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KR20070030925A - Apparatus and method for making flexible waveguide substrates for use with light based touch screens - Google Patents

Apparatus and method for making flexible waveguide substrates for use with light based touch screens Download PDF

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Publication number
KR20070030925A
KR20070030925A KR1020077001892A KR20077001892A KR20070030925A KR 20070030925 A KR20070030925 A KR 20070030925A KR 1020077001892 A KR1020077001892 A KR 1020077001892A KR 20077001892 A KR20077001892 A KR 20077001892A KR 20070030925 A KR20070030925 A KR 20070030925A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
optical
flexible
optical layer
refractive index
Prior art date
Application number
KR1020077001892A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
제라드 디르크 스미츠
Original Assignee
내셔널 세미콘덕터 코포레이션
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.)
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Publication date
Application filed by 내셔널 세미콘덕터 코포레이션 filed Critical 내셔널 세미콘덕터 코포레이션
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Abstract

터치 스크린 디스플레이와 함께 사용될 수 있는 플렉시블 광학 도파관 기판들이 제공된다. 도파관 기판들은 플렉시블 기재를 포함한다. 제 1 굴절률을 가진 제 1 광학층은 상기 플렉시블 기재 상에 형성된다. 그 후, 상기 제 1 광학층 상에 제 2 광학층이 형성되고 다수의 광학 소자들 및 도파관들을 각각 형성하기 위해서 패턴화된다. 제 2 광학층은 또한 제 1 굴절률보다 더 큰 제 2 굴절률을 가진다. 마지막으로, 제 3 광학층은 제 2 광학층 상에 형성된다. 제 3 광학층은 제 2 굴절률보다 작은 제 3 굴절률을 가진다. 따라서, 높은 N의 제 2 층은 높은 N 및 낮은 N 물질이 접촉하는 부분마다 내부적 반사 표면을 생성하면서, 더 낮은 N의 제 1 및 제 3 층들 사이에 샌드위치된다. 따라서 기재 및 제 1, 제 2 및 제 3 광학층들은 플렉시블 도파관 기판들을 형성한다.Flexible optical waveguide substrates are provided that can be used with a touch screen display. Waveguide substrates include a flexible substrate. A first optical layer having a first refractive index is formed on the flexible substrate. A second optical layer is then formed on the first optical layer and patterned to form a plurality of optical elements and waveguides, respectively. The second optical layer also has a second refractive index that is greater than the first refractive index. Finally, the third optical layer is formed on the second optical layer. The third optical layer has a third refractive index that is less than the second refractive index. Thus, the high N second layer is sandwiched between the lower N first and third layers, creating an internal reflective surface for each portion of the high N and low N material contact. Thus, the substrate and the first, second and third optical layers form flexible waveguide substrates.

도파관, 광학층, 플렉시블 기재 Waveguides, Optical Layers, Flexible Substrates

Description

광 기반 터치 스크린과 함께 사용하기 위한 플렉시블 도파관 기판을 제조하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR MAKING FLEXIBLE WAVEGUIDE SUBSTRATES FOR USE WITH LIGHT BASED TOUCH SCREENS}FIELD OF THE INVENTION A method and apparatus for manufacturing a flexible waveguide substrate for use with an optical based touch screen.

발명의 배경Background of the Invention

1. 발명의 기술 분야1. Field of invention

본 발명은 통상적으로 광 기반 터치 스크린 디스플레이에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 터치 스크린 디스플레이와 함께 사용될 수 있는 광학 소자 도파관을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to light-based touch screen displays, and more particularly, to methods and apparatus for manufacturing optical element waveguides that can be used with a touch screen display.

2. 관련 기술의 개시2. Disclosure of related technology

데이터 프로세싱 시스템을 위한 사용자 입력 디바이스들은 많은 형태를 가질 수 있다. 관련된 두가지 타입이 터치 스크린 및 펜 기초 스크린이다. 터치 스크린 또는 펜 기초 스크린 중 하나를 가진다면, 사용자는 철필 (stylus) 또는 펜과 같은 입력 디바이스 또는 손가락 중 하나를 가지고 디스플레이 스크린을 터치하는 것에 의해서 데이터를 입력할 수도 있다.User input devices for a data processing system can take many forms. Two types involved are a touch screen and a pen base screen. If having a touch screen or a pen based screen, the user may enter data by touching the display screen with either a finger or an input device such as a stylus or pen.

터치 또는 펜 기초 입력 시스템을 제공하는 한가지 종래의 방식은 디스플레이 스크린 위에 저항성 또는 용량성 막을 덮는 것이다. 이 방법은 많은 문제를 가진다. 우선, 막은 하부에 위치된 디스플레이의 시야를 침침하고 불명확하게 한다. 이를 보충하게 하기 위해서, 디스플레이 스크린의 휘도는 종종 증가된 다. 하지만, 휴대 전화, PDA, 및 랩탑 컴퓨터와 같은 대부분의 휴대용 디바이스들의 경우에, 고휘도 스크린은 통상적으로 제공되지 않는다. 고휘도 스크린이 제공되면, 추가된 휘도는 디바이스의 배터리 수명을 감소시키면서, 추가적 전력을 요구한다. 막들은 또한 쉽게 손상된다. 이 막들은 따라서 펜 또는 철필 입력 디바이스를 통한 사용에 대해서 이상적이지 않다. 펜 또는 철필의 움직임은 얇은 막을 손상시키거나 파괴할 수도 있다. 이것은 사용자가 큰 크기의 힘으로 기록하는 경우에 특히 정확하다. 또한, 막의 생산 비용은 스크린의 크기에 따라 급격하게 증가한다. 넓은 스크린을 가지면, 생산 비용은 통상적으로 매우 커진다.One conventional way of providing a touch or pen based input system is to cover a resistive or capacitive film over a display screen. This method has many problems. First, the film subsides and obscures the field of view of the underlying display. To compensate for this, the brightness of the display screen is often increased. However, for most portable devices such as mobile phones, PDAs, and laptop computers, high brightness screens are not typically provided. If a high brightness screen is provided, the added brightness requires additional power while reducing the battery life of the device. The membranes are also easily damaged. These films are therefore not ideal for use via a pen or stylus input device. The movement of the pen or stylus may damage or destroy the thin film. This is particularly accurate if the user records with a large amount of force. In addition, the cost of producing the membrane increases rapidly with the size of the screen. With a wide screen, the production cost is usually very large.

터치 또는 펜 기초 입력 시스템을 제공하는 다른 방법은 입력 디스플레이의 두개의 이웃한 X-Y 면을 따른 소스 발광 다이오드 (LED) 의 어레이 및 입력 디스플레이의 반대편 두개의 이웃한 X-Y 면을 따른 대응하는 광 다이오드의 역 어레이를 사용하는 것이다. 각각의 LED 는 역 광 다이오드로 향하는 광 빔을 생성한다. 사용자가, 손가락 또는 펜 중 하나로, 디스플레이를 터치할 때, 광 빔에서의 인터럽트 (interruption) 가 디스플레이의 반대 측면에 대응하는 X 및 Y 광 다이오드들에 의해서 탐지된다. 데이터 입력은 따라서 X 및 Y 광 다이오드들에 의해서 탐지되는 인터럽트의 좌표를 계산하는 것에 의해서 판단된다. 하지만, 이러한 타입의 데이터 입력 디스플레이도 또한 많은 문제점을 가진다. 많은 수의 LED들 및 광 다이오드들이 전형적 데이터 입력 디스플레이에 요구된다. LED들 및 역 광 다이오드들의 위치가 또한 정렬될 것이 필요하다. LED들 및 광 다이오드 들의 비교적 많은 개수 및 정밀한 정렬에 대한 필요는 그러한 디스플레이를 제조하기 복잡하고, 비싸며, 어렵게 만든다.Another method of providing a touch or pen based input system is an array of source light emitting diodes (LEDs) along two neighboring XY planes of the input display and a corresponding photodiode along two neighboring XY planes opposite the input display. Is to use an array. Each LED produces a light beam that is directed to the reverse photodiode. When the user touches the display, either with a finger or a pen, an interruption in the light beam is detected by the X and Y photodiodes corresponding to the opposite side of the display. The data input is thus determined by calculating the coordinates of the interrupt detected by the X and Y photodiodes. However, this type of data input display also has many problems. A large number of LEDs and photodiodes are required for typical data input displays. The location of the LEDs and the back light diodes also need to be aligned. The need for a relatively large number and precise alignment of LEDs and photodiodes makes it complicated, expensive and difficult to manufacture such displays.

또 다른 방식은 단일 광원으로부터 단일 어레이 탐지기로의 광의 빔들을 생성 및 수신 모두를 하는 폴리머 도파관의 사용을 포함한다. 이러한 시스템들은 복잡하며 비싸지는 경향이 있으며 전송 및 수신 도파관들, 광학 소자들과 도파관들 사이의 정렬을 요구한다. 도파관은 발생시키기 어렵고 비쌀 수 있는 리소그래픽 공정을 사용해서 통상적으로 만들어진다. 또한, 도파관은 통상적으로 평평하다. 결과적으로, 디스플레이 주변의 베젤 (bezel) 은 비교적 넓다. 예를 들어 미국 특허 제 5,914,709 호를 참조한다.Another approach involves the use of polymer waveguides that both produce and receive beams of light from a single light source to a single array detector. Such systems tend to be complex and expensive and require alignment between transmit and receive waveguides, optical elements and waveguides. Waveguides are conventionally made using lithographic processes that are difficult and expensive to generate. In addition, the waveguide is typically flat. As a result, the bezel around the display is relatively wide. See, eg, US Pat. No. 5,914,709.

따라서, 터치 스크린 디스플레이와 함께 사용될 수 있는 저렴한, 플렉시블 광 도파관을 만드는 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.Accordingly, there is a need for a method and apparatus for making an inexpensive, flexible optical waveguide that can be used with a touch screen display.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 터치 스크린 디스플레이와 함께 사용될 수 있는 저렴한 플렉시블 광 도파관을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 장치는 플렉시블 기재를 포함한다. 제 1 굴절률을 가진 제 1 광학층은 플렉시블 기재상에서 형성된다. 제 2 광학층은 그 후 각각 다수의 광학 소자들 및 도파관들을 형성하기 위해서 패턴화되면서, 제 1 광학층 상에 형성된다. 제 2 광학층은 또한 제 1 굴절률보다 높은 제 2 굴절률을 가진다. 마지막으로, 제 3 광학층은 제 2 광학층 상에 형성된다. 제 3 광학층은 제 2 굴절률보다 낮은 제 3 굴절률을 가진다. 따라서, 높은 N의 제 2 층이 높은 N 및 낮은 N의 물질이 접촉되는 곳마다 내부적 반 사 표면을 생성하면서, 더 낮은 N의 제 1 층과 제 3 층 사이에서 샌드위치된다. 따라서, 기재 및 제 1, 제 2 및 제 3 광학층은 플렉시블 도파관 기판을 형성한다.The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a low cost flexible optical waveguide that can be used with a touch screen display. The apparatus includes a flexible substrate. The first optical layer having the first refractive index is formed on the flexible substrate. The second optical layer is then formed on the first optical layer, patterned to form a plurality of optical elements and waveguides, respectively. The second optical layer also has a second refractive index higher than the first refractive index. Finally, the third optical layer is formed on the second optical layer. The third optical layer has a third refractive index lower than the second refractive index. Thus, the high N second layer is sandwiched between the lower N first and third layers, creating an internal reflective surface wherever the high N and low N materials are contacted. Thus, the substrate and the first, second and third optical layers form a flexible waveguide substrate.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

본 발명은, 발명의 다른 장점들과 함께, 수반된 도면들과 관련하여 다음의 설명을 참조함으로써 보다 잘 이해될 것이다.The invention will be better understood by reference to the following description in connection with the accompanying drawings, together with other advantages of the invention.

도 1 은 터치 스크린 디스플레이 디바이스이다.1 is a touch screen display device.

도 2a 는 본 발명의 일 실시형태에 따라 시트 위에 제작된 다수의 플렉시블 도파관 기판을 포함하는 시트이다.2A is a sheet comprising a plurality of flexible waveguide substrates fabricated on the sheet in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2b 는 도 2a 의 시트를 절단한 플렉시블 도파관의 기판이다.FIG. 2B is a substrate of the flexible waveguide cut off the sheet of FIG. 2A. FIG.

도 2c 는 도 2a 의 시트를 절단한 플렉시블 도파관의 사시도이다.FIG. 2C is a perspective view of the flexible waveguide cut off the sheet of FIG. 2A. FIG.

도 2d 는 터치 스크린 디스플레이 주변의 플렉시블 도파관 기판의 애플리케이션의 사시도이다.2D is a perspective view of an application of a flexible waveguide substrate around a touch screen display.

도 3a 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 다른 플렉시블 기판의 사시도이다.3A is a perspective view of another flexible substrate according to another embodiment of the present invention.

도 3b 는 본 발명에 따른 터치 스크린 주변에서 사용되는 도 3a 의 플렉시블 기판을 도시하는 도면이다.3B is a view showing the flexible substrate of FIG. 3A used around the touch screen according to the present invention.

도 3c 는 도 3a 의 기판의 개선된 해상도를 도시하는 도면이다.FIG. 3C is a diagram illustrating an improved resolution of the substrate of FIG. 3A.

도 4a 내지 4c 는 본 발명에 따른 포개진 도파관 기판의 도면이다.4A-4C are illustrations of nested waveguide substrates in accordance with the present invention.

도 5 는 본 발명의 도파관 기판을 제작하는 제조 단계를 도시하는 순서도이다. Fig. 5 is a flowchart showing manufacturing steps for manufacturing the waveguide substrate of the present invention.

도 6 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 도파관 기판의 제조를 도시하는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing the manufacture of a waveguide substrate according to another embodiment of the present invention. FIG.

도 7a 및 7b 는 본 발명에 따른 다른 포개진 도파관을 도시하는 도면이다.7A and 7B show another nested waveguide in accordance with the present invention.

도면에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 부품 및 소자들을 지칭한다.In the drawings, like reference numerals refer to like components and elements.

본 발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

도 1 을 참조할 때, 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 스크린 데이터 입력 디바이스가 도시된다. 데이터 입력 디바이스 (10) 는 터치 스크린 (14) 에 인접한 빈 공간에서 광의 연속적 시트 또는 "레미나 (lamina)" (12) 를 규정한다. 광의 레미나 (12) 는 각각 X 및 Y 입력 광원들 (16 및 18) 에 의해서 생성된다. 광의 레미나 (12) 에 광학적으로 연결된, 광 위치 탐지 디바이스 (20) 는 데이터가 입력 디바이스로 입력될 때 초래되는 레미나 (12) 에서의 인터럽트의 위치를 판단하는 것에 의해서 입력 디바이스로의 데이터 입력들을 탐지하기 위해서 제공된다. 광 위치 탐지 디바이스 (20) 는 X 수신 어레이 (22), Y 수신 어레이 (24), 및 프로세서 (26) 를 포함한다. X 및 Y 입력 광원들 (16 및 18) 및 X 및 Y 수신 어레이 (22 및 24) 는 레미나 (12) 및 터치 스크린 (14) 을 둘러싸는 단일 도파관 기판 (28) 에 의해서 형성된다.Referring to FIG. 1, a touch screen data input device according to one embodiment of the present invention is shown. The data input device 10 defines a continuous sheet or “lamina” 12 of light in an empty space adjacent to the touch screen 14. The remina 12 of light is produced by the X and Y input light sources 16 and 18, respectively. Optical position detection device 20, optically coupled to the remina 12 of light, enters data into the input device by determining the location of an interrupt in the remina 12 caused when data is input into the input device. To detect them. The light position detection device 20 includes an X receive array 22, a Y receive array 24, and a processor 26. The X and Y input light sources 16 and 18 and the X and Y receive arrays 22 and 24 are formed by a single waveguide substrate 28 that surrounds the remina 12 and the touch screen 14.

동작시, 사용자는 펜, 철필같은 입력 디바이스 또는 손가락을 사용해서 스크린 (14) 을 터치하는 것에 의해서 디바이스 (10) 로의 데이터 입력을 한다. 입력 디바이스로 스크린을 터치하는 동안, 스크린에 인접한 빈 공간에서의 광의 레미나 (12) 가 인터럽트된다. 광 위치 탐지 디바이스 (20) 의 X 수신 어레이 (22) 및 Y 수신 어레이 (24) 가 인터럽트를 탐지한다. 인터럽트의 X 및 Y 좌표에 기초해서, 프로세서 (26) 는 디바이스 (10) 로의 데이터 입력을 판단한다.In operation, the user enters data into the device 10 by touching the screen 14 using an input device such as a pen, a stylus or a finger. While touching the screen with the input device, the remina 12 of light in the empty space adjacent to the screen is interrupted. The X receive array 22 and the Y receive array 24 of the light position detection device 20 detect an interrupt. Based on the X and Y coordinates of the interrupt, processor 26 determines the data input to device 10.

광 레미나 (12) 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 실질적으로 균일한 휘도이다. 수신 X 축 및 Y 축 어레이 (22 및 24) 에서의 감광 회로의 요구되는 활성 범위는 따라서 최소화되고 높은 삽입 정확성이 유지된다. 하지만, 다른 실시형태에서, 비-균일 레미나 (12) 가 사용될 수도 있다. 이러한 상황에서, 레미나 (12) 의 최저 휘도 영역은 X 축 및 Y 축 어레이 (22 및 24) 에 의해서 사용된 광 탐지 소자의 광 활성 임계값보다 더 높아야 한다.Light remina 12 is a substantially uniform luminance according to one embodiment of the invention. The required active range of the photosensitive circuits in the receiving X and Y axis arrays 22 and 24 is thus minimized and high insertion accuracy is maintained. However, in other embodiments, non-uniform remina 12 may be used. In this situation, the lowest luminance region of the remina 12 should be higher than the light activity threshold of the light detection element used by the X and Y axis arrays 22 and 24.

터치 스크린 (14) 은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 임의의 데이터 디스플레이 타입일 수 있다. 예를 들면, 스크린 (14) 은 PC, 워크스테이션, 서버, 모바일 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, POS 터미널, 개인용 디지털 보조기구 (PDA), 휴대 전화, 그것들의 조합 또는 데이터 입력들을 수신하고 처리하는 임의의 디바이스들을 위한 디스플레이일 수 있다.The touch screen 14 can be any data display type in accordance with various embodiments of the present invention. For example, screen 14 may be a PC, workstation, server, mobile computer, laptop computer, POS terminal, personal digital assistant (PDA), mobile phone, any combination thereof, or any device that receives and processes data inputs. May be a display for the user.

레미나 (12) 를 생성하기 위해서 사용된 X 축 및 Y 축 광원들 (16 및 18) 에 의해서 생성된 광의 파장은 또한 본 발명의 다른 실시형태에 따라서 변할 수도 있다. 예를 들면, 광은 백열 광원으로부터의 백광과 같은 350 내지 1100 나노미터의 확장된 파장 스펙트럼 범위를 가진 광대역일 수도 있다. 선택적으로, 입력 광은 2 나노미터 범위의 제한된 스펙트럼을 가진 협대역일 수 있다. 협대역 광의 사용은 광대역 주변 노이즈 광의 필터링을 가능하게 한다. 협대역 광의 사용은 또한 X 축 광 수신 어레이 (22) 및 Y 축 광 수신 어레이 (24) 의 반응 윤곽 에 광 파장의 실질적 일치를 가능하게 한다. 또 다른 실시형태에서, 균일한, 단일 파장 광이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 무선 또는 원거리 데이터 전송 통신에서 통상적으로 사용되는, 적외선 또는 IR 광이 이 애플리케이션에서 사용될 수도 있다.The wavelength of the light generated by the X and Y axis light sources 16 and 18 used to produce the remina 12 may also vary in accordance with another embodiment of the present invention. For example, the light may be broadband with an extended wavelength spectral range of 350-1100 nanometers, such as white light from an incandescent light source. Optionally, the input light can be narrowband with a limited spectrum in the range of 2 nanometers. The use of narrowband light enables the filtering of wideband ambient noise light. The use of narrowband light also enables substantial matching of the wavelength of light to the reaction profile of the X-axis light receiving array 22 and the Y-axis light receiving array 24. In another embodiment, uniform, single wavelength light may be used. For example, infrared or IR light, commonly used in wireless or long distance data transmission communications, may be used in this application.

도 2a 를 참조할 때, 시트 위에 제작된 다수의 플렉시블 도파관 기판 (28) 을 포함하는 시트 (30) 가 도시된다. 일 실시형태에 따라서, 다수의 도파관 (28) 이 단일 시트 (30) 상에서 제작된다. 개별적 기판들 (28) 이 시트 (30) 의 표면 상에서 가늘고 긴 스트립 (strip) 으로 나란히 제작된다. 기판 (28) 이 제작된 후에, 시트 (30) 를 절단하여, 개별적 도파관 기판 (28) 을 개별화한다 (singulate). 시트 (30) 는, 예를 들면 칼, 톱날등을 사용하는 다양한 공지된 기술들 중 하나를 사용해서 절단될 수 있다. 도파관 기판 (28) 의 제작의 상세한 설명이 이하에서 제공된다.Referring to FIG. 2A, a sheet 30 is shown that includes a plurality of flexible waveguide substrates 28 fabricated on the sheet. According to one embodiment, multiple waveguides 28 are fabricated on a single sheet 30. Individual substrates 28 are made side by side in an elongated strip on the surface of the sheet 30. After the substrate 28 has been fabricated, the sheet 30 is cut to singulate the individual waveguide substrate 28. The sheet 30 may be cut using one of a variety of known techniques using, for example, a knife, saw blade or the like. Details of the fabrication of the waveguide substrate 28 are provided below.

도 2b 를 참조할 때, 시트 (30) 로부터 절단된 플렉시블 도파관 기판 (28) 이 도시된다. 도면에서 명확하듯이, 도파관 기판 (28) 은 기판 (28) 의 한쪽 면에 제공된 다수의 광학 소자 (32) 를 포함한다. 다양한 실시형태에 따라서, 광학 소자들 (32) 은 렌즈들, 회절 격자들 (diffraction gratings), 필터, 브래그 격자, 연결 혼 (coupling horn) 등을 포함할 수도 있다. 도파관 (34) 은 각각의 광학 소자 (32) 에 광학적으로 연결된다. 다수의 도파관들 (34) 은 함께 모여지며 도파관 하이웨이 (36) 로 불리는 것들 내에서 기판 (28) 의 길이방향으로 평행으로 진행한다.Referring to FIG. 2B, a flexible waveguide substrate 28 is shown cut from the sheet 30. As is clear from the figure, the waveguide substrate 28 includes a plurality of optical elements 32 provided on one side of the substrate 28. According to various embodiments, the optical elements 32 may include lenses, diffraction gratings, filters, Bragg gratings, coupling horns, and the like. Waveguide 34 is optically connected to each optical element 32. The plurality of waveguides 34 are gathered together and run parallel to the longitudinal direction of the substrate 28 in those called waveguide highways 36.

도 2c 는 플렉시블 도파관 기판 (28) 의 사시도이다. 이 도면에서, 광학 소자들 (32) 은 기판 (28) 의 한쪽 측면을 따라서 도시된다. 광학 소자들 (32) 에 광학적으로 연결된, 개별적 도파관들 (34) 은 광학 하이웨이 (36) 를 따라서 함께 모여진 것으로 도시된다. 개별적 도파관 (34) 은 기판 (28) 의 길이방향으로 진행된다 (도면에 도시되지 않음).2C is a perspective view of the flexible waveguide substrate 28. In this figure, the optical elements 32 are shown along one side of the substrate 28. Individual waveguides 34, optically connected to the optical elements 32, are shown gathered together along the optical highway 36. The individual waveguides 34 run in the longitudinal direction of the substrate 28 (not shown in the figure).

도 2d 를 참조할 때, 입력 디바이스 (10) 의 터치 스크린 디스플레이 (14) 주변의 도파관 기판 (28) 의 사시도가 도시된다. 플렉시블 도파관 기판들 (28) 의 일 애플리케이션은 도파관 기판들이 입력 디바이스 (10) 를 위한 X 및 Y 입력 광원들 (도 1 의 16, 18) 및 X 및 Y 수신 어레이 (도 1 의 22, 24) 를 제공하기 위해서 쉽게 이용될 수 있는 것이다. 도면에서 도시된 바와 같이, 도파관 기판 (28) 은 중심을 향하도록 구성된 광학 소자들 (32) 을 가지고, 터치 스크린 (14) 의 외연 (perimeter) 에 제공된다. 따라서, 터치 스크린의 X 및 Y 입력 광원측의 광학 소자들 (32) 은 터치 스크린 (14) 상에서 광의 레미나 (도 1 의 12) 를 생성하기 위해서 사용된다. 간략화하기 위해서, 개별적 도파관들 (34) 은 도면에 도시되지 않는다. 다른 방법으로, 디스플레이 (14) 의 X 및 Y 수신 어레이측상의 광학 소자들 (32) 이 레미나 (12) 에서 인터럽트들을 탐지하는 것에 의해서 데이터 입력들을 판독하기 위해서 사용된다. 광원 (38) 은 터치 스크린 (14) 의 광 입력측을 따라서 광학 소자들 (32) 에 연결된 도파관들 (도 2c 의 34) 에 광을 제공한다. MOS 디바이스 또는 CCD와 같은, 이미징 디바이스 (39) 가 터치 스크린 (14) 의 X 및 Y 수신 면들을 따라서 광학 소자들 (32) 에 연결된 도파관들 (34) 에 인접하게 제공된다.Referring to FIG. 2D, a perspective view of waveguide substrate 28 around touch screen display 14 of input device 10 is shown. One application of the flexible waveguide substrates 28 is that the waveguide substrates may be configured to provide X and Y input light sources (16, 18 of FIG. 1) and an X and Y receive array (22, 24 of FIG. 1) for the input device 10. It can be easily used to provide. As shown in the figure, the waveguide substrate 28 has optical elements 32 configured to face the center and is provided on the perimeter of the touch screen 14. Thus, optical elements 32 on the X and Y input light source side of the touch screen are used to generate a remina (12 in FIG. 1) of light on the touch screen 14. For the sake of simplicity, individual waveguides 34 are not shown in the figure. Alternatively, optical elements 32 on the X and Y receive array side of display 14 are used to read the data inputs by detecting interrupts at remina 12. The light source 38 provides light to the waveguides (34 of FIG. 2C) connected to the optical elements 32 along the light input side of the touch screen 14. An imaging device 39, such as a MOS device or CCD, is provided adjacent to the waveguides 34 connected to the optical elements 32 along the X and Y receiving surfaces of the touch screen 14.

도 3a 를 참조할 때, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 다층 플렉시블 도파관 기판 (28) 이 도시된다. 이 실시형태에서는, 2 개의 층의 광학 소자들 (32) 이 기판 (28) 의 한쪽 측면을 따라서 제공된다. 제 1 또는 기저층의 광학 소자들 (32a) 이 공간적 간격으로 제공된다. 제 2 층의 광학 소자들 (32b) 이 제 1 층 위에 제공된다. 제 2 층의 광학 소자들 (32b) 은 제 1 층의 광학 소자들 사이에 개재된다. 상술한 실시형태와 유사하게, 광학 소자들 (32a 및 32b) 의 도파관들 (34) 이 기판 (28) 의 길이방향으로 진행하는 하이웨이 (36) 에서 함께 모여진다.Referring to FIG. 3A, a multilayer flexible waveguide substrate 28 in accordance with another embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, two layers of optical elements 32 are provided along one side of the substrate 28. The optical elements 32a of the first or base layer are provided at spatial intervals. Optical elements 32b of the second layer are provided over the first layer. The optical elements 32b of the second layer are interposed between the optical elements of the first layer. Similar to the embodiment described above, the waveguides 34 of the optical elements 32a and 32b are gathered together in the highway 36 running in the longitudinal direction of the substrate 28.

도 3b 를 참조하면, 도 3a 의 다층 플렉시블 기판을 도시하는 도면이 도시된다. 도면에서, 제 1 층의 렌즈들 (32a) 및 제 2 층의 렌즈들 (32b) 이 터치 스크린 (14) 의 외연 주변에 도시된다. 도 3a 의 끼워진, 2 개층 구조의 이점은 광학 소자들 (32) 의 주어진 크기에 비해 더 높은 해상도를 제공한다는 점이다.Referring to FIG. 3B, a diagram illustrating the multilayer flexible substrate of FIG. 3A is shown. In the figure, the lenses 32a of the first layer and the lenses 32b of the second layer are shown around the outer edge of the touch screen 14. An advantage of the two layered structure of FIG. 3A is that it provides a higher resolution compared to a given size of the optical elements 32.

예를 들어, 도 3c 에 도시된 바와 같이, 광학 소자들 (32) 은 각각 대략 1 mm 의 폭을 가진다. 그것으로서, 개재 광학 소자들 (32) 사이의 거리는 대략 1/2 mm 이다. 따라서, 도 3b 의 터치 스크린 (14) 은 1/2 mm 이상의 인터럽트들을 분해하는 능력을 가진다. 대조적으로, 대략 1 mm 폭의 단층 광학 소자들만을 가진 기판 (28) 은 오직 1 mm 의 해상도를 가질 것이다. 상술한 치수들은 예시적이며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 더 작은 또는 더 큰 광학 소자들 (32) 을 각각 사용하는 것에 의해서 더 정밀한 또는 더 조악한 해 상도가 달성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3C, the optical elements 32 each have a width of approximately 1 mm. As such, the distance between intervening optical elements 32 is approximately 1/2 mm. Thus, the touch screen 14 of FIG. 3B has the ability to resolve interrupts of 1/2 mm or more. In contrast, a substrate 28 having only about 1 mm wide monolayer optical elements will have a resolution of only 1 mm. The above dimensions are illustrative and should not be construed as limiting the invention. More precise or coarser resolution can be achieved by using smaller or larger optical elements 32 respectively.

도 4a 를 참조할 때, 다른 실시형태에 따라서 터치 스크린 (14) 과 함께 사용되는 포개진 도파관 기판 (40) 의 단면이 도시된다. "포개진" 도파관으로 불리는, 이러한 실시형태는 상술한 동시 계류중인 모출원에서 설명된다. 이 실시형태에서, 기판 (40) 은 도파관이 기판 (40) 의 측면 상으로 포개지도록 하는 평평한 내부적 반사 표면 (42) 을 포함한다. 측면 상에 도파관을 가지면, 기판 (28) 의 폭이 감소될 수 있다. 상술한 다른 실시형태들과 유사하게, 본 명세서에서 설명되었듯이, 도 4a 의 기판 (40) 이 제작되고 그 후 시트 (도 2a 의 30) 로부터 절단된다.Referring to FIG. 4A, a cross section of a nested waveguide substrate 40 for use with the touch screen 14 is shown in accordance with another embodiment. This embodiment, referred to as a "laid" waveguide, is described in the co-pending parental application described above. In this embodiment, the substrate 40 includes a flat internal reflective surface 42 that allows the waveguide to overlap on the side of the substrate 40. Having a waveguide on the side, the width of the substrate 28 can be reduced. Similar to the other embodiments described above, as described herein, the substrate 40 of FIG. 4A is fabricated and then cut from the sheet (30 of FIG. 2A).

도 4b 를 참조할 때, 터치 스크린 디스플레이 (14) 주변에 제공된 포개진 도파관 (40) 의 부분적 사시도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 도파관의 광학 소자 (32) 가 터치 스크린 (14) 의 외연 주변의 도파관 (40) 의 상면을 따라서 제공된다. 개별적 도파관 (34) 은 포개지며 기판 (40) 의 측면을 따라서 하이웨이 (36) 에서 모여진다. 광원 (38) 및 이미징 장치 (39) 가 도파관 (34) 이 끝나는 지점에 인접하게 도시된다. Referring to FIG. 4B, a partial perspective view of nested waveguide 40 provided around touch screen display 14 is shown. As shown, an optical element 32 of the waveguide is provided along the top surface of the waveguide 40 around the outer edge of the touch screen 14. Individual waveguides 34 are superimposed and collected on highway 36 along the side of substrate 40. The light source 38 and the imaging device 39 are shown adjacent to the point where the waveguide 34 ends.

도 4c 를 참조할 때, 다른 실시형태에 따른 터치 스크린 (14) 과 함께 사용된 포개진 도파관 기판 (40) 이 도시된다. "포개진" 도파관으로도 불리는, 이러한 실시형태는 상술한 동시 계류중인 모 출원에 개시되어있다. 이 실시형태에서, 기판 (40) 은 도파관들이 기판 (40) 의 측면상으로 포개지도록 하는 굽어진 내부적 반사 표면 (42) 을 포함한다. 측면 상에 도파관을 가지면, 기판 (28) 의 폭이 감소될 수 있다. 상술한 다른 실시형태와 유사하게, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 도 4c 의 기판 (40) 이 제작되며 그 후 시트 (30) 로부터 절단된다.Referring to FIG. 4C, a nested waveguide substrate 40 used with a touch screen 14 according to another embodiment is shown. This embodiment, also referred to as a "stacked" waveguide, is disclosed in the co-pending parent application described above. In this embodiment, the substrate 40 includes a curved internal reflective surface 42 that allows the waveguides to overlap on the side of the substrate 40. Having a waveguide on the side, the width of the substrate 28 can be reduced. Similar to the other embodiments described above, the substrate 40 of FIG. 4C is fabricated and then cut from the sheet 30 as described herein.

도 5 를 참조할 때, 본 발명의 도파관 기판들 (28, 40 및 90) 의 다양한 실시형태들을 제작하는 제조 단계들을 도시하는 순서도가 도시된다. 초기 단계 (박스 52) 에서, 낮은 N의 광학 물질이 시트 (30) 상에 코팅된다. 다양한 실시형태에서, 시트 (30) 는, 플라스틱 또는 폴리카보네이트같은 플렉시블하지만, 기계적으로는 강한 물질로 제작된다. 시트는 투명하거나 불투명일 수 있다. 다른 실시형태에 따라서, 임의의 낮은 N의 광학적으로 투명한 물질이 사용될 수 있다. 다음 단계 (박스 54) 에서, 높은 N의 광학적으로 투명한 물질이 시트 (30) 상에 코팅된다. 광학 소자들 (32) 및 도파관 (34) 이 그 후 광 리소그래피를 사용해서 높은 N의 광학적으로 투명한 물질로 형성된다 (박스 56). 상세하게는, 높은 N 층이 광학 소자들 (32) 및 도파관 (34) 을 형성하기 위해서 마스킹되고 패턴화된다. 다른 낮은 N 광학층이 그 후 패턴화된 높은 N 광학층 상에 형성된다 (박스 (58)). 높은 N 물질은, 높은 N 및 낮은 N 물질들이 접촉하는 곳마다 내부적 반사 표면을 생성하면서, 따라서 두개의 더 낮은 N 층들 사이에서 샌드위치된다. 결과적으로, 광학 소자들 (32) 및 도파관 (34) 이 생성된다. 최종 단계에서, 기판들 (28) 은 시트 (30) 로부터 절단된다 (박스 60). 도 2c 및 도 2d 의 기판은 물론, 도 3a 내지 3c 의 다층 플렉시블 기판들이 실질적으로 동일한 기술을 사용해서 제작될 수도 있다. 광학 소자들 (32) 및 도파관들 (34) 의 제 1 층이 형성된 후에, 중간층이 제 2 N 층상에 형성된다. 단계 (52 내지 58) 에서 설명된 상술한 과정이 그 후 반복된다.Referring to FIG. 5, a flow chart showing manufacturing steps for manufacturing the various embodiments of the waveguide substrates 28, 40, and 90 of the present invention is shown. In an initial step (box 52), a low N optical material is coated onto the sheet 30. In various embodiments, sheet 30 is made of a flexible but mechanically strong material, such as plastic or polycarbonate. The sheet can be transparent or opaque. According to other embodiments, any low N optically transparent material may be used. In the next step (box 54), a high N optically transparent material is coated onto the sheet 30. Optical elements 32 and waveguide 34 are then formed of a high N optically transparent material using optical lithography (box 56). Specifically, a high N layer is masked and patterned to form optical elements 32 and waveguide 34. Another low N optical layer is then formed on the patterned high N optical layer (box 58). The high N material creates an internal reflective surface wherever the high and low N materials come in contact, thus sandwiching between two lower N layers. As a result, optical elements 32 and waveguide 34 are produced. In the final step, the substrates 28 are cut from the sheet 30 (box 60). The substrates of FIGS. 2C and 2D as well as the multilayer flexible substrates of FIGS. 3A-3C may be fabricated using substantially the same technique. After the first layer of optical elements 32 and waveguides 34 are formed, an intermediate layer is formed on the second N layer. The above-described process described in steps 52 to 58 is then repeated.

도 6 을 참조할 때, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 도파관 기판들의 제조를 도시하는 도면이 도시된다. 이러한 실시형태를 가지고, 기판들 (28 또는 40) 이 연속된 프로세싱 스테이션을 통하여 기재의 연속적 스트립을 통과시키는 것에 의해서 제작된다. 초기에 스테이션 (60) 에서, 기재 (62) 의 스풀 (spool) 이 제공된다. 기재 (62) 는 제 1 낮은 N 층이 도포되는 처리 스테이션 (64) 에 공급된다. 기재가 스테이션 (64) 주변을 회전할 때, UV 경화 디바이스 (UV curing device) (65) 가 제 1 N 층을 경화시킨다. 스테이션 (66) 에서, 제 2 높은 N 층이 도포되며 유사한 방식으로 경화된다. 스테이션 (68) 에서, 광 레지스터의 층이 제 2 높은 N 층 상에 도포되고 경화된다. 패터닝 마스크가 그 후 스테이션 (70) 에서 적용된다. 패턴은 광학 소자들 (32) 및 도파관들 (34) 을 규정한다. 그 후, 광학 소자들 (32) 및 도파관들 (34) 을 형성하지 않는 제 2 높은 N 층의 부분들이 스테이션 (72) 에서 에칭되거나 제거된다. 제 3 낮은 N 층이 그 후 스테이션 (74) 에서 도포된다. 도파관 기판들 (28 또는 40) 의 프로세스 스트립이 그 후 스테이션 (80) 에서 스풀링된다 (spool). 일 실시형태에서, 각각의 프로세싱 스테이션의 원주는 실질적으로 각각의 도파관 기판 (28 또는 40) 의 길이와 동일하다. 이러한 방식으로, 기재의 스풀은 다수의 직렬 도파관 기판들 (28 또는 40) 로, 각각 같은 길이로 제작될 수 있다. 스풀은 이후 개별적 기판들을 개별화하기 위해서 각각의 기판의 길이와 같은 주기적 간격으 로 절단된다.Referring to FIG. 6, a diagram illustrating the manufacture of waveguide substrates in accordance with another embodiment of the present invention is shown. With this embodiment, the substrates 28 or 40 are made by passing a continuous strip of substrate through a continuous processing station. Initially at station 60, a spool of substrate 62 is provided. The substrate 62 is supplied to the processing station 64 to which the first low N layer is applied. As the substrate rotates around the station 64, a UV curing device 65 cures the first N layer. At station 66, a second high N layer is applied and cured in a similar manner. In station 68, a layer of light register is applied and cured on the second high N layer. The patterning mask is then applied at station 70. The pattern defines optical elements 32 and waveguides 34. Thereafter, portions of the second high N layer that do not form optical elements 32 and waveguides 34 are etched or removed at station 72. A third low N layer is then applied at station 74. The process strip of waveguide substrates 28 or 40 is then spooled in station 80. In one embodiment, the circumference of each processing station is substantially equal to the length of each waveguide substrate 28 or 40. In this way, the spool of substrate can be made of multiple series waveguide substrates 28 or 40, each the same length. The spools are then cut at periodic intervals equal to the length of each substrate to individualize the individual substrates.

도 7a 및 7b 를 참조할 때, 본 발명에 따라 다른 플렉시블 도파관을 도시하는 도면이 도시된다. 플렉시블 도파관 기판 (90) 은 다수의 광학 소자들 (32), 및 두개의 도파관 하이웨이 (36a 및 36b) 에 정렬되고 상기 광학소자들에 대응하는 도파관들 (34) 을 포함한다. 도파관 기판 (90) 은 또한 하이웨이 (36a 및 36b) 를 분리하는 포개짐 부분 (fold) (92) 을 포함한다. 도파관 하이웨이 (36a 및 36b) 는 포개짐 부분 (92) 의 대응하는 부분상으로 연장된다. (상술한 방법 중 하나로) 개별적 기판이 제작되고 개별화된 후에, 도파관 기판 (90) 은 포개짐 부분을 따라서 포개질 수도 있다. 도 7b 에 도시된 바와 같이, 포개짐 부분의 두부분이 외부로 연장되는 것과 함께, 플렉시블 도파관 기판 (90) 의 두 부분들이 대략 서로 직각으로 위치되는 것으로 도시된다. 이러한 정렬은 광원 및/또는 이미징 디바이스 (둘다 도시되지 않음) 가 포개짐 부분 (92) 의 양측면 상에서 하이웨이들 (36a 및 36b) 의 개별적 도파관들 (34) 에 쉽게 인접 또는 가까이 위치되도록 한다.7A and 7B, a diagram illustrating another flexible waveguide in accordance with the present invention is shown. The flexible waveguide substrate 90 includes a plurality of optical elements 32 and waveguides 34 aligned with two waveguide highways 36a and 36b and corresponding to the optical elements. Waveguide substrate 90 also includes a fold 92 that separates highways 36a and 36b. Waveguide highways 36a and 36b extend onto corresponding portions of nested portion 92. After the individual substrates are fabricated and individualized (in one of the methods described above), the waveguide substrate 90 may be superimposed along the overlapping portion. As shown in FIG. 7B, the two portions of the flexible waveguide substrate 90 are shown to be positioned approximately perpendicular to each other, with the two portions of the overlapping portion extending outwardly. This alignment allows the light source and / or imaging device (both not shown) to be easily located adjacent or close to the individual waveguides 34 of the highways 36a and 36b on both sides of the overlapping portion 92.

본 발명은 명확한 이해를 위해서 약간 상세히 설명되었지만, 일정한 변형 및 수정이 첨부된 청구항들의 범위내에서 실현될 수 있음이 명확하다. 따라서, 개시된 실시형태들은 예시적이지만 제한하지는 않는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명은 본 명세서에서 주어진 상세한 설명에 국한되지 않고 다음의 청구항들 및 균등물의 범위로 규정되어야 한다.Although the invention has been described in some detail for clarity of understanding, it is clear that certain modifications and changes can be realized within the scope of the appended claims. Accordingly, the disclosed embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive, and the invention is not to be limited to the details given herein, but should be defined by the scope of the following claims and equivalents.

Claims (23)

플렉시블 기재,Flexible substrate, 상기 플렉시블 기재 상에 형성되고, 제 1 굴절률을 가진 투명한 제 1 광학층,A transparent first optical layer formed on the flexible substrate and having a first refractive index, 상기 제 1 광학층 상에 형성되고, 다수의 광학 소자들 및 도파관들 각각을 형성하기 위해서 패턴화되며, 상기 제 1 굴절률보다 큰 제 2 굴절률을 가진, 제 2 광학층, 및A second optical layer formed on the first optical layer and patterned to form each of a plurality of optical elements and waveguides, the second optical layer having a second refractive index greater than the first refractive index, and 상기 제 2 광학층 상에 형성되고, 상기 제 2 굴절률보다 작은 제 3 굴절률을 가진, 제 3 광학층을 포함하며,A third optical layer formed on the second optical layer, the third optical layer having a third refractive index less than the second refractive index, 상기 기재 및 상기 제 1, 제 2 및 제 3 광학층들이 플렉시블 도파관 기판을 형성하는, 장치.And the substrate and the first, second and third optical layers form a flexible waveguide substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 굴절률 및 제 3 굴절률은 실질적으로 동일한, 장치.Wherein the first and third indices are substantially the same. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플렉시블 기재는 플라스틱 또는 폴리카보네이트 중 하나의 물질을 포함하는, 장치.And the flexible substrate comprises a material of either plastic or polycarbonate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 제 2 광학층은 상기 다수의 광학 소자들과 도파관들 사이에서 각각 다수의 내부적 반사 표면을 형성하기 위해서 더 패턴화되는, 장치.And the second optical layer is further patterned to form a plurality of internal reflective surfaces, respectively, between the plurality of optical elements and the waveguides. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 다수의 광학 소자들은 상기 도파관 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 상기 다수의 도파관들은 상기 도파관 기판의 제 2 표면 상에 형성되며, 상기 제 1 표면 및 상기 제 2 표면은 서로에 대해서 실질적으로 직각인, 장치.The plurality of optical elements are formed on a first surface of the waveguide substrate and the plurality of waveguides are formed on a second surface of the waveguide substrate, the first surface and the second surface being substantially perpendicular to each other Phosphorus device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학 소자들은 렌즈들, 회절 격자 (diffraction gratings), 필터, 브래그 격자, 또는 연결 혼 (coupling horn) 의 광학 소자들 중 하나를 포함하는, 장치.Wherein the optical elements comprise one of lenses, diffraction gratings, filters, Bragg gratings, or coupling horns. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 광학층에서 패턴화된 상기 다수의 광학 소자들은 다층으로 정렬되는, 장치.And the plurality of optical elements patterned in the second optical layer are aligned in multiple layers. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 다층의 상기 다수의 광학 소자들이 개재되는 (interleaved), 장치.And interleaved the plurality of optical elements of the multilayer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 터치 스크린 외연 주변에 플렉시블 도파관 기판이 실질적으로 형성된 광 기반 터치 스크린, 상기 광 기반 터치 스크린에 인접하게 광을 제공하도록 구성된 상기 플렉시블 도파관 기판의 상기 다수의 광학 소자들의 제 1 서브 세트, 및 상기 광 기반 터치 스크린에 만들어진 데이터 입력들을 탐지하도록 구성된 상기 플렉시블 도파관 기판의 광학 소자들의 제 2 서브 세트를 더 포함하는, 장치.A light based touch screen substantially formed with a flexible waveguide substrate around a touch screen periphery, a first subset of the plurality of optical elements of the flexible waveguide substrate configured to provide light adjacent the light based touch screen, and the light based And a second subset of optical elements of said flexible waveguide substrate configured to detect data inputs made to a touch screen. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학 소자들의 제 1 서브 세트와 각각 결합된 상기 도파관들에 광학적으로 연결된 광원을 더 포함하는, 장치.And a light source optically coupled to the waveguides respectively coupled with the first subset of optical elements. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 광학 소자들의 제 2 서브 세트와 각각 결합된 상기 도파관들에 광학적으로 연결된 이미징 디바이스를 더 포함하는, 장치.And an imaging device optically coupled to the waveguides respectively coupled with the second subset of optical elements. 다수의 플렉시블 도파관 기판들이 상부에 형성된 플렉시블 기재를 포함하고,A plurality of flexible waveguide substrates comprising a flexible substrate formed thereon, 상기 플렉시블 도파관의 각각은,Each of the flexible waveguides, 상기 플렉시블 기재 상에 형성되고, 제 1 굴절률을 가진 투명한 제 1 광학층,A transparent first optical layer formed on the flexible substrate and having a first refractive index, 상기 제 1 광학층 상에 형성되고, 다수의 광학 소자들 및 도파관들 각각을 형성하기 위해서 패턴화되며, 상기 제 1 굴절률보다 더 큰 제 2 굴절률을 가진, 제 2 광학층, 및A second optical layer formed on said first optical layer and patterned to form each of a plurality of optical elements and waveguides, said second optical layer having a second refractive index greater than said first refractive index, and 상기 제 2 광학층 상에 형성되고, 상기 제 2 굴절률보다 더 작은 제 3 굴절률을 가진 제 3 광학층을 포함하는, 장치.And a third optical layer formed on said second optical layer, said third optical layer having a third refractive index smaller than said second refractive index. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 다수의 플렉시블 도파관 기판들은 상기 플렉시블 기재 상에 병렬적 스트립 (strip) 으로 정렬된, 장치.And the plurality of flexible waveguide substrates are arranged in parallel strips on the flexible substrate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 플렉시블 기재는 연속적 스트립이며 상기 플렉시블 도파관 기판들은 상기 플렉시블 기재 상에서 직렬적으로 형성되는, 장치.The flexible substrate is a continuous strip and the flexible waveguide substrates are formed in series on the flexible substrate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 도파관 기판은 다수의 광학 소자들 및 도파관들을 포함하는, 장치.And the waveguide substrate comprises a plurality of optical elements and waveguides. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 광학 소자들은 다층으로 정렬되고 개재되는, 장치.And the optical elements are arranged and interposed in a multilayer. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 광학 소자들은 렌즈들, 회절 격자들, 필터들, 브래그 격자들, 또는 연결 혼들의 광학 소자들 중 하나를 포함하는, 장치.Wherein the optical elements comprise one of lenses, diffraction gratings, filters, Bragg gratings, or optical elements of connecting horns. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 플렉시블 도파관 기판들은 상기 다수의 광학 소자들과 도파관들 사이에 각각 다수의 내부적 반사 표면을 형성하도록 더 패턴화되는, 장치.And the flexible waveguide substrates are further patterned to form a plurality of internal reflective surfaces, respectively, between the plurality of optical elements and the waveguides. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 다수의 광학 소자들은 상기 플렉시블 도파관 기판의 제 1 표면 상에서 형성되고 상기 다수의 도파관들은 상기 플렉시블 도파관 기판의 제 2 표면 상에 형성되며, 상기 제 1 표면 및 상기 제 2 표면은 서로에 대해서 실질적으로 직각인, 장치.The plurality of optical elements are formed on a first surface of the flexible waveguide substrate and the plurality of waveguides are formed on a second surface of the flexible waveguide substrate, the first surface and the second surface being substantially relative to each other. Right angle device. 플렉시블 기재 상에 제 1 굴절률을 가진 제 1 광학층을 제공하는 단계,Providing a first optical layer having a first refractive index on the flexible substrate, 상기 제 1 광학층 상에 상기 제 1 굴절률보다 더 큰 제 2 굴절률을 가진 제 2 광학층을 제공하는 단계,Providing a second optical layer on the first optical layer, the second optical layer having a second refractive index greater than the first refractive index, 다수의 광학 소자들 및 도파관들을 각각 형성하기 위해서 상기 제 2 광학층을 패턴화하는 단계, 및Patterning the second optical layer to respectively form a plurality of optical elements and waveguides, and 상기 제 2 광학층 상에, 상기 제 2 굴절률보다 낮은 제 3 굴절률을 가진 제 3 광학층을 제공하는 단계를 포함하며,Providing a third optical layer on the second optical layer, the third optical layer having a third refractive index lower than the second refractive index, 상기 플렉시블 기재 및 상기 제 1, 제 2 및 제 3 광학층은 플렉시블 도파관 기판을 형성하는, 방법.And the flexible substrate and the first, second and third optical layers form a flexible waveguide substrate. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 기재 상에 다수의 플렉시블 도파관 기판들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.And forming a plurality of flexible waveguide substrates on the substrate. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 다수의 플렉시블 도파관 기판들을 형성하는 단계는,Forming the plurality of flexible waveguide substrates, 상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제 3 광학층을 상기 기재상에 나란한 스트립으로 제공하는 단계, 및Providing the first, second and third optical layers in parallel strips on the substrate, and 상기 개별적 플렉시블 도파관 기판들을 개별화하기 위해서 상기 기재를 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법.Cutting the substrate to individualize the individual flexible waveguide substrates. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 다수의 플렉시블 도파관 기판을 형성하는 단계는,Forming the plurality of flexible waveguide substrates, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 광학층들을 상기 플렉시블 기재의 연속적 스트립 상에 공간적 간격을 가지고 직렬로 제공하는 단계, 및Providing the first, second and third optical layers in series on a continuous strip of the flexible substrate at spatial intervals, and 상기 개별적 도파관 기판들을 개별화하기 위해서 상기 공간적 간격을 가지고 상기 연속적 플렉시블 기재를 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법.Cutting the continuous flexible substrate at the spatial intervals to individualize the individual waveguide substrates.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101397563B1 (en) * 2007-04-27 2014-05-22 톰슨 라이센싱 Method for detecting a flexion exerted on a flexible screen and device equipped with such a screen for implementing the method

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KR101397563B1 (en) * 2007-04-27 2014-05-22 톰슨 라이센싱 Method for detecting a flexion exerted on a flexible screen and device equipped with such a screen for implementing the method

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