TW201406689A - 積層板之製造方法 - Google Patents

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TW201406689A TW102124982A TW102124982A TW201406689A TW 201406689 A TW201406689 A TW 201406689A TW 102124982 A TW102124982 A TW 102124982A TW 102124982 A TW102124982 A TW 102124982A TW 201406689 A TW201406689 A TW 201406689A
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Isao Saito
Yasumasa Kato
Takahiro Nagata
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本發明之積層板之製造方法包含:塗佈步驟,其係於玻璃板上形成膜;強化步驟,其係將玻璃板之正面及背面強化而製作強化玻璃板;及切斷步驟,其係對附有膜18之強化玻璃板10局部地照射雷射光,使附有膜18之強化玻璃板10上之雷射光20之照射位置移動,使於板厚方向貫通附有膜18之強化玻璃板10之裂紋30伸展。塗佈步驟及強化步驟之至少一者係伴隨熱處理之步驟。切斷步驟係藉由雷射光20而以徐冷點以下之溫度將強化玻璃板10之中間層17局部地加熱,使中間層17局部地產生較內部殘留拉伸應力CT更小之拉伸應力或壓縮應力,而控制由內部殘留拉伸應力引起之裂紋30之伸展速度。

Description

積層板之製造方法
本發明係關於一種積層板之製造方法。
作為使玻璃強化之強化法,存在例如風冷強化法等之物理強化法、離子交換法等之化學強化法(例如,參照專利文獻1、2)。強化玻璃板係使玻璃板之正面或背面產生殘留壓縮應力,而使玻璃板之正面或背面強化者。
先前,強化玻璃板之切斷較為困難,強化玻璃板之製造係藉由將玻璃板以製品尺寸切斷後使其強化而進行。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2000-290030號公報
專利文獻2:日本專利特公平6-60039號公報
且說,近年來,開發出一種附有低反射膜等之膜之強化玻璃板。
但是,在用於膜形成之熱處理時,或在用於使玻璃板強化之熱處理時,存在會因膜與玻璃板之熱膨脹差而產生翹曲之情況。翹曲於附有膜之玻璃板之端部產生,從而難以獲得所要求之形狀。
本發明係鑒於上述課題而完成者,其目的在於提供一種可獲得 所要求之形狀之積層板之製造方法。
為解決上述課題,一態樣之積層板之製造方法中,該積層板係包含強化玻璃板、及由該強化玻璃板支撐之膜者,該積層板之製造方法包含:塗佈步驟,其係於玻璃板上形成膜;強化步驟,其係將玻璃板之正面及背面強化而製作強化玻璃板,該強化玻璃板包含:具有殘留壓縮應力之作為強化層之正面層及背面層、以及形成於該正面層與背面層之間且具有內部殘留拉伸應力之中間層;及切斷步驟,其係對附有膜之強化玻璃板局部地照射雷射光,使附有膜之強化玻璃板上之雷射光之照射位置移動,使於板厚方向貫通上述附有膜之強化玻璃板之裂紋伸展,而自上述附有膜之強化玻璃板上切出積層板;該切斷步驟係藉由上述雷射光而以徐冷點以下之溫度將上述中間層局部地加熱,使上述中間層中局部地產生較上述內部殘留拉伸應力更小之拉伸應力或壓縮應力,而控制由上述內部殘留拉伸應力引起之裂紋之伸展速度。
根據本發明,提供一種可獲得所要求之形狀之積層板之製造方法。
10‧‧‧強化玻璃板
12‧‧‧正面
13‧‧‧正面層
14‧‧‧背面
15‧‧‧背面層
17‧‧‧中間層
18‧‧‧膜
19‧‧‧樹脂
20‧‧‧雷射光
21‧‧‧光軸
30‧‧‧裂紋
40‧‧‧氣體
50‧‧‧噴嘴
51‧‧‧中心軸
101‧‧‧積層板
CS‧‧‧最大殘留壓縮應力
CT‧‧‧內部殘留拉伸應力
DOL‧‧‧厚度
圖1係表示供第1實施形態之切斷步驟用之附有膜之強化玻璃板之一例的剖面圖。
圖2係表示風冷強化玻璃板之殘留應力分佈之一例之模式圖。
圖3係表示化學強化玻璃板之殘留應力分佈之一例之模式圖。
圖4係第1實施形態之切斷步驟之說明圖。
圖5係表示附有膜之強化玻璃板之雷射光之照射位置、與裂紋之前端位置之關係之一例的圖。
圖6係表示沿圖5之A-A線之剖面上之應力分佈之一例的模式圖。
圖7係表示沿圖5之B-B線之剖面上之應力分佈之一例的模式圖。
圖8係表示自附有膜之強化玻璃板切出之積層板之切出位置之一例的圖。
圖9(a)、(b)係表示第1實施形態之保護步驟之圖。
圖10係第2實施形態之切斷步驟之說明圖。
以下,參照附圖對用以實施本發明之形態進行說明。於各附圖中,對於相同或對應之構成,標註相同或對應之符號而省略說明。
[第1實施形態]
積層板包含:強化玻璃板、及由強化玻璃板支撐之膜。膜係配設於強化玻璃板之一面上,但亦可配設於兩面上,配設於兩面上之2個膜亦可具有互相不同之功能。
積層板之製造方法包含:塗佈步驟、強化步驟、及切斷步驟。塗佈步驟、與強化步驟之順序並無特別限定,可使任一者之步驟為先,亦可使兩者之步驟同時執行。於同時執行兩者之步驟之情形時,將於塗佈步驟中已加熱之玻璃板冷卻至室溫為止時,使玻璃板急冷,以此使玻璃板強化。切斷步驟係於塗佈步驟及強化步驟之後執行。以下,對各步驟進行說明。
塗佈步驟係於玻璃板上形成膜。玻璃板之玻璃之種類並無特別限定,可列舉例如鈉鈣玻璃、無鹼玻璃等。玻璃板之厚度係根據玻璃板之用途而適當設定,例如為0.1~25mm。於以物理強化獲得之強化玻璃板之情形時,若厚度為1.5mm以上,則於強化步驟中在玻璃板之 正面或背面與內部之間易形成溫度差,故而較佳。
形成於玻璃板上之膜例如係具有微細之凹凸構造之低反射膜(Anti Reflection Layer,抗反射層)。低反射膜例如包含氧化矽微粒子,將氧化矽微粒子以覆蓋玻璃板之正面之方式而排列。亦可將包含複數之氧化矽微粒子之層積層複數層。氧化矽微粒子彼此係以黏合劑結合,黏合劑將氧化矽微粒子固定於玻璃板上。黏合劑包含金屬氧化物,例如包含選自由矽氧化物、鋁氧化物、鈦氧化物、鋯氧化物、及鉭氧化物所組成之群中之至少1種金屬氧化物。
膜之形成方法可為濕式法、乾式法(包含真空蒸鍍法、濺鍍法、CVD法等)之任一者,根據膜之種類而適當選擇。作為低反射膜之形成方法,有將塗佈液塗佈於玻璃板上而進行熱處理之方法。熱處理之最高溫度例如為200℃~1800℃。熱處理之最高溫度較佳為400℃以上,更佳為600℃以上。
用於低反射膜之塗佈液例如係將氧化矽微粒子、可水解之金屬化合物、用於水解之觸媒、水及溶劑加以混合,使金屬化合物水解而調製。金屬化合物係藉由熱處理而成為黏合劑者,包含含有Si、Al、Ti、Zr、及Ta等之至少1種金屬元素之金屬烷氧化物。若將該塗佈液塗佈於玻璃板上且加熱,則進行金屬化合物之水解物之脫水縮合反應,又,進行揮發性成分之氣化,形成低反射膜。
再者,用於低反射膜之塗佈液亦可係不包含氧化矽微粒子者,例如亦可將選自由烷氧基矽烷類、烷氧基矽烷類之水解物、及烷氧基矽烷類之部分縮合物所組成之群中之至少1者、水、及溶劑加以混合而調製。
作為塗佈液之塗佈方法,並無特別限定,例如可使用旋塗法、輥塗法、噴塗法、浸塗法、流塗法、及網版印刷法等。
再者,本實施形態之膜係低反射膜,但膜之種類可為多種多 樣,例如可為將金屬膜(紅外線反射膜)、與介電體膜積層而成之低輻射膜(Low Emissivity Layer,低輻射率層)。作為金屬膜,可使用例如以Ag、Al、Cu、Au、Pt、Cr、Ti等為主成分之膜。作為介電體膜,可使用ZnO、SnO2、TiO2等之氧化物膜;SiNx等之氮化物膜;及氧氮化矽鋁(SiAlON)等之金屬氧氮化物膜。低輻射膜例如以濺鍍法而形成。
強化步驟係使玻璃板之正面或背面產生殘留拉伸應力,將玻璃板之正面或背面強化,而製作強化玻璃板。強化方法可為風冷強化法等之物理強化法、離子交換法等之化學強化法之任一者。
風冷強化法係將軟化點附近之溫度之玻璃板自兩側急冷,使玻璃板之正面或背面與玻璃板之內部之間形成溫度差,使玻璃板之正面或背面產生殘留壓縮應力,而將玻璃板之正面或背面強化。
風冷強化法中之急冷可與塗佈步驟同時進行,亦可於將塗佈有塗佈液之玻璃板加熱之後、冷卻至室溫時進行。例如,將塗佈有塗佈液之玻璃板一面以複數個搬送輥水平地搬送一面加熱及急冷,可連續地進行膜形成、及玻璃強化。與在塗佈步驟後進行強化步驟之情形相比,由於無須用於強化之再加熱,故而可降低時間及成本。亦可將塗佈液塗佈於玻璃板之上表面,且由搬送輥自下方支撐玻璃板。
然而,軟化點附近之溫度之玻璃柔軟,玻璃可以吸收玻璃與膜之熱膨脹差之方式而黏性流動。其後,若使玻璃板急冷,則會因玻璃板與形成於玻璃板上之膜之熱膨脹差而產生翹曲。翹曲會於附有膜之玻璃板之端部產生。附有膜之玻璃板之中央部因重力而壓抵於搬送輥,成為平坦。
離子交換法係將玻璃板之正面或背面進行離子交換,將玻璃中所含之離子半徑較小之離子(例如:Li離子、Na離子)置換為離子半徑較大之離子(例如:K離子)。藉此,使玻璃板之正面或背面產生殘留 壓縮應力,而將玻璃板之正面或背面強化。離子交換法中,將玻璃板浸漬於高溫之處理液中而進行離子交換。
於離子交換法之情形時,使玻璃板之兩面(正面及背面)進行離子交換之後,執行於玻璃板上形成膜之塗佈步驟。該情形之塗佈步驟中,較佳為以不超過使強化變弱之溫度之溫度進行熱處理。再者,於風冷強化法之情形時,塗佈步驟與強化步驟之順序並無特別限定。但是,於強化步驟後實施塗佈步驟之情形時,若以超過使強化玻璃板上產生黏性流動之徐冷點而加熱,則殘留應力會緩和而有可能使強化變弱,故而較佳為於塗佈步驟後實施強化步驟。
於強化步驟之後執行塗佈步驟之情形時,亦會於對為了形成膜而加熱之玻璃板進行冷卻之過程中,因玻璃板與膜之熱膨脹差而產生翹曲。翹曲係於附有膜之玻璃板之端部產生。附有膜之玻璃板之中央部因重力而壓抵於平台等之支撐體,成為平坦。
圖1係表示供第1實施形態之切斷步驟用之附有膜之強化玻璃板之剖面之一例的圖。圖1中,箭頭之方向表示強化玻璃板上之殘留應力之作用方向,箭頭之大小表示強化玻璃板上之應力之大小。
強化玻璃板10包含:具有殘留壓縮應力之作為強化層之正面層13及背面層15;以及形成於正面層13與背面層15之間、具有殘留拉伸應力之中間層17。於強化玻璃板10之背面14上,支撐有膜18。
可使強化玻璃板10之端面由自正面層13之端部及背面層15之端部延伸之強化層而覆蓋。又,亦可使強化玻璃板10之端面不由強化層覆蓋,而於強化玻璃板10之端面上露出中間層17之端面。
圖2係表示風冷強化玻璃板之殘留應力分佈之一例之模式圖。圖3係化學強化玻璃板之殘留應力分佈之一例之模式圖。
如圖2及圖3所示,自強化玻璃板10之板厚方向兩端越向內部,則殘留壓縮應力越小,於強化玻璃板10之內部產生殘留拉伸應力。
於圖2及圖3中,CS表示強化層13、15之最大殘留壓縮應力(正面壓縮應力)(>0),CT表示中間層17之內部殘留拉伸應力(>0),DOL表示強化層13、15之厚度。CS或CT、DOL可根據強化處理條件(於風冷強化法之情形時,為玻璃板之加熱溫度或冷卻速度等;於離子交換法之情形時,為處理液之濃度或溫度、玻璃板於處理液中之浸漬時間等)而調節。
強化層13、15之正面壓縮應力(CS)及強化層13、15之厚度(DOL)例如藉由表面應力計FSM-6000(折原製作所製造)而測定。
於化學強化玻璃板之情形時,中間層17之內部殘留拉伸應力(CT)可由以下之數式(1)而算出。
CT=(CS×DOL)/(t-2×DOL)...(1)
CS或CT、DOL係於附有膜18之狀態下測定。通常,測定未形成膜18之面,但於測定形成有膜18之面之情形時,藉由顯微雙折射成像系統Abrio(HIND Instruments製造)而測定。
再者,於正面層13及背面層15具有不同之厚度、不同之最大壓縮應力之情形時,內部殘留拉伸應力(CT)可由以下之數式(2)而算出。
CT=(C1×D1/2+C2×D2/2)/(t-D1-D2)...(2)
上述式(2)中,C1表示正面層13之最大殘留壓縮應力,D1表示正面層13之厚度,C2表示背面層15之最大殘留壓縮應力,D2表示背面層15之厚度。
於物理強化玻璃板之情形時,中間層17之內部殘留拉伸應力(CT)可由以下之數式(3)而算出。
CT=CS/a...(3)
數式(3)中,a係由玻璃板之冷卻開始時之溫度、玻璃之冷卻速度、及玻璃板之厚度等而決定之常數,通常為2.0~2.5之範圍內。
圖4係第1實施形態之切斷步驟之說明圖。圖5係表示附有膜之強化玻璃板上之雷射光之照射位置、與裂紋之前端位置之關係之一例的圖。
切斷步驟中,自附有膜18之強化玻璃板10上切出積層板101(參照圖8)。切出之積層板101包含強化玻璃板10之一部分與膜18之一部分。
切斷步驟中,對附有膜18之強化玻璃板10局部地照射雷射光20,使附有膜18之強化玻璃板10上之雷射光20之照射位置移動,使強化玻璃板10上貫通於板厚方向之裂紋30伸展。裂紋30沿強化玻璃板10上之雷射光20之照射位置之軌跡而伸展。為了使強化玻璃板10上之雷射光20之照射位置移動,可使強化玻璃板10移動,亦可使雷射光20之光源移動,還可使兩者移動。亦可替代強化玻璃板10之移動,而進行強化玻璃板10之旋轉。又,為了使強化玻璃板10上之雷射光20之照射位置移動,亦可使將來自光源之雷射光朝向強化玻璃板10而反射之檢流計鏡旋轉。
裂紋30於強化玻璃板10及膜18上貫通於板厚方向,本實施形態之切斷係所謂全切(full cut)切斷。
於強化玻璃板10之切斷位置上,於雷射照射前,可不形成劃線(槽線)。亦可形成劃線,但劃線之形成要花功夫。又,於形成劃線時,有時強化玻璃板10會缺損。
於強化玻璃板10之切斷開始位置上,可形成初始裂紋。初始裂紋例如以切割或銼刀、雷射而形成。於強化玻璃板10之端面係以磨石等研磨而成者之情形時,可將藉由研磨而形成之微裂紋用作初始裂紋。
強化玻璃板10之切斷開始位置或切斷結束位置可為強化玻璃板10之外周、強化玻璃板10之內部之任一者。又,強化玻璃板10之切斷 線之形狀可為多種多樣。
雷射光20自光源出射之後,於聚光透鏡等之光學系統中聚光,入射至強化玻璃板10之正面12,且自強化玻璃板10之背面14出射。可於強化玻璃板10上之雷射光20出射之面(背面14)上支撐有膜18。可抑制膜18對雷射光20之吸收。
若將強化玻璃板10之正面12上之雷射光20之強度設為I0,將強化玻璃板10中僅移動距離L(cm)時之雷射光20之強度設為I,則I=I0×exp(-α×L)之式成立。該式係被稱為朗伯‧比爾定律者。α表示強化玻璃板10相對於雷射光20之吸收係數(cm-1),其係由雷射光20之波長或強化玻璃板10之化學組成等決定。α藉由紫外可見近紅外分光光度計等而測定。
於雷射光20通過強化玻璃板10之期間,強化玻璃板10將雷射光20之照射能量之一部分作為熱而吸收,於強化玻璃板10中產生熱應力。利用該熱應力而控制強化玻璃板10之切斷。此時,膜18亦同時被切斷。膜18將雷射光20之照射能量之一部分作為熱而吸收,且可由該熱應力而切斷,亦可由強化玻璃板10中產生之熱應力而切斷。
且說,本實施形態之強化玻璃板之切斷、與非強化玻璃之切斷中,切斷之機制根本性不同,裂紋之伸展之方法完全不同。
於非強化玻璃板之切斷中,以雷射光局部地加熱玻璃板,並且使玻璃板上之雷射光之照射位置移動,沿移動方向形成溫度梯度。於雷射光之照射位置之後方附近產生拉伸應力,由該拉伸應力而使裂紋伸展。裂紋之前端位置伴隨雷射光之照射位置之移動,而隨動於雷射光之照射位置。如此,裂紋之伸展僅以雷射光之照射能量而進行。因此,於切斷之中途若中斷雷射照射,則裂紋之伸展停止。
相對於此,本實施形態之強化玻璃之切斷中,為了利用原本存在於玻璃板內部之殘留拉伸應力,亦可不如非強化玻璃之切斷之情形 般由雷射光而產生拉伸應力。又,若某些力作用於強化玻璃板而使其產生裂紋,則裂紋會因殘留拉伸應力而自行伸展。又,由於玻璃板內部之殘留拉伸應力存在於玻璃板整體中,故而裂紋可能朝任意之方向伸展。進而,若裂紋之伸展速度達到某速度,則裂紋分支。
根據本發明者之見解,若中間層17之內部殘留拉伸應力(CT)成為30MPa以上,則僅在中間層17之殘留拉伸應力下,便會使形成於強化玻璃板10上之裂紋自然地伸展(自行推進)。
對此,本實施形態中,一方面藉由內部殘留拉伸應力CT使裂紋30伸展而切斷強化玻璃板10,一方面藉由雷射光20而以徐冷點以下之溫度將中間層17局部地加熱,使中間層17局部地產生較內部殘留拉伸應力CT更小之拉伸應力或壓縮應力,抑制由內部殘留拉伸應力CT引起之裂紋30之伸展。即,藉由控制雷射光20之照射位置之移動速度,可控制裂紋30之伸展速度。藉由控制裂紋30之伸展速度,而可規定裂紋30之伸展之方向,又,可防止裂紋30之分支。亦即,藉由控制裂紋30之伸展速度,而可以較高精度控制裂紋30之伸展之軌跡。再者,以徐冷點以下之溫度加熱中間層17之原因在於,若超過徐冷點進行加熱,則會因玻璃板之黏性流動使得熱應力緩和。
圖6係表示沿圖5之A-A線之剖面上之應力分佈之一例的模式圖。圖7係表示沿圖5之B-B線之剖面上之應力分佈之一例的模式圖。圖7之剖面係較圖6之剖面更為後方之剖面。此處,所謂「後方」,係指強化玻璃板上之雷射光之照射位置之移動方向後方(即,強化玻璃板上之裂紋之伸展方向後方)。圖6及圖7中,箭頭之方向表示強化玻璃板上之應力之作用方向,箭頭之長度表示強化玻璃板上之應力之大小。
如圖6所示,中間層17之雷射照射部分被加熱,較中間層17之其他部分而成為高溫。因此,於中間層17之雷射照射部分上,產生較內部殘留拉伸應力CT更小之拉伸應力、或壓縮應力,抑制由內部殘留 拉伸應力CT而引起之裂紋30之伸展。如圖6所示若產生壓縮應力,則可確實地防止裂紋30之伸展。另一方面,若產生較內部殘留拉伸應力CT更小之拉伸應力,則裂紋30之前端位置、與雷射光20之照射位置變近,從而可精度良好地控制裂紋30之前端位置。
相對於此,如圖7所示,中間層17之雷射照射部分之後方附近較中間層17之雷射照射部分而成為低溫。因此,於中間層17之雷射照射部分之後方附近,產生較內部殘留拉伸應力CT更大之拉伸應力。裂紋30係形成於拉伸應力超過特定值之部分,且集中於拉伸應力較大之部分。因此,裂紋30之前端位置不會自雷射光20之照射位置之軌跡偏移。
裂紋30之前端位置伴隨雷射光20之照射位置之移動,而隨動於雷射光20之照射位置,不會超過雷射光20之照射位置。裂紋30之前端位置只要不超過雷射光20之照射位置,則亦可與雷射光20之照射位置有一部分重疊。
如此,根據本實施形態,藉由雷射光20而對中間層17局部地加熱,使中間層17中局部地產生較內部殘留拉伸應力CT更小之拉伸應力、或壓縮應力,抑制由內部殘留拉伸應力CT而引起之裂紋30之伸展。因此,可精度良好地控制裂紋30之前端位置,可使切斷精度提高。
再者,如圖6所示,強化層13、15之雷射照射部分被加熱,較強化層13、15之其他部分而成為高溫。因此,於強化層13、15之雷射照射部分上,產生較圖1~圖3所示之殘留壓縮應力更大之壓縮應力,抑制裂紋30之伸展。
本實施形態中,不僅對強化層13、15,而且對中間層17以雷射光20進行加熱,故而使用內部穿透率較高之雷射光20。若將自入射至強化玻璃板10起至出射為止之雷射光20之移動距離設為M,則較佳為 α×M(α表示強化玻璃板10相對於雷射光20之吸收係數(cm-1))為3.0以下(即,雷射光之內部穿透率為5%以上)。
藉由使α×M為3.0以下,而可防止雷射光20之照射能量之大部分於強化玻璃板10之正面12附近作為熱被吸收,從而可良好地防止於板厚方向上產生急遽之溫度梯度。藉此,可防止正面層13之雷射照射部分較中間層17之雷射照射部分顯著變為高溫,從而可防止於中間層17之雷射照射部分上產生較內部殘留拉伸應力CT大之拉伸應力。因此,可防止裂紋30之前端位置超過雷射光20之照射位置。
α×M更佳為0.3以下(雷射光之內部穿透率為74%以上),進而較佳為0.105以下(雷射光之內部穿透率為90%以上),特佳為0.02以下(雷射光之內部穿透率為98%以上)。
於將雷射光20垂直地入射至強化玻璃板10之正面12之情形時,雷射光20之移動距離M成為與強化玻璃板10之板厚t相同之值(M=t)。另一方面,於將雷射光20傾斜地入射至強化玻璃板10之正面12之情形時,根據斯奈爾定律而折射。若將折射角設為γ,則雷射光20之移動距離M根據式:M=t/cosγ而近似求出。
為了使裂紋30之伸展主要於中間層17之殘留拉伸應力下進行,內部殘留拉伸應力CT較佳為15MPa以上。藉此,拉伸應力達到特定值之位置(即,裂紋30之前端位置)、與雷射光20之照射位置變得充分近,從而切斷精度提高。內部殘留拉伸應力CT更佳為30MPa以上,進而較佳為40MPa。若內部殘留拉伸應力CT為30MPa以上,則僅中間層17之殘留拉伸應力便會使裂紋30伸展,裂紋30之前端位置、與雷射光20之照射位置變得更近,故而切斷精度進一步提高。
作為雷射光20之光源,可使用例如波長為800~1100nm之近紅外線(以下,僅稱為「近紅外線」)之雷射。作為近紅外線雷射,可列舉例如:Yb纖維雷射(波長:1000~1100nm)、Yb圓盤雷射(波長:1000 ~1100nm)、Nd:YAG雷射(波長:1064nm)、及高輸出半導體雷射(波長:808~980nm)。該等近紅外線雷射為高輸出且價廉,再者,容易將α×M調整至所需之範圍。
再者,本實施形態中雖使用高輸出且價廉之近紅外線雷射作為雷射光20之光源,但只要波長為250~5000nm之光源即可。可列舉例如:UV雷射(波長:355nm)、綠色雷射(波長:532nm)、Ho:YAG雷射(波長:2080nm)、Er:YAG雷射(2940nm)、及使用有中紅外光參數振盪器之雷射(波長:2600~3450nm)等。又,雷射光20之振盪方式並無限制,可使用將雷射光連續振盪之CW(Continuous Wave,連續波)雷射、將雷射光斷續振盪之脈衝雷射之任一者。又,雷射光20之強度分佈並無限制,可為高斯型,亦可為平頂(top hat)型。
於1000nm附近(800~1100nm)之近紅外線雷射之情形時,強化玻璃板10中之鐵(Fe)之含量、鈷(Co)之含量、銅(Cu)之含量越多,則吸收係數α越大。又,於該情形時,強化玻璃板10中之稀土類元素(例如Yb)之含量越多,則吸收係數α在稀土類原子之吸收波長附近越大。根據玻璃之透明性、及成本之觀點而言,吸收係數α之調節乃使用鐵,鈷、銅、及稀土類元素可實質上不包含於強化玻璃板10中。
雷射光20之強度會根據朗泊‧比爾定律而衰減。因此,於強化玻璃板10之正面12與背面14上,為了使雷射功率密度(W/cm2)相同或大致相同,亦即,為了使溫度相同或大致相同,背面14上之雷射光20之面積亦可小於正面12上之雷射光20之面積。若以強化玻璃板10為基準而在與光源相反側存在有雷射光20之聚光位置,則背面14上之雷射光20之面積小於正面12上之雷射光20之面積。若強化玻璃板10之正面12與背面14上溫度為相同程度,則於強化玻璃板10之正面12與背面14上裂紋30以相同程度伸展。
再者,雷射光20之聚光位置亦可為強化玻璃板10之內部,又, 如圖6所示亦可以強化玻璃板10為基準而為光源側。
於強化玻璃板10之正面12上,雷射光20亦可形成為較強化玻璃板10之板厚t小之直徑之圓形。藉由使直徑小於板厚t,而可使玻璃板10之加熱部分不會變得過大,從而可防止切斷面之一部分(尤其切斷開始部分或切斷結束部分)稍微彎曲。直徑例如為1mm以下,較佳為0.5mm以下。
再者,強化玻璃板10之正面12上之雷射光20之形狀可為多種多樣,例如亦可為矩形、橢圓形等。
作為於切斷步驟中自強化玻璃板10上切出之積層板之用途,可列舉例如:車輛用窗玻璃、建築用窗玻璃、液晶顯示器等之FPD(flat panel display,平板顯示器)用之基板或覆蓋玻璃、太陽能電池用之覆蓋玻璃。
圖8係自附有膜之強化玻璃板上切出之積層板之切出位置之一例的圖。圖8中,以斜線表示自附有膜之強化玻璃板上切出之積層板之部分。圖8中,膜因強化玻璃板之存在而無法看見,故而省略其圖示。
切斷步驟中,可自附有膜18之強化玻璃板10中之無翹曲之部分切出積層板101。將作為有翹曲之部分之附有膜18之強化玻璃板10之端部於切斷步驟中切除。藉此,可獲得所要求之形狀之積層板。
又,切斷步驟中,自附有膜18之強化玻璃板10上切出複數之積層板101,故而可效率良好地大量生產積層板101。於風冷強化法之情形時,以搬送輥搬送小型之玻璃板較為困難,故而以搬送輥搬送大型之玻璃板,且於風冷強化後進行切斷為有效。
圖9係表示第1實施形態之保護步驟之圖。
積層板之製造方法亦可進而包含以樹脂19保護積層板101之切斷面之步驟。該步驟取代積層板101之切斷面之倒角,從而使積層板101 難以割裂。作為樹脂19,使用例如熱可塑性彈性體(例如聚氯乙烯)。
樹脂19可如圖9(a)所示僅形成於積層板101之切斷面上,亦可如圖9(b)所示自積層板101之切斷面上露出而形成。
[第2實施形態]
圖10係第2實施形態之切斷步驟之說明圖。於圖10中,對於與圖4相同之構成標註相同之符號而省略其說明。
本實施形態之切斷步驟包含對附有膜18之強化玻璃板10局部地吹送氣體40之步驟,使強化玻璃板10上之氣體40之吹送位置與雷射光20之照射位置連動而移動,以此切斷強化玻璃板10。如圖10所示,雷射光20之照射位置可存在於氣體40之吹送位置之內側。再者,氣體40之吹送位置亦可為較雷射光20之照射位置更靠前方或後方。氣體40將強化玻璃板10之附著物(例如灰塵)吹飛,防止附著物對雷射光20之吸收,防止強化玻璃板10之正面12之過熱。氣體40可對與強化玻璃板10之支撐有膜18之面(背面14)相反側之面(正面12)進行吹送。
氣體40亦可係使強化玻璃板10局部地冷卻之冷卻氣體(例如,室溫之壓縮空氣)。由於沿雷射光20之照射位置之移動方向而產生急遽之溫度梯度,故而拉伸應力達到特定值之位置(即,裂紋30之前端位置)、與雷射光20之位置之間之距離變短。因此,裂紋30之位置控制性提高,故而可使切斷精度進一步提高。
噴嘴50例如如圖10所示形成為筒狀,且可使雷射光20通過噴嘴50之內部。可將噴嘴50之中心軸51、與雷射光20之光軸21同軸配置。使氣體40之吹送位置、與雷射光20之照射位置之位置關係穩定化。
為了使強化玻璃板10上之氣體40之吹送位置移動,可使強化玻璃板10移動,亦可使噴嘴50移動,還可使兩者移動。
以上,說明了附有膜之強化玻璃板之切斷方法之第1至第2實施形態,但本發明並不限定於上述實施形態,於申請專利範圍記載之範 圍內,可進行種種變形及置換。
本國際申請係主張基於2012年7月11日提出申請之日本專利申請2012-155894號之優先權者,將其所有內容引用於此。
10‧‧‧強化玻璃板
12‧‧‧正面
13‧‧‧正面層
14‧‧‧背面
15‧‧‧背面層
17‧‧‧中間層
18‧‧‧膜
20‧‧‧雷射光

Claims (10)

  1. 一種積層板之製造方法,該積層板係包含強化玻璃板、及由該強化玻璃板支撐之膜者,該積層板之製造方法包含:塗佈步驟,其係於玻璃板上形成膜;強化步驟,其係將玻璃板之正面及背面強化而製作強化玻璃板,該強化玻璃板包含:具有殘留壓縮應力之作為強化層之正面層及背面層、以及形成於該正面層與背面層之間且具有內部殘留拉伸應力之中間層;及切斷步驟,其係對附有膜之強化玻璃板局部地照射雷射光,使附有膜之強化玻璃板上之雷射光之照射位置移動,使於板厚方向貫通上述附有膜之強化玻璃板之裂紋伸展,而自上述附有膜之強化玻璃板切出積層板;該切斷步驟係藉由上述雷射光而以徐冷點以下之溫度將上述中間層局部地加熱,使上述中間層中局部地產生較上述內部殘留拉伸應力更小之拉伸應力或壓縮應力,而控制由上述內部殘留拉伸應力引起之裂紋之伸展速度。
  2. 如請求項1之積層板之製造方法,其中上述切斷步驟係自上述附有膜之強化玻璃板切出複數之積層板。
  3. 如請求項1或2之積層板之製造方法,其中進而包含保護步驟,其係以樹脂保護上述積層板之切斷面。
  4. 如請求項1至3中任一項之積層板之製造方法,其中形成於上述玻璃板上之膜係具有微細之凹凸構造之低反射膜。
  5. 如請求項4之積層板之製造方法,其中上述低反射膜包含氧化矽微粒子。
  6. 如請求項1至5中任一項之積層板之製造方法,其中上述雷射光 之波長為250~5000nm。
  7. 如請求項1至6中任一項之積層板之製造方法,其中上述中間層之內部殘留拉伸應力為15MPa以上。
  8. 如請求項7之積層板之製造方法,其中上述中間層之內部殘留拉伸應力為30MPa以上。
  9. 如請求項1至8中任一項之積層板之製造方法,其中上述切斷步驟包含對上述強化玻璃板局部地吹送氣體之步驟,且使上述強化玻璃板上之氣體之吹送位置與上述雷射光之照射位置連動而移動。
  10. 如請求項9之積層板之製造方法,其中上述氣體係使經上述雷射光加熱之上述強化玻璃板冷卻之冷卻氣體。
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