电容式传感器的制作方法和电容式传感装置的制作方法与流程

本发明涉及传感技术领域，尤其涉及一种电容式传感器的制作方法和电容式传感装置的制作方法。

背景技术：

随着社会的发展，越来越多的电子设备(如：手机、平板电脑、穿戴式设备、以及智能家居等各种智能产品)一般都会设置一种或多种传感器。所述传感器包括如感测用户触摸操作的触摸传感器、感测人体生物信息的生物信息传感器等等。目前，触摸传感器、生物信息传感器等多采用电容式传感器来执行感测操作。

以生物信息传感器为例，通常，所述生物信息传感器通常包括一基板、设置所述基板上的传感电路、设置在所述传感电路上的感测电极、设置在所述感测电极上的钝化层、以及贴附在钝化层外部的保护盖板或者涂覆层(Coating层)。

由于所述保护盖板或者涂覆层(Coating层)与感测电极之间存在钝化层，导致所述电容式传感器的感测精度相对较低，另外，由于需要设置保护盖板或者涂覆层(Coating层)，也导致所述电容式传感器的制造成本较高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种电容式传感器的制作方法和电容式传感装置的制作方法。

本发明提供一种电容式传感器的制作方法，包括：

提供一绝缘基板，所述绝缘基板包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；

形成多个传感单元在所述绝缘基板的第二表面上；和

形成钝化层在所述传感单元上；

其中，形成所述传感单元的步骤包括：

形成感测电极在所述绝缘基板的第二表面上；

形成第一绝缘层在所述感测电极上；

形成贯穿所述第一绝缘层至感测电极的通孔；和

形成传感电路在所述第一绝缘层上，并通过所述通孔与所述感测电极连接；

所述钝化层形成在所述传感电路上。

可选地，所述第一表面用于接收目标物体的触摸或接近输入，所述感测电极以电容方式耦合到目标物体。

可选地，所述第一表面较第二表面更接近目标物体。

可选地，所述感测电极直接形成在所述绝缘基板上。

可选地，所述感测电极部分或全部覆盖所述所述传感电路。

可选地，所述传感电路包括第一控制开关，与所述感测电极连接，所述第一控制开关用于控制是否传输激励信号给感测电极执行感测操作。

可选地，所述传感电路进一步包括第二控制开关，与所述感测电极连接，所述第二控制开关用于控制是否传输一第一参考信号给感测电极，对于同一传感单元，所述第一控制开关与所述第二控制开关交替导通。

可选地，所述第一控制开关与所述第二控制开关为薄膜晶体管开关。

可选地，所述绝缘基板为玻璃基板，所述制作方法通过采用薄膜晶体管工艺形成所述传感电路在所述玻璃基板上。

可选地，所述电容式传感器为自电容式的指纹传感器。

可选地，所述制作方法进一步包括：

形成扫描驱动电路在所述绝缘基板的第二表面上，并与各传感单元中的第一控制开关与第二控制开关分别连接，所述扫描驱动电路用于驱动各传感单元中的第一控制开关与第二控制开关分时导通；

对于同一列传感单元：当一传感单元的感测电极通过导通的第一控制开关接收到激励信号时，对应执行感测操作，其余传感单元中的感测电极通过导通的第二控制开关接收所述第一参考信号。

可选地，所述多个传感单元呈阵列式排布，当所述扫描驱动电路驱动一行传感单元中的第一控制开关导通、第二控制开关截止的同时，驱动其余行传感单元中的第一控制开关截止、第二控制开关导通。

可选地，所述扫描驱动电路按行驱动传感单元执行感测操作。

可选地，所述制作方法进一步包括：

形成数据选择电路在所述绝缘基板的第二表面上，并与所述各传感单元连接，所述数据选择电路用于选择是输出所述激励信号还是一第二参考信号给相应的感测电极。

可选地，所述数据选择电路包括多个数据选择器，每一数据选择器连接至少二列传感单元，所述数据选择器用于分时输出激励信号给相连接的各列传感单元，且当通过导通的第一控制开关输出所述激励信号给其中一列传感单元时，通过导通的第一控制开关进一步输出所述第二参考信号给其余几列相连接的传感单元。

可选地，所述数据选择器在输出激励信号给感测电极执行感测操作的同时，进一步对来自所述感测电极的感测信号进行输出。

可选地，所述制作方法进一步包括：

形成多个扫描线群组和多个数据线群组在所述绝缘基板的第二表面一侧；其中，所述多个扫描线群组与所述扫描驱动电路连接，每一扫描线群组进一步连接一行传感单元；所述多个数据线群组与所述数据选择电路连接，每一数据线群组进一步连接一列传感单元；每一扫描线群组包括第一扫描线和第二扫描线，所述第一扫描线连接一行传感单元的第一控制开关，所述第二扫描线用于连接同一行传感单元的第二控制开关；每一数据线群组包括第一数据线和第二数据线，所述第一数据线连接一列传感单元的第一控制开关，所述第二数据线连接同一列传感单元的第二控制开关。

可选地，所述多个扫描线群组的第一扫描线和第二扫描线沿行方向延伸，并沿列方向排列；所述多个数据线群组的第一数据线和第二数据线沿列方向延伸，并沿行方向排列。

可选地，当所述扫描驱动电路驱动一行传感单元中的第一控制开关导通、第二控制开关截止时，通过第一数据线和导通的第一控制开关，所述多个数据选择器每次同时输出所述激励信号给一感测电极，以及输出所述第二参考信号给其余感测电极。

可选地，所述制作方法进一步包括：

形成第一参考信号线和第二参考信号线在所述绝缘基板的第二表面一侧，其中，所述第一参考信号线与各数据线群组中的第二数据线连接，所述第二参考信号线与所述多个数据选择器连接，所述第一参考信号线与所述第二参考信号分别用于传输所述第一参考信号和所述第二参考信号；对于与同一数据选择器相连接的至少二列传感单元：当所述数据选择器传输所述激励信号给其中一列传感单元的感测电极时，传输第二参考信号线上的所述第二参考信号给其它列传感单元的感测电极；对于同一列传感单元：当其中一传感单元的感测电极接收到所述激励信号时，其余传感单元的感测电极接收来自所述第一参考信号线上的所述第一参考信号。

可选地，所述第一参考信号与所述第二参考信号相同。

可选地，所述第一参考信号与所述激励信号相同。

可选地，所述制作方法通过采用薄膜晶体管工艺形成所述扫描驱动电路与所述数据选择电路于所述绝缘基板上。

本发明还提供一种电容式传感装置的制作方法，所述电容式传感装置包括电容式传感器和控制芯片，所述控制芯片与所述电容式传感器之间进行信号传输，其中，所述电容式传感器的制作方法为采用上述中任意一项所述的电容式传感感器的制作方法，电容式传感装置的制作方法包括：

绑定所述控制芯片在所述绝缘基板的第二表面上；或者

设置所述控制芯片在一软性电路板上，连接所述软性电路板至所述绝缘基板的第二表面，并与所述多个传感单元电连接。

可选地，所述控制芯片包括参考电压产生电路与感测驱动电路，所述参考信号产生电路用于提供第一参考信号或/和第二参考信号给所述感测电极，所述感测驱动电路用于提供激励信号给所述感测电极，驱动感测电极执行感测操作。

可选地，当所述控制芯片通过软性电路板与所述电容式传感器连接时，所述制作方法进一步包括：

形成粘结层在所述所述钝化层和所述软性电路板上；和

设置加强板在所述粘结层上。

由于本发明的电容式传感器的制作方法采用形成感测电极在绝缘基板与传感电路之间，从而可节省额外贴附一保护盖板或形成涂覆层(Coating层)，因此，所述电容式传感器的制造成本较低，且所述电容式传感器的感测精度相对较高。相应地，由于所述电容式传感装置的制作方法制作的电容式传感装置的制造成本较低，且感测精度较高。

附图说明

图1为本发明生物信息传感装置一实施方式的电路结构示意图。

图2为图1所示生物信息传感装置的部分结构的俯视图。

图3为图1所示生物信息传感装置的数据选择电路的一实施方式的电路结构示意图。

图4为本发明生物信息传感装置另一实施方式的结构示意图。

图5为图4所示生物信息传感装置的部分剖面结构示意图。

图6为图4所示生物信息传感装置的使用状态图。

图7为图3所示生物信息传感器的一实施方式的制作方法流程图。

图8为制作第一控制开关与第二控制开关的方法流程图。

图9为本发明生物信息传感装置的又一实施方式的部分结构示意图。

图10为本发明生物信息传感装置的传感单元的另一实施方式的俯视图。

图11为本发明生物信息传感装置的又一实施方式的部分结构示意图。

图12为本发明电子设备的一实施方式的结构示意图。

图13为图12所示电子设备的一实施方式的电路结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。为了方便或清楚，可能夸大、省略或示意地示出在附图中所示的每层的厚度和大小、以及示意地示出相关元件的数量。另外，元件的大小不完全反映实际大小，以及相关元件的数量不完全反映实际数量。因为附图大小不同等原因，在不同的附图中所示的相同或相似或相关元件的数量存在并不一致的情况。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构。然，需要说明的是，为了使得标号具有规律性以及逻辑性等，在某些不同实施例中，相同或类似的元件或结构采用了不同的附图标记，根据技术的关联性以及相关文字说明，本领域的技术人员是可直接或间接判断得知。

此外，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本发明的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本发明。

进一步地，下列术语是示例性的，并非旨在以任何方式进行限制。在阅读本申请之后，本领域技术人员将认识到，这些术语表述适用于技术、方法、物理元件以及系统(无论目前是否知晓)，包括阅读本申请之后本领域技术人员推断出或者可推断的其扩展。

在本发明的描述中，需要理解的是：“多个”包括两个和两个以上，“多条”包括两条和两条以上，除非本发明另有明确具体的限定。“至少二列”包括二列、三列、四列、五列等逐渐增多的各种适合情况。另外，各元件名称以及信号名称中出现的“第一”、“第二”等词语并不是限定元件或信号出现的先后顺序，而是为方便元件以及信号命名，清楚区分各元件以及各信号，使得描述更简洁。

进一步需要说明的是：本发明提供的电容式传感器适用于生物信息传感器，尤其指纹传感器。然，本发明并不限于此，所述电容式传感器也可适用其它合适类型的传感器，如触摸传感器等。所述生物信息传感器用于感测目标物体的预定生物信息。所述目标物体如为用户的手指，也可为用户身体的其它部分、如手掌、脚趾、耳朵等，甚至也可为其它合适类型的物体，而并不局限为人体。所述预定生物信息如为指纹、掌纹、耳纹等。

下面，以电容式传感器为生物信息传感器为例，对本发明的各实施例进行说明。

下面，对本发明的各实施例进行说明。

请一并参阅图1与图2，图1为本发明生物信息传感装置一实施方式的电路结构示意图。图2为图1所示生物信息传感装置的部分结构的俯视图。所述生物信息传感装置1包括多个感测电极111和驱动电路20。所述驱动电路20与所述多个感测电极111相连接，用于驱动所述多个感测电极111执行生物信息感测。所述生物信息传感装置1例如为指纹传感装置、耳纹传感装置等合适类型的传感装置。

所述生物信息传感装置1例如为电容式的生物信息传感装置，也可为其它合适类型的生物信息传感装置。

通常，电容式的传感装置包括互电容式的传感装置与自电容式的传感装置。

根据驱动电路20与感测电极111的配合关系不同，生物信息传感装置1可以是自电容式的生物信息传感装置或者是互电容式的生物信息传感装置。

在基于互电容式的生物信息传感装置中，所述互电容式的生物信息传感装置可包括多个驱动电极及多个感测电极。每一驱动电极与一感测电极之间形成互电容。在感测时，驱动电路提供激励信号给驱动电极，并接收来自感测电极输出的感测信号。当目标物体接近或触摸所述生物信息传感装置时，形成在驱动电极与感测电极之间的互电容的电荷量会有相应的变化，从而，感测电极会输出相应的感测信号给驱动电路，进而获取相关生物信息。

在基于自电容式的生物信息传感装置中，所述自电容式的生物信息传感装置包括多个感测电极。每一感测电极可形成对地的电容。在感测时，驱动电路提供激励信号给感测电极，并接收来自感测电极输出的感测信号。当目标物体接近或触摸所述生物信息传感装置时，目标物体与感测电极之间形成电容，引起感测电极上的电荷量的变化，从而，感测电极输出相应的感测信号给驱动电路，进而获取相关生物信息。

所述目标物体例如为手指、脚趾、耳朵等人体上的合适部位，但本发明并不局限于此，所述目标物体也可为其它合适的物件，并不局限于人体，也可为其它活体，甚至假体。

在本实施方式中，所述生物信息传感装置1例如为自电容式的传感装置。

所述多个感测电极111呈多行多列方式排布。然，可变更地，在其它实施方式中，所述多个感测电极111也可呈其它规则或非规则方式排布。

对于同一列的感测电极111：当所述驱动电路20提供激励信号给一感测电极111执行生物信息感测时，提供一第一参考信号给其余感测电极111中的部分或全部感测电极111。较佳地，所述驱动电路20提供所述第一参考信号给其余全部感测电极111。

由于所述驱动电路20在提供所述激励信号给各列感测电极111中的一感测电极111时，提供所述第一参考信号给其余部分或全部感测电极111，从而，施加有所述第一参考信号的感测电极111对在执行生物信息感测的感测电极111的寄生影响是可知的，从而，所述驱动电路20在后续对生物信息的计算时可抵消可知的寄生影响，进而提高生物信息的感测精度。

所述第一参考信号例如为恒定的电压信号。

或者，所述第一参考信号与所述激励信号之间的压差保持不变，例如，所述第一参考信号与所述激励信号相同，从而减小其余感测电极111与在执行生物信息感测的感测电极111之间的寄生电容的充放电电量，进一步提高生物信息的感测精度。

在本实施方式中，所述驱动电路20逐行驱动感测电极111执行生物信息感测。然，可变更地，在其它实施方式中，所述驱动电路20也可一次同时驱动多行感测电极111执行生物信息感测。

进一步地，在本实施方式中，对于同一行的感测电极111：所述驱动电路20同时提供所述激励信号给部分感测电极111执行生物信息感测，并提供一第二参考信号给其余感测电极111中的部分或全部感测电极111。较佳地，提供所述第二参考信号给其余全部感测电极111。

对于同一行的感测电极111：所述驱动电路20通过先后多次同时提供所述激励信号给部分感测电极111执行生物信息感测，从而驱动完一行感测电极111执行生物信息感测。

当所述多个感测电极111形成在一芯片上时，采用对一行感测电极111的分时驱动方式，从而可减少所述芯片上的引脚数量，对此，后面会有相关叙述。

然，可变更地，在其它实施方式中，所述驱动电路20也可同时驱动一行的感测电极111均执行生物信息感测。例如，所述多个感测电极111是形成在显示屏中。当所述多个感测电极111设置在芯片上时，所述驱动电路也是可同时驱动一行的感测电极111均执行生物信息感测。

另外，由于所述驱动电路20在提供所述激励信号给各行感测电极111中的部分感测电极111时，提供所述第二参考信号给其余感测电极111中的部分或全部感测电极111，从而，施加有所述第二参考信号的感测电极111对在执行生物信息感测的感测电极111的寄生影响是可知的，从而，所述驱动电路20在后续对生物信息的计算时可抵消可知的寄生影响，进而提高生物信息的感测精度。

所述第二参考信号例如为恒定的电压信号。

或者，所述第二参考信号与所述激励信号之间的压差保持不变，例如，所述第二参考信号与所述激励信号相同，从而减小其余感测电极111与在执行生物信息感测的感测电极111之间的寄生电容的充放电电量，进一步提高生物信息的感测精度。

在一些具体实施方式中，所述生物信息传感装置1包括多个传感单元11。每一传感单元11包括一所述感测电极111、第一控制开关113、和第二控制开关115。所述第一控制开关113、所述第二控制开关115均与所述感测电极111连接。

所述驱动电路20包括扫描驱动电路21、感测驱动电路22、和参考信号产生电路23。所述扫描驱动电路21与所述多个传感单元11中的第一控制开关113和第二控制开关115分别连接，用于驱动每一传感单元11中的第一控制开关113和第二控制开关115分时导通。所述感测驱动电路22通过各传感单元11中的第一控制开关113与感测电极111连接，用于通过导通的第一控制开关113提供所述激励信号给感测电极111执行生物信息感测。所述参考信号产生电路23通过各传感单元11中的第二控制开关115与所述感测电极111连接，用于通过导通的第二控制开关115提供所述第一参考信号给感测电极111。

对于同一列的感测电极111：当所述扫描驱动电路21驱动一传感单元11中的第一控制开关113导通、第二控制开关115截止时，驱动其余传感单元11中的部分或全部传感单元11的第一控制开关113截止、第二控制开关115导通，所述参考信号产生电路23通过导通的第二控制开关115提供所述第一参考信号给感测电极111。

所述感测驱动电路22通过导通的第一控制开关113提供所述激励信号给感测电极111执行生物信息感测，并接收来自感测电极111输出的感测信号，以获取生物信息。

进一步地，当所述扫描驱动电路21驱动一行传感单元11的第一控制开关113导通、第二控制开关115截止时，所述感测驱动电路22通过导通的第一控制开关113同时提供所述激励信号给部分感测电极111执行生物信息感测，所述参考信号产生电路23通过导通的第一控制开关113提供所述第二参考信号给其余传感单元11中的部分或全部传感单元11的感测电极111。

在本实施方式中，所述驱动电路20可进一步包括数据选择电路24，所述数据选择电路24与所述感测驱动电路22和所述参考信号产生电路23分别连接。所述数据选择电路24进一步与各传感单元11中的第一控制开关113连接。对于各传感单元11，通过所述数据选择电路24来选择是输出所述参考信号产生电路23所提供的第二参考信号还是输出所述感测驱动电路22所提供的激励信号给感测电极111。当所述数据选择电路24输出所述激励信号给一感测电极111时，进一步输出所述感测电极111所感测的感测信号给所述驱动电路20。

由于所述驱动电路20设置有所述数据选择电路24，从而可以实现对各行的感测电极111进行分时执行生物信息感测。

在一实施方式中，所述数据选择电路24包括多个数据选择器(Multiplexer)241。每一数据选择器241连接部分传感单元11，且进一步与所述参考信号产生电路23和所述感测驱动电路22分别连接。所述多个数据选择器241用于选择输出所述激励信号或所述第二参考信号给感测电极111。可选地，每一数据选择器241连接至少二列传感单元11。

所述驱动电路20一次同时通过各数据选择器241分别输出所述激励信号给一感测电极111执行生物信息感测，并通过各数据选择器241分别输出所述第二参考信号给同一行的其余感测电极111中的部分或全部感测电极111。

所述驱动电路20通过先后多次同时通过各数据选择器241以及导通的第一控制开关113输出所述激励信号给感测电极111，来驱动完一行感测电极111执行生物信息感测。

可变更地，在其它实施方式中，所述数据选择电路24也可为其它的合适的电路结构，并不局限于此处所述的多个数据选择器241。另外，当所述驱动电路20同时提供所述激励信号给每行的感测电极111时，所述数据选择电路24也可是省略的。

所述驱动电路20可进一步包括控制单元30。所述控制单元30与所述扫描驱动电路21和所述多个数据选择器241分别连接，用于控制所述扫描驱动电路21驱动各行传感单元11中的第一控制开关113和第二控制开关115的导通时序，以及通过控制所述多个数据选择器241来控制输出所述激励信号与所述第二参考信号给感测电极111的时序。

例如，所述控制单元30控制所述扫描驱动电路21逐行导通第一控制开关113，并在控制各行传感单元11的第一控制开关113导通时，控制其余行中的部分行或全部行的传感单元11的第二控制开关115导通。对于同一传感单元11：所述控制单元30控制所述扫描驱动电路21分时导通第一控制开关113和第二控制开关115。

所述控制单元30控制所述数据选择器241分时输出所述激励信号给与所述数据选择器241相连接的各传感单元11。

在一些实施方式中，所述生物信息传感装置1例如进一步包括多个扫描线群组B和多个数据线群组D。每一扫描线群组B连接一行传感单元11，每一数据线群组D连接一列传感单元11。

具体地，每一扫描线群组B包括第一扫描线B1和第二扫描线B2。每一数据线群组D包括第一数据线D1和第二数据线D2。

所述第一控制开关113包括控制电极G1、第一传输电极S11、和第二传输电极S12。所述第二控制开关115包括控制电极G2、第一传输电极S21、和第二传输电极S22。所述第一扫描线B1连接所述扫描驱动电路21和所述第一控制开关113的控制电极G1。所述第二扫描线B2连接所述扫描驱动电路21和所述第二控制开关115的控制电极G2。所述第一数据线D1连接所述数据选择器241和第一控制开关113的第一传输电极S11。所述第二数据线D2连接所述参考信号产生电路23和第二控制开关115的第一传输电极S21。所述第一控制开关113的第二传输电极S12连接所述感测电极111。所述第二控制开关115的第二传输电极S22连接所述感测电极111。

所述第一数据线D1用于传输所述激励信号和所述第二参考信号，所述第二数据线D2用于传输所述第一参考信号，所述扫描驱动电路21通过所述第一扫描线B1、第二扫描线B2提供扫描开启信号给第一控制开关113和第二控制开关115，来控制第一控制开关113和第二控制开关115导通，通过所述第一扫描线B1、第二扫描线B2提供扫描截止信号给第一控制开关113和第二控制开关115，来控制第一控制开关113和第二控制开115关截止。

所述第一扫描线B1和第二扫描线B2均沿行方向延伸、沿列方向排列。所述第一数据线D1和所述第二数据线D2均沿列方向延伸、沿行方向排列。

在一些实施方式中，所述生物信息传感装置1例如进一步包括第一参考信号线R1、第二参考信号线R2、和感测信号线L。所述第一参考信号线R1连接所述参考信号产生电路23和第二数据线D2，用于传输所述第一参考信号。所述第二参考信号线R2连接所述参考信号产生电路23和所述多个数据选择器241，用于传输所述第二参考信号。所述感测信号线L连接所述感测驱动电路22和所述多个数据选择器241，用于传输所述激励信号给感测电极111以及传输来自感测电极11的感测信号给感测驱动电路22。

所述第一参考信号线R1、第二参考信号线R2、和感测信号线L主要沿行方向延伸。

请参阅图3，图3为本发明图1所示的数据选择器241的一实施例的电路结构示意图。所述数据选择器241包括8个开关单元243，每个开关单元243包括一第一选择开关S1和一第二选择开关S2。所述第一选择开关S1包括控制电极G3、第一传输电极S31、和第二传输电极S32。所述第二选择开关S2包括控制电极G4、第一传输电极S41、和第二传输电极S42。所述控制单元30与各个开关单元243中的控制电极G3和控制电极G4分别连接。所述第一传输电极S31与所述感测驱动电路22连接。所述第一传输电极S41与所述参考信号产生电路23连接。每一个开关单元243中的第二传输电极S32和第二传输电极S42相连接，并连接至第一控制开关113的第一传输电极S11。

对于同一开关单元243：所述控制单元30控制所述第一选择开关S1和第二选择开关S2分时导通，即，当第一选择开关S1导通时，第二选择开关S2截止，当第二选择开关S2导通时，第一选择开关S1截止。对于同一数据选择器241：当所述控制单元30控制一开关单元243中的第一选择开关S1导通、第二选择开关S2截止时，控制其余开关单元243中的第一选择开关S1截止、第二选择开关S2导通。通过导通的第一选择开关S1，所述感测驱动电路22提供所述激励信号至第一控制开关113导通的传感单元11的感测电极111；通过导通的第二选择开关S2，所述参考信号产生电路23提供所述第二参考信号至第二控制开关115导通的传感单元11的感测电极111。

在本实施方式中，所述多个数据选择器241的数量例如为16个，每一数据选择器241包括8个开关单元243。对应地，同一行的感测电极111的数量为128个。

需要说明的是，在图1中，受限于附图的大小，图1只示出每一数据选择器241分别与二列传感单元11连接，若与图3所示的数据选择器241的结构相对应，图1实际上省略了每一数据选择器241还与另外六列传感单元11相连接的结构。另外，后述的图4的结构与图1所示的结构相对应，同样省略了每一数据选择器241还与另外六列传感单元11相连接的结构，在此一并做出说明。

相应地，所述驱动电路20例如每次通过所述16个数据选择器241同时输出16个激励信号对应给同一行的16个感测电极111，并同时输出112个第二参考信号对应给同一行的112个感测电极111。

以所述生物信息传感装置1为指纹传感装置为例，当用户的手指接近或触摸所述多个传感单元11的感测电极111时，由于脊、谷与感测电极111的距离不同，因此，脊、谷与感测电极111所分别形成的电容对应不同，从而对感测电极111上的电荷量的影响就不同，从而驱动电路20可以根据感测电极111输出的感测信号可以获知相应的指纹信息。

所述生物信息传感装置1一实施方式的工作原理如下。

所述控制单元30控制各数据选择器241中的一开关单元243中的第一选择开关S1导通、第二选择开关S2截止，控制各数据选择器241中的其余开关单元243中的第一选择开关S1截止，第二选择开关S2导通，相应地，所述感测驱动电路22通过各数据选择器241中导通的第一选择开关S1提供所述激励信号至第一数据线D1上，所述参考信号产生电路23通过各数据选择器241中导通的第二选择开关S2提供所述第二参考信号至第一数据线D1上。通过所述控制单元30的多次控制，所述各数据选择器241中的各开关单元243中的第一选择开关S1分时导通。

所述控制单元30控制所述扫描驱动电路21逐行驱动第一控制开关113导通、第二控制开关115截止，并在分别控制各行的第一控制开关113导通、第二控制开关115截止的同时，控制其余行的第一控制开关113截止、第二控制开关115导通，相应地，所述第一数据线D1上的激励信号通过导通的第一控制开关113输出给感测电极111，并接收来自感测电极111输出的感测信号，以执行生物信息感测，所述第一数据线D1上的第二参考信号通过导通的第一控制开关113输出给感测电极111，另外，所述参考信号产生电路23通过导通的第二控制开关115提供所述第一参考信号到感测电极111。

通过在各次驱动部分感测电极111执行生物信息感测时，提供第一参考信号与第二参考信号给其余相应的感测电极111，来提高所述生物信息感测装置1的生物信息的感测精度。

请一并参阅图1、图4至图6，图4为本发明生物信息传感装置的另一实施方式的结构示意图。图5为图4所示生物信息传感装置的部分剖面结构示意图。图6为图4所述生物信息传感装置的使用状态图。所述生物信息传感装置1包括生物信息传感器2。所述生物信息传感器2包括绝缘基板2a、所述多个传感单元11、所述多个扫描线群组B、所述多个数据线群组D、和所述第一参考信号线R1。所述多个传感单元11、所述多个扫描线群组B、所述多个数据线群组D、和所述第一参考信号线R1形成在所述绝缘基板2a上。

在本实施方式中，所述各传感单元11中的第一控制开关113和第二控制开关115例如均为薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)开关，所述绝缘基板2a例如为玻璃基板，从而，采用玻璃基板上形成TFT开关的工艺来制作所述生物信息传感器2，进而降低生物信息传感器2以及包括所述生物信息传感器2的生产制造成本。当所述第一控制开关113、第二控制开关115为薄膜晶体管开关时，所述控制电极G1、G2为栅极，所述第一传输电极S11、S21为源极，所述第二传输电极S12、S22为漏极。

然，本发明并不限制所述绝缘基板2a为玻璃基板，也可为其它合适类型的绝缘基板，同样，也不限制所述第一控制开关113和所述第二控制开关115均为薄膜晶体管开关，也可为其它合适类型的开关。

所述薄膜晶体管开关例如为低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管开关、氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管开关、非晶硅薄膜晶体管开关等合适类型的薄膜晶体管开关。较佳地，所述薄膜晶体管开关为低温多晶硅薄膜晶体管开关。

所述绝缘基板2a包括第一表面A1和与第一表面A1相对设置的第二表面A2，所述第一表面A1用于接收目标物体的触摸或接近输入，所述多个传感单元11、所述多个扫描线群组B、所述多个数据线群组D、和所述第一参考信号线R1设置在所述第二表面A2。

所述多个传感单元11的感测电极111相较于所述第一控制开关113、所述第二控制开关113、所述多个扫描线群组B、和所述多个数据线群D组更靠近所述第二表面A2。

所述第一控制开关113、所述第二控制开关115、所述多个扫描线群组B、和所述多个数据线群组D位于所述多个传感单元11的感测电极111背对所述绝缘基板2a的一侧。

较佳地，所述多个传感单元11的感测电极111覆盖所述第一控制开关113、所述第二控制开关115、所述多个扫描线群组B、和所述多个数据线群组D。

所述生物信息传感器1进一步包括钝化层16，所述钝化层16设置在所述多个传感单元11、所述多个扫描线群组B、所述多个数据线群组D、和所述第一参考信号线R1上。

所述钝化层16用于平坦化所述生物信息传感器2的表面，以及对所述多个传感单元11等元件进行保护。

请一并参阅图5和图7，图7为生物信息传感器2的一实施方式的制作方法流程图。所述生物信息传感器2的制作方法如下。

F1：提供一绝缘基板2a；

所述绝缘基板2a例如为玻璃基板。

F2：在所述绝缘基板2a上形成所述多个感测电极111；

所述感测电极111例如由金属材料制成。然，可变更地，所述感测电极111也可为有其它合适的导电材料制成，例如，所述感测电极111也可由透明的导电材料制成，所述透明导电材料例如为氧化铟锡、氧化铟锌等等。另外，所述感测电极也可由钼锂钼等合金材料制成。所述感测电极111例如直接形成在所述绝缘基板2a上，从而更接近第一表面A1，提高感测精度。

F3：于所述多个感测电极111上形成第一绝缘层12；

所述第一绝缘层12例如为氧化硅、氮化硅等材料制成。

F4：于所述第一绝缘层12上形成第一控制开关113和第二控制开关115，并于所述第一绝缘层12上形成贯穿至感测电极111的通孔H，通过所述通孔H，第一控制开关113和第二控制开关115与感测电极111连接；

每一传感单元11的第一控制开关113和第二控制开关115形成在感测电极111上方，且分别通过通孔H与感测电极111相连接。

F5：于所述第一控制开关113和所述第二控制开关115上形成钝化层16。

所述生物信息传感器2制作完毕。需要说明的是，在上述的制作方法中，省略形成所述多个扫描线群组B、多个数据线群组D、和第一参考信号线R1的步骤。

由于按照上述制作方法形成的生物信息传感器2的制作工艺简单，无需再额外设置一保护盖板或形成涂覆层(Coating层)，从而可节省制造成本。

本发明上述制作生物信息传感器2的方法也可适用于制作其它合适结构的生物信息传感器，并不局限于制作此处的生物信息传感器2。例如，所述传感单元11例如包括感测电极111和传感电路(未标示)。对于上述生物信息传感器2，所述传感电路包括所述第一控制开关113与第二控制开关115。然，对于其它结构的生物信息传感器，所述传感电路并不局限于包括第一控制开关113与第二控制开关115的情况，例如，所述传感电路也可为包括第一控制开关113，而省略第二控制开关115的情形，相应地，第二数据线D2以及第一参考信号线R1等元素也对应省略。再例如，所述传感电路也可为其它的电路结构，而并不局限于此处所述的第一控制开关113和第二控制开关115。然，制作这些结构的生物信息传感器，本发明上述制作生物信息传感器2的方法也是适用的。从而，可以节省制作生物信息传感器的成本。对应地，由所述制作方法制作的生物信息传感器的制造成本较低，且感测精度相对较高。

然，可变更地，在其它实施方式中，所述生物信息传感器2的制作方法也可为：在所述绝缘基板2a上形成各传感单元11的第一控制开关113和第二控制开关115，然后在各传感单元11的所述第一控制开关113和所述第二控制开关115上形成感测电极111，接下来，在感测电极111上设置保护盖板或者形成涂覆层(Coating层)。如此，也是可以的。需要说明的是，此处也省略了对所述多个扫描线群组B、多个数据线群组D、和第一参考信号线R1的步骤的描述。

下面继续参阅图5，并请一并参阅图8，图8为制作第一控制开关113与第二控制开关115的方法流程图。以第一控制开关113和第二控制开关115为非晶硅薄膜晶体管为例，对在制作生物信息传感器2的过程中形成第一控制开关113和第二控制开关115的制造方法进行说明如下。

F41：于所述第一绝缘层12上形成第一控制开关113的控制电极G1和第二控制开关115的控制电极G2；

F42：于所述第一绝缘层12、所述控制电极G1、G2上形成第二绝缘层13；

所述第二绝缘层13例如为氧化硅、氮化硅等材料制成。

F43：于所述第二绝缘层13上形成有源层14、15；

所述有源层14、15为非晶硅层。

F44：于所述第二绝缘层13和所述第一绝缘层12上形成贯穿至所述感测电极111的通孔H；

需要说明的是，于所述第二绝缘层13和所述第一绝缘层12上形成贯穿至所述感测电极111的通孔H可合并在同一步骤实现，然，也可为在二个不同的步骤中形成。

F45：于所述第二绝缘层13上形成第一控制开关113的第一传输电极S11和第二传输电极S12、形成第二控制开关115的第一传输电极S21和第二传输电极S22，且所述第二传输电极S12和第二传输电极S22充满所述通孔H，以分别连接所述感测电极111。

所述第一传输电极S11和第二传输电极S12位于所述有源层14的两侧，所述第一传输电极S21和第二传输电极S22位于所述有源层15的两侧，从而形成所述第一控制开关113和所述第二控制开关115。

在本实施方式中，所述第一控制开关113的第二传输电极S12和所述第二控制开关115的第二传输电极S22分别通过一通孔H与所述感测电极111连接。然，在其它实施方式中，同一传感单元11中的所述第一控制开关113的第二传输电极S12和所述第二控制开关115的第二传输电极S22可通过同一通孔H与所述感测电极111连接。

步骤F5中：于所述第二绝缘层13、第一传输电极S11、有源层14、第二传输电极S12、第一传输电极S21、有源层15、第二传输电极S22上形成所述钝化层16。

上述制作方法中形成的第一控制开关113与第二控制开关115主要是底栅型(Bottom-Gate)的薄膜晶体管，然，所述第一控制开关113与第二控制开关115也可为顶栅型(Top-Gate)的薄膜晶体管，例如低温多晶硅薄膜晶体管。

需要进一步说明的是，所述多个扫描线群组B、多个数据线群组D、第一参考信号线R1、所述第一控制开关113、所述第二控制开关115的连接走线最后例如通过过孔等方式与所述绝缘基板2a的第二表面A2上形成的周围布线(未标示)相连接，以与前述的驱动电路20或后述的控制芯片3中相应的电路进行信号传输。

可选地，所述生物信息传感器2进一步包括所述扫描驱动电路21、所述多个数据选择器241、所述第二参考信号线R2、和所述感测信号线L。所述扫描驱动电路21、所述多个数据选择器241、所述第二参考信号线R2、和所述感测信号线L形成在所述绝缘基板2a的第二表面A2上。

所述扫描驱动电路21、所述多个数据选择器241、所述第二参考信号线R2、和所述感测信号线L设置在所述多个传感单元11的周围。

所述数据选择器241的第一选择开关S1和第二选择开关S2例如也均为薄膜晶体管开关。所述扫描驱动电路21一般包括多个控制开关(图未示)，且所述多个控制开关例如为薄膜晶体管开关。相应地，所述多个数据选择器241和所述扫描驱动电路21在所述第一控制开关113和所述第二控制开关115形成时，通过相同或相似的制作工艺一并形成，从而提高生物信息传感器2的集成度，并降低制作成本。

在一些实施方式中，所述生物信息传感装置1包括控制芯片3，所述控制芯片3包括所述控制单元30、所述参考信号产生电路23、和所述感测驱动电路22。即，前述的驱动电路20中的一部分电路形成在控制芯片3中，一部分形成在生物信息传感器2上，如此设置，一方面提高生物信息传感装置1的集成度，减小所述生物信息传感装置1的体积，另外，也可降低生物信息传感装置1的制造成本。

可选地，所述生物信息传感器2和所述控制芯片3例如分别为裸片(Die)，所述控制芯片3例如通过覆晶工艺(Flip-Chip)设置在所述绝缘基板2a上。当所述绝缘基板2a例如为玻璃基板时，所述控制芯片3例如通过玻璃上芯片(Chip On Glass,COG)的方式绑定(Bonding)在所述玻璃基板上。当所述绝缘基板2a例如为薄膜基板时，所述控制芯片3例如通过薄膜上芯片(Chip On Film,COF)的方式绑定在所述薄膜基板上。然，所述控制芯片3也可采用其它合适的工艺形成在所述绝缘基板2a上，并不限制为此处所述的覆晶工艺。

当所述控制芯片3设置在所述生物信息传感器的绝缘基板2a上之后，再将所述控制芯片3与所述生物信息传感器1放置在模具中，例如通过注塑(Molding)工艺形成封装体(图未示)在所述生物信息传感器2和所述控制芯片3上，从而形成为一芯片(Chip)。所述封装体例如为环氧树脂材料制成，但不局限于所述环氧树脂材料，也可为其它合适的材料。然，可变更地，当所述控制芯片3设置在所述生物信息传感器的绝缘基板2a上之后，也可不进行封装工艺。

当所述生物信息传感装置1形成后，所述绝缘基板2a的第一表面A1用于接收目标物体的接近或触摸输入，或者说，当用户使用所述生物信息传感装置1感测生物信息时，所述第一表面A1相较于所述第二表面A2更邻近目标物体。

在其它实施方式中，所述扫描驱动电路21、所述数据选择电路24、所述第二参考信号线R2、和所述感测信号线L也可非设置在所述绝缘基板2a上。例如所述扫描驱动电路21和所述数据选择电路24也可设置在所述控制芯片3中，或者，设置在另外的芯片中，又或者，以芯片之外的电路方式存在也是可以的。

请参阅图9，图9为本发明生物信息传感装置的又一实施例的结构示意图。所述生物信息传感装置1进一步包括连接件4，所述连接件4用于连接所述控制芯片3与所述生物信息传感器2。所述连接件4例如为软性电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)。所述控制芯片3例如设置在所述软性电路板4上，并通过所述软性电路板4与所述生物信息传感器2连接。通过所述软性电路板4，在所述生物信息传感器2与所述控制芯片3之间进行信号传输。

在此实施方式中，所述生物信息传感器2和所述控制芯片3也可均为一芯片(Chip)，或者，所述生物信息传感器2为裸片，所述控制芯片3为芯片，或者，所述生物信息传感器2和所述控制芯片3均为裸片。

当所述控制芯片3通过软性电路板4与所述生物信息传感器2连接时，所述生物信息传感器2例如进一步包括加强板(图未示)，所述加强板通过粘结件(如，胶)贴附在所述钝化层16和所述软性电路板4上。

在上述各实施方式中，所述生物信息传感器2为裸片或芯片时，通过设置所述数据选择电路24来对应控制分时输出激励信号给同一行的感测电极111。由于所述数据选择电路24的每一数据选择器241分别设置与所述感测驱动电路22相连接的一端口(图未示)，所述端口用于传输激励信号或感测信号，相应地，所述生物信息传感器2上对应每个端口设置一连接引脚(图未示)，用以连接所述端口与所述感测驱动电路22。如此，可以减少生物信息传感器2与控制芯片3之间的连接引脚的数量。

可变更地，在其它实施方式中，例如，所述生物信息传感器2也可为形成在显示屏中或显示屏上，而并非集成为一裸片或一芯片。当所述生物信息传感器2形成在显示屏中或显示屏上时，所述控制芯片3可同时驱动一行感测电极111执行生物信息感测。

请参阅图10，图10为本发明传感单元的另一实施例的结构示意图。所述传感单元11包括并联连接的二第一控制开关113和并联连接的二第二控制开关115。

请参阅图11，图11为本发明生物信息传感装置的又一实施方式的结构示意图。所述驱动电路20与各感测电极111之间分别通过一单独的数据线L1连接，省略第一控制开关113和第二控制开关115。相应地，所述驱动电路20通过分别输出相应的信号给各感测电极111也是可行的。

请参阅图12，图12为本发明电子设备的一实施方式的结构示意图。所述电子设备9包括上述任一实施方式所述的生物信息传感装置1。所述电子设备9例如为可携式电子产品、家居式电子产品、或车载电子产品。然而，所述电子设备不局限此处所列的电子产品，还可以是其它合适类型的电子产品。所述可携式电子产品例如为移动终端，所述移动终端例如为手机、平板电脑、笔记本电脑、穿戴式产品等合适的移动终端。所述家居式电子产品例如为智能门锁、电视、冰箱、台式电脑等合适的家居式电子产品。所述车载电子产品例如为车载显示器、行车记录仪、导航仪、车载冰箱等合适的车载电子产品。

以所述电子设备9为手机为例，所述生物信息传感装置1例如设置在所述手机的正面、侧面、背面等任意合适的位置，另外，所述生物信息传感装置1可设置为曝露出手机的外壳，也可设置在手机的内部。在此实施方式中，所述生物信息传感装置1设置在手机的正面。

根据所述生物信息传感装置1所感测到的生物信息，所述电子设备9例如进行用户身份鉴权、在线支付、快速启动应用程序(APP)等等。

由于所述电子设备9包括所述生物信息传感装置1，所述生物信息传感装置1的感测精度较高，因此，所述电子设备9的用户体验较好。

请参阅图13，图13为图12所示电子设备一实施方式的电路方框图。所述电子设备9进一步包括主控芯片5。所述主控芯片5与所述生物信息传感装置1连接，用于与生物信息传感装置1进行数据通信。所述主控芯片5例如为单一芯片或芯片组。当主控芯片5为芯片组时，所述芯片组包括应用处理器(Application Processor,AP)和电源芯片。另外，所述芯片组可进一步包括存储芯片。当主控芯片5为单一芯片时，所述主控芯片5例如为应用处理器。进一步地，所述应用处理器也可替换为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。

所述主控芯片5包括接地端50，所述接地端50连接设备地，接收设备地的接地信号，接地信号在图9以GND表示。所述设备地又称系统地，例如为电子设备9的供电电源的负极，供电电源如为电池。所述接地信号GND又称系统地电压、系统地信号、设备地电压、或设备地信号等。所述接地信号GND为恒定电压，作为电子设备9中各电路的电压参考基准，所述接地信号GND例如为0V(伏)、2V、(-1)V等电压信号。通常，所述设备地并非地球大地或绝对大地。然，当电子设备9通过导体与地球大地连接时，所述设备地也可能为地球大地。

在前述的各实施方式中，所述生物信息传感装置1可是以一个域为电压参考基准。所述域是以接地信号GND为基准的域。所述接地信号GND作为生物信息传感装置1中各电路的电压参考基准。

为提高生物信息传感装置1的感测信号的信噪比，本发明进一步提出利用调制技术方案来达到提高信噪比的技术目的，所述调制技术方案适用于上述各实施方式所述的生物信息传感装置1。

例如，通过调制地的技术方案来达到统一调制输出给传感单元11的信号。

具体地，所述驱动电路20例如进一步包括第一接地端31、第二接地端32、调制电路33、和电压产生电路34。所述调制电路33连接于所述第一接地端31和所述第二接地端32之间。所述调制电路33进一步与所述电压产生电路34相连接。所述第一接地端31连接至设备地。所述电压产生电路34用于提供一电压驱动信号给所述调制电路33。所述调制电路33根据所述电压驱动信号和所述设备地上的接地信号GND来对应产生调制信号MGND给所述第二接地端32。所述调制信号MGND用于统一调制所述驱动电路20输出给所述传感单元11上的信号，例如，所述第一参考信号、所述第二参考信号、所述激励信号、所述扫描开启信号、和所述扫描截止信号。其中，加载所述调制信号MGND的地(例如，第二接地端32)为调制地。

例如，所述激励信号包括第一电压信号与第二电压信号。所述激励信号为第一电压信号和第二电压信号交替变化的方波脉冲信号。其中，所述第一电压信号低于所述第二电压信号，所述第一电压信号例如为接地信号GND。所述调制信号MGND用于抬高所述第二电压信号，以提高感测信号的信噪比。

当所述驱动电路20接收到来自感测电极111输出的感测信号时，需要对感测信号进行反向调制，来获取相应的生物信息。

在此实施方式中，所述生物信息传感装置1是以两个域为电压参考基准。两个域分别示出为以接地信号GND为基准的域60和以调制信号MGND为基准的域70。其中，在以接地信号GND为基准的域60中的电路的接地端均直接连接设备地，在以调制信号MGND为基准的域70中的电路的接地端均直接连接调制地。进一步地，对于以调制地为地的电路，其参考地电位为调制地所加载的调制信号MGND；对于以设备地为地的电路，其参考地电位为设备地所加载的接地信号GND。

在本实施方式中，所述控制单元30、所述扫描驱动电路21、所述数据选择电路24、所述参考信号产生电路23、以及传感单元11例如设置在域70中。所述感测驱动电路22例如一部分位于域60中，一部分位于域70中。所述主控芯片5、所述调制电路33、所述电压产生电路34位于域60中。

然，可变更地，本发明并不局限上述电路在域60、70中的划分，厂商可根据实际需要，例如电路情况不同，对应做不同调整等。

所述生物信息传感装置1可进一步包括接地线G，所述接地线G围绕所述多个传感单元11设置，在一些实施方式中，所述接地线G为网格状，与所述感测电极111位于同一层，分别围绕所述感测电极111设置。可变更地，所述接地线G也可为在所述多个传感单元11的外围设置一圈等等也是可以的。

另外，当所述生物信息传感装置1是以一个域为电压参考基准、所述域是以接地信号GND为基准的域时，所述第一参考信号和/或所述第二参考信号例如为相对所述接地信号GND为恒定的电压信号。然，当所述生物信息传感装置1是以两个域60和70为电压参考基准时，所述第一参考信号和/或所述第二参考信号例如为相对所述接地信号GND为变化的电压信号，相对所述调制信号MGND为恒定的电压信号。

更进一步地，除了上述通过采用调制地的技术方案，也可采用调制电源端或参考电源的电源电压信号，来统一调制所述驱动电路20输出给所述多个传感单元11的信号。

虽然实施方式这里已经关于具体的配置和操作序列进行描述，但是应该理解，替代的实施方式可增加、省略或改变元件、操作等等。因此，这里公开的实施方式意味着是实施例而不是限制。