[发明专利]在玻璃基板表面形成压应力层图案的方法及依该方法制成玻璃基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种在玻璃基板表面形成压应力层图案的方法及依该方法制成的玻璃基板，尤指一种以化学离子强化手段在设有预定图案屏蔽的玻璃基板表面形成压应力层图案，使该玻璃基板表面具有经强化的局部区域及非强化的局部区域。 

背景技术

现有的玻璃强化方式主要有两种，一种是热强化方式，另一种是化学离子强化方式；其中，热强化方式是将玻璃片加热到大于玻璃应变点但在玻璃软化点以下的温度迅速冷却到璃应变点以下的温度，在玻璃表面产生压应力层，以增加玻璃抗性；至于化学离子强化，其将待强化的玻璃片(例如钠玻璃)浸浴在熔融的玻璃强化液(例如钾盐)中，使强化液中的大型离子(例如K+，钾离子)取代玻璃片上小型离子(例如Na+，钠离子)，由于这种置换作用，将其抵抗拉应力的压应力层预先置入玻璃表面，实现了玻璃强化的目的。 

目前无论是哪一种玻璃强化方式，都是对玻璃板的”全部表面”进行强化加工，甚包含无实益或不需要的玻璃板表面部分。但因强化玻璃板体内的压应力会使切割或分裂的加工更加困难，尤其使用机械刀具来切割强化层深度超过约20微米、压缩应力大于约400MPa的强化玻璃时，通常会造成无法控制的裂隙传播，导致玻璃的碎裂，而且即使玻璃板体被顺利分割，也可能会 产生很差的边缘质量，特别是在较厚玻璃片。 

诚如前述，经强化后的玻璃会使加工性变差，所以对玻璃板的切割、钻孔或打磨等相关的加工大多必须在强化处理前事先进行，否则经强化后的玻璃板将难以再进行加工；这结果已严重限缩了强化玻璃板在各式面板制程方面的应用，例如在面板制作时只能采用个别单元逐一生产方式，即，预先将玻璃基板切割成个别单元所需尺寸规格的小片料，然后再分别对该等已分割的小片料各别实施配置所需的电路等面板生产制程；但因面板制程具有精密性及繁复性，所以前述个别单元逐一生产面板的方式其生产效率低，且因玻璃基板被分割成小尺寸的片料，导致在面板制程中的对位操作愈形困难，这结果不仅形成生产技术上的瓶颈，更造成使产品不良率高居不下的缺点。 

发明内容

本发明提供一种可在玻璃基板表面形成压应力层图案的方法，其主要是利用在玻璃基板表面形成预定图案的屏蔽，再对玻璃基板进行化学离子强化制程，以在玻璃基板表面形成压应力层图案。 

为了达成上述目的，本发明所提供的在玻璃基板表面形成压应力层图案的方法，其步骤如下：(1)提供一玻璃基板，其上、下表面至少之一为平坦面，而该平坦面的另一对应表面可为平坦面或非平坦面，最好，板体厚度小于5mm；(2)在玻璃基板表面形成预定图案的屏蔽，该预定图案具有多个镂空区域及遮蔽区域；(3)对玻璃基板进行化学离子强化制程，将前述设有屏蔽的玻璃基板浸渍在充满熔态强化液的盐浴池中来进行离子交换处理，使玻璃基板表面层的离子被具有同价或氧化状态的大型离子取代或交换，在该玻璃 基板的未受屏蔽遮蔽区域的表面形成压应力层；以及(4)去除玻璃基板表面的屏蔽，以获得一表面具有所欲的压应力层图案的玻璃基板。 

特别是，前述屏蔽是使用具备耐酸蚀性以及可耐高温380℃以上的合成橡胶材料所制成的，所述的合成橡胶材料选自于硅胶(Silicone)、多硫化物(polysulfide)等，但实施的材料范围不以前述材料为限；该屏蔽的设置方式可使用熔融的合成橡胶材料以模板印刷法、狭缝式涂布法或是毛细管涂布法等技术手段布设到玻璃基板表面，也可使用由合成橡胶材料制成的薄膜以覆贴等技术手段，在该玻璃基板表面形成屏蔽图案，但屏蔽的设置方式并不以上述设置手段为限；设置在玻璃基板表面形成屏蔽图案可经由加热烘烤的方式，促进屏蔽的定型及增进在基板表面的附着力。 

特别是，该玻璃基板材料可选用钠钙硅酸盐玻璃，当然实施的材料范围并不以此为限，例如其他各种碱金属铝硅酸盐玻璃也可适用。而前述强化液系选自于硝酸盐、硫酸盐或大型碱金属离子的氯化物的溶液之一或其混合物，但实施的材料范围不以前述溶液为限；例如为对前述的钠钙硅酸盐玻璃进行化学离子强化制程，该强化液可采用硝酸钾(KNO₃)溶液。 

在一可行实施例中，该玻璃基板在上、下表面分别具一均匀压应力层，令该均匀压应力层的压应力层深度范围约在20μm以下。 

本发明也提供一种表面具压应力层图案的玻璃基板，可在玻璃基板表面形成预设的强化面及非强化面之局部区域，因此在该玻璃基板表面的强化面局部区域可增加玻璃抗性，促进抵挡碎裂和刮痕的效能，而在非强化面之局部区域则可保持加工性，使玻璃基板便于进行切割、分裂或研磨等加工。