具指纹辨识功能的触控检测装置的制造方法
【专利摘要】一种具指纹辨识功能的触控检测装置，具有一感测电极、一模式选择电路、一触控检测电路和一指纹辨识电路。模式选择电路耦接感测电极。触控检测电路和指纹辨识电路耦接模式选择电路。模式选择电路可选择触控检测电路或指纹辨识电路和感测电极耦接。当模式选择电路选择指纹辨识电路耦接感测电极时，感测电极以第一分辨率撷取的一使用者指纹资料。当模式选择电路选择触控检测电路耦接感测电极时，感测电极以第二分辨率撷取触碰数据进行触碰位置检测，其中该第一分辨率大于该第二分辨率。本实用新型将用于触控检测的感测电极作为指纹辨识电极，不需于行动装置上额外布设指纹辨识电极，因此可让行动装置的可显示区域最大化。
【专利说明】
具指纹辨识功能的触控检测装置
技术领域
[0001]本实用新型有关于一种触控检测装置，且特别是关于一种具指纹辨识功能的触控检测装置。
【背景技术】
[0002]如果行动装置需要认证使用者，一般作法为设定特定密码。使用者必须输入正确的密码，认证成功后电子装置才可被使用。近年来，利用指纹辨识装置来辨识使用者的电子装置越来越多。因为指纹具有相当高的单一性，亦即，只需要让指纹辨识装置记录使用者的指纹，使用者无须记住特定密码，因而免于密码被偷窃或破解的风险。
[0003]而现行最为常见的指纹辨识装置独立设置于行动装置上，例如设置于笔记型计算机键盘之固定一侧，或设置于行动电话之背侧或一端底侧的固定位置上。由于均和行动装置的触控检测装置，如触控屏幕彼此独立，必需单独布设在行动装置的屏幕外，占据行动装置额外体积，致使无法有效缩减行动装置之总体积，和行动装置现行轻、薄、短、小的设计理念不符。
【实用新型内容】
[0004]因此，本实用新型提供一种具指纹辨识功能的触控检测装置，以解决先前技艺中指纹辨识装置和触控检测装置须分别设置于行动装置上，致使行动装置体积无法有效缩减的缺点。
[0005]本【实用新型内容】之一技术态样是在提供一种具指纹辨识功能的触控检测装置具有一感测电极、一模式选择电路、一触控检测电路和一指纹辨识电路。模式选择电路耦接感测电极。触控检测电路和指纹辨识电路耦接模式选择电路。模式选择电路可选择触控检测电路或指纹辨识电路和感测电极耦接。当模式选择电路选择指纹辨识电路耦接感测电极时，感测电极以第一分辨率撷取的一使用者指纹资料。当模式选择电路选择触控检测电路耦接感测电极时，感测电极以第二分辨率撷取触碰数据进行触碰位置检测，其中第一分辨率大于第二分辨率。
[0006]在一实施例中，所述感测电极更包括复数条第一轴向感测电极，沿一第一轴向排列，复数条第二轴向感测电极，沿一第二轴向排列以及一绝缘层，设置于所述复數条第一轴向感测电极条和所述复數条第二轴向感测电极间。其中所述复數条第一轴向感测电极以及所述复數条第二轴向感测电极彼此绝缘且交叉排列。
[0007]在一实施例中，每一第一轴向感测电极以及每一第二轴向感测电极的电极宽度为50μπι，且任两相邻第一轴向感测电极间，和任两相邻第二轴向感测电极间之距离是20μπι。
[0008]在一实施例中，所述指纹辨识电路根据一互电容原理驱动所述复數条第一轴向感测电极以及所述复數条第二轴向感测电极以撷取此使用者指纹资料。
[0009]在一实施例中，所述指纹辨识电路根据一自电容原理驱动所述复數条第一轴向感测电极以及所述复數条第二轴向感测电极以撷取此使用者指纹资料。其中远离此使用者指纹的所述复數条第一轴向感测电极或所述复數条第二轴向感测电极被接地。
[0010]在一实施例中，所述模式选择电路更包括多个第一切换组件，分别设置于任两相邻第一轴向感测电极，以及任两相邻第二轴向感测电极间，当任两相邻第一轴向感测电极或任两相邻第二轴向感测电极间之第一切换组件被导通时，任两相邻第一轴向感测电极或任两相邻第二轴向感测电极形成一并联结构。
[0011 ]在一实施例中，所述模式选择电路更根据此第二分辨率，分组所述复數条第一轴向感测电极和所述复數条第二轴向感测电极，每一组中之第一切换组件被导通，使得每一组中之所述复數条第一轴向感测电极和每一组中之所述复數条第二轴向感测电极形成一并联结构，以同时接收此触控检测电路的一驱动信号。
[0012]在一实施例中，所述模式选择电路更包括复数个第二切换组件，分别设置于所述复數第一轴向感测电极和此触控检测电路，以及所述复數第二轴向感测电极和此触控检测电路间，其中当此模式选择电路选择此指纹辨识电路耦接此感测电极时，所述复數个第二切换组件被断开，以及，当此模式选择电路选择此触控检测电路耦接此感测电极时，所述复數个第二切换组件被导通。
[0013]在一实施例中，所述模式选择电路更包括复数个第三切换组件，分别设置于所述复數第一轴向感测电极和此指纹辨识电路，以及所述复數第二轴向感测电极和此指纹辨识电路间，其中当此模式选择电路选择此指纹辨识电路耦接此感测电极时，所述复數个第三切换组件被导通，以及，当此模式选择电路选择此触控检测电路耦接此感测电极时，所述复數个第三切换组件被断开。
[0014]综上所述，本实用新型之技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由于本技术方案是直接将用于触控检测的感测电极作为指纹辨识电极，不需于行动装置上额外布设指纹辨识电极，因此可让行动装置的可显示区域最大化。再者，因为不需额外进行指纹辨识电极之制作，不需变更原电极的制作流程，在制程上相当方便且节省成本。
【附图说明】
[0015]图1所示为根据本实用新型一实施例之具指纹辨识功能的触控检测装置概略图。
[0016]图2所示是依照本实用新型一较佳实施例第一轴向感测电极以及第二轴向感测电极的放大图标。
[0017]图3所示为根据本实用新型一较佳实施例的模式选择电路概略图标。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0019]为了使本【实用新型内容】之叙述更加详尽与完备，可参照所附之图式及以下所述各种实施例，图式中相同之号码代表相同或相似之组件。但所提供之实施例并非用以限制本实用新型所涵盖的范围，而结构运作之描述非用以限制其执行之顺序，任何由组件重新组合之结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本实用新型所涵盖的范围。
[0020]其中图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。另一方面，众所周知的组件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本实用新型造成不必要的限制。
[0021]本实用新型具指纹辨识功能的触控检测装置是直接将用于触控检测的感测电极作为指纹辨识电极，因此，不需于行动装置上额外布设指纹辨识电极，可有效缩减行动装置之总体积。且由于行动装置上并不需设置用来进行指纹辨识的非显示区域，因此可让行动装置的可显示区域最大化。再者，因为是直接将用于触控检测的感测电极作为指纹辨识电极，不需额外进行指纹辨识电极之制作，因此不需变更原电极的制作流程，在制程上相当方便且节省时效和制程成本。
[0022]图1所示为根据本实用新型一实施例之具指纹辨识功能的触控检测装置概略图。此触控检测装置100，包括一感测电极110、一模式选择电路120、一触控检测电路130以及一指纹辨识电路140。触控检测电路130以及指纹辨识电路140共同耦接到模式选择电路120，而由模式选择电路120根据一控制信号，选择触控检测电路130或指纹辨识电路140来和感测电极110耦接。当模式选择电路120选择触控检测电路130和感测电极110耦接时，感测电极110所撷取的使用者触摸信号会透过模式选择电路120传送给触控检测电路130来进行触控位置检测。而当模式选择电路120选择指纹辨识电路140来和感测电极110耦接时，感测电极110所撷取的使用者指纹影像资料会透过模式选择电路120传送给指纹辨识电路140进行比对。
[0023]其中，感测电极110更包括复数条沿着横向(例如X轴方向)进行排列的第一轴向感测电极111，以及复数条沿着纵向(例如Y轴方向)进行排列的第二轴向感测电极112，其中第一轴向感测电极111以及第二轴向感测电极112彼此交叉排列，且第一轴向感测电极111和第二轴向感测电极112间设有一透明绝缘层，用以电性隔绝第一轴向感测电极111以及第二轴向感测电极112，因此第一轴向感测电极111以及第二轴向感测电极112彼此绝缘且交叉排列。而每一第一轴向感测电极111和一第一轴向驱动线113连接，以透过第一轴向驱动线113耦接模式选择电路120。每一第二轴向感测电极112和一第二轴向驱动线114连接，以透过第二轴向驱动线114耦接模式选择电路120。在一较佳实施例中，由于本案感测电极110需同时进行触控位置检测与指纹影像资料撷取，为使所撷取的指纹影像资料具有一定之分辨率，因此，在一较佳实施例中，如图2所示的放大图标，本案的第一轴向感测电极111以及第二轴向感测电极112的电极宽度W较佳是采用50μπι，而任两相邻电极间的间距d较佳是采用2 Oum ο
[0024]另一方面，当进行触控位置检测时，例如以互电容方式进行触控位置检测，通常是依序送出驱动信号驱动其中一轴向的感测电极，并搭配逐条接收另一轴向感测电极上的感应信号来完成每一交错点的寻址，因此感测电极的分辨率会影响扫描检测时间。为了避免因为撷取指纹影像资料所增加的感测电极分辨率造成触控反应速度下降，因在一较佳实施例中，本实用新型更于模式选择电路120中设置多个第一切换组件，藉以将同一轴向相邻的复数条感测电极彼此并联作为单一的感测电极，改变感测电极110分辨率，从指纹辨识时使用的第一分辨率变换成触控检测时使用的第二分辨率，其中第一分辨率大于第二分辨率，以在进行触控位置检测时提高触控反应速度。
[0025]图3所示为根据本实用新型一较佳实施例的模式选择电路概略图标，其中以改变第二轴向感测电极112的分辨率为例来进行说明，然而，同样之切换电路结构亦可用于切换第一轴向感测电极111中。根据本实施例，两相邻之第二轴向驱动线114间设置一第一切换组件121，藉以在进行触控位置检测时让第一切换组件121导通，使得相邻两第二轴向感测电极112形成并联架构共同作为一感测电极，同时接收触控检测电路130传送的驱动信号，来将第二轴向感测电极112的分辨率，从进行指纹辨识时使用的第一分辨率变换成较小第二分辨率以增加触控反应速度。在一实施例中，以形成宽度400μπι的感测电极为例，由于每一第二轴向感测电极112的电极宽度是50μπι，而电极间的间距是20μπι，因此将以5条第二轴向感测电极112为一组形成并联结构来共同作为一感测电极，将分辨率从进行指纹辨识时使用的第一分辨率变换成较小第二分辨率。因此，此复数条第二轴向感测电极112会以5条第二轴向感测电极112为一组的方式进行分组，并将每一组中之第一切换组件121导通，使得此组中的5条第二轴向感测电极112形成并联结构来共同作为一感测电极，再透过一第二切换组件122和触控检测电路130耦接。因此，触控检测电路130即可透过第二切换组件122将驱动信号同时传送给同一组并联的5条第二轴向感测电极112以进行触控位置检测。其中，所并联的第二轴向感测电极112数目并不以本实施例为限，可根据实际使用情况进行调整。
[0026]此外，每一第二轴向驱动线114和触控检测电路130间设置的第二切换组件122可根据第二轴向感测电极112的分组状况，导通对应的第二切换组件122，使得触控检测电路130可透过此第二切换组件122将驱动信号传送给同一组中并联的第二轴向感测电极112。此外，为配合感测电极分辨率的改变，本实用新型更以等比例方式进行坐标变换来定位触碰位置，例如，以具有1000条第二轴向感测电极112的触控面板为例，原本1000条第二轴向感测电极112之位置若分别为I?1000，再以5条第二轴向感测电极112为一组进行分组后，由于以5:1的比例方式进行坐标变换，因此新的感测电极位置将为I?200。
[0027]另一方面，每一第二轴向驱动线114和指纹辨识电路140间更具有一第三切换组件123，因此可透过切换第一切换组件121、第二切换组件122和第三切换组件123，让第二轴向感测电极112耦接触控检测电路130或指纹辨识电路140 ο例如，当导通第一切换组件121和第二切换组件122而断开第三切换组件123时，第二轴向感测电极112耦接触控检测电路130来进行触控位置检测。反之，若导通第三切换组件123而断开第一切换组件121和第二切换组件122时，第二轴向感测电极112则耦接指纹辨识电路140来进行指纹影像资料的比对。换言之，模式选择电路120除了可选择触控检测电路130或指纹辨识电路140和感测电极110耦接外，更可在进行触控位置检测时改变感测电极110的分辨率以增加增加触控反应速度。
[0028]在一较佳实施例中，本实用新型是以互电容方式驱动感测电极110撷取指纹影像资料。在以第一轴向感测电极111面对使用者手指指纹的感测电极架构中，当进行互电容方式驱动时，第一轴向感测电极111会被依序驱动，并逐条接收第二轴向感测电极112上的感应信号，由于电容量和距离成反比，因此当使用者手指放到第一轴向感测电极111上时，纹脊与第一轴向感测电极111接触的部份会有较大的电容量，纹沟的部份电容量则较小，指纹辨识电路140即可透过接收第二轴向感测电极112上的感应信号分辨电容量的大小而感测出指纹影像资料。而在另一实施例中，本实用新型亦可采用自电容方式进行指纹影像资料撷取，在自电容的驱动方式中，第一轴向感测电极111会被依序驱动，第二轴向感测电极112则接地，依此，指纹辨识电路140即可透过接收第一轴向感测电极111和第二轴向感测电极112，亦即接地间电容量的大小改变而感测出一指纹影像资料。
[0029]此外，请再次参阅图1，在一实施例中，进行指纹影像撷取区域可事先在感测电极110中加以定义。其中，此指纹影像撷取区可定义于感测电极110任何一部分。当行动装置被触发时，于触控面板的定义位置上会对应显示此指纹撷取区，且此时模式选择电路120会选择指纹辨识电路140和感测电极110耦接，使用者即可将手指按压于触控面板上的指纹影像撷取区，藉由感测电极110撷取使用者之指纹影像资料后，由模式选择电路120传送给指纹辨识电路140进行比对，于指纹正确时开启行动通讯装置之操作功能。当行动通讯装置开启后，模式选择电路120会选择触控检测电路130和感测电极110耦接，从而进行触控位置检测。
[0030]依此，本实用新型之整合式指纹辨识装置是直接将用于触控检测的感测电极作为指纹辨识电极，不需于行动装置上额外布设指纹辨识电极，由于可移除用来进行指纹辨识的非显示区域，因此可让行动装置的可显示区域最大化。再者，因为不需额外进行指纹辨识电极之制作，因此不需变更原电极的制作流程，在制程上相当方便且节省制程成本。
[0031]虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本实用新型之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。
【主权项】
1.一种具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，至少包含: 一感测电极； 一模式选择电路，耦接所述感测电极； 一触控检测电路，耦接所述模式选择电路；以及 一指纹辨识电路，耦接所述模式选择电路， 其中所述模式选择电路选择所述触控检测电路以及所述指纹辨识电路其中之一来耦接所述感测电极， 其中当所述模式选择电路选择所述指纹辨识电路耦接所述感测电极时，所述感测电极以第一分辨率撷取的一使用者指纹资料，以及 当所述模式选择电路选择所述触控检测电路耦接所述感测电极时，所述感测电极以第二分辨率撷取触碰数据进行触碰位置检测，其中所述第一分辨率大于所述第二分辨率。2.根据权利要求1所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述感测电极更包括: 复数条第一轴向感测电极，沿一第一轴向排列； 复数条第二轴向感测电极，沿一第二轴向排列；以及 一绝缘层，设置于所述复数条第一轴向感测电极条和所述复数条第二轴向感测电极间，其中所述复数条第一轴向感测电极以及所述复数条第二轴向感测电极彼此绝缘且交叉排列。3.根据权利要求2所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，每一所述复数条第一轴向感测电极以及每一所述复数条第二轴向感测电极的电极宽度为50μπι，以及 任两相邻的所述复数条第一轴向感测电极间之距离、和任两相邻的所述复数条第二轴向感测电极间之距离是20μπι。4.根据权利要求2所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述指纹辨识电路根据一互电容原理驱动所述复数条第一轴向感测电极以及所述复数条第二轴向感测电极以撷取所述使用者指纹资料。5.根据权利要求2所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述指纹辨识电路根据一自电容原理驱动所述复数条第一轴向感测电极以及所述复数条第二轴向感测电极以撷取所述使用者指纹资料， 其中远离所述使用者指纹的所述复数条第一轴向感测电极或所述复数条第二轴向感测电极被接地。6.根据权利要求2所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述模式选择电路更包括复数个第一切换组件，分别设置于任两相邻第一轴向感测电极，以及任两相邻第二轴向感测电极间， 其中当任两相邻第一轴向感测电极或任两相邻第二轴向感测电极间之第一切换组件被导通时，所述任两相邻第一轴向感测电极或任两相邻第二轴向感测电极形成一并联结构。7.根据权利要求6所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述模式选择电路根据所述第二分辨率，分组所述复数条第一轴向感测电极和所述复数条第二轴向感测电极，每一组中之第一切换组件被导通，使得每一组中之所述复数条第一轴向感测电极和每一组中之所述复数条第二轴向感测电极形成一并联结构，以同时接收所述触控检测电路的一驱动信号。8.根据权利要求2所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述模式选择电路更包括复数个第二切换组件，分别设置于所述复数条第一轴向感测电极和所述触控检测电路，以及所述复数条第二轴向感测电极和所述触控检测电路间， 其中当所述模式选择电路选择所述指纹辨识电路耦接所述感测电极时，所述复数个第二切换组件被断开，以及 当所述模式选择电路选择所述触控检测电路耦接所述感测电极时，所述复数个第二切换组件被导通。9.根据权利要求2所述的具指纹辨识功能的触控检测装置，其特征在于，所述模式选择电路更包括复数个第三切换组件，分别设置于所述复数条第一轴向感测电极和所述指纹辨识电路，以及所述复数条第二轴向感测电极和所述指纹辨识电路间， 其中当所述模式选择电路选择所述指纹辨识电路耦接所述感测电极时，所述复数个第三切换组件被导通，以及 当所述模式选择电路选择所述触控检测电路耦接所述感测电极时，所述复数个第三切换组件被断开。
【文档编号】G06K9/00GK205486037SQ201620026495
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月12日
【发明人】魏财魁, 白晓锌, 叶财金, 陈洁
【申请人】宸鸿科技(厦门)有限公司