強化玻璃板的切斷方法
【專利摘要】本發(fā)明的第一方案的強化玻璃板的切斷方法具備：向中間層集聚激光并進行掃描，由此沿著第一切斷預定線形成第一改性區(qū)域的步驟；及通過施加外力，使以第一改性區(qū)域為起點的裂紋沿著強化玻璃板的厚度方向伸展，將強化玻璃板分割的步驟。并且，其特征在于，在形成第一改性區(qū)域的步驟中，在強化玻璃板的破壞韌性設為Kc(MPa·√m)，殘留于中間層的拉伸應力設為CT(MPa)，厚度方向上的第一改性區(qū)域的寬度設為d1(mm)的情況下，d1的值小于2×103×Kc2/{π×(CT)2}。
【專利說明】強化玻璃板的切斷方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及強化玻璃板的切斷方法，尤其是涉及利用了由激光引起的內(nèi)部改性的強化玻璃板的切斷方法。

【背景技術】
[0002]在便攜電話或便攜信息終端(PDA:Personal Data Assistance)等便攜設備中，顯示器的罩或基板使用玻璃板。根據(jù)便攜設備中的薄型化/輕量化的要求，對于玻璃板也使用強度高的強化玻璃板，由此能實現(xiàn)薄型化/輕量化。在此，強化玻璃板具有殘留有壓縮應力的表面層及背面層、形成在該表面層與背面層之間且殘留有拉伸應力的中間層。
[0003]通常，通過金剛石等硬質(zhì)的輥或刀片，向主面機械性地導入劃線，沿著該劃線施加折彎力，由此進行強化玻璃板的切斷。在這樣的手法中，由于劃線的導入，在強化玻璃板的切斷端面會生成多個微細裂紋。因此，盡管是強化玻璃板，也存在切斷端部的強度(所謂邊緣強度)不充分這樣的問題。
[0004]然而，在專利文獻1、2中公開了如下的方法:使透過半導體基板或玻璃基板的波長的激光向這些基板內(nèi)部集聚，在該基板內(nèi)部形成改性區(qū)域(內(nèi)部裂紋)，使以該改性區(qū)域為起點的裂紋沿板厚方向伸展而將基板切斷。該切斷方法是不損傷被切斷物的表面而僅在被切斷物的內(nèi)部形成改性區(qū)域的方法(以下，稱為內(nèi)部改性方式切斷)。在內(nèi)部改性方式切斷中，無需向基板的主面導入劃線，因此在切斷端面也沒有導入上述的微細裂紋，邊緣強度提高。在專利文獻3中公開一種使用了在殘留有拉伸應力的中間層形成改性區(qū)域的內(nèi)部改性方式切斷強化玻璃的切斷方法。
[0005]【在先技術文獻】
[0006]【專利文獻】
[0007]【專利文獻I】日本國特開2003-1458號公報
[0008]【專利文獻2】國際公開第2009/020004號
[0009]【專利文獻3】國際公開第2010/096359號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]【發(fā)明要解決的課題】
[0011]
【發(fā)明者】關于利用了由激光引起的內(nèi)部改性的強化玻璃板的切斷，發(fā)現(xiàn)了以下的課題。
[0012]在通過由激光引起的內(nèi)部改性將強化玻璃板切斷時，根據(jù)用途等，存在僅通過照射激光而形成改性區(qū)域來分割強化玻璃板的情況、和在照射激光而形成了改性區(qū)域之后施加外力來分割強化玻璃板的情況。即，存在不施加任何外力而僅通過改性區(qū)域的形成來分割強化玻璃板的情況和在改性區(qū)域的形成后施加外力來分割強化玻璃板的情況。
[0013]通過使強化玻璃板的厚度方向上的改性區(qū)域的寬度變化而能夠分開使用兩者。具體而言，若增大改性區(qū)域的寬度，則能夠不施加外力就分割強化玻璃板。另一方面，若減小改性區(qū)域的寬度，則能夠施加外力而分割強化玻璃板。
[0014]
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn)了位于不施加外力而分割強化玻璃板的情況與施加外力而分割強化玻璃板的情況的交界的改性區(qū)域的寬度的臨界值根據(jù)強化玻璃板的中間層內(nèi)部的拉伸應力(以下，內(nèi)部拉伸應力)而變化的情況。以往，由于不知道改性區(qū)域的寬度的臨界值根據(jù)強化玻璃板的內(nèi)部拉伸應力如何變化，因此難以分開使用不施加外力而分割強化玻璃板的情況和施加外力而分割強化玻璃板的情況。
[0015]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種強化玻璃板的切斷方法，其在內(nèi)部改性方式切斷中，能夠適當分開使用不施加外力而分割強化玻璃板的情況和施加外力而分割強化玻璃板的情況。
[0016]用于解決課題的方案
[0017]本發(fā)明的第一方案的強化玻璃板的切斷方法中，該強化玻璃板具有:殘留有壓縮應力的表面層及背面層；形成在該表面層與背面層之間且殘留有拉伸應力的中間層，所述強化玻璃板的切斷方法的特征在于，具備如下步驟:
[0018]向所述中間層集聚激光并進行掃描，由此沿著第一切斷預定線形成第一改性區(qū)域的步驟 '及
[0019]通過施加外力，使以所述第一改性區(qū)域為起點的裂紋沿著所述強化玻璃板的厚度方向伸展，從而將所述強化玻璃板分割的步驟，
[0020]在形成所述第一改性區(qū)域的步驟中，
[0021]在設所述強化玻璃板的破壞韌性為KJMPa.V m)、設殘留于所述中間層的拉伸應力為CT(MPa)、設所述厚度方向上的所述第一改性區(qū)域的寬度為dl (mm)時，使dl的值小于2X 13XKc2/{> X (CT)2}。
[0022]本發(fā)明的第二方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第一方案為基礎，其特征在于，
[0023]在形成所述第一改性區(qū)域的步驟中，在距所述強化玻璃板的端面規(guī)定距離以內(nèi)，不形成所述第一改性區(qū)域。
[0024]本發(fā)明的第三方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第二方案為基礎，其特征在于，
[0025]所述規(guī)定距離為0.5mm。
[0026]本發(fā)明的第四方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第一至第三方案中的任一方案為基礎，其特征在于，
[0027]在形成所述第一改性區(qū)域的步驟之后，在分割所述強化玻璃板的步驟之前，還具備在所述強化玻璃板的至少一個主面上形成由電子材料構(gòu)成的功能性薄膜的步驟。
[0028]本發(fā)明的第五方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第一至第三方案中的任一方案為基礎，其特征在于，
[0029]在形成所述第一改性區(qū)域的步驟之后，在分割所述強化玻璃板的步驟之前，還具備如下步驟:向所述中間層集聚激光并進行掃描，由此沿著與所述第一切斷預定線交叉的第二切斷預定線形成第二改性區(qū)域，不施加外力而使以所述第二改性區(qū)域為起點的裂紋沿著所述強化玻璃板的厚度方向伸展，從而將所述強化玻璃板分割，
[0030]在形成所述第二改性區(qū)域時，
[0031]在設所述厚度方向上的所述第二改性區(qū)域的寬度為d2(mm)時，使d2的值大于2X 13XKc2/{> X (CT)2}。
[0032]本發(fā)明的第六方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第五方案為基礎，其特征在于，
[0033]將所述第二改性區(qū)域形成至所述強化玻璃板的端面。
[0034]本發(fā)明的第七方案的強化玻璃板的切斷方法中，該強化玻璃板具有:殘留有壓縮應力的表面層及背面層；形成在該表面層與背面層之間且殘留有拉伸應力的中間層，所述強化玻璃板的切斷方法的特征在于，
[0035]具備如下步驟:向所述中間層集聚激光并進行掃描，沿著切斷預定線形成改性區(qū)域，不施加外力而使以所述改性區(qū)域為起點的裂紋沿著所述強化玻璃板的厚度方向伸展，從而將所述強化玻璃板分割，
[0036]在形成所述改性區(qū)域時，
[0037]在設所述強化玻璃板的破壞韌性為KJMPa.V m)、設殘留于所述中間層的拉伸應力為CT(MPa)、設所述強化玻璃板的厚度方向上的所述改性區(qū)域的寬度為d(mm)時，使d的值大于 2 X 13 X Kc2/ {31 X (CT)2}。
[0038]本發(fā)明的第八方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第七方案為基礎，其特征在于，
[0039]將所述改性區(qū)域形成至所述強化玻璃板的端面。
[0040]本發(fā)明的第九方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第一至第八方案中的任一方案為基礎，其特征在于，
[0041]所述強化玻璃板是通過化學強化法而被強化的玻璃板。
[0042]本發(fā)明的第十方案的強化玻璃板的切斷方法以所述第九方案為基礎，其特征在于，
[0043]所述強化玻璃板的厚度為0.1?2mm。
[0044]【發(fā)明效果】
[0045]通過本發(fā)明，能夠提供一種強化玻璃板的切斷方法，在由激光引起的內(nèi)部改性中，能夠適當分開使用不施加外力而分割強化玻璃板的情況和施加外力而分割強化玻璃板的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1是照射激光之前的強化玻璃板的剖視圖。
[0047]圖2是表示照射激光之前的強化玻璃板的殘留應力的分布的示意圖。
[0048]圖3是用于說明強化玻璃板10的切斷方法的圖，是強化玻璃板10的剖切面的剖視圖。
[0049]圖4是用于說明強化玻璃板10的切斷方法的圖，是強化玻璃板10的剖切面的剖視圖。
[0050]圖5是基于圖4的V-V剖切線的剖視圖(從與強化玻璃板10的剖切面垂直的方向觀察到的剖視圖)。
[0051]圖6不出不施加外力而分割強化玻璃板時的剖切面的一方的端部。
[0052]圖7示出施加外力而分割強化玻璃板時的剖切面的一方的端部。
[0053]圖8是強化玻璃板10的從上面(激光照射側(cè))觀察到的圖。
[0054]圖9是表示強化玻璃板的特性值及切斷結(jié)果的表。
[0055]圖10是表示改性區(qū)域的臨界寬度d。的內(nèi)部拉伸應力CT依賴性的坐標圖。

【具體實施方式】
[0056]以下，參照附圖，詳細說明適用了本發(fā)明的具體的實施方式。但是，本發(fā)明沒有限定為以下的實施方式。而且，為了明確地說明，以下的記載及附圖適當簡化。
[0057](實施方式I)
[0058]首先，參照圖1?5，說明強化玻璃板的結(jié)構(gòu)及基于由激光引起的內(nèi)部改性的強化玻璃板的切斷方法。
[0059]首先，參照圖1、2，說明強化玻璃板的結(jié)構(gòu)。圖1是照射激光之前的強化玻璃板10的剖視圖。在圖1中，箭頭的方向表示殘留應力的作用方向，箭頭的大小表示應力的大小。如圖1所示，強化玻璃板10具有表面層13及背面層15、設置在表面層13與背面層15之間的中間層17。在表面層13及背面層15，由于下述的風冷強化法、化學強化法而殘留有壓縮應力。而且，作為其反作用，在中間層17殘留有拉伸應力。
[0060]強化玻璃板10例如通過風冷強化法、化學強化法等制造。強化用的玻璃的種類根據(jù)用途而選擇。例如，在汽車用窗玻璃、建筑用窗玻璃、I3DP(Plasma Display Panel)用的玻璃基板、罩玻璃的情況下，作為強化用的玻璃，使用鈉鈣玻璃。
[0061]風冷強化法對于軟化點附近的溫度的玻璃從表面及背面進行急冷，通過在玻璃的表面及背面與內(nèi)部之間帶有溫度差，來形成殘留有壓縮應力的表面層及背面層。風冷強化法適合于對厚玻璃進行強化。
[0062]化學強化法對玻璃的表面及背面進行離子交換，將玻璃中包含的小的離子半徑的離子(例如，Li離子、Na離子)置換成大的離子半徑的離子(例如，K離子)，由此形成殘留有壓縮應力的表面層及背面層?；瘜W強化法適合于對包含堿金屬元素的鈉鈣玻璃進行強化。
[0063]圖2是表示照射激光之前的強化玻璃板10的殘留應力的分布的示意圖。
[0064]如圖2所示，殘留于表面層13及背面層15的壓縮應力(>0)處于從強化玻璃板10的表面12及背面14朝向內(nèi)部逐漸減小的傾向。而且，殘留于中間層17的拉伸應力(>0)處于從玻璃的內(nèi)部朝向表面12及背面14逐漸減小的傾向。
[0065]在圖2中，CS表示表面層13、背面層15的最大殘留壓縮應力(表面壓縮應力)(>0)，CT表示中間層17的內(nèi)部拉伸應力(中間層17的內(nèi)部拉伸應力的平均值)(>0)，DOL表示表面層13及背面層15的厚度，t表示強化玻璃板10的厚度。因此，中間層17的厚度成為 t-2XD0L。
[0066]另外，通常測定表面壓縮應力CS、表面層13及背面層15的厚度D0L，根據(jù)該測定值、強化玻璃板的厚度t，使用以下的式I來算出強化玻璃板的內(nèi)部拉伸應力CT。
[0067]CT= (CS X DOL)/(t-2 X D0L)...式 I
[0068]在此，最大殘留壓縮應力CS、內(nèi)部拉伸應力CT、表面層13及背面層15的厚度DOL通過強化處理條件能夠調(diào)節(jié)。例如，最大殘留壓縮應力CS、內(nèi)部拉伸應力CT、表面層13及背面層15的厚度DOL在風冷強化法的情況下，能夠通過玻璃的冷卻速度等來調(diào)節(jié)。而且，最大殘留壓縮應力CS、內(nèi)部拉伸應力CT、表面層13及背面層15的厚度DOL在化學強化法的情況下，由于將玻璃浸潰于處理液(例如，KNO3熔融鹽)而進行離子交換，因此能夠通過處理液的濃度或溫度、浸潰時間等調(diào)節(jié)。需要說明的是，本實施方式的表面層13及背面層15具有相同厚度DOL及最大殘留壓縮應力CS，但也可以具有不同的厚度、最大殘留壓縮應力。
[0069]圖3是用于說明強化玻璃板10的切斷方法的圖，是強化玻璃板10的剖切面的剖視圖。如圖3所示，在使激光20集聚于強化玻璃板10的中間層17的狀態(tài)下，掃描激光20。由此，在中間層17形成改性區(qū)域18。改性區(qū)域18形成為沿強化玻璃板10的厚度方向具有規(guī)定的寬度d的帶(線)狀。以下，將通過I次的激光的掃描而形成的帶狀的改性區(qū)域稱為改性線。即，圖3所示的改性區(qū)域18由I條改性線構(gòu)成。
[0070]圖4是用于說明強化玻璃板10的切斷方法的圖，是強化玻璃板10的剖切面的剖視圖。如圖4所示，在切斷強化玻璃板10時，通常，進行多次激光20的掃描。圖4示出進行第四次的激光20的掃描的中途的情況。如圖4所示，激光20的掃描進行了 3次的改性區(qū)域18由3條改性線構(gòu)成(附圖右側(cè))。另一方面，激光20的掃描進行了 4次的改性區(qū)域18由4條改性線構(gòu)成(附圖左側(cè))。
[0071]圖5是基于圖4的V-V剖切線的剖視圖(從與強化玻璃板10的剖切面垂直的方向觀察到的剖視圖)。如圖5所示，改性區(qū)域18在與剖切面垂直的方向上幾乎不具有厚度。
[0072]通過圖3?5所示的激光20的照射而形成的改性區(qū)域18是內(nèi)部裂紋，強化玻璃板10的厚度方向上的該內(nèi)部裂紋的兩端沿該厚度方向伸展，由此將強化玻璃板10分割。在強化玻璃板10的厚度方向上的改性區(qū)域18的寬度d小的情況下，當不施加外力時，改性區(qū)域18未伸展。另一方面，當改性區(qū)域18的寬度d超過臨界值(1。(以下，稱為“改性區(qū)域18的臨界寬度d。”)時，即便不施加外力，以改性區(qū)域18為起點的內(nèi)部裂紋也伸展。
[0073]通常，在被切斷物的厚度充分大于裂紋長度時，臨界應力擴大系數(shù)即破壞韌性K。(MPa.V m)在設拉伸應力為σ t (MPa)、設裂紋長度為2 X a。(mm)時，可以由下式2表示。
[0074]Kc= OtX V (I(T3Jiac)...式2
[0075]在此，當將拉伸應力σ t假定為內(nèi)部拉伸應力CT時，臨界裂紋長度2 X a。可以由下式3表示。
[0076]2Xac = 2X 13XKc2/{> X (CT)2}.--式 3
[0077]詳細情況在實施例中如后所述，
【發(fā)明者】們實驗性地發(fā)現(xiàn)了通過式3算出的臨界裂紋長度2 X a。與改性區(qū)域18的臨界寬度d。大致對應的情況。由此，能夠適當?shù)胤珠_使用不施加外力而分割強化玻璃板的情況、施加外力而分割強化玻璃板的情況。即，不施加外力而分割強化玻璃板的情況下，使通過激光照射而導入的改性區(qū)域18的寬度大于通過式3算出的臨界裂紋長度2Xa。。另一方面，在施加外力而分割強化玻璃板的情況下，使通過激光照射而導入的改性區(qū)域18的寬度小于通過式3算出的臨界裂紋長度2Xa。。
[0078]圖6不出不施加外力而分割強化玻璃板時的剖切面的一方的端部。如圖6所不，將改性區(qū)域18形成至與剖切面交叉的強化玻璃板10的端面。S卩，將改性區(qū)域18從一方的端面貫通至另一方的端面而形成。
[0079]另一方面，圖7不出施加外力而分割強化玻璃板時的剖切面的一方的端部。如圖7所示，未將改性區(qū)域18形成至與剖切面交叉的強化玻璃板10的端面。具體而言，以使改性區(qū)域18的長度方向的前端與強化玻璃板10的端面成為規(guī)定的間隔L的方式形成改性區(qū)域18。這是為了防止水分從強化玻璃板10的端面侵入到改性區(qū)域18。這是因為，改性區(qū)域18成為開口的裂紋，當大氣中等的微量的水分侵入時，內(nèi)部裂紋容易伸展，強化玻璃板10可能意外地在短時間內(nèi)分割。
[0080]S卩，當具有開口的裂紋時，由于水分的影響，難以進行通過規(guī)定改性區(qū)域18的寬度而產(chǎn)生的裂紋伸展的控制。具體而言，即使改性區(qū)域18的寬度小于通過式3算出的臨界裂紋長度2 X a。，裂紋也會伸展，可能會分割。在內(nèi)部改性方式切斷方法中，如上所述，能夠不導入開口的裂紋地進行切斷，因此通過規(guī)定改性區(qū)域18的寬度，能夠有效地控制裂紋伸展。需要說明的是，通過內(nèi)部改性方式以外的切斷方法，難以不導入開口的裂紋地進行切斷。
[0081]在施加外力而分割強化玻璃板10的情況下，例如，在通過激光照射而形成了改性區(qū)域18之后，在強化玻璃板10的至少任一方的主面上形成由電子材料構(gòu)成的功能性薄膜，然后，能夠施加外力進行分割。在此，作為由電子材料構(gòu)成的功能性薄膜，可列舉例如透明導電膜或金屬配線等。需要說明的是，也可以取代由電子材料構(gòu)成的功能性薄膜，或者，在功能性薄膜的基礎上，形成指紋防止膜、反射防止膜、飛散防止膜、帶電防止膜、遮光膜等其他的功能性薄膜。而且，功能性薄膜的厚度沒有特別限定，但例如為0.5 μ m?100 μ m。
[0082]在上述的情況下，能夠?qū)⒐δ苄员∧ば纬芍燎袛喽嗣?。另一方面，在形成了功能性薄膜之后，在不施加外力而分割強化玻璃板的情況下，激光照射部的功能性薄膜需要在實施了掩模處理等的基礎上除去。因此，工序數(shù)增多，此外無法將功能性薄膜形成至切斷端面。需要說明的是，在本說明書中，“主面”表示表面層及背面層。
[0083]另外，例如將大型的強化玻璃板沿縱向及橫向切斷，在切出長條形的強化玻璃板等情況下，首先，形成沿第一方向施加外力而分割強化玻璃板時的改性區(qū)域18，接著，也可以形成沿第二方向不施加外力而分割強化玻璃板時的改性區(qū)域18。即，也可以在從后方進行激光照射的第二方向上伴隨著激光照射進行了分割之后，在先進行了激光照射的第一方向上施加外力進行分割。由此，與沿縱橫方向都未施加外力而分割的情況相比，生產(chǎn)性提高。而且，與沿縱橫方向都施加外力而分割的情況相比，處理變得容易。
[0084]激光20以與強化玻璃板10的厚度、最大殘留壓縮應力CS、內(nèi)部拉伸應力CT、表面層13或背面層15的厚度D0L、激光20的光源的輸出等對應的速度進行掃描。
[0085]激光20利用相對于強化玻璃透過的波長(紫外?紅外區(qū)域)的激光。激光20的振蕩方式優(yōu)選脈沖振蕩方式。
[0086]激光20的波長優(yōu)選為200?2000nm。通過將激光20的波長設為200?2000nm，能夠同時實現(xiàn)激光20的透過率和基于激光20的加熱效率這兩者。激光20的波長更優(yōu)選為532?2000nm，進一步優(yōu)選為532?llOOnm。
[0087]強化玻璃板10的厚度t根據(jù)用途來設定，但優(yōu)選為0.1?2mm。在化學強化玻璃的情況下，通過將厚度t設為2mm以下，能夠充分提高內(nèi)部拉伸應力CT。另一方面，當厚度t小于0.1mm時,難以對玻璃實施化學強化處理。厚度t更優(yōu)選為0.3?1.5mm,進一步優(yōu)選為0.5?1.5mmο
[0088]此外，參照圖8，說明從強化玻璃板切出強化玻璃面板的方法。圖8是強化玻璃板10的從上面(激光照射側(cè))觀察到的圖。
[0089]強化玻璃板10的內(nèi)部所示的粗線示出用于使用上述說明的切斷方法從強化玻璃板10切出強化玻璃面板40的切斷預定線35。
[0090]而且，強化玻璃板10的內(nèi)部所示的虛線是保持玻璃板10的玻璃保持部(吸附臺)62。作為玻璃保持部62，可以使用真空吸附臺。照射的激光的能量因改性區(qū)域的形成而幾乎被消耗，因此如圖8所示，玻璃保持部62也可以位于激光的照射位置。因此，能夠通過玻璃保持部62支承強化玻璃板10整體。
[0091]強化玻璃面板40是具有規(guī)定的曲率半徑R的4個拐角部C1、C2、C3、C4并具有直線部41、42、43、44的四邊形形狀。需要說明的是，圖8所示的強化玻璃面板40的形狀是一例，在從強化玻璃板10切出其他的任意的形狀的強化玻璃面板40的情況下，也可以使用本實施方式的強化玻璃的切斷方法。
[0092]在從強化玻璃板10切出強化玻璃面板40時，無需從玻璃端掃描激光。例如，以從作為拐角部C4與直線部41的連接點的位置46經(jīng)由直線部41、拐角部Cl、直線部42、拐角部C2、直線部43、拐角部C3、直線部44、拐角部C4而返回位置46的方式掃描激光。需要說明的是，掃描開始位置(即掃描結(jié)束位置)并不局限于位置46，可以設定為切斷預定線上的任意的位置。
[0093]在此,在從強化玻璃板10切出強化玻璃面板40時,優(yōu)選不施加外力而分割強化玻璃板。因此，使通過激光照射而導入的改性區(qū)域18的寬度大于通過式3而算出的臨界裂紋長度2Xa。。為此，需要反復進行激光的掃描。此時，也可以，每I次的掃描在水平面內(nèi)進行，每返回掃描開始位置時，提高掃描位置。然而，在提升掃描位置時，需要停止掃描，生產(chǎn)性差。因此，更優(yōu)選始終一點點地提高掃描位置(即，螺旋狀地)并連續(xù)掃描。
[0094]在切出了強化玻璃面板40之后，使激光向位于強化玻璃面板40的外側(cè)的不需要部分的規(guī)定位置(例如圖8所示的4條虛線)掃描，將該不需要部分分割，取出強化玻璃面板40。
[0095]實施例
[0096]以下，說明本發(fā)明的具體的實施例。在實施例1中，說明內(nèi)部拉伸應力CT與改性區(qū)域18的臨界寬度d。的關系。
[0097]<實施例1>
[0098]在實施例1中，對于7種化學強化玻璃板的樣品，反復進行激光照射的掃描(scan)直至分割為止，測定分割了的時刻的改性區(qū)域的寬度作為改性區(qū)域的臨界寬度d。。
[0099]圖9是表示強化玻璃板的特性值及切斷結(jié)果的表。具體而言，從表的左列依次不出樣品編號、強化玻璃板的厚度t (mm)、表面層及背面層的厚度DOL(mm)、表面壓縮應力CS(MPa)、內(nèi)部拉伸應力CT(MPa)、掃描次數(shù)(SCAN TIMES)、改性區(qū)域的臨界寬度(1。(_)。
[0100]強化玻璃板的內(nèi)部拉伸應力CT測定利用表面應力計FSM-6000 (折原制作所制)測定表面壓縮應力CS及壓縮應力層(表面層及背面層)的厚度D0L，根據(jù)該測定值和強化玻璃板的厚度t，使用以下的式I進行了計算。
[0101]CT= (CSXDOL)/(t-2XD0L).--式I
[0102]需要說明的是，雖然在圖9中未示出，但是對于全部的樣品，激光的光源設為Nd:YAG脈沖激光(中心波長帶:532nm，反復頻率:15kHz，脈沖寬度:600ps)。而且，激光的聚光點的射束徑設定為I μ m，激光的輸出為15 μ J，激光的掃描速度為150mm/s。
[0103]接著，說明改性區(qū)域的臨界寬度d。。如圖9所示，隨著內(nèi)部拉伸應力CT增大而改性區(qū)域的臨界寬度d。急劇減小。
[0104]圖10是表示改性區(qū)域的臨界寬度d。的內(nèi)部拉伸應力CT依賴性的坐標圖。圖10的橫軸表示內(nèi)部拉伸應力CT(MPa)，縱軸表示改性區(qū)域的臨界寬度d。(mm)。在圖10中，樣品N0.1?7的數(shù)據(jù)點由三角標記表示。而且，曲線將以下所示的通過上述的式3算出的臨界裂紋長度2 X a。表示作為改性區(qū)域的臨界寬度d。。
[0105]2Xac = 2X 13XKc2/{> X (CT)2}.--式 3
[0106]在此，對于任一樣品，都是破壞韌性K。= 0.78MPa.V m。破壞韌性K。通過山型缺口法(例如，Int.J.Fracture, 16 (1980)，參照 P.137 ?141)進行了測定。即，在厚度 8mm、寬度8mm、長度80mm的試驗片的中央部形成了山型缺口。使用Tensilon型強度試驗裝置，以從支承為跨距64_的試驗片的缺口前端發(fā)生穩(wěn)定破壞的方式，以十字頭速度0.005mm/分鐘進行了 4點彎曲試驗。上跨距設為16mm。需要說明的是，為了避免水分導致的玻璃的疲勞效果，在干燥N2氣氛中進行了測定。
[0107]如圖10所示，通過使用了內(nèi)部拉伸應力CT作為拉伸應力的式3而算出的臨界裂紋長度2Xae (圖10中的曲線)與改性區(qū)域18的臨界寬度d。(圖10中的三角標記)大致對應。由此，能夠適當?shù)胤珠_使用不施加外力而分割強化玻璃板的情況和施加外力而分割強化玻璃板的情況。即，可知在不施加外力而分割強化玻璃板的情況下，只要使通過激光照射而導入的改性區(qū)域18的寬度大于通過式3而算出的臨界裂紋長度2 X a。= 2 X 13XKc2/
X(CT)2I即可。另一方面，可知在施加外力而分割強化玻璃板的情況下，只要使通過激光照射而導入的改性區(qū)域18的寬度小于通過式3而算出的臨界裂紋長度2Xa。=2 X 13XKcVi^ X (CT)2}即可。
[0108]這樣，實測到的改性區(qū)域18的臨界寬度d。與通過式3算出的臨界裂紋長度2Xa。非常一致。即，發(fā)現(xiàn)了，在式2及式3中，無需考慮殘留有壓縮應力的表面層13及背面層15的存在的情況。
[0109]以上，按照上述實施方式而說明了本發(fā)明，但并不局限于上述實施方式的結(jié)構(gòu)，當然包含本領域技術人員能在本發(fā)明權(quán)利要求書的權(quán)利要求的發(fā)明的范圍內(nèi)得到的各種變形、校正、組合。
[0110]本申請基于2012年5月29日提出申請的日本專利申請(特愿2012-121508)，其整體通過引用而援引于此。
[0111]【工業(yè)實用性】
[0112]根據(jù)本發(fā)明的強化玻璃板的切斷方法，在基于激光的內(nèi)部改性中，能夠適當?shù)胤珠_使用不施加外力而分割強化玻璃板的情況和施加外力而分割強化玻璃板的情況。
[0113]【標號說明】
[0114]10強化玻璃板
[0115]12 表面
[0116]13表面層
[0117]14 背面
[0118]15背面層
[0119]17中間層
[0120]18改性區(qū)域
[0121]20 激光
[0122]35切斷預定線
[0123]40強化玻璃面板
[0124]41、42、43、44 直線部
[0125]46 位置
[0126]62玻璃保持部
[0127]C1、C2、C3、C4 拐角部
【權(quán)利要求】
1.一種強化玻璃板的切斷方法，該強化玻璃板具有:殘留有壓縮應力的表面層及背面層；形成在該表面層與背面層之間且殘留有拉伸應力的中間層，所述強化玻璃板的切斷方法的特征在于，具備如下步驟: 向所述中間層集聚激光并進行掃描，由此沿著第一切斷預定線形成第一改性區(qū)域的步驟；及 通過施加外力，使以所述第一改性區(qū)域為起點的裂紋沿著所述強化玻璃板的厚度方向伸展，從而將所述強化玻璃板分割的步驟， 在形成所述第一改性區(qū)域的步驟中， 在設所述強化玻璃板的破壞韌性為K。(MPa.V m)、設殘留于所述中間層的拉伸應力為CT(MPa)、設所述厚度方向上的所述第一改性區(qū)域的寬度為dl(mm)時，使dl的值小于2X 13XKc2/{> X (CT)2}。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于， 在形成所述第一改性區(qū)域的步驟中，在距所述強化玻璃板的端面規(guī)定距離以內(nèi)，不形成所述第一改性區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于， 所述規(guī)定距離為0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于， 在形成所述第一改性區(qū)域的步驟之后，在分割所述強化玻璃板的步驟之前，還具備在所述強化玻璃板的至少一個主面上形成由電子材料構(gòu)成的功能性薄膜的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于， 在形成所述第一改性區(qū)域的步驟之后，在分割所述強化玻璃板的步驟之前，還具備如下步驟:向所述中間層集聚激光并進行掃描，由此沿著與所述第一切斷預定線交叉的第二切斷預定線形成第二改性區(qū)域，不施加外力而使以所述第二改性區(qū)域為起點的裂紋沿著所述強化玻璃板的厚度方向伸展，從而將所述強化玻璃板分割， 在形成所述第二改性區(qū)域時， 在設所述厚度方向上的所述第二改性區(qū)域的寬度為d2(mm)時，使d2的值大于2X 13XKc2/{> X (CT)2}。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于， 將所述第二改性區(qū)域形成至所述強化玻璃板的端面。
7.一種強化玻璃板的切斷方法，該強化玻璃板具有:殘留有壓縮應力的表面層及背面層；形成在該表面層與背面層之間且殘留有拉伸應力的中間層，所述強化玻璃板的切斷方法的特征在于， 具備如下步驟:向所述中間層集聚激光并進行掃描，沿著切斷預定線形成改性區(qū)域，不施加外力而使以所述改性區(qū)域為起點的裂紋沿著所述強化玻璃板的厚度方向伸展，從而將所述強化玻璃板分割， 在形成所述改性區(qū)域時， 在設所述強化玻璃板的破壞韌性為KJMPa.V m)、設殘留于所述中間層的拉伸應力為CT(MPa)、設所述強化玻璃板的厚度方向上的所述改性區(qū)域的寬度為d(mm)時，使d的值大于 2X 13XKc2/{> X (CT)2} ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于，將所述改性區(qū)域形成至所述強化玻璃板的端面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于，所述強化玻璃板是通過化學強化法而被強化的玻璃板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的強化玻璃板的切斷方法，其特征在于，所述強化玻璃板的厚度為0.1?2mm。
【文檔編號】C03B33/09GK104350016SQ201380028296
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】河口大祐, 長澤郁夫 申請人:浜松光子學株式會社, 旭硝子株式會社