(57)【要約】【課題】生産性に優れたガラス板の切断方法を提供すること。【解決手段】本発明の一の態様によるガラス板の切断方法は、ガラス板１０の第１主面１１に第１初期クラック３３ａを形成するステップと、ガラス板１０にレーザ光２０を透過させつつ当該レーザ光２０を走査することにより、第１初期クラック３３ａから伸展させたスクライブ線３１を第１主面１１上に形成するステップと、を備えている。ここで、第１初期クラック３３ａを第１主面１１におけるレーザ光２０の走査経路からずらして形成する。【選択図】図７Ａ
2016128364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板の第１主面に第１初期クラックを形成するステップと、
前記ガラス板にレーザ光を透過させつつ当該レーザ光を走査することにより、前記第１初期クラックから伸展させたスクライブ線を前記第１主面上に形成するステップと、を備え、
前記第１初期クラックを前記第１主面における前記レーザ光の走査経路からずらして形成する、ガラス板の切断方法。
【請求項２】
前記第１初期クラックを前記ガラス板の端部から所定の距離だけ内側に形成する、
請求項１に記載のガラス板の切断方法。
【請求項３】
右手系のｘｙｚ直交座標空間において、前記第１主面がｘｙ平面を構成し、前記レーザ光の走査方向をｘ軸プラス方向とし、前記第１主面の法線方向の前記第１主面側をｚ軸方向プラス側、前記第２主面側をｚ軸方向マイナス側とした場合、
前記第１初期クラックを前記走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして形成することにより、ｙ軸方向プラス側とｙ軸方向マイナス側とに分割される前記ガラス板の前記ｙ軸方向プラス側の前記ガラス板の切断端面に面取部を形成する、
請求項１又は２に記載のガラス板の切断方法。
【請求項４】
前記ｙ軸方向マイナス側の前記ガラス板の切断端面に突起部を形成する、
請求項３に記載のガラス板の切断方法。
【請求項５】
右手系のｘｙｚ直交座標空間において、前記第１主面がｘｙ平面を構成し、前記レーザ光の走査方向をｘ軸プラス方向とし、前記第１主面の法線方向の前記第１主面側をｚ軸方向プラス側、前記第２主面側をｚ軸方向マイナス側とした場合、
前記第１初期クラックを前記走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして形成することにより、ｙ軸方向プラス側とｙ軸方向マイナス側とに分割される前記ガラス板の前記ｙ軸方向マイナス側の前記ガラス板の切断端面に面取部を形成する、
請求項１又は２に記載のガラス板の切断方法。
【請求項６】
前記ｙ軸方向プラス側の前記ガラス板の切断端面に突起部を形成する、
請求項５に記載のガラス板の切断方法。
【請求項７】
前記ガラス板の第２主面に第２初期クラックを形成するステップを更に備え、
前記第２初期クラックを前記第２主面における前記レーザ光の走査経路からずらして形成する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。
【請求項８】
前記スクライブ線が形成された前記ガラス板に折り曲げ力を加えることにより、前記スクライブ線に沿って前記ガラス板を分割するステップを更に備える、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。
【請求項９】
前記レーザ光の光軸を前記ｚ軸と平行にする、
請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。
【請求項１０】
前記レーザ光の波長を２５０〜５０００ｎｍとする、
請求項１〜９のいずれか一項に記載のガラス板の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の切断方法に関し、特にレーザ光による内部加熱を利用したガラス板の切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板の切断は、通常、ダイヤモンド等の硬質のローラやチップにより、主面に機械的にスクライブ線を導入し、当該スクライブ線に沿って折り曲げ力を加えることによりなされる。このような手法では、スクライブ線の導入により、ガラス板の切断端面に多数の微細クラックが生成されることになる。従って、切断端部に充分な強度が得られないという問題があった。
【０００３】
このような問題に対し、近年、レーザ光の照射によりガラス板の内部を加熱し、ガラス板の主面でなく端面に導入した初期クラックの伸展を制御することにより、ガラス板を切断する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。このようなレーザ光を用いた切断（以下、「レーザ切断」ともいう）では、ガラス板の主面に機械的にスクライブ線を導入する必要がない。そのため、切断端面に上述の微細クラックが生成されることもなく、切断端部の強度に優れたガラス板を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５６９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は、以下の課題を見出した。
一般に、ガラス板の切断端面（特にコーナー部）には、欠損防止などの観点から切断後に面取加工が施される。例えば、特許文献１に記載のガラス板の切断方法では、ガラス板をレーザ切断した後に、別途面取加工を行う必要があった。このように、従来のガラス板の切断方法では、切断と面取加工とを別々に行う必要があり、生産性に劣る問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みなされたものであって、生産性に優れたガラス板の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】
【０００７】
本発明の一の態様によるガラス板の切断方法は、
ガラス板の第１主面に第１初期クラックを形成するステップと、
前記ガラス板にレーザ光を透過させつつ当該レーザ光を走査することにより、前記第１初期クラックから伸展させたスクライブ線を前記第１主面上に形成するステップと、を備え、
前記第１初期クラックを前記第１主面における前記レーザ光の走査経路からずらして形成するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、生産性に優れたガラス板の切断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ガラス板の上下面にそれぞれスクライブ線を形成する方法を説明するための斜視図である。
【図２】図１のガラス板の上面におけるレーザ光のビーム形状を示す平面図である。
【図３】図１のガラス板の下面におけるレーザ光のビーム形状を示す平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った軸方向断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】ガラス板の切断に用いる冷却ノズルの断面図である。
【図７Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ切断線による断面図である。
【図８Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ切断線による断面図である。
【図９Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＩＸＢ−ＩＸＢ切断線による断面図である。
【図１０Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＢ−ＸＢ切断線による断面図である。
【図１１Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＢ−ＸＩＢ切断線による断面図である。
【図１２Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ切断線による断面図である。
【図１３Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ切断線による断面図である。
【図１４Ａ】ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ切断線による断面図である。
【図１５】試験例１１〜１７の試験条件を模式的に示すガラス板１０の平面図である。
【図１６】試験例１２、１６の切断部をｘ軸方向マイナス側（端面１３側）から観察した写真である。
【図１７】試験例２１〜２７の試験条件を模式的に示すガラス板１０の平面図である。
【図１８】試験例２２、２６の切断部をｘ軸方向マイナス側（端面１３側）から観察した写真である。
【図１９】試験例３１〜３４の切断部をｘ軸方向マイナス側（端面１３側）から観察した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１１】
＜実施の形態１＞
まず、図１〜図５を参照して、ガラス板の上面及び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。図１は、ガラス板の上下面にそれぞれスクライブ線を形成する方法を説明するための斜視図である。図２は、図１のガラス板の上面におけるレーザ光のビーム形状を示す平面図である。図３は、図１のガラス板の下面におけるレーザ光のビーム形状を示す平面図である。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。
【００１２】
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及び図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。
図１〜図５に示した右手系のｘｙｚ直交座標空間において、ガラス板１０の両方の主面（上面１１及び下面１２）は、いずれもｘｙ平面に平行である。また、レーザ光は、ｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査される。レーザ光の光軸はｚ軸に平行である。
【００１３】
ガラス板の切断方法は、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、非強化ガラスと強化ガラスのいずれであってもよいが、非強化ガラスの方が好ましい。
【００１４】
スクライブ工程は、ガラス板１０を上面１１側から下面１２側に透過するレーザ光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。
【００１５】
また、図１の例では、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及び下面１２における切断精度が良い。さらに、図１の例では、１本のレーザ光２０でガラス板１０の上面１１及び下面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及び下面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の法線方向から見て、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。なお、後述するように、上面１１のみにスクライブ線３１を形成してもよいし、下面１２のみにスクライブ線３２を形成してもよい。
【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】
なお、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及び下面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及び下面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及び下面１２の両面、及びガラス板１０の端面１３の少なくとも一方に形成されていればよい。なお、上面１１のみにスクライブ線３１を形成する場合、上面１１に初期クラックを形成すればよい。また、下面１２のみにスクライブ線３２を形成する場合、下面１２に初期クラックを形成すればよい。
【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及び図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及び図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】
スクライブ線３１、３２は、いずれもガラス板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のビーム形状、（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。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２．３以下（内部透過率１０％以上）、さらに好ましくは１．６以下（内部透過率２０％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０．００２以上（内部透過率９９．８％以下）、より好ましくは０．０１以上（内部透過率９９％以下）、さらに好ましくは０．０２以上（内部透過率９８％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】
なお、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ることが好ましい。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８００〜１１００ｎｍ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：１０００〜１１００ｎｍ）、Ｙｂディスクレーザ（波長：１０００〜１１００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ）、高出力半導体レーザ（波長：８０８〜９８０ｎｍ）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】
なお、本実施の形態では、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２５０〜５０００ｎｍ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：２６００〜３４５０ｎｍ）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、及びコストの観点から鉄が用いられ、コバルト、銅、及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、上面１１におけるレーザ光２０のｙ軸方向のビーム幅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（ｘ軸方向）に直交する方向（ｙ軸方向）の引張応力が大きい。同様に、下面１２におけるレーザ光２０のｙ軸方向のビーム幅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（ｘ軸方向）に直交する方向（ｙ軸方向）の引張応力が大きい。
【００３１】
そこで、レーザ光２０は、上面１１におけるｙ軸方向のビーム幅Ｗ１がガラス板１０の板厚以下であることが好ましい。また、レーザ光２０は、下面１２におけるｙ軸方向のビーム幅Ｗ２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の上面１１において上に凸に膨らむ部分、及び、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。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。
【００３２】
上面１１におけるレーザ光２０の変位方向（ｘ軸方向）のビーム幅Ｌ１、及び、下面１２におけるレーザ光２０の変位方向（ｘ軸方向）のビーム幅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のビーム形状は、特に限定されないが、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を上面１１側から下面１２側に透過する間、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】
ガラス板の切断方法は、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。
また、図１のようにスクライブ線３１、３２を別々に形成するだけでなく、レーザ光２０の照射条件を調整し、生じる熱応力を変化させることにより、スクライブ線３１、３２を互いに結合させることもできる。すなわち、ブレイク工程を経ずに、レーザ照射のみによりフルカットすることもできる。
【００３８】
レーザ光２０の照射位置よりも後方では、レーザ光２０の照射位置近傍と異なり、板厚全体に引張応力が発生する。この引張応力は、レーザ光２０の照射位置での加熱により発生する圧縮応力の反力としてレーザ光２０の照射位置よりも後方で形成される。そのため、レーザ光２０の照射位置よりも後方の引張応力が大きい場合、上面１１側のスクライブ線３１と下面１２側のスクライブ線３２とがそれぞれ板厚内部方向に伸展し、結合する。ここで、スクライブ線３１、３２が結合することにより形成されるクラックの形状は、熱応力場やガラス板１０の剛性の違いによって決定される。
【００３９】
レーザ光２０の照射に基づく熱応力によりスクライブ線３１、３２が結合するか否かは、主に、ガラス板１０に対するレーザ光２０の透過率、光源２２の出力などで決まる。光源２２の出力が大きく、レーザ光２０の照射位置よりも後方の引張応力が大きくなると、スクライブ線３１、３２が結合する。光源２２の出力が小さい場合、スクライブ線３１、３２を結合させるために、光源２２とは別の加熱光源から出射された加熱光をガラス板１０に対して照射してもよい。
【００４０】
本実施の形態によるガラス板１０の切断は、特許文献１に開示されたフルカットよりも、ガラス板１０の上面１１及び下面１２における切断精度が良い。特許文献１に開示されたフルカットでは、レーザ光の照射位置の後方を冷媒で冷却することにより引張応力を発生させ、この引張応力によりガラス板１０を板厚方向に貫通するクラックを形成する。つまり、特許文献１では、レーザ光の照射によりスクライブ線を形成していない。
【００４１】
これに対し、本実施の形態では、ガラス板１０の上面１１及び下面１２におけるレーザ光２０の照射位置に生じた引張応力によりスクライブ線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及び下面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及び下面１２における切断精度が良い。
【００４２】
また、本実施の形態に係るガラス板の切断方法では、レーザ光２０の照射領域に空気を吹き付けることにより冷却してもよい。図６は、ガラス板の切断に用いる冷却ノズルの断面図である。図６に示す冷却ノズル２８により、ガラス板１０の上面１１に気体を吹き付ける。図６に示すように、冷却ノズル２８は、内部を気体（空気や窒素など）が矢印方向へ流れるように、テーパー状の空洞が形成されている。ここで、冷却ノズル２８の軸はレーザ光２０の光軸と一致しており、レンズ２５で集光されたレーザ光２０は、冷却ノズル２８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、レーザ照射部が気体により冷却される。レーザ照射部よりも広い領域を冷却することが好ましい。この冷却により、レーザ光の照射領域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。
【００４３】
冷却ガス流量、冷却ノズル２８の開口部の直径φｎ、及び冷却ノズル２８の先端とガラス板１０の上面１１とのギャップＧ２は任意に決定することができる。ここで、冷却ノズル２８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の上面１１における冷却能力が向上する。また、冷却ノズル２８の先端とガラス板１０の上面１１とのギャップＧ２が小さい程、ガラス板１０の上面１１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２８を用いて、室温の冷却エアを流量２０Ｌ／ｍｉｎで吹き付ける。なお、下面１２側にも同様の冷却ノズルを設ければ、一層効果的である。
【００４４】
さらに、図７Ａ、図７Ｂを参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図７Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図７Ａの例では、ｘ軸プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図７Ｂは、図７Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線３１に沿って割断されたガラス板１０のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ切断線による断面図である。なお、図７Ａ、図７Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００４５】
通常のレーザ切断では、初期クラック３３をレーザ光２０の走査経路（レーザ走査経路）上に形成する。これに対し、本実施の形態に係る切断方法では、初期クラック３３をレーザ走査経路からずらして形成する。ここで、初期クラック３３を、端面１３ではなく、端面１３から所定の距離だけ内側の上面１１もしくは下面１２に形成することが好ましい。
【００４６】
図７Ａの例では、上面１１においてレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして初期クラック３３ａを形成する。この場合、図７Ｂに示すように、本体部１０ａの切断端面の上面１１側のコーナー部に、面取部１０ｃが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の上面１１側のコーナー部に、突起部１０ｄが形成される。このように、初期クラック３３ａをレーザ走査経路からずらして上面１１に形成した後、レーザ光２０を走査することにより、スクライブ線３１を形成すると同時に、切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。
【００４７】
具体的には、初期クラック３３ａをレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして上面１１に形成する。その後、レーザ光２０を走査することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板（本体部１０ａ）の上面１１側に面取部１０ｃを形成することができる。ここで、スクライブ線３１が、上面１１からガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向マイナス側に傾いて伸張する。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１がすなわち面取部１０ｃとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に面取加工を行うことができる。
【００４８】
続けて、図８Ａ、図８Ｂを参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図８Ａ、図８Ｂでは、下面１２においてレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして初期クラック３３ｂを形成する。図８Ａ、図８Ｂは、それぞれ図７Ａ、図７Ｂに対応している。すなわち、図８Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図８Ａの例では、図７Ａと同様にｘ軸方向プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図８Ｂは、図８Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線３２に沿って割断されたガラス板１０のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ切断線による断面図である。なお、図８Ａ、図８Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００４９】
図８Ｂに示すように、下面１２においてレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして初期クラック３３ｂを形成した場合、本体部１０ａの切断端面の下面１２側のコーナー部に、面取部１０ｃが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の下面１２側のコーナー部に、突起部１０ｄが形成される。このように、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からずらして下面１２に形成した後、レーザ光２０を走査することにより、スクライブ線３２を形成すると同時に、切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。
【００５０】
具体的には、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして下面１２に形成する。その後、レーザ光２０を走査することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板（本体部１０ａ）の下面１２側に面取部１０ｃを形成することができる。ここで、スクライブ線３２が、下面１２からガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向マイナス側に傾いて伸張する。この深さ方向に傾いたスクライブ線３２がすなわち面取部１０ｃとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に面取加工を行うことができる。
【００５１】
続けて、図９Ａ、図９Ｂを参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図９Ａ、図９Ｂでは、上面１１及び下面１２の両方においてレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして初期クラック３３ａ、３３ｂを形成する。図９Ａ、図９Ｂは、それぞれ図７Ａ、図７Ｂに対応している。すなわち、図９Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図９Ａの例では、図７Ａと同様にｘ軸方向プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図９Ｂは、図９Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線３１、３２に沿って割断されたガラス板１０のＩＸＢ−ＩＸＢ切断線による断面図である。なお、図９Ａ、図９Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００５２】
図９Ｂに示すように、上面１１及び下面１２の両方においてレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして初期クラック３３ａ、３３ｂを形成した場合、本体部１０ａの切断端面の両コーナー部に、面取部１０ｃが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の両コーナー部に、突起部１０ｄが形成される。
このように、初期クラック３３ａ、３３ｂをレーザ走査経路からずらして上面１１及び下面１２に形成した後、レーザ光２０を走査することにより、スクライブ線３１、３２を形成すると同時に、切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。
【００５３】
具体的には、初期クラック３３ａ、３３ｂをそれぞれレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして上面１１及び下面１２に形成する。その後、レーザ光２０を走査することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板（本体部１０ａ）に２つの面取部１０ｃを形成することができる。ここで、スクライブ線３１、３２が、それぞれ上面１１及び下面１２からガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向マイナス側に傾いて伸張する。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１、３２がすなわち２つの面取部１０ｃとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に面取加工を行うことができる。
【００５４】
以上に説明したように、実施の形態１に係るガラス板の切断方法は、初期クラックをレーザ走査経路からずらして形成することにより、ガラス板１０にスクライブ線を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃを形成することができる。そのため、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。具体的には、初期クラックをレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして形成することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板に面取部１０ｃを形成することができる。
【００５５】
＜実施の形態２＞
続けて、図１０Ａ、図１０Ｂを参照して、実施の形態２に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。実施の形態１では、初期クラックをレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして形成していた。これに対し、実施の形態２では、初期クラックをレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして形成する。
【００５６】
図１０Ａ、図１０Ｂでは、上面１１においてレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして初期クラック３３ａを形成する。図１０Ａ、図１０Ｂは、それぞれ図７Ａ、図７Ｂに対応している。すなわち、図１０Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図１０Ａの例では、図７Ａと同様にｘ軸プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図１０Ｂは、図１０Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＢ−ＸＢ切断線による断面図である。なお、図１０Ａ、図１０Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００５７】
図１０Ｂに示すように、上面１１においてレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして初期クラック３３ａを形成した場合、本体部１０ａの切断端面の上面１１側のコーナー部に、突起部１０ｄが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の上面１１側のコーナー部に、面取部１０ｃが形成される。このように、本体部１０ａの切断端面に、面取部１０ｃではなく、突起部１０ｄを形成することもできる。
【００５８】
具体的には、初期クラック３３ａをレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして上面１１に形成する。その後、レーザ光２０を走査することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板（本体部１０ａ）の上面１１側に突起部１０ｄを形成することができる。ここで、スクライブ線３１が、上面１１からガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向プラス側に傾いて伸張する。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１がすなわち突起部１０ｄとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に切断端面に突起部１０ｄを形成することができる。
【００５９】
続けて、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図１１Ａ、図１１Ｂでは、下面１２においてレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして初期クラック３３ｂを形成する。図１１Ａ、図１１Ｂは、それぞれ図１０Ａ、図１０Ｂに対応している。すなわち、図１１Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図１１Ａの例では、図１０Ａと同様にｘ軸方向プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図１１Ｂは、図１１Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＢ−ＸＩＢ切断線による断面図である。なお、図１１Ａ、図１１Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００６０】
図１１Ｂに示すように、下面１２においてレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして初期クラック３３ｂを形成した場合、本体部１０ａの切断端面の下面１２側のコーナー部に、突起部１０ｄが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の下面１２側のコーナー部に、面取部１０ｃが形成される。
このように、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からずらして下面１２に形成した後、レーザ光２０を走査することにより、スクライブ線３２を形成すると同時に、切断端面に突起部１０ｄを形成することができる。
【００６１】
具体的には、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして下面１２に形成する。その後、レーザ光２０を走査することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板（本体部１０ａ）の下面１２側に突起部１０ｄを形成することができる。ここで、スクライブ線３２が、下面１２からガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向プラス側に傾いて伸張する。この深さ方向に傾いたスクライブ線３２がすなわち突起部１０ｄとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に切断端面に突起部１０ｄを形成することができる。
【００６２】
続けて、図１２Ａ、図１２Ｂを参照して、本実施の形態に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。図１２Ａ、図１２Ｂでは、上面１１及び下面１２の両方においてレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして初期クラック３３ａ、３３ｂを形成する。図１２Ａ、図１２Ｂは、それぞれ図１０Ａ、図１０Ｂに対応している。すなわち、図１２Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図１２Ａの例では、図１０Ａと同様にｘ軸方向プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図１２Ｂは、図１２Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ切断線による断面図である。なお、図１２Ａ、図１２Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００６３】
図１２Ｂに示すように、上面１１及び下面１２の両方においてレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして初期クラック３３ａ、３３ｂを形成した場合、本体部１０ａの切断端面の両コーナー部に、突起部１０ｄが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面の両コーナー部に、面取部１０ｃが形成される。
このように、初期クラック３３ａ、３３ｂをレーザ走査経路からずらして上面１１及び下面１２に形成した後、レーザ光２０を走査することにより、スクライブ線３１、３２を形成すると同時に、切断端面に突起部１０ｄを形成することができる。
【００６４】
具体的には、初期クラック３３ａ、３３ｂをそれぞれレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして上面１１及び下面１２に形成する。その後、レーザ光２０を走査することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板（本体部１０ａ）に２つの突起部１０ｄを形成することができる。ここで、スクライブ線３１、３２が、それぞれ上面１１及び下面１２からガラス板１０の深さ方向へ、ｚ軸方向（主面に垂直）でなくｙ軸方向プラス側に傾いて伸張する。この深さ方向に傾いたスクライブ線３１、３２がすなわち２つの突起部１０ｄとなる。つまり、本実施の形態に係るガラス板の切断方法は、スクライブ線の導入と同時に切断端面に突起部１０ｄを形成することができる。
【００６５】
以上に説明したように、実施の形態２に係るガラス板の切断方法は、初期クラックをレーザ走査経路からずらして形成することにより、ガラス板１０にスクライブ線を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に突起部１０ｄを形成することができる。そのため、そのような端面形状のガラス板の生産性に優れている。具体的には、初期クラックをレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして形成することにより、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板に突起部１０ｄを形成することができる。なお、このように端面に突起部１０ｄを有するガラス板は、例えば当該端面を樹脂材料に固定するような用途に有用である。突起部１０ｄを有することにより、樹脂材料に固定しやすくなる。
【００６６】
＜実施の形態２の変形例１＞
続けて、図１３Ａ、図１３Ｂを参照して、実施の形態２の変形例１に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。実施の形態２の変形例１では、下面１２に形成する初期クラック３３ｂについては、実施の形態２と同様に、レーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして形成する。一方、上面１１に形成する初期クラック３３ａについては、実施の形態１と同様に、レーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして形成する。
【００６７】
図１３Ａ、図１３Ｂは、それぞれ図１０Ａ、図１０Ｂに対応している。すなわち、図１３Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図１３Ａの例では、図１０Ａと同様にｘ軸プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図１３Ｂは、図１３Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ切断線による断面図である。なお、図１３Ａ、図１３Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００６８】
図１３Ｂに示すように、本体部１０ａの切断端面では、上面１１側のコーナー部に面取部１０ｃが形成され、下面１２側のコーナー部に突起部１０ｄが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面では、上面１１側のコーナー部に突起部１０ｄが形成され、下面１２側のコーナー部に面取部１０ｃが形成される。このように、本体部１０ａの切断端面に、面取部１０ｃ及び突起部１０ｄを両方形成することもできる。
【００６９】
＜実施の形態２の変形例２＞
続けて、図１４Ａ、図１４Ｂを参照して、実施の形態２の変形例２に係るガラス板の切断方法について詳細に説明する。実施の形態２の変形例２では、上面１１に形成する初期クラック３３ａについては、実施の形態２と同様に、レーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側にずらして形成する。一方、下面１２に形成する初期クラック３３ｂについては、実施の形態１と同様に、レーザ走査経路からｙ軸方向プラス側にずらして形成する。
【００７０】
図１４Ａ、図１４Ｂは、それぞれ図１３Ａ、図１３Ｂに対応している。すなわち、図１４Ａは、ガラス板１０を上面１１側から見た平面図である。図１４Ａの例では、図１３Ａと同様にｘ軸プラス方向へのレーザ光２０の走査により、ガラス板１０がｙ軸方向プラス側の本体部１０ａとｙ軸方向マイナス側の切除部１０ｂとに分割される。図１４Ｂは、図１４Ａに示したレーザ走査により形成されたスクライブ線に沿って割断されたガラス板１０のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ切断線による断面図である。なお、図１４Ａ、図１４Ｂにおけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００７１】
図１４Ｂに示すように、本体部１０ａの切断端面では、上面１１側のコーナー部に突起部１０ｄが形成され、下面１２側のコーナー部に面取部１０ｃが形成される。一方、切除部１０ｂの切断端面では、上面１１側のコーナー部に面取部１０ｃが形成され、下面１２側のコーナー部に突起部１０ｄが形成される。このように、本体部１０ａの切断端面に、面取部１０ｃ及び突起部１０ｄを両方形成することもできる。
【実施例１】
【００７２】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。実施例１では、試験例１１〜１７において、上面１１のみに初期クラック３３ａを形成し、初期クラック３３ａの位置の変化による切断端面の形状の変化を調査した。
【００７３】
［試験例１１〜１７］
全ての試験例１１〜１７において、矩形状のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．８ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス）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。レーザ光の上面ビーム幅は０．８ｍｍ、走査速度は２０ｍｍ／ｓとした。レーザ出力は、試験例１１、１７について１３０Ｗ、試験例１２〜１６について１２０Ｗとした。
【００７４】
図１５は、試験例１１〜１７の試験条件を模式的に示すガラス板１０の平面図である。ガラス板１０の上面１１において、レーザ光２０のビーム形状は円形とした。全ての試験例について、図１５に示すように、レーザ光２０はガラス板１０の一方の短辺の１０ｍｍ内側から他方の短辺までガラス板１０の長辺と平行に走査した。つまり、レーザ走査開始位置と近接した短辺との距離ｄ１を１０ｍｍとした。レーザ走査経路のガラス板１０の短辺からの距離ｄ２については、いずれも１０ｍｍとした。なお、図１５におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００７５】
直径０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの初期クラック３３ａを、パルスレーザを用いてガラス板１０の上面１１に形成した。初期クラック３３ａは、ｘ軸方向には、レーザ走査開始位置と近接した短辺からの距離ｄ３＝２０ｍｍの位置に形成した。そして、初期クラック３３ａのレーザ走査経路からの距離（ｙ軸方向へのずれ量）Δｙａを試験例毎に変化させた。全ての試験例１１〜１７について、レーザ光照射により上面１１にスクライブ線３１を導入した後、折り曲げ力を加えて割断した。
【００７６】
試験例１１ではΔｙａ＝−０．１５ｍｍ、試験例１２ではΔｙａ＝−０．１０ｍｍ、試験例１３ではΔｙａ＝−０．０５ｍｍとした。すなわち、試験例１１〜１３については、初期クラック３３ａの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらした。
試験例１４ではΔｙａ＝０ｍｍとした。すなわち、試験例１４については、初期クラック３３ａをレーザ走査経路上に形成した。
試験例１５ではΔｙａ＝０．０５ｍｍ、試験例１６ではΔｙａ＝０．１０ｍｍ、試験例１７ではΔｙａ＝０．１５ｍｍとした。すなわち、試験例１５〜１７については、初期クラック３３ａの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらした。
【００７７】
上述の実施の形態の説明と同様に、ガラス板１０の主面をｘｙ平面と平行とし、レーザ光２０がｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査されるものとして、以下に試験結果について説明する。図１６は、試験例１２、１６の切断部をｘ軸方向マイナス側（端面１３側）から観察した写真である。なお、図１６におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００７８】
初期クラック３３ａの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらした試験例１１〜１３では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板の上面１１側コーナー部に突起部１０ｄが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板の上面１１側コーナー部に面取部１０ｃが形成された。つまり、図１０Ｂに示した断面形状と同様になった。図１６には、試験例１１〜１３を代表して、試験例１２についての切断部の写真を示した。ずれ量Δｙａの大きさによる面取部１０ｃ及び突起部１０ｄの大きさに優位差はなかった。
【００７９】
一方、初期クラック３３ａの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらした試験例１５〜１７では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板の上面１１側コーナー部に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板の上面１１側コーナー部に突起部１０ｄが形成された。つまり、図７Ｂに示した断面形状と同様になった。図１６には、試験例１５〜１７を代表して、試験例１６についての切断部の写真を示した。ずれ量Δｙａの大きさによる面取部１０ｃ及び突起部１０ｄの大きさに優位差はなかった。
なお、初期クラック３３ａをレーザ走査経路上に形成した試験例１４では、分割した２つのガラス板のうち、いずれに面取部１０ｃが形成されるか定まらなかった。
【００８０】
実施例１において、上面１１の初期クラック３３ａをレーザ走査経路からずらして形成することにより、ガラス板１０の上面１１にスクライブ線３１を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃや突起部１０ｄを形成することができた。そのため、実施例１に係るガラス板の切断方法は、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。
【実施例２】
【００８１】
次に、実施例２では、試験例２１〜２７において、下面１２のみに初期クラック３３ｂを形成し、初期クラック３３ｂの位置の変化による切断端面の形状の変化を調査した。
【００８２】
［試験例２１〜２７］
全ての試験例２１〜２７において、実施例１と同様に、矩形状のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．８ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス）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。レーザ光の下面ビーム幅は０．８５ｍｍ、走査速度は２０ｍｍ／ｓとした。レーザ出力は、試験例２２について１４０Ｗ、試験例２１、２５〜２７について１３０Ｗ、試験例２３、２４について１２０Ｗとした。
【００８３】
図１７は、試験例２１〜２７の試験条件を模式的に示すガラス板１０の平面図である。ガラス板１０の下面１２において、レーザ光２０のビーム形状は円形とした。全ての試験例について、図１７に示すように、レーザ光２０はガラス板１０の一方の短辺の１０ｍｍ内側から他方の短辺までガラス板１０の長辺と平行に走査した。つまり、レーザ走査開始位置と近接した短辺との距離ｄ１を１０ｍｍとした。レーザ走査経路のガラス板１０の短辺からの距離ｄ２については、いずれも１０ｍｍとした。なお、図１７におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００８４】
直径０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの初期クラック３３ｂを、パルスレーザを用いてガラス板１０の下面１２に形成した。初期クラック３３ｂは、ｘ軸方向には、レーザ走査開始位置と近接した短辺からの距離ｄ３＝２０ｍｍの位置に形成した。そして、初期クラック３３ｂのレーザ走査経路からの距離（ｙ軸方向へのずれ量）Δｙｂを試験例毎に変化させた。全ての試験例２１〜２７について、レーザ光照射により下面１２にスクライブ線３２を導入した後、折り曲げ力を加えて割断した。
【００８５】
試験例２１ではΔｙｂ＝−０．１５ｍｍ、試験例２２ではΔｙｂ＝−０．１０ｍｍ、試験例２３ではΔｙｂ＝−０．０５ｍｍとした。すなわち、試験例２１〜２３については、初期クラック３３ｂの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらした。
試験例２４ではΔｙｂ＝０ｍｍとした。すなわち、試験例２４については、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路上に形成した。
試験例２５ではΔｙｂ＝０．０５ｍｍ、試験例２６ではΔｙｂ＝０．１０ｍｍ、試験例２７ではΔｙｂ＝０．１５ｍｍとした。すなわち、試験例２５〜２７については、初期クラック３３ｂの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらした。
【００８６】
上述の実施の形態の説明と同様に、ガラス板１０の主面をｘｙ平面と平行とし、レーザ光２０がｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査されるものとして、以下に試験結果について説明する。図１８は、試験例２２、２６の切断部をｘ軸方向マイナス側（端面１３側）から観察した写真である。なお、図１８におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００８７】
初期クラック３３ｂの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらした試験例２１〜２３では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板の下面１２側コーナー部に突起部１０ｄが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板の下面１２側コーナー部に面取部１０ｃが形成された。つまり、図１１Ｂに示した断面形状と同様になった。図１８には、試験例２１〜２３を代表して、試験例２２についての切断部の写真を示した。ずれ量Δｙｂの大きさによる面取部１０ｃ及び突起部１０ｄの大きさに優位差はなかった。
【００８８】
一方、初期クラック３３ｂの形成位置をレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらした試験例２５〜２７では、いずれも分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板の下面１２側コーナー部に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板の下面１２側コーナー部に突起部１０ｄが形成された。つまり、図８Ｂに示した断面形状と同様になった。図１８には、試験例２５〜２７を代表して、試験例２６についての切断部の写真を示した。ずれ量Δｙｂの大きさによる面取部１０ｃ及び突起部１０ｄの大きさに優位差はなかった。
なお、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路上に形成した試験例２４では、分割した２つのガラス板のうち、いずれに面取部１０ｃが形成されるか定まらなかった。
【００８９】
実施例２において、下面１２の初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からずらして形成することにより、ガラス板１０の下面１２にスクライブ線３２を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃや突起部１０ｄを形成することができた。そのため、実施例２に係るガラス板の切断方法は、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。
【実施例３】
【００９０】
次に、実施例３では、試験例３１〜３４において、上面１１及び下面１２の両方に初期クラック３３ａ、３３ｂを形成し、初期クラック３３ａ、３３ｂの位置の変化による切断端面の形状の変化を調査した。
【００９１】
［試験例３１〜３４］
全ての試験例３１〜３４において、実施例１と同様に、矩形状のガラス板（長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍ、板厚１．８ｍｍ、旭硝子社製ソーダライムガラス）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。レーザ光の上面ビーム幅は０．８ｍｍ、下面ビーム幅は０．８５ｍｍ、走査速度は２０ｍｍ／ｓとした。レーザ出力は、全ての試験例３１〜３４について１３０Ｗとした。
【００９２】
ガラス板１０の下面１２において、レーザ光２０のビーム形状は円形とした。実施例１、２と同様に、全ての試験例について、図１５（図１７）に示したように、レーザ光２０はガラス板１０の一方の短辺の１０ｍｍ内側から他方の短辺までガラス板１０の長辺と平行に走査した。つまり、レーザ走査開始位置と近接した短辺との距離ｄ１を１０ｍｍとした。レーザ走査経路のガラス板１０の短辺からの距離ｄ２については、いずれも１０ｍｍとした。
【００９３】
直径０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの初期クラック３３ａ、３３ｂを、それぞれパルスレーザを用いてガラス板１０の上面１１、下面１２に形成した。初期クラック３３ａ、３３ｂはいずれも、ｘ軸方向には、レーザ走査開始位置と近接した短辺からの距離ｄ３＝２０ｍｍの位置に形成した。そして、初期クラック３３ａ、３３ｂのレーザ走査経路からの距離（ｙ軸方向へのずれ量）Δｙａ、Δｙｂを試験例毎に変化させた。全ての試験例３１〜３４について、レーザ光照射により上面１１及び下面１２にスクライブ線３１、３２を導入した後、折り曲げ力を加えて割断した。
【００９４】
試験例３１ではΔｙａ＝−０．１０ｍｍ、Δｙｂ＝−０．１ｍｍとした。すなわち、試験例３１では、初期クラック３３ａ、３３ｂの両方をレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらして形成した。
試験例３２ではΔｙａ＝−０．１０ｍｍ、Δｙｂ＝０．１０ｍｍとした。すなわち、試験例３２では、初期クラック３３ａをレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらし、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらして形成した。
試験例３３ではΔｙａ＝０．１０ｍｍ、Δｙｂ＝−０．１ｍｍとした。すなわち、試験例３３では、初期クラック３３ａをレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらし、初期クラック３３ｂをレーザ走査経路からｙ軸方向マイナス側へずらして形成した。
試験例３４ではΔｙａ＝０．１０ｍｍ、Δｙｂ＝０．１ｍｍとした。すなわち、試験例３４では、初期クラック３３ａ、３３ｂの両方をレーザ走査経路からｙ軸方向プラス側へずらして形成した。
【００９５】
上述の実施の形態の説明と同様に、ガラス板１０の主面をｘｙ平面と平行とし、レーザ光２０がｚ軸マイナス方向に照射され、かつ、ｘ軸プラス方向に走査されるものとして、以下に試験結果について説明する。図１９は、試験例３１〜３４の切断部をｘ軸方向マイナス側（端面１３側）から観察した写真である。なお、図１９におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。
【００９６】
試験例３１では、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板の両コーナー部に突起部１０ｄが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板の両コーナー部に面取部１０ｃが形成された。つまり、図１２Ｂに示した断面形状と同様になった。
試験例３２では、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板については、上面１１側コーナー部に突起部１０ｄが形成され、下面１２側コーナー部に面取部１０ｃが形成された。一方、ｙ軸方向マイナス側のガラス板については、上面１１側コーナー部に面取部１０ｃが形成され、下面１２側コーナー部に突起部１０ｄが形成された。つまり、図１４Ｂに示した断面形状と同様になった。
【００９７】
試験例３３では、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板については、上面１１側コーナー部に面取部１０ｃが形成され、下面１２側コーナー部に突起部１０ｄが形成された。一方、ｙ軸方向マイナス側のガラス板については、上面１１側コーナー部に突起部１０ｄが形成され、下面１２側コーナー部に面取部１０ｃが形成された。つまり、図１３Ｂに示した断面形状と同様になった。
試験例３１では、分割した２つのガラス板のうち、ｙ軸方向プラス側のガラス板の両コーナー部に面取部１０ｃが形成され、ｙ軸方向マイナス側のガラス板の両コーナー部に突起部１０ｄが形成された。つまり、図９Ｂに示した断面形状と同様になった。
【００９８】
実施例３では、初期クラック３３ａ、３３ｂをレーザ走査経路からずらして形成することにより、ガラス板１０の上面１１、下面１２にスクライブ線３１、３２を導入すると同時に、ガラス板１０の切断端面に面取部１０ｃや突起部１０ｄを形成することができた。そのため、実施例３に係るガラス板の切断方法は、従来のガラス板の切断方法に比べて生産性に優れている。
【００９９】
以上、ガラス板の切断方法の実施の形態等を説明したが、本発明は上記実施の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、種々の変形及び改良が可能である。
例えば、ガラス板１０の両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１０に照射してもよい。
また、ガラス板１０は、平板、湾曲板のいずれでもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０  ガラス板
１０ａ  本体部
１０ｂ  切除部
１０ｃ  面取部
１０ｄ  突起部
１１  上面
１２  下面
１３  端面
２０  レーザ光
２２  光源
３１、３２  スクライブ線
３３、３３ａ、３３ｂ  初期クラック
【図１】
2016128364.tif 000003
【図２】
2016128364.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016128364.tif 000008
【図７Ａ】
2016128364.tif 000009
【図７Ｂ】
2016128364.tif 000010
【図８Ａ】
2016128364.tif 000011
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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