具有校准电路的基于TFT的指纹感测系统技术方案

一种指纹感测系统，包括：导电的多个选择线；与选择线交叉的导电的多个读出线；选择电路，其能够被控制成在多个选择线中的至少一个选择的选择线上提供选择信号；多个像素元件，其形成在选择线与读出线之间的交点处；读出电路，其耦接至多个读出线中的每个读出线，读出电路被配置成经由连接至选择的像素元件的读出线来获取读出信号；以及校准电路，其具有用于接收校准输入信号的输入端和用于提供校准输出信号的输出端，校准输出信号通过校准输入信号与校准电路之间的相互作用来形成。信号与校准电路之间的相互作用来形成。信号与校准电路之间的相互作用来形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有校准电路的基于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，该指纹感测系统包括：导电的多个选择线，其彼此平行地布置；导电的多个读出线，其彼此平行地布置并且与选择线交叉；选择电路，其耦接至多个选择线中的每个选择线，并且能够被控制成在多个选择线中的至少一个选择的选择线上提供选择信号；以及多个像素元件，每个像素元件形成在多个选择线中的选择线与多个读出线中的读出线之间的相应交点处。

技术介绍

[0002]指纹感测系统被广泛用作用于提高诸如移动电话等的电子装置的便利性和安全性的手段。在具有显示器的各种电子装置中，可能期望在由显示器占据的区域内提供指纹感测。还可能期望跨显示器的相对大的区域提供指纹感测。
[0003]用于本申请的指纹感测系统的合适的配置可以是具有以下配置的指纹感测系统，该配置具有：导电的多个选择线，其彼此平行地布置；导电的多个读出线，其彼此平行地布置并且与选择线交叉；选择电路，其耦接至多个选择线中的每个选择线，并且能够被控制成在多个选择线中的至少一个选择的选择线上提供选择信号；以及多个像素元件，每个像素元件形成在多个选择线中的选择线与多个读出线中的读出线之间的相应交点处。
[0004]该传感器配置可以使用诸如玻璃或塑料基板上的TFT(薄膜晶体管)技术的相对具有成本效益的材料和技术来至少部分地实现。
[0005]由于指纹感测中经常涉及的相对弱的信号，因此期望提供由指纹感测系统提供的信号的改进质量。

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，该指纹感测系统包括：导电的多个选择线，其彼此平行地布置；导电的多个读出线，其彼此平行地布置并且与选择线交叉；选择电路，其耦接至多个选择线中的每个选择线，并且能够被控制成在多个选择线中的至少一个选择的选择线上提供选择信号；多个像素元件，每个像素元件形成在多个选择线中的选择线与多个读出线中的读出线之间的相应交点处，多个像素元件中的每个像素元件包括：感测元件，其对指示感测元件与手指表面之间的距离的特性进行响应，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信号被提供在选择线上，向读出线提供取决于由感测元件提供的输出的感测信号；读出电路，其耦接至多个读出线中的每个读出线，用于经由连接至选择的像素元件的读出线获取感测信号；以及校准电路，其具有用于接收校准输入信号的输入端以及用于提供校准输出信号的输出端，校准输出信号通过校准输入信号与校准电路之间的相互作用来形成，其中：多个像素元件中的每个像素元件包括
半导体电路，并且校准电路包括半导体电路；并且包括在每个像素元件中的半导体电路和包括在校准电路中的半导体电路使用相同的材料和相同的处理步骤来形成。
[0008]感测元件可以对取决于手指表面的形貌而不同的物理特性进行响应。这样的物理特性的示例包括电容耦接、机械耦接、热耦接和光反射。如本领域普通技术人员所公知的，存在各种传感元件配置，它们适合于感测这些物理特性中的一个或更多个，这些物理特性指示手指与传感元件之间的相互作用。在电容耦接的情况下，感测元件可以例如包括可以累积电荷的导电板；在机械耦接的情况下，感测元件可以例如具有压电特性；在热耦接的情况下，感测元件可以例如包括电阻器或可以被控制成生成热量或对热量的流动进行响应的其他电路元件；并且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可以被选择的任何元件，并且响应于被选择，感测信号提供元件可以提供取决于由以上提及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，包括但不限于能够被控制成将感测元件的输出连接至读出线的开关电路以及/或者能够被控制成将感测元件的输出转换为感测信号并将感测信号提供给读出线的信号转换电路。感测信号提供电路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]本专利技术基于大面积指纹感测系统的认识，特别是如果大面积指纹感测系统是使用为了成本效率而选择的技术来实现的，则可以在与要感测的手指表面的形貌不相关的输出信号中展现出相对大的变化。例如，这样的变化可能是由于用于制造包括在像素元件和/或指纹感测系统的其他部分中的半导体电路的工艺的差异以及/或者包括在指纹感测系统中的电路的温度相关特性的差异。本专利技术人还认识到，通过提供具有使用与用于形成像素元件的材料和处理步骤相同的材料和处理步骤来形成的校准电路的指纹感测系统，可以方便地解决这样的变化中的至少一些。然后，可以将已知的校准输入信号提供给校准电路，并且通过校准输入信号与校准电路之间的相互作用形成的校准输出信号然后可以提供关于校准电路的特性的有用信息，并且因此也可以提供关于像素元件以及可能还有指纹传感系统的其他部分的有用信息。
[0011]因此，本专利技术的实施方式使得能够根据指纹感测系统的特性来调整指纹感测系统和/或改变指纹感测系统的控制参数。这又提供了由指纹感测系统提供的信号的质量的改进，从而允许改进的指纹感测性能。
[0012]例如，可以基于校准输出信号与校准输入信号之间的关系来修改指纹感测系统的感测和/或读出设置。例如，这可以使得能够避免或至少减少读出电路中饱和的发生。因此，可以增大指纹感测系统的信噪比和/或可以扩大指纹感测系统的可用温度范围。
[0013]根据本专利技术的实施方式，除了多个选择线和多个读出线之外，指纹感测系统还可以包括：校准输入线，其连接至校准电路的输入端，以及校准输出线，其连接至校准电路的输出端。
[0014]在实施方式中，指纹感测系统还可以包括校准信号提供电路，该校准信号提供电路耦接至校准电路，用于向校准电路提供校准输入信号，并且接收由校准电路提供的校准输出信号。
[0015]此外，指纹感测系统可以包括操作控制电路，该操作控制电路耦接至校准信号提
供电路，用于基于校准输出信号与校准输入信号之间的关系来控制指纹感测系统的操作。
[0016]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，从而提供展现大感测面积的具有成本效益的指纹感测系统。
[0017]为了提高性能，根据本专利技术的实施方式的指纹感测系统的一些功能可以使用CMOS技术(有利地呈耦接至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、像素元件和校准电路。特别地，以上提及的校准信号提供电路可以包括在诸如ASIC的CMOS部件中，这可以提供具有更良好控制和更少温度敏感特性的更紧凑电路的优点。
[0018]此外，根据各种实施方式，校准电路可以包括感测元件，该感测元件对指示感测元件与手指表面之间的距离的特性进行响应，以提供指示该特性的感测值的输出。
[0019]由此，可本文档来自技高网...

【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：导电的多个选择线，所述多个选择线彼此平行地布置；导电的多个读出线，所述多个读出线彼此平行地布置并且与所述选择线交叉；选择电路，所述选择电路耦接至所述多个选择线中的每个选择线，并且能够被控制成在所述多个选择线中的至少一个选择的选择线上提供选择信号；多个像素元件，每个像素元件形成在所述多个选择线中的选择线与所述多个读出线中的读出线之间的相应交点处，所述多个像素元件中的每个像素元件包括：感测元件，所述感测元件对指示所述感测元件与所述手指表面之间的距离的特性进行响应，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，所述感测信号提供元件耦接至所述感测元件、选择线和读出线，所述感测信号提供元件被配置成响应于所述选择信号被提供在选择线上，向读出线提供取决于由所述感测元件提供的所述输出的感测信号；读出电路，所述读出电路耦接至所述多个读出线中的每个读出线，用于经由连接至选择的像素元件的读出线获取所述感测信号；以及校准电路，所述校准电路具有用于接收校准输入信号的输入端以及用于提供校准输出信号的输出端，所述校准输出信号通过所述校准输入信号与所述校准电路之间的相互作用来形成，其中：所述多个像素元件中的每个像素元件包括半导体电路，并且所述校准电路包括半导体电路；并且包括在每个像素元件中的半导体电路和包括在所述校准电路中的半导体电路使用相同的材料和相同的处理步骤来形成。2.根据权利要求1所述的指纹感测系统，其中，除了所述多个选择线和所述多个读出线之外，所述指纹感测系统还包括：校准输入线，所述校准输入线连接至所述校准电路的输入端；以及校准输出线，所述校准输出线连接至所述校准电路的输出端。3.根据权利要求1或2所述的指纹感测系统，其中，所述指纹感测系统还包括：校准信号提供电路，所述校准信号提供电路耦接至所述校准电路，用于向所述校准电路提供所述校准输入信号，并且接收由所述校准电路提供的所述校准输出信号。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操作控制电路，所述操作控制电路耦接至所述校准信号提供电路，用于基于所述校准输出信号与所述校准输入信号之间的关系来控制所述指纹感测系统的操作。5.根据权利要求3或4所述的指纹感测系统，其中，所述指纹感测系统包括：T...

【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：