TW202026268A - 窗口及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種窗口及其製造方法，所述窗口包括：基底基板，其包括前面及背面；及邊框層，其配置於所述基底基板的所述背面；所述前面具有0.2 nm以上且3 nm以下範圍的粗糙度（roughness）。

Description

窗口及其製造方法
本發明涉及窗口及其製造方法，詳細而言，涉及一種包括玻璃的窗口及其製造方法。
電子裝置包括窗口、外殼單元及電子元件。電子元件可以包括顯示元件、觸摸元件或檢測元件等根據電性訊號而啟動的多樣元件。
窗口保護電子元件，向使用者提供啟動區域。因此，使用者藉由窗口向電子元件提供輸入或接收電子元件生成的訊息。另外，電子元件可以藉由窗口而穩定地保護免受外部衝擊。
最近，由於電子裝置的輕薄化趨勢，還要求窗口的輕量化及薄型化，為了完善因此導致的結構脆弱性，正在研究對窗口的多樣的強化方法。
解決的技術問題
本發明目的在於提供一種經化學強化的窗口及其製造方法。
技術手段
本發明一個實施例的窗口包括：基底基板，其包括前面及背面；及邊框層，其配置於所述基底基板的所述背面；所述前面具有0.2 nm以上且3 nm以下範圍的粗糙度（roughness）。
所述基底基板可以包括玻璃。
所述基底基板可以包含鋰氧化物（Li2 O）。
所述基底基板可以還包含磷氧化物（P2 O4 ）。
沿著所述基底基板的厚度方向，從所述前面起，可以在既定的深度範圍內施加壓縮應力。
可以定義沿著與所述基底基板的厚度方向交叉的方向延長的預定的彎曲軸，所述基底基板的至少一部分可以以所述彎曲軸為中心進行彎曲。
本發明一個實施例的窗口製造方法包括：提供包含玻璃、包含鋰氧化物的初始窗口的步驟；及清洗所述初始窗口的清洗步驟；所述清洗步驟包括：將所述初始窗口提供給酸性環境的酸清洗步驟；及將經過所述酸清洗步驟的所述初始窗口提供給鹼性環境的鹼清洗步驟。
所述酸性環境可以為pH 2以下。
所述酸性環境可以包括含有硝酸（HNO3 ）、硫酸（H2 SO4 ）及鹽酸（HCl）中至少任意一種的酸性溶液。
所述酸清洗步驟可以在60℃以上且65℃以下的溫度下進行約20分鐘時間。
所述鹼性環境可以為pH 13以上。
所述鹼性環境可以包括含有氫氧化鈉（NaOH）及氫氧化鉀（KOH）中至少任意一種的鹼性溶液。
經過所述酸清洗步驟的所述窗口可以包括：第一層，其包括鹼金屬及相對於鹼金屬具有預定的含量比的矽；及第二層，其在所述第一層的表面形成，具有高於所述第一層的矽含量比。
所述第二層可以在所述初始窗口中的在所述酸清洗步驟中溶出了鹼金屬的部分形成。
所述第二層的厚度可以為200 nm以上且500 nm以下。
所述鹼清洗步驟可以將所述第二層從所述第一層去除而形成窗口。
所述窗口的表面粗糙度可以具有所述初始窗口的表面粗糙度以下的值。
經過所述酸清洗步驟的窗口的表面粗糙度可以為所述初始窗口的表面粗糙度以上。
所述初始窗口提供步驟可以包括：提供玻璃基板的步驟；及對所述玻璃基板進行強化處理的步驟；所述強化處理的步驟可以包括離子交換處理，所述初始窗口提供步驟可以是提供經強化處理的玻璃基板的步驟。
所述初始窗口提供步驟可以還包括：提供母基板的步驟；切割所述母基板而形成多個單位基板的步驟；及對所述單位基板的側面進行倒角的步驟；所述玻璃基板可以是經過所述倒角的步驟的單位基板中的任意一個。
本發明一個實施例的窗口製造方法包括：對玻璃基板進行化學強化處理而使得形成第一初始基板的步驟；及將所述第一初始基板提供給酸性溶液進行酸清洗而使得形成第二初始基板的步驟；及將所述第二初始基板提供給鹼性溶液進行鹼清洗而使得形成窗口的步驟；所述窗口的粗糙度為0.2 nm以上且3 nm以下的範圍。
所述玻璃基板可以包含鋰氧化物。
所述化學強化步驟可以不包含碳酸鉀（K2 CO3 ）、碳酸鈉（Na2 CO3 ）、碳酸氫鉀（KHCO3 ）、碳酸氫鈉（NaHCO3 ）、磷酸鉀（K3 PO4 ）、磷酸鈉（Na3 PO4 ）、硫酸鉀（K2 SO4 ）、硫酸鈉（Na2 SO4 ）、氫氧化鉀（KOH）。
所述第二初始基板可以從所述第一初始基板溶出鹼金屬而形成。
所述第二初始基板可以包括：第一層，其具有與所述第一初始基板實質上相同的相對於鹼金屬的矽含有比率；及第二層，其在所述第一層的表面形成，具有高於所述第一層的相對於鹼金屬的矽含有比率。
所述第二層可以具有比所述第一層相對較高的氣孔。
所述窗口可以從所述第二初始基板去除所述第二層而形成。
發明效果
根據本發明，可以提供具有經提高的強度的窗口。另外，根據本發明，可以提供能夠在簡化製程的同時提供經強化的窗口之窗口製造方法。
在本說明書中，在提及某構成要素（或區域、層、部分等）“在”、“連接於”或“結合於”另一構成要素上的情況下，意味著其可以直接配置/連接/結合於另一構成要素上，或在他們之間還配置有第三構成要素。
相同的元件符號指稱相同的構成要素。另外，在圖式中，構成要素的厚度、比率及尺寸為了技術內容的有效說明而誇張。
“及/或”全部包括相關構成可以定義的一個以上組合。
第一、第二等術語可以用於說明多樣構成要素，但所述構成要素不得由所述術語所限定。所述術語只用於將一個構成要素區別於其他構成要素的目的。例如，在不超出本發明的申請專利範圍的同時，第一構成要素可以命名為第二構成要素，類似地，第二構成要素也可以命名為第一構成要素。只要在文理上未明白地表示不同，單數的表現包括複數的表現。
另外，“下方”“下側”“上方”“上側”等術語用於說明在圖中圖示的構成的相關關係。所述術語作為相對性概念，以圖中標識的方向為基準進行說明。
只要未不同地定義，本說明書中使用的所有術語（包括技術術語及科學術語）具有與本發明所屬技術領域具有通常知識者一般理解的內容相同的意義。另外，與一般使用的詞典中定義的術語相同的術語，應解釋為具有與相關技術的文理上的意義一致的意義，只要不解釋為理想性地或過於形式上的意義，則明示性地在此進行定義。
“包括”或“具有”等術語是要指定在說明書中記載的特徵、數字、步驟、動作、構成要素、部件或他們的組合的存在，應理解為不預先排除一個或其以上其他特徵或數字、步驟、動作、構成要素、部件或他們的組合的存在或附加可能性。
下面參照圖式，說明本發明的實施例。
第1圖是本發明一個實施例的電子裝置的立體圖。第2a圖是第1圖所示的電子裝置的分解立體圖。第2b圖是電子裝置的一部分構成的等效電路圖。下面參照第1圖至第2b圖，對本發明進行說明。
電子裝置EA可以是根據電性訊號而啟動的裝置。電子裝置EA可以包括多樣實施例。例如，電子裝置EA可以包括平板電腦、筆記型電腦、計算機、智慧型電視等。在本實施例中，電子裝置EA示例性地圖示為智慧型手機。
電子裝置EA可以在與第一方向D1及第二方向D2分別平行的顯示面FS中，朝向第三方向D3方向顯示影像IM。顯示影像IM的顯示面FS可以與電子裝置EA的前面（front surface）對應，可以與窗口構件WM的前面FS對應。下面，電子裝置EA的顯示面、前面及窗口構件WM的前面使用相同的元件符號。影像IM可以包括動態影像以及靜止影像。在第1圖中，作為影像IM的一個示例而圖示了互聯網搜索窗。
在本實施例中，以影像IM顯示的方向為基準，定義了各構件的前面（或上面）或背面（或下面）。前面和背面在第三方向D3上彼此相向（opposing），前面和背面各自的法線方向可以與第三方向D3平行。前面與背面之間的第三方向D3上的隔開距離可以與顯示面板DP的第三方向D3上的厚度對應。另一方面，第一至第三方向D1、D2、D3指示的方向作為相對概念，可以變換為其他方向。下面，第一至第三方向作為第一至第三方向D1、D2、D3分別指示的方向，參照相同的元件符號。
電子裝置EA包括窗口100、電子面板200及外殼構件300。在本實施例中，窗口100和外殼構件300結合而構成電子裝置EA的外觀。
窗口100的前面FS如上所述，定義電子裝置EA的前面。透過區域TA可以是光學上透明的區域。例如，透過區域TA可以是具有約90%以上的可見光線透過率的區域。
邊框區域BZA可以是比透過區域TA光透過率相對較低的區域。邊框區域BZA定義透過區域TA的形狀。邊框區域BZA鄰接透過區域TA，可以包圍透過區域TA。
邊框區域BZA可以具有預定顏色。邊框區域BZA覆蓋電子面板200的周邊區域NAA，可以切斷周邊區域NAA被外部所見。另一方面，這是示例性圖示的，在本發明一個實施例的窗口100中，也可以省略邊框區域BZA。
窗口100可以包括絕緣基板。例如，窗口100可以包括玻璃（glass）。窗口100可以利用玻璃的光透過率來提供透過區域TA，利用玻璃的強度，穩定地保護電子面板200免受外部衝擊。對此的詳細說明將在後面敘述。
電子面板200可以根據電性訊號而啟動。在本實施例中，電子面板200被啟動，在前面IS顯示影像IM。影像IM可以藉由透過區域TA提供給使用者，使用者可以藉由影像IM接收訊息。不過，這是示例性圖示的，電子面板200被啟動，也可以感知施加於前面的外部輸入。外部輸入可以包括使用者的觸摸、無形物的接觸或鄰接、壓力、光或熱，不限定於某一實施例。
電子面板200的前面IS可以包括啟動區域AA及周邊區域NAA。啟動區域AA可以是顯示圖像IM的區域。透過區域TA與啟動區域AA的前面或至少一部分重疊。
周邊區域NAA可以是被邊框區域BZA覆蓋的區域。周邊區域NAA鄰接啟動區域AA。周邊區域NAA可以包圍啟動區域AA。在周邊區域NAA可以配置有用於驅動啟動區域AA的驅動電路或驅動配線等。
電子面板200可以包括多個像素PX。像素PX回應電性訊號而顯示光。像素PX顯示的光體現影像IM。在第2b圖中，為了容易說明而簡略圖示了一個像素PX的等效電路圖。下面參照第2b圖，對像素PX進行說明。
像素PX可以與多個訊號線連接。在本實施例中，圖示了像素PX與閘極線GL、數據線DL及電源線PL連接的情形。不過，這是示例性圖示的，本發明一個實施例的像素PX還可以連接於未圖示的追加訊號線，接受提供多樣電性訊號，不限定於某一實施例。
像素PX包括第一電晶體TR1、第二電晶體TR2、電容器CP及顯示元件ED。在本實施例中，顯示元件ED示例性圖示為有機發光元件。另一方面，像素PX的構成不限於此，可以變形實施。
第一薄膜電晶體TR1可以是控制像素PX的開啟-關閉的開關元件。第一薄膜電晶體TR1可以回應藉由閘極線GL傳遞的閘極訊號，傳遞或切斷藉由數據線DL傳遞的數據訊號。
電容器CP連接於第一薄膜電晶體TR1和電源線PL。電容器CP充電與從第一薄膜電晶體TR1傳遞的數據訊號同接入於電源線PL的第一電源訊號之間差異對應的電荷量。
第二薄膜電晶體TR2連接於第一薄膜電晶體TR1、電容器CP及顯示元件ED。第二薄膜電晶體TR2與電容器CP儲存的電荷量對應，控制流入顯示元件ED的驅動電流。可以根據電容器CP中充電的電荷量，決定第二薄膜電晶體TR2的開啟時間。第二薄膜電晶體TR2在開啟時間期間，將藉由電源線PL傳遞的第一電源訊號提供給顯示元件ED。
顯示元件ED可以根據電性訊號來產生光或控制光量。例如，顯示元件ED可以包括有機發光元件、量子點發光元件、液晶電容器、電泳元件或電潤濕元件。
顯示元件ED與電源端子VSS連接，接受提供與電源線PL提供的第一電源訊號相異的電源訊號（以下稱為第二電源訊號）。與從第二薄膜電晶體TR2提供的電性訊號同第二電源訊號之間差異對應的驅動電流流入顯示元件ED，顯示元件ED可以生成與驅動電流對應的光。另一方面，這是示例性圖示的，像素PX可以包括具有多樣構成和排列的電子元件，不限定於某一實施例。
如果再次參照第2a圖，外殼構件300配置於電子面板200下側。外殼構件300與窗口100結合，構成電子裝置EA的外觀。外殼構件300可以包括具有相對較高剛性的物質。例如，外殼構件300可以包括由玻璃、塑料、金屬構成的多個框架及/或板。外殼構件300提供預定的容納空間。電子面板200容納於容納空間內，可以保護免受外部衝擊。
第3a圖是本發明一個實施例的窗口的截面圖。第3b圖是拍攝第3a圖所示窗口的一部分的顯微鏡照片。下面參照第3a圖及第3b圖，對本發明進行說明。
如第3a圖所示，窗口100可以包括基底基板BS及邊框層BZ。基底基板BS可以在光學上透明。在本實施例中，基底基板BS可以包括玻璃。
基底基板BS的前面FS露出到電子裝置EA外部，定義窗口100的前面FS與電子裝置EA的前面FS。基底基板BS的背面RS在第三方向DR3上與前面FS相向。
邊框層BZ配置於基底基板BS的背面RS，定義邊框區域BZA。邊框層BZ具有比基底基板BS相對較低的光透過率。例如，邊框層BZ可以具有預定顏色。因此，邊框層BZ可以只使特定顏色的光選擇性地透過/反射。或者，例如，邊框層BZ也可以是吸收入射的光的光阻擋層。可以根據邊框層BZ的光透過率，決定邊框區域BZA的顏色。
邊框層BZ可以在基底基板BS的背面RS藉由印刷（printing）或沉積（deposition）形成。此時，邊框層BZ可以在基底基板BS的背面RS直接形成。或者，邊框層BZ也可以藉由另外的黏合構件等而結合於基底基板BS的背面RS。此時，黏合構件可以接觸基底基板BS的背面RS。
在第3b圖中，圖示了利用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）拍攝的基底基板BS的前面FS。根據本發明，基底基板BS的前面FS的粗糙度（roughness）可以控制在約0.2 nm以上且3 nm以下的範圍。另一方面，雖然未圖示，第3b圖也可以與關於基底基板BS的背面RS及側面的顯微鏡照片對應。
基底基板BS的前面FS及背面RS的粗糙度意味著窗口的表面粗糙度。窗口的表面粗糙度實質上會與窗口對外部衝擊的強度相關。
窗口的表面粗糙度越大，則可以用作外部衝擊導致的裂隙等的傳播路徑，因而窗口的強度容易弱化。根據本發明，提供具有0.2 nm以上且3 nm以下範圍的表面粗糙度的窗口100，從而可以提供具有針對外部衝擊的經提高的強度的窗口100及電子裝置EA。
第4圖是簡略圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的流程圖。第5a圖至第5g圖是簡略圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的截面圖。第6圖是圖示窗口製造方法中的一部分步驟的中間層厚度隨時間變化的圖表。第7a圖是拍攝中間窗口的表面的顯微鏡照片。第7b圖是拍攝本發明一個實施例的窗口的表面的顯微鏡照片。
在第5a圖至第5g圖中，圖示了與第4圖對應的步驟中的截面圖。下面參照第4圖至第5g圖，對本發明進行說明。另一方面，對於與第1圖至第3b圖中說明的構成相同的構成，賦予相同的元件符號並省略重複說明。
如第4圖、第5a圖及第5b圖所示，提供初始窗口100-I（S100）。在第5b圖中，為了容易說明，放大圖示了第5a圖所示的AA'。
初始窗口100-I具有預定的厚度DD-S。本實施例的初始窗口100-I可以是包含多樣無機物的玻璃基板。例如，初始窗口100-I至少可以包含矽氧化物（SiO2 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、鋰氧化物（Li2 O）及鹼金屬氧化物（Na2 O或K2 O），還可以包含磷氧化物（P2 O5 ）。在本實施例中，為了容易說明，將鹼金屬離子Na圖示為圓形（circles）。
另一方面，本實施例的初始窗口100-I的表面FS-I可以包括多個缺陷DFS。缺陷DFS可以包括在初始窗口100-I的表面FS-I形成的傷痕或凹陷的部分。缺陷DFS可以是在形成初始窗口100-I的過程中或使初始窗口100-I移動的過程中，因與外部的碰撞、與外部環境的接觸而形成。初始窗口100-I的表面FS-I的粗糙度會根據缺陷DFS的數量或形狀而異。
在截面上，形成缺陷DFS的厚度D1相比初始窗口100-I的厚度DD-S，可以細微地形成。例如，形成缺陷DFS的厚度D1可以為約300 nm以上400 nm以下。
另一方面，本實施例的初始窗口100-I也可以還包括預定的異物SS。異物SS可以以附著於初始窗口100-I的表面FS-I的狀態提供。異物SS可以包含與初始窗口100-I相異的物質，可以包含有機物及/或無機物。另一方面，這是示例性圖示的，在本發明一個實施例的初始窗口100-I中，也可以不存在異物SS，不限定於某一實施例。
下面如果參照第4圖，經過清洗初始窗口100-I的清洗步驟S200而形成窗口100。清洗步驟S200可以包括酸清洗步驟S210和鹼清洗步驟S220。在第5c圖及第5d圖中，為了容易說明，圖示了與酸清洗步驟S210對應的截面圖，圖示了與第5b圖對應的區域。
如果參照第5c圖及第5d圖，酸清洗步驟S210可以是將初始窗口100-I提供給酸性環境的步驟。酸性環境意味著具有不足7的氫離子濃度（hydrogen exponent，以下稱為pH）指數的環境，如果具有酸性，則可以以液體、氣體或固體等多樣形態提供。
在本實施例中，酸清洗步驟S210可以藉由使初始窗口100-I浸漬於酸性溶液WS1而進行。本發明一個實施例的酸性溶液WS1可以為pH2以下的強酸。例如，酸性溶液WS1可以包括硝酸（HNO3 ）、硫酸（H2 SO4 ）及鹽酸（HCl）中至少任意一種。另一方面，酸性溶液WS1的pH指數也可以在常溫下測量為約2.5以下。
酸性溶液WS1可以與初始窗口100-I反應，在初始窗口100-I形成中間層L2。因此，如第5d圖所示，初始窗口100-I經過酸清洗步驟S210，可以形成為分為中間層L2與基本層L1的中間窗口100-M。中間層L2可以包圍基本層L1的表面形成。
中間層L2可以利用與酸性溶液WS1的反應，去除初始窗口100-I的鹼金屬離子Na中至少一部分而形成。此時，在鹼金屬離子Na滲出的位置Po，配置從酸性溶液WS1提供的氫離子或提供為空的空隙。隨著鹼金屬離子Na從初始窗口100-I去除，中間層L2內的相對於鹼金屬離子的矽含量比會顯著大於基本層L1內相對於鹼金屬的矽含量比。基本層L1內的相對於鹼金屬的矽含量比，實質上可以與初始窗口100-I內的相對於鹼金屬離子的矽含量比對應。
中間層L2的厚度D2可以形成得至少與第5b圖所示形成缺陷DFS的厚度D1相同或更大。因此，藉由以後的中間層L2去除製程，缺陷DFS也可以穩定地去除。對此的詳細說明將在後面敘述。
第6圖可以與酸清洗步驟S210中的中間層L2厚度變化對應。在第6圖中，圖示了在酸清洗步驟S210中互不相同溫度條件下的時間-厚度變化圖表PLT1、PLT2、PLT3。第一圖表PLT1顯示了40℃溫度條件下浸漬於酸性溶液時的中間層隨著時間的厚度變化，第二圖表PLT2顯示了50℃溫度條件下浸漬於酸性溶液時的中間層隨著時間的厚度變化，第三圖表PLT3 顯示了60℃溫度條件下浸漬於酸性溶液時的中間層隨著時間的厚度變化。
如果參照第一至第三圖表PLT1、PLT2、PLT3，則可以看出，中間層L2的厚度隨著時間而增加。另外可以看出，在高溫度條件下，隨著酸清洗步驟S210的進行，中間層L2的厚度增加。根據本發明，酸清洗步驟S210的溫度條件越升高，中間層L2的形成速度會越快，但容易產生蒸氣。酸清洗步驟S210的溫度條件越降低，中間層L2的形成速度會越慢，但可以實現中間層L2厚度的細微控制。因此，藉由控制酸清洗步驟S210的溫度條件與時間條件，從而可以容易地控制中間層L2的厚度。
例如，在酸清洗步驟S210在約60℃至65℃溫度條件進行約5分鐘至10分鐘時間的情況下，可以形成200 nm以上、500 nm以下厚度範圍的中間層L2。不過，這是示例性圖示的，酸清洗步驟S210的製程時間只要在約5分鐘以上、約30分鐘以下，則可以設計為多樣時間。本發明的中間層L2的厚度D2可以多樣地控制，以便與形成缺陷DFS的厚度D1對應，不限定於某一實施例。
然後，如果參照第5e圖至第5g圖，經過鹼清洗步驟S220，可以形成窗口100。鹼清洗步驟S220可以是將中間窗口100-M提供給鹼性環境的步驟。鹼性環境意味著具有超過7的pH的環境，如果具有鹼性，則可以以液體、氣體或固體等多樣形態提供。
在本實施例中，鹼清洗步驟S220可以藉由使中間窗口100-M浸漬於鹼性溶液WS2而進行。本發明一個實施例的鹼性溶液WS2可以為pH13以上的強鹼。例如，鹼性溶液WS2可以包含氫氧化鈉（NaOH）或氫氧化鉀（KOH）。
窗口100具有預定的厚度DD。在本實施例中，窗口100的厚度DD可以小於初始窗口100-I的厚度DD-S。窗口100的厚度DD可以與基本層L1的厚度對應。
鹼性溶液WS2與中間窗口100-M反應，從中間窗口100-M去除中間層L2，從而可以形成窗口100。此時，曾在初始窗口100-I（參照第5a圖）存在的缺陷DFS或異物SS，可以與中間層L2一起從基本層L1去除。
因此，窗口100可以具有不殘留有缺陷DFS或異物SS的表面FS。窗口100的表面FS實質上可以與基本層L1的表面對應。窗口100的表面粗糙度可以為0.2 nm以上、3 nm以下範圍內。窗口100的表面粗糙度可以低於初始窗口100-I的表面粗糙度或中間窗口100-M的表面粗糙度。
第7a圖與第5d圖所示的中間窗口100-M的表面掃描電子顯微鏡照片對應。即，第7a圖可以與中間層L2的表面FS-C的顯微鏡照片對應。第7b圖可以與第5g圖所示的窗口100的表面FS的掃描電子顯微鏡照片對應。
如果參照第7a圖及第7b圖，窗口100的表面粗糙度可以小於中間層L2的表面粗糙度。由於在酸清洗步驟S210中溶出的鹼金屬離子，中間層L2如第7a圖所示，會包含多個空隙。空隙會成為使中間層L2表面粗糙度增加的主要原因。
然後，如第7b圖所示，在鹼清洗步驟S220中，鹼性溶液可以藉由空隙而容易地滲入中間層L2內部，因而在鹼清洗步驟S220中，中間層L2可以容易地去除。此時，曾在中間層L2存在的缺陷DFS或異物SS，可以與中間層L2一同被穩定地去除。因此，如第7b圖所示，窗口100可以具有降低的表面粗糙度。
如上所述，中間層L2的厚度越是具有形成缺陷DFS的厚度D1以上，則在清洗步驟S200中可以越容易地去除缺陷DFS。
根據本發明，僅憑藉經過清洗步驟S200，便可以容易地形成去除了可能成為外部衝擊引起的裂隙的傳播路徑的缺陷DFS或可能發生化學反應或物理損傷的異物SS的窗口100表面FS。另外，根據本發明，僅憑藉經過清洗步驟S200，便可以形成具有低粗糙度的窗口100表面FS，可以省略後續研磨製程。因此，可以簡化窗口100製造製程，可以容易地形成提高了可靠性的窗口100。
第8圖是顯示本發明一個實施例的窗口的強度的圖表。在第8圖中，為了容易說明，分別圖示了比較例R1和本發明的第一至第四實施例E1、E2、E3、E4的強度評價結果。在第8圖中，圖示了進行作為耐衝擊性評價之一的落球實驗（ball drop test）的結果值。在本實施例中，利用了150g的鋼珠（steel ball）。下面參照第8圖，對本發明進行說明。
如第8圖所示，比較例R1具有在約20 cm以上、40 cm以下範圍中分佈的結果值，顯示出對從平均約27.5 cm高度落下的球具有耐衝擊性。比較例R1可以是未經過本發明一個實施例的清洗步驟S200（參照第4圖）的窗口。
第一至第四實施例E1、E2、E3、E4可以是經過本發明一個實施例的清洗步驟S200的窗口。第一實施例E1可以是在約60℃溫度下經過為期5分鐘的酸清洗步驟S210（參照第4圖）後，在約60℃溫度下經過為期5分鐘的鹼清洗步驟S220（參照第4圖）的窗口。此時，第一實施例E1顯示出對從平均約60㎝高度落下的球具有耐衝擊性。
第二實施例E2可以是在約50℃溫度下經過為期15分鐘的酸清洗步驟S210後，在約50℃的溫度下經過為期15分鐘的鹼清洗步驟S220的窗口。此時，第二實施例E2顯示出對從平均約62.5 cm高度落下的球具有耐衝擊性。
第三實施例E3可以是在約50℃溫度下經過為期15分鐘的酸清洗步驟S210後，在約50℃溫度下經過為期20分鐘的鹼清洗步驟S220的窗口。此時，第三實施例E3顯示出對從平均約80 cm高度落下的球具有耐衝擊性。
第四實施例E4可以是在約50℃溫度下經過為期30分鐘的酸清洗步驟S210後，在約50℃溫度下經過為期30分鐘的鹼清洗步驟S220的窗口。此時，第四實施例E4顯示出對從平均約92.5 cm高度落下的球具有耐衝擊性。
第一至第四實施例E1、E2、E3、E4顯示出具有比比較例R1提高的耐衝擊性。即，根據本發明，還包括清洗步驟S200，從而可以容易地提供具有經提高的耐久性和強度的窗口。
另一方面，比較第一至第四實施例E1、E2、E3、E4之間的結果，對清洗步驟S200不同條件下的變化進行更詳細考查。
如果參照第一及第二實施例E1、E2，評價認為第二實施例E2具有比第一實施例E1少量增加的耐衝擊性。第二實施例E2在比第一實施例E1低的溫度或更長時間期間經過酸清洗步驟S210和鹼清洗步驟S220。
根據本發明，第二實施例E2可以視為生成了比第一實施例E1更厚的中間層。如上所述，酸清洗步驟S210的溫度越高，中間層的生成速度會越增加，但就第二實施例E2而言，可以看出，藉由經過更長時間的酸清洗步驟S210，從而生成了比第一實施例E1更充分厚度的中間層。因此，可以降低耐衝擊性的缺陷被從第二實施例E2充分去除，可以視為具有相對較高的耐衝擊性。不過，就第一及第二實施例E1、E2而言，其差異不大，由此，利用第一實施例E1所經過的清洗步驟S200條件，也可以形成具有充分強度的窗口。
如果參照第二及第三實施例E2、E3，評價認為第三實施例E3具有比第二實施例E2更高的耐衝擊性。另外，就第三實施例E3而言，顯示出與其餘其他實施例E1、E2、E4相比，結果值的分佈較小。第三實施例E3經過了與第二實施例E2相同的酸清洗步驟S210，但經過了更長時間的鹼清洗步驟S220。
根據本發明，在第三實施例E3和第二實施例E2中，中間層的去除程度會不同。第二實施例E2在相對較短時間期間經過鹼清洗步驟S220，從而在酸清洗步驟S210中生成的中間層中一部分未去除而會殘存。殘存的中間層會對耐衝擊性產生影響。第三實施例E3經過更長時間的鹼清洗步驟S220，從而生成的中間層全部被去除，可以具有提高的強度。
如果參照第三及第四實施例E3、E4，評價認為第四實施例E4具有比第三實施例E3提高的耐衝擊性。第四實施例E4在與第三實施例E3相同溫度下經過比第三實施例E3更長時間的清洗步驟S200。
根據本發明，可以看到第四實施例E4生成了比第三實施例E3更厚的中間層。另外可以看到，第四實施例E4經過比第三實施例E3更長時間的鹼清洗步驟S220，從而即使生成比第三實施例E3更厚的中間層，也在鹼清洗步驟S220中全部去除。因此可以看到，會降低耐衝擊性的缺陷在第四實施例E4中充分去除，因而具有相對較高的耐衝擊性。
根據本發明，形成藉由酸清洗步驟而能夠去除缺陷的充分厚度的中間層，藉由鹼清洗步驟去除中間層，從而可以提供具有經提高的強度的窗口。另外，根據本發明，藉由設計清洗步驟的溫度條件或時間條件，從而可以容易地確保具有多樣耐衝擊性的窗口。因此，可以提供製程簡化、具有經提高的強度的窗口。
第9圖是圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的流程圖。第10a圖至第10c圖是圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的立體圖。第11a圖至第11c圖是圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的立體圖。下面參照第9圖至第11c圖，對本發明進行說明。另一方面，對於與第1圖至第8圖中說明的構成相同的構成，賦予相同的元件符號並省略重複說明。
如第9圖所示，初始窗口提供步驟S100-1可以包括母基板提供步驟S110、切割步驟S120、倒角步驟S130及強化步驟S140。第10a圖至第10c圖簡略圖示了母基板提供步驟S110、切割步驟S120及倒角步驟S130。
如果參照第10a圖及第10b圖，可以切割母基板100M而形成多個單位基板100S。沿著在母基板100M形成的虛擬切割線CL，切割母基板100M。切割步驟S120可以利用雷射或刀進行。
然後，如第10c圖所示，對單位基板100S進行倒角S130，形成多個加工基板100-S。藉由倒角步驟S130，將單位基板100S各個棱角切平（chamfer，倒角），從而可以形成具有傾斜的面PLS的加工基板100-S。
第11a圖至第11c圖簡略圖示了強化步驟S140。如果參照第11a圖，提供絕緣基板100-S。絕緣基板100-S可以包括玻璃。在本實施例中，絕緣基板100-S可以與所述加工基板中任意一個對應。在本實施例中，為了容易說明，在由第二方向D2及第三方向D3定義的平面上，圖示了絕緣基板100-S的一部分。
絕緣基板100-S包括在作為絕緣基板100-S厚度方向的第三方向D3上相向的第一面S1和第二面S2。絕緣基板100-S可以包括基材MD及多個第一離子Na+ 。在本實施例中，第一離子Na+ 可以包括納離子（sodium ions）。第一離子Na+ 可以在基材MD內分散配置。
另一方面，絕緣基板100-S可以包含矽氧化物（SiO2 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、鋰氧化物（Li2 O）及鹼金屬氧化物（Na2 O或K2 O），也可以還包含磷氧化物（P2 O5 ）。本發明一個實施例的絕緣基板100-S可以不受材料限制，包括由多樣材料構成的玻璃基板，不限定於某一實施例。
然後，如第11b圖所示，使絕緣基板100-S含浸於金屬鹽，對絕緣基板100-S進行強化。在本實施例中，絕緣基板100-S的強化步驟可以是化學強化。具體而言，絕緣基板100-S可以藉由離子交換法強化。
金屬鹽可以包括與第一離子Na+ 相異的第二離子K+ 。第二離子K+ 可以具有大於第一離子Na+ 的半徑。另一方面，第二離子可以包括鹼金屬離子。在本實施例中，第二離子K+ 可以包括鉀離子K+ 。
第二離子K+ 可以與第一離子Na+ 置換。在本實施例中，第二離子K+ 與第一離子Na+ 之間的置換可以一對一實現。因此，金屬鹽包含的鹼金屬離子的一部分可以與第一離子Na+ 交換而分散於介質MD內。
金屬鹽可以以多樣形態提供。例如，金屬鹽可以以熔融的液態離子鹽狀態提供。另一方面，在本實施例中，金屬鹽可以以單一鹽或混合鹽提供。
如果參照第11c圖，絕緣基板100-S可以經強化步驟而形成為初始窗口100-I1。就初始窗口100-I1而言，介質MD及分散於介質MD內的第二離子K+ 可以包括第一離子Na+ 。
在本實施例中，第二離子K+ 可以在初始窗口100-I1中產生內部應力。如上所述，第二離子K+ 具有大於第一離子Na+ 的半徑。因此，借助於第二離子K+ 而形成的內部應力可以為壓縮應力。在第11c圖中，為了容易說明，將產生壓縮應力的區域進行陰影處理並圖示，將經過厚度DD-S中心的中心線CTR圖示為點劃線。
如第11c圖所示，在初始窗口100-I1中，從第一面S1至第一深度WD1範圍，會存在因第二離子K+ 導致的壓縮應力。同樣地，從第二面S2至第二深度WD2範圍，會存在因第二離子K+ 導致的壓縮應力。第一深度WD1和第二深度WD2可以實質上分別與初始窗口100-I1的壓縮深度（Depth of compression：DOC）對應。即，初始窗口100-I1可以具有如下應力活動，即，從第一面S1、第二面S2起，在第一深度WD1和第二深度WD2內表現出壓縮應力，在第一深度WD1和第二深度WD2之後表現出拉伸應力。
另一方面，在第11c圖中，圖示了第二離子K+ 滲入初始窗口100-I1內部的最大深度。具體而言，從第一面S1起，第二離子K+ 滲透的深度圖示為第一距離DS1，從第二面S2起，第二離子K+ 滲透的深度圖示為第二距離DS2。第一距離DS1與第二距離DS2實質上可以分別與初始窗口100-I1的離子滲透深度（Depth of layer：DOL）對應。
根據本發明，初始窗口100-I1經過強化步驟S140，從而可以具有在第一面S1、第二面S2表現出壓縮應力的區域。因此，初始窗口100-I1可以具有比絕緣基板100-S提高的強度和耐衝擊性。
如果再次參照第10圖，本發明的初始窗口100-I1可以是經過強化步驟S140的基板。初始窗口100-I1之後經過清洗步驟S200，從而可以具有進一步提高的強度。另一方面，在本實施例中，在強化步驟S140之後，沒有另外的後續研磨製程等，經過清洗步驟S200，便可提供具有經提高的強度的窗口。因此，根據本發明，可以容易地提供可靠性提高的窗口，可以簡化製程，減少製程費用。
另一方面，在本實施例中，強化步驟S140也可以省略。此時，如第10c圖所示的加工基板100-S中任意一個基板可以提供給清洗步驟S200。或者，在本實施例中，切割步驟S120或倒角步驟S130也可以省略。本發明一個實施例的初始窗口提供步驟S100-1可以提供多樣形態的玻璃基板，不限定於某一實施例。
第12圖是顯示本發明一個實施例的窗口的立體圖。第13a圖及第13b圖是圖示本發明一個實施例的窗口的立體圖。下面參照第12圖至第13b圖，對本發明進行說明。另一方面，對於與第1圖至第11c圖中說明的構成相同的構成，賦予相同的元件符號並省略重複的說明。
如第12圖所示，窗口100-C可以包括以預定彎曲軸BX為中心彎曲的一側。在本實施例中，彎曲軸BX可以沿第二方向D2延長，在窗口100-C的背面提供。此時，窗口100-C中沿第二方向D2延長並在第一方向D1上相向的兩側，可以以彎曲軸BX為中心彎曲。根據本發明，具有彎曲形狀的窗口100-C也經過所述清洗步驟S200（參照第4圖），從而可以具有經提高的強度。
或者，如第13a圖及第13b圖所示，窗口100-F1、100-F2可以以折疊軸FX為中心折疊或展開。為了容易說明，在第13a圖中圖示了展開狀態的窗口100-F1，在第13b圖中，圖示了折疊狀態的窗口100-F2。
折疊軸FX可以沿第一方向D1延長，在窗口100-F1的前面FS上定義。根據本發明，對於在使用過程中可能發生形狀變形的窗口100-F1、100-F2，也經過清洗步驟S200，從而可以使得具有經提高的強度。
根據本發明，針對具有多樣形狀的窗口100-C或形狀進行變形的窗口100-F1、100-F2，可以體現充分的耐衝擊性和強度。因此，可以提供能夠應用於多樣電子裝置的窗口。
以上參照本發明的較佳實施例進行了說明，但相應技術領域的熟練從業人員或相應技術領域具有通常知識者能夠理解，可以在不超出後述申請專利範圍記載的本發明思想及技術領域的範圍內，多樣地修改及變更本發明。
因此，本發明的技術範圍並非限定於說明書的詳細說明記載的內容，只應由專利申請專利範圍確定。
100,100-C,100-F1,100-F2:窗口 100-I,100-I1:初始窗口 100M:母基板 100-M:中間窗口 100S:單位基板 100-S:加工基板、絕緣基板 200:電子面板 300:外殼構件 AA:啟動區域 BS:基底基板 BX:彎曲軸 BZ:邊框層 BZA:邊框區域 CL:虛擬切割線 CP:電容器 CTR:中心線 D1,D2,D3:方向 DD,DD-S:厚度 DFS:缺陷 DL:數據線 DS1,DS2:距離 EA:電子裝置 ED:顯示元件 FS-I,FS-C:表面 FX:折疊軸 GL:閘極線 IM:影像 IS:前面 L1,L2:中間層 MD:基材、煤質 NAA:周邊區域 PL:電源線 PLS:傾斜的面 PX:像素 RS:背面 S1:第一面 S2:第二面 S100,S210,S220,S200,S110,S120,S130,S140,S100-1:步驟 SS:異物 TA:透過區域 TR1:第一電晶體 TR2:第二電晶體 VSS:電源端子 WD1:第一深度 WD2:第二深度 WS1:酸性溶液 WS2:鹼性溶液
第1圖是本發明一個實施例的電子裝置的立體圖。 第2a圖是第1圖所示的電子裝置的分解立體圖。 第2b圖是電子裝置的一部分構成的等效電路圖。 第3a圖是本發明一個實施例的窗口的截面圖。 第3b圖是拍攝第3a圖所示窗口的一部分的顯微鏡照片。 第4圖是簡略圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的流程圖。 第5a圖至第5g圖是簡略圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的截面圖。 第6圖是圖示窗口製造方法中的一部分步驟的中間層厚度隨時間變化的圖表。 第7a圖是拍攝中間窗口的表面的顯微鏡照片。 第7b圖是拍攝本發明一個實施例的窗口的表面的顯微鏡照片。 第8圖是顯示本發明一個實施例的窗口的強度的圖表。 第9圖是圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的流程圖。 第10a圖至第10c圖是圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的立體圖。 第11a圖至第11c圖是圖示本發明一個實施例的窗口製造方法的立體圖。 第12圖是顯示本發明一個實施例的窗口的立體圖。 第13a圖及第13b圖是圖示本發明一個實施例的窗口的立體圖。
100:窗口
BS:基底基板
BZ:邊框層
BZA:邊框區域
FS:表面
RS:背面
TA:透過區域

Claims (27)

  1. 一種窗口，其包括： 一基底基板，其包括一前面及一背面；及 一邊框層，其配置於該基底基板的該背面； 該前面具有0.2 nm以上且3 nm以下範圍的粗糙度（roughness）。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的窗口，其中，該基底基板包括玻璃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的窗口，其中，該基底基板包含鋰氧化物（Li2 O）。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的窗口，其中，該基底基板進一步包含磷氧化物（P2 O4 ）。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的窗口，其中，沿著該基底基板的厚度方向，從該前面起，在預定的深度範圍內施加壓縮應力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的窗口，其定義了沿著與該基底基板的厚度方向交叉的方向延長的預定的一彎曲軸， 該基底基板的至少一部分以該彎曲軸為中心進行彎曲。
  7. 一種窗口製造方法，其包括： 提供包含玻璃、包含鋰氧化物的一初始窗口的步驟；及 清洗該初始窗口的一清洗步驟； 該清洗步驟包括： 將該初始窗口提供給一酸性環境的一酸清洗步驟；及 將經過該酸清洗步驟的該初始窗口提供給一鹼性環境的一鹼清洗步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的窗口製造方法，其中，該酸性環境為pH2以下。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的窗口製造方法，其中，該酸性環境包括含有硝酸（HNO3 ）、硫酸（H2 SO4 ）及鹽酸（HCl）中至少任意一種的酸性溶液。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的窗口製造方法，其中，該酸清洗步驟在60℃以上、且65℃以下的溫度下進行約5分鐘以上、且10分鐘以下時間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的窗口製造方法，其中，該鹼性環境為pH 13以上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的窗口製造方法，其中，該鹼性環境包括含有氫氧化鈉（NaOH）及氫氧化鉀（KOH）中至少任意一種的鹼性溶液。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的窗口製造方法，其中，經過該酸清洗步驟的該窗口包括： 一第一層，其包括鹼金屬及相對於鹼金屬具有預定的含量比的矽；及 一第二層，其在該第一層的表面形成，具有高於該第一層的矽含量比。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的窗口製造方法，其中，該第二層在該初始窗口中的在該酸清洗步驟中溶出了鹼金屬的部分形成。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的窗口製造方法，其中，該第二層的厚度為200 nm以上且500 nm以下。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的窗口製造方法，其中，該鹼清洗步驟將該第二層從該第一層去除而形成窗口。
  17. 如申請專利範圍第7項所述的窗口製造方法，其中，該窗口的表面粗糙度具有該初始窗口的表面粗糙度以下的值。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的窗口製造方法，其中，經過該酸清洗步驟的該窗口的表面粗糙度為該初始窗口的表面粗糙度以上。
  19. 如申請專利範圍第7項所述的窗口製造方法，其中，該初始窗口提供步驟包括： 提供一玻璃基板的步驟；及 對該玻璃基板進行一強化處理的步驟； 該強化處理的步驟包括離子交換處理， 該初始窗口提供步驟是提供經強化處理的該玻璃基板的步驟。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的窗口製造方法，其中，該初始窗口提供步驟進一步包括： 提供一母基板的步驟； 切割該母基板而形成複數個單位基板的步驟；及 對該單位基板的側面進行一倒角（chamfer）的步驟； 該玻璃基板是經過該倒角的步驟的該單位基板中的任意一個。
  21. 一種窗口製造方法，其包括： 對一玻璃基板進行一化學強化處理而使得形成一第一初始基板的步驟；及 將該第一初始基板提供給酸性溶液進行酸清洗而使得形成一第二初始基板的步驟；及 將該第二初始基板提供給鹼性溶液進行鹼清洗而使得形成一窗口的步驟； 該窗口的粗糙度為0.2 nm以上且3 nm以下的範圍。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的窗口製造方法，其中，該玻璃基板包含鋰氧化物。
  23. 如申請專利範圍第21項所述的窗口製造方法，其中，該化學強化處理不包含碳酸鉀（K2 CO3 ）、碳酸鈉（Na2 CO3 ）、碳酸氫鉀（KHCO3 ）、碳酸氫鈉（NaHCO3 ）、磷酸鉀（K3 PO4 ）、磷酸鈉（Na3 PO4 ）、硫酸鉀（K2 SO4 ）、硫酸鈉（Na2 SO4 ）、氫氧化鉀（KOH）。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的窗口製造方法，其中，該第二初始基板從該第一初始基板溶出鹼金屬而形成。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的窗口製造方法，其中，該第二初始基板包括：一第一層，其具有與該第一初始基板實質上相同的相對於鹼金屬的矽含有比率；及一第二層，其在該第一層的表面形成，具有高於該第一層的相對於鹼金屬的矽含有比率。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的窗口製造方法，其中，該第二層具有比該第一層相對較高的氣孔。
  27. 如申請專利範圍第25項所述的窗口製造方法，其中，該窗口從該第二初始基板去除該第二層而形成。
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