指纹感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种指纹感测装置，于一基板上设有多个像素单元，各该像素单元包含有一第一及第二电极部，且与一指纹感测电路连接，该指纹感测电路以一第一驱动电压驱动该第一电极部，且以一第二驱动电压驱动该第二电极部，之后接收该第一电极部的第一电容感应信号及该第二电极部的第二电容感应信号，并根据该第一及第二电容感应信号进行运算且产生一输出，以作为该像素单元的该电容感应信息，其中各个该像素单元的电容感应信息被用于产生一指纹信息；本发明专利技术可减少杂讯影响该指纹感测装置中各像素单元的电容感应信号，相对提高感应精准度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种指纹感测装置，尤其涉及一种避免杂讯(噪声)干扰的指纹感测装置。
技术介绍
目前电容式指纹感测装置主要有面型及线型二种，如图5A及图5B所示，该面型电容式指纹感测装置于一基板50上形成有呈矩阵排列的多个像素电极区51，以分辨率500dpi的面型电容式指纹感测装置来说，为获得成人手指指纹约150微米的脊部及凹部宽度的最细特征，各像素电极区51尺寸约为50微米*50微米；因此，该像素电极51对应至少一完整的脊部或凹部，又各该像素电极区51设有单一电极511。再请配合图5C所示，该电容式指纹感测装置的各像素电极51连接至一像素检出电路，其包含有一比较电路60、一检出开关sw、一驱动源Vdd、一第一参考信号源VR及一第二参考信号源Vref；其中该比较电路60的反相输入端(-)连接该第一参考信号源VR，且通过该检出开关sw连接至对应的该其中一像素电极区51的电极511，又该驱动源Vdd可切换地连接于该检出开关sw与该像素电极区51的电极511之间。该比较电路60非反相输入端(+)则连接至该第二参考信号源Vref。如图6A所示，当该检出开关sw断开不导通，且该驱动源Vdd输出一驱动信号予相对的该像素电极区51的电极511，同时该第一参考信号源VR提供一参考电压后，再如图6B所示，切断该驱动源Vdd及该第一参考信号源VR，同时将该检出开关sw开启导通，该比较电路60的反相输入端(-)即获得来自该像素电极区51的电极511的一电容感应信号，并与该第二参考信号源Vref的参考信号比较后输出一比较结果。由于该像素电极区51的电极511对应指纹的脊部及凹部的电容感应值不同，故可依据该比较结果产生对应指纹的影像。然而，由于对应各该像素电极区51的电极511的该像素检出电路仅以其
电容感应信号判断该像素电极区51的电极511对应到的部位为指纹的脊部或凹部，而该电容感应信号包含除了该像素电极区51的电极511与该脊部或凹部之间耦合电容值CF外，更包含了该脊部或凹部对大地EGND的电容值，其中该电容值CBODY的电位又会受到杂讯干扰VN而变动，因此，如图7A所示，第一波形SV1显示不受杂讯(噪声)干扰下，不同耦合电容值对应的检出电压值，即耦合电容值与该检出电压VOP值成正比，故可依据检测电压大小识别对应的耦合电容值，再依据耦合电容值判断该像素电极区51的电极511对应到的部位为指纹的脊部或凹部；然而，当受到如图7B所示的一杂讯波形SNOISE干扰，则如第二波形SV2显示，该像素检出电路检出电压值明显随着杂讯波形SNOISE上下摆动，使耦合电容值与该检出电压值之间不再成正比，大大影响指纹脊部或凹部的判断与该指纹影像的检出；所以，有必要进一步改善之。
技术实现思路
有鉴于上述既有指纹感测装置易受杂讯干扰使指纹影像识别准确度下降的缺点，本专利技术主要目的在于提出一种避免杂讯干扰的指纹感测装置。欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该指纹感测装置包含有一基板、多个像素单元及一指纹感测电路；其中该多个像素单元设于该基板上，且各该像素单元包含有一第一电极部及一第二电极部，而该指纹感测电路连接至该多个像素单元，并包含有：多个驱动单元，分别连接该像素单元，各该驱动单元连接至对应的该像素单元的该第一及第二电极部，以一第一驱动电压驱动该第一电极部，且以一第二驱动电压驱动该第二电极部，该第一驱动电压不同于该第二驱动电压；及多个感测单元，分别连接至该像素单元，各该感测单元接收对应该像素单元内该第一电极部的第一电容感应信号及该第二电极部的第二电容感应信号，且根据该第一及第二电容感应信号进行运算并产生一输出，以作为该像素单元的该电容感应信息，其中各个该像素单元的电容感应信息被用于产生一指纹信息。上述本专利技术主要将对应既有一像素电极区尺寸的一像素单元内设置一第一及第二电极部，并令连接该第一及第二电极部的驱动单元以不同电压的第一及第二驱动电压分别驱动后，再由连接该第一及第二电极部的感测单元分别接
收并根据该第一及第二电极部的二电容感应信号进行运算以产生比较结果，比较结果即为该像素单元的电容感应信号，以排除相同杂讯干扰造成的电容成份；如此，本专利技术各该像素单元的电容感应信号相较既有像素电极区的电极的电容感应信号，即不包含杂讯干扰造成的电容成份，提高指纹影响的识别准确度。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1A：本专利技术指纹感测装置的结构示意图；图1B：图1A的部分结构放大图；图1C：图1A部分结构(侧视)及指纹感测电路示意图；图2A及图2B：本专利技术指纹感测电路的驱动及接收电路动作示意图；图3A至图3C：本专利技术指纹感测装置的三种不同像素单元结构示意图；图4A：本专利技术指纹感测电路输出电压值与耦合电容值的关系图；图4B：一杂讯的波形图；图5A：既有一指纹感测装置的结构示意图；图5B：图5A的部分结构放大图；图5C：图5A的部分结构(侧视)及指纹感测电路示意图；图6A及图6B：指纹感测电路的驱动及接收电路动作示意图；图7A：既有指纹检出电路输出电压值与耦合电容值的关系图；图7B：一杂讯(噪声)的波形图。其中，附图标记10 基板 11 像素单元111 第一电极部 112 第二电极部12 备用电极 20 指纹感测电路22 差分电路 50 基板51 像素电极区 511 像素电极60 比较电路具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述：首先请参阅图1A及图1B所示，本专利技术指纹感测装置包含有一基板10及多个像素单元11，其中该多个像素单元11对应设于该基板10的一侧，该基板可为该指纹感测装置的玻璃盖板或保护层，且各像素单元11包含多个电极部，本实施例的各该像素单元11的电极部数量选择为两个作为实施样态说明，其包含有一第一电极部111及一第二电极部112，如图1B所示的实施例中，该第一电极部111及各该第二电极部112为二个独立且面积相同。又，基于成人的手指指纹具有约150微米的脊部及凹部宽度，为获得指纹的最细特征，以500dpi的指纹感测装置来说，目前各该像素单元11尺寸约为50微米*50微米；因此，该像素单元11的该第一及第二电极部111、112大部分地同时对应到指纹上的同一部位，其中本专利技术实际设计尺寸并不局限于前述尺寸。再请参阅图1C所示，本专利技术指纹感测装置进一步包含有一指纹感测电路20连接至该多个像素单元11，并包含有多个驱动单元及多个感测单元；又该多个像素单元11与该指纹感测电路20可整合于同一芯片上，且让该多个像素单元11对应位于该基板10一侧。该多个驱动单元分别连接该像素单元11，且各驱动单元连接至对应的该像素单元11的第一及第二电极部111、112，并以二个电压不相同的一第一及第二驱动电压分别驱动该第一电极部111及该第二电极部112。至于该多个感测单元则同样分别连接至该像素单元11的第一及第二电极部111、112，且各感测单元用以接收对应该像素单元11内该第一电极部111的第一电容感应信号及该第二电极部112的第二电容感应信号，并根据该第一及第二电容感应信号进行运算，产生一输出作为该像素单元11的该电容感应信息，其中各个该像素单元11的电容感应信息被用于产生一指纹信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹感测装置，其特征在于，包括：一基板；多个像素单元，对应设于该基板的一侧，各该像素单元包含有一第一电极部及一第二电极部；以及一指纹感测电路，连接至该多个像素单元，包含有：多个驱动单元，分别连接该像素单元，各驱动单元连接至对应的该像素单元的该第一及第二电极部，以一第一驱动电压驱动该第一电极部，且以一第二驱动电压驱动该第二电极部，该第一驱动电压不同于该第二驱动电压；及多个感测单元，分别连接至该像素单元，以接收对应该像素单元内该第一电极部的第一电容感应信号及该第二电极部的第二电容感应信号，并根据该第一及第二电容感应信号进行运算以产生一输出，作为该像素单元的该电容感应信息，其中各个该像素单元的电容感应信息被用于产生一指纹信息。

【技术特征摘要】
2014.12.17 TW 1031440321.一种指纹感测装置，其特征在于，包括：一基板；多个像素单元，对应设于该基板的一侧，各该像素单元包含有一第一电极部及一第二电极部；以及一指纹感测电路，连接至该多个像素单元，包含有：多个驱动单元，分别连接该像素单元，各驱动单元连接至对应的该像素单元的该第一及第二电极部，以一第一驱动电压驱动该第一电极部，且以一第二驱动电压驱动该第二电极部，该第一驱动电压不同于该第二驱动电压；及多个感测单元，分别连接至该像素单元，以接收对应该像素单元内该第一电极部的第一电容感应信号及该第二电极部的第二电容感应信号，并根据该第一及第二电容感应信号进行运算以产生一输出，作为该像素单元的该电容感应信息，其中各个该像素单元的电容感应信息被用于产生一指纹信息。2.根据权利要求1所述的指纹感测装置，其特征在于，各该感测单元包含：一差分电路，其具有一反相输入端及一非反相输入端，该反相输入端通过一第一开关连接至对应的该第一电极部，该非反相输入端通过一第二开关连接至对应的该第二电极部；一第一参考电压源，切换地连接至该反相输入端；及一第二参考电压源，切换地连接至该非反相输入端。3.根据权利要求2所述的指纹感测装置，其特征在于，各该驱动单元包含：一第一驱动电压源，切换地连于该第一开关与该第一电极部之间，以提供该...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昭锜，
申请(专利权)人：义隆电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71