JP2007223855A - 板ガラスの切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 面倒且つ煩雑な作業を要することなく、また設備を大型化することなく、板ガラスの分割切断時に発生するガラスチッピングの付着残留による不良品の発生並びに製品価値の低下を抑制することを技術的課題とする。
【解決手段】 素板ガラス１０のスクライブ線１１を刻設した面の一部領域、すなわちスクライブ線１１を跨ぐようにして約１５ｍｍの幅寸法を有する帯状の領域に水溶性の保護膜Ｆを形成した。次いで、素板ガラス１０のスクライブ線１１が刻設された面の裏側に支持部材１２を配設し、且つ支持部材１２の端面１２ａと素板ガラス１０のスクライブ線１１とを合致させた状態で、その素板ガラス１０の支持部材１２からの張り出し側部分１０ａに、矢印Ａ方向への押圧力を作用させることにより、保護膜Ｆで覆われたスクライブ線１１を境界として素板ガラス１０を二つに折り割りした。
【選択図】図１

Description

本発明は、板ガラスの切断方法に関し、より具体的には、スクライブ線を刻設したガラス板をそのスクライブ線に沿って切断するための技術に関するものである。

従来より液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネル等のディスプレイ用ガラスパネルを製作する場合、一枚の素板ガラスから複数枚のガラスパネルを作り出す手法が採られている。これに伴って、ガラスメーカーで成形および加工される素板ガラスは大型化が推進されているのが現状である。

例えば、液晶ディスプレイの場合、実用化量産の初期では、素板ガラスの大きさが３００×４００ｍｍサイズ程度であったが、その後、ガラスパネルの採り枚数の増加に伴って、３７０×４７０ｍｍサイズ、５５０×６５０ｍｍサイズ、６８０×８８０ｍｍサイズ、１０００×１２００ｍｍサイズ、１５００×１８５０ｍｍサイズ等へと大型化が進み、現在では１８７０×２２００ｍｍサイズ（厚み０．４〜０．７ｍｍ程度）の素板ガラスが製作されるに至り、今後においても更なる大板化が推進される傾向にある。

この種の板ガラス（素板ガラス）は、複数枚に分離されてそれぞれが使用に供されたり、或いは不要部分が分離されて廃棄処分されることから、この種の板ガラスに対しては、成形後の所定の時期に切断工程が実行される。

通常、この切断工程では、まず板ガラスの切断予定箇所の表面にスクライブカッターによりスクライブ線を刻設した後、そのスクライブ線を分割基準として分割切断が行われる。この場合の切断方式の代表例としては、スクライブ線を基準として折り割る方式（曲げ折り式）と、スクライブ線に衝撃力を加えて分断する方式（パンチ式）とが知られている。

詳述すると、前者の曲げ折り式は、図４に示すように、板ガラス１０のスクライブ線１１が刻設された面の裏側に支持部材１２を配設し、支持部材１２の端面１２ａと板ガラス１０のスクライブ線１１とを合致させた状態で、その板ガラス１０の支持部材１２からの張り出し側部分１０ａに、矢印Ａ方向への押圧力を加えることにより、スクライブ線１１を境界として板ガラス１０を分割切断するものである。また後者のパンチ式は、図５に示すように、鋭角部１３ａを有する切断部材１３と、衝撃力を付与する撃打部材１４とを、板ガラス１０のスクライブ線１１の刻設部位を表裏両側から挟持するように配設し、切断部材１３に対して撃打部材１４を衝撃力を伴わせて押しつけることにより、スクライブ線１１を境界として板ガラス１０を分割切断するものである。

ところが、上記の方式で、板ガラスを分割切断すると、分割直後に、分割切断部の付近で板ガラスが欠けることによって、多数のガラス小片（ガラスチッピング）が発生し、これらのガラスチッピングが板ガラスの表面に付着するという事態を招き、板ガラスの商品価値を低下させる要因となっている。

特に液晶ディスプレイ等の表示装置の基板として用いられる板ガラスの表面は、高度な清浄度が要求されるが、分割切断に起因してガラスチッピングが付着したのでは、その後の積層状態での保管時や梱包作業時に板ガラスの面に傷が付くと共に、ガラスチッピングの付着残留による不良品の発生確率が高くなり、或いは製品価値が低下するという不具合を招く。そのため、板ガラスを分割切断した後には、必ず洗浄工程が実行されるが、一部のガラスチッピングが板ガラス上に残留するという問題があった。

このような問題に対処すべく、液晶ディスプレイ用板ガラスの表面に保護フィルムを貼着することにより、ガラスチッピングから板ガラスを一時的に保護することが試みられている。しかしながら、このような板ガラスに保護フィルムを貼着する手法によれば、切断工程（分割工程）の前段階で板ガラスに保護フィルムを貼り付け、その後の仕上げ工程の前に保護フィルムを除去する必要があるため、面倒且つ煩雑な作業を強いられる。しかも保護フィルムを除去した後に、保護フィルムの接着剤や粘着剤が、板ガラスの表面に残留し、積層状態での保管時の取り扱いが困難になると共に、製品価値の低下も招くおそれがある。

このような事情から、特許文献１には、板ガラスの全面に水と高分子の溶液を塗布し、保護層を形成することによって、引っ掻き傷、摩耗、ガラスチッピングおよび汚染物から板ガラスを一時的に保護する技術が提案されている。また特許文献２には、板ガラスの分割切断する部分を覆設部材で密閉し、分割切断時に発生するガラスチッピングを気体によって回収する技術が提案されている。
特開２０００−８６２９６号公報 特開２００４−３３８９９４号公報

しかしながら特許文献１のような板ガラスを成形した後に、水と高分子の溶液を塗布して保護膜を形成する手法によれば、板ガラスの主要表面上に保護膜を形成し、後で保護膜を水で洗浄する必要があるため、作業効率が低下しやすい。すなわち、この特許文献では、引っ掻き傷、摩耗、ガラスチッピングおよび汚染物から板ガラスを一時的に保護することを目的としているため、板ガラスの全面に亘って保護膜を形成し、後でそれを除去する必要がある。しかしながら、この板ガラスをディスプレイ用ガラス基板に使用する場合には、特に高い清浄度が要求される有効面（画像が写る面）にも保護膜が形成されることになり、それを完全に除去するためには、特別な洗浄設備が必要になったり、洗浄時間が大幅に長くなる。

また特許文献２のような覆設部材を使用してガラスチッピングを気体で回収する手法によれば、板ガラスの分割切断する部分を全て覆設部材で覆う必要があるため、大寸法の板ガラスを分割切断するためには、設備も大型化しなくてはならず、設備コストが高くなる。また板ガラスの寸法が大きくなるほど、分割切断する際に発生するガラスチッピングの量が多くなる。その結果、全てのガラスチッピングを気体で回収することが困難となり、一部のガラスチッピングが板ガラスの表面に付着するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、面倒且つ煩雑な作業を要することなく、また設備を大型化することなく、板ガラスの分割切断時に発生するガラスチッピングの付着残留による不良品の発生並びに製品価値の低下を抑制することを技術的課題とする。

上記技術的課題を解決するために本発明者が種々の実験を繰り返した結果、図２に示すように、板ガラス１０を分割切断した後、その分割切断面１０ｂ付近から発生したガラスチッピングＰの、板ガラス１０から剥離した側の面（剥離面）Ｐ１が、板ガラス１０の表面１０ｃに接触するように付着しても、水洗いでガラスチッピングＰを容易に除去することができるものの、図３に示すように、ガラスチッピングＰの、板ガラス１０の表面１０ｃであった面（平坦面）Ｐ２が、板ガラス１０の表面１０ｃに接触して付着すると、ガラスチッピングＰと板ガラス１０とが密着状態となり、水洗いしてもガラスチッピングＰを除去することが困難になること、そのためガラスチッピングＰの平坦面Ｐ２と、板ガラス１０の表面とが直接接触しないようにすれば、ガラスチッピングＰを水洗いで除去しやすくなるという知見に基づき、本発明を提案するに到った。

すなわち本発明に係る板ガラスの切断方法は、板ガラスの切断予定箇所にスクライブ線を刻設した後、該スクライブ線を分割基準として分割切断する板ガラスの切断方法であって、前記板ガラスの一方または両方の透光面における切断予定箇所を含む一部の領域に、予め水溶性の保護膜を形成してから分割切断することを特徴とするものである。

本発明の方法によると、板ガラスの切断予定箇所を含む一部の領域に水溶性の保護膜を形成してから板ガラスを分割切断するため、板ガラスを分割切断した際に発生するガラスチッピングが板ガラスの表面に付着しても、後工程における水洗いで容易に取り除くことが可能である。つまりガラスチッピングの平坦な面（図３の平坦面Ｐ２）は、水溶性の保護膜を介して板ガラスと接触することになるため、そのようなガラスチッピングは、板ガラスを水洗いすると、水に溶解して脱離する水溶性の保護膜に同伴されて容易に除去される。またガラスチッピングの板ガラスから剥離した側の面（図２の剥離面Ｐ１）が、板ガラスの表面と接触するように付着しても、一部が接しているだけで密着していないため、水洗いで容易に除去される。しかも水溶性の保護膜を形成する領域は、板ガラスの切断予定箇所を含む一部の領域のみであるため、通常の洗浄設備を用いて短時間に除去することが可能である。特にディスプレイ用板ガラスの場合には、有効面に保護膜を形成しないようにすることで洗浄工程のコストを大幅に低減できることが可能となる。

本発明において、「スクライブ線」とは、板ガラスの肉厚の例えば１／１０程度の深さを有し、且つ直線上に沿って延びる線状の溝を意味する。スクライブ線は、スクライブカッター等による機械加工や、レーザー等による熱加工によって板ガラスの切断予定箇所に刻設すれば良い。

また板ガラスを切断するには、上述した曲げ折り式やパンチ式を採用すれば良い。

また水溶性の保護膜は、板ガラスにスクライブ線を刻設する前に形成しても良いし、スクライブ線を刻設した後に形成しても良い。

また水溶性の保護膜は、板ガラスのスクライブ線が刻設される側の面（表面）に形成すれば良いが、その反対側の面（裏面）にも形成すると、板ガラスの裏面にガラスチッピングが付着した場合でも、水洗いで容易に取り除くことができるためより望ましい。

また水溶性の保護膜の材料としては、板ガラスの所定箇所に塗布できること、水洗いによって容易に除去できること、環境負荷物質でないこと等の条件を満足すれば、いずれの水溶性材料も使用できる。特に中性の界面活性剤を含む水溶液は、揮発しにくく、水溶性に優れているため好ましい。

また水溶性の保護膜の形成方法は、特に限定されず、上記のような水溶性材料を含む水溶液をスプレー、浸漬、ハケ塗り、ロール状の布やスポンジ等に染みこませて板ガラスの所定箇所に塗布する方法が好ましい。

また本発明では、板ガラスを分割切断する際に発生するガラスチッピングの平坦面に保護膜が形成されるように、つまり板ガラスが欠ける可能性がある領域のみに保護膜を形成すれば良いが、非常に狭い領域のみに保護膜を塗布しようとすると、作業性が低下しやすくなるため、ガラスチッピングが発生しない領域まで範囲を広げて保護膜を形成しても良い。具体的には、板ガラスの表面積（板ガラスの両方の透光面を合算した表面積）の１／３以下、好ましくは１／４以下の領域に保護膜を形成するのが適当であり、また洗浄工程における作業性を考慮すると、板ガラスの切断予定箇所を跨ぐようにして、２〜１００ｍｍ（好ましくは３〜５０ｍｍ）の幅寸法を有する帯状の領域に保護膜を形成するのが好適である。

また板ガラスをフラットディスプレイ用ガラス基板として使用する場合には、特に高い清浄度が要求される有効面に保護膜が形成されないように、つまり有効面を除く面（非有効面）のみに保護膜を形成することが望ましい。

また本発明は、以下の理由から、平坦性に優れたディスプレイ用板ガラス、特に液晶ディスプレイ用板ガラスにおいて効果を発揮しやすい。板ガラス表面と、ガラスチッピングの平坦面が接触する場合、板ガラスの平坦度が高いほど、両者の密着性は高くなる。特にＪＩＳ−Ｂ−０６０１による表面粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以下の平坦性に優れた液晶ディスプレイ用板ガラスの場合、分割切断後にガラスチッピングが板ガラスに密着しやすく、取り除くことが困難となる。そのため本発明のように、ガラスチッピングの平坦面に保護膜を形成し、水洗によってガラスチッピングを取り除くという効果が顕著となる。

以下、本発明の板ガラスの切断方法を実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る板ガラスの切断方法を示す説明図である。
（実施例）
図１に示すように、オーバーフローダウンドロー法によって成形され、表面が研磨されていない液晶ディスプレイ用の素板ガラス（サイズ：１０００×１２００×０．７ｍｍ）１０を準備し、その縦方向中央部の切断予定箇所にスクライブカッターを用いてスクライブ線１１を刻設した。その後、素板ガラス１０のスクライブ線１１を刻設した面の一部領域、すなわちスクライブ線１１を跨ぐようにして約１５ｍｍの幅寸法を有する帯状の領域に水溶性の保護膜Ｆを形成した。尚、使用した素板ガラス１０の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍ以下であり、水溶性の保護膜Ｆは、素板ガラス１０にスクライブ線１１を刻設した直後に、フェルトローラ（図示せず）に、中性の界面活性剤を含む水溶液（ライオン株式会社製中性洗剤：商品名チャーミークイック）を染みこませながら、フェルトローラをスクライブ線１１に沿って移動させることによって、素板ガラス１０の所定箇所に、中性の界面活性剤を含む水溶液を塗布した後、自然乾燥させることによって形成した。

次いで、素板ガラス１０のスクライブ線１１が刻設された面の裏側に支持部材１２を配設し、且つ支持部材１２の端面１２ａと素板ガラス１０のスクライブ線１１とを合致させた状態で、その素板ガラス１０の支持部材１２からの張り出し側部分１０ａに、矢印Ａ方向への押圧力を作用させることにより、保護膜Ｆで覆われたスクライブ線１１を境界として素板ガラス１０を二つに折り割りした。

その後、上記のように折り割りした板ガラス（サイズ：５００×１２００×０．７ｍｍ）の表面に付着したガラスチッピングの数を調べたところ、２１９個であった。次に板ガラスを水平方向にした状態で水槽に入れ、上下に１０ｃｍ程度の幅で３回往復させてから、水槽の外に引き上げ、その表面をエアガンで水切りし、表面に残存したガラスチッピングの数を調べたところ、４個であった。尚、ガラスチッピングは、１万ルックス光源による目視検査によって確認できるものをカウントした。
（比較例）
実施例と同様の素板ガラスを準備し、保護膜を形成せず、他は全て同じ条件でスクライブ線を境にして二つに折り割りした。その後、折り割りした板ガラスの表面に付着したガラスチッピングの数を調べたところ、１９０個であった。次に板ガラスを水平方向にした状態で水槽に入れ、上下に１０ｃｍ程度の幅で３回往復させてから、水槽の外に引き上げ、その表面をエアガンで水切りし、表面に残存したガラスチッピングの数を調べたところ、１７個であった。

本発明に係る板ガラスの切断方法は、清浄度や平坦度の高いことが要求される板ガラスに適していることから、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いる板ガラスの製造工程で使用するのが好適である。

本発明に係る板ガラスの切断方法を示す説明図である。 板ガラスの表面にガラスチッピングが付着した状態を示す概念図である。 板ガラスの表面にガラスチッピングが付着した状態を示す概念図である。 板ガラスの切断方法（曲げ折り式）を示す要部概略斜視図である。 板ガラスの切断方法（パンチ式）を示す要部概略斜視図である。

符号の説明

１０ 板ガラス（素板ガラス）
１０ａ 板ガラスの張り出し側部分
１０ｂ 板ガラスの分割切断面
１０ｃ 板ガラスの表面
１１ スクライブ線
１２ 支持部材
１３ 切断部材
１４ 撃打部材
Ｐ ガラスチッピング
Ｐ１ ガラスチッピングの剥離面
Ｐ２ ガラスチッピングの平坦面
Ｆ 保護膜

Claims (10)

1. 板ガラスの切断予定箇所にスクライブ線を刻設した後、該スクライブ線を分割基準として分割切断する板ガラスの切断方法であって、前記板ガラスの一方または両方の透光面における切断予定箇所を含む一部の領域に、予め水溶性の保護膜を形成してから分割切断することを特徴とする板ガラスの切断方法。
2. 板ガラスにスクライブ線を刻設する前に、水溶性の保護膜を形成することを特徴とする請求項１記載の板ガラスの切断方法。
3. 板ガラスにスクライブ線を刻設した後に、水溶性の保護膜を形成することを特徴とする請求項１記載の板ガラスの切断方法。
4. 水溶性の保護膜を形成する領域が、板ガラスの表面積の１／３以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
5. 水溶性の保護膜を形成する領域が、板ガラスの表面積の１／４以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
6. 水溶性の保護膜を形成する領域が、板ガラスの切断予定箇所を跨ぐようにして２〜１００ｍｍの幅寸法を有する帯状の領域であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
7. 中性の界面活性剤を含む水溶液を板ガラスに塗布することによって水溶性の保護膜を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
8. 板ガラスの表面粗さ（Ｒａ）が、１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
9. 板ガラスが、ディスプレイ用板ガラスであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
10. 水溶性の保護膜を形成する領域が、ディスプレイの有効面を除く面（非有効面）であることを特徴とする請求項９記載の板ガラスの切断方法。

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