[发明专利]感测元件以及包含该感测元件的指纹感测器

说明书

本公开提供了一种感测元件以及包含该感测元件的指纹感测器。该指纹感测器包括一基板、一感测电极、一屏蔽板、一第一对导电板及一放大器。该感测电极用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容，及用以选择性地接收或不接收一输入电压。该屏蔽板用以选择性地接收该输入电压或是耦合至一参考电压电平。该第一对导电板包括选择性地耦合至该感测电极的一第一板。该放大器包括一反相端及一非反相端，该反相端耦合至该第一对导电板的一第二板，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压。该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。本公开提供的指纹感测器可以具有较高的触控灵敏度。

技术领域

本公开涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种包含该感测元件的指纹感测器。

背景技术

触控装置或触控屏已广泛使用在电子装置，诸如智能手机、个人电脑、及游戏机中。一些触控装置不仅提供使用者亲和接口及带给使用者方便，还为了数据安全性而与指纹感测器搭配工作。例如，指纹感测器可通过核实以指纹方式呈现的使用者身分来判定是否该使用者被授权使用电子装置。因此，触碰灵敏度在开发先进触控装置中一直是令人感兴趣的主题。

发明内容

本发明的实施例提供一种指纹感测器。该指纹感测器包括一基板；一感测电极，在该基板上方；一屏蔽板，在该感测电极与该基板之间；一第一对导电板；及一放大器。该感测电极用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容，及用以选择性地接收或不接收一输入电压。该屏蔽板用以选择性地接收该输入电压或是耦合至一参考电压电平。该第一对导电板包括选择性地耦合至该感测电极的一第一板。该放大器包括一反相端及一非反相端，该反相端耦合至该第一对导电板的一第二板，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压。该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。

在一实施例中，该第一对导电板定义具有一电容的一电容器，该电容显著大于在该感测电极与该基板之间的一第一寄生电容，以及在该感测电极与该屏蔽板之间的一第二寄生电容。

在另一实施例中，该指纹感测器的该灵敏度是与该第二寄生电容无关。

在再一实施例中，该指纹感测器进一步包括一第二对导电板，耦合在于该反相端与该放大器的一输出之间。再者，该第二对导电板定义一反馈电容器，且该指纹感测器的该灵敏度是与该反馈电容器的一电容成反比。

在又一实施例中，该反馈电容器包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器耦合在该反相端与该放大器的该输出之间且该第二电容器选择性地与该第一电容器并联耦合。

在又再一实施例中，该第二电容器的一电容是该第一电容器电容的一预定倍数。

在一实施例中，该指纹感测器的该灵敏度是与(Cfb1+Cfb2)/Cfb1的一比率成反比，其中Cfb1及Cfb2分别表示该第一电容器及该第二电容器的各者的一电容。

在另一实施例中，该第一对导电板的该第二板是选择性地耦合至该放大器的该反相端。

在再一实施例中，该指纹感测器的该灵敏度S是由下列方程式定义：

其中V5表示该输入电压，Cfinger表示该感测电极检测到的一电容，Cp1表示与该感测电极相关的一电容，及Cfb表示在该反相端与该放大器的一输出之间的一电容。

在又一实施例中，该指纹感测器进一步包括一偏压消除电路以修掉Cp1。

本发明的实施例是提供一种电路。该电路包括一感测电极，用以检测回应于在一指纹感测器上的一触碰事件的一电容；一节点，与该感测电极相关，该节点用以选择性地接收一输入电压；一放大器，包括一反相端及一非反相端，该非反相端接收为该输入电压的一分数的一电压；及一电容器，用以选择性地耦合至该节点且选择性地耦合至该反相端。该指纹感测器的灵敏度是与该输入电压成正比。