专利名称：：强化玻璃单元及其制作方法和具有强化玻璃单元的覆盖板的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种玻璃单元及其制作方法以及覆盖板，尤其涉及一种强化玻璃单元及其制作方法以及具有强化玻璃单元的覆盖板。
背景技术：
：在显示面板应用广泛的今日，有许多显示面板被应用于各种携带式电子产品，如个人数字助理(PDA)、移动电话(mobilephone)、平板计算机(tabletPC)中。由于这些携带式电子产品多建有触控功能且易于在携带或使用过程中发生摔落的情形，所以其显示面板的玻璃基板强度特别地需要被加强。在现有技术中，一种制造强化玻璃的方法如下首先，先将玻璃母材切割成许多小片的玻璃单元。接着，分别对这些小片玻璃单元进行边缘研磨步骤。然后，再分别对这些小片玻璃单元进行强化加工步骤以形成强化玻璃。之后，再分别对这些强化玻璃进行后续制程(例如触控面板制程或黑色装饰边框制程等)。但，此方法制程繁复、耗工耗时且成本较闻。另一种制造强化玻璃的方法如下首先，先对玻璃母材进行强化加工步骤以形成强化玻璃母材。接着，对强化玻璃母材进行后续制程(例如触控面板制程或黑色装饰边框制程等)。之后，再对此强化玻璃母材进行切割步骤以形成数个强化玻璃单元。目前，在切割已强化的玻璃母材的过程中，常因强化玻璃母材的强度较高，使得强化玻璃母材易于切割过程中产生爆裂点并发生破裂，进而导致强化玻璃的良率下降，藉此制程所制作出来的小片玻璃单元是直接作为最终产品，由于在小片玻璃单元中位于切割道上被切割出来的新断面并未在强化加工的步骤中裸露出来，因此小片玻璃单元的新断面上并未被强化。如此一来，在后续的磨边、导角等后续制程中，这些小片玻璃单元容易在其边缘会产生许多微小的裂痕(crack)，使玻璃强度大幅下降，容易导致最终产品发生碎裂等破坏。因此，如何开发出一良率较高且成本较低的强化玻璃制程，实为研发者所欲达成的目标之一。
发明内容本发明提供一种强化玻璃单元的制作方法，其可提升强化玻璃的产率以及良率，并有效降低制造成本。本发明提供一种强化玻璃单元，其具有高量产性、高强度以及较高的良率，且制造成本较低。本发明提出一种强化玻璃单元的制作方法，其包括下列步骤。首先，提供一玻璃母材，玻璃母材上具有多个玻璃单元预定区。移除各玻璃单元预定区的外周缘的部分玻璃母材，以于各玻璃单元预定区的边缘形成至少一贯沟以及至少一连结桥，其中贯沟暴露出各玻璃单元预定区的周边断面，且这些玻璃单元预定区藉由这些连结桥而构成整片的一图案化玻璃母材。对整片图案化玻璃母材进行强化制程，以使玻璃单元预定区上被暴露出来的周边断面形成强化断面。移除连结桥，使具有强化断面的玻璃单元预定区彼此分离，以形成多个强化玻璃单兀。本发明另提出一种强化玻璃单元。此强化玻璃单元包括一玻璃基材，其具有一上表面、一下表面以及一环周侧表面，其中环周侧表面连接上表面以及下表面，且环周侧表面具有至少一强化断面以及至少一未强化断面，且强化断面的面积大于未强化断面的面积。本发明再提供一种覆盖板，其包括一强化玻璃单元、一触控感测电极结构以及一装饰层。强化玻璃单元具有一上表面、一下表面以及一环周侧表面，其中环周侧表面连接上表面以及下表面，且环周侧表面具有至少一强化断面以及至少一未强化断面，且强化断面的面积大于未强化断面的面积。触控感测电极结构设置于强化玻璃单元的至少一侧。装饰层设置于强化玻璃单元上。基于上述，在本发明的强化基板的制造方法中，先将玻璃母材进行部分的图案化，使各该玻璃单元预定区的边缘形成至少一暴露出其周边断面的贯沟，并且多个各该玻璃单元预定区藉由连结桥构成整片的图案化玻璃母材；并且以整片的图案化玻璃母进行强化制程，以同时对多片玻璃单元预定区的两相对表面以及周边断面进行强化，进而有效地降低强化玻璃单元的制造成本。并且，由于本发明的玻璃单元在彼此分离前已强化了其大部分的环周侧表面，且其环周侧表面中，强化断面的面积大于未强化断面的面积，因此能够有效地提升强化玻璃单元的强度以及其制作良率。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。图1A至图1F为本发明一实施例的强化玻璃单元的制作流程的上视示意图。图2A至图2F分别为对应图1A至图1F中沿AA剖面线的强化玻璃单元的制作流程的剖面示意图。图3A与图3B分别为本发明的强化玻璃单元制作方法中，一种玻璃单元预定区的布局配置图。图4A为本发明的强化玻璃单元的立体图。图4B为图4A的环周侧表面中沿着BB’路径所展开的局部放大图的量测点示意图。图4C至图4E分别为对应于图4B的量测位置上所测得的钾离子含量趋势图。图5A至图分别显示一种具有前述强化玻璃单元作为玻璃基板的覆盖板。附图标记20a、20b、20c、20d:覆盖板结构22、32:玻璃基板24:触控感测电极结构54a:第一透明电极54b:第二透明电极56:绝缘层57:第一连接线58:第二连接线62:保护层64:金属走线66:软性电路板68:装饰层200:玻璃母材200’图案化玻璃母材210:强化玻璃单元210b:玻璃基材210R:玻璃单元预定区210S:周边断面210S，:强化断面2IOX:未强化断面220:图案化保护膜230:连结桥230L1至230L4:连结桥长度240:贯孔240R:贯孔的预定形成区250:贯沟250L1至250L4:贯沟长度260:元件层S1:上表面S2:下表面S3:环周侧表面具体实施方式图1A至图1F为本发明一实施例的强化玻璃单元的制作流程的上视示意图，而图2A至图2F分别为对应图1A至图1F中沿AA剖面线的强化玻璃单元的制作流程的剖面示意图。请参照图1A与图2A，首先，提供一玻璃母材200，玻璃母材200上具有多个玻璃单元预定区210R。在本实施例中，玻璃母材200上规划有3X3的矩阵的九个玻璃单元预定区210R，但本发明并不以此为限，玻璃母材200上的玻璃单元预定区210R的尺寸与数量可视玻璃母材200上有效区的配置方式、生产线上的制程裕度(processwindow)以及产品需求作适当的调整。此外,本实施例的玻璃母材200的材质例如为钠玻璃，但本发明不限于此，在其他实施例中，玻璃母材200的材质亦可为无碱玻璃、硼玻璃、铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃、钠灰玻璃或是其它合适的材料。接着，在将各玻璃单元预定区210R的外周缘的部分玻璃母材200移除图案化制程(如后续的图1C以及图2C所示)之前，可以视制程需求而先在玻璃母材200上的玻璃单元预定区210R以及连结桥的预定形成区上贴附一图案化保护膜220，如图1B与图2B所示。换言之，将图案化保护膜220覆盖于玻璃单元预定区210R以及连结桥230的预定形成区230R上等欲保留的区域上，用以在后续移除部分玻璃母材200的移除制程中保护这些被覆盖区域上的玻璃母材200免于被移除。在本实施例中，图案化保护膜220除了暴露出各玻璃单元预定区210R大部分的外周缘外，亦暴露出各玻璃单元预定区210R中贯孔240(显示于图1C与2C)的预定形成区240R。在本实施例中，图案化保护膜220的材质可以是抗氢氟酸(HF)等蚀刻液的保护材料等。形成图案化保护膜220的方法例如是对一整面的保护膜进行图案化制程，其中图案化制程包括印刷制程、贴附制程、激光制程、刀轮制程、微影制程、蚀刻制程或是其组合。举例而言，当图案化保护膜220的材质为光阻时，其图案化制程可以是曝光、显影等微影制程或蚀刻制程；而当图案化保护膜220的材质为可剥胶时，其图案化制程可以是如网版印刷等印刷制程。之后，请参照图1C与图2C，移除各玻璃单元预定区210R的外周缘的部分玻璃母材200，以于各玻璃单元预定区210R的边缘形成至少一贯沟250以及至少一连结桥230，其中贯沟250暴露出各玻璃单元预定区210R的周边断面210S，且这些玻璃单元预定区210R藉由这些连结桥230而构成整片的一图案化玻璃母材200’。在本实施例中，连结桥230是位于各玻璃单元预定区210R的角落，并以放射状与其他玻璃单元预定区210R连接，也可以使其他的形状态样，将于后续图3A与3B中进一步说明。更详细而言，在移除各玻璃单元预定区210R外周缘的部分玻璃母材200时，是对大体上环绕各玻璃单元预定区210R周边(例如四边)的玻璃母材200往厚度方向作移除，直到贯穿玻璃母材200的厚度方向为止，因此在此步骤中所形成的贯沟250的深度实质上等于玻璃母材200的厚度，而贯沟250的长度则大致上略小于各玻璃单元预定区210R上表面所占的周长。换言之，在玻璃母材200在各玻璃单元预定区210R中，由于贯沟250连接各玻璃单元预定区210R的上表面SI以及下表面S2，且贯沟250的长度已大致上环绕整个玻璃单元预定区210R上表面SI所占的周长，因此各玻璃单元预定区210R的环周侧表面中已有绝大部分的周边断面210S被贯沟250所暴露出来，而仅保留少部分的玻璃母材200作为连结桥230，用以将各玻璃单元预定区210R支撑于图案化玻璃母材200’上。藉此，当进行后续的强化制程时，得以利用一整片的图案化玻璃母材200’作为处理单元，进而有效提升量产率以及良率。如图1C所示，以各玻璃单元预定区210R的周长为基准，贯沟250在周长上所占的总长度大于连结桥230在周长上所占的总长度，以附图中玻璃单元预定区210R为例，其贯沟250的总长度例如是贯沟250长度250L1至250L4的总和，而连结桥230的总长度例如是连结桥230长度230L1至230L4的总和。亦即，由各玻璃单元预定区210R的上表面SI观察，其周围贯沟250的长度与连结桥230的长度的总和实质上等于各玻璃单元预定区210R上表面SI的周长。在本实施例中，移除各玻璃单元预定区210R的外周缘的部分玻璃的方法包括如水刀、喷砂、钻磨棒等物理凿孔制程、化学蚀刻液的蚀刻制程或激光制程，并可视情形与前述的保护膜相互搭配。值得一提的是，如图2B与图2C所示，在本实施例中，于进行移除部分玻璃母材200形成图案化玻璃母材200’之后，还可包括一移除图案化保护膜220的步骤，以去除位于图案化玻璃母材200’的上表面SI以及下表面S2的保护膜。并且，如图1C与图2C所示，在本实施例中，在形成暴露出各该玻璃单元周边断面210S的贯沟250之后，强化玻璃单元的制作方法还包括研磨各玻璃单元预定区210R的周边断面210S。具体而言，可以在此步骤中，对贯沟250等被暴露出来的周边断面210S进行磨边(ixniting)、导角等制程，使各玻璃单元预定区210R边缘的周边断面210S更为平滑。接着，请参照图1D与图2D，对整片图案化玻璃母材200’进行强化制程，以使玻璃单元预定区210R上被暴露出来的周边断面210S形成强化断面210S’，进而提升玻璃单元成品的整体的玻璃强度。在本实施中，强化制程包括一化学强化制程。举例而言，此化学强化制程包括将整片图案化玻璃母材200’浸于一化学强化液中，且化学强化液中具有原子半径大于钠的碱金属离子，亦即，化学强化制程可为一离子交换过程。具体而言，当玻璃母材200的材质为钠玻璃时，例如可将玻璃母材200浸溃于硝酸钾溶液中，使钠玻璃的玻璃母材200中离子半径较小的钠离子(原子半径较小的钠的离子)置换为离子半径较大的钾离子(原子半径较大的钾的离子)。这些离子半径较大的钾离子嵌入钠玻璃的玻璃母材200后，在钠玻璃的玻璃母材200表面相互压缩，而使得钠玻璃的玻璃母材200表面产生压缩应力(compressionstress),进而使得钠玻璃的玻璃母材200被强化。然,本发明不限于此,在其他实施例中，强化制程亦可为选用不同的化学强化液或其他合适的方法。特别的是，在本实施例的强化制程中，虽然各玻璃单元预定区210R对应连结桥230的环周侧表面上并没有被暴露出来，使得该处并未被直接受到上述的化学强化制程，但由于原子半径大于钠的碱金属的离子仍可经由搂空的贯沟250区域而扩散进来，且连结桥230的区域远小于贯沟250的区域，因此，各玻璃单元预定区210R对应连结桥230的环周侧表面上仍有部分被强化，其强化的涵盖距离自连结桥230边缘起约为Oμm至200μm。在本实施例中，经强化制程后，强化深度(DepthofLayer,D0L)可以大于Ομπι至150μm之间，而强化后，玻璃表面应力例如介于IOOMPa至IOOOMPa之间。需特别说明的是，请参照图1E与图2E，在实际的应用层面上，本实施例的强化玻璃单元的制作方法中，于图案化玻璃母板中各玻璃单元预定区210R形成强化断面210S’后，可视玻璃单元最终产品的种类而进一步地于图案化玻璃母板的有效区上形成一元件层260。举例来说，当玻璃单元最终产品作为触控面板的基板时，元件层260可以是触控元件，例如感测线路、传导线路、黑色矩阵层、薄膜晶体管或上述任一组合；当玻璃单元最终产品作为透明覆盖板时，元件层260可以是一抗反射层、一抗污(Ant1-smudge)层或遮光层。之后，请参照图1F与图2F，移除图案化玻璃母材200’上的连结桥230，使具有强化断面210S’的玻璃单元预定区210R彼此分离，以形成多个强化玻璃单元210。值得一提的是，由于玻璃单元在彼此分离之前是以整片图案化玻璃母材200’的型态作单次的强化制程，使得各玻璃单元决大部分的表面与断面在一次的强化制程中同时被强化，因此可以有效地降低制造成本以及提升整体的量产性。以下将以图3A与图3B辅以说明玻璃母材中连接相邻玻璃单元预定区的另外几种不同型态的连结桥的布局型态。图3A与图3B分别为本发明的强化玻璃单元制作方法中一种玻璃单元预定区的布局配置图，可于玻璃单元预定区210R的角落处沿着XY方向设置5根(如图3A所示)或8根(如图3B所示)向外延伸的连结桥230。为更进一步清楚说明本发明的强化玻璃单元210的结构，以下将以前述强化玻璃单元210为例，进一步以图4A至图4C辅助说明。图4A为本发明的强化玻璃单元的立体图。如图4A所示，强化玻璃单元210包括一玻璃基材210b,其具有一上表面S1、一下表面S2以及一环周侧表面S3,其中环周侧表面S3连接上表面SI以及下表面S2，且环周侧表面S3具有至少一强化断面210S’以及至少一未强化断面210X，承上述，此处的强化断面210S’即为贯沟250(显示于图1C与2C)所暴露出的各玻璃单元预定区210R的周边断面210S处，而未强化断面210X即为前述对应连结桥230的区域。如图4A所示，由于在各玻璃单元预定区210R的所占周长中，贯沟250在周长上所占的总长度远大于连结桥230在周长上所占的总长度，因此在玻璃基材210b的环周侧表面S3中，强化断面210S’的总面积远大于未强化断面210X的总面积。更具体而言，本实施例的强化玻璃单元210的强化断面210S’中具有一原子半径大于钠的碱金属离子，例如钾离子，且强化断面210S’中的碱金属离子浓度大于未强化断面210X中的碱金属离子浓度。图4B为图4A的环周侧表面中沿着BB’路径所展开的局部放大图的量测点示意图，量测图4B中各点上的钾离子含量，并将量测结果显示于图4C至图4E中，其中如图4A与4B所示，将量测位置I至21划分为XY坐标轴上对应不同Y坐标Yl至Y3以及不同X坐标XlX7，并分别量测不同XY坐标上的钾离子浓度。图4C、图4D与图4E分别为图4A与图4B中曲线Y3、曲线Y2与曲线Yl的钾离子浓度曲线。图4C为相同Y3坐标上不同X坐标XlX7的量测点I7的钾离子浓度；图4D为相同Y2坐标上不同X坐标XlX7的量测点814的钾离子浓度；图4E为相同Yl坐标上不同X坐标XlX7的量测点1521的钾离子浓度。由图4C图4E可知，强化玻璃单元210中同时存在着强化断面210S’以及未强化断面210X，且强化断面210S’上的钾离子浓度大于未强化断面210X上的钾离子浓度。表2中进一步显示本发明的强化玻璃单元210作为不同的应用产品时弯曲强度相较于现有的强化玻璃的比较结果。表权利要求1.一种强化玻璃单元的制作方法，包括提供一玻璃母材，该玻璃母材上具有多个玻璃单元预定区；移除各该玻璃单元预定区的外周缘的部分玻璃母材，以于各该玻璃单元预定区的边缘形成至少一贯沟以及至少一连结桥，其中该贯沟暴露出各该玻璃单元预定区的周边断面，且该些玻璃单元预定区藉由该些连结桥而构成整片的一图案化玻璃母材；对整片该图案化玻璃母材进行强化制程，以使该些玻璃单元预定区上被暴露出来的周边断面形成强化断面；以及移除该些连结桥，使具有强化断面的该些玻璃单元预定区彼此分离，以形成多个强化玻璃单元。2.根据权利要求1所述的强化玻璃单元的制作方法，其中在进行该强化制程之前还包括研磨各该玻璃单元预定区的周边断面。3.根据权利要求1所述的强化玻璃单元的制作方法，其中移除各该玻璃单元预定区的外周缘的部分玻璃，以于各该玻璃单元预定区的边缘形成该贯沟的方法包括物理凿孔制程、蚀刻制程或激光制程。4.根据权利要求1所述的强化玻璃单元的制作方法，其中在移除各该玻璃单元预定区的外周缘的部分玻璃之前，还包括形成一图案化保护膜于该些玻璃单元预定区以及该些连结桥的预定形成区上。5.根据权利要求1所述的强化玻璃单元的制作方法，其中在各该玻璃单元预定区所占的周长中，该贯沟的长度大于该连结桥的长度。6.根据权利要求1所述的强化玻璃单元的制作方法，还包括于该图案化玻璃母材中的各该玻璃单元预定区上形成一触控元件，且在移除该些连结桥后，所形成的各该强化玻璃单元为触控面板。7.—种强化玻璃单兀,包括一玻璃基材，其具有一上表面、一下表面以及一环周侧表面，其中该环周侧表面连接该上表面以及下表面，且该环周侧表面具有至少一强化断面以及至少一未强化断面，且该强化断面的面积大于该未强化断面的面积。8.根据权利要求7所述的强化玻璃单元，其中该强化断面与该未强化断面具有一原子半径大于钠的碱金属离子，且该强化断面中该碱金属离子浓度大于该未强化断面中该碱金属离子浓度。9.根据权利要求7所述的强化玻璃单元，其中该玻璃基材中的该上表面、该下表面以及该强化断面的强化深度大于Oμm至150μm。10.根据权利要求7所述的强化玻璃单元，其中该玻璃基材的材质包括无碱玻璃、硼玻璃、钠玻璃、铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃或钠灰玻璃。11.根据权利要求7所述的强化玻璃单元，其中该强化玻璃单元为触控面板或透明覆盖板。12.—种覆盖板,包括一强化玻璃单元，具有一上表面、一下表面以及一环周侧表面，其中该环周侧表面连接该上表面以及下表面，且该环周侧表面具有至少一强化断面以及至少一未强化断面，且该强化断面的面积大于该未强化断面的面积；一触控感测电极结构，设置于该强化玻璃单元的至少一侧；以及一装饰层，设置于该强化玻璃单元上。13.根据权利要求12所述的覆盖板，其中该装饰层配置于该强化玻璃单元的周缘。14.根据权利要求12所述的覆盖板，其中该装饰层是由类钻、陶瓷、油墨以及光阻材料的至少其中之一所构成。15.根据权利要求12所述的覆盖板，其中还包括至少一功能性膜材，设置于该强化玻璃单元的至少一侧，且该功能性膜材包含偏光片、滤光片、防炫光片、抗反射膜材、聚对苯二甲酸乙二酯膜材或硬涂膜材的至少其中之一。16.根据权利要求12所述的覆盖板，其中还包括一保护层，位于该触控感测电极结构异于该强化玻璃单元的一面上。全文摘要一种强化玻璃单元及其制作方法和具有强化玻璃单元的覆盖板，强化玻璃单元的制作方法包括下列步骤。首先，提供一玻璃母材，玻璃母材上具有多个玻璃单元预定区。移除各玻璃单元预定区的外周缘的部分玻璃母材，以于各玻璃单元预定区的边缘形成至少一贯沟以及至少一连结桥，其中贯沟暴露出各玻璃单元预定区的周边断面，且这些玻璃单元预定区藉由这些连结桥而构成整片的一图案化玻璃母材。对整片图案化玻璃母材进行强化制程，以使玻璃单元预定区上被暴露出来的周边断面形成强化断面。移除连结桥，使具有强化断面的玻璃单元预定区彼此分离，以形成多个强化玻璃单元。文档编号H05K5/02GK102992599SQ201110266888公开日2013年3月27日申请日期2011年9月9日优先权日2011年9月9日发明者王伯贤,陈炫仰,詹启裕,洪钲杰申请人:东莞万士达液晶显示器有限公司,胜华科技股份有限公司