(57)【要約】  ガラス基板内部に改質領域を効率良く形成して、容易に切断できるガラス基板の切断方法、ガラス基板及び近赤外線カットフィルタガラスを提供する。本発明に係るガラス基板の切断方法は、ガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、改質領域を起点としてガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程と、を有し、ガラス基板は、破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であるガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の切断方法。
【請求項２】
前記ガラス基板の破壊靭性が０．２ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であることを特徴とする、請求項１に記載のガラス基板の切断方法。
【請求項３】
５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋであるガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の切断方法。
【請求項４】
前記ガラス基板は、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が７５×１０−７／Ｋから１５０×１０−７／Ｋであり、ガラス転移点（Ｔｇ）が３００℃から５００℃であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガラス基板の切断方法。
【請求項５】
前記ガラス基板を切断する工程は、
前記ガラス基板に伸展性を有するフィルムを貼りつけた後、前記フィルムを前記ガラス基板に対して平面方向に伸展させて、前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガラス基板の切断方法。
【請求項６】
内部に焦点を結ぶようにして照射される光により前記内部に選択的に形成された改質領域に沿って切断された切断面を有し、破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であることを特徴とするガラス基板。
【請求項７】
破壊靭性が０．２ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であることを特徴とする、請求項６に記載のガラス基板。
【請求項８】
内部に焦点を結ぶようにして照射される光により前記内部に選択的に形成された改質領域に沿って切断された切断面を有し、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋであることを特徴とするガラス基板。
【請求項９】
５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が７５×１０−７／Ｋから１５０×１０−７／Ｋであり、ガラス転移点（Ｔｇ）が３００℃から５００℃であることを特徴とする、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１０】
カチオン％表示で、
Ｐ５＋  ２０〜４５％、
Ａｌ３＋  １〜２５％、
Ｒ＋  １〜３０％（但し、Ｒ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）
Ｃｕ２＋  １〜１５％、
Ｒ２＋  １〜５０％（但し、Ｒ２＋は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋のうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）を含有するとともに、
アニオン％表示で、
Ｆ−  １０〜６５％、
Ｏ２−  ３５〜９０％を含有することを特徴とする、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１１】
質量％表示で、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜８０％、
Ａｌ２Ｏ３ １〜２０％、
Ｒ２Ｏ ０．５〜３０％（ただし、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏのうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）
ＣｕＯ １〜８％、
ＲＯ ０．５〜４０％（但し、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯのうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）を含有することを特徴とする、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１２】
表面に光学薄膜が設けられていることを特徴とする、請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１３】
板厚が、０．１０ｍｍから１．００ｍｍであることを特徴とする請求項６から請求項１２のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１４】
請求項６から請求項１３のいずれか１項に記載のガラス基板を含むことを特徴とする近赤外線カットフィルタガラス。
【請求項１５】
破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であるガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項１６】
５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋであるガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、前記ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域を起点として前記ガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、前記改質領域に沿って前記ガラス基板を切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の切断方法、ガラス基板、近赤外線カットフィルタガラス、及び、ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板等の切断方法として、ステルスダイシング（登録商標）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この切断方法では、まず、半導体基板（例えば、シリコン（Ｓｉ））を透過する波長のレーザー光を半導体基板内部に集光させて半導体基板内部に改質領域（キズ領域）を形成する。その後、上記の切断方法では、テープエキスパンドなど外部応力を加えることにより、改質領域を起点として半導体基板に亀裂を生じさせて半導体基板を切断する。【０００３】
上記の切断方法では、半導体基板の表面にダメージを与えずに半導体基板内部に局所的・選択的に改質領域を形成できるため、一般的なブレードダイシングで問題となる半導体基板の表面にチッピング等の不具合の発生を低減することができる。また、切削加工と異なり発塵などの問題も少ない。このため、近年では、半導体基板に限られず、ガラス基板の切断などにおいて、上記の切断方法が広く用いられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにレーザー光を用いてガラス基板を切断する場合、レーザー光により切断予定ラインを走査し、ガラス基板内部に改質領域を形成する。しかし、レーザー光により形成される改質領域から発生したクラックのサイズが小さいと、改質領域を起点として切断予定ラインに沿ってガラス基板を個片化する際、確実に切断できないおそれがある。また、レーザー光により形成される改質領域から発生したクラックのサイズが適切であっても、改質領域を起点として切断予定ラインに沿ってガラス基板を個片化する際にクラックがガラス基板の板厚方向に伸展しないと、ガラス基板の切断面が粗くなるとともに、寸法精度が悪くなり、切断面から欠けが発生しやすくなる。また、ガラス基板の切断面が粗くなると、ガラス基板の曲げ強度が低くなる。【０００６】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、ガラス基板内部に改質領域を効率良く形成して、容易に切断でき、曲げ強度の高いガラス基板の切断方法、ガラス基板、近赤外線カットフィルタガラス、及び、ガラス基板の製造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】
【０００７】
本発明に係るガラス基板の切断方法は、ガラス基板の内部に焦点を結ぶようにして光を照射し、ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程と、改質領域を起点としてガラス基板の厚み方向に割れを生じさせ、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程と、を有し、ガラス基板は、破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガラス基板内部に改質領域を効率良く形成して、容易に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るガラス基板の側面図である。
【図２】実施形態に係るガラス基板の切断装置の模式図である。
【図３】実施形態に係るガラス基板の切断時の説明図である。
【図４】実施形態に係るガラス基板の切断方法の説明図である。
【図５】実施形態に係るガラス基板を撮像装置に使用した一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
【００１１】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るガラス基板１００の側面図である。図１に示すように、本実施形態に係るガラス基板１００は、例えば、近赤外線カットフィルタ等の光学ガラスである。ガラス基板１００は、透明基板１１０と、透明基板１１０の表面１１０Ａ（透光面）に設けられた反射防止膜としての光学薄膜１２０と、透明基板１１０の裏面１１０Ｂ（透光面）に設けられた紫外（ＵＶ）線及び赤外（ＩＲ）線をカットするＵＶＩＲカット膜としての光学薄膜１３０とを有する。
【００１２】
近赤外線カットフィルタは、視感度を補正するための色補正フィルタに使用され、波長が４００から６００ｎｍである可視光域の光を効率よく透過し、７００ｎｍ付近におけるシャープカット特性に優れていることが要求される。
【００１３】
（透明基板１１０）
透明基板１１０は、ガラスであり、内部に焦点を結ぶように照射されるレーザー光により選択的に形成された改質領域Ｒに沿って切断された切断面を有する。透明基板１１０は、破壊靭性が、０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２の範囲内であることが好ましい。また、透明基板１１０は、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が、６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋの範囲内であることが好ましい。さらに、透明基板１１０は、ガラス転移点（Ｔｇ）が、３００℃から５００℃の範囲内であることが好ましい。
【００１４】
なお、改質領域Ｒとは、レーザー光Ｌの照射により透明基板１１０の内部に何らかの性質変化が起きた領域をいう。また、何らかの性質変化が起きた領域とは、レーザー光Ｌの照射前後において、脆弱化や相変化（溶融と凝固との変化）や結晶構造の変化が生じた領域や光学的（例えば、屈折率など）に変化が生じた領域をいう。そのため、透明基板１１０に改質領域Ｒを形成した後、改質領域Ｒを起点にクラックが生じることがあるが、これらクラックは改質領域Ｒには含まない。また、改質領域Ｒは、透明基板１１０の表面に達することなく、透明基板１１０の内部のみに形成されることが好ましい。
【００１５】
透明基板１１０の破壊靱性が０．７４ＭＰａ・ｍ１／２を超えると、レーザー光によって透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際に改質領域Ｒからクラックが生じにくいため、ガラス基板１００の切断が難しい。さらに、改質領域Ｒを起点としてガラス基板１００を切断する際にクラックが板厚方向に伸展しにくいため、無理にガラス基板１００を切断することになり、ガラス基板１００の切断面が粗くなるとともに、寸法精度が悪くなる。また、クラックが十分伸展するように改質領域Ｒから生じるクラックを大きく形成したとしても、板厚方向以外に伸展するクラックも大きくなるため、ガラス基板１００の切断面が粗くなる。これにより、ガラス基板１００の寸法精度が悪く、曲げ強度が低くなるおそれがある。
【００１６】
一方、透明基板１１０の破壊靱性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２未満であると、レーザー光によって透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際に改質領域Ｒからクラックが生じ易い。このため、ガラス基板１００の改質領域Ｒからガラス基板１００もしくは透明基板１１０の表面に達するクラックが形成されてしまい、また板厚方向以外に伸展するクラックも大きくなり、切断されたガラス基板１００が欠けて、割れやすくなる問題が生じる。また、改質領域Ｒからガラス基板１００もしくは透明基板１１０の表面に達するクラックが形成されないようにクラックを小さく形成したとしても、改質領域Ｒを起点として発生したクラックが過度に伸展しやすい。このため、板厚方向以外の方向にもクラックが伸展してしまい、ガラス基板１００の切断面が粗くなる。これにより、ガラス基板１００の寸法精度が悪く、曲げ強度が低くなるおそれがある。また、破壊靱性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２未満であると、ガラス基板１００の切断面に存在するクラックが微小であっても破壊の原因になってしまうため、切断後のガラス基板１００は、曲げ強度が実用に満たなくなるおそれがある。
【００１７】
透明基板１１０の破壊靱性は、特に、０．１５ＭＰａ・ｍ１／２以上、０．６５ＭＰａ・ｍ１／２以下の範囲が好ましく、０．２ＭＰａ・ｍ１／２以上、０．６ＭＰａ・ｍ１／２以下の範囲がさらに好ましく、０．２ＭＰａ・ｍ１／２以上、０．５ＭＰａ・ｍ１／２が一層好ましい。
【００１８】
また、５０〜３００℃の温度範囲における透明基板１１０の平均熱膨張係数が２００×１０−７／Ｋを超えると、レーザー光によって透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際に改質領域Ｒから発生するクラックが過大に形成されるため、切断後のガラス基板１００の寸法精度や曲げ強度が著しく低下する。一方、５０〜３００℃の温度範囲における透明基板１１０の平均熱膨張係数が、６５×１０−７／Ｋ未満であると、レーザー光によって透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際に改質領域Ｒからクラックが生じにくいため、ガラス基板１００の切断が難しい。
【００１９】
５０℃以上、３００℃以下の温度範囲における透明基板１１０の平均熱膨張係数は、７５×１０−７／Ｋ以上、１８０×１０−７／Ｋ以下の範囲が好ましく、９０×１０−７／Ｋ以上、１５０×１０−７／Ｋ以下の範囲が、さらに好ましく、１１０×１０−７／Ｋ以上、１４０×１０−７／Ｋ以下の範囲が一層好ましい。
【００２０】
また、透明基板１１０のガラス転移点（Ｔｇ）が５００℃を超えると、レーザー光によって透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際に改質領域Ｒ自体が形成されにくいため、ガラス基板１００の切断が難しい。一方、透明基板１１０のガラス転移点（Ｔｇ）が３００℃未満であると、レーザー光によって透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際に改質領域Ｒ自体が過大となるため、切断後のガラス基板１００の寸法精度や曲げ強度が著しく低下する。
【００２１】
透明基板１１０の破壊靭性を０．２ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数を６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋとし、ガラス転移点（Ｔｇ）を３００℃から５００℃とするために、透明基板１１０は、フツリン酸系もしくはリン酸系のガラス基板であることが好ましい。
【００２２】
レーザー光Ｌを用いて透明基板１１０に改質領域Ｒを形成する際、レーザー光Ｌの総投入エネルギーが低い条件で、ガラス基板１００が切断できることが好ましい。つまり、レーザー光Ｌで改質領域Ｒを形成する際、総投入エネルギーが大きいと透明基板１１０の端面に残るクラックが大きくなり、ガラス基板１００の曲げ強度が低くなるおそれがある。上記のように、破壊靭性もしくは平均熱膨張係数を規定した透明基板１１０を用いることで、レーザー光Ｌの総投入エネルギーを低い条件でガラス基板１００を切断できる。そのため、透明基板１１０の端面にダメージが少なく、曲げ強度の高いガラス基板１００を得ることができる。
【００２３】
フツリン酸系のガラス基板の場合、透明基板１１０は、カチオン％表示で、
Ｐ５＋  ２０〜４５％、
Ａｌ３＋  １〜２５％、
Ｒ＋  １〜３０％（但し、Ｒ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）、
Ｃｕ２＋  １〜１５％、
Ｒ２＋  １〜５０％（但し、Ｒ２＋は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋のうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）を含有するとともに、
アニオン％表示で、
Ｆ−  １０〜６５％、
Ｏ２−  ３５〜９０％を含有していることが好ましい。
【００２４】
透明基板１１０を構成する各アニオン成分および各カチオン成分の含有量（カチオン％、アニオン％表示）を上記の範囲に限定した理由に関して、以下に説明する。なお、「カチオン％」とは、透明基板１１０を構成する全てのカチオン成分のモル数を合計した合計モル数Ｍｃのうち、各カチオン成分のモル数Ｍｃ１が占める割合（百分率）を示している（つまり、（Ｍｃ１／Ｍｃ）×１００）。同様に、「アニオン％」とは、透明基板１１０を構成する全てのアニオン成分のモル数を合計した合計モル数Ｍａのうち、各アニオン成分のモル数Ｍａ１が占める割合（百分率）を示している（つまり、（Ｍａ１／Ｍａ）×１００）。
【００２５】
Ｐ５＋は、ガラスを形成する主成分（ガラス形成酸化物によるカチオン成分）であり、破壊靱性を向上させ、可視領域の透過率を向上させ、かつ、近赤外領域のカット性を高めるための必須成分である。しかし、Ｐ５＋の割合が、２０カチオン％未満である場合には、その効果が十分得られないため、好ましくない。また、Ｐ５＋の割合が、４５カチオン％を超える場合には、ガラスが不安定になり液相温度が高くなると共に耐候性が低下するため、好ましくない。Ｐ５＋の割合は、好ましくは、２５〜４４カチオン％であり、より好ましくは、２８〜４３カチオン％である。
【００２６】
Ａｌ３＋は、破壊靱性を向上させ、耐候性を高めるための必須成分である。しかし、Ａｌ３＋の割合が、１カチオン％未満である場合には、その効果が十分得られず、２５カチオン％を超える場合には、ガラスが不安定になると共に、分光特性が低下するため、好ましくない。Ａｌ３＋の割合は、好ましくは、５〜２０カチオン％であり、より好ましくは、８〜１８カチオン％である。なお、Ａｌ３＋の原料として、ＡｌＦ３またはＡｌ（ＰＯ３）３を用いた方が、Ａｌ２Ｏ３を用いた場合よりも、溶解温度の上昇防止や未融物の発生防止が可能である点、および、Ｆ-の仕込み量を確保可能である点で好ましい。
【００２７】
Ｒ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のうちの少なくとも１つであり、ガラスの溶融温度を低くするため、ガラスを軟化させるための必須成分である。しかし、Ｒ＋の割合（Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋の合計割合）が、１カチオン％未満である場合には、その効果が十分得られず、３０カチオン％を超える場合には、ガラスが不安定になると共に、破壊靱性が小さくなるため、好ましくない。Ｒ＋の割合は、好ましくは、５〜２５カチオン％であり、より好ましくは、１０〜２３カチオン％である。
【００２８】
なお、Ｒ＋において、Ｎａ＋は、Ｌｉ＋に比べて、可視領域の透過率を向上させる効果が大きいものの、破壊靱性を下げる効果も大きい。近赤外線カットフィルタガラスにおいては、可視領域の透過率は、できる限り高いことが求められる。そのため、ガラスにおいては、［Ｎａ＋］／（［Ｌｉ＋］＋［Ｎａ＋］）の値を特定範囲とすることで、破壊靭性と可視領域の透過率との両性能を高めることが可能となる。［Ｎａ＋］／（［Ｌｉ＋］＋［Ｎａ＋］）の値が、０．０２未満である場合には、可視域透過率が十分ではなく、０．２５を超える場合には、破壊靭性が低くなるため、好ましくない。［Ｎａ＋］／（［Ｌｉ＋］＋［Ｎａ＋］）の値は、好ましくは、０．０３〜０．１５であり、より好ましくは、０．０５〜０．１である。なお、上記の式において、［Ｎａ＋］と［Ｌｉ＋］とのそれぞれは、全てのカチオン成分のうち、Ｎａ＋とＬｉ＋とのそれぞれが含有する割合（カチオン％）を示している。
【００２９】
Ｃｕ２＋は、近赤外線をカットするための必須成分である。しかし、Ｃｕ２＋の割合が、１カチオン％未満である場合には、その効果が十分に得られず、１５カチオン％を超える場合には、可視域透過率が低下するため、好ましくない。Ｃｕ２＋の割合は、好ましくは、２〜１２カチオン％であり、より好ましくは、２．５〜１０カチオン％である。
【００３０】
Ｒ２＋は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋のうちの少なくとも１つであり、ガラスの破壊靱性を高くするための必須成分である。しかし、Ｒ２＋の割合（Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋の合計割合）が、１カチオン％未満の場合には、その効果が十分得られず、５０カチオン％を超える場合には、ガラスが不安定となるため、好ましくない。Ｒ２＋の割合は、好ましくは、５〜４０カチオン％であり、より好ましくは、１０〜３５カチオン％である。
【００３１】
なお、アルカリ土類金属の各カチオン成分とガラスの破壊靭性との関係を調べたところ、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋およびＺｎ２＋は、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋と比べ、ガラスの破壊靱性を高める効果が大きいことが確認された。（［Ｍｇ２＋］＋［Ｃａ２＋］＋［Ｚｎ２＋］）／（［Ｍｇ２＋］＋［Ｃａ２＋］＋［Ｓｒ２＋］＋［Ｂａ２＋］＋［Ｚｎ２＋］）の値を、特定範囲とすることで、ガラスの破壊靭性を高めることが可能である。（［Ｍｇ２＋］＋［Ｃａ２＋］＋［Ｚｎ２＋］）／（［Ｍｇ２＋］＋［Ｃａ２＋］＋［Ｓｒ２＋］＋［Ｂａ２＋］＋［Ｚｎ２＋］）が、０．５０未満である場合には破壊靭性が小さくなり、０．８０を超える場合にはガラスが不安定となるため、好ましくない。（［Ｍｇ２＋］＋［Ｃａ２＋］＋［Ｚｎ２＋］）／（［Ｍｇ２＋］＋［Ｃａ２＋］＋［Ｓｒ２＋］＋［Ｂａ２＋］＋［Ｚｎ２＋］）は、好ましくは、０．５５〜０．７５であり、より好ましくは、０．６０〜０．７０である。なお、上記の式において、［Ｍｇ２＋］と［Ｃａ２＋］と［Ｚｎ２＋］と［Ｓｒ２＋］と［Ｂａ２＋］とのそれぞれは、全てのカチオン成分のうち、Ｍｇ２＋とＣａ２＋とＺｎ２＋とＳｒ２＋とＢａ２＋とのそれぞれの割合（カチオン％）である。
【００３２】
Ｆ−は、ガラスを安定化させるため、および、耐候性を向上させるための必須成分である。しかし、Ｆ−の割合が、１０アニオン％未満である場合には、その効果が十分得られず、６５アニオン％を超える場合には、可視域透過率が低下するおそれがあるため、好ましくない。Ｆ−の割合は、好ましくは、１５〜６０アニオン％であり、より好ましくは２０〜５５アニオン％である。
【００３３】
Ｏ２−は、ガラスを安定化させるための必須成分である。しかし、Ｏ２−の割合が、３５アニオン％未満である場合には、上記の効果が十分得られず、９０アニオン％を超える場合には、ガラスが不安定となるため、好ましくない。Ｏ２−の割合は、好ましくは、４０〜８５アニオン％であり、より好ましくは、４５〜８０アニオン％である。
【００３４】
また、リン酸系のガラス基板の場合、透明基板１１０は、質量％表示で、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜８０％、
Ａｌ２Ｏ３ １〜２０％、
Ｒ２Ｏ ０．５〜３０％（ただし、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏのうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）
ＣｕＯ １〜８％、
ＲＯ ０．５〜４０％（但し、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯのうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）を含有することが好ましい。
【００３５】
Ｐ２Ｏ５は、ガラスを形成する主成分（ガラス形成酸化物）であって、破壊靱性を向上させると共に、可視領域の透過率を向上させ近赤外領域のカット性高めるための必須成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５の割合が、透明基板１１０の全体において、４０質量％未満である場合には、その効果が十分得られず、８０質量％を超える場合には、ガラスが不安定になって液相温度が高くなると共に、耐候性が低下するため、好ましくない。Ｐ２Ｏ５の割合は、透明基板１１０の全体において、好ましくは、４２〜７５質量％であり、より好ましくは、４５〜７０質量％である。
【００３６】
Ａｌ２Ｏ３は、破壊靱性を向上させ、耐候性を高めるための必須成分である。しかし、Ａｌ２Ｏ３の割合が、透明基板１１０の全体において、１質量％未満の場合には、その効果が十分得られず、２０質量％を超える場合には、ガラスが不安定になると共に、分光特性が低下するため、好ましくない。Ａｌ２Ｏ３の割合は、透明基板１１０の全体において、好ましくは、３〜１８質量％であり、より好ましくは、６〜１６質量％である。
【００３７】
Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏのうち少なくとも１つであり、ガラスの溶融温度を低くすると共に、ガラスを軟化させるための必須成分である。しかし、Ｒ２Ｏの割合（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計割合）が、透明基板１１０の全体において、０．５質量％未満の場合には、その効果が十分得られず、３０質量％を超える場合には、ガラスが不安定になることと共に、破壊靱性が小さくなるため、好ましくない。Ｒ２Ｏの割合は、好ましくは、透明基板１１０の全体において、１〜２５質量％であり、より好ましくは、２〜２０質量％である。
【００３８】
ＣｕＯは、近赤外線カットための必須成分である。ＣｕＯの割合が、透明基板１１０の全体において、１質量％未満である場合には、効果が十分に得られず、８質量％を超える場合には、可視域透過率が低下するため、好ましくない。ＣｕＯの割合は、透明基板１１０の全体において、好ましくは３〜８質量％であり、より好ましくは４〜７質量％である。
【００３９】
ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯのうちの少なくとも１つであり、ガラスの破壊靱性を高くするための必須成分である。しかし、ＲＯの割合（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯの合計割合）が、透明基板１１０の全体において、０．５質量％未満である場合には、その効果が十分ではなく、４０質量％を超える場合には、ガラスが不安定になるため、好ましくない。ＲＯの割合は、透明基板１１０の全体において、好ましくは、１〜３５質量％であり、より好ましくは２〜３０質量％である。
【００４０】
その他の成分として、硝酸塩化合物や硫酸塩化合物を、酸化剤あるいは清澄剤として添加することができる。
【００４１】
透明基板１１０の組成を上記範囲内とすることで、破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２であり、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋであり、ガラス転移点（Ｔｇ）が３００℃から５００℃である透明基板１１０を得ることができる。
【００４２】
（光学薄膜１２０）
光学薄膜１２０は、透明基板１１０において、光が入射する側に位置する表面１１０Ａに設けられている。光学薄膜１２０は、反射防止膜であり、ガラス基板１００の表面１１０Ａにおいて、光の反射率を低減させて、光の透過率を増加させる。光学薄膜１２０は、例えば、弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）で形成された単層膜で構成されている。また、光学薄膜１２０は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）との混合物の膜、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）膜、および弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）膜を、この順に積層した３層の膜で構成されていてもよい。その他、光学薄膜１２０は、酸化珪素（ＳｉＯ２）膜と酸化チタン（ＴｉＯ２）膜とを交互に積層した交互多層膜などで構成されていてもよい。これらの単層または多層膜は、真空蒸着やスパッタリング等の成膜方法で、透明基板１１０の表面１１０Ａに形成されている。この他に、光学薄膜１２０については、微細凹凸を形成するコーティング剤や低屈折率性を備えるコーティング剤を、透明基板１１０の表面に塗布することによって、塗膜として形成してもよい。
【００４３】
（光学薄膜１３０）
光学薄膜１３０は、透明基板１１０の裏面１１０Ｂに、紫外（ＵＶ）線及び赤外（ＩＲ）線をカットするＵＶＩＲカット膜として設けられている。光学薄膜１３０は、例えば、ＳｉＯ２膜、ＴｉＯ２膜等のように、屈折率が異なる複数の誘電体膜を交互に積層した多層膜で構成されている。これら多層膜は、真空蒸着やスパッタリング等の成膜方法で透明基板１１０の裏面１１０Ｂに形成されている。なお、透明基板１１０が近赤外波長域の光を十分に吸収できる場合は、光学薄膜１３０が近赤外波長域の光をカットせずに、紫外（ＵＶ）線をカットするように、光学薄膜１３０を構成してもよい。
【００４４】
なお、透明基板１１０が他の部材と張り合わされる場合や必要性がない場合には、光学薄膜１２０または光学薄膜１３０を透明基板１１０の表面１１０Ａまたは裏面１１０Ｂに形成しなくてもよい。また、ガラス基板１００の近赤外線カット性能を向上する目的で、透明基板１１０と光学薄膜１２０との間もしくは透明基板１１０と光学薄膜１３０との間に、近赤外線吸収剤を樹脂に分散した樹脂コート層を介在させてもよい。
【００４５】
（ガラス基板の切断装置）
図２は、実施形態に係るガラス基板の切断装置２００の模式図である。図２では、切断装置２００の側面を示している。図２に示すように、切断装置２００は、テーブル２１０と、駆動機構２２０と、レーザー光照射機構２３０と、光学系２４０と、距離測定系２５０と、制御機構２６０とを備える。
【００４６】
テーブル２１０は、切断対象であるガラス基板１００を載置するための台である。ガラス基板１００は、反射防止膜である光学薄膜１２０が設けられている表面１１０Ａ（図１参照）側を上側にして、テーブル２１０上に載置される。なお、テーブル２１０は、図２に示すように、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向とのそれぞれに移動可能である。また、テーブル２１０は、図２に示すように、ＸＹ平面内において、Ｚ方向を回転軸として回転方向θに回転可能である。
【００４７】
駆動機構２２０は、テーブル２１０に連結されており、制御機構２６０から出力された指示（制御信号Ｓ１）に基づいて、テーブル２１０を水平方向（Ｘ方向，Ｙ方向）、垂直方向（Ｚ方向）及び回転方向（θ方向）に移動させる。
【００４８】
レーザー光照射機構２３０は、制御機構２６０から出力された指示（制御信号Ｓ２）に基づいて、レーザー光Ｌを照射する光源である。なお、レーザー光照射機構２３０の光源には、ＹＡＧレーザーを使用することが好ましい。ＹＡＧレーザーは、高いレーザー強度を得ることができ、省電力であると共に、比較的安価であるため、好適である。その他、チタンサファイアレーザー等のように、公知の固体レーザーを用いることもできる。
【００４９】
ＹＡＧレーザーが出力するレーザー光Ｌの中心波長は、１０６４ｎｍである。しかし、非線形光学結晶を用いて高調波を発生させることにより、中心波長が５３２ｎｍ（緑色）であるレーザー光Ｌや、中心波長が３５５ｎｍ（紫外線）であるレーザー光Ｌを照射することもできる。また、チタンサファイアレーザーが出力するレーザー光Ｌの中心波長は、６５０〜１１００ｎｍの範囲で調整可能であって、その中でも最も効率的に発振可能なのが８００ｎｍである。そして、非線形光学結晶を用いて高調波を発生させることにより、中心波長が例えば４００ｎｍであるレーザー光Ｌを照射することもできる。
【００５０】
レーザー光Ｌは、透明基板１１０を透過する波長域に中心波長を備えるものであればよく、中心波長が３８０ｎｍ〜８００ｎｍであることが好ましい。レーザー光Ｌが前述の波長域から外れると、透明基板１１０の透過率が低下し、レーザー光Ｌの出力を効率的に利用できないおそれがある。
【００５１】
また、透明基板１１０に銅成分を含有するガラスを用いた場合、そのガラスは、紫外光および近赤外光を吸収する特性を有する。そのため、その銅成分を含有する透明基板１１０を備えるガラス基板１００を切断する場合は、４００ｎｍ〜７００ｎｍに中心波長を備えるレーザー光Ｌを用いることが好ましい。
【００５２】
なお、レーザー光照射機構２３０には、パルスレーザー光をレーザー光Ｌとして照射できるものを使用することが好ましい。また、レーザー光Ｌの光源としては、パルスレーザー光を照射できるものであれば、フェムト秒レーザー、ピコ秒レーザー、ナノ秒レーザーなどを用いてもよい。また、レーザー光照射機構２３０は、透明基板１１０の厚み（板厚）や、透明基板１１０内に形成する改質領域Ｒの大きさに応じて、レーザー光Ｌの波長、パルス幅、繰り返し周波数、照射時間、および、エネルギー強度等の因子を任意に設定できるものを使用することが好ましい。
【００５３】
レーザー光Ｌのパルス幅は、１ピコ秒以上、１００ナノ秒以下であることが好ましい。レーザー光Ｌのパルス幅が１ピコ秒未満であると、レーザー光Ｌによる熱の影響が少なく、改質領域Ｒの形成が十分にできないおそれがある。また、レーザー光Ｌのパルス幅が１００ナノ秒を超えると、１パルスあたりのピークエネルギーが小さく、改質領域Ｒの形成が十分にできないおそれがある。
【００５４】
レーザー光Ｌの繰り返し周波数は、１ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以下であることが好ましい。レーザー光Ｌの繰り返し周波数が１ｋＨｚ未満であると、改質領域Ｒの形成速度が遅く、生産性が低い。また、レーザー光Ｌの繰り返し周波数が１ＭＨｚを超えると、レーザー光Ｌの照射位置を移動するための速度を速める必要があるので、速度に対応するために高価な駆動機構が必要になり、また、位置決めの誤差が大きくなるおそれがある。
【００５５】
光学系２４０は、光学レンズＯＬ（図示省略）を備え、レーザー光照射機構２３０から照射されたレーザー光Ｌを透明基板１１０の内部に収束させる。つまり、光学系２４０は、透明基板１１０の内部に集光点Ｐを形成し、透明基板１１０の内部に改質領域Ｒを形成する。
【００５６】
距離測定系２５０は、例えば、レーザー距離計であり、位相差測定方式によりガラス基板１００の表面、つまり光学薄膜１２０の表面までの距離Ｈを測定する。距離測定系２５０は、所定の時間間隔（例えば、数ミリ秒ごと）でガラス基板１００の表面との間の距離Ｈを測定し、距離情報Ｄを制御機構２６０へ出力する。
【００５７】
制御機構２６０は、ガラス基板１００において予め設定された切断ライン（以下、切断予定ライン）に沿ってレーザー光Ｌをレーザー光照射機構２３０から照射するように、駆動機構２２０を制御してテーブル２１０を移動させる。また、制御機構２６０は、距離測定系２５０から出力される距離情報Ｄに基づいて、テーブル２１０の高さを調整する。
【００５８】
すなわち、制御機構２６０は、光学系２４０とガラス基板１００との間の距離Ｈが一定の範囲内（例えば、±５μｍ）となるように、駆動機構２２０を制御し、高さ方向（Ｚ方向）におけるガラス基板１００の位置を調整する。なお、切断後のガラス基板１００の強度の観点から、レーザー光Ｌの集光点Ｐが透明基板１１０の厚み方向の略中心に位置するように、ガラス基板１００の高さを調整することが好ましい。
【００５９】
図３は、ガラス基板１００を切断する時の様子を説明するための説明図である。図３に示すように、レーザー光Ｌの照射により透明基板１１０の内部に形成される改質領域Ｒは、透明基板１１０の表面１１０Ａ及び裏面１１０Ｂの少なくとも一方にまで達していないことが好ましい。
【００６０】
（切断方法）
以下より、ガラス基板１００の製造方法において、ガラス基板１００を切断する方法に関して説明する。図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃは、ガラス基板１００の切断方法の説明図である。以下、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃを参照して、ガラス基板１００の切断方法について説明する。
【００６１】
まず、光学薄膜（反射防止膜）１２０が設けられた表面１１０Ａ（図１参照）側を上側にして、ガラス基板１００をエキスパンド用のテープＴ１に貼りつけることによって、切断装置２００（図２参照）のステージ２１０上にガラス基板１００を載置する（図４Ａ参照）。なお、図４Ａでは、１枚のガラス基板１００をテープＴ１に貼り付けているが、テープＴ１に貼り付けるガラス基板１００の枚数は、複数であってもよい。
【００６２】
次に、切断装置２００を用いて、切断予定ラインに沿って、光学薄膜（反射防止膜）１２０が設けられた表面１１０Ａ側からガラス基板１００にレーザー光Ｌを照射し、ガラス基板１００の内部に改質領域Ｒ（図１参照）を形成する（図４Ｂ参照）。なお、改質領域Ｒは、切断予定ラインに沿ってレーザー光Ｌを複数回走査することで形成してもよい。つまり、レーザー光Ｌの集光点Ｐをガラス基板１００の板厚に方向に異ならせて、切断予定ラインに沿ってレーザー光Ｌを複数回走査するようにしてもよい。
【００６３】
このように、ガラス基板１００において光学薄膜（反射防止膜）１２０が設けられた表面１１０Ａ側からレーザー光Ｌを照射すると、レーザー光Ｌがガラス基板１００の表面１１０Ａ側で反射されにくい。このため、ガラス基板１００の内部に入射するレーザー光Ｌのエネルギー効率が低くなることを抑制することができる。この結果、ガラス基板１００の内部において所望の位置に所望の改質領域Ｒを確実に形成することができる。
【００６４】
次に、テープＴ１を矢印の方向に拡張することで、ガラス基板１００に引張切断応力を加える。これにより、ガラス基板１００に形成された改質領域Ｒを起点として、切断予定ラインに沿ってガラス基板１００が切断され、個片化される（図４Ｃ参照）。
【００６５】
以上のように、本実施形態によれば、ガラス基板１００を構成する透明基板１１０は、破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２の範囲内である。このため、本実施形態では、透明基板１１０の内部に形成した改質領域Ｒを起点としたクラックが生じやすく、ガラス基板１００を容易に切断することができる。また、ガラス基板１００を平面方向に引っ張ることで、改質領域Ｒから生じたクラックがガラス基板１００の板厚方向に伸展しやすく、ガラス基板１００の切断面が粗くなりにくいとともに、良好な寸法精度および高い曲げ強度を得ることができる。
【００６６】
透明基板１１０の破壊靱性は、０．１５〜０．６５ＭＰａ・ｍ１／２が好ましく、０．２〜０．６ＭＰａ・ｍ１／２がさらに好ましく、０．２〜０．５ＭＰａ・ｍ１／２が一層好ましい。
【００６７】
また、本実施形態では、ガラス基板１００を構成する透明基板１１０は、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が、６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋの範囲内であり、ガラス転移点（Ｔｇ）が３００℃から５００℃の範囲内である。このため、レーザー光Ｌにより透明基板１１０内部にクラックの起点となる改質領域Ｒが形成されやすい。その結果、所望の切断予定ラインに沿って、クラックの起点となる改質領域Ｒを容易に形成することができる。また、改質領域Ｒからクラックが発生しやすく、ガラス基板１００の切断面が粗くなりにくいとともに、良好な寸法精度および高い曲げ強度を得ることができる。
【００６８】
５０〜３００℃の温度範囲における透明基板１１０の平均熱膨張係数は、７５×１０−７／Ｋ〜１８０×１０−７／Ｋが好ましく、９０×１０−７／Ｋ〜１５０×１０−７／Ｋがさらに好ましく、１１０×１０−７／Ｋ〜１４０×１０−７／Ｋが一層好ましい。
【００６９】
板厚が０．１０ｍｍから１．００ｍｍの範囲である薄いガラス基板は、ブレードダイシング等の切断方法で切断した場合、端部に生じたチッピング等を起点として、ひびや欠け等が発生する懸念がある。しかし、本発明の実施形態に係る切断方法は、ガラス基板の板厚が薄いほど、小さい改質領域Ｒで切断することが可能である。すなわち、ガラス基板に照射するレーザーのエネルギーを小さくすることが可能である。そのため、ガラス基板の板厚が薄いほど、切断によってガラス基板の端部にチッピングやクラック等が生じることが少なくなるため、高い強度のガラス基板が得られ、前述の板厚の範囲内のガラス基板の切断方法として好適である。
【００７０】
なお、ガラス基板１００を構成する透明基板１１０の破壊靭性を０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２の範囲内、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数を６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋの範囲内、ガラス転移点（Ｔｇ）を３００℃から５００℃の範囲内とするためには、下記の組成にすることが好ましい。
【００７１】
具体的には、透明基板１１０がフツリン酸系のガラス基板である場合には、カチオン％表示で、
Ｐ５＋  ２０〜４５％、
Ａｌ３＋  １〜２５％、
Ｒ＋  １〜３０％（但し、Ｒ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）
Ｃｕ２＋  １〜１５％、
Ｒ２＋  １〜５０％（但し、Ｒ２＋は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋のうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）を含有するとともに、
アニオン％表示で、
Ｆ−  １０〜６５％、
Ｏ２−  ３５〜９０％を含有していることが好ましい。
【００７２】
また、透明基板１１０がリン酸系のガラス基板である場合には、質量％表示で、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜８０％、
Ａｌ２Ｏ３ １〜２０％、
Ｒ２Ｏ ０．５〜３０％（ただし、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏのうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）
ＣｕＯ １〜８％、
ＲＯ ０．５〜４０％（但し、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯのうちの少なくとも１つであって、左記の値は、それぞれの含有割合を合計した値である）を含有することが好ましい。
【００７３】
図５は、上記のようにして切断したガラス基板１００を撮像装置３００に使用した一例を示す断面図である。撮像装置３００は、固体撮像素子３１０（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ）を内蔵した筐体３２０に、本実施形態のガラス基板１００を気密封着したものである。本実施形態のガラス基板１００を使用することによって、端部に生じたチッピングやクラック等を起点として光学ガラスにひびが発生する懸念を抑制することができる。この結果、信頼性の高い撮像装置３００を提供することができる。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明の実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。【００７５】
実施例（例３）では、ガラス基板として、フツリン酸ガラス（板厚０．３ｍｍ、寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用意した。これに対して比較例（例１０）では、ガラス基板として、無アルカリガラス（アルミノシリケート系ガラス、板厚０．３ｍｍ、寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用意した。なお、実施例で用意したガラス基板は、上記実施形態で説明した組成範囲で形成されたガラスである。【００７６】
なお、以下に述べる実施例及び比較例は、ガラスの表面に光学薄膜を形成していない。この場合、ガラス基板と透明基板とは同義である。【００７７】
各ガラス基板の破壊靭性は、実施例（例３）では、０．４４ＭＰａ・ｍ１／２であり、比較例（例１０）では、０．８５ＭＰａ・ｍ１／２であった。また、各ガラス基板の熱膨張係数は、実施例（例３）では、１２９×１０−７／Ｋであり、比較例（例１０）では、３８×１０−７／Ｋであった。さらに、各ガラス基板のガラス転移点は、実施例（例３）では、４００℃であり、比較例（例１０）では、６９０℃であった。【００７８】
ガラス基板の破壊靭性は、ＪＩＳ  Ｒ１６０７で規定された破壊靱性測定法（ＩＦ法）において、次式によって算出される値（Ｋ１ｃ）である。なお、ガラス基板の破壊靭性の測定は、ビッカース硬度計（Ｆｕｔｕｒｅ  Ｔｅｃｈ社製、ＡＲＳ９０００Ｆ、及び解析ソフト：ＦＴ−０２６）を用い、室温が２３℃であって、湿度が約３０％である環境条件下で行った。また、この測定においては、圧子により形成された圧痕から、亀裂が伸長して、時間経過とともに成長する。そのため、ガラス基板から圧子を離した後、３０秒以内に、亀裂長さの測定を行った。【００７９】
Ｋ１ｃ＝０．０２６・Ｅ１／２・Ｐ１／２・ａ・Ｃ３／２【００８０】
上式において、Ｅは、ヤング率であり、Ｐは、押し込み荷重であり、ａは、圧痕対角線長さの平均の１／２であり、Ｃは、亀裂長さの平均の１／２である。ガラス基板の熱膨張係数は、ＪＩＳ  Ｒ３１０２で規定された示差式によって測定されたものであって、５０℃〜３００℃で測定された値の平均値である。また、ガラス基板のガラス転移点は、ＪＩＳ  Ｒ３１０３−３に準拠したＴＭＡ（熱機械分析）によって測定した値である。【００８１】
実施例及び比較例では、ガラス基板を以下に示す条件で、５ｍｍ×５ｍｍの矩形状に切断した。【００８２】
ガラス基板の内部に選択的に改質領域を形成する工程については、以下の条件で行った。レーザー光源としてＹＡＧレーザー（中心波長１０６４ｎｍ）を用い、それを変調して中心波長が５３２ｎｍであるパルスレーザー光をガラス基板に入射した。また、レーザー出力は、改質領域がガラス基板の表面に達しない程度の出力であり、１パルスあたりのエネルギーが２μＪ〜２０μＪの範囲から適切なエネルギーを選択した。レーザー光により形成される改質領域の中心は、ガラス基板の板厚方向の中心部（たとえば、ガラス基板の板厚が０．３ｍｍの場合、ガラス表面から板厚方向に０．１５ｍｍの位置）にした。【００８３】
次いで、改質領域を形成したガラス基板を、改質領域を起点としてガラス基板の厚み方向に発生したクラックを伸展し、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程を行った。この工程では、改質領域を形成したガラス基板を、延伸性を有する樹脂フィルムに貼り付け、その樹脂フィルムをガラス基板の平面方向に引っ張った。このようにして、ガラス基板の改質領域から発生したクラックをガラス基板の表面にまで伸展させることで、ガラス基板を切断した。【００８４】
次に、各ガラス基板の切断性を確認した。つまり、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程において、切断予定ラインの９８％以上が切断されている状態である場合に、ガラス基板が切断されたと判断した。【００８５】
実施例（例３）では、切断予定ラインをレーザー光で１回走査しただけで、ガラス基板を切断できた。これに対し、比較例（例１０）では、切断予定ラインをレーザー光で１回走査しただけでは、ガラス基板を切断できなかった。そのため、比較例（例１０）では、ガラス基板に対し切断予定ラインの同一箇所をレーザー光での走査する回数を１回ずつ増やして切断できるかを確認した。レーザー光の走査回数を増やす際には、ガラス基板の板厚方向においてレーザー光の走査位置を変えることによって、レーザー光の走査により先に形成された改質領域の中心と、後に形成された改質領域の中心とが、互いに同一の位置とならないように制御した。結果として、比較例（例１０）では、同一の切断予定ラインをレーザー光で７回走査することで、ガラス基板を切断することができた。【００８６】
比較例（例１０）では、ガラス基板の内部においてレーザー光によって形成された改質領域から発生するクラックのサイズが小さく、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程において、そのクラックがガラス基板表面に伸展しにくいと考えられる。このため、比較例では、上記のように、同一の切断予定ラインに対して複数回のレーザー光の走査が必要であったと考えられる。【００８７】
これに対し、実施例（例３）では、ガラス基板の内部においてレーザー光によって形成された改質領域から発生するクラックのサイズが適度に大きく、改質領域に沿ってガラス基板を切断する工程において、そのクラックがガラス基板表面に伸展しやすいと考えられる。このため、実施例では、上記のように、同一の切断予定ラインに対して１回のレーザー光の走査で確実に切断することができたと考えられる。【００８８】
表１および表２では、ガラス組成が異なる複数のガラス基板について、上記と同様の方法で、切断性を確認した実施例（例１〜例８）を示している。表１および表２において、例１から例８は実施例であり、例９および例１０は比較例である。【００８９】
表１および表２では、例１から例１０で用いたガラス基板について、ガラス組成、板厚、破壊靭性、平均熱膨張係数（５０〜３００℃の温度範囲）、および、ガラス転移点を示している。また、表１および表２では、加工時のレーザー光条件として、レーザー光の総投入エネルギーを示している。レーザー光の総投入エネルギーは、１パルスあたりの出力値（μJ/パルス）に走査本数を積算した値について、例１０の場合を１としたときの相対値を示している。【００９０】
その他、表１および表２では、切断後のガラス基板の強度と、ガラス基板の切断性とを示している。切断後のガラス基板の強度は、４点曲げ強度の平均値について、例１０の場合を１としたときの相対値を示している。また、ガラス基板の切断性としては、切断可能なレーザー光の最少走査回数について確認した結果を示している。【００９１】
なお、表１，表２において、組成（ｗｔ％，アニオン％，カチオン％）については、小数点以下の第１位まで（含有量が微小な成分については、小数点以下の第２位まで）を表示している。また、表１，表２において、「−」と表示している箇所は、未測定であることを示している。【００９２】
切断後のガラス基板の強度については、ＪＩＳ  Ｒ  １６０１（２００８年）において規定された「４点曲げ強さ試験」を参考にして測定を行った。ここでは、試験片は、５ｍｍ×５ｍｍの正方形状のサイズであり、支点ピッチを３ｍｍとし、荷重点ピッチを１ｍｍとし、支持具において支点および荷重点になる先端の曲率半径を０．２５ｍｍとした。また、曲げ強度は、１つの条件について１６枚測定し、それらの平均値を示した。【００９３】
【表１】
2014119780.tif 000003
【００９４】
【表２】
2014119780.tif 000004
【００９５】
表１および表２に示すように、例１から例８では、破壊靭性が０．１ＭＰａ・ｍ１／２から０．７４ＭＰａ・ｍ１／２の範囲内、もしくは、５０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数が６５×１０−７／Ｋから２００×１０−７／Ｋの範囲内である。例１から例８では、ガラス基板の切断予定ラインをレーザー光で１回〜３回走査することで切断することが可能である。【００９６】
特に、例１から例４では、他の例よりも、破壊靭性が小さく、平均熱膨張係数が大きいフツリン酸ガラスをガラス基板として用いているので、小さいレーザー光の総投入エネルギーでガラス基板の切断予定ラインをレーザー光で１回走査することで切断することが可能である。【００９７】
また、例３〜例５では、比較例に対して破壊靭性が小さく、平均熱膨張係数が大きいため、レーザー光の総投入エネルギーを小さく、レーザー光の走査本数を少なくすることができる。そのため、ガラス基板の端面に残るクラックやチッピングが小さくなるため、曲げ強度の高いガラス基板を得ることが可能である。通常、破壊靭性が大きいガラスほど曲げ強度が高いことが知られている。しかし、本発明の切断方法を用いると、破壊靭性が小さいガラスほど、切断後におけるガラス基板の曲げ強度が高くなるという特異的な結果が得られる。【００９８】
表１および表２に示すように、例１から例８のそれぞれにおいては、ガラス基板内部に改質領域を効率良く形成して、容易に切断することができ、曲げ強度の高いガラス基板を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明のガラス基板の切断方法は、板厚が０．１０ｍｍから１．００ｍｍと薄く、かつ曲げ応力が付与される用途（例えば、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）に用いられるカバーガラスや近赤外線カットフィルタ等の光学ガラス）に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１００…ガラス基板、１１０…透明基板、１２０，１３０…光学薄膜、２００…ガラス基板の切断装置、２１０…テーブル、２１０…ステージ、２２０…駆動機構、２３０…レーザー光照射機構、２４０…光学系、２５０…距離測定系、２６０…制御機構、ＯＬ…光学レンズ、Ｔ１，Ｔ２…テープ。
【図１】
2014119780.tif 000005
【図２】
2014119780.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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