JP4337050B2 - ガラス板切断装置{glass−platecuttingmachine} - Google Patents
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Description
Ceramic Bulletin誌 第48巻9号、1969年
K=P × ε × L ÷ V
式中、
P=レーザー発振器の出力(watt)、
ε=レーザー発振器の出力率
V =照射部の移送速度(mm/sec)であり、
平面照射密度(Φ)の算出方法は次の式2で求められる。
Φ=P × ε × L ÷ ( v × A )
式中、
P=レーザー発振器の出力(watt)、
ε=レーザー発振器の出力率
L =照射部の移送長さ(mm)、
v=照射部の移送速度(mm/sec) 及び
A =照射面積(mm2) である。
δ=P × ε × L ÷ ( v × A × t )
式中、
P= レーザー発振器の出力(watt)
ε= 作動条件、
L = スクラブラインの長さ(mm)、
v= 照射部の移送速度(mm/sec)、
A= 照射面積(mm2)
t= ガラス板の厚さ(mm)である。単位はjoule/mm3となる。
レーザーヘッドの移送速度は250mm/秒にした。
前記楕円内の平面照射密度は0.386joule/mm2とし、スクライブの深さは170μm、スクライブラインを顕微鏡観察した結果、いかなる模様もなく優良な品質であった。
<実施例2>
前記実施例1における作動条件を13%に、第1炭酸ガスレーザービームの照射面積を59.2mm2に絞った結果、問題のないスクライブが発生した。
<実施例3>
前記実施例1における作動条件を52%、又、照射面積も162.9mm2に増加させ、平面照射密度を0.442joule/mm2に維持した結果、問題のないスクライブが発生した。
<実施例4>
前記実施例1における移送速度を100mm/秒に減速して、作動条件を20%に、又、照射楕円の短径も縮径して平面照射密度を0.758joule/mm2に増加させ、冷媒も水単体に変えた。
<実施例5>
実施例4における移送速度を300mm/秒に上げ、作動条件も40%に上げて平面照射密度を0.393joule/mm2に維持した結果、問題のないスクライブが発生した。
<実施例6>
前記実施例5における作動条件を32%に下げ、平面照射密度を0.226joule/mm2に維持した結果、問題の無いスクライブが発生した。
<実施例7>
前記実施例5における移送速度を450mm/秒にもっと上げるとともに、作動条件を26%に下げ、平面照射密度を0.18joule/mm2にした結果、この場合も問題のないスクライブが発生した。
<比較例1>
実施例5における移送速度を750mm/秒にもっと上げるとともに、作動条件を26%に下げ、平面照射密度を0.041joule/mm2にした結果、スクライブラインは生成されなかった。
<実施例8>
前記実施例1における第1炭酸ガスレーザーとしてパルス型レーザー発振器の代わりに、連続ビーム型240W炭酸ガスレーザー発振器を使用してスクライブを生成させた。
<実施例9>
前記実施例8における移送速度を下げるとともに、出力率を上げ、冷媒を水に変え、スクライブラインの深さを増大させるために平面照射密度を1.747joule/mm2まで上げた結果、スクライブラインの深さは190μmであった。
<実施例10>
前記実施例8における出力率をさらに上昇させ、スクライブライン深さの増大のために平面照射密度を0.993joule/mm2まで上げた結果、深さは190μmに止ったが、やはり良質のスクライブラインが生成された。
<実施例11>
前記実施例6の条件によって問題の無い正常的なスクライブラインを発生させた後、再び同じ300mm/秒の移送速度で第2炭酸ガスレーザービームを照射して各々0.7mm厚さのガラス板を一定のギャップで接着させた液晶表示パネルを切断した。
<実施例12>
前記実施例11における第2炭酸ガスレーザービームの作動条件を28%に低下させた結果、やはり切断始端ではハックルマークが現れたが、それ以外の断面は実用上特別な問題はなかった。
<実施例13>
前記実施例11における移送速度を150mm/秒に下げ、作動条件を23%に低下させた結果、初期におけるハックルマークもなく、その以後も問題がなかった。
<実施例14>
前記実施例13の結果を高速移送によって確認するため、移送速度を300mm/秒にし、作動条件も50%にして、体積照射密度を0.158joule/mm3にした結果、問題が全くなかった。
<実施例15>
前記実施例14における方法によって、0.7mm厚さの代わりに1.2mm厚さのガラス板でなる液晶表示パネルに変えたが、照射面積を59.6mm2に縮小し、体積照射密度を0.14joule/mm3にした結果、問題が全くなかった。
<実施例16>
前記実施例15の結果に基づいて、ガラス板を3mm厚さの単一板に変えて切断を行った。
<実施例17>
実施例11における照射面積を115mm2に拡大しても、結果は変わらなかった。
<実施例18>
実施例17の場合より照射面積を331.5mm2に拡大しても、結果は実施例11と同様であった。
<比較例2>
実施例11における作動条件を60%に設定し、移送速度を100mm/秒に下げ、照射面積を56mm2に縮小するとともに、体積照射密度を0.638joule/mm3に上げた結果、切断線はガラス板の切断予定線から大きく横に外れてしまった。
<比較例3>
実施例11における作動条件を60%に設定し照射面積を450mm2に広大した結果、体積照射密度が0.638joule/mm3に減少し、エネルギー不足のためガラス板は全然切断できなかった。
<実施例19>
実施例11における第2炭酸ガスレーザーを、パルス型レーザー発振器の代わりに連続ビーム型240W炭酸ガスレーザー発振器を使用して、Bレンズから照射されたビームを円形に照射して、0.7mm厚さのガラス板でなる液晶表示パネルを切断した。
<実施例20>
実施例19における出力率を100%に増加した結果、ハックルマークもなく、良好な切断断面を得た。
<比較例4>
実施例19における出力率を20%に低下させた結果は、体積照射密度が0.044joule/mm3に減少し、全然切断されなかった。
4:レーザービーム 5:レーザービーム
6:反射鏡 7:レンズ
8:スクライブビーム照射形態 9:クェンチング物質流出口
10:クェンチング物質 注入口 11:吸入口
12:吸入管 13:レーザービーム
14:反射鏡 15:レンズ
16:ブレーキングビーム照射形態 17:スクライブライン
19:切断予定線 20:非金属板(ガラス板)
21:初期クラック 22:切断部
Claims (9)
- ガラス板の切断開始点に微細なクラックを入れるクラッキング手段と、
前記ガラス板に吸収される少なくとも一つのレーザービームによる照射加熱手段と、
前記少なくとも一つのレーザービームによる照射加熱の後、冷却流体によるガラス板の冷却手段と、
ブレーキング手段とを含むガラス板の切断装置において、
前記照射加熱手段は、前記レーザービームが第1炭酸ガスレーザービームである照射手段と、その照射面積20〜200mm2に平面照射密度を0.05〜2joule/mm2の範囲で制御する第1制御手段と、前記第1炭酸ガスレーザービーム照射手段の後部に配設される前記冷却流体によって、スクライブラインを生成する第1冷却手段とを包含し、
前記ブレーキング手段は、前記第1冷却手段の後方に配置する第2炭酸ガスレーザービーム照射手段と、前記照射面積20〜200mm 2 に体積照射密度を0.1〜0.5joule/mm 3 の範囲に制御する第2制御手段と、前記第2炭酸ガスレーザービーム照射手段の後部に配設される冷却流体によってブレーキングする第2冷却手段とを包含してなることを特徴とするガラス板切断装置。 - 前記第2制御手段が切断初期におけるブレーキング手段の体積照射密度をガラス板の切断開始点から10〜150mmの間で、10〜60%に減少させる制御手段であることを特徴とする請求項1記載のガラス板切断装置。
- 前記第2制御手段が切断初期におけるブレーキング手段の照射強度を減少させ10〜60%にする場合、切断初期と切断初期以後の照射強度を連続曲線的に、或いは2段以上のステップを取るように制御する制御手段であることを特徴とする請求項2に記載のガラス板切断装置。
- 前記平面照射密度或いは体積照射密度の制御は照射手段の出力、照射手段の照射面積、照射手段の移送速度の中で、少なくとも一つ以上を制御することによって実現されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガラス板切断装置。
- 前記照射手段の出力の制御、又は照射手段の移送速度の制御は、照射手段の移送速度に比例し、照射手段の出力を変化させる同期手段を更に含めて実現されることを特徴とす請求項4に記載のガラス板切断装置。
- 前記冷却手段における冷却流体が水であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガラス板切断装置。
- 前記冷却手段の直ぐ後方に冷却流体の真空吸入手段を更に配設することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のガラス板切断装置。
- 前記クラッキング手段は超硬度材料で形成されたノッチングクラッカー、又はNd:YV04であるパルスレーザーを集光装置によって集光して照射するレーザークラッカーであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のガラス板切断装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のガラス板切断装置を使用し、ガラス板を切断して製造することを特徴とする表示パネル。
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