行的传感单元131的第一晶体管T1的第一控制电极C1连接第二扫描线G12，同一列的传感单元131的第二晶体管T2的第二控制电极C2连接第一扫描线G11。又或者，第一扫描线G11与第二扫描线G12的位置互换，同一行的传感单元131的第一晶体管T1的第一控制电极C1连接第一扫描线G11，同一列的传感单元131的第二晶体管T2的第二控制电极C2连接第二扫描线G12。
[0141]由于第一扫描线G11与第二扫描线G12绝缘交叉设置，因此，根据第一扫描线G11与第二扫描线G12的位置关系，所述控制电路11即可获知各传感单元131的位置。另外，通过设置二级开关，所述控制电路11也有利于对所述多个传感单元131进行分块扫描。
[0142]所述多条参考信号线R沿行方向延伸。所述第九传输电极S9连接一参考信号线R。所述第十传输电极S10连接一参考信号线R。优选地，同一行传感单元131的第九传输电极S9与第十传输电极S10相短接并连接至同一参考信号线R，相应地，第三控制电极C3接收的第一参考信号与第四控制电极C4接收的第二参考信号相同。相对地，当同一行传感单元131的第九传输电极S9与第十传输电极S10连接不同参考信号线R时，第三控制电极C3接收的第一参考信号与第四控制电极C4接收的第二参考信号可选择略微不同，但二者仍视为相同。所述多条参考信号线R进一步用于与一参考信号产生电路117连接，接收来自所述参考信号产生电路117的第一参考信号与第二参考信号。
[0143]在本实施方式中，同一行的传感单元131连接一扫描线群组G1中的第二扫描线G12、第三扫描线G13、和第四扫描线G14、以及参考信号线R。相邻二行传感单元131之间设置一扫描线群组G1中的第二扫描线G12、第三扫描线G13、和第四扫描线G14、以及参考信号线R。
[0144]请参阅图7，图7为手指F触摸图1所示电容式传感器13的示意图。请同时一并参阅图1与图2，所述感测电极14设置在比所述传感电路15更接近手指F的位置。在本实施方式中，所述传感电路15设置在所述感测电极14与所述基板130之间，且所述传感电路15的结构中设置接触孔(见下述)，所述感测电极15通过所述接触孔与所述第三控制电极C3连接。优选地，所述感测电极14与接地线133相配合基本完全覆盖传感电路15、扫描线群组G1、参考信号线R、以及信号线群组G2，从而避免当目标物体触摸传感电路15、扫描线群组G1、参考信号线R、或信号线群组G2时而引起对感测信号的干扰。另外，所述各传感单元131的感测电极14优选为同层共面。
[0145]请参阅图8至图11，图8至图11中主要示出电容式传感器13的一传感单元131的第三晶体管T3与感测电极14的剖面结构示意图。其中，图8示出的第三晶体管T3为低温多晶硅薄膜晶体管。所述低温多晶硅薄膜晶体管为单顶栅薄膜晶体管。所述传感电路15包括在基板130上形成第一绝缘层141，形成在第一绝缘层141上的有源沟道142和143、源极144、和漏极145，形成在有源沟道142和143、源极144、和漏极145上的第二绝缘层146，形成在第二绝缘层146上的栅极147，形成在栅极147上的第三绝缘层148，贯穿第三绝缘层148直至栅极147上方的接触孔(未标示)，和形成在所述第三绝缘层148上方的感测电极14。所述感测电极14通过所述接触孔与所述栅极147连接。其中，第三晶体管T3包括有源沟道142和143、源极144、漏极145、第二绝缘层146、和栅极147。
[0146]图9示出的第三晶体管T3为底栅型薄膜晶体管。所述传感电路15包括在基板130上形成第一绝缘层141，形成在第一绝缘层141上的栅极147以及与栅极147连接的一引线L，形成在栅极147和第一绝缘层141上的第二绝缘层146，形成在第二绝缘层146上的有源层149，形成在有源层149两侧的源极144和漏极145，和形成在源极144、漏极145以及第二绝缘层146上的第三绝缘层148，贯穿第三绝缘层148和第二绝缘层146的接触孔，和形成在第三绝缘层148上方的感测电极14。其中，所述引线L从栅极147的一侧延伸至所述接触孔的位置，所述感测电极14通过所述接触孔连接所述栅极147。所述第三晶体管T3包括栅极147、第二绝缘层146、有源层149、源极144、和漏极145。所述有源层149如为硅岛层或金属氧化物层(IGZ0)。所述引线L与所述栅极147的材料相同，其与所述栅极147为一体结构。
[0147]图10示出的第三晶体管T3为倒置的底栅薄膜晶体管。第三晶体管T3的栅极进一步用作感测电极14。只要将图9所示的结构倒置，在基板130上与设置传感单元131的一侧相对的另一侧上形成屏蔽层40，来覆盖除栅极23之外的区域，且无需在第二绝缘层146与第三绝缘层148上形成接触孔，无需形成引线L即可。可变更地，除了在基板130上与设置传感单元131的一侧相对的另一侧上形成屏蔽层40，来覆盖除栅极23之外的区域的方式，也可选择将栅极23的周围边缘延伸来覆盖传感电路15。可见，当所述感测电极14与所述第三控制电极C3为同一电极时，所述第三控制电极C3相较于第五传输电极S5与第六传输电极S6邻近所述基板130设置。
[0148]图11示出的第三晶体管T3为双顶栅低温多晶硅薄膜晶体管。与图8所示的传感单元131类似，在第三晶体管T3的一栅极147上的绝缘层148上形成接触孔，来使得感测电极14与栅极147连接即可。此处，对于第三晶体管T3的结构不再赘述。
[0149]由上述内容可知，所述电容式传感器13响应感测电极14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差分电流信号，并提供差分电流信号给控制电路11，因此，本实用新型的电容式传感器13输出的感测信号较强且稳定性较高。
[0150]可变更地，在其它实施方式中，在第六传输电极S6与第八传输电极S8上分别串联一电阻，并在差分对管D与各电阻之间分别引出两条信号线，从而对应采集差分电压信号作为感测信号也是可以的。
[0151]请再参阅图1至图3，对电容式传感装置1的电路结构进行说明如下。
[0152]优选地，所述控制电路11包括一接地端110、所述电流源111、所述处理电路113、所述扫描驱动电路115、所述参考信号产生电路117、和时序控制电路119。所述时序控制电路119至少与所述扫描驱动电路115连接，用于控制所述扫描驱动电路115输出各扫描信号的时序。
[0153]在本实施方式中，所述接地端110用于连接所述电子设备的调制地NGND，接收所述调制信号。所述接地端110和接地线133传输所述调制信号，从而，相较于所述调制信号处于接地信号，当所述调制信号处于驱动信号时，所述控制电路11传输给电容式传感器13的信号的驱动强度变高，对于电容式传感装置1为指纹传感装置时，进而能够较易感测到指纹图像。
[0154]然，在其它实施方式中，所述接地端110和所述接地线133均用于连接所述电子设备的设备地，接收来自设备地的接地信号，所述接地信号为恒定电压信号。相应地，所述第一参考信号与所述第二参考信号为恒定电压信号。
[0155]所述电流源111与第一信号线G21连接，用于提供所述第一恒定直流信号。
[0156]所述参考信号产生电路117与所述多条参考信号线R连接，用于提供所述第一参考信号与所述第二参考信号。
[0157]所述扫描驱动电路115与所述各扫描线群组G1连接，用于提供扫描信号给各条第一扫描线G11、各条第二扫描线G12、各条第三扫描线G13、和各条第四扫描线G14。
[0158]所述处理电路113与第二信号线G22和第三信号线G23并行连接，用于接收来自所述多个传感单元131所输出的感测信号，对所述感测信号进行转换以及放大处理之后，再根据处理后的感测信号计算目标物体的相关感测信息。
[0159]具体地，当感测信号为第二交流信号、且为电流信号时，所述处理电路113转换第二交流信号为相应的交流电压信号，并对转换后的交流电压信号进行放大，根据放大的交流电压信号计算目标物体的相关感测信息；或者，所述处理电路113对接收到的第二交流信号进行放大，并转换放大后的第二交流信号为相应的交流电压信号，根据放大的交流电压信号计算目标物体的相关感测信息。所述处理电路113进一步对经转换和放大后的交流电压信号进行减法运算，并根据运算后得到的信号获知目标物体的相关感测信息。
[0160]由于对于像指纹传感装置而言，所述传感单元131较多，一次扫描一行传感单元131需要较多的处理电路113和电流源111，因此，对于如指纹传感装置类型的电容式传感装置1而言，发明人发现采用分时复用处理电路电路113和电流源111的方式会比较好，相应地，所述控制电路11进一步包括第三开关单元K3(见图2)，所述第三开关设置于电流源111、处理电路113和所述多个传感单元131之间，用于切换所述处理电路113、电流源111和传感单元131之间的连接。如此，采用二级开关、并结合第一扫描线G11、第二扫描线G12与传感单元21之间的连接以及设置关系，会有利于所述控制电路11对所述电容式传感器13进行分块扫描。相应地，如，无需对应每一列传感单元131设置一电流源111，通过第三开关单元Κ3的控制切换，同一行的传感单元131分时复用所述电流源111。类似地，对于处理电路113也同样适用。其中，第三开关单元Κ3包括多个控制开关Κ31。所述第三开关单元Κ3与时序控制电路119连接，时序控制电路119用于控制第三开关单元Κ3中的多个控制开关Κ31的关闭与否。然，在其它实施方式中，所述控制电路11可进一步包括一控制单元来代替时序控制电路119控制第三开关单元Κ3工作。
[0161]当然，如果处理电路113和电流源111较多，或者，传感单元131的数量较少，无需对每一行的传感单元131分至少两次扫描的时候，所述第一开关单元Κ1包括一晶体管、所述扫描线群组G1包括第一扫描线G11与第二扫描线G12中之一者即可。
[0162]请一并参阅图12，图12为图2所示的电容式传感装置1的工作时序图。为了清楚区分各信号，图12中对各信号均做了相应标示，如电流源111提供的第一恒定直流信号采用II标示，第二信号线G22与第三信号线G23输出的电流信号分别采用12与13进行标示等等。需要再次说明的是，在其它实施方式中，所述电容式传感装置1在工作的过程中，所述接地线133、所述接地端110可以一直连接设备地，然，在本实施方式中，优选地，所述接地线133接收调制信号Μ，第一参考信号R1与第二参考信号R2为经调制信号Μ调制的信号，从而，所述第一参考信号R1与所述第二参考信号R2随所述调制信号Μ的升高而升高、随所述调制信号Μ的降低而降低。由于所述调制信号Μ包括高于接地信号G的驱动信号W，因此，所述感测电极14加载的参考信号(即，第一参考信号R1)在所述调制信号Μ处于驱动信号W时被相对抬高，从而提高了驱动能力，进而，当所述电容式装置1例如为指纹传感装置时，其被设置在电子设备的保护盖板(cover lens)下面的时候，也可以较易感测到用户的指纹图像。
[0163]然，本实用新型并非限定接地线133、接地端110接收调制信号M，可变更地，在其它实施方式中，电容式传感器13和控制电路11均包括如电源端，所述电源端与所述接地线133(接地端110)之间的电压差为电容式传感器13(控制电路11)的供电电源，所述电源端用于接收调制信号M。另外，所述调制信号Μ也并非限定包括接地信号G与驱动信号W，在其它实施方式中，所述调制信号Μ也可包括负电压与正电压构成的方波信号，或者是接地信号与负电压构成的方波信号，或者是多个电压构成的阶梯方波信号等等，优选地，当控制电路15预采用正电平驱动感测电极14时，优选调制信号Μ的驱动信号W为正电平，相对地，当控制电路15预采用负电平驱动感测电极14时，优选调制信号Μ的驱动信号W为负电平。另外，调制信号Μ除了采用方波信号之外也可采用正弦波等其它合适波形信号。
[0164]由于图2所示的传感单元131的数量较少，为了体现分块扫描，请一并参阅图13，图13为图1所示电容式传感器13的部分方框示意图。图13所示的多个传感单元131被分成了 4个区域，分别为Β1、Β2、Β3、和Β4。所述控制电路11对所述4个区域81、8233、和Β4依次进行扫描。然，本实用新型并不限于前述扫描方式，也可为其它扫描方式，如改变各区域則、82、83、和B4的扫描顺序、对于扫描区域的划分也可多种多样等等。
[0165]另外，在下面的原理描述中，是以各区域Bl、B2、B3、和B4的每一行传感单元131执行扫描的时间为T、所述时间T包括二充电时段tl和t3、以及二感测时段t2和t4为例进行说明。然，所述电容式传感装置1在实际工作的过程中，各区域Bl、B2、B3、和B4的每一行传感单元131执行扫描的时间T包括多于二充电时段tl和t3的多个充电时段和多于二感测时段t2和t4的多个感测时段。
[0166]所述电容式传感装置1的工作原理如下:
[0167]在扫描时间T内，电流源111和处理电路113通过第三开关单元K3与区域B1中的传感单元131连接。电流源111提供第一恒定直流信号II，大小为I。
[0168]在扫描时间T内，所述接地端110和接地线133接收调制信号M。优选地，所述调制信号Μ在感测时段t2和t4包括驱动信号W，在充电时段tl和t3均为接地信号G。
[0169]在扫描时间T内，所述参考信号产生电路117提供第一参考信号R1、第二参考信号R2分别给与第九传输电极S9连接的参考信号线R、和与第十一传输电极S11连接的参考信号线R。其中，第一参考信号R1、第二参考信号R2随调制信号Μ的变化而变化，被调制信号Μ调制。
[0170]在扫描时间Τ内，所述扫描驱动电路115提供第一扫描信号Π的第一电平Η1给与区域Β1中第一行传感单元131相连接的第一扫描线G11和第二扫描线G12。其中，所述第一扫描信号Υ1随调制信号Μ的变化而变化，被调制信号Μ调制。相应地，位于区域Β1中第一行传感单元131的第一晶体管Τ1与第二晶体管Τ2被导通，所述传感单元131被激活。
[0171]在充电时段tl，所述扫描驱动电路115提供第二扫描信号Y2的第一电平H1给与区域B1中第一行传感单元131相连接的第三扫描线G13。同时，所述扫描驱动电路115提供第三扫描信号Y3的第二电平H2给与区域B1中第一行传感单元131相连接的第四扫描线G13。相应地，与第三扫描线G13相连接的区域B1中第一行传感单元131的第五晶体管T5、第六晶体管T6被导通，与第四扫描线G14相连接的区域B1中第一行传感单元131的第七晶体管T7、第八晶体管T8被截止，从而，第一参考信号R1通过导通的第五晶体管T5和截止的第七晶体管T7中相短接的第十三传输电极S13、第十四传输电极S14被传输至第三控制电极C3，对感测电极14和第三控制电极C3进行充电；第二参考信号R2通过导通的第六晶体管T6和截止的第八晶体管T8中相短接的第十五传输电极S15、第十六传输电极S16被传输至第四控制电极C4，对第四控制电极C4进行充电。设第六传输电极S6输出的信号为12，第八传输电极S8输出的信号为13，对应地，在此充电时段tl，所述信号12与13均为第二恒定直流信号，大小为1/2。
[0172]在感测时段t2，所述扫描驱动电路115提供第二扫描信号Y2的第二电平H2给与区域B1中第一行传感单元131相连接的第三扫描线G13。同时，所述扫描驱动电路115提供第三扫描信号Y3的第一电平H1给与区域B1中第一行传感单元131相连接的第四扫描线G13。相应地，与第三扫描线G13相连接的区域B1中第一行传感单元131的第五晶体管T5、第六晶体管T6被截止，与第四扫描线G14相连接的区域B1中第一行传感单元131的第七晶体管T7、第八晶体管T8被导通，从而，所述感测电极14可以用于执行感测操作，另外，导通的第七晶体管T7对第十传输电极S10与第三控制电极C3之间的电压进行补偿，导通的第八晶体管T8对第十二传输电极S12与第四控制电极C4之间的电压进行补偿。
[0173]可以看出，在此感测时段t2，第一扫描信号Y1、第二扫描信号Y2、第三扫描信号Υ3、第一参考信号R1、和第二参考信号R2均被调制信号Μ的驱动信号W抬高，且，第一参考信号R1相对调制信号Μ未发生改变。相应地，第六传输电极S6输出的信号12与第八传输电极S8输出的信号13保持不变。第二信号线G22与第三信号线G23对应传输第二恒定直流信号12与13给处理电路113。所述处理电路113根据所述第二恒定直流信号12获知未有目标物体接近或触摸此感测电极14。
[0174]需要说明的是，如果未设置第七晶体管Τ7，当第五晶体管Τ5截止时，第十传输电极S10处的载流子(电子或空穴，根据第五晶体管Τ5的类型而定)会对第三控制电极C3的电压有影响，相对地，当设置第七晶体管Τ7时，导通的第七晶体管Τ7会在第五晶体管Τ5截止时吸收所述载流子或释放与所述载流子电性相反的载流子(具体根据第五晶体管Τ5的类型选择)，从而保持第三控制电极C3处的电压相对调制信号Μ保持不变。类似地，设置第八晶体管Τ8，以保持第四控制电极C4处的电压相对调制信号Μ保持不变。
[0175]在充电时段t3，与充电时段tl的充电原理类似或相同，第一参考信号R1被再次提供给第三控制电极C3，对第三控制电极C3充电；第二参考信号R2被再次提供给第四控制电极C4，对第四控制电极C4充电。在此充电时段t3，所述信号12与13均为第二恒定直流信号，大小为1/2。
[0176]在感测时段t4，与感测时段t2的工作原理类似或相同，只不过，第一参考信号R1相对调制信号Μ发生改变，相应地，所述差分对管D对应于第六传输电极S6和第八传输电极S8形成二不同的第二交流信号(1/2)+1、(1/2)-1，并分别通过第二信号线G22和第三信号