以離子注入強化玻璃的方法
【專利摘要】本發明公開了一種以離子注入強化玻璃的方法，包括下列步驟。首先，提供一離子注入裝置。離子注入裝置產生多個正離子與多個負離子。然后，利用離子注入裝置將正離子與負離子注入一玻璃基底中用以強化玻璃基底。
【專利說明】以離子注入強化玻璃的方法
【技術領域】
[0001]本發明是涉及一種強化玻璃的方法，特別涉及一種以離子注入來強化玻璃的方法。
【背景技術】
[0002]玻璃材料由于具有透光性高的特性，目前已廣泛的應用在日常生活的用品中。對于玻璃材料應用的商品有較高的強度需求時，可通過許多種不同的方式對玻璃形成強化的效果。其中，依據玻璃強化方式的原理大體上可區分為物理強化方式與化學強化方式這兩大類。對于目前顯示器以及觸控板領域較常會使用的薄型玻璃來說，主要是使用化學強化的方式將玻璃浸泡在高溫的硝酸鹽溶液中進行金屬離子交換，進而形成玻璃表面的壓縮應力來達到強化的效果。然而，上述的化學強化方式較不易對特定的局部區域進行強化且也有導致玻璃穿透率下降等問題。因此，目前相關領域也有發展出以離子注入的方式來進行玻璃強化。請參考圖1，圖1所示為傳統的以離子注入強化玻璃的方法的示意圖。如圖1所示，傳統的方式是利用一離子注入裝置100，其包括一正離子源110以及一加速器120。正離子源110是用以將氣體分子分解產生正離子IlOP例如正氫離子(H+)，并通過加速器120注入一放置在處理室130的玻璃基底140中，用以形成壓縮應力來達到強化玻璃基底140的效果。通過控制正離子IlOP的注入狀況即可達到局部強化的目的。然而，在上述的方式中，進行離子注入時大量的正離子IlOP所帶的正電荷會在玻璃基底140的表面累積而產生排斥效應，使得后續的正離子IlOP無法順利地被注入而影響到整體的離子注入效果。此外，大量的電荷累積也有導致靜電破壞等問題產生。因此，必須在玻璃基底140的表面上先形成一層導電膜150并將其接地來將電荷帶走用以避免上述的電荷累積狀況發生，但也因此造成此玻璃強化方式的成本提高。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在提供一種以離子注入強化玻璃的方法。利用將正離子與負離子一起注入玻璃基底中用以強化玻璃基底，并改善以同極性離子注入時造成的排斥效應與靜電破壞等問題。
[0004]本發明提供一種以離子注入強化玻璃的方法，包括下列步驟。首先，提供一離子注入裝置。離子注入裝置產生多個正離子與多個負離子。然后，利用離子注入裝置將正離子與負離子注入一玻璃基底中用以強化玻璃基底。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1所示為傳統的以離子注入強化玻璃的方法的示意圖。
[0006]圖2所示為本發明的一優選實施例的以離子注入強化玻璃的方法的示意圖。圖3所示為本發明的又一優選實施例的以離子注入強化玻璃的方法的示意
[0007]圖。[0008]其中，附圖標記說明如下:
[0009]100離子注入裝置110離子源
[0010]IlOP正離子120加速器
[0011]130處理室140玻璃基底
[0012]150導電膜200離子注入裝置
[0013]211離子源211P離子
[0014]212負離子源212N負離子
[0015]220注入組件230處理室
[0016]240玻璃基底240A表面
[0017]240B邊緣
【具體實施方式】
[0018]為使熟習本發明所屬【技術領域】的技術人員者能進一步了解本發明，下文特列舉本發明的數個優選實施例，并配合所附附圖，詳細說明本發明的構成內容。
[0019]請參考圖2。圖2所示為本發明的一優選實施例的以離子注入強化玻璃的方法的示意圖。為了方便說明，本發明的各附圖僅為示意用以容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如圖2所示，本實施例提供一種以離子注入強化玻璃的方法，此方法包括下列步驟。首先， 提供一離子注入裝置200。離子注入裝置200是用以產生多個正離子211P與多個負離子212N。然后，利用離子注入裝置200將正離子211P與負離子212N注入一放置在處理室230的玻璃基底240中，用以強化玻璃基底240。由于注入玻璃基底240的正離子21IP與負離子212N的極性與電荷不相同，故可達到互相補償而避免因為同一極性離子電荷累積而造成的排斥效應與靜電破壞等問題。此外，由于不需在玻璃基底240上先形成導電膜用以將累積的電荷移除，故本實施例的以離子注入強化玻璃的方法可具有降低作業成本的效果。
[0020]進一步說明，本實施例的離子注入裝置200優選可包括一正離子源211以及一負離子源212分別用以產生正離子211P與負離子212N，但并不以此為限。此外，離子注入裝置200可還包括一注入組件220，而注入組件220可包括加速器或質譜儀等結構，用以對正離子211P與負離子212N進行加速與檢測的作用，但本發明并不以此為限而可視需要在離子注入裝置200中設置其他所需進行離子注入的組件。在本實施例中，各正離子211P與各負離子212N優選是具有相同的電荷質量比(charge-mass ratio),使得注入組件220可通過相同電位差值的電場賦與各正離子21IP與各負離子212N相近的注入速度，進而可有效地控制各正離子211P與各負離子212N的注入狀況并達到減緩排斥效應的成果，但本發明并不以此為限而具有接近但不同完全相同的電荷質量比的正離子211P與負離子212N也可用在本發明的以離子注入強化玻璃的方法中。
[0021]換句話說，本實施例的各正離子21IP與各負離子212N可為同一分子的正負離子，例如正氫離子(H+)與負氫離子(H-)、正氧離子(0+)與負氧離子(O-)或正氦離子(He+)與負氦離子(He-)，但本發明并不以此為限而也可視需要使用來自不同分子的正離子211P與負離子212N來進行離子注入。此外，在本實施例中，正離子211P與負離子212N可經由玻璃基底240面朝離子注入裝置200的一表面240A注入玻璃基底240中。正離子21IP與負離子212N注入玻璃基底240的深度可通過調整注入組件220對正離子21IP與負離子212N所施加的加速能量而進行控制。一般來說，可視玻璃基底240在加工時可能受到的破壞程度來決定所需的離子注入深度，用以達到有效的強化效果，但并不以此為限。此外，各正離子211P與各負離子212N注入玻璃基底240的角度以及濃度也可視需要進行調整。
[0022]請參考圖3。圖3所示為本發明的又一優選實施例的以離子注入強化玻璃的方法的示意圖。如圖3所示，本實施例的以離子注入強化玻璃的方法是利用離子注入裝置200將正離子211P與負離子212N經由玻璃基底240面朝離子注入裝置200的一邊緣240B注入玻璃基底240中，用以達到強化玻璃基底240的邊緣240B的效果。進一步說明，本實施例的以離子注入強化玻璃的方法可包括下列步驟。首先，提供多個玻璃基底240。接著，將玻璃基底240互相堆棧并排，用以將各玻璃基底240的邊緣240B面朝離子注入裝置200。然后，利用離子注入裝置200將正離子211P與負離子212N注入玻璃基底240的邊緣240B，用以達到強化玻璃基底240的邊緣240B的效果。
[0023]一般來說，在玻璃基底240的邊緣240B處容易因為先前進行的切割、裂片或磨邊作業時所形成的破壞而影響到玻璃基底240的強度。若以相同極性的離子注入玻璃基底240的邊緣240B，在邊緣240B處發生靜電破壞的可能性會較高。因此，本實施例的以正離子21IP與負離子212N同時注入玻璃基底240的邊緣240B的強化方式可在不需形成導電膜的狀況下達到強化效果，并同時避免在邊緣240B處發生靜電破壞。此外，在本實施例中，可以并排方式同時對多個玻璃基底240的邊緣240B進行離子注入，故可達到提高強化作業的效率并降低作業成本。
[0024]綜上所述，本發明是利用以正離子與負離子一并注入玻璃基底的方式來達到強化玻璃基底的效果。由于正負離子彼此極性不同，故可用以改善以同極性離子注入時所造成的排斥效應，而提高離子注入工藝的效果。此外，本發明的以離子注入強化玻璃的方法也可在不需形成導電膜的狀態下改善因電荷累積而造成的靜電破壞等問題，進而降低玻璃強化工藝的成本而提高產品的競爭力。
[0025]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種以離子注入強化玻璃的方法，其特征在于，包括: 提供一離子注入裝置，其中該離子注入裝置產生多個正離子與多個負離子；以及 利用該離子注入裝置將該多個正離子與該多個負離子注入至少一玻璃基底中用以強化該玻璃基底。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，各該正離子與各該負離子本質上具有相同的電荷質量比。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，各該正離子與各該負離子為同一分子的正負離子。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，各該正離子與各該負離子為不同分子的正負離子。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該離子注入裝置包括一正離子源以及一負離子源分別用以產生該多個正離子與該多個負離子。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該玻璃基底具有一表面面對該離子注入裝置，且該多個正離子與該多個負離子是經由該表面注入該玻璃基底。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該玻璃基底具有一邊緣面對該離子注入裝置，且該多個正離子與該多個負離子是經由該邊緣注入該玻璃基底。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 提供多個玻璃基底； 將該多個玻璃基底互相堆棧并 排；以及 利用該離子注入裝置將該多個正離子與該多個負離子注入該多個玻璃基底的邊緣。
【文檔編號】C03C21/00GK103848577SQ201210509476
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月3日 優先權日:2012年12月3日
【發明者】何志洵, 許進益, 南進進 申請人:聯建(中國)科技有限公司, 勝華科技股份有限公司