TWI235232B - Surface pressure distribution sensor and method for control of its operation - Google Patents

Description

1235232 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 測器及其動作控制 表面壓力分佈感測 方 器及 本發明是關於表面壓力分佈感 法，尤其是關於可降低消耗功率的 其動作控制方法。 【先前技術】 就檢測如指紋圖案之微細凹凸圖案的檢測裝置來說， 有使用可撓性導電薄膜及镇眩雷曰 书碑胰及潯Μ電日日體（Thln Film Transist〇r) 的表面壓力分佈感測器(例如參照專利文獻υ。 弟1 〇圖是表示用來檢測指紋圖案的主動矣巨陣型表面 壓力分佈感測器之-例。第1()圖⑷是俯視圖，第則㈨、 (C)是第10圖（a)的c-c線剖視圖。 以往的表面壓力分佈感測器200是包括：構成多數個 單位檢測元件之TFT204a所形成的玻璃或陶究等的基板 201、以及相對電極薄膜2〇2。 單位k測兀件204具有丁FT2(Ma以及與TFT2〇4a連接參 的接觸電極。單位檢測元件2 〇 4是在玻璃等的基板2 〇丨上 配置成矩陣狀，構成單位檢測元件2〇4的丁的活性層是 非、纟。曰曰矽膜，而接觸電極2〇4b是由氧化銦錫，iT〇(indhm Tin Oxide)所形成。 相對電極薄膜202是與基板201相對向而設置，且是 在可挽性絕緣薄膜202a的背面（TFT側）蒸鍍有導電膜2〇2b 的結構。此相對電極薄膜202是以塗布於基板20 1周圍的 始、封劑203而黏合，並且與基板2〇丨分開配置。 6 314901 1235232 以下顯示此表面壓力分佈感測器的製造方法之—例 為了在基板201形成TFT之後貼上相對電極薄膜2〇2，在 基板201的周圍塗布低溫之熱固性樹脂所構成的密封劑 203。然後，貼上基板201的相對電極薄膜2〇2，並且進行 熱處理。藉此即可使基板201與相對電極薄膜2〇2黏合。 第1〇圖⑷是使用此表面壓力分佈感測器檢測出指'文 圖案的例子。 將手指F放在表面屢力分佈感測器2〇〇上之後軒 麗時，整個相對電極薄膜2G2會被彳主下慶，但若仔細觀察， 由於指紋的突出部分及凹陷部分的按壓力不同，因此位於 突出部分正下方或其最近的單位檢測元件綱的接觸電極 顯會與相對電極薄膜2G2電性接觸^是，位於指 凹陷部分正下方或其最近的單位檢測元件2〇4的接觸電極 204b並不會與相對電極薄膜2〇2電性接觸。以 出相對電極薄膜2。2與單位檢測元件2〇4接 = 以檢測指紋圖案。 丨刀1口就 [專利文獻1 ] 曰本專利特開平6-288845號 【發明内容】 [發明所欲解決之課題] 如上所述的習知表面壓口 自没極線、閘極線的掃 /承器’是經常施加來 如…等之顯示裝置的:二亚：掃描著感測區域。例 因此也必然經常在進叶/ ，由於是以顯示為目的’ 在進仃知描’但如果是用來檢測出指紋的 314901 7 1235232 表面壓力分佈感測器 乘低限度的動作即可 成電力的浪費。 貝際上只要在進行指紋檢測時進行 不檢測指紋時若繼續掃描，將會造 丁 FT的劣化也較快 μ π v助’所以 、 成為妨礙長壽命化的原因。 〜=面：案之目的在於提供一種消耗功率更低，且壽 命長的表面壓力分佈感測器。 可 [用以解決課題之手段] 本發明是鑑於上述課題而研 表面慶力分佈感測哭^片, m幻態樣之 # D°疋在感測區域配置複數個單位檢測元 件而構成者，其解決問題 知列兀 佈的動作模式、以及使換為測定表面壓力分 本發明第2態樣之二:::=!模式。 配置複數個單位檢測元件而構成者心區域 域内具有開關，以切換為依 」在則述感測區 定表面厂堅力分佈的動作模式、以及；：=測元件而測 之選擇動作而削減消耗電力的 'j逑早位檢測元件 的輸出從前述等待模式切換至前述動If由前述開關 而且本發明配置有複數個前述開關。、工 本發明之前述開關是設在前述 而且本發明是在等待模式中持續選擇預:件之間。 檢測元件以作為前述開關。 預疋的前述單位 本發明第3樣態之表面壓力分佈感測哭θ 置在絕緣基板上之複數個表面壓力：疋具有·由配 布的早位檢測元件以 314901 8 1235232 …亥早位榀測70件相對向而設置的可撓性導電薄膜所構 測區域；連接於前述單位檢測元件的兩個端子，並 刖述基板上配置成矩陣狀的沒極線及閘極線；依 擇則述汲極線的水平方向 ^ ，、十十方向知描電路，·以及將掃描信號送到 1極線的垂直方向掃描電路，並且檢測出前述單奸 測元件與前述可撓性導電薄膜之接觸者，其中，又 Ϊ 水平方向掃描電路及垂直方向掃描電路的感測 ° 2 〇' ^ ，以及連接於前述感測器控制電路的感測器動 作#號線，並藉由施加於前述感測器動作信號線的感測哭 動作信號來控制前述感測區域的啟動及等待。 °°

本毛明第4樣態之表面麼力分佈感測器是具有：由配 置在絶緣基板上之複數個表面壓力分佈的單位檢測元件以 及與該單位檢心件相對向而設置的可撓性導電薄膜所構 成的：測區域；連接於前述單位檢測元件的兩個端子，並 且在則述基板上配置成矩陣狀的汲極線及閘極線；依序選 ^前述汲極線的水平方向掃描電路；以及將掃描信號送到 月）述閘極線的垂直方向掃描電路’並且檢測出前述單位檢 測几件與前述可撓性導電薄膜之接觸者，其中，又具有： j接於前述水平方向掃描電路及垂直方向掃描電路的感測 益控制電路，連接於前述感測器控制電路的感測器動作信 號線，以及配置在如述感測區域内，並控制該感測區域之 啟動及等待的開關，並藉由來自前述開關的感測器動作信 號來控制前述感測區域的啟動及等待。 而且本發明配置有複數個前述開關。 314901 9 1235232 間而與前述感測】:二設在前述單位檢測元件之 述可撓性導電薄膣—“ “泉連接，1因應前述開關與前 化。…的接觸使前述感測器動作信號產生變 件當中人=^ ^ M是使多數個前述單位檢測元 :中:…翠位檢測元件在等待 為刖述開關的單位柃、、目，丨-从t JL· u mn 蚀二+ a 仏凡件與前述可撓性導電薄膜的接鲡 使爾測器動作信號產生變化。 …膜的接觸 本毛月第5樣態之表面壓力感測 有：感測區域之遂σσ U工市J万法疋具 單位檢測元件的掃七:位^測70件’·以及用來選擇前述 描電路f止其中，在等待模式下使前述掃 二…且同時經常持續選擇前述單位檢測元件之至： ::’亚且變成因應前述所選擇的單 使則㈣描電路動作的動作模式。 ^ 本^明第ό態樣之表面壓力分佈 法是藉由來自垂直方Μι/ 4 ^的動作控制方 絕緣美柄^ 的掃描信號依序掃描設在 前述二=問極線’！後將問極信號送到連接於 位檢測元件，二m位檢測元件並驅動前述單 依序掃a 水平方向婦描電路的掃描信號 域的前二？述閉極線交叉的汲極線以檢測出作為她 性導電件與相對向於該單位檢測元件的可撓 二、=疋否接觸者’其中’將感測器動作信號施加於 器描電路及水平方向掃描電路連接的感測 宅…、'佼以切斷及導通前述感測器控制電路的方 314901 10 1235232 式來控制前述感測區域的等待及驅動。 ==7態樣之表面壓力分佈感測器的動作控制方 法疋糟由來自垂直方向掃描電路的掃描信號 絕緣基板上的複數條問極線’然後將問極信號送 河述閑極線的表面壓力分佈之單位檢測元件並驅動前述單 =件，並且藉由來自水平方向掃描電路的

域的前述單位㈣元件^又的沒極線以檢測出作為感測區 性導電薄Γ是二二Γ向於該單位檢測元件的可撓 產生的感測哭動作仁’、特徵為：將從前述感測區域所 以切斷及導二、心 於前述感測器控制電路，然後 區域的等待及=控制電路的方式來控制前述感測 測器二:::=述單位檢測元件間，且連接於前述感 無設定為前述可挽性導電薄膜之接觸的有 4，則裔動作信號。 單位::元:::τ前述單位檢測元件當中少數的該 述可撓性導電薄膜之接述的單位檢測元件與前 號。 、 、無设定為前述感測器動作信 分佈感測器：迥：感/則為動作信號來控制前述表面壓力 【實施方式】週邊電路的啟動及等待。 下说明本發明的實施形態。 利用第1圖a < π 呆5圖來說明本發明的第i實施形態。 314901 11 1235232 :圖係顯示表面壓力分佈感測器的結構。第】圖⑷ 疋俯視圖’第U(b)是第i圖⑷的a_a線剖視圖。如圖 面所不’ 4面壓力分佈感測器100是以密封劑 與可撓性導電薄膜所構成的相對電極薄膜2黏合的处構。 基板1是麵等的絕緣性基板，在基b上由㈣劑3包 圍的内側有多數個I 7 _ 夕數個早位檢測兀件4配置成矩陣狀。在密封 的内側设置接觸部6。與單位檢測元件*連接，並且 用來傳送對於閘極信號線8及汲極線9等所輸入的各種信 號的未圖示配線疋集中在基板！側緣的外部連接端子7， 用來連接經由軟性印刷電路板Fpc(Flexible㈤二 circuitBoard)等（未圖示）外接於基板1的控制電路。 …相對電極薄膜2之結構，是在pET(聚對苯二甲酸乙二 醇酉曰 Polyethylene terephthalate)或 PEN(聚萘二甲酸乙二 西旨，P〇lyethylene naphthalate)等的可撓性絕緣薄膜h之^ 面（TFT側）蒸鍍有例如金之類之金屬導電膜。 密封劑3在硬化前為液狀，是可藉由加熱而硬 固性樹脂。 早位檢測元件4具有本身為開關元件的τρτ43、以及 與：TFT4a連接的接觸電# 4beTFT4a的活性層是矽膜， 又最好是多晶石夕膜。接觸電極4b是形成在覆蓋π%之 絕緣膜上的導電膜，例如由IT〇(Indium❿W㈣形成。 接觸部（⑽taCt)6是為了冑_電位供應至相對電極 薄膜2而設置’並且由包含紹AI所構成的接觸塾以及設置 於其上的熱固性導電粒子的接觸樹脂所構成。 314901 12 Ϊ235232 -第2圖疋表面壓力分佈感測器的分解斜視圖。如圖所 不，在基板1上有閘極線8及汲極線9配置成矩陣狀 文將有所敘述，但在間極線8施加有問極信號，在沒極線 9施加有掃描信號。在問極線8與沒極線9的交點分別對 應配置有TFT4a’且TFT4a的閘極是連接於閑極線8,汲 極端子是連接於汲極線9’而源極端子是連接於接觸電極 仆。用來將輸入至間極線8及汲極線9等的各種信號加以 傳送的未圖示配線，是集t在基板i的側緣，並且連接於 外部連接端子7。 繼之利用第3圖來說明表面壓力分佈感測器ι〇〇的動 作。第3圖⑷是將手指μ在表面壓力分佈感測器、⑽上 的狀態’第3圖（b)是表面壓力分佈感測器、⑽的電路概念 圖。 單位檢測元件4的TFT4aS在基板i上形成多晶石夕層 所構成的活性層丨1，並藉由已知的方法導入雜質而形成有 源極區域S以及汲極區域D。覆蓋活性層u之全面形成有 閑=絕緣膜12’且在閘極絕緣膜上方形成有閘極閘極 8a是與閘極線8 一體形成。纟閘極&上設有層間絕緣膜 1 3，並且經由接觸孔使活性層丨丨的汲極端子D與汲極線9 ，接，使源極端子S與引出電極9a連接。該引出電極％ 疋由與汲極線9同層的例如A1所構成。在其上方又積層有 平坦化膜14，可使下層的凹凸平坦化。在平坦化膜上 配置有經由接觸孔與引出電極9a接觸的IT〇所構成的接 觸電極4b。 314901 13 l235232 屋時，如第„坤感測益1⑽上之後輕輕指 此〜()所不，整個相對電極薄膜2會往下單。 此盼’由於指紋的突出部分及 曰 < 下〔 此突出部分正下方U ^刀的按壓力不同，因 陷，妒奸對電極溥膜2會深為凹 位置的抑凹分則不太凹陷。因此，對應於指紋突出 置的早位檢測元件4的接觸 的導電膜2b接觸，對…”文4b會與相對電極薄膜2 的接雜^ 凹陷位置的單位檢測元件4 接觸電極4b則不會與導電膜孔接觸。 相對電極薄膜2的導電膜2b是經 表面遂力分佈感測器100的汲 接地。 7η Βθ 深y疋連接於Η掃描哭 ::=8是連接於V掃描“。。從V掃描器8。：以 …時序依序切換掃描信號而輸出至間極線8 β 假设對於某閘極線8施 疋 號。連接於施加有閘極二=Η」位準)的閑極信 是導通狀態_。：導;的TFT4a，全部都 痒攸描器70以預定的時 序依序切換掃描信號而施加於汲極線9。 利用手指F的突出部分使相對電極薄膜2彎曲而金接 接觸時，就掃描信號來說，即使電屢上升，電* 曰經由TFT4a、電阻15m因此電 =:薄膜2由於手指F的凹陷部分而不與接觸電極:: 接料’掃描信號的電厂堅並不會降低而得以維持。利用檢 心16將掃瞄信號的電壓當作電壓信號讀出 -橫排的表面壓力分佈。然後，可依序切換所二 極線8而施力，極信號，並且讀出來自表㈣力分= 31490] 14 1235232 杰1 〇〇之所有單位檢測元件4的信號，以計測整面的表面 壓力分佈。 檢測器16可為如上所述從汲極線9分歧而連接的電壓 計測器，亦可為串聯***汲極線9的電流計測器，但以電 壓计測裔較可單純構成電路結構，因此本實施形態是採用 電壓計測器。 第4圖是本發明之表面壓力分佈感測器1 之感測區 域20的一概要例示圖。 表面壓力分佈感測器100是在玻璃等的絕緣基板i上 將表面壓力分佈的複數個單位檢測元件4配置成矩陣狀， 並且相對向於單位檢測元件4設置相對電極薄膜(第4圖中 未圖示）。由複數個單位檢測元件4及相對電極薄膜2所構 成的虛線區域就是感測區域2G。而且，在基板i上是配置 朝縱列方向延伸的複數條汲極線9、以及朝橫排方向延伸 的稷數條閘極線8 ’並且對應於汲極線9與閑極線8的各 個交點配置單位檢測元件4。單位檢測元件4…心 及接觸電極4b所構成。TFT4a的汲極^連接於沒極線 凡件4的接觸電極4b。 :感測區域20側邊配置有朝縱列側依序選擇沒極線9 的水平方向掃 供接y 电峪（以下％為Η掃描器）70，且配置有朝 松排側將閘極作卢 4孕月 …至閘極線8的垂直方向掃描電路(以 广柄為V知描器）8〇。 再將用來控制感測區域2〇之動作的感測器控制電路 31490] 35 1235232 9 〇連接於H掃描器7 0及V掃描 關於感測器控制電 路90則容後敘述 另外，在此雖省略圖示，但表面壓力八 。。 有外部控制電路。外部連接電路是供應用連接 ::伽動作所需的各種控制信號及電源電壓=壓等力分 指制電路是-般的CMOS電路，例如以 ’ 動作，輸出的控制信號也是3V的振幅。 的低電壓 接下來’說明表面壓力分佈感測器的動作 二=:閘極線8依序選擇預定_ G，並且使連接於該閘極線8的τρτ钧 。 掃描器80是由垂直開始信號vst選擇第】條閘極二 亚且因應垂直時脈VCLK依序切換而選擇下一條開極線 8 〇 Η知描器7G是從複數條汲極線9依序選擇預定的沒極 線9，並且將信號供應至丁打物。Η掃描器是由水平開 始k唬HST選擇最初的汲極線9,並且因應水平時脈 依序切換而選擇下一條汲極線9。 一上述垂直時脈VCLK及水平時脈HCLK是以電位變換 電路使外部控制電路所輸出的3V振幅的低電壓時脈昇壓 而產生。 第4圖（b)是表示η掃描器70的電路圖。Η掃描器70 具有：複數個移位暫存器7 1 ;以及使移位暫存器7 1之輸 出Q連接於閘極的複數個汲極線選擇電晶體72。以電位變 換電路’使外部控制電路所供應的控制信號昇壓之水平時 16 314901 1235232 脈HCLK輪入至各段的移位 U是使移位暫存哭沒極線選擇電晶體 …72/ 的輸出連接於間極，各汲極線選擇 电日日月豆72的汲極是連接於資料 %、擇 雷曰雕从、K i 貝出、、泉73 ’各沒極線選擇 私日日脰的源極是連接於汲極線9。 在第1段的移位暫存器7丨 入。移位暫存器是一曰有 。。k HS丁輸

一週期之期Η ^ 時，在水平時脈職K 之期間，輸出端子Q的輸 暫存哭71从认， 山日义成 Η」。错由移位 口口 °輸出使汲極線選擇電晶體72之一個導通 且使構成單位檢測元件4配置 、’ ΛΑ 〇 _ 斤k擇之閘極線8與汲極 線9之父點的丁FT4a 〜TFT/| /风動狀恶(可感測狀態）。此時， 田/ a的接觸電極4b盘相斜帝扣；—2 、、六合 一相對電極潯膜2接觸時，電 々比s、、里由接地的相對電極薄 两、 而流動，因此該電流（或電 堡)的變化會輸出至資料讀出 出部分。 且可檢測出指紋的突 移位暫存器71的輸出是同時輸入至第2段的移位暫存 、^移位暫存器71的輸出在下—個水平時脈HCLK- 間會變成「H」’並且使單位檢測元件4的 ^而形成可感測的驅動狀態。繼之藉由移位暫存器7i ::出使下_個移位暫存器71導通。以下同樣依序使移位 …”成為「H」而依序選擇沒極線9,並且驅動所有 早位檢測元件4。 合選擇完-橫排的所有沒極線9之後，垂直時脈vclk 會：成下-個週期，V掃描器8〇會將間極電壓％供應至 下—條問極線8 ’再輸入水平開始信號HST，使移位暫存 314901 17 1235232 器71的輸出變成「Η」。 在此雖省略圖示，但V掃描器8〇也是由複數個移位 暫存器所構成，並且進行與Η掃描器相同的動作。 如第5圖所示’本發明實施形態又設置與η掃描器7〇 及V掃祂态8 0連接的感測器控制電路9 〇。若要說明感測 器控制電路90之一例，則是感測器動作信號線91、以及 轭加VCLK、VST、HCLK、HST的控制信號線6〇的邏輯

積电路（以下稱為AND閘）。本發明係採取將控制感測區域 文動及等待的感測裔動作信號SE，施加在感測器動 ^唬線9 1並且進行AND閘％的切斷及導通，以控制η "σσ 70及V掃描裔80之方式，而控制表面壓力分佈感 測器2的動作才莫式及等待模式之切才奐。 〜 在第1實施形態當中是從外部IC11G對感測器動作信 號線91施加感測器動 乍七號SE。例如，如果感測區域20 的知：下（感測）不到_宏主 2〇置於等待以 ），則將感測區域

成「L'，二猶式，外部ICU〇會使感測器動作信號SE變 成^位準。因此，不管VCLK、VST 位準如何，ANn „ + HS丁的 8〇、h掃描Γ7Λ閉都會輸出「L」位準。亦即掃描器 田口口 70會停止，因 TFT4a，而成為因此+會知描感測區域20的 的選擇動种止 如上述藉由使單位檢測元件4 乍^止，可降低消耗功率。 如果要再使其成為動作模式 區域20外的開關ιλ 、式則疋知下例如設在感測 icn〇 按下外部開關]〇】時，合從外邱

動作信號線91輸出「I位準，並且使AND 314901 18 1235232 =行對應VCLK、VST、HCLK、HST的輸出，因此㈣ 祂态70、V掃描器8〇會啟動，而形成可感測的狀態。 、在此，於一定時間内沒有感測時亦可不置於等待模 式’而是利用外部開關1G1來控制所有感測器的導通/不導 通（ΟΝ/OFF)。要驅動感測器時按下〇N開關時就會施加「Η」 合，測。。動作4號SE，結束感測之後按下開關時就 會施加「L」的感測器動作信號SE。 再者，亦可利用一個開關，在每次按下時，交互施加 「H」「L」。 立此外，感測器控制電路僅為一例，只要是可藉由來自 外部電路的感測器動作信號SE控制各時脈之等待模式的 電路結構，則不限於圖式所示的例子。 而且，不只是各掃描器切換至等待模式，也可停止對 、，育等週邊包路的電源供應。例如，如上所述將外部電 斤i、應的3 V仏$虎’在表面壓力分佈感測器2内部昇壓 、而作為各驅動信號的情況下，如果使昇壓電路也停止，低 消耗功率的效果會更大。 接下來，利用第6圖及第7圖來說明本發明的第2實 施形態。 第6圖⑷是俯視圖，第6圖⑻是第6圖⑷之開關1〇2 的B-B線剖視圖。另外，單位檢測元件4以及表面壓力分 佈感測器2的結構與第！實施形態相同，各掃描器7〇、8〇 的結構與第4圖㈣，因此省略詳細的說明，而且同一結 構元件是使用同一符號。 314901 19 1235232 本貝施形怨是如第6圖所示，在感測區域2 〇設置用來 施加感測器動作信號SE的開關i 〇2。感測器控制電路 的結構與第1實施形態同樣具有AND閘92，而且對感測 為動作k號線9 1施加來自開關丨〇2的信號。 開關1 02亦可在感測區域2〇内僅配置一個，但是如第 圖Ο)所示，在感測區域20盡量均勻配置複數個開關，俾 以進行感測時，即使手指的接觸區域分散，也可按下至少 任-個開!“02。例如，如圖所示只要設置在中心部及週 邊部即可。 而且，開關102之結構是如第6圖（b)僅具有接觸電極 ^及配線1 〇2a。開關！ 〇2是配置在單位檢測元件*之間 的區域，而且是使單位檢測元件4的汲取電極9a與開關 1〇2的配線i〇2a，接觸電極仆與接觸電極i〇2b分別形成 j同層田手指按下感測區域2〇的任一處時，相對電極 溥膜2與開關102的接觸電極1〇几就會接觸並導通。 利用第7圖來說明感測器控制電路％的動作。第7 圖Ο)是電路概要圖，第7 fi α、θ ηθ β 受回弟7圖（b)疋開關1〇2部分的等效電路 圖。 感測器控制電路90的社槿旱彻货，—"/ J構疋與第1實施形態同樣的 AND閘92，如果一定拉βπ、/>丄 ^ 疋寺間内〉又有感測，就會對感測器動 作信號線91施加「l」位準。由 干田於疋 VCLK、VST、HCLK、 HST的各控制信號以及咸 汉认/則杰動作信號SE的AND閘92， 因此Η掃描器7 0、V掃福哭δ n a产 模式。 卸栎為80會停止掃描，而成為等待 31490] 20 1235232 残仃感測時’必須按下相對電極薄膜2。為了進行 感測而按下等待模式的感測區 T丁 區域20的福赵彻扣 θ杈下刀散在感測 極薄膜2接觸一02的任一個。當開關102與相對電 ⑻的輸出:將 檢測得卜外^⑽是對應開關 測器動作”線：：準的感測器動作信號^輪出至感 口琥線 91。vCLK、VST、hCLK、WQT 从 信號是經由AND門 〇各控制 〇閘92而輸出，並且使H掃描 ;描：8，行選擇動作，使感峨 :測。：外只際上開關102導通的同時會驅動掃描而進行 會輸出「L ’ ^非感測狀態經過一定時間時’外部1⑶0 曰翻出L」位準，兩個掃描器將會停止。 另外第8圖疋第3實施形態，且是不經由## 而藉由電流的茂漏自動形成等待模式的電路之—例 施形態在具有開H 1 Π a i Ϊ Ά 開關1〇2,並且利用感測器動作信號SE切換 這點則是與第2實施形態相同。 刀換 在感測器動作信號線91又設置放電用電晶體 且使來自開關1〇2的配線不經由外部IC而連接於感測器動 作#號線91。感測器控制電路％是感測器動抑號線w 與控制信號線6〇的and問。首先，要進行感測時i按下 感測區域20，則相對電極薄膜2會與開關1〇2接觸。在相 對電極薄膜2是施加例如3¥電壓’由於接觸，而對感測 器動作信號線91施加「H」位準。AND閘會進行對應“ VCLK、VST、HCLK、HST的輸出，並且使h掃描器^、 314901 21 1235232 V掃描器80進行選擇動作而成為可進 模式。 〃 丁寺曰紋檢測的動作 放開手指時，開關102的導通便消 號線9 1的電产合田炎# + 失’感測益動作爲 的电机會因為放電用電晶體％ 器動作信號SE就會變成「L 放電’感須 信號SE _ &「 」 準亦即，當感測器動 1口就SE k成「L」位準時’ an 勒11

位準，H掃浐哭7Λ 的輪出會固定在「L 平杬70、V掃描器8〇就會 式。也就是說，只有在手指纟為寺待模 可提供不t^ g β ^期1才能進行掃描，因而 攸…、确耗電々丨L的表面壓力分佈。 感測區域20的等待模式亦 °°另外， 于行模式亦可不必經過_ 手指離開感測區域20時，蕤 、Β後，而疋备 電心…… 來自放電用電晶體93的漏 冤/瓜而成為等待模式。 =夕，不需要對外部隨。輸出感測器動作 I再對表面麼力分佈感測器2内輸入感測器動作信號 SE，因此可減少與外部IC 11 0連接的接觸腳(contact pin) 數。 料’感測器控制電路僅為一例，只要是可以感測器 動作信號se來控制感測器控制電路9G之等待模式的電路 結構，則不限於圖式所示的例子。 而且，不只疋各掃描器切換至等待模式，也可停止對 緩衝器等週邊電路的電源供應。 第9圖是表示本發明的第4實施形態。第9圖⑷是俯 視圖，第9圖(b)是電路概要圖。此外，單位檢測元件*以 及表面壓力分佈感測器2的各掃描器的結構與第4圖相 314901 22 J235232 同’因此省略詳細的說明 符號。 而且同一結構元件是使用同 本實施形態也是在感測區域2〇設 動作信號犯的開關1〇3。感測器控制電路㈣結 测器動輪4 91之反轉與控制信號線的―閑= 對感測态動作信號線9 1施加來自開關1 03的信號。^ 開關1〇3是如圖式所示，將多數個單位檢測元件*卷 中的幾個用來作為M^ 田 木作為開關103。在作為開關1〇3的單位檢 …並不會受到Η掃描器7〇1掃描器8〇之驅動的影 、而可攸知描器以外的路徑供應信號，並且在等待模式 期間經常持續選擇’並成為驅動狀態。要進行感測時 關103的單位檢測元件4與其他單位檢測元件4皆依序選 擇’並且依序形成驅動狀態。料，在等待模式時，1他 早位檢測元件4的TFT4a會因為掃描器的停止而⑽，作 開關1 〇 3的單位檢測元件4是即使Η掃描器及v掃描器停 開關1 03的検排（Row)TFT4a也會依據邏輯和電路（以 下稱為OR閘）95的信號’而在等待模式期間經常導通。 =外，作為開關103的單位檢測元件4是在感測區域 。句等配置複數個’俾以在進行感測時，即使手指的接觸 區域分散，也可按下任—個開關丨〇3。例如，只要如圖設 置在中心部及週邊部即可。 以下利用第9圖（b)的電路概略圖來說明其動作。 分作為開關1〇3的單位檢測元件4所連接的汲極線9分 *而連接開關檢測電晶體94。圖式中僅顯示出開關】〇3所 314901 23 1235232 連接的沒極線9,但是Μ 9圖⑷所示，開關M3有複數 個□此各開關1 〇3所連接的汲極線9同樣是分岔而連接 其他開關檢測電晶體94。另外，開關檢測電晶體94的問 極是連接於感測器動作信號線91。 感測。。控制電路9〇的結構是與第}實施形態相同的 AND問92，當非感測狀態經過—定時間時，與上述實施 :態相反，對感測器動作信號線91施加「h」位準的感測 動作U SE。由於是VCLK、VST、則了的各 控制信號與感測器動作信號冗之反轉的AND閘92,因此 娜閑92的輸出會固定在「L」位準，而且Η掃描器7〇、 V掃描_ 80會停止掃描，而&為等待模式。 另外，在連接於開關103的問極線8是設置與感測哭 動作信號線91的⑽閘95。本實施形態是當感測器動作

位準’並形成等待模式，且感測區域2q除了開關1们之外 I成為不導通（⑽）的狀態。在作為開關1〇3的單位檢測元 4的閘極是經由閘極線8而施加有來自感測器動作信號 之⑽Μ 95的輸出，因此即使U :丨=作信號SE還是「H」，所以開關1〇3的TP%在感 ^動作信號SM「H」的期^經常成為動作模式。1 ^區域2G為導通陶狀態（感測時）之時，⑽閘％的^ ;因_信號而變化’因此同樣也會掃描開關1〇3的 T4a與其他單位檢測元件*。 接下來，用手指按下感測區域時，電流會經由例 314901 24 I235232 ϋ有3V的相對電極薄膜2而法 、 由來自、、芬4 /爪動’並且藉由該變化，妳 田H及極線的分Μ 9卜 又化、、、工 藉此使1C變成璣測哭動# t 电晶體94而輸出， 又风攻測态動作信號SE「 一

閘92供應驅動信號，Η掃描器7〇、v> &由AND 當V掃描器80選擇—條閘桎结士 “ 80就會驅動， 擇所有的及極線二。線時，H.f描器7。會依序選 匁日h及極線，使早位檢測元 作模式。J：卜技旌山A 依序驅動’而成為動 T式此時，精由⑽閘95,開關 也是對應V掃描器8G輪 …、他&排同樣， 兔H d 出的^^田^號而依序選擇，並成 為驅動狀態。感測器動作信號s 成 晶體94的p卩扣；二 曰供應至開關檢測電 、甲…且開關檢測電晶體94會在「l」位集 形成OFF狀態。此時，即 L」位準 4於+ „ 使作為開關103的單位檢測元件 動作。也就是會變成…ί::開放’開關103並不會 式中若與指紋之凸出部分接觸 作板 从 刀按觸則會成為檢測出該指紋之开 件。而且也會掃描感測區域 兀 因此指紋可經由資料讀出 線7 3而輸出，並加以測定。 作為開關1〇3而動作的單位檢測元件4是在感測 2〇、内設置複數個，並且從各自連接的汲極線分歧二 別連接開關檢測電晶體94。開關檢測電晶體94的—個= 子是與其他部位的開關檢測電晶體94的一個端子合併1 是採取使複數個_ 103當中的任何一個導通之方式，、 以檢測感測區域2〇是否受到按壓。 "，用 。經過某-《間時’從外部IC^「Η」位準施加 測器動作信號、線9卜因此AND閘92全部都會變 '志 L」， 3]4901 25 1235232 合變成「Η /進 且’開關檢測電晶體94的閘極 .，"…尸 ’並開始監視開關1〇3。要再開始進行感 測日守’右按下開關1〇3,開關就會導通，並且 輸出開關受到按屡的資訊。，由此"對輸“(_〕 貝0扎糟由此k唬，1C會輪屮「τ ， «掃描器、V掃描器會再度啟動。 0輸出L」 動門nr手指按下時’即可進行掃描，只要經常僅驅 然消耗電流的表㈣力分佈感測器“、未感測時不會徒 關，因而二：於可將少數的單位檢測元件4用來作為開 可提供播：要如第2及第3實施形態另外設置開關，而 功；區域2〇仍維持以往的結構，卻可降低消耗 革的表面壓力分佈感測器。 器動作作卜味感測裔控制電路僅為一例，只要是可藉由感測 不限於圖式所示的例子。以待模式的電路結構，則 於緩二=2掃描器切換至等待模式’也可停止對 支衝时寻週邊電路的電源供應。 [發明之效果] ::本發明，在表面塵力分佈感測器的非感 消耗:ΓΓ待模式使掃描器等停止，因此可大幅減少 區域的^广疋期間内未檢測感測區域時，則停止感測 按下外部門…， 寺核式。要進行感測時則 測的動：二：：1始進行掃描’並且形成可進行感 "9 /、要在進灯感測時掃描各單位檢測 3)490) 26 1235232 狀態的習知技術，可 兀件即可，因此比起經常維持在掃描 大幅減少消耗功率。 、H, 士 t 现閃态，以採取未感 測吩即停止掃描感測區域之 乃式，來抑制TFT之劣化。 在感測區域另外設置開關， 蚀„ „、s θ ι兑舁相對電極薄膜接觸 使開關導通，即可僅於感測期 ^, j功間知祂早位檢測元件。比起 、、生過一定時間後使感測區域導 x , 令通（01^)的方法更可減少 消耗功率。 — 丨丁田1r 一部分的單小 件用來作為開關，即可僅於進行感㈣掃描單則 比起經過一定時間後使感測區域形成⑽罐 減> 祕功率。而且，為了經常使開關的單μ 件：來：動多少會產生功率的消耗’但是將單位檢測元 件用來作為開關時便不需另外設置開關，而可 羽 構仏上，對空間有限的情況相當有效。 【圖式簡單說明】 f 1圖是用來說明本發明的0)俯視圖，（…剖視圖。 弟2圖疋用來ό兒明本發明的分解斜視圖。 ” 第3圖疋用來說明本發明的（&)剖視圖，（b)動作概要 第4圖是用來說明本發明的俯視圖，（匕）電路概要 第5圖是用來說明本發明的電路概要圖。 第6圖是用來說明本發明的（昀俯視圖，（b)剖視圖 314901 27 1235232 第7圖是用來說明本發明的（a)電路概要圖，（b)等效恭 路圖。 兒 第8圖是用來說明本發明的電路概要圖。 第9圖是用來說明本發明的&)俯視圖，（b)電路概 圖。 第10圖是用來說明習知技術的&)俯視圖，（b)剖視 圖，（C)剖視圖。 1、201基板 2a、202a可撓性絕緣薄膜 3、203密封劑 4a、204a薄膜電晶體，tft 6 接觸件 8 閘極線 9 汲極線 9 b 分歧線 12 閘極絕緣膜 14 平坦化膜 16 檢測器 60 控制信號線 7 0 水平方向掃描電路 71 移位暫存器 73 資料讀出線 8〇 垂直方向掃描電路 2、 202相對電極薄膜 2b 金屬導電膜 4、 204單位檢測元件 4b 、102b、204b 接觸 7 外部連接端子 8a 閘極 9a 汲取電極 11 活性層 13 層間絕緣膜 15 電阻 20 感測區域 H掃描器 72 汲極線選擇電晶體 V掃描器 314901 28 1235232 90 感測态控制電路 9! 感測器動作 ,F： 1吕就線 92 邏輯積電路，AND閘93 放電用電晶^ 94 開關檢測電晶體 95 邏輯和電路， 100、200表面壓力分佈感測器 問 101 外部開關 102a 配線 D >及極區域、沒極端子 HCLK水平時脈 S 源極區域、源極端子 VCLK垂直時脈 VG 閘極電壓 102 、 103 開關 110 外部1C F 手指 HST 水平開始信號 SE 感測裔動作信麥 VDD 電源電壓 VST 垂直開始信號 31490] 29

Claims (1)

1235232 / y 第92120485號專利申請案 申請專利範圍修正本 (94年1月31 L -種表面麼力分佈感測器，係於基板上具備： 配置之單位檢測元件之感測區域；以及與前述單 兀件二接並且依序選擇前述單位檢測元件之掃描電路： 後具備：與前述掃描電路連接之m控制. 與前述感測器控制電路連接之感測器動作信號線；以及 開關，其特徵為： —依據前述開關之輸出而使施加至前述感測器動作 4號線之感測動作作辨傲彳 >, 卞乜說k化，並切換用以測定前述残測 區域之表面壓力分佈的動 A別 y J勒rM吴式、及減少消耗功率的等 待模式。 其中 請專利範圍第i項之表面壓力分佈感測器 則述開關係配置於前述感測區域内。 其中 3 ·如申請專利範圍第2項 表面壓力分佈感測器 配置有複數個前述開關。 其中 4·如申請專利範圍第2 貝之表面壓力分佈感測器 前述開關是設在前述單位檢測元件之間。 其中 5 ·如申請專利範圍第2項 七咕 、之表面壓力分佈感測器，六τ 在專待模式中持續選擇預定^ & ^ 伴頂疋的刚述早位檢測元件以作 為如述開關。 6· —種表面壓力分佈感測器， 、卜 疋具有·由配置在絕緣基板 上之複數個表面壓力分你^ μ抑丨人 布的早位核測元件以及與該單 314901(修正版) 1 1235232 位檢測s件相對向而設置的可撓性導電薄膜所構成的 感：區域，·連接於前述單位檢測元件的兩個端子，並且 在前述基板上配置成矩卩康壯 一 风矩暉狀的汲極線及閘極線，·依序選 ㈣述汲極線的水平方向掃描電路；以及將掃描信號逆 到則述閘極線的垂直方向掃描電路，並且檢測出前述單 位檢測元件與前述可撓性導電薄膜之接觸者，其中，又 具有： 連接於前述水平方向掃描電路及垂直方向掃描電 路的感測器控制電路；以及 連接於刖述感測器控制電路的感測器動作信號 線。，並藉由施加於前述感測器動作信號線的感測器動作 #唬，來控制前述感測區域的啟動及等待。 7· -種，„力分佈感測器’是具有··由配置在絕緣基板 上之複數個表面壓力分佈的單位檢測元件以及與該單 位檢測元件相對向而設置的可挽性導電薄膜所構成的 感：區域；連接於前述單位檢測元件的兩個端子，並且 在：述基板上配置成矩陣狀的汲極線及閘極線；依序選 擇：述汲極線的水平方向掃描電路；以及將掃描信號送 到則述閑極線的垂直方向掃描電路，並且檢測出前述單 位檢測元件與前述可撓性導電薄膜之接觸者，其中，又 連接於則述水平方向掃描電路及垂直方向掃描電 路的感測器控制電路； 連接於前述感測器控制電路的感測器動作信號 3]4901(修正版) 2 1235232 #配置在前述感測區域内，以控制該感測區域之啟象 及等待的開關，並且根據前述開關的感測器動作信號來 控制前述感測區域的啟動及等待。 "〜 8·如申請專利範圍第7項之表面壓力分佈感測器，其中， 配置有複數個前述開關。 9.=專利範圍第7項之表面堡力分佈感測器，其中， 月1J述開關是設在前述單位於- 器動作信號線連接，並因岸;^牛之間而與前述感測 續 應别迷開關與前述可撓性導雷 10如申：Ϊ觸使前述感測器動作信號產生變化。 前範圍項之表面壓力分佈感測器，”， 是使多數個前述單位檢測元件當中一部分的 〇亥早位檢測元件在等待中驅動 刀的 單位檢測元件與前述可繞性:作為則述開關的 測器動作信號產生變化。 $膜的接觸使前述感 分佈感測ί 2=:= =作控制方法’該表面壓力 用來選擇前述單: = 單位檢測元件，以及 徵為： 、知‘電路，控制方法之特 以動作模式使前 分佈， 述掃描電路動 作而 測定表面壓力 電路停止，同時經常持續 一部分， 位檢測元件之輸出而移 ^在等待模式下使前述掃描 選擇前述單位檢測元件之至少 並且對應前述所選擇的單 314901(修正版) 1235232 轉為前述掃描電踗叙 电路動作的動作模式。 . 表面壓力分佈感測器的動作$ ^ / …描電路的掃描信號依= = 據垂直 複數條閘極線，然後 巴、’土板上的 ± ^ , v 、 、▼極彳§號送至連接前述閘極後的 表面壓力分佈之單位檢彳 、閘枉線的 件，並且根據水平方向掃Λ 動前述單位檢測元 前述閘極線交又的、及極峻田’路的掃猫信號依序掃描與 述單位檢測元件是否接觸^ J出作為感測區域的前 性導電薄膜，其；亥早位檢測元件對向的可撓 動作信號施加於前述垂直方向掃描電路 ^ 所連接的感測器控制電路，铁德以 切斷及導通前述感測器控 ’‘、、後 測區域的料及驅動。電路的方式來控制前述感 13.—種表面壓力分佈感 垂直方向掃描電路的掃描4 =二法’係藉由來自 卜n & 仏就依序知描設在絕緣基板 極線：…然後將間極信號送到連接於前述閘 :: 線的表面覆力分佈之單位檢測元件並驅動前述單位 才欢測元件，並且藉由夹白士 ^ _ 干方向掃描電路的掃描信號 鳴_前述隊線交叉的沒極線 測區域的前述單位檢測元件是 ^乍為戊 對向的可撓性導咖，其靖測元件 武引U感測區域所產生的感測器動作信號施加於 ::感測器控制電路，然後以切斷及導通前述感測器控 1电路的方式來控制前述感測區域的等待及驅動。 3M90](修正版) 4 .1235232 如申請專利範園第】 控制方法，其中此、面塗力分佈感測器的動作 於前述感挪器動作作；=單位檢挪元件間，且連接 膜之接觸的有無設：：二關與前述可撓性導電薄 15.如申讀·專利範Μ ’”、别述感測器動作信號。 控制方法，A / 13項之表面麼力分佈感測器的動作 少數的該單二US數個前述單位檢測元件當* 測元件盘前、+、：]兀件驅動，並且將前述少數的單位檢 述感測器動=性導電薄膜之接觸的有無設定為前 器=第12項或第13 =之表面壓力分佈感測 控、、工彳方法，其中，藉由前述感測器動作信號來 ^ 1則述表面壓力分佈感測器之週邊電路的啟動及等 待。 5 314901(修正版)