CN114761365A - 玻璃板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本方法的激光照射工序在母玻璃板(MG)的割断预定线(CL)的至少一部分，向与该割断预定线(CL)偏离的位置(OSP)照射激光(L)，以使裂纹(CR2)该沿着割断预定线(CL)发展。

Description

玻璃板的制造方法

技术领域

本发明涉及向母玻璃板照射激光来进行割断，从而制造规定形状的玻璃板的方法。

背景技术

如公知的那样，在液晶显示器、有机EL显示器等平板显示器、有机EL照明、太阳电池的面板等使用的各种玻璃板经过将母玻璃板切断的工序而构成为规定形状。

例如在专利文献1中公开有作为将母玻璃板切断的技术的激光割断。在该激光割断中，首先，利用金刚石刀具等裂纹形成机构在母玻璃板(厚度为0.2mm以下的玻璃膜)形成初始裂纹。接下来，向母玻璃板沿着所设定的割断预定线照射激光而加热该母玻璃板，利用从冷却机构喷射的冷却水等冷媒将已加热的部分冷却。由此，在母玻璃板产生热冲击(热应力)，以初始裂纹为起点使裂纹沿着割断预定线(切断预定线)发展，从而能够将该母玻璃板切断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-116611号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的激光割断中，使用CO₂激光，因此仅加热母玻璃板的表层。因此，将厚度为0.2mm以下的玻璃膜作为对象。若欲利用专利文献1的激光割断将厚度超过0.2mm的母玻璃板割断，则有时无法割断厚度方向的一部分，而需要对母玻璃板赋予弯曲应力来进行折断的工序。

若代替CO₂激光而使用例如CO激光，则除了母玻璃板的表层以外还能够加热内部。因此，在伴随着加热的热冲击的作用下使裂纹沿着割断预定线发展的同时也在母玻璃板的厚度方向上发展。

然而，若利用激光的照射除了母玻璃板的表层以外还加热内部，则存在即使使激光沿着割断预定线扫描，裂纹也不沿着该割断预定线发展的情况。在这种情况下，难以精度良好地进行玻璃板的切断。

本发明是鉴于上述情况而完成的，技术课题在于利用激光精度良好地割断母玻璃板。

用于解决课题的方案

本发明是用于解决上述的课题的一种玻璃板的制造方法，包括：初始裂纹形成工序，在母玻璃板形成初始裂纹；以及激光照射工序，通过向所述母玻璃板照射激光，从而以所述初始裂纹为起点使裂纹沿着割断预定线发展并且在所述母玻璃板的厚度方向上发展，将所述母玻璃板割断为第一玻璃板与第二玻璃板，所述玻璃板的制造方法的特征在于，在所述激光照射工序中，在所述割断预定线的至少一部分，向与所述割断预定线偏离的位置照射所述激光，以使所述裂纹沿着所述割断预定线发展。

根据该结构，不将激光沿着割断预定线照射，而是向离开该割断预定线的位置照射，从而能够使裂纹从割断预定线偏移的量减小。由此，能够精度良好地割断母玻璃板。

在本方法中，也可以是，所述第一玻璃板的宽度比所述第二玻璃板的宽度大，在所述激光照射工序中，相对于所述割断预定线的中途部，将所述激光向相当于所述第一玻璃板的区域侧偏离而向所述母玻璃板照射。根据该结构，通过向宽度较大的第一玻璃板侧的母玻璃板的部位照射激光，从而能够抑制裂纹从割断预定线向第二玻璃板侧偏移。

在本方法中，也可以是，所述母玻璃板呈矩形形状，所述割断预定线构成为直线状，在所述激光照射工序中，所述激光沿着相对于所述割断预定线构成为凹状的轨迹向所述母玻璃板照射。由此，能够使裂纹在割断预定线的全长的范围内精度良好地发展。

本方法也可以是，所述玻璃板的制造方法包括在所述激光照射工序之前校正激光对所述母玻璃板的扫描轨迹的校正工序，所述校正工序包括：测定工序，在使所述激光与所述割断预定线偏离而进行扫描的情况下，将所述裂纹的发展方向的变化作为裂纹角度来进行测定；以及校正轨迹决定工序，基于在所述测定工序中测定出的所述裂纹角度，设定所述激光照射工序中的使所述激光与所述割断预定线偏离的距离。

根据该结构，能够在测定工序中将裂纹的偏移的程度作为裂纹角度来测定，根据裂纹角度，通过校正轨迹决定工序校正激光的扫描轨迹。通过基于在校正轨迹决定工序中设定的激光与割断预定线的偏离距离来扫描激光，从而能够使裂纹沿着割断预定线精度良好地发展。

作为所述激光，能够使用CO激光。CO激光能够输出高且稳定地向母玻璃板照射，因此能够沿着割断预定线使裂纹稳定发展。

在本发明的玻璃板的制造方法中，也可以是，在按照以下的数学式1算出的所述母玻璃板的热应力σ_T(MPa)满足以下的数学式2的条件下实施所述激光照射工序，

[数学式1]

其中，E为母玻璃板的杨氏模量(MPa)，α为母玻璃板的热膨胀系数(/K)，ν为母玻璃板的泊松比，ΔT为激光对母玻璃板的照射位置处的温度(K)与离开所述照射位置的位置处的温度(K)之差，

[数学式2]

40+60t≤σ_T≤90+60t

其中，t为母玻璃板的厚度(mm)。

发明效果

根据本发明，能够利用激光精度良好地割断母玻璃板。

附图说明

图1是母玻璃板的立体图。

图2是示出第一实施方式的初始裂纹形成工序的立体图。

图3是示出激光照射工序的立体图。

图4是母玻璃板的侧视图。

图5是示出激光照射工序后的玻璃板的立体图。

图6是示出激光照射工序的立体图。

图7是示出激光照射工序后的玻璃板的立体图。

图8是用于对校正工序的测定工序进行说明的母玻璃板的俯视图。

图9是示出测定工序的结果的例子的图表。

图10是用于对校正工序的测定工序进行说明的母玻璃板的俯视图。

图11是用于对校正轨迹决定工序进行说明的母玻璃板的俯视图。

图12是示出第二实施方式的激光照射工序的立体图。

图13是示出热应力与玻璃板的厚度的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。图1至图11示出本发明的玻璃板的制造方法的第一实施方式。

本方法具备利用激光的照射割断母玻璃板MG的割断工序。母玻璃板MG例如通过将由溢流下拉法这样的下拉法、浮法连续成形为带状的玻璃带在宽度方向上切断从而构成为矩形形状。母玻璃板MG的厚度能够设为0.05～5mm。母玻璃板MG的厚度优选为超过0.1mm，更优选为超过0.2mm，进一步优选为0.3mm以上。另一方面，母玻璃板MG的厚度优选为3mm以下。

作为母玻璃板MG的材质，可以举出硅酸盐玻璃、二氧化硅玻璃、硼硅酸玻璃、钠玻璃、钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱玻璃等。此处，无碱玻璃是指实质上不含碱成分(碱金属氧化物)的玻璃，具体而言，是指碱成分的重量比为3000ppm以下的玻璃。本发明中的碱成分的重量比优选为1000ppm以下，更优选为500ppm以下，最优选为300ppm以下。母玻璃板MG也可以是化学强化玻璃，在该情况下，能够使用铝硅酸盐玻璃。

如图1所示，母玻璃板MG包括第一表面MG1、第二表面MG2以及由第一边MGa至第四边MGd构成的缘部。在本实施方式中，例示各边MGa～MGd的长度尺寸为L1的正方形的母玻璃板MG，但母玻璃板MG的形状以及尺寸并不限定于本实施方式。

在割断工序中，根据母玻璃板MG的切断位置，存在预先需要激光的扫描轨迹(扫描预定线)的校正的情况以及不进行扫描轨迹的校正就能够切断母玻璃板MG的情况。

首先，对不校正激光的扫描轨迹而割断母玻璃板MG的情况进行说明。

割断工序包括：初始裂纹形成工序，在母玻璃板MG的表面形成初始裂纹；以及激光照射工序，以初始裂纹为起点使裂纹沿着割断预定线发展并且在母玻璃板MG的厚度方向上发展。

如图2所示，在初始裂纹形成工序中，利用裂纹形成装置2在载置于平台1的母玻璃板MG的第一表面MG1的一部分形成初始裂纹CR1。裂纹形成装置2由烧结金刚石刀具等尖端状的刻划器构成，但并不限定于此，也可以由金刚石笔、超硬合金刀具、砂纸等构成。

在母玻璃板MG设定有直线状的割断预定线CL。割断预定线CL是设定为相对于母玻璃板MG的第二边MGb或者第四边MGd大致平行的直线。在割断预定线CL中，在其一端部设定有割断开始点CLa，在其另一端部设定有割断结束点CLb。割断预定线CL的割断开始点CLa设定在第一边MGa的中途部。割断预定线CL的割断结束点CLb设定在与第一边MGa大致平行的第三边MGc的中途部。

割断预定线CL设定在从母玻璃板MG的第四边MGd偏离规定的距离D1的位置。第四边MGd与割断预定线CL的偏离距离D1等于第一边MGa的长度L1的1/2的长度(D1＝L1/2)。

在初始裂纹形成工序中，裂纹形成装置2从母玻璃板MG的上方下降并与母玻璃板MG的第一表面MG1侧的缘部、即第一边MGa的中途部接触。由此，在割断预定线CL的割断开始点CLa形成初始裂纹CR1。

在激光照射工序中，利用激光照射装置3将激光L向第一表面MG1的初始裂纹CR1照射并且沿着割断预定线CL扫描。详细而言，激光照射装置3构成为能够三维地移动，在载置于平台1的母玻璃板MG的上方沿规定的方向移动，从而将激光L沿着割断预定线CL从割断开始点CLa扫描到割断结束点CLb。由此，如图3所示，以初始裂纹CR1为起点的裂纹CR2沿着割断预定线CL呈直线发展。另外，裂纹CR2在母玻璃板MG的厚度方向的整体的范围内发展，并发展到位于第一表面MG1的相反侧的第二表面MG2。

从激光照射装置3照射的激光L优选为CO激光、Er激光(Er：YAG激光)、Ho激光(Ho：YAG激光)或者HF激光。激光既可以是L脉冲激光，也可以是连续激光。在作为激光而使用CO激光的情况下，其波长优选为5.25～5.75μm。

如图3以及图4所示，激光照射装置3对母玻璃板MG的第一表面MG1以形成圆形的激光光斑SP的方式照射激光L。激光L的照射直径(光斑直径)优选为1～8mm，更优选为2～6mm。激光L也可以以散焦的状态向母玻璃板MG照射。

在使用例如CO₂激光的情况下，由于停留在对母玻璃板MG(第一表面MG1)的表层SL(例如从第一表面MG1起到深度10μm程度的范围)进行加热，因此为了赋予割断所需的热量，需要使该CO₂激光的照射形态沿着割断预定线CL成为长条状(直线状或者椭圆状)。并且，为了产生足以割断的热冲击，需要利用冷却水等冷媒冷却母玻璃板MG。

与此相对，在本实施方式的玻璃板的制造方法中，使用高输出且能够稳定地照射的CO激光L等，从而即使是圆形的激光光斑SP，也不仅能够加热母玻璃板MG的表层SL还能够加热到内部IL(例如从深度10μm程度到深度3000μm程度的范围)，能够赋予足以用于产生使裂纹CR2沿厚度方向发展的热冲击(热应力)的热量。需要说明的是，在本发明中，母玻璃板MG的表层SL是指从该母玻璃板MG的第一表面MG1至10μm的深度的层。母玻璃板MG的内部IL是指具有距第一表面MG1超过10μm的深度的区域(参照图4)。

以下的表1以及表2示出在对具有规定的厚度的多种母玻璃板MG照射了CO激光、CO₂激光情况下的各母玻璃板MG的平均透过率。

[表1]

[表2]

如表1以及表2所示，CO激光的波长征5.25-5.75μm附近具有峰值，该波长下的各种母玻璃板MG的平均透过率不是零。即，照射出的CO激光不会在母玻璃板MG的表面全部被吸收，其一部分在玻璃板的内部被吸收，剩余部分透过母玻璃板MG。因此，若利用CO激光，则不仅能够加热母玻璃板MG的表面，而且还能够加热到母玻璃板MG的内部。

另一方面，CO₂激光的波长在10.6μm附近具有峰值，在该附近的各种母玻璃板MG的平均透过率为零。在该情况下，照射出的CO₂激光在母玻璃板MG的表面大部分被吸收，不会在母玻璃板MG的内部被吸收。因此，在CO₂激光的条件下，无法加热到母玻璃板MG的内部。

在本实施方式的玻璃板的制造方法中，不仅加热母玻璃板MG的表层SL而且还加热到内部IL而使裂纹CR2在厚度方向上发展，从而不对母玻璃板MG赋予弯曲应力，就能够沿着割断预定线CL分离母玻璃板MG，因此能够省略折断的工序。另外，不用像以往那样利用冷媒冷却母玻璃板MG，就能够将母玻璃板MG切断。需要说明的是，在促进裂纹CR2的发展的观点中，如后述的第二实施方式那样，优选为通过从喷嘴喷射冷媒，从而冷却激光L的照射部位以及其周围。在简化激光照射装置3的结构的观点中，优选为在不实施通过冷媒的喷射对激光L的照射部位以及其周围的冷却的情况下进行切断。

如图5所示，激光L从割断开始点CLa到割断结束点CLb沿着割断预定线CL扫描，从而裂纹CR2沿着该割断预定线CL发展。由此，从一张母玻璃板MG形成两张玻璃板G1、G2。

以下，将两张玻璃板G1、G2中的一方的玻璃板G1称作第一玻璃板，将两张玻璃板G1、G2中的另一方的玻璃板G2称作第二玻璃板。第一玻璃板G1具有构成缘部的第一边G1a至第四边G1d。第二玻璃板G2具有构成缘部的第一边G2a至第四边G2d。第一玻璃板G1与第二玻璃板G2构成为具有相同尺寸的长方形形状。第一玻璃板G1的第一边G1a的宽度尺寸W1与第二玻璃板G2的第一边G2a的宽度尺寸W2相等(W1＝W2＝L1/2)。

如以上那样，在将母玻璃板MG二等分的情况下，在不校正激光L的扫描轨迹的情况下，将该激光L沿着割断预定线CL扫描，从而能够精度良好地切断该母玻璃板MG。

接下来，对校正激光L的扫描轨迹的情况进行说明。例如在第一玻璃板G1与第二玻璃板G2的大小不同的情况下需要激光L的扫描轨迹的校正。

图6例示从母玻璃板MG切出大型的第一玻璃板G1与小型的第二玻璃板G2的情况。在该例子中，若对母玻璃板MG沿着所设定的直线状的割断预定线CL扫描激光L，则有时裂纹CR2不与割断预定线CL一致而从该割断预定线CL偏移地发展。

根据本发明人等的研究，确认了在母玻璃板MG的第四边MGd与割断预定线CL的距离D1小于母玻璃板MG的第一边MGa的长度尺寸L1的1/2的情况下(D1<L1/2、参照图6)或者超过1/2的情况下(D1>L1/2)，产生裂纹CR2的偏移。在图6所示的例子中，该距离D1相对于母玻璃板MG的一边的长度尺寸L1为L1/3。若将母玻璃板MG切断，则如图7所示，第一玻璃板G1的短边(第一边G1a)的宽度尺寸W1比第二玻璃板G2的短边(第一边G2a)的宽度尺寸W2大(W1>W2)。

也确认了，在产生裂纹CR2相对于割断预定线CL的偏移的情况下，在该割断预定线CL的中间位置MP(割断预定线CL的一半的长度的位置)，其偏移量(从割断预定线CL到裂纹CR2的距离)DV最大。在图6中，利用附图标记DVmax表示与割断预定线CL的中间位置MP对应的裂纹CR2的最大偏移量。在母玻璃板MG的一边的长度尺寸L1为150mm的情况下，最大偏移量DVmax根据冷却条件、扫描速度、照射直径而变化，但例如为0.3～1.5mm程度。

裂纹CR2的发展的轨迹相对于直线状的割断预定线CL构成为曲线状。如图7所示，若利用这种裂纹CR2割断母玻璃板MG，则在第一玻璃板G1中，通过割断形成的第四边G1d由凸状的曲线构成。另外，在第二玻璃板G2中，通过割断形成的第四边G2d由凹状的曲线构成。

为了减少上述那样的裂纹CR2的偏移，在执行割断工序之前，确认偏移的程度，并且实施校正激光L的扫描轨迹的校正工序(准备工序)。

校正工序包括进行为了校正激光L的扫描轨迹所需的测定的测定工序以及决定激光L的扫描轨迹的校正轨迹决定工序。

在测定工序中，通过对测定用的母玻璃板MG的第一表面MG1照射激光L，从而将该母玻璃板MG割断。

图8示出在测定工序中在母玻璃板MG设定的激光L的测定用扫描轨迹ST以及裂纹CR2的发展的轨迹。激光L的测定用扫描轨迹ST包括第一轨迹ST1、第二轨迹ST2以及第三轨迹ST3。

第一轨迹ST1是从割断开始点CLa沿着割断预定线CL形成的直线。第一轨迹ST1的长度任意地设定。第一轨迹ST1的长度相对于母玻璃板MG的一边的长度L1成为L1/3(2L1/6)，但并不限定于此，例如也可以设定为L1/6、3L1/6、4L1/6、5L1/6。在测定工序中，改变第一轨迹ST1的长度，将多张测定用母玻璃板MG切断。

第二轨迹ST2是与第一轨迹ST1交叉的直线。第二轨迹ST2与第一轨迹ST1的交叉角度设为90°，但并不限定于该角度。第二轨迹ST2的长度为了使第三轨迹ST3从割断预定线CL偏置(偏离)而设定。

第三轨迹ST3是在从割断预定线CL偏置(偏离)的位置与该割断预定线CL大致平行延伸的直线。第三轨迹ST3也可以在母玻璃板MG中到达设定有割断结束点CLb的第三边MGc。以下，将第三轨迹ST3的始点的位置OSP称作偏置位置(偏离位置)。该偏置位置OSP也是第二轨迹ST2的终点的位置。

如图8所示，在测定工序中，以沿着第一轨迹ST1的方式扫描激光L，从而裂纹CR2以从割断预定线CL偏移的方式发展。之后，以经由第二轨迹ST2沿着第三轨迹ST3的方式扫描激光L，从而裂纹CR2朝向割断预定线CL发展。

即，裂纹CR2在激光L沿着第一轨迹ST1移动的期间以逐渐从割断预定线CL偏离的方式描绘曲线状的轨迹。另一方面，若激光L沿着第三轨迹ST3扫描，则裂纹CR2改变发展的方向，以接近割断预定线CL的方式发展。

在测定工序中，在利用第二轨迹ST2使激光L从割断预定线CL偏离的位置，将方向变更后的裂纹CR2的发展方向作为裂纹角度θ来测定。如图8所示，裂纹角度θ是在裂纹CR2改变了发展的方向时表示该裂纹CR2所成的轨迹(曲线)的倾斜度的直线与割断预定线CL(在本实施方式中为对母玻璃板MG设定的XY正交坐标系的X轴)所成的角度。例如，表示裂纹CR2的倾斜度的直线在以规定的间距(例如0.2mm)测定裂纹CR2的位置的情况下，也可以由使激光L从割断预定线CL偏离的位置(MSP)与紧跟在该位置后的测定点(从MSP在X方向上偏离了0.2mm的位置)这两点连结的直线构成。

在测定工序中，使第二轨迹ST2的长度在例如0～1mm的范围内变化，将多个测定用母玻璃板MG切断，并测定各母玻璃板MG的裂纹角度θ。而且，在测定工序中，测定裂纹角度θ的测定位置(测定点)MSP与该测定位置MSP所对应的激光L的照射位置在Y轴向上的距离(以下，称作“裂纹与激光的距离”)D2。如图8所示，该距离D2是从裂纹角度θ的测定位置MSP到割断预定线CL的距离DV与从割断预定线CL到激光L的照射位置的距离(偏置量)D3之和(D2＝DV+D3)。

图9是示出裂纹CR2与激光L的距离D2和裂纹角度θ的关系(测定结果)的图表。在图例中，示出第一测定数据SMP1至第三测定数据SMP3这三个。第一测定数据SMP1是将第二轨迹ST2的长度设为0(mm)即沿着割断预定线CL扫描激光L的情况下的测定数据。第二测定数据SMP2以及第三测定数据SMP3是使第二轨迹ST2的长度不同而将母玻璃板MG割断的情况下的测定数据。具体而言，第二测定数据SMP2中的第二轨迹ST2比第三测定数据SMP3中的第二轨迹ST2短。

基于该测定结果，制作表示针对测定位置MSP的裂纹CR2与激光L的距离D2和裂纹角度θ的关系的以下的近似式(一次函数)。

θ＝aD2+θ_b

在测定工序中，针对多个测定用母玻璃板MG，使激光L的偏置位置OSP不同而进行设定，并执行针对各母玻璃板MG的割断。例如，如图10所示，期望的是，以在X轴方向上偏置位置OSP成为等间隔的方式进行针对各母玻璃板MG的偏置位置OSP的设定。设定于测定用母玻璃板MG的偏置位置OSP的数量期望设定得尽可能多，以便精度良好地设定激光L的轨迹。

测定各偏置位置OSP的与激光L的扫描对应的裂纹角度θ，根据各个测定数据，制作图9的图表以及上述的近似式。

在校正轨迹决定工序中，基于测定工序的结果，决定激光L的扫描轨迹。具体而言，基于上述的近似式，计算使裂纹角度θ成为0°的裂纹CR2与激光L的距离CDA(参照图9)。对在测定工序中实施的针对多个偏置位置OSP的测定结果执行该计算。

之后，计算出的距离CDA成为在各偏置位置OSP处所需的相对于割断预定线CL的激光L的校正偏置量(校正偏离距离)CDB(CDB＝CDA)。

如图11所示，针对在母玻璃板MG的割断预定线CL设定的各基准位置BP1～BP5，设定反映了校正偏置量(校正偏离距离)CDB1～CDB5的校正偏置位置COSP1～COSP5。

在校正轨迹决定工序中，设定在各校正偏置位置COSP1～COSP5通过的激光L的校正轨迹CST。具体而言，该校正轨迹CST从割断开始点CLa到割断结束点CLb由将各校正偏置位置COSP1～COSP5连结的多个直线状轨迹CST1～CST6的组合构成。

该校正轨迹CST的始点与割断预定线CL的割断开始点CLa一致。另外，校正轨迹CST的终点与割断预定线CL的割断结束点CLb一致。即，校正轨迹CST的校正偏置位置COSP1～COSP5设定为相对于除割断开始点CLa以及割断结束点CLb以外的割断预定线CL的中途部向母玻璃板MG的相当于第一玻璃板G1的区域侧与该割断预定线CL偏离。另外，校正轨迹CST在母玻璃板MG的相当于第一玻璃板G1的区域中相对于割断预定线CL构成为凹状。

在上述的校正轨迹决定工序后，执行针对产品用的母玻璃板MG的割断工序。在激光照射工序中，沿着所设定的校正轨迹CST对母玻璃板MG照射激光L，从而能够使裂纹CR2沿着割断预定线CL发展。由此，能够精度良好地切断母玻璃板MG。例如，在母玻璃板MG的一边的长度尺寸L1为150mm并且不校正时的最大偏移量DVmax为0.6mm的情况下，通过实施上述的校正，从而能够使最大偏移量DVmax小于0.2mm(DVmax＜0.2mm)。

需要说明的是，测定工序中的图表的制作、近似式的制作、计算以及校正轨迹决定工序中的各种计算既可以由计算机执行，也可以由测定者自身进行。裂纹角度θ以及裂纹CR2与激光L的距离D2可以通过解析而计算出，例如，在利用导热解析求出温度分布后，通过使用该温度分布的热应力解析求出应力分布，之后，进行使用该应力分布的龟裂发展解析，从而能够计算出距离D2。

图12示出本发明的玻璃板的制造方法的第二实施方式。在该例子中，在割断工序中，利用从冷却装置4喷射的冷媒R(例如空气)冷却激光L的照射部位(激光光斑SP)的周围。

冷却装置4构成为跟随激光照射装置3移动。冷却装置4从其喷嘴将冷媒R朝向激光L的照射部位(激光光斑SP)以及其周围喷射。作为冷媒R，在空气以外优选使用He、Ar等非活性气体、不氧化的N₂气体。在本实施方式中，利用冷媒R冷却激光L的照射部位以及其周围，从而能够更显著地产生用于使裂纹CR2发展的热冲击。在使用CO激光的情况下，由于CO激光吸收水分，因此在水分的作用下CO激光的输出衰减。因而，不将水用作冷媒R较佳。但是，在有效利用输出的衰减的情况下，不限于此。

需要说明的是，激光照射装置3与冷却装置4也可以一体地构成。例如，也可以是，将冷却装置4的喷嘴的喷射口设为环状，在该环状的喷射口的内侧配置激光照射装置3。

通过将激光L的照射部位(激光光斑SP)的周围冷却，从而能够减小裂纹CR2从割断预定线CL的偏移量。冷却能够从激光L的照射部位(激光光斑SP)的后方、前方以及侧方进行，但在进一步减小偏移的观点中，优选为如图12那样从后方进行。需要说明的是，前方、后方以及侧方以激光L的扫描方向(行进方向)为基准。例如，从前方进行冷却的意思是指使用配置于比激光光斑SP(激光照射装置3)靠割断结束点CLb侧的位置的冷却装置4进行冷却。另外，从后方进行冷却的意思是指使用配置于比激光光斑SP(激光照射装置3)靠割断开始点CLa侧的位置的冷却装置4进行冷却。

冷却装置4的喷嘴喷射冷媒R的喷射范围可以不与激光光斑SP重叠。即，冷媒R也可以向离开激光光斑SP的位置喷射。在进一步减小裂纹CR2的偏移的观点中，冷却装置4的喷嘴喷射冷媒R的喷射范围与激光光斑SP之间的距离越短越优选，冷媒R的喷射范围优选为与激光光斑SP局部或者全部重叠。这里，喷嘴喷射冷媒R的喷射范围(冷却范围)是指从喷嘴喷射出的冷媒R直接到达母玻璃板MG并进行冷却的范围的意思，与母玻璃板MG接触而改变了流动方向的冷媒R间接到达激光光斑SP并进行冷却的情况除外。

需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式的结构，也并不限定于上述的作用效果。本发明能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

在上述的实施方式中，示出了在母玻璃板MG的第一表面MG1形成初始裂纹CR1并向第一表面MG1照射激光L从而将该母玻璃板MG切断的例子，但本发明并不限定于该结构。例如，通过在第一表面MG1(一方的表面)形成初始裂纹CR1，并向第二表面MG2(另一方的表面)照射激光L，也能够将母玻璃板MG切断。

在上述的实施方式中，例示出相对于除割断开始点CLa以及割断结束点CLb以外的割断预定线CL的一部分向与该割断预定线CL偏离的位置照射激光L的激光照射工序，但本发明并不限定于该结构。例如，也可以是，在激光照射工序中，向与割断开始点CLa偏离的位置、与割断结束点CLb偏离的位置照射激光L。

在上述的实施方式中，例示出在测定工序中求出裂纹CR2与激光L的距离D2和裂纹角度θ的关系，并在校正轨迹决定工序中将裂纹角度θ成为0°的距离D2(CDA)设为校正偏置量(校正偏离距离)CDB的结构，但本发明并不限定于该结构。由于D2＝DV+D3，因此也可以是，在测定工序中求出偏置量D3与裂纹角度θ的关系，并在校正轨迹决定工序中将对使裂纹角度θ成为0°的偏置量D3加上裂纹角度θ的测定位置MSP与割断预定线CL之间的距离DV而得到的值作为校正偏置量(校正偏离距离)CDB(CDB＝D3+DV)。

在上述的实施方式中，例示出基于裂纹角度θ等校正激光L的扫描轨迹的结构，但本发明并不限定于该结构。例如，也可以将校正轨迹CST设为圆弧状、抛物线状。在将校正轨迹CST设为圆弧状的情况下，曲率半径根据最大偏移量DVmax适当设定即可。

实施例

以下，对与本发明的热应力σ_T的条件相关的实施例进行说明，但本发明并不限定于该实施例。

本发明人等使用激光照射装置，进行了玻璃板的切断试验。该试验以不同的条件(输出，扫描速度，照射直径)连续地向厚度不同的多个母玻璃板照射CO激光。沿着构成为凹状的校正轨迹照射激光，从而沿着直线状的割断预定线将母玻璃板割断为小片的玻璃板。在该切断试验中，作为母玻璃板的试样，使用无碱玻璃、钠玻璃、硼硅酸玻璃。在切断试验中，通过使用CO激光，从而能够良好地割断全部母玻璃板。

另外，由下述的数学式1计算出例如在将厚度为0.5mm的母玻璃板切断的情况下的热应力σ_T(MPa)。将计算结果表示在表3中。

[数学式1]

其中，E为母玻璃板的杨氏模量(MPa)，α为母玻璃板的热膨胀系数(/K)，ν为母玻璃板的泊松比，ΔT为激光对母玻璃板的照射位置处的温度(K)与离开所述照射位置的位置处的温度(K)之差。

[表3]

玻璃类别	无碱玻璃	无碱玻璃	硼硅酸玻璃	钠玻璃	钠玻璃
						杨氏模量(GPa)	73	80	77	73	70
热膨胀系数(×10<sup>-7</sup>/K)	38	45	66	90	91
						泊松比	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
厚度(mm)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.55
						输出(W)	38	38	38	38	38
速度(mm/sec)	20	40	70	90	90
						照射直径(mm)	6	6	6	6	6
ΔT(K)	550	420	320	250	260
						σ<sub>T</sub>(MPa)	95	95	102	103	104

如表3所示，不论玻璃的种类如何，期望的是，在切断时使大致100MPa程度的热应力σ_T作用于母玻璃板，以便在厚度为0.5mm程度的母玻璃板得到良好的切断面。

用于得到适当的切断面获的热应力σ_T按照母玻璃板的厚度而不同。本发明人等进行了利用CO激光切断厚度不同的多个母玻璃板的试验，并确认了母玻璃板的厚度与热应力的关系。对作为母玻璃板的试样的无碱玻璃、钠玻璃、硼硅酸玻璃实施了该切断试验。在图13中示出切断试验中的母玻璃板的厚度与热应力的关系。在图13所示的试验条件下，均能够得到良好的切断面。

根据该试验结果，本发明人等发现在利用CO激光将母玻璃板切断的情况下，期望的是，以按照上述的数学式1算出的母玻璃板的热应力σ_T(MPa)满足下述的数学式2的方式实施激光照射工序，以得到良好的切断面。

[数学式2]

40+60t≤σ_T≤90+60t

其中，t为母玻璃板的厚度(mm)。

需要说明的是，关于母玻璃板的温度测定，在激光的照射位置以及向前方离开该照射位置10mm的偏离位置，利用玻璃温度测定用热象仪(Optris公司制PI450G7)分别测定了该母玻璃板的上表面温度。将激光的照射位置处的温度与离开该照射位置的偏离位置处的温度之差设为上述的温度差ΔT。激光的照射中的母玻璃板的温度通过变更输出与加工速度条件而变化。偏离位置的温度与室温为相同程度。

附图标记说明

CL 割断预定线

CR1 初始裂纹

CR2 裂纹

CST 校正轨迹

G1 第一玻璃板

G2 第二玻璃板

W1 第一玻璃板的宽度

W2 第二玻璃板的宽度

L 激光

MG 母玻璃板

MG1 母玻璃板的表面(第一表面)

MG2 母玻璃板的表面(第二表面)。

Claims (6)

1.一种玻璃板的制造方法，包括：初始裂纹形成工序，在母玻璃板形成初始裂纹；以及激光照射工序，通过向所述母玻璃板照射激光，从而以所述初始裂纹为起点使裂纹沿着割断预定线发展并且在所述母玻璃板的厚度方向上发展，将所述母玻璃板割断为第一玻璃板与第二玻璃板，

所述玻璃板的制造方法的特征在于，

在所述激光照射工序中，在所述割断预定线的至少一部分，向与所述割断预定线偏离的位置照射所述激光，以使所述裂纹沿着所述割断预定线发展。

2.根据权利要求1所述的玻璃板的制造方法，其中，

所述第一玻璃板的宽度比所述第二玻璃板的宽度大，

在所述激光照射工序中，相对于所述割断预定线的中途部，将所述激光向相当于所述第一玻璃板的区域侧偏离而向所述母玻璃板照射。

3.根据权利要求2所述的玻璃板的制造方法，其中，

所述母玻璃板呈矩形形状，

所述割断预定线构成为直线状，

在所述激光照射工序中，所述激光沿着相对于所述割断预定线构成为凹状的轨迹向所述母玻璃板照射。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，

所述玻璃板的制造方法包括在所述激光照射工序之前校正激光对所述母玻璃板的扫描轨迹的校正工序，

所述校正工序包括：

测定工序，在使所述激光与所述割断预定线偏离而进行扫描的情况下，将所述裂纹的发展方向的变化作为裂纹角度来进行测定；以及

校正轨迹决定工序，基于在所述测定工序中测定出的所述裂纹角度，设定所述激光照射工序中的使所述激光与所述割断预定线偏离的距离。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，

所述激光为CO激光。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，

在按照以下的数学式1算出的所述母玻璃板的热应力σ_T(MPa)满足以下的数学式2的条件下实施所述激光照射工序，

[数学式1]

其中，E为母玻璃板的杨氏模量(MPa)，α为母玻璃板的热膨胀系数(/K)，ν为母玻璃板的泊松比，ΔT为激光对母玻璃板的照射位置处的温度(K)与离开所述照射位置的位置处的温度(K)之差，

[数学式2]

40+60t≤σ_T≤90+60t

其中，t为母玻璃板的厚度(mm)。

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