TWI710942B

TWI710942B - 指紋辨識裝置及其驅動方法

Info

Publication number: TWI710942B
Application number: TW108133203A
Authority: TW
Inventors: 郭峻廷
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2020-11-21
Also published as: TW202113567A; EP3792816A1

Abstract

一種指紋辨識裝置，包括一光源、一電可切換圖案結構以及影像感測元件。光源用以發出一光線至一物件。電可切換圖案結構配置於被物件反射的光線的傳遞路徑上，且電可切換圖案結構包括依序堆疊的一第一導電層、一第一電可切換光學層、一第二導電層、一第二電可切換光學層以及一第三導電層，其中第一導電層的一第一導電圖案不同於第三導電層的一第二導電圖案。影像感測元件用以感測通過電可切換圖案結構的光線，以形成至少一影像。此外，一種指紋辨識裝置的驅動方法亦被提及。

Description

指紋辨識裝置及其驅動方法

本發明是有關於一種光學裝置及其驅動方法，且特別是有關於一種指紋辨識裝置及其驅動方法。

目前的指紋辨識模組是利用指紋紋路的特徵點來進行辨識。一般來說，一個完整的手指指紋約有五十個特徵點，當可辨識的特徵點越多時，指紋辨識的安全等級越高。然而，基於成本以及面積的考量，通常不論是電容式或是光學式指紋辨識模組的面積都是有限的，因此在有限面積下提升指紋辨識的安全等級為日後的技術發展趨勢。

本發明提供一種指紋辨識裝置，可增加特徵點的數量，且具有較低的成本。

本發明提供一種指紋辨識裝置的驅動方法，可驅動上述的指紋辨識裝置。

本發明的一種指紋辨識裝置，包括一光源、一電可切換圖案結構以及影像感測元件。光源用以發出一光線至一物件。電可切換圖案結構配置於被物件反射的光線的傳遞路徑上，且電可切換圖案結構包括依序堆疊的一第一導電層、一第一電可切換光學層、一第二導電層、一第二電可切換光學層以及一第三導電層，其中第一導電層的一第一導電圖案不同於第三導電層的一第二導電圖案。影像感測元件用以感測通過電可切換圖案結構的光線，以形成至少一影像。

在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案或第二導電圖案呈現同心圓、斜紋或弧形條紋。

在本發明的一實施例中，上述的第一電可切換光學層或第二電可切換光學層的材質包括高分子分散式液晶材料。

在本發明的一實施例中，上述的第一導電層具有一第一圖案定義部分與一第一填補部分，第一圖案定義部分定義第一導電圖案，第一填補部分位於第一圖案定義部分以外的區域且與第一圖案定義部分間隔開。第三導電層具有一第二圖案定義部分與一第二填補部分，第二圖案定義部分定義第二導電圖案，且第二填補部分位於第二圖案定義部分以外的區域且與第二圖案定義部分間隔開。

在本發明的一實施例中，上述的第二導電層為一公用電極。

在本發明的一實施例中，上述的電可切換圖案結構還包括多個基底層，且第一導電層、第二導電層以及第三導電層分別設置於這些基底層的對應一者上。

在本發明的一實施例中，上述的電可切換圖案結構還包括一第三電可切換光學層、一第四導電層、一第四電可切換光學層以及一第五導電層，其中第五導電層的一第三導電圖案不同於第一導電層的第一導電圖案與第三導電層的第二導電圖案。

在本發明的一實施例中，上述的第四導電層為一公用電極。

本發明的一種指紋辨識裝置的驅動方法，其中指紋辨識裝置包括一光源、一電可切換圖案結構以及一影像感測元件，光源用以發出一光線至一物件，電可切換圖案結構配置於被物件反射的光線的傳遞路徑上，且影像感測元件用以感測通過電可切換圖案結構的光線，且其中驅動方法包括：在一第一模式下，使電可切換圖案結構呈現第一圖案，以使影像感測元件感測到第一影像；以及在一第二模式下，使電可切換圖案結構呈現不同於第一圖案的第二圖案，以使影像感測元件感測到不同於第一影像的第二影像。

在本發明的一實施例中，上述的第一圖案或第二圖案呈現同心圓、斜紋或弧形條紋。

在本發明的一實施例中，上述的電可切換圖案結構包括依序堆疊的一第一導電層、一第一電可切換光學層、一第二導電層、一第二電可切換光學層以及一第三導電層，其中第一導電層具有對應於第一圖案的一第一導電圖案，第三導電層具有對應於第二圖案的一第二導電圖案。

在本發明的一實施例中，上述的第二導電層為一公用電極。

在本發明的一實施例中，使電可切換圖案結構呈現第一圖案的方法包括：施加電壓於第一導電層、第二導電層以及第三導電層，以使第一電可切換光學層中對應於第一導電圖案的第一部分呈現霧狀，第一電可切換光學層中的第一部分以外的第二部分呈現透光狀，且第二電可切換光學層呈現透光狀。

在本發明的一實施例中，上述的第一導電層具有一第一圖案定義部分與一第一填補部分，第一圖案定義部分定義第一導電圖案，第一填補部分位於第一圖案定義部分以外的區域且與第一圖案定義部分間隔開，且其中在第一模式下：施加相同的電壓於第一圖案定義部分與第二導電層，以使第一電可切換光學層中對應於第一導電圖案的第一部分呈現霧狀；施加不同的電壓於第一填補部分與第二導電層，以使第一電可切換光學層中的第一部分以外的第二部分呈現透光狀；以及施加不同的電壓於第二導電層與第三導電層，以使第二電可切換光學層呈現透光狀。

在本發明的一實施例中，使電可切換圖案結構呈現第二圖案的方法包括：施加電壓於第一導電層、第二導電層以及第三導電層，以使第二電可切換光學層中對應於第二導電圖案的第三部分呈現霧狀，第二電可切換光學層中的第三部分以外的第四部分呈現透光狀，且第一電可切換光學層呈現透光狀。

在本發明的一實施例中，上述的第二導電層具有一第二圖案定義部分與一第二填補部分，第二圖案定義部分定義第二導電圖案，且第二填補部分位於第二圖案定義部分以外的區域且與第二圖案定義部分間隔開，且其中在第二模式下：施加相同的電壓於第二圖案定義部分與第二導電層，以使第二電可切換光學層中對應於第二導電圖案的第三部分呈現霧狀不透光；施加不同的電壓於第二填補部分與第二導電層，以使第二電可切換光學層中的第三部分以外的第四部分呈現透光狀；以及施加不同的電壓於第二導電層與第一導電層，以使第一電可切換光學層呈現透光狀。

在本發明的一實施例中，依序執行第一模式與第二模式，以分別感測第一影像與第二影像。

在本發明的一實施例中，藉由被物件反射的光線與第一圖案或第二圖案發生干涉而產生干涉條紋，以使影像感測元件感測干涉條紋而形成第一影像或第二影像。

基於上述，本發明的指紋辨識裝置的驅動方法為在不同模式下使電可切換圖案結構呈現不同的圖案。因此，這些不同的圖案可分別與使用者的指紋發生干涉現象而產生不同的干涉條紋，以增加特徵點的數量。再者，由於干涉條紋的線條較粗，因此對於影像感測元件的解析度要求較低，有助於節省成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的一實施例的指紋辨識裝置的剖面示意圖。圖2是圖1中的電可切換圖案結構的剖面示意圖。圖3A至圖3C是依照本發明的一些實施例的電可切換圖案結構的導電層的上視示意圖。圖4A至圖4D是依照本發明的一些實施例的電可切換圖案結構在不同模式下所呈現的不同圖案的示意圖。圖5A至圖5C是依照本發明的一實施例的指紋辨識裝置在不同模式下的剖面示意圖。

請先參照圖1，本實施例的指紋辨識裝置10包括一光源100、一電可切換圖案結構200、影像感測元件300以及蓋板400。光源100用以發出一光線L至一物件50。電可切換圖案結構200配置於被物件50反射的光線L的傳遞路徑上。影像感測元件300用以感測通過電可切換圖案結構200的光線L，以形成至少一影像。蓋板400設置於電可切換圖案結構200上，以提供保護的作用。

在本實施例中，物件50例如為使用者的手指。光源100所發出的光線L可為單一波長光線或多重波長光線。影像感測元件300例如是電荷耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）或互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）感測器或其他適當的感測元件。具體而言，在本實施例中，影像感測元件300於一時間區間中可持續接收被物件50反射且通過電可切換圖案結構200的光線L，以擷取影像，並且影像感測元件300將此影像的資料輸出至處理器500，以使處理器500依據此影像的資料進行分析。在本實施例中，處理器500例如是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、系統單晶片（System on Chip，SOC)或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）、其他類似處理裝置或這些裝置的組合。此外，指紋辨識裝置10可進一步包括儲存裝置（未繪示），其中儲存裝置例如是任何類型的固定式或可移動式的隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）或類似元件或上述元件的組合。在本實施例中，儲存裝置用以儲存本發明各實施例的影像資料、圖像資料以及多個模組等，以使處理器500可讀取儲存裝置並執行這些資料以及模組，以實現本發明各實施例所述的指紋辨識方法。

在本實施例中，電可切換圖案結構200在特定的驅動電場下可以切換為不同的圖案，而電可切換圖案結構200的圖案可經設計，以使所述圖案可與使用者的指紋發生干涉現象而產生干涉條紋（或稱摩爾紋（moiré）），且指紋辨識裝置10可將此干涉條紋作為特徵點來進行指紋辨識。

請接著參照圖2，本實施例的電可切換圖案結構200包括依序堆疊的一第一導電層210、一第一電可切換光學層220、一第二導電層230、一第二電可切換光學層240、一第三導電層250、一第三電可切換光學層260、一第四導電層270、一第四電可切換光學層280以及一第五導電層290。

第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和/或第四電可切換光學層280例如由電可切換光學材料構成。舉例來說，此類電可切換光學材料可以為液晶材料，諸如高分子分散式液晶（Polymer-dispersed Liquid Crystal，PDLC）材料。高分子分散式液晶薄膜是由具各向異性的液晶均勻分散於高分子中而成之複合膜，其可藉由外加電場來調控液晶與高分子間的折射率關係，以形成光散射（例如呈現霧狀不透光）或光穿透（例如呈現透光狀）的狀態。

因此，第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和/或第四電可切換光學層280的光學特性在特定的驅動電場下可以改變。舉例來說，第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和第四電可切換光學層280中的每一者的部分或全部可在一定的電場下由遮光的霧狀轉變成透光狀。因此，電可切換圖案結構200可藉由第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和/或第四電可切換光學層280的光學特性來切換不同的圖案。

如圖2和圖3A所示，第一導電層210具有一第一圖案定義部分212與一第一填補部分214，第一圖案定義部分212定義第一導電圖案（圖3A中是以同心圓圖案為例），第一填補部分214位於第一圖案定義部分212以外的區域且與第一圖案定義部分212間隔開。具體來說，第一填補部分214緊鄰第一圖案定義部分212，且第一填補部分214可環繞第一圖案定義部分212和/或填補於第一圖案定義部分212內的空隙。

如圖2和圖3B所示，第三導電層250具有一第二圖案定義部分252與一第二填補部分254，第二圖案定義部分252定義第二導電圖案（圖3B中是以斜紋圖案為例），且第二填補部分254位於第二圖案定義部分252以外的區域且與第二圖案定義部分252間隔開。具體來說，第二填補部分254緊鄰第二圖案定義部分252，且第二填補部分254可環繞第二圖案定義部分252和/或填補於第二圖案定義部分252內的空隙。

如圖2和圖3C所示，第五導電層290具有一第三圖案定義部分292與一第三填補部分294，第三圖案定義部分292定義第三導電圖案（圖3C中是以弧形條紋圖案為例），且第三填補部分294位於第三圖案定義部分292以外的區域且與第三圖案定義部分292間隔開。具體來說，第三填補部分294緊鄰第三圖案定義部分292，且第三填補部分294可環繞第三圖案定義部分292和/或填補於第三圖案定義部分292內的空隙。

第一導電層210、第二導電層230、第三導電層250、第四導電層270以及第五導電層290可為透明的導電薄膜，例如銦錫氧化物（ITO）。在本實施例中，第一導電層210的第一導電圖案、第三導電層250的第二導電圖案以及第五導電層290的第三導電圖案三者皆不相同。在其他實施例中，第一導電層210的第一導電圖案、第三導電層250的第二導電圖案以及第五導電層290的第三導電圖案的其中至少兩者可為相似，且所述至少兩者相對於彼此旋轉一角度或者所述至少兩者相對於彼此偏移。舉例來說，所述至少兩者都可呈斜紋，且所述至少兩者的斜紋的延伸方向相對於電可切換圖案結構200的邊緣分別傾斜不同的角度；或者所述至少兩者都可呈同心圓，且所述至少兩者的其中一者的同心圓的圓心位於電可切換圖案結構200的中心，而另一者的同心圓的圓心相對於電可切換圖案結構200的中心偏移。

第一導電層210、第三導電層250以及第五導電層290中的每一者還可包括多個外引線。舉例來說，如圖3A所示，第一導電層210的多個外引線216可分別將第一圖案定義部分212與第一填補部分214分別電性耦接至外界的輸入電壓端（未繪示），以獨立地提供電壓給第一圖案定義部分212與第一填補部分214。圖3B和圖3C省略繪示外引線，本領域的通常知識者可視設計需求來調整外引線的配置方式。

此外，第二導電層230以及第四導電層270可為公用電極。第二導電層230以及第四導電層270例如為不具有圖案的整面導電薄膜。另外，如圖2所示，電可切換圖案結構200還包括多個基底層SUB，且第一導電層210、第二導電層230、第三導電層250、第四導電層270以及第五導電層290分別設置於這些基底層SUB的對應一者上。基底層SUB例如是塑膠基底。

在本實施例中，可以將需要的電壓訊號施加給第一導電層210、第二導電層230、第三導電層250、第四導電層270和/或第五導電層290，以在對應的第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和/或第四電可切換光學層280產生所要的驅動電場。

指紋辨識裝置10的驅動方法包括：在一第一模式下，使電可切換圖案結構200呈現第一圖案，以使影像感測元件300感測到第一影像；在一第二模式下，使電可切換圖案結構200呈現不同於第一圖案的第二圖案，以使影像感測元件300感測到不同於第一影像的一第二影像；以及在一第三模式下，使電可切換圖案結構200呈現不同於第一圖案和第二圖案的第三圖案，以使影像感測元件300感測到不同於第一影像和第二影像的第三影像。

在本實施例中，電可切換圖案結構200可耦接於處理器500，處理器可用以驅動電可切換圖案結構200，以依序執行第一模式、第二模式以及第三模式，以使影像感測元件300可分別感測第一影像、第二影像以及第三影像。處理器500可依據此第一影像、第二影像以及第三影像的資料來進行指紋辨識分析。

在本實施例中，第一圖案可對應於第一導電層210的第一圖案定義部分212（即，第一導電圖案），因此第一圖案可例如為圖4A所示的同心圓圖案；第二圖案可對應於第三導電層250的第二圖案定義部分252（即，第二導電圖案），因此第二圖案可例如為圖4B所示的斜紋圖案；第三圖案對應於第五導電層290的第三圖案定義部分292（即，第三導電圖案），因此第三圖案可例如為圖4C所示的弧形條紋圖案，然本發明不以此為限。在其他實施例中，電可切換圖案結構200所呈現的圖案也可以是其他圖案，例如圖4D所示的多個斜紋，其中多個斜紋的延伸方向相對於電可切換圖案結構200的邊緣分別傾斜不同的角度。

請參照圖5A，在第一模式下，使電可切換圖案結構200呈現第一圖案的方法包括施加電壓於第一導電層210、第二導電層230、第三導電層250、第四導電層270和第五導電層290，以使第一電可切換光學層220的第一部分222呈現霧狀（不透光），第一電可切換光學層220中的第一部分222以外的第二部分224呈現透光狀，且第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和第四電可切換光學層280呈現透光狀。此處，第一電可切換光學層220的第一部分222例如是對應於第一導電層210的第一圖案定義部分212（即，第一導電圖案），第一電可切換光學層220的第二部分224例如是對應於第一導電層210的第一填補部分214。需說明的是，此處的對應是指兩者的垂直投影可互相重疊。也就是說，第一電可切換光學層220的第一部分222的垂直投影可重疊於第一導電層210的第一圖案定義部分212的垂直投影，而第一電可切換光學層220的第二部分224的垂直投影可重疊於第一導電層210的第一填補部分214的垂直投影。

詳細來說，在第一模式下，可施加相同的電壓於第一導電層210的第一圖案定義部分212與第二導電層230，以使第一電可切換光學層220的第一部分222呈現霧狀（不透光）；施加不同的電壓於第一導電層210的第一填補部分214與第二導電層230，以使第一電可切換光學層220中的第一部分222以外的第二部分224呈現透光狀；施加不同的電壓於第二導電層230與第三導電層250，以使第二電可切換光學層240呈現透光狀；施加不同的電壓於第三導電層250與第四導電層270，以使第三電可切換光學層260呈現透光狀；以及施加不同的電壓於第四導電層270與第五導電層290，以使第四電可切換光學層280呈現透光狀。舉例來說，第一導電層210的第一圖案定義部分212、第二導電層230第以及四導電層270可被施加第一電壓，而第一導電層210的第一填補部分214、第三導電層250以及第五導電層290可被施加第二電壓。第一電壓和第二電壓的壓差需要大於電可切換光學層（即，第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和第四電可切換光學層280）可呈透光狀態的臨界值，其中第一電壓和第二電壓的其中一者可例如為0伏特或是接地。因此，在第一模式下，第一電可切換光學層220的第一部分222可維持呈現霧狀（不透光），而第一電可切換光學層220的第二部分224、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和第四電可切換光學層280可轉為呈現透光狀。如此一來，電可切換圖案結構200可呈現第一圖案，其中第一圖案例如是圖4A所示的同心圓圖案。

請參照圖5B，在第二模式下，使電可切換圖案結構200呈現第二圖案的方法包括施加電壓於第一導電層210、第二導電層230、第三導電層250、第四導電層270和第五導電層290，以使第二電可切換光學層240的第一部分242呈現霧狀（不透光），第二電可切換光學層240中的第一部分242以外的第二部分244呈現透光狀，第三電可切換光學層260的第一部分262呈現霧狀（不透光），第三電可切換光學層260中的第一部分262以外的第二部分264呈現透光狀，且第一電可切換光學層220和第四電可切換光學層280呈現透光狀。此處，第二電可切換光學層240的第一部分242以及第三電可切換光學層260的第一部分262例如是對應於第三導電層250的第二圖案定義部分252，第二電可切換光學層240的第二部分244以及第三電可切換光學層260的第二部分264例如是對應於第三導電層250的第二填補部分254。需說明的是，此處的對應是指兩者的垂直投影可互相重疊。也就是說，第二電可切換光學層240的第一部分242的垂直投影以及第三電可切換光學層260的第一部分262的垂直投影可重疊於第三導電層250的第二圖案定義部分252的垂直投影，而第二電可切換光學層240的第二部分244的垂直投影以及第三電可切換光學層260的第二部分264的垂直投影可重疊於第三導電層250的第二填補部分254的垂直投影。

詳細來說，在第二模式下，可施加相同的電壓於第三導電層250的第二圖案定義部分252與第二導電層230，以使第二電可切換光學層240的第一部分242呈現霧狀（不透光）；施加不同的電壓於第三導電層250的第二填補部分254與第二導電層230，以使第二電可切換光學層240中的第一部分242以外的第二部分244呈現透光狀；施加相同的電壓於第三導電層250的第二圖案定義部分252與第三導電層270，以使第三電可切換光學層260的第一部分262呈現霧狀（不透光）；施加不同的電壓於第三導電層250的第二填補部分254與第三導電層270，以使第三電可切換光學層260中的第一部分262以外的第二部分264呈現透光狀；施加不同的電壓於第一導電層210與第二導電層230，以使第一電可切換光學層220呈現透光狀；以及施加不同的電壓於第四導電層270與第五導電層290，以使第四電可切換光學層280呈現透光狀。舉例來說，第三導電層250的第二圖案定義部分252、第二導電層230第以及四導電層270可被施加第一電壓，而第三導電層250的第二填補部分254、第一導電層210以及第五導電層290可被施加第二電壓。第一電壓和第二電壓的壓差需要大於電可切換光學層（即，第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和第四電可切換光學層280）可呈透光狀態的臨界值，其中第一電壓和第二電壓的其中一者可例如為0伏特或是接地。因此，在第二模式下，第二電可切換光學層240的第一部分242以及第三電可切換光學層260的第一部分262可維持呈現霧狀（不透光），而第二電可切換光學層240的第二部分244、第三電可切換光學層260的第二部分264、第一電可切換光學層220和第四電可切換光學層280可轉為呈現透光狀。如此一來，電可切換圖案結構200可呈現第二圖案，其中第二圖案例如是圖4B所示的斜紋圖案。

請參照圖5C，在第三模式下，使電可切換圖案結構200呈現第三圖案的方法包括施加電壓於第一導電層210、第二導電層230、第三導電層250、第四導電層270和第五導電層290，以使第四電可切換光學層280的第一部分282呈現霧狀（不透光），第四電可切換光學層280中的第一部分282以外的第二部分284呈現透光狀，且第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240和第三電可切換光學層260呈現透光狀。此處，第四電可切換光學層280的第一部分282例如是對應於第五導電層290的第三圖案定義部分292，第四電可切換光學層280的第二部分284例如是對應於第五導電層290的第三填補部分294。需說明的是，此處的對應是指兩者的垂直投影可互相重疊。也就是說，第四電可切換光學層280的第一部分282的垂直投影可重疊於第五導電層290的第三圖案定義部分292的垂直投影，而第四電可切換光學層280的第二部分284的垂直投影可重疊於第五導電層290的第三填補部分294的垂直投影。

詳細來說，在第三模式下，可施加相同的電壓於第五導電層290的第三圖案定義部分292與第四導電層270，以使第四電可切換光學層280的第一部分282呈現霧狀（不透光）；施加不同的電壓於第五導電層290的第三填補部分294與第四導電層270，以使第四電可切換光學層280中的第一部分282以外的第二部分284呈現透光狀；施加不同的電壓於第四導電層270與第三導電層250，以使第三電可切換光學層260呈現透光狀；施加不同的電壓於第三導電層250與第二導電層230，以使第二電可切換光學層240呈現透光狀；以及施加不同的電壓於第二導電層230與第一導電層210，以使第一電可切換光學層220呈現透光狀。舉例來說，第五導電層290的第三圖案定義部分292、第四導電層270以及第二導電層230可被施加第一電壓，而第五導電層290的第三填補部分294、第三導電層250以及第一導電層210可被施加第二電壓。第一電壓和第二電壓的壓差需要大於電可切換光學層（即，第一電可切換光學層220、第二電可切換光學層240、第三電可切換光學層260和第四電可切換光學層280）可呈透光狀態的臨界值，其中第一電壓和第二電壓的其中一者可例如為0伏特或是接地。因此，在第三模式下，第四電可切換光學層280的第一部分282可維持呈現霧狀（不透光），而第四電可切換光學層280的第二部分284、第三電可切換光學層260、第二電可切換光學層240和第一電可切換光學層220可轉為呈現透光狀。如此一來，電可切換圖案結構200可呈現第三圖案，其中第三圖案例如是圖4C所示的弧形斜紋圖案。

需說明的是，本實施例的電可切換圖案結構200是以在不同模式下可分別呈現三種不同圖案為例。然而，在其他實施例中，電可切換圖案結構200可呈現更多或是更少的不同圖案。舉例來說，當電可切換圖案結構200在不同模式下可分別呈現兩種不同圖案時，可省略第三電可切換光學層260、第四導電層270、第四電可切換光學層280以及第五導電層290，以此類推。或者，當電可切換圖案結構200在不同模式下可分別呈現四種不同圖案時，可在第五導電層290上再增設第五電可切換光學層、第六導電層、第六電可切換光學層以及第七導電層，以此類推。此處，第五電可切換光學層、第六導電層、第六電可切換光學層以及第七導電層的相關描述可由第一電可切換光學層220、第二導電層230、第二電可切換光學層240以及第三導電層250類推，於此不再贅述。

圖6A至圖6C繪示了一些不同的指紋的型態。圖7A至圖7D是依照本發明的一些實施例的電可切換圖案結構的圖案與指紋發生干涉（interference）時所產生的干涉圖形。

一般來說，手指的紋路大致上可分為三種紋路型態，例如是弧形紋（Arch）（如圖6A所示）、箕形紋（Loop）（如圖6B所示）和斗形紋（Whorl）（如圖6C所示）。因此，可針對這三種型態設計對應的干涉條紋，以得到不同的特徵點。舉例來說，當圖6A所示的弧形紋圖案與圖4B所示的斜紋圖案發生干涉時，可例如產生如圖7A所示的橫條狀的干涉條紋；當圖6B所示的箕形紋圖案與圖4C所示的弧形條紋圖案發生干涉時，可例如產生如圖7B所示的波浪狀的干涉條紋；或當圖6C所示的斗形紋圖案與圖4A所示的同心圓圖案發生干涉時，可例如產生如圖7C所示的同心圓狀的干涉條紋，或是如圖7D所示的放射狀的干涉條紋。

由此可知，透過適當的圖案設計，電可切換圖案結構200的圖案可與使用者的指紋發生干涉現象而產生干涉條紋（或稱摩爾紋（moiré）），而指紋辨識裝置10可將此干涉條紋作為特徵點來進行指紋辨識。此外，指紋辨識裝置10的驅動方法為在不同模式下使電可切換圖案結構200呈現不同的圖案，使這些不同的圖案分別與使用者的指紋發生干涉現象而產生不同的干涉條紋，以增加特徵點的數量，可有助於提升指紋辨識的安全等級。再者，由於干涉條紋的線條較粗，因此對於影像感測元件300的解析度要求較低，有助於節省成本。另外，相較於傳統的指紋感測晶片，本實施例的電可切換圖案結構200是採用高分子分散液晶的製程，可具有較低的製造成本。

綜上所述，本發明的指紋辨識裝置的驅動方法為在不同模式下使電可切換圖案結構呈現不同的圖案。因此，這些不同的圖案可分別與使用者的指紋發生干涉現象而產生不同的干涉條紋，以增加特徵點的數量。再者，由於干涉條紋的線條較粗，因此對於影像感測元件的解析度要求較低，有助於節省成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:指紋辨識裝置

50:物件

100:光源

200:電可切換圖案結構

210:第一導電層

212:第一圖案定義部分

214:第一填補部分

216:外引線

220:第一電可切換光學層

222、242、262、282:第一部分

224、244、264、284:第二部分

230:第二導電層

240:第二電可切換光學層

250:第三導電層

252:第二圖案定義部分

254:第二填補部分

260:第三電可切換光學層

270:第四導電層

280:第四電可切換光學層

290:第五導電層

292:第三圖案定義部分

294:第三填補部分

300:影像感測元件

400:蓋板

500:處理器

L:光線

SUB:基底層

圖1是依照本發明的一實施例的指紋辨識裝置的剖面示意圖。圖2是圖1中的電可切換圖案結構的剖面示意圖。圖3A至圖3C是依照本發明的一些實施例的電可切換圖案結構的導電層的上視示意圖。圖4A至圖4D是依照本發明的一些實施例的電可切換圖案結構在不同模式下所呈現的不同圖案的示意圖。圖5A至圖5C是依照本發明的一實施例的指紋辨識裝置在不同模式下的剖面示意圖。圖6A至圖6C繪示了一些不同的指紋的型態。圖7A至圖7D是依照本發明的一些實施例的電可切換圖案結構的圖案與指紋發生干涉（interference）時所產生的干涉圖形。