指纹感测装置以及其指纹感测器的驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种指纹感测装置以及其指纹感测器的驱动方法，其中指纹感测器包括一第一电极条以及至少两条与第一电极条相邻的第二电极条，且驱动方法包括提供一第一电压信号至第一电极条，并同时提供至少两第二电压信号分别至第二电极条；以及测量第一电极条的自电容量，以判断是否有触碰发生于指纹感测器，其中第一电压信号与各第二电压信号于第一时间点具有第一电压差，于第二时间点具有第二电压差，第一电压差与第二电压差是实质相同，且测量第一电极条的自电容量于第二时间点进行。

【技术实现步骤摘要】
指纹感测装置以及其指纹感测器的驱动方法
本专利技术有关于一种指纹感测装置以及其指纹感测器的驱动方法，尤指一种用以检测手指是否位于指纹感测器上的指纹感测装置以及其指纹感测器的驱动方法。
技术介绍
随着科技日新月异，指纹感测器已广泛地应用于各种可携式电子装置，例如：智慧型手机(smartphone)、平板电脑(tabletPC)或是笔记型电脑(laptopPC)等，以透过辨识个人指纹的方式来达到身份认证的目的。在目前指纹感测技术中，电容式指纹感测器由于可与积体电路整合且易于封装，最为普遍且常用。传统电容式指纹感测器透过多条驱动电极以及多条感应电极所形成的格子状结构检测指纹上的波峰与波谷，藉此辨识出指纹的图案。在进行指纹辨识时，驱动信号会依序传送至驱动电极，且透过感应电极所产生的感应信号可检测出对应指纹波峰与波谷的电容感应量。不过，一般电子装置进行身份认证之前处于待机状态，若在待机状态时持续进行指纹辨识的动作会大幅增加电子装置的待机耗电量。虽然目前电子装置透过额外的功能按钮来开启指纹感测器，以避免指纹感测器于待机状态持续进行辨识动作，但此方式对使用者而言仍有不方便之处，而有待进一步改善。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种指纹感测装置以及其指纹感测器的驱动方法，以解决上述问题。本专利技术的一实施例提供一种指纹感测器的驱动方法，指纹感测器包括一第一电极条、至少两条与第一电极条相邻的第二电极条以及多条与第一电极条以及第二电极条交错的第三电极条，用以检测指纹。首先，提供一第一电压信号至第一电极条，并同时提供至少两第二电压信号分别至第二电极条。然后，测量第一电极条的自电容量，以判断是否有触碰发生于指纹感测器，其中第一电压信号与各第二电压信号于一第一时间点具有一第一电压差，于一第二时间点具有一第二电压差，第一电压差与第二电压差实质相同，且测量第一电极条的自电容量系于第二时间点进行。本专利技术的一实施例提供一种指纹感测装置，包括指纹感测器以及控制模块。指纹感测器用以检测指纹，且指纹感测器包括一第一电极条、至少两条与第一电极条相邻的第二电极条以及多条与第一电极条以及第二电极条交错的第三电极条。控制模块电连接指纹感测器，并用以提供一第一电压信号至第一电极条、提供至少两第二电压信号分别至第二电极条以及测量第一电极条的自电容量，其中第一电压信号与各第二电压信号于一第一时间点具有一第一电压差，于一第二时间点具有一第二电压差，第一电压差与第二电压差实质相同，且测量第一电极条的自电容量于第二时间点进行。于本专利技术的指纹感测装置与指纹感测器的驱动方法中，指纹感测器不仅可达到开启指纹感测器以及指纹辨识的目的，而且还可降低手指没有碰触指纹感测器时的自电容量以及其受到温度改变的变化量，并增加手指触碰前与触碰时的自电容变化量，藉此可避免指纹感测器在温度变化下的误判，并加快指纹感测器进行解锁的时间，进而提升使用者的便利性。附图说明图1绘示了本专利技术第一实施例的指纹感测器的俯视示意图。图2绘示了本专利技术第一实施例的指纹感测器进行自容触控感测时提供至各第一电极条的第一电压信号以及提供至其余各第一轴向电极条与各第二轴向电极条的接地信号的时序示意图。图3与图4分别绘示了本专利技术第一实施例的各第一电极条在手指触碰前与手指触碰时与其余第一轴向电极条以及第二轴向电极的耦合电容示意图。图5绘示了温度与时间的关系曲线以及在手指没有碰触指纹感测器时依据第一实施例的驱动方法从所有第一电极条所测量到的自电容量与时间的关系曲线示意图。图6绘示了于本专利技术第一实施例的指纹感测器在进行自容触控感测时所测量到自电容量与时间的关系示意图。图7绘示了本专利技术一实施例的指纹感测装置的功能方块示意图。图8绘示了本专利技术第二实施例的指纹感测器的俯视示意图。图9绘示了本专利技术第二实施例的指纹感测器的驱动方法流程图。图10绘示了本专利技术第二实施例的指纹感测器进行自容触控感测时提供至第一电极条、第二电极条、第三电极条、第四电极条与第五电极条的信号时序示意图。图11绘示了本专利技术另一实施例的指纹感测器测量第一电极条自电容量的第二时间点的示意图。图12绘示了本专利技术第二实施例的一变化实施例的指纹感测器的俯视示意图。图13绘示了本专利技术另一实施例的指纹感测器的驱动方法再次进行自容触控感测的流程图。图14绘示了本专利技术另一实施例的指纹感测器的第四电极条的俯视示意图。图15与图16分别绘示了本专利技术第二实施例的各第一电极条在手指触碰前与手指触碰时与第二电极条以及第三电极条的耦合电容示意图。图17绘示了温度与时间的关系曲线以及在手指没有碰触指纹感测器时依据第二实施例的驱动方法从所有第一电极条所测量到的自电容量与时间的关系曲线示意图。图18绘示了于本专利技术第二实施例的指纹感测器在进行自容触控感测时所测量到自电容量与时间的关系示意图。图19绘示了于本专利技术第三实施例的第一电压信号与第二电压信号的时序示意图。符号说明10、100、100'指纹感测器AE1第一轴向电极条AE2第二轴向电极条D1第一方向D2第二方向SE感应电极BL桥接线E1第一电极条S1第一电压信号Sg接地信号PT脉冲时段PU脉冲Ctt、Ctr、Ctt'、Ctr'、Ctf、Cttf、Ctrf耦合电容ΔC自电容变化量P1、P2间距F手指Ts起始时间点Te结束时间点A区域E2第二电极条E3第三电极条E4第四电极条T1第一时间点T2第二时间点S2、S2'第二电压信号S3第三电压信号S4第四电压信号S5第五电压信号V1第一电压V2第二电压V3第三电压ΔV偏压PU1第一脉冲PU2第二脉冲PU3第三脉冲PU4第四脉冲PA部分PB其余部分PA1、PA1'第一部分PA2第四部分PB1、PB1'第二部分PB2第三部分A1子部分E41第一子电极条E42第二子电极条TP1第一时间区间TP2第二时间区间TP3第三时间区间FSD指纹感测装置CM控制模块JU判断单元S10、S12、S14、S20、S30、S30'、S31、S32步骤具体实施方式为使熟悉本专利技术所属
的一般技术人员能更进一步了解本专利技术，下文特列举本专利技术的具体实施例，并配合附图，详细说明本专利技术的构成内容及所欲达成的功效。下文各附图中的元件仅为示意，可能并非按比例绘制，以清楚绘示本揭示，其详细的比例可依照设计的需求进行调整，且附图中的各元件的数量与尺寸仅为示意，并非用于限制本揭示的范围。请参考图1，其绘示本专利技术第一实施例的指纹感测器的俯视示意图。如图1所示，指纹感测器10可包括多条第一轴向电极条AE1以及多条第二轴向电极条AE2，其中各第一轴向电极条AE1沿着第一方向D1延伸且彼此分隔，各第二轴向电极条AE2沿着第二方向D2延伸且彼此分隔，使得各第一轴向电极条AE1与各第二轴向电极条AE2彼此交错，并可透过彼此耦合电容检测指纹。于本实施例中，各第一轴向电极条AE1与各第二轴向电极条AE2可分别包括多个感应电极SE以及多条桥接线BL。对应同一第一轴向电极条AE1的桥接线用以连接排列于第一方向D1上的两相邻感应电极SE，以连接成第一轴向电极条AE1，对应同一第二轴向电极条AE2的桥接线BL用以连接排列于第二方向D2上的两相邻感应电极SE，以连接成第二轴向电极条AE2。本专利技术的第一轴向电极条AE1与第二轴向电极条AE2的结构并不以此为限，亦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹感测器的驱动方法，该指纹感测器包括一第一电极条、至少两条与该第一电极条相邻的第二电极条以及多条与该第一电极条以及这些第二电极条交错的第三电极条，用以检测指纹，且该驱动方法包括：提供一第一电压信号至该第一电极条，并同时提供至少两第二电压信号分别至这些第二电极条；以及测量该第一电极条的自电容量，以判断是否有触碰发生于该指纹感测器，其中该第一电压信号与各该第二电压信号于一第一时间点具有一第一电压差，于一第二时间点具有一第二电压差，该第一电压差与该第二电压差系实质相同，且测量该第一电极条的自电容量系于该第二时间点进行。

【技术特征摘要】
1.一种指纹感测器的驱动方法，该指纹感测器包括一第一电极条、至少两条与该第一电极条相邻的第二电极条以及多条与该第一电极条以及这些第二电极条交错的第三电极条，用以检测指纹，且该驱动方法包括：提供一第一电压信号至该第一电极条，并同时提供至少两第二电压信号分别至这些第二电极条；以及测量该第一电极条的自电容量，以判断是否有触碰发生于该指纹感测器，其中该第一电压信号与各该第二电压信号于一第一时间点具有一第一电压差，于一第二时间点具有一第二电压差，该第一电压差与该第二电压差系实质相同，且测量该第一电极条的自电容量系于该第二时间点进行。2.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，另包括于提供该第一电压信号时提供多个第三电压信号分别至这些第三电极条，该第一电压信号与各该第三电压信号于该第一时间点具有一第三电压差，于该第二时间点具有一第四电压差，且该第三电压差与该第四电压差系实质相同。3.如权利要求2所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，其中该第一电压信号、各该第二电压信号与各该第三电压信号实质上相同。4.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，当该电容值小于一预设临界值时，判断无碰触发生于该指纹感测器。5.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，当该电容值大于或等于一预设临界值时，判断有碰触发生于该指纹感测器。6.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，另包括当判断有碰触发生于该指纹感测器时，进行指纹辨识。7.如权利要求6所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，其中指纹辨识利用该指纹感测器以一互容触控感测方式进行。8.如权利要求6所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，另包括：于辨识出指纹之后，再次提供该第一电压信号至该第一电极条，以及提供这些第二电压信号分别至这些第二电极条；以及再次测量该第一电极条的自电容量，以检测是否有触碰发生于该指纹感测器。9.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，其中该指纹感测器另包括三条第四电极条，平行于该第一电极条，这些第四电极条依序排列，且该驱动方法另包括：于辨识出指纹之后，再次提供该第一电压信号至这些第四电极条中之一中间者，以及提供这些第二电压信号分别至这些第四电极条中的另两者；以及测量这些第四电极条中的该中间者的自电容量，以检测是否有触碰发生于该指纹感测器。10.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征在于，其中该指纹感测器还包含至少另一第一电极条，两相邻的这些第一电极条之间无设置这些第二电极条。11.如权利要求1所述的指纹感测器的驱动方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：许诚显，张护继，刘子维，
申请(专利权)人：奕力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71