KR20160110360A - 적외선에서 높은 투과율을 갖는 유리 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높은 적외 방사선 투과율을 갖는 유리 시트에 관한 것으로, 이는 특히 터치스크린, 터치패널 또는 터치패드에 사용 가능하다. 더 상세하게는, 본 발명은 유리의 총 중량에 대한 백분율로 표현된 양으로 SiO₂ 55 내지 85%, Al₂O₃ 0 내지 30%, B₂O₃ 0 내지 20%, Na₂O 0 내지 25%, CaO 0 내지 20%, MgO 0 내지 15%, K₂O 0 내지 20%, BaO 0 내지 20%, 총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%; 및 세륨을 0.001 내지 1% 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함하는 조성물을 갖는 유리 시트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 시트의 내부에서 필수적으로 전파하는 적외 방사선을 사용하는 디바이스에서의 이러한 유리 시트의 용도에 관한 것이다. 그의 높은 적외 방사선의 투과율의 덕분으로, 본 발명에 따른 유리 시트는 유리하게도 예를 들어 유리 시트가 터치 표면을 정의하는 스크린 또는 패널 또는 태블릿에서 사용될 수 있다.

Description

적외선에서 높은 투과율을 갖는 유리 시트{GLASS SHEET HAVING A HIGH TRANSMISSION IN THE INFRARED}

본 발명은 적외선에서 높은 투과율을 갖는 유리시트에 관한 것이다. 본 발명의 일반적인 분야는 디스플레이 표면 지대 위에 놓여진 광학 터치패널의 분야이다.

구체적으로, 적외선(IR)에서의 유리 시트의 높은 투과율로 인하여, 본 발명에 따른 유리 시트는, 유리하게는 평면 산란 탐지(planar scatter detection, PSD) 또는 부진한 내부 전반사(frustrated total internal reflection, FTIR)(또는 적외선에서 높은 투과율을 필요로 하는 임의의 다른 기술)라 지칭되는 광학 기술을 사용하는 터치스크린, 터치패널 또는 터치패드에 사용되어 상기 시트의 표면 상의 하나 이상의 물체들(예를 들어, 손가락 또는 스타일러스)의 위치를 탐지할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 또한 이러한 유리 시트를 포함하는 터치스크린, 터치패널 또는 터치패드에 관한 것이다.

PSD 및 FTIR 기술은, 얇으면서 비교적 넓은 터치 표면(예를 들어, 3 내지 100 인치 크기)을 가질 수 있고 저가인 다중-터치 터치스크린/패널을 얻을 수 있게 한다.

이들 2가지 기술은 하기를 포함한다:

(i) 하나 이상의 에지(edge)/에지 면(face)으로부터 적외선에서 투과성인 기판 내로, 예를 들어 LED를 사용하여, 적외(IR) 방사선을 주입하는 단계;

(ii) 내부 전반사 광학 효과(방사선이 기판을 "벗어나지" 않음)를 통해 상기 기판(이후에는 도파관(waveguide)의 역할을 함) 내부에서 적외 방사선을 전파시키는 단계;

(iii) 기판의 표면과 일종의 물체(예를 들어, 손가락 또는 스타일러스)를 접촉시켜, 모든 방향으로 방사선을 산란시킴으로써 국소 교란을 야기하는 단계; 따라서, 편향된 광선(deviated ray)들 중 어떤 것은 기판을 "벗어날" 수 있게 될 것이다.

FTIR 기술에서, 편향된 광선은 기판의 하부 표면, 즉 터치 표면의 반대측 표면 상에 적외광의 스폿을 형성한다. 이들 편향된 광선은 디바이스 뒤에 위치된 특수 카메라에 의해 탐지된다.

이런 측면에서, PSD 기술은 단계 (i) 내지 (iii)에 후속되는 2개의 추가 단계를 포함한다:

(iv) 기판의 에지에서의 생성된 IR 방사선, 탐지기를 사용하여 분석하는 단계; 및

(v) 탐지된 방사선으로부터, 표면과 접촉한 물체(들)의 위치(들)을 알고리즘적으로 계산하는 단계. 이 기술은 특히 문헌 US 2013/021300 A1에 기술되어 있다.

기본적으로, 유리는 이의 기계적 특성, 이의 내구성, 이의 내스크래칭성 및 이의 광학 투과성으로 인하여, 그리고 이는 화학적으로 또는 열적으로 강화(toughen)될 수 있기 때문에 터치패널을 위해 선택되는 재료이다.

PSD 또는 FTIR 기술에 사용되고, 매우 큰 면적을 가지며, 이에 따라 상대적으로 큰 길이/폭을 가지는 유리 패널의 경우에, 주입되는 IR 방사선의 광로는 길다. 따라서, 이 경우에 유리 재료에 의한 IR 방사선의 흡수는 터치패널의 감응성에 상당한 영향을 주어, 패널의 길이/폭 전반에 걸쳐 바람직하지 않게 감소시킬 수 있다. PSD 또는 FTIR 기술에 사용되고, 더 작은 면적을 가지며, 이에 따라 주입되는 IR 방사선의 더 짧은 광로 길이를 갖는 유리 패널의 경우에, 유리 재료에 의한 IR 방사선의 흡수는 또한, 유리 패널을 결합시킨 디바이스의 전력 소모에 특히 영향을 미친다.

따라서, 이러한 정황에서 터치 표면의 면적이 큰 경우, 터치 표면 전체에 걸쳐 손상되지 않거나 만족스러운 감응성을 보장하기 위하여 적외선에서 고도로 투명한 유리 시트가 매우 유용하다. 특히, 이러한 기술에서 일반적으로 사용되는 파장인 780 내지 1200 ㎚로 확장되는 파장 범위에서의 흡광 계수가 1　m^-1과 동일하거나 심지어 그 보다 작은 유리 시트가 이상적이다.

적외선에서(그리고 가시광선에서) 고투과율을 얻기 위하여, 유리 내의 총 철(이 분야에서의 표준 실무에 따라 Fe₂O₃로 표현됨)의 함량을 감소시킴으로써 저철분 함량을 갖는 유리(또는 "저철분" 유리)를 얻는 것으로 알려져 있다. 사용된 배치(batch) 재료(모래, 석회석, 돌로마이트 등)의 대부분에서 불순물로서 철이 존재하기 때문에 규산염 유리는 항상 철을 포함한다. 철은 제2철 이온 Fe^{3 +} 및 제1철 이온 Fe^{2 +}의 형태로 유리 구조에 존재한다. 제2철 이온 Fe^{3 +}의 존재는, 유리가 가시광 단파장에서 약하게 흡수하고, 근자외선에서 강하게 흡수(380 ㎚에 중심을 둔 흡수 밴드)하게 하는 반면, 제1철 이온 Fe^{2 +}(때때로 산화물 FeO로 표현됨)의 존재는 근적외선에서 강한 흡수(1050 ㎚에 중심을 둔 폭넓은 흡수 밴드)의 원인이다. 따라서, 총 철 함량(이들 두 가지 형태의 철 함량)의 증가는 가시광선 및 적외선에서의 흡수를 두드러지게 한다. 더욱이, 고농도의 제1철 이온 Fe^{2 +}은 적외선(특히, 근적외선)에서의 투과율을 감소시킨다. 그러나, 단지 총 철 함량을 변화시킴으로써 780 내지 1200 ㎚의 확장하는 파장 범위에서 터치 응용을 위해 충분히 낮은 흡광 계수를 얻기 위해서는, 이러한 총 철 함량을 대량으로 감소시킬 필요가 있는데, 이러한 총 철 함량의 대량 감소는 (i) 매우 순수한 배치 재료(존재하지도 않는 특정한 경우로 충분히 순수한 재료)에 대한 필요성으로 인해 지나치게 너무 높은 생산 비용을 초래하게 되고, (ii) 생산 문제(특히, 노(furnace)의 조기 마모 및/또는 노 내에서 유리를 가열하는 데 있어서의 어려움)를 야기하게 될 것이다.

유리의 투과율을 추가로 증가시키기 위해서, 유리에 존재하는 철을 산화시키는 것, 즉 제2철 이온의 증가에 대한 제1철 이온의 수를 감소시키는 것이 또한 알려져 있다. 유리의 산화도는, 유리에 존재하는 철 원자의 총 중량에 대한 Fe^{2 +} 원자의 중량비, 즉 Fe²⁺/총 Fe로서 정의된 그의 산화환원(redox) 비에 의해 제공된다.

유리의 산화환원 비를 감소시키기 위하여, 산화제를 배치 재료들의 혼합물에 첨가하는 것이 알려져 있다. 그러나, 알려진 대부분의 산화제들(황산염, 질산염 등)은 FTIR 또는 PSD 기술을 사용하는 터치패널 응용에 요구되는 IR 투과율 값을 얻기에 충분히 높은 산화력을 갖지 못한다.

본 발명의 목적은, 그의 구현예들 중 적어도 하나에서, 적외선에서 고투과율을 갖는 유리 시트를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 근적외선에서 고투과율을 갖는 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 그의 구현예들 중 적어도 하나에서, 대면적 터치스크린, 터치패널 또는 터치패드에서 터치 표면으로서 사용될 때, 터치 기능의 감응성 감소를 전혀 또는 거의 야기하지 않는 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 그의 구현예들 중 적어도 하나에서, 대형 터치스크린, 터치패널 또는 터치패드에서 터치 표면으로서 사용될 때, 터치 기능의 감응성 감소를 전혀 또는 거의 야기하지 않는 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 그의 구현예들 중 적어도 하나에서, 보다 작은 치수의 터치스크린, 터치패널 또는 터치패드에서 터치 표면으로서 사용될 때, 디바이스의 전력 소모에 대한 영향을 미치는 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 그의 구현예들 중 적어도 하나에서, 적외선에서 고투과율을 갖고 선택된 응용에 대해 허용 가능한 외관을 갖는 유리 시트를 제공하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 목적은 저비용으로 생산되고 적외선에서 고투과율을 갖는 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명은 유리의 총 중량 기준으로 백분율로 표현된 양으로 하기를 포함하는 조성물을 갖는 유리 시트에 관한 것이다:

SiO₂ 55 내지 85%

Al₂O₃ 0 내지 30%

B₂O₃ 0 내지 20%

Na₂O 0 내지 25%

CaO 0 내지 20%

MgO 0 내지 15%

K₂O 0 내지 20%

BaO 0 내지 20%

총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%.

하나의 특정 구현예에 따르면, 상기 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.001 내지 1중량% 범위의 양으로 세륨(CeO₂의 형태로 표현됨)을 추가로 포함한다.

따라서, 본 발명은 언급된 기술적 문제를 해결할 수 있게 하므로 완전히 신규하고 진보적인 접근법에 기초한다. 구체적으로, 본 발명자들은 놀랍게도 유리 조성물 중에서 저 철 함량 및 특정한 함량 범위 내의 세륨의 결합에 의하여 외관 및 색채에 대한 영향 없이 적외선에서 극히 투명한 유리 시트를 수득할 수 있다는 것을 허용한다는 것을 입증하였다. 게다가, 이러한 조성에서 세륨은 자외선 필터(또는 자외선 차단) 효과를 얻을 수 있게 하고, 이러한 유리 시트가 터치태블릿, 패널 또는 스크린의 외부 표면으로 사용되는 경우, 이는 시트 뒤에 위치된 전자 및/또는 유기 구성요소(예를 들어 LCD 스크린 또는 봉지체)를 자외선 방사로부터 보호하기 때문에 이는 명백한 이점이 될 것으로 입증된다.

본 명세서 전반에 걸쳐, 범위가 언급될 때, 이 범위의 한계점을 포함한다. 게다가, 수치 범위 내의 각각의 그리고 모든 정수 및 하위 범위는 마치 명백하게 기재된 것처럼 명시적으로 포함된다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐, 백분율 함량 또는 함량 값은 유리의 총 중량에 대해 표현된, 중량을 기준으로 한 값이다.

본 발명에 따른 유리 시트는 다양한 범주에 속하는 유리로 제조될 수 있다. 따라서, 유리는 소다석회-실리카 유리, 알루미노규산염 유리 또는 붕규산염 유리 등일 수 있다. 바람직하게는 그리고 더 낮은 생산 비용을 이유로, 본 발명에 따른 유리 시트는 소다석회-실리카 유리의 시트이다. 이 바람직한 구현예에서, 유리 시트의 조성물은 유리의 총 중량을 기준으로 백분율로 표현된 양으로 하기를 포함할 수 있다:

SiO₂ 55 내지 78%

Al₂O₃ 0 내지 18%

B₂O₃ 0 내지 18%

Na₂O 5 내지 20%

CaO 0 내지 15%

MgO 0 내지 10%

K₂O 0 내지 10%

BaO 0 내지 5%

총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%.

바람직하게는, 이 구현예에 있어서, 유리 시트의 조성물은 유리의 총 중량을 기준으로 백분율로 표현된 양으로 하기를 포함할 수 있다:

SiO₂ 60 내지 75%

Al₂O₃ 0 내지 6%

B₂O₃ 0 내지 4%

CaO 0 내지 15%

MgO 0 내지 10%

Na₂O 5 내지 20%

K₂O 0 내지 10%

BaO 0 내지 5%

총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%.

본 발명의 다른 특징 및 이점이 하기 설명을 읽음으로써 보다 분명히 명확해질 것이다.

용어 "유리"는, 본 발명에 따르면, 전적으로 비정질인 재료를 의미하며, 따라서 임의의 부분적으로 결정질인 재료(예를 들면, 시험관결정질(vitrocrystalline) 또는 유리-세라믹 재료) 조차도 배제하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 유리 시트는 플로트 공정, 인발 공정, 롤링 공정 또는 용융된 유리 조성물으로부터 유리 시트를 제조하기 위한 임의의 다른 공지 공정에 의해 얻어진 유리 시트일 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 구현예에 따르면, 유리 시트는 플로트 유리의 시트이다. 표현 "플로트 유리의 시트"는 플로트 공정에 의해 형성된 유리 시트를 의미하는 것으로 이해되는데, 플로트 공정은, 환원성 조건 하에서, 용융된 유리를 용융된 주석 배쓰(bath) 상에 붓는 것으로 이루어진다. 알려진 것처럼, 플로트 유리의 시트는 "주석 측면(tin side)"이라 지칭되는, 즉 시트의 표면 부근에 있는 유리의 영역이 주석으로 강화된(enriched) 측면을 포함한다. 표현 "주석으로 강화된"은 유리의 코어의 조성물에 대해 주석의 농도가 증가된 것을 의미하는 것으로 이해되며, 이때 유리의 코어 조성물은 실질적으로 주석이 제로(주석이 없음)이거나 아닐 수 있다.

본 발명에 따른 유리 시트는 다양한 크기이며 비교적 클 수 있다. 이는, 예를 들어, 최대 3.21 m × 6 m 또는 3.21 m × 5.50 m 또는 3.21 m × 5.10 m 또는 3.21 m × 4.50 m("PLF" 유리 시트) 또는 심지어, 예를 들어 3.21 m × 2.55 m 또는 3.21 m × 2.25 m("DLF" 유리 시트)범위의 치수를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 유리 시트는 두께가 0.1 내지 25 mm 사이일 수 있다. 유리하게는, 터치패널 응용의 경우에, 본 발명에 따른 유리 시트는 두께가 0.1 내지 6 mm 사이일 수 있다. 바람직하게는, 터치스크린 응용의 경우에, 중량상의 이유로, 본 발명에 따른 유리 시트의 두께는 0.1 내지 2.2 mm일 것이다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.002 내지 0.06중량% 범위의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함한다. 0.06중량% 이하의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)은 유리 시트의 IR 투과율을 추가로 증가시킬 수 있게 한다. 최소값은 유리의 원가가 과도하게 증가하지 않도록 보장하는데, 이는 이러한 낮은 철 값이 종종 매우 순수한 고가의 배치 재료 또는 그밖에 배치 재료의 정제를 요구하기 때문이다. 바람직하게는, 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.002 내지 0.04중량% 범위의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함한다. 가장 바람직하게는, 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.002 내지 0.02중량% 범위의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함하거나, 훨씬 더 낫게는, 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.002 내지 0.014중량% 미만의 범위의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.005 내지 0.5중량% 범위의 양의 세륨(CeO₂의 형태로 표현됨)을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 유리의 총 중량에 대해 0.005 내지 0.3중량%, 그리고 가장 바람직하게는 0.01 내지 0.2중량% 범위의 양의 세륨(CeO₂의 형태로 표현됨)을 포함한다. 이러한 범위의 세륨 함량은 유리 시트의 색채에 유의미하게 영향을 주지 않으면서 적외선에서 높은 투과율을 수득할 수 있게 한다. 특히, 세륨은 유의미한 양으로 존재하는 경우 유리에 연황색의 색채를 부여한다.

본 발명의 하나의 유리한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 0.1 ≤ CeO₂/Fe₂O₃ ≤ 50과 같은 세륨/총 철 비율을 갖는다. 이 구체예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 1 ≤ CeO₂/Fe₂O₃ ≤ 50과 같은 세륨/총 철 비율을 갖는다. 이러한 세륨/총 철 비율의 범위는 유리 시트의 색채에 유의미하게 영향을 주지 않으면서 적외선에서 높은 투과율을 수득할 수 있게 한다. 가장 바람직하게는, 조성물은 1 ≤ CeO₂/Fe₂O₃ ≤ 25와 같은 세륨/총 철 비율을 갖는다. 또는, 조성물은 1 ≤ CeO₂/ Fe₂O₃ ≤ 10과 같은 세륨/총 철 비율을 갖는다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 조성물은 20 ppm 미만의 Fe^{2 +} 함량(FeO의 형태로 표현됨)을 포함한다. 이러한 함량 범위는, 특히 IR 의 투과율의 관점에서 매우 만족스러운 특성을 얻을 수 있게 한다. 바람직하게는, 조성물은 10 ppm 미만의 Fe^{2 +} 함량(FeO의 형태로 표현됨)을 포함한다. 가장 바람직하게는, 조성물은 5 ppm 미만의 Fe²⁺ 함량(FeO의 형태로 표현됨)을 포함한다.

본 발명에 따르면, 유리 시트는 IR에서 고투과율을 갖는다. 보다 정확하게는, 본 발명의 유리 시트는 근적외선에서 고투과율을 갖는다.

적외선 범위에서의 유리의 우수한 투과율을 정량화하기 위하여, 본 명세서에서는, 1050, 950 및 850 ㎚ 파장에서의 흡광 계수를 사용할 것이며, 이는 우수한 투과율을 얻기 위하여 가능한 한 낮아야만 하는 경우이다. 흡광 계수는 주어진 매질 내에서의 전자기선에 의해 이동되는 광로 길이에 대한 흡광도의 비에 의해 정의된다. 이는 m^-1 단위로 표현된다. 따라서, 이는 재료의 두께와 무관하지만, 흡수되는 방사선의 파장 및 재료의 화학적 성질에 의존적이다.

유리의 경우, 선택된 파장 λ에서의 흡광 계수(μ)는 투과율(T)의 측정값 및 재료(thick=두께)의 굴절률 n으로부터 산출될 수 있으며, n, ρ 및 T의 값은 선택된 파장 λ에 따라 결정된다:

여기에서, ρ=(n-1)²/(n+1)²이다.

유리하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 1050 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 5 m^-1 미만이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 1050 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 2 m^-1 이하이다. 가장 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 1050 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 1 m^-1 이하이다.

역시 유리하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 950 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 5 m^-1 미만이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 950 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 2 m^-1 이하이다. 가장 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 950 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 1 m^-1 이하이다.

역시 유리하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 850 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 5 m^-1 미만이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 850 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 2 m^-1 이하이다. 가장 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 850 ㎚의 파장에서의 흡광 계수가 1 m^-1 이하이다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 유리 시트의 조성물은, 배치 재료에 특히 함유된 불순물에 더하여, 첨가제(예컨대, 유리의 용융 촉진제 또는 정련 촉진제), 또는 용융로를 형성하는 내화물의 용해로 인한 성분들을 적은 비율로 포함할 수 있다.

본 발명의 하나의 유리한 구현예에 따르면, 유리 시트의 조성물은 요망되는 효과에 따라 적절한 양으로 하나 이상의 다른 착색제를 추가로 포함할 수 있다. 이(들) 착색제(들)는, 예를 들면, 세륨의 유의미한 양의 존재에 의해 발생될 수 있는 연황색의 색채를 "중화"시키도록 기능하고, 그에 따라 본 발명의 유리의 색채를 보다 중성이 되게 할 수 있다. 또는, 이(들) 착색제(들)는 요망되는 색채를 수득하도록 기능할 수 있다.

앞서의 구현예와 조합 가능한 본 발명의 다른 유리한 구현예에 따르면, 유리 시트는 유의미한 양의 세륨의 존재에 의하여 발생될 수 있는 약간 황색의 색채를 변경시키거나 중화시킬 수 있는 층 또는 필름(예를 들어 착색 PVB 필름)으로 코팅될 수 있다.

본 발명에 따른 유리 시트는 유리하게도 화학적으로 또는 열적으로 강화될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 얇고 투명한 전기 전도성 층으로 코팅된다. 본 발명에 따른 얇고 투명한 전도성 층은, 예를 들어 SnO₂:F, SnO₂:Sb 또는 ITO(인듐 주석 산화물), ZnO:Al 또는 심지어 ZnO:Ga를 기재로 한 층일 수 있다.

본 발명의 또 다른 유리한 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 반사방지성(또는 반사방지) 층으로 코팅된다. 이 구현예는 본 발명의 유리 시트를 스크린의 전면(front face)으로서 사용하는 경우에 명백히 유리하다. 본 발명에 따른 반사방지성 층은, 예를 들어 저굴절률-다공성 실리카를 기재로 한 층일 수 있거나, 이는 다수의 층들(다층), 특히 다층의 유전층들로 제조될 수 있으며, 상기 다층은 저굴절률 층 및 고굴절률 층들을 교대로 포함하며 저굴절률 층으로 종결한다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트는, 얼룩이 유리 시트를 오염시키는 것을 제한/방지하도록 적어도 하나의 얼룩방지 층으로 코팅된다. 이 구현예는 또한 본 발명의 유리 시트를 터치스크린의 전면으로서 사용하는 경우에 유리하다. 이러한 층은 반대면 상에 침착된 얇고 투명한 전기 전도성 층과 조합될 수 있다. 이러한 층은 동일면 상에 침착된 반사방지성 층과 조합될 수 있으며, 얼룩방지 층은 다층의 외측에 놓여지며, 이에 따라 반사방지성 층을 덮는다.

본 발명에 따른 유리 시트는 또한 그의 주요 면들 중 적어도 하나에 예를 들어 산 또는 염기로 처리되어 광택 제거되도록 하여 예를 들어 번짐 방지 특성 또는 심지어 반사 방지 또는 깜빡임 방지 특성을 생성토록 할 수 있다. 이는 본 발명의 유리 시트가 터치스크린이거나 아니거나의 여부에 무관하게 스크린의 전면 패널로 사용되는 경우에 특히 유리하다.

요망되는 응용 및/또는 특성에 따라, 다른 층/다른 처리가 본 발명에 따른 유리 시트의 하나 및/또는 다른 면 상에 침착/수행될 수 있다.

추가로, 본 발명은 또한 터치 표면을 정의하는 본 발명에 따른 적어도 하나의 유리 시트를 포함하는 터치스크린 또는 터치패널 또는 터치패드에 관한 것이다. 이 구현예에 따르면, 터치스크린 또는 터치패널 또는 터치패드는 유리하게는 FTIR 또는 PSD 광학 기술을 사용한다. 특히, 스크린의 경우, 유리 시트는 유리하게는 디스플레이 표면 위에 놓여진다.

마지막으로, 본 발명은 또한 유리의 총 중량에 대하여 백분율로 표현된 양으로 하기를 포함하는 조성물을 갖는 유리 시트의, 상기 시트의 내부에서 필수적으로 전파하는 적외 방사선을 사용하는 디바이스에서의 용도에 관한 것이다:

SiO₂ 55 내지 85%

Al₂O₃ 0 내지 30%

B₂O₃ 0 내지 20%

Na₂O 0 내지 25%

CaO 0 내지 20%

MgO 0 내지 15%

K₂O 0 내지 20%

BaO 0 내지 20%

총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%

0.001% ≤ CeO₂ ≤ 1%와 같은 세륨 함량

표현 "상기 시트의 내부에서 필수적으로 전파하는 방사"는 방사가 유리 시트의 벌크 내에서 시트의 2개의 주요 표면들 사이에서 이동한다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.

유리하게도, 본 발명에 따른 용도의 일 구현예에 따르면, 적외 방사선은 내부 전반사로 전파한다. 이 구현예에 따르면, 적외 방사선은 상기 시트의 하나 이상의 모서리로부터 유리 시트 내로 주입될 수 있다. 표현 "시트의 모서리"는 시트의 두께로 한정되고 시트의 2개의 주요 면들에 대해 실질적으로 수직인 4개의 표면들 각각을 의미하는 것으로 이해된다. 또한 이 구현예에 따르면, 적외 방사선은 일정한 각도에서 하나 또는 2개의 주요 표면들로부터 유리 시트 내로 주입될 수 있다.

본 발명에 따른 용도의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 세륨을 유리의 총 중량에 대하여 0.005 내지 0.5중량%의 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 세륨을 유리의 총 중량에 대하여 0.005 내지 0.3중량%, 가장 바람직하게는 0.01 내지 0.2중량%의 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함한다.

본 발명에 따른 용도의 다른 구현예에 따르면, 유리 시트의 조성물은 유리의 총 중량에 대한 백분율로 표현된 양으로 하기를 포함할 수 있다:

SiO₂ 55 내지 78%

Al₂O₃ 0 내지 18%

B₂O₃ 0 내지 18%

Na₂O 5 내지 20%

CaO 0 내지 15%

MgO 0 내지 10%

K₂O 0 내지 10%

BaO 0 내지 5%

총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%.

보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 용도의 이 구현예에 따르면, 유리 시트의 조성물은 유리의 총 중량에 대한 백분율로 표현된 양으로 하기를 포함할 수 있다:

SiO₂ 60 내지 75%

Al₂O₃ 0 내지 6%

B₂O₃ 0 내지 4%

CaO 0 내지 15%

MgO 0 내지 10%

Na₂O 5 내지 20%

K₂O 0 내지 1%

BaO 0 내지 5%

총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%.

본 발명에 따른 용도의 다른 구현예에 따르면, 조성물은 유리하게도 유리의 총 중량에 대하여 0.002 내지 0.04중량%의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨), 그리고 바람직하게는 유리의 총 중량에 대하여 0.002 내지 0.02중량%의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함한다.

하기의 실시예들은 본 발명을 설명하나, 어떠한 방법으로도 그의 범위를 한정하는 것으로 의도되는 것은 아니다.

실시예

배치 재료를 분말 형태로 혼합하고 용융 도가니에 넣었으며, 상기 혼합물은 하기 표에 명시된 기본 조성을 갖는다.

기본 조성 함량[중량%]

SiO₂ 72

CaO 8.2

K₂O 0.01

Na₂O 14

SO₃ 0.3

Al₂O₃ 1

MgO 4.5

Fe₂O₃ 0.01

다른 양의 세륨으로 여러 샘플을 제조하였으며, 기본 조성은 동일하게 두었다. 샘플 1(참조/비교예)은 세륨을 함유하지 않은 선행 기술 "저철분" 소위 유리("고투명(extra-clear)" 유리)에 상응한다. 샘플 2 내지 4는 본 발명에 따른 유리 시트 조성물들에 상응한다.

시트 형태의 각각의 유리 샘플의 광학 특성을 측정하였으며, 특히, 150 mm 직경의 적분구를 구비하고 측정을 위하여 구의 입력 개구 내에 샘플이 놓여지는 퍼킨엘머 람다(PerkinElmer Lambda) 950 분광 광도계를 사용하는 투과율의 측정을 통해 850, 950 및 1050 ㎚의 파장에서의 흡광 계수(μ)를 측정하였다.

하기의 표는 1050, 950 및 850 ㎚의 파장에서의 흡광 계수의 상대적 변화(Δ)를 나타내며, 이는 참조 샘플, 즉 샘플 1(세륨이 없음)에 대해 얻어진 상응값에 관하여, 본 발명에 따른 샘플들에 대해 수득된 것이다.

이들 결과는, 본 발명에 따른 함량 범위 내의 세륨 첨가가 850, 950 및 1050 ㎚의 파장에서의 흡광 계수를 현저히 감소, 심지어 0(Δ=-100%) 까지 감소시킬 수 있도록 하고, 이에 따라 대체로 근적외선에서 방사선의 흡수를 감소시킬 수 있도록 한다는 것을 나타내고 있다.

Claims (15)

1. 유리의 총 중량에 대한 백분율로 표현된 양으로
   SiO₂ 55 내지 85%
   Al₂O₃ 0 내지 30%
   B₂O₃ 0 내지 20%
   Na₂O 0 내지 25%
   CaO 0 내지 20%
   MgO 0 내지 15%
   K₂O 0 내지 20%
   BaO 0 내지 20%
   총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%
   을 포함하는 조성물을 가지며;
   여기에서 상기 조성물은 세륨을 유리의 총 중량에 대하여 0.001 내지 1중량%의 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
2. 제1항에 있어서,
   조성물이 세륨을 유리의 총 중량에 대해 0.005 내지 0.5중량% 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
3. 제1항에 있어서,
   조성물이 세륨을 유리의 총 중량에 대해 0.005 내지 0.3중량% 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
4. 제3항에 있어서,
   조성물이 세륨을 유리의 총 중량에 대해 0.01 내지 0.2중량% 범위의 양(CeO₂의 형태로 표현됨)으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   조성물이 유리의 총 중량에 대해 0.002 내지 0.04중량%의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
6. 제5항에 있어서,
   조성물이 유리의 총 중량에 대해 0.002 중량% 내지 0.02 중량%의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   조성물이 10 ppm 미만의 Fe^{2 +} 함량(FeO의 형태로 표현됨)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
8. 제7항에 있어서,
   조성물이 5 ppm 미만의 Fe^{2 +} 함량(FeO의 형태로 표현됨)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   조성물이 1050 ㎚의 파장에서 5 m^-1 미만의 흡광 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이 유리의 총 중량에 대한 백분율로 표현된 양으로
    SiO₂ 55 내지 78%
    Al₂O₃ 0 내지 18%
    B₂O₃ 0 내지 18%
    Na₂O 5 내지 20%
    CaO 0 내지 15%
    MgO 0 내지 10%
    K₂O 0 내지 10%
    BaO 0 내지 5%
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
11. 터치 표면을 정의하는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 유리 시트를 포함하는 터치스크린 또는 터치패널 또는 터치패드.
12. 제11항에 있어서, FTIR 또는 PSD 광학 기술을 사용하는 터치스크린 또는 터치패널 또는 터치패드.
13. 유리의 총 중량에 대한 백분율로 표현된 양으로
    SiO₂ 55 내지 85%
    Al₂O₃ 0 내지 30%
    B₂O₃ 0 내지 20%
    Na₂O 0 내지 25%
    CaO 0 내지 20%
    MgO 0 내지 15%
    K₂O 0 내지 20%
    BaO 0 내지 20%
    총 철(Fe₂O₃의 형태로 표현됨) 0.002 내지 0.06%
    0.001% ≤ CeO₂ ≤ 1%와 같은 세륨 함량
    을 포함하는 조성물을 갖는 유리 시트의, 상기 시트의 내부에서 필수적으로 전파하는 적외 방사선을 사용하는 디바이스에서의 용도.
14. 제13항에 있어서, 적외 방사선이 내부 전반사로 전파하는 것을 특징으로 하는 용도.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 조성물이 유리의 총 중량에 대해 0.002 내지 0.04중량% 범위의 총 철 함량(Fe₂O₃의 형태로 표현됨)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.