KR100889172B1 - Acoustic waves mode touch panel - Google Patents

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KR100889172B1
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마사히로 쭈무라
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터치 패널 시스템즈 코포레이션
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    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
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    • H01L29/861Diodes
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Abstract

본 발명은 음향파가 적게 감쇠되고, 전송신호의 강도가 높은 유리 기판을 이용하여 얻어진 대형 음향파식 터치패널에 관한 것이다. 음향파의 전파매체로서, 주성분인 SiO2 및 추가 성분으로 구성되며, 감쇠계수가 약 0.25dB/cm 이하인 유리 기판이 이용된다. 유리 기판은, 소다 석회 유리의 전파속도와 실질적으로 동일한 전파속도를 가지며, 추가 성분으로서 BaO 및/또는 B2O3를 실질적으로 포함하지 않는다. 상기 유리 기판은, BaO 및 B2O3를 실질적으로 포함하지 않고 Al2O3, ZrO2 및 SrO를 포함하며, ZrO2의 함량이 3중량% 이상, SrO의 함량이 6.5중량% 이상이고, Al2O3와 ZrO2의 비율 ZrO2 / (Al2O3 + ZrO2)은 30 내지 100중량%이다. 이러한 유리 기판을 이용하므로써 강화된 대형의 음향파식 터치패널이 얻어진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large acoustic wave touch panel obtained by using a glass substrate with less attenuated acoustic waves and a high intensity of a transmission signal. As a propagation medium of acoustic waves, a glass substrate composed of SiO 2 as a main component and an additional component and having an attenuation coefficient of about 0.25 dB / cm or less is used. The glass substrate has a propagation rate substantially the same as the propagation rate of soda lime glass, and does not substantially include BaO and / or B 2 O 3 as additional components. The glass substrate is substantially free of BaO and B 2 O 3 and includes Al 2 O 3 , ZrO 2 and SrO, the content of ZrO 2 is at least 3% by weight, the content of SrO is at least 6.5% by weight, Al 2 O 3 and the ratio of ZrO 2 ZrO 2 / (Al 2 O 3 + ZrO 2) is from 30 to 100% by weight. The large acoustic wave touch panel reinforced by using such a glass substrate is obtained.

Description

음향파 방식 터치패널 {ACOUSTIC WAVES MODE TOUCH PANEL}Acoustic Wave Method Touch Panel {ACOUSTIC WAVES MODE TOUCH PANEL}

도 1은 본 발명에 따른 음향파식 터치패널의 일실시 양태를 나타낸 개념적 평면도이다.1 is a conceptual plan view showing an embodiment of an acoustic wave touch panel according to the present invention.

도 2는 실시예 1에 따른 수신신호의 포락선(包絡線)을 나타낸 파형도이다.2 is a waveform diagram showing an envelope of a received signal according to the first embodiment.

도 3은 기판내에서의 음향파 감쇠를 측정하는 방법을 나타낸 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating a method of measuring acoustic wave attenuation in a substrate.

도 4는 CRT 디스플레이 모니터에 탑재된 터치패널의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a touch panel mounted on a CRT display monitor.

도 5는 투사상(像)을 얻기 위해 사용된 터치패널의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the touch panel used to obtain a projected image.

도 6은 외측의 유리층이 터치패널 기판으로서 기능하는 안전유리 적층체의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a safety glass laminate in which an outer glass layer functions as a touch panel substrate.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 유리 기판 3a,3b : 송신수단              1: glass substrate 3a, 3b: transmission means

4a,4b,5a,5b : 반사어레이 6a,6b : 수신수단               4a, 4b, 5a, 5b: reflection array 6a, 6b: receiving means

100,122 : 터치패널 102 : CRT(브라운관)              100,122: Touch Panel 102: CRT (Brown Tube)

104,112 : 하우징 106 : 점착테이프              104,112 housing 106 adhesive tape

108, 114 : 시일링재 110 : 역투사 렌즈              108, 114: sealing material 110: reverse projection lens

118 : 투사기 120 : 렌즈              118: projector 120: lens

151 : 내층 유리 152a : 터치표면              151: inner layer glass 152a: touch surface

152 : 외층유리 153 : 접착제               152: outer layer glass 153: adhesive

본 발명은, 음향파 방식의 터치 포지션 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판(substate)내에서 음향파가 발생하고 그 음향파가 전송신호로부터 일정 범위에서 특징적으로 시간이 지연되어 기판 내부에서 전파되며, 상기와 같은 시간의 지연이, 기판의 하나의 축을 따른 각각의 축방향 변위와 관련된 서로 다른 경로의 길이를 표현하는 방식인 터치패널에 관한 것이다. 기판에 접촉(터치)되면 그 결과, 웨이브에 혼란이 발생하므로 이를 검출하여 기판에 접촉된 축방향의 변위를 구한다. 이러한 종류의 터치패널은, 컴퓨터의 이미지 디스플레이와 관련된 컴퓨터 입력장치로서 사용된다.The present invention relates to an acoustic wave type touch position sensor, and more particularly, an acoustic wave is generated in a substate, and the acoustic wave propagates within the substrate due to a characteristic delay in a certain range from a transmission signal. The above delay of time relates to a touch panel in which the length of the different paths associated with each axial displacement along one axis of the substrate is expressed. As a result, when the substrate is in contact with the substrate, confusion occurs in the wave, so that it is detected and the displacement in the axial direction in contact with the substrate is obtained. This kind of touch panel is used as a computer input device associated with an image display of a computer.

일반적으로 터치패널은, 브라운관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등과 같은 표시 장치나 또는 표시 유닛과 함께 조합되어 입·출력 장치로서 각종 분야에서 이용되어 왔다. 현재, 시판중인 터치패널은 주로 저항식, 용량식 및 음향파식 터치패널이다. 음향파식 터치패널을 사용하는 경우, 저항식 및 용량식 터치패널에 비해 터치표면을 견고히 할 수 있으며 명료하고 큰 화상을 얻을 수 있다. In general, the touch panel has been used in various fields as an input / output device in combination with a display device such as a CRT, a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or a display unit. Currently, commercially available touch panels are mainly resistive, capacitive and acoustic wave touch panels. In the case of using an acoustic wave touch panel, the touch surface can be firmer and clear and large images can be obtained compared to the resistive and capacitive touch panels.

저항식 및 용량식 터치패널은 기판위에 저항층이 형성되어 있다. 일반적으로 바람직한 기판재료로는 강도, 광학적 투명도 및 가격의 면에서 소다유리(소다 석회 유리)가 선택된다. 터치 포지션에 관한 정보를 검출하기 위해 상기 저항층은 필수적이다. 또한, 종래의 저항식 터치패널에는 플라스틱제 커버시트가 씌워져 있다. 대부분의 용도면에서 유리 기판에 부가된 이러한 구성 부분은, 우발적으로 또는 고장으로 인해 손상되기 쉽다. 더욱이, 상기와 같은 부가적인 구성 부분으로 인해 광투과율이 저하되어 주위의 광반사가 증가하기 때문에 표시 장치에서 데이터 및 상(像)의 선명도(시인성;視認性)가 저하된다. In the resistive and capacitive touch panels, a resistive layer is formed on a substrate. As a preferred substrate material, soda glass (soda lime glass) is selected in terms of strength, optical transparency and price. The resistive layer is necessary to detect information regarding the touch position. In addition, the conventional resistive touch panel is covered with a plastic cover sheet. In most applications these components added to the glass substrate are prone to damage by accident or by failure. Furthermore, the additional components as described above lower the light transmittance and increase the ambient light reflection, thereby degrading the sharpness (visibility) of data and images in the display device.

이에 비해, 종래의 음향파식 터치패널은, 터치표면이 견고하고 표시화상의 품질이 높다는 이점을 가지며, 입력위치에 관한 좌표데이터를 검출하는데 초음파가 이용되기 때문에 소다 석회 유리 기판상에 저항층을 형성할 필요가 없고, 플라스틱 커버시트도 필요없다. 소다 석회 유리는, 세계에서 제조되는 유리의 대부분을 차지할 정도로 널리 사용되며 가격면에서도 저렴하고 음향파식 터치패널에 일반적으로 사용되는 기판재료로서 투명성이 높으며 초음파 주파수에서 음향파의 전파가 가능하다. On the other hand, conventional acoustic wave touch panels have the advantage of having a solid touch surface and high display image quality, and an ultrasonic layer is used to detect coordinate data regarding an input position, thereby forming a resistive layer on a soda-lime glass substrate. There is no need, and no plastic cover sheet is required. Soda-lime glass is widely used to occupy most of the glass produced in the world, is inexpensive in terms of cost, is a substrate material commonly used in acoustic touch panels, has high transparency, and can propagate acoustic waves at ultrasonic frequencies.

한편, 디스플레이 기술은 급속하게 발전되어 대형의 디스플레이 제품이 요망되고 있다. 저항식 및 용량식 터치패널의 경우에는 패널의 크기가 증대됨에 따라 똑같은 저항층을 형성하기가 곤란해진다. 음향파식 터치패널인 경우에는 초음파가 기판을 통해 전파될 때의 신호(음향파 신호)가 감쇠하기 때문에, 패널의 크기가 증대됨에 따라 신호의 손실이 커진다. 대형의 음향파식 터치패널에서는 입력위치를 확정하기에 충분한 SN(신호/잡음)비를 부여할 수 없는 경우가 있다. 이로 인해, 음향파식 터치패널의 SN비를 높이는 수단이 필요하게 된다. 또한, 신호의 진폭을 감소시키는 제품, 예를 들어, 보다 저렴한 제어장치 일렉트로닉스(electronics)를 가지는 제품, 반사어레이의 면적이 감소된 제품, 신호흡수성 시일링(sealing)재가 구비된 제품 등이 요구되며, 이러한 요구에 부응하기 위해서도 음향파식 터치패널의 SN비를 높일 필요가 있다.On the other hand, display technology is rapidly developed, and large display products are desired. In the case of the resistive and capacitive touch panels, it is difficult to form the same resistive layer as the size of the panel increases. In the case of an acoustic wave touch panel, since a signal (acoustic wave signal) when ultrasonic waves propagate through the substrate is attenuated, the loss of the signal increases as the size of the panel increases. In large acoustic wave touch panels, it is sometimes impossible to provide a sufficient SN (signal / noise) ratio to determine the input position. For this reason, the means which raises SN ratio of an acoustic wave touch panel is needed. There is also a need for products that reduce the amplitude of signals, for example, products with less expensive control electronics, products with reduced area of reflective arrays, products with signal absorbing sealing materials, and the like. In order to meet these demands, it is necessary to increase the SN ratio of the acoustic touch panel.

음향파식 터치 포지션 센서는, "레일리"(Rayleigh)파 등의 음향파 빔을 발생시키는 송파기(送波器)와 이에 대응되는 수신기를 구비하여, 패널에 닿음으로써 발생되는 음향파 빔의 감쇠를 관측한다. 또한, 변환기, 케이블 컨덕터(cable conductor) 및 일렉트로닉스 채널(통신로)을 필요로 한다. 상업적으로 성공을 거두고 있는 음향파 터치패널은, 다수의 변환기를 설치하는 데 드는 비용을 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다. 이에 따라, 음향파의 경로 길이가 비교적 길어지고 있다.The acoustic touch position sensor is provided with a transmitter for generating an acoustic wave beam, such as a "Rayleigh" wave, and a corresponding receiver, to attenuate the acoustic wave beam generated by touching the panel. Observe. In addition, converters, cable conductors, and electronic channels are required. Commercially successful acoustic touch panels are being researched to reduce the cost of installing multiple transducers. As a result, the path length of the acoustic wave is relatively long.

상업적으로 성공을 거두고 있는 음향파식 터치패널의 분야에서 선구자적인 특허로서, 어들러(Adler)의 재발행 미국 특허 제 33151호 명세서를 들 수 있다. 음향파 변환기에 의해 발생된 버스트(연발)파는, 시트형상의 기판내에 결합(커플링)된다. 이러한 음향파는, 음향파 재(再)방향 지시격자열(어레이;array)에 의해 시스템의 능동영역으로 90°편향된다. 재방향 지시격자는, 변환기로부터의 음향파의 전파축에 대해 45°각도로 배향되어 있다. 이러한 격자는, 광학시스템에서 부분적으로 은으로 플레이팅(plating)된 미러와 유사하다. 능동영역을 통과한 음향파는 이번에는 다른 격자열에 의해 출력 변환기를 향하여 방향을 다시 지시받는다. 터치위치의 좌표는 수신신호가 선택적으로 감쇠된 시간영역을 분석함으로써 결정되며, 표면에 터치된 장소(좌표치)에 대응된 특성지연을 나타낸다. 격자열을 사용함으로써 필요한 변환기의 수가 크게 줄어들기 때문에 상업적으로 경쟁력있는 가격으로 터치패널을 제작할 수 있게 된다. 그러나, 격자열을 이용하여 음향파를 여러번 편향시키기 때문에, 음향파가 기판을 통해 투과해야하는 극대거리가 크게 증대된다. 또한, 격자열에서의 산란과정(scattering)의 능률이 낮은 경우에도 음향파식 터치패널의 신호진폭은 감소된다.Adler's reissued US Pat. No. 33,151 specification is a pioneer patent in the field of commercially successful acoustic wave touch panels. The burst wave generated by the acoustic wave transducer is coupled (coupled) into the sheet-like substrate. These acoustic waves are deflected by 90 [deg.] To the active region of the system by acoustic wave redirection lattice arrays. The redirecting lattice is oriented at 45 ° with respect to the propagation axis of the acoustic wave from the transducer. Such a grating is similar to a mirror partially plated with silver in an optical system. The acoustic waves passing through the active region are in turn redirected towards the output transducer by another lattice train. The coordinate of the touch position is determined by analyzing a time domain in which the received signal is selectively attenuated, and represents a characteristic delay corresponding to a place (coordinate value) touched on the surface. The use of lattice trains greatly reduces the number of transducers required, enabling the manufacture of touch panels at commercially competitive prices. However, since the acoustic waves are deflected many times using the lattice train, the maximum distance at which the acoustic waves must pass through the substrate is greatly increased. In addition, the signal amplitude of the acoustic touch panel is reduced even when the scattering process in the lattice train is low.

음향파의 손실이 적은 터치패널로서, 예를 들어 WO 96/23292에는, 소다석회 유리보다 음향파 손실이 적은 붕규산 유리(borosilicate glass) 및 바륨이 함유된 유리를 이용한 터치패널이 개시되어 있다. 붕규산 유리는, 「파이렉스」(코닝사), 「텐팍스」(숏(Schott)글래스사), 「붕소플로트」(숏글래스사) 등의 상품명으로 시판되고 있으며 열팽창 계수가 작고 큰 온도 구배에도 견딜수 있으며 금이 가지 않는 성질을 갖는다.As a touch panel having a low acoustic wave loss, for example, WO 96/23292 discloses a touch panel using borosilicate glass and barium-containing glass having a lower acoustic wave loss than soda lime glass. Borosilicate glass is commercially available under the trade names Pyrex (Corning), Tenfax (Schott Glass), and Boron Float (Shortglass). It does not go cracked.

상기 문헌에 따르면, 붕규산 유리 및 바륨이 함유된 유리에 있어서 레일리파의 감쇠계수는, 각각 0.74dB/인치(0.3dB/㎝) 및 0.6dB/인치(0.24dB/㎝)로서 소다 석회 유리에 있어서의 레일리파의 감쇠계수(1.44dB/인치(0.57dB/㎝))보다 작은 것으로 기재하고 있다. 그러나, 붕규산 유리의 전파속도는 122,288인치/㎝로서 소다 석회 유리(125,000 인치/㎝)와 다르기 때문에, 붕규산 유리를 적용하면 소다 석회 유리에서의 전파속도에 근거하여 설계된 종래의 터치패널을 다시 설계하여야만 하므로 비경제적이다. 또한, 대형 디스플레이 제품 등에 대한 요망을 고려할 때 상기 붕규산 유리 및 바륨이 함유된 유리의 감쇠계수는 여전히 크다.According to the above document, the attenuation coefficients of Rayleigh waves in borosilicate glass and barium-containing glass are 0.74 dB / inch (0.3 dB / cm) and 0.6 dB / inch (0.24 dB / cm), respectively. It is described as smaller than the Rayleigh wave attenuation coefficient of 1.44 dB / inch (0.57 dB / cm). However, since the propagation speed of borosilicate glass is 122,288 inches / cm, which is different from soda lime glass (125,000 inches / cm), the application of borosilicate glass requires redesigning the conventional touch panel designed based on the propagation speed in soda lime glass. Therefore, it is uneconomical. In addition, the attenuation coefficient of the borosilicate glass and the barium-containing glass is still large in view of the demand for large display products and the like.

더욱이, 대형화할 때에는 화학적 또는 열적으로 강화된 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하지만, 붕규산 유리는 열팽창 계수가 3.25×10-6/K로서 낮기 때문에 열강화될 수 없다. 또한, 붕규산 유리는 일반적으로 칼륨이온으로 치환할 수 있는 나트륨 이온의 함유율이 낮거나 나트륨 이온을 전혀 함유하고 있지 않기 때문에 화학적 강화(경화)가 가능한 정도에는 한계가 있다.Moreover, although it is preferable to use a chemically or thermally strengthened glass substrate when enlarging, borosilicate glass cannot be thermally strengthened because its coefficient of thermal expansion is low as 3.25 × 10 −6 / K. In addition, since borosilicate glass generally has a low content of sodium ions that can be substituted with potassium ions or does not contain any sodium ions, there is a limit to the extent to which chemical strengthening (curing) is possible.

또한, 초음파는 유리 기판에서 몇몇의 모드를 취하는데 음향파식 터치패널에는 "레일리"파로 불리우는 모드가 특히 중요하다. 레일리파는 본질적으로, 충분한 두께의 균질한 비압전 매체로 이루어지는 시트의 단일 표면에 구속(拘束)된다. 레일리는, 반(半)유한 매체에 대하여 상기 모드에 관한 파동함수를 계산하였다. 두께가 제한적인 매체의 한 표면주위를 유도하는 이러한 파는, 정확하게는 "유사(疑) 레일리"파로 불리우지만 일반적으로는 "레일리파"로 호칭되며 본 명세서에서도 이와 같이 칭하도록 한다. 터치패널의 설계 및 제조에서, 경험적으로 알려진 바에 따르면 레일리파를 순조롭게 전파하기 위해서는 기판의 두께를 레일리파장의 약 4배 이상이 되도록 형성하면 충분하다.Ultrasonic waves also take several modes in glass substrates, of which acoustic wave touch panels are called "Raily" waves. Rayleigh waves are essentially confined to a single surface of a sheet of homogeneous non-piezoelectric medium of sufficient thickness. Rayleigh calculated the wavefunction for the mode for a semi-finite medium. Such waves, which induce a perimeter of a surface of a medium of limited thickness, are precisely called "like Rayleigh" waves, but are generally referred to as "Railey waves" and are also referred to herein. In the design and manufacture of touch panels, it is known from experience that it is sufficient to form the thickness of the substrate to be about 4 times or more of Rayleigh wavelength in order to smoothly propagate Rayleigh waves.

또한, 음향파식 터치패널에서 이용되는 다른 파의 모드에 대해서도 미국 특허 제 5260521호 명세서, 제 5234148호 명세서, 제 5177327호 명세서, 제 5162618호 명세서 및 제 5072427호 명세서 등에 기재되어 있으며, 수평편파횡파(horizontally polarised shear waves) 및 램파(Lamb waves)등이 이용된다. 일반적으로는 레일리파가 이용되는데 그 이유는, 레일리파는 터치에 대해 상대적으로 감수성이 높고, 균질한 매체의 단순한 표면에서 전파될 수 있기 때문이다.In addition, other wave modes used in an acoustic touch panel are described in US Patent No. 5260521, 5234148, 5177327, 5162618, 5072427, and the like. horizontally polarized shear waves and Lamb waves. In general, Rayleigh waves are used because they are relatively sensitive to touch and can propagate on a simple surface of a homogeneous medium.

따라서, 본 발명의 목적은, 유리 기판에서 음향파가 감쇠되는 것을 억제하고 전송신호의 강도를 향상시킬 수 있는 음향파식 터치패널 및 이를 위한 유리 기판을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an acoustic wave touch panel and a glass substrate therefor that can suppress attenuation of acoustic waves in a glass substrate and improve the strength of a transmission signal.

본 발명의 다른 목적은, 높은 신뢰도를 가지고 작동되는 견고한 음향파식 터치패널 및 이를 위한 유리 기판을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a robust acoustic wave touch panel operating with high reliability and a glass substrate for the same.

본 발명의 다른 목적은, 신호 효율 변환이 낮은 변환기를 사용하거나 음향파식 흡수가 발생하는 시일링재 등을 구비하여도 사용이 가능한 음향파식 터치패널 및 이를 위한 유리 기판을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an acoustic wave touch panel and a glass substrate therefor, which can be used even when a transducer having a low signal efficiency conversion is used or a sealing material for generating acoustic wave absorption is used.

본 발명의 또 다른 목적은, 열적으로나 화학적으로 강화 또는 경화될 수 있는, 강화된 대형의 음향파식 터치패널 및 이를 위한 유리 기판을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a reinforced large acoustic wave touch panel, which can be thermally or chemically strengthened or cured, and a glass substrate therefor.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 면밀히 연구한 결과, 초음파 전파매체로서 특정한 유리 기판이나 기재를 사용하면, 초음파의 감쇠를 현저히 억제할 수 있으며, 신호를 수신하여 검지할 때 까지 높은 강도를 유지하면서 신호를 전송할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors have carefully studied to achieve the above object, and as a result, using a specific glass substrate or substrate as the ultrasonic wave propagation medium can significantly suppress the attenuation of the ultrasonic waves and maintain a high intensity until a signal is received and detected. While discovering that the signal can be transmitted, the present invention has been completed.

즉, 본 발명의 터치패널은 주성분인 SiO2 및 추가 성분으로 구성된 음향파의 전달 매체로서 기능하는 유리 기판을 구비하고, 접촉되는 위치에 관한 좌표 데이터를 검지하기 위한 터치패널로서, 유리 기판의 감쇠계수는 약 0.25dB/cm 이하이다. 상기 감쇠계수는, 5.53MHz의 레일리(Ray-Leigh)파에 대하여 기판표면에서, 레일리파의 전파를 지지하기에 충분한 두께를 갖는 시험 대상이 되는 유리샘플에 대향되도록 폭이 0.5인치인 한 쌍의 웨지 변환기를 장착하고, 신호에 대하여 진폭 대 거리의 플롯의 기울기를 통해 측정할 수 있다. 더욱이, 유리 기판은 하기 (1) 및 (2)에 기재된 특성 중 적어도 하나의 특성을 갖는다:That is, the touch panel of the present invention has a glass substrate functioning as a transmission medium for acoustic waves composed of SiO 2 as a main component and an additional component, and is a touch panel for detecting coordinate data regarding a contact position, and attenuating the glass substrate. The coefficient is about 0.25 dB / cm or less. The attenuation coefficient is a pair of 0.5 inches in width so as to face a glass sample to be tested with a thickness sufficient to support propagation of the Rayleigh wave at the substrate surface against a Rayleigh wave of 5.53 MHz. A wedge transducer can be mounted and measured via the slope of the plot of amplitude versus distance with respect to the signal. Moreover, the glass substrate has at least one of the properties described in (1) and (2) below:

(1) 전파(傳播)속도가 소다 석회 유리의 전파속도와 실질적으로 동일함.(1) The propagation velocity is substantially the same as the propagation velocity of soda-lime glass.

(2) 추가 성분이 BaO 및/또는 B2O3를 포함하지 않거나 매우 소량 포함함.(2) the additional component does not contain BaO and / or B 2 O 3 or contains very small amounts.

또한, 본 발명에 따른 터치패널에 있어서, 상기 유리 기판이 주성분인 SiO2 및 추가 성분으로 구성되며, 추가 성분은 하기 (A) 내지 (D)에 기재된 특성 중 적어도 어느 하나의 특성을 갖는다:In addition, in the touch panel according to the present invention, the glass substrate is composed of SiO 2 as a main component and an additional component, and the additional component has at least one of the properties described in the following (A) to (D):

(A) BaO를 포함하지 않거나 매우 소량 포함하고, ZrO2 및 SrO중 적어도 어느 하나의 성분을 포함함.(A) does not contain BaO or contains very small amounts and comprises at least one component of ZrO 2 and SrO.

(B)BaO 및 B2O3를 포함하지 않거나 매우 소량 포함하고, Al2O3, ZrO2 및 SrO중 적어도 하나의 성분을 포함함.(B) contains no or very small amounts of BaO and B 2 O 3 and comprises at least one component of Al 2 O 3 , ZrO 2 and SrO.

(C)ZrO2 및 SrO중 적어도 어느 하나의 성분을 포함하고, ZrO2의 함량이 3중량% 이상이며, SrO의 함량이 6.5중량% 이상임.(C) ZrO 2 and at least one component of SrO, the content of ZrO 2 is at least 3% by weight, the content of SrO is at least 6.5% by weight.

(D)ZrO2 및 Al2O3를 포함하고, Al2O3와 ZrO2의 비율이 ZrO2/(Al2O3 + ZrO2)= 30 내지 100중량%임.(D) ZrO 2 and Al 2 O 3 , and the ratio of Al 2 O 3 and ZrO 2 is ZrO 2 / (Al 2 O 3 + ZrO 2 ) = 30 to 100% by weight.

더욱이, 터치패널은, 음향파가 전파될 수 있는 기판과, 상기 음향파를 기판내에 도입하기 위한 수단으로 구성될 수 있으며, 기판은 화학적으로나 열적으로 강화될 수 있는 유리로 형성될 수도 있다. Moreover, the touch panel may be composed of a substrate through which acoustic waves can propagate, a means for introducing the acoustic waves into the substrate, and the substrate may be formed of glass which can be chemically or thermally strengthened.

또, 본 발명의 접촉위치에 관한 좌표데이터를 검지하기 위한 음향파식 터치패널을 구성함에 있어서 유리 기판은, 상기 (1) 내지 (2), (A) 내지 (D)에 기재된 특성중 적어도 하나의 특성을 가지는 유리 기판으로 구성된다.Moreover, in constructing the acoustic wave type touch panel for detecting the coordinate data concerning the contact position of this invention, a glass substrate has at least one of the characteristics as described in said (1)-(2), (A)-(D). It consists of a glass substrate which has a characteristic.

음향파식 터치패널을 기술함에 있어서, 「음향파센서」,「음향파식 터치스크린」,「초음파 터치패널」등의 많은 용어가 사용된다. 본 명세서에서는, 특별하게 명시하지 않는 한, 이들 용어는 모두 동의어로서 초음파를 통해 터치를 감지하며 변환기의 수를 감소시키기 위해 반사 격자 어레이를 이용하는 투명한 터치센서를 의미한다.In describing an acoustic wave touch panel, many terms such as "acoustic wave sensor", "acoustic wave touch screen", and "ultrasound touch panel" are used. In this specification, unless otherwise specified, all of these terms are synonymous, meaning a transparent touch sensor that senses touch through ultrasound and uses a reflective grating array to reduce the number of transducers.

또한, 본 명세서에서 「강화가능한 유리」란, 열에 의해 강화되거나 실질적으로 화학적으로 경화될 수 있는 유리를 의미한다. 더욱이, 「실질적으로」강화된 유리란, 강도가 약 50% 이상으로 증가될 때까지, 바람직하게는 약 100% 이상 증가될 때까지 화학적으로 경화된 유리를 말한다. In addition, in this specification, "temperable glass" means glass which can be strengthened by heat or substantially chemically cured. Moreover, "substantially" tempered glass refers to glass that has been chemically cured until its strength is increased to about 50% or more, preferably until it is increased to about 100% or more.

접촉위치에 관한 좌표데이터를 검지하기 위한 음향파식 터치패널을 구성하는 유리 기판은 주성분인 SiO2 및 추가 성분으로 구성되며, 음향파 전파매체로서 이용된다.The glass substrate constituting the acoustic wave touch panel for detecting coordinate data on the contact position is composed of SiO 2 as a main component and additional components, and is used as an acoustic wave propagation medium.

본 발명은, 하나의 양태에 있어서, (1) 유리 기판에서 음향파(레일리파)의 전파속도가 소다 석회 유리의 전파속도(125,000인치/cm)와 실질적으로 동일하며 더욱이 감쇠계수가 작다는 특색을 가진다. 유리 기판의 전파속도는 예를 들면 약 121,000 내지 129,000인치/cm 정도, 바람직하게는 123,000 내지 127,000인치/cm 정도, 보다 바람직게는 124,000 내지 126,000인치/cm 정도이다. 이러한 유리는 예를 들면, 세인트 고베인(saint-gobain)사에서 제조되었으며 상품명이 「CS25」인 제품(전파속도 124,700 인치/cm)으로서 입수할 수 있다. 전파속도가 소다 석회 유리와 대략 동일한 유리 기판을 이용하면, 널리 사용되는 소다 석회 유리 기판과 동일한 설계를 이용할 수 있다는 이점이 있다. In one aspect, the invention is characterized in that (1) the propagation speed of the acoustic wave (Rail wave) in the glass substrate is substantially the same as the propagation speed (125,000 inches / cm) of the soda lime glass and furthermore, the damping coefficient is small. Has The propagation speed of the glass substrate is, for example, about 121,000 to 129,000 inches / cm, preferably about 123,000 to 127,000 inches / cm, and more preferably about 124,000 to 126,000 inches / cm. Such glass is available, for example, from Saint-Gobain Co., Ltd. and available under the trade name "CS25" (propagation speed 124,700 inches / cm). Using a glass substrate having a propagation speed approximately equal to that of soda lime glass has the advantage that the same design as that of widely used soda lime glass substrates can be used.

본 발명은, 다른 양태에 있어서, (2) 유리 기판을 구성하는 추가 성분이 BaO 및/또는 B2O3를 실질적으로 함유하지 않음에도 불구하고 감쇠계수가 작다는 특색을 가진다.In another aspect, the present invention has the feature that (2) the damping coefficient is small even though the additional components constituting the glass substrate do not substantially contain BaO and / or B 2 O 3 .

유리 기판은, 상기 (1) 또는 (2)중 어느 하나의 특색을 가지며, (1)과 (2) 양쪽 모두에 해당되는 특징을 가질 수 있다.A glass substrate has the characteristic in any one of said (1) or (2), and can have the characteristic corresponding to both (1) and (2).

상기 양태(2)에 있어서, 유리 기판은 추가 성분으로서 BaO 및 B2O3 모두를 포함하지 않거나 매우 소량 포함하는 것이 바람직하며, 추가 성분이 BaO 와 B2O3중 어느 하나의 성분을 포함하는 경우, 감쇠계수는 0.23dB/cm 이하, 바람직하게는 0.20dB/cm 이하이다.In the above aspect (2), the glass substrate as an additional component does not include all of BaO and B 2 O 3 preferably includes a very small amount, and further components are, including any of the components of BaO and B 2 O 3 In this case, the attenuation coefficient is 0.23 dB / cm or less, preferably 0.20 dB / cm or less.

「음향파 손실이 적은 유리」란, 5.53MHz의 레일리파에 대하여 기판표면에서, 레일리파의 전파를 지지하기에 충분한 두께를 갖는 시험대상이 되는 유리샘플에 대향되도록 폭이 0.5인치인 한 쌍의 웨지 변환기를 장착하고, 신호에 대하여 진폭 대 거리의 플롯의 기울기를 통해 측정한 결과, 감쇠 계수(음향파손실)가 약 0.25dB/cm 이하인 유리로 정의할 수 있다.Glass with a low acoustic wave loss is a pair of 0.5 inches wide that opposes a glass sample to be tested to have a thickness sufficient to support radio wave propagation at the substrate surface against a 5.53 MHz Rayleigh wave. A wedge transducer is mounted and measured by the slope of the plot of amplitude versus distance with respect to the signal and can be defined as glass with an attenuation coefficient (acoustic wave loss) of about 0.25 dB / cm or less.

유리 기판의 감쇠계수는 약 0.25dB/cm 이하(예를 들어, 0.1 내지 0.23dB/cm정도), 바람직하게는 0.22dB/cm 이하(예를 들어, 0.1 내지 0.20dB/cm정도)이고, 예를 들어 세인트 고베인(saint-gobain)사에서 제조되고 상품명이「CS25」인 제품에서는, 평균감쇠율이 0.46dB/인치(0.18dB/cm)이다. 따라서, 본 발명의 유리 기판을 이용하면, 소다 석회 유리(평균감쇠율 1.44dB/인치(0.57dB/cm))에 비해 평균감쇠율을 약 70저감시킬 수 있고, 붕규산 유리(숏글래스사제조, 상품명「텐팍스」, 평균감쇠 0.74dB/인치(약 0.3dB/cm))에 비해 평균감쇠율을 약 40저감시킬 수 있으며, 바륨이 함유된 유리(0.6dB/인치(약 0.24dB/cm))에 비해 평균감쇠율을 약 20나 저감시킬 수 있다.The attenuation coefficient of the glass substrate is about 0.25 dB / cm or less (for example, about 0.1 to 0.23 dB / cm), preferably 0.22 dB / cm or less (for example, about 0.1 to 0.20 dB / cm), and For example, in the product manufactured by Saint-Gobain, and the brand name "CS25", the average decay rate is 0.46 dB / inch (0.18 dB / cm). Therefore, using the glass substrate of this invention, compared with soda-lime glass (average attenuation rate 1.44dB / inch (0.57dB / cm)), the average attenuation rate can be reduced about 70, and borosilicate glass (made by shot glass company, brand name " Tempax ”, average attenuation of 0.74dB / inch (approximately 0.3dB / cm) can be reduced by about 40, and compared to barium-containing glass (0.6dB / inch (approximately 0.24dB / cm)). The average decay rate can be reduced by about 20.

소다 석회 유리, 붕규산 유리 및 바륨이 함유된 유리보다 음향파의 흡수가 실질적으로 작은 본 발명의 유리 기판을 이용하면, 수신 변환기에 의해 수신될 수 있는 신호를 실질적으로 증대시킬 수 있다. 음향파의 최대 행로길이가 20 내지 40인치인 터치패널에 있어서, 상기 「CS25」를 이용하면 붕규산 유리에 비해 약 12 내지 22dB의 신호가 추가된 것과 동일한 효과가 얻어진다. 현재의 상업적인 제품 보다 대형의 터치패널을 이용하는 경우에는 더욱 커다란 신호 이득을 기대할 수 있다.With the glass substrate of the present invention having substantially less absorption of acoustic waves than glass containing soda lime glass, borosilicate glass and barium, it is possible to substantially increase the signal that can be received by the receiving transducer. In the touch panel having the maximum path length of the acoustic wave of 20 to 40 inches, the use of the "CS25" achieves the same effect as that of the signal of about 12 to 22 dB added to the borosilicate glass. Larger signal gains can be expected when using larger touch panels than current commercial products.

또한, 음향파의 감쇠는 진동수의 증가함수이며, 도 3에 도시된 방법에 의해 유리내에서 레일리파가 감쇠됨으로써 측정할 수 있다. 즉, 짝을 이루는 송신 변환기(2) 및 수신 변환기(4)를 유리에 놓고, 그들간의 간격을 2인치, 4인치 및 6인치로 변화시킨다. 레일리파의 전파를 지지하기에 충분한 두께를 갖는 시험대상이 되는 유리샘플 2시료에 대해 각 간격에서 진폭을 측정하고, 플롯된 진폭 대 거리의 기울기에 의해 감쇠계수(평균감쇠율)를 측정한다. 측정할 때에는, 폭이 0.5인치인 웨지 변환기와, 5.53MHz의 레일리파가 이용된다.In addition, the attenuation of the acoustic wave is an increase function of the frequency, and can be measured by the Rayleigh wave being attenuated in the glass by the method shown in FIG. That is, paired transmit transducers 2 and receive transducers 4 are placed on glass and the spacing between them is changed to 2 inches, 4 inches and 6 inches. Amplitudes are measured at each interval for two specimens of glass sample of sufficient thickness to support the propagation of Rayleigh waves, and the attenuation coefficient (average decay rate) is measured by the slope of the plotted amplitude versus distance. In the measurement, a 0.5 inch wide wedge transducer and a 5.53 MHz Rayleigh wave are used.

이와 같이 음향파 손실이 적은 유리 기판은, 주성분인 SiO2 및 추가 성분으로 구성될 수 있다. 추가되는 성분은, 상기 (A) 내지 (D)의 양태에서 선택된 적어도 하나의 특성을 가진다.Thus, the glass substrate is an acoustic wave loss is small, can be composed of a main component of SiO 2 and additional components. The added component has at least one characteristic selected from the above aspects (A) to (D).

양태(A)에 있어서, 추가되는 성분은 BaO를 포함하지 않거나 매우 소량 포함하고, ZrO2 및 SrO중 적어도 하나의 성분을 포함한다. 이러한 유리 기판은, BaO를 포함하지 않거나 매우 소량 포함하여도 감쇠계수가 작다. 더욱이 감쇠계수를 저감시키기 위해서는 ZrO2 및 SrO를 모두 포함하는 것이 바람직하다.In embodiment (A), the added component does not comprise BaO or contains very small amounts and comprises at least one of ZrO 2 and SrO. Such a glass substrate has a small attenuation coefficient even if it does not contain BaO or contains a very small amount. Furthermore, in order to reduce the damping coefficient, it is preferable to include both ZrO 2 and SrO.

BaO를 포함하지 않거나 매우 소량 포함한다는 것은, 불가피성이나 의도성을 불문하고 유리 기판에서 BaO의 함량이 예를 들어 0 내지 1.5중량% 정도, 바람직하게는 0 내지 1.0중량% 정도, 보다 바람직하게는 0 내지 0.5중량% 정도임을 의미한다.The absence or very small amount of BaO, whether unavoidable or intentional, means that the BaO content in the glass substrate is, for example, about 0 to 1.5% by weight, preferably about 0 to 1.0% by weight, more preferably 0 It means to about 0.5% by weight.

유리 기판의 ZrO2의 함량은, 예를 들어 1중량% 이상(예를 들면, 1 내지 20중량% 정도), 바람직하게는 3중량% 이상(예를 들면, 5 내지 15중량% 정도), 보다 바람직하게는 7중량% 이상(예를 들면, 7 내지 15중량% 정도)이다.The content of ZrO 2 in the glass substrate is, for example, 1% by weight or more (for example, about 1 to 20% by weight), preferably 3% by weight or more (for example, about 5 to 15% by weight), and more. Preferably it is 7 weight% or more (for example, about 7-15 weight%).

SrO의 함량은, 예를 들어 1중량% 이상(예를 들면, 1 내지 20중량% 정도), 바람직하게는 3중량% 이상(예를 들면, 3 내지 15중량% 정도), 보다 바람직하게는 5중량% 이상(예를 들면, 5 내지 15 중량% 정도), 매우 바람직하게는 6.5중량% 이상(예를 들면, 6.5 내지 15중량% 정도)이다.The content of SrO is, for example, 1% by weight or more (eg, about 1 to 20% by weight), preferably 3% by weight or more (eg, about 3 to 15% by weight), more preferably 5 It is weight% or more (for example, about 5 to 15 weight%), Very preferably 6.5 weight% or more (for example, about 6.5 to 15 weight%).

양태(B)에 있어서, BaO 및 B2O3를 포함하지 않거나 매우 소량 포함하여도 추가 성분을, Al2O3, ZrO2 및 SrO에서 선택된 적어도 하나의 성분으로 구성함으로써 감쇠계수를 저감시킬 수 있다. 상기 성분은 적당히 선택할 수 있으며, 단일 성분(ZrO2 , SrO등)이어도 되고, 2성분이 조합되거나(SrO와 Al2O3의 조합, ZrO2와 Al2O3의 조합, SrO와 ZrO2의 조합), 3성분이 조합되어도 무방하며(SrO와 ZrO2와 Al2O3의 조합), 2성분(SrO및 ZrO2 모두)을 함유하거나 3성분을 함유하는 경우가 많다.In embodiment (B), the attenuation coefficient can be reduced by configuring the additional component with at least one component selected from Al 2 O 3 , ZrO 2 and SrO even if it contains no or very small amounts of BaO and B 2 O 3 . have. The component may be appropriately selected and may be a single component (ZrO 2 , SrO, etc.), two components may be combined (a combination of SrO and Al 2 O 3 , a combination of ZrO 2 and Al 2 O 3 , and a SrO and ZrO 2) . Combination), and the three components may be combined (combination of SrO, ZrO 2 and Al 2 O 3 ), and contain two components (both SrO and ZrO 2 ) or often contain three components.

BaO를 포함하지 않거나 매우 소량 포함한다는 것은, 상기 양태(A)와 마찬가지이며, 유리 기판의 ZrO2 또는 SrO의 함량도 상기 양태(A)와 동일하다.The absence of BaO or very small amount is the same as in the above embodiment (A), and the content of ZrO 2 or SrO in the glass substrate is also the same as the above embodiment (A).

B2O3를 포함하지 않거나 매우 소량 포함한다는 것은, B2O3의 함량이 예를 들어 0 내지 4중량% 정도, 바람직하게는 0 내지 2중량% 정도, 보다 바람직하게는 0 내지 1중량% 정도(예를 들면, 0 내지 0.5중량% 정도)임을 의미한다.B 2 O 3 does not contain a thing that is very include a small amount, the content of B 2 O 3, for example from 0 to 4% by weight, preferably about 0-2 wt%, and more preferably 0-1% by weight Degree (for example, about 0 to 0.5% by weight).

Al2O3의 함량은, 예를 들어 2.5중량% 이상(예를 들면, 2.5 내지 20중량% 정도), 바람직하게는 3.0중량% 이상(예를 들면, 3.5 내지 15중량% 정도)이다.The content of Al 2 O 3 is, for example, 2.5% by weight or more (eg, about 2.5 to 20% by weight), preferably 3.0% by weight or more (eg, about 3.5 to 15% by weight).

양태(C)에 있어서는, ZrO2 및 SrO중 적어도 어느 하나의 성분을 특정량만큼 함유함으로써 음향파 손실을 적게 할 수 있다. 추가되는 성분은, ZrO2 및 SrO의 양쪽 성분 모두를 함유하지 않거나, ZrO2 및 SrO의 어느 한쪽의 성분을 함유할 수 있다.In the aspect (C), the acoustic wave loss can be reduced by containing at least one component of ZrO 2 and SrO in a specific amount. The added component may not contain both components of ZrO 2 and SrO, or may contain either component of ZrO 2 and SrO.

유리 기판중 ZrO2의 함량은, 예를 들어 3중량% 이상(예를 들면, 3 내지 20중량% 정도), 바람직하게는 5중량% 이상(예를 들면, 5 내지 15중량% 정도), 보다 바람직하게는 7중량% 이상(예를 들면, 7 내지 15중량% 정도)이다. The content of ZrO 2 in the glass substrate is, for example, 3% by weight or more (eg, about 3 to 20% by weight), preferably 5% by weight or more (eg, about 5 to 15% by weight), more Preferably it is 7 weight% or more (for example, about 7-15 weight%).

유리 기판내에서 SrO의 함량은, 예를 들어 6.5중량% 이상(예를 들면, 6.5 내지 20중량% 정도), 바람직하게는 7.0중량% 이상(예를 들면, 7.0 내지 15중량% 정도), 보다 바람직하게는 7.5중량% 이상(예를 들면, 7.5 내지 15중량% 정도)이다.The content of SrO in the glass substrate is, for example, 6.5 wt% or more (eg, about 6.5 to 20% by weight), preferably 7.0 wt% or more (eg, about 7.0 to 15% by weight), and more Preferably it is 7.5 weight% or more (for example, about 7.5-15 weight%).

양태(D)에서는 ZrO2와 Al2O3를 소정의 비율로 함유시킴으로써 음향파 손실이 적은 유리 기판을 형성할 수 있다.In aspect (D), a glass substrate with few acoustic wave losses can be formed by containing ZrO 2 and Al 2 O 3 at a predetermined ratio.

ZrO2와 Al2O3의 비율(ZrO2/(Al2O3+ZrO 2))은, 예를 들어 30 내지 100중량정도, 바람직하게는 40 내지 90중량정도, 보다 바람직하게는 50 내지 80중량정도이다.The ratio of ZrO 2 and Al 2 O 3 (ZrO 2 / (Al 2 O 3 + ZrO 2 )) is, for example, about 30 to 100 weight, preferably about 40 to 90 weight, more preferably 50 to 80 It is about weight.

또, 상기 양태(C) 및 (D)에 있어서, 추가 성분은, B2O3 및/또는 BaO를 함유하 거나 B2O3 및/또는 BaO를 함유하지 않아도 된다.Further, in the above embodiments (C) and (D), additional components, and containing a B 2 O 3 and / or BaO, or need not contain B 2 O 3 and / or BaO.

상기 양태(A) 내지 (D)에 있어서, 유리 기판이 Al2O3과 ZrO2를 포함하는 경우, Al2O3와 ZrO2의 함량의 합계는, 예를 들어 3 내지 20중량% 정도, 바람직하게는 8 내지 20중량% 정도, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량% 정도(예를 들면 11 내지 20중량% 정도)이다.The embodiment (A) in to (D), if the glass substrate comprises an Al 2 O 3 and ZrO 2, the total of the content of Al 2 O 3 and ZrO 2, for example 3 to 20% by weight approximately, Preferably it is about 8 to 20 weight%, More preferably, it is about 10 to 20 weight% (for example, about 11 to 20 weight%).

또한, 추가되는 성분은 더욱이 K2O를 함유하여도 되고, Na2O, CaO 및 MgO를 함유하여도 된다. 유리 기판내의 K2O의 함량은, 예를 들어 5 내지 10중량% 정도, 바람직하게는 6 내지 10중량% 정도이다.In addition, the components are added and furthermore also contain a K 2 O, may also contain a Na 2 O, CaO and MgO. The content of K 2 O in the glass substrate is, for example, about 5 to 10% by weight, preferably about 6 to 10% by weight.

유리 기판내에서 Na2O, CaO 및 MgO의 함량의 합계는, 예를 들어 7 내지 20중량% 정도, 바람직하게는 10 내지 20중량% 정도(예를 들면, 11 내지 20중량% 정도)이다.The total content of Na 2 O, CaO and MgO in the glass substrate is, for example, about 7 to 20% by weight, preferably about 10 to 20% by weight (eg, about 11 to 20% by weight).

추가되는 성분으로, 필요에 따라 TiO2, B2O3, Y2O3, SnO2, PbO2, In2O3 등의 금속산화물이 포함될 수 있다.As additional components, metal oxides such as TiO 2 , B 2 O 3 , Y 2 O 3 , SnO 2 , PbO 2 , In 2 O 3, and the like may be included as necessary.

주성분인 SiO2의 함량은, 상기 추가 성분의 나머지량으로서, 예를 들어 약 45 내지 90중량%, 바람직하게는 약 50 내지 85중량%(예를 들면, 약 55 내지 85중량%)이다.The content of SiO 2 as the main component is, for example, about 45 to 90% by weight, preferably about 50 to 85% by weight (eg, about 55 to 85% by weight) as the remaining amount of the additional component.

유리 기판은 각종 성분, 예를 들어 산화물(예를 들면, ZnO, BeO, LiO2, TeO2, V2O5, P2O5), 융제(融劑), 청징제(淸澄劑), 착색제, 탈색제, 그 밖의 성분 등을 추가로 함유할 수 있다.The glass substrate may be formed of various components, for example, oxides (eg, ZnO, BeO, LiO 2 , TeO 2 , V 2 O 5 , P 2 O 5 ), fluxes, clarifiers, It may further contain a coloring agent, a bleaching agent, other components, and the like.

유리 기판의 밀도는, 예를 들어 2.6 내지 3.0g/㎤ 정도, 바람직하게는 2.7 내지 3.0g/㎤ 정도(특히, 2.75 내지 3.0g/㎤정도)이다. 유리 기판의 연화점(107.6포아즈)은, 예를 들어 800 내지 900℃정도, 바람직하게는 830 내지 860℃ 정도이다. The density of a glass substrate is about 2.6-3.0 g / cm <3>, for example, Preferably it is about 2.7-3.0 g / cm <3> (especially about 2.75-3.0 g / cm <3>). The softening point (10 7.6 poise) of a glass substrate is about 800-900 degreeC, for example, Preferably it is about 830-860 degreeC.

본 발명에 따른 터치패널의 유리 기판은, 터치에 의해 데이터를 입력하는 데 유용하고, 표시 장치상에 배치되며 표시 장치에 의해 표시된 데이터는 터치패널을 통해 볼 수 있다. 따라서, 터치패널을 구성하는 유리 기판은 가시광 영역(약 400 내지 700nm의 파장)에 있어서 우수한 광투과율을 나타낸다.The glass substrate of the touch panel according to the present invention is useful for inputting data by touch, and is disposed on the display device and the data displayed by the display device can be viewed through the touch panel. Therefore, the glass substrate which comprises a touchscreen shows the outstanding light transmittance in visible region (wavelength of about 400-700 nm).

표시 장치상에 배치된 본 발명의 터치패널은, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 패널 장치 등과 조합하여 사용할 수 있다.The touch panel of the present invention disposed on the display device can be used in combination with a liquid crystal display device, a plasma display panel device, or the like.

도 1은, 본 발명에 따른 터치패널의 일구성을 나타낸 개념적인 평면도이다.1 is a conceptual plan view showing one configuration of a touch panel according to the present invention.

터치패널은, X축 및 Y축 방향으로 대칭되며, 터치가능한 표시영역(화상표시영역; 2)을 구비한 전파매체로서 유리 기판(1)을 가진다. 기판내에서 전파되는 음향파는, 출력밀도가 충분하며 표면에 터치됨으로써 측정가능한 범위에서 감쇠된다.The touch panel has a glass substrate 1 as a radio wave medium which is symmetrical in the X-axis and Y-axis directions and has a touchable display area (image display area) 2. Acoustic waves propagating in the substrate have sufficient power density and are attenuated in the measurable range by touching the surface.

송신수단(3a,3b)은, 유리 기판(1)의 X축 및 Y축 방향으로 음향파를 송신한다. 이러한 송신수단은, 전기음향 변환기, 예를 들면, 세라믹 압전소자를 가지며, 웨지 변환기(wedge type transducer)의 플라스틱 웨지 등과 같은 모드 변환 소자를 가질 수 있다. 이러한 변환수단은, 송신 반사 격자어레이(4a,4b)를 향해 음향파 빔을 지향하도록 유리 기판(1)의 소정의 위치에 배치되어 있다.The transmission means 3a, 3b transmit an acoustic wave in the X-axis and Y-axis directions of the glass substrate 1. Such transmission means may have an electroacoustic transducer, for example a ceramic piezoelectric element, and a mode conversion element such as a plastic wedge of a wedge type transducer. These conversion means are arranged at a predetermined position of the glass substrate 1 so as to direct the acoustic wave beam toward the transmission reflection lattice arrays 4a and 4b.

송신수단으로부터 X축 및 Y축 방향으로 송신된 음향파는, Y축 방향의 양 가장자리부에 형성된 제 1 반사어레이(제 1 반사수단; 4a,4b) 및 X축방향의 양 가장자리부에 형성된 제 2 반사어레이(제 2 반사수단;5a,5b)로 이루어진 반사수단에 의해 방향이 재지시되어, X축 및 Y축 방향으로 표시영역(2)의 전면(全面)(활성영역)에 걸쳐 전파되며, 그 음향파는, 수신수단에 의해 수신되도록 X축 및 Y축 방향으로 다시 지시, 즉 수렴된다.The acoustic waves transmitted from the transmitting means in the X-axis and Y-axis directions include first reflection arrays (first reflecting means; 4a, 4b) formed at both edge portions in the Y-axis direction and second edge portions formed at both edge portions in the X-axis direction. The direction is redirected by reflecting means consisting of reflecting arrays (second reflecting means; 5a, 5b), and propagates over the entire surface (active area) of the display area 2 in the X-axis and Y-axis directions, The acoustic wave is instructed again, that is, converges in the X-axis and Y-axis directions so as to be received by the receiving means.

수신수단(6a,6b)은, 송신수단과 동일한 부재로 구성되어 있다. 송신수단과 수신수단은, 주로 일렉트로닉스에 대한 결합방법에 의해 구별된다. 예를 들어, 아이템(6a,6b)이 여기(勵起)회로소자에 접속되고 3a,3b가 수신회로소자에 접속되면, 6a,6b는 송신수단으로서 3a,3b은 수신수단으로서 기능한다.The receiving means 6a, 6b are comprised with the same member as a transmitting means. The transmitting means and the receiving means are mainly distinguished by a coupling method for electronics. For example, if items 6a and 6b are connected to excitation circuit elements and 3a and 3b are connected to receiving circuit elements, 6a and 6b function as transmission means and 3a and 3b as reception means.

신호케이블(7a 및 7b)은 송신소자에 접속되어 있으며, 신호케이블(8a,8b)은 수신소자에 접속되어 있다.The signal cables 7a and 7b are connected to the transmitting element, and the signal cables 8a and 8b are connected to the receiving element.

이러한 장치에 있어서, 20 내지 30 사이클의 신호음 버스트 등과 같은 여기신호가 케이블(7a(또는 7b))을 통해 송신수단(3a(또는 3b))으로 간헐적으로 보내어질 때, 초음파는 반사어레이(4a또는 (5a))에 의해 반사되어 유리 기판(1)의 표면을 통해 전파되고, 반사어레이(4b또는 (5b))에 의해 반사되어, 수신수단(6a또는 (6b))에 의해 수신된다. 음향파의 지연은 합계하여도 1ms 이내이므로, 사람의 응답시간내에서, X 및 Y좌표 측정 서브시스템을 차례로(逐次) 여기할 수 있다. 수신된 신호는, 신호케이블(8a(또는 8b))을 통해 신호처리제어장치로 보내어지며 이로써 제어장치는 수신신호를 인식하여 그 강도를 검출한다.In such an apparatus, when an excitation signal such as 20 to 30 cycles of a beep burst or the like is intermittently sent to the transmitting means 3a (or 3b) via the cable 7a (or 7b), the ultrasonic waves are reflected array 4a or Reflected by (5a), propagated through the surface of the glass substrate 1, reflected by the reflective array 4b or 5b, and received by the receiving means 6a or 6b. Since the delay of the acoustic waves is less than 1 ms in total, the X and Y coordinate measuring subsystems can be excited in turn within the response time of the person. The received signal is sent to the signal processing control device via the signal cable 8a (or 8b), whereby the control device recognizes the received signal and detects its strength.

도 1에 도시된 터치패널은, 예를 들어 표시장치 및 사운드시스템 등의 출력 장치를 제어하는 주컴퓨터의 컴퓨터 주변장치로서, 표시장치의 앞에 놓여진다. 여기서, 주컴퓨터의 적용 소프트웨어에 따라, 검출된 터치의 결과를 사용자(사람)에게 피드백할 수 있다. 피드백으로는, 예를 들어 표시화상에서 아이콘의 강조표시, 소리(클릭소리, 벨소리 등), 또는 터치컨트롤 기능상의 동작 등이 있다. 이러한 동작은 모두 터치를 정확히 검출하는 음향파식 터치패널 시스템에 의존하며, 그 정확한 검출은 충분한 SN비의 유지에 의존한다.The touch panel shown in FIG. 1 is, for example, a computer peripheral device of a main computer that controls an output device such as a display device and a sound system, and is placed in front of the display device. Here, according to the application software of the host computer, the result of the detected touch can be fed back to the user (person). The feedback may be, for example, highlighting of an icon in a display image, a sound (click sound, a ringtone, etc.), an operation on a touch control function, or the like. All of these operations rely on an acoustic touch panel system that accurately detects touch, the exact detection of which depends on maintaining a sufficient SN ratio.

음향파는, 터치패널의 유리 기판을 통해 전파될 때 강도를 잃는다. 그 물리적인 효과, 즉 기판에 의해 음향파 에너지가 감쇠되는 것은, 음향파식 터치패널의 신호진폭을 결정할 때 중요한 팩터(인자)가 된다. 본 발명에 따른 터치패널에 있어서는, 소정의 유리 기판을 이용하기 때문에 초음파의 감쇠가 저감되어 충분한 강도를 가진 수신신호가 검출되며, 그 결과, 터치 포지션은 신뢰성이 양호하며 고정밀도로 검출된다.Acoustic waves lose intensity when propagated through the glass substrate of the touch panel. The physical effect, that is, the attenuation of acoustic wave energy by the substrate is an important factor in determining the signal amplitude of the acoustic touch panel. In the touch panel according to the present invention, since a predetermined glass substrate is used, the attenuation of the ultrasonic waves is reduced and a received signal having a sufficient intensity is detected. As a result, the touch position is detected with good reliability and with high accuracy.

본 발명의 유리를 이용하여 조립한 터치패널은, 신호진폭이 현저히 증가한다. 본 발명에 따른 음향파 손실이 적은 유리는, 시트형태이므로 용이하고 경제적으로 구입가능하며 임의로 열이나 화학적으로 강화 또는 경화될 수 있다. 이러한 유리 기판을 사용하면 신호진폭이 증대하기 때문에, 통상적으로는 SN비가 현저히 저하되는 제품이어도 SN비를 개선할 수 있다. 따라서, 예를 들면 다음과 같은 경우에서도 유리하게 사용할 수 있다.In the touch panel assembled using the glass of the present invention, the signal amplitude is significantly increased. The glass having low acoustic wave loss according to the present invention is easily and economically commercially available since it is in the form of a sheet, and may be optionally heat or chemically strengthened or cured. Since the signal amplitude increases when such a glass substrate is used, the SN ratio can usually be improved even if the product has a significant decrease in the SN ratio. Therefore, for example, it can use advantageously also in the following cases.

변환기, 예를 들어, 부재(3a,3b 및 6a, 6b)를 설계할 때, 설계자는 표시장치 하우징 내부로 터치패널을 장착하기 위해 신호진폭이 감소되는 것을 용인하여야 하는 경우가 많다. 예를 들어, 설계자는 기계적인 제한을 극복하기 위해 변환기의 폭을 예를 들어 0.5인치에서 0.25인치로 줄이는 경우가 있다. 또, 설계자는, 웨지 변환기와 터치면을 급격한 경사각으로 교차시키는 경우도 있다. 그러나, 이러한 설계는 신호손실의 원인이 된다. 이러한 경우에 음향파 손실이 적은 기판을 이용하면, 설계자가 변환기의 효율을 저하시킬 수 있게 되므로, 기계적으로 적합한 터치패널이 가능해진다.When designing transducers, for example members 3a, 3b and 6a, 6b, designers often have to tolerate a reduction in signal amplitude in order to mount the touch panel into the display housing. For example, designers often reduce the width of transducers, for example from 0.5 inches to 0.25 inches, to overcome mechanical limitations. In addition, the designer may sometimes intersect the wedge transducer and the touch surface at a sharp inclination angle. However, this design causes signal loss. In such a case, using a substrate with low acoustic wave loss enables the designer to lower the efficiency of the transducer, thereby enabling a mechanically suitable touch panel.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 터치면과 표시장치의 하우징간에 시일링재를 구비하여야 할 때에는, 시일링재가 음향파를 흡수하기 때문에 설계자는 기계적 설계와 신호진폭중 어느 쪽을 우선해야 할지 선택해야하는 경우가 있다. 도 4에 있어서, 터치패널(100)과 CRT(102)은, 하우징(104)에 장착되며 터치패널(100)은 점착테이프(106)에 의해 적당한 장소에 유지된다. 시일링재(108)가 터치패널(100)의 표면에 접촉되어 있기 때문에 음향파 에너지가 흡수된다. 그러나, 여기서 본 발명의 터치패널을 이용하면 신호공급이 증가되므로 음향파 에너지 손실을 야기시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, when the sealing material is to be provided between the touch surface and the housing of the display device, the sealing material absorbs acoustic waves, so the designer selects which of the mechanical design and the signal amplitude should be prioritized. There is a case to be done. In FIG. 4, the touch panel 100 and the CRT 102 are mounted to the housing 104 and the touch panel 100 is held in a suitable place by the adhesive tape 106. Since the sealing material 108 is in contact with the surface of the touch panel 100, acoustic wave energy is absorbed. However, when using the touch panel of the present invention, the signal supply is increased, which may cause acoustic wave energy loss.

설계자는, 일렉트로닉스를 설계함에 있어서, 또 다른 선택을 해야만 한다. 음향파식 터치패널과 함께 사용되는 현재의 제어장치 제품은, 수십개의 피크·피크(peak-to-peak) 볼트의 여기신호를 발생한다. 여기전압이 크기 때문에 전자회로소자의 가격이 비싸지고 허용할 수 없는 레벨의 EMI를 방출할 가능성도 있다. 여기전압을 예를 들어 15dB만큼 저감할 수 있으면 많은 이점이 있지만, 여기전압이 저하됨에 따라 수신신호도 15dB만큼 손실된다. 본 발명의 유리 기판을 사용함으로써, 이와 같은 여기전압의 저하를 가능하게 하도록 충분한 신호가 제공된다.The designer has to make another choice when designing the electronics. Current control products used in conjunction with acoustic touch panels generate dozens of peak-to-peak volts excitation signals. Due to the large excitation voltage, electronic circuits are expensive and may emit unacceptable levels of EMI. If the excitation voltage can be reduced by, for example, 15 dB, there are many advantages, but as the excitation voltage is lowered, the received signal is also lost by 15 dB. By using the glass substrate of the present invention, a sufficient signal is provided to enable such a drop in the excitation voltage.

음향파 손실이 적은 유리 기판을 이용한 제품 개량 중 가장 효과적인 것은, 센서의 크기를 크게 증대시킬 수 있다는 점이다. 최근 들어 엘오(Elo)·터치·시스템즈사는, 음향파식 터치패널제품을 도입하였는데, 이는 대각선 길이가 21인치인 대형의 터치패널이다.The most effective product improvement using a glass substrate with low acoustic wave loss is that the size of the sensor can be greatly increased. Recently, Elo Touch Systems Inc. has introduced acoustic wave touch panel products, which are large touch panels with a diagonal length of 21 inches.

엘오사는, 당초 21인치의 소다 석회 유리 제품을 기획하였으나 신호진폭이 낮아 신뢰성있는 품질의 성능을 보증할 수 없었다. 소다 석회 유리 터치패널의 크기를 근소하게 증대시키면 신호 진폭이 크게 저하된다는 것은 다음의 계산을 통해 알 수 있다. 표준적인 비디오 디스플레이의 종횡비가 3 : 4라고 가정할 때, 대각선 길이를 1인치 증가시키면, 음향파의 극대(極大) 경로 길이(음향파의 극대 경로 길이 = 정수(定數) + X어레이 길이의 2배 + X어레이 간의 내부 간격)는, 2.2인치 증대된다. 감쇠가 1.5dB/인치인 경우에는, 대각선이 1인치 증대하는데 있어, 기판에서의 흡수가 3.3dB만큼 증가된다. 대각선이 3인치 증대되면 신호가 10dB만큼 저하된다. 따라서, 보다 대형의 소다 석회 유리제의 음향파식 터치패널을 제조하는 일은 매우 곤란해진다. 엘오·터치·시스템즈사가 1996년 11월에 라스베가스의 컴덱스 전시회에서 적층된(laminated) 역투사 스크린을 구비하고 투사디스플레이에 의해 조사되어 기능하는, 대각선이 31인치인 터치패널을 통해 증명한 바와 같이, 본 발명의 유리 기판을 이용하는 경우 훨씬 커다란 크기를 얻을 수 있다. 도 5에 도시된 터치패널의 개념도는 투사 상을 구성함에 있어서 대형의 터치패널을 사용하는 것을 예증하는 것이다. 투사기(118) 및 렌즈(120)에 의해 리얼타임의 비디오 영상이 역(逆)투사 스크린(110)에 투사된다. 상기 스크린은 음향파식 터치패널(122)의 기판안쪽에 적층되어 있어도 무방하다. 즉, 음향파식 터치패널의 유리 기판은 역투사 스크린 재료에 적층될 수 있다. 또한, 도면부호 112는 하우징, 114는 시일링재이다.Elo originally planned a 21-inch soda-lime glass product, but it could not guarantee reliable quality performance due to its low signal amplitude. It can be seen from the following calculation that the signal amplitude is greatly reduced when the size of the soda-lime glass touch panel is slightly increased. Assuming that the aspect ratio of a standard video display is 3: 4, increasing the diagonal length by 1 inch, the maximum path length of the acoustic wave (maximum path length of the acoustic wave = integer + X array length) 2 times + internal spacing between X arrays) is increased by 2.2 inches. If the attenuation is 1.5 dB / inch, the diagonal increases by 1 inch, the absorption in the substrate is increased by 3.3 dB. When the diagonal is increased by 3 inches, the signal is degraded by 10 dB. Therefore, it becomes very difficult to manufacture a larger acoustic wave touch panel made of soda lime glass. As ELO Touch Systems proved through a 31-inch diagonal touchpanel, which had a laminated reverse projection screen at the Comdex exhibition in Las Vegas in November 1996 and was examined and functioned by a projection display, A much larger size can be obtained when using the glass substrate of the present invention. The conceptual diagram of the touch panel shown in FIG. 5 illustrates the use of a large touch panel in constructing a projection image. The projector 118 and the lens 120 project a real-time video image onto the reverse projection screen 110. The screen may be stacked inside the substrate of the acoustic touch panel 122. That is, the glass substrate of the acoustic touch panel can be laminated to the back-projection screen material. Reference numeral 112 is a housing, 114 is a sealing material.

AV(시청각) 용도로 이용될 수 있는 매우 커다란 터치패널에 대한 시장의 관심이 증대되고 있다. 빈번히 접촉해야 하는 용도로 대형 유리조각을 사용하는 경우에는, 안전 및 강도가 충분히 고려될 필요가 있다. 이러한 신흥시장의 특정분야(niche)가 성숙됨에 따라서 매우 대형인 음향파식 터치패널의 강화판이 요구될 가능성이 있다.There is increasing interest in the market for very large touch panels that can be used for audio visual (AV) applications. In the case of using large pieces of glass for applications requiring frequent contact, safety and strength need to be fully considered. As the niche of these emerging markets matures, there is a possibility that a reinforcement plate of a very large acoustic touch panel is required.

본 발명에 따른 기판을 구성하는 유리는, 관용적인 방법을 통해 열적으로 또는 화학적으로 강화될 수 있다. 예를 들어, 유리를 빨갛게 될 때까지 가열한 다음, 그 양면을 빠르게 냉각시켜 강하게 압축시키면 열경화되어 예를 들면 전체적으로 15000psi까지 또는 부분적으로 10000psi까지 강화될 수 있다. 여기서, 유리의 내부는 천천히 냉각되며 그 결과, 장력(張力)하에 놓이게 되고 양표면에 의해 그들에 평행하게 당겨진다. 유리는, 충분히 큰 열팽창 계수, 즉, 강화되기 이전의 열팽창 계수가 약 6×10-6/K 이상일 때에만 열에 의해 강화될 수 있다.The glass constituting the substrate according to the invention can be thermally or chemically strengthened by conventional methods. For example, the glass may be heated to red, then rapidly cooled on both sides and compressed strongly to be thermally cured, for example, to 15,000 psi overall or partially up to 10000 psi. Here, the interior of the glass is cooled slowly, as a result of which it is put under tension and pulled parallel to them by both surfaces. The glass can be strengthened by heat only when the coefficient of thermal expansion is sufficiently large, that is, the coefficient of thermal expansion before strengthening is about 6 × 10 −6 / K or more.

본 발명에 이용되는 유리의 열팽창 계수는, 강화되기 이전에 통상적으로 약 6×10-6/K이상, 바람직하게는 약 6×10-6/K 내지 약 12×10-6/K, 더욱 바람직하게는 약 7×10-6/K 내지 약 10×10-6/K, 특히 약 8×10-6/K 내지 약 10×10-6/K 정도로, 열경화될 수 있다. 예를 들어, 상기 「CS25」의 열팽창 계수는 8.3×10-6/K(20℃ 내지 300℃)이다. 이 값은 소다 석회 유리(열팽창 계수=8.5 내지 9×10-6/K)의 값과 유사하고, 열강화가 불가능한 「붕소플로트」등과 같은 붕규산 유리(열팽창 계수=약 3×10-6/K)와는 매우 다르다.The coefficient of thermal expansion of the glass used in the present invention is usually about 6 × 10 −6 / K or more, preferably about 6 × 10 −6 / K to about 12 × 10 −6 / K, more preferably, before strengthening. Preferably about 7 × 10 −6 / K to about 10 × 10 −6 / K, in particular about 8 × 10 −6 / K to about 10 × 10 −6 / K. For example, the thermal expansion coefficient of said "CS25" is 8.3x10 <-6> / K (20 degreeC-300 degreeC). This value is similar to that of soda-lime glass (coefficient of thermal expansion = 8.5 to 9 × 10 −6 / K), and borosilicate glass such as “boron float”, which cannot be thermally strengthened (coefficient of thermal expansion = about 3 × 10 −6 / K) Is very different.

또한, 본 발명에 이용되는 유리는, 예를 들어, 미국 특허 제 3954487호 명세서에 개시되어 있는 방법에 의해 화학적으로 강화(경화)될 수 있다. 화학적 경화는 유리표면에 의존하는 약간 저위의 알칼리 금속이온을 고위의 알칼리 금속이온으로 치환함으로써, 예를 들어, 리튬 및/또는 나트륨 이온이 칼륨 이온에 의해 치환되어 이루어질 수 있다.In addition, the glass used in the present invention may be chemically strengthened (cured) by, for example, the method disclosed in US Pat. No. 3954487. Chemical curing can be accomplished by substituting slightly higher alkali metal ions, depending on the glass surface, with higher alkali metal ions, for example lithium and / or sodium ions, replaced by potassium ions.

이와 같이, 붕규산 유리는 강화될 수 없지만, 본 발명에서 이용되는 유리는 강화가 가능하며 음향파 손실이 적다. 즉, 음향파가 전파될 수 있는 기판과, 상기 음향파를 기판내에 도입하기 위한 수단으로 구성되는 터치패널에 있어서, 상기 기판은 감쇠계수가 약 0.25dB/cm 이하이며, 화학적으로 또는 열적으로 강화될 수 있는 유리로 형성되어 있는데, 유리 기판은 열에 의해 강화되어 있는 경우가 많다. 「실질적으로」강화된 유리는, 예를 들어 강도가 약 50이상, 바람직하게는 약 100이상 증가한다. 이러한 유리를 이용하는 경우, 음향파식 터치패널의 크기를 증대시킬 수 있다.As such, the borosilicate glass cannot be strengthened, but the glass used in the present invention can be strengthened and has a low acoustic wave loss. That is, in a touch panel composed of a substrate through which acoustic waves can propagate and means for introducing the acoustic waves into the substrate, the substrate has attenuation coefficient of about 0.25 dB / cm or less and is chemically or thermally strengthened. Although it is formed of glass which can be made, the glass substrate is often strengthened by heat. A "substantially" tempered glass, for example, increases in strength by about 50 or more, preferably about 100 or more. In the case of using such glass, the size of the acoustic wave touch panel can be increased.

강화된 유리 기판을 사용하는 데 있어서, 반사어레이 재료와 유리를 소둔(燒鈍)시키지 않는 경화 공정을 사용할 필요가 있는데, 예를 들어, 중합체 기재의 저온경화 반사재료를 사용할 수 있다. 중합체 재료는, 보다 관용적인 반사재료인 유리원료보다도 보다 급속하게 음향파 파워를 감쇠시키므로, 음향파 손실이 적은 기판의 필요성이 증대된다.In using the strengthened glass substrate, it is necessary to use a curing process that does not anneal the reflective array material and the glass, for example, a low temperature curing reflective material of a polymer substrate can be used. Since the polymer material attenuates the acoustic wave power more rapidly than the glass raw material which is a more conventional reflective material, the necessity of the board | substrate with less acoustic wave loss increases.

반사어레이 재료로서, 열팽창 계수가 8.8×10-6/K인 「ESL4022C」와 같은 유리원료나 유리의 소둔 온도보다 낮은 온도에서 경화될 수 있는 반사 잉크를 사용할 수 있다. 열팽창 계수가 8.8×10-6/K인 「ESL4022C」유리 원료는, 소다 석회 유리의 전형적인 열팽창 계수에 필적하는 값을 가지므로 널리 활용된다. 예를 들어, 상품명이「스타 파이어」인 소다 석회 유리는, 열팽창 계수가 9.0×10-6/K이다.As the reflective array material, a glass raw material such as "ESL4022C" having a coefficient of thermal expansion of 8.8 x 10 -6 / K or a reflective ink that can be cured at a temperature lower than the annealing temperature of the glass can be used. Since the "ESL4022C" glass raw material whose thermal expansion coefficient is 8.8x10 <-6> / K has a value comparable to the typical thermal expansion coefficient of soda-lime glass, it is utilized widely. For example, the soda-lime glass of the brand name "Star Fire" has a coefficient of thermal expansion of 9.0 × 10 −6 / K.

유리 기판은, 복수의 유리층으로 구성된 안전한 유리로서 이용할 수도 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 유리 기판을, 내층유리(151)와 터치표면(152a)을 가지는 외층유리(152)가 접착제(153)를 통해 적층된 적층체로 형성하는 경우 대형의 터치패널을 구성할 수 있다. 외층에는, 본 발명의 저음향파 손실 유리를 이용하여 25dB/cm 이하의 감쇠계수를 부여할 수 있다. 안전유리(적층유리)는 강도가 높기 때문에 반드시 유리를 강화시킬 필요는 없으나, 상층(터치면을 형성하는 층)이 감쇠계수가 낮은 유리로 구성되는 한, 내층유리와 외층유리중 어느 한쪽이나 양쪽 모두를 열적으로 또는 화학적으로 강화하여도 무방하며, 적어도 내층유리를 강화하는 것이 유리하다. 예를 들어, 상하로 적층된 안전유리에 있어서, 상하 양면의 유리를 강화하여도 되지만 하면의 유리만을 강화하면, 안전유리를 효과적으로 강화시킬 수 있다. 터치면인 유리 기판의 상면에 부하 내지는 충격이 작용하면, 안전유리가 휘어져 상면의 유리층은 압축되고 하면의 유리층은 당겨지는데 유리는 압축된 상태에서 강한 반면, 장력하에서는 매우 약하다. 이로 인해, 내층(하층)의 유리를 강화유리로 구성하면 상층의 파괴를 방지할 수 있다. 내층(하층)의 유리는, 강화될 수 있는 유리라면 무방하고 바륨이 함유된 유리나 감쇠계수가 높은 유리(예를 들어, 저렴하고 투명도가 높은 소다 석회 유리)를 이용하면 된다. 또한, 필요에 따라 내층(하층)의 유리에 본 발명의 열강화된 음향파 손실이 적은 유리를 이용하여도 된다. 감쇠계수가 0.25dB/cm 이하인 유리로 구성된 상층과 강화된 소다 석회 유리로 구성된 하층으로 유리 기판을 형성하는 것이 바람직한 양태이다.A glass substrate can also be used as safe glass comprised from the some glass layer. For example, as shown in FIG. 6, when the glass substrate is formed of a laminate in which the outer layer glass 152 having the inner layer glass 151 and the touch surface 152a is laminated through the adhesive 153, The touch panel can be configured. The attenuation coefficient of 25 dB / cm or less can be provided to an outer layer using the low acoustic wave loss glass of this invention. Since safety glass (laminated glass) has high strength, it is not necessary to strengthen the glass, but as long as the upper layer (layer forming the touch surface) is made of glass with a low damping coefficient, either or both inner and outer glass may be used. All may be thermally or chemically strengthened, and at least it is advantageous to strengthen the innerlayer glass. For example, in the safety glass laminated up and down, although the glass of both upper and lower sides may be strengthened, when only the glass of lower surface is strengthened, a safety glass can be strengthened effectively. When a load or an impact acts on the upper surface of the glass substrate which is the touch surface, the safety glass is bent to compress the glass layer on the upper surface and the glass layer on the lower surface is pulled out, while the glass is strong in the compressed state, but very weak under tension. For this reason, when glass of an inner layer (lower layer) is comprised by tempered glass, destruction of an upper layer can be prevented. As the glass of the inner layer (lower layer), glass that can be strengthened may be used, and glass containing barium or high attenuation coefficient (for example, inexpensive and high transparency soda lime glass) may be used. In addition, you may use the glass of the heat strengthening acoustic wave loss of this invention for glass of an inner layer (lower layer) as needed. It is a preferred embodiment to form a glass substrate with an upper layer composed of glass having an attenuation coefficient of 0.25 dB / cm or less and a lower layer composed of tempered soda lime glass.

팽창계수에 있어서, 적층체의 내층 및 외층은 통상적으로 근사하거나 실질적으로 동일하다. 외층과 내층의 유리가 갖는 열팽창 계수가 서로 다르면, 온도 변화에 따라 유리 기판이 뒤로 젖혀져 휘는 경우가 발생한다. 본 발명의 음향파손실이 적은 유리의 열팽창 계수는, 소다 석회 유리나 바륨이 함유된 유리의 그것과 대략 동일하다. 따라서, 내층에 소다 석회 유리나 또는 바륨이 함유된 유리(특히 강화된 유리)를 이용하고, 외층에 본 발명의 음향파 손실이 적은 유리를 이용하면 온도가 변화되어도 형상의 변화가 적은 고강도의 적층 유리를 얻을 수 있다. 또한, 내층에 소다 석회 유리를 이용하고 외층에 붕규산 유리를 이용하면 열팽창 계수가 크게 다르기 때문에 온도변화에 따라 유리 기판은 확실히 뒤로 젖혀져 휘어진다.In terms of coefficient of expansion, the inner and outer layers of the laminate are typically approximate or substantially the same. If the coefficients of thermal expansion of the glass of the outer layer and the inner layer are different from each other, the glass substrate may be bent back and bend due to the temperature change. The thermal expansion coefficient of the glass with less acoustic wave loss of the present invention is approximately the same as that of soda-lime glass or glass containing barium. Therefore, when using soda-lime glass or glass containing barium (especially tempered glass) in the inner layer and glass having low acoustic wave loss of the present invention in the outer layer, high-strength laminated glass with little change in shape even when the temperature is changed. Can be obtained. In addition, when the soda-lime glass is used for the inner layer and the borosilicate glass is used for the outer layer, the coefficient of thermal expansion is greatly different, so that the glass substrate is surely bent and bent as the temperature changes.

또한, 음향파 손실이 적은 유리의 열팽창 계수는, 시판되는 터치패널 제품의 반사어레이 재료로서 사용되고 있는 통상적인 유리원료에 매우 적합하기 때문에, 소결온도가 낮을 때 반사어레이를 유리 기판과 일체화할 수 있다. 이에 대해, 붕규산 유리의 열팽창 계수는, 보통의 유리원료에 적합하지 않기 때문에 붕규산 유리와 유리원료의 접합도가 작아 높은 소결온도를 필요로 한다.In addition, the thermal expansion coefficient of glass with low acoustic wave loss is very suitable for the conventional glass raw material used as a reflective array material of commercially available touch panel products, so that the reflective array can be integrated with the glass substrate when the sintering temperature is low. . On the other hand, since the thermal expansion coefficient of borosilicate glass is not suitable for a normal glass raw material, the joining degree of borosilicate glass and a glass raw material is small, and requires high sintering temperature.

이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 음향파식 터치패널 및 이를 위한 유리 기판을 이용하는 경우, 손실도가 낮은 유리가 사용되므로 SN비가 증대되고 신호가 증대된다. 따라서 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다:In the case of using the acoustic wave panel and the glass substrate therefor according to the present invention thus obtained, since the glass having low loss is used, the SN ratio is increased and the signal is increased. This gives you the following advantages:

(1) SN비가 증대되므로, 터치패널에 관련된 일렉트로닉스제어장치의 가격을 저감시킬 수 있음.(1) Since the SN ratio is increased, the cost of the electronic control apparatus related to the touch panel can be reduced.

(2) 긴 음향파 경로에서 음향파의 산란(散亂)에 따른 손실을 방지하고, SN비를 상승시킴으로써, 터치패널의 전체 크기를 증대시킬 수 있음. 예를 들어, 대각선 길이가 21인치 이상인 장방형의 터치패널을 얻을 수 있음.(2) The overall size of the touch panel can be increased by preventing the loss due to the scattering of acoustic waves in the long acoustic wave path and increasing the SN ratio. For example, a rectangular touch panel with a diagonal length of 21 inches or more can be obtained.

(3) SN비가 높기 때문에, 음향파 에너지를 흡수하는 시일링재를 병용할 수 있음. 즉, 터치패널의 예민한 부분과 인접물체를 접촉(시일하는 등)할 수 있음.(3) Since SN ratio is high, the sealing material which absorbs acoustic wave energy can be used together. That is, the sensitive part of the touch panel and the adjacent object can be contacted (sealed, etc.).

(4) 기판재료에서 감쇠됨에 따라 발생되는 신호 손실이 적어지기 때문에, 설계자는 디자인을 우선시하고 신호진폭은 희생시킬 수 있음. 예를 들어, 터치/디스플레이 시스템에 터치패널을 장착시키는 경우, 음향파신호의 진폭을 희생하여 기계적인 디자인을 최적화할 수 있음.(4) Because signal loss caused by attenuation in substrate material is reduced, designers can prioritize design and sacrifice signal amplitude. For example, when a touch panel is mounted in a touch / display system, the mechanical design can be optimized at the expense of the amplitude of the acoustic wave signal.

더욱이, 적층유리로서 이용하는 경우에는, 조잡하게 취급하여도 신뢰성이 있으며 터치표면이 견고하다. 또한, 열적으로 또는 화학적으로 강화할 수 있어 강화된 대형 터치패널이 가능해진다.Moreover, when used as laminated glass, it is reliable even when handled roughly and its touch surface is solid. In addition, the thermally or chemically strengthened to enable a large reinforced touch panel.

본 발명에 있어서, 유리 기판은, 각종 음향파, 예를 들어, 레일리파뿐만 아니라, 수평편파횡파(horizontally polarized shear waves), 고차의 수평편파횡파(higher order horizontally polarized shear waves), 영차의 수평편파횡파(zeroth order horizontally polarized shear waves), 또는 러브파(Love waves)를 전파하는 데 적합하다. 러브파는, 레일리파와 동일한 감쇠기구를 공유하기 때문에, 본 발명에 따른 유리는 모든 음향파 모드에 대하여 소다 석회 유리에 비해 감쇠가 감소한다. 음향파 모드로서 레일리파가 바람직하다.In the present invention, the glass substrate includes not only various acoustic waves, such as Rayleigh waves, but also horizontally polarized shear waves, higher order horizontally polarized shear waves, and zero-order horizontal polarization. It is suitable for propagating zeroth order horizontally polarized shear waves, or love waves. Since the love wave shares the same damping mechanism as the Rayleigh wave, the glass according to the invention has a reduced attenuation compared to soda lime glass for all acoustic wave modes. Rayleigh waves are preferable as the acoustic wave mode.

미국 특허 제 5591945호 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 레일리파가 반사어레이를 따라 전파되고, 센서(이하, 레일리-횡-레일리 센서 ; Rayleigh-shear-Rayleigh sensor라 칭함)의 활동 영역(또는 활성 영역)에서 수평편파 횡파가 터치를 감지하는, 음향파식 터치패널을 설계할 수 있다. 이러한 센서는, 실리콘고무로 시일되어 있어도 터치를 감지할 수 있으며(RTV), 활동 영역이 물로 덮여 있어도 터치를 감지할 수 있다.As described in US Pat. No. 5591945, Rayleigh waves propagate along the reflective array, and the active area (or active area) of a sensor (hereinafter referred to as Rayleigh-shear-Rayleigh sensor). ), An acoustic touch panel can be designed in which horizontal polarization transverse waves sense a touch. Such a sensor can sense a touch even if it is sealed with silicone rubber (RTV) and can sense a touch even if the active area is covered with water.

저음향파 손실 유리를 이용하여, 대형의 레일리-횡-레일리 센서를 제조할 수 있다.Using low acoustic wave loss glass, a large Rayleigh-cross-Raily sensor can be manufactured.

작동 주파수가 5.53MHz인 경우, 레일리-횡-레일리 센서의 파동 역학에 따르면, 유리 두께는 약 3mm로 제한된다. 또, 레일리-횡-레일리 센서는, 유리의 상면 및 저면 모두에서 터치감수성을 가지므로, 이를 표준적인 안전 유리접착제를 이용하여 안전유리 기판의 부분으로서 적층할 수 없다(점성이 거의 감쇠되지 않는 실리콘고무등의 접착제가 필요하다). 레일리-횡-레일리 터치패널의 이러한 파동역학적 요구에 따라, 본 발명의 음향파손실이 적은 강화된 유리는 대형의 레일리-횡-레일리 터치패널로 인해 더욱 흥미로워진다.If the operating frequency is 5.53 MHz, the glass thickness is limited to about 3 mm, according to the wave dynamics of the Rayleigh-cross-railley sensor. In addition, since the Rayleigh-lateral-Railey sensor has touch sensitivity on both the top and bottom surfaces of the glass, it cannot be laminated as part of the safety glass substrate using a standard safety glass adhesive (silicon with little attenuation of viscosity). Adhesives such as rubber). With this wave dynamic requirement of Rayleigh-cross-leyley touch panels, the tempered glass with less acoustic wave loss of the present invention becomes more interesting due to the large Rayleigh-cross-leyley touch panels.

이하에서는, 실시예에 근거하여 본 발명을 보다 상세히 설명하겠으며, 본 발명은 아래에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, and the present invention is not limited to the Examples described below.

비교예 1Comparative Example 1

평탄한 소다 석회 유리 기판(센트럴 글래스사 제조 : 488mm(폭)×403mm(길이)×3.3mm(두께))을 이용하여, 도 3에 도시된 음향파식 터치패널을 제조하였다. 상기 음향파식 터치패널에서 레일리파를 여기하여 전파시키고 제어장치(터치패널·시스템즈사 제조, 5810EI00)를 이용하여 터치패널의 성능을 관측하였다. 소다 석회 유리는 SiO2(71중량%), Na2O(13중량%), K2O(1중량%), CaO(11중량%), MgO(2중량%), Al2O3(2중량%), B2O3(0중량%), SrO(0중량%), ZrO2(0중량%), BaO(0중량%)로 이루어졌으며, Na2O, CaO 및 MgO의 함량의 합계는 26중량%였다.Using a flat soda-lime glass substrate (Central Glass Company: 488 mm (width) x 403 mm (length) x 3.3 mm (thickness)), an acoustic wave touch panel shown in FIG. 3 was manufactured. Rayleigh waves were excited and propagated in the acoustic wave touch panel, and the performance of the touch panel was observed using a control device (5810EI00, manufactured by Touch Panel Systems Co., Ltd.). Soda-lime glass contains SiO 2 (71 wt.%), Na 2 O (13 wt.%), K 2 O (1 wt.%), CaO (11 wt.%), MgO (2 wt.%), Al 2 O 3 (2 Wt%), B 2 O 3 (0 wt%), SrO (0 wt%), ZrO 2 (0 wt%), BaO (0 wt%), the sum of the contents of Na 2 O, CaO and MgO Was 26% by weight.

가시광 영역에서 유리 기판의 광투과율은 91%이다(스가 시험장치사 제조, 헤이즈컴퓨터HGM-2D를 사용). 이러한 측정의 절대적인 교정은 약간 부정확하지만, 다른 유리와 비교하는 데 있어서는 충분히 도움이 된다(유리의 전면(前面) 및 안면(裏面) 모두에서 4%의 반사율을 나타내므로 이론상으로 92%가 투과의 상한선이다. 반사는, 공기와 유리간의 굴절율이 부적합하여 야기되는데 유리의 굴절율은, 전형적으로는 약 n = 1.5이므로 단일면에서의 반사(n-1/n+1)2는 약 4%가 된다).The light transmittance of the glass substrate in visible region is 91% (made by Suga Test Instruments Co., Ltd., using Haze Computer HGM-2D). Absolute calibration of these measurements is slightly inaccurate, but it is helpful enough in comparison with other glasses (92% is theoretically the upper limit of transmission, as it shows 4% reflectivity on both the front and face of the glass). Reflection is caused by an inadequate refractive index between air and glass, which is typically about n = 1.5, so that reflection on a single surface (n-1 / n + 1) 2 is about 4%). .

또한, 상기 방법에 의해 감쇠계수를 측정한 결과, 0.57dB/cm였다.Moreover, it was 0.57 dB / cm when the attenuation coefficient was measured by the said method.

아래에 기재된 방법을 통해 음향파의 전파속도를 측정하였다.The propagation speed of the acoustic wave was measured by the method described below.

음향파의 전파속도는, 반사어레이의 소자간의 핏치나 간격을 변경하여 수신신호의 진폭이 가장 클 때에 관측하여 구하였다. 상기 핏치나 간격이, 고정된 동작주파수에 상당하는 음(音)의 파장의 정수배에 상당하게 될 때 가장 강해진다. 일련의 샘플을 제조하여 반사어레이의 핏치를 조금씩 변화시켰다. 극대가 되는 수신진폭을 부여하는 핏치로부터 파장을 구하고 파장과 주파수(5.53MHz)를 곱하여 속도를 계산하였다.The propagation speed of the acoustic wave was obtained by observing when the amplitude of the received signal was the largest by changing the pitch or distance between the elements of the reflective array. The pitch and spacing are the strongest when they correspond to integer multiples of the wavelength of sound corresponding to a fixed operating frequency. A series of samples were prepared to change the pitch of the reflective array little by little. The wavelength was obtained from the pitch giving the maximum reception amplitude, and the speed was calculated by multiplying the wavelength by the frequency (5.53MHz).

시판되는 레일리파 터치패널 제품의 경우와 마찬가지로, 음향파신호를 웨지 변환기가 구비된 유리면에 송신하고 그 면으로부터 수신하였다. 웨지 변환기는 플라스틱 웨지에 접합시킨 세라믹제 압전소자로 구성되어 있으며, 상기 웨지는 유리면에 접합되어 있다. 상기 웨지는, 압전소자로부터의 압력모드의 음향파를 유리 기판상의 레일리파에 결합(커플)한다. 송신 변환기는, 50V진폭의 5.53MHz 톤버스트에 의해 여기되었다.As in the case of commercially available Rayleigh wave touch panel products, an acoustic wave signal was transmitted to and received from a glass surface provided with a wedge transducer. The wedge transducer is composed of a ceramic piezoelectric element bonded to a plastic wedge, and the wedge is bonded to a glass surface. The wedge couples (couples) an acoustic wave in a pressure mode from the piezoelectric element to a Rayleigh wave on a glass substrate. Transmitter is 5.53MHz of 50V amplitude Was here by Tonburst.

이와 같이하여 측정한 결과, 소다 석회 유리 기판의 전파속도는 125000인치/초였다.As a result of the measurement, the propagation speed of the soda-lime glass substrate was 125000 inches / sec.

전파속도가 125000인치/초로 설계된 터치패널에 대하여 수신 신호의 강도를 수신 변환기를 통해 측정하였다. 터치패널의 X축 및 Y축 서브시스템 모두에 대하여 측정하였으며 그 측정 강도는, 각각 1.41mV 및 1.69mV였다.For a touch panel designed with a propagation speed of 125000 inches / sec, the strength of the received signal was measured by the receive transducer. Measurements were made for both the X- and Y-axis subsystems of the touch panel and the measured intensities were 1.41 mV and 1.69 mV, respectively.

비교예 2Comparative Example 2

비교예 1의 소다유리 대신에, 평탄한 붕규산유리 기판(숏사 제조, 상품명「텐팍스」 ; 488mm(폭)×403mm(길이)×3.3mm(두께))을 이용하였다. 상기 유리 기판은, SiO2(81중량%), Na2O(3중량%), K2O(1중량%), B2O3(13중량%) 및 Al2O3(2중량%)으로 이루어지며, Na2O, CaO 및 MgO의 함량의 합계는 3중량%였다.Instead of the soda glass of the comparative example 1, the flat borosilicate glass substrate (the shot company make, brand name "Tenfax"; 488 mm (width) x 403 mm (length) x 3.3 mm (thickness)) was used. The glass substrate is SiO 2 (81% by weight), Na 2 O (3% by weight), K 2 O (1% by weight), B 2 O 3 (13% by weight) and Al 2 O 3 (2% by weight) It consisted of, the total content of Na 2 O, CaO and MgO was 3% by weight.

비교예 1의 방법을 통해 측정한 결과, 가시광 영역에서 유리 기판의 광투과율은 93.0였다.As a result of measuring through the method of Comparative Example 1, the light transmittance of the glass substrate in the visible light region was 93.0.

또한, 상기 방법을 통해 측정한 결과, 감쇠계수는 0.30dB/cm, 전파속도는 122288인치/초였다.In addition, as a result of the measurement by the above method, the attenuation coefficient was 0.30 dB / cm, the propagation speed was 122288 inches / second.

전파속도가 122288인치/초가 되도록 설계된 터치패널에 대하여, 비교예 1의 방법을 이용하여 X축 및 Y축 모두에 대해 수신신호의 강도를 측정하였다. X축(도 1의 수평축)에서의 강도는 6.66mV였고, Y축(도 1의 연직축)에서의 강도는 8.39mV였다.For a touch panel designed to have a propagation speed of 122288 inches / sec, the intensity of the received signal was measured on both the X-axis and the Y-axis using the method of Comparative Example 1. The intensity on the X axis (horizontal axis in FIG. 1) was 6.66 mV, and the intensity on the Y axis (vertical axis in FIG. 1) was 8.39 mV.

「텐팍스」 및 「붕소플로트」의 열팽창 계수는, 약 3.3×10-6/K이며, 열강화나 화학적 강화는 불가능하다.The thermal expansion coefficients of "Tenfax" and "Boron Float" are about 3.3x10 <-6> / K, and thermal strengthening and chemical strengthening are impossible.

참고예 1Reference Example 1

비교예 1에서 이용된 소다 석회 유리를 대신하여 평탄한 유리 기판(숏사 제조, 상품명「B270」또는 데사그사 제조, 상품명「수퍼와이트」 ; 488mm(폭)×403mm(길이)×3.3mm(두께))을 이용하였다. 상기 유리 기판은, SiO2(69중량%), Na2O(8중량%), K2O(8중량%), CaO(7중량%), BaO(2중량%), ZnO(4중량%), TiO2(1중량%), Sb2O3(1중량%), B2O3(2중량%), Al2O3(0중량%), SrO(0중량%), ZrO2(0중량%)으로 이루어지며, NaO2, CaO 및 MgO의 함량의 합계는 15중량%였다.A glass substrate that is flat in place of the soda-lime glass used in Comparative Example 1 (produced by Shot Co., Ltd., trade name "B270" or Desag Co., Ltd., "Super Wight"; 488 mm (width) x 403 mm (length) x 3.3 mm (thickness)) Was used. The glass substrate is SiO 2 (69 wt%), Na 2 O (8 wt%), K 2 O (8 wt%), CaO (7 wt%), BaO (2 wt%), ZnO (4 wt% ), TiO 2 (1 wt%), Sb 2 O 3 (1 wt%), B 2 O 3 (2 wt%), Al 2 O 3 (0 wt%), SrO (0 wt%), ZrO 2 ( 0% by weight), and the total content of NaO 2 , CaO and MgO was 15% by weight.

비교예 1에 기재된 방법을 통해 측정한 결과, 가시광 영역에서 유리 기판의 광투과율은 92.8였다.As a result of measuring through the method of Comparative Example 1, the light transmittance of the glass substrate in the visible light region was 92.8.

또한, 상기 방법으로 측정한 결과, 감쇠계수는 0.24dB/cm이고 전파속도는 121609인치/초의 레일리파 전파속도를 가지고 있었다.As a result of the measurement by the above method, the attenuation coefficient was 0.24 dB / cm and the propagation speed had a Rayleigh wave propagation speed of 121609 inches / sec.

비교예 1에 기재된 방법을 통해 121609인치/초의 레일리파 전파속도를 가지는 터치패널의 X축 및 Y축에 대하여 수신신호의 강도를 측정하였다. 수신신호의 강도는, X축에서 7.69mV였고, Y축에서는 7.50mV였다.The intensity of the received signal was measured with respect to the X-axis and the Y-axis of the touch panel having a Rayleigh wave propagation speed of 121609 inches / sec by the method described in Comparative Example 1. The strength of the received signal was 7.69 mV on the X axis and 7.50 mV on the Y axis.

상기 유리의 열팽창 계수는, 약 9.5×10-6/K이고, 「B270」유리의 연화점(107.6포아즈)은 708℃였다.The thermal expansion coefficient of the said glass was about 9.5x10 <-6> / K, and the softening point (10 7.6 poise) of "B270" glass was 708 degreeC.

참고예 2Reference Example 2

참고예 1의 유리를 대신하여 유리 기판(아사히 글래스(주)제조, 상품명「PD-200」)을 이용하였다. 상기 유리 기판은, SiO2(60중량%), Na2O(3중량%), K2O(7중량%), CaO(3중량%), BaO(7중량%), B2O3(0중량%), Al2O3(8중량%), SrO(6.3중량%), ZrO2(2.7중량%)으로 이루어지며, Na2O, CaO 및 MgO의 함량의 합계는 8중량%였다.A glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd. make, brand name "PD-200") was used instead of the glass of the reference example 1. The glass substrate is SiO 2 (60% by weight), Na 2 O (3% by weight), K 2 O (7% by weight), CaO (3% by weight), BaO (7% by weight), B 2 O 3 ( 0 wt%), Al 2 O 3 (8 wt%), SrO (6.3 wt%), ZrO 2 (2.7 wt%), and the total content of Na 2 O, CaO and MgO was 8 wt%.

비교예 1에 기재된 방법을 통해 측정한 결과, 가시광 영역에서 유리 기판의 광투과율은 91.1%였으며, 감쇠계수는 0.21dB/cm이고 전파속도는 118,518인치/초의 레일리파 전파속도를 가지고 있었다.As measured by the method described in Comparative Example 1, the light transmittance of the glass substrate in the visible region was 91.1%, the attenuation coefficient was 0.21 dB / cm, and the propagation speed had a Rayleigh wave propagation speed of 118,518 inches / sec.

비교예 1의 방법을 통해 118,518인치/초의 레일리파 전파속도를 가지는 터치패널의 X축 및 Y축에 대해 수신신호의 강도를 측정한 결과, X축에서 15mV였고, Y축에서는 17mV였다.The intensity of the received signal was measured on the X and Y axes of the touch panel having a Rayleigh wave propagation speed of 118,518 inches / sec by the method of Comparative Example 1, and it was 15 mV on the X axis and 17 mV on the Y axis.

상기 유리의 열팽창 계수는, 약 8.3×10-6/K이고, 연화점(107.6포아즈)은 830℃였다.The thermal expansion coefficient of this glass was about 8.3x10 <-6> / K, and the softening point (10 7.6 poise) was 830 degreeC.

실시예 1Example 1

참고예 1의 유리 대신에, 유리 기판(세인트-고베인(Saint-gobain)사 제조, 상품명「CS25」)을 이용하였다. 상기 유리 기판은, SiO2(59중량%), Na2O(5중량%), K2O(9중량%), CaO(6중량%), BaO(0.2중량%), B2O3(0중량%), Al2O3(4중량%), SrO(8중량%), ZrO2(7.5중량%)으로 이루어지며, Na2O, CaO 및 MgO의 합계 함량은 12중량%였다.Instead of the glass of Reference Example 1, a glass substrate (manufactured by Saint-gobain) and a brand name "CS25" was used. The glass substrate is SiO 2 (59% by weight), Na 2 O (5% by weight), K 2 O (9% by weight), CaO (6% by weight), BaO (0.2% by weight), B 2 O 3 ( 0 wt%), Al 2 O 3 (4 wt%), SrO (8 wt%), ZrO 2 (7.5 wt%) and the total content of Na 2 O, CaO and MgO was 12 wt%.

비교예 1에 기재된 방법을 통해 측정한 결과, 가시광 영역에서 유리 기판의 광투과율은 89.5%로서 소다 석회 유리와 대략 동일한 정도였으며, 감쇠 계수는 0.18dB/cm이고 전파속도는 소다 석회 유리와 대략 동일한 124,700인치/초의 레일리파 전파속도를 가지고 있었다.As measured by the method described in Comparative Example 1, the light transmittance of the glass substrate in the visible region was 89.5%, about the same as that of soda lime glass, the attenuation coefficient was 0.18 dB / cm, and the propagation speed was about the same as that of the soda lime glass. It had a Rayleigh wave propagation rate of 124,700 inches / sec.

비교예 1에 기재된 방법을 통해 124,700인치/초의 레일리파 전파속도를 가지는 터치패널의 X축 및 Y축에 대하여 수신 신호의 강도를 측정한 결과, X축에서 35mV였고 Y축에서는 40mV로서, 전형적인 소다 석회 유리나 붕규산 유리보다 커다란 수신강도를 얻었다. The intensity of the received signal was measured on the X and Y axes of a touch panel with a Rayleigh wave propagation speed of 124,700 inches / sec by the method described in Comparative Example 1, which was 35 mV on the X axis and 40 mV on the Y axis. Received strength is greater than that of lime glass or borosilicate glass.

제어 장치에 접속된 터치패널을 이용하여 터치를 검출하였다. 수신신호가 명백히 하강함으로써 터치 포지션을 정확히 정할 수 있었다. 즉, 터치 포지션의 좌표를 검출하기 위해, 터치패널을 제어장치에 접속하였다. 도 2에서와 같이, 패널에 닿았을 때 수신 신호는, 수신 신호의 강도(D)에서 현저한 저하(Dt)를 보였고 그 결과, 터치 포지션을 명료하게 인식할 수 있게 되었다. 이로써 원하는 터치패널 기능을 충분히 얻게 된다. Touch was detected using a touch panel connected to the control device. By clearly falling the received signal, the touch position could be accurately determined. That is, in order to detect the coordinate of a touch position, a touch panel was connected to the control apparatus. As shown in Fig. 2, when the panel touches the panel, the received signal shows a significant drop Dt in the intensity D of the received signal, and as a result, the touch position can be clearly recognized. This gives you the desired touch panel functionality.

상기 유리의 열팽창 계수는, 약 8.3×10-6/K이고, 열적 강화나 화학적 경화가 가능한 유리이다. 또한, 연화점(107.6포아즈)은 843℃이다.The thermal expansion coefficient of the said glass is about 8.3x10 <-6> / K, and it is glass which can be thermally strengthened and chemical hardening. In addition, the softening point (10 7.6 poise) is 843 degreeC.

실시예, 비교예 및 참고예의 결과를 표로 나타낸다.The results of Examples, Comparative Examples and Reference Examples are shown in a table.

투과율Transmittance 감쇠율Attenuation rate 전파속도Propagation speed 열팽창율Thermal expansion 연화점Softening point 밀도density 비교예 1Comparative Example 1 9191 0.570.57 125,000125,000 8.5-9.08.5-9.0 720-735720-735 2.492.49 비교예 2Comparative Example 2 9292 0.300.30 122,288122,288 3.33.3 820820 2.32.3 참고예 1Reference Example 1 9292 0.240.24 120,000120,000 9.59.5 708708 2.562.56 참고예 2Reference Example 2 9191 0.210.21 118,518118,518 8.38.3 830830 2.772.77 실시예 1Example 1 9090 0.180.18 124,700124,700 8.38.3 843843 2.772.77

상기 실시예에 있어서, 실시예의 터치패널 기판은, 비교예의 터치패널기판에 비해 음향파 감쇠를 보다 유효하게 방지할 수 있으며, SN비를 증대시킬 수 있다. 더욱이, 열적으로 또는 화학적으로 강화할 수 있다.In the above embodiment, the touch panel substrate of the embodiment can more effectively prevent the acoustic wave attenuation and increase the SN ratio as compared with the touch panel substrate of the comparative example. Furthermore, it can be thermally or chemically strengthened.

본 발명의 음향파식 터치패널에 따르면, 유리 기판의 음향파 감쇠를 저감시키고, 신호의 강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 전자간섭에 관하여 신뢰성이 높 고 내구성이 높은 음향파식 터치패널을 얻을 수 있다. 또, 신호 효율 변환이 낮은 변환기를 이용하거나, 음향파 흡수가 발생하는 시일링재를 구비하여도 음향파식 터치패널을 사용할 수 있게 된다. 더욱이, 열적으로 또는 화학적으로 강화할 수 있어 강화된 대형의 터치패널을 제작할 수 있다. According to the acoustic wave touch panel of the present invention, the acoustic wave attenuation of the glass substrate can be reduced, and the strength of the signal can be improved. Therefore, an acoustic wave touch panel with high reliability and high durability with respect to electromagnetic interference can be obtained. Moreover, an acoustic wave type touch panel can be used even if the converter which has low signal efficiency conversion is used, or even if the sealing material which acoustic wave absorption generate | occur | produces is used. Moreover, it can be thermally or chemically strengthened to produce a large, reinforced touch panel.                     

Claims (15)

주성분인 SiO2와, 2.5 내지 20중량% 함량의 Al2O3, 3 내지 20중량% 함량의 ZrO2 및 6.5 내지 20중량% 함량의 SrO로부터 선택된 추가 성분으로 구성된 음향파의 전달매체로서 기능하는 유리 기판을 구비하고, 접촉되는 위치에 관한 좌표 데이터를 검지하기 위한 터치패널로서, 유리 기판이 5.53MHz의 레일리(Ray-Leigh)파에 대해 기판 표면에서 레일리파의 전달을 지지하기에 충분한 두께를 갖는 시험대상이 되는 유리샘플에 대향되도록 폭이 0.5인치인 한 쌍의 웨지 변환기를 장착하고, 신호에 대하여 진폭 대 거리의 플롯의 기울기를 통해 측정한 경우, 감쇠계수가 약 0.25dB/cm 이하이며, It functions as a transmission medium for acoustic waves composed of SiO 2 as a main component, Al 2 O 3 in a content of 2.5 to 20% by weight, ZrO 2 in a content of 3 to 20% by weight and SrO in a content of 6.5 to 20% by weight. A touch panel having a glass substrate and for detecting coordinate data regarding a contact position, wherein the glass substrate has a thickness sufficient to support the propagation of the Rayleigh wave from the substrate surface to a Ray-Leigh wave of 5.53 MHz. When a pair of wedge transducers with a width of 0.5 inches are mounted so as to face the glass sample to be tested, and the measurement is made through the slope of the amplitude versus distance plot with respect to the signal, the attenuation coefficient is about 0.25 dB / cm or less. , (1) 소다 석회 유리의 전파속도와 실질적으로 동일한 전파속도를 가지고, (1) has a propagation rate substantially the same as that of soda-lime glass, (2) 추가 성분이 0 내지 1.5중량%의 BaO 또는 0 내지 4중량%의 B2O3를 더 포함하는, 상기 (1) 및 (2)에 기재된 특성 중 적어도 하나의 특성을 가지는 터치패널.(2) A touch panel having at least one of the properties described in (1) and (2) above, wherein the additional component further comprises 0 to 1.5% by weight of BaO or 0 to 4% by weight of B 2 O 3 . 삭제delete 제 1 항에 있어서, 추가 성분이 BaO 및 B2O3 중 어느 하나의 성분을 포함하며, 유리 기판의 감쇠계수가 약 0.20dB/cm 이하인 터치패널.The touch panel of claim 1, wherein the additional component comprises any one of BaO and B 2 O 3 , wherein the attenuation coefficient of the glass substrate is about 0.20 dB / cm or less. 음향파의 전달매체로서 기능하는 유리 기판을 구비하고, 접촉위치에 관한 좌표데이터를 검지하기 위한 터치패널로서, 상기 유리 기판이 주성분인 SiO2 및 추가 성분으로 구성되며, 상기 추가 성분이,A touch panel having a glass substrate functioning as a transmission medium for acoustic waves, and for detecting coordinate data relating to a contact position, wherein the glass substrate is composed of SiO 2 as a main component and an additional component, wherein the additional component is (A) 0 내지 1.5중량%의 BaO를 포함하고, 3 내지 20중량% 함량의 ZrO2 및 6.5 내지 20중량% 함량의 SrO중 적어도 하나의 성분을 포함하고, (A) 0 to 1.5 weight percent BaO, 3 to 20 weight percent ZrO 2 and 6.5 to 20 weight percent SrO components, (B) 0 내지 1.5중량%의 BaO 또는 0 내지 4중량%의 B2O3를 포함하고, 2.5 내지 20중량% 함량의 Al2O3, 3 내지 20중량% 함량의 ZrO2 및 6.5 내지 20중량% 함량의 SrO중에서 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하며,(B) 0 to 1.5% by weight of BaO or 0 to 4% by weight of B 2 O 3 , 2.5 to 20% by weight of Al 2 O 3 , 3 to 20% by weight of ZrO 2 and 6.5 to 20 At least one component selected from weight percent SrO, (C) ZrO2 및 Al2O3를 포함하고, Al2O3와 ZrO2의 비율이 ZrO2/(Al2O3 + ZrO2)= 30 내지 100중량%인, 상기의 (A) 내지 (C)에서 선택된 적어도 하나의 특성을 가지는 터치패널.(C) is, of the (A) comprises a ZrO 2 and Al 2 O 3, and the ratio of Al 2 O 3 and ZrO 2 ZrO 2 / (Al 2 O 3 + ZrO 2) = 30 to 100% by weight to Touch panel having at least one characteristic selected in (C). 삭제delete 제 4 항에 있어서, Al2O3와 ZrO2의 함량의 합계가 3 내지 20중량%인 터치패널.The touch panel of claim 4, wherein the total content of Al 2 O 3 and ZrO 2 is 3 to 20 wt%. 제 4 항에 있어서, Al2O3와 ZrO2의 비율이 ZrO2/(Al2O3 + ZrO2)= 40 내지 90중량%이며, Al2O3와 ZrO2의 함량의 합계가 8 내지 20중량%인 터치패널.The method of claim 4, wherein the ratio of Al 2 O 3 and ZrO 2 is ZrO 2 / (Al 2 O 3 + ZrO 2 ) = 40 to 90% by weight, and the total content of Al 2 O 3 and ZrO 2 is 8 to 20 wt% touch panel. 제 4 항에 있어서, 상기 유리 기판이 5 내지 10중량% 함량의 K2O를 더 포함하는 터치패널.The touch panel of claim 4, wherein the glass substrate further comprises K 2 O in an amount of 5 to 10 wt%. 제 4 항에 있어서, 상기 유리 기판에서 Na2O, CaO 및 MgO의 함량의 합계가 7 내지 20중량%인 터치패널.The touch panel of claim 4, wherein the total content of Na 2 O, CaO, and MgO in the glass substrate is 7-20 wt%. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 음향파가 전파될 수 있는 기판과, 상기 음향파를 기판에 도입하기 위한 수단으로 구성되는 터치패널로서, 기판이 화학적 또는 열적으로 강화될 수 있는 유리로 형성되어 있는 터치패널.5. A touch panel according to claim 1 or 4, comprising a substrate through which acoustic waves can propagate and means for introducing the acoustic waves into the substrate, wherein the substrate is formed of glass which can be chemically or thermally strengthened. Touch panel. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 유리 기판이 열에 의해 강화되어 있으며, 강화되기 이전의 열팽창 계수가 약 6×10-6/K 내지 약 12×10-6/K인 터치패널.The touch panel according to claim 1 or 4, wherein the glass substrate is strengthened by heat, and the coefficient of thermal expansion before strengthening is about 6 × 10 −6 / K to about 12 × 10 −6 / K. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 유리 기판의 밀도가 2.6 내지 3.0g/㎤ 인 터치패널.The touch panel according to claim 1 or 4, wherein the glass substrate has a density of 2.6 to 3.0 g / cm 3. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 유리 기판의 연화점이 800 내지 900℃인 터치패널.The touch panel according to claim 1 or 4, wherein the softening point of the glass substrate is 800 to 900 ° C. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 음향파가 레일리파, 수평편파횡파, 고차 수평편파횡파, 영차 수평편파횡파 또는 러브파인 터치패널.The touch panel according to claim 1 or 4, wherein the acoustic wave is a Rayleigh wave, a horizontal polarized wave, a higher-order horizontal polarized wave, a zero-order horizontal polarized wave, or a love wave. 접촉위치에 관한 좌표데이터를 검지하기 위한 음향파식 터치패널을 구성하는 유리 기판으로서, 제 1 항 또는 제 4 항에 기재된 유리 기판.The glass substrate which comprises the acoustic wave type touch panel for detecting the coordinate data regarding a contact position, The glass substrate of Claim 1 or 4.
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