KR101933845B1 - 감도를 향상시키는 지문 인식 센서 - Google Patents

Abstract

감도를 향상시키는 지문 인식 센서가 게시된다. 본 발명의 지문 인식 센서에서, 복수개의 감지 유닛들 각각의 센싱 전압들의 레벨에 기초되는 신호 전하들의 양이 조절 전하의 양에 의하여 조절된다. 이때, 조절 전하의 양은 복수개의 감지 유닛들 각각의 센싱 전압들의 레벨을 기초하여 생성되는 제어 데이터에 의하여 조절된다. 그 결과, 본 발명의 지문 인식 센서에 의하면, 감지 캐패시터를 생성하는 손가락의 부위가 벨리인지 릿지인지에 따른 센싱 전압의 레벨 비가 향상되어 높은 감도가 확보됨으로써, 전체적으로 보다 선명한 고품질의 지문 패턴이 확보되어 효과적인 지문 인식이 가능하다.

Description

감도를 향상시키는 지문 인식 센서{FINGERPRINT RECOGNIZING SENSOR WITH IMPROVING SENSITIVITY}

본 발명은 지문 인식 센서에 관한 것으로, 특히, 지문의 벨리(valley)의 센싱 전압에 대한 릿지(ridge)의 센싱 전압의 비를 상승시켜, 전체적으로 감도를 향상시키는 지문 인식 센서에 관한 것이다.

손가락의 지문을 인식하는 지문 인식 센서는 높은 식별률과 보안성 및 안정성 때문에 바이오 메트릭스(Biometrics)의 여러 분야에 널리 사용되고 있다. 그리고, 최근 지문 인식 센서는 특수 보안 장치뿐만 아니라, 키보드, 마우스 등 개인용 컴퓨터(Personal Computer) 주변장치에 적용되어 전자상거래 등으로 사용범위가 점차 확대되고 있다.

이러한 지문 인식 센싱의 지문 감지 방식들 중의 하나는 정전용량식(Capacitive type)이다. 정전 용량식은 손가락과 감지 전극(Sensing electrode) 사이에 형성되는 감지 캐패시터의 캐패시턴스가 손가락과 감지 전극 사이의 거리에 따라 달라지는 원리를 이용한다. 즉, 감지 전극(Sensing electrode)과 지문의 벨리(valley) 사이에서 발생하는 감지 캐패시터의 캐패시턴스와 감지 전극과 지문의 릿지(ridge) 사이에서 발생하는 감지 캐패시터의 캐패시턴스의 차이를 반영하는 센싱 전압의 레벨의 차이를 확인함으로써, 손가락 지문의 벨리 및 릿지를 인식하여 지문 패턴을 인식할 수 있다.

이러한 정전 용량식의 지문 인식 센서에서, 양질의 지문 패턴을 위한 높은 감도를 얻기 위해서는, 감지 캐패시터를 생성하는 손가락의 부위가 벨리인지 릿지인지에 따른 센싱 전압의 레벨의 비를 크게 하는 것이 매우 중요하다.

본 발명의 목적은 감지 캐패시터를 생성하는 손가락의 부위가 벨리인지 릿지인지에 따른 센싱 전압의 레벨 비를 향상시켜 높은 감도를 가지는 지문 인식 센서를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 지문 인식 센서에 관한 것이다. 본 발명의 지문 인식 센서는 각각이 각자의 감지 전극을 가지는 복수개의 감지 유닛들을 가지며, 상기 복수개의 감지 유닛들 각자의 상기 감지 전극에 대응하는 손가락의 부위에 따른 복수개의 독출 전압들을 발생하도록 구동되며, 상기 복수개의 독출 전압들 각각은 제어 데이터의 데이터값에 의하여 쉬프트되는 감지 블락; 상기 감지 그룹에서 발생되는 상기 복수개의 독출 전압들을 샘플링 및 홀딩하여 복수개의 센싱 전압들로 발생하는 샘플링 홀딩 블락으로서, 상기 복수개의 센싱 전압들 각각은 대응하는 상기 복수개의 독출 전압에 기초되는 상기 샘플링 홀딩 블락; 및 상기 복수개의 센싱 전압들을 기초하여 상기 제어 데이터를 발생하는 제어 블락을 구비한다. 상기 감지 블락은 각각이 각자의 상기 감지 전극에 상기 대응하는 손가락의 부위에 따른 양을 가지는 감지 전하를 발생하는 상기 복수개의 감지 유닛들을 포함하는 감지 그룹; 상기 제어 데이터의 데이터값에 따른 양을 가지는 조절 전하를 발생하는 전하 조절 그룹; 및 상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 신호 전하를 센싱하여 상기 복수개의 독출 전압들을 발생하도록 구동되는 독출 그룹을 구비한다. 이때, 상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 상기 신호 전하의 양은 상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 상기 감지 전하의 양과 상기 조절 전하의 양의 합에 따른다. 상기 감지 블락의 상기 복수개의 감지 유닛들 각각은
손가락의 접촉이 가능한 지문단;
상기 지문단에 접촉되는 상기 손가락에 의하여 형성되는 감지 캐패시터의 일측 단자로 작용하는 상기 감지 전극;
일측 단자는 상기 감지 전극에 전기적으로 연결되며, 다른 일측 단자는 보호 전극으로 이루어지는 보호 캐패시터로서, 상기 보호 전극은 보호 구동 신호를 수신하는 상기 보호 캐패시터; 및
프리차아지 제어 신호에 응답하여, 상기 감지 전극을 프리차아지 전압으로 프리차아지시키도록 구동되는 센싱 프리차아지부를 구비하며,
상기 보호 전극은
기판 위에 적층되는 도전성의 보호 금속층으로 형성되며,
상기 감지 전극은
상기 보호 금속층의 상부에 적층되는 도전성의 감지 금속층으로 형성되되, 상기 감지 금속층은 내부의 분리 공간을 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 센서.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 지문 인식 센서에서, 복수개의 감지 유닛들 각각의 센싱 전압들의 레벨에 기초되는 신호 전하들의 양이 조절 전하의 양에 의하여 조절된다. 이때, 조절 전하의 양은 복수개의 감지 유닛들 각각의 센싱 전압들의 레벨을 기초하여 생성되는 제어 데이터에 의하여 조절된다. 그 결과, 본 발명의 지문 인식 센서에 의하면, 감지 캐패시터를 생성하는 손가락의 부위가 벨리인지 릿지인지에 따른 센싱 전압의 레벨 비가 향상되어 높은 감도가 확보됨으로써, 전체적으로 보다 선명한 고품질의 지문 패턴이 확보되어 효과적인 지문 인식이 가능하다.

본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지문 인식 센서를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 지문 인식 센서의 효과를 설명하기 위한 도면으로서, 공통 전압이 감소되는 현상을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 도 1의 지문 인식 센서를 구성하는 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 지문 인식 센서를 보다 자세히 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 지문 인식 센서의 동작의 일예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 7은 도 1의 제어 블락을 보다 자세히 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 지문 인식 센서에서 제어 데이터를 결정하는 방법의 일예를 나타내는 플로우챠트이다.
도 9는 도 5의 감지 전극 및 보호 전극의 형성 형태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 감지 전극 및 보호 전극을 형성하기 위한 금속층들의 레이아웃도이다.
도 11은 선택되는 픽셀의 센싱시에 주변의 픽셀들로부터 '센싱 오프셋'을 유발하는 요인들이 주입될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어 지는 것이다.

그리고, 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

한편, 본 명세서에서는 동일한 구성 및 작용을 수행하는 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호와 함께 < >속에 숫자가 추가된다. 이때, 이들 구성요소들은 참조부호로 통칭한다. 그리고, 이들을 개별적인 구별이 필요한 경우에는, 참조부호 뒤에 '< >'가 추가된다.

또한, 본 명세서에서, 유사한 특성을 가지는 복수개의 신호들에 대해서도, 동일한 참조부호와 함께 < >속에 숫자가 추가된다. 이때, 이들 신호들에 대해서도 참조부호로 통칭할 수 있으며, 그리고, 이들을 개별적인 구별이 필요한 경우에는, 참조부호 뒤에 '< >'가 추가된다. 그리고, 이들 신호들은 각각의 신호선을 통하여 전송될 수도 있으며, 하나의 신호선을 통하여 시간적 순서로 전송될 수도 있다.

본 명세서에서, 각 구성요소는 물리적으로 결합된 하나의 형태로 구현될 수있을 뿐만 아니라, 물리적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서, '~ 그룹'으로 지칭되는 구성요소에 포함되는 하부 구성요소들은 서로 물리적으로 분리되지만, 개념적으로 하나의 구성요소를 이루는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명의 내용을 명세서 전반에 걸쳐 설명함에 있어서, 개개의 구성요소들 사이에서 '전기적으로 연결된다', '연결된다', '접속된다'의 용어의 의미는 직접적인 연결뿐만 아니라 속성을 일정 정도 이상 유지한 채로 중간 매개체를 통해 연결이 이루어지는 것도 모두 포함하는 것이다. 기타, 전압 또는 신호가 '가해진다, '인가된다', '입력된다' 등의 용어도, 명세서 전반에 걸쳐 모두 이와 같은 의미로 사용된다.

본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 아래의 내용 및 첨부 도면에 기재된 내용을 함께 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다

<지문 인식 센서의 개념적 구성>

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지문 인식 센서를 개념적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 지문 인식 센서는 감지 블락(BKSEN), 샘플링 홀딩 블락(SAH) 및 제어 블락(BKCON)을 구비한다.

상기 감지 블락(BKSEN)은 내부에 각자의 감지 전극(ELDT)를 포함하는 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>)을 가지며, 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>) 각각의 독출 전압(VRD<1:n>)을 발생하도록 구동된다.

이때, 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>) 각각의 독출 전압(VRD<1:n>)은 상기 감지 전극(ELDT)의 상부 영역에 접촉되는 손가락의 부위 즉, 상기 감지 전극(ELDT)에 대응하는 손가락의 부위에 따른다.

상기 감지 블락(BKSEN)은 구체적으로 감지 그룹(GRSEN), 전하 조절 그룹(GRQCN) 및 독출 그룹(GRRD)을 구비한다.

상기 감지 그룹(GRSEN)은 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>)을 포함한다.

이때, 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN)들 각각의 감지 전극(ELDT)은 접촉되는 손가락에 의하여 감지 캐패시터(CPDT)를 형성한다. 그리고, 상기 감지 캐패시터(CPDT)는 해당 단위 픽셀에 접촉되는 손가락의 부위가 릿지(ridge)인지 혹은 밸리(valley)인지에 따라 캐패시턴스 차이를 발생된다.

이에 따라, 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN)들 각각은 각자의 상기 감지 전극(ELDT)에 대응하는 손가락의 부위에 따른 양을 가지는 각자의 감지 전하(Qdet)를 발생한다.

상기 전하 조절 그룹(GRQCN)은 상기 제어 데이터(DARF)의 데이터값에 따른 양을 가지는 조절 전하(Qcon)를 발생한다.

상기 전하 조절 그룹(GRQCN)은 상기 조절 전하(Qcon)를 저장하는 조절 캐패시터(CPCN)를 포함하는 적어도 하나의 전하 조절 유닛(UNQCN)을 구비한다. 이때, 상기 조절 전하(Qcon)의 양은 제어 데이터(DARF)에 의하여 조절되는 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스에 의존된다.

상기 독출 그룹(GRRD)은 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들 각각의 신호 전하(Qsig<1:n>)를 센싱하여 상기 복수개의 독출 전압들(VRD<1:n>)을 발생하도록 구동된다. 이때, 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들 각각의 상기 신호 전하(Qsig<1:n>)의 양은 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들 각각의 상기 감지 전하(Qdet<1:n>)의 양과 상기 조절 전하(Qcon)의 양의 합에 따른다.

상기 샘플링 홀딩 블락(SAH)은 상기 감지 블락(BKSEN)에서 발생되는 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>) 각각의 독출 전압(VRD<1:n>)을 샘플링 및 홀딩하여, 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들의 센싱 전압(VSEN<1:n>)들을 발생한다.

한편, 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>) 각각의 독출 전압(VRD<1:n>)은 상기 조절 전하(Qcon)의 양 즉, 제어 데이터(DARF)의 데이터값에 의하여 쉬프트된다. 결과적으로, 상기 센싱 전압(VSEN<1:n>)들의 레벨은 상기 제어 데이터(DARF)의 데이터값에 의존되어 쉬프트된다.

상기 제어 블락(BKCON)은 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들의 센싱 전압(VSEN<1:n>)들을 확인하여, 상기 제어 데이터(DARF)를 발생한다.

바람직하기로는, 상기 제어 블락(BKCON)은 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN)들의 센싱 전압(VSEN)들의 패스 비율(GPAS, 도 8 참조)이 소정의 기준 비율(RPAS)의 범위 내에 포함되도록 하기 위한 상기 제어 데이터(DARF)를 생성한다.

여기서, 상기 패스 비율(GPAS)는 패스 전압(VPAS) 이상의 레벨을 가지는 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN)들의 센싱 전압(VSEN)들의 비율을 의미한다.

즉, 상기 패스 전압(VPAS)은 특정되는 감지 유닛(UNSEN)의 센싱 전압(VSEN)이 의도하는 범위의 레벨로 제어되지를 판단하는 기준이 되는 레벨이다.

더욱 바람직하기로는, 상기 패스 전압(VPAS)는 '0'V이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 지문 인식 센서에서는, 궁극적으로 상기 센싱 전압들(VSEN<1:n>)의 레벨의 쉬프트는 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스값에 의하여 결정된다. 이때, 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스값는 상기 제어 블락(BKCON)에서 생성되는 상기 제어 데이터(DARF)에 의하여 효과적으로 결정될 수 있다.

그 결과, 도 2에 도시되는 바와 같이, 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스의 캐패시터가 이상적으로 결정되는 경우, 공통 전압(VCOM)은 현저히 감소된다.

자세히 기술하자면, 도 2의 왼쪽의 그래프는 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스가 '0'인 경우, 즉, 조절 캐패시터(CPCN)가 존재하지 않는 경우의 공통 전압(VCOM) 및 인식 전압(VDIF)을 나타낸다.

예를 들어, 접촉되는 손가락의 부위가 릿지(ridge)인 경우(CASE1)에는, 상대적으로 높은 레벨(V1)의 센싱 전압(VSEN)이 생성된다. 그리고, 접촉되는 손가락의 부위가 밸리(valley)인 경우(CASE2)에는, 상대적으로 낮은 레벨(V2)의 센싱 전압(VSEN)이 생성된다.

그리고, 도 2의 오른쪽의 그래프는 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스의 캐패시터가 이상적으로 결정되는 경우를 나타낸다.

상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스의 캐패시터가 이상적으로 결정되는 경우에는, 상기 센싱 전압(VSEN)이 상대적으로 낮은 레벨(V2) 정도의 레벨 만큼 쉬프트된다. 이에 따라, 상기 인식 전압(VDIF)는 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스가 '0'인 경우와 거의 동일하지만, 상기 공통 전압(VCOM)은 '0'에 근접한다.

그 결과, 본 발명의 지문 인식 센서에 의하면, 공통 전압(VCOM)이 효과적으로 감소됨으로써, 감지 캐패시터(CPDT)를 생성하는 손가락의 부위가 벨리인지 릿지인지에 따른 센싱 전압(VSEN)의 레벨 비가 향상되어 높은 감도가 확보된다. 이에 따라, 본 발명의 지문 인식 센서에 의하면, 전체적으로 보다 선명한 고품질의 지문 패턴이 확보되어 효과적인 지문 인식이 가능하다.

삭제

특히, 본 발명의 지문 인식 센서에서는, 상기 공통 전압(VCOM)을 감소시키기 위하여 상기 전하 조절 그룹(GRQCN)에서 생성되는 상기 조절 전하(Qcon)는 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들 각각의 감지 전하(Qdet<1:n>)에 합해서 각각의 신호 전하(Qsig<1:n>)로 생성된다. 즉, 상기 공통 전압(VCOM)을 감소시키기 위한 상기 조절 전하(Qcon)가 상기 독출 그룹(GRRD)의 센싱 동작이 수행하기 이전의 노드에 발생된다. 이에 따라, 본 발명의 지문 인식 센서에 의하면, 센싱 동작시에 지문 인식 능력이 더욱 크게 향상된다.

한편, 본 발명의 지문 인식 센서의 일 예에서, 상기 감지 블락(BKSEN)의 전하 조절 그룹(GRQCN)은 하나의 전하 조절 유닛(UNQCN)으로 구성될 수 있으며, 상기 감지 블락(BKSEN)의 독출 그룹(GRRD)은 상기 신호 전하(Qsig<1:n>)들을 센싱하여 상기 복수개의 독출 전압들(VRD<1:n>)을 발생하도록 구동되는 하나의 독출 유닛(UNRD)로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1:n>)은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 하나의 전하 조절 유닛(UNQCN)과 상기 하나의 독출 유닛(UNRD)을 공유한다.

도 3의 경우, 센싱 픽셀들(PIX<1:n>) 각각에는 각각의 상기 감지 유닛(UNSEN<1:n>)이 내부에 배치되며, 상기 하나의 전하 조절 유닛(UNQCN)과 상기 하나의 독출 유닛(UNRD)은 센싱 픽셀들(PIX<1:n>)의 외부에 배치된다.

그리고, 본 발명의 지문 인식 센서의 다른 예에서, 상기 감지 블락(BKSEN)의 전하 조절 그룹(GRQCN) 및 상기 독출 그룹(GRRD)은 상기 복수개의 감지 유닛(UNSEN<1:n>)들의 수에 상응하는 수의 상기 전하 조절 유닛들(UNQCN<1:n>) 및 상기 독출 유닛들(UNRD<1:n>)로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN<1:n>) 각각은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 자신에 대응하는 상기 전하 조절 유닛(UNQCN<1:n>)과 상기 독출 유닛(UNRD<1:n>)에 연결된다.

도 4의 경우, 센싱 픽셀들(PIX<1:n>) 각각에는, 각각의 상기 감지 유닛(UNSEN<1:n>), 전하 조절 유닛(UNQCN<1:n>) 및 독출 유닛(UNRD<1:n>)이 내부에 배치된다.

<지문 인식 센서의 구체적 구성 및 작용>

계속하여, 본 발명의 지문 인식 센서의 구성 및 작용에 대하여 보다 구체적으로 기술된다.

도 5는 도 1의 지문 인식 센서를 보다 자세히 나타내는 도면이다. 도 5에는, 대표적으로 하나의 감지 유닛(UNSEN)과 이와 관련되는 하나의 전하 조절 유닛(UNQCN) 및 하나의 독출 유닛(UNRD)의 예가 상기 샘플링 홀딩 블락(SAH) 및 상기 제어 블락(BKCON)과 함께 나타난다.

그리고, 도 5에는, 설명의 간략화를 위하여, 상기 감지 유닛(UNSEN), 상기 전하 조절 유닛(UNQCN) 및 상기 독출 유닛(UNRD) 사이에 형성될 수도 있는 스위치들 중 일부는 생략된다. 또한, 도 5에는, 이해의 편의를 위하여, 상기 샘플링 홀딩 블락(SAH)으로부터 제공되는 복수개의 센싱 전압(VSEN<1:n>)들이 도시된다.

그리고 도 6은 도 5의 지문 인식 센서의 동작의 일예를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 6과 함께 도 5를 참조하면, 상기 감지 유닛(UNSEN)은 지문단(STF), 감지 전극(ELDT), 보호 캐패시터(CPDR) 및 센싱 프리차아지부(PSNPR)를 구비한다.

상기 지문단(STF)은 손가락(FNG)의 접촉이 가능하다. 상기 감지 전극(ELDT)은 센싱 노드(NSEN)에 전기적으로 연결된다.

상기 지문단(STF)에 손가락(FNG)이 접촉되면, 상기 감지 전극(ELDT)과 손가락(FNG)은 각각 상기 감지 캐패시터(CPDT)의 일측 단자 및 다른 일측 단자로 작용한다. 또한, 손가락(FNG)은 사용자의 몸을 통하여 접지된다.

이때, 상기 감지 캐패시터(CPDT)의 캐패시턴스는 손가락(FNG)의 접촉 부위에 의존된다. 즉, 손가락(FNG)의 접촉 부위가 릿지에 가까울 수록, 상기 감지 캐패시터(CPDT)의 캐패시턴스는 커지게 된다.

상기 보호 캐패시터(CPDR)의 일측 단자는 상기 감지 전극(ELDT)에 전기적으로 연결되며, 다른 일측 단자는 보호 전극(ELIN)으로 이루어진다. 상기 보호 전극(ELIN)은 보호 구동 신호(XDRT)를 인가한다.

본 발명의 지문 인식 센서에서, 상기 보호 캐패시터(CPDR)의 다른 일측 단자인 보호 전극(ELIN)은 상기 감지 전극(ELDT)에 의도하지 않은 전하가 주입되는 차단하는 역할도 수행하도록 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 지문 인식 센서의 동작에서, 상기 보호 캐패시터(CPDR)의 양측 단자는 동일한 전압으로 제어된다. 이에 따라, 상기 보호 캐패시터(CPDR)의 충전량이 거의 '0'이다.

상기 센싱 프리차아지부(PSNPR)은 프리차아지 과정(P1)에서 상기 센싱 노드(NSEN) 즉, 상기 감지 전극(ELDT)을 프리차아지 기준 신호(XPRE)의 전압으로 프리차아지시키도록 구동된다.

본 실시예에서, 상기 프리차아지 기준 신호(XPRE)는 센싱 구동 전압(VHG)을 가진다. 이때, 센싱 구동 전압(VHG)은 증폭 기준 전압(VRF)보다 높은 레벨이다.

바람직하기로는, 상기 센싱 프리차아지부(PSNPR)는 프리차아지 제어 신호(XPCON)에 의하여 제어되는 프리차아지 스위치(SWPR)를 구비한다.

이때, 상기 프리차아지 스위치(SWPR)는, 프리차아지 과정(P1)에서 턴온되며, 센싱 과정(P2)에서 턴오프된다.

그리고, 센싱 선택 스위치(SWST)는 센싱 과정(P2)에서 대응하는 감지 선택 신호(XSCONA)에 응답하여 턴온되어, 상기 센싱 노드(NSEN)를 구동 노드(NDRV)에 연결하도록 구동된다. 상기 센싱 선택 스위치(SWST)는 프리차아지 과정(P1)에서는 턴오프된다.

상기 전하 조절 유닛(UNQCN)은 구체적으로 상기 조절 캐패시터(CPCN)를 구비한다.

상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스는 상기 제어 데이터(DARF)에 의하여 제어됨은 전술한 바와 같다. 그리고 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 일측 단자가 상기 구동 노드(NDRV)에 전기적으로 연결되며, 다른 일측 단자에는 조절 구동 신호(XDRF)가 인가된다.

상기 독출 유닛(UNRD)은 구체적으로 상기 구동 노드(NDRV), 구동 증폭기(AMP), 리셋 스위치(SWRT) 및 피드백 캐패시터(MSCP)을 구비한다.

상기 구동 증폭기(AMP)는 상기 구동 노드(NDRV)의 전압을 증폭 기준 전압(VRF)과 비교하여 반전 증폭한다.

이때, 상기 구동 증폭기(AMP)는 상기 센싱 과정(P2)에서 상기 독출 전압(VRD)을 발생한다.

상기 리셋 스위치(SWRT)는 리셋 신호(RST)에 응답하여, 상기 구동 증폭기(AMP)의 출력 노드를 상기 구동 노드(NDRV)와 전기적으로 연결한다. 여기서, 상기 리셋 스위치(SWRT)는 프리차아지 과정(P1)에서 턴온되었다가, 센싱 과정(P2)이 시작되기 전에 턴오프된다.

이에 따라, 상기 프리차아지 과정(P1)에서, 상기 구동 증폭기(AMP)의 출력 노드와 상기 구동 노드(NDRV)는 모두 상기 증폭 기준 전압(VRF)의 동일한 레벨로 제어된다.

상기 피드백 캐패시터(MSCP)는 상기 구동 노드(NDRV)를 상기 구동 증폭기(AMP)의 출력 노드에 커플링시킨다. 이에 따라, 상기 구동 노드(NDRV)는 센싱 과정(P2)에 센싱이 수행된 후에도 상기 증폭 기준 전압(VRF)으로 복원된다.

<지문 인식 센서의에서의 센싱 전압의 생성 원리>

여기서, 본 발명의 지문 인식 센서의 센싱 동작에서, 센싱 전압(VSEN)의 생성 원리를 살펴본다.

우선, 프리차아지 과정(P1)에서 각 캐패시터들의 충전량을 살펴보면 (표 1)과 같다.

캐패시터(캐패시턴스)	충전량
CPDT(Ca)	VHG*Ca
CPDR(Cb)	0*Cb
CPCN(Cc)	(VRF-VHG)*Cc

즉, 프리차아지 과정(P1)에서 총 충전량(Qsp)은 (수학식 1)과 같다.

(수학식 1)

Qsp= VHG*Ca + (VRF-VHG)*Cc

그리고 센싱 과정(P2)에서 각 캐패시터들의 충전량을 살펴보면 (표 2)과 같다.

캐패시터(캐패시턴스)	충전량
CPDT(Ca)	VRF*Ca
CPDR(Cb)	0*Cb
CPCN(Cc)	0*Cc

즉, 센싱 과정(P2)에서 총 충전량(Qss)은 (수학식 2)와 같다.

(수학식 2)

Qss= VRF*Ca

따라서, 신호 센싱 모드(P1)에서 구동 증폭기(AMP)에 제공되는 신호 센싱 전압(VSG)의 값에 영향을 주는 신호 전하(Qsig)는 (수학식 3)과 같다.

(수학식 3)

Qsig=Qsp-Qss

=(VHG*Ca + (VRF-VHG)*Cc) - VRF*Ca

=(VHG-VRF)*(Ca-Cc)

참고로, 도 6의 예에서, 프리차아지 과정(P1)과 센싱 과정(P2)에서의 상기 감지 캐패시터(CPDT)의 충전량의 차이 즉, (VHG-VRF)*Ca는 상기 감지 전하(Qdet)의 양에 해당된다.

그리고, 프리차아지 과정(P1)과 센싱 과정(P2)에서의 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 충전량의 차이 즉, -(VHG-VRF)*Cc는 상기 조절 전하(Qcon)의 양에 해당된다. 이때, 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스(Cc)가 상기 제어 데이터(DARF)에 의하여 조절됨으로써, 상기 조절 전하(Qcon)의 양이 조절될 수 있음은 전술한 바와 같다.

즉, 도 6에 따른 본 발명의 지문 인식 센서의 센싱 동작시에 센싱 전압(VSEN)의 레벨은 상기 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시터스를 제어함으로써, 조절됨을 알 수 있다.

계속하여, 도 1의 제어 블락(BKCON)에 대하여 자세히 살펴본다.

도 7은 상기 제어 블락(BKCON)을 보다 자세히 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 상기 제어 블락(BKCON)은 카운팅부(PCNT), 업다운부(PUDN) 및 데이터 래치부(PGD)를 구비한다.

상기 카운팅부(PCNT)는 상기 복수개의 전하 감지유닛(UNSEN)들의 상기 센싱 전압(VSEN)들을 상기 패스 전압(VPAS)과 비교한다. 그리고, 상기 카운팅부(PCNT)는 상기 패스 전압(VPAS) 이상인 상기 센싱 전압(VSEN)을 카운팅하여 카운팅 데이터(CNT)를 발생한다.

바람직하기로는, 상기 패스 전압(VPAS)은 '0'V이다.

상기 업다운부(PUDN)는 상기 카운팅 데이터(CNT)를 이용하여 패스 비율(GPAS)을 기준 비율(RPAS)과 비교하고, 비교된 결과에 따라 업 카운팅 신호(XUCN) 및 다운 카운팅 신호(XDCN)를 활성화한다. 여기서, 상기 패스 비율(GPAS)은 상기 복수개의 전하 감지유닛(UNSEN)들의 상기 센싱 전압(VSEN)들 중에서 상기 패스 전압(VPAS) 이상인 상기 센싱 전압(VSEN)의 비율을 의미한다.

상기 업 카운팅 신호(XUCN)는 구체적으로 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP)보다 작은 경우에는, 상기 업 카운팅 신호(XUCN)이 활성화된다.

이때, 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화된 상태에서는, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP)보다 작더라도, 상기 업 카운팅 신호(XUCN)는 비활성화 상태를 유지한다.

그리고, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 상한비(MXP)보다 큰 경우에는, 상기 다운 카운팅 신호(XDCN)이 활성화된다. 이때, 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화 상태로 래치된다.

이와 같이, 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화 상태로 래치됨으로써, 상기 업 카운팅 신호(XUCN)가 다시 활성화되는 것이 방지된다. 그 결과, 상기 제어 블락(BKCON)의 무한 반복 동작이 방지될 수 있다.

상기 데이터 래치부(PGD)는 상기 제어 데이터(DARF)의 데이터값을 래치하여 발생한다. 그리고, 래치된 상기 제어 데이터(DARF)의 데이터값은 상기 업 카운팅 신호(XUCN)의 활성화에 응답하여 증가하며, 상기 다운 카운팅 신호(XDCN)의 활성화에 응답하여 감소된다.

<제어 데이터의 결정 방법>

계속하여, 본 발명의 지문 인식 센서에서 상기 제어 데이터(DARF)의 데이터값을 결정하는 방법에 대하여 기술된다.

도 8은 본 발명의 지문 인식 센서에서 상기 제어 데이터(DARF)의 데이터값을 결정하는 방법의 일예를 나타내는 플로우챠트이다.

도 8을 참조하면, S10 단계에서 j를 2로 설정하고, 업 인에이블 신호(UPE)를 활성화한다.

S20 단계에서는, j-프레임에서 상기 복수개의 전하 감지유닛들(UNSEN<1> 내지 UNSEN<n>)들의 상기 센싱 전압(VSEN)을 확인하여 상기 패스 비율(GPAS)을 확인한다. 본 명세서에서, '프레임'은 특정되는 하나의 서브 캐패시터(CAS<1~m>)의 캐패시턴스가 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스로 선택된 상태를 의미한다.

즉, 상기 j-프레임은, 제j 선택 신호(CSEL<j>)가 활성화되어 상기 제j 서브 캐패시터(CAS<j>)의 캐패시턴스가 조절 캐패시터(CPCN)의 캐패시턴스로 선택된 상태이다.

S30 단계에서는, 상기 S20 단계에서 확인된 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP) 이상인지 여부가 판단된다.

S30 단계에서, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP) 이상인 것으로 판단되면, S40 단계가 진행된다.

S40 단계에서는, 상기 S20 단계에서 확인된 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 상한비(MXP) 이하인지 여부가 판단된다.

S40 단계에서, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 상한비(MXP) 이하인 것으로 판단되면, S50 단계가 진행된다.

S50 단계에서는, 상기 제j 선택 신호(CSEL<j>)를 활성화시키는 제어 데이터(DARF)가 최종적으로 래치된다. 즉, S40단계에 이어 상기 S50단계가 진행되는 경우에는, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 범위에 포함되도록 하는 상기 제어 데이터(DARF)가 래치되어 발생된다.

만약, S30 단계에서, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP)보다 작은 것으로 판단되면, S60 단계가 진행된다.

S60 단계에서는, 상기 j가 1인지 여부가 판단된다.

이때, 상기 S60 단계에서, j가 1인 것으로 판단되면, 상기 S50단계가 진행된다. 즉, 가장 작은 캐패시터스를 가지는 상기 제1 서브 캐패시터(CAS<1>)가 선택된 상태에서도, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP)보다 작은 경우에는, 상기 제1 선택 신호(CSEL<1>)를 활성화시키는 제어 데이터(DARF)가 래치되어 발생된다.

상기 S60 단계에서, j가 1이 아닌 것으로 판단되면, 상기 S70단계가 진행된다. 그리고, S70 단계에서는, j값이 1 만큼 감소되고, 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화되어 래치된다.

이와 같이, 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화됨으로써, 상기 j값의 증가가 차단된다. 이에 따라, 본 발명의 지문 인식 센서에서 상기 제어 블락(BKCON)의 무한 반복 동작이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 S70 단계가 진행된 이후, 다시 상기 S20 단계부터 반복 진행된다.

만약, S30 단계에서, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 상한비(MXP)보다 큰 것으로 판단되면, S80 단계가 진행된다.

상기 S80 단계에서는, 상기 j가 최대값인 m인지 여부 및 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화 상태인지 여부가 판단된다.

이때, 상기 S80 단계에서, j가 m이거나 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화 상태인 것으로 판단되면, 상기 S50단계가 진행된다. 즉, 가장 큰 캐패시터스를 가지는 상기 제m 서브 캐패시터(CAS<m>)가 선택된 상태에서도, 상기 패스 비율(GPAS)이 상기 기준 비율(RPAS)의 상한비(MAP)보다 작은 경우에는, 상기 제m 선택 신호(CSEL<m>)를 활성화시키는 제어 데이터(DARF)가 래치되어 발생된다.

상기 S80 단계에서, j가 m이 아니고 상기 업 인에이블 신호(UPE)가 비활성화 상태도 아닌 것으로 판단되면, 상기 S90단계가 진행된다.

S90 단계에서는, j값이 1 만큼 증가한다. 그리고, 상기 S90 단계가 진행된 이후, 다시 상기 S20 단계부터 반복 진행된다.

한편, 상기 패스 비율(GPAS)은 상기 복수개의 전하 감지유닛(UNSEN)들 전체가 아니라 표준이 되는 일부의 전하 감지유닛(UNSEN)들의 상기 센싱 전압(VSEN)들에 대한 카운팅 데이터(CNT)로부터 확인할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 지문 인식 센서는 전체적인 동작 속도가 크게 개선된다.

그리고, 본 발명의 지문 인식 센서에서, 상기 기준 비율(RPAS)의 하한비(MIP)은 10% 등과 같이 0%가 아닌 값으로 결정될 수 있으며, 상기 기준 비율(RPAS)의 상한비(MXP)은 90% 등과 같이 100%가 아닌 값으로 결정될 수 있다.

이는 공통 전압(VCOM)을 완전히 제거하지 않더라도 본 발명의 기술적 사상은 상당 부분 구현될 수 있음을 고려한 것이다.

<감지 전극(ELDT) 및 보호 전극(ELIN)의 형성 형태>

계속하여, 감지 전극(ELDT) 및 보호 전극(ELIN)의 형성 형태에 대하여, 자세히 기술된다.

도 9는 도 5의 감지 전극(ELDT) 및 보호 전극(ELIN)의 형성 형태를 나타내는 단면도이다. 그리고, 도 10은 도 9의 감지 전극(ELDT) 및 보호 전극(ELIN)을 형성하기 위한 금속층들의 레이아웃도이다. 그리고, 도 9 및 도 10에서는, 본 발명과 직접적으로 관련되는 구성요소가 중심적으로 도시되며, 유전층 및 절연층을 비롯한 나머지 구성요소들은 생략되거나 약식으로 도시된다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 보호 전극(ELIN)은 기판(SUB) 위에 형성되는 도전성의 보호 금속층(METS)으로 형성되며, 상기 감지 전극(ELDT)은 상기 보호 전극(ELIN)을 형성하는 상기 보호 금속층(METS) 상부에 적층되는 도전성의 감지 금속층(METD)으로 형성된다.

이때, 보호 금속층(METS)으로 형성되는 상기 보호 전극(ELIN)에는, 보호 구동 신호(XDRDT)가 인가됨을 전술한 바와 같다. 이 경우, 상기 보호 전극(ELIN)에 의하여, 상기 감지 금속층(METD)으로 형성되는 상기 감지 전극(ELDT)은 하부로 주입될 수 있는 주변의 전하 및 커플링 효과 등과 같이 '센싱 오프셋(sensing offset)'을 발생시킬 수 있는 요인들로부터 보호될 수 있다.

그리고, 상기 감지 전극(ELDT)을 형성하는 감지 금속층(METD)와 상기 보호 전극(ELIN)을 형성하는 상기 보호 금속층(METS) 사이에는, 유전체 물질이 형성된다.

이에 따라, 상기 감지 전극(ELDT)을 일측 단자로 하고, 상기 보호 전극(ELIN)을 다른 일측 단자로 하는 보호 캐패시터(CPDR)가 형성된다.

그리고, 상기 지문단(STF)은 상기 감지 전극(ELDT)을 형성하는 상기 감지 금속층(METD) 위에 적층되는 유전체 물질의 표면 유전층으로 형성된다.

이때, 상기 지문단(STF)에 손가락(FNG)이 접촉되면, 상기 감지 전극(ELDT)과 손가락(FNG)은 각각 가상의 감지 캐패시터(CPDT)의 일측 단자 및 다른 일측 단자로 작용함은 전술한 바와 같다.

한편, 상기 감지 전극(ELDT)을 형성하는 상기 감지 금속층(METD)에는, 도 9 및 도 10에서 알 수 있듯이, 분리 공간(SPA)이 확보된다. 즉, 상기 감지 전극(ELDT)을 형성하는 상기 감지 금속층(METD)은 상기 분리 공간(SPA)을 둘러싸도록 형성된다. 이는 상기 감지 전극(ELDT)과 손가락(FNG)에 의하여 형성되는 상기 감지 캐패시터(CPDT)의 캐패시턴스가 상기 분리 공간(SPA)에 접하는 감지 전극(ELDT)의 가장자리에서 발생하는 소위 '프린징 효과(fringing effect)'에 의하여 증대될 수 있음을 고려한 것이다. 즉, '프린징 효과(fringing effect)'에 의하여, 상기 감지 캐패시터(CPDT)의 캐패시턴스가 증대된다. 이에 따라, 본 발명의 지문 인식 센서의 센싱 성능이 향상된다.

바람직하기로는, 상기 감지 전극(ELDT)과 상기 보호 전극(ELIN) 사이에는, 제1 예비 전극(ELPR1) 및 제2 예비 전극(ELPR2)이 형성된다. 이때, 상기 제1 예비 전극(ELPR1) 및 상기 제2 예비 전극(ELPR2)은 상기 감지 금속층(METD)의 하부에 형성되되, 상기 보호 금속층(METS)의 상부에 적층되는 도전성의 예비 금속층(METP)으로 형성된다.

참고로, 도 10에서, 상기 예비 금속층(METP)은 상기 보호 금속층(METS)과 동일한 레이아웃으로 도시될 수 있다.

그리고, 상기 제1 예비 전극(ELPR1)은 상기 보호 전극(ELIN)에 콘택되어 전기적으로 연결되며, 상기 제2 예비 전극(ELPR2)에는 상기 감지 전극(ELDT)이 콘택되어 전기적으로 연결된다.

이러한 상기 제1 예비 전극(ELPR1) 및 상기 제2 예비 전극(ELPR2)에 의하여, 상기 감지 전극(ELDT)와 상기 보호 전극(ELIN) 사이의 대면 면적이 증대하는 효과가 발생된다. 그 결과, 상기 감지 전극(ELDT)을 일측 단자로 하고, 상기 보호 전극(ELIN)을 다른 일측 단자로 하는 보호 캐패시터(CPDR)의 캐패시턴스가 실질적으로 증가된다.

한편, 지문 인식 센서는 복수개의 센싱 픽셀들을 포함하여 구성되는 것이 일반적이다. 그리고, 상기 센싱 픽셀들 각각은 대응하는 상기 감지 유닛(UNSEN)을 포함함은 전술한 바와 같다. 즉, 상기 복수개의 감지 유닛들(UNSEN) 각각은 대응하는 상기 센싱 픽셀에 내포된다.

이때, 도 11에 도시되는 바와 같이, 선택되는 센싱 픽셀(SPIX)의 센싱 구동시에 주변의 센싱 픽셀(BPIX)들로부터 '센싱 오프셋'을 유발하는 요인들이 주입될 수 있다.

이와 같은 주변의 센싱 픽셀(BPIX)들에 의한 '센싱 오프셋'을 감소시키기 위하여, 본 발명의 지문 인식 센서에서는, 선택되는 센싱 픽셀(SPIX)의 주변에 배치되는 즉, 센싱 인접한 픽셀(BPIX)들 중의 적어도 일부의 감지 전극(ELDT)들 및 보호 전극(ELIN)들도 선택되는 센싱 픽셀(SPIX)의 감지 전극(ELDT) 및 보호 전극(ELIN)과 동일한 전압으로 제어된다.

그 결과, 본 발명의 지문 인식 센서에 의하면, 센싱 픽셀(SPIX)과 센싱 인접한 픽셀(BPIX)들의 감지 전극(ELDT) 및 보호 전극(ELIN) 간의 전압차에 따른 '센싱 오프셋'은 현저히 감소된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 지문 인식 센서에 있어서,
   각각이 각자의 감지 전극을 가지는 복수개의 감지 유닛들을 가지며, 상기 복수개의 감지 유닛들 각자의 상기 감지 전극에 대응하는 손가락의 부위에 따른 복수개의 독출 전압들을 발생하도록 구동되며, 상기 복수개의 독출 전압들 각각은 제어 데이터의 데이터값에 의하여 쉬프트되는 감지 블락;
   상기 감지 블락에서 발생되는 상기 복수개의 독출 전압들을 샘플링 및 홀딩하여 복수개의 센싱 전압들로 발생하는 샘플링 홀딩 블락으로서, 상기 복수개의 센싱 전압들 각각은 대응하는 상기 복수개의 독출 전압에 기초되는 상기 샘플링 홀딩 블락; 및
   상기 복수개의 센싱 전압들을 기초하여 상기 제어 데이터를 발생하는 제어 블락을 구비하며,
   상기 감지 블락은
   각각이 각자의 상기 감지 전극에 상기 대응하는 손가락의 부위에 따른 양을 가지는 감지 전하를 발생하는 상기 복수개의 감지 유닛들을 포함하는 감지 그룹;
   상기 제어 데이터의 데이터값에 따른 양을 가지는 조절 전하를 발생하는 전하 조절 그룹; 및
   상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 신호 전하를 센싱하여 상기 복수개의 독출 전압들을 발생하도록 구동되는 독출 그룹을 구비하며,
   상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 상기 신호 전하의 양은
   상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 상기 감지 전하의 양과 상기 조절 전하의 양의 합에 따르며,
   상기 감지 블락의 상기 복수개의 감지 유닛들 각각은
   손가락의 접촉이 가능한 지문단;
   상기 지문단에 접촉되는 상기 손가락에 의하여 형성되는 감지 캐패시터의 일측 단자로 작용하는 상기 감지 전극;
   일측 단자는 상기 감지 전극에 전기적으로 연결되며, 다른 일측 단자는 보호 전극으로 이루어지는 보호 캐패시터로서, 상기 보호 전극은 보호 구동 신호를 수신하는 상기 보호 캐패시터; 및
   프리차아지 제어 신호에 응답하여, 상기 감지 전극을 프리차아지 전압으로 프리차아지시키도록 구동되는 센싱 프리차아지부를 구비하며,
   상기 보호 전극은
   기판 위에 적층되는 도전성의 보호 금속층으로 형성되며,
   상기 감지 전극은
   상기 보호 금속층의 상부에 적층되는 도전성의 감지 금속층으로 형성되되, 상기 감지 금속층은 내부의 분리 공간을 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 센서.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 전하 조절 그룹은
   상기 조절 전하를 저장하는 조절 캐패시터를 포함하는 적어도 하나의 전하 조절 유닛을 구비하며,
   상기 조절 전하의 양은
   상기 제어 데이터에 의하여 조절되는 상기 조절 캐패시터의 캐패시턴스에 의존되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 센서.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 제어 블락은
   상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 상기 센싱 전압의 패스 비율이 소정의 기준 비율의 범위 내에 포함되도록 하는 상기 제어 데이터를 생성하되, 상기 패스 비율은 패스 전압 이상의 레벨을 가지는 상기 복수개의 감지 유닛들 각각의 상기 센싱 전압의 비율인 것을 특징으로 하는 지문 인식 센서.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서, 상기 감지 블락의 상기 복수개의 감지 유닛들 각각은
   상기 감지 금속층의 하부에 형성되되, 상기 보호 금속층의 상부에 적층되는 도전성의 예비 금속층으로 형성되는 제1 예비 전극 및 제2 예비 전극을 포함하며,
   상기 제1 예비 전극은
   상기 보호 전극에 콘택되어 전기적으로 연결되며,
   상기 제2 예비 전극에는
   상기 감지 전극이 콘택되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 센서.
   
7. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 감지 유닛들 각각은
   각자에 대응하는 복수개의 센싱 픽셀들에 내포되며,
   센싱 구동시에 선택되는 센싱 픽셀에 인접한 센싱 픽셀들 중의 적어도 일부의 상기 감지 전극 및 상기 보호 전극은
   상기 선택되는 센싱 픽셀의 상기 감지 전극 및 상기 보호 전극과 동일한 전압으로 제어되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 센서.
   
   

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