CN103298756A - 强化玻璃板的切断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种强化玻璃板的切断方法，具有向强化玻璃板（10）的表面（12）照射激光（20）并在强化玻璃板（10）的表面（12）上使激光（20）的照射区域（22）移动的工序。激光具有800～1100nm的波长，使入射到强化玻璃板（10）的表面（12）的激光（20）的70.00～99.8％透过。而且，使激光（20）的照射区域（22）以1.0mm/sec以上的速度移动，并以退火点以下的温度加热照射区域（22）的中间层（17），从而使沿板厚方向贯通强化玻璃板（10）的裂纹追随于照射区域（22）的后方来切断强化玻璃板（10）。

Description

强化玻璃板的切断方法
技术领域
本发明涉及强化玻璃板的切断方法。
背景技术
近年来，在手机、PDA等便携式设备中，为了提高显示器（包含触摸板）的保护、美观等，大多使用玻璃盖片（保护玻璃）。而且，作为显示器的基板，玻璃基板被广泛地使用。
另一方面，便携式设备的薄型化、轻量化正在推进，便携式设备所用的玻璃的薄板化正在推进。当玻璃变薄时强度变低，因此为了弥补玻璃的强度不足而开发了具有残留有压缩应力的表面层及背面层的强化玻璃。强化玻璃也用作为汽车用窗玻璃、建筑用窗玻璃。
强化玻璃通过例如风冷强化法、化学强化法等进行制作。风冷强化法为，从表面及背面对温度在软化点附近的玻璃进行急冷，在玻璃的表面及背面与内部之间产生温度差，从而形成残留有压缩应力的表面层及背面层。另一方面，化学强化法为，使玻璃的表面及背面进行离子交换，将玻璃所包含的离子半径较小的离子（例如，锂离子、钠离子）转换为离子半径较大的离子（例如，钾离子），从而形成残留有压缩应力的表面层及背面层。任一方法中，作为副作用，都会在表面层与背面层之间形成残留有拉伸应力的中间层。
在制造强化玻璃的情况下，与对产品尺寸的玻璃一张一张地进行强化处理相比，在强化处理比产品尺寸大型的玻璃后将其切断并多次倒角更为高效。
因此，作为切断强化玻璃板的方法而提出了以下方法（例如，参照专利文献1）：向强化玻璃板的表面照射激光，在强化玻璃板的表面上使激光的照射区域移动，从而切断强化玻璃板。
专利文献1：日本特开2008-247732号公报
发明内容
但是，在上述专利文献1中，作为激光的光源，使用碳酸气体激光，因此激光的大部分在强化玻璃板的表面附近作为热量而被吸收。因此，在玻璃表面的激光照射区域的正下方，产生比残留拉伸应力大的拉伸应力。其结果为，切断时所形成的裂纹有时会越过激光的照射区域而沿不期望的方向急剧伸展，有时也会出现切断线的轨迹精度恶化即切断线偏离期望的切断预定线、或无法切断而使玻璃粉碎。残留拉伸应力越大，则该倾向越显著。
本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于提供切断线的轨迹精度良好的强化玻璃板的切断方法。
为了解决上述目的，本发明的一个方式的强化玻璃板的切断方法中，该强化玻璃板具有：残留有压缩应力的表面层及背面层；及形成于表面层与背面层之间且残留有拉伸应力的中间层，通过向该强化玻璃板的表面照射激光而在该表面上使所述激光的照射区域沿着切断预定线移动来切断该强化玻璃板，上述强化玻璃板的切断方法的特征在于，所述激光具有800～1100nm的波长，使入射到所述表面的所述激光的70.00～99.8％透过，且使所述激光的照射区域以1.0mm/sec以上的速度移动，并以退火点以下的温度加热所述激光的照射区域的所述中间层，从而使沿板厚方向贯通所述强化玻璃板的裂纹追随于所述照射区域的后方而切断所述强化玻璃板。
根据本发明，能够提供切断线的轨迹精度良好的强化玻璃板的切断方法。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图（1）。
图1B是本发明的第一实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图（2）。
图2A是表示照射激光前的化学强化玻璃板的残留应力的分布例的示意图。
图2B是表示照射激光前的风冷强化玻璃板的残留应力的分布例的示意图。
图3是表示照射激光前的强化玻璃板的一个示例的剖视图。
图4是表示激光的照射区域的圆度的一个示例的说明图。
图5是表示激光的聚光位置的一个示例的示意图。
图6是表示激光的光轴的一个示例的示意图。
图7是表示沿着图1B的A-A线的剖面中的应力的分布例的示意图。
图8是表示沿着图1B的B-B线的剖面中的应力的分布例的示意图。
图9是本发明的第二实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。
图10A是本发明的第三实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图（1）。
图10B是本发明的第三实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图（2）。
图11A是本发明的第四实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图（1）。
图11B是本发明的第四实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图（2）。
图12是本发明的第五实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。
图13是表示例7-1～例7-2中的强化玻璃板的表面的切断预定线的图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[第一实施方式]
图1A及图1B是本发明的第一实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。图1B是图1A的俯视图。如图1A及图1B所示，向强化玻璃板10的表面（一方的主面）12照射激光20，在强化玻璃板10的表面12上使激光20的照射区域22移动，从而对强化玻璃板10施加应力，切断强化玻璃板10。
强化玻璃板10通过例如风冷强化法、化学强化法等进行制作。根据用途选择强化用玻璃的种类。例如，在汽车用窗玻璃、建筑用窗玻璃、PDP用玻璃基板、玻璃盖片的情况下，作为强化用玻璃，使用碱石灰玻璃。而且，在LCD用玻璃基板的情况下，作为强化用玻璃，使用实质上不含碱金属元素的无碱玻璃。
风冷强化法为，从表面及背面（两主面）对温度在软化点附近的玻璃进行急冷，在玻璃的表面及背面（两主面）与内部之间产生温差，从而形成残留有压缩应力的表面层及背面层。风冷强化法适合强化较厚的玻璃。
化学强化法为，使玻璃的表面及背面（两主面）进行离子交换，将玻璃所包含的离子半径较小的离子（例如，锂离子、钠离子）转换为离子半径较大的离子（例如，钾离子），从而形成残留有压缩应力的表面层及背面层。化学强化法适合强化包含碱金属元素的碱石灰玻璃。
在这些风冷强化法、化学强化法中，作为形成残留有压缩应力的表面层及背面层的副作用，在表面层与背面层之间形成残留有拉伸应力的中间层。
图2A是表示照射激光前的化学强化玻璃板的残留应力的分布例的示意图。图2B是表示照射激光前的风冷强化玻璃板的残留应力的分布例的示意图。图3是照射激光前的强化玻璃板的一个示例的剖视图。在图3中，箭头的方向表示应力的作用方向，箭头的大小表示应力的大小。
如图3所示，强化玻璃板10具有：残留有压缩应力的表面层13及背面层15；及设于表面层13与背面层15之间且残留有拉伸应力的中间层17。强化玻璃板10的端面的表层可以仅由残留有压缩应力的层构成，也可以由残留有压缩应力的层和残留有拉伸应力的层构成。
如图2A及图2B所示，残留于表面层13及背面层15的压缩应力（＞0）存在从强化玻璃板10的表面12及背面14朝向内部逐渐变小的倾向。在化学强化的情况下，如图2A所示，残留于中间层17的拉伸应力（＞0）基本恒定。而且，在风冷强化的情况下，如图2B所示，残留于中间层17的拉伸应力（＞0）从玻璃的内部朝向表面12及背面14逐渐变小。
在图2A及图2B中，CS表示表面层13、背面层15的最大残留压缩应力（表面压缩应力）（＞0），CT表示中间层17的内部残留拉伸应力（中间层17的残留拉伸应力的平均值）（＞0），CM（参照图2B）表示中间层17的最大残留拉伸应力，DOL表示表面层13、背面层15的厚度。CS、CT、CM、DOL能够根据强化处理条件进行调节。例如，CS、CT、CM、DOL在风冷强化法的情况下可以用玻璃的冷却速度等进行调节。而且，CS、CT、CM、DOL在化学强化法的情况下，由于将玻璃浸渍于处理液（例如，KNO3熔化盐）进行离子交换，因此可以用处理液的浓度、温度、浸渍时间等进行调节。另外，本实施方式的表面层13及背面层15具有相同的厚度、相同的最大残留压缩应力，但也可以具有不同的厚度，也可以具有不同的最大残留压缩应力。
在强化玻璃板10的表面12沿着切断预定线未预先形成划线（槽线）。虽然也可以预先形成划线，但在这种情况下工序数增加，因此作业复杂。而且，若预先形成划线，则玻璃会出现缺口。
在强化玻璃板10的端部，在切断开始位置预先形成初始裂纹。初始裂纹的形成方法可以是一般方法，例如由刀具、锉刀、激光形成。为了削减工序数，也可以不预先形成初始裂纹。特别是强化玻璃板10的端部在切断前预先由旋转砂轮等磨削的情况下，由于在磨削时形成微小裂纹，因此也可以不预先形成初始裂纹。
在强化玻璃板10的表面12上，激光20的照射区域22（例如激光20的照射区域22的中心）从强化玻璃板10的端部朝向内侧，沿着切断预定线直线形或曲线形地移动。由此，从强化玻璃板10的端部朝向内侧形成裂纹30（参照图1A及图1B），切断强化玻璃板10。激光20的照射区域22也可以P字形地移动，在这种情况下，移动路径所包含的切断预定线的末端与切断预定线的中途相交。
为了在强化玻璃板10的表面12上使激光20的照射区域22移动，可以使支撑强化玻璃板10的支撑体移动或旋转，也可以使激光20的光源移动。而且，也可以使设于激光20的路径中途的镜子旋转。
在强化玻璃板10的表面12上，激光20的照射区域22例如如图1A及图1B所示形成为圆形，但也可以是矩形、椭圆形等，并不限定其形状。另外，优选照射区域22的圆度为0.5R以下。若圆度为0.5R以下，则在强化玻璃板10的表面12上使照射区域22的中心沿着曲线形的切断预定线移动时，照射区域22的旋转控制的要求精度较低，故而优选。而且，在照射区域22的旋转控制的精度为相同程度的情况下，切断预定线的法线方向的照射区域22的宽度变化较小，因此切断精度较高。例如，即使在切断预定线的曲率半径较小的情况下也能够高精度地切断。更优选圆度为0.3R以下。进一步优选圆度为0.2R以下。此处，如图4所示，圆度是照射区域22的外接圆C11及内接圆C12即两个同心圆的半径R、r之差。另外，R表示照射区域22的外接圆C11的半径，r表示照射区域22的内接圆C12的半径。
在强化玻璃板10的表面12上，激光20的照射区域22以与强化玻璃板10的厚度、最大残留压缩应力（CS）、内部残留拉伸应力（CT）、表面层13及背面层15的厚度（DOL）、激光20的光源输出等对应的速度进行移动。
作为激光20的光源，虽未特别限定，但可列举例如UV激光（波长：355nm）、绿激光（波长：532nm）、半导体激光（波长：808nm、940nm、975nm）、纤维激光（波长：1060～1100nm）、YAG激光（波长：1064nm、2080nm、2940nm）、使用了中红外光参量振荡器的激光（波长：2600～3450nm）等。激光20的振荡方式并没有限制，激光连续振荡的CW激光、激光间断振荡的脉冲激光均能够使用。而且，并不限定激光20的强度分布，可以是高斯型，也可以是顶帽型。
从光源射出的激光20由聚光透镜等聚光，并成像于强化玻璃板10的表面12。
激光20的聚光位置以强化玻璃板10的表面12为基准，可以是激光源侧，也可以是背面14侧。而且，若为加热温度不过高即保持在退火点以下的聚光面积，则如图5所示，激光20的聚光位置也可以在强化玻璃板10中特别是中间层17内。
在激光20的聚光位置处于中间层17内的情况下，能够使因激光20而产生应力的区域最小，因此能够提高切断精度，并且，能够降低激光20的光源输出。
但是，详细情况后述，激光20在通过强化玻璃板10的过程中作为热量被吸收而强度变低。
在激光20的聚光位置处于背面14或其附近（例如背面层15与中间层17的边界）的情况下，背面14的激光20的单位面积的强度（能量密度）变高，因此表面12的加热温度与背面14的加热温度之差变小。由此，加热效率良好，可降低激光20的光源输出。
在强化玻璃板10的表面12，激光20的光轴21例如可以如图1A及图5（图1A中省略光轴的图示）所示地与表面12正交，也可以如图6所示地与表面12倾斜地相交。在由表面12反射的激光20有可能对激光振荡器造成影响的情况下，若激光20的光轴21与表面12倾斜地相交，则大部分反射光不返回至激光发振器，因此能够减小影响。而且，当在强化玻璃板10的表面12形成有具有吸收激光20性质的膜18的情况下，激光20被膜18吸收而无法加热表面12并切断强化玻璃板10。但是，如图6所示，若激光20的光轴21与表面12倾斜地相交，则即使切断预定线与膜18的边缘重叠也能够切断。作为膜18，例如，可列举用于提高设计性的陶瓷膜、树脂膜及用于提高功能性的透明电极膜等。
现有方法仅通过激光的作用进行切断，因此在残留拉伸应力较大的强化玻璃中，中间层的残留拉伸应力造成的裂纹沿不期望的方向急剧伸展，无法切断成期望的形状。
另一方面，在本实施方式中，通过使强化玻璃板10与激光20满足后述的式子，不仅利用激光20的作用，还利用中间层17的残留拉伸应力造成的裂纹的伸展来切断强化玻璃板10。即，详细情况后述，在上述条件下以退火点以下的温度加热激光20的照射区域22的中间层17，从而能够通过中间层17的残留拉伸应力来控制强化玻璃板10所产生的裂纹30的伸展，通过残留拉伸应力造成的裂纹30来切断强化玻璃板10。另外，以退火点以下的温度加热中间层17是因为，若超过退火点进行加热，则即使是激光通过的短时间内玻璃的温度也会升高而成为容易产生粘性流动的状态，因此由于该粘性流动会缓解由激光产生的压缩应力。
因此，在本实施方式中，尽量提高激光20的照射区域的移动速度，使强化玻璃板10不会过度吸收激光20。具体而言，将激光20的照射区域22的移动速度设为1.0mm/sec以上，使入射到强化玻璃板10的表面层的激光20的70.00～99.8％透过。另外，入射到强化玻璃板10的表面12的激光20比从光源输出的激光20的量少了与强化玻璃板10的表面12的反射、散射部分相应的量。此处，激光20相对于强化玻璃板10的透过率能够按照JIS R3106所规定的测定方法进行测定，除去反射光并进行了标准化。即，将透过光相对于从光源输出的激光20中的被强化玻璃板10吸收的吸收光和透过强化玻璃板10的透过光的合计的比例定义为透过率。
激光20的照射区域22的移动速度根据强化玻璃板10的切断部位可以不同也可以相同。例如，在将强化玻璃板10切断成矩形的情况下，由于将具备矩形的边部和角部，因此使照射区域22在角部低速移动、在边部高速移动为优选。即使在使照射区域22以低速移动的情况下，其速度也为1.0mm/sec以上。另外，该情况下的矩形并不限于完整的长方形，可以在边部的一部分具有凸部或凹部，也可以使角部呈现规定的弯曲形状。
通过强化玻璃板10的激光20中，若将强化玻璃板10的表面12的激光20的强度设为I0，将在强化玻璃板10中移动距离L（cm）时的激光20的强度设为I，则I＝I0×exp（–α×L）的式子成立。该式子被称为郎伯比尔定律。α表示强化玻璃板10对激光20的吸收系数（cm-1）。
若激光20相对于强化玻璃板10的表面12垂直地入射，则移动与强化玻璃板10的厚度t（cm）相同的距离并从背面14射出。在这种情况下，强化玻璃板10与激光20满足0＜α×t≤3.0的式子，从而激光20未由强化玻璃板10的表面吸收而到达至内部。强化玻璃板10的内部被充分地加热，强化玻璃板10所产生的应力从图3所示的状态向图7、图8所示的状态变化。
图7是表示沿着图1B的A-A线的剖面中的应力的分布例的示意图，是包含激光的照射区域在内的剖面中的应力的分布例的示意图。图8是表示沿着图1B的B-B线的剖面中的应力的分布例的示意图，是表示比图7所示的剖面靠后方的剖面的应力的分布例的模式图。此处，“后方”是指激光20的扫描方向后方。在图7及图8中，箭头的方向表示应力的作用方向，箭头的长度表示应力的大小。
在激光20的照射区域22的中间层17，由于激光20的强度非常高，因此温度比周边高，产生比图2A、图2B及图3所示的残留拉伸应力小的拉伸应力或压缩应力。在产生比残留拉伸应力小的拉伸应力或压缩应力的部分，裂纹30的伸展被抑制。为了切实地防止裂纹30伸展，如图7所示，产生压缩应力为优选。
另外，在激光20的照射区域22的表面层13、背面层15，产生比图2A、图2B及图3所示的残留压缩应力大的压缩应力，因此抑制裂纹30的伸展。
为了与图7所示的压缩应力平衡，在比图7所示的剖面靠后方的剖面，如图8所示，在中间层17产生拉伸应力。该拉伸应力比残留拉伸应力大，在拉伸应力达到规定值的部分形成裂纹30。裂纹30从强化玻璃板10的表面12贯通至背面14，本实施方式的切断是所谓的全切切断。
在该状态下，若使激光20的照射区域22移动，则在强化玻璃板10的内部，照射区域22的位置如上所述地形成图7那样的应力分布，因此裂纹30不会偏离切断预定线而自行行进，裂纹30的前端位置以追随于照射区域22的位置的方式移动。因此，能够通过激光20控制裂纹30的伸展。
这样一来，在本实施方式中，将α×t设为比0大且为3.0以下，从而能够在强化玻璃板10中通过激光20来控制裂纹30的伸展。而且，由于裂纹30紧跟在照射区域22后方伸展，因此切断线按照照射区域22的移动轨迹形成，因此能够提高切断精度。另外，裂纹30的前端也可以不紧跟在照射区域22后方追随而是与照射区域22重叠地追随。裂纹30的前端越靠近照射区域22或与照射区域22重叠，则越进一步提高切断精度。
玻璃根据用途而要求较高的透明度，因此在使用激光波长靠近可见光的波长区域的情况下α×t越接近0，则越好。但是，若α×t过小则吸收效率变差，因此优选为0.0005以上（激光吸收率0.05％以上），更优选为0.002以上（激光吸收率0.2％以上），进一步优选为0.004以上（激光吸收率0.4％以上）。
玻璃根据用途而相反地要求较低的透明度，因此在使用激光波长靠近可见光的波长区域的情况下α×t越大，则越好。但是，若α×t过大则激光的表面吸收变大，因此无法控制裂纹伸展。因此，α×t优选为3.0以下（激光吸收率95％以下），更优选为0.105以下（激光吸收率10％以下），进一步优选为0.02以下（激光吸收率2％以下）。
但是，根据本发明者的见解，若中间层17的内部残留拉伸应力（CT）变为30MPa以上，则仅通过中间层17的残留拉伸应力就使形成于强化玻璃板10的裂纹自然地伸展（自行行进）。
因此，为了使切断所使用的拉伸应力中的中间层17的残留拉伸应力与由激光20产生的拉伸应力相比成为主导，优选内部残留拉伸应力（CT）为15MPa以上。因此，在强化玻璃板10的内部，拉伸应力达到规定值的位置（即，裂纹30的前端位置）与激光20的位置之间的距离充分地变短，因此能够提高切断精度。
中间层17的内部残留拉伸应力（CT）更优选为30MPa以上，进一步优选为40MPa。若内部残留拉伸应力（CT）为30MPa以上，则切断所使用的拉伸应力仅为中间层17的残留拉伸应力，能够进一步提高切断线的轨迹精度。
在本实施方式的化学强化玻璃的切断中，内部残留拉伸应力（CT）的上限值为120MPa。在现有技术中，由于强化处理的技术上的原因而仅能够强化到120Mpa的程度，但若能够制造内部残留拉伸应力（CT）超过120MPa的化学强化玻璃，则当然也能够适用本发明。
吸收系数（α）由激光20的波长、强化玻璃板10的玻璃组成等确定。例如，强化玻璃板10中的氧化铁（包含FeO、Fe2O3、Fe3O4）的含有量、氧化钴（包含CoO、Co2O3、Co3O4）的含有量、氧化铜（包含CuO、Cu2O）的含有量越多，则在1000nm附近的近红外线波长区域的吸收系数（α）越大。而且，强化玻璃板10中的稀土元素（例如Yb）的氧化物的含有量越多，则在稀土原子的吸收波长附近吸收系数（α）越大。
根据用途设定1000nm附近的近红外线波长区域的吸收系数（α）。例如，在汽车用窗玻璃的情况下，优选吸收系数（α）为3cm-1以下。而且，在建筑用窗玻璃的情况下，优选吸收系数（α）为0.6cm-1以下。而且，在显示器用玻璃的情况下，优选吸收系数（α）为0.2cm-1以下。
激光20的波长优选为250～5000nm。通过将激光20的波长设为250～5000nm，能够兼顾激光20的透过率和激光20的加热效率。激光20的波长更优选为300～4000nm，进一步优选为800～3000nm。
强化玻璃板10中的氧化铁的含有量根据构成强化玻璃板10的玻璃的种类而定，例如为0.02～1.0质量％。通过在该范围内调节氧化铁的含有量，能够使用1000nm附近的通用的近红外线激光来将α×t调节为期望的范围。取代调节氧化铁的含有量，也可以调节氧化钴、氧化铜、稀土元素的氧化物的含有量。
根据用途设定强化玻璃板10的厚度（t）。
在强化玻璃板10为化学强化玻璃的情况下，优选强化玻璃板10的厚度（t）为0.01～0.2cm。通过将厚度（t）设为0.2cm以下，能够充分地提高内部残留拉伸应力（CT）。另一方面，若厚度（t）不足0.01cm，则难以对玻璃实施化学强化处理。厚度（t）更优选为0.03～0.15cm，进一步优选为0.05～0.15cm。
在强化玻璃板10为风冷强化玻璃的情况下，优选强化玻璃板10的厚度（t）为0.1～3cm。通过将厚度（t）设为3cm以下，能够充分地提高内部残留拉伸应力（CT）。另一方面，若厚度（t）不足0.1cm，则难以对玻璃实施风冷强化处理。厚度（t）更优选为0.15～2cm，进一步优选为0.2～1.5cm。
在强化玻璃板10的表面（激光20入射的面）12，激光20的照射区域22在形成为圆形的情况下，具有大于0.18mm且比强化玻璃板10的厚度小的直径（Φ）为优选。若直径（Φ）为强化玻璃板10的厚度以上，则激光20的照射区域22过宽、加热区域过宽，因此有时切断面的一部分（特别是切断开始部分、切断结束部分）会略微弯曲。直径（Φ）可以小于1.03mm。而且，若直径（Φ）为0.5mm以下，则由于裂纹30的位置控制性提高因此切断精度提高，故而更优选。另一方面，若直径（Φ）为0.18mm以下，则在激光20的能量控制产生偏差时能量密度过高，有时使切断面粗糙并形成细微的龟裂。但是，若例如将α×t减小为0.105以下（激光吸收率10％以下），则即使能量控制产生偏差且能量密度变高也难以受到影响，因此即使在直径（Φ）为0.18mm以下的情况下也会提高切断精度。而且，若提高激光20的能量控制的精度，则无论α×t的值如何，即使在直径（Φ）为0.18mm以下的情况下也会提高切断精度。
[第二实施方式]
图9是本发明的第二实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。在图9中，对与图1A相同的结构标以相同的附图标记并省略说明。
在本实施方式中，与第一实施方式同样地，向强化玻璃板10的表面12照射激光20，在强化玻璃板10的表面12上使激光20的照射区域22移动，从而切断强化玻璃板10。
而且，在本实施方式中，将强化玻璃板10对激光20的吸收系数设为α（cm-1），将强化玻璃板10的厚度设为t（cm），强化玻璃板10和激光20满足0＜α×t≤3.0的式子，从而利用中间层17的残留拉伸应力造成的裂纹的伸展来切断强化玻璃板10。即，以退火点以下的温度加热激光20的照射区域22的中间层17，从而能够通过中间层17的残留拉伸应力来控制强化玻璃板10所产生的裂纹30的伸展。因此，在本实施方式中也可获得与第一实施方式同样的效果。
在此基础上，在本实施方式中，如图9所示，向强化玻璃板10的表面12喷射气体40，在强化玻璃板10的表面12上使气体40的喷射区域42与激光20的照射区域22联动地（与照射区域22一同）移动。喷射区域42可以与照射区域22重叠，也可以配置于照射区域22附近。而且，喷射区域42可以先行于照射区域22，也可以追随于照射区域22。作为气体40，虽未特别限定，但使用例如压缩空气等。
通过压缩空气，能够吹飞附着于强化玻璃板10的表面12的附着物（例如粉尘），防止附着物吸收激光20。由此，能够防止强化玻璃板10的表面12过热。
气体40也可以是局部地冷却强化玻璃板10的冷却气体，在这种情况下，如图9所示，气体40的喷射区域42也可以以位于激光20的照射区域22的移动方向后方附近的方式追随于照射区域22。由此，在激光20的照射区域22的移动方向后方附近产生较高的温度梯度，因此拉伸应力达到规定值的位置（即，裂纹30的前端位置）与激光20的位置之间的距离变短。因此，提高裂纹30的位置控制性，因此能够进一步提高切断精度。
[第三实施方式]
图10A及图10B是本发明的第三实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。图10A是表示强化玻璃板的剖面的剖视图，图10B是表示将强化玻璃板的表面放大的俯视图。在图10A中，箭头方向表示气体的流向。在图10A及图10B中，对与图1A及图9相同的结构标以相同的附图标记并省略说明。
在上述第二实施方式中，气体40的喷射区域42配置于激光20的照射区域22的后方附近，而在本实施方式中，激光20的照射区域22配置于比气体40的喷射区域42的外缘靠内侧，二者这一点上不同。其他结构与第二实施方式相同，因此以不同点为中心进行说明。
气体40是局部地冷却强化玻璃板10的冷却气体。激光20的照射区域22配置于比气体40的喷射区域42的外缘靠内侧。
气体40的喷射区域42是将气体40的喷出口即喷嘴50的出口52沿与喷嘴50的中心轴51平行的方向投影于强化玻璃板10的表面12而得到的区域。
如图10B所示，在强化玻璃板10的表面12上，激光20的照射区域22配置于比气体40的喷射区域42的外缘靠内侧，因此能够缩小强化玻璃板10的加热区域。因此，在激光20的照射区域22的后方附近产生较高的温度梯度，因此拉伸应力达到规定值的位置（即，裂纹30的前端位置）与激光20的位置之间的距离变短。由此，提高裂纹30的位置控制性，因此能够进一步提高切断精度。
喷嘴50可以例如如图10A所示形成为筒状而使激光20通过喷嘴50的内部。喷嘴50的中心轴51与激光20的光轴21可以同轴配置。气体40的喷射区域42与激光20的照射区域22的位置关系被固定，因此在不需要变更位置关系的情况下是有效的。
[第四实施方式]
图11A及图11B是本发明的第四实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。图11A是沿着图11B的A-A线的剖视图。图11B是强化玻璃板的俯视图。在图11A及图11B中，对与图1A等相同的结构标以相同的附图标记并省略说明。
在上述第一实施方式中，激光20相对于强化玻璃板10的表面12垂直地入射，而在本实施方式中，激光20相对于强化玻璃板10的表面12倾斜地入射，二者在这一点上不同。其他结构与第二实施方式相同，因此以不同点为中心进行说明。
从激光20的照射区域22的移动方向观察，如图11A所示，激光20相对于强化玻璃板10的表面12倾斜地入射，因此强化玻璃板10的切断面相对于板厚方向倾斜。由此，由强化玻璃板10的切断所获得的切断片彼此能够朝向板厚方向分离。
根据斯内尔定律，激光20的光轴21的入射角β越大，则折射角γ越大，因此强化玻璃板10的切断面相对于板厚方向的倾斜越大。该倾斜越大，则切断后越容易向板厚方向分离，但切断后的切断面的倒角加工越麻烦。
根据激光20的光轴21与强化玻璃板10的表面12的切断预定线11之间的位置关系来设定入射角β。例如如图11B所示，在俯视图（从板厚方向观察）中激光20的光轴21相对于切断预定线11垂直地配置的情况下，入射角β设定于1～60°的范围内。另外，在俯视图（从板厚方向观察）中，激光20的光轴21也可以相对于切断预定线11倾斜地配置。
若激光20相对于强化玻璃板10的表面12倾斜地入射，则移动t/cosγ的距离并从背面14射出。在这种情况下，强化玻璃板10与激光20满足0＜α×t/cosγ≤3.0的式子，从而激光20在强化玻璃板10的表面12附近未被吸收而到达至内部。因此，与第一实施方式同样地，能够通过中间层17的残留拉伸应力来控制强化玻璃板10所产生的裂纹30的伸展。因此，在本实施方式中也可获得与第一实施方式同样的效果。
另外，在本实施方式中，与第二及第三实施方式同样地，也可以向强化玻璃板10的表面12喷射气体40，在强化玻璃板10的表面12上使气体40的喷射区域42与激光20的照射区域22联动地移动。气体40的喷射区域42可以与激光20的照射区域22重叠，也可以配置于激光20的照射区域22附近。而且，也可以将激光20的照射区域22配置于比气体40的喷射区域42的外缘靠内侧。
[第五实施方式]
图12是本发明的第五实施方式所涉及的强化玻璃板的切断方法的说明图。在图12中，对与图1A相同或对应的结构标以相同或对应的附图标记并省略说明。
在上述第一实施方式中切断一张强化玻璃板10，而在本实施方式中将多张（例如三张）强化玻璃板10A～10C在层叠的状态下同时切断，二者在这一点上不同。例如若将α×t减小为0.105以下（激光吸收率10％以下），则照射于各强化玻璃10板的表面的激光的大部分透过，因此能够同时切断层叠的多张强化玻璃板10。其他结构与第二实施方式相同，因此以不同点为中心进行说明。
在本实施方式中，向层叠N张（N为2以上的自然数）强化玻璃板10A～10C而形成的层叠体110的表面（一方的主面）112照射激光20，在各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C上使激光20的照射区域22移动，从而切断N张强化玻璃板10A～10C。
N张强化玻璃板10A～10C可以具有彼此不同的玻璃组成，但具有相同的玻璃组成为优选。N张强化玻璃板10A～10C可以具有彼此不同的厚度，但具有相同的厚度为优选。N张强化玻璃板10A～10C可以具有彼此不同的热膨胀系数，但具有相同的热膨胀系数为优选。N张强化玻璃板10A～10C可以具有彼此不同的吸收系数α，但具有相同的吸收系数α为优选。
在层叠体110中，彼此相邻的强化玻璃板彼此（例如强化玻璃板10A与强化玻璃板10B）可以相接，也可以分离。而且，在层叠体110中，也可以在彼此相邻的强化玻璃板彼此（例如强化玻璃板10A与强化玻璃板10B）之间设置树脂等垫片。
激光20也可以相对于层叠体110的表面（图中上表面）112垂直地入射。即，激光20也可以相对于各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C垂直地入射。
将各强化玻璃板10对激光20的吸收系数设为αi（cm-1），将各强化玻璃板10的厚度设为ti（cm），各强化玻璃板10A～10C和激光20满足0＜αi×ti≤3.0（i为1以上、N以下的任意自然数）的式子。
若激光20相对于各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C垂直地入射，则移动与各强化玻璃板10A～10C的厚度ti（cm）相同的距离并从背面射出。在这种情况下，各强化玻璃板10A～10C与激光20满足0＜αi×ti≤3.0的式子，从而激光20在各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C附近未被吸收而到达至内部。因此，与第一实施方式同样地，能够通过各强化玻璃板10A～10C的中间层的残留拉伸应力来控制各强化玻璃板10A～10C所产生的裂纹的伸展。因此，在本实施方式中也获得与第一实施方式同样的效果。
另外，在本实施方式中，与第二及第三实施方式同样地，也可以向层叠体110的表面112喷射气体40，在层叠体110的表面112上使气体40的喷射区域42与激光20的照射区域22联动地移动。气体40的喷射区域42可以与激光20的照射区域22重叠，也可以配置于激光20的照射区域22附近。而且，也可以将激光20的照射区域22配置于比气体40的喷射区域42的外缘靠内侧。
而且，在本实施方式中，激光20相对于各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C垂直地入射，但与第四实施方式同样地，激光20也可以相对于各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C倾斜地入射。在这种情况下，将各强化玻璃板10A～10C的表面12A～12C的激光20的折射角设为γi，各强化玻璃板10和激光20满足0＜αi×ti/cosγi≤3.0（i为1以上、N以下的任意自然数）的式子。
实施例
以下，通过实施例等具体地对本发明进行说明，但本发明并不限于这些示例。
[例1-1～例1-4]
（化学强化玻璃板的制作）
作为化学强化用的玻璃板，将混合多种原料调制而成的玻璃原料溶解，将溶解的熔融玻璃成形为板状并退火至室温附近，进行切断、切削、两面镜面研磨，从而制成具有规定厚度的50mm×50mm的玻璃板。玻璃原料通过改变氧化铁（Fe2O3）粉末相对于相同配合比的基材的添加量来调制，使得玻璃板对激光的吸收系数（α）成为期望值。
各化学强化用玻璃板以氧化物基准的质量％表示，含有SiO2：60.7％、Al2O3：9.6％、MgO：7.0％、CaO：0.1％、SrO：0.1％、BaO：0.1％、Na2O：11.6％、K2O：6.0％、ZrO2：4.8％，且以外部比例计含有规定量的氧化铁（Fe2O3）。
将上述化学强化用玻璃板浸渍于KNO3熔融盐中，在进行离子交换处理之后冷却至室温附近，从而制成各化学强化玻璃板。设定KNO3溶融盐的温度、浸渍时间等处理条件，使得内部残留拉伸应力（CT）成为期望值。
由表面应力计FSM-6000（折原制作所制）测定表面压缩应力（CS）及压缩应力层的深度（DOL），根据该测定值和化学强化玻璃板的厚度（t），使用以下数式（I）通过计算来求得各化学强化玻璃板的内部残留拉伸应力（CT）。
CT＝（CS×DOL）/（t–2×DOL）    （I）
另外，测定结果为，各化学强化玻璃板的表面层及背面层具有相同的厚度、相同的最大压缩应力。
顺便提及，在表面层及背面层具有不同的厚度、不同的最大压缩应力的情况下，使用下述数式（II）通过计算来求得内部残留拉伸应力（CT）。
CT＝（C1×D1/2＋C2×D2/2）/（t–D1–D2）    （II）
上述式（II）中，C1表示表面层的最大残留压缩应力，D1表示表面层的厚度，C2表示背面层的最大残留压缩应力，D2表示背面层的厚度。
（化学强化玻璃板的切断）
通过图1A及图1B所示的切断方法来进行化学强化玻璃板的切断。在各化学强化玻璃板的侧面的切断开始位置利用锉刀预先形成初始裂纹，而不在各化学强化玻璃板的表面形成划线。
将激光的光源设为纤维激光（中心波长带：1075～1095nm）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各化学强化玻璃板对该激光的吸收系数。
激光的光轴以与各化学强化玻璃板的表面正交的方式配置。
使激光的照射区域在各化学强化玻璃板的表面上以10mm/sec的恒定速度从切断预定线的一端（初始裂纹）跨及50mm地移动至另一端。将移动路径的中心线即切断预定线设为与矩形化学强化玻璃板的一边平行的直线，将距一边的距离设为10mm。将激光的照射区域的形状设为圆形。
激光的聚光位置配置于距各化学强化玻璃板的表面（上表面）为–10.3～20mm（以上表面为基准、将上方（光源侧）设为正）的位置。将激光的聚光角设为1.4～33.4°。
（切断结果的评价）
通过（1）能否切断、（2）切断端部质量、（3）切断面质量、（4）最大偏移量对切断结果进行评价。
（1）能否切断是指，将能够沿切断预定线切断化学强化玻璃板的情况设为“○”，将无法控制裂纹的伸展而使裂纹偏离切断预定线而自行行进的情况及无法切断而使玻璃粉碎的情况设为“×”。
（2）切断端部质量是指，通过目测观察切断面，以切断面的端部（切断的开始部分及结束部分）是否为平面进行评价。将切断面的端部为平面的情况设为“○”，将切断面的端部为弯曲面的情况设为“×”。
（3）切断面质量是指，通过目测观察切断面，以切断面是否存在龟裂进行评价。将不能视觉确认龟裂的情况设为“○”，将能够视觉确认龟裂的情况设为“×”。
另外，即使在（2）切断端部质量、（3）切断面质量的评价为“×”的情况下，若切断精度良好，则也能够根据用途来使用。
（4）最大偏移量表示切断线从化学强化玻璃板的表面的切断预定线偏出多少，是测定与切断预定线正交的方向的变动宽度而得到的。该最大偏移量是对除切断开始部分及切断结束部分以外进行测定而得到的。
将评价结果与切断条件等一同示于表1。
[表1]
Figure BDA00003464209500231
在表1所示的例1-1～例1-4中，能否切断、切断端部质量、切断面质量的评价均为“○”，最大偏移量均为0mm。
[例1-5～例1-10]
在例1-5～例1-10（比较例）中，与例1-1～例1-4（实施例）不同，将厚度（t）×吸收系数（α）的值设为超过3.0，尝试切断化学强化玻璃板。
在例1-5中，除变更了厚度（t）之外，与例1-4同样地，制作化学强化玻璃板，在制成的化学强化玻璃板上使激光的照射区域移动。
在例1-6～例1-10中，除使用碳酸气体激光（波长：10600nm）作为激光的光源并变更了吸收系数（α）（在例1-6～例1-8中也变更了厚度（t））之外，与例1-2同样地，制作化学强化玻璃板，在制成的化学强化玻璃板上使激光的照射区域移动。由于增加激光的照射时间而确保热传递时间，因此化学强化玻璃板的表面的激光的照射区域沿其移动方向形成较长的椭圆形（长度12mm、宽度3mm）。
将评价结果与切断条件等一同示于表2。
[表2]
Figure BDA00003464209500241
从表1及表2可知，通过将厚度（t）×吸收系数（α）的值设为3.0以下，能够以良好的切断精度切断化学强化玻璃板。若厚度（t）×吸收系数（α）的值超过3.0，则无法切断，即使能够切断，最大偏移量也较大，切断精度也较差。
[例2-1～例2-20]
在例2-1～例2-20（实施例）中，变更了化学强化处理条件，调节了内部残留拉伸应力（CT），对内部残留拉伸应力（CT）与最大偏移量之间的关系进行了研究。化学强化玻璃板的制作、切断、评价与例1-1～例1-4相同。将评价结果与切断条件等一同示于表3～表5。
[表3]
Figure BDA00003464209500251
[表4]
Figure BDA00003464209500261
[表5]
Figure BDA00003464209500271
从表3～表5可知，通过将内部残留拉伸应力（CT）设为30MPa以上，残留拉伸应力造成的裂纹的伸展成为主导，最大偏移量能够为0mm。
[例3-1～例3-8]
在例3-1～例3-8（实施例）中，变更了化学强化玻璃板的表面的激光的照射区域的尺寸形状，对切断结果进行了评价。化学强化玻璃板的制作、切断、评价与例1-1～例1-4相同。
将评价结果与切断条件等一同示于表6。
[表6]
Figure BDA00003464209500281
从表6可知，在化学强化玻璃板的表面，在激光的照射区域形成为圆形的情况下，若直径（Φ）大于0.18mm、小于化学强化玻璃板的厚度（1.0mm），则切断端部质量、切断面质量良好。在直径（Φ）为0.18mm的情况下，切断面存在细微的龟裂。而且，在直径（Φ）为1.03mm的情况下，切断面的端部略微弯曲。
[例4-1～例4-4]
在例4-1～例4-4中，对能够沿切断预定线切断化学强化玻璃板（不会引起裂纹的自行行进、玻璃的粉碎）的最大激光扫描速度与化学强化玻璃板的表面的激光直径之间的关系进行了研究。
作为各化学强化玻璃板，以氧化物基准的质量％表示，使用含有SiO2：61.0％、Al2O3：12.8％、MgO：6.6％、CaO：0.1％、SrO：0.2％、BaO：0.2％、Na2O：12.2％、K2O：5.9％、ZrO2：1.0％的化学强化玻璃板。
在各化学强化玻璃板中，表面压缩应力（CS）为735MPa，压缩应力层的深度（DOL）为51.2（μm），内部拉伸应力（CT）为38（MPa）。
通过图10A及图10B所示的切断方法来进行各化学强化玻璃板（300mm×300mm×1.1mm）的切断。在各化学强化玻璃板的侧面的切断开始位置利用锉刀预先形成初始裂纹，而不在各化学强化玻璃板的表面形成划线。
喷嘴的出口为直径2mm的圆形，且配置于与各化学强化玻璃板的表面之间的间隙G（参照图10A）为3mm的位置。从喷嘴的出口朝向各化学强化玻璃板的表面以100L/min的流量喷射室温的压缩空气。
喷嘴的中心轴及激光的光轴以与各化学强化玻璃板的表面正交的方式同轴配置。
作为激光的光源，使用纤维激光（中心波长：1070nm）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各化学强化玻璃板对激光的吸收系数。
激光的聚光位置配置于距各化学强化玻璃板的表面为0～2.8mm的上方（背面的相反侧）的位置。将激光的聚光角设为4°。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，使激光的中心从切断预定线的一端跨及300mm地移动至另一端。将移动路径即切断预定线设为与矩形状的各化学强化玻璃板的一边（短边）平行的直线，将距一边的距离设为10mm。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，将激光的直径设为0.2mm，并且，使激光的中心从切断开始端以2.5mm/sec的速度移动15mm，接着在使激光的中心进一步移动5mm的期间将激光的直径设为表7所示的直径。之后，将激光的移动速度增加至目标速度，并维持在目标速度。将能够切断的最高速度示于表7。
[表7]
Figure BDA00003464209500301
从表7可知，在光源输出恒定的情况下，在化学强化玻璃板的表面，激光的直径越小，则越能够提高激光的扫描速度。在激光的光源输出恒定的情况下，在化学强化玻璃板的表面，激光的直径越小，则激光的能量密度（W/mm2）越高，因此能够缩短加热时间。
[例5-1～例5-2]
在例5-1～例5-2中，对能够沿切断预定线切断化学强化玻璃板（不会引起裂纹的自行行进、玻璃的粉碎）的最小光源输出与有无使用喷嘴之间的关系进行了研究。
作为各化学强化玻璃板，使用与例4-1相同组成的玻璃（CS＝699（MPa）、DOL＝64.8（μm）、CT＝46.7（MPa））。
通过图10A及图10B所示的切断方法来进行各化学强化玻璃板（150mm×100mm×1.1mm）的切断。在各化学强化玻璃板的侧面的切断开始位置利用锉刀预先形成初始裂纹，而不在各化学强化玻璃板的表面形成划线。
作为激光的光源，使用纤维激光（中心波长：1070nm）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各化学强化玻璃板对激光的吸收系数。
激光的聚光位置配置于距各化学强化玻璃板的表面为0mm的上方（背面的相反侧）的位置。将激光的聚光角设为8.9°。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，使激光的中心从切断预定线的一端跨及150mm地移动至另一端。将移动路径即切断预定线设为与矩形的各化学强化玻璃板的一边（短边）平行的直线，将距一边的距离设为10mm。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，将激光的直径设为0.2mm，并且，使激光的中心从切断预定线的切断开始端以2.5mm/sec的速度移动15mm，接着在使激光的中心进一步移动5mm的期间将激光的直径从0.2mm缩小至0.1mm。之后，将激光的移动速度增加至目标速度（10mm/sec），并维持在目标速度。在切断开始时移动速度较慢是因为裂纹的形成耗费时间。
在例5-1中不使用喷嘴、在例5-2中使用喷嘴而向化学强化玻璃板的表面喷射冷却气体。喷嘴的中心轴以与各化学强化玻璃板的表面正交的方式与激光的光轴同轴配置。喷嘴的出口为直径1mm的圆形，且配置于与各化学强化玻璃板的表面之间的间隙G（参照图10A）为2mm的位置。从喷嘴的出口朝向各化学强化玻璃板的表面以15L/min的流量喷射室温的压缩空气。将能够切断的最小光源输出示于表9。
[表8]
从表8可知，通过使用喷出冷却气体的喷嘴，能够降低光源输出。
[例6-1～例6-5]
在例6-1～例6-5中，对能够以切断预定线切断化学强化玻璃板（不会引起裂纹的自行行进、玻璃的粉碎）的最小光源输出与激光的聚光位置之间的关系进行了研究。
作为各化学强化玻璃板，使用与例5-1相同组成及相同物性的玻璃（CS＝699（MPa）、DOL＝64.8（μm）、CT＝46.7（MPa））。
通过图10A及图10B所示的切断方法来进行各化学强化玻璃板（150mm×100mm×1.1mm）的切断。在各化学强化玻璃板的侧面的切断开始位置利用锉刀预先形成初始裂纹，而不在各化学强化玻璃板的表面形成划线。
作为激光的光源，使用纤维激光（中心波长：1070nm）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各化学强化玻璃板对激光的吸收系数。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，使激光的中心从切断预定线的一端跨及150mm地移动至另一端。将移动路径即切断预定线设为与矩形的各化学强化玻璃板的一边（短边）平行的直线，将距一边的距离设为10mm。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，将激光的直径设为0.2mm，并且，使激光的中心从切断预定线的切断开始端以2.5mm/sec的速度移动15mm，接着在使激光的中心进一步移动5mm的期间将激光的直径从0.2mm缩小至0.1mm。之后，将激光的移动速度增加至目标速度（10mm/sec），并维持在目标速度。在切断开始时移动速度较慢是因为裂纹的形成耗费时间。
在激光的移动速度为低速期间，激光的聚光位置设定于比化学强化玻璃板的表面靠上方（背面的相反侧）1.3mm的位置。在激光的移动速度从低速切换为高速之前，变更激光的聚光位置。变更后的激光的聚光位置在例6-1中设定于距化学强化玻璃板的表面为0.4mm的上方的位置，在例6-2中设定于化学强化玻璃板的表面上的位置，在例6-3中设定于化学强化玻璃板的板厚方向中心的位置，在例6-4中设定于化学强化玻璃板的背面上的位置，在例6-5中设定于距化学强化玻璃板的背面为0.4mm的下方的位置。
喷嘴的中心轴以与各化学强化玻璃板的表面正交的方式与激光的光轴同轴配置。
喷嘴的出口为直径1mm的圆形，且配置于与各化学强化玻璃板的表面之间的间隙G（参照图10A）为2mm的位置。从喷嘴的出口朝向各化学强化玻璃板的表面以15L/min的流量喷射室温的压缩空气。将能够切断的最小光源输出示于表9。
[表9]
Figure BDA00003464209500341
从表9可知，为了降低光源输出，激光的聚光位置处于化学强化玻璃板的表面与背面之间为优选，越靠近背面则越优选。
[例7-1～例7-2]
在例7-1～例7-2中，对能否切断不同的玻璃组成的化学强化玻璃板进行了研究。
在例7-1中，进行了与例4-1相同组成的化学强化玻璃板的切断。另一方面，在例7-2中，以氧化物基准的质量％表示，进行了含有SiO2：62.0％、Al2O3：17.1％、MgO：3.9％、CaO：0.6％、Na2O：12.7％、K2O：3.5％、SnO2：0.3％的化学强化玻璃板的切断。
通过图10A及图10B所示的切断方法来进行各化学强化玻璃板（120mm×100mm×0.8mm）的切断。在各化学强化玻璃板的侧面的切断开始位置利用锉刀预先形成初始裂纹，而不在各化学强化玻璃板的表面形成划线。
作为激光的光源，使用纤维激光（中心波长：1070nm）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各化学强化玻璃板对激光的吸收系数。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，使激光的中心从切断预定线的一端移动至另一端。移动路径即切断预定线11如图13所示，包含两个直线形部分（长度55mm）11-1、11-4和配置于该两个直线形部分11-1、11-4之间的两个曲线形部分（半径5mm的1/4圆弧形部分）11-2、11-3。
在与各化学强化玻璃板的表面相同的平面，将激光的直径设为0.2mm，并且，使激光的中心从切断预定线的切断开始端以2.5mm/sec的速度移动15mm，接着在使激光的中心进一步移动5mm的期间将激光的直径从0.2mm缩小至0.1mm。之后，将激光的移动速度增加至目标速度（10mm/sec），并维持在目标速度。在切断开始时移动速度较慢是因为裂纹的形成耗费时间。
激光的聚光位置配置于距各化学强化玻璃板的表面为0mm的上方（与背面相反的一侧）的位置。将激光的聚光角设为8.9°。
喷嘴的中心轴以与各化学强化玻璃板的表面正交的方式与激光的光轴同轴配置。
喷嘴的出口为直径2mm的圆形，且配置于与各化学强化玻璃板的表面之间的间隙G（参照图10A）为3mm的位置。从喷嘴的出口朝向各化学强化玻璃板的表面以50L/min的流量喷射室温的压缩空气。
将切断的评价结果与切断条件等一同示于表10。
[表10]
从表10可知，化学强化玻璃板的玻璃组成并未特别限定。
[例8-1～例8-2]
在例8-1～例8-2中，除激光相对于化学强化玻璃板的表面倾斜地入射（参照图11A及图11B）之外，与例5-2同样地，在化学强化玻璃板的表面上使激光的照射区域移动。
将评价结果与切断条件等一同示于表11。
[表11]
Figure BDA00003464209500371
从表11可知，通过使激光相对于化学强化玻璃板的表面倾斜地入射，切断面相对于板厚方向倾斜。而且可知，切断面的倾斜角与激光的折射角基本相同。
[例9]
在例9中，对能否切断将三张化学强化玻璃板重叠而成的层叠体进行了研究。
三张化学强化玻璃板分别使用与例4-1相同组成及相同物性的玻璃（CS＝735（MPa）、DOL＝51.2（μm）、CT＝37.7（MPa））。
通过图12所示的切断方法同时切断三张化学强化玻璃板（150mm×100mm×1.1mm）。在各化学强化玻璃板的侧面的切断开始位置利用锉刀预先形成初始裂纹，而不在各化学强化玻璃板的表面形成划线。
作为激光的光源，使用纤维激光（中心波长带：1075～1095nm、光源输出：80W）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各化学强化玻璃板对激光的吸收系数。
激光的聚光位置配置于距层叠体的上表面为9mm的上方的位置。将激光的聚光角设为1.6°。
在与各化学强化玻璃板的上表面相同的平面处的激光的直径从上侧起分别为0.24mm、0.27mm、0.30mm。
在与各化学强化玻璃板的上表面相同的平面，使激光的中心以2.5mm/sec的恒定速度从切断预定线的一端跨及150mm地移动至另一端。将移动路径即切断预定线设为与矩形的化学强化玻璃板的一边（短边）平行的直线，将距一边的距离设为10mm。
其结果为，能够沿切断预定线同时切断三张化学强化玻璃板。不会出现裂纹的自行行进、玻璃的粉碎。
[例10-1～例10-2]
在例10-1～例10-2中，对能否切断风冷强化玻璃板进行了研究。
将混合多种原料调制而成的玻璃原料溶解，将溶解的熔融玻璃成形为板状并冷却到室温附近，进行切断、切削、两面镜面研磨，从而制成各风冷强化玻璃板。在冷却过程中，从表面及背面对温度在软化点附近的玻璃进行急冷，形成残留有压缩应力的表面层及背面层。设定急冷的条件，使得内部残留拉伸应力（CT）成为期望值。
各风冷强化玻璃板以氧化物基准的质量％表示，含有SiO2：72.4％、Al2O3：1.9％、MgO：3.8％、CaO：8.3％、Na2O：12.7％、K2O：1.0％。
用表面应力计FSM-6000（折原制作所制）测定表面压缩应力（CS），根据该测定值，使用以下数式（III）通过计算求得各风冷强化玻璃板的最大残留拉伸应力（CM）。
CM＝CS/a   （III）
在数式（III）中，a为由玻璃急冷开始时的温度、玻璃的急冷速度、玻璃的厚度等确定的常数，通常在2.2～2.5的范围内。在例10-1～例10-2中，作为a的值而使用2.35。
通过图1A及图1B所示的切断方法来进行各风冷强化玻璃板（300mm×300mm×5mm）的切断。各风冷强化玻璃板的侧面是切断前预先用旋转砂轮磨削后的面，因此在切断前不在各风冷强化玻璃板的侧面的切断开始位置形成初始裂纹。而且，不在各风冷强化玻璃板的表面形成划线。
作为激光的光源，使用纤维激光（中心波长：1070nm）。使用紫外可见近红外分光光度计Lambda950来测定各风冷强化玻璃板对激光的吸收系数。
激光的光轴以与各风冷强化玻璃板的表面正交的方式配置。
激光的聚光位置配置于距各风冷强化玻璃板的表面为25.6mm的上方（与背面相反的一侧）的位置。将激光的聚光角设为8.9°。
在与各风冷强化玻璃板的表面相同的平面，使激光的中心从切断预定线的一端跨及300mm地移动至另一端。将移动路径即切断预定线设为与矩形的各风冷强化玻璃板的一边（短边）平行的直线，将距一边的距离设为20mm。
在与各风冷强化玻璃板的表面相同的平面，激光的照射区域为直径4mm的圆形，且以2.5mm/sec的恒定速度移动。在各风冷强化玻璃板的表面，在激光的中心处于距切断开始端为15mm以内的位置的期间，将激光的光源输出在例10-1中设定为200W，在例10-2中设定为240W，之后设定为100W。
[表12]
从表12可知，能够将本发明适用于风冷强化玻璃板。
以上，对本发明的实施方式及实施例进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式及上述实施例，能够在权利要求所记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形、变更。
例如，如上述实施方式的图6所示，当在强化玻璃板10的表面12形成有膜18的情况下，也可以在通过脉冲激光沿切断预定线去除膜18之后进行切断。去除膜18的方法不限于使用脉冲激光等激光，也可以使用机械手段的方法等，只要能够去除膜即可。
本申请主张基于2011年1月11日向日本专利局提交的第2011-003496号专利申请及2011年8月31日向日本专利局提交的第2011-190024号专利申请的优先权，并将第2011-003496号专利申请及第2011-190024号专利申请的全部内容援用于本国际申请中。
附图标记说明
10 强化玻璃板
11 切断预定线
12 表面
13 表面层
14 背面
15 背面层
17 中间层
20 激光
21 激光的光轴
22 激光的照射区域
30 裂纹
40 气体
42 气体的喷射区域
50 喷嘴
51 喷嘴的中心轴
52 喷嘴的出口
110 层叠体
112 层叠体的表面

Claims (14)

1.一种强化玻璃板的切断方法，强化玻璃板具有：残留压缩应力的表面层及背面层；及形成于表面层与背面层之间且残留拉伸应力的中间层，通过向该强化玻璃板的表面照射激光并在该表面上使所述激光的照射区域沿着切断预定线移动来切断所述强化玻璃板，所述强化玻璃板的切断方法的特征在于，
所述激光具有800～1100nm的波长，
使入射到所述表面的所述激光的70.0～99.8％透过，且使所述激光的所述照射区域以1.0mm/sec以上的速度移动，并以退火点以下的温度加热所述激光的所述照射区域的所述中间层，从而使沿板厚方向贯通所述强化玻璃板的裂纹追随于所述照射区域的后方而切断所述强化玻璃板。
2.根据权利要求1所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
将所述切断预定线设为大致矩形，并将所述强化玻璃板切断成矩形。
3.根据权利要求1或2所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述中间层的内部残留拉伸应力为15MPa以上。
4.根据权利要求3所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述中间层的内部残留拉伸应力为30MPa以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
在所述强化玻璃板的所述表面，所述激光的照射区域形成为圆形，并具有比所述强化玻璃板的厚度小的直径。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述强化玻璃板为化学强化玻璃。
7.根据权利要求6所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述强化玻璃板的厚度为0.01cm以上、0.2cm以下。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述强化玻璃板为风冷强化玻璃。
9.根据权利要求8所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述强化玻璃板的厚度为0.1cm以上、3cm以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述激光的光轴相对于所述强化玻璃板的表面倾斜。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
在所述强化玻璃板的所述表面，在将所述激光的照射区域的外接圆的半径设为R时，所述照射区域的圆度为0.5R以下。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述激光的聚光位置位于所述强化玻璃板的所述中间层。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
向所述强化玻璃板的表面喷射气体，并在所述强化玻璃板的表面上使所述气体的喷射区域与所述激光的照射区域联动地移动。
14.根据权利要求13所述的强化玻璃板的切断方法，其中，
所述气体是局部地冷却所述强化玻璃板的冷却气体。
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