讀出設備的制作方法

專利名稱：讀出設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及讀出要被檢測的對象的設備，并且尤其涉及用在活體鑒定系統中的以及用于讀出要被檢測的對象例如特定個體的指紋的讀出設備。
背景技術：
作為基于要被審查的一個人的指尖的精細三維圖案來讀出指紋圖案的讀出設備，已知有指紋讀出器。指紋讀出器包括具有用于讀出指尖的指紋的傳感器單元的傳感器器件，和設置在傳感器單元附近并將驅動傳感器單元的驅動信號提供給傳感器單元的驅動器電路單元。
這種指紋讀出器包括在人用指尖接觸傳感器單元時讀出指紋并光學地識別形成指紋的皮膚的三維圖案的讀出器，還包括讀出對應手指的三維圖案的電容或電阻改變的讀出器。
要注意的是人類的手指通常帶電，并且當這樣的人用手指接觸對象時，常常瞬時對帶有的高至幾千伏的靜電進行放電。
在一些情況下，為獲得高密度的封裝，指紋讀出器的驅動器電路單元電連接并靠近在一個電路板上的前面提到的傳感器單元。當手指接觸這種指紋讀出器時，手指和傳感器單元或驅動器電路單元指尖的距離變短，并且經覆蓋傳感器單元和驅動器電路單元的絕緣膜把靜電電壓施加于傳感器單元或驅動器電路單元，這樣引起操作錯誤和/或損壞。
驅動器電路單元由很多晶體管組成。非晶硅或多晶硅可用作這種晶體管的半導體層。非晶硅或多晶硅本征上由可見光激活。另一方面，由于驅動器電路單元的最上絕緣膜通常由透光材料構成，當驅動器電路單元暴露于強烈的外部光線的情況下，在晶體管的半導體層中產生電子—空穴對，并且這些載流子可引起驅動器電路單元的操作錯誤。

發明內容
本發明的一個目標是提供一種讀出設備，可防止傳感器單元和驅動器電路單元受到外部因素，如靜電、外部光線等的影響，這些因素會引起損壞和操作錯誤。
本發明指的是一種讀出設備(圖象讀出器1)，包括具有用于光學讀出要被檢測的對象的光電傳感器陣列10的傳感器模塊3、和提供驅動光電傳感器陣列的驅動信號的驅動器電路單元(頂柵驅動器11、底柵驅動器12、檢測驅動器13)，其中釋放靜電的導電膜(靜電保護部2)形成在驅動器電路單元的至少一部分表面上，如圖1所示。
根據本發明，甚至在帶有靜電的指尖接觸到驅動器電路單元附近時，由于靜電保護部對驅動器電路單元進行屏蔽，可防止驅動器電路單元的操作錯誤和損壞。
另一方面，如果不透明導電膜形成在驅動器電路單元的表面上，甚至在驅動器電路單元暴露于來自導電膜上方并且包含紫外線和給定波長范圍的激活驅動器電路單元的晶體管的外部光線時，導電膜吸收和/或反射外部光線，使得外部光線不進入驅動器電路單元。因此，可防止由于進入激活光線引起的驅動器電路單元的晶體管的操作錯誤和紫外線引起的它們的惡化。
本發明的另外的目標和優點在下面的說明中提出，并且從下面的說明而變得明顯，或者可通過實施本發明獲知。本發明的目標和優點通過尤其是后面指出的設施和組合體來實現和獲得。


加入并構成說明書的一部分的附圖展示出本發明的實施例，并且與上述的一般性說明和下面給出的實施例的具體說明一起，用于解釋本發明的原理。
圖1是根據本發明的一個實施例的指紋讀出器的光電傳感器裝置的電路圖；圖2是傳感器模塊的立體圖；圖3是沿著圖2的III-III線截取的局部剖面圖；圖4是沿著圖2的IV-IV線截取的剖面圖；圖5是表示檢測驅動器和靜電保護部的另一結構例子的剖面圖；圖6是指紋讀出器帶有的光電傳感器的雙柵光電傳感器例子的平面圖；圖7是沿著圖6的VII-VII線截取的剖面圖，并且表示雙柵光電傳感器的一個例子；圖8A到8F是解釋形成光電傳感器陣列的雙柵光電傳感器的驅動原理的視圖；圖9是形成驅動器電路單元的頂柵驅動器或底柵驅動器的電路圖；圖10是頂柵驅動器或底柵驅動器的各個級(stage)的電路圖；圖11是表示頂柵驅動器或底柵驅動器的操作的定時圖；圖12是表示根據本發明的實施例的指紋讀出器的讀出操作的剖面圖；圖13是表示選擇模式下電勢的改變的曲線；圖14是表示非選擇模式下電勢的改變的曲線；圖15A到15I是解釋各個雙柵光電傳感器的操作的視圖；圖16是表示根據本發明的又一實施例的指紋讀出器的電路圖；圖17是沿著圖16的XVII-XVII線截取的剖面圖；圖18是表示根據本發明的另一實施例的指紋讀出器的剖面圖；圖19是表示根據本發明的再一實施例的指紋讀出器的剖面圖；圖20是表示根據本發明的又一實施例的指紋讀出器的剖面圖；
圖21是表示在對靜電保護部施加外殼構件的指紋讀出器的平面圖；圖22是沿著圖21的XXII-XXII線截取的剖面圖；圖23是表示圖21所示的指紋讀出器的讀出操作的狀態的平面圖；圖24是圖23所示的讀出器的剖面簡圖；圖25是表示根據本發明的實施例在要被檢測的對象不與指紋讀出器接觸狀態下電路功能的等效電路圖；圖26是表示根據本發明的實施例在要被檢測的對象與指紋讀出器接觸狀態下電路功能的等效電路圖；圖27A到27C是表示根據本發明的實施例在檢測到要被檢測的對象與指紋讀出器的接觸狀態時信號電壓的變化的定時圖；圖28是表示根據本發明的再一實施例的指紋讀出器的平面圖；圖29是表示根據本發明的另外的一實施例的指紋讀出器的平面圖；圖30是圖29的傳感器模塊的立體圖；圖31是沿著圖30的XXXI-XXXI線截取的剖面圖；具體實施方式
下面參考

本發明的優選實施例。如圖1所示，圖象讀出器1光學地讀出指尖的突起部分和位于相鄰的突起部分之間的凹入部分以定義指紋。這個讀出器包括在預定位置處支持指尖并從手指減少靜電的靜電保護部2；和在外部控制器14的控制下在指尖讀出指紋的傳感器模塊3。圖2是圖1所示的傳感器模塊的立體圖，圖3是沿著圖2的III-III線截取的部分的剖面圖，圖4是沿著圖2的IV-IV線截取的部分的剖面圖。
靜電保護部2至少一部分具有諸如鉻、鉻合金、鋁或鋁合金構成的構件，該構件對于激活后面說明的傳感器模塊3中的傳感器和驅動器11到13的半導體層的激活光線是不透明的，還具有導電性，并且將其放置在傳感器模塊3的表面上。
靜電保護部2設置在傳感器模塊3的與指尖球接觸的部分的周圍，并且包括近似橢圓的對象支持部4，該支持部4具有和指尖球一樣大的開口，以把手指引向預定位置并在那里支持手指。
靜電保護部2經輸出端子5從與靜電保護部2相連的控制器14接收弱脈沖信號Ps。脈沖信號Ps的基線是地電勢，并且靜電保護部在脈沖信號Ps的輸入周期的50％或更大的周期期間設置在地電勢。輸出端子5由具有預定電容和電阻的導電構件制成，并且將輸入脈沖信號Ps作為相應于輸出端子5的電容和電阻被稍稍衰減和延遲了的脈沖信號Ps，輸入控制器14中。當要被審查的帶有比脈沖信號Ps的電勢高很多的靜電的人的指尖接觸或靠近靜電保護部2時，很快經輸出端子5釋放靜電。
如果在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上不形成靜電保護部2，并且帶有靜電的指尖接觸光電傳感器陣列10時，經薄的保護絕緣層31(圖3)將高壓施加在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上，這樣損壞頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13或引起它們操作錯誤。但是，在這個實施例中，由于靜電保護部2形成在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上方，抑制了靜電被施加到這些驅動器上，這樣防止頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13的操作錯誤和損壞。此外，可抑制由于靜電引起的DG-TFT(雙柵薄膜晶體管)的特性惡化和損壞。
當手指接觸靜電保護部時，脈沖信號Ps’相應于對于人體而言惟一的電容和電阻，與靜電保護部不接觸手指所得到的信號相比再被延遲或衰減。當控制器14確定脈沖信號Ps’落在對延遲時間和人體衰減程度惟一的許可的電容范圍和許可的電阻范圍內的對象接觸靜電保護部2時所引起的延遲時間或衰減范圍時，要由傳感器模塊3檢測的對象的讀出操作開始。
如圖1所示，傳感器模塊3具有在透明絕緣基底20上在對象支持部4的開口中設置的并且用于光學地讀出要檢測的對象的光電傳感器陣列10；包括設置在靜電保護部2下方的并提供驅動光電傳感器陣列10的驅動信號的頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13的驅動器電路單元；背照光37；導光板32，后面的兩個元件如圖2所示。
如圖1所示，光電傳感器陣列10包括多個以矩陣形式設置在靜電保護部2的對象支持部4的開口中的雙柵晶體管10a(后面稱為雙柵光電傳感器)。
由于不透明的靜電保護部2設置在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上方，如圖3和4所示，可防止從靜電保護部2上方來并且包括紫外線和激活驅動器的晶體管的給定波長的光線的外部光線直接進入驅動器11到13。因此，防止由于激活光線引起的驅動器11到13防止由于激活光線引起的驅動器11到13的晶體管的操作錯誤和紫外線引起的惡化。檢測驅動器13可形成在與雙柵光電傳感器10a相同的表面上。或者，如圖5的結構所示，可把檢測驅動器13形成在放置靜電保護部2的表面上，并且靜電保護部2可覆蓋以給定距離分開的驅動器13的上表面。即，靜電保護部2具有一種結構，該結構包括一個間隙，用于容納檢測驅動器13。當整個靜電保護部2具有導電性時，優選地是經該間隙將其與檢測驅動器13分開預定距離。但是，當對象支持部4和輸出端子5具有導電性并彼此連接時，除支持部4外，靜電保護部2由絕緣構件形成。在這種情況下，靜電保護部2的絕緣構件可與檢測驅動器接觸。通過采用這種結構，由微晶硅形成的并許可高速操作的集成電路可用作檢測驅動器，從而快速讀出要被檢測的對象。
如圖6和7所示，在絕緣基底20上形成各個雙柵光電傳感器10a，包括底柵極21、底柵絕緣膜22、半導體層23、阻擋絕緣膜24a和24b、摻雜層25a、25b和26、源極27a和27b、漏極28、頂柵絕緣膜29、頂柵極30和保護絕緣膜31。
絕緣基底20對于可見光是透明的并且是絕緣的。底柵極21直接形成在絕緣基底20上。底柵絕緣膜22形成在底柵極21和絕緣基底20指尖以覆蓋它們。半導體層23形成在底柵絕緣膜22上與底柵極21相對。當可見光(其波長是380nm到800nm)進入半導體層23時，在半導體層23中產生電子—空穴對。
阻擋絕緣膜24a和24b并置在半導體層23上，彼此隔開。第一摻雜層25a在溝道長度方向上形成在半導體層23的一個端部上，并且第二摻雜層25b形成在另一個端部上。第三摻雜層26形成在阻擋絕緣膜24a和24b之間的半導體層23的中央，并且與摻雜層25a、25b分開。半導體層23由摻雜層25a、25b和26和阻擋絕緣膜24a和24b覆蓋。如圖6的平面圖表示，第一摻雜層25a疊加在阻擋絕緣膜24a的一個端部上，并且摻雜層25b疊加在阻擋絕緣膜24b的一個端部上。摻雜層25a、25b和26由摻有n型雜質離子的非晶硅構成。
一個源極27a形成在第一摻雜層25a上，另一個源極27b形成在第二摻雜層25b上，并且漏極28形成在第三摻雜層26上。如圖6的平面圖表示，源極27a部分疊加在阻擋絕緣膜24a，源極27b部分疊加在阻擋絕緣膜24b，并且漏極28兩端部分疊加在阻擋絕緣膜24a和24b。源極27a和27b以及漏極28橫向上彼此隔開。頂柵絕緣膜29形成來覆蓋底柵絕緣膜22、阻擋絕緣膜24a和24b、源極27a和27b和漏極28。在頂柵絕緣膜29上形成頂柵極30，以與半導體層23相對。保護絕緣膜31形成在頂柵絕緣膜29和頂柵極30上。
上述雙柵光電傳感器10a具有如下布置在絕緣基底20上并置隨后的第一和第二雙柵光電傳感器。第一雙柵光電傳感器包括由半導體層23、阻擋絕緣膜24a、源極27a、漏極28、頂柵絕緣膜29和頂柵極30構成的光電載流子積累部；由半導體層23、源極27a、漏極28、底柵絕緣膜22和底柵極21構成的MOS晶體管。半導體層23用作光電載流子積累部的發光區和MOS晶體管的溝道區。第二雙柵光電傳感器包括由半導體層23、阻擋絕緣膜24b、源極27b、漏極28、頂柵絕緣膜29和頂柵極30構成的光電載流子積累部；由半導體層23、源極27b、漏極28、底柵絕緣膜22和底柵極21構成的MOS晶體管。半導體層23用作光電載流子積累部的發光區和MOS晶體管的溝道區在雙柵光電傳感器10a中，如圖1和6所示，頂柵極30、底柵極21、漏極28、源極27a和27b分別連接頂柵線TGL、底柵線BGL、數據線DL和連接地的地線GL。
圖7中，阻擋絕緣膜24a和24b、頂柵絕緣膜29和形成在頂柵極30上的保護絕緣膜31由氮化硅等制作的半透明(translucent)絕緣膜形成。頂柵極30和頂柵線TGL由半透明導電材料構成，如ITO(Indium-Tin-Oxide)，并展現出對可見光的高透過性。源極27a和27b、漏極28、底柵極21和底柵線BGL由從Cr、Cr合金、Al、Al合金等選擇出的并屏蔽可見光的材料構成。
保護絕緣膜31從靜電保護部2的對象支持部4暴露出來，如圖1所示，并用作與指尖的突起部分接觸的部分。
如圖2和3所示，導光板32是平的并安置在絕緣基底20下方，并且背照光37安置在導光板32周圍。導光板32除安置背照光37的上表面和側表面外都由反射部件33覆蓋。背照光37由控制器14控制，將可激活雙柵光電傳感器10a的波長范圍的光射向導光板32。
在上述光電傳感器陣列10中，按矩陣形式將雙柵光電傳感器10a設置在靜電保護部2的對象支持部4中并圍繞它。
在指紋驗證時帶電指尖接觸靜電保護部2并呆在那里時，所帶靜電經指尖釋放。同時，控制器14檢測手指電容引起的電壓或電流的變化接通背照光37，開始光電檢測過程，即指紋讀出過程，并分別發送控制信號Tcnt、Bcnt和Dcnt到頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13。控制器14不僅可通過讀出對于手指而言惟一的電容所引起的電偏離來輸出控制信號Tcnt、Bcnt和Dcnt，還可在要檢測的對象是具有與這個手指不同的電容的手指之外的東西時通過讀出電偏離并其別要檢測的對象不是手指來停止輸出控制信號Tcnt、Bcnt和Dcnt。
如圖1所示，頂柵驅動器11由連接于光電傳感器陣列10的頂柵線TGL的移位寄存器構成，并且順序選擇地輸出驅動信號到各個頂柵線TGL。頂柵驅動器11根據從控制器14輸出的一組控制信號Tcnt把復位電壓(+25V)或載流子積累電壓(-15V)施加于多個頂柵線TGL。
底柵驅動器12由連接于光電傳感器陣列10的底柵線BGL的移位寄存器構成，并且順序選擇地輸出驅動信號到各個底柵線BGL。底柵驅動器12根據從控制器14輸出的一組控制信號Bcnt把復位溝道形成電壓(+10V)或溝道未形成電壓(±0V)施加于多個底柵線BGL。
檢測驅動器13連接于光電傳感器陣列10的數據線DL，并且根據從控制器14輸出的一組控制信號Dcnt把預充電電壓(±10V)施加于所有數據線DL，從而對電荷預充電。檢測驅動器13檢測在預充電后預定周期中由進入各個雙柵光電傳感器10a的光量或流過各個雙柵光電傳感器10a的源—漏路徑的漏電流偏離的數據線DL電壓，并將檢測到的電壓或電流作為數據信號DATA輸出。
控制器14使用控制信號組Tcnt和Bcnt控制頂柵驅動器11和底柵驅動器12，以對每排以預定時序輸出預定電平的信號。用這種控制，控制器14依次將光電傳感器陣列10的各排設置在復位狀態、電荷積累狀態和讀出狀態。控制器14控制檢測驅動器13，以使用控制信號組Dcnt讀出各個數據線DL的電勢變化，并將這種變化作為數據信號DATA取回。
光電檢測過程在后面具體說明。在形成光電傳感器陣列10的每個雙柵光電傳感器10a中，如果施加于頂柵極30的電壓是+25V并且施加于底柵極21的電壓是±0V，在頂柵極30和半導體層23之間形成的由氮化硅制作的頂柵絕緣膜29中積累的空穴和半導體層23將被放電，并且光電傳感器10a被復位(即復位狀態)。另一方面，在雙柵光電傳感器10a中，如果應用于源極27a、27b和漏極28的電壓是±0V，應用于頂柵極30的電壓是-15V，并且施加于底柵極21的電壓是±0V，進入半導體層23的光線產生的電子—空穴對的空穴積累在半導體層23和頂柵絕緣膜29(即電荷積累狀態)。這個預定周期積累的空穴量取決于光量。
在電荷積累狀態下，背照光32設置來向每個雙柵光電傳感器10a發射光。但是在這種狀態下，由于位于每個雙柵光電傳感器10a的半導體層23下方的底柵極21阻止了光線，在半導體層23中不產生足夠的載流子。此時，當指尖放置在每個雙柵光電傳感器10a的上保護絕緣膜31上時，保護絕緣膜31等反射的光線不能充分到達沿著指紋圖案剛好位于指尖的凹入部分下方的半導體層23上。
以這種方式，當進入的光量小，從而空穴沒有在半導體層23中積累充分的數量時，并且當施加于頂柵極30的電壓是-15V以及施加于底柵極21的電壓是+10V時，由于頂柵極30的電場作用，耗盡層在半導體層23中擴展，開出N溝道，并且半導體層23電阻增加。另一方面，在電荷積累狀態，保護絕緣膜31等反射的光進入剛好位于指尖的突起部分下方的雙柵光電傳感器10a的半導體層23中，并且空穴以足夠的數量積累在半導體層中。在這種狀態下，當施加上述電壓時，由頂柵極30吸收并維持積累的空穴，并且空穴的電荷釋放頂柵極30的電場。結果，在半導體層23一側的底柵極21上形成N溝道，并且半導體層23的電阻下降。讀出狀態下半導體層23的電阻差作為數據線DL的電勢變化出現。
形成雙柵光電傳感器陣列10的每個雙柵光電傳感器10a的驅動原理將聯系上述的光電檢測過程參考圖8A到8F的簡圖進行說明。
由于每個雙柵光電傳感器10a的半導體層23的溝道形成區在第一和第三摻雜層25a和26之間以及第二和第三摻雜層25b和26之間在阻擋絕緣膜24a和24b下面產生，溝道長度在溝道長度方向上等于阻擋絕緣膜24a和24b的長度。因此，如圖8A所示，當施加于底柵極21(BG)的電壓是±0V時，甚至當施加于頂柵極(TG)30的電壓是+25V時，剛好在源極27a，27b和漏極28下面的部分半導體層23受到施加于源極27a，27b和漏極28的每一個的電壓影響，該影響遠大于施加于頂柵極(TG)30的電壓的影響。并且在溝道長度方向上連續的N溝道不形成在半導體層23中。由于這個原因，甚至在將+10V的電壓施加于漏極28(D)時，也沒有電流流過漏極28(D)和源極27a，27b(S)。在這種狀態下，在半導體層23和半導體層23的溝道區正上方的阻擋絕緣膜24a，24b中積累的空穴由于與頂柵極(TG)30的極性相同的電壓的存在而彼此排斥，并進行放電，這一點后面說明。這個狀態在后面叫做復位狀態。
在幾乎沒有光線進入半導體層23中的黑暗環境中，甚至在施加于頂柵極(TG)30的電壓設置在-15V并且施加于底柵極21(BG)的電壓是±0V以設置電荷積累狀態時，如圖8B所示，不產生電子—空穴對，在半導體層23中不形成N溝道。由于這個原因，甚至在漏極28(D)和每個源極27a，27b(S)指尖產生電勢差時，也沒有電流流經它們。
以這種方式，由于漏極28(D)和源極27a，27b(S)形成在半導體層23和頂柵極(TG)30的溝道區的兩端，溝道區兩端受到漏極28(D)和源極27a，27b(S)的電場影響，并且頂柵極(TG)30的電場不能單獨形成連續溝道。因此，當施加于底柵極21(BG)的電壓是±0V時，不管施加于頂柵極(TG)30的電壓如何，都不在半導體層23中形成溝道。
如圖8C所示，當施加于頂柵極(TG)30的電壓是+25V并且施加于底柵極21(BG)的電壓是+10V時，在半導體層23側的底柵極21(BG)上形成N溝道。因此，半導體層23的電阻降低，且當+10V的電壓施加于漏極28時，電流流過漏極28(D)和每個源極27a，27b(S)。
在如圖8B所示由于黑暗環境在半導體層23中沒有積累充分數量的空穴后，甚至在施加于頂柵極(TG)30的電壓設置在-15V并且施加于底柵極21(BG)的電壓是+10V來設置讀出狀態時，耗盡層在半導體層23(圖8D)中擴展，開出N溝道，并且半導體層23的電阻升高。由于這個原因，甚至在對漏極施加+10V的電壓時，沒有電流流過漏極28(D)和每個源極27a，27b(S)，并且預充電的漏極28或數據線的電勢(10V)不改變很多。
相反，當明亮環境中光線進入半導體層23時，根據進入激活光線的量產生電子—空穴對。這種情況下，當施加于頂柵極(TG)30的電壓設置在-15V并且施加于底柵極21(BG)的電壓是±0V時，如圖8E所示，在復位狀態后，產生的電子—空穴對的正空穴積累在半導體層23和半導體層23的溝道區正上方的阻擋絕緣膜24a和24b中。半導體層23中根據頂柵極(TG)30的電場積累的空穴由頂柵極(TG)30的電場走開創出、吸收，并且直到下一復位狀態之前都保留積累在半導體層23中。
在以這種方式積累空穴后，當施加于頂柵極(TG)30的電壓設置在-15V并且施加于底柵極21(BG)的電壓是±+10V以設置讀出狀態時，如圖8F所示，積累的空穴由頂柵極(TG)30吸收和維持，在頂柵極(TG)30中施加負電壓，積累的空穴在一個方向上作用，以減輕頂柵極(TG)30上施加的負電壓對半導體層23的影響。由于這個原因，在半導體層23側的底柵極21(BG)上形成N溝道，半導體層23的電阻降低。當這種狀態下+10V的電壓施加于漏極28上時，電流流過漏極28(D)和源極27a，27b(S)。由于這個原因，漏極28或數據線的預充電電勢(10V)根據積累的空穴量，即入射到半導體層23的光量衰減。
注意具有頂柵驅動器11和底柵驅動器12的驅動器電路單元作為基本結構包括多個TFT(薄膜晶體管)。每個TFT包括N溝道MOS場效應晶體管，使用氮化硅作為柵絕緣膜，非晶硅作為半導體層。TFT以同樣的制造工藝與雙柵光電傳感器10a一起制造，并且每個TFT具有與雙柵光電傳感器10a近乎相同的結構。檢測驅動器13優選包括具有多晶硅TFT或單晶硅晶體管的集成電路，以實現高速讀出過程。
更尤其是，上述驅動器電路單元包括一組晶體管(見圖3)，每個晶體管除未堆疊頂柵極30外，具有與雙柵光電傳感器10a類似結構，如圖7所示。這樣晶體管組34中每個晶體管的基本結構與雙柵光電傳感器10a近乎相同，但是根據其功能可設置為具有不同尺寸和形狀。
靜電保護部2形成來覆蓋驅動器電路單元中晶體管組34的最上的保護絕緣膜31。保護絕緣膜31沉積為一個厚度，該厚度可把驅動器電路單元的最上表面平坦化，并且可保護電路不被靜電等破壞。靜電保護部2由不透明導電體構成，并且從控制器輸出弱脈沖信號Ps。
注意圖9所示移位寄存器構成上述頂柵驅動器11和底柵驅動器12。如果n代表光電傳感器陣列10的雙柵光電傳感器10a的排數(頂柵線TGL和底柵線BGL的數目)，則每個頂柵驅動器11和底柵驅動器12包括用于輸出柵信號的n級RS(1)到RS(n)和用于控制級RS(n)等的虛擬級RS(n+1)和RS(n+2)，如圖9所示。注意圖9表示當n是等于或大于2的偶數時移位寄存器的布置。而且，級RS(1)表示第一級，級RS(2)表示第二級，….級RS(n)表示第n級，級RS(n+1表示第n+1級，級RS(n+2)表示第n+2級。
第一級RS(1)從控制器14接收開始信號Dst。如果圖9所示移位寄存器是頂柵驅動器11，開始信號Dst的高電平是+25V，并且其低電平為-15V。另一方面，如果圖9所示移位寄存器是底柵驅動器12，開始信號Dst的高電平是+10V，并且其低電平為-15V。
第二和隨后的級RS(2)到RS(n)分別從前面的級RS(1)到RS(n-1)接收輸出信號OUT(1)到OUT(n-1)，作為輸入信號。如果圖9所示移位寄存器是頂柵驅動器11，各級的信號OUT(1)到OUT(n)被輸出到相應的第一到第n排的頂柵線TGL上。另一方面，如果圖9所示移位寄存器是底柵驅動器12，各級的信號OUT(1)到OUT(n)被輸出到相應的第一到第n排的底柵線BGL上。
而且，除級RS(n+2)外的級RS(1)到RS(n+1)分別從下一級RS(2)到RS(n+2)接收輸出信號OUT(2)到OUT(n+2)，作為復位信號。級RS(n+2)從控制器14接收結束信號Dend。如果圖9所示移位寄存器是頂柵驅動器11，結束信號Dend的高電平是+25V，并且其低電平為—15V。另一方面，如果圖9所示移位寄存器是底柵驅動器12，結束信號Dend的高電平是+10V，并且其低電平為-15V。
從控制器14對各個級RS(k)(k是1到n+2的任意整數)施加參考電壓Vss。如果圖9所示移位寄存器是頂柵驅動器11，參考電壓Vss的電平是-15V。另一方面，如果圖9所示移位寄存器是底柵驅動器12，參考電壓Vss的電平是±0V。
另一方面，從控制器14對各個級施加高電平恒定電壓Vdd。如果圖9所示移位寄存器是頂柵驅動器11，恒定電壓Vdd的電平是+25V，另一方面，如果圖9所示移位寄存器是底柵驅動器12，恒定電壓Vdd的電平是+10V。
奇數排號的級RS(k)從控制器14接收時鐘信號CK1。而且，偶數排號的級RS(k)接收時鐘信號CK2。在來自移位寄存器的輸出信號被移位的時隙的預定周期期間，時鐘信號CK1和CK2每個時隙交替改變為高電平。即，如果時鐘信號CK1在一個時隙的預定周期期間改變到高電平，信號時鐘CK2在那個時隙改變為低電平。然后，在下一是隙期間時鐘信號CK1改變到低電平，信號時鐘CK2在那個時隙的預定周期期間改變為高電平。
如果圖9所示移位寄存器是頂柵驅動器11，時鐘信號CK1和CK2的高電平是+25V，其低電平是-15V。另一方面，如果圖9所示移位寄存器是底柵驅動器12，高電平是+10V，低電平是±0V。
如圖9所示，形成頂柵驅動器11和底柵驅動器12的上述移位寄存器的每個級RS(k)作為基本結構包括6個TFT41到46，作為晶體管組34。注意TFT41到46是n溝道MOS場效應晶體管，并使用氮化硅作為柵絕緣膜的材料，使用非晶硅作為半導體層的材料。
如圖9和10所示，第一級RS(1)的柵極和漏極接收開始信號Dst。每個級RS(k)而不是第一級RS(1)的TFT41的柵極和漏極連接于前面的級RS(k-1)的TFT45的源極，并且TFT41的源極連接TFT44的柵極、TFT42的漏極和TFT43的柵極。作為連接各級RS(k)的TFT41的源極、TFT44的柵極、TFT42的漏極和TFT43的柵極的布線上預定位置點的節點Xa(k)的電勢根據與該布線本身相關的TFT41到44的寄生電容偏離，并且電荷輸入到該布線本身的電容中。
TFT43的漏極連接TFT46的源極和TFT45的柵極，TFT42和43的源極上施加參考電壓Vss.TFT46的柵極和漏極上施加恒定電壓Vdd。
每個奇數排號的級中的TFT44的漏極接收時鐘信號CK1，每個偶數排號的級中的TFT44的漏極接收時鐘信號CK2。各級的TFT44的源極連接TFT45的漏極，TFT45的源極上施加參考電壓Vss。TFT42的柵極從下一級接收輸出信號OUT(k+1)。
各級RS(k)中裝配的TFT41到46的功能在下面解釋。
TFT41的柵極和漏極從前面的級RS(k-1)(在這種情況下k＝2到n+2)接收輸出信號OUT(k-1)，或從控制器14接收開始信號Dst(在這種情況下k＝1)。當輸出信號OUT(k-1)或開始信號Dst改變為高電平時，TFT41接通，電流從漏極流向源極，并且TFT41輸出高電平輸出信號OUT(k-1)或開始信號Dst到源極。
如果TFT42斷開，通過從TFT41的源極輸出的高電平輸出信號OUT(k-1)或開始信號Dst，節點Xa(k)的電勢從低電平變為高電平。另一方面，當輸出信號OUT(k-1)或開始信號Dst變為低電平時，TFT41斷開，并且沒有電流流經TFT41的漏極—源極路徑。
TFT46的柵極和漏極被施加高電平恒定電壓Vdd。以這種方式，TFT是二極管連接的，并且當源電勢低于漏電勢時，電流流經TFT46的源極—漏極路徑，并且TFT46輸出接近恒定電壓Vdd電平的信號到源極。TFT46具有用作對恒定電壓Vdd進行分壓的負載的功能。
TFT43在節點Xa(k)的電勢低時斷開，并且節點Xb(k)的電勢被從TFT46輸出的恒定電壓Vdd電平的信號從低電平移動到高電平。另一方面，TFT43在節點Xa(k)的電勢為高時接通，并且在這種情況下由于電流流經TFT43的漏極—源極路徑，TFT43將節點Xb(k)的電勢改變為低電平。
TFT45在節點Xb(k)的電勢低時斷開，并當節點Xb(k)的電勢高時接通。TFT44在節點Xa(k)的電勢高時接通，在節點Xa(k)的電勢低時斷開。因此，TFT44在TFT45為斷開時接通，反之，TFT44在TFT45為接通時斷開。
TFT45的源極被施加參考電壓Vss。接通的TFT45從漏極輸出參考電壓信號Vss電平(低電平)，作為級RS(k)的輸出信號OUT(k)。斷開TFT45輸出TFT44的源極輸出的信號的電平，作為級RS(k)的輸出信號OUT(k)。
TFT44的漏極接收時鐘信號CK1或CK2。當TFT44斷開時，它切斷輸入到漏極的時鐘信號CK1或CK2的輸出。
當TFT44接通時，它輸出低電平時鐘信號CK1或CK2到源極。在這種情況下，當TFT44接通時，由于TFT45斷開，將低電平時鐘信號CK1或CK2作為級RS(k)的輸出信號OUT(k)輸出。
另一方面，TFT44接通時，如果把高電平時鐘信號CK1或CK2輸入到漏極，由于電流流過，源側電勢上升，并且在柵極和源極形成的寄生電容上以及在它們指尖的柵絕緣膜上積累電荷。結果，節點Xa(k)的電勢由于自助(bootstrap)效應升高，并且當節點Xa(k)的電勢達到柵飽和電壓時，TFT44的源極—漏極電流飽和。以這種方式，接通TFT44輸出具有與高電平時鐘信號CK1或CK2接近的電勢的信號到源極。在這種情況下，當TFT44接通時，由于TFT45斷開，將高電平時鐘信號CK1或CK2作為級RS(k)的輸出信號OUT(k)輸出。
TFT42的柵極從下一級RS(k+1)接收輸出信號OUT(k+1)(在這種情況下，k＝1到n+1)。TFT42在輸出信號號OUT(k+1)處于高電平時接通，并且節點Xa(k)的電勢從高電平移到低電平，作為參考電勢Vss。
注意在虛擬級RS(n+2)中的TFT42的柵極從控制器14接收結束信號Dend。或者在下一掃描中使用地但輸出信號OUT(3)來替代。
上述頂柵驅動器11和底柵驅動器12的操作在下面參考圖11來說明。圖11中，一個T的周期是一個選擇周期。注意頂柵驅動器11和底柵驅動器12的操作除了信號的輸入定時和參考電壓Vss的電平，進而除了輸出定時和信號的電平外基本相同。因此，對于底柵驅動器12，僅說明與頂柵驅動器11的不同之處。
如圖11所示，在時刻T0從控制器14向第一級RS(1)輸入高電平(+25V)開始信號Dst。在預定周期期間開始信號Dst保留在高電平，直到到了一個水平周期結束的定時刻T1。
在時刻T0，TFT41接通，并且輸入到TFT41的漏極的高電平信號(開始信號Dst)從源極輸出。由于TFT42斷開，節點Xa(1)的電勢通過TFT41的源極輸出的高電平輸入信號從低移動到高電平。由于節點Xa(1)改變為高電平，TFT43和44分別接通。在高電平開始信號Dst輸入的周期中，接通的TFT44的漏極接收低電平(-15V)時鐘信號CK1，該信號作為這個級RS(1)的輸出信號OUT(1)輸出。
當時刻T0后并且時刻T1之前開始信號Dst改變為低電平時，TFT41斷開。在這種情況下，由于TFT42也斷開，節點Xa(1)維持高電平。
當在時刻T1時鐘信號CK1改變為高電平(+25V)時，TFT44逐漸輸出時鐘信號CK1的電勢，并且TFT44的源側電勢開始升高。此時，TFT44的柵極和源極構成的寄生電容和它們之間的柵絕緣膜被充電。用這個充電，當由于自助效應節點Xa(1)的電勢到達高于高電平時，并且柵電壓完全飽和時，流過TFT44的漏—源路徑的電流飽和。結果，從這個級RS(1)輸出的輸出信號OUT(1)的電勢變為+25V，接近等于時鐘信號CK1，即高電平。在時鐘信號CK1處于高電平的周期期間，由于TFT44的寄生電容被充電，節點Xa(1)的電勢高至+45V左右。
在時刻T1之后和時刻T2之前，該時鐘信號CK1改變到低電平(-15V)。結果，輸出信號OUT(1)的電平變地接近等于-15V。位于寄生電容的另一側的節點Xa(1)的電勢相應降低。
在時刻T1到T2的預定周期期間從第一級RS(1)輸出的高電平輸出信號OUT(1)被輸入到第二級RS(2)的TFT41的柵極和漏極。然后，與在把高電平開始信號Dst輸入第一級RS(1)中的情況下一樣，第二級RS(2)的節點Xa(2)的電勢從低移至高電平。在時刻T1到T2的給定周期期間，在第二級RS(2)中TFT44接通并且TFT45斷開。在輸入高電平輸入信號(輸出信號OUT(1))的周期期間，接通TFT44的漏極接收低電平(-15V)時鐘信號CK2，其作為那個級RS(2)的輸出信號OUT(2)輸出。
在時刻T2，時鐘信號CK2改變到高電平(+25V)。TFT44的柵極和源極構成的寄生電容和它們之間的柵絕緣膜在級RS(2)的TFT44的源電勢升高時被充電。即節點Xa(2)的電勢從低移到高電平，并且當由于自助效應節點Xa(2)的電勢到達柵飽和電壓時，流過TFT44的漏極和源極的電流飽和。以這種方式，從級RS(2)輸出的輸出信號OUT(2)的電勢變得幾乎等于時鐘信號CK2的電勢，即+25V(高電平)。在時鐘信號CK2處于高電平的周期期間，由于TFT44的寄生電容被充電，節點Xa(2)的電勢也變得高到+45V附近。
在時刻T2之后時刻T3之前高電平輸出信號OUT(2)被輸入第一級RS(1)的TFT42的柵極。結果，級RS(1)的節點Xa(1)的電勢變得等于參考電壓Vss。
在時刻T3之前時鐘信號CK2馬上改變為低電平(-15V)。結果，輸出信號OUT(2)的電平變得接近等于-15V。在級RS(2)中，在TFT44的寄生電容上充上的電荷被釋放，并且節點Xa(2)的電勢隨著時鐘CK2的下降而降低。
同樣，由于直到下一時刻T1之前在一個掃描周期期間奇數排號的級與第一級RS(1)同樣方式操作、偶數排號的級與第二級RS(2)同樣方式操作，各個級的輸出信號OUT(1)到OUT(n)順序改變為高電平。即，由于自助效應輸出高電平輸出信號的級順序移動到下一級。高電平輸出信號OUT(1)到OUT(n)甚至在被移動到下一級時也不衰減。一個掃描周期Q后，開始信號Dst再次改變為高電平，并且上述操作在隨后的級RS(1)到RS(n)中重復。
甚至在頂柵線TGL或底柵線BGL的最后級RS(n)輸出高電平輸出信號OUT(n)到下一虛擬級RS(n+1)后，節點Xa(n)的電勢保持高電平。最后級RS(n)的TFT42由來自虛擬級RS(n+1)的高電平輸出信號OUT(n+1)接通，該信號由于高電平輸出信號OUT(n)被輸出到下一級RS(n+1)而被輸出，并且節點Xa(n)的電勢變得等于參考電壓Vss。同樣，虛擬級RS(n+1)的TFT42被來自虛擬級RS(n+2)的高電平輸出信號OUT(n+2)接通，并且節點Xa(n+1)的電勢變得等于參考電壓Vss。當高電平結束信號Dend被輸入虛擬級RS(n+2)的TFT42時，虛擬級RS(n+2)的節點Xa(n+2)的電勢從高電平變為參考電壓Vss(低電平)。當這種移位寄存器重復操作一連串的多個掃描周期Q時，虛擬級RS(n+2)的節點Xa(n+2)的電勢通過設置為將開始信號Dst替代結束信號Dend輸入虛擬級RS(n+2)的TFT42的柵極從高電平變為低電平。
底柵驅動器12的操作基本與頂柵驅動器11相同，除了每個高電平輸出信號OUT(k)的輸出時刻都比頂柵驅動器11晚，并且頂柵驅動器11和底柵驅動器12的高電平輸出信號OUT(k)的輸出時刻之間限定的周期對應光入射時空穴積累周期。由于從控制器14輸入到底柵驅動器12的時鐘信號CK1和CK2的高電平為+10V，每個級RS(k)的輸出信號OUT(k)的高電平接近等于+10V，并且此時的節點Xa(k)的電勢電平由于自助效應而到達柵飽和電壓。底柵驅動器12的時鐘信號CK1或CK2處于高電平的周期按需要短于或長于頂柵驅動器11的時鐘信號CK1或CK2處于高電平的周期。
注意應用上述移位寄存器的頂柵驅動器11和底柵驅動器12順序選擇頂柵線TGL和底柵線BGL并且根據來自控制器14的控制信號組Tcnt和Bcnt將預定電壓施加于它們。這些控制信號組Tcnt和Bcnt包括上述的時鐘信號CK1和CK2、開始信號Dst、結束信號Dend、恒定電壓Vdd和參考電壓Vss。
讀出要被圖象讀出設備1審查的人的指紋的操作和效果將在下面解釋。
要被審查的人用指尖接觸靜電保護部2以便指尖落在接觸靜電保護部2，如圖1所示，此時，來自指尖的靜電從靜電保護部2釋放，并且可引起對傳感器模塊3的損壞或操作錯誤。
當指尖接觸靜電保護部2時，控制器14檢測由于手指的電容的添加導致的靜電保護部2中偏離的脈沖信號Ps’。當控制器14確定人手指的接觸時，它將控制信號組Tcnt和Bcnt和Dcnt提供給頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13，并提供發射信號給背照光37。
響應這個信號，背照光37發射的光線，并且頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13按需要輸出信號到光電傳感器陣列10的雙柵光電傳感器10a，這樣對每排執行光電檢測過程。
光電檢測過程將在后面參考圖7說明。從背照光37發射的光由于底柵極21的存在而不直接進入半導體層23，并且向不形成底柵極21的部分中的保護絕緣膜31傳播。
指尖的每個突起部分接觸保護絕緣膜31，并且擊中突起部分的光被不規則地反射，進入剛好位于突起部分下方的雙柵光電傳感器10a的半導體層23，這樣根據光量在半導體層23產生電子—空穴對。
另一方面，由于指尖的每個凹入部分不接觸保護絕緣膜31，它沒有不規則地反射光，并且不能使足以產生載流子的光進入剛好在凹入部分下方的雙柵光電傳感器10a的半導體層23。
每個雙柵光電傳感器10a通過施加于頂柵極30的載流子電壓(-15V)在半導體層23和頂柵絕緣膜29中積累產生的電子—空穴對中的空穴，并且這些空穴的電荷減輕載流子積累電壓的影響。
在經過預定的周期的時間后，當底柵極21的電勢處于溝道未形成電壓(0V)和溝道形成電壓(+10V)之間時，每個雙柵光電傳感器10a中的漏電流值隨著積累的空穴量的增加而增加，即隨著進入的光量的增加而增加，并且數據線DL的電勢偏離變大。
檢測驅動器13讀出每排的數據線DL的電勢，把他們改變為數據信號DATA，并且把這些信號輸出到控制器14中。結果讀出要被審查的人的指紋圖案。
圖12是表示應用上述光電傳感器系統的圖象讀出設備(指紋讀出器)的基本部件的剖面圖。
如圖12所示，在讀出圖象圖案，如指紋圖案等的圖象讀出設備中，當照射光La從設置在絕緣基底20，如玻璃基底等下方的背照光(光源)37到來時，其中基底上形成雙柵光電傳感器10a，直接進入每個雙柵光電傳感器10a(更具體說是底柵極21、漏極38、和源極27a和27b)的照射光La被反射，但是進入除了雙柵光電傳感器10a的形成區的透明絕緣基底20和絕緣膜22，29與31的照射光La透射過這些膜，擊中放置在保護絕緣膜31上的手指(要被檢測對象)FN。
指紋讀出器一檢測到指紋圖案，由于指紋部分FP的突起部分CNV的手指FN的半透明皮膚表面層SK接觸形成為光電傳感器陣列10的最上層的保護絕緣膜31，低折射系數的空氣層從保護絕緣膜31和皮膚表面層SK之間的界面移開。由于皮膚表面層SK的厚度大于650nm，進入指紋部分FP的突起部分CNV的光La在被散射和反射的同時在皮膚表面層SK中傳播。傳播反射的光Lb中的一些光分量透過透明的頂柵極30和透明的絕緣膜22，29和31，作為激活光進入對應的雙柵光電傳感器10a的半導體層23。以這種方式，當進入位于和手指FN的突起部分CNV對應的位置上的雙柵光電傳感器10a的半導體層23的光產生的載流子(空穴)被積累時，根據上面提到的一連串的驅動控制方法作為對比信息讀出手指FN的圖象圖案。
另一方面，射向指紋部分FP的凹入部分CNC的光La通過保護絕緣膜31的指紋檢測表面30a與空氣層之間的界面，到達空氣層前面的手指FN，并且在皮膚表面層SK內散射。在這種情況下，由于皮膚表面層SK具有比空氣高的折射系數，以給定角度進入界面的皮膚表面層SK中的光線Lc幾乎不朝向空氣層地離開皮膚表面層，或者在空氣層反復不規則反射的同時被衰減，這樣抑制了位于對應凹入部分CNC的位置上的雙柵光電傳感器10a的半導體層23中光分量的進入。
以這種方式，由于保護絕緣膜31由透明材料構成，擊中放置在保護絕緣膜31上的手指FN并被手指散射和反射的光可令人滿意地進入雙柵光電傳感器10a的半導體層23。因此，要被審查的對象的圖象圖案(指紋)可在讀出手指(要被審查的對象)FN時不損壞讀出敏感特性而令人滿意地被讀出。
雙柵光電傳感器的驅動控制方法將在下面參考圖13和圖14說明。
圖13和14表示雙柵光電傳感器的輸出電壓的光響應特性。
在指紋部分FP的突起部分CNV上，由于反射的光Lb進入半導體層23中，形成圖8E所示的狀態。隨后，當把溝道形成電壓Vbg(+10V)施加于底柵端子BG以開始選擇模式時，半導體層23的溝道區中積累的載流子(空穴)產生作用，以減輕施加于頂柵端子TF(圖8F)上的負電壓Vtg(-15V)，并且通過Vbg(+10V)在底柵端子BG上形成n溝道。漏端子D處的電壓(漏電壓)VD隨著時間根據漏電流從預充電電壓Vpg開始逐漸降低，如圖13的明亮狀態所示。在指紋部分FP的凹入部分CNC上，由于沒有足夠的光進入半導體層23，形成圖8B所示狀態。隨后，當溝道形成電壓Vbg(+10V)被施加于底柵端子BG以開始選擇模式時，甚至在經過一段時間后，電勢從預充電電壓Vpg一點點降低，如圖13的黑暗狀態所示。在把低電平電壓(例如Vbg＝0V)施加于底柵端子BG的非選擇模式中，由于前面的狀態是明亮狀態，雙柵光電傳感器10a斷開，不管在半導體層23中產生的電子—空穴對如何或幾乎沒有光進入半導體層23的黑暗狀態如何都不形成溝道。因此如圖14所示，漏電壓VD維持近似預充電電壓Vpg的電壓值。以這種方式根據施加于底柵端子BG的電壓實施在選擇模式和未選擇模式之間對雙柵光電傳感器10a的讀出狀態進行切換的功能。
以矩陣狀設置多個雙柵光電傳感器10a的光電傳感器陣列10在讀出二維指紋圖案的上述操作方面的實際操作將參考圖15A到15I的簡圖在下面解釋。在下面的說明中，1T周期具有與圖11所示的1T的一個選擇周期相同的期間。為了簡化，考察設置在光電傳感器陣列10中的開始的三排雙柵光電傳感器10a的操作。底柵驅動器12輸出具有波形的信號，該波形的定時通過把圖11所示的頂柵驅動器11的波形的時刻Tk移動到時刻T3來定義。即，當頂柵驅動器11根據圖11中的時刻T4的波形的信號操作時，底柵驅動器12根據圖11中的時刻T1的波形的信號操作。
在時刻T1和T2之間的1T周期中，如圖15A所示，頂柵驅動器11把+25V施加于第一頂柵線TGL，并且把-15V施加于第二和第三(所有剩余的)頂柵線TGL。即，頂柵驅動器11的級RS(1)輸出高電平輸出信號，并且級RS(2)和RS(3)輸出低電平輸出信號。此時，底柵驅動器12把0V施加于所有底柵線BGL。即，底柵驅動器12所有的級RS(1)到RS(3)輸出低電平輸出信號。在這個周期中，第一排的雙柵光電傳感器10a被設置在復位狀態(看圖8A)，第二和第三排則被設置在其不影響光電檢測過程的狀態。
在時刻T2和T3之間的1T周期中，如圖15B所示，高電平輸出信號移動到頂柵驅動器11的級RS(2)，并且頂柵驅動器11把+25V施加于第二頂柵線TGL，把-15V施加于另一頂柵線TGL。另一方面，底柵驅動器12把0V施加于所有底柵線BGL。在這個周期中，第一排的雙柵光電傳感器10a被設置在電荷積累狀態(看圖8B或8E)，第二排被復位在復位狀態(看圖8A)，第三排被設置在其不影響光電檢測過程的狀態。
在時刻T3和T4之間的1T周期中，如圖15C所示，高電平輸出信號移動到頂柵驅動器11的級RS(3)，并且頂柵驅動器11把+25V施加于第三頂柵線TGL，把-15V施加于其他頂柵線TGL。另一方面，底柵驅動器12把0V施加于所有底柵線BGL。在這個周期中，第一排和第二排的雙柵光電傳感器10a被設置在電荷積累狀態(看圖8B或8E)，第三排被復位在復位狀態(看圖8A)。
在時刻T4和T4.5之間的0.5T周期中，如圖15D所示，頂柵驅動器11把-15V施加于所有3個頂柵線TGL，并把復位電壓(+25V)施加于第四頂柵線TGL。另一方面，底柵驅動器12把0V施加于所有底柵線BGL。檢測驅動器13把+10V施加于所有數據線DL。在這個周期中，所有三排的雙柵光電傳感器10a被設置在電荷積累狀態(看圖8B或8E)。
在時刻T4.5和T5之間的0.5T周期中，如圖15E所示，頂柵驅動器11把-15V施加于所有3個頂柵線TGL。另一方面，底柵驅動器12把+10V施加于第一底柵線BGL，把0V施加于其他底柵線BGL。即底柵驅動器12的級RS(1)輸出高電平信號，并且級RS(2)和RS(3)輸出低電平輸出信號。在這個周期中，第一排的雙柵光電傳感器10a被設置在讀出狀態，如圖8D或8F所示，并且第二和第三排維持在電荷積累狀態(看圖8B或8E)。
在第一排的雙柵光電傳感器10a中，如果半導體層23在時刻T2和T4.5之間的這些光電傳感器設置在電荷積累狀態的周期中用足夠的光照射，由于設置圖8F所示的讀出狀態，并且N溝道形成在半導體層23中，相應數據線DL上的電勢被釋放。另一方面，如果在時刻T2和T4.5之間的周期中每個半導體層23不用足夠的光照射，由于設置圖8D所示的讀出狀態，并且在半導體層23中開出N溝道，相應數據線DL上的電勢不被釋放。檢測驅動器13在時刻T4.5和T5之間的周期中讀出每個數據線DL上的電勢，把它轉換為數據信號DATA，并把該信號作為第一排雙柵光電傳感器10a檢測到的數據提供給控制器14。
在時刻T5和T5.5之間的0.5T周期中，如圖15F所示，頂柵驅動器11把-15V施加于所有3個頂柵線TGL。另一方面，底柵驅動器12把0V施加于所有底柵線BGL。檢測驅動器13把+10V施加于所有數據線DL。在這個周期中，第一排的雙柵光電傳感器10a完成了讀出過程，并且第二和第三排設置在電荷積累狀態(看圖8B或8E)。在時刻T5和T5.5之間的0.5T周期中，盡管來自底柵驅動器12的級RS(1)的高電平輸出信號被輸入級RS(2)，由于輸入級RS(2)的時鐘信號CK2不在高電平，對第二底柵線BGL施加0V。
在時刻T5.5和T6之間的0.5T周期中，如圖15G所示，頂柵驅動器11把-15V施加于所有3個頂柵線TGL。另一方面，高電平輸出信號移動到底柵驅動器12的級RS(2)，并且底柵驅動器12把+10V施加于第二底柵線BGL，把0V施加于其他底柵線。在這個周期中，第一排的雙柵光電傳感器10a完成了讀出過程，并且第二排設置在讀出狀態，如圖8D或8F所示，第三排被設置在電荷積累狀態(看圖8B或8E)。
在第二排的雙柵光電傳感器10a中，如果每個半導體層23在時刻T3和T5.5之間的光電傳感器設置在電荷積累狀態的周期中用足夠的光照射，由于設置圖8F所示的讀出狀態，并且N溝道形成在半導體層23中，相應數據線DL上的電勢被釋放。另一方面，如果在時刻T3和T5.5之間的周期中半導體層23不用足夠的光照射，由于設置圖8D所示的讀出狀態，并且在半導體層23中開出N溝道，相應數據線DL上的電勢不被釋放。檢測驅動器13在時刻T5.5和T6之間的周期中讀出每個數據線DL上的電勢，把它轉換為數據信號DATA，并把該信號作為第二排雙柵光電傳感器10a檢測到的數據提供給控制器14。
在時刻T6和T6.5之間的0.5T周期中，如圖15H所示，頂柵驅動器11把-15V施加于所有3個頂柵線TGL。另一方面，底柵驅動器12把+10V施加于所有3個底柵線BGL。并且檢測驅動器13把+10V施加于所有數據線DL。在這個周期中，第一排和第二排的雙柵光電傳感器10a完成了讀出過程，第三排被設置在電荷積累狀態(看圖8B或8E)。
在時刻T6.5和T7之間的0.5T周期中，如圖15I所示，頂柵驅動器11把-15V施加于所有3個頂柵線TGL。另一方面，高電平輸出信號移動到底柵驅動器1的級RS(3)，并且底柵驅動器12把+10V施加于第三底柵線BGL，把0V施加于其他底柵線BGL。在這個周期中，第一排和第二排的雙柵光電傳感器10a完成了讀出過程，第三排被設置在讀出狀態，如圖8D或8F所示。
在第三排的雙柵光電傳感器10a中，如果每個半導體層23在時刻T4和T6.5之間的光電傳感器設置在電荷積累狀態的周期中用足夠的光照射，由于設置圖8F所示的讀出狀態，并且N溝道形成在半導體層23中，相應數據線DL上的電勢被釋放。另一方面，如果在時刻T4和T6.5之間的周期中半導體層23不用足夠的光照射，由于設置圖8D所示的讀出狀態，并且在半導體層23中開出N溝道，相應數據線DL上的電勢不被釋放。檢測驅動器13在時刻T6.5和T7之間的周期中讀出每個數據線DL上的電勢，把它轉換為數據信號DATA，并把該信號作為第三排雙柵光電傳感器10a檢測到的數據提供給控制器14。
以這種方式，當控制器對各排的檢測驅動器13提供的數據信號DATA執行預定處理時，讀出要被審查的人的指尖的指紋圖案。
根據這個實施例的圖象讀出設備1，驅動器電路單元包括頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13，其中每個驅動器包括晶體管組34，并且靜電保護部2形成在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上方。甚至在帶電的指尖接觸驅動器電路單元上的部分時，接觸的靜電不釋放到驅動器電路單元中，從而防止驅動器電路單元的操作錯誤和對其的損壞。而且，由于靜電保護部2對于晶體管組34的激活光以及紫外線是不透明的，由于激活光引起的操作錯誤和由于紫外線引起的損壞被抑制了。
在上述實施例中，靜電保護部2釋放在要被審查的人的手指上帶上的靜電。或者，如圖16和17所示，透明導體(電極)51可形成在傳感器模塊3上方，并且頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13取代靜電保護部2。透明電極51由ITO構成，連接地。
使用光電傳感器陣列10進行光電檢測時，當手指直接接觸透明電極51時，透明電極51釋放靜電以防止雙柵光電傳感器10a的靜電釋放損壞。同時，控制器14檢測由于手指的電容的添加導致的靜電保護部2中稍稍偏離的電壓或電流，將控制信號組Tcnt和Bcnt和Dcnt提供給頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13來開始光電檢測過程，并提供發射信號給背照光37。
此時，甚至在手指無意地蓋住頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13時，由于透明電極51存在于它們之間，手指的靜電不在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上產生作用。甚至在手指外的帶有靜電的對象接觸驅動器11到13上面的部分時，這種電荷會類似地從透明電極51釋放。
在上述每個實施例中，靜電保護部2或透明電極51釋放在要被檢查的對象上堆積的靜電，從而保護驅動器。或者如圖18所示，ITO等構成的透明電極51可形成在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13的保護絕緣膜31上，并且靜電保護部2可形成在頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上的透明電極51上。注意靜電保護部2可由半導體層或絕緣體替代導體構成。
使用光電傳感器陣列10進行光電檢測時，當手指直接接觸透明電極51時，透明電極51和/或靜電保護部2釋放靜電以防止雙柵光電傳感器10a的靜電釋放損壞。同時，控制器14檢測由于手指的電容的添加導致的靜電保護部2中稍稍偏離的電壓或電流，將控制信號組Tcnt和Bcnt和Dcnt分別提供給頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13來開始光電檢測過程，并提供發射信號給背照光37。
而且，如圖19所示，ITO等形成的透明導體52在頂柵極30和頂柵線TGL的形成過程中同時形成。由于透明導體52接地，甚至在帶有靜電的對象接觸頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13上方的保護絕緣膜31時，這種靜電可從透明導體52釋放。
在上述每個實施例中，頂柵驅動器11、底柵驅動器12的每一個包括至少部分以與雙柵光電傳感器10a相同的過程形成的TFT。但是，本發明不限于這種特定結構。如圖20的結構所示，采用微晶硅的集成電路并將其形成在保護絕緣膜31上，并且靜電保護部2蓋住分割開預定距離的頂柵驅動器11、底柵驅動器12。即，靜電保護部2具有一種結構該結構具有分別容納頂柵驅動器11、底柵驅動器12的空間。當整個靜電保護部2具有導電性時，它們優選地與檢測驅動器13隔開預定距離。但是，當對象支持部4和輸出端子具有導電性，并且彼此連接時，靜電保護部2的剩余部分可由絕緣部件構成。在這種情況下，靜電保護部2的絕緣部件與頂柵驅動器11、底柵驅動器12接觸。用這種結構，微晶形成的集成電路可用作頂柵驅動器11、底柵驅動器12。
在上述每個實施例中，靜電保護部2經與靜電保護部2連接的輸出端子從控制器14接收弱脈沖信號Ps。或者靜電保護部2總是固定于地電勢，而不接收弱脈沖信號Ps。
在上述每個實施例中，對使用光傳感器的讀出設備作出了解釋。但是，本發明不限于這種特定傳感器，而是甚至在使用根據手指的三維圖案的差別來確定的電容差來檢測指紋圖案的傳感器時也得到同樣的效果。在這種情況下，從按矩陣布置的多個電容檢測傳感器讀出電勢的驅動電路可替代頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13。
在上述每個實施例中，靜電保護部2和透明電極51或52接地。或者，把參考電勢設置在地電勢，可使用周期向上和/或向下波動的弱波形信號，并且控制器14可檢測由于手指接觸引起的波形信號的變化，并可提供控制信號組Tcnt、Bcnt和Dcnt，輸出發射信號到背照光37來開始光電檢測過程。
根據本發明的圖象讀出設備的實際實施例將在下面說明。在下面要說明的實施例中，上述的雙柵光電傳感器用作傳感器。
圖21和22是表示把根據本發明的圖象讀出設備用于指紋讀出器的實施例的簡圖，圖23和23是表示把手指放在根據這個實施例的指紋讀出器上的狀態的簡圖。注意下面的解釋指的是按需要的光電傳感器和光電傳感器系統的上述設置(圖1和12)。相同的參考序號表示與圖1和12相同的設置，并且其說明從略或簡化。
如圖21和22所示，絕緣基底20固定在導光板32的上表面上，該導光板除了設置背照光37(圖中未示出)的側表面和上表面外都用反射件33覆蓋，并且通過以矩陣方式設置多個雙柵光電傳感器10a構成的光電傳感器陣列10形成在絕緣基底20的上表面上。透明電極層(第一導電層)40經保護絕緣膜形成在光電傳感器陣列10上。允許要被檢測的對象的接觸的光滑對象接觸表面40a形成在透明電極層40的表面上。
絕緣支持外殼35通過支持導光板32的下表面和周圍支持背照光37(圖22中未示出)、導光板32和固定于導光板32上的光電傳感器陣列10。通過覆蓋支持外殼35的外圍容納光電傳感器陣列10、背照光37、導光板32和透明電極層40的導電外殼部件50被隔開，以與透明電極層40和光電傳感器陣列10電隔離，并且包圍透明電極層40的外圍。
阻抗檢測器60經引線布線PLa連接透明電極層40，并且還經引線布線PLb連接外殼部件50，具有檢測透明電極層40或外殼部件50的輸入阻抗變化的功能。
反并聯二極管電路70a連接引線布線PLa，并具有在高電壓，諸如靜電等施加于引線布線PLa，即透明電極層40時放電的功能。反并聯二極管電路70b連接引線布線PLb，并具有在高電壓，諸如靜電等施加于引線布線PLb，即外殼部件50時放電的功能。
外殼部件50具有開口50a，透明電極層40上的對象接觸表面40a從那里暴露出來。外殼部件50由從Cr、Al、鎢等構成的組中選擇的材料構成，具有低于透明電極層40的透明導電材料，如ITO等的低電阻率，包括一個或多個導電層，該導電層具有比透明電極層40低的表面電阻。
更具體說，如圖23和24所示，外殼部件50的開口50a具有使放在對象接觸表面40a上的手指FN在限定開口50a的邊緣附近也接觸外殼部件50的形狀。即，開口50a具有適合于使手指FN同時接觸透明電極層40和外殼部件50的形狀。
注意外殼部件50具有屏蔽外殼的功能，以防止光電傳感器陣列10受到電干擾因素、物理沖擊等的破壞，可具有引導部件功能，用于把作為要被檢查的對象的手指引向或引導為與光電傳感器陣列10上的對象接觸表面40a令人滿意地接觸，這一點在后面說明。
阻抗檢測器60通過引線布線PLa或PLb把具有預定信號周期的AC信號電壓施加于透明電極層40和外殼部件50之一，根據AC信號電壓檢測輸入阻抗的變化，以檢查手指FN是否放在光電傳感器陣列10上的對象接觸表面40a上，并通過光電傳感器陣列10輸出用于控制指紋讀出操作的開始的檢測信號到控制電路(未示出)。
由于外殼部件50由具有比形成透明電極層40的材料低的電阻率的材料構成，通過小的厚度可得到足夠高的表面電阻，并且因此可確保足夠高的信噪比(S/N)。而且，由于外殼部件50具有反射或吸收可見光和紫外線的特性，并且將其布置成覆蓋頂柵驅動器11、底柵驅動器12和檢測驅動器13，因此它可防止這些驅動器11，12和13直接暴露于外部光線，可抑制它們的惡化。控制電路根據檢測信號把驅動控制信號輸出到上面提到的光電傳感器系統的各個驅動器，并執行一連串的圖象讀出操作。注意后面說明檢測器的操作。
反并聯二極管電路70a具有正向二極管D1和反向二極管D2的并聯電路，正向二極管D1的陽極連接透明電極層40側，陰極連接地電勢，反向二極管D2的陽極連接地電勢，陰極連接透明電極層40側。反并聯二極管電路70b具有正向二極管D1和反向二極管D2的并聯電路，正向二極管D1的陽極連接外殼部件50側，陰極連接地電勢，反向二極管D2的陽極連接地電勢，陰極連接外殼部件50側。即，其陽極和陰極交叉耦合的成對的二極管D1和D2的并聯電路插入透明電極層40和地電勢之間，以及外殼部件50和地電勢之間。反并聯二極管電路70a和70b設有放電臨界值，以便當比小振幅(后面說明)的弱AC信號高得多的電壓，即高至幾千伏的靜電電壓，施加于透明電極層40或外殼部件50時立刻放電，但是當施加和弱AC信號一樣高的電壓時不被接地。
帶有上述設置的圖象讀出設備中的圖象圖案讀出操作將參考

。
圖25和26表示代表要用根據這個實施例的指紋讀出器檢測的對象(手指)的非接觸狀態和接觸狀態的電路功能的等效電路。圖27A，27B和27C是表示監測要用根據這個實施例的指紋讀出器檢測的對象(手指)的接觸狀態時信號電壓的變化的定時圖。
(非接觸狀態)在上述的圖象讀出設備中，阻抗檢測器60經引線布線PLb提前把具有圖27A所示的預定信號周期的弱AC信號(正弦波信號或矩形波信號)施加于外殼部件50。這種狀態下，當要被檢測的對象(手指)不放置或接觸透明電極層40和外殼部件50時，由于對應透明電極層40的觸點Na和對應外殼部件50的觸點Nb彼此電隔離，如圖25所示，經反并聯二極管電路70a把地電勢提供給觸點Na，同時作為電阻Rb和電容Cb的并聯電路的CR電路連接觸點Nb，作為反并聯二極管電路70b的等效電路。同時，阻抗檢測器60觀察到的觸點Na側的信號電壓是恒定電壓(地電勢)，由于觸點Na和觸點Nb彼此電隔離，并且從對應于阻抗檢測器60的觸點Nc看去時觸點Nb的輸入阻抗(即基于AC信號電壓的AC電流的流動難度)變得非常大。
(接觸狀態)另一方面，如圖23和24所示，當手指FN作為要被檢測對象放在并接觸延伸過透明電極層40的上表面上的對象接觸表面40a和外殼部件50的開口50a的邊緣部分時，觸點Na和Nb電短路，在觸點Na和地電勢之間由于人體的電容而增加作為電阻Rc和電容Cc的并聯電路(在觸點Na側)的CR電路和人體和透明電極層40之間的接觸電阻Rh，如圖26所示。此時，在手指(人體)FN上帶上的靜電立刻經連接于透明電極層40(觸點Na)或外殼部件50(觸點Nb)的反并聯二極管電路70a或70b釋放。而且，由于人體(手指)接觸到透明電極層40(觸點Na)和外殼部件50(觸點Nb)，AC電流在從阻抗檢測器60施加于外殼部件50(觸點Nb)的AC信號電壓的基礎上經人體流向透明電極層40(觸點Na)，從而從阻抗檢測器60(觸點Nc)看去時降低觸點Nb的輸入阻抗。此時阻抗檢測器60觀察到的觸點Na側的信號電壓在人體增加的CR電路的時間常數的基礎上從AC信號(矩形波信號)延遲預定時間Tdelay，如圖27A所示，并且其波形對應相對人體惟一的電阻變得鈍化，如圖27C所示。
結果，在根據這個實施例的圖象讀出設備中，由于手指FN作為要被檢測的對象與光電傳感器陣列10的透明電極層40和設置在光電傳感器陣列10周圍的外殼部件50接觸，在手指(人體)FN上帶上的靜電容易經連接于觸點Nb(靜電去除功能)CR電路(反并聯二極管電路70b)釋放，并且放置并接觸光電傳感器陣列10上的對象接觸表面40a的手指FN可在阻抗檢測器60(對象檢測功能)觀察到的外殼部件(觸點Nb)的輸入阻抗變化的基礎上被準確檢測到，這樣實施開始(觸發)控制，來穩定地開始讀出手指的圖象圖案的操作。
在上述實施例中，阻抗檢測器60經引線布線PLb把預定AC信號電壓施加于外殼部件50，并觀察外殼部件50側上輸入阻抗變化，從而區分手指的接觸狀態。但是，本發明不限于這種特定設置。例如，阻抗檢測器60可把預定AC信號電壓施加于透明電極層40，可觀察透明電極層40側上輸入阻抗變化。
在上述的實施例中，作為外殼部件50的形狀，外殼部件50(包圍光電傳感器陣列10)，并具有矩形開口50a，從該開口露出透明電極層40，如圖21，22，23和24所示。如上所述，在本發明中，由于手指必須接觸透明電極層40和外殼部件50，外殼部件50可具有使要被檢測的對象令人滿意地接觸對象接觸表面40a的引向或引導部件的功能。更具體說，作為外殼部件50的形狀，外殼部件50可根據作為要被檢測的對象的手指FN的形狀具有接近橢圓或卵形開口50b，以使得指紋讀出器的用戶視覺上識別手指FN的放置位置、方向等，并把手指FN與卵形開口50b的對象接觸表面40a和外殼部件50的邊緣部分令人滿意的接觸，如圖28所示，這樣可令人滿意地獲得這個實施例的操作和效果。
而且，如圖29所示，反并聯二極管電路可用于帶有光屏蔽靜電保護部2的圖象讀出設備1。在這種情況下，反并聯二極管電路70a連接靜電保護部2，反并聯二極管電路70b連接對象接觸表面上形成的指尖—平面狀透明電極層40。也用作阻抗檢測器60的控制器14輸出AC信號到靜電保護部2和透明電極層40之一，并在要被檢測的對象接觸二者時檢測波形變化。如圖30和31所示，由于其充分覆蓋驅動器11到13，靜電保護部2具有在帶有靜電的要被檢測的對象和驅動器11到13之間進行電屏蔽的功能，以及具有把手指引導到預定位置的功能。而且，對靜電保護部2施加足以檢測要被檢測的對象是否為手指的AC信號。
另外，在上述實施例中，使用雙柵光電傳感器作為傳感器。但是，應用于本發明的傳感器不限于這種雙柵光電傳感器，本發明可類似地應用于使用其他類型的光電傳感器，如光電二極管、TFT等的光電傳感器系統中。在上述實施例中，使用光學的，即所謂的光電傳感器。但是，可使用例如根據手指的三維圖案讀出電容變化并設有臨界值的電容傳感器。即，根據本發明的圖象讀出設備可用于任何傳感器系統，只要它們具有用于檢測從多個傳感器輸出的信號分量(電壓、偏離電壓等)并根據頻率相對通過對各個信號分量觀察的傳感器數(頻率)得到的信號分量的變化趨勢區分要被檢測的對象的圖象圖案中包含的特征部分的設置和方法即可。而且，驅動器11和13不需要包括TFT，但可包括由單晶硅芯片構成的集成電路。
在上述每個實施例中，使用背照光37。但是，本發明不限于此。例如，透過要被檢測的對象的光可使用讀出設備周圍的外部光讀出，可使用用來自上面的正面光照射要被檢測的對象的結構，或使用背照光和正面光。
在上述的檢查手指是否被放在讀出設備的各個實施例中，透明電極層40被設置在光電傳感器陣列10上方，并且靜電保護部2設置在驅動器11到13上方，以在把手指放在透明電極層40和靜電保護部2上時讀出波形變化。但是，本發明不限于這種特定結構。例如，透明電極層40可形成在除光電傳感器陣列10外的驅動器11到10中的至少一個上方，以用作靜電保護部2。在這種情況下，優選添加與透明電極層40分開的并且形成在手指同時接觸它和透明電極層40的位置上的電極，以便檢查手指是否放置了。
用在上述每個實施例中的讀出設備可被用于附接于信息終端，如便攜電話等的個人鑒定設備中，或用于個人計算機中以限制未注冊人員的訪問，或將其設置在門口或入口處，以便防止未注冊人員進入。
另外的優點和變形對本領域的技術人員而言是容易得到的。因此，本發明在其更廣泛的方面不限于這里所示和說明的特定細節和示例性的實施例。因此，在不背離后附權利要求及其等價物所定義的本發明的一般性概念的精神和范圍的情況下可進行各種修改。
權利要求
1.一種讀出設備，包括具有一個面側的基底；設置在所述基底的該一個面側上以讀出要被檢測的對象的傳感器單元；設置在所述基底的該一個面側上以提供驅動所述傳感器單元的驅動信號并具有上表面的驅動器電路單元；靜電保護部，形成來至少覆蓋所述驅動器電路單元的一部分上表面，并且該靜電保護部的至少一部分具有導電性。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述靜電保護部具有不透明導電膜。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述靜電保護部具有支持要被檢測的對象的形狀。
4.根據權利要求1所述的設備，其中所述傳感器單元具有多個光電傳感器。
5.根據權利要求4所述的設備，其中所述多個光電傳感器分別是雙柵光電傳感器，并且所述驅動器電路單元具有用于驅動所述雙柵光電傳感器的頂柵驅動器和底柵驅動器。
6.根據權利要求5所述的設備，其中所述頂柵驅動器和所述底柵驅動器用與所述雙柵光電傳感器的制造工藝的至少部分工藝相同的工藝來生產。
7.根據權利要求1所述的設備，其中所述傳感器單元和所述驅動器電路單元的至少一部分由絕緣膜覆蓋，并且所述靜電保護部形成在所述絕緣膜上。
8.根據權利要求1所述的設備，其中所述靜電保護部具有用于容納所述驅動器電路單元的間隙。
9.根據權利要求1所述的設備，其中所述靜電保護部接收弱脈沖信號以檢測要被檢測的對象是否接觸所述靜電保護部。
10.根據權利要求1所述的設備，其中所述靜電保護部具有當被檢測的帶有靜電的對象接觸或接近所述靜電保護部時釋放靜電的功能。
11.根據權利要求1所述的設備，其中所述驅動器電路單元具有單晶硅形成的集成電路。
12.根據權利要求1所述的設備，其中所述靜電保護部是透明導電膜。
13.一種讀出設備，包括具有一個面側的基底；形成在所述基底的該一個面側上并具有接觸面的構件；位于基底和構件之間的光電傳感器陣列，該陣列包括多個以矩陣形式設置在所述基底的該一個面側上的雙柵光電傳感器，并且當手指放置在構件的接觸表面上時，該雙柵光電傳感器光學讀出手指；設置在所述基底的該一個面側上并提供驅動所述多個雙柵光電傳感器的驅動信號的頂柵驅動器、底柵驅動器和檢測驅動器；覆蓋所述頂柵驅動器、底柵驅動器和檢測驅動器、在手指放置在接觸表面上時支持手指并對手指上帶上的靜電進行釋放的靜電保護部。
14.根據權利要求13所述的設備，其中所述基底具有一相對面側，并且所述基底在該相對面側上還包括經所述多個雙柵光電傳感器朝向要被檢測的對象發射光的光源。
15.根據權利要求13所述的設備，其連接到計算機。
16.一種讀出設備，包括用于讀出要被檢測的對象的傳感器單元；形成在所述傳感器單元上方的第一導電層；形成在所述傳感器單元上方與所述第一導電層電絕緣的第二導電層用于將信號電壓施加于所述第一和第二導電層中的至少一個上以觀察所述第一和第二導電層之一的輸入阻抗變化并在輸入阻抗變化的基礎上檢測要被檢測的對象與所述第一和第二導電層的接觸狀態的阻抗檢測部，和用于在要被檢測對象與所述第一和第二導電層接觸時抑制電壓變化的控制部。
17.根據權利要求16所述的設備，其中信號電壓分別施加于所述第一和第二導電層，信號電壓之一是AC信號電壓，另一個是恒定電壓。
18.根據權利要求16所述的設備，其中所述阻抗檢測部檢測要被檢測的對象與所述第一和第二導電層的接觸狀態，所述傳感器單元被驅動來開始讀出要被檢測的對象的圖象圖案的操作。
19.根據權利要求16所述的設備，其中所述傳感器單元具有源極和漏極，其形成來夾住源極和漏極之間的半導體層形成的溝道區，并且所述傳感器單元還具有分別經絕緣膜至少形成在溝道區上方和下方的第一和第二柵極，并且在對所述第一柵極施加復位脈沖來復位所述傳感器單元并對所述漏極施加預充電脈沖后，將讀出脈沖施加于所述第二柵極，以改變預充電脈沖的電壓，改變的電壓作為輸出電壓對應從復位結束開始到應用讀出脈沖的電荷積累期間在溝道區上積累的電荷。
20.根據權利要求16所述的設備，其中所述第二導電層具有將要被檢測的對象引導來與所述第一導電層準確接觸的引導功能。
21.一種讀出設備，包括用于讀出要被檢測的對象的傳感器單元；形成在所述傳感器單元的上方的第一導電層；設置在所述傳感器單元上方以與所述第一導電層電絕緣并由具有比形成所述第一導電層的材料低的特定電阻率的材料構成的第二導電層。
22.根據權利要求21所述的設備，其中所述第二導電層具有比所述第一導電層低的表面電阻。
23.根據權利要求21所述的設備，其中分別對所述第一和第二導電層施加信號電壓，信號電壓之一是AC信號電壓，另一個是恒定電壓。
24.根據權利要求21所述的設備，還包括用于分別將不同信號電壓施加于所述第一和第二導電層以觀察所述第一和第二導電層之一的輸入阻抗變化并在輸入阻抗變化的基礎上檢測要被檢測的對象與所述第一和第二導電層的接觸狀態的阻抗檢測部；和用于在要被檢測對象與所述第一和第二導電層接觸時抑制電壓變化的控制部。
25.根據權利要求24所述的設備，其中當所述阻抗檢測部檢測到要被檢測對象與所述第一和第二導電層的接觸狀態時，驅動所述傳感器單元來開始讀出要被檢測對象的圖案圖形的操作。
26.根據權利要求21所述的設備，其中所述傳感器單元具有源極和漏極，其形成來夾住源極和漏極之間的半導體層形成的溝道區，并且所述傳感器單元還具有分別經絕緣膜至少形成在溝道區上方和下方的第一和第二柵極，并且在對所述第一柵極施加復位脈沖來復位所述傳感器單元并對所述漏極施加預充電脈沖后，將讀出脈沖施加于所述第二柵極，以改變預充電脈沖的電壓，改變的電壓作為輸出電壓對應從復位結束開始到應用讀出脈沖的電荷積累期間在溝道區上積累的電荷。
27.根據權利要求21所述的設備，還包括用于驅動所述傳感器單元的驅動器電路單元，其中所述第一和第二導電層至少之一設置來覆蓋所述驅動器電路單元的至少一部分。
全文摘要
一種讀出設備，具有設置在基底上以讀出要被檢測的對象的傳感器單元、設置在基底上以提供用于驅動傳感器單元的驅動信號的驅動器電路單元、和形成來至少覆蓋驅動器電路單元的一部分表面的靜電保護部，該靜電保護部的至少一部分具有導電性。
文檔編號G06K9/00GK1463409SQ02802169
公開日2003年12月24日 申請日期2002年6月7日 優先權日2001年6月26日
發明者豐島剛, 森川茂, 水谷康司 申請人:卡西歐計算機株式會社