TW201504173A

TW201504173A - 玻璃基板之切斷方法及玻璃基板之製造方法

Info

Publication number: TW201504173A
Application number: TW103117511A
Authority: TW
Inventors: Hideyuki Takahashi; Toshiyuki Uematsu
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2015-02-01
Also published as: KR20160013841A; TWI651280B; JPWO2014192482A1; WO2014192482A1; CN107129137A; JP6379392B2; CN105164073A; CN105164073B

Abstract

本發明提供一種玻璃基板之切斷方法，其特徵在於：其係照射雷射光而將玻璃基板沿預定切斷線切斷之玻璃基板之切斷方法，且使包含對玻璃基板之一表面照射雷射光之雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲，於雷射光之照射區域中，加熱至自上述玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射部氣化之溫度以上，使雷射光之照射區域沿玻璃基板之預定切斷線相對於玻璃基板相對性地移動。

Description

玻璃基板之切斷方法及玻璃基板之製造方法

本發明係關於一種玻璃基板之切斷方法及玻璃基板之製造方法。

作為玻璃基板之切斷方法，研究有使用雷射光之切斷方法。

例如於專利文獻1中揭示有如下之玻璃基板之切斷方法，即，剛藉由照射雷射光而形成特定深度之切口凹部之後，即刻利用壓縮氣體等進行強制冷卻。

又，於專利文獻2中揭示有如下之玻璃基板之切斷方法，即，對玻璃基板一邊掃描一邊照射雷射光，於雷射光之照射部分使玻璃熔融，且藉由輔助氣體吹走熔融之玻璃。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2004-059328號公報

專利文獻2：日本專利特開昭60-251138號公報

然而，根據專利文獻1中記載之玻璃基板之切斷方法，於該玻璃基板之切斷面包含對應於藉由照射雷射光而形成之切口凹部之部分、及其後進行強制冷卻時形成於切口凹部之下部之部分，且兩者之表面特性不同。

如此，於在切斷面中存在起因於切斷方法之表面特性不同之部分之情形時，為了製成製品，必須研磨切斷面而形成表面特性均勻之切斷面。因此，於切斷面之研磨步驟花費時間。

又，由於必須於剛照射雷射光後即刻對玻璃基板吹送壓縮氣體(輔助氣體)，故而存在玻璃基板之位置易於移位而導致切斷精度下降之情形。

根據專利文獻2中記載之玻璃基板之切斷方法有如下問題，即存在因輔助氣體之壓力而使玻璃基板之位置移位，從而切斷時之精度變低之情形。又，根據雷射光之能量密度，存在局部上之玻璃之熱變形量變大而於玻璃基板產生龜裂之情形。進而，由於已藉由輔助氣體除去之熔融之玻璃附著、凝固於切斷面或其周邊，故而為將其除去而於研磨步驟花費時間。

本發明鑒於上述先前技術之問題，其目的在於提供一種玻璃基板之切斷方法，該玻璃基板之切斷方法與對上述玻璃基板吹送輔助氣體之先前之玻璃基板之切斷方法相比，可精度良好地對玻璃基板進行切斷加工，且可抑制於玻璃基板產生龜裂而獲得均勻之切斷面。

為解決上述課題，本發明係提供一種玻璃基板之切斷方法，其特徵在於：其係照射雷射光而將玻璃基板沿預定切斷線切斷之玻璃基板之切斷方法，且使包含對上述玻璃基板之一表面照射上述雷射光之雷射光之照射區域之上述玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向上述玻璃基板之上述寬度方向彎曲，且於上述雷射光之照射區域中，加熱至自上述玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射部氣化之溫度以上，且使上述雷射光之照射區域沿上述玻璃基板之預定切斷線相對於上述玻璃基板相對性地移動。

根據本發明之玻璃基板之切斷方法，與先前之使用輔助氣體之玻璃基板之切斷方法相比，可精度良好地對玻璃基板進行切斷加工。又，可抑制切斷時於玻璃基板產生龜裂，從而可形成均勻之切斷面。

11、91、92‧‧‧玻璃基板

12‧‧‧雷射光

13‧‧‧預定切斷線

14‧‧‧雷射光之照射區域

15、71‧‧‧雷射光照射部

21、32‧‧‧搬送輥

22‧‧‧凸部

23‧‧‧雷射振盪裝置

24‧‧‧凹部

31‧‧‧玻璃基板之一部分區域

33‧‧‧支持構件

34‧‧‧玻璃基板之其他部分區域

40‧‧‧保持構件

41‧‧‧區域

61‧‧‧搬送輥中直徑較其他部分細之部分

72‧‧‧雷射光照射部之周邊部

81、82‧‧‧析出物

D1、D2‧‧‧距離

H‧‧‧高度

圖1係本發明之實施形態之玻璃基板之切斷方法之說明圖。

圖2A係對在表面包含凹凸之玻璃基板照射雷射光時之雷射振盪裝置與玻璃基板之一表面之間之距離之說明圖。

圖2B係對在表面包含凹凸之玻璃基板照射雷射光時之雷射振盪裝置與玻璃基板之一表面之間之距離之說明圖。

圖3係具備支持構件之搬送輥之構成例之說明圖。

圖4係將具備支持構件之搬送輥配置於玻璃基板之搬送路徑上之構成例之說明圖。

圖5係將具備支持構件之搬送輥配置於玻璃基板之搬送路徑上之構成例之說明圖。

圖6係使玻璃基板之寬度方向之一部分區域彎曲之搬送輥之構成例之說明圖。

圖7係本發明之實施形態之玻璃基板之切斷方法之加熱步驟之說明圖。

圖8係本發明之實施形態之玻璃基板之切斷方法之冷卻步驟之說明圖。

圖9係關於本發明之實施形態之玻璃基板之切斷方法之冷卻步驟中之析出物之說明圖。

圖10係本發明之實驗例1之玻璃基板之搬送速度及雷射光之能量密度、與切斷面之評估之關係之說明圖。

圖11係本發明之實驗例2之玻璃基板之搬送速度及雷射光之能量密度、與切斷面之評估之關係之說明圖。

圖12係本發明之實驗例3之玻璃基板之搬送速度及雷射光之能量密度、與切斷面之評估之關係之說明圖。

圖13係本發明之實驗例4之玻璃基板之搬送速度及雷射光之能量密度、與切斷面之評估之關係之說明圖。

圖14係使玻璃基板之寬度方向之一部分區域彎曲之另一方法之說明圖。

以下，參照圖式對用以實施本發明之形態進行說明，但本發明並不限制於下述之實施形態，可於不脫離本發明範圍之情況下對下述之實施形態加以各種變化及替換。

於本實施形態中，對本發明之玻璃基板之切斷方法之構成例進行說明。

本實施形態之玻璃基板之切斷方法係照射雷射光而將玻璃基板沿預定切斷線切斷者，且包含以下之構成。

使包含對玻璃基板之一表面照射雷射光之雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向(以下，亦記載為「玻璃基板之寬度方向」)之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。

而且，於雷射光之照射區域，加熱至自玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射部氣化之溫度以上。

進而，本發明之玻璃基板之切斷方法之特徵在於，使雷射光之照射區域沿玻璃基板之預定切斷線相對於玻璃基板相對性地移動。

使用圖1至圖8具體地進行說明。

圖1係模式性地表示自照射雷射光之側(一表面側)之玻璃基板上表面觀察藉由本發明之玻璃基板切斷方法切斷玻璃基板之處之構成。

玻璃基板11係向圖1中箭頭A所示之方向搬送，被照射自未圖示之雷射振盪裝置振盪之雷射光12之部分(雷射光之照射區域)可沿玻璃基板上之預定切斷線13移動。

而且，於本實施形態之玻璃基板之切斷方法中，使包含雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。關於該點將於下文進行說明。

於玻璃基板之板厚較薄，尤其是搬送玻璃基板之情形時，有時於玻璃基板產生皺褶。若於玻璃基板產生皺褶，則玻璃基板之表面包含凹凸。而且，於對在表面包含凹凸之玻璃基板照射雷射光時，於如圖2A所示般對在搬送輥21上搬送之玻璃基板11之凸部22照射雷射光之情形時，雷射振盪裝置23與玻璃基板11之一表面之間成為距離D1。相對於此，於如圖2B所示般對在搬送輥21上搬送之玻璃基板11之凹部24照射雷射光之情形時，由於雷射振盪裝置23之位置不變化，故而雷射振盪裝置23與玻璃基板11之一表面之間較距離D1變長而成為距離D2。如此，因玻璃基板表面之凹凸之緣故，雷射振盪裝置與玻璃基板之一表面之間之距離變化，有時無法藉由雷射光適當地加熱玻璃基板。

相對於此，藉由使包含雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域彎曲，而至少可對玻璃基板之彎曲之部分抑制於玻璃基板產生皺褶。因此，可於雷射光照射區域中，使玻璃基板11之一表面與雷射光之光源即雷射振盪裝置之間之距離穩定，從而可沿玻璃基板之預定切斷線適當地進行加熱。而且，可精度良好地對玻璃基板進行切斷加工而形成均勻之切斷面。

使包含對玻璃基板11之一表面照射雷射光12之雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲之方法並無特別限定。再者，所謂向玻璃基板之寬度方向彎曲，亦可說成使與搬送方向垂直之玻璃基板之剖面向上方或下方彎曲。

此處，對於使上述玻璃基板之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲之方法之構成例，使用圖3至圖6及圖14進行說明。圖3係表示具備支持構件33之搬送輥32之構成例。圖4、圖5係模式性地表示自照射雷射光之側(一表面側)之玻璃基板上表面觀察將圖3所示之具備支持構件33之搬送輥32配置於玻璃基板之搬送路徑上之構成例之構成。

作為使玻璃基板之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲之方法，可列舉以包含雷射光之照射區域的玻璃基板之寬度方向之一部分區域自玻璃基板之其他部分區域突出之方式，藉由支持構件自玻璃基板之另一表面側支持玻璃基板之方法。

如圖3所示，若於搬送輥32之寬度方向之一部分配置支持構件33，則可藉由該支持構件33以玻璃基板之一部分區域31之表面較玻璃基板之其他部分區域34變高之方式，自玻璃基板之下表面側(另一面側)支持。

而且，如圖4所示，可將配置於向圖中框形箭頭A所示之方向搬送之玻璃基板之搬送路徑上之複數個搬送輥32中之至少一部分搬送輥32設為如上述般具備支持構件33之搬送輥32。藉由以此方式構成搬送輥，可於圖4中之區域41所示之範圍內使玻璃基板之寬度方向之一部分區域彎曲。亦即，可使垂直於搬送方向之玻璃基板之剖面向上方彎曲。再者，此時，能以雷射光12之照射區域至少位於上述區域41內之方式選擇配置具備上述支持構件33之搬送輥之位置。

圖4係表示僅於搬送輥32之寬度方向之一端部側設置有支持構件33之示例，但並不限定於該形態。可根據玻璃基板之預定切斷線13之數量而於玻璃基板之寬度方向上之複數個部位設置支持構件33。例如於切斷玻璃基板之寬度方向之兩端部之情形時，亦可於搬送輥32之寬度方向之另一端部側設置支持構件33。

再者，對形成於搬送輥32之支持構件33之構成並無特別限定。如圖4所示，於在每一搬送輥32形成支持構件33之情形時，例如藉由於搬送輥32配置O形環作為支持構件33等，可於搬送輥32表面之寬度方向之一部分區域形成環狀之凸部。又，亦可並非設置於每一搬送輥32，而是如圖5所示般藉由架繞於複數個搬送輥之間之帶狀導引構件、即皮帶而構成支持構件33。於該情形時，可於圖5中區域41所示之範圍，使玻璃基板11之相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域彎曲。亦即，可使垂直於搬送方向之玻璃基板之剖面向上方彎曲。

支持構件如上述般其構成並無特別限定，但較佳為如圖5所示般藉由架繞於複數個搬送輥之間之帶狀導引構件構成支持構件。其原因在於，於藉由架繞於搬送輥之間之帶狀導引構件構成支持構件之情形時，於搬送輥之間亦可藉由該支持構件自另一面側支持玻璃基板，從而可均勻地保持玻璃基板之彎曲之部分之形狀，可進一步抑制皺褶之產生。

對圖3所示之支持構件33之高度H並無特別限定，可根據切斷之玻璃基板之板厚等任意地選擇。

又，對支持構件33之與玻璃基板接觸之面之形狀並無特別限定，可如圖3所示般為平坦之形狀，又，亦可為向搬送輥之寬度方向彎曲之形狀。

作為使玻璃基板之相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域彎曲之另一方法，例如如圖6所示般可列舉如下方法，即，雷射光照射區域周邊之一部分搬送輥32由具有直徑較其他部分細之部分61之搬送輥32構成。

藉由如此般於搬送輥32設置直徑較其他部分細之部分61，可於搬送輥32之表面形成凹部(concave，凹處)。因此，玻璃基板於該凹部撓曲，如圖6所示般亦可使玻璃基板11於直徑較其他部分細之部分61與其以外之部分之界線附近彎曲。亦即，可使垂直於搬送方向之玻璃基板之剖面向下方彎曲。

作為不依賴於搬送輥之形狀而使玻璃基板之相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域彎曲之方法，例如如圖14所示般可列舉如下方法，即，使藉由搬送輥或載台等保持構件40保持之玻璃基板11之上述一部分區域自保持構件40伸出，而使上述一部分區域藉由自重撓曲而彎曲之方法。再者，於保持構件40為載台時，使玻璃基板11及雷射振盪裝置中之至少一者移動來對玻璃基板11進行切斷加工。

於如以上般使包含雷射光12之照射區域之該玻璃基板之寬度方向之一部分區域彎曲時，雷射光12之照射區域較佳為配置於玻璃基板之彎曲之部分中之斜面部分。其原因在於，於如圖3、圖6、及圖14所示般彎曲之玻璃基板之斜面部分上，於自另一表面(下表面)側支持玻璃基板之搬送輥32或支持構件33或保持構件40、與玻璃基板11之間產生間隙。因此，於照射雷射光時，可抑制搬送輥32或支持構件33等被加熱，從而可抑制搬送輥32等之損傷。

雷射光12之相對於玻璃基板之入射角度並無特別限定。例如如圖3、圖6、圖14之圖中所示，雷射光12能夠以大致垂直於玻璃基板之未彎曲之區域、即例如圖3中之玻璃基板之其他部分區域34之玻璃基板表面之方式照射。又，亦可根據雷射光12之照射區域中之玻璃基板之傾斜角而調整照射雷射光12之角度。即，亦能夠以於雷射光之照射區域中玻璃基板11之表面與雷射光12大致垂直之方式對玻璃基板11照射雷射光12。

又，於圖3之情形時，由於玻璃基板彎曲為抛物線形狀，故而於該彎曲之部分中，於圖中右側與圖中左側產生斜面。因此，如箭頭12'所示，亦可對圖中左側之斜面照射雷射光。

但是，於玻璃基板之彎曲之部分具有複數個斜面之情形時，支持構件33較佳為以如下方式支持玻璃基板，即雷射光之照射區域配置於自玻璃基板之其他部分區域突出之玻璃基板之寬度方向之一部分區域中的玻璃基板之寬度方向之端部側的斜面。即，雷射光之照射區域較佳為位於玻璃基板之寬度方向之端部側之斜面。

如上所述，只要至少使包含雷射光之照射區域之玻璃基板之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲即可，關於玻璃基板之長度方向，使玻璃基板彎曲之範圍並無特別限定。即，亦可僅於玻璃基板之長度方向中之雷射光之照射區域之範圍，使玻璃基板之相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。再者，此處所謂之玻璃基板之長度方向係指與玻璃基板之搬送方向平行之方向。

其中，較佳為遍及自玻璃基板之雷射光之照射區域沿玻璃基板之預定切斷線直至隔開特定距離之部分為止之範圍，使包含玻璃基板之預定切斷線之玻璃基板之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。

如上所述，若至少於包含雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域使玻璃基板彎曲，則與未使彎曲之情形相比，可抑制於雷射光之照射區域中產生皺褶。然而，於例如搬送玻璃基板之情形時，若欲於雷射光之照射區域之正前方使玻璃基板如上述般彎曲，則有抑制皺褶之產生之程度不充分之情形。因此，較佳為以如下方式使玻璃基板彎曲，即遍及較雷射光之照射區域更靠例如玻璃基板之搬送方向之上游側之特定之範圍，而於包含玻璃基板之預定切斷線之玻璃基板之寬度方向之一部分區域將玻璃基板之預定切斷線配置於斜面上。

例如，於如圖4所示般配置具備支持構件33之搬送輥32之情形時，較佳為以如下方式構成，即，雷射光12之照射區域位於相較配置於玻璃基板之搬送方向之最上游側之具備該支持構件33之搬送輥32之頂點位置靠下游側。即，於圖4之情形時，較佳為以雷射光之照射區域配置於相較X-X'線更靠玻璃基板之搬送方向下游側之方式構成。又，尤其是為了防止於照射雷射光時搬送輥32等受到損傷，雷射光12之照射區域較佳為配置於搬送輥32之間。

於本實施形態之玻璃基板之切斷方法中，以上述方式使包含雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。而且，於被照射雷射光12之部分(雷射光之照射區域)，玻璃基板自一表面至另一表面之雷射光照射部被加熱(加熱步驟)。進而，已被照射雷射光之區域14藉由搬送玻璃基板11而離開雷射光之照射區域，雷射光照射後之雷射光照射部(被照射雷射光而玻璃氣化之部分)15之周邊部冷卻(冷卻步驟)。關於該點，使用圖1、圖7、圖8將於下文進行說明。再者，於圖1、圖7、圖8中為方便記載，將雷射光之照射區域之周邊亦記載為平坦之形狀。又，將玻璃基板之預定切斷線13顯示於圖中，但並非係於實際之玻璃基板上設有該線。

對可應用本實施形態之玻璃基板之切斷方法之玻璃基板之組成並無特別限定，可應用於各種玻璃基板。例如，可列舉無鹼硼矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鈉鈣玻璃、高二氧化矽玻璃、及其他之以氧化矽為主要成分之氧化物系玻璃等。

又，對玻璃基板之厚度並無特別限定，例如可根據所使用之雷射振盪裝置之輸出等而任意地選擇。

但是，於玻璃基板之板厚較薄之情形時，尤其易於在玻璃基板產生皺褶。又，本實施形態之玻璃基板之切斷方法中，於雷射光之照射區域中，加熱至自玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射部、即遍及其板厚方向全體玻璃氣化之溫度以上。根據以上之2點理由，於玻璃基板之板厚較薄之情形時特別能發揮效果。因此，例如玻璃基板之板厚較佳為3.0mm以下，更佳為1.0mm以下，進而佳為0.5mm以下，特佳為0.2mm以下。對下限值並無特別限定。

又，圖1所示之玻璃基板之形狀係矩形，但玻璃基板之形狀亦無特別限定。例如，亦可為藉由浮式法或下拉法等之玻璃基板成形裝置成形之帶狀之玻璃基板。

其次，針對在雷射光之照射區域(對玻璃基板照射雷射光之部分)所進行之加熱步驟進行說明。圖7係將沿圖1中之B-B'線之剖面中之雷射光12之照射區域周邊擴大而表示者。

於本發明之玻璃基板之切斷方法中，藉由如上述般對玻璃基板照射雷射光12，而於雷射光之照射區域進行加熱步驟。

於玻璃基板之雷射光之照射區域，將自玻璃基板之一表面至玻璃基板之另一表面之雷射光之照射部71加熱至玻璃氣化之溫度以上。此處，所謂玻璃基板之一表面係指雷射光入射之側之面，所謂另一表面係指其對向面。因此，於雷射光之照射部71，玻璃氣化而於短時間沿雷射光之照射方向(玻璃基板之厚度方向)形成貫通孔。

而且，雷射光之照射部71之周邊部72亦藉由來自雷射光之照射部之導熱而被加熱。

如此，於加熱步驟或緊接著其之後，即於雷射光照射時(玻璃氣化時)或雷射光剛照射後，可於不對上述雷射光照射部吹送輔助氣體(不使用輔助氣體)之情況下，於短時間在雷射光照射部使玻璃氣化。因此，不會產生玻璃基板之位置偏移等而可精度良好地進行加工，從而可抑制於玻璃基板產生龜裂。

作為加熱步驟中之雷射光之照射條件並無限定，只要以可於玻璃基板之雷射光照射區域加熱至自玻璃基板之一表面(雷射光入射之側之面)側至另一表面側之雷射光照射部玻璃之氣化溫度以上之方式選擇即可。

具體而言，例如只要根據作為被切斷物之玻璃基板之板厚、玻璃組成、及玻璃基板之搬送速度(雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度)等，而以可對雷射光照射部如上述般加熱之方式選擇雷射光之能量密度等即可。例如可藉由預先進行預備試驗而算出。

尤其是，於將雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度設為v(m/H)、將上述雷射光之能量密度設為E(W/mm²)、將玻璃基板之板厚設為t(mm)之情形時，以滿足如下關係之方式調整照射之雷射光之能量密度為佳，即：E≧50×t×v。

藉由於滿足該規定之狀態下進行包含加熱步驟之玻璃基板之切斷，可於雷射光之照射區域中，將自玻璃基板之一表面至玻璃基板之另一表面之雷射光照射部確實地加熱至玻璃氣化之溫度以上。

關於對玻璃基板照射之雷射光之光點直徑(玻璃基板之一表面上之雷射光之光束直徑)並無限定，可根據要求之加工精度等而選擇。

再者，對所使用之雷射之種類並無特別限定，只要為可藉由對玻璃基板照射振盪之雷射光而於該照射之部分加熱玻璃基板者即可。具體而言，可使用例如CO₂雷射、準分子雷射、銅蒸鍍雷射、及釔鋁石榴石(Yttrium-Aluminum-Garnet)雷射等。

加熱步驟係藉由如上述般對玻璃基板照射雷射光而於雷射光照射部使玻璃氣化。因此，於雷射光照射部及其周邊產生已氣化之玻璃成分(氣體)。若該成分析出、附著於配置於雷射光之光路上之雷射振盪裝置之透鏡或反射鏡等光學系統之表面，則存在無法對玻璃基板照射充足之能量之雷射光之情形、或無法對所希望之部位照射雷射光之情形等，從而有對玻璃基板之加工精度等產生影響之虞。因此，較佳為藉由對玻璃基板照射雷射光而除去已氣化之玻璃成分。即較佳為於加熱步驟中，除去已氣化之上述雷射光照射部之玻璃成分。對除去已氣化之玻璃成分之方法並無特別限定，可使用抽吸已氣化之玻璃成分之機構、或藉由氣體吹走已氣化之玻璃成分之機構等。至於該機構之配置，亦只要根據所使用之方法來選擇即可，只要以不妨礙加熱步驟，且可於已氣化之玻璃成分附著於配置於雷射光之光路上之透鏡、反射鏡等之前將其除去之方式配置即可。例如，考慮如圖7中之73所示配置於被照射雷射光之部分之附近。

再者，於使用藉由氣體吹走已氣化之玻璃成分之機構之情形時，所使用之氣體之種類並無特別限定，但由於係於玻璃基板被雷射光加熱之部分之周邊使用，故而較佳為使用阻燃性氣體。具體而言，可使用例如氮氣、氬氣等惰性氣體、或空氣等。又，於該情形時，為了防止玻璃基板之位置之移位，較佳為以氣體不對準玻璃基板之方式供給。

其次，對冷卻步驟進行說明。

冷卻步驟係於照射雷射光之後，藉由搬送玻璃基板而使雷射光照射後之雷射光照射部(已被照射雷射光之部分)遠離雷射光之照射區域，從而雷射光照射部之周邊部冷卻。

於冷卻步驟中，如圖7所示，雷射光照射部(於加熱步驟中被照射雷射光而氣化之部分)71之周邊部72冷卻。於冷卻時，存在該周邊部72之至少一部分如圖8所示般作為大致絲狀之析出物81、82析出於玻璃基板表面(玻璃基板之一表面及/或另一表面)之情形。推測此係因玻璃之熱導率較低而使得加熱步驟後於冷卻步驟中在該周邊部72內產生溫度梯度，由此藉由於該周邊部72內產生之應力而將周邊部72之至少一部分排除並析出於玻璃基板上。再者，於圖中，析出物81、82析出於玻璃基板之上表面(一表面)，但亦存在析出於玻璃基板之下表面(另一表面)側之情形。又，於冷卻步驟中析出物析出之部位根據冷卻條件等而變化，因此並無特別限定，例如該析出物81、82自相較雷射光 12之照射區域更靠玻璃基板之搬送方向之下游側、且偏離雷射光12之照射區域之位置析出。

如此，由於雷射光照射部之周邊部72之至少一部分係自雷射光所照射到之切斷面被排除，故而最終能夠獲得均勻之切斷面。

為了於冷卻步驟中產生上述析出物而獲得均勻之切斷面，較佳為使雷射光照射部之周邊部以適當之冷卻速度冷卻。可使該冷卻速度根據雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度而變化。因此，較佳為以進行預備實驗等而於冷卻步驟中產生上述析出物之方式，選擇雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度。

雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度可如上述般藉由預備實驗等而選擇，並非為特定者，例如可設為144(m/H)以上。

於冷卻步驟中，若產生析出物81、82，則根據析出物81、82之溫度或兩者之間之距離等，而存在析出物81與析出物82接著之情形。進而根據情況，存在若析出物81與析出物82接著則難以自雷射光照射部71之周邊部72排出該周邊部72之一部分，從而玻璃基板之切斷面不會成為均勻之切斷面之情形。然而，於本實施形態之玻璃基板之切斷方法中，使包含雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。因此，例如如圖9所示般，於析出物81、82之溫度特別高之雷射光照射部(於加熱步驟中被照射雷射光而氣化之部分)71之周邊，經切斷之一側之玻璃基板91與另一側之玻璃基板92之高度不同。因此，於雷射光照射部71周邊抑制析出物81、82彼此接著，其結果，可更確實地使切斷面為均勻之切斷面。

再者，析出物81於搬送輥之間析出，且於另一側之玻璃基板92之上表面側或下表面側析出。於圖9中，為方便圖式之記載，析出物81亦看似繞入至搬送輥之下端部側，但即便於析出物81於另一側之玻璃基板92之下表面側析出之情形時，亦不會例如位於玻璃基板92與搬送輥之間而妨礙搬送輥之動作。

由於在冷卻步驟中產生之析出物81、82亦存在成為冷卻之阻礙之情形，故而較佳為除去於雷射光照射部之周邊部產生之析出物。作為除去該析出物之方法並無特別限定，例如可利用藉由氣體吹走、抽吸除去、及藉由毛刷或擋板等除去等方法而簡單地除去。

再者，於利用氣體吹走析出物之情形時，為了不造成玻璃基板振動等而影響到玻璃基板之切斷精度，較佳為使用低壓之氣體。

冷卻步驟係如上述般將雷射光照射後之雷射光照射部之周邊部72冷卻者，對其冷卻溫度並無限定。例如，雷射光照射部之周邊部較佳為於雷射光照射部之加熱後冷卻至玻璃轉移溫度以下。

此時，於在加熱步驟後藉由周邊環境之溫度冷卻之情形時，周邊溫度較佳為至少為玻璃轉移溫度以下，較佳為100℃以下，特佳為40℃以下。再者，此處所謂之周邊溫度至少為進行冷卻步驟之部分之周邊之溫度，但較佳為包含進行切斷之玻璃基板整體之周邊之溫度。

至此說明之本實施形態之玻璃基板之切斷方法，尤其於在沿玻璃基板之搬送方向之切斷線切斷玻璃基板時可較佳地使用。

而且，一般於製造玻璃基板時，為了將玻璃基板製成所需之尺寸而將玻璃基板之寬度方向之兩端部於沿玻璃基板之搬送方向之切斷線切斷，此時，可較佳地使用本實施形態之玻璃基板之切斷方法。於該情形時，由於在將玻璃基板之寬度方向之兩端部切斷後，僅將寬度方向之中央部用作製品，故而較佳為玻璃基板之寬度方向之兩端部即耳部於切斷後自玻璃基板之搬送路徑分離。

具體而言，例如於相較加熱步驟更靠玻璃基板之搬送方向下游側設置耳分離器件，可藉由耳分離器件使已切斷之玻璃基板之耳部自玻璃基板之搬送方向變更方向為與之相反之方向而分離。

耳分離器件之具體構成並無特別限定，例如可包含成為玻璃基板之耳部之方向變更之支點之搬送輥、及於成為支點之搬送輥之相反側接觸於玻璃基板之耳部而與搬送輥一同按壓耳部之耳部穩定保持器件。

已分離之玻璃基板之耳部可導入至與搬送路徑不同之副搬送路徑，而與玻璃基板之中央部不同地另行回收。

於以上之本實施形態之玻璃基板之切斷方法之說明中，以於搬送輥32上水平搬送之玻璃基板為例，對本實施形態之玻璃基板之切斷方法進行說明。然而，本實施形態之玻璃基板之切斷方法並不限定於水平搬送之玻璃基板之切斷，亦可應用於例如藉由下拉法等成形且垂直搬送之玻璃基板。於該情形時，例如可自玻璃基板之一面，藉由按壓構件使包含照射雷射光之雷射光之照射區域之玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲。而且，對垂直搬送之玻璃基板亦可藉由如上述般進行加熱步驟、冷卻步驟而同樣地切斷。

又，即便於垂直搬送玻璃基板之情形時，亦可於切斷玻璃基板之寬度方向之兩端部時，較佳地使用本實施形態之玻璃基板之切斷方法。於該情形時，切斷之玻璃基板之寬度方向之兩端部亦較佳為自玻璃基板之搬送路徑分離。

以上對本發明之玻璃基板之切斷方法進行了說明，於該玻璃基板之切斷方法中，並非對玻璃基板吹送輔助氣體，因此可抑制玻璃基板之位置之移位，而對玻璃基板精度良好地進行切斷加工。又，可於切斷時抑制於玻璃基板產生龜裂，從而可形成表面特性均勻之切斷面。

可將以上說明之本實施形態之玻璃基板之切斷方法應用於玻璃基板之製造步驟中，而作為使用該玻璃基板之切斷方法之玻璃基板之製造方法。

該玻璃基板之製造方法係可精度良好地對玻璃基板進行切斷加工，可抑制切斷時於玻璃基板產生龜裂而形成均勻之切斷面，因此可獲得玻璃基板之製造良率之提昇、或研磨步驟中之切斷面之研磨時間之縮短或省略研磨步驟之效果。

[實施例]

以下列舉具體之實施例進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。

[實驗例1]

於本實驗例中，使雷射光之能量密度、雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度變化而切斷玻璃基板，且對切斷後之玻璃基板之切斷面進行評估。

於切斷玻璃基板時，藉由圖1所示之構成，對縱100mm、橫100mm、板厚0.1mm之包含無鹼硼矽酸玻璃之玻璃基板(旭硝子股份公司製造商品名：AN100)，一面以特定之搬送速度搬送玻璃基板，一面沿預定切斷線以光點直徑為約0.3mm，且成為特定之能量密度之方式照射使用CO₂雷射之雷射光而進行切斷。於進行切斷時，玻璃基板之周邊溫度(環境溫度)為室溫(25℃)。

又，此時，如圖3、圖4所示，於搬送輥32設置支持構件33，一面使包含被照射雷射光之雷射光之照射區域的玻璃基板之寬度方向之一部分區域向玻璃基板之寬度方向彎曲，一面進行雷射光之照射。此時，雷射光12如圖3中箭頭12所示般照射至玻璃基板之寬度方向之端部側之斜面。又，如圖4所示，支持構件33設置於2個搬送輥32，且於設置有支持構件33之搬送輥32之間配置有雷射光12之照射區域。

關於進行切斷後之玻璃基板，將未能切斷者評估為C，將雖能切斷但於被照射雷射之部分未觀察到析出物，且以目視確認切斷面時發現切斷面變得不均勻，或於玻璃基板產生龜裂者評估為B。將可切斷玻璃基板，且以目視可確認出均勻之切斷面者評估為A。將結果顯示於表1及圖10中。圖10係將表1之結果之一部分曲線化而得者。

於圖10所示之曲線圖中，直線X係於將雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(此處為玻璃基板之搬送速度)設為v(m/H)、將上述雷射光之能量密度設為E(W/mm²)、將玻璃基板之板厚設為t(mm)之情形時，成為E=50×t×v之直線。

而且，直線Y係表示於冷卻步驟中產生析出物之雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(此處為玻璃基板之搬送速度)之最小值，於該情形時為144(m/H)。

根據圖10，A評估分佈於由直線X與直線Y包圍之範圍，能量密度小於直線X之情形為C評估，搬送速度慢於直線Y之情形為B評估。

認為其原因首先在於如下，即，於各雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(玻璃基板之搬送速度)下，於照射直線X以上之能量密度之雷射光之情形時，可確實地加熱至雷射光之照射區域中之自玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射區域玻璃氣化之溫度以上。

而且，認為其原因進而在於，藉由設為直線Y以上之搬送速度，可將雷射光照射後之雷射光照射區域之周邊部充分地冷卻，而作為析出物自切斷面部分排除，因此可形成表面特性均勻之切斷面。

即認為於成為C評估之玻璃基板中，無法對於雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(玻璃基板之搬送速度)賦予充足之雷射光之能量，於雷射光之照射區域中，至玻璃基板之另一表面為止未能加熱至玻璃氣化之溫度以上(於玻璃基板之整個板厚方向之範圍未能充分地升溫)。因此，可推測未能切斷玻璃基板。

又，對於成為B評估之玻璃基板，由於可對於雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(玻璃基板之搬送速度)照射充足之能量密度之雷射光，因此可進行玻璃基板之切斷。

然而，可推測成為B評估之玻璃基板之原因在於，雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(玻璃基板之搬送速度)並不充分，雷射光照射後之雷射光照射區域之周邊部之冷卻速度變慢，該周邊部並未作為析出物被排除而是殘留下來，從而切斷面變得不均勻。或者，由於雷射光照射後之雷射光照射區域之周邊部之溫度於藉由搬送玻璃基板而冷卻時並非為所需之冷卻速度，因此可推測於切斷面及其周邊產生龜裂。

相對於此，認為A評估之玻璃基板係可配合雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(玻璃基板之搬送速度)而適當地選擇雷射光之能量密度。因此，認為於雷射光之照射區域中，被加熱至自玻璃基板之一表面至另一表面玻璃氣化之溫度以上。進而，認為由於玻璃基板之搬送速度適當，故而雷射光照射後之雷射光照射區域之周邊部以適當之冷卻速度冷卻，該雷射光照射後之雷射光照射區域之周邊部作為析出物被排除，從而獲得均勻之切斷面。

[實驗例2]

於本實驗例中，除了將進行切斷之玻璃基板之板厚設為0.2mm以外，與實驗例1同樣地，使雷射光之能量密度、雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度變化而切斷玻璃基板，且對切斷後之玻璃基板之切斷面進行了評估。

將結果顯示於表2、圖11中。圖11係將表2之結果曲線化而得者。

即便於圖11所示之曲線圖中，直線X亦係成為上述之E=50×t×v(t=0.2mm)之直線。

又，直線Y係表示於冷卻步驟中產生析出物之雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(此處為玻璃基板之搬送速度)之最小值，於該情形時為144(m/H)。

據此，可確認出A評估分佈於由直線X與直線Y包圍之範圍。

[實驗例3]

於本實驗例中，除了將進行切斷之玻璃基板之板厚設為0.3mm以外，與實驗例1同樣地，使雷射光之能量密度、雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度變化而切斷玻璃基板，且對切斷後之玻璃基板之切斷面進行評估。

將結果顯示於表3、圖12中。圖12係將表3之結果曲線化而得者。

即便於圖12所示之曲線圖中，直線X亦係成為上述之E=50×t×v(t=0.3mm)之直線。

於本實驗例中不使玻璃基板之搬送速度變化，而使照射之雷射光之能量密度變化來進行玻璃基板之切斷。據此可確認出於使雷射光之能量密度增加而成為較直線X大之能量密度之情形時，可於雷射光之照射區域，加熱至自玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射區域玻璃氣化之溫度以上而成為A評估。

[實驗例4]

於本實驗例中，除了將進行切斷之玻璃基板之板厚設為0.6mm以外，與實驗例1同樣地，使雷射光之能量密度、雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度變化而切斷玻璃基板，且對切斷後之玻璃基板之切斷面進行評估。

將結果顯示於表4、圖13中。圖13係將表4之結果曲線化而得者。

即便於圖13所示之曲線圖中，直線X亦係成為上述之E=50×t×v(t =0.6mm)之直線。

於本實驗例中，照射之雷射光之能量密度低於直線X。因此，認為無法對於雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度(玻璃基板之搬送速度)賦予充足之雷射光之能量，對雷射光之照射部無法至玻璃基板之另一表面為止加熱至玻璃基板氣化之溫度以上。因此，認為無法切斷玻璃基板而成為C評估。

以上對玻璃基板之切斷方法、及玻璃基板之製造方法以實施形態等進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態等。可於申請專利範圍中記載之本發明之主旨之範圍內進行各種變化、變更。

本申請案係主張基於2013年5月28日於日本特許廳申請之日本專利特願2013-112182號之優先權者，將日本專利特願2013-112182號之全部內容引用於本國際申請案中。

11‧‧‧玻璃基板

12‧‧‧雷射光

13‧‧‧預定切斷線

14‧‧‧雷射光之照射區域

15‧‧‧雷射光照射部

Claims

一種玻璃基板之切斷方法，其特徵在於：其係照射雷射光而沿預定切斷線將玻璃基板切斷者，且使包含對上述玻璃基板之一表面照射上述雷射光之雷射光之照射區域之上述玻璃基板的相對於預定切斷線正交之寬度方向之一部分區域向上述玻璃基板之上述寬度方向彎曲，於上述雷射光之照射區域，加熱至自上述玻璃基板之一表面至另一表面之雷射光照射部氣化之溫度以上，使上述雷射光之照射區域沿上述玻璃基板之預定切斷線相對於上述玻璃基板相對性地移動。
如請求項1之玻璃基板之切斷方法，其中遍及自上述雷射光之照射區域沿上述玻璃基板之預定切斷線至隔開特定距離之部分為止之範圍，使包含上述玻璃基板之預定切斷線之上述玻璃基板之上述寬度方向之一部分區域向上述玻璃基板之上述寬度方向彎曲。
如請求項1或2之玻璃基板之切斷方法，其中藉由支持構件以包含上述雷射光之照射區域之上述玻璃基板之上述寬度方向之一部分區域自玻璃基板之其他部分區域突出之方式，自上述玻璃基板之另一表面側支持上述玻璃基板，藉此，使包含上述雷射光之照射區域之上述玻璃基板之上述寬度方向之一部分區域向上述玻璃基板之寬度方向彎曲。
如請求項3之玻璃基板之切斷方法，其中上述支持構件係以如下方式支持上述玻璃基板：於自玻璃基板之上述其他部分區域突出之上述玻璃基板之上述寬度方向之一部分區域中的上述玻璃基板之上述寬度方向之端部側之斜面，配置上述雷射光之照射區域。
如請求項1或2之玻璃基板之切斷方法，其中藉由保持構件以如下方式自上述玻璃基板之另一表面側保持上述玻璃基板，即包含上述雷射光之照射區域之上述玻璃基板之上述寬度方向之一部分區域藉由自重而自玻璃基板之其他部分區域撓曲，藉此，使包含上述雷射光之照射區域之上述玻璃基板之上述寬度方向之一部分區域向上述玻璃基板之寬度方向彎曲。
如請求項1至5中任一項之玻璃基板之切斷方法，其中上述雷射光照射部之周邊部，於上述雷射光照射部之加熱後被冷卻至玻璃轉移溫度以下。
如請求項1至6中任一項之玻璃基板之切斷方法，其中於將上述雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度設為v(m/H)、將上述雷射光之能量密度設為E(W/mm²)、將玻璃基板之板厚設為t(mm)之情形時，滿足如下關係：E≧50×t×v。
如請求項1至7中任一項之玻璃基板之切斷方法，其中上述雷射光之照射區域相對於玻璃基板之相對移動速度為144(m/H)以上。
如請求項1至8中任一項之玻璃基板之切斷方法，其中將已氣化之上述雷射光照射部之玻璃成分除去。
如請求項1至9中任一項之玻璃基板之切斷方法，其中將於上述雷射光照射部之周邊部產生之析出物除去。
如請求項1至10中任一項之玻璃基板之切斷方法，其中上述玻璃基板之板厚為3.0mm以下。
一種玻璃基板之製造方法，其中使用請求項1至11中任一項之玻璃基板之切斷方法。