包括指纹传感器的显示装置及驱动该显示装置的方法

文档序号:153361 发布日期:2021-10-26 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 包括指纹传感器的显示装置及驱动该显示装置的方法 (Display device including fingerprint sensor and method of driving the same ) 是由 李淳奎 金昣佑 金正学 赵宰亨 于 2021-04-23 设计创作,主要内容包括:提供了一种显示装置及一种驱动显示装置的方法,所述显示装置包括:显示面板,包括其中显示图像的显示区域;以及指纹传感器,设置在显示面板的第一表面上并且包括用于感测用户的指纹的感测区域,其中,显示装置被构造为通过使用针对感测区域的部分的数据来认证用户的指纹。(Provided are a display device and a method of driving the display device, the display device including: a display panel including a display area in which an image is displayed; and a fingerprint sensor disposed on the first surface of the display panel and including a sensing area for sensing a fingerprint of the user, wherein the display device is configured to authenticate the fingerprint of the user by using data for a portion of the sensing area.)

包括指纹传感器的显示装置及驱动该显示装置的方法

本申请要求于2020年4月23日提交的第10-2020-0049505号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种包括指纹传感器的显示装置及驱动该显示装置的方法。

背景技术

电子装置采用认证技术作为安全措施来保护存储的信息。认证是以安全的方式识别和验证系统或人的身份的过程。除了传统的用户名和密码之外,用户的生物识别信息正被用于这种安全需求。

基于生物识别信息的认证技术可以包括从用户获取生物识别信息(例如,指纹、虹膜、语音、面部、血管等)的过程以及通过将所获取的生物识别信息与用户的先前注册的生物识别信息进行对比来确定用户是否是授权用户的过程。目前,指纹识别是最众所周知的生物识别中的一种,并且是迄今为止在计算机系统上用于认证的最广泛使用的生物识别解决方案。指纹识别技术可以增强用户装置的安全性,并且可以促进提供各种应用服务(诸如移动支付等)。

诸如智能电话和其中安装有用于感测用户的指纹的指纹传感器的可穿戴装置的显示装置是具有生物识别认证的广泛使用的电子装置的示例。

发明内容

根据本发明的示例性实施例,提供了一种显示装置,所述显示装置包括:显示面板,包括其中显示图像的显示区域;以及指纹传感器,设置在显示面板的第一表面上并且包括用于感测用户的指纹的感测区域,其中,显示装置被构造为通过使用针对感测区域的部分的数据来认证用户的指纹。

感测区域可以被包括在显示区域中。

感测区域的尺寸可以等于或大于显示区域的尺寸的80%。

感测区域的部分可以对应于用户的手指与显示面板接触的触摸点。

显示装置还可以包括被构造为识别用户的触摸的触摸传感器。

触摸传感器可以设置在显示面板的第二表面上。

感测区域的部分可以对应于指纹的奇异点。

奇异点可以包括核心点、三角点、脊末端、交叉点、分叉点或孔隙。

显示装置还可以被构造为获取奇异点的坐标。

可以使用人工智能(AI)技术来获取奇异点的坐标。

显示装置还可以被构造为:读出针对由用户的手指接触的第一区域的数据;并且获取针对与指纹的奇异点对应的第二区域的数据。

第二区域可以具有与第一区域的尺寸不同的尺寸。

显示装置还可以包括:第一存储器,用于存储感测区域的部分的数据;以及第二存储器,存储先前获得的用户的指纹信息。

显示装置还可以包括处理器,处理器被构造为将存储在第一存储器中的数据与存储在第二存储器中的指纹信息进行匹配。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种驱动显示装置的方法,所述方法包括:通过利用包括在显示装置中的指纹传感器感测由用户的手指接触的感测区域来执行指纹感测操作;在指纹传感器处产生数据,并且将数据提供到读出电路,其中,数据是基于与作为感测区域的部分的第一区域对应的感测信号;对数据执行图像处理操作;以及执行匹配操作,在匹配操作中,将通过执行图像处理操作而处理的图像与先前存储的指纹图像进行对比。

第一区域可以对应于用户的手指接触的触摸点。

所述方法还可以包括:确定在第一区域中是否包括奇异点或者在第一区域中是否包括数量等于或大于参考数量的奇异点。

所述方法还可以包括:基于同与奇异点对应的第二区域对应的感测信号产生数据,并且将基于与第二区域对应的感测信号的数据传输到存储器。

第二区域可以被包括在第一区域中。

所述方法还可以包括:获取用户的指纹的奇异点的坐标;以及基于奇异点的坐标裁剪通过执行图像处理操作而处理的图像。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种显示装置,所述显示装置包括:显示面板,包括其中显示图像的显示区域;指纹传感器,设置在显示面板上并且包括用于感测用户的指纹的感测区域;以及处理器,被构造为通过使用仅从感测区域的部分读出的数据来认证用户的指纹。

感测区域的部分可以包括由用户的手指接触的触摸点。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种显示装置,所述显示装置包括:显示面板,包括其中显示图像的显示区域;指纹传感器,设置在显示面板上并且包括感测区域,其中,指纹传感器被构造为感测由用户的手指接触的感测区域的第一部分,并且基于与感测区域的第一部分对应的感测信号而产生数据;以及处理器,被构造为通过处理用户的指纹的图像并将处理的图像与预先存储的指纹图像进行对比来认证用户的指纹。

感测区域的第一部分可以小于整个感测区域。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的俯视平面图。

图2是根据本发明的示例性实施例的沿着图1的线I-I’截取的显示装置的示意性剖视图。

图3是用于说明根据本发明的示例性实施例的认证指纹的过程的框图。

图4是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的俯视平面图。

图5是根据本发明的示例性实施例的沿着图4的线II-II’截取的显示装置的示意性剖视图。

图6是示出根据本发明的示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。

图7是示出根据本发明的示例性实施例的其中显示装置执行图6中的第一功能步骤的状态的示例的视图。

图8是示出根据本发明的示例性实施例的其中显示装置执行图6中的指纹请求步骤的状态的示例的视图。

图9是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图6中的用户触摸步骤的其中用户用手指触摸显示装置的状态的示例的视图。

图10是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图6中的第一区域数据读出步骤的显示装置的视图。

图11是示出根据本发明的示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。

图12是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图11中的第二区域数据读出步骤的显示装置的视图。

图13是说明根据本发明的示例性实施例的用户的指纹中的奇异点的视图。

图14是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图11中的第三区域获取/传输步骤的显示装置的视图。

图15是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图11中的第三区域获取/传输步骤的显示装置的视图。

图16是示出根据本发明的另一示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。

图17是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图16中的第三区域数据读出步骤的显示装置的视图。

图18是示出根据本发明的示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图描述本发明的示例性实施例。然而,在此描述的实施例可以以各种方式实现,因此不应该限于在此描述的实施例。

第一元件或层被表示为设置“在”第二元件或层“上”的情况可以包括第一元件或层直接设置在第二元件或层上的情况或者附加元件或层设置在第一元件或层与第二元件或层之间的情况。

在本公开中,除非上下文另外清楚地指示,否则单数形式也旨在包括复数形式。

在整个说明书中,相同或相似的附图标记可以用于表示相同的组件。

为了便于描述,示出了附图中所示的每个组件的尺寸和厚度,因此,本发明不限于此。例如,在附图中,为了清楚地示出多个层和多个区域,可以夸大层和区域的厚度。

图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的俯视平面图。

参照图1,显示装置1包括在其中显示图像的显示表面IS。显示表面IS可以包括其中显示图像的显示区域DA和与显示区域DA相邻的非显示区域NDA。非显示区域NDA可以围绕显示区域DA或者位于比显示区域DA的所有边少的边上。

显示区域DA包括像素,并且可以包括多个发射区域,每个发射区域被构造为发射预定颜色的光。此外,显示区域DA可以用作用于检测外部环境(例如,触摸或指纹)的检测构件。

被构造为识别用户的指纹的感测区域FSA可以设置在显示装置1中。当用户的手指的指纹表面在感测区域FSA上触摸时,显示装置1可以通过使触摸感测区域FSA的指纹成像来识别指纹。

在本发明的示例性实施例中,感测区域FSA可以相对于其平面位置与显示区域DA的至少一部分叠置。例如,感测区域FSA可以被包括在显示区域DA中。换句话说,显示区域DA的一部分或显示区域DA的全部可以与感测区域FSA叠置。

在本发明的示例性实施例中,感测区域FSA的尺寸可以占显示区域DA的尺寸的80%或更多。在本发明的示例性实施例中,感测区域FSA的尺寸等于或小于显示区域DA的尺寸,但是可以等于或大于15×15mm2(长×宽)。

非显示区域NDA是其中不显示图像的区域。显示区域DA可以具有矩形形状。非显示区域NDA可以在平面图中围绕显示区域DA。扬声器模块、相机模块、传感器模块等可以设置在非显示区域NDA中。在可选择方案中,这些模块可以不设置在非显示区域NDA中。在此,传感器模块可以包括照明传感器、接近传感器、红外传感器、超声波传感器和视觉传感器中的至少一种。

然而,本发明不限于此,并且显示区域DA的形状和非显示区域NDA的形状可以与图1中所示的形状不同。

图2是根据本发明的示例性实施例的沿着图1的线I-I’截取的显示装置的示意性剖视图。图3是用于说明根据本发明的示例性实施例的认证指纹的过程的框图。

在下文中,当第一构件被表示为设置在第二构件的前表面(或正表面)上时,这可以指示的是,第一构件设置(例如,堆叠)在第二构件的第一表面上,并且当第一构件被表示为设置在第二构件的后表面(或背表面)上时,这可以指示的是,第一构件设置在第二构件的第二表面上,第二表面与第一表面背对。换句话说,将第一构件设置在前表面上和将第一构件设置在后表面上可以被理解为相对于第二构件在相反的方向上设置第一构件。

参照图2,显示装置1包括显示面板DP、触摸传感器TS、指纹传感器FS、窗构件WD和外壳构件HU。

显示装置1还可以包括多个存储器210和220以及处理器300(如图3中所示)。在本发明的示例性实施例中,多个存储器210和220以及处理器300可以是以芯片的形式来安装在显示面板DP或指纹传感器FS上。

显示面板DP可以是各种类型的显示面板(诸如有机发光显示面板、液晶显示面板、场发射显示面板、电泳显示面板、量子点发射显示面板和微型(或纳米)LED显示面板)中的任何一种。

显示面板DP可以包括多个晶体管和多个发光元件。至少一个晶体管和至少一个发光元件可以形成像素。

显示面板DP可以形成上面描述的显示区域DA。

在本发明的示例性实施例中,触摸传感器TS可以设置在显示面板DP的前表面上。例如,触摸传感器TS可以设置在显示面板DP的第一表面上。触摸传感器TS可以包括多个感测电极。感测电极可以感测用户的身体部分触摸、悬停、手势、接近等。感测电极可以根据各种类型(诸如电阻型、电容型、电磁型、光学型等)以不同的形式构造。例如,当感测电极被构造为电容型时,感测电极可以被构造为自电容型、互电容型等。

在本发明的一些示例性实施例中,当感测电极被构造为自电容型时,各个感测电极被单独驱动,并且与由各个感测电极和用户的身体形成的电容对应的感测信号可以被提供到结合线中的对应的结合线。

在本发明的不同的示例性实施例中,当感测电极被构造为互电容型时,可以通过对应于第一感测电极的结合线接收触摸驱动信号,并且可以通过对应于与第一感测电极形成互电容的第二感测电极的结合线传输触摸感测信号。当用户的身体更靠近显示面板DP的前表面时,第一感测电极与第二感测电极之间的互电容可能改变,从而导致感测信号的差异,该感测信号指示用户与显示面板DP接触。

在本发明的示例性实施例中,指纹传感器FS可以设置在显示面板DP的后表面上。例如,指纹传感器FS可以设置在显示面板DP的第二表面上,显示面板DP的第二表面与显示面板DP的第一表面背对。然而,本发明不限于指纹传感器FS的位置。在本发明的示例性实施例中,指纹传感器FS可以设置在显示面板DP的另一表面上。

指纹传感器FS可以形成上面描述的感测区域FSA。

另外参照图3,在本发明的示例性实施例中,指纹传感器FS可以通过包括在指纹传感器FS中的图像传感器110来感测从发光元件发射并从指纹的脊之间的谷反射的光。在此,图像传感器110可以是光学指纹传感器。此外,在不限于此的情况下,图像传感器110可以是超声波图像传感器、红外图像传感器或电容指纹图像传感器。

指纹传感器FS可以是半导体芯片或半导体封装件,并且可以附着到显示面板DP的后表面。例如,图像传感器110可以是其中形成有多个光电转换元件(例如,光电二极管、光电晶体管、光电门、钳位(pinned)光电二极管等)的半导体芯片或半导体层。在本发明的示例性实施例中,图像传感器110可以是半导体层(诸如互补金属-氧化物-半导体(CMOS)图像传感器(CIS)或电荷耦合器件(CCD))。

指纹传感器FS包括多个感测像素,并且感测像素中的每个感测从指纹中的不同的区域反射的光并产生与感测的光对应的电信号。感测像素中的每个可以产生与从指纹中的脊反射的光对应的电信号,或者可以产生与从指纹中的脊之间的谷反射的光对应的电信号。由图像传感器110感测的光的量可以根据光从其反射的指纹的形状而变化,并且可以产生根据感测的光的量具有不同的电平的电信号(例如,感测信号)。换句话说,来自多个感测像素的电信号可以包括亮度信息(或图像信息)。如此,可以通过针对电信号的处理操作将与感测像素中的每个对应的区域确定为脊或谷,并且可以通过将所确定的脊信息和谷信息结合来形成整个指纹图像。

在光学感测方法中,可以使用从显示面板DP的多个像素发射并从指纹反射的光来获取指纹信息。根据驱动显示面板DP的方法,由指纹传感器FS获取的光信息的精确度和获取速度可以变化。

指纹传感器FS可以包括通过读出线RL1、RL2至RLn结合到图像传感器110的读出电路120。读出电路120可以通过读出线RL1、RL2至RLn扫描感测信号。在此,n是自然数。

读出电路120可以基于感测信号产生感测数据,并将感测数据传输到设置在指纹传感器FS外部的第一存储器210或第二存储器220。可以通过图像处理将感测数据转换为指纹数据。

第一存储器210和第二存储器220中的每个可以存储一条或更多条指纹数据。例如,第一存储器210可以存储用户的先前注册的指纹信息,并且第二存储器220可以存储当执行认证指纹的过程时从指纹传感器FS获取的指纹数据。

第一存储器210和第二存储器220中的每个可以是存储介质(诸如非易失性存储器元件(诸如只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、硬盘驱动器(HDD)或闪速存储器)、易失性存储器元件(诸如随机存取存储器(RAM)和高速缓存))中的至少一种,但是不限于这些示例。

处理器300可以包括将存储在第一存储器210中的指纹信息与存储在第二存储器220中的指纹信息进行匹配的功能。处理器300可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、应用处理器(AP)、显示数字接口(DDI)、显示驱动器集成电路(IC)等,但是不限于此。

处理器300以及第一存储器210和第二存储器220可以是单个芯片,或者可以是单独的多个芯片。此外,本发明不限于两个存储器,并且第一存储器210和第二存储器220可以是执行第一存储器210和第二存储器220中的每个的功能的单个存储器。

外壳构件HU形成显示装置1的后表面和边缘表面,并且窗构件WD可以形成显示装置1的前表面。外壳构件HU和窗构件WD可以覆盖显示面板DP、触摸传感器TS和指纹传感器FS。例如,触摸传感器TS、显示面板DP和指纹传感器FS可以设置在外壳构件HU中。外壳构件HU和窗构件WD可以保护显示装置1的各种组件免受外部物理冲击(例如,刮擦)等。窗构件WD可以是输入工具(诸如用户的手指等)接触的用于指纹的实际感测的位置。

显示区域DA可以与显示面板DP的至少一部分叠置。在本说明书中,术语“叠置”可以指示当从显示装置1的厚度方向观看时两个组件叠置。

感测区域FSA可以与指纹传感器FS的至少一部分叠置。如上面描述的,感测区域FSA可以被包括在显示区域DA中。

将理解的是,根据本发明的示例性实施例,还提供了一种用于存储计算机程序的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储计算机程序,该计算机程序在由处理器300执行时使处理器300执行上面描述的图像处理方法。计算机可读存储介质是可以存储由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括RAM、ROM等。计算机可读存储介质可以是第一存储器210和第二存储器220中的一个,或者可以被包括在处理器300内。

图4是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的俯视平面图。图5是根据本发明的示例性实施例的沿着图4的线II-II’截取的显示装置的示意性剖视图。

参照图4和图5,根据本实施例的显示装置2与根据图1和图2的实施例的显示装置1的不同之处在于:感测区域FSA与显示区域DA被设定为相同的区域。换句话说,在图4和图5中,感测区域FSA与显示区域DA具有相同的位置和尺寸。

在本实施例中,感测区域FSA的尺寸可以与显示区域DA的尺寸相同。换句话说,当用户用他或她的手指触摸作为用于显示图像的区域的显示区域DA中的任何区域时,显示装置2不仅识别出用户触摸,而且感测用户的指纹。

因为显示装置2中的各个构件的功能以及它们之间的位置关系与显示装置1的构件的功能以及它们之间的位置关系相似,所以将省略重复描述。

在下文中,将描述包括指纹认证过程的驱动显示装置的方法。在下面将描述的驱动方法中,显示装置可以是参照图1至图4描述的显示装置1和显示装置2。

图6是示出根据本发明的示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。图7是示出根据本发明的示例性实施例的其中显示装置执行图6中的第一功能步骤的状态的示例的视图。图8是示出根据本发明的示例性实施例的其中显示装置执行图6中的指纹请求步骤的状态的示例的视图。图9是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图6中的用户触摸步骤的其中用户用他或她的手指触摸显示装置的状态的示例的视图。图10是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图6中的第一区域数据读出步骤的显示装置的视图。

参照图6,在本发明的示例性实施例中,驱动显示装置的方法可以包括第一功能执行步骤S110、指纹认证请求步骤S120、用户触摸步骤S130、感测区域指纹感测步骤S140、第一区域数据读出步骤S150、图像处理步骤S160和匹配步骤S170。在本实施例中,步骤被描述为根据流程图顺序地执行,但是理解的是,可以改变步骤的顺序,可以省略步骤中的一些步骤,或者可以在步骤之间进一步包括另一步骤。

另外参照图7,第一功能执行步骤S110对应于其中显示装置在需要指纹认证的事件发生之前执行第一功能的步骤。例如,第一功能可以对应于显示装置的待机模式状态(如图7中所示的)、其中显示装置在其屏幕关闭的情况下被锁定的状态、或者显示装置在需要指纹认证的程序运行之前的状态。

另外参照图8,指纹认证请求步骤S120对应于其中当显示装置正在执行第一功能时在显示装置中发生请求指纹识别的事件的步骤。在这种情况下,提示用户用手指触摸显示装置以认证指纹。例如,在显示区域DA处于显示打开状态的情况下,显示装置可以在显示屏幕上显示用于提示用户用手指触摸屏幕的短语、图像等。例如,如图8中所示出的,短语可以是“触摸屏幕以识别指纹”。

在此,指纹传感器FS可以被激活以感测用户的指纹。根据本发明的示例性实施例,当指纹传感器FS被激活时,可以改变与感测区域FSA叠置的像素的驱动状态。

例如,当显示区域DA在指纹传感器FS被激活之前保持在显示打开状态时,显示区域DA的各个像素可以以第一频率被驱动。在指纹传感器FS被激活之后,至少与感测区域FSA叠置的像素可以以不同于第一频率的第二频率被驱动。

作为示例,当显示区域DA在指纹传感器FS被激活之前保持在显示打开状态时,显示区域DA的各个像素可以被驱动有第一亮度。在指纹传感器FS被激活之后,至少与感测区域FSA叠置的像素可以被驱动有不同于第一亮度的第二亮度。

另外参照图9,用户触摸步骤S130对应于其中输入工具与显示装置的窗构件WD接触或位于非常靠近显示装置的窗构件WD的状态。

例如,用户触摸步骤S130可以是其中用户的手指10与窗构件WD的与感测区域FSA叠置的一个区域接触的步骤。当用户的手指10与显示装置的感测区域FSA接触时,如所示出的,显示在显示装置的屏幕上的内容改变,并且认证指纹的过程可以开始。例如,显示在显示装置的屏幕上的内容可以是“指纹认证”,其指示指纹认证过程正在进行中。当用户的手指10与感测区域FSA的外部接触时或者当感测区域FSA未被触摸时,显示装置确定用户不想指纹识别。在这种情况下,显示装置可以返回到第一功能执行步骤S110或指纹认证请求步骤S120。

当显示装置确定在用户触摸步骤S130下在感测区域FSA内进行了用户触摸时,显示装置可以执行感测区域指纹感测步骤S140。感测区域指纹感测步骤S140对应于其中包括在显示装置中的指纹传感器FS感测感测区域FSA的步骤。

在本发明的示例性实施例中,指纹传感器FS可以通过包括在其中的图像传感器110获取遍布整个感测区域FSA的感测信号。

指纹传感器FS可以读出基于所获取的感测信号而产生的数据。

另外参照图10,第一区域数据读出步骤S150对应于其中图像传感器110基于在遍布整个感测区域FSA获取的感测信号之中与第一区域SA1对应的感测信号产生数据,并且读出待提供到读出电路120的数据的步骤。

第一区域SA1可以对应于进行用户触摸的触摸点TP。例如,第一区域SA1可以大于触摸点TP并且环绕触摸点TP。在本发明的示例性实施例中,第一区域SA1可以包括触摸点TP,并且可以具有比感测区域FSA的尺寸小的尺寸。根据本发明的示例性实施例,第一区域SA1可以具有等于或小于由用户的手指接触的实际区域的尺寸的尺寸。

在本发明的示例性实施例中,指纹传感器FS可以对与第一区域SA1对应的感测信号执行模数转换,并且可以将与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号传输到第一存储器210或第二存储器220。换句话说,指纹传感器FS可以将模拟感测信号转换为数字信号以传输到第一存储器210或第二存储器220。第一存储器210或第二存储器220可以存储与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号。数字信号可以包括指纹特征信息(诸如细节)。

当与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号存储在第一存储器210或第二存储器220中时,可以执行图像处理步骤S160。

图像处理步骤S160对应于其中处理器300基于与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号来处理图像的步骤。

例如,图像处理可以包括由处理器300执行的基于与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号将图像变换为灰度的处理等。感测区域指纹感测步骤S140可以包括以下过程:在感测指纹时,通过使用当从显示面板DP的屏幕反射指纹时输入到指纹传感器FS的光信息设定亮度或深度来形成指纹图像。

作为示例,图像处理可以包括由处理器300对基于与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号变换的图像执行的缩放、旋转和/或平移。

作为另一示例,图像处理可以包括由处理器300使用对数极坐标变换(LPT)将基于与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号变换的图像中包括的频域信息的坐标系转换为极坐标系。例如,可以对通过快速傅里叶变换(FFT)导出的FFT图像的幅值执行LPT。例如,FFT可以应用到LPT应用到其的图像以获得FFT图像。然后,处理器300执行图像之间的相位相关,从而检测作为执行相位相关的结果的峰值。检测的峰值的位置可以指示与图像有关的旋转信息或缩放信息。

匹配步骤S170对应于其中处理器300将基于与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号处理的图像与包含用户的先前存储的指纹信息的图像进行匹配的步骤。在下文中,基于与第一区域SA1的感测信号对应的数字信号处理的图像可以被称为输入指纹图像,并且包含用户的先前存储的指纹信息的图像可以被称为注册指纹图像。

在本发明的示例性实施例中,处理器300可以计算先前存储在第一存储器210中的用户的注册指纹图像的注册特征信息与存储在第二存储器220中的输入指纹图像的输入特征信息之间的相似度。例如,特征信息可以包括基于频域转换方法提取的细节信息、尺度不变特征变换(SIFT)信息和相位信息中的至少一者。

根据本发明的示例性实施例,先前存储在第一存储器210中的用户的注册指纹图像的尺寸可以与存储在第二存储器220中的输入指纹图像的尺寸不同。例如,因为先前存储在第一存储器210中的用户的注册指纹图像是基于感测区域FSA产生,并且存储在第二存储器220中的输入指纹图像是基于第一区域SA1产生,所以它们可以具有不同的尺寸。

例如,处理器300可以基于注册指纹图像与输入指纹图像之间的图案相似度以及基于注册指纹图像的特征信息与输入指纹图像的特征信息之间的相似度来计算表示输入指纹图像与注册指纹图像匹配的程度的分数。然而,分数可以仅基于注册指纹图像与输入指纹图像之间的图案相似度以及注册指纹图像的特征信息与输入指纹图像的特征信息之间的相似度中的一个。处理器300可以在分数等于或大于预定阈值时确定认证成功,并且可以在分数小于预定阈值时确定认证失败。

在本实施例中,因为使用与作为感测区域FSA的一部分的第一区域SA1而不是整个感测区域FSA的感测信号对应的信号来执行从图像处理步骤S160到匹配步骤S170的步骤,所以同使用与整个感测区域FSA的感测信号对应的信号来执行步骤S160至步骤S170时相比,处理器300可以快速地确定认证是否成功。

根据图1至图10中所示的本发明的示例性实施例,显示装置1可以包括:显示面板DP,包括其中显示图像的显示区域DA;以及指纹传感器FS,设置在显示面板DP的第一表面上并且包括用于感测用户的指纹的感测区域FSA,其中,显示装置1被构造为通过使用针对感测区域FSA的一部分的数据来认证用户的指纹。

接下来,将描述根据本发明的示例性实施例的驱动显示装置的方法。在下文中,可以省略对与图1至图10中的组件相同的组件的描述,并且可以为此使用相同或相似的附图标记。

图11是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。图12是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图11中的第二区域数据读出步骤的显示装置的视图。图13是说明根据本发明的示例性实施例的用户的指纹中的奇异点的视图。图14是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图11中的第三区域获取/传输步骤的显示装置的视图。图15是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图11中的第三区域获取/传输步骤的显示装置的视图。

参照图11,根据本实施例的驱动显示装置的方法与图6的实施例的不同之处在于:省略了第一区域数据读出步骤S150,并且还包括第二区域数据读出步骤S151、第三区域获取/传输步骤S152、奇异点包括检查(singular point inclusion checking)步骤S153和第三区域移动步骤S154。

换句话说,在本发明的示例性实施例中,驱动显示装置的方法可以包括第一功能执行步骤S110、指纹认证请求步骤S120、用户触摸步骤S130、感测区域指纹感测步骤S140、第二区域数据读出步骤S151、第三区域获取/传输步骤S152、奇异点包括检查步骤S153、第三区域移动步骤S154、图像处理步骤S160和匹配步骤S170。

指纹传感器FS可以读出基于在感测区域指纹感测步骤S140下获取的感测信号而产生的数据。

另外参照图12,第二区域数据读出步骤S151对应于其中图像传感器110基于在遍布整个感测区域FSA获取的感测信号之中与第二区域SA2对应的感测信号而产生数据,并且读出待提供到读出电路120的数据的步骤。

可以基于进行用户触摸的触摸点TP来设定第二区域SA2。在本发明的示例性实施例中,第二区域SA2可以包括触摸点TP,并且可以具有比感测区域FSA的尺寸小的尺寸。根据本发明的示例性实施例,第二区域SA2可以具有比感测区域FSA的尺寸小的尺寸,并且可以具有等于或大于上面描述的第一区域SA1的尺寸的尺寸。

第三区域获取/传输步骤S152对应于其中读出电路120获取在第二区域数据读出步骤S151下获取的数据之中对应于第三区域SA3的数据,并将数据传输到第一存储器210或第二存储器220的步骤。

例如,参照图14,第三区域SA3可以被设定为小于第二区域SA2并且被包括在第二区域SA2中的区域。例如,第三区域SA3可以被完全包括在第二区域SA2中。根据本发明的示例性实施例,第三区域SA3可以为与上面描述的第一区域SA1的尺寸相同的尺寸。

在第三区域获取/传输步骤S152下,指纹传感器FS可以对与第三区域SA3对应的感测信号执行模数转换,并且可以将与第三区域SA3的感测信号对应的数字信号传输到第一存储器210或第二存储器220。第一存储器210或第二存储器220可以存储与第三区域SA3的感测信号对应的数字信号。

另外参照图13,用户指纹10_FP具有唯一特征,且每个用户指纹10_FP可以包括各种奇异点SP。例如,用户指纹10_FP可以包括如所示出的奇异点SP(诸如核心点和三角点(delta))。此外,用户指纹10_FP还可以包括包含在指纹中的各种奇异点SP(诸如脊末端、交叉点、分叉点、孔隙(pore)等)。

根据第三区域SA3的位置,奇异点SP可以包括或可以不包括在第三区域SA3中。在图14中,示出了其中奇异点SP包括在第三区域SA3中的示例。

奇异点包括检查步骤S153对应于其中基于在第三区域获取/传输步骤S152下获取的数据,读出电路120或处理器300确定数据是否包括用户指纹的奇异点SP(或者数量等于或大于参考数量的奇异点SP)的步骤。

在本发明的示例性实施例中,显示装置可以在奇异点包括检查步骤S153下使用图像处理和基于深度学习的人工智能(AI)技术来确定是否包括奇异点SP。显示装置可以包括深度学习算法。深度学习算法可以包括深度信念网络、自动编码器、卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、深度Q-网络等。本公开中列举的深度学习算法仅是示例,因此,本发明不限于此。使用深度学习算法,显示装置可以基于通过用户指纹10_FP的数据库针对奇异点SP训练的AI技术来确定是否包括奇异点SP。因此,显示装置可以在奇异点包括检查步骤S153下快速确定是否包括奇异点SP。

在奇异点包括检查步骤S153下,当确定在第三区域获取/传输步骤S152下获取的数据包括上面描述的奇异点SP(或数量等于或大于参考数量的奇异点SP)时,读出电路120将在第三区域获取/传输步骤S152下获取的数据传输到第一存储器210或第二存储器220,并且可以顺序地执行图像处理步骤S160和匹配步骤S170。

另外参照图15,在奇异点包括检查步骤S153下,当确定在第三区域获取/传输步骤S152下获取的数据不包括上面描述的奇异点SP(或者包括数量小于参考数量的奇异点SP)时,可以执行第三区域移动步骤S154。在图15中,示出了其中奇异点SP不包括在第三区域SA3中的示例。

第三区域移动步骤S154对应于其中将第三区域SA3移动到另一第三区域SA3’的步骤。例如,可以将第三区域SA3移动到另一第三区域SA3’,以尝试捕获足够的奇异点SP用于后续图像处理。

然后,可以基于移动的第三区域SA3’再次执行第三区域获取/传输步骤S152和奇异点包括检查步骤S153。

在奇异点包括检查步骤S153下,当确定在第三区域获取/传输步骤S152下基于移动的第三区域SA3’获取的数据不包括上面描述的奇异点SP(或包括数量小于参考数量的奇异点SP)时,再次执行第三区域移动步骤S154。相反地,在奇异点包括检查步骤S153下,当确定在第三区域获取/传输步骤S152下获取的数据包括上面描述的奇异点SP(或者数量等于或大于参考数量的奇异点SP)时,可以顺序地执行图像处理步骤S160和匹配步骤S170。

在本实施例中,因为使用与作为感测区域FSA的一部分的第三区域SA3而不是整个感测区域FSA的感测信号对应的信号来执行从图像处理步骤S160到匹配步骤S170的步骤,所以同使用与整个感测区域FSA的感测信号对应的信号来执行步骤S160和步骤S170时相比,处理器300可以快速地确定认证是否成功。此外,因为处理器300使用奇异点SP执行指纹认证,所以可以提高安全性。

图16是示出根据本发明的另一示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。图17是示出根据本发明的示例性实施例的用于描述图16中的第三区域数据读出步骤的显示装置的视图。

参照图16,步骤S110至步骤S140对应于上面针对图6描述的步骤。在图16中,指纹传感器FS可以读出基于在感测区域指纹感测步骤S140下获取的感测信号而产生的数据。

参照图16和图17,第三区域数据读出步骤S155对应于其中图像传感器110基于在遍布整个感测区域FSA获取的感测信号之中与在其中心处具有奇异点SP的第三区域SA3对应的感测信号而产生数据,并且读出待提供到读出电路120的数据的步骤。在此,第三区域SA3可以是基于奇异点SP设定的区域,其位置是使用图像处理和基于深度学习的AI技术来确定。

随后,可以顺序地执行图像处理步骤S160和匹配步骤S170。这些步骤可以对应于上面针对图6描述的步骤。

在本实施例中,因为使用与作为感测区域FSA的一部分的第三区域SA3而不是整个感测区域FSA的感测信号对应的信号来执行从图像处理步骤S160到匹配步骤S170的步骤,所以同使用与整个感测区域FSA的感测信号对应的信号来执行步骤S160和步骤S170时相比,处理器300可以快速地确定认证是否成功。此外,因为处理器300使用奇异点SP执行指纹认证,所以可以提高安全性。

图18是示出根据本发明的示例性实施例的驱动显示装置的方法的流程图。

参照图18,在本实施例中,驱动显示装置的方法可以包括第一功能执行步骤S110、指纹认证请求步骤S120、用户触摸步骤S130、感测区域指纹感测步骤S140、第二区域数据读出步骤S151、图像处理步骤S160、奇异点坐标获取步骤S156、图像裁剪步骤S161和匹配步骤S170。参照图18,步骤S110-S140可以对应于上面针对图6描述的步骤。

在在第二区域数据读出步骤S151下基于与第二区域SA2对应的感测信号产生数据并且将数据读出并提供到读出电路120之后,可以分别执行图像处理步骤S160和奇异点坐标获取步骤S156。

奇异点坐标获取步骤S156对应于其中基于根据与第二区域SA2对应的感测信号产生的数据来获取奇异点SP的坐标的步骤。在本发明的示例性实施例中,显示装置可以使用奇异点检测算法来获取奇异点SP的坐标。例如,奇异点SP检测算法是被构造为基于与第二区域SA2对应的感测信号将图像划分为网格形式的块(例如,片)并且产生块中的每个的唯一窗坐标值的算法。

在本发明的示例性实施例中,显示装置可以使用上面描述的图像处理和基于深度学习的AI技术来获取奇异点SP的坐标。

图像裁剪步骤S161对应于以下步骤:基于在奇异点坐标获取步骤S156下计算的奇异点SP的坐标,将在图像处理步骤S160下获取的图像进行裁剪以适合与上面描述的第三区域SA3对应的区域。

显示装置可以通过使用在图像裁剪步骤S161下裁剪的图像作为输入指纹图像来执行匹配步骤S170。

根据本发明的示例性实施例,显示装置可以快速地执行指纹认证,并且可以提高显示装置的安全性。

尽管已经参照本发明的示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将领会的是,在不脱离如权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。

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