[發明專利]指紋傳感器及其操作方法

在審

• 申請號: 201811633573.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN110046539A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 權容一;金旻奎;鄭文淑
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

指紋傳感器包括指紋像素，指紋像素基于第一電壓檢測用戶指紋的指紋電容，并通過第一節點輸出與檢測到的指紋電容相對應的指紋信息。電壓轉換電路將通過第一節點接收的指紋信息轉換為基于低于第一電壓的第二電壓的信號，并輸出轉換后的信號。模擬電路通過使用第二電壓基于轉換后的信號輸出輸出信號。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年1月11日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2018-0003770號的優先權，其公開通過引用整體被并入本文。

技術領域

本文描述的公開的實施例涉及電子設備，更具體地，涉及指紋傳感器。

背景技術

如今，正在使用各種類型的電子設備。電子設備執行取決于被包括在其中的各種電子電路/模塊/芯片的操作的獨特的(多個)功能。例如，電子設備包括計算機、智能電話、平板電腦等。為了提供電子設備的各種功能的目的，電子設備包括許多電子電路/模塊/芯片。

最近的電子設備執行用戶認證功能，以便向認證用戶提供服務。例如，認證指紋的方法被廣泛用于將用戶認證的許可授予電子設備。在指紋傳感器中，提供了各種技術以提高指紋識別的準確性。

例如，一種技術是通過增加指紋傳感器中使用的電壓來增加信噪比。然而，該技術需要單獨的電源電路(例如，電源管理集成電路(Power Management Integrated Circuit，PMIC))，從而導致制造成本的增加或工藝產量的降低。

發明內容

本公開的實施例提供具有改進的可靠性和降低的成本的指紋傳感器。

根據示例實施例，指紋傳感器包括指紋像素(pixel)，該指紋像素基于第一電壓檢測由用戶指紋形成的指紋電容器，并通過第一節點輸出與檢測到的指紋電容器相對應的指紋信息。電壓轉換電路將通過第一節點接收到的指紋信息轉換為基于低于第一電壓的第二電壓的信號，并輸出轉換后的信號。模擬電路通過使用第二電壓基于所述轉換后的信號輸出輸出信號。

根據示例實施例，指紋傳感器具有第一指紋像素和控制器。第一指紋像素包括與感測節點連接的第一金屬電極、與屏蔽節點連接的第一屏蔽電極、以及與感測節點和屏蔽節點連接的第一像素電路。控制器控制所述第一像素電路。第一像素電路包括連接在感測節點和屏蔽節點之間、響應于來自控制器的第一控制信號或第二控制信號而操作的第一開關。

根據示例實施例，具有多個指紋像素的指紋傳感器的操作方法包括：激活多個指紋像素中的第一指紋像素，斷開激活的第一指紋像素的第一金屬電極和第一屏蔽電極的連接，基于提供給多個指紋像素當中與第一指紋像素相鄰的第二指紋像素的控制信號控制第一屏蔽電極的電位(potential)，以及從激活的第一指紋像素獲得關于由用戶指紋形成的指紋電容器的信息。

根據示例實施例，指紋傳感器包括具有第一感測電極和第一屏蔽電極的第一指紋像素、具有第二感測電極和第二屏蔽電極的第二指紋像素、以及控制電路?？刂齐娐房刂频谝桓袦y電極基于施加到第一感測電極的第一電壓和在第一感測電極與用戶的指紋之間產生的第一電容生成指紋信息。另外，控制電路在第一感測電極生成指紋信息的同時，根據施加到第二感測電極和第二屏蔽電極的第三電壓調節施加到第一屏蔽電極的第二電壓。

根據示例實施例，指紋像素包括感測電極、屏蔽電極、直接電連接到感測電極的第一節點、直接電連接到屏蔽電極的第二節點、直接電連接在第一節點和第二節點之間的第一開關、直接電連接在第二節點和供應第一電壓的第一電壓抽頭之間的第二開關、直接電連接在第二節點和第三節點之間的第三開關、直接電連接在第一節點和第三節點之間的第四開關、直接電連接在第三節點和供應不同于第一電壓的第二電壓的第二電壓抽頭之間的第五開關、在第一節點和輸出節點之間電串聯連接的第六開關和第七開關。

附圖說明

通過參考附圖詳細描述本公開的示例性實施例，本公開的上述和其他目的和特征將變得顯而易見。