TW202302262A - 玻璃物品之製造方法、玻璃物品、覆蓋玻璃、及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種具有下述(A)～(C)之玻璃物品之製造方法。(A)於玻璃板之主面設定彼此平行之複數條虛擬線。(B)對複數條上述虛擬線之各者照射雷射光，沿著複數條上述虛擬線之各者於上述玻璃板形成改質部。(C)對上述玻璃板施加應力，沿著上述虛擬線切斷上述玻璃板。相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
Description
本揭示係關於一種玻璃物品之製造方法、玻璃物品、覆蓋玻璃、及顯示裝置。
於專利文獻1揭示有一種將雷射光照射至玻璃板，於玻璃板之內部形成改質部之技術。可以改質部為起點切斷玻璃板。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2013-536081號公報
[發明所欲解決之問題]
先前，玻璃板之切斷所需之應力較高，有時產生不期望之缺陷或裂紋。其結果，有使玻璃物品之品質降低之情況。
本揭示之一態樣提供一種減少玻璃板之切斷所需之應力，提高玻璃物品之品質之技術。
[解決問題之技術手段]
本揭示之一態樣之玻璃物品之製造方法具有下述(A)～(C)。
(A)於玻璃板之主面，設定彼此平行之複數條虛擬線。
(B)對複數條上述虛擬線之各者照射雷射光，沿著複數條上述虛擬線之各者於上述玻璃板形成改質部。
(C)對上述玻璃板施加應力，沿著上述虛擬線切斷上述玻璃板。
相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
[發明之效果]
根據本揭示之一態樣，將彼此平行之複數條虛擬線以2.0 μm以上且未達30 μm之間隔設定，沿著複數條虛擬線之各者形成改質部。藉此，可減少玻璃板之切斷所需之壓力，且可提高玻璃物品之品質。
以下，對本揭示之實施形態參照圖式進行說明。另，於各圖式中有時對同一或對應之構成標註同一符號，且省略說明。說明書中，顯示樹脂範圍之「～」意指將其前後所記載之數值作為下限值及上限值包含。
本實施形態之玻璃物品之製造方法之特徵在於，具有如下步驟：於玻璃板之主面，設定彼此平行之複數條虛擬線；將雷射光照射至複數條上述虛擬線之各者，沿著複數條上述虛擬線之各者於上述玻璃板形成改質部；及對上述玻璃板施加應力，沿著上述虛擬線切斷上述玻璃板；且相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
首先，參照圖1～圖7，對本實施形態之玻璃物品之製造方法進行說明。玻璃物品之製造方法例如圖1所示具有步驟S1～S5。另，玻璃物品之製造方法只要具有步驟S1～S3及S5即可，亦可不具有步驟S4。
於步驟S1中，準備玻璃板10。玻璃板10例如亦可如圖2所示為平板，或可為彎曲板。另，玻璃板10於平板之情形時，於步驟S5之後，亦可彎曲成形。玻璃板10具有第1主面11、及與第1主面11方向相反之第2主面12。
第1主面11及第2主面12之形狀係例如矩形狀。另，第1主面11及第2主面12之形狀亦可為梯形狀、圓形狀、或橢圓形狀等，並未特別限定。
玻璃板10之用途係例如汽車用窗玻璃、建築用窗玻璃、顯示裝置用基板、或顯示裝置用覆蓋玻璃。玻璃板10之厚度根據玻璃板10之用途適當設定，例如為0.01 cm～2.5 cm。於玻璃板10之用途為車載顯示裝置之覆蓋玻璃之情形時，玻璃板10之厚度較佳為0.2 mm以上，更佳為0.8 mm以上，進而更佳為1 mm以上。於玻璃板10之用途為車載顯示裝置之覆蓋玻璃之情形時，玻璃板10之厚度係例如5 mm以下，較佳為3 mm以下，更佳為2 mm以下。
玻璃板10於步驟S5之後，亦可與另一玻璃板介隔中間膜積層，作為夾層玻璃使用。又，玻璃板10於步驟S5後，亦可供強化處理，作為強化玻璃使用。
玻璃板10係例如鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、及化學強化用玻璃等。化學強化用玻璃於化學強化處理後，例如作為覆蓋玻璃使用。玻璃板10亦可為風冷強化用玻璃。
於步驟S2中，如圖3所示，於玻璃板10之第1主面11設定彼此平行之複數條虛擬線VL。各虛擬線VL之設定藉由雷射加工裝置進行。各虛擬線VL將第1主面11分離為2個區域。各虛擬線VL亦可如圖3所示僅具有直線部，又可如圖9所示具有直線部與曲線部，還可僅具有曲線部。
複數條虛擬線VL亦可如圖3所示以等間距配置，又可以不等間距配置，但較佳以等間距配置。相鄰之虛擬線VL之間隔d為2.0 μm以上，未達30 μm。若d為2.0 μm以上，未達30 μm，則如實施例之欄所說明，可減少玻璃板10之切斷所需之應力。因此，可抑制產生不期望之缺陷或裂紋，可提高玻璃物品之品質。
提高玻璃物品品質之效應，顯著獲得於虛擬線VL具有曲率半徑200 mm以下之曲線部之情形。即使曲線部之曲率半徑為200 mm以下，只要玻璃板10之切斷所需之應力較低，裂紋之進展方向亦容易沿著虛擬線VL改變。曲線部之曲率半徑較佳為50 mm以下。又，曲線部之曲率半徑較佳為1 mm以上。
相鄰之虛擬線VL之間隔較佳為29 μm以下，更佳為25 μm以下，進而更佳為20 μm以下，尤佳為未達20 μm，極佳為18 μm以下。相鄰之虛擬線VL之間隔d較佳為2.5 μm以上，更佳為超過3.5 μm，進而更佳為7.0 μm以上。
虛擬線VL之條數n亦可為2以上之偶數，又可為3以上之奇數，較佳為3以上之奇數。若n為3以上之奇數，則於複數條虛擬線VL之中央存在1條虛擬線VL。因此，如實施例之欄所說明，於步驟S5中，於切斷玻璃板10時，可於中央之虛擬線VL切斷玻璃板10。即，若n為3以上之奇數，則可決定切斷之位置。
於虛擬線VL之條數n為3以上之奇數之情形時，亦可如圖3所示以一條虛擬線VL為中心夾著，使剩餘之虛擬線VL對稱配置。藉由具有上述之配置，容易將較高之應力施加於中央之虛擬線VL，容易於中央之虛擬線VL切斷玻璃板10。
複數條虛擬線VL亦可如圖3所示以等間距配置。另，於虛擬線VL之條數n為5以上之奇數之情形時，於以一條虛擬線VL為中心使剩餘之虛擬線VL對稱配置時，複數條虛擬線VL亦可以不等間距配置。
虛擬線VL之條數n越多，於步驟S3形成之改質部13之數量越多。基於減少改質部13之數量之觀點，虛擬線VL之條數n較佳為3或5。
於步驟S3中，如圖4所示，將雷射光LB照射至複數條虛擬線VL之各者，且沿著複數條虛擬線VL之各者於玻璃板10形成改質部13。亦可對複數條虛擬線VL同時照射複數條雷射光LB，又可對複數條虛擬線VL依序照射1條雷射光LB。雷射光LB例如藉由非線性吸收而形成改質部13。
非線性吸收亦稱為多光子吸收。產生多光子吸收之概率相對於光子密度(雷射光LB之功率密度)非線性，光子密度越高，概率越大幅提高。例如產生2光子吸收之概率與光子密度之平方成比例。
雷射光LB係例如脈衝光。脈衝光較佳使用波長域為250 nm～3000 nm，且脈衝寬度為10 fs～1000 ns之脈衝雷射光。因波長域為250 nm～3000 nm之雷射光以某程度透過玻璃板10，故可於玻璃板10之內部產生非線性吸收，且形成改質部13。波長域較佳為260 nm～2500 nm。又，若為脈衝寬度在1000 ns以下之脈衝雷射光，則容易提高光子密度，可於玻璃板10之內部產生非線性吸收，形成改質部13。脈衝寬度較佳為100 fs～100 ns。
改質部13係例如玻璃之密度或折射率變化者。改質部係藉由構造變化，或藉由熔融與再凝固，而使密度或折射率變化之層。改質部13亦可包含空隙。
雷射光LB例如於玻璃板10之內部聚焦為線狀，使改質部13形成為線狀。雷射光LB之光源亦可輸出稱為脈衝串之脈衝群。一脈衝群具有複數條(例如3～50)脈衝光，各脈衝光具有未達10奈秒之脈衝寬度。於一脈衝群中，脈衝光之能量亦可逐漸減少。
脈衝光亦可以非線性之克尓效應之自聚焦，聚焦為線狀。另，脈衝光亦可藉由光學系統聚焦為線狀。作為具體之光學系統，使用例如使用旋轉三稜鏡(Axikon)透鏡之光學系統、使用雙折射材料之光學系統、使用繞射光學元件之光學系統、或利用光學像差之光學系統。
改質部13例如圖4所示，自第1主面11至第2主面12，跨及板厚方向整體而形成。另，改質部13亦可僅形成於板厚方向之一部分，例如亦可以板厚之中心為基準，僅自中心形成至第1主面11側。
於虛擬線VL之條數n為3之情形時，例如以n為3之情形即圖18為一例顯示，較佳於至少1條中央虛擬線VL-2中，使改質部13於玻璃板10之板厚之50%～100%之範圍內連續或斷續地(於圖18中連續)形成。若改質部13之形成範圍為上述範圍，則容易減少切斷所需之應力。於中央之虛擬線VL-2中，形成改質部13之範圍更佳為玻璃板10之板厚之75%～100%之範圍，進而更佳為玻璃板10之板厚100%之範圍。又，如圖18所示，改質部13較佳以第1主面11為起始點而形成。於該情形時，較佳為於板厚方向，將第2主面12設為0%，將第1主面11設為100%，於上述記載之範圍內形成改質部。
另一方面，於虛擬線VL之條數n為3條以上之情形時，較佳於中央周邊之虛擬線VL-1、VL-3中，使改質部13於玻璃板10之板厚之10%～100%之範圍內連續或斷續地(於圖18中連續)形成。若形成改質部13之範圍為上述範圍，則容易減少切斷所需之應力。於中央周邊之虛擬線VL-1、VL-3中，形成改質部13之範圍可為玻璃板10之板厚之100%之範圍，亦可為未達100%之範圍，亦可為75%以下之範圍，又可為50%以下之範圍，還可為30%以下之範圍。
於虛擬線VL之條數n為3以上之情形時，例如以n為3之情形即圖18為一例顯示，與至少1條中央虛擬線VL-2相比，較佳於中央周邊之虛擬線VL1、VL-3中，使改質部13於玻璃板10之板厚方向較短之範圍內連續或斷續地形成。藉由中央周邊之虛擬線VL-1、VL-3具有與至少1條中央之虛擬線VL-2相比於板厚方向較短之範圍之改質部13，可減少加工所需之雷射輸出，且可削減成本。再者，可使用將一條雷射分支為複數條之光學系統，同時加工複數個改質部13，亦可縮短加工時間。
另，於虛擬線VL之條數n為3以上且為奇數之情形時，中央之虛擬線VL意指自一端數來第(n+1)/2條之虛擬線。又，於虛擬線VL之條數n為4以上且為偶數之情形時，中央之虛擬線VL意指自一端數來第n/2條與第n/2+1條之虛擬線之兩者。
於虛擬線VL之條數n為4以上且偶數條之情形時，雖未圖示，但與一條中央虛擬線VL相比，較佳於其他中央虛擬線VL中，使改質部13於玻璃板10之板厚方向較短之範圍內連續或斷續地形成。藉由具有上述構成，可沿著2條中央虛擬線VL中期望之中央虛擬線VL切斷玻璃板10。
雷射光LB之光源例如亦可包含摻雜Nd之YAG結晶(Nd：YAG)，且輸出波長1064 nm之脈衝光。另，脈衝光之波長並未限定於1064 nm。亦可使用Nd；YAG第2高諧波雷射(波長532 nm)、或Nd；YAG第3高諧波雷射(波長355 nm)等。
雷射光LB藉由包含聚光透鏡等之光學系統，照射至第1主面11。藉由將該照射點沿著虛擬線VL移動，而使改質部13跨及虛擬線VL之整體形成。
於照射點之移動時，例如使用2D檢流掃描器、或3D檢流掃描器。另，照射點之移動亦可藉由保持玻璃板10之平台之移動或旋轉而實施。作為平台，例如使用XY平台、XYθ平台、XYZ平台、或XYZθ平台。X軸、Y軸及Z軸彼此正交，X軸及Y軸相對於第1主面11平行，Z軸相對於第1主面11垂直。
改質部13如圖5所示，亦可沿著虛擬線VL以0.1 μm以上100 μm以下之間距p形成複數條。間距p係任意選擇之10組之相鄰之改質部13之中心彼此之間隔之平均值。若間距p為100 μm以下，則可抑制於步驟S5產生不期望之缺陷或裂紋之情況。若間距p為0.1 μm以上，則可減少改質部13之數量。間距p較佳為2 μm以上。間距p較佳為60 μm以下，更佳為40 μm以下，進而更佳為20 μm以下，尤佳為10 μm以下。
如圖5所示，自相對於第1主面11垂直之方向，改質部13之直徑φ係例如0.1 μm以上，未達60 μm。若直徑φ未達60 μm，則於步驟S5，可沿著虛擬線VL精度良好地切斷玻璃板10。若直徑φ為0.1 μm以上，則容易於虛擬線VL切斷玻璃板10。直徑φ較佳為2 μm以上。直徑φ較佳為40 μm以下，更佳為20 μm以下，進而更佳為10 μm以下。
另，改質部13如圖8所示，亦可自虛擬線VL於板厚方向空出間隔形成複數條。於該情形時，如圖8所示，亦可於玻璃板10之內部將雷射光LB聚光為點狀，將改質部13形成為點狀。雷射光LB之光源輸出單脈衝光、或脈衝群。以多光子吸收僅於聚光點附近產生之方式，調整光波長及脈衝寬度等。
如圖8所示，於將改質部13形成為點狀之情形時，藉由使距第1主面11之深度特定之面內之聚光點之二維移動、與距第1主面11之聚光點之深度之變更反復進行，而形成複數個改質部13。於聚光點移動時，例如使用XYZ平台、XYZθ平台、或3D檢流掃描器。於藉由平台之移動進行聚光點之深度變更之情形時，亦可使用2D檢流掃描器。
於步驟S4中，雖未圖示，但將水供給至玻璃板10之虛擬線VL。水例如以液體之狀態供給。液體之水亦可以塊狀供給，又可以霧狀供給。水亦可以氣體之狀態供給。藉由水之供給，可降低玻璃之結合力，於步驟S5中可減少玻璃板10之切斷所需之應力。供給至玻璃板10之虛擬線VL之水亦可於步驟S5之前去除。
於步驟S5中，對玻璃板10施加應力，如圖6所示，沿著虛擬線VL切斷玻璃板10。玻璃板10以改質部13為起點被切斷。例如，一面將輥按壓於玻璃板10，一面沿著虛擬線VL移動，而將應力施加於玻璃板10。或，雖未圖示，但可將第2雷射光之點光形成於第1主面11，使點光沿著虛擬線VL移動，將熱應力施加於玻璃板10。
第2雷射光藉由對玻璃板10之照射而主要產生線性吸收。主要產生線性吸收意指由線性吸收產生之熱量大於由非線性吸收產生之熱量。亦可幾乎不產生非線性吸收。
線性吸收亦稱為1光子吸收。產生1光子吸收之概率與光子密度成比例。於1光子吸收之情形時，根據朗伯比爾法則(Lambert-Beer's law)，下述式(1)成立。
於上述式(1)中，I
0係第1主面11之第2雷射光之強度、I係第2主面12之第2雷射光之強度、L係自第1主面11至第2主面12之第2雷射光之傳播距離、α係對於第2雷射光之玻璃之吸收係數。α係線性吸收之吸收係數，由第2雷射光之波長、及玻璃之化學組成等決定。
若玻璃之溫度超過緩冷卻點，則玻璃之塑性變化容易進行，限制熱應力之產生。因此，以玻璃之溫度變為緩冷卻以下之方式，調整光波長、輸出、第1主面11之光束徑等。
第2雷射光係例如連續波光。第2雷射光之光源並未特別限定，例如為二氧化碳雷射。二氧化碳雷射例如輸出波長10600 nm之連續波光。另，第2雷射光亦可為脈衝光，而非連續波光。
第2雷射光之點光亦可於第1主面11中，以跨越全部之虛擬線VL之方式形成。第2雷射光之點光亦可於第1主面11具有圓形。其直徑係例如1 mm～10 mm。
於步驟S5之後，獲得玻璃物品20。玻璃物品20之特徵在於，其係一種具有主面與端面之玻璃物品20，且於端面中，距至少一端面特定距離具有複數個改質部，自相對於主面垂直之方向觀察時，距複數個改質部特定距離之端面與改質部之中心之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。另，「至少一端面」係藉由沿著虛擬線切斷玻璃板10而形成之端面。
更具體而言，玻璃物品20例如圖6及圖7所示，具有第1主面21、與第1主面21方向相反之第2主面22、及相對於第1主面21及第2主面22垂直之4個端面24。端面24亦可為平面，又可為曲面。端面24之數量並非限定於4個，亦可為複數個，又可為1個。端面24亦可具有藉由玻璃板10之切斷而形成之至少一端面24a，進而具備藉由玻璃板10之切斷而形成之至少一端面24a以外之端面24b，即，與玻璃板10原本具備之端面同一端面24b。
玻璃物品20距至少一端面24a特定距離具有複數個改質部23。改質部23係例如於步驟S3形成之改質部13。改質部13亦可於至少一端面24a剩餘。
另，改質部23亦可藉由以先前之方法切出玻璃物品20，接著對玻璃物品20照射雷射光LB而形成。玻璃物品20只要距至少一端面24a特定距離具有複數個改質部23即可，於至少一端面24a，亦可不具有改質部23。
自相對於第1主面21垂直之方向觀察，距複數個改質部特定距離之端面，即上述至少一端面24a與改質部23之中心之間隔D為2.0 μm以上，未達30 μm。
細節於實施例之欄說明，若D為2.0 μm以上，未達30 μm，則以第1主面21朝上之狀態，對至少一端面24a橫向照射光時，可自上方明瞭地觀察該端面24a之輪廓。另，「橫向」意指與板厚方向正交之方向。因複數個改質部23而使光散射。藉由可明瞭地觀察至少一端面24a之輪廓，除適於端面之品質管理外，例如於將本實施形態之玻璃作為顯示裝置之覆蓋玻璃使用之情形時，於後續加工步驟中，因使相機等之辨識制度提高，故可提高加工之位置精度。
另，於步驟S2中，於將虛擬線設為5條且切斷玻璃板之情形等，於距上述至少一端面24a不同距離存在複數個改質部23時，最接近至少一端面24a之複數個改質部23之中心，只要與至少一端面24a之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm即可。
間隔D較佳為29 μm以下，更佳為25 μm以下，進而更佳為20 μm以下，尤佳為未達20 μm，極佳為18 μm以下。又，間隔D較佳為2.5 μm以上，更佳為7.0 μm以上。
玻璃物品20亦可自相對於第1主面21垂直之方向觀察，沿著至少一端面24a以0.1 μm以上100 μm以下之間距P具有複數個改質部23。間距P係任意選擇之10組相鄰之改質部23之中心彼此間隔之平均值。若間距P為100 μm以下，則容易觀察至少一端面24a之輪廓。若間距P為0.1 μm以上，則可減少改質部23之數量。間距P較佳為2 μm以上。間距P較加為60 μm以下，更佳為40 μm以下，進而更佳為20 μm以下，尤佳為10 μm以下。
自相對於第1主面11垂直之方向觀察，改質部23之直徑φ為例如0.1 μm以上，未達60 μm。若直徑φ未達60 μm，則光可沿著至少一端面24a之輪廓散射。若直徑φ為0.1 μm以上，則可使光散射。直徑φ較佳為2 μm以上。直徑φ較佳為40 μm以下，更佳為20 μm以下，進而更佳為10 μm以下。
自相對於第1主面11垂直之方向觀察，至少一端面24a具有曲率半徑200 mm以下之曲線部。曲線部之曲率半徑較佳為50 mm以下。又，曲線部之曲率半徑較佳為1 mm以上。
玻璃物品20亦可作為顯示裝置之一部分使用，例如亦可作為覆蓋玻璃使用。反射防止膜亦可形成於覆蓋玻璃之表面。反射防止膜係抑制光之反射者，即例如將高折射率層、與折射率低於高折射率層之低折射率層交替積層者。高折射率層之材料係例如氧化鈮、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉭或氮化矽。另一方面，低折射率層之材料係例如氧化矽、Si與Sn之混合氧化物、Si與Zr之混合氧化物、或Si與Al之混合氧化物。
如以上說明，於本說明書揭示有以下事項。
[1]一種玻璃物品之製造方法，其具有如下步驟：
於玻璃板之主面，設定彼此平行之複數條虛擬線；
對複數條上述虛擬線之各者照射雷射光，沿著複數條上述虛擬線之各者，於上述玻璃板形成改質部；及
將應力施加於上述玻璃板，沿著上述虛擬線切斷上述玻璃板；且
相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
[2]如[1]之玻璃物品之製造方法，其中相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上未達20 μm。
[3]如[1]或[2]之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線之條數為3以上之奇數。
[4]如[3]之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線之條數為3或5。
[5]如[3]或[4]之玻璃物品之製造方法，其中夾著一條上述虛擬線，使剩餘之上述虛擬線對稱配置。
[6]如[1]～[5]中任一者之玻璃物品之製造方法，其中複數條上述虛擬線以等間距配置。
[7]如[1]～[6]中任一者之玻璃物品之製造方法，其具有於形成上述改質部後，於切斷上述玻璃板之前，將水供給至上述虛擬線的步驟。
[8]如[1]～[7]中任一者之玻璃物品之製造方法，其具有於上述玻璃板之板厚方向空出間隔形成複數個上述改質部的步驟。
[9]如[1]～[8]中任一者之玻璃物品之製造方法，其具有沿著上述虛擬線以0.1 μm以上100 μm以下之間距形成複數個上述改質部的步驟。
[10]如[1]～[9]中任一者之玻璃物品之製造方法，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，上述改質部之直徑為0.1 μm以上，未達60 μm。
[11]如[1]～[10]中任一者之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線之條數為3條以上，與至少1條中央之上述虛擬線相比，於中央周邊之上述虛擬線中，於上述玻璃板之板厚方向較短之範圍內，連續或斷續地形成上述改質部。
[12]如[1]～[11]中任一者之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線具有曲率半徑200 mm以下之曲線部。
[13]一種玻璃物品，其係具有主面與端面之玻璃板；且
於上述端面中，距至少一端面特定距離，具有複數個改質部；
於自相對於上述主面垂直之方向觀察時，位於距上述複數個改質部特定距離之端面、與上述改質部之中心之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
[14]如[13]之玻璃物品，其中於自相對於上述主面垂直之方向觀察時，上述端面與上述改質部之中心之間隔為2.0 μm以上，未達20 μm。
[15]如[13]或[14]之玻璃物品，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，沿著上述端面以0.1 μm以上100 μm以下之間距具有複數個改質部。
[16]如[13]～[15]中任一者之玻璃物品，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，上述改質部之直徑為0.1 μm以上，未達60 μm。
[17]如[13]～[16]中任一者之玻璃物品，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，上述端面具有曲率半徑200 mm以下之曲線部。
[18]一種覆蓋玻璃，其包含[13]～[17]中任一者之玻璃物品。
[19]一種顯示裝置，其包含[13]～[17]中任一者之玻璃物品。
[實施例]
以下，列舉實施例具體說明本發明，但本發明並未限定於此。
於例1～例28中，調查(1)虛擬線VL之條數n、(2)相鄰之虛擬線VL之間隔d、與(3)對虛擬線VL供給水(步驟S4)之有無，對切斷所需應力之影響。以下亦將切斷所需之應力稱為斷裂應力。於例1～例28中，例1～例2、例10、例11及例18為比較例，例3～9、例12～例17及例19～例28為實施例。
斷裂應力如圖10所示由4點彎曲試驗機測定。作為4點彎曲試驗機，使用島津製作所公司製之萬能材料試驗機(AUTOGRAPH)AGS-X 10kN。支點間距離A為30 mm，載荷點間距離B為10 mm。上槓之下降速度為1 mm/min。
作為4點彎曲試驗之試驗片30，準備縱50 mm、橫50 mm、厚度1.3 mm之矩形板(玻璃板)。n條虛擬線VL通過玻璃板之彼此對向之2邊間之距離之中央，與剩餘之2邊平行地設定。於n為2以上之情形時，n條虛擬線VL以等間距設定。
於各虛擬線VL形成改質部33之雷射光LB之照射條件如下所述。
振盪器：皮秒脈衝雷射(Rofin製、StarPico3)
振盪方式：脈衝振盪(脈衝群)
光波長：1064 nm
輸出：100％
振盪頻率：18750 Hz
面內方向之掃描速度：93.75 mm/s
面內方向之照射間距：5 μm。
於例1～例28中，除(1)虛擬線VL之條數n、(2)相鄰之虛擬線VL之間隔d、與(3)對虛擬線VL供給水(步驟S4)之有無外，以同一加工條件加工試驗片30。於例1～例28中，於全部之虛擬線VL中，改質部於玻璃板之板厚方向整體連續地形成。於表1～表4顯示加工條件、與斷裂應力之測定結果。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
於表1～表4中，「AVE」係平均值。
參照圖11，對於將虛擬線VL之條數n設定為1或3，將水供給至虛擬線VL之情形時之相鄰之虛擬線VL之間隔d之影響進行說明。由圖11明確，若以2.0 μm以上未達30 μm之間隔d設定複數條虛擬線VL，則與虛擬線VL之條數n為1之情形相比，可減少斷裂應力之平均值AVE。尤其若間隔d大於3.5 μm且未達20 μm，則可大幅減少斷裂應力之平均值AVE。另，於例1～例11中，將水供給至虛擬線VL，但於未將水供給至虛擬線VL之情形時亦獲得同樣之傾向。
參照圖12及圖13，對將相鄰之虛擬線VL之間隔d設定為10 μm，且將水供給至虛擬線VL之情形之虛擬線VL之條數n的影響進行說明。由圖12明確，虛擬線VL之條數n越增加，越可減少斷裂應力之平均值AVE。其原因被認為在於虛擬線VL之條數越增加，水越容易浸透且促進應力腐蝕。又，由圖13明確，若n為3以上之奇數，則可於中央之虛擬線VL切斷玻璃板。另，認為n為2以上偶數之情形，於中央之2條虛擬線VL中，玻璃板於強度較弱者處被切斷。
參照圖14及圖15，對將相鄰之虛擬線VL之間隔d設定為10 μm，且未將水供給至虛擬線VL之情形之虛擬線VL之條數n的影響進行說明。由圖14明確，虛擬線VL之條數n越增加，越可減少斷裂應力之平均值AVE。又，由圖15明確，若n為3以上之奇數，則可於中央之虛擬線VL切斷玻璃板。另，認為n為2以上之偶數之情形，於中央之2條虛擬線VL中，玻璃板於強度較弱者處被切斷。
參照圖16，對水向虛擬線VL供給之有無的影響進行說明。由圖16明確，若將水供給至虛擬線VL，則與未將水供給至虛擬線VL之情形相比，可減少斷裂應力之平均值AVE。
圖17之(A)係由顯微鏡自上方觀察對例1之試驗片30之切斷所形成之面即切斷面34橫向照射光之情況的照片，圖17之(B)係由顯微鏡自上方觀察對例6之試驗片30之切斷面34橫向照射光之情況的照片。若比較圖17(A)與圖17(B)則明確，只要距切斷面34特定距離形成改質部33，則可自上方明瞭地觀察切斷面34之輪廓。
於例29及例30中，(4)調查玻璃板之板厚方向中之改質部之形成範圍對切斷所需應力的影響。例29及例30為實施例。作為4點彎曲試驗之試驗片30，準備與例1～例28同樣者。於各虛擬線VL形成改質部33之雷射光LB之照射條件如下所述。
振盪器：皮秒脈衝雷射(Rofin製、StarPico3)
振盪方式：脈衝振盪(脈衝群)
光波長：1064 nm
輸出：100％
振盪頻率：37500 Hz
面內方向之掃描速度：187.5 mm/s
面內方向之照射間距：5 μm。
於例29及例30中，相對於設定彼此平行之3條虛擬線，於中央虛擬線中將改質部連續地形成於玻璃板之板厚方向整體，於中央周邊(兩端)之虛擬線中將改質部連續地形成於玻璃板之板厚(1.3 mm)之大約36％(470 μm)或大約15％(200 μm)之範圍內。改質部以試驗片30(參照圖10之(A))之上表面為起始點，以期望之深度連續地形成。於表5顯示加工條件、與斷裂應力之測定結果。於表5中，「AVE」為平均值。
[表5]
於表5中，t/t0(％)顯示相對於玻璃板之板厚t0之形成於中央周邊(兩端)之虛擬線之改質部之深度t的比例。
例29及例30之斷裂應力之平均值AVE低於例18之斷裂應力之平均值AVE。因此，可知即使t/t0(％)未達100％，亦可減少斷裂應力。
以上，雖對本揭示之玻璃物品之製造方法、玻璃物品、覆蓋玻璃、及顯示裝置進行說明，但本揭示並未限定於上述實施形態等。於申請專利範圍所記載之範疇內，可進行各種變更、修正、置換、附加、刪除、及組合。關於該等，當然亦屬於本揭示之技術性範圍。
本申請案係基於2021年6月11日向日本專利廳申請之特願2021-098236號而主張優先權者，並將特願2021-098236號之全內容引用於本申請案。
10:玻璃板
11:第1主面
12:第2主面
13:改質部
20:玻璃物品
21:第1主面
22:第2主面
23:改質部
24a:端面
24b:端面
30:試驗片
33:改質部
34:切斷面
A:距離
AVE:平均值
B:距離
d:間隔
D:間隔
LB:雷射光
n:條數
p:間距
P:間距
S1～S5:步驟
VL:虛擬線
VL-1:虛擬線
VL-2:虛擬線
VL-3:虛擬線
φ:直徑
圖1係顯示本發明之一實施形態之玻璃物品之製造方法之流程圖。
圖2係顯示圖1之S1之一例之立體圖。
圖3係顯示圖1之S2之一例之立體圖。
圖4係顯示圖1之S3之中途之一例之立體圖。
圖5係顯示圖1之S3之結束時之一例之俯視圖。
圖6係顯示圖1之S5之一例之俯視圖。
圖7係顯示圖1之S5所獲得之玻璃物品之一例之立體圖。
圖8係顯示圖4之變化例之立體圖。
圖9係顯示包含曲線部之虛擬線之一例之俯視圖。
圖10之(A)係顯示4點彎曲試驗之一例之側視圖，圖10之(B)係顯示試驗片之一例之俯視圖。
圖11係顯示表1之試驗結果之圖。
圖12係顯示表2之試驗結果之圖。
圖13之(A)係顯示例12之試驗片之顯微鏡照片，圖13之(B)係顯示例13之試驗片之顯微鏡照片，圖13之(C)係顯示例14之試驗片之顯微鏡照片，圖13之(D)係顯示例15之試驗片之顯微鏡照片，圖13之(E)係顯示例16之試驗片之顯微鏡照片，圖13之(F)係顯示例17之試驗片之顯微鏡照片。
圖14係顯示表3之試驗結果之圖。
圖15之(A)係顯示例19之試驗片之顯微鏡照片，圖15之(B)係顯示例20之試驗片之顯微鏡照片，圖15之(C)係顯示例21之試驗片之顯微鏡照片，圖15之(D)係顯示例22之試驗片之顯微鏡照片，圖15之(E)係顯示例23之試驗片之顯微鏡照片，圖15之(F)係顯示例24之試驗片之顯微鏡照片。
圖16係顯示表4之試驗結果之圖。
圖17之(A)係由顯微鏡自上方觀察對例1之試驗片之切斷面橫向照射光之情況之照片，圖17之(B)係由顯微鏡自上方觀察對例6之試驗片之切斷面橫向照射光之情況之照片。
圖18係顯示形成於中央之虛擬線之改質部、與形成於中央周邊之虛擬線之改質部之一例之剖視圖。
10:玻璃板
11:第1主面
12:第2主面
13:改質部
d:間隔
LB:雷射光
VL:虛擬線
Claims (19)
- 一種玻璃物品之製造方法，其具有如下步驟： 於玻璃板之主面，設定彼此平行之複數條虛擬線； 對複數條上述虛擬線之各者照射雷射光，沿著複數條上述虛擬線之各者於上述玻璃板形成改質部；及 將應力施加於上述玻璃板，沿著上述虛擬線切斷上述玻璃板；且 相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其中相鄰之上述虛擬線之間隔為2.0 μm以上，未達20 μm。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線之條數為3以上之奇數。
- 如請求項3之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線之條數為3或5。
- 如請求項3之玻璃物品之製造方法，其中夾著一條上述虛擬線，使剩餘之上述虛擬線對稱配置。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其中複數條上述虛擬線以等間距配置。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其具有於形成上述改質部後，於切斷上述玻璃板之前，將水供給至上述虛擬線的步驟。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其具有於上述玻璃板之板厚方向空出間隔形成複數個上述改質部的步驟。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其具有沿著上述虛擬線以0.1 μm以上100 μm以下之間距形成複數個上述改質部的步驟。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，上述改質部之直徑為0.1 μm以上，未達60 μm。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線之條數為3條以上，與至少1條中央之上述虛擬線相比，於中央周邊之上述虛擬線中，於上述玻璃板之板厚方向較短之範圍內，連續或斷續地形成上述改質部。
- 如請求項1之玻璃物品之製造方法，其中上述虛擬線具有曲率半徑200 mm以下之曲線部。
- 一種玻璃物品，其係具有主面與端面之玻璃板；且 於上述端面中，距至少一端面特定距離，具有複數個改質部； 於自相對於上述主面垂直之方向觀察時，位於距上述複數個改質部特定距離之端面、與上述改質部之中心之間隔為2.0 μm以上，未達30 μm。
- 如請求項13之玻璃物品，其中於自相對於上述主面垂直之方向觀察時，上述端面與上述複數個改質部之中心之間隔為2.0 μm以上，未達20 μm。
- 如請求項13之玻璃物品，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，沿著上述端面以0.1 μm以上100 μm以下之間距具有複數個上述改質部。
- 如請求項13之玻璃物品，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，上述改質部之直徑為0.1 μm以上，未達60 μm。
- 如請求項13之玻璃物品，其中自相對於上述主面垂直之方向觀察，上述端面具有曲率半徑200 mm以下之曲線部。
- 一種覆蓋玻璃，其包含如請求項13至17中任一項之玻璃物品。
- 一種顯示裝置，其包含如請求項13至17中任一項之玻璃物品。
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