[發(fā)明專利]基于TFT薄膜晶體管的指紋識別傳感器及其測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410758287.4
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104408441A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊鵬飛;程芹
• 申請（專利權(quán)）人: 楊鵬飛;程芹
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種基于TFT薄膜晶體管的指紋識別傳感器，其特征在于，所述指紋識別傳感器包括電容感應(yīng)面以及用于測量電容感應(yīng)面電容的電容測量單元，所述電容感應(yīng)面包括若干TFT薄膜晶體管，所述電容測量單元包括由測量電路和控制電路構(gòu)成的用于測量指紋圖譜的集成電路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述集成電路為Si基集成電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述電容感應(yīng)面包括：

陣列排布的柵極線，柵極線呈二維矩陣設(shè)置，每一行中的柵極線上設(shè)置有柵極驅(qū)動器；

平行設(shè)置的源極線，源極線與每一列的柵極線平行設(shè)置，源極線上連接有傳感器；

若干第一TFT薄膜晶體管，第一TFT薄膜晶體管的源極與源極線相連，柵極與柵極線相連，漏極與第一電極板相連，其中，每一行中的第一TFT薄膜晶體管的柵極與同一條柵極線相連，每一列中的第一TFT薄膜晶體管的源極與同一條源極線相連；

若干傳感器電容，第一電極板設(shè)置于陣列排布的柵極線之間，第一電極板外圍的柵極線構(gòu)成第二電極板，第一電極板和第二電極板構(gòu)成了傳感器電容。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述電容感應(yīng)面還包括：

若干第二TFT薄膜晶體管，第二TFT薄膜晶體管的源極與參考電壓相連，所述參考電壓為0電壓或非0電壓，柵極與其他行中的柵極線相連，漏極與第一電極板相連。

5.一種基于TFT薄膜晶體管的指紋識別傳感器的測量方法，其特征在于，所述方法包括：

通過測量不同階段中電容感應(yīng)面上柵極線上電荷的變化量作為柵極線上電壓變化量的結(jié)果，每一排的TFT薄膜晶體管與柵極線相連，單個電容區(qū)域上與TFT薄膜晶體管的漏極相連，并維持單個電容區(qū)域的電壓為恒定電壓，通過電容測量單元中的測量電路和控制電路對電容感應(yīng)面進(jìn)行測量和控制，測量時每一排的TFT薄膜晶體管在不同的時間分別執(zhí)行不同階段，包括感測階段和恢復(fù)階段，其中：

在感測階段，控制TFT薄膜晶體管的柵極電壓，使TFT薄膜晶體管從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，而電容感應(yīng)面上的與柵極線相連的單個電容區(qū)域上電容的電荷量需要維持電容在一個恒定電壓，電荷量通過所述集成電路進(jìn)行測量，電荷量的變化可以區(qū)分電容感應(yīng)面上有手指和無手指的情況；

在恢復(fù)階段，通過集成電路釋放傳感器電容兩端多余的電荷使傳感器電容兩端的電容和電壓回到初始狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述恢復(fù)階段具體為：

TFT薄膜晶體管包括若干第一TFT薄膜晶體管，控制柵極線的電壓，使第一TFT薄膜晶體管從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，釋放傳感器電容兩端多余的電荷使傳感器電容兩端的電容和電壓回到初始狀態(tài)；或

TFT薄膜晶體管包括若干第一TFT薄膜晶體管和若干第二TFT薄膜晶體管，第二TFT薄膜晶體管為放電晶體管，控制柵極線的電壓，使第二TFT薄膜晶體管從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，釋放傳感器電容兩端多余的電荷使傳感器電容兩端的電容和電壓回到初始狀態(tài)，然后再控制柵極線的電壓，使第二TFT薄膜晶體管從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。