TWI492908B

TWI492908B - 板狀玻璃的切割方法以及其切割裝置

Info

Publication number: TWI492908B
Application number: TW100120177A
Authority: TW
Inventors: Yasuo Teranishi; Yasuhiro Matsumoto; Taiki Minari; Takaya Furuta
Original assignee: Nippon Electric Glass Co
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2015-07-21
Also published as: TW201249760A

Description

板狀玻璃的切割方法以及其切割裝置

本發明是有關於一種用以藉由沿著板狀玻璃的切割預定線進行局部加熱及冷卻來切割該板狀玻璃的方法及裝置。

眾所周知，近年來的影像顯示裝置的主流是以液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、電漿顯示器(Plasma Display Panel，PDP)、場發射顯示器(Field Emission Display，FED)、有機電致發光顯示器(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等為代表的平板顯示器(Flat Panel Display，FPD)。由於該些FPD正推進輕量化，因此現狀是該些FPD中所使用的玻璃基板日趨薄板化。

另外，有機EL並非如顯示器般藉由薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)使微細的三原色明滅，而僅以單色(例如白色)進行發光且亦用作LCD的背光或屋內照明的光源等平面光源。而且，有機EL的照明裝置於玻璃基板具有可撓性時，可使發光面自由地變形，因此就確保充分的可撓性的觀點而言，該照明裝置中所使用的玻璃基板亦正推進大幅度的薄板(玻璃膜)化。

切割(或割斷)該些FPD或照明裝置等中所使用的玻璃基板的方法一般包括：劃線步驟，於玻璃基板的表面或背面刻設規定深度的劃線；以及斷裂步驟，於執行上述步驟後以跨越劃線的方式施加彎矩，藉此切斷玻璃基板。

作為此種玻璃基板切斷方法的改良例，根據專利文獻1、專利文獻2，揭示有如下的方法：藉由併用先行移動的雷射光照射與緊接其後的利用冷媒的冷卻，而使玻璃基板的表面層產生起因於熱應力的龜裂來形成劃線，然後，藉由機械式方法以劃線為邊界進行折斷(斷裂)。進而，作為其特徵性構成，揭示有使具有高導熱性的接著劑層或填充液體位於玻璃基板的劃線形成預定線的正下方區域。

另外，根據專利文獻3，揭示有如下的全身割斷方法：將針對包含脆性材料的工件(例如FPD用的玻璃基板)的熱應力割斷分離成熱應力的分布、及以應力傳播速度為上限的龜裂擴大來進行，並且藉由利用照射雷射光的加熱與利用導熱的冷卻的組合來形成溫度分布。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-115067號公報

[專利文獻2]日本專利特開2008-127223號公報

[專利文獻3]日本專利特開2009-40665號公報

但是，與先前的一般方法相同，專利文獻1、專利文獻2中所揭示的玻璃基板的割斷方法基本上是於玻璃基板的表面層刻入劃線，並以該劃線為邊界進行所謂的折斷的方法，因此存在割斷端面產生微小裂痕等而導致其面性狀惡化的難點。而且，該等割斷方法需要併用雷射光照射及冷媒來形成劃線的步驟、以及進行折斷的步驟，因此會導致割斷作業的繁雜化或裝置的複雜化，引起生產性下降或成本高等致命的問題。進而，該割斷方法亦存在如下的難點：若欲連續地割斷被連續地輸送的帶狀的板狀玻璃，則會被強加極其困難的作業。

另一方面，根據專利文獻3中所揭示的割斷方法，只要藉由熱應力使初始龜裂擴展來對玻璃基板進行全身切割(全切)，便可結束割斷作業，因此不需要劃線的形成作業，可期待使割斷作業迅速化，並且可使割斷端面變成鏡面或以其為標準的面性狀，故可期待使割斷端面適當化。但是，於該公報中，對於玻璃基板是以何種形態得到支撐未進行任何揭示及暗示，欠缺用於適當地進行全身熱應力割斷的方法的具體性。

即，於更確實地使全身熱應力割斷適當化時，玻璃基板的支撐形態成為極其重要的因素，先前，通常如圖11a所示，於定盤20的上表面載置玻璃基板g，然後如由箭頭z所示般，自其上方進行利用雷射等的局部加熱與利用冷卻水等的加熱區域的冷卻，從而使初始龜裂擴展。再者，此種方法是本發明者等自先前以來長時間實施的方法，未進行發表於刊物等的行為。

但是，此種簡單的方法會引起如下的事態：當對玻璃基板g進行了局部加熱時，如圖11b所示，該玻璃基板g的加熱部位ga因膨脹而朝上方隆起，另一方面，當其後對玻璃基板g進行了冷卻時，如圖11c所示，該玻璃基板g的冷卻部位gb因收縮而凹陷。而且，若於該定盤20上在玻璃基板g上產生伴隨冷卻的凹陷部gb，則定盤20成為障礙而引起初始龜裂蜿蜒或方向性產生紊亂後擴展等事態，因此會產生無法沿著割斷預定線準確地割斷玻璃基板g的問題。而且，因玻璃基板g與定盤20進行面接觸或大致面接觸，故熱被定盤20吸收而無法進行充分的局部加熱，於此種狀態下即便進行冷卻，溫度梯度亦變得不充分，導致熱效率惡化，因此會引起進一步妨礙沿著割斷預定線的準確的割斷這一不良情況。此種事態於玻璃基板g的厚度變薄時變得更顯著。

而且，於全身熱應力割斷中，需要大量的熱量，因此局部加熱時的定盤等支撐構件與玻璃基板的接觸狀態變得極其重要，就此種觀點而言，現實情況是尚未採取適當的對策。於此情況下，上述專利文獻1、專利文獻2中所揭示的技術因並非進行全身熱應力割斷的技術，而無需採取針對局部加熱時的熱的流失的對策，故其玻璃基板的支撐形態若著眼於此種問題的解決，則反而弊病變大。

即，該些公報中所揭示的割斷方法是使具有高導熱性的接著劑層等位於玻璃基板的劃線形成預定線的正下方區域來作為該玻璃基板的支撐形態的方法，因此當照射了用以於玻璃基板的表面形成劃線的雷射光時，該雷射光的大量的熱經由接著劑層等而傳導至下方構造物(於該公報中為其他玻璃基板及支撐其的支撐構件等)。因此，即便對藉由雷射光所加熱的區域進行冷卻，亦無法獲得充分的溫度梯度，因此引起用以形成劃線的龜裂擴展所需的應力不足的問題。

而且，若欲以此種玻璃基板的支撐形態對該玻璃基板進行全身切割，則源自藉由雷射光所加熱的區域的大量的熱不當地自玻璃基板傳導至下方構造物，因此產生如下問題：熱效率下降，溫度梯度變得更加不充分，難以或無法進行利用龜裂擴展的全身熱應力割斷。

鑒於上述情況，本發明將藉由沿著切割預定線進行局部加熱與冷卻來對玻璃基板等板狀玻璃進行全身切割時，使板狀玻璃的支撐形態變得適當，並恰當地應對板狀玻璃的切割所需的應力的不足或由加熱冷卻所引起的變形作為技術性課題。

為了解決上述技術性課題而創造的本發明是一種於藉由支撐構件自背面側所支撐的板狀玻璃的切割預定線上形成初始龜裂後，藉由因沿著上述切割預定線進行局部加熱與針對其加熱區域的冷卻而產生的拉伸應力，使上述初始龜裂自表面貫穿至背面並擴展，從而對該板狀玻璃進行全身切割的方法，其特徵在於：藉由上述支撐構件自背面側經由具有低導熱性的彈性片材來支撐上述板狀玻璃。

根據此種構成，伴隨沿著切割預定線掃描由針對板狀玻璃的局部加熱所產生的加熱區域、及由對應於該加熱區域的冷卻所產生的冷卻區域，拉伸應力(熱應力)的產生區域亦沿著切割預定線移動，藉此初始龜裂沿著切割預定線擴展，從而對板狀玻璃進行全身切割(全切)。於此種切割過程中，因藉由支撐構件自背面側經由具有低導熱性的彈性片材來支撐板狀玻璃，故藉由彈性片材所具備的低導熱性，即高隔熱性來抑制由針對板狀玻璃的局部加熱所產生的大量的熱量傳導至支撐構件。因此，可充分地確保起因於局部加熱與冷卻的溫度梯度，可提高熱效率，並進行板狀玻璃的圓滿且適當的全身切割。換言之，若欲利用局部加熱與冷卻對板狀玻璃進行全身切割，則需要大量的熱量，因此若該熱量的大部分被支撐構件吸收，則不僅會產生浪費，而且給圓滿的全身切割帶來障礙。因此，於本發明中，有效利用彈性片材所具有的低導熱性，使伴隨針對板狀玻璃的局部加熱與冷卻的溫度梯度變得充分，因此能夠儘可能地確保全身切割所需的拉伸應力(熱應力)。如此，於熱效率得到改善的狀態下進行板狀玻璃的切割，因此伴隨與全身切割的協同作用而推進作業的迅速化，於謀求生產性的提昇等方面變得極其有利。而且，即便因產生較大的熱梯度而導致板狀玻璃的切割預定線的周邊產生變形，其背面側所存在的彈性片材亦追隨該變形而變形，因此不會給板狀玻璃的支撐帶來障礙，可進行準確地沿著切割預定線的高精度的全身切割。再者，藉由彈性片材的存在，而避免板狀玻璃的背面產生損傷等不良情況，因此不存在引起該板狀玻璃的強度下降的可能性。另外，於全身切割中，撕裂板狀玻璃的力必需相對於裂痕(龜裂)的前進方向而作用於其兩側，但於此情況下，若於支撐構件上利用負壓吸引等而直接吸附保持板狀玻璃，則作用於該板狀玻璃的撕裂力減少。但是，若如本發明般於板狀玻璃的背面側存在彈性片材，則使作用於該板狀玻璃的撕裂力減少的主要原因消失，可適當地利用有效地產生的撕裂力來高效地進行全身切割。

於此情況下，較佳為上述彈性片材的導熱率低於上述支撐構件。

若如此，則可更確實地享受關於抑制自上述板狀玻璃朝向支撐構件的導熱的效果。

於以上的構成中，可將上述彈性片材設定為有機片材(有機樹脂片材)。於此情況下，有機片材的材料較佳為聚乙烯、聚酯、聚醯胺或聚丙烯等、或者該些材料各自的共聚物、該些材料的高分子合金、或者該些材料與其他合成高分子的高分子合金，進而，有機片材的形態較佳為發泡樹脂或不織布等，另外，亦可使用紙漿片等作為有機片材。

若如此，則有機片材兼具針對藉由熱應力對板狀玻璃進行全身切割時的該板狀玻璃的變形的較佳的彈性、及針對朝向支撐構件的隔熱的較佳的低導熱性，因此作為介於板狀玻璃與支撐構件之間的片材而可發揮整體性優異的功能。

於以上的構成中，亦可採用如下方法：上述板狀玻璃是被連續地輸送的帶狀的板狀玻璃，並且上述彈性片材是與上述帶狀的板狀玻璃一同被連續地輸送的帶狀的彈性片材，上述切割預定線沿著上述帶狀的板狀玻璃的輸送方向延伸，且沿著上述切割預定線連續地對該帶狀的板狀玻璃進行全身切割。

若如此，則可進行先前無法實現的沿著被連續地輸送的帶狀的板狀玻璃的輸送方向的全身切割，且無需如先前般於矩形的玻璃基板的一邊的長度受限的狀態下進行切割，因此切割效率大幅度地提昇，並且可謀求切割後的板狀玻璃的處理或使用形態的多様化。

而且，當進行此種連續切割時，較佳為上述支撐構件是以一同連續地輸送上述帶狀的板狀玻璃與上述帶狀的彈性片材的方式受到驅動。

若如此，則伴隨支撐構件的輸送驅動而一同輸送帶狀的板狀玻璃與帶狀的彈性片材，因此支撐構件與帶狀的彈性片材及帶狀的板狀玻璃各自之間不易產生滑動等，而不存在該板狀玻璃上產生擦傷等的可能性，並且穩定地進行該板狀玻璃的輸送。藉此，可謀求玻璃品質的優質化，並且亦可謀求切割作業的高速化及圓滑化。

另外，當進行此種連續切割時，可使上述切割預定線位於(假設位於)以寬度方向的任意的部位連續地切斷上述帶狀的板狀玻璃的位置。

若如此，則能夠以寬度方向(與輸送方向正交的方向)的任意的部位分割帶狀的板狀玻璃，因此可自寬度方向尺寸形成得較長的帶狀的板狀玻璃，獲得多個具有所期望的寬度方向尺寸的帶狀的板狀玻璃。藉此，可提高利用成形裝置的帶狀的板狀玻璃的成形能力，並可迅速且高效地製作對應於要求的寬度的板狀玻璃。

進而，當進行此種連續切割時，亦可使上述切割預定線位於連續地切除形成於上述帶狀的板狀玻璃的寬度方向兩端的耳部的位置。

若如此，則可於維持利用成形裝置的帶狀的板狀玻璃的自先前以來的圓滿的成形作業後，連續地進行切除作為該板狀玻璃中的不需要的厚壁部分的耳部的作業，因此可高效且圓滿地進行耳部的切除作業。

除此以外，當進行如上所述的連續切割時，可將上述被連續地輸送的帶狀的板狀玻璃設定為經過成形裝置的緩冷區域冷卻後的帶狀的板狀玻璃。

若如此，則藉由經過熔融玻璃利用成形裝置而成形後通過緩冷區域冷卻的一連串的連續的成形步驟，於已成為帶狀的板狀玻璃被連續地輸送的期間內，伴隨局部加熱與冷卻而連續地對該板狀玻璃進行全身切割。藉此，利用成形裝置的帶狀的板狀玻璃的成形步驟與針對該板狀玻璃的全身切割作為一連串的連續的作業而進行，作業效率得到大幅度改善。再者，作為成形裝置，較佳為可實施下拉法，特別是溢流下拉法的裝置。但是，並不排除可實施浮式法等的成形裝置。

進而，當進行如上所述的連續切割時，亦能夠以如下方式構成：一面沿著上述切割預定線連續地對上述被連續地輸送的帶狀的板狀玻璃進行全身切割，一面將其成輥狀地捲繞於捲芯的周圍。

若如此，則如上述般切除了耳部後的帶狀的板狀玻璃、或寬度方向尺寸以成為所期望的尺寸的方式被分割後的各個帶狀的板狀玻璃成輥狀地捲繞於捲芯的周圍，因此尤其可精簡且容易地進行帶狀的薄壁板狀玻璃的收納或捆包。再者，針對於寬度方向上經分割的各個帶狀的板狀玻璃，較佳為使各板狀玻璃的輸送方向不同並將該些分別成輥狀地捲繞於各個捲芯的周圍。

於以上的構成中，上述彈性片材亦可在上述板狀玻璃的全身切割的同時受到切割。

若如此，則可藉由寬度方向的同一部位將板狀玻璃與彈性片材成對切割。具體而言，此種動作是於藉由例如利用雷射照射的局部加熱與利用冷媒的冷卻來對板狀玻璃進行全身切割時，藉由雷射光束通過經切割的板狀玻璃的間隙來切割(熔切)彈性片材。

於此情況下，較佳為於一面沿著上述切割預定線連續地對上述被連續地輸送的帶狀的板狀玻璃進行全身切割，一面將其成輥狀地捲繞於捲芯的周圍時，將在該帶狀的板狀玻璃的全身切割的同時受到切割的上述帶狀的彈性片材疊加於上述帶狀的板狀玻璃上的狀態下，成輥狀地捲繞於上述捲芯的周圍。

若如此，則藉由帶狀的彈性片材(例如有機片材)來保護帶狀的板狀玻璃，可有助於防止由板狀玻璃彼此的接觸所產生的損傷等。而且，於藉由如上述般捲繞而獲得的板狀玻璃纏繞體中，帶狀的彈性片材亦可發揮作為帶狀的板狀玻璃的緩衝材料的作用，而成為捆包時或搬運時的處理性或衝擊緩和性等優異者。

於以上的構成中，亦可於上述板狀玻璃的表面側配設按壓構件，該按壓構件與上述支撐構件分別對向地配置，且在按壓構件與上述支撐構件之間夾持上述板狀玻璃。

若如此，則不僅於板狀玻璃處於平放姿勢的情況下，而且於板狀玻璃處於縦向姿勢的情況下，亦可在藉由支撐構件與按壓構件夾持並保持該板狀玻璃的狀態下進行伴隨局部加熱及冷卻的全身切割，從而可不論板狀玻璃的姿勢而進行適當的切割。再者，於此情況下，可將按壓構件設定為實質上與支撐構件相同的構件及相同的構造，另外，較佳為亦使具有低導熱性的彈性片材位於按壓構件與板狀玻璃之間。

於以上的構成中，上述板狀玻璃的厚度若為200μm以下，則較合適。

即，若為厚度為200μm以下的薄壁的板狀玻璃(玻璃膜)，則於藉由較弱的按壓力使例如輪式切割機旋轉來刻設劃線時，以不使該板狀玻璃粉碎的方式進行刻設較困難。另外，當上述輪式切割機的按壓力過強時，不僅容易產生折斷所需的垂直裂痕，而且容易產生成為切割端面的強度下降的原因的水平方向的微裂痕。進而，當將厚度為200μm以下的玻璃膜捲繞成輥狀，並沿著於長度方向上延伸的切割預定線進行折斷時，必需長距離地形成劃線，而不得不使作業繁雜化或困難化。如此，欲在厚度為200μm以下的玻璃膜上刻設劃線來進行折斷時的問題可藉由上述本案發明的方法而一下子解決，其結果，作為此種薄壁的板狀玻璃，可獲得抗彎強度高且高品質的板狀玻璃。另外，當將厚度為200μm以下等的玻璃膜作為對象時，藉由該玻璃膜的背面側存在彈性片材，使得玻璃膜不會因支撐構件的支撐面上的吸附或摩擦而受到約束，因此玻璃膜可藉由局部加熱而最大限度地膨脹，並藉由其後的冷卻而最大限度地收縮。而且，該膨脹與收縮的差成為用於使初始龜裂擴展來進行全身切割的拉伸應力的原因，因此可有效利用由極其高效的加熱及冷卻所產生的最大限度的拉伸應力來切割玻璃膜。

於以上的構成中，較佳為上述局部加熱是藉由二氧化碳雷射來進行。

如此，若使用二氧化碳雷射作為針對板狀玻璃的切割預定線的局部加熱機構，則玻璃(特別是無鹼玻璃)可高效地吸收雷射的能量，因此可於穩定狀態下簡單地進行局部加熱，且成本亦變得低廉。

若使用以上的方法，則可獲得至少一邊被切割且厚度為200μm以下的板狀玻璃。

該板狀玻璃(玻璃膜)因其切割面的抗彎強度高，故可承受由利用較小的曲率半徑的彎曲等所產生的較強的拉伸應力，可於比先前更廣的範圍內使用，並且成為處理性優異者。

另外，若使用以上的方法，則可獲得至少一邊被切割且切割面的抗彎強度為200MPa以上，並且厚度為200μm以下的板狀玻璃。

該板狀玻璃(玻璃膜)因切割面的抗彎強度為200MPa以上，故可確實地承受由利用更小的曲率半徑的彎曲等所產生的更強的拉伸應力，並且抗彎強度以200MPa以上這一較高值而變得明確，藉此能夠以適當的形態使該板狀玻璃的處理具體化。

進而，若使用以上的方法，則可獲得成輥狀地捲繞於捲芯的周圍而成的板狀玻璃纏繞體。

根據該板狀玻璃纏繞體，使收納或處理容易化，並且輸送效率亦提昇。再者，一面執行自一個板狀玻璃纏繞體抽出帶狀的板狀玻璃，並將其成輥狀地捲繞於其他捲芯的周圍的方法(連續捲繞)，一面沿著於長度方向上延伸的切割預定線進行全身切割時的製程可圓滿且容易地進行。

另外，亦可於藉由以上的方法所獲得的板狀玻璃的切割面及表背面的至少一面形成有機層。

即，當於所獲得的板狀玻璃的切割面或表面或者背面形成有機層時，其切割面或表背面的強度得到提高，因此於例如厚度為200μm以下的板狀玻璃(玻璃膜)中，對撓曲可確保充分的強度，並可有效地活用薄壁的板狀玻璃所具有的可撓性。此處，上述「有機層」亦包括經由接著層或黏著層而黏接的有機樹脂膜等。

為了解決上述技術性課題而創造的本發明的裝置是一種板狀玻璃的切割裝置，其以如下方式所構成：於在藉由支撐構件自背面側所支撐的板狀玻璃的切割預定線上形成初始龜裂後，藉由因沿著上述切割預定線進行局部加熱與針對其加熱區域的冷卻而產生的應力，使上述初始龜裂自表面貫穿至背面並擴展，從而對該板狀玻璃進行全身切割，其特徵在於：其以藉由上述支撐構件自背面側經由具有低導熱性的彈性片材來支撐上述板狀玻璃的方式構成。

包含關於具備該構成的裝置的作用效果的說明事項本質上與針對構成要素實質上與該裝置相同的上述本發明的方法所說明的事項相同。

如上所述，根據本發明，因藉由支撐構件自背面側經由具有低導熱性的彈性片材來支撐板狀玻璃，故藉由彈性片材所具備的低導熱性，即高隔熱性來抑制由針對板狀玻璃的局部加熱所產生的大量的熱量傳導至支撐構件，藉此可充分地確保起因於局部加熱與冷卻的溫度梯度，可提高熱效率，並進行板狀玻璃的圓滿且適當的全身切割。而且，即便因產生較大的熱梯度而導致板狀玻璃的切割預定線的周邊產生變形，其背面側所存在的彈性片材亦追隨該變形而變形，因此不會給板狀玻璃的支撐帶來障礙，可進行準確地沿著切割預定線的高精度的全身切割。

以下，參照隨附圖式對本發明的實施形態進行說明。再者，於以下的實施形態中，將FPD或有機EL照明裝置或者太陽電池中所使用的厚度為200μm以下的板狀玻璃，即玻璃膜作為對象。

圖1是表示形成本發明的基本構造的第1實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略立體圖。如該圖所示，該切割裝置1包括：支撐構件2，包含由金屬等剛性較高的材料形成的定盤或平板等；彈性片材E，鋪設於該支撐構件2的支撐面2a上並具有低導熱性(或者隔熱性)；局部加熱機構3，自表面側對載置於該彈性片材E上的板狀玻璃G照射雷射光束L來實施局部加熱；以及冷卻機構4，自表面側對由該局部加熱機構3所加熱的加熱區域H噴射冷卻水W。

於此情況下，彈性片材E是導熱率低於支撐構件2(支撐面2a)的有機片材，其材質為聚乙烯、聚酯、聚醯胺或聚丙烯等、或者該些材料各自的共聚物、該些材料的高分子合金、或者該些材料與其他合成高分子的高分子合金。而且，較佳為該彈性片材E的形態包含發泡樹脂或不織布。再者，於該實施形態中，使用二氧化碳雷射作為局部加熱機構3，但亦可為電熱線或熱風噴射等其他可進行局部加熱的機構。另外，冷卻機構4是藉由氣壓等將冷卻水W作為冷媒噴射者，但該冷媒亦可為冷卻水以外的冷卻液、或者空氣或惰性氣體等氣體、或者氣體與液體的混合物、進而乾冰或冰等固體與液體或氣體的流體的混合物等。

於板狀玻璃G上存在(假設存在)切割預定線5，支撐構件2是以與彈性片材E及板狀玻璃G一同朝箭頭a方向(沿著切割預定線5的方向)移動的方式構成。而且，關於利用局部加熱機構3的雷射照射的加熱區域H與利用冷卻機構4的冷卻水噴射的冷卻區域C，加熱區域H先行於冷卻區域C，並自板狀玻璃G的一端部側起於切割預定線5上進行掃描。於此情況下，在板狀玻璃G的一端部的切割預定線5上，藉由圖外的龜裂形成機構(裂痕賦予機構)而形成有初始龜裂6a，因此藉由上述加熱區域H與冷卻區域C的掃描時所產生的應力(熱應力)而使初始龜裂6a擴展，藉此於切割預定線5上，自表面貫穿至背面的切割面6一面擴展一面形成。與此同時，亦藉由局部加熱機構3的雷射照射沿著切割預定線5切割(熔切)彈性片材E。

於此情況下，板狀玻璃G的初始龜裂6a擴展，於自表面貫穿至背面的切割面6在切割預定線5上一面擴展一面形成的過程中，撕裂板狀玻璃G的力相對於裂痕(龜裂)的前進方向而作用於其兩側(垂直方向)，因此如該圖中誇張地表示般，形成板狀玻璃G的切割預定線5上的一端部側(初始龜裂6a側)擴開的間隙K。即，若假定於支撐構件2上利用負壓吸引等而直接吸附保持板狀玻璃G，則作用於板狀玻璃G的撕裂力減少而難以形成如上所述的間隙K，但若板狀玻璃G的背面側存在彈性片材E，則使作用於板狀玻璃G的撕裂力減少的主要原因消失，可容易地形成如上所述的間隙K。因此，板狀玻璃G的初始龜裂6a的擴展甚至切割面6的擴展迅速且圓滿地進行。再者，彈性片材E亦隨著板狀玻璃G而以相同的形態被撕裂。

於如上所述的形態中，與沿著切割預定線5對板狀玻璃G進行全身切割(全身熱應力割斷)來將其分割的同時，亦沿著切割預定線5對彈性片材E進行切割來將其分割。再者，於該實施形態中，支撐構件2移動且局部加熱機構3及冷卻機構4被固定保持，但亦可構成為支撐構件2被固定保持且局部加熱機構3及冷卻機構4移動。

於如上所述的切割過程中，藉由支撐構件2自背面側經由具有低導熱性的彈性片材E來支撐板狀玻璃G，因此對板狀玻璃G的切割預定線5進行局部加熱時的大量的熱量因彈性片材E所具有的低導熱性即高隔熱性而難以傳導至支撐構件2。尤其，於該實施形態中，彈性片材E的導熱率低於支撐構件2的導熱率，因此自板狀玻璃G朝向支撐構件2的熱的吸收被較佳地抑制。因此，可充分地確保起因於局部加熱與冷卻的溫度梯度，可提高熱效率，並圓滿且適當地對板狀玻璃G進行全身切割。附帶地說，因有效利用彈性片材E所具有的低導熱性，並使伴隨針對板狀玻璃G的局部加熱與冷卻的溫度梯度變得充分，故能夠儘可能地抑制板狀玻璃G的全身切割所需的應力(熱應力)的不足。如此，於熱效率得到改善的狀態下進行板狀玻璃G的切割，因此伴隨與全身切割的協同作用而推進作業的迅速化，於謀求生產性的提昇等方面變得極其有利。

而且，當因產生較大的熱梯度而導致板狀玻璃G的切割預定線5附近產生了變形時，尤其當產生了凹陷變形時，因其背面側所存在的彈性片材E追隨該變形而變形，故不會給板狀玻璃G的支撐帶來障礙，可進行準確地沿著切割預定線5的高精度的全身切割。進而，藉由彈性片材 E的存在，而避免板狀玻璃G的背面產生損傷等不良情況，因此可有效地阻止板狀玻璃G的強度下降。

除此以外，若考慮將厚度為200μm以下的薄壁的板狀玻璃G作為對象，則該板狀玻璃G的切割預定線5附近的背面側不會因支撐構件2的支撐面2a上的吸附或摩擦而受到約束，伴隨於此，板狀玻璃G可藉由局部加熱而最大限度地膨脹，並藉由其後的冷卻而最大限度地收縮。而且，該膨脹與收縮的差成為用於使初始龜裂6a擴展來進行全身切割的拉伸應力的主要原因，因此可有效利用能夠藉由極其高效的加熱及冷卻而產生的最大限度的拉伸應力來割斷板狀玻璃G。

再者，根據該圖，初始龜裂6a形成於板狀玻璃G的表面的切割預定線5上的一端部，但該初始龜裂6a亦可自板狀玻璃G的表面一端部起橫跨端面而形成。

另外，於該實施形態中，以將彈性片材E與板狀玻璃G一同切割的方式構成，但亦可僅對板狀玻璃G進行全身切割而不切割彈性片材E。

圖2是表示本發明的第2實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的要部立體圖。如該圖所示，於該第2實施形態的切割裝置1中，藉由輸送機7的搬送帶(亦可為滾輪輸送機的多個搬送輥)8而構成支撐構件，且該搬送帶8朝向箭頭a方向被驅動，其中箭頭a方向用以沿著切割預定線5的方向上使搬送帶8經由帶狀的彈性片材E輸送帶狀的板狀玻璃G。因此，該搬送帶8 的外周面被設定為經由帶狀的彈性片材E來支撐帶狀的板狀玻璃G的支撐面8a。而且，該切割裝置1於帶狀的板狀玻璃G的切割預定線5上具備藉由雷射光束L而實施局部加熱的局部加熱機構3、以及噴射供給冷卻水W的冷卻機構4。根據此種構成，藉由輸送機7的搬送帶8輸送疊加於帶狀的彈性片材E上的帶狀的板狀玻璃G，局部加熱機構3的加熱區域H先於冷卻機構4的冷卻區域C在帶狀的板狀玻璃G的切割預定線5上自一端部側起進行掃描。藉此，形成於帶狀的板狀玻璃G的一端部的初始龜裂6a擴展，於切割預定線5上形成自表面貫穿至背面的切割面6，伴隨於此，連續地進行全身切割(全身熱應力割斷)。再者，與此同時亦切割(熔切)帶狀的彈性片材E，而成為帶狀的板狀玻璃G與帶狀的彈性片材E被成對切割的狀態。其他構成及作用效果或補充性的說明事項與上述第1實施形態相同，因此於圖2中，對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明。

圖3是表示本發明的第3實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的要部立體圖。如該圖所示，該第3實施形態的切割裝置1是切除位於帶狀的板狀玻璃G的寬度方向兩端的相對較厚的耳部Gx的切割裝置，於該些耳部Gx的略微寬度方向中央側位置分別存在切割預定線5。而且，於自該些切割預定線5的各個至朝兩側僅隔離規定尺寸的部位為止的區域中，配置有自背面側支撐並輸送帶狀的彈性片材E及帶狀的板狀玻璃G的一對輸送機7。另外，於帶狀的板狀玻璃G的表面側，在該些切割預定線5上分別配設有實施局部加熱的局部加熱機構3與噴射冷卻水W的冷卻機構4。再者，於帶狀的板狀玻璃G及帶狀的彈性片材E的寬度方向中央部區域的背面側，設置有用於防止G、E兩者下垂的一個或多個(圖例中為1個)輔助輸送機9。再者，當帶狀的板狀玻璃G的寬度方向尺寸較短時，不僅不需要輔助輸送機9，而且亦可為藉由單一的輸送機7來輸送帶狀的彈性片材E及帶狀的板狀玻璃G的構成。另外，一對或單一的輸送機7亦能夠以可自背面側支撐帶狀的板狀玻璃G的耳部Gx的方式於寬度方向上延伸，伴隨於此，亦可使彈性片材E延伸至該耳部Gx的背面側為止，但即便於此種情況下，帶狀的彈性片材E亦追隨該耳部Gx的相對的厚壁部而凹陷變形，因此帶狀的板狀玻璃G被以正確的平放姿勢輸送，而不引起翹曲等。根據如上所述的構成，於藉由輸送機7(以及輔助輸送機9)來輸送帶狀的板狀玻璃G的期間內，局部加熱機構3的加熱區域H與冷卻機構4的冷卻區域C分別於切割預定線5上進行掃描，藉此伴隨初始龜裂6a的擴展，於有效部Ga與耳部Gx之間分別對帶狀的板狀玻璃G進行全身切割，藉此分別連續地切除耳部Gx。另外，針對帶狀的彈性片材E，亦自寬度方向中央區域的有效部Ea起連續地切除耳部Gx的背面側的不需要的部分Ex。其他構成及作用效果或補充性的說明事項與上述第1實施形態相同，因此於圖3中，對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明。

圖4是表示本發明的第4實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。如該圖所示，該第4實施形態是在使帶狀的板狀玻璃G成形的成形裝置10與將該成形後的帶狀的板狀玻璃G成輥狀地捲繞於捲芯11a的周圍的捲繞裝置11之間，設置有上述圖3所示的切割裝置1的實施形態。即，該成形裝置10是實施溢流下拉法的成形裝置，且於成形爐內自上方起依次具備具有成形體10x的成形區域10A、具有退火機構(退火裝置)的緩冷區域10B、以及具有冷卻機構的冷卻區域10C。而且，自該成形裝置10的冷卻區域10C朝下方所抽出的帶狀的板狀玻璃G藉由轉換輥12而平滑地彎曲後於橫方向上被輸送，然後於經由自片材纏繞體13所抽出的帶狀的彈性片材E而被支撐在切割裝置1的輸送機7的搬送帶8上的狀態下被輸送。如此，於藉由搬送帶8經由帶狀的彈性片材E支撐且在橫方向上輸送帶狀的板狀玻璃G的期間內，利用局部加熱機構3與冷卻機構4於切割預定線5上實施局部加熱及冷卻，藉此在有效部Ga與耳部Gx之間對帶狀的板狀玻璃G進行全身切割，並且亦將帶狀的彈性片材E切割成有效部Ea與不需要的部分Ex。其後，於在帶狀的板狀玻璃G的有效部Ga的背面側疊加有帶狀的彈性片材E的有效部Ea的狀態下將其成輥狀地捲繞於捲繞裝置11的捲芯11a的周圍。然後，於其輥外徑達到規定值的時間點，在寬度方向上切割板狀玻璃G。該切割是藉由例如利用切割機於板狀玻璃G的寬度方向刻入劃線後折斷(斷裂)來進行。另外，亦藉由其他切割機構於寬度方向上以同一位置切割帶狀的彈性片材E。其結果，可獲得帶狀的彈性片材E發揮作為帶狀的板狀玻璃G的緩衝材料的作用的作為最終製品的輥狀的板狀玻璃纏繞體。另一方面，帶狀的板狀玻璃G的耳部Gx及彈性片材E的不需要的部分Ex被輸送至下方進行廢棄處理。再者，切割裝置1的構成及其作用效果實質上與上述第3實施形態相同，因此於圖4中，對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明。

圖5是表示本發明的第5實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。該第5實施形態與上述第4實施形態的不同點在於：於製作將自成形裝置10的冷卻區域10C所抽出的帶狀的板狀玻璃G在不切除耳部Gx的狀態下捲繞成輥狀而成的原始玻璃纏繞體15後，於橫方向上輸送自該原始玻璃纏繞體15所抽出的帶狀的板狀玻璃G，並經過利用切割裝置1的耳部Gx的切除步驟而將該板狀玻璃G成輥狀地捲繞於捲繞裝置11的捲芯11a的周圍，藉此獲得作為最終製品的板狀玻璃纏繞體。於此情況下，在切割裝置1中，自片材纏繞體13所抽出的帶狀的彈性片材E亦介於輸送機7的搬送帶8與帶狀的板狀玻璃G之間，且於作為最終製品的板狀玻璃纏繞體中，帶狀的彈性片材Ea亦發揮作為帶狀的板狀玻璃Ga的緩衝材料的作用。而且，執行帶狀的板狀玻璃G的耳部Gx的切除步驟的切割裝置1的構成及其作用效果實質上與上述第3實施形態的切割裝置1相同，因此於圖5中，對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明。

圖6是表示本發明的第6實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。該第6實施形態與上述第4實施形態或第5實施形態的不同點在於：於橫方向上輸送自成形裝置10的冷卻區域10C或原始玻璃纏繞體15所抽出的帶狀的板狀玻璃G，並切除板狀玻璃G的耳部Gx後，進而經過利用切割裝置1的二分割步驟，將該板狀玻璃G分別成輥狀地捲繞於捲繞裝置11的兩根捲芯11a的周圍，藉此獲得作為最終製品的兩個板狀玻璃纏繞體。於此情況下，在切割裝置1中，自片材纏繞體13所抽出的帶狀的彈性片材E亦介於輸送機7的搬送帶8與帶狀的板狀玻璃G之間，且於作為最終製品的板狀玻璃纏繞體中，帶狀的彈性片材Ea亦發揮作為帶狀的板狀玻璃Ga的緩衝材料的作用。而且，執行帶狀的板狀玻璃G的二分割步驟的切割裝置1的構成及其作用效果實質上與上述第2實施形態的切割裝置1相同，因此於圖6中，對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明。

圖7是表示本發明的第7實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。該第7實施形態的切割裝置1與上述第2實施形態~第6實施形態的不同點在於：基本上，藉由一個輸送機7中的作為支撐構件的搬送帶8、及另一個輸送機7z中的作為按壓構件的搬送帶8z於夾持帶狀的板狀玻璃G的狀態下支撐該板狀玻璃G，進一步的不同點在於：以縦向姿勢朝下方輸送帶狀的板狀玻璃G。因此，作為支撐構件的搬送帶8與作為按壓構件的搬送帶8z的構造實質上相同，該兩搬送帶8、8z是對向配置，且分別以同一速度被朝a方向及b方向輸送驅動。再者，當變成作為按壓構件的搬送帶8z接觸帶狀的板狀玻璃G的有效部Ga的形態等時，較佳為使有機樹脂片材介於該8z、G兩者的相互間。用以藉由上述切割裝置1對帶狀的板狀玻璃G進行全身切割的構成及其作用效果實質上與上述第2實施形態~第6實施形態相同，因此於圖7中，對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明。再者，帶狀的板狀玻璃G的姿勢並無特別限定，即便為平放姿勢(水平姿勢)，另外，即便板狀玻璃G的長度方向的中心線相對於水平傾斜，亦可應用該構成。而且，於此情況下，在作為最終製品的板狀玻璃纏繞體中，帶狀的彈性片材Ea亦發揮作為帶狀的板狀玻璃Ga的緩衝材料的作用。

圖8是於藉由以上的實施形態中的切割裝置1所切割的板狀玻璃G(Ga)的切割面6上形成有機層(較佳為有機樹脂層)16的圖。再者，圖例中，因板狀玻璃G(Ga)的寬度方向兩端具有切割面6，故於該兩端形成有機層16，但當僅板狀玻璃G(Ga)的寬度方向一端具有切割面6時，亦可僅於該一端形成有機層16。若如上所述，則板狀玻璃G的切割面6的強度得到提高，因此於厚度為200 μm以下的板狀玻璃G中，對撓曲可確保充分的強度，並可有效地活用薄壁的板狀玻璃G所具有的可撓性。

圖9是於藉由以上的實施形態中的切割裝置1所切割的板狀玻璃G(Ga)的表面形成有機層(較佳為有機樹脂層)16的圖。於此種情況下，板狀玻璃G(Ga)的表面的強度亦得到提高，藉此對撓曲可確保充分的強度，並可有效地活用薄壁的板狀玻璃G(Ga)所具有的可撓性。

[實例]

於本發明的[實例1]中，將長邊為460mm、短邊為360mm、厚度為200μm且30℃~380℃下的熱膨脹係數為38×10^-7 /℃的無鹼玻璃板經由發泡聚乙烯片材(導熱率為0.03W/m．K~0.05W/m．K)載置於包含定盤或平板的支撐構件的支撐面上(基本上為圖1所示的狀態)。而且，藉由例如超硬合金製刀輪片等於無鹼玻璃板的切割預定線上刻入初始龜裂後，使用二氧化碳雷射作為局部加熱機構，以60w的輸出功率將長度為20mm且寬度為3mm的橢圓形的雷射點照射於切割預定線上，繼而，一面以0.1MPa的氣壓、1.0ml/分的水量吹附作為冷卻機構的混合有空氣與水的冷媒，一面以200mm/秒的速度進行全身切割。藉由於寬度方向上每隔20mm的部位反覆執行上述局部加熱與冷卻，而製成50根由寬度為20mm、長度為360mm的板狀玻璃構成的樣品Sa。當進行該全身切割時，亦同時切割(熔切)發泡聚乙烯片材。於暗室中以20萬勒克斯的照度檢查該50根樣品Sa，未發現玻璃粉的產生或玻璃背面的損傷。其後，如圖10所示，藉由利用兩塊板狀體17夾持且以於50mm/分的速度下在長度方向上產生彎曲的方式按壓彎曲成U字狀的兩點彎曲，依次對該些樣品Sa進行強度評價。該評價是藉由根據因按壓彎曲而斷裂時的兩塊板狀體17的間隔算出斷裂強度(breaking strength)來進行，該斷裂強度獲得了最低值為200MPa，平均值為500MPa的結果。該斷裂強度若與如後述的比較例1般藉由利用超硬合金製刀輪片形成劃線後的折斷所獲得的端面的斷裂強度相比，則獲得了以平均值計為3倍以上的結果。

於本發明的[實例2]中，使由長度為250m、寬度為600mm、厚度為100μm且30℃~380℃下的熱膨脹係數為38×10^-7 /℃的無鹼玻璃構成的帶狀的板狀玻璃經由聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)膜(導熱率為0.08W/m．K~0.17W/m．K)而支撐於輸送機的橡膠製的搬送帶上，且以使帶狀的板狀玻璃的輸送速度達到200mm/秒的方式驅動輸送機。而且，於帶狀的板狀玻璃的寬度方向兩側分別配置二氧化碳雷射，並且對應於此，事先藉由例如超硬合金製刀輪片等於兩條切割預定線上形成初始龜裂(基本上為圖3所示的狀態)。然後，使用兩個二氧化碳雷射，以70w的輸出功率將長度為30mm且寬度為1.5mm的橢圓形的雷射點照射於刻入有初始龜裂的切割預定線上，繼而，一面以使水量達到1.0ml/分的方式於0.1MPa的氣壓下吹附混合有空氣與水的冷媒，一面連續地進行全身切割，藉此將寬度方向兩側的50mm的寬度分別切除。另外，於該全身切割時，亦同時切割(熔切)PET膜。其後，將被同時切割的帶狀的板狀玻璃與帶狀的PET膜加以疊加並捲繞於直徑為100mm的丙烯酸製的捲芯上，藉此獲得板狀玻璃纏繞體。於暗室中以20萬勒克斯的照度對此處所獲得的帶狀的板狀玻璃進行檢查，未發現玻璃粉的產生及玻璃背面的損傷。進而，自此處所獲得的板狀玻璃纏繞體選取50根寬度為20mm的帶狀的板狀玻璃的樣品，與上述實例1同樣地藉由兩點彎曲進行評價，結果該些的斷裂強度的最低值為230MPa，平均值為510MPa，若與後述的比較例1進行對比，則平均值為3倍以上。

於[比較例1]中，將長邊為460mm、短邊為360mm、厚度為50μm且30℃~380℃下的熱膨脹係數為38×10^-7 /℃的無鹼玻璃板設置於定盤上，並且使用刀尖角度為95°的超硬合金製的刀輪片，於2N的按壓力及50mm/秒的速度下，以寬度為15mm的間隔於該玻璃板上刻設劃線，然後以手工作業進行折斷。以上述方式所獲得的50根樣品Sa之中，10根於刻設劃線的途中水平裂痕朝四方擴展而實質上無法進行樣品選取。藉由與上述實例1相同的方法對剩下的40根進行評價。其結果，該些的斷裂強度的最低值為60MPa，平均值為130MPa，顯現出極低的值。

1‧‧‧切割裝置

2‧‧‧支撐構件

2a‧‧‧支撐面

3‧‧‧局部加熱機構

4‧‧‧冷卻機構

5‧‧‧切割預定線

6‧‧‧切割面

6a‧‧‧初始龜裂

7、7z‧‧‧輸送機

8‧‧‧搬送帶(支撐構件)

8a‧‧‧支撐面

8z‧‧‧搬送帶

9‧‧‧輔助輸送機

10‧‧‧成形裝置

10A‧‧‧成形區域

10B‧‧‧緩冷區域

10C‧‧‧冷卻區域

10x‧‧‧成形體

11‧‧‧捲繞裝置

11a‧‧‧捲芯

12‧‧‧轉換輥

13‧‧‧片材纏繞體

15‧‧‧原始玻璃纏繞體

16‧‧‧有機層

17‧‧‧板狀體

20‧‧‧定盤

a‧‧‧箭頭/方向

b‧‧‧方向

C‧‧‧冷卻區域

E‧‧‧彈性片材

Ea‧‧‧有效部/彈性片材

Ex‧‧‧不需要的部分

g‧‧‧玻璃基板

ga‧‧‧加熱部位

gb‧‧‧冷卻部位/凹陷部

G‧‧‧板狀玻璃(玻璃膜)

Ga‧‧‧有效部/板狀玻璃

Gx‧‧‧耳部

H‧‧‧加熱區域

K‧‧‧間隙

L‧‧‧雷射光束

Sa‧‧‧樣品

W‧‧‧冷卻水

z‧‧‧箭頭

圖1是表示本發明的第1實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略立體圖。

圖2是表示本發明的第2實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的要部立體圖。

圖3是表示本發明的第3實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的要部立體圖。

圖4是表示本發明的第4實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。

圖5是表示本發明的第5實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。

圖6是表示本發明的第6實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。

圖7是表示本發明的第7實施形態的板狀玻璃的切割裝置及其切割方法的實施狀況的概略側視圖。

圖8是表示藉由本發明的第1實施形態~第7實施形態中的切割裝置所切割的板狀玻璃的切割面上形成有機層的狀態的剖面圖。

圖9是表示藉由本發明的第1實施形態~第7實施形態中的切割裝置所切割的板狀玻璃的表面形成有機層的狀態的剖面圖。

圖10是表示進行板狀玻璃的評價的狀態的概略圖。

圖11a是表示先前的問題點的概略前視圖。

圖11b是表示先前的問題點的概略前視圖。

圖11c是表示先前的問題點的概略前視圖。