[发明专利]感测元件以及包含感测元件的指纹感测器

说明书

一种指纹感测器，其包括一基板；一感测电极，在该基板上方；一第一电极；以及一第二电极。该感测电极是用以检测回应于在该指纹感测器上的触碰事件的电容。该第一电极位于该基板与该感测电极之间，而该第二电极则位于该第一电极与该感测电极之间。该第一电极以及该第二电极是用以界定其间的电容。该指纹感测器的灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

技术领域

本公开有关于感测元件，尤其是包含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诸如智能手机、个人电脑、及游戏机等电子装置中。有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配合工作。例如，指纹感测器可通过核实使用者的身分(呈指纹形式)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

本发明的实施例是提供一种指纹感测器，其包括一基板；一感测电极，在该基板上方且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；一第一电极，在该基板与该感测电极之间；以及一第二电极，在该第一电极与该感测电极之间。该第一电极以及该第二电极是用以定义其等之间的一电容。该指纹感测器的灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

在一实施例中，该指纹感测器进一步包含一放大器，该放大器包括：一反相端，耦合至该感测电极；以及一输出，耦合至该第一电极。

再者，该指纹感测器进一步包含一开关，在该放大器的该反相端与该输出之间。

该放大器包括一非反相端，用以选择性地接收一第一参考电压以及一第二参考电压之一者。该指纹感测器的该灵敏度是与该第一参考电压与该第二参考电压之间的差成正比。

再者，该指纹感测器的该灵敏度(ΔVout)是由下列公式给出：

其中Vref2以及Vref1分别表示该第二参考电压以及该第一参考电压，CF表示回应于该触碰事件的该电容，以及CS表示该第一电极与该第二电极之间的该电容。

在一实施例中，该指纹感测器进一步包含一第一开关，用以将该第一参考电压传导至该放大器的该非反相端；以及一第二开关，用以将该第二参考电压传导至该放大器的该非反相端。

在另一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，用以将一参考电压传导至该第二电极。

在又一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，在该感测电极与该第二电极之间。

在又另一实施例中，该指纹感测器进一步包含一低k绝缘层，在该第一电极与该第二电极之间。

本发明的实施例也提供一种指纹感测器，其包含一基板；一感测电极，在该基板上方且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；一第一电极，在该基板与该感测电极之间；一第二电极，在该第一电极与该感测电极之间；以及一放大器，包括：一输出，连接至该第一电极；一第一端，连接至该感测电极；以及一第二端，用以选择性地接收一第一参考电压以及一第二参考电压之一者。该指纹感测器的灵敏度是与该第一参考电压与该第二参考电压之间的差成正比。

在一实施例中，该第一电极以及该第二电极是用以定义其等之间的一电容，以及该指纹感测器的该灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

再者，该指纹感测器的该灵敏度(ΔVout)是由下列公式给出：

其中Vref2以及Vref1分别表示该第二参考电压以及该第一参考电压，CF表示回应于该触碰事件的该电容，以及CS表示该第一电极与该第二电极之间的该电容。