TWI632119B

TWI632119B - 以離子植入法製作的抗污、防刮擦、耐磨玻璃

Info

Publication number: TWI632119B
Application number: TW106105534A
Authority: TW
Inventors: 巴巴克艾迪比; 泰瑞布拉克
Original assignee: 因特瓦克公司
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2018-08-11
Also published as: US20170242503A1; WO2017143324A1; TW201730120A

Abstract

以離子植入技術加工玻璃的前表面，可以改善觸控螢幕玻璃蓋板的機械性能。該離子植入加工是使用非質量分析離子，實體上嵌入到玻璃中相互連接的分子彼此之間的空隙中。嵌入的離子對玻璃的分子結構產生壓縮應力，從而增強玻璃的機械性能，足以避免產生刮擦痕。此外，植入的離子包含氟化物，可增強玻璃的疏水性和疏油性，可以防止指紋存留。

Description

以離子植入法製作的抗污、防刮擦、耐磨玻璃

本發明涉及增強用於數位裝置的玻璃（例如觸控螢幕顯示器的玻璃蓋板）的性能的技術。

應用在例如手機，平板電腦和汽車儀表板的顯示器上的玻璃蓋板，其上方表面需要能耐刮擦，耐磨損且能防止指紋留存。為了實現耐刮擦和耐磨損的性能，可以將保護塗層施加到玻璃的上方表面上。塗層的典型選擇是類金剛石碳（diamond like carbon ，DLC）。然而，這種塗層的缺點是可能影響玻璃的顏色和透光度。為了避免或降低對上述光學性能的不良影響，可以將施加的薄膜設成非常薄或較低的密度，但是這種做法的缺點則是會使薄膜的耐磨性和耐刮擦性劣化。

抗污跡或抗指紋的性能也是玻璃重要的性能，但許多保護塗層在性質上不具足夠的疏水性。抗指紋需要有大於100度的水接觸角。但具有這種性能的疏水材料由於缺乏懸浮鍵（dangling bonds），不會粘附於DLC的表面。

抗反射塗層也是上述類型的裝置所需使用的材料。然而，抗反射塗層通常不耐久，並且容易受損。抗反射塗層只要有任何損傷，都容易以人眼察覺，並且某些情況下可能造成裝置毀壞。

此外，疏水性的抗指紋塗層，例如氟烷基矽烷（FAS），則可能存在容易粘附和容易磨損的問題。

以下對本發明的簡述，目的在於對本發明之數種面向和技術特徵作一基本說明。發明簡述並非對本發明的詳細表述，因此其目的不在特別列舉本發明的關鍵性或重要元件，也不是用來界定本發明的範圍。其唯一目的是以簡明的方式呈現本發明的數種概念，作為以下詳細說明的前言。

根據本發明的一個面向，乃是不使用DLC塗層，而對玻璃加工的方式來代替。在本發明的實施方案中，是使用選自下列物種的材料：CyHx，CyFx，ByFx，AlCl3，NxFy，SiH4，N2，以及有機金屬前驅物如TMA（四甲基鋁）的植入物，緻密化玻璃的上方表面，並在玻璃或抗反射塗層的分子結構中引入壓縮應力，從而增強其機械性能。在本發明的某些實施方案中所植入的CyFx或ByFx化合物，可以產生疏水性的表面，並可免除對其他塗層和設備的需要。

根據所公開的內容，本發明提供一種用於觸控螢幕裝置的玻璃蓋板，該玻璃蓋板包括：一片玻璃板，具有前表面，該前表面配置為用來接收使用者手指的接觸，該玻璃板具有通過分子間的鍵結相互連接的玻璃分子，並且進一步具有植入的離子，位於該相互連接的分子之間，但該離子與相互連接分子之間並沒有鍵結。該玻璃蓋板還可以包括一個植入的疏水層，位在該前表面上。植入的離子是選自CxHy，CxFy，BxFy，NxFy，TMA，SiH4和N2中的一種或多種。該疏水層包括植入的CxFy，NxFy或BxFy。該植入的離子可以延伸到該前表面下方100埃以內的深度中。該植入的離子也可以包括選自CxHy或N2的深層植入離子，以及選自CxFy，BxFy和NxFy的表層植入離子，其中該深層植入離子延伸到該前表面以下，100埃以內的深度中，並且該表層植入離子延伸到該前表面下方，5埃以內的深度中。該玻璃蓋板還可以包括：形成在該前表面上方的矽層；形成在該矽層上方的二氧化矽層；以及形成在該二氧化矽層上方的抗指紋層。該矽層可以具有5-10埃的厚度，該二氧化矽層可以具有10-30埃的厚度。

根據本發明的其他面向，本發明提供一種應用於觸控螢幕裝置的玻璃蓋板，並包括：一片玻璃板，具有前表面，該前表面配置為用來接收使用者手指的接觸；形成在該前表面上的抗反射（AR）結構，該抗反射結構包括具有以不同折射率的材料層交錯配置形成的交錯層，且以頂部的AR層終結；其中該頂部AR層包括以分子間的鍵結相互連接的互連分子，並且進一步具有植入的離子，位於該相互連接的分子之間，但該離子與相互連接的分子之間並沒有鍵結。該植入的離子是選自CxHy，CxFy，BxFy，NxFy，TMA，SiH4和N2中的一種或多種。該玻璃蓋板還可以包括：形成在該AR層上方的矽層；形成在該矽層上方的二氧化矽層；以及形成在該二氧化矽層上方的抗指紋層。該矽層可以具有5-10埃的厚度，該二氧化矽層可以具有10-30埃的厚度。該植入的離子可以到該頂部AR層內，10-50埃的深度中。

根據本發明另外的面向，本發明提供一種用於增強玻璃基板的性能的方法，包括如下步驟：清潔玻璃的前表面；通過該玻璃的前表面對該玻璃基板作植入加工，達到最深為100埃的深度。該清潔前表面的步驟可以包括將該前表面暴露於電漿中的步驟。該玻璃基板的植入步驟可以包括使用含有CxHy，CxFy，BxFy，NxFy，TMA，SiH4和N2中的一種或多種的前驅物氣體，產生電漿的步驟。該玻璃基板的植入步驟可以包括以100-5000eV之間的能量植入離子。該玻璃基板的植入步驟可以包括在100-500mA之間的離子電流下植入離子。該方法還可以包括：在該玻璃的前表面上形成矽層；在該矽層上形成二氧化矽層；以及在該二氧化矽層上形成抗指紋層的步驟。該形成矽層的步驟可以執行到5-10埃的厚度，且該形成二氧化矽層的步驟可以執行到10-30埃的厚度。

玻璃是一種以分子鍵結形成的無定形固體。圖1是玻璃的分子結構的示意圖。圖中的圓圈表示玻璃分子，而實線表示分子間的鍵結。玻璃的表面通常是平滑的表面，這是因為在玻璃的形成過程中，過冷液體的分子不會被迫分布成剛性的晶體幾何形狀，而是受表面張力影響，結果形成微觀上平滑的表面。然而，隨著表面張力的降低，玻璃的耐刮擦性也會變弱。如圖1所示，玻璃的分子結構中存在許多「空隙」或開放空間。根據本發明的實施例，是以離子植入方法將其他元素實體「填充」到這些空隙之中，但並不與玻璃分子產生鍵結。離子植入方法可以通過將應力引入到原本的分子結構中，特別是在表面附近，而使薄膜硬化和緻密化。

圖2是根據本發明一種實施方案的玻璃表面附近的分子結構示意圖。圖中，空心圓圈和實心圓圈表示玻璃分子，而實線則表示玻璃分子的分子鍵結。如圖2所示，以高能離子轟擊玻璃的表面，使得離子嵌入（內為斜線的圓圈）進入原有薄膜中的空隙內，藉以提高密度並引入壓縮應力，從而增強薄膜的機械性能。該離子是以物理製程引入，因此所植入的離子通常不會與玻璃分子形成新的鍵結。然而，由於在植入過程中會產生高熱，可能會發生一些自退火（self-annealing）現象，而使一些植入的離子形成新的鍵結，但多數的植入離子並不會形成新的鍵結，而是僅僅對原有的玻璃分子鍵結施加應力。值得注意的是，本發明的離子植入加工僅會改變玻璃的機械性能，這與其他離子植入技術是用來摻雜材料，從而改變其電性能的做法，恰恰相反。因此，在該實施方案中，該方法是設計成使嵌入的離子只會佔據玻璃的分子結構內的可用空間，而不會與玻璃的分子形成鍵結。

在本發明的某些實施方案中，玻璃的表面性質也可以改性，以產生疏水性的表面。這種作法顯示在圖中以有點的圓圈所示的植入分子。在這種作法下，是在玻璃靠近表面的部分植入離子，或者使用離子植入法加工，產生沉積的離子，以產生疏水性的表面。以非常低的能量植入離子，使得離子主要存在於（或完全只存在於）基板的表面上或接近表面的部份，例如在5埃的深度以內。該「應力誘導」離子則植入到超過第一個5埃的深度以下，例如，10-100埃的深度。

對玻璃進行植入時，以在一個能量級下操作的離子束來植入，以使玻璃的頂層緻密化。該能量的強度視植入的物種不同而定（亦即，基於植入離子的尺寸而定）。植入較小的離子需要比植入較大的離子更少的能量。因此，對於給定的植入能量，較小的離子將比較大的離子更深地嵌入玻璃中。在本發明一個實施例中，離子束的直徑至少等於同時可覆蓋整片玻璃蓋板表面的直徑。在本發明一種實施例中，植入機採用遠距離電漿，並具有柵格開口，使得電漿無法到達玻璃的表面，但來自電漿的離子則可以通過柵格，到達並植入到玻璃中。

此外，在本發明使用上述有柵格的電漿腔室的實施例中，不對所植入的離子進行質量分析，使得所有存在於電漿中的分子物種都可以植入在玻璃中。該非質量分析的離子植入法，優點在於：與經質量分析的植入法相比，可以得到更寬廣的離子植入深度分布。所得到的結果是，原子濃度分布在非常接近表面處會非常高，然後隨深度增加而降低，使得基板的上方表面具有最強的機械性能，而基板的其餘部分則不受植入物的影響。

所使用的植入氣體可以來自以下任何一種：CxHy，CxFy，BxFy，NxFy和N2。如果需要更深的穿透，最好使用CxHy或N2，因為這些物質的分子較小，可以植入到DLC層的深處。然而，為了改善表面的疏水性，則以使用CxFy，BxFy，NxFy中的一種為有利，因為氟可以提高疏水性，且其分子相對較大，使其不會深入穿透，而只能保留在接近表面的部分。在本發明一些實施例中，則使用第一植入步驟，使用較小的分子，例如CxHy或N2，用於更深入的植入到玻璃中並增強機械性能，隨後再植入CxFy，BxFy，NxFy中的一種，用於改善玻璃表面的疏水性能。此外，也可以透過控制植入的能量，首先產生離子的物理性植入，並在之後降低能量，以在表面上執行氟化離子的沉積 – 但仍然使用離子植入技術 – 藉此在玻璃表面上形成疏水層。在本發明其他實施例中，則是植入鋁物種，以將玻璃的上方表面轉換為類藍寶石頂層，藉此增強該表面的機械性能。例如，氯化鋁（AlCl3）源可以用於產生Al²⁺ 離子，用於植入到玻璃板的上方表面中。

圖3顯示本發明一種實施例中，用於對玻璃板310的一面作植入的離子植入腔室。當然，圖3中所示的特徵可以在同時對玻璃板310兩側作植入加工的腔室中實施。此外，在本實施例中，該玻璃基板是在載體上以垂直朝向輸送，以減少顆粒缺陷，但是也可以設計使玻璃基板在腔室中以水平朝向輸送的系統。腔室300具有電漿保持架320，將電漿322保持在其中。當離子物種在電漿322內產生時，離子會通過柵格330朝向玻璃板310前進，如圖中點劃線箭頭所示。柵格330的尺寸至少與玻璃板310的尺寸一樣大。

在加工期間，可能會形成較大的顆粒，並且可能落在玻璃板310上，導致缺陷。為了避免這種情況，在本實施例中，將相對電極340和342配置在柵格和基板之間的離子行進路徑中。將其中一個電極（在本例為342）偏置為正電位，而另一個電極（在本例為340）則偏置為負電位。在此情形下，當顆粒進入柵格330和基板310之間的區域時，會被電極340或342中的一個吸引，取決於顆粒所帶的電荷而定，如圖中虛線曲線箭頭所示。

在實際狀況下，如圖3所示，是將玻璃310傳送通過腔室300的加工部分內，例如使用可在軌道或導軌上運行的載送機具（均未圖示，以簡化圖面），停留在一個基板加工站上。離子行進區域是定義成柵格330和基板加工站之間的空間。在圖3中的電極組件包括兩個電極340和342，雖然位於柵格330和基板加工站之間，但是在離子行進區域之外，即在從柵格330朝向玻璃板310行進的離子所佔據的區域以外。電極組件的一個電極被正向偏置，而另一個被負向偏置。因此，在離子行進區段內行進的任何顆粒都會被電極吸引到，故而不會落到基板310上。

圖4顯示本發明一種實施例中，用於對玻璃蓋板作離子植入的系統。在該實施例中，存在兩個用於植入離子的加工站，兩者之間以高真空隔離閥相隔。在其中一個加工站進行離子植入時，另一個加工站則同時執行清潔電漿的操作，以便清潔腔室的內部。這種作業每隔一個基板交替進行。以這種方式可以獲得較高的產量，同時維持腔室清潔，以確保在植入過程中不會產生大量的顆粒。

本實施例對於使用烴氣體作離子植入的方式特別有益，因為在腔壁和柵格上會發生沉積。為了防止沉積物形成顆粒，必須通過在腔室內部運行氧氣電漿的方式來除去積聚的碳。玻璃板在氧氣電漿清潔期間不能位在腔室中。因此，本發明使用兩個相同的腔室，以在植入加工和腔室清潔之間交替使用。在兩個腔室中同時進行的操作可視為一個循環。加工氣體供應140經由切換閥146耦合到兩個腔室。清潔氣體供應142則經由切換閥148耦合到兩個腔室。在操作期間，兩個切換開關146和148反向同步操作。也就是說，當一個閥對一個腔室打開時，另一個閥對該腔室關閉。例如，當切換閥146對腔室A打開而對腔室B關閉時，切換閥148對腔室A關閉並且對腔室B打開。

玻璃板只會存在執行離子植入加工的腔室中。假設系統具有兩個腔室（A和B）彼此相鄰，而A腔室是玻璃板通過該系統時所達到的第一腔室。則在同一個加工循環中，玻璃板先移動到腔室A中，執行植入加工，同一時間腔室B則是執行清潔。在下一個機器循環中，經過加工的玻璃板離開腔室A並且通過腔室B離開系統。待處理的新玻璃板移動通過腔室A，停留在腔室B，以進行加工。這時腔室A保持清空。接著在腔室B執行離子植入加工，同時在腔室A執行清潔。該循環一再重複進行。

控制器150是用來控制系統的操作。控制器150引導玻璃板的運送，並且指令在腔室內點燃和維持電漿。控制器150也控制閥146和148。

以下說明本發明數種實施例，提供用於增強玻璃板的性能的製程方法。以下所說明的製程可以在特別設計用來執行所述製程步驟的設備中執行，例如圖3和圖4所示的系統。但是其他離子植入系統也可以用於執行本發明所描述的製程。例如，可以使用在腔室中基板連續移動，通過離子束的系統，而不是在植入加工期間靜止不動的系統。

在以下所述的實施例中，是使用非質量分析型柵格的離子束供應源進行離子植入，使得電漿內的所有離子物種都植入到玻璃中。例如，分子CH4在電漿中會分裂成各種離子，例如C，H和CH4，使得分子量較重的CH4植入到表面附近，而分子量較輕的C⁺ 和H⁺ 則更深的植入到玻璃板內，而H達成最深的植入。離子能量設定在100-5000eV之間，而離子電流設置在100-500mA之間。

本發明所公開的氧化物和氬層沉積將通過以下沉積源的任何組合來完成：可旋轉磁控管（圓柱形靶），線性磁控管或線性PECVD電漿源。所有電漿源都應在雙陰極交流模式下運行，以避免陽極消失效應（vanishing anode effect）。

用於離子植入的前驅物可以來自以下氣體中的任一種：CyHx，CyFx，ByFx，TMA（四甲基銨），AlCl3，NxFy，SiH4和N2或任何其它可以密緻化玻璃的上方表面，但不會損及玻璃應有性能（例如使玻璃不適合用在顯示器）的前驅物。

耐用玻璃蓋板的製作流程：圖5顯示本發明一種實施例中，用於生產具有改善的機械性能的玻璃蓋板的方法。在步驟500中，例如以電漿蝕刻方法清潔玻璃板。然後，在步驟505中，用期望的物種植入到玻璃板的上方表面。如果希望改善玻璃的耐磨損和耐刮擦性能，則應該使用較大的離子，以便對玻璃的分子結構賦予大的壓縮應力。在可選用的步驟510中，使用電漿蝕刻方法再次清潔玻璃。但如果下一個沉積步驟是在原處進行或在同一系統內進行而不需破壞真空時，可不需要該清潔步驟。在下一步驟515中，形成一矽層，主要目的是作為之後步驟520中沉積SiO層的基礎。該矽層可以形成為5-10埃的厚度，且該二氧化矽層可以形成為10-30埃的厚度。在步驟525中，沉積抗指紋層。如所周知，抗指紋塗層（也稱為疏油塗層 – AFC）可對玻璃基板提供防油性能，使得指紋無法粘附其上，即使粘附也容易擦掉。為了形成不容易磨損的可持久疏油塗層，塗布步驟可為在沉積SiO2層之前先沉積該AFC粘附層。該AFC層的材料可以為例如FAS（氟烷基矽烷）。

在玻璃蓋板上形成耐用抗反射層的方法流程：圖6顯示本發明一種實施例中，用於生產具有改善的機械性能的抗反射塗層的玻璃蓋板的方法。在步驟600中，例如通過電漿蝕刻方法清潔玻璃板。然後，在步驟602中，在玻璃板的上方表面上形成抗反射（AR）塗層。抗反射塗層通常可以交錯沉積數層具有不同折射率的材料層，並在頂部以一層抗反射頂層終結的方式形成。在可選的步驟610中，使用電漿蝕刻方法再次清潔玻璃。然後，在步驟612中，用期望的物種植入抗反射塗層的頂層。在此步驟可以將離子植入到該頂部抗反射層內部10-50埃的深度中。在可選用的步驟614中，使用電漿蝕刻方法再次清潔玻璃。在下一步驟615中，形成矽層，並且在步驟620中形成二氧化矽層。該矽層可以形成為5-10埃的厚度，該二氧化矽層可以形成為10-30埃的厚度。在步驟625中沉積抗指紋層。

具有疏水表面的耐用抗反射層的製法流程：圖7顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於製造具有改良的機械性能和抗指紋性能的抗反射塗層的玻璃蓋板。在步驟700中，例如通過電漿蝕刻方法清潔玻璃板。然後，在步驟702中，在玻璃板的上方表面上形成抗反射（AR）塗層。抗反射塗層通常可以交錯沉積數層具有不同折射率的材料層的方式形成。在可選的步驟710中，使用電漿蝕刻方法再次清潔玻璃。然後，在步驟713中，使用可增強抗反射塗層頂層的抗指紋性能的物種，植入該抗反射塗層的頂層。該物種可為選自例如CxFy，BxFy，NxFy或其它會對該抗反射頂層提供氟的物種。

具有疏水表面的耐用玻璃的製法流程：圖8顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於生產具有改進的機械性能和抗指紋性能的玻璃蓋板。在步驟800中，例如通過電漿蝕刻方法來清潔玻璃板。在步驟803中，向玻璃板的頂層植入可增強玻璃板的抗指紋性能的物種。該物種可為選自例如CxFy，BxFy，NxFy或其它會對該抗反射頂層提供氟的物種。

製作具有DLC頂層的耐用玻璃的方法流程：圖9顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於製造具有改進的機械性能和抗指紋性能，並具有DLC頂層的玻璃蓋板。根據該方法，在步驟900中清潔玻璃。然後對玻璃的前表面進行植入加工。在可選的步驟904中，使用例如化學方法或氣相沉積工藝形成一層底層。該底層可以包括SiNx或SiONx，或兩者的組合。其後，使用例如物理氣相沉積方法形成類金剛石塗層（DLC）。據此，本實施例的方法是使用可在玻璃表面下方的玻璃分子結構中產生應力的離子，以物理植入的方式植入，來增強玻璃表面的機械性能。此外，在玻璃的前表面上沉積DLC層，則可進一步增強其機械性能。可選用的底層則是用於改善DLC層對玻璃的粘附性。

圖10顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於製造具有改進的機械性能和抗指紋性能，並具有DLC頂層和強化的氮化物/氧化物底層的玻璃蓋板。根據該工藝，在步驟1000中清潔玻璃。然後在步驟1004中，使用例如化學方法或氣相沉積工藝形成一層底層。該底層可以包括SiNx或SiONx，或兩者的組合。其後通過該底層對該玻璃的前表面進行植入加工。藉此使離子嵌入在底層內，以及玻璃中，以同時增強底層和玻璃的機械性能。接著使用例如物理氣相沉積方法形成一層類金剛石塗層（DLC）。據此，本實施例的方法是使用可在玻璃分子結構中及該底層中產生應力的離子，以物理植入的方式植入，來增強玻璃表面以及該底層的機械性能。此外，在玻璃的前表面上沉積DLC層，則可進一步增強其機械性能。該底層則是用於改善DLC層對玻璃的粘附性，但因經過該離子植入加工，其機械性能也獲得增強。

以上是對本發明例示性實施例之說明，其中顯示特定之材料與步驟。但須了解，對習於斯藝之人士而言，由上述特定實例可產生或使用不同變化，而此種結構及方法均可在理解本說明書所描述及說明之操作後，以及對操作之討論後，產生修改，但仍不會脫離本發明申請專利範圍所界定之範圍。

140‧‧‧加工氣體供應

142‧‧‧清潔氣體供應

146‧‧‧切換閥

148‧‧‧切換閥

150‧‧‧控制器

300‧‧‧腔室

310‧‧‧玻璃板、玻璃、基板

320‧‧‧電漿保持架

322‧‧‧電漿

330‧‧‧柵格

340‧‧‧相對電極

342‧‧‧相對電極

所附的圖式納入本件專利說明書中，並成為其一部份，是用來例示本發明的實施例，並與本案的說明內容共同用來說明及展示本發明的原理。圖式的目的旨在以圖型方式例示本發明實施例的主要特徵。圖式並不是用來顯示實際上的範例的全部特徵，也不是用來表示其中每一個元件之相對尺寸，或其比例。

在附圖中所顯示的本發明一種或多種實施例，都是用來例示本發明，並不是用來將本發明限制於圖式所示的範圍。圖式中，類似的元件會使用近似的元件符號。圖式中：圖1是玻璃的分子結構的示意圖。圖2是根據本發明一種實施方案的玻璃表面附近的分子結構示意圖。圖3顯示本發明一種實施例中，用於對玻璃基板作植入加工的離子植入腔室的結構示意圖。圖4顯示本發明一種實施例中，用於對玻璃蓋板作離子植入的系統的系統圖。圖5顯示本發明一種實施例中，用於生產具有改良的機械性能的玻璃蓋板的方法流程圖。圖6顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於生產具有改良的機械性能的抗反射塗層的玻璃蓋板。圖7顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於製造具有改良的機械性能和抗指紋性能的抗反射塗層的玻璃蓋板。圖8顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於生產具有改進的機械性能和抗指紋性能的玻璃蓋板。圖9顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於製造具有改進的機械性能和抗指紋性能，並具有DLC頂層的玻璃蓋板。圖10顯示本發明一種實施例的方法流程圖，該方法用於製造具有改進的機械性能和抗指紋性能，並具有DLC頂層和強化的氮化物/氧化物底層的玻璃蓋板。

Claims

一種用於觸控螢幕裝置的玻璃蓋板，該玻璃蓋板包括：一片玻璃板，具有前表面，該前表面配置為用來接收使用者手指的接觸，該玻璃板具有通過分子間的鍵結相互連接的玻璃分子，並且進一步具有植入的離子，位於該相互連接的分子之間，但該離子與相互連接的分子之間並沒有鍵結；其中該植入的離子包括選自CxHy、CxFy、NxFy、TMA、SiH4或N2的深層植入離子，以及選自CxFy，BxFy和NxFy的表層植入離子，其中該深層植入離子延伸到該前表面以下，100埃以內的深度中，並且該表層植入離子延伸到該前表面以下，5埃以內的深度中。
如申請專利範圍第1項的玻璃蓋板，另包括一層沉積的疏水層，位在該前表面上。
如申請專利範圍第1項的玻璃蓋板，其中該深層植入離子是選自CxHy和N2中的一種或多種。
如申請專利範圍第2項的玻璃蓋板，其中該沉積的疏水層包括植入在一層沉積的抗範設層中的CxFy，NxFy或BxFy。
如申請專利範圍第3項的玻璃蓋板，其中該植入的離子延伸到該前表面下方100埃以內的深度中。
如申請專利範圍第1項的玻璃蓋板，另包括：形成在該前表面上方的矽層；形成在該矽層上方的二氧化矽層；以及形成在該二氧化矽層上方的抗指紋層。
如申請專利範圍第1項的玻璃蓋板，另包括：形成在該前表面上方的底層；和，形成在該底層上方的類金剛石塗層(DLC layer)。
如申請專利範圍第7項的玻璃蓋板，其中該底層包括SiNx或SiONx中的一種。
如申請專利範圍第7項的玻璃蓋板，其中該底層包括通過分子間的鍵結相互連接的底層分子，並且進一步具有植入的離子，位於該相互連接的分子之間，但該離子與該相互連接分子之間並沒有鍵結。
如申請專利範圍第6項的玻璃蓋板，其中該矽層具有5-10埃的厚度，該二氧化矽層具有10-30埃的厚度。
一種應用於觸控螢幕裝置的玻璃蓋板，包括：一片玻璃板，具有前表面，該前表面配置為用來接收使用者手指的接觸；形成在該前表面上的抗反射(AR)結構，該抗反射結構包括具有以不同折射率的材料層交錯配置形成的交錯層，且以頂部的AR層終結；其中該頂部AR層包括以分子間的鍵結相互連接的互連分子，並且進一步具有植入的離子，位於該相互連接的分子之間，但該離子與相互連接的分子之間並沒有鍵結；且其中該植入的離子包括選自CxHy、CxFy、NxFy、TMA、SiH4或N2的深層植入離子，以及選自CxFy、BxFy和NxFy的表層植入離子，其中該深層植入離子延伸到該前表面以下，100埃以內的深度中，並且該表層植入離子延伸到該前表面以下，5埃以內的深度中。
如申請專利範圍第11項的玻璃蓋板，其中，該深層植入離子是選自CxHy和N2中的一種或多種。
如申請專利範圍第12項的玻璃蓋板，另包括：形成在該AR層上方的矽層；形成在該矽層上方的二氧化矽層；以及形成在該二氧化矽層上方的抗指紋層。
如申請專利範圍第13項的玻璃蓋板，其中該矽層具有5-10埃的厚度，該二氧化矽層具有10-30埃的厚度。
如申請專利範圍第11項的玻璃蓋板，其中該深層植入離子延伸到該頂部AR層內，10-50埃的深度中。
一種用於增強玻璃基板的性能的方法，包括如下步驟：清潔該玻璃的前表面；通過該玻璃的前表面以選自CxHy、CxFy、NxFy、TMA、SiH4或N2的離子對該玻璃基板作植入加工，達到最深為100埃的深度，以及以選自CxFy，BxFy和NxFy的離子，對該玻璃基板作表層植入加工，達到最深為5埃的深度。
如申請專利範圍第16項的方法，其中該清潔前表面的步驟包括將該前表面暴露於電漿中的步驟。
如申請專利範圍第16項的方法，其中該玻璃基板的深層植入步驟包括使用含有CxHy，CxFy，BxFy，NxFy，TMA，SiH4和N2中的一種或多種的前驅物氣體，產生電漿的步驟。
如申請專利範圍第16項的方法，其中該玻璃基板的深層植入步驟包括以100-5000eV之間的能量植入離子。
如申請專利範圍第16項的方法，其中該玻璃基板的深層植入步驟包括在100-500mA之間的離子電流下植入離子。
如申請專利範圍第16項的方法，另包括以下步驟：在該玻璃的前表面上形成矽層；在該矽層上形成二氧化矽層；以及在該二氧化矽層上形成抗指紋層。
如申請專利範圍第21項的方法，其中該形成矽層的步驟執行到5-10埃的厚度，且該形成二氧化矽層的步驟執行到10-30埃的厚度。
如申請專利範圍第16項的方法，另包括以下的步驟：在該玻璃的前表面上方形成一層底層；在該底層上方形成一層類金剛石塗層(DLC layer)。
如申請專利範圍第12項的方法，其中該玻璃基板的深層植入步驟可以包括通過該底層對該玻璃作植入加工。