(57)【要約】      （修正有）【課題】互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってクロススクライブする際に、安定してスクライブ溝を形成でき、しかも後工程での角部の研磨加工を容易にする脆性材料基板のスクライブ方法を提供する。【解決手段】脆性材料基板Ｇの互いに交差するスクライブ予定ラインＳＬに沿ってスクライブする方法であって、第１工程と第２工程とを含む。第１工程は、交差するスクライブ予定ラインＳＬの交点に、基板Ｇを貫通し、かつスクライブ予定ラインＳＬに沿って延びるエッジ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄを有する貫通孔Ｈを形成する。第２工程は、基板Ｇのスクライブ予定ラインＳＬに沿ってレーザ光を照射して加熱するとともに、加熱された領域を冷却し、貫通孔Ｈを起点としてスクライブ予定ラインＳＬに沿って亀裂を進展させる。【選択図】図３
2013010644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板の互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってスクライブする脆性材料基板のスクライブ方法であって、
前記交差するスクライブ予定ラインの交点に、基板を貫通し、かつ交差するスクライブ予定ラインに沿って延びる４つのエッジ部を有する貫通孔を形成する第１工程と、
基板のスクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を照射して加熱するとともに、加熱された領域を冷却し、前記貫通孔を起点としてスクライブ予定ラインに沿って亀裂を進展させる第２工程と、
を含む脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項２】
前記第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つの前記エッジ部の間に形成され孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の４つの縁部を有する星型形状である、請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項３】
前記第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つの前記エッジ部の間に形成された直線状の４つの縁部を有する矩形形状である、請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項４】
前記第１工程では、グリーンレーザによって貫通孔が形成される、請求項１から３のいずれかに記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクライブ方法、特に、脆性材料基板の互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってスクライブする脆性材料基板のスクライブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の脆性材料基板を分断するための技術として、亀裂進展を利用した分断方法が提案されている。この方法では、まず、カッターホイール等によってガラス基板の表面に初期亀裂が形成される。その後、この初期亀裂からレーザビームが照射されて基板が加熱され、さらに加熱された領域が冷却される。これにより、初期亀裂をトリガとして亀裂が進展し、スクライブ予定ラインに沿ってスクライブ溝が形成される。
【０００３】
この種のスクライブ方法が特許文献１に示されている。特許文献１の方法では、基板の加工始点に初期亀裂が形成され、その後、楕円形状の加熱スポットがスクライブ予定ラインに沿って走査される。これにより、亀裂がスクライブ予定ラインに沿って連続的に進展する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、初期亀裂の形成に際して、基板表面に高出力のレーザビームを集光して孔を加工し、その孔から亀裂を作成することが記載されている（段落００５４）。しかし、初期亀裂としての孔についての詳細な記載はない。
【０００６】
ところで、タッチパネル用のカバーガラスは、１枚のマザー基板を分断して形成される。より詳細には、マザー基板に、Ｘ，Ｙ方向に交差する複数のスクライブ予定ラインが設定され、この複数のスクライブ予定ラインに沿ってスクライブ溝が形成される。すなわち、マザー基板をクロススクライブし、形成されたスクライブ溝に沿って分断することによって複数のカバーガラスが得られる。分断されたそれぞれのカバーガラスは、４つの角部が研磨加工によって曲線状に形成される。
【０００７】
しかし、分断後のガラスの各角部を曲線状にする研磨加工は時間がかかる。
【０００８】
本発明の課題は、特に互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってクロススクライブする際に、安定してスクライブ溝を形成でき、しかも後工程での角部の研磨加工が容易になるスクライブ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、脆性材料基板の互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってスクライブする方法であって、第１工程と第２工程とを含む。第１工程は、交差するスクライブ予定ラインの交点に、基板を貫通し、かつ交差するスクライブ予定ラインに沿って延びる４つのエッジ部を有する貫通孔を形成する。第２工程は、基板のスクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を照射して加熱するとともに、加熱された領域を冷却し、貫通孔を起点としてスクライブ予定ラインに沿って亀裂を進展させる。
【００１０】
この方法では、初期亀裂としての貫通孔が、スクライブ予定ラインの交点に形成される。この貫通孔は、交差するスクライブ予定ラインに沿って延びる４つのエッジ部を有している。その後、初期亀裂にレーザ光が照射されて加熱され、さらに加熱された領域が冷却される。これにより、貫通孔の各エッジ部を起点として、亀裂がスクライブ予定ラインに沿って進展する。
【００１１】
ここでは、貫通孔が、スクライブ予定ラインに沿って延びるエッジ部を有しているので、第２工程において亀裂がスクライブ予定ラインに沿って進展しやすく、安定して所望のスクライブ溝を形成することができる。また、スクライブ予定ラインが交差する個所、すなわち分断後の基板における４つの角部に相当する部分に貫通孔が形成されるので、分断後において、４つの角部の研磨代を少なくすることができる。
【００１２】
第２発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１発明の方法において、第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つのエッジ部の間に形成され孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の４つの縁部を有する星型形状である。
【００１３】
ここでは、貫通孔が、４つのエッジ部及びそれらを結ぶ４つの縁部からなる星型であり、しかも４つの縁部は孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状である。したがって、分断後の基板における４つの角部は、分断された時点で円弧状である。このため、分断後の工程において４つの角部を曲線状に研磨加工する際に、各角部の研磨代を少なくすることができる。
【００１４】
第３発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１発明の方法において、第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つのエッジ部の間に形成された直線状の４つの縁部を有する矩形形状である。
【００１５】
ここでは、貫通孔が矩形状である。このため、第２発明ほどではないが、分断後の工程において４つの角部を曲線状に研磨加工する際に、各角部の研磨代を少なくすることができる。
【００１６】
第４発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１から第３発明の方法において、第１工程では、グリーンレーザによって貫通孔が形成される。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明では、脆性材料基板をクロススクライブする際に、安定してスクライブ溝を形成でき、しかも後工程での角部の研磨加工が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるスクライブ方法を実施するためのスクライブ装置の概略構成図。
【図２】タッチパネルカバーガラスの従来の加工手順を示す図。
【図３】タッチパネルカバーガラスの本発明の一実施形態による加工手順を示す図。
【図４】貫通孔の他の例を示す図。
【図５】３種類の貫通孔によるスクライブ加工後の亀裂進展（スクライブ痕）と分断後のスクライブの曲がりを示す拡大写真。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［装置構成］
図１は、本発明の一実施形態による方法を実施するためのスクライブ装置の概略構成を示す図である。なお、図１では、第１工程後の様子、すなわちガラス基板に貫通孔が形成され、第２工程であるスクライブ加工を行っている様子を示している。
【００２０】
スクライブ装置１は、例えば、マザーガラス基板を、タッチパネルのカバーガラスに使用される複数のガラス基板に分断するための装置である。ここでのガラス基板は、表面に強化層が形成された化学強化ガラスが主に用いられている。この化学強化ガラスは、イオン交換処理によって表面に圧縮応力を持たせた強化層を有している。
【００２１】
＜スクライブ装置＞
スクライブ装置１は、レーザビームをガラス基板Gに向けて照射する照射部２と、冷却部３と、図示しない移動部と、を備えている。冷却部3は、図示しない冷媒源から供給される冷媒を、ノズル４を介して噴射して冷却スポットCPを形成する。移動部は、照射部２及び冷却部３のノズル４を、ガラス基板Gに設定されたスクライブ予定ラインSLに沿って、ガラス基板Gとの間で相対移動させる。
【００２２】
照射部２は、レーザビームLBを照射するレーザ発振器（例えば、CO２レーザ）を有し、このレーザビームLBを、光学系を介してガラス基板G上にビームスポットLSとして照射する。
【００２３】
＜貫通孔形成装置＞
スクライブ装置１には、貫通孔形成用の照射部（図示せず）が設けられている。この貫通孔形成用の照射部は、ガラス基板Gにスクライブ溝を形成する際の亀裂進展の起点となる貫通孔を形成するものである。貫通孔形成用の照射部は、例えばグリーンレーザを発射するレーザ発振器と、光学系と、を備えている。
【００２４】
［スクライブ方法］
ここで、本発明の方法と比較するために、従来のタッチパネルのカバーガラスの加工手順を、図２を用いて簡単に説明する。まず、マザー基板が用意され（ａ）、このマザー基板Ｇに対して、基板端部にカッターホイール等によって初期亀裂（図示せず）が形成される。そして、マザー基板Gに対して、スクライブ予定ラインに沿ってレーザビームが照射及び走査され、さらに冷却されてスクライブ溝ＳＧが形成される（ｂ）。その後、スクライブ溝ＳＧの両側に分断力が加えられ、これによりマザー基板Ｇは複数のガラス基板に分断される。次に、分断されたガラス基板の角部が曲線形状になるように研磨される（ｃ，ｄ）。
【００２５】
次に、本件発明の一実施形態による加工手順を、図３を用いて説明する。
【００２６】
まず、第１工程において、マザー基板Ｇ（ａ）に対して、基板の表面から裏面に貫通する複数の貫通孔Ｈが形成される（ｂ）。これらの貫通孔Ｈは、基板に対して、例えばグリーンレーザを照射することによって形成される。各貫通孔Ｈは、互いに直交するＸ方向及びＹ方向（図３参照）のスクライブ予定ラインの交点に形成される。また、各貫通孔Ｈは、図３（ｂ）から明らかなように、スクライブ予定ラインに沿って延びるエッジを有する星型形状である。より詳しくは、各貫通孔Ｈは、図３に拡大して示すように、スクライブ予定ラインＳＬに沿って延びる４つのエッジ部１１ａ〜１１ｄと、隣接する２つのエッジ部１１ａ−１１ｂ，１１ｂ−１１ｃ，１１ｃ−１１ｄ，１１ｄ−１１ａの間に形成され孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の４つの縁部１２ａ〜１２ｄと、を有する星型形状である。
【００２７】
次に第２工程では、図１及び図３に示されるように、照射部１からレーザビームＬＢが照射される。このレーザビームLBは、ビームスポットLSとしてマザー基板G上に照射される。そして、照射部１から出射されるレーザビームLBが、スクライブ予定ラインSLに沿ってマザー基板Gと相対的に移動させられる。マザー基板GはビームスポットLSによってマザー基板Gの軟化点よりも低い温度に加熱される。また、冷却スポットCPをビームスポットLSの移動方向後方において追従させる。
【００２８】
以上のようにして、レーザビームLBの照射によって加熱されたビームスポットLSの近傍には圧縮応力が生じるが、その直後に冷媒の噴射によって冷却スポットCPが形成されるので、垂直クラックの形成に有効な引張応力が生じる。この引張応力により、マザー基板Gに形成された貫通孔Ｈを起点としてスクライブ予定ラインSLに沿った垂直クラックが形成され、所望のスクライブ溝（ｃ）が形成される。
【００２９】
その後、スクライブ溝ＳＧの両側に分断力が加えられ、これによりマザー基板Ｇは複数のガラス基板に分断される。次に、分断されたガラス基板の角部が曲線形状になるように研磨される（ｄ，ｅ）。
【００３０】
ここでは、貫通孔Ｈは、孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の縁部を有する星型に形成されているので、分断後の各基板の４つの角部は曲線状に面取りされた形状である。したがって、研磨工程において研磨すべき量（研磨代）が非常に少なくなり、研磨作業が容易にかつ短時間で行える。
【００３１】
［貫通孔の他の例］
貫通孔の形状は図３に示すような星型に限定されない。例えば、図４に示すように、矩形であってもよい。具体的には、図４に示す貫通孔Ｈ’は、スクライブ予定ラインＳＬに沿って延びる４つのエッジ部２１ａ〜２１ｄと、隣接する２つのエッジ部２１ａ−２１ｂ，２１ｂ−２１ｃ，２１ｃ−２１ｄ，２１ｄ−２１ａの間に形成された直線状の４つの縁部２２ａ〜２２ｄと、を有する矩形形状である。
【００３２】
このような貫通孔Ｈ’であっても、星型の貫通孔Ｈに比較して基板角部の研磨代は多くなるが、従来の加工方法に比較して、研磨量を少なくすることができる。
【実験例】
【００３３】
表１に、グリーンレーザによってマザー基板に３種類の形状の貫通孔を形成し、その後レーザ出力を変えてスクライブした場合の、スクライブ溝の評価を示している。なお、ここでのガラス基板は、ソーダライムガラスである。
【００３４】
【表１】
2013010644.tif 000003
○：スクライブ可能
曲がり：スクライブ予定ラインからの最大ずれ量を示し、単位は［μm］である。
【００３５】
以上の実験例において、第１工程（貫通孔の形成）及び第２工程（スクライブ）の各条件は以下の通りである。
【００３６】
［第1工程］
第１工程では、レーザスポットを、集光点を回転させながら高さ方向（Z軸方向）に移動させて加工した。すなわち、レーザスポットを螺旋状に移動させながら貫通孔を形成した。
波長：５３２nm
レーザ出力：５W
繰り返し周波数：２０kHz
集光点回転半径：５００rps
Ｚ軸移動距離：４０μm
走査速度：３０mm/s
【００３７】
［第２工程］
波長：１０．６μm
レーザ出力：１２０〜２００W
繰り返し周波数：１０kHz
走査速度：２５０mm/s
【００３８】
また、表1のレーザ出力１４０Wの場合の、分断前の貫通孔付近の拡大写真と、分断後の曲がりを示す拡大写真を図５に示す。図５において、（ａ）は直径４mmの円形の貫通孔を形成し、その後スクライブ加工及び分断をした場合の例、（ｂ）は１辺が４mmの矩形の貫通孔を形成し、その後スクライブ加工及び分断をした場合の例、（ｃ）は１辺が４mmの星型の貫通孔を形成し、その後スクライブ加工及び分断をした場合の例である。各図において、上段は分断（ブレーク）前の亀裂進展（スクライブ痕）の様子を示し、下段は分断後のスクライブの曲がりを示している。
【００３９】
以上の実験結果から、貫通孔の形状にかかわらず、スクライブは可能であるが、貫通孔の形状が円形の場合は、曲がりが大きく、矩形及び星型の場合は曲がりが小さいことがわかる。すなわち、スクライブの起点となる貫通孔のスクライブ予定ラインに沿った部分の形状がエッジ（鋭角）であるほど、スクライブの曲がりが小さくなることがわかった。
【００４０】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００４１】
前記実施形態では、第２工程（レーザ照射及び冷却処理）において、スクライブ溝を形成する場合について説明したが、第２工程によってガラスを分断するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  スクライブ装置
１１ａ〜１１ｄ，２１ａ〜２１ｄ  貫通孔のエッジ部
１２ａ〜１２ｄ，２２ａ，２２ｄ  貫通孔の縁部
G  マザー基板
LB  レーザビーム
LS  ビームスポット
SL  スクライブ予定ライン
CP  冷却スポット
Ｈ，Ｈ’  貫通孔
【図１】
2013010644.tif 000004
【図２】
2013010644.tif 000005
【図３】
2013010644.tif 000006
【図４】
2013010644.tif 000007
【図５】
2013010644.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月22日(2012.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板の互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってスクライブする脆性材料基板のスクライブ方法であって、
前記交差するスクライブ予定ラインの交点に、基板を貫通し、かつ交差するスクライブ予定ラインに沿って延びる４つのエッジ部を有する貫通孔を形成する第１工程と、
前記貫通孔を起点としてスクライブ予定ラインに沿って亀裂を進展させる第２工程と、
を含む脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項２】
前記第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つの前記エッジ部の間に形成され孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の４つの縁部を有する星型形状である、請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項３】
前記第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つの前記エッジ部の間に形成された直線状の４つの縁部を有する矩形形状である、請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項４】
前記第１工程では、グリーンレーザによって貫通孔が形成される、請求項１から３のいずれかに記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項５】
前記第２工程では、基板のスクライブラインに沿ってレーザ光を照射して加熱するとともに、加熱された領域を冷却することによってスクライブ予定ラインに沿って亀裂を進展させる、請求項１から４のいずれかに記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクライブ方法、特に、脆性材料基板の互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってスクライブする脆性材料基板のスクライブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の脆性材料基板を分断するための技術として、亀裂進展を利用した分断方法が提案されている。この方法では、まず、カッターホイール等によってガラス基板の表面に初期亀裂が形成される。その後、この初期亀裂からレーザビームが照射されて基板が加熱され、さらに加熱された領域が冷却される。これにより、初期亀裂をトリガとして亀裂が進展し、スクライブ予定ラインに沿ってスクライブ溝が形成される。
【０００３】
この種のスクライブ方法が特許文献１に示されている。特許文献１の方法では、基板の加工始点に初期亀裂が形成され、その後、楕円形状の加熱スポットがスクライブ予定ラインに沿って走査される。これにより、亀裂がスクライブ予定ラインに沿って連続的に進展する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、初期亀裂の形成に際して、基板表面に高出力のレーザビームを集光して孔を加工し、その孔から亀裂を作成することが記載されている（段落００５４）。しかし、初期亀裂としての孔についての詳細な記載はない。
【０００６】
ところで、タッチパネル用のカバーガラスは、１枚のマザー基板を分断して形成される。より詳細には、マザー基板に、Ｘ，Ｙ方向に交差する複数のスクライブ予定ラインが設定され、この複数のスクライブ予定ラインに沿ってスクライブ溝が形成される。すなわち、マザー基板をクロススクライブし、形成されたスクライブ溝に沿って分断することによって複数のカバーガラスが得られる。分断されたそれぞれのカバーガラスは、４つの角部が研磨加工によって曲線状に形成される。
【０００７】
しかし、分断後のガラスの各角部を曲線状にする研磨加工は時間がかかる。
【０００８】
本発明の課題は、特に互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってクロススクライブする際に、安定してスクライブ溝を形成でき、しかも後工程での角部の研磨加工が容易になるスクライブ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、脆性材料基板の互いに交差するスクライブ予定ラインに沿ってスクライブする方法であって、第１工程と第２工程とを含む。第１工程は、交差するスクライブ予定ラインの交点に、基板を貫通し、かつ交差するスクライブ予定ラインに沿って延びる４つのエッジ部を有する貫通孔を形成する。第２工程は、貫通孔を起点としてスクライブ予定ラインに沿って亀裂を進展させる。
【００１０】
この方法では、初期亀裂としての貫通孔が、スクライブ予定ラインの交点に形成される。この貫通孔は、交差するスクライブ予定ラインに沿って延びる４つのエッジ部を有している。その後、初期亀裂にレーザ光が照射されて加熱され、さらに加熱された領域が冷却される。これにより、貫通孔の各エッジ部を起点として、亀裂がスクライブ予定ラインに沿って進展する。
【００１１】
ここでは、貫通孔が、スクライブ予定ラインに沿って延びるエッジ部を有しているので、第２工程において亀裂がスクライブ予定ラインに沿って進展しやすく、安定して所望のスクライブ溝を形成することができる。また、スクライブ予定ラインが交差する個所、すなわち分断後の基板における４つの角部に相当する部分に貫通孔が形成されるので、分断後において、４つの角部の研磨代を少なくすることができる。
【００１２】
第２発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１発明の方法において、第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つのエッジ部の間に形成され孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の４つの縁部を有する星型形状である。
【００１３】
ここでは、貫通孔が、４つのエッジ部及びそれらを結ぶ４つの縁部からなる星型であり、しかも４つの縁部は孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状である。したがって、分断後の基板における４つの角部は、分断された時点で円弧状である。このため、分断後の工程において４つの角部を曲線状に研磨加工する際に、各角部の研磨代を少なくすることができる。
【００１４】
第３発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１発明の方法において、第１工程で形成される貫通孔は、隣接する２つのエッジ部の間に形成された直線状の４つの縁部を有する矩形形状である。
【００１５】
ここでは、貫通孔が矩形状である。このため、第２発明ほどではないが、分断後の工程において４つの角部を曲線状に研磨加工する際に、各角部の研磨代を少なくすることができる。
【００１６】
第４発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１から第３発明の方法において、第１工程では、グリーンレーザによって貫通孔が形成される。
【００１７】
第５発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、第１から第４発明の方法において、第２工程では、基板のスクライブ予定ラインに沿ってレーザ光を照射して加熱するとともに、加熱された領域を冷却することによってスクライブ予定ラインに沿って亀裂を進展させる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明では、脆性材料基板をクロススクライブする際に、安定してスクライブ溝を形成でき、しかも後工程での角部の研磨加工が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるスクライブ方法を実施するためのスクライブ装置の概略構成図。
【図２】タッチパネルカバーガラスの従来の加工手順を示す図。
【図３】タッチパネルカバーガラスの本発明の一実施形態による加工手順を示す図。
【図４】貫通孔の他の例を示す図。
【図５】３種類の貫通孔によるスクライブ加工後の亀裂進展（スクライブ痕）と分断後のスクライブの曲がりを示す拡大写真。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［装置構成］
図１は、本発明の一実施形態による方法を実施するためのスクライブ装置の概略構成を示す図である。なお、図１では、第１工程後の様子、すなわちガラス基板に貫通孔が形成され、第２工程であるスクライブ加工を行っている様子を示している。
【００２１】
スクライブ装置１は、例えば、マザーガラス基板を、タッチパネルのカバーガラスに使用される複数のガラス基板に分断するための装置である。ここでのガラス基板は、表面に強化層が形成された化学強化ガラスが主に用いられている。この化学強化ガラスは、イオン交換処理によって表面に圧縮応力を持たせた強化層を有している。
【００２２】
＜スクライブ装置＞
スクライブ装置１は、レーザビームをガラス基板Gに向けて照射する照射部２と、冷却部３と、図示しない移動部と、を備えている。冷却部3は、図示しない冷媒源から供給される冷媒を、ノズル４を介して噴射して冷却スポットCPを形成する。移動部は、照射部２及び冷却部３のノズル４を、ガラス基板Gに設定されたスクライブ予定ラインSLに沿って、ガラス基板Gとの間で相対移動させる。
【００２３】
照射部２は、レーザビームLBを照射するレーザ発振器（例えば、CO２レーザ）を有し、このレーザビームLBを、光学系を介してガラス基板G上にビームスポットLSとして照射する。
【００２４】
＜貫通孔形成装置＞
スクライブ装置１には、貫通孔形成用の照射部（図示せず）が設けられている。この貫通孔形成用の照射部は、ガラス基板Gにスクライブ溝を形成する際の亀裂進展の起点となる貫通孔を形成するものである。貫通孔形成用の照射部は、例えばグリーンレーザを発射するレーザ発振器と、光学系と、を備えている。
【００２５】
［スクライブ方法］
ここで、本発明の方法と比較するために、従来のタッチパネルのカバーガラスの加工手順を、図２を用いて簡単に説明する。まず、マザー基板が用意され（ａ）、このマザー基板Ｇに対して、基板端部にカッターホイール等によって初期亀裂（図示せず）が形成される。そして、マザー基板Gに対して、スクライブ予定ラインに沿ってレーザビームが照射及び走査され、さらに冷却されてスクライブ溝ＳＧが形成される（ｂ）。その後、スクライブ溝ＳＧの両側に分断力が加えられ、これによりマザー基板Ｇは複数のガラス基板に分断される。次に、分断されたガラス基板の角部が曲線形状になるように研磨される（ｃ，ｄ）。
【００２６】
次に、本件発明の一実施形態による加工手順を、図３を用いて説明する。
【００２７】
まず、第１工程において、マザー基板Ｇ（ａ）に対して、基板の表面から裏面に貫通する複数の貫通孔Ｈが形成される（ｂ）。これらの貫通孔Ｈは、基板に対して、例えばグリーンレーザを照射することによって形成される。各貫通孔Ｈは、互いに直交するＸ方向及びＹ方向（図３参照）のスクライブ予定ラインの交点に形成される。また、各貫通孔Ｈは、図３（ｂ）から明らかなように、スクライブ予定ラインに沿って延びるエッジを有する星型形状である。より詳しくは、各貫通孔Ｈは、図３に拡大して示すように、スクライブ予定ラインＳＬに沿って延びる４つのエッジ部１１ａ〜１１ｄと、隣接する２つのエッジ部１１ａ−１１ｂ，１１ｂ−１１ｃ，１１ｃ−１１ｄ，１１ｄ−１１ａの間に形成され孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の４つの縁部１２ａ〜１２ｄと、を有する星型形状である。
【００２８】
次に第２工程では、図１及び図３に示されるように、照射部１からレーザビームＬＢが照射される。このレーザビームLBは、ビームスポットLSとしてマザー基板G上に照射される。そして、照射部１から出射されるレーザビームLBが、スクライブ予定ラインSLに沿ってマザー基板Gと相対的に移動させられる。マザー基板GはビームスポットLSによってマザー基板Gの軟化点よりも低い温度に加熱される。また、冷却スポットCPをビームスポットLSの移動方向後方において追従させる。
【００２９】
以上のようにして、レーザビームLBの照射によって加熱されたビームスポットLSの近傍には圧縮応力が生じるが、その直後に冷媒の噴射によって冷却スポットCPが形成されるので、垂直クラックの形成に有効な引張応力が生じる。この引張応力により、マザー基板Gに形成された貫通孔Ｈを起点としてスクライブ予定ラインSLに沿った垂直クラックが形成され、所望のスクライブ溝（ｃ）が形成される。
【００３０】
その後、スクライブ溝ＳＧの両側に分断力が加えられ、これによりマザー基板Ｇは複数のガラス基板に分断される。次に、分断されたガラス基板の角部が曲線形状になるように研磨される（ｄ，ｅ）。
【００３１】
ここでは、貫通孔Ｈは、孔内部に向かって膨らむように湾曲する円弧状の縁部を有する星型に形成されているので、分断後の各基板の４つの角部は曲線状に面取りされた形状である。したがって、研磨工程において研磨すべき量（研磨代）が非常に少なくなり、研磨作業が容易にかつ短時間で行える。
【００３２】
［貫通孔の他の例］
貫通孔の形状は図３に示すような星型に限定されない。例えば、図４に示すように、矩形であってもよい。具体的には、図４に示す貫通孔Ｈ’は、スクライブ予定ラインＳＬに沿って延びる４つのエッジ部２１ａ〜２１ｄと、隣接する２つのエッジ部２１ａ−２１ｂ，２１ｂ−２１ｃ，２１ｃ−２１ｄ，２１ｄ−２１ａの間に形成された直線状の４つの縁部２２ａ〜２２ｄと、を有する矩形形状である。
【００３３】
このような貫通孔Ｈ’であっても、星型の貫通孔Ｈに比較して基板角部の研磨代は多くなるが、従来の加工方法に比較して、研磨量を少なくすることができる。
【実験例】
【００３４】
表１に、グリーンレーザによってマザー基板に３種類の形状の貫通孔を形成し、その後レーザ出力を変えてスクライブした場合の、スクライブ溝の評価を示している。なお、ここでのガラス基板は、ソーダライムガラスである。
【００３５】
【表１】
2013010644.tif 000009
○：スクライブ可能
曲がり：スクライブ予定ラインからの最大ずれ量を示し、単位は［μm］である。
【００３６】
以上の実験例において、第１工程（貫通孔の形成）及び第２工程（スクライブ）の各条件は以下の通りである。
【００３７】
［第1工程］
第１工程では、レーザスポットを、集光点を回転させながら高さ方向（Z軸方向）に移動させて加工した。すなわち、レーザスポットを螺旋状に移動させながら貫通孔を形成した。
波長：５３２nm
レーザ出力：５W
繰り返し周波数：２０kHz
集光点回転半径：５００rps
Ｚ軸移動距離：４０μm
走査速度：３０mm/s
【００３８】
［第２工程］
波長：１０．６μm
レーザ出力：１２０〜２００W
繰り返し周波数：１０kHz
走査速度：２５０mm/s
【００３９】
また、表1のレーザ出力１４０Wの場合の、分断前の貫通孔付近の拡大写真と、分断後の曲がりを示す拡大写真を図５に示す。図５において、（ａ）は直径４mmの円形の貫通孔を形成し、その後スクライブ加工及び分断をした場合の例、（ｂ）は１辺が４mmの矩形の貫通孔を形成し、その後スクライブ加工及び分断をした場合の例、（ｃ）は１辺が４mmの星型の貫通孔を形成し、その後スクライブ加工及び分断をした場合の例である。各図において、上段は分断（ブレーク）前の亀裂進展（スクライブ痕）の様子を示し、下段は分断後のスクライブの曲がりを示している。
【００４０】
以上の実験結果から、貫通孔の形状にかかわらず、スクライブは可能であるが、貫通孔の形状が円形の場合は、曲がりが大きく、矩形及び星型の場合は曲がりが小さいことがわかる。すなわち、スクライブの起点となる貫通孔のスクライブ予定ラインに沿った部分の形状がエッジ（鋭角）であるほど、スクライブの曲がりが小さくなることがわかった。
【００４１】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００４２】
前記実施形態では、第２工程（レーザ照射及び冷却処理）において、スクライブ溝を形成する場合について説明したが、第２工程によってガラスを分断するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  スクライブ装置
１１ａ〜１１ｄ，２１ａ〜２１ｄ  貫通孔のエッジ部
１２ａ〜１２ｄ，２２ａ，２２ｄ  貫通孔の縁部
G  マザー基板
LB  レーザビーム
LS  ビームスポット
SL  スクライブ予定ライン
CP  冷却スポット
Ｈ，Ｈ’  貫通孔