(57)【要約】  ガラス板の加工方法は、ガラス板１０の第１主面１１からガラス板１０の第２主面１２に向けてガラス板１０を透過するレーザ光２０によってガラス板１０を局所的に加熱し、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置を変位させることで、ガラス板１０の少なくとも第２主面１２にスクライブ線３２を形成するスクライブ工程を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板の第１主面から前記ガラス板の第２主面に向けて前記ガラス板を透過するレーザ光によって前記ガラス板の一部を加熱し、前記ガラス板における前記レーザ光の照射位置を変位させることで、前記ガラス板の少なくとも第２主面にスクライブ線を形成するスクライブ工程を有する、ガラス板の加工方法。
【請求項２】
前記スクライブ工程では、前記ガラス板の第２主面の一部が前記レーザ光で加熱され膨らみ、膨らむ部分の引張応力で前記ガラス板の第２主面に前記スクライブ線を形成する、請求項１に記載のガラス板の加工方法。
【請求項３】
前記スクライブ工程では、前記ガラス板の第１主面から前記ガラス板の第２主面に向けて前記ガラス板を透過するレーザ光によって、前記ガラス板の第２主面にスクライブ線を形成すると共に、前記ガラス板の第１主面にスクライブ線を形成する、請求項１または２に記載のガラス板の加工方法。
【請求項４】
前記ガラス板の第１主面および第２主面の両面、および前記ガラス板の端面の少なくとも一方に、前記スクライブ線の起点となる初期クラックが形成されている、請求項３に記載のガラス板の加工方法。
【請求項５】
前記スクライブ工程では、前記ガラス板の第１主面から前記ガラス板の第２主面に向けて前記ガラス板を透過するレーザ光によって、前記ガラス板の第１主面および第２主面のうち第２主面のみにスクライブ線を形成する、請求項１または２に記載のガラス板の加工方法。
【請求項６】
前記ガラス板の端面に、前記スクライブ線の起点となる初期クラックが形成されており、
前記レーザ光は、前記ガラス板の第１主面でのパワー密度（Ｐ１）と、前記ガラス板の第２主面でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が１．０未満である、請求項５に記載のガラス板の加工方法。
【請求項７】
前記レーザ光は、前記ガラス板の第１主面でのパワー密度（Ｐ１）と、前記ガラス板の第２主面でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が０．００１以上である、請求項６に記載のガラス板の加工方法。
【請求項８】
前記ガラス板の第２主面の外周よりも内側のみに、前記スクライブ線の起点となる初期クラックが形成されている、請求項５に記載のガラス板の加工方法。
【請求項９】
前記スクライブ工程では、複数枚のガラス板のそれぞれの第１主面からそれぞれの第２主面に向けて前記複数枚のガラス板を透過する前記レーザ光によって前記複数枚のガラス板のそれぞれの少なくとも第２主面にスクライブ線を同時に形成する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス板の加工方法。
【請求項１０】
前記スクライブ工程では、互いに交差する複数のスクライブ線を形成する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス板の加工方法。
【請求項１１】
前記スクライブ工程は、互いに交差する複数の部分を有するスクライブ線を形成する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス板の加工方法。
【請求項１２】
前記レーザ光の波長が２５０ｎｍ〜５０００ｎｍである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガラス板の加工方法。
【請求項１３】
前記ガラス板の第２主面における前記レーザ光の形状が円形である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラス板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板の加工方法として、ガラス板にスクライブ線を形成した後、ガラス板に外力を加え、スクライブ線に沿ってガラス板を割断する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０１２−６３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクライブ線は、ガラス板をレーザ光で加熱し、ガラス板に生じる熱応力で形成される。従来、ガラス板のレーザ光の入射面にスクライブ線が形成され、スクライブ線の形成後にガラス板を裏返す必要があった。【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、スクライブ線の形成後にガラス板を裏返さずにガラス板を割断できる、ガラス板の加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のガラス板の加工方法を提供する。
（１）ガラス板の第１主面から前記ガラス板の第２主面に向けて前記ガラス板を透過するレーザ光によって前記ガラス板の一部を加熱し、前記ガラス板における前記レーザ光の照射位置を変位させることで、前記ガラス板の少なくとも第２主面にスクライブ線を形成するスクライブ工程を有する、ガラス板の加工方法。
（２）前記スクライブ工程では、前記ガラス板の第２主面の一部が前記レーザ光で加熱され膨らみ、膨らむ部分の引張応力で前記ガラス板の第２主面に前記スクライブ線を形成する、（１）に記載のガラス板の加工方法。
（３）前記スクライブ工程では、前記ガラス板の第１主面から前記ガラス板の第２主面に向けて前記ガラス板を透過するレーザ光によって、前記ガラス板の第２主面にスクライブ線を形成すると共に、前記ガラス板の第１主面にスクライブ線を形成する、（１）または（２）に記載のガラス板の加工方法。
（４）前記ガラス板の第１主面および第２主面の両面、および前記ガラス板の端面の少なくとも一方に、前記スクライブ線の起点となる初期クラックが形成されている、（３）に記載のガラス板の加工方法。
（５）前記スクライブ工程では、前記ガラス板の第１主面から前記ガラス板の第２主面に向けて前記ガラス板を透過するレーザ光によって、前記ガラス板の第１主面および第２主面のうち第２主面のみにスクライブ線を形成する、（１）または（２）に記載のガラス板の加工方法。
（６）前記ガラス板の端面に、前記スクライブ線の起点となる初期クラックが形成されており、
前記レーザ光は、前記ガラス板の第１主面でのパワー密度（Ｐ１）と、前記ガラス板の第２主面でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が１．０未満である、（５）に記載のガラス板の加工方法。
（７）前記レーザ光は、前記ガラス板の第１主面でのパワー密度（Ｐ１）と、前記ガラス板の第２主面でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が０．００１以上である、（６）に記載のガラス板の加工方法。
（８）前記ガラス板の第２主面の外周よりも内側のみに、前記スクライブ線の起点となる初期クラックが形成されている、（５）に記載のガラス板の加工方法。
（９）前記スクライブ工程では、複数枚のガラス板のそれぞれの第１主面からそれぞれの第２主面に向けて前記複数枚のガラス板を透過する前記レーザ光によって前記複数枚のガラス板のそれぞれの少なくとも第２主面にスクライブ線を同時に形成する、（１）〜（８）のいずれか１つに記載のガラス板の加工方法。
（１０）前記スクライブ工程では、互いに交差する複数のスクライブ線を形成する、（１）〜（９）のいずれか１つに記載のガラス板の加工方法。
（１１）前記スクライブ工程は、交差する部分を有するスクライブ線を形成する、（１）〜（１０）のいずれか１つに記載のガラス板の加工方法。
（１２）前記レーザ光の波長が２５０ｎｍ〜５０００ｎｍである、（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のガラス板の加工方法。
（１３）前記ガラス板の第２主面における前記レーザ光の形状が円形である、（１）〜（１２）のいずれか１つに記載のガラス板の加工方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スクライブ線の形成後にガラス板を裏返さずにガラス板を割断できる、ガラス板の加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。
【図２】図１のガラス板の上面におけるレーザ光の照射形状を示す図である。
【図３】図１のガラス板の下面におけるレーザ光の照射形状を示す図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図２のV−V線に沿った断面図である。
【図６】スクライブ線の一例を示す図である。
【図７】スクライブ線の別の例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。
【図９】図８のガラス板の断面図であって、図４に対応する断面図である。
【図１０】図８のガラス板の断面図であって、図５に対応する断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
［第１実施形態］
本実施形態では、ガラス板の第１主面としての上面およびガラス板の第２主面としての下面にそれぞれスクライブ線を形成する方法について説明する。ガラス板の上下面のうち下面にのみスクライブ線を形成する方法については第２実施形態および第３実施形態で説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。図２は、図１のガラス板の上面におけるレーザ光の照射形状を示す図である。図３は、図１のガラス板の下面におけるレーザ光の照射形状を示す図である。図４は、図２のIV−IV線に沿った断面図である。図５は、図２のV−V線に沿った断面図である。図１〜図４において、矢印方向はガラス板におけるレーザ光の照射位置の変位方向を示す。図５において、矢印方向は応力の作用方向を示す。図４および図５において、ガラス板の熱変形を誇張して示す。ガラス板の熱変形の様子は有限要素法解析によって確認できる。
【００１１】
ガラス板の加工方法は、ガラス板１０にスクライブ線３１、３２を形成するスクライブ工程を有する。ガラス板１０のガラスの種類は、特に限定されないが、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。ガラス板１０の厚さは、ガラス板１０の用途に応じて適宜設定され、例えば０．００５ｃｍ〜２．５ｃｍである。ガラス板１０は強化処理が施されていないものであってよい。
【００１２】
スクライブ工程は、ガラス板１０の上面１１からガラス板１０の下面１２に向けてガラス板１０を透過するレーザ光２０によってガラス板１０を局所的に加熱し、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置を変位させる。ガラス板１０に生じる熱応力によって、ガラス板１０の上面１１にスクライブ線３１が形成されると同時に、ガラス板１０の下面１２にスクライブ線３２が形成される。これにより、ガラス板１０を裏返さずに、ガラス板１０に外力を加えて、ガラス板１０を割断することができる。例えば、ガラス板１０を裏返さずに弾性体上に載せ、ガラス板１０を上方から押すことで、ガラス板１０の下面１２に引張応力が生じ、ガラス板１０がスクライブ線３２に沿って割断できる。
【００１３】
ここで、「上面」とは、上向きの面を意味し、水平面、水平面に対して傾斜した傾斜面のいずれでもよい。また、「下面」とは、下向きの面を意味し、水平面、水平面に対して傾斜した傾斜面のいずれでもよい。
【００１４】
また、本実施形態では、ガラス板１０の上面１１にもスクライブ線３１が形成されているので、ガラス板１０の上面１１および下面１２における切断精度が良い。
【００１５】
さらに、本実施形態では、１本のレーザ光２０でガラス板１０の上面１１、下面１２にそれぞれスクライブ線を同時に形成するので、ガラス板１０の上面１１、下面１２に形成されるスクライブ線の位置関係が所望の位置関係になりやすい。例えば、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１に対して垂直に入射する場合、ガラス板１０の上面１１に対して垂直な方向から見て、ガラス板１０の上面１１に形成されるスクライブ線３１と、ガラス板１０の下面１２に形成されるスクライブ線３２とが重なりやすい。よって、ガラス板１０の割断面が、ガラス板１０の上面１１や下面１２に対して垂直になりやすい。
【００１６】
スクライブ線３１、３２の起点となる初期クラック３３は、例えば図１に示すようにガラス板１０の端面１３に予め形成されてよい。初期クラック３３は、ガラス板１０の上面１１や下面１２に達していてよく、ガラス板１０の上面１１や下面１２にも形成されてよい。初期クラック３３は、スクライブ線３１、３２の共通の起点となる。
【００１７】
尚、初期クラックは、ガラス板１０の端面１３に形成される場合、ガラス板１０の上面１１のみに達してもよいし、ガラス板１０の下面１２のみに達していてもよいし、ガラス板１０の上面１１および下面１２に達していなくてもよい。また、初期クラックは、ガラス板１０の上面１１および下面１２のそれぞれに形成されてもよく、この場合、端面１３に達していてもよいし、端面１３に達していなくてもよい。初期クラックは、ガラス板１０の上面１１および下面１２の両面、およびガラス板１０の端面１３の少なくとも一方に形成されていればよい。
【００１８】
初期クラック３３の形成方法は、一般的な方法であってよく、例えばカッター、ヤスリ、レーザ等を用いる方法であってよい。ガラス板１０の端面１３が砥石で研削されたものである場合、研削によって形成されるマイクロクラックが初期クラックとして利用可能である。
【００１９】
ガラス板１０の上面１１の一部は、レーザ光２０で加熱され、図４および図５に示すように、レーザ光２０の照射位置の移動軌跡を中心として左右対称に上に凸に膨らむ。上に凸に膨らむ部分では、レーザ光２０の照射位置の変位方向と直交する方向の引張応力が生じる。この引張応力によって、初期クラック３３を起点とするクラックがレーザ光２０の照射位置の移動軌跡に沿って伸び、スクライブ線３１が形成される。スクライブ線３１の先端は、ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射位置、またはその前方近傍にある。
【００２０】
同様に、ガラス板１０の下面１２の一部は、レーザ光２０で加熱され、図４および図５に示すように、レーザ光２０の照射位置の移動軌跡を中心として左右対称に下に凸に膨らむ。下に凸に膨らむ部分では、レーザ光２０の照射位置の変位方向と直交する方向の引張応力が生じる。この引張応力によって、初期クラック３３を起点とするクラックがレーザ光２０の照射位置の移動軌跡に沿って伸び、スクライブ線３２が形成される。スクライブ線３２の先端は、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置、またはその前方近傍にある。
【００２１】
ガラス板１０の上面１１に形成されるスクライブ線３１、およびガラス板１０の下面１２に形成されるスクライブ線３２は、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位に伴って伸びる。ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位は、切断装置のフレームに対する、ガラス板１０の支持体の移動もしくは回転、またはレーザ光２０の光源２２の移動によって行われ、両者で行われてもよい。また、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位は、光源２２から出射したレーザ光２０をガラス板１０に向けて反射するガルバノミラーの回転によって行われてもよい。
【００２２】
ガラス板１０の上面１１や下面１２にそれぞれスクライブ線を形成できるか否かは、主に、初期クラック３３の形成位置、レーザ光２０の照射条件で決まる。レーザ光２０の照射条件としては、例えば（１）光源２２の出力、（２）ガラス板１０に対するレーザ光２０の透過率、（３）ガラス板１０の上面１１や下面１２におけるレーザ光２０の照射形状、（４）ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０のパワー密度（Ｐ１）と、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０のパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）などが挙げられる。
【００２３】
ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の強度をＩ０とし、ガラス板１０中を距離（Ｄ）（単位［ｃｍ］）だけ移動したときのレーザ光２０の強度をＩとすると、Ｉ＝Ｉ０×ｅｘｐ（−α×Ｄ）の式が成立する。この式は、ランベルト・ベールの法則と呼ばれるものである。αはレーザ光２０に対するガラス板１０の吸収係数（単位［ｃｍ−１］）を表し、レーザ光２０の波長やガラス板１０の化学組成等で決まる。αは紫外可視近赤外分光光度計等により測定される。
【００２４】
レーザ光２０に対するガラス板１０の吸収係数（α）（単位［ｃｍ−１］）と、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１から下面１２まで移動する距離（Ｍ）（単位［ｃｍ］）との積（α×Ｍ）は、好ましくは０よりも大きく３．０以下である。α×Ｍがこの範囲内であると、ガラス板１０に対するレーザ光２０の内部透過率が高く、ガラス板１０の下面１２が十分に加熱できる。α×Ｍは、より好ましくは０．３以下（内部透過率７４％以上）、さらに好ましくは０．１０５以下（内部透過率９０％以上）である。α×Ｍが小さすぎると、内部透過率が高すぎ、吸収効率が低すぎるので、好ましくは０．０００５以上（内部透過率９９．９５％以下）、より好ましくは０．００２以上（内部透過率９９．８％以下）、さらに好ましくは０．００４以上（内部透過率９９．６％以下）である。内部透過率は、ガラス板１０の上面１１で反射がないとしたときの透過率である。
【００２５】
尚、ガラス板１０の加熱温度は、ガラスの徐冷点以下の温度であってよい。ガラスの温度がガラスの徐冷点の温度を超えると、ガラスが粘性流動し、熱応力が緩和され、スクライブ線３１、３２の形成が困難である。
【００２６】
レーザ光２０がガラス板１０の上面１１に垂直に入射する場合、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１から下面１２まで移動する距離（Ｍ）は、ガラス板１０の板厚（ｔ）と同じ値となる。一方、レーザ光２０は、ガラス板１０の上面１１に斜めに入射する場合、スネルの法則に従って屈折するので、屈折角をγとすると、レーザ光２０がガラス板１０の上面１１から下面１２まで移動する距離（Ｍ）は、Ｍ＝ｔ／ｃｏｓγの式で近似的に求められる。
【００２７】
光源２２としては、例えば波長が８００ｎｍ〜１１００ｎｍの近赤外線（以下、単に「近赤外線」という）のレーザが用いられる。近赤外線レーザとしては、例えば、Ｙｂファイバーレーザ（波長：１０００ｎｍ〜１１００ｎｍ）、Ｙｂディスクレーザ（波長：１０００ｎｍ〜１１００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ）、高出力半導体レーザ（波長：８０８ｎｍ〜９８０ｎｍ）が挙げられる。これらの近赤外線レーザは、高出力で安価であり、また、α×Ｍを所望の範囲に調整するのが容易である。
【００２８】
尚、本実施形態では、光源２２として高出力で安価な近赤外線レーザが用いられるが、波長が２５０ｎｍ〜５０００ｎｍの光源が使用可能である。例えば、ＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ（波長：２０８０ｎｍ）、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ（２９４０ｎｍ）、中赤外光パラメトリック発振器を使用したレーザ（波長：２６００ｎｍ〜３４５０ｎｍ）等が挙げられる。また、レーザ光２０の発振方式に制限はなく、レーザ光を連続発振するＣＷレーザ、レーザ光を断続発振するパルスレーザのいずれも使用可能である。また、レーザ光２０の強度分布に制限はなく、ガウシアン型であっても、トップハット型であってもよい。
【００２９】
近赤外線レーザの場合、ガラス板１０中の鉄（Ｆｅ）の含有量、コバルト（Ｃｏ）の含有量、銅（Ｃｕ）の含有量が多くなるほど、吸収係数（α）が大きくなる。また、この場合、ガラス板１０中の希土類元素（例えばＹｂ）の含有量が多くなるほど、希土類原子の吸収波長付近で吸収係数（α）が大きくなる。吸収係数（α）の調節にはガラスの透明性、およびコストの観点から鉄が用いられ、コバルト、銅、および希土類元素はガラス板１０中に実質的に含まれていなくてもよい。
【００３０】
ところで、ガラス板１０の上面１１において、レーザ光２０の変位方向に直交する方向の寸法Ｗ１が小さいほど、上に凸に膨らむ部分が急峻であり、レーザ光２０の変位方向に直交する方向の引張応力が大きい。同様に、ガラス板１０の下面１２において、レーザ光２０の変位方向に直交する方向の寸法Ｗ２が小さいほど、下に凸に膨らむ部分が急峻であり、レーザ光２０の変位方向に直交する方向の引張応力が大きい。
【００３１】
そこで、レーザ光２０は、ガラス板１０の上面１１において、変位方向に直交する方向の寸法Ｗ１がガラス板１０の板厚の７５％以下であることが好ましい。また、レーザ光２０は、ガラス板１０の下面１２において、変位方向に直交する方向の寸法Ｗ２がガラス板１０の板厚の７５％以下であることが好ましい。ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分、および、ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分が十分に急峻であり、ガラス板１０の上面１１や下面１２にスクライブ線を形成するのに十分な引張応力が生じる。一方、ガラス板１０の内部に圧縮応力が生じ、ガラス板１０の上面１１に形成されるスクライブ線３１と、ガラス板１０の下面１２に形成されるスクライブ線３２とが１つにつながるのを防止できる。また、ガラス板１０の上面１１や下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に引張応力が生じるので、従来のように引張応力を生じさせるためガラス板１０の照射位置の後方近傍を冷媒で冷却する必要がない。ここで、レーザ光学系の設計を容易にするために、ガラス板１０の上面１１における変位方向に直交する方向の寸法Ｗ１と、ガラス板１０の下面１２における変位方向に直交する方向の寸法Ｗ２は、レーザ光の波長以上である事が好ましい。
【００３２】
ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の変位方向の寸法Ｌ１は、および、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の変位方向の寸法Ｌ２は、それぞれ、特に限定されない。Ｌ１、Ｌ２が短ければ、曲線状のスクライブ線３１、３２の形成が容易である。また、Ｌ１、Ｌ２が長ければ、ガラス板１０における特定の位置の加熱時間が同じ場合、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位速度が速く、スクライブ線３１、３２が短時間で形成できる。
【００３３】
ガラス板１０の上面１１や下面１２におけるレーザ光２０の照射形状は、多種多様であってよいが、好ましくは円形である。スクライブ線の曲線部分を形成する場合、レーザ光２０の照射位置の軌跡の幅が一定であり、スクライブ線の位置精度が良い。
【００３４】
レーザ光２０がガラス板１０の上面１１からガラス板１０の下面１２に向けてガラス板１０を透過する間、レーザ光２０の強度（Ｗ）はランベルト・ベールの法則に従って減衰する。そして、ガラス板１０のレーザ光２０が透過する部分の温度は、主にレーザ光２０のパワー密度（単位［Ｗ／ｃｍ２］）などで決まる。
【００３５】
そこで、レーザ光２０は、ガラス板１０の上面１１でのパワー密度（Ｐ１）と、ガラス板１０の下面１２でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が０．５〜２．０であることが好ましい。Ｐ１／Ｐ２は、Ｐ１／Ｐ２＝Ｓ２／Ｓ１／ｅｘｐ（−α×Ｍ）の式で算出する。Ｓ１はガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射面積を表し、Ｓ２はガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射面積を表す。Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０であると、ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射位置の温度と、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置の温度とが同程度になる。よって、ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分と、ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分とが、同程度に急峻になる。その結果、ガラス板１０の上面１１に形成されるスクライブ線３１の深さと、ガラス板１０の下面１２に形成されるスクライブ線３２の深さとが、同程度の深さとなる。Ｐ１／Ｐ２は、より好ましくは０．６以上、さらに好ましくは０．６７以上である。また、Ｐ１／Ｐ２は、より好ましくは１．６７以下、さらに好ましくは１．５以下である。
【００３６】
ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射面積（Ｓ１）と、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）の調節のため、光源２２とガラス板１０との間には、図示されない集光レンズ等が配設される。レーザ光２０の集光位置がガラス板１０よりも下側の場合、Ｓ１／Ｓ２は１よりも大きい。
【００３７】
ガラス板の加工方法は、ガラス板１０に外力を加え、スクライブ線３１、３２に沿ってガラス板１０を割断するブレイク工程をさらに有してよい。ガラス板を切断できる。
【００３８】
本実施形態によるガラス板１０の切断は、従来のフルカットの場合よりも、ガラス板１０の上面１１および下面１２における切断精度が良い。従来のフルカットとは、スクライブ線を形成せずに、ガラス板にレーザ光を照射し、その照射位置の後方を冷媒で冷却し、冷却位置に生じた引張応力によってガラス板１０を板厚方向に貫通するクラックを形成する切断をいう。本実施形態では、ガラス板１０の上面１１および下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に引張応力が生じ、生じた引張応力でスクライブ線３１、３２を形成する。よって、スクライブ線３１、３２の先端位置とレーザ光２０の照射位置とが近く、スクライブ線３１、３２の位置とレーザ光２０の軌跡とが一致しやすい。従って、ガラス板１０の上面１１および下面１２に形成されるスクライブ線３１、３２の位置精度が良く、ガラス板１０の上面１１および下面１２における切断精度が良い。
【００３９】
尚、スクライブ工程では、図６に示すように、互いに交差する複数のスクライブ線３２１、３２２を形成してよい。この場合、初期クラックは各スクライブ線３２１、３２２の始点に形成され、複数のスクライブ線３２１、３２２の交点には形成されない。また、スクライブ工程では、図７に示すように、互いに交差する複数の部分を有するスクライブ線３２３を形成してもよい。この場合、初期クラックはスクライブ線３２３の始点に形成され、スクライブ線３２３の一部と、当該スクライブ線３２３の他の一部とが交差する付近では、初期クラックは形成されない。よって、図６に示す例や図７に示す例では、ガラス板１０の製品とならない部分（例えばガラス板１０の外周部）に初期クラックの跡が残り、ガラス板１０の製品となる部分には初期クラックの跡が残らない。
【００４０】
［第２実施形態］
第１実施形態では、ガラス板の上面および下面にそれぞれスクライブ線を形成する。これに対し、本実施形態では、ガラス板の上下面のうちの下面のみにスクライブ線を形成する点で相違する。以下、相違点について主に説明する。
【００４１】
尚、本実施形態では、初期クラック３３がガラス板１０の端面１３に形成される場合について説明する。初期クラック３３がガラス板１０の下面１２の外周よりも内側のみに形成される場合については第３実施形態で説明する。
【００４２】
図８は、本発明の第２実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。図９は、図８のガラス板の断面図であって、図４に対応する断面図である。図１０は、図８のガラス板の断面図であって、図５に対応する断面図である。図８および図９において、矢印方向はガラス板におけるレーザ光の照射位置の変位方向を示す。図１０において、矢印方向は応力の作用方向を示す。図９および図１０において、ガラス板の熱変形を誇張して示す。
【００４３】
ガラス板の加工方法は、ガラス板１０にスクライブ線３２を形成するスクライブ工程を有する。スクライブ工程は、ガラス板１０の上面１１からガラス板１０の下面１２に向けてガラス板１０を透過するレーザ光２０によってガラス板１０を局所的に加熱し、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置を変位させる。ガラス板１０に生じる熱応力によって、ガラス板１０の上面１１および下面１２のうち下面１２のみにスクライブ線３２が形成される。これにより、ガラス板１０を裏返さずに、ガラス板１０に外力を加えて、ガラス板１０を割断することができる。例えば、ガラス板１０を裏返さずに弾性体上に載せ、ガラス板１０を上方から押すことで、ガラス板１０の下面１２に引張応力が生じ、ガラス板１０がスクライブ線３２に沿って割断できる。
【００４４】
スクライブ線３２の起点となる初期クラック３３は、図８に示すように、ガラス板１０の上面１１や下面１２に達するようにガラス板１０の端面１３に形成される。尚、初期クラック３３は、ガラス板１０の端面１３に形成される場合、ガラス板１０の上面１１のみに達していてもよいし、ガラス板１０の上面１１および下面１２に達していなくてもよいが、ガラス板１０の下面１２には達していることが好ましい。
【００４５】
ガラス板１０の下面１２の一部は、レーザ光２０で加熱され、図９および図１０に示すように、レーザ光２０の照射位置の移動軌跡を中心として左右対称に下に凸に膨らむ。下に凸に膨らむ部分では、レーザ光２０の照射位置の変位方向と直交する方向の引張応力が生じる。この引張応力によって、初期クラック３３を起点とするクラックがレーザ光２０の照射位置の移動軌跡に沿って伸び、スクライブ線３２が形成される。スクライブ線３２の先端は、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置、またはその前方近傍にある。スクライブ線３２は、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位に伴って伸びる。
【００４６】
レーザ光２０は、ガラス板１０の下面１２において、変位方向に直交する方向の寸法Ｗ２（図３参照）がガラス板１０の板厚以下であることが好ましい。ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分が十分に急峻であり、ガラス板１０の下面１２にスクライブ線３２を形成するのに十分な引張応力が生じる。一方、ガラス板１０の内部には圧縮応力が生じる。ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に引張応力が生じるので、従来のように引張応力を生じさせるためガラス板１０の照射位置の後方近傍を冷媒で冷却する必要がない。一方、ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分はなだらかであり、ガラス板１０の上面１１にはスクライブ線を形成しない程度の引張応力が生じる。ここで、レーザ光学系の設計を容易にするために、ガラス板１０の下面１２における変位方向に直交する方向の寸法Ｗ２は、レーザ光の波長以上である事が好ましい。
【００４７】
ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の変位方向の寸法Ｌ２は、特に限定されない。Ｌ２が短ければ、曲線状のスクライブ線の形成が容易である。また、Ｌ２が長ければ、ガラス板１０における特定の位置の加熱時間が同じ場合、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置の変位速度が速くスクライブ線３２が短時間で形成できる。
【００４８】
ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射形状は、多種多様であってよいが、好ましくは円形である。スクライブ線の曲線部分を形成する場合、レーザ光２０の照射位置の軌跡の幅が一定であり、スクライブ線の位置精度が良い。
【００４９】
レーザ光２０は、ガラス板１０の上面１１でのパワー密度（Ｐ１）と、ガラス板１０の下面１２でのパワー密度（Ｐ２）との比（Ｐ１／Ｐ２）が１．０未満であることが好ましい。Ｐ１／Ｐ２が１．０未満であると、ガラス板１０の上面１１におけるレーザ光２０の照射位置の温度が低く、ガラス板１０の下面１２におけるレーザ光２０の照射位置の温度が高い。よって、ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分よりも、ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分の方が急峻である。よって、ガラス板１０の上面１１および下面１２のうち下面１２のみに所定の深さのスクライブ線３２が形成しやすい。Ｐ１／Ｐ２は、より好ましくは０．９５以下、さらに好ましくは０．９以下である。一方、Ｐ１／Ｐ２はレーザ光学系の設計を容易にするために、０．００１以上である事が望ましい。Ｐ１／Ｐ２は、より好ましくは０．００２以上、さらに好ましくは０．００４以上である。
【００５０】
ガラス板の加工方法は、ガラス板１０に外力を加え、スクライブ線３２に沿ってガラス板１０を割断するブレイク工程をさらに有してよい。ガラス板を切断できる。
【００５１】
本実施形態によるガラス板１０の切断は、従来のフルカットの場合よりも、ガラス板１０の下面１２における切断精度が良い。
【００５２】
［第３実施形態］
本実施形態では、第２実施形態と同様にガラス板の上下面のうちの下面のみにスクライブ線を形成するが、第２実施形態と異なり初期クラックがガラス板の端面ではなくガラス板の下面の外周よりも内側のみに形成される点で相違する。以下、相違点について主に説明する。
【００５３】
図１１は、本発明の第３実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。図１１に示すように、ガラス板の加工方法は、ガラス板１０にスクライブ線３５を形成するスクライブ工程を有する。スクライブ工程は、ガラス板１０の上面１１からガラス板１０の下面１２に向けてガラス板１０を透過するレーザ光２０によってガラス板１０を局所的に加熱し、ガラス板１０におけるレーザ光２０の照射位置を変位させる。ガラス板１０に生じる熱応力によって、ガラス板１０の上面１１および下面１２のうち下面１２のみにスクライブ線３５が形成される。これにより、ガラス板１０を裏返さずに、ガラス板１０に外力を加えて、ガラス板１０を割断することができる。
【００５４】
スクライブ線３５の起点となる初期クラック３４は、図１１に示すように、ガラス板１０の下面１２の外周よりも内側のみに形成される。初期クラック３４は、ガラス板１０の端面１３に達しておらず、ガラス板１０の端面１３および上面１１には形成されない。そのため、ガラス板１０の上面１１および下面１２のうち下面１２のみにスクライブ線３５が形成されやすく、レーザ照射条件が広い。例えば、ガラス板１０の上面１１において上に凸に膨らむ部分の斜面の傾斜と、ガラス板１０の下面１２において下に凸に膨らむ部分の斜面の傾斜とが同程度である場合に、ガラス板１０の上面１１および下面１２のうち下面１２のみにスクライブ線３５が形成されやすい。
【００５５】
［第４実施形態］
第１実施形態では、１枚のガラス板の上下面にスクライブ線を形成するが、本実施形態では複数枚のガラス板のそれぞれの上下面にスクライブ線を同時に形成する点で相違する。以下、相違点について主に説明する。
【００５６】
図１２は、本発明の第４実施形態によるガラス板の加工方法を示す図である。
【００５７】
ガラス板の加工方法は、複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂのそれぞれに同時にスクライブ線を形成するスクライブ工程を有する。複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂは、同じ厚さ、同じガラス組成を有してよい。複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂは、積み重ねられ、結合されずにスクライブ工程に供される。
【００５８】
尚、本実施形態の複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂは、同じ厚さ、同じガラス組成を有するが、異なる厚さを有してもよいし、異なるガラス組成を有してもよい。また、複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂは、中間層を介して結合された状態で、スクライブ工程に供されてもよい。例えば、複数枚のガラス板の間に液晶材料を封止してなる液晶パネル、複数枚のガラス板を樹脂膜で結合してなる合わせガラスがスクライブ工程に供されてもよい。
【００５９】
スクライブ工程は、複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの上面からそれぞれの下面に向けて複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂを透過するレーザ光２０によって各ガラス板１０Ａ、１０Ｂを局所的に加熱し、各ガラス板１０Ａ、１０Ｂにおけるレーザ光２０の照射位置を変位させる。そうして、スクライブ工程は、各ガラス板１０Ａ、１０Ｂの上面１１Ａ、１１Ｂにスクライブ線３１Ａ、３１Ｂを形成すると同時に、各ガラス板１０Ａ、１０Ｂの下面１２Ａ、１２Ｂにスクライブ線３２Ａ、３２Ｂを形成する。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、１本のレーザ光２０で複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂのそれぞれにスクライブ線を同時に形成するので、複数枚のガラス板１０Ａ、１０Ｂの割断面が面一になりやすい。
【００６０】
各ガラス板１０Ａ、１０Ｂのスクライブ形成条件（例えば、初期クラックの形成位置、レーザ光の照射条件など）は、第１実施形態のガラス板１０のスクライブ形成条件と同様である。また、各ガラス板１０Ａ、１０Ｂの熱変形の様子は、図４および図５に示すガラス板１０の熱変形の様子と同様である。
【００６１】
尚、本実施形態のスクライブ工程は、第１実施形態と同様に、複数枚のガラス板のそれぞれの上下面にスクライブ線を同時に形成するが、第２実施形態や第３実施形態と同様に、複数枚のガラス板のそれぞれの上下面のうちの下面のみにスクライブ線を同時に形成してもよい。
【実施例】
【００６２】
［試験例１−１〜試験例１−５］
試験例１−１〜試験例１−５では、矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス（商品名：ＡＳ））の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．０５７（つまり、内部透過率は９４．５％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は円形とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の長辺から他方の長辺までガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１０ｍｍ（他方の短辺から９０ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板の上下面に達するようにガラス板の端面に形成した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００６３】
その他の実験条件を評価結果と共に表１に示す。表１に示す条件以外の条件は、試験例１−１〜試験例１−５で同じである。以下の各表において、Ｐは光源の出力を表し、ｖはガラス板の上下面におけるレーザ光の照射位置の変位速度を表す。また、ｔはガラス板の板厚（ｍｍ）を表す。その他の記号の意味は上記の通りである。【００６４】
【表１】
2014010488.tif 000003
【００６５】
試験例１−１〜試験例１−３では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。試験例１−４では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔが０．７５以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０という条件を満たさず、かつ、Ｗ２／ｔが１．００以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満という条件も満たさないため、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかであり、十分な引張応力が生じず、ガラス板の上下面のいずれにもスクライブ線が形成できなかった。試験例１−５では、試験例１−４よりも光源の出力が僅かに高く、ガラス板を厚さ方向に貫通するクラックが形成された。従って、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかである場合に、光源の出力を上げると、ガラス板を板厚方向に貫通するクラックが生じることがわかる。試験例１−５では、従来と同様に、ガラス板におけるレーザ光の照射位置に主に圧縮応力が生じ、その反作用でガラス板におけるレーザ光の照射位置の後方近傍に引張応力が生じ、この引張応力でクラックが生じると考えられる。【００６６】
［試験例２−１〜試験例２−５］
試験例２−１〜試験例２−５では、矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．８ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス（商品名：ＡＳ））の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．１０３（つまり、内部透過率は９０．２％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は円形とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の長辺から他方の長辺までガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１０ｍｍ（他方の短辺から９０ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板の上下面に達するようにガラス板の端面に形成した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００６７】
その他の実験条件を評価結果と共に表２に示す。表２に示す条件以外の条件は、試験例２−１〜試験例２−５で同じである。【００６８】
【表２】
2014010488.tif 000004
【００６９】
試験例２−１〜試験例２−３では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。試験例２−４では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔが０．７５以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０という条件を満たさず、かつ、Ｗ２／ｔが１．００以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満という条件も満たさないため、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかであり、十分な引張応力が生じず、ガラス板の上下面のいずれにもスクライブ線が形成できなかった。試験例２−５では、試験例２−４よりも光源の出力が僅かに高く、ガラス板を厚さ方向に貫通するクラックが形成された。従って、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかである場合に、光源の出力を上げると、ガラス板を板厚方向に貫通するクラックが生じることがわかる。【００７０】
［試験例３−１］
試験例３−１では、旭硝子社製自動車用窓ガラスと同じガラス組成の矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚３．４ｍｍ）の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は２．８６ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．９７２（つまり、内部透過率は３７．８％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は円形とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の長辺から他方の長辺までガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１０ｍｍ（他方の短辺から９０ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板の上下面に達するようにガラス板の端面に形成した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００７１】
その他の実験条件を評価結果と共に表３に示す。【００７２】
【表３】
2014010488.tif 000005
【００７３】
試験例３−１では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。【００７４】
［試験例４−１］
試験例４−１では、矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス（商品名：ＡＳ））を２枚重ね、各ガラス板の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対する各ガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、各ガラス板においてα×Ｍは０．０５７（つまり、内部透過率は９４．５％）であった。各ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は円形とし、レーザ光の照射位置は各ガラス板の一方の長辺から他方の長辺まで各ガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心は各ガラス板の一方の短辺から１０ｍｍ（他方の短辺から９０ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、各ガラス板の上下面に達するように各ガラス板の端面に形成した。評価は、各ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００７５】
その他の実験条件を評価結果と共に表４に示す。表４において、ガラス板の板番は、レーザ光が透過する順番を表す。レーザ光は、１番目のガラス板を透過した後、２番目のガラス板を透過する。【００７６】
【表４】
2014010488.tif 000006
【００７７】
試験例４−１では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、各ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、各ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。【００７８】
［試験例５−１〜試験例５−３］
試験例５−１〜試験例５−３では、旭硝子社製自動車用窓ガラスと同じガラス組成の矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚２．０ｍｍ）の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は２．８６ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．５７２（つまり、内部透過率は５６．４％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は楕円形（短軸が変位方向）とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の長辺から他方の長辺までガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１５ｍｍ（他方の短辺から８５ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板の上下面に達するようにガラス板の端面に形成した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００７９】
その他の実験条件を評価結果と共に表５に示す。表５に示す条件以外の条件は、試験例５−１〜試験例５−３で同じである。【００８０】
【表５】
2014010488.tif 000007
【００８１】
試験例５−１では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。試験例５−２では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔが０．７５以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０という条件を満たさず、かつ、Ｗ２／ｔが１．００以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満という条件も満たさないため、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかであり、十分な引張応力が生じず、ガラス板の上下面のいずれにもスクライブ線が形成できなかった。試験例５−３では、試験例５−２よりも光源の出力が僅かに高く、ガラス板を厚さ方向に貫通するクラックが形成された。従って、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかである場合に、光源の出力を上げると、ガラス板を板厚方向に貫通するクラックが生じることがわかる。【００８２】
［試験例６−１〜試験例６−３］
試験例６−１〜試験例６−３では、旭硝子社製自動車用窓ガラスと同じガラス組成の矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚２．０ｍｍ）の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は２．８６ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．５７２（つまり、内部透過率は５６．４％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は楕円形（長軸が変位方向）とし、レーザ光の照射位置の変位方向はガラス板の短辺と平行な方向とし、レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１５ｍｍ（他方の短辺から８５ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板の上下面に達するようにガラス板の端面に形成した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００８３】
その他の実験条件を評価結果と共に表６に示す。表６に示す条件以外の条件は、試験例６−１〜試験例６−３で同じである。【００８４】
【表６】
2014010488.tif 000008
【００８５】
試験例６−１では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。試験例６−２では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔが０．７５以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０という条件を満たさず、かつ、Ｗ２／ｔが１．００以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満という条件も満たさないため、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかであり、十分な引張応力が生じず、ガラス板の上下面のいずれにもスクライブ線が形成できなかった。試験例６−３では、試験例６−２よりも光源の出力が僅かに高く、ガラス板を厚さ方向に貫通するクラックが形成された。従って、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかである場合に、光源の出力を上げると、ガラス板を板厚方向に貫通するクラックが生じることがわかる。【００８６】
［試験例７−１〜試験例７−５］
試験例７−１〜試験例７−５では、矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．１ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス（商品名：ＡＳ））の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．０６３（つまり、内部透過率は９３．９％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の形状は円形とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の長辺から他方の長辺までガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１５ｍｍ（他方の短辺から８５ｍｍ）の位置に配した。初期クラックは、ホイールカッターを用いて、ガラス板の上下面に達するようにガラス板の端面に形成した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００８７】
その他の実験条件を評価結果と共に表７に示す。表７に示す条件以外の条件は、試験例７−１〜試験例７−５で同じである。【００８８】
【表７】
2014010488.tif 000009
【００８９】
試験例７−１〜試験例７−２では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。試験例７−３では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５〜１．００の範囲内であり、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満であるので、ガラス板の上面の膨らむ部分よりもガラス板の下面の膨らむ部分の方が急峻であり、ガラス板の上下面のうち下面のみにスクライブ線が形成できた。試験例７−４では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔが０．７５以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０という条件を満たさず、かつ、Ｗ２／ｔが１．００以下で、かつ、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満という条件も満たさないため、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかであり、十分な引張応力が生じず、ガラス板の上下面のいずれにもスクライブ線が形成できなかった。試験例７−５では、試験例７−４よりも光源の出力が僅かに高く、ガラス板を厚さ方向に貫通するクラックが形成された。従って、ガラス板の上下面の膨らむ部分がなだらかである場合に、光源の出力を上げると、ガラス板を板厚方向に貫通するクラックが生じることがわかる。【００９０】
［試験例８−１〜試験例８−３］
試験例８−１〜試験例８−３では、矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．１ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス（商品名：ＡＳ））の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．０６３（つまり、内部透過率は９３．９％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の照射形状は円形とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の短辺に対して内側に１０ｍｍ離れた位置からガラス板の他方の短辺までガラス板の長辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の長辺から１０ｍｍ（他方の長辺から４０ｍｍ）の位置に配した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００９１】
その他の実験条件を評価結果と共に表８に示す。表８に示す条件以外の条件は、試験例８−１〜試験例８−３で同じである。試験例８−１や試験例８−２では、ガラス板にホイールカッターを押し付けて初期クラックを形成した。試験例８−１では、初期クラックの形成位置はガラス板１０の上下面のそれぞれの外周よりも内側とし、ガラス板の一方の短辺から２０ｍｍ離れた位置とした。また、試験例８−２では、初期クラックの形成位置は、ガラス板の下面の外周よりも内側とし、ガラス板の一方の短辺から２０ｍｍ離れた位置とした。試験例８−１や試験例８−２において、ガラス板の端面は、レーザ光で切断された切断面であり、マイクロクラックなどの初期クラックを有さない。一方、試験例８−３では、ガラス板の何処にも初期クラックを形成しなかった。試験例８−３において、ガラス板の端面は、レーザ光で切断された切断面であり、マイクロクラックなどの初期クラックを有さない。【００９２】
【表８】
2014010488.tif 000010
【００９３】
試験例８−１では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、レーザ加熱によってガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。【００９４】
試験例８−２では、試験例７−３と異なり、初期クラックがガラス板の下面の外周よりも内側のみに形成されているため、Ｐ１／Ｐ２が１．０未満ではないが、ガラス板の上下面のうち下面のみにスクライブ線が形成できた。一方、試験例８−３では、初期クラックが形成されていなかったため、スクライブ線が形成できなかった。【００９５】
［試験例９−１〜試験例９−４］
試験例９−１〜試験例９−４では、矩形のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．１ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス（商品名：ＡＳ））の上面に対してレーザ光を垂直に入射させた。レーザ光の光源は、Ｙｂファイバーレーザ（波長１０７０ｎｍ）を用いた。レーザ光に対するガラス板の吸収係数（α）は０．５７ｃｍ−１であり、α×Ｍは０．０６３（つまり、内部透過率は９３．９％）であった。ガラス板の上下面において、レーザ光の形状は円形とし、レーザ光の照射位置はガラス板の一方の長辺から他方の長辺までガラス板の短辺と平行に変位させた。レーザ光の照射位置の中心はガラス板の一方の短辺から１０ｍｍ（他方の短辺から９０ｍｍ）の位置に配した。評価は、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成されたか否かを目視で確認して行った。【００９６】
その他の実験条件を評価結果と共に表９に示す。表９に示す条件以外の条件は、試験例９−１〜試験例９−４で同じである。試験例９−１〜試験例９−３では、ガラス板にホイールカッターを押し付けて初期クラックを形成した。試験例９−１では、初期クラックの形成位置はガラス板の端面の上部とした。試験例９−２では、初期クラックの形成位置はガラス板の端面の下部とした。試験例９−３では、初期クラックの形成位置はガラス板の端面の上方方向中央部とした。試験例９−１〜試験例９−３において、ガラス板の端面は、レーザ光で切断された切断面であり、ホイールカッターを押し付けた位置以外に、マイクロクラックなどの初期クラックを有さない。試験例９−４では、ガラス板の何処にも初期クラックを形成しなかった。試験例９−４において、ガラス板の端面は、レーザ光で切断された切断面であり、マイクロクラックなどの初期クラックを有さない。【００９７】
【表９】
2014010488.tif 000011
【００９８】
試験例９−１〜試験例９−３では、Ｗ１／ｔおよびＷ２／ｔがそれぞれ０．７５以下であり、Ｐ１／Ｐ２が０．５〜２．０の範囲内であるので、ガラス板の上下面の膨らむ部分が急峻であり、十分な引張応力が生じ、ガラス板の上下面にスクライブ線が形成できた。初期クラックの位置は、ガラス板の端面の上部、ガラス板の端面の下部、ガラス板の端面の中央部のいずれでもよかった。一方、試験例９−４では、初期クラックが形成されていなかったため、スクライブ線が形成できなかった。【００９９】
以上、ガラス板の加工方法の実施形態等を説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で、種々の変形および改良が可能である。【０１００】
例えば、ガラス板１０の上下面にスクライブ線を形成するレーザ光を複数本同時にガラス板に照射してもよい。【０１０１】
また、ガラス板１０は、平板、湾曲板のいずれでもよい。【０１０２】
また、ガラス板１０の第１主面とガラス板１０の第２主面は逆でもよい。つまり、ガラス板１０の下面１２からガラス板１０の上面１１に向けてガラス板１０を透過するレーザ光２０を用いてガラス板１０の少なくとも上面１１にスクライブ線を形成してもよい。例えば吸着板の下面で吸着されるガラス板１０に下方からレーザ光２０を照射しガラス板１０の上面にスクライブ線を形成した後、ガラス板１０の一部を下方から突き上げてガラス板１０をスクライブ線に沿って割断してもよい。スクライブ線の形成後、ガラス板１０を裏返す必要がない。【０１０３】
尚、ガラス板１０の第１主面（例えば上面）からガラス板１０の第２主面（下面）に向けてガラス板１０を透過するレーザ光によって、ガラス板１０の第１主面および第２主面のうち第１主面のみにスクライブ線を形成することも可能である。この場合、初期クラックは、第１主面の外周よりも内側のみに形成されてよい。また、この場合、Ｐ１／Ｐ２が１．０よりも大きくてよい。【０１０４】
また、レーザ光２０の照射位置に空気を吹き付けることにより冷却してもよい。冷却ノズルにより、ガラス板１０のスクライブ線を形成する面に気体を吹き付ける。例えば、上記実施形態２または実施形態３のように、下面１２のみにスクライブ線を形成する場合、下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に気体を吹き付ける。冷却ノズルは、内部を気体（空気や窒素など）が流れるように、テーパー状の空洞が形成されている。ここで、上記実施形態１のように、レーザ光２０の入射面（例えば上面）にもスクライブ線を形成する場合、冷却ノズルの軸はレーザ光２０の光軸と一致しており、レンズで集光されたレーザ光２０は、冷却ノズルの内部を通過し、冷却ノズル２８の先端に設けられた直径φｎの開口部から出射される。また、レーザ光２０の照射領域の移動と同期して（つまり、レーザ光と同じ走査速度で）移動することができる。このような構成により、レーザ光２０の照射位置が気体により冷却される。この冷却により、レーザ光の照射位置で引張応力が発生しやすくなる。すなわち、スクライブ線が生じやすくなり安定した加工が可能になる。【０１０５】
冷却ガス流量、冷却ノズルの開口部の直径φｎ、及び冷却ノズルの先端とガラス板１０とのギャップは任意に決定することができる。ここで、冷却ノズルの開口部の直径φｎが小さい程、ガラス板１０に吹き付けられる気体の流速が速くなり、ガラス板１０における冷却能力が向上する。また、冷却ノズルの先端とガラス板１０とのギャップが小さい程、ガラス板１０における冷却能力が向上する。例えば、ビーム径０．３ｍｍのレーザ照射部に対して、直径φｎ＝１ｍｍの冷却ノズルを用いて、室温の冷却エアを流量２０Ｌ／ｍｉｎで吹き付けてもよい。【０１０６】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１２年７月１０日出願の日本特許出願２０１２−１５４９６８および２０１３年３月７日出願の日本特許出願２０１３−０４５１０２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明によれば、スクライブ線の形成後にガラス板を裏返さずにガラス板を割断できる、ガラス板の加工方法が提供される。
【符号の説明】
【０１０８】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  ガラス板
１１、１１Ａ、１１Ｂ  上面
１２、１２Ａ、１２Ｂ  下面
２０  レーザ光
２２  光源
３１、３１Ａ、３１Ｂ  スクライブ線
３２、３２Ａ、３２Ｂ  スクライブ線
３３、  初期クラック
３４、  初期クラック
３５  スクライブ線
【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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【国際調査報告】
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