KR20210037783A - 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210037783A
KR20210037783A KR1020190119543A KR20190119543A KR20210037783A KR 20210037783 A KR20210037783 A KR 20210037783A KR 1020190119543 A KR1020190119543 A KR 1020190119543A KR 20190119543 A KR20190119543 A KR 20190119543A KR 20210037783 A KR20210037783 A KR 20210037783A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compensation
coefficient
fingerprint sensor
characteristic function
pixel
Prior art date
Application number
KR1020190119543A
Other languages
English (en)
Inventor
김기용
김문수
김창엽
차재성
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020190119543A priority Critical patent/KR20210037783A/ko
Priority to US16/929,221 priority patent/US11244136B2/en
Publication of KR20210037783A publication Critical patent/KR20210037783A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1318Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G06K9/00067
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06K9/03
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/141Control of illumination
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/145Illumination specially adapted for pattern recognition, e.g. using gratings
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/98Detection or correction of errors, e.g. by rescanning the pattern or by human intervention; Evaluation of the quality of the acquired patterns
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/51Housings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426Layout of electrodes and connections
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

표시 장치는 표시 패널, 지문 센서 및 지문 센서 제어부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 지문 센서는 상기 표시 패널의 하부에 배치되고 상기 표시 패널 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성한다. 상기 지문 센서 제어부는 복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 지문 센서의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하고, 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하며, 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상한다.

Description

표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법 {DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF COMPENSATING FINGERPRINT SENSING DATA USING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법에 관한 것으로, 제조 비용을 감소시키고 생산성을 향상시킨 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법에 관한 것이다.
지문 인식은 사용의 편리성과 높은 보안성에 의해 널리 연구되는 생체 인식 기술 중의 하나이며, 최근에는 지문 영상을 획득하는 입력 부분에서부터 최종 판단까지, 대규모 사용자를 위한 높은 신뢰성을 확보하기 위한 연구가 진행되고 있다.
지문 센서 모듈은 이미지 캡쳐를 이용하여 지문 영상을 획득하고, 기존에 저장된 지문 영상과 새로 입력되는 지문 영상을 비교하여 최종 판단을 하게 된다.
상기 지문 센서 모듈이 획득하는 상기 지문 영상이 노이즈 성분에 의해 왜곡되는 경우, 상기 최종 판단의 정확성이 감소하는 문제가 있다. 상기 노이즈 성분 제거 및 센서 특성 산포를 개선하기 위해서는 복수의 테스트 패턴을 이용한 보상 데이터를 생성할 필요가 있다. 지문 인식의 신뢰성 향상을 위해 상기 테스트 패턴의 수가 증가하게 되면, 그로 인해 상기 보상 데이터를 저장하는 메모리의 용량이 증가하여 표시 장치의 제조 비용이 증가하는 문제가 있고, 상기 보상 데이터의 양이 증가함에 따라 프로그램 타임이 증가하여 생산성이 감소하는 문제가 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 제조 비용을 감소시키고 생산성을 향상시킨 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 지문 센서 및 지문 센서 제어부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 지문 센서는 상기 표시 패널의 하부에 배치되고 상기 표시 패널 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성한다. 상기 지문 센서 제어부는 복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 지문 센서의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하고, 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하며, 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하더라도 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보의 양은 증가하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수는 상기 보상 특성 함수의 차수보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 각 픽셀의 계수 보상값을 저장할 수 있다. 제1 픽셀의 계수 보상값은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수의 평균에서 상기 제1 픽셀의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 뺀 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지문 센서 제어부는 상기 지문 센서에서 측정된 측정 지문 센싱 데이터의 제1 특성 함수를 생성하고, 상기 제1 특성 함수의 계수에 상기 각 픽셀의 상기 계수 보상값을 더하여 제2 특성 함수를 생성하고, 상기 제2 특성 함수를 이용하여 보상된 지문 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 픽셀의 제1 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 A값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 A값을 뺀 값이고, 상기 제1 픽셀의 제2 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 B값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 B값을 뺀 값일 수 있다. 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들 및 상기 제2 계수 보상값들을 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지문 센서의 상기 픽셀의 개수가 M개일 때, 상기 계수 보상값의 개수는 상기 테스트 패턴의 개수와 관계 없이 2M개일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax2+Bx+C의 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 픽셀의 제1 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 A값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 A값을 뺀 값이고, 상기 제1 픽셀의 제2 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 B값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 B값을 뺀 값이며, 상기 제1 픽셀의 제3 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 C값에서 상기 제1 픽셀의 C값을 뺀 값일 수 있다. 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들, 상기 제2 계수 보상값들 및 상기 제3 계수 보상값들을 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지문 센서의 상기 픽셀의 개수가 M개일 때, 상기 계수 보상값의 개수는 상기 테스트 패턴의 개수와 관계 없이 3M개일 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상 방법은 지문 센서를 이용하여 복수의 테스트 패턴들을 캡쳐하여 테스트 센싱 데이터들을 생성하는 단계, 상기 테스트 센싱 데이터들을 이용하여 지문 센서의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하는 단계, 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하는 단계, 상기 지문 센서를 이용하여 표시 패널 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성하는 단계 및 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지문 센싱 데이터의 보상 방법은 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하더라도 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보의 양은 증가하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수는 상기 보상 특성 함수의 차수보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 각 픽셀의 계수 보상값을 저장할 수 있다. 제1 픽셀의 계수 보상값은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수의 평균에서 상기 제1 픽셀의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 뺀 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지문 센싱 데이터를 보상하는 단계는 상기 지문 센서에서 측정된 측정 지문 센싱 데이터의 제1 특성 함수를 생성하는 단계, 상기 제1 특성 함수의 계수에 상기 각 픽셀의 상기 계수 보상값을 더하여 제2 특성 함수를 생성하는 단계 및 상기 제2 특성 함수를 이용하여 보상된 지문 센싱 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 픽셀의 제1 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 A값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 A값을 뺀 값이고, 상기 제1 픽셀의 제2 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 B값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 B값을 뺀 값일 수 있다. 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들 및 상기 제2 계수 보상값들을 저장할 수 있다.
이와 같은 표시 장치 및 상기 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법에 따르면, 지문 센싱 데이터의 영상 보상값은 특성 함수의 계수에 대한 계수 보상값의 형태로 변환되어 저장되므로, 상기 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 테스트 패턴의 개수가 증가되더라도 상기 메모리에 저장되는 보상 데이터의 용량이 증가하지 않는다. 따라서, 지문 인식의 신뢰성 향상을 위해 상기 테스트 패턴의 수가 증가하더라도, 상기 메모리의 용량이 증가되지 않으므로 표시 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있고, 상기 보상 데이터의 양이 증가되지 않으므로 프로그램 타임이 증가하지 않아 생산성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널 및 지문 센서를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널 및 지문 센서를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 보상이 수행되지 않은 경우의 도 1의 지문 센서의 지문 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 5는 보상이 정상적으로 수행되는 경우의 도 1의 지문 센서의 지문 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 6은 보상이 정상적으로 수행되지 않은 경우의 도 1의 지문 센서의 지문 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 7은 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제1 테스트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 제1 테스트 패턴이 캡쳐된 제1 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제2 테스트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 제2 테스트 패턴이 캡쳐된 제2 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제n-1 테스트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 제n-1 테스트 패턴이 캡쳐된 제n-1 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제n 테스트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 제n 테스트 패턴이 캡쳐된 제n 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제1 내지 제n 보상 데이터를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 7의 비교예에 따른 영상 보상값을 저장하는 룩업 테이블을 나타내는 도면이다.
도 18은 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19는 2개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 도면이다.
도 20은 3개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 도면이다.
도 21은 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 도면이다.
도 22는 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 지문 센서의 특성 함수를 나타내는 도면이다.
도 23은 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 지문 센서의 보상 특성 함수를 나타내는 도면이다.
도 24는 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 지문 센서의 보상이 완료된 특성 함수를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 3의 메모리에 저장되는 계수 보상값을 저장하는 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 메모리에 저장되는 계수 보상값을 저장하는 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100) 및 지문 센서(FS)를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 표시 패널(100) 및 지문 센서(FS)를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(100) 및 상기 지문 센서(FS)를 포함한다.
상기 지문 센서(FS)는 상기 표시 패널(100)의 표시부에 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 지문 센서(FS)는 상기 표시 패널(100)의 하부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(FS)는 이미지 센서일 수 있다. 상기 지문 센서(FS)는 상기 표시 패널(100) 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다. 상기 표시 장치는 상기 지문 센서(FS) 및 지문 센서 제어부(600)를 더 포함한다. 상기 표시 장치는 메모리(700)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 구동 제어부(200) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 제어부(200), 상기 감마 기준 전압 생성부(400) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 적어도 상기 구동 제어부(200) 및 상기 데이터 구동부(500)가 일체로 형성된 구동 모듈을 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 구동부(Timing Controller Embedded Data Driver, TED)로 명명할 수 있다.
상기 표시 패널 구동부는 상기 표시 패널(100)에 에미션 신호를 출력하는 에미션 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 표시 패널(100), 상기 구동 제어부(200), 상기 게이트 구동부(300), 상기 감마 기준 전압 생성부(400) 및 상기 데이터 구동부(500) 중 적어도 어느 하나에 전원 전압을 제공하는 전원 전압 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 이웃하여 배치되는 주변부를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.
상기 구동 제어부(200)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 출력한다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 실장될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적될 수 있다.
상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 지문 센서(FS)는 상기 표시 패널(100)의 하부에 배치되어 상기 표시 패널(100) 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 상기 지문 센서(FS)는 상기 표시 패널(100)을 통하여 상기 지문을 캡쳐하므로, 상기 지문 센서(FS)에서 생성된 상기 지문 센싱 데이터는 보상이 필요하다.
상기 지문 센서 제어부(600)는 복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 지문 센서(FS)의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하고, 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하며, 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상할 수 있다.
상기 메모리(700)는 상기 지문 센싱 데이터를 보상하기 위한 보상 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리(700)는 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보를 저장할 수 있다.
도 4는 보상이 수행되지 않은 경우의 도 1의 지문 센서(FS)의 지문 센싱 데이터를 나타내는 도면이다. 도 5는 보상이 정상적으로 수행되는 경우의 도 1의 지문 센서(FS)의 지문 센싱 데이터를 나타내는 도면이다. 도 6은 보상이 정상적으로 수행되지 않은 경우의 도 1의 지문 센서(FS)의 지문 센싱 데이터를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 지문 센서(FS)는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서(FS)의 픽셀들의 특성 산포로 인한 지문 센싱 데이터의 불균일성, 상기 표시 패널(100)의 구성 요소들로 인한 지문 센싱 데이터의 왜곡 등이 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)의 터치 전극에 의해 상기 지문 센싱 데이터의 왜곡이 발생할 수 있다. 이와는 달리, 상기 터치 전극은 상기 표시 패널 상에 형성되는 별도의 터치 패널 내에 배치될 수도 있다.
이와 같은 상기 지문 센싱 데이터의 불균일성 및 상기 지문 센싱 데이터의 왜곡을 보상하기 위해, 상기 지문 센싱 데이터를 보상하는 보상 데이터를 생성하여 상기 메모리(700) 내에 저장할 수 있다.
상기 지문 센서(FS)가 동작할 때, 상기 지문 센서 제어부(600)는 상기 메모리(700)에 저장된 상기 보상 데이터를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상할 수 있다.
도 4를 보면, 지문 센싱 데이터가 보상되지 않아, 상기 지문 센서(FS)에 스트라이프의 패턴을 인식시켰을 때, 정확한 스트라이프의 패턴이 인식되지 않고 마름모 형상의 왜곡 영상이 포함된 패턴이 인식된다. 여기서, 상기 마름모 형상은 상기 표시 패널(100)의 터치 전극일 수 있다.
도 5를 보면, 지문 센싱 데이터가 정확하게 보상되어, 상기 지문 센서(FS)에 스트라이프의 패턴을 인식시켰을 때, 정확한 스트라이프의 패턴이 인식된다.
도 6을 보면, 지문 센싱 데이터가 부정확하게 보상되어, 상기 지문 센서(FS)에 스트라이프의 패턴을 인식시켰을 때, 스트라이프의 패턴에 약한 마름모 형상의 왜곡 영상이 포함된 패턴이 인식된다.
도 5와 같이 지문 센싱 데이터가 정확히 보상되는 경우에는, 사용자의 지문이 왜곡 없이 정확히 인식될 수 있다.
반면, 도 4 및 도 6과 같이 지문 센싱 데이터가 보상되지 않거나, 부정확하게 보상되는 경우에는, 사용자의 지문 인식의 성공률이 크게 감소할 수 있다.
도 7은 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 8은 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제1 테스트 패턴을 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8의 제1 테스트 패턴이 캡쳐된 제1 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제2 테스트 패턴을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 10의 제2 테스트 패턴이 캡쳐된 제2 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다. 도 12는 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제n-1 테스트 패턴을 나타내는 도면이다. 도 13은 도 12의 제n-1 테스트 패턴이 캡쳐된 제n-1 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다. 도 14는 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제n 테스트 패턴을 나타내는 도면이다. 도 15는 도 14의 제n 테스트 패턴이 캡쳐된 제n 테스트 센싱 데이터를 나타내는 도면이다. 도 16은 도 7의 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 제1 내지 제n 보상 데이터를 나타내는 도면이다. 도 17은 도 7의 비교예에 따른 영상 보상값을 저장하는 룩업 테이블을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 17에 따르면, 비교예에 따른 지문 센싱 데이터의 보상 방법은 아래와 같은 절차로 진행된다.
보상 데이터 생성 단계가 개시된다 (단계 S1). 상기 지문 센서(FS)의 보상값을 형성하기 위한 제1 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS) 상에 표시된다 (단계 S2). 상기 제1 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS)에 의해 캡쳐된다 (단계 S3). 상기 제1 테스트 패턴은 도 8에 도시된 바와 같고, 상기 제1 테스트 패턴이 캡쳐된 제1 테스트 센싱 데이터는 도 9에 도시된 바와 같다. 예를 들어, 상기 제1 테스트 패턴은 제1 휘도를 갖는 원형 패턴일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 테스트 패턴은 상기 지문 센서(FS)의 캡쳐 영역을 완전히 커버할 수 있다.
상기 지문 센서(FS)의 보상값을 형성하기 위한 제2 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS) 상에 표시된다 (단계 S4). 상기 제2 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS)에 의해 캡쳐된다 (단계 S5). 상기 제2 테스트 패턴은 도 10에 도시된 바와 같고, 상기 제2 테스트 패턴이 캡쳐된 제2 테스트 센싱 데이터는 도 11에 도시된 바와 같다. 예를 들어, 상기 제2 테스트 패턴은 상기 제1 휘도보다 큰 제2 휘도를 갖는 원형 패턴일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 테스트 패턴은 상기 지문 센서(FS)의 캡쳐 영역을 완전히 커버할 수 있다.
상기 지문 센서(FS)의 보상값을 형성하기 위한 제n-1 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS) 상에 표시된다 (단계 S6). 상기 제n-1 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS)에 의해 캡쳐된다 (단계 S7). 상기 제n-1 테스트 패턴은 도 12에 도시된 바와 같고, 상기 제n-1 테스트 패턴이 캡쳐된 제n-1 테스트 센싱 데이터는 도 13에 도시된 바와 같다. 예를 들어, 상기 제n-1 테스트 패턴은 상기 제2 휘도보다 큰 제n-1 휘도를 갖는 원형 패턴일 수 있다. 예를 들어, 상기 제n-1 테스트 패턴은 상기 지문 센서(FS)의 캡쳐 영역을 완전히 커버할 수 있다.
상기 지문 센서(FS)의 보상값을 형성하기 위한 제n 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS) 상에 표시된다 (단계 S8). 상기 제n 테스트 패턴이 상기 지문 센서(FS)에 의해 캡쳐된다 (단계 S9). 상기 제n 테스트 패턴은 도 14에 도시된 바와 같고, 상기 제n 테스트 패턴이 캡쳐된 제n 테스트 센싱 데이터는 도 15에 도시된 바와 같다. 예를 들어, 상기 제n 테스트 패턴은 상기 제n-1 휘도보다 큰 제n 휘도를 갖는 원형 패턴일 수 있다. 예를 들어, 상기 제n 테스트 패턴은 상기 지문 센서(FS)의 캡쳐 영역을 완전히 커버할 수 있다.
이와 같이, 복수의 테스트 패턴을 이용하여 상기 지문 센서(FS)의 보상 데이터를 형성할 수 있다 (단계 S10). 이 때, 상기 복수의 테스트 패턴은 서로 다른 휘도(서로 다른 계조)를 갖는 동일한 형상의 패턴일 수 있다. 본 비교예에서는 상기 테스트 패턴의 개수가 n개인 경우를 예시하였다.
상기 지문 센서(FS)의 보상 데이터는 상기 메모리(700)에 기입될 수 있다 (단계 S11).
예를 들어, 상기 제1 테스트 패턴의 제1 계조가 0 계조이고, 상기 제2 테스트 패턴의 제2 계조가 50 계조라고 할 때, 실제 지문 센싱 데이터의 계조가 50 계조라면 상기 제2 테스트 패턴에 대해 저장된 보상값을 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상할 수 있고, 실제 지문 센싱 데이터의 계조가 30 계조라면 상기 제1 테스트 패턴에 대해 저장된 보상값 및 상기 제2 테스트 패턴에 대해 저장된 보상값을 인터폴레이션하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상할 수 있다.
따라서, 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하면 상기 보상 데이터의 양이 증가하게 되고 그에 따라 보상의 정확도가 증가하게 된다.
본 비교예에서 상기 지문 센서(FS)의 픽셀의 개수가 M개이고, 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 n개인 경우에, 상기 보상 데이터의 영상 보상값의 개수는 M*n개일 수 있다.
도 16은 상기 제1 테스트 패턴, 상기 제2 테스트 패턴, 상기 제n-1 테스트 패턴, 상기 제n 테스트 패턴에 각각 대응하는 보상 데이터들(CAL_Data_1, CAL_Data_2, CAL_Data_n-1, CAL_Data_n)을 나타낸다.
상기 테스트 패턴 내에서 상대적으로 밝은 부분은 상기 보상 데이터 내에서 어둡게 표시되고, 상기 테스트 패턴 내에서 상대적으로 어두운 부분은 상기 보상 데이터 내에서 밝게 표시된다. 결과적으로, 상기 지문 센싱 데이터에 상기 보상 데이터를 합산한 영상은 전체적으로 균일한 휘도를 갖게 된다.
도 17을 보면, 본 비교예에서, 상기 지문 센서(FS)의 각 픽셀(P1, P2, ..., PM)에 대해, 상기 제1 테스트 패턴에 대응하는 제1 보상 데이터(CAL_Data_1), 상기 제2 테스트 패턴에 대응하는 제2 보상 데이터(CAL_Data_2), ..., 상기 제n-1 테스트 패턴에 대응하는 제n-1 보상 데이터(CAL_Data_n-1) 및 상기 제n 테스트 패턴에 대응하는 제n 보상 데이터(CAL_Data_n)가 상기 메모리(700) 내에 저장될 수 있다.
이와 같이, 본 비교예에서는 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하면 상기 보상 데이터의 양은 그에 비례하여 증가하게 된다. 예를 들어, 상기 테스트 패턴(테스트 계조)의 개수가 3개이고, 상기 지문 센서(FS)의 상기 픽셀의 개수가 100개라면, 상기 보정 값의 개수는 300개일 수 있다. 상기 테스트 패턴(테스트 계조)의 개수가 5개이고, 상기 지문 센서(FS)의 상기 픽셀의 개수가 100개라면, 상기 보정 값의 개수는 500개일 수 있다.
도 18은 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 19는 2개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 도면이다. 도 20은 3개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 도면이다. 도 21은 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 표시 장치를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법을 나타내는 도면이다. 도 22는 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 지문 센서의 특성 함수를 나타내는 도면이다. 도 23은 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 지문 센서의 보상 특성 함수를 나타내는 도면이다. 도 24는 4개의 테스트 패턴을 갖는 경우의 도 3의 지문 센서의 보상이 완료된 특성 함수를 나타내는 도면이다. 도 25는 도 3의 메모리에 저장되는 계수 보상값을 저장하는 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3 및 도 18 내지 도 25를 참조하면, 상기 지문 센서 제어부(600)는 복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 지문 센서(FS)의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하고 (단계 S100), 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하며 (단계 S200 및 S300), 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상할 수 있다 (단계 S400).
본 발명의 일 실시예에서, 상기 지문 센서 제어부(600)는 복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 테스트 패턴을 캡쳐한 테스트 센싱 데이터를 기초로 원시 특성 함수를 생성할 수 있고 (단계 S100), 상기 원시 특성 함수의 계수를 추출할 수 있고 (단계 S200), 상기 원시 특성 함수의 전체 픽셀의 계수의 평균값에서 해당 픽셀의 계수를 뺄셈하여 보상 특성 함수의 계수를 계산할 수 있으며 (단계 S300), 상기 보상 특성 함수의 계수는 메모리(700)에 저장될 수 있다. 실제 지문 센싱 데이터로부터 실제 센싱 특성 함수를 추출한 후에 상기 실제 센싱 특성 함수의 계수에 상기 보상 특성 함수의 계수를 합산하여 상기 실제 지문 센싱 데이터의 보상을 수행할 수 있다 (단계 S400).
비교예와 달리, 본 실시예에서, 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하더라도 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보의 양은 증가하지 않을 수 있다. 비교예에서, 보상 데이터는 지문 센싱 데이터의 영상 보상값(휘도 보상값)의 형태로 저장되는 반면, 본 실시예에서 보상 데이터는 특성 함수의 계수에 대한 계수 보상값의 형태로 변환되어 저장된다.
도 19에서는 상기 테스트 패턴의 개수가 2개인 경우를 예시하였고, 도 20에서는 상기 테스트 패턴의 개수가 3개인 경우를 예시하였으며, 도 21에서는 상기 테스트 패턴의 개수가 4개인 경우를 예시하였다.
상기 테스트 패턴의 개수는 상기 보상 특성 함수의 차수보다 크거나 같을 수 있다. 본 실시예에서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태를 가질 수 있다. 이 때, 상기 메모리(700)는 상기 보상 특성 함수의 개수인 A와 B에 대한 정보를 저장한다.
본 실시예에서 상기 지문 센서(FS)의 픽셀의 개수가 M개이고, 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 n개이며, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태인 경우에, 상기 보상 데이터의 계수 보상값의 개수는 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)와 관계없이 2M개일 수 있다. 도 19와 같이 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 2개인 경우에도, 도 20과 같이 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 3개인 경우에도, 도 21과 같이 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 4개인 경우에도, 상기 지문 센서(FS)의 픽셀의 개수가 M개이고, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태를 가지면, 상기 계수 보상값의 개수는 2M개일 수 있다.
도 22 내지 도 24에서는 상기 테스트 패턴이 4개인 경우를 예시하였다. 도 22에서 도시한 바와 같이, 상기 지문 센서(FS)의 제1 픽셀의 제1 테스트 패턴(G_0)에서의 휘도값, 상기 제1 픽셀의 제2 테스트 패턴(G_1)에서의 휘도값, 상기 제1 픽셀의 제3 테스트 패턴(G_2)에서의 휘도값 및 상기 제1 픽셀의 제4 테스트 패턴(G_3)에서의 휘도값의 관계를 제1 픽셀의 원시 특성 함수(e.g. y=Ax+B)로 나타낼 수 있다. 이와 같은 방식으로 상기 지문 센서(FS)의 모든 픽셀들에 대해 각각의 원시 특성 함수(e.g. y=Ax+B)를 생성할 수 있다. 또한, 상기 모든 픽셀들에 대해 각각의 원시 특성 함수의 계수(A값 및 B값)를 추출할 수 있다.
도 22의 그래프는 전체 픽셀의 휘도값을 중첩하여 표시한 것이고, 상기 지문 센서(FS)의 특성 산포는 상기 제4 테스트 패턴(G_3)에서 가장 크게 나타날 수 있다.
도 23에서 도시한 바와 같이, 상기 지문 센서(FS)의 모든 픽셀들에 대한 상기 원시 특성 함수의 산포를 보정하기 위해 상기 지문 센서(FS)의 모든 픽셀들에 대한 보상 특성 함수를 산출할 수 있다. 또한, 상기 원시 특성 함수가 1차 함수의 형태인 y=Ax+B의 형태를 갖는다면, 상기 보상 특성 함수 역시 1차 함수의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 원시 특성 함수의 계수를 A, B로 표시하였고, 상기 보상 특성 함수의 계수는 AC, BC로 표시할 수 있다. 그리하여, 상기 보상 특성 함수는 y=ACx+BC의 형태로 표시할 수 있다. 상기 보상 특성 함수의 계수인 AC, BC를 계수 보상값으로 명명할 수 있다.
제1 픽셀(P1)의 제1 계수 보상값(AC1)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제1 계수의 평균(AVG(AC1~ACM))에서 상기 제1 픽셀(P1)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제1 계수(AC1)를 뺀 값으로 결정될 수 있다. 상기 제1 픽셀(P1)의 제2 계수 보상값(BC1)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제2 계수의 평균(AVG(BC1~BCM))에서 상기 제1 픽셀(P1)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제2 계수(BC1)를 뺀 값으로 결정될 수 있다.
제2 픽셀(P2)의 제1 계수 보상값(AC2)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제1 계수의 평균(AVG(AC1~ACM))에서 상기 제1 픽셀(P2)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제1 계수(AC2)를 뺀 값으로 결정될 수 있다. 제2 픽셀(P2)의 제2 계수 보상값(BC2)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제2 계수의 평균(AVG(BC1~BCM))에서 상기 제2 픽셀(P2)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제2 계수(BC2)를 뺀 값으로 결정될 수 있다.
상기 메모리(700)는 상기 지문 센서(FS)의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들 및 상기 제2 계수 보상값들을 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 지문 센서 제어부(600)는 상기 지문 센서(FS)에서 상기 표시 패널(100)을 통과하여 측정된 측정 지문 센싱 데이터의 제1 특성 함수를 생성하고, 상기 제1 특성 함수의 계수에 상기 각 픽셀의 상기 계수 보상값을 더하여 제2 특성 함수를 생성하며, 상기 제2 특성 함수를 이용하여 보상된 지문 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
도 24에서 도시한 바와 같이, 상기 지문 센싱 데이터의 특성 함수에 상기 계수 보상값을 합산하여 생성되는 최종 특성 함수는 상기 지문 센서(FS)의 특성 산포가 보상되어 각 픽셀들에서 균일성이 증가된 그래프 파형을 나타내게 된다.
본 실시예에 따르면, 지문 센싱 데이터의 영상 보상값은 특성 함수의 계수에 대한 계수 보상값의 형태로 변환되어 저장되므로, 상기 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 테스트 패턴의 개수가 증가되더라도 상기 메모리(700)에 저장되는 보상 데이터의 용량이 증가하지 않는다. 따라서, 지문 인식의 신뢰성 향상을 위해 상기 테스트 패턴의 수가 증가하더라도, 상기 메모리(700)의 용량이 증가되지 않으므로 표시 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있고, 상기 보상 데이터의 양이 증가되지 않으므로 프로그램 타임이 증가하지 않아 생산성이 향상될 수 있다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 메모리에 저장되는 계수 보상값을 저장하는 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은 특성 함수를 제외하면, 도 1 내지 도 3 및 도 18 내지 도 25의 표시 장치 및 상기 표시 장치의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3, 도 18 내지 도 24 및 도 26을 참조하면, 상기 지문 센서 제어부(600)는 복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 지문 센서(FS)의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하고 (단계 S100), 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하며 (단계 S200 및 S300), 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상할 수 있다 (단계 S400).
상기 테스트 패턴의 개수는 상기 보상 특성 함수의 차수보다 크거나 같을 수 있다. 본 실시예에서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax2+Bx+C의 형태를 가질 수 있다. 이 때, 상기 메모리(700)는 상기 보상 특성 함수의 개수인 A, B 및 C에 대한 정보를 저장한다.
본 실시예에서 상기 지문 센서(FS)의 픽셀의 개수가 M개이고, 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 n개이며, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax2+Bx+C의 형태인 경우에, 상기 보상 데이터의 계수 보상값의 개수는 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)와 관계없이 3M개일 수 있다. 도 20과 같이 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 3개인 경우에도, 도 21과 같이 상기 테스트 패턴의 개수(테스트 계조의 개수)가 4개인 경우에도, 상기 지문 센서(FS)의 픽셀의 개수가 M개이고, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax2+Bx+C의 형태를 가지면, 상기 계수 보상값의 개수는 3M개일 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 상기 지문 센서 제어부(600)는 상기 지문 센서(FS)의 모든 픽셀들에 대해 각각의 원시 특성 함수(e.g. y=Ax2+Bx+C)를 생성할 수 있다. 또한, 상기 모든 픽셀들에 대해 각각의 원시 특성 함수의 계수(A값 및 B값)를 추출할 수 있다.
상기 지문 센서(FS)의 모든 픽셀들에 대한 상기 원시 특성 함수의 산포를 보정하기 위해 상기 지문 센서(FS)의 모든 픽셀들에 대한 보상 특성 함수를 산출할 수 있다. 또한, 상기 원시 특성 함수가 2차 함수의 형태인 y=Ax2+Bx+C의 형태를 갖는다면, 상기 보상 특성 함수 역시 2차 함수의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 원시 특성 함수의 계수를 A, B, C로 표시하였고, 상기 보상 특성 함수의 계수는 AC, BC, CC로 표시할 수 있다. 그리하여, 상기 보상 특성 함수는 y=ACx2+BCx+CC의 형태로 표시할 수 있다. 상기 보상 특성 함수의 계수인 AC, BC, CC를 계수 보상값으로 명명할 수 있다.
제1 픽셀(P1)의 제1 계수 보상값(AC1)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제1 계수의 평균(AVG(AC1~ACM))에서 상기 제1 픽셀(P1)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제1 계수(AC1)를 뺀 값으로 결정될 수 있다. 상기 제1 픽셀(P1)의 제2 계수 보상값(BC1)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제2 계수의 평균(AVG(BC1~BCM))에서 상기 제1 픽셀(P1)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제2 계수(BC1)를 뺀 값으로 결정될 수 있다. 상기 제1 픽셀(P1)의 제3 계수 보상값(CC1)은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들(P1 내지 PM)의 상기 보상 특성 함수의 제3 계수의 평균(AVG(CC1~CCM))에서 상기 제1 픽셀(P1)의 상기 보상 특성 함수의 상기 제3 계수(CC1)를 뺀 값으로 결정될 수 있다.
상기 메모리(700)는 상기 지문 센서(FS)의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들, 상기 제2 계수 보상값들 및 상기 제3 계수 보상값들을 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 지문 센서 제어부(600)는 상기 지문 센서(FS)에서 상기 표시 패널(100)을 통과하여 측정된 측정 지문 센싱 데이터의 제1 특성 함수를 생성하고, 상기 제1 특성 함수의 계수에 상기 각 픽셀의 상기 계수 보상값을 더하여 제2 특성 함수를 생성하며, 상기 제2 특성 함수를 이용하여 보상된 지문 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 지문 센싱 데이터의 영상 보상값은 특성 함수의 계수에 대한 계수 보상값의 형태로 변환되어 저장되므로, 상기 지문 센싱 데이터의 보상을 위한 테스트 패턴의 개수가 증가되더라도 상기 메모리(700)에 저장되는 보상 데이터의 용량이 증가하지 않는다. 따라서, 지문 인식의 신뢰성 향상을 위해 상기 테스트 패턴의 수가 증가하더라도, 상기 메모리(700)의 용량이 증가되지 않으므로 표시 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있고, 상기 보상 데이터의 양이 증가되지 않으므로 프로그램 타임이 증가하지 않아 생산성이 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법에 따르면, 표시 장치의 제조 비용을 감소시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 200: 구동 제어부
300: 게이트 구동부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부 600: 지문 센서 제어부
700: 메모리

Claims (20)

  1. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치되고 상기 표시 패널 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성하는 지문 센서; 및
    복수의 테스트 패턴들을 이용하여 상기 지문 센서의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하고, 상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하며, 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상하는 지문 센서 제어부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하더라도 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보의 양은 증가하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수는 상기 보상 특성 함수의 차수보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 각 픽셀의 계수 보상값을 저장하고,
    제1 픽셀의 계수 보상값은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수의 평균에서 상기 제1 픽셀의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 뺀 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지문 센서 제어부는 상기 지문 센서에서 측정된 측정 지문 센싱 데이터의 제1 특성 함수를 생성하고, 상기 제1 특성 함수의 계수에 상기 각 픽셀의 상기 계수 보상값을 더하여 제2 특성 함수를 생성하고, 상기 제2 특성 함수를 이용하여 보상된 지문 센싱 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 픽셀의 제1 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 A값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 A값을 뺀 값이고, 상기 제1 픽셀의 제2 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 B값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 B값을 뺀 값이며,
    상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들 및 상기 제2 계수 보상값들을 저장하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 지문 센서의 상기 픽셀의 개수가 M개일 때, 상기 계수 보상값의 개수는 상기 테스트 패턴의 개수와 관계 없이 2M개인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax2+Bx+C의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 픽셀의 제1 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 A값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 A값을 뺀 값이고, 상기 제1 픽셀의 제2 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 B값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 B값을 뺀 값이며, 상기 제1 픽셀의 제3 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 C값에서 상기 제1 픽셀의 C값을 뺀 값이고,
    상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들, 상기 제2 계수 보상값들 및 상기 제3 계수 보상값들을 저장하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 지문 센서의 상기 픽셀의 개수가 M개일 때, 상기 계수 보상값의 개수는 상기 테스트 패턴의 개수와 관계 없이 3M개인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 지문 센서를 이용하여 복수의 테스트 패턴들을 캡쳐하여 테스트 센싱 데이터들을 생성하는 단계;
    상기 테스트 센싱 데이터들을 이용하여 지문 센서의 각 픽셀의 보상 특성 함수를 생성하는 단계;
    상기 보상 특성 함수의 계수를 추출하는 단계;
    상기 지문 센서를 이용하여 표시 패널 상의 지문을 캡쳐하여 지문 센싱 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 이용하여 상기 지문 센싱 데이터를 보상하는 단계를 포함하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수가 증가하더라도 상기 보상 특성 함수의 상기 계수에 대한 정보의 양은 증가하지 않는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 테스트 패턴의 개수는 상기 보상 특성 함수의 차수보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 각 픽셀의 계수 보상값을 저장하고,
    제1 픽셀의 계수 보상값은 상기 지문 센서의 모든 픽셀들의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수의 평균에서 상기 제1 픽셀의 상기 보상 특성 함수의 상기 계수를 뺀 값인 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 지문 센싱 데이터를 보상하는 단계는
    상기 지문 센서에서 측정된 측정 지문 센싱 데이터의 제1 특성 함수를 생성하는 단계;
    상기 제1 특성 함수의 계수에 상기 각 픽셀의 상기 계수 보상값을 더하여 제2 특성 함수를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 특성 함수를 이용하여 보상된 지문 센싱 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 보상 특성 함수는 y=Ax+B의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 픽셀의 제1 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 A값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 A값을 뺀 값이고, 상기 제1 픽셀의 제2 계수 보상값은 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 B값의 평균에서 상기 제1 픽셀의 B값을 뺀 값이며,
    상기 메모리는 상기 지문 센서의 상기 모든 픽셀들의 상기 제1 계수 보상값들 및 상기 제2 계수 보상값들을 저장하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 데이터의 보상 방법.
KR1020190119543A 2019-09-27 2019-09-27 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법 KR20210037783A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190119543A KR20210037783A (ko) 2019-09-27 2019-09-27 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법
US16/929,221 US11244136B2 (en) 2019-09-27 2020-07-15 Display apparatus and a method of compensating fingerprint sensing data using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190119543A KR20210037783A (ko) 2019-09-27 2019-09-27 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210037783A true KR20210037783A (ko) 2021-04-07

Family

ID=75161621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190119543A KR20210037783A (ko) 2019-09-27 2019-09-27 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11244136B2 (ko)
KR (1) KR20210037783A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023063862A1 (en) * 2021-10-15 2023-04-20 Fingerprint Cards Anacatum Ip Ab Shading compensated readout

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070297653A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-27 Rudolf Maarten Bolle Fingerprint representation using localized texture features
CN107358188B (zh) * 2015-01-13 2021-12-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹传感器及其校正方法
JP6589309B2 (ja) * 2015-03-16 2019-10-16 富士通株式会社 端末装置、生体認証プログラム及び生体認証方法
CN104794433A (zh) 2015-03-27 2015-07-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别系统和方法
KR101928319B1 (ko) 2015-06-18 2018-12-12 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 광 감지 능력을 가지는 다기능 지문 센서
US10635878B2 (en) * 2015-10-23 2020-04-28 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor with force sensing capability

Also Published As

Publication number Publication date
US20210097255A1 (en) 2021-04-01
US11244136B2 (en) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107665666B (zh) 显示模组的伽马电压校正方法及系统
KR102197270B1 (ko) 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
CN104103236B (zh) 显示装置
KR101469025B1 (ko) 표시 장치의 감마 데이터 생성 방법 및 시스템
JP7542580B2 (ja) ディスプレイ装置
KR20130090211A (ko) 표시 패널의 얼룩 보상 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
KR20150115080A (ko) 표시 패널, 이의 얼룩 보정 시스템 및 이의 얼룩 보정 방법
KR20140093011A (ko) 영상 표시 방법, 이를 수행하는 표시 장치, 이에 적용되는 보정값 산출 방법 및 장치
KR20120108445A (ko) 유기전계 발광 표시장치용 휘도 보정 시스템
TWI443639B (zh) 影像顯示裝置及驅動該影像顯示裝置的方法
KR20150077750A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
CN110349529B (zh) 显示装置
KR102180683B1 (ko) 영상 표시 방법, 이를 수행하는 표시 장치, 이에 적용되는 보정값 산출 방법 및 계조 데이터의 보정 방법
KR20170087078A (ko) 투명 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP2015031874A (ja) 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム
CN109658864A (zh) 一种显示面板显示处理方法和显示处理装置
KR101341007B1 (ko) 표시 장치의 색 보정 방법 및 장치
KR20140070115A (ko) 유기발광다이오드 표시장치와 그 구동방법
KR20210037783A (ko) 표시 장치 및 이를 이용한 지문 센싱 데이터의 보상 방법
KR20170003251A (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 구동방법
KR20150033156A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20170088461A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
US11328691B2 (en) Method of displaying image on display panel, method of driving display panel including the same and display apparatus performing the same
KR20170039783A (ko) 표시 장치의 구동 방법
KR102668672B1 (ko) 표시 장치, 이를 포함하는 표시 시스템 및 이를 이용한 표시 장치의 화질 보상 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination