随着光电触摸显示器件向薄型化和轻质化发展,高光透薄化玻璃组件已成为光电触摸显示器件重要研究方向。通过在离子交换玻璃表面进行光学增透薄膜处理,实现触摸显示器件高光透功能,这将给离子交换玻璃带来机遇和挑战。然而,光学增透薄膜处理将给离子交换玻璃带来不同程度的影响,例如,物理强度退化和离子交换区域内碱金属离子扩散迁移,一直是困扰离子交换玻璃应用于光电触摸显示器件中的瓶颈,也是光电触摸显示器件研究前沿问题。本文针对光学增透薄膜处理所引起离子交换玻璃物理强度退化和离子交换区域内碱金属离子扩散迁移的技术瓶颈,围绕着离子交换玻璃表面光学增透薄膜设计与实现的方法和机理开展研究,研究成果对光电触摸显示器件发展具有重要科学意义。论文主要内容和创新如下:（1）基于低能氩离子轰击离子交换玻璃光透性的研究。提出了增强离子交换玻璃器件的出光效率的方法。采用薄膜沉积过程中辅助沉积的霍尔离子源出射的氩离子束对离子交换玻璃表面进行轰击,研究发现低能氩离子轰击玻璃引起光透过率增加和光谱吸收减弱,但随着轰击时间或离子束能量增加,透过率有所下降而光谱吸收增强,并发生红移现象,而所引起离子交换玻璃表面压应力下降率就越大;低能氩离子轰击前后,玻璃表面元素化学组态发生改变,离子交换区域内钾离子浓度分布强度下降且峰值移动到玻璃内部,联系着碱金属离子的非桥氧相对含量先下降然后增加。适当地控制低能氩离子的轰击能量和轰击时间,能够抑制离子区域内钾离子扩散进而提高薄化玻璃器件光透过率同时确保其物理强度。（2）光电触摸显示离子交换玻璃器件表面光学增透薄膜沉积的研究。提出了离子交换玻璃器件表面增透膜的实现方法。真空加热条件下利用电子束蒸发离子束辅助沉积技术在离子交换玻璃表面沉积Mg F2薄膜,发现玻璃表面应力对其表面薄膜晶格结构几乎没有影响,能够实现高光透性;与室温氩离子轰击相比,高温下Mg F2薄膜沉积和氩离子轰击处理所导致离子交换玻璃表面压应力下降率更大。离子交换玻璃器件表面增透薄膜处理过程中,控制温度或选用适当的薄膜材料,实现薄化玻璃器件物理强度的有效性并提高其出光效率;同时发现薄膜沉积中薄膜材料和离子交换玻璃中碱金属离子之间发生显著的扩散现象,提出了碱硅酸玻璃表面区域掺杂的新方法。（3）光电触摸显示器件离子交换玻璃表面Al2O3阻挡层的研究。针对基于离子交换玻璃表面薄膜沉积过程中离子交换区域内碱金属离子迁移的问题,提出了Al2O3薄膜作为离子交换玻璃表面阻挡层的思路与方法。采用电子束蒸发离子束辅助沉积和磁控溅射技术在离子交换玻璃表面沉积Al2O3薄膜,薄膜都呈现出非晶态结构;薄膜沉积中,铝离子、氧离子和离子交换玻璃内钾离子发生互相扩散,不同沉积方式引起离子扩散有一定的差异,所引起的离子交换玻璃表面压应力有轻微的降低;而室温下磁控溅射沉积Al2O3薄膜过程,钾离子、铝离子和氧离子扩散更弱。Al2O3薄膜阻挡层能有效地抑制离子交换区域内钾离子扩散迁移,解决了离子交换玻璃基底表面应力下降的问题。（4）基于物理气相沉积的离子交换玻璃器件拉曼光谱的研究。提出了拉曼光谱分析是研究基于薄膜沉积处理的离子交换玻璃内微结构的直接有效方法。研究硅酸盐中微结构单元处于不同正电荷的微环境中,其结构受到物理气相沉积处理后,Qn四面体单元Si-O振动产生光谱峰来分析硅酸玻璃真实的微观结构,能够解决小于1.00μm的横向空间分辨率探测离子交换玻璃强化深度约为数十微米空间内的分子结构的问题。经物理气相沉积处理的离子交换玻璃,其拉曼光谱高、低频区峰值相对强度明显减弱,低频区域的光谱带分布不对称性增强且明显展宽,频谱峰向低频区移动;含非桥接氧的硅氧四面体（Q~2和Q~3）二聚体和层状结构逐渐减少,高配位Si种类（Q~4）的形成,引起离子交换区域内玻璃网络聚合度增加,为揭示离子交换玻璃微观结构和宏观性质之间的对应关系开辟了新途径。（5）高光透薄化光电触摸显示玻璃器件设计及应用研究。基于离子交换玻璃表面Al2O3薄膜阻挡层,利用膜系设计软件（TFCalc 3.5）对光电触摸显示离子交换玻璃器件表面光学增透薄膜和导电薄膜结构进行了设计。结合薄膜结构设计结果,利用磁控溅射和电子束蒸发离子束辅助沉积技术在离子交换玻璃盖板表面沉积导电薄膜和光学增透膜,并对其进行了测试分析和应用评价。研究结果表明在确保离子交换玻璃物理强度有效性下,实现了智能手机触摸显示玻璃盖板器件的高光透性。