(57)【要約】【課題】  所望の位置で、精度よくガラスを切断する。【解決手段】  切断対象となる平板状のガラス板１に対して、平板表面に対して垂直方向にレーザ光を照射し、ガラスの表面に到達しない改質層２１を複数形成するレーザ照射工程Ｓ１（ステップＳ１３〜Ｓ１７の処理）と、レーザ照射工程Ｓ２において改質層が複数形成されたガラス板１にエッチングを施すエッチング工程Ｓ３（ステップＳ１８の処理）とを含み、レーザ照射工程Ｓ２では、複数の改質層２１が、それぞれ、ガラス板１の平板表面および切断面と垂直となる平面において、平板表面の一方からの距離が重複しない位置に形成される。【選択図】図２０
2020045251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断対象となる平板状のガラスに対して、平板表面に対して垂直方向にレーザ光を照射し、前記ガラスの表面に到達しない改質層を複数形成するレーザ照射ステップと、
前記レーザ照射ステップにおいて前記改質層が複数形成された前記ガラスにエッチングを施すエッチングステップと
を含み、
前記レーザ照射ステップでは、複数の前記改質層が、それぞれ、ガラスの平板表面および切断面と垂直となる平面において、平板表面の一方からの距離が重複しない位置に形成される
ことを特徴とするガラス切断方法。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス切断方法であって、
前記レーザ照射ステップでは、複数の前記改質層が、略同一直線上に形成される
ことを特徴とするガラス切断方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガラス切断方法であって、
前記レーザ照射ステップでは、複数の前記改質層が前記ガラスの平板表面に対して１００μm以上離れるように、前記レーザ光を照射して前記改質層を生成する
ことを特徴とするガラス切断方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス切断方法であって、
前記レーザ照射ステップでは、複数の前記改質層の距離が、平板表面と垂直な方向において２００μｍよりも小さくなるように、複数の前記改質層を生成する
ことを特徴とするガラス切断方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス切断方法であって、
前記切断対象のガラスは、平板状の第１のガラス板および第２のガラス板が接着されて構成され、
前記レーザ照射ステップでは、前記エッチングステップ終了後の前記第１のガラス板および前記第２のガラス板の厚さが、前記改質層の長さの０．７倍以上となるように、前記レーザ光を照射して前記改質層を生成する
ことを特徴とするガラス切断方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス切断方法であって、
前記切断対象のガラスは、平板状の第１のガラス板および第２のガラス板が接着されて構成され、
前記レーザ照射ステップでは、複数の前記改質層を、平板表面と垂直な方向において、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板を接着する接着層の厚さよりも離れるように生成する
ことを特徴とするガラス切断方法。
【請求項７】
請求項５に記載のガラス切断方法であって、
前記第１のガラス板および前記第２のガラス板は、導通配線または実装端子の少なくともいずれかを挟み込んで構成され、
前記レーザ照射ステップでは、前記導通配線または前記実装端子の少なくともいずれかが外部から接続可能な実装エリアを設けるために、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板において、平板表面と平行な平面において異なる位置に前記改質層を生成する
ことを特徴とするガラス切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス等の材質を切断または加工するために、レーザが広く用いられている。
【０００３】
従来、板厚方向に対向する２つの透光面を備えるガラス基板にレーザ光を照射して、ガラス基板の切断予定ラインに沿ってガラス基板の板厚方向内部に切断起点となる異質領域を形成し、異質領域を含むガラス基板にエッチングを施すことによって、切断予定ラインでガラス基板を切断する技術がある。（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１１２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１には、レーザの照射によりガラス基板内に形成される異質領域は、エッチングを施すことによって、異質領域が形成されていない部分と比較して腐食が進み易い（エッチングが進行しやすい）ことが記載されている。そのため、上述した特許文献１に記載された技術を用いることにより、切断対象のガラス基板に対して所望の形状にレーザを照射することにより、異質領域と類似する切断面形状を得ることができ、短時間のエッチングでガラス基板を切断することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されているように、切断対象のガラスに対してレーザを照射することにより生成される異質領域の形状と、エッチングによって生成されるガラス基板の切断形状には誤差が発生する。そのため、特許文献１に記載の技術では、第２のガラス基板を用いて、予備的に異質領域の形成とエッチングを行い、異質領域とエッチング後の切断箇所との測定を行った後、所望の切断形状を得ることができる異質領域の形状を決定することにより、所望の切断形状を得るものとしている。
【０００７】
すなわち、上述した特許文献１に記載の技術では、所望の切断形状を得るために、余分なガラス基板を用いて事前に誤差の測定を行う必要がある。このような手間をなくし、誤差の発生を抑えて、余分なガラスを用いることなく、所望の形状にガラス基板を切断することが求められる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、所望の切断形状を容易な方法で得ることができる、ガラス切断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のガラス切断方法の第１の側面は、切断対象となる平板状のガラスに対して、平板表面に対して垂直方向にレーザ光を照射し、ガラスの表面に到達しない改質層を複数形成するレーザ照射ステップと、レーザ照射ステップにおいて改質層が複数形成されたガラスにエッチングを施すエッチングステップとを含み、レーザ照射ステップでは、複数の改質層が、それぞれ、ガラスの平板表面および切断面と垂直となる平面において、平板表面の一方からの距離が重複しない位置に形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明のガラス切断方法の他の側面は、レーザ照射ステップでは、複数の改質層が、略同一直線上に形成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明のガラス切断方法の他の側面は、レーザ照射ステップでは、複数の改質層がガラスの平板表面に対して１００μm以上離れるように、レーザ光を照射して改質層を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明のガラス切断方法の他の側面は、レーザ照射ステップでは、複数の改質層の距離が、平板表面と垂直な方向において２００μｍよりも小さくなるように、複数の改質層を生成することを特徴とする。
【００１３】
本発明のガラス切断方法の他の側面は、切断対象のガラスは、平板状の第１のガラス板および第２のガラス板が接着されて構成され、レーザ照射ステップでは、エッチングステップ終了後の第１のガラス板および第２のガラス板の厚さが、改質層の長さの０．７倍以上となるように、レーザ光を照射して改質層を生成することを特徴とする。
【００１４】
本発明のガラス切断方法の他の側面は、切断対象のガラスは、平板状の第１のガラス板および第２のガラス板が接着されて構成され、複数の改質層を、平板表面と垂直な方向において、第１のガラス板および第２のガラス板を接着する接着層の厚さよりも離れるように生成することを特徴とする。
【００１５】
本発明のガラス切断方法の他の側面は、第１のガラス板および第２のガラス板は、導通配線または実装端子の少なくともいずれかを挟み込んで構成され、レーザ照射ステップでは、導通配線または実装端子の少なくともいずれかが外部から接続可能な実装エリアを設けるために、第１のガラス板および第２のガラス板において、平板表面と平行な平面において異なる位置に改質層を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所望の位置で、精度よくガラスを切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ガラス切断方法の各工程について説明するための図である。
【図２】レーザ照射装置の構成を示す図である。
【図３】レーザの照射ピッチについて説明するための図である。
【図４】レーザ発振器１１の出力の例について説明するための図である。
【図５】レーザ発振器１１の出力の例について説明するための図である。
【図６】ガラス板１の切断方向とレーザの照射について説明するための図である。
【図７】Z軸方向に所定の長さLの改質層２１を１つ生成した場合について説明するための図である。
【図８】Z軸方向に所定の長さLの改質層２１を２つ以上生成した場合について説明するための図である。
【図９】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１０】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１１】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１２】接着剤４１により発生するアブレーションを示す図である。
【図１３】接着剤４１で張り合わされたガラス板１の切断について説明するための図である。
【図１４】接着剤４１で張り合わされたガラス板１の切断について説明するための図である。
【図１５】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１６】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１７】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１８】改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明するための図である。
【図１９】液晶パネルの端部に、導通配線や実装端子が設けられている場合のガラス板１の切断について説明するための図である。
【図２０】ガラス板切断処理について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態のガラス切断方法について、図１〜図２０を参照しながら説明する。
【００１９】
図１を参照して、本発明の一実施例であるガラス切断方法の各工程について説明する。本発明の一実施例であるガラス切断方法は、主に、切断対象ガラス加工工程Ｓ１、レーザ照射工程Ｓ２、エッチング工程Ｓ３、そして、必要に応じて、割断工程Ｓ４のそれぞれの工程を含む。
【００２０】
切断対象ガラス加工工程Ｓ１は、切断対象となるガラスを、図２を用いて後述するレーザ照射装置の支持台に固定可能な状態に加工する工程である。切断対象ガラス加工工程Ｓ１においては、例えば、ガラス素材を、支持台に固定可能な大きさの、切断対象となる平板（平行な２面の平面を有する）のガラス板に成形したり、接着剤を用いて、ガラス板を２枚重ねて２重構造のガラス板を形成する工程や、２枚のガラス板を用いて、例えば、液晶などの所定の材質を挟み、その周囲を、接着剤を用いて張り合わせることにより、液晶などの所定の材質を封入した２重構造のガラス板、所謂液晶パネルを形成する工程などを含む。また、液晶パネルの端部には、導通配線や実装端子が設けられる場合がある。
【００２１】
レーザ照射工程Ｓ２は、切断対象ガラス加工工程Ｓ１において加工された切断対象となるガラス板の、所望の切断箇所にレーザを照射する工程である。
【００２２】
レーザ照射工程Ｓ２において用いられるレーザ照射装置について、図２を用いて説明する。
【００２３】
レーザ照射装置は、レーザ発振器１１、アッテネーター１７、ミラー１２、集光レンズ１３、収差制御板１４、支持台１５、および、支持台制御部１６を含んで構成されている。レーザ照射装置のうち、レーザ発振器１１、アッテネーター１７、ミラー１２、集光レンズ１３、および、収差制御板１４で、レーザ照射ユニット５が構成されている。
【００２４】
レーザ発振器１１は、フェムト秒パルスレーザーまたはピコ秒パルスレーザーであり、波長800〜2000nmのレーザ光を出力する。レーザ発振器１１としては、例えば、RAYDIANCE社製のRシリーズ発振器（波長1553nm、出力10〜15W、パルス幅500〜800fsec）、COHERENT社製のMonacoシリーズ発振器（波長1035nm、出力20〜40W、パルス幅400fsec〜10psec）、または、TRUMP社製のTruMicroシリーズ（波長1030nm、出力10〜20W、パルス幅400fsec〜20psec）などを用いることが可能である。なお、後述する、図４および図５は、RAYDIANCE社製のRシリーズの出力例である。レーザ発振器１１により出力されるレーザ光は、例えば、パルス幅が500〜800fsec、ビーム径が3〜6mmであると好適である。
【００２５】
レーザ発振器１１から出力されたレーザ光は、アッテネーター１７により所望の出力に調整され、ミラー１２で反射され、集光レンズ１３によって集光され、収差制御板１４により収差が与えられて焦点が制御され、支持台１５上に設置されたガラス板１に照射される。
【００２６】
集光レンズ１３によって集光され、収差制御板１４により収差が与えられて焦点が制御されたレーザ光は、ガラス板１の所定の位置に照射される。ガラス板１内のレーザ光が照射された部分には、非常に短い時間に高いエネルギーが付与され、改質層２１（上述した従来技術における異質領域と同等）が形成される。なお、ガラス板１が無アルカリガラスであるときは、レーザ発振器１１から出力されるレーザ光平均出力が10〜20W程度であると好適である。また、ガラス板１の材質が変われば、好適なレーザ出力が異なるものとなることは言うまでもない。
【００２７】
支持台１５は、切断対象ガラス加工工程Ｓ１により生成された、切断対象となるガラス板１を固定して設置するものである。支持台１５は、支持台制御部１６の制御に基づいて、X-Y-Zの３軸方向に移動する。図２においては、X軸方向は、図中左右方向（図中矢印Xに示される方向）に対応するものであり、Z軸方向は、レーザ光のガラス板１への照射方向と平行な方向（図中矢印Zに示される方向）であり、Y軸方向は、これらと垂直な方向（図中奥行き方向）である。支持台制御部１６は、ユーザの制御、または、あらかじめ記憶されているプログラム等の制御に基づいて、支持台１５の位置を制御する。
【００２８】
改質層２１の位置および大きさは、レーザ光のガラス板１内での集光の状態により決まる。具体的には、改質層２１のZ軸方向の長さLは、レーザ光の焦点によって決まる。すなわち、改質層２１のZ軸方向の長さLは、収差制御板１４の種類を変更して、異なる厚さの収差制御板１４により、レーザ光に与えられる収差を変更することにより制御可能である。また、改質層２１のZ軸方向の位置ｆ１およびｆ２については、レーザ照射ユニット５の高さ（Z軸方向の位置）を調整することにより変更してもよいし、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより変更することができる。以下、収差制御板１４とガラス板１の距離を、レーザ高さと称するものとする。
【００２９】
また、改質層２１のX-Y平面と平行な面における位置については、支持台１５の位置（X軸方向およびY軸方向の位置）を支持台制御部１６の制御に基づいて移動させることにより制御することができる。例えば、図３に示されるように、支持台制御部１６の制御により支持台１５をX方向に一定速度で移動し、レーザ光を所定間隔で照射すると、一定のレーザ照射ピッチでX軸方向に直線状に改質層２１が生成される。
【００３０】
レーザ発振器１１によるレーザ光の照射が上述する条件に基づいたものであった場合、ガラス板１内部に形成される改質層２１の径が約 2〜3μm程度となるため、レーザ光の照射ピッチは、それ以上のピッチが望ましく、例えば、3〜12μmであると好適である。更に、後述するエッチング工程Ｓ３におけるガラス板１の切断の連続性を確保するため レーザ照射ピッチは、10μm 以下であると、さらに好適である。具体的には、例えば、レーザ発振器１１の出力は、図４に示されるように、パルス幅８００fs、ピークパワー１００Mw、平均出力１０ｗ、パルスエネルギー８０μJとしたり、図５に示されるように、パルス幅５００fs、ピークパワー２００Mw、平均出力１５ｗ、パルスエネルギー１００μJとすることができる。これらのレーザ出力は、アッテネーター１７により調整可能である。また、例えば、レーザ発振器１１の発振周波数を 1kHz、ガラスの移動速度を 5mm/sec  とすれば、図３に示されるレーザピッチは 5μm となる。
【００３１】
なお、レーザ光のガラス板１内での集光の状態は、例えば、ホログラムレンズを用いるなど、上述した以外の既知の方法で制御するものとしてもよいことは言うまでもない。
【００３２】
再び、図１に戻り、エッチング工程Ｓ３は、ガラス板１の表面を、例えば、フッ化水素など、フッ酸を含む薬品で腐食させるエッチング処理を施して、ガラス板１を薄板化する工程である。エッチング工程Ｓ３中に、エッチング表面に改質層２１が現れた場合、その部分に縦方向にエッチングが促進されて、穴の形成が開始される。そして、エッチングの腐食作用は等方性を有しているため、改質層２１に対応する位置に形成される穴の開口部の面積が広がり、所謂すり鉢状に穴の形成が進む。改質層２１は、図３を用いて説明したように、非常に狭いピッチで、ガラス板１の切断位置に沿って設けられるため、エッチングが促進されるとともに、すり鉢状の穴がつながり、溝状となってその深度が深くなっていく。その結果、エッチング工程Ｓ３によりガラス板１の薄板化が進むとともに、ガラス板１が、改質層２１に対応する位置において切断される。
【００３３】
レーザ照射工程Ｓ２における改質層２１の位置および長さと、それに対するエッチングの進行の詳細については後述する。
【００３４】
割断工程Ｓ４は、エッチング工程Ｓ３によりガラス板１が完全に切断されないように、レーザ照射工程Ｓ２における改質層２１の位置および長さが制御された場合、エッチング工程Ｓ３終了後に一部分が接続された状態のガラス板１に所定の応力をかけることにより割断する工程である。エッチング工程Ｓ３によりガラス板１が完全に切断される場合、割断工程Ｓ４は省略される。
【００３５】
次に、図６〜図１１を参照して、レーザ照射工程Ｓ２における改質層２１の生成の状態と、それに対するエッチングの進行について説明する。ここでは、ガラス板１の平面をX-Y平面、すなわち、ガラス板１の厚み方向をZ軸方向として、1枚の平面状のガラス板１を、図６に示されるようにY軸方向への直線で切断する場合を例として説明する。
【００３６】
まず、図７を参照し、レーザ照射工程Ｓ２において、切断形状に合わせて、Z軸方向に所定の長さLの改質層２１を１つ生成した場合について説明する。図７においては、加工対象のガラス板１をＺ−Ｘ平面で切断した切断面を用いて説明する。なお、以下、特に説明がない場合は、加工対象のガラス板１のＺ−Ｘ切断面を用いて説明するものとする。
【００３７】
上述したように、エッチング表面に、改質層２１が現れた場合、その部分に縦方向にエッチングが促進されるとともに、穴の開口部の面積が広がるため、所謂すり鉢状に穴が形成される。そして、エッチングが進むに従い、形成された穴が次第に連続し、溝が形成されて、エッチングの進行とともに、溝の深度が増す。図７上段に示されるように、レーザ照射工程Ｓ２において形成された改質層２１が、ガラス板１表面に達していない場合、エッチング表面が改質層２１に達する前の段階のエッチング工程Ｓ３−１においては、エッチングは、元のガラス板１表面と同様の形状に進み、ガラス板１の薄板化が進む。そして、エッチング表面が改質層２１に達したエッチング工程Ｓ３−２において、改質層２１を中心として、その部分に縦方向にエッチングが促進され、溝が形成されるとともに、その深度が増す。さらに、エッチング工程Ｓ３が進み、ガラス板１の両面からエッチングにより腐食された部分が連続することによって、ガラス板１が切断される。この時、所望の厚さまでガラス板１が薄板化されたときのガラス板１の切断距離の半分をΔｄとする。Δｄの値は、改質層２１の長さL、換言すれば、改質層２１のガラス表面までの距離と、エッチング処理時間の長さによって決まる。
【００３８】
また、図７下段に示されるように、レーザ照射工程Ｓ２において形成された改質層２１が、ガラス板１の一方の表面に達している場合、改質層２１が表面に達している側においては、エッチング工程Ｓ３−１において、すでに、改質層２１を中心として、その部分に縦方向にエッチングが促進されて、溝が形成され、その深度が増す。改質層２１が表面に達していない側においては、図７上段における場合と同様に、エッチングは、元のガラス板１表面と同様の形状に進む。そして、ガラス板１の両面においてエッチング表面が改質層２１に達したエッチング工程Ｓ３−２において、改質層２１部分に、両面から、縦方向にエッチングが促進される。さらに、エッチング工程Ｓ３が進み、所望の厚さまでガラス板１が薄板化され、ガラス板１の両面からエッチングにより腐食された部分が連続することによって、ガラス板１が切断される。この場合のΔｄの値も、改質層２１の長さLと、改質層２１のガラス表面までの距離と、エッチング処理時間の長さによって決まる。
【００３９】
次に、図８〜図１１を参照し、レーザ照射工程Ｓ２において、切断形状に合わせて、Z軸方向に所定の長さLの改質層２１を２つ以上生成した場合について説明する。
【００４０】
図８に示されるように、レーザ照射工程Ｓ２において、Ｚ軸方向、すなわち、ガラス板１の平板表面に対して垂直方向にレーザ光が照射されて、長さＬ１の第１の改質層２１−１を、ガラス板１表面の一方から距離ｆ１離れた位置に形成し、長さＬ２の第２の改質層２１−２を、ガラス板１の他方の表面から距離ｆ２離れた位置に形成する。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、距離ｆ３だけ離されて、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成される。換言すれば、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、それぞれ、ガラス板１の表面および切断面（切断面が曲面である場合は、その接面）と垂直となる平面において、ガラス板１の一方の表面からの距離が重複しない位置に、略同一直線上に形成される。
【００４１】
改質層２１の位置および大きさは、レーザ光のガラス板１内での集光の状態により決まる。具体的には、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２のＺ軸方向の位置ｆ１およびｆ２は、レーザ照射ユニット５の高さ（Ｚ軸方向の位置）を調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより変更する（レーザ高さを調節する）ことができる。また、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の長さＬ１およびＬ２は、収差制御板１４の種類を変更して、異なる厚さの収差制御板１４により、レーザ光に与えられる収差を変更することにより制御可能である。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２は、上述したように、レーザ照射ユニット５の高さを調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより、どちらを先に形成しても、同質の改質層を形成することが可能である。すなわち、切断対象を反転させる必要がないため、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２をZ軸方向の略直線上に容易に形成することが可能である。
【００４２】
エッチング表面が改質層２１に達する前の段階のエッチング工程Ｓ３−１においては、エッチングは、元のガラス板１表面と同様の形状に進み、ガラス板１の薄板化が進む。そして、エッチング表面が第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２に達したエッチング工程Ｓ３−２において、改質層２１を中心として、その部分に縦方向にエッチングが促進されて、溝が形成され、その深度が増す。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の両領域がエッチングにおいて腐食されても、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する部分においては、改質されていないガラスが存在する。エッチングが、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域に達すると、ガラス板１の切断位置に対応する部分の縦方向のエッチング速度は遅くなる。すなわち、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域の位置や長さによって、エッチングにより形成される溝の深さを制御することができる。
【００４３】
すなわち、第１の改質層２１−１の長さL１、第２の改質層２１−２の長さL２、第１の改質層２１−１とガラス板１表面との距離ｆ１、第２の改質層２１−２とガラス板１の他方の表面との距離ｆ２、および、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２との距離ｆ３を適切な値とすることにより、エッチング工程Ｓ３により、ガラス板１の切断箇所において、所望の厚さまでガラス板１が薄板化され、エッチング工程Ｓ３が終了されるときに、エッチングによるガラス板１の腐食部分を貫通させることなく、幅ｆ４の厚みを残す、すなわち、Δｄの値を０とすることが可能となる。
【００４４】
エッチング工程Ｓ３が終了されるときのガラス板１の切断位置に対応する部分の厚みの幅ｆ４は、100μm以下であると、割断工程Ｓ４によって、ガラス板１を割断する場合に、割断部分にクラックなどを生じさせることがなく、微小な力で容易に割断することができるため、好適である。
【００４５】
このように、切断形状に合わせて、Z軸方向に所定の長さLの改質層２１を２つ以上生成することにより、Δｄの値を小さく、または、０とすることが可能となり、ガラス板１の損失をなくし、レーザ光を入射した位置で正確にガラス板１を切断することができる。
【００４６】
ここでは、改質層２１を２つ形成する場合について説明したが、3つ以上のそれぞれの改質層２１を、所定の距離だけ離し、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成した場合においても、それぞれの改質層２１の長さおよび生成位置によって、エッチングにより改質層２１に対応する部分に形成される溝の深さを制御することが可能であり、同様の効果を得ることが可能であることは言うまでもない。
【００４７】
次に、図９〜図１１を参照して、改質層２１を２つ形成し、エッチング工程Ｓ３によりガラス板１が切断される場合の、改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明する。
【００４８】
まず、図９を用いて、図１０および図１１に示されるグラフにおける測定条件について説明する。まず、レーザ照射工程Ｓ２において、幅１mmのガラス板１の切断予定位置に、同一の長さを有する２つの改質層２１をそれぞれのガラス板１表面からの距離をｆ１で同一となるように形成する。そして、２つの改質層２１が形成されたガラス板１に対して、フッ酸を含むエッチング液に浸漬するエッチング工程Ｓ３を施すことにより、ガラス板１の幅を、約１/４の厚さ２３５μｍまでに薄板化する。ここで、エッチングにより改質層２１に対応する位置に生成される溝のエッチング終了時におけるＸ軸方向の最大幅をｗとする。
【００４９】
図１０は、２つの改質層２１のガラス板１表面からの距離ｆ１を100μm で一定とし、２つの改質層２１の距離ｆ３を変更した場合のエッチング工程Ｓ３終了時のΔｄの値を示すグラフである。この場合、２つの改質層２１の長さLは、２つの改質層２１の距離ｆ３の変化に伴い変化する。このグラフが示すように、２つの改質層２１のガラス板１表面からの距離ｆ１を100μm とした場合においては、２つの改質層２１の距離ｆ３を約370μmとすることにより、Δd を０にすることができる。ここで、距離ｆ１を100μmより大きな値とした場合、エッチングによる改質層２１に対応する部分の浸食が縦方向に進み始めるのが遅くなるので、このグラフの直線は、矢印の方向に移動する。すなわち、２つの改質層２１の距離ｆ３を約370μmよりも小さく、例えば、約２００μmとした場合であっても、ｆ１を大きくすることにより、Δｄの値を小さくすることが可能である。
【００５０】
図１１は、２つの改質層２１の長さLを一定（280〜300μm）とし、２つの改質層２１のガラス板１表面からの距離ｆ１を変化させた場合のエッチング工程Ｓ３終了時のｗの値を示すグラフである。この場合、２つの改質層２１の距離ｆ３は、２つの改質層２１のガラス板１表面からの距離ｆ１の変化に伴い変化する。このグラフが示すように、２つの改質層２１のガラス板１表面からの距離ｆ１を小さくすると、エッチングにより生成される溝の幅w が大きくなってしまい、ガラスの断面形状が緩やかなテーパ状になってしまう。ガラスの断面形状がテーパ状となると、物理的な衝撃によりカケなどが生じてしまう。したがって、改質層２１のガラス板１表面からの距離ｆ１については、f1 >100μmとすると、断面形状が垂直に近づくため、好適である。
【００５１】
なお、エッチング後のガラスの厚さに対応したエッチング液の選択（主にフッ酸濃度の調整）、および、レーザ照射工程Ｓ２において改質層２１を形成する際のレーザーエネルギー密度により、Δd およびw の値が異なることは言うまでもない。
【００５２】
以上においては、１枚のガラス板１を所望の位置で切断する場合について説明したが、ガラス素材の切断においては、例えば、カラーフィルターが形成された第１のガラス板１−１と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイが形成された第２のガラス板１−２を用いて液晶を挟み、その周辺を、アクリル系やエポキシ系の有機接着剤４１を用いて張り合わせることにより形成される液晶パネル（一般的なTFT液晶）を所望の位置で切断することが求められている。
【００５３】
従来、液晶パネルを切断する場合においては、まず、液晶パネルの薄板化、軽量化の要求に応えるために、厚さ0.5〜0.7mm程度の無アルカリガラスで構成された第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を用いて、液晶を挟み、その周囲を接着剤４１で張り合わせたものを生成し、フッ酸を含んだエッチング液に浸漬して薄板（一般的に液晶パネルの厚さは0.2から0.6mm程度）に加工する。そして、薄板化されたガラス板１に対して、ダイアモンド刃あるいは超硬ローラーで所定の位置にスジ入れが行われることにより、クラックを発生させ、そののち、割断処理が行われていた。しかしながら、それらのガラスの間には接着剤４１の層が存在するため、片面ずつ筋入れをしてクラックを発生させる必要がある。このため、液晶パネルを反転させる必要があり、反転工程において、例えば、70〜200μm程度のアライメントずれが発生し、割断処理後の端面に段差が発生してしまう。そのため、発生した段差を、研磨等により調える処理が必要であった。
【００５４】
このように、従来の、クラックを発生させ、その部分を割断することにより液晶パネルを切断する方法においては、アライメントずれが発生してしまうために、液晶パネルの外形寸法を精度よく制御するのが難しく、液晶パネルを容易に狭額縁化することは困難であった。
【００５５】
このように、２枚のガラス板１が接着された状態で、所望の位置で切断を行うために、上述したレーザ光を用いることについて考えた時、例えば、図１２で示されるように、第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２を接続するアクリル系やエポキシ系の有機接着剤４１の位置に、レーザ照射工程Ｓ２において改質層２１が形成されてしまうと、アクリル系やエポキシ系の有機接着剤４１は、レーザ光の照射による発熱によりアブレーションをおこして気化（気泡）してしまい、その膨張力により、第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２との剥がれが生じてしまう。
【００５６】
そこで、図１３〜図１８を参照して、第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２とを接着剤４１で張り合わせて構成された切断対象のガラス板１を、図１２を用いて説明した第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２との剥がれが起こらないように切断する場合について説明する。
【００５７】
例えば、図１３に示されるように、レーザ照射工程Ｓ２において、長さL１の第１の改質層２１−１を、第１のガラス板１−１の接着剤４１が接していない側の表面から距離ｆ１離れた位置に形成し、長さL２の第２の改質層２１−２を、第２のガラス板１−２の接着剤４１が接していない側の表面から距離ｆ２離れた位置に形成する。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２は、上述したように、レーザ照射ユニット５の高さを調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより、どちらを先に形成しても、同質の改質層を形成することが可能である。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、接着剤４１の層を含む距離ｆ３だけ離されて、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成される。すなわち、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、アブレーションを防止するため、接着剤４１からなる層を避けて設けられるとともに、その距離ｆ３は、少なくとも、接着剤４１からなる層の厚さよりも大きい。また、換言すれば、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、それぞれ、ガラス板１の表面および切断面（切断面が曲面である場合は、その接面）と垂直となる平面において、ガラス板１の一方の表面からの距離が重複しない位置に、略同一直線上に形成される。
【００５８】
ここでも、改質層２１の位置および大きさは、レーザ光のガラス板１内での集光の状態により決まる。具体的には、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２のＺ軸方向の位置ｆ１およびｆ２は、レーザ照射ユニット５の高さ（Ｚ軸方向の位置）を調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御する（レーザ高さを調節する）ことにより変更することができる。また、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の長さＬ１およびＬ２は、収差制御板１４の種類を変更して、異なる厚さの収差制御板１４により、レーザ光に与えられる収差を変更することにより制御可能である。
【００５９】
エッチング表面が改質層２１に達する前の段階のエッチング工程Ｓ３−１においては、エッチングは、元のガラス板１表面と同様の形状に進み、ガラス板１の薄板化が進む。そして、エッチング表面が改質層２１に達したエッチング工程Ｓ３−２において、改質層２１を中心として、その部分に縦方向にエッチングが促進されて、溝が形成され、その深度が増す。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の両領域がエッチングにおいて腐食されても、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する部分においては、改質されていないガラス、および、接着剤４１の層が存在する。エッチングが、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域に達すると、ガラス板１の切断位置に対応する部分の縦方向のエッチング速度は遅くなる。すなわち、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域の位置や長さによって、エッチングにより形成される溝の深さを制御することができる。
【００６０】
すなわち、第１の改質層２１−１の長さＬ１、第２の改質層２１−２の長さＬ２、第１の改質層２１−１と第１のガラス板１−１の接着剤４１の層とは異なる側の表面との距離ｆ１、第２の改質層２１−２と第２のガラス板１−２の接着剤４１の層とは異なる側の表面との距離ｆ２、および、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２との距離ｆ３を適切な値とすることにより、接着剤４１の層の位置までエッチングによる溝が進行し、切断箇所に対応する第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２が腐食されて切断される。エッチング工程Ｓ３終了時に、残る接着剤４１の層の厚さが 20μm 以下であれば、割断工程Ｓ４により、容易に切断することができる。なお、この場合には、割断後に、断面に対してΔｄに対応する接着剤４１の凸状の出っ張りが発生する。
【００６１】
この方法を用いた場合、接着剤４１が、レーザ光を少なくとも 70% 以上透過するものであれば、レーザ照射工程Ｓ２において、接着された第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を反転することなく、一方からレーザ光を照射することにより第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２をそれぞれ生成することが可能であるため、アライメントずれが発生しない。なお、接着剤４１による層は、レーザ光を透過する複数の層から構成されていてもよい。
【００６２】
次に、図１３を用いて説明した場合に対して、レーザ照射工程Ｓ２における収差制御板１４の厚さを変更して、第１の改質層２１−１の長さＬ１および第２の改質層２１−２の長さＬ２を短くした場合について、図１４を用いて説明する。
【００６３】
例えば、図１４に示されるように、レーザ照射工程Ｓ２において、図１３を用いて説明した場合より短いL１の第１の改質層２１−１を、第１のガラス板１−１の接着剤４１が接していない側の表面から距離ｆ１離れた位置に形成し、図１３を用いて説明した場合より短いL２の第１の改質層２１−１を、第２のガラス板１−２の接着剤４１が接していない側の表面から距離ｆ２離れた位置に形成する。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２は、上述したように、レーザ照射ユニット５の高さを調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより、どちらを先に形成しても、同質の改質層を形成することが可能である。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、接着剤４１の層を含む距離ｆ３だけ離されて、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成される。換言すれば、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、それぞれ、ガラス板１の表面および切断面（切断面が曲面である場合は、その接面）と垂直となる平面において、ガラス板１の一方の表面からの距離が重複しない位置に、略同一直線上に形成される。
【００６４】
ここでも、改質層２１の位置および大きさは、レーザ光のガラス板１内での集光の状態により決まる。具体的には、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２のＺ軸方向の位置ｆ１およびｆ２は、レーザ照射ユニット５の高さ（Ｚ軸方向の位置）を調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより変更（レーザ高さを調節する）することができる。また、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の長さＬ１およびＬ２は、収差制御板１４の種類を変更して、異なる厚さの収差制御板１４により、レーザ光に与えられる収差を変更することにより制御可能である。
【００６５】
エッチング表面が改質層２１に達する前の段階のエッチング工程Ｓ３−１においては、エッチングは、元のガラス板１表面と同様の形状に進み、ガラス板１の薄板化が進む。そして、エッチング表面が改質層２１に達したエッチング工程Ｓ３−２において、改質層２１を中心として、その部分に縦方向にエッチングが促進されて、溝が形成され、その深度が増す。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の長さＬ１およびＬ２は、図１３を用いて説明した場合よりも短いため、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の接着剤４１の層を含む距離ｆ３が図１３を用いて説明した場合と同等である場合、溝の形成開始が遅くなる。
【００６６】
そして、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の両領域がエッチングにおいて腐食されても、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する部分においては、改質されていないガラス、および、接着剤４１の層が存在する。エッチングが、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域に達すると、ガラス板１の切断位置に対応する部分の縦方向のエッチング速度は遅くなる。すなわち、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域の位置や長さによって、エッチングにより形成される溝の深さを制御し、所望の厚さに薄板化するまでエッチング工程Ｓ３が施されたのちに、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を、完全に切断することなく、所望の厚さだけ残すことができる。
【００６７】
すなわち、第１の改質層２１−１の長さＬ１、第２の改質層２１−２の長さＬ２、第１の改質層２１−１と第１のガラス板１−１の接着剤４１の層とは異なる側の表面との距離ｆ１、第２の改質層２１−２と第２のガラス板１−２の接着剤４１の層とは異なる側の表面との距離ｆ２、および、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２との距離ｆ３を適切な値とすることにより、エッチングによる溝の進行を、接着剤４１の層に到達するまでに終了させ、切断箇所に対応する第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を一部残すことが可能となる。エッチング工程Ｓ３終了時に、切断箇所に対応する部分に残った第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２の厚さが 50μm 以下であれば、割断工程Ｓ４により、容易に切断することができる。なお、この場合には、割断後に、断面に対してΔｄに対応する接着剤４１の凸状の出っ張りは発生せず、図１３を用いて説明した場合よりも、レーザ照射位置に対して、より正確な位置で第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を切断することが可能となる。
【００６８】
ここでも、接着剤４１が、レーザ光を少なくとも 70% 以上透過するものであれば、レーザ照射工程Ｓ２において、接着された第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を反転することなく、一方からレーザ光を照射することにより第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２をそれぞれ生成することが可能であるため、アライメントずれが発生しない。なお、接着剤４１による層は、レーザ光を透過する複数の層から構成されていてもよい。
【００６９】
図１３および図１４を用いて説明した場合においては、改質層２１を第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２のそれぞれに１つ、合計２つ形成する場合について説明したが、３つ以上のそれぞれの改質層２１を、接着剤４１の層を含まない位置で、所定の距離だけ離し、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成した場合においても、それぞれの改質層２１の長さおよび生成位置によって、エッチングにより改質層２１に対応する部分に形成される溝の深さを制御することが可能であり、同様の効果を得ることが可能であることは言うまでもない。
【００７０】
次に、図１５〜図１８を参照し、エッチング工程Ｓ３によりガラス板１が切断される場合の、改質層２１の位置と切断箇所の状態との関係について説明する。
【００７１】
まず、図１５に示されるように、フッ酸を含むエッチング液に浸漬するエッチング工程Ｓ３により、合計幅１mmのガラス板１の幅を、約１／４の厚さ２３５μｍまでに薄板化した場合において、エッチングにより改質層２１に対応する部分に形成される溝のエッチング終了時における最大幅をｗ１とし、最小の幅をｗ２とする。図１６は、レーザ照射工程Ｓ２において、切断予定位置に、同一の長さ（例えば、２８０〜３００μｍ）を有する２つの改質層２１を、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２のそれぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離をｆ１で同一となるように形成し、レーザ高さを変更することにより距離ｆ１を変更した場合のＷ１およびＷ２の値を測定した実験結果である。
【００７２】
図１６に示されるように、エッチング終了時における溝の最大幅ｗ１は、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１が小さいほど長くなる。これは、エッチング工程Ｓ３において、距離ｆ１が小さいほどガラス板１表面に改質層２１が早く現れることにより、対応する位置の縦方向の浸食がすすみ、溝の深度が早く深くなるためである。
【００７３】
そして、エッチング終了時における溝の最小幅ｗ２は、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１が約１３０μｍを超えて大きくなった場合、エッチング工程Ｓ３において、ガラス板１表面に改質層２１が現れるのが遅くなるため、ｆ１が大きいほど、その値が小さくなる。しかしながら、エッチング終了時における溝の最小幅ｗ２は、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１が約１３０μｍを超えるまでは、ほとんど変わらない。これは、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１が短い場合、エッチング工程Ｓ３において、ガラス板１表面に改質層２１が現れた時点においては、対応する位置において縦方向の浸食が早く進むが、その後、再び、対応する位置に改質層２１ではないガラス素材そのままの部分が現れるため、縦方向の浸食の速度が再び遅くなるためである。なお、ここでは、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を接着剤４１で接着した場合の合計幅を１ｍｍとしたが、合計幅を、１ｍｍよりも厚く、または、薄くした場合においても、エッチング工程Ｓ３において改質層２１に到達する時間が変わるだけであり、改質層２１のＺ方向の位置、すなわち、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１を適切に設定することにより、同様の結果を得ることができることは言うまでもない。
【００７４】
次に、図１７に示されるように、フッ酸を含むエッチング液に浸漬するエッチング工程Ｓ３により、合計幅１mmのガラス板１の幅を、約１／４の厚さ２３５μｍまでに薄板化した場合において、エッチングにより生成される溝のエッチング終了時における最大幅をｗ１とし、溝の深さをｄとする。図１８は、レーザ照射工程Ｓ２において、切断予定位置に、図１５および図１６を用いて説明した場合よりも短い同一の長さ（例えば、１５０〜１６０μｍ）を有する２つの改質層２１を、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２のそれぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離をｆ１で同一となるように形成し、レーザ高さを変更することにより距離ｆ１を変更した場合のＷ１およびｄの値を測定した実験結果である。
【００７５】
図１８に示されるように、エッチング終了時における溝の最大幅ｗ１は、図１６を用いて説明した場合と同様に、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１が小さいほど長くなる。これは、エッチング工程Ｓ３において、ガラス板１表面に改質層２１が早く現れることにより、対応する位置の縦方向の浸食がすすみ、溝の深度が早く深くなるためである。しかしながら、図１６を用いて説明した場合と比較して、改質層２１が短い分、エッチング終了時における溝の最大幅ｗ１は、小さくなる。
【００７６】
そして、エッチング終了時における溝の深さｄは、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２それぞれの接着剤４１とは異なる側の表面からの距離ｆ１にかかわらず、ほとんど変わらない。これは、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２のエッチング前の厚さに対して改質層２１が短いため、エッチング工程Ｓ３において、ガラス板１表面に改質層２１が現れた時点では、縦方向の浸食が進むが、その後、再び、対応する位置に改質層２１ではないガラス素材そのままの部分が現れるため、縦方向の浸食の速度が遅くなるためである。
【００７７】
このようにして、レーザ照射工程Ｓ２において生成される改質層２１の長さや位置を変化させたのち、エッチング工程Ｓ３においてガラス板１を薄板化させる実験を行った結果、エッチング工程Ｓ３終了後の第１のガラス板１−１または第２のガラス板１−２の厚さが、改質層２１の長さＬ１またはＬ２の０．７倍以上であるとき、元のガラス板１の厚さから約１／４の厚さに薄板化するエッチング工程Ｓ３の終了時において、第１のガラス板１−１または第２のガラス板１−２は、切断予定位置において完全に浸食されることなく、その一部が残ることが分かった。すなわち、この場合においては、切断予定位置において深さｄの溝が形成されるのみであり、エッチング終了時に、第１のガラス板１−１または第２のガラス板１−２が切断予定位置において完全に浸食されないため、図１５を用いて説明したような幅ｗ２は発生しない。ここでは、元のガラス板１が1mmであり、エッチング工程Ｓ３において、約1/4に薄板化される場合の実験結果を示したが、元のガラス板１が1mm以上、または、1mm以下であっても、２つの改質層２１の長さLと、２つの改質層２１の間の距離ｆ３が、同様の関係になるように諸条件を設定することにより、同様の結果を得ることができる。２つの改質層２１の間の距離ｆ３を大きくすると、エッチング終了時における溝の最大幅ｗ１も大きくなるため、垂直に近い断面形状を得るためには、２つの改質層２１の間の距離ｆ３を200μm以下、かつ、少なくとも接着剤４１の層の厚さ以上とするのが好ましい。このようにして、エッチング工程Ｓ３前後のガラス板１の厚さと、改質層２１の長さを制御することにより、Δｄ＝０とすることができ、割断によりガラス板１を所望の位置で精度よく切断することが可能となる。
【００７８】
また、液晶パネルの端部には、導通配線や実装端子が設けられている場合がある。この場合も、上述した場合と同様に、従来においては、クラックを発生させ、その部分を割断することにより、切断が行われてきた。また、このような部分の切断においては、導通配線や実装端子の位置に対応して、外部の回路との接続に必要な端子等を実装するためのエリアを設けるために、第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２で、切断箇所が異なる場合がある。
【００７９】
次に、図１９を参照して、液晶パネルの端部に、導通配線や実装端子が設けられている場合のガラス板１の切断について説明する。
【００８０】
まず、レーザ照射工程Ｓ２において、長さL１の第１の改質層２１−１を、第１のガラス板１−１の接着剤４１または導通配線／実装端子５１が接していない側の表面から距離ｆ１離れた位置に形成し、長さL２の第２の改質層２１−２を、第２のガラス板１−２の接着剤４１または導通配線／実装端子５１が接していない側の表面から距離ｆ２離れた位置に形成する。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２は、上述したように、レーザ照射ユニット５の高さを調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより、どちらを先に形成しても、同質の改質層を形成することが可能である。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２のＺ軸に対する位置は、接着剤４１および導通配線／実装端子５１の層を含む距離ｆ３だけ離される。また、上述したように、導通配線／実装端子５１が設けられた液晶パネルにおいては、外部回路との接続のための実装エリア６１を設ける必要がある。そのため、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２は、それぞれ、実装エリア６１を必要に応じて確保することが可能なガラス板１の所望の切断位置に形成される。換言すれば、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、それぞれ、ガラス板１の表面および切断面（切断面が曲面である場合は、その接面）と垂直となる平面において、ガラス板１の一方の表面からの距離が重複しない位置であり、かつ、実装エリア６１を必要に応じて形成可能な位置に形成される。
【００８１】
ここでも、改質層２１の位置および大きさは、レーザ光のガラス板１内での集光の状態により決まる。具体的には、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２のＸ−Ｙ平面での位置は、支持台１５の位置を支持台制御部１６により制御することにより変更することができる。また、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２のＺ軸方向の位置ｆ１およびｆ２は、レーザ照射ユニット５の高さ（Ｚ軸方向の位置）を調整するか、または、支持台１５の高さを支持台制御部１６により制御することにより変更する（レーザ高さを調節する）ことができる。また、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の長さＬ１およびＬ２は、収差制御板１４の種類を変更して、異なる厚さの収差制御板１４により、レーザ光に与えられる収差を変更することにより制御可能である。
【００８２】
エッチング工程Ｓ３は、上述した場合と同様に進み、エッチング表面が改質層２１に達した場合、改質層２１を中心として、その部分に縦方向にエッチングが促進されて、それぞれ対応する位置において溝が形成され、その深度が増す。第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の両領域がエッチングにおいて腐食されても、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する部分においては、改質されていないガラスの層が存在する。エッチングが、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域に達すると、ガラス板１の切断位置に対応する部分の縦方向のエッチング速度は遅くなる。すなわち、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２の距離ｆ３に対応する領域の位置や長さによって、エッチングにより形成される溝の深さを制御し、導通配線／実装端子５１が腐食される前にエッチングを終了することができる。そして、割断工程Ｓ４により、所望の位置で、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２をそれぞれ割断することができる。このように、エッチング工程Ｓ３において、導通配線／実装端子５１が腐食されることなく、実装エリア６１を確保可能な所望の位置で、第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２を切断することが可能となる。
【００８３】
なお、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２のエッチング後の厚さを、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２の長さＬ１およびＬ２の０．７倍以上とした場合においては、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２をエッチングにより完全に切断することがないことが、実験により確認されている。第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２をエッチング工程Ｓ３により完全に切断しないことにより、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２に、うねりや厚さ誤差が発生して、第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２のＺ軸方向の位置ｆ１またはｆ２にばらつきが生じても、エッチング工程Ｓ３において、導通配線／実装端子５１が腐食されることがない。また、エッチング工程Ｓ３において面内ばらつきが発生した場合においても、導通配線／実装端子５１の腐食を防止することが可能となり、大面積基板の加工に好適である。
【００８４】
また、この方法を用いることにより、導通配線／実装端子５１が、例えば、金属や導電膜等、レーザ光を透過しない材質であった場合でも、レーザ照射工程Ｓ２において、接着された第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２を反転することなく、一方からレーザ光を照射することにより第１の改質層２１−１および第２の改質層２１−２をそれぞれ生成することが可能であるため、アライメントずれが発生しない。これにより、液晶パネルの狭額縁化が容易となる。
【００８５】
次に、図２０のフローチャートを参照して、ガラス板１切断処理について説明する。
【００８６】
ステップＳ１１において、切断対象のガラス板１が支持台１５に固定可能な形状に加工される。切断対象のガラス板１は、図７および図８を用いて説明したように、１枚のガラス板１である場合、図１３および図１４を用いて説明したように、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２が接着剤４１によって接着されている場合、または、図１９を用いて説明したように、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２の間に導通配線／実装端子５１が設けられている場合などがある。ステップＳ１１は、図１の切断対象ガラス加工工程Ｓ１に対応する。
【００８７】
ステップＳ１２において、切断対象のガラス板１が支持台１５に固定される。
【００８８】
ステップＳ１３において、ｎ＝１とする。
【００８９】
ステップＳ１４において、第ｎの改質層２１を生成するための、レーザ発振器１１のレーザ出力が設定され、レーザ照射ユニット５の高さ（Ｚ軸方向の位置）が調整されるか、または、支持台制御部１６により支持台１５の高さが制御されることによりレーザ高さが設定され、必要な改質層２１の長さに対応する収差制御板１４が設置されるなどの、レーザ照射工程Ｓ２を行うための各種設定が行われる。
【００９０】
ステップＳ１５において、支持台制御部１６は、支持台１５を制御して、切断対象のガラス板１を、所定方向に一定速度で移動させる。そして、レーザ発振器１１は、例えば、図３〜図５を用いて説明したように、所定ピッチで、一定速度で移動するガラス板１にレーザ光を照射する。
【００９１】
ステップＳ１６において、全ての改質層２１の生成が終了したか否かが判断される。ステップＳ１６において、全ての改質層２１の生成が終了したと判断された場合、処理は、後述するステップＳ１８に進む。
【００９２】
ステップＳ１６において、全ての改質層２１の生成が終了していないと判断された場合、ステップＳ１７において、ｎ＝ｎ＋１とされて、処理は、ステップＳ１４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００９３】
ステップＳ１６において、全ての改質層２１の生成が終了したと判断された場合、所定回数繰り返されたステップＳ１５の処理により、ガラス板１の所定の位置に、複数の改質層２１が、ガラス板１の表面および切断面（切断面が曲面である場合は、その接面）と垂直となる平面において、ガラス板１の一方の表面からの距離が重複しない位置に形成される。ステップＳ１３〜Ｓ１７の処理は、図１のレーザ照射工程Ｓ２に対応する。
【００９４】
具体的には、切断対象のガラス板１が１枚のガラス板１である場合、ステップＳ１５においては、例えば、図８を用いて説明したように、長さＬ１の第１の改質層２１−１が、ガラス板１表面の一方から距離ｆ１離れた位置に形成され、長さＬ２の第２の改質層２１−２が、ガラス板１の他方の表面から距離ｆ２離れた位置に形成される。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、距離ｆ３だけ離されて、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成される。
【００９５】
また、切断対象のガラス板１が、第１のガラス板１−１および第２のガラス板１−２が接着剤４１によって接着されて形成されている場合、ステップＳ１５においては、例えば、図１３および図１４を用いて説明したように、長さL１の第１の改質層２１−１が、第１のガラス板１−１の接着剤４１が接していない側の表面から距離ｆ１離れた位置に形成され、長さL２の第２の改質層２１−２が、第２のガラス板１−２の接着剤４１が接していない側の表面から距離ｆ２離れた位置に形成される。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２は、接着剤４１の層を含む距離ｆ３だけ離されて、ガラス板１の切断位置に、Ｚ軸と平行な略同一直線上に形成される。
【００９６】
また、切断対象のガラス板１の第１のガラス板１−１と第２のガラス板１−２の間に導通配線／実装端子５１が設けられている場合、ステップＳ１５においては、例えば、図１９を用いて説明したように、長さL１の第１の改質層２１−１が、第１のガラス板１−１の接着剤４１または導通配線／実装端子５１が接していない側の表面から距離ｆ１離れた位置に形成され、長さL２の第２の改質層２１−２が、第２のガラス板１−２の接着剤４１または導通配線／実装端子５１が接していない側の表面から距離ｆ２離れた位置に形成される。この時、第１の改質層２１−１と第２の改質層２１−２のＺ軸に対する位置は、接着剤４１および導通配線／実装端子５１の層を含む距離ｆ３だけ離されて、それぞれ、ガラス板１の所望の切断位置に形成される。
【００９７】
ステップＳ１６において、全ての改質層２１の生成が終了したと判断された場合、ステップＳ１８において、所定の位置に改質層２１が形成されたガラス板１に対して、エッチング処理が実行される。ステップＳ１８の処理は、図１のエッチング工程Ｓ３に対応する。
【００９８】
ステップＳ１９において、エッチング処理が終了されたガラス板１に対して、必要に応じて、割断処理が実行されて、処理が終了される。
【００９９】
このように、本発明のガラス切断方法においては、切断対象となる平板状のガラス板１に対して、平板表面に対して垂直方向にレーザ光を照射し、ガラスの表面に到達しない改質層２１を複数形成するレーザ照射工程Ｓ１（ステップＳ１３〜Ｓ１７の処理）と、レーザ照射工程Ｓ２において改質層が複数形成されたガラス板１にエッチングを施すエッチング工程Ｓ３（ステップＳ１８の処理）とを含み、レーザ照射工程Ｓ２では、複数の改質層２１が、それぞれ、ガラス板１の平板表面および切断面と垂直となる平面において、平板表面の一方からの距離が重複しない位置に形成されるものとしたので、所望の位置で、精度よくガラスを切断することができる。
【０１００】
ここでは、ガラスの平面をX-Y平面として直線で切断する場合について説明したが、同様の方法を用いて、直線以外の形状に切断することも可能であることは言うまでもない。
【０１０１】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…ガラス板、  ５…レーザ照射ユニット、  １１…レーザ発振器、  １２…ミラー、  １３…集光レンズ１３、  １４…収差制御板、  １５…支持台、  １６…支持台制御部、  １７…アッテネーター、  ４１…接着剤、  ５１…導通配線／実装端子、  ６１  実装エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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