KR102458529B1 - Display device, display panel, finger print sensing method, and circuit for sensing finger print - Google Patents

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KR102458529B1 KR1020170153347A KR20170153347A KR102458529B1 KR 102458529 B1 KR102458529 B1 KR 102458529B1 KR 1020170153347 A KR1020170153347 A KR 1020170153347A KR 20170153347 A KR20170153347 A KR 20170153347A KR 102458529 B1 KR102458529 B1 KR 102458529B1
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Abstract

본 발명은 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 픽셀 영역에 배치된 픽셀전극에 구동전압이 인가된 이후, 스위칭 트랜지스터를 통해 픽셀전극과 전기적으로 연결된 데이터 라인으로부터 신호를 수신하여 지문 정보를 감지함으로써, 표시패널의 외부에 지문 감지 센서를 별도로 구비하지 않고도 지문 감지가 가능할 수 있다. The present invention relates to a display device, a display panel, a method for detecting a fingerprint, and a circuit therefor, and more particularly, to a pixel electrode disposed in a pixel region after a driving voltage is applied and then electrically connected to the pixel electrode through a switching transistor By receiving a signal from the data line to detect fingerprint information, fingerprint detection may be possible without a separate fingerprint detection sensor outside the display panel.

Description

표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로{DISPLAY DEVICE, DISPLAY PANEL, FINGER PRINT SENSING METHOD, AND CIRCUIT FOR SENSING FINGER PRINT}Display device, display panel, fingerprint detection method and circuit therefor

본 발명은 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a display device, a display panel, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시 장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for a display device for displaying an image is increasing in various forms, and in recent years, a liquid crystal display device (LCD), a plasma display device (PDP), an organic Various display devices such as an organic light emitting display device (OLED) are being used.

이러한 표시 장치 중에는 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공할 수 있는 표시 장치가 있다. Among such display devices, there is a display device capable of providing a touch-based input method that allows a user to easily and intuitively and conveniently input information or a command by breaking away from a conventional input method such as a button, a keyboard, and a mouse.

이러한 표시 장치가 터치 기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표(터치 위치)를 정확하게 검출할 수 있어야 한다. In order for such a display device to provide a touch-based input method, it is necessary to detect the presence or absence of a user's touch and accurately detect the touch coordinates (touch position).

한편, 요즈음, 표시 장치는, 온라인 뱅킹, 상품 구매, 애플리케이션 구매 및 다운로드 등을 위한 사용자 인증 수단으로서 생체 정보인 지문을 활용하기도 한다. On the other hand, these days, a display device also utilizes a fingerprint, which is biometric information, as a user authentication means for online banking, product purchase, application purchase and download, and the like.

이러한 표시 장치는, 각종 응용 기능을 위하여, 사용자의 지문을 감지하고, 감지된 지문을 미리 저장된 지문과 비교하여 사용자 인증을 제공한다. Such a display device detects a user's fingerprint for various application functions and compares the detected fingerprint with a pre-stored fingerprint to provide user authentication.

전술한 바와 같이, 표시 장치는, 다양한 응용 기능을 정확하게 수행하기 위해서는, 지문 정보를 정확하게 감지하는 것이 무엇보다 중요하다. As described above, it is most important for the display device to accurately detect fingerprint information in order to accurately perform various application functions.

종래의 표시 장치는, 표시패널의 외부에 지문 감지 센서를 별도로 구비하고, 이를 이용하여 지문 감지를 수행한다. A conventional display device separately includes a fingerprint detection sensor on the outside of a display panel, and performs fingerprint detection using this.

이와 같이, 지문 감지 센서를 별도 구비해야 하므로, 표시 장치의 제작 공정이 복잡해질 수 있다. As such, since the fingerprint sensor needs to be separately provided, the manufacturing process of the display device may be complicated.

또한, 표시패널의 외부에 지문 감지 센서가 구비되기 때문에, 표시패널의 외부 영역이 커질 수 밖에 없으며, 이로 인해, 표시장치의 외관 디자인의 설계 제약 사항이 따를 수 밖에 없다. In addition, since the fingerprint sensor is provided on the outside of the display panel, the external area of the display panel is inevitably large, which inevitably imposes design restrictions on the exterior design of the display device.

이러한 배경에서, 본 발명의 실시예들의 목적은, 표시패널의 외부에 지문 감지 센서를 별도로 구비하지 않고도 지문 감지가 가능한 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공하는 데 있다. Against this background, an object of the embodiments of the present invention is to provide a display device, a display panel, a method for detecting a fingerprint, and a circuit therefor capable of detecting a fingerprint without separately providing a fingerprint sensor on the outside of the display panel.

본 발명의 실시예들의 다른 목적은, 표시패널의 일부 영역이 지문 감지 영역으로 할당되어 지문 감지를 수행하는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공하는 데 있다. Another object of the embodiments of the present invention is to provide a display device, a display panel, a method for detecting a fingerprint, and a circuit therefor, in which a partial area of a display panel is allocated as a fingerprint detection area to perform fingerprint detection.

본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 픽셀 구조를 지문 감지 구조로 활용하여 지문 감지를 수행할 수 있는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공하는 데 있다. Another object of the embodiments of the present invention is to provide a display device, a display panel, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor capable of performing fingerprint sensing by using a pixel structure as a fingerprint sensing structure.

본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 응용 프로그램 화면 내에서 지문 인식을 가능하게 하는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공하는 데 있다. Another object of the embodiments of the present invention is to provide a display device, a display panel, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor that enable fingerprint recognition within an application screen.

본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 캐패시턴스 기반의 지문 감지뿐만 아니라 광학 방식의 지문 감지도 가능하게 하는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공하는 데 있다. Another object of the embodiments of the present invention is to provide a display device, a display panel, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor that enable not only capacitance-based fingerprint sensing but also optical type fingerprint sensing.

일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, K(K는 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인이 배치되고, H(H는 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인이 배치되며, K개의 데이터 라인 및 H개의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 픽셀 영역이 배열되며, 각 픽셀 영역마다 픽셀전극이 배치된 표시패널과, H개의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 회로와, K개의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 회로와, K개의 데이터 라인 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인으로 구동 전압을 공급하는 구동 전압 공급 회로와, Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하여, H개의 게이트 라인 중 N(N은 1 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 Q개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제1 영역에서의 지문 정보를 감지하는 지문 감지 회로를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다. In one aspect, in the embodiments of the present invention, K data lines (K is a natural number greater than or equal to 2) are disposed, H (H is a natural number greater than or equal to 2) gate lines are disposed, and K data lines and H gate lines are disposed. a display panel in which a plurality of pixel regions defined by , a driving voltage supply circuit for supplying driving voltages to Q (Q is a natural number equal to or greater than 1) data lines among the K data lines, and N (N is 1 or more) among the H gate lines by detecting signals from the Q data lines. A display device including a fingerprint sensing circuit for detecting fingerprint information in a first area including a pixel area defined by a natural number) gate lines and Q data lines may be provided.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, K(K는 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인과, H(H는 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인을 포함하는 표시패널을 제공할 수 있다.In another aspect, embodiments of the present invention may provide a display panel including K (K is a natural number equal to or greater than 2) data lines and H (H is a natural number greater than or equal to 2) gate lines.

이러한 표시패널에서, H개의 게이트 라인 중 N(N은 1 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 K개의 데이터 라인 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제1 영역은 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 영역일 수 있다. In such a display panel, a first region including a pixel region defined by N (N is a natural number greater than or equal to 1) gate lines among H gate lines and Q (Q is a natural number greater than or equal to) data lines among K data lines may be a fingerprint detection area for detecting fingerprint information.

표시패널에서, 지문 감지 모드 구간 내 충전 구간 동안, N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호가 순차적으로 공급되고, Q개의 데이터 라인으로 영상 데이터 전압과 다른 전압인 구동 전압이 공급될 수 있다. In the display panel, during the charging period within the fingerprint detection mode period, a gate signal having a turn-on level voltage is sequentially supplied to the N gate lines, and a driving voltage that is different from the image data voltage may be supplied to the Q data lines. have.

표시패널에서, 지문 감지 모드 구간 내 감지 구간 동안, N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호가 순차적으로 공급되고, Q개의 데이터 라인이 지문 감지 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. In the display panel, during the detection period within the fingerprint sensing mode period, the gate signals of the turn-on level voltage may be sequentially supplied to the N gate lines, and the Q data lines may be electrically connected to the fingerprint sensing circuit.

또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, K(K는 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인이 배치되고, H(H는 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인이 배치되며, K개의 데이터 라인 및 H개의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 픽셀 영역이 배열되며, 각 픽셀 영역마다 픽셀전극이 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다. In another aspect, in embodiments of the present invention, K data lines (K is a natural number greater than or equal to 2) are disposed, H (H is a natural number greater than or equal to 2) gate lines are disposed, and K data lines and H gates are disposed. It is possible to provide a method of driving a display device including a display panel in which a plurality of pixel regions defined by lines are arranged, and pixel electrodes are disposed in each pixel region.

이러한 구동방법은, H개의 게이트 라인 중 N(N은 1 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 K개의 데이터 라인 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 영역에서 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 모드에 대한 시작 이벤트의 발생을 인식하는 지문 감지 모드 시작 단계를 포함할 수 있다. In this driving method, a fingerprint in a region including a pixel region defined by N (N is a natural number greater than or equal to 1) gate lines among H gate lines and Q (Q is a natural number greater than or equal to) data lines among K data lines It may include a fingerprint detection mode starting step of recognizing the occurrence of a start event for the fingerprint detection mode for detecting information.

또한, 구동방법은, N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고, Q개의 데이터 라인으로 영상 데이터 전압과 다른 전압인 구동 전압을 공급하는 충전 단계를 제공할 수 있다. Also, the driving method may provide a charging step of sequentially supplying a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines and supplying a driving voltage that is different from the image data voltage to the Q data lines.

또한, 구동방법은, N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고, Q개의 데이터 라인으로 구동 전압을 미 공급하며, Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하는 감지 단계를 포함할 수 있다. In addition, the driving method includes a sensing step of sequentially supplying a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines, not supplying the driving voltage to the Q data lines, and detecting the signals of the Q data lines. can do.

또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, K(K는 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인으로 구동 전압을 공급하는 제1 회로와, Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하는 제2 회로를 포함하는 지문 감지를 위한 회로를 제공할 수 있다. In another aspect, embodiments of the present invention provide a first circuit for supplying a driving voltage to Q (Q is a natural number equal to or greater than 1) data lines among K (K is a natural number greater than or equal to 2) data lines, and Q data lines It is possible to provide a circuit for detecting a fingerprint including a second circuit for detecting a signal of.

또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 데이터 라인이 배치되고, 게이트 라인이 배치되며, 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역이 배열되며, 픽셀 영역에 픽셀전극이 배치된 표시패널과, 픽셀전극에 구동전압이 인가된 이후, 스위칭 트랜지스터를 통해 픽셀전극과 전기적으로 연결된 데이터 라인으로부터 신호를 수신하여 지문 정보를 감지하는 지문 감지 회로를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다. In another aspect, embodiments of the present invention provide a display panel including a display panel in which a data line is disposed, a gate line is disposed, a pixel area defined by the data line and the gate line is disposed, and a pixel electrode is disposed in the pixel area; , It is possible to provide a display device including a fingerprint sensing circuit for sensing fingerprint information by receiving a signal from a data line electrically connected to the pixel electrode through a switching transistor after a driving voltage is applied to the pixel electrode.

이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 표시패널의 외부에 지문 감지 센서를 별도로 구비하지 않고도 지문 감지가 가능한 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다. According to the embodiments of the present invention described above, it is possible to provide a display device, a display panel, a method for detecting a fingerprint, and a circuit therefor capable of detecting a fingerprint without separately providing a fingerprint sensor outside the display panel.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 표시패널의 일부 영역이 지문 감지 영역으로 할당되어 지문 감지를 수행하는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다. Further, according to embodiments of the present invention, a display device, a display panel, a method for detecting a fingerprint, and a circuit therefor can be provided in which a partial area of a display panel is allocated as a fingerprint detection area to perform fingerprint detection.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 픽셀 구조를 지문 감지 구조로 활용하여 지문 감지를 수행할 수 있는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention, a display device, a display panel, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor capable of performing fingerprint sensing by using a pixel structure as a fingerprint sensing structure can be provided.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 응용 프로그램 화면 내에서 지문 인식을 가능하게 하는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, a display device, a display panel, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor that enable fingerprint recognition within an application screen can be provided.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 캐패시턴스 기반의 지문 감지뿐만 아니라 광학 방식의 지문 감지도 가능하게 하는 표시장치, 표시패널, 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다.Further, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide a display device, a display panel, a method for detecting a fingerprint, and a circuit therefor that enable not only capacitance-based fingerprint sensing but also optical fingerprint sensing.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 2가지 터치 감지를 나타낸 도면이다.
도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 지문 감지 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 지문 감지 구조의 등가회로이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 지문 감지를 위한 회로들을 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 지문 감지 회로의 기본 구성도이다. 도 5b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 기본적인 지문 감지 구동 방법을 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 동작 모드 타이밍 다이어그램들이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에서의 영역들을 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 데이터 구동 회로와 지문 감지 회로의 구성 예시도들이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제1 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제1 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로의 동작 진리 표다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제1 지문 감지 구동에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제2 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제2 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로의 동작 진리 표이다.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제2 지문 감지 구동에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 광학 방식의 지문 감지 구조를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 광학 방식의 지문 감지 구조의 등가회로이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 광 조사 장치를 나타낸 도면이다.
도 22a 및 도 22b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 제3 지문 감지 구동에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다.
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 지문 감지를 위한 회로를 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 터치 감지 구성도이다.
도 26 및 도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에서의 지문 감지 영역의 위치를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법의 흐름도이다.
도 29는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 지문 감지 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 30 및 도 31은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 지문 감지 시나리오에 따른 구동 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치가 유기발광표시장치인 경우, 지문 감지 센서 구조의 등가회로이다.
1 is a schematic configuration diagram of a display device according to embodiments of the present invention.
2 is a diagram illustrating two types of touch sensing of a display device according to embodiments of the present invention.
3A is a diagram illustrating a fingerprint sensing structure of a display device according to embodiments of the present invention.
3B is an equivalent circuit of a fingerprint sensing structure of a display device according to embodiments of the present invention.
4 is a diagram illustrating circuits for detecting a fingerprint of a display device according to embodiments of the present invention.
5A is a basic configuration diagram of a fingerprint sensing circuit of a display device according to embodiments of the present invention. 5B is a timing diagram illustrating a basic fingerprint sensing driving method of a display device according to embodiments of the present invention.
6 to 8 are operation mode timing diagrams of a display device according to embodiments of the present invention.
9 is a diagram illustrating regions in a display panel according to embodiments of the present invention.
10 to 12 are diagrams illustrating configuration of a data driving circuit and a fingerprint sensing circuit of a display device according to embodiments of the present invention.
13 is a diagram illustrating a timing control switch circuit for driving a first fingerprint detection of a display device according to embodiments of the present invention.
14 is an operation truth table of a timing control switch circuit for driving a first fingerprint detection of a display device according to embodiments of the present invention.
15A and 15B are driving timing diagrams for a first fingerprint sensing driving of a display device according to embodiments of the present invention.
16 is a diagram illustrating a timing control switch circuit for a second fingerprint sensing driving of a display device according to embodiments of the present invention.
17 is an operation truth table of a timing control switch circuit for a second fingerprint sensing driving of a display device according to embodiments of the present invention.
18A and 18B are driving timing diagrams for a second fingerprint sensing driving of a display device according to embodiments of the present invention.
19 is a diagram illustrating an optical fingerprint sensing structure of a display device according to embodiments of the present invention.
20 is an equivalent circuit of an optical fingerprint sensing structure of a display device according to embodiments of the present invention.
21 is a diagram illustrating an apparatus for irradiating light of a display device according to embodiments of the present invention.
22A and 22B are driving timing diagrams for a third fingerprint sensing driving of a display device according to embodiments of the present invention.
23 is a schematic flowchart of a method of driving a display device according to embodiments of the present invention.
24 is a diagram illustrating a circuit for detecting a fingerprint according to embodiments of the present invention.
25 is a diagram illustrating a touch sensing configuration of a display device according to embodiments of the present invention.
26 and 27 are diagrams exemplarily illustrating a location of a fingerprint sensing area in a display panel according to embodiments of the present invention.
28 is a flowchart of a method of driving a display device according to embodiments of the present invention.
29 is a diagram illustrating a fingerprint detection scenario of a display device according to embodiments of the present invention.
30 and 31 are diagrams illustrating driving timing diagrams according to a fingerprint sensing scenario of a display device according to embodiments of the present invention.
32 is an equivalent circuit of a fingerprint detection sensor structure when the display device according to embodiments of the present invention is an organic light emitting display device.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, order, or number of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be interposed between each component. It should be understood that each component may be “interposed” or “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에 대한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 2가지 터치 감지를 나타낸 도면이다. 1 is a schematic configuration diagram of a display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating two types of touch sensing of a display device according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 영상 표시 기능과 터치 입력 기능을 제공할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a display device 100 according to embodiments of the present invention may provide an image display function and a touch input function.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 영상 표시 기능을 제공하기 위하여, 표시패널(110), 데이터 구동 회로(120), 게이트 구동 회로(130), 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다. The display device 100 according to embodiments of the present invention includes a display panel 110 , a data driving circuit 120 , a gate driving circuit 130 , a controller 140 , and the like to provide an image display function. can do.

표시패널(110)에는 K개의 데이터 라인(DL) 및 H개의 게이트 라인(GL)이 배치된다. K는 2 이상의 자연수이고, H는 2 이상의 자연수이다. K data lines DL and H gate lines GL are disposed on the display panel 110 . K is a natural number greater than or equal to 2, and H is a natural number greater than or equal to 2.

또한, 표시패널(110)에는 K개의 데이터 라인(DL) 및 H개의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 다수의 픽셀(Pixel)이 배치된 배열된다. Also, a plurality of pixels defined by K data lines DL and H gate lines GL are arranged on the display panel 110 .

각 픽셀 영역에는, 해당 픽셀에서의 영상 신호에 해당하는 영상 영상 데이터 전압이 인가되는 픽셀전극과, 이 픽셀전극으로 영상 영상 데이터 전압이 인가되는 것을 제어하는 스위칭 트랜지스터 등이 배치될 수 있다. In each pixel region, a pixel electrode to which an image image data voltage corresponding to an image signal of the corresponding pixel is applied, a switching transistor for controlling application of an image image data voltage to the pixel electrode, and the like may be disposed.

데이터 구동 회로(120)는, 영상 표시를 위하여 K개의 데이터 라인(DL)을 구동하는 회로로서, 영상 신호에 해당하는 영상 영상 데이터 전압을 K개의 데이터 라인(DL)으로 출력할 수 있다. The data driving circuit 120 is a circuit that drives K data lines DL for image display, and may output an image image data voltage corresponding to an image signal to the K data lines DL.

게이트 구동 회로(130)는, 영상 표시를 위하여 H개의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동하는 회로로서, 영상 표시를 위하여 게이트 신호(스캔 신호)를 H개의 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급할 수 있다. The gate driving circuit 130 is a circuit that sequentially drives the H gate lines GL for image display, and may sequentially supply a gate signal (scan signal) to the H gate lines GL for image display. have.

컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 제어하는 구성으로서, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)로 각종 제어신호(데이터 구동 제어 신호, 게이트 구동 제어 신호 등)를 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)로 제공한다. The controller 140 controls the data driving circuit 120 and the gate driving circuit 130 , and sends various control signals (data driving control signal, gate driving) to the data driving circuit 120 and the gate driving circuit 130 . control signal, etc.) to the data driving circuit 120 and the gate driving circuit 130 .

이러한 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다. The controller 140 starts scanning according to the timing implemented in each frame, converts input image data input from the outside to match the data signal format used by the data driving circuit 120 , and outputs the converted image data and control the data operation at an appropriate time according to the scan.

이러한 컨트롤러(140)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다. The controller 140 may be a timing controller used in a typical display technology or a control device that further performs other control functions including a timing controller.

데이터 구동 회로(120)는, 도 1에서는 표시패널(110)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치하고 있으나, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라서, 표시패널(110)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다. Although the data driving circuit 120 is located only on one side (eg, upper or lower side) of the display panel 110 in FIG. 1 , the data driving circuit 120 is located on both sides (eg, upper and lower sides) of the display panel 110 according to a driving method, a panel design method, etc. may be located at the bottom).

데이터 구동 회로(120)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. The data driving circuit 120 may be implemented by including at least one source driver integrated circuit (SDIC).

각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 표시패널(110)에 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다. Each source driver integrated circuit SDIC is connected to a bonding pad of the display panel 110 by a Tape Automated Bonding (TAB) method or a Chip On Glass (COG) method, or , may be directly disposed on the display panel 110 , or may be integrated and disposed on the display panel 110 in some cases. In addition, each source driver integrated circuit SDIC may be implemented in a Chip On Film (COF) method mounted on a film connected to the display panel 110 .

각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 쉬프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다. Each source driver integrated circuit SDIC may include a shift register, a latch circuit, a digital to analog converter (DAC), an output buffer, and the like.

각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다. Each source driver integrated circuit SDIC may further include an analog-to-digital converter (ADC) in some cases.

게이트 구동 회로(130)는, 도 1에서는 표시패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치하고 있으나, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라서, 표시패널(110)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다. Although the gate driving circuit 130 is located only on one side (eg, left or right side) of the display panel 110 in FIG. 1 , the gate driving circuit 130 is located on both sides (eg, the left side) of the display panel 110 according to a driving method, a panel design method, etc. and to the right) may be located.

이러한 게이트 구동 회로(130)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. The gate driving circuit 130 may be implemented by including at least one gate driver integrated circuit (GDIC).

각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는 표시패널(110)과 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수도 있다. Each gate driver integrated circuit GDIC is connected to a bonding pad of the display panel 110 by a tape automated bonding (TAB) method or a chip-on-glass (COG) method, or a gate in panel (GIP) type. may be implemented and disposed directly on the display panel 110 , or may be integrated and disposed on the display panel 110 in some cases. In addition, each gate driver integrated circuit GDIC may be implemented in a chip-on-film (COF) method mounted on a film connected to the display panel 110 .

각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다. Each gate driver integrated circuit GDIC may include a shift register, a level shifter, and the like.

표시패널(110)에 배치되는 각 픽셀은 트랜지스터 등의 회로 소자를 포함하여 구성될 수 있다. Each pixel disposed on the display panel 110 may include a circuit element such as a transistor.

각 픽셀을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.The type and number of circuit elements constituting each pixel may be variously determined according to a provided function and a design method.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 터치 입력 기능을 제공하기 위하여 사용자의 터치를 감지하는 터치 감지 기능을 제공할 수 있다. Meanwhile, the display device 100 according to embodiments of the present invention may provide a touch sensing function for sensing a user's touch in order to provide a touch input function.

여기서, 사용자의 터치 수단인 터치 오브젝트(Touch Object)는, 일 예로, 손가락일 수도 있고, 펜 등일 수도 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 오브젝트가 손가락인 것으로 가정하여 설명한다. Here, the touch object that is the user's touch means may be, for example, a finger or a pen. Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the touch object is a finger.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에서 터치 감지 기능은, 사용자의 터치유무 및/또는 터치 위치(즉, 터치좌표 P(X, Y))를 감지하는 터치 위치 감지 기능과, 사용자의 지문을 감지하는 지문 감지 기능(지문 인식 기능)을 포함한다. Referring to FIG. 2 , in embodiments of the present invention, the touch sensing function includes a touch position sensing function for detecting the presence of a user's touch and/or a touch position (ie, touch coordinates P(X, Y)), and the user's Includes a fingerprint detection function (fingerprint recognition function) to detect a fingerprint.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 터치 위치 감지를 위한 터치 위치 센서는, 표시패널(110)에 내장되어 배치될 수 있다. In the display device 100 according to the embodiments of the present invention, the touch position sensor for sensing the touch position may be embedded in the display panel 110 .

즉, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 터치스크린 패널은 표시패널(110)에 내장된 타입(예: 인-셀 타입, 온-셀 타입 등)일 수 있다. That is, in the display device 100 according to embodiments of the present invention, the touch screen panel may be a type (eg, an in-cell type, an on-cell type, etc.) embedded in the display panel 110 .

터치 위치 센서는, 표시패널(110)의 전 영역에 배치될 수 있다. The touch position sensor may be disposed on the entire area of the display panel 110 .

이러한 터치 위치 센서는, 일 예로, 표시패널(110)에 배치되며 여러 개로 블록화된 공통 전극(도 3a의 CE)일 수 있다. Such a touch position sensor may be, for example, a common electrode (CE of FIG. 3A ) disposed on the display panel 110 and blocked in plurality.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 지문 감지를 위한 지문 감지 센서 또한 표시패널(110)에 내장되어 배치될 수 있다. In the display device 100 according to the embodiments of the present invention, a fingerprint sensor for detecting a fingerprint may also be embedded in the display panel 110 .

지문 감지 센서는, 표시패널(110)의 전 영역 또는 일부 영역에 해당하는 지문 감지 영역(FPSA)에 배치될 수 있다. The fingerprint detection sensor may be disposed in the fingerprint detection area FPSA corresponding to an entire area or a partial area of the display panel 110 .

지문 감지 영역(FPSA)은 영상이 표시되지 않는 영역일 수도 있고 영상이 표시되는 영역일 수도 있다. The fingerprint sensing area FPSA may be an area in which an image is not displayed or an area in which an image is displayed.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 터치 감지 기능을 제공하기 위하여, 터치 위치 센서를 구동하여 전기적인 신호를 검출하여 터치 위치 정보를 획득하는 터치 감지 회로와, 지문 감지 센서를 구동하여 전기적인 신호를 검출하여 지문 정보를 획득하는 지문 감지 회로를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a display device 100 according to embodiments of the present disclosure provides a touch sensing function, a touch sensing circuit configured to obtain touch position information by driving a touch position sensor to detect an electrical signal. and a fingerprint detection circuit configured to obtain fingerprint information by detecting an electrical signal by driving the fingerprint detection sensor.

터치 감지 회로와 지문 감지 회로는 별도로 구성된 회로들일 수 있다. The touch sensing circuit and the fingerprint sensing circuit may be separately configured circuits.

또는, 터치 감지 회로와 지문 감지 회로는 동일한 회로일 수 있다. Alternatively, the touch sensing circuit and the fingerprint sensing circuit may be the same circuit.

또는, 지문 감지 회로는 터치 감지 회로의 일부분일 수 있다. Alternatively, the fingerprint sensing circuit may be a part of the touch sensing circuit.

또는, 터치 감지 회로는 지문 감지 회로의 일부분일 수 있다. Alternatively, the touch sensing circuit may be a part of the fingerprint sensing circuit.

터치 위치 정보는, 사용자의 화면에 대한 터치 유무에 대한 정보와, 터치 위치(터치 좌표, P(X, Y)에 대한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The touch location information may include one or more of information on whether the user touches the screen and information on the touch location (touch coordinates, P(X, Y)).

지문정보는, 손가락의 지문에서 돌출된 부분인 리지(Ridge)와 그 사이에 패인 부분인 밸리(Valley)의 형상 및 패턴 등을 포함하는 정보일 수 있다. The fingerprint information may be information including the shape and pattern of a ridge that is a protruding part of a fingerprint of a finger and a valley that is a recessed part therebetween.

이러한 지문정보는 사용자마다 고유한 생체 정보일 수 있다.Such fingerprint information may be biometric information unique to each user.

한편, 사용자의 터치(터치 위치 감지를 위한 터치와, 지문 감지를 위한 터치 중 하나 이상을 포함)는 사용자가 화면(터치 화면, 지문 감지 영역에 해당하는 표면)을 접촉한 것을 의미할 수도 있고, 사용자가 화면에 비 접촉하되 일정 거리 이하로 근접한 경우를 의미할 수도 있다. On the other hand, the user's touch (including at least one of a touch for detecting a touch position and a touch for detecting a fingerprint) may mean that the user has touched the screen (a touch screen, a surface corresponding to the fingerprint detection area), It may mean a case in which the user is not in contact with the screen but is close to the screen by a certain distance or less.

전술한 바와 같이, 표시장치(100)는, 터치 위치 감지를 통해 각종 응용 기능을 수행할 수 있으며, 지문 감지를 통해 사용자 인증 등의 각종 응용 기능을 수행할 수 있다. As described above, the display device 100 may perform various application functions through touch position sensing, and may perform various application functions such as user authentication through fingerprint sensing.

도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지 구조를 나타낸 도면이고, 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지 구조에 대한 등가회로이다. 3A is a diagram illustrating a fingerprint sensing structure of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 3B is an equivalent circuit for the fingerprint sensing structure of the display device 100 according to embodiments of the present invention. .

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)은 픽셀 구조에 기반한 지문 감지 구조를 갖는다. 3A and 3B , the display panel 110 according to embodiments of the present invention has a fingerprint sensing structure based on a pixel structure.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 표시패널(110)에는 K개의 데이터 라인(DL) 및 H개의 게이트 라인(GL)이 배치되고, K개의 데이터 라인(DL) 및 H개의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 다수의 픽셀이 배열될 수 있다. K data lines DL and H gate lines GL are disposed on the display panel 110 of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and K data lines DL and H gates are disposed. A plurality of pixels defined by the line GL may be arranged.

이러한 각 픽셀에 해당하는 영역, 즉 각 픽셀 영역(PA)에는, 해당 픽셀에 대응되는 영상 신호인 영상 데이터 전압(즉, 픽셀전압)이 인가되는 픽셀전극(PXL)이 배치될 수 있다. A pixel electrode PXL to which an image data voltage (ie, a pixel voltage), which is an image signal corresponding to the pixel, is applied may be disposed in an area corresponding to each pixel, that is, each pixel area PA.

또한, 각 픽셀 영역(PA)에는, 해당 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 노드에 인가되는 게이트 신호에 의해 온-오프가 제어되며, 해당 데이터 라인(DL)과 해당 픽셀전극(PXL) 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터(SWT)가 배치될 수 있다. In addition, in each pixel area PA, on/off is controlled by a gate signal applied to a gate node through a corresponding gate line GL, and an electrical connection is made between the corresponding data line DL and the corresponding pixel electrode PXL. A switching transistor SWT connected to .

스위칭 트랜지스터(SWT)는, 턴-온(Turn-On) 상태에서, 데이터 라인(DL)으로부터 픽셀전극(PXL)으로 영상 데이터 전압을 전달해준다. The switching transistor SWT transfers an image data voltage from the data line DL to the pixel electrode PXL in a turn-on state.

스위칭 트랜지스터(SWT)는, 픽셀전극(PXL)과 전기적으로 연결된 제1 노드(E1)와, 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된 제2 노드(E2)과, 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결된 제3 노드(E3)과, 양단이 제1 노드(E1)와 제2 노드(E2)에 접촉된 반도체 층을 가질 수 있다. The switching transistor SWT includes a first node E1 electrically connected to the pixel electrode PXL, a second node E2 electrically connected to the data line DL, and electrically connected to the gate line GL. It may have a third node E3 and a semiconductor layer having both ends in contact with the first node E1 and the second node E2 .

스위칭 트랜지스터(SWT)는, 게이트 라인(GL)으로부터 제3 노드(E3)의 게이트 신호(스캔 신호라고도 함)에 따라 온-오프가 제어될 수 있다. The switching transistor SWT may be turned on or off according to a gate signal (also referred to as a scan signal) of the third node E3 from the gate line GL.

스위칭 트랜지스터(SWT)에서, 제1 노드(E1)는 드레인 노드(드레인 노드) 또는 소스 노드(소스 노드)일 수 있다. 제2 노드(E2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 제3 노드(E3)는 게이트 노드일 수 있다. In the switching transistor SWT, the first node E1 may be a drain node (drain node) or a source node (source node). The second node E2 may be a source node or a drain node. The third node E3 may be a gate node.

아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 노드(E1)는 드레인 노드이고, 제2 노드(E2)는 소스 노드이며, 제3 노드(E3)는 게이트 노드인 것으로 기재할 수도 있다. Hereinafter, for convenience of description, it may be described that the first node E1 is a drain node, the second node E2 is a source node, and the third node E3 is a gate node.

스위칭 트랜지스터(SWT)는 n 타입의 트랜지스터일 수도 있고, p 타입의 트랜지스터일 수도 있다. The switching transistor SWT may be an n-type transistor or a p-type transistor.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에서 지문 감지 구조는, 각 픽셀 영역(PA)에 배치된 픽셀전극(PXL), 스위칭 트랜지스터(SWT) 등을 포함할 수 있다. As described above, in embodiments of the present invention, the fingerprint sensing structure may include a pixel electrode PXL, a switching transistor SWT, etc. disposed in each pixel area PA.

본 발명의 실시예들에서 지문 감지 구조에서, 픽셀전극(PXL)가 지문 감지 센서에 해당한다고 볼 수 있다. In the fingerprint sensing structure in the embodiments of the present invention, the pixel electrode PXL can be considered to correspond to the fingerprint sensing sensor.

또한, 본 발명의 실시예들에서 지문 감지 구조는 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)을 포함한다고도 볼 수 있다. Also, in embodiments of the present invention, the fingerprint sensing structure may include a data line DL and a gate line GL.

한편, 표시패널(110)에는, 공통전압(VCOM)이 인가되는 공통전극(CE)이 배치될 수 있다. Meanwhile, the common electrode CE to which the common voltage VCOM is applied may be disposed on the display panel 110 .

공통전극(CE)과 각 픽셀전극(PXL)은, 한 프레임 시간 동안 영상 표시에 필요한 전압을 유지해주는 역할을 하는 저장 캐패시터(Cst)를 형성할 수 있다. The common electrode CE and each pixel electrode PXL may form a storage capacitor Cst serving to maintain a voltage required for image display for one frame time.

각 픽셀에서의 저장 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스(Capacitance)는, 공통전극(PXL)에 인가되는 공통전압(VCOM)과 각 픽셀전극(PXL)에 인가된 픽셀전압(영상 데이터 전압에 해당함)에 의해 결정될 수 있다. The capacitance of the storage capacitor Cst in each pixel is determined by the common voltage VCOM applied to the common electrode PXL and the pixel voltage (corresponding to the image data voltage) applied to each pixel electrode PXL. can be decided.

한편, 사용자가 표시패널(110)을 터치하게 되면, 손가락 등과 픽셀전극(PXL) 사이에 핑거 캐패시터(Cf)가 형성될 수 있다. Meanwhile, when a user touches the display panel 110 , a finger capacitor Cf may be formed between a finger and the pixel electrode PXL.

핑거 캐패시터(Cf)의 캐패시턴스는, 터치에 대한 해당 픽셀의 위치에 따라 달라질 수 있다. The capacitance of the finger capacitor Cf may vary according to a position of a corresponding pixel with respect to a touch.

따라서, 표시장치(100)는, 핑거 캐패시터(Cf)의 캐패시턴스의 차이를 알아내어 터치유무 및/또는 터치 위치를 검출할 수도 있다. Accordingly, the display device 100 may detect a touch presence and/or a touch position by detecting a difference in capacitance of the finger capacitor Cf.

또한, 핑거 캐패시터(Cf)의 캐패시턴스는, 손가락의 지문에서 돌출된 부분인 리지(Ridge)와 그 사이에 패인 부분인 밸리(Valley)에 따라서도, 달라질 수 있다. Also, the capacitance of the finger capacitor Cf may vary depending on a ridge that protrudes from the fingerprint of the finger and a valley that is recessed therebetween.

따라서, 표시장치(100)는, 핑거 캐패시터(Cf)의 캐패시턴스의 차이를 알아내어, 지문의 리지와 밸리의 패턴 및 형상 등을 포함하는 지문 정보를 검출할 수 있다. Accordingly, the display device 100 may detect a difference in capacitance of the finger capacitor Cf and detect fingerprint information including patterns and shapes of ridges and valleys of the fingerprint.

전술한 지문 감지 구조는, 픽셀 구조에 기반하고 있기 때문에, 지문 감지를 위한 별도의 지문 감지 센서를 표시패널(110)에 형성해주지 않아도 된다. Since the above-described fingerprint detection structure is based on a pixel structure, a separate fingerprint detection sensor for fingerprint detection does not need to be formed on the display panel 110 .

따라서, 지문 감지 구조를 갖는 표시패널(110)의 제작이 간단해질 수 있고, 지문 감지 구조를 갖는 표시패널(110)의 두께를 얇게 해줄 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the manufacturing of the display panel 110 having the fingerprint sensing structure can be simplified, and there is an advantage in that the thickness of the display panel 110 having the fingerprint sensing structure can be reduced.

또한, 지문 감지 영역(FPSA)에서 영상도 표시될 수 있다면, 표시패널(110)의 외부에 지문 감지 구조를 설계하지 않아도 되기 때문에, 표시장치(100)의 제작이 용이하다.In addition, if an image can also be displayed in the fingerprint sensing area FPSA, since it is not necessary to design a fingerprint sensing structure outside the display panel 110 , the manufacturing of the display device 100 is easy.

한편, 지문 감지 구조로서, 도 20을 참조하여 후술하게 될 광 센서(PS)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 광 센서(PS)는 스위칭 트랜지스터(SWT)의 제1 노드(E1)와 제2 노드(E2)에 연결될 수 있다. Meanwhile, as a fingerprint sensing structure, a light sensor PS, which will be described later with reference to FIG. 20 , may be further included. In this case, the optical sensor PS may be connected to the first node E1 and the second node E2 of the switching transistor SWT.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지를 위한 회로들을 나타낸 도면이고, 도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지 회로의 기본 구성도이고, 도 5b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 기본적인 지문 감지 구동 방법을 나타낸 타이밍 다이어그램이다. 4 is a diagram illustrating circuits for fingerprint sensing of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 5A is a basic configuration of a fingerprint sensing circuit of the display device 100 according to embodiments of the present invention. FIG. 5B is a timing diagram illustrating a basic fingerprint sensing driving method of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면, 표시패널(110)에서 영상이 표시될 수 있는 화면 전 영역 내에 지문 감지 영역(FPSA)이 존재할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the fingerprint sensing area FPSA may exist in the entire area of the screen on which an image may be displayed on the display panel 110 .

지문 감지 영역(FPAS)은 지문 정보를 감지하기 위한 영역으로서, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 Q개의 데이터 라인(DL_F1 ~ DL_FQ)에 의해 정의되는 하나 이상의 픽셀 영역(PA)을 포함할 수 있다. N은 1 이상의 자연수이고, Q는 1 이상의 자연수이다. The fingerprint sensing area FPAS is an area for detecting fingerprint information, and may include one or more pixel areas PA defined by N gate lines GL_F1 to GL_FN and Q data lines DL_F1 to DL_FQ. have. N is a natural number greater than or equal to 1, and Q is a natural number greater than or equal to 1.

N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)은, 디스플레이 구동을 위한 게이트 라인이기도 하고, 지문 감지를 위한 지문 감지 구동에 이용되는 게이트 라인이기도 하다. Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은, 디스플레이 구동을 위한 데이터 라인이기도 하고, 지문 감지 구동을 위해 이용되는 데이터 라인이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 지문 감지를 위해, 구동 전압 공급 회로(DRVC, 410), 지문 감지 회로(FPSC, 420) 및 게이트 구동 회로(130) 등을 포함할 수 있다. The N gate lines GL_F1 to GL_FN are gate lines for driving a display and also gate lines used for driving a fingerprint for sensing a fingerprint. The Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are data lines for driving a display and data lines used for driving a fingerprint sensing. Referring to FIG. 4 , the display device 100 according to embodiments of the present invention provides a driving voltage supply circuit DRVC 410 , a fingerprint sensing circuit FPSC 420 , and a gate driving circuit 130 for fingerprint sensing. ) and the like.

구동 전압 공급 회로(410)는, 지문 감지 영역(FPSA)에 배치된 하나 이상의 픽셀 영역(PA)과 대응되는 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다. The driving voltage supply circuit 410 may be electrically connected to the data line DL corresponding to one or more pixel areas PA disposed in the fingerprint sensing area FPSA.

여기서, 구동 전압 공급 회로(410)와 하나 이상의 데이터 라인(DL) 사이에는, 구동 전압 공급 회로(410)와 하나 이상의 데이터 라인(DL)의 연결 여부를 제어하는 스위치 회로가 존재할 수도 있다. Here, a switch circuit for controlling whether the driving voltage supply circuit 410 and the one or more data lines DL is connected may exist between the driving voltage supply circuit 410 and the one or more data lines DL.

구동 전압 공급 회로(410)는, 지문 감지 영역(FPSA)에 배치된 하나 이상의 픽셀 영역(PA)에서의 픽셀전극(PXL)으로 구동 전압(VDRV)을 인가해주기 위하여, 전기적으로 연결된 하나 이상의 데이터 라인(DL)으로 구동 전압(VDRV)을 공급한다. The driving voltage supply circuit 410 applies one or more data lines electrically connected to apply the driving voltage VDRV to the pixel electrode PXL in one or more pixel areas PA disposed in the fingerprint sensing area FPSA. A driving voltage VDRV is supplied to (DL).

게이트 구동 회로(130)에 의해 게이트 라인(GL)으로 공급된 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)가 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드에 인가되면, 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되어, 데이터 라인(DL)과 픽셀전극(PXL)이 전기적으로 연결된다. When the gate signal GATE of the turn-on level voltage supplied to the gate line GL by the gate driving circuit 130 is applied to the gate node of the switching transistor SWT, the switching transistor SWT is turned on , the data line DL and the pixel electrode PXL are electrically connected.

이에 따라, 구동 전압 공급 회로(410)에 의해 데이터 라인(DL)으로 공급된 구동 전압(VDRV)은, 턴-온 상태의 스위칭 트랜지스터(SWT)를 통해, 픽셀전극(PXL)에 인가된다. Accordingly, the driving voltage VDRV supplied to the data line DL by the driving voltage supply circuit 410 is applied to the pixel electrode PXL through the turned-on switching transistor SWT.

지문 감지 회로(420)는, 지문 감지 영역(FPSA)에 배치된 하나 이상의 픽셀 영역(PA)과 대응되는 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다. The fingerprint sensing circuit 420 may be electrically connected to a data line DL corresponding to one or more pixel areas PA disposed in the fingerprint sensing area FPSA.

지문 감지 회로(420)와 하나 이상의 데이터 라인(DL) 사이에는, 지문 감지 회로(420)와 하나 이상의 데이터 라인(DL)의 연결 여부를 제어하는 스위치 회로가 존재할 수도 있다. Between the fingerprint sensing circuit 420 and the one or more data lines DL, a switch circuit controlling whether the fingerprint sensing circuit 420 and the one or more data lines DL is connected may exist.

지문 감지 회로(420)는 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결되면, 데이터 라인(DL)의 신호를 검출(감지)할 수 있다. The fingerprint sensing circuit 420 may detect (detect) a signal of the data line DL when it is electrically connected to the data line DL.

여기서, 지문 감지 회로(420)에서 검출된 신호는, 핑거 캐패시터(Cf)에 저장된 전하 또는 캐패시턴스에 대응되는 신호일 수 있다. Here, the signal detected by the fingerprint sensing circuit 420 may be a signal corresponding to the electric charge or capacitance stored in the finger capacitor Cf.

여기서, 핑거 캐패시터(Cf)는, 픽셀전극(PXL)과 손가락 사이에 형성되는 캐패시터이거나, 픽셀전극(PXL)과 손가락 지문의 리지 사이에 형성되는 캐패시터 또는 픽셀전극(PXL)과 손가락 지문의 밸리 사이에 형성되는 캐패시터일 수 있다. Here, the finger capacitor Cf is a capacitor formed between the pixel electrode PXL and the finger, or a capacitor formed between the pixel electrode PXL and the ridge of the finger print, or between the pixel electrode PXL and the valley of the fingerprint. It may be a capacitor formed in

지문 감지 회로(420)에서 검출된 신호의 크기는, 해당 픽셀전극(PXL)이 손가락과 얼마나 가깝게 위치하느냐에 따라, 즉, 터치 유무에 따라 달라질 수 있다. The magnitude of the signal detected by the fingerprint sensing circuit 420 may vary depending on how close the corresponding pixel electrode PXL is to the finger, that is, whether there is a touch.

또한, 지문 감지 회로(420)에서 검출된 신호의 크기는, 해당 픽셀전극(PXL)이 손가락 지문(리지 또는 밸리)과 얼마나 가깝게 위치하느냐에 따라, 즉, 지문의 리지 또는 밸리에 따라 달라질 수 있다. Also, the magnitude of the signal detected by the fingerprint sensing circuit 420 may vary depending on how close the pixel electrode PXL is positioned to the fingerprint (ridge or valley) of the finger, that is, the ridge or valley of the fingerprint.

전술한 지문 감지 회로(420)는, Q개의 데이터 라인(DL_F1 ~ DL_FQ)과 연결되는 증폭기(AMP)와, 증폭기(AMP)의 출력 신호를 입력받아 적분하여 적분값을 출력하는 적분기(INTG)와, 적분값을 저장하는 샘플 앤 홀드 회로(SHA)와, 심플 앤 홀드 회로(SHA) 내 저장된 값을 디지털 값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 등을 포함할 수 있다. The above-described fingerprint sensing circuit 420 includes an amplifier AMP connected to the Q data lines DL_F1 to DL_FQ, and an integrator INTG that receives and integrates an output signal of the amplifier AMP and outputs an integral value; , a sample and hold circuit (SHA) that stores the integral value, and an analog-to-digital converter (ADC) that converts the value stored in the simple and hold circuit (SHA) into a digital value and outputs it.

증폭기(AMP)에서, 비반전 입력단(+)은 기준 전압(VREF)을 인가 받아 해당 데이터 라인(DL)으로 기준 전압(VREF)을 공급해줄 수 있다. 증폭기(AMP)에서, 반전 입력단(-)에는 해당 데이터 라인(DL)에서의 신호가 입력된다. 그리고, 증폭기(AMP)에서, 반전 입력단(-)과 출력단 사이에는 캐패시터(CFB)와 리셋 스위치(RESET)가 병렬로 연결될 수 있다. In the amplifier AMP, the non-inverting input terminal (+) may receive the reference voltage VREF to supply the reference voltage VREF to the corresponding data line DL. In the amplifier AMP, a signal from the corresponding data line DL is input to the inverting input terminal (-). In addition, in the amplifier AMP, the capacitor CFB and the reset switch RESET may be connected in parallel between the inverting input terminal (-) and the output terminal.

지문 감지 회로(420)는, Q개의 데이터 라인(DL_F1 ~ DL_FQ)에 대한 기준 전압 공급 처리 및 감지 처리(신호 검출 처리)를 위하여, Q개의 데이터 라인(DL_F1 ~ DL_FQ)과 증폭기(AMP) 간의 연결 여부를 제어하는 스위치 회로(SENSE)를 더 포함할 수 있으며, 경우에 따라서, 심플 앤 홀드 회로(SHA)와 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 사이에도 스위치 회로를 더 포함할 수 있다.The fingerprint sensing circuit 420 is connected between Q data lines DL_F1 to DL_FQ and the amplifier AMP for reference voltage supply processing and sensing processing (signal detection processing) for the Q data lines DL_F1 to DL_FQ. It may further include a switch circuit (SENSE) for controlling whether or not, in some cases, may further include a switch circuit between the simple and hold circuit (SHA) and the analog-to-digital converter (ADC).

도 5b를 참조하면, 기본적인 지문 감지 구동 방법은, 충전 구간(S10)와 감지 구간(S20) 등을 포함하는 지문 감지 모드 구간 동안 수행될 수 있다. Referring to FIG. 5B , the basic fingerprint sensing driving method may be performed during the fingerprint sensing mode period including the charging period S10 and the sensing period S20 .

충전 구간(S10)은, 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 위치한 픽셀전극(PXL)에 구동전압(VDRV)이 인가되어 픽셀전극(PXL)과 손가락(지문의 밸리 또는 리지) 사이의 핑거 캐패시터(Cf)에 전하가 충전되는 기간이다.In the charging section S10, the driving voltage VDRV is applied to the pixel electrode PXL located in the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA, so that the pixel electrode PXL and the finger (valley or ridge of the fingerprint) ) between the finger capacitors (Cf) is charged with charge.

이러한 충전 구간(S10)을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. The charging section S10 will be described in more detail as follows.

게이트 구동 회로(130)는, 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 게이트 라인(GL)으로 공급한다. 여기서, 게이트 라인(GL)은 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 대응되는 게이트 라인이다. The gate driving circuit 130 supplies the gate signal GATE of the turn-on level voltage to the gate line GL. Here, the gate line GL is a gate line corresponding to the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA.

이에 따라, 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 위치한 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 된다. Accordingly, the switching transistor SWT located in the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA is turned on.

구동 전압 공급 회로(410)는 구동 전압(VDRV)을 데이터 라인(DL)으로 공급한다. 여기서, 데이터 라인(DL)은 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 대응되는 데이터 라인이다.The driving voltage supply circuit 410 supplies the driving voltage VDRV to the data line DL. Here, the data line DL is a data line corresponding to the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA.

이에 따라, 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 위치한 픽셀전극(PXL)은 턴-온 된 스위칭 트랜지스터(SWT)를 통해, 데이터 라인(DL)으로부터 구동전압(VDRV)을 인가 받는다. Accordingly, the pixel electrode PXL located in the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA applies the driving voltage VDRV from the data line DL through the turned-on switching transistor SWT. receive

구동전압(VDRV)을 인가 받은 픽셀전극(PXL)과 손가락(지문의 밸리 또는 리지) 사이에는 핑거 캐패시터(Cf)가 형성되고, 이러한 핑거 캐패시터(Cf)에 전하가 충전된다. A finger capacitor Cf is formed between the pixel electrode PXL to which the driving voltage VDRV is applied and a finger (a valley or ridge of a fingerprint), and charges are charged in the finger capacitor Cf.

충전 구간(S10)이 종료되고, 일정 시간이 경과된 이후, 감지 구간(S20)이 진행된다. After the charging period ( S10 ) ends and a predetermined time elapses, the sensing period ( S20 ) proceeds.

감지 구간(S20)은, 픽셀전극(PXL)과 손가락(지문의 밸리 또는 리지) 사이의 핑거 캐패시터(Cf)에 충전된 전하 또는 캐패시턴스 등을 나타낼 수 있는 신호를 지문 감지 회로(420)가 읽어가는 기간이다. In the sensing section S20, the fingerprint sensing circuit 420 reads a signal that can represent the charge or capacitance charged in the finger capacitor Cf between the pixel electrode PXL and the finger (valley or ridge of the fingerprint). is the period

이러한 감지 구간(S20)에서, 게이트 구동 회로(130)는, 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 게이트 라인(GL)으로 공급한다. 여기서, 게이트 라인(GL)은 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 대응되는 게이트 라인이다. In the sensing period S20 , the gate driving circuit 130 supplies the gate signal GATE of the turn-on level voltage to the gate line GL. Here, the gate line GL is a gate line corresponding to the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA.

이에 따라, 지문 감지 영역(FPSA)에 포함된 픽셀 영역(PA)에 위치한 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되고, 픽셀전극(PXL)과 데이터 라인(DL)이 전기적으로 연결된다. Accordingly, the switching transistor SWT located in the pixel area PA included in the fingerprint sensing area FPSA is turned on, and the pixel electrode PXL and the data line DL are electrically connected.

감지 구간(S20)에서, 지문 감지 회로(420)와 데이터 라인(DL) 사이에 존재하는 스위치 회로(도 13, 도 16, 도 24의 TCSW일 수 있음)가 감지 타이밍을 나타내는 제어 신호(SENSE)에 따라 지문 감지 회로(420)와 데이터 라인(DL)을 전기적으로 연결해주는 스위칭 동작을 할 수 있다. In the detection section S20, a switch circuit (which may be the TCSW of FIGS. 13, 16, and 24) existing between the fingerprint detection circuit 420 and the data line DL is a control signal SENSE indicating the detection timing. Accordingly, a switching operation for electrically connecting the fingerprint sensing circuit 420 and the data line DL may be performed.

이에 따라, 지문 감지 회로(420)는 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결되고, 데이터 라인(DL)을 통해 신호(지문 감지에 필요한 신호)를 검출한다. Accordingly, the fingerprint sensing circuit 420 is electrically connected to the data line DL, and detects a signal (a signal required for fingerprint sensing) through the data line DL.

검출된 신호는, 픽셀전극(PXL)과 손가락(지문의 밸리 또는 리지) 사이의 핑거 캐패시터(Cf)에 충전된 전하 또는 캐패시턴스 등을 의미하는 신호일 수 있다. The detected signal may be a signal indicating a charge or capacitance charged in the finger capacitor Cf between the pixel electrode PXL and the finger (a valley or ridge of a fingerprint).

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 동작 모드 타이밍 다이어그램들이다. 6 to 8 are operation mode timing diagrams of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 기본적으로, 영상 표시를 위한 디스플레이 모드(DM)와, 터치 유무 및/또는 터치 위치를 감지하기 위한 터치 감지 모드(TM)로 동작할 수 있다. 6 to 8 , the display device 100 according to embodiments of the present invention basically includes a display mode DM for displaying an image, and a touch for detecting the presence or absence of a touch and/or a touch position. It can operate in sensing mode (TM).

즉, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 동작 모드는, 기본적으로, 디스플레이 모드(DM)와 터치 감지 모드(TM)를 포함할 수 있다. That is, the operation mode of the display device 100 according to embodiments of the present invention may basically include a display mode (DM) and a touch sensing mode (TM).

표시장치(100)가 디스플레이 모드(DM)로 동작하는 디스플레이 모드 구간과, 표시장치(100)가 터치 감지 모드(TM)로 동작하는 터치 감지 모드 구간은, 시간적으로 중첩될 수도 있고, 시간적으로 분리되어 있을 수도 있다. The display mode section in which the display device 100 operates in the display mode DM and the touch sensing mode section in which the display device 100 operates in the touch sensing mode TM may overlap in time or are separated in time it may have been

즉, 표시장치(100)는 디스플레이 모드(DM)와 터치 감지 모드(TM)로 동시 동작할 수도 있다. 또는, 표시장치(100)의 동작 구간이 디스플레이 모드 구간과 터치 모드 구간으로 시분할 되어, 표시장치(100)는 디스플레이 모드 구간 동안 디스플레이 모드(DM)로 동작하고, 터치 감지 모드 구간 동안 터치 감지 모드(TM)로 동작할 수 있다. That is, the display device 100 may simultaneously operate in the display mode DM and the touch sensing mode TM. Alternatively, the operation section of the display device 100 is time-divided into a display mode section and a touch mode section, so that the display device 100 operates in the display mode (DM) during the display mode section and in the touch sensing mode ( TM) can be used.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 지문 감지를 위한 지문 감지 모드(FM)로 동작할 수도 있다. Meanwhile, the display device 100 according to embodiments of the present invention may operate in a fingerprint detection mode (FM) for fingerprint detection.

표시장치(100)가 지문 감지 모드(FM)로 동작하는 지문 감지 모드 구간은 다양한 방식으로 할당될 수 있다. The fingerprint detection mode section in which the display device 100 operates in the fingerprint detection mode FM may be allocated in various ways.

첫 번째 할당 방식으로서, 표시장치(100)는 디스플레이 모드 구간 내에서 지문 감지 모드(FM)로 동작할 수 있다. As a first allocation method, the display device 100 may operate in the fingerprint detection mode (FM) within the display mode section.

즉, 지문 감지 모드 구간은 영상 표시를 위한 디스플레이 모드 구간과 중첩될 수 있다. That is, the fingerprint detection mode section may overlap the display mode section for displaying an image.

일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 지문 감지 모드 구간은 디스플레이 모드 구간 내에 포함되되, 디스플레이 모드 구간의 후반부에 존재할 수 있다. For example, as shown in FIG. 6 , the fingerprint detection mode section is included in the display mode section, but may exist in the second half of the display mode section.

다른 예로, 지문 감지 모드 구간은 디스플레이 모드 구간 내에 포함되되, 디스플레이 모드 구간의 전반부 또는 중반부에 존재할 수 있다. As another example, the fingerprint detection mode section is included in the display mode section, but may exist in the first half or the middle part of the display mode section.

두 번째 할당 방식으로서, 표시장치(100)는 터치 감지 모드 구간 내에서 지문 감지 모드(FM)로 동작할 수 있다. As a second allocation method, the display device 100 may operate in the fingerprint detection mode (FM) within the touch detection mode section.

즉, 지문 감지 모드 구간은 터치 유무 또는 터치 위치를 감지하기 위한 터치 감지 모드 구간과 중첩될 수 있다. That is, the fingerprint sensing mode section may overlap with the touch sensing mode section for detecting the presence or absence of a touch or a touch position.

일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 지문 감지 모드 구간은 터치 감지 모드 구간 내에 포함되되, 터치 감지 모드 구간의 전반부에 존재할 수 있다. For example, as shown in FIG. 7 , the fingerprint sensing mode section is included in the touch sensing mode section, but may exist in the first half of the touch sensing mode section.

다른 예로, 지문 감지 모드 구간은 터치 감지 모드 구간 내에 포함되되, 터치 감지 모드 구간의 후반부 또는 중반부에 존재할 수도 있다.As another example, the fingerprint sensing mode section is included in the touch sensing mode section, and may exist in the second half or the middle of the touch sensing mode section.

세 번째 할당 방식으로서, 표시장치(100)는 디스플레이 모드 구간과 터치 감지 모드 구간 사이에 지문 감지 모드(FM)로 동작할 수 있다. As a third allocation method, the display device 100 may operate in the fingerprint detection mode (FM) between the display mode section and the touch sensing mode section.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모드 구간과 터치 모드 구간은, 제1 동기화 신호(SYNC1)에 의해 정의될 수 있다. 6 and 7 , the display mode section and the touch mode section may be defined by the first synchronization signal SYNC1.

이 경우, 지문 감지 모드 구간은, 제2 동기화 신호(SYNC2)에 의해 정의될 수 있다. In this case, the fingerprint detection mode section may be defined by the second synchronization signal SYNC2.

또 다르게는, 제2 동기화 신호(SYNC2)를 사용하지 않고, 지문 감지 모드 구간이 정의될 수도 있다. Alternatively, the fingerprint detection mode section may be defined without using the second synchronization signal SYNC2.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 디스플레이 모드 구간이 시작된 이후 소정의 시간이 경과되거나 정해진 위치까지 디스플레이 구동이 완료되면, 지문 감지 모드 구간이 소정의 시간 동안 진행될 수 있다. For example, referring to FIG. 6 , when a predetermined time elapses after the display mode period starts or the display driving to a predetermined position is completed, the fingerprint detection mode period may proceed for a predetermined time.

다른 예를 들어, 도 7을 참조하면, 디스플레이 모드 구간이 완료된 이후, 터치 감지 모드 구간이 시작되면, 지문 감지 모드 구간이 바로 시작하고, 지문 감지 모드 구간이 종료되면, 터치 감지 절차가 이어서 진행될 수 있다.For another example, referring to FIG. 7 , after the display mode section is completed, if the touch detection mode section starts, the fingerprint detection mode section starts immediately, and when the fingerprint detection mode section ends, the touch detection procedure can be continued. have.

한편, 하나의 동기화 신호(SYNC)에 의해, 디스플레이 모드 구간, 지문 감지 모드 구간 및 터치 감지 모드 구간이 정해진 순서에 따라 정의될 수 있다. Meanwhile, by one synchronization signal SYNC, a display mode section, a fingerprint sensing mode section, and a touch sensing mode section may be defined according to a predetermined order.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 동기화 신호(SYNC)의 신호 레벨이 로우 레벨(또는 하이 레벨)에서 하이 레벨(또는 로우 레벨)로 변경되면, 디스플레이 모드 구간이 진행될 수 있다. For example, as shown in FIG. 8 , when the signal level of the synchronization signal SYNC is changed from a low level (or high level) to a high level (or low level), a display mode period may proceed.

디스플레이 모드 구간이 종료되면, 동기화 신호(SYNC)의 신호 레벨이 하이 레벨(또는 로우 레벨)에서 로우 레벨(또는 하이 레벨)로 변경되고 다시 하이 레벨(또는 로우 레벨)로 재 변경되면, 지문 감지 모드 구간이 진행될 수 있다. When the display mode period ends, when the signal level of the synchronization signal SYNC changes from high level (or low level) to low level (or high level) and changes back to high level (or low level) again, fingerprint detection mode The section may proceed.

지문 감지 모드 구간이 종료되면, 동기화 신호(SYNC)의 신호 레벨이 하이 레벨(또는 로우 레벨)에서 로우 레벨(또는 하이 레벨)로 변경되고 다시 하이 레벨(또는 로우 레벨)로 재 변경되면, 터치 감지 모드 구간이 진행될 수 있다.When the fingerprint detection mode period ends, when the signal level of the synchronization signal SYNC changes from a high level (or low level) to a low level (or high level) and changes back to a high level (or low level), touch detection A mode section may proceed.

전술한 바와 같이, 표시장치(100)는 시스템 환경에 맞게 다양한 타이밍에 지문 감지 모드 구간을 할당하여 지문 감지 모드로 동작할 수 있다. As described above, the display device 100 may operate in the fingerprint detection mode by allocating the fingerprint detection mode section at various timings according to the system environment.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)에서의 영역들(A1, A2, A3)을 나타낸 도면이다. 9 is a diagram illustrating areas A1, A2, and A3 in the display panel 110 according to embodiments of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)에는, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)과 H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H)이 배치된다. 여기서, K는 2 이상의 자연수이고, H는 2 이상의 자연수이다. Referring to FIG. 9 , K data lines DL_1 to DL_K and H gate lines GL_1 to GL_H are disposed in the display panel 110 according to embodiments of the present invention. Here, K is a natural number of 2 or more, and H is a natural number of 2 or more.

표시패널(110)에는, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)과 H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H)에 의해 정의되는 다수의 픽셀이 배열될 수 있다. A plurality of pixels defined by K data lines DL_1 to DL_K and H gate lines GL_1 to GL_H may be arranged in the display panel 110 .

표시패널(110)에는, 다수의 픽셀 영역(PA) 각각에 픽셀전극(PXL)이 배치될 수 있다. In the display panel 110 , a pixel electrode PXL may be disposed in each of the plurality of pixel areas PA.

도 9를 참조하면, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H)은 N개의 게이트 라인(GL_M+1 ~ GL_M+N)을 포함한다. 여기서, M은 1 이상의 자연수이고, N은 1 이상의 자연수이다. Referring to FIG. 9 , the H gate lines GL_1 to GL_H include N gate lines GL_M+1 to GL_M+N. Here, M is a natural number greater than or equal to 1, and N is a natural number greater than or equal to 1.

N개의 게이트 라인(GL_M+1 ~ GL_M+N)은, 지문 감지를 위한 지문 감지 구동에 이용되는 게이트 라인으로서, GL_F1 ~ GL_FN이라고도 표기할 수 있다. The N gate lines GL_M+1 to GL_M+N are gate lines used for fingerprint sensing driving for fingerprint sensing, and may also be referred to as GL_F1 to GL_FN.

도 9를 참조하면, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)은 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 포함한다. 여기서, P는 0 또는 1 이상의 자연수이고, Q는 1 이상의 자연수이다. Referring to FIG. 9 , K data lines DL_1 to DL_K include Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. Here, P is 0 or a natural number greater than or equal to 1, and Q is a natural number greater than or equal to 1.

Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은, 디스플레이 구동은 물론, 지문 감지 구동을 위해 이용되는 데이터 라인이다. The Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are data lines used for driving a display as well as driving a fingerprint sensing.

도 9를 참조하면, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 중 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 의해 정의되는 픽셀 영역(PA)을 포함하는 제1 영역(A1)은 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 영역(FPSA)이다. 9, N gate lines GL_F1 to GL_FN among H gate lines GL_1 to GL_H and Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q among K data lines DL_1 to DL_K The first area A1 including the pixel area PA defined by is a fingerprint sensing area FPSA for detecting fingerprint information.

아래에서, 지문 감지 영역(FPAS)을 할당하는 예시를 도 9를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, an example of allocating the fingerprint sensing area FPAS will be described in more detail with reference to FIG. 9 .

도 9를 참조하면, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H)은, 1번째 게이트 라인(GL_1) 내지 M번째 게이트 라인(GL_M)을 포함하는 M개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_M)과, M+1번째 게이트 라인(GL_M+1) 내지 M+N 번째 게이트 라인(GL_M+N)을 포함하는 N개의 게이트 라인(GL_M+1 ~ GL_M+N)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the H gate lines GL_1 to GL_H include M gate lines GL_1 to GL_M including the first gate line GL_1 to M-th gate line GL_M, and the M+1-th gate line GL_1 to GL_M. It may include N gate lines GL_M+1 to GL_M+N including the gate lines GL_M+1 to M+N-th gate lines GL_M+N.

M개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_M)은, 디스플레이 구동에만 이용되는 게이트 라인으로서, GL_D1 ~ GL_DM이라고도 표기할 수 있다. The M gate lines GL_1 to GL_M are gate lines used only for driving a display, and may also be referred to as GL_D1 to GL_DM.

N개의 게이트 라인(GL_M+1 ~ GL_M+N)은, M개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_M)에 이어서 배치될 수 있다. The N gate lines GL_M+1 to GL_M+N may be disposed next to the M gate lines GL_1 to GL_M.

N개의 게이트 라인(GL_M+1 ~ GL_M+N)은, 지문 감지를 위한 지문 감지 구동에 이용되는 게이트 라인으로서, GL_F1 ~ GL_FN이라고도 표기할 수 있다. The N gate lines GL_M+1 to GL_M+N are gate lines used for fingerprint sensing driving for fingerprint sensing, and may also be referred to as GL_F1 to GL_FN.

M은 오로지 디스플레이 구동에만 이용되는 총 게이트 라인 개수로서 1 이상의 자연수일 수 있다. N은 지문 감지 구동에 이용되는 총 게이트 라인 개수로서 1 이상의 자연수일 수 있다. M+N은 H(표시패널(110)에 배치된 총 게이트 라인 개수)이다. M may be a natural number equal to or greater than 1 as the total number of gate lines used only for driving the display. N may be a natural number equal to or greater than 1 as the total number of gate lines used for fingerprint sensing driving. M+N is H (the total number of gate lines disposed on the display panel 110 ).

한편, 도 9에서는, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)은, M개의 게이트 라인(GL_D1 ~ GL_DM)에 이어서 배치된 것으로 도시되어 있으나, M개의 게이트 라인(GL_D1 ~ GL_DM)의 앞에 배치될 수도 있다. Meanwhile, in FIG. 9 , the N gate lines GL_F1 to GL_FN are illustrated as being disposed following the M gate lines GL_D1 to GL_DM, but may be disposed in front of the M gate lines GL_D1 to GL_DM. .

전술한 바에 따라, 모든 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 중 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)을 지문 감지 구동용으로 정의할 수 있다. As described above, N gate lines GL_F1 to GL_FN among all the gate lines GL_1 to GL_H may be defined for driving the fingerprint sensing.

도 9를 참조하면, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)은, 1번째 데이터 라인(DL_1) 내지 P번째 데이터 라인(DL_P)을 포함하는 P개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_P)과, P+1번째 데이터 라인(DL_P+1) 내지 P+Q번째 데이터 라인(DL_P+Q)을 포함하는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과, P+Q+1번째 데이터 라인(DL_P+Q+1) 내지 P+Q+R번째 데이터 라인(DL_P+Q+R)을 포함하는 R개의 데이터 라인(DL_P+Q+1, DL_P+Q+R)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , K data lines DL_1 to DL_K include P data lines DL_1 to DL_P including first data lines DL_1 to P-th data lines DL_P, and P+1-th data lines DL_1 to DL_P. Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q including data lines DL_P+1 to P+Q-th data lines DL_P+Q, and P+Q+1-th data lines DL_P+Q+ 1) to P+Q+R-th data lines DL_P+Q+R may include R data lines DL_P+Q+1 and DL_P+Q+R.

P개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_P)과 R개의 데이터 라인(DL_P+Q+1, DL_P+Q+R)은 오로지 디스플레이 구동만을 위해서만 이용되는 데이터 라인이다.The P data lines DL_1 to DL_P and the R data lines DL_P+Q+1 and DL_P+Q+R are data lines used only for driving the display.

Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은, 디스플레이 구동은 물론, 지문 감지 구동을 위해 이용되는 데이터 라인이다. The Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are data lines used for driving a display as well as driving a fingerprint sensing.

P와 R 각각은 0 또는 1 이상의 자연수이되, P+R는 1 이상일 수 있다. Each of P and R may be 0 or a natural number of 1 or more, but P+R may be 1 or more.

Q는 지문 감지 구동에 이용되는 데이터 라인 개수로서 1 이상의 자연수일 수 있다. Q is the number of data lines used for fingerprint sensing driving and may be a natural number of 1 or more.

P+Q+R은 K(표시패널(110)에 배치된 총 데이터 라인 개수)이다. P+Q+R is K (the total number of data lines disposed on the display panel 110 ).

도 9에서는, 디스플레이 구동과 지문 감지 구동을 위해 이용되는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 좌측과 우측 모두에, 디스플레이 구동만을 위한 데이터 라인들이 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 좌측 또는 우측에만 디스플레이 구동만을 위한 데이터 라인들이 배치될 수도 있다. In FIG. 9 , it is shown that data lines only for driving the display are disposed on both the left and right sides of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q used for driving the display and driving the fingerprint sensing, but on the left or Data lines for only driving the display may be disposed only on the right side.

디스플레이 구동과 지문 감지 구동을 위해 이용되는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 좌측과 우측 중 한쪽에만 디스플레이 구동만을 위한 데이터 라인들이 배치되는 경우, P 또는 R은 영(Zero)일 수 있다. When the data lines for driving the display only are disposed on only one of the left and right sides of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q used for driving the display and driving the fingerprint sensing, P or R is zero. can

전술한 바에 따라, 모든 데이터 라인(DL_1 ~ GL_K) 중 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 지문 감지 구동용으로 정의할 수 있다. As described above, among all the data lines DL_1 to GL_K, Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q may be defined for fingerprint sensing driving.

전술한 바와 같이, 표시장치(100)가 지문 감지 모드(FM)로 동작하는 지문 감지 모드 구간은, 충전 구간(S10)과 감지 구간(S20)을 포함할 수 있다. As described above, the fingerprint detection mode section in which the display device 100 operates in the fingerprint detection mode FM may include a charging section S10 and a detection section S20 .

이러한 지문 감지 모드 구간 내 충전 구간(S10)과 감지 구간(S20)에서, 신호 라인들에 대한 구동 상태를 설명한다. In the charging section ( S10 ) and the sensing section ( S20 ) within the fingerprint detection mode section, the driving state of the signal lines will be described.

도 9를 참조하면, 표시장치(100)가 지문 감지 모드(FM)로 동작하는 지문 감지 모드 구간 내 충전 구간(S10) 동안, 지문 감지 구동 용도의 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 스위칭 트랜지스터(SWT)의 턴-온을 위한 턴-온 레벨 전압(예: 하이 레벨 전압 또는 로우 레벨 전압)의 게이트 신호(GATE)가 순차적으로 공급될 수 있다. Referring to FIG. 9 , during the charging period S10 in the fingerprint sensing mode period in which the display device 100 operates in the fingerprint sensing mode FM, switching transistors to N gate lines GL_F1 to GL_FN for driving fingerprint sensing A gate signal GATE of a turn-on level voltage (eg, a high level voltage or a low level voltage) for turning on the SWT may be sequentially supplied.

또한, 충전 구간(S10) 동안, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 영상 데이터 전압(DATA)과 다른 전압인 구동 전압(VDRV)이 공급될 수 있다. Also, during the charging period S10 , the driving voltage VDRV, which is a voltage different from the image data voltage DATA, may be supplied to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

표시장치(100)가 지문 감지 모드(FM)로 동작하는 지문 감지 모드 구간 내 감지 구간(S20) 동안, 지문 감지 구동 용도의 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)가 순차적으로 공급될 수 있다.During the detection period S20 within the fingerprint detection mode period in which the display device 100 operates in the fingerprint detection mode FM, the gate signal of the turn-on level voltage to the N gate lines GL_F1 to GL_FN for driving fingerprint detection (GATE) may be supplied sequentially.

또한, 감지 구간(S20) 동안, 지문 감지 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)이 지문 감지 회로(420)와 전기적으로 연결될 수 있다. Also, during the sensing period S20 , Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q for driving fingerprint sensing may be electrically connected to the fingerprint sensing circuit 420 .

전술한 바에 따르면, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 지문 감지 구동 용도의 신호 라인으로 할당함으로써, 표시패널(110)의 일부 영역에 해당하는 제1 영역(A1)을 지문 감지 영역(FPSA)으로 할당하고, 지문 감지 영역(FPSA)으로 할당된 제1 영역(A1)에서 지문 정보를 감지할 수 있다. As described above, by allocating the N gate lines GL_F1 to GL_FN and Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q as signal lines for fingerprint sensing driving, they correspond to a partial area of the display panel 110 . The first area A1 may be allocated as the fingerprint detection area FPSA, and fingerprint information may be detected in the first area A1 allocated as the fingerprint detection area FPSA.

한편, 도 9를 참조하면, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 중 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)을 제외한 M개의 게이트 라인(GL_D1 ~ GL_DM)과 K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)에 의해 정의되는 픽셀 영역(PA)을 포함하는 제2 영역(A2)은 디스플레이 영역(영상 표시 영역)에 해당할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 9 , the M gate lines GL_D1 to GL_DM except for the N gate lines GL_F1 to GL_FN among the H gate lines GL_1 to GL_H and K data lines DL_1 to DL_K The second area A2 including the defined pixel area PA may correspond to a display area (image display area).

또한, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 제외한 K-Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)에 의해 정의되는 픽셀 영역(PA)을 포함하는 제3 영역(A3)은, 디스플레이 영역(영상 표시 영역)에 해당할 수 있다. In addition, K-Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q excluding Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q among the K data lines DL_1 to DL_K, and N gate lines GL_F1 to GL_FN The third area A3 including the pixel area PA defined by ) may correspond to a display area (image display area).

P와 R 모두가 1 이상의 자연수인 경우, 제3 영역(A3)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 영역(A1)에 의해 2개의 영역으로 분할될 수 있다. When both P and R are natural numbers equal to or greater than 1, the third area A3 may be divided into two areas by the first area A1 as shown in FIG. 9 .

P와 R 중 하나가 0인 경우, 제3 영역(A3)은, 제1 영역(A1)에 의해 분할되지 않을 수 있다. When one of P and R is 0, the third area A3 may not be divided by the first area A1 .

디스플레이 영역일 수 있는 제2 영역(A2)과 제3 영역(A3)은, 지문 감지 영역(FPSA)으로 이용되지는 않는다. The second area A2 and the third area A3 that may be the display area are not used as the fingerprint sensing area FPSA.

전술한 바에 따르면, 지문 감지에 이용되지 않고 영상이 표시되는 디스플레이 영역을 표시패널(110)에서 할당할 수 있다. As described above, the display panel 110 may allocate a display area in which an image is displayed without being used for fingerprint detection.

한편, 제1 영역(A1)은, 지문 감지 모드 구간 동안, 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 영역(FPSA)이면서, 지문 감지 모드 구간 이외의 구간(디스플레이 모드 구간 또는 디스플레이 모드 구간 내 지문 감지 모드 구간이 아닌 구간) 동안, 영상 표시를 위한 디스플레이 영역일 수도 있다. On the other hand, the first area A1 is a fingerprint detection area FPSA for detecting fingerprint information during a fingerprint detection mode section, and a section other than the fingerprint detection mode section (a display mode section or a fingerprint detection mode section within a display mode section) section), it may be a display area for displaying an image.

전술한 바와 같이, 제1 영역(A1)을 지문 감지 영역(FPSA)은 물론, 디스플레이 영역으로도 활용함으로써, 영상 표시가 가능한 디스플레이 영역을 최대한 넓게 확보할 수 있고, 응용 프로그램 화면 내에서 즉각적인 지문 인식이 가능해질 수 있다. As described above, by utilizing the first area A1 as a display area as well as a fingerprint detection area FPSA, a display area capable of displaying an image can be secured as wide as possible, and fingerprint recognition is instantaneous within the application screen. this could be possible

한편, 전술한 표시패널(110)을 구동하고 지문 감지를 위한 회로로서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(130), K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)을 구동하기 위한 데이터 구동 회로(120), K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)로 구동 전압(VDRV)을 공급하기 위한 구동 전압 공급 회로(410) 및 K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)로부터 지문 감지에 필요한 신호를 검출하는 지문 감지 회로(420) 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, as a circuit for driving the aforementioned display panel 110 and detecting a fingerprint, the display device 100 according to embodiments of the present invention includes a gate driving circuit for driving H gate lines GL_1 to GL_H ( 130), a data driving circuit 120 for driving the K data lines DL_1 to DL_K, and a driving voltage ( VDRV) and a fingerprint sensing circuit ( 420) and the like.

게이트 구동 회로(130)는, 디스플레이 구동을 위해, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 또는 M개의 게이트 라인(GL_D1 ~ GL_DM)으로 게이트 신호(GATE)를 공급할 수 있다. The gate driving circuit 130 may supply the gate signal GATE to the H gate lines GL_1 to GL_H or M gate lines GL_D1 to GL_DM to drive the display.

데이터 구동 회로(120)는, 디스플레이 구동을 위해, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)으로 영상 데이터 전압(DATA)을 공급할 수 있다. The data driving circuit 120 may supply the image data voltage DATA to the K data lines DL_1 to DL_K for driving the display.

한편, 지문 감지 영역(FPSA)에서 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 모드 구간 동안, 지문 감지 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)이 구동된다. Meanwhile, during the fingerprint detection mode section for detecting fingerprint information in the fingerprint detection area FPSA, Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q) and N gate lines (GL_F1 to GL_FN) for driving fingerprint detection are is driven

게이트 구동 회로(130)는, 지문 구동을 위해, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 중 지문 구동 용도의 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급할 수 있다. The gate driving circuit 130 may sequentially supply the gate signal GATE to the N gate lines GL_F1 to GL_FN for fingerprint driving among the H gate lines GL_1 to GL_H for driving the fingerprint.

구동 전압 공급 회로(410)는, 지문 구동을 위해, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 지문 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 공급할 수 있다. The driving voltage supply circuit 410 may supply the driving voltage VDRV to Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q for fingerprint driving among the K data lines DL_1 to DL_K for driving the fingerprint. have.

지문 감지 회로(420)는, 지문 감지를 위해, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하여, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 중 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 의해 정의되는 픽셀 영역(PA)을 포함하는 제1 영역(A1)에 해당하는 지문 감지 영역(FPSA)에서의 지문 정보를 감지할 수 있다. The fingerprint sensing circuit 420 detects signals of Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q for fingerprint sensing, and N gate lines GL_F1 to GL_FN among H gate lines GL_1 to GL_H ) and the fingerprint information in the fingerprint sensing area FPSA corresponding to the first area A1 including the pixel area PA defined by Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. have.

전술한 바에 따르면, 표시장치(100)는, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 의해 정의된 지문 감지 영역(FPSA)에 대하여, 지문 감지 구동 용도의 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN) 및 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 적절히 구동하고, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 통해 신호를 검출하여 지문 정보를 감지할 수 있다. As described above, the display device 100 detects a fingerprint in the fingerprint sensing area FPSA defined by the N gate lines GL_F1 to GL_FN and Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. N gate lines (GL_F1 to GL_FN) and Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q) for driving purposes are properly driven, and signals are detected through Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q). Fingerprint information can be detected.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 데이터 구동 회로(120)와 지문 감지 회로(420)의 구성 예시도들이다. 10 to 12 are exemplary configuration diagrams of the data driving circuit 120 and the fingerprint sensing circuit 420 of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 지문 감지 회로(420)는, 지문 감지 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로부터 신호를 검출하는 신호 검출 회로(TDC, 1010)와, 신호 검출 회로(1010)의 검출 결과를 이용하여 지문 정보를 감지하는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU, 1020) 등을 포함할 수 있다. 10 to 12, the fingerprint detection circuit 420 includes a signal detection circuit (TDC, 1010) for detecting signals from Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q) for driving fingerprint detection; It may include a micro control unit (MCU, 1020) that detects fingerprint information using the detection result of the signal detection circuit 1010, and the like.

신호 검출 회로(1010)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 연결되는 증폭기(AMP)와, 증폭기(AMP)의 출력 신호를 입력받아 적분하여 적분값을 출력하는 적분기(INTG)와, 적분값을 저장하는 샘플 앤 홀드 회로(SHA)와, 심플 앤 홀드 회로(SHA) 내 저장된 값을 디지털 값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 등을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 5A , the signal detection circuit 1010 receives and integrates an amplifier AMP connected to Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, and an output signal of the amplifier AMP. An integrator (INTG) that outputs an integral value, a sample-and-hold circuit (SHA) that stores an integral value, and an analog-to-digital converter (ADC) that converts the value stored in the simple-and-hold circuit (SHA) into a digital value and outputs it, etc. may include

신호 검출 회로(1010)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 증폭기(AMP) 사이에 하나 이상의 멀티플렉서를 더 포함할 수 있으며, 심플 앤 홀드 회로(SHA)와 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 사이에도 하나 이상의 멀티플렉서를 더 포함할 수 있다.The signal detection circuit 1010 may further include one or more multiplexers between the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and the amplifier AMP, and a simple and hold circuit SHA and an analog-to-digital converter ( ADC) may further include one or more multiplexers.

전술한 바와 같이, 지문 감지 회로(420)를 신호 검출 회로(1010)와 마이크로 컨트롤 유닛(1020)로 나누어 구현함으로써, 신호 검출 기능과 지문 정보 감지 기능을 효율적으로 수행할 수 있으며, 회로 부하를 줄일 수 있다. As described above, by dividing the fingerprint detection circuit 420 into the signal detection circuit 1010 and the micro control unit 1020, the signal detection function and the fingerprint information detection function can be efficiently performed, and the circuit load can be reduced. can

한편, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 신호 검출 회로(1010)는, 디스플레이 구동을 위해 K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)으로 영상 데이터 전압(DATA)을 공급하는 데이터 구동 회로(DDC, 120)와 별도의 집적회로로 구현될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 10 and 11 , the signal detection circuit 1010 includes a data driving circuit DDC for supplying the image data voltage DATA to the K data lines DL_1 to DL_K for driving the display. 120) and a separate integrated circuit.

도 10에 도시된 바와 같이, 데이터 구동 회로(120) 및 신호 검출 회로(1010)는 표시패널(110)의 일 측에 모두 위치할 수 있다. As shown in FIG. 10 , both the data driving circuit 120 and the signal detection circuit 1010 may be positioned on one side of the display panel 110 .

도 11에 도시된 바와 같이, 신호 검출 회로(1010)는 표시패널(110)의 일 측에 위치하고, 데이터 구동 회로(120)는 표시패널(110)의 타 측에 위치할 수 있다. 11 , the signal detection circuit 1010 may be located on one side of the display panel 110 , and the data driving circuit 120 may be located on the other side of the display panel 110 .

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 데이터 구동 회로(120) 및 신호 검출 회로(1010)는 통합 집적회로(1200)의 내부에 함께 포함될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 12 , the data driving circuit 120 and the signal detecting circuit 1010 may be included together in the integrated integrated circuit 1200 .

이와 같이, 데이터 구동 회로(120) 및 신호 검출 회로(1010)가 하나의 통합 집적회로(1200)에 모두 포함됨으로써, 회로 부품 수를 줄일 수 있다. As described above, since the data driving circuit 120 and the signal detecting circuit 1010 are all included in one integrated integrated circuit 1200 , the number of circuit components can be reduced.

한편, 데이터 구동 회로(120), 지문 감지 회로(420) 및 구동 전압 공급 회로(410) 중 하나는 동작 모드에 따라 데이터 라인과 전기적으로 연결될 수 있다. Meanwhile, one of the data driving circuit 120 , the fingerprint sensing circuit 420 , and the driving voltage supply circuit 410 may be electrically connected to the data line according to an operation mode.

즉, 데이터 구동 회로(120), 지문 감지 회로(420) 및 구동 전압 공급 회로(410) 모두는, 데이터 라인과 연결 가능한 회로이다. That is, all of the data driving circuit 120 , the fingerprint sensing circuit 420 , and the driving voltage supply circuit 410 are circuits connectable to the data line.

구동 전압 공급 회로(410)는, 지문 구동을 위해, 지문 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 공급하는 회로로서, 데이터 라인과 연결 가능한 데이터 구동 회로(120)의 내부에 포함되거나, 지문 감지 회로(420)의 신호 검출 회로(1010)의 내부에 포함될 수 있다. The driving voltage supply circuit 410 is a circuit that supplies the driving voltage VDRV to Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q for driving a fingerprint for driving a fingerprint, and is a data driving circuit connectable to the data line. It may be included in the circuit 120 , or may be included in the signal detection circuit 1010 of the fingerprint sensing circuit 420 .

또는, 구동 전압 공급 회로(410)는, 데이터 구동 회로(120)를 포함하는 회로(예: 통합 집적회로(1200))의 내부에 포함되거나, 지문 감지 회로(420)의 신호 검출 회로(1010)를 포함하는 회로(예: 통합 집적회로(1200))의 내부에 포함될 수 있다. Alternatively, the driving voltage supply circuit 410 is included in a circuit (eg, the integrated integrated circuit 1200 ) including the data driving circuit 120 , or the signal detection circuit 1010 of the fingerprint sensing circuit 420 . may be included in a circuit (eg, the integrated integrated circuit 1200 ) including the .

전술한 바에 따르면, 데이터 라인(DL)과 관련된 회로들을 통합하여 구현할 수 있고, 이를 통해, 회로 부품 수를 줄일 수 있다. As described above, circuits related to the data line DL may be integrated and implemented, thereby reducing the number of circuit components.

도 13 내지 도 15b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 지문 감지 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 13 to 15B are diagrams for explaining a first fingerprint sensing driving method of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)를 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)의 동작 진리 표이고, 도 15a 및 도 15b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 지문 감지 구동에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다. 13 is a diagram illustrating a timing control switch circuit (TCSW) for first fingerprint sensing driving of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 14 is a display device (TCSW) according to embodiments of the present invention. 100) is an operation truth table of the timing control switch circuit (TCSW) for the first fingerprint sensing driving, and FIGS. 15A and 15B are the first fingerprint sensing driving of the display device 100 according to embodiments of the present invention. This is the driving timing diagram.

도 15a 및 도 15b를 참조하면, 지문 감지 모드 구간은 충전 구간(S10) 및 감지 구간(S20)을 포함한다. 15A and 15B , the fingerprint detection mode section includes a charging section ( S10 ) and a detection section ( S20 ).

충전 구간(S10) 및 감지 구간(S20)은 하나의 프레임 구간 내에서 진행될 수도 있고, 서로 다른 프레임 구간에서 진행될 수도 있다. The charging period S10 and the sensing period S20 may proceed within one frame period or may proceed in different frame periods.

도 15a 및 도 15b는, 일 예로, 충전 구간(S10)은 제1 프레임 구간 내에서 디스플레이 구동이 진행된 이후 진행되고, 감지 구간(S20)은 제2 프레임 구간 내에서 디스플레이 구동이 진행된 이후 진행되는 경우에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다. 15A and 15B show, for example, the charging period S10 proceeds after display driving is performed within the first frame period, and the sensing period S20 proceeds after display driving proceeds within the second frame period. This is the driving timing diagram for

따라서, 도 15a에서 M개의 게이트 라인(GL_D1 ~ GL_DM)이 순차적으로 구동되는 구간은, 제1 프레임 구간에서 디스플레이 구동이 진행되는 구간이고, 도 15b에서 M개의 게이트 라인(GL_D1 ~ GL_DM)이 순차적으로 구동되는 구간은, 제2 프레임 구간에서 디스플레이 구동이 진행되는 구간이다. Accordingly, the section in which the M gate lines GL_D1 to GL_DM are sequentially driven in FIG. 15A is a section in which display driving is performed in the first frame section, and the M gate lines GL_D1 to GL_DM in FIG. 15B are sequentially driven. The driving section is a section in which display driving is performed in the second frame section.

도 15a를 참조하면, 충전 구간(S10) 동안, 게이트 구동 회로(130)는 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급한다. Referring to FIG. 15A , during the charging period S10 , the gate driving circuit 130 sequentially supplies the gate signal GATE of the turn-on level voltage to the N gate lines GL_F1 to GL_FN.

이에 따라, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN) 중에서 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)가 공급된 게이트 라인에 대응되는 픽셀 행에 배치된 Q개의 스위칭 트랜지스터(SWT)는 턴-온 된다. Accordingly, the Q switching transistors SWT disposed in the pixel row corresponding to the gate line to which the gate signal GATE of the turn-on level voltage is supplied among the N gate lines GL_F1 to GL_FN are turned on.

따라서, 해당 픽셀 행에서, 턴-온 된 스위칭 트랜지스터(SWT)에 의해, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 Q개의 픽셀전극(PXL)은 전기적으로 연결이 된다. Accordingly, in the corresponding pixel row, Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and Q pixel electrodes PXL are electrically connected by the turned-on switching transistor SWT.

또한, 충전 구간(S10) 동안, 구동 전압 공급 회로(410)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 공급한다. Also, during the charging period S10 , the driving voltage supply circuit 410 supplies the driving voltage VDRV to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

이에 따라, 구동 전압 공급 회로(410)에서 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 공급된 구동 전압(VDRV)은, 순차적으로 열리는 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN 중 하나)에 대응되는 픽셀 행에 배치된 Q개의 픽셀전극(PXL)으로 인가된다. Accordingly, the driving voltage VDRV supplied from the driving voltage supply circuit 410 to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q is a pixel corresponding to the sequentially opened gate line GL_F1 to GL_FN. It is applied to Q pixel electrodes PXL arranged in a row.

각 픽셀전극(PXL)과 손가락 사이에 지문의 리지 또는 밸리에 따른 해당 핑거 캐패시터(Cf)가 형성된다. A corresponding finger capacitor Cf is formed between each pixel electrode PXL and the finger according to the ridge or valley of the fingerprint.

전술한 충전 구간(S10) 이후 일정 시간이 경과되면, 감지 구간(S20)이 진행될 수 있다. When a predetermined time elapses after the aforementioned charging period (S10), the sensing period (S20) may proceed.

도 15b를 참조하면, 감지 구간(S20) 동안, 게이트 구동 회로(130)는 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급한다. Referring to FIG. 15B , during the sensing period S20 , the gate driving circuit 130 sequentially supplies the gate signal GATE of the turn-on level voltage to the N gate lines GL_F1 to GL_FN.

이에 따라, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN) 중에서 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)가 공급된 게이트 라인에 대응되는 픽셀 행에 배치된 Q개의 스위칭 트랜지스터(SWT)는 턴-온 된다. Accordingly, the Q switching transistors SWT disposed in the pixel row corresponding to the gate line to which the gate signal GATE of the turn-on level voltage is supplied among the N gate lines GL_F1 to GL_FN are turned on.

따라서, 해당 픽셀 행에서, 턴-온 된 스위칭 트랜지스터(SWT)에 의해, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 Q개의 픽셀전극(PXL)은 전기적으로 연결이 된다. Accordingly, in the corresponding pixel row, Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and Q pixel electrodes PXL are electrically connected by the turned-on switching transistor SWT.

감지 구간(S20) 동안, 구동 전압 공급 회로(410)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 미 공급한다. During the sensing period S20 , the driving voltage supply circuit 410 does not supply the driving voltage VDRV to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

감지 구간(S20) 동안, 지문 감지 회로(420)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 전기적으로 연결되어, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출할 수 있다. During the detection period S20 , the fingerprint sensing circuit 420 is electrically connected to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and detects signals of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. can do.

전술한 제1 지문 감지 구동 방법에 따르면, 표시패널(110)의 지문 감지 영역(FPSA)에서의 지문 감지가 가능해질 수 있다. According to the above-described first fingerprint sensing driving method, fingerprint sensing in the fingerprint sensing area FPSA of the display panel 110 may be enabled.

전술한 제1 지문 감지 구동 방법에 따르면, 지문 감지 구동 용도로 사용되는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 각각은, 구동 전압 공급 회로(410)로부터 구동 전압(VDRV)이 공급되고, 지문 감지 회로(420)의 신호 검출 회로(1010)와 전기적으로 연결되어 감지(Sensing)된다. According to the first fingerprint sensing driving method described above, the driving voltage VDRV is supplied from the driving voltage supply circuit 410 to each of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q used for the fingerprint sensing driving purpose. , is electrically connected to the signal detection circuit 1010 of the fingerprint detection circuit 420 and sensed.

또한, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은, 디스플레이 구동 용도로도 사용된다. 따라서, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 각각은 데이터 구동 회로(120)로부터 영상 데이터 전압(DATA)이 공급될 수도 있다. In addition, the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are also used for driving a display. Accordingly, the image data voltage DATA may be supplied from the data driving circuit 120 to each of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

따라서, 본 발명의 실시예들에서는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은 다양한 용도(영상 데이터 전압(DATA) 전달, 구동 전압(VDRV) 전달, 감지(Sensing) 경로 등)를 갖기 때문에, 이러한 다양한 용도 변경을 위한 스위치 구성이 필요하다. Accordingly, in the embodiments of the present invention, the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q have various uses (image data voltage DATA transfer, driving voltage VDRV transfer, sensing path, etc.). Therefore, it is necessary to configure a switch for these various use changes.

이에, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 도 13에 도시된 바와 같이, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 각각에 대한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)를 더 포함할 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 13 , the display device 100 according to embodiments of the present invention further includes a timing control switch circuit TCSW for each of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. may include

도 13을 참조하면, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 각각에 대한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 구동 전압 공급 회로(410)의 전기적인 연결 여부(제1 연결 제어)와, 해당 데이터 라인과 지문 감지 회로(420)의 전기적인 연결 여부(제2 연결 제어)와, 해당 데이터 라인과 데이터 구동 회로(120)의 전기적인 연결 여부(제2 연결 제어)를 제어할 수 있다. Referring to FIG. 13 , the timing control switch circuit TCSW for each of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q drives the corresponding data line among the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. Whether the voltage supply circuit 410 is electrically connected (first connection control), whether the corresponding data line and the fingerprint sensing circuit 420 are electrically connected (second connection control), and the corresponding data line and the data driving circuit ( 120) may be electrically connected (second connection control).

각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 하나 이상의 스위치 소자를 포함하여 구현될 수 있다. Each timing control switch circuit TCSW may be implemented by including one or more switch elements.

일 예로, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 1개의 스위치 소자로 구현될 수도 있고, 2개 또는 3개의 스위치 소자로 구현될 수도 있다. For example, each timing control switch circuit TCSW may be implemented with one switch element, or may be implemented with two or three switch elements.

전술한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)를 이용하면, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 대한 디스플레이 구동 및 지문 감지 구동(구동 전압 공급, 신호 검출)을 가능하게 해줄 수 있다. When the above-described timing control switch circuit TCSW is used, display driving and fingerprint sensing driving (driving voltage supply and signal detection) for Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q may be enabled.

도 13, 도 14 및 도 15를 참조하면, 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)에 따라 동작할 수 있다. 13, 14, and 15 , the timing control switch circuit TCSW may operate according to the first control signal CS1 and the second control signal CS2.

제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)는 마이크로 컨트롤 유닛(1020) 또는 컨트롤러(140)에서 제공될 수 있다. The first control signal CS1 and the second control signal CS2 may be provided from the micro control unit 1020 or the controller 140 .

제1 경우로서, 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)가 제1 레벨(예: 로우 레벨(0))일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 디스플레이 구동을 위한 스위칭 동작을 수행한다. As a first case, when the first control signal CS1 and the second control signal CS2 are at a first level (eg, a low level (0)), each timing control switch circuit TCSW switches for driving a display. perform the action

즉, 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)가 제1 레벨(예: 로우 레벨(0))일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 데이터 구동 회로(120)를 전기적으로 연결해줌으로써, 해당 데이터 라인으로 영상 데이터 전압(DATA)이 공급되도록 제어할 수 있다. That is, when the first control signal CS1 and the second control signal CS2 are at a first level (eg, a low level (0)), each timing control switch circuit TCSW generates Q data lines DL_P+ 1 to DL_P+Q), by electrically connecting the corresponding data line and the data driving circuit 120 , it is possible to control the supply of the image data voltage DATA to the corresponding data line.

제2 경우로서, 제1 제어 신호(CS1)가 제2 레벨(예: 하이 레벨(1))이고 제2 제어 신호(CS2)가 제1 레벨(예: 로우 레벨(0))일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 지문 감지 모드 구간 내 충전 구간(S10)에서 스위칭 동작을 수행할 수 있다. As a second case, when the first control signal CS1 is at a second level (eg, high level (1)) and the second control signal CS2 is at a first level (eg, low level (0)), each The timing control switch circuit TCSW may perform a switching operation in the charging period S10 within the fingerprint detection mode period.

즉, 제1 제어 신호(CS1)가 제2 레벨(예: 하이 레벨(1))이고 제2 제어 신호(CS2)가 제1 레벨(예: 로우 레벨(0))일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 구동 전압 공급 회로(410)를 전기적으로 연결해줌으로써, 해당 데이터 라인으로 구동 전압(VDRV)이 공급되도록 제어할 수 있다. That is, when the first control signal CS1 is at the second level (eg, high level (1)) and the second control signal (CS2) is at the first level (eg, low level (0)), each timing control switch The circuit TCSW electrically connects the corresponding data line among the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and the driving voltage supply circuit 410 , thereby controlling the driving voltage VDRV to be supplied to the corresponding data line. can do.

제3 경우로서, 제1 제어 신호(CS1)가 제1 레벨(예: 로우 레벨(0))이고 제2 제어 신호(CS2)가 제2 레벨(예: 하이 레벨(1))일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 지문 감지 모드 구간 내 감지 구간(S20)에서 스위칭 동작을 수행할 수 있다. As a third case, when the first control signal CS1 is at a first level (eg, low level (0)) and the second control signal CS2 is at a second level (eg, high level (1)), each The timing control switch circuit TCSW may perform a switching operation in the detection period S20 within the fingerprint detection mode period.

즉, 제1 제어 신호(CS1)가 제1 레벨(예: 로우 레벨(0))이고 제2 제어 신호(CS2)가 제2 레벨(예: 하이 레벨(1))일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 지문 감지 회로(420)를 전기적으로 연결해줌으로써, 지문 감지 회로(420)의 신호 검출 회로(1010)가 해당 데이터 라인의 신호를 검출하도록 제어할 수 있다. That is, when the first control signal CS1 is at a first level (eg, low level (0)) and the second control signal (CS2) is at a second level (eg, high level (1)), each timing control switch The circuit TCSW electrically connects the corresponding data line among the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and the fingerprint detection circuit 420 , so that the signal detection circuit 1010 of the fingerprint detection circuit 420 is It can be controlled to detect the signal of the corresponding data line.

전술한 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)의 스위칭 동작 제어에 따라, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 대한 디스플레이 구동 및 지문 감지 구동(구동 전압 공급, 신호 검출)을 효과적으로 제어할 수 있다. According to the switching operation control of each timing control switch circuit (TCSW) described above, it is possible to effectively control display driving and fingerprint sensing driving (driving voltage supply, signal detection) for Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q). can

도 16 내지 도 18b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제2 지문 감지 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 16 to 18B are diagrams for explaining a second fingerprint sensing driving method of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제2 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)를 나타낸 도면이고, 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제2 지문 감지 구동을 위한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)의 동작 진리 표이며, 도 18a 및 도 18b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제2 지문 감지 구동에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다.16 is a diagram illustrating a timing control switch circuit (TCSW) for a second fingerprint sensing driving of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 17 is a display device (TCSW) according to embodiments of the present invention. 100) is an operation truth table of the timing control switch circuit (TCSW) for the second fingerprint sensing driving, and FIGS. 18A and 18B are the second fingerprint sensing driving of the display device 100 according to embodiments of the present invention. This is the driving timing diagram.

제2 지문 감지 구동 방법은, 제1 지문 감지 구동 방법과 기본적으로는 동일하다. The second fingerprint sensing driving method is basically the same as the first fingerprint sensing driving method.

다만, 지문 감지 구동 시, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에서 발생할 수 있는 기생 캐패시턴스 성분을 제거하거나 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 전압 상태를 리셋(초기화) 해 줄 수 있는 구동이 추가된다는 점에서 차이가 있다. However, during fingerprint sensing operation, the parasitic capacitance component that may occur in Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q) is removed or the voltage state of Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q) is reset (initialized). ), there is a difference in that a drive that can do it is added.

이에, 도 16 내지 도 18b를 참조하여 제2 지문 감지 구동 방법을 설명할 때, 제1 지문 감지 구동 방법과 차이가 나는 부분만을 설명한다. Accordingly, when the second fingerprint sensing driving method is described with reference to FIGS. 16 to 18B , only parts that are different from the first fingerprint sensing driving method will be described.

도 18b를 참조하면, 감지 구간(S20) 동안, 지문 감지 회로(420)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하기 전에, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 기준 전압(VREF)을 공급한다. Referring to FIG. 18B , during the sensing period S20 , the fingerprint sensing circuit 420 detects the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q before detecting the Q data lines DL_P+1 to DL_P. +Q) to supply the reference voltage (VREF).

따라서, 감지 구간(S20)에서, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 기생 캐패시턴스 성분이 제거되어 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 통해 검출된 신호를 토대로 얻어지는 지문 정보의 정확도를 높일 수 있다. Accordingly, in the sensing period S20 , parasitic capacitance components are removed from the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q and obtained based on the signals detected through the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. It is possible to increase the accuracy of fingerprint information.

또한, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호 검출(Sensing) 직전에, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 전압 상태를 기준 전압(VREF)으로 리셋 시킨 이후, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하기 때문에, 검출된 신호를 토대로 얻어지는 지문 정보의 정확도를 높일 수 있다. Also, immediately before signal sensing of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, after resetting the voltage state of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q to the reference voltage VREF , since the signals of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are detected, the accuracy of fingerprint information obtained based on the detected signals can be increased.

이러한 기준 전압(VREF)의 공급 구동을 위해, 도 16 및 도 17을 참조하면, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은 영상 데이터 전압(DATA) 전달, 구동 전압(VDRV) 전달, 감지(Sensing) 경로 등 이외에도 기준 전압(VREF) 전달의 용도로도 사용된다. 따라서, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 기준 전압(VREF) 전달을 포함하는 다양한 용도 변경을 위해 스위칭 동작을 수행한다. For supply and driving of the reference voltage VREF, referring to FIGS. 16 and 17 , the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q transmit the image data voltage DATA, transfer the driving voltage VDRV, In addition to the sensing path, it is also used for transmitting the reference voltage (VREF). Accordingly, each timing control switch circuit TCSW performs a switching operation for various purposes including transfer of the reference voltage VREF of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

기준 전압(VREF)의 전달과 관련하여 제1 제어 신호(CS1)가 제2 레벨이고 제2 제어 신호(CS2)가 제2 레벨일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는 기준 전압 공급을 위한 스위칭 동작을 수행할 수 있다. When the first control signal CS1 is at the second level and the second control signal CS2 is at the second level in relation to the transfer of the reference voltage VREF, each timing control switch circuit TCSW is configured to supply the reference voltage. A switching operation may be performed.

즉, 제1 제어 신호(CS1)가 제2 레벨이고 제2 제어 신호(CS2)가 제2 레벨일 때, 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 지문 감지 회로(420)의 신호 검출 회로(1010)를 전기적으로 연결해줌으로써, 지문 감지 회로(420)가 해당 데이터 라인으로 기준 전압(VREF)을 공급하도록 제어할 수 있다. That is, when the first control signal CS1 is at the second level and the second control signal CS2 is at the second level, each timing control switch circuit TCSW includes Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. ), by electrically connecting the corresponding data line to the signal detection circuit 1010 of the fingerprint detection circuit 420 , it is possible to control the fingerprint detection circuit 420 to supply the reference voltage VREF to the corresponding data line.

신호 검출 회로(1010)에 포함된 증폭기는, + 단으로 입력되는 기준 전압(VREF)을 - 단으로 출력함으로써, 기준 전압(VREF)은 표시패널(110)에서의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인으로 공급될 수 있다. The amplifier included in the signal detection circuit 1010 outputs the reference voltage VREF input to the + terminal to the - terminal, so that the reference voltage VREF is the Q data lines DL_P+1 in the display panel 110 . ~ DL_P+Q) can be supplied to the corresponding data line.

전술한 각 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)의 스위칭 동작 제어에 따라, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 기준 전압(VREF)을 효과적으로 공급해줄 수 있다. The reference voltage VREF may be effectively supplied to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q according to the above-described switching operation control of each timing control switch circuit TCSW.

이상에서 설명한 지문 감지 방법은, 캐패시턴스 기반의 지문 감지 방법으로서, 광학 방식의 지문 감지도 가능할 수 있다. The fingerprint sensing method described above is a capacitance-based fingerprint sensing method, and optical fingerprint sensing may also be possible.

아래에서는, 이상에서 설명한 지문 감지 구조, 지문 감지 구동 타이밍 등을 그대로 이용하고, 광학 방식의 지문 감지 기능이 추가된다. In the following, the fingerprint sensing structure and the fingerprint sensing driving timing described above are used as they are, and an optical fingerprint sensing function is added.

따라서, 이상에서 설명한 이상에서 설명한 지문 감지 구조, 지문 감지 구동 타이밍 등에 대한 설명은 생략하고, 광학 방식의 지문 감지 기능과 관련된 내용만을 위주로 설명한다. Therefore, the description of the fingerprint sensing structure and the fingerprint sensing driving timing described above will be omitted, and only the contents related to the optical fingerprint sensing function will be mainly described.

도 19 내지 도 22b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제3 지문 감지 구동 방법(광학 방식의 지문 감지 구동 방법)을 설명하기 위한 도면이다. 19 to 22B are diagrams for explaining a third fingerprint sensing driving method (optical fingerprint sensing driving method) of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 광학 방식의 지문 감지 구조를 나타낸 도면이고, 도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 광학 방식의 지문 감지 구조의 등가회로며, 도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 광 조사 장치(2000)를 나타낸 도면이다.19 is a diagram illustrating an optical fingerprint detection structure of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 20 is an optical fingerprint detection structure of the display device 100 according to embodiments of the present invention. It is an equivalent circuit of the structure, and FIG. 21 is a view showing a light irradiation apparatus 2000 of the display apparatus 100 according to embodiments of the present invention.

도 19 및 도 20을 참조하면, 지문 감지 영역(FPSA)에 해당하는 제1 영역(A1)에 포함된 각 픽셀 영역(PA)에는, 전술한 바와 같이, 지문 감지 구동 용도의 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN) 중 해당 게이트 라인을 통해 게이트 노드(E3)에 인가되는 게이트 신호(GATE)에 의해 제어되며, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 해당 픽셀전극(PXL) 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터(SWT)가 배치될 수 있다. 19 and 20 , in each pixel area PA included in the first area A1 corresponding to the fingerprint detection area FPSA, as described above, N gate lines ( It is controlled by the gate signal GATE applied to the gate node E3 through the corresponding gate line among the GL_F1 to GL_FN, and the corresponding data line and the corresponding pixel electrode among the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q ( A switching transistor SWT electrically connected between the PXLs may be disposed.

도 19 및 도 20을 참조하면, 지문 감지 영역(FPSA)에 해당하는 제1 영역(A1)에 포함된 각 픽셀 영역(PA)에는, 양단이 스위칭 트랜지스터(SWT)의 소스 노드(E1 또는 E2)와 드레인 노드(E2 또는 E1)에 연결된 광 센서(PS)가 배치될 수 있다. 19 and 20 , in each pixel area PA included in the first area A1 corresponding to the fingerprint sensing area FPSA, both ends of the source node E1 or E2 of the switching transistor SWT are and an optical sensor PS connected to the drain node E2 or E1 may be disposed.

도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 광 센서(PS)로 광을 조사하는 광 조사 장치(2100)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 21 , the display device 100 according to embodiments of the present invention may include a light irradiation device 2100 for irradiating light to the optical sensor PS.

광 조사 장치(2100)는, 광을 출력하는 광 출력 장치(2110)와, 광 출력 장치(2110)에서 출력된 광이 광 센서(PS)가 있는 픽셀 영역(PA)으로 가이드 되도록 해주는 광 가이드 장치(2120) 등을 포함할 수 있다. The light irradiation device 2100 includes a light output device 2110 that outputs light, and a light guide device that guides the light output from the light output device 2110 to the pixel area PA where the optical sensor PS is located. (2120), and the like.

광 가이드 장치(2120)는 도광판과 유사하며 스위칭 트랜지스터(SWT)가 형성된 층 상에 위치할 수 있다. The light guide device 2120 is similar to a light guide plate and may be positioned on a layer on which the switching transistor SWT is formed.

광 출력 장치(2110)에서 출력된 광은 광 가이드 장치(2120)에서 전반사 되면서 광 센서(PS)가 있는 픽셀 영역(PA)으로 전달된다. The light output from the light output device 2110 is totally reflected by the light guide device 2120 and is transmitted to the pixel area PA where the light sensor PS is located.

여기서, 광 가이드 장치(2120)는 스위칭 트랜지스터(SWT)가 형성된 층(layer)의 위에 위치할 수 있다. Here, the light guide device 2120 may be positioned on a layer in which the switching transistor SWT is formed.

한편, 도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 광 출력 장치(2110)에서 광이 출력되는 타이밍(광 조사 타이밍)을 제어하기 위한 광 출력 타이밍 제어 장치(2130)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 21 , in the display device 100 according to embodiments of the present invention, a light output timing control device 2130 for controlling a timing at which light is output from the light output device 2110 (light irradiation timing). ) may be further included.

광 출력 타이밍 제어 장치(2130)는 마이크로 컨트롤 유닛(1020) 또는 컨트롤러(140)일 수도 있다. The light output timing control device 2130 may be the micro control unit 1020 or the controller 140 .

광 센서(PS)는, 광(Light)에 대하여 반응을 하는 성질, 즉, 감광성(Photo Sensitivity)을 갖는다. 여기서, 광에 대한 반응(광 반응)은, 전기적인 특성이 변하는 것을 의미한다. The optical sensor PS has a property of reacting to light, ie, photo sensitivity. Here, the reaction to light (photoreaction) means that the electrical characteristics change.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 광 센서(PS)는 특정 파장 대역의 광에 대한 감광성(Photo Sensitivity)을 갖고 있다. In the display device 100 according to the embodiments of the present invention, the optical sensor PS has photo sensitivity to light of a specific wavelength band.

광 센서(PS)는 광 조사 이전 상태에서는 부도체처럼 동작하고, 광 조사 상태가 되면, 도체처럼 동작하여 전기적인 특성이 변하여 양단이 전기적으로 연결된다. 여기서, 광 센서(PS)는 포토 센서라고도 한다.The optical sensor PS operates like a non-conductor in the state before light irradiation, and operates like a conductor when the light is irradiated, and electrical characteristics change so that both ends are electrically connected. Here, the optical sensor PS is also referred to as a photosensor.

따라서, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드(E3)에 턴-오프 레벨 전압(VGL)의 게이트 신호가 인가되고, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 제1노드(E1)와 제2노드(E2) 사이에 전위차가 있는 경우, 광 센서(PS)에 광이 조사되면, 광 센서(PS)는, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 제1노드(E1)와 제2노드(E2) 사이에 누설전류(Ioff)발생시킬 수 있다. Accordingly, the gate signal of the turn-off level voltage VGL is applied to the gate node E3 of the switching transistor SWT, and between the first node E1 and the second node E2 of the switching transistor SWT. When there is a potential difference, when light is irradiated to the optical sensor PS, the optical sensor PS generates a leakage current Ioff between the first node E1 and the second node E2 of the switching transistor SWT. can do it

이러한 광 센서(PS)에 조사되는 광의 종류는, 광 센서(PS)의 재질에 따라 결정될 수 있다. The type of light irradiated to the optical sensor PS may be determined according to the material of the optical sensor PS.

예를 들어, 광 센서(PS)에 조사되는 광은, 일 예로, 가시광선 또는 적외선일 수 있다. For example, the light irradiated to the optical sensor PS may be, for example, visible light or infrared light.

만약, 광 센서(PS)가 가시광선에 잘 반응하는 재질(예: 비정질 실리콘)인 경우, 조사 광은 가시광선으로 결정되는 것이 좋을 것이다. If the light sensor PS is made of a material that responds well to visible light (eg, amorphous silicon), it would be better to determine the irradiated light as visible light.

만약, 광 센서(PS)가 적외선에 잘 반응하는 재질(예: 비정질 실리콘, n+ 또는 p+이 도핑된 비정질 실리콘)인 경우, 조사 광은 적외선으로 결정되는 것이 좋을 것이다. If the optical sensor PS is made of a material that responds well to infrared rays (eg, amorphous silicon, amorphous silicon doped with n+ or p+), it is preferable that the irradiated light be determined as infrared.

전술한 바와 같이, 광 센서(PS)의 재질에 따른 광 반응성 정도를 고려하여, 효과적인 조사 광을 선택함으로써, 광 센서(PS)를 활용한 터치 센싱 성능을 향상시켜줄 수 있다. As described above, by selecting an effective irradiated light in consideration of the degree of light reactivity according to the material of the optical sensor PS, the touch sensing performance using the optical sensor PS may be improved.

한편, 광 센서(PS)가 배치된 픽셀 영역(PA)의 주변에 터치가 위치하면, 광 조사가 된 광 센서(PS)의 전도도가 달라질 수 있다. On the other hand, when the touch is located around the pixel area PA in which the optical sensor PS is disposed, the conductivity of the optical sensor PS to which the light is irradiated may vary.

광 센서(PS)가 배치된 픽셀 영역(PA)의 주변에 터치가 위치하면, 지문의 리지와 밸리에 따라, 광 조사가 된 광 센서(PS)의 전도도가 달라질 수 있다. When a touch is positioned around the pixel area PA in which the optical sensor PS is disposed, the conductivity of the optical sensor PS to which light is irradiated may vary according to the ridge and valley of the fingerprint.

지문 감지 회로(420)는, 지문의 리지와 밸리에 따른 광 센서(PS)의 전도도의 차이(즉, 누설전류의 크기 차이)를 토대로 지문 정보를 얻을 수 있다. The fingerprint sensing circuit 420 may obtain fingerprint information based on a difference in conductivity of the optical sensor PS according to the ridge and valley of the fingerprint (ie, a difference in leakage current).

전술한 바에 따르면, 캐패시턴스 방식에 광학 방식을 더 접목함으로써, 기생 캐패시터 등의 노이즈 영향을 덜 받게 되어, 지문 감지를 더욱 정확하게 해줄 수 있다. As described above, by further grafting the optical method to the capacitance method, the effect of noise such as a parasitic capacitor is less affected, and fingerprint detection can be performed more accurately.

도 22a 및 도 22b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제3 지문 감지 구동에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다. 22A and 22B are driving timing diagrams for the third fingerprint sensing driving of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 22a 및 도 22b에 도시된 구동 타이밍 다이어그램은, 도 18a 및 도 18b에 도시된 구동 타이밍 다이어그램과 기본적으로 동일하고, 광 조사 타이밍에 관한 신호 파형만 추가된다. The driving timing diagrams shown in Figs. 22A and 22B are basically the same as the driving timing diagrams shown in Figs. 18A and 18B, with only the signal waveforms relating to the light irradiation timing added.

도 22a 및 도 22b를 참조하면, 지문 감지 모드 구간은 충전 구간(S10) 및 감지 구간(S20)을 포함한다. 22A and 22B , the fingerprint detection mode section includes a charging section ( S10 ) and a detection section ( S20 ).

도 22a를 참조하면, 충전 구간(S10) 동안, 게이트 구동 회로(130)는 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급하고, 구동 전압 공급 회로(410)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 공급한다. Referring to FIG. 22A , during the charging period S10 , the gate driving circuit 130 sequentially supplies the gate signal GATE of the turn-on level voltage to the N gate lines GL_F1 to GL_FN, and supplies the driving voltage. The circuit 410 supplies the driving voltage VDRV to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

도 22b를 참조하면, 감지 구간(S20) 동안, 광 조사 장치(2100)는 광 센서(PS)에 광을 조사하고, 게이트 구동 회로(130)는 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급하고, 구동 전압 공급 회로(410)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 미 공급하고, 지문 감지 회로(420)는 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)과 전기적으로 연결되어 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출할 수 있다. Referring to FIG. 22B , during the sensing period S20 , the light irradiation apparatus 2100 irradiates light to the light sensor PS, and the gate driving circuit 130 turns to N gate lines GL_F1 to GL_FN- The gate signal GATE of the on-level voltage is sequentially supplied, the driving voltage supply circuit 410 does not supply the driving voltage VDRV to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, and the fingerprint sensing circuit 420 may be electrically connected to Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q to detect signals of Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

아래에서는, 이상에서 설명한 지문 감지 및 이를 위한 구동 방법에 대하여 아래에서 간략하게 설명한다. Hereinafter, the fingerprint sensing described above and a driving method therefor will be briefly described below.

도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법에 대한 개략적인 흐름도이다. 23 is a schematic flowchart of a method of driving the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법은, H개의 게이트 라인(GL_1 ~ GL_H) 중 N(N은 1 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역(PA)을 포함하는 영역에서 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 모드에 대한 시작 이벤트(지문 감지 이벤트)의 발생을 인식하는 지문 감지 모드 시작 단계(S2310)와, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급하고, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 영상 데이터 전압(DATA)과 다른 전압인 구동 전압(VDRV)을 공급하는 충전 단계(S2320)와, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호(GATE)를 순차적으로 공급하고, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 미 공급하며, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하는 감지 단계(S2330) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 23 , in the method of driving the display device 100 according to embodiments of the present invention, N (N is a natural number greater than or equal to 1) gate lines and K data lines among H gate lines GL_1 to GL_H. The start event (fingerprint detection event) for the fingerprint detection mode for detecting fingerprint information in an area including a pixel area (PA) defined by Q (Q is a natural number of 1 or more) data lines among (DL_1 to DL_K) In the fingerprint detection mode starting step S2310 for recognizing the occurrence, the gate signal GATE of the turn-on level voltage is sequentially supplied to the N gate lines GL_F1 to GL_FN, and Q data lines DL_P+1 to DL_P+1 to A charging step S2320 of supplying a driving voltage VDRV, which is a voltage different from the image data voltage DATA, to DL_P+Q), and a gate signal GATE of a turn-on level voltage to N gate lines GL_F1 to GL_FN ) is sequentially supplied, the driving voltage VDRV is not supplied to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, and the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are detected. Step (S2330) and the like may be included.

지문 감지 모드에 대한 시작 이벤트는, 표시장치(100)의 각종 기능, 각종 응용 프로그램 등에 의해 발생할 수 있다. The start event for the fingerprint detection mode may be generated by various functions of the display device 100 , various application programs, and the like.

예를 들어, 스마트 폰 등의 모바일 디바이스에서, 잠금 화면 해제 기능 실행 시, 지문 감지 모드에 대한 시작 이벤트가 발생할 수 있다. For example, when a lock screen release function is executed in a mobile device such as a smart phone, a start event for the fingerprint detection mode may occur.

또 다른 예로, 웹 브라우저 프로그램, 애플리케이션 스토어 응용 프로그램, 상품 구매 응용 프로그램, 금용 관련 응용 프로그램 등에서 사용자 인증 시, 지문 감지 모드에 대한 시작 이벤트(지문 감지 이벤트)가 발생할 수도 있다. As another example, when a user is authenticated in a web browser program, an application store application, a product purchase application, a financial application, etc., a start event (fingerprint detection event) for the fingerprint detection mode may occur.

전술한 구동 방법을 이용하면, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 의해 정의된 지문 감지 영역(FPSA)에 대하여, 지문 감지 구동 용도의 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN) 및 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 적절히 구동하고, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 통해 신호를 검출하여 지문 정보를 감지할 수 있다. Using the above-described driving method, with respect to the fingerprint sensing area FPSA defined by the N gate lines GL_F1 to GL_FN and Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, N for a fingerprint sensing driving purpose Detect fingerprint information by appropriately driving gate lines GL_F1 to GL_FN and Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, and detecting signals through Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q can do.

한편, 감지 단계(S2330)에서 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하기 전에, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 기준 전압(VREF)을 공급할 수 있다. Meanwhile, before detecting the signals of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q in the sensing step S2330, the reference voltage VREF can be supplied to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. have.

도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 지문 감지를 위한 회로를 나타낸 도면이다.24 is a diagram illustrating a circuit for detecting a fingerprint according to embodiments of the present invention.

도 24를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 지문 감지를 위한 회로는, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K) 중 지문 감지 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 구동 전압(VDRV)을 공급하는 제1 회로(410)와, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하는 제2 회로(1010)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 24 , the circuit for detecting a fingerprint according to embodiments of the present invention includes Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q for driving fingerprint detection among K data lines DL_1 to DL_K. It may include a first circuit 410 for supplying the driving voltage VDRV and a second circuit 1010 for detecting signals of Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q.

전술한 제1 회로(410) 및 제2 회로(1010)를 이용하면, 지문 감지 구동 용도의 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 구동하여 지문 정보를 검출할 수 있다. Using the first circuit 410 and the second circuit 1010 described above, fingerprint information may be detected by driving Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q for fingerprint sensing driving.

전술한 제2 회로(1010)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하기 전에, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)으로 기준 전압(VREF)을 공급할 수 있다. The above-described second circuit 1010 applies the reference voltage VREF to the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q before detecting the signals of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. can supply

따라서, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 기생 캐패시턴스 성분이 제거되어 Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)을 통해 검출된 신호를 토대로 얻어지는 지문 정보의 정확도를 높일 수 있다. Accordingly, the parasitic capacitance component is removed from the Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q), and the accuracy of fingerprint information obtained based on the signals detected through the Q data lines (DL_P+1 to DL_P+Q) can be increased. have.

또한, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호 검출(Sensing) 직전에, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 전압 상태를 기준 전압(VREF)으로 리셋 시킨 이후, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)의 신호를 검출하기 때문에, 검출된 신호를 토대로 얻어지는 지문 정보의 정확도를 높일 수 있다. Also, immediately before signal sensing of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q, after resetting the voltage state of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q to the reference voltage VREF , since the signals of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are detected, the accuracy of fingerprint information obtained based on the detected signals can be increased.

한편, 도 24를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 지문 감지를 위한 회로는, K개의 데이터 라인(DL_1 ~ DL_K)으로 영상 데이터 전압(DATA)을 공급하는 제3 회로(120)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 24 , the circuit for detecting a fingerprint according to embodiments of the present invention further includes a third circuit 120 for supplying the image data voltage DATA to the K data lines DL_1 to DL_K. may include

따라서, 지문 감지는 물론, 디스플레이 구동도 함께 제공해줄 수 있다. Accordingly, it is possible to provide not only fingerprint detection but also display driving.

도 24를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 지문 감지를 위한 회로는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 각각에 대한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 24 , the circuit for detecting a fingerprint according to embodiments of the present invention may further include a timing control switch circuit TCSW for each of the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q. .

타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q) 중 해당 데이터 라인과 제1 회로(410)의 전기적인 연결 여부(X1 지점과 Y 지점의 연결 여부)와, 해당 데이터 라인과 제2 회로(1010)의 전기적인 연결 여부(X2 지점과 Y 지점의 연결 여부)와, 해당 데이터 라인과 제3 회로(120)의 전기적인 연결 여부(X3 지점과 Y 지점의 연결 여부)를 제어할 수 있다. The timing control switch circuit TCSW determines whether the corresponding data line is electrically connected to the first circuit 410 among the Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q (whether the X1 point and the Y point are connected), Whether the corresponding data line and the second circuit 1010 are electrically connected (the X2 point and the Y point are connected), and whether the corresponding data line and the third circuit 120 are electrically connected (the X3 point and the Y point are connected) or not) can be controlled.

타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)는, 하나 이상의 스위치 소자를 포함하여 구현될 수 있다.The timing control switch circuit TCSW may be implemented by including one or more switch elements.

전술한 타이밍 제어 스위치 회로(TCSW)를 이용하면, Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)에 대한 디스플레이 구동 및 지문 감지 구동(구동 전압 공급, 신호 검출)을 효율적으로 제공해줄 수 있다. When the aforementioned timing control switch circuit TCSW is used, display driving and fingerprint sensing driving (driving voltage supply and signal detection) for Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q can be efficiently provided.

도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 터치 감지 구성도이다.25 is a diagram illustrating a touch sensing configuration of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 25를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 손가락 또는 터치 오브젝트(예: 펜 등)에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하기 위하여, 표시패널(110)에 배치된 다수의 터치전극(TE)과, 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나를 구동하여, 손가락 또는 터치 오브젝트에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 터치 감지 회로(TSC, 2500) 등을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 25 , the display device 100 according to embodiments of the present invention is disposed on the display panel 110 to detect the presence or absence of a touch by a finger or a touch object (eg, a pen, etc.) or touch coordinates. It may further include a plurality of touch electrodes (TE) and a touch sensing circuit (TSC, 2500) for driving at least one of the plurality of touch electrodes (TE) to detect the presence or absence of a touch by a finger or a touch object or touch coordinates. can

또한, 표시패널(110)에는, 다수의 터치전극(TE)과 터치 감지 회로(2500)를 전기적으로 연결해주기 위한 다수의 신호라인(SL)이 배치될 수 있다. In addition, a plurality of signal lines SL for electrically connecting the plurality of touch electrodes TE and the touch sensing circuit 2500 may be disposed on the display panel 110 .

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 셀프 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식 또는 뮤추얼 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로, 손가락 또는 터치 오브젝트(예: 펜 등)에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지할 수 있다. On the other hand, the display device 100 according to embodiments of the present invention is a touch sensing method based on self-capacitance or a touch sensing method based on mutual capacitance. coordinates can be detected.

예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)가 셀프 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 손가락 또는 터치 오브젝트(예: 펜 등)에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 경우, 터치 감지 회로(2500)는 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나로 구동신호를 인가하고, 구동신호가 인가된 터치전극(TE)으로부터 신호를 검출하여 검출된 신호를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지활 수 있다. For example, when the display device 100 according to embodiments of the present invention detects the presence or absence of a touch by a finger or a touch object (eg, a pen, etc.) or touch coordinates in a self-capacitance-based touch sensing method, touch sensing The circuit 2500 applies a driving signal to at least one of the plurality of touch electrodes TE, detects a signal from the touch electrode TE to which the driving signal is applied, and detects the presence or absence of a touch or touch coordinates based on the detected signal. have.

다른 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)가 뮤추얼 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 손가락 또는 터치 오브젝트(예: 펜 등)에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 경우, 터치 감지 회로(2500)는 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나의 구동용 터치전극으로 구동신호를 인가하고, 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나의 감지용 터치전극으로부터 신호를 검출하여 검출된 신호를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지할 수 있다.For another example, when the display device 100 according to embodiments of the present invention detects the presence or absence of a touch by a finger or a touch object (eg, a pen, etc.) or touch coordinates using a touch sensing method based on a mutual capacitance, touch The sensing circuit 2500 applies a driving signal to at least one driving touch electrode among the plurality of touch electrodes TE, and detects a signal from at least one sensing touch electrode among the plurality of touch electrodes TE. Based on the signal, the presence or absence of a touch or touch coordinates may be detected.

전술한 터치 감지 회로(2500)는, 내부 회로 구성 측면에서, 도 5b의 지문 감지 회로(FPSC)와 동일하거나 유사한 회로 구성(AMP, INTG, SHA, ADC)를 가질 수 있다. 다만, 증폭기(AMP)의 반전 입력단(-)과 전기적으로 연결되는 배선이 터치 감지 회로(2500)의 경우에는 신호 라인(SL)이고 지문 감지 회로(FPSC)의 경우에는 데이터 라인(DL)이 될 뿐, 나머지는 거의 동일할 수 있다. The aforementioned touch sensing circuit 2500 may have the same or similar circuit configuration (AMP, INTG, SHA, ADC) as the fingerprint sensing circuit FPSC of FIG. 5B in terms of internal circuit configuration. However, the wire electrically connected to the inverting input terminal (-) of the amplifier AMP is the signal line SL in the case of the touch sensing circuit 2500 and the data line DL in the case of the fingerprint sensing circuit FPSC. However, the rest may be almost identical.

도 26 및 도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)에서의 지문 감지 영역(FPSA)의 위치를 예시적으로 나타낸 도면이다. 26 and 27 are diagrams exemplarily showing the location of the fingerprint sensing area FPSA in the display panel 110 according to embodiments of the present invention.

도 26 및 도 27의 예시에서는, 지문 감지 영역(FPSA)에 해당하는 제1 영역(A1)의 위치가 도 9의 예시에서와 같이 화면 전 영역의 일 측면에 위치하는 것이 아니라, 화면 전 영역의 내부에 위치할 수 있다. In the examples of FIGS. 26 and 27 , the position of the first area A1 corresponding to the fingerprint sensing area FPSA is not located on one side of the entire area of the screen as in the example of FIG. 9 , but rather of the area of the entire screen. It can be located inside.

아래에서는, 도 26 및 도 27을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, it will be described in more detail with reference to FIGS. 26 and 27 .

도 26을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)에는, K개의 데이터 라인과 H개의 게이트 라인이 배치된다. 여기서, K는 2 이상의 자연수이고, H는 2 이상의 자연수이다. Referring to FIG. 26 , in the display panel 110 according to embodiments of the present invention, K data lines and H gate lines are disposed. Here, K is a natural number of 2 or more, and H is a natural number of 2 or more.

도 26을 참조하면, H개의 게이트 라인은, 1번째 게이트 라인(GL_1) 내지 M번째 게이트 라인(GL_M)을 포함하는 M개의 게이트 라인과, M+1번째 게이트 라인(GL_M+1) 내지 M+N 번째 게이트 라인(GL_M+N)을 포함하는 N개의 게이트 라인과, M+N+1 번째 게이트 라인(GL_M+N+1) 내지 M+N+S 번째 게이트 라인(GL_M+N+S)을 포함하는 S개의 게이트 라인을 포함할 수 있다. 여기서, M 및 S 각각은 0 또는 1 이상의 자연수이되, M+S는 1 이상일 수 있다. N은 1 이상의 자연수일 수 있다. M+N+S은 H일 수 있다. Referring to FIG. 26 , the H gate lines include M gate lines including first gate lines GL_1 to M-th gate lines GL_M, and M+1-th gate lines GL_M+1 to M+. N gate lines including the N-th gate line (GL_M+N) and M+N+1-th gate lines (GL_M+N+1) to M+N+S-th gate lines (GL_M+N+S) and may include S gate lines. Here, each of M and S may be 0 or a natural number of 1 or more, and M+S may be 1 or more. N may be a natural number of 1 or more. M+N+S may be H.

도 26을 참조하면, K개의 데이터 라인은, 1번째 데이터 라인(DL_1) 내지 P번째 데이터 라인(DL_P)을 포함하는 P개의 데이터 라인과, P+1번째 데이터 라인(DL_P+1) 내지 P+Q번째 데이터 라인(DL_P+Q)을 포함하는 Q개의 데이터 라인과, P+Q+1번째 데이터 라인(DL_P+Q+1) 내지 P+Q+R번째 데이터 라인(DL_P+Q+R)을 포함하는 R개의 데이터 라인을 포함할 수 있다. 여기서, P와 R 각각은 0 또는 1 이상의 자연수이되, P+R는 1 이상일 수 있다. Q는 1 이상의 자연수일 수 있다. P+Q+R은 K일 수 있다. Referring to FIG. 26 , K data lines include P data lines including first data lines DL_1 to P-th data lines DL_P, and P+1-th data lines DL_P+1 to P+. Q data lines including Q-th data lines DL_P+Q and P+Q+1-th data lines DL_P+Q+1 to P+Q+R-th data lines DL_P+Q+R It may include R data lines including Here, each of P and R may be 0 or a natural number of 1 or more, but P+R may be 1 or more. Q may be a natural number of 1 or more. P+Q+R may be K.

N개의 게이트 라인(GL_M+1 ~ GL_M+N)은, 디스플레이 구동을 위해 구동되는 게이트 라인이면서도, 지문 감지를 위한 지문 감지 구동에 이용되는 게이트 라인으로서, GL_F1 ~ GL_FN이라고도 표기할 수 있다. The N gate lines GL_M+1 to GL_M+N are gate lines driven for driving a display and used for driving a fingerprint for sensing a fingerprint, and may also be referred to as GL_F1 to GL_FN.

Q개의 데이터 라인(DL_P+1 ~ DL_P+Q)은, 디스플레이 구동을 위해 구동되는 데이터 라인이면서도, 지문 감지 구동을 위해 이용되는 데이터 라인으로서, DL_F1 ~ DL_FQ 라고도 표기할 수 있다. The Q data lines DL_P+1 to DL_P+Q are data lines driven for driving a display and used for driving a fingerprint detection, and may also be referred to as DL_F1 to DL_FQ.

N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)과 Q개의 데이터 라인(DL_F1 ~ DL_FQ)에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제1 영역(A1)은 디스플레이 영역이면서도 지문 감지 영역(FPSA)일 수 있다. The first area A1 including a pixel area defined by N gate lines GL_F1 to GL_FN and Q data lines DL_F1 to DL_FQ may be a display area and a fingerprint sensing area FPSA.

H개의 게이트 라인 중 N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)을 제외한 H-N개의 게이트 라인과 K개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제2 영역(A2)은 디스플레이 영역일 수 있다. The second area A2 including a pixel area defined by H-N gate lines excluding N gate lines GL_F1 to GL_FN among the H gate lines and K data lines may be a display area.

K개의 데이터 라인 중 Q개의 데이터 라인(DL_F1 ~ DL_FQ)을 제외한 K-Q개의 데이터 라인과, N개의 게이트 라인(GL_F1 ~ GL_FN)에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제3 영역(A3)은 디스플레이 영역일 수 있다. A third area A3 including a pixel area defined by K-Q data lines excluding Q data lines DL_F1 to DL_FQ among the K data lines and a pixel area defined by N gate lines GL_F1 to GL_FN is a display area. can

도 26 및 도 27을 참조하면, S가 0이 아니면, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 일 측과 타 측 모두에 위치할 수 있다. 26 and 27 , when S is not 0, the second area A2 may be located on both the one side and the other side of the first area A1 and the third area A3 .

S가 0이 되면, 도 9와 동일해질 수 있다. 이 경우, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 일 측에만 위치할 수 있다. When S becomes 0, it may be the same as in FIG. 9 . In this case, the second area A2 may be located on only one side of the first area A1 and the third area A3 .

지문 감지 영역(FPSA)에 해당하는 제1 영역(A1)의 크기, 개수 및 위치 등은 항상 고정되어 있을 수도 있지만, 제1 영역(A1)의 크기, 개수 및 위치 등 중 적어도 하나는 다양하게 변경될 수 있다.The size, number, and location of the first area A1 corresponding to the fingerprint sensing area FPSA may be always fixed, but at least one of the size, number, and location of the first area A1 may be variously changed. can be

또한, 지문 감지 영역(FPSA)에 해당하는 제1 영역(A1)의 크기, 개수 및 위치 등 중 적어도 하나는 시간, 상황 등에 따라 가변 될 수 있다. In addition, at least one of the size, number, and location of the first area A1 corresponding to the fingerprint sensing area FPSA may vary according to time, circumstances, or the like.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지를 위한 구동 방식은, 게이트 구동에 맞춰 지문 감지를 하는 것으로, 터치 좌표를 감지하기 위한 터치 구동을 고려한 방식이 아니며, 디스플레이 영역 내 일부 영역(지문 감지 영역)에서 지문 감지를 수행한다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 픽셀 구조를 활용하는 감지 센서는 디스플레이 영역 내 일부 영역에 위치한다. The driving method for detecting the fingerprint of the display device 100 according to the embodiments of the present invention is to detect the fingerprint in accordance with the gate driving, and does not consider the touch driving for sensing the touch coordinates, and a part of the display area Fingerprint detection is performed in the area (fingerprint detection area). That is, in the display device 100 according to embodiments of the present invention, the detection sensor using the pixel structure is located in a partial area of the display area.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 지문 감지를 위한 지문 구동은 터치 좌표를 감지하기 위한 터치 구동과 같이 실시간으로 동작할 수도 있지만, 실시간으로 계속 동작할 필요가 없을 수도 있다. In the display device 100 according to embodiments of the present invention, the fingerprint driving for detecting a fingerprint may operate in real time like touch driving for detecting touch coordinates, but it may not be necessary to continuously operate in real time.

지문 구동이 터치 구동처럼 실시간으로 계속 발생한다면, 터치 감지를 위한 시간 구간이 별도로 할당되어야 하기 때문에, 고해상도에서는 디스플레이를 위한 충전 시간을 확보하기가 어려울 수 있다. If fingerprint driving continues in real time like touch driving, it may be difficult to secure a charging time for a display at a high resolution because a time period for touch sensing must be allocated separately.

아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 지문 감지를 위한 지문 구동에 대한 타이밍의 예시들을 설명한다. Hereinafter, examples of timing for fingerprint driving for fingerprint sensing in the display device 100 according to embodiments of the present invention will be described.

도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법의 흐름도이고, 도 29는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지 시나리오를 나타낸 도면이며, 도 30 및 도 31은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지 시나리오에 따른 구동 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다.28 is a flowchart of a method of driving the display device 100 according to embodiments of the present invention, FIG. 29 is a diagram illustrating a fingerprint detection scenario of the display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 30 and FIG. 31 is a diagram illustrating a driving timing diagram according to a fingerprint sensing scenario of the display device 100 according to embodiments of the present invention.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 지문 감지를 위한 구동 방법을 간략하게 설명하면, 지문 감지 회로(420)는, 지문 감지 이벤트의 발생에 따라, 지문 감지 영역(FPSA)으로서 제1 영역(A1)을 설정하고, 터치 감지 회로(2500)에 의해 지문 감지 영역(FPSA)으로서 설정된 제1 영역(A1)에서 손가락에 의한 터치가 감지되면, 제1 영역(A1)에서 지문 정보를 감지한다. Briefly describing the driving method for fingerprint sensing of the display device 100 according to embodiments of the present invention, the fingerprint sensing circuit 420 may be configured as a fingerprint sensing area FPSA according to the occurrence of a fingerprint sensing event. When the first area A1 is set and a touch by a finger is detected in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA by the touch sensing circuit 2500, the fingerprint information is stored in the first area A1. detect

도 28 및 도 29를 참조하여 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법은, 노멀 구동 단계(S2810), 지문 감지 준비 단계(S2820) 및 지문 감지 단계(S2830) 등을 포함할 수 있다. 28 and 29, the driving method of the display device 100 according to embodiments of the present invention includes a normal driving step (S2810), a fingerprint detection preparation step (S2820), and a fingerprint detection step ( S2830) and the like.

노멀 구동 단계(S2810)에서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 지문 감지 이벤트의 발생 시까지, 노멀 영상 표시를 위한 디스플레이 모드(DM)와, 손가락 또는 터치 오브젝트에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 터치 감지 모드(TM)를 시분할 또는 동시 진행할 수 있다. In the normal driving step ( S2810 ), the display device 100 according to embodiments of the present invention performs a display mode DM for displaying a normal image until a fingerprint detection event occurs, and a touch by a finger or a touch object. A touch sensing mode (TM) for detecting presence or touch coordinates may be time-divided or simultaneously performed.

디스플레이 모드(DM)가 진행되는 디스플레이 모드 구간 동안, 표시장치(100)는, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 이용하여, 표시패널(110)에 배치된 서브픽셀들을 구동할 수 있다. 이에 따라, 노멀 구동 단계(S2810)에서, 표시패널(110)에는 노멀 영상(NS)이 표시될 수 있다. During the display mode period in which the display mode DM is performed, the display device 100 may drive subpixels disposed on the display panel 110 using the data driving circuit 120 and the gate driving circuit 130 . can Accordingly, in the normal driving step S2810 , the normal image NS may be displayed on the display panel 110 .

터치 감지 모드(TM)가 진행되는 터치 감지 모드 구간 동안, 표시장치(100)는, 터치 감지 회로(2600)를 이용하여, 표시패널(110)에 배치된 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나로 구동 신호를 인가하고, 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나로부터 감지 신호를 검출하여, 검출된 신호를 토대로, 손가락 또는 터치 오브젝트에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지할 수 있다. During the touch sensing mode section in which the touch sensing mode TM is performed, the display device 100 uses the touch sensing circuit 2600 to use at least one of the plurality of touch electrodes TE disposed on the display panel 110 . By applying a driving signal and detecting a sensing signal from at least one of the plurality of touch electrodes TE, the presence or absence of a touch by a finger or a touch object or touch coordinates may be sensed based on the detected signal.

전술한 바와 같이, 디스플레이 모드(DM)와 터치 감지 모드(TM)는 도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이 시분할되어 다른 시간 대에 진행될 수도 있고, 서로 동일한 시간대에 동시에 진행될 수도 있다. As described above, the display mode DM and the touch sensing mode TM may be time-divided as shown in FIGS. 30 and 31 and may be performed in different time zones, or may be performed simultaneously in the same time zone.

노멀 구동 단계(S2810)가 진행되다가 정해진 지문 감지 이벤트가 발생하면, 지문 감지 준비 단계(S2820)가 진행된다. When a predetermined fingerprint detection event occurs while the normal driving step (S2810) is in progress, a fingerprint detection preparation step (S2820) is performed.

여기서, 지문 감지 이벤트는, 일 예로, 표시장치(100)에서 실행되는 애플리케이션 등에서 사용자 인증 절차에서 발생할 수 있다. Here, the fingerprint detection event may occur, for example, in a user authentication procedure in an application executed on the display device 100 .

여기서, 예를 들어, 위에서 언급한 애플리케이션은, 웹 브라우저 프로그램, 애플리케이션 스토어와 관련된 애플리케이션, 상품 구매와 관련된 애플리케이션, 은행, 증권 등과 관련 애플리케이션, 게임, 음악, 교육 등과 관련된 애플리케이션 등일 수 있다. Here, for example, the above-mentioned application may be a web browser program, an application related to an application store, an application related to product purchase, an application related to a bank, securities, etc., and an application related to games, music, education, and the like.

지문 감지 준비 단계(S2820)에서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 지문 감지 이벤트의 발생이 인식되면, 화면 전 영역 내 일부 영역인 제1 영역(A1)을 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정하고, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에서 손가락에 의한 터치 여부를 감지하며, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에서 손가락에 의한 터치 여부의 감지 결과에 따라 변화되는 제1 지문 감지용 화면(FPSS1)을 표시할 수 있다. In the fingerprint detection preparation step (S2820), when the occurrence of a fingerprint detection event is recognized, the display device 100 according to embodiments of the present invention sets the first area A1, which is a partial area within the entire screen area, as the fingerprint detection area. (FPSA) and detects whether a finger is touched in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA, and touches by a finger in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA A first screen for fingerprint detection FPSS1 that is changed according to a detection result of whether or not there is may be displayed.

여기서, 제1 지문 감지용 화면(FPSS1)에는, 일 예로, "지문 인식을 위해 손가락을 올려주세요. "라는 등의 지문 인식 안내 문구 등이 표시될 수 있으며, 손가락을 올려놓을 영역(지문 감지 영역(FPSA)과 대응)이 별도로 표기될 수 있다. Here, on the first screen for fingerprint detection FPSS1, for example, a fingerprint recognition guide phrase such as "Put your finger on it for fingerprint recognition." (FPSA) and corresponding) may be indicated separately.

지문 감지 준비 단계(S2820)가 진행되는 도중에, 일정 시간 동안 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에서 손가락에 의한 터치가 감지되지 않거나, 지문 인식이 불필요하다는 입력(예: 사용자 입력)이 발생하는 경우, 노멀 구동 단계(S2810)로 복귀될 수 있다. While the fingerprint detection preparation step S2820 is in progress, a touch by a finger is not detected in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA for a certain period of time, or an input indicating that fingerprint recognition is unnecessary (eg, user input) ) occurs, it may return to the normal driving step (S2810).

지문 감지 준비 단계(S2820)가 진행되는 도중에, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에서 손가락에 의한 터치가 감지되면(손가락 ON 감지), 지문 감지 단계(S2830)가 진행된다. While the fingerprint detection preparation step S2820 is in progress, if a touch by a finger is detected in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA (finger ON detection), the fingerprint detection step S2830 is performed.

지문 감지 단계(S2830)에서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에서 손가락에 의한 터치가 감지되면, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에서의 지문 정보를 감지하고, 지문 정보의 감지 결과에 따라 변화되는 제2 지문 감지용 화면(FPSS2)을 표시할 수 있다. In the fingerprint detection step (S2830), the display device 100 according to embodiments of the present invention detects a touch by a finger in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA, the fingerprint detection area ( The fingerprint information in the first area A1 set to FPSA) may be detected, and a second fingerprint detection screen FPSS2 that is changed according to the detection result of the fingerprint information may be displayed.

여기서, 제2 지문 감지용 화면(FPSS2)에는, 일 예로, "지문 인식 중입니다", "지문 인식 완료", 또는 "지문 인식 실패" 등의 지문 인식 과정 안내 문구, 지문 인식 결과 등이 지문 감지 과정에 따라 변화되면서 표시될 수 있다. Here, on the second fingerprint detection screen FPSS2, for example, a fingerprint recognition process guide phrase such as "fingerprint is being recognized", "fingerprint recognition completed", or "fingerprint recognition failed", a fingerprint recognition result, etc. are detected as a fingerprint. It can be displayed as it changes according to the process.

도 29 내지 도 30을 참조하여, 지문 감지 단계(S2830)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. With reference to FIGS. 29 to 30 , the fingerprint sensing step ( S2830 ) will be described in more detail.

지문 감지 단계(S2830)에서는, DM (디스플레이 모드) 구간과, DM/TM/FM (디스플레이 모드/터치 감지 모드/ 지문 감지 모드) 구간이 교번하면서 진행될 수 있다. In the fingerprint sensing step (S2830), a DM (display mode) section and a DM/TM/FM (display mode/touch sensing mode/fingerprint sensing mode) section may be alternately performed.

DM 구간에서는, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)을 제외한 나머지 영역(A2, A3)을 통해, 지문 인식 중이라는 안내 문구가 표시된 제2 지문 감지용 화면(FPSS2)이 출력될 수 있다. In the DM section, through the remaining areas A2 and A3 except for the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA, the second screen for fingerprint detection FPSS2 on which a guide saying that fingerprint recognition is being performed is displayed. can

또한, DM 구간에서는, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 대응되는 게이트 라인들(GL_F1 ~ GL_FN)의 구동 타이밍에 맞추어 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 대응되는 데이터 라인들(DL_F1 ~ DL_FQ)로는 디스플레이 구동용 데이터 전압이 아닌 지문 감지 용도의 구동 전압(VDRV, ex. 5V)이 인가된다. Also, in the DM section, the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA according to the driving timing of the gate lines GL_F1 to GL_FN corresponding to the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA. A driving voltage VDRV, ex. 5V for fingerprint sensing, not a data voltage for driving a display, is applied to the data lines DL_F1 to DL_FQ corresponding to .

한편, 지문 감지 단계(S2830)가 진행되는 동안에는, 사용자의 손가락이 지문 감지 영역(FPSA)을 덮은 상태이기 때문에, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 디스플레이 구동용 데이터 전압이 인가되지 않아 화상 상태가 이상해지더라도, 사용자는 이를 전혀 인지하지 못한다. DM 구간은 도 15a 및 도 18a에서의 충전 단계(S10)와 대응된다.Meanwhile, during the fingerprint detection step S2830, since the user's finger covers the fingerprint detection area FPSA, the data voltage for driving the display is applied to the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA. Even if the image state becomes abnormal because it is not applied, the user does not recognize it at all. The DM section corresponds to the charging step S10 in FIGS. 15A and 18A .

DM 구간 이후 진행되는 DM/TM/FM 구간은 디스플레이 구동, 터치 감지를 위한 터치 구동 및 지문 감지를 위한 지문 구동이 복합적으로 진행되는 구간이다. The DM/TM/FM section that proceeds after the DM section is a section in which display driving, touch driving for touch sensing, and fingerprint driving for fingerprint sensing are combined.

DM/TM/FM 구간 동안에는, 광 조사가 진행되고, 데이터 라인들로 기준 전압(VREF)이 인가된 이후, 게이트 구동이 더 수행되면서 지문 감지 영역(FPSA)에서의 지문 감지가 수행된다. During the DM/TM/FM period, after light irradiation is performed and the reference voltage VREF is applied to the data lines, the gate driving is further performed and fingerprint sensing is performed in the fingerprint sensing area FPSA.

DM/TM/FM 구간 동안, 디스플레이 구동 및 지문 구동을 위해 게이트 라인들이 순차적으로 구동되어야 한다. During the DM/TM/FM period, gate lines must be sequentially driven to drive the display and drive the fingerprint.

DM/TM/FM 구간 동안, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)이 아닌 영역(A2)에 대응되어 배치된 게이트 라인들이 턴-온 될 때에는, 제2 지문 감지용 화면(FPSS2) 출력을 위하여, DM 구간에서 출력한 디스플레이 구동용 데이터 전압이 동일하게 해당 데이터 라인들로 인가될 수 있다. During the DM/TM/FM section, when the gate lines disposed corresponding to the area A2 other than the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA are turned on, the second fingerprint detection screen FPSS2 ), the display driving data voltage output in the DM section may be equally applied to the corresponding data lines.

DM/TM/FM 구간 동안, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 배치된 데이터 라인들(DL_F1 ~ DL_FQ)은, 디스플레이 구동용 데이터 전압이 인가되는 것이 아니라, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 배치된 게이트 라인들(GL_F1 ~ GL_FN)의 구동 타이밍에 맞춰 지문 감지를 위해 구동된다. During the DM/TM/FM period, the data lines DL_F1 to DL_FQ disposed in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA do not apply the data voltage for driving the display, but the fingerprint detection area ( It is driven for fingerprint sensing according to the driving timing of the gate lines GL_F1 to GL_FN disposed in the first area A1 set to FPSA).

DM/TM/FM 구간 동안, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 배치된 데이터 라인들(DL_F1 ~ DL_FQ)은 지문 감지 회로(420)에 의해 감지된다. During the DM/TM/FM period, the data lines DL_F1 to DL_FQ disposed in the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA are detected by the fingerprint detection circuit 420 .

DM/TM/FM 구간 동안, 터치 감지 회로(2500)는 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 대해서만 부분적으로 터치 구동을 진행하여, 지문 감지 영역(FPSA)에서 사용자의 손가락이 계속적으로 화면에 접촉되어 있는 상태인지를 체크한다. During the DM/TM/FM section, the touch sensing circuit 2500 partially performs touch driving only on the first area A1 set as the fingerprint sensing area FPSA, so that the user's finger in the fingerprint sensing area FPSA It is checked whether it is continuously in contact with the screen.

만약, 지문 감지가 끝나지 않은 상태에서 사용자가 손가락을 지문 감지 영역(FPSA)에서 치우면, 즉각적으로 지문 감지 준비 단계(S2820)로 돌아가서, 지문 감지 영역(FPSA)에서의 비정상 디스플레이 상태의 노출을 최소화 시켜준다. If the user removes his or her finger from the fingerprint detection area (FPSA) while the fingerprint detection is not finished, immediately return to the fingerprint detection preparation step (S2820) and minimize the exposure of the abnormal display state in the fingerprint detection area (FPSA). give.

만약, 지문 감지가 정상적으로 완료되면, 노말 구동 단계(S2810)로 다시 돌아간다. DM/TM/FM 구간은 도 15b 및 도 18b에서의 충전 단계(S10)와 대응된다.If the fingerprint detection is normally completed, the process returns to the normal driving step ( S2810 ). The DM/TM/FM section corresponds to the charging step S10 in FIGS. 15B and 18B .

이러한 지문 감지 단계(S2830)가 완료된 이후, 노멀 구동 단계(S2810)가 다시 진행될 수 있다. After the fingerprint sensing step ( S2830 ) is completed, the normal driving step ( S2810 ) may proceed again.

전술한 바와 같이, 지문 감지 단계(S2830)가 진행되기 시작하여, 지문 감지가 완료되기 전에, 지문 감지 영역(FPSA)으로 설정된 제1 영역(A1)에 접촉하고 있던 손가락이 화면에서 떨어지는 경우(지문 감지 도중 손가락 OFF), 지문 감지 준비 단계(S2820) 또는 노멀 구동 단계(S2810)로 이동될 수도 있다.As described above, when the fingerprint detection step (S2830) starts to proceed and, before the fingerprint detection is completed, a finger that was in contact with the first area A1 set as the fingerprint detection area FPSA falls off the screen (fingerprint). It may be moved to a finger OFF during detection), a fingerprint detection preparation step (S2820), or a normal driving step (S2810).

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 도 3a 및 도 3b와 같은 서브픽셀 구조를 갖는 액정표시장치일 수도 있지만, 유기발광표시장치일 수도 있다. Meanwhile, the display device 100 according to embodiments of the present invention may be a liquid crystal display having a sub-pixel structure as shown in FIGS. 3A and 3B or an organic light emitting diode display.

아래에서는, 도 32를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우, 지문 감지 센서 구조에 대하여 설명한다. Hereinafter, referring to FIG. 32 , when the display device 100 according to an embodiment of the present invention is an organic light emitting display device, a structure of a fingerprint detection sensor will be described.

도 32는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우, 지문 감지 센서 구조의 등가회로이다. 32 is an equivalent circuit of a fingerprint detection sensor structure when the display device 100 according to embodiments of the present invention is an organic light emitting display device.

도 32를 참조하면, 서브픽셀은 유기발광다이오드(OLED)와, 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터(SWT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐피시터(Cstg) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 32 , the subpixel is electrically connected between the organic light emitting diode OLED, the driving transistor DRT for driving the same, and the first node N1 of the driving transistor DRT and the data line DL. It may include a connected switching transistor SWT and a storage capacitor Cstg electrically connected between the first node N1 and the second node N2 of the driving transistor DRT.

유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 연결되는 제1 전극과, 유기발광층과, 기저 전압(EVSS)이 인가되는 제2 전극을 포함할 수 있다. The organic light emitting diode OLED may include a first electrode connected to the second node N2 of the driving transistor DRT, an organic light emitting layer, and a second electrode to which a ground voltage EVSS is applied.

구동 트랜지스터(DRT)에서, 제1 노드(N1)는 게이트 노드에 해당하며, 제2 노드(N2)는 유기발광다이오드(OLED)의 제1 전극이 연결되는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있으며, 제3 노드(N3)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다. In the driving transistor DRT, the first node N1 may correspond to a gate node, and the second node N2 may be a source node or a drain node to which the first electrode of the organic light emitting diode (OLED) is connected. The third node N3 may be a drain node or a source node to which the driving voltage EVDD is applied.

스토리지 캐패시터(Cstg)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 전기적으로 연결된 제1 플레이트(PLT1)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결된 제2 플레이트(PLT2)를 포함할 수 있다. The storage capacitor Cstg includes a first plate PLT1 electrically connected to the first node N1 of the driving transistor DRT and a second plate electrically connected to the second node N2 of the driving transistor DRT. PLT2).

스위칭 트랜지스터(SWT)는, 턴-온(Turn-On) 상태에서, 데이터 라인(DL)으로부터 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 영상 데이터 전압을 전달해준다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 전달된 영상 데이터 전압은 스토리지 캐패시터(Cstg)의 제1 플레이트(PLT1)에도 인가된다. The switching transistor SWT transfers the image data voltage from the data line DL to the first node N1 of the driving transistor DRT in a turn-on state. The image data voltage transferred to the first node N1 of the driving transistor DRT is also applied to the first plate PLT1 of the storage capacitor Cstg.

여기서, 스토리지 캐패시터(Cstg)의 제1 플레이트(PLT1)는 도 3a 및 도 3b에서의 지문 감지 센서 구조에서 픽셀전극(PXL)과 그 역할이 대응된다. Here, the role of the first plate PLT1 of the storage capacitor Cstg corresponds to the pixel electrode PXL in the fingerprint sensing sensor structure of FIGS. 3A and 3B .

스위칭 트랜지스터(SWT)는, 스토리지 캐패시터(Cstg)의 제1 플레이트(PLT1)과 전기적으로 연결된 제1 노드(E1)와, 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된 제2 노드(E2)과, 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결된 제3 노드(E3)과, 양단이 제1 노드(E1)와 제2 노드(E2)에 접촉된 반도체 층을 가질 수 있다. The switching transistor SWT includes a first node E1 electrically connected to the first plate PLT1 of the storage capacitor Cstg, a second node E2 electrically connected to the data line DL, and a gate line It may have a third node E3 electrically connected to the GL, and a semiconductor layer having both ends in contact with the first node E1 and the second node E2 .

스위칭 트랜지스터(SWT)는, 게이트 라인(GL)으로부터 제3 노드(E3)의 게이트 신호(스캔 신호라고도 함)에 따라 온-오프가 제어될 수 있다. The switching transistor SWT may be turned on or off according to a gate signal (also referred to as a scan signal) of the third node E3 from the gate line GL.

스위칭 트랜지스터(SWT)에서, 제1 노드(E1)는 드레인 노드(드레인 노드) 또는 소스 노드(소스 노드)일 수 있다. 제2 노드(E2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 제3 노드(E3)는 게이트 노드일 수 있다. In the switching transistor SWT, the first node E1 may be a drain node (drain node) or a source node (source node). The second node E2 may be a source node or a drain node. The third node E3 may be a gate node.

스위칭 트랜지스터(SWT)는 n 타입의 트랜지스터일 수도 있고, p 타입의 트랜지스터일 수도 있다. The switching transistor SWT may be an n-type transistor or a p-type transistor.

도 32를 활용한 지문 감지 센서 구조는, 전술한 픽셀 구조 또는 변형된 픽셀 구조 이외에도, 도 20과 동일한 방식으로, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 제1 노드(E1)와 제2 노드(E2) 사이에 전기적으로 연결된 광 센서(PS) 등을 더 포함할 수 있다.In addition to the pixel structure or the modified pixel structure described above, the fingerprint detection sensor structure using FIG. 32 is formed between the first node E1 and the second node E2 of the switching transistor SWT in the same manner as in FIG. 20 . An electrically connected optical sensor PS may be further included.

이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 표시패널(110)의 외부에 지문 감지 센서를 별도로 구비하지 않고도 지문 감지가 가능한 표시장치(100), 표시패널(110), 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다. According to the above-described embodiments of the present invention, the display device 100, the display panel 110, the fingerprint sensing method, and the method capable of detecting a fingerprint without separately providing a fingerprint sensor on the outside of the display panel 110, and the same A circuit can be provided for

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 표시패널(110)의 일부 영역(A1)이 지문 감지 영역(FPSA)으로 할당되어 지문 감지를 수행하는 표시장치(100), 표시패널(110), 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다. In addition, according to the embodiments of the present invention, a partial area A1 of the display panel 110 is allocated as the fingerprint detection area FPSA to perform fingerprint detection, the display device 100 , the display panel 110 , and the fingerprint A sensing method and a circuit therefor may be provided.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 픽셀 구조를 지문 감지 구조로 활용하여 지문 감지를 수행할 수 있는 표시장치(100), 표시패널(110), 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide a display device 100, a display panel 110, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor capable of performing fingerprint sensing by using a pixel structure as a fingerprint sensing structure. have.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 응용 프로그램 화면 내에서 지문 인식을 가능하게 하는 표시장치(100), 표시패널(110), 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다.Further, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide the display device 100, the display panel 110, the fingerprint sensing method, and a circuit therefor that enable fingerprint recognition within an application screen.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 캐패시턴스 기반의 지문 감지뿐만 아니라 광학 방식의 지문 감지도 가능하게 하는 표시장치(100), 표시패널(110), 지문 감지 방법 및 이를 위한 회로를 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide a display device 100, a display panel 110, a fingerprint sensing method, and a circuit therefor that enable not only capacitance-based fingerprint sensing but also optical type fingerprint sensing. have.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may combine the configuration within a range that does not depart from the essential characteristics of the present invention. , various modifications and variations such as separation, substitution and alteration will be possible. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to illustrate, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 표시장치
110: 표시패널
120: 데이터 구동 회로
130: 게이트 구동 회로
140: 컨트롤러
410: 구동 전압 공급 회로
420: 지문 감지 회로
1010: 신호 검출 회로
1020: 마이크로 컨트롤 유닛
100: display device
110: display panel
120: data driving circuit
130: gate driving circuit
140: controller
410: driving voltage supply circuit
420: fingerprint detection circuit
1010: signal detection circuit
1020: micro control unit

Claims (29)

K(K는 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인이 배치되고, H(H는 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인이 배치되며, 상기 K개의 데이터 라인 및 상기 H개의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 픽셀 영역이 배열되며, 각 픽셀 영역마다 픽셀전극이 배치된 표시패널;
상기 H개의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 회로;
상기 K개의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 회로;
상기 K개의 데이터 라인 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인으로 구동 전압을 공급하는 구동 전압 공급 회로;
상기 Q개의 데이터 라인 각각에 대한 타이밍 제어 스위치 회로; 및
상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하여, 상기 H개의 게이트 라인 중 N(N은 1 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 상기 Q개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제1 영역에서의 지문 정보를 감지하는 지문 감지 회로를 포함하며,
상기 타이밍 제어 스위치 회로는,
해당 데이터 라인과 상기 구동 전압 공급 회로의 전기적인 연결 여부와,
해당 데이터 라인과 상기 지문 감지 회로의 전기적인 연결 여부와,
해당 데이터 라인과 상기 데이터 구동 회로의 전기적인 연결 여부를 제어하며,
상기 타이밍 제어 스위치 회로는,
제1 제어 신호 및 제2 제어 신호에 따라 동작하되,
상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호가 제1 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 데이터 구동 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 해당 데이터 라인으로 영상 데이터 전압이 공급되도록 제어하고,
상기 제1 제어 신호가 제2 레벨이고 상기 제2 제어 신호가 제1 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 구동 전압 공급 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 해당 데이터 라인으로 상기 구동 전압이 공급되도록 제어하고,
상기 제1 제어 신호가 제1 레벨이고 상기 제2 제어 신호가 제2 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 지문 감지 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 상기 지문 감지 회로가 해당 데이터 라인의 신호를 검출하도록 제어하고,
상기 제1 제어 신호가 제2 레벨이고 상기 제2 제어 신호가 제2 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 지문 감지 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 상기 지문 감지 회로가 해당 데이터 라인으로 기준 전압을 공급하도록 제어하는 표시장치.
K data lines (K is a natural number greater than or equal to 2) are arranged, H (H is a natural number greater than or equal to 2) gate lines are arranged, and a plurality of pixel areas defined by the K data lines and the H gate lines are a display panel arranged in an array, in which pixel electrodes are disposed in each pixel area;
a gate driving circuit for driving the H gate lines;
a data driving circuit for driving the K data lines;
a driving voltage supply circuit for supplying driving voltages to Q (Q is a natural number equal to or greater than 1) data lines among the K data lines;
a timing control switch circuit for each of the Q data lines; and
By detecting the signals of the Q data lines, fingerprint information in a first area including N (N is a natural number equal to or greater than 1) gate lines among the H gate lines and a pixel area defined by the Q data lines a fingerprint detection circuit for detecting
The timing control switch circuit comprises:
whether the corresponding data line and the driving voltage supply circuit are electrically connected;
whether the corresponding data line and the fingerprint detection circuit are electrically connected;
Controls whether the data line and the data driving circuit are electrically connected,
The timing control switch circuit comprises:
Operates according to the first control signal and the second control signal,
When the first control signal and the second control signal are at a first level,
by electrically connecting the data line and the data driving circuit to control an image data voltage to be supplied to the data line;
When the first control signal is at a second level and the second control signal is at a first level,
controlling the driving voltage to be supplied to the data line by electrically connecting the data line and the driving voltage supply circuit;
When the first control signal is at a first level and the second control signal is at a second level,
By electrically connecting the corresponding data line and the fingerprint sensing circuit, the fingerprint sensing circuit is controlled to detect a signal of the corresponding data line;
When the first control signal is at a second level and the second control signal is at a second level,
A display device that electrically connects a corresponding data line and the fingerprint sensing circuit to control the fingerprint sensing circuit to supply a reference voltage to the corresponding data line.
제1항에 있어서,
상기 H개의 게이트 라인은,
1번째 게이트 라인 내지 M번째 게이트 라인을 포함하는 M개의 게이트 라인과,
M+1번째 게이트 라인 내지 M+N 번째 게이트 라인을 포함하는 N개의 게이트 라인과,
M+N+1 번째 게이트 라인 내지 M+N+S 번째 게이트 라인을 포함하는 S개의 게이트 라인을 포함하고,
상기 M 및 상기 S 각각은 0 또는 1 이상의 자연수이되, M+S는 1 이상이고,
상기 N은 1 이상의 자연수이며,
상기 M+N+S은 상기 H인 표시장치.
According to claim 1,
The H gate lines are
M gate lines including the first gate line to the M-th gate line;
N gate lines including M+1-th gate lines to M+N-th gate lines;
It includes S gate lines including the M+N+1-th gate line to the M+N+S-th gate line,
Wherein M and S each is 0 or a natural number of 1 or more, M + S is 1 or more,
Wherein N is a natural number of 1 or more,
The M+N+S is the H.
제1항에 있어서,
상기 K개의 데이터 라인은,
1번째 데이터 라인 내지 P번째 데이터 라인을 포함하는 P개의 데이터 라인과,
P+1번째 데이터 라인 내지 P+Q번째 데이터 라인을 포함하는 Q개의 데이터 라인과,
P+Q+1번째 데이터 라인 내지 P+Q+R번째 데이터 라인을 포함하는 R개의 데이터 라인을 포함하고,
상기 P와 상기 R 각각은 0 또는 1 이상의 자연수이되, P+R는 1 이상이고,
상기 Q는 1 이상의 자연수이고,
상기 P+Q+R은 상기 K인 표시장치.
According to claim 1,
The K data lines are
P data lines including a first data line to a P-th data line;
Q data lines including P+1-th data lines to P+Q-th data lines;
and R data lines including the P+Q+1th data line to the P+Q+Rth data line,
Wherein P and R each is 0 or a natural number of 1 or more, P + R is 1 or more,
Wherein Q is a natural number greater than or equal to 1,
The P+Q+R is the K.
제1항에 있어서,
상기 N개의 게이트 라인과 상기 Q개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제1 영역은 지문 감지 영역이고,
상기 H개의 게이트 라인 중 상기 N개의 게이트 라인을 제외한 H-N개의 게이트 라인과 상기 K개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제2 영역은 디스플레이 영역인 표시장치.
According to claim 1,
a first region including a pixel region defined by the N gate lines and the Q data lines is a fingerprint sensing region;
A second region including a pixel region defined by HN gate lines and the K data lines excluding the N gate lines among the H gate lines is a display region.
제4항에 있어서,
상기 K개의 데이터 라인 중 상기 Q개의 데이터 라인을 제외한 K-Q개의 데이터 라인과, 상기 N개의 게이트 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 제3 영역은 디스플레이 영역인 표시장치.
5. The method of claim 4,
A third area including a pixel area defined by KQ data lines excluding the Q data lines among the K data lines and the N gate lines is a display area.
제5항에 있어서,
상기 제2 영역은 상기 제1 영역과 상기 제3 영역의 일 측에만 위치하거나 상기 제1 영역과 상기 제3 영역의 일 측과 타 측 모두에 위치하는 표시장치.
6. The method of claim 5,
The second region is positioned on only one side of the first region and the third region, or is positioned on both sides of the first region and the third region.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역은,
지문 감지 모드 구간 동안, 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 영역이고,
상기 지문 감지 모드 구간 이외의 구간 동안, 영상 표시를 위한 디스플레이 영역인 표시장치.
According to claim 1,
The first area is
During the fingerprint detection mode section, a fingerprint detection area for detecting fingerprint information,
A display device that is a display area for displaying an image during a section other than the fingerprint detection mode section.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역은,
지문 감지 모드 구간 동안, 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 영역이고,
상기 지문 감지 모드 구간 동안,
상기 Q개의 데이터 라인과 상기 N개의 게이트 라인이 구동되는 표시장치.
According to claim 1,
The first area is
During the fingerprint detection mode section, a fingerprint detection area for detecting fingerprint information,
During the fingerprint detection mode section,
A display device in which the Q data lines and the N gate lines are driven.
제8항에 있어서,
상기 지문 감지 모드 구간은 영상 표시를 위한 디스플레이 모드 구간과 중첩되는 표시장치.
9. The method of claim 8,
The fingerprint detection mode section overlaps the display mode section for displaying an image.
제8항에 있어서,
상기 지문 감지 모드 구간은 터치 유무 또는 터치 위치를 감지하기 위한 터치 감지 모드 구간과 중첩되는 표시장치.
9. The method of claim 8,
The fingerprint sensing mode section overlaps the touch sensing mode section for detecting the presence or absence of a touch or a touch position.
제8항에 있어서,
상기 지문 감지 모드 구간은 디스플레이 모드 구간 및 터치 감지 모드 구간 사이에 존재하는 표시장치.
9. The method of claim 8,
The fingerprint detection mode section is a display device that exists between the display mode section and the touch detection mode section.
제1항에 있어서,
상기 지문 감지 회로는,
상기 Q개의 데이터 라인으로부터 신호를 검출하는 신호 검출 회로와,
상기 신호 검출 회로의 검출 결과를 이용하여 지문 정보를 감지하는 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하는 표시장치.
According to claim 1,
The fingerprint detection circuit comprises:
a signal detection circuit for detecting signals from the Q data lines;
and a microcontroller unit configured to detect fingerprint information using a detection result of the signal detection circuit.
제12항에 있어서,
상기 구동 전압 공급 회로는,
상기 데이터 구동 회로 또는 상기 신호 검출 회로의 내부에 포함되거나,
상기 데이터 구동 회로를 포함하는 회로 또는 상기 신호 검출 회로를 포함하는 회로의 내부에 포함되는 표시장치.
13. The method of claim 12,
The driving voltage supply circuit is
included in the data driving circuit or the signal detection circuit;
A display device included in a circuit including the data driving circuit or a circuit including the signal detection circuit.
제1항에 있어서,
상기 지문 감지 모드 구간은 충전 구간 및 감지 구간을 포함하고,
상기 충전 구간 동안,
상기 게이트 구동 회로는 상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고,
상기 구동 전압 공급 회로는 상기 Q개의 데이터 라인으로 상기 구동 전압을 공급하고,
상기 감지 구간 동안,
상기 게이트 구동 회로는 상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고,
상기 구동 전압 공급 회로는 상기 Q개의 데이터 라인으로 상기 구동 전압을 미 공급하고,
상기 지문 감지 회로는 상기 Q개의 데이터 라인과 전기적으로 연결되어 상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하는 표시장치.
According to claim 1,
The fingerprint detection mode section includes a charging section and a detection section,
During the charging period,
The gate driving circuit sequentially supplies a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines,
the driving voltage supply circuit supplies the driving voltage to the Q data lines;
During the detection period,
The gate driving circuit sequentially supplies a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines,
the driving voltage supply circuit does not supply the driving voltage to the Q data lines;
The fingerprint sensing circuit is electrically connected to the Q data lines to detect signals of the Q data lines.
제14항에 있어서,
상기 지문 감지 회로는,
상기 감지 구간 동안,
상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하기 전에, 상기 Q개의 데이터 라인으로 기준 전압을 공급하는 표시장치.
15. The method of claim 14,
The fingerprint detection circuit comprises:
During the detection period,
A display device that supplies a reference voltage to the Q data lines before detecting the signals of the Q data lines.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역에 포함된 각 픽셀 영역에는,
상기 N개의 게이트 라인 중 해당 게이트 라인을 통해 게이트 노드에 인가되는 게이트 신호에 의해 제어되며, 상기 Q개의 데이터 라인 중 해당 데이터 라인과 해당 픽셀전극 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터와,
양단이 상기 스위칭 트랜지스터의 소스 노드와 드레인 노드에 연결된 광 센서가 배치되며,
상기 광 센서로 광을 조사하는 광 조사 장치를 더 포함하는 표시장치.
According to claim 1,
In each pixel area included in the first area,
a switching transistor controlled by a gate signal applied to a gate node through a corresponding gate line among the N gate lines and electrically connected between a corresponding data line among the Q data lines and a corresponding pixel electrode;
An optical sensor having both ends connected to a source node and a drain node of the switching transistor is disposed,
The display device further comprising a light irradiation device for irradiating light to the optical sensor.
제16항에 있어서,
상기 지문 감지 모드 구간은 충전 구간 및 감지 구간을 포함하고,
상기 충전 구간 동안,
상기 게이트 구동 회로는 상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고,
상기 구동 전압 공급 회로는 상기 Q개의 데이터 라인으로 상기 구동 전압을 공급하고,
상기 감지 구간 동안,
상기 광 조사 장치는 상기 광 센서에 광을 조사하고,
상기 게이트 구동 회로는 상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고,
상기 구동 전압 공급 회로는 상기 Q개의 데이터 라인으로 상기 구동 전압을 미 공급하고,
상기 지문 감지 회로는 상기 Q개의 데이터 라인과 전기적으로 연결되어 상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하는 표시장치.
17. The method of claim 16,
The fingerprint detection mode section includes a charging section and a detection section,
During the charging period,
The gate driving circuit sequentially supplies a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines,
the driving voltage supply circuit supplies the driving voltage to the Q data lines;
During the detection period,
The light irradiation device irradiates light to the light sensor,
The gate driving circuit sequentially supplies a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines,
the driving voltage supply circuit does not supply the driving voltage to the Q data lines;
The fingerprint sensing circuit is electrically connected to the Q data lines to detect signals of the Q data lines.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 표시패널에 배치된 다수의 터치전극과,
상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나를 구동하여, 손가락 또는 터치 오브젝트에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 터치 감지 회로를 더 포함하고,
상기 지문 감지 회로는,
지문 감지 이벤트의 발생에 따라, 상기 제1 영역을 지문 감지 영역으로서 설정하고,
상기 터치 감지 회로에 의해 상기 지문 감지 영역으로서 설정된 상기 제1 영역에서 손가락에 의한 터치가 감지되면,
상기 제1 영역에서 상기 지문 정보를 감지하는 표시장치.
According to claim 1,
a plurality of touch electrodes disposed on the display panel;
Further comprising a touch sensing circuit for driving at least one of the plurality of touch electrodes to detect the presence or absence of a touch by a finger or a touch object or touch coordinates,
The fingerprint detection circuit comprises:
according to the occurrence of a fingerprint detection event, setting the first area as a fingerprint detection area;
When a touch by a finger is detected in the first region set as the fingerprint sensing region by the touch sensing circuit,
A display device for detecting the fingerprint information in the first area.
제21항에 있어서,
상기 지문 감지 이벤트의 발생 시까지, 노멀 영상 표시를 위한 디스플레이 모드와, 손가락 또는 터치 오브젝트에 의한 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 터치 감지 모드가 시분할 또는 동시 진행되고,
상기 지문 감지 이벤트가 발생되면, 상기 제1 영역이 상기 지문 감지 영역으로 설정되고, 제1 지문 감지용 화면이 표시되며,
상기 터치 감지 회로에 의해 상기 제1 영역에서 상기 손가락에 의한 터치가 감지되면, 상기 지문 감지 회로에 의해 상기 제1 영역에서 상기 지문 정보가 감지되고, 상기 지문 정보의 감지 결과에 따라 변화되는 제2 지문 감지용 화면이 표시되는 표시장치.
22. The method of claim 21,
Until the occurrence of the fingerprint detection event, a display mode for displaying a normal image and a touch detection mode for detecting the presence or absence of a touch by a finger or a touch object or touch coordinates are time-divided or concurrently performed,
When the fingerprint detection event occurs, the first area is set as the fingerprint detection area, and a first fingerprint detection screen is displayed,
When a touch by the finger is sensed in the first area by the touch sensing circuit, the fingerprint information is sensed in the first area by the fingerprint sensing circuit, and the second fingerprint information is changed according to a detection result of the fingerprint information. A display on which a screen for fingerprint detection is displayed.
제1항에 있어서,
각 픽셀 영역에는 상기 영상 데이터 전압이 인가되는 것을 제어하는 스위칭 트랜지스터가 배치되며,
지문 감지 모드 구간 내 충전 구간 동안,
상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호가 순차적으로 공급되고,
상기 Q개의 데이터 라인으로 상기 영상 데이터 전압과 다른 전압인 구동 전압이 공급되며,
상기 지문 감지 모드 구간 내 감지 구간 동안,
상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호가 순차적으로 공급되고,
상기 Q개의 데이터 라인이 지문 감지 회로와 전기적으로 연결되는 표시장치.
According to claim 1,
A switching transistor for controlling application of the image data voltage is disposed in each pixel region,
During the charging section within the fingerprint detection mode section,
A gate signal of a turn-on level voltage is sequentially supplied to the N gate lines,
A driving voltage that is different from the image data voltage is supplied to the Q data lines,
During the detection section within the fingerprint detection mode section,
A gate signal of a turn-on level voltage is sequentially supplied to the N gate lines,
A display device in which the Q data lines are electrically connected to a fingerprint sensing circuit.
K(K는 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인이 배치되고, H(H는 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인이 배치되며, 상기 K개의 데이터 라인 및 상기 H개의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 픽셀 영역이 배열되며, 각 픽셀 영역마다 픽셀전극이 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
상기 H개의 게이트 라인 중 N(N은 1 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 상기 K개의 데이터 라인 중 Q(Q는 1 이상의 자연수)개의 데이터 라인에 의해 정의되는 픽셀 영역을 포함하는 영역에서 지문 정보를 감지하기 위한 지문 감지 모드에 대한 시작 이벤트의 발생을 인식하는 지문 감지 모드 시작 단계;
상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고, 상기 Q개의 데이터 라인으로 영상 데이터 전압과 다른 전압인 구동 전압을 공급하는 충전 단계; 및
상기 N개의 게이트 라인으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급하고, 상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하는 감지 단계를 포함하며,
상기 표시장치는 상기 Q개의 데이터 라인 각각에 대한 타이밍 제어 스위치 회로를 포함하고,
상기 타이밍 제어 스위치 회로는,
해당 데이터 라인과 상기 구동 전압 공급 회로의 전기적인 연결 여부와,
해당 데이터 라인과 상기 지문 감지 회로의 전기적인 연결 여부와,
해당 데이터 라인과 상기 데이터 구동 회로의 전기적인 연결 여부를 제어하며,
상기 타이밍 제어 스위치 회로는,
제1 제어 신호 및 제2 제어 신호에 따라 동작하되,
상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호가 제1 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 데이터 구동 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 해당 데이터 라인으로 상기 영상 데이터 전압이 공급되도록 제어하고,
상기 제1 제어 신호가 제2 레벨이고 상기 제2 제어 신호가 제1 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 구동 전압 공급 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 해당 데이터 라인으로 상기 구동 전압이 공급되도록 제어하고,
상기 제1 제어 신호가 제1 레벨이고 상기 제2 제어 신호가 제2 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 지문 감지 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 상기 지문 감지 회로가 해당 데이터 라인의 신호를 검출하도록 제어하고,
상기 제1 제어 신호가 제2 레벨이고 상기 제2 제어 신호가 제2 레벨일 때,
해당 데이터 라인과 상기 지문 감지 회로를 전기적으로 연결해줌으로써, 상기 지문 감지 회로가 해당 데이터 라인으로 기준 전압을 공급하도록 제어하는 표시장치의 구동방법.
K data lines (K is a natural number greater than or equal to 2) are arranged, H (H is a natural number greater than or equal to 2) gate lines are arranged, and a plurality of pixel areas defined by the K data lines and the H gate lines are A method of driving a display device comprising a display panel arranged in an array and in which pixel electrodes are disposed in each pixel area, the method comprising:
Fingerprint information is detected in an area including a pixel area defined by N (N is a natural number greater than or equal to 1) gate lines among the H gate lines and Q (Q is a natural number greater than or equal to) data lines among the K data lines. a fingerprint detection mode starting step of recognizing the occurrence of a start event for the fingerprint detection mode;
a charging step of sequentially supplying a gate signal having a turn-on level voltage to the N gate lines and supplying a driving voltage that is different from an image data voltage to the Q data lines; and
a sensing step of sequentially supplying a gate signal of a turn-on level voltage to the N gate lines and detecting the signals of the Q data lines,
the display device includes a timing control switch circuit for each of the Q data lines;
The timing control switch circuit comprises:
whether the corresponding data line and the driving voltage supply circuit are electrically connected;
whether the corresponding data line and the fingerprint detection circuit are electrically connected;
Controls whether the data line and the data driving circuit are electrically connected,
The timing control switch circuit comprises:
Operates according to the first control signal and the second control signal,
When the first control signal and the second control signal are at a first level,
controlling the image data voltage to be supplied to the data line by electrically connecting the data line and the data driving circuit;
When the first control signal is at a second level and the second control signal is at a first level,
controlling the driving voltage to be supplied to the data line by electrically connecting the data line and the driving voltage supply circuit;
When the first control signal is at a first level and the second control signal is at a second level,
By electrically connecting the corresponding data line and the fingerprint sensing circuit, the fingerprint sensing circuit is controlled to detect a signal of the corresponding data line;
When the first control signal is at a second level and the second control signal is at a second level,
A method of driving a display device by electrically connecting a corresponding data line and the fingerprint sensing circuit to control the fingerprint sensing circuit to supply a reference voltage to the corresponding data line.
제1항에 있어서,
상기 K개의 데이터 라인 중 상기 Q개의 데이터 라인으로 구동 전압을 공급하는 제1 회로;
상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하고,상기 Q개의 데이터 라인의 신호를 검출하기 전에 상기 Q개의 데이터 라인으로 기준전압을 공급하는 제2 회로; 및
상기 K개의 데이터 라인으로 영상 데이터 전압을 공급하는 제3 회로를 포함하고,
상기 제1 회로, 상기 제2 회로 및 상기 제3회로 중 어느 하나의 선택은 하나의 상기 타이밍 제어 스위치 회로에 의해 구현되는 표시장치.
According to claim 1,
a first circuit for supplying a driving voltage to the Q data lines among the K data lines;
a second circuit for detecting the signals of the Q data lines and supplying a reference voltage to the Q data lines before detecting the signals of the Q data lines; and
a third circuit for supplying an image data voltage to the K data lines;
remind A display device in which selection of any one of the first circuit, the second circuit, and the third circuit is implemented by one of the timing control switch circuits.
삭제delete 삭제delete 제25항에 있어서,
상기 Q개의 데이터 라인 각각에 대한 상기 타이밍 제어 스위치 회로를 더 포함하고,
상기 타이밍 제어 스위치 회로는,
해당 데이터 라인과 상기 제1 회로의 전기적인 연결 여부와,
해당 데이터 라인과 상기 제2 회로의 전기적인 연결 여부와,
해당 데이터 라인과 상기 제3 회로의 전기적인 연결 여부를 제어하며,
하나 이상의 스위치 소자를 포함하는 표시장치.
26. The method of claim 25,
Further comprising the timing control switch circuit for each of the Q data lines,
The timing control switch circuit comprises:
Whether the data line is electrically connected to the first circuit, and
whether the corresponding data line and the second circuit are electrically connected;
Controls whether the data line and the third circuit are electrically connected,
A display device comprising one or more switch elements.
제1항에 있어서,
상기 픽셀전극에 구동전압이 인가된 이후, 스위칭 트랜지스터를 통해 상기 픽셀전극과 전기적으로 연결된 데이터 라인으로부터 신호를 수신하여 지문 정보를 감지하는 지문 감지 회로를 포함하는 표시장치.
According to claim 1,
and a fingerprint sensing circuit configured to sense fingerprint information by receiving a signal from a data line electrically connected to the pixel electrode through a switching transistor after a driving voltage is applied to the pixel electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200002169A (en) * 2018-06-29 2020-01-08 송청담 Fingerprint sensor integrated type pixel driver circuit and display panel using the same
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US11625939B2 (en) * 2019-08-01 2023-04-11 Novatek Microelectronics Corp. Electronic circuit having display driving function, touch sensing function and fingerprint sensing function
KR102575448B1 (en) * 2019-08-30 2023-09-05 엘지디스플레이 주식회사 Touch display device and driving mehod of the same
KR102622361B1 (en) * 2019-12-24 2024-01-08 엘지디스플레이 주식회사 Touch driver, touch display device, driving method of the touch display device
KR102386175B1 (en) * 2020-09-16 2022-04-12 수퍼씨-터치 코퍼레이션 Fingerprint sensing apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150254491A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 Focaltech Systems, Ltd. Display device, driving circuit, method for driving display device, and electronic apparatus
US20160092018A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Egis Technology Inc. Electronic device with touch screen for fingerprint recognition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3898330B2 (en) * 1998-03-12 2007-03-28 カシオ計算機株式会社 Reader
KR101424331B1 (en) * 2012-06-21 2014-07-31 엘지디스플레이 주식회사 Touch sensing apparatus and driving method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150254491A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 Focaltech Systems, Ltd. Display device, driving circuit, method for driving display device, and electronic apparatus
US20160092018A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Egis Technology Inc. Electronic device with touch screen for fingerprint recognition

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