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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Glas,
und insbesondere ein Verfahren zum Schneiden von laminiertem Glas.
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Stand der Technik
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Als
herkömmliches,
typisches Verfahren zum Schneiden von Glas ist, wie in 6 gezeigt,
das Folgende bekannt: eine Ritzlinie (Kerbenlinie) 62 wird
auf der Oberfläche
des Glases 60 mit einer Klinge 61, wie beispielsweise
einer Diamantenklinge oder einer superharten Klinge gebildet, und
danach wird eine Brech-Kraft (Schlag-Trennungskraft) 63 von
einer rückseitigen
Fläche
ausgeübt,
um das Glas 60 entlang der Ritzlinie 62 zu brechen.
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Ein
Verfahren zum Schneiden von Glas unter Verwendung eines Lasers ist
ebenfalls bekannt. Ein im Patentdokument 1 offenbartes Verfahrens
umfasst, wie in 7 gezeigt ist, das Bestrahlen
des Glases 60 mit Infrarotlaserlicht 74, welches
in eine ovale Form geformt ist und relativ leicht durch das Glas
durchgelassen wird, und die Umgebung der Rückseite des laserbestrahlten
Abschnitts wird mit einem Kühlmittel 75 (wässrigen
Kühlungsmittel)
gekühlt.
Insbesondere wird ein Anfangsriss oder -bruch zuvor manuell an einem
Abschnitt erzeugt, an dem das Glas 60 geschnitten werden
soll. Dann wird der Laser 74 von dem Abschnitt aus eingestrahlt
und die Umgebung der Rückseite
des bestrahlten Abschnitts wird mit dem Kühlungsmittel 75 in
einer flüssigen Form
(oder gasförmigen
Form) gekühlt,
während
mit beidem das Glas 60 abgefahren wird. Dies gestattet es
dem Riss, sich aufgrund der thermischen Distorsion des Inneren des
Glases 60 in einer erwünschten Schneiderichtung
fortzusetzen, wodurch eine Ritzlinie 72 gebildet wird.
Indem eine Brech-Kraft 73 von einer rückwärtigen Fläche des Glases 60 ausgeübt wird,
nachdem die Ritzlinie 72 gebildet ist, wird das Glas 60 geschnitten.
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Ein
im Patentdokument 2 offenbartes Verfahren verwendet einen ultravioletten
Laser mit einer hohen Photonenenergie an Stelle des in 7 gezeigten
Infrarotlasers 74. Ein Ultraviolett-Laserstrahl wird mit
einer Linse kondensiert, und eine molekulare Bindung im Inneren
des Glases wird direkt gebrochen, wodurch eine Ritzlinie gebildet
wird, ohne einen Anfangsriss zu erzeugen. Somit wird das Kühlungsmittel 75 nicht
verwendet. Zum Brechen wird an Stelle eines mechanischen Schlages
ein Infrarotlaser verwendet.
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Patentdokument
3 schlägt
vor, dass Laserlicht von verschiedenen Arten von Laser-Oszillatoren in
zwei Systeme getrennt wird, und lineares Laserlicht auf die vordere
und die rückwärtige Fläche eines Substrats
angewendet wird. Beispiele des Substrats umfassen ein Glassubstrat
und ein Quarzsubstrat für eine
Flüssigkeitskristall-Anzeigevorrichtung
und eine Solarbatterie, und zwei Substrate werden laminiert. Das
lineare Laserlicht bildet Kratzlinien, d.h. Ritzlinien auf zwei
Substraten gleichzeitig oder nacheinander, und die Substrate, auf
denen die Ritzlinien ausgebildet werden, werden mit breitem Laserlicht
bestrahlt und somit aufgewärmt
und thermisch verformt, wodurch die Substrate entlang der Ritzlinien
getrennt oder gebrochen werden. Das lineare Laserlicht wird mit
Hilfe einer zylindrischen Linsenanordnung oder dergleichen in eine
rechteckige Form geformt.
Patentdokument 1: JP 9-150286 A
Patentdokument
2: JP 5-32428 A
Patentdokument 3: JP 2001-179473 A
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu
lösende
Probleme
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Gemäß dem Verfahren
des Schneidens mit der Klinge 61, wie beispielsweise einer
Diamantenklinge oder einer superharten Klinge, bestehen die Nachteile,
dass sich während
des Ritzens oder Brechens Mikro-Risse an dem Schneideabschnitt bilden, die
die Festigkeit des Glases vermindern, und dass Partikel erzeugt
werden, die während
des Schneidens verstreut werden. Darüber hinaus ist die Klinge 61 ein
Verbrauchsprodukt, so dass die Schneidevorrichtung jedes Mal angehalten
wird, wenn die Klinge 61 gewechselt wird.
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Obwohl
im Gegensatz dazu gemäß dem Schneideverfahren,
welches einen Infrarotlaser verwendet, verhindert werden kann, dass
Mikro-Risse und Partikel an dem Schneideabschnitt erzeugt werden,
muss ein Anfangsriss in einem Abschnitt ausgebildet werden, von
dem aus sich eine Ritzlinie erstreckt. Daher ist die Bedienung mühsam, und
wenn beispielsweise im Fall, dass sich schneidende Ritzlinien erzeugt
werden, eine Ritzlinie gebildet wird und dann eine Ritzlinie gebildet
wird, die die vorherige Ritzlinie schneidet, ist es schwierig, die
Ritzlinie an dem Schnittpunkt zu ziehen. Dementsprechend muss erneut
ein Anfangs-Riss an dem Kreuzungspunkt ausgebildet werden, was die
Betätigung
bemerkenswert aufwendig macht. Darüber hinaus ist es sehr schwierig,
die Stärke
eines Lasers und die Kühlbedingungen
auszuwählen,
um eine Ritzlinie von einem Anfangs-Riss aus auszudehnen.
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Für den Fall,
dass ein Ultraviolett-Laser verwendet wird, wird andererseits, unter
der Annahme, dass ein Ultraviolett-Laserstrahl offenbart ist, wie im Patentdokument
2 gezeigt ist, eine Ritzlinie auf einer jeden Fläche des Glases gebildet, wenn
laminiertes Glas mit dem Ultraviolett-Laser bestrahlt wird. Somit wird
in einem Schritt des Ritzens des laminierten Glases ein Schritt
des Umdrehens des laminierten Glases benötigt, um die vordere und die
rückwärtige Fläche des
Glases mit dem Ultraviolett-Laser zu bestrahlen.
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Ferner
gestattet es die Verwendung von Laserlicht in zwei Systemen, dass
laminiertes Glas geschnitten wird, ohne das Glas umzudrehen. Jedoch wird
das Laserlicht jeweils auf die eine Seite und die andere Seite des
laminierten Glases angewendet, so dass auf der Vorderseite und der
Rückseite
des Glases ein Lichtpfad sichergestellt werden muss. Dieses verkompliziert
den Aufbau einer Vorrichtung und vergrößert die Vorrichtung. Darüber hinaus
wird die Einstellung der Bestrahlungsposition des Laserlichtes auf
dem Glas in zwei Systemen auf der Vorder- und der Rückseite
des Glases durchgeführt,
was unvermeidlich zu einer umständlichen
Bedienung führt.
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Mittel zum Lösen der
Probleme
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Probleme
bei den herkömmlichen
Techniken gemacht, und gibt die folgende Konfiguration an.
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Die
Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht wird, betrifft ein
Verfahren zum Schneiden von Glas, bei dem ein erstes Glaselement 5a und
ein zweites Glaselement 5b über ein Abstandselement 5c miteinander
laminiert sind und ein Abschnitt, in dem ein lichtdurchlässiges Material
zwischen die beiden Glaselemente 5a, 5b gefüllt ist,
geschnitten wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass
es Folgendes umfasst: das Einstrahlen eines ersten Laserstrahls 2 und
eines zweiten Laserstrahls 3, welche aus ultraviolettem
Laserlicht bestehen, von einer Seite des zweiten Glaselementes 5b,
wobei es dem ersten Laserstrahl 2 gestattet ist, das zweite Glaselement 5b zu
durchdringen, um den ersten Laserstrahl 2 auf dem ersten
Glaselement 5a zu kondensieren, um eine erste Ritzlinie 14 zu
bilden, das Kondensieren des zweiten Laserstrahls 3 auf
dem zweiten Glaselement 5b, um eine zweite Ritzlinie 15 zu
bilden, und das Ausüben
einer Brech-Kraft auf die erste Ritzlinie 14 und die zweite
Ritzlinie 15, um das Glas zu schneiden.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie in Anspruch 2 beansprucht wird, ist das Verfahren zum Schneiden von
Glas nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ritzlinie 14 zuerst
gebildet wird, und dann die zweite Ritzlinie 15 auf einer
oberen Seite der ersten Ritzlinie 14 gebildet wird.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie in Anspruch 3 beansprucht wird, ist das Verfahren zum Schneiden von
Glas nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der erste
Laserstrahl 2 und der zweite Laserstrahl 3 ein
linearer Strahl oder ein ovaler Strahl sind.
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Effekte der Erfindung
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Wie
aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, können gemäß dem Verfahren zum Schneiden von
Glas der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte aufgewiesen
werden.
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Gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 werden zum Ritzen des laminierten Glases die Durchtritts-Charakteristika
von ultraviolettem Laserlicht bezüglich Glas effektiv verwendet.
Ein jeder Laserstrahl wird von einer Seite eines zweiten Glaselementes eingestrahlt,
so dass ein erster Laserstrahl das zweite Glaselement und ein lichtdurchlässiges Material durchdringt,
um auf ein erstes Glaselement kondensiert zu werden, wodurch eine
erste Ritzlinie gebildet wird, und ein zweiter Laserstrahl wird
auf dem zweiten Glaselement kondensiert, um eine zweite Ritzlinie
zu bilden, und danach wird eine Brech-Kraft ausgeübt, um das
laminierte Glas zu schneiden. Daher ist es nicht notwendig, den
Schritt des Umdrehens des laminierten Glases während des Brechens durchzuführen. Ferner
werden der erste und der zweite Laserstrahl von einer Seite des
laminierten Glases eingestrahlt, so dass ein Lichtpfad nur auf einer
Seite des Glases sichergestellt werden muss. Dementsprechend wird
der Aufbau einer Vorrichtung einfach, und die Vorrichtung wird klein.
Darüber
hinaus wird die Operation des Einstellens einer Bestrahlungsposition
des Laserstrahls in zwei Systemen auf das Glas nur auf einer Seite
des Glases durchgeführt,
wodurch es leicht wird, die Operation durchzuführen. Ferner werden die beiden
Glaselemente, das erste und das zweite Glaselement, gleichzeitig
geschnitten, wodurch eine Brech-Zeit
nennenswert verkürzt
wird, wodurch das effiziente Schneiden des laminierten Glases ermöglicht wird.
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Gemäß Anspruch
2 wird zuerst ein Laserstrahl auf das erste Glaselement angewendet,
welches von dem Laserstrahl ferner liegt als das andere, um eine
Ritzlinie zu bilden, und dann wird die gleiche Bearbeitung bezüglich eines
zweiten Glaselementes durchgeführt,
welches näher
bei diesem liegt. Durch die Bearbeitung kann eine Ritzlinie exakt
auf dem ersten Glaselement an einer Position gebildet werden, die
mit der Ritzlinie auf dem zweiten Glaselement überlappt, ohne dass es dem
Licht gestattet ist, infolge der auf dem zweiten Glaselement gebildeten Ritzlinie
gestreut zu werden.
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Gemäß Anspruch
3 wird die Bestrahlungsform eines ultravioletten Lasers auf das
Glas so gewählt,
dass sie ein linearer Strahl oder ein ovaler Strahl ist, wodurch
auf einer Ritzlinie ein großer
Bereich sichergestellt werden kann, der eine Laser-Energiedichte
hat, die optimal für
das Einritzen ist, ohne die ursprüngliche Ausgabeleistung eines
Ultraviolett-Lasers abzusenken, wodurch eine Ritz-Geschwindigkeit bemerkenswert
erhöht
wird und die Glasschneide-Effizienz verbessert wird.
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Kurzbeschreibung
der Figuren
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[1]
Ein schematisches Diagramm, das eine Schneidevorrichtung zeigt,
die zum Umsetzen eines Verfahrens zum Schneiden von Glas gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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[2]
Eine Querschnittsansicht, die Hauptabschnitte eines Substrates gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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[3]
Eine Ansicht, die einen linearen Strahl und einen ovalen Strahl
gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 3(A) eine
Ansicht ist, die einen linearen Strahl zeigt, und 3(B) einen
ovalen Strahl zeigt.
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[4]
eine Ansicht, die einen Überlappungszustand
von Laserstrahlen gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 3(A) eine
Ansicht ist, die einen Überlappungszustand
von linearen Strahlen und 3(B) eine
Ansicht ist, die einen Überlappungszustand
von ovalen Strahlen zeigt.
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[5]
ein Liniendiagramm, das die Wellenlängen-Transmissions-Charakteristika von ultraviolettem
Licht gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeig.
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[6]
eine perspektivische Ansicht, die ein herkömmliches Schneideverfahren
zeigt.
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[7]
eine perspektivische Ansicht, die ein herkömmliches Schneideverfahren
zeigt.
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Beste Art, die Erfindung
auszuführen
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zum Schneiden von Glas mit einer kompakten, einfachen Vorrichtung
anzugeben, bei dem ein erster und ein zweiter Laserstrahl nur von
einer Seite eines laminierten Glases eingestrahlt werden, und ein
Lichtpfad nur auf einer Seite des Glases sichergestellt zu werden
braucht.
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Erste Ausführungsform
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1 bis 4 zeigen
eine Vorrichtung zum Schneiden von Glas gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine Laser-Oszillationsvorrichtung.
Ritzlinien 14, 15 werden auf einem Substrat 5 mit
einem ersten Laserstrahl 2 und einem zweiten Laserstrahl 3 ausgebildet,
die aus ultraviolettem Laserlicht bestehen, welches von der Laser-Oszillationsvorrichtung 1 emittiert
wird, und danach wird das Substrat 5 geschnitten. Die Laser-Oszillationsvorrichtung 1 kann
aus einer Vorrichtung zum Emittieren des ersten Laserstrahls 2 und
einer Vorrichtung zum Emittieren des zweiten Laserstrahls 3 bestehen.
Ein Laserlicht, das von einem Laser-Oszillator emittiert wird, kann
mit Hilfe eines halbdurchlässigen
Spiegels (nicht gezeigt) geteilt werden, und ein Lichtstrahl bildet
den ersten Laserstrahl 2 und der andere Lichtstrahl bildet
den zweiten Laserstrahl 3. Die Laser-Oszillationsvorrichtung 1 emittiert
ultraviolettes Laserlicht, daher kann beispielsweise eine Vorrichtung
zum Erzeugen der dritten Harmonischen eines Nd:YAG-Lasers verwendet
werden.
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Das
Substrat 5 ist ein Substrat einer ebenen plattenartigen
Anzeige, wie beispielsweise einer plattenartigen Flüssigkeitskristall-Anzeige.
Wie in 2 gezeigt ist, sind zwei Glaselemente 5a, 5b über Abstandselemente 5c laminiert,
und ein Schneideabschnitt 5c, der ein lichtdurchlässiges Material
enthält, ist
zwischen dem Paar von Abstandselementen 5c und dem erster.
und dem zweiten Glaselement 5a, 5b vorgesehen.
Somit ist das Substrat 5 ein laminiertes Glas.
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Der
erste Laserstrahl 2 und der zweite Laserstrahl 3 werden
parallel auf eine Seite des Substrats 5 (in der Figur die
Oberseite) geführt
und werden mit Strahlformungselementen 7, 8 in
eine lineare oder ovale Form geformt. Dann werden der erste Laserstrahl 2 und
der zweite Laserstrahl 3 mit jeweiligen Spiegeln 10, 11 um
90° umgelenkt,
und mit jeweiligen Kondensorlinsen 12, 13 kondensiert,
wodurch sie im Wesentlichen vertikal von einer Seite auf das Substrat
gestrahlt werden. Die mit den Strahlform-Elementen 7, 8 geformten
Laserstrahlen 2, 3 sind lineare Strahlen, wie
in 3(A) gezeigt, oder ovale Strahler,
wie in 3(B) gezeigt.
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Der
erste Laserstrahl 2, der durch eine Kondensorlinse 12 verläuft, wird
von einer Seite auf das Substrat 5 gestrahlt, dringt durch
das zweite Glaselement 5b und wird an einer vorbestimmten
Position des ersten Glaselementes 5a, das auf der unteren Seite
angeordnet ist, kondensiert, um eine erste Ritzlinie 14 zu
bilden. Der erste Laserstrahl 2, der aus ultraviolettem
Laserlicht besteht, durchdringt aufgrund der ausreichenden Durchlässigkeit
des Glases leicht das zweite Glaselement 5b, und wenn der
erste Laserstrahl 2 an einer vorbestimmten Position des
ersten Glaselementes 5a kondensiert wird, bricht er eine molekulare
Bindung in dem Glas, um die Ritzlinie 14 zu bilden. Die
Ritzlinie 14 wird ausgebildet, ohne einen Anfangsbruch
zu erzeugen. Ein Abschnitt, in dem die Ritzlinie 14 ausgebildet
wird, d.h. ein Schneideabschnitt des Substrats 5, ist der
Schneideabschnitt 5d, der ein lichtdurchlässiges Material
zwischen den Abstandselementen 5c, 5c enthält. Daher durchdringt
der erste Laserstrahl 2, welcher aus ultraviolettem Laserlicht
besteht, das zweite Glaselement 5b, welches auf der oberen
Seite angeordnet ist, und das lichtdurchlässige Material, um das erste
Glaselement 5a, welches an der unteren Seite angeordnet ist,
auf zufriedenstellende Weise zu erreichen und um in Übereinstimmung
mit einer Fokusposition der Kondensorlinse 12 kondensiert
zu werden. Es versteht sich von selbst, dass der erste Laserstrahl 2 ausreichend
dispergiert wird, so dass er durch das zweit Glaselement 5b dringt,
ohne diesem Schaden zuzufügen
(photochemische Reaktion infolge von Verdampfen/Evaporation und
Dissoziation/Ionisation, etc.).
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Hierbei
ist der Transmissionsgrad (%) des ultravioletten Lichtes bezüglich des
Glases für
eine ebene plattenartige Anzeige mit einer Dicke von 0,7 mm wie
in 5 gezeigt, und in Bezug auf die dreifache Harmonische
(Wellenlänge:
355 nm) eines ultravioletten Lasers, z.B. eines Nd:YAG-Lasers, durchdringt
ungefähr
85 % davon das Glas. In Bezug auf eine vierfache Harmonische (Wellenlänge: 266 nm)
beträgt
der Transmissionsgrad ungefähr
5 %, was für
den ersten Laserstrahl 2 ungeeignet ist. Somit ist für den ersten
Laserstrahl 2 ein Ultraviolett-Laser mit einer Wellenlänge geeignet,
der einen Transmissionsgrad von 80 % oder mehr, vorzugsweise von 85
% oder mehr hat.
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Der
zweite Laserstrahl 3, der durch die andere Kondensorlinse 13 tritt,
wird von einer Seite auf das Substrat 5 appliziert, und
wird an einer vorbestimmten Position des zweiten Glaselementes 5b, welches
auf der oberen Seite angeordnet ist, kondensiert, um auf ähnliche
Weise eine zweite Ritzlinie 15 zu erzeugen. Eine Ritzrichtung
X, in der die beiden Ritzlinien 14, 15 ausgebildet
sind, erstreckt sich in 1 nach rechts, und die erste
Ritzlinie 14 wird zuerst gebildet, und dann wird die zweite
Ritzlinie 15 gebildet. Üblicherweise
wird die zweite Ritzlinie 15 so gebildet, dass sie mit
der Oberseite der ersten Ritzlinie 14 überlappt. Wenn die erste Ritzlinie 14,
die durch das zweite Glaselement 5b auf dem ersten Glaselement 5a hindurch
auszubilden ist, zuerst gebildet wird, tritt der erste Laserstrahl 2 durch
das zweite Glaselement 5b unter der Bedingung, dass die
zweite Ritzlinie 15 nicht ausgebildet ist. Für den Fall,
dass die zweite Ritzlinie 15 so ausgebildet wird, dass
sie mit der Oberseite der ersten Ritzlinie 14 überlappt,
wird daher der erste Laserstrahl 2 durch die Ritzlinie 15 auf
dem zweiten Glaselement 5b gestreut, wodurch auf zuverlässige Weise
verhindert wird, dass die Durchlässigkeit
abnimmt.
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Die
Ritzrichtung X kann durch die Relativbewegung zwischen dem Substrat 5 und
dem ersten und dem zweiten Laserstrahl 2, 3 vorgegeben
werden. Das Substrat 5 wird bewegt, indem eine Montageplatte
(nicht gezeigt) für
das Substrat 5 bewegt wird. Es versteht sich, dass es nicht
nötig ist,
einen Schlitz auf der Montageplatte für das Substrat 5 vorzusehen,
um einem Laserstrahl den Durchgang zu ermöglichen. Der erste und der
zweite Laserstrahl 2, 3 können bewegt werden, indem die
Laser-Oszillationsvorrichtung 1, die Strahl-Formungselemente 7, 8, die
Spiegel 10, 11 und die Kondensorlinsen 12, 13 auf
integrale Weise bewegt werden.
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Die
Laserstrahlen 2, 3, die aus ultraviolettem Laserlicht
bestehen, werden in einer gepulsten Form emittiert und eingestrahlt,
indem sie in der Ritzrichtung X relativ zum Substrat 5 so
bewegt werden, dass sie miteinander auf geeignete Weise überlappen.
Daher wird die Geschwindigkeit der Relativbewegung in der Ritzrichtung
X so angesetzt, dass die in 3(A) gezeigten
linearen Strahlen und die in 3(B) gezeigten
ovalen Strahlen miteinander unter einem vorbestimmten Intervall
bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Überlappzeiten überlappen, wie
in 4(A) bzw. 4(B) gezeigt
ist. Indem die Bestrahlungsform eines Ultraviolett-Lasers auf das Glas als
linearer Strahl oder als ovaler Strahl angesetzt wird, kann ein
großer
Bereich auf den Ritzlinien 14, 15, der eine für das Ritzen
optimale Energiedichte aufweist, sichergestellt werden, ohne die
ursprüngliche
Ausgabeleistung des ultravioletten Laserlichtes zu verringern, welches
von der Laser-Oszillationsvorrichtung 1 emittiert wird,
wodurch die Ritzgeschwindigkeit erhöht werden kann.
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Wenn
in dem Fall, dass ein Ultraviolett-Laser verwendet wird, die Laser-Ausgabeleistung
zu hoch angesetzt wird, entstehen Risse oder Brüche parallel zu der Ritzlinie
und es tritt wieder ein Schweißen
auf. Darüber
hinaus entstehen nicht gleichförmige
Risse vertikal zur Längsrichtung
(X) der Ritzlinie. Dementsprechend wird die Schnittfläche zum
Zeitpunkt des Brechens nicht gleichförmig, und die Festigkeit des Glases
in jenem Abschnitt wird infolge des Vorliegens von Rissen an einem
Schneideabschnitt-Rand auf der geritzten Seite um mindestens zwei
Größenordnungen
geschwächt.
Daher muss ein Ultraviolett-Laser verwendet werden, bei dem die
Ausgabeleistung an Stelle der maximalen Ausgabeleistung auf einen geeigneten
Wert gesenkt ist, bei dem die Tiefe und die Form einer Ritzlinie
optimal werden.
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Insbesondere
wird ultraviolettes Laserlicht nicht unter der Bedingung, dass es
in eine Kreisform kondensiert ist und die Ausgabeleistung des Lasers auf
einen optimalen Wert zum Ausbilden der Ritzlinien 14, 15 gesenkt
ist, auf das Glas gestrahlt, sondern es wird das Folgende getan.
Ultraviolettes Laserlicht mit maximaler Ausgabeleistung wird zu
einem linearen Strahl oder einem ovalen Strahl mit solch einer Ausgabeleistung
geformt, die eine geeignete Energiedichte ergibt, und es wird auf
das Glas (das Substrat 5) mit einer optimalen Energie zum
Ausbilden der Ritzlinien 14, 15 mit einer großen Fläche appliziert,
wodurch die Ritzlinien 14, 15 effektiv ausgebildet
werden. Das ultraviolette Laserlicht mit einer kurzen Wellenlänge kann
aufgrund einer großen
Energie eines Photons photochemisch zerlegt werden, und wenn eine
geeignete Strahlungszeit bei einer geeigneten Energiedichte gegeben
ist, kann eine feine Bearbeitung mit Präzision durchgeführt werden, ohne
auf die Umgebung einen großen
thermischen Effekt zu haben.
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Dementsprechend
kann das Ausmaß der Bewegung
eines linearen Strahls oder eines ovalen Strahls pro Puls weitgehend
von dem ersten Laserstrahl 2 und dem zweiten Laserstrahl 3 erhalten
werden, die aus ultraviolettem Laserlicht bestehen, welches in gepulster
Form emittiert wird, und die Zeit zum Ausbilden der Ritzlinien 14, 15,
die zum Schneiden des Glases benötigt
wird, kann verkürzt
werden.
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Der
kreisförmige
Strahl und der in 3(A) gezeigte lineare
Strahl erhalten eine Größe und eine Energiedichte,
die optimal für
das Einritzen ist, und die Ritzgeschwindigkeiten werden verglichen.
In dem Fall, dass die Oszillations-Wiederholungsfrequenz eines Laser-Oszillators die gleiche
ist, ist die Ritzgeschwindigkeit des linearen Strahls um den Faktor (lange
Seite eines linearen Strahls/Durchmesser eines kreisförmigen Strahls)
höher als
diejenige des kreisförmigen
Strahls. Somit kann der Nachteil, der mit einer Puls-Oszillation
einhergeht, dass die Ritzgeschwindigkeit niedrig wird, was dadurch
verursacht wird, dass überlappende
ultraviolette Laser in einer gepulsten Form verwendet werden, um
einen Ritz-Abschnitt gleichförmig
auszubilden, im Wesentlichen eliminiert werden, indem die Längsrichtung
eines linearen Strahls oder eines ovalen Strahls mit der Ritz-Richtung
X in Übereinstimmung
gebracht wird.
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In
dem Fall, dass eine Ritzlinie in einem Glas für eine plattenförmige ebene
Anzeige mit einer Dicke von 0,7 mm bei Pulslaser-Überlappzeiten
von 40 ausgebildet wird, muss die Energiedichte eines Laserstrahls
an Abschnitten zum Ausbilden der Ritzlinien 14, 15 ungefähr 28 Joule/cm2 betragen. Somit wird die Abtastgeschwindigkeit
mit einem linearen Strahl (rechteckigen Strahl) von 20 μm × 40 μm doppelt
so hoch wie diejenige eines quadratischen Strahls von 20 μm × 20 μm mit der
gleichen Energiedichte.
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Somit
werden die Laserstrahlen 2, 3 eines Ultraviolett-Lasers, die von einer
Seite (der Oberseite in der Figur) auf zwei Glasplatten eines laminierten Glases
einfallen, an jeweiligen Zielabschnitten kondensiert, unter Verwendung
der Durchlässigkeits-Charakteristika
eines Ultraviolett-Lasers bezüglich
Glas, wobei das Einritzen simultan und effizient durchgeführt werden
kann. Selbstverständlich
ist der Schritt des Umdrehens des laminierten Glases zum Einritzen
des laminierten Glases nicht nötig.
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Insbesondere
wird eine geringe Zeitverzögerung
zwischen den Bestrahlungen mit den beiden Laserstrahlen 2, 3 angesetzt,
und unter dieser Bedingung wird ultraviolettes Laserlicht auf die überlappende
Position des ersten Glaselementes 5a und des zweiten Glaselementes 5b des
Substrats 5 gestrahlt, welches aus laminierten Glas besteht,
wodurch eine Ritzlinie im Wesentlichen simultan und mit hoher Geschwindigkeit
gebildet werden kann. Es ist wünschenswert,
dass das Energieprofil der Laserstrahlen 2, 3 ein
flacher linearer Strahl ist. Die Laserstrahlen 2, 3 diesen
Typs können
durch Teilen und Überlappen
von Laserstrahlen, das Formen eines Laserstrahls mit einem rechtwinkligen
Kaleidoskop oder das Formen einer Kinoform-Phasensteuerungsplatte geformt
werden.
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Das
Substrat 5, welches laminiertes Glas ist, in dem die Ritzlinien 14, 15 so
ausgebildet sind, wird entlang der Ritzlinien 14, 15 in
dem Schritt des Brechens geschnitten. Als Mittel zum Brechen im
Schritt des Brechens, können
herkömmliche
bekannte Mittel verwendet werden, und es kann ein mechanischer Schlag,
das Kühlen
mit einem Kühlungsmittel
in einer flüssigen
oder gasförmigen
Form, und eine Bestrahlung mit einem Infrarotlaser verwendet werden.
Indem durch die Mittel zum Brechen eine Brech-Kraft auf das Substrat 5,
in welchem die Ritzlinien 14, 15 ausgebildet sind,
von der Vorder- und der Rückseite ausgeübt wird
und das erste und das zweite Glaselement 5a, 5b gleichzeitig
geschnitten werden, kann das Substrat 5 entlang der Ritzlinien 14, 15 in
eine Mehrzahl von Stücken
geteilt werden. Somit wird die zum Schneiden des Glases benötigte Zeit
wesentlich verkürzt.
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In 1 werden
die jeweiligen Laserstrahlen 2, 3 auf einer Seite
(in der Figur im oberen Flächenabschnitt)
des jeweiligen Glaselementes 5a, 5b kondensiert.
Es kann jedoch auch das Folgende durchgeführt werden. Durch das Einstellen
der Fokuslagen der Kondensorlinsen 12, 13 werden
die jeweiligen Laserstrahlen 2, 3 auf der anderen
Seite (in der Figur auf dem unteren Flächenabschnitt) des jeweiligen Glaselementes 5a, 5b kondensiert,
um Ritzlinien 14, 15 zu bilden, und eine Brech-Kraft
wird auf die Abschnitte der Ritzlinien 14, 15 ausgeübt, wodurch
das Substrat 5 geschnitten wird.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf laminiertes Glas mit zwei oder
mehr Schichten an Stelle von zwei Schichten laminierten Glases anwendbar.
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Zusammenfassung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden ein erster Laserstrahl (2) und ein zweiter
Laserstrahl (3), die aus ultraviolettem Laserlicht bestehen,
von einer Seite eines zweiten Glaselementes (5b) eingestrahlt,
wobei es dem ersten Laserstrahl (2) gestattet wird, das
zweite Glaselement (5b) zu durchdringen, so dass der erste
Laserstrahl (2) auf dem ersten Glaselement (5a)
kondensiert wird, um eine erste Ritzlinie (14) zu bilden,
wobei der zweite Laserstrahl (3) auf dem zweiten Glaselement
(5b) kondensiert wird, um eine zweite Ritzlinie (15)
zu bilden, und wobei eine Brech-Kraft auf die erste Ritzlinie (14)
und die zweite Ritzlinie (15) ausgeübt wird, um das Glas zu schneiden.