KR20140050370A - Optical touch panel - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명에 따른 광 터치 패널은 광신호를 전달하는 광 도파로, 상기 광신호를 생성하여 상기 광 도파로에 공급하는 광원부, 상기 광 도파로를 통과한 광신호의 세기를 측정하는 광 검출기를 포함하되, 상기 광 도파로는 복수의 센싱부들을 포함하며, 상기 광 검출기와 일대응 대응되게 연결되며, 상기 복수의 센싱부들 각각은 상기 광 검출부에서 검출되는 광신호의 세기가 서로 상이하도록 미리 일정한 패턴으로 제작된다.The optical touch panel according to the present invention includes an optical waveguide for transmitting an optical signal, a light source unit for generating the optical signal and supplying the optical signal to the optical waveguide, and an optical detector for measuring the intensity of the optical signal passing through the optical waveguide. The optical waveguide includes a plurality of sensing units and is connected to the photo detector in a corresponding manner, and each of the sensing units is manufactured in a predetermined pattern so that the intensity of the optical signal detected by the photo detector is different from each other.

Description

Translated fromKorean

광 터치 패널{OPTICAL TOUCH PANEL}Optical touch panel {OPTICAL TOUCH PANEL}

본 발명은 광 터치 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 도파로를 포함하는 광 터치 패널에 관한 것이다.The present invention relates to an optical touch panel, and more particularly, to an optical touch panel including an optical waveguide.

터치 스크린이란 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 이용하지 않고 스크린에 나타난 문자나 특정위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리하도록 한 것을 말한다. 이러한 터치 스크린 패널은 은행이나 관공서, 각종의료장비, 관광 및 주요기관의 안내 등 많은 분야에 적용되고 있다. PDA, 휴대폰, 모니터에 적용되고 있으며 응용분야 및 기능이 확대되고 있다. 특히, 최근에는 스마트폰 탑재 증가로 멀티터치 등의 고기능이 요구되고 있으며, 향후 3D 디스플레이, 전자종이 등 다양한 첨단제품으로의 적용을 위한 3D 터치패널, 연성 터치 패널 등이 요구될 것으로 예상된다.The touch screen refers to processing a specific function by identifying a location when a person's hand or an object touches a character or a specific location displayed on the screen without using an input device such as a keyboard or a mouse. Such touch screen panels are applied to many fields such as banks, government offices, various medical equipment, tourism, and guidance of major institutions. It is applied to PDAs, mobile phones and monitors, and its applications and functions are expanding. In particular, the recent increase in smartphone mounting is required for high-performance such as multi-touch, 3D touch panel, flexible touch panel is expected to be applied to various advanced products such as 3D display, electronic paper in the future.

터치 스크린은 주로 구현 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등으로 분류할 수 있다. 저항막 및 정전용량 방식은 접촉에 의해서만 신호가 검출됨으로 근접 센싱을 필요로 하는 3D 디스플레이용으로는 적합하지 않다. 그리고 적외선 및 초음파 방식을 이용한 터치 스크린은 소형화와 멀티 터치 기술을 구현하는데 적합하지 않다.The touch screen may be classified into a resistive type, a capacitive type, an infrared type, and an ultrasonic type, depending on the implementation. Resistive and capacitive methods are not suitable for 3D displays requiring proximity sensing because signals are detected only by contact. In addition, infrared and ultrasonic touch screens are not suitable for miniaturization and multi-touch technology.

최근에 이러한 단점들을 보안하기 위하여 광도파로 기반의 터치 센서 기술이 개발되고 있다. 광 도파로 기반의 터치 센서 기술은 멀티 터치, 소형화가 가능하고, 필름형 구조로 구현이 가능하여 연성 터치 패널에 이용될 수 있는 기술이다. 그러나, 이 기술의 경우 각 센서에 대응되는 각각의 광 검출기가 필요한 구조로서, 센서의 수만큼 광 검출기가 필요하다. 이에 따라, 고해상도의 터치 패널을 구현할 시, 광 터치 패널의 부피가 커지는 단점이 발생한다.Recently, optical waveguide-based touch sensor technology has been developed to secure these shortcomings. Optical waveguide-based touch sensor technology is a technology that can be used in a flexible touch panel because it can be multi-touch, miniaturized, and implemented in a film-like structure. However, this technique requires a photodetector corresponding to each sensor and requires as many photodetectors as the number of sensors. Accordingly, when implementing a high resolution touch panel, there is a disadvantage that the volume of the optical touch panel becomes large.

따라서, 본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 광 터치 패널을 사용하기 위해 구비되는 광 검출기의 개수를 최소화하여, 부피가 작아질 수 있는 광 터치 패널을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above technical problem, to minimize the number of optical detectors provided for using the optical touch panel, to provide an optical touch panel that can be reduced in volume.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 터치 패널은 광신호를 전달하는 광 도파로, 상기 광신호를 생성하여 상기 광 도파로에 공급하는 광원부, 상기 광 도파로를 통과한 광신호의 세기를 측정하는 광 검출기를 포함하되, 상기 광 도파로는 복수의 센싱부들을 포함하며, 상기 광 검출기와 일대응 대응되게 연결되며, 상기 복수의 센싱부들 각각은 상기 광 검출부에서 검출되는 광신호의 세기가 서로 상이하도록 미리 일정한 패턴으로 제작된다.The optical touch panel according to the present invention for achieving the above object is an optical waveguide for transmitting an optical signal, a light source unit for generating and supplying the optical signal to the optical waveguide, optical for measuring the intensity of the optical signal passing through the optical waveguide And a detector, wherein the optical waveguide includes a plurality of sensing units, and is connected to the optical detector in correspondence with each other, and each of the plurality of sensing units is configured such that the intensity of the optical signal detected by the photo detector is different from each other. It is produced in a regular pattern.

본 발명의 실시 예에 따르면, 광 도파로 각각은 복수의 센서들을 포함하여, 광원부 및 단일 광 검출기와 연결된다. 또한, 각 도파로의 포함된 복수의 센서들 각각은 외부 터치에 의한 광신호의 세기 변화율이 서로 상이하도록 제작된다. 이에 따라, 센서에 대응되는 광 검출기의 수가 줄어들어, 광 터치 패널의 부피가 작아질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the optical waveguides includes a plurality of sensors and is connected to a light source unit and a single photo detector. In addition, each of the plurality of sensors included in each waveguide is manufactured such that the rate of change of the intensity of the optical signal due to the external touch is different from each other. As a result, the number of photo detectors corresponding to the sensors may be reduced, thereby reducing the volume of the optical touch panel.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광 터치 패널의 제 1 행에 대응하는 광 도파로에 포함된 센싱들을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 광 도파로에 포함된 센싱들이 동작하는 결과를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 5는 센싱이 각각 다르게 제작되는 것을 설명하기 위한 예들로, 도 2에 도시된 X-X'를 따라 취한 단면도이다.1 is a view for explaining an optical touch panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating sensing included in an optical waveguide corresponding to a first row of an optical touch panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
3 is a diagram illustrating a result of operating sensing included in the optical waveguide shown in FIG. 2.
4 to 5 are cross-sectional views taken along line X-X 'of FIG. 2 as examples for explaining that sensing is manufactured differently.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 동일한 구성 요소들은 동일한 참조번호를 이용하여 인용될 것이다. 유사한 구성 요소들은 유사한 참조번호들을 이용하여 인용될 것이다. 아래에서 설명될 본 발명에 따른 광 터치 패널과, 그것에 의해 수행되는 동작은 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention. The same elements will be referred to using the same reference numerals. Similar components will be referred to using similar reference numerals. The optical touch panel according to the present invention to be described below, and the operations performed therefor are merely described, for example, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 광 터치 패널(100)은 광원부(110), 광 도파로(120), 광 검출부(130), 및 표시부(140)를 포함한다.1 is a view for explaining an optical touch panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, theoptical touch panel 100 includes alight source unit 110, anoptical waveguide 120, anoptical detector 130, and adisplay unit 140.

광원부(110)는 광신호를 생성하는 복수의 광 발생부들을 포함한다. 그리고 광 발생부는 광 도파로(120)의 일단에 연결되어, 광 도파로(120)에 광신호를 공급한다. 복수의 광 발생부들 각각은 하나의 광 도파로(120)와 일대일 대응이 되도록 연결될 수 있다. 또한, 광원부(110)는 하나 또는 둘 이상의 광 발생부로 구성되어 복수의 광 도파로들에 광신호를 전달할 수 있다.Thelight source unit 110 includes a plurality of light generators that generate an optical signal. The light generator is connected to one end of theoptical waveguide 120 and supplies an optical signal to theoptical waveguide 120. Each of the plurality of light generating units may be connected to oneoptical waveguide 120 to have a one-to-one correspondence. In addition, thelight source unit 110 may include one or more light generators to transmit an optical signal to the plurality of optical waveguides.

광 도파로(120)는 코어(Core) 및 코어를 감싸는 클래드(clad)를 포함한다. 그리고 코어는 광원부(110)로부터 수신된 광신호를 전달할 수 있다. 이렇게 코어를 통해 광신호가 전달될 수 있기 위해, 코어의 굴절률이 클래드의 굴절률보다 크도록 제작한다. 또한, 광 도파로(120)는 복수의 형태로 구성되어, 광원부(110) 및 광 검출부(130)와 연결된다. 특히, 하나의 광 도파로(120)는 하나의 광 검출기와 일대일 대응이 되도록 연결된다. 다시 말해, 광 도파로(120)의 타단이 광 검출기에 연결되어, 광 발생부로부터 공급된 광신호가 광 검출기로 전달된다.Theoptical waveguide 120 includes a core and a clad surrounding the core. In addition, the core may transmit the optical signal received from thelight source unit 110. In order for the optical signal to be transmitted through the core, the refractive index of the core is made larger than the refractive index of the clad. In addition, theoptical waveguide 120 is configured in a plurality of forms, and is connected to thelight source unit 110 and thelight detector 130. In particular, oneoptical waveguide 120 is connected to have a one-to-one correspondence with one optical detector. In other words, the other end of theoptical waveguide 120 is connected to the optical detector, and the optical signal supplied from the light generator is transferred to the optical detector.

또한, 하나의 광 도파로(120)는 복수의 센싱부들을 포함할 수 있다. 그리고 인체의 일부 또는 물체가 광 도파로(120)에 구비된 복수의 센싱부들에 접촉 및 접근하는 경우, 광 도파로들(120)의 코어에서 전달되는 광신호들의 세기가 변화될 수 있다. 이로 인해, 광 검출부(130)는 인체의 일부 또는 물체가 접촉 및 접근된 각 센싱부의 위치를 알 수 있다.In addition, oneoptical waveguide 120 may include a plurality of sensing units. When a part or an object of the human body contacts and approaches a plurality of sensing units provided in theoptical waveguide 120, the intensity of the optical signals transmitted from the cores of theoptical waveguides 120 may be changed. For this reason, thelight detector 130 may know the position of each sensing unit to which a part or an object of the human body contacts and approaches.

광 검출부(130)는 복수의 광 검출기들을 포함하며, 광 도파로(120)의 타단에 연결되어 광신호를 전달받는다. 광 검출부(130)는 광 도파로(120)를 통과한 광신호의 세기를 측정할 수 있다. 자세하게, 광 검출부(130)는 광 도파로(120)를 통과한 광신호의 세기를 측정하고, 광신호의 세기 변화율을 통해 표시부(140)에 터치된 위치를 파악할 수 있다. 그리고 복수의 광 검출기들 각각은 하나의 광 도파로(120)와 일대일 대응이 되도록 연결된다.Thephoto detector 130 includes a plurality of photo detectors and is connected to the other end of theoptical waveguide 120 to receive an optical signal. Theoptical detector 130 may measure the intensity of the optical signal passing through theoptical waveguide 120. In detail, thelight detector 130 may measure the intensity of the optical signal passing through theoptical waveguide 120 and determine the position touched by thedisplay unit 140 through the intensity change rate of the optical signal. Each of the plurality of photo detectors is connected to oneoptical waveguide 120 in a one-to-one correspondence.

표시부(140)는 행 방향으로 일정하게 위치한 복수의 광 도파로(120)들을 포함한다. 그리고 표시부(140)의 각 행에 포함된 하나의 광 도파로(120)는 복수의 센싱부를 포함할 수 있다. 사용자의 인체 일부나 사물의 일부분이 표시부(140)에 접촉 및 근접하였을 때, 이에 반응하여 광 도파로(120)에 구비된 복수의 센싱부들이 동작한다. 다시 말해, 사람 또는 사물의 접촉 및 근접에 반응하여 동작하는 센싱부에 따라, 광 도파로(120)를 통과하는 광신호의 세기가 변화한다.Thedisplay unit 140 includes a plurality ofoptical waveguides 120 regularly positioned in the row direction. In addition, oneoptical waveguide 120 included in each row of thedisplay unit 140 may include a plurality of sensing units. When a part of the user's human body or a part of the object is in contact with and close to thedisplay unit 140, the plurality of sensing units provided in theoptical waveguide 120 operate in response thereto. In other words, the intensity of the optical signal passing through theoptical waveguide 120 changes according to the sensing unit that operates in response to the contact and proximity of a person or object.

또한, 표시부(140)의 각 행에 구비되는 광 도파로(120)는 하나에 국한되지 않으며, 하나의 센싱부에 복수의 광 도파로(120)가 중첩되어 있을 수 있다. 예를 들어, 하나의 광 발생부 및 광 검출기가 연결된 광 도파로(120)가 복수의 수로 표시부(140)의 각 행에 구비되는 센싱부들을 교차할 수 있다.In addition, theoptical waveguide 120 provided in each row of thedisplay unit 140 is not limited to one, and a plurality ofoptical waveguides 120 may be superposed on one sensing unit. For example, theoptical waveguide 120 to which one light generator and the photo detector are connected may cross the sensing units provided in each row of the plurality ofchannel display units 140.

여기서 센싱부의 동작이란, 인체의 일부나 사물이 표시부(140)에 접촉하였을 때, 접촉된 위치의 센싱부에 응답하여 광신호가 광 도파로(120)뿐만 아니라 인체의 일부 및 사물로 광신호가 인가되는 것을 의미한다. 이에 따라, 광 도파로를 통과하는 광신호의 세기는 센싱부를 통해 빠져나간 광신호의 세기에 따라 달라진다. 이처럼, 복수의 광 도파로(120)에 구비된 복수의 센싱부들 각각은 외부 접촉 및 근접에 따라 외부로 인가되는 광신호의 세기 비율이 서로 상이하도록 제작된다. 다시 말해, 각 센싱부를 통해 빠져나가는 광신호의 세기가 상이함으로써, 광 검출부(140)는 센싱부의 위치를 파악할 수 있다.Herein, the operation of the sensing unit means that when a part of a human body or an object comes into contact with thedisplay unit 140, an optical signal is applied to the part and the object of the human body as well as theoptical waveguide 120 in response to the sensing unit of the contacted position. it means. Accordingly, the intensity of the optical signal passing through the optical waveguide depends on the intensity of the optical signal exiting through the sensing unit. As such, each of the plurality of sensing units provided in the plurality ofoptical waveguides 120 is manufactured such that the intensity ratios of the optical signals applied to the outside are different from each other according to external contact and proximity. In other words, since the intensity of the optical signal exiting through each sensing unit is different, thelight detector 140 may determine the position of the sensing unit.

이와 같이, 광 터치 패널(100)은 광 도파로(120)를 통과하는 광신호의 세기 변화를 이용하여, 표시부(140)에 접촉 및 근접한 외부 물체의 위치를 파악할 수 있다. 다시 말해, 복수의 광 도파로(120) 각각은 외부 물체의 근접 및 접촉에 응답하여, 광 세기의 변화가 각각 상이하도록 제작된 복수의 센싱부들을 포함할 수 있다.As such, theoptical touch panel 100 may determine the position of an external object in contact with and close to thedisplay unit 140 by using the intensity change of the optical signal passing through theoptical waveguide 120. In other words, each of the plurality ofoptical waveguides 120 may include a plurality of sensing units manufactured to have different variations in light intensity in response to proximity and contact of an external object.

이처럼, 본 발명에 따른 광 터치 패널(100)은 하나의 광 도파로(120)에 하나의 센싱부 및 하나의 광 검출기가 연결되는 것이 아닌, 하나의 광 도파로(120)에 복수의 센싱부를 구비하여, 하나의 광 검출기와 연결된다. 이에 따라, 광 터치 패널(100)에 구비되는 광 검출기의 수가 줄어듦으로써, 광 터치 패널(100)의 전체적인 부피가 작아질 수 있다.As such, theoptical touch panel 100 according to the present invention includes a plurality of sensing units in oneoptical waveguide 120, rather than one sensing unit and one optical detector connected to oneoptical waveguide 120. It is connected with one photo detector. Accordingly, as the number of photo detectors provided in theoptical touch panel 100 is reduced, the overall volume of theoptical touch panel 100 may be reduced.

도 2 및 도 3은 본 발명에 실시 예에 따른 하나의 광 도파로에 구비된 복수의 센싱부들 및 각 센싱부에 따라 변화하는 광신호의 세기를 보여준다. 여기서, 광 터치 패널(100)은 하나의 광 도파로(120, 도1 참조)에 3개의 센싱부가 구비된 터치 패널이라 가정한다.2 and 3 illustrate a plurality of sensing units provided in one optical waveguide according to an exemplary embodiment of the present invention, and an intensity of an optical signal that varies according to each sensing unit. Here, it is assumed that theoptical touch panel 100 is a touch panel provided with three sensing units in one optical waveguide 120 (see FIG. 1).

도 2를 참조하면, 하나의 광 도파로(220)는 제 1 내지 제 3 센싱부(221, 222, 223)를 포함하고, 하나의 광 발생부(210) 및 하나의 광 검출기(230)와 연결된다. 먼저, 광 발생부(210)는 광신호를 생성하여 광 도파로(220)에 전달한다. 그리고 제 1 내지 제 3 센싱부(221,222,223)들 각각은 인체 및 사물의 접근 및 접촉에 따라 광신호의 세기를 변화한다. 자세하게, 제 1 내지 제 3 센싱부들 각각은 인체 및 사물의 접근 및 접촉에 따라 광신호의 세기가 서로 상이하도록 제작된다. 다시 말해, 광 검출기(230)는 사물 및 인체의 일부가 접촉되는 각 센싱부에 따라 광신호의 세기를 다르게 검출한다.Referring to FIG. 2, oneoptical waveguide 220 includes first tothird sensing units 221, 222, and 223 and is connected to onelight generating unit 210 and one photo detector 230. do. First, thelight generator 210 generates an optical signal and transmits the optical signal to theoptical waveguide 220. Each of the first tothird sensing units 221, 222, and 223 changes the intensity of the optical signal according to the approach and contact of the human body and the object. In detail, each of the first to third sensing units is manufactured such that the intensity of the optical signal is different from each other according to the approach and contact of the human body and the object. In other words, the photo detector 230 detects the intensity of the optical signal differently according to each sensing unit to which a part of the object and the human body contact each other.

도 3은 도 2에 도시된 각 센싱부에 사물 및 인체의 일부가 접촉되었을 때 변화하는 광신호의 세기 변화를 보여준다.3 illustrates a change in intensity of an optical signal that changes when a part of an object and a human body come into contact with each sensing unit illustrated in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 광 발생부(210, 도2 참조)로부터 전달된 광신호는 광 도파로(220)에 구비된 제 1 내지 제 3 센싱부(221,222,223, 도 2참조)들에 따라 광신호의 세기가 변화된다. 또한, 각 센싱부는 사물 및 인체의 일부가 접촉 및 접근함에 따라 광신호의 세기가 변화되는 비율이 미리 설정된다. 자세하게, 제 1 센싱부(221)에 외부 물체가 접근하였을 경우 광신호의 세기가 10퍼센트 감소되고, 제 2 센싱부(222)에 접근하였을 경우 광신호의 세기는 20퍼센트 감소된다. 그리고 제 3 센싱부(223)에 외부 물체가 접근하였을 경우는 광신호의 세기가 50퍼센트 감소된다.Referring to FIG. 3, the optical signal transmitted from the light generating unit 210 (see FIG. 2) may be used to determine the optical signal according to the first tothird sensing units 221, 222, 223 and FIG. 2 provided in theoptical waveguide 220. The intensity is changed. In addition, each sensing unit has a preset rate at which the intensity of the optical signal changes as a part of the object and the human body come in contact with and approach. In detail, when the external object approaches thefirst sensing unit 221, the intensity of the optical signal is reduced by 10 percent, and when thesecond sensing unit 222 is approached, the intensity of the optical signal is reduced by 20 percent. When an external object approaches thethird sensing unit 223, the intensity of the optical signal is reduced by 50 percent.

또한, 광 터치 패널(100)은 멀티 터치 기술이 구현된다. 예를 들어, 광 검출기는(230, 도2 참조)는 복수의 센싱부에 동시 터치가 있을 시에도, 광신호의 세기를 검출하여 터치된 곳의 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 센싱부(221,222)가 동시에 터치 되었을 때, 광 검출기(230)는 광신호의 세기가 28퍼센트 줄어든 것을 검출한다. 다시 말해, 광 검출기(230)는 광신호의 세기가 28퍼센트 줄어든 것에 기반하여, 제 1 및 제 2 센싱부(221,222)에서 동시 터치가 발생됨을 파악할 수 있다. 이처럼, 각 센싱부를 통해 감소되는 광신호의 세기 변화율을 미리 설정함으로써, 광검출기(230)는 복수의 터치시에도 어느 위치에서 터치가 발생하였는지 파악할 수 있다.In addition, the multi-touch technology is implemented in theoptical touch panel 100. For example, the photo detector 230 (see FIG. 2) may detect the position of the touched location by detecting the intensity of the optical signal even when there is a simultaneous touch on the plurality of sensing units. For example, when the first andsecond sensing units 221 and 222 are touched at the same time, the photo detector 230 detects that the intensity of the optical signal is reduced by 28 percent. In other words, the photo detector 230 may recognize that simultaneous touch is generated in the first andsecond sensing units 221 and 222 based on a 28% reduction in the intensity of the optical signal. As such, by setting the rate of change of the intensity of the optical signal reduced through each sensing unit in advance, the photodetector 230 may determine at which position the touch occurs even when the plurality of touches are performed.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로에 포함된 센싱부의 형상을 도 2에 도시된 X-X'를 따라 취한 단면도들이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 각 센싱부는 인체의 일부 및 사물이 직접적으로 접근 및 접촉하는 센싱면의 구조가 상이하게 제작된다. 다시 말해, 각 센싱부는 센싱면의 구조를 달리함으로써, 광신호가 센싱면을 통해 투과되는 양이 달라지게 한다. 이렇게, 각 센싱부는 외부 터치에 대해 광신호가 방출되는 양이 달라지도록 센싱면의 구조를 서로 상이하게 제작할 수 있다. 결국 센싱면의 구조에 따라 광신호가 방출되는 양이 달라지도록 각 센싱부는 설정된다.4 and 5 are cross-sectional views taken along the line X-X 'of FIG. 2 of the sensing unit included in the optical waveguide according to the embodiment of the present invention. 4 and 5, each sensing unit has a different structure of a sensing surface to directly approach and contact a part of a human body and an object. In other words, each sensing unit has a different structure of the sensing surface, so that the amount of optical signal transmitted through the sensing surface is changed. In this way, each sensing unit may be manufactured differently from each other in the structure of the sensing surface so that the amount of the optical signal is emitted with respect to the external touch. As a result, each sensing unit is set such that the amount of light signals emitted varies according to the structure of the sensing surface.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로에 포함된 센싱부의 일 예를 보여준다. 도 4를 참조하면, 센싱부(350)가 구비된 광 도파로는 기판(310)상에 형성된 코어(320), 및 코어(320)를 감싸는 하부 및 상부 클래드(330, 340)를 포함할 수 있다. 상부 클래드(330)는 코어(320)의 상부면을 덮고, 하부 클래드(330)는 코어(320)의 하부면을 덮을 수 있다. 기판(310)은 폴리머 필름을 포함하는 연성 기관 및 유리 기판일 수 있다.4 shows an example of a sensing unit included in an optical waveguide according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the optical waveguide including thesensing unit 350 may include acore 320 formed on thesubstrate 310, and lower andupper claddings 330 and 340 surrounding thecore 320. . The upper clad 330 may cover the upper surface of thecore 320, and the lower clad 330 may cover the lower surface of thecore 320.Substrate 310 may be a flexible organ and glass substrate comprising a polymer film.

광 도파로는 센싱부(350) 및 센싱부(350) 양측의 패싱부들(360)을 포함할 수 있다. 또한, 센싱부(350)는 센싱면(351)을 포함하고, 패싱부들(360)은 비센싱면들(361)을 포함할 수 있다. 인체의 일부 또는 사물이 접근 및 접촉함에 따라, 광 도파로를 통해 전달되는 광신호는 센싱면(351)을 통해 일부 전달되고, 패싱부들(360)을 통해 광 검출부(140, 도1 참조)로 전달된다. 다시 말해, 센싱면(351)의 구조에 따라 광 검출부(140)에 전달되는 광신호의 세기가 변화할 수 있다.The optical waveguide may include thesensing unit 350 and the passingunits 360 on both sides of thesensing unit 350. In addition, thesensing unit 350 may include asensing surface 351, and the passingunits 360 may includenon-sensing surfaces 361. As a part or object of the human body approaches and contacts, an optical signal transmitted through the optical waveguide is partially transmitted through thesensing surface 351 and transmitted to the light detector 140 (see FIG. 1) through the passingunits 360. do. In other words, the intensity of the optical signal transmitted to thelight detector 140 may vary according to the structure of thesensing surface 351.

코어(320)는 센싱 코어부(321) 및 패싱 코어부들(322)을 포함할 수 있다. 센싱 코어부(321)는 센싱부(310)에 포함된 코어(320)의 일부분일 수 있다. 패싱 코어부들(322)은 패싱부들(320)에 포함된 코어(320)의 일부분일 수 있다.Thecore 320 may include asensing core portion 321 and passingcore portions 322. Thesensing core unit 321 may be a part of the core 320 included in thesensing unit 310. The passingcore portions 322 may be a portion of the core 320 included in the passingportions 320.

하부 클래드(330)의 하부면을 기준으로, 센싱 코어부(321)의 상부면과 패싱 코어부들(322)의 상부면들은 서로 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 하부 클래드(330)의 하부면을 기준으로, 센싱 코어부(321)의 하부면과 패싱 코어부들(322)의 하부면들은 서로 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 이로 인해, 기판(310)의 상부면에 수직한(vertical)한 방향으로, 센싱 코어부(321)의 폭은 패싱 코어부들(322)의 폭들과 동일할 수 있다.Based on the bottom surface of the lower clad 330, the upper surface of thesensing core portion 321 and the upper surfaces of the passingcore portions 322 may be located at the same level. Based on the lower surface of the lower clad 330, the lower surface of thesensing core portion 321 and the lower surfaces of the passingcore portions 322 may be located at the same level. Accordingly, the widths of thesensing core parts 321 may be the same as the widths of the passingcore parts 322 in a direction perpendicular to the upper surfaces of thesubstrate 310.

하부 클래드(330)는 기판(310) 및 코어(320) 사이에 배치될 수 있다. 상부 클래드(340)는 코어(320)의 상부면을 덮을 수 있다. 센싱 코어부(321)의 상부면을 덮는 상부 클래드(340)의 두께는, 패싱 코어부들(322)의 상부면들을 덮는 상부 클래드(340)의 두께보다 얇을 수 있다.The lower clad 330 may be disposed between thesubstrate 310 and thecore 320. The upper clad 340 may cover the upper surface of thecore 320. The thickness of the upper clad 340 covering the upper surface of thesensing core portion 321 may be thinner than the thickness of the upper clad 340 covering the upper surfaces of the passingcore portions 322.

센싱면(351)은 센싱 코어부(321)의 상부면을 덮는 상부 클래드(340)의 상부면을 포함할 수 있다. 비 센싱면들(361)은 패싱 코어부들(322)의 상부면들을 덮는 상부 클래드(340)의 상부면을 포함할 수 있다. 하부 클래드(330)의 하부면을 기준으로, 센싱면(351)은 제1 레벨에 위치할 수 있고, 비 센싱면들(361)은 제1 레벨보다 높은 제2 레벨에 위치할 수 있다. 센싱면(351)과 센싱 코어부(321)의 상기 상부면 사이의 거리는, 비 센싱면들(361)과 패싱 코어부(322)의 상부면들 사이의 거리보다 짧을 수 있다.Thesensing surface 351 may include an upper surface of the upper clad 340 covering the upper surface of thesensing core part 321. The non-sensing surfaces 361 may include an upper surface of the upper clad 340 that covers the upper surfaces of the passingcore portions 322. Based on the lower surface of the lower clad 330, thesensing surface 351 may be located at a first level, and thenon-sensing surfaces 361 may be located at a second level higher than the first level. The distance between thesensing surface 351 and the upper surface of thesensing core portion 321 may be shorter than the distance between thenon-sensing surfaces 361 and the upper surfaces of the passingcore portion 322.

센싱 코어부(321) 및 패싱 코어부(322)는 중심점들(central points)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 코어부(321)의 중심점과 센싱 코어부(321)의 상부면 사이의 거리는, 센싱 코어부(321)의 중심점과 센싱 코어부(321)의 하부면 사이의 거리와 동일할 수 있다. 패싱 코어부(322)의 중심점과 패싱 코어부(322)의 상부면 사이의 거리는, 패싱 코어부(322)의 중심점과 패싱 코어부(322)의 하부면 사이의 거리와 동일할 수 있다. 센싱면(351)과 센싱 코어부(351)의 중심점 사이의 거리는, 비 센싱면들(352)과 패싱 코어부(322)의 중심점 사이의 거리보다 짧을 수 있다.Thesensing core portion 321 and the passingcore portion 322 may include central points. For example, the distance between the center point of thesensing core portion 321 and the upper surface of thesensing core portion 321 may be the same as the distance between the center point of thesensing core portion 321 and the lower surface of thesensing core portion 321. Can be. The distance between the center point of the passingcore portion 322 and the top surface of the passingcore portion 322 may be equal to the distance between the center point of the passingcore portion 322 and the bottom surface of the passingcore portion 322. The distance between thesensing surface 351 and the center point of thesensing core part 351 may be shorter than the distance between the non-sensing surfaces 352 and the center point of the passingcore part 322.

이처럼, 센싱부(350)에 포함된 센싱면(351)의 구조 변화에 따라 코어(320)를 지나가는 광신호의 세기는 변화될 수 있다. 이렇게 각 센싱부(350)는 센싱면(351)의 구조를 다르게 제작한다. 그리고 광 검출부(130, 도1 참조)는 광 도파로를 통해 전달된 광신호의 세기에 응답하여 표시부(140)의 어떤 위치에서 외부 터치가 있었는지 파악할 수 있다.As such, the intensity of the optical signal passing through thecore 320 may be changed according to the structural change of thesensing surface 351 included in thesensing unit 350. In this way, eachsensing unit 350 fabricates the structure of thesensing surface 351 differently. In addition, the optical detector 130 (see FIG. 1) may determine at which position of thedisplay unit 140 there is an external touch in response to the intensity of the optical signal transmitted through the optical waveguide.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광 도파로에 포함된 센싱부의 다른 예를 보여준다. 도 5를 참조하면, 센싱부(410)에 포함된 센싱면(411)은 도 4에 도시된 센싱면(351)과 비교하여 길이가 '2d' 만큼 줄도록 제작된다. 다시 말해, 인체의 일부 또는 사물이 접촉 및 근접하는 센싱면(411)의 폭이 작아진다. 이로 인해, 광신호가 센싱면(411)을 통해 방출되는 광신호의 량이 도 4a에 도시된 센싱면(351) 보다 적어진다. 따라서, 광 검출부(140, 도1 참조)는 도 4에 도시된 센싱부(350) 보다 도 5에 도시된 센싱부(410)로부터 광신호의 세기를 더욱 높게 검출하게 된다.5 shows another example of a sensing unit included in an optical waveguide according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, thesensing surface 411 included in thesensing unit 410 is manufactured to have a length reduced by '2d' as compared to thesensing surface 351 shown in FIG. 4. In other words, the width of thesensing surface 411 which a part or an object of the human body contacts and approaches becomes small. As a result, the amount of the optical signal emitted through thesensing surface 411 is smaller than thesensing surface 351 shown in FIG. 4A. Accordingly, the light detector 140 (see FIG. 1) detects the intensity of the optical signal higher from thesensor 410 shown in FIG. 5 than thesensor 350 shown in FIG. 4.

이처럼, 각 센싱부에 포함된 센싱면의 구조가 상이하게 제작됨으로써, 광 검출부(130, 도1 참조)는 인가된 광신호의 세기에 따라 센싱부를 파악할 수 있다. 다시 말해, 광 검출부(130)에서 센싱면의 구조에 따라 변화하는 광신호의 세기에 기초하여, 표시부(140)의 어느 센싱부에서 외부 터치 및 접근이 발생하였는지 검출할 수 있다.As described above, since the structure of the sensing surface included in each sensing unit is manufactured differently, the light detector 130 (see FIG. 1) may detect the sensing unit according to the intensity of the applied optical signal. In other words, on the basis of the intensity of the optical signal that is changed according to the structure of the sensing surface, thelight detector 130 may detect which sensing unit of thedisplay unit 140 has an external touch or access.

또한, 표시부(140)의 각 행마다 하나의 광 도파로(120, 도1 참조)가 복수의 센싱부를 포함하여 하나의 광검출기와 연결될 수 있다. 또한, 표시부(140)의 각 행마다 광 도파로(120) 및 광 검출기가 일대응 대응되어 복수로 구비될 수도 있다. 자세하게, 표시부(140)의 각 행에 일정한 간격으로 배치되는 복수의 센싱부들 각각은 복수의 광 도파로(120)들에 의해 중첩되어 포함될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 광 도파로들이 하나의 센싱부를 포함할 경우, 광 검출부(130)는 하나의 광 도파로를 이용하는 것보다 더욱 정확한 광신호의 세기를 검출할 수 있다.In addition, one optical waveguide 120 (refer to FIG. 1) may be connected to one photodetector including a plurality of sensing units in each row of thedisplay unit 140. In addition, a plurality ofoptical waveguides 120 and photodetectors may be provided to correspond to each row of thedisplay unit 140. In detail, each of the plurality of sensing units disposed at regular intervals in each row of thedisplay unit 140 may be included by being overlapped by the plurality ofoptical waveguides 120. For example, when two optical waveguides include one sensing unit, theoptical detector 130 may detect an intensity of an optical signal more accurate than using one optical waveguide.

그리고 표시부(140)의 각 행마다, 하나의 광 도파로(140) 및 하나의 광 검출기를 이용하여 광신호의 세기를 측정할 수 있어서, 광 터치 패널(100)의 전체적인 부피가 줄어들 수 있다. 다시 말해, 광신호를 검출하는 광 검출기의 개수를 최소화할 수 있어서, 광 터치 패널(100)의 전체적인 면적을 줄일 수 있다.In each row of thedisplay unit 140, oneoptical waveguide 140 and one optical detector may be used to measure the intensity of the optical signal, thereby reducing the overall volume of theoptical touch panel 100. In other words, the number of photodetectors for detecting the optical signal can be minimized, thereby reducing the overall area of theoptical touch panel 100.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The embodiments have been disclosed in the drawings and specification as described above. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110: 광원부
120: 광 도파로
130: 광 검출부
140: 표시부110: light source
120: optical waveguide
130: light detector
140:

Claims (1)

Translated fromKorean

광신호를 전달하는 광 도파로;
상기 광신호를 생성하여 상기 광 도파로에 공급하는 광원부; 및
상기 광 도파로를 통과한 광신호의 세기를 측정하는 광 검출기를 포함하되,
상기 광 도파로는 복수의 센싱부들을 포함하며, 상기 광 검출기와 일대응 대응되게 연결되며,
상기 복수의 센싱부들 각각은 상기 광 검출부에서 검출되는 광신호의 세기가 서로 상이하도록 미리 일정한 패턴으로 제작되는 광 터치 패널.




An optical waveguide for transmitting an optical signal;
A light source unit generating the optical signal and supplying the optical signal to the optical waveguide; And
Including an optical detector for measuring the intensity of the optical signal passing through the optical waveguide,
The optical waveguide includes a plurality of sensing units and is connected in correspondence with the optical detector.
Each of the plurality of sensing units is manufactured in a predetermined pattern so that the intensity of the optical signal detected by the photo detector is different from each other.

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