[发明专利]超声波指纹检测传感器及模组

说明书

本发明提供一种超声波指纹检测传感器及模组，超声波指纹检测传感器包括玻璃基底；超声波像素阵列，设在玻璃基底上，包括超声波像素单元；超声波像素单元包括超声波传感器以及超声波指纹检测电路，超声波指纹检测电路包括电容和至少四个MOS管；第一MOS管与电容一端连接；第三和第四MOS管的源漏相连而形成一共接点；在超声波指纹检测电路的接收阶段内，第四MOS管开通而使第一MOS管的栅极与共接点形成电性通路；并利用时序控制讯号开通第三MOS管开通而抬高共接点电位，在读取阶段，第二MOS管开通输出第一MOS管栅极存储的指纹信号。本发明实施例的TFT工艺制作的超声波指纹检测传感器可实现超声波指纹信号的读取。

技术领域

本发明涉及指纹检测超声波传感器技术领域，尤其涉及一种超声波指纹检测传感器及运用该超声波指纹检测传感器的模组。

背景技术

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器，具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。基于超声波这种特点，因此超声波传感器应用比较广泛。

不同于传统的光学或电容等指纹识别方案，应用于屏下指纹识别的超声波传感器由于具有更灵活的环境应用场合而更受欢迎。区别于光学指纹识别传感器受制于光路的限制而不能过薄，超声波传感器不存在此限制，因此屏下指纹识别传感器可随电子产品的薄型化而更容易做薄。超声波传感器也不像电容类指纹传感器易受影响环境潮湿度而影响其灵敏度。

随着用户也越来越追求更好的体验，对于可进行指纹的识别的区域也希望越来越大，目前均追求大面阵的指纹识别芯片。利用CMOS工艺制作大面阵的超声指纹芯片显然在成本上优势也较弱。

目前国内大面阵的屏下超声波指纹识别模组尚还处于开发阶段，并未出现此类的屏下超声波指纹识别传感器。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种超声波指纹检测传感器及模组，该超声波指纹检测传感器采用TFT工艺制作，在制作大面阵的超声波指纹检测传感器时，可降低传感器的制作成本。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种超声波指纹检测传感器，包括：

玻璃基底；

超声波像素阵列，设在所述玻璃基底上，包括若干个超声波像素单元；每个所述超声波像素单元包括超声波传感器以及超声波指纹检测电路，所述超声波指纹检测电路包括一电容和至少四个MOS管：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述超声波指纹检测电路接收至少对应的四个时序控制讯号：第一驱动讯号、偏置讯号、第二驱动讯号以及行选讯号，所述四个时序控制讯号之间互相独立；

其中，所述第一MOS管作为源极跟随管，所述第一MOS管的栅极与所述电容的一端连接，所述第四MOS管的栅极接收所述第二驱动讯号，所述第三MOS管的栅极接收所述第一驱动讯号，所述第三MOS管的源极/漏极接收所述偏置讯号；所述第三MOS管和所述第四MOS管的源漏相连而形成一共接点，所述共接点与对应所述超声波传感器的电极连通，所述第二MOS管的栅极接收所述行选讯号；

在所述超声波指纹检测电路的接收阶段内，至少利用第二驱动讯号开通所述第四MOS管，使得所述第一MOS管的栅极与所述共接点形成电性通路；在所述共接点和所述第一MOS管的栅极形成电性通路的区间内，利用所述第一驱动讯号和所述偏置讯号控制所述第三MOS管开通而抬高所述共接点的电位；在所述接收阶段后的读取阶段，利用所述行选讯号开通所述第二MOS管，输出所述第一MOS管栅极存储的超声波指纹信号。

优选地，所述超声波像素单元的一个工作周期还包括激励阶段，所述超声波传感器接收激励讯号，所述超声波指纹检测电路利用所述第一驱动讯号和偏置讯号控制所述第三MOS管为所述共接点提供稳态直流电位。