CN103347827A - 板状玻璃的切断方法及其切断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种板状玻璃的切断方法及其切断装置。在通过沿着板状玻璃(G)的切断预定线(5)至少进行局部加热而将板状玻璃(G)切断的方法中，支承构件(2(8))对板状玻璃(G)的从切断预定线(5)向两侧分隔的部位从背面侧分别进行支承，在该支承构件(2(8))在切断预定线(8)的背面侧以形成空间(S)的方式相互分隔配置的状态下，通过沿着板状玻璃(G)的切断预定线(5)至少进行局部加热，而将板状玻璃(G)整体切断。

Description

板状玻璃的切断方法及其切断装置
技术领域
本发明涉及一种通过沿着板状玻璃的切断预定线至少进行局部加热来用于切断该板状玻璃的方法及装置。
背景技术
众所周知，在近年来的影像显示装置中，以液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、场致发射显示器(FED)、有机EL显示器(OLED)等为代表的平板显示器(FPD)成为主流。这些FPD的轻量化日益推进，因此在该FPD中使用的玻璃基板的现状是日趋薄板化。
另外，有机EL不像显示器那样通过TFT使微细的三原色闪烁，而仅通过单色(例如白色)来发光，因此也正在被用作LCD的背光灯或室内照明的光源等平面光源。并且，有机EL的照明装置只要玻璃基板具有挠性，就能够自由地使发光面变形，因此从确保充分的挠性的观点出发，在该照明装置中使用的玻璃基板也不断地推进大幅的薄板(玻璃膜)化。
将这些在FPD或照明装置等中使用的玻璃基板切断的方法通常包括：在玻璃基板的表面或背面刻设规定深度的划线的划线工序；在该工序执行后，以跨划线的方式施加弯曲力矩，由此将玻璃基板截断的断裂工序。
作为这种玻璃基板截断方法的改良例，根据专利文献1，公开了如下的方法：在玻璃基板的下表面的端部形成初期裂纹，对该玻璃基板进行局部加热的加热部和对该加热后的区域进行冷却的冷却部在玻璃基板的下表面进行扫描，由此形成从初期裂纹延伸的划线，在之后的工序中，利用夹持玻璃基板并进行滚动的辊，以划线为界将玻璃基板截断。
另外，根据专利文献2，公开了如下的整体割断方法：将对由脆性材料构成的工件(例如FPD用的玻璃基板)的热应力割断分成热应力的分布和以应力传播速度为上限的龟裂扩大来进行，并且，通过基于照射激光的加热与基于热传导的冷却的组合来进行温度分布的形成。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-199553号公报
专利文献2：日本特开2009-40665号公报
发明内容
发明要解决的课题
其中，专利文献1所公开的玻璃基板的割断方法是：将上表面为吸附面的第一台及第二台设置成能够相互接近及分离，并且以跨在这两个台的上表面的方式载置玻璃基板，对玻璃基板的割断预定线进行初期龟裂的形成、激光束的照射及冷却水的喷射。
然而，该专利文献1所公开的玻璃基板的割断方法与通常的方法同样，在玻璃基板的下表面加入划线，并以该划线为界进行所谓的折断，因此有在割断端面上产生微小裂纹等而使其面性状恶化这样的缺点。而且，该割断方法需要形成初期龟裂的工序、使划线发展的工序、进行折断的工序这三个工序，因此会导致割断作业的烦杂化或装置的复杂化，引起生产率下降或成本高等致命的问题。而且，在该割断方法中，若要将连续传送的带状的板状玻璃连续割断，则还有被强迫进行极困难的作业这样的缺点。
另一方面，根据专利文献2所公开的割断方法，仅通过执行形成初期龟裂的工序和利用热应力使该初期龟裂发展而将玻璃基板整体切断的工序这两个工序，就能够完成玻璃基板的割断，因此能够期待割断作业的迅速化，并且由于能够将割断端面形成为镜面或以镜面为准的面性状，因此能够期待割断端面的适当化。然而，在该公报中，关于将玻璃基板以何种形态支承的内容，完全没有公开或给出启示，欠缺用于适当进行整体热应力割断的方法的具体性。
即，为了更加可靠地实现整体热应力割断的适当化，玻璃基板的支承形态成为极其重要的原因，但目前通常如图11a所示那样，在平台20的上表面载置玻璃基板g，从其上方如箭头z所示那样进行基于激光等的局部加热和基于冷却水等的加热区域的冷却，使初期龟裂发展。需要说明的是，这样的方法是本发明人等以往长期实施的方法，并没有进行向出版物发表等行为。
然而，就这样的简单的方法而言，在对玻璃基板g进行了局部加热的情况下，如图11b所示，该玻璃基板g的加热部位ga因膨胀而向上方鼓起，另一方面，在之后对玻璃基板g进行了冷却的情况下，如图11c所示，该玻璃基板g的冷却部位gb收缩而导致凹陷这样的事态。并且，在该平台20上，在玻璃基板g上产生了与冷却相伴的凹陷部gb时，平台20成为干扰而导致初期龟裂蜿蜒或在方向性上发生错乱地发展等事态，由此产生无法沿着割断预定线将玻璃基板g准确地割断的问题。而且，由于玻璃基板g与平台20进行面接触或大致面接触，导致热量由平台20吸收而无法进行充分的局部加热，在这样的状态下即使进行冷却，温度梯度也不充分，热效率恶化，因此导致进一步妨碍沿着割断预定线的准确的割断这样的不良情况。这样的事态在玻璃基板g的厚度变薄时更为明显。
并且，在整体热应力割断中，需要大量的热量，因此局部加热时的平台等支承构件与玻璃基板的接触状态极其重要，但实际情况是并没有从这样的观点出发来采取适当的对策。这种情况下，上述的专利文献1所公开的技术不是进行整体热应力割断的技术，缺乏采取对策来应对局部加热时的热量的逃散的必要性，因此其玻璃基板的支承形态并没有企图要解决这样的问题。
即，就该公报所公开的技术而言，支承构件分为第一台和第二台，为了使在玻璃基板的割断预定线上形成划线所需的压缩应力及拉伸应力起作用，而使第二台相对于第一台以10μm以上且100μm以下的相对移动距离进行接近，并以10μm以上且50μm以下的相对移动距离进行分离。
因此，该公报所公开的玻璃基板的支承形态既不是用于适当提高玻璃基板的局部加热时的热效率的支承形态，而且也不是为了进行整体切断而用于赋予充分的温度梯度的支承形态，因此是无法适当地进行玻璃基板的整体热应力切断的支承形态。具体而言，该支承形态不知道能否应对玻璃基板的整体割断所需的大量的热量，而且若第二台相对于第一台不进行接近移动及分离移动则无法将玻璃基板切断，因此产生支承结构甚至支承装置的复杂化这样致命的问题。
需要说明的是，以上那样的问题或类似的问题在对玻璃基板等进行熔断时也同样会发生。
发明内容
本发明鉴于上述情况，其技术性课题是通过对切断预定线至少进行局部加热来将玻璃基板等板状玻璃切断时，不会导致支承结构的复杂化或生产率的下降等，而能够适当地切断该板状玻璃。
用于解决课题的手段
为了解决上述技术性课题而提出的本发明提供一种板状玻璃的切断方法，通过沿着板状玻璃的切断预定线至少进行局部加热，而将该板状玻璃切断，其特征在于，支承构件对所述板状玻璃的从切断预定线向两侧分隔的部位从背面侧分别进行支承，在所述支承构件在所述切断预定线的背面侧以形成空间的方式相互分隔配置的状态下，通过沿着所述板状玻璃的切断预定线至少进行局部加热，而将该板状玻璃整体切断。需要说明的是，“板状玻璃的整体切断”也包含板状玻璃的熔断。
根据这样的结构，板状玻璃的从切断预定线向两侧分隔的部位分别由支承构件从背面侧支承，且在支承时，在切断预定线的背面侧形成有空间，因此在通过沿着板状玻璃的切断预定线的局部加热来进行整体切断时，不易受到由支承构件产生的热的影响。详细而言，若要利用局部加热来将板状玻璃整体切断，则需要大量的热量，因此当该热量大部分被支承构件吸收时，不仅产生浪费，而且会给顺畅的整体切断带来障碍。因此，在本发明中，使支承构件的支承面与板状玻璃的接触部位从切断预定线向两侧分隔，在这双方的接触部位之间形成了空间，因此即使以整体切断所需的大量的热量进行局部加热，也能尽量减少支承构件对热量的吸收。由此，能在改善了热效率的状态下进行板状玻璃的切断，伴随着与整体切断的相乘作用，能推进迅速化，因此在实现生产率的提高等方面极其有利。而且，即使因产生大的热梯度而使板状玻璃的切断预定线的周边发生变形，通过其背面侧的空间的存在也不会在板状玻璃的支承中产生障碍，因此能够进行准确地沿着切断预定线的高精度的整体切断，并且切断面的面性状极其良好。而且，在这样的整体切断时，无需使双方的支承构件相互接近移动及分离移动，能避免支承结构或支承装置的复杂化。需要说明的是，优选支承构件的支承面为平坦面，而且优选该支承面为能通过负压吸引等来吸附保持板状玻璃的吸附面。另外，在板状玻璃的厚度为例如200μm以下的玻璃膜的情况下，支承构件的彼此间的分离尺寸(空间的宽度方向尺寸)优选为2mm～50mm，更优选为上限20mm且下限5mm。
这种情况下，优选的是，在所述板状玻璃的切断预定线上形成初期龟裂之后，通过伴随沿着该切断预定线的局部加热及对加热后的加热区域的冷却而产生的应力，使所述初期龟裂发展而将所述板状玻璃整体切断。
这样的话，随着对板状玻璃的局部加热所产生的加热区域和与该加热区域对应的冷却区域沿着切断预定线进行扫描，应力(热应力)的产生区域也沿着切断预定线移动，由此初期龟裂沿着切断预定线发展，而将板状玻璃整体切断。在这样的切断过程中，通过板状玻璃的上述的支承形态，而能够充分确保加热和冷却所引起的温度梯度，因此能尽量减少热量的浪费，并能够顺畅且适当地将板状玻璃整体切断。而且，在以厚度为200μm以下等的薄壁的板状玻璃即玻璃膜为对象时，该板状玻璃的切断预定线附近的背面成为非接触状态而不会受到支承构件的支承面上的吸附或摩擦的约束，因此板状玻璃在局部加热的作用下能最大限度地膨胀，并在之后的冷却的作用下能最大限度地收缩。并且，由于该膨胀与收缩之差成为使初期龟裂发展来用于进行整体切断的拉伸应力的主因，因此能够有效利用因极有效的加热及冷却产生的最大限度的变形来将板状玻璃切断(割断)。
在上述的结构中，可以采用如下的方法：所述板状玻璃是被连续传送的带状的板状玻璃，且所述切断预定线沿着该带状的板状玻璃的传送方向延伸，并且，将该带状的板状玻璃沿着所述切断预定线连续地整体切断。
这样的话，以往不可能的被连续传送的带状的板状玻璃的沿着传送方向的整体切断成为可能，由于无需像以往那样在矩形的玻璃基板的一边的长度受限制的状态下进行切断，因此切断效率大幅提高。即，正因为以上述的支承形态进行整体切断，所以这样的连续切断成为可能，由此能实现切断后的板状玻璃的处理或使用形态的多样化。
并且，在进行这样的连续切断时，优选所述支承构件被以连续传送所述带状的板状玻璃的方式驱动。
这样的话，由于伴随着支承构件的传送驱动来传送带状的板状玻璃，因此在支承构件与板状玻璃之间不易产生滑动等，不会给该板状玻璃带来擦伤等，并且能稳定地进行该板状玻璃的传送。由此，能实现玻璃品质的优质化，并且也能实现切断作业的高速化及顺畅化。
另外，在进行这样的连续切断时，可以使所述切断预定线存在于将所述带状的板状玻璃在宽度方向的任意的部位连续截断的位置。
这样的话，能够对带状的板状玻璃在宽度方向(与传送方向正交的方向)的任意的部位进行分割，因此能够由宽度方向尺寸形成得长的带状的板状玻璃得到多个具有所期望的宽度方向尺寸的带状的板状玻璃。由此，能提高成形装置对带状的板状玻璃的成形能力，能够迅速且高效地制作出满足要求的宽度的板状玻璃。
此外，在进行这样的连续切断时，可以使所述切断预定线存在于将所述带状的板状玻璃的在宽度方向两端形成的耳部连续切除的位置。
这样的话，能在维持了成形装置对带状的板状玻璃的充分的成形效率的基础上，连续地进行将该板状玻璃中的不要的厚壁部分即耳部切除的作业，因此能够高效且顺畅地进行耳部的切除作业。
而且，在进行以上那样的连续切断时，可以使所述被连续传送的带状的板状玻璃为经过成形装置的缓冷区域而被冷却后的带状的板状玻璃。
这样的话，熔融玻璃经过由成形装置成形且通过缓冷区域被冷却这一连串的连续的成形工序，由此成为带状的板状玻璃，在连续传送该板状玻璃期间，伴随着局部加热而将该板状玻璃连续地整体切断。由此，基于成形装置的带状的板状玻璃的成形工序和对该板状玻璃的整体切断能作为一连串的连续的作业来进行，从而大幅改善作业效率。需要说明的是，作为成形装置，优选能够实施下拉法尤其是溢流下拉法的装置。但是，并未排除能够实施浮法等的成形装置。
此外，在进行以上那样的连续切断时，可以将所述被连续传送的带状的板状玻璃一边沿着所述切断预定线连续地整体切断，一边绕着卷芯呈辊卷状卷绕。
这样的话，如上述那样耳部被切除之后的带状的板状玻璃或者以宽度方向尺寸成为所希望的尺寸的方式被分割之后的各个带状的板状玻璃绕着卷芯呈辊卷状卷绕，因此能够紧凑且容易地进行尤其是带状的薄壁板状玻璃即玻璃膜的收纳或捆包。需要说明的是，在进行该卷绕时，从防止板状玻璃彼此的接触所引起的损伤的观点出发，优选在带状的板状玻璃上重叠带状的保护片(例如有机树脂膜)并同时呈辊卷状卷绕。而且，关于在宽度方向上分割而得到的各个带状的板状玻璃，优选使各自的传送方向不同而分别绕着不同的卷芯呈辊卷状卷绕。
在以上的结构中，可以在所述板状玻璃的表面侧配设有按压构件，所述按压构件与所述支承构件分别对置配置，且将所述板状玻璃夹持在所述按压构件与所述支承构件之间。
这样的话，不仅在板状玻璃处于平放姿态的情况下，即使在处于纵姿态的情况下，也能够在由支承构件和按压构件夹持并保持着该板状玻璃的状态下对该板状玻璃进行伴随着局部加热的整体切断，从而能够与板状玻璃的姿态无关地进行适当的切断。需要说明的是，这种情况下，可以使按压构件实质上与支承构件为相同构件及相同结构。
在以上的结构中，优选在所述板状玻璃的背面与所述支承构件的支承面之间夹设有机层，而且在使用按压构件的情况下，也优选在所述板状玻璃的表面与所述按压构件的按压面之间夹设有机层。在此，上述的“有机层”包括有机膜(例如有机树脂膜)等。
这样的话，由于有机层的存在，能够抑制对板状玻璃的切断预定线进行局部加热时的向支承构件及按压构件的热传导，并能够避免板状玻璃的因与支承构件及按压构件的接触而随之产生的伤痕。
在以上的结构中，优选所述板状玻璃的厚度为200μm以下。
即，若是厚度为200μm以下的薄壁的板状玻璃即玻璃膜，则例如在以弱按压力使轮刀(wheel cutter)旋转来刻设划线时，难以避免该板状玻璃发生粉碎。而且，在上述的轮刀的按压力增强为必要以上时，不仅是折断所需的垂直裂纹，而且造成切断端面的强度下降的水平方向的微细裂纹也容易产生。而且，在将厚度为200μm以下的玻璃膜呈辊卷状卷绕并沿着在长度方向上延伸的切断预定线进行折断时，需要长距离地形成划线，不可避免地导致作业的烦杂化或困难化。如此，在厚度为200μm以下的玻璃膜上刻设划线来进行折断时的问题通过上述的本申请发明的方法能够一下子解决，其结果是，作为这种薄壁的玻璃膜，能够得到弯曲强度高且高品质的玻璃膜。需要说明的是，玻璃膜的厚度优选为100μm以下，更优选为50μm以下。
在以上的结构中，优选所述局部加热通过二氧化碳激光器进行。
如此，若使用二氧化碳激光器作为对板状玻璃的切断预定线进行局部加热的局部加热机构，则玻璃(尤其是无碱玻璃)能够高效率地吸收激光的能量，因此能够简单地以稳定的状态进行局部加热，且成本也低廉。
若使用以上的方法，则能够得到至少一边被切断且厚度为200μm以下的板状玻璃。
该板状玻璃即玻璃膜由于其切断面的弯曲强度高，因此能够耐受小的曲率半径下的弯曲等引起的强拉伸应力，与以往相比，能够在大范围内利用，并且处理性优异。
另外，若使用以上的方法，则能够得到至少一边被切断、切断面的弯曲强度为200MPa以上且厚度为200μm以下的板状玻璃。
该板状玻璃即玻璃膜由于切断面的弯曲强度为200MPa以上，因此能够可靠地耐受更小的曲率半径下的弯曲等引起的更强的拉伸应力，并且弯曲强度明确地成为200MPa以上的高值，由此，能够以适当的形态将该板状玻璃的处理具体化。
而且，若使用以上的方法，则能够得到通过绕着卷芯呈辊卷状卷绕而成的板状玻璃卷绕体。
根据该板状玻璃卷绕体，能实现收纳或处理的容易化，且运输效率也提高。而且，能顺畅且容易地进行如下工艺：执行从一板状玻璃卷绕体拉出带状的板状玻璃并绕着另一卷芯呈辊卷状卷绕的操作(辊到辊roll toroll)，并同时沿着在长度方向上延伸的切断预定线进行整体切断。
另外，可以在通过以上的方法得到的板状玻璃的切断面及表背面的至少一面上形成有机层。
即，在得到的板状玻璃的切断面、表面或背面上形成了有机层时，该切断面或表背面的强度得以提高，因此在例如厚度为200μm以下的板状玻璃即玻璃膜中，对于挠曲能够确保充分的强度，能够有效利用薄壁的板状玻璃所具有的柔性。
为了解决上述技术性课题而提出的本发明提供一种板状玻璃的切断装置，其具备沿着板状玻璃的切断预定线进行局部加热的局部加热机构，其特征在于，支承构件对所述板状玻璃的从切断预定线向两侧分隔的部位从背面侧分别进行支承，所述支承构件在所述切断预定线的背面侧以形成空间的方式相互分隔配置，并且，所述板状玻璃的切断装置通过沿着由所述支承构件支承的所述板状玻璃的切断预定线至少利用局部加热机构进行局部加热，由此将该板状玻璃整体切断。
关于具备该结构的装置的包括作用效果在内的说明事项和关于结构要素与该装置实质上相同的上述的本发明的方法中说明的事项在本质上相同。
关于该装置，可以是，还具备在所述板状玻璃的切断预定线上形成初期龟裂的龟裂形成机构、对由所述局部加热机构局部加热后的加热区域进行冷却的冷却机构，通过所述局部加热机构及所述冷却机构来产生应力，由此使所述初期龟裂发展而将所述板状玻璃整体切断。
关于具备该结构的装置的包括作用效果在内的说明事项也和关于结构要素与该装置实质上相同的上述的本发明的方法中说明的事项在本质上相同。
发明效果
如以上所述，根据本发明，使支承构件的支承面与板状玻璃的接触部位从切断预定线向两侧分隔，在这双方的接触部位之间形成有空间，因此即使以沿着切断预定线的整体切断所需的大量的热量进行局部加热，也能尽量减少支承构件对热量的吸收。由此，能在改善了热效率的状态下进行板状玻璃的切断，伴随着与整体切断的相乘作用，能推进迅速化，因此在实现生产率的提高等方面极其有利。而且，即使因产生大的热梯度而使板状玻璃的切断预定线的周边发生变形，通过其背面侧的空间的存在也不会在板状玻璃的支承中产生障碍，因此能够进行准确地沿着切断预定线的高精度的整体切断，并且切断面的面性状极其良好。而且，在这样的整体切断时，无需使双方的支承构件相互接近移动及分离移动，能避免支承结构或支承装置的复杂化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要立体图。
图2是表示本发明的第二实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的主要部分立体图。
图3是表示本发明的第三实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的主要部分立体图。
图4是表示本发明的第四实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。
图5是表示本发明的第五实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。
图6是表示本发明的第六实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。
图7是表示本发明的第七实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。
图8是表示在由本发明的第一～第七实施方式中的切断装置切断而得到的板状玻璃的切断面上形成了有机层的状态的剖视图。
图9是表示在由本发明的第一～第七实施方式中的切断装置切断而得到的板状玻璃的表面上形成了有机层的状态的剖视图。
图10是表示进行板状玻璃的评价的状态的简图。
图11a是表示现有的问题点的简要主视图。
图11b是表示现有的问题点的简要主视图。
图11c是表示现有的问题点的简要主视图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下的实施方式中，以在FPD、有机EL照明装置或太阳能电池中使用的厚度为200μm以下的板状玻璃即玻璃膜为对象。
图1是表示构成本发明的基本结构的第一实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要立体图。如该图所示，该切断装置1具备：相互分隔配置的一对支承构件2；从表面侧向跨在所述支承构件2的支承面2a上载置的板状玻璃G照射激光束L来实施局部加热的局部加热机构3；从表面侧向由该局部加热机构3加热后的加热区域H喷射冷却水W的冷却机构4。这种情况下，一对支承构件2分别由长方体状的平台或以之为基准的构件构成。在该实施方式中，使用二氧化碳激光器作为局部加热机构3，但也可以是电热线或热风喷射等其他的能进行局部加热的机构。而且，冷却机构4通过气压等来喷射冷却水W作为冷媒，但该冷媒也可以是冷却水以外的冷却液、空气或不活泼气体等气体、或者将气体与液体混合而成的物质、或者将干冰、冰等固体与所述气体及/或所述液体混合而成的物质等。
一对支承构件2对板状玻璃G的从切断预定线5向两侧分隔了相同尺寸的部位分别从背面侧进行支承，将板状玻璃G的切断预定线5的背面侧设为空间S，且板状玻璃G通过负压吸引等而保持为在两支承构件2的支承面2a上无法相对移动。在该实施方式中，一对支承构件2向箭头a方向(沿着切断预定线5的方向)以相同速度移动，而局部加热机构3及冷却机构4被固定保持，但也可以固定保持一对支承构件2，而使局部加热机构3及冷却机构4移动。
关于由局部加热机构3的激光照射产生的加热区域H和由冷却机构4的冷却水喷射产生的冷却区域C而言，加热区域H先于冷却区域C而从板状玻璃G的一端部侧在切断预定线5上扫描。这种情况下，由于在板状玻璃G的一端部的切断预定线5上通过未图示的龟裂形成机构(裂纹赋予机构)预先形成有初期龟裂6a，因此在上述的加热区域H和冷却区域C的扫描时产生的应力(热应力)的作用下初期龟裂6a发展，由此在切断预定线5上从表面贯通至背面的切断面6逐步发展地形成。在这样的形态下，板状玻璃G被沿着切断预定线5整体切断(整体热应力割断)。
在以上那样的切断过程中，支承构件2的支承面2a与板状玻璃G的接触部位在切断预定线5的背面侧分隔10～20mm，且在这双方的接触部位之间形成空间S，因此即使以沿着切断预定线5的整体切断所需的大量的热量进行局部加热，也能尽量减少向支承构件2的热量的传导。由此，在改善了热效率的状态下进行板状玻璃G的切断，伴随着与整体切断的相乘作用，能推进迅速化，因此在实现生产率的提高等方面极其有利。而且，即使因产生大的热梯度而在板状玻璃G的切断预定线5的周边发生变形，通过其背面侧的空间S的存在也不会给板状玻璃G的支承带来障碍，因此能进行准确地沿着切断预定线5的高精度的切断，并且切断面6的面性状极其良好。而且，若为这样的整体切断，则无需使一对支承构件2相互接近移动及分离移动，能避免支承结构甚至支承装置1的复杂化。而且，在以厚度为200μm以下等的薄壁的板状玻璃G为对象时，该板状玻璃G的切断预定线5附近的背面成为非接触状态而不受支承构件2的支承面2a上的吸附或摩擦的约束，因此板状玻璃G在局部加热的作用下能最大限度地膨胀，并在之后的冷却的作用下能最大限度地收缩。并且，由于该膨胀与收缩之差成为使初期龟裂6a发展而用于进行整体切断的拉伸应力的主因，因此能够有效利用通过极其有效的加热及冷却所产生的最大限度的拉伸应力来将板状玻璃G割断。
此外，在支承构件2与板状玻璃G之间，从防止因两者的接触引起的板状玻璃G的损伤的观点出发，优选夹设有机层(例如有机树脂膜)。而且，根据该图，初期龟裂6a形成在板状玻璃G的表面的切断预定线5上的一端部，但该初期龟裂6a也可以从板状玻璃G的表面一端部遍及端面地形成。
图2是表示本发明的第二实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的主要部分立体图。如该图所示，该第二实施方式的切断装置1中，一对支承构件分别通过传送设备7的传送带(也可以是辊式传送设备的多个传送辊)8构成，所述传送带8分别被向箭头a方向以相同速度驱动，由此将带状的板状玻璃G在沿着切断预定线5的方向上传送。所述传送带8各自的外周面作为通过吸附等来保持带状的板状玻璃G的支承面8a，且所述传送带8对带状的板状玻璃G的从存在于宽度方向中央部的切断预定线5向两侧分隔的部位从下方进行支承，并且在带状的板状玻璃G的切断预定线5的背面侧遍及传送设备7的长度方向全长地形成空间S。并且，该切断装置1具备在带状的板状玻璃G的切断预定线5上通过激光束L来实施局部加热的局部加热机构3和喷射供给冷却水W的冷却机构4。根据以上那样的结构，传送设备7的传送带8传送带状的板状玻璃G，由此局部加热机构3所产生的加热区域H先于冷却机构4所产生的冷却区域C而在带状的板状玻璃G的切断预定线5上从一端部侧进行扫描。由此，在带状的板状玻璃G的一端部形成的初期龟裂6a发展，而在切断预定线5上形成从表面贯通至背面的切断面6，伴随于此连续地进行整体切断(整体热应力割断)。其他的结构及作用效果或补充的说明事项与上述的第一实施方式相同，因此这里省略关于它们的说明，并对共用的结构要素使用同一符号。
图3是表示本发明的第三实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的主要部分立体图。如该图所示，该第三实施方式的切断装置1是将带状的板状玻璃G的存在于宽度方向两端的相对厚壁的耳部Gx切除的装置，在所述耳部Gx的稍靠宽度方向中央侧的位置分别存在切断预定线5。并且，在从所述切断预定线5分别向两侧分隔的部位上配置有从背面侧对带状的板状玻璃G进行支承并传送的各一对传送设备7，并且在切断预定线5的背面侧设有空间S。而且，在带状的板状玻璃G的表面侧分别配设有在所述切断预定线5上实施局部加热的局部加热机构3和喷射冷却水W的冷却机构4。此外，在带状的板状玻璃G的宽度方向中央部区域的背面侧设置有用于防止该板状玻璃G的垂下的一根或多根(在图例中为一根)辅助传送设备9。需要说明的是，在带状的板状玻璃G的宽度方向尺寸短的情况下，可以构成为不仅不需要辅助传送设备9，还通过共用两对传送设备7中的偏靠宽度方向中央侧分别配置的两个传送设备7而配置共计三个传送设备7这样的结构。根据这样的结构，在利用传送设备7(及辅助传送设备9)传送带状的板状玻璃G期间，由局部加热机构3产生的加热区域H和由冷却机构4产生的冷却区域C分别在切断预定线5上扫描，由此，伴随着初期龟裂6a的发展而将带状的板状玻璃G在有效部Ga与耳部Gx之间分别整体切断，从而将耳部Gx分别连续地切除。其他的结构及作用效果或补充的说明事项由于与上述的第一实施方式相同，因此这里省略关于它们的说明，并对共用的结构要素使用同一符号。
图4是表示本发明的第四实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。如该图所示，该第四实施方式中，在成形装置10与卷绕装置11之间夹设有上述的图3所示的切断装置1，其中该成形装置10成形出带状的板状玻璃G，该卷绕装置11将该成形后的带状的板状玻璃G绕着卷芯11a呈辊卷状卷绕。即，该成形装置10实施溢流下拉法，从上方依次具备在成形炉内具有成形体10x的成形区域10A、具有退火机构(退火炉)的缓冷区域10B、具有冷却机构的冷却区域10C。并且，从该成形装置10的冷却区域10C朝向下方拉出的带状的板状玻璃G通过变换辊12而顺畅地弯曲并被沿着横向传送，成为通过吸附等而支承在切断装置1的传送设备7的传送带8上的状态。如此，在带状的板状玻璃G由传送带8支承且沿着横向传送期间，通过局部加热机构3和冷却机构4在切断预定线5上实施局部加热及冷却，由此将带状的板状玻璃G在有效部Ga与耳部Gx之间整体切断。然后，将板状玻璃G的有效部Ga绕着卷绕装置11的卷芯11a呈辊卷状卷绕，在辊卷外径成为了规定值的时刻，将板状玻璃G沿着宽度方向切断。该切断例如通过利用切割器沿着板状玻璃G的宽度方向施加划线并折断来进行。其结果是，得到作为最终产品的辊卷状的玻璃卷绕体。需要说明的是，在该实施方式中，在卷绕装置11的卷芯11a的上方配设保护片卷绕体13，并将从该保护片卷绕体13拉出的保护片14以与板状玻璃G的有效部Ga的表面侧重叠的状态绕着卷芯11a呈辊卷状卷绕。另一方面，将带状的板状玻璃G的耳部Gx向下方传送来进行废弃处置。这种情况下，切断装置1的结构及其作用效果实质上与上述的第三实施方式相同，因此这里省略其说明，对共用的结构要素使用同一符号。
图5是表示本发明的第五实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。该第五实施方式与上述的第四实施方式的不同之处在于：制作了通过将从成形装置10的冷却区域10C拉出的带状的板状玻璃G在不切除耳部Gx的状态下呈辊卷状卷绕而成的原始玻璃卷绕体15，然后，将从该原始玻璃卷绕体15拉出的带状的板状玻璃G沿着横向传送并经过由切断装置1进行的耳部Gx的切除工序，绕着卷绕装置11的卷芯11a呈辊卷状卷绕，由此得到作为最终产品的玻璃卷绕体。这种情况下，执行带状的板状玻璃G的耳部Gx的切除工序的切断装置1的结构及其作用效果实质上与上述的第三实施方式的切断装置1相同，因此这里省略其说明，对共用的结构要素使用同一符号。需要说明的是，在该第五实施方式中，也是在卷绕装置11的卷芯11a的上方配设保护片卷绕体13，并将从该保护片卷绕体13拉出的保护片14以与板状玻璃G的有效部Ga的表面侧重叠的状态绕着卷芯11a呈辊卷状卷绕，从而得到作为最终产品的玻璃卷绕体。
图6是表示本发明的第六实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。该第六实施方式与上述的第四实施方式或第五实施方式的不同之处在于：将从成形装置10的冷却区域10C或原始玻璃卷绕体15拉出的带状的板状玻璃G沿着横向传送，并将板状玻璃G的耳部Gx切除，然后，再经过由切断装置1进行的分割成两部分的工序，绕着卷绕装置11的两根卷芯11a分别呈辊卷状卷绕，由此得到作为最终产品的两个玻璃卷绕体。这种情况下，执行带状的板状玻璃G的分割成两部分的工序的切断装置1的结构及其作用效果实质上与上述的第二实施方式的切断装置1相同，因此这里省略其说明，对共用的结构要素使用同一符号。需要说明的是，在该第六实施方式中，将从各保护片卷绕体13拉出的保护片14以与板状玻璃G的有效部Ga的背面侧分别重叠的状态绕着卷芯11a呈辊卷状卷绕。
图7是表示本发明的第七实施方式的板状玻璃的切断装置及其切断方法的实施状况的简要侧视图。该第七实施方式的切断装置1与上述的第二～第六实施方式的不同之处基本上在于：通过一传送设备7中的作为支承构件的传送带8和另一传送设备7z中的作为按压构件的传送带8z，以夹持的状态支承带状的板状玻璃G，进一步的不同之处在于将带状的板状玻璃G以纵姿态朝向下方传送。因此，作为支承构件的传送带8和作为按压构件的传送带8z的结构实质上相同，这两传送带8、8z对置配置，被分别向a方向及b方向以相同速度驱动而进行传送。需要说明的是，在作为按压构件的传送带8z成为与带状的板状玻璃G的有效部Ga接触的形态等情况下，优选在这两者8z、G的彼此之间夹设有机膜(例如有机树脂膜)。通过上述切断装置1来将带状的板状玻璃G整体切断的结构及其作用效果实质上与上述的第二～第六实施方式相同，因此这里省略其说明，对共用的结构要素使用同一符号。需要说明的是，带状的板状玻璃G的姿态没有特别限定，无论是平放姿态(水平姿态)，还是板状玻璃G的长度方向的中心线相对于水平发生倾斜，都能够适用该结构。
图8示出在通过以上的实施方式的切断装置1切断而得到的板状玻璃G(Ga)的切断面6上形成了有机层(优选为有机树脂层)16。需要说明的是，在图例中，由于在板状玻璃G(Ga)的宽度方向两端具有切断面6，因此在该两端形成了有机层16，但是仅在板状玻璃G(Ga)的宽度方向一端具有切断面6的情况下，可以仅在该一端形成有机层16。如此，能提高板状玻璃G的切断面6的强度，因此在厚度为200μm以下的板状玻璃G中，对于挠曲能够确保充分的强度，能够有效地利用薄壁的板状玻璃G所具有的柔性。
图9示出在通过以上的实施方式的切断装置1切断而得到的板状玻璃G(Ga)的表面上形成了有机层(优选为有机树脂层)16。即使在这样的情况下，通过提高板状玻璃G(Ga)的表面的强度，对于挠曲也能够确保充分的强度，能够有效地利用薄壁的板状玻璃G(Ga)所具有的柔性。
在以上的实施方式中，通过所谓的热应力割断将板状玻璃G整体切断，但是在通过熔断将板状玻璃G整体切断的情况下也同样能够适用本发明。
实施例
在本发明的[实施例1]中，将长边460mm、短边360mm、厚度200μm、且热膨胀系数为38×10-7/℃的无碱玻璃板经由作为有机层的发泡聚乙烯片，而载置到在该无碱玻璃板的切断预定线的背面侧以设有宽度20mm的空间的方式配置的由不锈钢制工作台构成的一对支承构件的支承面上(基本上是图1所示的状态)。接着，在切断预定线上利用例如超硬合金制轮刀片(wheel chip)等施加初期龟裂，之后使用二氧化碳激光器作为局部加热机构，以60w的输出将长度20mm且宽度3mm的椭圆形的激光点照射在切断预定线上，接着，作为冷却机构，将空气与水混合而成的冷媒以0.05MPa的气压、0.3ml/分的水量喷到切断预定线上，并同时以200mm/秒的速度进行整体切断。将该局部加热和冷却在宽度方向上每隔15mm间隔的部位反复执行，由此制作出50个宽度15mm、长度360mm的板状玻璃所构成的样品Sa。然后，如图10所示，将这些样品Sa依次通过由两张板状体17夹持且以50mm/分的速度在长度方向上产生弯曲的方式压弯成U字状这样的两点弯曲法来评价了强度。该评价通过根据因压弯而破坏时的两张板状体17的间隔算出破坏强度来进行，得出该破坏强度最低值为200MPa、平均值为500MPa这样的结果。该破坏强度与后述的比较例1那样通过基于超硬合金制轮刀片的划线形成后的折断而得到的端面的破坏强度进行比较的话，得到了平均值为3倍以上的结果。
在本发明的[实施例2]中，对于长边460mm、短边360mm、厚度50μm、且热膨胀系数为38×10-7/℃的无碱玻璃板，通过与上述的实施例1同样的方法，将二氧化碳激光器的输出设为100w且将切断速度设为700mm/秒来实施了激光割断。其结果是，通过整体切断，能够制作出50个宽度15mm、长度360mm的板状玻璃所构成的样品Sa。对于这些样品Sa，也依次通过与上述的实施例1同样的方法进行了评价，其结果是，它们的破坏强度的最低值为220MPa且平均值为600MPa，若与后述的比较例1对比，则平均值为3倍以上。
在本发明的[实施例3]中，对于长边460mm、短边360mm、厚度100μm且热膨胀系数为38×10-7/℃的无碱玻璃板，通过与上述的实施例1同样的方法，将二氧化碳激光器的输出设为40w且将切断速度设为150mm/秒来实施了激光割断。其结果是，通过整体切断，能够制作出50个宽度15mm、长度360mm的板状玻璃所构成的样品Sa。然后，在这些样品Sa的沿着长度方向的切断面上涂敷厚度10μm的紫外线固化型的丙烯酸树脂，通过利用100W的高压汞灯照射1分钟而使丙烯酸树脂固化。在该固化后，使用#2000的砂纸从紫外线固化树脂之上以1N的载荷施加损伤，然后，通过与上述的实施例1同样的方法进行了评价，其结果是，它们的破坏强度的最低值为200MPa且平均值为530MPa，未产生切断面的强度下降。
在本发明的[实施例4]中，将长度250m、宽度600mm、厚度100μm且热膨胀系数为38×10-7/℃的由无碱玻璃构成的带状的板状玻璃绕着卷芯卷绕，由此制作出玻璃卷绕体，然后，在从该玻璃卷绕体拉出带状的板状玻璃期间，将其宽度方向两端以与上述的图3所示的形态实质上同样的形态分别切除了50mm。接着，在由此得到的宽度500mm的带状的板状玻璃上重叠宽度550mm、厚度20μm的PET膜，并在此状态下重新卷绕于直径100mm的丙烯酸制的卷芯。对该卷绕后的带状的板状玻璃进行采样，通过与上述的实施例1同样的方法进行了评价，其结果是，它们的破坏强度的最低值为210MPa且平均值为515MPa，若与后述的比较例1对比，则平均值为3倍以上。
在本发明的[实施例5]中，对于长边460mm、短边360mm、厚度300μm且热膨胀系数为38×10-7/℃的无碱玻璃板，通过与上述的实施例1同样的方法，将二氧化碳激光器的输出设为10～200w且将切断速度设为50mm/秒～700mm/秒来尝试了激光割断。其结果是，由于厚度大，而在进行整体切断中发现了困难性。但是，若调整二氧化碳激光器的输出或切断速度，则能够进行整体切断。
在[比较例1]中，将长边460mm、短边360mm、厚度50μm且热膨胀系数为38×10-7/℃的无碱玻璃板设置在单一的平台上，并使用刀尖角度为95°的超硬合金制的轮刀片，以2N的按压及50mm/秒的速度在该玻璃板上以宽度15mm间隔刻设划线，利用手工作业进行了折断。如此得到的50个样品Sa中，10个在刻设划线的途中由于水平裂纹向四周发展而实质上不能选取为样品。对于其余的40个，通过与上述的实施例1同样的方法进行了评价。其结果是，它们的破坏强度的最低值为60MPa且平均值为130MPa，显示出极低的值。
符号说明
1   切断装置
2   支承构件
2a  支承面
3   局部加热机构
4   冷却机构
5   切断预定线
6   切断面
6a  初期龟裂
8   传送带(支承构件)
8a  支承面
10  成形装置
11  卷绕装置
11a 卷芯
14  保护片
G   板状玻璃(玻璃膜)
Ga  有效部
Gx  耳部
H   加热区域
C   冷却区域

Claims (19)

1.一种板状玻璃的切断方法，通过沿着板状玻璃的切断预定线至少进行局部加热，而将该板状玻璃切断，其特征在于，
支承构件对所述板状玻璃的从所述切断预定线向两侧分隔的部位从背面侧分别进行支承，在所述支承构件在所述切断预定线的背面侧以形成空间的方式相互分隔配置的状态下，通过沿着所述板状玻璃的所述切断预定线至少进行所述局部加热，而将该板状玻璃整体切断。
2.根据权利要求1所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
在所述板状玻璃的所述切断预定线上形成初期龟裂之后，通过伴随沿着该切断预定线的所述局部加热及对加热后的加热区域的冷却而产生的应力，使所述初期龟裂发展而将所述板状玻璃整体切断。
3.根据权利要求1或2所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述板状玻璃是被连续传送的带状的板状玻璃，且所述切断预定线沿着该带状的板状玻璃的传送方向延伸，并且，将该带状的板状玻璃沿着所述切断预定线连续地整体切断。
4.根据权利要求3所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述支承构件被以连续传送所述带状的板状玻璃的方式驱动。
5.根据权利要求3或4所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述切断预定线存在于将所述带状的板状玻璃在宽度方向的任意的部位连续截断的位置。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述切断预定线存在于将所述带状的板状玻璃的在宽度方向两端形成的耳部连续切除的位置。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述被连续传送的带状的板状玻璃是经过成形装置的缓冷区域而被冷却之后传送的带状的板状玻璃。
8.根据权利要求3～7中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
将所述被连续传送的带状的板状玻璃一边沿着所述切断预定线连续地整体切断，一边绕着卷芯呈辊卷状卷绕。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
在所述板状玻璃的表面侧配设有按压构件，所述按压构件与所述支承构件分别对置配置，且将所述板状玻璃夹持在所述按压构件与所述支承构件之间。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
在所述板状玻璃的背面与所述支承构件的支承面之间夹设了有机层。
11.根据权利要求10所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
在所述板状玻璃的表面与所述按压构件的按压面之间夹设了有机层。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述板状玻璃的厚度为200μm以下。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的板状玻璃的切断方法，其特征在于，
所述局部加热通过二氧化碳激光器进行。
14.一种板状玻璃，其特征在于，
通过权利要求1～13中任一项所述的方法将至少一边切断，并且，厚度为200μm以下。
15.一种板状玻璃，其特征在于，
通过权利要求1～13中任一项所述的方法将至少一边切断，并且，切断面的弯曲强度为200MPa以上且厚度为200μm以下。
16.一种板状玻璃卷绕体，其特征在于，
通过将板状玻璃用权利要求8所述的方法切断且绕着卷芯呈辊卷状卷绕而成。
17.一种板状玻璃，其特征在于，
在通过权利要求1～13中任一项所述的方法切断而得到的切断面及表背面中的至少一面上形成了有机层。
18.一种板状玻璃的切断装置，具备沿着板状玻璃的切断预定线进行局部加热的局部加热机构，其特征在于，
支承构件对所述板状玻璃的从所述切断预定线向两侧分隔的部位从背面侧分别进行支承，所述支承构件在所述切断预定线的背面侧以形成空间的方式相互分隔配置，并且，所述板状玻璃的切断装置通过沿着由所述支承构件支承的所述板状玻璃的所述切断预定线至少利用所述局部加热机构进行所述局部加热，由此将该板状玻璃整体切断。
19.根据权利要求1所述的板状玻璃的切断装置，其特征在于，
还具备在所述板状玻璃的所述切断预定线上形成初期龟裂的龟裂形成机构、对由所述局部加热机构局部加热后的加热区域进行冷却的冷却机构，通过所述局部加热机构及所述冷却机构来产生应力，由此使所述初期龟裂发展而将所述板状玻璃整体切断。
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