DE112020005047T5

DE112020005047T5 - Glasplattenverarbeitungsverfahren und glasplatte

Info

Publication number: DE112020005047T5
Application number: DE112020005047.5T
Authority: DE
Inventors: Isao Saito; Takuma Fujiwara; Jun Ito; Ikuo Nagasawa; Takeaki ONO
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2022-11-03
Also published as: JPWO2021100477A1; CN114728832A; TW202126419A; WO2021100477A1; US20220274211A1

Abstract

Ein Glasplattenbearbeitungsverfahren zum Teilen einer Glasplatte durch eine Trennlinie, die eine Hauptoberfläche der Glasplatte in zwei Bereiche teilt, umfasst: Bewegen eines Bestrahlungspunkts eines ersten Laserstrahls entlang der Trennlinie und Bilden eines Risses, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Trennlinie; nach dem Bilden des Risses, Bewegen eines Bestrahlungspunkts eines zweiten Laserstrahls entlang der Trennlinie und Bilden eines modifizierten Abschnitts im Querschnitt auf einer gedachten Linie, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche erstreckt, von einer Spitze des Risses zu einem Mittelpunkt einer Dicke der Glasplatte; und nach dem Bilden des modifizierten Abschnitts, Aufbringen einer Belastung auf die Glasplatte und Bilden eines neuen Risses, der von der Spitze des Risses zu dem modifizierten Abschnitt reicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Offenbarung betrifft ein Glasplattenbearbeitungsverfahren und eine Glasplatte.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In Patentdokumenten 1 und 2 wird eine Glasplatte durch eine Trennlinie geteilt, die die Hauptoberfläche der Glasplatte in zwei Bereich teilt. Genauer gesagt wird zunächst ein Laserstrahl an einen Punkt emittiert und durch Bewegen dieses Bestrahlungspunkts entlang der Trennlinie wird ein Riss, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Teilungslinie ausgebildet.
In Patentdokument 1 schneidet die Trennlinie den Umfangsrand der Hauptoberfläche diagonal und dieser Schnittpunkt ist der Punkt, an dem sich der Bestrahlungspunkt zu bewegen beginnt. Auf diese Weise kann ein Riss, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Trennlinie ausgebildet werden.
Indessen hat der Bestrahlungspunkt in Patentdokument 2 eine Leistungsdichteverteilung, die in der Links-Rechts-Richtung asymmetrisch ist. Die Links-Rechts-Richtung ist eine Richtung, die parallel zur Hauptoberfläche verläuft und die orthogonal zu der Trennlinie ist. Auf diese Weise kann ein Riss, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Trennlinie ausgebildet werden.
Gemäß Patentdokumenten 1 und 2, wie oben beschrieben, kann ein Riss, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Trennlinie ausgebildet werden, sodass eine geneigte Oberfläche, die einer abgefasten Oberfläche entspricht, erhalten werden, was ein Abfasen überflüssig macht.
Indessen wird in Patentdokumenten 3 und 4 ein Laserstrahl in einer linearen Form innerhalb einer Glasplatte konzentriert und bildet einen linearen beschädigten Abschnitt aus. Der lineare beschädigte Abschnitt erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zu einer Hauptoberfläche verläuft. Durch Bilden eines Risses, der von dem beschädigten Abschnitt ausgeht, kann eine Endoberfläche erhalten werden, die sich vertikal von der Hauptoberfläche erstreckt.
[Dokument des Standes der Technik]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Internationale Veröffentlichung Nr. 2015/098641
[Patentdokument 2] Internationale Veröffentlichung Nr. 2014/058354
[Patentdokument 3] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Veröffentlichungsnr. 2019-511989
[Patentschrift 4] Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2017-185547

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe]
Gemäß Patentdokumenten 1 und 2, wie oben beschrieben, wird ein Riss, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Trennlinie ausgebildet. Infolgedessen kann eine geneigte Oberfläche, die einer abgefasten Oberfläche entspricht, erhalten werden, ohne ein Abfasen durchzuführen.
Nun wird in Patentdokumenten 1 und 2, nachdem der Riss ausgebildet ist, eine Belastung auf die Glasplatte aufgebracht, um einen neuen Riss von der Spitze dieses Risses zu erzeugen. Dadurch erstreckt sich der neue Riss jedoch manchmal nicht in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche.
Im Gegensatz dazu, gemäß Patentdokumenten 3 und 4, erstreckt sich der lineare beschädigte Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche. Infolgedessen, wenn ein Riss ausgebildet wird, der von dem beschädigten Abschnitt ausgeht, kann eine Endoberfläche erhalten werden, die sich vertikal von der Hauptoberfläche erstreckt. Dennoch, da die Hauptoberfläche und die Endoberfläche an den Ecken zueinander senkrecht stehen, muss ein Abfasen durchgeführt werden.
Wenigstens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Technik bereit, durch die es möglich ist, einen Riss in einem Querschnitt orthogonal zu einer Trennlinie auf einer Hauptoberfläche in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche von der Spitze eines Risses, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, zu entwickeln.
[Mittel zum Lösen des Problems]
Das Bearbeitungsverfahren der Glasplatte gemäß wenigstens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung dient zum Teilen einer Glasplatte durch eine Trennlinie, die eine Hauptoberfläche der Glasplatte in zwei Bereiche teilt. Dieses Bearbeitungsverfahren weist folgende (1) bis (3) auf: (1) Bewegen eines Bestrahlungspunkts eines ersten Laserstrahls entlang der Trennlinie und Bilden eines Risses, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt orthogonal zu der Trennlinie; (2) nach dem Bilden des Risses, Bewegen eines Bestrahlungspunkts eines zweiten Laserstrahls entlang der Trennlinie und Bilden eines modifizierten Abschnitts im Querschnitt auf einer gedachten Linie, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche erstreckt, von einer Spitze des Risses zu einem Mittelpunkt einer Dicke der Glasplatte; und (3) nach dem Bilden des modifizierten Abschnitts, Aufbringen einer Belastung auf die Glasplatte und Bilden eines neuen Risses, der von der Spitze des Risses zum modifizierten Abschnitt reicht.
[Auswirkungen der Erfindung]
Gemäß wenigstens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, einen Riss in einem Querschnitt, der orthogonal zu einer Trennlinie auf einer Hauptoberfläche ist, in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche von der Spitze eines Risses, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, zu entwickeln.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm, das ein Glasplattenbearbeitungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2A ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel von S1 in 1 zeigt;
2B ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel von S2 in 1 zeigt;
2C ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel von S3 in 1 zeigt;
2D ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel von S4 in 1 zeigt;
2E ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel einer nach S4 in 1 erhaltenen Glasplatte zeigt;
3A ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel von S3 in 1 zeigt;
3B ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel von S4 in 1 zeigt;
4A ist eine Querschnittsansicht, die ein drittes Beispiel von S3 in 1 zeigt;
4B ist eine Querschnittsansicht, die ein drittes Beispiel von S4 in 1 zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Glasplattenbearbeitungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
6A ist eine perspektivische Ansicht, die S3 aus 5 zeigt;
6B ist eine perspektivische Ansicht, die S4 aus 5 zeigt;
6C ist eine perspektivische Ansicht, die eine nach S4 in 5 erhaltene Glasplatte zeigt;
6D ist eine perspektivische Ansicht, die S5 aus 5 zeigt;
6E ist eine perspektivische Ansicht, die eine nach S5 in 5 erhaltene Glasplatte zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Glasplattenbearbeitungsverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, das S6 aus 7 zeigt;
9A ist eine Draufsicht, die S2 aus 7 zeigt;
9B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IXB-IXB in 9A;
9C ist eine Querschnittsansicht, die S3 aus 7 zeigt;
9D ist eine Querschnittsansicht, die S6 aus 7 und insbesondere S61 aus 8 zeigt;
9E ist eine Querschnittsansicht, die S6 aus 7 und insbesondere S62 aus 7 zeigt;
9F ist eine Querschnittsansicht, die S6 aus 7 und insbesondere S63 aus 8 zeigt;
9G ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel von S4 in 7 zeigt;
9H ist eine Querschnittsansicht, die eine nach S4 in 7 erhaltene Glasplatte zeigt und ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IXH-IXH in 9I; und
9I ist eine Draufsicht, die eine nach S4 in 7 erhaltene Glasplatte zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Es ist zu beachten, dass den gleichen Komponenten oder entsprechenden Komponenten in jeder Zeichnung ohne weitere Erläuterung die gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen zugeordnet werden können. Wenn in dieser Patentschrift das Symbol „-“ zur Darstellung des Bereichs eines Zahlenwerts verwendet wird, umfasst dieses Symbol die Obergrenze und die Untergrenze dieses Zahlenwerts.
(Erste Ausführungsform)
Wie in 1 veranschaulicht, weist das Glasplattenbearbeitungsverfahren S1 bis S4 auf. Im Folgenden werden erste Beispiele von S1 bis S4 aus 1 nachfolgend unter Bezugnahme auf 2A bis 2E beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf S1 aus 1 eine Glasplatte 10 hergestellt, wie in 2A veranschaulicht. Die Glasplatte 10 kann eine gebogene Platte sein, ist in der vorliegenden Ausführungsform jedoch eine flache Platte. Die Glasplatte 10 hat eine erste Hauptoberfläche 11 und eine der ersten Hauptoberfläche 11 gegenüberliegende zweite Hauptoberfläche 12.
Die Formen der ersten Hauptoberfläche 11 und der zweiten Hauptoberfläche 12 sind beispielsweise rechteckig. Es ist zu beachten, dass die Formen der ersten Hauptoberfläche 11 und der zweiten Hauptoberfläche 12 trapezförmig, kreisförmig, elliptisch und so weiter sein können und nicht besonders beschränkt sind.
Die Glasplatte 10 wird beispielsweise für oder als ein Autofenster, ein Armaturenbrett, eine Frontscheibenanzeige (head-up display - HUD), ein Instrumentenbrett, eine Mittelkonsole, ein Deckglas für Innenteile eines Kraftfahrzeugs wie etwa einen Schalthebel, ein Gebäudefensterglas, ein Anzeigesubstrat, ein Deckglas für eine Anzeige und so weiter verwendet. Die Dicke der Glasplatte 10 wird gemäß der Verwendung der Glasplatte 10 entsprechend festgelegt und beträgt beispielsweise 0,01 cm bis 2,5 cm.
Die Glasplatte 10 kann mit einer weiteren Glasplatte über eine Zwischenschicht nach S1 bis S4 aus 1 laminiert und als Verbundglas verwendet werden. Ferner kann die Glasplatte 10 nach S1 bis S4 aus 1 einem Verstärkungsvorgang unterzogen und als verstärktes Glas verwendet werden.
Die Glasplatte 10 ist beispielsweise Kalknatronglas, alkalifreies Glas, chemisch verstärktes Glas und so weiter. Chemisch verstärktes Glas wird beispielsweise als ein Deckglas verwendet, nachdem es einer chemischen Verstärkungsbearbeitung unterzogen wurde. Die Glasplatte 10 kann auch thermisch verstärktes Glas sein.
Die Glasplatte 10 kann nach S1 bis S4 in 1 Biegeformen unterzogen werden.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf S2 in 1, wie in 2B veranschaulicht, der Bestrahlungspunkt eines ersten Laserstrahls LB 1 entlang einer ersten Trennlinie BL 1 bewegt und ein erster Riss CR 1 wird ausgebildet. Die erste Trennlinie BL 1 teilt die erste Hauptoberfläche 11 in zwei Bereiche. Der erste Riss CR 1 erstreckt sich in einem zur ersten Trennlinie BL 1 orthogonalen Querschnitt ausgehend von der ersten Trennlinie BL 1 diagonal zur ersten Hauptoberfläche 11.
Wenn der erste Riss CR 1 ausgebildet wird, wird auch ein zweiter Riss CR 2 ausgebildet. Der zweite Riss wird entlang einer zweiten Trennlinie BL 2 ausgebildet. Die zweite Trennlinie BL 2 teilt eine zweite Hauptoberfläche 12 in zwei Bereiche. Der zweite Riss CR 2 erstreckt sich in einem zur zweiten Trennlinie BL 2 orthogonalen Querschnitt ausgehend von der zweiten Trennlinie BL 2 diagonal zur zweiten Hauptoberfläche 12.
Der erste Laserstrahl LB 1 durchdringt die Glasplatte 10 von dem Bestrahlungspunkt auf der ersten Hauptoberfläche 11 zum Bestrahlungspunkt auf der zweiten Hauptoberfläche 12. Der erste Riss CR 1 und der zweite Riss CR 2 werden durch die Wärmebelastung des Glases gleichzeitig ausgebildet. Was ihr Bildungsverfahren betrifft, wird beispielsweise das in Patentdokument 1 oder Patentdokument 2 beschriebene Verfahren verwendet.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform sowohl der erste Riss CR 1 als auch der zweite Riss CR 2 durch Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 gleichzeitig erzeugt werden, es jedoch ebenfalls möglich ist, nur einen davon zu erzeugen. In diesem Fall können der erste Riss CR 1 und der zweite Riss CR 2 der Reihe nach erzeugt werden. Jedoch ist es ebenfalls möglich, nur einen des ersten Risses CR 1 und des zweiten Risses CR 2 zu erzeugen, aber nicht den anderen.
Die Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 auf die Glasplatte 10 verursacht in erster Linie lineare Absorption. Die Aussage, dass in erster Linie lineare Absorption verursacht wird, bedeutet, dass die durch lineare Absorption erzeugte Wärmemenge größer ist als die durch nichtlineare Absorption erzeugte Wärmemenge. Nichtlineare Absorption muss nicht nennenswert auftreten. Die durch den ersten Laserstrahl LB 1 erzeugte Wärme bildet den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 aus.
Nichtlineare Absorption wird auch als „Multi-Photonen-Absorption“ bezeichnet. Die Wahrscheinlichkeit, dass Multi-Photonen-Absorption auftritt, ist bezogen auf die Photonendichte (die Leistungsdichte des ersten Laserlichts LB 1) nichtlinear und je höher die Photonendichte ist, desto deutlich höher ist diese Wahrscheinlichkeit. Beispielsweise ist die Wahrscheinlichkeit, dass Zwei-Photonen-Absorption auftritt, proportional zum Quadrat der Photonendichte. An jeder beliebigen Position auf der Glasplatte 10 kann die Photonendichte geringer als 1×10⁸ W/cm² sein. In diesem Fall tritt geringe nichtlineare Absorption auf.
Indessen wird lineare Absorption auch „Ein-Photonen-Absorption“ bezeichnet. Die Wahrscheinlichkeit, dass Ein-Photonen-Absorption auftritt, ist proportional zur Photonendichte. In dem Fall der Ein-Photonen-Absorption gilt die folgende Gleichung 1 gemäß dem Lambert-Beer'schen Gesetz: $I = I_{0} \times exp (- α \times L)$
In der obigen Gleichung 1 ist I₀ die Intensität des ersten Laserstrahls LB 1 auf der ersten Hauptoberfläche 11, I ist die Intensität des ersten Laserstrahls LB 1 auf der zweiten Hauptoberfläche 12, L ist die Ausbreitungsentfernung des ersten Laserlichts LB 1 von der ersten Hauptoberfläche 11 zu der zweiten Hauptoberfläche 12, α ist der Absorptionskoeffizient des Glases für den ersten Laserstrahl LB 1. α ist der Absorptionskoeffizient der linearen Absorption und wird durch die Wellenlänge des ersten Laserstrahls LB 1, die chemische Zusammensetzung des Glases und so weiter bestimmt.
α×L stellt den Reintransmissionsgrad dar. Der Reintransmissionsgrad ist der Transmissionsgrad unter der Annahme, dass der erste Laserstrahl LB 1 nicht von der ersten Hauptoberfläche 11 reflektiert wird. Je kleiner α×L ist, desto größer ist der Reintransmissionsgrad. α×L beträgt beispielsweise 3,0 oder weniger, stärker bevorzugt 2,3 oder weniger und noch stärker bevorzugt 1,6 oder weniger. Anders ausgedrückt beträgt der Reintransmissionsgrad beispielsweise 5 % oder höher, bevorzugt 10 % oder höher und stärker bevorzugt 20 % oder höher. Wenn α×L 3,0 oder weniger beträgt, beträgt der Reintransmissionsgrad 5 % oder höher, sodass sowohl die erste Hauptoberfläche 11 als auch die zweite Hauptoberfläche 12 ausreichend erhitzt werden.
Aus der Sicht der Heizeffizienz beträgt α×L vorzugsweise 0,002 oder größer, stärker bevorzugt 0,01 oder größer und noch stärker bevorzugt 0,02 oder größer. Anders ausgedrückt beträgt der Reintransmissionsgrad vorzugsweise 99,8 % oder niedriger, stärker bevorzugt 99 % oder niedriger und noch stärker bevorzugt 98 % oder niedriger.
Wenn die Temperatur des Glases den oberen Kühlpunkt überschreitet, wird das Glas anfälliger für plastische Verformung, was die Erzeugung von Wärmebelastung einschränken könnte. Daher werden die Strahlwellenlänge, die Leistung, der Strahldurchmesser und so weiter auf der ersten Hauptoberfläche 11 derart festgelegt, das die Temperatur des Glases unter dem oberen Kühlpunkt bleibt.
Der erste Laserstrahl LB 1 ist beispielsweise ein Dauerstrichstrahl. Die Lichtquelle des ersten Laserstrahls LB 1 ist nicht besonders beschränkt und es kann beispielsweise ein Yb-Faserlaser verwendet werden. Der Yb-Faserlaser ist ein mit Yb dotierter faseroptischer Kern und gibt einen Dauerstrichstrahl mit einer Wellenlänge von 1070 nm aus.
Jedoch kann der erste Laserstrahl LB 1 ein Impulsstrahl anstelle eines Dauerstrichstrahls sein.
Der erste Laserstrahl LB 1 wird durch ein optisches System, das eine Kondensorlinse oder dergleichen aufweist, zur ersten Hauptoberfläche 11 emittiert. Durch Bewegen dieses Bestrahlungspunkts entlang der ersten Trennlinie BL 1 wird der erste Riss CR 1 über die gesamte erste Trennlinie BL 1 ausgebildet. Dadurch wird der zweite Riss CR 2 auch über die gesamte zweite Trennlinie BL 2 ausgebildet.
Der Bestrahlungspunkt wird beispielsweise unter Verwendung eines 2D-Galvano-Scanners oder eines 3D-Galvano-Scanners bewegt. Es ist zu beachten, dass der Bestrahlungspunkt durch Bewegen oder Drehen des Tischs, der die Glasplatte 10 aufnimmt, bewegt werden kann. Beispielsweise wird ein XY-Tisch, ein XYθ-Tisch, ein XYZ-Tisch oder ein XYZθ-Tisch als Tisch verwendet. Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse sind orthogonal aufeinander, die X-Achse und die Y-Achse sind parallel zu der ersten Hauptoberfläche 11 und die Z-Achse ist senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11.
Als Nächstes wird in S3 aus 1, wie in 2C veranschaulicht, der Bestrahlungspunkt des zweiten Laserstrahls LB 2 entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt, um modifizierte Abschnitte D auszubilden. Die modifizierten Abschnitte D werden auf einer gedachten Linie VL in einem Querschnitt, der orthogonal zu der ersten Trennlinie BL 1 ist, ausgebildet. Die gedachte Linie VL erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 von der Spitze des ersten Risses CR 1 zum Mittelpunkt der Plattendicke. Die gedachte Linie VL erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2.
Der zweite Laserstrahl LB 2 ist ein Impulsstrahl und bildet die modifizierten Abschnitte D durch nichtlineare Absorption aus. Für den Impulsstrahl wird bevorzugt ein gepulster Laserstrahl mit einem Wellenlängenbereich von 250 nm bis 3000 nm und eine Pulsbreite von 10 fs bis 1000 ns verwendet. Ein Laserstrahl mit einem Wellenlängenbereich von 250 nm bis 3000 nm dringt zum Teil durch die Glasplatte 10, sodass die modifizierten Abschnitte D ausgebildet werden können, indem nichtlineare Absorption in der Glasplatte 10 verursacht wird. Der Wellenlängenbereich beträgt vorzugsweise 260 nm bis 2500 nm. Ferner, falls der gepulste Laserstrahl eine Pulsbreite von höchstens 1000 ns aufweist, kann die Photonendichte mit Leichtigkeit erhöht werden, sodass die modifizierten Abschnitte D ausgebildet werden können, indem nichtlineare Absorption in der Glasplatte 10 verursacht wird. Die Pulsbreite beträgt vorzugsweise 100 fs bis 100 ns. Es ist zu beachten, dass der zweite Laserstrahl LB 2 auch ein Impulsstrahl sein kann, der mehrere Strahlbrennpunkte in der Richtung der optischen Achse mittels eines multifokalen optischen Systems gleichzeitig ausbildet.
Im modifizierten Abschnitt D wird die Dichte oder der Brechungsindex des Glases verändert. Ein modifizierter Abschnitt D ist ein Hohlraum, eine modifizierte Schicht oder dergleichen. Eine modifizierte Schicht ist eine Schicht, bei der sich die Dichte oder der Brechungsindex aufgrund einer Strukturveränderung oder aufgrund von Schmelzen und Wiedererstarren verändert.
Der zweite Laserstrahl LB 2 wird beispielsweise in einer linearen Form innerhalb der Glasplatte 10 konzentriert und bildet die modifizierten Abschnitte D in einer linearen Form aus. Die Lichtquelle des zweiten Laserstrahls LB 2 kann einen Satz von Impulsen ausgeben, der als ein „Burst“ bezeichnet wird. Ein Satz von Impulsen weist mehrere Impulsstrahlen (beispielsweise 3 bis 50 Impulsstrahlen) auf und jeder Impulsstrahl hat eine Pulsbreite von weniger als 10 Nanosekunden. In einem Impulssatz kann die Energie von Impulsstrahlen allmählich abnehmen.
Der Impulsstrahl kann durch Selbstfokussierung, die durch nichtlinearen Kerr-Effekt induziert wird, in einer linearen Form konzentriert werden. Es ist zu beachten, dass der Impulsstrahl unter Verwendung eines optischen Systems in der Richtung der optischen Achse in einer linearen Form konzentriert werden kann. Um ein spezifisches Beispiel für das optische System zu nennen, kann beispielsweise eine Axikon-Linse verwendet werden.
Der Impulsstrahl erzeugt die modifizierten Abschnitte D. Die modifizierten Abschnitte D werden über die gesamte Richtung der Plattendicke von der ersten Hauptoberfläche 11 zu der zweiten Hauptoberfläche 12 ausgebildet. Es ist zu beachten, dass, obwohl dies später erneut beschrieben wird, die modifizierten Abschnitte D nur zum Teil in der Richtung der Plattendicke ausgebildet werden können und beispielsweise nur auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 11 bezogen auf den Mittelpunkt der Plattendicke ausgebildet werden können.
Die Lichtquelle des zweiten Laserstrahls LB 2 kann beispielsweise einen Nd-dotierten YAG-Kristall (Nd:YAG) aufweisen und einen Impulsstrahl mit einer Wellenlänge von 1064 nm ausgeben. Es ist zu beachten, dass die Wellenlänge des Impulsstrahls keineswegs auf 1064 nm beschränkt ist. Es können auch ein Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdopplung (Wellenlänge von 532 nm), ein Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdreifachung (Wellenlänge von 355 nm) und so weiter verwendet werden.
Der zweite Laserstrahl LB 2 wird durch ein optisches System, das eine Kondensorlinse und dergleichen aufweist, auf die erste Hauptoberfläche 11 emittiert. Durch Bewegen dieses Bestrahlungspunkts entlang der ersten Trennlinie BL 1 werden die modifizierten Abschnitte D über die gesamte erste Trennlinie BL 1 ausgebildet. Dadurch werden die modifizierten Abschnitte D über die gesamte zweite Trennlinie BL 2 ausgebildet.
Der Bestrahlungspunkt wird beispielsweise unter Verwendung eines 2D-Galvano-Scanners oder eines 3D-Galvano-Scanners bewegt. Es ist zu beachten, dass der Bestrahlungspunkt durch Bewegen oder Drehen des Tischs, der die Glasplatte 10 aufnimmt, bewegt werden kann. Beispielsweise kann ein XY-Tisch, ein XYθ-Tisch, ein XYZ-Tisch oder ein XYZθ-Tisch als Tisch verwendet werden.
Als Nächstes wird in S4 aus 1, wie in 2D gezeigt, eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um einen dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zum modifizierten Abschnitt D reicht. Der dritte Riss CR 3 reicht von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2.
Beispielsweise wird zum Erzeugen des dritten Risses CR 3 der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 erneut entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt und eine Wärmebelastung wird auf die Glasplatte 10 aufgebracht. Es ist zu beachten, dass eine Walze gegen die Glasplatte 10 gedrückt und entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt werden kann und eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufbringen kann.
Gemäß dem ersten Beispiel werden die modifizierten Abschnitte D auf der gedachten Linie VL ausgebildet, bevor der dritte Riss CR 3 ausgebildet wird. Im Gegensatz zur Erstreckung des ersten Risses CR 1 und der Erstreckung des zweiten Risses CR 2 erstreckt sich die gedachte Linie VL senkrecht bezogen auf die erste Hauptoberfläche 11 und die zweite Hauptoberfläche 12. Die modifizierten Abschnitte D führen den dritten Riss CR 3 zur gedachten Linie VL. Daher ist es möglich, den dritten Riss CR 3 von den Spitzen des ersten Risses CR 1 und des zweiten Risses CR 2 in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 und der zweiten Hauptoberfläche 12 zu erzeugen.
Nach S4 in 1 wird die in 2E gezeigte Glasplatte 10 erhalten. Die Glasplatte 10 hat die erste Hauptoberfläche 11, die zweite Hauptoberfläche 12, eine erste geneigte Oberfläche 13, eine zweite geneigte Oberfläche 14 und eine Endoberfläche 15. Die zweite Hauptoberfläche 12 liegt der ersten Hauptoberfläche 11 gegenüber.
Die erste geneigte Oberfläche 13 kann einer „abgefasten Oberfläche“ entsprechen und als diese bezeichnet werden. Die erste geneigte Oberfläche 13 schneidet die erste Hauptoberfläche 11 in einem stumpfen Winkel in einem Querschnitt orthogonal zum Umfangsrand der ersten Hauptoberfläche 11. Der Innenwinkel zwischen der ersten geneigten Oberfläche 13 und der ersten Hauptoberfläche 11 ist der stumpfe Winkel. Der Außenwinkel θ1 zwischen der ersten geneigten Oberfläche 13 und der ersten Hauptoberfläche 11 beträgt beispielsweise 20 Grad bis 80 Grad, vorzugsweise 30 Grad bis 60 Grad.
Indessen schneidet die zweite geneigte Oberfläche 14 die zweite Hauptoberfläche 12 in einem stumpfen Winkel in einem Querschnitt orthogonal zum Umfangsrand der zweiten Hauptoberfläche 12. Der Innenwinkel zwischen der zweiten geneigten Oberfläche 14 und der zweiten Hauptoberfläche 12 ist der stumpfe Winkel. Der Außenwinkel θ2 zwischen der zweiten geneigten Oberfläche 14 und der zweiten Hauptoberfläche 12 beträgt beispielsweise 20 Grad bis 80 Grad, vorzugsweise 30 Grad bis 60 Grad.
Die erste geneigte Oberfläche 13 wird durch den ersten Riss CR 1 erzeugt. Nach der Bewegung des Bestrahlungspunkts des ersten Laserstrahls LB 1 entwickelt sich der erste Riss CR 1 in der Richtung dieser Bewegung. Daher umfasst die erste geneigte Oberfläche 13 Wallner-Linien oder Arrest-Linien. Eine „Wallner-Linie“ ist eine gestreifte Linie, die die Richtung anzeigt, in der sich ein Riss entwickelt. Eine „Arrest-Linie“ ist eine gestreifte Linie, die eine Pause in der Entwicklung eines Risses anzeigt. Es ist zu beachten, dass die zweite geneigte Oberfläche 14 auch Wallner-Linien oder Arrest-Linien aufweist, ähnlich der ersten geneigten Oberfläche 13.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Bruchfestigkeit der Glasplatte 10 beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 beispielsweise weniger als 0,1 µm, vorzugsweise 50 nm oder weniger und stärker bevorzugt 10 nm oder weniger. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 beträgt beispielsweise 1 nm oder größer, vorzugsweise 2 nm oder größer. Der arithmetische Mittenrauwert Ra wird gemäß den japanischen Industrienormen JIS B0601: 2013 gemessen. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der zweiten geneigten Oberfläche 14 ist gleich wie der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13. Die Bruchfestigkeit der Glasplatte 10 verbessert sich, solange der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 der Glasplatte 10 und/oder der arithmetische Mittenrauwert Ra der zweiten geneigten Oberfläche 14 im obigen Bereich liegen. Insbesondere wird bevorzugt, wenn die Glasplatte 10 für ein Fensterglas für ein Kraftfahrzeug oder ein Deckglas für Innenteile eines Kraftfahrzeugs verwendet wird.
Die Endoberfläche 15 erstreckt sich von den jeweiligen Spitzen der ersten geneigten Oberfläche 13 und der zweiten geneigten Oberfläche 14 in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11. Hier bezeichnet „eine Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11“ jede Richtung, in der der mit der Normalen auf die erste Hauptoberfläche 11 ausgebildete Winkel 10 Grad oder weniger beträgt.
Die Endoberfläche 15 wird durch den dritten Riss CR 3 erzeugt und stimmt mit der gedachten Linie VL überein. Die gedachte Linie VL ist eine gerade Linie im Querschnitt orthogonal auf den Umfangsrand der ersten Hauptoberfläche 11, kann jedoch auch eine abgerundete, gekrümmte Linie sein, wie später beschrieben wird.
Die Endoberfläche 15 weist die auf der gedachten Linie VL ausgebildeten modifizierten Abschnitte D auf und hat daher einen größeren arithmetischen Mittenrauwert Ra als die erste geneigte Oberfläche 13 und die zweite geneigte Oberfläche 14. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der Endoberfläche 15 beträgt beispielsweise 0,1 µm oder größer, vorzugsweise 0,2 µm oder größer. Wenn der arithmetische Mittenrauwert Ra der Endoberfläche 15 0,1 µm oder größer beträgt, ist es möglich, das Rutschen beim Halten der Endoberfläche 15 zu verringern. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der Endoberfläche 15 beträgt beispielsweise 5 µm oder weniger, vorzugsweise 3 µm oder weniger.
Als Nächstes werden zweite Beispiele für S3 und S4 aus 1 unter Bezugnahme auf 3A und 3B beschrieben. Es ist zu beachten, dass die nach dem zweiten Beispiel aus S4 erhaltene Glasplatte 10 gleich ist wie die nach dem ersten Beispiel aus S4 erhaltene Glasplatte 10 und daher ihre Veranschaulichung hier ausgespart wird. Nun werden nachfolgend vor allem die Unterschiede von dem ersten Beispiel beschrieben.
Wie in 3A gezeigt, kann in S3 aus 1 der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert werden, um den modifizierten Abschnitt D in einer punktförmigen Form auszubilden. Die Lichtquelle des zweiten Laserstrahls LB 2 gibt einen einzelnen Impulsstrahl oder einen Satz von Impulsen aus.
Die Strahlwellenlänge, die Pulsbreite und so weiter werden derart festgelegt, dass die Multi-Photonen-Absorption nur nahe dem Strahlbrennpunkt auftritt.
Die Lichtquelle des zweiten Laserstrahls LB 2 kann beispielsweise einen Nd-dotierten YAG-Kristall (Nd:YAG) aufweisen und einen Impulsstrahl mit einer Wellenlänge von 1064 nm ausgeben. Es ist zu beachten, dass die Wellenlänge des Impulsstrahls nicht auf 1064 nm beschränkt ist. Es können auch ein Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdopplung (Wellenlänge von 532 nm), ein Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdreifachung (Wellenlänge von 355 nm) und so weiter verwendet werden.
Der zweite Laserstrahl LB 2 wird durch ein optisches System, das eine Kondensorlinse und dergleichen aufweist, in einer punktförmigen Form fokussiert. Eine Verteilung modifizierter Abschnitte D wird angeordnet, indem das Bewegen des Strahlbrennpunkts zweidimensional in einer Ebene in einer bestimmten Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 und das Verändern der Tiefe des Strahlbrennpunkts von der ersten Hauptoberfläche 11 wiederholt wird. Der Strahlbrennpunkt wird beispielsweise unter Verwendung eines 3D-Galvano-Scanners bewegt. Wenn die Tiefe des Strahlbrennpunkts durch Bewegen des Tischs verändert wird, kann ein 2D-Galvano-Scanner verwendet werden.
Der Tisch nimmt die Glasplatte 10 auf. Der Strahlbrennpunkt kann durch Bewegen oder Drehen des Tischs, der die Glasplatte 10 aufnimmt, bewegt werden. Beispielsweise wird ein XY-Tisch, ein XYθ-Tisch, ein XYZ-Tisch oder ein XYZθ-Tisch als Tisch verwendet. Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse sind orthogonal aufeinander, die X-Achse und die Y-Achse sind parallel zu der ersten Hauptoberfläche 11 und die Z-Achse ist senkrecht zur ersten Hauptoberfläche 11.
Die modifizierten Abschnitte D werden über die gesamte Richtung der Plattendicke von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2 ausgebildet. Es ist zu beachten, dass, obwohl dies später erneut beschrieben wird, die modifizierten Abschnitte D nur zum Teil in der Richtung der Plattendicke ausgebildet werden können und beispielsweise nur auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 11 bezogen auf den Mittelpunkt der Plattendicke ausgebildet werden können.
Als Nächstes, wie in 3B gezeigt, wird in S4 aus 1 eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um einen dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zu den modifizierten Abschnitten D reicht. Der dritte Riss CR 3 reicht von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2.
Gemäß dem zweiten Beispiel, wie im ersten Beispiel, werden die modifizierten Abschnitte D auf der gedachten Linie VL ausgebildet, bevor der dritte Riss CR 3 ausgebildet wird. Die modifizierten Abschnitte D führen den dritten Riss CR 3 zur gedachten Linie VL. Dies ermöglicht es, den dritten Riss CR 3 von den Spitzen des ersten Risses CR 1 und des zweiten Risses CR 2 in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 und der zweiten Hauptoberfläche 12 zu erzeugen.
Als Nächstes werden dritte Beispiele von S3 und S4 aus 1 unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben. Nun werden vor allem die Unterschiede von dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel beschrieben.
In S3 aus 1, wie in 4A gezeigt, ist die gedachte Linie VL eine abgerundete Kurve. Es reicht aus, wenn der zwischen der Tangente zur Kurve und der Normalen auf die erste Hauptoberfläche 11 ausgebildete Winkel 10 Grad oder weniger beträgt. Mehrere modifizierte Abschnitte D sind auf der gedachten Linie VL ausgerichtet.
Als Nächstes, wie in 4B gezeigt, wird in S4 aus 1 eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zu den modifizierten Abschnitten D reicht. Infolgedessen reicht der dritte Riss CR 3 von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2.
Gemäß dem dritten Beispiel, wie im ersten Beispiel, werden die modifizierten Abschnitte D auf der gedachten Linie VL ausgebildet, bevor der dritte Riss CR 3 ausgebildet wird. Die modifizierten Abschnitte D führen den dritten Riss CR 3 zur gedachten Linie VL. Dies ermöglicht es, den dritten Riss CR 3 von den Spitzen des ersten Risses CR 1 und des zweiten Risses CR 2 in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 und der zweiten Hauptoberfläche 12 zu erzeugen.
(Zweite Ausführungsform)
Nun, wie in 5 gezeigt, kann das Bearbeitungsverfahren der Glasplatte zusätzlich zu S1 bis S4 ferner S5 aufweisen. Nachfolgend werden S3 bis S5 aus 5 unter Bezugnahme auf 6A bis 6E beschrieben. Es ist zu beachten, dass S1 und S2 in 5 S1 und S2 in 1 entsprechen und daher deren Beschreibung hier ausgespart wird.
Zunächst, wie in 6A gezeigt, kann in S3 aus 5 der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert werden, um die modifizierten Abschnitte D in einer punktförmigen Form auszubilden. Die modifizierten Abschnitte D werden nur auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 11 bezogen auf den Mittelpunkt der Plattendicke der Glasplatte 10 ausgebildet.
Als Nächstes, wie in 6B gezeigt, wird in S4 aus 5 eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zu den modifizierten Abschnitten D reicht. Infolgedessen reicht der dritte Riss CR 3 von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2.
Nach S4 in 5 wird die in 6C gezeigte Glasplatte 10 erhalten. Die Glasplatte 10 hat die erste Hauptoberfläche 11, die zweite Hauptoberfläche 12, die erste geneigte Oberfläche 13, die zweite geneigte Oberfläche 14 und die Endoberfläche 15. Unter dem Gesichtspunkt der Oberflächenrauheit Ra ist die Endoberfläche 15 in einen ersten Endoberflächenabschnitt 151, der die Seite der ersten Hauptoberfläche 11 bezogen auf den Mittelpunkt der Plattendicke ist, und einen zweiten Endoberflächenabschnitt 152, der die Seite der zweiten Hauptoberfläche 12 ist, geteilt.
Der erste Endoberflächenabschnitt 151 weist die modifizierten Abschnitte D auf. Infolgedessen beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra des ersten Endoberflächenabschnitts 151 beispielsweise 0,1 µm oder größer, vorzugsweise 0,2 µm oder größer. Der arithmetische Mittenrauwert Ra des ersten Endoberflächenabschnitts 151 beträgt beispielsweise 5 µm oder weniger, vorzugsweise 3 µm oder weniger.
Dahingegen weist der zweite Endoberflächenabschnitt 152 die modifizierten Abschnitte D nicht auf. Infolgedessen beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra des zweiten Endoberflächenabschnitts 152 beispielsweise weniger als 0,1 µm, vorzugsweise 50 nm oder weniger und stärker bevorzugt 10 nm oder weniger. Der arithmetische Mittenrauwert Ra des zweiten Endoberflächenabschnitts 152 beträgt beispielsweise 1 nm oder größer, vorzugsweise 2 nm oder größer.
Als Nächstes, wie in 6D gezeigt, wird in S5 aus 5 die erste geneigte Oberfläche 13 mit einem Schleifstein 20 geschliffen. Dies kann die erste geneigte Oberfläche 13 aufrauen. Der Schleifstein 20 ist ein Kegelstumpf, der um die Drehachse 21 symmetrisch ist, und bewegt sich entlang des Umfangsrands der ersten Hauptoberfläche 11, indem er sich um die Drehachse 21 dreht.
Die durchschnittliche Partikelgröße D50 der Schleifkörner des Schleifsteins 20 beträgt beispielsweise 20 µm bis 40 µm, vorzugsweise 10 µm bis 20 µm. D50 ist eine Partikelgröße, die einer Gesamtzahl von 50 % der Verteilung der Partikelgröße entspricht. Die Verteilung der Partikelgröße wird mit einem Partikelgrößenverteilungsmessgerät von der Art der Laserbeugung gemessen.
Nach S5 in 5 wird die in 6E gezeigte Glasplatte 10 erhalten. Die Glasplatte 10 hat die erste Hauptoberfläche 11, die zweite Hauptoberfläche 12, die erste geneigte Oberfläche 13, die zweite geneigte Oberfläche 14 und die Endoberfläche 15. Die Endoberfläche 15 weist den ersten Endoberflächenabschnitt 151, der die Seite der ersten Hauptoberfläche 11 bezogen auf den Mittelpunkt der Plattendicke ist, und den zweiten Endoberflächenabschnitt 152, der die Seite der zweiten Hauptoberfläche 12 ist, auf.
Die erste geneigte Oberfläche 13 wird mit dem Schleifstein 20 aufgeraut. Infolgedessen beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 beispielsweise 0,1 µm oder größer, vorzugsweise 0,2 µm oder größer. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 beträgt beispielsweise 5 µm oder weniger, vorzugsweise 3 µm oder weniger.
Indessen wird die zweite geneigte Oberfläche 14 nicht mit dem Schleifstein 20 aufgeraut. Infolgedessen beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra der zweiten geneigten Oberfläche 14 beispielsweise weniger als 0,1 µm, vorzugsweise 50 nm oder weniger und noch stärker 10 nm oder weniger. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der zweiten geneigten Oberfläche 14 beträgt beispielsweise 1 nm oder größer, vorzugsweise 2 nm oder größer.
Die Seitenoberfläche der in 6E gezeigten Glasplatte 10 ist bezogen auf den Mittelpunkt der Plattendicke in eine raue Oberfläche 101, bei der die Oberflächenrauheit Ra 0,1 µm oder größer beträgt, und eine Spiegeloberfläche 102, bei der die Oberflächenrauheit Ra weniger als 0,1 µm beträgt, geteilt. Die raue Oberfläche 101 hat die erste geneigte Oberfläche 13 und den ersten Endoberflächenabschnitt 151, die der ersten geneigten Oberfläche 13 folgt. Dahingegen hat die Spiegeloberfläche 102 die zweite geneigte Oberfläche 14 und den zweiten Endoberflächenabschnitt 152, der der zweiten geneigten Oberfläche 14 folgt. Wie oben beschrieben wird die erste geneigte Oberfläche 13 mit dem Schleifstein 20 aufgeraut.
Es ist zu beachten, dass die erste geneigte Oberfläche 13 durch Bilden des ersten Risses CR 1 in S2 aus 5 und dann durch Schleifen der ersten geneigten Oberfläche 13 in S5 aus 5 erhalten wird, jedoch kann die erste geneigte Oberfläche 13 auch durch andere Verfahren erhalten werden. Beispielsweise wird in S2 aus 5 möglicherweise nur der zweite Riss CR 2 ausgebildet, ohne den ersten Riss CR 1 auszubilden. In diesem Fall wird die erste geneigte Oberfläche 13 durch Schleifen des rechten Winkels, der durch die erste Hauptoberfläche 11 und den ersten Endoberflächenabschnitt 151 ausgebildet ist, mit einem Schleifstein in S5 aus 5 ausgebildet.
Es ist zu beachten, dass der erste Endoberflächenabschnitt 151 nicht in S5 aus 5 geschliffen wird, aber in S5 aus 5 geschliffen werden kann. Im letzteren Fall kann eine Stufe zwischen dem ersten Endoberflächenabschnitt 151 und dem zweiten Endoberflächenabschnitt 152 ausgebildet werden.
Die in 6E gezeigte Glasplatte 10 eignet sich zur Verwendung als ein Deckglas für eine bordeigene Anzeige. Die Glasplatte 10 wird in einem Fahrzeug eingebaut, wobei die erste Hauptoberfläche 11 den Fahrgästen im Fahrzeug zugewandt ist. Eine Antireflexionsbeschichtung wird im Vorhinein auf der ersten Hauptoberfläche 11 und der ersten geneigten Oberfläche 13 ausgebildet.
Die Antireflexionsbeschichtung unterdrückt die Reflexion von Licht und wird beispielsweise durch abwechselndes Stapeln einer Schicht mit hohem Brechungsindex und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex, der einen geringeren Brechungsindex hat als die Schicht mit hohem Brechungsindex, erhalten. Das Material der Schicht mit hohem Brechungsindex ist beispielsweise Nioboxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Tantaloxid oder Siliciumnitrid. Dahingegen ist das Material der Schicht mit niedrigem Brechungsindex beispielsweise Siliciumoxid, ein Mischoxid aus Si und Sn, ein Mischoxid aus Si und Zr oder ein Mischoxid aus Si und Al.
Wenn die Fahrgäste des Fahrzeugs auf die erste Hauptoberfläche 11 auftreffen, wirkt Druckspannung auf die Seite der ersten Hauptoberfläche 11 und wirkt Zugspannung auf die Seite der zweiten Hauptoberfläche 12 bezogen auf den Mittelpunkt der Dicke der Glasplatte 10. Infolgedessen wirkt von den Seitenoberflächen der Glasplatte 10 Druckspannung auf die raue Oberfläche 101 und wirkt Zugspannung auf die Spiegeloberfläche 102.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da Zugspannung auf die Spiegeloberfläche 102 wirkt, wird eine größere Kraft erzielt, als wenn Zugspannung auf die raue Oberfläche 101 wirkt. Dies liegt daran, dass die Spiegeloberfläche 102 geringere Unregelmäßigkeiten aufweist, die die Ausgangspunkte eines Bruchs sind, als die raue Oberfläche 101. Es ist zu beachten, dass im Allgemeinen Materialien eher durch Zugspannung brechen als durch Druckspannung und daher ist auf die raue Oberfläche 101 wirkende Druckspannung kein Problem.
Ferner, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ist die erste geneigte Oberfläche 13 die raue Oberfläche 101. Daher, verglichen mit dem Fall, bei dem die erste geneigte Oberfläche 13 die Spiegeloberfläche 102 ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die Antireflexionsbeschichtung auf der ersten geneigten Oberfläche 13 aufgrund einer Interferenz von Licht schimmernd aussieht.
(Dritte Ausführungsform)
Nun, wie in 7 gezeigt, kann das Bearbeitungsverfahren der Glasplatte zusätzlich zu S1 bis S4 ferner S6 aufweisen. Es ist zu beachten, dass der Zeitpunkt zum Durchführen von S6 nicht auf den in 7 gezeigten Zeitpunkt beschränkt ist, und S6 kann beispielsweise zwischen S1 und S2 oder zwischen S2 und S3 durchgeführt werden. Nun werden S2 bis S4 und S6 aus 7 nachfolgend unter Bezugnahme auf 9A bis 9I beschrieben. Es ist zu beachten, dass S1 in 7 gleich ist wie S1 in 1 und daher in dessen Beschreibung hier ausgespart wird. Es ist zu beachten, dass S4 in 7 von S5 in 5 gefolgt werden kann.
Zunächst, wie in 9B gezeigt, wird in S2 aus 7 der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt, um den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 auszubilden.
Wie in 9A gezeigt, hat die erste Trennlinie BL 1 in Draufsicht einen gekrümmten Abschnitt BL 1a. Die zweite Trennlinie BL 2 hat auch einen gekrümmten Abschnitt BL 2a, ähnlich der ersten Trennlinie BL 1.
Wie in 9B gezeigt, je tiefer die Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 im Querschnitt orthogonal zu der ersten Trennlinie BL 1 ist, desto mehr ist der erste Riss CR 1 zum Krümmungsmittelpunkt C des gekrümmten Abschnitts BL 1a geneigt. Gleichermaßen, je tiefer die Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 im Querschnitt orthogonal zur zweiten Trennlinie BL 2 ist, desto mehr ist der zweite Riss CR 2 zum Krümmungsmittelpunkt C geneigt.
Als Nächstes, wie in 9C gezeigt, wird in S3 aus 7 der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert, um die modifizierten Abschnitte D in einer punktförmigen Form auszubilden. Die modifizierten Abschnitte D werden auf einer linearen gedachten Linie VL, wie im zweiten Beispiel, das in 3A gezeigt wird, ausgerichtet, können jedoch auf einer gekrümmten gedachten Linie VL, wie im dritten Beispiel, das in 4A gezeigt wird, ausgerichtet werden.
Es ist zu beachten, dass, obwohl wie oben beschrieben, in S3 aus 7 der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert wird, um die modifizierten Abschnitte D in einer punktförmigen Form auszubilden, es ebenfalls möglich ist, ähnlich dem ersten Beispiel, das in 2C gezeigt wird, den zweiten Laserstrahl LB 2 in einer linearen Form zu konzentrieren und lineare modifizierte Abschnitte D auszubilden.
Als Nächstes wird in S6 aus 7 ein Abschnitt der Glasplatte 10, beispielsweise ein Abschnitt des gekrümmten Abschnitts BL 1a auf der ersten Trennlinie BL 1, einschließlich des Krümmungsmittelpunkts C, von der Entfernungsoberfläche 17, die in 9A gezeigt ist, entfernt. Die Entfernungsoberfläche 17 ist zwischen der ersten Trennlinie BL 1 und ihrem Krümmungsmittelpunkt C festgelegt.
Wie in 9B gezeigt, hat die Entfernungsoberfläche 17 eine erste Schnittlinie 18, die die erste Hauptoberfläche 11 schneidet, und eine zweite Schnittlinie 19, die die zweite Hauptoberfläche 12 schneidet. Die erste Schnittlinie 18 hat einen gekrümmten Abschnitt, der denselben Krümmungsmittelpunkt C mit der ersten Trennlinie BL 1 gemeinsam hat. Solange die erste Schnittlinie 18 einen gekrümmten Abschnitt hat, kann die erste Schnittlinie 18 mehrere gerade Abschnitte haben. Die zweite Schnittlinie 19 hat auch, wie die erste Schnittlinie 18, einen gekrümmten Abschnitt.
Wie in 9A gezeigt, ist die erste Schnittlinie 18 auf einer Seite der zweiten Schnittlinie 19 in Draufsicht angeordnet. Genauer gesagt ist beispielsweise die erste Schnittlinie 18 auf der Seite des Krümmungsmittelpunkts C bezogen auf die zweite Schnittlinie 19 angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Anordnung der ersten Linie 18 und der zweiten Linie 19 einander entgegengesetzt sein kann und die zweite Schnittlinie 19 auf der Seite des Krümmungsmittelpunkts C bezogen auf die erste Schnittlinie 18 angeordnet sein kann. Wie in 9B gezeigt, ist im Querschnitt orthogonal zur ersten Schnittlinie 18 die Entfernungsoberfläche 17 in Richtung der Normalen N auf die erste Hauptoberfläche 11 geneigt. Die Entfernungsoberfläche 17 ist beispielsweise eine lineare Verjüngung. Der Winkel β, der durch die Normale N auf die erste Hauptoberfläche 11 und die Entfernungsoberfläche 17 ausgebildet ist, beträgt beispielsweise 3 Grad oder mehr. Wenn β 3 Grad oder mehr beträgt, kann ein Abschnitt der Glasplatte 10 in der Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11, wie in 9F gezeigt, entfernt werden, was später ausführlich beschrieben wird. β beträgt beispielsweise 45 Grad oder weniger.
Es ist zu beachten, dass die Entfernungsoberfläche 17 in dieser Ausführungsform eine lineare Verjüngung ist, jedoch auch eine nichtlineare Verjüngung sein kann. In diesem Fall wäre β der Winkel, der zwischen der Normalen N auf die erste Hauptoberfläche 11 und der Tangente zur Entfernungsoberfläche 17 ausgebildet ist. Es reicht aus, wenn β im obigen Bereich liegt.
S6 in 7 weist S61 bis S63 auf, die in 8 gezeigt sind. Zunächst wird in S61 aus 8, wie in 9D gezeigt, der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert, um an diesem Strahlbrennpunkt einen punktförmigen modifizierten Abschnitt D auszubilden.
Eine Verteilung modifizierter Abschnitte D wird auf der Entfernungsoberfläche 17 angeordnet, indem das Bewegen des Strahlbrennpunkts zweidimensional in einer Ebene in einer bestimmten Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 und das Verändern der Tiefe des Strahlbrennpunkts von der ersten Hauptoberfläche 11 wiederholt wird. Der Strahlbrennpunkt wird beispielsweise unter Verwendung eines 3D-Galvano-Scanners bewegt. Wenn die Tiefe des Strahlbrennpunkts durch Bewegen des Tischs verändert wird, kann ein 2D-Galvano-Scanner verwendet werden.
Der Tisch nimmt die Glasplatte 10 auf. Der Strahlbrennpunkt kann durch Bewegen oder Drehen des Tischs, der die Glasplatte 10 aufnimmt, bewegt werden. Beispielsweise wird ein XY-Tisch, ein XYθ-Tisch, ein XYZ-Tisch oder ein XYZθ-Tisch als Tisch verwendet.
Die modifizierten Abschnitte D werden über die gesamte Richtung der Plattendicke von der ersten Hauptoberfläche 11 zu der zweiten Hauptoberfläche 12 ausgebildet. Hier bedeutet die gesamte Richtung der Plattendicke, dass 80 % oder mehr des Bereichs der Plattendicke abgedeckt werden. In S62, der später beschrieben wird, kann ein vierter Riss CR 4 über die gesamte Richtung der Plattendicke ausgebildet werden.
Als Nächstes, wie in 9E gezeigt, wird in S62 aus 8 eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den vierten Riss CR 4 auf der Entfernungsoberfläche 17 auszubilden. Der vierte Riss CR 4 wird ausgehend von einem modifizierten Abschnitt D ausgebildet und von der ersten Hauptoberfläche 11 zu der zweiten Hauptoberfläche 12 ausgebildet.
Um den vierten Riss CR 4 auszubilden, wird beispielsweise durch Emittieren des ersten Laserstrahls LB 1 eine Wärmebelastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Aufbringen einer Belastung auf die Glasplatte 10 nicht besonders beschränkt ist. Es ist gleichermaßen möglich, eine Walze gegen die Glasplatte 10 zu drücken und eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufzubringen.
Zuletzt wird in S63 aus 8, wie in 9F gezeigt, ein Abschnitt der Glasplatte 10, die beispielsweise ein Abschnitt sein kann, der den Krümmungsmittelpunkt C aufweist, entfernt. Beim Entfernen werden dieser Abschnitt der Glasplatte 10 und der verbleibende Abschnitt der Glasplatte 10 in der Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 verschoben. Dadurch ist es möglich, einen Abschnitt der Glasplatte 10 zu entfernen, ohne weder diesen Abschnitt noch den verbleibenden Abschnitt der Glasplatte 10 zu zerstören.
Es ist zu beachten, dass, bevor der Abschnitt und der verbleibende Abschnitt der Glasplatte 10 in der Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 verschoben werden, ein Unterschied der Temperatur zwischen dem Abschnitt und dem verbleibenden Abschnitt der Glasplatte 10 entstehen kann und ein Spalt zwischen dem Abschnitt und dem verbleibenden Abschnitt der Glasplatte 10 erzeugt werden kann. Dadurch kann verhindert werden, dass diese Abschnitte der Glasplatte 10 gegeneinander reiben.
Ein Spalt kann erzeugt werden, solange bezogen auf die erste Schnittlinie 18 der Abschnitt auf der Seite des Krümmungsmittelpunkts C eine niedrigere Temperatur hat als der Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Krümmungsmittelpunkts C. Es ist möglich, den Abschnitt auf der Seite des Krümmungsmittelpunkts C zu kühlen oder den Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Krümmungsmittelpunkts C zu erhitzen.
Der verbleibende Abschnitt der Glasplatte 10 ist der Abschnitt, der den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 aufweist. Durch Entfernen eines Abschnitts der Glasplatte 10 auf diese Weise, kann der verbleibende Abschnitt der Glasplatte 10 mit Leichtigkeit verformt werden, was die nachfolgenden Vorgänge erleichtert.
Als Nächstes, wie in 9G gezeigt, wird in S4 aus 7 eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zu den modifizierten Abschnitten D reicht. Infolgedessen reicht der dritte Riss CR 3 von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, werden die modifizierten Abschnitte D auf der gedachten Linie VL ausgebildet, bevor der dritte Riss CR 3 ausgebildet wird. Die modifizierten Abschnitte D führen den dritten Riss CR 3 zur gedachten Linie VL. Daher ist es möglich, den dritten Riss CR 3 von den Spitzen des ersten Risses CR 1 und des zweiten Risses CR 2 in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 11 und die zweite Hauptoberfläche 12 zu erzeugen.
Ferner, gemäß dieser Ausführungsform, wie in 9A gezeigt, hat eine erste Trennlinie BL 1 einen gekrümmten Abschnitt BL 1a in Draufsicht und sind mehrere modifizierte Abschnitte D entlang des gekrümmten Abschnitts BL 1a ausgerichtet. Der dritte Riss CR 3 kann in die Richtung dieser Ausrichtung geführt werden.
Ferner, gemäß dieser Ausführungsform, wie in 9B gezeigt, je tiefer die Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 in einem Querschnitt orthogonal zu der ersten Trennlinie BL 1 ist, desto mehr ist der erste Riss CR 1 zum Krümmungsmittelpunkt C des gekrümmten Abschnitts BL 1a geneigt. Der Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Krümmungsmittelpunkts C bezogen auf den gekrümmten Abschnitt BL 1a (der Abschnitt auf der linken Seite des gekrümmten Abschnitts BL 1a in 9A) wird das Produkt.
Wenn der Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Krümmungsmittelpunkts C bezogen auf den gekrümmten Abschnitt BL 1a das Produkt wird, haben das Ausrichten mehrerer modifizierter Abschnitte D im gekrümmten Abschnitt BL 1a und das Führen des dritten Risses CR 3 in der Richtung dieser Ausrichtung eine große technische Bedeutung. Das liegt daran, dass der dritte Riss CR 3 dazu führen könnte, das Produkt zu beeinträchtigen, wenn sich zu einem bestimmten Punkt im gekrümmten Abschnitt BL 1a der dritte Riss CR 3 in der Tangentialrichtung gerade entwickelt.
Der Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts BL 1a beträgt beispielsweise 0,5 mm oder größer, vorzugsweise 1 mm oder größer, sodass sich der dritte Riss CR 3 entlang des gekrümmten Abschnitts BL 1a mit größerer Leichtigkeit biegen kann. Ferner beträgt der Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts BL 1a beispielsweise 1000 mm oder weniger, vorzugsweise 500 mm oder weniger.
Nach S4 in 7 wird der überflüssige Abschnitt von dem dritten Riss CR 3 zu dem vierten Riss CR 4, in 9G gezeigt, entfernt. Beispielsweise kann ein Laserstrahl auf den überflüssigen Abschnitt emittiert werden und der überflüssige Abschnitt kann durch Hitze in Teile zerkleinert und dadurch entfernt werden. Infolgedessen wird die in 9H bis 91 gezeigte Glasplatte 10 erhalten. Die Glasplatte 10 hat die erste Hauptoberfläche 11, die zweite Hauptoberfläche 12, die erste geneigte Oberfläche 13, die zweite geneigte Oberfläche 14 und die Endoberfläche 15. Es ist zu beachten, dass eine Kühlkontraktion anstelle des Zerkleinerns durch Hitze verwendet werden kann, um den überflüssigen Abschnitt zu entfernen.
[Beispiele]
Nachfolgend werden spezifische Beispiele des Bearbeitungsverfahrens der Glasplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
[Beispiel 1]
Mit Beispiel 1 wurden S1 bis S4 in 1 ausgeführt. In S1 wurde Kalknatronglas mit einer Dicke von 1,8 mm als die Glasplatte 10 hergestellt. Die erste Hauptoberfläche 11 war ein Rechteck mit einer Länge von 100 mm und einer Breite von 50 mm. Die erste Trennlinie BL 1 war eine gerade Linie, die sich von einer langen Seite der ersten Hauptoberfläche 11 diagonal bezogen auf die andere lange Seite erstreckt.
In S2, wie in 2B gezeigt, wurde der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt, um den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 auszubilden. Der Bestrahlungspunkt wurde unter Verwendung eines 3D-Galvano-Scanners bewegt.
Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB 1 in S2 lauteten wie folgt:

Oszillator: Yb-Faserlaser (YLR500, hergestellt von IPG Photonics)
Oszillationsmodus: Dauerstrichoszillation Strahlwellenlänge: 1070 nm
Leistung: 440 W
Abtastgeschwindigkeit in der Ebene: 70 mm/s
Strahldurchmesser auf der ersten Hauptoberfläche 11: 0,6 mm

In S3, wie in 2C gezeigt, wurde der zweite Laserstrahl LB 2 in einer linearen Form innerhalb der Glasplatte 10 konzentriert, um die modifizierten Abschnitte D in einer linearen Form auszubilden. Der Bestrahlungspunkt des zweiten Laserstrahls LB 2 wurde entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt, um mehrere modifizierte Abschnitte D in einem vorgegebenen Abstand entlang der ersten Trennlinie BL 1 auszubilden. Der Bestrahlungspunkt wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt.
Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl LB 2 in S3 lauteten wie folgt:

Oszillator: Gepulster Pikosekunden-Laser (StarPico3, hergestellt von Rofin)
Oszillationsmodus: Pulsoszillation (Burst) Strahlwellenlänge: 1064 nm
Leistung: 35,6 W
Oszillationsfrequenz: 75 kHz
Abtastgeschwindigkeit in der Ebene: 187,5 mm/s Bestrahlungsabstand in der Ebene: 5 µm
Pulsenergie: 475 µJ.

In S4, wie in 2D gezeigt, wurde eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2 reicht. Zum Erzeugen des dritten Risses CR 3 wurde eine Wärmebelastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, indem der erste Laserstrahl LB 1 emittiert wurde. Der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt. Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 in S4 entsprachen jenen des ersten Laserstrahls LB 1 in S2.
Nach S4 wurde die in 2E gezeigte Glasplatte 10 erhalten. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13, der zweiten geneigten Oberfläche 14 und der Endoberfläche 15 der Glasplatte 10 wurde unter Verwendung eines Messgeräts für die Oberflächenrauheit gemessen (DektakXT, hergestellt von Bruker). Die Messbedingungen lauteten wie folgt:

Cut-off-Wert λc: 0,025 mm
Cut-off-Verhältnis Kc/Ks: 10
Messgeschwindigkeit: 0,1 mm/s
Dauer der Auswertung: 1,0 mm

Der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 betrug 5,2 nm. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der zweiten geneigten Oberfläche 14 betrug auch 5,2 nm. Indessen betrug der arithmetische Mittenrauwert Ra der Endoberfläche 15 0,4 µm.
[Beispiel 2]
In Beispiel 2 wurden S1 bis S5 aus 5 ausgeführt. In S1 wurde Aluminosilikatglas mit einer Dicke von 1,3 mm als die Glasplatte 10 hergestellt. Die erste Hauptoberfläche 11 war ein Rechteck mit einer Länge von 100 mm und einer Breite von 50 mm. Die erste Trennlinie BL 1 war eine gerade Linie, die sich von einer lange Seite der ersten Hauptoberfläche 11 diagonal bezogen auf die andere lange Seite erstreckt.
In S2, wie in 2B gezeigt, wurde der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt, um den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 auszubilden. Der Bestrahlungspunkt wurde unter Verwendung eines 3D-Galvano-Scanners bewegt.
Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB 1 in S2 lauteten wie folgt:

In S3, wie in 6A gezeigt, wurde der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert, um modifizierte Abschnitte D in einer punktförmigen Form auszubilden. Die modifizierten Abschnitte D wurden lediglich auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 11 bezogen auf den Mittelpunkt der Dicke der Glasplatte 10 ausgebildet. Der Strahlbrennpunkt wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt.
Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl LB 2 in S3 lauteten wie folgt:

Oszillator: Gepulster Nanosekunden-Laser (Explorer 532-2Y, hergestellt von Spectraphysics)
Oszillationsmodus: Pulsoszillation (einzeln) Strahlwellenlänge: 532 nm
Leistung: 2 W
Oszillationsfrequenz: 10 kHz
Abtastgeschwindigkeit in der Richtung in der Ebene: 100 mm/s
Bestrahlungsabstand in der Ebene: 0,01 mm Bestrahlungsabstand in der Tiefenrichtung: 0,05 mm Durchmesser des fokussierten Strahls: 4 µm
Pulsenergie: 200 µJ.

In S4, wie in 6B gezeigt, wurde eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2 reicht. Um den dritten Riss CR 3 auszubilden, wurde durch Emittieren des ersten Laserstrahls LB 1 eine Wärmebelastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht. Der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt. Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 in S4 entsprachen jenen des ersten Laserstrahls LB 1 in S2.
In S5, wie in 6D gezeigt, wurde die erste geneigte Oberfläche 13 mit einem Schleifstein 20 geschliffen, um die Oberfläche aufzurauen. Die durchschnittliche Partikelgröße D50 der Schleifkörner des Schleifsteins 20 betrug 40 µm.
Nach S5 wurde die in 6E gezeigte Glasplatte 10 erhalten. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten geneigten Oberfläche 13 betrug 0,5 µm. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der ersten Endoberfläche 151 in der Endoberfläche 15 betrug 2,1 µm. Indessen betrug der arithmetische Mittenrauwert Ra des zweiten Endoberflächenabschnitts 152 in der Endoberfläche 15 2,9 nm. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der zweiten geneigten Oberfläche 14 betrug 5,2 nm.
Für die in 6E gezeigte Glasplatte 10 wurde ein Prüfstück für einen Vier-Punkt-Biegeversuch vorbereitet und ein Vier-Punkt-Biegeversuch wurde durchgeführt. Im Vier-Punkt-Biegeversuch wurde Druckspannung auf der ersten Hauptoberfläche 11 erzeugt und wurde Zugspannung auf der zweiten Hauptoberfläche 12 erzeugt. Infolgedessen betrug die Bruchfestigkeit 248 MPa. Es wurde ferner bestätigt, dass der Ausgangspunkt der Zerstörung die zweite Hauptoberfläche 12, nicht die zweite geneigte Oberfläche 14 oder der zweite Endoberflächenabschnitt 152 war.
[Beispiel 3]
In Beispiel 3 wurden S1 bis S4 und S6 in 7 ausgeführt. In S1 wurde Kalknatronglas mit einer Dicke von 3,5 mm als die Glasplatte 10 hergestellt. Die erste Hauptoberfläche 11 war ein Rechteck mit einer Länge von 200 mm und einer Breite von 150 mm. Der gekrümmte Abschnitt BL 1a der ersten Trennlinie BL 1 war ein Bogen mit einem Radius von 80 mm. Der Winkel β, der durch die Normale auf die erste Hauptoberfläche 11 und die Entfernungsoberfläche 17 ausgebildet ist, betrug 4 Grad.
In S2, wie in 9A und 9B gezeigt, wurde der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 entlang der ersten Trennlinie BL 1 bewegt, um den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 auszubilden. Der Bestrahlungspunkt wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt.
Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB 1 in S2 lauteten wie folgt:

Oszillator: Yb-Faserlaser (YLR500, hergestellt von IPG Photonics)
Oszillationsmodus: Dauerstrichoszillation
Strahlwellenlänge: 1070 nm
Leistung: 220 W
Abtastgeschwindigkeit in der Ebene: 70 mm/s
Strahldurchmesser auf der ersten Hauptoberfläche 11: 1,2 mm

Der zweite Laserstrahl LB 2 wird in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert, um einen modifizierten Abschnitt D in einer punktförmigen Form auszubilden. Eine Verteilung modifizierter Abschnitte D wurde auf der Entfernungsoberfläche 17 angeordnet, indem das Bewegen des Strahlbrennpunkts zweidimensional in einer Ebene in einer bestimmten Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 und das Verändern der Tiefe des Strahlbrennpunkts von der ersten Hauptoberfläche 11 wiederholt wird. Der Strahlbrennpunkt wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt.
Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl LB 2 in S3 lauteten wie folgt:

Oszillator: Gepulster Nanosekunden-Laser (Explorer 532-2Y, hergestellt von Spectraphysics)
Oszillationsmodus: Pulsoszillation (einzeln) Strahlwellenlänge: 532 nm
Leistung: 2 W
Oszillationsfrequenz: 10 kHz
Abtastgeschwindigkeit in der Ebene: 100 mm/s Bestrahlungsabstand in der Ebene: 0,01 mm Bestrahlungsabstand in der Tiefenrichtung: 0,05 mm Durchmesser des fokussierten Strahls: 4 µm
Pulsenergie: 200 µJ.

In S61, der in S6 enthalten ist, wie in 9D gezeigt, wurde der zweite Laserstrahl LB 2 in einer punktförmigen Form innerhalb der Glasplatte 10 fokussiert, um an diesem Strahlbrennpunkt einen punktförmigen modifizierten Abschnitt D auszubilden. Eine Verteilung modifizierter Abschnitte D wurde auf der Entfernungsoberfläche 17 angeordnet, indem das Bewegen des Strahlbrennpunkts zweidimensional in einer Ebene in einer bestimmten Tiefe von der ersten Hauptoberfläche 11 und das Verändern der Tiefe des Strahlbrennpunkts von der ersten Hauptoberfläche 11 wiederholt wird. Der Strahlbrennpunkt wurde unter Verwendung eines XYZ-Tisches bewegt. Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl LB 2 in S61 entsprachen jenen des zweiten Laserstrahls LB 2 in S3.
In S62, der in S6 enthalten ist, wie in 9E gezeigt, wurde eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den vierten Riss CR 4 auf der Entfernungsoberfläche 17 auszubilden. Um den vierten Riss CR 4 auszubilden, wurde durch Emittieren des ersten Laserstrahls LB 1 eine Wärmebelastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht. Der erste Laserstrahl LB 1 wurde mit einem optischen System, das eine Kondensorlinse und dergleichen aufweist, auf der ersten Hauptoberfläche 11 emittiert. Durch Bewegen des Bestrahlungspunkts entlang der ersten Schnittlinie 18 wurde der vierte Riss CR 4 über die gesamte Entfernungsoberfläche 17 ausgebildet. Der Bestrahlungspunkt wurde unter Verwendung eines 3D-Galvano-Scanners bewegt. Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 in S62 entsprachen jenen des ersten Laserstrahls LB 1 in S2, mit Ausnahme, dass die Leistung auf 340 W erhöht wurde.
In S63, der in S6 enthalten ist, wie in 9F gezeigt, wurde ein Abschnitt der Glasplatte 10 entfernt. Der Abschnitt der Glasplatte 10 war ein Abschnitt, der den Krümmungsmittelpunkt C aufweist, und der verbleibende Abschnitt der Glasplatte 10 war ein Abschnitt, der den ersten Riss CR 1 und den zweiten Riss CR 2 aufweist.
In S4, wie in 9G gezeigt, wurde eine Belastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht, um den dritten Riss CR 3 auszubilden, der von der Spitze des ersten Risses CR 1 zur Spitze des zweiten Risses CR 2 reicht. Um den dritten Riss CR 3 auszubilden, wurde durch Emittieren des ersten Laserstrahls LB 1 eine Wärmebelastung auf die Glasplatte 10 aufgebracht. Der Bestrahlungspunkt des ersten Laserstrahls LB 1 wurde unter Verwendung eines 3D-Galvano-Scanners bewegt. Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 in S4 entsprachen jenen des ersten Laserstrahls LB 1 in S2, mit Ausnahme, dass die Leistung auf 340 W erhöht wurde.
Nach S4 in 7 wurde der erste Laserstrahl LB 1 auf den überflüssigen Abschnitt emittiert, von dem dritten Riss CR 3 zum vierten Riss CR 4, gezeigt in 9G, und der überflüssige Abschnitt wurde durch Hitze in Teile zerkleinert und dadurch entfernt. Daraufhin entsprachen die Bedingungen der Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl LB 1 jenen des ersten Laserstrahls LB 1 in S2, mit Ausnahme, dass die Leistung auf 460 W erhöht wurde und die Abtastgeschwindigkeit in der Ebene auf 10 mm/s verringert wurde. Nach dem Zerkleinern des überflüssigen Abschnitts wurde die in 9H bis 9I gezeigte Glasplatte 10 erhalten.
Obwohl das Bearbeitungsverfahren der Glasplatte und die Glasplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung zuvor beschrieben worden sind, ist die vorliegende Offenbarung keineswegs auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Änderungen, Abwandlungen, Ersetzungen, Ergänzungen, Löschungen und Kombinationen sind im Rahmen der folgenden Patentansprüche möglich und gehören offensichtlich zum technischen Rahmen der vorliegenden Offenbarung.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-210499 , die am 21. November 2019 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, und beansprucht Priorität gegenüber dieser, und der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-210499 ist durch Bezugnahme in dieser Anmeldung aufgenommen.
Bezugszeichenliste

10: Glasplatte
11: Erste Hauptoberfläche
12: Zweite Hauptoberfläche
13: Erste geneigte Oberfläche
14: Zweite geneigte Oberfläche
15: Endoberfläche
151: Erster Endoberflächenabschnitt
152: Zweiter Endoberflächenabschnitt
BL 1: Erste Trennlinie
BL 1a: Gekrümmter Abschnitt
BL 2: Zweite Trennlinie
C: Krümmungsmittelpunkt
CR 1: Erster Riss
CR 2: Zweiter Riss
CR 3: Dritter Riss
D: Modifizierter Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019511989 [0006]
JP 2017185547 [0006]
JP 2019210499 [0143]

Claims

Glasplattenbearbeitungsverfahren zum Teilen einer Glasplatte durch eine Trennlinie, die eine Hauptoberfläche der Glasplatte in zwei Bereiche teilt, wobei das Verfahren umfasst: Bewegen eines Bestrahlungspunkts eines ersten Laserstrahls entlang der Trennlinie; Bilden eines Risses, der sich von der Trennlinie diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt, in einem Querschnitt, der orthogonal zu der Trennlinie ist; nach dem Bilden des Risses, Bewegen eines Bestrahlungspunkts eines zweiten Laserstrahls entlang der Trennlinie; Bilden eines modifizierten Abschnitts im Querschnitt auf einer gedachten Linie, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche erstreckt, von einer Spitze des Risses zu einem Mittelpunkt einer Dicke der Glasplatte; und nach dem Bilden des modifizierten Abschnitts, Aufbringen einer Belastung auf die Glasplatte und Bilden eines neuen Risses, der von der Spitze des Risses zu dem modifizierten Abschnitt reicht.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Trennlinie in Draufsicht einen gekrümmten Abschnitt aufweist.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 2, wobei ein Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts 0,5 mm oder größer und 1000 mm oder weniger beträgt.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei je tiefer eine Tiefe des Risses von der Hauptoberfläche im Querschnitt ist, desto stärker der Riss zu einem Krümmungsmittelpunkt des gekrümmten Abschnitts geneigt ist.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Laserstrahl in einer linearen Form konzentriert wird, um den modifizierten Abschnitt in der linearen Form auszubilden.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Laserstrahl in einer punktförmigen Form fokussiert wird, um den modifizierten Abschnitt in der punktförmigen Form auszubilden.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Riss durch die Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahls auf jeder der zwei Hauptoberflächen ausgebildet wird.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner ein Schleifen wenigstens eines der Folgenden mit einem Schleifstein umfasst: des Risses, der durch die Bestrahlung mit dem ersten Laserstrahl ausgebildet wird und sich diagonal bezogen auf die Hauptoberfläche erstreckt; und eines rechten Winkels, der durch die Hauptoberfläche und einen durch den modifizierten Abschnitt erzeugten Endoberflächenabschnitt gebildet wird.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Bilden mehrerer modifizierter Abschnitte auf lediglich einer Seite eines Mittelpunktes einer Dicke der Glasplatte durch Verwenden des zweiten Laserstrahls; und Schleifen einer geneigten Oberfläche, die durch den Riss auf der einen Seite des Mittelpunktes der Dicke der Glasplatte erzeugt wird, mit dem Schleifstein.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 8, das ferner das Schleifen des Endoberflächenabschnitts mit dem Schleifstein umfasst.
Glasplatte, aufweisend: eine erste Hauptoberfläche; eine zweite Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt; wenigstens eine der Folgenden: eine erste geneigte Oberfläche, die die erste Hauptoberfläche in einem stumpfen Winkel in einem Querschnitt schneidet, der orthogonal zu einem Umfangsrand der ersten Hauptoberfläche steht; und eine zweite geneigte Oberfläche, die die zweite Hauptoberfläche in einem stumpfen Winkel im Querschnitt schneidet; und eine Endoberfläche, die sich in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche von wenigstens einer der jeweiligen Spitzen der ersten geneigten Oberfläche und der zweiten geneigten Oberfläche erstreckt, wobei ein arithmetischer Mittenrauwert der ersten geneigten Oberfläche und/oder der zweiten geneigten Oberfläche weniger als 0,1 µm beträgt und ein arithmetischer Mittenrauwert wenigstens eines Abschnitts der Endoberfläche 0,1 µm oder größer beträgt.
Glasplatte nach Anspruch 11, wobei die erste geneigte Oberfläche und die zweite geneigte Oberfläche beide bereitgestellt sind und die Endoberfläche von der Spitze der ersten geneigten Oberfläche zur Spitze der zweiten geneigten Oberfläche reicht.
Glasplatte nach Anspruch 12, wobei der arithmetische Mittenrauwert der ersten geneigten Oberfläche 0,1 µm oder größer beträgt, der arithmetische Mittenrauwert der zweiten geneigten Oberfläche weniger als 0,1 µm beträgt, die Endoberfläche in einen ersten Endoberflächenabschnitt und einen zweiten Endoberflächenabschnitt geteilt ist, wobei der erste Endoberflächenabschnitt und der zweite Endoberflächenabschnitt auf einer Seite der ersten Hauptoberfläche beziehungsweise auf einer Seite der zweiten Endoberfläche bezogen auf den Mittelpunkt der Dicke der Glasplatte liegen, der arithmetische Mittenrauwert des ersten Endoberflächenabschnitts 0,1 µm oder größer beträgt und der arithmetische Mittenrauwert des zweiten Endoberflächenabschnitts weniger als 0,1 µm beträgt.
Glasplatte nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei eine Grenze zwischen der ersten Hauptoberfläche und der ersten geneigten Oberfläche in Draufsicht einen gekrümmten Abschnitt aufweist.
Glasplatte nach Anspruch 14, wobei ein Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts 0,5 mm oder größer und 1000 mm oder weniger beträgt.