KR20210095250A - 지문 인증 장치, 표시 장치 및 그것의 지문 인증 방법 - Google Patents

지문 인증 장치, 표시 장치 및 그것의 지문 인증 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 표시 유닛, 지문 감지 유닛 및 상기 지문 감지 유닛으로부터의 상기 지문 감지 신호와 저장된 지문 신호가 일치하는지를 판정하는 리드아웃 회로를 포함하되, 상기 리드아웃 회로는, 상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 특징점 추출부, 제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 제공하는 특징점 저장부, 상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 특징점 매칭부 및 상기 매칭 신호에 응답해서 지문 인증 신호를 출력하는 판정부를 포함한다.

Description

지문 인증 장치, 표시 장치 및 그것의 지문 인증 방법{FINGERPRINT AUTHENTICATION DEVICE, DISPLAY DEVICE AND FINGERPRINT AUTHENTICATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 지문 인증 기능을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자 장치들은 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 구비한다. 전자 장치들은 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식 외에 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공할 수 있는 표시 장치를 구비할 수 있다.
최근 온라인 뱅킹, 상품 구매, 보안 등을 위한 사용자 인증 수단으로 생체 정보 중 하나인 지문을 활용하는 방식이 제안되고 있으며, 지문 인증 기능을 갖는 표시 장치에 대한 요구가 증대되고 있다.
본 발명의 목적은 지문 식별 속도가 향상된 표시 장치 및 지문 인증 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 지문 인증 장치는: 지문을 감지하고, 지문 감지 신호를 출력하는 지문 감지 유닛 및 상기 지문 감지 신호와 저장된 지문 신호가 일치하는지를 판정하는 리드아웃 회로를 포함한다. 상기 리드아웃 회로는, 상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 특징점 추출부, 제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 제공하는 특징점 저장부, 상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 특징점 매칭부, 및 상기 매칭 신호에 응답해서 지문 인증 신호를 출력하는 판정부를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 k(k는 1부터 N까지)번째 클래스의 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 순차적으로 비교하여 상기 매칭 신호를 출력할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 상기 제1 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 상기 제2 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 중첩하는 제1 기준선과 상기 제1 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 중첩하는 제2 기준선과 상기 제2 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 추출부는 상기 지문 감지 신호에 근거해서 지문의 중심점, 융선의 끝점 및 분기점을 상기 제1 특징점으로 추출할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 추출부는 지문 설정 모드동안 상기 지문 감지 신호의 상기 제2 특징점들을 추출하고, 상기 제2 특징점들을 포함하는 특징점 설정 신호를 출력하고, 상기 특징점 저장부는 상기 특징점 설정 신호를 저장하고, 상기 특징점 매칭부로부터의 요청에 응답해서 상기 특징점 저장 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 유닛, 지문을 감지하고, 지문 감지 신호를 출력하는 지문 감지 유닛 및 상기 지문 감지 신호와 저장된 지문 신호가 일치하는지를 판정하는 리드아웃 회로를 포함한다. 상기 리드아웃 회로는, 상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 특징점 추출부, 제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 제공하는 특징점 저장부, 상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 특징점 매칭부 및 상기 매칭 신호에 응답해서 상기 지문 인증 신호를 출력하는 판정부를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 k(k는 1부터 N까지)번째 클래스의 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 순차적으로 비교하여 상기 매칭 신호를 출력할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 상기 제1 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 상기 제2 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 제1 중심점과 가장 인접한 Q1 개의 제1 특징점들 및 상기 제2 중심점과 가장 인접한 Q2개(Q1, Q2는 각각 자연수)의 제2 특징점들을 상기 N 개의 클래스들 중 제1 클래스로 판별할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 제1 클래스로 판별된 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 비교할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 제1 중심점과 가장 멀리 떨어진 R1 개의 제1 특징점들 및 상기 제2 중심점과 가장 멀리 떨어진 R2개(R1, R2는 각각 자연수)의 제2 특징점들을 상기 N 개의 클래스들 중 제N 클래스로 판별할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 제N 클래스로 판별된 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 비교할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 중첩하는 제1 기준선과 상기 제1 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 중첩하는 제2 기준선과 상기 제2 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 추출부는 상기 지문 감지 신호에 근거해서 지문의 중심점, 융선의 끝점 및 분기점을 상기 제1 특징점으로 추출할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 특징점 추출부는 지문 설정 모드동안 상기 지문 감지 신호의 상기 제2 특징점들을 추출하고, 상기 제2 특징점들을 포함하는 특징점 설정 신호를 출력하고, 상기 특징점 저장부는 상기 특징점 설정 신호를 저장하고, 상기 특징점 매칭부로부터의 요청에 응답해서 상기 특징점 저장 신호를 출력할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 지문 인증 신호는 상기 지문 감지 신호와 상기 저장된 지문 신호가 일치하는지를 나타내는 신호일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 다른 영상을 표시하는 표시 유닛 및 지문을 감지하고, 지문 감지 신호를 출력하는 지문 감지 유닛을 포함하는 표시 장치의 동작 방법은 상기 지문 감지 신호를 수신하는 단계, 상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 단계, 제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 단계 및 상기 매칭 신호에 응답해서 지문 인증 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 매칭 신호를 출력하는 단계는, 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 상기 제1 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 상기 제2 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 매칭 신호를 출력하는 단계는, 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 중첩하는 제1 기준선과 상기 제1 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 중첩하는 제2 기준선과 상기 제2 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 감지된 지문의 특징점들 각각의 클래스를 분류하고, 하나의 클래스 내 감지된 지문의 특징점들과 저장된 지문의 특징점들을 비교하므로 지문 인증 속도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 인증 장치를 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 회로의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 표시 장치의 지문 등록 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 표시 장치의 지문 인증 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8a는 제1 지문을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8b는 제2 지문을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9a는 제1 지문을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9b는 제2 지문을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 5에 도시된 특징점 매칭부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 5에 도시된 특징점 매칭부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 예로써 휴대용 단말기를 도시하였다. 휴대용 단말기는 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기, 손목 시계형 전자 기기 등을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장비를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 키오스크, 자동차 네비게이션 유닛, 카메라와 같은 중소형 전자 장비 등에 사용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로 제시된 것들이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 이미지(IM)가 표시되는 표시면은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면에 평행하다. 표시 장치(DD)는 표시면 상에서 구분되는 복수의 영역들을 포함한다. 표시면은 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DA), 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 베젤 영역으로 불리울 수 있다. 일 예로, 표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싼다. 또한, 도시되지 않았지만, 일 예로, 표시 장치(DD)는 부분적으로 굴곡된 형상을 포함할 수 있다. 그 결과, 표시 영역(DA)의 일 영역이 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
이미지(IM)가 표시되는 방향 즉, 제3 방향(DR3)을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면, 또는 제1 면)과 배면(또는 하면, 또는 제2 면)이 정의된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력(TC)을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부의 터치, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 본 실시예에서, 사용자의 입력은 전면에 인가되는 사용자의 손인 것으로 가정하고 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 상술한 바와 같이 사용자의 입력(TC)은 다양한 형태로 제공될 수 있고, 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해도이다. 도 2에 있어서, 표시 장치(DD)의 구성요소들은 그들의 적층 관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
도 2에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 윈도우 부재(WM), 접착 부재(OCA), 표시 모듈(DM) 및 하부 케이스(BC)를 포함한다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 패널 회로 기판(P-FCB), 패널 구동 회로(PDC), 터치 감지 회로(TSC) 및 리드아웃 회로를 포함한다.
윈도우 부재(WM)는 도 1에 도시된 표시 장치(DD)의 전면을 제공한다. 윈도우 부재(WM)는 유리 기판, 사파이어 기판, 플라스틱 기판 등을 포함할 수 있다. 또한 윈도우 부재(WM)는 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등의 기능성 코팅층을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 표시 영역(DA) 내에서 플랫한 형태의 윈도우 부재(WM)를 도시하였으나, 윈도우 부재(WM)의 형태는 변형될 수 있다. 윈도우 부재(WM)의 제1 방향(DR1)에서 마주하는 엣지들은 곡면을 제공할 수도 있다.
표시 패널(DP)은 윈도우 부재(WM)의 배면 상에 배치되어 이미지를 생성한다. 또한, 표시 패널(DP)은 사용자 입력(TC, 도 1 참조) 예컨대, 사용자 터치 및/또는 사용자의 압력에 의한 입력을 감지할 수도 있다. 본 실시예에서 플랫한 표시면을 제공하는 표시 패널(DP)을 예시적으로 도시하였으나, 표시 패널(DP)의 형상은 변형될 수 있다. 표시 패널(DP)의 제1 방향(DR1)에서 마주하는 엣지들은 밴딩되어 곡면을 제공할 수도 있다.
표시 패널(DP)은 다양한 타입의 표시 소자들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 소자는 액정 커패시터, 유기 발광 소자, 전기 영동 소자, 또는 전기 습윤 소자일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 표시 패널(DP)은 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode)를 표시 소자로서 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 표시 패널(DP)은 플렉서블한 표시 패널로 예컨대, 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
도 2에 도시되지 않았으나, 표시 패널(DP)은 영상을 출력하는 표시 유닛, 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)을 감지하기 위한 터치 감지 유닛 및 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)에 의한 지문을 감지하기 위한 지문 감지 유닛을 포함할 수 있다.
윈도우 부재(WM)와 표시 패널(DP) 사이에 접착 부재(OCA)가 배치된다. 접착 부재(OCA)는 광학 투명 접착 부재일 수 있다.
패널 회로 기판(P-FCB)의 일단은 표시 패널(DP)의 일 영역에 배치된 패드들(미 도시됨) 상에 본딩되어, 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패널 구동 회로(PDC), 터치 감지 회로(TSC) 및 리드아웃 회로(ROC)는 칩 온 필름(Chip on Film: COF) 방식으로 패널 회로 기판(P-FCB)에 실장될 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 패널 회로 기판(P-FCB)에는 복수 개의 수동 소자와 능동 소자들이 더 실장될 수 있다. 패널 회로 기판(P-FCB)은 신호 라인들을 통해 표시 패널(DP)에 전기적 신호를 제공할 수 있다. 패널 회로 기판(P-FCB)은 플렉서블 회로 기판(Flexible printed circuit)으로 구현될 수 있다. 패널 회로 기판(P-FCB)의 타단은 표시 장치(DD, 도 1에 도시됨)의 다른 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(EM2)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(EM2)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3에는 표시 모듈(DM)의 구성 중 표시 유닛(DU), 패널 구동 회로(PDC), 터치 감지 유닛(TSU), 터치 감지 회로(TSC), 지문 김지 유닛(FSU) 및 리드아웃 회로(ROC)가 예시적으로 도시되었다.
표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU)은 도 2에 도시된 표시 패널(DP)을 구성할 수 있다. 즉, 표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU) 각각은 "층" 타입일 수 있다.
다른 실시예에서, 표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU) 각각은 "패널" 타입일 수 있다. "패널" 타입은 베이스 면을 제공하는 베이스층, 예컨대 합성수지 필름, 복합재료 필름, 유리 기판 등을 포함하지만, "층" 타입은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 다시 말해, "층" 타입의 표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU)은 하나의 베이스층 상에 순차적으로 적층될 수 있다. "층" 타입의 표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU)의 적층 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
"패널" 타입의 표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU) 각각은 독립적인 패널로 구성되고, 접착 부재에 의해 서로 결합될 수 있다. "패널" 타입의 표시 유닛(DU), 터치 감지 유닛(TSU) 및 지문 김지 유닛(FSU)의 결합 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
패널 구동 회로(PDC)는 표시 유닛(DU)에 영상이 표시되도록 제어할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패널 구동 회로(PDC)는 제어 모듈(CM)로부터 제공되는 제어 신호 및 영상 신호에 응답해서 표시 유닛(DU)에 영상이 표시되도록 제어할 수 있다. 또한 패널 구동 회로(PDC)는 터치 감지 회로(TSC) 및 리드아웃 회로(ROC)의 동작을 제어할 수 있다.
터치 감지 회로(TSC)는 터치 감지 유닛(TSU)으로부터의 터치 감지 신호를 수신하여 사용자의 입력(TC, 도 1 참조) 위치를 감지할 수 있다.
리드아웃 회로(ROC)는 지문 감지 유닛(FSU)로부터의 지문 감지 신호를 수신하여 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)에 의한 지문을 감지하고, 감지된 지문과 저장된 지문이 일치하는 지의 여부를 판별할 수 있다. 리드아웃 회로(ROC)는 감지된 지문과 저장된 지문이 일치하는 지의 여부를 나타내는 신호를 패널 구동 회로(PDC) 및/또는 제어 모듈(CM)로 제공할 수 있다. 리드아웃 회로(ROC)의 구체적인 구성 및 동작은 추후 상세히 설명한다.
패널 구동 회로(PDC), 터치 감지 회로(TSC) 및 리드아웃 회로(ROC)는 도 2에 도시된 바와 같이, 패널 회로 기판(P-FCB) 상에 집적될 수 있다. 다른 실시예에서, 패널 구동 회로(PDC), 터치 감지 회로(TSC) 및 리드아웃 회로(ROC)는 서로 다른 회로 기판 상에 집적되고 연결 기판을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 지문 감지 유닛(FSU) 및 리드아웃 회로(ROC)는 표시 모듈(DM)과 독립적인 지문 인증 장치로 구성될 수 있다.
전원 공급 모듈(PM)은 표시 장치(DD)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급 모듈(PM)은 통상적인 배터리 모듈을 포함할 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(E M2)은 표시 장치(DD)를 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함한다. 제1 전자 모듈(EM1)은 표시 모듈(DM)와 전기적으로 연결된 마더보드에 직접 실장되거나 별도의 기판에 실장되어 커넥터(미 도시) 등을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1)은 제어 모듈(CM), 무선 통신 모듈(TM), 영상 입력 모듈(IIM), 음향 입력 모듈(AIM), 메모리(MM), 및 외부 인터페이스(IF)를 포함할 수 있다. 상기 모듈들 중 일부는 마더보드에 실장되지 않고, 연성 회로 기판을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수도 있다.
제어 모듈(CM)은 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 모듈(CM)은 마이크로프로세서일 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(CM)은 표시 모듈(DM)을 활성화시키거나, 비활성화 시킨다. 제어 모듈(CM)은 표시 모듈(DM)로부터 수신된 터치 신호에 근거하여 영상 입력 모듈(IIM)이나 음향 입력 모듈(AIM) 등의 다른 모듈들을 제어할 수 있다. 제어 모듈(CM)은 지문 감지 모듈(FSM)로부터 수신된 지문 신호에 근거하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.
무선통신 모듈(TM)은 블루투스 또는 와이파이 회선을 이용하여 다른 단말기와 무선 신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(TM)은 일반 통신회선을 이용하여 음성신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(TM)은 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(TM1)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(TM2)를 포함한다.
영상 입력 모듈(IIM)은 영상 신호를 처리하여 표시 모듈(DM)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환한다. 음향 입력 모듈(AIM)은 녹음 모드, 음성 인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 변환한다.
외부 인터페이스(IF)는 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등에 연결되는 인터페이스 역할을 한다.
제2 전자 모듈(EM2)은 음향출력 모듈(AOM), 발광 모듈(LM), 수광 모듈(LRM), 및 카메라 모듈(CMM) 등을 포함할 수 있다. 상기 구성들은 마더보드에 직접 실장되거나, 별도의 기판에 실장되어 커넥터(미 도시) 등을 통해 표시 모듈(DM)과 전기적으로 연결되거나, 제1 전자 모듈(EM1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음향 출력 모듈(AOM)은 무선통신 모듈(TM)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(MM)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력한다.
발광 모듈(LM)은 광을 생성하여 출력한다. 발광 모듈(LM)은 적외선을 출력할 수 있다. 발광 모듈(LM)은 LED 소자를 포함할 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 적외선을 감지할 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 소정 레벨 이상의 적외선이 감지된 때 활성화될 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 CMOS 센서를 포함할 수 있다. 발광 모듈(LM)에서 생성된 적외광이 출력된 후, 외부 물체(예컨대 사용자 손가락 또는 얼굴)에 의해 반사되고, 반사된 적외광이 수광 모듈(LRM)에 입사될 수 있다. 카메라 모듈(CMM)은 외부의 이미지를 촬영한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 인증 장치를 보여주는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 지문 인증 장치(FAD)는 지문 감지 유닛(FSU) 및 리드아웃 회로(ROC)를 포함한다. 지문 감지 유닛(FSU)은 사용자의 지문을 감지하고, 감지된 지문에 대응하는 지문 감지 신호(FS)를 출력한다.
리드아웃 회로(ROC)는 지문 감지 유닛(FSU)으로부터 지문 감지 신호(FS)를 수신한다. 리드아웃 회로(ROC)는 지문 감지 신호(FS)와 미리 저장된 지문 신호가 일치하는 지를 판정하여 지문 인증 신호(AUTH)를 출력한다. 예를 들어, 지문 감지 신호(FS)와 미리 저장된 지문 신호가 일치할 때 지문 인증 신호(AUTH)는 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)이고, 일치하지 않을 때 지문 인증 신호(AUTH)는 제2 레벨(예를 들면, 로우 레벨)일 수 있다.
지문 인증 장치(FAD)는 도 1에 도시된 표시 장치(DD)에 구비될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 지문 인증 장치(FAD)는 퍼스널 컴퓨터, 도어락, 네비게이션, 금고, 현금인출기, 결재 단말기 등과 같이 사용자 인증을 필요로 하는 다양한 전자 장치들에 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 회로의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 3에 도시된 리드아웃 회로(ROC) 및 도 4에 도시된 리드아웃 회로(ROC)는 도 5에 도시된 리드아웃 회로(ROC) 회로 구성을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 리드아웃 회로는 동일한 인출 부호 'ROC'를 병기한다.
도 5를 참조하면, 리드아웃 회로(ROC)는 특징점 추출부(110), 특징점 매칭부(120), 판정부(130) 및 특징점 저장부(140)를 포함한다.
특징점 추출부(110)는 지문 감지 유닛(FSU, 도 3 및 도 5 참조)으로부터 지문 감지 신호(FS)를 수신한다. 지문 감지 신호(FS)는 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)에 의해 감지된 지문 정보를 포함할 수 있다. 지문은 융선(ridge)과 골(valley)을 포함한다. 예를 들어, 지문 감지 유닛(FSU)은 지문의 융선에 반사된 빛에 대응하는 전기 신호를 발생하거나, 융선 사이의 골에 반사된 빛에 대응하는 전기 신호를 발생할 수 있다. 빛이 반사된 지문의 형태에 따라 지문 감지 유닛(FSU)이 감지하는 빛의 양은 달라질 수 있으며, 감지된 빛의 양에 따라 서로 다른 레벨을 갖는 전기 신호가 생성될 수 있다. 특징점 추출부(110)는 지문 감지 신호(FS)에 대한 처리 동작을 통해 지문 영상의 융선과 골을 판별할 수 있다.
또한 특징점 추출부(110)는 지문 감지 신호(FS)에서 지문의 특징점(minutiae)을 추출한다. 지문의 특징점은 지문 영상에서 발견되는 중심점, 융선의 끝점(ridge end)이나 분기점(bifurcation) 등의 세밀한 특징을 나타내는 점을 의미한다. 이러한 지문의 특징점은 미리 저장된(또는 등록된) 지문의 특징점과 비교하여 지문을 감지(또는 인식)하는데 사용될 수 있다. 특징점 추출부(110)는 추출된 특징점을 특징점 감지 신호(MI_D) 및 특징점 설정 신호(MI_S) 중 어느 하나로 출력할 수 있다. 특징점 추출부(110)로부터 출력되는 특징점 감지 신호(MI_D)는 특징점 매칭부(120)로 제공된다. 특징점 추출부(110)로부터 출력되는 특징점 설정 신호(MI_S)는 특징점 저장부(140)로 제공된다.
특징점 저장부(140)는 특징점 추출부(110)로부터의 특징점 설정 신호(MI_S)를 저장한다. 특징점 저장부(140)는 전원이 꺼져도 저장된 데이터를 유지하는 비휘발성 메모리(예를 들면, 플래시 메모리)일 수 있다. 특징점 저장부(140)는 특징점 매칭부(120)로부터의 요청에 응답해서 특징점 저장 신호(MI_M)를 특징점 매칭부(120)로 제공할 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 특징점 추출부(110)로부터의 특징점 감지 신호(MI_D)와 특징점 저장부(140)로부터의 특징점 저장 신호(MI_M)를 비교하고, 비교 결과에 대응하는 매칭 신호(MAT)를 출력한다.
판정부(130)는 특징점 매칭부(120)로부터의 매칭 신호(MAT)를 수신하고, 지문 인증 신호(AUTH)를 출력한다. 지문 인증 신호(AUTH)는 지문 감지 신호(FS)가 미리 설정된 지문과 일치하는 지를 나타내는 신호일 수 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 표시 장치의 지문 등록 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 표시 장치(DD)의 지문 감지 유닛(FSU)은 지문 설정 모드에서 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)에 의한 지문을 감지한다. 지문 감지 유닛(FSU)은 감지된 지문에 대응하는 지문 감지 신호(FS)를 리드아웃 회로(ROC)로 제공한다.
리드아웃 회로(ROC)의 특징점 추출부(110)는 지문 감지 유닛(FSU)으로부터 지문 감지 신호(FS)를 수신한다(단계 S100).
특징점 추출부(110)는 지문 감지 신호(FS)의 특징점들을 추출하고, 추출된 특징점들을 포함하는 특징점 설정 신호(MI_S)를 출력한다(단계 S110).
특징점 저장부(140)는 특징점 추출부(110)로부터의 특징점 설정 신호(MI_S)를 저장한다(단계 S120).
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 표시 장치의 지문 인증 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3, 도 5 및 도 7을 참조하면, 표시 장치(DD)의 지문 감지 유닛(FSU)은 지문 인증 모드에서 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)에 의한 지문을 감지한다. 지문 감지 유닛(FSU)은 감지된 지문에 대응하는 지문 감지 신호(FS)를 리드아웃 회로(ROC)로 제공한다.
리드아웃 회로(ROC)의 특징점 추출부(110)는 지문 감지 유닛(FSU)으로부터 지문 감지 신호(FS)를 수신한다(단계 S200).
특징점 추출부(110)는 지문 감지 신호(FS)의 특징점들을 추출하고, 추출된 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호(MI_D)를 출력한다(단계 S210).
특징점 매칭부(120)는 입력된 지문의 특징점에 대한 클래스를 판별한다(S220). 즉, 특징점 매칭부(120)는 특징점 추출부(110)로부터의 특징점 감지 신호(MI_D)에 포함된 특징점들 중 어느 하나를 지문의 중심점으로 설정한다. 특징점 매칭부(120)는 특징점들 각각과 지문의 중심점 사이의 거리 및 각도(극좌표)에 따라서 특징점들 각각의 클래스(class)를 판별한다. 예를 들어, 특징점 매칭부(120)는 특징점 감지 신호(MI_D)를 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별할 수 있다(N은 자연수).
특징점 매칭부(120)는 저장된 지문의 특징점에 대한 클래스를 판별한다(S230). 즉, 특징점 매칭부(120)는 특징점 저장부(140)로부터의 특징점 저장 신호(MI_M)에 포함된 특징점들 중 어느 하나를 지문의 중심점으로 설정한다. 특징점 매칭부(120)는 특징점들 각각과 지문의 중심점 사이의 거리 및/또는 각도에 따라서 특징점들 각각의 클래스(class)를 판별한다. 특징점 매칭부(120)는 특징점 저장 신호(MI_M)의 특징점들 각각을 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별할 수 있다(N은 자연수).
특징점 매칭부(120)는 k번째 클래스 내 입력된 지문의 특징점과 저장된 지문의 특징점을 비교한다(k는 N보다 작거나 같은 자연수)(단계 S240). 구체적으로 특징점 매칭부(120)는 k번째 클래스 내 특징점 감지 신호(MI_D)의 특징점들과 특징점 저장 신호(MI_M)의 특징점들을 비교한다. 카운트 값(k)은 초기값이 1일 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 카운트 값(k)을 1만큼 증가시킨다(S250).
특징점 매칭부(120)는 카운트 값(k)이 클래스들의 개수 N에 도달할 때까지 단계 S240 및 단계 S250을 반복적으로 수행한다. 특징점 매칭부(120)는 카운트 값(k)이 클래스들의 개수인 N에 도달했을 때 비교 결과에 대응하는 매칭 신호(MAT)를 판정부(130)로 출력한다.
판정부(130)는 특징점 매칭부(120)로부터의 매칭 신호(MAT)에 근거해서 입력된 지문이 저장된 지문과 일치하는 지를 판별하고, 지문 인증 신호(AUTH)를 출력한다(단계 S270). 지문 인증 신호(AUTH)는 입력된 지문이 미리 설정된 지문과 일치하는 지를 나타내는 신호일 수 있다. 예를 들어, N개의 클래스들 각각에서 특징점 감지 신호(MI_D)의 특징점들과 특징점 저장 신호(MI_M)의 특징점들의 일치 개수가 미리 설정된 값보다 클 때 판정부(130)는 입력된 지문이 저장된 지문이 일치하는 것으로 판별할 수 있다.
도 8a는 제1 지문을 예시적으로 보여준다. 도 8b는 제2 지문을 예시적을 보여주는 도면이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 지문(FP1)과 제2 지문(FP2)은 동일한 사용자의 지문일 수 있고, 서로 다른 사용자의 지문일 수도 있다. 제1 지문(FP1)은 제1 중심점(CP1)과 제1 특징점(A1)을 갖는다. 제2 지문(FP2)은 제2 중심점(CP2)과 제2 특징점(B1)을 갖는다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)과 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)의 위치가 서로 상이하고, 제1 지문(FP1)과 제2 지문(FP2)의 기울기가 다르므로 제1 지문(FP1)과 제2 지문(FP2)이 일치하는지 판별하는데 어려움이 따른다.
도 9a는 제1 지문을 예시적으로 보여준다. 도 9b는 제2 지문을 예시적을 보여준다.
도 5 및 도 9a를 참조하면, 제1 지문(FP1)은 제1 중심점(CP1)과 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제1 지문(FP1)은 제1 중심점(CP1)과 40개의 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 포함하는 것을 일 예로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
특징점 추출부(110)는 지문 감지 신호(FS)에서 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)과 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 추출하고, 특징점 감지 신호(MI_D)를 출력한다.
특징점 매칭부(120)는 특징점 감지 신호(MI_D)에 포함된 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)을 영점으로 설정하고, 제1 중심점(CP1)으로부터 제1 특징점(A1) 사이의 제1 거리(L1)를 측정한다. 특징점 매칭부(120)는 제1 중심점(CP1)으로부터 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 사이의 제1 거리(L1)에 따라서 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 각각의 클래스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 중심점(CP1)으로부터 유사한 거리만큼 떨어진 제1 특징점들(A1, A4)은 동일한 클래스로 판별될 수 있다.
도 5 및 도 9b를 참조하면, 제2 지문(FP2)은 제2 중심점(CP2)과 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제2 지문(FP2)은 제2 중심점(CP2)과 40개의 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 포함하는 것을 일 예로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
특징점 매칭부(120)는 특징점 저장부(140)로부터 제공된 특징점 저장 신호(MI_M)에 포함된 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)을 영점으로 설정하고, 제2 중심점(CP2)으로부터 제2 특징점(B1) 사이의 제2 거리(L2)를 측정한다. 특징점 매칭부(120)는 제2 중심점(CP2)으로부터 제2 특징점(B1) 사이의 제2 거리(L2)에 따라서 제2 특징점(B1)의 클래스가 결정될 수 있다. 특징점 매칭부(120)는 제2 중심점(CP2)으로부터 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 사이의 거리에 따라 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 각각의 클래스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 중심점(CP2)으로부터 유사한 거리만큼 떨어진 제2 특징점들(B1, B4)은 동일한 클래스로 판별될 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 특징점 감지 신호(MI_D)에 포함된 제1 지문(FP1)의 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)과 특징점 저장 신호(MI_M)에 포함된 제2 지문(FP2)의 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 비교하여 제1 지문(FP1)과 제2 지문(FP2)이 일치하는 지를 판별할 수 있다.
도 10은 도 5에 도시된 특징점 매칭부(120)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 10을 참조하면, 특징점 매칭부(120)는 특징점 추출부(110)로부터의 특징점 감지 신호(MI_D)와 특징점 저장부(140)로부터의 특징점 저장 신호(MI_M)를 비교하고, 비교 결과에 대응하는 매칭 신호(MAT)를 출력한다.
특징점 감지 신호(MI_D)는 도 9a에 도시된 제1 지문(FP1)의 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 포함하고, 특징점 저장 신호(MI_M)는 도 9b에 도시된 제2 지문(FP2)의 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 특징점 감지 신호(MI_D)가 40개의 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 포함하고, 특징점 저장 신호(MI_M)가 40개의 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 포함하는 경우, 제1 지문(FP1)과 제2 지문(FP2)이 동일한 지의 여부를 판별하기 위해 특징점 매칭부(120)는 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 각각과 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 각각을 비교한다. 이 경우, 특징점 매칭부(120)는 40x40 즉, 최대 1600 번의 특징점 비교 동작을 필요로 한다. 또한 제1 지문(FP1)과 제2 지문(FP2)이 포함하는 특징점의 개수가 많아질수록 특징점 비교에 더 많은 연산 동작과 시간이 필요하다.
도 11은 도 5에 도시된 특징점 매칭부(120)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 11을 참조하면, 특징점 매칭부(120)는 특징점 추출부(110)로부터의 특징점 감지 신호(MI_D)의 제1 특징점들 각각의 클래스를 판별한다. 특징점 감지 신호(MI_D)는 도 9a에 도시된 제1 지문(FP1)의 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 포함할 수 있다. 특징점 매칭부(120)는 소정의 기준으로 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 각각을 제1 내지 제4 클래스(CLA1 내지 CLA4) 중 어느 하나로 분류할 수 있다. 예를 들어, 특징점 매칭부(120)는 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)으로부터 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 사이의 거리에 따라 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별할 수 있다. 특징점 매칭부(120)는 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 중 제1 중심점(CP1)과 가장 인접한 10개의 제1 특징점들(A24, A13, ??, A33)을 제1 클래스(CLA1)로 판별하고, 그 다음 인접한 10개의 제1 특징점들(A12, A34, ??, A32)을 제2 클래스(CLA2)로 판별하고, 그 다음 인접한 10개의 제1 특징점들(A11, A40, ??, A5)을 제3 클래스(CLA3)로 판별하고, 그리고 제1 중심점(CP1)과 가장 멀리 떨어진 10개의 제1 특징점들(A17, A22, ??, A29)을 제4 클래스(CLA4)로 판별할 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 특징점 저장부(140)로부터의 특징점 저장 신호(MI_M)의 특징점들 각각의 클래스를 판별한다. 특징점 저장 신호(MI_M)는 도 9b에 도시된 제2 지문(FP2)의 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 포함할 수 있다. 특징점 매칭부(120)는 소정의 기준으로 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 각각을 제1 내지 제4 클래스(CLA1 내지 CLA4) 중 어느 하나로 분류할 수 있다. 예를 들어, 특징점 매칭부(120)는 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)으로부터 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 사이의 거리에 따라 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별할수 있다. 특징점 매칭부(120)는 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 중 제2 중심점(CP2)과 가장 인접한 10개의 제2 특징점들(B19, B15, ??, B29)을 제1 클래스(CLA1)로 판별하고, 그 다음 인접한 10개의 제2 특징점들(B31, B1, ??, B25)을 제2 클래스(CLA2)로 판별하고, 그 다음 인접한 10개의 제2 특징점들(B33, B9, ??, B38)을 제3 클래스(CLA3)로 판별하고, 그리고 제2 중심점(CP2)과 가장 멀리 떨어진 10개의 제2 특징점들(B40, B36, ??, B17)을 제4 클래스(CLA4)로 판별할 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 제1 클래스(CLA1)로 판별된 특징점 감지 신호(MI_D)의 제1 특징점들(A24, A13, ??, A33)과 특징점 저장 신호(MI_M)의 제2 특징점들(B19, B15, ??, B29)을 서로 비교한다. 특징점 매칭부(120)는 제1 특징점들(A24, A13, ??, A33)과 제2 특징점들(B19, B15, ??, B29)의 유사도를 판별할 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 제2 클래스(CLA2)로 판별된 특징점 감지 신호(MI_D)의 제1 특징점들(A12, A34, ??, A32)과 특징점 저장 신호(MI_M)의 제2 특징점들(B31, B1, ??, B25)을 서로 비교한다. 특징점 매칭부(120)는 제1 특징점들(A12, A34, ??, A32)과 제2 특징점들(B31, B1, ??, B25)의 유사도를 판별할 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 제3 클래스(CLA3)로 판별된 특징점 감지 신호(MI_D)의 제1 특징점들(A11, A40, ??, A5)과 특징점 저장 신호(MI_M)의 제2 특징점들(B33, B9, ??, B38)을 서로 비교한다. 특징점 매칭부(120)는 제1 특징점들(A11, A40, ??, A5)과 제2 특징점들(B33, B9, ??, B38)의 유사도를 판별할 수 있다.
특징점 매칭부(120)는 제4 클래스(CLA4)로 판별된 특징점 감지 신호(MI_D)의 제1 특징점들(A17, A22, ??, A29)과 특징점 저장 신호(MI_M)의 제2 특징점들(B40, B36, ??, B17)을 서로 비교한다. 특징점 매칭부(120)는 제1 특징점들(A17, A22, ??, A29)과 제2 특징점들(B40, B36, ??, B17)의 유사도를 판별할 수 있다
특징점 매칭부(120)는 10x10x4 즉, 최대 400 번의 특징점 비교 동작을 필요로 한다.
특징점 매칭부(120)는 최대 400번의 특징점 비교 결과를 매칭 신호(MAT)로서 판정부(130)로 제공할 수 있다. 판정부(130)는 매칭 신호(MAT)에 따라 특징점 감지 신호(MI_D)와 특징점 저장 신호(MI_M)가 일치하는 지의 여부를 나타내는 지문 인증 신호(AUTH)를 출력한다.
도 11에 도시된 비교 동작은 도 10에 도시된 비교 동작에 비해 리드아웃 회로(ROC)의 지문 인증 속도를 향상시킬 수 있다.
도 11에 도시된 예에서, 특징점 매칭부(120)는 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)으로부터 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 사이의 거리에 따라 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별하고, 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)으로부터 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 사이의 거리에 따라 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별하였다.
다른 실시예로, 특징점 매칭부(120)는 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)과 중첩하여 교차하는 기준선들(RL11, RL12)(도 9a 참조) 중 어느 하나와 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 사이의 각도에 따라 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별할 수 있다. 또한 특징점 매칭부(120)는 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)과 교차하는 기준선들(RL21, RL22)(도 9b 참조) 중 어느 하나와 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 사이의 각도에 따라 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별할 수 있다.
또다른 실시예로, 특징점 매칭부(120)는 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)으로부터 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 사이의 거리 및 제1 지문(FP1)의 제1 중심점(CP1)과 교차하는 기준선들(RL11, RL12)(도 9a 참조) 중 어느 하나와 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40) 사이의 각도를 모두 고려한 극좌표를 이용하여 제1 특징점들(A1, A2, A3, A4, ??, A40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별할 수 있다. 또한 특징점 매칭부(120)는 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)으로부터 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 사이의 거리 및 제2 지문(FP2)의 제2 중심점(CP2)과 교차하는 기준선들(RL21, RL22)(도 9b 참조) 중 어느 하나와 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40) 사이의 각도를 모두 고려한 극좌표를 이용하여 제2 특징점들(B1, B2, B3, B4, ??, B40)을 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)로 판별할 수 있다.
도 11에 도시된 예에서, 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)에 대응하는 제1 특징점들이 10개씩이고, 제1 내지 제4 클래스들(CLA1 내지 CLA4)에 대응하는 제2 특징점들이 10씩인 것을 예시적으로 도시하고 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 중심점(CP1) 및 제2 중심점(CP2)과 가장 인접한 제1 클래스(CLA1)는 상대적으로 적은 개수(예를 들면, 7개)의 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 포함할 수 있다. 제1 중심점(CP1) 및 제2 중심점(CP2)과 가장 멀리 떨어진 제4 클래스(CLA4)는 상대적으로 많은 개수(예를 들면, 12개)의 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 포함할 수 있다. 또한 특정 클래스에 대응하는 제1 특징점들의 개수와 제2 특징점들의 개수는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 중심점(CP1) 및 제2 중심점(CP2)과 가장 인접한 제1 클래스(CLA1)에 대응하는 제1 특징점들은 Q1개이고, 제2 특징점들은 Q2개일 수 있다. 여기서, Q1, Q2 각각은 자연수이고, Q1과 Q2는 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 중심점(CP1) 및 제2 중심점(CP2)과 멀리 떨어진 제4 클래스(CLA4)에 대응하는 제1 특징점들은 R1개이고, 제2 특징점들은 R2개일 수 있다. 여기서, R1, R2 각각은 자연수이고, R1과 R2는 같거나 다를 수 있다.
이상 실시 예를 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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD 표시 장치
DP 표시 패널
DU 표시 유닛
TSU 터치 감지 유닛
FSU 지문 감지 유닛
PDC 패널 구동 회로
TSC 터치 감지 회로
ROC 리드아웃 회로
110 특징점 추출부
120 특징점 매칭부
130 판정부
140 특징점 저장부

Claims (20)

  1. 지문을 감지하고, 지문 감지 신호를 출력하는 지문 감지 유닛; 및
    상기 지문 감지 신호와 저장된 지문 신호가 일치하는지를 판정하는 리드아웃 회로를 포함하되;
    상기 리드아웃 회로는,
    상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 특징점 추출부;
    제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 제공하는 특징점 저장부;
    상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 특징점 매칭부; 및
    상기 매칭 신호에 응답해서 지문 인증 신호를 출력하는 판정부를 포함하는 지문 인증 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 k(k는 1부터 N까지)번째 클래스의 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 순차적으로 비교하여 상기 매칭 신호를 출력하는 지문 인증 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 상기 제1 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 상기 제2 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 지문 인증 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 중첩하는 제1 기준선과 상기 제1 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 중첩하는 제2 기준선과 상기 제2 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 지문 인증 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 특징점 추출부는 상기 지문 감지 신호에 근거해서 지문의 중심점, 융선의 끝점 및 분기점을 상기 제1 특징점으로 추출하는 지문 인증 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 특징점 추출부는 지문 설정 모드동안 상기 지문 감지 신호의 상기 제2 특징점들을 추출하고, 상기 제2 특징점들을 포함하는 특징점 설정 신호를 출력하고,
    상기 특징점 저장부는 상기 특징점 설정 신호를 저장하고, 상기 특징점 매칭부로부터의 요청에 응답해서 상기 특징점 저장 신호를 출력하는 지문 인증 장치.
  7. 영상을 표시하는 표시 유닛;
    지문을 감지하고, 지문 감지 신호를 출력하는 지문 감지 유닛; 및
    상기 지문 감지 신호와 저장된 지문 신호가 일치하는지를 판정하는 리드아웃 회로를 포함하되;
    상기 리드아웃 회로는,
    상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 특징점 추출부;
    제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 제공하는 특징점 저장부;
    상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 특징점 매칭부; 및
    상기 매칭 신호에 응답해서 상기 지문 인증 신호를 출력하는 판정부를 포함하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 k(k는 1부터 N까지)번째 클래스의 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 순차적으로 비교하여 상기 매칭 신호를 출력하는 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 상기 제1 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 상기 제2 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 제1 중심점과 가장 인접한 Q1 개의 제1 특징점들 및 상기 제2 중심점과 가장 인접한 Q2개(Q1, Q2는 각각 자연수)의 제2 특징점들을 상기 N 개의 클래스들 중 제1 클래스로 판별하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 제1 클래스로 판별된 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 비교하는 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 제1 중심점과 가장 멀리 떨어진 R1 개의 제1 특징점들 및 상기 제2 중심점과 가장 멀리 떨어진 R2개(R1, R2는 각각 자연수)의 제2 특징점들을 상기 N 개의 클래스들 중 제N 클래스로 판별하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 제N 클래스로 판별된 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들을 비교하는 표시 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 특징점 매칭부는 상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 중첩하는 제1 기준선과 상기 제1 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 중첩하는 제2 기준선과 상기 제2 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 표시 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 특징점 추출부는 상기 지문 감지 신호에 근거해서 지문의 중심점, 융선의 끝점 및 분기점을 상기 제1 특징점으로 추출하는 표시 장치.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 특징점 추출부는 지문 설정 모드동안 상기 지문 감지 신호의 상기 제2 특징점들을 추출하고, 상기 제2 특징점들을 포함하는 특징점 설정 신호를 출력하고,
    상기 특징점 저장부는 상기 특징점 설정 신호를 저장하고, 상기 특징점 매칭부로부터의 요청에 응답해서 상기 특징점 저장 신호를 출력하는 표시 장치.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 지문 인증 신호는 상기 지문 감지 신호와 상기 저장된 지문 신호가 일치하는지를 나타내는 신호인 표시 장치.
  18. 영상을 표시하는 표시 유닛 및 지문을 감지하고, 지문 감지 신호를 출력하는 지문 감지 유닛을 포함하는 표시 장치의 동작 방법에 있어서:
    상기 지문 감지 신호를 수신하는 단계;
    상기 지문 감지 신호의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 제1 특징점들을 포함하는 특징점 감지 신호를 출력하는 단계;
    제2 특징점들을 포함하는 특징점 저장 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 특징점들 각각을 N(N은 자연수)개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 제1 특징점들 및 상기 제2 특징점들 중 동일한 클래스로 판별된 제1 특징점들 및 제2 특징점들을 비교하여 매칭 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 매칭 신호에 응답해서 지문 인증 신호를 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 지문 인증 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 매칭 신호를 출력하는 단계는,
    상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 상기 제1 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 상기 제2 특징점들 사이의 거리에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 단계를 포함하는 표시 장치의 지문 인증 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 매칭 신호를 출력하는 단계는,
    상기 특징점 감지 신호의 제1 중심점과 중첩하는 제1 기준선과 상기 제1 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제1 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하고, 상기 특징점 저장 신호의 제2 중심점과 중첩하는 제2 기준선과 상기 제2 특징점들 사이의 각도에 따라서 상기 제2 특징점들 각각을 상기 N개의 클래스들 중 어느 하나로 판별하는 단계를 포함하는 표시 장치의 지문 인증 방법.
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