[發明專利]感測元件以及包含感測元件的指紋感測器

有效

• 申請號: 201611015887.7
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN107016331B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 羅炎國;葉佳樺
• 申請（專利權）人: 映智科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

一種指紋感測器，其包括一基板；一感測電極，在該基板上方；一第一電極；以及一第二電極。該感測電極是用以檢測回應于在該指紋感測器上的觸碰事件的電容。該第一電極位于該基板與該感測電極之間，而該第二電極則位于該第一電極與該感測電極之間。該第一電極以及該第二電極是用以界定其間的電容。該指紋感測器的靈敏度是與該第一電極以及該第二電極之間的該電容成反比。

技術領域

本公開有關于感測元件，尤其是包含感測元件的指紋感測器。

背景技術

觸控裝置或觸控屏已廣泛使用在諸如智能手機、個人電腦、及游戲機等電子裝置中。有些觸控裝置不僅提供使用者親和接口及帶給使用者方便，還為了數據安全性而與指紋感測器配合工作。例如，指紋感測器可通過核實使用者的身分(呈指紋形式)來判定是否該使用者被授權使用電子裝置。因此，觸碰靈敏度在開發先進觸控裝置中一直是令人感興趣的主題。

發明內容

本發明的實施例是提供一種指紋感測器，其包括一基板；一感測電極，在該基板上方且用以檢測回應于在該指紋感測器上的一觸碰事件的一電容；一第一電極，在該基板與該感測電極之間；以及一第二電極，在該第一電極與該感測電極之間。該第一電極以及該第二電極是用以定義其等之間的一電容。該指紋感測器的靈敏度是與該第一電極以及該第二電極之間的該電容成反比。

在一實施例中，該指紋感測器進一步包含一放大器，該放大器包括：一反相端，耦合至該感測電極；以及一輸出，耦合至該第一電極。

再者，該指紋感測器進一步包含一開關，在該放大器的該反相端與該輸出之間。

該放大器包括一非反相端，用以選擇性地接收一第一參考電壓以及一第二參考電壓之一者。該指紋感測器的該靈敏度是與該第一參考電壓與該第二參考電壓之間的差成正比。

再者，該指紋感測器的該靈敏度(ΔVout)是由下列公式給出：

其中Vref2以及Vref1分別表示該第二參考電壓以及該第一參考電壓，CF表示回應于該觸碰事件的該電容，以及CS表示該第一電極與該第二電極之間的該電容。

在一實施例中，該指紋感測器進一步包含一第一開關，用以將該第一參考電壓傳導至該放大器的該非反相端；以及一第二開關，用以將該第二參考電壓傳導至該放大器的該非反相端。

在另一實施例中，該指紋感測器進一步包含一開關，用以將一參考電壓傳導至該第二電極。

在又一實施例中，該指紋感測器進一步包含一開關，在該感測電極與該第二電極之間。

在又另一實施例中，該指紋感測器進一步包含一低k絕緣層，在該第一電極與該第二電極之間。

本發明的實施例也提供一種指紋感測器，其包含一基板；一感測電極，在該基板上方且用以檢測回應于在該指紋感測器上的一觸碰事件的一電容；一第一電極，在該基板與該感測電極之間；一第二電極，在該第一電極與該感測電極之間；以及一放大器，包括：一輸出，連接至該第一電極；一第一端，連接至該感測電極；以及一第二端，用以選擇性地接收一第一參考電壓以及一第二參考電壓之一者。該指紋感測器的靈敏度是與該第一參考電壓與該第二參考電壓之間的差成正比。

在一實施例中，該第一電極以及該第二電極是用以定義其等之間的一電容，以及該指紋感測器的該靈敏度是與該第一電極以及該第二電極之間的該電容成反比。

再者，該指紋感測器的該靈敏度(ΔVout)是由下列公式給出：

其中Vref2以及Vref1分別表示該第二參考電壓以及該第一參考電壓，CF表示回應于該觸碰事件的該電容，以及CS表示該第一電極與該第二電極之間的該電容。