TW202240371A - 具有指紋辨識功能的觸控裝置及其運作方法 - Google Patents

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Abstract

一種具有指紋辨識功能的觸控裝置包含複數感應區域、複數第一開關組、複數第一移位暫存電路、複數第二開關組以及複數第二移位暫存電路。該些感應區域包含複數傳輸電極以及複數接收電極。該些第一開關組耦接該些傳輸電極且用以傳輸一第一訊號。該些第一移位暫存電路用以依據複數第一重置訊號以及複數第一控制訊號分別控制該些第一開關組。該些第二開關組耦接該些接收電極且用以接收一第二訊號。該些第二移位暫存電路用以依據一第二重置訊號以及複數第二控制訊號控制該些第二開關組。第一訊號以及第二訊號是針對觸控運作以及指紋辨識運作。

Description

具有指紋辨識功能的觸控裝置及其運作方法
本揭示中所述實施例內容是有關於觸控技術以及指紋辨識技術，特別關於一種具有指紋辨識功能的觸控裝置及其運作方法。
隨著科技的發展，支援觸控功能以及指紋辨識功能的電子裝置已被應用許多領域。換句話說，這些電子裝置被設計來決定使用者的觸控位置且能辨識使用者的指紋。
本揭示之一些實施方式是關於一種具有指紋辨識功能的觸控裝置。具有指紋辨識功能的觸控裝置包含複數感應區域、複數第一開關組、複數第一移位暫存電路、複數第二開關組以及複數第二移位暫存電路。該些感應區域包含複數傳輸電極以及複數接收電極。該些第一開關組耦接該些傳輸電極且用以傳輸一第一訊號。該些第一移位暫存電路用以依據複數第一重置訊號以及複數第一控制訊號分別控制該些第一開關組。該些第二開關組耦接該些接收電極且用以接收一第二訊號。該些第二移位暫存電路用以依據一第二重置訊號以及複數第二控制訊號控制該些第二開關組。第一訊號以及第二訊號是針對一觸控運作以及一指紋辨識運作。
本揭示之一些實施方式是關於一種具有指紋辨識功能的觸控裝置的運作方法。運作方法包含以下操作：藉由複數第一移位暫存器依據複數第一重置訊號以及複數第一控制訊號分別控制複數第一開關組，其中該些第一開關組耦接複數傳輸電極以傳輸一第一訊號；以及藉由複數第二移位暫存器依據一第二重置訊號以及複數第二控制訊號控制複數第二開關組，其中該些第二開關組耦接複數接收電極以接收一第二訊號。第一訊號以及第二訊號是針對一觸控運作以及一指紋辨識運作。
參考第1圖。第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有指紋辨識功能的觸控裝置100執行觸控運作的示意圖。第1圖中的裝置不僅可執行觸控功能且可執行指紋辨識功能。
在一些實施例中，具有指紋辨識功能的觸控裝置100可與一顯示裝置整合以形成指紋、觸控與顯示整合(fingerprint, touch, and display integration，FTDI)裝置。舉例而言，具有指紋辨識功能的觸控裝置100可設置於一智慧型電話中或其他電子裝置中。上述顯示裝置可為有機發光二極體顯示裝置或其他種顯示裝置。
以第1圖示例而言，具有指紋辨識功能的觸控裝置100包含感應區域A、開關組MX1-MX2、移位暫存電路SRX1-SRX2、開關組MY1-MY2以及移位暫存電路SRY1-SRY2。各個移位暫存電路SRX1-SRX2以及各個移位暫存電路SRY1-SRY2包含複數移位暫存器。
各感應區域A包含複數傳輸電極102以及複數接收電極104。其中一傳輸電極102與一對應接收電極104之間形成一電容。該些傳輸電極102以及該些接收電極104可利用來執行觸控功能以及指紋辨識功能。換句話說，觸控功能以及指紋辨識功能共享該些傳輸電極102以及該些接收電極104。這方法可被利用以實現全屏指紋辨識機制。
開關組MX1-MX2耦接該些傳輸電極102。舉例而言，該些開關組MX1-MX2中的各開關耦接至其中一行傳輸電極102。移位暫存電路SRX1-SRX2分別耦接開關組MX1-MX2。開關組MX1-MX2中的該些開關接收傳輸訊號TX且將傳輸訊號TX傳給該些傳輸電極102。移位暫存電路SRX1-SRX2依據時脈訊號CLK_X、重置訊號RST_X1-RST_X2以及控制訊號STV_X1-STV_X2分別控制開關組MX1-MX2中的該些開關。
開關組MY1-MY2耦接該些接收電極104。舉例而言，開關組MY1-MY2中的各開關耦接一列接收電極104。移位暫存電路SRY1-SRY2分別耦接開關組MY1-MY2。開關組MY1-MY2中的該些開關接收來自接收電極104的接收訊號RX。移位暫存電路SRY1-SRY2依據時脈訊號CLK_Y、重置訊號RST_Y1-RST_Y2以及控制訊號STV_Y1-STV_Y2分別控制開關組MY1-MY2中的該些開關。
藉由此配置，具有指紋辨識功能的觸控裝置100的結構為互容型式。
需注意的是，第1圖中感應區域A、開關組MX1-MX2、移位暫存電路SRX1-SRX2、開關組MY1-MY2、以及移位暫存電路SRY1-SRY2的數量僅為示例的目的，本揭示不以此為限。舉例而言，具有指紋辨識功能的觸控裝置100可包含32個開關組以接收該傳輸訊號TX以及36個開關組以接收該接收訊號RX。在這個例子中，一個陣列中將包含36
Figure 02_image001
32個通道。
同時參考第1圖以及第2圖。第2圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖中多個訊號的時序圖。
於觸控運作期間，傳輸訊號TX為觸控傳輸訊號，且接收訊號RX為觸控接收訊號。
以第2圖示例而言，在時間點T1，重置訊號RST_X1自禁能位準轉為致能位準。據此，移位暫存電路SRX1依據重置訊號RST_X1導通開關組MX1中的該些開關。在這個情況下，第一行中的該些感應區域A的該些電容並聯連接。開關組MX1中該些被導通的開關將觸控傳輸訊號TX傳給第一行該些感應區域A中的該些傳輸電極102。另外，重置訊號RST_Y1自禁能位準轉為致能位準。據此，移位暫存電路SRY1依據重置訊號RST_Y1導通開關組MY1中的該些開關。在這個情況下，第一列中的該些感應區域A的該些電容並聯連接。開關組MY1中該些被導通的開關自第一列該些感應區域A的接收電極104接收觸控接收訊號RX，且接著將觸控接收訊號RX傳輸至一處理電路(圖未示)。
在時間點T2，重置訊號RST_X1仍具有致能位準，且重置訊號RST_Y2自禁能位準轉為致能位準。據此，移位暫存電路SRY2依據重置訊號RST_Y2導通開關組MY2中的該些開關。在這個情況下，第二列中的該些感應區域A的電容並聯連接。開關組MY2中該些被導通的開關自第二列該些感應區域A的接收電極104接收觸控接收訊號RX，且接著將觸控接收訊號RX傳輸至處理電路。
在時間點T3，重置訊號RST_X2自禁能位準轉為致能位準。據此，移位暫存電路SRX2依據重置訊號RST_X2導通開關組MX2中的該些開關。在這個情況下，第二行中的該些感應區域A的電容並聯連接。開關組MX2中該些被導通的開關將觸控傳輸訊號TX傳給第二行該些感應區域A的傳輸電極102。另外，重置訊號RST_Y1自禁能位準轉為致能位準。移位暫存電路SRY1依據重置訊號RST_Y1導通開關組MY1中的該些開關。在這個情況下，第一列中的該些感應區域A的電容並聯連接。開關組MY1中該些被導通的開關自第一列該些感應區域A的接收電極104接收觸控接收訊號RX，且接著將觸控接收訊號RX傳輸至處理電路。
在時間點T4，重置訊號RST_X2仍具有致能位準，且重置訊號RST_Y2自禁能位準轉為致能位準。據此，移位暫存電路SRY2依據重置訊號RST_Y2導通開關組MY2中的該些開關。在這個情況下，第二列中的該些感應區域A的電容並聯連接。開關組MY2中該些被導通的開關自第二列該些感應區域A的接收電極104接收觸控接收訊號RX，且接著將觸控接收訊號RX傳輸至處理電路。
基於相似的運作，處理電路接收各感應區域A的觸控接收訊號RX。觸控接收訊號RX的電壓可反映一電容值。舉例而言，若一觸控事件發生於一位置且此位置對應於一傳輸電極102以及一接收電極104，此傳輸電極102與此接收電極104之間的電容值將會改變。據此，處理電路可依據對應的觸控接收訊號RX判斷此觸控位置。
需注意的是觸控運作主要受重置訊號RST_X1-RST_X2與RST_Y1-RST_Y2控制，且時脈訊號CLK_X與CLK_Y具有禁能位準。
參考第3圖。第3圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置100自觸控運作轉為指紋辨識運作的示意圖。
以第3圖示例而言，若手指F觸碰到具有指紋辨識功能的觸控裝置100上的位置P1，對應於位置P1的感應區域A1被決定以用於後續的指紋辨識功能。
參考第4圖以及第5圖。第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置100執行指紋辨識運作的示意圖。第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第4圖中多個訊號的時序圖。
如上所述，若一手指觸碰到具有指紋辨識功能的觸控裝置100上的位置P2，對應於位置P2的感應區域A2被決定以用於後續的指紋辨識功能。由於感應區域A2的座標位於第二行以及第二列，依據感應區域A2的座標可選擇移位暫存電路SRX2以及移位暫存電路SRY2。
於指紋辨識運作期間，傳輸訊號TX為指紋辨識傳輸訊號，且接收訊號RX為指紋辨識接收訊號。
以第5圖示例而言，於時間區間D1中，控制訊號STV_X2具有致能位準且時脈訊號CLK_X具有致能位準。據此，被選擇的移位暫存電路SRX2依據控制訊號STV_X2啟動且依據時脈訊號CLK_X導通開關組MX2中的第一個開關。開關組MX2中被導通的第一個開關將指紋辨識傳輸訊號TX傳輸至對應的該些傳輸電極102。另外，於時間區間D1中，控制訊號STV_Y2具有一個脈衝且時脈訊號CLK_Y具有多個脈衝。據此，被選擇的移位暫存電路SRY2依據控制訊號STV_Y2啟動且依據時脈訊號CLK_Y依序導通開關組MY2中的該些開關。開關組MY2中的該些開關依序自對應的該些接收電極104接收該些指紋辨識接收訊號RX，且將該些指紋辨識接收訊號RX傳輸至處理電路。
於時間區間D2中，時脈訊號CLK_X具有致能位準。據此，被選擇的移位暫存電路SRX2依據時脈訊號CLK_X導通開關組MX2中的第二個開關。開關組MX2中被導通的第二個開關將指紋辨識傳輸訊號TX傳輸至對應的該些傳輸電極102。另外，於時間區間D2中，時脈訊號CLK_Y具有多個脈衝。據此，被選擇的移位暫存電路 SRY2依據時脈訊號CLK_Y依序導通開關組MY2中的該些開關。開關組MY2中被導通的該些開關依序自該些對應的接收電極104接收該些指紋辨識接收訊號RX，且將該些指紋辨識接收訊號RX傳輸至處理電路。
基於相似的運作，感應區域A2中的該些傳輸電極102以及該些接收電極104被感應，且處理電路接收感應區域A2的該些指紋辨識接收訊號RX。一指紋辨識接收訊號RX的電壓可反映一電容值。該些指紋辨識接收訊號RX的電壓可藉由一類比轉數位轉換器轉為數位訊號。數位訊號可指示出手指F的指紋的波峰以及波谷。據此，處理電路可依據數位訊號執行指紋辨識運作。
藉由此配置，各移位暫存電路SRX1-SRX2與SRY1-SRY2連接至一行或一列的感應區域A。如此，各移位暫存電路SRX1-SRX2與SRY1-SRY2可受較少的訊號控制，且接腳數量可減少。
需注意的是指紋辨識運作主要受時脈訊號CLK_X與CLK_Y控制，且重置訊號RST_X1-RST_X2與RST_Y1-RST_Y2具有禁能位準。
參考第6圖。第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有指紋辨識功能的觸控裝置600執行觸控運作的示意圖。
第6圖中該些傳輸電極102’、該些接收電極104’、該些感應區域A’、移位暫存電路SRX1’-SRX2’、開關組MX1’-MX2’、開關組MY1’-MY2’、時脈訊號CLK_X’與CLK_Y’、控制訊號STV_X1’-STV_X2’、控制訊號STV_Y1’-STV_Y2’、重置訊號RST_X1’-RST_X2’以及傳輸訊號TX’的配置相似於第1圖中該些傳輸電極102、該些接收電極104、該些感應區域A、移位暫存電路SRX1-SRX2、開關組MX1-MX2、開關組MY1-MY2、時脈訊號CLK_X與CLK_Y、控制訊號STV_X1-STV_X2、控制訊號STV_Y1-STV_Y、重置訊號RST_X1-RST_X2以及傳輸訊號TX的配置。
參考第6圖以及第7圖。第7圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第6圖中多個訊號的時序圖。
第6圖與第1圖之間的其中一個主要差異在於，第6圖中的移位暫存電路SRY1’-SRY2’受相同的重置訊號RST_Y’控制。
據此，以第7圖示例而言，於時間區間D3，重置訊號RST_Y’具有致能位準，且移位暫存電路SRY1’-SRY2’依據重置訊號RST_Y’導通開關組MY1’-MY2’中的該些開關。另外，於時間區間D3，重置訊號RST_X1’-RST_X2’依序自禁能位準轉為致能位準。據此，移位暫存電路SRX1’先依據重置訊號RST_X1’導通開關組MX1’中的該些開關，接著移位暫存電路SRX2’依據重置訊號RST_X2’導通開關組MX2’中的該些開關。
當移位暫存電路SRX1’導通開關組MX1’中的該些開關，開關組MX1’中被導通的該些開關將觸控傳輸訊號TX傳輸至第一行該些感應區域A’的傳輸電極102’。由於開關組MY1’-MY2’中的該些開關被導通，開關組MY1’中的該些開關自第一列該些感應區域A’的接收電極104’接收觸控接收訊號RX_Y1’，且開關組MY2’中的該些開關自第二列該些感應區域A’的接收電極104’接收觸控接收訊號RX_Y2’。
接著，當移位暫存電路SRX2’導通開關組MX2’中的該些開關，開關組MX2’中該些導通的開關將觸控傳輸訊號TX’傳輸至第二行該些感應區域A’的傳輸電極102’。由於開關組MY1’-MY2’中的該些開關被導通，開關組MY1’中的該些開關自第一列該些感應區域A’的接收電極104’接收觸控接收訊號RX_Y1’，且開關組MY2’中的該些開關自第二列該些感應區域A’的接收電極104’接收觸控接收訊號RX_Y2’。
基於相似的運作，處理電路接收到不同列的觸控感應訊號RX_Y1’-RX_Y2’。接著，處理電路可依據觸控感應訊號RX_Y1’-RX_Y2’決定觸控位置。
參考第8圖以及第9圖。第8圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第6圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置600執行指紋辨識運作的示意圖。第9圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第8圖中多個訊號的時序圖。
相似於第4圖，若一手指觸碰到具有指紋辨識功能的觸控裝置600上的位置P3，對應於位置P3的感應區域A3被決定以用於後續的指紋辨識功能。由於感應區域A3的座標位於第二行以及第二列，依據感應區域A3的座標可選擇移位暫存電路SRX2’以及移位暫存電路SRY2’。
以第9圖示例而言，於時間區間D1’，控制訊號STV_X2’具有致能位準且時脈訊號CLK_X’具有致能位準。據此，被選擇的移位暫存電路SRX2’依據控制訊號STV_X2’啟動且依據時脈訊號CLK_X’導通開關組MX2’中的第一個開關。開關組MX2中導通的第一個開關將指紋辨識傳輸訊號TX’傳輸至對應的該些傳輸電極102’。另外，於時間區間D1’，控制訊號STV_Y2’具有一個脈衝且時脈訊號CLK_Y’具有多個脈衝。據此，被選擇的移位暫存電路SRY2’依據控制訊號STV_Y2’啟動且依據時脈訊號CLK_Y’依序導通開關組MY2’中的該些開關。開關組MY2’中該些導通的開關依序自對應的該些接收電極104’接收該些指紋辨識接收訊號RX_Y2’，且接著將該些指紋辨識接收訊號RX_Y2’傳輸至處理電路。
於時間區間D2’，時脈訊號CLK_X’具有致能位準。據此，被選擇的移位暫存電路SRX2’依據時脈訊號CLK_X’導通開關組MX2中的第二個開關。開關組MX2’中導通的第二個開關將指紋辨識傳輸訊號TX’傳輸至對應的該些傳輸電極102’。另外，於時間區間D2’，時脈訊號CLK_Y’具有多個脈衝。據此，被選擇的移位暫存電路 SRY2’依據時脈訊號CLK_Y’依序導通開關組MY2’中的該些開關。開關組MY2’中該些導通的開關依序自對應的該些接收電極104’接收該些指紋辨識接收訊號RX_Y2’，且將該些指紋辨識接收訊號RX_Y2’傳輸至處理電路。
基於相似的運作，感應區域A3中的該些傳輸電極102’以及該些接收電極104’被感應，且處理電路接收到感應區域A3的該些指紋辨識接收訊號RX_Y2’。接著，處理電路可依據對應於該些指紋辨識接收訊號RX_Y2’的數位訊號執行指紋辨識程序。
藉由此配置，因為移位暫存電路SRY1’-SRY2’分別對應不同接收訊號RX_Y1’-RX_Y2’，因此運作速度可更快。
參考第10圖。第10圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有指紋辨識功能的觸控裝置1000同時執行觸控運作以及指紋辨識運作的示意圖。
在一些實施例中，觸控運作以及指紋辨識運作可同時被執行且對具有指紋辨識功能的觸控裝置1000上的不同感應區域所執行。以第10圖示例而言，一手指接觸感應區域A4且具有指紋辨識功能的觸控裝置1000對應地執行觸控運作。另一手指接觸感應區域A5且具有指紋辨識功能的觸控裝置1000對應地執行指紋辨識運作。
參考第11圖。第11圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有指紋辨識功能的觸控裝置1100的示意圖。
第11圖中的該些傳輸電極102”、該些接收電極104”、該些感應區域A”、移位暫存電路SRX1”-SRX2”、開關組MY1”-MY2”、時脈訊號CLK_X”與CLK_Y”、控制訊號STV_X1”-STV_X2”、 STV_Y1”-STV_Y2”、重置訊號RST_X1”-RST_X2”以及接收訊號RX_Y1”-RX_Y2”的配置分別相似於第6圖中的該些傳輸電極102’、 該些接收電極104’、 該些感應區域A’、移位暫存電路SRX1’-SRX2’、開關組MY1’-MY2’、時脈訊號CLK_X’與CLK_Y’、控制訊號STV_X1’-STV_X2’與STV_Y1’-STV_Y2’、重置訊號RST_X1’-RST_X2’及接收訊號RX_Y1’-RX_Y2’的配置。
第11圖與第6圖之間的其中一個主要差異在於，第11圖中的開關組MX1”-MX2”分別接收不同的傳輸訊號TX_X1”-TX_X2”。第11圖與第6圖之間的另一個主要差異在於，第11圖中的移位暫存電路SRY1”與SRY2”分別受不同的重置訊號RST_Y1”-RST_Y2”控制。換句話說，第11圖中不同的感應區域A”分別連接至不同的移位暫存電路SRX1”-SRX2”以及不同的移位暫存電路SRY1”-SRY2”。如此，第11圖中的該些感應區域A”被獨立控制。
參考第12圖。第12圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第11圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置1100同時執行觸控運作以及指紋辨識運作的示意圖。
觸控運作以及指紋辨識運作可同時於具有指紋辨識功能的觸控裝置1100上的不同感應區域執行。以第12圖示例而言，對感應區域A6執行觸控運作，且對相應於觸控位置P4的感應區域A7執行指紋辨識運作。
關於觸控運作，移位暫存電路SRX1”導通開關組MX1”中的該些開關且開關組MX1”中該些導通的開關將觸控傳輸訊號TX_X1”傳輸至第一行該些感應區域中的傳輸電極102”。另外，移位暫存電路SRY1”導通開關組MY1”中的該些開關且開關組MY1”中該些導通的開關自第一列該些感應區域的接收電極104”接收觸控接收訊號RX_Y1”。如此，可對位於第一行以及第一列的感應區域A6執行觸控運作。
關於指紋辨識運作，基於感應區域A7的座標，可選擇移位暫存電路SRX2”以及移位暫存電路SRY2”。移位暫存電路SRX2”導通開關組MX2”中的第一個開關，且開關組MX2”中被導通的第一個開關將指紋辨識傳輸訊號TX_X2”傳輸至第二行該些感應區域的傳輸電極102”。另外，移位暫存電路SRY2”依序導通開關組MY2”中的該些開關，且開關組MY2”中該些導通的開關接收來自第二列該些感應區域的接收電極104”的指紋辨識接收訊號RX_Y2”。接著，相似地，移位暫存電路SRX2”導通開關組MX2”中的第二個開關，且移位暫存電路SRY2”依序導通開關組MY2”中的該些開關。如此，可對位於第二行以及第二列的感應區域A7執行指紋辨識運作。
藉由此配置，觸控運作以及指紋辨識運作可同時執行於具有指紋辨識功能的觸控裝置1100上的不同感應區域A6以及A7。
需注意的是，在這個例子中，對應於指紋辨識感應區域A7的重置訊號RST_X2”以及重置訊號RST_Y2”具有禁能位準，且對應於觸控感應區域A6的控制訊號STV_X1”以及控制訊號STV_Y1”具有禁能位準。
參考第13A圖。第13A圖是依照本揭示一些實施例所繪示的有機發光二極體外嵌式(on-cell)堆疊結構1300a的示意圖。
以第13A圖示例而言，有機發光二極體外嵌式堆疊結構1300a包含陰極層1301a、薄膜封裝(thin film encapsulation，TFE)層1302a、金屬網層1303a、偏光層1304a、光學透明膠(optical clear adhesive，OCA)層1305a、覆蓋玻璃層1306a、電路區域1307a以及訊號線1308a。
陰極層1301a用以發光。薄膜封裝層1302a設置於陰極層1301a上。金屬網層1303a設置於薄膜封裝層1302a上且包含第1圖中的該些傳輸電極102以及該些接收電極104(或第6圖中的該些傳輸電極102’以及該些接收電極104’、或第11圖中的該些傳輸電極102”以及該些接收電極104”)。偏光層1304a設置於金屬網層1303a上。光學透明膠層1305a設置於偏光層1304a上。覆蓋玻璃層1306a設置於光學透明膠層1305a上。電路區域1307a設置於陰極層1301a上且包含第1圖中的移位暫存電路SRX1-SRX2以及移位暫存電路SRY1-SRY2(或者第6圖中的移位暫存電路SRX1’-SRX2’以及移位暫存電路SRY1’-SRY2’、或者第11圖中的移位暫存電路SRX1”-SRX2”以及移位暫存電路SRY1”-SRY2”)。電路區域1307a中的這些移位暫存電路連接至訊號線1308a，且這些訊號線1308a透過一攀升(climbing)方式或其他方式連接至金屬網層1303a中的該些電極。
參考第13B圖。第13B圖是依照本揭示一些實施例所繪示的有機發光二極體外嵌式堆疊結構1300b的示意圖。
以第13B圖示例而言，有機發光二極體外嵌式堆疊結構1300b包含陰極層1301b、薄膜封裝層1302b、金屬網層1303b、偏光層1304b、光學透明膠層1305b、覆蓋玻璃層1306b、電路區域1307b以及至少一通孔1309b。電路區域1307b中的這些移位暫存電路透過該至少一通孔1309b連接至金屬網層1303b中的該些電極。
參考第14圖以及第15圖。第14圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有外嵌式堆疊結構的裝置1400的示意圖。第15圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有外嵌式堆疊結構的裝置1500的示意圖。
以第14圖示例而言，背側銅1401設置於基板1402下。基板1402包含複數發光元件。金屬網層1403包含複數傳輸電極以及複數接收電極，且設置於基板1402上。軟性印刷電路(flexible printed circuit，FPC)板1404貼附於基板1402。兩電路區域1405以及1406設置於基板1402上，其中電路區域1405包含第1圖中的移位暫存電路SRX1-SRX2(或者第6圖中的移位暫存電路SRX1’-SRX2’、或者第11圖中的移位暫存電路SRX1’’-SRX2’’)，且電路區域1406包含第1圖中的移位暫存電路SRY1-SRY2(或者第6圖中的移位暫存電路SRY1’-SRY2’、或者第11圖中的移位暫存電路SRY1’’-SRY2’’)。電路區域1405以及電路區域1406連接至複數訊號線，且該些訊號線透過攀升方式或其他方式連接至金屬網層1403(例如：電路區域1405以及電路區域1406透過複數通孔連接至金屬網層1403中的該些電極)。處理電路1407設置於基板1402上，且處理電路1407可執行顯示功能。處理電路1408設置於軟性印刷電路板1404上。處理電路1408透過其他訊號線連接至電路區域1405以及電路區域1406，且該些訊號線傳輸第1圖中的傳輸訊號TX(或者第6圖中的傳輸訊號TX’、或者第11圖中的傳輸訊號TX_X1”以及TX_X2”)或接收第1圖中的接收訊號RX(或者第6圖中的接收訊號RX’、或者第11圖中的接收訊號RX_Y1”以及RX_Y2”)以執行觸控運作以及指紋辨識 運作。處理電路1407以及處理電路1408中的各者為一積體電路(IC)。換句話說，裝置1400包含兩積體電路且可執行顯示功能、觸控功能以及指紋辨識功能。
以第15圖示例而言，背側銅1501設置於基板1502下。基板1502包含複數發光元件。金屬網層1503包含複數傳輸電極以及複數接收電極，且設置於基板1502上。軟性印刷電路板1504貼附於基板1502。兩電路區域1505以及1506設置於基板1502上，其中電路區域1505包含第1圖中的移位暫存電路SRX1-SRX2(或者第6圖中的移位暫存電路SRX1’-SRX2’、或者第11圖中的移位暫存電路SRX1’’-SRX2’’)，電路區域1506包含第1圖中的移位暫存電路SRY1-SRY2(或者第6圖中的移位暫存電路SRY1’-SRY2’、或者第11圖中的移位暫存電路SRY1’’-SRY2’’)。電路區域1505以及電路區域1506 連接至複數訊號線，該些訊號線攀升方式或其他方式連接至金屬網層1503(例如：電路區域1505以及電路區域1506透過複數通孔連接至金屬網層1503中的該些電極)。處理電路1507設置於基板1502上。相似於第11圖中的處理電路1407，處理電路1507可執行顯示功能。另外，處理電路1507透過複數訊號線連接電路區域1505以及1506，且該些訊號線傳輸第1圖中的傳輸訊號TX(或者第6圖中的傳輸訊號TX’、或者第11圖中的傳輸訊號TX_X1”以及TX_X2”)，或接收第1圖中的接收訊號RX(或者第6圖中的接收訊號RX’、或者第11圖中的接收訊號RX_Y1”以及RX_Y2”)以執行觸控功能以及指紋辨識功能。處理電路1507為指紋、觸控與顯示整合驅動積體電路。換句話說，裝置1500包含一積體電路且可執行顯示功能、觸控功能以及指紋辨識功能。
參考第16圖。第16圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有指紋辨識功能的觸控裝置1600的示意圖。
以第16圖示例而言，具有指紋辨識功能的觸控裝置1600包含複數感應區域Aa、開關組MX1a-MX2a以及移位暫存電路SRX1a-SRX2a。各感應區域Aa包含複數感應電極106。開關組MX1a-MX2a耦接該些感應電極106。舉例而言，開關組MX1a-MX2a中的各開關耦接一對應的感應電極106。開關組MX1a-MX2a中的各開關將傳輸訊號TXa傳輸至對應的感應電極106且接收來自對應的感應電極106的接收訊號RXa。移位暫存電路SRX1a-SRX2a分別依據時脈訊號CLK_Xa、重置訊號RST_X1a與RST_X2a以及控制訊號STV_X1a-STV_X2a控制開關組MX1a-MX2a中的該些開關。藉由此配置，具有指紋辨識功能的觸控裝置1600的結構為自容型式。
參考第17圖。第17圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有指紋辨識功能的觸控裝置1700的示意圖。
具有指紋辨識功能的觸控裝置1700的配置相似於具有指紋辨識功能的觸控裝置1600。在一些實施例中，具有指紋辨識功能的觸控裝置1700為智慧型手表。以第17圖示例而言，具有指紋辨識功能的觸控裝置1700包含複數感應區域Ab、複數開關組MXb以及複數移位暫存電路SRXb。各感應區域Ab包含複數感應電極108。該些開關組MXb耦接該些感應電極108。開關組MXb中的各開關將傳輸訊號TXb傳輸至對應的感應電極108且接收來自對應感應電極108的接收訊號RXb。各個移位暫存電路SRXb依據時脈訊號CLK_Xb、對應的重置訊號RST_Xb以及對應的控制訊號STV_Xb控制對應開關組MXb中的該些開關。藉由此配置，具有指紋辨識功能的觸控裝置1700的結構亦為自容型式。
參考第18圖。第18圖是依照本揭示一些實施例所繪示的運作方法1800的示意圖。
為了易於瞭解的目的，運作方法1800將搭配第6圖進行描述，但本揭示不以此為限。
在操作S1802，移位暫存電路SRX1’-SRX2’依據重置訊號RST_X1’與RST_X2’以及控制訊號STV_X1’-STV_X2’分別控制開關組MX1’-MX2’。
在操作S1804，移位暫存電路SRY1’-SRY2’依據重置訊號RST_Y’以及控制訊號STV_Y1’-STV_Y2控制開關組MY1’-MY2’。
操作S1802以及操作S1804的細節已描述於前述與第6圖相關的實施例中，故於此不再贅述。
綜上所述，觸控運作以及指紋辨識運作可利用感應區域中相同的傳輸電極以及相同的接收電極實現。
各種功能性元件和方塊已於此公開。對於本技術領域具通常知識者而言，功能方塊可由電路(不論是專用電路，或是於一或多個處理器及編碼指令控制下操作的通用電路)實現，其一般而言包含用以相應於此處描述的功能及操作對電氣迴路的操作進行控制之電晶體或其他電路元件。如將進一步理解地，一般而言電路元件的具體結構與互連，可由編譯器(compiler)，例如暫存器傳遞語言(Register Transfer Language，RTL)編譯器決定。暫存器傳遞語言編譯器對與組合語言代碼(assembly language code)相當相似的指令碼(script)進行操作，將指令碼編譯為用於佈局或製作最終電路的形式。確實地，暫存器傳遞語言以其促進電子和數位系統設計過程中的所扮演的角色和用途而聞名。
雖然本揭示已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本揭示，任何本領域具通常知識者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,600,1000,1100,1600,1700:觸控裝置 102,102’,102”:傳輸電極 104,104’,104”:接收電極 106,108:感應電極 1300a,1300b:有機發光二極體外嵌式堆疊結構 1301a,1301b:陰極層 1302a,1302b:薄膜封裝層 1303,1303b:金屬網層 1304a,1304b:偏光層 1305a,1305b:光學透明膠層 1306a,1306b:覆蓋玻璃層 1307a,1307b:電路區域 1308a:訊號線 1309b:通孔 1400,1500:裝置 1401,1501:背側銅 1402,1502:基板 1403,1503:金屬網層 1404,1504:軟性印刷電路板 1405,1406,1506:電路區域 1407,1408,1507:處理電路 1800:運作方法 MX1,MX2,MY1,MY2,MX1’,MX2’,MY1’,MY2’,MX1”,MX2”,MY1”,MY2”,MX1a,MX2a,MXb:開關組 SRX1,SRX2,SRY1,SRY2,SRX1’,SRX2’,SRY1’,SRY2’,SRX1”,SRX2”,SRY1”,SRY2”,SRX1a,SRX2a,SRXb:移位暫存電路 CLK_X,CLK_Y,CLK_X’,CLK_Y’,CLK_X”,CLK_Y”,CLK_Xa,CLK_Xb:時脈訊號 STV_X1,STV_X2,STV_Y1,STV_Y2,STV_X1’,STV_X2’,STV_Y1’,STV_Y2’,STV_X1”,STV_X2”,STV_Y1”,STV_Y2”,STV_X1a,STV_X2a,STV_Xb:控制訊號 RST_X1,RST_X2,RST_Y1,RST_Y2,RST_X1’,RST_X2’,RST_Y’,RST_X1”,RST_X2”,RST_Y1”,RST_Y2”,RST_X1a,RST_X2a,RST_Xb:重置訊號 A,A1,A2,A’,A3,A4,A5,A”,A6,A7,Aa,Ab:感應區域 TX,TX’,TX_X1”,TX_X2”,TXa,TXb:傳輸訊號 RX,RX_Y1’,RX_Y2’,RX_Y1”,RX_Y2”,RXa,RXb:接收訊號 T1,T2,T3,T4:時間點 F:手指 P1,P2,P3,P4:位置 D1,D2,D3,D1’,D2’:時間區間 S1802,S1804:操作
為讓本揭示之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能夠更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一具有指紋辨識功能的觸控裝置執行觸控運作的示意圖； 第2圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖中多個訊號的時序圖； 第3圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置自觸控運作轉為指紋辨識運作的示意圖； 第4圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第1圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置執行指紋辨識運作的示意圖； 第5圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第4圖中多個訊號的時序圖； 第6圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一具有指紋辨識功能的觸控裝置執行觸控運作的示意圖； 第7圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第6圖中多個訊號的時序圖； 第8圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第6圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置執行指紋辨識運作的示意圖； 第9圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第8圖中多個訊號的時序圖； 第10圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一具有指紋辨識功能的觸控裝置同時執行觸控運作以及指紋辨識運作的示意圖； 第11圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一具有指紋辨識功能的觸控裝置的示意圖； 第12圖是依照本揭示一些實施例所繪示的第11圖中具有指紋辨識功能的觸控裝置同時執行觸控運作以及指紋辨識運作的示意圖； 第13A圖是依照本揭示一些實施例所繪示的有機發光二極體外嵌式(on-cell)堆疊結構的示意圖； 第13B圖是依照本揭示一些實施例所繪示的有機發光二極體外嵌式堆疊結構的示意圖； 第14圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有外嵌式堆疊結構的一裝置的示意圖； 第15圖是依照本揭示一些實施例所繪示的具有外嵌式堆疊結構的一裝置的示意圖； 第16圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一具有指紋辨識功能的觸控裝置的示意圖； 第17圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一具有指紋辨識功能的觸控裝置的示意圖；以及 第18圖是依照本揭示一些實施例所繪示的一運作方法的示意圖。
100:觸控裝置
102:傳輸電極
104:接收電極
MX1,MX2,MY1,MY2:開關組
SRX1,SRX2,SRY1,SRY2:移位暫存電路
CLK_X,CLK_Y:時脈訊號
STV_X1,STV_X2,STV_Y1,STV_Y2:控制訊號
RST_X1,RST_X2,RST_Y1,RST_Y2:重置訊號
A:感應區域
TX:傳輸訊號
RX:接收訊號

Claims (17)

  1. 一種具有指紋辨識功能的觸控裝置，包含： 複數感應區域，包含複數傳輸電極以及複數接收電極： 複數第一開關組，耦接該些傳輸電極且用以傳輸一第一訊號； 複數第一移位暫存電路，用以依據複數第一重置訊號以及複數第一控制訊號分別控制該些第一開關組； 複數第二開關組，耦接該些接收電極且用以接收一第二訊號；以及 複數第二移位暫存電路，用以依據一第二重置訊號以及複數第二控制訊號控制該些第二開關組， 其中該第一訊號以及該第二訊號是針對一觸控運作以及一指紋辨識運作。
  2. 如請求項1所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第一移位暫存電路依據一第一時脈訊號、該些第一重置訊號以及該些第一控制訊號分別控制該些第一開關組，且該些第一開關組傳輸該第一訊號。
  3. 如請求項2所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第二移位暫存電路依據一第二時脈訊號、複數第二重置訊號以及該些第二控制訊號分別控制該些第二開關組，且該些第二開關組接收該第二訊號。
  4. 如請求項3所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中針對該觸控運作，該些第一移位暫存電路中的一者依據該些第一重置訊號中的其中一者導通該些第一開關組中的其中一者中的複數開關。
  5. 如請求項4所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中針對該觸控運作，該些第二移位暫存電路中的一者依據該些第二重置訊號中的其中一者導通該些第二開關組中的其中一者中的複數開關。
  6. 如請求項3所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中當該觸控運作被執行於一位置且該位置位於該些感應區域中的其中一者內，該些感應區域中的其中該者被決定，其中依據該些感應區域中的其中該者，選擇出該些第一開關組中的其中該者以及該些第二開關組中的其中該者。
  7. 如請求項6所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中針對該指紋辨識運作，被選擇的該第一開關組依據該些第一控制訊號中的一者以及該第一時脈訊號依序導通該些第一開關組中的其中一者中的複數開關。
  8. 如請求項7所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中當被選擇的該第一開關組導通該些第一開關組中的其中該者中的該些開關時，針對該指紋辨識運作，被選擇的該第二開關組依據該些第二控制訊號中的一者以及該第二時脈訊號依序導通該些第二開關組中的其中一者中的複數開關。
  9. 如請求項2所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第二移位暫存電路依據一第二時脈訊號、該第二重置訊號以及該些第二控制訊號分別控制該些第二開關組，且該些第二開關組分別接收複數個該第二訊號。
  10. 如請求項1所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第一移位暫存電路依據一第一時脈訊號、該些第一重置訊號以及該些第一控制訊號分別控制該些第一開關組，且該第一開關組分別傳輸複數第一訊號。
  11. 如請求項10所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第二移位暫存電路依據一第二時脈訊號、複數第一重置訊號以及該些第二控制訊號分別控制該些第二開關組，且該第二開關組分別接收複數個該第二訊號。
  12. 如請求項11所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該觸控運作以及該指紋辨識運作為同時執行。
  13. 如請求項1所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第一移位暫存器以及該些第二移位暫存器連接至複數訊號線，且該些訊號線透過一攀升方式連接至該些傳輸電極以及該些接收電極。
  14. 如請求項1所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該些第一移位暫存電路與該些第二移位暫存電路透過複數通孔連接至該些傳輸電極以及該些接收電極。
  15. 如請求項1所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該具有指紋辨識功能的觸控裝置為一互容型式。
  16. 如請求項1所述的具有指紋辨識功能的觸控裝置，其中該具有指紋辨識功能的觸控裝置為一自容型式。
  17. 一種具有指紋辨識功能的觸控裝置的運作方法，其中該運作方法包含： 藉由複數第一移位暫存器依據複數第一重置訊號以及複數第一控制訊號分別控制複數第一開關組，其中該些第一開關組耦接複數傳輸電極以傳輸一第一訊號；以及 藉由複數第二移位暫存器依據一第二重置訊號以及複數第二控制訊號控制複數第二開關組，其中該些第二開關組耦接複數接收電極以接收一第二訊號， 其中該第一訊號以及該第二訊號是針對一觸控運作以及一指紋辨識運作。
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