JP2007284270A - ガラス板表面の傷部の修正法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】歪点が500℃以上のガラス板を予熱することなしに、ガラス板の表面傷部に炭酸ガスレーザを照射して表面を溶融し平滑化する方法であって、パルスレーザ光線のパルス幅が、1μ〜500m秒であり、該パルスレーザ光線の該ガラス板に照射される面の照射断面積が0.0001〜80mm2であり、該照射される面の断面に照射される該パルスレーザ光線の平均のパワー密度が、1パルスあたりのエネルギー/パルス幅で定義される実効ワット数を用いて、実効ワット数/照射面積で定義され、該平均のパワー密度が2〜2500000W/mm2であることを特徴とするガラス板の表面傷部の平滑化方法。
【選択図】なし
Description
レーザ光線のガラス基板に照射される面の照射断面積は0.0001〜80mm2の範囲であり、照射断面積が0.0001mm2より小さいレーザ光線はレンズの焦点距離が小さくなるために実現が困難になるため好ましくない。80mm2よりも大きいと出力の大きなエネルギーのレーザが必要となり実現が困難となり好ましくない。このようなレーザ光線は、複数のレンズやミラーを組み合わせたり、ホログラムのような回折光学素子を用いることで容易に実現される。
ガラス板は、4cm×4cmの液晶ディスプレイ用ガラス基板(商品名AN100、旭硝子株式会社製)を用意した。歪点は665℃、軟化点は950℃である。厚さは0.7mmであった。該ガラス表面を15ミクロンのダイヤモンドペーストで擦り模擬的にキズのついたガラス基板とした。本ガラス表面に、表1に示す条件で炭酸ガスレーザ照射した。照射後のガラス表面を光学顕微鏡(倍率100倍)で観察し、平滑化効果を調べた。また、表面形状の変化は反射型干渉計(ニコン製マイクロマップ)にて観測し、隆起の大きさを測定した。隆起の大きさは最下点(隆起のみの場合は基板面を基準とし、陥没のある場合はその最下点とする)と最高点(隆起が存在せず陥没のみの場合は基板面とする)との高さの差を隆起量とした。残留応力の測定は、偏光顕微鏡を使いセナルモン法を適用して光路差(レターデーション)を算出した。結果を表1〜3に示す。
図1は、例6において、レーザ照射によりキズが平滑化された場合の光学顕微鏡写真である。このように、本発明の条件を用いるとレーザ照射部のみキズが平滑化されて見えなくなった。
ガラス板は、実施例1〜14と同じ4cm×4cmの液晶ディスプレイ用ガラス基板(商品名AN100、旭硝子株式会社製)を用意した。厚さは0.7mmであった。該ガラスに付着していたスズ欠点を特開2004−256385に示す方法で除去した。除去した後は凹凸が1ミクロン程度のごく微細なキズが残っていた。このガラス基板のキズのついた部分に、例15に示す条件で炭酸ガスレーザー照射した。照射後のガラス表面を光学顕微鏡(倍率100倍)で観察し、平滑化効果を調べた。また、表面形状の変化は反射型干渉計(ニコン製マイクロマップ)にて観測し、隆起の大きさを測定した。隆起の大きさは最下点(隆起のみの場合は基板、陥没のある場合はその最下点)と最高点との高さの差を隆起量とした。残留応力の測定は、偏光顕微鏡を使いセナルモン法を適用して光路差(レターデーション)を算出した。結果を例15に示す。例15に示すとおり、レーザ照射により残留応力を低く抑えたままキズを平滑化させて、その視認性を低下することができた。
ガラス板は、4cm×4cmのプラズマディスプレイ用ガラス基板(商品名PD200、旭硝子株式会社製)を用意した。歪点は570℃、軟化点は830℃である。厚さは2.8mmであった。実施例1の方法で同様にダイヤモンドペーストでキズをつけた。本ガラス表面に、表4〜5上段に示す条件でレーザ照射した。照射後のガラス表面は前記実施例1に示す方法と同様に平滑化効果、隆起の大きさ、光路差(レターデーション)を算出した。結果を表4〜5下段に示す。
図2は、例18においてレーザ照射によりキズが平滑化された場合の光学顕微鏡写真である。このように、本発明の条件を用いるとレーザ照射部のみキズが平滑化されて見えなくなった。また、レーザ照射部が割れることもなかった。
ガラス板は、例1〜19と同じ4cm×4cmの液晶ディスプレイ用ガラス基板(商品名AN100、旭硝子株式会社製)を用意した。厚さは0.7mmであった。実施例1の方法で同様にダイヤモンドペーストでキズをつけた。本ガラス表面に、表6上段に示す条件でレーザ照射した。照射後のガラス表面は前記実施例1に示す方法と同様に平滑化効果、隆起の大きさ、光路差(レターデーション)を算出した。結果を表6下段に示す。このように、本発明の範囲外の条件を用いるとレーザ照射部でキズが平滑化されなくなってしまった。
ガラス板は、実施例21〜31と同じ4cm×4cmのプラズマディスプレイ用ガラス基板(商品名PD200、旭硝子株式会社製)を用意した。厚さは2.8mmであった。実施例1の方法で同様にダイヤモンドペーストでキズをつけた。本ガラス表面に、表7上段に示す条件でレーザ照射した。照射後のガラス表面は前期実施例1に示す方法と同様に平滑化効果、隆起の大きさ、光路差(レターデーション)を算出した。結果を表7下段に示す。このように、本発明の範囲外の条件を用いると平滑化効果が得られなかった。
Claims (5)
- 歪点が500℃以上のガラス板を予熱することなしに、ガラス板の表面傷部に炭酸ガスレーザによりパルスレーザ光線を照射して表面を溶融し平滑化する方法であって、パルスレーザ光線のパルス幅が、1μ〜500m秒であり、該パルスレーザ光線の該ガラス板に照射される面の照射断面積が0.0001〜80mm2であり、該照射される面の断面に照射される該パルスレーザ光線の平均のパワー密度が、1パルスあたりのエネルギー/パルス幅で定義される実効ワット数を用いて、実効ワット数/照射面積で定義され、該平均のパワー密度が2〜2500000W/mm2であることを特徴とするガラス板の表面傷部の平滑化方法。
- 該ガラス基板の歪点が500〜590℃かつ軟化点710〜850℃で、該パルスレーザ光線のパルス幅が、1〜500m秒であり、該パルスレーザ光線の該ガラス板に照射される面の照射断面積が0.0001〜80mm2で、該平均のパワー密度が1〜500W/mm2であることを特徴とする請求項1記載のガラス板の表面傷部の平滑化方法。
- 該パルス幅Δt(m秒)と該平均のパワー密度D(W/mm2)との関係は、70/Δt+2≦D≦70/Δt+19であることを特徴とする請求項2記載のガラス板の表面傷部の平滑化方法。
- 該ガラス基板の歪点が610〜690℃かつ軟化点930〜1000℃で、パルスレーザ光線のパルス幅が、1μ〜10m秒であり、該パルスレーザ光線の該ガラス板に照射される照射断面積が0.0001〜80mm2であり、該平均のパワー密度が7〜2500000W/mm2で、該パルスレーザ光線照射後の残留応力が、光線がガラス表面に垂直に透過する場合の光路差で4nm以下であることを特徴とする請求項1記載のガラス板表面傷部の平滑化方法。
- 該パルス幅Δt(m秒)と該平均のパワー密度D(W/mm2)との関係は、20/Δt+6≦D≦2500/Δt+300であることを特徴とする請求項2記載のガラス板の表面傷部の平滑化方法。
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