本發(fā)明有關(guān)于一種觸控檢測(cè)裝置，且特別是關(guān)于一種具指紋辨識(shí)功能的觸控檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

如果行動(dòng)裝置需要認(rèn)證使用者，一般作法為設(shè)定特定密碼。使用者必須輸入正確的密碼，認(rèn)證成功后電子裝置才可被使用。近年來(lái)，利用指紋辨識(shí)裝置來(lái)辨識(shí)使用者的電子裝置越來(lái)越多。因?yàn)橹讣y具有相當(dāng)高的單一性，亦即，只需要讓指紋辨識(shí)裝置記錄使用者的指紋，使用者無(wú)須記住特定密碼，因而免于密碼被偷竊或破解的風(fēng)險(xiǎn)。

而現(xiàn)行最為常見(jiàn)的指紋辨識(shí)裝置獨(dú)立設(shè)置于行動(dòng)裝置上，例如設(shè)置于筆記型計(jì)算機(jī)鍵盤之固定一側(cè)，或設(shè)置于行動(dòng)電話之背側(cè)或一端底側(cè)的固定位置上。由于均和行動(dòng)裝置的觸控檢測(cè)裝置，如觸控屏幕彼此獨(dú)立，必需單獨(dú)布設(shè)在行動(dòng)裝置的屏幕外，占據(jù)行動(dòng)裝置額外體積，致使無(wú)法有效縮減行動(dòng)裝置之總體積，和行動(dòng)裝置現(xiàn)行輕、薄、短、小的設(shè)計(jì)理念不符。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種具指紋辨識(shí)功能的觸控檢測(cè)裝置，以解決先前技藝中指紋辨識(shí)裝置和觸控檢測(cè)裝置須分別設(shè)置于行動(dòng)裝置上，致使行動(dòng)裝置體積無(wú)法有效縮減的缺點(diǎn)。

本發(fā)明內(nèi)容之一技術(shù)態(tài)樣是在提供一種具指紋辨識(shí)功能的觸控檢測(cè)裝置具有一感測(cè)電極、一模式選擇電路、一觸控檢測(cè)電路和一指紋辨識(shí)電路。模式 選擇電路耦接感測(cè)電極。觸控檢測(cè)電路和指紋辨識(shí)電路耦接模式選擇電路。模式選擇電路可選擇觸控檢測(cè)電路或指紋辨識(shí)電路和感測(cè)電極耦接。當(dāng)模式選擇電路選擇指紋辨識(shí)電路耦接感測(cè)電極時(shí)，感測(cè)電極以第一分辨率擷取的一使用者指紋資料。當(dāng)模式選擇電路選擇觸控檢測(cè)電路耦接感測(cè)電極時(shí)，感測(cè)電極以第二分辨率擷取觸碰數(shù)據(jù)進(jìn)行觸碰位置檢測(cè)，其中第一分辨率大于第二分辨率。

在一實(shí)施例中，所述感測(cè)電極更包括復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極，沿一第一軸向排列，復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極，沿一第二軸向排列以及一絕緣層，設(shè)置于所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極條和所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極間。其中所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極以及所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極彼此絕緣且交叉排列。

在一實(shí)施例中，每一第一軸向感測(cè)電極以及每一第二軸向感測(cè)電極的電極寬度為50μm，且任兩相鄰第一軸向感測(cè)電極間，和任兩相鄰第二軸向感測(cè)電極間之距離是20μm。

在一實(shí)施例中，所述指紋辨識(shí)電路根據(jù)一互電容原理驅(qū)動(dòng)所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極以及所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極以擷取此使用者指紋資料。

在一實(shí)施例中，所述指紋辨識(shí)電路根據(jù)一自電容原理驅(qū)動(dòng)所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極以及所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極以擷取此使用者指紋資料。其中遠(yuǎn)離此使用者指紋的所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極或所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極被接地。

在一實(shí)施例中，所述模式選擇電路更包括多個(gè)第一切換組件，分別設(shè)置于任兩相鄰第一軸向感測(cè)電極，以及任兩相鄰第二軸向感測(cè)電極間，當(dāng)任兩相鄰第一軸向感測(cè)電極或任兩相鄰第二軸向感測(cè)電極間之第一切換組件被導(dǎo)通時(shí)，任兩相鄰第一軸向感測(cè)電極或任兩相鄰第二軸向感測(cè)電極形成一并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

在一實(shí)施例中，所述模式選擇電路更根據(jù)此第二分辨率，分組所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極和所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極，每一組中之第一切換組件被導(dǎo)通，使得每一組中之所述復(fù)數(shù)條第一軸向感測(cè)電極和每一組中之所述復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極形成一并聯(lián)結(jié)構(gòu)，以同時(shí)接收此觸控檢測(cè)電路的一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

在一實(shí)施例中，所述模式選擇電路更包括復(fù)數(shù)個(gè)第二切換組件，分別設(shè)置于所述復(fù)數(shù)第一軸向感測(cè)電極和此觸控檢測(cè)電路，以及所述復(fù)數(shù)第二軸向感測(cè)電極和此觸控檢測(cè)電路間，其中當(dāng)此模式選擇電路選擇此指紋辨識(shí)電路耦接此感測(cè)電極時(shí)，所述復(fù)數(shù)個(gè)第二切換組件被斷開，以及，當(dāng)此模式選擇電路選擇此觸控檢測(cè)電路耦接此感測(cè)電極時(shí)，所述復(fù)數(shù)個(gè)第二切換組件被導(dǎo)通。

在一實(shí)施例中，所述模式選擇電路更包括復(fù)數(shù)個(gè)第三切換組件，分別設(shè)置于所述復(fù)數(shù)第一軸向感測(cè)電極和此指紋辨識(shí)電路，以及所述復(fù)數(shù)第二軸向感測(cè)電極和此指紋辨識(shí)電路間，其中當(dāng)此模式選擇電路選擇此指紋辨識(shí)電路耦接此感測(cè)電極時(shí)，所述復(fù)數(shù)個(gè)第三切換組件被導(dǎo)通，以及，當(dāng)此模式選擇電路選擇此觸控檢測(cè)電路耦接此感測(cè)電極時(shí)，所述復(fù)數(shù)個(gè)第三切換組件被斷開。

綜上所述，本發(fā)明之技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由于本技術(shù)方案是直接將用于觸控檢測(cè)的感測(cè)電極作為指紋辨識(shí)電極，不需于行動(dòng)裝置上額外布設(shè)指紋辨識(shí)電極，因此可讓行動(dòng)裝置的可顯示區(qū)域最大化。再者，因?yàn)椴恍桀~外進(jìn)行指紋辨識(shí)電極之制作，不需變更原電極的制作流程，在制程上相當(dāng)方便且節(jié)省成本。

附圖說(shuō)明

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例之具指紋辨識(shí)功能的觸控檢測(cè)裝置概略 圖。

圖2所示是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例第一軸向感測(cè)電極以及第二軸向感測(cè)電極的放大圖標(biāo)。

圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的模式選擇電路概略圖標(biāo)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

為了使本發(fā)明內(nèi)容之?dāng)⑹龈釉敱M與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實(shí)施例，圖式中相同之號(hào)碼代表相同或相似之組件。但所提供之實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)運(yùn)作之描述非用以限制其執(zhí)行之順序，任何由組件重新組合之結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。

其中圖式僅以說(shuō)明為目的，并未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所周知的組件與步驟并未描述于實(shí)施例中，以避免對(duì)本發(fā)明造成不必要的限制。

本發(fā)明具指紋辨識(shí)功能的觸控檢測(cè)裝置是直接將用于觸控檢測(cè)的感測(cè)電極作為指紋辨識(shí)電極，因此，不需于行動(dòng)裝置上額外布設(shè)指紋辨識(shí)電極，可有效縮減行動(dòng)裝置之總體積。且由于行動(dòng)裝置上并不需設(shè)置用來(lái)進(jìn)行指紋辨識(shí)的非顯示區(qū)域，因此可讓行動(dòng)裝置的可顯示區(qū)域最大化。再者，因?yàn)槭侵苯訉⒂糜谟|控檢測(cè)的感測(cè)電極作為指紋辨識(shí)電極，不需額外進(jìn)行指紋辨識(shí)電極之制作，因此不需變更原電極的制作流程，在制程上相當(dāng)方便且節(jié)省時(shí)效和制程成本。

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例之具指紋辨識(shí)功能的觸控檢測(cè)裝置概略圖。此觸控檢測(cè)裝置100，包括一感測(cè)電極110、一模式選擇電路120、一觸控檢測(cè)電路130以及一指紋辨識(shí)電路140。觸控檢測(cè)電路130以及指紋辨識(shí)電路140共同耦接到模式選擇電路120，而由模式選擇電路120根據(jù)一控制信號(hào)，選 擇觸控檢測(cè)電路130或指紋辨識(shí)電路140來(lái)和感測(cè)電極110耦接。當(dāng)模式選擇電路120選擇觸控檢測(cè)電路130和感測(cè)電極110耦接時(shí)，感測(cè)電極110所擷取的使用者觸摸信號(hào)會(huì)透過(guò)模式選擇電路120傳送給觸控檢測(cè)電路130來(lái)進(jìn)行觸控位置檢測(cè)。而當(dāng)模式選擇電路120選擇指紋辨識(shí)電路140來(lái)和感測(cè)電極110耦接時(shí)，感測(cè)電極110所擷取的使用者指紋影像資料會(huì)透過(guò)模式選擇電路120傳送給指紋辨識(shí)電路140進(jìn)行比對(duì)。

其中，感測(cè)電極110更包括復(fù)數(shù)條沿著橫向(例如x軸方向)進(jìn)行排列的第一軸向感測(cè)電極111，以及復(fù)數(shù)條沿著縱向(例如y軸方向)進(jìn)行排列的第二軸向感測(cè)電極112，其中第一軸向感測(cè)電極111以及第二軸向感測(cè)電極112彼此交叉排列，且第一軸向感測(cè)電極111和第二軸向感測(cè)電極112間設(shè)有一透明絕緣層，用以電性隔絕第一軸向感測(cè)電極111以及第二軸向感測(cè)電極112，因此第一軸向感測(cè)電極111以及第二軸向感測(cè)電極112彼此絕緣且交叉排列。而每一第一軸向感測(cè)電極111和一第一軸向驅(qū)動(dòng)線113連接，以透過(guò)第一軸向驅(qū)動(dòng)線113耦接模式選擇電路120。每一第二軸向感測(cè)電極112和一第二軸向驅(qū)動(dòng)線114連接，以透過(guò)第二軸向驅(qū)動(dòng)線114耦接模式選擇電路120。在一較佳實(shí)施例中，由于本案感測(cè)電極110需同時(shí)進(jìn)行觸控位置檢測(cè)與指紋影像資料擷取，為使所擷取的指紋影像資料具有一定之分辨率，因此，在一較佳實(shí)施例中，如圖2所示的放大圖標(biāo)，本案的第一軸向感測(cè)電極111以及第二軸向感測(cè)電極112的電極寬度w較佳是采用50μm，而任兩相鄰電極間的間距d較佳是采用20μm。

另一方面，當(dāng)進(jìn)行觸控位置檢測(cè)時(shí)，例如以互電容方式進(jìn)行觸控位置檢測(cè)，通常是依序送出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)其中一軸向的感測(cè)電極，并搭配逐條接收另一軸向感測(cè)電極上的感應(yīng)信號(hào)來(lái)完成每一交錯(cuò)點(diǎn)的尋址，因此感測(cè)電極的分辨率會(huì)影響掃描檢測(cè)時(shí)間。為了避免因?yàn)閿X取指紋影像資料所增加的感測(cè)電極分辨率 造成觸控反應(yīng)速度下降，因在一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明更于模式選擇電路120中設(shè)置多個(gè)第一切換組件，藉以將同一軸向相鄰的復(fù)數(shù)條感測(cè)電極彼此并聯(lián)作為單一的感測(cè)電極，改變感測(cè)電極110分辨率，從指紋辨識(shí)時(shí)使用的第一分辨率變換成觸控檢測(cè)時(shí)使用的第二分辨率，其中第一分辨率大于第二分辨率，以在進(jìn)行觸控位置檢測(cè)時(shí)提高觸控反應(yīng)速度。

圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的模式選擇電路概略圖標(biāo)，其中以改變第二軸向感測(cè)電極112的分辨率為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，然而，同樣之切換電路結(jié)構(gòu)亦可用于切換第一軸向感測(cè)電極111中。根據(jù)本實(shí)施例，兩相鄰之第二軸向驅(qū)動(dòng)線114間設(shè)置一第一切換組件121，藉以在進(jìn)行觸控位置檢測(cè)時(shí)讓第一切換組件121導(dǎo)通，使得相鄰兩第二軸向感測(cè)電極112形成并聯(lián)架構(gòu)共同作為一感測(cè)電極，同時(shí)接收觸控檢測(cè)電路130傳送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)將第二軸向感測(cè)電極112的分辨率，從進(jìn)行指紋辨識(shí)時(shí)使用的第一分辨率變換成較小第二分辨率以增加觸控反應(yīng)速度。在一實(shí)施例中，以形成寬度400μm的感測(cè)電極為例，由于每一第二軸向感測(cè)電極112的電極寬度是50μm，而電極間的間距是20μm，因此將以5條第二軸向感測(cè)電極112為一組形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)來(lái)共同作為一感測(cè)電極，將分辨率從進(jìn)行指紋辨識(shí)時(shí)使用的第一分辨率變換成較小第二分辨率。因此，此復(fù)數(shù)條第二軸向感測(cè)電極112會(huì)以5條第二軸向感測(cè)電極112為一組的方式進(jìn)行分組，并將每一組中之第一切換組件121導(dǎo)通，使得此組中的5條第二軸向感測(cè)電極112形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)來(lái)共同作為一感測(cè)電極，再透過(guò)一第二切換組件122和觸控檢測(cè)電路130耦接。因此，觸控檢測(cè)電路130即可透過(guò)第二切換組件122將驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)傳送給同一組并聯(lián)的5條第二軸向感測(cè)電極112以進(jìn)行觸控位置檢測(cè)。其中，所并聯(lián)的第二軸向感測(cè)電極112數(shù)目并不以本實(shí)施例為限，可根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行調(diào)整。

此外，每一第二軸向驅(qū)動(dòng)線114和觸控檢測(cè)電路130間設(shè)置的第二切換組件122可根據(jù)第二軸向感測(cè)電極112的分組狀況，導(dǎo)通對(duì)應(yīng)的第二切換組件122，使得觸控檢測(cè)電路130可透過(guò)此第二切換組件122將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給同一組中并聯(lián)的第二軸向感測(cè)電極112。此外，為配合感測(cè)電極分辨率的改變，本發(fā)明更以等比例方式進(jìn)行坐標(biāo)變換來(lái)定位觸碰位置，例如，以具有1000條第二軸向感測(cè)電極112的觸控面板為例，原本1000條第二軸向感測(cè)電極112之位置若分別為1～1000，再以5條第二軸向感測(cè)電極112為一組進(jìn)行分組后，由于以5:1的比例方式進(jìn)行坐標(biāo)變換，因此新的感測(cè)電極位置將為1～200。

另一方面，每一第二軸向驅(qū)動(dòng)線114和指紋辨識(shí)電路140間更具有一第三切換組件123，因此可透過(guò)切換第一切換組件121、第二切換組件122和第三切換組件123，讓第二軸向感測(cè)電極112耦接觸控檢測(cè)電路130或指紋辨識(shí)電路140。例如，當(dāng)導(dǎo)通第一切換組件121和第二切換組件122而斷開第三切換組件123時(shí)，第二軸向感測(cè)電極112耦接觸控檢測(cè)電路130來(lái)進(jìn)行觸控位置檢測(cè)。反之，若導(dǎo)通第三切換組件123而斷開第一切換組件121和第二切換組件122時(shí)，第二軸向感測(cè)電極112則耦接指紋辨識(shí)電路140來(lái)進(jìn)行指紋影像資料的比對(duì)。換言之，模式選擇電路120除了可選擇觸控檢測(cè)電路130或指紋辨識(shí)電路140和感測(cè)電極110耦接外，更可在進(jìn)行觸控位置檢測(cè)時(shí)改變感測(cè)電極110的分辨率以增加增加觸控反應(yīng)速度。

在一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明是以互電容方式驅(qū)動(dòng)感測(cè)電極110擷取指紋影像資料。在以第一軸向感測(cè)電極111面對(duì)使用者手指指紋的感測(cè)電極架構(gòu)中，當(dāng)進(jìn)行互電容方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，第一軸向感測(cè)電極111會(huì)被依序驅(qū)動(dòng)，并逐條接收第二軸向感測(cè)電極112上的感應(yīng)信號(hào)，由于電容量和距離成反比，因此當(dāng)使用者手指放到第一軸向感測(cè)電極111上時(shí)，紋脊與第一軸向感測(cè)電極111接觸的 部份會(huì)有較大的電容量，紋溝的部份電容量則較小，指紋辨識(shí)電路140即可透過(guò)接收第二軸向感測(cè)電極112上的感應(yīng)信號(hào)分辨電容量的大小而感測(cè)出指紋影像資料。而在另一實(shí)施例中，本發(fā)明亦可采用自電容方式進(jìn)行指紋影像資料擷取，在自電容的驅(qū)動(dòng)方式中，第一軸向感測(cè)電極111會(huì)被依序驅(qū)動(dòng)，第二軸向感測(cè)電極112則接地，依此，指紋辨識(shí)電路140即可透過(guò)接收第一軸向感測(cè)電極111和第二軸向感測(cè)電極112，亦即接地間電容量的大小改變而感測(cè)出一指紋影像資料。

此外，請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1，在一實(shí)施例中，進(jìn)行指紋影像擷取區(qū)域可事先在感測(cè)電極110中加以定義。其中，此指紋影像擷取區(qū)可定義于感測(cè)電極110任何一部分。當(dāng)行動(dòng)裝置被觸發(fā)時(shí)，于觸控面板的定義位置上會(huì)對(duì)應(yīng)顯示此指紋擷取區(qū)，且此時(shí)模式選擇電路120會(huì)選擇指紋辨識(shí)電路140和感測(cè)電極110耦接，使用者即可將手指按壓于觸控面板上的指紋影像擷取區(qū)，藉由感測(cè)電極110擷取使用者之指紋影像資料后，由模式選擇電路120傳送給指紋辨識(shí)電路140進(jìn)行比對(duì)，于指紋正確時(shí)開啟行動(dòng)通訊裝置之操作功能。當(dāng)行動(dòng)通訊裝置開啟后，模式選擇電路120會(huì)選擇觸控檢測(cè)電路130和感測(cè)電極110耦接，從而進(jìn)行觸控位置檢測(cè)。

依此，本發(fā)明之整合式指紋辨識(shí)裝置是直接將用于觸控檢測(cè)的感測(cè)電極作為指紋辨識(shí)電極，不需于行動(dòng)裝置上額外布設(shè)指紋辨識(shí)電極，由于可移除用來(lái)進(jìn)行指紋辨識(shí)的非顯示區(qū)域，因此可讓行動(dòng)裝置的可顯示區(qū)域最大化。再者，因?yàn)椴恍桀~外進(jìn)行指紋辨識(shí)電極之制作，因此不需變更原電極的制作流程，在制程上相當(dāng)方便且節(jié)省制程成本。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種之更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此 本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視后附之權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。