JP7377199B2 - デジタル筆記具用装置 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタル筆記具用装置、当該装置と共に使用されるためのスタイラスデザインと、当該装置を製造する方法と、当該装置の表面上のスタイラスの位置を決定する方法に関する。また、本発明は、デジタル筆記技術のためのシステムに関する。
既存のスマートフォン、タブレット、ノートブックで手書き文字のデジタル化を有効にするには、装置の電池に完全に依存するマルチスクリーン機能を使用する必要がある。手書きのデジタル化を有効にすると、電池消費量が増加し、次の結果を招く。
装置の自律性の不足。
電池の寿命の短縮。
電池の過熱による潜在的な危険性。
画面サイズが大きくなるほど、より多くのエネルギーが消費され、電池の電力が急速に消耗する。現在、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標） Ｎｏｔｅ ９、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ＩＰａｄ（登録商標）ｐｒｏ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｓｕｒｆａｃｅ（登録商標）Ｐｒｏのような、手書き文字のデジタル化を提案するモバイル装置はごく少数である。より堅牢、強力な電池を使用し、ハードウェア設計を強化して、過度の電池過熱による装置の損傷を防止すると、コストが２０％から３０％増加するかもしれない。
一般に、手書き文字のデジタル化技術では、電子装置の画面上で動かされるスタイラスが必要である。スクリーンは、スタイラスがスクリーン上で動いている間にスタイラスの位置を決定する手段を備える。スクリーン上のスタイラスの位置の変位を追跡するために、さまざまな技術が開発されてきた。
特許文献１には、オーバーレイを通してディスプレイを見るように構成された透明オーバーレイを有する位置検出装置を備える透明光学デジタイザを記載されていて、オーバーレイは透明材料のパターンを備え、当該パターンは透明層の表面上の位置を示すものである。透明オーバーレイは、当該パターンを読み取るべくその上に移動されたスタイラスと協働するものである。
特許文献１では、スタイラスは赤外線（ＩＲ）放射体を備え、赤外線放射体は、パターンの一部のＩＲ放射により、パターンはスタイラスによって処理されてディスプレイ上のスタイラスの位置を決定するＩＲ放射を出す。パターンは、４×４配列に配置された１６ビットと「Ｌ」字型配列に配置された１６ビットとを備える画素作成される。画素は、フォトリソグラフィー又は印刷技術によって作成される。画素のＩＲ吸収材料はナノ粒子で作られる。開示技術は、オーバーレイの一部を符号化するバイナリデータシステムを備えた画素ベースのパターンに限られる。
特許文献２はデジタイザーシステムを教示し、当該システムは、位置固有の光ルミネセンスのしるしを備えた基板と、光ルミネセンスのしるしを感知するように構成された光学画像センサーを備えるスタイラスとを備える。位置固有の光ルミネセンス表示は、基板の局所領域を一意に画定するドット、例えば量子ドットのパターンを備える。
特許文献２では、識別可能な波長を放射するように構成されたドットの各パターンにおいて、例えば、１つの第１のドットは第１の波長範囲の光を放射するように構成され、少なくとも１つの第２のドットは異なる第２の波長範囲の光を放射するように構成される。量子ドットは、硫化亜鉛ＺｎＳシェルを備えたセレン化カドミウム、テルル化カドミウムＣｄＴｅＳｅのコアなど、市場で入手可能な光ルミネセンスインクのナノ粒子で作られている。しかし、特許文献２は利用可能な量子ドットの収集に限られる。
国際公開第２００６／６５３８０号 国際公開第２０１３／９０４９４号
したがって、既存の解決策の限界を克服又は最小化する解決策を提供する必要がある。
本発明によれば、それら課題は、透明又は半透明の層を有する基板と、透明層上のパターン層とからなるデジタル筆記具のための装置によって達成され、この装置は、透明又は半透明の層を有する基板と、透明層上のパターン層とからなる。
パターン層は、光ルミネセンス材で作られた作動領域と、非光ルミネセンス材で作られた非作動領域とを備え、作動領域は、非作動領域とは異なるものである。
光ルミネセンス材は、可視光下で透明であり、紫外（ＵＶ）光の放射時に近赤外（ＮＩＲ）光又は可視光で放射可能である。
当該装置において、
作動領域の光ルミネセンス材は、複数の層の積層体を備え、当該積層体は、第１の層と第２の層との界面で光ルミネセンス構造を生成して、第１の層と、第２層とを連続的に交互に備え、
パターン層は、平面（Ｘ、Ｙ）に分布するＮ個の点を備え、Ｎは２よりも大きく、
Ｎ個の点が作動領域を画定する一方で、非作動領域は、Ｎ個の点の間の領域によって画定されるか、あるいは
Ｎ個の点が非作動領域を画定する一方で、作動領域は、Ｎ個の点の間の領域によって画定されることを特徴とする。
本発明において、パターン層は、パターン層の平面内に分布されているＮ個の点によって符号化されている。作動領域を画定すべくＮ個の点が光ルミネセンス材からなる場合、Ｎ個の点の間の非作動領域は、非光ルミネセンス材からなる。代替的に、非作動領域を画定すべくＮ個の点が非光ルミネセンス材からなる場合、Ｎ個の点の間の作動領域は、光ルミネセンス材からなる。換言すると、パターン（すなわち作動領域）の光ルミネセンス材の部分は、Ｎ個の点か、Ｎ個の点の間の空間に対応する。
本発明において、位置は、一連のＮ個の点によって符号化されている。パターン層は、Ｍ個の位置に応じているＭ個の表面ユニットを備えて、各表面ユニットが、一連の点によって符号化されている。各一連の点は、表面ユニット上に光ルミネセンス材の固有の分布を備えている。
作動領域の光ルミネセンス材の積層体の組成は、固有の組成である。換言すると、パターンが表面ユニット内で分割されている（画素ともいう）と、作動領域の光ルミネセンス材の積層体の組成は、同一、すなわち、同一の励起波長及び放射波長を持つ。
例えば、パターン層が第１表面ユニットと、第１表面ユニットとは異なる第２表面ユニットを備える場合、作動領域は、複数の層の光ルミネセンス材の積層体を備えてなるＮ個の点によって画定される。第１表面ユニットと第２表面ユニットとを区別する特徴は、第２表面ユニット上の光ルミネセンス材と比較した、第１表面ユニット上の光ルミネセンス材の分布であり、
第１表面ユニットは、積層体を備えてなり、パターン層上の第１の位置を符号化すべく第１放射形状を提供する、Ｎ個の点の第１のシリーズを備える。
第２表面ユニットは、積層体を備えてなり、パターン層上の第２の位置を符号化すべく第２放射形状を提供する、Ｎ個の点の第２のシリーズを備える。
（パターン層の潜在的に追加の表面ユニットを持って必要な変更を加える。）
換言すると、パターン層のＮ個の点の分布がそのように符号化するものであると、位置Ａの（Ｎ個の点から、又はＮ個の点の間の空間から）光ルミネセンス材によって出された放射によって、例えばパターン層上の固有の位置Ａを判定可能となる。
光ルミネセンス材は、複数の層の界面において光ルミネセンス構造、例えば量子構造をなす、金属窒化物と金属酸化物との少なくとも一方の複数の層の積層体を備えてなる。
紫外線放射に照らされて、積層体は、所定の波長の可視光又は赤外線放射を発する。可視光又は赤外線励起波長は、複数の層の金属窒化物と金属酸化物との少なくとも一方の組成と、積層体の厚さに依存する。作動領域は、表面ユニットの光ルミネセンス材を備えてなる領域の合計によって画定される。非作動領域は、表面ユニットの非光ルミネセンス材を備えてなる領域の合計によって画定される。
一実施態様において、表面ユニットは、パターン層上に決定された表面であり、パターン層は、所定の寸法を持つ表面ユニットに分割されているものとなる。各表面ユニットは、表面ユニットの境界の限定内で複数の点を集めたものである。例えば、表面ユニットは、ＸとＹの寸法を持つ画素という正方形の表面である。
一実施態様において、非光ルミネセンス材は、複数の層の積層体であり、好ましくは、光ルミネセンス材と同じ積層体である。
一実施態様において、非光ルミネセンス材は、光ルミネセンス材の積層体の屈折率に近い屈折率を示す材料を備えてなる。
一実施態様において、光ルミネセンス材と非光ルミネセンス材とは、同一組成を持つ複数の層を有する複数の層の積層体を備えてなり、光ルミネセンス積層体は、非光ルミネセンス積層体を提供すべく処置されている。これにより、装置の製造を容易にする。パターン層は、同じ積層体を備えてなるものとなる。処置はしたがって、パターン層上で作動領域を非作動領域から画定できるようになる。当該処置は、例えば、積層体内の量子構造の光ルミネセンス特性を大幅に消し、これにより、読み取り装置（すなわちスタイラス）は、光ルミネセンス材と非光ルミネセンス材とを容易に区別できるようになる、量子構造を変更する処置がある。
本発明において、ユーザは、組成と、励起波長λｅｘと放射波長λｅｍとの少なくとも一方によって第１層及び第２層の厚さと、の少なくとも一方を調整してもよい。
一実施態様において、積層体の励起波長は、約３６０ｎｍと３７５ｎｍとの間、好ましくは３６０ｎｍと３７０ｎｍ、特には３６５ｎｍである。
一実施態様において、Ｎ個の点は、２μｍと４００μｍとの間の寸法、好ましくは、２０μｍと２００μｍとの間の寸法、特に５０μｍの寸法を有する。点の寸法が小さくなるほど、パターン層上のＮ個の点の密度はより高くなり、生成されるデジタルライティングの解像度がより高くなる。例えば、５インチと１２インチとの間のサイズの小型装置（典型的にはスマートフォンとタブレット）には、良質なデジタルライティングを確かにするべく、好ましくは５μｍから１５μｍの範囲の寸法の点を備える。１５インチから３０インチのサイズのより大きな装置（典型的にはラップトップとデスクトップコンピュータ）には、良質なデジタルライティングの確保に１５μｍから３０μｍの範囲の寸法の点が十分だろう。４０インチを超えるさらにより大きな装置（典型的にはテレビとデジタルホワイトボード）には、良質なデジタルライティングの確保に５０μｍから２００μｍの範囲の寸法の点が十分だろう。
一実施態様において、表面ユニットは、１００μｍ２と約５ｍｍ２との範囲の面積、好ましくは２００μｍ２と約２ｍｍ２の間の範囲の面積を備える。表面ユニットは、デジタル筆記の装置の解像単位（液晶又は有機ＥＬディスプレイの画素と同等）を表す。換言すると、
所与の表面領域にとって、表面ユニットがより小さければ、表面ユニットの数はより多くなり、生成されるデジタルライティングの解像度はより高くなる。例えば、例えば、５インチと１２インチとの間のサイズの小型装置（典型的にはスマートフォンとタブレット）には、良質なデジタルライティングを確かにするべく、好ましくは１０００μｍ２から１００００μｍ２（０．００１ｍｍ２から０．０１ｍｍ２）の範囲の寸法を持つ表面ユニットを備える。１５インチから３０インチのサイズのより大きな装置（典型的にはラップトップとデスクトップコンピュータ）には、２００００μｍ２から５００００μｍ２（０．０２ｍｍ２から０．０５ｍｍ２）の範囲の寸法を持つ表面ユニットが良質なデジタルライティングを確保するだろう。４０インチを超えるさらにより大きな装置（典型的にはテレビとデジタルホワイトボード）には、１６００００μｍ２から２２５００００μｍ２（０．１６ｍｍ２から２ｍｍ２）の範囲の寸法を持つ表面ユニットが良質なデジタルライティングを確保するだろう。
一実施態様において、表面ユニットあたり、４点と１００点との間、好ましくは、１０点と３０点の間である。パターン層の所与の解像度にとって、パターン層の表面がより大きくなると、表面ユニット（換言すると、画素）の数はより多くなる。それゆえ、表面ユニット当たりの点のより大きな数の固有の分布の生成が必要となる。そのような固有分布を大きな数で保証するには、表面ユニット当たりより多くの数の点を使用することが好ましい。
表面ユニット当たりより多くの点を保持可能であることにより、デジタルライティング機能のよりよい冗長性を許容する。典型的には、同一の表面ユニット内で、点の同一の固有分布２回（又は３回）繰り返すことで、パターン層の処理中に点の分布が破損した場合に、他の点の分布がまだ有効であることを意味する。
表面ユニット当たりより多くの点を保持可能であることにより、ＸＹ座標の上に表面ユニットごとに追加の（単数又は複数の）機能を割り当て可能となる。典型的には、同じサ表面ユニット内に点の固有分布を２種類埋め込むことによって、一方はＸＹ座標の決定に割り当てられ、もう一方は、例えば、デジタルライティングの特定の機能、文字の色、文字の太さ、文字の消去、デジタル文字が表示される背景の色、その他に割り当てられる。
一実施態様において、積層体は少なくとも２つの第１層と、少なくとも２つの第２層とを備え、積層体は２μｍより薄い厚さを持つ。
一実施態様において、第１層と、第２層との少なくとも一方は金属酸化物を含有する。金属酸化物は、有利には、金属窒化物より操作及び合成が容易である。さらに、金属酸化物は、金属窒化物のバンドギャップエネルギーと異なる、多様なバンドギャップエネルギーを提供する。これは、光ルミネセンス構造、例えば量子構造を複数の層の界面において生成する、金属窒化物と金属酸化物との少なくとも一方の層を備える、可能な積層体の組み合わせの範囲を拡大するものである。
一実施態様において、Ｎ個の点は、三角形、長方形、菱面体、五角形、六角形、七角形、八角形、非対角形、十角形、円形、楕円形から選択された形状を有する。
一実施態様において、Ｎ個の点は、パターン層に均質又は不均質に分布している。典型的には（ｉ）表面ユニットごと異なる幾何形状の固有の組み合わせを持つ、点の均質な分布と、（ｉｉ）表面ユニットごと共通の幾何形状を持つ、点の不均質な分布との少なくとも一方である。
一実施態様において、パターン層は、１０ｎｍと約２ｍｍとの間の厚さ、好ましくは、約１０ｎｍと約１ｍｍとの間の厚さを有する。パターン層の厚さは、所望の放射範囲（波長）における目標の光ルミネセンス強度を出すべく選択される積層体のタイプに依存する。
積層体のタイプは、金属窒化物と金属酸化物との少なくとも一方の複数の層の所定の組み合わせを備える。所与の放射範囲にとって、目標の光ルミネセンス強度が低い場合、薄いパターン層で十分かもしれない。目標の光ルミネセンス強度が大きい場合、より厚いパターン層が必要になろう。
また、パターン層が処理される透明層の表面条件は、処理されるパターン層の質に影響を及ぼす場合がある。表面条件とは、（ｉ）結晶化度のタイプ、典型的には単結晶、多結晶又はアモルファス、及び（ｉｉ）表面粗さの程度（すなわち、ＲａまたはＲＭＳ）を意味する。
例えば、極度に低い表面粗さ（例えば、ＲＭＳが１以下）を持つ単結晶透明層は、比較的厚みを抑えて（例えば、２０ｎｍから１００ｎｍ）良質のパターン層を達成できるだろう。一方、同じ表面粗さ（すなわちＲＭＳが１以下）のアモルファスの透明層は、比較的より厚く（例えば、３００ｎｍから８００ｎｍ）して同等の質のパターン層を達成するだろう。比較として、より粗い表面（例えばＲＭＳが５０超）のアモルファス透明層は、かなりの厚さ（例えば２０μｍから１００μｍ）で同等の質のパターン層を達成するだろう。換言すると、透明層においてアモルファスがより多くなり、表面がより粗くなると、良質のパターン層を達成するには、パターン層はより厚くなる。良質なパターン層とは、その界面に量子構造を埋め込めるパターン層を意味する。
一実施態様において、第１層は、約１ｎｍから２０ｎｍとの間の厚さ、好ましくは２ｎｍと１０ｎｍとの間の値の厚さを有する。
一実施態様において、第２層は、約１ｎｍと７ｎｍとの間の値の厚さ、好ましくは約８ｎｍと３０ｎｍとの間の値の厚さを有する。
一実施態様において、透明又は半透明層は、ミネラルガラス又はサファイアガラスを含有する。適用タイプ（環境と、使用理由との少なくとも一方）によって、ミネラルガラスは、物理破損に対して十分丈夫でないおそれがある。典型的にはサファイアガラスはミネラルガラスの代替候補になり得る。
一実施態様において、積層体は、少なくとも１組の層（すなわち１つの第１層及び１つの第２層）、最多で５００組の層を備え、好ましくは２０組から３００組の間の厚さを持つ。
組の合計数は、積層体により出せる光ルミネセンス強度を画定し、ゆえに全体的な厚さを画定する。所与の積層体にとって、層の組の数が多くなれば、積層体の光ルミネセンス強度はより大きくなる。例えば、最小（非常に小さい）の光ルミネセンス強度が必要な場合は、層は２、３組で十分かもしれない一方、最大（非常に大きな）光ルミネセンス強度が必要な場合は、層の組はかなり多数を目標にしなければならないかもしれない。
一実施態様において、透明層は、アモルファスガラス、多結晶ガラス、単結晶サファイア、セラミック、鉄合金、非鉄合金の中から選択されている。
一実施態様において、装置は、パターン層上に、パターン層が処理される透明層から発せられた望ましくない光をフィルターするフィルター層をさらに備える。そのようにして、パターン層の光ルミネセンス部分から発された光のみが、パターン層上に配置されているセンサー装置によって検出される。
一実施態様において、装置は、パターン層を覆う保護塗布をさらに備える。保護塗布は、パターン層及び透明層を衝撃や振動による破損を防ぐものである。
一実施態様において、装置は、例えば、コンピュータのディスプレイ、テレビのディスプレイ、電話のディスプレイ、特にスマートフォンのディスプレイ、タブレットのディスプレイ、デジタルホワイトボードである、任意の装置のディスプレイに配置されるために設計されている。
一実施態様において、装置は、ディスプレイプロジェクターに接続されるために設計されていて、デジタルライティングが表面、例えば壁、ホワイトボード又はテーブルに投影される。
一実施態様において、装置において、第１層と、第２層との少なくとも一方は、合金、例えば金属酸化物の合金ＡＢＯｘ、又は窒化酸化物の合金Ａ’Ｂ’Ｎｘ，を含有し、Ａと、Ａ’と、Ｂと、Ｂ’とは金属要素である。
酸化又は金属窒化物の合金層（すなわちＡＢＯｘ、又はＡ’Ｂ’Ｎｘ）は、酸化又は金属窒化物層からの異なるバンドギャップエネルギーを提示する。第１層と第２層との少なくとも一方が合金で置き換えられる場合、変更された光ルミネセンス特性、例えば変更された放射範囲を示す量子構造を持つ新しい積層体を得る結果となる。
一実施態様において、金属酸化物は、ケイ素酸化物ＳｉＯｘと、酸化亜鉛ＺｎＯと、前記金属酸化物の合金との中から選択されている。
一実施態様において、金属窒化物は、窒化アルミニウムＡｌＮと、窒化ガリウムＧａＮと、窒化インジウムＩｎＮと、前記金属窒化物の合金との中から選択されている。
一実施態様において、積層体は、少なくとも１つの第３層を、第１層と第２層との間、又は２つの第１層の間、又は２つの第２層の間にさらに備え、例えば、１つの第３層、又は２つの第３層又は３つの第３層を、さらに備える。追加の層、例えば第３層は、界面に存在する量子構造を変更して、光ルミネセンス特性、例えば放射範囲の変更をするべく初期バンドギャップエネルギー構造の見直しと変更を許容する。第３層は、第１層又は第２層と共に合金を形成するようにしてもよい。
一実施態様において、追加の層は、金属硫化物を、好ましくは、硫化亜鉛ＺｎＳ、硫化カドミウムＣｄＳ、前記金属硫化物の合金のいずれかから選択された金属硫化物を含有する。
一実施態様において、追加の層は、テルル化カドミウム、又はセレン化カドミウム、好ましくは、テルル化カドミウムとセレン化カドミウムとから選択されたもの、又はテルル化カドミウム及びセレン化カドミウムの合金を含有する。
一実施態様において、追加の層は、金属ヒ化物、好ましくはヒ化アルミニウムＡｌＡｓ、ヒ化ガリウムＧａＡｓ又は前記金属ヒ化物の合金の中から選択されている金属ヒ化物を含有する。
本発明は、また、光ルミネセンス材の積層体を製造する方法に関し、当該方法は
ｉ）基板を、基板上に金属酸化物と窒化酸化物との少なくとも一方を付着するチャンバー内に配置することと、
ｉｉ）パターン層を基板上に付着することと
パターン層は、光ルミネセンス材からなる作動領域と、非光ルミネセンス材からなる非作動領域とを備え、作動領域は、非作動領域とは異なり、光ルミネセンス材は可視光下で透明であり、紫外線照射を受けると近赤外線（ＮＩＲ）又は可視光放射を出すことができて、作動領域の光ルミネセンス材は、複数の層の積層体を備え、当該積層体は、第１層と第２層とを連続的に交互に備えて第１層と第２層との間の界面に光ルミネセンス構造を作り、
パターン層は、平面に分布されている一連のＮ個の点を備え、Ｎは２より大きく、Ｎ個の点は作動領域を画定する一方で、非作動領域がＮ個の点の間の領域に画定されるか、あるいはＮ個の点は非作動領域を画定する一方で、作動領域がＮ個の点の間の領域に画定される、パターン層を基板上に付着することと、
ｉｉ）付着するステップの間、光ルミネセンス構造を調整して、紫外線放射の際に作動領域が所定の波長を放射するようにチャンバーの変数を制御することと
を備える。
有利には、本発明による方法は、パターン層の光学特性の調整に柔軟で、これを許容する。換言すると、取扱ステップは、驚くべきことに、第１層と第２層との界面における光ルミネセンス構造の光ルミネセンス特性を変更する。例えば、取扱ステップは、放射波長のλｅｍ１からλｅｍ２への変更を許容する。
出願人は、製造中にパターン層が付着されるチャンバーの変数がパターン層の光ルミネセンス特性に影響することを発見した。チャンバーの変数の変更は、第１層と第２層との界面における光ルミネセンス構造の構造的変更をもたらす。
方法は、目標とする波長の、例えば可視光から近赤外（ＮＩＲ）放射の範囲にわたる放射によってパターン層を設計できるという柔軟性をユーザに提供する。
一実施態様において、変数は、チャンバーの温度、チャンバーの圧力、チャンバーの雰囲気組成、処置の時間長の中から選択される。また、パターン層が使用される基板のタイプ（例えば、ミネラルガラス、サファイアガラス、セラミック又は合金）によって、対応する変数のセットが生成され、物理的及び化学的整合性、例えば基板の物理的形態と、基板の力学的特性と、基板の光学的特性との少なくともいずれかを保存しながらパターン層の適切な処理ができるように使用される。
一実施態様において、チャンバーの温度は、室温、すなわち摂氏２５度と摂氏８５０度との間で変化する。温度は、好ましくは成膜方法に依存する。
例えば、ＣＶＤ（化学気相蒸着法）には摂氏７００度と摂氏８００度の間。
例えば、ＰＶＤ（物理蒸着法）には室温すなわち約摂氏２５度と摂氏３００度の間。
成長方法は、パターン層が処理される基板のタイプに応じて選択される。例えば、基板がサファイアガラス、セラミックス又は鉄合金からなる場合は、ＣＶＤ法が選択される。基板がミネラルガラス、特に強化ミネラルガラス又は非鉄合金からなる場合は、ＰＶＤ法が選択される。
一実施態様において、チャンバーの圧力は約１０３バールと１０８バールとの間で変化する。圧力は、好ましくは成膜法によって変える。
例えば、ＣＶＤ（化学気相蒸着）法には約１０６バールである。
例えば、ＰＶＤ（物理蒸着）法には約１０４バールである。
一実施態様において、雰囲気組成は、水素と、酸素と、アルゴンとを備える。ガスの種類と混合割合は成膜方法によって変える。
ＣＶＤ法には酸素又は水素。
ＰＶＤ法にはアルゴン／酸素を７０／３０の混合。
一実施態様において、変数は以下のようになる。
チャンバーの温度は摂氏１５０度と摂氏３００度との間で変化し、
チャンバーの圧力は５×１０４バールと５×１０５バールとの間で変化し、
チャンバー雰囲気の気体組成は３０／７０の酸素／アルゴン比率から上下１５％で変化する。
一実施態様において、基板は、アモルファスガラス、多結晶ガラス、単結晶サファイア、セラミック、鉄合金の中から選択される。目標の適用によって、適切な基板、例えば平均価格帯のスマートフォンにはミネラルガラス、高価格帯のスマートフォンにはサファイアガラスが選択される。
本発明はまた、スタイラスの位置を装置の表面で位置決めする方法に関し、当該プロセスは
ｉ）表面を有する装置を提供することであって、当該装置は、パターン層を備え、パターン層は、光ルミネセンス材からなる作動領域と、非光ルミネセンス材からなる非作動領域とを備え、作動領域は非作動領域とは異なり、
光ルミネセンス材は可視光下で透明であり、紫外線（ＵＶ）照射を受けると近赤外線（ＮＩＲ）又は可視光放射を出すことができて、作動領域の光ルミネセンス材は、複数の層の積層体を備え、当該積層体は、第１層と第２層とを連続的に交互に備えて第１層と第２層との間の界面に光ルミネセンス構造を作り、
パターン層は、平面（Ｘ、Ｙ）に分布されている一連のＮ個の点を備え、Ｎは２より大きく、Ｎ個の点は作動領域を画定する一方で、非作動領域がＮ個の点の間の領域に画定されているか、あるいはＮ個の点は非作動領域を画定する一方で、作動領域がＮ個の点の間の領域に画定されている、
表面を有する装置を提供することと、
ｉｉ）紫外線放射を出せる紫外線源と、近赤外線又は可視光放射を検出可能な検出装置とを提供することと、
ｉｉｉ）紫外線源がパターン層に向かって紫外線放射を出しているときにスタイラスを装置の表面上で移動することと、
ｉｖ）紫外線放射に応答して、パターン層から出された近赤外線又は可視光放射を検出することと、
ｖ）スタイラスに検出された近赤外線又は可視光放射によって、表面上でスタイラスの位置を決めることと
を備える。
有利には、本発明により、ディスプレイのエネルギー供給から独立して、スタイラス（又はパターン層の放射を検出可能な別の装置）の位置を決定できるようになる。換言すると、容量に基づく方法、例えば、連続的なエネルギーの供給を要するマルチタッチスクリーンの方法と対照的に、パターン層からのＮＩＲ又は可視光の放射はエネルギーを要求しない。
本発明は、ガラスに覆われている装置の電池に影響はないか非常に限られた影響しかないので、装置の自律性を強化する。
本発明において、装置、例えばガラスは、受動的であり、その役割は、スタイラスから発せられた紫外線光を部分的又は全体的に吸収することである。スタイラスは、紫外線照明に応答する光ルミネセンス材からの近赤外線光又は可視光を測定し、ガラスの光ルミネセンス材からの測定された放射によって、スタイラスの位置を決定すべくデータを処理する。代替的に、スタイラスは、フレーム又は点のシリーズのようなデータを、パターン層の点のシリーズによって提供された放射に基づいてスタイラスの位置を決定する処理ユニット、例えばコンピュータ又はタブレット又はスマートフォンに伝送する。
そのように、有利には、エネルギーに依存する既存の容量の方法と対照的に、スタイラスの位置の決定は、装置のエネルギー供給又は電池に影響しない。
一実施態様において、方法は、スタイラスの位置の絶対検出の決定を備える。
スタイラスは、作動領域の光ルミネセンス材の存在を検出する。パターン層がＮ個の表面ユニットを備えることを考えると、各表面ユニットが、パターン層の表面ユニットごと固有に分布されている一連のＮ個の点を備える。スタイラスはパターン層の表面上を動き、紫外光を出している間、各表面ユニットの固有の点の分布を認識する。各表面ユニットの異なるＸＹ平面のデータベースを評価することによって、スタイラスの正確な位置を決定可能である。
一実施態様において、方法は、装置の表面に実質的に平行な方向に紫外線放射を行える紫外線源を提供することを備える。
そのような構成は次の潜在的な有利点を示す。
（ｉ）紫外線源を装置の表面に統合することで、紫外線源をスタイラスから取り外せるようになり、スタイラスは、改良された人間工学を持ってよりシンプルに設計できるようになる。
（ｉｉ）紫外線源を装置の縁部の隣に統合することで、装置の厚みを顕著に減らし、非常に薄型にできるようになる。これは、美的観点から有益な特徴である。
紫外線放射は、表面に実質的に平行に提供されると、パターン層は、パターン層を通過する紫外線放射が拡散できる導波路として作動する。
一実施態様において、装置の表面上のスタイラスの位置を決定するプロセスは、本発明による装置を使用する。
本発明はまた、デジタル筆記技術のシステムに関し、当該システムは、
本発明による装置と、
表面を備えるディスプレイであって、当該表面が前記装置に覆われている、ディスプレイと、
紫外線放射を前記装置の表面に向かって放射するために設計されている紫外線モジュールと、
紫外線モジュールからの紫外線照射に応じた、前記装置の表面からの近赤外線又は可視光放射を受け取るために設計されている近赤外線モジュールと、
前記装置上のスタイラスの検出位置によってディスプレイ上に書くための処理手段と
を備える。
透明（又は半透明）層は、ディスプレイ、例えばテレビやタブレットディスプレイのカバーガラスであってよい。
一実施態様において、ディスプレイは、コンピュータのディスプレイ、テレビのディスプレイ、電話のディスプレイ、特にスマートフォンのディスプレイ、タブレットディスプレイ、デジタルホワイトボードの中から選択されている。
一実施態様において、紫外線モジュールは、装置の表面に実質的に平行な方向に紫外線放射を行うように設計されている。
一実施態様において、紫外線モジュール及び赤外線モジュールがスタイラスに入っている。
本発明は、さらに、本発明による装置と共に使用するために設計されているスタイラスに関し、当該スタイラスは当該装置のパターン層を読み取り可能であり、
電源と、
紫外線を放射するモジュールと、
近赤外線又は可視光を検出するモジュールと、
を備える。
一実施態様において、スタイラスは、検出した近赤外線又は可視光に関連するデータを、当該データを処理する処理装置に、ブルートゥース（登録商標）インタフェース又は他の無線接続又は有線接続を介して伝送する、伝送モジュールをさらに備える。
一実施態様において、スタイラスは、スタイラスと表面との接触を判定することと、表面上のスタイラスの変位を判定することとの少なくとも一方の慣性力センサーをさらに備える。
本発明では、本発明による装置について説明する実施形態は、必要な変更を加えて、システムと、製造プロセスと、位置を決定するプロセスと、本発明によるスタイラスとに適用され、逆もまた同様である。
本発明は、例によって与えられ、以下の図によって図示された実施形態の説明の助けを借りてよりよく理解されるであろう。
本発明による２つの装置の一方を示す。 本発明による２つの装置の一方を示す。 本発明による２つの装置の一方を示す。 本発明による２つの装置の一方を示す。 本発明による２つの装置の一方を示す。 本発明による２つの装置の一方を示す。 本発明によるシステムを示す。 本発明による装置の符号化された表面を示す。 本発明による装置の符号化された表面を示す。 本発明によるスタイラスを示す。
以下、請求項の発明の実施例を図１から図７と共に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
図１ａ、図１ｂ、図２ａ、図２Ｂｂ、図３ａ、図３ｂは、本発明に従った装置の実施形態を示す。図１、図２は、装置の断面図であり、装置の一部のみを示す。
装置１００、２００、３００、４００、９００、１０００は、パターン層１０１、２０１、３０１、４０１、９０１、１００１と透明層１０２、２０２、３０２、４０２、９０２，１００２とを備える。透明層１０２、２０２、３０２、４０２、９０２、１００２はアモルファスガラスでできている。パターン層１０１、２０１、３０１、４０１、９０１、１００１は、その構成が装置１００、２００、３００、４００、９００、１０００間で異なる積層体１０３、２０３、３０３、４０３、９０３、１００３を備える。
図１ａに示される装置１００の積層体１０３は、第１の層１０４としての二酸化ケイ素ＳｉＯ２と、第２の層１０５としての酸化亜鉛ＺｎＯとを含有する。この実施形態では、第１層は厚さ８ｎｍであり、第２層は厚さ５ｎｍである。
図１ｂに示される装置２００の積層体２０３は、第１の層２０４としての二酸化ケイ素ＳｉＯ２と、第２の層２０５としての窒化アルミニウムＡｌＮとを含有する。この実施形態では、第１層は厚さ８ｎｍであり、第２層は厚さ３ｎｍである。
図２ａに示される装置３００の積層体３０３は、第１の層３０４としての二酸化ケイ素ＳｉＯ２及び第２の層３０５としての酸化亜鉛ＺｎＯを含有する。積層体３０３は、第３層３０６として窒化アルミニウムＡｌＮをさらに含有し、前記第３層ＡｌＮは、２つの第２層ＺｎＯ３０５の間に含まれている。この実施形態では、第１層は厚さ８ｎｍであり、第２層は厚さ５ｎｍであり、第３層は厚さ３ｎｍである。
図２ｂに示される装置４００の積層体４０３は、第１層４０４としての合金であるケイ酸亜鉛類ＺｎＳｉＯｘと、第２層４０５としての窒化アルミニウムＡｌＮとを含有する。この実施形態では、第１層は１５ｎｍ厚であり、第２層は３ｎｍ厚である。
図３ａに示される装置９００の積層体９０３は、第１の層９０４としてＳｉＯ２、第２の層９０５として酸化亜鉛ＺｎＯを含有する。積層体９０３は、第３層９０６として窒化アルミニウムＡｌＮ及び窒化ガリウムＧａＮをさらに含有し、ＧａＮの層はＡｌＮの２つの層の間にある。この実施形態では、第１層は５ｎｍ厚であり、第２層は７ｎｍ厚であり、第３層は３ｎｍ厚である。
図３ｂに示される装置１０００の積層体１００３は、第１の層１００４としての合金であるケイ酸亜鉛類ＺｎＳｉＯｘと、第２の層１００５としての窒化物ＡＧａＩＮとを含有する。この実施形態では、第１層は厚さ１２ｎｍであり、第２層は厚さ５ｎｍである。
積層体が１つの第３層又は複数の第３層を備えると、合金形成は第３層と、第１層又は第２層との間で起こる可能性がある。合金の形成は、（ｉ）第３層と、第１又は第２層との組成と、（ｉｉ）積層体の形状と、（ｉｉｉ）プロセス条件とに依存する。例えば、図２ａ及び図２ｂでは、ＳｉＯｘとＺｎＯの間の合金形成が優先される可能性があるが、ＺｎＯとＡＩＮの間の合金形成の可能性は限られる。相互に図３ａでは、一方でＳｉＯｘとＺｎＯの間の合金形成と、他方ＡＩＮとＧａＮの間の合金形成が期待できる。
本発明は、例示された装置１００、２００、３００、４００に限定されない。例えば、積層体は、ＡＩ２Ｏ３／ＺｎＯ、ＺｎＯ／ＳｉＯ２、ＺｎＯ／ＧａＮ、ＡＩＮ／ＳｉＯ２、ＺｎＳ／ＳｉＯ２、ＡｌＮ／ＺｎＳ、ＡｌＮ／ＺｎＳｅ、ＧａＮ／ＳｉＣを含有するバイナリーシステム（すなわち、第１層と第２層を持つシステム）、あるいはＡｌ２Ｏ３／ＺｎＯ／ＳｉＯ２、ＺｎＯ／ＡｌＮ／ＳｉＯ２、ＺｎＯ／ＧａＮ／ＳｉＯ２、ＡｌＮ／ＧａＮ／ＳｉＯ２、ＩｎＮ／ＡｌＮ／ＺｎＯ、ＩｎＮ／ＧａＮ／ＺｎＯを含有する（第１層と、第２層と、第３層とを持つ）ターナリーシステムを備えてもよい。
典型的に、積層体は、ＩＩ－ＶＩと、ＩＩ－Ｖとの少なくとも一方の組み合わせを備えてもよい。
図２ａに示す装置は、以下の変数を持つＰＶＤ（物理蒸着）で製造されている。
温度範囲は２００から３００℃
雰囲気１は１５／８５から３０／７０の範囲の酸素／アルゴン混合ガス
雰囲気２は２５／７５から４０／６０の範囲の窒素／アルゴン混合ガス
プロセス圧力範囲は５×１０５から１０４ｂａｒ
第１層と第２層の組数は２０から５０
処理時間はＰＶＤシステムの設計に大きく依存するため、例えば１時間の範囲内（２時間から５時間）で、リアクターごとに異なる。
図４は、本発明によるシステム５００を表す。システム５００は、本発明による装置５０１、例えば図１ａ、図１ｂ、又は図２ａ、図２ｂに示される装置を備える。装置５０１は、ディスプレイ５０２、この実施形態ではテレビディスプレイを、覆う。装置５０１は、パターン層５０３及び透明層５０４を備える。
図４ｂは、装置５０１の部分５０５を示し、前記部分は表面ユニット５０６で分割されている。
各表面ユニット５０６は、図４ｃに示されるように一連のＮ点を備える。図３ｃに表される表面ユニット５０６は、９つの点を備え、前記Ｎ点は、パターン層５０３上の、したがって装置５０１上の１つの位置を符号化する。本実施形態では、点５０７は、直径が５０μｍの円柱形状の点である。パターン層５０３は、点５０７の間の領域をさらに備える。複数の点が光ルミネセンス材で作成されて作動領域を画定する場合、非作動領域は、図５に示すように、点間の領域によって画定される。複数の点が非光ルミネセンス材で作成され、非作動領域を画定する場合、作動領域は、図６に示すように、光ルミネセンス材で作成された点間の領域によって画定される。
システムは、スタイラス５１０をさらに備え、当該スタイラスは、パターン層５０３に向かって紫外線（ＵＶ）放射を出すＵＶモジュール５１１を備える。スタイラス５１０は、ＵＶ放射の際にパターン層５０３から放射される近赤外線（ＮＩＲ）又は可視光を受け取るためのＩＲモジュール５１２をさらに備える。
図５は、６つの表面ユニット６０６を示す図３のパターン層５０３の部分図である。図５の各表面ユニット６０６は、Ｎ点６０７の特定の分布を備え、Ｎは本実施形態では１０点に等しい。一実施形態では、点６０７は、光ルミネセンス材で作られ、それにより、光ルミネセンス特性を備えた作動領域６０８を画定する。非作動領域は、点間の領域によって画定され、非作動領域６０９は非光ルミネセンス材でできている。別の実施形態では、点６０７は、非光ルミネセンス材で作られ、それにより、非―作動領域６０８を画定する。点間の領域は、光ルミネセンス特性を持つ光ルミネセンス材でできている。
表面ユニット６０６の際立った特徴は、表面ユニット６０６上の点６０７の分布である。言い換えると、各表面ユニット６０６は、パターン層５０３上の固有の位置を符号化する特定の点分布６０７を持つ。スタイラスが１つの表面ユニット６０６に面している場合、ＩＲモジュールが受け取る近赤外線放射のモチーフ（形状）は、点の分布に依存する。ゆえに、ＩＲモジュール５１２によって受け取られた近赤外線放射を処理することにより、パターン層５０３上のスタイラス５１０の位置を決定可能である。
代替的に、図６に示されるように、表面ユニット５０６は、ＱＲコードのような二次元コードで符号化されてもよい。点は、表面ユニット７０６に分布する２次元要素７０７に置き換えられ、各２次元要素７０７は光ルミネセンス材又は非光ルミネセンス材で作られている。表面ユニット５０６は、二次元要素７０７が非光ルミネセンス材で作られている場合（非作動領域７０９）は作動領域７０８を画定する光ルミネセンス材か、あるいは非作動領域７０９を画定する非光ルミネセンス材で作られている、二次元要素７０７の間の領域を備える。スタイラスの位置を決定するために、図５の点を持つ表面ユニットについて説明したプロセスは、２次元要素にも適用される。紫外線放射では、各表面ユニット７０６は固有の位置を符号化する特定の紫外線放射モチーフ（形状）で放射する。
図７は、本発明による装置と共に使用されるように設計された本発明によるスタイラス８００を表す。スタイラス８００は、検出器８０１が装置の表面を検出したときにモジュール８０１の紫外線放射を起動するＵＶ起動部８０２によって制御されるＵＶモジュール８０１を備える。本実施形態では、ＵＶモジュールは３６５ｎｍで放射し、当該放射は光ファイバ８０４を介して案内される。
スタイラス８００は、さらに、紫外線放射の際に装置の表面によって放出される近赤外線放射を処理するＩＲセンサー又はモジュール８０３を備える。近赤外線は、信号を処理するために設計された処理手段に送信される。処理手段は、特には回路基板８０５を備える。
スタイラス８００は、電池８０６、特に再充電可能な電池をさらに備える。処理手段は、データを外部プロセッサ（図示せず）にエクスポートすべく、例えばブルートゥース接続手段８０７の送信手段に結合してもよい。
スタイラス８００はまた、（ｉ）パターン層が処理された基板、例えば無機ガラスからの寄生放射、（ｉｉ）スタイラスのＵＶ源から、そしてパターン層が処理された基板によって反射された寄生放射をフィルタリングするためのフィルター８０８を備える。
１００ 本発明による装置
１０１ パターン層
１０２ 透明層
１０３ 積層体
１０４ 第１層
１０５ 第２層
２００ 本発明による装置
２０１ パターン層
２０２ 透明層
２０３ 積層体
２０４ 第１層
２０５ 第２層
３００ 本発明による装置
３０１ パターン層
３０２ 透明層
３０３ 積層体
３０４ 第１層
３０５ 第２層
３０６ 第３層
４００ 本発明による装置
４０１ パターン層
４０２ 透明層
４０３ 積層体
４０４ 第１層
４０５ 第２層
５００ 本発明によるシステム
５０１ 装置
５０２ ディスプレイ
５０３ パターン層
５０４ 透明層
５０５ パターン層の一部
５０６ 表面ユニット
５０７ 点
５０８ 光ルミネセンス材
５０９ 非光ルミネセンス材
５１０ スタイラス
５１１ 紫外線モジュール
５１２ 赤外線モジュール
６００ 本発明による装置
６０６ 表面ユニット
６０７ 点
６０８ 作動領域
６０９ 非作動領域
７００ 本発明による装置
７０６ 表面ユニット
７０７ 二次元要素
７０８ 作動領域
７０９ 非作動領域
８００ 本発明によるスタイラス
８０１ 紫外線モジュール
８０２ 紫外線起動部
８０３ 赤外線センサー
８０４ 光学ファイバ
８０５ 回路基板
８０６ 電池
８０７ ブルートゥース接続手段
８０８ 光学フィルター
９００ 本発明による装置
９０１ パターン層
９０２ 透明層
９０３ 積層体
９０４ フィルター層
９０５ 第２層
９０６ 第３層
１０００ 本発明による装置
１００１ パターン層
１００２ 透明層
１００３ 積層体
１００４ 第１層
１００５ 第２層

Claims (21)

  1. 透明又は半透明の層（１０２、２０２、３０２、４０２、９０２、１００２）を有する基板と、前記透明又は半透明層（１０２、２０２、３０２、４０２、５０４、９０２、１００２）上のパターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）とを備えるデジタル筆記具用装置であって、
    前記パターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）は、光ルミネセンス材（５０８）で作られた作動領域（６０８、７０８）と、非光ルミネセンス材（５０９）で作られた非作動領域（６０９、７０９）とを備え、前記作動領域（６０８、７０８）は前記非作動領域（６０９、７０９）とは異なっていて、
    前記光ルミネセンス材（５０９）は、可視光下で透明であり、紫外線（ＵＶ）にさらされると近赤外線（ＮＩＲ）又は可視光で放射可能である、
    前記デジタル筆記具用装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）において、
    前記作動領域（６０８、７０８）の前記光ルミネセンス材（５０９）は、複数の層の積層体（１０３、２０３、３０３、４０３、９０３、１００３）を備え、前記積層体（１０３、２０３、３０３、４０３、４０３、９０３、１００３）は、第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）と第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、１００５）との界面で光ルミネセンス構造を生成する、前記第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）と、前記第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、９０５、１００５）とを連続的に交互に備え、
    前記パターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）は、平面（Ｘ、Ｙ）に分布する一連のＮ個の点（５０７、６０７、７０７）を備え、Ｎは２よりも大きく、
    前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）が前記作動領域（６０８、７０８）を画定し、前記非作動領域（６０９、７０９）はＮ個の点（５０７、６０７、７０７）の間の領域によって画定されているか、あるいは
    前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）が前記非作動領域（６０９、７０９）を画定し、前記作動領域（６０８、７０８）は前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）の間の領域によって画定されていて、
    前記積層体が、少なくとも１つの第３層を、前記第１層と前記第２層との間、２つの前記第１層の間、又は２つの前記第２層の間にさらに備え、
    前記デジタル筆記具用装置が、前記第３層の界面にて変更された量子構造、又は前記第３層の隣りの第１層又は第２層とで形成された合金を、備える
    ことを特徴とする、デジタル筆記具用装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  2. 前記第１層（１０４、２０４、３０４、４０４）は、１ｎｍから２０ｎｍとの間の値の厚さを有し、第２層は、１ｎｍと７ｎｍとの間の値の厚さを有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  3. 前記第２層（１０５、２０５、３０５、４０５）は、１ｎｍから５０ｎｍとの間の値の厚さを有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  4. 前記積層体（１０３、２０３、３０３、４０３、９０３、１００３）は少なくとも２つの前記第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）と、少なくとも２つの前記第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、１００５）とを備え、前記積層体（１０３、２０３、３０３、４０３、９０３、１００３）は２μｍより薄い厚さを有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  5. 前記第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）は金属酸化物又は窒化金属窒化物を含有し、
    前記第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、１００５）は金属酸化物又は金属窒化物を含有し、あるいは
    前記第１層及び前記第２層の両方は金属酸化物又は金属窒化物を含有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  6. 前記第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）と、
    前記第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、１００５）と、
    前記第１層及び前記第２層の両方と、
    のいずれかは、合金、金属酸化物の合金ＡＢＯｘ、又は金属窒化酸化物の合金Ａ’Ｂ’Ｎｘを含有し、Ａと、Ａ’と、Ｂと、Ｂ’とは金属要素である、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  7. 前記金属酸化物は、ケイ素酸化物ＳｉＯｘと、酸化亜鉛ＺｎＯと、前記金属酸化物の合金とのいずれかである、請求項５に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  8. 前記金属窒化物は、窒化アルミニウムＡｌＮ、窒化ガリウムＧａＮ、窒化インジウムＩｎＮ、前記金属窒化物の合金のいずれかを含有する、請求項５に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  9. 前記第３層（３０６、９０６）は、金属硫化物、硫化亜鉛ＺｎＳ、硫化カドミウムＣｄＳ、前記金属硫化物の合金のいずれかを含有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  10. 前記第３層（３０６、９０６）は、テルル化カドミウム、セレン化カドミウム、又はテルル化カドミウム及びセレン化カドミウムの合金を含有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  11. 前記第３層（３０６、９０６）は、金属ヒ化物、ヒ化アルミニウムＡｌＡｓ、ヒ化ガリウムＧａＡｓ又は前記金属ヒ化物の合金を含有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  12. 前記パターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）は、１０ｎｍと２ｍｍとの間の厚さを有する、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  13. 前記パターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）上に、前記透明又は半透明層（１０２、２０２、３０２、４０２、５０４、９０２、１００２）から発せられた望ましくない光を通さないフィルター層をさらに備える、請求項１に記載の装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
  14. 前記第２層は前記第１層よりも厚い、請求項１に記載の装置。
  15. 前記第１層と前記第２層とは異なる材料を備える、請求項１に記載の装置。
  16. （ｉ）前記第１層は二酸化シリコンを備えて、前記第２層は酸化亜鉛を備えることと、
    （ｉｉ）前記第１層は二酸化シリコンを備えて、前記第２層は窒化アルミニウムを備えることと、
    （ｉｉｉ）前記第１層はケイ酸亜鉛類を備えて、前記第２層は窒化アルミニウムを備えることと、
    （ｉｖ）前記第１層はケイ酸亜鉛類を備えて、前記第２層は窒化アルミニウムガリウムを備えることと
    のいずれかである、請求項１に記載の装置。
  17. 前記積層体は、第４層をさらに備え、
    前記第１層と、前記第２層と、前記第３層と、前記第４層とは、
    前記積層体の中で反復配列内に配置されていて、
    前記第１層は二酸化シリコンを含有し、前記第２層は酸化亜鉛を含有し、前記第３層は窒化アルミニウムを含有し、前記第４層は酸化亜鉛を含有する、請求項１に記載の装置。
  18. 前記積層体は、第４層と、第５層と、第６層とをさらに備え、
    前記第１層と、前記第２層と、前記第３層と、前記第４層と、前記第５層と、前記第６層とは、前記積層体の中で反復配列内に配置されていて、
    前記第１層は二酸化シリコンを含有し、前記第４層は、窒化ガリウムを含有し、前記第５層は窒化アルミニウムを含有し、前記第６層は酸化亜鉛を含有する、請求項１に記載の装置。
  19. 前記光ルミネセンス構造は量子構造である、請求項１に記載の装置。
  20. 前記光ルミネセンス材と、前記非光ルミネセンス材とは、同一の組成を有する複数の層の積層体からなり、
    前記非光ルミネセンス材の積層内に存在する量子構造が、前記光ルミネセンス材の積層内に存在する量子構造と比較して相対的に減少された光ルミネセンス特性を有する、請求項１に記載の装置。
  21. 透明又は半透明の層（１０２、２０２、３０２、４０２、９０２、１００２）を有する基板と、前記透明又は半透明層（１０２、２０２、３０２、４０２、５０４、９０２、１００２）上のパターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）とを備えるデジタル筆記具用装置であって、
    前記パターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）は、光ルミネセンス材（５０８）で作られた作動領域（６０８、７０８）と、非光ルミネセンス材（５０９）で作られた非作動領域（６０９、７０９）とを備え、前記作動領域（６０８、７０８）は前記非作動領域（６０９、７０９）とは異なっていて、
    前記光ルミネセンス材（５０９）は、可視光下で透明であり、紫外線（ＵＶ）にさらされると近赤外線（ＮＩＲ）又は可視光で放射可能である、
    前記デジタル筆記具用装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）において、
    前記作動領域（６０８、７０８）の前記光ルミネセンス材（５０９）は、複数の層の積層体（１０３、２０３、３０３、４０３、９０３、１００３）を備え、前記積層体（１０３、２０３、３０３、４０３、４０３、９０３、１００３）は、第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）と第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、１００５）との界面で光ルミネセンス構造を生成する、前記第１層（１０４、２０４、３０４、４０４、９０４、１００４）と、前記第２層（１０５、２０５、３０５、４０５、９０５、９０５、１００５）とを連続的に交互に備え、
    前記光ルミネセンス材と前記非光ルミネセンス材が、同一の組成を有する複数の層の積層体からなり、ここでは光ルミネセンス積層体が非光ルミネセンス積層体を提供するように処置されていて、
    前記パターン層（１０１、２０１、３０１、４０１、５０３、９０１、１００１）は、平面（Ｘ、Ｙ）に分布する一連のＮ個の点（５０７、６０７、７０７）を備え、Ｎは２よりも大きく、
    前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）が前記作動領域（６０８、７０８）を画定し、前記非作動領域（６０９、７０９）は前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）の間の領域によって画定されているか、あるいは
    前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）が前記非作動領域（６０９、７０９）を画定し、前記作動領域（６０８、７０８）は前記Ｎ個の点（５０７、６０７、７０７）の間の領域によって画定されている
    ことを特徴とする、デジタル筆記具用装置（１００、２００、３００、４００、６００、７００、９００、１０００）。
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