[发明专利]一种指纹感测电路

说明书

本发明提供了一种指纹感测电路，包括控制芯片和多个感测单元；感测单元包括感测电容、单元电容、第一开关管；控制芯片用于向各行感测单元发送电位变化的驱动信号；控制芯片还用于根据驱动信号电位变化过程输出电流变化量，计算驱动信号电位变化过程中第一节点的电位差。通过使用与目前LCD显示屏相同的制作工艺，在玻璃上制作第一开关管来实现对两个电容之间的电位差的变化的检测，相对于现有技术中在晶圆上设置检测电路的方式，能够有效降低检测电路的复杂度，从而降低指纹传感器的成本。

技术领域

本发明属于电容检测技术领域，尤其涉及一种指纹感测电路。

背景技术

指纹是人类手指末端由凹凸的皮肤所形成的纹路，由于不同个体的指纹特征不同，因此指纹识别技术具备较高的可靠性和安全性，在身份认证过程中得到了广泛应用。

但在某些安全性要求较高的领域，通常需要进行较大面积的指纹采集区域，才能获取足够多的指纹特征，满足高安全性的要求。目前主流的做法是利用光学成像的方式，拍照来采集大面积的指纹，但是光学成像需要有较大的体积来装配光学器件。另外，还可以通过电容式指纹传感器来实现指纹采集，但电容式指纹传感器虽然可以做到结构轻薄，但是其检测元件作在晶圆上，一旦作成大面积的指纹感测区域将大幅增加成本与工艺难度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种指纹感测电路，旨在解决现有技术中电容式指纹传感器成本高的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种指纹感测电路，包括：控制芯片和多个感测单元；多个感测单元呈矩阵分布；

感测单元包括感测电容、单元电容、第一开关管；

感测电容只设置有下极板，待检目标作为感测电容的上极板；感测电容和单元电容的连接点为第一节点；第一开关管的栅极与第一节点连接；第一开关管的源极接地；第一开关管的漏极与控制芯片连接；单元电容与控制芯片连接；

控制芯片用于向各行感测单元发送电位变化的驱动信号；

控制芯片还用于接收各行感测单元在驱动信号电位变化过程中第一开关管的输出电流变化量，并根据输出电流变化量计算驱动信号电位变化过程中第一节点的电位差，以确定感测电容的大小。

在一些可能的实现方式中，感测单元还包括预充电路；预充电路包括第二开关管；第二开关管的源极连接在预设电位的节点上；第二开关管的栅极与控制芯片连接；第二开关管的漏极连接在第一节点上；

第二开关管用于根据控制芯片发送的驱动信号，将第一节点的电位预充至预设电位。

在一些可能的实现方式中，指纹感测电路包括第三开关管；

第三开关管的源极均连接在预设电位的节点上；第三开关管的栅极均与控制芯片连接；第三开关管的漏极均连接在第一节点上。

在一些可能的实现方式中，控制芯片上设置有N个输出端口和M个输入端口；每行感测单元与一个输出端口连接；每列感测单元与一个输入端口连接；

控制芯片具体用于向第n行所在的感测单元的第二开关管的栅极发送第n-1行的感测电容对应的第n-1驱动信号，向单元电容发送第n行的感测电容对应的第n驱动信号，向第三开关管的栅极发送第n+1行的感测电容对应的第n+1驱动信号；其中，n为正整数，n∈[1，N]。

在一些可能的实现方式中，控制芯片具体用于：

在第一预设时刻将第n-1驱动信号由低电平调整至高电平，记录第n行所在的感应单元内的第一开关管的第一电流；

在第二预设时刻将第n-1驱动信号由高电平调整至低电平，并将第n驱动信号由低电平调整至高电平，记录第n行所在的感应单元内的第一开关管的第二电流；