TWI654551B - 指紋感測裝置 - Google Patents

Abstract

一種指紋感測裝置包括：複數感測墊、複數資料線、一屏蔽層、及複數輔助電壓線。該些資料線分別電性連接該些感測墊，並用以提供一感測電壓至該些感測墊。該屏蔽層設置於該些感測墊與該些資料線之間。該些輔助電壓線分別電性連接該些感測墊，並用以提供一輔助電壓至該些感測墊，其中該輔助電壓與該感測電壓彼此不同。在該第一感測墊接收該感測電壓的情況下，該第二感測墊接收該輔助電壓。

Description

指紋感測裝置

本發明涉及一種電子裝置。具體而言，本發明涉及一種指紋感測裝置。

隨著科技的發展，指紋感測裝置已廣泛地應用在人們的生活當中。

一般而言，電容式指紋感測裝置可包括複數感測墊。指紋感測裝置可藉由偵測手指與感測墊間形成的電容，以進行指紋辨識。然而，指紋感測裝置中存在寄生電容，容易影響指紋的感測。因此，如何提高指紋感測的品質為本領域中重要研究議題。

本發明一實施態樣涉及一種指紋感測裝置。根據本發明一實施例，該指紋感測裝置包括：複數感測墊、複數資料線、一屏蔽層、及複數輔助電壓線。該些感測墊以陣列形式排列，其中該些感測墊包括彼此相鄰的一第一 感測墊及一第二感測墊。該些資料線分別電性連接該些感測墊，並用以提供一感測電壓至該些感測墊。該屏蔽層設置於該些感測墊與該些資料線之間。該些輔助電壓線分別電性連接該些感測墊，並用以提供一輔助電壓至該些感測墊，其中該輔助電壓與該感測電壓彼此不同。在該第一感測墊接收該感測電壓的情況下，該第二感測墊接收該輔助電壓。

本發明另一實施態樣涉及一種指紋感測裝置。根據本發明一實施例，指紋感測裝置包括：複數感測墊，以陣列形式排列；複數控制電路，以陣列形式排列，並分別電性連接該些感測墊。該些控制電路中的一者包括：一第一開關、一第二開關、一第三開關、及一第四開關。該第一開關電性連接該些感測墊中的一第一感測墊，用以接收一感測電壓，並用以相應於一第一掃描訊號導通，以提供該感測電壓至該第一感測墊。該第二開關電性連接該第一感測墊，用以相應於該第一掃描訊號導通，其中該第一開關與該第二開關交錯導通。該第三開關電性連接該第二開關，用以接收一輔助電壓，並相應於一第二掃描訊號導通，以透過該第二開關，提供該輔助電壓至該第一感測墊。第四開關用以相應於一第二掃描訊號導通，以透過該第二開關，提供一操作電壓至該第一感測墊，其中該第三開關與該第四開關交錯導通。

透過應用上述一實施例，即可避免資料線與觸控墊間彼此干擾，並從而提高指紋感測的品質。

40‧‧‧掃描電路

50‧‧‧掃描電路

100‧‧‧指紋感測裝置

100a‧‧‧指紋感測裝置

DTC‧‧‧感測電路

D1-D5‧‧‧資料線

GL1-GL5‧‧‧掃描線

GR1-GR5‧‧‧掃描線

R1‧‧‧輔助電壓線

R2‧‧‧電壓線

PDU‧‧‧感測單元

PD‧‧‧感測墊

CTC‧‧‧控制電路

SHD‧‧‧屏蔽層

CTL‧‧‧訊號線

DVC‧‧‧裝置層

ISL‧‧‧絕緣層

TR1-TR4‧‧‧開關

TS1-TS4‧‧‧開關

VS‧‧‧感測電壓

VR1‧‧‧輔助電壓

VR2‧‧‧操作電壓

SGL1-SGL5‧‧‧掃描訊號

SGR1-SGR5‧‧‧掃描訊號

T1-T5‧‧‧期間

第1A為根據本發明一實施例所繪示的指紋感測裝置的示意圖；第1B為根據本發明一實施例所繪示的指紋感測裝置的剖面示意圖；第2為根據本發明一實施例所繪示的控制電路與感測墊的示意圖；第3A圖為根據本發明一實施例所繪示的不同電壓的示意圖；第3B圖為根據本發明另一實施例所繪示的不同電壓的示意圖；第4A圖為根據本發明一操作例所繪示的掃描訊號的示意圖；第4B圖為根據本發明一操作例所繪示的示意圖；第4C圖為根據本發明另一操作例所繪示的示意圖；第5A圖為根據本發明另一操作例所繪示的掃描訊號的示意圖；第5B圖為根據本發明另一操作例所繪示的示意圖；第6為根據本發明另一實施例所繪示的指紋感測裝置的示意圖；第7為根據本發明另一實施例所繪示的控制電路與感測墊的示意圖； 第8圖為根據本發明另一操作例所繪示的掃描訊號的示意圖；第9圖為根據本發明另一操作例所繪示的示意圖；及第10圖為根據本發明另一操作例所繪示的示意圖。

以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

關於本文中所使用之『電性連接』，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『電性連接』還可指二或多個元件相互操作或動作。

關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。

關於本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使 用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。

第1A圖為根據本發明一實施例所繪示的指紋感測裝置100的示意圖。在一實施例中，指紋感測裝置100可包括掃描電路40、掃描電路50、感測電路DTC、資料線D1-D5、掃描線GL1-GL5、掃描線GR1-GR5(亦稱控制線)、輔助電壓線R1、及感測單元PDU。應注意到，上述訊號線及元件的數量僅為例示，本案並不以此為限。

在一實施例中，掃描電路40透過掃描線GL1-GL5電性連接感測單元PDU，用以透過掃描線GL1-GL5分別提供掃描訊號SGL1-SGL5至感測單元PDU，以逐列開啟感測單元PDU的感測開關(如第2圖中開關TR1)。

在一實施例中，掃描電路50透過掃描線GR1-GR5電性連接感測單元PDU，用以透過掃描線GR1-GR5分別提供掃描訊號SGR1-SGR5至感測單元PDU，以開啟感測單元PDU的控制開關(如第2圖中開關TR3)。

在一實施例中，感測電路DTC透過資料線D1-D5電性連接感測單元PDU，用以透過資料線D1-D5提 供感測電壓VS至感測單元PDU中感測開關開啟的一列，並透過資料線D1-D5接收來自此些感測單元PDU的回應訊號。

在一實施例中，感測電路DTC另透過輔助電壓線R1電性連接感測單元PDU，並用以透過輔助電壓線R1提供輔助電壓VR1至感測單元PDU中控制開關開啟的一列。在一實施例中，亦可由獨立於感測電路DTC的其它電路透過輔助電壓線R1提供輔助電壓VR1至感測單元PDU。在一實施例中，提供輔助電壓VR1至不同感測單元PDU的輔助電壓線R1彼此連接。

在一實施例中，感測單元PDU以矩陣方式排列。每一感測單元PDU皆電性連接資料線D1-D5中的一者、掃描線GL1-GL5中的一者、掃描線GR1-GR5中的一者、及輔助電壓線R1。在一實施例中，感測單元PDU包括感測墊PD與控制電路(例如第2圖中的控制電路CTC)。感測單元PDU的感測墊PD彼此間亦以矩陣方式排列。控制電路用以相應於前述掃描訊號SGL1-SGL5及掃描訊號SGR1-SGR5，選擇性提供不同電壓至感測墊PD，以進行指紋感測。關於指紋感測的細節，將於後續段落進行描述。

第1B圖為根據本發明一實施例所繪示的指紋感測裝置100的剖面示意圖。在一實施例中，指紋感測裝置100具有屏蔽層SHD，設置於資料線DL(例如為上述資料線D1-D5中的一者)、訊號線CTL(例如為上述掃描線GL1-GL5、掃描線GR1-GR5、及輔助電壓線R1中的一 者)、及裝置層DVC(例如包括前述控制電路CTC中的電晶體元件、及/或其它電晶體裝置)之上。感測墊PD設置於屏蔽層SHD之上。亦即，屏蔽層SHD設置於感測墊PD與資料線DL、訊號線CTL、裝置層DVC之間，用以避免感測墊PD上的雜訊影響資料線DL、訊號線CTL、與裝置層DVC上的訊號傳遞。

在一實施例中，屏蔽層SHD可利用導體，如金屬或金屬氧化物實現，然其它可屏蔽雜訊的材料亦在本案範圍之中。在一實施例中，可利用絕緣層ISL隔離感測墊PD、屏蔽層SHD、與訊號線CTL，然本案不以此為限。

第2圖為根據本發明一實施例所繪示的感測單元PDU的示意圖。在本實施例中，是以電性連接資料線D2、掃描線GL2、掃描線GR2的感測單元PDU為例進行說明，然而其它的感測單元PDU亦可具有相同或相似的結構與連接關係。

在本實施例中，感測單元PDU包括感測墊PD與控制電路CTC。在本實施例中，控制電路CTC包括開關TR1-TR4。

開關TR1電性連接於感測墊PD及資料線D2之間，用以接收感測電壓VS，並用以相應於來自掃描線GL2具第一電壓位準(如高電壓位準)的掃描訊號SGL2導通，以提供感測電壓VS至感測墊PD。

開關TR2的第一端電性連接感測墊PD，且開關TR2的第二端電性連接開關TR3、TR4間。開關TR2用以相 應於來自掃描線GL2具第二電壓位準(如低電壓位準)的掃描訊號SGL2導通。在一實施例中，開關TR1、TR2可交錯導通。

開關TR3電性連接於輔助電壓線R1與開關TR2的第二端之間，用以相應於來自掃描線GR2具第一電壓位準(如高電壓位準)的掃描訊號SGR2導通，以透過開關TR2提供輔助電壓VR1至感測墊PD。

開關TR4電性連接於電壓線R2與開關TR2的第二端之間，用以相應於來自掃描線SGR2具第二電壓位準(如低電壓位準)的掃描訊號SGR2導通，以透過開關TR2提供來自電壓線R2的操作電壓VR2至感測墊PD。在一實施例中，開關TR3、TR4可交錯導通。

在一實施例中，開關TR1、TR3可用N型電晶體實現，且開關TR2、TR4可用P型電晶體實現，然其他實現方法亦在本案範圍之中。

在一實施例中，感測電壓VS、輔助電壓VR1、與操作電壓VR2皆為直流電壓(如第3A圖所示)。在一實施例中，感測電壓VS與輔助電壓VR1的電壓位準彼此不同。在一實施例中，感測電壓VS與操作電壓VR2的電壓位準彼此相同，但不以此為限。在本實施例中，操作電壓VR2亦可為交流電壓。

在一實施例中，感測電壓VS、輔助電壓VR1、與操作電壓VR2皆為交流電壓(如第3B圖所示)。在一實施例中，感測電壓VS與輔助電壓VR1彼此相位不同。在一實 施例中，感測電壓VS與輔助電壓VR1彼此反相。在一實施例中，感測電壓VS與操作電壓VR2彼此相同，但不以此為限。在本實施例中，操作電壓VR2亦可為直流電壓。

以下將同時搭配第1A圖、第2圖、4A圖，說明一操作例中指紋感測裝置100的細節，然而本案不以此為限。在以下操作例中，將以感測電壓VS與輔助電壓VR1彼此反相為例進行說明，然本案不以此為限。

在期間T1中，掃描訊號SGL1具高電壓位準，且掃描訊號SGL2-SGL5具低電壓位準。掃描訊號SGR2具高電壓位準，且掃描訊號SGR1、SGR3-SGR5具低電壓位準。

此時，第一列感測單元PDU中的開關TR1根據掃描訊號SGL1開啟，以提供感測電壓VS至感測墊PD。第一列感測單元PDU中的開關TR2根據掃描訊號SGL1關斷，以阻止輔助電壓VR1、操作電壓VR2提供至感測墊PD。

此外，第一列感測單元PDU中的開關TR3根據掃描訊號SGR1關斷。第一列感測單元PDU中的開關TR4根據掃描訊號SGR1導通。

另一方面，在期間T1中，第二列感測單元PDU中的開關TR1根據掃描訊號SGL2關斷。第二列感測單元PDU中的開關TR2根據掃描訊號SGL2導通。第二列感測單元PDU中的開關TR3根據掃描訊號SGR2導通，以透過開關TR2提供輔助電壓VR1至感測墊PD。第二列感測單元PDU中的開關TR4根據掃描訊號SGR2關斷，以阻止操作電壓 VR2透過開關TR2提供至感測墊PD。

再一方面，在期間T1中，第三列感測單元PDU中的開關TR1根據掃描訊號SGL3關斷。第三列感測單元PDU中的開關TR2根據掃描訊號SGL3導通。第三列感測單元PDU中的開關TR3根據掃描訊號SGR3關斷，以阻止電壓VR1透過開關TR2提供至感測墊PD。第三列感測單元PDU中的開關TR4根據掃描訊號SGR3導通，以透過開關TR2提供操作電壓VR2至感測墊PD。

期間T1中，第四、第五列感測單元PDU的操作大致相同於第三列感測單元PDU的操作，故在此不贅述。

在期間T2中，掃描訊號SGL2具高電壓位準，且掃描訊號SGL1、SGL3-SGL5具低電壓位準。掃描訊號SGR1、SGR3具高電壓位準，且掃描訊號SGR2、SGR4-SGR5具低電壓位準。

在期間T2中，第一列感測單元PDU中的開關TR1根據掃描訊號SGL1關斷。第一列感測單元PDU中的開關TR2根據掃描訊號SGL1導通。第一列感測單元PDU中的開關TR3根據掃描訊號SGR1導通，以透過開關TR2提供輔助電壓VR1至感測墊PD。第一列感測單元PDU中的開關TR4根據掃描訊號SGR1關斷，以阻止操作電壓VR2透過開關TR2提供至感測墊PD。

在期間T2中，第二列感測單元PDU中的開關TR1根據掃描訊號SGL2開啟，以提供感測電壓VS至感測墊PD。第二列感測單元PDU中的開關TR2根據掃描訊號 SGL2關斷，以阻止輔助電壓VR1、操作電壓VR2提供至感測墊PD。第二列感測單元PDU中的開關TR3根據掃描訊號SGR1導通。第二列感測單元PDU中的開關TR4根據掃描訊號SGR1關斷。

在期間T2中，第三列感測單元PDU的操作大致相同於第一列感測單元PDU的操作，故在此不贅述。

在期間T2中，第四列感測單元PDU中的開關TR1根據掃描訊號SGL4關斷。第四列感測單元PDU中的開關TR2根據掃描訊號SGL4導通。第四列感測單元PDU中的開關TR3根據掃描訊號SGR4關斷，以阻止電壓VR1透過開關TR2提供至感測墊PD。第四列感測單元PDU中的開關TR4根據掃描訊號SGR4導通，以透過開關TR2提供操作電壓VR2至感測墊PD。

在期間T2中，第五列感測單元PDU的操作大致相同於第四列感測單元PDU的操作，故在此不贅述。

期間T3-T5中感測單元PDU的操作亦可由上類推，故在此不贅述。

藉由上述的操作，可使接收感測電壓VS的一列感測墊PD鄰接至少一列接收輔助電壓VR1的感測墊PD。藉此，即可利用彼此不同的(如反相或極性相對)感測電壓VS與輔助電壓VR1，提高感測墊PD上儲存的電荷量，從而增加對應紋峰與紋谷的感測墊PD上電荷量差異，以增加指紋辨識的靈敏度。更具體來說，由於電荷量=電壓差*電容值，故當感測電壓VS與輔助電壓VR1具有較高電壓差時，感測 墊PD間可儲存較多電荷量，故會提高對應紋峰與紋谷的電荷量差異，以增加指紋辨識的靈敏度。

如此一來，即便前述屏蔽層SHD隔離感測墊PD、資料線DL、訊號線CTL、與裝置層DVC，而使耦接於感測墊PD上的雜散電容減少，感測墊PD亦能儲存充足的電荷量，以令感測電路DTC得以進行紋峰與紋谷的辦識。

第4B圖為上述操作例在期間T2中感測單元PDU的感測墊PD上電壓的示意圖。如圖所未，第二列感測墊PD接收感測電壓VS，且相鄰於第二列感測墊PD的第一、三列感測墊PD接收輔助電壓VR1，以令第二列感測墊PD與第一、三列感測墊PD間的電容得以儲存較多電荷。

另一方面，在本案不同操作例中，感測電路DTC亦可透過資料線D1-D5中的一部份提供輔助電壓VR1，以令指紋感測裝置100更為靈敏。

舉例而言，參照第4C圖。在本操作例中，指紋感測裝置100的掃描訊號SGL1-SGL5與掃描訊號SGR1-SGR5可參照第4A圖中所繪的掃描訊號SGL1-SGL5與掃描訊號SGR1-SGR5，在此不贅述。此外，指紋感測裝置100在期間T1-T5中操作亦類似於上述操作例，故相同的部份在此亦不贅述。在本操作例中，感測電路DTC透過資料線D1、D3、D5提供輔助電壓VR1至感測墊PD，並透過資料線D2、D4提供感測電壓VS至感測墊PD。

藉此，由於接收感測電壓VS的感測墊PD被接 收輔助電壓VR1的感測墊PD所包圍(參照第4C圖)(亦即，在一感測墊接收感測電壓VS的情況下，包圍此一感測墊的其它感測墊接收輔助電壓VR1)，故接收感測電壓VS的感測墊PD可利用其與接收輔助電壓VR1的感測墊PD間的電容儲存更多電荷，以提高指紋感測裝置100的靈敏度。

應注意到，在不同實施例中，感測電路DTC亦可在不同期間中透過不同的資料線D1、D3、D5提供輔助電壓VR1至感測墊PD。例如，在期間T1中，感測電路DTC透過資料線D2、D4提供輔助電壓VR1至感測墊PD，並透過資料線D1、D3、D5提供感測電壓VS至感測墊PD。在期間T2中，感測電路DTC透過資料線D1、D3、D5提供輔助電壓VR1至感測墊PD，並透過資料線D2、D4提供感測電壓VS至感測墊PD。

以下將搭配第5A圖，說明一操作例中指紋感測裝置100的細節，然而本案不以此為限。在本操作例中，掃描訊號SGL1-SGL5類似於第4A圖中所繪的掃描訊號SGL1-SGL5，故重複的細節在此不贅述。另一方面，本操作例中的掃描訊號SGR1-SGR5相似於第4A圖中所繪的掃描訊號SGR1-SGR5，唯其高電壓位準的維持期間有所不同，故重複的細節在此不贅述。

在本操作例中，在期間T1中，第一、二、四、五列感測單元PDU的操作相同於第4A、4B圖中所示實施例的相應操作，故在此不贅述。在期間T1中，第三列感測單元PDU接收低電壓位準的掃描訊號SGL3及高電壓位準的 掃描訊號SGR3，故其操作類似於第二列感測單元PDU的操作，亦即，開關TR2、TR3導通，以提供輔助電壓VR1至感測墊PD。

類似地，在期間T2中，第一、二、三、五列感測單元PDU的操作相同於第4A、4B圖中所示實施例的相應操作，且第四列感測單元PDU的操作類似於第三列感測單元PDU的操作，亦即，開關TR2、TR3導通，以提供輔助電壓VR1至感測墊PD。重複的說明在此不贅述。

在期間T3中，第二、三、四列感測單元PDU的操作相同於第4A、4B圖中所示實施例的相應操作，且第一、五列感測單元PDU的操作類似於第二、四列感測單元PDU的操作，亦即，開關TR2、TR3導通，以提供輔助電壓VR1至感測墊PD。重複的說明在此不贅述。

應注意到，上述操作例僅為例示，掃描訊號SGR1-SGR5的高電壓位準維持期間可隨實際需求進行調整，本案不以上述操作例為限。

第5B圖為上述第5A圖操作例在期間T2中感測單元PDU的感測墊PD上電壓的示意圖。如圖所示，第二列感測墊PD接收感測電壓VS，第一、三、四列感測墊PD接收輔助電壓VR1，以令指紋感測裝置100更為靈敏。

第6圖為根據本案另一實施例所繪示的指紋感測裝置100a的示意圖。在本實施例中，指紋感測裝置100a大致相似於對應第1圖的實施例的指紋感測裝置100，故重複的說明在此不贅述。在本實施例中，指紋感測裝置100a 省略掃描線GR1-GR5。在一實施例中，指紋感測裝置100a可透過掃描線GL1-GL5中的兩者電性連接同一列感測單元PDU，以將來自掃描線GL1-GL5中的此兩者中的一者的掃描訊號SGL1-SGL5做為前述掃描訊號SGR1-SGR5。

在一實施例中，掃描電路40透過掃描線GL1-GL5中的相鄰兩者電性連接同一列感測單元PDU，用以透過掃描線GL1-GL5中的相鄰兩者分別提供掃描訊號SGL1-SGL5中的連續兩者至同一列感測單元PDU，以開啟感測單元PDU的感測開關(如第7圖中開關TS1)及控制開關(如第7圖中開關TS3)。

在一實施例中，感測電路DTC透過資料線D1-D5電性連接感測單元PDU，用以透過資料線D1-D5提供感測電壓VS至感測單元PDU中控制開關開啟的一列，並透過資料線D1-D5接收來自此些感測單元PDU的回應訊號。

在一實施例中，感測電路DTC另透過輔助電壓線R1電性連接感測單元PDU，並用以透過輔助電壓線R1提供輔助電壓VR1至感測單元PDU中感測開關開啟的一列。在一實施例中，亦可由獨立於感測電路DTC的其它電路透過輔助電壓線R1提供輔助電壓VR1至感測單元PDU。

在一實施例中，感測單元PDU以矩陣方式排列。每一感測單元PDU皆電性連接資料線D1-D5中的一者、掃描線GL1-GL5中的相鄰兩者、及輔助電壓線R1。在一實施例中，感測單元PDU包括感測墊PD與控制電路(例 如第7圖中的控制電路CTC)。感測單元PDU的感測墊PD彼此間亦以矩陣方式排列。控制電路用以相應於前述掃描訊號SGL1-SGL5，選擇性提供不同電壓至感測墊PD，以進行指紋感測。關於指紋感測裝置100a的指紋感測的細節，將於後續段落進行描述。

第7圖為根據本發明一實施例所繪示的感測單元PDU的示意圖。在本實施例中，是以電性連接資料線D2、掃描線GL2、GL3的感測單元PDU為例進行說明，然而其它的感測單元PDU亦可具有相同或相似的結構與連接關係。

在本實施例中，感測單元PDU包括感測墊PD與控制電路CTC。在本實施例中，控制電路CTC包括開關TS1-TS4。

開關TS1電性連接於輔助電壓線R1與開關TS4的第二端之間，用以相應於來自掃描線GL2具第一電壓位準(如高電壓位準)的掃描訊號SGL2導通，以透過開關TS4提供輔助電壓VR1至感測墊PD。

開關TS2電性連接於電壓線R2與開關TS1的第二端之間，用以相應於來自掃描線SGL2具第二電壓位準(如低電壓位準)的掃描訊號SGL2導通，以透過開關TS4提供來自電壓線R2的操作電壓VR2至感測墊PD。在一實施例中，開關TS1、TS2可交錯導通。

開關TS3電性連接於感測墊PD及資料線D2之間，用以接收感測電壓VS，並用以相應於來自掃描線GL3 具第一電壓位準(如高電壓位準)的掃描訊號SGL3導通，以提供感測電壓VS至感測墊PD。

開關TS4的第一端電性連接感測墊PD，且開關TS4的第二端電性連接開關TS1、TS2間。開關TS4用以相應於來自掃描線GL3具第二電壓位準(如低電壓位準)的掃描訊號SGL3導通。在一實施例中，開關TS3、TS4可交錯導通。

在一實施例中，開關TS1、TS3可用N型電晶體實現，且開關TS2、TS4可用P型電晶體實現，然其他實現方法亦在本案範圍之中。

以下將搭配第8圖，說明一操作例中指紋感測裝置100a的細節，然而本案不以此為限。在以下操作例中，將以感測電壓VS與輔助電壓VR1彼此反相為例進行說明，然本案不以此為限。

在期間T1中，掃描訊號SGL1具高電壓位準，且掃描訊號SGL2-SGL5具低電壓位準。此時，第一列感測單元PDU中的開關TS3根據掃描訊號SGL2關斷。第一列感測單元PDU中的開關TS4根據掃描訊號SGL2導通。第一列感測單元PDU中的開關TS1根據掃描訊號SGL1開啟，以透過開關TS4提供輔助電壓VR1至感測墊PD。第一列感測單元PDU中的開關TS2根據掃描訊號SGL1關斷。

另一方面，在期間T1中，第二列感測單元PDU中的開關TS3根據掃描訊號SGL3關斷。第二列感測單元PDU中的開關TS4根據掃描訊號SGL3導通。第二列感測單 元PDU中的開關TS1根據掃描訊號SGL2關斷。第二列感測單元PDU中的開關TS2根據掃描訊號SGL2導通，以透過開關TS4提供操作電壓VR2至感測墊PD。

期間T1中，第三、第四、第五列感測單元PDU的操作大致相同於第二列感測單元PDU的操作，故在此不贅述。

在期間T2中，掃描訊號SGL2具高電壓位準，且掃描訊號SGL1、SGL3-SGL5具低電壓位準。此時，第一列感測單元PDU中的開關TS3根據掃描訊號SGL2導通，以提供感測電壓VS至感測墊PD。第一列感測單元PDU中的開關TS4根據掃描訊號SGL2關斷，以阻止電壓VR1、VR2透過開關TS4提供至感測墊PD。第一列感測單元PDU中的開關TS1根據掃描訊號SGL1關斷。第一列感測單元PDU中的開關TS2根據掃描訊號SGL1導通。

另一方面，第二列感測單元PDU中的開關TS3根據掃描訊號SGL3關斷。第二列感測單元PDU中的開關TS4根據掃描訊號SGL3導通。第二列感測單元PDU中的開關TS1根據掃描訊號SGL2開啟，以透過開關TS4提供輔助電壓VR1至感測墊PD。第二列感測單元PDU中的開關TS2根據掃描訊號SGL2關斷。

再一方面，在期間T2中，第三列感測單元PDU中的開關TS3根據掃描訊號SGL4關斷。第三列感測單元PDU中的開關TS4根據掃描訊號SGL4導通。第三列感測單元PDU中的開關TS1根據掃描訊號SGL3關斷。第三列感測 單元PDU中的開關TS2根據掃描訊號SGL3導通，以透過開關TS4提供操作電壓VR2至感測墊PD。

期間T2中，第四、第五列感測單元PDU的操作大致相同於第三列感測單元PDU的操作，故在此不贅述。

期間T3-T5中感測單元PDU的操作亦可由上類推，故在此不贅述。

藉由上述的操作，可使接收感測電壓VS的一列感測墊PD鄰接至少一列接收輔助電壓VR1的感測墊PD。藉此，即可利用彼此不同的感測電壓VS與輔助電壓VR1，提高感測墊PD上儲存的電荷量，從而增加對應紋峰與紋谷的感測墊PD上電荷量差異，以增加指紋辨識的靈敏度。

如此一來，即便前述屏蔽層SHD隔離感測墊PD、資料線DL、訊號線CTL、與裝置層DVC，而使耦接於感測墊PD上的雜散電容減少，感測墊PD亦能儲存充足的電荷量，以令感測電路DTC得以進行紋峰與紋谷的辦識。

第9圖為上述操作例在期間T3中感測單元PDU的感測墊PD上電壓的示意圖。如圖所示，第二列感測墊PD接收感測電壓VS，且相鄰於第二列感測墊PD的第三列感測墊PD接收輔助電壓VR1，以令第二列感測墊PD與第三列感測墊PD間的電容得以儲存較多電荷。

另一方面，應注意到，類似於指紋感測裝置100，指紋感測裝置100a亦可透過資料線D1-D5中的一部份提供輔助電壓VR1，以令指紋感測裝置100更為靈敏(參照第10圖)。關於此一變化實施例的具體細節可參照前述段 落，故在此不贅述。

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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

1. 一種指紋感測裝置，包括：複數感測墊，以陣列形式排列，其中該些感測墊包括彼此相鄰的一第一感測墊及一第二感測墊；複數資料線，分別電性連接該些感測墊，並用以提供一感測電壓至該些感測墊；一屏蔽層，設置於該些感測墊與該些資料線之間；及複數輔助電壓線，分別電性連接該些感測墊，並用以提供一輔助電壓至該些感測墊，其中該輔助電壓與該感測電壓彼此不同；其中在該第一感測墊接收該感測電壓的情況下，該第二感測墊接收該輔助電壓。
2. 如請求項1所述之指紋感測裝置，其中該輔助電壓與該感測電壓彼此相位部份不同、相位反向、或位準不同。
3. 如請求項1所述之指紋感測裝置，更包括：複數控制電路，以陣列形式排列，分別電性連接該些感測墊，用以根據複數第一掃描訊號提供該感測電壓至該些感測墊，並用以根據複數第二掃描訊號，提供該輔助電壓至該些感測墊，其中在該些控制電路提供該感測電壓至該第一感測墊時，該些控制電路不提供該輔助電壓至該第一感測墊。
4. 如請求項3所述之指紋感測裝置，更包括：複數第一掃描線，分別電性連接該些控制電路，用以提供該些第一掃描訊號至該些控制電路；以及複數控制線，分別電性連接該些控制電路，用以提供該些第二掃描訊號至該些控制電路。
5. 如請求項3所述之指紋感測裝置，更包括：複數掃描線，用以提供該些第一掃描訊號至該些控制電路；其中該些控制電路中的一列電性連接該些掃描線中的相鄰兩者，以將來自該些掃描線中的該相鄰兩者中的一者的第一掃描訊號做為該些第二掃描訊號中的一者。
6. 如請求項3所述之指紋感測裝置，其中該些控制電路中的一者包括：一第一開關，用以相應於該些第一掃描訊號中的一者導通，以提供該感測電壓至該第一感測墊；一第二開關，用以相應於該些第一掃描訊號中的該者導通，其中該第一開關與該第二開關交錯導通；一第三開關，用以相應於該些第二掃描訊號中的一者導通，以透過該第二開關，提供該輔助電壓至該第一感測墊；以及一第四開關，用以相應於該些第二掃描訊號中的該者導通，以透過該第二開關，提供一操作電壓至該第一感測墊，其中該第三開關與該第四開關交錯導通。
7. 如請求項6所述之指紋感測裝置，其中該操作電壓與該感測電壓相同。
8. 如請求項3所述之指紋感測裝置，其中在該感測電壓根據該些第一掃描訊號中的一者提供至該第一感測墊的同時，該輔助電壓根據該些第一掃描訊號中的該者提供至該第二感測墊。
9. 如請求項1所述之指紋感測裝置，其中在該些感測墊中的一第一列接收該感測電壓的情況下，該些感測墊中相鄰於該第一列的一第二列接收該輔助電壓。
10. 如請求項1所述之指紋感測裝置，其中在該些感測墊中的一第一列接收該感測電壓的情況下，該些感測墊中相鄰於該第一列的一第二列及一第三列接收該輔助電壓。
11. 如請求項1所述之指紋感測裝置，其中在該些感測墊中的一第一列接收該感測電壓的情況下，該些感測墊中相鄰於該第一列的一第二列及相鄰於該第二列的一第三列接收該輔助電壓。
12. 如請求項1所述之指紋感測裝置，其中在該第一感測墊接收該感測電壓的情況下，該些感測墊中包圍該第一感測墊的複數者接收該輔助電壓。
13. 如請求項1所述之指紋感測裝置，其中該些資料線更用以提供該輔助電壓至該些感測墊。
14. 如請求項1-13中任一者所述之指紋感測裝置，其中該些輔助電壓線彼此連接。
15. 一種指紋感測裝置，包括：複數感測墊，以陣列形式排列；複數控制電路，以陣列形式排列，並分別電性連接該些感測墊，其中該些控制電路中的一者包括：一第一開關，電性連接該些感測墊中的一第一感測墊，用以接收一感測電壓，並用以相應於一第一掃描訊號導通，以提供該感測電壓至該第一感測墊；一第二開關，電性連接該第一感測墊，用以相應於該第一掃描訊號導通，其中該第一開關與該第二開關交錯導通；一第三開關，電性連接該第二開關，用以接收一輔助電壓，並相應於一第二掃描訊號導通，以透過該第二開關，提供該輔助電壓至該第一感測墊；以及一第四開關，用以相應於一第二掃描訊號導通，以透過該第二開關，提供一操作電壓至該第一感測墊，其中該第三開關與該第四開關交錯導通。
16. 如請求項15所述之指紋感測裝置，更包括：複數掃描線，其中該些掃描線中用以提供該第一掃描訊號的一第一掃描線電性連接該第一開關的一控制端及該第二開關的一控制端；以及複數控制線，其中該些控制線中用以提供該第二掃描訊號的一第一控制線電性連接該第三開關的一控制端及該第四開關的一控制端。
17. 如請求項15所述之指紋感測裝置，更包括：複數掃描線，其中該些掃描線中用以提供該第一掃描訊號的一第一掃描線電性連接該第一開關的一控制端及該第二開關的一控制端；該些掃描線中相鄰於該第一掃描線的一第二掃描線電性連接該第三開關的一控制端及該第四開關的一控制端。
18. 如請求項15所述之指紋感測裝置，更包括：複數資料線，分別電性連接該些感測墊，其中該些資料線中用以提供該感測電壓至該第一感測墊的一第一資料線電性連接該第一開關；以及複數輔助電壓線，分別電性連接該些感測墊，其中該些輔助電壓線中用以提供該輔助電壓至該第一感測墊的一輔助電壓線電性連接該第三開關，且其中該些輔助電壓線彼此電性連接。
19. 如請求項15所述之指紋感測裝置，其中在一第一期間中，該第一開關導通以提供該感測電壓至該第一感測墊，且該第二開關關斷以阻止該操作電壓透過該第四開關提供至該第一感測墊。
20. 如請求項19所述之指紋感測裝置，其中在一第二期間中，該第一開關關斷，該第二開關導通，且該第三開關導通，以透過該第二開關提供該輔助電壓至該第一感測墊。