KR102481784B1 - 지문센서 일체형 터치 스크린 장치와 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지문센서 일체형 터치 스크린 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 지문센싱이 가능하도록 미세한 패턴으로 나열된 라인전극들을 이용하여 터치 센싱과 지문 센싱을 하나의 터치 스크린에서 가능하도록 한다. 터치 센싱은 자기 정전용량 구동방식으로, 지문 센싱은 상호 정전용량 구동방식으로 수행한다. 이는 미세 전극 패턴으로 인해 상호 정전용량이 증가하여 발생하는 터치 성능의 저하를 방지하기 위함이다. 지문 센싱을 터치 패널에서 가능하게 함으로써 다양한 디자인과 UI/UX를 제공할 수 있다.

Description

지문센서 일체형 터치 스크린 장치와 그 구동방법{FINGER SENSOR INTEGRATED TYPE TOUCH SCREEN PANEL AND DRIVING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 지문센서 일체형 터치 스크린 장치에 관한 것으로 지문인식 기능을 갖는 터치 스크린 장치에 관한 것이다.

컴퓨터 기술의 발달에 따라 노트북 컴퓨터, 태블릿 피시(tablet PC), 스마트폰(smart phone), 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant), 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine), 검색 안내 시스템 등과 같은 다양한 용도의 컴퓨터 기반 시스템(computer based system)이 개발되어 왔다. 이들 시스템에는 통상적으로 개인 사생활과 관련된 개인정보는 물론 영업정보나 영업기밀과 같이 비밀을 요하는 많은 데이터가 저장되어 있기 때문에, 이들 데이터를 보호하기 위해서는 보안을 강화해야 할 필요성이 있다.

이를 위해 종래부터 손가락의 지문을 이용하여 시스템의 등록이나 인증을 수행함으로써 보안성을 강화할 수 있는 지문센서가 알려져 있다.

지문센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서이다. 지문센서는 광학식 지문센서(optical fingerprint sensor)와 정전용량식 지문센서(capacitive fingerprint sensor)로 크게 나누어진다.

광학식 지문센서(optical fingerprint sensor)는 내부에서 LED(Light Emitting Diode) 등의 광원을 조사하고 지문의 융선(ridge)에 의해 반사된 빛을 CMOS 이미지 센서를 통해 감지하는 원리를 이용한 것이다. 광학식 지문센서는 LED를 이용해서 스캔을 해야 하기 때문에 크기를 줄이는 데에 한계가 있고 광원 자체가 고가이기 때문에 제조비용이 증가한다는 문제점이 있다.

정전용량식 지문센서(capacitive fingerprint sensor)는 지문센서와 접촉되는 융선(ridge)과 골(valley) 사이에 대전되는 전기량의 차를 이용한 것이다.

종래의 정전용량식 지문센서로는 "정전용량식 센서 패키징(capacitive sensor packaging)"이란 명칭으로, 2013년 11월 21일 공개된 미국 공개특허 제 US2013/0307818호가 알려져 있다. 상기 미국 공개특허 공보에 기재된 정전용량식 지문센서는 특정 푸시버튼(push button)과 결합한 어셈블리 형태로 구성되어 있으며, 용량성 플레이트와 사용자의 지문(융선과 골) 사이의 정전용량을 측정하기 위한 회로가 인쇄된 실리콘 웨이퍼를 포함한다.

일반적으로 인간 지문의 융선(ridge)과 골(valley)은 대략 300㎛~500㎛의 크기로 매우 미세하기 때문에, 상기 미국 공보의 정전용량식 지문센서는 고해상도 센서 어레이와 지문인식 처리를 위한 IC(Integrated Chip) 제작이 필요하고, 이를 위해 센서 어레이와 IC를 일체로 형성할 수 있는 실리콘 웨이퍼를 이용하고 있다. 그러나, 실리콘 웨이퍼를 이용하여 고해상도의 센서 어레이와 IC를 함께 형성할 경우, 푸시버튼과 함께 지문센서를 결합하기 위한 어셈블리 구조가 필요하게 되므로 구성이 복잡해질 뿐만이 아니라 비표시 영역(베젤영역)이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 푸시버튼(예를 들면, 스마트폰의 홈키)과 지문센서가 중첩되게 형성되므로, 그 두께가 증가할 뿐만이 아니라 지문센싱 영역이 푸시버튼의 크기에 좌우되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 터치센서 스크린의 영역을 지문식별 영역으로 이용하는 기술 등이 개발되어 왔다. 이러한 기술로서는 "지문식별용 용량성 터치센서(capacitive touch sensor for identifying a fingerprint)"란 명칭으로 2013년 10월 22일 등록된 미국 등록특허 제 US8,564,314호와, "지문인식 일체형 정전용량 터치 스크린"이란 명칭으로 2014년 8월 18일 등록된 대한민국 등록특허 제10-1432988호가 알려져 있다.

도 1은 상기 미국 등록특허에 도시된 도 5를 도시한 도면으로, 용량성 센싱패널의 구동전극과 센싱전극의 배열을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 1을 참조하면, 지문식별용 용량성 터치센서는 터치 구동전극(1(x))과 터치 센싱전극(1(y))을 포함하는 터치센서(3)와, 지문 구동전극(5(x))과 지문 센싱전극(5(y))을 포함하는 지문센서(5)를 포함한다.

이러한, 지문식별용 용량성 터치센서에서는 터치 센싱을 위한 터치 전극 영역과 지문 센싱을 위한 지문 전극 영역이 전기적으로 분리되어 있어 동일 전극으로 터치 센싱과 지문 센싱을 구현할 수는 없다. 이 기술은 터치 센서(3)와 지문 센서(5)를 별도로 형성해야 하기 때문에, 터치 센서(3)에 연결되는 신호배선 및 구동 IC와, 지문 센서(5)에 연결되는 신호배선 및 구동 IC가 각각 별도로 마련되어야 한다. 이 기술에서는 전체 영역이 아닌 일부 정해진 영역에서만 지문 인식이 가능하므로 사용상 다소 불편함이 있다. 이 기술에서 지문 센서(5)는 터치 센서(3)와 같이 화상 표시 영역에 형성될 수는 없고 화상 표시 영역 바깥에 형성되어야 한다. 지문 센서(5)가 화상 표시 영역 내에 존재하게 되면 지문 센서(5)와 터치 센서(3) 간의 전극 패턴 차이(지문 센서(5)는 터치 센서(3)에 비해 해상도가 높음)로 인해 시인성에 차이가 난다.

본 발명의 목적은 전극 패턴을 지문인식이 가능할 만큼 촘촘하게 배치하여 지문 인식 기능을 터치 스크린 영역에서 구현하는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 미세 전극 패턴으로 인해 터치 전극 간에 상호 정전용량(mutual capacitance)이 높아지게 되는데, 높아진 상호 정전용량(mutual capacitance) 에도 불구하고 터치 성능이 저하되지 않는 구동방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지문센서 일체형 터치 스크린 장치는 터치 영역의 터치 전극을 지문 식별에 쓰일 수 있을 정도로 촘촘하게 배열하여 원하는 영역을 지문인식에 이용하고 그 외의 영역은 터치 센싱에 이용한다.

터치 센싱모드에서는 미세 전극 패턴으로 인해 높아진 상호 정전용량에 의해 받는 영향을 줄일 수 있도록 셀프 정전용량방식 터치구동(self-capacitive type touch driving)을 하고, 지문 모드에서는 상호 정전용량방식 터치구동(mutual-capacitive type touch driving) 을 한다.

터치 센싱모드에서는 미세 패턴의 전극을 묶어 블록 단위로 터치를 센싱할 수 있도록 하고, 지문 센싱모드에서는 지문 인식영역(400)에 있는 전극들을 전극 단위로 구동하여 지문을 센싱할 수 있도록 한다.

지문 인식영역(400)을 제외한 터치 영역의 터치/지문 전극은 터치 센서 패널의 외곽부에서 블록 단위로 전기적으로 연결되어 터치/지문 구동회로 와 연결된다. 지문 인식영역(400)을 지나는 터치/지문 전극 블록은 터치 센서 패널의 외곽부에서 먹스 회로와 연결된다. 위와 같이 터치/지문 전극들을 블록 단위로 터치/지문 구동회로 와 연결함으로써 터치 센서 패널과 터치/지문 구동회로 사이의 채널 수를 감소 시킬 수 있다.

지문 식별영역에서는 터치 모드와 지문 모드에 따라 구동방법을 달리할 수 있도록 터치 센서 패널과 터치/지문 구동회로 사이에 회로를 부가한다.

본 발명은 터치 스크린 외부에 별도의 지문 센싱 영역 없이, 터치 스크린 영역 내에서 지문 센싱을 가능하게 하는 지문 센서 일체형 터치 스크린 장치와 구동방법을 제공하여, 다양한 디자인을 가능하게 하고 지문센싱 기능을 적용한 제품을 늘릴 수 있다. 가령 스마트폰에서 푸쉬버튼을 없애 디자인의 다양성을 향상시키며 공간이 극히 제약된 스마트 시계에서도 지문 센싱 기능을 제공할 수 있다.

터치 센싱시에는 자기 정전용량 구동방식을 이용하고 지문 센싱시에는 상호 정전용량 구동방식을 이용하여, 블록 구동시에 증가한 상호정전용량으로 인해 저하될 수 있는 터치 센싱성능을 자기 정전용량 구동방식을 이용함으로써 해결하여 터치 성능의 저하 없이 지문 센서 일체형 스크린 장치를 가능하게 한다.

직관적인 UI/UX를 제공하여 사용자 편의성을 향상시킨다. 터치 영역과 지문 영역이 같은 곳에 있는 것이 직관적이며, 디스플레이 영역과 지문 영역이 같은 곳에 위치하여 더욱 직관적인 UI/UX를 제공할 수 있다.

또한 터치 기능과 지문 센싱 기능을 터치 스크린에서 구현함으로써 두 기능을 연동시키는 것도 가능하게 될 것이다.

마지막으로 지문 식별영역이 터치 스크린 영역 내부로 들어옴으로써 생길 수 있는 터치 성능 저하의 문제를 해결하여 터치 영역과 지문 식별영역이 따로 있던 종래의 기술과 터치 성능에 있어 차이가 없는 터치 기능 및 지문 식별기능을 제공한다.

도 1은 종래의 용량성 센싱패널의 구동전극과 센싱전극의 배열을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도.
도 3은 도 2에서 지문센서 일체형 터치 스크린 장치를 보여 주는 도면.
도 4a는 터치 모드에서 제1 터치/지문 라인전극들에 공급되는 터치 구동신호를 보여주는 파형도.
도 4b는 지문 모드에서 제1 터치/지문 라인전극들에 공급되는 지문 구동신호를 보여주는 파형도.
도 5는 터치/지문 구동회로 와 터치 스크린 사이에 삽입되는 회로를 나타낸 도면.

본 발명의 지문센서 일체형 터치 스크린 장치가 적용되는 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시소자(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 표시장치를 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지문센서 일체형 터치 스크린 장치가 적용되는 표시장치를 보여준다. 그리고, 도 3은 도 2에 포함된 지문센서 일체형 터치 스크린 장치를 자세히 보여 준다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 지문센서 일체형 터치 스크린 장치는 터치 센서패널(TSP)과, 터치/지문 구동회로(20)를 포함한다.

본 발명의 지문센서 일체형 터치 스크린 장치는 정전용량 구동방식을 통해 터치 입력을 감지하는 터치 센서 패널(TSP)로 구현될 수 있다.

정전 용량 방식의 터치 센서 패널은 정전 용량(capacitance)을 갖는 다수의 전극들을 포함한다. 정전 용량은 자기 정전 용량(Self Capacitance)과 상호 정전 용량(Mutual Capacitance)으로 나뉘어질 수 있다. 자기 정전 용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 전극을 따라 형성될 수 있고, 상호 정전 용량은 직교하는 두 도체 전극들 사이에 형성될 수 있다.

자기 용량 전극들로 구현되는 터치 센서 패널(TSP)은, 제1 방향을 따라 서로 나란하게 배열되는 제1 터치/지문 라인전극들(100), 제2 방향을 따라 나란히 배열되어 제1 터치/지문 라인전극들과 교차하는 제2 터치/지문 라인전극들(200)과, 제1 터치/지문 라인전극들과 제2 터치/지문 라인전극 사이에 위치하는 절연층을 포함한다. 제 1 터치/지문 라인전극들(100) 간의 간격과 제 2 터치/지문 라인전극들 간의 간격은 50 마이크로 미터 이하로 두어 지문 인식이 가능하도록 한다. 지문의 융선과 골은 300~500 마이크로 미터이므로 50 마이크로 미터 이하의 미세 전극패턴으로 전극들을 배치하여야 지문을 인식할 수 있다.

터치/지문 구동회로는 제1 및 제2 터치/지문 라인전극들에 터치 구동신호(300)를 공급하고 제1 및 제2 터치/지문 라인전극들의 자기 정전용량을 감지한다. 자기 정전용량의 값이 터치 입력의 유무에 따라 달라지기 때문에 자기 정전용량 값에 따라 터치 입력의 유무를 판별할 수 있다. 이와 같이, 동일한 전극의 정전용량이 다른 것을 감지하여 터치 유무를 판단하는 방식을 자기 정전용량 구동방식(self-capacitive type driving) 이라고 하며, 본 발명에서 터치 센서는 자기 정전용량 구동방식에 의해 구동된다.

본 발명에서 지문 센서는 터치 센서의 전극 패턴 전체 또는 일부분을 이용하며 이를 본 발명에서는 지문 인식영역(400)이라고 한다. 다만, 자기 정전용량 값을 감지하여 터치를 인식하던 터치 센싱 모드와는 다르게, 지문 센싱 모드는 제1 터치/지문 라인전극(100)과 제2 터치/지문 라인전극(200) 사이에서 발생하는 상호 정전용량 값을 통해 지문을 식별한다. 지문 인식영역(400)의 터치/지문 전극들(101, 202)은 터치 센싱 모드에서 터치 센서 역할을 하고, 지문 센싱 모드에서 지문 센서 역할을 한다. 터치 센서와 지문 센서는 동일한 전극패턴을 하고 있으므로 종래 기술과 같이 지문 센서와 터치 센서 간의 전극 패턴 차이로 인한 시인성 문제는 발생하지 않는다.

터치 스크린(TSP)은 표시패널의 상부 편광판 상에 접합(add-on type)되거나, 표시패널의 상부 편광판과 상부 기판 사이에 형성(on-cell type)될 수 있다. 터치 센서와 지문 센서들은 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에 내장(in-cell type)될 수 있다.

지문센서 일체형 터치 스크린 구현을 위해, 터치 스크린(TSP)에는 제1 터치/지문 라인전극들(100)과 제2 터치/지문 라인전극들(200)이 미세 패턴, 즉 고밀도 전극 패턴으로 형성된다. 따라서, 터치 스크린(TSP)의 전체 영역에 대해 지문 인식이 가능해지는 장점이 있다. 터치 스크린(TSP)의 일부 영역만을 지문 인식에 이용하고자 하는 경우에는 일부만을 이용하는 것도 가능하다.

제1 및 제2 터치/지문 라인전극(100, 200)들은 지문의 융선과 골 사이에 여러 개의 라인들이 위치할 수 있도록 미세하게 구현된 고밀도 전극 패턴으로 형성되기 때문에, 정확한 지문 센싱이 가능해진다.

본 발명의 실시예 1, 2, 3 의 장치구성을 설명한다. 도3 은 터치 스크린의 일부분이 지문 센서로 쓰이는 제1 실시예를 나타낸다. 지문 인식영역(400)으로 표기되어 있는 부분이 지문 센싱을 하는 영역이며, 그 외의 영역은 터치 인식영역이다. 지문 인식영역(400)을 지나는 제1 및 제2 터치/지문 라인전극(101, 201)은 터치 패널 외부에서 MUX로 묶여 터치/지문 구동회로(500)와 연결되고, 터치 인식영역만을 지나는 제1 및 제2 터치/지문 라인전극(102, 202)은 터치스크린 외부에서 MUX없이 하나의 전극 또는 배선으로 연결되어 터치/지문 구동회로(500)와 연결된다. 제1 실시예에서는 지문 인식영역(400)이 터치 패널의 중앙에 위치하고 있으나 지문 인식영역(400)은 터치 패널의 어디에나 위치할 수 있으며, 지문 인식영역(400)을 지나는 제1 및 제2 터치/지문 전극 라인(101, 201)은 터치/지문 구동회로(500) 와 제1 및 제2 터치/지문 라인전극들(101, 201) 사이에 MUX를 두어 라인전극마다 다른 타이밍에 지문 구동신호를 줄 수 있도록 한다.

제1 실시예에서는 지문 인식영역(400)이 터치 패널의 일부이지만, 제 2 실시예와 같이 지문 인식영역(400)이 터치 패널 전체가 될 수도 있다. 이 경우에는 모든 제1 및 제2 터치/지문 라인전극(100, 200)이 블록별로 MUX를 통해서 터치/지문 구동회로(500) 와 연결된다.

제 2 실시예와 같이 장치적인 면에서는 터치 패널 전체가 지문 인식영역(400)이 되도록 하고, 터치/지문 구동회로(500) 를 통해 터치 패널의 일부 영역을 지문 인식에 이용하는 방식도 가능하다. 이를 제 3 실시예로 한다.

상기 제1, 2, 3 실시예의 구동방법을 설명한다. 각 실시예의 터치 센싱모드와 지문 센싱모드를 실시예별로 설명하며, 각 실시예에서 중복되는 내용은 생략한다.

제 1 실시예 중 하나인 도3의 터치 모드에서는 터치/지문 구동회로의 포트1-6 (P1~P6) 를 통해 터치/지문 구동회로(500)가 제1 및 제2 터치/지문 라인전극(100, 200)들에 터치 구동신호(300)를 공급되고, 터치/지문 구동회로(500)가 제1 및 제2 터치/지문 라인전극들(100, 200)의 자기 정전용량을 감지한다. 여기서 포트의 개수는 터치 스크린을 어떻게 분할하느냐에 따라 달라지는 것이며 6개에 한정되지 않는다.

터치/지문 구동회로(500)는 포트2(P2) 와 포트5(P5) 의 MUX를 통해 포트2, 5와 연결된 터치/지문 라인전극(101, 201)들에 터치 구동신호(300)를 공급하며, MUX는 터치/지문 구동회로(500)로부터 공급받은 터치 구동신호(300)를 연결된 모든 터치/지문 라인전극들(100, 200)에 동시에 공급한다. 다만, 필요에 따라 MUX를 조작하여 하나의 포트에 연결된 라인전극들을 분할하여 그룹화하고 그룹마다 다른 구동타이밍에 터치 구동신호를 보내고 자기 정전용량을 감지할 수 있다.

터치 센싱시에는 지문 센싱시에 비해 높은 해상력이 필요 없으므로, 터치 센싱모드에서는 포트에 연결된 블록 단위로 동시에 구동되는 것이 일반적일 것이며, 이를 통해 구동 시간, 소비전력 및 터치 리포트 레이트를 줄일 수 있다. 터치 모드를 상호 정전용량 구동방식(mutual capacitive-type driving)으로 구동하면서 블록마다 동시에 터치 구동신호를 공급하는 경우 상호 정전용량이 크게 증가하여 터치 성능이 저하될 수 있으나 본 발명은 자기 정전용량 구동방식(self-capacitive type driving)으로 구동하여 터치 성능이 저하되지 않는다.

지문 센싱모드에서는 지문 인식영역(400)으로 설정된 부분에 한하여 지문 구동신호(301)를 보낸다. 도3 에서는 터치/지문 구동회로의 포트2(P2)에 연결된 제1 터치/지문 라인전극들(101)에 지문 구동신호(FTx)를 보내고, 터치/지문 구동회로의 포트5(P5)에 연결된 제2 터치/지문 라인전극들(201)로부터 지문 센싱신호(FRx)를 받는다. 터치/지문 구동회로(500)는 지문 센싱신호(FRx)를 이용하여 제1 터치/지문 라인전극과 제2 터치/지문 라인전극 사이에 발생하는 상호 정전용량을 감지할 수 있다. 상호 정전용량 구동방식은 채널의 숫자가 많이 필요하지 않기 때문이며, 앞선 터치 센싱 모드에서는 비록 자기 정전용량 구동방식을 이용한다고 하더라도 블록 단위로 센싱을 하므로 많은 채널을 필요로 하지는 않는다.

제 2 실시예의 터치 센싱모드는 제1 실시예의 터치 센싱모드와 다를 것이 없다. 다만, 전체 터치 패널 영역이 지문 인식영역(400)으로 되어 있고, 터치 패널을 지나는 터치/지문 라인전극 전체(100, 200)가 MUX를 통해 터치/지문 구동회로(500) 와 연결된다. 제1 실시예와 마찬가지로, 각 MUX는 터치 구동신호(300)를 연결된 모든 터치/지문 라인전극에 공급한다. 다만, 필요에 따라 MUX를 조작하여 하나의 포트에 연결된 라인전극들을 분할하여 그룹화하고 그룹마다 다른 구동타이밍에 터치 구동신호를 보내고 터치 센싱신호를 받을 수 있다.

제2 실시예의 지문 센싱모드는 터치 패널 전체가 지문 인식영역(400)이므로, 손가락이 위치하는 부분을 빠르게 감지하여 센싱 시간, 소비전력 및 터치 리포트 레이트를 줄이기 위해 터치 입력 여부를 간단히 1차 센싱하고, 터치가 인식된 특정 영역에 대해서만 자세하게 지문 센싱을 행하는 구동방식도 가능하다. 즉, 지문 모드에서는 1차 센싱 기간(블록 센싱 기간) 동안 블록 단위로 지문 입력 유무를 검출한 후 지문 입력이 검출될 때 2차 센싱 기간(라인 센싱 기간)으로 이행하여 상기 지문 입력이 발생된 블록에 한하여 개별 터치/지문 라인전극 단위로 지문 입력을 센싱할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면, 터치 패널 전체 영역에 대하여 라인전극 단위로 센싱을 하는 것이 아니라 지문의 위치를 먼저 파악하고 지문이 입력된 부분에 한해서 지문의 형태를 센싱하기 때문에 지문 인식을 위한 시간이 대폭 축소될 수 있다.

여기서 블록의 단위는 MUX 하나에 연결되는 터치/지문 라인전극의 개수가 될 수 있으며 그 외의 단위로도 설정될 수 있다. 지문 센싱 모드의 1차 센싱 기간에서의 동작은 터치 센싱 모드와 실질적으로 동일하다. 2차 센싱 기간에는 터치가 인식된 영역의 제1 터치/지문 라인전극으로 구성된 블록에 지문 구동신호(FTx)를 보내고, 터치가 인식된 영역의 제2 터치/지문 라인전극으로 구성된 블록으로부터 지문 센싱신호(FRx)를 받아 상호 정전용량을 감지한다.

제3 실시예의 터치 센싱 모드의 구동방법은 제2 실시예의 터치 센싱 모드와 다르지 않다. 제3 실시예의 지문 센싱 모드의 구동방법은 제1 실시예의 지문 센싱 모드의 구동방법과 같다. 다만, 제3 실시예는 장치적으로는 터치 스크린의 모든 영역에서 지문 인식이 가능하고, 지문 인식에 이용되는 영역이 주어지는 경우이므로 그 부분만을 터치/지문 구동회로(500)와 터치/지문 콘트롤러를 통해 지문 인식영역(400)으로 이용할 수 있고, 지문 인식에 이용되는 영역을 필요에 따라 변경할 수도 있다.

다음은 터치/지문 구동회로의 터치 센싱 모드와 지문 센싱 모드 동작에 대해 설명한다.

터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 라인전극(100, 200)들에 터치/지문 구동신호(300, 301)를 공급하고 지문센싱 신호(302)를 통해 자기 정전용량과 상호 정전용량을 감지한다. 터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 콘트롤러의 제어하에 도4a 와 같이 그룹단위로 터치/지문 라인전극들(100, 200)에 터치 구동신호(300)를 공급하고, 터치/지문 라인전극들(100, 200)로부터 자기 정전용량을 감지하여 이를 디지털 데이터로 변환한다. 터치/지문 구동회로로부터 출력된 디지털 데이터는 터치/지문 콘트롤러로 전송된다.

제1, 3 실시예의 지문 센싱 모드에서는 터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 콘트롤러의 제어 하에 도4b 와 같이 라인단위로 지문 인식영역(400)에 대해 제1 터치/지문 라인전극(101)들로 지문 구동신호(FTx)를 공급하고, 제2 터치/지문 라인전극들(201)로부터 지문 센싱신호(FRx)를 공급받아 디지털 데이터로 변환한다. 제2 실시예의 지문 센싱모드에서는 터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 콘트롤러의 제어 하에 1차 센싱 기간(블록 센싱 기간) 동안 블록 단위로 지문(터치) 입력 유무를 검출한 후 지문(터치) 입력이 검출될 때 2차 센싱 기간(라인 센싱 기간)으로 이행하여 상기 지문 입력이 발생된 블록에 한하여 터치/지문 라인전극 단위로 지문 입력을 센싱할 수 있다. 터치/지문 구동회로(500)는 1차 센싱 기간 동안 터치가 있었다고 판별된 영역의 블록과 연결된 제1 터치/지문 라인전극들로 지문 구동신호(FTx)를 공급하고, 1차 센싱기간 동안 터치가 있었다고 판별된 영역의 블록과 연결된 제2 터치/지문 라인전극들로부터 지문 센싱신호(FRx)를 공급받아 디지털 데이터로 변환한다.

터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 라인전극들(100, 200)을 블록 단위로 구동시키거나 또는 라인 단위로 구동시키기 위해 MUX 회로를 포함한다. 터치 센싱 모드에서 터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 콘트롤러로부터 입력된 셋업신호에 응답하여 터치 구동신호(300)를 출력할 채널을 블록 단위(또는 라인 단위)로 설정한다.

지문 센싱모드에서 터치/지문 구동회로(500)는 터치/지문 콘트롤러로부터 입력된 셋업신호에 응답하여 지문 구동신호(FTx)를 출력할 채널과 지문 센싱신호(FRx)를 수신할 채널을 라인 단위로 설정한다. 제1, 3 실시예에서는 미리 정해진 지문 인식영역(400)에 대해 터치/지문 콘트롤러에서 셋업신호를 보내고, 제2 실시예에서는 터치 모드와 같이 블록단위로 터치를 센싱하고, 터치가 있다고 판별된 영역에 대해서만 터치/지문 콘트롤러가 셋업신호를 터치/지문 구동회로(500)에 보내어 지문 구동신호(FTx)를 출력할 채널과 지문 센싱신호(FRx)를 수신할 채널을 라인 단위로 설정한다. 터치/지문 구동회로(500)는 수신한 지문 센싱신호(FRx)를 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 터치/지문 구동회로(500)로부터 출력된 디지털 데이터는 터치/지문 콘트롤러로 전송된다.

터치/지문 콘트롤러 셋업 신호를 터치/지문 구동회로(500)에 공급하여 터치 구동신호(300)가 출력되고 자기 정전용량 변화를 감지할 채널을 설정하고, 지문 구동신호(FTx)가 송신될 채널과 지문 센싱신호(FRx)가 수신될 채널을 선택한다. 터치 콘트롤러는 터치/지문 구동회로에 내장된 샘플링 회로의 샘플링 타이밍을 제어하기 위한 샘플링 클럭을 터치/지문 구동회로(500)에 공급하여 자기 정전용량 신호인 터치 센싱신호와 지문 센싱신호(FRx)전압의 샘플링 타이밍을 제어한다. 터치/지문 콘트롤러는 터치/지문 구동회로(500)에 내장된 아날로그-디지털 변환기에 ADC 클럭을 공급하여 아날로그-디지털 변환 타이밍을 제어한다.

터치/지문 콘트롤러는 터치 모드에서 터치/지문 구동회로(500)로부터 수신된 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보를 출력한다. 터치/지문 콘트롤러는 제2 실시예의 지문 센싱모드에서 블록 센싱 기간(제1차 센싱 기간)에서의 디지털 데이터를 분석하여 지문 입력 유무를 판단하고, 지문 입력이 검출되면 터치/지문 구동회로(500)에 셋업신호를 보내어 지문 구동신호(FTx)를 송신할 채널과, 지문 센싱신호(FRx)를 수신할 채널을 설정한다. 블록 센싱 기간 동안 지문 입력이 검출되지 않으면 터치/지문 콘트롤러는 지문 인식을 위한 후속과정을 생략할 수 있다. 제1, 3 실시예에서는 지문 인식영역(400)으로 설정된 부분에 대해 채널 설정이 가능하도록 터치/지문 구동회로(500)에 셋업신호를 보낸다. 터치/지문 콘트롤러는 터치/지문 구동회로(500)로부터 입력되는 디지털 데이터들을 분석하여 터치 정보와 지문 정보를 출력한다. 터치 콘트롤러로부터 출력된 터치 정보와 지문 정보는 호스트 시스템으로 전송된다.

한편, 본 발명의 지문센서 일체형 터치 스크린 장치가 적용되는 표시장치는 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로(12,14,16), 호스트 시스템(18)을 포함할 수 있다.

표시패널(DIS)은 두 장의 기판들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이는 데이터라인들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트라인들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor), 데이터전압을 충전하는 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함할 수 있다.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성될 수 있다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 공통전압이 공급되는 공통전극은 표시패널(DIS)의 상부 기판이나 하부 기판에 형성될 수 있다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.

표시패널(DIS)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다. 표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터를 표시패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 픽셀라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(18)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.

호스트 시스템(18)은 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력받을 수 있다. 호스트 시스템(18)은 스케일러(scaler)를 포함한 SoC(System on chip)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터의 영상 데이터를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트 시스템(18)은 터치/지문 콘트롤러로부터 입력되는 터치 정보 또는 지문 정보와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

도 4a는 터치 센싱 모드에서 제 1 터치/지문 라인전극들(100)에 공급되는 터치 구동신호(300)를 보여준다. 도 4b는 지문 센싱 모드에서 지문 인식영역(400)에 해당하는 터치/지문 라인전극들(101)에 공급되는 지문 구동신호(FTx)를 보여준다.

터치 센싱 모드에서 블록 단위로 터치 입력을 센싱하기 위해, 터치/지문 구동회로(500)는 먹스 회로의 동작을 제어하여 도 4a 와 같이 그룹 단위로 터치/지문 라인전극들(100)에 터치 구동신호를 동시에 인가한다.

지문 센싱모드에서 라인 단위로 지문 입력을 센싱하기 위해, 터치/지문 구동회로(500)는 먹스 회로의 동작을 제어하여 도4b 와 같이 지문 인식영역(400)에 해당하는 그룹의 제1 터치/지문 라인전극들(101)에 라인전극 개별적으로 지문 구동신호(FTx)를 순차적으로 인가한다.

도5 는 본 발명의 터치 스크린과 터치/지문 구동회로 사이에 위치하는 터치 센싱신호 및 지문 센싱신호(FRx)를 증폭하는 적분블록(IB)에 관한 도면이다. 적분블록(IB)은 터치/지문 구동회로(500)에 내장될 수 있다. 적분블록(IB)의 적분기들은 제1 및 제2 터치/지문 라인전극을 통해 들어온 터치 센싱신호 및 지문 센싱신호(FRx)를 적분하고, 적분된 신호들은 터치/지문 구동회로(500)의 MUX회로를 통해 전달되며 터치/지문 구동회로(500)의 ADC에서 디지털 신호로 변환되어 터치/지문 콘트롤러로 공급된다.

본 발명 지문 센서 일체형 터치 스크린의 구동방법은 다음과 같은 단계로 표현할 수 있다. 제 1, 3 실시예의 구동방법은 터치 센싱 모드에서 블록 단위로 터치/지문 라인전극들에 터치 구동신호를 공급하고 구동신호를 공급한 터치/지문 라인전극들로부터 터치 센싱신호를 공급받는 단계(S11). 터치/지문 구동회로(500)가 터치 센싱신호를 디지털 데이터로 변환하여 터치/지문 콘트롤러로 공급하는 단계(S12). 터치/지문 콘트롤러가 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보를 호스트 시스템에 출력하는 단계(S13). 지문 모드에서 지문 인식영역(400)에 해당하는 제1터치/지문 라인전극들에 라인 단위로 지문 구동신호(FTx)를 공급하고, 제2터치/지문 라인전극들을 통해 라인 단위로 지문 센싱신호(FRx)를 공급받는 단계(S14). 터치/지문 구동회로(500)가 지문 센싱신호를 디지털 데이터로 변환하여 터치/지문 콘트롤러로 공급하는 단계(S15). 터치/지문 콘트롤러가 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보를 호스트 시스템에 출력하는 단계(S16)로 나타낼 수 있다.

제 2 실시예의 구동방법은 터치 센싱 모드에서 블록 단위로 터치/지문 라인전극(100, 200)들에 터치 구동신호(300)를 공급하고 터치 구동신호를 공급한 터치/지문 라인전극들로부터 터치 센싱 신호를 공급받는 단계(S21). 터치/지문 구동회로(500)가 터치 센싱신호를 디지털 데이터로 변환하여 터치/지문 콘트롤러로 공급하는 단계(S22). 터치/지문 콘트롤러가 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보를 호스트 시스템에 출력하는 단계(S23). 지문 센싱 모드에서 블록 단위로 터치/지문 라인전극(100, 200)들에 터치 구동신호를 공급하고 구동신호를 공급한 터치/지문 라인전극들로부터 터치 센싱 신호를 공급받는 단계(S24). 지문 모드에서 터치가 있는 블록의 제1 터치/지문 라인전극들에 지문 구동신호(FTx)를 공급하고, 터치가 있는 블록의 제2 터치/지문 라인전극들로부터 지문 센싱신호(FRx)를 공급받고, 터치가 없는 경우 터치 센싱모드로 되돌아가는 단계(S25). 터치/지문 구동회로(500)가 지문 센싱신호를 디지털 데이터로 변환하여 터치/지문 콘트롤러로 공급하는 단계(S26). 터치/지문 콘트롤러가 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보를 호스트 시스템에 출력하는 단계(S27)로 나타낼 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 미세 전극 패턴으로 별도의 지문 센싱부 없이 터치 스크린에서 터치 센싱과 지문 센싱을 모두 가능하게 하는 발명으로, 터치 센싱 시에는 미세 전극 패턴을 블록들 단위로 자기 정전용량 구동방식을 이용하여 터치 입력을 빠르게 센싱하고, 지문 센싱 시에는 터치 스크린의 지문 인식영역(400)에 대해 상호 정전용량 구동방식을 이용하여 지문 입력을 정밀하게 센싱할 수 있다. 지문 인식 가능영역이 넓은 경우에는 자기 정전용량 구동방식을 이용하여 지문의 위치를 센싱하고, 지문이 있는 위치에 대해서만 상호 정전용량 구동방식을 이용하여 지문 입력을 정밀하게 센싱할 수도 있다.

터치 센싱 모드에서는 자기 정전용량 구동방식을 이용하고, 지문 센싱 모드에서는 상호 정전용량 구동방식을 이용함으로써, 미세 전극패턴에서 증가하는 상호 정전용량 때문에 터치의 성능저하가 발생하는 것을 막을 수 있다. 또한 터치 패널 내에서 지문을 센싱할 수 있게 됨으로써 다양한 디자인을 가능하게 하고, 지문센싱을 위한 별도의 공간을 할애할 필요가 없으며 터치와 지문이 동시에 필요한 경우에 유용한 결과를 낳을 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아 니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DIS : 표시패널 TSP : 터치 스크린
12 : 데이터 구동회로 14 : 스캔 구동회로
20 : 타이밍 콘트롤러 100: 제1 터치/지문 라인전극
101: 지문 인식영역을 지나는 제1터치/지문 라인전극
102: 지문 인식영역을 지나지 않는 제1터치/지문 라인전극
200: 제2 터치/지문 라인전극
201: 지문 인식영역을 지나는 제2터치/지문 라인전극
202: 지문 인식영역을 지나지 않는 제2터치/지문 라인전극
300: 터치 구동신호 301: 지문 구동신호
302: 지문 센싱신호 400: 지문 인식영역
500: 터치/지문 구동회로 P1~P6: 포트1~6

Claims (11)

1. 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제1 라인전극들과 교차하는 복수의 제2 라인전극들을 포함하는 터치 센서 패널;
   적어도 터치 센서 패널의 일부를 영역으로 하는 지문 인식영역;
   터치 센싱모드에서 터치 구동신호를 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들에 공급하고 상기 복수의 제1 라인전극들의 자기 정전용량 변화와 상기 복수의 제2 라인전극들의 자기 정전용량 변화를 감지하여 터치입력을 판별하며, 지문 센싱모드에서 상기 지문 인식영역을 지나는 상기 복수의 제1 라인전극들에 지문 구동신호를 공급하고 상기 지문 인식영역을 지나는 상기 복수의 제2 라인전극들로부터 지문 센싱신호를 공급 받아 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들 사이의 상호 정전용량 변화를 감지하여 지문형태를 판별하는 터치/지문 구동회로;
   상기 터치/지문 구동회로를 제어하고 상기 터치/지문 구동회로부터 받은 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보 및 지문 정보를 생성하는 터치/지문 콘트롤러
   를 포함하는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치/지문 구동회로는 상기 터치 센싱모드에서 블록 단위로 상기 터치 구동신호를 공급하고 상기 복수의 제1 라인전극들의 자기 정전용량 변화와 상기 복수의 제2 라인전극들의 자기 정전용량 변화를 감지하며,
   상기 블록은 2개 이상의 상기 제1 라인전극들 또는 2개 이상의 상기 제2 라인전극들을 포함하며,
   상기 지문 인식영역을 지나는 블록의 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들은 먹스 회로에 연결되고, 상기 지문 인식영역을 지나지 않는 블록의 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들은 블록 내에서 전기적으로 연결된 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 터치/지문 구동회로는 상기 지문 센싱모드에서 라인전극 단위로 상기 지문 구동신호를 공급하고, 라인전극 단위로 상기 지문 센싱신호를 공급받는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 터치/지문 구동회로는 상기 지문 센싱모드에서 상기 지문 인식영역을 지나는 상기 블록들에 대하여 상기 블록 단위로 상기 터치 구동신호를 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들에 공급하고 상기 복수의 제1 라인전극들의 자기 정전용량 변화와 상기 복수의 제2 라인전극들의 자기 정전용량 변화를 감지하여 지문위치를 판별하는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 터치/지문 구동회로는 상기 지문 센싱모드에서 상기 지문위치를 판별한 후 상기 지문형태를 판별하는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 터치 센싱모드와 상기 지문 센싱모드는 교번적으로 반복수행되고,
   상기 지문 센싱모드에서 상기 지문위치의 판별과 상기 지문형태의 판별은 교번적으로 반복수행되는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 제1 라인전극들 간의 간격과 상기 복수의 제2 라인전극들 간의 간격은 50 마이크로 미터 이하인 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
   
8. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀이 배열된 표시패널;
   상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버;
   상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 스캔 드라이버;
   상기 데이터 드라이버 및 상기 스캔 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러;
   복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제1 라인전극들과 교차하는 복수의 제2 라인전극들을 포함하는 터치 센서 패널;
   적어도 터치 센서 패널의 일부를 영역으로 하는 지문 인식영역;
   터치 센싱모드에서 터치 구동신호를 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들에 공급하고 상기 복수의 제1 라인전극들의 자기 정전용량 변화와 상기 복수의 제2 라인전극들의 자기 정전용량 변화를 감지하여 터치입력을 판별하며, 지문 센싱모드에서 상기 지문 인식영역을 지나는 상기 복수의 제1 라인전극들에 지문 구동신호를 공급하고 상기 지문 인식영역을 지나는 상기 복수의 제2 라인전극들로부터 지문 센싱신호를 공급 받아 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들 사이의 상호 정전용량 변화를 감지하여 지문형태를 판별하는 터치/지문 구동회로 및
   상기 터치/지문 구동회로를 제어하고 상기 터치/지문 구동회로부터 받은 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보 및 지문 정보를 생성하는 터치/지문 콘트롤러
   를 포함하는 표시장치.
   
9. 터치 센싱 모드에서 터치/지문 구동회로가 복수의 제1 라인전극들과 복수의 제2 라인전극들에 터치 구동신호를 공급하고 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들로부터 터치 센싱신호를 공급받아 상기 복수의 제1 라인전극들의 자기 정전용량 변화와 상기 복수의 제2 라인전극들의 자기 정전용량 변화를 감지하는 단계;
   상기 터치/지문 구동회로가 상기 자기 정전용량 변화를 터치 디지털 데이터로 변환하여 터치/지문 콘트롤러로 공급하는 단계;
   상기 터치/지문 콘트롤러가 상기 터치 디지털 데이터를 분석하여 터치 정보를 호스트 시스템에 출력하는 단계;
   지문 센싱 모드에서 상기 터치/지문 구동회로가 지문 인식영역에 해당하는 상기 복수의 제1 라인전극들에 라인 단위로 지문 구동신호를 공급하고 상기 지문 인식영역에 해당하는 상기 복수의 제2 라인전극들로부터 라인 단위로 지문 센싱신호를 공급받아 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들 사이의 상호 정전용량 변화를 감지하는 단계;
   상기 터치/지문 구동회로가 상기 상호 정전용량 변화를 지문 디지털 데이터로 변환하여 상기 터치/지문 콘트롤러로 공급하는 단계 및
   상기 터치/지문 콘트롤러가 상기 지문 디지털 데이터를 분석하여 지문 정보를 상기 호스트 시스템에 출력하는 단계
   를 포함하는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치의 구동방법.
   
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치/지문 구동회로는 상기 터치 센싱모드에서 상기 먹스 회로의 동작을 제어하여 상기 먹스 회로에 연결되는 상기 복수의 제1 라인전극들과 상기 복수의 제2 라인전극들에 상기 터치 구동신호를 동시에 공급하는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
    
11. 제 2 항에 있어서,
    상기 지문 인식영역은 상기 터치 센서 패널 내에서 필요에 따라 변경되는 지문센서 일체형 터치 스크린 장치.
    

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