用于指纹识别的电容检测装置和具有其的指纹识别装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于指纹识别的电容检测装置，包括：检测屏和导体边框，检测屏包括多个检测单元，每个检测单元包括第一至第四导体层，第一导体层和触摸检测屏的手指形成感应电容，第一和第二导体层之间形成反馈电容，第三和第四导体层之间形成积分电容，当手指与检测屏接触时手指与导体边框电连接；检测装置，用于在采样阶段对感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制感应电容和反馈电容中的电荷向积分电容转移，同时测量积分电容在积分阶段的电压变化量，并根据电压变化量计算感应电容。本实用新型的电容检测装置提高了指纹检测精度，同时有效降低了电路噪声，并减小了电路的功耗和面积。本实用新型还公开了一种指纹识别装置。
【专利说明】用于指纹识别的电容检测装置和具有其的指纹识别装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子【技术领域】，特别涉及一种用于指纹识别的电容检测装置和一种具有该用于指纹识别的电容检测装置的指纹识别装置。
【背景技术】
[0002]目前在进行指纹识别的过程中，主要采用了电容传感器技术的指纹传感器与手指接触部分也即检测面板，检测面板由多个微小的检测单元构成，一个检测单元可称为一个像素，其中，指纹检测像素可以是二维分布。当进行指纹识别时，手指放置在检测面板上，由于手指纹路的原因，纹峰直接接触到检测面板，而纹谷则与检测面板有一小段距离，该距离与纹谷的谷深对应，如果能将此距离识别出来，就能分辨出指纹的纹峰和纹谷，也就得到了指纹的特征；另一种方式是通过手指改变指纹识别检测面板表面的电场分布，进而检测出指纹特征。
[0003]上面提到的检测指纹方法可通过电容检测方式来实现。基于此原理的指纹检测方法已有多种实现方式，其中一种检测方式是:通过检测手指与位于检测面板下方的顶层金属电极形成的电容，在结构上，通常检测面板上每一个检测像素对应着一个金属极板，这些金属极板在行与列的方向上二维分布，组成二维检测矩阵并作为指纹检测时的一个极板；同时因为手指的导体特征，当手指放置在检测面板上时，手指就构成了与指纹二维检测矩阵的极板对应的另一个极板，这些极板构成的电容与指纹的表面特征--对应，纹峰对应的极板间距离小感应电容较大，纹谷则相反，通过检测此感应电容，就可确定指纹表面特征；另一种检测方式为:每一检测像素包含两个极板，极板之间交替排列并位于不同金属层上，他们之间就形成了固定电容，进行指纹检测时，当手指放置于检测面板上，极板间的电场分布将发生改变，进而改变了他们之间的固定电容，纹峰与纹谷对电场的影响不一样，因此也就能分辨出纹峰与纹谷。
[0004]目前用半导体感应电容实现的指纹传感器中，其面向手指的上层结构通常包含多层由金属构成的导体层，这些导体层之间还包含相应的隔离层，最上层的导体层是与手指对应的指纹检测极板，各导体层之间形成的电容或作为用来处理顶层检测电容所检测指纹信号的电容如积分电容或作为寄生电容，但是，如果是寄生电容，将影响指纹检测精度。
[0005]然而，寄生电容不仅存在于各导体层之间，在相邻的各顶层检测电极、各导体层到地之间也存在寄生电容。寄生电容对检测精度的影响主要来自两个方面:一方面，通常这些寄生电容与检测电容之间是并联关系，例如，由于寄生电容Cp的存在，输入信号由Vin变为Vin*Cf/(Cf+Cp)，寄生电容Cp通常大于指纹形成的电容Cf，这样会显著降低了指纹检测的精度；另一方面，寄生电容通常将来自衬底的噪声耦合到检测电容上，降低了指纹检测的精度。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的旨在至少解决上述技术问题之一。
[0007]为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种用于指纹识别的电容检测装置。该电容检测装置提高了指纹检测精度，同时有效降低了电路噪声，并显著减小了电路的功耗和面积。
[0008]本实用新型的第二个目的在于提出一种指纹识别装置。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型第一方面实施例提出的用于指纹识别的电容检测装置，包括:检测屏和导体边框，所述检测屏包括多个检测单元，每个所述检测单元包括:第一导体层至第四导体层，其中，所述第一导体层和触摸所述检测屏的手指形成感应电容，所述第一导体层和第二导体层之间形成反馈电容，所述第三导体层和第四导体层之间形成积分电容，当所述手指与所述检测屏接触时所述手指与所述导体边框电连接；检测装置，所述检测装置用于在采样阶段对所述感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制所述感应电容和反馈电容中的电荷向所述积分电容转移，同时测量所述积分电容在所述积分阶段的电压变化量，并根据所述电压变化量计算所述感应电容。
[0010]根据本实用新型实施例的用于指纹识别的电容检测装置，可通过检测装置在采样阶段对感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制感应电容和反馈电容中的电荷向积分电容转移，同时测量积分电容在积分阶段的电压变化量，并根据该电压变化量计算感应电容，以实现指纹的识别，至少具有以下优点:(1)通过将指纹信号的电容数字化，避免了一般指纹检测中的前端检测部分，使得电路规模显著减小，较小的电路规模具有较低的电路噪声与功耗，从而具有较高的指纹检测精度和较低的能耗；(2)通过运算放大器将寄生电容保持在固定的电位，使得在电路工作中寄生电容不会有电荷的转移，消除了寄生电容对输入信号的影响，并消除了开关器件对检测精度的影响，从而提高了检测精度。
[0011]为了实现上述目的，本实用新型第二方面实施例提出的指纹识别装置，包括:本实用新型第一方面实施例所述的用于指纹识别的电容检测装置。
[0012]根据本实用新型实施例的指纹识别装置，可通过用于指纹识别的电容检测装置中的检测装置，在采样阶段对感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制感应电容和反馈电容中的电荷向积分电容转移，同时测量积分电容在积分阶段的电压变化量，并根据该电压变化量计算感应电容，以实现指纹的识别，至少具有以下优点:(I)通过将指纹信号的电容数字化，避免了一般指纹检测中的前端检测部分，使得电路规模显著减小，较小的电路规模具有较低的电路噪声与功耗，从而具有较高的指纹检测精度和较低的能耗；(2)通过运算放大器将寄生电容保持在固定的电位，使得在电路工作中寄生电容不会有电荷的转移，消除了寄生电容对输入信号的影响，并消除了开关器件对检测精度的影响，从而提闻了检测精度。
[0013]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0015]图1为根据本实用新型一个实施例的用于指纹识别的电容检测装置的结构示意图；
[0016]图2为根据本实用新型一个实施例的用于指纹识别的电容检测装置的示意图；
[0017]图3为图2中的一个检测单元的指纹检测原理图；以及
[0018]图4为根据本实用新型一个具体实施例的用于指纹识别的电容检测装置的指纹检测原理图。
[0019]附图标号:
[0020]100:检测屏；110检测单元；111:第一导体层；112:第二导体层；
[0021]113:第三导体层；114:第四导体层；115:第五导体层；200:导体边框；
[0022]300:检测装置；310:参考电压提供模块；320:放大模块；
[0023]330电压检测模块；340:切换控制模块；4:检测阵列；5:手指。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0025]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0026]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0027]参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0028]下面参照图1至图4来描述根据本实用新型第一方面实施例提出的用于指纹识别的电容检测装置。
[0029]如图1所示，该用于指纹识别的电容检测装置可以包括检测屏100、金属导体边框200和检测装置300。其中，检测屏100可包括多个检测单元110，如图4所示，每个检测单元I1可包括第一导体层111、第二导体层112、第三导体层113和第四导体层114。其中，第一导体层111和触摸检测屏100的手指5形成感应电容Cf，第一导体层111和第二导体层112之间形成反馈电容Cm，第三导体层113和第四导体层114之间形成积分电容Ci，当手指5与检测屏100接触时，手指5与金属导体边框200电连接。其中，金属导体边框200可导电，在手指5与检测屏100接触时，金属导体边框200可与手指5进行电连接即可。
[0030]进一步地，在本实用新型的实施例中，如图4所示，第一导体层111、第二导体层112、第三导体层113和第四导体层114均与检测屏100的检测平面相平行。其中，检测平面可理解为检测屏100所在的平面。也就是说，第一导体层111、第二导体层112、第三导体层113和第四导体层114可依次叠加排列，并均与检测屏100所在的平面相平行。
[0031 ] 并且，在本实用新型的实施例中，金属导体边框200与检测单元110中的第一至第四导体层等内部导体层不同，第一导体层111、第二导体层112、第三导体层113和第四导体层114可位于检测屏100内部，与外界是绝缘的，而金属导体边框200位于检测屏100的外部，并且金属导体边框200可为环绕于检测屏100四周的金属导体框。由于手指5也是导体，因此，当手指5放置于检测屏100上时，手指5可与该金属导体边框200实现电连接，可通过该金属导体边框200向手指5发射信号。应当理解，为了与手指5的充分接触，金属导体边框200通常相对于检测屏100的表面凸起一些。
[0032]也就是说，在本实用新型的实施例中，如图2所示，多个检测单元110可通过排列组成二维检测阵列4，金属导体边框200可环绕在检测阵列4的周围，并在指纹检测时可通过手指5提供参考信号。当手指5放置于检测屏100上时，金属导体边框200可与手指5实现电连接，金属导体边框200通过手指5提供参考信号并与检测阵列4 一起完成对指纹图形的采集。其中，由于位于检测单元110的顶层导体层即第一导体层111与手指5之间的形成的感应电容Cf的大小代表了指纹的纹峰或纹谷的特征，因此检测阵列4的所有检测单元110与手指5形成的感应电容Cf就代表了指纹图形的特征。
[0033]根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，检测屏100还可以包括形成在第二导体层112和第三导体层113之间的第五导体层115,第五导体层115可用于作为第二导体层112和第三导体层113之间的隔离层。其中，在本实用新型的实施例中，第五导体层115接地或连接至固定电位，且第五导体层115可为金属或多晶硅。也就是说，在本实用新型的实施例中，由于第二导体层112不是一个静态的电位，第二导体层112可在不同的电位之间进行切换，所以，为了避免第二导体层112的电位变化对其他电路造成干扰，可在第二导体层112的下方放置一层第五导体层115作为隔离层，该第五导体层115连接到地电位或其他固定电位，该第五导体层115可由金属或多晶硅构成。
[0034]根据本实用新型的一个实施例，检测屏100还可以包括形成在第一导体层111至第四导体层114之间的多层绝缘层。也就是说，如图4所示，检测屏100还可以包括形成在第一导体层111与第二导体层112之间的绝缘层11、形成在第二导体层112与第五导体层115之间的绝缘层12、形成在第五导体层115与第三导体层113之间的绝缘层14、形成在第三导体层113与第四导体层114之间的绝缘层15。其中，如图4所示，16可包括其他导体层，可用于电气连接、其他有源或无源器件的连接、电屏蔽等。
[0035]其中，在本实用新型的实施例中，第一导体层111和第二导体层112之间形成的反馈电容Cm的大小，可通过调节绝缘层11的厚度来实现；第三导体层113和第四导体层114之间形成的积分电容Ci的大小，可通过调节绝缘层15的厚度来实现。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，检测屏100还可以包括覆盖第一导体层111的保护层。例如，如图4所示，第一导体层111上方覆盖了一层绝缘体10，该绝缘体10可作为指纹传感器的封装结构并为内部检测结构提供保护。
[0037]如图1所示，检测装置300可用于在采样阶段对感应电容Cf和反馈电容Cm进行充电，并在积分阶段测量控制感应电容Cf和反馈电容Cm中的电荷向积分电容Ci转移，同时测量积分电容Ci在积分阶段的电压变化量，并根据电压变化量计算感应电容Cf。
[0038]根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，检测装置300可以包括参考电压提供模块310、放大模块320、电压检测模块330和切换控制模块340。
[0039]其中，在本实用新型的实施例中，参考电压提供模块310可用于提供第一参考电压至第四参考电压。放大模块320可用于对积分电容Ci的电压进行放大。电压检测模块330与放大模块320相连，电压检测模块330可用于检测积分电容的电压。切换控制模块340可用于在采样阶段时将第一参考电压通过金属导体边框200提供至手指5，并向第一导体层111和第二导体层112分别提供第二参考电压，以及在积分阶段时将第二参考电压通过金属导体边框200提供至手指5，并将第一导体层111连接至第四导体层114，同时向第二导体层112提供第三参考电压或第四参考电压。其中，在本实用新型的实施例中，放大模块320的第一输入端与第四导体层114相连,放大模块320的第二输入端与第二参考电压相连，放大模块320的输出端与第三导体层113相连。例如，如图4所示，放大模块320可为运算放大器6,放大模块320的第一输入端为运算放大器6的负输入端,放大模块320的第二输入端为运算放大器6的正输入端。此外，电压检测模块330可包括量化器和调制器坐寸ο
[0040]在本实用新型的实施例中，如图4所示，检测装置300还可以包括复位开关S0，复位开关SO的一端与第三导体层113相连,复位开关SO的另一端与第四导体层114相连。
[0041]在本实用新型的实施例中，如图4所示，切换控制模块340可以包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和控制器341。其中，第一开关SI的第一端与金属导体边框200相连,第一开关SI的第二端和第一参考电压Vref相连,第一开关SI的第三端和第二参考电压VCM相连。第二开关S2的第一端和第一导体层111相连，第二开关S2的第二端与放大模块320的第一输入端相连。第三开关S3的第一端与第一导体层111相连，第三开关S3的第二端与第二参考电压VCM相连。第四开关S4的第一端与第二导电体层112相连，第四开关S4的第二端至第四端分别与第三参考电压Vref_H、第四参考电压Vref_I^P第二参考电压VCM相连。控制器341可用于分别控制第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4的断开和闭合。
[0042]也就是说，对于每个检测单元110，其顶层导体层即第一导体层111作为与手指5表面构成指纹感应电容Cf的检测电极，第一导体层111可通过第二开关S2与运算放大器6的第一输入端相连，或可通过第三开关S3与固定电位(即第二参考电压VCM)相连，运算放大器6的第二输入端连接到固定电位(即第二参考电压VCM)，这样，可通过运算放大器6正负输入端口的虚短特性，使得检测单元110能一直保持在固定电位VCM，从而可消除寄生电容所带来的影响。
[0043]并且，在本实用新型的实施例中，如图1所示，控制器341与电压检测模块330相连，控制器341可根据电压检测模块330的输出结果选择第三参考电压Vref_H或第四参考电压Vref_L向第二导体层112提供。
[0044]为了使得本实用新型的优点更加明显，下面将结合图3对检测单元110进行详细说明。
[0045]例如，图3所示，图3中的2为图4中检测单元110的顶层导体层即第一导体层111，当手指5与第一导体层111形成感应电容Cf之后，手指5可通过第一开关SI连接到不同的参考电压，第一导体层111可通过第二开关S2与运算放大器6的负输入端相连，或通过第三开关S3与一固定电压VCM相连；运算放大器6的负输入端与输出端之间连接积分电容Ci，并有一复位开关SO与积分电容Ci并联以复位积分电容Ci ;反馈电容Cm完成调制器的减法功能，其一端与第一导体层111相连，另一端根据调制器的输出连接到不同的参考电压；运算放大器6的输出端连接到量化器7的输入端，量化器7在调制器工作中完成对运算放大器6输出信号的粗量化并提供调制器的输出信号；量化器7的输出一方面可连接到时序控制模块9以提供Sf S4的时序信号，另一方面可作为调制器输出的粗量化信号提供给DSP (Digital Signal Processing,数字信号处理)模块8进行处理，以得到电容Cf的大小。
[0046]如图3所示，当进行指纹检测时，可分为采样阶段与积分阶段。在采样阶段中，可通过金属导体边框200与手指5的电连接，第一开关SI被连接到第一参考电压Vref，同时第二开关S2断开，第三开关S3闭合，第四开关S4连接到第二参考电压VCM，手指5的表面与第一导体层111形成的电容Cf所带电荷量为:(Vref-VCM)*Cf ;在积分阶段中，第一开关SI连接到第二参考电压VCM，第二开关S2闭合，第三开关S3断开，第四开关S4可根据量化器7的输出连接到第三参考电压Vref_H或第四参考电压Vref_L，如，当量化器7的输出为高时，第四开关S4可连接到第三参考电压Vref_H，当量化器7的输出为低时，第四开关S4可连接到第四参考电压Vref_L，由于运算放大器6的输入端虚短，负输入端A与正输入端B的电压保持为第二参考电压VCM，这时感应电容Cf两端电压相等，在采样阶段中的感应电容Cf所带电荷量(Vref-VCM) *Cf被转移到了积分电容Ci上，同时在积分阶段，反馈电容Cm需要完成减法功能，其中反馈电容Cm的电荷转移量为:(Vref_H/L - VCM)*Cm，则积分电容Ci的电荷变化量为:(Vref-VCM)*Cf- (Vref_H/L_VCM)*Cm。这样，经过一次完整的采样积分过程，运算放大器6的输出电压变化量为:Λ V= [ (Vref-VCM) *Cf (Vref_H/L-VCM) *Cm] /Ci，可以看出，与AV相关的项中只有Cf是变量，所以AV是Cf的函数，也即调制器的输出是Cf的函数，从而实现对Cf的检测。其中，需要说明的是，图3中的量化器7可用已知类型的比较器结构实现，时序控制模块9提供的时序可用于完成底极板采样与积分控制，所以通常是不交叠时序。调制器对指纹信号Cf进行调制后输出的是粗量化数字信号，需要经过DSP模块进行处理才能得到Cf的数字化结果。
[0047]需要说明的是，在检测装置300的采样与积分阶段中，都是通过运算放大器6来实现的，运算放大器6基于CMOS工艺实现，连接在运算放大器6负输入端和输出端的复位开关SO用来实现将运算放大器6的输入端固定在一个的直流电平，以保证运算放大器6处于能正常工作的状态。复位开关SO对于实现使运算放大器6处于正常的偏置电压状态非常有效，当运算放大器6的正输入端固定在电位VCM时，负输入端的电位根据虚短特性也将保持在VCM的电。由此，保证了采样与积分阶段的正常进行。
[0048]还需要说明的是，每一个检测单元110都可包含独立的运算放大器6，以用于实现对输入信号的调制功能，为了减小整体电路的面积，运算放大器6须用简单的结构实现。由于本实用新型采用过采样技术，对运算放大器6的性能要求相对于其他检测方案要低，所以也较容易实现对运算放大器6的简化。
[0049]综上所述，在开关电容过采样检测中，可通过将输入的电压或电流信号维持固定值，将采样电容的大小作为变量，则可以检测出此电容的相对变化量。由于指纹检测是对电容的检测，可利用上述原理，就可以实现对指纹电容的直接量化，无需单独的前端检测电路，简化了电路结构，降低了电路的噪声，进而提高了指纹检测的精度。
[0050]根据本实用新型实施例的用于指纹识别的电容检测装置，可通过检测装置在采样阶段对感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制感应电容和反馈电容中的电荷向积分电容转移，同时测量积分电容在积分阶段的电压变化量，并根据该电压变化量计算感应电容，以实现指纹的识别，至少具有以下优点:(1)通过将指纹信号的电容数字化，避免了一般指纹检测中的前端检测部分，使得电路规模显著减小，较小的电路规模具有较低的电路噪声与功耗，从而具有较高的指纹检测精度和较低的能耗；(2)通过运算放大器将寄生电容保持在固定的电位，使得在电路工作中寄生电容不会有电荷的转移，消除了寄生电容对输入信号的影响，并消除了开关器件对检测精度的影响，从而提高了检测精度。
[0051]此外，本实用新型的实施例还提出了一种指纹识别装置，其包括上述的用于指纹识别的电容检测装置。
[0052]根据本实用新型实施例的指纹识别装置，可通过用于指纹识别的电容检测装置中的检测装置，在采样阶段对感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制感应电容和反馈电容中的电荷向积分电容转移，同时测量积分电容在积分阶段的电压变化量，并根据该电压变化量计算感应电容，以实现指纹的识别，至少具有以下优点:(I)通过将指纹信号的电容数字化，避免了一般指纹检测中的前端检测部分，使得电路规模显著减小，较小的电路规模具有较低的电路噪声与功耗，从而具有较高的指纹检测精度和较低的能耗；
(2)通过运算放大器将寄生电容保持在固定的电位，使得在电路工作中寄生电容不会有电荷的转移，消除了寄生电容对输入信号的影响，并消除了开关器件对检测精度的影响，从而提闻了检测精度。
[0053]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0054]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，包括: 检测屏和导体边框，所述检测屏包括多个检测单元，每个所述检测单元包括: 第一导体层至第四导体层，其中，所述第一导体层和触摸所述检测屏的手指形成感应电容，所述第一导体层和第二导体层之间形成反馈电容，所述第三导体层和第四导体层之间形成积分电容，当所述手指与所述检测屏接触时所述手指与所述导体边框电连接； 检测装置，所述检测装置用于在采样阶段对所述感应电容和反馈电容进行充电，并在积分阶段测量控制所述感应电容和反馈电容中的电荷向所述积分电容转移，同时测量所述积分电容在所述积分阶段的电压变化量，并根据所述电压变化量计算所述感应电容。
2.如权利要求1所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述第一导体层至第四导体层均与所述检测屏的检测平面相平行。
3.如权利要求1所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述检测屏还包括: 形成在所述第二导体层和所述第三导体层之间的第五导体层，所述第五导体层用于作为所述第二导体层和所述第三导体层之间的隔离层。
4.如权利要求3所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述第五导体层接地或连接至固定电位，且所述第五导体层为金属或多晶硅。
5.如权利要求1所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述检测屏还包括: 形成在所述第一导体层至第四导体层之间的多层绝缘层。
6.如权利要求1所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述检测屏还包括: 覆盖所述第一导体层的保护层。
7.如权利要求1所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述检测装置包括: 参考电压提供模块，所述参考电压提供模块用于提供第一参考电压至第四参考电压；放大模块，所述放大模块用于对所述积分电容的电压进行放大，所述放大模块的第一输入端与所述第四导体层相连，所述放大模块的第二输入端与所述第二参考电压相连，所述放大模块的输出端与所述第三导体层相连； 电压检测模块，所述电压检测模块与所述放大模块相连，所述电压检测模块用于检测所述积分电容的电压； 切换控制模块，所述切换控制模块用于在采样阶段时将所述第一参考电压通过所述导体边框提供至所述手指，并向所述第一导体层和第二导体层分别提供所述第二参考电压，以及在积分阶段时将所述第二参考电压通过所述导体边框提供至所述手指，并将所述第一导体层连接至所述第四导体层，同时向所述第二导体层提供第三参考电压或第四参考电压。
8.如权利要求7所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括: 复位开关，所述复位开关的一端与所述第三导体层相连，所述复位开关的另一端与所述第四导体层相连。
9.如权利要求7所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述切换控制模块包括: 第一开关，所述第一开关的第一端与所述导体边框相连，所述第一开关的第二端和所述第一参考电压相连，所述第一开关的第三端和所述第二参考电压相连； 第二开关，所述第二开关的第一端和所述第一导体层相连，所述第二开关的第二端与所述放大模块的第一输入端相连； 第三开关，所述第三开关的第一端与所述第一导体层相连，所述第三开关的第二端与所述第二参考电压相连； 第四开关，所述第四开关的第一端与所述第二导电体层相连，所述第四开关的第二端至第四端分别与所述第三参考电压、第四参考电压和所述第二参考电压相连； 控制所述第一开关至所述第四开关的控制器。
10.如权利要求9所述的用于指纹识别的电容检测装置，其特征在于，所述控制器与所述电压检测模块相连，所述控制器根据所述电压检测模块的输出结果选择第三参考电压或第四参考电压向所述第二导体层提供。
11.一种指纹识别装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的用于指纹识别的电容检测装置。
【文档编号】G06K9/00GK203964928SQ201320871000
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】张自宝, 张 杰, 杨云 申请人:比亚迪股份有限公司