TW202142506A

TW202142506A - 玻璃板的製造方法

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Publication number: TW202142506A
Application number: TW110101869A
Authority: TW
Inventors: 奥野剛志; 饗場久敏; 藤居孝英
Original assignee: 日商日本電氣硝子股份有限公司
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-11-16
Also published as: CN114761365A; US20230068194A1; JP2021123524A; KR20220137868A; WO2021157291A1; JP7466829B2

Abstract

本方法的雷射照射步驟中，在素玻璃板MG的預定割斷線CL的至少一部分中，以裂紋CR2沿所述預定割斷線CL擴展的方式，將雷射光L照射至自所述預定割斷線CL隔開的位置OSP。

Description

玻璃板的製造方法

本發明是有關於一種藉由對素玻璃板（mother glass plate）照射雷射光而加以割斷，來製造規定形狀的玻璃板的方法。

眾所周知，液晶顯示器、有機電致發光（electroluminescent，EL）顯示器等面板顯示器（display）、有機EL照明、太陽電池的面板等之中所使用的各種玻璃板，是經過對素玻璃板進行切斷的步驟而構成為規定形狀。

例如在專利文獻1中，作為對素玻璃板進行切斷的技術，已揭示有雷射割斷。在所述雷射割斷中，首先，利用金剛石切割器（diamond cutter）等裂紋形成單元，在素玻璃板（厚度為0.2 mm以下的玻璃薄膜）形成初始裂紋。其次，沿設定於素玻璃板的預定割斷線照射雷射光而對所述素玻璃板進行加熱，利用自冷卻單元噴射的冷卻水等冷媒，使經加熱的部分冷卻。藉此，使素玻璃板產生熱衝擊（熱應力），而以初始裂紋為起點使裂紋沿預定割斷線（預定切斷線）擴展，從而可切斷所述素玻璃板。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2011-116611號公報

[發明所欲解決之課題] 在專利文獻1的雷射割斷中，是使用CO₂ 雷射，故僅對素玻璃板的表層進行加熱。因此，是以厚度為0.2 mm以下的玻璃薄膜為對象。若欲藉由專利文獻1的雷射割斷來割斷厚度超過0.2 mm的素玻璃板，則有時無法割斷厚度方向上的一部分，需要對素玻璃板賦予彎曲應力而加以折斷的步驟。

若代替CO₂ 雷射，而使用例如CO雷射，則不但可對素玻璃板的表層進行加熱，而且可對內部進行加熱。因此，可藉由伴隨著加熱而產生的熱衝擊，而使裂紋一面沿預定割斷線擴展，一面亦在素玻璃板的厚度方向上擴展。

然而，若藉由雷射光的照射不但對素玻璃板的表層進行加熱而且對內部進行加熱，則即使沿預定割斷線掃描雷射光，亦存在裂紋不沿所述預定割斷線擴展的情況。此時，難以精度良好地進行玻璃板的切斷。

本發明是鑒於所述情況而成，其技術課題在於藉由雷射光精度良好地割斷素玻璃板。

[解決課題之手段] 本發明是用以解決所述課題，其是一種玻璃板的製造方法，包括：初始裂紋形成步驟，在素玻璃板形成初始裂紋；以及雷射照射步驟，藉由對所述素玻璃板照射雷射光，而以所述初始裂紋為起點使裂紋沿預定割斷線擴展並且在所述素玻璃板的厚度方向上擴展，將所述素玻璃板割斷成第一玻璃板以及第二玻璃板；所述玻璃板的製造方法的特徵在於，在所述雷射照射步驟中，在所述預定割斷線的至少一部分中，以所述裂紋沿所述預定割斷線擴展的方式，將所述雷射光照射至自所述預定割斷線隔開的位置。

根據所述結構，藉由將雷射光不沿預定割斷線照射而照射至遠離所述預定割斷線的位置，可降低裂紋自預定割斷線的偏離量。藉此，能夠精度良好地割斷素玻璃板。

在本方法中，所述第一玻璃板的寬度較所述第二玻璃板的寬度大，在所述雷射照射步驟中，可相對於所述預定割斷線的中途部，使所述雷射光向相當於所述第一玻璃板的區域側隔開而照射至所述素玻璃板。根據所述結構，藉由對寬度大的第一玻璃板側的素玻璃板的部位照射雷射光，可抑制裂紋自預定割斷線向第二玻璃板側偏離。

在本方法中，所述素玻璃板為矩形狀，所述預定割斷線構成為直線狀，在所述雷射照射步驟中，所述雷射光可沿著相對於所述預定割斷線而構成為凹狀的軌跡照射至所述素玻璃板。藉此，可使裂紋遍及預定割斷線的全長而精度良好地擴展。

本方法包括在所述雷射照射步驟之前修正雷射光對所述素玻璃板的掃描軌跡的修正步驟，在所述修正步驟中，可包括：測定步驟，在使所述雷射光自所述預定割斷線隔開而進行掃描的情況下，測定所述裂紋的擴展方向的變化來作為裂紋角度；以及修正軌跡決定步驟，基於在所述測定步驟中所測定的所述裂紋角度，設定使所述雷射照射步驟中的所述雷射光自所述預定割斷線隔開的距離。

根據所述結構，在測定步驟中測定裂紋的偏離程度來作為裂紋角度，根據裂紋角度，藉由修正軌跡決定步驟可修正雷射光的掃描軌跡。藉由基於在修正軌跡決定步驟中設定的雷射光與預定割斷線的隔開距離掃描雷射光，能夠使裂紋沿預定割斷線精度良好地擴展。

作為所述雷射光，可使用一氧化碳（CO）雷射光。CO雷射光的輸出高，且可穩定地照射至素玻璃板，因此可使裂紋沿預定割斷線穩定地擴展。

在本發明的玻璃板的製造方法中，可在所述素玻璃板的熱應力σ_T （MPa）滿足以下的數式2的條件下實施所述雷射照射步驟，所述素玻璃板的熱應力σ_T （MPa）是藉由以下的數式1而算出。 [數式1]

其中，E是素玻璃板的楊氏模量（Young's modulus）（MPa），α是素玻璃板的熱膨脹係數（/K），ν是素玻璃板的帕松比，ΔT是雷射光對素玻璃板的照射位置上的溫度（K）與遠離所述照射位置的位置上的溫度（K）的差。 [數式2] 40＋60t≦σ_T ≦90＋60t 其中，t是素玻璃板的厚度（mm）。

[發明的效果] 根據本發明，藉由雷射光能夠精度良好地割斷素玻璃板。

以下，一面參照圖式，一面對用以實施本發明的形態進行說明。圖1至圖11表示本發明的玻璃板的製造方法的第一實施方式。

本方法包括割斷步驟，所述割斷步驟藉由雷射光的照射割斷素玻璃板MG。素玻璃板MG是藉由對玻璃帶（glass ribbon）在寬度方向上加以切斷而構成為矩形狀，所述玻璃帶是利用例如溢流下拉法（overflow downdraw method）等下拉法或浮法（float method），而呈帶狀連續成形。素玻璃板MG的厚度可設為0.05 mm～5 mm。素玻璃板MG的厚度較佳為超過0.1 mm，更佳為超過0.2 mm，進而更佳為0.3 mm以上。另一方面，素玻璃板MG的厚度較佳設為3 mm以下。

作為素玻璃板MG的材質，可舉出矽酸鹽玻璃、矽玻璃、硼矽酸玻璃、鈉玻璃（soda glass）、鈉鈣玻璃（soda lime glass）、鋁矽酸鹽玻璃（aluminosilicate glass）、無鹼玻璃等。此處，所謂無鹼玻璃，是指實質上不含鹼成分（鹼金屬氧化物）的玻璃，具體而言，是指鹼成分的重量比為3000 ppm以下的玻璃。本發明的鹼成分的重量比較佳為1000 ppm以下，更佳為500 ppm以下，最佳為300 ppm以下。素玻璃板MG亦可為化學強化玻璃，此時，可使用矽酸鋁玻璃（alumina silicate glass）。

如圖1所示，素玻璃板MG包括第一表面MG1、第二表面MG2以及包含第一邊MGa至第四邊MGd的緣部。在本實施方式中，例示了各邊MGa～MGd的長度尺寸為L1的正方形的素玻璃板MG，但素玻璃板MG的形狀及尺寸並不限定於本實施方式。

在割斷步驟中，根據素玻璃板MG的切斷位置，存在事先需要修正雷射光的掃描軌跡（掃描預定線）的情況、以及可不進行掃描軌跡的修正地切斷素玻璃板MG的情況。

首先，對不修正雷射光的掃描軌跡地割斷素玻璃板MG的情況進行說明。

割斷步驟包括：初始裂紋形成步驟，在素玻璃板MG的表面形成初始裂紋；以及雷射照射步驟，以初始裂紋為起點使裂紋沿預定割斷線擴展並且在素玻璃板MG的厚度方向上擴展。

如圖2所示，在初始裂紋形成步驟中，在載置於平台1的素玻璃板MG的第一表面MG1的一部分，藉由裂紋形成裝置2而形成初始裂紋CR1。裂紋形成裝置2包括燒結金剛石切割器等尖端狀的劃線器（scriber），但並不限於此，亦可包括金剛石筆（diamond pen）、超硬合金切割器、砂紙（sand paper）等。

在素玻璃板MG設定有直線狀的預定割斷線CL。預定割斷線CL是相對於素玻璃板MG的第二邊MGb或第四邊MGd而大致平行設定的直線。在預定割斷線CL，在其一端部設定有割斷開始點CLa，在其另一端部設定有割斷結束點CLb。預定割斷線CL的割斷開始點CLa設定於第一邊MGa的中途部。預定割斷線CL的割斷結束點CLb設定於與第一邊MGa大致平行的第三邊MGc的中途部。

預定割斷線CL設定於與素玻璃板MG的第四邊MGd以規定的距離D1相離的位置。第四邊MGd與預定割斷線CL之間的隔開距離D1等於第一邊MGa的長度L1的1/2的長度（D1=L1/2）。

在初始裂紋形成步驟中，裂紋形成裝置2是自素玻璃板MG的上方下降而與素玻璃板MG的第一表面MG1側的緣部、即第一邊MGa的中途部接觸。藉此，在預定割斷線CL的割斷開始點CLa形成初始裂紋CR1。

在雷射照射步驟中，藉由雷射照射裝置3將雷射光L照射至第一表面MG1的初始裂紋CR1，並且沿預定割斷線CL進行掃描。詳細而言，雷射照射裝置3是能夠三維移動而構成，藉由在載置於平台1的素玻璃板MG的上方沿規定的方向移動，而沿預定割斷線CL將雷射光L自割斷開始點CLa掃描至割斷結束點CLb為止。藉此，如圖3所示，以初始裂紋CR1為起點的裂紋CR2沿預定割斷線CL直線擴展。又，裂紋CR2遍及素玻璃板MG的整個厚度方向擴展，而擴展至位於第一表面MG1的相反側的第二表面MG2為止。

自雷射照射裝置3照射的雷射光L較佳為CO雷射、Er雷射（Er：釔鋁石榴石（yttrium aluminum garnet，YAG）雷射）、Ho雷射（Ho：YAG雷射）或HF雷射。雷射光L既可為脈衝雷射光，亦可為連續雷射光。當使用CO雷射光作為雷射光時，其波長較佳設為5.25 μm～5.75 μm。

如圖3及圖4所示，雷射照射裝置3對素玻璃板MG的第一表面MG1，以形成圓形的雷射點SP的方式照射雷射光L。雷射光L的照射直徑（點徑）較佳為1 mm～8 mm，更佳為2 mm～6 mm。雷射光L亦可在散焦的狀態下照射至素玻璃板MG上。

當例如使用CO₂ 雷射光時，僅止於對素玻璃板MG（第一表面MG1）的表層SL（例如自第一表面MG1起深度10 μm左右為止的範圍）進行加熱，因此為了賦予割斷所需的熱量，必須沿預定割斷線CL將所述CO₂ 雷射光的照射形態設為長條狀（直線狀或橢圓狀）。而且，為了產生足以割斷的熱衝擊，必須藉由冷卻水等冷媒而使素玻璃板MG冷卻。

與此相對，在本實施方式的玻璃板的製造方法中，藉由使用高輸出且可穩定地照射的CO雷射光L等，而使得即便是圓形的雷射點SP，亦不但可對素玻璃板MG的表層SL進行加熱，而且連內部IL（例如自深度10 μm左右至深度3,000 μm左右為止的範圍）亦可進行加熱，從而能夠賦予充分的熱量，以產生使裂紋CR2在厚度方向上擴展的熱衝擊（熱應力）。再者，在本發明中，所謂素玻璃板MG的表層SL，是指自所述素玻璃板MG的第一表面MG1起10 μm的深度為止的層。所謂素玻璃板MG的內部IL，是指自第一表面MG1起具有超過10 μm的深度的區域（參照圖4）。

以下的表1及表2表示對具有規定厚度的多種素玻璃板MG照射有CO雷射、CO₂ 雷射時的各素玻璃板MG的平均透過率。 [表1]

玻璃類別	無鹼	無鹼	硼矽酸	鈉	鈉
熱膨脹係數（×10^-7 /K）	38	45	66	90	91
厚度（mm）	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
平均透過率（%）（波長5.25 μm-5.75 μm）	0.2	0.2	0.1	0.9	0.9
平均透過率（%）（波長10.6 μm）	0	0	0	0	0

[表2]

玻璃類別	無鹼	無鹼	無鹼	無鹼	無鹼
熱膨脹係數（×10^-7 /K）	38	38	38	38	38
厚度（mm）	0.1	0.2	0.5	0.7	1.1
平均透過率（%）（波長5.25 μm-5.75 μm）	26.8	7.4	0.2	0.05	0.01
平均透過率（%）（波長10.6 μm）	0	0	0	0	0

如表1及表2所示，CO雷射的波長在5.25 μm-5.75 μm附近存在峰值，在所述波長的各種素玻璃板MG的平均透過率不為零。即，經照射的CO雷射在素玻璃板MG的表面未被全部吸收，其一部分在玻璃板的內部被吸收，剩餘部分透過素玻璃板MG。因此，藉由CO雷射，不但可對素玻璃板MG的表面進行加熱，而且連素玻璃板MG的內部亦可進行加熱。

另一方面，CO₂ 雷射的波長在10.6 μm附近存在峰值，在所述附近的各種素玻璃板MG的平均透過率為零。此時，經照射的CO₂ 雷射的大部分在素玻璃板MG的表面被吸收，在素玻璃板MG的內部不會被吸收。因此，藉由CO₂ 雷射，無法加熱至素玻璃板MG的內部為止。

在本實施方式的玻璃板的製造方法中，不但對素玻璃板MG的表層SL，而且連內部IL亦進行加熱，使裂紋CR2在厚度方向上擴展，從而可不對素玻璃板MG賦予彎曲應力，而沿預定割斷線CL使素玻璃板MG分離，故可省略折斷步驟。又，能夠在不如先前般藉由冷媒而冷卻的情況下，切斷素玻璃板MG。再者，就促進裂紋CR2的擴展的觀點而言，較佳為如後述的第二實施方式，藉由自噴嘴噴射冷媒，而使雷射光L的照射部位及其周圍冷卻。就使雷射照射裝置3的結構簡化的觀點而言，較佳為不實施藉由冷媒的噴射而實現的雷射光L的照射部位及其周圍的冷卻，來進行切斷。

如圖5所示，藉由雷射光L沿預定割斷線CL自割斷開始點CLa掃描至割斷結束點CLb為止，裂紋CR2沿所述預定割斷線CL擴展。藉此，由一塊素玻璃板MG形成兩塊玻璃板G1、G2。

以下，將兩塊玻璃板G1、G2中的其中一塊玻璃板G1稱為第一玻璃板，將另一塊玻璃板G2稱為第二玻璃板。第一玻璃板G1具有構成緣部的第一邊G1a至第四邊G1d。第二玻璃板G2具有構成緣部的第一邊G2a至第四邊G2d。第一玻璃板G1以及第二玻璃板G2構成為具有相同尺寸的長方形狀。第一玻璃板G1的第一邊G1a的寬度尺寸W1等於第二玻璃板G2的第一邊G2a的寬度尺寸W2（W1=W2=L1/2）。

如上所述，在將素玻璃板MG一分為二的情況下，不修正雷射光L的掃描軌跡而沿預定割斷線CL掃描所述雷射光L，藉此可精度良好地切斷所述素玻璃板MG。

接下來，對修正雷射光L的掃描軌跡的情況進行說明。例如在第一玻璃板G1與第二玻璃板G2的大小不同的情況下需要修正雷射光L的掃描軌跡。

圖6例示自素玻璃板MG切出大型的第一玻璃板G1以及小型的第二玻璃板G2的情況。在所述例子中，若沿相對於素玻璃板MG而設定的直線狀的預定割斷線CL掃描雷射光L，則存在裂紋CR2與預定割斷線CL不一致地偏離所述預定割斷線CL而擴展的情況。

根據本發明者等的研究，確認到在素玻璃板MG的第四邊MGd與預定割斷線CL的距離D1小於素玻璃板MG的第一邊MGa的長度尺寸L1的1/2的情況下（D1＜L1/2，參照圖6）或超過1/2的情況下，產生裂紋CR2的偏離。在圖6所示的例子中，相對於素玻璃板MG的一邊的長度尺寸L1，所述距離D1被設為L1/3。當切斷素玻璃板MG時，如圖7所示，第一玻璃板G1的短邊（第一邊G1a）的寬度尺寸W1較第二玻璃板G2的短邊（第一邊G2a）的寬度尺寸W2大（W1＞W2）。

亦確認到在裂紋CR2相對於預定割斷線CL產生了偏離的情況下，在所述預定割斷線CL的中間位置MP（預定割斷線CL的一半長度的位置），其偏離量（自預定割斷線CL至裂紋CR2為止的距離）DV最大。圖6中，利用符號DVmax表示預定割斷線CL的中間位置MP所對應的裂紋CR2的最大偏離量。在素玻璃板MG的一邊的長度尺寸L1為150 mm的情況下，最大偏離量DVmax根據冷卻條件或掃描速度、照射直徑而變化，例如為0.3 mm～1.5 mm左右。

裂紋CR2的擴展軌跡相對於直線狀的預定割斷線CL而構成為曲線狀。如圖7所示，若藉由此種裂紋CR2割斷素玻璃板MG，則在第一玻璃板G1中，藉由割斷而形成的第四邊G1d由凸狀的曲線構成。另外，在第二玻璃板G2中，藉由割斷而形成的第四邊G2d由凹狀的曲線構成。

為了降低所述此種裂紋CR2的偏離，在執行割斷步驟之前，確認偏離的程度，並且實施修正雷射光L的掃描軌跡的修正步驟（準備步驟）。

修正步驟包括進行修正雷射光L的掃描軌跡所需的測定的測定步驟、以及決定雷射光L的掃描軌跡的修正軌跡決定步驟。

在測定步驟中，藉由對測定用的素玻璃板MG的第一表面MG1照射雷射光L，割斷所述素玻璃板MG。

圖8表示在測定步驟中設定於素玻璃板MG上的雷射光L的測定用掃描軌跡ST、以及裂紋CR2的擴展軌跡。雷射光L的測定用掃描軌跡ST包括第一軌跡ST1、第二軌跡ST2以及第三軌跡ST3。

第一軌跡ST1是自割斷開始點CLa沿預定割斷線CL形成的直線。第一軌跡ST1的長度可被任意設定。相對於素玻璃板MG的一邊的長度L1，第一軌跡ST1的長度被設定為L1/3（2L1/6），但並不限於此，例如亦可設定為L1/6、3L1/6、4L1/6、5L1/6。在測定步驟中，改變第一軌跡ST1的長度來切斷多塊測定用素玻璃板MG。

第二軌跡ST2是與第一軌跡ST1交叉的直線。第二軌跡ST2與第一軌跡ST1的交叉角度被設為90°，但並不限定於所述角度。第二軌跡ST2的長度是為了使第三軌跡ST3自預定割斷線CL偏移（隔開）而設定。

第三軌跡ST3是在自預定割斷線CL偏移（隔開）的位置與所述預定割斷線CL大致平行地延伸的直線。第三軌跡ST3亦可到達素玻璃板MG中的設定有割斷結束點CLb的第三邊MGc。以下，將第三軌跡ST3的起點的位置OSP稱為偏移位置（隔開位置）。所述偏移位置OSP亦是第二軌跡ST2的終點的位置。

如圖8所示，在測定步驟中，藉由以沿循第一軌跡ST1的方式掃描雷射光L，裂紋CR2以自預定割斷線CL偏離的方式擴展。其後，藉由以經由第二軌跡ST2而沿循第三軌跡ST3的方式掃描雷射光L，裂紋CR2朝向預定割斷線CL擴展。

即，裂紋CR2以在雷射光L沿第一軌跡ST1移動的期間逐漸遠離預定割斷線CL的方式描繪曲線狀的軌跡。另一方面，當雷射光L沿第三軌跡ST3掃描時，裂紋CR2改變擴展的方向，以接近預定割斷線CL的方式發展。

在測定步驟中，在藉由第二軌跡ST2使雷射光L自預定割斷線CL隔開的位置上，測定將方向改變後的裂紋CR2的擴展方向來作為裂紋角度θ。如圖8所示，裂紋角度θ是當裂紋CR2改變擴展方向時表示所述裂紋CR2所成的軌跡（曲線）的傾斜率的直線與預定割斷線CL（在本實施方式中為相對於素玻璃板MG而設定的XY正交座標系的X軸）所成的角度。例如，表示裂紋CR2的傾斜率的直線可由如下直線構成，即在以規定的間距（例如0.2 mm）測定裂紋CR2的位置時，將使雷射光L自預定割斷線CL隔開的位置（MSP）和緊跟在後的測定點（自MSP在X方向上隔開0.2 mm的位置）此兩點連結的直線。

在測定步驟中，例如使第二軌跡ST2的長度在0 mm～1 mm的範圍內變化來切斷多個測定用素玻璃板MG，測定各素玻璃板MG的裂紋角度θ。進而，在測定步驟中，測定裂紋角度θ的測定位置（測定點）MSP、和與所述測定位置MSP對應的雷射光L的照射位置在Y軸方向上的距離（以下稱為「裂紋與雷射光的距離」）D2。如圖8所示，所述距離D2是自裂紋角度θ的測定位置MSP至預定割斷線CL為止的距離DV、和自預定割斷線CL至雷射光L的照射位置為止的距離（偏移量）D3的和（D2=DV+D3）。

圖9是表示裂紋CR2與雷射光L的距離D2、和裂紋角度θ的關係（測定結果）的曲線圖。在圖例中，示出三個第一測定資料SMP1至第三測定資料SMP3。第一測定資料SMP1是將第二軌跡ST2的長度設為0（mm）、即沿預定割斷線CL掃描雷射光L時的測定資料。第二測定資料SMP2及第三測定資料SMP3是使第二軌跡ST2的長度不同來割斷素玻璃板MG時的測定資料。具體而言，第二測定資料SMP2中的第二軌跡ST2較第三測定資料SMP3中的第二軌跡ST2短。

根據所述測定結果，製成表示相對於測定位置MSP的裂紋CR2與雷射光L的距離D2、和裂紋角度θ的關係的以下的近似式（線性函數）。

θ=aD2+θ_b

在測定步驟中，相對於多個測定用素玻璃板MG，使雷射光L的偏移位置OSP不同而進行設定，執行對各素玻璃板MG的割斷。例如如圖10所示，理想的是以在X軸方向上偏移位置OSP成為等間隔的方式，進行相對於各素玻璃板MG的偏移位置OSP的設定。為了精度良好地設定雷射光L的軌跡，設定在測定用素玻璃板MG上的偏移位置OSP的數量理想的是被設定得盡可能多。

測定與雷射光L在各偏移位置OSP處的掃描對應的裂紋角度θ，根據各測定資料，製成圖9的曲線圖及所述的近似式。

在修正軌跡決定步驟中，根據測定步驟的結果，決定雷射光L的掃描軌跡。具體而言，基於所述近似式，算出裂紋角度θ為0°的裂紋CR2與雷射光L之間的距離CDA（參照圖9）。針對在測定步驟中實施的相對於多個偏移位置OSP的測定結果執行所述計算。

其後，算出的距離CDA被設為在各偏移位置OSP所需的雷射光L距預定割斷線CL的修正偏移量（修正隔開距離）CDB（CDB=CDA）。

如圖11所示，相對於設定在素玻璃板MG的預定割斷線CL上的各基準位置BP1～BP5，設定反映了修正偏移量（修正隔開距離）CDB1～修正偏移量（修正隔開距離）CDB5的修正偏移位置COSP1～修正偏移位置COSP5。

在修正軌跡決定步驟中，設定通過各修正偏移位置COSP1～COSP5的雷射光L的修正軌跡CST。具體而言，所述修正軌跡CST由自割斷開始點CLa至割斷結束點CLb為止的連結各修正偏移位置COSP1～COSP5的多個直線狀軌跡CST1～CST6的組合構成。

所述修正軌跡CST的起點與預定割斷線CL的割斷開始點CLa一致。另外，修正軌跡CST的終點與預定割斷線CL的割斷結束點CLb一致。即，修正軌跡CST的修正偏移位置COSP1～修正偏移位置COSP5相對於除割斷開始點CLa及割斷結束點CLb之外的預定割斷線CL的中途部，向相當於素玻璃板MG的第一玻璃板G1的區域側，自所述預定割斷線CL隔開來設定。另外，修正軌跡CST在相當於素玻璃板MG的第一玻璃板G1的區域中，相對於預定割斷線CL而構成為凹狀。

在所述修正軌跡決定步驟之後，對製品用的素玻璃板MG執行割斷步驟。在雷射照射步驟中，藉由沿相對於素玻璃板MG設定的修正軌跡CST照射雷射光L，可使裂紋CR2沿預定割斷線CL擴展。藉此，可精度良好地切斷素玻璃板MG。例如，在素玻璃板MG的一邊的長度尺寸L1為150 mm且未修正的最大偏離量DVmax為0.6 mm的情況下，藉由實施所述修正，可使最大偏離量DVmax小於0.2 mm（DVmax＜0.2 mm）。

再者，測定步驟中的曲線圖的製成、近似式的製成或計算、及修正軌跡決定步驟中的各種計算可由電腦執行，亦可由測定者自身進行。裂紋角度θ及裂紋CR2與雷射光L的距離D2可藉由分析來算出，例如，可藉由如下方式算出，即利用傳熱分析求出溫度分佈後，利用使用所述溫度分佈的熱應力分析求出應力分佈，其後進行利用所述應力分佈的龜裂擴展分析。

圖12表示本發明的玻璃板的製造方法的第二實施方式。在所述例子中，在割斷步驟中，利用自冷卻裝置4噴射的冷媒R（例如空氣），來使雷射光L的照射部位（雷射點SP）的周圍冷卻。

冷卻裝置4是以追隨於雷射照射裝置3而移動的方式構成。冷卻裝置4自其噴嘴向雷射光L的照射部位（雷射點SP）及其周圍噴射冷媒R。作為冷媒R，除了空氣以外，亦可適當地使用He、Ar等惰性氣體或未氧化的N₂ 氣體。在本實施方式中，藉由利用冷媒R使雷射光L的照射部位及其周圍冷卻，可更顯著地產生用以使裂紋CR2擴展的熱衝擊。在使用CO雷射的情況下，CO雷射光會吸收水分，故CO雷射的輸出會因水分而衰減。因此，最好不使用水作為冷媒R。但是，在有效利用輸出的衰減的情況下，無此限制。

再者，雷射照射裝置3及冷卻裝置4亦可構成為一體。例如，亦可將冷卻裝置4的噴嘴的噴射口設為環狀，在所述環狀的噴射口的內側配置雷射照射裝置3。

藉由冷卻雷射光L的照射部位（雷射點SP）的周圍，可降低裂紋CR2自預定割斷線CL的偏離量。冷卻可自雷射光L的照射部位（雷射點SP）的後方、前方及側方進行，但就進一步降低偏離的觀點而言，較佳為如圖12所示，自後方進行。再者，所謂前方、後方及側方，是以雷射光L的掃描方向（行進方向）為基準。例如，所謂自前方進行冷卻，是指利用配置於較雷射點SP（雷射照射裝置3）更靠割斷結束點CLb側的冷卻裝置4進行冷卻。又，所謂自後方進行冷卻，是指利用配置於較雷射點SP（雷射照射裝置3）更靠割斷開始點CLa側的冷卻裝置4進行冷卻。

冷卻裝置4的噴嘴所實施的冷媒R的噴射範圍亦可不與雷射點SP重疊。即，冷媒R亦可噴射至與雷射點SP相離的位置。就進一步降低裂紋CR2的偏離的觀點而言，冷卻裝置4的噴嘴所實施的冷媒R的噴射範圍與雷射點SP的距離是越短越好，冷媒R的噴射範圍更佳為與雷射點SP部分重疊或全部重疊。此處，噴嘴所實施的冷媒R的噴射範圍（冷卻範圍），是指自噴嘴噴射的冷媒R直接到達素玻璃板MG而冷卻的範圍，並排除如下的情況，即，與素玻璃板MG接觸而改變了流動方向的冷媒R間接到達雷射點SP而冷卻的情況。

再者，本發明並不限定於所述實施方式的結構，並且不限定於所述作用效果。本發明能夠在不偏離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。

在所述實施方式中，示出了藉由在素玻璃板MG的第一表面MG1形成初始裂紋CR1，對第一表面MG1照射雷射光L而切斷所述素玻璃板MG的例子，但本發明並不限定於所述結構。例如，藉由在第一表面MG1（其中一個表面）形成初始裂紋CR1，對第二表面MG2（另一表面）照射雷射光L，亦可切斷素玻璃板MG。

在所述實施方式中，例示了相對於除割斷開始點CLa及割斷結束點CLb之外的預定割斷線CL的一部分，對自所述預定割斷線CL隔開的位置照射雷射光L的雷射照射步驟，但本發明並不限定於所述結構。例如，在雷射照射步驟中，亦可對自割斷開始點CLa隔開的位置、自割斷結束點CLb隔開的位置照射雷射光L。

在所述實施方式中，例示了如下結構，即在測定步驟中求出裂紋CR2與雷射光L的距離D2和裂紋角度θ的關係，在修正軌跡決定步驟中將裂紋角度θ為0°的距離D2（CDA）設為修正偏移量（修正隔開距離）CDB，但本發明並不限定於所述結構。由於D2=DV+D3，因此亦可在測定步驟中求出偏移量D3與裂紋角度θ的關係，將在修正軌跡決定步驟中裂紋角度θ為0°的偏移量D3加上裂紋角度θ的測定位置MSP與預定割斷線CL的距離DV後的值，作為修正偏移量（修正隔開距離）CDB（CDB=D3+DV）。

在所述實施方式中，例示了基於裂紋角度θ等來修正雷射光L的掃描軌跡的結構，但本發明並不限定於所述結構。例如，亦可將修正軌跡CST設為圓弧狀或拋物線狀。在將修正軌跡CST設為圓弧狀的情況下，曲率半徑只要根據最大偏離量DVmax適當設定即可。 [實施例]

以下，對本發明的熱應力σ_T 的條件的實施例進行說明，但本發明並不限定於所述實施例。

本發明者等使用雷射照射裝置，進行玻璃板的切斷試驗。所述試驗是在不同的條件（輸出、掃描速度、照射直徑）下對厚度不同的多個素玻璃板連續地照射CO雷射光。藉由沿構成為凹狀的修正軌跡來照射雷射光，沿直線狀的預定割斷線將素玻璃板割斷成小片的玻璃板。在所述切斷試驗中，作為素玻璃板的試料，使用了無鹼玻璃、鈉玻璃、硼矽酸玻璃。在切斷試驗中，藉由使用CO雷射光可良好地割斷所有的素玻璃板。

又，藉由下述數式1，而算出例如已切斷厚度為0.5 mm的素玻璃板時的熱應力σ_T （MPa）。將計算結果示於表3。 [數式1]

其中，E是素玻璃板的楊氏模量（MPa），α是素玻璃板的熱膨脹係數（/K），ν是素玻璃板的帕松比，ΔT是雷射光對素玻璃板的照射位置上的溫度（K）與遠離所述照射位置的位置上的溫度（K）的差。 [表3]

玻璃類別	無鹼	無鹼	硼矽酸	鈉	鈉
楊氏模量（GPa）	73	80	77	73	70
熱膨脹係數（×10^-7 /K）	38	45	66	90	91
帕松比	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
厚度（mm）	0.5	0.5	0.5	0.5	0.55
輸出（W）	38	38	38	38	38
速度（mm/sec）	20	40	70	90	90
照射直徑（mm）	6	6	6	6	6
ΔT（K）	550	420	320	250	260
σ_T （MPa）	95	95	102	103	104

如表3所示，為了在厚度為0.5 mm左右的素玻璃板獲得良好的切斷面，理想的是不論玻璃的種類，在切斷時使大約100 MPa左右的熱應力σ_T 作用至素玻璃板。

用以獲得適當的切斷面的熱應力σ_T 因各個素玻璃板的厚度而不同。本發明者等進行如下的試驗，即，藉由CO雷射而切斷厚度不同的多個素玻璃板，來確認素玻璃板的厚度與熱應力的關係。作為素玻璃板的試料，對無鹼玻璃、鈉玻璃、硼矽酸玻璃，實施所述切斷試驗。將切斷試驗中的素玻璃板的厚度與熱應力的關係示於圖13。在圖13所示的試驗條件下，均可獲得良好的切斷面。

根據所述試驗結果，本發明者等發現，當利用CO雷射切斷素玻璃板時，為了獲得良好的切斷面，理想的是以藉由所述數式1而算出的素玻璃板的熱應力σ_T （MPa）滿足下述數式2的方式，實施雷射照射步驟。 [數式2] 40＋60t≦σ_T ≦90＋60t 其中，t是素玻璃板的厚度（mm）。

再者，關於素玻璃板的溫度測定，在雷射光的照射位置、及與所述照射位置向前方僅相離10 mm的隔開位置，利用玻璃溫度測定用熱像儀（thermography）（歐普士（Optris）公司製 PI450G7）分別測定所述素玻璃板的上表面溫度。將雷射光的照射位置上的溫度與遠離所述照射位置的隔開位置上的溫度的差設為所述溫度差ΔT。雷射光的照射過程中的素玻璃板的溫度藉由變更輸出及加工速度條件而發生變化。隔開位置的溫度與室溫為相同程度。

1:平台 G1:第一玻璃板（玻璃板） G2:第二玻璃板（玻璃板） 2:裂紋形成裝置 3:雷射照射裝置 4:冷卻裝置 R:冷媒 MG:素玻璃板 MG1:素玻璃板的表面（第一表面） MG2:素玻璃板的表面（第二表面） CLa:割斷開始點 CLb:割斷結束點 CR1:初始裂紋 CR2:裂紋 L:雷射光 CL:預定割斷線 SL:素玻璃板（第一表面）的表層 IL:內部 SP:雷射點 MGa:第一邊（邊） MGb:第二邊（邊） MGc:第三邊（邊） MGd:第四邊（邊） G1a:第一邊 G1b:第二邊 G1c:第三邊 G1d:第四邊 G2a:第一邊 G2b:第二邊 G2c:第三邊 G2d:第四邊 L1:長度尺寸（長度） D1:距離（間隔距離） D2、CDA、DV:距離 D3:距離（偏移量） CDB1～CDB5:修正偏移量（修正隔開距離） COSP1～COSP5:修正偏移位置 MP:中間位置 W1:第一玻璃板的寬度（寬度尺寸） W2:第二玻璃板的寬度（寬度尺寸） DV:偏離量 DVmax:最大偏離量 ST:測定用掃描軌跡 ST1:第一軌跡 ST2:第二軌跡 ST3:第三軌跡 OSP:偏移位置（位置）（隔開位置） θ:裂紋角度 MSP:測定位置（測定點）（位置） SMP1:第一測定資料 SMP2:第二測定資料 SMP3:第三測定資料 BP1～BP5:基準位置 CST:修正軌跡 CST1～CST6:直線狀軌跡

圖1是素玻璃板的立體圖。圖2是表示第一實施方式的初始裂紋形成步驟的立體圖。圖3是表示雷射照射步驟的立體圖。圖4是素玻璃板的側視圖。圖5是表示雷射照射步驟後的玻璃板的立體圖。圖6是表示雷射照射步驟的立體圖。圖7是表示雷射照射步驟後的玻璃板的立體圖。圖8是用以說明修正步驟的測定步驟的素玻璃板的平面圖。圖9是表示測定步驟的結果的示例的曲線圖。圖10是用以說明修正步驟的測定步驟的素玻璃板的平面圖。圖11是用以說明修正軌跡決定步驟的素玻璃板的平面圖。圖12是表示第二實施方式的雷射照射步驟的立體圖。圖13是表示熱應力與玻璃板的厚度的關係的曲線圖。

MG:素玻璃板

MG1:素玻璃板的表面(第一表面)

CLa:割斷開始點

CLb:割斷結束點

CL:預定割斷線

MGa:第一邊(邊)

MGb:第一邊(邊)

MGc:第三邊(邊)

MGd:第四邊(邊)

CDB1~CDB5:修正偏移量(修正間隔距離)

COSP1~COSP5:修正偏移位置

BP1~BP5:基準位置

CST:修正軌跡

CST1~CST6:直線狀軌跡

Claims

一種玻璃板的製造方法，包括：初始裂紋形成步驟，在素玻璃板形成初始裂紋；以及雷射照射步驟，藉由對所述素玻璃板照射雷射光，而以所述初始裂紋為起點使裂紋沿預定割斷線擴展並且在所述素玻璃板的厚度方向上擴展，將所述素玻璃板割斷成第一玻璃板以及第二玻璃板；所述玻璃板的製造方法的特徵在於：在所述雷射照射步驟中，在所述預定割斷線的至少一部分中，以所述裂紋沿所述預定割斷線擴展的方式，將所述雷射光照射至自所述預定割斷線隔開的位置。
如請求項1所述的玻璃板的製造方法，其中所述第一玻璃板的寬度較所述第二玻璃板的寬度大，在所述雷射照射步驟中，相對於所述預定割斷線的中途部，使所述雷射光向相當於所述第一玻璃板的區域側隔開而照射至所述素玻璃板。
如請求項2所述的玻璃板的製造方法，其中所述素玻璃板為矩形狀，所述預定割斷線構成為直線狀，在所述雷射照射步驟中，所述雷射光沿相對於所述預定割斷線而構成為凹狀的軌跡照射至所述素玻璃板。
如請求項1至請求項3中任一項所述的玻璃板的製造方法，包括在所述雷射照射步驟之前修正雷射光對所述素玻璃板的掃描軌跡的修正步驟，所述修正步驟包括：測定步驟，在使所述雷射光自所述預定割斷線隔開而進行掃描的情況下，測定所述裂紋的擴展方向的變化來作為裂紋角度；以及修正軌跡決定步驟，基於在所述測定步驟中所測定的所述裂紋角度，設定使所述雷射照射步驟中的所述雷射光自所述預定割斷線隔開的距離。
如請求項1至請求項4中任一項所述的玻璃板的製造方法，其中所述雷射光是CO雷射光。
如請求項1至請求項5中任一項所述的玻璃板的製造方法，其中在所述素玻璃板的熱應力σ_T （MPa）滿足以下的數式2的條件下實施所述雷射照射步驟，所述素玻璃板的熱應力σ_T （MPa）是藉由以下的數式1而算出， [數式1]
其中，E是素玻璃板的楊氏模量（MPa），α是素玻璃板的熱膨脹係數（/K），ν是素玻璃板的帕松比，ΔT是雷射光對素玻璃板的照射位置上的溫度（K）與遠離所述照射位置的位置上的溫度（K）的差， [數式2] 40＋60t≦σ_T ≦90＋60t 其中，t是素玻璃板的厚度（mm）。