触碰感应电路及其控制方法_2

文档序号:9397178阅读:来源:国知局
发明所涵盖的范围,而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序,任何由元件重新组合的结构,所产生具有均等功效的装置,皆为本发明所涵盖的范围。此外,根据业界的标准及惯常做法,附图仅以辅助说明为目的,并未依照原尺寸作图,实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。
[0059]在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。
[0060] 此外,在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指“包含但不限于”。此外,本文中所使用的“及/或”,包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。
[0061 ] 于本文中,当一元件被称为“连接”或“耦接”时,可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外,虽然本文中使用“第一”、“第二”等用语描述不同元件,该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明,否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位,亦非用以限定本发明。
[0062]在现有电容式指纹辨识技术中,指纹辨识电路中需配置额外的扫描线以提供驱动信号,藉此,当使用者的手指与由感应电极配置而成的阵列接触时,驱动信号透过手指指纹中纹谷和纹峰产生的感应电容作为介质,使得感应电极便可分别输出检测信号至信号线。由于不同使用者指纹具有不同的纹谷和纹峰特征,因此当不同使用者的手指与指纹辨识感应电极接触时,输出的检测信号也会不同,藉此,指纹辨识电路便可藉由判断检测信号达到指纹辨识的功能。
[0063]然而,在电路设计上,配置额外的扫描线会压缩配置感应电极的面积。随着电路中感应电极面积减少,指纹感应的感应电容量随着保护膜层厚度增加而降低。此外,指纹辨识的难度也随之提升。
[0064]为解决现有技术中的缺点,本发明的一态样为一种触碰感应电路。在本发明一实施例中,触碰感应电路可检测手指指纹中各区域的电容值特征,达到指纹辨识的功能。请参考图1。图1为根据本发明一实施例所绘示的触碰感应电路100的示意图。如图1所示,触碰感应电路100包含多个检测单元122。检测单元122配置成阵列120。信号线RLl?RLz分别与相应行上的检测单元122电性连接。
[0065]在本发明一实施例中,检测单元122包含感应电极P1、开关SI以及开关S2。开关SI的第一端电性连接于感应电极P1,开关SI的第二端电性连接于信号线RLl?RLz中相应的一者,开关SI的控制端接收控制信号SSl?SSx中相应的一者,并用以根据相应的控制信号SSl?SSx选择性地导通感应电极Pl与相应的信号线RLl?RLz。
[0066]如图1所示,开关S2的第一端电性连接于感应电极P1,开关S2的第二端电性连接于同一列上相邻检测单元122中的感应电极P1,开关S2的控制端接收控制信号SSl?SSx中相应的一者,用以根据控制信号SSl?SSx选择性地导通两相邻检测单元120中的感应电极P1。
[0067]在图1所示的实施例中,同一列检测单元122中的开关SI与开关S2可接收同一个相应的控制信号SSl?SSx。由于本实施例中开关SI与开关S2分别以N型薄膜晶体管(NTFT)和P型薄膜晶体管(PTFT)实作,因此当检测单元122的开关SI与开关S2接收到相同的控制信号(如:控制信号SSl)时,开关SI和开关S2不会同时导通。换言之,在任一检测单元122中,当开关SI导通感应电极Pl与相应的信号线RLl?RLz时,开关S2关断。相对地,当开关SI关断时,开关S2导通两相邻检测单元122中的感应电极Pl。值得注意的是,开关SI和开关S2亦可由相异的信号进行控制,使得任一检测单元122中开关SI导通时,开关S2关断;开关SI关断时,开关S2导通。图1所示实施例仅为释例之用,并非用以限制本发明。
[0068]在部分实施例中,触碰感应电路100更包含驱动选择电路140、控制电路160以及逻辑电路180。驱动选择电路140用以输出信号TXl?TXn至阵列120中各列的检测单元122。控制电路160电性耦接于开关SI与开关S2的控制端,用以输出控制信号SSl?SSx,以分别控制阵列120中开关SI与开关S2的导通与关断。逻辑电路180电性连接于信号线RLl?RLz,用以根据选择信号SEL[1]?SEL[Y]导通相应的信号线RLl?RLz,以检测相应的检测信号RXl?RXz,并将其作为输出信号Vout读出。
[0069]藉此,透过信号TXl?TXn与控制信号SSl?SSx的协同操作,触碰感应电路100可在不须设置额外的扫描线的情况下提供驱动信号,使得检测单元122中的感应电极Pl输出检测信号RXl?RXz进行指纹辨识,如此一来,感应电极Pl便可具有较大的电极面积,以提升指纹辨识的解析度与准确度,并简化了指纹辨识电路的设计。
[0070]为方便说明,驱动选择电路140的具体操作方式请同时参考图2A与图2B。图2A为根据本发明一实施例所绘示的驱动选择电路140示意图。图2B为根据本发明一实施例所绘示的驱动选择电路140的相关波形示意图。
[0071]举例来说,在图1所示的实施例中,驱动选择电路140包含非重迭时脉信号产生器142、延迟触发器DFFl?DFFn以及逻辑门ANDl?ANDn。非重迭时脉信号产生器142电性连接于延迟触发器DFFl?DFFn,用以根据输入时脉信号TCK提供两个彼此反向的时脉信号CK、XCK至延迟触发器DFFl?DFFn。延迟触发器DFFl?DFFn彼此串联,用以接收时脉信号CK、XCK,重置信号RST以及上一级延迟触发器输出的信号,并据以输出延迟后的信号至下一级延迟触发器。如此一来,延迟触发器DFFl接收触发信号STR后,延迟触发器DFFl?DFFn便可分别输出触发信号DSl?DSn。逻辑门ANDl?ANDn分别电性连接于延迟触发器DFFl?DFFn,用以接收高频的扫描信号TX,并分别接收触发信号DSl?DSn以进行逻辑运算,以分别输出信号TXl?TXn至阵列120。
[0072]如图2A与图2B所示,逻辑门ANDl?ANDn为与门(and gate)。换句话说,当触发信号DSl处于高准位时,逻辑门ANDl输出的信号TXl具有相应于扫描信号TX的切换频率。当触发信号DSl处于低准位时,逻辑门ANDl输出的信号TXl维持在低准位。如此一来,驱动选择电路140便可藉由触发信号DSl?DSn对高频的扫描信号TX进行分时(timesharing),以控制在第一操作阶段PSl时,信号TXl具有扫描信号TX的切换频率,在第二操作阶段PS2时,信号TX2具有扫描信号TX的切换频率,以此类推。透过以上操作,可确保于提供高频的驱动信号的同时,避免驱动信号对信号线RLl?RLz产生干扰。
[0073]与驱动选择电路140相似,在图1所示的实施例中,控制电路160包含非重迭时脉信号产生器162以及移位寄存器SRl?SRx。非重迭时脉信号产生器162电性连接于移位寄存器SRl?SRx,用以根据输入时脉信号TCK提供两个彼此反向的时脉信号CK、XCK至移位寄存器SRl?SRx。移位寄存器SRl?SRx彼
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