一种指纹感测系统，包括：多条导电选择线；与选择线交叉的多条导电读出线；选择电路系统，其能够控制以在多条选择线中的至少一条选择的选择线上提供选择信号；形成于选择线与读出线之间的交叉处的多个像素元件；被配置成提供参考信号的参考信号源；以及读出电路系统，其耦接至多条读出线中的每条读出线和参考信号源，读出电路系统被配置成：当选择的像素元件提供感测信号时，经由连接至选择的像素元件的读出线获取读出信号；从参考信号源获取参考信号；基于读出信号和参考信号，形成针对所选择的像素元件的校正读出信号；以及提供校正读出信号。出信号。出信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有校正读出的基于TFT的指纹感测系统
[0001]本专利技术涉及用于感测手指的手指表面的指纹感测系统，包括：彼此平行布置的多条导电选择线；彼此平行布置并且与选择线交叉的多条导电读出线；选择电路系统，其耦接至多条选择线中的每条选择线，并且能够控制以在多条选择线中的至少一条选择的选择线上提供选择信号；以及多个像素元件，每个像素元件形成于多条选择线中的选择线与多条读出线中的读出线之间的相应交叉处。
技术介绍
[0002]指纹感测系统被广泛用作用于增加诸如移动电话等的电子设备的便利性和安全性的手段。在具有显示器的各种电子设备中，可能期望在由显示器占据的区域内提供指纹感测。还可能期望遍及显示器的相对大的区域提供指纹感测。
[0003]用于本应用的指纹感测系统的合适配置可以是具有如下配置的指纹系统：彼此平行布置的多条导电选择线；彼此平行布置并且与选择线交叉的多条导电读出线；选择电路系统，其耦接至多条选择线中的每条选择线，并且能够控制以在多条选择线中的至少一条选择的选择线上提供选择信号；以及多个像素元件，每个像素元件形成于多条选择线中的选择线与多条读出线中的读出线之间的相应交叉处。
[0004]这种传感器配置可以至少部分地使用相对成本有效的材料和技术、例如玻璃或塑料基板上的TFT(薄膜晶体管)技术来实现。
[0005]由于指纹感测中经常涉及相对较弱的信号，因此期望改进由指纹感测系统提供的信号的质量。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供改进的指纹感测系统，特别是提供改进的信号质量的指纹感测系统。
[0007]根据本专利技术，因此提供一种用于感测手指的手指表面的指纹感测系统，包括：多条导电选择线，所述多条导电选择线彼此平行布置；多条导电读出线，所述多条导电读出线彼此平行布置并且与选择线交叉；选择电路系统，其耦接至多条选择线中的每条选择线，并且能够控制以在多条选择线中的至少一条选择的选择线上提供选择信号；多个像素元件，每个像素元件形成于多条选择线中的选择线与多条读出线中的读出线之间的相应交叉处，多个像素元件中的每个像素元件包括：感测元件，其响应于指示感测元件与手指表面之间的距离的特性以提供指示特性的感测值的输出；以及感测信号提供元件，其耦接至感测元件、选择线和读出线，感测信号提供元件被配置成响应于选择线上提供的选择信号而向读出线提供感测信号，感测信号取决于由感测元件提供的输出；参考信号源，其被配置成提供参考信号；以及读出电路系统，其耦接至多条读出线中的每条读出线和参考信号源，读出电路系统被配置成：当选择的像素元件提供感测信号时，经由连接至选择的像素元件的读出线获取读出信号；从参考信号源获取参考信号；基于读出信号和参考信号，形成针对所选择的像
素元件的校正读出信号；以及为多个像素元件中的每个像素元件提供校正读出信号，其中，指纹感测系统包括：TFT模块，其至少包括选择线、读出线和像素元件；以及ASIC，其耦接至TFT模块，ASIC至少包括读出电路系统的一部分。
[0008]感测元件可以响应于根据手指表面的形貌而不同的物理特性。这种物理特性的示例包括电容耦合、机械耦合、热耦合和光学反射。如本领域普通技术人员所公知的，存在各种感测元件配置，这些感测元件配置适合于感测指示手指与感测元件之间的相互作用的这些物理特性。在电容耦合的情况下，感测元件可以例如包括可以累积电荷的导电板；在机械耦合的情况下，感测元件可以例如具有压电特性；在热耦合的情况下，感测元件可以例如包括电阻器或可以被控制以产生热的其他电路元件；以及在光学反射的情况下，感测元件可以例如包括生成指示入射光量的光电流的光电二极管。
[0009]感测信号提供元件可以是以下任何元件，所述元件可以被选择，并且响应于被选择，可以提供取决于由以上提到的感测元件提供的输出的感测信号。如本领域普通技术人员将理解的，感测信号提供元件可以具有各种配置，包括但不限于开关电路系统和信号转换电路系统，该开关电路系统能够控制以将感测元件的输出连接至读出线，信号转换电路系统能够控制以将感测元件的输出转换成感测信号并且将感测信号提供给读出线。感测信号提供电路系统可以包括至少一个晶体管，并且感测信号可以作为电压或电流提供给读出线。
[0010]本专利技术基于以下认识：大面积指纹感测系统——特别是如果它们是使用针对成本有效而选择的技术实现的——可能在与要感测的手指表面的形貌不相关的输出信号中呈现相对大的变化。例如，这样的变化可能是由于在指纹感测系统中包括的电路系统的信号干扰和/或温度依赖特性引起的。此外，本专利技术人还认识到：通过为指纹感测系统提供被配置成提供参考信号的参考信号源，并且使用该参考信号作为修改从像素元件经由读出线获取的信号的基础，可以方便地解决这样的变化中的至少一些变化。
[0011]通过使用来自参考信号源的参考信号作为用于在指纹感测系统中包括的读出电路系统中形成校正读出信号的基础，可以避免或至少减少读出电路系统中饱和的发生。因此，可以增加指纹感测系统的信噪比以及/或者可以扩大指纹感测系统的可用温度范围。
[0012]根据本专利技术的实施方式的指纹感测系统可以有利地使用TFT技术来实现，从而提供呈现大感测面积的成本有效的指纹感测系统。
[0013]为了改进的性能，指纹感测系统的一些功能可以使用CMOS技术有利地以耦接至TFT模块的ASIC的形式来提供，该TFT模块至少包括选择线、读出线和像素元件。特别地，读出电路系统的至少一部分可以被包括在诸如ASIC的CMOS部件中，这可以提供具有更良好控制和较少温度敏感特性的更紧凑电路系统的优点。
[0014]参考信号源可以被配置成自适应地根据指纹感测系统的至少一种操作条件而提供参考信号。例如，参考信号可以是温度依赖的。
[0015]在各种实施方式中，参考信号源可以被反馈控制以根据校正读出信号来调整参考信号。
[0016]在这些或其他实施方式中，参考信号源可以包括至少一个参考元件，该参考元件包括以下电路系统：该电路系统具有与像素元件中包括的电路系统类似的对操作条件的依赖性。
[0017]根据各种实施方式，多个像素元件中的每个像素元件中包括的感测信号提供元件可以包括半导体电路系统，该半导体电路系统在耦接至感测信号提供元件的选择线上没有选择信号的情况下呈现具有第一温度依赖性的泄漏电流；以及至少一个参考元件可以包括呈现具有第二温度依赖性的泄漏电流的半导体电路系统。
[0018]在实施方式中，第二温度依赖性可以与第一温度依赖性基本上相同。通常，泄漏电流随着温度升高而增大。
[0019]根据实施方式，多个像素元件中的每个像素元件中包括的感测元件可以响应于入射在感测元件上的光量而提供指示光量的感测值的输出；至少一个参考元件可以包括：参考感测元件，其响应于入射在参考感测元件上的光量而提供指示光量的感测值的输出；以及参考信号提供元件，其耦接至参考感测元件和读出电路系统，参考信号提供元件被配置成向读出电路系统提供参考感测信号，参考感测信号取决于由参考感测元件提供的输出；以及指纹感测系本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于感测手指的手指表面的指纹感测系统，包括：多条导电选择线，所述多条导电选择线彼此平行布置；多条导电读出线，所述多条导电读出线彼此平行布置并且与所述选择线交叉；选择电路系统，其耦接至所述多条选择线中的每条选择线，并且能够控制以在所述多条选择线中的至少一条选择的选择线上提供选择信号；多个像素元件，每个像素元件形成于所述多条选择线中的选择线与所述多条读出线中的读出线之间的相应交叉处，所述多个像素元件中的每个像素元件包括：感测元件，其响应于指示所述感测元件与所述手指表面之间的距离的特性以提供指示所述特性的感测值的输出；以及感测信号提供元件，其耦接至所述感测元件、所述选择线和所述读出线，所述感测信号提供元件被配置成响应于所述选择线上提供的选择信号而向所述读出线提供感测信号，所述感测信号取决于由所述感测元件提供的输出；参考信号源，其被配置成提供参考信号；以及读出电路系统，其耦接至所述多条读出线中的每条读出线和所述参考信号源，所述读出电路系统被配置成：当选择的像素元件提供所述感测信号时，经由连接至所选择的像素元件的读出线获取读出信号；从所述参考信号源获取参考信号；基于所述读出信号和所述参考信号，形成针对所选择的像素元件的校正读出信号；以及为所述多个像素元件中的每个像素元件提供校正读出信号，其中，所述指纹感测系统包括：TFT模块，其至少包括所述选择线、所述读出线和所述像素元件；以及ASIC，其耦接至所述TFT模块，所述ASIC至少包括所述读出电路系统的一部分。2.根据权利要求1所述的指纹感测系统，其中，所述参考信号源被至少部分地包括在所述ASIC中。3.根据权利要求1或2所述的指纹感测系统，其中，所述参考信号源被至少部分地包括在所述TFT模块中。4.根据权利要求3所述的指纹感测系统，其中：所述指纹感测系统还包括导电参考线；所述读出电路系统经由所述参考线耦接至所述参考信号源；以及所述参考线被包括在所述TFT模块中。5.根据权利要求4所述的指纹感测系统，其中，所述参考线与所述多条读出线平行布置。6.根据前述权利要求中任一项所述的指纹感测系统，其中，所述参考信号源包括所述TFT模块中包括的至少一个参考元件。7.根据权利要求6所述的指纹感测系统，其中：所述多个像素元件中的每个像素元件中包括的所述感测信号提供元件包括半导体电路系统，所述半导体电路系统在耦接至所述感测信号提供元件的选择线上没有所述选择信
号的情况下呈现具有第一温度依赖性的泄漏电流；以及所述至少一个参考元件包括呈现具有第二温度依赖性的泄漏电流的半导体电路系统。8.根据权利要求7所述的指纹感测系统，其中，每个像素元件中的所述感测信号提供元件中包括的所述半导体电路系统和所述至少一个参考元件中包括的所述半导体电路系统使用相同的材料和相同的处理步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：指纹卡安娜卡敦知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：
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