专利名称：强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于强化玻璃制的玻璃基板的刻划方法及刻划装置。在此，所谓的“强化玻璃”，是以下述方式制造的玻璃，即在制造工艺中藉由离子(1n)交换造成的化学处理，在玻璃基板的基板表面层(距基板表面的深度为5μπι 50 μ m程度)形成残留压缩应力的压缩应力层且在基板内部残留伸张应力。强化玻璃的特征，具有因压缩应力层的影响而对外力难以裂开的性质，但相反地，具有一旦在基板表面产生龟裂且进展至存在残留伸张应力的基板内部，在下次反而会让龟裂容易加深渗透的性质。
背景技术：
·在一般分断玻璃基板的加工被采用的方法，是首先在基板表面形成有限深度的刻划线，接着，从基板的内侧沿着刻划线藉由使用裂断杆(break bar)或裂断棍(break roll)按压而裂断。在前者的形成刻划线的步骤，藉由使圆盘状的刀轮(cutter wheel)(也称刻划轮(scribing wheel))对基板表面压接转动以进行刻划的方法被知悉,例如在专利文献I等被揭示。图10，表示使玻璃制的基板M(母基板)分断成为各个作为制品的单位基板之时，被采取并实行的交叉刻划加工。首先，对基板M的表面，使用刀轮形成X方向的刻划线S1,接着，形成与X方向交叉的Y方向刻划线S2。如此，在X-Y方向形成交叉的多条刻划线后，基板M被送入裂断装置，藉由沿着各刻划线从内面侧折断，而被分断为单位基板。此外，在使用刀轮刻划玻璃基板的方法中，有“外切”和“内切”法。根据基板的种类或用途，以能够选择性地分别使用外切和内切的刻划装置已被揭示(参照专利文献2)。前者的外切，如图11(a)所示，是以刀轮的最下端下降到较基板M的表面(上面)略为下方的状态，设定其在基板M的一侧端部的外侧位置(刻划开始位置P1)。接着，从设定的位置使其水平移动，碰触并穿越基板M端部，进一步地以既定的刻划压按压，并同时以水平移动刀轮的方式进行刻划。采用外切法，在基板M端部不会发生刀轮滑移的问题，因为形成的刻划线是到达基板M的端部，在下一步骤的裂断便能容易且正确地被进行。在另一方面，因为刀前端碰触基板M端部，在基版M端部产生划痕，因基板M内部的伸张应力的影响，恐有从端部被全切(full-cut)之虞,此外,刀轮也因和边缘部分的碰触而容易消耗。后者的内切法，如图11(b)所示，在距基板M的端缘2mm IOmm程度的内侧(刻划开始位置Ql)使刀轮从上方下降，以既定的刻划压抵接基板M，以按压并同时使刀轮水平移动的方式进行刻划。采用内切法，因刀轮和基板M端部的边缘部分未碰触，不需担心在基板M端部产生划痕，关于刀前端的消耗与外切法相比也较能够抑制。但，从基板M端部到刻划开始位置Q1，因为未形成刻划线，若与外切法比较，有较难以裂断的倾向。此外，使刀轮从与基板M抵接状态往水平方向移动时，会有刀前端的切入不良而滑移，无法刻划的情形。如上所述，外切和内切因为各有其优缺点，故根据基板的种类或用途，适当地选择使用外切和内切。专利文献1:日本专利第3074143号公报专利文献2:日本特开2009-208237号公报
发明内容
近年，被使用在手机等的保护玻璃(cover glass)等的玻璃制品之中，期待使用被称为所谓的强化玻璃(也称化学强化玻璃)的玻璃。如上所述，强化玻璃是以在基板表面层残留压缩应力的方式而被制造，如此获得的玻璃，尽管玻璃的板厚薄，也难以裂开。因此，使用强化玻璃，能够制造出薄又轻且坚固的保护玻璃为其优点。另一方面，要作为保护玻璃，从大面积的母基板切割出所要的大小、所要的形状的单位制品的加工是必要的。但是，对强化玻璃采用外切而形成刻划线的情况，在基板端部与刀前端碰触之际，一旦较表面压缩应力层深被刻划，受到基板内部的残留伸张应力的影响，恐怕将发生一次就被完全分断的不佳情况。因此，在强化玻璃，被认为采用内切的刻划方法较外切好。但是，即使采用内切法刻划，在已使刀前端抵接时，因为强化玻璃的故，受基板表面层的残留压缩应力的影响，刀前端难以切入基板表面，朝基板的刀前端的稳定性非常差，因而产生滑移，会无法刻划。因此，反而产生使刻划加工困难的问题。如上所述，对于强化玻璃，有别于对一直以来被使用的钠玻璃基板的刻划加工，无论采用外切或是内切，完好地形成刻划线是有其困难的。此倾向，以基板表面的压缩应力层厚且残留应力大的基板较为 显著。因此，本发明的目的在于，提供一种新的强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置，所要解决的技术问题是使其即使是对加工困难的强化玻璃制的玻璃基板，也能够采用内切法确实地形成刻划线，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种强化玻璃基板的刻划方法，是对在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线，其由下述步骤构成:(a)在进入较基板的一端缘内侧的位置，使具有点状尖端或线状尖端的之刻划构件对基板由上方下降并碰触而形成碰触痕，藉此剥离基板表面的压缩应力层，形成该碰触痕作为刻划的起点的触发(trigger)槽的剥离步骤；以及(b)藉由使刀轮抵接该触发槽并压接转动，形成刻划线的刻划步骤。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中刻划构件是使用前端削尖的尖刀(pointer)(例如钻石尖刀、超硬合金制尖刀等)，或是在前端形成直线刀面的固定刀(例如超硬合金制的直线刀面刀具等)也可，类似刀轮的旋转刀也可。采用尖刀能形成点状的碰触痕，采用固定刀能够形成对应刀面前端长度的线状的碰触痕。此外，使用刀轮能够形成沿着轮子的棱线的线状碰触痕。另外，刀轮也能兼用于下一步骤的刻划的刀轮。
前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中在剥离步骤，藉由使刻划构件从碰触痕水平移动，扩张、扩大成Imm 3mm的长度的触发槽也可。藉由使刻划构件从碰触痕水平移动，能扩张触发槽，藉此，易于对位的故，在下一步骤的刻划之际的触发槽的使用变得容易。前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中以碰触痕的深度较压缩应力层的厚度为小的方式，使刻划构件碰触为佳。压缩应力层的厚度(通常5μπι至50μπι程度)的资讯，因能预先从基板制造商知悉，由预备实验取得碰触压和碰触痕的深度的关系，参照压缩应力层的厚度资讯，调整到适切的碰触压，以碰触痕较压缩应力层的厚度浅让刻划构件碰触。因此，能够仅有压缩层被剥离，确实地防止误差而裂断的不当情形发生。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种刻划装置，用于对在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线，其具备:具有用以在基板形成碰触痕的点状尖端或线状尖端的刻划构件、用于从该碰触痕沿着刻划预定线转动的刀轮、使该刻划构件及该刀轮升降的升降机构、进行升降机构的控制的控制部。该控制部是以下述方式进行控制，即由该刻划构件形成碰触痕时，使该刻划构件下降碰触基板，并在碰触后上升以从基板离开，在转动刀轮时使该刀轮下降，维持抵接并进行压接转动。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的刻划装置，其中该刻划构件，是前端削尖的尖刀，或是在前端形成直线刀面的固定刀也可。前述的刻划装置，其中该刀轮也可被兼用于当作该刻划构件。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置至少具有下列优点及有益效果:本发明的刻划方法，从进入基板的一端缘的内侧位置，进行“内切”之际，首先，使刻划构件对着基板从上方下降 ，碰触而形成碰触痕。使用的刻划构件的抵接部分，若是点状的尖端，会形成点状微小的碰触痕；若是线状的尖端，会形成线状的微小碰触痕。碰触时在表面施加的压力，藉由预先采用相同材质的虚拟基板达到最佳化，不会因碰触时的压力过大而突发地裂断，此外，不会因太过微弱而无法形成碰触痕，因此能够确实地形成碰触痕。藉由碰触痕的形成，因为能够剥离基板表面的压缩应力层，碰触痕的部分作为刻划的起点即触发槽。因此，在所形成的触发槽，藉由使刀轮与之抵接，施加既定的刻划压并转动，能够不滑移地形成刻划线。根据本发明，至此为止使用刀轮采用内切法对刻划线形成有困难的强化玻璃，在尖端未滑移，且基板未被裂断的情况下，能够形成有限深度的刻划线。综上所述，本发明是有关于一种强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置，提供对即使是加工困难的强化玻璃制的玻璃基板，也能够采用内切确实地形成刻划线。该刻划方法藉由下述步骤进行刻划，即在已进入较基板M的一端缘内侧的位置，使具有点状尖端或线状尖端的钻石尖刀11对基板M从上方下降并碰触形成碰触痕，藉此剥离基板M表面的压缩应力层，形成该碰触痕作为刻划的起点的触发槽T1的剥离步骤，以及藉由使刀轮12抵接触发槽、压接转动形成刻划线S的刻划步骤。本发明在技术上有显著的进步，具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是表示用于实施本发明的刻划方法的刻划装置的一实施例的主视图。图2是表示图1的钻石尖刀的一例子的放大图。图3是表示图1的刀轮的一例子的主视图及左视图。图4是表示图1的刻划装置进行的刻划方法的顺序的示意图。图5是表示用于实施本发明的刻划方法的刻划装置的另一实施例的主视图。图6是表示在图5的固定刀的主视图及侧视图。图7是表示图5的刻划装置进行的刻划方法的顺序的示意图。图8是表示用于实施本发明的刻划方法的刻划装置的再一实施例的主视图。图9是表示图8的刻划装置进行的刻划方法的顺序的俯视图。图10是表不母基板的交叉刻划加工的不意图。图11是表示刀轮进行的现有习知的刻划方法的示意图。M:基板S:刻划线V T2, T3:碰触痕(触发槽) 10a、IOb:升降机构11:钻石尖刀12:刀轮13:固定刀20:控制部
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置其具体实施方式
、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。(实施形态I)图1是表示用于实施本发明的刻划方法之际的刻划装置的一实施例子的主视图。在刻划装置SC1，使用钻石尖刀作为刻划构件。 刻划装置SCl，具备有:保持强化玻璃基板M于上面，并具有水平方向的旋转机构的平台4 ;保持此平台4使其可以朝一方向(垂直纸面方向)移动的轨道5 ;在平台4的上方朝与轨道5正交的方向(图1的左右方向)架设的导引杆6 (guide bar)。在此导引杆6，具备:能够向水平方向移动而设置的2个刻划头7a、7b ;在刻划头7a、7b的下端安装成能够藉由升降机构10a、10b升降的保持具8a、8b (holder)。在此,在一方的保持具8a，安装为了形成碰触痕的刻划构件的钻石尖刀11，在另一方的保持具Sb安装刀轮12。图2是表示图1的钻石尖刀11的一例子的放大图。钻石尖刀11，在一端形成圆锥形状的圆柱杆Ila的前端，固定着前端已被削尖的钻石片11b，用以藉由使此钻石片Ilb与强化玻璃基板M相碰触形成点状的碰触痕。图3是表示图1的刀轮12的一例子的主视图及左视图。在直径2mm 6mm程度的超硬合金制的圆盘12a形成棱线12b以作为刀前端。另外，在本实施例中，使用在棱线无形成槽的无槽轮(也称常规轮(normal wheel)),但使用在棱线形成有槽的附槽轮(例如三星钻石工业股份有限公司制的APIO (注册商标)刀轮)也可。因此，刻划装置SCl的动作，是藉由以所谓的电脑构成的控制部20而被控制。在上述升降机构10a、10b的升降的控制，保持具8a使钻石尖刀11下降形成碰触痕时，进行以快速的动作下降并在碰触后马上上升的控制。一方面，保持具Sb使刀轮12下降，压接于基板上并同时转动时，是以未留下碰触痕的方式缓慢地下降抵接，进行维持抵接状态的控制。接下来，说明使用此刻划装置SCl的刻划方法。首先，如图4(a) (C)所示，在假设于基板M的刻划预定线上，进入较基板M的一端缘内侧(例如3mm的内侧)的部位，钻石尖刀11以预先由预备实验获得的碰触压，以由上在玻璃基板M的表面轻轻地敲打的方式下降，之后，藉由上升形成点状的碰触痕1\。因为此碰触痕在下一步骤用以作为·刻划的起点，也称作“触发槽T/’。使碰触痕T1变大时，如之后的图4(d)所示，使钻石尖刀11再次抵接碰触痕T1，往刻划预定线的方向水平移动扩张，成为长度Imm 3mm程度的触发槽T/。藉由形成已扩张的触发槽T/，易于与刀轮12的刀前端相吻合。接着，如图4(e)所示，使刀轮12下降抵接形成触发槽T/的位置，如图4(f)所示，藉由沿着刻划预定线压接并转动，形成刻划线S。即，藉由上述的内切的手法形成刻划线S。刀轮12，因为能切入已预先形成的触发槽T/，能够无滑移地形成刻划线S。(实施形态2)图5是表示用于实施本发明的刻划方法的刻划装置的另一实施例子的主视图。另夕卜，关于与图1相同的部分藉由标示相同符号，省略说明。在此刻划装置SC2，使用直线刀面的固定刀13作为刻划构件。图6(a)是固定刀13的主视图，图6(b)是固定刀13的侧视图。固定刀13，在超硬合金的杆件13a的一侧端,形成直线刀面13b。直线刀面13b的刀面前端长度a为Imm 3mm, 一旦使刀面前端与基板M碰触，形成刀面前端长度a的直线状的碰触痕T2 (参照图7)。另外，使直线刀面13b的刀面前端长度a变短，与上述实施形态I同样，藉由以碰触后抵接直线刀面13b的刀面前端的状态水平移动扩张碰触痕，使其成为Imm 3mm也可。如此形成的碰触痕T2，成为触发槽T2。首先，如图7 (a) (C)所示，在假设在基板M的刻划预定线上，在进入较基板M的一端缘内例的部位，使固定刀面13由上下降并轻轻地敲打玻璃基板M的表面，随后藉由上升，形成直线状之碰触痕T2 (触发槽T2)。在此形成长度2mm程度的触发槽T2。接着，如图7 (d)所示，使刀轮12下降至形成触发槽T2的位置并抵接，如图7 (e)所示，藉由沿着刻划预定线压接并转动，形成刻划线S。即，藉由上述内切的手法形成刻划线
S。刀轮12，因为能切入预先形成的触发槽T2,因此能无滑移地形成刻划线S。(实施形态3)图8是表示用于实施本发明的方法的刻划装置的再一实施例的主视图。另外，关于与图1相同的部分藉由标示相同符号，省略说明。在此刻划装置SC3，使用以图3所示的刀轮12作为刻划构件。即，作为形成碰触痕的刻划构件，兼用刀轮12。因此，在导引杆6，仅使用图1的刻划头7b，未安装图1的刻划头7a，以及安装于此的升降机构10a、保持具8a、刻划构件11、13 (参照图1、5)。接着，说明使用此刻划装置SC3的刻划方法。首先，如图9(a) (C)所示，在假设于基板M的刻划预定线上，进入较基板M的一端缘的内侧的部位，使刀轮12由上下降并轻轻地敲打玻璃基板M的表面，随后藉由上升，形成对应棱线的线状的碰触痕T3 (触发槽T3)。藉此用以形成长度2mm程度的触发槽T3。接着，如图9 (d)所示，使刀轮12再次下降与已形成触发槽T3的位置抵接，如图9(e)所示，藉由沿着刻划预定线压接并转动，形成刻划线S。即，藉由上述内切的手法形成刻划线S。刀轮12，因能切入预先形成的触发槽T3,能无滑移地形成刻划线S。在以上的实施形态中，已藉由形成一刻划线的例子说明，也能够适用于平行地形成多条，或形成与XY方向交叉的刻划线的场合。再者，在上述实施形态，刀轮12使用无槽轮，但用附槽轮也可。藉由使用附槽轮能更进一步地使切入变佳。在上述实施形态，形成碰触痕即触发槽，设置碰触痕的位置因为在基板的端缘附近，若此部分作为端材区域，在最后作为端材并废弃，因为在制品不会留有碰触痕，使得不会发生碰触痕造成的问题。此外，在本发明为了达成其目的，在无偏离申请专利范围的范围内，可做适宜修正、变更。本发明的刻划方法，能够利用于刻划强化玻璃基板的情形。以上所述，仅是 本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种强化玻璃基板的刻划方法，是对在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线，其特征在于其包括以下步骤: (a)剥离步骤，在进入较该基板的一端缘内侧的位置，使具有点状尖端或线状尖端的刻划构件对该基板由上方下降并碰触而形成碰触痕，藉此剥离基板表面的压缩应力层，形成该碰触痕作为刻划的起点的触发槽；以及 (b)刻划步骤，藉由使刀轮抵接该触发槽并压接转动，形成刻划线。
2.根据权利要求1所述的强化玻璃基板的刻划方法，其特征在于其中，该刻划构件，是前端已削尖的尖刀，或者，在前端形成直线刀面的固定刀。
3.根据权利要求1所述的强化玻璃基板的刻划方法，其特征在于其中，该刻划构件是刀轮。
4.根据权利要求1所述的强化玻璃基板的刻划方法，其特征在于其中，在该剥离步骤，藉由使该刻划构件从该碰触痕水平地移动，扩大为Imm 3mm的长度的触发槽。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的强化玻璃基板的刻划方法，其特征在于其中，以碰触痕的深度较压缩应力层的厚度小的方式使刻划构件碰触。
6.一种刻划装置，用于对在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线，其特征在于其包括: 刻划构件，具有用以在基板形成碰触痕的点状尖端或线状尖端； 刀轮，用于从该碰触痕沿着刻划预定线转动； 升降机构，使该刻划构件及该刀轮升降；以及 控制部，进行升降机构的控制； 该控制部是以下述方式进行控制，即藉由该刻划构件形成碰触痕时，使该刻划构件下降与基板碰触，并在碰触后上升以从基板离开，在转动刀轮时，使该刀轮下降，维持抵接并进行压接转动。
7.根据权利要求6所述的刻划装置，其特征在于其中，该刻划构件，是前端已削尖的尖刀，或者，在前端形成直线刀面的固定刀。
8.根据权利要求6所述的刻划装置，其特征在于其中，该刀轮被兼用为该刻划构件。
全文摘要
本发明是有关于一种强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置，提供对即使是加工困难的强化玻璃制的玻璃基板，也能够采用内切确实地形成刻划线。该刻划方法藉由下述步骤进行刻划，即在已进入较基板M的一端缘内侧的位置，使具有点状尖端或线状尖端的刻划构件11对基板M从上方下降并碰触形成碰触痕，藉此剥离基板M表面的压缩应力层，形成该碰触痕作为刻划的起点的触发槽T1的剥离步骤，以及藉由使刀轮12抵接触发槽、压接转动形成刻划线S的刻划步骤。
文档编号C03B33/02GK103086594SQ20121036207
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月20日 优先权日2011年11月2日
发明者高松生芳, 辜志弘, 森亮 申请人:三星钻石工业股份有限公司