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    体彩广西11选5香港津: 电容式传感器、传感装置、感测系统、以及电子设备.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510612208.3

    申请日:

    2015.09.23

    公开号:

    CN105138205A

    公开日:

    2015.12.09

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 著录事项变更IPC(主分类):G06F 3/044变更事项:申请人变更前:深圳信炜科技有限公司变更后:深圳信炜科技有限公司变更事项:地址变更前:518052 广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201室变更后:518055 广东省深圳市南山区西丽街道红花岭工业区南区2区1栋5楼(西边)|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/044申请日:20150923|||公开
    IPC分类号: G06F3/044 主分类号: G06F3/044
    申请人: 深圳信炜科技有限公司
    发明人: 刘雪春
    地址: 518052广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510612208.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.02.17|||2016.01.06|||2015.12.09

    法律状态类型:

    著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种电容式传感器、传感装置、感测系统、以及电子设备。所述电容式传感器包括多个传感单元,呈阵列式排布。每一传感单元包括感测电极和传感电路。感测电极能够以电容方式耦合到目标物体,感测电极用于加载参考信号。传感电路包括差分对管,所述差分对管用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化,而对应产生二不同的第二交流信号。所述电容式传感器输出的感测信号较稳定。具有所述电容式传感器的传感装置以及感测系统的感测精度较高。具有所述传感装置或感测系统的电子设备的用户体验较好。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种电容式传感器,包括:
    多个传感单元,呈阵列式排布,每一传感单元包括:
    感测电极,能够以电容方式耦合到目标物体,感测电极用于加载参考信号;和
    传感电路,包括差分对管,所述差分对管用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化,而对应产生二不同的第二交流信号。

    2.  如权利要求1所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器进一步包括信号线群组,一信号线群组连接至少二传感单元,所述信号线群组用于传输传感单元产生的第二交流信号。

    3.  如权利要求2所述的电容式传感器,其特征在于:所述传感电路进一步包括第一开关单元,连接于所述差分对管与一电流源之间,用于控制是否在所述差分对管与所述电流源之间传输电流信号。

    4.  如权利要求3所述的电容式传感器,其特征在于:所述信号线群组包括第一信号线、第二信号线、和第三信号线,第一信号线用于与所述电流源连接;所述差分对管包括:
    第三晶体管,包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极,其中,第五传输电极通过第一开关单元连接第一信号线;第六传输电极连接第二信号线;第三控制电极与感测电极为二电极,第三控制电极连接感测电极,或者,第三控制电极与感测电极为同一电极;第三控制电极用于加载第一参考信号;和
    第四晶体管,包括第四控制电极、第七传输电极、和第八传输电极,其中,第八传输电极连接第三信号线,第四控制电极用于加载第二参考信号,第七传输电极连接第五传输电极。

    5.  如权利要求4所述的电容式传感器,其特征在于:所述第二参考信号与所述第一参考信号相同。

    6.  如权利要求5所述的电容式传感器,其特征在于:当第三控制电极与所述感测电极为二电极时,所述第三控制电极直接连接所述感测电极,或者,所述第三控制电极通过电阻连接所述感测电极。

    7.  如权利要求6所述的电容式传感器,其特征在于:当所述第三控制电极直接连接所述感测电极或者所述第三控制电极与所述感测电极为同一电极时,所述第一参考信号与所述感测电极加载的参考信号相同;当所述第三控制电极通过电阻连接所述感测电极时,所述第一参考信号与所述感测电极加载的参考信号不同。

    8.  如权利要求4所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器进一步包括扫描线群组,所述扫描线群组包括第一扫描线,所述第一开关单元包括第一晶体管,所述第一晶体管包括第一控制电极、第一传输电极、和第二传输电极,所述第一控制电极与第一扫描线连接,用于响应第一扫描线上传输的扫描信号而对应控制第一传输电极与第二传输电极是否电连通,第一传输电极与第一信号线连接,第二传输电极与第五传输电极连接。

    9.  如权利要求8所述的电容式传感器,其特征在于:所述扫描线群组进一步包括第二扫描线,所述第一开关单元进一步包括第二晶体管,所述第二晶体管包括第二控制电极、第三传输电极、和第四传输电极,其中,第二控制电极连接第二扫描线,用于响应第二扫描线上传输的扫描信号而对应控制第三传输电极与第四传输电极是否电连通,第三传输电极连接第二传输电极、第四传输电极连接第五传输电极。

    10.  如权利要求9所述的电容式传感器,其特征在于:所述传感电路进一步包括第二开关单元,用于控制是否传输所述第一、第二参考信号给所述差分对管。

    11.  如权利要求10所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器进一步包括参考信号线,所述参考信号线与所述第二开关单元连接,用于传输所述第一、第二参考信号;所述扫描线群组进一步包括第三扫描线,所述第二开关单元包括:
    第五晶体管,包括第五控制电极、第九传输电极、和第十传输电极,其中,第五控制电极连接一第三扫描线,用于响应第三扫描线上传输的扫描信号而对应控制第九传输电极与第十传输电极是否电连通,第九传输电极连接一参考信号线,第十传输电极连接第三控制电极;和
    第六晶体管,包括第六控制电极、第十一传输电极、和第十二传输电极,其中,第六控制电极连接一第三扫描线,用于响应第三扫描线上传输的扫描信号而对应控制第十一传输电极与第十二传输电极是否电连通,第十一传输电极连接一参考信号线,第十二传输电极连接第四控制电极。

    12.  如权利要求11所述的电容式传感器,其特征在于:所述第五控制电极与所述第六控制电极短接并连接至同一第三扫描线;所述第九传输电极与所述第十一传输电极短接并连接至同一参考信号线。

    13.  如权利要求11所述的电容式传感器,其特征在于:所述传感电路进一步包括第一补偿单元和第二补偿单元;第十传输电极与第三控制电极之间串接第一补偿单元,所述第一补偿单元用于补偿第五晶体管关闭时第十传输电极与第三控制电极之间的电压;第十二传输电极与第四控制电极之间串接第二补偿单元,所述第二补偿单元用于补偿第六晶体管关闭时第十二传输电极与第四控制电极之间的电压。

    14.  如权利要求13所述的电容式传感器,其特征在于:所述扫描线群组进一步包 括第四扫描线;所述第一补偿单元包括第七晶体管;所述第七晶体管包括第七控制电极、第十三传输电极、和第十四传输电极;所述第七控制电极连接一第四扫描线,所述第十三传输电极连接第十传输电极,所述第十四传输电极连接第三控制电极,且第十三传输电极与第十四传输电极短接;所述第二补偿单元包括第八晶体管;所述第八晶体管包括第八控制电极、第十五传输电极、和第十六传输电极;所述第八控制电极连接一第四扫描线,所述第十五传输电极连接第十二传输电极,所述第十六传输电极连接第四控制电极,且第十五传输电极与第十六传输电极短接。

    15.  如权利要求14所述的电容式传感器,其特征在于:所述第七控制电极与所述第八控制电极连接同一第四扫描线。

    16.  如权利要求14所述的电容式传感器,其特征在于:所述第七晶体管用于与所述第五晶体管交替导通,所述第八晶体管用于与所述第六晶体管交替导通。

    17.  如权利要求9所述的电容式传感器,其特征在于:第一扫描线用于连接同一行第一晶体管的第一控制电极,第二扫描线用于连接同一列第二晶体管的第二控制电极;或者,第一扫描线用于连接同一列第一晶体管的第一控制电极,第二扫描线用于连接同一行第二晶体管的第二控制电极。

    18.  如权利要求11或14所述的电容式传感器,其特征在于:同一列传感单元连接同一信号线群组,不同列传感单元连接不同信号线群组。

    19.  如权利要求11或14所述的电容式传感器,其特征在于:同一列传感单元的第一传输电极连接同一第一信号线;同一列传感单元的第六传输电极连接同一第二信号线;同一列传感单元的第八传输电极连接同一第三信号线。

    20.  如权利要求14所述的电容式传感器,其特征在于:同一行的传感单元共用同一第三扫描线、同一第四扫描线、同一参考信号线。

    21.  如权利要求1所述的电容式传感器,其特征在于:所述感测电极设置在比所述传感电路更靠近目标物体的位置。

    22.  如权利要求11或14所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器进一步包括基板,所述基板用于承载所述多个传感单元。

    23.  如权利要求22所述的电容式传感器,其特征在于:当所述感测电极与所述第三控制电极为二电极时,所述传感电路设置在所述感测电极与所述基板之间,且所述传感电路的结构中设置接触孔,所述感测电极通过所述接触孔与所述第三控制电极连接;当所述感测电极与所述第三控制电极为同一电极时,所述第三控制电极相较于第五传输电极与第六传输电极邻近所述基板设置。

    24.  如权利要求23所述的电容式传感器,其特征在于:所述感测电极覆盖所述传感电路、以及覆盖信号线群组、扫描线群组、和参考信号线中之至少一者。

    25.  如权利要求22所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器进一步包括接地线,与所述多个传感单元设置在所述基板的同侧,所述接地线用于加载一电压信号。

    26.  如权利要求25所述的电容式传感器,其特征在于:所述第一、第二参考信号为恒定电压信号或变化的电压信号,当未有目标物体接近或触摸所述感测电极时,所述第一、第二参考信号相对于所述接地线加载的电压信号保持不变;当有目标物体接近或触摸所述感测电极时,所述第一参考信号相对于所述接地线加载的电压信号发生改变,所述第二参考信号相对于所述接地线加载的电压信号保持不变。

    27.  如权利要求25所述的电容式传感器,其特征在于:所述基板为绝缘基板,所述传感电路中的各所述晶体管均采用薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管的栅极用作控制电极,源极与漏极分别用作传输电极。

    28.  如权利要求27所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器进一步包括导电层,所述导电层与所述多个传感单元设置在所述基板的相对二侧,所述接地线与所述导电层用于传输相同的调制信号,所述调制信号包括接地信号和驱动信号。

    29.  如权利要求1所述的电容式传感器,其特征在于:所述电容式传感器为指纹传感器。

    30.  如权利要求1所述的电容式传感器,其特征在于:所述二不同的第二交流信号为差分电流信号,是用以计算目标物体的预定生物信息。

    31.  一种电容式传感装置,包括电容式传感器和控制电路,所述控制电路用于控制所述电容式传感器执行感测操作,其中,所述电容式传感器为权利要求1-30中任意一项所述的电容式传感器。

    32.  如权利要求31所述的电容式传感装置,其特征在于:所述控制电路集成在一颗芯片上,所述电容式传感器集成为另一颗芯片。

    33.  如权利要求32所述的电容式传感装置,其特征在于:所述控制电路集成为一控制芯片,所述控制芯片采用半导体基板上形成包括有互补金属氧化物半导体晶体管的集成电路的工艺制成,所述电容式传感器采用绝缘基板上形成包括有薄膜晶体管的集成电路的工艺制成,其中,所述控制芯片压合在形成有电容式传感器的绝缘基板上。

    34.  一种电容式感测系统,包括电容式传感装置和电源管理芯片,所述电源管理芯片用于为所述电容式传感装置供电,其中,所述电容式感测装置为权利要求31-33中任意一项所述的电容式传感装置,所述控制电路包括接地端,所述电源管理芯片用于为所述接地端提供调制信号,所述控制电路用于为所述电容传感器提供参考信 号,其中,所述参考信号随所述调制信号的升高而升高、随所述调制信号的降低而降低。

    35.  一种电容式感测系统,包括电容式传感装置和电源管理芯片,所述电源管理芯片用于为所述电容式传感装置供电,其中,所述电容式感测装置为权利要求32-33中任意一项所述的电容式传感装置,所述电源管理芯片提供给电容式传感器的电源电压高于提供给集成有控制电路的芯片的电源电压。

    36.  一种电子设备,包括电容式传感装置,其中,所述电容式传感装置为权利要求31-33中任意一项所述的电容式传感装置。

    37.  一种电子设备,包括电容式感测系统,其中,所述电容式感测系统为权利要求34-35中任意一项所述的电容式感测系统。

    关 键 词:
    电容 传感器 传感 装置 系统 以及 电子设备
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