TW202325000A - 電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本公開提供一種電子裝置。電子裝置包含電子元件和感測電路。感測電路電通過感測節點電連接至電子元件。感測電路包括第一電容器、第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體以及第四電晶體。第二電晶體電連接在第一電容器與第一電晶體的控制端之間。第三電晶體電連接至第一電晶體。第四電晶體電連接至第一電晶體。第一電容器電連接在感測節點與第一電晶體的控制端之間。
Description
本發明是有關於一種裝置,且特別是有關於一種電子裝置。
一般來說,具有可調諧元件(tunable element)(實例:變容二極體(varactor))的天線和具有感測元件(實例:光電二極體(photodiode))的感測裝置兩者都可由主動矩陣像素組成,且可調諧元件由電壓源電路電壓偏置。電壓源電路利用源極跟隨器放大器(source follower amplifier)實現,源極跟隨器放大器保持偏置電壓與電流以補償可調諧元件的漏電流。然而,如何實現可調諧元件或感測元件的驅動、測試或感測功能,及如何有效地讀出可調諧元件或感測元件的驅動、測試或感測結果為此項技術中的重要問題。
本公開的電子裝置包含電子元件和感測電路。感測電路電通過感測節點電連接至電子元件。感測電路包括第一電容器、第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體以及第四電晶體。第二電晶體電連接在第一電容器與第一電晶體之間。第三電晶體電連接至第一電晶體。第四電晶體電連接至第一電晶體。第一電容器電連接在感測節點與第一電晶體的控制端之間。
基於上述,根據本公開的電子裝置,可應用電子裝置以測試和校準主動矩陣電壓控制的裝置(例如,變容二極體天線),或主動矩陣感測裝置/電路(例如,指紋感測器和X射線平板檢測器(flat-panel detector;FPD))的讀出電路。
為了使前述內容更容易理解,如下詳細描述附有圖式的多個實施例。
現將詳細參照本公開的示範性實施例,附圖中示出所述示範性實施例的實例。只要可能,相同附圖標號在附圖和描述中用以指代相同或相似元件。
在本公開的整個說明書和所附權利要求書中,特定術語用於指代特定元件。本領域中的技術人員應理解,電子裝置製造商可通過不同名稱來指代相同元件。本文並不意圖區分具有相同功能但名稱不同的那些元件。在以下描述和申請專利範圍中,如“包括”和“包含”的詞語是開放式術語,且應解釋為“包含但不限於…”。
貫穿本申請的整個說明書(包含所附申請專利範圍)所使用的術語“耦接(或電連接)”可指任何直接或間接連接構件。舉例來說,如果文本描述第一裝置耦合(或連接)至第二裝置,則應解釋為第一裝置可直接連接至第二裝置,或第一裝置可通過其它裝置或某些連接構件間接連接以連接至第二裝置。貫穿本申請案的整個說明書(包含所附申請專利範圍)所提到的術語“第一”、“第二”和類似術語僅用於命名不同元件或用於在不同實施例或範圍之中進行區分。因此,術語不應視為限制元件數量的上限或下限且不應用於限制元件的布置順序。另外,在可能的情況下,在圖式和實施例中使用相同附圖標號的組件/元件/步驟表示相同或類似部分。在不同實施例中使用相同附圖標號或使用相同術語可相互參考組件/元件/步驟的相關描述。
本公開的電子裝置可包含例如天線像素電路或感測器像素電路,且電子元件可對應於天線像素中的一個像素中的天線單元或感測器像素的一個像素中的感測器單元。本公開的電子元件可為例如天線像素中的電壓控制裝置或指紋感測器或X射線平板檢測器(FPD)的感測器像素中的光敏裝置。電壓控制裝置可包含可調諧元件,且可調諧元件可包含例如變容二極體(varactor)、光電二極體(photodiode)、電阻器、電感器或電容器,但本公開不限於此。光敏裝置可包含感測元件,且感測元件可包含例如光電二極體、光電阻器、光電電晶體或金屬-半導體-金屬(metal-semiconductor-metal,MSM)光電檢測器,但本公開不限於此。應注意,可使用顯示面板工藝製造本公開的電子裝置,且在玻璃基板上製造相關電晶體和電子元件。
應注意,在以下實施例中,可在不脫離本公開的精神的情況下替換、重組以及混合若干不同實施例的技術特徵以完成其它實施例。只要每一實施例的特徵不違反本公開的精神或彼此衝突,其可任意地混合且一起使用。
圖1為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖1,電子裝置100包含感測電路110、電子元件120、驅動電路130、讀出電路140、控制數據線DL1以及感測數據線DL2。感測電路110電連接至控制數據線DL1和感測數據線DL2。電子元件120通過感測節點N1電連接感測電路110和驅動電路130。驅動電路130電連接至控制數據線DL1。讀出電路140電連接至感測數據線DL2。驅動電路130可為可編程電壓源,且驅動電路130可由從控制數據線DL1提供的數據電壓Vdata編程。
在本公開的實施例中,感測電路110包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第五電晶體T5、第六電晶體T6以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2的第一端。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端和第三電晶體T3的第一端。第二電晶體T2電性地位於電容器C1與第一電晶體T1的控制端之間。第二電晶體T2的控制端電連接至掃描信號SS。第二電晶體T2的第一端和第二端電連接在第一電晶體T1的第一端與控制端之間。第三電晶體T3的第二端電連接至第一操作電壓VDD。第三電晶體T3的控制端電連接至重置信號RS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL2。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。第五電晶體T5的第一端電連接至第一操作電壓VDD。第五電晶體T5的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端和第二電晶體T2的第一端。第五電晶體T5的控制端電連接至感測控制信號SE。第六電晶體T6的第一端電連接至控制數據線DL1。第六電晶體T6的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端和第四電晶體T4的第二端。第六電晶體T6的控制端電連接至掃描信號SS。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端和第一電晶體T1的控制端。電容器C1電連接在感測節點N1與第一電晶體T1的控制端之間。
在本公開的實施例中,驅動電路130包含驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts、偏置電晶體Tb、補償電晶體Tc、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst。驅動電晶體Td的第一端電連接至補償電晶體Tc的第一端。驅動電晶體Td的第二端電連接至感測節點N1和掃描電晶體Ts。驅動電晶體Td的控制端電連接至補償電晶體Tc的第二端。補償電晶體Tc的控制端電連接至掃描信號SS。掃描電晶體Ts的第一端電連接至控制數據線DL1。掃描電晶體Ts的第二端電連接至驅動電晶體Td的第二端和感測節點N1。掃描電晶體Ts的控制端電連接至掃描信號SS。偏置電晶體Tb的第一端電連接至第一操作電壓VDD。偏置電晶體Tb的第二端電連接至驅動電晶體Td的第一端和補償電晶體Tc的第一端。偏置電晶體Tb的控制端電連接至偏置信號BS。重置電晶體Tr的第一端電連接至第一操作電壓VDD。重置電晶體Tr的第二端電連接至驅動電晶體Td的控制端。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至第一操作電壓VDD。儲存電容器Cst的第二端電連接至補償電晶體Tc的第二端和驅動電晶體Td的控制端。
在本公開的實施例中,電子元件120電連接在感測節點N1與第二操作電壓VSS之間。在本公開的實施例中,讀出電路140包含電壓放大器141和偏置電流源142。電壓放大器141的輸入端電連接至感測數據線DL2和偏置電流源142。電壓放大器141的輸出端可通過從感測數據線DL2接收感測數據來輸出感測結果。偏置電流源142電連接在電壓放大器141的輸入端與電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)之間。
在本公開的實施例中,電子元件120可為可調諧元件。主動矩陣(active matrix)電壓控制裝置(例如,變容二極體天線)可包含可調諧元件(tunable unit)。驅動電路130可用以驅動電子元件120以用於測試(test)或校準(calibration),且感測電路110可用以感測電子元件120的驅動結果或測試結果,使得讀出電路140可用以通過感測數據線DL2讀出驅動結果或測試結果。在本公開的實施例中,感測電路110、電子元件120以及驅動電路130可設置在電子裝置100的主動區域(active region)中。讀出電路140可設置在電子裝置100的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,上述電晶體可分別為N型電晶體,且第一操作電壓VDD可大於第二操作電壓VSS,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖2為根據本公開的圖1的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖1和圖2,如圖2中所繪示,電子裝置100可在偏置周期BP、重置周期RP、掃描周期SP以及感測周期SEP期間進行偏置操作、重置操作、掃描操作以及感測操作。在從時間t1至時間t2的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、掃描信號SS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3和重置電晶體Tr導通(turn-on)。驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可重置至第一操作電壓VDD,且第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可重置至第一操作電壓VDD。
在從時間t3至時間t4的掃描周期SP中,掃描信號SS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2、第六電晶體T6、驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts以及補償電晶體Tc導通。第六電晶體T6將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至第一電晶體T1的第二端(源極端),因此第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為數據電壓Vdata。第一電晶體T1可通過重置周期RP中重置的第一操作電壓VDD而導通,且第二電晶體T2通過掃描信號SS導通,因此第一電晶體T1的控制端的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata加上第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。掃描電晶體Ts將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至驅動電晶體Td的第二端(源極端),因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata。驅動電晶體Td可通過重置周期RP中重置的第一操作電壓VDD而導通,且補償電晶體Tc通過掃描信號SS而導通,因此驅動電晶體Td的控制端的電壓Ts_Vg可為數據電壓Vdata加上驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓。
在從時間t5至時間t8(且在時間t0之前)的偏置周期BP中,偏置信號BS可處於高電壓準位,且掃描信號SS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,偏置電晶體Tb導通。偏置電晶體Tb可將第一操作電壓VDD提供至驅動電晶體Td的第一端(汲極端),且驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可為數據電壓Vdata加上由儲存電容器Cst提供的驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓,使得驅動電晶體Td導通以驅動電子元件120,且驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|可經補償。漏電流(leak current)If可產生,且漏電流If通過電子元件120從感測節點N1流動至第二操作電壓VSS。當出現電流平衡狀態時,驅動電晶體Td可固定以將補償電流Ic提供至感測節點N1以補償漏電流If,因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata減去由補償電流Ic所引起的電壓dV的電壓。此外,電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata加上由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且減去由電容器C1耦合的電壓dV的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為數據電壓Vdata減去電壓dV的電壓。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位。感測周期SEP可在偏置周期BP期間同時操作。因此,第四電晶體T4和第五電晶體T5導通。第五電晶體T5將第一操作電壓VDD提供至第一電晶體T1,且第一電晶體T1產生對應於第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg的上拉電流Ipu。第四電晶體T4將第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs傳送至感測數據線DL2。應注意,第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs等於感測節點N1的電壓(即,驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs),且感測節點N1的電壓對應於流動穿過電子元件120的漏電流If。也就是說,讀出電路140可從感測數據線DL2接收感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電壓模式獲得電子元件120的驅動狀態(測試狀態),且通過後端處理電路分析電壓讀出結果來進一步獲得電子元件120的測試結果。因此,電子裝置100可有效地進行電子元件120的測試操作,且有效地讀出電子元件120的測試結果以用於實現電子元件120的校準。
圖3為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖3,電子裝置300包含感測電路310、電子元件320、驅動電路330、讀出電路340、控制數據線DL1以及感測數據線DL2。感測電路310電連接至控制數據線DL1和感測數據線DL2。電子元件320通過感測節點N1電連接至感測電路310和驅動電路330。驅動電路330電連接至控制數據線DL1。讀出電路340電連接至感測數據線DL2。驅動電路330可為可編程電壓源,且驅動電路330可由從控制數據線DL1提供的數據電壓Vdata編程。
在本公開的實施例中,感測電路310包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第五電晶體T5、第六電晶體T6以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2的第一端和第五電晶體T5的第一端。第一電晶體T1的第二端電連接至第四電晶體T4和第六電晶體T6。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2的第二端、第三電晶體T3的第一端以及電容器C1。第二電晶體T2的控制端電連接至掃描信號SS。第三電晶體T3的第二端電連接至第二操作電壓VSS。第三電晶體T3的控制端電連接至重置信號RS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL2。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。第五電晶體T5的第二端電連接至第二操作電壓VSS。第五電晶體T5的控制端電連接至感測控制信號SE。第六電晶體T6的第一端電連接至控制數據線DL1。第六電晶體T6的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端。第六電晶體T6的控制端電連接至掃描信號SS。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端和第一電晶體T1的控制端。
在本公開的實施例中,驅動電路330包含驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts、偏置電晶體Tb、補償電晶體Tc、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst。驅動電晶體Td的第一端電連接至補償電晶體Tc的第一端。驅動電晶體Td的第二端電連接至感測節點N1和掃描電晶體Ts。驅動電晶體Td的控制端電連接至補償電晶體Tc的第二端。補償電晶體Tc的控制端電連接至掃描信號SS。掃描電晶體Ts的第一端電連接至控制數據線DL1。掃描電晶體Ts的第二端電連接至驅動電晶體Td的第二端和感測節點N1。掃描電晶體Ts的控制端電連接至掃描信號SS。偏置電晶體Tb的第一端電連接至第一操作電壓VDD。偏置電晶體Tb的第二端電連接至驅動電晶體Td的第一端和補償電晶體Tc的第一端。偏置電晶體Tb的控制端電連接至偏置信號BS。重置電晶體Tr的第一端電連接至第一操作電壓VDD。重置電晶體Tr的第二端電連接至驅動電晶體Td的控制端。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至第一操作電壓VDD。儲存電容器Cst的第二端電連接至補償電晶體Tc的第二端和驅動電晶體Td的控制端。
在本公開的實施例中,電子元件320電連接在感測節點N1與第二操作電壓VSS之間。在本公開的實施例中,讀出電路340包含電壓放大器341和偏置電流源342。電壓放大器341的輸入端電連接至感測數據線DL2和偏置電流源342。電壓放大器341的輸出端可通過從感測數據線DL2接收感測數據來輸出感測結果。偏置電流源342電連接在電壓放大器341的輸入端與電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)之間。
在本公開的實施例中,電子元件320可為可調諧元件。主動矩陣電壓控制裝置(例如,變容二極體天線)可包含可調諧元件。驅動電路330可用以驅動電子元件320以用於測試或校準,且感測電路310可用以感測電子元件320的驅動結果或測試結果,使得讀出電路340可用以通過感測數據線DL2讀出驅動結果或測試結果。在本公開的實施例中,感測電路310、電子元件320以及驅動電路330可設置在電子裝置300的主動區域中。讀出電路340可設置在電子裝置300的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,第一電晶體T1可為P型電晶體,且上述其它電晶體可分別為N型電晶體,且第一操作電壓VDD可大於第二操作電壓VSS,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖4為根據本公開的圖3的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖3和圖4,如圖4所繪示,電子裝置300可在偏置周期BP、重置周期RP、掃描周期SP以及感測周期SEP期間進行偏置操作、重置操作、掃描操作以及感測操作。在從時間t1至時間t2的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、掃描信號SS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3和重置電晶體Tr導通。驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可重置至第一操作電壓VDD,且第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可重置至第二操作電壓VSS。
在從時間t3至時間t4的掃描周期SP中,掃描信號SS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第二電晶體T2、第六電晶體T6、驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts以及補償電晶體Tc導通。第六電晶體T6將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至第一電晶體T1的第二端(源極端),因此第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為數據電壓Vdata。第一電晶體T1可通過重置周期RP中重置的第二操作電壓VSS而導通,且第二電晶體T2通過掃描信號SS導通,因此第一電晶體T1的控制端的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata減去第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。掃描電晶體Ts將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至驅動電晶體Td的第二端(源極端),因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata。驅動電晶體Td可通過重置周期RP中重置的第一操作電壓VDD而導通,且補償電晶體Tc通過掃描信號SS而導通,因此驅動電晶體Td的控制端的電壓Ts_Vg可為數據電壓Vdata加上驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓。
在從時間t5至時間t8(且在時間t0之前)的偏置周期BP中,偏置信號BS可處於高電壓準位,且掃描信號SS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,偏置電晶體Tb導通。偏置電晶體Tb可將第一操作電壓VDD提供至驅動電晶體Td的第一端(汲極端),且驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可為數據電壓Vdata加上由儲存電容器Cst提供的驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓,使得驅動電晶體Td導通以驅動電子元件320,且驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|可經補償。漏電流If可產生,且漏電流If通過電子元件320從感測節點N1流動至第二操作電壓VSS。當出現電流平衡狀態時,驅動電晶體Td可固定以將補償電流Ic提供至感測節點N1以補償漏電流If,因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata減去由補償電流Ic所引起的電壓dV的電壓。此外,電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata減去由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且減去由電容器C1耦合的電壓dV的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1的第一端(源極端)的電壓T1_Vs可為數據電壓Vdata減去電壓dV的電壓。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位。感測周期SEP可在偏置周期BP期間同時操作。因此,第四電晶體T4和第五電晶體T5導通。第五電晶體T5將第二操作電壓VSS提供至第一電晶體T1,且第一電晶體T1產生對應於第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg的下拉電流Ipd。第四電晶體T4將第一電晶體T1的第一端(源極端)的電壓T1_Vs傳送至感測數據線DL2。應注意,第一電晶體T1的第一端(源極端)的電壓T1_Vs等於感測節點N1的電壓(即,驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs),且感測節點N1的電壓對應於流動穿過電子元件320的漏電流If。也就是說,讀出電路340可從感測數據線DL2接收感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電壓模式獲得電子元件320的驅動狀態(測試狀態),且通過後端處理電路分析電壓讀出結果來進一步獲得電子元件320的測試結果。因此,電子裝置300可有效地進行電子元件320的測試操作,且有效地讀出電子元件320的測試結果以用於實現電子元件320的校準。
圖5為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖5,電子裝置500包含感測電路510、電子元件520、驅動電路530、讀出電路540、控制數據線DL1以及感測數據線DL2。感測電路510電連接至控制數據線DL1和感測數據線DL2。電子元件520通過感測節點N1電連接至感測電路510和驅動電路530。驅動電路530電連接至控制數據線DL1。讀出電路540電連接至感測數據線DL2。驅動電路530可為可編程電壓源,且驅動電路530可由自控制數據線DL1提供的數據電壓Vdata編程。
在本公開的實施例中,感測電路510包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第五電晶體T5、第六電晶體T6以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2和第四電晶體T4。第一電晶體T1的第二端電連接至第五電晶體T5和第六電晶體T6。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2、第三電晶體T3以及電容器C1。第二電晶體T2的第一端電連接至第一電晶體T1的第一端和第四電晶體T4。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端和第三電晶體T3的第一端。第二電晶體T2電連接在第一電晶體T1的第一端與控制端之間。第二電晶體T2的控制端電連接至掃描信號SS。第三電晶體T3的第二端電連接至第一操作電壓VDD。第三電晶體T3的控制端電連接至重置信號RS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL2。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。第五電晶體T5的第一端電連接至第一電晶體T1的第二端和第六電晶體T6。第五電晶體T5的第二端電連接至第二操作電壓VSS。第五電晶體T5的控制端電連接至感測控制信號SE。第六電晶體T6的第一端電連接至控制數據線DL1。第六電晶體T6的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端和第五電晶體T5的第一端。第六電晶體T6的控制端電連接至掃描信號SS。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端、第一電晶體T1的控制端以及第三電晶體T3的第一端。
在本公開的實施例中,驅動電路530包含驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts、偏置電晶體Tb、補償電晶體Tc、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst。驅動電晶體Td的第一端電連接至補償電晶體Tc的第一端。驅動電晶體Td的第二端電連接至感測節點N1和掃描電晶體Ts。驅動電晶體Td的控制端電連接至補償電晶體Tc的第二端。補償電晶體Tc的控制端電連接至掃描信號SS。掃描電晶體Ts的第一端電連接至控制數據線DL1。掃描電晶體Ts的第二端電連接至驅動電晶體Td的第二端和感測節點N1。掃描電晶體Ts的控制端電連接至掃描信號SS。偏置電晶體Tb的第一端電連接至第一操作電壓VDD。偏置電晶體Tb的第二端電連接至驅動電晶體Td的第一端和補償電晶體Tc的第一端。偏置電晶體Tb的控制端電連接至偏置信號BS。重置電晶體Tr的第一端電連接至第一操作電壓VDD。重置電晶體Tr的第二端電連接至驅動電晶體Td的控制端。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至第一操作電壓VDD。儲存電容器Cst的第二端電連接至補償電晶體Tc的第二端和驅動電晶體Td的控制端。
在本公開的實施例中,電子元件520電連接在感測節點N1與第二操作電壓VSS之間。在本公開的實施例中,讀出電路540包含運算放大器541、電容器542、開關543以及參考電壓544以形成電荷積分器。運算放大器541的第一輸入端電連接至感測數據線DL2。運算放大器541的第二輸入端電連接至參考電壓544。電容器542電連接在運算放大器541的第一輸入端與輸出端之間。開關543電連接在運算放大器541的第一輸入端與輸出端之間。運算放大器541的輸出端可通過從感測數據線DL2接收感測數據來輸出感測結果。參考電壓544電連接在運算放大器541的第二輸入端與電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)之間。
在本公開的實施例中,電子元件520可為可調諧元件。主動矩陣電壓控制裝置(例如,變容二極體天線)可包含可調諧元件。驅動電路530可用以驅動電子元件520以用於測試或校準,且感測電路510可用以感測電子元件520的驅動結果或測試結果,使得讀出電路540可用以通過感測數據線DL2讀出驅動結果或測試結果。在本公開的實施例中,感測電路510、電子元件520以及驅動電路530可設置在電子裝置500的主動區域中。讀出電路540可設置在電子裝置500的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,上述電晶體可分別為N型電晶體,且第一操作電壓VDD可大於第二操作電壓VSS,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖6為根據本公開的圖5的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖5和圖6,如圖6所繪示,電子裝置500可在偏置周期BP、重置周期RP、掃描周期SP以及感測周期SEP期間進行偏置操作、重置操作、掃描操作以及感測操作。在從時間t1至時間t2的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、掃描信號SS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3和重置電晶體Tr導通。驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可重置至第一操作電壓VDD,且第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可重置至第一操作電壓VDD。
在從時間t3至時間t4的掃描周期SP中,掃描信號SS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2、第六電晶體T6、驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts以及補償電晶體Tc導通。第六電晶體T6將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至第一電晶體T1的第二端(源極端),因此第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓可為數據電壓Vdata。第一電晶體T1可通過重置周期RP中重置的第一操作電壓VDD而導通,且第二電晶體T2通過掃描信號SS導通,因此第一電晶體T1的控制端的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata加上第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。掃描電晶體Ts將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至驅動電晶體Td的第二端(源極端),因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata。驅動電晶體Td可通過重置周期RP中重置的第一操作電壓VDD而導通,且補償電晶體Tc通過掃描信號SS而導通,因此驅動電晶體Td的控制端的電壓Td_Vg可為數據電壓Vdata加上驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓。
在從時間t5至時間t8(且在時間t0之前)的偏置周期BP中,偏置信號BS可處於高電壓準位,且掃描信號SS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,偏置電晶體Tb導通。偏置電晶體Tb可將第一操作電壓VDD提供至驅動電晶體Td的第一端(汲極端),且驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可為數據電壓Vdata加上由儲存電容器Cst提供的驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓,使得驅動電晶體Td導通以驅動電子元件520,且驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|可經補償。漏電流If可產生,且漏電流If通過電子元件520從感測節點N1流動至第二操作電壓VSS。當出現電流平衡狀態時,驅動電晶體Td可固定以將補償電流Ic提供至感測節點N1以補償漏電流If,因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata減去由補償電流Ic所引起的電壓dV的電壓。此外,電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata加上由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且減去由電容器C1耦合的電壓dV的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1可產生對應於數據電壓Vdata減去電壓dV的電壓的電流。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位。感測周期SEP可在偏置周期BP期間同時操作。因此,第四電晶體T4和第五電晶體T5導通。第五電晶體T5將第二操作電壓VSS提供至第一電晶體T1,且第一電晶體T1產生對應於數據電壓Vdata減去電壓dV的電壓的灌電流(sink current)Ik(或稱吸收電流)。第四電晶體T4將灌電流Ik傳送至感測數據線DL2。應注意,灌電流Ik對應於感測節點N1的電壓(即,驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs),且感測節點N1的電壓對應於流動穿過電子元件520的漏電流If。讀出電路540的第一輸入端可從感測數據線DL2接收具有灌電流Ik的感測數據信號SD,且通過整合灌電流Ik來輸出輸出電壓Vout。因此,輸出電壓Vout可從初始電壓Vinit的低電壓準位上升至高電壓準位。也就是說,讀出電路540可從感測數據線DL2接收具有灌電流Ik的感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電流模式(即,通過電荷積分器將灌電流Ik轉換成電壓)獲得電子元件520的驅動狀態(測試狀態),且通過後端處理電路分析灌電流Ik的讀出結果來進一步獲得電子元件520的測試結果。因此,電子裝置500可有效地進行電子元件520的測試操作,且有效地讀出電子元件520的測試結果以用於實現電子元件520的校準。
圖7為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖7,電子裝置700包含感測電路710、電子元件720、驅動電路730、讀出電路740、控制數據線DL1以及感測數據線DL2。感測電路710電連接至控制數據線DL1和感測數據線DL2。電子元件720通過感測節點N1電連接至感測電路710和驅動電路730。驅動電路730電連接至控制數據線DL1。讀出電路740電連接至感測數據線DL2。驅動電路730可為可編程電壓源,且驅動電路730可由自控制數據線DL1提供的數據電壓Vdata編程。
在本公開的實施例中,感測電路710包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第五電晶體T5、第六電晶體T6以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2和第四電晶體T4。第一電晶體T1的第二端電連接至第五電晶體T5和第六電晶體T6。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2和第三電晶體T3。第二電晶體T2的第一端電連接至第一電晶體T1的第一端和第四電晶體T4。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端和第三電晶體T3的第一端。第二電晶體T2電連接在第一電晶體T1的第一端與控制端之間。第二電晶體T2的控制端電連接至掃描信號SS。第三電晶體T3的第二端電連接至第二操作電壓VSS。第三電晶體T3的控制端電連接至重置信號RS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL2。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。第五電晶體T5的第一端電連接至第一操作電壓VDD。第五電晶體T5的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端和第六電晶體T6。第五電晶體T5的控制端電連接至感測控制信號SE。第六電晶體T6的第一端電連接至控制數據線DL1。第六電晶體T6的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端和第五電晶體T5的第二端。第六電晶體T6的控制端電連接至掃描信號SS。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端、第一電晶體T1的控制端以及第三電晶體T3的第一端。
在本公開的實施例中,驅動電路730包含驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts、偏置電晶體Tb、補償電晶體Tc、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst。驅動電晶體Td的第一端電連接至補償電晶體Tc的第一端。驅動電晶體Td的第二端電連接至感測節點N1和掃描電晶體Ts。驅動電晶體Td的控制端電連接至補償電晶體Tc的第二端。補償電晶體Tc的控制端電連接至掃描信號SS。掃描電晶體Ts的第一端電連接至控制數據線DL1。掃描電晶體Ts的第二端電連接至驅動電晶體Td的第二端和感測節點N1。掃描電晶體Ts的控制端電連接至掃描信號SS。偏置電晶體Tb的第一端電連接至第一操作電壓VDD。偏置電晶體Tb的第二端電連接至驅動電晶體Td的第一端和補償電晶體Tc的第一端。偏置電晶體Tb的控制端電連接至偏置信號BS。重置電晶體Tr的第一端電連接至第一操作電壓VDD。重置電晶體Tr的第二端電連接至驅動電晶體Td的控制端。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至第一操作電壓VDD。儲存電容器Cst的第二端電連接至補償電晶體Tc的第二端和驅動電晶體Td的控制端。
在本公開的實施例中,電子元件720電連接在感測節點N1與第二操作電壓VSS之間。在本公開的實施例中,讀出電路740包含運算放大器741、電容器742以及開關743以形成電荷積分器。運算放大器741的第一輸入端電連接至感測數據線DL2。運算放大器741的第二輸入端電連接至電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)。電容器742電連接在運算放大器741的第一輸入端與輸出端之間。開關743電連接在運算放大器741的第一輸入端與輸出端之間。運算放大器741的輸出端可通過從感測數據線DL2接收感測數據來輸出感測結果。
在本公開的實施例中,電子元件720可為可調諧元件。主動矩陣電壓控制裝置(例如,變容二極體天線)可包含可調諧元件。驅動電路730可用以驅動電子元件720以用於測試或校準,且感測電路710可用以感測電子元件720的驅動結果或測試結果,使得讀出電路740可用以通過感測數據線DL2讀出驅動結果或測試結果。在本公開的實施例中,感測電路710、電子元件720以及驅動電路730可設置在電子裝置700的主動區域中。讀出電路740可設置在電子裝置700的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,第一電晶體T1可為P型電晶體,且上述其它電晶體可分別為N型電晶體,且第一操作電壓VDD可大於第二操作電壓VSS,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖8為根據本公開的圖7的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖7和圖8,如圖8所繪示,電子裝置700可在偏置周期BP、重置周期RP、掃描周期SP以及感測周期SEP期間進行偏置操作、重置操作、掃描操作以及感測操作。在從時間t1至時間t2的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、掃描信號SS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3和重置電晶體Tr導通。驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可重置至第一操作電壓VDD,且第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可重置至第二操作電壓VSS。
在從時間t3至時間t4的掃描周期SP中,掃描信號SS可處於高電壓準位,且偏置信號BS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2、第六電晶體T6、驅動電晶體Td、掃描電晶體Ts以及補償電晶體Tc導通。第六電晶體T6將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至第一電晶體T1的第二端(源極端),因此第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓可為數據電壓Vdata。第一電晶體T1可通過重置周期RP中重置的第二操作電壓VSS而導通,且第二電晶體T2通過掃描信號SS導通,因此第一電晶體T1的控制端的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata減去第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。掃描電晶體Ts將控制數據信號DS從控制數據線DL1提供至驅動電晶體Td的第二端(源極端),因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata。驅動電晶體Td可通過重置周期RP中重置的第一操作電壓VDD而導通,且補償電晶體Tc通過掃描信號SS而導通,因此驅動電晶體Td的控制端的電壓Td_Vg可為數據電壓Vdata加上驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓。
在從時間t5至時間t8(且在時間t0之前)的偏置周期BP中,偏置信號BS可處於高電壓準位,且掃描信號SS、重置信號RS以及感測信號SE可處於低電壓準位。因此,偏置電晶體Tb導通。偏置電晶體Tb可將第一操作電壓VDD提供至驅動電晶體Td的第一端(汲極端),且驅動電晶體Td的控制端(閘極端)的電壓Td_Vg可為數據電壓Vdata加上由儲存電容器Cst提供的驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|的電壓,使得驅動電晶體Td導通以驅動電子元件720,且驅動電晶體Td的閾值電壓|Vthd|可經補償。漏電流If可產生,且漏電流If通過電子元件720從感測節點N1流動至第二操作電壓VSS。當出現電流平衡狀態時,驅動電晶體Td可固定以將補償電流Ic提供至感測節點N1以補償漏電流If,因此驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs可為數據電壓Vdata減去由補償電流Ic所引起的電壓dV的電壓。此外,電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為數據電壓Vdata減去由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且減去由電容器C1耦合的電壓dV的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1可產生對應於數據電壓Vdata減去電壓dV的電壓的電流。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位。感測周期SEP可在偏置周期BP期間同時操作。因此,第四電晶體T4和第五電晶體T5導通。第五電晶體T5將第一操作電壓VDD提供至第一電晶體T1,且第一電晶體T1產生對應於數據電壓Vdata減去電壓dV的電壓的源極電流Is。第四電晶體T4將源極電流Is傳送至感測數據線DL2。應注意,源極電流Is對應於感測節點N1的電壓(即,驅動電晶體Td的第二端(源極端)的電壓Td_Vs),且感測節點N1的電壓對應於流動穿過電子元件720的漏電流If。讀出電路740的第一輸入端可從感測數據線DL2接收具主動極電流Is的感測數據信號SD,且通過整合源極電流Is來輸出輸出電壓Vout。因此,輸出電壓Vout可從初始電壓Vinit的高電壓準位下降至低電壓準位。也就是說,讀出電路740可從感測數據線DL2接收具主動極電流Is的感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電流模式(即,通過電荷積分器將源極電流Is轉換成電壓)獲得電子元件720的驅動狀態(測試狀態),且通過後端處理電路分析源極電流Is的讀出結果來進一步獲得電子元件720的測試結果。因此,電子裝置700可有效地進行電子元件720的測試操作,且有效地讀出電子元件720的測試結果以用於實現電子元件720的校準。
圖9為根據本公開的圖7的另一實施例的驅動電路的示意圖。參考圖1、圖3、圖5、圖7以及圖9,在本公開的其它實施例中,圖1的實施例的驅動電路130、圖3的實施例的驅動電路330、圖5的實施例的驅動電路530、圖7的實施例的驅動電路730可由圖9的驅動電路930替換。如圖9所繪示,驅動電路930包含驅動電晶體Td、掃描電晶體Ta、掃描電晶體Ts以及儲存電容器Cst。驅動電晶體Td的第一端電連接至第一操作電壓VDD。驅動電晶體Td的第二端電連接至圖7(圖1、圖3或圖5)的掃描電晶體Ta、掃描電晶體Ts以及感測節點N1。驅動電晶體Td的控制端電連接至掃描電晶體Ta和儲存電容器Cst。掃描電晶體Ta的第一端電連接至驅動電晶體Td的控制端和儲存電容器Cst。掃描電晶體Ta的第二端電連接至圖7(圖1、圖3或圖5)的驅動電晶體Td的第二端、掃描電晶體Ts以及感測節點N1。掃描電晶體Ta的控制端電連接至掃描信號SS。掃描電晶體Ts的第一端電連接至圖7(圖1、圖3或圖5)的控制數據線DL1。掃描電晶體Ts的第二端電連接至圖7(圖1、圖3或圖5)的驅動電晶體Td的第二端、掃描電晶體Ta的第二端以及感測節點N1。掃描電晶體Ts的控制端電連接至掃描信號SS。儲存電容器Cst的第一端電連接至第一操作電壓VDD。儲存電容器Cst的第二端電連接至驅動電晶體Td的控制端和掃描電晶體Ta的第一端。
在本公開的實施例中,驅動電晶體Td、掃描電晶體Ta以及掃描電晶體Ts可分別為N型電晶體,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖10為根據本公開的圖7的另一實施例的感測電路的示意圖。參考圖7和圖10,在本公開的其它實施例中,圖7的實施例的感測電路710可由圖10的感測電路1010替換。如圖10所繪示,感測電路1010包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2和第四電晶體T4。第一電晶體T1的第二端電連接至第一操作電壓VDD。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2、第三電晶體T3以及電容器C1。第二電晶體T2的第一端電連接至第一電晶體T1的第一端和第四電晶體T4。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端、第三電晶體T3以及電容器C1。第二電晶體T2的控制端電連接至掃描信號SS。第三電晶體T3的第一端電連接至第一電晶體T1的控制端、第二電晶體T2的第二端以及電容器C1。第三電晶體T3的第二端電連接至第二操作電壓VSS。第三電晶體T3的控制端電連接至重置信號RS。第四電晶體T4的第一端電連接至圖7的感測數據線DL2。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端和第二電晶體T2的第一端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。電容器C1的第一端電連接至圖7的感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端、第三電晶體T3的第一端以及第二電晶體T2的第二端。
在本公開的實施例中,第一電晶體T1可為P型電晶體,且上述其它電晶體可分別為N型電晶體,且第一操作電壓VDD可大於第二操作電壓VSS,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖11為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖11,電子裝置1100包含感測電路1110、電子元件1120、讀出電路1140、重置電晶體Tr、儲存電容器Cst以及感測數據線DL。感測電路1110電連接至感測數據線DL。電子元件1120通過感測節點N1電連接至感測電路1110。重置電晶體Tr的第一端電連接至感測節點N1。重置電晶體Tr的第二端電連接至操作電壓V3(直流電壓)。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至感測節點N1。儲存電容器Cst的第二端電連接至操作電壓V3。讀出電路1140電連接至感測數據線DL。
在本公開的實施例中,感測電路1110包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第五電晶體T5、第六電晶體T6以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2的第一端。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端和第三電晶體T3。第二電晶體T2的控制端電連接至重置信號RS。第三電晶體T3的第一端電連接至操作電壓V1(直流電壓)。第三電晶體T3的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端、第一電晶體T1的控制端以及電容器C1。第三電晶體T3的控制端電連接至預設信號PS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。第五電晶體T5的第一端電連接至操作電壓V1。第五電晶體T5的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端和第二電晶體T2的第一端。第五電晶體T5的控制端電連接至感測控制信號SE。第六電晶體T6的第一端電連接至第一電晶體T1的第二端和第四電晶體T4的第二端。第六電晶體T6的第二端電連接至操作電壓V3。第六電晶體T6的控制端電連接至重置信號RS。電容器C1的第一端電連接至第三電晶體T3的第二端、第二電晶體T2的第二端以及第一電晶體T1的控制端。電容器C1的第二端電連接至感測節點N1。
在本公開的實施例中,電子元件1120電連接在感測節點N1與操作電壓V2(直流電壓)之間。在本公開的實施例中,讀出電路1140包含電壓放大器1141和偏置電流源1142。電壓放大器1141的輸入端電連接至感測數據線DL和偏置電流源1142。電壓放大器1141的輸出端可通過從感測數據線DL接收感測數據來輸出感測結果。偏置電流源1142電連接在電壓放大器1141的輸入端與電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)之間。在本公開的實施例中,操作電壓V1大於操作電壓V3,且操作電壓V2大於操作電壓V3。操作電壓V1、操作電壓V2以及操作電壓V3可分別為直流電壓。
在本公開的實施例中,電子元件1120可為感測元件,例如光電二極體。光電二極體的陰極端電連接至參考電壓V2。光電二極體的陽極端電連接至感測節點N1。感測電路1110可用以感測電子元件1120的感測結果,使得讀出電路1140可用以通過感測數據線DL讀出感測結果。在本公開的實施例中,感測電路1110、電子元件1120、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst可設置在電子裝置1100的主動區域中。讀出電路1140可設置在電子裝置1100的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,上述電晶體可分別為N型電晶體,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖12為根據本公開的圖11的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖11和圖12,如圖12所繪示,電子裝置1100可在預設周期PP、重置周期RP、曝光周期EP以及感測周期SEP期間進行預設操作、重置操作、曝光操作以及感測操作。在從時間t0至時間t1的預設周期PP中,預設信號PS可處於高電壓準位,且重置信號RS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3導通。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可預設為操作電壓V1。感測節點N1的電壓可為操作電壓V2(電子元件1120尚未工作)。
在從時間t2至時間t3的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且預設信號PS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2、第六電晶體T6以及重置電晶體Tr導通。第六電晶體T6將操作電壓V3提供至第一電晶體T1的第二端(源極端),因此第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為操作電壓V3。第一電晶體T1可通過預設周期PP中預設的第一操作電壓V1導通,且第二電晶體T2通過重置信號RS而導通,因此第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V3加上第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。感測節點N1的電壓可通過重置電晶體Tr重置至操作電壓V3(電子元件1120尚未工作)。
在從時間t4至時間t5的曝光周期EP中,重置信號RS、預設信號PS以及感測信號SE可分別處於低電壓準位。電子元件1120可進行曝光操作以產生漏電流Ir。因此,感測節點N1的電壓可根據由漏電流Ir所引起的電壓dV1從操作電壓V3上升。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg和第二端(源極端)的電壓T1_Vs也可同步上升。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位,且預設信號PS和重置信號RS可處於低電壓準位。因此,第四電晶體T4和第五電晶體T5導通。第五電晶體T5將第一操作電壓V1提供至第一電晶體T1,且第一電晶體T1產生對應於第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg的源極電流Is。第四電晶體T4將第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs傳送至感測數據線DL。電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V3加上由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且加上由電容器C1耦合的電壓dV1的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為操作電壓V3加上電壓dV1且減去由偏置電流源1142的偏置電流所引起的電壓dV2的電壓。也就是說,讀出電路1140可從感測數據線DL接收感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電壓模式獲得電子元件1120的感測狀態,且通過後端處理電路分析電壓讀出結果來進一步獲得電子元件1120的感測結果。因此,電子裝置1100可有效地進行電子元件1120的感測操作,且有效地讀出電子元件1120的感測結果。
圖13為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖13,電子裝置1300包含感測電路1310、電子元件1320、讀出電路1340、重置電晶體Tr、儲存電容器Cst以及感測數據線DL。感測電路1310電連接至感測數據線DL。電子元件1320通過感測節點N1電連接至感測電路1310。重置電晶體Tr的第一端電連接至操作電壓V1。重置電晶體Tr的第二端電連接至感測節點N1。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至感測節點N1。儲存電容器Cst的第二端電連接至操作電壓V2。讀出電路1340電連接至感測數據線DL。
在本公開的實施例中,感測電路1310包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第五電晶體T5、第六電晶體T6以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2的第一端和第五電晶體T5的第一端。第一電晶體T1的第二端電連接至第四電晶體T4和第六電晶體T6。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2的第二端、第三電晶體T3的第一端以及電容器C1。第二電晶體T2的第一端和第二端電連接在第一電晶體T1的第一端與控制端之間。第二電晶體T2的控制端電連接至重置信號RS。第三電晶體T3的第二端電連接至操作電壓V3。第三電晶體T3的控制端電連接至預設信號PS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。第五電晶體T5的第二端電連接至操作電壓V3。第五電晶體T5的控制端電連接至感測控制信號SE。第六電晶體T6的第一端電連接至操作電壓V1。第六電晶體T6的第二端電連接至第一電晶體T1的第二端。第六電晶體T6的控制端電連接至重置信號RS。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端和第一電晶體T1的控制端。
在本公開的實施例中,電子元件1320電連接在感測節點N1與操作電壓V2之間。在本公開的實施例中,讀出電路1340包含電壓放大器1341和偏置電流源1342。電壓放大器1341的輸入端電連接至感測數據線DL和偏置電流源1342。電壓放大器1341的輸出端可通過從感測數據線DL接收感測數據來輸出感測結果。偏置電流源1342電連接在電壓放大器1341的輸入端於電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)之間。在本公開的實施例中,操作電壓V1大於操作電壓V2,且參考電壓V1大於操作電壓V3。操作電壓V1、操作電壓V2以及操作電壓V3可分別為直流電壓。
在本公開的實施例中,電子元件1320可為感測元件,例如光電二極體。光電二極體的陽極端電連接至操作電壓V2。光電二極體的陰極端電連接至感測節點N1。感測電路1310可用以感測電子元件1320的感測結果,使得讀出電路1340可用以通過感測數據線DL讀出感測結果。在本公開的實施例中,感測電路1310、電子元件1320、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst可設置在電子裝置1300的主動區域中。讀出電路1340可設置在電子裝置1300的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,第一電晶體T1可為P型電晶體,且上述其它電晶體可分別為N型電晶體,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖14為根據本公開的圖13的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖13和圖14,如圖14所繪示,電子裝置1300可在預設周期PP、重置周期RP、曝光周期EP以及感測周期SEP期間進行預設操作、重置操作、曝光操作以及感測操作。在從時間t0至時間t1的預設周期PP中,預設信號PS可處於高電壓準位,且重置信號RS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3導通。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可預設為操作電壓V3。感測節點N1的電壓可為操作電壓V2(電子元件1320尚未工作)。
在從時間t2至時間t3的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且預設信號PS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2、第六電晶體T6以及重置電晶體Tr導通。第六電晶體T6將操作電壓V1提供至第一電晶體T1的第二端(源極端),因此第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為操作電壓V1。第一電晶體T1可通過預設周期PP中重置的操作電壓V3導通,且第二電晶體T2通過重置信號RS導通,因此第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V1減去第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。感測節點N1的電壓可通過重置電晶體Tr重置至操作電壓V1(電子元件1320尚未工作)。
在從時間t4至時間t5的曝光周期EP中,重置信號RS、預設信號PS以及感測信號SE可分別處於低電壓準位。電子元件1320可進行曝光操作以產生漏電流Ir。因此,感測節點N1的電壓可根據由漏電流Ir所引起的電壓dV1從操作電壓V1下降。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg和第二端(源極端)的電壓T1_Vs也可同步下降。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位,且預設信號PS和重置信號RS可處於低電壓準位。因此,第四電晶體T4和第五電晶體T5導通。第五電晶體T5將操作電壓V3提供至第一電晶體T1,且第一電晶體T1產生對應於第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg的灌電流Ik。第四電晶體T4將第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs傳送至感測數據線DL。電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V1減去由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且減去由電容器C1耦合的電壓dV1的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓T1_Vs可為操作電壓V1減去電壓dV1且加上由偏置電流源1342的偏置電流所引起的電壓dV2的電壓。也就是說,讀出電路1340可從感測數據線DL接收感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電壓模式獲得電子元件1320的感測狀態,且通過後端處理電路分析電壓讀出結果來進一步獲得電子元件1320的感測結果。因此,電子裝置1300可有效地進行電子元件1320的感測操作,且有效地讀出電子元件1320的感測結果。
圖15為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參看圖15,電子裝置1500包含感測電路1510、電子元件1520、讀出電路1540以及感測數據線DL。感測電路1510電連接至感測數據線DL。電子元件1520通過感測節點N1電連接至感測電路1510。重置電晶體Tr的第一端電連接至感測節點N1。重置電晶體Tr的第二端電連接至操作電壓V3。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至感測節點N1。儲存電容器Cst的第二端電連接至操作電壓V3。讀出電路1540電連接至感測數據線DL。
在本公開的實施例中,感測電路1510包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2和第四電晶體T4。第一電晶體T1的第二端電連接至操作電壓V3。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2、第三電晶體T3以及電容器C1。第二電晶體T2的第一端電連接至第一電晶體T1的第一端和第四電晶體T4。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端和第三電晶體T3。第二電晶體T2電連接在第一電晶體T1的第一端與控制端之間。第二電晶體T2的控制端電連接至重置信號RS。第三電晶體T3的第一端電連接至操作電壓V1。第三電晶體T3的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端、第一電晶體T1的控制端以及電容器C1。第三電晶體T3的控制端電連接至預設信號PS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端、第一電晶體T1的控制端以及第三電晶體T3的第二端。
在本公開的實施例中,電子元件1520電連接在感測節點N1與操作電壓V2之間。在本公開的實施例中,讀出電路1540包含運算放大器1541、電容器1542、開關1543以及參考電壓1544以形成電荷積分器。運算放大器1541的第一輸入端電連接至感測數據線DL。運算放大器1541的第二輸入端電連接至參考電壓1544。電容器1542電連接在運算放大器1541的第一輸入端與輸出端之間。開關1543電連接在運算放大器1541的第一輸入端與輸出端之間。運算放大器1541的輸出端可通過從感測數據線DL接收感測數據來輸出感測結果。參考電壓1544電連接在運算放大器1541的第二輸入端與電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)之間。在本公開的實施例中,操作電壓V1大於操作電壓V3,且操作電壓V2大於操作電壓V3。操作電壓V1、操作電壓V2以及操作電壓V3可分別為直流電壓。
在本公開的實施例中,電子元件1520可為感測元件,例如光電二極體。光電二極體的陰極端電連接至操作電壓V2。光電二極體的陽極端電連接至感測節點N1。感測電路1510可用以感測電子元件1520的感測結果,使得讀出電路1540可用以通過感測數據線DL讀出感測結果。在本公開的實施例中,感測電路1510、電子元件1520、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst可設置在電子裝置1500的主動區域中。讀出電路1540可設置在電子裝置1500的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,上述電晶體可分別為N型電晶體,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可包含電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖16為根據本公開的圖15的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖15和圖16,如圖16所繪示,電子裝置1500可在預設周期PP、重置周期RP、曝光周期EP以及感測周期SEP期間進行預設操作、重置操作、曝光操作以及感測操作。在從時間t0至時間t1的預設周期PP中,預設信號PS可處於高電壓準位,且重置信號RS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3導通。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可預設為操作電壓V1。感測節點N1的電壓可為操作電壓V2(電子元件1520尚未工作)。
在從時間t2至時間t3的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且預設信號PS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2以及重置電晶體Tr導通。第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓可為操作電壓V3。第一電晶體T1可通過預設周期中預設的第一操作電壓V1導通,且第二電晶體T2通過重置信號RS導通,因此第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V3加上第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。感測節點N1的電壓可通過重置電晶體Tr重置至操作電壓V3(電子元件1520尚未工作)。
在從時間t4至時間t5的曝光周期EP中,重置信號RS、預設信號PS以及感測信號SE可分別處於低電壓準位。電子元件1520可進行曝光操作以產生漏電流Ir。因此,感測節點N1的電壓可根據由漏電流Ir所引起的電壓dV1從操作電壓V3上升。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg也可同步上升。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位,且預設信號PS和重置信號RS可處於低電壓準位。因此,第四電晶體T4導通。第一電晶體T1產生對應於第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg的灌電流Ik,且第四電晶體T4將灌電流Ik傳送至感測數據線DL。電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V3加上由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且加上由電容器C1耦合的電壓dV1的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1產生對應於操作電壓V3加上電壓dV1的電壓的灌電流Ik。第四電晶體T4將灌電流Ik傳送至感測數據線DL。應注意,灌電流Ik對應於感測節點N1的電壓,且感測節點N1的電壓對應於流動穿過電子元件1520的漏電流Ir。運算放大器1541的第一輸入端可從感測數據線DL接收具有灌電流Ik的感測數據信號SD,且通過整合灌電流Ik來輸出輸出電壓Vout。因此,輸出電壓Vout可基於由灌電流Ik所引起的電壓dV2而從初始電壓Vinit的低電壓準位上升至高電壓準位。也就是說,讀出電路1540可從感測數據線DL接收感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電流模式(即,通過電荷積分器將灌電流Ik轉換成電壓)獲得電子元件1520的感測狀態,且通過後端處理電路分析電壓讀出結果來進一步獲得電子元件1520的感測結果。因此,電子裝置1500可有效地進行電子元件1520的感測操作,且有效地讀出電子元件1520的感測結果。
圖17為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。參考圖17,電子裝置1700包含感測電路1710、電子元件1720、讀出電路1740、重置電晶體Tr、儲存電容器Cst以及感測數據線DL。感測電路1710電連接至感測數據線DL。電子元件1720通過感測節點N1電連接至感測電路1710。重置電晶體Tr的第一端電連接至操作電壓V1。重置電晶體Tr的第二端電連接至感測節點N1。重置電晶體Tr的控制端電連接至重置信號RS。儲存電容器Cst的第一端電連接至感測節點N1。儲存電容器Cst的第二端電連接至操作電壓V2。讀出電路1740電連接至感測數據線DL。
在本公開的實施例中,感測電路1710包含第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4以及電容器C1。第一電晶體T1的第一端電連接至第二電晶體T2和第四電晶體T4。第一電晶體T1的第二端電連接至操作電壓V1。第一電晶體T1的控制端電連接至第二電晶體T2和第三電晶體T3。第二電晶體T2的第一端電連接至第一電晶體T1的第一端和第四電晶體T4。第二電晶體T2的第二端電連接至第一電晶體T1的控制端和第三電晶體T3的第一端。第二電晶體T2電連接在第一電晶體T1的第一端與控制端之間。第二電晶體T2的控制端電連接至重置信號RS。第三電晶體T3的第二端電連接至操作電壓V3。第三電晶體T3的控制端電連接至預設信號PS。第四電晶體T4的第一端電連接至感測數據線DL。第四電晶體T4的第二端電連接至第一電晶體T1的第一端和第二電晶體T2的第一端。第四電晶體T4的控制端電連接至感測控制信號SE。電容器C1的第一端電連接至感測節點N1。電容器C1的第二端電連接至第二電晶體T2的第二端、第一電晶體T1的控制端以及第三電晶體T3的第一端。
在本公開的實施例中,電子元件1720電連接在感測節點N1與操作電壓V2之間。在本公開的實施例中,讀出電路1740包含運算放大器1741、電容器1742以及開關1743以形成電荷積分器。運算放大器1741的第一輸入端電連接至感測數據線DL。運算放大器1741的第二輸入端電連接至電壓(例如,第二操作電壓或接地電壓)。電容器1742電連接在運算放大器1741的第一輸入端與輸出端之間。開關1743電連接在運算放大器1741的第一輸入端與輸出端之間。運算放大器1741的輸出端可通過從感測數據線DL接收感測數據來輸出感測結果。在本公開的實施例中,操作電壓V1大於操作電壓V2,且操作電壓V1大於操作電壓V3。操作電壓V1、操作電壓V2以及操作電壓V3可分別為直流電壓。
在本公開的實施例中,電子元件1720可為感測元件,例如光電二極體。光電二極體的陽極端電連接至操作電壓V2。光電二極體的陰極端電連接至感測節點N1。感測電路1710可用以感測電子元件1720的感測結果或測試結果,使得讀出電路1740可用以通過感測數據線DL來讀出感測結果。在本公開的實施例中,感測電路1710、電子元件1720、重置電晶體Tr以及儲存電容器Cst可設置在電子裝置1700的主動區域中。讀出電路1740可設置在電子裝置1700的主動區域外部的周邊區域中。
在本公開的實施例中,第一電晶體T1可為P型電晶體,且上述其它電晶體可分別為N型電晶體,但本公開不限於此。另外,上述電晶體的第一端和第二端可為電晶體的汲極端和源極端,且上述電晶體的控制端可為電晶體的閘極端。
圖18為根據本公開的圖17的實施例的相關電壓和信號的時序圖。參考圖17和圖18,如圖18所繪示,電子裝置1700可在預設周期PP、重置周期RP、曝光周期EP以及感測周期SEP期間進行預設操作、重置操作、暴露操作以及感測操作。在從時間t0至時間t1的預設周期PP中,預設信號PS可處於高電壓準位,且重置信號RS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第三電晶體T3導通。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可預設為操作電壓V3。感測節點N1的電壓可為操作電壓V2(電子元件1720尚未工作)。
在從時間t2至時間t3的重置周期RP中,重置信號RS可處於高電壓準位,且預設信號PS和感測信號SE可處於低電壓準位。因此,第一電晶體T1、第二電晶體T2以及重置電晶體Tr導通。第一電晶體T1的第二端(源極端)的電壓可為操作電壓V1。第一電晶體T1可通過預設周期PP中預設的操作電壓V3導通,且第二電晶體T2通過重置信號RS導通,因此第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V3減去第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|的電壓。感測節點N1的電壓可通過重置電晶體Tr重置至操作電壓V1(電子元件1720尚未工作)。
在從時間t4至時間t5的曝光周期EP中,重置信號RS、預設信號PS以及感測信號SE可分別處於低電壓準位。電子元件1720可進行曝光操作以產生漏電流Ir。因此,感測節點N1的電壓可根據由漏電流Ir所引起的電壓dV1從操作電壓V1下降。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg也可同步下降。
在從時間t6至時間t7的感測周期SEP中,感測信號SE可改變為高電壓準位,且預設信號PS和重置信號RS可處於低電壓準位。因此,第四電晶體T4導通。第一電晶體T1產生對應於第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg的源極電流Is,且第四電晶體T4將源極電流Is傳送至感測數據線DL。電容器C1可將感測節點N1的電壓耦合至第一電晶體T1的控制端(閘極端)。第一電晶體T1的控制端(閘極端)的電壓T1_Vg可為操作電壓V1減去由電容器C1提供的第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|且減去由電容器C1耦合的電壓dV1的電壓。可補償第一電晶體T1的閾值電壓|Vth1|,使得第一電晶體T1產生對應於操作電壓V1減去電壓dV1的電壓的源極電流。第四電晶體T4將源極電流Is傳送至感測數據線DL。應注意,源極電流Is對應於感測節點N1的電壓,且感測節點N1的電壓對應於流動穿過電子元件1720的漏電流Ir。運算放大器1741的第一輸入端可從感測數據線DL接收具主動極電流Is的感測數據信號SD,且通過整合源極電流Is來輸出輸出電壓Vout。因此,輸出電壓Vout可基於由源極電流Is所引起的電壓dV2而從初始電壓Vinit的高電壓準位下降至低電壓準位。也就是說,讀出電路1740可從感測數據線DL接收感測數據信號SD,以便讀出感測節點N1的電壓以用於後端處理電路以通過電流模式(即,通過電荷積分器將源極電流Is轉換成電壓)獲得電子元件1420的感測狀態,且通過後端處理電路分析電壓讀出結果來進一步獲得電子元件1720的感測結果。因此,電子裝置1700可有效地進行電子元件1720的感測操作,且有效地讀出電子元件1720的感測結果。
綜上所述,本公開的電子裝置可通過感測電路有效地驅動、測試或感測電子元件,且由感測電路感測到的驅動、測試或感測結果可通過讀出電路有效地讀出。此外,本公開的一些實施例的電子裝置可具有電晶體的閾值電壓的補償功能以達成良好的感測數據讀出效果。
對於所屬領域中的技術人員來說顯而易見的是,在不背離本公開的範圍或精神的條件下,可對所公開的實施例進行各種修改及變化。鑒於以上內容,本公開旨在涵蓋落入以上申請專利範圍及其等同內容的範圍內的修改及變化。
100、300、500、700、1100、1300、1500、1700:電子裝置
110、310、510、710、1010、1110、1310、1510、1710:感測電路
120、320、520、720、1120、1320、1420、1520、1720:電子元件
130、330、530、730、930:驅動電路
140、340、540、740、1140、1340、1540、1740:讀出電路
141、341、1141、1341:電壓放大器
142、342、1142、1342:偏置電流源
541、741、1541、1741:運算放大器
542、742、1542、1742:電容器
543、743、1543、1743:開關
544、1544:參考電壓
BP:偏置周期
BS:偏置信號
C1:電容器
Cst:儲存電容器
DL1:控制數據線
DL2:感測數據線
DS:數據信號
dV、dV1、dV2、T1_Vg、T1_Vs、Td_Vg、Td_Vs、Ts_Vg:電壓
EP:曝光周期
Ic:補償電流
If、Ir:漏電流
Ik:灌電流
Ipd:下拉電流
Ipu:上拉電流
Is:源極電流
N1:感測節點
PP:預設周期
PS:預設信號
RP:重置周期
RS:重置信號
SD:感測數據信號
SE:感測控制信號
SEP:感測周期
SP:掃描周期
SS:掃描信號
t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8:時間
T1:第一電晶體
T2:第二電晶體
T3:第三電晶體
T4:第四電晶體
T5:第五電晶體
T6:第六電晶體
Ta、Ts:掃描電晶體
Tb:偏置電晶體
Tc:補償電晶體
Td:驅動電晶體
Tr:重置電晶體
V1、V2、V3:操作電壓
Vdata:數據電壓
VDD:第一操作電壓
Vinit:初始電壓
Vout:輸出電壓
VSS:第二操作電壓
|Vth1|、|Vthd|:閾值電壓
圖1為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖2為根據本公開的圖1的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖3為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖4為根據本公開的圖3的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖5為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖6為根據本公開的圖5的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖7為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖8為根據本公開的圖7的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖9為根據本公開的圖7的另一實施例的驅動電路的示意圖。
圖10為根據本公開的圖7的另一實施例的感測電路的示意圖。
圖11為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖12為根據本公開的圖11的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖13為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖14為根據本公開的圖13的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖15為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖16為根據本公開的圖15的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
圖17為根據本公開的實施例的電子裝置的示意圖。
圖18為根據本公開的圖17的實施例的相關電壓和信號的時序圖。
100:電子裝置
110:感測電路
120:電子元件
130:驅動電路
140:讀出電路
141:電壓放大器
142:偏置電流源
BS:偏置信號
C1:電容器
Cst:儲存電容器
DL1:控制數據線
DL2:感測數據線
DS:數據信號
dV:電壓
Ic:補償電流
If:漏電流
Ipu:上拉電流
N1:感測節點
RS:重置信號
SD:感測數據信號
SE:感測控制信號
SS:掃描信號
T1:第一電晶體
T2:第二電晶體
T3:第三電晶體
T4:第四電晶體
T5:第五電晶體
T6:第六電晶體
Ts:掃描電晶體
Tb:偏置電晶體
Tc:補償電晶體
Td:驅動電晶體
Tr:重置電晶體
Vdata:數據電壓
VDD:第一操作電壓
VSS:第二操作電壓
|Vth1|、|Vthd|:閾值電壓
Claims (10)
- 一種電子裝置,包括: 一電子元件; 一感測電路,通過一感測節點電連接至所述電子元件,且包括: 一第一電容器; 一第一電晶體; 一第二電晶體,電連接在所述第一電容器與所述第一電晶體的控制端之間; 一第三電晶體,電連接至所述第一電晶體;以及 一第四電晶體,電連接至所述第一電晶體, 其中所述第一電容器電連接在所述感測節點與所述第一電晶體的所述控制端之間。
- 如請求項1所述的電子裝置,還包括: 一驅動電路,通過所述感測節點電連接至所述電子元件,且用以驅動所述電子元件,所述驅動電路為一可編程電壓源,且所述驅動電路由一數據電壓編程,其中所述電子元件為一可調諧元件。
- 如請求項1所述的電子裝置,其中所述電子元件為一感測元件,所述感測元件為一光電二極體,且所述電子裝置還包括: 一儲存電容器,電連接至所述感測節點;以及 一重置電晶體,電連接至所述感測節點。
- 如請求項1所述的電子裝置,還包括: 一感測數據線,電連接至所述第四電晶體,且用以提供一感測信號。
- 如請求項1所述的電子裝置,其中所述第一電晶體的第一端電連接至所述第二電晶體,且所述第一電晶體的控制端電連接至所述第二電晶體、所述第三電晶體以及所述第一電容器。
- 如請求項5所述的電子裝置,其中所述第一電晶體的所述第一端電連接至所述第四電晶體。
- 如請求項6所述的電子裝置,其中所述感測電路還包括電連接至所述第一電晶體的第二端的一第五電晶體。
- 如請求項5所述的電子裝置,其中所述感測電路還包括電連接至所述第一電晶體的所述第一端的一第五電晶體,且所述第一電晶體的第二端電連接至所述第四電晶體。
- 如請求項5所述的電子裝置,其中所述感測電路還包括電連接至所述第一電晶體的第二端的一第六電晶體。
- 如請求項9所述的電子裝置,其中所述第六電晶體電連接在所述第一電晶體與直流電壓之間且電連接在所述第一電晶體與一控制數據線之間。
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