JP5678816B2 - ガラス基板の割断方法および割断装置 - Google Patents
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Description
たとえば、ガラスの表面近傍に可視領域から近赤外領域の波長を有する第1レーザビームを集光させて初期クラックを形成し、初期クラックおよびその周辺に炭酸ガスレーザビームなどの第2レーザビームを照射して加熱し、しかる後に第2レーザビームの照射位置を移動させつつ第2レーザビームが照射された領域に冷却媒体を吹き付けて冷却することにより初期クラックを起点としてガラス割断クラックを進展させてガラスを割断するレーザ加工方法(特許文献1参照)や、脆性材料基板に対する透過率の高いレーザビームを用いて脆性材料基板を割断する方法において、トリガークラックから予測できない方向にクラックが生じる先走り現象を抑えるために、CO2レーザやYAGレーザを使用して脆性材料基板の一方側表面の基板側端よりも内側にトリガークラックを形成する方法(特許文献2参照)が提案されている。
また、ガラスの強化程度が強い場合、あるいはガラスが厚い場合には、ブレイクするために大きな曲げ応力が必要となり、ブレイクに困難が伴うがこの課題に対する解決策も何ら記載されていない。
また、特許文献1と同様に、ガラスの強化程度が強い場合あるいはガラスが厚い場合におけるブレイクするために大きな曲げ応力が必要となりブレイクに困難が伴う課題に対する解決策も何ら記載されていない。
上記構成によれば、ガラス基板、特にガラス基板が強化ガラスで形成されたガラス基板において、初亀裂となる傷を確実に入れることができるのでスクライブ溝が確実に形成されるとともに、ブレイク工程においてブレイクを容易にし、しかもガラス基板の割断予定線の全体に亘ってブレイクが真直に走るようにすることができ、ブレイクの困難な強化ガラスでも確実に割断させることができる。
上記構成によれば、強化ガラスに十分な深さのスクライブ溝を確実に形成することができる。
上記構成によれば、強化ガラスにおいて初亀裂となる表面亀裂およびガラス内部の内部亀裂を簡単かつ確実に形成することができる。
上記構成によれば、内部亀裂がガラス基板の深さ方向に延びて形成されておりこの内部亀裂がブレイクの案内をするので、ガラス基板の端部付近におけるブレイクの直線性を向上させることができる。
上記構成によれば、内部亀裂がガラス基板の深さ方向に延びて形成されておりこの内部亀裂がブレイクの案内をするので、ガラス基板の端部付近におけるブレイクの直線性を向上させることができる。
上記構成によれば、内部亀裂がガラス基板の深さ方向に延びて形成されておりこの内部亀裂がブレイクの案内をするので、ガラス基板の端部付近におけるブレイクの直線性を向上させることができる。
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では脆性材料としてガラス基板を例に説明する。
Z軸アクチュエータ57による高さ位置調整については、集束レンズ系52で収束されたレーザビーム53によって作られる焦点位置65の高さが、ガラスの上側表面の高さよりも低くなるように設定する。レーザビーム53の出力指令は、制御部64において、Z軸アクチュエータ57の位置が所定位置にあることや、Y軸駆動用のサーボモータ33(図1参照)が駆動して−Y方向に移動し始めたこと等の条件を検知した上で出力指令が開始される。次に、ビーム初亀裂を形成する工程について、図4を用いて説明する。
その他の構成および作用は実施例1または実施例2と同様であるので説明を省略する。
13 スクライブ溝
14 レーザ加熱部
15 冷却点
16、19 内部亀裂
17、20 表面亀裂
25 CO2レーザ
26 レーザビーム
27 ビームエキスパンダ
28 反射鏡
30 冷却装置
32 可動式テーブル
33 サーボモータ
50 初亀裂形成装置
51 パルスレーザ発振器
52 集束レンズ系
53 レーザビーム
54、55 反射鏡
56 ビームエキスパンダ
57 Z軸アクチュエータ
58 原点リミットスイッチ
61 レーザドライバ
62 Z軸アクチュエータドライバ
63 原点リミット検出装置
64 制御部
65 焦点位置
80 ビーム整形手段
Claims (5)
- ガラス基板の割断予定線に沿って第1のレーザビームで加熱し、前記ガラス基板の前記第1のレーザビームによる加熱位置を前記割断予定線に沿って相対的に移動させて前記ガラス基板にスクライブを形成するガラス基板の割断方法であって、可視領域から紫外領域の波長を有する第2のレーザビームをその焦点位置が前記ガラス基板の端部から前記割断予定線に沿った内側の位置の表面に位置するように集光させてスクライブの起点である初亀裂となる表面亀裂を形成するとともに、前記第2のレーザビームの焦点を前記ガラス基板の内部に設定して前記第2のレーザビームを前記ガラス基板に対して相対的に移動させて、前記表面亀裂から前記ガラス基板の内部を通り、前記ガラス基板の端面に延びる内部亀裂を形成することを特徴とするガラス基板の割断方法。
- 内部亀裂がガラス基板の端面からガラス基板の内部に向かって延びる直線部と、ガラス基板の内部からガラス基板の表面における表面亀裂に向かって延びる曲線部により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の割断方法。
- 内部亀裂がガラス基板の端面からガラス基板の内部に延び、かつガラス基板の表面に達する直線部により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の割断方法。
- 内部亀裂がガラス基板の端面からガラス基板の内部に向かって延びる第1の波形部と、ガラス基板の内部からガラス基板の表面における表面亀裂に向かって延びる第2の波形部により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の割断方法。
- ガラス基板の割断予定線に沿って第1のレーザビームで加熱し、前記ガラス基板の前記第1のレーザビームによる加熱位置を前記割断予定線に沿って相対的に移動させて前記ガラス基板にスクライブを形成するガラス基板の割断装置であって、前記ガラス基板を載置し少なくとも前記割断予定線方向に移動可能な可動式テーブルと、前記割断予定線上に加熱領域を形成する第1のレーザビーム照射手段と、前記ガラス基板に初亀裂を形成するための可視領域から紫外領域の波長を有する第2のレーザビーム照射手段と、前記割断予定線上の位置に冷媒を噴射して局所的に冷却する冷却手段と、前記第2のレーザビーム照射手段からのレーザビームを前記ガラス基板の表面に対して垂直方向に移動させる焦点位置調節手段を有することを特徴とするガラス基板の割断装置。
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