显示装置和驱动显示装置的方法与流程

显示装置和驱动显示装置的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月17日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0177890号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本文描述的一个或多个实施例涉及一种显示装置和一种驱动显示装置的方法。


背景技术：

4.已经开发了多种多媒体电子装置。示例包括电视、智能电话、平板计算机、计算机、导航系统、游戏装置和可穿戴装置。这些之中许多具有触摸面板，所述触摸面板允许用户输入信息和指令。此外，一些具有用于捕获生物特征信息的传感器。


技术实现要素：

5.本文描述的一个或多个实施例提供一种显示装置，所述显示装置基于皮肤或其他触摸物体的水分含量来操作。
6.一个或多个实施例可以基于由指纹传感器感测的数据来获得皮肤水分含量测量。
7.一个或多个实施例可以校正皮肤水分含量测量以控制显示装置的操作。
8.一个或多个实施例提供一种驱动显示装置的方法，所述显示装置例如可以对应于前述的显示装置。
9.根据一个或多个实施例，一种显示装置包括：显示面板，包括像素；触摸传感器，在所述显示面板的表面上，并且配置为响应于物体的触摸生成触摸感测信号；指纹传感器，与所述触摸传感器间隔开，并且配置为在第一模式中检测所述物体以生成第一感测信号，并且在第二模式中检测所述物体以生成第二感测信号；以及传感器驱动器，配置为基于所述触摸感测信号计算所述物体的触摸位置和水分含量，基于所述第一感测信号生成指纹信息，并且基于所述第二感测信号校正所述水分含量。
10.根据一个或多个实施例，一种驱动显示装置的方法包括：在皮肤测量模式中，使用由触摸传感器生成的触摸感测信号来计算水分含量；在所述皮肤测量模式中，使用由指纹传感器生成的皮肤感测信号来生成皮肤特征数据；基于所述皮肤特征数据与累积的过去皮肤特征数据的比较来生成权重；基于所述权重校正所述水分含量；以及显示指示校正后的所述水分含量的图像。
11.根据一个或多个实施例，一种非暂时性计算机可读介质存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器：在皮肤测量模式中使用由触摸传感器生成的触摸感测信号来计算水分含量，在所述皮肤测量模式中使用由指纹传感器生成的皮肤感测信号来生成皮肤特征数据，基于所述皮肤特征数据与累积的过去皮肤特征数据的比较来生成权重，基于所述权重来校正所述水分含量，并且显示指示校正后的所述水分含量的图像。
附图说明
12.图1a和图1b示出了显示装置的实施例。
13.图2示出了图1a的显示装置的实施例的分解透视图。
14.图3示出了根据实施例的图1a的显示装置的显示区域的截面图。
15.图4a示出了在图1a、图1b和图2的显示装置中的传感器驱动器或耦接到图1a、图1b和图2的显示装置的传感器驱动器的实施例的框图，并且图4b和图4c示出了根据一个或多个实施例的图4a的传感器驱动器的操作。
16.图5示出了说明图4a的传感器驱动器输出校正后的水分含量的实施例的图。
17.图6示出了由图4a的传感器驱动器输出的校正后的水分含量显示在显示面板上的的实施例。
18.图7示出了图1a、图1b和图2的显示装置的指纹传感器的传感器像素的电路图的实施例。
19.图8示出了用于驱动图7的光传感器像素的时序图的实施例。
20.图9示出了图1a、图1b和图2的显示装置的指纹传感器的传感器像素的电路图的实施例。
21.图10示出了图1a、图1b和图2的显示装置的指纹传感器的传感器像素的电路图的实施例。
22.图11a示出了在图1a、图1b和图2的显示装置中的传感器驱动器或耦接到图1a、图1b和图2的显示装置的传感器驱动器的实施例的框图，并且图11b和图11c示出了根据一个或多个实施例的图11a的传感器驱动器的操作。
23.图12a和图12b示出了电子装置的实施例。
24.图13示出了根据本发明的实施例的驱动显示装置的方法的示例的流程图。
25.图14示出了驱动显示装置的方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
26.在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。相同的附图标记用于附图中的相同的构成元件，并且省略用于相同的构成元件的重复描述。
27.图1a和图1b示出了显示装置1000的实施例，并且图2示出了图1a的显示装置1000的实施例的分解透视图。
28.参照图1a、图1b和图2，显示装置1000可以包括显示面板dp、触摸传感器ts、指纹传感器fs和驱动器drv。驱动器drv可以包括显示驱动器ddr和传感器驱动器sdr。在实施例中，显示装置1000还可以包括印刷电路板fcb，驱动器drv的至少一部分安装在印刷电路板fcb上。
29.显示装置1000的全部或一部分可以是柔性的。在一实施例中，显示装置1000可以实现为包括多个自发光元件的自发光显示装置。例如，显示装置1000可以是包括有机发光元件的有机发光二极管显示器、包括无机发光元件的显示装置、或者包括由无机材料和有机材料的组合制成的发光元件的显示装置。然而，在另一实施例中，显示装置1000可以实现为液晶显示器、等离子体显示装置、量子点显示装置或另一类型的显示器。量子点显示装置的显示面板dp中的发光元件可以包括量子点和/或量子棒。
30.显示装置1000可以是平板显示装置、柔性显示装置、可弯曲显示装置、可折叠显示装置或可弯折显示装置。此外，显示装置可以应用于透明显示装置、头戴式显示装置和可穿戴显示装置等。
31.如图2中所示，其上显示图像的显示表面可以平行于在第一方向轴dr1和第二方向轴dr2上延伸的平面。显示装置1000的显示表面的法线方向(例如，厚度方向)可以对应于第三方向轴dr3。
32.显示面板dp可以包括显示区域aa和非显示区域na。显示区域aa包括有源区域中的多个像素px(或在一实施例中同义地称为子像素)。每一个像素px可以包括至少一个发光元件。显示装置1000通过响应于从外部源输入的图像数据驱动像素px来在显示区域aa中显示图像。
33.非显示区域na在显示区域aa周围并且可以被称为非有源区域。例如，非显示区域na包括焊盘区域pp，并且还可以包括布线区域和各种虚设区域。印刷电路板fcb可以附接到焊盘区域pp。
34.在实施例中，显示区域aa可以包括由触摸传感器ts实现的触摸感测区域tsa。例如，触摸传感器ts可对应于显示面板dp的显示区域aa，并且在一实施例中，如图1a和图1b中所示，触摸感测区域tsa可以全部或部分形成于显示区域aa上。
35.例如，如图2中所示，触摸传感器ts可以设置在显示面板dp上以对应于触摸感测区域tsa。触摸传感器ts可以包括布置为对应于触摸感测区域tsa的感测电极。在实施例中，触摸传感器ts可以是电容式触摸传感器。例如，一些感测电极可以接收触摸驱动信号，并且另一些感测电极可以输出感测电极之间的电容变化作为触摸感测信号tss。当用户的身体部位设置在电容耦合的感测电极上时，感测电极之间的电容可能改变。
36.显示区域aa可以包括由指纹传感器fs实现的指纹感测区域fsa。例如，指纹传感器fs可以包括一个或多个传感器像素spx。指纹感测区域fsa可以与传感器像素spx重叠。指纹感测区域fsa可以与触摸感测区域tsa的至少一部分重叠。例如，如图1a中所示，指纹感测区域fsa可以形成为与显示区域aa和/或触摸感测区域tsa基本相同。在图1b的实施例中，显示区域aa的一部分可以设置为指纹感测区域fsa。在实施例中，触摸感测区域tsa和指纹感测区域fsa可以形成在显示面板dp的非显示区域na的至少一部分中。
37.在一实施例中，传感器像素spx可以被配置为用于感测光的光学传感器。传感器像素spx可以基于感测从用户的手指或其他身体部位上的皮肤反射的光来输出电信号(例如，电压信号)。反射光的来源可以是从显示装置1000中的光源(例如，背光、来自一个或多个像素px的光等)发射的光。每个传感器像素spx的电信号可以配置指纹图像内的一个点(即，对比点或像素点，例如，所述对比点或像素点可以是配置指纹图像的最小单位)。根据入射到各个传感器像素spx上的光是被指纹(或诸如手掌的皮肤图案或皮肤特征)的谷还是被其脊反射，反射光可以具有不同的特征(例如，频率、波长、大小等)。因此，传感器像素spxl可以输出具有与反射光的光特征相对应的不同电特征的感测信号ss。
38.当传感器像素spx设置在指纹感测区域fsa中时，传感器像素spx可以与像素px重叠或者可以设置在像素px周围。例如，一些或全部传感器像素spx可以与像素px重叠或者可以设置在像素px之间。在各种实施例中，传感器像素spx和像素px可以具有基本相同的或不同的尺寸。传感器像素spx和像素px之间的相对大小和布置可以在实施例之中改变。
39.在一实施例中，传感器像素spx可以配置用于感测超声波的超声波传感器。例如，传感器像素spx可以发射超声波信号并且可以感测被手指反射的超声波以及输出对应的电信号(或感测信号ss)。在实施例中，传感器像素spx可以配置其电容根据指纹的形状而改变的电容式传感器。
40.在图2的实施例中，在显示面板dp的各个表面之中，包括传感器像素spx的指纹传感器fs可以设置在与其上显示图像的表面(例如，前表面)相对的后表面(例如，背表面)上。然而，本发明不限于此。例如，传感器像素spx(即，指纹传感器fs)可以在触摸传感器ts和显示面板dp之间或者可以在触摸传感器的感测电极之间。
41.在一实施例中，显示驱动器ddr和传感器驱动器sdr可以在印刷电路板fcb上。然而，显示驱动器ddr和传感器驱动器sdr的构成元件可以直接设置在显示面板dp上。
42.显示驱动器ddr可以驱动显示面板dp。例如，显示驱动器ddr可以向显示面板dp输出与图像数据相对应的数据信号ds。
43.传感器驱动器sdr可以驱动触摸传感器ts和指纹传感器fs。在一实施例中，传感器驱动器sdr可以提供用于驱动触摸传感器ts(感测电极)的触摸驱动信号。传感器驱动器sdr可以检测从触摸传感器ts接收的触摸感测信号tss的电容变化，并且之后计算触摸位置的坐标。此外，传感器驱动器sdr可以检测触摸感测信号tss的电容变化，并且之后计算用户的皮肤状况。例如，皮肤状况可以是皮肤水分含量或皮肤水合作用水平。
44.在一实施例中，传感器驱动器sdr可以输出用于指纹传感器fs的传感器像素spx的驱动信号控制信号，并且可以接收从传感器像素spx接收的感测信号ss。例如，在第一模式中，从指纹传感器fs供应的感测信号ss为第一感测信号，并且在第二模式中，从指纹传感器fs供应的感测信号ss为第二感测信号。这些感测信号可以彼此区分。第一模式可以是用于认证指纹的指纹认证模式，并且第二模式可以是用于检测用户的皮肤特征(例如，水分含量)的皮肤测量模式。
45.传感器驱动器sdr可以基于在第一模式中接收的感测信号ss来检测或识别指纹。例如，传感器驱动器sdr可以将感测信号ss转换为指纹图像(或指纹图像数据、指纹信息)，并且可以基于该指纹图像执行指纹认证。传感器像素spx和传感器驱动器sdr可以配置指纹认证装置。传感器驱动器sdr可以基于在第二模式中接收的感测信号ss来计算皮肤特征(皮肤特征数据)，并且可以基于触摸感测信号tss校正计算的水分含量(皮肤水分含量)。
46.图3示出了根据实施例的图1a的显示装置1000的显示区域aa的截面图。特别地，图3示出了由第一方向轴dr1和第三方向轴dr3限定的显示装置1000的显示区域aa的截面。示出显示装置1000的构成元件以解释它们堆叠的示例关系。
47.参照图2和图3，显示装置1000可以包括显示面板dp、触摸传感器ts和指纹传感器fs。显示面板dp、触摸传感器ts和指纹传感器fs中的至少一些的构成元件可以通过连续工艺形成，或者显示面板dp、触摸传感器ts和指纹传感器fs中的至少一些的构成元件可以通过粘合剂构件彼此接合。
48.在一实施例中，触摸传感器ts可以通过连续工艺与显示面板dp一起形成，并且可以直接设置在显示面板dp上。在一实施例中，将构成元件“b”直接设置在构成元件“a”上可以意味着构成元件“a”和构成元件“b”之间未设置单独的粘合剂层/粘合剂构件。在一实施例中，在形成构成元件“a”之后，构成元件“b”可以通过在由构成元件“a”提供的最上层(基
体表面)上的连续工艺来形成。
49.在一实施例中，触摸传感器ts可以以“面板”类型设置在显示面板dp上。例如，触摸传感器ts可以包括独特的基体层(或基底)，并且触摸传感器ts和显示面板dp可以通过预定的粘合剂构件彼此耦接。例如，粘合剂构件可以是诸如压敏粘合剂膜(psa)、光学透明粘合剂膜(oca)或光学透明粘合剂树脂(ocr)的透明粘合剂构件。
50.在一实施例中，指纹传感器fs可以设置在显示面板dp的背面上。指纹传感器fs和显示面板dp可以通过连续工艺形成或者可以通过粘合剂构件彼此耦接。在一实施例中，指纹传感器fs可以位于触摸传感器ts与显示面板dp之间。在一实施例中，触摸传感器ts的至少一些感测电极和指纹传感器fs的传感器像素spx的至少一部分可以在同一层上彼此间隔开。在一实施例中，指纹传感器fs和触摸传感器ts的至少一部分可以插入到显示面板dp中或者可以耦接到显示面板dp。
51.图4a示出了在图1a、图1b和图2的显示装置1000中的传感器驱动器sdr或耦接到图1a、图1b和图2的显示装置1000的传感器驱动器sdr的实施例的框图。
52.参照图1a、图1b、图2和图4a，传感器驱动器sdr可以包括触摸传感器控制器110、指纹传感器控制器120、图像处理器130、存储器140和权重确定器(或计算器)150。传感器驱动器sdr还可以包括指纹认证器160。
53.可以响应于在第一模式中激活的第一使能信号en1或在第二模式中激活的第二使能信号en2来驱动传感器驱动器sdr。第一使能信号en1和第二使能信号en2可以通过单独的信号线施加或者可以根据通过一条信号线的信号的高/低电平来确定。例如，预定的信号的第一(例如，逻辑高)电平可以在第一模式中被激活为第一使能信号en1，并且预定的信号的第二(例如，逻辑低)电平可以在第二模式中被激活为第二使能信号en2。然而，在另一实施例中，情况可能相反。
54.触摸传感器控制器110可以控制触摸传感器ts的驱动，并且可以基于触摸感测信号tss计算水分含量mois。触摸传感器控制器110可以向触摸传感器ts提供触摸驱动信号tds。触摸传感器ts可以将根据用户触摸的电容变化输出为触摸感测信号tss。
55.触摸传感器控制器110可以基于触摸感测信号tss计算物体(例如，手指等)的触摸位置和物体的水分含量mois。在实施例中，触摸传感器控制器110可以包括将触摸感测信号tss转换为数字值的模数转换器。在一实施例中，触摸传感器控制器110可以将触摸感测信号tss转换为包括触摸位置坐标信息的数字触摸感测信号dtss，或者可以使用触摸感测信号tss来计算数字格式的水分含量mois。
56.在一实施例中，触摸传感器控制器110可以响应于第一使能信号en1输出包括触摸位置坐标信息的数字触摸感测信号dtss。触摸传感器控制器110可以响应于第二使能信号en2输出水分含量mois。触摸传感器控制器110还可以响应于第二使能信号en2输出数字触摸感测信号dtss。
57.由触摸传感器ts(即，感测电极)指示的电容变化量可以根据接触显示装置1000的皮肤中包含的水分程度而改变。例如，在基本相同的接触条件下，当皮肤水分量增加时，与皮肤水分量相对应的部分的电场扩大。结果，感测电极的电容(或电容的变化量)可能增加。当皮肤变得干燥时，皮肤的皱纹或其他伪影(artifact)变得更深或更明显，和/或可能出现死皮细胞。这可能导致电容相应减少。
58.触摸传感器控制器110可以基于电容的变化量使皮肤中的水分量的变化数字化。然而，在已经提出的一些触摸传感器中，与水分量的变化相对应的电容变化在非常小的范围内做出，并且可以通过此电容变化表达的水分含量mois不可避免地受到限制。因此，仅基于触摸传感器ts的电容变化，可以计算近似或不准确的数值化的水分含量mois。这接着可能导致测量精度变差。此外，因为除了皮肤水分之外的环境因素(例如，温度、与皮肤接触的显示装置1000的接触表面的特征的变化等)影响电容的变化，所以使用触摸传感器ts计算的水分含量mois的准确度(或可靠性)也可能是低的。
59.为了提高水分含量mois测量的准确度和精确度，根据一个或多个实施例，显示装置1000可以使用通过指纹传感器fs获取的数据来校正水分含量mois。
60.在一实施例中，指纹传感器控制器120可以包括模数转换器，所述模数转换器将从指纹传感器fs提供的第一感测信号ss1或第二感测信号ss2转换为包括用户的指纹信息和/或其他身体部位信息的数字感测信号dss。
61.在一实施例中，指纹传感器控制器120可以以不同于指纹传感器fs在第二模式中的驱动的方式来控制指纹传感器fs在第一模式中的驱动。例如，指纹传感器控制器120可以响应于在第一模式中被激活的第一使能信号en1向指纹传感器fs提供第一驱动控制信号fcon1，并且可以响应于在第二模式中被激活的第二使能信号en2向指纹传感器fs提供第二驱动控制信号fcon2。
62.由第一驱动控制信号fcon1驱动的指纹传感器fs可以生成第一感测信号ss1，并且由第二驱动控制信号fcon2驱动的指纹传感器fs可以生成第二感测信号ss2。例如，当指纹传感器fs包括光传感器像素时，光传感器的通过第二驱动控制信号fcon2的曝光时间可以长于光传感器的通过第一驱动控制信号fcon1的曝光时间。因此，与由图像处理器130在第一模式中生成的图像相比，由图像处理器130在第二模式中生成的图像可以具有相对高的质量(或高的图像质量)。
63.例如，指纹传感器控制器120可以控制指纹传感器fs的驱动和驱动条件，使得基于在第二模式中的第二感测信号ss2转换的图像质量(例如，灰度值、色彩平衡、色彩再现、对比度等)高于基于在第一模式中的第一感测信号ss1转换的图像质量(例如，灰度值、色彩平衡、色彩再现、对比度等)。
64.第一感测信号ss1或第二感测信号ss2可以被指纹传感器控制器120转换为数字感测信号dss。由第一感测信号ss1转换的数字感测信号dss可以包括指纹信息，并且由第二感测信号ss2转换的数字感测信号dss可以包括关于接触显示装置1000的用户的身体(或身体部位)的信息，用于测量水分含量mois。
65.图像处理器130可以根据数字感测信号dss生成身体的指纹图像fim或皮肤图像sim。例如，图像处理器130可以使用各种已知的图像处理技术对数字感测信号dss进行成像。在下文中，指纹图像fim可以被称为基于在用于指纹认证的第一模式中生成的第一感测信号ss1的图像，并且皮肤图像sim可以被称为基于第二感测信号ss2的图像，第二感测信号ss2是在用于测量皮肤水分含量的第二模式中基于接触显示装置1000的身体部位(例如，手掌、手指、面部、颈部、手臂等)而生成的。换言之，为了更好的理解和便于描述，可以将在第一模式中计算的图像称为指纹图像fim，并且可以将在第二模式中计算的图像称为皮肤图像sim。
66.在一些实施例中，图像处理器130可以对数字感测信号dss执行附加的图像处理。例如，图像处理器130可以基于数字感测信号dss对成像数据执行平滑。因此，改善了指纹图像fim和皮肤图像sim之间的对比度划分(contrast division)，并且可以去除噪声等。平滑可以通过对原始图像中的各个像素进行直方图分析来执行，并且在这种情况下，例如，可以使用中值滤波器。平滑可以通过各种类型的处理算法来执行。
67.图像处理器130可以通过对图像处理后的数字感测信号dds执行二值化和细化来生成指纹图像fim和皮肤图像sim。图像处理器130可以将多个灰度等级(例如，256个灰度等级之中的至少一个相对应的灰度等级)转换为预定值，例如，对应于0(黑色)或1(白色)的预定值。在这种情况下，例如，指纹的脊可以通过黑色清楚地区分，并且构成指纹的谷可以通过白色清楚地区分。此外，图像处理器130可以根据二值化图像生成具有例如1像素的脊宽度的线图像。由于执行二值化和细化以提高指纹检测的准确度，因此当不需要时可以省略二值化和细化。
68.在实施例中，图像处理器130可以根据数字感测信号dss和/或皮肤图像sim来计算皮肤特征数据scd。皮肤特征数据scd可以包括皮肤皱纹信息和/或死皮细胞信息。当皮肤变得干燥时，死皮细胞的数量可能增加和/或皮肤可能收缩以及皱纹可能加深。通过对数字感测信号dss和/或皮肤图像sim执行的分析，可以基于皱纹和死皮细胞的变化来估计皮肤状况的变化。
69.在一实施例中，皮肤皱纹可以与类似于指纹的谷的明亮值(或高灰度值)相对应。例如，基于皮肤图像sim的亮度的标准偏差，可以计算皱纹的深度。例如，当图像的亮度增加时，可以确定皱纹的深度更深。此外，可以确定皱纹越深，皮肤越干燥。
70.在一些实施例中，基于最近获取的皮肤图像sim和当前获取的皮肤图像sim之间的差异，可以提取死皮细胞信息。例如，基于测得的皮肤的死皮细胞的数量的变化量或基于测得的皮肤的死皮细胞的存在，可以另外估计皮肤状况的变化。此外，当皮肤变得干燥时，显示装置1000的表面与皮肤之间的紧密接触力可能相对减小。由于皮肤和显示装置1000的表面之间的裂开，因此白噪声(例如，皮肤图像sim整体变亮或明亮灰度的比率增加)可能增加。
71.例如，图像处理器130可以通过另外分析白噪声的变化量或比率来生成皮肤图像sim的皮肤特征数据scd。
72.在实施例中，图像处理器130可以包括人工智能(ai)程序或ai模块，所述人工智能(ai)程序或ai模块生成并且更新检测(或机器学习)模型，所述检测(或机器学习)模型根据数字感测信号dss和/或皮肤图像sim计算包括皮肤干燥程度的皮肤特征数据scd。图像处理器130可以使用基于深度学习的ai技术来设置用于计算皮肤特征数据scd的检测模型。例如，基于深度学习的ai技术(或学习算法)可以包括深度信念网络、自编码器、卷积神经网络(cnn)、循环神经网络(rnn)、深度q网络或其他机器学习或ai模型。这些基于深度学习的ai技术仅是示例，并且在其他实施例中可能对应于不同的模型。
73.在一实施例中，包括皱纹信息和死皮细胞信息的皮肤特征数据scd可以被数字化并且提供给权重确定器150和存储器140。
74.指纹图像fim可以提供给存储器140和指纹认证器160，并且皮肤图像sim和皮肤特征数据scd可以提供给权重确定器150和存储器140。
75.在一实施例中，由于在第一模式和第二模式中指纹传感器fs的驱动条件的不同和/或在图像处理器130中使用的图像过滤器的不同，所以在第二模式中生成的皮肤图像sim的图像质量(或皮肤图像sim的质量)可能高于在第一模式中生成的指纹图像fim的图像质量(或指纹图像fim的质量)。例如，为了更准确地根据皮肤图像sim检测皮肤特征，可以执行图像处理，使得皮肤图像sim的图像质量高于指纹图像fim的图像质量。
76.此外，在一实施例中，图像处理器130可以将用于提高图像的对比度的图像过滤器不同地应用于皮肤图像sim和指纹图像fim。例如，用于计算皮肤特征数据scd的皮肤图像sim的对比度可以大于指纹图像fim的对比度。
77.存储器140可以存储指纹图像fim、皮肤图像sim和皮肤特征数据scd。例如，存储器140可以是诸如可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存存储器或相变随机存取存储器(pram)的非易失性存储器。存储器140可以在第一模式中基于第一使能信号en1将存储的指纹数据s_fp输出到指纹认证器160。存储器140可以在第二模式中基于第二使能信号en2，将过去皮肤图像psim和/或过去皮肤特征数据pscd输出到权重确定器150。
78.权重确定器150可以通过比较当前皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd来计算权重。例如，权重确定器150可以通过参照在第二模式中累积的皮肤特征数据scd的变化来计算应用于水分含量mois的权重，并且可以校正水分含量mois。权重可以与水分含量mois的值相加或相乘。例如，由触摸传感器控制器110针对预定的皮肤状况计算的水分含量mois可以以预定的增量来表示，例如，10％单位。在其他实施例中，通过在权重确定器150中计算的权重来校正后的水分含量c_mois可以以高达约1％(或1％单位)或约0.1％(或0.1％单位)来表示。
79.在实施例中，当根据皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd的比较结果确定皮肤状况较干燥时(例如，当scd《pscd时)，权重确定器150可以减小先前设置的权重或可以设置负权重。例如，皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd可以表示为皮肤干燥程度的数值。因此，校正后的水分含量c_mois可以具有小于水分含量mois的值。此外，当皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd之间的偏差增加时，权重的变化量可能增加。
80.在实施例中，当比较结果指示皮肤状况更湿润时(例如，当scd》pscd时)，权重确定器150可以增加先前设置的权重或者可以设置正权重。因此，校正后的水分含量c_mois可以具有大于水分含量mois的值。
81.当皮肤特征数据scd中指示的皮肤状况和过去皮肤特征数据pscd中指示的皮肤状况被确定为基本相同(例如，或在预定范围内)时，权重确定器150可以保持先前设置的权重或将权重设置为0。因此，权重确定器150可以通过将权重应用于水分含量mois来将水分含量mois的值校正为一个或多个细分值。
82.在一实施例中，从存储器140输出的过去皮肤特征数据pscd可以是对应于当前感测的水分含量mois的数据。例如，当当前感测的水分含量mois具有第一值时，当水分含量mois在过去被感测为第一值时存储的皮肤特征数据scd可以作为过去皮肤特征数据pscd被提供给权重确定器150。在这种情况下，存储器140可以具有查找表格式，并且通过权重确定器150可以读取与当前感测的水分含量mois相对应的过去皮肤特征数据pscd。因此，可以准确地估计与水分含量mois相对应的皮肤状况中的水分含量。
83.然而，在另一实施例中，可以不同地执行比较过去皮肤特征数据pscd和皮肤特征数据scd并且确定权重的方法。例如，权重确定器150可以通过使用累积的皮肤特征数据scd和比较结果进行学习(例如机器学习)来校正权重。在实施例中，权重确定器150可以包括ai程序或ai模块，所述ai程序或ai模块生成并更新模型，所述模型通过比较皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd来计算权重。权重确定器150可以使用基于深度学习的ai技术来设置提高权重精度的学习模型。
84.指纹认证器160可以通过比较指纹图像fim和存储的指纹数据s_fp来执行指纹认证。指纹认证器160可以将指纹认证结果输出为匹配信号ms。
85.如上所述，根据一个或多个实施例，显示装置1000可以基于分析通过指纹传感器fs计算的高质量皮肤图像sim的结果(例如，基于皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd)，校正通过电容式触摸传感器ts计算的皮肤的水分含量mois。因此，可以提高皮肤水分测量的准确度和精确度，并且皮肤水分含量的各种数值可以通过对皮肤图像sim的分析由权重来表示。
86.图4b和图4c示出了根据一个或多个实施例的图4a的传感器驱动器sdr的操作。参照图1a、图1b、图2、图4a、图4b和图4c，传感器驱动器sdr可以在第一模式中执行指纹认证，并且可以在第二模式中测量皮肤状况。指纹传感器控制器120可以在第一模式中将第一驱动控制信号fcon1提供到指纹传感器fs，并且指纹传感器控制器120可以在第二模式中将第二驱动控制信号fcon2提供到指纹传感器fs。因此，指纹传感器fs的操作可以在第一模式和第二模式两者中被激活。
87.图4b示出了传感器驱动器sdr在第一模式中响应于第一使能信号en1的操作的实施例，并且图4c示出了传感器驱动器sdr在第二模式中响应于第二使能信号en2的操作的实施例。
88.如图4b中所示，在第一模式中，触摸传感器控制器110可以不计算水分含量mois。然而，在第一模式中，触摸传感器ts可以感测触摸并且可以将触摸感测信号tss提供到触摸传感器控制器110。在第一模式中，触摸传感器控制器110可以将触摸感测信号tss转换为包括触摸位置坐标信息的数字触摸感测信号dtss。因此，在第一模式中，可以通过第一触摸传感器控制器110感测触摸位置。
89.此外，在第一模式中，图像处理器130可以生成指纹图像fim并且可以将指纹图像fim提供到指纹认证器160。指纹认证器160可以通过比较指纹图像fim和存储的指纹数据s_fp来执行指纹认证。因此，指纹感测和指纹认证可以在第一模式中执行。
90.如图4c中所示，在第二模式中，触摸传感器控制器110可以基于触摸感测信号tss计算水分含量mois。此外，在第二模式中，图像处理器130可以生成皮肤图像sim和皮肤特征数据scd。权重确定器150可以使用水分含量mois、皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd计算权重，并且可以生成校正后的水分含量c_mois。
91.在第二模式中，可以测量针对用户想要测量的身体部位的皮肤水分含量。例如，可以测量接触显示装置1000的身体部位(例如，手掌、手指、面部、颈部、手臂等)的皮肤水分含量。在第二模式中，指纹认证器160可以不操作。
92.图5示出了说明图4a的传感器驱动器sdr输出校正后的水分含量c_mois的实施例的图，并且图6示出了由图4a的传感器驱动器sdr输出的校正后的水分含量c_mois显示在显
示面板dp上的实施例。
93.参照图1a、图1b、图4a、图5和图6，传感器驱动器sdr可以通过将权重wt应用于水分含量mois来计算校正后的水分含量c_mois。如上所述，在皮肤接触触摸传感器ts的状态下，可以区分水分含量的差异的电容的显著变化的范围是非常小的。例如，与水分含量的相对大的差异相比，电容变化量δcm的差异微不足道。结果，水分含量表达可能不准确。而且，用于将电容变化量δcm转换为数字数据的代码数量可能受到限制。例如，如图5中所示，基于电容变化量δcm的模数转换器(adc)代码可以划分为0至7的八个等级。因此，水分含量mois可以表示为10％至80％的八个值中的一个。
94.触摸传感器控制器110可以将与触摸感测信号tss相对应的电容变化量δcm转换为数字触摸感测信号dtss。例如，在图5中，水分含量mois可以通过对应于值3的数字触摸感测信号dtss指示40％。
95.由图像处理器130的图像分析和权重确定器150的操作确定的权重wt可以应用于水分含量mois。例如，校正后的水分含量c_mois可以指示大约43％、大约44.5％或大约38％的值。
96.在第二模式中，显示面板dp可以在显示区域aa中显示与校正后的水分含量c_mois相对应的图像。例如，可以驱动显示驱动器ddr，使得与校正后的水分含量c_mois相对应的图像可以显示在显示面板dp的显示区域aa上。
97.图7示出了图1a、图1b和图2的显示装置1000的指纹传感器fs的传感器像素spx的电路图的实施例。参照图1a、图1b、图2和图7，指纹传感器fs的传感器像素spx可以包括光传感器像素pspx。在实施例中，光传感器像素pspx可以包括光电二极管pd、第一晶体管t1、第二晶体管t2和第三晶体管t3。示出了晶体管是n型晶体管的示例，但是在另一实施例中，晶体管的全部或部分可以是p型晶体管。在这种情况下，可以以对应的方式修改光传感器像素pspx的电路结构。
98.光电二极管pd的一个电极接地。第一晶体管t1可以连接在光电二极管pd和第一节点n1之间。第一晶体管t1的栅极电极可以连接到驱动线hx。当驱动控制信号cs被供应到驱动线hx时，第一晶体管t1导通，使得由光电二极管pd光电转换的电荷可以传输到第一节点n1。
99.第三晶体管t3可以连接在复位电源vreset和第一节点n1之间。第三晶体管t3的栅极电极可以通过复位线rst接收复位信号。当施加复位信号时，第三晶体管t3可以导通以将第一节点n1的电压复位为复位电源vreset的电压。
100.第二晶体管t2可以连接在复位电源vreset和信号线vx之间。第二晶体管t2的栅极电极连接到第一节点n1。第二晶体管t2可以作为将与第一节点n1的电压相对应的信号输出到信号线vx的放大器来操作。通过信号线vx输出的信号可以是感测信号ss。光传感器像素pspx的结构不限于上述，并且例如，在其他实施例中可以包括4个或更多个或者2个或更少个的晶体管。
101.图8示出了用于驱动图7的光传感器像素pspx的时序图的实施例。参照图1a、图1b、图4a、图7和图8，指纹传感器控制器120可以将驱动控制信号cs供应到光传感器像素pspx。指纹传感器控制器120可以不同地控制指纹传感器fs在第一模式中的驱动和指纹传感器fs在第二模式中的驱动。
102.在实施例中，在第二模式中供应的驱动控制信号cs的脉冲宽度可以大于在第一模式中供应的驱动控制信号cs的脉冲宽度。因此，第一晶体管t1在第二模式中的导通时间可以长于第一晶体管t1在第一模式中的导通时间。例如，指纹传感器控制器120可以允许光传感器像素pspx在第二模式中的曝光时间长于光传感器像素pspx在第一模式中的曝光时间。因此，图像处理器130可以在第二模式中生成相对高质量的皮肤图像sim。例如，在第二模式中的皮肤图像sim可以比在第一模式中的指纹图像fim具有更高的质量。因此，可以提高皮肤特征数据scd的可靠性。
103.图9示出了图1a、图1b和图2的显示装置1000的指纹传感器fs的传感器像素spx的电路图的实施例。在图9中，对于参照图7描述的相同的构成元件使用相同的附图标记。
104.参照图1a、图1b、图2和图9，指纹传感器fs的传感器像素spx可以包括电容式传感器像素cspx。在实施例中，电容式传感器像素cspx可以包括触摸电容ct、参考电容cref、第一晶体管t1、第二晶体管t2和第三晶体管t3。在电容式传感器像素cspx中，根据皮肤的触摸，在触摸电容ct中可能发生电容变化。第一晶体管t1至第三晶体管t3可以执行基本上等效于通过参照图7描述的第一晶体管t1至第三晶体管t3执行的功能的功能。
105.触摸电容ct的一个电极连接到第一节点n1，并且触摸电容ct可以通过用户触摸被电连接。参考电容cref可以连接在第一节点n1和驱动线hx之间。
106.第一晶体管t1可以连接在驱动电源vd和第二晶体管t2之间。第一晶体管t1的栅极电极可以连接到驱动线hx。当驱动控制信号cs被供应到驱动线hx时，第一晶体管t1可以导通以将驱动电源vd的电压传输到第二晶体管t2。在这种情况下，基于触摸电容ct和参考电容cref之间的电容比的信号(电压)可以被供应到第一节点n1。
107.第三晶体管t3可以连接在驱动电源vd和第一节点n1之间。第三晶体管t3的栅极电极可以通过复位线rst接收复位信号。当施加复位信号时，第三晶体管t3可以导通以将第一节点n1的电压复位为驱动电源vd的电压。
108.第二晶体管t2可以连接在第一晶体管t1和信号线vx之间。第二晶体管t2的栅极电极连接到第一节点n1。第二晶体管t2可以作为将与第一节点n1的电压相对应的信号输出到信号线vx的放大器来操作。通过信号线vx输出的信号可以是感测信号ss。电容式传感器像素cspx的结构不限于上述，并且例如，在其他实施例中可以包括4个或更多个或者2个或更少个晶体管。
109.指纹传感器控制器120(见图4a)可以将驱动电源vd和驱动控制信号cs供应到电容式传感器像素cspx。在一实施例中，指纹传感器控制器120可以提供在第一模式和第二模式中彼此不同的驱动电源vd的电压电平、驱动控制信号cs的频率和驱动控制信号cs的脉冲宽度中的至少一者。指纹传感器控制器120可以控制驱动电源vd和/或驱动控制信号cs，使得在第二模式中的皮肤图像sim可以比在第一模式中的指纹图像fim具有更高的图像质量。
110.图10示出了图1a、图1b和图2的显示装置1000的指纹传感器fs的传感器像素spx的电路图的实施例。参照图1a、图1b、图2和图10，指纹传感器fs的传感器像素spx可以包括超声波传感器像素uspx。超声波传感器像素uspx可以作为超声波发射器或超声波接收器操作。在实施例中，超声波传感器像素uspx可以包括第一电极20、第二电极30以及第一电极20和第二电极30之间的压电层10。
111.在实施例中，指纹传感器控制器120(见图4a)可以将用于超声波振荡的驱动电源
vd供应到超声波传感器像素uspx。驱动电源vd可以是交流(ac)电源。驱动电源vd在第一模式和第二模式中的频率可以彼此不同。例如，指纹传感器控制器120可以根据各个模式不同地控制驱动电源vd的频率，使得在第二模式中的皮肤图像sim(见图4a)可以比在第一模式中的指纹图像fim(见图4a)具有更高的质量。
112.图11a示出了在图1a、图1b和图2的显示装置1000中的传感器驱动器sdr1或耦接到图1a、图1b和图2的显示装置1000的传感器驱动器sdr1的实施例的框图。在图11a中，相同的附图标记可以用于参照图4a描述的相同的构成元件。
113.参照图1a、图1b、图2和图11a，传感器驱动器sdr1包括触摸传感器控制器110、指纹传感器控制器120、图像处理器130a、存储器140a、权重确定器(或计算器)150a和指纹认证器160。
114.如上所述，指纹图像fim可以被称为基于在用于指纹认证的第一模式中生成的第一感测信号ss1的图像。皮肤图像sim可以被称为基于第二感测信号ss2的图像，第二感测信号ss2是在用于测量皮肤水分含量的第二模式中基于接触显示装置1000的身体部位(例如，手掌、手指、面部、颈部、手臂等)而生成的。换言之，在第一模式中计算的图像可以被称为指纹图像fim，并且在第二模式中计算的图像可以被称为皮肤图像sim。
115.图像处理器130a可以根据数字感测信号dss生成身体的指纹图像fim或皮肤图像sim。在一实施例中，图像处理器130a可以包括干燥数据生成器132。干燥数据生成器132可以通过分析在第一模式中指纹图像fim中的白噪声的比率并且将白噪声的比率和预定的阈值进行比较来生成干燥数据dry_d。例如，当白噪声的比率超过阈值时，可以确定在对应指纹的认证时的皮肤是干燥的，并且因此可以生成干燥数据dry_d。生成的干燥数据dry_d可以存储在存储器140a中。
116.当白噪声的比率小于或等于阈值时，确定在指纹认证时的皮肤是未干燥的，并且因此不生成干燥数据dry_d。
117.权重确定器150a可以通过比较当前皮肤特征数据scd和过去皮肤特征数据pscd来计算权重。此外，权重确定器150a可以基于干燥数据dry_d与指纹输入次数(或第一模式的激活次数)的比率(或频率)来附加地校正权重。指纹输入次数和干燥数据dry_d可以作为附加的参考数据rdata从存储器140a被提供。
118.指纹输入次数可以对应于从紧接先前第二模式被停用之后直到当前第二模式被激活为止的第一模式被激活的次数(或生成指纹图像的次数)。例如，当指纹输入次数为100次并且针对100次指纹输入生成70次干燥数据dry_d时，干燥数据dry_d与指纹输入次数的比率(在下文中，称为干燥指纹比率)可以小于或等于大约70％。
119.权重确定器150a还可以将干燥指纹比率反映到权重。在实施例中，当干燥指纹比率超过预定的阈值范围时，可以确定皮肤相对干燥并且权重确定器150a还可以将校正后的水分含量c_mois校正为具有较低值。
120.当干燥指纹比率小于预定的阈值范围时，可以确定皮肤相对湿润并且权重确定器150a还可以将校正后的水分含量c_mois校正为具有较高值。
121.当干燥指纹比率在阈值范围内时，权重确定器150a针对校正后的水分含量c_mois可以不执行附加的校正。
122.使用上述干燥数据dry_d附加地校正权重的方法是示例。在另一实施例中，将水分
含量c_mois校正为更精确的值的驱动方法可以不同。
123.这样，如图11a中所示的传感器驱动器sdr1，可以附加地分析在第一模式中感测的指纹图像的干燥程度，并且可以附加地将在指纹认证时的干燥指纹输入比率反映到用于在随后的第二模式中计算皮肤水分含量的权重。
124.图11b和图11c示出了根据一个或多个实施例的图11a的传感器驱动器sdr1的操作。参照图1a、图1b、图2和图11a至图11c，传感器驱动器sdr1可以在第一模式中执行指纹认证，并且可以在第二模式中测量皮肤状况。指纹传感器fs的操作可以在第一模式和第二模式两者中被激活。图11b示出了传感器驱动器sdr1响应于第一模式中的第一使能信号en1的操作的示例，并且图11c示出了传感器驱动器sdr1响应于第二模式中的第二使能信号en2的操作的示例。
125.如图11b中所示，在第一模式中，图像处理器130a的干燥数据生成器132可以使用指纹图像fim生成干燥数据dry_d。指纹输入次数和干燥数据dry_d可以在存储器140a中累积。
126.如图11c中所示，在第二模式中，权重确定器150a可以使用水分含量mois、皮肤特征数据scd、过去皮肤特征数据pscd和干燥指纹比率(例如，根据参考数据rdata计算的干燥指纹比率)来生成校正后的水分含量c_mois。例如，干燥指纹比率可以在第二模式中执行的操作(参照图4a和图4c描述的操作)中被附加地反映以生成校正后的水分含量c_mois。
127.图12a和图12b示出了电子装置10000和20000的实施例，根据本文描述的实施例的显示装置可以应用到电子装置10000和20000。
128.参照图1至图12b，显示装置1000可以应用于各种类型的电子装置10000和20000。在图12a的实施例中，显示装置1000(其使用触摸传感器ts和指纹传感器fs来执行皮肤测量)可以应用于诸如智能电话的移动装置。如图6中所示的皮肤测量数据可以通过显示区域aa显示为图像。在图12b的实施例中，显示装置1000(其使用触摸传感器ts和指纹传感器fs来执行皮肤测量)可以应用于诸如智能手表的可穿戴装置。如图6中所示的皮肤测量数据可以通过显示区域aa显示为图像。
129.图13示出了根据本发明的实施例的驱动显示装置的方法的示例的流程图。参照图13，所述方法可以包括：在皮肤测量模式中使用触摸传感器来计算水分含量(s200)，在皮肤测量模式中使用指纹传感器来生成皮肤特征数据(s300)，通过比较皮肤测量数据和过去皮肤特征数据来生成权重(s400)，以及通过将权重应用于水分含量来显示与校正后的水分含量相对应的图像(s500)。
130.在皮肤测量模式中，可以使用由触摸传感器生成的触摸感测信号来计算水分含量(s200)。例如，基于从电容式触摸传感器输出的触摸感测信号的电容变化，可以计算用户的皮肤水分含量。
131.在皮肤测量模式中，可以使用由指纹传感器生成的皮肤感测信号(例如，数字感测信号)来生成皮肤特征数据(s300)。即使在皮肤测量模式中指纹传感器也被激活，并且皮肤图像(例如，皮肤图像数据)可以通过皮肤感测信号的图像处理来生成。这里，可以通过对皮肤图像的分析来确定诸如死皮细胞和皱纹的信息。
132.在皮肤测量模式中，可以通过比较皮肤测量数据和累积的过去皮肤特征数据来生成权重(s400)。例如，基于皮肤测量数据和过去皮肤特征数据的比较，可以确定皮肤状况中
的相对变化。皮肤状况中的这种变化可以表示为权重或其他数值。通过权重校正后的水分含量可以显示为图像(s500)。这种方法的操作可以对应于先前描述的那些操作，例如，参照图1a至图10描述的那些操作。
133.图14示出了驱动显示装置的方法的另一实施例的流程图。除了在指纹认证模式中计算干燥数据和除了在皮肤测量模式中使用干燥数据校正权重的方法之外，图14的实施例可以与图13的驱动显示装置的方法基本相同。因此，在图14中，对于参照图13描述的构成元件使用相同的附图标记，并且将省略对这些构成元件的冗余描述。
134.参照图14，所述方法包括：在指纹认证模式中使用由指纹传感器生成的指纹感测信号来生成指纹图像(s100)；在指纹认证模式中通过分析在指纹图像中的白噪声的比率来生成和存储干燥数据(s150)；以及在皮肤测量模式中，基于在指纹认证模式中存储的干燥数据与指纹认证次数的比率，附加地校正权重(s450)。因此，图14的驱动方法可以附加地分析在指纹认证模式中生成的指纹图像的干燥程度，并且可以在指纹认证期间将干燥指纹的输入比率附加地反映到权重。因此，可以增加测量皮肤状况中的变化的频率，并且可以提高测量水分含量的准确度。
135.在一实施例中，可以不同地控制指纹传感器在指纹认证模式中的驱动和指纹传感器在皮肤测量模式中的驱动。例如，可以控制指纹传感器的驱动，使得在皮肤测量模式中检测的皮肤图像(皮肤图像数据)的质量可以高于在指纹认证模式中检测的指纹图像(指纹图像数据)的质量。
136.在一实施例中，一种非暂时性计算机可读介质存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时，执行在本文描述的实施例的操作。计算机可读介质可以是任何类型的易失性或非易失性存储器，并且一个或多个处理器可以对应于上述实施例的驱动器、控制器或处理器的任意组合。例如，当指令由一个或多个处理器执行时，一个或多个处理器可以：在皮肤测量模式中使用由触摸传感器生成的触摸感测信号来计算水分含量，在皮肤测量模式中使用由指纹传感器生成的皮肤感测信号来生成皮肤特征数据，基于皮肤特征数据与累积的过去皮肤特征数据的比较来生成权重，基于权重来校正水分含量，并且显示指示校正后的水分含量的图像。
137.在一实施例中，一种显示装置包括指纹传感器和传感器驱动器。指纹传感器设置为与触摸传感器间隔开，并且配置为在第一模式中检测物体以生成第一感测信号，并且配置为在第二模式中检测物体以生成第二感测信号。传感器驱动器基于触摸感测信号计算物体的触摸位置和水分含量，基于第一感测信号生成指纹信息，并且基于第二感测信号校正水分含量。
138.根据一个或多个前述实施例，提供了一种驱动显示装置的方法，所述方法可以校正通过电容式触摸传感器计算的皮肤的水分含量。这可以基于对通过指纹传感器计算的高质量皮肤图像的分析来执行。因此，可以提高皮肤水分测量的准确度和精确度，并且皮肤水分含量的各种数值可以通过对皮肤图像的分析由权重来表示。
139.虽然本发明已经结合目前被认为是实际的实施例进行了描述，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，旨在涵盖包括在权利范围的精神和范围内的各种修改和等效布置。可以组合实施例以形成附加的实施例。