CN108256503B - 指纹感测装置 - Google Patents

Abstract

一种指纹感测装置包括：多个感测垫、多个数据线、一屏蔽层、及多个辅助电压线。所述多个数据线分别电性连接所述多个感测垫，并用以提供一感测电压至所述多个感测垫。该屏蔽层设置于所述多个感测垫与所述多个数据线之间。所述多个辅助电压线分别电性连接所述多个感测垫，并用以提供一辅助电压至所述多个感测垫，其中该辅助电压与该感测电压彼此不同。在该第一感测垫接收该感测电压的情况下，该第二感测垫接收该辅助电压。

Description

指纹感测装置

技术领域

本发明涉及一种电子装置。具体而言，本发明涉及一种指纹感测装置。

背景技术

随着科技的发展，指纹感测装置已广泛地应用在人们的生活当中。

一般而言，电容式指纹感测装置可包括多个感测垫。指纹感测装置可通过检测手指与感测垫间形成的电容，以进行指纹识别。然而，指纹感测装置中存在寄生电容，容易影响指纹的感测。因此，如何提高指纹感测的品质为本领域中重要研究议题。

发明内容

本发明一实施方式涉及一种指纹感测装置。根据本发明一实施例，该指纹感测装置包括：多个感测垫、多个数据线、一屏蔽层、及多个辅助电压线。所述多个感测垫以阵列形式排列，其中所述多个感测垫包括彼此相邻的一第一感测垫及一第二感测垫。所述多个数据线分别电性连接所述多个感测垫，并用以提供一感测电压至所述多个感测垫。该屏蔽层设置于所述多个感测垫与所述多个数据线之间。所述多个辅助电压线分别电性连接所述多个感测垫，并用以提供一辅助电压至所述多个感测垫，其中该辅助电压与该感测电压彼此不同。在该第一感测垫接收该感测电压的情况下，该第二感测垫接收该辅助电压。

本发明另一实施方式涉及一种指纹感测装置。根据本发明一实施例，指纹感测装置包括：多个感测垫，以阵列形式排列；多个控制电路，以阵列形式排列，并分别电性连接所述多个感测垫。所述多个控制电路中的一者包括：一第一开关、一第二开关、一第三开关、及一第四开关。该第一开关电性连接所述多个感测垫中的一第一感测垫，用以接收一感测电压，并用以相应于一第一扫描信号导通，以提供该感测电压至该第一感测垫。该第二开关电性连接该第一感测垫，用以相应于该第一扫描信号导通，其中该第一开关与该第二开关交错导通。该第三开关电性连接该第二开关，用以接收一辅助电压，并相应于一第二扫描信号导通，以通过该第二开关，提供该辅助电压至该第一感测垫。第四开关用以相应于一第二扫描信号导通，以通过该第二开关，提供一操作电压至该第一感测垫，其中该第三开关与该第四开关交错导通。

通过应用上述一实施例，即可避免数据线与触控垫间彼此干扰，并从而提高指纹感测的品质。

附图说明

图1A为根据本发明一实施例所示出的指纹感测装置的示意图；

图1B为根据本发明一实施例所示出的指纹感测装置的剖面示意图；

图2为根据本发明一实施例所示出的控制电路与感测垫的示意图；

图3A为根据本发明一实施例所示出的不同电压的示意图；

图3B为根据本发明另一实施例所示出的不同电压的示意图；

图4A为根据本发明一操作例所示出的扫描信号的示意图；

图4B为根据本发明一操作例所示出的示意图；

图4C为根据本发明另一操作例所示出的示意图；

图5A为根据本发明另一操作例所示出的扫描信号的示意图；

图5B为根据本发明另一操作例所示出的示意图；

图6为根据本发明另一实施例所示出的指纹感测装置的示意图；

图7为根据本发明另一实施例所示出的控制电路与感测垫的示意图；

图8为根据本发明另一操作例所示出的扫描信号的示意图；

图9为根据本发明另一操作例所示出的示意图；及

图10为根据本发明另一操作例所示出的示意图。

附图标记说明：

40：扫描电路

50：扫描电路

100：指纹感测装置

100a：指纹感测装置

DTC：感测电路

D1-D5：数据线

GL1-GL5：扫描线

GR1-GR5：扫描线

R1：辅助电压线

R2：电压线

PDU：感测单元

PD：感测垫

CRC：控制电路

SHD：屏蔽层

CTL：信号线

DVC：装置层

ISL：绝缘层

TR1-TR4：开关

TS1-TS4：开关

VS：感测电压

VR1：辅助电压

VR2：操作电压

SGL1-SGL5：扫描信号

SGR1-SGR5：扫描信号

T1-T5：期间

具体实施方式

以下将以附图及详细叙述清楚说明本公开内容的构思，任何所属技术领域中技术人员在了解本公开内容的实施例后，当可由本公开内容所启示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本公开内容的构思与范围。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的『电性连接』，可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而『电性连接』还可指二或多个元件相互操作或动作。

关于本文中所使用的『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。

关于本文中所使用的『及/或』，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

关于本文中所使用的用词(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。某些用以描述本公开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公开的描述上额外的引导。

图1A为根据本发明一实施例所示出的指纹感测装置100的示意图。在一实施例中，指纹感测装置100可包括扫描电路40、扫描电路50、感测电路DTC、数据线D1-D5、扫描线GL1-GL5、扫描线GR1-GR5(亦称控制线)、辅助电压线R1、及感测单元PDU。应注意到，上述信号线及元件的数量仅为例示，本公开并不以此为限。

在一实施例中，扫描电路40通过扫描线GL1-GL5电性连接感测单元PDU，用以通过扫描线GL1-GL5分别提供扫描信号SGL1-SGL5至感测单元PDU，以逐列开启感测单元PDU的感测开关(如图2中开关TR1)。

在一实施例中，扫描电路50通过扫描线GR1-GR5电性连接感测单元PDU，用以通过扫描线GR1-GR5分别提供扫描信号SGR1-SGR5至感测单元PDU，以开启感测单元PDU的控制开关(如图2中开关TR3)。

在一实施例中，感测电路DTC通过数据线D1-D5电性连接感测单元PDU，用以通过数据线D1-D5提供感测电压VS至感测单元PDU中感测开关开启的一列，并通过数据线D1-D5接收来自此些感测单元PDU的回应信号。

在一实施例中，感测电路DTC另通过辅助电压线R1电性连接感测单元PDU，并用以通过辅助电压线R1提供辅助电压VR1至感测单元PDU中控制开关开启的一列。在一实施例中，亦可由独立于感测电路DTC的其它电路通过辅助电压线R1提供辅助电压VR1至感测单元PDU。在一实施例中，提供辅助电压VR1至不同感测单元PDU的辅助电压线R1彼此连接。

在一实施例中，感测单元PDU以矩阵方式排列。每一感测单元PDU皆电性连接数据线D1-D5中的一者、扫描线GL1-GL5中的一者、扫描线GR1-GR5中的一者、及辅助电压线R1。在一实施例中，感测单元PDU包括感测垫PD与控制电路(例如图2中的控制电路CRC)。感测单元PDU的感测垫PD彼此间亦以矩阵方式排列。控制电路用以相应于前述扫描信号SGL1-SGL5及扫描信号SGR1-SGR5，选择性提供不同电压至感测垫PD，以进行指纹感测。关于指纹感测的细节，将于后续段落进行描述。

图1B为根据本发明一实施例所示出的指纹感测装置100的剖面示意图。在一实施例中，指纹感测装置100具有屏蔽层SHD，设置于数据线DL(例如为上述数据线D1-D5中的一者)、信号线CTL(例如为上述扫描线GL1-GL5、扫描线GR1-GR5、及辅助电压线R1中的一者)、及装置层DVC(例如包括前述控制电路CTC中的晶体管元件、及/或其它晶体管装置)之上。感测垫PD设置于屏蔽层SHD之上。亦即，屏蔽层SHD设置于感测垫PD与数据线DL、信号线CTL、装置层DVC之间，用以避免感测垫PD上的噪声影响数据线DL、信号线CTL、与装置层DVC上的信号传递。

在一实施例中，屏蔽层SHD可利用导体，如金属或金属氧化物实现，然其它可屏蔽噪声的材料亦在本公开范围之中。在一实施例中，可利用绝缘层ISL隔离感测垫PD、屏蔽层SHD、与信号线CTL，然本公开不以此为限。

图2为根据本发明一实施例所示出的感测单元PDU的示意图。在本实施例中，是以电性连接数据线D2、扫描线GL2、扫描线GR2的感测单元PDU为例进行说明，然而其它的感测单元PDU亦可具有相同或相似的结构与连接关系。

在本实施例中，感测单元PDU包括感测垫PD与控制电路CRC。在本实施例中，控制电路CRC包括开关TR1-TR4。

开关TR1电性连接于感测垫PD及数据线D2之间，用以接收感测电压VS，并用以相应于来自扫描线GL2具第一电压电平(如高电压电平)的扫描信号SGL2导通，以提供感测电压VS至感测垫PD。

开关TR2的第一端电性连接感测垫PD，且开关TR2的第二端电性连接开关TR3、TR4间。开关TR2用以相应于来自扫描线GL2具第二电压电平(如低电压电平)的扫描信号SGL2导通。在一实施例中，开关TR1、TR2可交错导通。

开关TR3电性连接于辅助电压线R1与开关TR2的第二端之间，用以相应于来自扫描线GR2具第一电压电平(如高电压电平)的扫描信号SGR2导通，以通过开关TR2提供辅助电压VR1至感测垫PD。

开关TR4电性连接于电压线R2与开关TR2的第二端之间，用以相应于来自扫描线SGR2具第二电压电平(如低电压电平)的扫描信号SGR2导通，以通过开关TR2提供来自电压线R2的操作电压VR2至感测垫PD。在一实施例中，开关TR3、TR4可交错导通。

在一实施例中，开关TR1、TR3可用N型晶体管实现，且开关TR2、TR4可用P型晶体管实现，然其他实现方法亦在本公开范围之中。

在一实施例中，感测电压VS、辅助电压VR1、与操作电压VR2皆为直流电压(如图3A所示)。在一实施例中，感测电压VS与辅助电压VR1的电压电平彼此不同。在一实施例中，感测电压VS与操作电压VR2的电压电平彼此相同，但不以此为限。在本实施例中，操作电压VR2亦可为交流电压。

在一实施例中，感测电压VS、辅助电压VR1、与操作电压VR2皆为交流电压(如图3B所示)。在一实施例中，感测电压VS与辅助电压VR1彼此相位不同。在一实施例中，感测电压VS与辅助电压VR1彼此反相。在一实施例中，感测电压VS与操作电压VR2彼此相同，但不以此为限。在本实施例中，操作电压VR2亦可为直流电压。

以下将同时搭配图1A、图2、图4A，说明一操作例中指纹感测装置100的细节，然而本公开不以此为限。在以下操作例中，将以感测电压VS与辅助电压VR1彼此反相为例进行说明，然本公开不以此为限。

在期间T1中，扫描信号SGL1具高电压电平，且扫描信号SGL2-SGL5具低电压电平。扫描信号SGR2具高电压电平，且扫描信号SGR1、SGR3-SGR5具低电压电平。

此时，第一列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL1开启，以提供感测电压VS至感测垫PD。第一列感测单元PDU中的开关TR2根据扫描信号SGL1关断，以阻止辅助电压VR1、操作电压VR2提供至感测垫PD。

此外，第一列感测单元PDU中的开关TR3根据扫描信号SGR1导通。第一列感测单元PDU中的开关TR4根据扫描信号SGR1关断。

另一方面，在期间T1中，第二列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL2关断。第二列感测单元PDU中的开关TR2根据扫描信号SGL2导通。第二列感测单元PDU中的开关TR3根据扫描信号SGR2导通，以通过开关TR2提供辅助电压VR1至感测垫PD。第二列感测单元PDU中的开关TR4根据扫描信号SGR2关断，以阻止操作电压VR2通过开关TR2提供至感测垫PD。

再一方面，在期间T1中，第三列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL2关断。第三列感测单元PDU中的开关TR2根据扫描信号SGL2导通。第三列感测单元PDU中的开关TR3根据扫描信号SGR2关断，以阻止电压VR1通过开关TR2提供至感测垫PD。第三列感测单元PDU中的开关TR4根据扫描信号SGR2导通，以通过开关TR2提供操作电压VR2至感测垫PD。

期间T1中，第四、第五列感测单元PDU的操作大致相同于第三列感测单元PDU的操作，故在此不赘述。

在期间T2中，扫描信号SGL2具高电压电平，且扫描信号SGL1、SGL3-SGL5具低电压电平。扫描信号SGR3具高电压电平，且扫描信号SGR1-SGR2、SGR4-SGR5具低电压电平。

在期间T2中，第一列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL1关断。第一列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL1导通。第一列感测单元PDU中的开关TR3根据扫描信号SGR1导通，以通过开关TR2提供辅助电压VR1至感测垫PD。第一列感测单元PDU中的开关TR4根据扫描信号SGR1关断，以阻止操作电压VR2通过开关TR2提供至感测垫PD。

在期间T2中，第二列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL2开启，以提供感测电压VS至感测垫PD。第二列感测单元PDU中的开关TR2根据扫描信号SGL2关断，以阻止辅助电压VR1、操作电压VR2提供至感测垫PD。第二列感测单元PDU中的开关TR3根据扫描信号SGR1导通。第二列感测单元PDU中的开关TR4根据扫描信号SGR1关断。

在期间T2中，第三列感测单元PDU的操作大致相同于第一列感测单元PDU的操作，故在此不赘述。

在期间T2中，第四列感测单元PDU中的开关TR1根据扫描信号SGL4关断。第四列感测单元PDU中的开关TR2根据扫描信号SGL4导通。第四列感测单元PDU中的开关TR3根据扫描信号SGR4关断，以阻止电压VR1通过开关TR2提供至感测垫PD。第四列感测单元PDU中的开关TR4根据扫描信号SGR4导通，以通过开关TR2提供操作电压VR2至感测垫PD。

在期间T2中，第五列感测单元PDU的操作大致相同于第四列感测单元PDU的操作，故在此不赘述。

期间T3-T5中感测单元PDU的操作亦可由上类推，故在此不赘述。

通过上述的操作，可使接收感测电压VS的一列感测垫PD邻接至少一列接收辅助电压VR1的感测垫PD。借此，即可利用彼此不同的(如反相或极性相对)感测电压VS与辅助电压VR1，提高感测垫PD上存储的电荷量，从而增加对应纹峰与纹谷的感测垫PD上电荷量差异，以增加指纹识别的灵敏度。更具体来说，由于电荷量＝电压差*电容值，故当感测电压VS与辅助电压VR1具有较高电压差时，感测垫PD间可存储较多电荷量，故会提高对应纹峰与纹谷的电荷量差异，以增加指纹识别的灵敏度。

如此一来，即便前述屏蔽层SHD隔离感测垫PD、数据线DL、信号线CTL、与装置层DVC，而使耦接于感测垫PD上的杂散电容减少，感测垫PD亦能存储充足的电荷量，以令感测电路DTC得以进行纹峰与纹谷的识别。

图4B为上述操作例在期间T2中感测单元PDU的感测垫PD上电压的示意图。如图所示，第二列感测垫PD接收感测电压VS，且相邻于第二列感测垫PD的第一、三列感测垫PD接收辅助电压VR1，以令第二列感测垫PD与第一、三列感测垫PD间的电容得以存储较多电荷。

另一方面，在本公开不同操作例中，感测电路DTC亦可通过数据线D1-D5中的一部分提供辅助电压VR1，以令指纹感测装置100更为灵敏。

举例而言，参照图4C。在本操作例中，指纹感测装置100的扫描信号SGL1-SGL5与扫描信号SGR1-SGR5可参照图4A中所绘的扫描信号SGL1-SGL5与扫描信号SGR1-SGR5，在此不赘述。此外，指纹感测装置100在期间T1-T5中操作亦类似于上述操作例，故相同的部分在此亦不赘述。在本操作例中，感测电路DTC通过数据线D1、D3、D5提供辅助电压VR1至感测垫PD，并通过数据线D2、D4提供感测电压VS至感测垫PD。

借此，由于接收感测电压VS的感测垫PD被接收辅助电压VR1的感测垫PD所包围(参照图4C)(亦即，在一感测垫接收感测电压VS的情况下，包围此一感测垫的其它感测垫接收辅助电压VR1)，故接收感测电压VS的感测垫PD可利用其与接收辅助电压VR1的感测垫PD间的电容存储更多电荷，以提高指纹感测装置100的灵敏度。

应注意到，在不同实施例中，感测电路DTC亦可在不同期间中通过不同的数据线D1、D3、D5提供辅助电压VR1至感测垫PD。例如，在期间T1中，感测电路DTC通过数据线D2、D4提供辅助电压VR1至感测垫PD，并通过数据线D1、D3、D5提供感测电压VS至感测垫PD。在期间T2中，感测电路DTC通过数据线D1、D3、D5提供辅助电压VR1至感测垫PD，并通过数据线D2、D4提供感测电压VS至感测垫PD。

以下将搭配图5A，说明一操作例中指纹感测装置100的细节，然而本公开不以此为限。在本操作例中，扫描信号SGL1-SGL5类似于图4A中所绘的扫描信号SGL1-SGL5，故重复的细节在此不赘述。另一方面，本操作例中的扫描信号SGR1-SGR5相似于图4A中所绘的扫描信号SGR1-SGR5，唯其高电压电平的维持期间有所不同，故重复的细节在此不赘述。

在本操作例中，在期间T1中，第一、二、四、五列感测单元PDU的操作相同于图4A、图4B中所示实施例的相应操作，故在此不赘述。在期间T1中，第三列感测单元PDU接收低电压电平的扫描信号SGL3及高电压电平的扫描信号SGR3，故其操作类似于第二列感测单元PDU的操作，亦即，开关TR2、TR3导通，以提供辅助电压VR1至感测垫PD。

类似地，在期间T2中，第一、二、三、五列感测单元PDU的操作相同于图4A、图4B中所示实施例的相应操作，且第四列感测单元PDU的操作类似于第三列感测单元PDU的操作，亦即，开关TR2、TR3导通，以提供辅助电压VR1至感测垫PD。重复的说明在此不赘述。

在期间T3中，第二、三、四列感测单元PDU的操作相同于第4A、4B图中所示实施例的相应操作，且第一、五列感测单元PDU的操作类似于第二、四列感测单元PDU的操作，亦即，开关TR2、TR3导通，以提供辅助电压VR1至感测垫PD。重复的说明在此不赘述。

应注意到，上述操作例仅为例示，扫描信号SGR1-SGR5的高电压电平维持期间可随实际需求进行调整，本公开不以上述操作例为限。

图5B为上述图5A操作例在期间T2中感测单元PDU的感测垫PD上电压的示意图。如图所示，第二列感测垫PD接收感测电压VS，第一、三、四列感测垫PD接收辅助电压VR1，以令指纹感测装置100更为灵敏。

图6为根据本公开另一实施例所示出的指纹感测装置100a的示意图。在本实施例中，指纹感测装置100a大致相似于对应图1A的实施例的指纹感测装置100，故重复的说明在此不赘述。在本实施例中，指纹感测装置100a省略扫描线GR1-GR5。在一实施例中，指纹感测装置100a可通过扫描线GL1-GL5中的两者电性连接同一列感测单元PDU，以将来自扫描线GL1-GL5中的此两者中的一者的扫描信号SGL1-SGL5作为前述扫描信号SGR1-SGR5。

在一实施例中，扫描电路40通过扫描线GL1-GL5中的相邻两者电性连接同一列感测单元PDU，用以通过扫描线GL1-GL5中的相邻两者分别提供扫描信号SGL1-SGL5中的连续两者至同一列感测单元PDU，以开启感测单元PDU的感测开关(如图7中开关TS1)及控制开关(如图7中开关TS3)。

在一实施例中，感测电路DTC通过数据线D1-D5电性连接感测单元PDU，用以通过数据线D1-D5提供感测电压VS至感测单元PDU中控制开关开启的一列，并通过数据线D1-D5接收来自此些感测单元PDU的回应信号。

在一实施例中，感测电路DTC另通过辅助电压线R1电性连接感测单元PDU，并用以通过辅助电压线R1提供辅助电压VR1至感测单元PDU中感测开关开启的一列。在一实施例中，亦可由独立于感测电路DTC的其它电路通过辅助电压线R1提供辅助电压VR1至感测单元PDU。

在一实施例中，感测单元PDU以矩阵方式排列。每一感测单元PDU皆电性连接数据线D1-D5中的一者、扫描线GL1-GL5中的相邻两者、及辅助电压线R1。在一实施例中，感测单元PDU包括感测垫PD与控制电路(例如图7中的控制电路CRC)。感测单元PDU的感测垫PD彼此间亦以矩阵方式排列。控制电路用以相应于前述扫描信号SGL1-SGL5，选择性提供不同电压至感测垫PD，以进行指纹感测。关于指纹感测装置100a的指纹感测的细节，将于后续段落进行描述。

图7为根据本发明一实施例所示出的感测单元PDU的示意图。在本实施例中，是以电性连接数据线D2、扫描线GL2、GL3的感测单元PDU为例进行说明，然而其它的感测单元PDU亦可具有相同或相似的结构与连接关系。

在本实施例中，感测单元PDU包括感测垫PD与控制电路CRC。在本实施例中，控制电路CRC包括开关TS1-TS4。

开关TS1电性连接于辅助电压线R1与开关TS4的第二端之间，用以相应于来自扫描线GL2具第一电压电平(如高电压电平)的扫描信号SGL2导通，以通过开关TS4提供辅助电压VR1至感测垫PD。

开关TS2电性连接于电压线R2与开关TS1的第二端之间，用以相应于来自扫描线SGL2具第二电压电平(如低电压电平)的扫描信号SGL2导通，以通过开关TS4提供来自电压线R2的操作电压VR2至感测垫PD。在一实施例中，开关TS1、TS2可交错导通。

开关TS3电性连接于感测垫PD及数据线D2之间，用以接收感测电压VS，并用以相应于来自扫描线GL3具第一电压电平(如高电压电平)的扫描信号SGL3导通，以提供感测电压VS至感测垫PD。

开关TS4的第一端电性连接感测垫PD，且开关TS4的第二端电性连接开关TS1、TS2间。开关TS4用以相应于来自扫描线GL3具第二电压电平(如低电压电平)的扫描信号SGL3导通。在一实施例中，开关TS3、TS4可交错导通。

在一实施例中，开关TS1、TS3可用N型晶体管实现，且开关TS2、TS4可用P型晶体管实现，然其他实现方法亦在本公开范围之中。

以下将搭配图8，说明一操作例中指纹感测装置100a的细节，然而本公开不以此为限。在以下操作例中，将以感测电压VS与辅助电压VR1彼此反相为例进行说明，然本公开不以此为限。

在期间T1中，扫描信号SGL1具高电压电平，且扫描信号SGL2-SGL5具低电压电平。此时，第一列感测单元PDU中的开关TS3根据扫描信号SGL2关断。第一列感测单元PDU中的开关TS4根据扫描信号SGL2导通。第一列感测单元PDU中的开关TS1根据扫描信号SGL1开启，以通过开关TS4提供辅助电压VR1至感测垫PD。第一列感测单元PDU中的开关TS2根据扫描信号SGL1关断。

另一方面，在期间T1中，第二列感测单元PDU中的开关TS3根据扫描信号SGL3关断。第二列感测单元PDU中的开关TS4根据扫描信号SGL3导通。第二列感测单元PDU中的开关TS1根据扫描信号SGL2关断。第二列感测单元PDU中的开关TS2根据扫描信号SGL2导通，以通过开关TS4提供操作电压VR2至感测垫PD。

期间T1中，第三、第四、第五列感测单元PDU的操作大致相同于第二列感测单元PDU的操作，故在此不赘述。

在期间T2中，扫描信号SGL2具高电压电平，且扫描信号SGL1、SGL3-SGL5具低电压电平。此时，第一列感测单元PDU中的开关TS3根据扫描信号SGL2导通，以提供感测电压VS至感测垫PD。第一列感测单元PDU中的开关TS4根据扫描信号SGL2关断，以阻止电压VR1、VR2通过开关TS4提供至感测垫PD。第一列感测单元PDU中的开关TS1根据扫描信号SGL1关断。第一列感测单元PDU中的开关TS2根据扫描信号SGL1导通。

另一方面，第二列感测单元PDU中的开关TS3根据扫描信号SGL3关断。第二列感测单元PDU中的开关TS4根据扫描信号SGL3导通。第二列感测单元PDU中的开关TS1根据扫描信号SGL2开启，以通过开关TS4提供辅助电压VR1至感测垫PD。第二列感测单元PDU中的开关TS2根据扫描信号SGL2关断。

再一方面，在期间T2中，第三列感测单元PDU中的开关TS3根据扫描信号SGL4关断。第三列感测单元PDU中的开关TS4根据扫描信号SGL4导通。第三列感测单元PDU中的开关TS1根据扫描信号SGL3关断。第三列感测单元PDU中的开关TS2根据扫描信号SGL3导通，以通过开关TS4提供操作电压VR2至感测垫PD。

期间T2中，第四、第五列感测单元PDU的操作大致相同于第三列感测单元PDU的操作，故在此不赘述。

期间T3-T5中感测单元PDU的操作亦可由上类推，故在此不赘述。

通过上述的操作，可使接收感测电压VS的一列感测垫PD邻接至少一列接收辅助电压VR1的感测垫PD。借此，即可利用彼此不同的感测电压VS与辅助电压VR1，提高感测垫PD上存储的电荷量，从而增加对应纹峰与纹谷的感测垫PD上电荷量差异，以增加指纹识别的灵敏度。

如此一来，即便前述屏蔽层SHD隔离感测垫PD、数据线DL、信号线CTL、与装置层DVC，而使耦接于感测垫PD上的杂散电容减少，感测垫PD亦能存储充足的电荷量，以令感测电路DTC得以进行纹峰与纹谷的识别。

图9为上述操作例在期间T3中感测单元PDU的感测垫PD上电压的示意图。如图所示，第二列感测垫PD接收感测电压VS，且相邻于第二列感测垫PD的第三列感测垫PD接收辅助电压VR1，以令第二列感测垫PD与第三列感测垫PD间的电容得以存储较多电荷。

另一方面，应注意到，类似于指纹感测装置100，指纹感测装置100a亦可通过数据线D1-D5中的一部分提供辅助电压VR1，以令指纹感测装置100更为灵敏(参照图10)。关于此一变化实施例的具体细节可参照前述段落，故在此不赘述。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种指纹感测装置，包括：

多个感测垫，以阵列形式排列，其中所述多个感测垫包括彼此相邻的一第一感测垫及一第二感测垫；

多个数据线，分别电性连接所述多个感测垫，并用以提供一感测电压至所述多个感测垫；

一屏蔽层，设置于所述多个感测垫与所述多个数据线之间；及

多个辅助电压线，分别电性连接所述多个感测垫，并用以提供一辅助电压至所述多个感测垫，其中该辅助电压与该感测电压彼此不同；

其中在该第一感测垫接收该感测电压的情况下，该第二感测垫接收该辅助电压，其中，所述的指纹感测装置，还包括：

多个控制电路，以阵列形式排列，分别电性连接所述多个感测垫，用以根据多个第一扫描信号提供该感测电压至所述多个感测垫，并用以根据多个第二扫描信号，提供该辅助电压至所述多个感测垫，

其中在所述多个控制电路提供该感测电压至该第一感测垫时，所述多个控制电路不提供该辅助电压至该第一感测垫，其中所述多个控制电路中的一者包括：

一第一开关，用以相应于所述多个第一扫描信号中的一者导通，以提供该感测电压至该第一感测垫；

一第二开关，用以相应于所述多个第一扫描信号中的该者导通，其中该第一开关与该第二开关交错导通；

一第三开关，用以相应于所述多个第二扫描信号中的一者导通，以通过该第二开关，提供该辅助电压至该第一感测垫；以及

一第四开关，用以相应于所述多个第二扫描信号中的该者导通，以通过该第二开关，提供一操作电压至该第一感测垫，其中该第三开关与该第四开关交错导通。

2.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中该辅助电压与该感测电压彼此相位部分不同、相位反向、或电平不同。

3.如权利要求1所述的指纹感测装置，还包括：

多个第一扫描线，分别电性连接所述多个控制电路，用以提供所述多个第一扫描信号至所述多个控制电路；以及

多个控制线，分别电性连接所述多个控制电路，用以提供所述多个第二扫描信号至所述多个控制电路。

4.如权利要求1所述的指纹感测装置，还包括：

多个扫描线，用以提供所述多个第一扫描信号至所述多个控制电路；

其中所述多个控制电路中的一列电性连接所述多个扫描线中的相邻两者，以将来自所述多个扫描线中的该相邻两者中的一者的第一扫描信号作为所述多个第二扫描信号中的一者。

5.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中该操作电压与该感测电压相同。

6.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中在该感测电压根据所述多个第一扫描信号中的一者提供至该第一感测垫的同时，该辅助电压根据所述多个第一扫描信号中的该者提供至该第二感测垫。

7.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中在所述多个感测垫中的一第一列接收该感测电压的情况下，所述多个感测垫中相邻于该第一列的一第二列接收该辅助电压。

8.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中在所述多个感测垫中的一第一列接收该感测电压的情况下，所述多个感测垫中相邻于该第一列的一第二列及一第三列接收该辅助电压。

9.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中在所述多个感测垫中的一第一列接收该感测电压的情况下，所述感测垫中相邻于该第一列的一第二列及相邻于该第二列的一第三列接收该辅助电压。

10.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中在该第一感测垫接收该感测电压的情况下，所述多个感测垫中包围该第一感测垫的多个感测垫接收该辅助电压。

11.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中所述多个数据线更用以提供该辅助电压至所述多个感测垫。

12.如权利要求1-11中任一者所述的指纹感测装置，其中所述多个辅助电压线彼此连接。

13.一种指纹感测装置，包括：

多个感测垫，以阵列形式排列；

多个控制电路，以阵列形式排列，并分别电性连接所述多个感测垫，其中所述多个控制电路中的一者包括：

一第一开关，电性连接所述多个感测垫中的一第一感测垫，用以接收一感测电压，并用以相应于一第一扫描信号导通，以提供该感测电压至该第一感测垫；

一第二开关，电性连接该第一感测垫，用以相应于该第一扫描信号导通，其中该第一开关与该第二开关交错导通；

一第三开关，电性连接该第二开关，用以接收一辅助电压，并相应于一第二扫描信号导通，以通过该第二开关，提供该辅助电压至该第一感测垫；以及

一第四开关，用以相应于一第二扫描信号导通，以通过该第二开关，提供一操作电压至该第一感测垫，其中该第三开关与该第四开关交错导通。

14.如权利要求13所述的指纹感测装置，还包括：

多个栅极线，其中所述多个栅极线中用以提供该第一扫描信号的一第一栅极线电性连接该第一开关的一控制端及该第二开关的一控制端；以及

多个控制线，其中所述多个控制线中用以提供该第二扫描信号的一第一控制线电性连接该第三开关的一控制端及该第四开关的一控制端。

15.如权利要求13所述的指纹感测装置，还包括：

多个栅极线，其中所述多个栅极线中用以提供该第一扫描信号的一第一栅极线电性连接该第一开关的一控制端及该第二开关的一控制端；

所述多个栅极线中相邻于该第一栅极线的一第二栅极线电性连接该第三开关的一控制端及该第四开关的一控制端。

16.如权利要求13所述的指纹感测装置，还包括：

多个数据线，分别电性连接所述多个感测垫，其中所述多个数据线中用以提供该感测电压至该第一感测垫的一第一数据线电性连接该第一开关；以及

多个辅助电压线，分别电性连接所述多个感测垫，其中所述多个辅助电压线中用以提供该辅助电压至该第一感测垫的一辅助电压线电性连接该第三开关，且其中所述多个辅助电压线彼此电性连接。

17.如权利要求13所述的指纹感测装置，其中在一第一期间中，该第一开关导通以提供该感测电压至该第一感测垫，且该第二开关关断以阻止该操作电压通过该第四开关提供至该第一感测垫。

18.如权利要求17所述的指纹感测装置，其中在一第二期间中，该第一开关关断，该第二开关导通，且该第三开关导通，以通过该第二开关提供该辅助电压至该第一感测垫。

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