專利名稱：表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，尤指一種強化玻璃在其板體上具有非強化面局部區(qū)域，由此便于對該強化玻璃進行切割或分裂的加工。
背景技術(shù)：
強化玻璃是一種預(yù)應(yīng)力玻璃?，F(xiàn)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(xué)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(yīng)變點但在玻璃軟化點以下的溫度迅速冷卻到璃應(yīng)變點以下的溫度，在玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力層，以增加玻璃抗性；至于化學(xué)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(yīng)力的壓應(yīng)力層預(yù)先置入玻璃表面， 實現(xiàn)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(nèi)的壓應(yīng)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(yīng)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(dǎo)致玻璃的碎裂，而且即使玻璃板體被順利分割，也可能會產(chǎn)生很差的邊緣質(zhì)量，特別是在較厚玻璃片。誠如前述，經(jīng)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(guān)的加工大多必須在強化處理前事先進行，否則經(jīng)強化后的玻璃板將難以再進行加工，這結(jié)果已嚴重限縮了強化玻璃板在各式面板制程方面的應(yīng)用，例如在面板制作時只能采用個別單元逐一生產(chǎn)方式，即，預(yù)先將玻璃基板切割成個別單元所需尺寸規(guī)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(chǎn)制程；但因面板制程具有精密性及繁復(fù)性，所以前述個別單元逐一生產(chǎn)面板的方式其生產(chǎn)效率低落，且因玻璃基板被分割成小尺寸的片料，導(dǎo)致在面板制程中的對位操作愈形困難，這結(jié)果不僅形成生產(chǎn)技術(shù)上的瓶頸，更造成使產(chǎn)品不良率高居不下的缺點。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，可在玻璃基板表面形成預(yù)設(shè)的強化面及非強化面的局部區(qū)域，因此在該玻璃基板表面的強化面局部區(qū)域可增加玻璃抗性，促進抵擋碎裂和刮痕的效能，而在非強化面的局部區(qū)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。為達上述實用新型目的，本實用新型所提供的表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板， 其于玻璃基板上的至少一表面具有壓應(yīng)力層圖案，該圖案(pattern)可在該表面界定出多個具備不同壓應(yīng)力的局部區(qū)域，在一可行實施例中，該壓應(yīng)力層圖案具有若干個高壓應(yīng)力區(qū)域由低壓應(yīng)力區(qū)域予分隔開來，而高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域之間的壓應(yīng)力差異值在IOOMPa以上，或是壓應(yīng)力層深度差異值在5μπι以上；其中，該低壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力值在400MPa以下，最好是等于或趨近OMPa，該高壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力值范圍約在IOOMPa到800Mpa，或是令該低壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力層深度范圍約0到20 μ m，而該高壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力層深度范圍約5 μ m到90 μ m ；因此本實用新型的玻璃基板在高壓應(yīng)力區(qū)域形成高強度的局部區(qū)域可供制作各式面板的透明基板或蓋板，而在該等低壓應(yīng)力區(qū)域則仍可保持優(yōu)良的加工性，使玻璃基板即使經(jīng)強化處理后，仍可由對玻璃基板的低壓應(yīng)力區(qū)域進行切割、分裂或研磨等加工，據(jù)此可克服現(xiàn)有強化玻璃板應(yīng)用在面板制程方面的限制，達提升生產(chǎn)效率及質(zhì)量良率的目的。前述玻璃基板的上、下表面至少之一為平坦面，而該平坦面的另一對應(yīng)表面可為平坦面或非平坦面，例如是凸面、凹面或凸凹面等，理想的玻璃基板是選用一平板玻璃，且其板體厚度小于5mm ；該玻璃基板材料是選自于鈉鈣硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃等，但實施的材料范圍不以前述材料為限。在通常的實施態(tài)樣中，該玻璃基板于設(shè)有壓應(yīng)力層圖案的表面的相對應(yīng)表面上設(shè)有一均勻壓應(yīng)力層，以避免玻璃基板的二表面之間的壓應(yīng)力差異過大產(chǎn)生翹曲變形，而該均勻壓應(yīng)力層約略與前述低壓應(yīng)力區(qū)域相同，其壓應(yīng)力層深度范圍約O到20 μ m以下，壓應(yīng)力值在400MPa以下。在本實用新型的另一可行實施例中，該玻璃基板的上、下表面可分別設(shè)有壓應(yīng)力層圖案，其中，在該上、下表面的壓應(yīng)力層圖案可選擇的呈彼此對應(yīng)或不對應(yīng)地設(shè)置。此將于下文中進一步闡明本實用新型的其他功能及技術(shù)特征，熟習(xí)本技術(shù)者熟讀文中的說明后即可據(jù)以實現(xiàn)本實用新型。
圖1為本實用新型實施例的立體圖；圖2為本實用新型實施例的側(cè)視剖面圖；圖3為本實用新型另一實施例的側(cè)視剖面圖；圖4為本實用新型再一實施例的立體圖；以及圖5為本實用新型再一實施例的側(cè)視剖面圖。圖中F、F’，壓應(yīng)力層圖案；12、12，，高壓應(yīng)力區(qū)域；13、13’，低壓應(yīng)力區(qū)域；14，均勻壓應(yīng)力層；
具體實施方式
如圖1至圖2所示，本實用新型的玻璃基板在其上表面上由化學(xué)強化玻璃手段以形成壓應(yīng)力層圖案F，在該壓應(yīng)力層圖案中包含若干高壓應(yīng)力區(qū)域12與低壓應(yīng)力區(qū)域13， 由低壓應(yīng)力區(qū)域13而將該等高壓應(yīng)力區(qū)域12彼此之間分隔設(shè)置，因此在該玻璃基板的表面上界定出具備可抵擋碎裂和刮痕的高壓應(yīng)力區(qū)域12 (即，強化區(qū)域)，以及具備切割、分裂和研磨加工性的低壓應(yīng)力區(qū)域13(即，非強化區(qū)域或低強化區(qū)域)。在一較佳實施例中，該玻璃基板選用一板體厚度約為Imm(毫米)的平板型鈉玻璃，利用化學(xué)強化玻璃手段，將玻璃基板浸漬在熔態(tài)的鉀鹽浴池中，以在玻璃基板表面形成預(yù)設(shè)的壓應(yīng)力層圖案，使設(shè)置壓應(yīng)力層圖案的局部區(qū)域表面增加玻璃抗性，而其他的局部區(qū)域表面則仍保持優(yōu)良的切割加工性。其中，在該玻璃基板表面的低壓應(yīng)力區(qū)域13，其壓應(yīng)力層深度范圍約0到20 μ m(微米)以下，壓應(yīng)力值在400MPa以下，而該高壓應(yīng)力區(qū)域12 的壓應(yīng)力層深度范圍從約5微米到90微米，壓應(yīng)力范圍約在IOOMPa到800MPa。在上述實施例中，該玻璃基板表面被區(qū)分成高、低壓應(yīng)力區(qū)域12、13，但在表面上任意二相鄰的區(qū)域之間的壓應(yīng)力差異值在IOOMPa以上，或是壓應(yīng)力層深度差異值在5μπι以上。不同于現(xiàn)有強化玻璃的應(yīng)用方式，本實用新型的玻璃基板可以預(yù)先進行玻璃強化制程，也不會減損其切割、分裂和研磨等加工性；例如本實用新型的玻璃基板可應(yīng)用在各式面板的生產(chǎn)制造，將面板結(jié)構(gòu)的相關(guān)電路及組件制作在該等高壓應(yīng)力區(qū)域12內(nèi)的表面上， 然后利用對低壓應(yīng)力區(qū)域13進行切割、分裂和研磨等后加工，以克服現(xiàn)有強化玻璃板應(yīng)用在面板制程方面的限制，并達提升生產(chǎn)效率及質(zhì)量良率的目的?？衫斫獾?，在前述實施例中，該玻璃基板的上表面具有壓應(yīng)力層圖案F，而與其相對應(yīng)的下表面也可設(shè)置一均勻壓應(yīng)力層14(詳如圖3所示)，以防玻璃板體表面壓應(yīng)力差異過大產(chǎn)生翹曲變形，通常該均勻壓應(yīng)力層14約略與前述低壓應(yīng)力區(qū)域13相同，其壓應(yīng)力層深度范圍約0到20 μ m以下，壓應(yīng)力值在400MPa以下。圖4、圖5中顯示本實用新型的另一實施例，該玻璃基板在上、下表面均設(shè)有壓應(yīng)力層圖案F、F’，且該等上、下表面的壓應(yīng)力層圖案呈彼此對應(yīng)設(shè)置，即在玻璃基板上表面的高壓應(yīng)力區(qū)域12與下表面的高壓應(yīng)力區(qū)域12’位置對應(yīng)，而在玻璃基板上表面的低壓應(yīng)力區(qū)域13與下表面的低壓應(yīng)力區(qū)域13’位置對應(yīng)；因此除可保持玻璃板體上下表面的壓應(yīng)力平衡、避免產(chǎn)生翹曲變形之外，在該玻璃基板的高壓應(yīng)力區(qū)域表面可倍增玻璃抗性，而其他的低壓應(yīng)力區(qū)域表面則仍可保持優(yōu)良的切割加工性。本實用新型并非局限于以上所述形式，很明顯參考上述說明后，能有更多技術(shù)均等性的改良與變化，是以，凡有在相同的實用新型精神下所作有關(guān)本實用新型的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本實用新型意圖保護的范疇。
權(quán)利要求1.一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其在玻璃基板的至少一表面具有壓應(yīng)力層圖案，而該圖案可在該表面界定出多個具備不同壓應(yīng)力的局部區(qū)域，其包含若干高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域，由低壓應(yīng)力區(qū)域而將該等高壓應(yīng)力區(qū)域彼此之間分隔設(shè)置，并令高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域之間的壓應(yīng)力差異值在IOOMPa以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該低壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力值在400MPa以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該高壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力值范圍約在IOOMPa到800MPa。
4.一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其于玻璃基板的至少一表面具有壓應(yīng)力層圖案，而該圖案可在該表面界定出多個具備不同壓應(yīng)力的局部區(qū)域，其包含若干高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域，由低壓應(yīng)力區(qū)域而將該等高壓應(yīng)力區(qū)域彼此之間分隔設(shè)置，令高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域分別具有不同的壓應(yīng)力層深度，且高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域之間的壓應(yīng)力層深度差異值在5 μ m以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該低壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力層深度范圍約0到20 μ m以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該高壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力層深度范圍約5 μ m到90 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，前述玻璃基板的上、下表面至少的一為平坦面，而該平坦面的另一對應(yīng)表面可為平坦面或非平坦面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該玻璃基板的上、下表面均為平坦面，且其板體厚度小于5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該玻璃基板材料是選自于鈉鈣硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中， 還包含一均勻壓應(yīng)力層被設(shè)置在前述玻璃基板設(shè)有壓應(yīng)力層圖案的表面的相對應(yīng)表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該均勻壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力值在400MPa以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，該均勻壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力層深度范圍約0到20 μ m。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或4所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中， 更包含在該玻璃基板的上、下表面分別設(shè)有壓應(yīng)力層圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，其特征在于其中，前述上、下表面的壓應(yīng)力層圖案呈彼此對應(yīng)地設(shè)置。
專利摘要一種表面具壓應(yīng)力層圖案的玻璃基板，于玻璃基板的至少一表面設(shè)有壓應(yīng)力層圖案，而該圖案可在該表面界定出多個具備不同壓應(yīng)力的局部區(qū)域，其包含若干高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域，由低壓應(yīng)力區(qū)域而將該等高壓應(yīng)力區(qū)域彼此之間分隔設(shè)置，并令高壓應(yīng)力區(qū)域與低壓應(yīng)力區(qū)域之間的壓應(yīng)力差異值在100MPa以上，或是壓應(yīng)力層深度差異值在5μm以上；該低壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力層深度范圍約0到20μm以下，壓應(yīng)力值在400MPa以下，而該高壓應(yīng)力區(qū)域的壓應(yīng)力層深度范圍約5μm到90μm，壓應(yīng)力范圍約在100MPa到800MPa；該玻璃基板的高壓應(yīng)力區(qū)域可增加玻璃抗性，促進抵擋碎裂和刮痕的效能。
文檔編號C03B27/03GK202284180SQ20112040250
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者梁乃悅 申請人:雅士晶業(yè)股份有限公司