JP2016117593A - Method for cutting glass plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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ガラス板の切断方法に関する。 The present invention relates to a method for cutting a glass plate, and more particularly to a method for cutting a glass plate using internal heating by laser light.
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り曲げ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、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。 The glass plate is usually cut by introducing a scribe line mechanically into the main surface with a hard roller or chip such as diamond and applying a bending force along the scribe line. In such a technique, a lot of fine cracks are generated on the cut end face of the glass plate by introducing the scribe line. Therefore, there is a problem that sufficient strength cannot be obtained at the cut end.
このような問題に対し、近年、レーザ光の照射によりガラス板の内部を加熱し、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、ガラス板を切断する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。このようなレーザ光を用いた切断（以下、「レーザ切断」ともいう）では、ガラス板の主面に機械的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、切断端部の強度に優れたガラス板を得ることができる。 In recent years, with respect to such problems, there is a method of cutting a glass plate by heating the inside of the glass plate by laser light irradiation and controlling the extension of initial cracks introduced into the end surface instead of the main surface of the glass plate. It has been proposed (for example, Patent Document 1). In such cutting using laser light (hereinafter also referred to as “laser cutting”), it is not necessary to mechanically introduce a scribe line into the main surface of the glass plate. Therefore, the above-mentioned fine crack is not generated on the cut end face, and a glass plate excellent in strength at the cut end can be obtained.
発明者は、以下の課題を見出した。
一般に、ガラス板の切断端面（特にコーナー部）には、欠損防止などの観点から切断後に面取加工が施される。例えば、特許文献１に記載のガラス板の切断方法では、ガラス板をレーザ切断した後に、別途面取加工を行う必要があった。このように、従来のガラス板の切断方法では、切断と面取加工とを別々に行う必要があり、生産性に劣る問題があった。
The inventor has found the following problems.
Generally, a chamfering process is performed on a cut end surface (particularly a corner portion) of a glass plate after cutting from the viewpoint of preventing breakage. For example, in the method for cutting a glass plate described in Patent Document 1, it is necessary to perform chamfering separately after laser cutting the glass plate. Thus, in the conventional method for cutting a glass plate, it is necessary to perform cutting and chamfering separately, and there is a problem of poor productivity.
本発明は、上記に鑑みなされたものであって、生産性に優れたガラス板の切断方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the cutting method of the glass plate excellent in productivity.
本発明の一の態様によるガラス板の切断方法は、
ガラス板の第１主面から第２主面へレーザ光を透過させつつ当該レーザ光を走査することにより、前記第１主面及び前記第２主面にスクライブ線を形成するステップを備え、前記第１主面の法線方向から見て、前記レーザ光の走査方向を、前記ガラス板において前記レーザ光の走査が開始される走査開始点を含む端面の法線方向からずらすものである。
A method for cutting a glass plate according to an aspect of the present invention includes:
Forming a scribe line on the first main surface and the second main surface by scanning the laser light while transmitting the laser light from the first main surface of the glass plate to the second main surface, When viewed from the normal direction of the first main surface, the scanning direction of the laser beam is shifted from the normal direction of the end surface including the scanning start point at which the scanning of the laser beam is started on the glass plate.
本発明によれば、生産性に優れたガラス板の切断方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cutting method of the glass plate excellent in productivity can be provided.
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。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
＜実施の形態１＞
まず、図１〜図５を参照して、ガラス板の上面及び下面にそれぞれスクライブ線を形成する方法について説明する。図１は、ガラス板の上下面にそれぞれスクライブ線を形成する方法を説明するための斜視図である。図２は、図１のガラス板の上面におけるレーザ光のビーム形状を示す平面図である。図３は、図１のガラス板の下面におけるレーザ光のビーム形状を示す平面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
<Embodiment 1>
First, with reference to FIGS. 1-5, the method to form a scribe line in the upper surface and lower surface of a glass plate is demonstrated, respectively. FIG. 1 is a perspective view for explaining a method of forming scribe lines on the upper and lower surfaces of a glass plate. FIG. 2 is a plan view showing a beam shape of laser light on the upper surface of the glass plate of FIG. FIG. 3 is a plan view showing a beam shape of laser light on the lower surface of the glass plate of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
図１〜図４において、矢印方向はガラス板におけるレーザ光の照射位置の変位方向を示す。図５において、矢印方向は応力の作用方向を示す。図４及び図５において、ガラス板の熱変形を誇張して示す。ガラス板の熱変形の様子は有限要素法解析によって確認できる。
図１〜図５に示した右手系のｘｙｚ直交座標空間において、ガラス板１０の両方の主面（上面１１及び下面１２）は、いずれもｘｙ平面に平行である。また、レーザ光は、ｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査される。レーザ光の光軸はｚ軸に平行である。
1-4, the arrow direction shows the displacement direction of the irradiation position of the laser beam in a glass plate. In FIG. 5, the arrow direction indicates the direction of action of stress. 4 and 5, the thermal deformation of the glass plate is exaggerated. The state of thermal deformation of the glass plate can be confirmed by finite element analysis.
In the right-handed xyz orthogonal coordinate space shown in FIGS. 1 to 5, both main surfaces (upper surface 11 and lower surface 12) of the glass plate 10 are both parallel to the xy plane. The laser light is irradiated in the z-axis minus direction and scanned in the x-axis plus direction. The optical axis of the laser beam is parallel to the z axis.
ガラス板の切断方法は、ガラス板１０にスクライブ線３１、３２を形成するスクライブ工程を有する。ガラス板１０のガラスの種類は、特に限定されないが、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。ガラス板１０の厚さは、ガラス板１０の用途に応じて適宜設定され、例えば０．００５ｃｍ〜２．５ｃｍである。ガラス板１０は、非強化ガラスと強化ガラスのいずれであってもよいが、非強化ガラスの方が好ましい。 The glass plate cutting method includes a scribing step of forming scribe lines 31 and 32 on the glass plate 10. Although the kind of glass of the glass plate 10 is not specifically limited, For example, soda-lime glass, an alkali free glass, etc. are mentioned. The thickness of the glass plate 10 is appropriately set according to the use of the glass plate 10, and is, for example, 0.005 cm to 2.5 cm. The glass plate 10 may be either non-tempered glass or tempered glass, but non-tempered glass is preferred.
スクライブ工程は、ガラス板１０を上面１１側から下面１２側に透過するレーザ光２０によってガラス板１０を局所的に加熱し、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置を変位させる。ガラス板１０に生じる熱応力によって、ガラス板１０の上面１１にスクライブ線３１が形成されると同時に、ガラス板１０の下面１２にスクライブ線３２が形成される。これにより、ガラス板１０を裏返さずに、ガラス板１０に外力を加えて、ガラス板１０を割断することができる。例えば、ガラス板１０を裏返さずに弾性体上に載せ、ガラス板１０を上方から押すことで、ガラス板１０の下面１２に引張応力が生じ、ガラス板１０がスクライブ線３２に沿って割断できる。 In the scribing step, the glass plate 10 is locally heated by the laser light 20 that passes through the glass plate 10 from the upper surface 11 side to the lower surface 12 side, and the irradiation position of the laser light 20 on the glass plate 10 is displaced. The scribe lines 31 are formed on the lower surface 12 of the glass plate 10 at the same time as the scribe lines 31 are formed on the upper surface 11 of the glass plate 10 due to the thermal stress generated in the glass plate 10. Thereby, it is possible to cleave the glass plate 10 by applying an external force to the glass plate 10 without turning the glass plate 10 upside down. For example, by placing the glass plate 10 on an elastic body without turning over and pushing the glass plate 10 from above, tensile stress is generated on the lower surface 12 of the glass plate 10, and the glass plate 10 can be cleaved along the scribe line 32. .
また、本実施の形態では、ガラス板１０の上面１１にもスクライブ線３１が形成されているので、ガラス板１０の上面１１及び下面１２における切断精度が良い。さらに、本実施の形態では、１本のレーザ光２０でガラス板１０の上面１１及び下面１２にそれぞれスクライブ線を同時に形成するので、ガラス板１０の上面１１及び下面１２に形成されるスクライブ線の位置関係が所望の位置関係になりやすい。例えば、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１に対して垂直に入射する場合、ガラス板１０の上面１１の法線方向から見て、ガラス板１０の上面１１に形成されるスクライブ線３１と、ガラス板１０の下面１２に形成されるスクライブ線３２とが重なりやすい。よって、ガラス板１０の割断面が、ガラス板１０の上面１１や下面１２に対して垂直になりやすい。 Moreover, in this Embodiment, since the scribe line 31 is formed also in the upper surface 11 of the glass plate 10, the cutting precision in the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 is good. Furthermore, in the present embodiment, the scribe lines are simultaneously formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 with one laser beam 20, so that the scribe lines formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 are formed. The positional relationship tends to be a desired positional relationship. For example, when the laser beam 20 is perpendicularly incident on the upper surface 11 of the glass plate 10, a scribe line 31 formed on the upper surface 11 of the glass plate 10 when viewed from the normal direction of the upper surface 11 of the glass plate 10; The scribe line 32 formed on the lower surface 12 of the glass plate 10 tends to overlap. Therefore, the fractured surface of the glass plate 10 tends to be perpendicular to the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10.
スクライブ線３１、３２の起点となる初期クラック３３は、例えば図１に示すようにガラス板１０の端面１３に予め形成されてよい。初期クラック３３は、ガラス板１０の上面１１や下面１２に達していてよく、ガラス板１０の上面１１や下面１２にも形成されてよい。初期クラック３３は、スクライブ線３１、３２の共通の起点となる。 The initial crack 33 which becomes the starting point of the scribe lines 31 and 32 may be formed in advance on the end surface 13 of the glass plate 10 as shown in FIG. The initial crack 33 may reach the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10, and may also be formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10. The initial crack 33 is a common starting point for the scribe lines 31 and 32.
なお、初期クラックは、ガラス板１０の端面１３に形成される場合、ガラス板１０の上面１１のみに達してもよいし、ガラス板１０の下面１２のみに達していてもよいし、ガラス板１０の上面１１及び下面１２に達していなくてもよい。また、初期クラックは、ガラス板１０の上面１１及び下面１２のそれぞれに形成されてもよく、この場合、端面１３に達していてもよいし、端面１３に達していなくてもよい。初期クラックは、ガラス板１０の上面１１及び下面１２の両面、及びガラス板１０の端面１３の少なくとも一方に形成されていればよい。 In addition, when an initial crack is formed in the end surface 13 of the glass plate 10, it may reach only the upper surface 11 of the glass plate 10, may reach only the lower surface 12 of the glass plate 10, or the glass plate 10 The upper surface 11 and the lower surface 12 may not be reached. Further, the initial crack may be formed on each of the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10, and in this case, it may reach the end surface 13 or may not reach the end surface 13. The initial crack may be formed on at least one of both the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 and the end surface 13 of the glass plate 10.
初期クラック３３の形成方法は、一般的な方法であってよく、例えばカッター、ヤスリ、レーザ等を用いる方法であってよい。ガラス板１０の端面１３が砥石で研削されたものである場合、研削によって形成されるマイクロクラックが初期クラックとして利用可能である。 The method for forming the initial crack 33 may be a general method, for example, a method using a cutter, a file, a laser, or the like. When the end surface 13 of the glass plate 10 is ground with a grindstone, microcracks formed by grinding can be used as initial cracks.
ガラス板１０の上面１１の一部は、レーザ光２０で加熱され、図４及び図５に示すように、レーザ光２０の照射位置の移動軌跡を中心として左右対称に上に凸に膨らむ。上に凸に膨らむ部分では、レーザ光２０の照射位置の変位方向と直交する方向の引張応力が生じる。この引張応力によって、初期クラック３３を起点とするクラックがレーザ光２０の照射位置の移動軌跡に沿って伸び、スクライブ線３１が形成される。スクライブ線３１の先端は、ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射位置、またはその前方近傍にある。 A part of the upper surface 11 of the glass plate 10 is heated by the laser beam 20 and bulges upward and symmetrically about the movement locus of the irradiation position of the laser beam 20 as shown in FIGS. 4 and 5. In the portion that bulges upward, a tensile stress in a direction orthogonal to the direction of displacement of the irradiation position of the laser beam 20 is generated. Due to this tensile stress, the crack starting from the initial crack 33 extends along the movement locus of the irradiation position of the laser beam 20, and the scribe line 31 is formed. The tip of the scribe line 31 is at the irradiation position of the laser beam 20 on the upper surface 11 of the glass plate 10 or in the vicinity of the front thereof.
同様に、ガラス板１０の下面１２の一部は、レーザ光２０で加熱され、図４及び図５に示すように、レーザ光２０の照射位置の移動軌跡を中心として左右対称に下に凸に膨らむ。下に凸に膨らむ部分では、レーザ光２０の照射位置の変位方向と直交する方向の引張応力が生じる。この引張応力によって、初期クラック３３を起点とするクラックがレーザ光２０の照射位置の移動軌跡に沿って伸び、スクライブ線３２が形成される。スクライブ線３２の先端は、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置、またはその前方近傍にある。 Similarly, a part of the lower surface 12 of the glass plate 10 is heated by the laser beam 20, and as shown in FIGS. 4 and 5, protrudes downward symmetrically about the movement locus of the irradiation position of the laser beam 20. Swell. In the portion that bulges downward, a tensile stress in a direction orthogonal to the direction of displacement of the irradiation position of the laser beam 20 is generated. Due to the tensile stress, the crack starting from the initial crack 33 extends along the movement locus of the irradiation position of the laser beam 20, and the scribe line 32 is formed. The tip of the scribe line 32 is at the irradiation position of the laser beam 20 on the lower surface 12 of the glass plate 10 or in the vicinity of the front thereof.
スクライブ線３１、３２は、いずれもガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位に伴って伸びる。ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位は、切断装置のフレームに対する、ガラス板１０の支持体の移動もしくは回転、またはレーザ光２０の光源２２の移動によって行われ、両者で行われてもよい。また、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位は、光源２２から出射したレーザ光２０をガラス板１０に向けて反射するガルバノミラーの回転によって行われてもよい。 The scribe lines 31 and 32 both extend along with the displacement of the irradiation position of the laser beam 20 on the glass plate 10. The displacement of the irradiation position of the laser beam 20 on the glass plate 10 is performed by the movement or rotation of the support of the glass plate 10 relative to the frame of the cutting device, or the movement of the light source 22 of the laser beam 20, even if both are performed. Good. Further, the displacement of the irradiation position of the laser beam 20 on the glass plate 10 may be performed by rotation of a galvanometer mirror that reflects the laser beam 20 emitted from the light source 22 toward the glass plate 10.
ガラス板１０の上面１１や下面１２にそれぞれスクライブ線を形成できるか否かは、主に、初期クラック３３の形成位置、レーザ光２０の照射条件で決まる。レーザ光２０の照射条件としては、例えば（１）光源２２の出力、（２）ガラス板１０に対するレーザ光２０の透過率、（３）ガラス板１０の上面１１や下面１２におけるレーザ光２０のビーム形状、（４）ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０のパワー密度（Ｐ１）と、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０のパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）などが挙げられる。 Whether or not scribe lines can be formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 is mainly determined by the formation position of the initial crack 33 and the irradiation condition of the laser beam 20. The irradiation conditions of the laser beam 20 include, for example, (1) the output of the light source 22, (2) the transmittance of the laser beam 20 with respect to the glass plate 10, and (3) the beam of the laser beam 20 on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10. (4) Ratio (P1 / P2) of the power density (P1) of the laser beam 20 on the upper surface 11 of the glass plate 10 and the power density (P2) of the laser beam 20 on the lower surface 12 of the glass plate 10 It is done.
ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の強度をＩ０とし、ガラス板１０中を距離（Ｄ）（単位［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＝Ｉ０×ｅｘｐ（−α×Ｄ）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はレーザ光２０に対するガラス板１０の吸収係数（単位［ｃｍ−１］）を表し、レーザ光２０の波長やガラス板１０の化学組成等で決まる。αは紫外可視近赤外分光光度計等により測定される。 Assuming that the intensity of the laser beam 20 on the upper surface 11 of the glass plate 10 is I 0 and the intensity of the laser beam 20 when moving through the glass plate 10 by a distance (D) (unit [cm]) is I, I = I The expression of 0 × exp (−α × D) is established. This equation is called Lambert-Beer's law. α represents the absorption coefficient (unit [cm −1 ]) of the glass plate 10 with respect to the laser light 20, and is determined by the wavelength of the laser light 20, the chemical composition of the glass plate 10, and the like. α is measured by an ultraviolet visible near infrared spectrophotometer or the like.
レーザ光２０に対するガラス板１０の吸収係数（α）（単位［ｃｍ−１］）と、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１から下面１２まで移動する距離（Ｍ）（単位［ｃｍ］）との積（α×Ｍ）は、好ましくは０よりも大きく３．０以下である。ガラス板１０に対するレーザ光２０の内部透過率が高く、ガラス板１０の下面１２が十分に加熱できる。α×Ｍは、より好ましくは２．３以下（内部透過率１０％以上）、さらに好ましくは１．６以下（内部透過率２０％以上）である。α×Ｍが小さすぎると、内部透過率が高すぎ、吸収効率が低すぎるので、好ましくは０．００２以上（内部透過率９９．８％以下）、より好ましくは０．０１以上（内部透過率９９％以下）、さらに好ましくは０．０２以上（内部透過率９８％以下）である。内部透過率は、ガラス板１０の上面１１で反射がないとしたときの透過率である。 The absorption coefficient (α) (unit [cm −1 ]) of the glass plate 10 with respect to the laser beam 20, the distance (M) (unit [cm]) that the laser beam 20 moves from the upper surface 11 to the lower surface 12 of the glass plate 10, The product of (α × M) is preferably larger than 0 and not larger than 3.0. The internal transmittance of the laser beam 20 with respect to the glass plate 10 is high, and the lower surface 12 of the glass plate 10 can be sufficiently heated. α × M is more preferably 2.3 or less (internal transmittance of 10% or more), and further preferably 1.6 or less (internal transmittance of 20% or more). If α × M is too small, the internal transmittance is too high and the absorption efficiency is too low. Therefore, it is preferably 0.002 or more (internal transmittance 99.8% or less), more preferably 0.01 or more (internal transmittance). 99% or less), more preferably 0.02 or more (internal transmittance of 98% or less). The internal transmittance is a transmittance when there is no reflection on the upper surface 11 of the glass plate 10.
なお、ガラス板１０の加熱温度は、ガラスの徐冷点以下の温度であることが好ましい。ガラスの温度がガラスの徐冷点の温度を超えると、ガラスが粘性流動し、熱応力が緩和され、スクライブ線３１、３２の形成が困難である。 In addition, it is preferable that the heating temperature of the glass plate 10 is a temperature below the annealing point of glass. When the temperature of the glass exceeds the temperature of the annealing point of the glass, the glass is viscously flowed, the thermal stress is relaxed, and the scribe lines 31 and 32 are difficult to form.
レーザ光２０がガラス板１０の上面１１に垂直に入射する場合、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１から下面１２まで移動する距離（Ｍ）は、ガラス板１０の板厚（ｔ）と同じ値となる。一方、レーザ光２０は、ガラス板１０の上面１１に斜めに入射する場合、スネルの法則に従って屈折するので、屈折角をγとすると、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１から下面１２まで移動する距離（Ｍ）は、Ｍ＝ｔ／ｃｏｓγの式で近似的に求められる。 When the laser beam 20 is perpendicularly incident on the upper surface 11 of the glass plate 10, the distance (M) that the laser beam 20 moves from the upper surface 11 to the lower surface 12 of the glass plate 10 is the same as the thickness (t) of the glass plate 10. Value. On the other hand, when the laser beam 20 is incident obliquely on the upper surface 11 of the glass plate 10, the laser beam 20 is refracted according to Snell's law. Therefore, when the refraction angle is γ, the laser beam 20 moves from the upper surface 11 to the lower surface 12 of the glass plate 10. The distance (M) to be obtained is approximately obtained by the equation M = t / cos γ.
光源２２としては、例えば波長が８００〜１１００ｎｍの近赤外線（以下、単に「近赤外線」という）のレーザが用いられる。近赤外線レーザとしては、例えば、Ｙｂファイバーレーザ（波長：１０００〜１１００ｎｍ）、Ｙｂディスクレーザ（波長：１０００〜１１００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ）、高出力半導体レーザ（波長：８０８〜９８０ｎｍ）が挙げられる。これらの近赤外線レーザは、高出力で安価であり、また、α×Ｍを所望の範囲に調整するのが容易である。 As the light source 22, for example, a near-infrared (hereinafter simply referred to as “near-infrared”) laser having a wavelength of 800 to 1100 nm is used. Examples of the near infrared laser include a Yb fiber laser (wavelength: 1000 to 1100 nm), a Yb disk laser (wavelength: 1000 to 1100 nm), an Nd: YAG laser (wavelength: 1064 nm), and a high-power semiconductor laser (wavelength: 808 to 980 nm). ). These near-infrared lasers are high-powered and inexpensive, and it is easy to adjust α × M within a desired range.
なお、本実施の形態では、光源２２として高出力で安価な近赤外線レーザが用いられるが、波長が２５０〜５０００ｎｍの光源が使用可能である。例えば、ＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ（波長：２０８０ｎｍ）、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ（２９４０ｎｍ）、中赤外光パラメトリック発振器を使用したレーザ（波長：２６００〜３４５０ｎｍ）等が挙げられる。また、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。 In the present embodiment, a high-power and inexpensive near-infrared laser is used as the light source 22, but a light source having a wavelength of 250 to 5000 nm can be used. For example, UV laser (wavelength: 355 nm), green laser (wavelength: 532 nm), Ho: YAG laser (wavelength: 2080 nm), Er: YAG laser (2940 nm), laser using a mid-infrared light parametric oscillator (wavelength: 2600) ˜3450 nm). The oscillation method of the laser beam 20 is not limited, and either a CW laser that continuously oscillates the laser beam or a pulse laser that oscillates the laser beam intermittently can be used. The intensity distribution of the laser beam 20 is not limited, and may be a Gaussian type or a top hat type.
近赤外線レーザの場合、ガラス板１０中の鉄（Ｆｅ）の含有量、コバルト（Ｃｏ）の含有量、銅（Ｃｕ）の含有量が多くなるほど、吸収係数（α）が大きくなる。また、この場合、ガラス板１０中の希土類元素（例えばＹｂ）の含有量が多くなるほど、希土類原子の吸収波長付近で吸収係数（α）が大きくなる。吸収係数（α）の調節にはガラスの透明性、及びコストの観点から鉄が用いられ、コバルト、銅、及び希土類元素はガラス板１０中に実質的に含まれていなくてもよい。 In the case of a near infrared laser, the absorption coefficient (α) increases as the content of iron (Fe), the content of cobalt (Co), and the content of copper (Cu) in the glass plate 10 increase. In this case, the absorption coefficient (α) increases in the vicinity of the absorption wavelength of the rare earth atom as the content of the rare earth element (for example, Yb) in the glass plate 10 increases. The adjustment of the absorption coefficient (α) uses iron from the viewpoints of glass transparency and cost, and cobalt, copper, and rare earth elements may not be substantially contained in the glass plate 10.
ところで、上面１１におけるレーザ光２０のｙ軸方向のビーム径Ｗ１が小さいほど、上に凸に膨らむ部分が急峻であり、レーザ光２０の変位方向（ｘ軸方向）に直交する方向（ｙ軸方向）の引張応力が大きい。同様に、下面１２におけるレーザ光２０のｙ軸方向のビーム径Ｗ２が小さいほど、下に凸に膨らむ部分が急峻であり、レーザ光２０の変位方向（ｘ軸方向）に直交する方向（ｙ軸方向）の引張応力が大きい。 By the way, the smaller the beam diameter W1 in the y-axis direction of the laser beam 20 on the upper surface 11, the steeper the portion that bulges upward, and the direction (y-axis direction) orthogonal to the displacement direction (x-axis direction) of the laser beam 20 ) Tensile stress is large. Similarly, the smaller the beam diameter W2 in the y-axis direction of the laser beam 20 on the lower surface 12, the steeper the portion that bulges downward, and the direction (y-axis) perpendicular to the displacement direction (x-axis direction) of the laser beam 20 Direction) tensile stress is large.
そこで、レーザ光２０は、上面１１におけるｙ軸方向のビーム径Ｗ１がガラス板１０の板厚以下であることが好ましい。また、レーザ光２０は、下面１２におけるｙ軸方向のビーム径Ｗ２がガラス板１０の板厚以下であることが好ましい。ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分、及び、ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分が十分に急峻であり、ガラス板１０の上面１１や下面１２にスクライブ線を形成するのに十分な引張応力が生じる。また、ガラス板１０の上面１１や下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に引張応力が生じるので、従来のように引張応力を生じさせるためガラス板１０の照射位置の後方近傍を冷媒で冷却する必要がない。 Therefore, the laser beam 20 preferably has a beam diameter W1 in the y-axis direction on the upper surface 11 equal to or less than the thickness of the glass plate 10. Further, the laser beam 20 preferably has a beam diameter W2 in the y-axis direction on the lower surface 12 equal to or less than the plate thickness of the glass plate 10. A portion bulging upward on the upper surface 11 of the glass plate 10 and a portion bulging downward on the lower surface 12 of the glass plate 10 are sufficiently steep, and scribe lines are formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10. Sufficient tensile stress is generated to do this. In addition, since tensile stress is generated at the irradiation position of the laser beam 20 on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10, it is necessary to cool the vicinity of the rear of the irradiation position of the glass plate 10 with a refrigerant in order to generate the tensile stress as in the prior art. There is no.
上面１１におけるレーザ光２０の変位方向（ｘ軸方向）のビーム径Ｌ１、及び、下面１２におけるレーザ光２０の変位方向（ｘ軸方向）のビーム径Ｌ２は、それぞれ、特に限定されない。Ｌ１、Ｌ２が短ければ、曲線状のスクライブ線３１、３２の形成が容易である。また、Ｌ１、Ｌ２が長ければ、ガラス板１０における特定の位置の加熱時間が同じ場合、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位速度が速く、スクライブ線３１、３２が短時間で形成できる。 The beam diameter L1 in the displacement direction (x-axis direction) of the laser beam 20 on the upper surface 11 and the beam diameter L2 in the displacement direction (x-axis direction) of the laser beam 20 on the lower surface 12 are not particularly limited. If L1 and L2 are short, the curved scribe lines 31 and 32 can be easily formed. Moreover, if L1 and L2 are long, when the heating time of the specific position in the glass plate 10 is the same, the displacement speed of the irradiation position of the laser beam 20 in the glass plate 10 is fast, and the scribe lines 31 and 32 can be formed in a short time. .
ガラス板１０の上面１１や下面１２におけるレーザ光２０のビーム形状は、特に限定されないが、好ましくは円形である。スクライブ線の曲線部分を形成する場合、レーザ光２０の照射位置の軌跡の幅が一定であり、スクライブ線の位置精度が良い。 The beam shape of the laser light 20 on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 is not particularly limited, but is preferably circular. When the curved portion of the scribe line is formed, the width of the locus of the irradiation position of the laser beam 20 is constant, and the position accuracy of the scribe line is good.
レーザ光２０がガラス板１０を上面１１側から下面１２側に透過する間、レーザ光２０の強度（Ｗ）はランベルト・ベールの法則に従って減衰する。そして、ガラス板１０のレーザ光２０が透過する部分の温度は、主にレーザ光２０のパワー密度（単位［Ｗ／ｃｍ２］）などで決まる。 While the laser beam 20 passes through the glass plate 10 from the upper surface 11 side to the lower surface 12 side, the intensity (W) of the laser beam 20 is attenuated according to Lambert-Beer's law. And the temperature of the part which the laser beam 20 of the glass plate 10 permeate | transmits is mainly determined by the power density (unit [W / cm < 2 >]) of the laser beam 20, etc. FIG.
そこで、レーザ光２０は、ガラス板１０の上面１１でのパワー密度（Ｐ１）と、ガラス板１０の下面１２でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が０．５〜２．０であることが好ましい。Ｐ１／Ｐ２は、Ｐ１／Ｐ２＝Ｓ２／Ｓ１／ｅｘｐ（−α×Ｍ）の式で算出する。Ｓ１はガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射面積を表し、Ｓ２はガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射面積を表す。Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０であると、ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射位置の温度と、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置の温度とが同程度になる。よって、ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分と、ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分とが、同程度に急峻になる。その結果、ガラス板１０の上面１１に形成されるスクライブ線３１の深さと、ガラス板１０の下面１２に形成されるスクライブ線３２の深さとが、同程度の深さとなる。Ｐ１／Ｐ２は、より好ましくは０．６以上、さらに好ましくは０．６７以上である。また、Ｐ１／Ｐ２は、より好ましくは１．６７以下、さらに好ましくは１．５以下である。 Therefore, the laser beam 20 has a ratio (P1 / P2) between the power density (P1) on the upper surface 11 of the glass plate 10 and the power density (P2) on the lower surface 12 of the glass plate 10 of 0.5-2. 0 is preferred. P1 / P2 is calculated by an equation of P1 / P2 = S2 / S1 / exp (−α × M). S1 represents the irradiation area of the laser beam 20 on the upper surface 11 of the glass plate 10, and S2 represents the irradiation area of the laser beam 20 on the lower surface 12 of the glass plate 10. When P1 / P2 is 0.5 to 2.0, the temperature of the irradiation position of the laser beam 20 on the upper surface 11 of the glass plate 10 and the temperature of the irradiation position of the laser beam 20 on the lower surface 12 of the glass plate 10 are the same. It will be about. Accordingly, the portion that bulges upward on the upper surface 11 of the glass plate 10 and the portion that bulges downward on the lower surface 12 of the glass plate 10 are steep to the same extent. As a result, the depth of the scribe line 31 formed on the upper surface 11 of the glass plate 10 and the depth of the scribe line 32 formed on the lower surface 12 of the glass plate 10 are approximately the same depth. P1 / P2 is more preferably 0.6 or more, and further preferably 0.67 or more. Further, P1 / P2 is more preferably 1.67 or less, and further preferably 1.5 or less.
ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射面積（Ｓ１）と、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）の調節のため、光源２２とガラス板１０との間には、図示されない集光レンズ等が配設される。レーザ光２０の集光位置がガラス板１０よりも下側の場合、Ｓ１／Ｓ２は１よりも大きい。 In order to adjust the ratio (S1 / S2) between the irradiation area (S1) of the laser beam 20 on the upper surface 11 of the glass plate 10 and the irradiation area (S2) of the laser beam 20 on the lower surface 12 of the glass plate 10, A condensing lens or the like (not shown) is disposed between the glass plate 10 and the like. When the condensing position of the laser beam 20 is below the glass plate 10, S1 / S2 is larger than 1.
ガラス板の切断方法は、ガラス板１０に外力を加え、スクライブ線３１、３２に沿ってガラス板１０を割断するブレイク工程をさらに有してよい。ガラス板を切断できる。
また、図１のようにスクライブ線３１、３２を別々に形成するだけでなく、レーザ光２０の照射条件を調整し、生じる熱応力を変化させることにより、スクライブ線３１、３２を互いに結合させることもできる。すなわち、ブレイク工程を経ずに、レーザ照射のみによりフルカットすることもできる。
The method for cutting the glass plate may further include a breaking step in which an external force is applied to the glass plate 10 and the glass plate 10 is cut along the scribe lines 31 and 32. A glass plate can be cut.
In addition to forming the scribe lines 31 and 32 separately as shown in FIG. 1, the scribe lines 31 and 32 are coupled to each other by adjusting the irradiation condition of the laser light 20 and changing the generated thermal stress. You can also. That is, a full cut can be performed only by laser irradiation without going through a break process.
レーザ光２０の照射位置よりも後方では、レーザ光２０の照射位置近傍と異なり、板厚全体に引張応力が発生する。この引張応力は、レーザ光２０の照射位置での加熱により発生する圧縮応力の反力としてレーザ光２０の照射位置よりも後方で形成される。そのため、レーザ光２０の照射位置よりも後方の引張応力が大きい場合、上面１１側のスクライブ線３１と下面１２側のスクライブ線３２とがそれぞれ板厚内部方向に伸展し、結合する。ここで、スクライブ線３１、３２が結合することにより形成されるクラックの形状は、熱応力場やガラス板１０の剛性の違いによって決定される。 Unlike the vicinity of the irradiation position of the laser beam 20, the tensile stress is generated in the entire plate thickness behind the irradiation position of the laser beam 20. This tensile stress is formed behind the irradiation position of the laser beam 20 as a reaction force of the compressive stress generated by heating at the irradiation position of the laser beam 20. Therefore, when the tensile stress behind the irradiation position of the laser beam 20 is larger, the scribe line 31 on the upper surface 11 side and the scribe line 32 on the lower surface 12 side extend in the plate thickness inside direction and are combined. Here, the shape of the crack formed by combining the scribe lines 31 and 32 is determined by the difference in the thermal stress field and the rigidity of the glass plate 10.
レーザ光２０の照射に基づく熱応力によりスクライブ線３１、３２が結合するか否かは、主に、ガラス板１０に対するレーザ光２０の透過率、光源２２の出力などで決まる。光源２２の出力が大きく、レーザ光２０の照射位置よりも後方の引張応力が大きくなると、スクライブ線３１、３２が結合する。光源２２の出力が小さい場合、スクライブ線３１、３２を結合させるために、光源２２とは別の加熱光源から出射された加熱光をガラス板１０に対して照射してもよい。 Whether or not the scribe lines 31 and 32 are coupled by the thermal stress based on the irradiation of the laser beam 20 is mainly determined by the transmittance of the laser beam 20 with respect to the glass plate 10 and the output of the light source 22. When the output of the light source 22 is large and the tensile stress behind the irradiation position of the laser beam 20 becomes large, the scribe lines 31 and 32 are coupled. When the output of the light source 22 is small, the glass plate 10 may be irradiated with heating light emitted from a heating light source different from the light source 22 in order to combine the scribe lines 31 and 32.
本実施の形態によるガラス板１０の切断は、特許文献１に開示されたフルカットよりも、ガラス板１０の上面１１及び下面１２における切断精度が良い。特許文献１に開示されたフルカットでは、レーザ光の照射位置の後方を冷媒で冷却することにより引張応力を発生させ、この引張応力によりガラス板１０を板厚方向に貫通するクラックを形成する。つまり、特許文献１では、レーザ光の照射によりスクライブ線を形成していない。 The cutting of the glass plate 10 according to the present embodiment has better cutting accuracy on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 than the full cut disclosed in Patent Document 1. In the full cut disclosed in Patent Document 1, tensile stress is generated by cooling the rear of the irradiation position of the laser beam with a refrigerant, and a crack penetrating the glass plate 10 in the thickness direction is formed by this tensile stress. That is, in Patent Document 1, no scribe line is formed by laser light irradiation.
これに対し、本実施の形態では、ガラス板１０の上面１１及び下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に生じた引張応力によりスクライブ線３１、３２を形成する。よって、スクライブ線３１、３２の先端位置とレーザ光２０の照射位置とが近く、スクライブ線３１、３２の位置とレーザ光２０の軌跡とが一致しやすい。従って、ガラス板１０の上面１１及び下面１２に形成されるスクライブ線３１、３２の位置精度が良く、ガラス板１０の上面１１及び下面１２における切断精度が良い。 On the other hand, in the present embodiment, the scribe lines 31 and 32 are formed by the tensile stress generated at the irradiation position of the laser beam 20 on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10. Therefore, the tip positions of the scribe lines 31 and 32 are close to the irradiation position of the laser light 20, and the positions of the scribe lines 31 and 32 and the locus of the laser light 20 are likely to coincide with each other. Therefore, the positional accuracy of the scribe lines 31 and 32 formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 is good, and the cutting accuracy on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10 is good.
また、本実施の形態に係るガラス板の切断方法では、レーザ光２０の照射領域に空気を吹き付けることにより冷却してもよい。図６は、ガラス板の切断に用いる冷却ノズルの断面図である。図６に示す冷却ノズル２８により、ガラス板１０の上面１１に気体を吹き付ける。図６に示すように、冷却ノズル２８は、内部を気体（空気や窒素など）が矢印方向へ流れるように、テーパー状の空洞が形成されている。ここで、冷却ノズル２８の軸はレーザ光２０の光軸と一致しており、レンズ２５で集光されたレーザ光２０は、冷却ノズル２８の内部を通過し、冷却ノズル２８の先端に設けられた直径φｎの開口部から出射される。また、レーザ光２０の照射領域の移動と同期して（つまり、レーザ光と同じ走査速度で）移動することができる。このような構成により、レーザ照射部が気体により冷却される。レーザ照射部よりも広い領域を冷却することが好ましい。この冷却により、レーザ光の照射領域で引張応力が発生しやすくなる。すなわち、スクライブ線が生じやすくなり安定した加工が可能になる。 Further, in the method for cutting a glass plate according to the present embodiment, cooling may be performed by blowing air to the irradiation region of the laser light 20. FIG. 6 is a cross-sectional view of a cooling nozzle used for cutting a glass plate. Gas is blown to the upper surface 11 of the glass plate 10 by the cooling nozzle 28 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the cooling nozzle 28 is formed with a tapered cavity so that gas (air, nitrogen, etc.) flows in the direction of the arrow. Here, the axis of the cooling nozzle 28 coincides with the optical axis of the laser beam 20, and the laser beam 20 collected by the lens 25 passes through the inside of the cooling nozzle 28 and is provided at the tip of the cooling nozzle 28. The light is emitted from an opening having a diameter φn. Further, it can move in synchronization with the movement of the irradiation region of the laser beam 20 (that is, at the same scanning speed as the laser beam). With such a configuration, the laser irradiation unit is cooled by the gas. It is preferable to cool an area wider than the laser irradiation part. By this cooling, tensile stress is easily generated in the laser light irradiation region. That is, a scribe line is easily generated and stable processing is possible.
冷却ガス流量、冷却ノズル２８の開口部の直径φｎ、及び冷却ノズル２８の先端とガラス板１０の上面１１とのギャップＧ２は任意に決定することができる。ここで、冷却ノズル２８の開口部の直径φｎが小さい程、ガラス板１０に吹き付けられる気体の流速が速くなり、ガラス板１０の上面１１における冷却能力が向上する。また、冷却ノズル２８の先端とガラス板１０の上面１１とのギャップＧ２が小さい程、ガラス板１０の上面１１における冷却能力が向上する。例えば、ビーム径０．３ｍｍのレーザ照射部に対して、直径φｎ＝１ｍｍの冷却ノズル２８を用いて、室温の冷却エアを流量２０Ｌ／ｍｉｎで吹き付ける。なお、下面１２側にも同様の冷却ノズルを設ければ、一層効果的である。 The cooling gas flow rate, the diameter φn of the opening of the cooling nozzle 28, and the gap G2 between the tip of the cooling nozzle 28 and the upper surface 11 of the glass plate 10 can be arbitrarily determined. Here, the smaller the diameter φn of the opening of the cooling nozzle 28, the faster the flow rate of the gas blown to the glass plate 10, and the cooling capacity on the upper surface 11 of the glass plate 10 is improved. Moreover, the cooling capability in the upper surface 11 of the glass plate 10 improves, so that the gap G2 between the front-end | tip of the cooling nozzle 28 and the upper surface 11 of the glass plate 10 is small. For example, room temperature cooling air is blown at a flow rate of 20 L / min using a cooling nozzle 28 having a diameter φn = 1 mm to a laser irradiation portion having a beam diameter of 0.3 mm. It is more effective if a similar cooling nozzle is provided on the lower surface 12 side.
さらに、図７、図８を参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図７は、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図７の例では、ｘ軸プラス方向へのレーザ光の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図８は、図７に示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０を端面１３側（ｘ軸方向マイナス側）から見た側面図である。なお、図７、図８におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。 Furthermore, with reference to FIG. 7, FIG. 8, the cutting method of the glass plate which concerns on this Embodiment is demonstrated in detail. FIG. 7 is a plan view of the glass plate 10 as viewed from the upper surface 11 side. In the example of FIG. 7, the glass plate 10 is divided into a main body portion 10 a on the positive side in the y-axis direction and a cut-out portion 10 b on the negative side in the y-axis direction by scanning the laser beam in the positive direction in the x-axis. FIG. 8 is a side view of the glass plate 10 cut along the scribe line formed by the laser scanning shown in FIG. 7 as viewed from the end face 13 side (the negative side in the x-axis direction). Note that the xyz coordinates in FIGS. 7 and 8 coincide with those in FIG.
従来のガラス板の切断方法では、上面１１（あるいは下面１２）の法線方向の上面１１側（ｚ軸方向プラス側）から見て、レーザ光を端面１３に垂直に（端面１３の法線方向に）走査していた。つまり、レーザ走査方向が端面１３の法線方向と一致していた。これに対し、本実施の形態に係るガラス板の切断方法では、上面１１の法線方向から見て、レーザ光を端面１３の法線方向からずらして走査する。 In the conventional method of cutting a glass plate, the laser beam is perpendicular to the end surface 13 (normal direction of the end surface 13) when viewed from the upper surface 11 side (z-axis direction plus side) in the normal direction of the upper surface 11 (or the lower surface 12). To scan). That is, the laser scanning direction coincided with the normal direction of the end face 13. On the other hand, in the method for cutting a glass plate according to the present embodiment, the laser beam is scanned while being shifted from the normal direction of the end face 13 when viewed from the normal direction of the upper surface 11.
ここで、図７に示すように、ガラス板１０の上面１１側から見て、端面１３の法線とレーザ走査方向が構成する直線（ｘ軸）とのずれ角をθとする。ずれ角θは、端面１３の法線を基準として、左回りにずれた場合を正、右回りにずれた場合を負とする。すなわち、ずれ角θの絶対値は９０°未満となる。図７は、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θの値が正の場合、すなわち０°＜θ＜９０°の場合を示している。 Here, as shown in FIG. 7, when viewed from the upper surface 11 side of the glass plate 10, the deviation angle between the normal line of the end surface 13 and the straight line (x axis) formed by the laser scanning direction is defined as θ. The shift angle θ is positive when shifted counterclockwise with respect to the normal of the end face 13 and negative when shifted counterclockwise. That is, the absolute value of the deviation angle θ is less than 90 °. FIG. 7 shows a case where the value of the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is positive, that is, 0 ° <θ <90 °.
図８に示すように、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θの値が正の場合、本体部１０ａの切断端面の２つのコーナー部には、面取部１０ｃが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の２つのコーナー部には、突起部１０ｄが形成される。 As shown in FIG. 8, when the value of the deviation angle θ of the x-axis (straight line constituting the laser scanning direction) with respect to the normal of the end surface 13 is positive, the two corner portions of the cut end surface of the main body 10a are A take part 10c is formed. On the other hand, projections 10d are formed at the two corners of the cut end surface of the cut portion 10b.
このように、レーザ光を端面１３の法線方向からずらして走査することにより、ガラス板１０の上面１１及び下面１２にスクライブ線３１、３２を形成すると同時に、切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。 In this way, by scanning the laser beam while being shifted from the normal direction of the end surface 13, the scribe lines 31 and 32 are formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10, and the chamfered portion 10c is formed on the cut end surface. can do.
具体的には、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θを正の値とすることにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板に面取部１０ｃを形成することができる。ここで、スクライブ線３１、３２が、ガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向マイナス側に傾いて伸張している。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１、３２がすなわち面取部１０ｃとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に面取加工を行うことができるため、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。 Specifically, by setting the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 to a positive value, of the two divided glass plates, the y-axis direction plus side The chamfered portion 10c can be formed on the glass plate. Here, the scribe lines 31 and 32 extend in the depth direction of the glass plate 10 in a tilted manner toward the minus side of the y-axis direction, not the z-axis direction (perpendicular to the main surface). The scribe lines 31 and 32 inclined in the depth direction are chamfered portions 10c. That is, the method for cutting a glass plate according to the present embodiment can perform chamfering simultaneously with the introduction of the scribe line, and thus has higher productivity than the conventional method for cutting a glass plate.
続けて、図９、図１０を参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図９、図１０は、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θの値が負の場合、すなわち−９０°＜θ＜０°の場合を示している。図９、図１０は、それぞれ図７、図８に対応している。すなわち、図９は、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図９の例では、図７と同様にｘ軸方向プラス方向へのレーザ光の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向マイナス側の本体部１０ａとｙ軸方向プラス側の切除部１０ｂとに分割される。つまり、図７では図面上側の端部を切除しているのに対し、図９では図面下側の端部を切除している。そのため、本体部１０ａと切除部１０ｂとの位置関係が逆転している。図１０は、図９に示したレーザ走査により形成されたスクライブ線３１、３２に沿って割断されたガラス板１０を端面１３側（ｘ軸方向マイナス側）から見た側面図である。なお、図９、図１０におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。 Next, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, the glass plate cutting method according to the present embodiment will be described in detail. 9 and 10 show a case where the value of the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is negative, that is, −90 ° <θ <0 °. . 9 and 10 correspond to FIGS. 7 and 8, respectively. That is, FIG. 9 is a plan view of the glass plate 10 as viewed from the upper surface 11 side. In the example of FIG. 9, the glass plate 10 is divided into a main body portion 10a on the negative side in the y-axis direction and a cut-out portion 10b on the positive side in the y-axis direction, by scanning with laser light in the positive direction in the x-axis direction as in FIG. Is done. That is, in FIG. 7, the upper end of the drawing is cut out, whereas in FIG. 9, the lower end of the drawing is cut out. Therefore, the positional relationship between the main body portion 10a and the cut portion 10b is reversed. FIG. 10 is a side view of the glass plate 10 cut along the scribe lines 31 and 32 formed by the laser scanning shown in FIG. 9 when viewed from the end face 13 side (x-axis direction minus side). The xyz coordinates in FIGS. 9 and 10 are the same as those in FIG.
図１０に示すように、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θの値が負の場合、ｙ軸方向マイナス側の本体部１０ａに面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向プラス側の切除部１０ｂに突起部１０ｄが形成される。このように、レーザ光を端面１３の法線方向からずらして走査することにより、ガラス板１０の上面１１及び下面１２にスクライブ線３１、３２を形成すると同時に、切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。 As shown in FIG. 10, when the value of the deviation angle θ of the x-axis (straight line constituting the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is negative, the chamfered portion 10c is formed on the main body portion 10a on the negative side in the y-axis direction. The protrusion 10d is formed in the cut portion 10b on the positive side in the y-axis direction. In this way, by scanning the laser beam while being shifted from the normal direction of the end surface 13, the scribe lines 31 and 32 are formed on the upper surface 11 and the lower surface 12 of the glass plate 10, and the chamfered portion 10c is formed on the cut end surface. can do.
具体的には、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θを負の値とすることにより、正の値とした場合とは逆に、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に面取部１０ｃを形成することができる。ここで、スクライブ線３１、３２が、ガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向プラス側に傾いて伸張している。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１、３２がすなわち面取部１０ｃとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に面取加工を行うことができるため、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。 Specifically, by setting the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 to a negative value, the two divided areas are reversed. Among the glass plates, the chamfered portion 10c can be formed on the glass plate on the negative side in the y-axis direction. Here, the scribe lines 31 and 32 extend in the depth direction of the glass plate 10 while being inclined toward the positive side in the y-axis direction instead of the z-axis direction (perpendicular to the main surface). The scribe lines 31 and 32 inclined in the depth direction are chamfered portions 10c. That is, the method for cutting a glass plate according to the present embodiment can perform chamfering simultaneously with the introduction of the scribe line, and thus has higher productivity than the conventional method for cutting a glass plate.
＜実施の形態１の変形例＞
続けて、図１１、図１２を参照して、実施の形態１の変形例に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図１１、図１２は、図９、図１０と同様に、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θの値が負の場合、すなわち−９０°＜θ＜０°の場合を示している。図１１、図１２は、それぞれ図９、図１０に対応している。すなわち、図１１は、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図１１の例では、図９と同様にｘ軸プラス方向へのレーザ光の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。つまり、図９では図面下側の端部を切除しているのに対し、図１１では図面上側の端部を切除している。そのため、本体部１０ａと切除部１０ｂとの位置関係が逆転している。図１２は、図１１に示したレーザ走査により形成されたスクライブ線３１、３２に沿って割断されたガラス板１０を端面１３側（ｘ軸方向マイナス側）から見た側面図である。なお、図１１、図１２におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
<Modification of Embodiment 1>
Next, with reference to FIGS. 11 and 12, a method for cutting a glass plate according to a modification of the first embodiment will be described in detail. 11 and 12, as in FIGS. 9 and 10, the value of the deviation angle θ of the x axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is negative, that is, −90 ° <θ. The case of <0 ° is shown. 11 and 12 correspond to FIGS. 9 and 10, respectively. That is, FIG. 11 is a plan view of the glass plate 10 viewed from the upper surface 11 side. In the example of FIG. 11, the glass plate 10 is divided into a main body portion 10a on the positive side in the y-axis direction and a cut-out portion 10b on the negative side in the y-axis direction in the same manner as FIG. The That is, in FIG. 9, the lower end of the drawing is cut out, whereas in FIG. 11, the upper end of the drawing is cut off. Therefore, the positional relationship between the main body portion 10a and the cut portion 10b is reversed. FIG. 12 is a side view of the glass plate 10 cut along the scribe lines 31 and 32 formed by the laser scanning shown in FIG. 11 when viewed from the end face 13 side (x-axis direction minus side). In addition, the xyz coordinate in FIG. 11, FIG. 12 corresponds with FIG.
図１２に示すように、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θの値が負の場合、図１０と同様に、分割された２つのガラス板のうち、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に面取部１０ｃが形成される。具体的には、ｙ軸方向プラス側の本体部１０ａに突起部１０ｄが形成され、ｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂに面取部１０ｃが形成される。このように、本実施の形態に係るガラス板の切断方法により、本体部１０ａの切断端面に、面取部１０ｃではなく、突起部１０ｄを形成することもできる。 As shown in FIG. 12, when the value of the deviation angle θ of the x-axis (straight line constituting the laser scanning direction) with respect to the normal of the end surface 13 is negative, as in FIG. The chamfered portion 10c is formed on the glass plate on the negative side in the y-axis direction. Specifically, a protrusion 10d is formed on the main body portion 10a on the plus side in the y-axis direction, and a chamfered portion 10c is formed on the cut-out portion 10b on the minus side in the y-axis direction. Thus, by the method for cutting a glass plate according to the present embodiment, the protruding portion 10d can be formed on the cut end surface of the main body portion 10a instead of the chamfered portion 10c.
ここで、スクライブ線３１、３２が、ガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向プラス側に傾いて伸張している。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１、３２がすなわち突起部１０ｄとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に切断端面に突起部を形成することができる。そのため、そのような端面形状のガラス板の生産性に優れている。なお、このように端面に突起部を有するガラス板は、例えば当該端面を樹脂材料に固定するような用途に有用である。突起部を有することにより、樹脂材料に固定しやすくなる。 Here, the scribe lines 31 and 32 extend in the depth direction of the glass plate 10 while being inclined toward the positive side in the y-axis direction instead of the z-axis direction (perpendicular to the main surface). The scribe lines 31 and 32 inclined in the depth direction become the protrusions 10d. That is, the glass plate cutting method according to the present embodiment can form a protrusion on the cut end face simultaneously with the introduction of the scribe line. Therefore, it is excellent in productivity of such an end surface-shaped glass plate. In addition, the glass plate which has a projection part in an end surface in this way is useful for the use which fixes the said end surface to a resin material, for example. By having the protrusion, it is easy to fix to the resin material.
以上に説明したように、実施の形態１に係るガラス板の切断方法では、レーザ光を端面１３の法線方向からずらして走査することにより、ガラス板１０にスクライブ線３１、３２を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。そのため、実施の形態１に係るガラス板の切断方法は、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。具体的には、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θを正の値とすることにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板に面取部１０ｃを形成することができる。一方、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θを負の値とすることにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に面取部１０ｃを形成することができる。 As described above, in the method for cutting a glass plate according to the first embodiment, the laser beam is shifted from the normal direction of the end face 13 to scan, thereby simultaneously introducing the scribe lines 31 and 32 into the glass plate 10. The chamfered portion 10 c can be formed on the cut end surface of the glass plate 10. Therefore, the cutting method of the glass plate which concerns on Embodiment 1 is excellent in productivity compared with the cutting method of the conventional glass plate. Specifically, by setting the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 to a positive value, of the two divided glass plates, the y-axis direction plus side The chamfered portion 10c can be formed on the glass plate. On the other hand, by setting the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 to a negative value, out of the two divided glass plates, the glass plate on the minus side in the y-axis direction is used. A chamfered portion 10c can be formed.
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。実施例１では、試験例１１〜１９において、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θを変化させ、切断端面の形状を調査した。ずれ角θの規定の仕方は実施の形態において説明した通りである。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. In Example 1, the deviation angle θ of the x axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal line of the end face 13 was changed in Test Examples 11 to 19, and the shape of the cut end face was investigated. The method of defining the deviation angle θ is as described in the embodiment.
［試験例１１〜１９］
全ての試験例１１〜１９において、台形状のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．１ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス）の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．０６３（つまり、内部透過率は９４％）であった。レーザ出力は２６０Ｗ、レーザ光の上面ビーム径は０．６ｍｍ、下面ビーム径は０．６３ｍｍ、走査速度は２０ｍｍ／ｓとした。
[Test Examples 11 to 19]
In all of Test Examples 11 to 19, laser light was vertically incident on the upper surface of a trapezoidal glass plate (long side 100 mm, short side 50 mm, plate thickness 1.1 mm, soda lime glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). A Yb fiber laser (wavelength: 1070 nm) was used as a laser light source. The absorption coefficient (α) of the glass plate with respect to the laser light was 0.57 cm −1 , and α × M was 0.063 (that is, the internal transmittance was 94%). The laser output was 260 W, the upper surface beam diameter of the laser light was 0.6 mm, the lower surface beam diameter was 0.63 mm, and the scanning speed was 20 mm / s.
ガラス板１０の上下面において、レーザ光のビーム形状は円形とした。全ての試験例について、図１３、図１４に示すように、レーザ光はガラス板１０の一方の長辺から他方の長辺までガラス板１０の短辺と平行に走査した。レーザ走査位置のガラス板１０の短辺からの距離ｄは、いずれも１５ｍｍとした。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板１０の上面１１から下面１２に達するようにガラス板１０の端面１３に形成した。全ての試験例１１〜１９について、レーザ光照射により上下面にスクライブ線３１、３２を導入した後、折り曲げ力を加えて割断した。 The beam shape of the laser light was circular on the upper and lower surfaces of the glass plate 10. In all the test examples, as shown in FIGS. 13 and 14, the laser beam was scanned from one long side of the glass plate 10 to the other long side in parallel with the short side of the glass plate 10. The distance d from the short side of the glass plate 10 at the laser scanning position was 15 mm in all cases. The initial crack was formed in the end surface 13 of the glass plate 10 so that it might reach the lower surface 12 from the upper surface 11 of the glass plate 10 using the wheel cutter. About all the test examples 11-19, after introducing the scribe lines 31 and 32 into the upper and lower surfaces by laser beam irradiation, it was cleaved by applying a bending force.
図１３は、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θが正の値となる試験例１１〜１４の試験条件を模式的に示すガラス板１０の平面図である。試験例１１では、ずれ角θ＝３０°、試験例１２では、ずれ角θ＝１５°、試験例１３では、ずれ角θ＝１０°、試験例１４では、ずれ角θ＝５°とした。 FIG. 13 is a plan view of the glass plate 10 schematically showing the test conditions of Test Examples 11 to 14 in which the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is a positive value. It is. In Test Example 11, the shift angle θ = 30 °, in Test Example 12, the shift angle θ = 15 °, in Test Example 13, the shift angle θ = 10 °, and in Test Example 14, the shift angle θ = 5 °.
一方、図１４は、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θが負の値となる試験例１５〜１８の試験条件を模式的に示すガラス板１０の平面図である。試験例１５では、ずれ角θ＝−５°、試験例１６では、ずれ角θ＝−１０°、試験例１７では、ずれ角θ＝−１５°、試験例１８では、ずれ角θ＝−３０°とした。
なお、図１３、図１４におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。また、試験例１９は、比較例であって、ずれ角θ＝０°とした。
On the other hand, FIG. 14 schematically shows the test conditions of Test Examples 15 to 18 in which the deviation angle θ of the x-axis (straight line constituting the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is a negative value. It is a top view. In Test Example 15, the shift angle θ = −5 °, in Test Example 16, the shift angle θ = −10 °, in Test Example 17, the shift angle θ = −15 °, and in Test Example 18, the shift angle θ = −30. °.
Note that the xyz coordinates in FIGS. 13 and 14 are the same as those in FIG. Test example 19 is a comparative example in which the deviation angle θ = 0 °.
上述の実施の形態の説明と同様に、ガラス板１０の主面をｘｙ平面と平行とし、レーザ光がｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査されるものとして、以下に試験結果について説明する。図１５は、試験例１１、１４、１５、１８の切断部をｚ軸方向プラス側（レーザ光照射側）から観察した写真である。なお、図１５におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。 Similarly to the description of the above-described embodiment, the main surface of the glass plate 10 is parallel to the xy plane, laser light is irradiated in the z-axis minus direction, and scanned in the x-axis plus direction. The test results will be described. FIG. 15 is a photograph of the cut portions of Test Examples 11, 14, 15, and 18 observed from the z-axis direction plus side (laser light irradiation side). Note that the xyz coordinates in FIG. 15 coincide with those in FIG.
端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θが正の値となる試験例１１〜１４では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に突起部１０ｄが形成された。図１５には、代表して、試験例１１、１４についての切断部の写真を示した。ずれ角θの変化による面取部１０ｃの大きさに優位差はなかった。 In Test Examples 11 to 14 in which the deviation angle θ of the x axis (straight line constituting the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is a positive value, the y axis direction plus side of the two divided glass plates. The chamfered portion 10c was formed on the glass plate, and the protruding portion 10d was formed on the glass plate on the negative side in the y-axis direction. In FIG. 15, the photograph of the cut part about the test examples 11 and 14 was shown typically. There was no significant difference in the size of the chamfered portion 10c due to the change in the shift angle θ.
一方、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θが負の値となる試験例１５〜１８では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向プラス側のガラス板に突起部１０ｄが形成された。図１５には、代表して、試験例１５、１８についての切断部の写真を示した。ずれ角θの変化による面取部１０ｃの大きさに優位差はなかった。
なお、試験例１９では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、いずれに面取部１０ｃが形成されるか定まらなかった。
On the other hand, in Test Examples 15 to 18 in which the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end face 13 is a negative value, the y-axis direction of the two divided glass plates is used. A chamfered portion 10c was formed on the negative glass plate, and a protrusion 10d was formed on the positive glass plate in the y-axis direction. FIG. 15 representatively shows photographs of the cut portions of Test Examples 15 and 18. There was no significant difference in the size of the chamfered portion 10c due to the change in the shift angle θ.
In Test Example 19, it was not determined in which of the two divided glass plates the chamfered portion 10c was formed.
実施例１において、レーザ光を端面１３の法線方向からずらして走査することにより、ガラス板１０にスクライブ線３１、３２を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃを形成することができた。そのため、実施例１に係るガラス板の切断方法は、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。 In Example 1, the laser beam is scanned while being shifted from the normal direction of the end face 13, thereby introducing the scribe lines 31 and 32 into the glass plate 10 and simultaneously forming the chamfered portion 10 c on the cut end face of the glass plate 10. I was able to. Therefore, the cutting method of the glass plate which concerns on Example 1 is excellent in productivity compared with the cutting method of the conventional glass plate.
次に、実施例２でも、試験例２１〜２３において、端面１３の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θを変化させ、切断端面の形状を調査した。実施例１では、レーザ光照射によりスクライブ線３１、３２を導入した後、手動にて割断した。これに対し、実施例２では、ガラス板に吸収されるレーザパワーを増加させ、レーザ光照射のみによりフルカットする。この場合も、レーザ光照射により上下面にスクライブ線３１、３２が形成される。そして、この２つのスクライブ線３１、３２が、レーザ光照射位置よりも後方で結合することにより、ガラス板が切断される。すなわち、特許文献１に開示された切断方法とは、同じフルカットでも切断のメカニズムが異なる。 Next, also in Example 2, in Test Examples 21 to 23, the deviation angle θ of the x axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal line of the end face 13 was changed, and the shape of the cut end face was investigated. In Example 1, the scribe lines 31 and 32 were introduced by laser light irradiation, and then manually cleaved. On the other hand, in Example 2, the laser power absorbed by the glass plate is increased and a full cut is performed only by laser light irradiation. Also in this case, the scribe lines 31 and 32 are formed on the upper and lower surfaces by laser light irradiation. And these two scribe lines 31 and 32 couple | bond together behind a laser beam irradiation position, and a glass plate is cut | disconnected. That is, the cutting method disclosed in Patent Document 1 is different in cutting mechanism even with the same full cut.
［試験例２１〜２３］
全ての試験例２１〜２３において、台形状のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚３．１ｍｍ、旭硝子社製グリーン系有色透明ソーダライムシリカガラス）の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は２．８６ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．８９（つまり、内部透過率は４１．２％）であった。レーザ出力は５０Ｗ、レーザ光の上面ビーム径は３．３８ｍｍ、下面ビーム径は２．１７ｍｍ、走査速度は１０ｍｍ／ｓとした。試験例２１では、ずれ角θ＝１０°とした。一方、試験例２２では、ずれ角θ＝−１０°とした。また、試験例２３は、比較例であって、ずれ角θ＝０°とした。
[Test Examples 21 to 23]
In all of Test Examples 21 to 23, the laser beam is perpendicular to the upper surface of a trapezoidal glass plate (long side 100 mm, short side 50 mm, plate thickness 3.1 mm, green colored transparent soda lime silica glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). It was made to enter. A Yb fiber laser (wavelength: 1070 nm) was used as a laser light source. The absorption coefficient (α) of the glass plate with respect to the laser light was 2.86 cm −1 , and α × M was 0.89 (that is, the internal transmittance was 41.2%). The laser output was 50 W, the upper surface beam diameter of the laser light was 3.38 mm, the lower surface beam diameter was 2.17 mm, and the scanning speed was 10 mm / s. In Test Example 21, the deviation angle θ was set to 10 °. On the other hand, in Test Example 22, the deviation angle θ = −10 °. In addition, Test Example 23 is a comparative example, and the deviation angle θ = 0 °.
実施例１と同様に、ガラス板１０の主面をｘｙ平面と平行とし、レーザ光がｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査されるものとして、以下に試験結果について説明する。
実施例１と同様に、端面の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θが正の値となる試験例２１では、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に突起部１０ｄが形成された。
一方、端面の法線に対するｘ軸（レーザ走査方向が構成する直線）のずれ角θが負の値となる試験例２２では、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向マイナス側のガラス板に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向プラス側のガラス板に突起部１０ｄが形成された。
なお、試験例２３では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、いずれに面取部１０ｃが形成されるか定まらなかった。
As in Example 1, the test results are described below assuming that the main surface of the glass plate 10 is parallel to the xy plane, the laser beam is irradiated in the z-axis minus direction, and scanned in the x-axis plus direction. To do.
Similar to Example 1, in Test Example 21 in which the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end surface is a positive value, of the two divided glass plates, the y-axis direction A chamfered portion 10c was formed on the plus side glass plate, and a projection 10d was formed on the minus side glass plate in the y-axis direction.
On the other hand, in Test Example 22 in which the deviation angle θ of the x-axis (straight line formed by the laser scanning direction) with respect to the normal of the end surface is a negative value, of the two divided glass plates, the glass plate on the negative side in the y-axis direction The chamfered portion 10c was formed on the glass plate, and the protruding portion 10d was formed on the glass plate on the positive side in the y-axis direction.
In Test Example 23, it was not determined which of the two divided glass plates was formed with the chamfered portion 10c.
実施例２においても、レーザ光を端面１３の法線方向からずらして走査することにより、ガラス板１０にスクライブ線３１、３２を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃを形成することができた。そのため、実施例２に係るガラス板の切断方法も、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。 Also in the second embodiment, by scanning the laser beam while being shifted from the normal direction of the end surface 13, the scribe lines 31 and 32 are introduced into the glass plate 10 and at the same time, the chamfered portion 10 c is formed on the cut end surface of the glass plate 10. We were able to. Therefore, the glass plate cutting method according to Example 2 is also more productive than the conventional glass plate cutting method.
以上、ガラス板の切断方法の実施の形態等を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で、種々の変形及び改良が可能である。
例えば、ガラス板１０の両面にスクライブ線３１、３２を形成するレーザ光を複数本同時にガラス板１０に照射してもよい。
また、ガラス板１０は、平板、湾曲板のいずれでもよい。
さらに、端面１３が湾曲していてもよい。その場合、端面１３に位置するスクライブ開始点（レーザ走査開始点）における当該端面の法線方向に対するレーザ走査方向のずれ角θを考えればよい。
As mentioned above, although embodiment etc. of the cutting method of a glass plate were demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment etc., A various deformation | transformation and improvement are possible in the range described in the claim. .
For example, a plurality of laser beams for forming the scribe lines 31 and 32 on both surfaces of the glass plate 10 may be irradiated onto the glass plate 10 simultaneously.
Further, the glass plate 10 may be either a flat plate or a curved plate.
Furthermore, the end surface 13 may be curved. In that case, a deviation angle θ in the laser scanning direction with respect to the normal direction of the end surface at the scribe start point (laser scanning start point) located on the end surface 13 may be considered.
１０ ガラス板
１０ａ 本体部
１０ｂ 切除部
１０ｃ 面取部
１０ｄ 突起部
１１ 上面
１２ 下面
１３ 端面
２０ レーザ光
２２ 光源
３１、３２ スクライブ線
３３ 初期クラック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glass plate 10a Main-body part 10b Cutting part 10c Chamfering part 10d Projection part 11 Upper surface 12 Lower surface 13 End surface 20 Laser beam 22 Light source 31, 32 Scribe line 33 Initial crack
Claims (9)
前記第１主面の法線方向から見て、前記レーザ光の走査方向を、前記ガラス板において前記レーザ光の走査が開始される走査開始点を含む端面の法線方向からずらす、ガラス板の切断方法。 Forming a scribe line on the first main surface and the second main surface by scanning the laser light while transmitting the laser light from the first main surface of the glass plate to the second main surface;
The glass plate is shifted in the scanning direction of the laser light from the normal direction of the end surface including the scanning start point at which the scanning of the laser light is started on the glass plate as viewed from the normal direction of the first main surface. Cutting method.
前記ｚ軸方向プラス側から見た、前記ｘ軸の前記端面の法線からのずれ角θが左回りに正の値を取るとした場合、
前記ずれ角θを０°＜θ＜９０°とすることにより、ｙ軸方向プラス側とｙ軸方向マイナス側とに分割される前記ガラス板の前記ｙ軸方向プラス側の前記ガラス板の切断端面に面取部を形成する、
請求項１に記載のガラス板の切断方法。 In a right-handed xyz orthogonal coordinate space, the first principal surface and the second principal surface constitute an xy plane, the scanning direction is an x-axis plus direction, and the first direction in the normal direction of the first principal surface is The main surface side is the z-axis direction plus side, the second main surface side is the z-axis direction minus side,
When the deviation angle θ from the normal line of the end surface of the x-axis viewed from the z-axis direction plus side assumes a positive value counterclockwise,
By setting the shift angle θ to 0 ° <θ <90 °, the cut end surface of the glass plate on the y-axis direction plus side of the glass plate divided into the y-axis direction plus side and the y-axis direction minus side. Forming a chamfer on the
The method for cutting a glass plate according to claim 1.
請求項２に記載のガラス板の切断方法。 Forming a protrusion on the cut end surface of the glass plate on the negative side in the y-axis direction;
The method for cutting a glass plate according to claim 2.
前記ｚ軸方向プラス側から見た、前記ｘ軸の前記端面の法線からのずれ角θが左回りに正の値を取るとした場合、
前記ずれ角θを−９０°＜θ＜０°とすることにより、ｙ軸方向プラス側とｙ軸方向マイナス側とに分割される前記ガラス板の前記ｙ軸方向マイナス側の前記ガラス板の切断端面に面取部を形成する、
請求項１に記載のガラス板の切断方法。 In a right-handed xyz orthogonal coordinate space, the first principal surface and the second principal surface constitute an xy plane, the scanning direction is an x-axis plus direction, and the first direction in the normal direction of the first principal surface is The main surface side is the z-axis direction plus side, the second main surface side is the z-axis direction minus side,
When the deviation angle θ from the normal line of the end surface of the x-axis viewed from the z-axis direction plus side assumes a positive value counterclockwise,
Cutting the glass plate on the y-axis direction minus side of the glass plate divided into the y-axis direction plus side and the y-axis direction minus side by setting the shift angle θ to −90 ° <θ <0 °. Forming a chamfer on the end face,
The method for cutting a glass plate according to claim 1.
請求項４に記載のガラス板の切断方法。 Forming a protrusion on the cut end surface of the glass plate on the positive side in the y-axis direction;
The method for cutting a glass plate according to claim 4.
請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。 Further comprising the step of dividing the glass plate along the scribe line by applying a bending force to the glass plate on which the scribe line is formed,
The cutting method of the glass plate as described in any one of Claims 1-5.
請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。 Making the optical axis of the laser beam parallel to the z-axis,
The cutting method of the glass plate as described in any one of Claims 1-6.
請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。 Further comprising forming an initial crack on the end face as a starting point of the scribe line,
The cutting method of the glass plate as described in any one of Claims 1-7.
請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。 The wavelength of the laser beam is 250 to 5000 nm,
The cutting method of the glass plate as described in any one of Claims 1-8.
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