CN103058505A - 表面具压应力层图案的玻璃基板 - Google Patents

Abstract

一种表面具压应力层图案的玻璃基板，于玻璃基板的至少一表面设有压应力层图案，而该图案可在该表面界定出多个具备不同压应力的局部区域，其包含若干高压应力区域与低压应力区域，由低压应力区域而将该等高压应力区域彼此之间分隔设置，并令高压应力区域与低压应力区域之间的压应力差异值在100MPa以上，或是压应力层深度差异值在5μm以上；该低压应力区域的压应力层深度范围约0到20μm以下，压应力值在400MPa以下，而该高压应力区域的压应力层深度范围约5μm到90μm，压应力范围约在100MPa到800MPa；该玻璃基板的高压应力区域可增加玻璃抗性，促进抵挡碎裂和刮痕的效能。

Description

表面具压应力层图案的玻璃基板

技术领域

发明涉及一种表面具压应力层图案的玻璃基板，尤指一种强化玻璃在其板体上具有非强化面局部区域，由此便于对该强化玻璃进行切割或分裂的加工。

背景技术

强化玻璃是一种预应力玻璃。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落，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的局部区域，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，而在非强化面的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。

为达上述发明目的，本发明所提供的表面具压应力层图案的玻璃基板，其于玻璃基板上的至少一表面具有压应力层图案，该图案(pattern)可在该表面界定出多个具备不同压应力的局部区域，在一可行实施例中，该压应力层图案具有若干个高压应力区域由低压应力区域予分隔开来，而高压应力区域与低压应力区域之间的压应力差异值在100MPa以上，或是压应力层深度差异值在5μm以上；其中，该低压应力区域的压应力值在400MPa以下，最好是等于或趋近0MPa，该高压应力区域的压应力值范围约在100MPa到800Mpa，或是令该低压应力区域的压应力层深度范围约0到20μm，而该高压应力区域的压应力层深度范围约5μm到90μm；因此本发明的玻璃基板在高压应力区域形成高强度的局部区域可供制作各式面板的透明基板或盖板，而在该等低压应力区域则仍可保持优良的加工性，使玻璃基板即使经强化处理后，仍可由对玻璃基板的低压应力区域进行切割、分裂或研磨等加工，据此可克服现有强化玻璃板应用在面板制程方面的限制，达提升生产效率及质量良率的目的。

前述玻璃基板的上、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，例如是凸面、凹面或凸凹面等，理想的玻璃基板是选用一平板玻璃，且其板体厚度小于5mm；该玻璃基板材料是选自于钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃等，但实施的材料范围不以前述材料为限。

在通常的实施态样中，该玻璃基板于设有压应力层图案的表面的相对应表面上设有一均匀压应力层，以避免玻璃基板的二表面之间的压应力差异过大产生翘曲变形，而该均匀压应力层约略与前述低压应力区域相同，其压应力层深度范围约0到20μm以下，压应力值在400MPa以下。

在本发明的另一可行实施例中，该玻璃基板的上、下表面可分别设有压应力层图案，其中，在该上、下表面的压应力层图案可选择的呈彼此对应或不对应地设置。

此将于下文中进一步阐明本发明的其他功能及技术特征，熟习本技术者熟读文中的说明后即可据以实现本发明。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图；

图2为本发明实施例的侧视剖面图；

图3为本发明另一实施例的侧视剖面图；

图4为本发明再一实施例的立体图；以及

图5为本发明再一实施例的侧视剖面图。

图中：

F、F’，压应力层图案；

12、12’，高压应力区域；

13、13’，低压应力区域；

14，均匀压应力层；

具体实施方式

如图1至图2所示，本发明的玻璃基板在其上表面上由化学强化玻璃手段以形成压应力层图案F，在该压应力层图案中包含若干高压应力区域12与低压应力区域13，由低压应力区域13而将该等高压应力区域12彼此之间分隔设置，因此在该玻璃基板的表面上界定出具备可抵挡碎裂和刮痕的高压应力区域12(即，强化区域)，以及具备切割、分裂和研磨加工性的低压应力区域13(即，非强化区域或低强化区域)。

在一较佳实施例中，该玻璃基板选用一板体厚度约为1mm(毫米)的平板型钠玻璃，利用化学强化玻璃手段，将玻璃基板浸渍在熔态的钾盐浴池中，以在玻璃基板表面形成预设的压应力层图案，使设置压应力层图案的局部区域表面增加玻璃抗性，而其他的局部区域表面则仍保持优良的切割加工性。其中，在该玻璃基板表面的低压应力区域13，其压应力层深度范围约0到20μm(微米)以下，压应力值在400MPa以下，而该高压应力区域12的压应力层深度范围从约5微米到90微米，压应力范围约在100MPa到800MPa。在上述实施例中，该玻璃基板表面被区分成高、低压应力区域12、13，但在表面上任意二相邻的区域之间的压应力差异值在100MPa以上，或是压应力层深度差异值在5μm以上。

不同于现有强化玻璃的应用方式，本发明的玻璃基板可以预先进行玻璃强化制程，也不会减损其切割、分裂和研磨等加工性；例如本发明的玻璃基板可应用在各式面板的生产制造，将面板结构的相关电路及组件制作在该等高压应力区域12内的表面上，然后利用对低压应力区域13进行切割、分裂和研磨等后加工，以克服现有强化玻璃板应用在面板制程方面的限制，并达提升生产效率及质量良率的目的。

可理解的，在前述实施例中，该玻璃基板的上表面具有压应力层图案F，而与其相对应的下表面也可设置一均匀压应力层14(详如图3所示)，以防玻璃板体表面压应力差异过大产生翘曲变形，通常该均匀压应力层14约略与前述低压应力区域13相同，其压应力层深度范围约0到20μm以下，压应力值在400MPa以下。

图4、图5中显示本发明的另一实施例，该玻璃基板在上、下表面均设有压应力层图案F、F’，且该等上、下表面的压应力层图案呈彼此对应设置，即在玻璃基板上表面的高压应力区域12与下表面的高压应力区域12’位置对应，而在玻璃基板上表面的低压应力区域13与下表面的低压应力区域13’位置对应；因此除可保持玻璃板体上下表面的压应力平衡、避免产生翘曲变形之外，在该玻璃基板的高压应力区域表面可倍增玻璃抗性，而其他的低压应力区域表面则仍可保持优良的切割加工性。

本发明并非局限于以上所述形式，很明显参考上述说明后，能有更多技术均等性的改良与变化，是以，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (14)

1.一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其在玻璃基板的至少一表面具有压应力层图案，而该图案可在该表面界定出多个具备不同压应力的局部区域，其包含若干高压应力区域与低压应力区域，由低压应力区域而将该等高压应力区域彼此之间分隔设置，并令高压应力区域与低压应力区域之间的压应力差异值在100MPa以上。

2.根据权利要求1所述的表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该低压应力区域的压应力值在400MPa以下。

3.根据权利要求1所述的表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该高压应力区域的压应力值范围约在100MPa到800MPa。

4.一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其于玻璃基板的至少一表面具有压应力层图案，而该图案可在该表面界定出多个具备不同压应力的局部区域，其包含若干高压应力区域与低压应力区域，由低压应力区域而将该等高压应力区域彼此之间分隔设置，令高压应力区域与低压应力区域分别具有不同的压应力层深度，且高压应力区域与低压应力区域之间的压应力层深度差异值在5μm以上。

5.根据权利要求4所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该低压应力区域的压应力层深度范围约0到20μm以下。

6.根据权利要求4所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该高压应力区域的压应力层深度范围约5μm到90μm。

7.根据权利要求1或4所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，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。

8.根据权利要求7所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该玻璃基板的上、下表面均为平坦面，且其板体厚度小于5mm。

9.根据权利要求1或4所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该玻璃基板材料是选自于钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃之一。

10.根据权利要求1或4所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，还包含一均匀压应力层被设置在前述玻璃基板设有压应力层图案的表面的相对应表面上。

11.根据权利要求10所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该均匀压应力层的压应力值在400MPa以下。

12.根据权利要求10所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，该均匀压应力层的压应力层深度范围约0到20μm。

13.根据权利要求1或4所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，更包含在该玻璃基板的上、下表面分别设有压应力层图案。

14.根据权利要求13所一种表面具压应力层图案的玻璃基板，其特征在于：其中，前述上、下表面的压应力层图案呈彼此对应地设置。

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