CN105764863A

CN105764863A - 玻璃部件和玻璃部件的制造方法

Info

Publication number: CN105764863A
Application number: CN201480064152.6A
Authority: CN
Inventors: 益田英尚
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: US20160318796A1; JP6390623B2; JPWO2015080043A1; CN105764863B; WO2015080043A1; US10280113B2

Abstract

本发明提供使用激光在玻璃内部形成改性区域，即使沿该改性区域切割也能够不发生强度降低地良好地切割的玻璃部件的制造方法和由该制造方法得到的玻璃部件。一种玻璃部件(100)，以玻璃基体(110)为主体，上述玻璃基体(110)具有经强化处理的主面(110a)和沿利用以聚焦于内部的方式照射的光而形成的改性区域R切割的切割面，拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)、玻璃基体的断裂韧性(K_1c)和玻璃基体的裂纹萌生载荷(Crack Initiation Load)(CIL)满足规定的关系式。

Description

玻璃部件和玻璃部件的制造方法

技术领域

本发明涉及对主面实施了强化处理的玻璃部件及其制造方法，特别涉及通过激光切割成所希望的形状的玻璃部件及其制造方法。

背景技术

作为半导体基板等的切割方法，已知有隐形切割(StealthDicing，注册商标)(例如，参照专利文献1)。该切割方法是使透过半导体基板(例如，硅(Si))的波长的激光聚焦于半导体基板内部而在半导体基板内部形成改性区域(伤痕区域)，其后，通过施加胶带扩张(テープエキスパンド)等外部应力，从而以改性区域为起点使半导体基板产生龟裂而切割半导体基板的技术。

该切割方法中，能够在不对半导体基板的主面造成损伤的情况下在半导体基板内部局部·选择性地形成改性区域，因此能够减少在一般的刀片切割中成为问题的在半导体基板的主面产生崩边等不良情况。另外，与切削加工不同，粉尘等问题也少。因此，近年来，不局限于半导体基板，也开始广泛应用于玻璃板的切割等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-135342号公报

发明内容

上述使用激光切割玻璃板时，利用激光扫描切割预定线，在玻璃板内部形成改性区域。但是，使用强化玻璃作为该玻璃板时，在玻璃板的表面形成压缩应力层，在玻璃板的内部形成与该压缩应力层对应的拉伸应力层，因此在与未实施强化处理的玻璃板相同的条件下，有时无法很好地切割。另外，有时为了对该玻璃板赋予光学功能、其他功能而在基板主面设置树脂层，该情况下，同时也必须以所希望的位置、形状对树脂层进行切割，玻璃板的切割变得更加困难。

切割不充分时，考虑提高激光输出功率而使切割变得容易，但这时，存在玻璃的改性区域变大，切割后的玻璃的棱线(玻璃的主面与侧面的边界)粗糙的趋势，棱线粗糙的情况下，存在切割后的玻璃的强度变低的问题。

因此，本发明的目的在于提供通过使用激光在经强化处理的玻璃内部形成改性区域并沿该改性区域进行切割而能够良好地切割的玻璃部件和利用该切割方法能够在不发生强度降低的情况下良好地切割的玻璃部件的制造方法。

本发明人等对即使对这样实施了强化处理的玻璃进行切割时，也不使切割后的玻璃部件的强度降低，高效地进行切割的方法进行了各种研究，结果发现通过使形成于玻璃基体的内部的拉伸应力(CT)、玻璃基体的断裂韧性(K_1c)和玻璃基体的裂纹萌生载荷(CIL)满足规定的关系从而能够实现上述目的。

即，本发明的玻璃部件的特征在于，是以玻璃基体为主体的玻璃部件，上述玻璃基体具有经强化处理的主面和沿改性区域切割的切割面，上述改性区域是利用以聚焦于内部的方式被照射的光而形成的，通过上述强化处理形成于上述玻璃基体的板厚方向内部的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)、上述玻璃的断裂韧性(K_1c)和上述玻璃基体的裂纹萌生载荷(CIL)满足以下关系式(1)。

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 3 \times C I L ... (1)

(式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。)

另外，本发明的玻璃部件的制造方法的特征在于，具有如下工序：强化处理工序，对玻璃板的主面实施强化处理，以形成于该玻璃板的板厚方向内部的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)、上述玻璃板的断裂韧性(K_1c)和上述玻璃板的裂纹萌生载荷(CIL)满足以下关系式(1)的方式进行强化处理；改性工序，以聚焦于上述玻璃板的内部的方式照射光，选择性地形成改性区域；切割工序，沿上述改性区域切割上述玻璃板。

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 3 \times C I L ... (1)

(式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。)

根据本发明的玻璃部件及其制造方法，即使是实施了强化处理的玻璃部件，也能够切割成所希望的大小、形状而得到。而且，这样得到的玻璃部件由于切割面能够光滑地切割而能够抑制玻璃部件的弯曲强度的降低，提高产品可靠性。

附图说明

图1A是第1实施方式的玻璃部件的侧视图。

图1B是作用于图1A的玻璃部件的应力的简要说明图。

图2A是对图1A中示出的玻璃部件的制造方法进行说明的图。

图2B是对图1A中示出的玻璃部件的制造方法进行说明的图。

图2C是对图1A中示出的玻璃部件的制造方法进行说明的图。

图3是在第1实施方式的玻璃板的改性·切割中使用的切割装置的示意图。

图4是对第1实施方式的玻璃板的改性工序进行说明的图。

图5A是对第1实施方式的玻璃板的切割工序进行说明的图。

图5B是对第1实施方式的玻璃板的切割工序进行说明的图。

图5C是对第1实施方式的玻璃板的切割工序进行说明的图。

图6是使用了第1实施方式的玻璃部件的摄像装置的截面图。

图7是第2实施方式的玻璃部件的侧视图。

图8A是第3实施方式的玻璃部件的截面图。

图8B是第3实施方式的玻璃部件的俯视图。

图9是例2中得到的玻璃部件的侧面(切割面)的照片。

图10是例5中得到的玻璃部件的侧面(切割面)的照片。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的玻璃部件和玻璃部件的制造方法进行详细说明。

(第1实施方式)

[玻璃部件]

图1A表示本发明的第1实施方式的玻璃部件100的侧视图。如图1A所示，本实施方式的玻璃部件100由成为其基体的玻璃基体110构成，玻璃基体110在其基体主面具有通过强化处理形成的压缩应力层110a。应予说明，本实施方式中，玻璃基体110直接成为玻璃部件100，玻璃部件100与玻璃基体110含义相同。

〈玻璃基体〉

玻璃基体110为板状的玻璃，在其主面通过强化处理形成有压缩应力层110a，与其对应地在玻璃基体110的板厚方向内部形成有拉伸应力(CT)作用的拉伸应力区域。另外，玻璃基体110具有沿改性区域R切割的切割面，所述改性区域R是利用以聚焦于玻璃内部的方式照射的激光而选择性地形成的。

作为在玻璃主面形成压缩应力层110a的强化处理方法，作为代表性的强化处理方法，已知有以风冷强化法(物理强化法)和化学强化法。风冷强化法(物理强化法)是通过风冷等将加热到软化点附近的玻璃板主面迅速冷却的方法。另外，化学强化法是在玻璃化转变温度以下的温度，通过离子交换将存在于玻璃板主面的离子半径小的碱金属离子(典型的是Li离子、Na离子)交换成离子半径更大的碱金属离子(典型的是相对于Li离子为Na离子或K离子，相对于Na离子为K离子)的方法。

本实施方式中，可以为任一种强化方法。但是，例如，玻璃基体110的厚度为2mm以下这样厚度的薄玻璃板的情况下，由于难以确保由风冷强化所致的主面与内部的温度差，因此难以形成压缩应力层。另外，风冷强化由于冷却温度的波动，有时损害玻璃板的平面性。特别是对于厚度薄的玻璃板，损害平面性的比例变高，这种情况下，优选利用后者的化学强化法对玻璃进行强化。

本实施方式中使用的玻璃基体110，玻璃主面进行了强化处理，玻璃的各特性满足规定的关系，因此即使减小用于形成改性区域R的激光的输出功率而减小成为切割起点的裂纹，也能够切割，其结果能够得到切割面与各主面的棱线的直线性高、机械强度高的玻璃。

另外，玻璃基体110满足的规定的关系是指其断裂韧性(K_1c)〔MPa·m^1/2〕、拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)〔MPa〕和裂纹萌生载荷(CIL)〔kgf〕满足以下关系式(1)。

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 3 \times C I L ... (1)

(式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。)

该关系式(1)是抑制偏离玻璃基体110的切割预定线地切割玻璃板的指标，左边的值超过(3×CIL)μJ/pulse时，能够不偏离切割预定线地进行切割，得到玻璃基体110。应予说明，切割预定线是用于将玻璃基体110分割成所希望的大小·数量的平面图案，俯视中改性区域R沿切割预定线形成于作为材料的玻璃板中。另外，本申请说明书中，断裂韧性(K_1c)、裂纹萌生载荷(CIL)是指强化处理前的玻璃的特性。

应予说明，上述关系式(1)中的a和b是基于用于玻璃基体110的玻璃的种类、使用的激光的波长的变量，例如，实施例中使用的硼硅酸玻璃(使用的激光的波长为532nm)时，a为1.83，b为4，铝硅酸盐玻璃(使用的激光的波长为532nm)时，a为1.55，b为4。另外，钠钙玻璃(使用的激光的波长为532nm)时，a为1.85，b为4。

上述关系式(1)和后述关系式(2)、(3)、数学式(b)、(c)的系数a通过以下叙述的方法计算。

系数a可以通过采用使用玻璃基体110的物性计算的方法、使用实验数据计算的方法中的任一种而求出。

使用玻璃基体110的物性计算系数a的方法使用以下数学式(a)。

a = 2.5 \times 10^{5} \times \sqrt{\frac{ρ c}{{αE}^{2}}} ... (a)

这里，ρ：密度[kg/μm³]，c：比热[μJ/kg·K]，α：热膨胀系数[1/K]，E：杨氏模量[MPa]。

另外，使用实验数据计算的方法按以下步骤进行。

准备几张玻璃板10(尺寸：50mm×50mm、厚度：0.15～0.3mm)。应予说明，玻璃板10是指成为玻璃基体110的材料的被切割前的玻璃，与后述的玻璃板100的制造方法中使用的玻璃板10含义相同(参照图2A～图2C等)。即，本发明中，玻璃板10在其主面形成有压缩应力层。

对玻璃板进行强化处理，得到具备不同强化特性的(CT的范围是以10～30MPa间隔在30MPa～150MPa的范围内)玻璃板10。

在强化处理完毕的玻璃板10的板厚方向中心形成改性区域。此时，以成为宽度5mm短条状的方式每1条线改变0.5μJ/pulse的激光能量而激光加工出9条线。接下来，从加工开始1分钟后，对各条线确认线整体中裂纹是否到达表面。然后，求出在线整体裂纹到达表面的激光能量条件中的最低激光能量条件作为能够割断玻璃板10的最低激光能量。

接下来，与上述同样通过以下数学式(b)求出能够割断具备不同的强化特性(CT)的玻璃板10的最低激光能量(e)。

e = {[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} ... (b)

然后，将由实验得到的最低激光能量和使用数学式得到的最低激光能量绘制图表，求出斜率为“1.0”的系数a。

上述关系式(1)和后述关系式(2)、(3)、数学式(b)、(c)的系数b通过以下叙述的方法求出。

向玻璃内部照射激光形成改性区域时，需要产生多光子吸收现象。多光子吸收现象需要“b×hν”(这里，h：普朗克常数，ν：激光频率＝光速/波长)大于“能带隙(Eg)”。这里，将成为“Eg”＜“b×hν”的关系的最小的b(整数)设为系数b。应予说明，本申请发明中，使用的激光的波长为532nm，此时，hν为2.33eV，玻璃的Eg为8eV左右，因此b为4。

上述关系式(1)和后述关系式(2)、(3)、数学式(b)、(c)的系数a(正数)优选1～3，更优选1～2。另外，系数b(整数)优选2～5，更优选3～5。

以下，对玻璃基体110的特性进行说明。首先，形成于玻璃主面的压缩应力层110a的深度(DOL)优选10μm以上，更优选12μm以上，进一步优选15μm以上。另一方面，为了强化处理后易于对玻璃进行切割加工，优选将DOL设为70μm以下。

另外，形成于玻璃基体110的板厚方向内部的拉伸应力区域的厚度(玻璃基体的板厚-压缩应力层的深度(DOL)×2)优选30μm以上，更优选50μm以上。

另外，本实施方式中使用的玻璃基体110的形成于玻璃主面的压缩应力值(CS)优选200MPa以上，更优选300MPa以上，进一步优选400MPa以上。另一方面，CS过高时，玻璃内部的拉伸应力可能变得极高，因此CS优选为900MPa以下，更优选为750MPa以下。

在玻璃基体110的主面形成的压缩应力值(CS)和压缩应力层的深度(DOL)可以使用表面应力计(折原制作所公司制，FSM-6000)，观察干涉条纹的条数及其间隔而求出。另外，形成于玻璃基体110的内部的拉伸应力(CT)使用上述测定的CS和DOL，通过以下式子计算。

CT＝(CS×DOL)/(t-2×DOL)

应予说明，t为玻璃基体110的板厚(μm)。

图1B是对作用于图1A的玻璃部件的应力进行简要说明的图。如图1B所示，本发明中使用的玻璃基体110与形成于表面的压缩应力层110a相应地在玻璃的板厚方向内部形成拉伸应力(CT)作用的拉伸应力区域。这里形成的拉伸应力区域中，该拉伸应力区域的中央部的拉伸应力优选为50MPa以上。由此，得到机械强度高的玻璃。该CT更优选为70MPa以上，进一步优选为90MPa以上。另一方面，如果CT变得极高，则利用激光形成改性区域时，玻璃自然破损的风险变高，因此CT优选为200MPa以下。更优选为180MPa以下，进一步优选为160MPa以下。如果将CT如上述那样设为50MPa～200MPa的范围，则在制造实施了强化处理的玻璃基体时，能够良好地进行玻璃板10的切割。应予说明，本说明书中说明的CT是拉伸应力区域的中央部的值，一般与玻璃基体110的中央部一致，但形成于玻璃基体110的表面的压缩应力在表背不同时，也有时成为靠近压缩应力小的主面侧的区域。另外，该CT一般指拉伸应力区域的最大拉伸应力。

另外，虽然即使CT小于50MPa，也有时能够得到降低用于切割玻璃的激光输出功率的效果，能够得到减少在同一切割预定线上扫描激光的次数的优点，但切割后的玻璃与不进行强化处理的玻璃相比弯曲强度并不显著变高。因此，CT优选为50MPa以上。

另外，本实施方式中使用的玻璃基体110的断裂韧性(K_1c)优选为0.2MPa·m^1/2～0.90MPa·m^1/2的范围内，或热膨胀系数优选为65×10^-7/K～150×10^-7/K的范围内。

玻璃基体110的断裂韧性(K_1c)是根据JISR1607的断裂韧性测定法(IF法)由下式算出的值(K_1c)。

K_1c＝0.026·E^1/2·P^1/2·a/C^3/2

这里，E：杨氏模量(Pa)，P：压入载荷(N)，a：压痕对角线长度的平均值的1/2(m)，C：龟裂长度的平均值的1/2(m)。

另外，玻璃基体110的热膨胀系数是按照JISR3102的示差式进行测定的，是100℃～300℃的平均值。

另外，对于在本实施方式中使用的玻璃基体110，如果玻璃基体110的热膨胀系数小于65×10^-7/K，则在用激光将切割前的玻璃板10形成改性区域R时，改性区域R难以产生裂纹，因此玻璃板10的切割变难。另外，即使以裂纹充分伸展的方式较大地形成产生于改性区域R的裂纹，向板厚方向以外伸展的裂纹也变大，因此切割后的玻璃部件100的切割面变得粗糙。由此，有可能玻璃部件100的尺寸精度变差，弯曲强度降低。

另一方面，如果玻璃基体110的热膨胀系数超过150×10^-7/K，则利用激光在玻璃板10形成改性区域R时，改性区域过于容易产生裂纹，因此由于形成于玻璃板10的内部的拉伸应力而容易从改性区域R向玻璃板10的表面自发地产生不希望的裂纹。这些不希望的裂纹沿与切割预定线不同的方向伸展，因此切割后的玻璃基体110有时得不到所希望的形状的玻璃基体。

玻璃基体110的热膨胀系数进一步优选为70×10^-7/K～140×10^-7/K。

另外，对于在本实施方式中使用的玻璃基体110，如果玻璃基体110的断裂韧性(K_1c)超过0.90MPa·m^1/2，则利用激光在玻璃板10形成改性区域R时，改性区域R难以产生裂纹，因此玻璃板10的切割变得困难。此外，以改性区域R为起点切割玻璃板10时，裂纹难以沿板厚方向伸展，因此有时勉强切割，玻璃基体110的切割面变得粗糙，并且尺寸精度变差。另外，即使以裂纹充分伸展的方式较大地形成产生于改性区域R的裂纹，由于向板厚方向以外伸展的裂纹也变大，因此有时切割后的玻璃基体110的切割面变得粗糙。由此，有可能玻璃基体110的尺寸精度变差，弯曲强度降低。

另一方面，如果玻璃基体110的断裂韧性(K_1c)小于0.2MPa·m^1/2，则利用激光在玻璃板10形成改性区域R时，改性区域过于容易产生裂纹，因此由于形成于玻璃板10的内部的拉伸应力而容易从改性区域R向玻璃板10的表面自发地产生不希望的裂纹。这些不希望的裂纹沿与切割预定线不同的方向伸展，因此切割后的玻璃基体110有时得不到所希望的形状的玻璃。玻璃基体110的断裂韧性(K_1c)进一步优选为0.3MPa·m^1/2～0.8MPa·m^1/2。

另外，对于本实施方式中的玻璃基体110，玻璃基体的裂纹萌生载荷(CIL)优选1gf～2kgf。裂纹萌生载荷(CIL)小于1gf时，因微小的载荷而受伤，因此实用上无法使用。另外，该裂纹萌生载荷(CIL)超过2kgf时，产生裂纹所需要的激光能量变高。裂纹萌生载荷(CIL)更优选2gf～1.5kgf。

这里，“裂纹萌生载荷(CIL)”通过以下方法求出。首先，准备对两面进行镜面研磨而成的板状的玻璃。用维氏硬度试验机将维氏压头(前端部的角度为136°)压入15秒后卸下维氏压头，15秒后观测压痕附近。观测中，调查从压痕的区域开始产生了几根裂纹。测定分别以1gf(0.0098N)、2gf(0.0196N)、5gf(0.049N)、10gf(0.0981N)、20gf(0.196N)、50gf(0.49N)、100gf(0.981N)、200gf(1.961N)、300gf(2.941N)、500gf(4.903N)、1kgf(9.807N)、2kgf(19.61N)、5kgf(49.03N)的维氏压头的压入载荷，对1张玻璃的距离足够远的10个位置形成压痕。对每个载荷计算产生的裂纹条数的平均值，使用S型函数对载荷与裂纹条数的关系进行回归计算。根据回归计算结果，将裂纹条数为2根的载荷值设为裂纹萌生载荷(CIL)的值(gf)。应予说明，测定的环境条件为气温25℃，湿度约40％。

而且，玻璃基体110的上述说明的玻璃的特性中的形成于其板厚方向内部的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)、其断裂韧性(K_1c)及其裂纹萌生载荷满足上述关系式(1)。通过满足该关系式(1)，从而在利用激光改性处理切割玻璃板制造玻璃基体110时，能够进行沿切割预定线的切割，并且能够使切割面与各主面的棱线的直线性较高，能够使玻璃基体110的强度良好。

另外，本实施方式中使用的玻璃基体110具有沿利用激光选择性地形成的改性区域R进行切割而成的切割面。即，玻璃基体110是针对该切割前的玻璃板10利用激光以成为所希望的形状、大小的方式在玻璃板10的内部形成改性区域R，从外部施加力而沿改性区域R切割玻璃板10而得到的，因此在该玻璃基体110的侧面具有改性区域R露出且沿该改性区域R在玻璃的板厚方向切割的切割面。

此时改性区域R并非形成于压缩应力层110a，而形成于其内部的拉伸应力区域(包括玻璃板的板厚方向的中央部分的区域)。应予说明，玻璃基体110的板厚方向的改性区域R的宽度优选比拉伸应力区域小。

应予说明，该改性区域R一般形成于拉伸应力区域的中央部(通常，沿板厚方向在玻璃基体110的中央附近)，但不限定于此，也可以以偏处于玻璃基体110的一个主面侧的方式形成。例如，从玻璃基体110的截面的板厚中央部分偏处于一个主面侧时，另一方的切割线(俯视)的起伏(うねり)变少，因而优选。此时，使改性区域R偏处的情况下，优选也使拉伸应力区域的中央部偏处而将该中央部和改性区域R形成于相同位置。

另外，优选玻璃基体的断裂韧性(K_1c)〔MPa·m^1/2〕和上述拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)〔MPa〕满足以下关系式(2)

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} - {[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 1.0 ... (2)

(式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数)。

该关系式(2)是取作为抑制玻璃板被偏离玻璃基体110的切割预定线地切割的指标的计算式与作为表示玻璃基体110的形成中切割的容易度的指标的计算式之差。此时，该差超过1.0μJ/pulse时，表示玻璃基体110不会被偏离切割预定线地切割并且能够容易地进行切割的改性条件的适用范围广，加工条件的设定自由度足够高，能够稳定地进行玻璃部件的制造。该差为1.0μJ/pulse以下时，由于制造上发生的CT值的波动、激光输出的误差而被偏离切割预定线地切割，或者切割本身无法进行，因此能够稳定地切割玻璃基体110的改性条件的设定变得严格，有时难以稳定地进行玻璃部件的制造。这里a和b表示与上述关系式(1)相同的内容。关系式(2)优选为1.5以上，进一步优选为2.0以上。

应予说明，关系式(2)左边的左项(第1项)是抑制玻璃板被偏离玻璃基体110的切割预定线地切割的指标，表示能够将具备不同强化特性(CT)的玻璃基体110不偏离切割预定线地割断的最大(上限的)激光能量，实施例中以指标值A表示。另外，关系式(2)左边的右项(第2项)是表示玻璃基体110的形成中切割的容易度的指标，表示能够通过割断而得到具备不同强化特性(CT)的玻璃基体110的最低激光能量(e)，实施例中，以指标值B表示。因此，关系式(2)表示指标值A与指标值B的差(指标值[A-B])满足1.0以上。

另外，优选玻璃基体的断裂韧性(K_1c)〔MPa·m^1/2〕和上述拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)〔MPa〕在以下关系式(3)中满足k＜1。

{[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} < k {a \times K_{l c} \times {(\frac{t}{2})}^{\frac{3}{2}}}^{\frac{2}{b - 1}} ... (3)

(式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。)

关系式(3)的左边与关系式(2)的左边的右项(第2项)相同，成为表示玻璃基体110的形成中切割的容易度的指标的计算式。另外，关系式(3)的右边是能够切割未进行强化处理的玻璃的最低激光能量乘以系数k而得的式子。

通过使系数k小于1，使用激光切割经强化处理的玻璃时，与切割未进行强化处理的玻璃的情况相比，能够降低激光的能量。由此，从切割面残留到玻璃内部方向的裂纹变小，与未进行强化处理的玻璃相比，能够提高经强化处理的玻璃的切割后的端面弯曲强度。特别是，通过使系数k为0.5以下，经强化处理的玻璃的切割后的端面弯曲强度与未进行强化处理的玻璃相比能够提高200MPa以上。

另外，玻璃基体110优选形成于其表面的压缩应力区域的压缩应力(CS)〔MPa〕、压缩应力层的深度(DOL)〔μm〕满足以下关系式(4)。

\frac{C S \times D O L}{1000} \leq 30 ... (4)

该关系式(4)是从与上述不同的观点表示抑制玻璃板10被偏离玻璃基体110的切割预定线地切割的指标，满足该关系式时，在能够不偏离切割预定线地切割的情况下，能够抑制切割面中的倾斜图案的产生，能够充分确保玻璃基体110的强度(切割玻璃后的4点弯曲强度)。应予说明，关系式(4)更优选25以下。

这里，“倾斜图案”是指切割玻璃板10后，在玻璃基体110的切割面观察到的在改性区域外产生的裂纹，产生大量该裂纹时，玻璃基体110本身的强度降低，即使不施加特别的外力，玻璃基体110内部也产生龟裂，无法作为玻璃部件使用。

玻璃基体110可以从在可见波长区域透明的材料中适当地选择使用。例如，硼硅酸玻璃容易加工，能够抑制光学面的伤、异物等的产生，因而优选，含有碱性成分的碱性铝硅酸盐玻璃通过进行化学强化处理而易于在玻璃基体110的内部形成拉伸应力区域，因而优选。

作为硼硅酸玻璃的具体例，可举出以质量％计含有60～85％的SiO₂、1～10％的Al₂O₃、7～20％的B₂O₃、0～15％的Na₂O、0～15％的K₂O、0～15％的Li₂O、1～15％的ΣM₂O(M为Li、Na、K)、0～18％的ΣM’O(M’为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)的硼硅酸玻璃。这里，ΣM₂O表示M₂O的合计量，ΣM’O表示M’O的合计量。

作为含有碱性成分的碱性铝硅酸盐玻璃的具体例，可举出以下述氧化物基准的摩尔百分率表示含有55～80％的SiO₂、3～16％的Al₂O₃、0～12％的B₂O₃、5～16％的Na₂O、0～15％的K₂O、0～15％的Li₂O、0～15％的MgO、0～3％的CaO、0～18％的ΣM’O(M’为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)的碱性铝硅酸盐玻璃。这里，ΣM’O表示M’O的合计量。

另外，作为在此使用的玻璃，也可以使用氟磷酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃。特别是添加了CuO的氟磷酸盐系玻璃或磷酸盐系玻璃对可见波长区域的光具有高的透射率，并且CuO充分吸收近红外波长区域的光，因此能够成为赋予良好的近红外线截止功能的玻璃，因而优选。

作为含有CuO的氟磷酸盐系玻璃的具体例，可举出以质量％计相对于由46～70％的P₂O₅、0～25％的MgF₂、0～25％的CaF₂、0～25％的SrF₂、0～20％的LiF、0～10％的NaF、0～10％的KF其中LiF、NaF、KF的合计量为1～30％、0.2～20％的AlF₃、0～15％的ZnF₂(其中，可以将氟化物总合计量的50％以下置换为氧化物)构成的氟磷酸盐系玻璃100质量份，含有0.1～5质量份CuO、优选含有0.3～2质量份CuO的含有CuO的氟磷酸盐系玻璃。作为市售品，可以例示NF-50玻璃(旭硝子公司制，商品名)。

作为含有CuO的磷酸盐系玻璃的具体例，可举出以质量％计相对于由40～85％的P₂O₅、8～17％的Al₂O₃、0～10％的B₂O₃、0～5％的Li₂O、0～8％的Na₂O、0～10％的K₂O、0.1～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～3％的SiO₂构成的磷酸盐系玻璃100质量份，含有0.1～5质量份CuO、优选含有0.3～2质量份CuO的含有CuO的磷酸盐系玻璃。

玻璃基体110的厚度没有特别限定，但从实现小型化、轻量化的方面考虑，优选0.1mm～3mm的范围，更优选0.1mm～1mm的范围，进一步优选0.1mm～0.5mm的范围。

[玻璃部件的制造方法]

接下来，参照附图对本实施方式的玻璃部件的制造方法进行说明。图2A～图2C是对玻璃部件的制造方法的一个实施方式的各工序进行依次说明的图。

首先，准备玻璃板，对该玻璃板的至少一个主面实施强化处理，形成压缩应力层10a，得到主面经强化处理而成的玻璃板10(图2A)。此时，如上所述强化处理通过物理强化或化学强化进行。另外，压缩应力层10a在图2A中形成于两个主面，但也可以设置于任一个主面。

作为强化处理方法，风冷强化法(物理强化法)只要通过风冷将加热到软化点附近的玻璃板主面等迅速冷却即可，另外，化学强化处理采用在玻璃化转变温度以下的温度，将存在于玻璃板主面的碱金属离子交换成离子半径更大的碱金属离子的公知的方法即可。化学强化处理例如可以通过将玻璃在350℃～550℃的熔融盐中浸渍1～72小时左右来实现。作为化学强化处理中使用的熔融盐，只要含有钾离子或钠离子，就没有特别限定，但例如优选使用硝酸钾(KNO₃)的熔融盐。另外，也可以使用硝酸钠(NaNO₃)的熔融盐、混合有硝酸钾(KNO₃)和硝酸钠(NaNO₃)的熔融盐。

对该玻璃板10利用激光的照射在玻璃板10的内部沿切割预定线形成改性区域R(图2B)。应予说明，改性区域R可以沿切割预定线扫描多次激光而形成。换句话说，可以在玻璃板10的板厚方向改变激光的聚焦点，以沿切割预定线扫描多次激光的方式扩大改性区域。应予说明，为了表示形成于玻璃板10的内部的改性区域R，图2B以沿切割预定线的截面图表示玻璃板10。

然后，对玻璃板10施加拉伸切割应力时，由此玻璃板10沿改性区域R单片化(图2C)。应予说明，图2B仅以沿玻璃的截面的形状表示改性区域R，但实际上以成为所希望的大小、形状的方式形成改性区域R。例如，如果像后述的图5A～图5C那样以俯视玻璃板10时格子状地形成改性区域，则平面形状被切割成矩形或正方形，能够一次制造多个玻璃部件100。

应予说明，对上述图2B～图2C的改性区域R的形成到切割操作，上述进行了简单说明，以下，参照图3～图5进行更详细的说明。

〈玻璃板的切割装置〉

图3是实施方式的玻璃板的切割装置500的示意图。如图3所示，切割装置500具备工作台510、驱动机构520、激光照射机构530、光学系统540、距离测定系统550和控制机构560。

工作台510是用于载置作为切割对象的玻璃板10的台子。玻璃板10载置于工作台510上。应予说明，工作台510以能够在图3所示的XYZ方向移动的方式构成。另外，工作台510以在XY平面内能够在图3所示的θ方向旋转的方式构成。

驱动机构520与工作台510连接，基于来自控制机构560的指示使工作台510在水平方向(XY方向)、垂直方向(Z方向)和旋转方向(θ方向)移动。激光照射机构530是照射激光L的光源。应予说明，光源优选使用YAG激光。这是由于能够得到高的激光强度、省电且较便宜。

YAG激光的情况下，输出的激光L的中心波长为1064nm，但也可以通过使用非线性光学晶体产生谐波而得到中心波长532nm(绿色)的激光、中心波长355nm(紫外线)的激光。在本实施方式中，为了切割玻璃板10，使用了输出中心波长532nm的激光的光源。这是由于中心波长为532nm的激光最容易透过玻璃板10，适于切割。该波长的激光也适于切割后述第2、第3实施方式那样的形成有树脂膜的玻璃板。

应予说明，激光照射机构530优选使用能够照射脉冲激光的机构。另外，激光照射机构530优选使用可以根据玻璃板10的厚度(板厚)、形成的改性区域的大小任意设定激光L的波长、脉冲宽度、重复频率、照射时间、能量强度等的机构。

光学系统540具备光学透镜OL，使来自激光照射机构530的激光集束在玻璃板10内部。换句话说，光学系统540将聚焦点P形成在玻璃板10的内部，形成改性区域R。距离测定系统550例如为激光测距仪，采用三角测距方式测定到玻璃板10的主面的距离H。距离测定系统550以规定的时间间隔(例如，每几毫秒)测定到玻璃板10的主面的距离H并向控制机构560输出。

控制机构560以沿玻璃板10的切割预定线照射激光的方式控制驱动机构520而使工作台510移动，从激光照射机构530向玻璃板10照射激光。另外，控制机构560基于从距离测定系统550输出的距离信息来调整工作台510的高度。应予说明，控制机构560也可以控制光学系统540来调整激光的照射位置。

即，控制机构560以光学系统540与玻璃板10的距离H为一定范围内(例如，±5μm)的方式控制驱动机构520，调整玻璃板10的高度方向(Z方向)的位置。应予说明，从切割后的玻璃板10的强度的观点考虑，玻璃板10的高度优选以激光的聚焦点成为玻璃板10的厚度方向的大致中心的方式进行调整。

图4是玻璃板10的改性工序的说明图。如图4所示，通过照射激光而在玻璃板10内部形成的改性区域R优选不达到玻璃板10的主面。

〈切割方法〉

图5A～图5C是玻璃板10的切割方法的说明图。以下，参照图5A～图5C对玻璃板10的切割方法进行说明。

将玻璃板10贴附于扩张用的胶带T1，载置于参照图3说明过的切割装置500的操作台510上(图5A)。应予说明，图5A中，将1张玻璃板10贴附于胶带T1，但贴附于胶带T1的玻璃板10的张数也可以为多张。

接下来，使用切割装置500，沿切割预定线对玻璃板10照射激光，形成改性区域R(图5B)。应予说明，改性区域R也可以通过沿切割预定线扫描多次激光而形成。换句话说，可以在玻璃板10的板厚方向改变激光的聚焦点，沿切割预定线扫描多次激光。

此时，如果预先在玻璃板10的激光入射侧的主面形成防反射膜，则激光难以被玻璃板10的主面反射。这时，能够抑制入射到玻璃板10内部的激光的能量效率降低。其结果，能够降低无法在所希望的位置形成所希望的改性区域R之类的问题的发生可能性。

接下来，通过将胶带T1沿空心箭头的方向扩张而对玻璃板10施加拉伸切割应力。由此，以形成于玻璃板10的改性区域R为起点，沿切割预定线将玻璃板10单片化(图5C)。

如上所述，根据本实施方式的玻璃板的切割方法和玻璃板，玻璃板10能够以形成于其内部的改性区域R为起点产生裂纹，容易地切割玻璃板10。另外，通过在平面方向拉伸玻璃板10，从而形成于改性区域R的裂纹容易沿玻璃板的板厚方向伸展，玻璃板的切割面不易变得粗糙，并且能够得到良好的尺寸精度。

应予说明，本实施方式中，通过强化处理在玻璃板10的主面形成压缩应力层10a，在形成于板厚方向内部的拉伸区域的中央部形成了拉伸应力(CT)。因此，在形成于玻璃板10的内部的改性区域R存在沿扩张裂纹的方向作用的应力，以改性区域R为起点的裂纹(与未进行强化处理的情况相比)即使短也容易沿板厚方向伸展。另外，预先使该玻璃板10具有与上述说明的玻璃基体110相同的特性。即，其断裂韧性(K_1c)、拉伸应力区域的中央部的拉伸应力(CT)和裂纹萌生载荷(CIL)满足以下关系式(1)。

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 3 \times C I L ... (1)

(式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。)

因此，能够减小形成改性区域R时的激光输出功率，能够减小改性区域R本身的宽度。另外，随之切割面与各主面的棱线的直线性高，能够提高玻璃板10的强度。

图6是表示将像上述那样进行了切割的玻璃部件100用于摄像装置400的一个例子的截面图。摄像装置400是在内置有固体摄像元件410(例如，CCD、CMOS)的壳体420粘接上述玻璃部件100，并气密地密封内部而成的。通过使用该玻璃部件100，能够抑制以端部产生的崩边等为起点而在玻璃部件产生裂缝的可能。其结果，能够提供可靠性高的摄像装置400。

(第2实施方式)

[玻璃部件]

图7表示本发明的第2实施方式的玻璃部件200的侧视图。如图7所示，本实施方式的玻璃部件200具有成为其基体的玻璃基体210和形成于玻璃基体210的一个主面的树脂层220，玻璃基体210具有通过强化处理形成于其基体主面的压缩应力层210a。应予说明，这里示出的玻璃部件200例示红外线截止滤波器。

以下，对本实施方式进行说明，但这里示出的玻璃基体210与第1实施方式中说明的玻璃基体110相同，因此省略说明。

〈树脂层〉

树脂层220是设置在玻璃基体210的主面的树脂制的膜，形成了具有规定的光学功能的膜。这里，树脂层220可举出红外线吸收膜、紫外线吸收膜等光学功能膜。在本实施方式中，以红外线吸收膜的情况为例进行以下说明。

树脂层220为红外线吸收膜时，一般由含有吸收红外波长区域的光的红外线吸收剂的透明树脂构成。

用于树脂层220的透明树脂只要透过可见波长区域的光即可，例如可举出丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、ABS树脂、AS树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、乙酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯树脂、烯丙酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺醚树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、脲树脂等。

另外，树脂层220中含有的吸收红外波长区域的光的红外线吸收剂可举出ITO(In₂O₃-TiO₂系)、ATO(ZnO-TiO₂系)、硼化镧等无机微粒，菁系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、二硫醇金属配合物系化合物、二亚铵系化合物、聚甲炔系化合物、苯酞化合物、萘醌系化合物、蒽醌系化合物、靛酚系化合物等有机系色素。

另外，作为无机微粒，可以使用由至少含有Cu和/或P的氧化物的微晶构成、数均凝聚粒径为5～200nm的微粒，优选使用由下述化学式(1)表示的化合物的微晶构成、数均凝聚粒径为5～200nm的微粒。

A_1/nCuPO₄…(1)

(式中，A为选自碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)、碱土金属(Mg、Ca、Sr、Ba)和NH₄中的至少1种，下标n在A为碱金属或NH₄时为1，在A为碱土金属时为2。)

由这样的微晶构成的无机微粒能够维持由晶体结构引起的红外线吸收特性，并且微晶为微粒，因此能够以高浓度在红外光吸收膜中含有，能够增大每单位长度的吸收能力，因而优选。

无机微粒以提高耐候性、耐酸性、耐水性等、提高主面改性所致的与粘结剂树脂的相容性为目的，也可以用公知的方法进行主面处理。

另外，作为有机系色素，可以使用在溶解于丙酮而测定的波长区域400～1000nm的光的吸收光谱中，具有峰值波长为695±1nm且半峰宽为35±5nm的极大吸收峰的色素。这样的色素因在近红外线截止滤波器所需要的波长630～700nm附近的区间吸光度急剧变化而优选。

红外线吸收剂可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。

另外，该树脂层220中除上述成分以外，在不阻碍本发明的效果的范围内可以根据需要含有任意成分。作为任意成分，具体而言，可举出色调修正色素、紫外线吸收剂、流平剂、抗静电剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、分散剂、阻燃剂、润滑剂、增塑剂等。另外，在形成后述近红外线吸收层时使用的涂覆液中添加的成分例如可举出来自硅烷偶联剂、热或光聚合引发剂、聚合催化剂的成分等。

该树脂层220的膜厚没有特别限定，可以根据用途，即使用的装置内的配置空间、所要求的吸收特性等而适当地决定。上述膜厚优选0.1μm～100μm。膜厚小于0.1μm时，可能无法充分体现红外线吸收能力。另一方面，如果膜厚超过100μm，则有时变得难以切割。另外，膜厚更优选0.5μm～50μm。在该范围时，能够兼得足够的红外线吸收能力和膜厚的平坦性。

另外，树脂层220一般与脆性材料相比具有粘粘糊糊的性质，例如，其韧性(悬臂梁冲击值：JISK7110)优选为10J/m～1000J/m的范围。另外，树脂层220的杨氏模量优选为10GPa以下。在玻璃部件表面设置树脂层的情况下，有时因上述那样的树脂的物性而变得难以切割。但是，本实施方式的玻璃部件与未进行强化处理的玻璃相比不仅能够通过玻璃基体的切割而良好地形成，而且即使形成如上述那样粘粘糊糊的树脂层220，也能够包括树脂层220在内良好地切割。因此，能够得到玻璃部件的切割面光滑、树脂也不具有毛刺等的良好地适于壳体的玻璃部件。

应予说明，图7中树脂层220仅形成于一个面，但也可以将树脂层220设置于两面。此时，作为形成树脂层220的功能的各层不同的玻璃部件，以作为玻璃部件整体具有规定的功能的方式进行设计。

另外，图7中，在玻璃基体210的主面直接形成树脂层220，但也可以在玻璃基体210与树脂层220之间或树脂层220上或玻璃基体210上设置其他光学功能层。此时，光学功能层例如可举出由MgF₂的单层膜、层叠有Al₂O₃·TiO₂和ZrO₂的混合物膜·MgF₂的多层膜、SiO₂·TiO₂的交替多层膜等构成的防反射膜；由层叠有SiO₂·TiO₂等折射率不同的介电膜的多层膜构成的截止紫外线(UV)和红外线(IR)的UVIR截止膜等公知的光学功能膜。

[玻璃部件的制造方法]

接下来，对本实施方式的玻璃部件的制造方法进行说明。本实施方式基本上用与第1实施方式中的玻璃部件的制造方法相同的方法进行，但本实施方式中设置树脂层220，因此附加该工序。即，只要在对玻璃板的主面进行强化处理得到玻璃板10后，形成改性区域R前，追加在玻璃板10的主面形成树脂层的工序即可，形成树脂层后，与第1实施方式同样地形成改性区域，进行切割操作即可。以下，仅对形成树脂层的工序进行说明。

在像图2A那样经强化处理的玻璃板10的压缩应力层10a的主面设置树脂层，得到带树脂层的玻璃板。该树脂层是与上述说明的树脂层相同的构成。这里在玻璃板10的主面形成树脂层依从常规方法即可，例如可以通过将使红外线吸收色素和透明树脂的原料成分分散或溶解于溶剂制备而成的涂覆液涂覆在玻璃板10上并干燥，进一步根据需要使其固化而制造。通过用这样的方法将具有红外线吸收能力的树脂层成膜，能够以所希望的膜厚均匀地制造。含有上述任意成分时，使涂覆液含有任意成分即可。

作为上述溶剂，具体而言，可举出丙酮、环己酮等酮类；四氢呋喃、1,4-二烷、1,2-二甲氧基乙烷等醚类；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基乙酯等酯类；甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲氧基乙醇、4-甲基-2-戊醇、2-丁氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、二丙酮醇等醇类；正己烷、正庚烷、异辛烷(イソクタン)、苯、甲苯、二甲苯、汽油、柴油、煤油等烃类；乙腈、硝基甲烷、水等。它们可以并用2种以上。

树脂层例如可以通过使透明树脂、红外线吸收剂和根据需要配合的其他添加剂分散或溶解于分散介质或溶剂来制备涂覆液，涂覆后，干燥而形成。涂覆、干燥可以分成多次来实施。另外，此时，可以制备含有成分不同的多种涂覆液，依次涂覆它们并干燥。具体而言，例如可以分别独立制备含有上述有机系色素的涂覆液和含有ITO粒子的涂覆液，依次涂覆它们并干燥。

作为分散介质或溶剂，可举出水、醇、酮、醚、酯、醛、胺、脂肪族烃、脂环族烃、芳香族烃等。它们可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。涂覆液可以根据需要配合分散剂。

涂覆液的制备可以使用自转·公转式搅拌机、珠磨机、行星式混合机、超声波均化器等搅拌装置。为了确保高的透明性，优选充分进行搅拌。搅拌可以连续进行，也可以间歇进行。

另外，涂覆液的涂覆可以使用旋涂法、棒涂法、浸涂法、铸涂法、喷涂法、珠涂法、线棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂法、帘涂法、狭缝式模涂法法、凹版涂布法、狭缝式逆涂法、微凹版涂布法、逗点式涂布法等。另外，也可以使用棒涂布法、丝网印刷法、柔性版印刷法等。

通过在玻璃板10上涂覆上述涂覆液后并干燥而在该玻璃板10上形成树脂层。涂覆液含有透明树脂的原料成分时，进一步进行固化处理。反应为热固化时，可以同时进行干燥和固化，但为光固化时，与干燥分开设置固化处理。

应予说明，树脂层根据透明树脂的种类，也可以通过挤出成型制造成膜状，进而，也可以通过将这样制造的多个膜层叠并热压接等而一体化。另外，也可以通过将形成于剥离性的基材上的树脂层剥离来制造。通过按照常规方法使这样以单体形式得到的树脂层例如使用粘接剂等粘贴在玻璃板10上，能够得到具有树脂层的带树脂层玻璃板。

应予说明，上述说明中对树脂层220具有以红外线吸收能力为主的光学功能的情况进行说明，但除此以外也可以是用于增加保护功能、防反射功能、防尘功能、抗静电功能等的树脂层。作为赋予上述各功能的膜，只要是不妨碍玻璃部件的光学特性的膜就可以没有特别限定地使用。

(第3实施方式)

接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。如图8A、图8B所示，该实施方式是主面进行了强化处理的玻璃基体310，由形成于该玻璃基体310的一个主面的可见波长域的光透过而紫外波长区域和红外波长区域的光反射的电介质多层膜构成的紫外·红外光反射膜320，形成于玻璃基体310的另一个主面的防反射膜330和形成于玻璃基体310的至少一个主面侧的树脂层340形成的玻璃部件300。它们也与第2实施方式同样地简要表示近红外线截止滤波器，但图8A是简要表示本实施方式中的近红外线截止滤波器的截面图，图8B是其俯视图。

玻璃基体310可以应用与第2实施方式中说明的玻璃基体210相同的玻璃基体。即，是对主面实施了强化处理的玻璃基体。另外，紫外·红外反射膜320和防反射膜330可以应用公知的膜。

即，作为紫外·红外反射膜320，由通过溅射法、真空蒸镀法等交替层叠有低折射率电介质层和高折射率电介质层的电介质多层膜构成。作为构成低折射率电介质层的材料，可以使用折射率为1.6以下、优选为1.2～1.6的材料。具体而言，可以使用二氧化硅(SiO₂)、氧化铝、氟化镧、氟化镁、六氟化铝钠等。另外，作为构成高折射率电介质层的材料，使用折射率为1.7以上、优选为1.7～2.5的材料。具体而言，可以使用二氧化钛(TiO₂)、氧化锆、五氧化二钽、五氧化二铌、氧化镧、氧化钇、氧化锌、硫化锌等。应予说明，折射率是指对波长550nm的光的折射率。

电介质多层膜除了溅射法、真空蒸镀法以外，也可以通过离子束法、离子镀法、CVD法等形成。溅射法、离子镀法是所谓的等离子体环境处理，因此能够提高与玻璃基体310的密合性。

防反射膜330具有通过防止入射到作为近红外线截止滤波器的玻璃300的光的反射来提高透射率，高效地利用入射光的功能，可以通过以往已知的材料和方法而形成。具体而言，防反射膜330由通过溅射法、真空蒸镀法、离子束法、离子镀法、CVD法等形成的二氧化硅、二氧化钛、五氧化二钽、氟化镁、氧化锆、氧化铝等1层以上的膜，利用溶胶-凝胶法、涂布法等形成的硅酸盐系、有机硅系、氟代甲基丙烯酸酯系等构成。防反射膜330的厚度通常为100～600nm的范围。

而且，该第3实施方式中，在玻璃基体310的至少一个主面侧形成树脂制的框状遮光膜(以下，也简称为“遮光膜”)作为树脂层340。

该遮光膜通过含有作为可见光吸收剂的炭黑、钛黑等无机或有机着色剂的遮光性的树脂而形成于玻璃基体310的紫外·红外光反射膜320侧的主面。树脂的种类没有特别限定，通过照射紫外波长区域等的光而固化的光固化性树脂、热塑性树脂、热固化性树脂均可以使用。应予说明，这里，“遮光性”是指主要通过吸收光来遮断光透过的性质。在将作为本实施方式的近红外线截止滤波器的玻璃300用于后述那样的内置有摄像元件的摄像装置时，由具有这样的遮光性的树脂构成的遮光膜作为调节入射到摄像元件的光的量或者截止杂散光的所谓的光圈发挥功能。

该遮光膜(树脂层340)例如可以通过以下方法形成。

首先，在玻璃基体310的紫外·红外光反射膜320的主面整体涂布具有遮光性的光固化性树脂并使其干燥而形成光固化性树脂涂布层。作为光固化性树脂的涂布方法，可以使用旋涂法、棒涂法、浸涂法、铸涂法、喷涂法、珠涂法、线棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂法、帘涂法、狭缝式模涂法、凹版涂布法、狭缝式逆涂法、微凹版涂布法、逗点式涂布法等。涂布也可以分成多次实施。另外，在涂布之前，为了提高与紫外·红外光反射膜320的密合性，可以对紫外·红外光反射膜320的主面利用六甲基二硅氮烷(HMDS)等进行偶联处理。

接下来，介由设有使与遮光膜对应的位置开口的形状的光掩模对光固化性树脂涂布层照射光。照射的光例如只要光固化性树脂因紫外波长区域的光而固化，就照射至少包含这样的紫外波长区域的光的光。由此，光照射的部分的光固化性树脂固化。

接下来，通过显影将未照射部的光固化性树脂选择性地除去。显影使用湿式显影、干式显影等。湿式显影的情况下，可以使用碱性水溶液、水系显影液、有机溶剂等与光固化性树脂的种类对应的显影液，利用浸渍方式、喷雾方式、刷洗、拍击等公知的方法进行。由此，形成遮光膜。可以根据需要通过加热或照射光来进一步使遮光膜340固化。

遮光膜340还可以通过印刷法、转印法、喷墨法等形成。作为印刷法，例如可举出丝网印刷、柔性版印刷、凸版印刷法等。这些方法具有即使不利用光掩模进行曝光、显影，也能够形成所希望的形状的遮光膜的优点。

遮光膜的厚度优选为0.1～400μm。小于0.1μm时，有可能得不到充分的遮光特性。另一方面，超过400μm时，滤波器整体的厚度变大，难以实现摄像装置的小型化、轻量化。另外，使树脂固化时，不容易产生因固化收缩所致的形变的遮光膜的厚度更优选为0.2～100μm，进一步优选为0.5～10μm。

应予说明，本实施方式中，可以在玻璃基体310的与形成紫外·红外光反射膜320的主面相反的一侧主面代替防反射膜330、或者在防反射膜330与玻璃基体310之间，设置由反射紫外波长区域和红外波长区域的光的电介质多层膜构成的第2紫外·红外光反射膜。另外，可以代替紫外·红外光反射膜320或者在紫外·红外光反射膜320上设置第2防反射膜。另外，也可以设置防反射膜代替紫外·红外光反射膜320，设置含有吸收红外波长区域的光的色素的树脂层代替防反射膜330。

另外，以上说明的实施方式是光学滤波器具有近红外线截止功能的滤波器的例子，但不局限于近红外线截止功能，也可以具有低通滤波器、ND滤波器、色调滤波器、光放大滤波器等功能。

本发明不受以上说明的实施方式的记载内容的任何限定，当然可以在不脱离本发明主旨的范围内适当地变更。另外，本发明的玻璃部件适合于作为例如上述光学滤波器使用的玻璃部件，但不局限于此，也可以是显示器用玻璃等的玻璃部件、含有着色成分的玻璃部件。

实施例

以下，基于实施例和比较例对本发明进行详细说明，但本发明不仅限于这些实施例。

(例1)

准备板状铝硅酸盐玻璃(旭硝子公司制，板厚0.320mm，尺寸100mm×100mm)作为玻璃板。该玻璃板的热膨胀系数为72×10^-7/K，断裂韧性为0.75MPa·m^1/2。使该玻璃板在温度400℃、浓度100％的硝酸钾(KNO₃)的熔融盐中浸渍2小时，使玻璃板表面的钠离子与钾离子进行离子交换，进行化学强化处理。通过该化学强化处理在形成于玻璃板的板厚方向内部的拉伸应力区域的中央部(从玻璃表面沿板厚方向0.160mm的位置)形成61MPa的拉伸应力(CT)。应予说明，玻璃板的表面压缩应力(CS)为770MPa，玻璃板的表面压缩层的深度(DOL)为22μm。

按照以下示出的切割条件将得到的化学强化处理后的玻璃板切割成5mm×5mm的正方形，制造具有在侧面的板厚方向的中心附近形成有改性区域的切割面的玻璃部件。

在玻璃板的内部选择性地形成改性区域的工序中使用以下条件。使用YAG激光(中心波长1064nm)作为激光源，对其进行调制使中心波长532nm的激光入射至玻璃板。另外，激光输出功率以改性区域不到达玻璃板主面的程度选择适当的输出功率。使激光的聚焦点在玻璃板的板厚方向为中心附近。应予说明，激光对玻璃板的扫描次数为1次。

接下来，将形成有改性区域的玻璃板贴附于具有拉伸性的树脂膜，将该树脂膜沿玻璃板的平面方向拉伸，从而以玻璃板的改性区域为起点，使在改性区域形成的裂纹伸展到玻璃板的主面而在玻璃板的厚度方向产生裂纹，沿改性区域切割玻璃板，制作玻璃部件。

将玻璃板的CIL、K_1c、板厚、强化条件(硝酸钾的浓度、处理温度、处理时间)、强化特性(表面压缩应力(CS)、表面压缩层的深度(DOL)、拉伸应力(CT)示于表1，将与关系式(1)有关的指标值A、与关系式(2)的右项有关的指标值B、与关系式(2)有关的指标值A-B、与关系式(4)有关的指标值C、激光输出功率、能否切割、切割后的4点弯曲强度、有无倾斜图案示于表2。

(例2～5)

对与例1相同的玻璃板，像表1所记载的那样改变在温度400℃、浓度100％的硝酸钾(KNO₃)的熔融盐中的浸渍时间，使玻璃板表面的钠离子与钾离子进行离子交换，进行化学强化处理，除此以外，通过与例1相同的操作进行玻璃板的制造和切割。通过该化学强化处理在玻璃板的板厚方向中央部形成拉伸应力(CT)。按照表2中记载的切割条件，通过与例1相同的操作切割玻璃板制作玻璃部件。对玻璃板的特性、板厚、强化条件、强化特性、各指标值、改性处理条件、能否切割、4点弯曲强度、有无倾斜图案，分别汇总示于表1和表2。另外，将例2和例5中得到的玻璃部件的侧面(切割面)的照片分别示于图9和图10。

(例6～14)

对与例1相同的玻璃板，像表1中记载的那样改变温度400℃、硝酸钾(KNO₃)的浓度96质量％或85质量％的硝酸钾(KNO₃)和硝酸钠(NaNO₃)的混合熔融盐的种类，在该熔融盐中的浸渍时间，使玻璃板表面的钠离子与钾离子进行离子交换，进行化学强化处理，除此以外，通过与例1相同的操作进行玻璃板的制造和切割。通过该化学强化处理在玻璃板的板厚方向中央部形成拉伸应力(CT)。按照表2中记载的切割条件，通过与例1相同的操作切割玻璃板制作玻璃部件。对玻璃板的特性、板厚、强化条件、强化特性、各指标值、改性处理条件、能否切割、4点弯曲强度、有无倾斜图案，分别汇总示于表1和表2。

(例15～25)

使用的玻璃板的厚度、化学强化处理的条件如表1所记载，除此以外，通过与例1相同的操作制作玻璃部件。对玻璃板的特性、板厚、强化条件、强化特性、各指标值、改性处理条件、能否切割、4点弯曲强度、有无倾斜图案，分别汇总示于表1和表2。

(例26～28)

准备板状硼硅酸玻璃(SCHOTT公司制，商品名：D263，板厚0.15mm，尺寸100mm×100mm)作为玻璃板。该玻璃板的热膨胀系数为72×10^-7/K，断裂韧性(K_1c)为0.67MPa·m^1/2，裂纹萌生载荷(CIL)为2.1kgf。使化学强化处理的条件如表1所记载，除此以外，通过与例1相同的操作制作玻璃部件。对玻璃板的特性、板厚、强化条件、强化特性、各指标值、改性处理条件、能否切割、4点弯曲强度、有无倾斜图案，分别汇总示于表1和表2。

[表1]

[表2]

应予说明，表2的强化特性中的指标值A表示说明书中说明的关系式(1)式的左边(与关系式(2)的左边的第1项相同)的值，指标值B表示说明书中说明的关系式(2)的左边的第2项的值，指标值A-B表示说明书中说明的关系式(2)的左边的值。

根据这些结果，例1～22、24、26、27中的指标值A超过(3×CIL)μJ/pulse，满足关系式(1)。因此，可以确认任一例子都能够没有从切割预定线偏离地良好地进行切割操作。并且，例1～13、15～21、24、26～27的指标值A-B超过1.0μJ/pulse，满足关系式(2)。因此，改性条件的适用范围广，是能够容易且良好地进行切割操作而更优选的例子。

另外，作为比较例，对不进行强化处理的玻璃部件进行与实施例相同的评价。将结果示于表3。

[表3]

例29与相同板厚的实施例相比，4点弯曲强度大幅低。另外，为了进行割断，需要对切割预定线扫描2次激光。例30与相同板厚的实施例相比，4点弯曲强度大幅低。例31与相同板厚的实施例相比，4点弯曲强度低。

因此，可知本发明的玻璃部件相对于未进行强化处理的玻璃部件能够得到高的机械强度。

以下对实施例中的数学式(c)进行确认。

计算各实施例的用以下所示的数学式(c)计算的m(除关系式(3)的右边的系数k以外)值。

m = {[a \times K_{l c} \times {(\frac{t}{π})}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} ... (c)

与例1～例14相同的玻璃板(不进行强化处理)的m为22.3μJ/pulse，与例15～例21相同的玻璃板(不进行强化处理)的m为15.8μJ/pulse，与例22～例23相同的玻璃板(不进行强化处理)的m为16.8μJ/pulse，与例24～例25相同的玻璃板(不进行强化处理)的m为15.8μJ/pulse，与例26～例28相同的玻璃板(不进行强化处理)的m为14.5μJ/pulse。

由于关系式(3)的左边与上述的指标值B相同，因此各实施例的玻璃板的系数k均小于1。另外，各实施例中，可知越是系数k的值小的实施例，与未进行强化处理的相同的玻璃板相比4点弯曲强度越高。

但是，可知像例5那样不满足关系式(4)的情况下，尽管上述系数k的值较小，与未进行强化处理的同一玻璃板相比4点弯曲强度也仅是略高，与良好地割断以满足关系式(4)的方式进行了强化处理的同一玻璃板的例子相比4点弯曲强度低。由此可知，满足关系式(4)的例1～4、6～22、24、26、27是能够得到更高4点弯曲强度而优选的例子。

产业上的可利用性

本发明的玻璃部件及其制造方法对实施了强化处理的玻璃板，进而形成有树脂层的玻璃板均能够良好地进行切割操作，可以优选用于内置于电子设备的半导体装置(例如，具有固体摄像元件(CCD、CMOS等)的装置)的罩玻璃、近红外线截止滤波器等。

符号说明

100，200，300…玻璃部件，110，210，310…玻璃基体，220，340…树脂层，320…紫外·红外反射膜，330…防反射膜，500…玻璃板的切割装置，510…工作台，510…操作台，520…驱动机构，530…激光照射机构，540…光学系统，550…距离测定系统，560…控制机构，OL…光学透镜，T1…胶带，L…激光。

Claims

1.一种玻璃部件，其特征在于，是以玻璃基体为主体的玻璃部件，所述玻璃基体具有经强化处理的主面和沿改性区域切割而成的切割面，所述改性区域是利用以聚焦于内部的方式被照射的光而形成的，

通过所述强化处理在所述玻璃基体的板厚方向内部形成的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT、所述玻璃基体的断裂韧性K_1c和所述玻璃基体的裂纹萌生载荷CIL满足以下关系式(1)，

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 3 \times C I L ... (1)

式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。

2.根据权利要求1所述的玻璃部件，其特征在于，所述玻璃基体的断裂韧性K_1c和所述拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT满足以下关系式(2)，

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} - {[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 1.0... (2)

式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃部件，其特征在于，所述玻璃基体的断裂韧性K_1c和所述拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT在以下关系式(3)中满足k＜1，

{[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} < k {a \times K_{l c} \times {(\frac{t}{2})}^{\frac{3}{2}}}^{\frac{2}{b + 1}} ... (3)

式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，通过所述强化处理在所述玻璃基体的板厚方向内部形成的拉伸应力区域中，该拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT为50MPa～200MPa。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，在所述玻璃基体的表面形成的压缩应力区域的压缩应力CS和所述压缩应力区域的深度DOL满足以下关系式(4)，

\frac{C S \times D O L}{1000} \leq 30... (4) .

6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，所述改性区域形成于所述拉伸应力区域。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，所述玻璃基体的裂纹萌生载荷CIL小于2kgf。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，所述玻璃基体的板厚t为0.1～0.6mm。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，在所述玻璃基体的至少一个主面形成有树脂层。

10.根据权利要求9所述的玻璃部件，其特征在于，所述树脂层仅形成于所述玻璃基体的一个主面，

所述改性区域偏处于形成有所述树脂层的主面一侧。

11.根据权利要求9或10所述的玻璃部件，其特征在于，所述树脂层含有红外线吸收色素。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的玻璃部件，其特征在于，所述树脂层含有可见光吸收色素。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的玻璃部件，其中，所述树脂层或所述玻璃基体具有红外线吸收能力。

14.一种玻璃部件的制造方法，其特征在于，具有：

强化处理工序，对玻璃板的主面实施强化处理，以在该玻璃板的板厚方向内部形成的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT、所述玻璃板的断裂韧性K_1c和所述玻璃板的裂纹萌生载荷CIL满足以下关系式(1)的方式进行强化处理；

改性工序，以聚焦于所述玻璃板的内部的方式照射光，选择性地形成改性区域；和

切割工序，沿所述改性区域切割所述玻璃板；

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 3 \times C I L ... (1)

式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。

15.根据权利要求14所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述强化处理工序中，以在所述玻璃板的板厚方向内部形成的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT、所述玻璃板的断裂韧性K_1c满足以下关系式(2)的方式进行强化处理，

{[a \times K_{l c} \times {\frac{2}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} - {[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} > 1.0... (2)

式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。

16.根据权利要求14或15所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述强化处理工序中，以所述玻璃板的断裂韧性K_1c和所述拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT在以下关系式(3)中满足k＜1的方式进行强化处理，

{[a \times K_{l c} \times {\frac{1}{π} {(\frac{K_{l c}}{C T})}^{2} \times 10^{6}}^{\frac{3}{2}}]}^{\frac{2}{b + 1}} < k {a \times K_{l c} \times {(\frac{t}{2})}^{\frac{3}{2}}}^{\frac{2}{b + 1}} ... (3)

式中，a表示0.4～7的正数，b表示2～7的整数。

17.根据权利要求14～16中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述强化处理工序中，对玻璃板的主面实施强化处理，使在该玻璃板的板厚方向内部形成的拉伸应力区域的中央部的拉伸应力CT为50MPa～200MPa。

18.根据权利要求14～17中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述强化处理工序中，以在所述玻璃板的表面形成的压缩应力区域的压缩应力CS和所述压缩应力区域的深度DOL满足以下关系式(4)的方式进行强化处理，

\frac{C S \times D O L}{1000} \leq 30... (4) .

19.根据权利要求14～18中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述改性区域形成于所述拉伸应力区域。

20.根据权利要求14～19中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述玻璃基体的裂纹萌生载荷CIL小于2kgf。

21.根据权利要求14～20中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，所述玻璃基体的板厚t为0.1～0.6mm。

22.根据权利要求14～21中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，通过所述强化处理工序形成的所述玻璃板表面的压缩应力区域的压缩应力CS为200MPa～800MPa。

23.根据权利要求14～22中任一项所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，具备树脂层形成工序，即在实施了所述强化处理的玻璃板的至少一个主面形成树脂层。

24.根据权利要求23所述的玻璃部件的制造方法，其特征在于，在所述树脂层形成工序中，仅在所述玻璃板的一个主面形成树脂层，且在所述改性工序中，以偏处于形成有所述树脂层的主面一侧的方式形成所述改性区域。