于该使用者的该手指的该可变振幅电子信号还经由该像素阵列中的该多个电容板而耦合至更大或更小的程度。2.如权利要求1所述的指纹传感器，其中该像素阵列所包括的该多个开关元件为薄膜晶体管。3.如权利要求1所述的指纹传感器，其中至少该传送电极大体上完全地环绕该像素阵列延伸。4.如权利要求1所述的指纹传感器，其中该第一基底与该覆盖层为一体成形。5.如权利要求1所述的指纹传感器，其中该第一基底具有可挠性。6.一种结合指纹传感器的触控板，用以感测一使用者的一指纹，包括: a)一基底，具有一上表面； b)一感测阵列，包括形成于该基底且安排在沿着相交的多条行线与多条列线的多个感测像素，用以感测施加在邻近于该基底的该上表面的一尖端的存在与位置，其中相邻的该多个感测像素彼此间隔一第一预定距离，以及每一该感测像素提供一信号，以指示该尖端是否被施加在邻近于该感测像素； c)多条行寻址线，由该基底所支撑，其中每一该行寻址线关联于该感测阵列的该多个感测像素的一行线，以及每一该行寻址线选择性地致能，用以寻址关联于该行寻址线的该多个感测像素； d)多条列感测线，由该基底所支撑，其中每一该列感测线关联于该感测阵列的该多个感测像素的一列线，用以感测由已致能的该行寻址线所选择的该多个感测像素的该行线上的该感测像素所提供的一信号； e)一指纹感测区域，形成在该基底的上方，包括: i)多个细间距像素，安排在沿着相交的多条行线与多条列线以形成一细间距像素阵列，其中每一该细间距像素包括一开关元件以及还包括一电容板，以及每一该细间距像素与相邻的该多个细间距像素彼此间隔一第二预定距离，且该第二预定距离小于该第一预定距离的三分之一； ?)多条细间距行寻址线，其中每一该细间距行寻址线关联于该细间距像素阵列内该多个细间距像素的一行线，以及每一该细间距行寻址线选择性地致能，用以寻址关联于每一该细间距行寻址线的该多个细间距像素；以及 iii)多条细间距列感测线，其中每一该细间距列感测线关联于该细间距像素阵列的该多个细间距像素的一列线，用以感测由已致能的该细间距行寻址线所选择的该多个细间距像素的该行线上的该细间距像素的该电容板所提供的一信号；以及 f)至少一触控板行寻址线或是触控板列感测线，毗邻该指纹感测区域，并作为一传送电极，用以当该指纹感测区域对该使用者的该指纹进行感测时，传送一可变振幅电子信号; g)其中由该传送电极所传送的该可变振幅电子信号耦合于该使用者的一手指，以及该使用者将一指尖放置在该指纹感测区域上，以及其中根据该使用者的该指尖的一波峰或一波谷是否覆盖于该细间距像素阵列中的一特定像素，耦合于该使用者的该手指的该可变振幅电子信号还经由该细间距像素阵列中的该多个电容板而耦合至更大或更小的程度。7.—种结合指纹传感器的触控板,包括: a)一触控板，用以对施加在该触控板的一尖端的存在与位置进行感测，该触控板包括: 一感测阵列，包括安排在沿着相交的多条行线与多条列线的多个感测像素，其中相邻的该多个感测像素彼此间隔一第一预定距离，以及每一该感测像素提供一信号，以指示该尖端是否被施加在邻近于该感测像素的该触控板； 多条行寻址线，其中每一该行寻址线关联于该感测阵列的该多个感测像素的一行线，以及每一该行寻址线选择性地致能，用以寻址关联于该行寻址线的该多个感测像素；以及多条列感测线，其中每一该列感测线关联于该多个感测像素的一列线，用以感测由已致能的该行寻址线所选择的该多个感测像素的该行线上的该感测像素所提供的一信号； b)该触控板包括一指纹感测区域，其中该指纹感测区域包括该感测阵列的一部份，该指纹感测区域还包括: 多个细间距像素，安排在沿着相交的多条行线与多条列线以形成一细间距像素阵列，其中该细间距像素与相邻的该多个细间距像素彼此间隔一第二预定距离，且该第二预定距离小于该第一预定距离的三分之一； 多条细间距行寻址线，其中每一该细间距行寻址线关联于该细间距像素阵列内该多个细间距像素的一行线，以及每一该细间距行寻址线选择性地致能，用以寻址关联于每一该细间距行寻址线的该多个细间距像素； 多条细间距列感测线，其中每一该细间距列感测线关联于该细间距像素阵列的该多个细间距像素的一列线，用以感测由已致能的该细间距行寻址线所选择的该多个细间距像素的该行线上的该细间距像素所提供的一信号； c)一控制电路，用以相应于一模式信号而决定该多个细间距像素是否作为多个指纹感测像素或是该触控板的多个传统感测像素，其中: 当模式信号指示该多个细间距像素作为该多个指纹感测像素时，该控制电路分别致能在每一细间距行线上的该多个细间距像素，以及该控制电路会分别感测由已致能的该细间距行线上每一细间距像素所提供的信号；以及 当模式信号指示该多个细间距像素作为该触控板的该多个传统感测像素时，该控制电路同时地致能在多条相邻的细间距列线上的该多个细间距像素，并对在已同时致能的该多条细间距行线上的该多个细间距像素所提供的信号共同进行感测。8.—种指纹传感器，包括: a)一第一基底，具有多个像素形成在内，其中该多个像素安排在一像素阵列的R条行线以及N条列线，其中每一该像素包括一开关元件以及一电容板； b)R个行寻址电极，其中每一该行寻址电极耦接于该像素阵列中所对应的该行线的该多个像素的该多个开关元件，用以选择性地将所对应的该行线的该多个开关元件致能； c)N个数据电极，其中每一该数据电极耦接于该像素阵列中所对应的该列线的该多个像素的该多个开关元件，用以感测由像素阵列中位于所选择的该行线与所对应的该列线的一交叉点上的该像素的该电容板所提供的一信号； d)一覆盖层，覆盖于该第一基底的上表面，用以接收一使用者的一指尖； e)一第二基底，不同于该第一基底，其中该第二基底包括一半导体材料； f)一集成电路，形成在该第二基底内，用以产生S个行寻址信号，以对该R个行寻址电极的一个进行寻址，其中该集成电路选择性地耦接于该N个数据电极，以接收由该像素阵列的该多个电容板所提供的信号；以及 g)一解多工器，耦接于该集成电路以及该像素阵列之间，包括用以接收该S个行寻址信号的至少S个输入端，以及至少R个输出端，其中每一该输出端耦接于该R个行寻址电极的一个，其中该解多工器根据所接收的该S个行寻址信号而选择该R个行寻址电极的一个。9.如权利要求8所述的指纹传感器，其中该第一基底与该覆盖层为一体成形。10.如权利要求8所述的指纹传感器，其中该第一基底具有可挠性。11.如权利要求8所述的指纹传感器，其中该像素阵列所包括的该多个开关元件为薄膜晶体管。12.如权利要求8所述的指纹传感器，其中该解多工器是由多个开关元件所形成。13.如权利要求12所述的指纹传感器，其中形成该解多工器的的该多个开关元件形成在该第一基底上的多个薄膜晶体管。14.如权利要求8所述的指纹传感器，其中: a)该集成电路产生M个列选择信号，以对该N个数据电极的一个进行寻址；以及 b)该指纹传感器还包括: 一多工器，耦接于该集成电路以及该像素阵列之间，包括: 一第一组的N个输入端，其中每一该输入端耦接于该N个数据电极的一个，以接收储存在该像素阵列的该多个电容板的信号；以及 一第二组的M个输入端，用以接收来自该集成电路的该M个列选择信号，以便根据所接收的该M个列选择信号来选择该N个数据电极的一个。15.如权利要求14所述的指纹传感器，其中该多工器还包括: 一输出端，耦接于该集成电路，用以提供一选择数据信号至该集成电路。16.如权利要求14所述的指纹传感器，其中该多工器是由多个开关元件所形成。17.如权利要求16所述的指纹传感器，其中形成该多工器的的该多个开关元件形成在该第一基底上的多个薄膜晶体管。18.如权利要求8所述的指纹传感器，还包括: 至少一传送电极，由该第一基底所支撑，用以传送具有预定频率与振幅的一信号至该像素阵列，其中所传送的该信号会通过该覆盖层至该使用者的该指尖。19.如权利要求18所述的指纹传感器，其中至少该传送电极是由环绕该像素阵列的一环状物所形成。20.一种指纹传感器，包括: a)一第一基底，具有多个像素形成在其中，其中该多个像素安排在一像素阵列的R条行线以及N条列线，以及每一该像素包括一开关元件以及一电容板； b)R个行寻址电极，其中每一该行寻址电极耦接于该像素阵列中所对应的该行线的该多个像素的该多个开关元件，用以选择性地将所对应的该行线的该多个开关元件致能； c)N个数据电极，其中每一该数据电极耦接于该像素阵列中所对应的该列线的该多个像素的该多个开关元件，用以感测由该像素阵列中位于所选择的该行线与所对应的该列线的一交叉点上的该像素的该电容板所提供的一信号； d)一共同电极，延伸至少部分地通过位于该第一基底的该像素阵列； e)一覆盖层，覆盖于该第一基底，用以接收一使用者的一指尖；以及 f)多个差动放大器，其中每一该差动放大器包括: 一第一输入端，耦接于该N个数据电极的一个； 一第二输入端，耦接于该共同电极；以及 一输出端，用以提供一输出信号，其中该输出信号表示由该数据电极所提供的信号以及由该共同电极所提供的信号两者之间的差异。21.一种指纹传感器，包括: a)一第一基底，具有多个像素形成在内，其中该多个像素安排在一像素阵列的R条行线以及N条列线，以及每一该像素包括一开关元件以及一电容板； b)R个行寻址电极，其中每一该行寻址电极耦接于该像素阵列中所对应的该行线的该多个像素的该多个开关元件，用以选择性地致能在所对应的该行线的该多个开关元件； c)N个数据电极，其中每一该数据电极耦接于该像素阵列中所对应的该列线的该多个像素的该多个开关元件，用以感测由该像素阵列中位于所选择的该行线与所对应的该列线的一交叉点上的该像素的该电容板所提供的一信号； d)一覆盖层，覆盖于该第一基底，用以接收一使用者的一指尖；以及 e)多个差动放大器,其中每一该差动放大器包括: 一第一输入端，耦接于该N个数据电极的所对应的一个； 一第二输入端，耦接于该N个数据电极中选择作为一参考电极的一个；以及 一输出端，用以提供一输出信号，其中该输出信号表示由所对应的该数据电极所提供的数据信号以及由该参考电极所提供的信号两者之间的差异。22.如权利要求21所述的指纹传感器，还包括: a)一第二基底，不同于该第一基底，其中该第二基底包括一半导体材料；以及 b)一集成电路，形成在该第二基底内， c)其中该多个差动放大器形成于该集成电路内。23.一种指纹传感器，包括: a)一第一基底，具有多个像素形成在内，其中该第一基底包括一上表面，以及该多个像素安排在一像素阵列的R条行线以及N条列线，其中每一该像素包括一开关元件以及还包括邻近于该第一基底的该上表面的一电容板； b)R个行寻址电极，其中每一该行寻址电极耦接于该像素阵列中所对应的该行线的该多个像素的该多个开关元件，用以选择性地致能在所对应的该行线的该多个开关元件； c)N个数据电极，其中每一该数据电极耦接于该像素阵列中所对应的该列线的该多个像素的该多个开关元件，用以感测由该像素阵列中位于所选择的该行线与所对应的该列线的一交叉点上的该像素的该电容板所提供的一信号； d)一覆盖层，覆盖于该第一基底的该上表面，用以接收一使用者的一指尖； e)多个传送电极，形成邻近于该第一基底的该上表面，其中每一该传送电极平行且邻近于该R个行寻址电极的所对应的一个，以及每一该传送电极选择性地传送一可变振幅电子信号； f)该多个传送电极包括: 一第一组的传送电极，设置在邻近于所选择的该行寻址电极；以及 一第二组的传送电极，设置在远离所选择的该行寻址电极， 其中当所选择的该行寻址电极选择性地致能在所对应的该行线的该多个开关元件时，该第一组的传送电极被禁能，以及当所选择的该行寻址电极选择性地致能在所对应的行线的该多个开关元件时，该第二组的传送电极被致能，以传送该可变振幅电子信号， g)其中由该第二组的传送电极所传送的该可变振幅电子信号耦合于该使用者的该手指，以及该使用者是将一指尖放置在该覆盖层上，以及其中根据该使用者的该指尖的一波峰或一波谷是否覆盖于该像素阵列中的一特定像素，耦合于该使用者的该手指的该可变振幅电子信号还经由该像素阵列中的该多个电容板而耦合至更大或更小的程度。24.一种触控板的操作方法，用于模拟一指纹传感器，以感测在一触控板的任何位置上的一使用者指纹，包括: a)提供具有一上表面的一基底； b)提供安排在沿着相交的多条行线与多条列线的多个细间距像素，以形成一细间距像素阵列，其中每一该细间距像素包括一开关元件以及还包括一电容板，以及每一该细间距像素与相邻的该多个细间距像素彼此间隔一第一预定距离； c)提供多条细间距行寻址线，其中每一该细间距行寻址线关联于该细间距像素阵列内该多个细间距像素的一行线，以及每一该细间距行寻址线选择性地寻址关联于该细间距行寻址线的该多个细间距像素； d)提供多条细间距列感测线，其中每一该细间距列感测线关联于该细间距像素阵列的该多个细间距像素的一列线，用以感测由已致能的该细间距行寻址线所选择的该多个细间距像素的该行线上的该细间距像素的该电容板所提供的一信号； e)将该多个细间距像素划分为形成一较小阵列的多个触控板像素，其中该多个触控板像素安排在多条行线以及多条列线，其中每一该触控板像素包括位于不同行线的至少两个细间距像素，以及每一该触控板像素包括位于不同列线的至少两个细间距像素，其中每一该触控板像素与相邻的触控板像素彼此间隔一第二预定距离，而该第二预定距离至少为该第一预定距离的两倍大； f)在一第一模式的操作中，同时地致能被划分成共同触控板像素的该多个细间距像素以共同操作，并共同地对划分于相同触控板像素的该多个细间距像素所提供的信号进行感测； g)使用由该多个触控板像素所提供的感测信号，来检测是否有一尖端正被施加于该基板的该上表面，并检测该尖端被施加在该基底的一尖端位置； h)在一第二模式的操作中，判断该多个触控板像素是否靠近所检测到的该尖端位置，以及选择性地将在邻近于该尖端位置的每一该触控板像素内的该多个细间距像素从一共同操作模式切换成一个别操作模式，其中: i)在每一该细间距行线的该多个细间距像素会分别致能；以及 ?)当每一该细间距行线被所对应的该细间距行寻址线所致能时，由每一该细间距像素的该电容板所提供的信号会分别被感测；以及 其中邻近于该尖端位置的该多个触控板像素内的该多个细间距像素会形成一指纹感测区域，用以感测该使用者指纹的一指纹影像。
【专利摘要】本发明公开了一种薄膜晶体管指纹传感器及其操作方法。该指纹传感器包括一像素阵列，其中每一像素包括一开关以及一像素电极，用于与一指尖形成电容值。一或多个启动的传送电极间隔于该像素阵列的以选择的行线，并传送载波信号至手指，而不会直接耦合至所选择的像素。由该像素阵列所感测的信号耦接于独立的一集成电路。通过对行选择线进行解多工以及对感测列数据进行多工，该集成电路与该像素阵列的间的连接会减少。使用差动感测来改善共模杂讯的抑制。该指纹传感器可并入于传统触控液晶显示面板内，并模拟低密度触控板像素的性能。
【IPC分类】G06K9/20, G06K9/00
【公开号】CN104978559
【申请号】CN201410618280
【发明人】理查德·布赖恩·纳尔逊, 理查德·亚力山大·埃哈特
【申请人】神盾股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年11月5日
【公告号】DE102014116099A1