[發明專利]強化玻璃板的切割方法

在審

• 申請號: 201380036846.4
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN104428264A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 齋藤勛
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C03B33/09
• 分類號: C03B33/09;B23K26/38;B23K26/402
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 于潔;王海川

技術領域

本發明涉及強化玻璃板的切割方法，特別是涉及使用了利用激光的內部加熱的強化玻璃板的切割方法。

背景技術

在移動電話、便攜信息終端(PDA：Personal?Data?Assistance，個人數據助理)等便攜設備中，顯示器的罩、基板使用玻璃板?；诒銛y設備的薄型化、輕量化的要求，對于玻璃板也通過使用強度高的強化玻璃板來實現薄型化、輕量化。

玻璃板的切割通常通過利用金剛石等硬質的輥或刀片以機械作用在主面上導入劃線并沿該劃線施加彎折力來進行。在這樣的方法中，通過導入劃線，在玻璃板的切割端面上生成多條微細裂紋。因此，存在如下問題：盡管為強化玻璃板，但在切割端部也得不到充分的強度。

針對這樣的問題，近年來開發了如下方法：通過激光的照射對強化玻璃板的內部進行加熱，控制導入到強化玻璃板的端面而非主面上的初始裂紋的擴展，由此對強化玻璃板進行切割。在這樣的使用激光的切割中，不需要像以往那樣在強化玻璃板的主面上導入劃線。因此，也不會在切割端面上生成上述的微細裂紋，能夠得到高強度的強化玻璃板。專利文獻1中，公開了利用激光對玻璃板進行切割的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2010/126977號

發明內容

發明所要解決的問題

關于使用激光的強化玻璃板的切割，本發明人發現了以下的問題。

本發明人著眼于利用激光的強化玻璃板的切割中殘留在強化玻璃板的內部的拉應力(內部殘余拉應力CT)所產生的應變能(內部應變能)。

本發明人發現，在該強化玻璃板的內部應變能小于某一臨界值時，內部殘余拉應力對裂紋擴展的影響減小，切割所需的激光的照射能急劇增大，并且難以精度良好地進行切割。

本發明鑒于上述情況而完成，其目的在于使由內部殘余拉應力引起的裂紋擴展成為支配性因素，以低照射能精度良好地對強化玻璃板進行切割。

用于解決問題的手段

本發明的第一方式的強化玻璃板的切割方法包括通過使照射到強化玻璃板上的激光的照射區域發生移動而對該強化玻璃板進行切割的工序，所述強化玻璃板具備具有殘余壓應力的正表面層和背表面層以及形成在該正表面層與背表面層之間且具有內部殘余拉應力CT(MPa)的中間層，所述強化玻璃板的切割方法中，

將使用所述正表面層和所述背表面層的厚度DOL(μm)、所述強化玻璃板的厚度t₁(μm)、楊氏模量Y(MPa)且由下式表示的、基于所述內部殘余拉應力CT的每單位面積的應變能U_CT(J/m²)設定為2.5J/m²以上，

將使用入射到所述強化玻璃板上的所述激光的輸出功率Pe(W)、所述激光的掃描速度v(mm/s)、所述強化玻璃板對所述激光的吸收系數α(mm^-1)、所述強化玻璃板的厚度t₂(mm)、楊氏模量Y(MPa)、線膨脹系數α_L(K^-1)、密度ρ(g/mm³)、比熱c(J/g/K)且由下式表示的切割指數K(N/mm)設定為150N/mm以下，

U_CT＝{CT²×(t₁-2×DOL)}/(2×Y)

K＝Pe/v×exp(-α×t₂)×(Y×α_L)/(t₂×ρ×c)。

本發明的第二方式的強化玻璃板的切割方法為上述第一方式所述的強化玻璃板的切割方法，其中，將所述激光的光束直徑設定為所述強化玻璃板的厚度以下。

本發明的第三方式的強化玻璃板的切割方法為上述第一或第二方式所述的強化玻璃板的切割方法，其中，利用照射到所述強化玻璃板上的激光在退火點以下的溫度下對所述中間層進行局部加熱，使所述中間層產生壓應力，由此控制由所述內部殘余拉應力引起的裂紋的擴展，并且，使所述激光的照射區域發生移動，由此對所述強化玻璃板進行切割。

本發明的第四方式的強化玻璃板的切割方法為上述第一至第三方式中任一方式所述的強化玻璃板的切割方法，其中，所述強化玻璃板和所述激光滿足0＜α×t₂≤3.0的條件。

本發明的第五方式的強化玻璃板的切割方法為上述第一至第四方式中任一方式所述的強化玻璃板的切割方法，其中，將所述激光的波長設定為250～5000nm。