试验例6-1中，在玻璃板的正反面上形成以规定的基准线为中心呈左右非对称的 能量密度分布，所以形成了与玻璃板的正面倾斜地连接的正面侧裂纹面以及与玻璃板的反 面倾斜地连接的反面侧裂纹面。此外，利用由激光和加热光产生的热应力，可形成将正面侧 裂纹面和反面侧裂纹面连接的中间裂纹面，将玻璃板全切。
[0228] [试验例 7_1]
[0229] 试验例7-1中，对于矩形的玻璃板（长边100mm、短边50mm、板厚0· 55mm、旭硝 子株式会社制的钠钙玻璃）的正面垂直入射激光。激光的光源使用Yb纤维激光器（波 长1070nm)。玻璃板对激光的吸收系数（α )为〇· 65cm \ a XM为0· 04(即内部透射率为 96% )。激光使用从光源刚射出后截面形状是圆形、截面上的能量密度是高斯型的分布的激 光。
[0230] 试验例7-1中，如图33所示使用两个圆柱透镜，将玻璃板的正反两面上的激光的 照射形状形成为如图34、图36所示的椭圆形状。
[0231] 各试验例中，使玻璃板的正反两面上的激光的能量密度的峰值位置以与玻璃板的 短边平行的方式从玻璃板的一方的长边移动到另一方的长边。激光的能量密度的峰值位置 配置在自玻璃板的一方的短边起为15mm(自另一方的短边起为85mm)的位置。使用刀轮、 以达到玻璃板的上下表面的方式在玻璃板的端面形成初始裂纹。以玻璃板所形成的裂纹面 的形态和截面形状进行评价。
[0232] 将其他主要的实验条件与评价结果一起在表7中示出。
[0233] [表 7]
[0234]
[0235] 试验例7-1中，在玻璃板的正反面上形成以规定的基准线为中心呈左右非对称的 能量密度分布，所以形成了与玻璃板的正面倾斜地连接的正面侧裂纹面以及与玻璃板的反 面倾斜地连接的反面侧裂纹面。
[0236] [试验例8-1~试验例8-2]
[0237] 试验例8-1~试验例8-2中，对于矩形的玻璃板（长边100mm、短边50mm、板厚 2. 8mm、旭硝子株式会社制的钠钙玻璃）的正面垂直入射激光。激光的光源使用Yb纤维激 光器（波长1070nm)。玻璃板对激光的吸收系数（α )为〇· 65cm \ a XM为0· 18 (即内部 透射率为84% )。激光使用从光源刚射出后截面形状是圆形、截面上的能量密度是高斯型 的分布的激光。
[0238] 试验例8-1~试验例8-2中，如图33所示使用两个圆柱透镜，将玻璃板的正反两 面上的激光的照射形状形成为如图34、图36所示的椭圆形状。
[0239] 各试验例中，使玻璃板的正反两面上的激光的能量密度的峰值位置以与玻璃板的 短边平行的方式从玻璃板的一方的长边移动到另一方的长边。激光的能量密度的峰值位置 配置在自玻璃板的一方的短边起为15mm(自另一方的短边起为85mm)的位置。使用刀轮、 以达到玻璃板的上下表面的方式在玻璃板的端面形成初始裂纹。以玻璃板所形成的裂纹面 的形态和截面形状进行评价。
[0240] 将其他实验条件与评价结果一起在表8中示出。表8所示的条件以外的条件与试 验例8_1~试验例8_2中相同。
[0241] [表 8]
[0242]
[0243] 试验例8-1~试验例8-2中，在玻璃板的正反面上形成以规定的基准线为中心呈 左右非对称的能量密度分布，所以形成了与玻璃板的正面倾斜地连接的正面侧裂纹面以及 与玻璃板的反面倾斜地连接的反面侧裂纹面。
[0244] 图37是在试验例8-1之后因外力而形成了中间裂纹面的玻璃板的切割片的显微 镜照片。图38是在试验例8-2之后因外力而形成了中间裂纹面的玻璃板的切割片的显微 镜照片。
[0245] 图38所示的切割片的正反面和端面的连接角度C2大于图37所示的切割片的正 反面和端面的连接角度C1。由试验例8-1~试验例8-2可知，连接角度可通过玻璃板的正 反面上的激光的大小及照射功率进行调整。
[0246] 以上对玻璃板加工方法和玻璃板加工装置的实施方式等进行了说明，但本发明不 限定于上述实施方式等，在专利权利要求书记载的技术思想的范围内，可以进行各种变形 和改良。
[0247] 例如，上述实施方式的激光32垂直地入射至玻璃板2的正面2a，但也可以倾斜地 入射，例如可以在y轴方向上观察时倾斜地入射。
[0248] 此外，上述实施方式中，对于玻璃板的正面上的激光的照射区域以及玻璃板的反 面上的激光的照射区域分别具有激光的能量密度的峰值位置的情况进行了说明，但也可以 没有峰值位置。"没有峰值位置"是指能量密度最大的位置不是1个而是多个的情况。玻璃 板的正面上的激光的照射区域以及玻璃板的反面上的激光的照射区域分别不具有峰值位 置的情况下，只要以通过各照射区域的面积重心位置且与面积重心位置的移动方向平行的 基准线为中心具有左右非对称的形状即可。在玻璃板的正面和反面可分别形成所需的热应 力场，形成与玻璃板的正面倾斜地连接的正面侧裂纹以及与玻璃板的反面倾斜地连接的反 面侧裂纹面。该情况下，可使用面积重心位置代替能量密度的峰值位置作为原点。
[0249] 上述实施方式的玻璃板的加工方法还可应用于表面带有凹凸图案的压花玻璃、内 部包含金属制的网或线的嵌丝玻璃、夹层玻璃、强化玻璃。夹层玻璃是介以中间膜将玻璃板 彼此压接而得的玻璃。应用于夹层玻璃的情况下，可在各玻璃板上形成正面侧裂纹面及反 面侧裂纹面。该情况下，可以在将各玻璃板切断后，将中间膜切断。
[0250] 本专利申请要求基于2013年3月26日向日本专利局提出申请的日本专利申请 2013-063346号的优先权，并将日本专利申请2013-063346号的全部内容引用至本专利申 请中。
[0251] 符号说明
[0252] 2玻璃板
[0253] 2a 正面
[0254] 2b 反面
[0255] 4a正面侧裂纹面
[0256] 4b反面侧裂纹面
[0257] 4c中间裂纹面
[0258] 10玻璃板加工装置
[0259] 12 框架
[0260] 20支承台
[0261] 30 光源
[0262] 32 激光
[0263] 36加热光源
[0264] 38加热光
[0265] 40光学系统
[0266] 42遮光部
[0267] 44聚光透镜
[0268] 50照射位置移动部
[0269] 62遮光位置调整部
[0270] 64光轴位置调整部
[0271] 66聚焦位置调整部
[0272] 70控制部
【主权项】
1. 玻璃板的加工方法，其具有下述工序：将从正面到反面透过玻璃板的激光照射所述 玻璃板，使激光相对于所述玻璃板的照射位置移动，通过由激光的照射产生的热应力在所 述玻璃板上形成裂纹，其特征在于， 由从光源射出的所述激光照射的所述玻璃板的正面的激光的照射区域、以及由透过所 述正面的激光照射的反面的激光的照射区域分别为： 在各照射区域具有激光的能量密度的峰值位置的情况下，以通过各照射区域的所述峰 值位置且与所述峰值位置的移动方向平行的基准线为中心，具有左右非对称的能量密度分 布， 在各照射区域不具有激光的能量密度的峰值位置的情况下，以通过各照射区域的面 积重心位置且与所述面积重心位置的移动方向平行的基准线为中心，具有左右非对称的形 状。2. 如权利要求1所述的玻璃板的加工方法，其特征在于，所述玻璃板相对于所述激光 的吸收系数（a)(单位：cm4、和所述激光从所述玻璃板的正面移动到反面的距离（M)(单 位：cm)的积（aXM)大于O且在3.O以下。3. 如权利要求1或2所述的玻璃板的加工方法，其特征在于，所述玻璃板的正反两面上 的激光的照射区域通过将所述激光的光束的一部分遮住、将所述激光的光束的剩余部分照 射在所述玻璃板上而形成。4. 如权利要求1或2所述的玻璃板的加工方法，其特征在于，从所述光源射出的激光用 聚光透镜聚焦并照射至所述玻璃板，所述玻璃板的正反两面上的激光的照射区域通过将所 述聚光透镜的光轴、和入射至所述聚光透镜的激光的光轴错开而形成。5. 如权利要求1或2所述的玻璃板的加工方法，其特征在于，所述玻璃板的正反两面上 的激光的照射区域分别是短轴或长轴相对于移动方向倾斜的椭圆形状。6. 如权利要求1~5中任一项所述的玻璃板的加工方法，其特征在于，所述激光的波长 是 250nm~5000nm。7. 如权利要求1~6中任一项所述的玻璃板的加工方法，其特征在于，将加热所述玻璃 板的加热光照射在所述激光的照射位置，使加热光相对于所述玻璃板的照射位置与激光相 对于所述玻璃板的照射位置一起移动。8. 玻璃板的加工装置，其具备： 支承玻璃板的支承台； 光源，该光源射出从正面到反面透过由所述支承台支承的玻璃板的激光； 对由所述支承台支承的玻璃板照射从所述光源射出的激光的光学系统；和 移动激光相对于所述玻璃板的照射位置的照射位置移动部； 通过由所述激光的照射产生的热应力在所述玻璃板上形成裂纹，其特征在于， 所述光学系统如下构成： 由从所述光源射出的所述激光照射的所述玻璃板的正面的激光的照射区域、以及由透 过所述正面的激光照射的反面的激光的照射区域分别为： 在各照射区域具有激光的能量密度的峰值位置的情况下，以通过各照射区域的所述峰 值位置且与所述峰值位置的移动方向平行的基准线为中心，具有左右非对称的能量密度分 布， 在各照射区域不具有激光的能量密度的峰值位置的情况下，以通过各照射区域的面 积重心位置且与所述面积重心位置的移动方向平行的基准线为中心，具有左右非对称的形 状。9. 如权利要求8所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，所述光学系统包括将从所述 光源射出的激光的光束的一部分遮住的遮光部。10. 如权利要求8所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，所述光学系统包括将从所述 光源射出的激光聚焦的聚光透镜，入射至所述聚光透镜的激光的光轴与所述聚光透镜的光 轴错开。11. 如权利要求10所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，具备光轴位置调整部，该光 轴位置调整部用于调整所述聚光透镜的光轴相对于入射至所述聚光透镜的激光的光轴的 位置。12. 如权利要求8所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，所述光学系统包括将从所述 光源射出的激光沿规定方向聚焦的圆柱透镜，在由所述支承台支承的所述玻璃板的正反两 面分别形成短轴相对于移动方向倾斜的椭圆形状的所述激光的照射区域。13. 如权利要求8~12中任一项所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，具备聚焦位置 调整部，该聚焦位置调整部用于调整所述激光相对于由所述支承台支承的玻璃板的聚焦位 置。14. 如权利要求8~13中任一项所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，所述激光的波 长是 250nm~5000nm。15. 如权利要求8~14中任一项所述的玻璃板的加工装置，其特征在于，还具备加热光 源，该加热光源射出对由所述支承台支承的玻璃板进行加热的加热光， 所述照射位置移动部使加热光相对于所述玻璃板的照射位置与激光相对于所述玻璃 板的照射位置一起移动。
【专利摘要】玻璃板的加工方法，其具有利用由激光的照射产生的热应力在玻璃板上形成裂纹的工序，其中，由从光源射出的上述激光照射的上述玻璃板的正面上的激光的照射区域、以及由透过上述正面的激光照射的反面上的激光的照射区域分别为：在各照射区域具有激光的能量密度的峰值位置的情况下，以通过各照射区域的上述峰值位置且与上述峰值位置的移动方向平行的基准线为中心，具有左右非对称的能量密度分布，在各照射区域不具有激光的能量密度的峰值位置的情况下，以通过各照射区域的面积重心位置且与上述面积重心位置的移动方向平行的基准线为中心，具有左右非对称的形状。
【IPC分类】B23K26/064, B23K26/402, C03B33/09, B23K26/38, B23K26/70
【公开号】CN105189381
【申请号】CN201480016371
【发明人】斋藤勋, 永田孝弘
【申请人】旭硝子株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月25日
【公告号】EP2980033A1, US20160009587, WO2014157245A1