显示装置

本申请要求于2022年11月23日提交的第10-2022-0158638号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明的一些实施例的方面涉及一种显示装置及其驱动方法。

背景技术

最近，由于诸如智能电话和平板PC的显示装置用于各种领域和应用中，因此可以使用利用用户的指纹等的生物特征识别信息认证方法。为了提供指纹感测功能，指纹传感器可以以嵌入在显示装置中或附着到显示装置的上部和/或下部的形式设置。

然而，当用户重复地使用指纹感测功能时，指纹传感器可能随时间劣化，可能在指纹图像中发生缺陷，并且因此显示装置的指纹感测功能可能劣化。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对背景的理解，因此在该背景技术部分中讨论的信息不必构成现有技术。

发明内容

一些实施例的方面包括可以相对准确地检测由于指纹传感器的劣化而导致的指纹图像中的缺陷的显示装置和显示装置的驱动方法。

一些实施例的方面包括可以通过以各种方式校正指纹图像中的缺陷来改善指纹认证功能的显示装置和显示装置的驱动方法。

根据本发明的一些实施例，显示装置包括：至少一个指纹传感器，被配置为感测与显示面板的第一指纹感测区域对应的用户的指纹；图像生成器，被配置为基于从至少一个指纹传感器输出的感测信号来生成目标指纹图像；图像分析器，被配置为基于与显示面板的第一指纹感测区域对应的至少一个第一指纹图像和与显示面板的第二指纹感测区域对应的至少一个第二指纹图像来检测目标指纹图像中的缺陷，第二指纹感测区域与第一指纹感测区域间隔开；以及图像校正器，被配置为校正目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，图像校正器被配置为基于目标指纹图像的缺陷的尺寸来校正目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，目标指纹图像、至少一个第一指纹图像和至少一个第二指纹图像可以具有用户的身体的同一部位的指纹信息。

根据一些实施例，至少一个第一指纹图像可以通过第一指纹感测区域被感测并被预先存储，并且至少一个第二指纹图像可以通过第二指纹感测区域被感测并被预先存储。

根据一些实施例，图像分析器可以包括：第一图像比较器，被配置为将目标指纹图像与至少一个第一指纹图像进行比较；第二图像比较器，被配置为将目标指纹图像与至少一个第二指纹图像进行比较；以及控制器，被配置为根据与至少一个第一指纹图像的比较结果和与至少一个第二指纹图像的比较结果来确定在目标指纹图像中是否检测到缺陷。

根据一些实施例，控制器被配置为：基于目标指纹图像与至少一个第一指纹图像不匹配且目标指纹图像与至少一个第二指纹图像不匹配来确定在目标指纹图像中检测到缺陷。

根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷大于或等于预定参考尺寸，图像校正器被配置为遮掩目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷大于或等于预定参考尺寸，图像校正器被配置为生成覆盖目标指纹图像中的缺陷的遮掩图像。

根据一些实施例，显示装置还可以包括：图像匹配器，被配置为基于目标指纹图像、遮掩图像和由用户预设的注册指纹图像来执行指纹认证。

根据一些实施例，至少一个指纹传感器被配置为通过包括在显示面板的第一指纹感测区域中的第三指纹感测区域来感测用户的指纹。根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷大于或等于预定参考尺寸，至少一个指纹传感器被配置为：基于附加的用户的指纹被输入到显示面板的第三指纹感测区域，通过与整个第三指纹感测区域叠置的第四指纹感测区域来感测附加的用户的指纹。第四指纹感测区域可以具有比第三指纹感测区域大的面积。

根据一些实施例，至少一个指纹传感器可以以第一曝光时间暴露于光。根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷大于或等于预定参考尺寸，基于附加的用户的指纹被输入到第一指纹感测区域，在与目标指纹图像的缺陷对应的区域中的至少一个指纹传感器可以以比第一曝光时间长的第二曝光时间暴露于光。

根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷小于预定参考尺寸，校正器被配置为基于缺陷信息和预先存储的校准信息来校正目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷小于预定参考尺寸，校正器被配置为通过经由图像处理擦除目标指纹图像中的缺陷来校正目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，基于目标指纹图像的缺陷小于预定参考尺寸，校正器被配置为通过遮掩目标指纹图像中的缺陷来校正目标指纹图像中的缺陷。

根据本发明的一些实施例，在驱动显示装置的方法中，所述方法包括以下步骤：通过感测与显示面板的第一指纹感测区域对应的用户的指纹来生成感测信号；基于感测信号生成目标指纹图像；基于与显示面板的第一指纹感测区域对应的至少一个第一指纹图像和与显示面板的同第一指纹感测区域间隔开的第二指纹感测区域对应的至少一个第二指纹图像来检测目标指纹图像中的缺陷；以及校正目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，校正缺陷的步骤可以包括基于目标指纹图像的缺陷的尺寸来校正目标指纹图像中的缺陷。

根据一些实施例，目标指纹图像、至少一个第一指纹图像和至少一个第二指纹图像可以具有用户的身体的同一部位的指纹信息。

根据一些实施例，至少一个第一指纹图像可以通过第一指纹感测区域感测并预先存储，并且至少一个第二指纹图像可以通过第二指纹感测区域感测并预先存储。

根据一些实施例，检测缺陷的步骤可以包括：将目标指纹图像与至少一个第一指纹图像进行比较；以及将目标指纹图像与至少一个第二指纹图像进行比较。

根据一些实施例，可以确定的是，基于目标指纹图像与至少一个第一指纹图像不匹配且目标指纹图像与至少一个第二指纹图像不匹配来确定在目标指纹图像中检测到缺陷。

附图说明

通过参照附图进一步详细描述本发明的一些实施例的方面，本发明的实施例的以上和其他特征将更加明显。

图1A、图1B和图1C是用于解释根据本发明的一些实施例的显示装置的平面图。

图2是用于解释根据本发明的一些实施例的图1A、图1B和图1C的显示装置的剖视图。

图3是用于解释根据本发明的一些实施例的指纹检测器的框图。

图4是用于解释根据本发明的一些实施例的图3的图像分析器的框图。

图5、图6、图7和图8是用于解释根据本发明的一些实施例的当在目标指纹图像中发生大缺陷时的校正方法的图。

图9、图10和图11是用于解释根据本发明的一些实施例的当在目标指纹图像中发生小缺陷时的校正方法的图。

图12是用于解释根据本发明的一些实施例的显示装置的驱动方法的流程图。

图13是用于解释根据本发明的一些实施例的检测目标指纹图像中的缺陷的步骤的流程图。

具体实施方式

现在将在下文中参照其中示出了各种实施例的附图更充分地描述本发明的一些实施例的方面。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是透彻的和完整的，并且将向本领域的技术人员充分传达发明的范围。

在描述附图时，同样的附图标记已经用于同样的元件。在附图中，为了清楚地解释发明，结构的尺寸比实际尺寸大。将理解的是，尽管可以在这里使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不应该受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离发明的范围的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

这里使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，而不是意图限制。如在这里使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则“一”、“一个(种/者)”、“所述(该)”和“至少一个(种/者)”不表示数量的限制，并且意图包括单数和复数二者。例如，“一个元件”具有与“至少一个元件”相同的含义，除非上下文另外清楚地指出。“至少一个(种/者)”不应被解释为限制“一”或“一个(种/者)”。“或”意味着“和/或”。如在这里使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任意组合和所有组合。还将理解的是，当在说明书中使用术语“包括”、“包含”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

在以下描述中，当第一部分“连接”到第二部分时，这不仅包括第一部分直接连接到第二部分的情况，而且还包括第三部分置于第一部分与第二部分之间并且它们彼此连接的情况。

此外，可以在这里使用相对术语(诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”)来描述如在附图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，相对术语意图包括装置的除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果一幅图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧的元件随后将被定向为在所述其他元件的“上”侧。因此，根据附图的具体方位，术语“下”可以包括“下”和“上”两种方位。类似地，如果一幅图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件“下方”或“之下”的元件随后将被定向为“在”所述其他元件“上方”。因此，术语“在……下方”或“在……之下”可以包括上方和下方两种方位。

除非另外定义，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，除非这里如此清楚地定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，而将不以理想化的或过于形式化的意义进行解释。

在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的一些实施例的方面。

图1A至图1C是用于解释根据本发明的一些实施例的显示装置的平面图。例如，图1A至图1C是示意性地示出包括在根据本发明的实施例的显示装置中的显示面板和用于驱动显示面板的驱动电路的平面图。为了便于描述，在图1A至图1C中分开地示出了显示面板和驱动电路，但是根据本发明的实施例不限于此。例如，驱动电路的全部或部分可以一体地实现在显示面板上。

参照图1A至图1C，根据本发明的一些实施例的显示装置DD可以以各种形状设置。例如，显示装置DD可以以具有彼此平行的两对边的矩形板的形式设置。显示装置DD可以在图像显示方向(例如，相对于显示表面垂直的方向或相对于显示表面垂直的法线方向)上显示文本、视频、图片、2D或3D图像等。

显示装置DD的全部或至少一部分可以具有柔性。当整个显示装置DD是柔性的时，显示装置DD可以是可卷曲的显示装置。当显示装置DD的一部分具有柔性时，显示装置DD可以是可折叠的显示装置。

显示装置DD可以包括显示面板PN和用于驱动显示面板PN的驱动电路DCP。

显示面板PN可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。至少一个像素PXL可以设置在显示区域DA中以显示图像。非显示区域NDA可以位于显示区域DA的至少一侧。例如，非显示区域NDA可以围绕显示区域DA(例如，在显示区域DA的覆盖区的外围或外部)。

至少一个像素PXL可以设置在显示区域DA中。至少一个像素PXL可以包括至少一个发光元件。显示装置DD可以通过响应于输入图像数据驱动至少一个像素PXL来在显示区域DA中显示图像。

非显示区域NDA可以是围绕显示区域DA的至少一侧的区域，并且可以是除了显示区域DA之外的区域。非显示区域NDA可以包括布线区域、垫(pad，或被称为“焊盘”)区域和/或各种虚设区域。

显示装置DD的一个区域可以设定为能够感测用户的指纹等的指纹感测区域FSA。也就是说，显示区域DA可以与指纹感测区域FSA叠置。指纹感测区域FSA可以包括设置在显示区域DA中的至少一个像素PXL之中的一些像素PXL。

如图1A中所示，显示区域DA的仅一部分可以设定为指纹感测区域FSA。此外，如图1B中所示，整个显示区域DA可以设定为指纹感测区域FSA。当整个显示区域DA设定为指纹感测区域FSA时，围绕显示区域DA的非显示区域NDA可以是指纹非感测区域NFSA。至少一个指纹传感器FPS与至少一个像素PXL一起可以位于指纹感测区域FSA中。

如图1C中所示，当整个显示区域DA设定为指纹感测区域FSA时，指纹感测区域FSA可以包括第一指纹感测区域FSA1和与第一指纹感测区域FSA1间隔开的第二指纹感测区域FSA2。第一指纹感测区域FSA1可以是当显示装置DD执行指纹感测功能时输入用户的指纹的区域。也就是说，第一指纹感测区域FSA1可以指在指纹认证期间输入用户的身体的一部分(例如，手指)的区域。第二指纹感测区域FSA2可以是与第一指纹感测区域FSA1间隔开的区域，并且可以是其中显示装置DD在前述指纹认证期间不执行指纹感测功能的区域。也就是说，第二指纹感测区域FSA2可以指除了执行指纹感测功能的第一指纹感测区域FSA1之外的区域。例如，第二指纹感测区域FSA2可以是不与第一指纹感测区域FSA1叠置的区域。第一指纹感测区域FSA1和第二指纹感测区域FSA2的位置、尺寸、间隔等不限于图1C中所示的位置、尺寸、间隔等，并且可以根据用户的指纹的位置或用户的身体的部分等而变化。

至少一个指纹传感器FPS可以位于显示装置DD的面对其上显示图像的一个表面(例如，图像显示表面)的另一表面上。也就是说，至少一个指纹传感器FPS可以位于显示装置DD的其上不显示图像的表面上。至少一个指纹传感器FPS可以使用设置在位于指纹感测区域FSA中或周围的至少一个像素PXL中的发光元件作为用于检测指纹的光源。为此，至少一个指纹传感器FPS可以与位于指纹感测区域FSA中的至少一个像素PXL的一部分叠置，或者可以布置在至少一个像素PXL周围。

至少一个指纹传感器FPS可以是电容式指纹传感器或光学指纹传感器，但是根据本发明的实施例不限于此。例如，至少一个指纹传感器FPS可以是超声波指纹传感器或红外指纹传感器。在下文中，为了便于描述，假设至少一个指纹传感器FPS是光学指纹传感器，但是根据本公开的实施例不限于此。

至少一个指纹传感器FPS可以使用包括在指纹感测区域FSA的至少一个像素PXL中的发光元件来感测用户的指纹。也就是说，至少一个指纹传感器FPS可以通过检测从发光元件发射然后被用户反射的光来感测用户的指纹。至少一个指纹传感器FPS可以用于执行诸如触摸传感器或扫描仪以及指纹感测的各种功能。

显示装置DD可以使用位于包括在显示区域DA中的指纹感测区域FSA中的至少一个指纹传感器FPS来检测位于显示装置DD上的物体的形状、图案等。例如，显示装置DD可以感测用户的指纹。此外，显示装置DD可以使用从至少一个像素PXL发射的光来检测用户的指纹，但是根据本发明的实施例不限于此。例如，显示装置DD可以通过使用用于检测指纹的单独的外部光源来检测用户的指纹。

驱动电路DCP可以驱动显示面板PN。例如，驱动电路DCP可以向显示面板PN输出与图像数据对应的数据信号，输出用于至少一个指纹传感器FPS的驱动信号，并且接收从至少一个指纹传感器FPS接收的电信号(或感测信号)。驱动电路DCP可以使用电信号来检测用户的指纹的形状。

驱动电路DCP可以包括面板驱动器PNDP和指纹检测器FPDP。为了便于描述，面板驱动器PNDP和指纹检测器FPDP在图1A和图1B中分开地示出，但是根据本发明的实施例不限于此。例如，指纹检测器FPDP的至少一部分可以与面板驱动器PNDP是成一体或者与面板驱动器PNDP一起操作。

面板驱动器PNDP可以向显示区域DA的至少一个像素PXL供应与图像数据信号对应的数据信号。因此，显示面板PN可以显示与图像数据对应的图像。

面板驱动器PNDP可以向至少一个像素PXL供应用于感测指纹的驱动信号。可以提供用于感测指纹的驱动信号，使得作为用于至少一个指纹传感器FPS的光源的至少一个像素PXL发射光。用于感测指纹的驱动信号可以发送到设置在显示面板PN的特定区域中的至少一个像素PXL。例如，用于感测指纹的驱动信号可以发送到设置在显示面板PN的指纹感测区域FSA中的至少一个像素PXL。用于感测指纹的驱动信号可以通过指纹检测器FPDP发送到指纹感测区域FSA的至少一个像素PXL。

指纹检测器FPDP可以向至少一个指纹传感器FPS发送用于驱动至少一个指纹传感器FPS的驱动信号，并且基于从至少一个指纹传感器FPS接收的电信号(或感测信号)来检测用户的指纹。

图2是用于解释图1A至图1C的显示装置的剖视图。

参照图1A至图1C和图2，显示装置DD可以包括显示面板PN和在指纹感测区域FSA中位于显示面板PN的一个表面上的光感测阵列LSL。另外，显示装置DD可以包括顺序地位于基底SUB的一个表面(例如，上表面)上的电路元件层BPL、发光元件层LDL、第一钝化层PTL1、第一粘合层ADL1和窗WIN。另外，显示装置DD可以包括在指纹感测区域FSA中顺序地位于基底SUB的另一表面(例如，下表面)上的第二粘合层ADL2和第二钝化层PTL2。

基底SUB可以是显示面板PN的基体材料，并且可以是光可以基本上透射通过其的透明基底。基底SUB可以是包括玻璃或钢化玻璃的刚性基底或由塑料制成的柔性基底。然而，基底SUB的材料不限于此，并且基底SUB可以由各种材料制成。

电路元件层BPL可以位于基底SUB的一个表面上，并且可以包括至少一个导电层。电路元件层BPL可以包括构成至少一个像素PXL的像素电路的多个电路元件以及用于供应用于驱动至少一个像素PXL的各种电源和信号的布线。例如，电路元件层BPL可以包括用于构成各种电路元件(诸如至少一个晶体管和电容器)的多个导电层和连接到其的布线。此外，电路元件层BPL可以包括设置在多个导电层之间的至少一个绝缘层。

发光元件层LDL可以位于电路元件层BPL的一个表面上。发光元件层LDL可以包括通过接触孔等连接到电路元件层BPL的电路元件和/或布线的至少一个发光元件LD。例如，发光元件层LDL可以包括位于像素区域PXA中的至少一个发光元件LD。至少一个发光元件LD可以由有机发光二极管或无机发光二极管(诸如微发光二极管和量子点发光二极管)构成。另外，发光元件LD可以是由有机材料和无机材料组合而构成的发光元件。此外，至少一个像素PXL可以包括单个发光元件LD，或者可以包括串联、并联或串并联连接的多个发光元件LD。

至少一个像素PXL可以包括位于电路元件层BPL中的电路元件和位于发光元件层LDL中的至少一个发光元件LD。

第一钝化层PTL1可以位于发光元件层LDL上以覆盖显示区域DA。第一钝化层PTL1可以包括诸如薄膜封装(TFE)层或封装基底的密封构件，并且可以另外地包括除了密封构件之外的保护膜等。

第一粘合层ADL1可以位于第一钝化层PTL1与窗WIN之间，以使第一钝化层PTL1和窗WIN结合。第一粘合层ADL1可以包括诸如光学透明粘合剂(OCA)的透明粘合剂，并且可以包括各种其他粘合材料。

窗WIN可以是位于显示装置DD的包括显示面板PN的模块的最上部的保护构件，并且可以是光基本上透射通过其的透明基底。窗WIN可以具有选自玻璃基底、塑料膜和塑料基底的多层结构。窗WIN可以包括刚性基底或柔性基底，但是根据本发明的实施例不限于此。

显示装置DD还可以包括偏振器、防反射层和/或触摸传感器层(触摸电极层)。例如，显示装置DD还可以包括位于第一钝化层PTL1与窗WIN之间的偏振器和/或触摸传感器层。

触摸传感器层可以包括多个感测电极(或感测单元)。驱动电路DCP可以基于感测电极之间的电容改变来检测触摸输入的存在或不存在以及触摸输入的位置(或者坐标或区域)。

第二钝化层PTL2可以位于基底SUB的另一表面上。第二钝化层PTL2可以通过第二粘合层ADL2结合到基底SUB。

第二粘合层ADL2可以使基底SUB和第二钝化层PTL2牢固地接合(或粘合)。第二粘合层ADL2可以包括诸如OCA的透明粘合剂。第二粘合层ADL2可以包括其中当施加用于粘合的压力时粘合物质用作粘合表面的压敏粘合剂(PSA)。

第二钝化层PTL2可以阻挡氧和湿气从外部进入，并且可以设置为单层结构或多层结构。第二钝化层PTL2可以构造为膜的形式，以进一步确保显示面板PN的柔性。第二钝化层PTL2可以通过包括诸如OCA的透明粘合剂的另一粘合层结合到光感测阵列LSL。

光感测阵列LSL可以通过粘合剂等附着到显示面板PN的另一表面(例如，后表面)，以与显示面板PN的至少一个区域叠置。例如，光感测阵列LSL可以布置为在指纹感测区域FSA中与显示面板PN叠置。光感测阵列LSL可以包括以一定分辨率和/或间隔(例如，设定或预定分辨率和/或间隔)分布的至少一个指纹传感器FPS。

光学系统可以设置在光感测阵列LSL上，以通过将被引导到至少一个指纹传感器FPS的光会聚来提供光学路径。可以考虑感测精准度和光转换效率来确定用于在光学系统中引导光的透光部分的宽度。可以通过光学系统来改善入射到至少一个指纹传感器FPS的光的聚光率。光学系统可以由光纤或硅等形成。

至少一个指纹传感器FPS可以具有合适的数量、尺寸和布置，从而可以根据通过从至少一个指纹传感器FPS输出的电信号(或感测信号)生成可识别的指纹图像。例如，指纹传感器FPS之间的间隔可以密集地设定，使得从目标物体(例如，用户的指纹)反射的反射光可以入射到至少两个相邻的指纹传感器FPS。

至少一个指纹传感器FPS可以感测外部光并输出对应的电信号(或感测信号)。由至少一个指纹传感器FPS接收的反射光可以由于形成在用户的手指上的指纹的谷和脊(或者形成在手掌上的手掌图案或形成在皮肤上的皮纹图案)而具有光学特性(例如，频率、波长、大小等)。因此，至少一个指纹传感器FPS可以输出与反射光的光学特性对应的电信号(或感测信号)。

显示装置DD还可以包括光阻挡层PHL。光阻挡层PHL可以位于显示面板PN内部或显示面板PN与至少一个指纹传感器FPS之间，以阻挡入射到至少一个指纹传感器FPS的光的一部分。例如，入射到光阻挡层PHL的光中一些可以被阻挡，并且其余光可以穿过小孔PIH并到达光阻挡层PHL下方的至少一个指纹传感器FPS。小孔PIH可以用作光学系统，并且可以与其他光学系统一起使用。

小孔PIH可以指光学孔，并且可以是一种透光孔。例如，小孔PIH可以是通过显示装置DD的多个层彼此叠置而布置的透光孔之中的具有最小尺寸(或面积)的透光孔，并且在反射光沿倾斜方向或垂直方向穿过显示面板PN并入射到至少一个指纹传感器FPS的路径上。

小孔PIH可以具有一定宽度(例如，设定或预定宽度)(例如，从5μm之20μm的范围的宽度)。显示装置DD的每层中的将要确保的光学开口区域的宽度可以随着距光阻挡层PHL的距离增大(即，朝向光阻挡层PHL的上部和下部)而逐渐增大。

小孔PIH的宽度(或直径)可以设定为反射光的波长的约10倍或更大(例如，约4μm或5μm或者更大)，从而可以防止或减小光衍射。另外，小孔PIH的宽度可以设定为这样的尺寸，所述尺寸可以防止或减少图像模糊并且可以相对清楚地检测指纹的形状。例如，小孔PIH的宽度可以设定为约15μm或更小。然而，根据本发明的实施例不限于此，并且小孔PIH的宽度可以根据反射光的波段和/或模块的每层的厚度而变化。

只有穿过小孔PIH的反射光可以到达光电传感器的指纹传感器FPS。通过具有非常窄宽度的小孔PIH从指纹反射的光的相位和形成在至少一个指纹传感器FPS上的图像的相位可以具有180度的差。

还可以在光学系统(例如，光阻挡层PHL)与至少一个指纹传感器FPS之间或者显示面板PN与光学系统之间定位红外截止滤光器。

同时，图2示出了其中包括小孔PIH的光阻挡层PHL用作光学系统的实施例的方面，但是根据本发明的实施例不限于此。例如，可以使用微透镜型光学系统或准直器型光学系统(或光学传感器)。

图3是用于解释根据本发明的一些实施例的指纹检测器的框图。为了便于描述，图3示出了图1C中所示的指纹检测器FPDP的示例，但是根据本发明的实施例不限于此。

参照图1C和图3，指纹检测器FPDP可以包括图像生成器100、图像分析器200、图像校正器300和图像匹配器400。

图像生成器100可以基于从位于显示面板PN的指纹感测区域FSA中的至少一个指纹传感器FPS输出的感测信号SS来生成指纹图像。例如，图像生成器100可以通过针对感测信号SS的处理操作来确定与至少一个指纹传感器FPS对应的区域是脊还是谷，并且可以通过将确定的信息组合来生成整个指纹图像。

根据一些实施例，图像生成器100可以基于从位于显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器FPS输出的感测信号SS来生成目标指纹图像TFI。

位于第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器FPS可以通过感测与第一指纹感测区域FSA1对应的用户的指纹来生成感测信号SS，并且图像生成器100可以基于感测信号SS来生成目标指纹图像TFI。目标指纹图像TFI可以与输入到第一指纹感测区域FSA1的用户的指纹对应，并且可以用于指纹认证。

图像分析器200可以分析目标指纹图像TFI以检测目标指纹图像TFI中的缺陷(或缺陷信息DI)。

目标指纹图像TFI中的缺陷可以意味着当用户重复地使用指纹感测功能时由于指纹传感器FPS的劣化而在目标指纹图像TFI中产生的瑕疵(诸如点或线)。例如，目标指纹图像TFI中的缺陷可能由于指纹传感器FPS的驱动电路和/或包括在指纹传感器FPS中的光电转换元件(例如，光电二极管)的劣化而发生。目标指纹图像TFI中的缺陷可能根据指纹传感器FPS的劣化程度而以各种形式发生。

根据一些实施例，图像分析器200可以基于与显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1对应的至少一个第一指纹图像FI1(图4中所示)和与显示面板PN的同第一指纹感测区域FSA1间隔开的第二指纹感测区域FSA2对应的至少一个第二指纹图像FI2(图4中所示)来检测目标指纹图像TFI中的缺陷(或缺陷信息DI)。例如，图像分析器200可以检测与在目标指纹图像TFI中发现的缺陷的尺寸、形状、位置和颜色等有关的缺陷信息DI。

当在目标指纹图像TFI中检测到缺陷时，图像分析器200可以向图像校正器300供应目标指纹图像TFI和目标指纹图像TFI的缺陷信息DI。当在目标指纹图像TFI中未检测到缺陷时，图像分析器200可以向图像匹配器400供应目标指纹图像TFI。稍后将参照图4描述图像分析器200的操作的进一步细节。

图像校正器300可以通过基于目标指纹图像TFI中的缺陷(或缺陷信息DI)对目标指纹图像TFI中的缺陷进行校正来改善指纹认证功能。也就是说，图像校正器300可以通过校正目标指纹图像TFI中的缺陷来生成校正指纹图像CFI。

根据一些实施例，图像校正器300可以基于目标指纹图像TFI的缺陷信息DI之中的目标指纹图像TFI的缺陷的尺寸来校正目标指纹图像TFI中的缺陷。此外，图像校正器300可以根据将目标指纹图像TFI的缺陷的尺寸与参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)进行比较的结果来以不同的方式校正目标指纹图像TFI中的缺陷。稍后将参照图5至图11描述图像校正器300的操作的进一步细节。

图像匹配器400可以通过将目标指纹图像TFI或校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。例如，当目标指纹图像TFI中没有出现缺陷时，图像匹配器400可以将从图像分析器200供应的目标指纹图像TFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配。

例如，当在目标指纹图像TFI中发生缺陷时，图像匹配器400可以将从图像校正器300供应的校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配。由用户预设的注册指纹图像可以存储在单独的数据库中，并且可以在指纹认证期间从数据库供应到图像匹配器400。

图4是用于解释图3的图像分析器的框图。

参照图1C和图4，图像分析器200可以包括第一图像比较器210、第二图像比较器220和控制器230。

第一图像比较器210可以将从控制器230供应的目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1进行比较以确定它们是否彼此匹配，并且向控制器230发送确定结果。

至少一个第一指纹图像FI1可以与在生成目标指纹图像TFI之前通过位于显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器FPS感测到的用户的指纹对应。也就是说，至少一个第一指纹图像FI1可以是通过第一指纹感测区域FSA1感测并预先存储的用户的指纹图像。此外，至少一个第一指纹图像FI1可以是在位于第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器FPS劣化之前感测到的用户的指纹图像。

至少一个第一指纹图像FI1和目标指纹图像TFI可以具有用户的身体的同一部位的指纹信息。例如，当用户的身体的部位是手指时，至少一个第一指纹图像FI1和目标指纹图像TFI可以具有拇指、食指、中指、无名指和小指中的任何一个的相同指纹信息。

第二图像比较器220可以将从控制器230供应的目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2进行比较以确定它们是否彼此匹配，并且向控制器230发送确定结果。

至少一个第二指纹图像FI2可以与在生成目标指纹图像TFI之前通过位于显示面板PN的第二指纹感测区域FSA2中的至少一个指纹传感器FPS感测到的用户的指纹对应。也就是说，至少一个第二指纹图像FI2可以是通过第二指纹感测区域FSA2感测并预先存储的用户的指纹图像。

至少一个第二指纹图像FI2和目标指纹图像TFI可以具有用户的身体的同一部位的指纹信息。例如，当用户的身体的部位是手指时，至少一个第二指纹图像FI2和目标指纹图像TFI可以具有拇指、食指、中指、无名指和小指中的任何一个的相同指纹信息。

控制器230可以接收从图像生成器100供应的目标指纹图像TFI。

根据一些实施例，控制器230可以向第一图像比较器210供应目标指纹图像TFI和至少一个第一指纹图像FI1。控制器230可以向第一图像比较器210提供具有用户的身体的同一部位的指纹信息的目标指纹图像TFI和至少一个第一指纹图像FI1。

根据一些实施例，控制器230可以根据第一图像比较器210的确定结果向第二图像比较器220供应目标指纹图像TFI和至少一个第二指纹图像FI2。例如，当第一图像比较器210确定目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1不匹配时，控制器230可以向第二图像比较器220供应目标指纹图像TFI和至少一个第二指纹图像FI2。控制器230可以向第二图像比较器220提供具有用户的身体的同一部位的指纹信息的目标指纹图像TFI和至少一个第二指纹图像FI2。

根据一些实施例，控制器230可以根据从第一图像比较器210发送的确定结果和从第二图像比较器220发送的确定结果来确定在目标指纹图像TFI中是否检测到缺陷。

当第一图像比较器210确定目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1匹配时，控制器230可以确定在目标指纹图像TFI中未检测到缺陷。因此，控制器230可以向图像匹配器400供应目标指纹图像TFI。图像匹配器400可以通过将目标指纹图像TFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

当第一图像比较器210确定目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1不匹配时，控制器230可以首先确定在目标指纹图像TFI中检测到缺陷。此后，当第二图像比较器220确定目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2不匹配时，控制器230可以二次(或最终)确定在目标指纹图像TFI中检测到缺陷。

这里，目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2之间的失配可以意味着当位于第一指纹感测区域FSA1的一个区域中的至少一个指纹传感器FPS劣化时在目标指纹图像TFI中发生缺陷。也就是说，控制器230可以基于第一图像比较器210和第二图像比较器220的确定结果来相对准确地检测由于位于第一指纹感测区域FSA1的一个区域中的至少一个指纹传感器FPS的劣化而导致的目标指纹图像TFI中的缺陷(或缺陷信息DI)。

因此，控制器230可以向图像校正器300供应目标指纹图像TFI和目标指纹图像TFI的缺陷信息DI。图像校正器300可以通过基于目标指纹图像TFI的缺陷信息DI对目标指纹图像TFI中的缺陷进行校正来生成校正指纹图像CFI，并且图像匹配器400可以通过将校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

当第一图像比较器210确定目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1不匹配时，控制器230可以首先确定在目标指纹图像TFI中检测到缺陷。然而，当第二图像比较器220确定目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2匹配时，控制器230可以确定在目标指纹图像TFI中未检测到缺陷。

这里，目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2之间的匹配可以指由于在指纹认证期间输入的用户的身体的部位的状态改变(例如，手指上的伤口)而在目标指纹图像TFI中出现的缺陷。因此，控制器230可以向图像匹配器400供应目标指纹图像TFI。图像匹配器400可以通过将目标指纹图像TFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

以此方式，控制器230可以根据从第一图像比较器210发送的确定结果和从第二图像比较器220发送的确定结果来更准确地检测由于指纹传感器FPS的劣化而导致的目标指纹图像TFI中的缺陷。

图5至图8是用于解释当在目标指纹图像中出现大缺陷时的校正方法的图。在图5至图8中，目标指纹图像TFI中的大缺陷可以意味着其中目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)的情况。也就是说，当目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，可能发生用户的指纹的特征点的改变，并且指纹认证功能可能劣化。为了便于描述，图5至图8示出了例如其中发生相同缺陷的目标指纹图像TFI。

参照图5，当目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，图像校正器300可以通过将目标指纹图像TFI中的缺陷遮掩来生成校正指纹图像CFI。也就是说，图像校正器300可以通过将目标指纹图像TFI中的缺陷遮掩来防止指纹认证功能的劣化。图像匹配器400可以通过将校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。具体地，图像匹配器400可以通过将校正指纹图像CFI中的除了遮掩区域之外的区域与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来改善指纹认证功能的准确性。

参照图6，当目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，图像校正器300在目标指纹图像TFI中生成其中形成有遮掩区域MA的遮掩图像MI，在遮掩区域MA中缺陷被覆盖。图像匹配器400可以基于目标指纹图像TFI、遮掩图像MI和由用户预设的注册指纹图像来执行指纹认证。例如，图像匹配器400可以通过将目标指纹图像TFI中的除了与遮掩图像MI的遮掩区域MA对应的区域之外的区域与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

参照图1C、图3和图7，当目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，至少一个指纹传感器FPS可以扩展用于感测附加的用户的指纹的区域。

例如，当用户的指纹输入到显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1时，至少一个指纹传感器FPS可以通过经由包括在第一指纹感测区域FSA1中的第三指纹感测区域FSA3感测用户的指纹来生成感测信号SS。也就是说，至少一个指纹传感器FPS可以仅感测用户的指纹的一部分。图像生成器100可以基于感测信号SS生成目标指纹图像TFI。

当目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，当附加的用户的指纹被输入到显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1时，至少一个指纹传感器FPS可以通过经由第四指纹感测区域FSA4感测附加的用户的指纹来生成感测信号SS，第四指纹感测区域FSA4与整个第三指纹感测区域FSA3叠置并且具有比第三指纹感测区域FSA3大的面积。图像生成器100可以基于感测信号SS生成目标指纹图像TFI’。

也就是说，通过扩展用于检测附加的用户的指纹的区域并生成与附加的用户的指纹对应的目标指纹图像TFI’，因为可以减少目标指纹图像TFI中的缺陷对指纹认证的影响，所以可以改善指纹认证功能。

参照图1C和图8，当目标指纹图像TFI的缺陷大于或等于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，至少一个指纹传感器FPS的曝光时间可以在感测到附加的用户的指纹时增加。

例如，当用户的指纹被输入到显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1时，位于第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器FPS可以通过以第一曝光时间曝露于光来感测用户的指纹。此后，当附加的用户的指纹输入到显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1时，位于与目标指纹图像TFI的缺陷对应的区域DFA(即，缺陷区域DFA)中的至少一个指纹传感器FPS可以通过以比第一曝光时间长的第二曝光时间暴露于光来感测附加的用户的指纹。

另一方面，位于目标指纹图像TFI的无缺陷区域NDFA中的至少一个指纹传感器FPS可以通过以第一曝光时间暴露于光来感测用户的指纹。也就是说，可以通过增加位于目标指纹图像TFI的缺陷区域DFA中的至少一个指纹传感器的暴露时间来改善指纹认证功能。

图9至图11是用于解释当在目标指纹图像中出现小缺陷时的校正方法的图。在图9至图11中，目标指纹图像TFI中的小缺陷可以指其中目标指纹图像TFI的缺陷小于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)的情况。也就是说，当目标指纹图像TFI的缺陷小于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，指纹认证功能可能不会受到显著影响，但是如果目标指纹图像TFI的缺陷累积，则指纹认证功能可能劣化。为了便于描述，图9至图11示出了例如其中发生相同缺陷的目标指纹图像TFI。

参照图9，当目标指纹图像TFI的缺陷小于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度和参考数量)时，图像校正器300可以通过基于预先存储的校准信息CI和目标指纹图像TFI的缺陷信息DI对目标指纹图像TFI中的缺陷进行校正来生成校正指纹图像CFI。校准信息CI可以包括用于对由通过指纹传感器FPS接收的反射光引起的噪声(或误差)、光学路径和指纹传感器FPS的偏差等进行校准的信息。图像校正器300可以通过将目标指纹图像TFI的缺陷信息DI反映在校准信息CI中而对目标指纹图像TFI执行校准来生成校正指纹图像CFI。图像匹配器400可以通过将校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

参照图10，当目标指纹图像TFI的缺陷小于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，图像校正器300可以通过经由图像处理擦除目标指纹图像TFI中的缺陷来生成校正指纹图像CFI。图像匹配器400可以通过将校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

参照图11，当目标指纹图像TFI的缺陷小于参考尺寸(例如，设定或预定参考尺寸)(参考长度或参考数量)时，图像校正器300可以通过遮掩目标指纹图像TFI中的缺陷来生成校正指纹图像CFI。也就是说，图像校正器300可以通过遮掩目标指纹图像TFI中的缺陷来防止指纹认证功能的劣化。图像匹配器400可以通过将校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

如图9至图11中所示，可以通过在匹配之前擦除目标指纹图像TFI中的缺陷来防止指纹认证功能的劣化。

图12是用于解释根据本发明的一些实施例的显示装置的驱动方法的流程图。图13是用于解释检测目标指纹图像中的缺陷的步骤的流程图。尽管图12和图13示出了各种操作，但是根据本公开的实施例不限于此，并且根据一些实施例，操作的数量或操作的顺序可以变化。另外，在一些实施例中，在不脱离根据本公开的实施例的精神和范围的情况下，可以存在附加的操作或更少的操作。在图12和图13中，将省略或简要地描述与上述内容重复的内容。

参照图12，显示装置的驱动方法可以包括以下步骤：感测与显示面板的第一指纹感测区域对应的用户的指纹(S100)；生成目标指纹图像(S200)；基于与显示面板的第一指纹感测区域对应的至少一个第一指纹图像和与显示面板的同第一指纹感测区域间隔开的第二指纹感测区域对应的至少一个第二指纹图像来检测目标指纹图像中的缺陷(S300)；校正目标指纹图像中的缺陷(S400)；以及基于用户的注册指纹图像执行指纹认证(S500)。

在感测用户的指纹的步骤(S100)中，可以通过感测输入到显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1的用户的指纹来生成感测信号SS。

在生成目标指纹图像的步骤(S200)中，可以基于感测信号SS来生成目标指纹图像TFI。目标指纹图像TFI可以是用于当下地执行的指纹认证的用户的指纹图像。

在检测缺陷的步骤(S300)中，可以基于与显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1对应的至少一个第一指纹图像FI1以及与显示面板PN的同第一指纹感测区域FSA1间隔开的第二指纹感测区域FSA2对应的至少一个第二指纹图像FI2来检测目标指纹图像TFI中的缺陷。第一指纹图像FI1可以是通过显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1感测并预先存储的用户的指纹图像。第二指纹图像FI2可以是通过与显示面板PN的第一指纹感测区域FSA1间隔开的第二指纹感测区域FSA2感测并预先存储的用户的指纹图像。

当在检测缺陷的步骤(S300)中在目标指纹图像TFI中检测到缺陷时，可以执行校正缺陷的步骤(S400)。当在检测缺陷的步骤(S300)中在目标指纹图像TFI中未检测到缺陷时，可以不执行校正缺陷的步骤(S400)，并且可以执行执行指纹认证的步骤(S500)。

参照图13，检测缺陷的步骤(S300)可以包括以下步骤：将目标指纹图像与至少一个第一指纹图像进行比较(S310)；以及将目标指纹图像与至少一个第二指纹图像进行比较(S320)。

在将目标指纹图像与至少一个第一指纹图像进行比较的步骤(S310)中，通过将目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1进行比较，可以首先确定在目标指纹图像TFI中是否发生缺陷。

例如，当目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1匹配时，可以确定在目标指纹图像TFI中未检测到缺陷，然后可以执行执行指纹认证的步骤(S500)。例如，当目标指纹图像TFI与至少一个第一指纹图像FI1不匹配时，可以首先确定在目标指纹图像TFI中检测到缺陷，然后可以执行将目标指纹图像与至少一个第二指纹图像进行比较的步骤(S320)。

在将目标指纹图像与至少一个第二指纹图像进行比较的步骤(S320)中，通过将目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2进行比较，可以二次(或最终)确定在目标指纹图像TFI中是否发生缺陷。

例如，当目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2匹配时，可以确定在目标指纹图像TFI中发生的缺陷不是由于位于第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器的劣化导致的，而是由于用户的身体的部位的状态改变(例如，手指上的伤口)。随后，可以执行执行指纹认证的步骤(S500)。例如，当目标指纹图像TFI与至少一个第二指纹图像FI2不匹配时，可以确定在目标指纹图像TFI中发生的缺陷是由于位于第一指纹感测区域FSA1中的至少一个指纹传感器FPS的劣化导致的。随后，可以执行校正缺陷的步骤(S400)。

在校正缺陷的步骤(S400)中，可以基于目标指纹图像TFI中的缺陷的尺寸来校正目标指纹图像TFI中的缺陷。因为基于缺陷的尺寸的校正方法可以与上述方法相同，所以将省略其详细描述。

在执行指纹认证的步骤(S500)中，可以通过将目标指纹图像TFI或校正指纹图像CFI与由用户预设的注册指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

根据按照本发明的显示装置及其驱动方法，可以相对准确地检测由于指纹传感器的劣化导致的指纹图像中的缺陷，并且可以以各种方式校正指纹图像中的缺陷，从而相对改善指纹认证功能。

根据这里描述的本发明的实施例的电子装置或电气装置和/或任何其他相关装置或组件可以利用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或者软件、固件和硬件的组合来实现。例如，这些装置的各种组件可以形成在一个集成电路(IC)芯片上或独立的IC芯片上。此外，这些装置的各种组件可以在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上实现，或者形成在一个基底上。此外，这些装置的各种组件可以是在一个或更多个处理器上运行、在一个或更多个计算装置中执行计算机程序指令并与其他系统组件交互以执行这里描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令存储在可以使用标准存储器装置(诸如以随机存取存储器(RAM)为例)在计算装置中实现的存储器。计算机程序指令还可以存储在其他非暂时性计算机可读介质(诸如以CD-ROM、闪存驱动器等为例)中。此外，本领域技术人员应认识到的是，在不脱离本发明的示例性实施例的精神和范围的情况下，各种计算装置的功能可以组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可以跨一个或更多个其他计算装置分布。

尽管已经根据上述实施例具体描述了本发明的一些实施例的方面，但是应注意的是，上述实施例旨在说明本发明而不旨在限制本发明的范围。本发明所属领域的普通技术人员将理解的是，在本发明的技术精神的范围内进行各种修改是可能的。

因此，本发明的技术保护范围不限于说明书中描述的详细描述，而是应由所附权利要求及其等同物确定。另外，从权利要求及其等同物的含义和范围导出的所有改变或修改应被解释为包括在本发明的范围中。