[发明专利]强化玻璃板的切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及强化玻璃板的切割方法，特别是涉及使用了利用激光的内部加热的强化玻璃板的切割方法。

背景技术

在移动电话、便携信息终端(PDA：Personal Data Assistance，个人数据助理)等便携设备中，显示器的罩、基板使用玻璃板。基于便携设备的薄型化、轻量化的要求，对于玻璃板也通过使用强度高的强化玻璃板来实现薄型化、轻量化。

玻璃板的切割通常通过利用金刚石等硬质的辊或刀片以机械作用在主面上导入划线并沿该划线施加弯折力来进行。在这样的方法中，通过导入划线，在玻璃板的切割端面上生成多条微细裂纹。因此，存在如下问题：尽管为强化玻璃板，但在切割端部也得不到充分的强度。

针对这样的问题，近年来开发了如下方法：通过激光的照射对强化玻璃板的内部进行加热，控制导入到强化玻璃板的端面而非主面上的初始裂纹的扩展，由此对强化玻璃板进行切割。在这样的使用激光的切割中，不需要像以往那样在强化玻璃板的主面上导入划线。因此，也不会在切割端面上生成上述的微细裂纹，能够得到高强度的强化玻璃板。专利文献1中，公开了利用激光对玻璃板进行切割的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/126977号

发明内容

发明所要解决的问题

关于使用激光的强化玻璃板的切割，本发明人发现了以下的问题。

本发明人着眼于利用激光的强化玻璃板的切割中残留在强化玻璃板的内部的拉应力(内部残余拉应力CT)所产生的应变能(内部应变能)。

本发明人发现，在该强化玻璃板的内部应变能小于某一临界值时，内部残余拉应力对裂纹扩展的影响减小，切割所需的激光的照射能急剧增大，并且难以精度良好地进行切割。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于使由内部残余拉应力引起的裂纹扩展成为支配性因素，以低照射能精度良好地对强化玻璃板进行切割。

用于解决问题的手段

本发明的第一方式的强化玻璃板的切割方法包括通过使照射到强化玻璃板上的激光的照射区域发生移动而对该强化玻璃板进行切割的工序，所述强化玻璃板具备具有残余压应力的正表面层和背表面层以及形成在该正表面层与背表面层之间且具有内部残余拉应力CT(MPa)的中间层，所述强化玻璃板的切割方法中，

将使用所述正表面层和所述背表面层的厚度DOL(μm)、所述强化玻璃板的厚度t₁(μm)、杨氏模量Y(MPa)且由下式表示的、基于所述内部残余拉应力CT的每单位面积的应变能U_CT(J/m²)设定为2.5J/m²以上，

将使用入射到所述强化玻璃板上的所述激光的输出功率Pe(W)、所述激光的扫描速度v(mm/s)、所述强化玻璃板对所述激光的吸收系数α(mm^-1)、所述强化玻璃板的厚度t₂(mm)、杨氏模量Y(MPa)、线膨胀系数α_L(K^-1)、密度ρ(g/mm³)、比热c(J/g/K)且由下式表示的切割指数K(N/mm)设定为150N/mm以下，

U_CT＝{CT²×(t₁-2×DOL)}/(2×Y)

K＝Pe/v×exp(-α×t₂)×(Y×α_L)/(t₂×ρ×c)。

本发明的第二方式的强化玻璃板的切割方法为上述第一方式所述的强化玻璃板的切割方法，其中，将所述激光的光束直径设定为所述强化玻璃板的厚度以下。

本发明的第三方式的强化玻璃板的切割方法为上述第一或第二方式所述的强化玻璃板的切割方法，其中，利用照射到所述强化玻璃板上的激光在退火点以下的温度下对所述中间层进行局部加热，使所述中间层产生压应力，由此控制由所述内部残余拉应力引起的裂纹的扩展，并且，使所述激光的照射区域发生移动，由此对所述强化玻璃板进行切割。

本发明的第四方式的强化玻璃板的切割方法为上述第一至第三方式中任一方式所述的强化玻璃板的切割方法，其中，所述强化玻璃板和所述激光满足0＜α×t₂≤3.0的条件。

本发明的第五方式的强化玻璃板的切割方法为上述第一至第四方式中任一方式所述的强化玻璃板的切割方法，其中，将所述激光的波长设定为250～5000nm。