TWI532697B - 玻璃基底以及其製作方法 - Google Patents

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Description

玻璃基底以及其製作方法
本發明是關於一種玻璃基底以及其製作方法，特別來說，是關於一種具有良好接觸感的玻璃基底以及其製作方法。
在現今的消費電子市場中，觸控元件已廣泛的運用在各種可攜式電子元件中，例是個人數位助理(personal digital assistance,PDA)、手機、筆記型電腦或是桌上型電腦或數位家電，觸控元件可提供使用者以及電子產品之間資訊傳輸的媒介。
舉例來說，現有的筆記型電腦常設置有一觸控板(touch pad)。當使用者的手指接觸並在觸控板的表面上移動時，觸控板可偵測使用者的移動方向和位置，藉以執行使用者的操作。然而，習知的觸控板通常是由一般玻璃製成，其無法提供使用者良好的觸覺體驗。因此，還需要有一種嶄新的玻璃製品與形成方式，以符合使用者對於良好觸感的追求。
本發明於是提供一種玻璃基底與其製作方法，其具有良好的觸感。
根據本發明其中一個實施方式，係提供一種製作玻璃基底的方法。首先，提供一玻璃基底，其具有一目標表面。然後，對目標表面進行一噴砂處理後，再對目標表面進行一蝕刻製程。
根據本發明另外一個實施方式，係提供一種具有一目標表面的玻璃基底，該目標表面具有介於1微米至100微米的平均蝕刻深度、介於0.05微米至1.5微米的粗糙度以及小於0.4的摩擦度。
根據本發明所提供的製作玻璃基底的方法，其特徵在於依序使用一噴砂處理以及一蝕刻處理，即可獲得一良好觸感的玻璃表面。本發明具有良好觸感的玻璃表面，可經由一定範圍參數來加以界定，並且是專門透過本發明製作方法加以完成。
400‧‧‧步驟
402‧‧‧步驟
404‧‧‧步驟
第1圖繪示了本發明一種玻璃基底的製作方法其中一個實施例的流程圖。
第2圖至第5圖繪示了本發明玻璃基底的製作方法的過程中，玻璃基底的顯微鏡圖。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之數個較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參考第1圖，其繪示了本發明一種玻璃基底的製作方法其中一個實施例的流程圖。並請一併參考第2圖至第5圖，其繪示了本發明玻璃基底的製作方法的過程中，玻璃基底的顯微鏡圖。如第1圖所示，首先提供一玻璃基底，此玻璃基底具有一目標表面(步驟400)。玻璃基底可以是各種具有玻璃材質的基底。於一實施例中，此玻璃材質可以是鋁矽酸鹽、鋁硼矽酸鹽、 鹼石灰、硼矽酸鹽、矽石或其組合。於另一實施例中，玻璃基底可以是另一基底的其中一部分，例如是半導體基底的其中一部分。玻璃基底具有一目標表面，例如是一個基本上平滑的目標表面，以作為後續製程處理的主要對象。此時玻璃基底之目標表面的顯微鏡示意圖如第2圖所示。
接著，對目標表面進行一噴砂(abrasive blasting)處理(步驟402)。詳細而言，此噴砂處理包含對目標表面以複數個磨砂(abrasive particle)進行衝擊，以粗糙化此目標表面。於一實施例中，這些磨砂的摩氏硬度(Mohs hardness)大於玻璃基底之目標表面的摩氏硬度。舉例來說，磨砂的材質可以是祖母綠(emerald,(Be3Al2(SiO3)6)、鎢(tungsten,W)、尖晶石(spinel,MgAl2O4)、黃玉(Topaz,Al2SiO4(F,OH)2)、二氧化鋯(zirconium dioxide,ZrO2)，鉻(chromium)、氮化矽(silicon nitride,SiN)、碳化鉭(tantalum carbide,TaC)、氧化鋁(corundum,Al2O3)、碳化矽(silicon carbide,SiC)、碳化鉭(tungsten carbide,WC)、碳化鈦(titanium carbide,TiC)、硼(boron,B)，碳化硼(boron nitride,BN)、鑽石(diamond)、聚合鑽石奈米棒(aggregated diamond nanorods,ADNRs)，或是上述材料的結合，且不以上述為限。於另一實施例中，磨砂的平均徑粒約在300#(目數，Mesh)至2000#之間(約48微米至6.5微米之間)，較佳是450#至1800#之間(約30微米至6.5微米之間)，更佳是800#至1400#之間(約18微米至10微米之間)或是類似徑粒的平均或範圍分布。於一實施例中，噴砂處理可以是任何形式的處理方式，例如是一乾式噴砂處理或一濕式噴砂處理，且不以上述為限。而在噴砂處理之後，可以選擇性的進行一清洗製程，例如使用去離子水(deionized water,DI water)或其他適當洗滌液，以移除目標表面上的磨砂或其他物質。於一實施例中，此清洗步驟可搭配一清洗刷使用。在結束了噴砂製程後，目標表面上即形成了大量孔洞(crack)，其顯微鏡圖請參考第3圖。
接著，對目標表面進行一蝕刻製程(步驟404)，例如是乾蝕刻製程 或是溼蝕刻製程。於一較佳實施例中，此蝕刻製程是一溼蝕刻製程，且使用的蝕刻劑可以是氫氟酸(hydrogen fluoride,HF)、硫酸(sulfuric acid,H2SO4)或其結合。於一具體實施例中，此濕蝕刻是使用5~6.5M的氫氟酸以及6~7.5M的硫酸，且蝕刻時間約為30秒左右。在蝕刻製程之後，還可選擇性的進行一清洗步驟，其洗滌液體可以是去離子水或其他適當溶液。在進行完蝕刻製程之後，目標表面上的孔洞的輪廓變成圓弧而平整，其顯微鏡圖請參考第4圖。
在完成上述步驟之後，玻璃基底的目標表面即可具有良好的觸感，同時此玻璃基底也可具有抗炫光(anti-glare)效果。詳細來說，此玻璃的良好觸感可以由下列參數來表示：平均蝕刻深度(average etching depth)、粗糙度(roughness,Ra)以及摩擦度(friction)。唯有在上述參數都在一特定區間的情況下，才會具有如本發明所述的良好觸感。在本發明中，具有良好觸感的玻璃基底，其平均蝕刻深度為1微米(μm)至100微米之間，較佳是20微米至80微米，更佳是30微米至60微米。粗糙度為0.05微米至1.5微米之間，較佳是0.08微米至1.2微米，更佳是0.1微米至1微米。摩擦度則小於0.4，較佳是在0.1至0.3之間，更佳是在0.2至0.3之間。此外，抗炫光效果則是由光澤度(Gloss)來決定，於一實施例中，目標表面的光澤度為2GU至130GU。值得注意的是，前述參數都可以由市面上購得的儀器測量而得到，舉例來說，平均蝕刻深度可由三豐公司(Mitutoyo Corp.)提供的測量機(micrometer)測得；粗糙度可由三豐公司提供的表面粗糙測定機SJ-400測得；摩擦度可由新東科學株式會社(Heidon)提供的摩擦測量機(Tribometer)測得；光澤度可由BYK公司提供的光澤測量儀(Micro-Gloss)測得。
實施例
將一具有玻璃表面的平整基底以粒徑800#的氧化鋁顆粒施以噴砂處理，接著以去離子水清洗。接著將該玻璃表面浸潤在5.5M的氫氟酸(HF) 約10~200秒，再以去離子水清洗，接著烘乾。後續，將此玻璃表面之參數以前述之儀器檢測。
請參考下列表1，其列出本發明實施例中經處理後的玻璃表面的參數，以及其他比較例的參數。其中，比較例1是指在步驟400中尚未進行任何處理的玻璃表面(可一併參考第2圖)；比較例2是指在步驟402中，經過噴砂處理的玻璃表面(可一併參考第3圖)；比較例3是指僅經過蝕刻處理而沒有經過噴砂處理的玻璃表面，其顯微鏡圖可參考第5圖。
如表1所示，本實施例中的平均蝕刻深度、粗糙度以及摩擦度都和比較例1、比較例2與比較例3的參數有明顯區別。且如第4圖所示，在經過了本發明的處理之後，玻璃上的孔洞變得圓潤均勻，故可以提供良好的觸感。相較於第3圖以及第5圖的尖銳以及粗糙表面，其觸感並不佳。
綜上而言，根據本發明所提供的製作玻璃基底的方法，其特徵在於依序使用一噴砂處理以及一蝕刻處理，即可獲得一良好觸感的玻璃表面。 本發明具有良好觸感的玻璃表面，可經由一定範圍參數來加以界定，並且是專門透過本發明製作方法加以完成。值得注意的是，本發明具有良好觸感的玻璃表面可以應用在任意產品，包含各種電子產品、家電，較佳適合應用在可以以觸碰方式操作的家電上，觸碰方式例如是以手指、指節或其他部位。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
400‧‧‧步驟
402‧‧‧步驟
404‧‧‧步驟

Claims (14)

  1. 一種製作觸碰玻璃基底的方法，包含：提供一玻璃基底，具有一目標表面；對該目標表面進行一噴砂(abrasive blasting)處理；以及進行該噴砂處理之後，對該目標表面進行一蝕刻製程，其中該目標表面係用以提供一使用者進行觸碰。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該玻璃基底包含鋁矽酸鹽、鋁硼矽酸鹽、鹼石灰、硼矽酸鹽或矽石。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該噴砂處理包含對該目標表面以複數個磨砂(abrasive particle)衝擊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該等磨砂包含祖母綠(emerald,(Be3Al2(SiO3)6)、鎢(tungsten,W)、尖晶石(spinel,MgAl2O4)、黃玉(Topaz,Al2SiO4(F,OH)2)、二氧化鋯(zirconium dioxide,ZrO2)，鉻(chromium)、氮化矽(silicon nitride,SiN)、碳化鉭(tantalum carbide,TaC)、氧化鋁(corundum,Al2O3)、碳化矽(silicon carbide,SiC)、碳化鉭(tungsten carbide,WC)、碳化鈦(titanium carbide,TiC)、硼(boron,B)，碳化硼(boron nitride,BN)、鑽石(diamond)或聚合鑽石奈米棒(aggregated diamond nanorods,ADNRs)。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該等磨砂的平均徑粒在300#(目數，Mesh)至2000#之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該噴砂處理包含一乾式噴砂處理或一濕式噴砂處理。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該蝕刻步驟為使用一蝕刻劑的一濕蝕刻步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，其中該蝕刻劑包含氫氟酸(hydrogen fluoride,HF)、硫酸(sulfuric acid,H2SO4)或其結合。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，在該噴砂步驟之後以及該蝕刻步驟之前，還包含進行一清洗步驟。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之製作觸碰玻璃基底的方法，在該蝕刻步驟之後，還包含進行一清洗步驟。
  11. 一種具有一目標表面的觸碰玻璃基底，該目標表面具有介於1微米至100微米的平均蝕刻深度(average etching depth)、介於0.05微米至1.5微米的粗糙度(roughness,Ra)以及小於0.4的摩擦度(friction)，該目標表面係用以提供一使用者進行觸碰。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之具有目標表面的觸碰玻璃基底，其中該目標表面具有2GU至130GU的光澤度(gloss)。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之具有一目標表面的觸碰玻璃基底，其中該玻璃基底包含鋁矽酸鹽、鋁硼矽酸鹽、鹼石灰、硼矽酸鹽或矽石。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之具有一目標表面的觸碰玻璃基底，該玻璃基底係以如申請專利範圍第1項所述之製作玻璃基底的方法所製備。
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