KR20050037840A - 패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 모드 설정이 가능한 패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법이 개시된다. 게이트 구동부는 스캔 신호를 순차적으로 제공하고, 패턴 인식 패널은 스캔 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인과, 다수의 리드 아웃 라인과, 게이트 라인과 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함한다. 데이터 구동부는 리드 아웃 라인을 통해 전달되는 패턴 신호를 제공받는다. 타이밍 제어부는 모드 설정에 따라, 지문 인식 모드와 터치 인식 모드와 스캔 모드의 설정을 위해 게이트 구동부와 데이터 구동부의 동작을 제어한다. 이에 따라, 동일한 패턴 인식 패널상에 서로 다른 해상도를 설정하므로써, 지문 인식 모드와, 터치 인식 모드와, 스캔 모드 중 어느 하나의 모드를 설정할 수 있다.

Description

패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법{APPARATUS FOR COGNITION OF PATTERN, AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
본 발명은 패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 모드 설정이 가능한 패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적인 패턴 인식 장치에는 광학 센서를 이용하는 광학 방식과 실리콘 칩 기판의 센서를 이용한 반도체 방식이 있다. 상기 광학 방식은 지문 영상의 품질이 높은 장점이 있지만 이미지 왜곡에 약하고 소형화가 어려우며 가격이 높은 단점이 있다. 특히, 다수의 렌즈 사용으로 경박 단소가 불가능하므로, 모바일 단말기 등에는 적합하지 않다.
또한, 일반적인 구조에서 패턴 인식 모드 외에 센서 영역과 센서가 없는 부분의 밝기차를 없애기 위해 더미 셀(dummy cell)들로 형성한다.
한편, 상기 반도체 방식 중 CMOS 공정을 활용하는 방식은 CMOS 공정으로 제작함에 의해 소형화가 가능하나, 정전기나 기타 외부 환경에 약하여 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.
점차적으로 모바일 단말기의 사용이 증가함에 따라 상기한 패턴 인식 장치는 모바일 단말기에 적합하도록 가볍고 소형일 뿐만 아니라, 내구성 및 안정성이 요구 된다.
최근, 모바일용으로서의 요구 조건을 만족하는 a-Si TFT 패턴 인식 장치가 개발되었고, 비교적 얇은 구조로써 높은 감광성을 얻을 수 있다. 여기서, 상기와 같은 a-Si TFT 패턴 인식 장치를 디스플레이 장치인 TFT-LCD에 결합한 복합형 TFT-LCD가 개발되고 있다. 즉, 상기한 패턴 인식 장치가 셀룰러 폰 등의 모발 기기의 액정표시장치에 결합된 형태의 복합형 TFT-LCD가 개발되고 있다.
또한, 휴대용 정보 단발기기의 경우 지문인식 기능, 터치 인식 기능 및 간단한 스캔의 기능도 점차 요구되는 추세이고, 하나의 패턴 인식만 갖춘 단말기는 스캔 기능이나 터치 인식 기능을 같이 사용하기 힘든 문제점을 가지고 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 제1 목적은 지문 인식 모드와, 터치 인식 모드와, 스캔 모드의 변경이 가능한 패턴 인식 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 상기 패턴 인식 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 제1 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 패턴 인식 장치는, 스캔 신호를 순차적으로 제공하는 게이트 구동부; 상기 스캔 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인과, 다수의 리드 아웃 라인과, 상기 게이트 라인과 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함하는 패턴 인식 패널; 상기 리드 아웃 라인을 통해 전달되는 패턴 신호를 제공받는 데이터 구동부; 및 모드 설정에 따라, 지문 인식 모드와 터치 인식 모드와 스캔 모드의 설정을 위해 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함한다.
또한, 상기한 본 발명의 제2 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 패턴 인식 장치의 구동 방법은, 게이트 라인, 리드 아웃 라인, 상기 게이트 라인과 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함하는 패턴 인식 패널과, 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 순차적으로 제공하는 게이트 구동부와, 상기 리드 아웃 라인을 통해 전달되는 패턴 신호를 제공받는 데이터 구동부를 포함하는 패턴 인식 장치의 구동 방법에서, (a) 지문 인식 모드인지의 여부를 체크하고, 상기 지문 인식 모드라 체크되는 경우에는 고해상도에 적응하도록 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정하는 단계; (b) 상기 단계(a)에서 지문 인식 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 터치 인식 모드인 지의 여부를 체크하고, 상기 터치 인식 모드라 체크되는 경우에는 제1 저해상도에 적응하도록 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정하는 단계; (c) 상기 단계(b)에서 터치 인식 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 스캔 모드인지의 여부를 체크하여, 스캔 모드라 체크되는 경우에는 제2 저해상도에 적응하도록 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정하는 단계을 포함한다.
이러한 패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 동일한 패턴 인식 패널상에 서로 다른 해상도를 설정하므로써, 지문 인식 모드와, 터치 인식 모드와, 스캔 모드 중 어느 하나의 모드를 설정할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 장치(100)는 제어부(110), 전원공급부(120), 백라이트 유니트(130), 패턴 인식 게이트 구동부(140), 패턴 인식 패널(150) 및 패턴 인식 데이터 구동부(160)를 포함한다.
제어부(110)는 패턴 인식 제어부(112), 타이밍 제어부(114) 및 아날로그-디지털 변환기(이하, A/D 컨버터라 칭함)(116)를 포함하여, 전원공급부(120), 패턴 인식 게이트 구동부(140) 및 패턴 인식 데이터 구동부(160)의 동작을 제어하고, 상기 패턴 데이터를 제공받는다.
구체적으로, 패턴 인식 제어부(112)는 사용자의 조작 등에 응답하여 패턴 인식 장치의 동작 모드를 설정하는 제1 타이밍 신호(TS1)를 타이밍 제어부(114)에 제공하고, A/D 컨버터(116)로부터 디지털 변환된 패턴 데이터를 제공받아 상기 동작 모드에 대응하는 패턴을 인식한다. 물론 도시하지는 않았지만, 별도의 메모리를 구비한다면 상기 패턴 인식 제어부(112)는 상기 디지털 변환된 패턴 데이터를 저장할 수도 있다.
타이밍 제어부(114)는 상기 제1 타이밍 신호(TS1)를 제공받아, 제2 타이밍 신호(TS2)를 전원공급부(120)에 제공하고, 제3 타이밍 신호(TS3)를 패턴 인식 게이트 구동부(140)에 제공하며, 제4 타이밍 신호(TS4)를 패턴 인식 데이터 구동부(160)에 제공하며, 제5 타이밍 신호(TS5)를 A/D 컨버터(116)에 제공한다.
A/D 컨버터(116)는 상기 제5 타이밍 신호(TS5)를 근거로 기동되어, 패턴 인식 데이터 구동부(160)로부터 제공되는 아날로그 타입의 패턴 신호를 제공받아, 이를 디지털 타입의 패턴 데이터로 변환하여 패턴 인식 제어부(112)에 제공한다.
전원공급부(120)는 타이밍 제어부(144)로부터 제공되는 상기 제2 타이밍 신호(TS2)를 근거로 백라이트 유니트(130)에 전원을 공급한다.
백라이트 유니트(130)는 전원공급부(120)로부터 제공되는 전원에 응답하여 기동되어, 소정의 광을 패턴 인식 패널(150)에 제공한다.
패턴 인식 게이트 구동부(140)는 상기 제3 타이밍 신호(TS3)를 제공받고, 패턴 인식 패널(150)을 구동하는 스캔 신호(S1, S2, ...Sm)를 순차적으로 제공한다.
패턴 인식 패널(150)은 m개의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 전기적으로 교차하는 n개의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀(152)을 포함한다. 상기한 패턴 인식셀에 대해서는 후술하는 도 2에서 상세히 설명한다.
패턴 인식 데이터 구동부(160)는 제어부(110)로부터 제공되는 상기 제4 타이밍 신호(TS4)에 응답하여 패턴 인식 패널(150)로부터 추출된 아날로그 타입의 패턴 신호들(R1, R2, ...,Rn)을 제어부(110), 바람직하게는 A/D 컨버터(116)에 제공한다.
도 2는 도 1의 도시된 지문 인식 영역에 구비되는 패턴 인식셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 패턴 인식셀은 센싱 소자(152a), 스위칭 소자(152b) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
센싱 소자(152a)는 패턴 인식 장치의 투명기판으로 입사된 광을 지문 패턴에 따라 반사하여 채널영역에 수광하고, 상기 채널영역에 수광된 광에 의해 센싱 소자(152a)는 도통이 된다.
스위칭 소자(152b)는 게이트 전극(G1)을 통해 게이트 구동부(미도시)로부터 인가되는 게이트 구동 신호를 인가받아 스위칭 동작을 한다. 여기서, 게이트 구동부는 지문을 스캐닝하도록 설정된 매 프레임마다 스위칭 소자(152b)를 스위칭하기 위한 게이트 구동신호를 출력함으로써, 패턴 인식 기판을 통해 입력된 지문의 영상을 배열된 각 센싱 소자(152a) 별로 스캔한 프레임을 형성한다.
또한, 스위칭 소자(152b)의 드레인 전극(D2)은 리드 아웃 라인(Readout Line)을 통하여 외부의 데이터 추출부(미도시)내의 증폭부(미도시)에 연결됨에 따라 스위칭 소자(152b)로부터 출력되는 전압은 일정 레벨로 증폭된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 센싱 소자(152a)가 도통됨에 따라 센싱 소자(152a)의 채널영역에 수광된 광량에 비례하는 전하를 충전한다.
한편, 스위칭 소자(152b)는 스위칭 동작에 따라 리드 아웃 라인을 통해 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전하에 비례하는 전압을 출력한다.
센싱 소자(152a)의 드레인 단자(D1)는 외부 전원으로부터 소정 레벨의 직류 전압(Vdd)을 인가받고, 게이트 단자(G1)는 센싱 소자 게이트 라인에 연결되어 패턴 인식 게이트 구동부(120)로부터 온/오프를 제어하는 바이어스 전압(VDD)을 인가받는다.
센싱 소자(152a)의 게이트 단자(G1)는 스위칭 소자(152b)의 게이트 라인에 연결되어 패턴 인식 게이트 구동부(120)로부터 게이트 구동 신호를 인가받아 스위칭 동작을 수행하고, 스위칭 소자(152b)의 드레인 단자(D2)는 리드 아웃 라인에 연결되어 스캔된 지문 패턴 신호를 패턴 인식 데이터 구동부(130)로 출력한다. 즉, 패턴 인식 게이트 구동부(120)는 지문을 스캐닝하도록 설정된 매 프레임(Frame)마다 스위칭 소자(152b)를 스위칭하기 위한 게이트 구동신호를 출력함으로써, 패턴 인식 패널(110)에 배열된 복수개의 센싱 소자(152a)별로 지문 패턴을 스캔한다.
센싱 소자(152a)는 접촉되는 사용자의 손가락 지문 패턴으로부터의 반사광에 따른 광 전류(Photo current)를 생성하고, 저장 커패시터(Cst)는 센싱 소자(152a)에서 생성된 광 전류에 따른 전하를 충전하고, 스위칭 소자(152b)는 저장 커패시터(Cst)에 충전된 전하에 따른 지문 패턴 신호를 리드 아웃 라인을 통해 패턴 인식 데이터 구동부(130)로 출력한다.
즉, 사용자가 손가락의 지문을 패턴 인식 장치에 밀착하면, 패턴 인식 장치의 하부에 위치하는 백라이트 어셈블리(150)로부터 발생된 광이 지문 패턴에 따라 반사되어 센싱 소자(152a)로 수광된다. 센싱 소자(152a)는 수광된 광에 의해 도통되고, 그에 따라 광 전류가 생성되며, 저장 커패시터(Cst)는 센싱 소자(152a)에 의해 생성된 광 전류에 따른 전하를 충전한다.
스위칭 소자(152b)는 패턴 인식 게이트 구동부(120)로부터 게이트 단자(G2)에 구동신호가 입력되어 턴-온됨에 따라 저장 커패시터(Cst)에 충전된 전하의 양에 비례하는 전압을 리드 아웃 라인을 통해 패턴 인식 데이터 구동부(130)로 출력한다. 상기 리드 아웃 라인을 통해 패턴 인식 데이터 구동부(130)에 출력되는 전압은 아날로그 타입의 패턴 신호이다.
도 3은 상기한 도 1의 패턴 인식 패널의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해 패턴 인식 게이트 구동부와 패턴 인식 데이터 구동부를 병기한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 패턴 인식 패널(150)은 저해상도 영역(152) 및 고해상도 영역(154)을 포함하고, m*n의 해상도를 정의한다.
저해상도 영역(152)은 가로 방향으로 신장되고, 세로 방향으로 배열된 다수의 게이트 라인(SL1, SL2, ... SLp)과, 세로 방향으로 신장되고, 가로 방향으로 배열된 다수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm-1, DLm)과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함한다. 상기한 패턴 인식 셀에 대해서는 상기한 도 2에서 설명한 바와 같다.
저해상도 영역(152)은 고해상도 영역(154)에 비해 비교적 낮은 해상도를 갖도록 구현한다. 즉, 고해상도 영역(154)과 센서 픽셀의 크기는 같고, 게이트 라인 연결을 조절하는 방식을 통해 상기 해상도를 낮출 수 있고, 이에 따라 처리하는 데이터 양이 줄게 되므로 화면 속도를 향상시킬 수 있다.
고해상도 영역(154)은 가로 방향으로 신장되고, 세로 방향으로 배열된 다수의 게이트 라인(SLp+1, SLp+2, ... SLn)과, 세로 방향으로 신장되고, 가로 방향으로 배열된 다수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm-1, DLm)과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함한다. 상기한 패턴 인식 셀에 대해서는 상기한 도 2에서 설명한 바와 같다.
고해상도 영역(154)은 저해상도 영역(152)에 비해 비교적 높은 해상도를 갖도록 구현한다. 즉, 전체 패턴 인식셀이 저해상도 영역에 구비되는 패턴 인식셀보다 1/3 내지 1/2 정도의 면적을 갖고 배치되며, 해상도는 350 내지 500 PPI(Pixel Per Inch, 이하, PPI)이다.
그러면, 본 발명에 따른 패턴 인식 패널(150)의 설정 모드에 따라 동작하는 예들을 설명한다.
먼저, 지문 인식 모드의 동작시, 스캔 동작은 저속이어도 무방하나 해상도가 높아야하므로 고해상도 모드가 필요하다. 이에 따라, 타이밍 제어부(114)의 설정에 따라, 저해상도용 게이트 구동부(142)의 동작을 오프시키고, 고해상도용 게이트 구동부(144)의 동작을 온시키며, 제1 및 제2 데이터 구동부(162, 164)를 온시킨다.
상기 지문 영역은 고해상도 영역(154)을 사용하고, 고해상도 영역(154)은 게이트 라인 및 리드 아웃 라인이 모든 센서 셀들에 연결되고, 다량의 데이터를 얻는다.
예를들어, 패턴 인식 패널(150)의 게이트 라인이 240개이고, 리드 아웃 라인이 384개라면, 저해상도 영역(152)에는 90개의 게이트 라인을 배치하고, 고해상도 영역(154)에는 150개의 게이트 라인을 배치하여, 150x384의 해상도로 되게하고, 화면 속도는 1MHz 클럭(clock) 신호 기준으로 최대 7Hz로 구동한다.
한편, 터치 인식 모드의 동작시, 해상도는 낮아도 무방하나, 스캔 동작은 고속이어야 하므로 저해상도 모드가 필요하다. 이에 따라, 타이밍 제어부(114)의 설정에 따라, 저해상도용 게이트 구동부(142)의 동작을 온시키고, 고해상도용 게이트 구동부(144)의 동작을 오프시키며, 제1 및 제2 데이터 구동부(162, 164)를 온시킨다.
상기 터치 영역은 입력되는 위치를 실시간으로 인식해야 하기 때문에 저해상도 영역(152)의 상기 해상도 부분을 낮춰서 동작속도를 높인다.
예를 들어, 게이트 제어 신호를 제1 저해상도 모드로 설정한다. 상기 제1 저해상도 모드의 일 실시예는 전체 게이트 라인이 240 라인일 경우, 저해상도 영역(152)에 사용된 150 라인이외에 70 라인을 배치하고, 고해상도 영역(154)에 80 라인을 배치하며, 리드 아웃 라인은 전체의 1/10만 이용하여 38 라인을 사용하고, 따라서 상기 해상도는 80x38이 되며, 이 경우 상기 해상도는 10PPI 내외로 손가락의 움직임, 화면 상의 키의 선택 등을 하기에는 충분한 상기 해상도이고, 화면속도는 약 60Hz를 얻는다.
또한, 스캔 모드의 동작시, 해상도는 낮아도 무방하나, 스캔 동작은 고속이어야 하므로 저해상도 모드가 필요하다. 이에 따라, 타이밍 제어부(114)의 설정에 따라, 저해상도용 게이트 구동부의 동작을 온시키고, 고해상도용 게이트 구동부의 동작을 오프시키며, 제1 및 제2 데이터 구동부를 온시킨다.
상기 스캔 영역은 화면 속도가 높지 않아도 되기 때문에 저해상도 영역을 사용하며, 모든 리드 아웃 라인을 사용한다.
예를들어, 상기 스캔 모드는 게이트 제어 신호를 제2 저해상도 모드로 설정한다. 상기 제2 저해상도 모드는 제2 저해상도 영역의 게이트 라인이 80, 리드 아웃 라인은 384를 이용하여, 따라서 해상도는 80x384이 되며, 간단한 명함이나 카드들을 스캔할 수 있으며, 소프트웨어의 도움을 받아 스캔된 이미지를 문자로 변환한다.
이상에서는 저해상도 모드에 대응하도록 저해상도용 게이트 구동부(142)와, 고해상도 모드에 대응하도록 고해상도용 게이트 구동부(144)를 각각 분리하고, 홀수번째 리드 아웃 라인과 짝수번째 리드 아웃 라인에 각각 대응하는 제1 및 제2 데이터 구동부(162, 164)를 분리하였으나, 상기한 분리는 설명의 편의를 위해 논리적으로 분리하였을 뿐, 하드웨어적으로 분리한 것은 아니다.
도 4는 본 발명에 따른 패턴 인식 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 지문 인식 모드인지의 여부를 체크하고(단계 S100), 상기 지문 인식 모드라 체크되는 경우에는 고해상도 모드라 판단하여 고해상도에 적응하도록 패턴 인식 게이트 구동부 및 패턴 인식 데이터 구동부를 설정한다(단계 S110). 예를들어, 고해상도에 대응하는 패턴 인식 게이트 구동부(140)를 온시키고, 저해상도에 대응하는 패턴 인식 게이트 구동부(140)는 오프시키며, 홀수번째 데이터 라인에 대응하는 패턴 인식 데이터 구동부(160) 및 짝수번째 데이터 라인에 대응하는 패턴 인식 데이터 구동부(160)를 온시킨다.
상기 단계 S110에 이어, 사용자의 지문이 입력되어(단계 S120), 패턴 인식셀에 패턴이 인식됨에 따라, 일종의 인증 절차인 지문 일치 여부를 체크한다(단계 S130).
상기 단계 S130에서 지문이 미일치하는 것으로 체크되는 경우에는 상기 단계 S120으로 피드백하고, 지문이 일치하는 것으로 체크되는 경우에는 인증후 일련의 동작을 수행한다(단계 S140).
한편, 상기 단계 S100에서 지문 인식 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 터치 인식 모드인지의 여부를 체크하여(단계 S200), 상기 터치 인식 모드라 체크되는 경우에는 제1 저해상도 모드라 판단하여 상기 제1 저해상도에 적응하도록 패턴 인식 게이트 구동부 및 패턴 인식 데이터 구동부를 설정한다(단계 S210). 예를들어, 제1 저해상도에 대응하는 패턴 인식 게이트 구동부(140)를 오프시키고, 제1 저해상도에 대응하는 패턴 인식 데이터 구동부(160)를 온시킨다. 이에 따라, 저해상도 영역(152)에 형성된 80개의 게이트 라인과 38개의 데이터 라인만을 액티브시키도록 패턴 인식 게이트 구동부(140)와 패턴 인식 데이터 구동부(160)의 동작을 변환시켜 제1 저해상도 모드로 변환한다.
상기 단계 S210에 이어, 사용자의 터치가 입력됨에 따라(단계 S220), 상기 터치 인식 여부를 체크하여(단계 S230), 상기 터치가 미인식되는 경우에는 상기 단계 S220으로 피드백하고, 상기 터치가 인식되는 경우에는 터치 인식 동작을 수행한다(단계 S240).
한편, 상기 단계 S200에서 터치 인식 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 스캔 모드인지의 여부를 체크하여(단계 S300), 상기 스캔 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 상기 단계 S100로 피드백하고, 상기 스캔 모드인 것으로 체크되는 경우에는 제2 저해상도 모드라 판단하여 제2 저해상도에 적응하도록 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정한다(단계 S310). 예를들어, 제2 저해상도에 대응하는 패턴 인식 게이트 구동부(140)를 오프시키고, 제2 저해상도에 대응하는 패턴 인식 데이터 구동부(160)를 온시킨다. 이에 따라, 저해상도 영역(152)에 형성된 80개의 게이트 라인과 384개의 데이터 라인만을 액티브시키도록 패턴 인식 게이트 구동부(140)와 패턴 인식 데이터 구동부(160)의 동작을 변환시켜 제2 저해상도 모드로 변환한다.
상기 단계 S310에 이어, 이미지가 입력됨에 따라(단계 S320), 상기 이미지 인식 여부를 체크하여(단계 S330), 상기 이미지가 미인식되는 경우에는 상기 단계 S320으로 피드백하고, 상기 이미지가 인식되는 경우에는 스캔 모드 동작을 수행한다(단계 S340).
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 하나의 패턴 인식 패널을 고해상도 영역과 저해상도 영역으로 각각 분할하고, 상기 저해상도 모드를 제1 저해상도 모드와 제2 저해상도 모드로 각각 분할한 후, 상기 고해상도 영역을 지문 인식 모드로 이용하고, 상기 제1 저해상도 모드를 터치 인식 모드로 이용하며, 상기 제2 저해상도 모드를 스캔 모드로 이용할 수 있다. 이에 따라, 하나의 패턴 인식 패널을 이용하여 3개의 서로 다른 모드를 설정할 수 있으므로 기능을 다양화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 도시된 지문 인식 영역에 구비되는 패턴 인식셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 상기한 도 1의 패턴 인식 패널의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 패턴 인식 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 패턴 인식 장치 110 : 제어부
112 : 패턴 인식 제어부 114 : 타이밍 제어부
116 : 아날로그-디지털 변환기 120 : 전원공급부
130 : 백라이트 유니트 140 : 패턴 인식 게이트 구동부
150 : 패턴 인식 패널 152 : 패턴 인식셀
154 : 고해상도 영역 160 : 패턴 인식 데이터 구동부
152a : 센싱 소자 152b : 스위칭 소자
Cst : 스토리지 커패시터

Claims (6)

  1. 스캔 신호를 순차적으로 제공하는 게이트 구동부;
    상기 스캔 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인과, 다수의 리드 아웃 라인과, 상기 게이트 라인과 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함하는 패턴 인식 패널;
    상기 리드 아웃 라인을 통해 전달되는 패턴 신호를 제공받는 데이터 구동부; 및
    모드 설정에 따라, 지문 인식 모드와 터치 인식 모드와 스캔 모드의 설정을 위해 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 패턴 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동부로부터 제공되는 패턴 신호를 제공받아 디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 및
    상기 디지털 변환된 패턴 신호를 근거로 패턴을 인식하는 패턴 인식 제어부를 더 포함하는 패턴 인식 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패턴 인식 패널은 고해상도 영역과 저해상도 영역으로 정의되고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 지문 인식 모드 설정을 위해 상기 고해상도 영역에 대응하는 게이트 라인과 리드 아웃 라인을 액티브시키도록 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부에 타이밍 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 패턴 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 패턴 인식 패널은 고해상도 영역과 저해상도 영역으로 정의되고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 터치 인식 모드 설정을 위해 상기 저해상도 영역에 대응하는 게이트 라인중 일부 게이트 라인과, 리드 아웃 라인중 일부 리드 아웃 라인을 액티브시키도록 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부에 타이밍 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 패턴 인식 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 패턴 인식 패널은 고해상도 영역과 저해상도 영역으로 정의되고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 스캔 모드 설정을 위해 상기 저해상도 영역에 대응하는 게이트 라인중 일부 게이트 라인과, 리드 아웃 라인을 액티브시키도록 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부에 타이밍 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 패턴 인식 장치.
  6. 게이트 라인, 리드 아웃 라인, 상기 게이트 라인과 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀을 포함하는 패턴 인식 패널과, 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 순차적으로 제공하는 게이트 구동부와, 상기 리드 아웃 라인을 통해 전달되는 패턴 신호를 제공받는 데이터 구동부를 포함하는 패턴 인식 장치의 구동 방법에서,
    (a) 지문 인식 모드인지의 여부를 체크하고, 상기 지문 인식 모드라 체크되는 경우에는 고해상도에 적응하도록 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정하는 단계;
    (b) 상기 단계(a)에서 지문 인식 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 터치 인식 모드인 지의 여부를 체크하고, 상기 터치 인식 모드라 체크되는 경우에는 제1 저해상도에 적응하도록 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정하는 단계;
    (c) 상기 단계(b)에서 터치 인식 모드가 아닌 것으로 체크되는 경우에는 스캔 모드인지의 여부를 체크하여, 스캔 모드라 체크되는 경우에는 제2 저해상도에 적응하도록 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 설정하는 단계를 포함하는 패턴 인식 장치의 구동 방법.
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