玻璃板的激光熔斷方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】玻璃板的激光膝斷方法
[0001] 本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/JP2012/073717、國(guó)家階段申請(qǐng)?zhí)?01280030903. 3、申 請(qǐng)日2012年9月14日、發(fā)明名稱(chēng)為"玻璃板切斷方法及玻璃板切斷裝置"的申請(qǐng)的分案申 請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及將玻璃板烙斷的切斷技術(shù)的改良。
【背景技術(shù)】
[0003] W往，作為將玻璃板切斷的方法，廣泛地使用利用金剛石刀具等在玻璃板的表面 上形成劃線之后，使彎曲應(yīng)力作用于該劃線而進(jìn)行割斷的方法（基于彎曲應(yīng)力的割斷）。
[0004] 然而，就上述的利用了彎曲應(yīng)力的切斷方法而言，在切斷面上容易形成裂紋，可能 會(huì)產(chǎn)生玻璃板W該裂紋為起點(diǎn)而發(fā)生破損的問(wèn)題。因此，有時(shí)取代上述的利用彎曲應(yīng)力的 切斷方法，而采用將激光向玻璃板的切斷部照射，通過(guò)激光的照射熱使切斷部烙融而進(jìn)行 切斷的激光烙斷。
[0005] 作為基于激光烙斷的玻璃板的切斷方法，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下內(nèi)容： 在利用散焦了的二氧化碳?xì)怏w激光進(jìn)行了預(yù)備加熱之后，將聚光于微小點(diǎn)的二氧化碳?xì)怏w 激光向被切斷部照射，由此進(jìn)行烙斷。
[0006] 另外，在激光烙斷中，通常利用從切斷部的正上方朝向大致鉛垂下方與激光一起 噴射的中屯、輔助氣體，將因激光的照射熱而在切斷部產(chǎn)生的烙融物吹飛，同時(shí)進(jìn)行玻璃基 板的切斷（烙斷）。
[0007] 運(yùn)種情況下，在中屯、輔助氣體的作用下飛散的烙融物成為被稱(chēng)作烙渣的雜質(zhì)而有 時(shí)會(huì)附著于玻璃板，成為使玻璃板的產(chǎn)品價(jià)值下降的主要原因。因此，在激光烙斷中，采取 了各種對(duì)策來(lái)防止運(yùn)樣的雜質(zhì)的附著。
[0008] 例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2雖然不設(shè)及玻璃板的切斷，但是為了防止在陶瓷或金屬的烙斷 時(shí)產(chǎn)生的烙渣的附著而公開(kāi)了如下的切斷方法。即，在該文獻(xiàn)中公開(kāi)了如下的內(nèi)容：從配置 在被加工物的切斷部的正上方的加工噴嘴朝向大致鉛垂下方噴射輔助氣體（相當(dāng)于上述 的中屯、輔助氣體），并從輔助噴嘴將與輔助氣體不同的氣體從被加工物的產(chǎn)品運(yùn)一側(cè)分別 向被加工物的切斷部的表背兩面噴吹，使烙融雜質(zhì)（烙渣等）向被加工物的廢材運(yùn)一側(cè)飛 散，并在被加工物的切斷部的正下方利用吸嘴進(jìn)行吸引。
[0009] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)昭60-251138號(hào)公報(bào) 陽(yáng)01引專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平8-141764號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引發(fā)明要解決的課題
[0014] <第一課題〉
[0015] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，主要W將ImmW上的厚板玻璃切斷成規(guī)定形狀為課題，運(yùn)種厚板 玻璃的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)越。
[0016] 相對(duì)于此，近年來(lái)，在用于顯示器用途等的薄板玻璃、尤其是SOOymW下的厚度 的薄板玻璃的情況下，與上述的厚板玻璃相比，機(jī)械強(qiáng)度弱得多。因此，在利用烙斷將上述 薄板玻璃切斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生如下的特有的問(wèn)題。
[0017] 目P，第一，在將薄板玻璃烙斷后進(jìn)行分離時(shí)，若烙斷端面彼此發(fā)生接觸，則存在薄 板玻璃容易破損的問(wèn)題。因此，需要通過(guò)烙斷將薄板玻璃的切斷部烙融除去，而將烙斷后對(duì) 置的薄板玻璃的烙斷端面間的間隙確保為某種程度。
[0018] 第二，當(dāng)向薄板玻璃施加的熱量增大時(shí)，如圖18所示，存在因處于烙融狀態(tài)的切 斷部C向下方垂下等而在薄板玻璃G的烙斷端面附近產(chǎn)生形狀不良的問(wèn)題。當(dāng)產(chǎn)生運(yùn)種形 狀不良時(shí)，會(huì)導(dǎo)致無(wú)法作為產(chǎn)品提供而必須當(dāng)作不良品進(jìn)行處理的事態(tài)。并且，運(yùn)種薄板玻 璃的烙斷端面附近的形狀不良隨著增加薄板玻璃的烙融除去量來(lái)增大烙斷端面間的間隙 而變得明顯。因此，不能過(guò)度增大薄板玻璃的烙斷端面間的間隙。而且，由于熱量增多，因 此烙斷端面附近的玻璃溫度也上升，可能會(huì)因應(yīng)變而使薄板玻璃發(fā)生變形或破損。
[0019] 因此，在將薄板玻璃烙斷而切斷時(shí)，需要嚴(yán)格管理因烙斷而形成的烙斷端面間的 間隙，但實(shí)際情況是，W專(zhuān)利文獻(xiàn)1為首，W往沒(méi)有從運(yùn)種觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)采取對(duì)策。
[0020] 本發(fā)明鑒于W上的實(shí)際情況，第一課題是在利用激光的照射熱將薄板玻璃烙斷 時(shí)，管理薄板玻璃的烙斷端面間的間隙，良好地維持烙斷端面附近的形狀。
[0021] <第二課題〉
[0022] 在將玻璃板烙斷時(shí)，利用激光的照射熱使玻璃板的切斷部烙融，因此玻璃板的切 斷部附近成為軟化狀態(tài)。
[0023] 然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，從加工噴嘴噴射的輔助氣體的噴射壓設(shè)定得比從輔助噴 嘴噴射的氣體的噴射壓大，因此假設(shè)適用于玻璃板G的切斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生如下的問(wèn)題。
[0024] 目P，當(dāng)從加工噴嘴噴射的輔助氣體的噴射壓過(guò)大時(shí)，會(huì)在其噴射壓下將烙融狀態(tài) 的玻璃板的切斷部附近強(qiáng)烈地向下方按壓。其結(jié)果是，如圖18所示，處于烙融狀態(tài)的玻璃 板G的切斷部C附近垂下，在切斷部C(嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是產(chǎn)品部Ga的切斷端面Gal及非產(chǎn)品部 Gb的切斷端面Gbl的附近）會(huì)產(chǎn)生形狀不良。
[00巧]就玻璃板而言，若運(yùn)樣在切斷部產(chǎn)生形狀不良，則不僅會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)的下降，而 且會(huì)導(dǎo)致破損等大的問(wèn)題。
[00%] 本發(fā)明鑒于W上的實(shí)際情況，第二課題是在不會(huì)使作為產(chǎn)品的玻璃板的切斷端面 產(chǎn)生形狀不良的情況下通過(guò)烙斷將玻璃板切斷。
[0027] <第；課題〉
[0028] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，僅在被加工物的切斷部的正下方配置吸嘴，并利用吸嘴來(lái)吸引 從被加工物的切斷部落下的烙渣等附著物。
[0029] 然而，就玻璃板而言，多嚴(yán)格地要求表面的清潔性，因此假設(shè)將專(zhuān)利文獻(xiàn)2的切斷 方法直接適用于玻璃板時(shí)，會(huì)產(chǎn)生如下的問(wèn)題。目P，若利用從輔助噴嘴噴射的氣體將玻璃板 烙斷時(shí)在切斷部產(chǎn)生的烙融雜質(zhì)吹飛，則烙融雜質(zhì)不僅向玻璃板的非產(chǎn)品部側(cè)（在專(zhuān)利文 獻(xiàn)2中稱(chēng)為廢材側(cè)）飛散，而且微小的烙融雜質(zhì)會(huì)在空中浮游。因此，若對(duì)該浮游的烙融雜 質(zhì)放任不管，則它們可能會(huì)再次附著于玻璃板的產(chǎn)品部側(cè)。
[0030] 關(guān)于運(yùn)一點(diǎn)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，雖然通過(guò)在被加工物的下方配置吸嘴來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)， 但認(rèn)為利用運(yùn)種吸嘴能夠捕捉的烙融雜質(zhì)并非浮游在空中的雜質(zhì)，而主要是因重力從切斷 部落下那樣的大雜質(zhì)。因此，實(shí)質(zhì)上無(wú)法充分地捕捉浮游在空中那樣的微小的烙融雜質(zhì)。尤 其是在烙斷過(guò)程中切斷部貫通之前的狀態(tài)下，完全無(wú)法吸引烙融雜質(zhì)，因此玻璃板的上方 空間的烙融雜質(zhì)的浮游變得明顯。
[0031] 本發(fā)明鑒于W上的實(shí)際情況，第=課題是在利用激光的照射熱將玻璃板烙斷時(shí)， 可靠地減少烙渣等烙融雜質(zhì)附著于作為產(chǎn)品的玻璃板的事態(tài)。 陽(yáng)0巧 <第四課題〉
[0033] 在W玻璃板為對(duì)象而利用激光烙斷法進(jìn)行切斷時(shí)，烙融后的玻璃的粘性比專(zhuān)利文 獻(xiàn)2所公開(kāi)的金屬或陶瓷高，因此將在激光照射部產(chǎn)生的烙融玻璃部除去的作業(yè)變得極其 麻煩且復(fù)雜。而且，玻璃由于導(dǎo)熱率比較低，因此烙融玻璃部的除去的困難性愈發(fā)加劇。
[0034] 詳細(xì)而言，單純將輔助氣體向激光照射部噴射的話，無(wú)法將在玻璃板上產(chǎn)生的烙 融玻璃部容易地除去，因此玻璃板的切斷所需的時(shí)間變得長(zhǎng)期化，作業(yè)效能變差。而且， 由于在板玻璃上產(chǎn)生的烙融玻璃部的除去的順楊化受阻，而導(dǎo)致玻璃板的切斷面的品質(zhì)下 降。
[0035] 另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，雖然公開(kāi)了對(duì)金屬板或陶瓷板的激光照射部從正上方噴 射輔助氣體的方法，但是將運(yùn)種方法應(yīng)用于玻璃板的話，會(huì)產(chǎn)生W下所示的特有的問(wèn)題。
[0036] 目P，玻璃板的烙融玻璃部被輔助氣體向下方強(qiáng)烈地按壓，因此烙融玻璃部在其高 粘性的作用下不會(huì)飛散，而會(huì)因輔助氣體的壓力招致垂下的事態(tài)。因此，切斷后的板玻璃成 為切斷面附近的厚度比其它的部分（玻璃板的板厚）大的狀態(tài)，存在切斷面的形狀不良，進(jìn) 而使切斷面的品質(zhì)下降的問(wèn)題。
[0037] 另外，玻璃板由于玻璃自身為氧化物，因此與進(jìn)行金屬板等的激光烙斷的情況不 同，無(wú)法期待通過(guò)氧化燃燒反應(yīng)來(lái)促進(jìn)切斷。因此，上述的問(wèn)題變得更為明顯。
[0038] 本發(fā)明鑒于上述情況，第四課題是通過(guò)致力研究玻璃板的激光烙斷法，由此改善 玻璃板的切斷時(shí)的作業(yè)性，并提高切斷后的玻璃板的切斷面的品質(zhì)。
[0039] 解決方案 W40] <第一發(fā)明〉
[0041] 為了解決上述第一課題而提出的第一發(fā)明設(shè)及一種玻璃板切斷方法，向SOOym W下的厚度的玻璃板（W下，也稱(chēng)作薄板玻璃）的切斷部照射激光，將所述玻璃板烙斷，其 特征在于，所述玻璃板的厚度設(shè)為a且在所述切斷部對(duì)置的所述薄板玻璃的烙斷端面間的 最小間隙設(shè)為b時(shí)，W滿足0. 1《b/a《2的關(guān)系的方式管理所述最小間隙。
[0042] 根據(jù)運(yùn)種方法，按照與薄板玻璃的厚度的相對(duì)關(guān)系來(lái)嚴(yán)格地管理薄板玻璃的烙斷 端面間的間隙，因此能夠良好地維持薄板玻璃的烙斷端面附近的形狀，并將烙斷后的薄板 玻璃安全地分離。而且，能夠避免由應(yīng)變引起的薄板玻璃的變形或破損。另一方面，當(dāng)b/ a超過(guò)2時(shí)，通過(guò)烙斷而烙融除去的薄板玻璃的量變得過(guò)多，向烙斷端面附近施加的熱量過(guò) 度增大。其結(jié)果是，可能在薄板玻璃的烙斷端面附近產(chǎn)生垂下等形狀不良或者發(fā)生由應(yīng)變 引起的薄板玻璃的變形或破損。而且，當(dāng)b/a小于0. 1時(shí)，烙斷端面彼此過(guò)度接近，可能在 分離時(shí)烙斷端面彼此接觸而導(dǎo)致薄板玻璃破損。
[0043] 在上述的方法中，優(yōu)選的是，使所述激光W散焦的狀態(tài)向所述切斷部照射。
[0044]目P，由于薄板玻璃為烙斷的對(duì)象，因此即使是散焦的激光也能夠?qū)⑶袛嗖砍浞值?烙斷。并且，在運(yùn)樣將散焦的激光向切斷部照射的情況下，激光的能量密度在與切斷部對(duì) 應(yīng)的位置處減小，因此照射位置周邊的能量的變化量也減小。因此，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：即使 由于玻璃板的翅曲或振動(dòng)等而使照射位置稍微發(fā)生變動(dòng)，向切斷部施加的照射熱也不易變 化，能夠W大致相同條件執(zhí)行烙斷。
[0045] 在上述的方法中，優(yōu)選的是，所述激光的光斑直徑比所述玻璃板的烙斷端面間的 最小間隙小。
[0046] 運(yùn)樣的話，向比實(shí)際要烙融除去的范圍窄的范圍照射激光。因此，能夠期待通過(guò)來(lái) 自激光的照射部的導(dǎo)熱來(lái)對(duì)薄板玻璃的烙斷端面實(shí)施退火處理。
[0047] 在上述的方法中，優(yōu)選的是，所述烙斷端面形成為凸曲面。
[0048] 運(yùn)樣的話，就薄板玻璃的烙斷端面而言，能得到與實(shí)施倒角的情況同等或運(yùn)W上 的效果，端面強(qiáng)度得W提高。因此，具有如下優(yōu)點(diǎn)：在流轉(zhuǎn)到切斷工序W后的工序時(shí)不易在 端面上產(chǎn)生缺欠，處理容易且成品率提高。
[0049] 在上述的方法中，優(yōu)選的是，所述烙斷端面為鍛造