1與所述處理電路113之間并行傳輸?shù)诙愣ㄖ绷餍盘枴?br>[0145]所述掃描線群組G1包括第一掃描線G11、第二掃描線G12、第三掃描線G13、和第四掃描線G14。第一掃描線G11與第二掃描線G12絕緣交叉排布。在本實施方式中，所述第二掃描線G12、第三掃描線G13、和第四掃描線G14均沿行方向延伸，所述第一掃描線G11沿列方向延伸。具體地，同一列的傳感單元131的第一晶體管T1的第一控制電極C1連接同一第一掃描線G11。同一行的傳感單元131的第二晶體管T2的第二控制電極C2連接同一第二掃描線G12。同一行的傳感單元131的第五晶體管T5的第五控制電極C5連接同一第三掃描線G13。同一行的傳感單元131的第七晶體管T7的第七控制電極C7連接同一第四掃描線G14。同一行的傳感單元131的第八晶體管T8的第八控制電極C8連接同一第四掃描線 G14。
[0146]優(yōu)選地，同一行的傳感單元131的第五晶體管T5的第五控制電極C5與第六晶體管T6的第六控制電極C6短接并連接至同一第三掃描線G13。同一行的傳感單元131的第七晶體管T7的第七控制電極C7與第八晶體管T8的第八控制電極C8短接并連接至同一第四掃描線G14。
[0147]所述第一掃描線G11、第二掃描線G12、第三掃描線G13、和第四掃描線G14進一步與一掃描驅(qū)動電路115連接，接收來自所述掃描驅(qū)動電路115的掃描信號。
[0148]可變更地，在其它實施方式中，同一行的傳感單元131的第一晶體管T1的第一控制電極Cl連接第二掃描線G12，同一列的傳感單元131的第二晶體管T2的第二控制電極C2連接第一掃描線G11。又或者，第一掃描線G11與第二掃描線G12的位置互換，同一行的傳感單元131的第一晶體管T1的第一控制電極C1連接第一掃描線G11，同一列的傳感單元131的第二晶體管T2的第二控制電極C2連接第二掃描線G12。
[0149]由于第一掃描線G11與第二掃描線G12絕緣交叉設(shè)置，因此，根據(jù)第一掃描線G11與第二掃描線G12的位置關(guān)系，所述控制電路11即可獲知各傳感單元131的位置。另外，通過設(shè)置二級開關(guān)，所述控制電路11也有利于對所述多個傳感單元131進行分塊掃描。
[0150]所述多條參考信號線R沿行方向延伸。所述第九傳輸電極S9連接一參考信號線R。所述第十傳輸電極S10連接一參考信號線R。優(yōu)選地，同一行傳感單元131的第九傳輸電極S9與第十傳輸電極S10相短接并連接至同一參考信號線R，相應(yīng)地，第三控制電極C3接收的第一參考信號與第四控制電極C4接收的第二參考信號相同。相對地，當(dāng)同一行傳感單元131的第九傳輸電極S9與第十傳輸電極S10連接不同參考信號線R時，第三控制電極C3接收的第一參考信號與第四控制電極C4接收的第二參考信號可選擇略微不同，但二者仍視為相同。所述多條參考信號線R進一步用于與一參考信號產(chǎn)生電路117連接，接收來自所述參考信號產(chǎn)生電路117的第一參考信號與第二參考信號。
[0151]在本實施方式中，同一行的傳感單元131連接一掃描線群組G1中的第二掃描線G12、第三掃描線G13、和第四掃描線G14、以及參考信號線R。相鄰二行傳感單元131之間設(shè)置一掃描線群組G1中的第二掃描線G12、第三掃描線G13、和第四掃描線G14、以及參考信號線R。
[0152]請參閱圖7，圖7為手指F觸摸圖1所示電容式傳感器13的示意圖。請同時一并參閱圖1與圖2，所述感測電極14設(shè)置在比所述傳感電路15更接近手指F的位置。在本實施方式中，所述傳感電路15設(shè)置在所述感測電極14與所述基板130之間，且所述傳感電路15的結(jié)構(gòu)中設(shè)置接觸孔(見下述)，所述感測電極15通過所述接觸孔與所述第三控制電極C3連接。優(yōu)選地，所述感測電極14與接地線133相配合基本完全覆蓋傳感電路15、掃描線群組G1、參考信號線R、以及信號線群組G2，從而避免當(dāng)目標(biāo)物體觸摸傳感電路15、掃描線群組G1、參考信號線R、或信號線群組G2時而引起對感測信號的干擾。另外，所述各傳感單元131的感測電極14優(yōu)選為同層共面。
[0153]請參閱圖8至圖11，圖8至圖11中主要示出電容式傳感器13的一傳感單元131的第三晶體管T3與感測電極14的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖8示出的第三晶體管T3為低溫多晶硅薄膜晶體管。所述低溫多晶硅薄膜晶體管為單頂柵薄膜晶體管。所述傳感電路15包括在基板130上形成第一絕緣層141，形成在第一絕緣層141上的有源溝道142和143、源極144、和漏極145，形成在有源溝道142和143、源極144、和漏極145上的第二絕緣層146，形成在第二絕緣層146上的柵極147，形成在柵極147上的第三絕緣層148，貫穿第三絕緣層148直至柵極147上方的接觸孔(未標(biāo)示)，和形成在所述第三絕緣層148上方的感測電極14。所述感測電極14通過所述接觸孔與所述柵極147連接。其中，第三晶體管T3包括有源溝道142和143、源極144、漏極145、第二絕緣層146、和柵極147。
[0154]圖9示出的第三晶體管T3為底柵型薄膜晶體管。所述傳感電路15包括在基板130上形成第一絕緣層141，形成在第一絕緣層141上的柵極147以及與柵極147連接的一引線L，形成在柵極147和第一絕緣層141上的第二絕緣層146，形成在第二絕緣層146上的有源層149，形成在有源層149兩側(cè)的源極144和漏極145，和形成在源極144、漏極145以及第二絕緣層146上的第三絕緣層148，貫穿第三絕緣層148和第二絕緣層146的接觸孔，和形成在第三絕緣層148上方的感測電極14。其中，所述引線L從柵極147的一側(cè)延伸至所述接觸孔的位置，所述感測電極14通過所述接觸孔連接所述柵極147。所述第三晶體管T3包括柵極147、第二絕緣層146、有源層149、源極144、和漏極145。所述有源層149如為硅島層或金屬氧化物層(IGZO)。所述引線L與所述柵極147的材料相同，其與所述柵極147為一體結(jié)構(gòu)。
[0155]圖10示出的第三晶體管T3為倒置的底柵薄膜晶體管。第三晶體管T3的柵極進一步用作感測電極14。只要將圖9所示的結(jié)構(gòu)倒置，在基板130上與設(shè)置傳感單元131的一側(cè)相對的另一側(cè)上形成屏蔽層40，來覆蓋除柵極23之外的區(qū)域，且無需在第二絕緣層146與第三絕緣層148上形成接觸孔，無需形成引線L即可?？勺兏?，除了在基板130上與設(shè)置傳感單元131的一側(cè)相對的另一側(cè)上形成屏蔽層40，來覆蓋除柵極23之外的區(qū)域的方式，也可選擇將柵極23的周圍邊緣延伸來覆蓋傳感電路15?？梢?，當(dāng)所述感測電極14與所述第三控制電極C3為同一電極時，所述第三控制電極C3相較于第五傳輸電極S5與第六傳輸電極S6鄰近所述基板130設(shè)置。
[0156]圖11示出的第三晶體管T3為雙頂柵低溫多晶硅薄膜晶體管。與圖8所示的傳感單元131類似，在第三晶體管T3的一柵極147上的絕緣層148上形成接觸孔，來使得感測電極14與柵極147連接即可。此處，對于第三晶體管T3的結(jié)構(gòu)不再贅述。
[0157]由上述內(nèi)容可知，所述電容式傳感器13響應(yīng)感測電極14因目標(biāo)物體的接近或觸摸所引起參考信號的變化而對應(yīng)產(chǎn)生差分電流信號，并提供差分電流信號給控制電路11，因此，本實用新型的電容式傳感器13輸出的感測信號較強且穩(wěn)定性較高。
[0158]可變更地，在其它實施方式中，在第六傳輸電極S6與第八傳輸電極S8上分別串聯(lián)一電阻，并在差分對管D與各電阻之間分別引出兩條信號線，從而對應(yīng)采集差分電壓信號作為感測信號也是可以的。
[0159]請再參閱圖1至圖3，對電容式傳感裝置1的電路結(jié)構(gòu)進行說明如下。
[0160]優(yōu)選地，所述控制電路11包括一接地端110、所述電流源111、所述處理電路113、所述掃描驅(qū)動電路115、所述參考信號產(chǎn)生電路117、和時序控制電路119。所述時序控制電路119至少與所述掃描驅(qū)動電路115連接，用于控制所述掃描驅(qū)動電路115輸出各掃描信號的時序。
[0161]在本實施方式中，所述接地端110用于連接所述電子設(shè)備的調(diào)制地NGND，接收所述調(diào)制信號。所述接地端110和接地線133傳輸所述調(diào)制信號，從而，相較于所述調(diào)制信號處于接地信號，當(dāng)所述調(diào)制信號處于驅(qū)動信號時，所述控制電路11傳輸給電容式傳感器13的信號的驅(qū)動強度變高，對于電容式傳感裝置1為指紋傳感裝置時，進而能夠較易感測到指紋圖像。
[0162]然，在其它實施方式中，所述接地端110和所述接地線133均用于連接所述電子設(shè)備的設(shè)備地，接收來自設(shè)備地的接地信號，所述接地信號為恒定電壓信號。相應(yīng)地，所述第一參考信號與所述第二參考信號為恒定電壓信號。
[0163]所述電流源111與第一信號線G21連接，用于提供所述第一恒定直流信號。
[0164]所述參考信號產(chǎn)生電路117與所述多條參考信號線R連接，用于提供所述第一參考信號與所述第二參考信號。
[0165]所述掃描驅(qū)動電路115與所述各掃描線群組G1連接，用于提供掃描信號給各條第一掃描線G11、各條第二掃描線G12、各條第三掃描線G13、和各條第四掃描線G14。
[0166]所述處理電路113與第二信號線G22和第三信號線G23并行連接，用于接收來自所述多個傳感單元131所輸出的感測信號，對所述感測信號進行轉(zhuǎn)換以及放大處理之后，再根據(jù)處理后的感測信號計算目標(biāo)物體的相關(guān)感測信息。
[0167]具體地，當(dāng)感測信號為第二交流信號、且為電流信號時，所述處理電路113轉(zhuǎn)換第二交流信號為相應(yīng)的交流電壓信號，并對轉(zhuǎn)換后的交流電壓信號進行放大，根據(jù)放大的交流電壓信號計算目標(biāo)物體的相關(guān)感測信息；或者，所述處理電路113對接收到的第二交流信號進行放大，并轉(zhuǎn)換放大后的第二交流信號為相應(yīng)的交流電壓信號，根據(jù)放大的交流電壓信號計算目標(biāo)物體的相關(guān)感測信息。所述處理電路113進一步對經(jīng)轉(zhuǎn)換和放大后的交流電壓信號進行減法運算，并根據(jù)運算后得到的信號獲知目標(biāo)物體的相關(guān)感測信息。
[0168]由于對于像指紋傳感裝置而言，所述傳感單元131較多，一次掃描一行傳感單元131需要較多的處理電路113和電流源111，因此，對于如指紋傳感裝置類型的電容式傳感裝置1而言，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)采用分時復(fù)用處理電路電路113和電流源111的方式會比較好，相應(yīng)地，所述控制電路11進一步包括第三開關(guān)單元K3(見圖2)，所述第三開關(guān)設(shè)置于電流源
111、處理電路113和所述多個傳感單元131之間，用于切換所述處理電路113、電流源111和傳感單元131之間的連接。如此，采用二級開關(guān)、并結(jié)合第一掃描線G11、第二掃描線G12與傳感單元21之間的連接以及設(shè)置關(guān)系，會有利于所述控制電路11對所述電容式傳感器13進行分塊掃描。相應(yīng)地，如，無需對應(yīng)每一列傳感單元131設(shè)置一電流源111，通過第三開關(guān)單元Κ3的控制切換，同一行的傳感單元131分時復(fù)用所述電流源111。類似地，對于處理電路113也同樣適用。其中，第三開關(guān)單元Κ3包括多個控制開關(guān)Κ31。所述第三開關(guān)單元Κ3與時序控制電路119連接，時序控制電路119用于控制第三開關(guān)單元Κ3中的多個控制開關(guān)Κ31的關(guān)閉與否。然，在其它實施方式中，所述控制電路11可進一步包括一控制單元來代替時序控制電路119控制第三開關(guān)單元Κ3工作。
[0169]當(dāng)然，如果處理電路113和電流源111較多，或者，傳感單元131的數(shù)量較少，無需對每一行的傳感單元131分至少兩次掃描的時候，所述第一開關(guān)單元Κ1包括一晶體管、所述掃描線群組G1包括第一掃描線G11與第二掃描線G12中之一者即可。
[0170]請一并參閱圖12，圖12為圖2所示的電容式傳感裝置1的工作時序圖。為了清楚區(qū)分各信號，圖12中對各信號均做了相應(yīng)標(biāo)示，如電流源111提供的第一恒定直流信號采用II標(biāo)示，第二信號線G22與第三信號線G23輸出的電流信號分別采用12與13進行標(biāo)示等等。需要再次說明的是，在其它實施方式中，所述電容式傳感裝置1在工作的過程中，所述接地線133、所述接地端110可以一直連接設(shè)備地，然，在本實施方式中，優(yōu)選地，所述接地線133接收調(diào)制信號Μ，第一參考信號R1與第二參考信號R2為經(jīng)調(diào)制信號Μ調(diào)制的信號，從而，所述第一參考信號R1與所述第二參考信號R2隨所述調(diào)制信號Μ的升高而升高、隨所述調(diào)制信號Μ的降低而降低。由于所述調(diào)制信號Μ包括高于接地信號G的驅(qū)動信號W，因此，所述感測電極14加載的參考信號(即，第一參考信號R1)在所述調(diào)制信號Μ處于驅(qū)動信號W時被相對抬高，從而提高了驅(qū)動能力，進而，當(dāng)所述電容式裝置1例如為指紋傳感裝置時，其被設(shè)置在電子設(shè)備的保護蓋板(cover lens)下面的時候，也可以較易感測到用戶的指紋圖像。
[0171]然，本實用新型并非限定接地線133、接地端110接收調(diào)制信號M，可變更地，在其它實施方式中，電容式傳感器13和控制電路11均包括如電源端，所述電源端與所述接地線133(接地端110)之間的電壓差為電容式傳感器13(控制電路11)的供電電源，所述電源端用于接收調(diào)制信號M。另外，所述調(diào)制信號Μ也并非限定包括接地信號G與驅(qū)動信號W，在其它實施方式中，所述調(diào)制信號Μ也可包括負電壓與正電壓構(gòu)成的方波信號，或者是接地信號與負電壓構(gòu)成的方波信號，或者是多個電壓構(gòu)成的階梯方波信號等等，優(yōu)選地，當(dāng)控制電路15預(yù)采用正電平驅(qū)動感測電極14時，優(yōu)選調(diào)制信號Μ的驅(qū)動信號W為正電平，相對地，當(dāng)控制電路15預(yù)采用負電平驅(qū)動感測電極14時，優(yōu)選調(diào)制信號Μ的驅(qū)動信號W為負電平。另外，調(diào)制信號Μ除了采用方波信號之外也可采用正弦波等其它合適波形信號。
[0172]由于圖2所示的傳感單元131的數(shù)量較少，為了體現(xiàn)分塊掃描，請一并參閱圖13，圖13為圖1所示電容式傳感器13的部分方框示意圖。圖13所示的多個傳感單元131被分成了 4個區(qū)域，分別為Β1、Β2、Β3、和Β4。所述控制電路11對所述4個區(qū)域81、8233、和Β4依次進行掃描。然，本實用新型并不限于前述掃描方式，也可為其它掃描方式，如改變各區(qū)域則、82、83、和Β4的掃描順序、對于掃描區(qū)域的劃分也可多種多樣等等。
[0173]另外，在下面的原理描述中，是以各區(qū)域Bl、Β2、Β3、和Β4的每一行傳感單元131執(zhí)行掃描的時間為Τ、所述時間Τ包括二充電時段tl和t3、以及二感測時段t2和t4為例進行說明。然，所述電容式傳感裝置1在實際工作的過程中，各區(qū)域Bl、B2、B3、和B4的每一行傳感單元131執(zhí)行掃描的時間T包括多于二充電時段tl和t3的多個充電時段和多于二感測時段t2和t4的多個感測時段。
[0174]所述電容式傳感裝置1的工作原理如下:
[0175]在掃描時間T內(nèi)，電流源111和處理電路113通過第三開關(guān)單元K3與區(qū)域B1中的傳感單元131連接。電流源111提供第一恒定直流信號II，大小為I。
[0176]在掃描時間T內(nèi)，所述接地端110和接地線133接收調(diào)制信號M。優(yōu)選地，所述調(diào)制信號Μ在感測時段t2和t4包括驅(qū)動信號W，在充電時段tl和t3均為接地信號G。
[0177]在掃描時間T內(nèi)，所述參考信號產(chǎn)生電路117提供第一參考信號R1、第二參考信號R2分別給與第九傳輸電極S9連接的參考信號線R、和與第十一傳輸電極S11連接的參考信號線R。其中，第一參考信號R1、第二參考信號R2隨調(diào)制信號Μ的變化而變化，被調(diào)制信號Μ調(diào)制。
[0178]在掃描時間Τ內(nèi)，所述掃描驅(qū)動電路115提供第一掃描信號Π的第一電平Η1給與區(qū)域Β1中第一行傳感單元131相連接的第一掃描線G11和第二掃描線G12。其中，所述第一掃描信號Υ1隨調(diào)制信號Μ的變化而變化，被調(diào)制信號Μ調(diào)制。相應(yīng)地，位于區(qū)域Β1中第一行傳感單元131的第一晶體管Τ1與第二晶體管Τ2被導(dǎo)通，所述傳感單元131被激活。
[0179]在充電時段tl，所述掃描驅(qū)動電路115提供第二掃描信號Y2的第一電平H1給與區(qū)域B1中第一行傳感單元131相連接的第三掃描線G13。同時，所述掃描驅(qū)動電路115提供第三掃描信號Y3的第二電平H2給與區(qū)域B1中第一行傳感單元131相連接的第四掃描線G13。相應(yīng)地，與第三掃描線G13相連接的區(qū)域B1中第一行傳感單元131的第五晶體管T5、第六晶體管T6被導(dǎo)通，與第四掃描線G14相連接的區(qū)域B1中第一行傳感單元131的第七晶體管T7、第八晶體管T8被截止，從而，第一參考信號R1通過導(dǎo)通的第五晶體管T5和截止的第七晶體管T7中相短接的第十三傳輸電極S13、第十四傳輸電極S14被傳輸至第三控制電極C3,對感測電極14和第三控制電極C3進行充電；第二參考信號R2通過導(dǎo)通的第六晶體管Τ6和截止的第八晶體管Τ8中相短接的第十五傳輸電極S15、第十六傳輸電極S16被傳輸至第四控制電極C4,對第四控制電極C4進行充電。設(shè)第六傳輸電極S6輸出的信號為12,第八傳輸電極S8輸出的信號為13,對應(yīng)地，在此充電時段tl，所述信號12與13均為第二恒定直流信號，大小為1/2。
[0180]在感測時段t2,所述掃描驅(qū)動電路115提供第二掃描信號Y2的第二電平H2給與區(qū)域B1中第一行傳感單元131相連接的第三掃描線G13。同時，所述掃描驅(qū)動電路115提供第三掃描信號Y3的第一電平H1給與區(qū)域B1中第一行傳感單元131相連接的第四掃描線G13。相應(yīng)地，與第三掃描線G13相連接的區(qū)域B1中第一行傳感單元131的第五晶體管T5、第六晶體管T6被截止，與第四掃描線G14相連接的區(qū)域B1中第一行傳感單元131的第七晶體管T7、第八晶體管T8被導(dǎo)通，從而，所述感測電極14可以用于執(zhí)行感測操作，另外，導(dǎo)通的第七晶體管T7對第十傳輸電極S10與第三控制電極C3之間的電壓進行補償，導(dǎo)通的第八晶體管T8對第十二傳輸電極S12與第四控制電極C4之間的電壓進行補償。
[0181]可以看出，在此感測時段t2,第一掃描信號Y1、第二掃描信號Y2、第三掃描信號Y3、第一參考信號R1、和第二參考信號R2均被調(diào)制信號Μ的驅(qū)動信號W抬高，且，第一參考信號R1相對調(diào)制信號Μ未發(fā)生改變。相應(yīng)地，第六傳輸電極S6輸出的信號12與第八傳輸電極S8輸出的信號13保持不變。第二信號線G22與第三信號線G23對應(yīng)傳輸?shù)诙愣ㄖ绷餍盘?2與13給處理電路113。所述處理電路113根據(jù)所述第二恒定直流信號12獲知未有目標(biāo)物體接近或觸摸此感測電極14。
[0182]需要說明的是，如果未設(shè)置第七晶體管Τ7,當(dāng)?shù)谖寰w管Τ5截止時，第十傳輸電極S10處的載流子(電子或空穴，根據(jù)第五晶體管Τ5的類型而定)會對第三控制電極C3的電壓有影響，相對地，當(dāng)設(shè)置第七晶體管Τ7時，導(dǎo)通的第七晶體管Τ7會在第五晶體管Τ5截止時吸收所述載流子或釋放與所述載流子電性相反的載流子(具體根據(jù)第五晶體管Τ5的類型選擇)，從而保持第三控制電極C3處的電壓相對調(diào)制信號Μ保持不變。類似地，設(shè)置第八晶體管Τ8,以保持第四控制電極C4處的電壓相對調(diào)制信號Μ保持不變。
[0183]在充電時段t3,與充電時段tl的充電原理類似或相同，第一參考信號R1被再次提供給第三控制電極C3,對第三控制電極C3充電；第二參考信號R2被再次提供給第四控制電極C4,對第四控制電極C4充電。在此充電時段t3,所述信號12與13均為第二恒定直流信號，大小為1/2。
[0184]在感測時段t4,與感測時段t2的工作原理類似或相同，只不過，第一參考信號R1相對調(diào)制信號Μ發(fā)生改變，相應(yīng)地，所述差分對管D對應(yīng)于第六傳輸電極S6和第八傳輸電極S8形成二不同的第二交流信號