(57)【要約】【課題】厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムに対して、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により充分な熱応力を発生させて適正なスクライブラインを形成する。【解決手段】厚みが２００μｍ以下のガラスフィルム１及びそれを支持する支持ガラス２を、それぞれ相互に接触する側の面１ａ、２ａの表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面１ａ、２ａを面接触させることによりガラスフィルム積層体３を作製する積層体作製工程の実行後に、該ガラスフィルム１に、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により初期亀裂を進展させてスクライブライン１７を形成するレーザースクライブ工程を実行する。【選択図】図１
2013216513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムに、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により初期亀裂を進展させてスクライブラインを形成するレーザースクライブ工程を有するガラスフィルムの切断方法であって、
前記ガラスフィルム及びそれを支持する支持ガラスを、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面を面接触させることによりガラスフィルム積層体を作製する積層体作製工程を有し、該積層体作製工程の実行後に、前記レーザースクライブ工程を実行することを特徴とするガラスフィルムの切断方法。
【請求項２】
前記レーザースクライブ工程の実行後に、前記スクライブラインが形成されたガラスフィルムを前記支持ガラスから剥離させる剥離工程と、剥離後の支持ガラスをスクライブラインに沿って折り割る折割工程とを実行することを特徴とする請求項１に記載のガラスフィルムの切断方法。
【請求項３】
前記レーザースクライブ工程では、複数のスクライブラインが交差して形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のガラスフィルムの切断方法。
【請求項４】
前記ガラスフィルム積層体を構成している支持ガラスは、ガラスフィルムにスクライブラインが形成される予定の割断予定線に沿って延びるように配列されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガラスフィルムの切断方法。
【請求項５】
前記ガラスフィルム積層体を構成している支持ガラスが、ガラスフィルムよりも薄肉であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のガラスフィルムの切断方法。
【請求項６】
厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムと、それを支持する支持ガラスとを、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面を面接触させて積層すると共に、
前記ガラスフィルム上には、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により初期亀裂を進展させてなるスクライブラインが形成されており、
前記支持ガラスが、前記ガラスフィルムよりも薄肉であることを特徴とするガラスフィルム積層体。
【請求項７】
厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムと、それを支持する支持ガラスとを、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面を面接触させて積層すると共に、
前記支持ガラスが、前記ガラスフィルムよりも薄肉であることを特徴とするガラスフィルム積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスフィルムの切断方法及びガラスフィルム積層体に係り、詳しくは、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムに対して、適切にレーザースクライブするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に代表される表示装置、或いは、有機ＥＬ照明装置に代表される照明装置などの各種電子デバイスのパネル部や透光部さらにはこれらに類する部位には、薄型軽量化や使用態様の特異化等の観点から、従来よりも薄肉のガラス板の使用が推進されている。
【０００３】
さらに、上記の表示装置や照明装置などの各種電子デバイスに組み込んで使用されるガラス板は、高い可撓性を有していることが必要とされるため、この種のガラス板として、近年においては、厚みが２００μｍ以下のガラス板（ガラスフィルム）が開発されるに至っている。
【０００４】
この種のガラスフィルムは、成形後に不要部分を切除などした略矩形のガラスフィルムを、各種電子デバイスの組み込み部等の大きさに対応する所定サイズに切断して分離することが行われる。この場合、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルム（例えばマザーガラスとしてのガラスフィルム）の切断及び分離は、どのような手法により行えばよいかという問題がある。
【０００５】
ここで、例えば特許文献１には、移動しているガラス板に対して、レーザービームをスポット状に照射し、そのレーザービーム照射により加熱された領域を冷媒ジェットで冷却することにより、ガラス板に内部歪応力変化を生じさせてスクライブラインを形成する手法（レーザースクライブ）が開示されている。そして、このガラス板は、スクライブラインに沿って折り割ることにより、複数の所定サイズのガラス板に切断分離されることになる。
【０００６】
この種の一般的なレーザースクライブについて詳述すると、図１２に示すように、板ガラス３０をその割断予定線３１に沿うＤ１方向に移動させていく過程において、板ガラス３０の割断予定線３１上に、レーザービーム３２による加熱領域３３と、これに追随する水等の冷媒３４による冷却領域３５とを生成する。そして、この両領域３３、３５の温度差に起因して生じる熱応力によって、割断予定線３１の始端部に形成された初期亀裂３６を進展させ、これにより板ガラス３０の割断予定線３１上にスクライブライン３７を形成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５８２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に開示されたレーザースクライブは、厚みが２５０μｍ程度を超えるようなガラス板に対しては有効に機能するが、上述のように厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムについては、従来の態様の下ではレーザースクライブを有効に活用できないという問題を招来していた。
【０００９】
すなわち、前者のように厚みが大きなガラス板を対象とする場合には、図１３（ａ）に示すように、板ガラス３０の厚み方向に加熱領域３３ａと冷却領域３５ａとが生成されて、所要の熱応力（引張応力）が生じるため、スクライブライン３７が適正に形成される。
【００１０】
しかしながら、後者のように厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムを対象とする場合には、図１３（ｂ）に示すように、ガラスフィルム３０ｘの厚み方向に、冷却領域３５ａが生成されるものの、加熱領域３３ａの生成が不十分になるため、所要の熱応力が発生せず、これに起因してスクライブラインを適正に形成できなくなる。
【００１１】
以上のように、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムは、レーザーによる加熱とこれに追随する冷却とによって、厚み方向に対して充分な熱応力を発生させることができないため、当該ガラスフィルムに対する適正なスクライブラインの形成が困難或いは不可能となる。
【００１２】
本発明は、レーザースクライブに関する以上の実情に対処するもので、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムに対して、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により充分な熱応力を発生させて適正なスクライブラインを形成することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムに、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により初期亀裂を進展させてスクライブラインを形成するレーザースクライブ工程を有するガラスフィルムの切断方法であって、前記ガラスフィルム及びそれを支持する支持ガラスを、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面を面接触させることによりガラスフィルム積層体を作製する積層体作製工程を有し、該積層体作製工程の実行後に、前記レーザースクライブ工程を実行することに特徴づけられる。なお、上記の表面粗さＲａは、ＳII社製の走査型プローブ顕微鏡（ＮａｎｏＮａｂｉII／Ｓ−ｉｍａｇｅ）を使用して、走査エリア２０００ｎｍ、走査周波数０．９５Ｈｚ、走査データ数Ｘ：２５６Ｙ：２５６にて測定し、ガラスフィルム及び支持ガラスのそれぞれ相互に接触する側の面の中央部１点とコーナー部１点との計２点の平均値で表される。
【００１４】
このような構成によれば、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下とされたガラスフィルムと支持ガラスとが面接触（詳しくは直接面接触）して積層しているため、ガラスフィルムと支持ガラスとは、接着剤や粘着剤を使用せずとも、適切に密着した状態に維持される。そのため、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムにレーザーによる加熱及びこれに追随する冷却を行った場合には、ガラスフィルムと支持ガラスとが密着により一体化されたと見做し得る積層体の厚み方向に、冷却領域と加熱領域とが生成される。換言すれば、ガラスフィルムの厚みの不足分が、支持ガラスの厚みによって補われた状態の下で、厚み方向に冷却領域と加熱領域とが生成されることになる。これにより、厚みが２００μｍ以下であっても、当該ガラスフィルムを含む積層体には、厚み方向に所要の熱応力（引張応力）が発生することになり、この熱応力によって、ガラスフィルムに適正なスクライブラインが形成される。なお、ガラスフィルムと支持ガラスとのトータル厚みつまりガラスフィルム積層体の厚みは、２５０μｍ以上であることが好ましい。
【００１５】
この場合、前記レーザースクライブ工程の実行後に、前記スクライブラインが形成されたガラスフィルムを前記支持ガラスから剥離させる剥離工程と、剥離後の支持ガラスをスクライブラインに沿って折り割る折割工程とを実行することが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、剥離工程で、スクライブラインが形成された状態にあるガラスフィルム、つまり未だ複数に分離されていないガラスフィルムを、支持ガラスから剥離させた後、折割工程で、そのガラスフィルムをスクライブラインに沿って折り割ることで、複数のガラスフィルムに切断分離される。したがって、ガラスフィルムを支持ガラスから剥離して複数に切断分離する過程においては、スクライブラインを構成している対向する両割断面同士が局部的に強く接触する事態及びこれに起因する局部的な応力集中によって割断面に欠けや割れ等が発生する事態、ひいては不良品が発生する事態を効果的に抑止することができる。また、ガラスフィルムと支持ガラスとの間には、接着剤や粘着剤が介層されていないので、剥離後のガラスフィルムが汚染されるという事態も回避され、これにより清浄な状態で複数に分離された高品位のガラスフィルムを得ることができる。なお、支持ガラスからのガラスフィルムの剥離は、両者が面接触のみによって密着されていたものであるため、比較的容易に行うことができる。
【００１７】
また、前記レーザースクライブ工程では、複数のスクライブラインを交差させて形成することができる。
【００１８】
このようにすれば、交差すべき一方のスクライブラインが形成された後、他方のスクライブラインを形成していく過程では、他方のスクライブラインが一方のスクライブラインを通過する際に、その通過箇所で途切れることなく連続して他方のスクライブラインが形成されていく。これは、一方のスクライブラインが形成されている場合に、そのスクライブラインを構成している対向する両割断面は、分子間では分離しているものの実質的には接触していると見做せることによるものと考えられる。このような現象が生じる理由の是非はともかく、本発明者が実験を繰り返し行った結果、一方のスクライブラインが形成された後に他方のスクライブラインが交差して通過する際には、その通過箇所で途切れることなく連続して他方のスクライブラインが形成されていくことが判明している。これにより、一方のスクライブラインにおける他方のスクライブラインが通過する始端部に初期亀裂を形成しておく必要がなくなって、初期亀裂の形成位置は、ガラスフィルムの周端部のみとすることができるため、初期亀裂形成作業の容易化が図られる。そして、このように交差する複数のスクライブラインが形成されたガラスフィルムは、支持ガラスから剥離した後、各スクライブラインに沿って折り割りが行われるため、各スクライブラインにおける対向する両割断面同士が局部的に強く接触する事態及びこれに起因する応力集中により欠けや割れ等が発生する事態を未然に防止して、良好な切断分離を円滑に行うことが可能となる。
【００１９】
さらに、前記ガラスフィルム積層体を構成している支持ガラスは、ガラスフィルムにスクライブラインが形成される予定の割断予定線に沿って延びるように配列されていてもよい。
【００２０】
このようにすれば、支持ガラスは、割断予定線に沿って延びる箇所のみでガラスフィルムと面接触することになるため、ガラスフィルムと支持ガラスとの接触面の面積が狭くなる。これにより、両ガラスを全面に亘って接触させて積層するような場合に比して、積層体作製工程の実行時にガラスフィルムが局部的に支持ガラスから浮き上がってシワを生じるような事態を回避できる。その結果、この浮き上がりに由来して、ガラスフィルムに歪が発生する確率を低減することが可能となる。また、レーザースクライブ工程を完了した後にガラスフィルムを支持ガラスから剥離させる場合には、ガラスフィルムを剥がしやすくなる。さらに、ガラスフィルムを支持ガラスから剥離させた後に、支持ガラスの洗浄や乾燥を行ったり、異物の残留の有無を検査したりする場合には、これらの作業に要する時間や手間を軽減することが可能となる。
【００２１】
加えて、前記ガラスフィルム積層体を構成している支持ガラスを、ガラスフィルムよりも薄肉にすることができる。
【００２２】
このようにすれば、廃棄処分される支持ガラスをガラスフィルムよりも厚肉にすることによる無駄をなくすことができると共に、ガラスフィルム積層体の軽量化を図ることができ、且つ、良好なハンドリング性を得ることも可能となる。そして、このように支持ガラスをガラスフィルムよりも薄肉にして、ガラスフィルムに対してレーザーによる加熱及びこれに追随する冷却を行った場合には、ガラスフィルム積層体の厚み方向に冷却領域と加熱領域とが適度に生成されて、スクライブラインをより適正に形成する上で有利となる。詳述すると、ガラスフィルムにスクライブラインを形成する場合には、ガラスフィルムをフルボディ切断する場合のような大きな熱応力が不要であることに鑑みれば、支持ガラスをガラスフィルムよりも薄肉にした方が、熱応力の発生が抑えられて有利になるものと考えられる。なお、このようにする場合には、支持ガラスの厚みを、５０μｍ以上とすることが好ましい。
【００２３】
一方、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係るガラスフィルム積層体は、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムと、それを支持する支持ガラスとを、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面を面接触させて積層すると共に、前記ガラスフィルム上には、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却により初期亀裂を進展させてなるスクライブラインが形成されており、前記支持ガラスが、前記ガラスフィルムよりも薄肉であることに特徴づけられる。
【００２４】
このような構成によれば、廃棄処分される支持ガラスがガラスフィルムよりも厚肉であることによる無駄をなくすことができると共に、ガラスフィルム積層体の軽量化を図ることができ、且つ、良好なハンドリング性を得ることも可能となる。しかも、ガラスフィルム積層体を作製し且つスクライブラインを形成する工程と、剥離及び折り割りする工程とが、別々の工場等で行われる場合には、スクライブラインが形成された大量のガラスフィルム積層体を梱包するなどして輸送する必要がある。その場合においては、梱包作業の容易化や、一個の梱包体に積み込むガラスフィルム積層体の増量化、ひいては輸送効率の向上が図られる。そして、このような構成のガラスフィルム積層体によれば、既に述べた理由により、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムに対して適正なスクライブラインが形成されていることになる。
【００２５】
また、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係るガラスフィルム積層体は、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムと、それを支持する支持ガラスとを、それぞれ相互に接触する側の面の表面粗さＲａを２．０ｎｍ以下として、その両面を面接触させて積層すると共に、前記支持ガラスが、前記ガラスフィルムよりも薄肉であることことに特徴づけられる。この場合、前記ガラスフィルムは、後工程でスクライブラインが形成されるべきものであってもよく、或いはフルボディ切断されるべきものや膜形成処理などの製造関連処理が施されるべきものであってもよい。
【００２６】
このような構成によれば、上述の場合と同様に、廃棄処分される支持ガラスがガラスフィルムよりも厚肉であることによる無駄をなくすことができると共に、ガラスフィルム積層体の軽量化を図ることができ、且つ、良好なハンドリング性を得ることも可能となる。そして、この場合には、ガラスフィルム積層体を作製する工程と、スクライブラインなどの製造関連処理を行う工程とが、別々の工場等で行われる場合に、梱包及び輸送に関する上述の効果が有効に発揮される。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルムが支持ガラスに適切に密着しているため、当該ガラスフィルムに対して、レーザーによる加熱及びこれに追随する冷却を行った場合には、ガラスフィルムと支持ガラスとが一体化されたと見做し得る積層体の厚み方向に充分な熱応力が発生することになり、これによりガラスフィルムに適正なスクライブラインを形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における積層体作製工程の実施状況を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における積層体作製工程で得られたガラスフィルム積層体を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における積層体作製工程で得られた他のガラスフィルム積層体を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法におけるレーザースクライブ工程の実施状況を示す概略斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法におけるレーザースクライブ工程の実施状況を示す概略平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図（及びＤ−Ｄ断面図）である。
【図５】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法におけるレーザースクライブ工程の実施状況を示す概略平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法におけるレーザースクライブ工程で得られたガラスフィルム積層体を示す概略斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における剥離工程の実施状況を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における折割工程の実施状況を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における積層体作製工程で得られた他のガラスフィルム積層体を示す概略斜視図である。
【図１０】本発明の実施例における曲げ試験の実施状況を示す概略側面図である。
【図１１】従来の問題点を示す概略斜視図である。
【図１２】従来の一般的なガラス板の切断方法におけるレーザースクライブ工程の実施状況を示す概略斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）は、従来の一般的なガラス板の切断方法におけるレーザースクライブ工程の実施状況を示す拡大縦断側面図であり、図１３（ｂ）は、従来の問題点を示すガラスフィルムの拡大縦断側面図であり、図１３（ｃ）は、従来の問題点を示すガラス基板フィルムの部分概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法及びガラスフィルム積層体を添付図面を参照して説明する。なお、図１〜図９は、本発明の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法（以下、単に切断方法という）の実施状況を示す斜視図である。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る切断方法における積層体作製工程の実施状況を例示したものである。この積層体作製工程では、図１（ａ）に示すように、厚みが２００μｍ以下の略矩形のガラスフィルム１と、これよりも厚みが小さく同一面積で同一形状のフィルム状の支持ガラス２とを面接触させることのみにより、図１（ｂ）に示すガラスフィルム積層体３（以下、単に積層体３という）が得られる。この場合、ガラスフィルム１及び支持ガラス２は、それぞれの一辺の長さが、１００ｍｍ〜１０００ｍｍであり、ガラスフィルム１の接触面１ａの表面粗さＲａが、２．０ｎｍ以下であると共に、支持ガラス２の接触面２ａの表面粗さＲａも、２．０ｎｍ以下である。そして、この積層体３の厚みは、２５０μｍ以上であることが好ましく、また支持ガラス２の厚みは、５０μｍ以上であることが好ましい。なお、積層体３は、図２に示すように、ガラスフィルム１の面積を、支持ガラス２の面積よりも小さくして、支持ガラス２の全周縁（または一辺周縁もしくは二辺周縁）がガラスフィルム１から食み出すようにしてもよい。この場合、ガラスフィルム１と支持ガラス２との材質は、同種であってもよく、異種であってもよい。
【００３１】
ここで、上記のガラスフィルム１と支持ガラス２との面接触による密着力について説明すると、ガラスフィルム１の接触面１ａと支持ガラス２の接触面２ａとを面接触させた場合には、両接触面１ａ、２ａの表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下とされていることにより、一方の接触面が僅かにプラスに帯電し且つ他方の接触面が僅かにマイナスに帯電し、これに起因して両接触面１ａ、２ａ同士が引き合う現象（所謂水素結合）が生じていることによるものと考えられる。この場合、両接触面１ａ、２ａの温度が、２５０℃程度を超えると、両接触面１ａ、２ａ間に共有結合が生じて、ガラスフィルム１と支持ガラス２とを剥離させることができなくなるが、上記のように水素結合である場合には、両者１、２を剥離させることができる。
【００３２】
図３は、本発明の実施形態に係る切断方法におけるレーザースクライブ工程の実施状況を例示したものである。同図に示すように、レーザースクライブ工程で使用されるスクライブ刻設装置４は、積層体３を水平姿勢で支持して第一方向（Ａ−Ａ方向）及びこれに直交する第二方向（Ｂ−Ｂ方向）に移動させる図外の支持台と、この支持台に載置された積層体３のガラスフィルム１をレーザースクライブするスクライブ手段５とを備える。この場合、積層体３のガラスフィルム１は、第一方向に沿う複数本（図例では２本）の第一割断予定線６と、第二方向に沿う複数本（図例では２本）の第二割断予定線７とを有する。そして、スクライブ手段５は、積層体３が第一方向（または第二方向）に移動していく過程において、ガラスフィルム１の第一割断予定線６上（または第二割断予定線７上）にレーザービーム８を照射して加熱領域９を生成するレーザー照射装置１０と、レーザービーム８による加熱に追随して冷却流体１２を供給して冷却領域１３を生成する流体供給装置１４とから構成される。
【００３３】
このようなスクライブ刻設装置４の構成によれば、図３に示す矢印Ａ１方向に積層体３が移動することにより、レーザービーム８による加熱領域９及びこれに追随する冷却流体１２による冷却領域１３が、ガラスフィルム１の第一割断予定線６上を始端側から移動していく。この移動時においては、両領域９、１３の温度差に起因して生じる熱応力によって、第一割断予定線６の始端位置１５に形成された初期亀裂１６が進展し、これによりガラスフィルム１の第一割断予定線６上にスクライブライン１７が形成されていく。このような動作を、支持台を適宜移動させると共に、レーザー照射装置１０及び流体供給装置１４の方向性を適宜変更させながら行うことによって、全ての第一割断予定線６上及び第二割断予定線７上にスクライブライン１７が形成される。このような動作が行われている間は、ガラスフィルム１と支持ガラス２との面接触による密着力によって、両者１、２が剥離したり或いは面に沿う方向に相対移動することはない。
【００３４】
この場合、図４（ａ）に示すように、ガラスフィルム１の第一割断予定線６上（第二割断予定線７上も同様）の始端位置１５から終端位置１８までの中間位置１９における厚み方向の温度分布と、第一割断予定線６上の終端位置１８における厚み方向の温度分布とは、若干の程度の差はあるものの、何れも、図４（ｂ）に示すように、冷却領域１３ａと加熱領域９ａとが、ガラスフィルム１から支持ガラス２に亘って形成されている。このような現象が生じるのは、ガラスフィルム１と支持ガラス２とが面接触により密着して、一体化された状態になっているものと見做せることに由来している。特に、図４（ａ）に示すように、ガラスフィルム１における第一割断予定線６上の終端位置１８では、面に沿う方向において、冷却領域１３が存在するものの、加熱領域９が存在しなくなる。その時点においては、この加熱領域９が存在しなくなるまでの間に、積層体３の厚み方向に生成されていた加熱領域９ａが、ガラスフィルム１における上記の終端位置１８でも依然として積層体３の厚み方向に残存しているため、積層体３の厚み方向全体については、図４（ｂ）に示すように、冷却領域１３ａと加熱領域９ａとが生成されている。したがって、両割断予定線６、７上の何れの位置においても、所要の熱応力（引張応力）が発生し、これによりガラスフィルム１の表面における第一方向（第二方向も同様）の全長に亘って適正なスクライブライン１７が形成される。そして、本実施形態では、支持ガラス２の厚みがガラスフィルム１の厚みよりも小さいため、発生する熱応力は、適度に抑えられることになり、これによりガラスフィルム１をフルボディ切断するのではなく、スクライブライン１７を形成するに留める上で、有利に働くことになる。
【００３５】
さらに、図５に示すように、第一割断予定線６に沿うスクライブライン１７（この段落では、第一スクライブライン１７ａという）が形成された後、第二割断予定線７に沿うスクライブライン１７（この段落では、第二スクライブライン１７ｂという）を形成していく過程では、第二スクライブライン１７ｂが第一スクライブライン１７ａを通過する際に、その通過箇所２０で途切れることなく連続して第二スクライブライン１７ｂが形成されていく。これは、第一スクライブライン１７ａが形成されている状態の下では、その第一スクライブライン１７ａを構成している対向する両割断面１７ａａ、１７ａｂが、分子間では分離しているものの実質的には接触していると見做せることによるものと考えられる。したがって、第一スクライブライン１７ａにおける第二スクライブライン１７ｂが通過する始端部２１に初期亀裂を形成しておく必要がなくなり、初期亀裂形成作業の容易化が図られる。そして、このような動作が完了することにより、図６に示すように、全てのスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成された積層体３を得る。
【００３６】
図７は、本発明の実施形態に係る切断方法における剥離工程の実施状況を例示したものである。同図に示すように、この剥離工程では、全てのスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成されたガラスフィルム１を、そのままの状態で、面接触による密着力を開放させることにより支持ガラス２から剥離させる。このガラスフィルム１と支持ガラス２との面接触による密着力の開放は、例えば、両者１、２の面接触部に空気が導入されるように外力を加えることによって、面接触状態が解除されることになり、これにより両者１、２を容易に剥離させることができる。このように、両者１、２を容易に剥離させることができるのは、レーザースクライブ工程では、両者１、２間に共有結合が生じる程まで温度が上昇せず、水素結合が生じる状態に維持されていることに由来すると考えられる。そして、このようにスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成されているに留まるガラスフィルム１を、そのままの状態で支持ガラス２から剥離させることによって、以下のような利点を享受することができる。すなわち、例えば、図１１に示すように、ガラスフィルム１を第一割断予定線及び第二割断予定線に沿ってフルボディ切断した場合には、切断後の個々の小片ガラスフィルム１ｘを支持ガラス２から剥離させる際に、隣接する小片ガラスフィルム１ｘの端縁同士が局部的に強く接触して損傷する等の事態を招き、不良品の発生にもつながることになる。しかしながら、スクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成されているに留まるガラスフィルム１を、支持ガラス２から剥離させる場合には、このような不具合は生じ得ない。
【００３７】
図８は、本発明の実施形態に係る切断方法における折割工程の実施状況を例示したものである。同図に示すように、この折割工程では、支持ガラス２から剥離させたガラスフィルム１をスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）に沿って折り割ることにより、複数（図例では９個）の小片ガラスフィルム１ｃに分離される。ここで、ガラスフィルム１の折り割り手法としては、周知の自動折り割り装置を使用してもよく、或いは手動によって行ってもよい、このガラスフィルム１の折り割り時においても、隣接する小片ガラスフィルム１ｃの端縁同士が局部的に強く接触することはないので、小片ガラスフィルム１ｃの損傷や不良品の発生が確実に防止される。
【００３８】
以上のように、ガラスフィルム１と支持ガラス２とを面接触させて積層体３を形成し、その積層体３のガラスフィルム１上にスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）を形成した後、ガラスフィルム１を支持ガラス２から剥離させて、複数の小片ガラスフィルム１ｃに分離させる過程においては、積層体３が以下に述べる２種の態様で梱包輸送される。すなわち、第１の態様は、積層体作製工程と、その後の工程（レーザースクライブ工程、剥離工程及び折割工程）とが、別々の工場等で行われる場合である。この場合には、図１（ｂ）または図２に示すように、ガラスフィルム１と支持ガラス２とを面接触により密着させた積層体３、つまりスクライブラインが未だ形成されていないガラスフィルム１と支持ガラス２との積層体３を複数作製し、これら複数の積層体３を、梱包材等を使用して１つの梱包体とした上で別の工場等まで輸送する。この輸送時には、各積層体３のガラスフィルム１と支持ガラス２とが剥離することはない。そして、輸送後においては、別の工場等で、既述のレーザースクライブ工程、剥離工程及び折割工程が実行される。また、第２の態様は、積層体作製工程及びレーザースクライブ工程と、剥離工程及び折割工程とが、別々の工場等で行われる場合である。この場合には、図６に示すように、ガラスフィルム１にスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成された積層体３を複数作製し、これら複数の積層体３を、梱包材等を使用して１つの梱包体とした上で別の工場等まで輸送する。この輸送時にも、各積層体３のガラスフィルム１と支持ガラス２とが剥離することはない。そして、輸送後においては、別の工場等で、既述の剥離工程及び折割工程が実行される。
【００３９】
以上のような事が行われることにより、積層体作製工程で、それぞれの接触面１ａ、１ｂの表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下とされたガラスフィルム１と支持ガラス２とが面接触（詳しくは直接面接触）して積層しているため、ガラスフィルム１と支持ガラス２とは、接着剤や粘着剤を使用せずとも、適切に密着した状態に維持される。そのため、ガラスフィルム１にレーザービーム８による加熱及びこれに追随する冷却流体１２による冷却を行った場合には、ガラスフィルム１と支持ガラス２とが一体化されたと見做し得る積層体３の厚み方向に、冷却領域１３ａと加熱領域９ａとが生成される。換言すれば、ガラスフィルム１の厚みの不足分が、支持ガラス２の厚みによって補われた状態の下で、厚み方向に冷却領域１３ａと加熱領域９ａとが生成されることになる。これにより、厚みが２００μｍ以下のガラスフィルム１であっても、このガラスフィルム１を含む積層体３の厚み方向には、所要の熱応力（引張応力）が発生することになるため、この熱応力によって、ガラスフィルム１に適正なスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成される。
【００４０】
しかも、積層体作製工程及びレーザースクライブ工程の後の剥離工程では、スクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成された状態にあるガラスフィルム１、つまり未だ複数に分離されていないガラスフィルム１を、支持ガラス２から剥離させるため、この剥離時に、ガラスフィルム１に傷が付く等の損傷を招く要因がなくなり、不良品の発生を効果的に回避することができる。また、ガラスフィルム１と支持ガラス２との間には、接着剤や粘着剤が介層されていないので、剥離後のガラスフィルム１が汚染されるという事態も生じなくなり、清浄な状態で複数に分離された高品位の小片ガラスフィルム１ｃを得ることができる。
【００４１】
加えて、図１（ｂ）及び図２に示す積層体３は、支持ガラス２の厚みがガラスフィルム１の厚みよりも小さいため、ガラスフィルム１に発生する熱応力が適度に低減されてスクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）を形成するに留める上で有利になると共に、廃棄処分される支持ガラス２が厚肉であることによる無駄をなくすことができ、且つ、積層体３の軽量化やコンパクト化さらにはハンドリング性向上にも寄与することが可能となる。また、これらの積層体３は、ハンドリング性向上等に起因して輸送時における梱包作業の容易化が図られるのみならず、軽量化やコンパクト化に起因して積載効率や輸送効率の向上も図られる。
【００４２】
図９は、本発明の他の実施形態に係るガラスフィルムの切断方法における積層体作製工程の実施状況を示す斜視図である。この他の実施形態に係る積層体作製工程が、上述の実施形態と相違している点は、積層体３の支持ガラス２が、第一割断予定線６、及び第二割断予定線７に沿って延びるように配列されている点である。
【００４３】
詳述すると、支持ガラス２は、第一割断予定線６に沿う方向に延びる二本の長尺な支持ガラス２と、第二割断予定線７に沿う方向に延びる六本の短尺な支持ガラス２とで構成される。そして、短尺な支持ガラス２は、その両端部又は片側端部が長尺な支持ガラス２に当接すると共に、長尺な支持ガラス２を挟んで、該長尺な支持ガラス２と直交する方向に配列されている。
【００４４】
このような態様でガラスフィルム１と支持ガラス２とを積層した場合であっても、上述の実施形態と同様に、ガラスフィルム１上に円滑にスクライブライン１７を形成することが可能である。また、このようにすれば、ガラスフィルム１と支持ガラス２との接触面の面積が狭くなることにより、両者１、２を全面に亘って面接触させて積層する場合に比して、積層体作製工程の実行時にガラスフィルム１が局部的に支持ガラス２から浮き上がってシワを生じるような事態を回避できる。そのため、この浮き上がりに由来して、ガラスフィルム１に歪が発生する確率を低減することが可能となる。
【００４５】
また、レーザースクライブ工程を終えた後、ガラスフィルム１を支持ガラス２から剥離させる場合には、ガラスフィルム１を剥がしやすくなる。さらに、ガラスフィルム１を支持ガラス２から剥離させた後、支持ガラス２の洗浄や乾燥を行ったり、異物の残留の有無を検査したりする場合には、これらの作業に要する時間や手間を軽減することが可能となる。
【００４６】
なお、以上の実施形態では、支持ガラス２の厚みを、スクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）が形成されるガラスフィルム１の厚みよりも小さくしたが、加熱と冷却との温度分布を適切にさえすれば、支持ガラス２の厚みを、当該ガラスフィルム１の厚みよりも大きくしてもよい。また、以上の実施形態では、スクライブライン１７（１７ａ、１７ｂ）の形成時に、積層体３を移動させて、レーザー照射装置１０及び流体供給装置１４を定置設置したが、積層体３を定置設置して、レーザー照射装置１０及び流体供給装置１４を移動させるようにしてもよい。さらに、図１（ｂ）、図２、及び図９に示す積層体３は、上述のように、ガラスフィルム１に対して、スクライブライン１７が形成されるべきものに限定されるわけではなく、ガラスフィルム１がフルボディ切断されるべきものであってもよく、或いは、ガラスフィルム１に対して膜形成処理などの製造関連処理が行われるべきものであってもよい。
【実施例】
【００４７】
下記の表１に示すように、本発明の実施例１〜５は何れも、スクライブラインが形成されるガラスフィルムと支持ガラスとを面接触により密着させて積層体を作製したものであると共に、両者の接触面の表面粗さＲａを双方共に２．０ｎｍ以下としたものである。これに対して、比較例１、２は、上記と同様にガラスフィルムと支持ガラスとで積層体を作製したものであるが、両者の接触面の表面粗さＲａは、いずれか一方が２．０ｎｍを超えている。また、比較例３、４は、支持ガラスを有していない。
【００４８】
以上の実施例１〜５及び比較例１〜４は何れも、日本電気硝子株式会社製の無アルカリガラス（ＯＡ−１０Ｇ）を使用し、ガラスフィルム及び支持ガラスのサイズを３００ｍｍ×３００ｍｍにすると共に、厚みをそれぞれ下記の表１に示す通りとした。また、ガラスフィルム及び支持ガラスの接触面については、オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスを未研磨の状態で使用するか、或いは、研磨及びケミカルエッチングの程度を、濃度、液温度、処理時間を調整したものである。
【００４９】
ガラスフィルム及び支持ガラスの接触面の表面粗さＲａについては、ＳII社製の走査型プローブ顕微鏡（ＮａｎｏＮａｂｉII／Ｓ−ｉｍａｇｅ）を使用して、走査エリア２０００ｎｍ、走査周波数０．９５Ｈｚ、走査データ数Ｘ：２５６Ｙ：２５６にて測定し、上記のガラスフィルム及び支持ガラスのそれぞれの中央部１点とコーナー部１点との計２点の平均値を、それらの表面粗さＲａとした。
【００５０】
ガラスフィルムの割断予定線上の始端位置には、直径２．５ｍｍ、刃厚み０．６５ｍｍ、刃先角度１００°の焼結ダイヤモンド製のスクライビングホイール（三ツ星ダイヤモンド社製）を使用して、０．０５ＭＰａの押圧力により初期亀裂を形成した。スクライブラインの形成に使用するレーザービームは、コヒーレント社製の炭酸ガスレーザーを光学レンズ系にて割断予定線に沿う方向に長い楕円形のビームとした。そして、スクライブラインの形成には、レーザー照射にてガラスフィルムを加熱すると共に、０．４ＭＰａの圧力で４ｃｃ／分の水量を吹き付けて冷却することで発生する熱応力にて初期亀裂を進展させた。この場合のレーザー出力は１６０ｗであり、またスクライブラインの形成速度は５００ｍｍ／秒とした。
【００５１】
実施例１〜５及び比較例１〜４のガラスフィルムには、何れも、一辺に沿う第一方向に等間隔で３本のスクライブラインを形成すると共に、第一方向と直交する第二方向にも等間隔で３本のスクライブラインを形成した。そして、この際における「レーザースクライブクロスカットの成否」、つまり上記の第一方向に沿う３本のスクライブラインと第二方向に沿う３本のスクライブラインとを交差させて形成した結果の良否を、下記の表１に記載した。この場合、下記の表１中、符号◎は、スクライブラインの形成が極めて良好に行われたことを意味し、符号○は、スクライブラインの形成が若干劣るものの良好に行われたことを意味し、符号×は、スクライブラインを形成することができなかったことを意味している。
【００５２】
上記のスクライブラインの形成後においては、粘着テープをガラスフィルムのコーナー部に貼り付けて、支持ガラスから引き剥がすことにより、ガラスフィルムを剥離させた。この後、ガラスフィルムをスクライブラインに沿って折り割ることにより、９個の小片ガラスフィルムを得た。そして、図１０に示すように、これらの小片ガラスフィルム１ｃを順次、２枚の板状体２２で挟み且つＵ字状に曲げが生じるように押し曲げていく所謂２点曲げにより強度を評価した。この評価は、押し曲げにより破損したときの２枚の板状体２２の間隔Ｓに基づいて曲げ破壊強度を算出することによって行った。その結果を。下記の表１に記載した。
【００５３】
【表１】
2013216513.tif 000003
【００５４】
上記の表１から、実施例１〜４は、何れも、ガラスフィルムと支持ガラスとの両接触面の表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下、積層体の厚みが２５０μｍ以上であるため、ガラスフィルムの厚みが２００μｍ以下であっても、ガラスフィルムに対するスクライブラインの形成が極めて良好であり、且つ折り割り後の小片ガラスフィルムの曲げ破壊応力も充分に高いことを確認することができた。これらの中でも、実施例３は、支持ガラスの厚みがガラスフィルムの厚みよりも小さいため、スクライブラインの形成が特に良好であり、且つ折り割り後の小片ガラスフィルムの曲げ破壊応力も特に高いことを把握することができた。また、実施例５は、ガラスフィルムと支持ガラスとの両接触面の表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下、ガラスフィルムの厚みが２００μｍ以下であるものの、積層体の厚みが２３０μｍあるため、ガラスフィルムに対するスクライブラインの形成がやや劣り、折り割り後の小片ガラスフィルムの曲げ破壊応力もやや低くなっているが、結果的には何ら支障がないことを確認することができた。
【００５５】
これに対して、比較例１、２は、ガラスフィルムの接触面と支持ガラスの接触面との何れか一方の表面粗さＲａが２．０ｎｍを超えているため、両者の面接触による密着性が適切でなく、これに起因して所要の熱応力が発生せず、ガラスフィルムにスクライブラインを形成することができなかった。また、比較例３は、厚みが２００μｍのガラスフィルムのみで支持ガラスを有していないため、レーザー出力を５０〜２００ｗの範囲で、またスクライブラインの形成速度を５０〜６００ｍｍの範囲で調整したが、スクライブラインを形成できる条件は存在しなかった。さらに、比較例４は、厚みが２００μｍのガラスフィルムのみに対して、スクライビングホイールを使用してスクライブラインを刻設した後、折り割りにより小片ガラスフィルムを得たが、この小片ガラスフィルムは、実施例１〜５に係る小片ガラスフィルムと比較して、曲げ破壊応力が著しく低く、容易に破損することが懸念されるという結論を得た。
【００５６】
以上の結果、本発明の実施例１〜５は、比較例１〜４に比して、複数のスクライブラインを交差させて形成することが良好に行えると共に、破損の可能性が低くなるような高強度の割断端面が得られることを確認できた。
【符号の説明】
【００５７】
１  ガラスフィルム
１ａ  ガラスフィルムの接触面（接触側の面）
２  支持ガラス
２ａ  支持ガラスの接触面（接触側の面）
３  積層体
８  レーザービーム
１２  冷却流体
１６  初期亀裂
１７  スクライブライン
１７ａ  第一スクライブライン
１７ｂ  第二スクライブライン
【図１】
2013216513.tif 000004
【図２】
2013216513.tif 000005
【図３】
2013216513.tif 000006
【図４】
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【図５】
2013216513.tif 000008
【図６】
2013216513.tif 000009
【図７】
2013216513.tif 000010
【図８】
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【図９】
2013216513.tif 000012
【図１０】
2013216513.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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