JP2009242185A - Laser cutting method, and object to be cut - Google Patents

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Hisashi Kuwata
Atsushi Sugizaki
敦 杉崎
恒 桑田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Technology Research Association For Advanced Display Materials
住友ベークライト株式会社
次世代モバイル用表示材料技術研究組合
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser cutting method where a thin sheet glass, a film-pasted substrate or a panel obtained by pasting these substrates can be efficiently cut to an optional shape without generating faults such as cracks. <P>SOLUTION: The method is for cutting a glass substrate or a composite substrate obtained by pasting a film on the glass substrate so as to be supported by irradiating with a pulse-oscillated pulse laser. A hole 1a passing through the glass substrate is opened by the single irradiation of a pulse laser 4, also, holes 1a processed by the continuous pulse lasers 4 are cut by being irradiated at positions separated by a distance of a hole size or above. Further, for the purpose of cutting out an optional processing shape, pulse lasers 4 are irradiated on the circumference of the processing shape for a plurality of times and circulated to open holes 1a for cutting. The holes 1a are processed at the n-th round time, by irradiating the spaces among the holes 1a opened by the circulation till then with pulse lasers 4, thus, all the holes 1a around the working shape are finally connected and then the cutting is completed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、薄型液晶パネルなどに用いる薄板ガラス等の基板を切断するためのレーザ切断方法および被切断物に関するものである。 The present invention, for example, to a laser cutting method and object to be cut for cutting a substrate such as a thin glass for use in such thin liquid crystal panel.

近年、液晶、有機ELなどに代表されるディスプレイの薄型化の動きが急速に進んでいる。 Recently, liquid crystal, the movement of thinner displays typified by an organic EL is rapidly progressing. この流れに伴い薄型ディスプレイに適した加工技術の開発も盛んに行われている。 The development of processing techniques suitable for flat-panel display As a result of this flow has also been actively carried out. ガラス基板はケミカルエッチングなどの方法で薄型化される。 Glass substrate is thinned by a method such as chemical etching. 一方で、ガラス基板を切断する方法は、歩留まり、加工速度等の問題から、ガラス基板のエッチング前にパネルサイズに割断した後、薄型化する方法が一般的である。 On the other hand, a method of cutting the glass substrate, the yield, the problem of machining speed, after cleaving the panel size before etching of the glass substrate, a method of thinning is common. しかし、薄いガラスを歩留まり良く、高速で切断することができれば、プロセス上大変有利である。 However, the thin glass high yield, if it is possible to cut at high speed, it is the process very advantageous.

これまで、ガラス基板をレーザ切断する方法としては、特開平11−104869号に開示されているように、予め割断線にケミカルエッチングで溝を作った後、レーザを照射する方法、特開2006−35710号に開示されるように、第1のレーザ光で加工物表面を改質し、第2のレーザ光をこの改質部に照射して加工する方法、あるいは特開2007−238438号に開示されるように、ガラス基板の切断予定線に沿って、レーザ光を照射する際、切断開始から終了までの間で切断条件を変更する方法、さらにこの報文にはガラス基板貼り合わせパネルの上下から同様に2つのレーザを照射して、パネルを切断する方法が記載されている。 Previously, as a method of laser cutting the glass substrate, as disclosed in JP-A-11-104869, after making a groove in the chemical etching in advance cutting lines, a method of irradiating laser, JP 2006- as disclosed in JP 35 710, modify the workpiece surface with a first laser beam, discloses a second laser beam method for processing by irradiating the reformer or in JP 2007-238438, as along cutting line of the glass substrate, is irradiated with a laser beam, a method of changing the cutting conditions between the end from the cutting start, further upper and lower glass substrate lamination panel in this published reports Similarly by irradiating two laser from a method of cutting is described panels. これらの方法は、いずれもレーザ照射によるガラス基板の温度勾配によって発生する熱応力が基板の厚さ方向に亀裂を発生させる現象を利用している。 These methods are both thermal stress generated by the temperature gradient of the glass substrate by laser irradiation utilizing the phenomenon that generates cracks in the thickness direction of the substrate.

しかしながら、ガラス基板の厚さが薄くなると、この方法では単純に厚さ方向へは亀裂の伝搬がしにくくなるため、割断後にも切り出した基板端部にクラックが残ったり、割断中に基板が割れたりし、歩留まり良く切断することができない。 However, if the thickness of the glass substrate becomes thinner, the to simply the thickness direction in this way it becomes difficult to propagation of cracks, may remain cracks in the substrate end portions cut even after cleaving, the substrate cracks during cleaving or, it can not be good yield cutting. さらに、これらの方法は、亀裂の進展を利用しているため、複雑な形状や任意の形状に加工することはできない。 Furthermore, these methods, because it uses the crack propagation can not be processed into a complicated shape or an arbitrary shape.

また、レーザのパルス発振によりガラスを切断する方法としては、特開平7−16769号に開示される、ソーダガラスのレーザ割断に関する報文があるが、これはスクライビングして割断する際、基板の厚さ以下にスクライビング深さを調節し、最終的には応力をかけて基板をスクライビング穴に沿って割る方法であるため、薄板ガラスには適用できず、また任意の形状に加工することも困難である。 Further, as a method for cutting the glass by a pulse oscillation laser is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-16769, when there are published reports on Laser cleaving of soda glass, which is to fracture with scribing, the thickness of the substrate is adjusted to the following scribing depth, because ultimately a method of applying a stress crack along the substrate scribing holes, can not be applied to a thin sheet glass, also may difficult to process into a desired shape is there.
特開平11−104869号 Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-104869 特開2006−35710号 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-35710 特開2007−238438号 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-238438 特開平7−16769号 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-16769

このように、従来のレーザ切断方法では、薄板ガラス等の基板やパネルを、亀裂を発生させずに高速で任意の形状にレーザ切断することができなかった。 Thus, in the conventional laser cutting method, the substrate or panel such as thin glass, could not be laser cut into any shape at high speed without generating cracks.

以上のような問題を鑑みて、この発明の課題は、クラックなどの不具合を発生させることなく、薄板ガラス、フィルム貼り合わせ基板、あるいは、これらの基板を貼り合わせたパネルを効率よく、任意の形状に切断することができるレーザ切断方法および被切断物を提案することである。 In view of the above problems, an object of the present invention, without causing problems such as cracking, thin glass film bonded substrate or, efficiently panels laminated these substrates, any shape it is to propose a laser cutting method and object to be cut that can be cut into.

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。 To solve the above problems and to achieve the object, the present invention is constituted as follows.

請求項1に記載の発明は、ガラス基板あるいは、該ガラス基板にフィルムを貼り合わせて支持した複合基板を、パルス発振させたパルスレーザを照射することにより切断する方法であって、 According to one aspect of the present invention, a glass substrate or a composite substrate supporting by bonding a film to the glass substrate, a method of cutting by irradiating a pulsed laser that is pulsed,
1回のパルスレーザの照射で前記ガラス基板を貫通する穴を開け、かつ、連続するパルスレーザにより加工される穴は、穴径以上の距離を隔てた位置に照射されて切断され、 A hole extending through the glass substrate upon irradiation with one pulse laser, and a hole to be processed by the pulsed laser continuous is cut is irradiated to a position at a distance on the hole diameter or,
さらに任意の加工形状を切り出すために、該加工形状の周囲を、複数回のパルスレーザを照射させながら周回して穴を開けて切断し、 Further to excise any machining shape, the periphery of the machining shape, cut a hole orbiting while irradiating the plurality of pulse laser,
n周回目で加工される穴は、それまでの周回で開けた穴の間にパルスレーザを照射することにより、最終的に該加工形状の周囲の穴が全て繋がり、切断されることを特徴とするレーザ切断方法である。 Holes are processed by n orbiting th, by irradiating a pulsed laser during a hole drilled in the circulation until it and characterized in that around the hole finally said machining shape ties all are cut a laser cutting method to.

請求項2に記載の発明は、前記パルスレーザが炭酸ガスレーザである請求項1に記載のレーザ切断方法である。 The invention according to claim 2, wherein the pulsed laser is a laser cutting method according to claim 1 which is carbon dioxide laser.

請求項3に記載の発明は、前記ガラス基板あるいは前記複合基板とフィルム基板、前記ガラス基板あるいは前記複合基板を組み合わせて2枚重ねて貼り合わせることでパネルが構成され、 According the invention described in claim 3, wherein the glass substrate or the composite substrate and the film substrate, the glass substrate or panel by bonding overlapped two by combining the composite substrate is formed,
前記パネルに対し、 With respect to the panel,
前記パルスレーザを照射して前記パネルを切断することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ切断方法である。 A laser cutting method according to claim 1 or claim 2, characterized in that cutting the panel is irradiated with the pulse laser.

請求項4に記載の発明は、前記ガラス基板、前記複合基板、前記フィルム基板は、液晶を保持するための基板であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のレーザ切断方法である。 Invention according to claim 4, wherein the glass substrate, the composite substrate, the film substrate, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a substrate for holding a liquid crystal it is a method of laser cutting.

請求項5に記載の発明は、前記任意の位置にパルスレーザを照射するために任意の速度で、かつ任意の距離を移動できるXYステージを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のレーザ切断方法である。 According to claim 5 invention of claims 1 to 4, characterized by using the XY stage at an arbitrary speed, and can move any distance in order to irradiate the pulsed laser to the desired position a laser cutting method according to any one.

請求項6に記載の発明は、前記ガラス基板の厚さが、200μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のレーザ切断方法である。 The invention according to claim 6, the thickness of the glass substrate, a laser cutting method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at 200μm or less.

請求項7に記載の発明は、前記任意の位置にパルスレーザを照射する加工位置精度が、±10μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のレーザ切断方法である。 Invention of claim 7, processing the positional accuracy of irradiating a pulsed laser to said arbitrary position, the laser according to any one of claims 1 to 6, characterized in that not more than ± 10 [mu] m it is a cutting method.

請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のレーザ切断方法で切断された後の被切断物の切り口が、パルスレーザにより加工される穴の形状の連なった周期的パターン形状となることを特徴とする被切断物である。 The invention according to claim 8, incision of object to be cut after being cut by laser cutting method according to any one of claims 1 to 7, the hole being processed by the pulsed laser shape is a object to be cut, characterized in that a continuous periodic pattern.

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。 By the arrangement, the present invention has the following effects.

請求項1に記載の発明では、加工される穴は、それまでの周回で開けた穴の間にパルスレーザを照射することにより、最終的に該加工形状の周囲の穴が全て繋がり、切断され、クラックなどの不具合を発生させることなく、薄板ガラス、フィルム貼り合わせ基板、あるいは、これらの基板を貼り合わせたパネルを効率よく、任意の形状に切断することができる。 In the invention according to claim 1, holes being machined, by irradiating a pulsed laser during a hole drilled in the circulation until it eventually leads holes surrounding said machining shape is all, it is cut , without causing problems such as cracking, thin glass film bonded substrate or, efficiently panels laminated these substrates can be cut into any shape. また、パルスレーザを用いることにより、レーザONとOFF時間を制御できるので、余計な熱を基板にかけずに切断できる。 Moreover, by using a pulsed laser, it is possible to control the laser ON and OFF times, it can be cut without incurring extra heat to the substrate. また、パルスレーザでは容易に高いピーク出力が得られ、余計な熱影響を出さずに切断できる。 Also, easily high peak output is obtained by a pulsed laser, it can be cut without generating unnecessary heat influence.

請求項2に記載の発明では、パルスレーザが炭酸ガスレーザであり、容易に高出力を得られ、ガラス、樹脂において高い吸収率をもつことから、熱により溶融切断が容易である。 In the invention described in claim 2, the pulsed laser is a carbon dioxide gas laser, easily obtained a high output, glass, have a high absorptivity in the resin, it is easy to melt cut by heat.

請求項3に記載の発明では、ガラス基板あるいは複合基板とフィルム基板、ガラス基板あるいは複合基板を組み合わせて2枚重ねて貼り合わせることでパネルが構成され、パネルに対し、パルスレーザを照射してパネルを切断することができる。 In the invention described in claim 3, a glass substrate or a composite substrate and the film substrate, a glass substrate or panel by bonding overlapped two by combining a composite substrate is formed, with respect to the panel, by irradiating a pulsed laser panels it can be cut.

請求項4に記載の発明では、ガラス基板、複合基板、フィルム基板は、液晶を保持するための基板であり、熱により溶融切断が容易である。 In the invention described in claim 4, a glass substrate, composite substrate, the film substrate is a substrate for holding a liquid crystal, it is easy to melt cut by heat.

請求項5に記載の発明では、任意の位置にパルスレーザを照射するために任意の速度で、かつ任意の距離を移動できるXYステージを用いることで、高速で任意の形状に切断することができる。 In the invention described in claim 5, at any rate to irradiate the pulsed laser at an arbitrary position, and by using the XY stage capable of moving any distance, it can be cut into any shape at high speed .

請求項6に記載の発明では、ガラス基板の厚さが、200μm以下であり、パルスレーザの熱により溶融切断が容易である。 In the invention described in claim 6, the thickness of the glass substrate is at 200μm or less, it is easy to melt cut by the heat of the pulsed laser.

請求項7に記載の発明では、任意の位置にパルスレーザを照射する加工位置精度が、±10μm以下であり、高精度に切断することができる。 In the invention described in claim 7, processing positional accuracy for irradiating a pulse laser at an arbitrary position is not more than ± 10 [mu] m, it can be cut with high precision.

請求項8に記載の発明では、レーザ切断方法で切断された後の被切断物の切り口が、パルスレーザにより加工される穴の形状の連なった周期的パターン形状となり、効率よく、任意の形状に切断することができる。 In the invention according to claim 8, incision of object to be cut after being cut by laser cutting method, a shape of continuous periodic pattern of holes to be machined by a pulse laser, effectively, in any shape it can be cut.

以下、この発明のレーザ切断方法および被切断物の実施の形態について説明する。 The following describes embodiment of a laser cutting method and the cutting of this invention. この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。 Embodiments of the invention, which shows the most preferred form of the invention, the invention is not limited thereto.

この発明は、図1(a),(b)に示すように、ガラス基板1あるいは、該ガラス基板1にフィルム2を貼り合わせて支持した複合基板3を、パルス発振させたパルスレーザ4を照射することにより切断する方法である。 The present invention, as shown in FIG. 1 (a), (b) irradiation, the glass substrate 1 or the composite substrate 3 which is supported by bonding the film 2 on the glass substrate 1, a pulsed laser 4 is pulsed a method of cutting by.

1回のパルスレーザ4の照射で、図2に示すように、ガラス基板1を貫通する穴1aを開け、かつ、連続するパルスレーザ4により加工される穴1aは、穴径D以上の距離Lを隔てた位置に照射されて切断される。 Irradiation of one pulse laser 4, as shown in FIG. 2, a hole 1a passing through the glass substrate 1, and holes 1a to be processed by the pulsed laser 4 successive diameter D over the distance L is cut it is irradiated to the separated position.

さらに任意の加工形状を切り出すために、図3に示すように、該加工形状の周囲を、複数回のパルスレーザ4を照射させながら周回して穴1aを開けて切断し、n周回目で加工される穴1aは、それまでの周回で開けた穴1aの間にパルスレーザ4を照射することにより、最終的に該加工形状の周囲の穴1aが全て繋がり、切断される。 Further to excise any shapes, as shown in FIG. 3, the periphery of the machining shape, cut a hole 1a orbiting while irradiating the pulsed laser 4 of a plurality of times, the processing in n circling th hole 1a that is, by irradiating a pulsed laser 4 between the hole 1a drilled in circulation until it eventually leads hole 1a surrounding the machining shape all of which are cut.

例えば、円形や矩形などの形状を切り出す場合、1周回目の穴1a、2周回目の穴1a、・・・、n周回目の穴1aが順次形成されるが、n周回目の穴1aは、n−1周回目までに既に開いている穴1aの間に形成され、最終的に穴1aが繋がることにより任意の形状が加工される。 For example, if the cut out shapes, such as circular or rectangular, one round eye holes 1a, 2 laps th hole 1a, · · ·, although the hole 1a of the n orbiting th are sequentially formed, the hole 1a of the n orbiting th is formed between the hole 1a which is already open to n-1 orbiting th, any shape is processed by the final hole 1a is connected.

パルスレーザ4を用いることにより、レーザONとOFF時間を制御できるので、余計な熱を基板にかけずに切断できる。 The use of pulsed laser 4, it is possible to control the laser ON and OFF times, it can be cut without incurring extra heat to the substrate. また、パルスレーザ4では容易に高いピーク出力が得られ、ピーク出力が高いことで、余計な熱影響を出さずにカットできる。 Further, in the pulse laser 4 easily high peak output can be obtained, that the peak output is high, can be cut without generating unnecessary heat influence.

また、パルスレーザ4として、炭酸ガスレーザを用いることが好ましく、炭酸ガスレーザを用いることで、容易に高出力を得られ、材質のガラス、樹脂において高い吸収率をもつことができ、熱により溶融切断カしやすい。 Further, as the pulse laser 4, it is preferable to use a carbon dioxide laser, the use of the carbon dioxide gas laser, easily obtained a high output, the material of the glass, can have a high absorption rate in the resin, melt cutting mosquitoes by heat It's easy to do.

また、任意の位置にパルスレーザ4を照射する加工位置精度が、±10μm以下であり、高精度に切断することができる。 Further, the processing position accuracy of irradiating a pulsed laser 4 at an arbitrary position is not more than ± 10 [mu] m, can be cut with high precision.

また、ガラス基板1の厚さが、200μm以下であり、パルスレーザ4の熱により溶融切断が容易である。 The thickness of the glass substrate 1 is at 200μm or less, it is easy to melt cut by the heat of the pulsed laser 4.

このレーザ切断方法では、図1に示すように、任意の位置にパルスレーザ4を照射するために任意の速度で、かつ任意の距離を移動できるXYステージ10を用いることが好ましく、XYステージ10を用いることで、高速で任意の形状に切断することができる。 This laser cutting process, as shown in FIG. 1, at any rate in order to irradiate the pulsed laser 4 at an arbitrary position, and it is preferable to use a XY stage 10 that can move any distance, the XY stage 10 the use, can be cut into any shape at high speed.

このレーザ切断方法では、図1(c)に示すように、パネル20に対し、パルスレーザ4を照射してパネル20を切断する。 This laser cutting process, as shown in FIG. 1 (c), relative to panel 20, to cut the panel 20 is irradiated with the pulsed laser 4. パネル20は、図4に示すように、ガラス基板1あるいは複合基板3とフィルム基板21、ガラス基板1あるいは複合基板3を組み合わせて2枚重ねて貼り合わせることで構成される。 Panel 20 is constructed by combining as shown in FIG. 4, the glass substrate 1 or the composite substrate 3 and the film substrate 21, stacked two by combining glass substrate 1 or the composite substrate 3 together. また、パネル20は、2枚の基板間に液晶層、配向膜、電極などが形成された液晶パネルであってもよい。 Further, panel 20 has a liquid crystal layer between two substrates, the alignment layer may be a liquid crystal panel etc. are formed electrodes. ガラス基板1、複合基板3、フィルム基板21は、液晶を保持するための基板であり、パルスレーザ4を基板やパネルに照射することで、熱による溶融切断が容易である。 Glass substrate 1, the composite substrate 3, the film substrate 21 is a substrate for holding a liquid crystal, by irradiating a pulsed laser 4 in the substrate or panel, it is easy melt cleavage by heat.

このように、加工される穴1aは、それまでの周回で開けた穴1aの間にパルスレーザ4を照射することにより、最終的に加工形状の周囲の穴1aが全て繋がり、切断され、クラックなどの不具合を発生させることなく、薄板ガラス、フィルム貼り合わせ基板、あるいは、これらの基板を貼り合わせたパネルを効率よく、任意の形状に切断することができる。 Thus, the hole 1a to be processed, by irradiating a pulsed laser 4 between the hole 1a drilled in circulation so far, the holes 1a around the final machining shape is connected all, cut, crack without causing problems such as, thin glass film bonded substrate or, efficiently panels laminated these substrates can be cut into any shape.

この発明の被切断物30は、レーザ切断方法で切断され、この切断した後の被切断物30の切り口30aは、図5に示すように、パルスレーザ4により加工される穴1aの形状の連なった周期的パターン形状となり、効率よく、任意の形状に切断することができる。 Object to be cut 30 of the present invention, is cut by a laser cutting method, incision 30a of object to be cut 30 after the cutting, as shown in FIG. 5, continuous with the shape of the hole 1a to be processed by the pulsed laser 4 and become periodic pattern shape, it can be efficiently cut into any shape.

(実施例1) (Example 1)
以下に、この発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to the accompanying drawings embodiments of the present invention. 図6はこの発明のレーザ切断方法を適用したレーザ加工装置の全体図である。 6 is an overall view of a laser processing apparatus using the laser cutting method of the present invention. 図6において、41は炭酸ガスレーザ発振器、42は反射鏡42aや集光レンズ42bなどを有する外部光学ユニット、43はアシストガス、44は被加工物、45はXYステージ、46は数値制御(NC)装置である。 6, 41 carbon dioxide gas laser oscillator, an external optical unit having such reflecting mirror 42a and the condenser lens 42b is 42, 43 assist gas, 44 workpiece 45 is an XY stage, 46 numerical control (NC) it is a device.

被加工物44は、厚さ200μm以下のガラス基板、該ガラス基板にフィルムを貼り合わせて支持した複合基板あるいは、これら基板を2枚重ねて貼り合わせることでできたパネルである。 Workpiece 44, thick glass substrate 200 [mu] m, the composite substrate and supported by bonding the film to the glass substrate or a panel made by bonding overlapping two sheets of the substrates.

XYステージ45は、数値制御(NC)装置46によりその動作を制御することにより、加工位置精度±10μmが保証されている。 XY stage 45, by controlling the operation by the numerical control (NC) device 46, the processing position accuracy ± 10 [mu] m is guaranteed.

炭酸ガスレーザ発振器41は、パルスレーザ4をパルス発振させて照射し、外部光学系ユニット42を通して、被加工物44の表面に焦点を結ぶように集光させる。 Carbon dioxide gas laser oscillator 41, a pulse laser 4 irradiates by pulse oscillation, through an external optical system unit 42 condenses to focus on the surface of the workpiece 44. このとき、数値制御(NC)装置46で設定したプログラムに従い、XYステージ45を移動させ、被加工物44が切断される。 At this time, in accordance with a program set in the numerical control (NC) device 46 to move the XY stage 45, the workpiece 44 is cut. このとき、アシストガス43はノズル先端から切断部に向かって吹き出される。 At this time, the assist gas 43 is blown toward the cutting unit from the nozzle tip. このときXYステージ45の下及びノズル周囲部から排気することで、集光レンズ42bの汚染を防いでいる。 This time by the exhaust from the lower and the nozzle peripheral portion of the XY stage 45, thereby preventing contamination of the condenser lens 42b.

上記構成のレーザ加工装置を用い、OA10ガラスを、30〜300μmまでケミカルエッチングで薄くした基板を被切断物1として用いた。 Using the laser processing apparatus having the above structure, the OA10 glass, using a substrate was thinned by chemical etching until 30~300μm as object to be cut 1.

レーザスポット径100μm、出力225Wのパルス炭酸ガスレーザを60μs照射し、被切断物1に貫通穴を開けた後、次に120μmずらした位置に次の貫通穴を開けた。 The laser spot diameter 100 [mu] m, the pulse CO2 laser output 225W was 60μs irradiation, after opening the through hole in the object to be cut 1, opened the next through-hole to the next 120μm staggered position.

一辺40mmの正方形の被切断物を切り出すために、4周回被切断物の周りにパルスレーザを周回しながら照射した。 To cut out the object to be cut in one side of a square 40 mm, it was irradiated with orbiting the pulsed laser around 4 orbiting object to be cut.

この際、1周回目の穴の位置に対し、2周回目は切断進行方向に対し60μmずらして最初の貫通穴を開けその後1周回目と同様に120μmピッチで貫通穴を開けた。 At this time, with respect to the position of the holes in one round eyes, the two laps eyes opened through holes in the same manner 120μm pitch and then one round eyes opened first through hole is shifted 60μm to cutting direction. 3周回目は1周回目の穴の位置に対し、30μmずらして最初の貫通穴を開け、その後同様に120μmピッチで貫通穴を開けた。 3 orbiting th to the position of the holes in one round eyes, it opened the first through-hole is shifted 30 [mu] m, drilled through holes thereafter likewise 120μm pitch. 4周回目は1周回目の穴の位置に対し、90μmずらして最初の貫通穴を開け、その後同様に120μmピッチで貫通穴を開けた。 4 orbiting eyes to the position of the holes in one round eyes, opened the first through-hole is shifted 90 [mu] m, was opened then similarly through holes at 120μm pitch. この様にして被切断物1を得た。 To give the object to be cut 1 in this manner. このときのXYステージの移動速度は、1000mm/minとした。 The moving speed of the XY stage at this time was set to 1000 mm / min.

被切断物1の切断端部を上から表面に焦点を合わせて、450倍の倍率で顕微鏡観察を行ったところ、図7に示すように、10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 Focusing on the surface from above the cutting edge of the object to be cut 1, it was subjected to microscopic observation at 450-fold magnification, as shown in FIG. 7, or more cracks 10μm one was observed.

被切断物1の切断部の形状を図8に示す。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 1 shown in FIG. レーザスポットの形状(円形)の連なりにより、被切断物1の切断端部は円弧の連なった形状となることが認められた。 The series of laser spot shape (circular), the cut end portion of the object to be cut 1 was found to be a circular arc of continuous shape.

(実施例2) (Example 2)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例1に用いた被切断物1を100μm厚のプラスチックフィルムと粘着剤を介して貼り合わせた複合基板を被切断物2とする。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, a composite substrate of the object to be cut 1 was bonded via an adhesive plastic film 100μm thick used in Example 1 and object to be cut 2. この被切断物2を出力225Wのパルス炭酸ガスレーザを75μs照射した以外は、実施例1と同じ条件で加工した。 Except that the pulse CO2 laser output 225W The object to be cut 2 and 75μs irradiation was processed under the same conditions as in Example 1.

被切断物2を実施例1と同様に顕微鏡観察したところ、10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 The object to be cut 2 was similarly microscopic observation as in Example 1, or more cracks 10μm one was observed.

被切断物2の切断部の形状は、図8と同様に周期的パターンが認められた。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 2, the periodic pattern similar to FIG. 8 was observed.

(実施例3) 実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2と同様の複合基板をXYステージの移動速度を、2000mm/minとした以外は実施例2と同様の加工条件で加工した。 (Example 3) Using the same laser machining apparatus as in Example 1, processing the composite substrate as in Example 2 the movement speed of the XY stage, except that the 2000 mm / min in the same processing conditions as in Example 2 did. 加工された試料を被切断物3とする。 The processed samples and object to be cut 3.

被切断物3を実施例1と同様に顕微鏡観察したところ、10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 The object to be cut 3 was similarly observed under a microscope as in Example 1, or more cracks 10μm one was observed.

被切断物3の切断部の形状は、図8と同様に周期的パターンが認められた。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 3 is periodic pattern similar to FIG. 8 was observed.

(実施例4) (Example 4)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2と同様の複合基板をXYステージの移動速度を、3000mm/minとした以外は実施例2と同様の加工条件で加工した。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, the moving speed of the XY stage composite substrate as in Example 2, except that the 3000 mm / min was processed under the same processing conditions as in Example 2. 加工された試料を被切断物4とする。 The processed samples and object to be cut 4.

被切断物4を実施例1と同様に顕微鏡観察したところ、10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 The object to be cut 4 was similarly observed under a microscope as in Example 1, or more cracks 10μm one was observed.

被切断物4の切断部の形状は、図8と同様に周期的パターンが認められた。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 4, the periodic pattern similar to FIG. 8 was observed.

(実施例5) (Example 5)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2と同様の複合基板および加工条件で、図9に示すように、アルファベットのT字型に加工したサンプルを被切断物5とする。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, with the same composite substrate and processing conditions as in Example 2, as shown in FIG. 9, the sample was processed into alphabetical T-shape and object to be cut 5.

被切断物5を実施例1と同様に顕微鏡観察したところ、10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 The object to be cut 5 was similarly microscopic observation as in Example 1, or more cracks 10μm one was observed.

被切断物5の切断部の形状は、図2と同様に周期的パターンが認められた。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 5, the periodic pattern similar to FIG. 2 was observed.

(実施例6) (Example 6)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2と同様の複合基板および加工条件で、図10に示すように、アルファベットのR字型に加工したサンプルを被切断物6とする。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, with the same composite substrate and processing conditions as in Example 2, as shown in FIG. 10, the sample was processed into alphabetical R-shape as the object 6.

被切断物6を実施例1と同様に顕微鏡観察したところ、10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 The object 6 was similarly microscopic observation as in Example 1, or more cracks 10μm one was observed.

被切断物6の切断部の形状は、図2と同様に周期的パターンが認められた。 The shape of the cutting portion of the object 6 may have periodic pattern similar to FIG. 2 was observed.

(実施例7) (Example 7)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2に用いた被切断物2の2枚を5μmのスぺーサを介して、シール剤で貼り合わせ、基板内側にはITO電極パターン、ポリイミド配向膜、液晶が注入された40mmの正方形(シール剤の外側の範囲)のセルを被切断物7とした。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, through a 5μm spacer of the two object to be cut 2 used in Example 2, laminated with a sealing material, ITO electrode pattern on the substrate inwardly, polyimide alignment film and the cell square 40mm in which liquid crystal is injected (outside the scope of the sealant) and object to be cut 7.

この被切断物2を出力225Wのパルス炭酸ガスレーザを100μs照射した以外は、実施例1と同じ条件で加工した。 Except that the pulse CO2 laser output 225W The object to be cut 2 was 100μs irradiation was processed under the same conditions as in Example 1.

被切断物7を実施例1と同様にセルの上下面端部それぞれを顕微鏡観察したところ、ガラス表面に10μm以上のクラックは一つも観察されなかった。 The upper and lower surfaces ends likewise cell as in Example 1 object to be cut 7 was microscopic observation, or cracks 10μm on the glass surface one was observed.

被切断物7の切断部の形状は、図2と同様に周期的パターンが認められた。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 7, is a periodic pattern similar to FIG. 2 was observed.

(比較例1) (Comparative Example 1)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2に用いた被切断物をレーザスポット径100μm、出力225Wのパルス炭酸ガスレーザを75μs照射し、被切断物に貫通穴を開けた後、次に30μmずらした位置に次の貫通穴を開けた。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, the laser spot diameter 100μm an object to be cut used in Example 2, the pulse CO2 laser output 225W was 75μs irradiation, after opening the through hole in the object to be cut, the following It opened the next of the through hole in a position shifted 30μm in. 一辺40mmの正方形の被切断物を切り出すために、1周回被切断物の周りにパルスレーザを周回しながら照射し被切断物8を得た。 To cut out the object to be cut in one side of a square 40 mm, to obtain a object to be cut 8 is irradiated while orbiting the pulsed laser around one round object to be cut. このときのXYステージの移動速度は、250mm/minとした。 The moving speed of the XY stage at this time was set to 250 mm / min.

被切断物8を実施例1と同様にセルの上下面端部それぞれを顕微鏡観察したところ、図11に示すように、ガラス表面に100μm以上のクラックが無数に観察された。 When the upper and lower surfaces ends of the cells in the same manner as in Example 1 the object to be cut 8 and microscopic observation, as shown in FIG. 11, or more cracks 100μm on the glass surface was numerous observed.

被切断物8の切断部の形状は、図8と同様に周期的パターンは認められなかった。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 8, periodic pattern similar to FIG. 8 was observed.

(比較例2) (Comparative Example 2)
実施例1と同様のレーザ加工装置を用い、実施例2に用いた被切断物をレーザスポット径100μm、出力225Wのパルス炭酸ガスレーザを75μs照射し、被切断物に貫通穴を開けた後、次に30μmずらした位置に次の貫通穴を開けた。 Using the same laser machining apparatus as in Example 1, the laser spot diameter 100μm an object to be cut used in Example 2, the pulse CO2 laser output 225W was 75μs irradiation, after opening the through hole in the object to be cut, the following It opened the next of the through hole in a position shifted 30μm in. 一辺40mmの正方形の被切断物を切り出すために、1周回被切断物の周りにパルスレーザを周回しながら照射し被切断物9を得た。 To cut out the object to be cut in one side of a square 40 mm, to obtain a object to be cut 9 is irradiated while orbiting the pulsed laser around one round object to be cut. このときのXYステージの移動速度は、125mm/minとした。 The moving speed of the XY stage at this time was set to 125 mm / min.

被切断物9を実施例1と同様にセルの上下面端部それぞれを顕微鏡観察したところ、ガラス表面に100μm以上のクラックが無数に観察された。 When the upper and lower surfaces ends of the cells of the object to be cut 9 in the same manner as in Example 1 was observed under a microscope, or cracks 100μm on the glass surface was numerous observed.

被切断物9の切断部の形状は、図8と同様に周期的パターンは認められなかった。 The shape of the cutting portion of the object to be cut 9, periodic pattern similar to FIG. 8 was observed.

この発明は、薄型液晶パネルなどに用いる薄板ガラス等の基板を切断するためのレーザ切断方法および被切断物に適用可能であり、クラックなどの不具合を発生させることなく、薄板ガラス、フィルム貼り合わせ基板、あるいは、これらの基板を貼り合わせたパネルを効率よく、任意の形状に切断することができる。 This invention is applicable to a laser cutting method and object to be cut for cutting a substrate such as a thin glass for use in such thin liquid crystal panel, without causing problems such as cracking, thin glass film bonded substrate or, a panel formed by bonding these substrates can be efficiently cut into any shape.

この発明のレーザ切断方法を説明する図である。 It is a diagram for explaining a laser cutting method of the present invention. パルスレーザの照射を説明する図である。 Is a diagram illustrating the irradiation with the pulsed laser. パルスレーザの照射による切断を説明する図である。 Is a diagram illustrating the cutting by irradiation with a pulsed laser. パネルの構成を説明する図である。 Is a diagram illustrating the configuration of the panel. 被切断物の切断状態を示す図である。 It is a diagram showing a cut state of object to be cut. レーザ加工装置の全体図である。 It is an overall view of a laser processing apparatus. 被切断物の切断状態を示す図である。 It is a diagram showing a cut state of object to be cut. 切断端部の周期パターンを示す図である。 Is a diagram showing the periodic pattern of the cut ends. アルファベットのT字型に加工した被切断物を示す図である。 Is a diagram showing the object to be cut which were processed in a T-shape of the alphabet. アルファベットのR字型に加工した被切断物を示す図である。 Is a diagram showing the object to be cut processed into alphabetical R-shape. 比較例の被切断物の切断状態を示す図である。 It is a diagram showing a cutting state of the cutting of Comparative Example.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ガラス基板 1 glass substrate
1a 穴 2 フィルム 3 複合基板 4 パルスレーザ 10 XYステージ 20 パネル 21 フィルム基板 30 被切断物 41 炭酸ガスレーザ発振器 42 外部光学ユニット 43 アシストガス 44 被加工物 45 XYステージ 46 数値制御(NC)装置 1a the hole 2 film 3 composite substrate 4 pulse laser 10 XY stage 20 panel 21 film substrate 30 object to be cut 41 a carbon dioxide gas laser oscillator 42 outside the optical unit 43 assist gas 44 workpiece 45 XY stage 46 numerical control (NC) device

Claims (8)

  1. ガラス基板あるいは、該ガラス基板にフィルムを貼り合わせて支持した複合基板を、パルス発振させたパルスレーザを照射することにより切断する方法であって、 A glass substrate or a composite substrate supporting by bonding a film to the glass substrate, a method of cutting by irradiating a pulsed laser that is pulsed,
    1回のパルスレーザの照射で前記ガラス基板を貫通する穴を開け、かつ、連続するパルスレーザにより加工される穴は、穴径以上の距離を隔てた位置に照射されて切断され、 A hole extending through the glass substrate upon irradiation with one pulse laser, and a hole to be processed by the pulsed laser continuous is cut is irradiated to a position at a distance on the hole diameter or,
    さらに任意の加工形状を切り出すために、該加工形状の周囲を、複数回のパルスレーザを照射させながら周回して穴を開けて切断し、 Further to excise any machining shape, the periphery of the machining shape, cut a hole orbiting while irradiating the plurality of pulse laser,
    n周回目で加工される穴は、それまでの周回で開けた穴の間にパルスレーザを照射することにより、最終的に該加工形状の周囲の穴が全て繋がり、切断されることを特徴とするレーザ切断方法。 Holes are processed by n orbiting th, by irradiating a pulsed laser during a hole drilled in the circulation until it and characterized in that around the hole finally said machining shape ties all are cut laser cutting method to.
  2. 前記パルスレーザが炭酸ガスレーザである請求項1に記載のレーザ切断方法。 Laser cutting method according to claim 1 wherein the pulsed laser is a carbon dioxide laser.
  3. 前記ガラス基板あるいは前記複合基板とフィルム基板、前記ガラス基板あるいは前記複合基板を組み合わせて2枚重ねて貼り合わせることでパネルが構成され、 The glass substrate or the composite substrate and the film substrate, the glass substrate or the panel by bonding overlapped two by combining a composite substrate is formed,
    前記パネルに対し、 With respect to the panel,
    前記パルスレーザを照射して前記パネルを切断することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ切断方法。 Laser cutting method according to claim 1 or claim 2, characterized in that cutting the panel is irradiated with the pulse laser.
  4. 前記ガラス基板、前記複合基板、前記フィルム基板は、液晶を保持するための基板であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のレーザ切断方法。 The glass substrate, the composite substrate, the film substrate, laser cutting method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a substrate for holding a liquid crystal.
  5. 前記任意の位置にパルスレーザを照射するために任意の速度で、かつ任意の距離を移動できるXYステージを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のレーザ切断方法。 At any rate to irradiate the pulsed laser to said arbitrary position, and laser cutting according to any one of claims 1 to 4, characterized by using an XY stage capable of moving any distance Method.
  6. 前記ガラス基板の厚さが、200μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のレーザ切断方法。 The thickness of the glass substrate, a laser cutting method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at 200μm or less.
  7. 前記任意の位置にパルスレーザを照射する加工位置精度が、±10μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のレーザ切断方法。 The arbitrary processing position accuracy for irradiating a pulsed laser position, laser cutting method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that not more than ± 10 [mu] m.
  8. 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のレーザ切断方法で切断された後の被切断物の切り口が、パルスレーザにより加工される穴の形状の連なった周期的パターン形状となることを特徴とする被切断物。 The incision object to be cut after being cut by laser cutting method described, a periodic pattern shape continuous with the shape of the hole to be machined by the pulse laser to any one of claims 1 to 7 object to be cut, characterized in.
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