JP2013075769A - Method and apparatus for cutting glass plate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably anneal the fused-and-cut end face of a glass plate, when performing fusion/cutting and annealing parallelly to the glass plate, so that the situation causing deformation in the glass plate such as warpage is decreased as much as possible.SOLUTION: There is provided an apparatus 1 for cutting a glass plate, by feeding an assist gas AG and a laser beam from above the glass substrate G along the cutting scheduled line CL of the glass substrate G, and fusing/cutting and separating the glass substrate G with the cutting scheduled line CL as the boundary. The apparatus 1 includes a first laser beam irradiator 2 to conduct irradiation of a first laser beam LB1 for fusion/cutting, and a second laser beam irradiator 3 to conduct irradiation of a second laser beam LB2 for annealing, wherein the second laser beam irradiator 3 irradiates the fused/cut end face Ga1 of the annealing target with the second laser beam LB2 diagonally from upper side through a fused/cut gap S between fused/cut end faces Ga1 and Gb1 formed by fusion/cutting.

Description

本発明は、ガラス板を溶断する切断技術の改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a cutting technique for fusing a glass plate.

従来、ガラス板を切断する方法としては、ガラス板の表面にスクライブ線を形成した後に、そのスクライブ線に曲げ応力を作用させて割断する方法(曲げ応力による割断)や、ガラス板に初期亀裂を形成した後に、その初期亀裂をレーザの照射熱で進展させ、割断するレーザ割断(熱応力による割断)が用いられている。   Conventionally, as a method of cutting a glass plate, after forming a scribe line on the surface of the glass plate, a method of cleaving the scribe line by applying a bending stress (cleaving by a bending stress) or an initial crack in the glass plate. After the formation, laser cleaving (cleaving due to thermal stress) is used in which the initial crack is propagated by laser irradiation heat and cleaved.

しかしながら、曲げ応力による割断では、微小ガラス粉の発生を回避できず、その微小ガラス粉は切断後の洗浄においても容易に除去できないという問題がある。このような問題は、高度な清浄性が要求されるディスプレイ用途等のガラス基板において特に問題となる。また、曲げ応力による割断では、ガラス板の切断端部が角張った形状を呈しており、欠けなどの欠陥が生じやすいため、切断後にガラス板の切断端部に対して面取り加工を施す必要が生じてしまう。   However, the cleaving by bending stress has a problem that the generation of fine glass powder cannot be avoided, and the fine glass powder cannot be easily removed even after washing after cutting. Such a problem is particularly a problem in glass substrates for display applications and the like that require high cleanliness. In addition, in the cleaving due to bending stress, the cut end of the glass plate has an angular shape, and defects such as chipping are likely to occur, so it is necessary to chamfer the cut end of the glass plate after cutting. End up.

一方、レーザ割断では、ほぼ無欠陥でガラス板を割断することができるものの、割断したガラス板を分離する際に、ガラス板の切断端面同士の接触を回避することは極めて困難である。そのため、分離時に、ガラス板の切断端面同士の擦れなどによって、切断端面に微小欠陥が形成される可能性がある。また、レーザ割断でも、上記の曲げ応力による割断と同様に、ガラス板の切断端部が角張った形状を呈していることから、切断後に面取り加工を施す必要がある。   On the other hand, with laser cleaving, the glass plate can be cleaved with almost no defects, but it is extremely difficult to avoid contact between the cut end faces of the glass plate when separating the cleaved glass plate. Therefore, at the time of separation, a minute defect may be formed on the cut end surface due to rubbing between the cut end surfaces of the glass plate. Further, even in the laser cleaving, the chamfering process needs to be performed after cutting since the cut end portion of the glass plate has an angular shape, similarly to the cleaving due to the bending stress.

このような問題に対処する切断方法として、レーザ溶断が注目されている。   Laser cutting is attracting attention as a cutting method for coping with such problems.

レーザ溶断は、レーザの照射熱によってガラス基板の一部を溶融除去しながら、ガラス板を切断する方法である。そのため、レーザ溶断では、ガラス粉の付着を防止できるばかりでなく、不要ガラスの溶融除去により溶断端面(切断端面)間に所定のクリアランスが形成される。このクリアランスにより、分離時にガラス板の溶断端面同士が接触するという事態も確実に回避することができる。さらに、溶断端面が溶融して形成された滑らかな火造り面となるため、損傷も生じ難い。   Laser fusing is a method of cutting a glass plate while melting and removing a part of the glass substrate by laser irradiation heat. Therefore, in the laser fusing, not only the adhesion of the glass powder can be prevented, but also a predetermined clearance is formed between the fusing end faces (cut end faces) by melting and removing unnecessary glass. With this clearance, it is possible to reliably avoid a situation in which the fusing end surfaces of the glass plates are in contact with each other during separation. Furthermore, since the fusing end face is a smooth fire-making surface formed by melting, damage is unlikely to occur.

ただし、このようなレーザ溶断であっても、実用上においては課題がある。すなわち、ガラス板の溶断端面近傍の熱的残留歪の除去である。   However, even such laser fusing has a problem in practical use. That is, removal of thermal residual strain in the vicinity of the fused end surface of the glass plate.

このような熱的残留歪の除去としては、例えば特許文献1には、微小点に集光したレーザビームをガラス板に照射して溶断した直後に、溶断後にデフォーカスしたレーザビームで徐冷することが開示されている。なお、徐冷用のレーザビームは、溶断用のレーザビームと同様に、ガラス板に対して真上から垂直に照射されている。   In order to remove such thermal residual strain, for example, in Patent Document 1, immediately after fusing by irradiating a glass plate with a laser beam focused on a minute point, it is gradually cooled with a defocused laser beam after fusing. It is disclosed. In addition, the laser beam for slow cooling is irradiated perpendicularly | vertically with respect to the glass plate similarly to the laser beam for fusing.

特開昭60−251138号公報JP-A-60-251138

しかしながら、特許文献1の場合、徐冷用のレーザビームが、ガラス板の真上からガラ
ス板の上面に対して垂直に入射されるため、レーザビームによる熱的影響がガラス板の上面側に必然的に偏ってしまう。その結果、ガラス板の溶断端面全体の徐冷を十分に行うことができず、ガラス板の溶断中や溶断後に、熱的残留歪の影響を受けてガラス板に反り等の変形が依然として生じ得る。
However, in the case of Patent Document 1, since the laser beam for slow cooling is incident perpendicularly to the upper surface of the glass plate from directly above the glass plate, the thermal effect of the laser beam is necessarily on the upper surface side of the glass plate. Will be biased. As a result, it is not possible to sufficiently cool the entire cut end surface of the glass plate, and deformation such as warpage may still occur in the glass plate under the influence of thermal residual strain during or after the glass plate is cut. .

なお、上記のように溶断途中にこれと並行して徐冷を行う代わりに、溶断完了後に分離されたガラス板の溶断端面に個別に徐冷(アニール)を施すことも考えられるが、この場合には次のような問題が生じる。すなわち、近年、ディスプレイ用途のガラス基板を始めとしてガラス板の薄板化が推進されているのが実情であり、溶断途中に一旦ガラス板に反りなどの変形が生じてしまうと、その後のハンドリング時に破損を来たしたり、場合によっては変形が生じた時点でガラス板が破損するおそれがある。したがって、近年におけるガラス板の薄板化の要請を考慮すれば、溶断途中にこれと並行して徐冷を行うことが肝要となる。   In addition, instead of performing slow cooling in parallel with this as described above, it may be possible to individually cool (anneal) the melted end surface of the glass plate separated after the completion of melting, in this case. The following problems occur. In other words, in recent years, thinning of glass plates, including glass substrates for display applications, has been promoted, and once the glass plate is deformed, such as warpage during fusing, it is damaged during subsequent handling. There is a risk that the glass plate will be damaged at the point of time when deformation occurs. Therefore, considering the recent demand for thin glass plates, it is important to perform slow cooling in parallel with the melting.

本発明は、以上の実情に鑑み、ガラス板に対して溶断とこれに並行して徐冷を行うに際し、ガラス板の溶断端面を確実に徐冷し、ガラス板に反り等の変形が生じるという事態を可及的に低減することを技術的課題とする。   In view of the above circumstances, the present invention, when performing fusing and slow cooling in parallel with the glass plate, surely slowly cools the fusing end surface of the glass plate and causes deformation such as warpage in the glass plate. The technical challenge is to reduce the situation as much as possible.

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板の切断予定線に沿って上方からレーザビームを照射し、前記切断予定線を境界として前記ガラス板を溶断分離するガラス板切断方法において、前記レーザビームが、前記ガラス板の溶断を行う第1レーザビームと、前記ガラス板の溶断端面の徐冷を行う第2レーザビームとを含み、前記第2レーザビームが、前記溶断により形成された前記溶断端面間の隙間を介して、前記徐冷対象の前記溶断端面に対して上方から斜めに照射されることに特徴づけられる。   The present invention created to solve the above problems is a glass plate cutting method in which a laser beam is irradiated from above along a planned cutting line of a glass plate, and the glass plate is fused and separated with the planned cutting line as a boundary. The laser beam includes a first laser beam for fusing the glass plate and a second laser beam for gradually cooling the fusing end surface of the glass plate, and the second laser beam is formed by the fusing. It is characterized by irradiating diagonally from above with respect to the said melted end surface of the said slow cooling object through the clearance gap between the said melted end surfaces.

このような方法によれば、第2レーザビームが、溶断により形成された溶断端面間の隙間を利用して、徐冷対象となる溶断端面に対して斜めに照射される。そのため、ガラス板に垂直に徐冷用のレーザビームを照射する場合のように、レーザビームの照射熱の影響がガラス板の上面に極端に偏ることがない。付言すれば、溶断端面の一部又は全部に第2レーザビームが直接照射されるため、溶断端面全体に照射熱が伝わり易い。したがって、溶断端面全体の徐冷を確実に行うことが可能となる。   According to such a method, the second laser beam is irradiated obliquely to the fusing end surface to be gradually cooled using the gap between the fusing end surfaces formed by fusing. Therefore, unlike the case of irradiating a slow cooling laser beam perpendicularly to the glass plate, the influence of the irradiation heat of the laser beam is not extremely biased to the upper surface of the glass plate. In other words, since the second laser beam is directly irradiated to a part or all of the fusing end face, the irradiation heat is easily transmitted to the whole fusing end face. Therefore, it is possible to reliably cool the entire fusing end face.

上記の方法において、前記第2レーザビームの照射領域において、前記切断予定線上の溶断実行部から溶断完了部に亘って熱エネルギー強度が変化する強度分布を形成することが好ましい。特に、溶断実行部から溶断完了部に向かって熱エネルギー強度が低下する強度分布(温度勾配)を形成することがより好ましい。ここで、溶断実行部とは、第1レーザビームによって現に溶断を行っている部分を意味し、溶断完了部とは、第1レーザビームによる溶断が完了した部分を意味する。   In the above method, it is preferable to form an intensity distribution in which the thermal energy intensity changes from a fusing execution part to a fusing completion part on the planned cutting line in the irradiation region of the second laser beam. In particular, it is more preferable to form an intensity distribution (temperature gradient) in which the thermal energy intensity decreases from the fusing execution part toward the fusing completion part. Here, the fusing execution part means a part that is actually fusing by the first laser beam, and the fusing completion part means a part that has been fusing by the first laser beam.

このようにすれば、切断予定線上の溶断実行部から溶断完了部に亘って、第2レーザビームの照射熱の影響に変化を付けることができ、溶断状況等に応じて徐冷条件を適宜調整することが可能となる。特に、溶断実行部から溶断完了部に向かって熱エネルギーが低下する強度分布を形成した場合には、切断予定線上の溶断実行部から溶断完了部に向かって第2レーザビームの照射熱の影響が弱められ、徐々に温度が低下する緩やかな温度勾配が形成される。その結果、徐冷時における徐冷対象の溶断端面の温度分布が良好なものとなる。   In this way, the influence of the irradiation heat of the second laser beam can be changed from the fusing execution part on the planned cutting line to the fusing completion part, and the slow cooling conditions are appropriately adjusted according to the fusing condition and the like. It becomes possible to do. In particular, when an intensity distribution is formed in which the thermal energy decreases from the fusing execution part toward the fusing completion part, there is an influence of the irradiation heat of the second laser beam from the fusing execution part on the planned cutting line toward the fusing completion part. A gentle temperature gradient is formed that is weakened and gradually decreases in temperature. As a result, the temperature distribution of the melted end surface of the object to be slowly cooled becomes good.

上記の方法において、前記第2レーザビームが、前記切断予定線上の溶断未完了部側から溶断完了部側に移行するに連れて又は前記切断予定線上の溶断完了部側から溶断未完了
部側に移行するに連れて、前記ガラス板に接近するように傾斜していることが好ましい。
In the above method, as the second laser beam moves from the unfinished portion on the planned cutting line side to the fusing completion portion side or from the fusing completion portion side on the planned cutting line to the uncut portion side. It is preferable to incline so that it may approach the said glass plate as it transfers.

このようにすれば、ガラス板に投影された第2レーザビームの照射領域が、ガラス板の溶断端面の溶断未完了部側から溶断完了部側に亘って長尺になるので、ガラス板を十分徐冷することができる。そして、この際、第2レーザビームとして平行ビームを採用した場合、投影領域のエネルギー分布は中心から点対称なものとなる。また、集光ビームをデフォーカスして照射した場合には、溶断実行部から溶断完了部に向かって熱エネルギー強度を徐々に小さくしたり、或いは、溶断完了部から溶断実行部に向かって熱エネルギー強度を徐々に大きくすることができる。そのため、前者のように集光ビームをデフォーカスして照射する場合には、切断予定線上の溶断実行部から溶断完了部に向かって徐々に温度が低下する温度勾配を簡単に形成することができる。   In this way, the irradiation area of the second laser beam projected on the glass plate becomes long from the unfinished portion side of the fused end surface of the glass plate to the fused portion side. Slow cooling is possible. At this time, when a parallel beam is employed as the second laser beam, the energy distribution in the projection region is point-symmetric from the center. Also, when the focused beam is defocused and irradiated, the thermal energy intensity is gradually reduced from the fusing execution part to the fusing completion part, or the thermal energy is directed from the fusing completion part to the fusing execution part. The strength can be gradually increased. Therefore, when the focused beam is defocused and irradiated as in the former case, it is possible to easily form a temperature gradient in which the temperature gradually decreases from the fusing execution part on the planned cutting line toward the fusing completion part. .

ここで、傾斜させた集光ビームをデフォーカス照射する場合について付言すると、図1に示すように、集光点FPの上側と下側での水平方向のビーム断面上のエネルギー分布はどちらも長尺照射領域の一方からもう一方に向けてエネルギーが減少する態様を示し、且つ、上側断面(断面1)と下側断面(断面2)では分布の勾配が逆向きになる。詳細には、上側断面では、水平方向前方から水平方向後方に向かってエネルギーが徐々に減少する態様を示し、下側断面では、水平方向後方から水平方向前方に向かってエネルギーが徐々に減少する態様を示す。   Here, in the case of defocused irradiation of an inclined focused beam, as shown in FIG. 1, the energy distribution on the beam cross section in the horizontal direction above and below the focused point FP is long. A mode in which energy decreases from one side of the scale irradiation region to the other side is shown, and the gradient of the distribution is reversed in the upper cross section (cross section 1) and the lower cross section (cross section 2). Specifically, in the upper cross section, an aspect in which energy gradually decreases from the front in the horizontal direction toward the rear in the horizontal direction, and in the lower cross section, in an aspect in which energy gradually decreases from the rear in the horizontal direction toward the front in the horizontal direction. Indicates.

上記の方法において、前記第2レーザビームの光軸に直交する断面におけるビーム形状が、楕円形状であることが好ましい。   In the above method, it is preferable that a beam shape in a cross section perpendicular to the optical axis of the second laser beam is an elliptical shape.

このようにすれば、ガラス板の広範囲に亘って第2レーザビームを照射できるので、溶断端面の徐冷を効率よく行うことができる。また、上述のように、第2レーザビームを傾斜させる場合には、その傾斜を大きくしなくても、照射領域の全長を長くして、熱エネルギー強度の強度勾配を緩やかにすることができる。   In this way, since the second laser beam can be irradiated over a wide range of the glass plate, it is possible to efficiently cool the melted end face. Further, as described above, when the second laser beam is inclined, the intensity gradient of the thermal energy intensity can be made gentle by increasing the entire length of the irradiation region without increasing the inclination.

上記の方法において、前記第2レーザビームの照射領域が、前記第1レーザビームの照射領域の前後に跨るように、第1レーザビームの照射領域にオーバーラップして形成されていてもよい。ここでいう「オーバーラップ」させた状態とは、第2レーザビームの照射領域と第1レーザビームの照射領域が互いに重なり部分を有する状態で、第2レーザビームの照射領域が、第1レーザビームの照射領域の前後(溶断進行方向の前後)に食み出していることをいう。すなわち、溶断進行方向と直交する幅方向では、第1レーザビームの照射領域の一部が、第2レーザビームの照射領域から食み出していてもよいし、食み出していなくてもよい。   In the above method, the irradiation region of the second laser beam may be formed so as to overlap the irradiation region of the first laser beam so as to straddle the front and rear of the irradiation region of the first laser beam. The “overlapping” state here is a state in which the irradiation region of the second laser beam and the irradiation region of the first laser beam have an overlapping portion, and the irradiation region of the second laser beam is the first laser beam. This means that it is protruding before and after the irradiation region (before and after the fusing direction). That is, in the width direction orthogonal to the fusing progress direction, a part of the irradiation region of the first laser beam may or may not protrude from the irradiation region of the second laser beam.

このようにすれば、第1レーザビームに先立って、第2レーザビームの照射領域の一部でガラス板を予備加熱することができる。そのため、第1レーザビームによるガラス板の溶断時にガラス板の温度が急激に上昇することを防止することができ、熱的残留歪の発生を低減することが可能となる。   In this way, prior to the first laser beam, the glass plate can be preheated in a part of the irradiation region of the second laser beam. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the glass plate from rapidly rising when the glass plate is melted by the first laser beam, and to reduce the occurrence of thermal residual strain.

上記の方法において、前記第1レーザビームと前記第2レーザビームとを、同一の光源から出射されたレーザビームを分岐させて形成するようにしてもよい。   In the above method, the first laser beam and the second laser beam may be formed by diverging laser beams emitted from the same light source.

このようにすれば、光源を1つに纏めることができるので、省スペース化を図ることができる。この場合、第1レーザビームと第2レーザビームのそれぞれの出力を、最適値に調整することが好ましい。出力の調整方法としては、例えば、第1レーザビームと第2レーザビームとの分離に用いられるハーフミラー等の透過率(反射率)を調整することや、光路上にNDフィルタなどの減光用の光学部品を配置することが挙げられる。   In this way, since the light sources can be combined into one, space saving can be achieved. In this case, it is preferable to adjust the respective outputs of the first laser beam and the second laser beam to optimum values. As an output adjustment method, for example, the transmittance (reflectance) of a half mirror or the like used for separating the first laser beam and the second laser beam is adjusted, or the light is reduced by an ND filter or the like on the optical path. It is possible to arrange these optical components.

上記の方法において、前記第1レーザビームと前記第2レーザビームとを、別々の光源から出射して形成するようにしてもよい。   In the above method, the first laser beam and the second laser beam may be emitted from different light sources.

このようにすれば、第1レーザビームの光源と第2レーザビームの光源とが、それぞれ独立しているので、一方のレーザビームの出力を他方のレーザビームに影響を与えることなく簡単に調整することができるという利点がある。   In this way, since the light source of the first laser beam and the light source of the second laser beam are independent from each other, the output of one laser beam can be easily adjusted without affecting the other laser beam. There is an advantage that you can.

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板の切断予定線に沿って上方からレーザビームを照射し、前記切断予定線を境界として前記ガラス板を溶断分離するガラス板切断装置において、前記ガラス板の溶断を行う第1レーザビームを照射する第1レーザ照射器と、前記ガラス板の溶断端面の徐冷を行う第2レーザビームを照射する第2レーザ照射器とを備え、前記第2レーザ照射器が、前記溶断により形成される前記溶断端面間の隙間を介して、前記徐冷対象の前記溶断端面に対して上方から斜めに第2レーザビームを照射することに特徴づけられる。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a glass plate cutting device that irradiates a laser beam from above along a planned cutting line of a glass plate and melts and separates the glass plate with the planned cutting line as a boundary. A first laser irradiator for irradiating a first laser beam for fusing the glass plate, and a second laser irradiator for irradiating a second laser beam for gradually cooling the fusing end surface of the glass plate, The second laser irradiator irradiates the second laser beam obliquely from above with respect to the fusing end surface of the slow cooling target through a gap between the fusing end surfaces formed by the fusing. It is done.

このような構成によれば、既述の対応する方法の発明と同様の作用効果を享受することができる。なお、第1レーザ照射器と第2レーザ照射器とは別体であってもよいし、第1レーザ照射器が第2レーザ照射器を兼ねていてもよい。   According to such a configuration, it is possible to enjoy the same operational effects as those of the corresponding method invention described above. The first laser irradiator and the second laser irradiator may be separate from each other, or the first laser irradiator may also serve as the second laser irradiator.

以上のような本発明によれば、ガラス板の溶断端面全体を確実に徐冷することができることから、ガラス板に反り等の変形が生じるという事態を可及的に低減することが可能となる。   According to the present invention as described above, since the entire fusing end surface of the glass plate can be surely gradually cooled, it is possible to reduce as much as possible the situation in which deformation such as warpage occurs in the glass plate. .

本発明に係るガラス板切断方法の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the glass plate cutting method which concerns on this invention. (a)は、本実施形態に係るガラス板切断装置を示す縦断正面図であって、(b)は、そのレーザビームの照射領域を示す平面図である。(A) is a vertical front view which shows the glass plate cutting device which concerns on this embodiment, (b) is a top view which shows the irradiation area | region of the laser beam. (a)及び(b)は、本実施形態に係るガラス板切断装置におけるレーザビームの照射領域の変形例を示す平面図である。(A) And (b) is a top view which shows the modification of the irradiation area | region of the laser beam in the glass plate cutting device concerning this embodiment. 本実施形態に係るガラス板切断装置における第2レーザビームの照射状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the irradiation state of the 2nd laser beam in the glass plate cutting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るガラス板切断装置における第2レーザビームの照射状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the irradiation state of the 2nd laser beam in the glass plate cutting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るガラス板切断装置における第2レーザビームとして平行ビームを用いた場合の照射状態を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the irradiation state at the time of using a parallel beam as a 2nd laser beam in the glass plate cutting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るガラス板切断装置における第2レーザビームとして集光ビームを用い、その集光ビームをデフォーカス照射した場合の照射状態を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the irradiation state at the time of using a focused beam as a 2nd laser beam in the glass plate cutting device which concerns on this embodiment, and defocusing the focused beam. 本実施形態に係るガラス板切断装置におけるレーザビームの照射態様の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the irradiation aspect of the laser beam in the glass plate cutting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るガラス板切断装置におけるレーザビームの照射態様の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the irradiation aspect of the laser beam in the glass plate cutting device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るガラス板切断装置の溶断対象となるガラス基板の変形例を示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows the modification of the glass substrate used as the cutting object of the glass plate cutting device which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下では、ガラス板は、厚み500μm以下のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板とするが、勿論これに限
定されるものではない。例えば、太陽電池用、有機EL用、タッチパネル用、デジタルサイネージ用などあらゆる分野での薄板ガラスや、有機樹脂と積層される種々の用途の積層体などに適用が可能である。なお、ガラス板の厚みは、300μm以下であること好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the glass plate is a glass substrate for a flat panel display having a thickness of 500 μm or less, but it is of course not limited thereto. For example, the present invention can be applied to thin glass sheets in various fields such as solar cells, organic EL, touch panels, and digital signage, and laminates for various uses laminated with organic resins. In addition, it is preferable that the thickness of a glass plate is 300 micrometers or less.

図2(a),(b)に示すように、本発明の一実施形態に係るガラス板切断装置1は、平置き姿勢のガラス基板Gを、切断予定線CLを境界として製品部Gaと非製品部Gbに溶断分離するものであって、第1レーザ照射器2と、第2レーザ照射器3と、ガス噴射ノズル4とを備えている。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the glass sheet cutting apparatus 1 according to one embodiment of the present invention is configured so that the glass substrate G in a flat position is not separated from the product portion Ga with the planned cutting line CL as a boundary. The product part Gb is fused and separated, and includes a first laser irradiator 2, a second laser irradiator 3, and a gas injection nozzle 4.

第1レーザ照射器2は、ガラス基板Gの切断予定線CLの真上から溶断用の第1レーザビームLB1を略鉛直に照射する。この第1レーザビームLB1によって、ガラス基板Gの切断予定線CLの一部に、溶断実行部となる第1照射領域SP1が形成される。この実施形態では、ガラス基板Gを図示しない搬送手段(例えば、ガラス基板Gを吸着保持する搬送ベルト等)によって矢印A方向(以下、搬送方向という)に移動させることによって、第1照射領域SP1を切断予定線CLに沿って走査し、ガラス基板Gが連続的に溶断分離する。なお、このようにガラス基板Gのみを移動させる場合に限らず、第1レーザ照射器2、第2レーザ照射器3、及びガス噴射ノズル4を含む加工ユニットと、ガラス基板Gとの間に相対移動があれば、ガラス基板Gの溶断を行うことができる。例えば、ガラス基板Gを静止させた状態で、加工ユニットを移動させる構成であってもよい。   The first laser irradiator 2 irradiates the first laser beam LB1 for fusing substantially vertically from directly above the planned cutting line CL of the glass substrate G. By this first laser beam LB1, a first irradiation region SP1 serving as a fusing execution part is formed in a part of the planned cutting line CL of the glass substrate G. In this embodiment, the first irradiation region SP1 is moved by moving the glass substrate G in the direction of arrow A (hereinafter, referred to as a conveyance direction) by a conveyance unit (not illustrated) (for example, a conveyance belt that sucks and holds the glass substrate G). Scanning is performed along the planned cutting line CL, and the glass substrate G is continuously melted and separated. In addition, not only the case where only the glass substrate G is moved in this way, the processing unit including the first laser irradiator 2, the second laser irradiator 3, and the gas injection nozzle 4 and the glass substrate G are relatively If there is movement, the glass substrate G can be melted. For example, the processing unit may be moved while the glass substrate G is stationary.

第2レーザ照射器3は、第1レーザビームLB1によるガラス基板Gの溶断によって形成された溶断端面Ga1,Gb1間の溶断隙間Sを介して、非製品部Gbとなる側の上方から製品部Gaとなる側の溶断端面Ga1に対して徐冷(アニール)用の第2レーザビームLB2を斜めに照射する。この第2レーザビームLB2によって、ガラス基板Gの切断予定線CLの一部に、徐冷実行部となる第2照射領域SP2が形成される。この第2照射領域SP2は、切断予定線CLに沿って長尺な細長形状(図示例は楕円形状)の領域であって、第1照射領域SP1と間隔を置いて切断予定線CL上の溶断完了部R1に形成されている。この実施形態では、ガラス基板Gを上述のように移動させることによって、第2照射領域SP2を切断予定線CLに沿って走査し、製品部Gaとなる側の溶断端面Ga1を連続的に徐冷する。なお、図3(a)に示すように、第2照射領域SP2は、第1照射領域SP1と接触していてもよい。また、図3(b)に示すように、第2照射領域SP2は、第1照射領域SP1の搬送方向前後に跨るように、第1照射領域SP1にオーバーラップして形成されていてもよい。後者の場合、第2照射領域SP2の一部が、ガラス基板Gの溶断未完了部R2に形成されることから、溶断する直前にガラス基板Gが予備加熱される。   The second laser irradiator 3 is connected to the product part Ga from the upper side of the non-product part Gb through the fusing gap S between the fusing end faces Ga1 and Gb1 formed by fusing the glass substrate G with the first laser beam LB1. The second laser beam LB2 for slow cooling (annealing) is obliquely irradiated to the fusing end face Ga1 on the side to be. By the second laser beam LB2, a second irradiation region SP2 serving as a slow cooling execution unit is formed in a part of the planned cutting line CL of the glass substrate G. The second irradiation area SP2 is a long and narrow area (in the illustrated example, an oval shape) along the planned cutting line CL, and is melted on the planned cutting line CL at a distance from the first irradiation area SP1. It is formed in the completion part R1. In this embodiment, by moving the glass substrate G as described above, the second irradiation region SP2 is scanned along the planned cutting line CL, and the melted end face Ga1 on the side that becomes the product part Ga is continuously gradually cooled. To do. In addition, as shown to Fig.3 (a), 2nd irradiation area | region SP2 may be in contact with 1st irradiation area | region SP1. Further, as shown in FIG. 3B, the second irradiation region SP2 may be formed so as to overlap the first irradiation region SP1 so as to straddle before and after the transport direction of the first irradiation region SP1. In the latter case, since a part of the second irradiation region SP2 is formed in the uncut portion R2 of the glass substrate G, the glass substrate G is preheated immediately before the cutting.

ガス噴射ノズル4は、第1照射領域SP1で発生する溶融異物を吹き飛ばすために、第1照射領域SP1に対して上方からアシストガスAGを噴射する。詳細には、ガラス基板Gの製品部Gaとなる側の上方位置にガス噴射ノズル4が配置されており、アシストガスAGが製品部Gaとなる側の上方位置から第1照射領域SP1に向かって斜めに噴射される。これにより、アシストガスAGによって溶融異物を非製品部Gb側へ吹き飛ばされ、製品部Gaの溶断端面Ga1に溶融異物が付着して形状不良が生じる事態を抑制するようにしている。ここで、「溶融異物」は、ガラス基板Gの溶断時に発生するドロス等の異物を意味し、溶融状態にあるもの、固化状態にあるものの双方を含む。アシストガスAGとしては、例えば、酸素(又は空気)、水蒸気、二酸化炭素、窒素、アルゴンなどのガスを単独または混合した状態で用いられる。また、アシストガスAGは、熱風として噴射してもよい。なお、ガス噴射ノズル4のガラス基板Gの上方空間における配置位置は特に限定されるものではなく、例えば、切断予定線CLの真上に配置し、第1レーザビームLB1と共に、ガラス基板Gに対して略垂直にアシストガスAGを噴射するようにしてもよい。
また、ガス噴射ノズル4をガラス基板Gの下方空間に配置して、ガラス基板Gの下方から溶融異物を吹き飛ばすようにしてもよい。これらアシストガスAGは、溶断を効率よく行うためのものであるが、適宜省略してもよい。
The gas injection nozzle 4 injects the assist gas AG from above to the first irradiation region SP1 in order to blow away the molten foreign matter generated in the first irradiation region SP1. Specifically, the gas injection nozzle 4 is arranged at an upper position on the side of the glass substrate G that becomes the product part Ga, and the assist gas AG is directed from the upper position on the side that becomes the product part Ga toward the first irradiation region SP1. It is injected at an angle. Thereby, the melted foreign matter is blown off to the non-product part Gb side by the assist gas AG, and the situation in which the melted foreign matter adheres to the fusing end surface Ga1 of the product part Ga is suppressed. Here, “molten foreign matter” means foreign matters such as dross generated when the glass substrate G is melted, and includes both those in a molten state and those in a solidified state. As the assist gas AG, for example, a gas such as oxygen (or air), water vapor, carbon dioxide, nitrogen, and argon is used alone or in a mixed state. Further, the assist gas AG may be injected as hot air. The arrangement position of the gas injection nozzle 4 in the upper space of the glass substrate G is not particularly limited. For example, the gas injection nozzle 4 is arranged immediately above the planned cutting line CL, and the first laser beam LB1 and the glass substrate G. Thus, the assist gas AG may be injected substantially vertically.
Further, the gas injection nozzle 4 may be disposed in the lower space of the glass substrate G so that the molten foreign matter is blown from the lower side of the glass substrate G. These assist gases AG are for efficient fusing, but may be omitted as appropriate.

図4に示すように、第2レーザ照射器3は、溶断未完了部R2の非製品部Gbとなる側の上方位置に配置されている。この第2レーザ照射器3から出射される第2レーザビームLB2は、溶断未完了部R2側から溶断完了部R1側に移行するに連れてガラス基板Gに接近するように傾斜している。なお、第2レーザビームLB2は、溶断完了部R1側から溶断未完了部R2側に移行するに連れてガラス基板Gに接近するように傾斜させてもよい。すなわち、第2レーザビームLB2は、図中に示すような方位角θと極角φとを有している。そのため、図5に示すように、ガラス基板に投影された第2照射領域SP2は、溶断実行部となる第1照射領域SP1から溶断完了部R1に亘って長尺となり、楕円形状になる。この楕円形状の長軸の向きは、図2(b)では切断予定線CLと平行に図示しているが、方位角θの大きさによって変化する。そして、0<θ<π/2及びπ/2<θ<πの範囲であれば、切断予定線CLに沿う方向の成分を有するため、第2照射領域SP2における第2レーザビームLB2の熱エネルギー強度は、第1照射領域SP1側から溶断完了部R1側に亘って緩やかな変化をもつこととなる。したがって、切断予定線CL上の第1照射領域SP1から溶断完了部R1側に亘って熱エネルギー強度が緩やかに変化する強度勾配が形成される。ここで、第2レーザビームLB2として平行ビームを採用した場合は、方位角θについて0<θ<π/2及びπ/2<θ<πのいずれの範囲においても照射の効果は同等であるが、集光ビームを採用し、デフォーカスで照射した場合には方位角θの適正範囲がある。つまり、集光点よりも下方位置でガラス基板Gにデフォーカス照射した場合(図1の断面2を参照)には0<θ<π/2が適正範囲であり、逆に集光点よりも上方位置でガラス基板Gにデフォーカス照射した場合(図1の断面1を参照)はπ/2<
θ<πが適正範囲となる。なお、勿論、θ=π/2として、長軸の向きが切断予定線CLに沿うように、光軸に直交する断面を楕円形状に予め整形した第2レーザビームLB2を製品部Gaとなる側の溶断端面Ga1に照射するようにしてもよい。レーザビームの光軸に直交する断面を楕円形状に予め整形する方法としては、例えば、シリンドリカルレンズ等の光学部品や、スリット状の遮光マスクなどを用いることが挙げられる。
As shown in FIG. 4, the second laser irradiator 3 is disposed at an upper position on the side that becomes the non-product part Gb of the unfinished part R <b> 2. The second laser beam LB2 emitted from the second laser irradiator 3 is inclined so as to approach the glass substrate G as it moves from the incomplete fusing part R2 side to the fusing completion part R1 side. The second laser beam LB2 may be inclined so as to approach the glass substrate G as it moves from the fusing completion part R1 side to the fusing incomplete part R2 side. That is, the second laser beam LB2 has an azimuth angle θ and a polar angle φ as shown in the drawing. Therefore, as shown in FIG. 5, the second irradiation region SP2 projected onto the glass substrate is elongated from the first irradiation region SP1 serving as the fusing execution portion to the fusing completion portion R1, and has an elliptical shape. The direction of the major axis of the elliptical shape is illustrated in parallel with the planned cutting line CL in FIG. 2B, but varies depending on the magnitude of the azimuth angle θ. If the range is 0 <θ <π / 2 and π / 2 <θ <π, the thermal energy of the second laser beam LB2 in the second irradiation region SP2 has a component in the direction along the planned cutting line CL. The intensity has a gradual change from the first irradiation region SP1 side to the fusing completion portion R1 side. Therefore, an intensity gradient is formed in which the thermal energy intensity gradually changes from the first irradiation region SP1 on the planned cutting line CL to the fusing completion portion R1 side. Here, when a parallel beam is adopted as the second laser beam LB2, the effect of irradiation is the same regardless of the range of 0 <θ <π / 2 and π / 2 <θ <π with respect to the azimuth angle θ. When using a focused beam and irradiating with defocus, there is an appropriate range of azimuth angle θ. That is, when the glass substrate G is subjected to defocus irradiation at a position below the condensing point (see cross section 2 in FIG. 1), 0 <θ <π / 2 is an appropriate range, and conversely, it is smaller than the condensing point. When defocus irradiation is performed on the glass substrate G at the upper position (see cross section 1 in FIG. 1), π / 2 <
θ <π is an appropriate range. Of course, when θ = π / 2, the second laser beam LB2 having a cross section perpendicular to the optical axis preliminarily shaped into an elliptical shape so that the direction of the major axis is along the planned cutting line CL is the side that becomes the product portion Ga. You may make it irradiate to fusing end surface Ga1. Examples of a method of previously shaping the cross section orthogonal to the optical axis of the laser beam into an elliptical shape include using an optical component such as a cylindrical lens, a slit-shaped light shielding mask, or the like.

ここで、第2レーザビームLB2の方位角θと極角φは、次のような範囲であることが好ましい。すなわち、方位角θは、0<θ<π/2及びπ/2<θ<πの範囲であること好ましい。一方、極角φは、図6に示すように、第2レーザビームLB2として平行ビームを採用した場合には、第2レーザビームLB2のビーム径をw2,ガラス基板Gの厚み
をt,照射位置の調整量をdとすると、0<φ<cos-1[(t+w2)/{2(s+t
+d)}]の範囲を満足することが好ましい。また、極角φは、図7に示すように、第2レーザビームLB2として集光ビームを採用し、それをデフォーカスして照射した場合には、第2レーザビームLB2が非製品部Gbと接した状態での接点でのビーム径をw2
集光角をα,ガラス基板Gの厚みをt,照射位置の調整量をdとすると、0<φ<cos-1〔(tcosα+w2)/{2(s+t+d)}〕の範囲を満足することが好ましい。
すなわち、極角φは、製品部Gaの溶断端面Ga1に近接して対向する非製品部Gbの溶断端面Gb1近傍に干渉しないような角度範囲に設定することが好ましい。第2レーザビームLB2の照射位置は、徐冷前の製品部Gaの溶断端面Ga1近傍に生じている引張応力の位置に応じて調整することが好ましく、その調整量dは、例えば、−t/2≦d≦2.5tの範囲で調整される。
Here, the azimuth angle θ and polar angle φ of the second laser beam LB2 are preferably in the following ranges. That is, the azimuth angle θ is preferably in the range of 0 <θ <π / 2 and π / 2 <θ <π. On the other hand, with respect to the polar angle φ, as shown in FIG. 6, when a parallel beam is adopted as the second laser beam LB2, the beam diameter of the second laser beam LB2 is w 2 , the thickness of the glass substrate G is t, and the irradiation is performed. If the position adjustment amount is d, 0 <φ <cos −1 [(t + w 2 ) / {2 (s + t
+ D)}] is preferably satisfied. In addition, as shown in FIG. 7, the polar angle φ employs a focused beam as the second laser beam LB2, and when the focused laser beam is defocused and irradiated, the second laser beam LB2 is separated from the non-product part Gb. The beam diameter at the contact point in contact is w 2 ,
Satisfy the range of 0 <φ <cos −1 [(t cos α + w 2 ) / {2 (s + t + d)}] where α is the condensing angle, t is the thickness of the glass substrate G, and d is the adjustment amount of the irradiation position. Is preferred.
That is, the polar angle φ is preferably set in an angle range that does not interfere with the vicinity of the melted end face Gb1 of the non-product part Gb that is close to and faces the melted end face Ga1 of the product part Ga. The irradiation position of the second laser beam LB2 is preferably adjusted according to the position of the tensile stress generated in the vicinity of the melt end face Ga1 of the product part Ga before the slow cooling, and the adjustment amount d is, for example, −t / It is adjusted in the range of 2 ≦ d ≦ 2.5t.

なお、第2レーザビームLB2を、光軸に直交する断面が楕円形状になるように整形しておけば、傾斜角(極角φ)を大きくしなくても、全長が長くエネルギー分布の勾配が緩やかな第2照射領域SP2を形成することができる。   If the second laser beam LB2 is shaped so that the cross section orthogonal to the optical axis is elliptical, the entire length is long and the gradient of the energy distribution is increased without increasing the tilt angle (polar angle φ). A gentle second irradiation region SP2 can be formed.

次に、以上のように構成された本実施形態に係るガラス切断装置1の動作を簡単に説明する。   Next, operation | movement of the glass cutting device 1 which concerns on this embodiment comprised as mentioned above is demonstrated easily.

まず、図2(a),(b)に示すように、ガラス基板Gを搬送しながら、第1レーザ照射器2からガラス基板Gに対して第1レーザビームLB1を照射する。これにより、ガラス基板Gを溶断する。この際、第1レーザビームLB1の第1照射領域SP1に対しては、ガス噴射ノズル4からアシストガスAGを噴射し、第1照射領域SP1から溶融異物を吹き飛ばす。   First, as shown in FIGS. 2A and 2B, the first laser beam LB1 is applied to the glass substrate G from the first laser irradiator 2 while the glass substrate G is being conveyed. Thereby, the glass substrate G is melted. At this time, the assist gas AG is injected from the gas injection nozzle 4 to the first irradiation region SP1 of the first laser beam LB1, and the molten foreign matter is blown off from the first irradiation region SP1.

これと同時に、第2レーザ照射器3から第2レーザビームLB2をガラス基板Gに対して照射する。この第2レーザビームLB2は、第1レーザビームLB1の照射により形成された溶断端面Ga1,Gb1間の溶断隙間Sを介して、製品部Gaとなる側の溶断端面Ga1に対して上方から斜めに照射する。これにより、溶断端面Ga1を徐冷する。   At the same time, the glass substrate G is irradiated with the second laser beam LB2 from the second laser irradiator 3. The second laser beam LB2 is inclined obliquely from above with respect to the fusing end surface Ga1 on the side to be the product part Ga through a fusing gap S between the fusing end surfaces Ga1 and Gb1 formed by irradiation of the first laser beam LB1. Irradiate. Thereby, the melt end face Ga1 is gradually cooled.

このようにすれば、第2レーザビームLB2をガラス基板Gの上面に垂直に照射した場合のように、第2レーザビームLB2の照射熱の影響がガラス基板Gの上面に極端に偏ることがない。付言すれば、溶断端面Ga1の一部又は全部に第2レーザビームLB2が直接照射されるため、溶断端面Ga全体に照射熱が伝わり易くなる。したがって、ガラス基板が500μm以下の薄板であっても残留歪が効率よく除去され、反り等の変形が生じるという不具合を回避することができる。   In this way, the influence of the irradiation heat of the second laser beam LB2 is not extremely biased to the upper surface of the glass substrate G as in the case where the second laser beam LB2 is irradiated perpendicularly to the upper surface of the glass substrate G. . In other words, since the second laser beam LB2 is directly irradiated to a part or the whole of the fusing end surface Ga1, the irradiation heat is easily transmitted to the entire fusing end surface Ga. Therefore, even if the glass substrate is a thin plate having a thickness of 500 μm or less, it is possible to avoid the problem that the residual strain is efficiently removed and deformation such as warpage occurs.

ここで、ガラス基板Gの溶断は、第1レーザビームLB1によりガラス基板Gの上面側より溶融が始まり、その溶融により形成される切断溝が下方に貫通することにより完了する。そのため、溶断端面Ga1は、上面に近接するほど、溶断時に供給される照射熱の影響を強く受けており、溶断端面Ga1の熱的残留歪も上面側が相対的に大きくなっているものと考えられる。したがって、溶断端面Ga1の残留歪を除去するには、より溶断端面Ga1の上面側に多くの熱を供給して徐冷処理をすることが好ましい。そこで、第2レーザビームLB2は、図6及び図7に例示するように、溶断端面Ga1の上方部(例えば、上半分の領域)に直接照射することが好ましい。   Here, the melting of the glass substrate G is completed when the first laser beam LB1 starts melting from the upper surface side of the glass substrate G, and a cutting groove formed by the melting penetrates downward. For this reason, the closer the fusing end surface Ga1 is to the upper surface, the stronger the influence of irradiation heat supplied at the time of fusing, and the thermal residual strain of the fusing end surface Ga1 is considered to be relatively large on the upper surface side. . Therefore, in order to remove the residual strain of the fusing end surface Ga1, it is preferable to supply a larger amount of heat to the upper surface side of the fusing end surface Ga1 and perform a slow cooling treatment. Therefore, as illustrated in FIGS. 6 and 7, it is preferable that the second laser beam LB2 is directly applied to the upper part (for example, the upper half region) of the fusing end face Ga1.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.

上記の実施形態では、ガラス基板Gの切断予定線CLの真上に第1レーザ照射器2を配置し、ガラス基板Gの非製品部Gbの上方に第2レーザ照射器3を配置する場合を説明したが、第1レーザ照射器2や第2レーザ照射器3の配置態様はこれに限定されるものではない。例えば、図8に示すように、第1レーザ照射器2と第2レーザ照射器3とを、製品部Gaの上方位置に配置し、ミラー5,6等の光学部品によって、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を誘導するようにしてもよい。   In said embodiment, the case where the 1st laser irradiation device 2 is arrange | positioned just above the cutting projected line CL of the glass substrate G, and the 2nd laser irradiation device 3 is arrange | positioned above the non-product part Gb of the glass substrate G is used. Although demonstrated, the arrangement | positioning aspect of the 1st laser irradiation device 2 or the 2nd laser irradiation device 3 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the first laser irradiator 2 and the second laser irradiator 3 are arranged above the product portion Ga, and the first laser beam LB1 is formed by optical components such as mirrors 5 and 6. The second laser beam LB2 may be guided.

また、上記の実施形態では、第1レーザ照射器2と、第2レーザ照射器3とを別々の光源で構成したが、図9に示すように、第1レーザ照射器2が、第2レーザ照射器3を兼ねるようにしてもよい。すなわち、第1レーザ照射器2から出射されたレーザビームLBをハーフミラー7等の光学部品によって、第1レーザビームLB1と第2レーザビームLB2とに分岐させてもよい。この場合、第2レーザビームLB2は、その光路上でNDフィルタ等によって減光してからガラス基板Gに照射する。   In the above embodiment, the first laser irradiator 2 and the second laser irradiator 3 are configured by separate light sources. However, as shown in FIG. 9, the first laser irradiator 2 is a second laser. The irradiator 3 may also be used. That is, the laser beam LB emitted from the first laser irradiator 2 may be branched into the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 by an optical component such as the half mirror 7. In this case, the second laser beam LB2 is irradiated on the glass substrate G after being attenuated by an ND filter or the like on the optical path.

また、ガラス基板Gをオーバーフローダンドロー法などで成形した場合、図10に示すように、ガラス基板Gの幅方向中央部の厚みよりも、ガラス基板Gの幅方向両端部の厚みが相対的に分厚くなる。そして、幅方向中央部が製品部Gaとされ、幅方向両端部が非製品部(耳部と称される)Gbとされる。本発明に係る切断方法及び切断装置は、このよう
なガラス基板Gの耳部の除去に適用してもよい。
In addition, when the glass substrate G is formed by the overflow Dundraw method or the like, the thickness of both end portions in the width direction of the glass substrate G is relatively larger than the thickness of the center portion in the width direction of the glass substrate G as shown in FIG. It becomes thick. And the width direction center part is made into the product part Ga, and the width direction both ends are made into the non-product part (it calls an ear | edge part) Gb. The cutting method and the cutting apparatus according to the present invention may be applied to the removal of the ear portion of the glass substrate G.

また、上記の実施形態では、ガラス基板Gを製品部Gaと非製品部Gbに溶断分離する場合を説明したが、溶断分離される双方を製品部として利用する場合に適用してもよい。   In the above-described embodiment, the case where the glass substrate G is fused and separated into the product part Ga and the non-product part Gb has been described. However, the glass substrate G may be applied to the case where both of the fused parts are used as the product part.

本発明の有用性を実証するために対比試験を行った。この対比試験は、実施例と比較例のそれぞれにつき、無アルカリガラスの試料とソーダガラスの試料を用意し、各試料を溶断し、(1)溶断端面の残留歪の有無の確認、(2)溶断端面の加傷テストによる破損の有無の確認、(3)溶断後の各試料の反りの有無の確認を行った。詳細は、次のとおりである。
(1)残留歪
溶断端面の残留歪の有無は、各試料の溶断端面を光学的歪計測であるセナルモン法や鋭敏色法を用いて観察することによって確認した。
(2)加傷テスト
溶断端面の加傷テストは、各試料の溶断端面に、#1000のサンドペーパによって傷を付けた後、1000時間放置し、自己破壊するか否かによって確認した。
(3)反り
溶断後の各試料を定盤上に置き、反りの有無を確認した。ここで、反りは、各試料の裏面を下にする場合と、裏面を下にする場合についてそれぞれ確認し、それぞれの場合について定盤から0.3mmの浮き上がり部分が試料の周縁部に存在する場合に「あり」と評価した。
A comparison test was conducted to demonstrate the usefulness of the present invention. In this comparison test, a non-alkali glass sample and a soda glass sample were prepared for each of the example and the comparative example, each sample was melted, (1) confirmation of the presence or absence of residual strain on the melted end face, (2) Confirmation of the presence or absence of breakage by a flaw test on the fusing end face, and (3) confirmation of the presence or absence of warpage of each sample after fusing. Details are as follows.
(1) Residual strain The presence or absence of residual strain on the fusing end face was confirmed by observing the fusing end face of each sample using the Senarmon method or sensitive color method, which is an optical strain measurement.
(2) Scratch test A flaw test on the fusing end face was confirmed by whether or not the fusing end face of each sample was scratched with # 1000 sand paper, left for 1000 hours, and whether or not it self-destructed.
(3) Warpage Each sample after fusing was placed on a surface plate and checked for warpage. Here, the warpage is confirmed when the back side of each sample is down and when the back side is down, and in each case, when a floating part of 0.3 mm from the surface plate exists on the peripheral part of the sample Was evaluated as “Yes”.

以上のような対比試験の結果を表1及び表2に示す。なお、表中において、θ,φは図4に準拠するものとし、w2,s,dは図6及び図7に準拠するものとする。また、表中
のレーザビームのエネルギー強度[W]は、実際にガラス基板表面における値とする。
The results of the comparison test as described above are shown in Tables 1 and 2. In the table, θ and φ are based on FIG. 4, and w 2 , s, and d are based on FIGS. 6 and 7. The energy intensity [W] of the laser beam in the table is actually a value on the glass substrate surface.

以上の表1によれば、徐冷用の第2レーザビームをガラス基板に対して垂直入射させた比較例1及び2では、残留歪・加傷テスト・反りのそれぞれについて、不具合が生じていることが確認できる。これに対し、徐冷用の第2レーザビームをガラス基板に対して傾斜させて入射させた実施例1〜6では、残留歪・加傷テスト・反りの全てについて、良好な結果を得ていることが認識できる。   According to Table 1 above, in Comparative Examples 1 and 2 in which the second laser beam for slow cooling is vertically incident on the glass substrate, there are defects in the residual strain, the scratch test, and the warp. I can confirm that. On the other hand, in Examples 1-6 in which the second laser beam for slow cooling was made incident on the glass substrate while being inclined, good results were obtained for all of the residual strain, the scratch test, and the warp. I can recognize that.

1 ガラス板切断装置
2 第1レーザ照射器
3 第2レーザ照射器
4 ガス噴射ノズル
AG アシストガス
CL 切断予定線
G ガラス基板
Ga 製品部
Ga1 溶断端面
Gb 非製品部
LB1 第1レーザビーム
LB2 第2レーザビーム
SP1 第1照射領域(溶断実行部)
SP2 第2照射領域(徐冷実行部)
S 溶断隙間
R1 溶断完了部
R2 溶断未完了部
θ 第2レーザビームの方位角
φ 第2レーザビームの極角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass plate cutting device 2 1st laser irradiation machine 3 2nd laser irradiation machine 4 Gas injection nozzle AG Assist gas CL Planned cutting line G Glass substrate Ga Product part Ga1 Fusing end surface Gb Non-product part LB1 1st laser beam LB2 2nd laser Beam SP1 first irradiation area (melting execution part)
SP2 2nd irradiation area (slow cooling execution part)
S Fusing gap R1 Fusing completion part R2 Fusing incomplete part θ Azimuth angle of second laser beam φ Polar angle of second laser beam

Claims (8)

ガラス板の切断予定線に沿って上方からレーザビームを照射し、前記切断予定線を境界として前記ガラス板を溶断分離するガラス板切断方法において、
前記レーザビームが、前記ガラス板の溶断を行う第1レーザビームと、前記ガラス板の溶断端面の徐冷を行う第2レーザビームとを含み、
前記第2レーザビームが、前記溶断により形成された前記溶断端面間の隙間を介して、前記徐冷対象の前記溶断端面に対して上方から斜めに照射されることを特徴とするガラス板切断方法。
In the glass plate cutting method of irradiating a laser beam from above along the cutting line of the glass plate and fusing and separating the glass plate with the cutting line as a boundary,
The laser beam includes a first laser beam for fusing the glass plate and a second laser beam for gradually cooling the fusing end surface of the glass plate;
The glass plate cutting method characterized in that the second laser beam is irradiated obliquely from above on the fusing end surface of the slow cooling target through a gap between the fusing end surfaces formed by the fusing. .
前記第2レーザビームの照射領域において、前記切断予定線上の溶断実行部から溶断完了部に亘って熱エネルギー強度が変化する強度分布を形成することを特徴とする請求項1に記載のガラス板切断方法。   2. The glass plate cutting according to claim 1, wherein, in the irradiation region of the second laser beam, an intensity distribution in which thermal energy intensity changes from a fusing execution part to a fusing completion part on the planned cutting line is formed. Method. 前記第2レーザビームが、前記切断予定線上の溶断未完了部側から溶断完了部側に移行するに連れて又は前記切断予定線上の溶断完了部側から溶断未完了部側に移行するに連れて、前記ガラス板に接近するように傾斜していることを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス板切断方法。   As the second laser beam moves from the incomplete cutting portion side on the planned cutting line to the fusing completion portion side or from the fusing completion portion side on the planned cutting line to the fusing incomplete portion side The glass plate cutting method according to claim 1, wherein the glass plate is inclined so as to approach the glass plate. 前記第2レーザビームの光軸に直交する断面におけるビーム形状が、楕円形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス板切断方法。   The glass plate cutting method according to any one of claims 1 to 3, wherein a beam shape in a cross section orthogonal to the optical axis of the second laser beam is an elliptical shape. 前記第2レーザビームの照射領域が、前記第1レーザビームの照射領域の前後に跨るように、第1レーザビームの照射領域にオーバーラップして形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス板切断方法。   The irradiation region of the second laser beam is formed so as to overlap the irradiation region of the first laser beam so as to straddle the front and rear of the irradiation region of the first laser beam. The glass plate cutting method according to any one of 4. 前記第1レーザビームと前記第2レーザビームが、同一の光源から出射されたレーザビームを分岐させて形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス板切断方法。   The glass plate cutting according to any one of claims 1 to 5, wherein the first laser beam and the second laser beam are formed by diverging laser beams emitted from the same light source. Method. 前記第1レーザビームと前記第2レーザビームが、別々の光源から出射されて形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス板切断方法。   The glass plate cutting method according to any one of claims 1 to 5, wherein the first laser beam and the second laser beam are emitted from different light sources. ガラス板の切断予定線に沿って上方からレーザビームを照射し、前記切断予定線を境界として前記ガラス板を溶断分離するガラス板切断装置において、
前記ガラス板の溶断を行う第1レーザビームを照射する第1レーザ照射器と、前記ガラス板の溶断端面の徐冷を行う第2レーザビームを照射する第2レーザ照射器とを備え、前記第2レーザ照射器が、前記溶断により形成される前記溶断端面間の隙間を介して、前記徐冷対象の前記溶断端面に対して上方から斜めに第2レーザビームを照射することを特徴とするガラス板切断装置。
In a glass plate cutting apparatus that irradiates a laser beam from above along the planned cutting line of the glass plate and melts and separates the glass plate with the planned cutting line as a boundary,
A first laser irradiator for irradiating a first laser beam for fusing the glass plate; and a second laser irradiator for irradiating a second laser beam for gradually cooling the fusing end surface of the glass plate, A two-laser irradiator irradiates a second laser beam obliquely from above with respect to the fusing end face of the slow cooling target through a gap between the fusing end faces formed by the fusing. Board cutting device.
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