读出设备制造技术

一种读出设备，具有设置在基底上以读出要被检测的对象的传感器单元、设置在基底上以提供用于驱动传感器单元的驱动信号的驱动器电路单元、和形成来至少覆盖驱动器电路单元的一部分表面的静电保护部，该静电保护部的至少一部分具有导电性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及读出要被检测的对象的设备，并且尤其涉及用在活体鉴定系统中的以及用于读出要被检测的对象例如特定个体的指纹的读出设备。
技术介绍
作为基于要被审查的一个人的指尖的精细三维图案来读出指纹图案的读出设备，已知有指纹读出器。指纹读出器包括具有用于读出指尖的指纹的传感器单元的传感器器件，和设置在传感器单元附近并将驱动传感器单元的驱动信号提供给传感器单元的驱动器电路单元。这种指纹读出器包括在人用指尖接触传感器单元时读出指纹并光学地识别形成指纹的皮肤的三维图案的读出器，还包括读出对应手指的三维图案的电容或电阻改变的读出器。要注意的是人类的手指通常带电，并且当这样的人用手指接触对象时，常常瞬时对带有的高至几千伏的静电进行放电。在一些情况下，为获得高密度的封装，指纹读出器的驱动器电路单元电连接并靠近在一个电路板上的前面提到的传感器单元。当手指接触这种指纹读出器时，手指和传感器单元或驱动器电路单元指尖的距离变短，并且经覆盖传感器单元和驱动器电路单元的绝缘膜把静电电压施加于传感器单元或驱动器电路单元，这样引起操作错误和/或损坏。驱动器电路单元由很多晶体管组成。非晶硅或多晶硅可用作这种晶体管的半导体层。非晶硅或多晶硅本征上由可见光激活。另一方面，由于驱动器电路单元的最上绝缘膜通常由透光材料构成，当驱动器电路单元暴露于强烈的外部光线的情况下，在晶体管的半导体层中产生电子—空穴对，并且这些载流子可引起驱动器电路单元的操作错误。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种读出设备，可防止传感器单元和驱动器电路单元受到外部因素，如静电、外部光线等的影响，这些因素会引起损坏和操作错误。本专利技术指的是一种读出设备(图象读出器1)，包括具有用于光学读出要被检测的对象的光电传感器阵列10的传感器模块3、和提供驱动光电传感器阵列的驱动信号的驱动器电路单元(顶栅驱动器11、底栅驱动器12、检测驱动器13)，其中释放静电的导电膜(静电保护部2)形成在驱动器电路单元的至少一部分表面上，如图1所示。根据本专利技术，甚至在带有静电的指尖接触到驱动器电路单元附近时，由于静电保护部对驱动器电路单元进行屏蔽，可防止驱动器电路单元的操作错误和损坏。另一方面，如果不透明导电膜形成在驱动器电路单元的表面上，甚至在驱动器电路单元暴露于来自导电膜上方并且包含紫外线和给定波长范围的激活驱动器电路单元的晶体管的外部光线时，导电膜吸收和/或反射外部光线，使得外部光线不进入驱动器电路单元。因此，可防止由于进入激活光线引起的驱动器电路单元的晶体管的操作错误和紫外线引起的它们的恶化。本专利技术的另外的目标和优点在下面的说明中提出，并且从下面的说明而变得明显，或者可通过实施本专利技术获知。本专利技术的目标和优点通过尤其是后面指出的设施和组合体来实现和获得。附图说明加入并构成说明书的一部分的附图展示出本专利技术的实施例，并且与上述的一般性说明和下面给出的实施例的具体说明一起，用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术的一个实施例的指纹读出器的光电传感器装置的电路图；图2是传感器模块的立体图；图3是沿着图2的III-III线截取的局部剖面图；图4是沿着图2的IV-IV线截取的剖面图；图5是表示检测驱动器和静电保护部的另一结构例子的剖面图；图6是指纹读出器带有的光电传感器的双栅光电传感器例子的平面图；图7是沿着图6的VII-VII线截取的剖面图，并且表示双栅光电传感器的一个例子；图8A到8F是解释形成光电传感器阵列的双栅光电传感器的驱动原理的视图；图9是形成驱动器电路单元的顶栅驱动器或底栅驱动器的电路图；图10是顶栅驱动器或底栅驱动器的各个级(stage)的电路图；图11是表示顶栅驱动器或底栅驱动器的操作的定时图；图12是表示根据本专利技术的实施例的指纹读出器的读出操作的剖面图；图13是表示选择模式下电势的改变的曲线；图14是表示非选择模式下电势的改变的曲线；图15A到15I是解释各个双栅光电传感器的操作的视图；图16是表示根据本专利技术的又一实施例的指纹读出器的电路图；图17是沿着图16的XVII-XVII线截取的剖面图；图18是表示根据本专利技术的另一实施例的指纹读出器的剖面图；图19是表示根据本专利技术的再一实施例的指纹读出器的剖面图；图20是表示根据本专利技术的又一实施例的指纹读出器的剖面图； 图21是表示在对静电保护部施加外壳构件的指纹读出器的平面图；图22是沿着图21的XXII-XXII线截取的剖面图；图23是表示图21所示的指纹读出器的读出操作的状态的平面图；图24是图23所示的读出器的剖面简图；图25是表示根据本专利技术的实施例在要被检测的对象不与指纹读出器接触状态下电路功能的等效电路图；图26是表示根据本专利技术的实施例在要被检测的对象与指纹读出器接触状态下电路功能的等效电路图；图27A到27C是表示根据本专利技术的实施例在检测到要被检测的对象与指纹读出器的接触状态时信号电压的变化的定时图；图28是表示根据本专利技术的再一实施例的指纹读出器的平面图；图29是表示根据本专利技术的另外的一实施例的指纹读出器的平面图；图30是图29的传感器模块的立体图；图31是沿着图30的XXXI-XXXI线截取的剖面图；具体实施方式下面参考附图说明本专利技术的优选实施例。如图1所示，图象读出器1光学地读出指尖的突起部分和位于相邻的突起部分之间的凹入部分以定义指纹。这个读出器包括在预定位置处支持指尖并从手指减少静电的静电保护部2；和在外部控制器14的控制下在指尖读出指纹的传感器模块3。图2是图1所示的传感器模块的立体图，图3是沿着图2的III-III线截取的部分的剖面图，图4是沿着图2的IV-IV线截取的部分的剖面图。静电保护部2至少一部分具有诸如铬、铬合金、铝或铝合金构成的构件，该构件对于激活后面说明的传感器模块3中的传感器和驱动器11到13的半导体层的激活光线是不透明的，还具有导电性，并且将其放置在传感器模块3的表面上。静电保护部2设置在传感器模块3的与指尖球接触的部分的周围，并且包括近似椭圆的对象支持部4，该支持部4具有和指尖球一样大的开口，以把手指引向预定位置并在那里支持手指。静电保护部2经输出端子5从与静电保护部2相连的控制器14接收弱脉冲信号Ps。脉冲信号Ps的基线是地电势，并且静电保护部在脉冲信号Ps的输入周期的50％或更大的周期期间设置在地电势。输出端子5由具有预定电容和电阻的导电构件制成，并且将输入脉冲信号Ps作为相应于输出端子5的电容和电阻被稍稍衰减和延迟了的脉冲信号Ps，输入控制器14中。当要被审查的带有比脉冲信号Ps的电势高很多的静电的人的指尖接触或靠近静电保护部2时，很快经输出端子5释放静电。如果在顶栅驱动器11、底栅驱动器12和检测驱动器13上不形成静电保护部2，并且带有静电的指尖接触光电传感器阵列10时，经薄的保护绝缘层31(图3)将高压施加在顶栅驱动器11、底栅驱动器12和检测驱动器13上，这样损坏顶栅驱动器11、底栅驱动器12和检测驱动器13或引起它们操作错误。但是，在这个实施例中，由于静电保护部2形成在顶栅驱动器11、底栅驱动器12和检测驱动器13上方，抑制了静电被施加到这些驱动器上，这样防止顶栅驱动器11、底栅驱动器12和检测驱动器13的操作错误和损坏。此外，可抑制由于静电引起的DG-TFT(双栅薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种读出设备，包括： 具有一个面侧的基底； 设置在所述基底的该一个面侧上以读出要被检测的对象的传感器单元； 设置在所述基底的该一个面侧上以提供驱动所述传感器单元的驱动信号并具有上表面的驱动器电路单元； 静电保护部，形成来至少覆盖所述驱动器电路单元的一部分上表面，并且该静电保护部的至少一部分具有导电性。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰岛刚，森川茂，水谷康司，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]