[发明专利]用于显示集成的具有1-TFT像素架构的有源矩阵电容性指纹传感器

说明书

本文所述的实施例包括一种用于通过下列步骤来操作输入装置的方法：经过第一晶体管(其处于感测元件与列输出线之间)和第一开关(其处于列输出线与驱动电压之间)将电荷电压施加到感测元件。该方法还包括在感测元件上存储电荷，其中电荷包括与输入对象的特征对应的幅值。该方法还包括将第一晶体管的栅极端子驱动成低电平，并且经由第一开关来断开电荷电压。该方法还包括将电荷传递给反馈电容器。

技术领域

本发明的实施例一般涉及用于触摸感测的方法和设备，以及更具体来说涉及指纹传感器。

背景技术

包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。输入装置还包括指纹传感器和其他生物特征传感器装置。传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置、运动和/或特征。传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板和指纹传感器)。传感器装置还常常用于较小计算系统(例如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。

发明内容

本文所述的实施例包括用于操作输入装置的处理系统以及用于操作输入装置的方法。在一个实施例中，驱动/读出电路包括：放大器电路，连接到反馈电容器和复位开关；第一开关，配置成将列输出线与驱动电压连接和断开；以及第二开关，配置成将列输出线与放大器电路连接和断开。驱动/读出电路配置成将驱动电压施加到感测元件，在感测元件与列输出线断开的同时将列输出线偏置到地，并且从感测元件来读出所产生信号。

在另一个实施例中，输入装置包括感测像素阵列，其配置成感测感测区中的输入对象。感测像素的每个包括感测元件，其配置成存储电荷，其中电荷包括与输入对象的特征对应的幅值。感测像素的每个还包括第一晶体管，其具有连接到行选择线的栅极端子、连接到列输出线的第二端子以及连接到感测元件的第三端子。驱动/读出电路包括放大器电路，其连接到反馈电容器、复位开关和反馈开关。驱动/读出电路配置成使用反馈开关在感测元件的一个或多个充电和放电周期期间将电荷积聚到反馈电容器上。

在另一个实施例中，一种用于操作输入装置的方法包括经过第一晶体管(其处于感测元件与列输出线之间)和第一开关(其处于列输出线与驱动电压之间)将电荷电压施加到感测元件。该方法还包括在感测元件上存储电荷，其中电荷包括与输入对象的特征对应的幅值。该方法还包括将第一晶体管的栅极端子驱动成低电平，并且经由第一开关来断开电荷电压。该方法还包括将电荷传递给反馈电容器。

本文所述的其他实施例包括输入装置，其包括配置成感测感测区中的输入对象的感测像素阵列。感测像素的每个包括感测元件和第一晶体管，其中第一晶体管包括连接到行选择线的栅极端子以及连接到感测元件的第二端子。感测像素的每个还包括第二晶体管，其中第二晶体管包括连接到感测元件以及第一晶体管的第二端子两者的栅极端子，并且其中第二晶体管还包括连接到列输出线的第二端子。

在另一个实施例中，配置成操作感测像素阵列以捕获输入对象的图像的处理系统包括读出电路，其中读出电路包括电流感测放大器电路，其连接到列输出线并且配置成产生表示输入对象的电流。处理系统还包括：第一开关，配置成将电流感测放大器电路的正极输入端子与第一偏置电压连接和断开；以及第二开关，配置成将电流感测放大器电路的正极输入端子与第二偏置电压连接和断开。具有电路的驱动器模块配置成经过第一晶体管将感测元件连接到使能线，并且从第二晶体管读取电流。

在另一个实施例中，一种用于操作装置的方法包括将行选择线断言为高电平，以将感测元件处的电压设置成零，其中行选择线耦合到第一晶体管的栅极端子，并且其中第一晶体管的第二端子耦合到感测元件。该方法还包括将行选择线断言为低电平，并且将使能线偏置到负电压。该方法还包括感测第二晶体管的第二端子上的输出电流，其中第二晶体管的栅极端子耦合到第一晶体管的第二端子，并且输出电流与输入对象的特征成比例。