KR20180132496A - Operating method of optical fingerprint sensor and operating method of electronic device and display device including thereof - Google Patents

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KR20180132496A
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김선권
안세웅
최윤경
김민규
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삼성전자주식회사
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Abstract

Disclosed are a touch controller for driving a touchscreen including a fingerprint sensor, a touchscreen driving circuit, and an operating method of a touchscreen device including the same. According to an embodiment of the present invention, an operating method of a fingerprint sensor which senses a fingerprint image on the basis of reflected light reflected from the fingerprint comprises: a step of transmitting a first signal requesting light onto a display driving circuit for driving a display panel stacked on the fingerprint sensor; a step of scanning an object on the display panel on the basis of light emitted from the display panel; and a step of transmitting a second signal requesting light-off to the display driving circuit.

Description

광학식 지문 센서의 동작 방법, 이를 포함하는 전자 장치의 동작 방법 및 디스플레이 장치{Operating method of optical fingerprint sensor and operating method of electronic device and display device including thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fingerprint sensor, a method of operating the same, and a display device including the electronic fingerprint sensor.

본 개시의 기술적 사상은 지문 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광학식 지문 센서의 동작 방법, 이를 포함하는 전자 장치의 동작 방법 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD [0002] The present invention relates to a fingerprint sensor, and more particularly, to a method of operating an optical fingerprint sensor, an operation method of the electronic device including the fingerprint sensor, and a display device.

최근 유무선 통신 기술 및 스마트 디바이스 관련 기술이 급속도로 발전함에 따라, 이를 안전하게 이용할 수 있는 보안 방법의 하나인 사용자 인증을 수행하기 위하여 사용자의 지문을 이용하는 방식이 증가하고 있다. 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 장치에 있어서 사용의 편리성 및 크기의 최적화를 위하여, 지문 센서가 터치 스크린(또는 디스플레이)에 탑재된 온-디스플레이 지문 센서가 요구되고 있다.As wired / wireless communication technology and smart device related technology rapidly develop, a method of using a fingerprint of a user is increasing in order to perform user authentication, which is one of security methods that can securely use it. In order to optimize usability and size in mobile devices such as smart phones and tablet PCs, there is a demand for an on-display fingerprint sensor in which a fingerprint sensor is mounted on a touch screen (or display).

본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 광학식 지문 센서 및 이를 포함하는 전자 장치의 소비 전류를 감소시키고, 광학식 지문 센서에 광을 제공하는 디스플레이 패널의 화소들의 열화를 개선하는데 있다.The problem to be solved by the technical idea of the present disclosure is to reduce the consumption current of the optical fingerprint sensor and the electronic device including the same and to improve deterioration of the pixels of the display panel which provide light to the optical fingerprint sensor.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른, 지문으로부터 반사된 반사 광을 기초로 지문 이미지를 센싱하는 지문 센서의 동작 방법에 있어서, 상기 지문 센서 상에 적층되는 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로에 발광(light on)을 요청하는 제1 신호를 전송하는 단계; 상기 디스플레이 패널로부터 조사되는 광을 기초로 상기 디스플레이 패널 상의 오브젝트를 스캔하는 단계; 및 상기 디스플레이 구동 회로에 소광(light off)을 요청하는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a fingerprint sensor that senses a fingerprint image based on reflected light reflected from a fingerprint, the method comprising: driving a display panel stacked on the fingerprint sensor Transmitting a first signal to the display driving circuit to request light on; Scanning an object on the display panel based on light emitted from the display panel; And transmitting a second signal requesting light-off to the display driving circuit.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에 영상이 표시되도록 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로; 및 상기 디스플레이 패널 하부에 배치되며, 상기 디스플레이 패널의 상기 복수의 화소들 중 적어도 일부로부터 방출되는 광을 기초로 지문을 센싱하는 지문 센서를 포함하고, 지문 센싱 동작 시, 상기 지문 센서가 상기 디스플레이 패널의 발광 및 소광을 제어할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a display device including: a display panel including a plurality of pixels; A display driving circuit for driving the display panel so that an image is displayed on the display panel; And a fingerprint sensor disposed under the display panel and sensing a fingerprint based on light emitted from at least a part of the plurality of pixels of the display panel, wherein, in a fingerprint sensing operation, It is possible to control light emission and extinction of light.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른, 지문 센서가 적층된 터치 스크린을 포함하는 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 지문 센서가 상기 터치 스크린의 디스플레이 층을 구동하는 디스플레이 구동 회로에 발광 요청 신호를 전송하는 단계; 상기 디스플레이 구동 회로가 상기 발광 요청 신호에 기초하여, 상기 터치 스크린 상의 지문 센싱 영역 중 적어도 일부 영역에 포함되는 디스플레이 화소들을 발광시키는 단계; 및 상기 지문 센서가 상기 터치 스크린으로부터 조사되는 광을 기초로 상기 터치 스크린 상의 오브젝트를 스캔하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating an electronic device including a touch screen in which a fingerprint sensor is laminated, the fingerprint sensor including a display driving circuit for driving a display layer of the touch screen, Transmitting a light emission request signal to the light emitting device; Emitting the display pixels included in at least a part of the fingerprint sensing area on the touch screen based on the light emission request signal; And a step of the fingerprint sensor scanning an object on the touch screen based on light emitted from the touch screen.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른, 지문 센서의 지문 판단 방법은, 픽셀 어레이 상의 일 방향으로부터 센싱 신호를 획득하는 단계; 이미지 처리기가 상기 센싱 신호의 주파수 성분을 분석하는 단계; 및 프로세서가 상기 센싱 신호의 주파수 성분 중 제1 주파수 대역에 해당하는 주파수 성분을 기초로 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of determining a fingerprint of a fingerprint sensor, including: obtaining a sensing signal from one direction on a pixel array; The image processor analyzing a frequency component of the sensing signal; And determining whether the object on the fingerprint sensing area is a fingerprint based on a frequency component corresponding to a first frequency band among frequency components of the sensing signal.

본 개시의 실시예에 따른, 광학식 지문 센서의 동작 방법에 따르면, 광학식 지문 센서가 광원의 발광 및 소광을 제어함으로써, 지문 센서의 소비 전류가 감소될 수 있으며, 광원으로서 동작하는 디스플레이 패널의 화소들의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 지문 센서가 지문 센싱 영역에 접촉 또는 근접한 오브젝트가 지문이라고 판단되는 경우에 지문 이미지를 생성하고, 애플리케이션 프로세서에 지문 패턴 매칭을 위하여 지문 이미지를 제공함으로써, 애플리케이션 프로세서의 불필요한 지문 이미지 매칭 동작이 방지될 수 있으며, 지문 센서 및 애플리케이션 프로세서의 소비 전류가 감소될 수 있다.According to the method of operating the optical fingerprint sensor according to the embodiment of the present disclosure, the optical fingerprint sensor controls the light emission and the extinction of the light source, so that the consumption current of the fingerprint sensor can be reduced, Deterioration can be prevented. In addition, a fingerprint image is generated when the fingerprint sensor is judged to be a fingerprint by touching or in proximity to the fingerprint sensing area, and the fingerprint image is provided to the application processor for fingerprint pattern matching, thereby preventing an unnecessary fingerprint image matching operation And the consumption current of the fingerprint sensor and the application processor can be reduced.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 2는 A-A' 라인에 따른 도 1의 디스플레이 패널 및 지문 센서의 수직 단면도의 일 예이다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서 및 디스플레이 구동 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 지문 센서 및 디스플레이 구동 회로의 동작을 시간에 따라 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서와 디스플레이 구동 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서 및 디스플레이 구동 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서와 디스플레이 구동 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서의 일 구현예를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 구동 회로의 일 구현예를 나타낸다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 나타낸다.
도 11은 A-A' 라인에 따른 도 10의 터치 스크린 패널 및 지문 센서의 수직 단면도의 일 예를 나타낸다.
도 12a, 도 12b 및 도 12c는 지문 센서가 터치 컨트롤러로부터 센싱 요청 신호를 수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른 모바일 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 모바일 장치의 구성들의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 사람의 지문의 일부를 나타내는 도면이다.
도 17a는 이상적인 지문 패턴의 신호 세기를 주파수 도메인 상에 나타낸 그래프이고, 도 17b는 예시적인 지문 센싱 신호의 신호 세기를 주파수 도메인 상에 나타낸 그래프이다. 도 18은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센싱 영역 상의오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 19a 및 도 19b는 지문 센싱 영역 상에서 복수의 센싱 신호를 획득하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 20은 지문 센싱 영역 상의 복수의 방향에서 복수의 센싱 신호를 획득하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 개시의 실시예에 따른, 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 22는 복수의 센싱 신호의 신호 세기를 주파수 도메인 상에 나타낸 그래프이다.
도 23은 본 개시의 실시예에 따른, 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 24는 본 개시의 실시예에 따른 스마트폰을 나타내는 도면이다.
1 shows a display device according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 2 is a vertical sectional view of the display panel and the fingerprint sensor of FIG. 1 taken along the line AA '.
3 is a diagram for explaining the operation of the fingerprint sensor and the display driving circuit according to the embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a diagram showing the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit of FIG. 3 over time.
5 is a flowchart showing the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit according to the embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram for explaining the operation of the fingerprint sensor and the display driving circuit according to the embodiment of the present disclosure.
7 is a flowchart showing the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit according to the embodiment of the present disclosure.
8 shows an embodiment of a fingerprint sensor according to an embodiment of the present disclosure.
Fig. 9 shows an embodiment of a display driving circuit according to the embodiment of the present disclosure.
Figure 10 shows a touch screen device according to an embodiment of the present disclosure;
11 shows an example of a vertical cross-sectional view of the touch screen panel and fingerprint sensor of Fig. 10 according to line AA '.
12A, 12B, and 12C are diagrams illustrating a method of receiving a sensing request signal from a touch controller by a fingerprint sensor.
13 is a block diagram illustrating a mobile device in accordance with an embodiment of the present disclosure.
Figures 14 and 15 are flow charts illustrating the operation of the configurations of the mobile device of Figure 13;
16 is a view showing a part of a person's fingerprint.
FIG. 17A is a graph showing the signal intensity of the ideal fingerprint pattern on the frequency domain, and FIG. 17B is a graph showing the signal intensity of the exemplary fingerprint sensing signal on the frequency domain. 18 is a flowchart illustrating a method for determining whether or not an object on a fingerprint sensing area according to an embodiment of the present disclosure is a fingerprint.
19A and 19B are diagrams illustrating a method of acquiring a plurality of sensing signals on a fingerprint sensing area.
20 is a diagram showing a method of acquiring a plurality of sensing signals in a plurality of directions on a fingerprint sensing area.
21 is a flowchart illustrating a method for determining whether an object on the fingerprint sensing area is a fingerprint, according to an embodiment of the present disclosure.
22 is a graph showing signal intensities of a plurality of sensing signals in the frequency domain.
23 is a flowchart illustrating a method for determining whether an object on a fingerprint sensing area is a fingerprint, according to an embodiment of the present disclosure.
24 is a diagram illustrating a smartphone according to an embodiment of the present disclosure;

이하, 본 개시의 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. Embodiments of the present disclosure are described below in connection with the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸다.1 shows a display device according to an embodiment of the present disclosure;

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 스마트폰 (smart phone), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 이동 전화기, 태블릿(tablet) PC(Personal Computer), PDA(Personal Digital Assistant), EDA (Enterprise Digital Assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP(Portable Multimedia Player), PND(Personal Navigation Device 또는 Portable Navigation Device), 휴대용 게임 콘솔(handheld game console), 웨어러블 컴퓨터, 사물 인터넷(internet of things(IoT)) 장치, 만물 인터넷 (internet of everything(IoE)) 장치, 드론(drone), 또는 e-북(e-book)으로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 기능, 및 지문 인식 기능을 갖는 다양한 종류의 전자 장치 중 하나일 수 있다. A display device 1000 according to an embodiment of the present disclosure may be a smart phone, a laptop computer, a mobile phone, a tablet PC (Personal Computer), a PDA (Personal Digital Assistant), an EDA A digital still camera, a digital video camera, a portable multimedia player (PMP), a personal navigation device or a portable navigation device (PND), a handheld game console, a wearable A computer, an internet of things (IoT) device, an internet of everything (IoE) device, a drone, or an e-book. However, the present invention is not limited thereto, and the display device 1000 may be one of various kinds of electronic devices having a display function and a fingerprint recognition function.

도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(100), 디스플레이 구동 회로(200) 및 지문 센서(300)를 포함할 수 있다. 지문 센서(300)는 디스플레이 패널(100)의 하부에 배치될 수 있다. 지문 센서(300)는 반도체 칩 또는 반도체 패키지로 구현되어 디스플레이 패널(100)의 일 면에 부착될 수 있다. 디스플레이 장치(1000)는 다른 구성들을 더 포함할 수 있으며, 예컨대 디스플레이 장치(1000)가 모바일 장치인 경우, 애플리케이션 프로세서(이하 AP라고 함)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a display device 1000 may include a display panel 100, a display driving circuit 200, and a fingerprint sensor 300. The fingerprint sensor 300 may be disposed under the display panel 100. The fingerprint sensor 300 may be implemented as a semiconductor chip or a semiconductor package and may be attached to one side of the display panel 100. The display apparatus 1000 may further include other configurations. For example, when the display apparatus 1000 is a mobile apparatus, the display apparatus 1000 may further include an application processor (hereinafter referred to as an AP).

디스플레이 패널(100)은 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소들(PX)을 포함하며, 프레임 단위로 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 LCD(liquid crystal display), LED(light emitting diode) 디스플레이, OLED(organic LED) 디스플레이, AMOLED(active-matrix OLED) 디스플레이, ECD(Electrochromic Display), DMD(Digital Mirror Device), AMD(Actuated Mirror Device), GLV(Grating Light Valve), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 중 하나로 구현될 수 있고, 그 밖에 다른 종류의 평판 디스플레이 또는 플렉서블 디스플레이로 구현될 수 있다. 이하, 디스플레이 패널(100)은 OLED(organic LED) 디스플레이로 구현되는 것을 예를 들어 설명하기로 한다. The display panel 100 includes a plurality of pixels PX arranged in a matrix, and can display an image on a frame-by-frame basis. The display panel 100 may include a liquid crystal display (LCD), an LED (light emitting diode) display, an OLED display, an AMOLED (active matrix OLED) display, an electrochromic display (ECD) (LCD), an Actuated Mirror Device (AMD), a Grating Light Valve (GLV), a Plasma Display Panel (PDP), an Electro Luminescent Display (ELD), or a Vacuum Fluorescent Display (VFD) Display. ≪ / RTI > Hereinafter, the display panel 100 will be described as an OLED (organic LED) display.

실시예에 있어서, 디스플레이 패널(100)은 터치 센싱 어레이(또는 터치 센싱 층) 및/또는 포스 센싱 어레이(또는 포스 센싱 층)를 더 포함할 수 있다. 터치 센싱 어레이 및/또는 포스 센싱 어레이를 포함하는 디스플레이 패널(100)은 터치 스크린 패널로 지칭될 수 있다. 디스플레이 패널(100)이 터치 센싱 어레이 및/또는 포스 센싱 어레이를 더 포함하는 경우, 디스플레이 장치(1000)는 터치 센싱 어레이 및/또는 포스 센싱 어레이로부터 제공되는 터치 센싱 신호들을 기초로 터치 입력을 산출하거나 포스의 크기를 산출하는 회로들, 예컨대 터치 컨트롤러(또는 터치 센싱 회로라고 함) 및/또는 포스 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the display panel 100 may further include a touch sensing array (or a touch sensing layer) and / or a force sensing array (or a force sensing layer). A display panel 100 including a touch sensing array and / or a force sensing array may be referred to as a touch screen panel. When the display panel 100 further includes a touch sensing array and / or a force sensing array, the display device 1000 may calculate the touch input based on the touch sensing signals provided from the touch sensing array and / or the force sensing array For example, a touch controller (also referred to as a touch sensing circuit) and / or a force controller.

디스플레이 구동 회로(200)는 외부 프로세서, 예컨대 AP로부터 제공되는 영상 데이터를 영상 신호들로 변환하고, 영상 신호들을 디스플레이 패널(100)에 제공함으로써, 디스플레이 패널(100)에 영상을 표시할 수 있다. The display driving circuit 200 can display an image on the display panel 100 by converting image data provided from an external processor, e.g., an AP, into image signals and providing the image signals to the display panel 100. [

또한, 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센서(300)가 지문 센싱 동작을 수행할 때, 디스플레이 패널(100) 상의 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부 영역에서 광을 방출하도록 디스플레이 패널(100)을 구동할 수 있다. 한편, 지문 센싱 영역은 하부에 지문 센서(300)가 배치된 디스플레이 패널(100)의 x-y 평면 상의 영역을 의미한다. 도 1에는 하나의 지문 센싱 영역(101)이 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 복수개의 지문 센싱 영역이 디스플레이 패널(100)의 x-y 평면 상에 배치될 수 있다. 지문 센싱 영역(101)의 하부에는 지문 센서(300) 또는 지문 센서(300)의 픽셀 어레이, 즉 지문 센싱 어레이가 배치될 수 있다. 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부에 포함되는 화소(PX)들, 예컨대 OLED 화소들이 광원으로서 동작할 수 있다. 이하, 본 개시에서 광원은 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부에 포함되는 화소(PX)들을 의미한다. 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부 영역에 포함되는 광원을 발광시키거나 소광시킬 수 있다. The display driving circuit 200 may further include a display panel 100 for emitting light in all or a part of the fingerprint sensing area 101 on the display panel 100 when the fingerprint sensor 300 performs a fingerprint sensing operation, Can be driven. On the other hand, the fingerprint sensing area means an area on the x-y plane of the display panel 100 in which the fingerprint sensor 300 is disposed. Although a single fingerprint sensing area 101 is shown in FIG. 1, a plurality of fingerprint sensing areas may be disposed on the x-y plane of the display panel 100. FIG. A fingerprint sensor 300 or a pixel array of the fingerprint sensor 300, that is, a fingerprint sensing array may be disposed under the fingerprint sensing area 101. [ Pixels PX, e.g., OLED pixels included in all or a part of the fingerprint sensing area 101 may operate as a light source. Hereinafter, the light source in the present disclosure means the pixels PX included in all or a part of the fingerprint sensing area 101. [ The display driving circuit 200 can emit or extinguish a light source included in all or a part of the area of the fingerprint sensing area 101. [

지문 센서(300)는 지문의 융선(ridge)과 융선 사이의 골(valley)에 의해 반사된 광을 센싱함으로써 지문을 인식하는 광학적 방식의 지문 센서일 수 있다. 지문 센서(300)는 디스플레이 패널(100)로부터 제공되는 광을 기초로 지문 센싱 영역을 스캔함으로써, 지문 센싱 동작을 수행할 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 이미지를 생성하고, 지문 이미지를 AP에 제공할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역(101) 상의 오브젝트, 다시 말해서 지문 센싱 영역(101) 상에 접촉하거나 또는 근접한 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 판단할 수 있다. 이하, 본 개시에서, 지문 센싱 영역(101) 또는 디스플레이 패널(100) 상의 오브젝트는 지문 센싱 영역(101) 또는 디스플레이 패널(100) 상에 접촉한 오브젝트뿐만이 아니라, 근접한 오브젝트를 의미한다. The fingerprint sensor 300 may be an optical fingerprint sensor that recognizes a fingerprint by sensing light reflected by a valley between ridges and ridges of the fingerprint. The fingerprint sensor 300 can perform a fingerprint sensing operation by scanning the fingerprint sensing area based on light provided from the display panel 100. [ The fingerprint sensor 300 can generate a fingerprint image and provide the fingerprint image to the AP. In an embodiment, the fingerprint sensor 300 may determine whether an object on the fingerprint sensing area 101, i. E., An object in contact with or proximate to the fingerprint sensing area 101 is a human fingerprint. Hereinafter, in the present disclosure, an object on the fingerprint sensing area 101 or the display panel 100 refers not only to the objects touching on the fingerprint sensing area 101 or the display panel 100, but also to objects close thereto.

지문 센서(300)는 지문 센싱 동작을 수행할 때, 디스플레이 패널(100)이 지문 센싱 영역(101)의 일부 또는 전부에서 광을 방출하도록 디스플레이 구동 회로(200)를 제어할 수 있다. 지문 센서(300)는 디스플레이 구동 회로(200)에 발광(light on) 요청 신호 또는 소광(light off) 요청 신호를 전송할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 발광 요청 신호(LON)와 함께 부분 영역 정보, 예컨대 지문 센싱 영역(101) 중 발광될 부분 영역에 대한 정보를 디스플레이 구동 회로(200)에 전송할 수 있다.The fingerprint sensor 300 may control the display driving circuit 200 so that the display panel 100 emits light in part or all of the fingerprint sensing area 101 when performing the fingerprint sensing operation. The fingerprint sensor 300 may transmit a light on request signal or a light off request signal to the display driving circuit 200. The fingerprint sensor 300 may transmit partial area information together with the light emission request signal LON, for example, information on the partial area to be emitted in the fingerprint sensing area 101 to the display driving circuit 200. [

지문 센서(300)는 지문 스캔 준비가 완료되면, 디스플레이 구동 회로(200)에 발광 요청 신호(LON)를 전송할 수 있다. 또한, 지문 스캔이 완료되면 지문 센서(300)는 즉시 디스플레이 구동 회로(200)에 소광 요청 신호(LOFF)를 전송할 수 있다. The fingerprint sensor 300 can transmit a light emission request signal LON to the display driving circuit 200 when the fingerprint scan preparation is completed. In addition, when the fingerprint scan is completed, the fingerprint sensor 300 can immediately transmit the extinction request signal LOFF to the display drive circuit 200.

디스플레이 패널(100)의 지문 센싱 영역(101)에 포함되는 화소(PX)들은 지문 센싱 동작 시 고휘도의 광을 방출하는 광원으로 동작할 수 있다. 화소(PX)들이 광을 방출하는 시간이 길어지면 화소(PX)들이 열화될 수 있으며, 이에 따라 디스플레이 성능이 열화될 수 있다. 그러나, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)에서는, 지문 센서(300)의 제어 하에 지문 센서(300)가 실제로 지문을 스캔하는 구간에만 디스플레이 패널(100)의 지문 센싱 영역(101)의 화소(PX)들이 발광함으로써, 지문 센싱을 위한 발광 시간을 최소화할 수 있다. The pixels PX included in the fingerprint sensing area 101 of the display panel 100 can operate as a light source that emits light of high luminance in a fingerprint sensing operation. If the time for the pixels PX to emit light is prolonged, the pixels PX may deteriorate, thereby deteriorating display performance. However, in the display device 1000 according to the embodiment of the present disclosure, under the control of the fingerprint sensor 300, only in a period in which the fingerprint sensor 300 actually scans the fingerprint, Since the pixels PX emit light, the light emission time for fingerprint sensing can be minimized.

실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역(101)의 일부 영역만 센싱하고, 지문 센싱 영역(101) 상의 오브젝트가 사람의 지문인지 판단할 수 있다. 예컨대, 지문 센서(300)는 부분 이미지를 생성하고, 생성된 부분 이미지가 사람의 지문 이미지인지 여부를 판단할 수 있다. 또는 지문 센서(300)는 상기 일부 영역의 적어도 두 방향에서, 출력되는 센싱 신호를 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 판단할 수 있다. 이때, 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센싱 영역(101) 전부가 아닌 상기 일부 영역에 포함되는 광원만 발광시킬 수 있다. 예컨대, 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센서(300)로부터 발광 요청 신호와 함께 수신되는 부분 영역 정보를 기초로 지문 센싱 영역(101) 중 상기 부분 영역 정보에 대응하는 부분 영역에 포함되는 광원을 발광시킬 수 있다. In the embodiment, the fingerprint sensor 300 may sense only a partial area of the fingerprint sensing area 101 and determine whether the object on the fingerprint sensing area 101 is human fingerprint. For example, the fingerprint sensor 300 may generate a partial image and determine whether the generated partial image is a fingerprint image of a person. Alternatively, the fingerprint sensor 300 may determine whether the object is a human fingerprint based on the sensing signal output in at least two directions of the partial area. At this time, the display driving circuit 200 may emit only the light source included in the partial area, not all of the fingerprint sensing area 101. [ For example, the display driving circuit 200 generates a light source included in a partial area corresponding to the partial area information of the fingerprint sensing area 101 based on the partial area information received together with the light emission request signal from the fingerprint sensor 300 .

지문 센서(300)는 지문 센싱 영역(101) 상의 오브젝트가 사람의 지문이라고 판단되는 경우, 다시 지문 스캔 동작을 수행하여 지문 이미지, 다시 말해서 전체 지문 이미지를 생성하고 생성된 지문 이미지를 AP에 제공할 수 있다. 이에 따라, 지문 센싱 영역(101)에 사람의 지문이 접촉할 때(또는 근접할 때)만 지문 센서(300)가 전체 지문 이미지를 생성하므로, 지문 센싱 영역(101)의 화소(PX)들이 발광하는 시간이 감소될 수 있으며, 지문 센서(300)의 소비전류가 감소될 수 있다. When the fingerprint sensor 300 determines that the object on the fingerprint sensing area 101 is a human fingerprint, the fingerprint sensor 300 performs a fingerprint scan operation again to generate a fingerprint image, that is, an entire fingerprint image and provide the generated fingerprint image to the AP . Accordingly, since the fingerprint sensor 300 generates the entire fingerprint image only when the fingerprint of the human being touches (or is close to) the fingerprint sensing area 101, the pixels PX of the fingerprint sensing area 101 emit light And the consumption current of the fingerprint sensor 300 can be reduced.

또한, AP는 수신되는 지문 이미지의 패턴을 사용자의 지문 패턴과 비교하여, 매칭 여부를 판단하는데, 지문 이미지가 사람의 지문 이미지가 아닌 경우 패턴 비교 동작이 제거될 수 있으므로, AP의 소비 전력이 감소될 수 있다. Also, the AP compares the pattern of the received fingerprint image with the fingerprint pattern of the user to determine whether the fingerprint image matches the fingerprint image. If the fingerprint image is not a fingerprint image of a person, the pattern comparison operation can be removed. .

도 2는 A-A' 라인에 따른 도 1의 디스플레이 패널 및 지문 센서의 수직 단면도의 일 예이다. 도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 복수의 화소들(PX), 예컨대 OLED 화소들을 포함하는 디스플레이 층(110), 백플레인(120) 및 커버 글라스(130)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 다른 층들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)이 터치 스크린 패널로 구현될 경우, 디스플레이 패널(100)은 복수의 터치 센싱 유닛들 및/또는 복수의 포스 센싱 유닛들을 포함하는 터치 센싱 층을 더 포함할 수 있다. 2 is a vertical cross-sectional view of the display panel and the fingerprint sensor of Fig. 1 taken along line A-A '. Referring to FIG. 2, the display panel 100 may include a display layer 110, a backplane 120, and a cover glass 130 including a plurality of pixels PX, e.g., OLED pixels. The display panel 100 may further include other layers. For example, when the display panel 100 is implemented as a touch screen panel, the display panel 100 may further include a touch sensing layer including a plurality of touch sensing units and / or a plurality of force sensing units .

사용자의 지문(FP)이 디스플레이 패널(100)의 커버 글라스(130) 상에 접촉되거나 또는 커버 글라스(130)에 근접할 때, 복수의 화소들(PX)로부터의 광이 사용자의 지문으로 전달 및 반사되고, 반사된 광은 백플레인(120)을 투과하여 지문 센서(300)로 전달될 수 있다. The light from the plurality of pixels PX is transmitted to the fingerprint of the user and the fingerprint of the user is detected when the fingerprint FP of the user touches the cover glass 130 of the display panel 100 or approaches the cover glass 130, The reflected and reflected light can be transmitted to the fingerprint sensor 300 through the backplane 120.

지문 센서(300)는 반도체 칩 또는 반도체 패키지로 구현되어 디스플레이 패널(100)의 일 면, 예컨대 디스플레이 패널(100)의 하면에 부착될 수 있다. 지문 센서(300)는 픽셀 어레이(310) 및 지문 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다. The fingerprint sensor 300 may be implemented as a semiconductor chip or a semiconductor package and may be attached to one surface of the display panel 100, for example, a lower surface of the display panel 100. The fingerprint sensor 300 may include a pixel array 310 and a fingerprint controller 320.

픽셀 어레이(310)는 복수의 센싱 픽셀들을 포함할 수 있으며, 복수의 센싱 픽셀은 각각 광전 변환 소자(예컨대, 포토 다이오드, 포토트랜지스터, 포토 게이트 및 핀드 포토 다이오드 등)를 포함할 수 있다. 복수의 센싱 픽셀들 각각은 지문의 서로 다른 영역에 의해 반사된 광을 센싱하며, 센싱된 광에 대응하는 전기 신호를 발생할 수 있다. 각각의 센싱 픽셀은 지문의 융선(ridge) 반사된 광에 대응하는 전기 신호를 발생하거나, 융선 사이의 골(valley)에 반사된 광에 대응하는 전기 신호를 발생할 수 있다. 광이 반사된 지문의 형태에 따라 각각의 센싱 픽셀에서 센싱된 광의 양은 달라질 수 있으며, 센싱된 광의 양에 따라 서로 다른 레벨을 갖는 전기 신호가 생성될 수 있다.The pixel array 310 may include a plurality of sensing pixels, and the plurality of sensing pixels may each include a photoelectric conversion element (e.g., a photodiode, a phototransistor, a photogate, and a pinned photodiode, etc.). Each of the plurality of sensing pixels may sense light reflected by different regions of the fingerprint and may generate an electrical signal corresponding to the sensed light. Each sensing pixel may generate an electrical signal corresponding to ridge reflected light of the fingerprint or may generate an electrical signal corresponding to light reflected on a valley between ridges. The amount of light sensed in each sensing pixel may vary depending on the type of the fingerprint reflected by the light, and an electric signal having different levels may be generated depending on the amount of sensed light.

지문 컨트롤러(320)는 픽셀 어레이(310)의 복수의 센싱 픽셀들로부터 제공되는 전기 신호들, 즉 아날로그 센싱 신호들을 수신하고, 아날로그 센싱 신호들에 대한 처리 동작을 통해 지문 이미지를 생성할 수 있다. The fingerprint controller 320 can receive electrical signals, i.e., analog sensing signals, provided from a plurality of sensing pixels of the pixel array 310 and generate a fingerprint image through a processing operation on the analog sensing signals.

픽셀 어레이(310) 및 지문 컨트롤러(320)는 서로 다른 별개의 웨이퍼(또는, 반도체 기판) 상에 형성될 수 있으며, 이 때 픽셀 어레이(310)와 지문 컨트롤러(320)는 별개의 칩으로 분류될 수 있다. 실시예에 있어서, 픽셀 어레이(310)가 구현된 반도체 칩은 지문 컨트롤러(320)가 구현된 반도체 칩 상에 적층될 수 있다. 또는, 다른 실시예로서, 픽셀 어레이(310)와 지문 컨트롤러(320)는 하나의 반도체 칩 내에 구현될 수도 있다.The pixel array 310 and the fingerprint controller 320 may be formed on different discrete wafers (or semiconductor substrates) where the pixel array 310 and the fingerprint controller 320 are classified as separate chips . In an embodiment, the semiconductor chip on which the pixel array 310 is implemented may be stacked on the semiconductor chip on which the fingerprint controller 320 is implemented. Alternatively, as another embodiment, the pixel array 310 and the fingerprint controller 320 may be implemented in one semiconductor chip.

지문 센서(300)는 집광부(330)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 백플레인(120)을 통과한 반사된 광은 집광부(330)를 통과하여 픽셀 어레이(310)로 입사될 수 있다. 비제한적으로, 집광부(330)는 복수의 핀 홀들을 포함하는 핀 홀 마스크, 초박형 렌즈 등으로 구현될 수 있다. The fingerprint sensor 300 may further include a light collecting part 330. The reflected light having passed through the backplane 120 of the display panel 100 may be incident on the pixel array 310 through the condensing unit 330. The light collecting part 330 may be embodied as a pinhole mask including a plurality of pinholes, an ultra-thin lens, or the like.

실시예에 있어서, 집광부(330)는 픽셀 어레이(310)에 적층되거나, 또는 픽셀 어레이(310)를 구현하기 위한 공정 과정에서, 픽셀 어레이(310)를 구성하는 하나 이상의 레이어에 레이어 형태로 적층될 수 있다. 다시 말해서, 집광부(330)와 픽셀 어레이(310)는 일체형으로 형성될 수 있다. In an embodiment, the light collecting portion 330 may be stacked on the pixel array 310 or may be stacked in layers on one or more layers constituting the pixel array 310 in the process for implementing the pixel array 310 . In other words, the light collecting part 330 and the pixel array 310 may be integrally formed.

도 3은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서 및 디스플레이 구동 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 지문 센서 및 디스플레이 구동 회로의 동작을 시간에 따라 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit according to the embodiment of the present disclosure, and FIG. 4 is a diagram showing the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit of FIG. 3 over time.

도 3 및 도 4를 참조하면, 지문 센서(300)는 외부로부터 지문 센싱 요청 신호(SREQ)를 수신하고, 지문 스캔 준비를 할 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 스캔 전, 예컨대 PR 구간 동안, 내부 회로가 정상적으로 지문 센싱을 위한 동작을 수행할 수 있도록 셋팅할 수 있다. 지문 스캔 준비가 완료되면, 지문 센서(300)는 디스플레이 구동 회로(200)에 발광 요청 신호(LON)를 전송할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200)는 발광 요청 신호(LON)에 응답하여 디스플레이 패널(100)을 구동할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부에 포함되는 광원들에 높은 계조를 나타내는 신호(VH)를 제공함으로써, 광원을 고휘도로 발광시킬 수 있다. Referring to FIGS. 3 and 4, the fingerprint sensor 300 receives a fingerprint sensing request signal SREQ from the outside and can prepare for fingerprint scanning. The fingerprint sensor 300 may be set so that the internal circuit can normally perform the fingerprint sensing operation before the fingerprint scan, for example, during the PR interval. When the fingerprint scan preparation is completed, the fingerprint sensor 300 can transmit a light emission request signal LON to the display drive circuit 200. [ The display driving circuit 200 may drive the display panel 100 in response to the light emission request signal LON. The display driving circuit 200 can emit light at a high luminance by providing the light sources included in all or a part of the fingerprint sensing area 101 with a signal VH indicating a high gradation.

이때, 지문 센서(300)는 지문 스캔 동작을 수행할 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부에 대응하는 복수의 센싱 픽셀들로부터 제공되는 전기 신호들, 즉 아날로그 센싱 신호들을 수신할 수 있다. 지문 센서(300)는 상기 아날로그 센싱 신호들을 디지털 센싱 신호로 변환할 수 있다. At this time, the fingerprint sensor 300 may perform a fingerprint scan operation. The fingerprint sensor 300 may receive electrical signals, i.e., analog sensing signals, provided from a plurality of sensing pixels corresponding to all or a portion of the fingerprint sensing area 101. [ The fingerprint sensor 300 may convert the analog sensing signals into a digital sensing signal.

지문 스캔 동작이 완료되면, 지문 센서(300)는 디스플레이 구동 회로(200)에 소광 요청 신호(LOFF)를 전송할 수 있다. 소광 요청 신호(LOFF)에 응답하여 디스플레이 구동 회로(200)는 디스플레이 패널(100)의 구동을 중단할 수 있으며, 이에 따라 광원들을 소광시킬 수 있다. When the fingerprint scan operation is completed, the fingerprint sensor 300 can transmit the extinction request signal LOFF to the display drive circuit 200. In response to the extinction request signal LOFF, the display driving circuit 200 can stop the driving of the display panel 100, thereby light-extinguishing the light sources.

지문 센서(300)는 지문 스캔 구간 이후, 예컨대 SP 구간 동안, 수신된 아날로그 센싱 신호들을 디지털 센싱 신호들로 변환하고 변환된 신호들, 즉 센싱 신호들을 기초로 지문 이미지 또는 부분 이미지를 생성할 수 있다. 또는 지문 센서(300)는 센싱 신호들 또는 부분 이미지의 주파수 성분을 분석할 수 있다. The fingerprint sensor 300 may convert the received analog sensing signals to digital sensing signals after the fingerprint scan interval, e.g., during the SP interval, and generate a fingerprint image or a partial image based on the converted signals, i.e., the sensing signals . Or the fingerprint sensor 300 may analyze the frequency components of the sensing signals or the partial image.

발광 요청 신호(LON) 및/또는 소광 요청 신호(LOFF)가 지문 센서(300) 이외의 장치, 예컨대 AP로부터 제공되는 경우, 지문 센서(300)의 동작 상태에 관계없이 발광 요청 신호(LON) 및/또는 소광 요청 신호(LOFF)가 디스플레이 구동 회로(200)로 전송될 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센서(300)가 지문을 스캔하는 구간 이외의 구간에 광원들을 발광시킬 수 있다. When the light emission request signal LON and / or the extinction request signal LOFF are provided from an apparatus other than the fingerprint sensor 300, for example, AP, the light emission request signal LON and / / RTI > can be transmitted to the display drive circuit 200. The < / RTI > The display driving circuit 200 may cause the light sources to emit light in a section other than the section in which the fingerprint sensor 300 scans the fingerprint.

그러나, 전술한 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치(도 1의 1000)의 지문 센서(300) 및 디스플레이 구동 회로(200)의 동작에 따르면, 지문 센싱 동작 시, 지문 센서(300)가 직접 디스플레이 구동 회로(200)를 제어함으로써, 실제로 지문 센서(300)가 지문 스캔하는 구간에만 디스플레이 패널(100)의 지문 센싱 영역(101)의 화소(PX)들이 발광할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(1000)의 소비 전류의 낭비가 방지되고 지문 센싱을 위한 광원들의 발광 시간이 최소화될 수 있다.However, according to the operations of the fingerprint sensor 300 and the display drive circuit 200 of the display device (1000 of FIG. 1) according to the embodiment of the present disclosure described above, in the fingerprint sensing operation, The pixels PX of the fingerprint sensing area 101 of the display panel 100 can emit light only during a period in which the fingerprint sensor 300 actually scans the fingerprint by controlling the driving circuit 200. [ Accordingly, waste of the current consumption of the display device 1000 is prevented, and the light emission time of the light sources for fingerprint sensing can be minimized.

도 5는 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서와 디스플레이 구동 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 지문 센서(300)가 지문 센싱 영역 전체를 스캔하는 경우를 나타낸다. 5 is a flowchart showing the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit according to the embodiment of the present disclosure. 5 shows a case where the fingerprint sensor 300 scans the entire fingerprint sensing area.

도 5를 참조하면, 지문 센서(300)는 지문 센싱 요청 신호를 수신할 수 있다(S110). 지문 센서(300)는 외부 프로세서, 터치 컨트롤러 또는 센서 허브 등으로부터 지문 센싱 요청 신호를 수신할 수 있다. Referring to FIG. 5, the fingerprint sensor 300 may receive a fingerprint sensing request signal (S110). The fingerprint sensor 300 may receive a fingerprint sensing request signal from an external processor, a touch controller, or a sensor hub.

지문 센서(300)는 내부 회로를 셋팅할 수 있다(S120). 이에 따라 지문 센서(300)가 지문 스캔 준비를 할 수 있다. 내부 회로, 예컨대 아날로그 회로의 바이어스가 세팅될 수 있다. The fingerprint sensor 300 may set an internal circuit (S120). Accordingly, the fingerprint sensor 300 can prepare for fingerprint scan. The bias of an internal circuit, for example, an analog circuit, may be set.

이후, 완전 지문 센싱, 다시 말해서 지문 센싱 영역 전체를 스캔하는 동작이 수행될 수 있다(S130). 지문 센서(300)는 지문 스캔 준비가 완료되면, 발광 요청 신호를 디스플레이 구동 회로(200)에 전송할 수 있다(S131). 디스플레이 구동 회로(200)는 발광 요청 신호에 응답하여 지문 센싱 영역의 광원을 발광시킬 수 있으며(S133), 광원이 발광되면, 지문 센서(300)는 지문 스캔 동작을 수행할 수 있다(S132). Thereafter, the entire fingerprint sensing operation, that is, the entire fingerprint sensing area, may be performed (S130). When the fingerprint sensor 300 is ready for the fingerprint scan, the fingerprint sensor 300 can transmit a light emission request signal to the display drive circuit 200 (S131). The display driving circuit 200 may emit a light source in the fingerprint sensing area in response to the light emission request signal in step S133. When the light source emits light, the fingerprint sensor 300 may perform a fingerprint scan operation in step S132.

지문 스캔 동작이 완료되면, 지문 센서(300)는 소광 요청 신호를 디스플레이 구동 회로(200)에 전송할 수 있다(S134). 디스플레이 구동 회로(200)는 소광 요청 신호에 응답하여 지문 센싱 영역의 광원을 소광시킬 수 있다(S136).When the fingerprint scan operation is completed, the fingerprint sensor 300 can transmit the extinction request signal to the display drive circuit 200 (S134). The display driving circuit 200 may turn off the light source in the fingerprint sensing area in response to the extinction request signal (S136).

소광 요청 신호 전송 후, 또는 소광 요청 신호 전송과 동시에 지문 센서(300)는 센싱 신호들을 처리, 예컨대 이미지 처리하여 지문 이미지를 생성할 수 있다(S135). 지문 센서(300)는 지문 센싱 완료 신호 또는 생성된 지문 이미지를 출력할 수 있다(S140). 예컨대 지문 센서(300)는 지문 센싱 완료 신호 또는 생성된 지문 이미지를 AP에 전송할 수 있다. After transmitting the extinction request signal or simultaneously transmitting the extinction request signal, the fingerprint sensor 300 may process the sensed signals, for example, image processing to generate a fingerprint image (S135). The fingerprint sensor 300 may output a fingerprint sensing completion signal or a generated fingerprint image (S140). For example, the fingerprint sensor 300 may transmit a fingerprint sensing completion signal or a generated fingerprint image to the AP.

도 6은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서 및 디스플레이 구동 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 지문 센서(300)가 지문 센싱 영역(101)의 일부 영역을 스캔하는 동작을 나타낸다. 6 is a diagram for explaining the operation of the fingerprint sensor and the display driving circuit according to the embodiment of the present disclosure. 6 shows an operation in which the fingerprint sensor 300 scans a partial area of the fingerprint sensing area 101. FIG.

도 6의 지문 센서(300) 및 디스플레이 구동 회로(200)의 동작은 도 3을 참조하여 설명한 지문 센서(300) 및 디스플레이 구동 회로(200)의 동작과 유사하다. 다만, 지문 센서(300)는 발광 요청 신호(LON)와 함께 부분 영역 정보(PAIF)를 디스플레이 구동 회로(200)에 전송할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센싱 영역(101) 중 부분 영역 정보(PAIF)에 대응하는 부분 영역(PA)의 광원을 발광시킬 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역(101) 전체가 아닌 부분 영역(PA)에 대하여 지문 스캔 동작을 수행할 수 있다. The operations of the fingerprint sensor 300 and the display drive circuit 200 of FIG. 6 are similar to those of the fingerprint sensor 300 and the display drive circuit 200 described with reference to FIG. However, the fingerprint sensor 300 may transmit the partial area information PAIF to the display driving circuit 200 together with the light emission request signal LON. The display driving circuit 200 can emit light in the partial area PA corresponding to the partial area information PAIF in the fingerprint sensing area 101. [ The fingerprint sensor 300 can perform a fingerprint scan operation on the partial area PA rather than the entire fingerprint sensing area 101. [

실시예에 있어서, 부분 영역 정보(PAIF)는 부분 영역(PA)에 대한 어드레스를 포함할 수 있다. 또는 복수의 부분 영역(PA)이 미리 설정되고, 부분 영역 정보(PAIF)는 복수의 부분 영역(PA) 중 하나를 나타내는 인덱스를 포함할 수 있다.In the embodiment, the partial area information PAIF may include an address for the partial area PA. Or a plurality of partial areas PA are preset, and the partial area information PAIF may include an index indicating one of the plurality of partial areas PA.

다른 실시예에 있어서, 복수의 부분 영역(PA)이 미리 설정되고, 발광 요청 신호(LON)가 디스플레이 구동 회로(200)에 제공될 때마다, 미리 설정된 순서에 따라 복수의 부분 영역(PA) 중 하나가 선택될 수 있다. In another embodiment, each time a plurality of partial areas PA are set in advance and the light emission request signal LON is provided to the display driving circuit 200, One can be selected.

도 7은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서와 디스플레이 구동 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 7은 지문 센서(300)가 지문 센싱 영역의 일부 영역, 다시 말해서 부분 영역(도 6의 PA)를 스캔하는 경우를 나타낸다. 7 is a flowchart showing the operation of the fingerprint sensor and the display drive circuit according to the embodiment of the present disclosure. 7 shows a case where the fingerprint sensor 300 scans a part of the fingerprint sensing area, that is, a partial area (PA in Fig. 6).

도 7을 참조하면, 지문 센서(300)는 지문 센싱 요청 신호를 수신하고(S210), 니부 회로를 셋팅할 수 있다(S220). S210 단계 및 S220 단계는 도 5의 S110 단계 및 S120 단계와 유사하다. Referring to FIG. 7, the fingerprint sensor 300 receives a fingerprint sensing request signal (S210) and sets a finger sensor (S220). Steps S210 and S220 are similar to steps S110 and S120 of FIG.

이후, 부분 지문 센싱, 다시 말해서 지문 센싱 영역의 부분 영역을 스캔하는 동작이 수행될 수 있다(S130). 지문 센서(300)는 지문 스캔 준비가 완료되면, 발광 요청 신호 및 부분 영역 정보를 디스플레이 구동 회로(200)에 전송할 수 있다(S231). 디스플레이 구동 회로(200)는 발광 요청 신호에 응답하여 지문 센싱 영역 중 부분 영역 정보에 대응하는 부분 영역의 광원을 발광시킬 수 있으며(S233), 부분 영역의 광원이 발광되면, 지문 센서(300)는 부분 영역에 대한 지문 스캔 동작을 수행할 수 있다(S232). Subsequently, partial fingerprint sensing, that is, an operation of scanning a partial area of the fingerprint sensing area may be performed (S130). When the fingerprint sensor 300 is ready for the fingerprint scan, the fingerprint sensor 300 may transmit the light emission request signal and the partial area information to the display driving circuit 200 (S231). In response to the light emission request signal, the display driving circuit 200 may emit light in a partial region corresponding to the partial region information in the fingerprint sensing region (S233). When the light source in the partial region emits light, the fingerprint sensor 300 A fingerprint scan operation for the partial area can be performed (S232).

지문 스캔 동작이 완료되면, 지문 센서(300)는 소광 요청 신호를 디스플레이 구동 회로(200)에 전송할 수 있다(S234). 디스플레이 구동 회로(200)는 소광 요청 신호에 응답하여 부분 영역의 광원을 소광시킬 수 있다(S236).When the fingerprint scan operation is completed, the fingerprint sensor 300 can transmit the extinction request signal to the display drive circuit 200 (S234). The display driving circuit 200 may turn off the light source of the partial area in response to the extinction request signal (S236).

소광 요청 신호 전송 후, 또는 소광 요청 신호 전송과 동시에 지문 센서(300)는 센싱 신호들을 처리, 예컨대 이미지 처리하여 부분 이미지를 생성할 수 있다(S235). After transmitting the extinction request signal or simultaneously transmitting the extinction request signal, the fingerprint sensor 300 may process (e.g., image) the sensed signals to generate a partial image (S235).

지문 센서(300)는 부분 이미지가 지문 이미지인지 여부를 판단할 수 있다(S240). 예컨대 지문 센서(235)는 부분 이미지의 적어도 두 방향에서 추출되는 신호들의 주파수 성분을 기초로 부분 이미지가 지문 이미지인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 사람의 지문인지 판단할 수 있다. 다른 예로서, 지문 센서(300)는 적어도 두 방향의 센싱 신호들의 주파수 성분을 기초로 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 사람의 지문인지 판단할 수 있다. 이에 대해서는 도 16내지 도 23을 참조하여 추후 상세하게 설명하기로 한다. The fingerprint sensor 300 may determine whether the partial image is a fingerprint image (S240). For example, the fingerprint sensor 235 may determine whether the partial image is a fingerprint image based on a frequency component of signals extracted from at least two directions of the partial image. That is, the fingerprint sensor 300 can determine whether the object on the fingerprint sensing area is a human fingerprint. As another example, the fingerprint sensor 300 may determine whether the object on the fingerprint sensing area is a human fingerprint based on the frequency components of the sensing signals in at least two directions. This will be described later in detail with reference to FIG. 16 to FIG.

지문 센서(300)는 부분 이미지가 지문 이미지라고 판단되면, 완전 지문 이미지를 획득하기 위한 완전 지문 센싱을 수행할 수 있다(S260). 즉, 지문 센서(300)는 오브젝트가 사람의 지문이라고 판단되면, 완전 지문 센싱을 수행할 수 있다. 완전 지문 센싱은 도 5의 S130 단계에 따라 수행될 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 이미지를 획득하고, 획득된 지문 이미지를 프로세서에 전송할 수 있다. 지문 센서(300)는 부분 이미지가 지문 이미지가 아니라고 판단되면, 부분 이미지를 폐기할 수 있다(S250). If it is determined that the partial image is a fingerprint image, the fingerprint sensor 300 may perform a full fingerprint sensing to obtain a complete fingerprint image (S260). That is, if the fingerprint sensor 300 determines that the object is a human fingerprint, the fingerprint sensor 300 can perform full fingerprint sensing. The full fingerprint sensing may be performed according to step S130 of FIG. The fingerprint sensor 300 can acquire a fingerprint image and transmit the acquired fingerprint image to the processor. If it is determined that the partial image is not a fingerprint image, the fingerprint sensor 300 may discard the partial image (S250).

이에 따라, 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역의 부분 영역을 스캔하여, 지문 센싱 영역에 접촉한 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 먼저 판단한 후, 사람의 지문이라고 판단되는 경우에만, 지문 센싱 영역 전체를 스캔하여 지문 이미지를 획득하고, 획득된 지문 이미지를 지문 패턴 매칭을 위하여 AP에 제공할 수 있다. Accordingly, the fingerprint sensor 300 scans the partial area of the fingerprint sensing area, and first determines whether the object in contact with the fingerprint sensing area is a fingerprint of a person. Then, only when it is determined that the fingerprint is a human fingerprint, To acquire a fingerprint image, and to provide the obtained fingerprint image to the AP for fingerprint pattern matching.

도 8은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서의 일 예를 나타낸다. 8 shows an example of a fingerprint sensor according to an embodiment of the present disclosure.

도 8을 참조하면, 지문 센서(300a)는 픽셀 어레이(310)지문 컨트롤러(320) 및 집광부(330)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한 픽셀 어레이(310), 지문 컨트롤러(320) 및 집광부(330)에 대한 설명은 본 실시예에 따른 픽셀 어레이(310), 지문 컨트롤러(320) 및 집광부(330)에 적용될 수 있다. Referring to FIG. 8, the fingerprint sensor 300a may include a fingerprint controller 320 and a condenser 330 of the pixel array 310. FIG. The description of the pixel array 310, the fingerprint controller 320 and the condenser 330 described with reference to FIG. 2 is the same as that of the pixel array 310, the fingerprint controller 320 and the condenser 330 according to the present embodiment Can be applied.

집광부(330)는 오브젝트, 예컨대 지문에 의해 반사된 반사 광(L)을 모으거나 또는 수신할 수 있다. 반사 광(L)은 집광부(330)를 통과하여 픽셀 어레이(310)로 입사될 수 있다. 비제한적으로, 집광부(330)는 복수의 핀 홀들을 포함하는 핀 홀 마스크, 초박형 렌즈 등으로 구현될 수 있다. The light collecting section 330 can collect or receive reflected light L reflected by an object, such as a fingerprint. The reflected light L may be incident on the pixel array 310 through the light collecting part 330. The light collecting part 330 may be embodied as a pinhole mask including a plurality of pinholes, an ultra-thin lens, or the like.

픽셀 어레이(310)는 복수의 센싱 픽셀들을 포함할 수 있으며, 복수의 센싱 픽셀들 각각은 반사 광(L)을 센싱하며, 센싱된 광에 대응하는 전기 신호, 즉 아날로그 센싱 신호를 발생할 수 있다. The pixel array 310 may include a plurality of sensing pixels, each sensing a reflected light L and generating an electrical signal corresponding to the sensed light, i.e., an analog sensing signal.

지문 컨트롤러(320)는 픽셀 어레이(310)의 복수의 센싱 픽셀들로부터 제공되는 아날로그 센싱 신호들을 수신하고, 아날로그 센싱 신호들에 대한 처리 동작을 통해 지문 이미지 또는 부분 이미지를 생성할 수 있다. The fingerprint controller 320 may receive the analog sensing signals provided from the plurality of sensing pixels of the pixel array 310 and generate a fingerprint image or a partial image through a processing operation on the analog sensing signals.

지문 컨트롤러(320)는 센싱 회로(321), 컨트롤러(322), 신호 처리기(323), 버퍼(324), 제1 인터페이스(325) 및 제2 인터페이스(326)를 포함할 수 있다.The fingerprint controller 320 may include a sensing circuit 321, a controller 322, a signal processor 323, a buffer 324, a first interface 325 and a second interface 326.

센싱 회로(321)는 픽셀 어레이(310)로부터 아날로그 센싱 신호들을 수신하고, 수신된 아날로그 센싱 신호들을 디지털 센싱 신호들로 변환할 수 있다. 센싱 회로(321)는 복수의 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 복수의 아날로그-디지털 변환기 각각은 픽셀 어레이(310)에 연결된 각 채널 중 대응하는 채널로부터 제공되는 아날로그 센싱 신호를 디지털 센싱 신호로 변환할 수 있다. 디지털 변환된 센싱 신호는 신호 처리기(323)에 제공되거나, 또는 버퍼(334)에 임시 저장된 후, 신호 처리기(323)에 제공될 수 있다. The sensing circuit 321 may receive analog sensing signals from the pixel array 310 and convert the received analog sensing signals into digital sensing signals. The sensing circuit 321 may include a plurality of analog-to-digital converters, and each of the plurality of analog-to-digital converters may convert an analog sensing signal provided from a corresponding one of the channels connected to the pixel array 310 into a digital sensing signal Can be converted. The digitally converted sensing signal may be provided to the signal processor 323 or temporarily stored in the buffer 334 and then provided to the signal processor 323. [

버퍼(324)는 센싱 회로(331)로부터 제공되는 센싱 신호를 임시 저장할 수 있다. 버퍼(324)는 또한 지문 센서(300a)의 동작을 위하여 설정된 다양한 종류의 설정값, 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 버퍼(324)는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성 메모리(nonvolatile memory) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리, PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM (Dynamic RAM), SRAM (Static RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FeRAM (Ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다.The buffer 324 may temporarily store a sensing signal provided from the sensing circuit 331. [ The buffer 324 may also store various kinds of setting values, algorithms, and the like set for the operation of the fingerprint sensor 300a. The buffer 324 may be implemented as at least one of a volatile memory or a nonvolatile memory. The non-volatile memory may be a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a flash memory, a phase-change RAM (PRAM), a magnetic RAM (MRAM) RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM), and the like. The volatile memory includes a dynamic random access memory (DRAM), a static RAM (SRAM), a synchronous DRAM (SDRAM), a phase change RAM (PRAM), a magnetic RAM (MRAM), a resistive RAM (RRAM), a ferroelectric RAM .

신호 처리기(323)는 센싱 신호들을 기초로 지문 이미지 또는 부분 이미지를 생성할 수 있다. 신호 처리기(323)는 또한 센싱 신호들 또는 부분 이미지에 포함된 센싱 신호들의 주파수 성분을 분석할 수 있다. 예컨대 신호 처리기(323)는 센싱 신호들로부터 특정 주파수 대역의 신호를 추출할 수 있다. 이를 위해, 신호 처리기(323)는 주파수 분석 필터(323_1)를 구비할 수 있다.The signal processor 323 may generate a fingerprint image or a partial image based on the sensing signals. The signal processor 323 can also analyze the frequency components of the sensing signals or the sensing signals included in the partial image. For example, the signal processor 323 may extract a signal of a specific frequency band from the sensing signals. For this purpose, the signal processor 323 may include a frequency analysis filter 323_1.

주파수 분석 필터(323_1)는 예컨대, FFT(Fast Fourier Transform) 필터, 디지털 IIR(Infinite Impulse Response) 필터, 밴드 패스 필터 등을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 주파수 분석 필터(323_1)는 다양한 종류의 디지털 필터를 포함할 수 있다. The frequency analysis filter 323_1 may include, for example, a fast Fourier transform (FFT) filter, a digital IIR (Infinite Impulse Response) filter, a band pass filter, and the like. However, it is not limited thereto, and the frequency analysis filter 323_1 may include various kinds of digital filters.

컨트롤러(322)는 지문 센서(300a)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(322)는 센싱 회로(321)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(322)는 제2 인터페이스(326)를 통해 디스플레이 구동 회로(200)에 발광 요청 신호 및/또는 소광 요청 신호를 전송할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(300a)는 디스플레이 구동 회로(200)와 동기되어 동작할 수 있으며, 컨트롤러(322)는 제2 인터페이스(326)를 통해 디스플레이 구동 회로(200)에 동기 신호, 예컨대 수직 동기 신호 및/또는 수평 동기 신호를 전송하거나 또는 디스플레이 구동 회로(200)로부터 동기 신호를 수신할 수 있다. The controller 322 can control the overall operation of the fingerprint sensor 300a. The controller 322 can control the driving timing of the sensing circuit 321. [ The controller 322 may transmit the light emission request signal and / or the extinction request signal to the display driving circuit 200 through the second interface 326. [ The fingerprint sensor 300a may operate in synchronism with the display driving circuit 200 and the controller 322 may supply a synchronizing signal to the display driving circuit 200 via the second interface 326, And may transmit a synchronous signal and / or a horizontal synchronous signal, or may receive a synchronous signal from the display driving circuit 200.

지문 센서(300a)가 전체 지문 센싱 동작 시, 컨트롤러(322)는 신호 처리기(323)로부터 제공되는 지문 이미지를 제1 인터페이스(325)를 통해 AP로 전송할 수 있다. When the fingerprint sensor 300a performs the entire fingerprint sensing operation, the controller 322 can transmit the fingerprint image provided from the signal processor 323 to the AP through the first interface 325. [

지문 센서(300a)가 부분 지문 센싱 동작 시, 컨트롤러(322)는 신호 처리기(323)로부터 제공되는 센싱 신호들의 주파수 특성을 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 판단할 수 있다. 실시예에 있어서, 컨트롤러(322)는 부분 이미지가 지문 이미지인지 판단할 수 있다. 오브젝트가 사람의 지문이라고 판단되면, 컨트롤러(322)는 지문 센서(300a)가 완전 지문 센싱 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 실시예에 있어서, 부분 이미지가 지문 이미지가 아니라고 판단되면, 컨트롤러(322)는 부분 이미지를 폐기할 수 있다. When the fingerprint sensor 300a performs the partial fingerprint sensing operation, the controller 322 can determine whether the object is a human fingerprint based on the frequency characteristics of the sensing signals provided from the signal processor 323. In an embodiment, the controller 322 may determine whether the partial image is a fingerprint image. If it is determined that the object is a human fingerprint, the controller 322 can control the fingerprint sensor 300a to perform a full fingerprint sensing operation. In an embodiment, if it is determined that the partial image is not a fingerprint image, the controller 322 may discard the partial image.

제1 인터페이스(325)는 지문 센서(300a)가 외부 프로세서, 예컨대 AP와 통신하기 위한 통신 회로이고, 제2 인터페이스(326)는 지문 센서(300a)가 디스플레이 구동 회로(200)와 통신하기 위한 통신 회로일 수 있다. 실시예에 있어서, 제1 인터페이스(325) 및 제2 인터페이스(326)는 하나의 회로로서 구현될 수 있다. The first interface 325 is a communication circuit for the fingerprint sensor 300a to communicate with an external processor such as an AP and the second interface 326 is a communication circuit for communicating with the display drive circuit 200 for the fingerprint sensor 300a Circuit. In an embodiment, the first interface 325 and the second interface 326 may be implemented as a single circuit.

제1 인터페이스(325) 및 제2 인터페이스(326)는 동종 또는 이종의 인터페이스일 수 있다. 제1 인터페이스(325) 및 제2 인터페이스(326)는 각각 RGB 인터페이스, CPU 인터페이스, 시리얼 인터페이스(serial interface), MDDI(Mobile display digital interface), I2C(inter integrated circuit) 인터페이스, SPI(serial pheripheral interface), MCU(micro controller unit) 인터페이스, MIPI(Mobile industry processor interface), eDP(embedded displayport) 인터페이스, D-sub(D-subminiature), 광 인터페이스(optical interface), D-sub(D-subminiature) 또는 HDMI(high definition multimedia interface) 중 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 제1 인터페이스(325) 및 제2 인터페이스(326)는 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure Digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다. 제1 인터페이스(325) 및 제2 인터페이스(326)는 이 외에도 다양한 직렬 또는 병렬 인터페이스를 포함할 수 있다.The first interface 325 and the second interface 326 may be homogeneous or heterogeneous interfaces. The first interface 325 and the second interface 326 may be respectively connected to an RGB interface, a CPU interface, a serial interface, a mobile display digital interface (MDDI), an inter integrated circuit (I2C) interface, a serial phyripheral interface (SPI) , A microcontroller unit (MCU) interface, a mobile industry processor interface (MIPI), an embedded displayport (eDP) interface, a D-subminiature, an optical interface, a D- or a high definition multimedia interface. Additionally or alternatively, the first interface 325 and the second interface 326 may be, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, a secure digital (SD) card / multi- and an infrared data association standard interface. The first interface 325 and the second interface 326 may include various serial or parallel interfaces.

실시예에 있어서, 제2 인터페이스(326)는 단순 입/출력 핀(또는 패드)일 수 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스(326)는 범용 입/출력 핀(General Purpose I/O, GPIO)으로 구현될 수 있다. In an embodiment, the second interface 326 may be a simple input / output pin (or pad). For example, the second interface 326 may be implemented as a general purpose I / O (GPIO).

도 9는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 구동 회로의 일 예를 나타낸다. 설명의 편의를 위하여, 디스플레이 패널(100)을 함께 도시한다.Fig. 9 shows an example of a display drive circuit according to the embodiment of the present disclosure. For convenience of explanation, the display panel 100 is also shown.

도 9를 참조하면, 디스플레이 구동 회로(200a)는 데이터 드라이버(210), 스캔 드라이버(220), 컨트롤 로직(230), 제1 인터페이스(240) 및 제2 인터페이스(250)를 포함할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200a)는 이외에도 전압 생성 회로, 영상 신호 처리 회로 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the display driving circuit 200a may include a data driver 210, a scan driver 220, a control logic 230, a first interface 240, and a second interface 250. Referring to FIG. The display driving circuit 200a may further include a voltage generating circuit, a video signal processing circuit, and the like.

스캔 드라이버(220)는 컨트롤 로직(230)으로부터 제공되는 제1 제어 신호(CTRL1)에 응답하여, 디스플레이 패널(100)의 스캔 라인들(SL1~SLn)에 온 신호를 공급함으로써, 스캔 라인들(SL1~SLn)을 선택할 수 있다. 디스플레이 동작 시, 스캔 드라이버(220)는 디스플레이 패널(100)의 스캔 라인들(SL1~SLn)을 순차적으로 선택할 수 있다. 지문 센싱 동작 시, 스캔 드라이버(220)는 디스플레이 패널(100)의 스캔 라인들(SL1~SLn) 중 일부, 예컨대 발광 영역에 대응하는 스캔 라인들을 순차적으로 또는 동시에 선택할 수 있다. The scan driver 220 supplies an ON signal to the scan lines SL1 to SLn of the display panel 100 in response to the first control signal CTRL1 provided from the control logic 230, SL1 to SLn) can be selected. In the display operation, the scan driver 220 can sequentially select the scan lines SL1 to SLn of the display panel 100. [ In the fingerprint sensing operation, the scan driver 220 may sequentially or simultaneously select some of the scan lines SL1 to SLn of the display panel 100, for example, the scan lines corresponding to the light emitting area.

데이터 드라이버(210)는 제2 제어 신호(CTRL2)에 응답하여, 영상 데이터(DATA)를 아날로그 신호인 영상 신호들(예컨대 데이터(DATA)의 각 픽셀 데이터에 대응하는 계조 전압)로 변환하고, 영상 신호들을 데이터 라인들(DL1~DLm)에 제공할 수 있다. 데이터 드라이버(210)는 화소들(PX)이 지문 센싱 동작을 위한 광원으로서 동작할 때, 최고 계조를 나타내는 영상 신호들을 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 일부 라인들, 예컨대 발광 영역에 대응하는 라인들에 제공할 수 있다. The data driver 210 converts the image data DATA into image signals (e.g., gradation voltages corresponding to the respective pixel data of the data DATA) in response to the second control signal CTRL2, Signals to the data lines DL1 to DLm. When the pixels PX operate as a light source for the fingerprint sensing operation, the data driver 210 outputs image signals representing the highest gradation to some of the data lines DL1 to DLm, for example, Lt; / RTI >

컨트롤 로직(230)은 디스플레이 구동 회로(200a)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤 로직(230)은 데이터 드라이버(210) 및 스캔 드라이버(220)의 구동 시점을 제어할 수 있으며, 타이밍 컨트롤러로 지칭될 수 있다. 컨트롤 로직(230)은 제1 인터페이스(240)를 통해, 외부 프로세서, 예컨대 AP로부터 제공되는 영상 데이터 및 제어 신호들(예컨대 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 클럭 신호 등)을 수신하고, 수신된 제어 신호들에 기초하여 데이터 드라이버(210) 및 스캔 드라이버(220)를 제어하기 위한 제1 제어 신호(CTRL1) 및 제2 제어 신호(CTRL2)를 생성할 수 있다. 또한, 컨트롤 로직(230)은 영상 데이터를 데이터 드라이버(210)와의 인터페이스 사양에 맞도록 포맷을 변환하고, 변환된 영상 데이터(DATA)를 데이터 드라이버(210)에 전송할 수 있다. The control logic 230 can control the overall operation of the display driving circuit 200a. The control logic 230 may control the driving timing of the data driver 210 and the scan driver 220, and may be referred to as a timing controller. The control logic 230 receives image data and control signals (e.g., a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a clock signal, etc.) provided from an external processor, e.g., an AP, through the first interface 240, And generate a first control signal CTRL1 and a second control signal CTRL2 for controlling the data driver 210 and the scan driver 220 based on the signals. In addition, the control logic 230 may convert the format of the video data according to the interface specification with the data driver 210, and may transmit the converted video data (DATA) to the data driver 210.

컨트롤 로직(230)은 또한, 제2 인터페이스(250)를 통해, 지문 센서(300)로부터 발광 요청 신호 및 소광 요청 신호를 수신하고, 발광 요청 신호에 응답하여, 지문 센싱 영역의 일부 또는 전부의 광원, 다시 말해서 지문 센싱 영역의 일부 또는 전부에 포함되는 화소들(PX)을 발광시키고, 소광 요청 신호에 응답하여, 광원들을 소광시킬 수 있다. The control logic 230 also receives the light emission request signal and the extinction request signal from the fingerprint sensor 300 via the second interface 250 and, in response to the light emission request signal, That is, the pixels PX included in part or all of the fingerprint sensing area, and in response to the extinction request signal, the light sources can be extinguished.

컨트롤 로직(230)은 제2 인터페이스(250)를 통해 지문 센서(300)로부터 동기 신호를 수신하거나, 또는 지문 센서(300)에 동기 신호를 전송하고, 지문 센서(300)에 동기되어 제1 제어 신호(CTRL1) 및 제2 제어 신호(CTRL2)를 생성하고, 생성된 제1 제어 신호(CTRL1) 및 제2 제어 신호(CTRL2)를 기초로 데이터 드라이버(210) 및 스캔 드라이버(220)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 제1 제어 신호(CTRL1) 및 제2 제어 신호(CTRL2)에 응답하여 데이터 드라이버(210) 및 스캔 드라이버(220)가 동작함으로써, 지문 센싱 영역의 일부 또는 전부의 광원이 발광 또는 소광할 수 있다. The control logic 230 receives a synchronization signal from the fingerprint sensor 300 via the second interface 250 or transmits a synchronization signal to the fingerprint sensor 300 and transmits the synchronization signal to the first control Generates the signal CTRL1 and the second control signal CTRL2 and supplies the operation timing of the data driver 210 and the scan driver 220 based on the generated first control signal CTRL1 and the second control signal CTRL2 Can be controlled. The data driver 210 and the scan driver 220 operate in response to the first control signal CTRL1 and the second control signal CTRL2 so that a light source of part or all of the fingerprint sensing area can emit or quench.

제1 인터페이스(240)는 디스플레이 구동 회로(200a)가 외부 프로세서, 예컨대 AP와 통신하기 위한 통신 회로이고, 제2 인터페이스(250)는 디스플레이 구동 회로(200a)가 지문 센서(300)와 통신하기 위한 통신 회로일 수 있다. 실시예에 있어서, 제1 인터페이스(24) 및 제2 인터페이스(250)는 하나의 회로로서 구현될 수 있다. 제1 인터페이스(24) 및 제2 인터페이스(250)는 각각 도 8을 참조하여 전술한 다양한 인터페이스들 중 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 제2 인터페이스(250) 는 단순 입/출력 핀(또는 패드)일 수 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스(250)는 범용 입/출력 핀(General Purpose I/O, GPIO)으로 구현될 수 있다. The first interface 240 is a communication circuit for communicating with an external processor, for example, an AP, and the second interface 250 is a communication circuit for the display driving circuit 200a to communicate with the fingerprint sensor 300 May be a communication circuit. In an embodiment, the first interface 24 and the second interface 250 may be implemented as a single circuit. The first interface 24 and the second interface 250 may each include one of the various interfaces described above with reference to FIG. In an embodiment, the second interface 250 may be a simple input / output pin (or pad). For example, the second interface 250 may be implemented as a general purpose I / O (GPIO).

도 10은 본 개시의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 나타낸다. Figure 10 shows a touch screen device according to an embodiment of the present disclosure;

터치 스크린 장치(2000)는 디스플레이 기능, 터치 인식 기능 및 지문 인식 기능을 갖는 다양한 종류의 전자 장치 중 하나일 수 있다. 예컨대, 터치 스크린 장치(2000)는 도 1을 참조하여 전술한 다양한 전자 장치 중의 하나일 수 있다.The touch screen device 2000 may be one of various types of electronic devices having a display function, a touch recognition function, and a fingerprint recognition function. For example, the touch screen device 2000 may be one of the various electronic devices described above with reference to FIG.

터치 스크린 장치(2000)는 터치 스크린 패널(2100), 터치 스크린 구동 회로(2200) 및 지문 센서(300)를 포함할 수 있다. 도 10에 도시 되지는 않았으나, 터치 스크린 장치(2000)는 AP를 더 포함할 수 있다. The touch screen device 2000 may include a touch screen panel 2100, a touch screen drive circuit 2200, and a fingerprint sensor 300. Although not shown in FIG. 10, the touch screen device 2000 may further include an AP.

터치 스크린 패널(2100)은 영상을 표시할 수 있으며, 터치 스크린 패널(2100) 상에 발생하는 터치 입력을 센싱할 수 있다. 터치 스크린 패널(2100)은 디스플레이 층 및 터치 센서 층을 포함할 수 있으며, 터치 센서 층은 디스플레이 층의 상부에 배치되거나, 또는 디스플레이 층과 일체로서 형성될 수 있다. The touch screen panel 2100 can display an image and sense a touch input generated on the touch screen panel 2100. The touch screen panel 2100 may include a display layer and a touch sensor layer, which may be disposed on top of the display layer, or formed integrally with the display layer.

도 11은 A-A' 라인에 따른 도 10의 터치 스크린 패널 및 지문 센서의 수직 단면도의 일 예를 나타낸다. 도 11의 수직 단면도는 도 2의 수직 단면도와 유사하다. 다만, 터치 스크린 패널(2100)은 터치 센서 층(140)을 더 포함할 수 있다. 일 예로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 터치 센서 층(140)은 디스플레이 층(110)과 커버 글라스(130) 사이에 개재될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 터치 센서 층(140)은 화소(PX)들과 일체로서 형성될 수도 있다. 11 shows an example of a vertical cross-sectional view of the touch screen panel and the fingerprint sensor of Fig. 10 according to the line A-A '. The vertical cross-sectional view of Figure 11 is similar to the vertical cross-sectional view of Figure 2. However, the touch screen panel 2100 may further include a touch sensor layer 140. As shown in FIG. 12, the touch sensor layer 140 may be interposed between the display layer 110 and the cover glass 130. However, the present invention is not limited thereto, and the touch sensor layer 140 may be formed integrally with the pixels PX.

터치 센서 층(140)에는 터치 센서가 구현될 수 있으며, 터치 센서는 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 터치 센싱 유닛을 포함할 수 있다. 터치 센서는 터치 스크린 패널(2100) 상의 터치 입력을 센싱하고, 센싱 신호, 예컨대 터치 센싱 신호를 생성할 수 있다. 터치 센서는 터치 센싱 신호를 터치 컨트롤러(400)에 제공할 수 있다. The touch sensor layer 140 may include a touch sensor, and the touch sensor may include a plurality of touch sensing units arranged in a matrix form. The touch sensor may sense the touch input on the touch screen panel 2100 and generate a sensing signal, e.g., a touch sensing signal. The touch sensor can provide a touch sensing signal to the touch controller 400. [

터치 센서는 정전 용량 방식의 센서로 구현될 수 있다. 터치 센서(20)는 x-y 평면 상에 행열로 배치되는 터치 센싱 유닛들을 포함할 수 있다. 터치 센싱 유닛들은 터치 센싱 층(140)내에 배치되는 센서 전극으로 구현될 수 있다. 센서 전극은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 또는 ITZO(indium tin zinc oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 구현될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며, 터치 센서는 저항막 방식(Resistive Overlay), 표면초음파 방식(Surface Acoustic Wave), 적외선 방식(Infrared), 표면탄성파 방식, 인덕티브 방식 등 다양한 방식의 센서로 구현될 수 있다. The touch sensor can be implemented by a capacitive sensor. The touch sensor 20 may include touch sensing units arranged in a matrix on the x-y plane. The touch sensing units may be implemented as sensor electrodes disposed within the touch sensing layer 140. The sensor electrode may be formed of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), or ITZO (indium tin zinc oxide). However, the present invention is not limited thereto, and the touch sensor may be implemented by a variety of sensors such as a resistive overlay, a surface acoustic wave, an infrared, a surface acoustic wave, and an inductive .

실시예에 있어서, 터치 스크린 패널(2100)은 터치 스크린 패널(2100) 상에 발생하는 터치 입력의 포스를 센싱할 수 있다. 터치 스크린 패널(2100)은 포스 센서를 더 포함할 수도 있다. 포스 센서는 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 포스 센싱 유닛을 포함할 수 있으며, 복수의 포스 센싱 유닛은 매트릭스 형태로 배열되거나 또는 행 및 열로 배열되는 복수의 포스 센싱 전극들로 구현될 수 있다. 실시예에 있어서, 터치 센서 및 포스 센서는 센싱 전극을 공유할 수도 있다. In an embodiment, the touch screen panel 2100 may sense a force of a touch input occurring on the touch screen panel 2100. The touch screen panel 2100 may further include a force sensor. The force sensor may include a plurality of force sensing units arranged in a matrix, and the plurality of force sensing units may be arranged in a matrix form or a plurality of force sensing electrodes arranged in rows and columns. In an embodiment, the touch sensor and the force sensor may share a sensing electrode.

터치 스크린 구동 회로(2200)는 디스플레이 구동 회로(200) 및 터치 컨트롤러(400)를 포함할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200) 및 터치 컨트롤러(400)는 별개의 반도체 칩에 형성될 수 있다. 또는 디스플레이 구동 회로(200) 및 터치 컨트롤러(400)는 하나의 반도체 칩에 집적될 수도 있다. The touch screen drive circuit 2200 may include a display drive circuit 200 and a touch controller 400. The display drive circuit 200 and the touch controller 400 may be formed on separate semiconductor chips. Or the display drive circuit 200 and the touch controller 400 may be integrated in one semiconductor chip.

디스플레이 구동 회로(200)는 터치 스크린 패널(2100), 즉 터치 스크린 패널(2100)의 디스플레이 층(110)에 영상을 표시하거나 또는 지문 센서(300)가 지문 센싱 동작 시, 지문 센싱 영역(101)의 광원을 발광시킬 수 있다. 도 1을 참조하여 설명한 디스플레이 구동 회로(200)의 동작은 본 실시예의 디스플레이 구동 회로(200)에 적용될 수 있다. 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The display driving circuit 200 displays an image on the display layer 110 of the touch screen panel 2100 or the touch screen panel 2100 or when the fingerprint sensor 300 detects an image on the fingerprint sensing area 101, The light source of FIG. The operation of the display drive circuit 200 described with reference to Fig. 1 can be applied to the display drive circuit 200 of this embodiment. A duplicate description will be omitted.

터치 컨트롤러(400)는 터치 센싱 층(140)에 구동 신호를 제공하고, 상기 구동 신호를 기초로 터치 센싱 층(140)으로부터 수신되는 센싱 신호를 처리하여 터치 입력 발생 여부 및 터치 좌표를 산출할 수 있다. The touch controller 400 provides a driving signal to the touch sensing layer 140 and processes the sensing signal received from the touch sensing layer 140 based on the driving signal to calculate the touch input occurrence and the touch coordinates have.

한편, 터치 컨트롤러(400)는, 터치 스크린 장치(2000)가 저전력 모드로 동작하되 다만 터치 센싱 기능을 수행하도록 설정된 경우(예컨대 always on touch 모드), 터치 스크린 패널(2000 상에 터치 입력 또는 임계 레벨 이상의 터치 포스가 발생되면, 지문 센서(300)에 직접적으로 또는 간접적으로 센싱 요청 신호(SREQ)를 제공할 수 있다. Meanwhile, when the touch screen device 2000 is operated in the low power mode but is set to perform the touch sensing function (for example, always on touch mode), the touch controller 400 controls the touch input / When the above-described touch force is generated, the fingerprint sensor 300 can directly or indirectly provide the sensing request signal SREQ.

지문 센서(300)는 터치 컨트롤러(400)로부터 제공되는 센싱 요청 신호(SREQ)에 응답하여 저전력 모드, 예컨대 슬립 모드에서 동작 모드, 예컨대 노말 동작 모드로 전환되며, 지문 센싱 동작을 수행할 수 있다. The fingerprint sensor 300 is switched from a low power mode, for example, from a sleep mode to an operation mode, for example, a normal operation mode in response to a sensing request signal SREQ provided from the touch controller 400, and can perform a fingerprint sensing operation.

지문 센서(300)는 지문 스캔 준비 완료 후, 디스플레이 구동 회로(200)에 발광 요청 신호(LON)를 전송하고, 이후, 지문 스캔이 완료되면, 디스플레이 구동 회로(200)에 소광 요청 신호(LOFF)를 전송할 수 있다.The fingerprint sensor 300 transmits a light emission request signal LON to the display driving circuit 200 after the fingerprint scan preparation is completed and then outputs a light extinction request signal LOFF to the display driving circuit 200, Can be transmitted.

지문 센서(300) 및 디스플레이 구동 회로(200)의 동작은 도 1을 참조하여 전술한 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. The operations of the fingerprint sensor 300 and the display driving circuit 200 are the same as those described above with reference to FIG. 1, and a duplicate description will be omitted.

도 12a, 도 12b 및 도 12c는 지문 센서가 터치 컨트롤러로부터 센싱 요청 신호(SREQ)를 수신하는 방법을 설명하는 도면이다.12A, 12B and 12C are diagrams for explaining how a fingerprint sensor receives a sensing request signal SREQ from a touch controller.

도 12a를 참조하면, 지문 센서(300)는 터치 컨트롤러(400)로부터 직접적으로 센싱 요청 신호(SREQ)를 수신할 수 있다. 지문 센서(300)와 터치 컨트롤러(400)는 각각 직접 통신을 위한 인터페이스를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12A, the fingerprint sensor 300 may receive a sensing request signal SREQ directly from the touch controller 400. FIG. The fingerprint sensor 300 and the touch controller 400 may each include an interface for direct communication.

도 12b 및 도 12c를 참조하며, 지문 센서(300)는 터치 컨트롤러(400)로부터 간접적으로 센싱 요청 신호(SREQ)를 수신할 수 있다.Referring to FIGS. 12B and 12C, the fingerprint sensor 300 can indirectly receive the sensing request signal SREQ from the touch controller 400. FIG.

도 12b를 참조하면, 지문 센서(300) 및 터치 컨트롤러(400)는 각각 외부 프로세서, 예컨대 AP(500)와 통신할 수 있다. 터치 컨트롤러(400)는 AP(500)를 통해 지문 센서(300)에 센싱 요청 신호(SREQ)를 전송할 수 있다. 한편, 터치 스크린 장치(도 10의 2000)가 저전력 모드로 동작 시, AP(500)는 슬립 상태(또는 저전력 상태)일 수 있다. 다만, AP(500)는 저전력 영역(510)을 구비할 수 있으며, 저전력 영역(510)은 AP(500)가 슬립 상태일 때, 전부 또는 일부 동작을 수행할 수 있다. 저전력 영역(510)은 터치 컨트롤러(400)로부터 수신되는 센싱 요청 신호(SREQ)를 지문 센서(300)에 제공할 수 있다. Referring to FIG. 12B, the fingerprint sensor 300 and the touch controller 400 may communicate with an external processor, e.g., the AP 500, respectively. The touch controller 400 may transmit a sensing request signal SREQ to the fingerprint sensor 300 through the AP 500. [ On the other hand, when the touch screen device 2000 (FIG. 10) operates in the low power mode, the AP 500 may be in a sleep state (or a low power state). However, the AP 500 may have a low power region 510 and the low power region 510 may perform all or some of the operations when the AP 500 is in the sleep state. The low power region 510 may provide the fingerprint sensor 300 with a sensing request signal SREQ received from the touch controller 400. [

도 12c를 참조하면, 지문 센서(300) 및 터치 컨트롤러(400)는 각각 센서 허브(600)에 연결되며, 센서 허브(600)를 통해 AP(500)와 통신할 수 있다. Referring to FIG. 12C, the fingerprint sensor 300 and the touch controller 400 are respectively connected to the sensor hub 600 and can communicate with the AP 500 through the sensor hub 600.

센서 허브(600)는 각종 센서들과 AP(500) 사이에 연결되며, 각종 센서들로부터 수신되는 데이터, 정보, 알림 등을 AP(500)에 제공하고, AP(500)로부터 제공되는 제어신호를 센서들로 전송할 수 있다. The sensor hub 600 is connected between the various sensors and the AP 500 and provides the AP 500 with data, information and notifications received from various sensors, and transmits control signals provided from the AP 500 Can be transmitted to the sensors.

도 12c에서, 센서 허브(600)는 터치 컨트롤러(400)로부터 제공되는 터치 좌표 및 지문 센서(300)로부터 제공되는 지문 이미지를 AP(500)에 제공할 수 있다. 터치 컨트롤러(400)는 센서 허브(600)를 통해 센싱 요청 신호(SREQ)를 지문 센서(300)에 전송할 수 있다. 12C, the sensor hub 600 may provide the AP 500 with finger coordinates provided from the touch controller 400 and a fingerprint image provided from the fingerprint sensor 300. The touch controller 400 may transmit the sensing request signal SREQ to the fingerprint sensor 300 through the sensor hub 600. [

한편, 도 12c에서, 센서 허브(600)는 AP(500)와 별개의 구성으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 센서 허브(600)는 AP(500)에 포함될 수 있다.12C, the sensor hub 600 is shown as being separate from the AP 500, but the present invention is not limited thereto, and the sensor hub 600 may be included in the AP 500. FIG.

도 13은 본 개시의 실시예에 따른 모바일 장치를 나타내는 블록도이다. 모바일 장치는 도 10의 터치 스크린 장치로서 구현될 수 있으며, 터치 스크린 패널을 포함할 수 있다. 13 is a block diagram illustrating a mobile device in accordance with an embodiment of the present disclosure. The mobile device may be implemented as the touch screen device of FIG. 10, and may include a touch screen panel.

모바일 장치(3000)는, 디스플레이 구동 회로(200), 지문 센서(300), 터치 컨트롤러(400) 및 AP(500)를 포함할 수 있다. 터치 스크린 패널은 생략하기로 한다. 도 1 내지 도 13을 참조하여 디스플레이 구동 회로(200), 지문 센서(300), 터치 컨트롤러(400) 및 AP(500)에 대하여 설명한 내용은 본 실시예에 적용될 수 있다. The mobile device 3000 may include a display drive circuit 200, a fingerprint sensor 300, a touch controller 400, and an AP 500. The touch screen panel will be omitted. The description of the display driving circuit 200, the fingerprint sensor 300, the touch controller 400, and the AP 500 with reference to Figs. 1 to 13 can be applied to this embodiment.

AP(500)는 모바일 장치(3000)의 전반적인 동작을 제어한다. AP(500)는 디스플레이 구동 회로(200), 지문 센서(300) 및 터치 컨트롤러(400)와 통신할 수 있으며, 디스플레이 구동 회로(200), 지문 센서(300) 및 터치 컨트롤러(400)를 제어할 수 있다.The AP 500 controls the overall operation of the mobile device 3000. The AP 500 can communicate with the display driving circuit 200, the fingerprint sensor 300 and the touch controller 400 and controls the display driving circuit 200, the fingerprint sensor 300 and the touch controller 400 .

구체적으로, 디스플레이 동작 시, AP(500)는 디스플레이 구동 회로(200)에 영상 데이터(IDATA)를 제공할 수 있다. 터치 센싱 동작 시, AP(500)는 터치 컨트롤러(400)로부터 제공되는 터치 좌표(Txy)를 기초로 사용자가 원하는 동작을 수행하도록 모바일 장치(3000)를 제어할 수 있다. 예컨대 AP(500)는 터치 스크린 패널 상에 표시되는 사용자 인터페이스가 다양한 종류의 애플리케이션에 대한 아이콘들을 포함하고 있을 때, 터치 좌표(Txy)에 대응하는 아이콘에 해당하는 애플리케이션 또는 프로그램을 실행시킬 수 있다. Specifically, in the display operation, the AP 500 can provide the image data (IDATA) to the display drive circuit 200. In the touch sensing operation, the AP 500 can control the mobile device 3000 to perform a desired operation based on the touch coordinates (Txy) provided from the touch controller 400. For example, when the user interface displayed on the touch screen panel includes icons for various kinds of applications, the AP 500 can execute an application or a program corresponding to the icon corresponding to the touch coordinate (Txy).

지문 센싱 동작 시, AP(500)는 지문 센서(300)로부터 제공되는 지문 이미지(FPI)를 수신하고, 지문 이미지(FPI)를 기초로 사용자 인증을 수행할 수 있다. 예컨대 AP(500)는 지문 이미지(FPI)로부터 지문 패턴을 획득하고, 획득된 지문 패턴과 미리 설정된 사용자 지문의 패턴을 비교함으로써, 지문 패턴 매칭 여부를 판단할 수 있다. 지문 패턴이 매칭되면, AP(500)는 사용자 인증 성공으로 판단하고, 사용자 인증에 따른 다양한 동작을 수행할 수 있다. In the fingerprint sensing operation, the AP 500 receives the fingerprint image (FPI) provided from the fingerprint sensor 300 and performs user authentication based on the fingerprint image (FPI). For example, the AP 500 may obtain a fingerprint pattern from a fingerprint image (FPI), and compare the obtained fingerprint pattern with a predetermined user fingerprint pattern to determine whether the fingerprint pattern is matched. If the fingerprint pattern is matched, the AP 500 determines that the user authentication is successful and can perform various operations according to the user authentication.

예컨대, 모바일 장치가 잠금 상태일 경우, 사용자 인증이 성공하면, AP(500)는 모바일 장치를 잠금 해지 상태로 전환할 수 있다. 또는 AP(500)는 사용자 인증에 성공한 사용자가 보안 데이터를 이용하고자 하는 경우, 보안 데이터에 접속하거나, 보안 데이터 처리 동작을 수행할 수 있다. For example, when the mobile device is locked, if the user authentication is successful, the AP 500 can switch the mobile device to the unlocked state. Alternatively, the AP 500 may access the security data or perform the security data processing operation when the user who has successfully authenticated the user wants to use the security data.

한편, AP(500)는 보안 데이터, 예컨대 중요 데이터를 처리하는 보안 영역을 포함하며, 지문 이미지(FPI)는 보안 영역으로 수신될 수 있다. AP(500)는 일반 환경(Rich Execution Environment)(REE) 및 보안 환경(Trusted Execution Environment)(TEE)을 포함할 수 있으며, 보안 영역(TZ)에는 보안 환경이 적용될 수 있다. 보안 영역(TZ)과 다른 영역들, 예컨대 일반 영역들은 물리적으로 분리된 형태, 소프트웨어 적으로 분리된 형태, 또는 물리적인 분리와 소프트웨어적인 분리를 모두 이용한 형태로 구현될 수 있다. Meanwhile, the AP 500 includes a security area for processing security data, for example, important data, and a fingerprint image (FPI) can be received in the security area. AP 500 may include a Rich Execution Environment (REE) and a Trusted Execution Environment (TEE), and a security environment may be applied to the security zone TZ. Security areas TZ and other areas, such as general areas, may be implemented in a physically separate form, in a software separated form, or in a form using both physical and software separation.

지문 센싱 동작 시, 지문 센서(300)는 디스플레이 구동 회로(200)를 제어할 수 있다. 지문 센서(300)는 디스플레이 구동 회로(200)에 발광 요청 신호(LON) 및/또는 소광 요청 신호(LOFF)를 전송할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(200)는 지문 센서(300)로부터 수신되는 발광 요청 신호(LON) 및/또는 소광 요청 신호(LOFF)에 응답하여, 터치 스크린 패널(도 10의 2100) 상의 지문 센싱 영역(101)의 전부 또는 일부에 포함되는 광원들을 발광 또는 소광시킬 수 있다. In the fingerprint sensing operation, the fingerprint sensor 300 can control the display driving circuit 200. The fingerprint sensor 300 may transmit the light emission request signal LON and / or the extinction request signal LOFF to the display driving circuit 200. [ The display driving circuit 200 is responsive to the light emission request signal LON and / or the extinction request signal LOFF received from the fingerprint sensor 300 to generate the fingerprint sensing area 101 on the touch screen panel 2100 (Fig. 10) The light sources included in all or a part of the light sources can be lighted or extinguished.

지문 센서(300)는 AP(500)로부터 지문 센싱 커맨드를 수신하고, 지문 센싱 커맨드에 응답하여 동작할 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 센싱 동작이 완료되면, 지문 센싱 완료 신호 및 지문 이미지(FPI)를 AP(500)에 제공할 수 있다.The fingerprint sensor 300 receives the fingerprint sensing command from the AP 500 and can operate in response to the fingerprint sensing command. The fingerprint sensor 300 can provide a fingerprint sensing completion signal and a fingerprint image (FPI) to the AP 500 when the fingerprint sensing operation is completed.

한편, 모바일 장치(3000)가 저전력 모드로 동작 시, AP(500)는 슬립 모드(또는 저전력 모드)일 수 있다. AP(500)는 동작을 중단하거나 또는 AP(500)의 일부 영역만이 동작할 수 있다.On the other hand, when the mobile device 3000 is operating in the low power mode, the AP 500 may be in a sleep mode (or low power mode). The AP 500 may stop operating or only a partial area of the AP 500 may operate.

이때, 터치 스크린 패널 상에 터치 입력이 감지되면, 지문 센서(300)가 지문 센싱 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 터치 컨트롤러(400)가 터치 스크린 패널 상에 발생하는 터치 입력을 감지하고, 센싱 요청 신호(SREQ)를 지문 센서(300)에 제공할 수 있다. 도 14에서는, 터치 컨트롤러(400)가 직접 센싱 요청 신호(SREQ)를 지문 센서(300)에 제공하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 도 13b 및 13c를 참조하여 설명한 바와 같이, 터치 컨트롤러(400)는 간접적으로 센싱 요청 신호(SREQ)를 지문 센서(300)에 제공할 수 있다. At this time, if a touch input is detected on the touch screen panel, the fingerprint sensor 300 can perform a fingerprint sensing operation. The touch controller 400 senses the touch input generated on the touch screen panel and provides the sensing request signal SREQ to the fingerprint sensor 300. [ 14, the touch controller 400 directly provides the sensing request signal SREQ to the fingerprint sensor 300. However, the present invention is not limited thereto. As described with reference to FIGS. 13B and 13C, the touch controller 400 400 may indirectly provide the fingerprint sensor 300 with a sensing request signal SREQ.

도 14 및 도 15는 도 13의 모바일 장치의 구성들의 동작을 나타내는 흐름도이다.Figures 14 and 15 are flow charts illustrating the operation of the configurations of the mobile device of Figure 13;

모바일 장치(3000)가 잠금 상태에서 저전력 모드로 동작하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. A case where the mobile device 3000 operates in a low-power mode from a locked state will be described as an example.

도 14를 참조하면, 모바일 장치(3000)가 저전력 모드로 동작하는 단계에서(S210), AP(500) 및 지문 센서(300)는 슬립 모드(또는 저전력 모드), 터치 컨트롤러(400)는 동작 모드로 디스플레이 구동 회로(200)는 저전력 동작 모드로 동작할 수 있다. 예컨대 디스플레이 구동 회로(200)는 터치 스크린 패널 상의 일부 영역에만 영상을 표시할 수 있다. 이러한 저전력 모드는 AOD(Always On Display) 모드, 또는 AOF(Always On Touch) 모드로 지칭될 수 있다. 실시예에 있어서, 터치 컨트롤러(400) 또한 저전력 동작 모드로 동작할 수 있으며, 터치 스크린 패널 상의 상기 일부 영역 또는 다른 일부 영역에 발생하는 터치 입력을 감지할 수도 있다. 14, the AP 500 and the fingerprint sensor 300 are in a sleep mode (or a low power mode), the touch controller 400 is in an operation mode The display drive circuit 200 can operate in the low power operation mode. For example, the display driving circuit 200 may display an image only on a partial area on the touch screen panel. This low power mode may be referred to as AOD (Always On Display) mode, or AOF (Always On Touch) mode. In an embodiment, the touch controller 400 may also operate in a low power mode of operation and may sense touch input occurring in the partial area or some other area on the touch screen panel.

터치 컨트롤러(400)는 지속적으로, 예컨대 미리 설정된 주기 마다 터치 센싱을 수행함으로써, 터치 입력이 발생하였는지 판단할 수 있다(S211). The touch controller 400 can continuously determine whether or not a touch input has occurred by performing touch sensing at predetermined preset intervals (S211).

터치 입력이 발생하면, 터치 컨트롤러(400)는 지문 센싱 요청 신호를 지문 센서(300)로 전송 할 수 있다(S222). 모바일 장치(3000)가 잠금 상태인 경우, 터치 입력이 발생하더라도, 사용자 인증이 수행되어야 모바일 장치(3000)가 저전력 모드에서 노말 동작 모드로 전환될 수 있다. 따라서, 터치 컨트롤러(400)는 사용자 인증을 위하여 터치 지문 센싱 요청 신호를 지문 센서(300)로 전송할 수 있다.When the touch input is generated, the touch controller 400 can transmit a fingerprint sensing request signal to the fingerprint sensor 300 (S222). When the mobile device 3000 is in the locked state, even if a touch input occurs, user authentication must be performed so that the mobile device 3000 can be switched from the low power mode to the normal operation mode. Accordingly, the touch controller 400 may transmit a touch fingerprint sensing request signal to the fingerprint sensor 300 for user authentication.

지문 센서(300)는 지문 센싱 요청 신호에 응답하여, 웨이크-업 되고, 지문 스캔 준비를 할 수 있다(S231). 다시 말해서 지문 센서(300)는 동작 모드로 전환되고, 지문 센싱 동작 준비를 할 수 있다. 지문 센서(300)는 내부 회로가 정상적으로 동작하도록 설정할 수 있다. In response to the fingerprint sensing request signal, the fingerprint sensor 300 is woken up and ready for fingerprint scanning (S231). In other words, the fingerprint sensor 300 is switched to the operation mode, and can prepare for the fingerprint sensing operation. The fingerprint sensor 300 can be set so that the internal circuit operates normally.

지문 스캔 준비가 완료되면 지문 센서(300) 및 디스플레이 구동 회로(200)는 완전 지문 센싱을 수행할 수 있다(S241). 도 5의 S130 단계를 참조하여 설명한 바에 따라, 완전 지문 센싱이 수행될 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역 전체를 스캔하여 지문 이미지를 생성할 수 있으며, 지문 이미지를 AP(500)에 전송할 수 있다(S251). When the fingerprint scan preparation is completed, the fingerprint sensor 300 and the display drive circuit 200 can perform the full fingerprint sensing (S241). As described with reference to step S130 of FIG. 5, full fingerprint sensing may be performed. The fingerprint sensor 300 may scan the entire fingerprint sensing area to generate a fingerprint image, and may transmit the fingerprint image to the AP 500 (S251).

지문 이미지가 수신되면, AP(500)는 슬립 모드(또는 저전력 모드)에서 동작 모드로 전환될 수 있으며, 지문 매칭 동작을 수행할 수 있다(S261). 수신된 지문 이미지의 패턴과 기 설정된 사용자 지문의 패턴이 일치하면, 모바일 장치(3000)는 동작 모드로 전환될 수 있다. When the fingerprint image is received, the AP 500 can be switched from the sleep mode (or the low power mode) to the operation mode and perform the fingerprint matching operation (S261). If the pattern of the received fingerprint image matches the pattern of the predetermined user fingerprint, the mobile device 3000 can be switched to the operation mode.

도 15를 참조하면, 모바일 장치(3000)가 저전력 모드로 동작하는 단계에서(S310), AP(500) 및 지문 센서(300)는 슬립 모드(또는 저전력 모드), 터치 컨트롤러(400)는 동작 모드로 디스플레이 구동 회로(200)는 저전력 동작 모드로 동작할 수 있다.15, when the mobile device 3000 operates in the low power mode at step S310, the AP 500 and the fingerprint sensor 300 are in the sleep mode (or low power mode), the touch controller 400 is in the operation mode The display drive circuit 200 can operate in the low power operation mode.

터치 컨트롤러(400)는 지속적으로, 예컨대 미리 설정된 주기마다 터치 센싱을 수행함으로써, 터치 입력이 발생하였는지 판단할 수 있으며(S311), 터치 입력이 발생하면, 터치 컨트롤러(400)는 지문 센싱 요청 신호를 지문 센서(300)에 전송할 수 있다(S322). The touch controller 400 can continuously determine whether or not a touch input has occurred by performing touch sensing at predetermined preset intervals (S311). When a touch input occurs, the touch controller 400 transmits a fingerprint sensing request signal To the fingerprint sensor 300 (S322).

지문 센서(300)는 지문 센싱 요청 신호에 응답하여 슬립 모드에서 동작 모드로 전환될 수 있으며, 지문 스캔 준비를 할 수 있다(S331).The fingerprint sensor 300 can be switched from the sleep mode to the operation mode in response to the fingerprint sensing request signal, and can prepare for fingerprint scanning (S331).

지문 스캔 준비가 완료되면 지문 센서(300) 및 디스플레이 구동 회로(200)는 부분 지문 센싱을 수행할 수 있다(S341). 도 7의 S230 단계를 참조하여 설명한 바에 따라, 부분 지문 센싱이 수행될 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역의 부분 영역을 스캔할 수 있다. When the fingerprint scan preparation is completed, the fingerprint sensor 300 and the display drive circuit 200 can perform partial fingerprint sensing (S341). As described with reference to step S230 in FIG. 7, partial fingerprint sensing can be performed. The fingerprint sensor 300 may scan a partial area of the fingerprint sensing area.

지문 센서(300)는 터치 입력이 지문인지 판단할 수 있다(S351). 예컨대, 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역의 부분 영역을 스캔하여 생성되는 부분 이미지 또는 센싱 신호들을 기초로 터치 입력이 사람의 지문인지 판단할 수 있다. 예컨대 지문 센서(300)는 센싱 신호들 또는 부분 이미지에 포함되는 적어도 두 개의 센싱 신호들의 주파수 성분을 분석하고, 상기 주파수 성분을 기초로 터치 입력이 사람의 지문인지 판단할 수 있다.터치 입력이 사람의 지문이 아니라고 판단되면, 모바일 장치(3000)는 계속하여 저전력 모드로 동작할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 부분 이미지를 폐기할 수 있다. The fingerprint sensor 300 can determine whether the touch input is a fingerprint (S351). For example, the fingerprint sensor 300 may determine whether the touch input is a human fingerprint based on a partial image or sensing signals generated by scanning a partial area of the fingerprint sensing area. For example, the fingerprint sensor 300 may analyze the frequency components of at least two sensing signals included in the sensing signals or the partial image, and may determine whether the touch input is a human fingerprint based on the frequency components. The mobile device 3000 can continue to operate in the low power mode. In an embodiment, the fingerprint sensor 300 may discard the partial image.

터치 입력이 사람의 지문이라고 판단되면, 지문 센서(300)는 웨이크-업 신호를 AP(500)에 전송할 수 있다(S381). 이에 따라 AP(500)는 슬립 모드(또는 저전력 모드)에서 동작 모드로 전환될 수 있다.If it is determined that the touch input is a fingerprint of a person, the fingerprint sensor 300 may transmit a wake-up signal to the AP 500 (S381). Accordingly, the AP 500 can be switched from the sleep mode (or the low power mode) to the operation mode.

또한, 지문 센서(300)는 완전 지문 센싱을 수행할 수 있다(S382). 지문 센서(300)는 지문 이미지를 획득할 수 있다. 지문 센서(300)는 지문 이미지를 AP(500)에 전송할 수 있다(S391). In addition, the fingerprint sensor 300 can perform full fingerprint sensing (S382). The fingerprint sensor 300 can acquire a fingerprint image. The fingerprint sensor 300 can transmit the fingerprint image to the AP 500 (S391).

AP(500)는 수신된 지문 이미지를 기초로 지문 매칭 동작을 수행할 수 있다. AP(500)는 수신된 지문 이미지의 지문 패턴과 기 설정된 사용자 지문의 지문 패턴을 비교할 수 있다. 지문 패턴들이 일치하면, 사용자 인증이 성공한 것으로 판단하고, AP(500)는 모바일 장치(3000)를 동작 모드로 전환할 수 있다. The AP 500 can perform a fingerprint matching operation based on the received fingerprint image. The AP 500 can compare the fingerprint pattern of the received fingerprint image with the fingerprint pattern of the predetermined user fingerprint. If the fingerprint patterns match, the AP 500 determines that the user authentication is successful, and the mobile device 3000 can be switched to the operation mode.

본 개시의 실시예에 따르면, 터치 입력 발생 시, 모바일 장치(3000)는 즉시 지문 이미지를 획득하고, 지문 매칭을 수행하는 것이 아니라, 터치 입력이 지문 인지를 판단하고, 터치 입력이 지문인 경우에, 지문 이미지를 획득하고, 이를 기초로 지문 매칭을 수행할 수 있다. 이에 따라, 모바일 장치(3000)의 터치 스크린 상에 사용자의 지문이 접촉되는 것이 아니라, 다른 오브젝트, 예컨대 사용자의 다른 신체 부위, 물체 등이 잘못 접촉되는 경우에, 지문 매칭을 위하여, AP(500)가 슬립 모드(또는 저전력 모드)에서 동작 모드로 전환되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 모바일 장치(3000)의 소비 전력이 감소될 수 있다. According to the embodiment of the present disclosure, when the touch input is generated, the mobile device 3000 immediately acquires the fingerprint image and determines whether the touch input is a fingerprint, instead of performing the fingerprint matching. If the touch input is a fingerprint , A fingerprint image can be acquired, and fingerprint matching can be performed based on the acquired fingerprint image. Accordingly, in the case where the user's fingerprint does not touch the touch screen of the mobile device 3000 but the other object, for example, another body part, an object of the user, or the like is erroneously contacted, Can be prevented from switching from the sleep mode (or the low power mode) to the operation mode. Accordingly, the power consumption of the mobile device 3000 can be reduced.

이하, 지문 센서(300)가, 터치 입력이 사람의 지문인지 여부를 판단하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for determining whether or not the fingerprint sensor 300 is a fingerprint of a human being will be described in detail.

도 16은 사람의 지문의 일부를 나타내는 도면이다. 16 is a view showing a part of a person's fingerprint.

도 16을 참조하면, 사람의 지문은 솟아오른 부위인 융선(RL)과 융선 사이의 골(VA)로 이루어져 있으며, 인접한 두 융선(RL) 사이의 거리는 대략 250um 내지 260um(micrometer)일 수 있다. 즉 1mm당 1.52개 내지 4 개의 융선(RL)이 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 융선(RL)과 골(VA)이 이루는 패턴과 수직한 방향으로 지문 패턴을 획득할 경우, 지문 패턴의 공간 주파수 f는 대략 1.5Khz 내지 4Khz(kilohertz)일 수 있다. 지문 센서(300)가 k mm(millimeter) 간격으로 이미지 포인트를 획득할 경우, 즉 센싱 회로(도 8의 321)가 픽셀 어레이(도 8의 310)로부터 k mm 간격으로 아날로그 센싱 신호를 수신하고 센싱 신호를 디지털 센싱 신호로 변환할 경우, 디지털화된 지문 패턴의 정규 공간 주파수

Figure pat00001
는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 16, a fingerprint of a human consists of a ridge (RL) as a bulge and a ridge (VA) between ridges, and a distance between adjacent ridges (RL) may be approximately 250 to 260 micrometers. That is, 1.52 to 4 ridges (RL) may be arranged per 1 mm. As shown, when the fingerprint pattern is obtained in a direction perpendicular to the pattern formed by the ridgeline RL and the valley VA, the spatial frequency f of the fingerprint pattern may be approximately 1.5 KHz to 4 KHz (kilohertz). When the fingerprint sensor 300 acquires an image point in k millimeter intervals, that is, the sensing circuit (321 in FIG. 8) receives the analog sensing signal in k mm intervals from the pixel array (310 in FIG. 8) When a signal is converted into a digital sensing signal, the normal spatial frequency of the digitized fingerprint pattern
Figure pat00001
Can be expressed by Equation (1).

Figure pat00002
Figure pat00002

도 17a는 이상적인 지문 패턴의 신호 세기를 주파수 도메인 상에 나타낸 그래프이고, 도 17b는 예시적인 지문 센싱 신호의 신호 세기를 주파수 도메인 상에 나타낸 그래프이다. 도 17a 및 도 17b에서, 가로축은 정규 공간 주파수

Figure pat00003
를 나타내고 세로축은 신호 세기를 나타낸다. FIG. 17A is a graph showing the signal intensity of the ideal fingerprint pattern on the frequency domain, and FIG. 17B is a graph showing the signal intensity of the exemplary fingerprint sensing signal on the frequency domain. In Figs. 17A and 17B, the horizontal axis indicates the normal spatial frequency
Figure pat00003
And the vertical axis represents the signal intensity.

도 17a를 참조하면 이상적인 지문 패턴의 정규 공간 주파수

Figure pat00004
는 제1 주파수(f1) 및 제2 주파수(f2) 사이에 분포할 수 있다. 예컨대, 제1 주파수(f1)는 대략 k*1.5Khz이고, 제2 주파수(f2)는 대략 k*4Khz일 수 있다. 제1 주파수(f1) 내지 제2 주파수(f2) 사이의 주파수 영역이 지문 공간 주파수 대역(FSB)으로 지칭될 수 있다. Referring to FIG. 17A, the normal spatial frequency of the ideal fingerprint pattern
Figure pat00004
May be distributed between the first frequency f1 and the second frequency f2. For example, the first frequency f1 may be approximately k * 1.5 KHz and the second frequency f2 may be approximately k * 4 KHz. The frequency domain between the first frequency f1 and the second frequency f2 may be referred to as a fingerprint spatial frequency band FSB.

터치 스크린 패널(도 10의 200) 또는 디스플레이 패널(도 1의 100)의 지문 센싱 영역 상에 접촉된 오브젝트가 사람의 지문이라면 센싱 신호, 즉 디지털 센싱 신호의 정규 공간 주파수 성분 중 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기가 다른 주파수 대역의 신호 세기보다 상대적으로 클 수 있다. If the object touching the fingerprint sensing area of the touch screen panel (200 of FIG. 10) or the display panel (100 of FIG. 1) is a human fingerprint, then the sensing signal, i.e., the fingerprint space frequency band FSB) may be relatively larger than the signal strength of other frequency bands.

따라서, 지문 센서(300)는 지문 센싱 영역(101) 상의 부분 영역의 일 방향으로부터 획득된 센싱 신호의 정규 공간 주파수 성분 중 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기를 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 판단할 수 있다.Therefore, the fingerprint sensor 300 determines whether the object is a fingerprint of a person based on the signal intensity of the fingerprint space frequency band (FSB) among the normal spatial frequency components of the sensing signal obtained from one direction of the partial region on the fingerprint sensing region 101 Can be determined.

예를 들어서, 도 17b에 도시된 바와 같이, 센싱 신호의 전력이 넓은 주파수 대역에 분포하더라도, 지문 센서(300)는 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기를 측정할 수 있다. 예컨대, 신호 처리기(도 8의 323)가 퓨리에 변환, 밴드패스 필터 등을 통해 센싱 신호의 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기를 측정(또는 추출)할 수 있다. 지문 센서(300)는 측정된 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기를 기초로, 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 전력(power)을 산출 할 수 있다. 지문 센서(300)는 센싱 신호의 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 전력이 전체 주파수 대역의 전력(이하 전체 주파수 전력 이라고 함)의 일정 비율 이상을 차지할 경우, 센싱 신호가 사람의 지문을 스캔함에 따라 생성되었다고 판단할 수 있다. 다시 말해서, 지문 센서(300)는 터치 스크린 패널(도 10의 200) 또는 디스플레이 패널(도 1의 100)의 지문 센싱 영역(101) 상에 접촉된 오브젝트를 사람의 지문으로 판단할 수 있다. For example, as shown in FIG. 17B, even if the power of the sensing signal is distributed over a wide frequency band, the fingerprint sensor 300 can measure the signal intensity of the fingerprint space frequency band (FSB). For example, the signal processor (323 in FIG. 8) can measure (or extract) the signal intensity of the fingerprint space frequency band (FSB) of the sensing signal through a Fourier transform, a bandpass filter or the like. The fingerprint sensor 300 can calculate the power of the fingerprint space frequency band (FSB) based on the signal strength of the measured fingerprint space frequency band (FSB). When the power of the fingerprint space frequency band FSB of the sensing signal occupies a certain ratio or more of the power of the entire frequency band (hereinafter, referred to as total frequency power), the fingerprint sensor 300 scans the fingerprint of the person It can be judged that it has been generated. In other words, the fingerprint sensor 300 can judge an object contacted on the fingerprint sensing area 101 of the touch screen panel (200 in Fig. 10) or the display panel (100 in Fig.

도 18은 본 개시의 실시예에 따른 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 18 is a flowchart illustrating a method for determining whether or not an object on a fingerprint sensing area according to an embodiment of the present disclosure is a fingerprint.

지문 센서(300)는 오브젝트가 접촉한 지문 센싱 영역(101)의 부분 영역의 일 방향으로부터 센싱 신호를 획득할 수 있다(S10). 지문 센서(300)는 픽셀 어레이(도 8의 310) 중 상기 부분 영역에 대응하는 화소들로부터 아날로그 센싱 신호를 수신하고, 아날로그 센싱 신호를 디지털 센싱 신호로 변환할 수 있다. 이로써, 센싱 신호가 획득될 수 있다.The fingerprint sensor 300 can acquire a sensing signal from one direction of the partial area of the fingerprint sensing area 101 that the object touches (S10). The fingerprint sensor 300 may receive an analog sensing signal from pixels corresponding to the partial area of the pixel array 310 (FIG. 8), and may convert the analog sensing signal into a digital sensing signal. Thereby, the sensing signal can be obtained.

지문 센서(300)는 센싱 신호의 주파수 성분을 분석할 수 있다(S20). 예컨대, 도 8의 신호 처리기(323)에 구비되는 주파수 분석 필터(323_1)가 센싱 신호의 정규 공간 주파수 성분을 분석할 수 있다. 예컨대, 주파수 분석 필터(323_1)는 디지털 IIR 필터일 수 있으며, 디지털 IIR 필터는 센싱 신호로부터 지문 공간 주파수 대역의 신호 세기 또는 전력을 추출할 수 있다. The fingerprint sensor 300 may analyze the frequency component of the sensing signal (S20). For example, the frequency analysis filter 323_1 included in the signal processor 323 of FIG. 8 can analyze the normal spatial frequency component of the sensing signal. For example, the frequency analysis filter 323_1 may be a digital IIR filter, and the digital IIR filter may extract signal intensity or power of the fingerprint space frequency band from the sensing signal.

지문 센서(300)는 센싱 신호의 정규 공간 주파수 성분 중 지문 공간 주파수 대역에 해당하는 주파수 성분을 기초로 오브젝트가 지문인지 여부를 판단할 수 있다(S30). 예컨대, 지문 센서(300)는 센싱 신호의 전체 주파수 대역의 신호 세기와 지문 공간 주파수 대역, 예컨대 약 k*1.5Khz 내지 k*4Khz 주파수 영역의 신호 세기를 비교하여 오브젝트가 지문인지여부를 판단할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 센싱 신호의 지문 공간 주파수 대역의 전력이 전체 주파수 전력 의 일정 비율 이상을 차지할 경우, 오브젝트가 사람의 지문이라고 판단할 수 있다.The fingerprint sensor 300 may determine whether the object is a fingerprint based on a frequency component corresponding to a fingerprint space frequency band among the regular spatial frequency components of the sensing signal (S30). For example, the fingerprint sensor 300 may compare the signal strength of the entire frequency band of the sensing signal with the signal intensity of the fingerprint space frequency band, for example, the frequency range of about k * 1.5 KHz to k * 4 KHz frequency region to determine whether the object is a fingerprint have. In an embodiment, the fingerprint sensor 300 may determine that the object is a human fingerprint when the power of the fingerprint space frequency band of the sensing signal occupies a certain ratio or more of the total frequency power.

실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 부분 영역의 복수의 방향으로부터 복수의 센싱 신호를 획득하고, 전술한 바와 유사하게, 복수의 센싱 신호들의 정규 공간 주파수 성분을 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 판단할 수 있다. In an embodiment, the fingerprint sensor 300 acquires a plurality of sensing signals from a plurality of directions of the partial region and, based on the normal spatial frequency components of the plurality of sensing signals, Can be determined.

지문 센싱 영역(101) 상에 접촉되는 지문의 방향은 다양할 수 있다. 따라서, 지문 센서(300)는 여러 방향에서 센싱 신호들을 획득하고, 획득된 센싱 신호들을 분석함으로써, 상기 오브젝트가 지문인지 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(300)는 세 방향 이상에서 센싱 신호들을 획득할 수 있다. The direction of the fingerprint touching the fingerprint sensing area 101 may vary. Accordingly, the fingerprint sensor 300 can accurately determine whether the object is a fingerprint by acquiring sensing signals in various directions and analyzing the obtained sensing signals. In an embodiment, the fingerprint sensor 300 may obtain sensing signals in more than three directions.

도 19a 및 도 19b는 지문 센싱 영역 상에서 복수의 센싱 신호를 획득하는 방법을 나타내는 도면이다. 19A and 19B are diagrams illustrating a method of acquiring a plurality of sensing signals on a fingerprint sensing area.

지문 센서(300)는 도 19a에 도시된 바와 같이 중심점(P1)을 기준으로 세 방향(R1, R2, R3)에서 센싱 신호들을 획득할 수 있으며, 또는 도 19b에 도시된 바와 같이 중심점(P1)을 기준으로 네 방향(R1, R2, R3 및 R4)에서 센싱 신호들을 획득할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 실시예들일뿐이며, 지문 센서(300)는 적어도 두 방향 이상에서 센싱 신호들을 획득할 수 있다. 실시예에 있어서, 도 19a의 세 방향(R1, R2, R3) 또는 도 19b의 네 방향(R1, R2, R3 및 R4)은 중심점(P1)을 기준으로 서로 일정한 각도를 가질 수 있다.The fingerprint sensor 300 may acquire sensing signals in three directions R1, R2, and R3 based on the center point P1 as shown in FIG. 19A, or may acquire sensing signals in the center point P1 as shown in FIG. R2, R3, and R4 based on the received signals. However, this is only exemplary embodiments, and the fingerprint sensor 300 can acquire sensing signals in at least two directions. In the embodiment, the three directions R1, R2, R3 in FIG. 19A or the four directions R1, R2, R3, and R4 in FIG. 19B may have a certain angle with respect to the center point P1.

지문 센서(300)는 적어도 두 방향 이상에서 획득된 센싱 신호들을 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 판단할 수 있다. The fingerprint sensor 300 may determine whether the object is a fingerprint of a person based on the sensing signals obtained in at least two directions.

도 20은 지문 센싱 영역 상의 복수의 방향에서 복수의 센싱 신호를 획득하는 방법을 나타내는 도면이다.20 is a diagram showing a method of acquiring a plurality of sensing signals in a plurality of directions on a fingerprint sensing area.

도 20을 참조하면, 지문 센서의 센싱 회로(321a)는 픽셀 어레이(310a)의 복수의 영역으로부터 복수의 센싱 신호를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 20, the sensing circuit 321a of the fingerprint sensor may acquire a plurality of sensing signals from a plurality of regions of the pixel array 310a.

센싱 회로(321a)는 픽셀 어레이(310a)의 각 채널에 연결된 복수의 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(310a)의 상부에서 하부로 라인 단위로 센싱될 수 있다. 라인 단위로 센싱될 때, 센싱 되는 세 방향의 영역들(PA1, PA2 및 PA3)에 포함되는 센싱 화소에 연결된 채널에 대응하는 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)가 동작하고, 센싱되지 않는 영역에 포함되는 센싱 화소들에 연결된 채널들에 대응하는 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)들은 동작하지 않을 수 있다. The sensing circuit 321a may include a plurality of analog-to-digital conversion circuits (ADCs) coupled to respective channels of the pixel array 310a. As shown, it may be sensed line by line from the top to the bottom of the pixel array 310a. When sensing in units of lines, the analog-to-digital conversion circuit (ADC) corresponding to the channel connected to the sensing pixels included in the sensed three-directional areas PA1, PA2 and PA3 operates and is included in the non- The analog-to-digital conversion circuits (ADCs) corresponding to the channels connected to the sensing pixels may not operate.

예컨대, A1 구간 및 A3 구간이 센싱될 때는, 제1 영역(PA1)에 대응하는 하나의 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)가 동작하고, A2 구간이 센싱될 때는, 라인 단위로 제1 내지 제3 영역들(PA1, PA2, PA3)에 대응하는 세 개의 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)들이 동작할 수 있다. 아날로그 센싱 신호들을 수신한 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)는 아날로그 센싱 신호들을 디지털 센싱 신호들로 변환할 수 있다. 변환된 디지털 신호들이 신호 처리됨으로써, 세 방향에서의 센싱 신호들, 즉 디지털 센싱 신호들이 획득될 수 있다. For example, when the A1 section and the A3 section are sensed, one analog-digital conversion circuit (ADC) corresponding to the first area PA1 operates, and when the A2 section is sensed, Three analog-to-digital conversion circuits (ADCs) corresponding to the areas PA1, PA2, and PA3 may operate. An analog-to-digital conversion circuit (ADC) receiving the analog sensing signals may convert the analog sensing signals into digital sensing signals. The converted digital signals are subjected to signal processing, whereby sensing signals in three directions, i.e. digital sensing signals, can be obtained.

도 21은 본 개시의 실시예에 따른, 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 22는 복수의 센싱 신호의 신호 세기를 주파수 도메인 상에 나타낸 그래프이다. 도 21은 복수의 센싱 신호들을 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 판단하는 방법을 나타내며, 도 21의 판단 방법은 예시적으로 도 8의 지문 센서(300a)의 컨트롤러(322)에서 수행될 수 있다. 21 is a flowchart illustrating a method for determining whether an object on the fingerprint sensing area is a fingerprint, according to an embodiment of the present disclosure. 22 is a graph showing signal intensities of a plurality of sensing signals in the frequency domain. 21 shows a method of determining whether an object is a fingerprint of a person based on a plurality of sensing signals, and the determination method of FIG. 21 may be exemplarily performed in the controller 322 of the fingerprint sensor 300a of FIG. 8 have.

도 21을 참조하면, 지문 센서는 복수의 센싱 신호들 각각에 대하여 지문 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기를 추출할 수 있다(S31). 예컨대 도 22를 참조하면, 제1 센싱 신호(SS1)의 정규 공간 주파수

Figure pat00005
, 제2 센싱 신호(SS2)의 정규 공간 주파수
Figure pat00006
및 제3 센싱 신호(SS3)의 정규 공간 주파수
Figure pat00007
은 상이한 분포를 나타낼 수 있다. 따라서, 제1 센싱 신호(SS1), 제2 센싱 신호(SS2) 및 제3 센싱 신호(SS3) 각각으로부터 추출된 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기들은 상이할 수 있다. Referring to FIG. 21, the fingerprint sensor may extract the signal strength of the fingerprint space frequency band (FSB) for each of the plurality of sensing signals (S31). For example, referring to FIG. 22, the normal spatial frequency of the first sensing signal SS1
Figure pat00005
The second spatial frequency of the second sensing signal SS2,
Figure pat00006
And the third spatial frequency SS3 of the third sensing signal SS3
Figure pat00007
Can exhibit different distributions. Therefore, the signal intensities of the spatial frequency band FSB extracted from the first sensing signal SS1, the second sensing signal SS2, and the third sensing signal SS3, respectively, may be different.

지문 센서는 복수의 센싱 신호들 각각에 대하여, 공간 주파수 대역(FSB)의 신호 세기에 따라 웨이트를 할당할 수 있다. 복수의 센싱 신호들 각각에 대하여 서로 다른 웨이트가 할당될 수 있다. The fingerprint sensor can assign a weight to each of the plurality of sensing signals according to the signal strength of the spatial frequency band (FSB). Different weights may be assigned to each of the plurality of sensing signals.

지문 센서는 복수의 센싱 신호들 각각에 대하여 할당된 웨이트를 합산할 수 있다(S33). 지문 센서는 합산값이 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S34). 예컨대, 임계값은 사람의 지문이 복수의 방향, 예컨대 적어도 세 방향에서 스캔되었을 때 획득되는 센싱 신호들을 기초로 S31, S32 및 S33 단계에 따라 산출되는 합산값의 최소값으로 설정될 수 있다. The fingerprint sensor may sum the weights assigned to each of the plurality of sensing signals (S33). The fingerprint sensor can determine whether the sum value is equal to or greater than the threshold value (S34). For example, the threshold value may be set to the minimum value of the summation value calculated in accordance with steps S31, S32, and S33 based on the sensing signals obtained when the fingerprint of a person is scanned in a plurality of directions, e.g., at least three directions.

지문 센서는 합산값이 임계값 이상이면 오브젝트가 사람의 지문이라고 판단할 수 있다(S35). 지문 센서는 합산값이 임계값 미만이면 오브젝트가 사람의 지문이 아니라고 판단할 수 있다(S36). The fingerprint sensor can determine that the object is a human fingerprint if the sum value is equal to or greater than the threshold value (S35). If the sum value is less than the threshold value, the fingerprint sensor can determine that the object is not the fingerprint of the person (S36).

도 23은 본 개시의 실시예에 따른, 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 사람의 지문인지 여부를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 23은 복수의 센싱 신호들을 기초로 오브젝트가 사람의 지문인지 판단하는 방법을 나타내며, 도 23의 판단 방법은 예시적으로 도 8의 지문 센서(300a)의 컨트롤러(322)에서 수행될 수 있다.23 is a flowchart illustrating a method for determining whether an object on a fingerprint sensing area is a human fingerprint, according to an embodiment of the present disclosure; 23 shows a method of determining whether an object is a human fingerprint based on a plurality of sensing signals, and the determination method of FIG. 23 may be illustratively performed in the controller 322 of the fingerprint sensor 300a of FIG.

도 23을 참조하면 지문 센서는 복수의 센싱 신호들 각각에 대하여 공간 주파수 대역의 전력 비율을 산출할 수 있다(S41). 예컨대, 복수의 센싱 신호들 각각에 대하여 전체 주파수 대역의 전력에 대한 공간 주파수 대역의 전력의 비율을 산출할 수 있다. 도 22를 참조하여 설명하면 지문 센서는 제1 센싱 신호(SS1), 제2 센싱 신호(SS2) 및 제3 센싱 신호(SS3) 각각에 대하여 공간 주파수 대역(FSB)의 전력 비율을 산출 할 수 있다. 제2 센싱 신호(SS2) 공간 주파수 대역의 전력 비율이 가장 높을 수 있다. Referring to FIG. 23, the fingerprint sensor can calculate the power ratio of the spatial frequency band to each of the plurality of sensing signals (S41). For example, the ratio of the power of the spatial frequency band to the power of the entire frequency band can be calculated for each of the plurality of sensing signals. 22, the fingerprint sensor can calculate the power ratio of the spatial frequency band FSB to each of the first sensing signal SS1, the second sensing signal SS2, and the third sensing signal SS3 . The power ratio of the second sensing signal SS2 in the spatial frequency band may be the highest.

지문 센서는 적어도 하나의 센싱 신호의 전력 비율이 임계 비율 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S34). 예컨대 지문 센서는 제1 센싱 신호(SS1), 제2 센싱 신호(SS3) 및 제3 센싱 신호(SS3) 각각에 대하여 산출된 공간 주파수 대역의 전력의 비율들 중 적어도 하나가 임계 비율 이상인지 여부를 판단할 수 있다. The fingerprint sensor can determine whether the power ratio of at least one sensing signal is equal to or greater than a threshold ratio (S34). For example, the fingerprint sensor determines whether at least one of ratios of power of the spatial frequency band calculated for each of the first sensing signal SS1, the second sensing signal SS3, and the third sensing signal SS3 is equal to or greater than a threshold ratio It can be judged.

적어도 하나의 센싱 신호의 전력 비율이 임계 비율 이상이면, 지문 센서는 오브젝트가 사람의 지문이라고 판단할 수 있다(S35). 모든 센싱 신호의 전력 비율이 임계 비율 미만이면, 지문 센서는 오브젝트가 사람의 지문이 아니라고 판단할 수 있다(S35).If the power ratio of at least one sensing signal is equal to or higher than the threshold ratio, the fingerprint sensor can determine that the object is a fingerprint of a person (S35). If the power ratio of all sensing signals is less than the threshold ratio, the fingerprint sensor can determine that the object is not a fingerprint of a person (S35).

전술한 바와 같이, 도 18 및 도 21 내지 23을 참조하여 지문 센싱 영역 상의 오브젝트가 사람의 지문인지 판단하는 방법을 설명하였다. 그러나, 이는 예시적인 실시예일뿐이며, 판단 방법은 다양하게 변형될 수 있다. As described above, a method of determining whether an object on a fingerprint sensing area is a human fingerprint has been described with reference to Figs. 18 and 21 to 23. Fig. However, this is only an exemplary embodiment, and the judgment method can be variously modified.

도 24는 본 개시의 실시예에 따른 스마트폰을 나타내는 도면이다.24 is a diagram illustrating a smartphone according to an embodiment of the present disclosure;

도 24를 참조하면, 스마트폰(4000)은 터치 스크린 패널(4100), 터치 스크린 하우징(4500) 및 터치 스크린 패널(4100)의 하부에 배치되는 지문 센서(4300)를 포함할 수 있다. 스마트폰(4000)은 또한, 내부에 스마트폰(4000)의 전반적인 동작을 제어하는 AP 및 터치 스크린 패널(4100)을 구동하는 터치 스크린 구동 회로, 예컨대 디스플레이 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 24, the smartphone 4000 may include a touch screen panel 4100, a touch screen housing 4500, and a fingerprint sensor 4300 disposed under the touch screen panel 4100. The smartphone 4000 may also include a touch screen drive circuit, e.g., a display drive circuit and a touch controller, for driving an AP and a touch screen panel 4100 to control the overall operation of the smartphone 4000 therein.

하우징(4500)은 스마트폰(4000)의 외관을 형성할 수 있으며, 외부 충격 또는 스크래치로부터 스마트폰(4000) 내부의 구성들, 예컨대 집적 회로들, 배터리, 안테나 등을 보호할 수 있다. The housing 4500 may form the appearance of the smartphone 4000 and may protect components within the smartphone 4000, such as integrated circuits, batteries, antennas, etc., from external shocks or scratches.

터치 스크린 패널(4100)은 디스플레이, 터치 센싱 및 지문 센싱을 수행함으로써 스마트폰(4000)의 입/출력 장치로서 동작할 수 있다. 실시예에 있어서, 터치 스크린 패널(4100)은 터치 입력의 압력(force)을 센싱할 수 있다. 터치 스크린 패널(4100)은 디스플레이 층 및 터치 센싱 층을 포함할 수 있다. The touch screen panel 4100 can operate as an input / output device of the smartphone 4000 by performing display, touch sensing, and fingerprint sensing. In an embodiment, the touch screen panel 4100 may sense the force of the touch input. The touch screen panel 4100 may include a display layer and a touch sensing layer.

도 1, 도10 및 도 13을 참조하여 설명한 디스플레이 장치(도 1의 1000), 터치 스크린 장치(도 10의 2000) 및 모바일 장치(도 13의 3000)가 스마트폰(4000)으로서 적용될 수 있다. The display device (1000 in Fig. 1), the touch screen device (2000 in Fig. 10), and the mobile device (3000 in Fig. 13) described with reference to Figs. 1, 10 and 13 can be applied as the smartphone 4000.

지문 센서(4300)가 터치 스크린 패널(4100)의 하부에 배치되고, 터치 스크린 패널(4100)로부터 조사되는 광을 기초로 지문 센싱을 수행할 수 있다. 지문 센싱 영역이 디스플레이 영역과 중첩되므로 스마트폰(4000)의 전면에 지문 센서를 위한 별도의 공간이 요구되지 않으므로 터치 스크린 패널(4100)의 면적이 감소되지 않을 수 있다.The fingerprint sensor 4300 is disposed under the touch screen panel 4100 and fingerprint sensing can be performed based on the light emitted from the touch screen panel 4100. [ The area of the touch screen panel 4100 may not be reduced because a separate space for the fingerprint sensor is not required on the front surface of the smartphone 4000 because the fingerprint sensing area overlaps with the display area.

또한, 본 개시의 실시예에 따른 스마트폰은 지문 센서(4300)가 지문 센싱 동작 시, 디스플레이 구동 회로를 제어함으로써, 디스플레이 층에 구비되는 화소들이 지문 센싱을 위하여 고휘도로 발광하는 시간이 감소될 수 있다. 이에 따라 디스플레이 성능이 열화되는 것을 방지할 수 있다.Further, in the smartphone according to the embodiment of the present disclosure, when the fingerprint sensor 4300 controls the display driving circuit in the fingerprint sensing operation, the time for the pixels provided in the display layer to emit with high brightness for fingerprint sensing can be reduced have. This can prevent display performance from deteriorating.

또한, 지문 센싱 영역에 오브젝트가 접촉될 때, 지문 센서(4300)가 지문 센싱 영역의 부분 영역을 스캔하여 생성되는 센싱 신호 또는 부분 이미지를 기초로 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하고, 지문이라고 판단되는 경우에만 지문 이미지를 생성하고, 이를 AP에 제공함으로써, AP에서 불필요한 지문 매칭 동작이 수행되는 것을 방지할 수 있으며, 스마트폰의 소비전류가 감소될 수 있다. Also, when an object touches the fingerprint sensing area, the fingerprint sensor 4300 determines whether the object is a fingerprint based on a sensing signal or a partial image generated by scanning a partial area of the fingerprint sensing area. It is possible to prevent the unnecessary fingerprint matching operation from being performed in the AP, and the consumption current of the smartphone can be reduced.

본 개시는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that various modifications and equivalent embodiments may be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present disclosure should be determined by the technical idea of the appended claims.

1000: 디스플레이 장치 2000: 터치 스크린 장치
3000: 모바일 장치 4000:스마트폰
100: 디스플레이 패널 200, 200a: 디스플레이 구동 회로
300, 300a: 지문 센서 400: 터치 컨트롤러
500: 애플리케이션 프로세서
1000: Display device 2000: Touch screen device
3000: Mobile device 4000: Smartphone
100: display panel 200, 200a: display driving circuit
300, 300a: fingerprint sensor 400: touch controller
500: Application processor

Claims (20)

지문으로부터 반사된 반사 광을 기초로 지문 이미지를 센싱하는 지문 센서의 동작 방법에 있어서,
상기 지문 센서 상에 적층되는 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로에 발광(light on)을 요청하는 제1 신호를 전송하는 단계;
상기 디스플레이 패널로부터 조사되는 광을 기초로 상기 디스플레이 패널 상의 오브젝트를 스캔하는 단계; 및
상기 디스플레이 구동 회로에 소광(light off)을 요청하는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함하는 지문 센서의 동작 방법.
A method of operating a fingerprint sensor for sensing a fingerprint image based on reflected light reflected from the fingerprint,
Transmitting a first signal requesting light on to a display driving circuit for driving a display panel stacked on the fingerprint sensor;
Scanning an object on the display panel based on light emitted from the display panel; And
And transmitting a second signal requesting light-off to the display driving circuit.
제1 항에 있어서,
상기 제1 신호를 전송하는 단계 이전에,
외부 디바이스로부터 지문 센싱 요청 신호를 수신하는 단계; 및
상기 지문 센싱 요청 신호에 응답하여, 지문 센싱을 위한 내부 회로 셋팅 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 지문 센서의 동작 방법.
The method according to claim 1,
Prior to the step of transmitting the first signal,
Receiving a fingerprint sensing request signal from an external device; And
Further comprising performing an internal circuit setting operation for fingerprint sensing in response to the fingerprint sensing request signal.
제2 항에 있어서, 상기 외부 디바이스는,
터치 컨트롤러, 애플리케이션 프로세서 및 센서 허브 중 하나인 것을 특징으로 하는 지문 센서의 동작 방법.
The apparatus according to claim 2,
Wherein the fingerprint sensor is one of a touch controller, an application processor, and a sensor hub.
제2 항에 있어서, 상기 지문 센싱 요청 신호는
상기 디스플레이 패널 상에 상기 오브젝트가 접촉 또는 근접함에 따라 터치 입력이 발생하였을 때 수신되는 것을 특징으로 하는 지문 센서의 동작 방법.
3. The method of claim 2, wherein the fingerprint sensing request signal
Wherein the touch panel is received when a touch input occurs due to contact or proximity of the object on the display panel.
제1 항에 있어서,
상기 제2 신호를 전송하는 단계 이후에,
상기 스캔에 따라 생성되는 센싱 신호들을 처리하여 지문 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 지문 센서의 동작 방법.
The method according to claim 1,
After the step of transmitting the second signal,
And processing the sensing signals generated according to the scan to generate a fingerprint image.
제1 항에 있어서, 상기 제1 신호는,
발광 요청 신호 및 부분 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 센서의 동작 방법.
2. The method of claim 1,
A light emission request signal, and partial area information.
제6 항에 있어서, 상기 부분 영역 정보는,
상기 디스플레이 패널 상의 지문 센싱 영역 중 광을 방출할 부분 영역을 나타내는 것을 특징으로 하는 지문 센서의 동작 방법.
7. The method of claim 6,
Wherein the display unit displays a partial area for emitting light in the fingerprint sensing area on the display panel.
제7 항에 있어서,
외부 디바이스로부터 지문 센싱 요청 신호가 수신될 때마다, 상기 부분 영역 정보가 나타내는 부분 영역이 가변되는 것을 특징으로 하는 지문 센서의 동작 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein each time a fingerprint sensing request signal is received from an external device, a partial area indicated by the partial area information is varied.
제7 항에 있어서, 상기 스캔에 따라 생성되는 센싱 신호들을 처리하여 부분 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 부분 이미지가 사람의 지문 이미지인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 지문 센서의 동작 방법.
8. The method of claim 7, further comprising: processing the sensing signals generated according to the scan to generate a partial image; And
Further comprising determining whether the partial image is a human fingerprint image.
제9 항에 있어서,
상기 부분 이미지가 사람의 지문 이미지라고 판단되면, 상기 오브젝트에 대한 지문 이미지를 생성하고, 상기 지문 이미지를 외부 프로세서에 제공하는 단계를 더 포함하는 지문 센서의 동작 방법.
10. The method of claim 9,
Further comprising generating a fingerprint image for the object and providing the fingerprint image to an external processor if the partial image is determined to be a human fingerprint image.
복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널에 영상이 표시되도록 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로; 및
상기 디스플레이 패널 하부에 배치되며, 상기 디스플레이 패널의 상기 복수의 화소들 중 적어도 일부로부터 방출되는 광을 기초로 지문을 센싱하는 지문 센서를 포함하고,
지문 센싱 동작 시, 상기 지문 센서가 상기 디스플레이 패널의 발광 및 소광을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
A display panel including a plurality of pixels;
A display driving circuit for driving the display panel so that an image is displayed on the display panel; And
And a fingerprint sensor disposed under the display panel and sensing a fingerprint based on light emitted from at least a part of the plurality of pixels of the display panel,
Wherein the fingerprint sensor controls light emission and extinction of the display panel during a fingerprint sensing operation.
제11 항에 있어서, 상기 지문 센서는,
디스플레이 구동 회로에 발광 요청 신호 및 소광 요청 신호 중 적어도 하나를 전송함으로써, 상기 디스플레이 패널의 발광 및 소광을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
The fingerprint sensor according to claim 11,
And controls the light emission and the extinction of the display panel by transmitting at least one of a light emission request signal and an extinction request signal to the display driving circuit.
제12 항에 있어서, 상기 디스플레이 구동 회로는,
상기 발광 요청 신호에 응답하여, 상기 디스플레이 패널의 제1 영역의 적어도 일부 영역으로부터 상기 광이 방출되도록 상기 디스플레이 패널을 구동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
13. The display driving circuit according to claim 12,
And the display panel is driven in response to the light emission request signal so that the light is emitted from at least a part of the first area of the display panel.
제13 항에 있어서, 상기 디스플레이 구동 회로는,
상기 지문 센서로부터 상기 발광 요청 신호가 수신될 때마다, 광이 방출되는 상기 적어도 일부 영역을 가변시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
14. The display driving circuit according to claim 13,
And changes at least a part of the region where the light is emitted each time the light emission request signal is received from the fingerprint sensor.
제12 항에 있어서, 상기 지문 센서는,
복수의 센싱 화소들을 포함하는 화소 어레이; 및
상기 화소 어레이를 구동하고, 상기 화소 어레이로부터 제공되는 센싱 신호들을 수신함으로써 상기 지문을 스캔하는 센싱 회로를 구비하고,
외부 디바이스로부터 수신되는 지문 센싱 요청 신호에 응답하여 상기 센싱 회로가 지문 스캔 준비를 완료한 후 상기 발광 요청 신호를 상기 디스플레이 구동 회로에 전송하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
13. The fingerprint sensor according to claim 12,
A pixel array including a plurality of sensing pixels; And
And a sensing circuit that drives the pixel array and scans the fingerprint by receiving sensing signals provided from the pixel array,
Wherein the controller transmits the light emission request signal to the display driving circuit after the sensing circuit completes the fingerprint scan preparation in response to the fingerprint sensing request signal received from the external device.
지문 센서가 적층된 터치 스크린을 포함하는 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 지문 센서가 상기 터치 스크린의 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로에 발광 요청 신호를 전송하는 단계;
상기 디스플레이 구동 회로가 상기 발광 요청 신호에 기초하여, 상기 터치 스크린 상의 지문 센싱 영역 중 적어도 일부 영역에 포함되는 디스플레이 화소들을 발광시키는 단계; 및
상기 지문 센서가 상기 터치 스크린으로부터 조사되는 광을 기초로 상기 터치 스크린 상의 오브젝트를 스캔하는 단계를 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
A method of operating an electronic device including a touch screen on which a fingerprint sensor is stacked,
The fingerprint sensor transmitting a light emission request signal to a display driving circuit for driving a display panel of the touch screen;
Emitting the display pixels included in at least a part of the fingerprint sensing area on the touch screen based on the light emission request signal; And
And the fingerprint sensor scanning an object on the touch screen based on light emitted from the touch screen.
제16 항에 있어서, 상기 지문 센서는,
상기 터치 스크린 상의 터치 입력에 응답하여 저전력 모드에서 동작 모드로 전환되고, 상기 동작 모드에서, 상기 디스플레이 구동 회로에 상기 발광 요청 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
The fingerprint sensor according to claim 16,
Wherein the display device is switched from a low power mode to an operation mode in response to a touch input on the touch screen and transmits the light emission request signal to the display drive circuit in the operation mode.
제16 항에 있어서, 상기 지문 센서는,
상기 터치 스크린 상의 터치 포스에 응답하여 저전력 모드에서 동작 모드로 전환되고, 상기 동작 모드에서, 상기 디스플레이 구동 회로에 상기 발광 요청 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
The fingerprint sensor according to claim 16,
Wherein the display device is switched from a low power mode to an operation mode in response to a touch force on the touch screen, and in the operation mode, the light emission request signal is transmitted to the display drive circuit.
제16 항에 있어서, 상기 오브젝트 스캔에 따른 센싱 신호들을 기초로 상기 오브젝트가 지문인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 전자 장치의 동작 방법. 17. The method of claim 16, further comprising determining whether the object is a fingerprint based on sensing signals according to the object scan. 제19 항에 있어서, 상기 오브젝트가 지문으로 판단되면, 상기 지문 센서가 애플리케이션 프로세스에 웨이크-업 신호를 전송하는 단계;
상기 지문 센서가 상기 오브젝트에 대응하는 전체 지문 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 지문 센서가 전체 지문 이미지를 애플리케이션 프로세서에 전송하는 단계를 더 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
20. The method of claim 19, wherein if the object is determined to be a fingerprint, the fingerprint sensor transmits a wake-up signal to the application process;
The fingerprint sensor obtaining an entire fingerprint image corresponding to the object; And
Wherein the fingerprint sensor further comprises transmitting the entire fingerprint image to an application processor.
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