JP2013203630A

JP2013203630A - 強化ガラス板の切断方法

Info

Publication number: JP2013203630A
Application number: JP2012076841A
Authority: JP
Inventors: Isao Saito; 勲齋藤; Tatsuya Iwasaki; 達弥岩崎
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】レーザ光を照射して強化ガラス板を切断するのに切断不良の発生を抑制する方法を提供する。
【解決手段】圧縮応力が残留する表面層及び裏面層と、当該表面層及び裏面層との間に形成され、引張応力が残留する中間層とを有する強化ガラス板１０に、レーザ光を照射して切断する強化ガラス板１０の切断方法。強化ガラス板１０の切断予定線３５に沿って、レーザ光を走査させ、切断予定線３５上の不要物を除去するステップと、切断予定線３５に沿って、初期クラックを伸展させながらレーザ光を走査させ、強化ガラス板１０を切断するステップと、を備える。強化ガラス板１０を切断するステップよりも、不要物を除去するステップにおいて、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを小さくする。
【選択図】図６

Description

本発明は強化ガラス板の切断方法に関し、特にレーザ光による内部加熱を利用した強化ガラス板の切断方法に関する。

携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Data Assistance）などの携帯機器では、ディスプレイのカバーや基板にガラス板が使用されている。携帯機器における薄型化・軽量化の要求から、ガラス板についても強度の高い強化ガラス板を用いることにより、薄型化・軽量化が図られるようになってきた。

ところで、ガラス板の切断は、通常、ダイヤモンド等の硬質のローラやチップにより、主面に機械的にスクライブ線を導入し、当該スクライブ線に沿って折曲力を加えることによりなされる。このような手法では、スクライブ線の導入により、ガラス板の切断端面に多数の微細クラックが生成されることになる。従って、強化ガラス板であるにもかかわらず、切断端部に充分な強度が得られないという問題があった。

このような問題に対し、近年、レーザ光により強化ガラス板の内部を加熱し、強化ガラス板の主面でなく端面に導入した初期クラックの伸展を制御することにより、強化ガラス板を切断する方法が開発された。このようなレーザ光を用いた切断では、従来のように、強化ガラス板の主面にスクライブ線を導入する必要がない。そのため、切断端面に上述の微細クラックが生成されることもなく、高強度の強化ガラス板を得ることができる。特許文献１には、レーザ光によりガラス板を切断する方法が開示されている。

国際公開第２０１０／１２６９７７号

発明者は、レーザ光を用いた強化ガラス板の切断に関し、以下の課題を見出した。
強化ガラス板の表面や裏面のレーザ光照射領域に、汚れや異物等の不要物が付着していると、当該汚れ等においてレーザ光が異常に吸収され、切断不良が発生する恐れがあった。切断不良とは、例えば、意図しないクラックが発生したり、切断が途中で終わってしまったり、切断はできても切断端面に欠点（欠け、窪みなど）が残ってしまったりすることなどをいう。

本発明は、上記に鑑みなされたものであって、切断不良の発生を抑制した強化ガラス板の切断方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る強化ガラス板の切断方法は、
圧縮応力が残留する表面層及び裏面層と、当該表面層及び裏面層との間に形成され、引張応力が残留する中間層とを有する強化ガラス板に、レーザ光を照射して切断する強化ガラス板の切断方法であって、
前記強化ガラス板の切断予定線に沿って、前記レーザ光を走査させ、前記切断予定線上の不要物を除去するステップと、
前記切断予定線に沿って、初期クラックを伸展させながら前記レーザ光を走査させ、前記強化ガラス板を切断するステップと、を備え、
前記強化ガラス板を切断するステップよりも、前記不要物を除去するステップにおいて、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを小さくする、ものである。

本発明の第２の態様に係る強化ガラス板の切断方法は、前記第１の態様において、
前記不要物を除去するステップの後、前記強化ガラス板を切断するステップの前に、切断開始位置に前記初期クラックを導入し、
前記不要物を除去するステップにおいて、前記切断開始位置から前記レーザ光の走査を開始することを特徴とするものである。

本発明の第３の態様に係る強化ガラス板の切断方法は、前記第１の態様において、
前記不要物を除去するステップの前に、切断開始位置に前記初期クラックを導入し、
前記不要物を除去するステップでは、前記切断開始位置から前記切断予定線に沿って前記強化ガラス板の内側に移動した位置から前記レーザ光の走査を開始することを特徴とするものである。

本発明の第４の態様に係る強化ガラス板の切断方法は、前記第１〜３のいずれか一つの態様において、前記照射エネルギーを小さくする際、前記レーザ光の走査速度を大きくすることを特徴とするものである。

本発明の第５の態様に係る強化ガラス板の切断方法は、前記第１〜３のいずれか一つの態様において、前記照射エネルギーを小さくする際、前記レーザ光の出力を小さくすることを特徴とするものである。

本発明の第６の態様に係る強化ガラス板の切断方法は、前記第１〜３のいずれか一つの態様において、前記照射エネルギーを小さくする際、前記レーザ光の照射領域の面積を大きくすることを特徴とするものである。

本発明により、切断不良の発生を抑制した強化ガラス板の切断方法を提供することができる。

レーザ光を照射する前の強化ガラス板の断面図である。レーザ光を照射する前の強化ガラス板の残留応力の分布を示す模式図である。強化ガラス板の切断方法を説明するための斜視図である。図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。実施の形態１に係る強化ガラス板の切断方法を説明するための図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

（実施の形態１）
まず、図１〜５を参照して、強化ガラス板の構造、及び強化ガラス板の切断方法について説明する。
まず、図１、２を参照して、強化ガラス板の構造について説明する。図１は、レーザ光を照射する前の強化ガラス板１０の断面図である。図１において、矢印の方向は、残留応力の作用方向を示し、矢印の大きさは、応力の大きさを示す。図１に示すように、強化ガラス板１０は、表面層１３及び裏面層１５と、表面層１３と裏面層１５との間に設けられた中間層１７とを有する。表面層１３及び裏面層１５には、下記の風冷強化法や化学強化法により圧縮応力が残留している。また、その反作用として、中間層１７には引張応力が残留している。

強化ガラス板１０は、例えば風冷強化法や化学強化法などで作製される。強化用のガラスの種類は、用途に応じて選択される。例えば、自動車用窓ガラスや建築用窓ガラス、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）用のガラス基板、カバーガラスの場合、強化用のガラスとしては、アルカリアルミノシリケートガラスやソーダライムガラスが用いられる。

風冷強化法は、軟化点付近の温度のガラスを表面及び裏面から急冷し、ガラスの表面及び裏面と内部との間に温度差をつけることで、圧縮応力が残留する表面層及び裏面層を形成する。風冷強化法は、厚いガラスを強化するのに好適である。

化学強化法は、ガラスの表面及び裏面をイオン交換し、ガラスに含まれる小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｌｉイオン、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）に置換することで、圧縮応力が残留する表面層及び裏面層を形成する。化学強化法は、アルカリアルミノシリケートガラスやソーダライムガラスを強化するのに好適である。

図２は、レーザ光を照射する前の強化ガラス板の残留応力の分布を示す模式図である。
図２に示すように、表面層１３及び裏面層１５に残留する圧縮応力（＞０）は、強化ガラス板１０の表面１２及び裏面１４から内部に向けて徐々に小さくなる傾向がある。また、中間層１７に残留する引張応力（＞０）は、ガラスの内部から表面１２及び裏面１４に向けて徐々に小さくなる傾向がある。

図２において、ＣＳは表面層１３や裏面層１５における最大残留圧縮応力（表面圧縮応力）（＞０）、ＣＴは中間層１７における内部残留引張応力（中間層１７の残留引張応力の平均値）（＞０）、ＤＯＬは表面層１３及び裏面層１５の厚さをそれぞれ示す。最大残留圧縮応力ＣＳや内部残留引張応力ＣＴ、表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬは、強化処理条件で調節可能である。例えば、最大残留圧縮応力ＣＳや内部残留引張応力ＣＴ、表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬは、風冷強下法の場合、ガラスの冷却速度などで調節可能である。また、最大残留圧縮応力ＣＳ、内部残留引張応力ＣＴ、表面層１３及び裏面層１５の厚さＤＯＬは、化学強化法の場合、ガラスを処理液（例えば、ＫＮＯ_３溶融塩）に浸漬してイオン交換するので、処理液の濃度や温度、浸漬時間などで調節可能である。なお、本実施の形態の表面層１３及び裏面層１５は、同じ厚さＤＯＬ及び最大残留圧縮応力ＣＳを有するが、異なる厚さや最大残留圧縮応力を有してもよい。

図３は、強化ガラス板の切断方法を説明するための図である。図３に示すように、強化ガラス板１０の表面１２にレーザ光２０を照射し、強化ガラス板１０の表面１２上で、レーザ光２０の照射領域２２を移動（走査）させることで、強化ガラス板１０に応力を印加して、強化ガラス板１０を切断する。

強化ガラス板１０の端部には、切断開始位置に、初期クラックが予め形成されている。初期クラックの形成方法は、一般的な方法であって良く、例えばカッタやヤスリ、レーザで形成される。なお、上述の通り、レーザ光を用いた内部加熱切断では、強化ガラス板１０の表面１２に、切断予定線に沿ったスクライブ線（溝線）を形成する必要がない。

強化ガラス板１０の表面１２上において、レーザ光２０の照射領域２２は、強化ガラス板１０の端部から内側に向けて、切断予定線に沿って、直線状や曲線状に移動される。これによって、強化ガラス板１０の端部から内側に向けてクラック３０を伸展させ、強化ガラス板１０を切断する。

強化ガラス板１０の表面１２上において、レーザ光２０の照射領域２２を移動させるため、強化ガラス板１０を支持する保持具を、移動又は回転してもよいし、レーザ光２０の光源を移動してもよい。また、レーザ光２０の経路の途中に設けられるミラーを回転してもよい。

強化ガラス板１０の表面１２上において、レーザ光２０の照射領域２２は、強化ガラス板１０の厚さや、最大残留圧縮応力ＣＳ、内部残留引張応力ＣＴ、表面層１３や裏面層１５の厚さＤＯＬ、レーザ光２０の光源の出力などに応じた速度で移動される。

レーザ光２０の光源としては、特に限定されないが、例えば、ＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、半導体レーザ（波長：８０８ｎｍ、９４０ｎｍ、９７５ｎｍ）、ファイバーレーザ（波長：１０６０〜１１００ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ、２０８０ｎｍ、２９４０ｎｍ）などが挙げられる。レーザ光２０の発振方式に制限はなく、レーザ光を連続発振するＣＷレーザ、レーザ光を断続発振するパルスレーザのいずれも使用可能である。また、レーザ光２０の強度分布に制限はなく、ガウシアン型であっても、トップハット型であってもよい。

光源から出射されたレーザ光２０は、集光レンズなどで集光され、強化ガラス板１０の表面１２に結像される。レーザ光２０の集光位置は、強化ガラス板１０の表面１２を基準として、レーザ光源側であってもよいし、裏面１４側であってもよい。また、加熱温度が高くなりすぎない、すなわち徐冷点以下を保てる集光面積であれば、レーザ光２０の集光位置は強化ガラス板１０中であってもよい。

レーザ光２０の光軸は、強化ガラス板１０の表面１２において、例えば図３に示すように表面１２と直交していてもよいし、表面１２と斜めに交わっていてもよい。

レーザ光２０に対する強化ガラス板１０の吸収係数をα（ｃｍ^−１）、強化ガラス板１０の厚さをｔ（ｃｍ）として、強化ガラス板１０とレーザ光２０とが、０＜α×ｔ≦３．０の式を満たす場合、レーザ光２０のみの作用ではなく、中間層１７の残留引張応力によるクラックの伸展を利用して強化ガラス板１０を切断することができる。すなわち、上記条件で、レーザ光２０の照射領域２２における中間層１７を徐冷点以下の温度で加熱することによって、中間層１７の残留引張応力によって強化ガラス板１０に生じるクラック３０の伸展を制御して、残留引張応力によるクラック３０によって強化ガラス板１０を切断することが可能となる。なお、中間層１７を徐冷点以下の温度で加熱するのは、徐冷点を超えて加熱すると、レーザ光が通過する短時間でもガラスが高温となり粘性流動が発生しやすい状態となるため、この粘性流動によりレーザ光によって発生させた圧縮応力が緩和されるからである。

強化ガラス板１０に入射する前のレーザ光２０の強度をＩ_０とし、強化ガラス板１０中を距離Ｌ（ｃｍ）だけ移動したときのレーザ光２０の強度をＩとすると、Ｉ＝Ｉ_０×ｅｘｐ（−α×Ｌ）の式が成立する。この式は、ランベルト・ベールの法則と呼ばれるものである。

α×ｔを０より大きく３．０以下とすることで、レーザ光２０が、強化ガラス板１０の表面で吸収されずに内部にまで到達するようになるため、強化ガラス板１０の内部を十分に加熱できる。その結果、強化ガラス板１０に生じる応力は、図１に示す状態から、図４や図５に示す状態に変化する。

図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図であって、レーザ光の照射領域を含む断面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、図４に示す断面よりも後方の断面である。ここで、「後方」とは、レーザ光２０の走査方向後方を意味する。図４及び図５において、矢印の方向は、応力の作用方向を示し、矢印の長さは、応力の大きさを示す。

レーザ光２０の照射領域２２における中間層１７では、レーザ光２０の強度が十分に高いので、温度が周辺に比べて高くなり、図１及び図２に示す残留引張応力よりも小さい引張応力、又は、圧縮応力が生じる。残留引張応力よりも小さい引張応力、又は、圧縮応力が生じている部分では、クラック３０の伸展が抑制される。クラック３０の伸展を確実に防止するため、図４に示すように、圧縮応力が生じていることが好ましい。

なお、図４に示すように、レーザ光２０の照射領域２２における表面層１３や裏面層１５では、図１及び図２に示す残留圧縮応力よりも大きい圧縮応力が生じているので、クラック３０の伸展が抑制されている。

図４に示す圧縮応力との釣り合いのため、図４に示す断面よりも後方の断面では、図５に示すように、中間層１７に引張応力が生じる。この引張応力は、残留引張応力よりも大きく、引張応力が所定値に達している部分に、クラック３０が形成される。クラック３０は強化ガラス板１０の表面１２から裏面１４まで貫通しており、図３に示す切断は所謂フルカット切断である。

この状態で、レーザ光２０の照射領域２２を移動させると、照射領域２２の位置に追従するようにクラック３０の先端位置が移動する。すなわち、図３に示す切断方法では、強化ガラス板１０を切断する際に、レーザ光の走査方向後方に発生する引張応力（図５参照）によりクラック３０の伸展方向を制御し、レーザ光が照射されている領域に発生する圧縮応力（図４参照）を用いて、クラック３０の伸展をおさえながら切断している。よって、クラック３０が切断予定線から外れて自走することを抑制することができる。

ガラスは、用途によっては、高い透明度が要求されるので、使用レーザ波長が可視光の波長領域に近い場合はα×ｔは０に近い程よい。しかし、α×ｔは、小さすぎると吸収効率が悪くなるので、好ましくは０．０００５以上（レーザ光吸収率０．０５％以上）、より好ましくは０．００２以上（レーザ光吸収率０．２％以上）、さらに好ましくは０．００４以上（レーザ光吸収率０．４％以上）である。

ガラスは、用途によっては、逆に低い透明度が要求されるので、使用レーザ波長が可視光の波長領域に近い場合はα×ｔは大きい程よい。しかし、α×ｔが大きすぎるとレーザ光の表面吸収が大きくなるのでクラック伸展を制御できなくなる。このため、α×ｔは、好ましくは３．０以下（レーザ光吸収率９５％以下）、より好ましくは０．１以下（レーザ光吸収率１０％以下）、さらに好ましくは０．０２以下（レーザ光吸収率２％以下）である。

ところで、中間層１７の内部残留引張応力ＣＴが３０ＭＰａ以上になると、中間層１７の残留引張応力のみで、強化ガラス板１０に形成されたクラックが自然に伸展する（自走する）ことが分かっている。そこで、切断に使用される引張応力のうち、中間層１７の残留引張応力が、レーザ光２０によって発生する引張応力よりも支配的となるように、内部残留引張応力ＣＴは、１５ＭＰａ以上であることが好ましい。これによって、強化ガラス板１０の内部において、引張応力が所定値に達する位置、即ち、クラック３０の先端位置と、レーザ光２０の位置との間の距離が十分に短くなるので、切断精度を向上できる。

中間層１７の内部残留引張応力ＣＴは、より好ましくは３０ＭＰａ以上、さらに好ましくは４０ＭＰａ以上である。内部残留引張応力ＣＴが３０ＭＰａ以上であると、切断に使用される引張応力は中間層１７の残留引張応力のみとなり、切断線の軌跡精度をさらに向上できる。

吸収係数αは、レーザ光２０の波長、強化ガラス板１０のガラス組成などで定まる。例えば、強化ガラス板１０中の酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４を含む）の含有量、酸化コバルト（ＣｏＯ、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｃｏ_３Ｏ_４を含む）の含有量、酸化銅（ＣｕＯ、Ｃｕ_２Ｏを含む）の含有量が多くなる程、１０００ｎｍ付近の近赤外線波長領域での吸収係数αが大きくなる。さらに、強化ガラス板１０中の希土類元素（例えばＹｂ）の酸化物の含有量が多くなる程、希土類原子の吸収波長付近で吸収係数αが大きくなる。

１０００ｎｍ付近の近赤外線波長領域での吸収係数αは、用途に応じて設定される。例えば、自動車用窓ガラスの場合、吸収係数αは３ｃｍ^−１以下であることが好ましい。また、建築用窓ガラスの場合、吸収係数αは０．６ｃｍ^−１以下であることが好ましい。また、ディスプレイ用ガラスの場合、吸収係数αは０．２ｃｍ^−１以下であることが好ましい。

レーザ光２０の波長は、２５０〜５０００ｎｍであることが好ましい。レーザ光２０の波長を２５０〜５０００ｎｍとすることで、レーザ光２０の透過率と、レーザ光２０による加熱効率とを両立できる。レーザ光２０の波長は、より好ましくは３００〜４０００ｎｍ、さらに好ましくは８００〜３０００ｎｍである。

強化ガラス板１０中の酸化鉄の含有量は、強化ガラス板１０を構成するガラスの種類によるが、ソーダライムガラスの場合、例えば０．０２〜１．０質量％である。この範囲で酸化鉄の含有量を調節することで、１０００ｎｍ付近の近赤外線波長領域でのα×ｔを所望の範囲に調節可能である。酸化鉄の含有量を調節する代わりに、酸化コバルトや酸化銅、希土類元素の酸化物の含有量を調節してもよい。

強化ガラス板１０の厚さｔは、用途に応じて設定されるが、０．０１〜０．２ｃｍであることが好ましい。化学強化ガラスの場合、厚さｔを０．２ｃｍ以下とすることで、内部残留引張応力ＣＴを十分に高めることができる。一方、厚さｔが０．０１ｃｍ未満になると、ガラスに化学強化処理を施すことが難しい。厚さｔは、より好ましくは０．０３〜０．１５ｃｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．１５ｃｍである。

さらに、本実施の形態に係る強化ガラス板の切断方法について詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る強化ガラス板の切断方法を説明するための図である。図６は、強化ガラス板１０を上面から見た図である。また、強化ガラス板１０に示す破線は、上記で説明した切断方法を用いて、強化ガラス板１０から強化ガラスパネル４０を切り出すための切断予定線３５を示している。強化ガラスパネル４０は、所定の曲率半径Ｒを有する４つのコーナー部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、及び直線部４１、４２、４３、４４を有する四角形状である。なお、図６に示す強化ガラスパネル４０の形状は一例であり、他の任意の形状の強化ガラスパネル４０を強化ガラス板１０から切り出す場合にも、本実施の形態に係る強化ガラスの切断方法を用いることができる。

強化ガラス板１０から強化ガラスパネル４０を切り出す際は、切断予定線３５を通過するようにレーザ光を走査する。具体的には、直線部４１の延長上の端面に位置する切断開始位置４５からレーザ光の走査を開始する。そして、直線部４１、コーナー部Ｃ１、直線部４２、コーナー部Ｃ２、直線部４３、コーナー部Ｃ３、直線部４４、コーナー部Ｃ４、を経由して、コーナー部Ｃ４と直線部４１との接続点である切断終了位置４６までレーザ光を走査する。このとき、切断開始位置４５、つまり強化ガラス板１０の端部には初期クラックが予め形成されている。初期クラックは、例えばカッタ、ヤスリ、レーザで形成することができる。

本実施の形態に係る強化ガラス板の切断方法では、レーザ光の走査により初期クラックを伸展させ、強化ガラス板１０から強化ガラスパネル４０を切り出す前に、初期クラックを伸展させずに、切断予定線３５に沿ってレーザ光を事前に走査させる。

具体的には、例えば切断開始位置４５に初期クラックを導入する前に、切断開始位置４５から切断終了位置４６までレーザ光を走査する。あるいは、初期クラックを導入した後であっても、切断開始位置４５から切断予定線に沿って強化ガラス板１０の内側に移動した位置（例えば、図６における走査開始位置４７）からレーザ光の走査を開始すれば、初期クラックが伸展することがない。

このように、切断予定線３５に沿って、レーザ光を事前に走査させることにより、強化ガラス板１０の表面及び裏面において、切断予定線３５及びその近傍の汚れや異物等を同時に除去することができる。そのため、汚れ等によるレーザ光の異常吸収に起因する切断不良を防止することができる。

ここで、汚れ等を除去するための事前走査では、実際に切断するための走査よりも、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを小さくする。事前走査において、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを実際に切断するための走査と同等以上としてしまうと、事前走査の際に切断不良が発生してしまう恐れがあるためである。事前走査において単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを小さくすることにより、汚れ等を除去しつつ、切断不良の発生を防止することができる。

単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーＥ（Ｊ／ｍｍ^２）は、レーザ光の出力をＰ（Ｗ）、レーザ光の走査速度をｖ（ｍｍ／ｓ）、強化ガラス板１０に照射されるレーザ光のビーム径をφ（ｍｍ）とすると、次の式１で表すことができる。
Ｅ（Ｊ／ｍｍ^２）＝Ｐ（Ｗ）／（ｖ（ｍｍ／ｓ）×φ（ｍｍ））・・・式１

すなわち、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーＥ（Ｊ／ｍｍ^２）は、レーザ光が単位時間（１秒間）に強化ガラス板１０を走査する面積あたりのエネルギーである。以下では、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを、単位照射エネルギーとも記載する。

上記の式１より、レーザ光の照射領域の移動速度（走査速度）ｖ（ｍｍ／ｓ）を大きくすること、レーザ光の出力Ｐ（Ｗ）を小さくすること、及び、レーザ光の照射領域の面積（つまり、ビーム径φ）を大きくすることにより、単位照射エネルギーＥ（Ｊ／ｍｍ^２）を小さくすることができる。

なお、汚れや異物等に限らず、レーザ照射により除去可能な不要物であれば、特に限定されることなく上記切断方法を適用することができる。例えば、図６において、強化ガラス板１０から機能性薄膜が形成された強化ガラスパネル４０を切断する場合、レーザ光を走査する切断予定線３５上の機能性薄膜は不要物であって、除去する必要がある。

従来は、強化ガラス板１０の全面に形成した機能性薄膜を、強化ガラスパネル４０よりも一回り小さいサイズにパターニングした後、切断予定線３５に沿って、強化ガラス板１０から強化ガラスパネル４０を切り出していた。他方、この機能性薄膜がレーザ照射により除去可能なものであれば、切断予定線３５に沿って、レーザ光を事前に走査することにより、切断予定線３５上の機能性薄膜を除去することができる。そのため、上述のパターニング工程が不要になり、製造工程を簡略化することができる。

さらに、上述の実施の形態では、切断用レーザをクリーニング用レーザとして用いているため、クリーニング工程と切断工程とが別工程であった。しかしながら、切断用レーザに並べてクリーニング用レーザを設け、クリーニング工程と切断工程とを同時に行ってもよい。すなわち、切断予定線上をクリーニング用レーザが切断用レーザを先導しながら、両者を同時に照射することにより、切断の所要時間を短縮することができる。ここで、クリーニング用レーザとしては、切断用のレーザと同じ種類のレーザでも、違う種類のレーザでもよい。但し、上述の通り、強化ガラス板の表裏面を同時にクリーニングできるように、強化ガラス板を透過する波長のレーザ光であることが好ましく、０＜α×ｔ≦３．０を満たすことが特に好ましい。

以上に説明したように、本発明の実施の形態により、切断不良の発生を抑制した強化ガラス板の切断方法を提供することができる。

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

１０強化ガラス板
１２表面
１３表面層
１４裏面
１５裏面層
１７中間層
２０レーザ光
２２照射領域
３０クラック
３５切断予定線
４０強化ガラスパネル
４１、４２、４３、４４直線部
４５切断開始位置
４６切断終了位置
４７走査開始位置

Claims

圧縮応力が残留する表面層及び裏面層と、当該表面層及び裏面層との間に形成され、引張応力が残留する中間層とを有する強化ガラス板に、レーザ光を照射して切断する強化ガラス板の切断方法であって、
前記強化ガラス板の切断予定線に沿って、前記レーザ光を走査させ、前記切断予定線上の不要物を除去するステップと、
前記切断予定線に沿って、初期クラックを伸展させながら前記レーザ光を走査させ、前記強化ガラス板を切断するステップと、を備え、
前記強化ガラス板を切断するステップよりも、前記不要物を除去するステップにおいて、単位照射面積あたりのレーザ光の照射エネルギーを小さくする、強化ガラス板の切断方法。
前記不要物を除去するステップの後、前記強化ガラス板を切断するステップの前に、切断開始位置に前記初期クラックを導入し、
前記不要物を除去するステップにおいて、前記切断開始位置から前記レーザ光の走査を開始することを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板の切断方法。
前記不要物を除去するステップの前に、切断開始位置に前記初期クラックを導入し、
前記不要物を除去するステップでは、前記切断開始位置から前記切断予定線に沿って前記強化ガラス板の内側に移動した位置から前記レーザ光の走査を開始することを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス板の切断方法。
前記照射エネルギーを小さくする際、
前記レーザ光の走査速度を大きくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の強化ガラス板の切断方法。
前記照射エネルギーを小さくする際、
前記レーザ光の出力を小さくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の強化ガラス板の切断方法。
前記照射エネルギーを小さくする際、
前記レーザ光の照射領域の面積を大きくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の強化ガラス板の切断方法。