TW201343578A - 玻璃膜的切斷方法及玻璃膜積層體 - Google Patents

玻璃膜的切斷方法及玻璃膜積層體 Download PDF

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Abstract

於執行積層體製作步驟之後，執行雷射劃線步驟，該積層體製作步驟是：將厚度為200μm以下的玻璃膜1及支撐該玻璃膜1的支撐玻璃2的彼此相互接觸側的面1a、2a的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，且使該兩面1a、2a進行面接觸，藉此製作玻璃膜積層體3；該雷射劃線步驟是：於該玻璃膜1上藉由利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻，使初始龜裂擴展，而形成劃線17。

Description

玻璃膜的切斷方法及玻璃膜積層體
本發明是有關於一種玻璃膜(glass film)的切斷方法及玻璃膜積層體，詳細而言，是有關於一種用以對厚度為200μm以下的玻璃膜適當地進行雷射劃線(laser scribe)的技術。
如眾所周知，於以液晶顯示裝置或有機電致發光(Electroluminescence，EL)顯示裝置為代表的顯示裝置、或者以有機電致發光照明裝置為代表的照明裝置等各種電子裝置(device)的面板部(panel)或透光部、進而與這些部位類似的部位，就薄型輕量化或使用方式的特異化等觀點而言，正在推進厚度比先前薄的玻璃板的使用。
進而，組入至上述顯示裝置或照明裝置等各種電子裝置中而使用的玻璃板必需具有高可撓性，因此作為此種玻璃板，近年來，開發出厚度為200μm以下的玻璃板(玻璃膜)。
此種玻璃膜是：將於成形後進行不需要部分的切除等而成的大致矩形的玻璃膜，切斷為與各種電子裝置的組入部等的大小對應的規定尺寸，而進行分離。於此情況下，存在厚度為200μm 以下的玻璃膜(例如作為母玻璃(mother glass)的玻璃膜)的切斷及分離以何種方法來進行為宜的問題。
此處，例如專利文獻1中揭示有如下方法(雷射劃線)：對移動中的玻璃板以點狀(spot)照射雷射光束(laser beam)，並以冷媒噴射(jet)對藉由該雷射光束照射而被加熱的區域進行冷卻，藉此於玻璃板產生內部應變應力變化而形成劃線(scribe line)。然後，該玻璃板藉由沿劃線進行折斷，而被切斷分離成多個規定尺寸的玻璃板。
對此種一般的雷射劃線進行詳細敍述，則如圖12所示，於使板玻璃30向沿著其割斷預定線31的D1方向移動的過程中，於板玻璃30的割斷預定線31上生成：由雷射光束32所產生的加熱區域33、與追隨該加熱區域的由水等的冷媒34所產生的冷卻區域35。而且，藉由因該兩區域33、35的溫度差而產生的熱應力，使形成於割斷預定線31的始端部的初始龜裂36擴展，藉此，於板玻璃30的割斷預定線31上形成劃線37。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2001-58281號公報
然而，上述專利文獻1中所揭示的雷射劃線雖然對於如厚度超過250μm左右的玻璃板有效地發揮作用，但對於如上述般厚度為200μm以下的玻璃膜，引起：於先前的方式下，無法有效地活用雷射劃線的問題。
也就是，於以如前者般厚度大的玻璃板作為對象的情況下，如圖13a所示，於板玻璃30的厚度方向生成加熱區域33a與 冷卻區域35a，產生所需的熱應力(拉伸應力)，因此適當地形成劃線37。
然而，於以如後者般厚度為200μm以下的玻璃膜作為對象的情況下，如圖13b所示，於玻璃膜30x的厚度方向上，雖然生成冷卻區域35a，但加熱區域33a的生成並不充分，因此未產生所需的熱應力，由此導致無法適當地形成劃線。
如上所述，厚度為200μm以下的玻璃膜藉由利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻，無法相對於厚度方向產生充分的熱應力，因此，於該玻璃膜形成適當的劃線變得困難或不可能。
本發明是應對關於雷射劃線的以上實際情況，其技術課題在於：對於厚度為200μm以下的玻璃膜，藉由利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻，產生充分的熱應力而形成適當的劃線。
為解決上述技術課題而創作的本發明的玻璃膜的切斷方法具有：於厚度為200μm以下的玻璃膜上，藉由利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻使初始龜裂擴展而形成劃線的雷射劃線步驟，該玻璃膜的切斷方法的特徵在於包括：積層體製作步驟，將上述玻璃膜、及支撐該玻璃膜的支撐玻璃的彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，使該兩面進行面接觸，藉此製作玻璃膜積層體，且於執行該積層體製作步驟之後，執行上述雷射劃線步驟。另外，上述表面粗糙度Ra是使用精工電子有限公司(Seiko Instruments Inc)製造的掃描式探針顯微鏡(NanoNabiII/S-image)，於掃描區域(area)為2000nm、掃描頻 率為0.95Hz、掃描資料數為X：256、Y：256的條件下進行測定，以玻璃膜及支撐玻璃的彼此相互接觸側的面的中央部1點與角隅部(corner)1點的合計2點的平均值表示。
根據此種構成，由於彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra被設為2.0nm以下的玻璃膜與支撐玻璃是進行面接觸(詳細而言為直接面接觸)而積層，故而玻璃膜與支撐玻璃即便不使用接著劑或黏著劑，亦維持為適當密接的狀態。因此，於對厚度為200μm以下的玻璃膜進行利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻的情況下，於可視作玻璃膜與支撐玻璃藉由密接而一體化的積層體的厚度方向上，生成冷卻區域與加熱區域。換言之，於玻璃膜的厚度的不足量由支撐玻璃的厚度彌補的狀態下，於厚度方向上生成冷卻區域與加熱區域。藉此，即便厚度為200μm以下，亦於包含該玻璃膜的積層體中，於厚度方向上產生所需的熱應力(拉伸應力)，藉由該熱應力而於玻璃膜上形成適當的劃線。此外，玻璃膜與支撐玻璃的總厚度、即玻璃膜積層體的厚度較佳為250μm以上。
於此情況下，較佳為於執行上述雷射劃線步驟之後執行剝離步驟及折斷步驟，該剝離步驟是使形成有上述劃線的玻璃膜自上述支撐玻璃剝離，該折斷步驟是將剝離後的支撐玻璃沿劃線折斷。
如此一來，於剝離步驟中，使處於形成有劃線的狀態的玻璃膜、即尚未分離成多個的玻璃膜自支撐玻璃剝離後，於折斷步驟中，將該玻璃膜沿劃線折斷，藉此切斷分離成多個玻璃膜。因此，於將玻璃膜自支撐玻璃剝離並切斷分離成多個的過程中，可有效地抑制：構成劃線的相對向的兩割斷面彼此局部地強力接 觸的狀況、及起因於由此導致的局部應力集中而於割斷面產生缺口或破裂等的狀況、及產生不良品的狀況。又，由於玻璃膜與支撐玻璃之間未介層接著劑或黏著劑，故而亦可避免剝離後的玻璃膜受到污染的狀況，藉此可獲得於潔淨的狀態下分離成多個的高品質的玻璃膜。此外，由於玻璃膜與支撐玻璃僅藉由面接觸而密接，故而可相對容易地進行玻璃膜自支撐玻璃的剝離。
又，於上述雷射劃線步驟中，可使多條劃線交叉地形成。
如此一來，於形成應交叉的一方的劃線後，在形成另一方的劃線的過程中，當另一方的劃線通過上述一方的劃線時，於該通過部位不會中斷而連續地形成另一方的劃線。認為其原因在於：於形成有一方的劃線的情況下，構成該劃線的相對向的兩割斷面雖然分子間分離但可視為實質上相接觸。姑且不論產生此種現象的原因的對錯，本發明者反覆進行了實驗，結果判明：於形成一方的劃線後，另一方的劃線交叉而通過時，於該通過部位不會中斷而連續地形成另一方的劃線。藉此，無需於一方的劃線中的另一方的劃線所要通過的始端部預先形成初始龜裂，初始龜裂的形成位置可僅為玻璃膜的周端部，因此，可謀求初始龜裂形成作業的容易化。而且，形成有如此交叉的多條劃線的玻璃膜自支撐玻璃剝離後，沿各劃線進行折斷，因此，可預先防止各劃線的相對向的兩割斷面彼此局部地強力接觸的狀況、及起因於由此導致的應力集中而產生缺口或破裂等的狀況，從而順利地進行良好的切斷分離。
進而，構成上述玻璃膜積層體的支撐玻璃，亦能夠以沿 於玻璃膜上預定形成劃線的割斷預定線延伸的方式排列。
如此一來，支撐玻璃僅於沿割斷預定線延伸的部位處與玻璃膜進行面接觸，因此，玻璃膜與支撐玻璃的接觸面的面積變得狹小。藉此，與如使兩玻璃遍及整個面地接觸而積層的情況相比，可於執行積層體製作步驟時，避免如玻璃膜局部地自支撐玻璃隆起而產生皺褶的狀況。結果為：能夠降低因該隆起而於玻璃膜產生應變的概率。又，於完成雷射劃線步驟後使玻璃膜自支撐玻璃剝離的情況下，容易剝離玻璃膜。進而，於使玻璃膜自支撐玻璃剝離後，進行支撐玻璃的清洗及乾燥或檢查異物有無殘留的情況下，可減少該些作業所需的時間或工夫。
而且，可使構成上述玻璃膜積層體的支撐玻璃的厚度比玻璃膜薄。
如此一來，可消除因使會廢棄處理的支撐玻璃的厚度比玻璃膜厚所引起的浪費，並且可謀求玻璃膜積層體的輕量化，且亦可獲得良好的處理性。而且，如此使支撐玻璃的厚度比玻璃膜薄，對玻璃膜進行利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻的情況下，於玻璃膜積層體的厚度方向上可適度地生成冷卻區域與加熱區域，於更適當地形成劃線的方面變得有利。若進行詳細敍述，則於在玻璃膜上形成劃線的情況下，鑒於無需如將玻璃膜整體切斷(full-body cut)的情況的較大的熱應力，認為：使支撐玻璃的厚度比玻璃膜薄時，更可抑制熱應力的產生，而變得有利。此外，於此種情況下，較佳為將支撐玻璃的厚度設為50μm以上。
另一方面，為解決上述技術課題而創作的本發明的玻璃膜積層體的特徵在於：將厚度為200μm以下的玻璃膜、與支撐該 玻璃膜的支撐玻璃的彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，使該兩面進行面接觸而加以積層，並且於上述玻璃膜上形成有藉由利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻使初始龜裂擴展而成的劃線，且上述支撐玻璃的厚度比上述玻璃膜薄。
根據此種構成，可消除因使會廢棄處理的支撐玻璃的厚度比玻璃膜厚所引起的浪費，並且可謀求玻璃膜積層體的輕量化，且亦可獲得良好的處理性。並且，於在不同的工廠等進行製作玻璃膜積層體且形成劃線的步驟、與剝離及折斷步驟的情況下，必需將形成有劃線的大量的玻璃膜積層體捆包等後進行輸送。於此情況下，可謀求捆包作業的容易化、堆積於一個捆包體中的玻璃膜積層體的增量化及輸送效率的提高。而且，根據此種構成的玻璃膜積層體，基於已敍述的理由，於厚度為200μm以下的玻璃膜上形成有適當的劃線。
又，為解決上述技術課題而創作的本發明的玻璃膜積層體的特徵在於：將厚度為200μm以下的玻璃膜、與支撐該玻璃膜的支撐玻璃的彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，使該兩面進行面接觸而加以積層，並且上述支撐玻璃的厚度比上述玻璃膜薄。於此情況下，上述玻璃膜可為應於後續步驟中形成劃線的玻璃膜，亦可為應整體切斷的玻璃膜或應實施膜形成處理等製造相關處理的玻璃膜。
根據此種構成，與上述情況同樣地，可消除因使會廢棄處理的支撐玻璃的厚度比玻璃膜厚所引起的浪費，並且可謀求玻璃膜積層體的輕量化，且亦可獲得良好的處理性。而且，於此情況下，於在不同的工廠等進行製作玻璃膜積層體的步驟與進行劃 線等製造相關處理的步驟的情況下，可有效地發揮關於捆包及輸送的上述效果。
如上所述，根據本發明，由於厚度為200μm以下的玻璃膜適當地密接於支撐玻璃，故而於對該玻璃膜進行利用雷射的加熱及追隨該加熱的冷卻的情況下，於可視為玻璃膜與支撐玻璃一體化的積層體的厚度方向上會產生充分的熱應力，藉此可於玻璃膜上形成適當的劃線。
1、30x‧‧‧玻璃膜
1a‧‧‧玻璃膜的接觸面(接觸側的面)
1c、1x‧‧‧小片玻璃膜
2‧‧‧支撐玻璃
2a‧‧‧支撐玻璃的接觸面(接觸側的面)
3‧‧‧積層體
4‧‧‧劃線刻設裝置
5‧‧‧劃線機構
6‧‧‧第一割斷預定線
7‧‧‧第二割斷預定線
8、32‧‧‧雷射光束
9、9a、33、33a‧‧‧加熱區域
10‧‧‧雷射照射裝置
12‧‧‧冷卻流體
13、13a、35、35a‧‧‧冷卻區域
14‧‧‧流體供給裝置
15‧‧‧始端位置
16、36‧‧‧初始龜裂
17、37‧‧‧劃線
17a‧‧‧第一劃線
17b‧‧‧第二劃線
17aa、17ab‧‧‧割斷面
18‧‧‧終端位置
19‧‧‧中間位置
20‧‧‧通過部位
21‧‧‧始端部
22‧‧‧板狀體
30‧‧‧板玻璃
31‧‧‧割斷預定線
34‧‧‧冷媒
A-A、B-B、D1‧‧‧方向
C-C、D-D‧‧‧剖面線
A1‧‧‧箭頭
S‧‧‧間隔
圖1a是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的積層體製作步驟的實施狀況的概略立體圖。
圖1b是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的積層體製作步驟中所獲得的玻璃膜積層體的概略立體圖。
圖2是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的積層體製作步驟中所獲得的其他玻璃膜積層體的概略立體圖。
圖3是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的雷射劃線步驟的實施狀況的概略立體圖。
圖4a是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的雷射劃線步驟的實施狀況的概略俯視圖。
圖4b是圖4a的C-C剖面圖(及D-D剖面圖)。
圖5是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的雷射劃線步驟的實施狀況的概略俯視圖。
圖6是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的雷射劃線步驟中所獲得的玻璃膜積層體的概略立體圖。
圖7是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的剝離步驟的實施狀況的概略立體圖。
圖8是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的折斷步驟的實施狀況的概略立體圖。
圖9是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法中的積層體製作步驟中所獲得的其他玻璃膜積層體的概略立體圖。
圖10是表示本發明的實施例中的彎曲試驗的實施狀況的概略側視圖。
圖11是表示先前的問題點的概略立體圖。
圖12是表示先前一般的玻璃板的切斷方法中的雷射劃線步驟的實施狀況的概略立體圖。
圖13a是表示先前一般的玻璃板的切斷方法中的雷射劃線步驟的實施狀況的放大縱剖側視圖。
圖13b是表示先前的問題點的玻璃膜的放大縱剖側視圖。
以下，參照隨附圖式，對本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法及玻璃膜積層體進行說明。此外，圖1~圖9是表示本發明的實施形態的玻璃膜的切斷方法(以下簡稱為切斷方法)的實施狀況的立體圖。
圖1是例示本發明的實施形態的切斷方法中的積層體製作步驟的實施狀況。於該積層體製作步驟中，如圖1a所示，僅藉 由使厚度為200μm以下的大致矩形的玻璃膜1、與厚度比玻璃膜1小且面積相同、形狀相同的膜狀的支撐玻璃2進行面接觸，而獲得圖1b所示的玻璃膜積層體3(以下簡稱為積層體3)。於此情況下，玻璃膜1及支撐玻璃2各自的一邊的長度為100mm~1000mm，玻璃膜1的接觸面1a的表面粗糙度Ra為2.0nm以下，並且支撐玻璃2的接觸面2a的表面粗糙度Ra亦為2.0nm以下。而且，該積層體3的厚度較佳為250μm以上，又，支撐玻璃2的厚度較佳為50μm以上。此外，積層體3亦可如圖2所示般，使玻璃膜1的面積小於支撐玻璃2的面積，支撐玻璃2的整個周緣(或一邊周緣或者兩邊周緣)自玻璃膜1露出。於此情況下，玻璃膜1與支撐玻璃2的材質可為相同種類，亦可為相異種類。
此處，對藉由上述玻璃膜1與支撐玻璃2的面接觸而產生的密接力進行說明，認為：於使玻璃膜1的接觸面1a與支撐玻璃2的接觸面2a進行面接觸的情況下，因兩接觸面1a、2a的表面粗糙度Ra被設為2.0nm以下，而一方的接觸面稍帶正電且另一方的接觸面稍帶負電，由此產生兩接觸面1a、2a彼此吸引的現象(所謂的氫鍵)。於此情況下，若兩接觸面1a、2a的溫度超過250℃左右，則於兩接觸面1a、2a間會產生共價鍵，而無法使玻璃膜1與支撐玻璃2剝離，但於如上述般為氫鍵的情況下，可使兩者1、2剝離。
圖3是例示本發明的實施形態的切斷方法中的雷射劃線步驟的實施狀況。如該圖所示，雷射劃線步驟中使用的劃線刻設裝置4包括：圖外的支撐台及劃線機構5，該圖外的支撐台將積層體3以水平姿勢支撐、並使積層體3於第一方向(A-A方向)及 與該第一方向正交的第二方向(B-B方向)上移動，該劃線機構5對載置於該支撐台上的積層體3的玻璃膜1進行雷射劃線。於此情況下，積層體3的玻璃膜1具有：沿著第一方向的多條(圖例中為2條)第一割斷預定線6、及沿著第二方向的多條(圖例中為2條)第二割斷預定線7。而且，劃線機構5包括：雷射照射裝置10及流體供給裝置14；該雷射照射裝置10是於積層體3在第一方向(或第二方向)上移動的過程中，對玻璃膜1的第一割斷預定線6上(或第二割斷預定線7上)照射雷射光束8而生成加熱區域9，該流體供給裝置14是追隨利用雷射光束8的加熱而供給冷卻流體12，從而生成冷卻區域13。
根據此種劃線刻設裝置4的構成，藉由使積層體3沿圖3所示的箭頭A1方向移動，由雷射光束8所產生的加熱區域9及追隨該加熱區域的由冷卻流體12所產生的冷卻區域13，於玻璃膜1的第一割斷預定線6上自始端側移動。於該移動時，藉由因兩區域9、13的溫度差而產生的熱應力，使形成於第一割斷預定線6的始端位置15的初始龜裂16擴展，藉此於玻璃膜1的第一割斷預定線6上形成劃線17。藉由一面使支撐台適當移動、並且使雷射照射裝置10及流體供給裝置14的方向性適當變更一面進行此種動作，而於所有的第一割斷預定線6上及第二割斷預定線7上形成劃線17。於進行此種動作的期間，藉由玻璃膜1與支撐玻璃2的面接觸所產生的密接力，兩者1、2不會剝離或於沿著面的方向上相對移動。
於此情況下，如圖4a所示，玻璃膜1的第一割斷預定線6上(第二割斷預定線7上亦同樣)的始端位置15至終端位置 18的中間位置19的厚度方向的溫度分佈、與第一割斷預定線6上的終端位置18的厚度方向的溫度分佈，雖然存在稍許程度的差異，但任一處均如圖4b所示，自玻璃膜1遍及至支撐玻璃2形成有冷卻區域13a與加熱區域9a。產生此種現象的原因在於，玻璃膜1與支撐玻璃2藉由面接觸而密接，被視為成為一體化的狀態。尤其如圖4a所示，於玻璃膜1的第一割斷預定線6上的終端位置18，於沿著面的方向上存在冷卻區域13，但不存在加熱區域9。於該時間點，於變得不存在該加熱區域9之前的期間，在積層體3的厚度方向上生成的加熱區域9a是：於玻璃膜1的上述終端位置18亦依然殘存於積層體3的厚度方向上，因此，於積層體3的整個厚度方向上，如圖4b所示，生成有冷卻區域13a與加熱區域9a。因此，於兩割斷預定線6、7上的任一位置，均產生所需的熱應力(拉伸應力)，藉此遍及玻璃膜1的表面的第一方向(第二方向亦同樣)的全長而形成適當的劃線17。而且，本實施形態中，支撐玻璃2的厚度小於玻璃膜1的厚度，因此產生的熱應力得到適度抑制，藉此，在停留於形成劃線17的階段、而非將玻璃膜1整體切斷的方面，有利地發揮作用。
進而，如圖5所示，於形成沿著第一割斷預定線6的劃線17(該段落中稱為第一劃線17a)後，形成沿著第二割斷預定線7的劃線17(該段落中稱為第二劃線17b)的過程中，當第二劃線17b通過第一劃線17a時，於該通過部位20不會中斷而連續地形成第二劃線17b。認為其原因在於，於形成有第一劃線17a的狀態下，構成該第一劃線17a的相對向的兩割斷面17aa、17ab雖然分子間分離但被視為實質上相接觸。因此，無需於第一劃線 17a中的第二劃線17b所要通過的始端部21預先形成初始龜裂，可謀求初始龜裂形成作業的容易化。而且，藉由完成上述動作，如圖6所示，獲得形成有全部劃線17(17a、17b)的積層體3。
圖7是例示本發明的實施形態的切斷方法中的剝離步驟的實施狀況。如該圖所示，於該剝離步驟中，藉由解除由面接觸所產生的密接力，而使形成有全部劃線17(17a、17b)的玻璃膜1在保持原樣的狀態下，自支撐玻璃2剝離。由該玻璃膜1與支撐玻璃2的面接觸所產生的密接力的解除是：藉由例如以向兩者1、2的面接觸部導入空氣的方式施加外力，而解除面接觸狀態，藉此可容易地剝離兩者1、2。認為：如上述般可容易地剝離兩者1、2的原因在於，在雷射劃線步驟中，溫度未上升到在兩者1、2間產生共價鍵的程度，而維持為產生氫鍵的狀態。而且，藉由如上述般，使停留於形成有劃線17(17a、17b)的階段的玻璃膜1於保持原樣的狀態下，自支撐玻璃2剝離，可享有如下優點。即，例如圖11所示，於將玻璃膜1沿第一割斷預定線及第二割斷預定線整體切斷的情況下，當使切斷後的各個小片玻璃膜1x自支撐玻璃2剝離時，會引起鄰接的小片玻璃膜1x的端緣彼此局部地強力接觸而受損等狀況，亦會導致不良品的產生。然而，在使停留於形成有劃線17(17a、17b)的階段的玻璃膜1自支撐玻璃2剝離的情況下，不會產生此種不良情況。
圖8是例示本發明的實施形態的切斷方法中的折斷步驟的實施狀況。如該圖所示，該折斷步驟中，藉由將自支撐玻璃2剝離的玻璃膜1沿劃線17(17a、17b)折斷，而分離成多個(圖例中為9個)小片玻璃膜1c。此處，作為玻璃膜1的折斷方法， 可使用眾所周知的自動折斷裝置，或者亦可藉由手動進行，於該玻璃膜1的折斷時，亦不會存在鄰接的小片玻璃膜1c的端緣彼此局部地強力接觸的情況，因此，可確實地防止小片玻璃膜1c的損傷或不良品的產生。
如上所述，於使玻璃膜1與支撐玻璃2進行面接觸而形成積層體3，於該積層體3的玻璃膜1上形成劃線17(17a、17b)後，使玻璃膜1自支撐玻璃2剝離，並分離成多個小片玻璃膜1c的過程中，積層體3以如下所述的兩種方式進行捆包輸送。即，第1方式是：於不同的工廠等，進行積層體製作步驟、與之後的步驟(雷射劃線步驟、剝離步驟及折斷步驟)的情況。於此情況下，如圖1b或圖2所示，製作多個使玻璃膜1與支撐玻璃2藉由面接觸而密接形成的積層體3、即尚未形成劃線的玻璃膜1與支撐玻璃2的積層體3，使用捆包材料等使上述多個積層體3成為1個捆包體後，輸送至其他工廠等。於該輸送時，不存在各積層體3的玻璃膜1與支撐玻璃2剝離的情況。繼而，於輸送後，於其他工廠等執行上述雷射劃線步驟、剝離步驟及折斷步驟。又，第2方式是：於不同的工廠等，進行積層體製作步驟及雷射劃線步驟、與剝離步驟及折斷步驟的情況。於此情況下，如圖6所示，製作多個於玻璃膜1上形成有劃線17(17a、17b)的積層體3，使用捆包材料等使上述多個積層體3成為1個捆包體後，輸送至其他工廠等。於此輸送時，亦不存在各積層體3的玻璃膜1與支撐玻璃2剝離的情況。繼而，於輸送後，於其他工廠等，執行上述剝離步驟及折斷步驟。
藉由進行如上內容，由於積層體製作步驟中，各自的接 觸面1a、1b的表面粗糙度Ra被設為2.0nm以下的玻璃膜1與支撐玻璃2是進行面接觸(詳細而言為直接面接觸)而積層，故而玻璃膜1與支撐玻璃2即便不使用接著劑或黏著劑，亦維持為適當密接的狀態。因此，於對玻璃膜1進行利用雷射光束8的加熱及追隨該加熱的利用冷卻流體12的冷卻的情況下，在可視作玻璃膜1與支撐玻璃2一體化的積層體3的厚度方向上，生成冷卻區域13a與加熱區域9a。換言之，於玻璃膜1的厚度的不足量由支撐玻璃2的厚度彌補的狀態下，在厚度方向上生成冷卻區域13a與加熱區域9a。藉此，即便為厚度為200μm以下的玻璃膜1，亦於包含該玻璃膜1的積層體3的厚度方向上產生所需的熱應力(拉伸應力)，因此藉由該熱應力，而於玻璃膜1上形成適當的劃線17(17a、17b)。
並且，於積層體製作步驟及雷射劃線步驟後的剝離步驟中，使處於形成有劃線17(17a、17b)的狀態的玻璃膜1、即尚未分離成多個的玻璃膜1自支撐玻璃2剝離，因此於該剝離時，使玻璃膜1受損等導致損傷的因素消失，可有效地避免不良品的產生。又，於玻璃膜1與支撐玻璃2之間未介層有接著劑或黏著劑，因此亦不會產生剝離後的玻璃膜1受到污染的狀況，可獲得於潔淨的狀態下，分離成多個的高品質的小片玻璃膜1c。
而且，圖1b及圖2所示的積層體3中，支撐玻璃2的厚度小於玻璃膜1的厚度，故而於玻璃膜1產生的熱應力得以適度降低，而在停留於形成劃線17(17a、17b)的階段的方面變得有利，並且可消除因使會廢棄處理的支撐玻璃2較厚所導致的浪費，且可有助於積層體3的輕量化及小型化，進而亦有助於處理 (handling)性的提高。又，這些積層體3不僅可謀求因處理性提高等而使輸送時的捆包作業容易化，亦可謀求因輕量化及小型化而使裝載效率及輸送效率提高。
圖9是表示本發明的其他實施形態的玻璃膜的切斷方法中的積層體製作步驟的實施狀況的立體圖。該其他實施形態的積層體製作步驟與上述實施形態的不同點在於：積層體3的支撐玻璃2是以沿第一割斷預定線6、及第二割斷預定線7延伸的方式排列。
若進行詳細敍述，則支撐玻璃2是由在沿著第一割斷預定線6的方向上延伸的兩根長條的支撐玻璃2、及於沿著第二割斷預定線7的方向上延伸的六根短條的支撐玻璃2構成。而且，短條的支撐玻璃2的兩端部或單側端部抵接於長條的支撐玻璃2，並且，該短條的支撐玻璃2是排列於：夾持長條的支撐玻璃2、而與該長條的支撐玻璃2正交的方向上。
於以此種方式積層玻璃膜1與支撐玻璃2的情況下，亦與上述實施形態同樣地，可於玻璃膜1上順利地形成劃線17。又，如此一來，藉由使玻璃膜1與支撐玻璃2的接觸面的面積變得狹小，與使兩者1、2遍及整個面地進行面接觸而積層的情況相比，於執行積層體製作步驟時，可避免如玻璃膜1局部地自支撐玻璃2隆起而產生皺褶的狀況。因此，可降低因該隆起而於玻璃膜1產生應變的概率。
又，於結束雷射劃線步驟後，使玻璃膜1自支撐玻璃2剝離的情況下，容易剝離玻璃膜1。進而，於使玻璃膜1自支撐玻璃2剝離後，進行支撐玻璃2的清洗及乾燥或檢查異物有無殘留 的情況下，可減少這些作業所需的時間或工夫。
此外，以上的實施形態中是使支撐玻璃2的厚度小於欲形成劃線17(17a、17b)的玻璃膜1的厚度，但只要使加熱與冷卻的溫度分佈適當，則亦可使支撐玻璃2的厚度大於該玻璃膜1的厚度。又，以上的實施形態中，於劃線17(17a、17b)的形成時，是使積層體3移動而固定設置雷射照射裝置10及流體供給裝置14，但亦可固定設置積層體3而使雷射照射裝置10及流體供給裝置14移動。進而，圖1b、圖2及圖9所示的積層體3並不限定於如上所述般，應於玻璃膜1上形成劃線17者，亦可為應將玻璃膜1整體切斷者，或者亦可為應對玻璃膜1進行膜形成處理等製造相關處理者。
[實施例]
如下述表1所示，本發明的實施例1~5均為使欲形成劃線的玻璃膜與支撐玻璃藉由面接觸而密接，從而製作積層體，並且將兩者的接觸面的表面粗糙度Ra均設為2.0nm以下。相對於此，比較例1、2是與上述同樣地，利用玻璃膜與支撐玻璃製作積層體，但兩者的接觸面的表面粗糙度Ra的任一者超過2.0nm。又，比較例3、4不具有支撐玻璃。
以上實施例1~5及比較例1~4均使用日本電氣硝子股份有限公司(Nippon Electric Glass Co.)製造的無鹼玻璃(OA-10G)，將玻璃膜及支撐玻璃的尺寸設為300mm×300mm，並且將厚度分別設為如下述表1所示。又，關於玻璃膜及支撐玻璃的接觸面，於未研磨的狀態下，使用藉由溢流下拉法而成形的玻璃、或者針對研磨及化學蝕刻的程度而調整濃度、液體溫度、 處理時間。
關於玻璃膜及支撐玻璃的接觸面的表面粗糙度Ra，使用精工電子有限公司製造的掃描式探針顯微鏡(NanoNabiII/S-image)，於掃描區域為2000nm、掃描頻率為0.95Hz、掃描資料數為X：256、Y：256的條件下進行測定，將上述玻璃膜及支撐玻璃各自的中央部1點與角隅部1點的合計2點的平均值，作為上述玻璃膜及支撐玻璃的表面粗糙度Ra。
於玻璃膜的割斷預定線上的始端位置，使用直徑2.5mm、刀片厚度0.65mm、刀尖角度100°的燒結鑽石製的劃線輪(scribing wheel)(三星鑽石公司(MDI ASTEC VN Co.,Ltd)製造)，以0.05MPa的按壓力形成初始龜裂。用於劃線形成的雷射光束是：利用光學透鏡系統使相干(COHERENT)公司製造的二氧化碳氣體雷射，於沿著割斷預定線的方向上成為長橢圓形的光束。繼而，於劃線形成時，以雷射照射來加熱玻璃膜，並且以0.4MPa的壓力噴附4cc/min的水量進行冷卻，以藉此產生的熱應力使初始龜裂擴展。此情況的雷射輸出為160w，又，劃線的形成速度設為500mm/s。
實施例1~5及比較例1~4的玻璃膜，均於沿著一邊的第一方向上以等間隔形成3條劃線，並且於與第一方向正交的第二方向上亦以等間隔形成3條劃線。而且，將此時的「雷射劃線十字切割的成功與否」、也就是使上述的沿著第一方向的3條劃線與沿著第二方向的3條劃線交叉地形成的結果的良否，記載於下述表1。於此情況下，下述表1中，符號◎意指：劃線的形成極其良好地進行，符號○意指：劃線的形成雖然稍差但良好地進行， 符號×意指：無法形成劃線。
於上述劃線形成後，將黏著帶貼附於玻璃膜的角隅部，自支撐玻璃剝離，藉此使玻璃膜剝離。其後，藉由將玻璃膜沿劃線折斷，而獲得9個小片玻璃膜。繼而，如圖10所示，藉由將這些小片玻璃膜1c依次以2片板狀體22夾持、且以呈U字狀地產生彎曲的方式壓彎、即所謂的兩點彎曲，而評價強度。該評價是藉由基於因壓彎而破損時的2片板狀體22的間隔S，算出彎曲破壞強度而進行。將該結果記載於下述表1。
根據上述表1，可確認實施例1~4均為玻璃膜與支撐玻璃的兩接觸面的表面粗糙度Ra為2.0nm以下，積層體的厚度為250μm以上，故而即便玻璃膜的厚度為200μm以下，劃線於玻璃膜上的形成亦極其良好，且折斷後的小片玻璃膜的彎曲破壞應力亦充分高。其中，可瞭解到實施例3由於支撐玻璃的厚度小於玻璃膜的厚度，故而劃線的形成特別良好，且折斷後的小片玻璃膜的彎曲破壞應力亦特別高。又，實施例5雖然玻璃膜與支撐玻璃的兩接觸面的表面粗糙度Ra為2.0nm以下，玻璃膜的厚度為200μm以下，但積層體的厚度為230μm，故而劃線於玻璃膜上的形成稍差，折斷後的小片玻璃膜的彎曲破壞應力亦稍低，但可確認結果上不存在任何障礙。
相對於此，比較例1、2由於玻璃膜的接觸面與支撐玻璃的接觸面中的任一面的表面粗糙度Ra超過2.0nm，故而由兩者的面接觸所產生的密接性並不適當，由此導致未產生所需的熱應力，而無法於玻璃膜上形成劃線。又，比較例3由於僅具有厚度為200μm的玻璃膜而不具有支撐玻璃，故而雖將雷射輸出於50w~200w的範圍內進行調整、且將劃線的形成速度於50mm~600mm的範圍內進行調整，但不存在可形成劃線的條件。進而，比較例4僅對於厚度為200μm的玻璃膜，使用劃線輪刻設劃線，之後藉由折斷而獲得小片玻璃膜，但獲得如下結論：該小片玻璃膜與實施例1~5的小片玻璃膜相比，彎曲破壞應力顯著降低，有容易破損之虞。
根據以上的結果，可確認本發明的實施例1~5與比較例1~4相比，可良好地使多條劃線交叉地形成，並且獲得如破損 的可能性變低的高強度的割斷端面。
1‧‧‧玻璃膜
2‧‧‧支撐玻璃
3‧‧‧積層體
4‧‧‧劃線刻設裝置
5‧‧‧劃線機構
6‧‧‧第一割斷預定線
7‧‧‧第二割斷預定線
8‧‧‧雷射光束
9‧‧‧加熱區域
10‧‧‧雷射照射裝置
12‧‧‧冷卻流體
13‧‧‧冷卻區域
14‧‧‧流體供給裝置
15‧‧‧始端位置
16‧‧‧初始龜裂
17‧‧‧劃線
A-A、B-B‧‧‧方向
A1‧‧‧箭頭

Claims (7)

  1. 一種玻璃膜的切斷方法，具有：於厚度為200μm以下的玻璃膜上，藉由利用雷射的加熱及追隨上述加熱的冷卻使初始龜裂擴展，而形成劃線的雷射劃線步驟，上述玻璃膜的切斷方法的特徵在於包括：積層體製作步驟，將上述玻璃膜、及支撐上述玻璃膜的支撐玻璃的彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，使該兩面進行面接觸，藉此製作玻璃膜積層體，且於執行上述積層體製作步驟之後，執行上述雷射劃線步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的玻璃膜的切斷方法，其中，於執行上述雷射劃線步驟之後，執行剝離步驟及折斷步驟，該剝離步驟是使形成有上述劃線的玻璃膜自上述支撐玻璃剝離，該折斷步驟是將剝離後的支撐玻璃沿劃線折斷。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的玻璃膜的切斷方法，其中，於上述雷射劃線步驟中，使多條劃線交叉地形成。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的玻璃膜的切斷方法，其中，構成上述玻璃膜積層體的支撐玻璃是：以沿於玻璃膜上預定形成劃線的割斷預定線延伸的方式排列。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的玻璃膜的切斷方法，其中，構成上述玻璃膜積層體的支撐玻璃的厚度比玻璃膜薄。
  6. 一種玻璃膜積層體，其特徵在於：將厚度為200μm以下的玻璃膜、與支撐上述玻璃膜的支撐玻 璃的彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，且使該兩面進行面接觸而加以積層，並且於上述玻璃膜上，形成有：藉由利用雷射的加熱及追隨上述加熱的冷卻，使初始龜裂擴展而成的劃線，且上述支撐玻璃的厚度比上述玻璃膜薄。
  7. 一種玻璃膜積層體，其特徵在於：將厚度為200μm以下的玻璃膜、與支撐上述玻璃膜的支撐玻璃的彼此相互接觸側的面的表面粗糙度Ra設為2.0nm以下，且使該兩面進行面接觸而加以積層，並且上述支撐玻璃的厚度比上述玻璃膜薄。
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