电容式传感器、传感装置、感测系统、以及电子设备制造方法及图纸

技术编号:12841021 阅读:56 留言:0更新日期:2016-02-11 10:08
本实用新型专利技术公开了一种电容式传感器、传感装置、感测系统及电子设备。电容式传感器包括多个传感单元。传感单元包括感测电极和传感电路。感测电极能够以电容方式耦合到目标物体,用于加载参考信号。传感电路包括第一开关单元和第三晶体管。第一开关单元与电流源连接。第三晶体管包括第三控制电极、第五传输电极和第六传输电极,第五传输电极通过第一开关单元连接电流源,第一开关单元控制第五传输电极与电流源之间是否有电流传输;第三控制电极与感测电极为二电极,第三控制电极连接感测电极,或者,第三控制电极与感测电极为同一电极;所述第三晶体管响应感测电极因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化,对应于第六传输电极上形成第二交流信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电容式传感
,尤其涉及一种电容式传感器的传感单元、电容式传感装置、电容式感测系统、以及电子设备。
技术介绍
随着社会的发展,越来越多的电子设备(如:手机、平板电脑、穿戴式设备、以及智能家居等各种智能产品)一般都会设置一种或多种传感装置。所述传感装置包括如感测用户触摸操作的触摸传感装置、感测人体生物信息的生物信息传感装置等等。目前,生物信息传感装置等多采用电容式传感装置来执行感测操作。电容式传感装置一般包括电容式传感器和控制电路。所述电容式传感器包括多个传感单元(sensor)。所述多个传感单元接收控制电路的驱动信号,并在用户触摸所述多个传感单元时对应输出感测信号给所述控制电路,以获得相应的感测信息。然,各传感单元独立检测,分别输出单一感测信号,所述单一感测信号(如:电压和/或电量)一般强度较弱。另外,电压、电量等感测信号在被传输的过程中易受电容式传感装置中寄生电容的影响,较不稳定,从而导致电容式传感装置的感测存在不精确或者出现误判的情况,影响用户体验。
技术实现思路
有鉴于此,本技术提供了一种输出感测信号较稳定的电容式传感器、感测精度较高的电容式传感装置、感测精度较高的电容式感测系统、以及用户体验较好的电子设备。本技术提供了一种电容式传感器,包括:多个传感单元,包括:感测电极,能够以电容方式耦合到目标物体,所述感测电极用于加载参考信号;和传感电路,包括:第一开关单元,用于与一电流源连接;和第三晶体管,所述第三晶体管包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极,其中,第五传输电极用于通过所述第一开关单元连接所述电流源,所述第一开关单元用于控制第五传输电极与所述电流源之间是否有电流传输;第三控制电极与感测电极为二电极,第三控制电极连接感测电极,或者,第三控制电极与感测电极为同一电极;所述第三晶体管用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化,对应于第六传输电极上形成第二交流信号。优选地,相邻的传感单元的第三晶体管用于形成差分对管。优选地,当相邻的二传感单元的第三晶体管形成差分对管时,所述相邻的二传感单元的第三晶体管分别形成的第二交流信号同幅同频反相,且二者之和与所述电流源提供的第一恒定直流信号相等。优选地,所述电容式传感器进一步包括第二开关单元,所述第二开关单元与所述感测电极连接,用于控制是否传输参考信号给所述感测电极。优选地,所述第二开关单元用于按预定时间间隔传输参考信号给所述感测电极。优选地,所述多个传感单元呈阵列式排布。优选地,对于一传感单元的第三晶体管:用于与行方向上相邻的传感单元的第三晶体管形成差分对管;或/和用于与列方向上相邻的传感单元的第三晶体管形成差分对管。优选地,每一传感单元的第三晶体管用于分时与行方向和列方向上相邻的传感单元的第三晶体管均形成差分对管。优选地,所述电容式传感器进一步包括信号线群组,一信号线群组连接至少二传感单元,所述信号线群组包括第一信号线、第二信号线、和第三信号线,且第一、第二、第三信号线分别沿列方向延伸;所述第一开关单元用于通过所述第一信号线连接所述电流源;对于位于同一列的二相邻传感单元:一传感单元中的第三晶体管的第六传输电极用于与第二信号线连接,另一传感单元中的第三晶体管的第六传输电极用于与第三信号线连接;所述二相邻传感单元的第一开关单元与同一第一信号线相连接。优选地,对于位于同一行的二相邻传感单元:所述二相邻传感单元的第一开关单元用于通过第一信号线与同一电流源相连接。优选地,奇数行的传感单元的第三晶体管连接第二信号线;偶数行的传感单元的第三晶体管连接第三信号线。优选地,所述第一信号线、第二信号线、和第三信号线沿列方向延伸,对于同一信号线群组,所述第二信号线与所述第三信号线沿着行方向依次排列。优选地,每一列传感单元连接一信号线群组,不同列传感单元连接不同的信号线群组。优选地,所述电容式传感器进一步包括扫描线群组,所述扫描线群组包括第一扫描线和第二扫描线,所述第一开关单元包括:第一晶体管,所述第一晶体管包括第一控制电极、第一传输电极、和第二传输电极,所述第一控制电极与第一扫描线连接,用于响应第一扫描线上传输的扫描信号而对应控制第一传输电极与第二传输电极是否电连通,第一传输电极与第一信号线连接,第二传输电极与第五传输电极连接;和第二晶体管,所述第二晶体管包括第二控制电极、第三传输电极、和第四传输电极,其中,第二控制电极连接第二扫描线,用于响应第二扫描线上传输的扫描信号而对应控制第三传输电极与第四传输电极是否电连通,第三传输电极连接第二传输电极、第四传输电极连接第五传输电极。优选地,第一扫描线用于连接同一行第一晶体管的第一控制电极,第二扫描线用于连接同一列第二晶体管的第二控制电极;或者,第一扫描线用于连接同一列第一晶体管的第一控制电极,第二扫描线用于连接同一行第二晶体管的第二控制电极。优选地,所述电容式传感器进一步包括多条参考信号线,用于传输所述参考信号;所述扫描线群组进一步包括第三扫描线,所述第二开关单元包括:第五晶体管,包括第五控制电极、第九传输电极、和第十传输电极,其中,第五控制电极连接第三扫描线,用于响应第三扫描线上传输的扫描信号而对应控制第九传输电极与第十传输电极是否电连通,第九传输电极连接参考信号线、第十传输电极连接第三控制电极。优选地,所述扫描线群组进一步包括第四扫描线;所述传感电路进一步包括:第七晶体管,包括第七控制电极、第十三传输电极、和第十四传输电极,所述第七控制电极连接第四扫描线,所述第十三传输电极连接第十传输电极,所述第十四传输电极连接第三控制电极,且第十三传输电极与第十四传输电极短接;导通的第七晶体管用于补偿第五晶体管截止时第十传输电极与第三控制电极之间的电压。优选地,所述第七晶体管用于与所述第五晶体管交替导通。优选地,同一行的传感单元共用同一第三扫描线、同一第四扫描线、和同一参考信号线。优选地,所述电容式传感器进一步包括基板,所述基板用于承载所述多个传感单J L.ο优选地,当所述感测电极与所述第三控制电极为二电极时,所述传感电路设置在所述感测电极与所述基板之间,且所述传感电路的结构中设置接触孔,所述感测电极通过所述接触孔与所述第三控制电极连接;当所述感测电极与所述第三控制电极为同一电极时,所述第三控制电极相较于第五传输电极与第六传输电极邻近所述基板设置。优选地,所述电容式传感器进一步包括接地线,与所述多个传感单元设置在所述基板的同侧,所述接地线用于加载一电压信号,所述参考信号为恒定电压信号或经调制的电压信号,在未有目标物体接近或触摸所述感测电极时,所述参考信号相对于所述接地线加载的电压信号保持不变。优选地,所述感测电极与所述接地线相配合,来覆盖所述传感电路、所述信号线群组、扫描线群组、和参考信号线。优选地,所述基板为绝缘基板,所述传感电路中的各晶体管均采用薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管的栅极用作控制电极,源极与漏极分别用作传输电极。优选地,所述电容式传感器进一步包括导电层,所述导电层与所述多个传感单元设置在所述基板的相对二侧,所述接地线与所述导电层用于传输相同的调制信号,所述调制信号包括接地信号和驱动信号。优选地,第二交流信号为电流信号,所述第三晶体管对感测电极上因目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式传感器,包括:多个传感单元,包括:感测电极,能够以电容方式耦合到目标物体,所述感测电极用于加载参考信号;和传感电路,包括:第一开关单元,用于与一电流源连接;和第三晶体管,所述第三晶体管包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极,其中,第五传输电极用于通过所述第一开关单元连接所述电流源,所述第一开关单元用于控制第五传输电极与所述电流源之间是否有电流传输;第三控制电极与感测电极为二电极,第三控制电极连接感测电极,或者,第三控制电极与感测电极为同一电极;所述第三晶体管用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化,对应于第六传输电极上形成第二交流信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘雪春
申请(专利权)人:深圳信炜科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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