的影响。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电子装置，所述电子装置包括：
基板，所述基板包括主动区和外围区，所述外围区邻近于所述主动区；
负载元件，设置在所述基板上且位于所述主动区内；
供电电路，设置在所述基板上且位于所述主动区内，其中所述供电电路电性连接至所述负载元件；以及
补偿电路，设置在所述基板上且位于所述外围区内，其中所述补偿电路对所述供电电路进行补偿。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述负载元件是可调元件。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述负载元件是变容器。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述所述负载元件是有机发光二极管。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述所述负载元件是无机发光二极管。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述供电电路包括源极跟随电路，且所述补偿电路对所述源极跟随电路进行补偿。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述源极跟随电路包括第一端、第二端及控制端，所述源极跟随电路的第一端电性连接至所述负载元件，所述源极跟随电路的第二端电性连接至第一电压，其中所述第一端的电压跟随所述控制端的电压，且被提供给所述负载元件。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中所述电子装置包括：
数据线，所述补偿电路通过所述数据线来对所述供电电路进行补偿，且所述补偿电路包括：
预充电单元，包括第一端、第二端及控制端，其中所述预充电单元的所述第一端电性连接至第一电压，所述预充电单元的所述第二端电性连接至所述数据线，以及所述预充电单元的所述控制端电性连接至第一控制信号，其中所述预充电单元在预充电期间内将所述数据线预充电到所述第一电压；
取样单元，包括第一端、第二端及控制端，其中所述取样单元的所述第二端电性连接至所述预充电单元的所述第二端，以及所述取样单元的所述控制端电性连接至第二控制信号，其中所述取样单元在取样期间内被开启；以及
检测单元，包括第一端、第二端及控制端，其中所述检测单元的所述第二端电性连接至所述检测单元的所述控制端及所述取样单元的所述第一端，且所述检测单元的所述第一端在所述取样期间内接收数据电压。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述源极跟随电路的阈值电压等于所述检测单元的阈值电压。
10.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述第一电压大于所述数据电压。
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