芯片组以及电子设备的制造方法_2

文档序号:10118456阅读:来源:国知局
为二不同的第一交流信号,并叠加所述二不同的第一交流信号分别至一相同的第二恒定电流信号上,对应产生所述二不同的第二交流信号。其中,二不同的第一交流信号为差分电流信号。
[0080]优选地,所述转换电路151包括差分对管D。所述差分对管D响应感测电极14因手指F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。
[0081]所述差分对管D包括第三晶体管T3与第四晶体管T4。所述第三晶体管T3包括第三控制电极C3、第五传输电极S5、和第六传输电极S6。所述第六传输电极S6用于传输一第二交流信号。在本实施方式中,所述第三控制电极C3与所述感测电极14为二电极,所述第三控制电极C3直接连接所述感测电极14。然,在其它实施方式中,见图5,所述第三控制电极C3也可通过限流元件L连接所述感测电极14,所述限流元件L包括电阻R,起到防ESD的作用。另外,所述第三控制电极C3与所述感测电极14也可为同一电极。
[0082]所述第四晶体管T4包括第四控制电极C4、第七传输电极S7、和第八传输电极S8。所述第七传输电极S7连接所述第五传输电极S5。所述第七传输电极S7与所述第五传输电极S5进一步用于与一电流源111连接。所述电流源111用于提供第一恒定电流信号,所述第一恒定电流信号为第二恒定电流信号的二倍,如第一恒定电流信号的大小为I,则第二恒定电流信号的大小为(1/2)。优选地,定义一节点N位于所述第七传输电极S7和所述第五传输电极S5之间,所述差分对管D通过所述节点N连接所述电流源111。所述第八传输电极S8用于传输另一第二交流信号。
[0083]第三控制电极C3用于加载第一参考信号,第四控制电极C4用于加载第二参考信号。相应地,当第三控制电极C3与所述感测电极14为同一电极时,或者第三控制电极C3直接连接所述感测电极14时,所述感测电极14所加载的参考信号也为第一参考信号。需要说明的是,当第三控制电极C3通过限流元件L与感测电极14连接时,所述感测电极14所加载的参考信号与所述第三控制电极C3所加载的第一参考信号不同。
[0084]优选地,所述第三控制电极C3所接收的第一参考信号与所述第四控制电极C4所接收的第二参考信号相同,即,所述差分对管D接收共模信号输入。然,所述第三控制电极C3所接收的第一参考信号与所述第四控制电极C4所接收的第二参考信号也可相差一定差值,如0.05V(伏)、0.1V(伏)等,第一参考信号与第二参考信号仍视为相同。在传感单元131每次被激活执行感测的过程中,所述第三控制电极C3与所述第四控制电极C4分别用于按预定时间间隔(如周期性)对应加载第一参考信号与第二参考信号。定义第三控制电极C3与所述第四控制电极C4接收第一参考信号与第二参考信号的时段为充电时段,在每相邻两充电时段之间的时段包括感测时段。在感测时段,第一参考信号被停止传输给第三控制电极C3,第二参考信号被停止传输所述第四控制电极C4,所述感测单元131执行感测。
[0085]在本实施方式中,所述第一参考信号与第二参考信号为经调制的电压信号。
[0086]在感测时段,由于第三控制电极C3与第四控制电极C4与接地线133之间均存在寄生电容,当未有手指接近或触摸感测电极14时,所述第一参考信号与所述第二参考信号相对所述接地线133上的信号保持相对不变;当有手指接近或触摸感测电极14时,所述第一参考信号相对所述接地线133上的信号发生改变,所述第二参考信号相对所述接地线133上的信号保持相对不变。
[0087]具体地,当手指接近或触摸感测电极14时,所述第三晶体管T3转换感测电极14上的参考信号的变化量为第一交流信号i,并加载所述第一交流信号i于一第二恒定电流信号上,从而于第六传输电极S6上形成第二交流信号(I/2)+i。相应地,由差分对管D的元件性质,所述第四晶体管T4转换感测电极14上的参考信号的变化量为第一交流信号(_i),并加载所述第一交流信号(_i)于一第二恒定电流信号上,从而于第八传输电极S8上形成第二交流信号(I/2)-1。所述二第二交流信号(1/2)+1、(1/2)-1之和与所述第一恒定电流信号的大小I相等。也即,所述差分对管D响应第一参考信号R1的变化而对应产生从电流源111到第六传输电极S6和第八传输电极S8的第二交流信号输出。
[0088]需要说明的是,通过选择具有合适跨导的差分对管D,所述第一交流信号可以被不同程度的放大,因此,相对于参考信号的变化量或者电量的变化量来讲,第一交流信号更强。相应地,所述控制电路11根据第二交流信号中所携带的第一交流信号来对应获知手指的指纹图像信息则更加准确。尤其对于差分对管D,所述控制电路11对接收到的二不同第二交流信号进行相减运算,可以得到二倍的第一交流信号,进一步提高了信号的强度。
[0089]优选地,所述传感电路15进一步包括第一开关单元K1。所述第一开关单元K1连接于所述节点N与所述电流源111之间,用于控制是否在所述差分对管D与所述电流源111之间进行电流传输。
[0090]所述第一开关单元K1包括第一晶体管T1。所述第一晶体管T1包括第一控制电极C1、第一传输电极S1、和第二传输电极S2。所述第一控制电极C1用于响应一扫描信号对应控制第一传输电极S1与第二传输电极S2之间是否导通。第一传输电极S1用于连接所述电流源111。第二传输电极S2用于连接所述节点N。
[0091]优选地,所述第一开关单元K1进一步包括第二晶体管T2。所述第二晶体管T2包括第二控制电极C2、第三传输电极S3、和第四传输电极S4。所述第二控制电极C2用于响应一扫描信号对应控制第三传输电极S3与第四传输电极S4之间是否导通。第三传输电极S3用于连接第二传输电极S2。第四传输电极S4用于连接所述节点N。第二晶体管T2与第一晶体管T1形成二级开关。在本实施方式中,形成二级开关可更有利于控制电路11来灵活控制哪一或哪些传感单元131被激活,另外,后面也会说明,根据与所述二级开关相连接的扫描线之间位置关系可以确定传感单元131的位置。可变更地,在其它实施方式中,所述第一开关单元K1也可仅包括第一晶体管T1。进一步地,所述第一开关单元K1并非限定包括第一晶体管T1与第二晶体管T2,也可包括其它合适类型的开关元件。更进一步地,所述第一开关单元K1也可设置在控制电路11中,而非传感单元131中,甚至,所述第一开关单元K1也可被省略,对应地,在感测电极14与控制电路11之间设置类似的第一开关单元K1也是可以的。
[0092]更优选地,所述传感电路15进一步包括第二开关单元K2。所述第二开关单元K2用于控制是否传输第一参考信号给第三控制电极C3、以及控制是否传输第二参考信号给第四控制电极C4。由于差分对管D与感测电极14相关联,因此,第二控制单元K2对应控制是否传输参考信号给所述感测电极14。
[0093]优选地,所述第二开关单元K2包括第五晶体管T5和第六晶体管T6。
[0094]所述第五晶体管T5包括第五控制电极C5、第九传输电极S9、和第十传输电极S10。其中,第五控制电极C5用于响应一扫描信号而对应控制第九传输电极S9与第十传输电极S10是否导通。第九传输电极S9用于接收第一参考信号。第十传输电极S10连接第三控制电极C3。
[0095]所述第六晶体管T6包括第六控制电极C6、第^ 传输电极S11、和第十二传输电极S12。其中,第六控制电极C6用于响应一扫描信号而对应控制第^^一传输电极S11与第十二传输电极S12是否导通。第十一传输电极用于接收第二参考信号。第十二传输电极S12连接第四控制电极C4。
[0096]可变更地,在其它实施方式中,所述第二开关单元K2也可设置在控制电路11中,而非传感单元131中。另外,第二开关单元K2并非限定包括第五晶体管T5和第六晶体管T6,也可为包括其它合适类型的开关元件。
[0097]更优选地,所述传感电路15进一步包括第一补偿单元Ml和第二补偿单元M2。所述第一补偿单元Ml设置在第十传输电极S10与第三控制电极C3之间,用于补偿第五晶体管T5关闭时第十传输电极S10与第三控制电极C3之间的电压。所述第二补偿单元M2设置在第十二传输电极S12与第四控制电极C4之间,用于补偿第六晶体管T6关闭时第十二传输电极S12与第四控制电极C4之间的电压。
[0098]优选地,所述第一补偿单元Ml包括第七晶体管T7。所述第七晶体管T7包括第七控制电极C7、第十三传输电极S13、和第十四传输电极S14。其中,第七控制电极C7用于响应一扫描信号而控制第十三传输电极S13和第十四传输电极S14是否导通。第十三传输电极S13连接第十传输电极S10。第十四传输电极S14连接第三控制电极C3。第十三传输电极S13和第十四传输电极S14短接。
[0099]所述第二补偿单元M2包括第八晶体管T8。所述第八晶体管T8包括第八控制电极C8、第十五传输电极S15、和第十六传输电极S16。其中,第八控制电极C8用于响应一扫描信号而控制第十五传输电极S15和第十六传输电极S16是否导通。第十五传输电极S15连接第十二传输电极S12。第十六传输电极S16连接第四控制电极C4。第十五传输电极S15和第十六传输电极S16短接。
[0100]第七晶体管T7用于和第五晶体管T5交替导通,导通的第七晶体管T7在第五晶体管T5截止时补偿第三控制电极C3与第十传输电极S10之间的电压;第八晶体管T8用于和第六晶体管T6交替导通,导通的第八晶体管T8在第六晶体管T6截止时补偿第四控制电极C4与第十二传输电极S12之间的电压。
[0101]需要说明的是,此处描述第七晶体管T7与第八晶体管T8导通与否,是指第七控制电极C7与第八控制电极C8分别响应扫描信号而对应分别控制第七晶体管T7与第八晶体管T8导通,而非第七晶体管T7的第十三传输电极S13和第十四传输电极S14短接而在第十三传输电极S13和第十四传输电极S14之间导通、非第八晶体管T8的第十五传输电极S15和第十六传输电极S16短接而在第十五传输电极S15和第十六传输电极S16之间导通。
[0102]可变更地,在其它实施方式中,所述第一补偿单元Ml与第二补偿单元M2可被省略。另外,所述第一补偿单元Ml与第二补偿单元M2并非限定分别包括第七晶体管T7与第八晶体管T8,也可包括其它合适类型的开关元件。
[0103]为了避免漏电流,对于传感电路15中的部分或全部晶体管,以第一晶体管T1为例,可进一步包括与各晶体管相串联的晶体管,如图6所示。
[0104]所述传感电路15中的第一至第八晶体管T1?T8采用薄膜晶体管、双极性三极管、和金属氧化物半导体场效应管中的任意一种、或任意几种的组合。
[0105]所述薄膜晶体管包括N型薄膜晶体管、P型薄膜晶体管中的任意一种、或二种的组入口 ο
[0106]所述薄膜晶体管包括非晶硅薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管、高温多晶硅薄膜晶体管、金属氧化物薄膜晶体管中的任意一种、或任意几种的组合。
[0107]当传感电路15中的一晶体管采用薄膜晶体管时,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;当传感电路15中的一晶体管采用双极性三极管时,所述双极性三极管的基极用作控制电极,集电极与发射极分别用作传输电极;当传感电路15中的一晶体管采用金属氧化物半导体场效应管时,所述金属氧化物半导体场效应管的栅极用作控制电极,源极与漏极分别用作传输电极。
[0108]请再一并参阅图2和图3,所述电容式传感器13进一步包括多个扫描线群组G1、多个信号线群组G2、和多条参考信号线R。其中,所述扫描线群组G1用于传输扫描线信号给所述多个传感单元131。所述信号线群组G2用于在所述多个传感单元131与所述控制电路11之间传输电流信号。所述多条参考信号线R用于传输第一参考信号和第二参考信号给所述多个传感单元131。
[0109]一信号线群组G2连接至少二传感单元131。一扫描线群组G1连接至少二传感单元131。优选地,在本实施方式中,每一信号线群组G2连接一列传感单元131。不同列传感单元131连接不同信号线群组G2。相邻二列传感单元131之间设置一信号线群组G2。
[0110]所述信号线群组G2包括第一信号线G21、第二信号线G22、和第三信号线G23。对于每一信号线群组G2:所述第一信号线G21、第二信号线G22、和第三信号线G23沿列方向延伸,且所述第一信号线G21、第二信号线G22、和第三信号线G23沿行方向依次排布。进一步地,同一列的传感单元131的第一晶体管Τ1的第一传输电极S1连接同一第一信号线G21。同一列的传感单元131的第三晶体管Τ3的第六传输电极S6连接同一第二信号线G22。同一列的传感单元131的第四晶体管的第八传输电极S8连接同一第三信号线G23。所述第一信号线G21进一步用于与电流源111连接,传输所述第一恒定电流信号。所述第二信号线G22与所述第三信号线G23进一步用于与一处理电路113连接。所述第二信号线G22与所述第三信号G23在所述传感单元131与所述处理电路113之间并行传输电流信号。当有手指接近或触摸感测电极14而引起参考信号的变化时,所述第二信号线G22与所述第三信号G23在所述传感单元131与所述处理电路113之间并行传输第二交流信号;当未有手指接近或触摸感测电极14时,所述第二信号线G22与所述第三信号G23在所述传感单元131与所述处理电路113之间并行传输第二恒定电流信号。
[0111]所述扫描线群组G1包括第一扫描线G11、第二扫描线G12、第三扫描线G13、和第四扫描线G14。第一扫描线G11与第二扫描线G12绝缘交叉排布。在本实施方式中,所述第二扫描线G12、第三扫描线G13、和第四扫描线G14均沿行方向延伸,所述第一扫描线G11沿列方向延伸。具体地,同一列的传感单元131的第一晶体管Τ1的第一控制电极C1连接同一第一扫描线G11。同一行的传感单元131的第二晶体管Τ2的第二控制电极C2连接同一第二扫描线G12。同一行的传感单元131的第五晶体管Τ5的第五控制电极C5连接同一第三扫描线G13。同一行的传感单元131的第七晶体管Τ7的第七控制电极C7连接同一第四扫描线G14。同一行的传感单元131的第八晶体管T8的第八控制电极C8连接同一第四扫描线 G14。
[0112]优选地,同一行的传感单元131的第五晶体管T5的第五控制电极C5与第六晶体管T6的第六控制电极C6短接并连接至同一第三扫描线G13。同一行的传感单元131的第七晶体管T7的第七控制电极C7与第八晶体管T8的第八控制电极C8短接并连接至同一第四扫描线G14。
[0113]所述第一扫描线G11、第二扫描线G12、第三扫描线G13、和第四扫描线G14进一步与一扫描驱动电路115连接,接收来自所述扫描驱动电路115的扫描信号。
[0114]可变更地,在其它实施方式中,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。
[0115]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。
[0116]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
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