TWI836638B - 電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置，包括基板以及像素電路。基板具有主動區和週邊區。週邊區鄰近於主動區。像素電路設置於基板的主動區上。像素電路包括放大器電路以及可調元件。放大器電路包括非反相輸入端、反相輸入端以及輸出端。輸出端電性連接至反相輸入端，以使放大器電路構成負回授電路。可調元件電性連接至放大器電路的輸出端。

Description

電子裝置
本揭露是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種包括可調元件的電子裝置。
在現有技術中，可調元件中的二極體操作在反相偏壓(reverse voltage)時，二極體有不穩定的跨壓，造成等效電容變異。
本揭露提供一種電子裝置，可使可調元件中的二極體具有穩定的跨壓，減小等效電容的變異性。
本揭露的電子裝置包括基板以及像素電路。基板具有主動區和週邊區。週邊區鄰近於主動區。像素電路設置於基板上和主動區內。像素電路包括放大器電路以及可調元件。放大器電路包括非反相輸入端、反相輸入端、以及輸出端。輸出端電性連接至反相輸入端，以使放大器電路構成負回授電路。可調元件電性連接至放大器電路的輸出端。
本揭露的電子裝置包括放大器電路以及可調元件。放大器電路包括非反相輸入端、反相輸入端以及輸出端。輸出端電性連接至反相輸入端，以使放大器電路構成負回授電路。可調元件電性連接至放大器電路的輸出端。
為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100:電子裝置
110:基板
110S:基板的側邊
120:像素電路
122、123:放大器電路
124:可調元件
126:第一控制元件
128:第二控制元件
130:驅動電路
221、222:開關元件
AA:主動區
ARVDD:第一操作電壓
ARVSS:第二操作電壓
C1:第一儲存電容器
C2:第二儲存電容器
C3:接面電容
Ctrl1、Ctrl2:控制信號
D3:二極體
DL:資料線
GND:接地電壓
I:電流
IN1:非反相輸入端
IN2:反相輸入端
N1、N2:節點
OUT:輸出端
P1:第一期間
P2:第二期間
PA:週邊區
R1、R2:電阻
VD:資料電壓
圖1示出本揭露一實施例的電子裝置的方塊示意圖。
圖2示出圖1實施例的像素電路的方塊示意圖。
圖3A示出本揭露一實施例的像素電路的方塊示意圖。
圖3B示出圖3A的控制信號的波形示意圖。
圖4A示出本揭露另一實施例的像素電路的方塊示意圖。
圖4B示出圖4A的控制信號的波形示意圖。
通過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及為了附圖的簡潔，本揭露中的多張附圖只繪出電子裝置的一部分，且附圖中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。
在下文說明書與申請專利範圍中，「含有」與「包括」等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為「含有但不限定為...」之意。
應瞭解到，雖然術語第一、第二、第三...可用以描述多種組成元件，但組成元件並不以此術語為限。此術語僅用於區別說明書內單一組成元件與其他組成元件。申請專利範圍中可不使用相同術語，而依照申請專利範圍中元件宣告的順序以第一、第二、第三...取代。因此，在下文說明書中，第一組成元件在申請專利範圍中可能為第二組成元件。
在本揭露一些實施例中，關於接合、連接的用語例如「連接」、「互連」等，除非特別定義，否則可指兩個結構系直接接觸，或者亦可指兩個結構並非直接接觸，其中有其它結構設於此兩個結構之間。且此關於接合、連接的用語亦可包括兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定的情況。此外，用語「耦接」包括任何直接及間接的電性連接手段。
本揭露的電子裝置可包括顯示裝置、天線裝置、感測裝置、發光裝置、或拼接裝置，但不以此為限。電子裝置可包括可彎折或可撓式電子裝置。電子裝置可包括電子元件。電子裝置例如包括液晶(liquid crystal)層或發光二極體(Light Emitting Diode，LED)。電子元件可包括被動元件或主動元件，例如電容、電阻、電感、可變電容、濾波器、二極體、電晶體(transistors)、感應器、微機電系統元件(MEMS)、液晶晶片(liquid crystal chip)、控制器 (controller)等，但不限於此。二極體可包括發光二極體或光電二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)、量子點發光二極體(quantum dot LED)、螢光(fluorescence)、磷光(phosphor)或其他適合的材料、或上述組合，但不以此為限。感應器可例如包括電容式感應器(capacitive sensors)、光學式感應器(optical sensors)、電磁式感應器(electromagnetic sensors)、指紋感應器(fingerprint sensor，FPS)、觸控感應器(touch sensor)、天線(antenna)、或觸控筆(pen sensor)等，但不限於此。控制器可例如包括時序控制器(timing controller)等，但不限於此。下文將以顯示裝置做為電子裝置以說明本揭露內容，但本揭露不以此為限。
現將詳細地參考本揭露的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在附圖和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1示出本揭露一實施例的電子裝置的方塊示意圖。圖2示出圖1實施例的像素電路的方塊示意圖。請參考圖2，電子裝置100包括：放大器電路122和可調元件(tunable element)124。放大器電路122包括非反相輸入端IN1、反相輸入端IN2以及輸出端OUT。依據一些實施例，放大器電路122的輸出端OUT電性連接至反相輸入端IN2，以使放大器電路122構成負回授電路。可調元件124電性連接至放大器電路122的輸出端OUT。
依據一些實施例，請參考圖1和圖2，電子裝置100包括基板110以及像素電路120。基板110具有主動區AA和週邊區PA，週邊區PA鄰近於主動區AA。像素電路120設置於基板110上和主動區AA內。主動區AA可例如設置在基板110的中央位置，週邊區PA可例如設置在基板110的邊緣位置(本揭露並不以此為限)。詳細而言，相較於主動區AA，週邊區PA可較靠近基板110的側邊110S。主動區AA可為發射和接收電磁波的區域。
依據一些實施例，如圖1所示，電子裝置100包括基板110、像素電路120及驅動電路130。基板110具有主動區AA和週邊區PA。週邊區PA鄰近於主動區AA。像素電路120及驅動電路130設置於基板110上和的主動區AA內上。驅動電路130用以驅動各自的像素電路120。
如圖2所示，像素電路120包括放大器電路122以及可調元件124。放大器電路122例如操作在第一操作電壓ARVDD及在第二操作電壓ARVSS之間。可調元件124以二極體D3及其接面電容C3的等效電路來表示。可調元件124可包括二極體D3。在本實施例中可調元件124可為通信元件。可調元件124例如可以是變容器(varactor)、射頻元件(radio frequency component)、或射頻輻射元件(radio frequency radiation element)。本發明對可調元件124的種類不加以限制。依據一些實施例，可調元件的特定參數(例如物理參數)可依據所施加的信號而被調整。特定參數例如可包括電容、電感、電阻、介電常數、或其組合。
如圖2所示，電子裝置100包括資料線DL和第一控制元件126。像素電路120通過第一控制元件126耦接到資料線DL。驅動電路130用以輸出至少一控制信號Ctrl1來控制第一控制元件126的導通狀態。第一控制元件126用於接收資料線DL所提供的資料電壓VD。當第一控制元件126導通時，資料電壓VD可輸入到放大器電路122。
圖3A示出本揭露一實施例的像素電路的方塊示意圖。依據一些實施例，如圖2所示，像素電路120包括：放大器電路122以及可調元件124。放大器電路122包括非反相輸入端IN1、反相輸入端IN2、以及輸出端OUT，輸出端OUT電性連接至反相輸入端IN2，以使放大器電路122構成負回授電路。可調元件124電性連接至放大器電路122的輸出端OUT。像素電路120包括放大器電路122、可調元件124、第一控制元件126以及第一儲存電容器C1。第一儲存電容器C1可電性連接於第一控制元件126和放大器電路122之間。放大器電路122包括放大器200及電阻R1、R2。放大器200包括非反相輸入端IN1、反相輸入端IN2以及輸出端OUT。電阻R1的一端耦接到接地電壓，電阻R1的另一端耦接到反相輸入端IN2。電阻R2的一端耦接到反相輸入端IN2，電阻R2的另一端耦接到輸出端OUT。輸出端OUT通過電阻R2電性連接至反相輸入端IN2，以使放大器電路122構成負回授電路。可調元件124電性連接至放大器電路122的輸出端OUT。第一控制元件126用於接收資料線DL所提供的資料電壓VD。第一儲存 電容器C1電性連接至第一控制元件126和放大器電路122之間。
圖3B示出圖3A的控制信號的波形示意圖。請參考圖3A及圖3B，第一控制元件126受控於第一控制信號Ctrl1。控制信號(第一控制信號)Ctrl1用以控制第一控制元件126的導通狀態。控制信號Ctrl1包括第一期間P1及第二期間P2。以第一控制元件126包括N型電晶體為例，在第一期間P1，控制信號Ctrl1為高準位(第一準位)，使第一控制元件126導通，因此，資料電壓VD可對第一儲存電容器C1充電，使非反相輸入端IN1的電壓等於資料電壓VD。此時，反相輸入端IN2作為放大器200的另一輸入端，其電壓也等於資料電壓VD。在第二期間P2，控制信號Ctrl1為低準位(第二準位)，使第一控制元件126不導通。
如圖3A和3B所示，由於放大器電路122具有負回授電路的架構，因此非反相輸入端IN1的電壓會與反相輸入端IN2的電壓相同。電流I由反相輸入端IN2的電壓與電阻R1來決定，且輸出端的電壓是由電阻R2的跨壓加上反相輸入端IN2的電壓。因此，資料電壓VD會被放大並且在輸出端OUT產生穩定的反相電壓，且可調元件124中的二極體D3操作在穩定的反相偏壓。因此，二極體D3的接面會形成穩定的反相偏壓電容(reverse-bias capacitor)C3，可確保與可調元件124耦接的後續電路可正常運作。
圖4A示出本揭露另一實施例的像素電路的方塊示意圖。圖4B示出圖4A的控制信號的波形示意圖。圖4A中的放大 器電路以123標示。像素電路120包括放大器電路123和可調元件124。放大器電路123包括非反相輸入端IN1、反相輸入端IN2、以及輸出端OUT，輸出端OUT電性連接至反相輸入端IN2，以使放大器電路123構成負回授電路。和圖3B相同的，像素電路120包括第一控制元件126和第一儲存電容器C1。此外，請參考圖4A及圖4B，像素電路120更包括第二控制元件128以及第二儲存電容器C2。放大器電路123同樣具有負回授電路的架構。第二控制元件128及非反相輸入端IN1耦接到接地電壓GND。第二儲存電容器C2電性連接於第二控制元件128和放大器電路123之間。控制信號Ctrl1用以控制第一控制元件126及開關元件221的導通狀態。控制信號(第二控制信號)Ctrl2用以控制第二控制元件128及開關元件222的導通狀態。第一控制元件126受控於第一控制信號Ctrl1，第二控制元件受控於第二控制信號Ctrl2。控制信號Ctrl1及控制信號Ctrl2包括第一期間P1及第二期間P2。
請參考圖4A和圖4B，以第一控制元件126包括N型電晶體為例，在第一期間P1，控制信號Ctrl1為高準位(第一準位)，使第一控制元件126及開關元件221導通，且以第二控制元件128包括N型電晶體為例，控制信號Ctrl2為低準位(第二準位)，使第二控制元件128及開關元件222不導通。因此，資料電壓VD可對第一儲存電容器C1的節點N1及第二儲存電容器C2的節點N2充電，使節點N1、N2的電壓等於資料電壓VD。此時，由於非反相輸入端IN1耦接到接地電壓GND，因此反相輸入端IN2作 為放大器200的另一輸入端，其電壓也等於接地電壓GND。另一方面，由於開關元件221為導通狀態，因此，輸出端OUT的電壓可被重置為直流電壓。
在第二期間P2，控制信號Ctrl1為低準位(第二準位)，使第一控制元件126及開關元件221不導通，且控制信號Ctrl2為高準位(第一準位)，使第二控制元件128及開關元件222導通。由於放大器電路具有負回授電路的架構，基於虛短路原理，反相輸入端IN2的電壓會與非反相輸入端IN1的電壓相同，等於接地電壓。此時，第二儲存電容器C2左端點的正電荷會流至地，第二儲存電容器C2右端點的負電荷會流至第一儲存電容器C1右端點。因此，第一儲存電容器C1左端點的正電荷會變成兩倍，從而節點N1的資料電壓VD會被放大兩倍。因此，資料電壓VD會被放大並且在輸出端OUT產生穩定的反相電壓(stable reverse voltage，且使可調元件124中的二極體D3操作在穩定的反相偏壓)。因此，二極體D3的接面會形成穩定的反相偏壓電容(reverse-bias capacitor)C3，可確保與可調元件124耦接的後續電路(subsequent circuits)可正常運作。
綜上所述，在本揭露的實施例中，電子裝置包括放大器電路和可調元件。放大器電路構成負回授電路，可調元件電性連接至放大器電路的輸出端。可調元件可包括二極體。放大器電路可通過負回授電路來使操作在反相偏壓的可調元件的跨壓穩定，以準確地(accurately)控制可調元件的等效電容，減小等效電容 的變異性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:電子裝置
110:基板
110S:基板的側邊
120:像素電路
130:驅動電路
AA:主動區
PA:週邊區

Claims (15)

  1. 一種電子裝置，包括：基板，具有主動區和週邊區，該週邊區鄰近於該主動區；以及像素電路，設置於該基板上和該主動區內，該像素電路包括：放大器電路，包括非反相輸入端、反相輸入端、以及輸出端，該輸出端電性連接至該反相輸入端，以使該放大器電路構成負回授電路；以及可調元件，電性連接至該放大器電路的該輸出端。
  2. 如請求項1所述的電子裝置，更包括資料線，設置於該基板上和該主動區內，其中該像素電路包括：第一控制元件，用於接收該資料線所提供的資料電壓；以及第一儲存電容器，電性連接於該第一控制元件和該放大器電路之間。
  3. 如請求項2所述的電子裝置，其中該像素電路包括：第二控制元件，電性連接至接地電壓；第二儲存電容器，電性連接於該第二控制元件和該放大器電路之間。
  4. 如請求項3所述的電子裝置，其中該第一控制元件受控於第一控制信號，該第二控制元件受控於第二控制信號，該第一控制信號及該第二控制信號包括一第一期間及一第二期間， 其中在該第一期間，該第一控制信號為第一準位，使該第一控制元件導通，且該第二控制信號為第二準位，使該第二控制元件不導通；以及在該第二期間，該第一控制信號為該第二準位，使該第一控制元件不導通，且該第二控制信號為該第一準位，使該第二控制元件導通。
  5. 如請求項4所述的電子裝置，其中在該第一期間，該放大器電路的該輸出端的電壓被重置為直流電壓。
  6. 如請求項2所述的電子裝置，其中該第一控制元件受控於第一控制信號，該第一控制信號包括第一期間及第二期間，其中在該第一期間，該第一控制信號為第一準位，使該第一控制元件導通；以及在該第二期間，該第一控制信號為第二準位，使該第一控制元件不導通。
  7. 如請求項1所述的電子裝置，其中該可調元件是變容器。
  8. 如請求項1所述的電子裝置，其中該可調元件是射頻元件。
  9. 一種電子裝置，包括：放大器電路，包括非反相輸入端、反相輸入端以及輸出端，該輸出端電性連接至該反相輸入端，以使該放大器電路構成負回授電路；可調元件，電性連接至該放大器電路的該輸出端； 第一控制元件，用於接收資料線所提供的資料電壓；以及第一儲存電容器，電性連接至該第一控制元件和該放大器電路之間。
  10. 如請求項9所述的電子裝置，更包括：第二控制元件，電性連接至接地電壓；第二儲存電容器，電性連接至該第二控制元件和該放大器電路之間。
  11. 如請求項10所述的電子裝置，其中該第一控制元件受控於第一控制信號，該第二控制元件受控於第二控制信號，該第一控制信號及該第二控制信號包括第一期間及第二期間，其中在該第一期間，該第一控制信號為第一準位，使該第一控制元件導通，且該第二控制信號為第二準位，使該第二控制元件不導通；以及在該第二期間，該第一控制信號為該第二準位，使該第一控制元件不導通，且該第二控制信號為該第一準位，使該第二控制元件導通。
  12. 如請求項11所述的電子裝置，其中在該第一期間，該放大器電路的該輸出端的電壓被重置為直流電壓。
  13. 如請求項9所述的電子裝置，其中該第一控制元件受控於第一控制信號，該第一控制信號包括一第一期間及一第二期間，其中在該第一期間，該第一控制信號為第一準位，使該第一 控制元件導通；以及在該第二期間，該第一控制信號為第二準位，使該第一控制元件不導通。
  14. 如請求項9所述的電子裝置，其中該可調元件是變容器。
  15. 如請求項9所述的電子裝置，其中該可調元件是射頻元件。
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