CN1638931A - 脆性材料基板的划线方法及划线装置 - Google Patents

Abstract

沿着母玻璃基板(50)的表面上的划线预定线(SL)，连续地照射激光束，以使形成比母玻璃基板的软化点的温度要低的激光点(LS)，并且通过沿着划线预定线(SL)来冷却接近于该激光点(LS)的区域，从而形成主冷却点(MCP)，沿着划线预定线(SL)连续地形成裂纹。在这种情况下，在比主冷却点(MCP)更靠近激光点(LS)的一侧，形成预先对接近于主冷却点(MCP)且沿着划线预定线(SL)的区域进行冷却的辅助冷却点(ACP)。

Description

脆性材料基板的划线方法及划线装置

技术领域

本发明涉及划线方法及划线装置，其为了截断使用于平板显示器(以下，称为FPD)中的玻璃基板、半导体晶片等的脆性材料基板，而在脆性材料基板的表面上形成划痕线。

背景技术

以下，对下述情况的现有技术进行说明：在用于各种平板显示器中的脆性材料基板的一种即玻璃基板或粘合该脆性材料基板而成的母脆性材料基板上形成划痕线。

将一对玻璃基板相互粘合而构成的液晶显示面板等的FPD，在使一对母玻璃基板彼此相互粘合之后，将各母玻璃基板截断，使其成为构成FPD的规定大小的玻璃基板。各母玻璃基板预先通过金刚石制的切断器而形成划痕线之后，沿该划痕线进行截断。又，有时由于平板显示器的种类或制造方法的不同，而在粘合前的母玻璃基板上形成划痕线，从而截断该母玻璃基板。

若通过切断器而机械地形成划痕线，则形成的划痕线的周边部处于蓄积了残留的应力的状态。若沿着划痕线截断母玻璃基板，则在被截断并形成的玻璃基板的表面上的侧缘的边缘部及其周边部上蓄积有残留的应力。这样的残留应力是使不必要的裂纹在玻璃基板的表面附近延伸的潜在应力，若该残留的应力释放，则可能会产生不必要的裂纹而使玻璃基板的截断面的边缘部破裂。由于玻璃基板的截断面的边缘部破裂而产生的碎片可能会对要制造的FPD带来不好的影响。

近年来，在实际应用中，为了在母玻璃基板的表面上形成划痕线而大多使用激光束。在使用激光束而于母玻璃基板上形成划痕线的方法中，如图8所示，相对于母玻璃基板50，从激光振荡装置61照射激光束LB。从激光振荡装置61照射的激光束LB在母玻璃基板50的表面上形成沿着母玻璃基板50上的划线预定线SL的椭圆形状的激光点LS。使母玻璃基板50与由激光振荡装置61照射的激光束LB沿着激光点LS的长度方向相对地移动。

母玻璃基板50通过激光束LB而被加热到比使母玻璃基板50软化的温度低的温度。由此，形成了激光点LS的母玻璃基板50的表面不会软化地被加热。

又，从冷却喷嘴62将冷却水等的冷卸介质喷射到母玻璃基板50的表面的激光束LB照射区域的附近，以使形成划痕线。在由激光束LB照射的母玻璃基板50的表面上，由于激光束LB所进行的加热而产生压缩应力，并且由于喷射冷却介质而产生拉伸应力。这样，因为在产生了压缩应力的区域所邻接的区域上产生拉伸应力，所以在两区域之间产生基于各自应力的应力梯度，在母玻璃基板50上，从预先形成于母玻璃基板50端部的切口TR开始，沿着划线预定线SL，在母玻璃基板50的厚度方向(垂直方向)上形成垂直裂纹。即，该垂直裂纹的线是划痕线。

这样一来，因为形成于母玻璃基板50的表面的垂直裂纹极小、通常用肉眼不能看到，所以称为隐蔽裂纹BC。

图9是模式地表示通过激光划线装置而划线的母玻璃基板50上的隐蔽裂纹BC的形成状态的立体图，图10是模式地表示该母玻璃基板50上的物理变化状态的俯视图。

从激光振荡装置61振荡产生的激光束在母玻璃基板50的表面上形成椭圆形状的激光点LS。进行照射使得激光点LS的长轴与划线预定线SL一致。

在这种情况下，形成于母玻璃基板50上的激光点LS，其外周缘部的热能量强度比中央部的热能量强度要大。这样的激光点LS形成热能量强度呈高斯分布的激光束，即，热能量分布为长轴方向的各端部的热能量强度最大。因此，在位于划线预定线SL上的长轴方向的各端部上，热能量强度为最大，被夹于各端部之间的激光点LS的中央部分的热能量强度比各端部的热能量强度要小。

母玻璃基板50沿着激光点LS的长轴方向相对地移动，因此，母玻璃基板50在沿着划线预定线SL而被激光点LS的长轴方向的一方端部的大的热能量强度加热之后，被激光点LS的中央部的小的热能量强度加热，进而，其后被大的热能量强度加热。其后，从冷却喷嘴62将冷却介质喷射到冷却点CP上，所述冷却点CP例如在长轴方向上与激光点LS的后方一侧端部相距有规定的间隔L。

由此，在激光点LS与冷却点CP之间产生温度梯度，相对于冷却点CP在与激光点LS相反一侧的区域产生大的拉伸应力。利用该拉伸应力，从预先形成于母玻璃基板50端部的切口TR开始，沿着划线预定线，在母玻璃基板50的厚度t的方向上形成垂直裂纹。

母玻璃基板50通过椭圆形状的激光点LS而被加热。在这种情况下，母玻璃基板50虽然由于激光点LS一方的端部的大的热能量强度而使热量从其表面向内部三维地传递，但是由于激光点LS相对于母玻璃基板50相对地移动，被激光点LS的前端部加热的部分在被激光点LS的中央部的小的热能量强度加热之后，再次，被激光点LS的后端部的大的热能量强度加热。

这样，母玻璃基板50的表面被大的热能量强度加热之后，在被小的热能量强度加热期间，其热量确实被传导至内部。又，此时，防止母玻璃基板50的表面继续被大的热能量强度加热，从而能够防止母玻璃基板50表面的软化。其后，若再次通过大的热能量强度来加热母玻璃基板50，则确实地加热至母玻璃基板50的内部，在母玻璃基板50的表面及内部产生压缩应力。通过在产生这样的压缩应力的区域附近的冷却点CP上喷射冷却介质，产生拉伸应力。

若在由激光点LS所形成的加热区域上产生压缩应力，在由冷却介质所形成的冷却点CP上产生拉伸应力，则通过产生于激光点LS与冷却点CP之间的热扩散区域上的压缩应力，相对于冷却点CP在与激光点LS相反一侧的区域产生大的拉伸应力。利用该拉伸应力，从预先形成于母玻璃基板50端部的切口TR开始，沿着划线预定线产生隐蔽裂纹。

若作为划痕线的隐蔽裂纹BC形成在母玻璃基板50上，则母玻璃基板50被供给到下一个截断工序，在隐蔽裂纹BC的两侧对母玻璃基板50施力，以使产生使隐蔽裂纹BC沿母玻璃基板50的厚度方向伸展的弯曲力矩。由此，母玻璃基板50沿着隐蔽裂纹BC而被截断，所述隐蔽裂纹BC沿着划痕预定线SL而形成。

在这样的划线装置中，形成于母玻璃基板50的表面上的激光点LS的热能量强度分布为：在长轴方向上热能量强度最大。这样，热能量强度在长轴方向的各端部最大，2级地加热母玻璃基板50的表面，由此，母玻璃基板50处于热量已传递至基板内部的状态。因此，仅通过形成冷却点CP的冷媒所进行的冷却，不能在与冷却点CP之间得到充分的热应力梯度，从而不能形成深的隐蔽裂纹(垂直裂纹)。因而，可能会在前述截断工序中产生母玻璃基板50的截断不良。

在这样的情况下，必须减慢母玻璃基板50与激光点LS的相对移动速度，延长通过激光点LS的端部进行加热的时间，其结果，可能不会高效地形成隐蔽裂纹BC。

本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种能够高效且可靠地在母玻璃基板等的脆性材料基板上形成划痕线的脆性材料基板的划线方法及划线装置。

发明内容

本发明的脆性材料基板的划线方法，沿着脆性材料基板的表面上的划线预定线，连续地照射激光束并使其移动，以形成温度比该脆性材料基板的软化点低的激光点，通过冷却介质对该激光点的后方的沿着划线预定线的区域附近进行冷却，从而形成冷却点，沿着划线预定线连续地形成隐蔽裂纹，其特征在于，在比所述冷却点更靠近激光点的一侧，一边形成用于通过冷媒预先对沿着划线预定线的区域进行冷却的至少一个辅助冷却点，一边进行划线。

前述辅助冷却点利用冷却温度比形成前述冷却点的冷却温度高的冷媒形成。

又，本发明的脆性材料基板的划线装置，具备：激光束照射机构，一边连续地照射激光束一边使其移动，以在该脆性材料基板的表面上形成温度比脆性材料基板的软化点低的激光点；冷却机构，通过冷媒对由该激光点加热的区域后方的沿着划线预定线的区域附近连续地进行冷却；沿着脆性材料基板的表面上的划线预定线形成隐蔽裂纹，其特征在于，具有至少一个辅助冷却机构，其利用温度比冷却机构的冷媒的温度高的冷媒，冷却比由该冷却机构所冷却的区域更靠由前述激光束照射机构所形成的激光点一侧的区域。

附图说明

图1是模式地表示本发明的划线方法的实施状态的俯视图。

图2是表示本发明的划线装置的实施方式的一例的正视图。

图3是表示在实施例1中形成了隐蔽裂纹的结果的图。

图4是表示在实施例2中形成了隐蔽裂纹的结果的图。

图5是表示在实施例3中形成了隐蔽裂纹的结果的图。

图6是表示在实施例4中形成了隐蔽裂纹的结果的图。

图7是模式地表示本发明的其它实施方式的俯视图。

图8是用于说明使用了激光束的现有激光划线装置的动作的示意图。

图9是模式地表示通过该激光划线装置而划线的母玻璃基板上的隐蔽裂纹的形成状态的立体图。

图10是模式地表示通过该激光划线装置而划线的母玻璃基板上的物理变化状态的俯视图。

具体实施方式

图1是模式地表示本发明的脆性材料基板的划线方法的实施状态的母玻璃基板表面的概略俯视图。实施该划线方法用于以下目的：例如，在截断母玻璃基板，而形成多个构成液晶显示面板等的FPD的玻璃基板之际，在截断母玻璃基板之前，在母玻璃基板上形成作为划痕线的隐蔽裂纹。

如图1所示，在母玻璃基板50的表面上，沿着划线预定线SL，通过激光束的照射而形成激光点LS1。另外，在母玻璃基板50的表面上的划线预定线SL的划线开始位置附近的母玻璃基板50的侧缘部上，预先形成有沿着该划线预定线的切口(断缝)TR。

激光点LS1成为椭圆形状，在长径沿着划线预定线SL的状态下，相对于母玻璃基板50的表面沿箭头A所示方向相对地移动。

在这种情况下，形成于母玻璃基板50上的激光点LS1，其外周缘部的热能量强度比中央部的热能量强度要大。这样的激光点LS1形成热能量强度呈高斯分布的激光束，即，热能量分布为长轴方向的各端部的热能量强度最大。因此，在位于划线预定线SL上的长轴方向的各端部上，热能量强度分别为最大，被夹于各端部之间的激光点LS1的中央部分的热能量强度比各端部的热能量强度要小。

椭圆形状的激光点LS1沿着母玻璃基板50的表面的划线预定线SL移动，对划线预定线SL依次进行加热。

激光点LS1以比母玻璃基板50软化的软化点温度低的温度，且相对于母玻璃基板50高速地移动，同时对母玻璃基板50进行加热。由此，形成了激光点LS1的母玻璃基板50的表面不会熔融地被加热。

在母玻璃基板50的表面上，在激光点LS1的行进方向的后方形成主冷却点MCP。主冷却点MCP通过以下方式形成：从冷却喷嘴向母玻璃基板50的表面喷射冷却水、水与压缩空气的混合流体、压缩空气、氦气、氮气、二氧化碳气体等的冷却介质，从而对母玻璃基板50的表面进行冷却；相对于母玻璃基板50在与激光点LS1相同的方向上、且、以与激光点LS1的移动速度相等的速度，沿着母玻璃基板50的表面的划线预定线SL移动。

又，在母玻璃基板50的表面上，在主冷却点MCP的行进方向的前方，沿着划线预定线SL形成有与主冷却点MCP接近的辅助冷却点ACP。辅助冷却点ACP通过以下方式形成：从冷却喷嘴向母玻璃基板50的表面喷射冷却水、水与压缩空气的混合流体、压缩空气、氦气、氮气、二氧化碳气体等的冷却介质，喷射到辅助冷却点ACP上的冷媒的温度比喷射到主冷却点MCP上的冷媒的温度要高，在这样的状态下对母玻璃基板50的表面进行冷却。辅助冷却点ACP也与主冷却点MCP同样地，相对于母玻璃基板50在与激光点LS1相同的方向上、且、以与激光点LS1的移动速度相等的速度，沿着母玻璃基板50的表面的划线预定线SL移动。

母玻璃基板50的表面沿着划线预定线SL而被激光点LS1依次加热之后，其加热部分在即将被形成主冷却点MCP的冷媒冷却之前，通过形成辅助冷却点ACP的冷媒而在比主冷却点MCP高的冷却温度下冷却，其后，通过形成主冷却点MCP的冷媒而被冷却到比辅助冷却点ACP低的温度。

母玻璃基板50若通过激光点LS1而被加热，则在其表面上产生压缩应力，其后，在通过形成辅助冷却点ACP的冷媒而一度被冷却后，通过形成主冷却点MCP的冷媒而被进一步冷却。由此，沿着划线预定线，形成在垂直方向上变深的隐蔽裂纹BC的线。

在通过激光点LS1而加热母玻璃基板50的表面使得产生压缩应力之后，通过形成辅助冷却点ACP的冷媒而对母玻璃基板50的表面一度进行冷却，由此，产生拉伸应力。在产生了这样的拉伸应力的状态下，若进一步通过形成主冷却点MCP的冷媒进行冷却，则因为在母玻璃基板50的表面上处于已产生拉伸应力的状态，所以由形成主冷却点MCP的冷媒所进行的冷却而产生的拉伸应力易于作用在母玻璃基板50的表面上，在母玻璃基板50上沿着垂直方向形成较深的隐蔽裂纹BC。

又，在图10所示的现有技术的由激光所进行的划线方法中，因为在由激光点LS对母玻璃基板50的表面进行加热之后，喷射冷却介质来冷却母玻璃基板50的表面，所以除了形成隐蔽裂纹之外还产生了无用的热冲击。

在本发明的划线方法中，通过在主冷却点MCP与激光点LS1之间设置辅助冷却点ACP，能够缓和上述无用的热冲击，将由热冲击而失去的能量用于使隐蔽裂纹伸长的力。

若作为划痕线的隐蔽裂纹形成于母玻璃基板50上，则母玻璃基板50被供给到下一个截断工序，在隐蔽裂纹的两侧对母玻璃基板50施力，以使产生使隐蔽裂纹沿母玻璃基板50的厚度方向伸展的弯曲力矩。由此，母玻璃基板50沿着隐蔽裂纹而被截断，所述隐蔽裂纹沿着划痕预定线SL而形成。

图2是表示本发明的脆性材料基板的划线装置的实施方式的概略构成图。本发明的划线装置例如是形成用于从母玻璃基板50截断为FPD所使用的多个玻璃基板的划痕线的装置。如图2所示，该划线装置具有在水平架台11上沿规定的水平方向(Y方向)往复移动的滑台12。

滑台12在水平的状态下可沿各导轨14及15滑动地被支承，所述导轨14及15在架台11的上表面上沿着Y方向平行地配置。在两导轨14及15的中间部上以通过马达(未图示)而旋转的方式与各导轨14及15平行地设有丝杠13。丝杠13可正转及反转，球形螺母16在旋合的状态下安装在该丝杠13上。球形螺母16以不旋转的状态一体地安装在滑台12上，通过丝杠13的正转及反转而沿着丝杠13朝两方向滑动。由此，一体地安装有球形螺母16的滑台12沿着各导轨14及15在Y方向上滑动。

台座19以水平的状态配置于滑台12上。台座19可滑动地支承于一对导轨21上，所述导轨21平行地配置于滑台12上。各导轨21沿着与滑台12的滑动方向即Y方向垂直的X方向配置。又，在各导轨21间的中央部上与各导轨21平行地配置有丝杠22，丝杠22可通过马达23而正转或反转。

球形螺母24在旋合的状态下安装在丝杠22上。球形螺母24以不旋转的状态一体地安装在台座19上，通过丝杠22的正转及反转而沿着丝杠22朝两方向移动。由此，台座19在沿着各导轨21的X方向上滑动。

在台座19上设有旋转机构25，作为切断对象的母玻璃基板50所载置的旋转台26以水平状态设于该旋转机构25上。旋转机构25使旋转台26围绕沿着垂直方向的中心轴而进行旋转，能够使旋转台26旋转到与基准位置成任意的旋转角度θ。母玻璃基板50通过例如吸引卡盘而被固定在旋转台26上。

支承台31与旋转台26留有适当间隔地配置于旋转台26的上方。该支承台31在水平状态下被支承于以垂直状态配置的光学支架33的下端部。光学支架33的上端部安装在设于架台11上的安装台32的下表面上。在安装台32上设有使激光束振荡的激光振荡器34，从激光振荡器34振荡产生的激光束照射到保持于光学支架33内的光学系统中。

从激光振荡器34振荡产生的激光束，其热能量强度分布为正态分布，通过设于光学支架33内的光学系统，形成如图1所示的椭圆形状的激光点LS1，且，以其长轴方向与旋转台26的移动方向即X方向平行的方式照射到载置于旋转台26上的母玻璃基板50上。

辅助冷却喷嘴41与光学支架33留有适当间隔、且、与载置于旋转台26上的母玻璃基板50对置地配置在支承台31上。该辅助冷却喷嘴41将冷却水、水与压缩空气的混合流体、压缩空气、氦气等的冷却介质，喷射到通过从光学支架33照射的激光束而形成于母玻璃基板上的激光点LS1的后方的位置。

又，在支承台31上，与该辅助冷却喷嘴41相距4mm以上的间隔地配置有主冷却喷嘴37。该主冷却喷嘴37将冷却水、水与压缩空气的混合流体、压缩空气、氦气等的冷却介质，喷射到由辅助冷却喷嘴41冷却的母玻璃基板的后方的位置。从主冷却喷嘴37喷射到母玻璃基板50上的冷却介质的冷却温度比从辅助冷却喷嘴41吹到母玻璃基板50上的冷却介质的冷却温度要低。

又，在支承台31上，相对于从光学支架33照射的激光点LS1，在与主冷却喷嘴37相反的一侧，与载置于旋转台26上的母玻璃基板50对置地设有刀轮35。刀轮35沿着从光学支架33照射的激光点LS1的长轴方向配置，在载置于旋转台26上的母玻璃基板50的侧缘部上，沿着划线预定线的方向形成切口(断缝)。

另外，通过控制部(未图示)来控制滑台12及台座19的定位、旋转机构25、激光振荡器34等。

在通过这样的划线装置而在母玻璃基板50的表面上形成隐蔽裂纹的情况下，首先，将母玻璃基板50的尺寸、划线预定线的位置等的信息输入到控制部中。

然后，母玻璃基板50被载置于旋转台26上并通过吸引机构而被固定。若达到这样的状态，则通过CCD摄像机38及39，对设在母玻璃基板50上的对准标记进行摄像。被摄像的对准标记通过监视器28及29进行显示，在图像处理装置中对母玻璃基板50上的对准标记的位置信息进行处理。

若旋转台26相对于支承台31而被定位，则旋转台26沿着X方向滑动，母玻璃基板50的侧缘部中的划线预定线与刀轮35对置。然后，刀轮35下降，在母玻璃基板50的划线预定线的侧缘部上形成切口(断缝)TR。

其后，旋转台26沿着划线预定线在X方向上滑动，同时从激光振荡装置34振荡产生激光束，且从辅助冷却喷嘴41喷射冷却水等的冷却介质，并且从主冷却喷嘴37将冷却水等与压缩空气一起喷射出来。

通过从激光振荡装置34振荡产生的激光束，在母玻璃基板50上，沿着母玻璃基板50的扫描方向而形成沿X轴方向变长的椭圆形状的激光点LS1。然后，在该激光点LS1的后方，从辅助冷却喷嘴41沿着划线预定线喷射冷却介质，从而形成辅助冷却点ACP。进而，在该辅助冷却点ACP的后方，从主冷却喷嘴37沿着划线预定线喷射冷却介质，从而形成主冷却点MCP。

由此，如前所述，若由激光点LS1进行加热，则利用辅助冷却点ACP及主冷却点MCP的冷却而形成的应力梯度，与未采用辅助冷却点ACP的迄今为止的情况相比，在母玻璃基板50上更深地形成有垂直的隐蔽裂纹。

若在母玻璃基板50上形成有隐蔽裂纹，则母玻璃基板50被供给到下一个截断工序，对母玻璃基板施力，使得弯曲力矩作用在隐蔽裂纹的宽度方向上。由此，母玻璃基板50从设于其侧缘部的切口TR开始，沿着隐蔽裂纹而被截断。

另外，在以上的实施方式的说明中，虽然分别通过从主冷却喷嘴37及辅助冷却喷嘴45直接将冷却介质喷射到划线预定线SL上来形成主冷却点MCP及辅助冷却点ACP，但优选地为以下构成：例如，具有使主冷却喷嘴37及辅助冷却喷嘴45单独地沿X方向及Y方向移动的机构，能够在划线预定线上自如地调节激光点LS1与辅助冷却点ACP的间隔以及辅助冷却点ACP与主冷却点MCP的间隔，或者将辅助冷却点ACP与主冷却点MCP的位置设定为在划线预定线上错开的位置。

又，在本发明的实施方式中，虽然使用液晶显示面板的母玻璃基板来作为脆性材料基板的一例进行说明，但是本发明也适用于粘合玻璃基板、单板玻璃、半导体晶片、陶瓷等的划线加工。

又，在上述为止的说明中，虽然对形成于母玻璃基板50上的激光点LS1的外周缘部的热能量强度比中央部的热能量强度大的情况进行了说明，但是激光点LS1的热能量分布为高斯分布也可以。

(实施例)

接着，使用该划线装置，对在各种条件下于玻璃基板上形成隐蔽裂纹的实施例进行说明。

(实施例1)

从激光振荡器34振荡产生的激光束设为200W，照射在厚度3.0mm的钠钙玻璃基板上而形成了隐蔽裂纹。形成于玻璃基板上的激光点LS1是例如长轴40mm、短轴1.5mm的椭圆形状，通过从主冷却喷嘴37喷射的冷媒而形成的主冷却点MCP形成于距离激光点LS1的中心85mm的位置，又，通过从辅助冷却喷嘴41喷射的冷媒而形成的辅助冷却点ACP形成在与主冷却点MCP相距10mm的激光点LS1的一侧的位置上。

使用前端内径为0.6mm的喷嘴作为主冷却喷嘴37，使用前端内径为0.8mm的喷嘴作为辅助冷却喷嘴41。

在与玻璃基板的表面相距5mm的高度，从主冷却喷嘴37以0.5Mpa(流量：10L/min)的压力喷射水与压缩空气的混合流体。又，在与玻璃基板的表面相距1mm的高度，从辅助冷却喷嘴41也以0.2Mpa(流量：14L/min)的压力喷射压缩空气。进而，玻璃基板的移动速度从100mm/s到180mm/s，以10mm/s为单位而阶梯地变化，在玻璃基板上形成隐蔽裂纹，测定其深度δ。其结果如图3所示。另外，为了便于比较，在图3中也一并标出未由辅助冷却喷嘴41形成辅助冷却点ACP时的隐蔽裂纹的深度δ。

在这种情况下，通过由辅助冷却喷嘴41形成辅助冷却点ACP，与未形成辅助冷却点ACP的情况相比，隐蔽裂纹的深度δ加深10％左右。

(实施例2)

将玻璃基板设为厚度1.1mm的钠钙玻璃基板，从主冷却喷嘴37以0.5Mpa(流量：10L/min)的压力喷射水与压缩空气的混合流体。又，从辅助冷却喷嘴41也以0.2Mpa(流量：14L/min)的压力喷射压缩空气，进而，与主冷却喷嘴37留有7mm的间隔地配置辅助冷却喷嘴41。玻璃基板的移动速度从100mm/s到400mm/s，以20mm/s为单位而阶梯地变化，在玻璃基板上形成隐蔽裂纹，测定其深度δ。其结果如图4所示。另外，为了便于比较，在图4中也一并标出未由辅助冷却喷嘴41形成辅助冷却点ACP时的隐蔽裂纹的深度δ。

又，其它实施条件与实施例1相同。

在这种情况下，通过由辅助冷却喷嘴41形成辅助冷却点ACP，与未形成辅助冷却点ACP的情况相比，隐蔽裂纹的深度δ也加深10％左右。

(实施例3)

使由辅助冷却喷嘴41形成的辅助冷却点ACP的位置相对于由主冷却喷嘴37形成的主冷却点MCP的位置在0mm～15mm之间变化，使通过辅助冷却喷嘴41喷射冷却介质时的压力在0.1Mpa(流量：7L/min)、0.2Mpa(流量：14L/min)及0.3Mpa(流量：21L/min)三者之间变化，除此之外的条件与实施例1相同，由此形成隐蔽裂纹，测定其深度δ。其结果如图5所示。

在这种情况下，使得辅助冷却喷嘴41与主冷却喷嘴37之间的距离为10mm左右，而在玻璃基板上形成辅助冷却点ACP，由此，与未形成辅助冷却点ACP的情况相比，隐蔽裂纹的深度δ加深10％左右。

(实施例4)

使由辅助冷却喷嘴41形成的辅助冷却点ACP的位置相距由主冷却喷嘴37形成的主冷却点MCP的距离在5mm～9mm之间变化，使通过辅助冷却喷嘴41喷射冷却介质时的压力在0.1Mpa(流量：7L/min)、0.2Mpa(流量：14L/min)及0.3Mpa(流量：21L/min)三者之间变化，除此之外的条件与实施例2相同，由此形成隐蔽裂纹，测定其深度δ。其结果如图6所示。

在这种情况下，使得辅助冷却喷嘴41与主冷却喷嘴37之间的距离为7mm左右，而在玻璃基板上也形成辅助冷却点ACP，由此，与未形成辅助冷却点ACP的情况相比，隐蔽裂纹的深度δ加深10％左右。

图7是模式地表示本发明的其它实施方式的俯视图。通过从激光振荡装置34振荡产生的激光束，在母玻璃基板50上，沿着母玻璃基板50的扫描方向而形成沿X轴方向变长的椭圆形状的激光点LS1。然后，在该激光点LS1的后方，从多个辅助冷却喷嘴41沿着划线预定线喷射冷却介质，从而形成多个辅助冷却点ACP。进而，在该多个辅助冷却点ACP的后方，从主冷却喷嘴37沿着划线预定线SL喷射冷却介质，从而形成主冷却点MCP。

母玻璃基板50的表面沿着划线预定线SL而被激光点LS1依次加热之后，其加热部分在即将通过主冷却点MCP被冷却之前，依次通过多个辅助冷却点ACP而在比形成主冷却点MCP的冷媒的温度高的温度下被冷却，其后，由形成主冷却点MCP的冷媒而在比形成辅助冷却点ACP的冷媒的温度低的温度下被冷却。

母玻璃基板50若通过激光点LS1而被加热，则在其表面上产生压缩应力，其后，在通过多个辅助冷却点ACP而一度被冷却后，通过主冷却点MCP而被进一步冷却。由此，沿着划线预定线，形成在垂直方向上变深的隐蔽裂纹的线。

又，在图8所示的现有技术的由激光所进行的划线方法中，因为在由激光点LS对母玻璃基板50的表面进行加热之后，喷射冷却介质来冷却母玻璃基板50的表面，所以除了形成隐蔽裂纹之外还产生了无用的热冲击。

通过在比主冷却点MCP靠近激光点LS1的一侧设置多个辅助冷却点ACP，能够缓和上述无用的热冲击，将由热冲击而失去的能量用于使隐蔽裂纹伸长的力，通过设多个辅助冷却点，能够依次冷却母玻璃基板，不会产生无用的热冲击，与辅助冷却点为1个的情况相比能够形成更深的隐蔽裂纹(垂直裂纹)。

因为在玻璃基板上形成主冷却点与辅助冷却点的冷却介质与在母玻璃基板上形成前述一个辅助冷却点的情况相同，所以在此不详细说明。

又，作为划线装置的构成，优选地为：例如，具有使主冷却喷嘴37及多个辅助冷却喷嘴41单独地沿X方向及Y方向移动的机构，能够在划线预定线上自如地调节激光点LS1与位于最靠近激光点一侧的辅助冷却点ACP的间隔、位于最靠近主冷却点MCP一侧的辅助冷却点ACP与主冷却点MCP的间隔、以及多个辅助冷却点相互的间隔，进而将多个辅助冷却点ACP与主冷却点MCP的位置设定为在划线预定线上错开的位置。

这样，通过在母玻璃基板上的激光点与主冷却点之间设置至少一个辅助冷却点来实现本发明。

工业实用性

这样，本发明的脆性材料基板的划线方法及划线装置，在形成于母玻璃基板等的脆性材料基板的表面上的激光点与主冷却点之间，在接近主冷却点的位置上形成辅助冷却点，所以能够较深地形成隐蔽裂纹，因此，能够高效地形成隐蔽裂纹。

Claims (3)

1.一种脆性材料基板的划线方法，沿着脆性材料基板的表面上的划线预定线，连续地照射激光束并使其移动，以形成温度比该脆性材料基板的软化点低的激光点，通过冷却介质对该激光点的后方的沿着划线预定线的区域附近进行冷却，从而形成冷却点，沿着划线预定线连续地形成隐蔽裂纹，

其特征在于，在比所述冷却点更靠近激光点的一侧，一边形成用于通过冷媒预先对沿着划线预定线的区域进行冷却的至少一个辅助冷却点，一边进行划线。

2.如权利要求1所述的脆性材料基板的划线方法，前述辅助冷却点利用冷却温度比形成前述冷却点的冷媒的冷却温度高的冷媒形成。

3.一种脆性材料基板的划线装置，具备：激光束照射机构，一边连续地照射激光束一边使其移动，以在该脆性材料基板的表面上形成温度比脆性材料基板的软化点低的激光点；

冷却机构，利用冷媒对由该激光点加热的区域后方的沿着划线预定线的区域附近连续地进行冷却；沿着脆性材料基板的表面上的划线预定线形成隐蔽裂纹，其特征在于，

具有至少一个辅助冷却机构，其利用温度比冷却机构的冷媒的温度高的冷媒，冷却比由该冷却机构所冷却的区域更靠由前述激光束照射机构所形成的激光点一侧的区域。

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