[发明专利]指纹感测装置

说明书

本发明提供一种指纹感测装置。驱动电路于发射期间驱动电容性微机械超声波换能器阵列发射平面超声波至手指而产生反射超声波信号。电容性微机械超声波换能器于接收期间接收反射超声波信号而产生多个感测电流信号。感测电路感测电容性微机械超声波换能器输出的感测电流信号而产生指纹感测信号。

技术领域

本发明涉及一种感测装置，尤其涉及一种指纹感测装置。

背景技术

现今指纹辨识广泛运用于各种电子产品上，又以可携式行动装置例如是手机(Smart phone)、平板计算机(Tablet computer)最为常见。应用于智能型手机的指纹辨识，目前常见的指纹感测装置可分为光学式、电容式、超声波式等。常见的超声波式指纹感测装置为利用压电式微机械超声波换能器(Piezoelectric Micromachined UltrasonicTransducer,PMUT)来发射与接收超声波，以进行指纹感测。由于压电式微机械超声波换能器需较高的交流驱动电压(100～200V)，且需制作于硅基板上以与互补式金氧半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)电路制作在一起，因此制作成本较高，而不适于应用在大面积指纹感测。

发明内容

本发明提供一种指纹感测装置，可大幅降低超声波式指纹感测装置的制作成本，而适于在大面积指纹感测中应用。

本发明的指纹感测装置包括信号发射接收层、驱动电路、感测电路层以及基板。信号发射接收层包括由多个电容性微机械超声波换能器形成的电容性微机械超声波换能器阵列。驱动电路耦接电容性微机械超声波换能器阵列，于发射期间驱动电容性微机械超声波换能器阵列发射平面超声波至手指而产生多个反射超声波信号，电容性微机械超声波换能器于接收期间接收反射超声波信号而产生多个感测电流信号。感测电路层包括多个感测电路，此些感测电路分别耦接对应的电容性微机械超声波换能器，感测电容性微机械超声波换能器输出的感测电流信号而产生多个指纹感测信号。感测电路层形成于基板上，信号发射接收层形成于感测电路层上，其中基板为玻璃基板或硅基板。

基于上述，本发明实施例的驱动电路可于发射期间驱动微机械超声波换能器阵列发射平面超声波至手指而产生反射超声波信号，微机械超声波换能器可于接收期间接收反射超声波信号而产生多个感测电流信号，感测电路感测微机械超声波换能器输出的感测电流信号而产生指纹感测信号。相较于使用压电式微机械超声波换能器进行指纹感测，使用微机械超声波换能器进行指纹感测所需的交流驱动电压较低。此外由于微机械超声波换能器可形成于玻璃基板上，相较于使用硅基板的制作方式可大幅节省制作成本，而适于在大面积指纹感测中应用。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明实施例的一种指纹感测装置的示意图。

图2是依照本发明另一实施例的一种指纹感测装置的示意图。

图3是依照本发明实施例的一种驱动信号的示意图。

图4是依照本发明一实施例的一种驱动电路的示意图。

图5是依照本发明另一实施例的驱动信号的示意图。

图6是依照本发明实施例的一种感测电路的示意图。

图7是依照本发明实施例的一种感测电流信号、读取控制信号以及指纹感测信号的波形图。

图8是依照本发明另一实施例的感测电路的示意图。

具体实施方式