TW201434568A - 板玻璃的切斷方法 - Google Patents
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Abstract
本發明包括藉由在板玻璃G的切斷預定線X附近與前述切斷預定線X平行地雷射熔斷(laser fusion cutting)前述板玻璃G,在沿著切斷預定線X的位置形成拉伸應力區域W的熔斷步驟;以及在切斷預定線X與板玻璃G的端部Gs的交點形成初期裂紋C的初期裂紋形成步驟。於執行熔斷步驟前,對於含有切斷預定線X的板玻璃G的端部Gs執行加工步驟,前述加工步驟中進行防止伴隨著前述雷射熔斷因拉伸應力所引起而自然發生的切斷的加工。
Description
本發明是有關於一種以板玻璃作為切斷的對象的雷射熔斷(laser fusion cutting)的改良技術。
眾所周知,在使用於液晶顯示器、電漿顯示器、電致發光(electroluminescence,EL)顯示器、有機EL(有機電致發光)顯示器等的平板顯示器(flat panel displayer,FPD)或太陽電池、其它的電子裝置等的板玻璃製品的製造步驟中,由大面積的板玻璃(mother glass)切割出小面積的板玻璃,或是沿著板玻璃的邊修剪緣部。
作為一個為了如此切斷板玻璃的手法,雷射熔斷已為公眾所知。此雷射熔斷是如下的方法:沿著在作為切斷的對象的被加工物的面所延伸的切斷預定線而照射雷射,同時藉由去除因雷射的加熱而熔融的部位來熔斷(切斷)被加工物。
可是,此雷射熔斷有如以下的困難點。也就是,在熔斷的進行中,受到雷射照射的部位因該雷射的加熱而熱膨脹,其周邊部位被擴張而壓縮。起因於此作用,在熔斷後的被加工物的端部會處於扭曲殘留的狀態下。
由於,在將此雷射熔斷應用於板玻璃的切斷的情況下,殘留的扭曲誘發板玻璃的裂痕等,從對最終所製造的板玻璃製品的品質造成壞影響的觀點來看,產生對於熔斷後的板玻璃一片一片地實施扭曲的去除的必要。因此,有熔斷後的板玻璃製品的製造效率惡化的問題。
於是,作為能夠消除這樣的雷射熔斷的問題點的技術,而提案了如專利文獻1所揭示的方法。具體來說,在同一文獻中揭示了如圖7所示的方法:在板玻璃G的切斷預定線X附近與前述切斷預定線X平行地雷射熔斷前述板玻璃G,在沿著該切斷預定線X的位置,依序形成被施加拉伸應力(tensile stress)的拉伸應力區域W,同時伴隨著該拉伸應力區域W的形成,自含有雷射熔斷的開始位置的板玻璃G的端部Gs,藉由沿著切斷預定線X而自然地使切斷部CU發展,而使藉由熔斷而形成於板玻璃G的端部Ga(以下稱為熔斷端部Ga)依序地自前述板玻璃G分離。
專利文獻1:特表2012-526721號公報
依據專利文獻1所揭示的方法,伴隨著切斷部CU的發展(熔斷端部Ga由板玻璃G分離),由於所施加的拉伸應力被釋放(拉伸應力區域W消失),而能以良好的效率去除前述殘留於板玻璃G
的扭曲。此結果,對於熔斷後的板玻璃G,作為除去扭曲的目的而言,能夠省去執行再次退火(徐冷,annealing)等的麻煩,並可以合適地消除前述的製造效率的問題。
然而,即使依據同一文獻所揭示的方法,到目前為止依然存在著尚待解決的問題。也就是,在沿著切斷預定線X的位置形成的拉伸應力區域W,自與該切斷預定線X平行進行的雷射熔斷的開始位置側朝向結束位置側,以與熔融玻璃部(指藉由雷射加熱而使玻璃熔融的部位)M平行進行的方式依序形成。而且,切斷部CU是以追隨此拉伸應力區域W的方式而發展。
此時,由於熔融玻璃部M與切斷部CU為在附近的位置關係,有時候會有藉由切斷部CU的發展而分離的熔斷端部Ga及其碎片K橫跨了熔融玻璃部M而遮住了對板玻璃G的雷射的照射的情況。若發生如此的狀況,就不能夠以雷射光熔融玻璃,而發生熔斷在途中停止等的不良狀況,穩定板玻璃G的熔斷會變得困難或是不可能。
以上,自板玻璃G分離的熔斷端部Ga,由於是伴隨著切斷部CU的發展而依序地自板玻璃G分離的態樣,分離途中的熔斷端部Ga會與藉由此分離而於板玻璃G形成的端部Gb(以下稱為切斷端部Gb)碰撞、摩擦,有時會有切斷端部Gb發生裂痕的狀況。因此,導致切斷端部Gb的品質低落,甚至更導致了板玻璃G的品質低落的結果。
有鑑於前述事情,本發明的目的在於提供隨著執行板玻
璃的雷射熔斷,在熔斷端部自該板玻璃分離的情況下,不但可以穩定熔斷的執行,且能夠避免在分離後的板玻璃方面品質的低落的改良技術。
關於為了達成前述目的而提案的本發明的板玻璃的切斷方法,其特徵為,包括:熔斷步驟,藉由在板玻璃的切斷預定線附近與前述切斷預定線平行地雷射熔斷前述板玻璃,而在沿著前述切斷預定線的位置形成拉伸應力區域;以及初期裂紋形成步驟,在前述切斷預定線與前述板玻璃的端部的交點形成初期裂紋,於執行前述熔斷步驟之前,對於含有前述切斷預定線的前述板玻璃的端部執行加工步驟,前述加工步驟中進行防止伴隨著前述雷射熔斷因拉伸應力所引起而自然發生的切斷的加工。
依據此種方法,在執行熔斷步驟之前執行加工步驟,而在熔斷步驟中,當自板玻璃的端部進行熔斷的時候,藉由沿著切斷預定線依序形成拉伸應力區域,而能夠防止與熔融玻璃部(指藉由雷射的加熱而使玻璃熔融的部位)平行進行的切斷部(指以在拉伸應力區域施加的拉伸應力使板玻璃沿著切斷預定線而被切斷的部位)自然地發展的類似狀況的發生。藉此,在切斷部完全沒有發展的狀態下,可以形成遍及於切斷預定線的全長的拉伸應力區域。並且,在切斷預定線與板玻璃的端部的交點,在初期裂紋的形成結束的最初,以初期裂紋作為起點,而開始了使自板玻璃的熔斷端部的分離(切斷部的發展)。其結果是能夠使雷射熔斷的進行
與熔斷端部的分離各別執行,由於防止像是因切斷部的發展而分離的熔斷端部以及其碎片橫跨熔融玻璃部而遮住了對板玻璃的雷射的照射的狀況的發生,而能夠穩定熔斷板玻璃。並且,當使熔斷端部分離的時候,由於能藉由遍及於切斷預定線的全長而形成的拉伸應力區域使切斷部在同一時間發展,使熔融端部自板玻璃在同一時間分離,而能夠防止熔斷端部與切斷端部的碰撞、擦撞及避免分離後的板玻璃的品質的低落。
在上述的方法中,前述的加工步驟較佳的是對前述板玻璃進行朝向與前述切斷預定線交叉方向的雷射割斷、雷射熔斷或是彎曲應力破裂(stress cracking)。在此,所謂的「雷射割斷」是意謂著對板玻璃照射雷射,在該板玻璃形成加熱部,並藉由追隨雷射的冷媒(refrigerant)來冷卻加熱部,藉由起因於此而發生的熱應力,以在板玻璃形成的初期裂紋作為起點,使割斷部發展而切斷該板玻璃,或是於割斷部發展的切割線(scribe line)形成後,例如是經由施加彎曲應力而折斷的態樣。並且,所謂的「雷射熔斷」是意謂隨著對板玻璃照射雷射,經由以雷射熱將熔融的熔融玻璃部除去而切斷該板玻璃的態樣。並且,所謂的「彎曲應力破裂」是意謂著使板玻璃彎曲,隨著彎曲應力作用,以形成於前述板玻璃的初期裂紋作為起點,藉由彎曲應力而使割斷部發展並切斷的態樣。
依此方式,能夠使含有成為初期裂紋形成位置的切斷預定線的一端的板玻璃的端部處於微小裂紋(crack)等的缺陷儘可能
不存在的狀態下。因此,當自板玻璃的端部進行雷射熔斷的時候,藉由沿著切斷預定線依序形成的拉伸應力區域,而可以更有效果地防止與熔融玻璃部平行進行並以缺陷作為起點的切斷部自然地發展的類似狀況的發生。
在上述的方法中,當在前述熔斷步驟的時候,較佳的是對經由雷射的加熱而熔融的熔融玻璃部噴射輔助氣體(assist gas)。
依此方式,當在雷射熔斷(熔斷步驟)的時候,能夠藉由輔助氣體的壓力而使熔融的玻璃順利地飛散。因此,能夠以高速去除熔融玻璃部,並能夠縮短雷射熔斷所需要的時間。其結果是能夠提升板玻璃的製造效率。並且,可以發現的是經由噴射輔助氣體,能夠使施加在拉伸應力區域的拉伸應力的值變的更大。
在上述的方法中,前述初期裂紋形成步驟也可以是藉由使經由前述熔斷步驟所熔斷的兩板玻璃的對向端部互相碰撞或滑動而執行。
依此方式,起因於兩板玻璃的對向端部的碰撞或滑動,在兩板玻璃的雙方中,由於在切斷預定線與板玻璃的端部的交點形成初期裂紋,同時以前述初期裂紋作為起點,切斷部是自切斷預定線的一端直到另一端為止而在同一時間發展,因此可以使自板玻璃的熔斷端部的分離在熔斷後的兩板玻璃間同時執行,而能進一步提升板玻璃的製造效率。另外,在此狀態,依以下的(i)、(ii)方式可以促進對向的熔斷端部的碰撞或是滑動。(i)對於在對向的熔斷端部的雷射入射側的面、或出射側的面噴射氣體。(ii)使熔
斷後的兩板玻璃通過發生上下振動或超音波震動的區域。
在上述的方法中,藉由前述熔斷步驟,較佳的是使施加在前述拉伸應力區域鄰接形成的壓縮應力區域的壓縮應力的值在20MPa以上、且在1Gpa以下。
依此方式,其是藉由在壓縮應力區域施加壓縮應力,而能夠避免板玻璃的破損。而且,能夠在熔斷端部分離時,當以初期裂紋作為起點的切斷部沿著切斷預定線發展的時候,防止前述切斷部自切斷預定線逸脫的狀態下而發展。也就是說,若在壓縮應力區域施加的壓縮應力的值超過1Gpa,則在拉伸應力區域施加的拉伸應力會變得過大,由於切斷部的發展速度過剩地變快,而變得易於自切斷預定線逸脫。另一方面,若壓縮應力的值為小於20Mpa,則拉伸應力會變得過小,由於使切斷部發展本身變得困難,而有不能使熔斷端部自板玻璃分離的風險。而且,壓縮應力的值更佳的是在50Mpa以上、且在1Gpa以下,依此方式,將拉伸應力的值設在更合適的範圍,能夠使藉由前述拉伸應力而發展的切斷部的發展速度進一步地變為合適的發展速度。
在上述的方法中,較佳的是前述板玻璃的厚度為500μm以下。
依此方式,則藉由薄的板玻璃的厚度,並藉由伴隨著板玻璃的熔斷(熔斷步驟)而形成的拉伸應力區域,而能夠容易地進行自板玻璃的熔斷端部的分離。
在上述的方法中,較佳的是在前述加工步驟的執行後,
且在前述熔斷步驟的執行前,對含有前述切斷預定線的前述板玻璃的端部執行加熱至徐冷點以上的加熱處理步驟。
依此方式,則能夠在熔斷步驟的執行前儘可能地去除當在執行加工步驟的時候或在其後在板玻璃的端部發生的缺陷。因此,而能夠更有效果地防止當自板玻璃的端部進行雷射熔斷的時候,藉由沿著切斷預定線依序地形成拉伸應力區域,與熔融玻璃部平行進行並以缺陷作為起點的切斷部自然地發展的類似狀況的發生。
如上述,依據本發明,隨著執行板玻璃的雷射熔斷使熔斷端部自前述板玻璃分離的情況下,能夠穩定熔斷的執行,且能夠避免板玻璃品質的低落。
G‧‧‧板玻璃
Gs‧‧‧含有雷射熔斷的開始位置的板玻璃的端部
Ge‧‧‧含有雷射熔斷的結束位置的板玻璃的端部
X‧‧‧切斷預定線
Xs‧‧‧切斷預定線與板玻璃的端部的交點
Xe‧‧‧切斷預定線與板玻璃的端部的交點
XX‧‧‧路徑
S‧‧‧雷射熔斷的開始位置
E‧‧‧雷射熔斷的結束位置
H‧‧‧加熱部
I‧‧‧冷卻部
1‧‧‧雷射照射器
L‧‧‧雷射
2‧‧‧冷卻水噴射器
F‧‧‧冷卻水
3‧‧‧輔助氣體噴射噴嘴
A‧‧‧輔助氣體
M‧‧‧熔融玻璃部
Ga‧‧‧板玻璃的熔斷端部
Gb‧‧‧板玻璃的切斷端部
V‧‧‧壓縮應力區域
W‧‧‧拉伸應力區域
D‧‧‧熔渣
C‧‧‧初期裂紋
CU‧‧‧切斷部
K‧‧‧碎片
圖1表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖2a表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的縱斷前視圖。
圖2b表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的縱斷前視圖。
圖2c表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的縱斷前視圖。
圖3a表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的縱斷前視圖。
圖3b表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖4a表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖4b表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖5表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的縱斷前視圖。
圖6a表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖6b表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖6c表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖6d表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。
圖7表示以往板玻璃的切斷方法的平面圖。
以下,參照所附加的圖來說明本發明的實施形態。另外,在本實施形態中,較佳的是作為切斷的對象的板玻璃的厚度在500μm以下、更佳的是在300μm以下、進一步較佳的是在200μm以下、而最佳是在100μm以下。
圖1為表示關於本發明的實施形態的板玻璃的切斷方法的平面圖。在本實施形態中,首先,對於板玻璃G執行如在同圖
所示的加工步驟。更詳細的說,沿著與在板玻璃G的長方向延伸的兩條的切斷預定線X正交的兩個的路徑XX(切斷預定線X的一端側,及另一端側的路徑XX)依序形成藉由雷射L的照射而加熱的加熱部H、及藉由作為追隨雷射L的冷媒的冷卻水F而使加熱部H的一部分冷卻的冷卻部I。
然後,藉由起因於前述加熱部H與冷卻部I的溫度差而發生的熱應力,在板玻璃G的寬方向(與長方向正交的方向)的端部(在同圖中,與切斷預定線X平行延伸的兩個的端部之中的左側的端部)以預先形成的初期裂紋作為起點而發展割斷部,並雷射割斷前述該板玻璃G。從而,下述的雷射熔斷(熔斷步驟)的開始位置S,結束位置E,含有切斷預定線X與路徑XX的交點Xs、Xe的板玻璃G的端部Gs、Ge形成於切斷預定線X的一端側及另一端側。上述一端側及另一端側形成的端部Gs、Ge能夠處於微小裂紋等的缺陷儘可能地不存在的狀態下。
在此,上述的加工步驟(雷射割斷)能用例如是如圖2a中所示的裝置來執行。如同圖所示,此裝置是由一邊在板玻璃G的寬方向(如在同圖中,垂直於紙面的方向)移動,一邊沿著在前述板玻璃G延伸的路徑XX而照射雷射L的雷射照射器1;以及一邊噴射作為冷媒的冷卻水F,一邊追隨雷射照射器1而移動的冷卻水噴射器2所構成。
而且,作為形成缺陷儘可能不存在的板玻璃G的端部Gs、Ge的加工步驟,除了前述的雷射割斷以外,也可以對於前述
板玻璃G執行雷射熔斷或彎曲應力破裂。此外,也可以是在板玻璃G形成切割線,在該板玻璃G折斷後經由進行蝕刻(etching)處理等而形成缺陷儘可能不存在的端部Gs、Ge。
雷射熔斷,例如是可以使用如圖2b所示的裝置而執行。如同圖所示,此裝置是由一邊在板玻璃G的寬方向(在同圖中,對紙面垂直的方向)移動,一邊由沿著在該板玻璃G延伸的路徑XX而照射雷射L的雷射照射器1;以及對經由雷射L的照射而熔融的熔融玻璃部M噴射輔助氣體A,使該熔融玻璃部M飛散而去除的輔助氣體噴射噴嘴3所構成。輔助氣體噴射噴嘴3是與雷射照射器1平行進行而移動,並對於板玻璃G的表背面採取傾斜的姿態。然而,也可以是不一定要設置此輔助氣體噴射器3。
例如可以使用在如圖2c所示的裝置而執行彎曲應力破裂。如在同一圖所示,此裝置具備有使板玻璃G在長方向(在同圖中的左右方向)彎曲,能夠保持使彎曲應力作用的狀態而在圖示省略的保持器;以及在該板玻璃G的端部與路徑XX的交點形成初期裂紋C而在圖示省略的初期裂紋形成器。於是,以初期裂紋C作為起點的割斷部是在板玻璃G往厚度方向發展,而使該板玻璃G沿著路徑XX切斷的方式而構成。
藉由加工步驟的執行而形成於板玻璃G的端部Gs、Ge,在下述熔斷步驟執行前,作為加熱處理步驟也可以加熱至徐冷點以上。若依此方式,則能夠在雷射熔斷(熔斷步驟)的執行前儘可能
的去除在執行加工步驟的時候或在那之後於板玻璃G的端部Gs、Ge發生的缺陷。另外,前述加熱處理步驟不一定是要對端部Gs、Ge的雙方執行,也可以是僅對於端部Gs執行。
當加熱處理步驟結束,作為熔斷步驟,如圖3a、圖3b所示,其是自含有雷射熔斷的開始位置S的端部Gs朝向含有結束位置E的端部Ge而雷射熔斷板玻璃G。另外,此雷射熔斷能夠使用與如圖2b所示的裝置具有同樣的構成的裝置來執行。
於是,藉由雷射熔斷(熔斷步驟)的執行,雷射L照射的部位不但會藉由雷射L加熱而熱膨脹,且在其周邊部位被擴張。因此,於熔斷的板玻璃G的對向的熔斷端部Ga,在板玻璃G的寬方向上鄰接形成了施加壓縮應力的壓縮應力區域V與施加作為壓縮應力的反作用的拉伸應力的拉伸應力區域W。
此時,在執行熔斷步驟前,藉由執行加工步驟及加熱處理步驟,雷射熔斷的開始位置S或板玻璃G的端部Gs與切斷預定線X的交點Xs是處於儘量去除缺陷的狀態下。因此,在熔斷步驟中,當自端部Gs進行雷射熔斷的時候,藉由沿著切斷預定線X依序形成的拉伸應力區域W,而能夠防止與熔融玻璃部(藉由雷射L的加熱而使玻璃熔融的部位)平行進行並以在端部Gs存在的缺陷作為起點的切斷部(指在拉伸應力區域W施加拉伸應力而使板玻璃G沿著切斷預定線X而切斷的部位)自然地發展的類似狀況發生。從而,能夠在切斷部完全沒有發展的狀態下形成遍及於切斷預定線X的全長的拉伸應力區域W。
在此,於熔斷步驟中,自雷射L的焦點到切斷預定線X為止的距離較佳的是0.5~5mm。並且,輔助氣體A的噴射壓力較佳的是0.01~1.0Mpa。此外,輔助氣體A的噴射方向與板玻璃G的表背面所形成的夾角較佳的是0~60°,更佳的是0~30°。
於拉伸應力區域W施加的拉伸應力,在區域內的寬方向中,在靠近熔斷端部Ga的位置,其值變為最大。而且,此拉伸應力區域W與壓縮應力區域V相較下是廣區域的展開,直接量測所施加的拉伸應力的值有困難。因此,在決定應該施加熔斷端部Ga的拉伸應力的值的情況下,將與拉伸應力區域W鄰接,在該熔斷端部Ga是有限定地存在,且容易直接的量測的施加在壓縮應力區域V的壓縮應力的值來取代拉伸應力而決定。另外,此拉伸應力與壓縮應力具有比例關係
作為應施加在此壓縮應力區域V的壓縮應力的值,較佳的是在20MPa以上、且在1GPa以下。更佳的是在50MPa以上、且在1GPa以下。依此方式,藉由施加在壓縮應力區域V的壓縮應力,能夠避免板玻璃G的破損,同時能夠防止下述的切斷部CU沿著切斷預定線X發展的時候,在自切斷預定線X逸脫的狀態下發展。
另外,當執行雷射熔斷(熔斷步驟)的時候,藉由噴射輔助氣體A,而亦能夠得到如以下的效果。即藉由輔助氣體A的壓力,由於能使熔融的玻璃順利地飛散,並可以高速的去除熔融玻璃部。從而,由於縮短了雷射熔斷所需要的時間,而能提升板玻璃G
的製造效率。
並且,發現噴射輔助氣體A噴射會得到比施加在拉伸應力區域W的拉伸應力的值更大的拉伸應力。另外,藉由於熔斷時輔助氣體A的壓力而飛散的熔融玻璃,如圖3a所示,其作為熔渣D(dross)而易於附著在熔斷端部Ga。
當熔斷步驟結束,作為初期裂紋形成步驟,藉由鑽石尖端(diamond tip)、砂紙等刻設裂痕或藉由以超短脈衝雷射操作等,如圖4a所示,於切斷預定線X與板玻璃的端部Gs的交點Xs形成初期裂紋C。以此初期裂紋C作為起點的切斷部CU,藉由在遍及於切斷預定線X形成的全長的拉伸應力區域W施加的拉伸應力,而在同一時間發展。
如此,於已經形成完畢的拉伸應力區域W,藉由初次形成初期裂紋C,使以初期裂紋C作為起點的切斷部CU發展,並開始了自板玻璃G的熔斷端部Ga的分離。因而能夠各別執行雷射熔斷的進行及熔斷端部Ga的分離,如圖4b所示,即使當在切斷部CU發展的時候,藉由該切斷部CU的發展而分離的熔斷端部Ga或其碎片K並沒有橫跨於熔融玻璃部並遮住對於板玻璃G的雷射L的照射,而能夠穩定板玻璃的熔斷。
並且,當使熔斷端部Ga分離的時候,藉由遍及於切斷預定線X的全長形成的拉伸應力區域W而使切斷部CU在同一時間發展,由於能使熔斷端部Ga自板玻璃在同一時間分離,防止了熔斷端部Ga與伴隨前述熔斷端部Ga的分離於板玻璃G形成的切
斷端部Gb碰撞、摩擦,而可以避免板玻璃G的品質的低落。
此外,藉由使施加於壓縮應力區域V的壓縮應力的值在上述的值的區域內,而能夠使切斷部CU在合適的狀態下發展。即,若施加於壓縮應力區域V的壓縮應力的值超過1GPa,則施加於拉伸應力區域W的拉伸應力會變得過大,由於切斷部CU的發展速度過剩地變快,而使切斷部CU容易自切斷預定線X逸脫。另一方面,若壓縮應力的值小於20Mpa,則拉伸應力會變得過小,由於使切斷部CU發展其自身變得困難,而有不能使熔斷端部Ga自板玻璃分離的風險。
而且,熔斷端部Ga自板玻璃G依序分離,若前述熔斷端部Ga的分離結束,則板玻璃G的切斷結束。此時,如圖4b所示,施加於熔斷端部Ga的壓縮應力及拉伸應力是伴隨著熔斷端部Ga的分離(切斷部CU的發展)而被釋放,能夠較有效率地去除於板玻璃G產生的扭曲,同時使壓縮應力區域V及拉伸應力區域W依序地消失。此結果於圖5顯示,在切斷結束後的切斷端部Gb中,能夠儘可能地防止扭曲的殘留,對於切斷結束後的板玻璃G,能夠省去再次進行為了除去扭曲的退火的麻煩。
另外,初期裂紋C也可以不形成於如圖4a所示的切斷預定線X與板玻璃G的端部Gs的交點Xs,而形成於切斷預定線X與端部Ge的交點Xe。此外,在形成了如此的初期裂紋C的情況中,如圖6a、圖6b所示,能夠在執行加工步驟後,執行熔斷步驟前執行初期裂紋形成步驟。在此情況下,以在端部
Ge形成的初期裂紋C作為起點的切斷部CU如圖6c所示,自藉由熔斷步驟的端部Gs側向端部Ge側依序形成的拉伸應力區域W直至到達端部Ge為止,也就是在形成遍及於切斷預定線X的全長的拉伸應力區域W的最初,如圖6d所示,而自此開始發展。此外,根據同樣的理由,也能夠在執行熔斷步驟的中途執行初期裂紋形成步驟。
另外,依據上述說明的板玻璃的切斷方法,由於將雷射熔斷時飛散的熔融玻璃作為熔渣D與易於附著的熔斷端部Ga分離,而能夠抑制在切斷結束後的板玻璃G、特別是在切斷端部Gb殘留有熔渣D類似狀況的發生而得到次要效果。此外,藉由將熔斷端部Ga藉由拉伸張力而分離,而能夠儘可能的避免在切斷端部Gb產生缺陷。
在此,關於本發明的板玻璃的切斷方法,並未限定於上述的實施形態中說明的態樣。例如是在上述的實施形態中,雖然是成為沿著切斷預定線的一端側與另一端側的雙方存在的路徑執行加工步驟(在上述的實施形態中為雷射割斷、雷射熔斷或彎曲應力破裂)的態樣,但也可以是僅對一端側執行加工步驟,並以藉由該加工步驟形成的板玻璃的端部作為開始位置執行熔斷步驟(雷射熔斷)的態樣。即使在這種情況下也能夠得到關於本發明的板玻璃的切斷方法的效果。並且,在上述的實施形態中,雖於切斷預定線的一端側及另一端側存在的路徑與該切斷預定線為正交的態樣,但並不限於此,也可以是至少使該路徑與切斷預定線交叉的
態樣。
並且,在上述的實施形態中,其態樣是作為加工步驟而對於板玻璃執行雷射割斷、雷射熔斷或是彎曲應力破裂。換言之,就是藉由切斷板玻璃而形成含有雷射熔斷的開始位置的端部。然而,這些以外,能夠是作為加工步驟,並不伴隨著切斷而對含有雷射熔斷的開始位置的端部執行蝕刻等態樣。即使如此做,也能夠防止因拉伸應力而自然地發生切斷。
此外,在不伴隨著如上述的蝕刻等的板玻璃的切斷的加工步驟執行的情況下,也能夠是與上述的實施形態不同,而在執行加工步驟更早之前執行初期裂紋形成步驟。在此情況下,若在含有雷射熔斷的結束位置的板玻璃的端部與切斷預定線的交點形成有初期裂紋,則加工步驟的執行後,當熔斷步驟執行時依序形成的拉伸應力區域,到達直至含有雷射熔斷的結束位置的板玻璃的端部,即,形成遍及於切斷預定線的全長的拉伸應力區域的最初,自此而開始切斷部的發展。並且,在此情況下,藉由同樣的理由,初期裂紋形成步驟雖然可以是在加工步驟的執行後,較熔斷步驟執行更早之前來執行,但也可以於熔斷步驟執行的中途執行。
而且,在上述的實施形態中,對於熔斷後的兩板玻璃,雖經由透過鑽石尖端(diamond tip)等刻設裂痕而形成初期裂紋,但也可以藉由使熔斷後的兩板玻璃的對向端部碰撞或滑動而作為執行初期裂紋形成步驟的態樣。依此方式,起因於兩板玻璃的對向
端部的碰撞或滑動,而在兩板玻璃的雙方中,由於在切斷預定線與板玻璃的端部的交點形成初期裂紋,同時以前述初期裂紋作為起點,切斷部是自切斷預定線的一端直到另一端為止而在同一時間發展,而能夠使自板玻璃的熔斷端部的分離在熔斷後的兩板玻璃間同時執行,而能夠進一步提升板玻璃的製造效率。
以下,舉例說明為了經由熔斷後的兩板玻璃的對向熔斷端部互相碰撞或滑動而形成初期裂紋的裝置的構成。作為用於使熔斷端部碰撞的構成,可列舉出例如是將與切斷預定線平行延伸且將前述切斷預定線設置於其間的一對的板玻璃的支持台,成為能夠互相接近及遠離的構成。依據此種構成,能夠使熔斷後的對向熔斷端部,伴隨著兩支持台的接近而碰撞。並且,作為用於使熔斷端部滑動的構成,可列舉為使兩支持台能夠互相接近或互相遠離,同時能夠在與熔斷端部延伸的方向平行的方向互相往相反方向移動的構成。依據如此的構成,熔斷後的對向熔斷端部,能夠伴隨於兩支持台的接近而接觸,同時能夠互相往相反的方向移動、滑動。另外,如上述的實施形態,在作為噴射輔助氣體的構成的情況下,能夠使熔斷後的板玻璃或其熔斷端部震動,藉由此震動而能夠促進對向端部彼此的碰撞或滑動。
並且,初期裂紋形成步驟可以是將於熔斷的時候飛散的熔渣的一部分,使其附著於切斷預定線與板玻璃的端部的交點而作為執行態樣。在此情況下,例如,預先明瞭使熔渣易於飛散的熔斷的條件,而當對板玻璃熔斷的結束位置熔斷的時候,在此條
件之下執行熔斷。依此方式,則飛散熔渣的一部分,會附著於切斷預定線與板玻璃的端部的交點,藉由那時的熱衝擊或物理衝擊而形成初期裂紋。
此外,作為初期裂紋形成步驟,也能夠藉由如以下的態樣執行。也就是,藉由熔斷時的熱而熔接位於雷射熔斷的結束位置的熔斷端部,在形成熔接部後,拉斷熔斷端部彼此,經由使熔接部破損,而能夠在切斷預定線與板玻璃的交點形成初期裂紋。
此外,在上述的實施形態中,作為能夠使用於雷射熔斷而執行加工步驟的裝置的構成,雖然對於板玻璃的表背面以傾斜的姿態而設置輔助氣體噴射噴嘴,但也可以是使此輔助氣體噴射噴嘴對於板玻璃的表背面採取垂直的姿勢的方式設置。
而且,關於本發明的板玻璃的切斷方法,例如可以適用於連續切斷藉由溢流法(overflow)或浮式法(float)成形的玻璃帶(glass ribbon)的情況;或是使用將玻璃帶捲撓成捲筒(roll)狀的玻璃捲筒,藉由卷對卷(roll-to-roll)(將來自玻璃捲筒的玻璃帶捲開而施以預定的加工後,將加工後的玻璃帶再捲為玻璃捲筒的態樣)執行切斷的情況。在此情況下,初期裂紋作為起點的切斷部的發展,追上先行的熔融玻璃部(雷射熔斷的進行),而需要以不使這些平行進行的方式,來注意執行初期裂紋形成步驟的時機。
G‧‧‧板玻璃
Gs‧‧‧含有雷射熔斷的開始位置的板玻璃的端部
Ge‧‧‧含有雷射熔斷的結束位置的板玻璃的端部
X‧‧‧切斷預定線
Xs‧‧‧切斷預定線與板玻璃的端部的交點
Xe‧‧‧切斷預定線與板玻璃的端部的交點
XX‧‧‧路徑
S‧‧‧雷射熔斷的開始位置
E‧‧‧雷射熔斷的結束位置
H‧‧‧加熱部
I‧‧‧冷卻部
Claims (7)
- 一種板玻璃的切斷方法,其特徵在於,包括:熔斷步驟,藉由在板玻璃的切斷預定線附近與前述切斷預定線平行地雷射熔斷前述板玻璃,而在沿著前述切斷預定線的位置形成拉伸應力區域;以及初期裂紋形成步驟,在前述切斷預定線與前述板玻璃的端部的交點形成初期裂紋,於執行前述熔斷步驟之前,對於含有前述切斷預定線的前述板玻璃的端部執行加工步驟,前述加工步驟中進行防止伴隨著前述雷射熔斷因拉伸應力所引起而自然發生的切斷的加工。
- 如申請專利範圍第1項所述的板玻璃的切斷方法,其中前述加工步驟是對前述板玻璃進行朝向與前述切斷預定線交叉方向的雷射割斷、雷射熔斷或彎曲應力破裂。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的板玻璃的切斷方法,其中在前述熔斷步驟時,對經由雷射的加熱而熔融的熔融玻璃部噴射輔助氣體。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的板玻璃的切斷方法,其中前述初期裂紋形成步驟是藉由使經由前述熔斷步驟所熔斷的兩板玻璃的對向端部互相碰撞或滑動而執行。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的板玻璃的切斷方法,其中經由前述熔斷步驟施加在前述拉伸應力區域鄰接 形成的壓縮應力區域的壓縮應力的值是在20MPa以上、且在1Gpa以下。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的板玻璃的切斷方法,其中前述板玻璃的厚度為500μm以下。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的板玻璃的切斷方法,其中在前述加工步驟之執行後,且在前述熔斷步驟之執行前,對含有前述切斷預定線的前述板玻璃的端部執行加熱至徐冷點以上的加熱處理步驟。
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