[發明專利]在玻璃基板表面形成壓應力層圖案的方法及依該方法制成玻璃基板

無效

• 申請號: 201110321275.1
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103058506A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 梁乃悅
• 申請（專利權）人: 雅士晶業股份有限公司
• 主分類號: C03B27/03
• 分類號: C03B27/03;C03C21/00
• 代理公司: 上海宏威知識產權代理有限公司 31250
• 代理人: 金利琴

技術領域

本發明涉及一種在玻璃基板表面形成壓應力層圖案的方法及依該方法制成的玻璃基板，尤指一種以化學離子強化手段在設有預定圖案屏蔽的玻璃基板表面形成壓應力層圖案，使該玻璃基板表面具有經強化的局部區域及非強化的局部區域。?

背景技術

現有的玻璃強化方式主要有兩種，一種是熱強化方式，另一種是化學離子強化方式；其中，熱強化方式是將玻璃片加熱到大于玻璃應變點但在玻璃軟化點以下的溫度迅速冷卻到璃應變點以下的溫度，在玻璃表面產生壓應力層，以增加玻璃抗性；至于化學離子強化，其將待強化的玻璃片(例如鈉玻璃)浸浴在熔融的玻璃強化液(例如鉀鹽)中，使強化液中的大型離子(例如K+，鉀離子)取代玻璃片上小型離子(例如Na+，鈉離子)，由于這種置換作用，將其抵抗拉應力的壓應力層預先置入玻璃表面，實現了玻璃強化的目的。?

目前無論是哪一種玻璃強化方式，都是對玻璃板的”全部表面”進行強化加工，甚包含無實益或不需要的玻璃板表面部分。但因強化玻璃板體內的壓應力會使切割或分裂的加工更加困難，尤其使用機械刀具來切割強化層深度超過約20微米、壓縮應力大于約400MPa的強化玻璃時，通常會造成無法控制的裂隙傳播，導致玻璃的碎裂，而且即使玻璃板體被順利分割，也可能會?產生很差的邊緣質量，特別是在較厚玻璃片。?

誠如前述，經強化后的玻璃會使加工性變差，所以對玻璃板的切割、鉆孔或打磨等相關的加工大多必須在強化處理前事先進行，否則經強化后的玻璃板將難以再進行加工；這結果已嚴重限縮了強化玻璃板在各式面板制程方面的應用，例如在面板制作時只能采用個別單元逐一生產方式，即，預先將玻璃基板切割成個別單元所需尺寸規格的小片料，然后再分別對該等已分割的小片料各別實施配置所需的電路等面板生產制程；但因面板制程具有精密性及繁復性，所以前述個別單元逐一生產面板的方式其生產效率低，且因玻璃基板被分割成小尺寸的片料，導致在面板制程中的對位操作愈形困難，這結果不僅形成生產技術上的瓶頸，更造成使產品不良率高居不下的缺點。?

發明內容

本發明提供一種可在玻璃基板表面形成壓應力層圖案的方法，其主要是利用在玻璃基板表面形成預定圖案的屏蔽，再對玻璃基板進行化學離子強化制程，以在玻璃基板表面形成壓應力層圖案。?

為了達成上述目的，本發明所提供的在玻璃基板表面形成壓應力層圖案的方法，其步驟如下：(1)提供一玻璃基板，其上、下表面至少之一為平坦面，而該平坦面的另一對應表面可為平坦面或非平坦面，最好，板體厚度小于5mm；(2)在玻璃基板表面形成預定圖案的屏蔽，該預定圖案具有多個鏤空區域及遮蔽區域；(3)對玻璃基板進行化學離子強化制程，將前述設有屏蔽的玻璃基板浸漬在充滿熔態強化液的鹽浴池中來進行離子交換處理，使玻璃基板表面層的離子被具有同價或氧化狀態的大型離子取代或交換，在該玻璃?基板的未受屏蔽遮蔽區域的表面形成壓應力層；以及(4)去除玻璃基板表面的屏蔽，以獲得一表面具有所欲的壓應力層圖案的玻璃基板。?

特別是，前述屏蔽是使用具備耐酸蝕性以及可耐高溫380℃以上的合成橡膠材料所制成的，所述的合成橡膠材料選自于硅膠(Silicone)、多硫化物(polysulfide)等，但實施的材料范圍不以前述材料為限；該屏蔽的設置方式可使用熔融的合成橡膠材料以模板印刷法、狹縫式涂布法或是毛細管涂布法等技術手段布設到玻璃基板表面，也可使用由合成橡膠材料制成的薄膜以覆貼等技術手段，在該玻璃基板表面形成屏蔽圖案，但屏蔽的設置方式并不以上述設置手段為限；設置在玻璃基板表面形成屏蔽圖案可經由加熱烘烤的方式，促進屏蔽的定型及增進在基板表面的附著力。?

特別是，該玻璃基板材料可選用鈉鈣硅酸鹽玻璃，當然實施的材料范圍并不以此為限，例如其他各種堿金屬鋁硅酸鹽玻璃也可適用。而前述強化液系選自于硝酸鹽、硫酸鹽或大型堿金屬離子的氯化物的溶液之一或其混合物，但實施的材料范圍不以前述溶液為限；例如為對前述的鈉鈣硅酸鹽玻璃進行化學離子強化制程，該強化液可采用硝酸鉀(KNO₃)溶液。?

在一可行實施例中，該玻璃基板在上、下表面分別具一均勻壓應力層，令該均勻壓應力層的壓應力層深度范圍約在20μm以下。?

本發明也提供一種表面具壓應力層圖案的玻璃基板，可在玻璃基板表面形成預設的強化面及非強化面之局部區域，因此在該玻璃基板表面的強化面局部區域可增加玻璃抗性，促進抵擋碎裂和刮痕的效能，而在非強化面之局部區域則可保持加工性，使玻璃基板便于進行切割、分裂或研磨等加工。?