CN107491774A - 一种指纹传感器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹传感器及其驱动方法。该指纹传感器包括：芯片；驱动元件，用于在开启时发射超声波信号；压电元件，设置于所述芯片的一面上，用于将目标手指反射的超声波信号转换为电荷量；呈阵列排布的多个像素单元，所述像素单元包括传感电极，各所述传感电极均与所述压电元件电连接；至少一个信号检测电路，每个所述信号检测电路与对应的所述传感电极电连接，用于检测所述传感电极上的电荷量，并输出对应指纹信息的电信号。实现简化指纹传感器制造工艺，降低功耗的效果。

Description

一种指纹传感器及其驱动方法

技术领域

本发明实施例涉及指纹传感器技术，尤其涉及一种指纹传感器及其驱动方法。

背景技术

随着科学技术发展，指纹传感器的应用越来越广泛。

目前，指纹识别功能已开始内置在屏幕底部，指纹传感器要达到400um化学强化玻璃的穿透力，在这个尺度下噪声信号对图像产生比较大的干扰，因此电容指纹传感器信号穿透能力受到屏幕玻璃厚度的限制。超声波指纹传感器的穿透能力强，其设置有超声波发射元件和超声波接收元件，就可以区分指纹嵴与峪所在的位置。现有的超声波技术均使用压电单元阵列作为超声波接收单元，典型的例如使用压电陶瓷阵列作为超声波接收单元。

然而现有阵列式的超声波接收单元，需要制造压电单元阵列，压电单元阵列一般为物理器件，制造压电单元阵列工艺难度大，不易量产，并且现有指纹传感器的功耗也较大。

发明内容

本发明提供一种指纹传感器及其驱动方法，以降低现有制造指纹传感器的工艺难度，解决的现有指纹传感器制造工艺难度大，功耗大，不易量产的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种指纹传感器。该指纹传感器包括：

芯片；

驱动元件，用于在开启时发射超声波信号；

压电元件，设置于所述芯片的一面上，用于将目标手指反射的超声波信号转换为电荷量；

呈阵列排布的多个像素单元，所述像素单元包括传感电极，各所述传感电极均与所述压电元件电连接；

至少一个信号检测电路，每个所述信号检测电路与对应的所述传感电极电连接，用于检测所述传感电极上的电荷量，并输出对应指纹信息的电信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于驱动本发明任意实施例提供的指纹传感器的驱动方法，该驱动方法包括：

在所述信号检测电路未输出对应指纹信息的电信号时，关闭所述驱动元件；

在所述信号检测电路输出对应指纹信息的电信号时，开启所述驱动元件；

接收所述信号检测电路输出的电信号。

本发明实施例提供的指纹传感器，压电元件为整体的一片，形成逻辑上超声波信号接收单元，接收超声波信号，产生电荷，并将产生的电荷分别传输至各传感电极，实现指纹的检测，相对现有技术中形成压电陶瓷阵列，只需要形成一片整体的压电元件，工艺难度大大降低，而且各传感器电极可以通过半导体成膜工艺形成，工艺相对简单，并且在有手指按压指纹传感器的表面时，才开启驱动元件，解决了现有超声波传感器工艺难度大，不易量产，功耗大的问题，达到了简化超声波传感器制作工艺，降低指纹传感器功耗的效果。

附图说明

图1a是本发明实施例提供的一种指纹传感器的结构示意图。

图1b是本发明实施例提供的一种指纹传感器中像素单元的俯视图。

图2是本发明实施例提供的另一种指纹传感器的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的指纹传感器的电路结构示意图。

图4a是本发明实施例提供的另一种积分电路示意图。

图4b是本发明实施例提供的又一种积分电路示意图。

图5a是本发明实施例提供的另一种电荷产生电路示意图。

图5b是本发明实施例提供的又一种电荷产生电路示意图。

图6为本发明实施例提供的另一种指纹传感器电路示意图。

图7是本发明实施例提供的又一种指纹传感器电路示意图。

图8a是本发明实施例提供的另一种补偿电路的示意图。

图8b是本发明实施例提供的又一种补偿电路示意图。

图9为本发明实施例提供的积分电路输出电压特性曲线图。

图10为本发明实施例提供的一种用于驱动本发明任意实施例的指纹传感器的驱动方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1a所示为本发明实施例提供的一种指纹传感器的结构示意图，参见图1a，该指纹传感器具体包括：

芯片100；

驱动元件200，用于在开启时发射超声波信号；

压电元件300，设置于芯片100的一面上，用于将目标手指反射的超声波信号转换为电荷量；

呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括一传感电极410，传感电极410可设置于芯片100的表面，并位于所述压电元件300和芯片100之间，各传感电极410均与压电元件300电连接；

至少一个信号检测电路500，其中，信号检测电路500可位于芯片100的表面，每个信号检测电路500与对应的传感电极410电连接，用于检测传感电极410上的电荷量，并输出对应指纹信息的电信号。

其中，驱动元件200可包括开启和关闭两个状态，开启状态时，驱动元件200作为超声波信号发射单元，发射超声波信号；关闭状态时，驱动元件200不发射超声波信号。

图1b所示为本发明实施例提供的一种指纹传感器中像素单元俯视图。参见图1a和图1b，其中，压电元件300具体可以为整体的一片，可以作为压电盖板设置芯片100的表面，即作为超声波信号接收单元，覆盖在芯片100的表面。压电元件300产生的电荷量与压电元件300接收的机械震动能量相关。压电元件300与驱动元件200配合使用，驱动元件200向手指等待检测目标发射超声波信号，例如发射超声波束，压电元件300接收经手指等待检测目标反射后的超声波信号，并经声波震动产生电荷。

示例性的，当手指按压指纹传感器表面，驱动元件200向手指发射超声波束，超声波经手指反射至压电元件，压电元件300产生电荷，由于压电元件300的材料本身是绝缘的，压电元件300产生的电荷沿图示中的第一方向，即图1a中y轴方向传输，即沿第一方向导电，而不沿第二方向，即图1a中x轴方向传输电荷，即沿第二方向不导电，压电元件300形成逻辑上的多个超声波信号接收单元。逻辑上的多个超声波信号接收单元接收到超声波信号后发生震动产生电荷，压电元件300产生的电荷量与压电元件300接收的机械震动能量相关，由于经手指脊线和谷线反射的超声波包含的能量不同，导致压电元件300产生的电荷随着指纹表面的纹理变化而产生相应的变化，也即各逻辑上的超声波信号接收单元随着对应的指纹表面的纹理产生相应的电荷。各逻辑上的超声波接收单元将产生的电荷传输至各传感电极410，即每个逻辑上的超声波接收单元对应一传感器电极410，并将其产生的电荷传输至对应的传感电极410上。

其中，信号检测电路500可以检测上述各传感电极410上的电荷量，并将对应指纹信息的电信号读出。

具体地，该指纹传感器的工作原理为：当待检测目标手指触按指纹传感器，驱动元件200在开启状态下发射超声波信号，压电元件300形成逻辑上多个的超声波信号接收单元，接收经手指反射后的超声波信号，接收的超声波信号后发生震动产生电荷，压电元件300产生的电荷量与压电元件300接收的机械震动能量相关，由于经手指脊线和谷线反射的超声波包含的能量不同，导致压电元件300产生的电荷随着指纹表面的纹理变化而产生相应的变化。因传感电极410与压电元件300电连接，各超声波接收单元产生的电荷分别传输到各传感电极410，信号检测电路与每一个传感电极410电连接，信号检测电路500检测每一个传感电极410上的电荷量大小，输出与指纹信息对应的电信号。

上述方案提供的指纹传感器，压电元件为整体的一片，形成逻辑上的多个超声波信号接收单元，接收经手指等待检测目标反射超声波信号，产生电荷，并将产生的电荷分别传输至各传感电极，实现指纹的检测，相对现有技术中形成压电陶瓷阵列，只需要形成一片整体的压电元件，工艺难度大大降低，而且各传感电极可以通过半导体成膜工艺形成，工艺相对简单，解决了现有超声波传感器工艺难度大，不易量产问题，达到了简化超声波传感器制作工艺的效果。

示例性的，该指纹传感器还可以以下模式工作：由于每个像素单元包括传感电极410，待检测目标例如手指表面形成目标电极，传感电极410与目标电极之间形成目标电容。在手指按压在指纹传感器表面上时，在指纹传感器中的目标电容的大小与指纹表面的纹理的距离d相关，根据电容公式C＝εS/4πkd其中d为手指表面纹理与传感电极410之间的距离，当传感电极410与指纹表面的脊线形成目标电容时距离d较小形成的目标电容较大，当传感电极410与指纹表面的谷线形成目标电容时距离d较大形成的目标电容小。从而传感电极410与指纹表面的谷线形成目标电容，以及传感电极410与指纹表面的脊线形成目标电容使得传感电极410上的电荷发生变化，目标电容与信号检测电路500电连接，信号检测电路500检测到相应的电荷，确定有手指按压在指纹传感器的表面。此时，可以开启驱动元件200。驱动元件200产生的超声波束，压电元件300接收经目标手指反射的超声波，产生电荷，压电元件300产生的电荷随着指纹表面的纹理变化而产生相应的变化。因传感电极410与压电元件300电连接，各超声波接收单元产生的电荷分别传输到各传感电极410，信号检测电路500与每一个传感电极410电连接，信号检测电路500检测每一个传感电极410上的电荷量大小，输出与指纹信息对应的电信号。

示例性的，本发明实施例提供指纹传感器可包括控制单元，用于在未检测到信号检测电路500输出对应指纹信息的电信号时(未有手指按压指纹传感器的表面)，关闭驱动元件200，在检测到信号检测电路500输出对应指纹信息的电信号时(有手指按压指纹传感器的表面)，此时的信号可能比较微弱，然后控制单元控制开启驱动元件200。驱动元件200发射超声波束，经目标手指反射，压电元件接收到反射的超声波信号之后，压电元件产生对应指纹信息的电荷，因传感电极410与压电元件300电连接，各超声波接收单元产生的电荷分别传输到各传感电极410，信号检测电路500检测每一个传感电极410上的电荷量大小，输出与指纹信息对应的电信号。当手指等待检测目标离开指纹传感器后，信号检测电路500不再输出电信号，控制单元控制关闭驱动元件200。本发明实施例提供的指纹传感器也可以接收外部控制单元，例如外部MCU的控制指令，根据外部控制单元的控制指纹开启或者关闭驱动元件200。

可以看到，本发明实施例提供的技术方案，在手指等待检测目标按压指纹传感器时，指纹传感器中驱动元件可以不开启，在有手指按压指纹传感器的表面时，此时由于驱动元件没有开启，不发射超声波信号。传感电极和目标手指之间形成的目标电极，感应传感电极上电荷的变化，进而通过信号检测电路检测到传感电极上的对应指纹的电荷，确定有手指按压指纹传感器，然后开启驱动元件，压电元件接收目标手指反射的超声波信号，产生电荷传输至传感电极，进而信号检测电路通过检查各传感电极检测到相应的电荷，产生与目标手指指纹信息对应的电信号。兼具电容式指纹传感器和超声波式指纹传感器的优点，而且在有手指按压指纹传感器的表面时，才开启驱动元件，可以进一步降低指纹传感器的功耗。

另外，在进行指纹检测时，例如手指按压指纹传感器的表面时，手指表面形成目标电极，目标电极和传感电极之间形成目标电容，目标电容会产生的电荷量，而且压电体上也产生电荷量，二者产生的电荷量在传感电极上叠加，传感电极上叠加的电荷输出至信号检测电路，增强了输出对应指纹信号的电荷量强度，可以提高指纹识别的抓图质量。

在上述方案的基础上，压电元件300和/所述驱动元件200的材料优选为压电陶瓷。

图2为本发明实施例提供的指纹传感器的放大结构示意图，参见图2，芯片100上可设置有钝化层101，其中钝化层用于保护芯片100，钝化层101的材料可以为氧化硅、氮化硅类等材料。钝化层101设置在芯片100的表面，覆盖传感电极410，钝化层101上设置多个通孔，每个传感电极410通过一通孔中的导电体111与压电元件300电连接。上述导电体111的材料可选为镍。示例性的，当手指等待检测目标触按指纹传感器后，驱动元件200在开启状态下发射超声波信号，经手指等待检测目标反射后，压电元件300接收到经手指等待检测目标反射的超声波信号后发生震动并产生电荷，所产生的电荷经在芯片100上设置的通孔中的导电材料镍传导到传感电极410上。

图3为本发明实施例提供的一种指纹传感器的电路结构示意图。参见图3，其中压电元件300与传感电极410构成逻辑像素单元700。

像素单元还包括电荷转移开关420；参见图3，逻辑像素单元700分别与第六参考电压511和电荷转移开关420的第一端连接，逻辑像素单元700和电荷转移开关420可构成电荷产生电路800，用于输出对应手指指纹的电荷量，电荷转移开关420的第二端连接电荷产生电路800的输出端，该电荷产生电路800的输出端连接信号检测电路500的输入端。

继续参见图3，信号检测电路可以包括积分电路520，电荷转移开关420的第二端口与积分电路520的输入端电连接；积分电路520的用于累积所述电荷量并在输出端输出对应指纹信息的电信号，该积分电路520包括放大器521、积分电容522和第二复位开关523；放大器521的第一输入端与积分电路520的输入端电连接、输出端与积分电路520的输出端电连接、以及第二输入端用于输入第三参考电压524；积分电容522的第一极电连接放大器521的第一输入端，积分电容522的第二极电连接放大器521的输出端；第二复位开关523用于复位积分电容522。第二复位开关523闭合时积分电容522两端电平相同，积分电容522内的电荷被复位清空。所述信号检测电路500还包括至少一个第一复位开关512，每个所述电荷转移开关420的第二端对应电连接一所述第一复位开关512，所述第一复位开关512的第二端用于输入第一参考电压513，例如第一复位开关512的第二端可接地。

图4a是本发明实施例提供的另一种积分电路示意图，如图4a所示的积分电路520与图3不同在于复位开关包括两个，积分电容522的第一极通过第四复位开关525与第三参考电压524连接，第三参考电压524与放大器521的第二输入端的参考电压复用，积分电容522的第二极通过第五复位开关526连接第五参考电压527，同时积分电容522的第二极通过跟随开关528连接放大器521的输出端，积分电路520具有两种工作状态，其一为积分状态、其二为复位状态，在积分状态时电荷转移开关420和跟随开关528闭合，第四复位开关525和第五复位开关526断开。其二为复位状态，在复位状态时电荷转移开关420和跟随开关528断开，第四复位开关525和第五复位开关526两复位开关闭合。

图4b是本发明实施例提供的又一种积分电路示意图，如图4b所示的积分电路520与图3和4a所示的积分电路的不同在于，积分电容522的第一极连接积分电路520的输入端，同时连接积分电路520的输出端，积分电容522的第二极接地，本技术领域人员公知的积分电容522的第二极也可以连接参考电压。积分电路520的第一极连接第四复位开关525，第四复位开关525连接第三参考电压524，积分电路520具有两种工作状态，其一为积分状态第四复位开关525断开，其二为复位状态积分第四复位开关525闭合。

图5a是本发明实施例提供的另一种电荷产生电路示意图。如图5a所示，多个电荷产生电路形成一个电荷产生阵列，多个电荷产生电路可复用电荷转移开关420和第一参考电压513，类似的多个电荷产生电路可复用电荷转移开关420，电荷转移开关420作为一级开关，电荷产生电路内部设置二级开关514，逻辑像素单元700连接二级开关514的第一端，二级开关514的第二端连接电荷转移开关420的第一端，电荷转移开关420的第二端连接输出端。

图5b是本发明实施例提供的另一种电荷产生电路示意图。如图5b所示，多个电荷产生电路与总线515连接，总线515作为多个电荷产生电路的输出端，同时作为积分电路的输入端。

图6为本发明实施例提供的另一种指纹传感器电路示意图。如图6所示，信号检测电路还包括比较电路530，比较电路530可以是比较器；比较电路530的第一输入端与积分电路520的输出端电连接、输出端与信号检测电路的输出端电连接，第二输入端用于输入第二参考电压531；其中，积分电路520的输出端输出的积分电压随时间递增或递减与第二参考电压531交叉；积分电压与第二参考电压交叉时比较电路530输出与时间相关的翻转电压信号。

图7是本发明实施例提供的又一种指纹传感器电路示意图。参见图7，信号检测电路500还包括：补偿电路540，如图7所示，补偿电路540与积分电路520的输入端电连接，用于向积分电路520注入电荷以调整积分电路520电荷累计量，补偿电路540包括补偿开关541、补偿电容542和第三复位开关543；补偿电容542的第一极通过补偿开关541与积分电路520的输入端连接；补偿电容542的第二极与电平驱动器544连接；补偿电容542的第一极与第三复位开关543的第一端电连接，第三复位开关543的第二端用于输入第四参考电压545。

其中电平驱动器544的电压为可变的，也可以是固定的。

图7中所示的补偿电容542具有两种工作状态，其一为复位状态，具体地，闭合第三复位开关543、断开补偿开关541，使补偿电容542对电平驱动器544导通，使补偿电容542具备初始电荷量，该初始电荷量由补偿电容542电容值、电平驱动器544的驱动电压值以及第四参考电压545决定。其二补偿状态，闭合补偿开关541、断开第三复位开关543使补偿电容542对积分电路520导通，使得补偿电容542中的存储电荷注入积分电路520，以调整积分电路520的积分速度。在使用包含电容的补偿电路540对积分电路520累积的电荷量进行补偿时，从积分的过程可以看出补偿电路540的电荷补偿量也是分多次重复注入积分电路520中，即对积分电路520的补偿在时间上时非连续的。

图8a是本发明实施例提供的另一种补偿电路示意图。其中电平驱动器544也可以用固定的第七参考电压546替换。

图8b是本发明实施例提供的又一种补偿电路示意图，参见图8b所示的补偿电路540，包括电流源548，电流源548通过补偿开关541与电荷产生电路800和积分电路520连接，补偿开关541闭合时电流源548的电荷注入积分电路520，补偿积分电路520的积分速度，与图7和图8a所示的补偿电路540有所区别，补偿电路540的两种工作状态为补偿状态和复位状态，补偿开关541闭合时电流源548的电荷注入积分电路520为补偿状态。补偿开关541断开时为复位状态。在使用电流源548补偿电路540对积分电路520累积的电荷量进行补偿时，可根据积分器的过程将积分器补偿为在时间上是连续的或不连续的。

以下进一步对加入补偿电路540的指纹传感器的整体的工作过程和工作原理进行叙述。

请参照图7所示的指纹传感器的整体电路，使用电荷产生电路800，为了使得所述压电式电荷生电路的脊线和谷线对应的电荷量形成可测量的电压信号，压电式电荷产生电路800输出端通过电荷转移开关420连接积分电路520的输入端连接，指纹传感器的共组步骤包括：

S1复位积分电路520；

S2复位电荷产生电路800，复位补偿电路540；

S3闭合电荷转移开关420，断开第一复位开关512，闭合补偿开关541；

S4返回步骤S2。

在步骤S1复位积分电路520中，为了保证测量的一致性在积分前需要预先对积分电容522复位，复位的过程即使得积分电容522具有一个初始的电量，例如假设在积分电容522两端的参考电压为Vref3、Vref5，积分电容522的复位后电荷量为Qrst＝(Vref3-Vref5)*Cr，Cr为积分电容522的值，为了简化复位电路的结构可用第二复位开关523直接连接积分电容522的两端(如图3所示)，即复位后积分电容522的电量Qrst＝0。积分电路520多次重复重积分的过程即，电荷产生电路800产生的电荷多次重复向积分电容522充电的过程。而每次对积分电容522充电时，补偿电路540通过补偿开关541与积分电路520和电荷产生电路800连接，向积分电路520注入电荷。

在步骤S2中包括：步骤S21，电荷产生电路800闭合第一复位开关512进行复位；步骤S22，补偿电路540通过断开补偿开关541闭合第三复位开关543进行复位。

在步骤S3闭合电荷转移开关420，电荷产生电路800与积分电路520电连接，补偿电路540向积分电路520注入电荷，对积分电路520的积分电荷累计量进行调整。电荷产生电路800的输出端通过电荷转移开关420连接至积分电路520的输入端，积分电路520的输出端连接至比较电路530的输入端，比较电路530的输出端作为传感器的输出，比较电路530输出翻转电压信号的时间T反映电荷产生电路800产电荷量的大小。

当该积分电路520输出电压的值变化与比较电路530中的参考电压值交叉时，比较电路530将输出信号翻转。

比较电路530的翻转时间为T＝(Qr.end-Qr.rst)/ΔQ，其中，Qr.end为比较电路翻转时积分电容的电荷量，Qr.rst为积分电容的初始电荷量，对于给定的指纹传感器设计(Qr.end-Qr.rst)是定值，而根据式ΔQ与补偿电容542初始化电荷量相关。在工程实际中为了简便T取整作为结果输出。

图9为本发明实施例提供的积分电路输出电压特性曲线图，请参照图9为积分电路520输出电压特性曲线，横坐标表示电压单位，纵坐标表示时间单位。其中斜线为积分电路520输出端电压特性曲线，四条斜线分别对应不同的电荷产生电路800积分器输出电压特性曲线分别表示为L1、L2、L3、L4。水平线为比较器第二参考电压531特性曲线，从图中可以看出随着电荷不断在积分电容522中累计，输出电压(L1、L2、L3、L4)不断下降最终与水平参考电压交叉，此时比较器输出信号发生翻转,对于不同的输出电压(L1、L2、L3、L4)发生上述交叉的时间不同，在手指的脊线位置电压下降的快即交叉时间短，在手指的谷线位置电压下降的慢的交叉时间长。同时，在积分电路520积分过程中使用调整电路对积分过程进行调整，向积分电容522中注入正电荷或负电荷，相应的延长/缩短了积分电路520的积分时间。通过检测比较电路530翻转输出翻转信号确定积分电容522所使用的充电时间；最终T作为***输出，相对现有技术L-Q-T型信号检测电路500***输出更线性。

本发明相对现有技术的优势在于，补偿电路540，向积分电路520注入正电荷或负电荷，以调整积分电路520的积分速率。通过设置电荷调整电路注入电荷的极性和速率，可以起到调整电荷积分速率，补偿积分电路520失配。

图10为本发明实施例提供的一种用于驱动本发明任意实施例的指纹传感器的驱动方法的流程图，该方法包括：

步骤110、在所述信号检测电路未输出对应指纹信息的电信号时，关闭驱动元件200；在所述信号检测电路输出对应指纹信息的电信号时，开启驱动元件200；

步骤120、接收所述信号检测电路输出的电信号。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种指纹传感器，其特征在于，包括：

芯片；

驱动元件，用于在开启时发射超声波信号；

压电元件，设置于所述芯片的一面上，用于将目标手指反射的超声波信号转换为电荷量；

呈阵列排布的多个像素单元，所述像素单元包括传感电极，各所述传感电极均与所述压电元件电连接；

至少一个信号检测电路，所述信号检测电路与对应的所述传感电极电连接，用于检测所述传感电极上的电荷量，并输出对应指纹信息的电信号。

2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述信号检测电路包括积分电路；所述积分电路的输入端与对应的所述传感电极电连接，所述积分电路的用于累积所述电荷量并在输出端输出对应指纹信息的电信号。

3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述像素单元还包括电荷转移开关；所述电荷转移开关的第一端与所述传感电极电连接，所述电荷转移开关的第二端与一所述积分电路的输入端电连接；

所述信号检测电路还包括至少一个第一复位开关，每个所述电荷转移开关的第二端对应电连接一所述第一复位开关，所述第一复位开关的第二端用于输入第一参考电压。

4.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述信号检测电路还包括比较电路；

所述比较电路的第一输入端与所述积分电路的输出端电连接、输出端与所述信号检测电路的输出端电连接，第二输入端用于输入第二参考电压。

5.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述积分电路包括放大器、积分电容和第二复位开关；

所述放大器的第一输入端与所述积分电路的输入端电连接、输出端与所述积分电路的输出端电连接、以及第二输入端用于输入第三参考电压；

所述积分电容的第一极电连接所述放大器的第一输入端，所述积分电容的第二极电连接所述放大器的输出端；所述第二复位开关用于复位所述积分电容。

6.根据权利要求2所述的指纹传感器，其特征在于，所述信号检测电路还包括：

补偿电路，所述补偿电路与所述积分电路的输入端电连接，用于向积分电路注入电荷以调整积分电路电荷累计量。

7.根据权利要求6所述的指纹传感器，其特征在于，所述补偿电路包括补偿开关、补偿电容和第三复位开关；所述补偿电容的第一极通过所述补偿开关与所述积分电路的输入端连接；所述补偿电容的第二极与电平驱动器连接；所述补偿电容的第一极与所述第三复位开关的第一端电连接，所述第三复位开关的第二端用于输入第四参考电压。

8.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述芯片上设置有通孔，每个所述传感电极通过一所述通孔中的导电体与所述压电元件电连接。

9.根据权利要求8所述的指纹传感器，其特征在于，所述导电体的材料为镍。

10.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述压电元件和/所述驱动元件的材料为压电陶瓷。

11.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，指纹检测时，所述传感电极与手指之间形成目标电容，所述目标电容产生的电荷量和所述压电体产生的电荷叠加输出至所述信号检测电路。

12.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元用于在未检测到信号检测电路输出对应手指信息的电信号时，关闭所述驱动元件，在检测到信号检测电路输出对应手指信息的电信号时，开启所述驱动元件。

13.一种用于驱动权利要求1所述的指纹传感器的驱动方法，其特征在于，包括：

在所述信号检测电路未输出对应手指信息的电信号时，关闭所述驱动元件；

在所述信号检测电路输出对应手指信息的电信号时，开启所述驱动元件；

接收所述信号检测电路输出的电信号。