本發(fā)明涉及傳感技術領域，尤其涉及一種電容式傳感器傳感單元。

背景技術：

隨著社會的發(fā)展，越來越多的電子設備(如：手機、平板電腦、穿戴式設備、以及智能家居等各種智能產品)一般都會設置一種或多種傳感裝置。所述傳感裝置包括如感測用戶觸摸操作的觸摸傳感裝置、感測人體生物信息的生物信息傳感裝置等等。目前，觸摸傳感裝置、生物信息傳感裝置等多采用電容式傳感裝置來執(zhí)行感測操作。

以生物信息傳感裝置為例，通常，所述生物信息傳感裝置包括多個呈陣列式排布的感測電極以及與各感測電極相連接的驅動電路。所述驅動電路一般逐行驅動感測電極執(zhí)行生物信息感測。

然，當所述驅動電路每次驅動部分感測電極執(zhí)行生物信息感測時，其余感測電極上的電壓由于信號干擾等影響會存在不一致等情況，因此對在執(zhí)行生物信息感測的感測電極的寄生影響不同且均是未知得，而生物信息傳感裝置對感測精度要求相對較高，從而不利于生物信息的準確檢測。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一種電容式傳感器的傳感單元。

本發(fā)明提供一種電容式傳感器的傳感單元，包括：

感測電極，用于以電容方式耦合到目標物體；

第一控制開關，與所述感測電極連接，用于控制是否傳輸激勵信號給所述感測電極執(zhí)行感測操作；和

第二控制開關，與所述感測電極連接，用于控制是否傳輸?shù)谝粎⒖夹盘柦o所述感測電極；

其中，所述第一控制開關與所述第二控制開關分時導通。

可選地，所述傳感單元包括一第一控制開關和一第二控制開關，或，所述傳感單元包括并聯(lián)連接的二第一控制開關和并聯(lián)連接的二第二控制開關。

可選地，所述第一控制開關和所述第二控制開關均為薄膜晶體管開關。

可選地，所述電容式傳感器包括第一掃描線、第二掃描線、第一數(shù)據(jù)線、和第二數(shù)據(jù)線，各薄膜晶體管包括柵極、源極、和漏極，其中，所述第一控制開關的柵極連接第一掃描線，所述第一控制開關的源極連接第一數(shù)據(jù)線，所述第一控制開關的漏極連接所述感測電極，所述第二控制開關的柵極連接第二掃描線，所述第二控制開關的源極連接第二數(shù)據(jù)線，所述第二控制開關的漏極連接所述感測電極。

可選地，所述第一控制開關的源極與所述第二控制開關的源極相連接，并通過一過孔與所述感測電極連接。

可選地，所述電容式傳感器包括絕緣基板，所述感測電極設置在所述絕緣基板上，所述第一控制開關和所述第二控制開關設置在所述感測電極上，所述感測電極覆蓋所述第一控制開關和所述第二控制開關。

可選地，所述絕緣基板包括第一表面和與第一表面相對的第二表面，所述感測電極、所述第一控制開關、和所述第二控制開關均設置在所述第二表面一側，所述感測電極用于與接觸或接近所述第一表面的目標物體進行電容耦合。

可選地，所述絕緣基板為玻璃基板，所述第一掃描線、第二掃描線、第一數(shù)據(jù)線、第二數(shù)據(jù)線、所述第一控制開關、和所述第二控制開關均設置在所述所述感測電極背對所述玻璃基板的一側。

可選地，所述感測電極感測到的感測信號進一步通過所述第一控制開關進行輸出，以執(zhí)行自電容式感測操作。

可選地，所述電容式傳感器的傳感單元為指紋傳感器的傳感單元。

由于本發(fā)明的電容式傳感器的傳感單元進一步包括第一控制開關和第二控制開關，所述第一控制開關與所述第二控制開關用于分時導通，其中，所述第一控制開關用于控制是否傳輸激勵信號給感測電極執(zhí)行感測操作，所述第二控制開關用于控制是否傳輸?shù)谝粎⒖夹盘柦o感測電極，從而用以提高感測精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明生物信息傳感裝置一實施方式的電路結構示意圖。

圖2為圖1所示生物信息傳感裝置的部分結構的俯視圖。

圖3為圖1所示生物信息傳感裝置的數(shù)據(jù)選擇電路的一實施方式的電路結構示意圖。

圖4為本發(fā)明生物信息傳感裝置另一實施方式的結構示意圖。

圖5為圖4所示生物信息傳感裝置的部分剖面結構示意圖。

圖6為圖4所示生物信息傳感裝置的使用狀態(tài)圖。

圖7為圖3所示生物信息傳感器的一實施方式的制作方法流程圖。

圖8為制作第一控制開關與第二控制開關的方法流程圖。

圖9為本發(fā)明生物信息傳感裝置的又一實施方式的部分結構示意圖。

圖10為本發(fā)明生物信息傳感裝置的傳感單元的另一實施方式的俯視圖。

圖11為本發(fā)明生物信息傳感裝置的又一實施方式的部分結構示意圖。

圖12為本發(fā)明電子設備的一實施方式的結構示意圖。

圖13為圖12所示電子設備的一實施方式的電路結構框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。為了方便或清楚，可能夸大、省略或示意地示出在附圖中所示的每層的厚度和大小、以及示意地示出相關元件的數(shù)量。另外，元件的大小不完全反映實際大小，以及相關元件的數(shù)量不完全反映實際數(shù)量。因為附圖大小不同等原因，在不同的附圖中所示的相同或相似或相關元件的數(shù)量存在并不一致的情況。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構。然，需要說明的是，為了使得標號具有規(guī)律性以及邏輯性等，在某些不同實施例中，相同或類似的元件或結構采用了不同的附圖標記，根據(jù)技術的關聯(lián)性以及相關文字說明，本領域的技術人員是可直接或間接判斷得知。

此外，所描述的特征、結構可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本發(fā)明的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員應意識到，沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的結構、組元等，也可以實踐本發(fā)明的技術方案。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結構或者操作以避免模糊本發(fā)明。

進一步地，下列術語是示例性的，并非旨在以任何方式進行限制。在閱讀本申請之后，本領域技術人員將認識到，這些術語表述適用于技術、方法、物理元件以及系統(tǒng)(無論目前是否知曉)，包括閱讀本申請之后本領域技術人員推斷出或者可推斷的其擴展。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是：“多個”包括兩個和兩個以上，“多條”包括兩條和兩條以上，除非本發(fā)明另有明確具體的限定。“至少二列”包括二列、三列、四列、五列等逐漸增多的各種適合情況。另外，各元件名稱以及信號名稱中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等詞語并不是限定元件或信號出現(xiàn)的先后順序，而是為方便元件以及信號命名，清楚區(qū)分各元件以及各信號，使得描述更簡潔。

進一步需要說明的是：本發(fā)明提供的電容式傳感裝置適用于生物信息傳感裝置，尤其指紋傳感裝置。然，本發(fā)明并不限于此，所述電容式傳感裝置也可適用其它合適類型的傳感裝置，如觸摸傳感裝置等。所述生物信息傳感裝置用于感測目標物體的預定生物信息。所述目標物體如為用戶的手指，也可為用戶身體的其它部分、如手掌、腳趾、耳朵等，甚至也可為其它合適類型的物體，而并不局限為人體。所述預定生物信息如為指紋、掌紋、耳紋等。

下面，以電容式傳感裝置為生物信息傳感裝置為例，對本發(fā)明的各實施例進行說明。

請一并參閱圖1與圖2，圖1為本發(fā)明生物信息傳感裝置一實施方式的電路結構示意圖。圖2為圖1所示生物信息傳感裝置的部分結構的俯視圖。所述生物信息傳感裝置1包括多個感測電極111和驅動電路20。所述驅動電路20與所述多個感測電極111相連接，用于驅動所述多個感測電極111執(zhí)行生物信息感測。

通常，電容式的傳感裝置包括互電容式的傳感裝置與自電容式的傳感裝置。

根據(jù)驅動電路20與感測電極111的配合關系不同，生物信息傳感裝置1可以是自電容式的生物信息傳感裝置或者是互電容式的生物信息傳感裝置。

在基于互電容式的生物信息傳感裝置中，所述互電容式的生物信息傳感裝置可包括多個驅動電極及多個感測電極。每一驅動電極與一感測電極之間形成互電容。在感測時，驅動電路提供激勵信號給驅動電極，并接收來自感測電極輸出的感測信號。當目標物體接近或觸摸所述生物信息傳感裝置時，形成在驅動電極與感測電極之間的互電容的電荷量會有相應的變化，從而，感測電極會輸出相應的感測信號給驅動電路，進而獲取相關生物信息。

在基于自電容式的生物信息傳感裝置中，所述自電容式的生物信息傳感裝置包括多個感測電極。每一感測電極可形成對地的電容。在感測時，驅動電路提供激勵信號給感測電極，并接收來自感測電極輸出的感測信號。當目標物體接近或觸摸所述生物信息傳感裝置時，目標物體與感測電極之間形成電容，引起感測電極上的電荷量的變化，從而，感測電極輸出相應的感測信號給驅動電路，進而獲取相關生物信息。

在本實施方式中，所述生物信息傳感裝置1例如為自電容式的傳感裝置。

所述多個感測電極111呈多行多列方式排布。然，可變更地，在其它實施方式中，所述多個感測電極111也可呈其它規(guī)則或非規(guī)則方式排布。

對于同一列的感測電極111：當所述驅動電路20提供激勵信號給一感測電極111執(zhí)行生物信息感測時，提供一第一參考信號給其余感測電極111中的部分或全部感測電極111。較佳地，所述驅動電路20提供所述第一參考信號給其余全部感測電極111。

由于所述驅動電路20在提供所述激勵信號給各列感測電極111中的一感測電極111時，提供所述第一參考信號給其余部分或全部感測電極111，從而，施加有所述第一參考信號的感測電極111對在執(zhí)行生物信息感測的感測電極111的寄生影響是可知的，從而，所述驅動電路20在后續(xù)對生物信息的計算時可抵消可知的寄生影響，進而提高生物信息的感測精度。

所述第一參考信號例如為恒定的電壓信號。

或者，所述第一參考信號與所述激勵信號之間的壓差保持不變，例如，所述第一參考信號與所述激勵信號相同，從而減小其余感測電極111與在執(zhí)行生物信息感測的感測電極111之間的寄生電容的充放電電量，進一步提高生物信息的感測精度。

在本實施方式中，所述驅動電路20逐行驅動感測電極111執(zhí)行生物信息感測。然，可變更地，在其它實施方式中，所述驅動電路20也可一次同時驅動多行感測電極111執(zhí)行生物信息感測。

進一步地，在本實施方式中，對于同一行的感測電極111：所述驅動電路20同時提供所述激勵信號給部分感測電極111執(zhí)行生物信息感測，并提供一第二參考信號給其余感測電極111中的部分或全部感測電極111。較佳地，提供所述第二參考信號給其余全部感測電極111。

對于同一行的感測電極111：所述驅動電路20通過先后多次同時提供所述激勵信號給部分感測電極111執(zhí)行生物信息感測，從而驅動完一行感測電極111執(zhí)行生物信息感測。

當所述多個感測電極111形成在一芯片上時，采用對一行感測電極111的分時驅動方式，從而可減少所述芯片上的引腳數(shù)量，對此，后面會有相關敘述。

然，可變更地，在其它實施方式中，所述驅動電路20也可同時驅動一行的感測電極111均執(zhí)行生物信息感測。例如，所述多個感測電極111是形成在顯示屏中。當所述多個感測電極111設置在芯片上時，所述驅動電路也是可同時驅動一行的感測電極111均執(zhí)行生物信息感測。

另外，由于所述驅動電路20在提供所述激勵信號給各行感測電極111中的部分感測電極111時，提供所述第二參考信號給其余感測電極111中的部分或全部感測電極111，從而，施加有所述第二參考信號的感測電極111對在執(zhí)行生物信息感測的感測電極111的寄生影響是可知的，從而，所述驅動電路20在后續(xù)對生物信息的計算時可抵消可知的寄生影響，進而提高生物信息的感測精度。

所述第二參考信號例如為恒定的電壓信號。

或者，所述第二參考信號與所述激勵信號之間的壓差保持不變，例如，所述第二參考信號與所述激勵信號相同，從而減小其余感測電極111與在執(zhí)行生物信息感測的感測電極111之間的寄生電容的充放電電量，進一步提高生物信息的感測精度。

在一些具體實施方式中，所述生物信息傳感裝置1包括多個傳感單元11。每一傳感單元11包括一所述感測電極111、第一控制開關113、和第二控制開關115。所述第一控制開關113、所述第二控制開關115均與所述感測電極111連接。

所述驅動電路20包括掃描驅動電路21、感測驅動電路22、和參考信號產生電路23。所述掃描驅動電路21與所述多個傳感單元11中的第一控制開關113和第二控制開關115分別連接，用于驅動每一傳感單元11中的第一控制開關113和第二控制開關115分時導通。所述感測驅動電路22通過各傳感單元11中的第一控制開關113與感測電極111連接，用于通過導通的第一控制開關113提供所述激勵信號給感測電極111執(zhí)行生物信息感測。所述參考信號產生電路23通過各傳感單元11中的第二控制開關115與所述感測電極111連接，用于通過導通的第二控制開關115提供所述第一參考信號給感測電極111。

對于同一列的感測電極111：當所述掃描驅動電路21驅動一傳感單元11中的第一控制開關113導通、第二控制開關115截止時，驅動其余傳感單元11中的部分或全部傳感單元11的第一控制開關113截止、第二控制開關115導通，所述參考信號產生電路23通過導通的第二控制開關115提供所述第一參考信號給感測電極111。

所述感測驅動電路22通過導通的第一控制開關113提供所述激勵信號給感測電極111執(zhí)行生物信息感測，并接收來自感測電極111輸出的感測信號，以獲取生物信息。

進一步地，當所述掃描驅動電路21驅動一行傳感單元11的第一控制開關113導通、第二控制開關115截止時，所述感測驅動電路22通過導通的第一控制開關113同時提供所述激勵信號給部分感測電極111執(zhí)行生物信息感測，所述參考信號產生電路23通過導通的第一控制開關113提供所述第二參考信號給其余傳感單元11中的部分或全部傳感單元11的感測電極111。

在本實施方式中，所述驅動電路20可進一步包括數(shù)據(jù)選擇電路24，所述數(shù)據(jù)選擇電路24與所述感測驅動電路22和所述參考信號產生電路23分別連接。所述數(shù)據(jù)選擇電路24進一步與各傳感單元11中的第一控制開關113連接。對于各傳感單元11，通過所述數(shù)據(jù)選擇電路24來選擇是輸出所述參考信號產生電路23所提供的第二參考信號還是輸出所述感測驅動電路22所提供的激勵信號給感測電極111。當所述數(shù)據(jù)選擇電路24輸出所述激勵信號給一感測電極111時，進一步輸出所述感測電極111所感測的感測信號給所述驅動電路20。

由于所述驅動電路20設置有所述數(shù)據(jù)選擇電路24，從而可以實現(xiàn)對各行的感測電極111進行分時執(zhí)行生物信息感測。

在一實施方式中，所述數(shù)據(jù)選擇電路24包括多個數(shù)據(jù)選擇器(multiplexer)241。每一數(shù)據(jù)選擇器241連接部分傳感單元11，且進一步與所述參考信號產生電路23和所述感測驅動電路22分別連接。所述多個數(shù)據(jù)選擇器241用于選擇輸出所述激勵信號或所述第二參考信號給感測電極111?？蛇x地，每一數(shù)據(jù)選擇器241連接至少二列傳感單元11。

所述驅動電路20一次同時通過各數(shù)據(jù)選擇器241分別輸出所述激勵信號給一感測電極111執(zhí)行生物信息感測，并通過各數(shù)據(jù)選擇器241分別輸出所述第二參考信號給同一行的其余感測電極111中的部分或全部感測電極111。

所述驅動電路20通過先后多次同時通過各數(shù)據(jù)選擇器241以及導通的第一控制開關113輸出所述激勵信號給感測電極111，來驅動完一行感測電極111執(zhí)行生物信息感測。

可變更地，在其它實施方式中，所述數(shù)據(jù)選擇電路24也可為其它的合適的電路結構，并不局限于此處所述的多個數(shù)據(jù)選擇器241。另外，當所述驅動電路20同時提供所述激勵信號給每行的感測電極111時，所述數(shù)據(jù)選擇電路24也可是省略的。

所述驅動電路20可進一步包括控制單元30。所述控制單元30與所述掃描驅動電路21和所述多個數(shù)據(jù)選擇器241分別連接，用于控制所述掃描驅動電路21驅動各行傳感單元11中的第一控制開關113和第二控制開關115的導通時序，以及通過控制所述多個數(shù)據(jù)選擇器241來控制輸出所述激勵信號與所述第二參考信號給感測電極111的時序。

例如，所述控制單元30控制所述掃描驅動電路21逐行導通第一控制開關113，并在控制各行傳感單元11的第一控制開關113導通時，控制其余行中的部分行或全部行的傳感單元11的第二控制開關115導通。對于同一傳感單元11：所述控制單元30控制所述掃描驅動電路21分時導通第一控制開關113和第二控制開關115。

所述控制單元30控制所述數(shù)據(jù)選擇器241分時輸出所述激勵信號給與所述數(shù)據(jù)選擇器241相連接的各傳感單元11。

在一些實施方式中，所述生物信息傳感裝置1例如進一步包括多個掃描線群組b和多個數(shù)據(jù)線群組d。每一掃描線群組b連接一行傳感單元11，每一數(shù)據(jù)線群組d連接一列傳感單元11。

具體地，每一掃描線群組b包括第一掃描線b1和第二掃描線b2。每一數(shù)據(jù)線群組d包括第一數(shù)據(jù)線d1和第二數(shù)據(jù)線d2。

所述第一控制開關113包括控制電極g1、第一傳輸電極s11、和第二傳輸電極s12。所述第二控制開關115包括控制電極g2、第一傳輸電極s21、和第二傳輸電極s22。所述第一掃描線b1連接所述掃描驅動電路21和所述第一控制開關113的控制電極g1。所述第二掃描線b2連接所述掃描驅動電路21和所述第二控制開關115的控制電極g2。所述第一數(shù)據(jù)線d1連接所述數(shù)據(jù)選擇器241和第一控制開關113的第一傳輸電極s11。所述第二數(shù)據(jù)線d2連接所述參考信號產生電路23和第二控制開關115的第一傳輸電極s21。所述第一控制開關113的第二傳輸電極s12連接所述感測電極111。所述第二控制開關115的第二傳輸電極s22連接所述感測電極111。

所述第一數(shù)據(jù)線d1用于傳輸所述激勵信號和所述第二參考信號，所述第二數(shù)據(jù)線d2用于傳輸所述第一參考信號，所述掃描驅動電路21通過所述第一掃描線b1、第二掃描線b2提供掃描開啟信號給第一控制開關113和第二控制開關115，來控制第一控制開關113和第二控制開關115導通，通過所述第一掃描線b1、第二掃描線b2提供掃描截止信號給第一控制開關113和第二控制開關115，來控制第一控制開關113和第二控制開115關截止。

所述第一掃描線b1和第二掃描線b2均沿行方向延伸、沿列方向排列。所述第一數(shù)據(jù)線d1和所述第二數(shù)據(jù)線d2均沿列方向延伸、沿行方向排列。

在一些實施方式中，所述生物信息傳感裝置1例如進一步包括第一參考信號線r1、第二參考信號線r2、和感測信號線l。所述第一參考信號線r1連接所述參考信號產生電路23和第二數(shù)據(jù)線d2，用于傳輸所述第一參考信號。所述第二參考信號線r2連接所述參考信號產生電路23和所述多個數(shù)據(jù)選擇器241，用于傳輸所述第二參考信號。所述感測信號線l連接所述感測驅動電路22和所述多個數(shù)據(jù)選擇器241，用于傳輸所述激勵信號給感測電極111以及傳輸來自感測電極11的感測信號給感測驅動電路22。

所述第一參考信號線r1、第二參考信號線r2、和感測信號線l主要沿行方向延伸。

請參閱圖3，圖3為本發(fā)明圖1所示的數(shù)據(jù)選擇器241的一實施例的電路結構示意圖。所述數(shù)據(jù)選擇器241包括8個開關單元243，每個開關單元243包括一第一選擇開關s1和一第二選擇開關s2。所述第一選擇開關s1包括控制電極g3、第一傳輸電極s31、和第二傳輸電極s32。所述第二選擇開關s2包括控制電極g4、第一傳輸電極s41、和第二傳輸電極s42。所述控制單元30與各個開關單元243中的控制電極g3和控制電極g4分別連接。所述第一傳輸電極s31與所述感測驅動電路22連接。所述第一傳輸電極s41與所述參考信號產生電路23連接。每一個開關單元243中的第二傳輸電極s32和第二傳輸電極s42相連接，并連接至第一控制開關113的第一傳輸電極s11。

對于同一開關單元243：所述控制單元30控制所述第一選擇開關s1和第二選擇開關s2分時導通，即，當?shù)谝贿x擇開關s1導通時，第二選擇開關s2截止，當?shù)诙x擇開關s2導通時，第一選擇開關s1截止。對于同一數(shù)據(jù)選擇器241：當所述控制單元30控制一開關單元243中的第一選擇開關s1導通、第二選擇開關s2截止時，控制其余開關單元243中的第一選擇開關s1截止、第二選擇開關s2導通。通過導通的第一選擇開關s1，所述感測驅動電路22提供所述激勵信號至第一控制開關113導通的傳感單元11的感測電極111；通過導通的第二選擇開關s2，所述參考信號產生電路23提供所述第二參考信號至第二控制開關115導通的傳感單元11的感測電極111。

在本實施方式中，所述多個數(shù)據(jù)選擇器241的數(shù)量例如為16個，每一數(shù)據(jù)選擇器241包括8個開關單元243。對應地，同一行的感測電極111的數(shù)量為128個。

需要說明的是，在圖1中，受限于附圖的大小，圖1只示出每一數(shù)據(jù)選擇器241分別與二列傳感單元11連接，若與圖3所示的數(shù)據(jù)選擇器241的結構相對應，圖1實際上省略了每一數(shù)據(jù)選擇器241還與另外六列傳感單元11相連接的結構。另外，后述的圖4的結構與圖1所示的結構相對應，同樣省略了每一數(shù)據(jù)選擇器241還與另外六列傳感單元11相連接的結構，在此一并做出說明。

相應地，所述驅動電路20例如每次通過所述16個數(shù)據(jù)選擇器241同時輸出16個激勵信號對應給同一行的16個感測電極111，并同時輸出112個第二參考信號對應給同一行的112個感測電極111。

以所述生物信息傳感裝置1為指紋傳感裝置為例，當用戶的手指接近或觸摸所述多個傳感單元11的感測電極111時，由于脊、谷與感測電極111的距離不同，因此，脊、谷與感測電極111所分別形成的電容對應不同，從而對感測電極111上的電荷量的影響就不同，從而驅動電路20可以根據(jù)感測電極111輸出的感測信號可以獲知相應的指紋信息。

所述生物信息傳感裝置1一實施方式的工作原理如下。

所述控制單元30控制各數(shù)據(jù)選擇器241中的一開關單元243中的第一選擇開關s1導通、第二選擇開關s2截止，控制各數(shù)據(jù)選擇器241中的其余開關單元243中的第一選擇開關s1截止，第二選擇開關s2導通，相應地，所述感測驅動電路22通過各數(shù)據(jù)選擇器241中導通的第一選擇開關s1提供所述激勵信號至第一數(shù)據(jù)線d1上，所述參考信號產生電路23通過各數(shù)據(jù)選擇器241中導通的第二選擇開關s2提供所述第二參考信號至第一數(shù)據(jù)線d1上。通過所述控制單元30的多次控制，所述各數(shù)據(jù)選擇器241中的各開關單元243中的第一選擇開關s1分時導通。

所述控制單元30控制所述掃描驅動電路21逐行驅動第一控制開關113導通、第二控制開關115截止，并在分別控制各行的第一控制開關113導通、第二控制開關115截止的同時，控制其余行的第一控制開關113截止、第二控制開關115導通，相應地，所述第一數(shù)據(jù)線d1上的激勵信號通過導通的第一控制開關113輸出給感測電極111，并接收來自感測電極111輸出的感測信號，以執(zhí)行生物信息感測，所述第一數(shù)據(jù)線d1上的第二參考信號通過導通的第一控制開關113輸出給感測電極111，另外，所述參考信號產生電路23通過導通的第二控制開關115提供所述第一參考信號到感測電極111。

通過在各次驅動部分感測電極111執(zhí)行生物信息感測時，提供第一參考信號與第二參考信號給其余相應的感測電極111，來提高所述生物信息感測裝置1的生物信息的感測精度。

請一并參閱圖1、圖4至圖6，圖4為本發(fā)明生物信息傳感裝置的另一實施方式的結構示意圖。圖5為圖4所示生物信息傳感裝置的部分剖面結構示意圖。圖6為圖4所述生物信息傳感裝置的使用狀態(tài)圖。所述生物信息傳感裝置1包括生物信息傳感器2。所述生物信息傳感器2包括絕緣基板2a、所述多個傳感單元11、所述多個掃描線群組b、所述多個數(shù)據(jù)線群組d、和所述第一參考信號線r1。所述多個傳感單元11、所述多個掃描線群組b、所述多個數(shù)據(jù)線群組d、和所述第一參考信號線r1形成在所述絕緣基板2a上。

在本實施方式中，所述各傳感單元11中的第一控制開關113和第二控制開關115例如均為薄膜晶體管(thinfilmtransistor,tft)開關，所述絕緣基板2a例如為玻璃基板，從而，采用玻璃基板上形成tft開關的工藝來制作所述生物信息傳感器2，進而降低生物信息傳感器2以及包括所述生物信息傳感器2的生產制造成本。當所述第一控制開關113、第二控制開關115為薄膜晶體管開關時，所述控制電極g1、g2為柵極，所述第一傳輸電極s11、s21為源極，所述第二傳輸電極s12、s22為漏極。

然，本發(fā)明并不限制所述絕緣基板2a為玻璃基板，也可為其它合適類型的絕緣基板，同樣，也不限制所述第一控制開關113和所述第二控制開關115均為薄膜晶體管開關，也可為其它合適類型的開關。

所述薄膜晶體管開關例如為低溫多晶硅(ltps)薄膜晶體管開關、氧化銦鎵鋅(igzo)薄膜晶體管開關、非晶硅薄膜晶體管開關等合適類型的薄膜晶體管開關。較佳地，所述薄膜晶體管開關為低溫多晶硅薄膜晶體管開關。

所述絕緣基板2a包括第一表面a1和與第一表面a1相對設置的第二表面a2，所述第一表面a1用于接收目標物體的觸摸或接近輸入，所述多個傳感單元11、所述多個掃描線群組b、所述多個數(shù)據(jù)線群組d、和所述第一參考信號線r1設置在所述第二表面a2。

所述多個傳感單元11的感測電極111相較于所述第一控制開關113、所述第二控制開關113、所述多個掃描線群組b、和所述多個數(shù)據(jù)線群d組更靠近所述第二表面a2。

所述第一控制開關113、所述第二控制開關115、所述多個掃描線群組b、和所述多個數(shù)據(jù)線群組d位于所述多個傳感單元11的感測電極111背對所述絕緣基板2a的一側。

較佳地，所述多個傳感單元11的感測電極111覆蓋所述第一控制開關113、所述第二控制開關115、所述多個掃描線群組b、和所述多個數(shù)據(jù)線群組d。

所述生物信息傳感器1進一步包括鈍化層16，所述鈍化層16設置在所述多個傳感單元11、所述多個掃描線群組b、所述多個數(shù)據(jù)線群組d、和所述第一參考信號線r1上。

所述鈍化層16用于平坦化所述生物信息傳感器2的表面，以及對所述多個傳感單元11等元件進行保護。

請一并參閱圖5和圖7，圖7為生物信息傳感器2的一實施方式的制作方法流程圖。所述生物信息傳感器2的制作方法如下。

f1：提供一絕緣基板2a；

所述絕緣基板2a例如為玻璃基板。

f2：在所述絕緣基板2a上形成所述多個感測電極111；

所述感測電極111例如由金屬材料制成。然，可變更地，所述感測電極111也可為有其它合適的導電材料制成，例如，所述感測電極111也可由透明的導電材料制成，所述透明導電材料例如為氧化銦錫、氧化銦鋅等等。另外，所述感測電極也可由鉬鋰鉬等合金材料制成。

f3：于所述多個感測電極111上形成第一絕緣層12；

所述第一絕緣層12例如為氧化硅、氮化硅等材料制成。

f4：于所述第一絕緣層12上形成第一控制開關113和第二控制開關115，并于所述第一絕緣層12上形成貫穿至感測電極111的通孔h，通過所述通孔h，第一控制開關113和第二控制開關115與感測電極111連接；

每一傳感單元11的第一控制開關113和第二控制開關115形成在感測電極111上方，且分別通過通孔h與感測電極111相連接。

f5：于所述第一控制開關113和所述第二控制開關115上形成鈍化層16。

所述生物信息傳感器2制作完畢。需要說明的是，在上述的制作方法中，省略形成所述多個掃描線群組b、多個數(shù)據(jù)線群組d、和第一參考信號線r1的步驟。

由于按照上述制作方法形成的生物信息傳感器2的制作工藝簡單，無需再額外設置一保護蓋板或形成涂覆層(coating層)，從而可節(jié)省制造成本。

然，可變更地，在其它實施方式中，所述生物信息傳感器2的制作方法也可為：在所述絕緣基板2a上形成各傳感單元11的第一控制開關113和第二控制開關115，于第一控制開關113和第二控制開關115上形成第一絕緣層12，并于所述第一絕緣層12上形成貫穿至第一控制開關113的第二傳輸電極和第二控制開關115的第二傳輸電極s22的通孔h，然后在所述第一絕緣層12上形成連接各傳感單元11的所述第一控制開關113和所述第二控制開關115上的感測電極111，接下來，在感測電極111上設置保護蓋板或者形成涂覆層(coating層)。如此，也是可以的。需要說明的是，此處也省略了對所述多個掃描線群組b、多個數(shù)據(jù)線群組d、和第一參考信號線r1的步驟的描述。

下面繼續(xù)參閱圖5，并請一并參閱圖8，圖8為制作第一控制開關113與第二控制開關115的方法流程圖。以第一控制開關113和第二控制開關115為非晶硅薄膜晶體管為例，對在制作生物信息傳感器2的過程中形成第一控制開關113和第二控制開關115的制造方法進行說明如下。

f41：于所述第一絕緣層12上形成第一控制開關113的控制電極g1和第二控制開關115的控制電極g2；

f42：于所述第一絕緣層12、所述控制電極g1、g2上形成第二絕緣層13；

所述第二絕緣層13例如為氧化硅、氮化硅等材料制成。

f43：于所述第二絕緣層13上形成有源層14、15；

所述有源層14、15為非晶硅層。

f44：于所述第二絕緣層13和所述第一絕緣層12上形成貫穿至所述感測電極111的通孔h；

需要說明的是，步驟f4與步驟f5可合并在同一步驟實現(xiàn)，然，也可為在二個不同的步驟中形成。

f45：于所述第二絕緣層13上形成第一控制開關113的第一傳輸電極s11和第二傳輸電極s12、形成第二控制開關115的第一傳輸電極s21和第二傳輸電極s22，且所述第二傳輸電極s12和第二傳輸電極s22充滿所述通孔h，以分別連接所述感測電極111連接。

所述第一傳輸電極s11和第二傳輸電極s12位于所述有源層14的兩側，所述第一傳輸電極s21和第二傳輸電極s22位于所述有源層15的兩側，從而形成所述第一控制開關113和所述第二控制開關115。

在本實施方式中，所述第一控制開關113的第二傳輸電極s12和所述第二控制開關115的第二傳輸電極s22分別通過一通孔h與所述感測電極111連接。然，在其它實施方式中，同一傳感單元11中的所述第一控制開關113的第二傳輸電極s12和所述第二控制開關115的第二傳輸電極s22可通過同一通孔h與所述感測電極111連接。

步驟f5中：于所述第二絕緣層13、第一傳輸電極s11、有源層14、第二傳輸電極s12、第一傳輸電極s21、有源層15、第二傳輸電極s22上形成所述鈍化層16。

上述制作方法中形成的第一控制開關113與第二控制開關115主要是底柵型(bottom-gate)的薄膜晶體管，然，所述第一控制開關113與第二控制開關115也可為頂柵型(top-gate)的薄膜晶體管，例如低溫多晶硅薄膜晶體管。

需要進一步說明的是，所述多個掃描線群組b、多個數(shù)據(jù)線群組d、第一參考信號線r1、所述第一控制開關113、所述第二控制開關115的連接走線最后例如通過過孔等方式與所述絕緣基板2a的第二表面a2上形成的周圍布線(未標示)相連接，以與前述的驅動電路20或后述的控制芯片3中相應的電路進行信號傳輸。

可選地，所述生物信息傳感器2進一步包括所述掃描驅動電路21、所述多個數(shù)據(jù)選擇器241、所述第二參考信號線r2、和所述感測信號線l。所述掃描驅動電路21、所述多個數(shù)據(jù)選擇器241、所述第二參考信號線r2、和所述感測信號線l形成在所述絕緣基板2a的第二表面a2上。

所述掃描驅動電路21、所述多個數(shù)據(jù)選擇器241、所述第二參考信號線r2、和所述感測信號線l設置在所述多個傳感單元11的周圍。

所述數(shù)據(jù)選擇器241的第一選擇開關s1和第二選擇開關s2例如也均為薄膜晶體管開關。所述掃描驅動電路21一般包括多個控制開關(圖未示)，且所述多個控制開關例如為薄膜晶體管開關。相應地，所述多個數(shù)據(jù)選擇器241和所述掃描驅動電路21在所述第一控制開關113和所述第二控制開關115形成時，通過相同或相似的制作工藝一并形成，從而提高生物信息傳感器2的集成度，并降低制作成本。

在一些實施方式中，所述生物信息傳感裝置1包括控制芯片3，所述控制芯片3包括所述控制單元30、所述參考信號產生電路23、和所述感測驅動電路22。即，前述的驅動電路20中的一部分電路形成在控制芯片3中，一部分形成在生物信息傳感器2上，如此設置，一方面提高生物信息傳感裝置1的集成度，減小所述生物信息傳感裝置1的體積，另外，也可降低生物信息傳感裝置1的制造成本。

可選地，所述生物信息傳感器2和所述控制芯片3例如分別為裸片(die)，所述控制芯片3例如通過覆晶工藝(flip-chip)設置在所述絕緣基板2a上。當所述絕緣基板2a例如為玻璃基板時，所述控制芯片3例如通過玻璃上芯片(chiponglass,cog)的方式綁定(bonding)在所述玻璃基板上。當所述絕緣基板2a例如為薄膜基板時，所述控制芯片3例如通過薄膜上芯片(chiponfilm,cof)的方式綁定在所述薄膜基板上。然，所述控制芯片3也可采用其它合適的工藝形成在所述絕緣基板2a上，并不限制為此處所述的覆晶工藝。

當所述控制芯片3設置在所述生物信息傳感器的絕緣基板2a上之后，再將所述控制芯片3與所述生物信息傳感器1放置在模具中，通過注塑(molding)工藝形成封裝體(圖未示)在所述生物信息傳感器2和所述控制芯片3上，從而形成為一芯片(chip)。所述封裝體例如為環(huán)氧樹脂材料制成，但不局限于所述環(huán)氧樹脂材料，也可為其它合適的材料。

當所述生物信息傳感裝置1形成后，所述絕緣基板2a的第一表面a1用于接收目標物體的接近或觸摸輸入，或者說，當用戶使用所述生物信息傳感裝置1感測生物信息時，所述第一表面a1相較于所述第二表面a2更鄰近目標物體。

在其它實施方式中，所述掃描驅動電路21、所述數(shù)據(jù)選擇電路24、所述第二參考信號線r2、和所述感測信號線l也可非設置在所述絕緣基板2a上。例如所述掃描驅動電路21和所述數(shù)據(jù)選擇電路24也可設置在所述控制芯片3中，或者，設置在另外的芯片中，又或者，以芯片之外的電路方式存在也是可以的。

請參閱圖9，圖9為本發(fā)明生物信息傳感裝置的又一實施例的結構示意圖。所述生物信息傳感裝置1進一步包括連接件4，所述連接件4用于連接所述控制芯片3與所述生物信息傳感器2。所述連接件4例如為軟性電路板(flexibleprintedcircuitboard,fpcb)。所述控制芯片3例如設置在所述軟性電路板4上，并通過所述軟性電路板4與所述生物信息傳感器2連接。通過所述軟性電路板4，在所述生物信息傳感器2與所述控制芯片3之間進行信號傳輸。

在此實施方式中，所述生物信息傳感器2和所述控制芯片3也可均為一芯片(chip)，或者，所述生物信息傳感器2為裸片，所述控制芯片3為芯片，或者，所述生物信息傳感器2和所述控制芯片3均為裸片。

在上述各實施方式中，所述生物信息傳感器2為裸片或芯片時，通過設置所述數(shù)據(jù)選擇電路24來對應控制分時輸出激勵信號給同一行的感測電極111。由于所述數(shù)據(jù)選擇電路24的每一數(shù)據(jù)選擇器241分別設置與所述感測驅動電路22相連接的一端口(圖未示)，所述端口用于傳輸激勵信號或感測信號，相應地，所述生物信息傳感器2上對應每個端口設置一連接引腳(圖未示)，用以連接所述端口與所述感測驅動電路22。如此，可以減少生物信息傳感器2與控制芯片3之間的連接引腳的數(shù)量。

可變更地，在其它實施方式中，例如，所述生物信息傳感器2也可為形成在顯示屏中或顯示屏上，而并非集成為一裸片或一芯片。當所述生物信息傳感器2形成在顯示屏中或顯示屏上時，所述控制芯片3可同時驅動一行感測電極111執(zhí)行生物信息感測。

請參閱圖10，圖10為本發(fā)明傳感單元的另一實施例的結構示意圖。所述傳感單元11包括并聯(lián)連接的二第一控制開關113和并聯(lián)連接的二第二控制開關115。

請參閱圖11，圖11為本發(fā)明生物信息傳感裝置的又一實施方式的結構示意圖。所述驅動電路20與各感測電極111之間分別通過一單獨的數(shù)據(jù)線l1連接，省略第一控制開關113和第二控制開關115。相應地，所述驅動電路20通過分別輸出相應的信號給各感測電極111也是可行的。

請參閱圖12，圖12為本發(fā)明電子設備的一實施方式的結構示意圖。所述電子設備9包括上述任一實施方式所述的生物信息傳感裝置1。所述電子設備9例如為可攜式電子產品、家居式電子產品、或車載電子產品。然而，所述電子設備不局限此處所列的電子產品，還可以是其它合適類型的電子產品。所述可攜式電子產品例如為移動終端，所述移動終端例如為手機、平板電腦、筆記本電腦、穿戴式產品等合適的移動終端。所述家居式電子產品例如為智能門鎖、電視、冰箱、臺式電腦等合適的家居式電子產品。所述車載電子產品例如為車載顯示器、行車記錄儀、導航儀、車載冰箱等合適的車載電子產品。

以所述電子設備9為手機為例，所述生物信息傳感裝置1例如設置在所述手機的正面、側面、背面等任意合適的位置，另外，所述生物信息傳感裝置1可設置為曝露出手機的外殼，也可設置在手機的內部。在此實施方式中，所述生物信息傳感裝置1設置在手機的正面。

根據(jù)所述生物信息傳感裝置1所感測到的生物信息，所述電子設備9例如進行用戶身份鑒權、在線支付、快速啟動應用程序(app)等等。

由于所述電子設備9包括所述生物信息傳感裝置1，所述生物信息傳感裝置1的感測精度較高，因此，所述電子設備9的用戶體驗較好。

請參閱圖13，圖13為圖11所示電子設備一實施方式的電路方框圖。所述電子設備9進一步包括主控芯片5。所述主控芯片5與所述生物信息傳感裝置1連接，用于與所述生物信息傳感裝置1進行數(shù)據(jù)通信。所述主控芯片5例如為單一芯片或芯片組。當主控芯片5為芯片組時，所述芯片組包括應用處理器(applicationprocessor,ap)和電源芯片。另外，所述芯片組可進一步包括存儲芯片。當主控芯片5為單一芯片時，所述主控芯片5例如為應用處理器。進一步地，所述應用處理器也可替換為中央處理器(centralprocessingunit,cpu)。

所述主控芯片5包括接地端50，所述接地端50連接設備地，接收設備地的接地信號，接地信號在圖9以gnd表示。所述設備地又稱系統(tǒng)地，例如為電子設備9的供電電源的負極，供電電源如為電池。所述接地信號gnd又稱系統(tǒng)地電壓、系統(tǒng)地信號、設備地電壓、或設備地信號等。所述接地信號gnd為恒定電壓，作為電子設備9中各電路的電壓參考基準，所述接地信號gnd例如為0v(伏)、2v、(-1)v等電壓信號。通常，所述設備地并非地球大地或絕對大地。然，當電子設備9通過導體與地球大地連接時，所述設備地也可能為地球大地。

在前述的各實施方式中，所述生物信息傳感裝置1可是以一個域為電壓參考基準。所述域是以接地信號gnd為基準的域。所述接地信號gnd作為生物信息傳感裝置1中各電路的電壓參考基準。

為提高生物信息傳感裝置1的感測信號的信噪比，本發(fā)明進一步提出利用調制技術方案來達到提高信噪比的技術目的，所述調制技術方案適用于上述各實施方式所述的生物信息傳感裝置1。

例如，通過調制地的技術方案來達到統(tǒng)一調制輸出給傳感單元11的信號。

具體地，所述驅動電路20例如進一步包括第一接地端31、第二接地端32、調制電路33、和電壓產生電路34。所述調制電路33連接于所述第一接地端31和所述第二接地端32之間。所述調制電路33進一步與所述電壓產生電路34相連接。所述第一接地端31連接至設備地。所述電壓產生電路34用于提供一電壓驅動信號給所述調制電路33。所述調制電路33根據(jù)所述電壓驅動信號和所述設備地上的接地信號gnd來對應產生調制信號mgnd給所述第二接地端32。所述調制信號mgnd用于統(tǒng)一調制所述驅動電路20輸出給所述傳感單元11上的信號，例如，所述第一參考信號、所述第二參考信號、所述激勵信號、所述掃描開啟信號、和所述掃描截止信號。其中，加載所述調制信號mgnd的地(例如，第二接地端32)為調制地。

例如，所述激勵信號包括第一電壓信號與第二電壓信號。所述激勵信號為第一電壓信號和第二電壓信號交替變化的方波脈沖信號。其中，所述第一電壓信號低于所述第二電壓信號，所述第一電壓信號例如為接地信號gnd。所述調制信號mgnd用于抬高所述第二電壓信號，以提高感測信號的信噪比。

當所述驅動電路20接收到來自感測電極111輸出的感測信號時，需要對感測信號進行反向調制，來獲取相應的生物信息。

在此實施方式中，所述生物信息傳感裝置1是以兩個域為電壓參考基準。兩個域分別示出為以接地信號gnd為基準的域60和以調制信號mgnd為基準的域70。其中，在以接地信號gnd為基準的域60中的電路的接地端均直接連接設備地，在以調制信號mgnd為基準的域70中的電路的接地端均直接連接調制地。進一步地，對于以調制地為地的電路，其參考地電位為調制地所加載的調制信號mgnd；對于以設備地為地的電路，其參考地電位為設備地所加載的接地信號gnd。

在本實施方式中，所述控制單元30、所述掃描驅動電路21、所述數(shù)據(jù)選擇電路24、所述參考信號產生電路23、以及傳感單元11例如設置在域70中。所述感測驅動電路22例如一部分位于域60中，一部分位于域70中。所述主控芯片5、所述調制電路33、所述電壓產生電路34位于域60中。

然，可變更地，本發(fā)明并不局限上述電路在域60、70中的劃分，廠商可根據(jù)實際需要，例如電路情況不同，對應做不同調整等。

所述生物信息傳感裝置1可進一步包括接地線g，所述接地線g圍繞所述多個傳感單元11設置，在一些實施方式中，所述接地線g為網(wǎng)格狀，與所述感測電極111位于同一層，分別圍繞所述感測電極111設置?？勺兏?，所述接地線g也可為在所述多個傳感單元11的外圍設置一圈等等也是可以的。

另外，當所述生物信息傳感裝置1是以一個域為電壓參考基準、所述域是以接地信號gnd為基準的域時，所述第一參考信號和/或所述第二參考信號例如為相對所述接地信號gnd為恒定的電壓信號。然，當所述生物信息傳感裝置1是以兩個域60和70為電壓參考基準時，所述第一參考信號和/或所述第二參考信號例如為相對所述接地信號gnd為變化的電壓信號，相對所述調制信號mgnd為恒定的電壓信號。

更進一步地，除了上述通過采用調制地的技術方案，也可采用調制電源端或參考電源的電源電壓信號，來統(tǒng)一調制所述驅動電路20輸出給所述多個傳感單元11的信號。

需要進一步說明的是，通過設置所述第一控制開關113和第二控制開關115，可減少傳感單元11與外圍電路(例如，感測驅動電路22、參考信號產生電路23)相連接的引腳。

雖然實施方式這里已經(jīng)關于具體的配置和操作序列進行描述，但是應該理解，替代的實施方式可增加、省略或改變元件、操作等等。因此，這里公開的實施方式意味著是實施例而不是限制。