TW201805250A

TW201805250A - 帶狀玻璃膜的切斷方法

Info

Publication number: TW201805250A
Application number: TW106125225A
Authority: TW
Inventors: 瀧本博司; 鑑継薫; 猪飼直弘
Original assignee: 日本電氣硝子股份有限公司
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2018-02-16
Also published as: WO2018030097A1; JP2018024536A

Abstract

在藉由沿著帶狀玻璃膜(G)之長邊方向照射雷射(L)來將其熔斷而形成相互對向之兩熔斷端部(G1a、G2a)並且將兩熔斷端部(G1a、G2a)分別作為絲狀玻璃(Gt)而剝離並除去時，係構成為：將雷射(L)之輸出設為P[W]，並將帶狀玻璃膜(G)和雷射(L)的照射點(Ls)之間之相對移動速度設為V[m/s]，並將帶狀玻璃膜(G)之厚度設為t[m]，並將被形成於兩熔斷端部(G1a、G2a)的相互間之空隙的寬幅設為w[m]，並且將帶狀玻璃膜(G)之密度設為ρ[kg/m³ ]，而以會使根據數式1所算出的無因次數Z之值成為5.0×10⁶ ～3.0×10⁸ 之範圍內的條件下，來將帶狀玻璃膜(G)熔斷。

Description

帶狀玻璃膜的切斷方法

[0001] 本發明，係有關於用以將帶狀玻璃膜沿著長邊方向來切斷的方法。

[0002] 近年來急速普及化的智慧型手機或平板型PC等之攜帶終端，由於係對於薄型、輕量化有所要求，因此，現狀而言，對於被組入至此些之終端中的玻璃基板，也必然的會更加提高對於薄板化之要求。在此種現狀下，係成為開發並製造出被薄板化至薄膜狀(例如，厚度300μm以下)的玻璃膜。　　[0003] 通常，在玻璃膜之製造工程中，係包含有將成為其之來源的帶狀玻璃膜沿著長邊方向來切斷之切斷工程。在此切斷工程中，係一面將藉由下拉法等所成形的帶狀玻璃膜在長邊方向上作搬送，一面將位置於帶狀玻璃膜之寬幅方向兩端處的非有效部(包含耳部之部位)切斷並除去。藉由此，在切斷工程之實行後，係能夠得到僅殘留了身為成為製品之部分的有效部之帶狀玻璃膜。於此，作為在切斷工程之實行中所利用的切斷手法，例如，係可列舉出雷射割斷法或雷射熔斷法等，但是，除此之外，係亦可藉由利用在專利文獻1中所開示之切斷手法，來實行切斷工程。　　[0004] 在該文獻所開示的切斷手法中，係藉由對於正朝向特定之方向而搬送中之玻璃基板照射雷射，來將玻璃基板熔斷並形成相互對向之兩熔斷端部(在該文獻中，係記載為周邊部)。進而，在由雷射之照射所致的加熱後，藉由伴隨著冷卻而在玻璃基板處所發生了的殘留應力，將兩熔斷端部分別作為絲狀玻璃(在該文獻中，係記載為析出物)來從熔斷後之玻璃基板剝離而除去。　　[0005] 若是將該手法利用在上述之切斷工程中，則伴隨著沿著帶狀玻璃膜之長邊方向的熔斷所依序形成之有效部側以及非有效部側之相對向的兩熔斷端部，係分別作為絲狀玻璃而逐漸剝離。藉由此，係能夠將起因於由雷射之照射所致的加熱而在帶狀玻璃膜之有效部處所產生了的變形，伴隨著熔斷端部之剝離而除去，在切斷工程之實行後，係有著能夠得到不存在有變形之帶狀玻璃膜的優點。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0006] 　　[專利文獻1]國際公開第2014/002685號公報

[發明所欲解決之課題] 　　[0007] 然而，當將在專利文獻1中所開示的切斷手法利用在帶狀玻璃膜之切斷工程之實行中的情況時，雖然能夠得到上述一般之優點，但是，係發生有如同下述一般之仍應解決的問題。　　[0008] 亦即是，在該手法中，係難以使熔斷端部之剝離並不中斷地而連續性發生，而有著容易陷入僅會斷續性地產生熔斷端部之剝離之狀態的問題。而，當斷續性地產生了剝離的情況時，在切斷工程之實行後所得到的帶狀玻璃膜(僅殘留了有效部之帶狀玻璃膜)，其之寬幅方向端面的直線部係會不可避免地惡化。其結果，係有著會使以此帶狀玻璃膜作為來源所製造出的玻璃膜之品質降低的問題。因此，現狀而言，係期待能夠確立一種能夠防止熔斷端部之剝離的中斷之技術。　　[0009] 有鑑於上述之事態而進行的本發明，係以在一面將帶狀玻璃膜在長邊方向上作熔斷而形成相互對向之兩熔斷端部，一面將兩熔斷端部分別作為絲狀玻璃而剝離並除去時，對於剝離之中斷作防止一事，作為技術性的課題。 [用以解決課題之手段] 　　[0010] 本發明者們，在努力進行研究後，其結果，係得到了下述之知識：亦即是，在熔斷時之帶狀玻璃膜的除去量、和在熔斷後而殘留於帶狀玻璃膜處的殘留應力，此兩者間係展現有強烈的相關性，並會對於安定之絲狀玻璃的剝離造成影響。並且，係得到了下述之知識：亦即是，帶狀玻璃膜的熔斷時之實際之除去量，係亦與帶狀玻璃膜之搬送速度和雷射之輸出有所相關，為了持續進行安定之絲狀玻璃的剝離，係與此些之參數有著密切的關連，藉由此，而完成了本發明。　　[0011] 為了解決上述之課題所創作的本發明，係為一種帶狀玻璃膜的切斷方法，其係藉由沿著帶狀玻璃膜之長邊方向照射雷射，來將帶狀玻璃膜熔斷而形成相互對向之兩熔斷端部，並且將兩熔斷端部分別作為絲狀玻璃而從熔斷後之帶狀玻璃膜剝離並除去，其特徵在於：當將雷射之輸出設為P(單位：瓦特(Watt)，在以下的說明中簡寫為W)，並將帶狀玻璃膜和被形成於帶狀玻璃膜上之雷射的照射點之間之相對移動速度設為V(單位：公尺/秒，在以下的說明中簡寫為m/s)，並將帶狀玻璃膜之厚度設為t(單位：公尺，在以下的說明中簡寫為m)，並將被形成於兩熔斷端部的相互間之空隙的寬幅設為w(單位：公尺，在以下的說明中簡寫為m)，並且將帶狀玻璃膜之密度設為ρ(單位：公斤/立方公尺，在以下的說明中簡寫為kg/m³ )時，係以會使根據數式1所算出的無因次數Z之值成為5.0×10⁶ ～3.0×10⁸ 之範圍內的條件下，來將帶狀玻璃膜熔斷。

[發明之效果] 　　[0012] 若依據本發明之帶狀玻璃膜的切斷方法，則在一面將帶狀玻璃膜在長邊方向上作熔斷而形成相互對向之兩熔斷端部，一面將兩熔斷端部分別作為絲狀玻璃而剝離並除去時，係成為能夠防止剝離之中斷。

[0014] 以下，參考所添附之圖面，針對本發明之實施形態的帶狀玻璃膜的切斷方法作說明。　　[0015] 如同圖1中所示一般，在本實施形態之帶狀玻璃膜的切斷方法中，係藉由將帶狀玻璃膜G沿著長邊方向來作切斷，而將該帶狀玻璃膜G分斷為身為成為製品之部位的有效部G1和身為被廢棄之部分的非有效部G2。　　[0016] 帶狀玻璃膜G，係為藉由溢流下拉法所成形的玻璃，並在寬幅方向之兩端處分別具備有包含耳部Gm之非有效部G2，並且在兩非有效部G2的相互之間具備有有效部G1。在本實施形態中，係沿著成為此些之有效部G1和非有效部G2之間之邊界的切斷預定線X而將帶狀玻璃膜G切斷。另外，被與非有效部G2作了分斷之後的有效部G1，係在被與保護薄片作了重疊之後，在卷芯之周圍而被捲繞成卷狀，並作成玻璃卷。另一方面，被與有效部G1作了分斷之後的非有效部G2，係從有效部G1之搬送路徑而脫離並被廢棄。　　[0017] 於此，成為切斷之對象的帶狀玻璃膜G之厚度t，係以設為0.0001m(100μm)以下為理想，又以設為0.00005m(50μm)以下為更理想。又，帶狀玻璃膜G之密度ρ，係以設為2300kg/m³ ～2600kg/m³ 之範圍內為理想，又以設為2350kg/m³ ～2500kg/m³ 之範圍內為更理想。另外，在本實施形態中，雖係藉由溢流下拉法來成形帶狀玻璃膜G，但是，除此之外，係亦可將藉由流孔下拉法、重新下拉法、浮製法等所成形的帶狀玻璃膜G，作為切斷之對象。又，帶狀玻璃膜之組成，係並未特別作限定，但是，在本實施形態中，係以無鹼玻璃作為切斷之對象。　　[0018] 帶狀玻璃膜G之切斷，係對於以平放姿勢而在長邊方向上被作搬送的帶狀玻璃膜G，而沿著切斷預定線X來照射雷射L，藉由此來將帶狀玻璃膜熔斷，而實行切斷。　　[0019] 帶狀玻璃膜G，係使用搬送裝置(例如，皮帶輸送帶等)來在搬送路徑上以搬送速度V而作搬送。相對於此，被照射在帶狀玻璃膜G上之雷射L，係如同圖2中所示一般，從被作固定設置的雷射照射器1而照射。藉由此，被形成在帶狀玻璃膜G上(切斷預定線X上)的雷射L之照射點Ls、和帶狀玻璃膜G，係以與搬送速度V相等之相對移動速度而進行相對移動。另外，從雷射照射器1所照射的雷射L之焦點Lf，係設定為會收斂在帶狀玻璃膜G之厚度t的範圍內。　　[0020] 於此，帶狀玻璃膜G之搬送速度V，係以設為0.100m/s～0.530m/s之範圍內為理想，又以設為0.130m/s～0.500m/s之範圍內為更理想。又，雷射L之輸出P，係以設為30W以上為理想，又以設為50W以上為更理想。另一方面，雷射L之輸出P，係以設為250W以下為理想，又以設為200W以下為更理想。進而，如同圖3中所示一般，關於伴隨著帶狀玻璃膜G之熔斷而相互對向地所形成之兩熔斷端部G1a、G2a，被形成於此些之相互之間的間隙之寬幅w，係以設為會成為0.00005m(50μm)～0.0002m(200μm)之範圍內的方式為理想，又以設為會成為0.00008m(80μm)～0.00015m(150μm)之範圍內的方式為更理想。另外，所照射的雷射L之種類，係並未特別作限定，而可使用CO₂ 雷射、準分子雷射、銅蒸鍍雷射、YAG雷射等，但是，在本實施形態中，係使用有CO₂ 雷射。　　[0021] 以下，針對帶狀玻璃膜G之切斷方法的具體性之態樣作說明。　　[0022] 在此帶狀玻璃膜的切斷方法中，當將雷射L之輸出設為P[W]，並將帶狀玻璃膜G和被形成於帶狀玻璃膜G上之雷射L的照射點Ls之間之相對移動速度(在本實施形態中，係與上述之搬送速度V相等)設為V[m/s]，並將帶狀玻璃膜G之厚度設為t[m]，並將被形成於兩熔斷端部G1a、G2a的相互間之空隙的寬幅設為w[m]，並且將帶狀玻璃膜G之密度設為ρ[kg/m³ ]時，係在會使根據數式1所算出的無因次數Z之值成為5.0×10⁶ ～3.0×10⁸ 之範圍內的條件下，來將帶狀玻璃膜G熔斷。

[0023] 在設為此種構成的情況時，如同圖2中所示一般，若是沿著帶狀玻璃膜G之切斷預定線X而照射雷射L，則首先係在照射部處而產生熔融玻璃，並且，藉由使熔融玻璃被除去，如同圖3中所示一般，帶狀玻璃膜G係被分斷成有效部G1和非有效部G2。藉由此，相互對向之有效部G1側以及非有效部G2側的兩熔斷端部G1a、G2a係依序被逐漸形成。　　[0024] 另外，兩熔斷端部G1a、G2a之周邊部，係藉由雷射L之熱而成為被作了加熱的狀態，但是，在被作了加熱之後，係一面分別被朝向搬送路徑之下流側作搬送，一面藉由自然冷卻而逐漸冷卻。伴隨於此，在被作了分斷的有效部G1以及非有效部G2之各者處，於與熔斷端部G1a(G2a)相鄰接之部位(在圖3中描繪有斜線所標示的部位)處，係成為發生有拉張應力(殘留應力)的狀態。　　[0025] 藉由此拉張應力，兩熔斷端部G1a、G2a，係如同圖4中所示一般，分別從有效部G1以及非有效部G2而作為絲狀玻璃Gt而剝離並逐漸被除去。其結果，係能夠將起因於由雷射L之照射所致之加熱而在帶狀玻璃膜G之有效部G1處所產生了的變形，伴隨著熔斷端部G1a之剝離而除去，並得到不存在有變形之有效部G1。 [實施例] 　　[0026] 作為本發明之實施例，藉由與上述之實施形態的帶狀玻璃膜的切斷方法相同的態樣，來在互為相異之15個條件(實施例11個條件，比較例4個條件)之下，將帶狀玻璃膜切斷而分斷成有效部與非有效部。之後，針對分斷後的帶狀玻璃膜(僅由有效部所成之帶狀玻璃膜)處之寬幅方向端面的直線度之良好與否進行了檢證。　　[0027] 在實施例1～實施例11以及比較例1～比較例4中之P[W]、V[m/s]、t[m]、w[m]、ρ[kg/m³ ]之值、以及根據此些之值而藉由上述之數式1所算出的無因次數Z之值，係如同下述之表1中所示一般。又，在表1之「評價」的項目中，所謂「○」，係代表在分斷後的帶狀玻璃膜之寬幅方向端面之直線度為良好，所謂「×」，係代表寬幅方向端面之直線度為不良，或者是代表根本無法使分斷安定地持續。　　[0028]

[0029] 根據表1中所示之結果，可以得知，在實施例1～實施例11中，分斷後的帶狀玻璃膜之寬幅方向端面之直線度係為良好。可以推測到，能夠得到此種結果的原因，係因為能夠使熔斷端部之剝離並不中斷地而連續性發生之故。相對於此，在比較例1以及比較例3中，熔斷端部之剝離係斷續性地發生，並且寬幅方向端面之直線度係成為不良。又，在比較例2以及比較例4中，係根本無法使帶狀玻璃膜之分斷安定地持續進行(產生有切斷不良)。　　[0030] 根據以上之結果，可以推測到，若依據本發明之帶狀玻璃膜的切斷方法，則在一面將帶狀玻璃膜在長邊方向上作熔斷而形成相互對向之兩熔斷端部，一面將兩熔斷端部分別作為絲狀玻璃而剝離並除去時，係成為能夠防止剝離之中斷。

[0031]
G‧‧‧帶狀玻璃膜
G1a‧‧‧熔斷端部
G2a‧‧‧熔斷端部
Gt‧‧‧絲狀玻璃
L‧‧‧雷射
Ls‧‧‧照射點
V‧‧‧搬送速度
t‧‧‧厚度
w‧‧‧寬幅
ρ‧‧‧密度

[0013] 　　[圖1]係為對於本發明之實施形態的帶狀玻璃膜的切斷方法作展示的平面圖。　　[圖2]係為對於圖1中之A-A剖面作展示的縱剖正面圖。　　[圖3]係為對於圖1中之B-B剖面作展示的縱剖正面圖。　　[圖4]係為對於圖1中之C-C剖面作展示的縱剖正面圖。

G‧‧‧帶狀玻璃膜

G1‧‧‧有效部

G2‧‧‧非有效部

G1a‧‧‧熔斷端部

G2a‧‧‧熔斷端部

Gt‧‧‧絲狀玻璃

Gm‧‧‧耳部

Ls‧‧‧照射點

V‧‧‧搬送速度

X‧‧‧切斷預定線

Claims

一種帶狀玻璃膜的切斷方法，係藉由沿著帶狀玻璃膜之長邊方向照射雷射，來將該帶狀玻璃膜熔斷而形成相互對向之兩熔斷端部，並且將該兩熔斷端部分別作為絲狀玻璃而從熔斷後之帶狀玻璃膜剝離並除去，　　該帶狀玻璃膜的切斷方法，其特徵為：　　當將前述雷射之輸出設為P[W]，　　並將前述帶狀玻璃膜和被形成於該帶狀玻璃膜上之前述雷射的照射點之間之相對移動速度設為V[m/s]，　　並將前述帶狀玻璃膜之厚度設為t[m]，　　並將被形成於前述兩熔斷端部的相互間之空隙的寬幅設為w[m]，　　並且將前述帶狀玻璃膜之密度設為ρ[kg/m³ ]時，　　係以會使根據數式1所算出的無因次數Z之值成為5.0×10⁶ ～3.0×10⁸ 之範圍內的條件下，來將前述帶狀玻璃膜熔斷：
。