本发明专利技术是一种指纹感测装置以及相关的具指纹感测的触控装置，其具有特殊设计的感测单元，可提高指纹感测的准确度。指纹感测装置包含复数个感测单元、驱动电路及读取电路。每一感测单元包含指纹电极及储存电容，储存电容耦接于指纹电极，指纹电极与手指间所形成的感应电容是并联于储存电容。驱动电路耦接至所述复数个感测单元，可提供充电信号，对每一感测单元的等效电容进行充电，其中，任一感测单元的等效电容值是依据所述感测单元有否形成感应电容而定。读取电路耦接至所述复数个感测单元，可在任一感测单元的等效电容充电后，读取所述感测单元的储存电容的电压值，以判断有否侦测到指纹以及所侦测到的指纹为纹脊还是纹谷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及指纹感测(fingerprint detection)，尤指一种指纹感测装置以及具 指纹感测的触控装置。
技术介绍
指纹感测(fingerprint detection)是目前应用最为普遍的生物辨识技术 (biometrics)。由于每个人的指纹皆不同，因而可用以确认受测者的真实身份。指纹感测 在辨识身份方面具有诸多优异特性，因此许多产品已有整合指纹感测功能，例如具有指纹 感测功能的笔记型电脑、手机、随身盘等。 要能有效执行指纹感测功能，指纹感测器(或称指纹感应器)的设计至关重要。传 统的指纹感测器的感测区域为条状的，做指纹感测时需自行移动手指刷取扫描(swe印ing scanning)，再将所产生的条状的指纹影像重组起来，才能获得完整的指纹。然而，这种感测 方式对于刷取速度快慢、压的力道大小有限制，同时需面对非均匀的接触与影像重组等问 题。 能够做全指纹感测的指纹感测器，通常是将多个感测单元组成大面积的感测阵 列，以一次取得完整指纹，而不需执行片断指纹的重组。常见的全指纹感测器类型为电容式 指纹感测器，其感测单元可与指纹的不同部位，即纹谷(furrow)与纹脊(ridge)，分别形成 不同大小的感应电容，利用此感应电容来进行数据写入与读取，即可通过所读取的数据来 判断所侦测到的是纹谷或纹脊。因此，对于电容式指纹感测器而言，如何利用此特性来设计 其感测单元，以有效侦测指纹，便成为重要的课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一 目的，在于提供一种电容式指纹感测装置，其具有特殊设计 的感测单元，可简化硬件电路，并避免相邻感测单元间的互相干扰以及外在静电的干扰，以 提高指纹感测的准确度。 本专利技术的另一目的，在于提供一种具指纹感测的触控装置，以同时提供指纹感测 与触控的功能。 本专利技术揭露一种指纹感测装置，包含复数个感测单元，每一感测单元包含指纹电 极及储存电容，储存电容耦接于指纹电极，指纹电极与手指间所形成的感应电容是并联于 储存电容；一驱动电路，耦接至所述复数个感测单元，用以提供充电信号，对每一感测单元 的等效电容进行充电，其中，任一感测单元的等效电容值是依据所述感测单元有否形成感 应电容而定；以及一读取电路，耦接至所述复数个感测单元，用以在任一感测单元的等效电 容充电后，读取所述感测单元的储存电容的电压值。 本专利技术另揭露一种具指纹感测的触控装置，其包含前述的指纹感测装置，且其中 所述复数个感测单元是配置成一指纹感测区与一触控区，所述指纹感测区的感测单元密度 高于所述触控区的感测单元密度。 本专利技术另揭露一种指纹感测方法，包含提供复数个感测单元，每一感测单元包含 指纹电极及储存电容，储存电容耦接于指纹电极，指纹电极与手指间所形成的感应电容是 并联于储存电容；提供充电信号，对每一感测单元的等效电容进行充电，其中，任一感测单 元的等效电容值是依据所述感测单元有否形成感应电容而定；以及在任一感测单元的等效 电容充电后，读取所述感测单元的储存电容的电压值。 本专利技术的有益效果在于可简化硬件电路，并避免相邻感测单元间的互相干扰以 及外在静电的干扰，以提高指纹感测的准确度。附图说明 图1是本专利技术的电容式指纹感测装置的第一较佳实施例的方块图； 图2是图1的感测单元的细部电路图； 图3A是显示图1的感测单元侦测到纹谷时的剖面图； 图3B是显示图1的感测单元侦测到纹脊时的剖面图； 图4是图1的电容式指纹感测装置的相关信号的时序图； 图5是显示从图1的各感测单元所读取到的电压值； 图6是本专利技术的电容式指纹感测装置的第二较佳实施例的方块图； 图7是图6的感测单元的细部电路图； 图8是图6的电容式指纹感测装置的相关信号的时序图； 图9是图6的电容式指纹感测装置的相关信号的另一时序图； 图10是显示本专利技术的具指纹感测的触控装置的一实例； 图11是本专利技术的指纹感测方法的一较佳实施例的流程图。 附图标记说明10、60-指纹感测装置；ll、61-感测阵列；12、62-驱动电路；13、 63-读取电路；14-切换电路；15、65-选取电路；16、66-重设电路；17、115、1151-控制线； 18、116、1161-数据线；19、117、661-重设线；110、610-感测单元；lll-指纹电极；112-储存 电容；113-选取开关；114-重设开关；118-接地线；119-感应电容；31-基底；32、34、35-绝 缘层；33-主动层；1100 1105-指纹感测方法的一较佳实施例的流程。具体实施例方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 图1是本专利技术的电容式指纹感测装置的第一较佳实施例的方块图，其中，指纹感 测装置IO包含一感测阵列11、一驱动电路12、一读取电路13、一切换电路14、一选取电路 15及一重设电路16。感测阵列11包含复数个感测单元110，其配置成复数列(row)及复数 行(column)(水平为列，垂直为行，图中为八列六行，然而列数及行数不以此为限)。选取电 路15由复数条控制线17耦接至感测阵列ll，每一控制线17耦接其中一列感测单元。切换 电路14由复数条数据线18耦接至感测阵列ll，每一数据线18耦接其中一行感测单元。驱 动电路12及读取电路13分别耦接至切换电路14，切换电路14可决定将复数条数据线18 切换至驱动电路12或读取电路13，以使驱动电路12或读取电路13可由数据线18连接至 感测阵列11。重设电路16由复数条重设线19耦接至感测阵列ll，每一重设线19耦接其 中一行感测单元。请注意，每一控制线17也可设计为耦接感测阵列ll其中一行感测单元，而每一数据线18及重设线19则分别耦接一列感测单元。 图2是感测单元110的细部电路图，其包含一指纹电极111、一储存电容112、一选 取开关113、一重设开关114、一控制线115、一数据线116、一重设线117及一接地线118。 控制线115为前述复数条控制线17其中之一，数据线116为前述复数条数据线18其中之 一，重设线117为前述复数条重设线19其中之一。选取开关113耦接于数据线116与指纹 电极111间，可从控制线115接收一控制信号，以控制是否导通。重设开关114耦接于指纹 电极111与接地线118之间，可从重设线117接收一重设信号，以控制是否导通。选取开关 113与重设开关114可为晶体管开关，如图2中所示。储存电容112是在指纹电极111与 接地线118之间形成。指纹电极111可与手指间形成一感应电容119，由于人体可视为接 地端，因而感应电容119可与储存电容112形成并联的关系，其等效电容值为两者电容值之 和。 指纹电极111会分别与指纹中的纹谷与纹脊形成不同大小的感应电容，如图3A与 3B所示。图3A与3B显示了感测单元110的剖面图，从下至上依序有基底(substrate) 31、 控制线115与接地线118、绝缘层32、主动层(activelayer) 33、数据线116、绝缘层34、指纹 电极111及绝缘层35，其中绝缘层35除了作为手指的接触面以形成感应电容119，也兼具 保护功能，以避免感测单元110受到外界污染。图3A中，指纹电极111本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指纹感测装置，其特征在于，其包含：复数个感测单元，每一所述感测单元包含一指纹电极及一储存电容，所述储存电容耦接于所述指纹电极，所述指纹电极与一手指间所形成的一感应电容是并联于所述储存电容；一驱动电路，耦接至所述复数个感测单元，用以提供一充电信号，对每一所述感测单元的一等效电容进行充电，其中，任一所述感测单元的所述等效电容值是依据所述感测单元有否形成所述感应电容而定；以及一读取电路，耦接至所述复数个感测单元，用以在任一所述感测单元的所述等效电容充电后，读取所述感测单元的所述储存电容的电压值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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