強(qiáng)化玻璃的切割方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化玻璃的切割方法，強(qiáng)化玻璃(G)形成有存在于厚度方向的表面(Ga)側(cè)且施加有壓縮應(yīng)力的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層(A1)、存在于背面(Gb)側(cè)且施加有壓縮應(yīng)力的背面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層(A2)、存在于表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層(A1)與背面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層(A2)之間且施加有拉伸應(yīng)力的中間拉伸應(yīng)力層(B)，對所述強(qiáng)化玻璃(G)沿著切割預(yù)定線從表面?zhèn)刃纬蓜澓劬€(S)后，以劃痕線(S)為邊界來切割強(qiáng)化玻璃(G)，在該強(qiáng)化玻璃的切割方法中，在形成劃痕線(S)時，至少在切割預(yù)定線(X)的附近，擴(kuò)大表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層(A1)的厚度。
【專利說明】強(qiáng)化玻璃的切割方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過在強(qiáng)化玻璃上形成劃痕線而切割該強(qiáng)化玻璃的強(qiáng)化玻璃的 切割方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，對強(qiáng)化玻璃實(shí)施基于離子交換法等化學(xué)強(qiáng)化處理、風(fēng)冷強(qiáng)化法等物理 強(qiáng)化處理的表層部的強(qiáng)化，在其厚度方向上的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)刃纬杀皇┘訅嚎s應(yīng)力的壓 縮應(yīng)力層。由此，與通常的玻璃相比，針對作用于表層部的拉伸應(yīng)力的破壞強(qiáng)度大幅提高。 這種強(qiáng)化玻璃例如被采用為近年來迅速普及的智能手機(jī)、平板PC等中的顯示器的保護(hù)玻 3? 〇
[0003] 然而，對于強(qiáng)化玻璃而言，由于形成于其表層部的壓縮應(yīng)力層的存在，與通常的玻 璃不同，非常難以進(jìn)行切割。詳細(xì)而言，在切割通常的玻璃時，廣泛使用如下方法，即，在通 過輪刀等按壓玻璃的表面而形成劃痕線之后，通過在該劃痕線的周邊施加拉伸應(yīng)力，以劃 痕線為邊界來進(jìn)行切割。然而，在將該方法應(yīng)用于強(qiáng)化玻璃的切割的情況下，需要突破壓縮 應(yīng)力層而形成成為切割的起點(diǎn)的劃痕線，因此在形成劃痕線時需要非常大的按壓力。
[0004] 因此，以往在制造強(qiáng)化玻璃時，通常而言，采用如下方法，即，在將通常的玻璃切割 成預(yù)制品的尺寸之后，在其制造工序的最后階段，一塊一塊地實(shí)施強(qiáng)化處理。然而，該方法 特別是從制造效率的觀點(diǎn)出發(fā)效率很差，因此期望開發(fā)出用于良好地切割強(qiáng)化玻璃以及用 于在強(qiáng)化玻璃上良好地形成劃痕線的技術(shù)。
[0005] 作為這種要求的對策，專利文獻(xiàn)1中公開了一種用于突破強(qiáng)化玻璃的壓縮應(yīng)力層 而形成劃痕線的方法。具體而言，記載了如下內(nèi)容，即，在形成劃痕線時，通過使用在外周部 具有突起的輪刀，而在按壓強(qiáng)化玻璃時，使施加于該強(qiáng)化玻璃的壓力發(fā)生變動。由此，即便 通過較小的按壓力，也能夠形成突破壓縮應(yīng)力層的劃痕線。
[0006] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-7384號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的課題
[0010] 然而，即便通過專利文獻(xiàn)1所公開的方法，仍殘留有應(yīng)當(dāng)解決的問題。
[0011] 即，在形成于強(qiáng)化玻璃的厚度方向上的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)鹊膲嚎s應(yīng)力層之間，形 成有作為壓縮應(yīng)力的反作用而被施加拉伸應(yīng)力的拉伸應(yīng)力層。此外，在形成于強(qiáng)化玻璃的 劃痕線處，含有在形成劃痕線時沿厚度方向延伸的垂直裂紋。由此，如圖10所示，在根據(jù)該 文獻(xiàn)所公開的方法，形成突破強(qiáng)化玻璃G的壓縮應(yīng)力層A的劃痕線S時，垂直裂紋的前端位 于拉伸應(yīng)力層B內(nèi)。
[0012] 此時，在超出適當(dāng)?shù)纳疃榷趶?qiáng)化玻璃G上形成劃痕線S(垂直裂紋）時，如圖11 所示，由于施加于拉伸應(yīng)力層B的拉伸應(yīng)力，由垂直裂紋生成的裂紋C以從表面Ga側(cè)向背 面Gb側(cè)沿厚度方向橫穿的方式進(jìn)展、或如圖12所示沿強(qiáng)化玻璃G的面方向進(jìn)展，在強(qiáng)化玻 璃G上形成劃痕線S的瞬間，因施加有用于形成劃痕的負(fù)載，而成為最不穩(wěn)定的狀態(tài)，因此 存在無法進(jìn)行其控制的問題。
[0013] 因此，對于劃痕線S而言，需要準(zhǔn)確地形成其適當(dāng)?shù)纳疃龋欢撨m當(dāng)?shù)纳疃葧?據(jù)施加于拉伸應(yīng)力層B的拉伸應(yīng)力的大小、即強(qiáng)化玻璃G的強(qiáng)化的程度而有所差異。因此， 在變更成為切割對象的強(qiáng)化玻璃的種類這種情況下，根據(jù)該差異，會產(chǎn)生重新調(diào)節(jié)或變更 形成劃痕線S所使用的夾具等的需要。
[0014] 這樣，根據(jù)該文獻(xiàn)所公開的方法，雖然本身能夠切割強(qiáng)化玻璃，但由于應(yīng)當(dāng)形成于 強(qiáng)化玻璃的劃痕線（垂直裂紋）的深度的允許范圍較小，因此根據(jù)成為切割對象的強(qiáng)化玻 璃的強(qiáng)化的程度，要求在逐一變更形成于該強(qiáng)化玻璃的劃痕線的深度的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確地形 成劃痕線。因此，無法避免在該實(shí)施中花費(fèi)不必要的勞力和時間，從制造效率的觀點(diǎn)出發(fā)， 實(shí)際上仍不能稱為良好的方法。
[0015] 鑒于上述情況而實(shí)施的本發(fā)明的技術(shù)課題在于，能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化程度不同的各種強(qiáng) 化玻璃的同樣且簡單的切割，從而提高強(qiáng)化玻璃的制造效率。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 為了解決上述課題而實(shí)施的本發(fā)明為一種強(qiáng)化玻璃的切割方法，所述強(qiáng)化玻璃形 成有存在于厚度方向上的表面?zhèn)惹沂┘佑袎嚎s應(yīng)力的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層、存在于厚度方向 上的背面?zhèn)惹沂┘佑袎嚎s應(yīng)力的背面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層以及存在于所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層與 所述背面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層之間且施加有拉伸應(yīng)力的中間拉伸應(yīng)力層，對所述強(qiáng)化玻璃沿著切 割預(yù)定線從表面?zhèn)刃纬蓜澓劬€后，以該劃痕線為邊界來切割所述強(qiáng)化玻璃，所述強(qiáng)化玻璃 的切割方法的特征在于，在形成所述劃痕線時，至少在所述切割預(yù)定線的附近，擴(kuò)大所述表 面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度。
[0018] 根據(jù)這種方法，在與根據(jù)強(qiáng)化玻璃的強(qiáng)化程度而不同的適當(dāng)?shù)膭澓劬€的深度無關(guān) 地，將劃痕線形成為超過擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度且不超過擴(kuò)大后的表面?zhèn)葔嚎s 應(yīng)力層的厚度的深度的情況下，能夠得到下述的優(yōu)選方式。即，在這種情況下，劃痕線所含 有的垂直裂紋存在于擴(kuò)大后的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層內(nèi)。由此，在形成劃痕線時，避免了在由垂 直裂紋生成的裂紋上施加有拉伸應(yīng)力，因此能夠防止該裂紋沿強(qiáng)化玻璃的厚度方向進(jìn)展、 或沿面方向進(jìn)展。另外，在切割強(qiáng)化程度不同的各種強(qiáng)化玻璃時，無需逐一變更形成于它們 的劃痕線的深度。而且，如果在形成劃痕線后，解除表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的擴(kuò)大，存在劃痕線 處于突破了擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的狀態(tài)下的情況，然而由于已經(jīng)在強(qiáng)化玻璃上形成 了劃痕線，因此不存在劃痕負(fù)載，成為比較穩(wěn)定的狀態(tài)，能夠防止裂紋沿厚度方向、面方向 進(jìn)展，從而能夠沿該劃痕線切割強(qiáng)化玻璃。根據(jù)以上內(nèi)容，根據(jù)本發(fā)明所涉及的方法，隨著 表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度的擴(kuò)大，應(yīng)當(dāng)形成于強(qiáng)化玻璃的劃痕線（垂直裂紋）的深度的允 許范圍擴(kuò)大。因此，能夠同樣且容易地切斷強(qiáng)化程度不同的各種強(qiáng)化玻璃，從而能夠提高強(qiáng) 化玻璃的制造效率。
[0019] 以上述的方法為基礎(chǔ)，至少在所述切割預(yù)定線的附近，通過使所述強(qiáng)化玻璃的表 面彎曲成凹曲面來擴(kuò)大所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度。
[0020] 這樣一來，至少在切割預(yù)定線的附近，在強(qiáng)化玻璃的比厚度方向上的中央部（在 以下的記載中，稱為厚度中央）靠表面?zhèn)忍帲贡砻鎻澢笆┘佑谠搹?qiáng)化玻璃的壓縮應(yīng) 力以及拉伸應(yīng)力以外，還新施加有因彎曲產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力。其結(jié)果是，在中間拉伸應(yīng)力層中 的與厚度中央相比靠表面?zhèn)忍帲ㄟ^新施加的壓縮應(yīng)力抵消一部分拉伸應(yīng)力，因此能夠縮 小中間拉伸應(yīng)力層的厚度。而且，伴隨于此，能夠與中間拉伸應(yīng)力層的厚度縮小對應(yīng)地，擴(kuò) 大表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度。另外，在該情況下，即使超過擴(kuò)大后的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚 度而形成劃痕線，在與厚度中央相比靠表面?zhèn)忍?，通過新施加的壓縮應(yīng)力，削弱彎曲前施加 于中間拉伸應(yīng)力層的拉伸應(yīng)力。因此，通過該拉伸應(yīng)力，能夠盡可能地抑制由垂直裂紋生成 的裂紋進(jìn)展。需要說明的是，在該情況下，在與厚度中央相比靠背面?zhèn)忍帲驈澢趶?qiáng)化 玻璃上新施加有拉伸應(yīng)力。
[0021] 以上述的方法為基礎(chǔ)，在所述切割預(yù)定線的附近，通過加熱所述強(qiáng)化玻璃的表面 側(cè)和/或冷卻所述強(qiáng)化玻璃的背面?zhèn)葋頂U(kuò)大所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度。
[0022] 這樣一來，在對強(qiáng)化玻璃的表面?zhèn)冗M(jìn)行加熱的情況下，在切割預(yù)定線的附近，被加 熱部位因熱膨脹而欲推壓其周邊部位。作為其反作用力，被加熱的部位被周邊部位壓縮，因 此施加有壓縮應(yīng)力。另一方面，在對強(qiáng)化玻璃的背面?zhèn)冗M(jìn)行冷卻的情況下，在切割預(yù)定線的 附近，被冷卻的部位因熱收縮而欲拉拽其周邊部位。作為其反作用力，被冷卻的部位被周邊 部位拉拽，因此施加有拉伸應(yīng)力。另外，在對表面?zhèn)冗M(jìn)行加熱并且對背面?zhèn)冗M(jìn)行冷卻的情況 下，能夠施加上述的壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力雙方。因此，在這種情況下，能夠得到與上述的效 果相同的效果。
[0023] 以上述的方法為基礎(chǔ)，優(yōu)選為，所述劃痕線的厚度方向上的深度為擴(kuò)大后的所述 表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度以下。
[0024] 這樣一來，在形成劃痕線時，能夠可靠地避免在由垂直裂紋生成的裂紋上施加有 拉伸應(yīng)力。因此，能夠大致完全去除該裂紋沿強(qiáng)化玻璃的厚度方向進(jìn)展、或沿面方向進(jìn)展的 可能性。
[0025] 以上述的方法為基礎(chǔ)，優(yōu)選為，擴(kuò)大前的所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度為所述強(qiáng) 化玻璃的厚度的30%以下。
[0026] S卩，擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度越小，則施加于縮小前的中間拉伸應(yīng)力層 的拉伸應(yīng)力變得越弱。因此，容易通過新施加的壓縮應(yīng)力，抵消或削弱拉伸應(yīng)力。而且，在 擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度為強(qiáng)化玻璃的厚度的30%以下這種程度的強(qiáng)化的情況 下，能夠更加良好地得到上述的效果。
[0027] 以上述的方法為基礎(chǔ)，可以在形成所述劃痕線后，在該劃痕線的周邊施加拉伸應(yīng) 力從而進(jìn)行所述強(qiáng)化玻璃的切割。另外，可以在形成所述劃痕線后，解除所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng) 力層的厚度的擴(kuò)大，并維持該狀態(tài)。
[0028] 需要說明的是，在形成劃痕線后解除表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度的擴(kuò)大并維持該狀 態(tài)的情況下，強(qiáng)化玻璃如下述那樣被切割。即，通過解除表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度的擴(kuò)大， 中間拉伸應(yīng)力層的厚度向表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度擴(kuò)大前的狀態(tài)恢復(fù)。此時，劃痕線處于 突破擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度而形成的狀態(tài)下。因此，該劃痕線處所含有的垂直 裂紋的前端位于中間拉伸應(yīng)力層內(nèi)。其結(jié)果是，如果維持該狀態(tài)，則隨著時間的經(jīng)過通過施 加于中間拉伸應(yīng)力層的拉伸應(yīng)力，由垂直裂紋生成的裂紋從表面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)劝l(fā)展，由此能 夠切割強(qiáng)化玻璃。另外，如果在維持為該狀態(tài)的強(qiáng)化玻璃的劃痕線的周邊，施加額外的拉伸 應(yīng)力，則能夠容易地進(jìn)行切割，因此能夠在所需的時刻進(jìn)行切割。
[0029] 以上述的方法為基礎(chǔ)，既可以通過輪刀的按壓來形成所述劃痕線，也可以通過激 光的照射來形成所述劃痕線。
[0030] 發(fā)明效果
[0031] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，隨著表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度的擴(kuò)大，應(yīng)當(dāng)形成于強(qiáng)化玻 璃的劃痕線（垂直裂紋）的深度的允許范圍擴(kuò)大，因此能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化程度不同的各種強(qiáng)化 玻璃的同樣且容易的切割，從而能夠提高強(qiáng)化玻璃的制造效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。
[0033] 圖2a是表示預(yù)先施加于強(qiáng)化玻璃的應(yīng)力的側(cè)視圖。
[0034] 圖2b是表示通過強(qiáng)化玻璃的彎曲而施加的應(yīng)力的側(cè)視圖。
[0035] 圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用的側(cè)視 圖。
[0036] 圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用的側(cè)視 圖。
[0037] 圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。
[0038] 圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。
[0039] 圖7是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。
[0040] 圖8a是表示實(shí)施例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕裝置的主視 圖。
[0041] 圖8b是表示實(shí)施例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕裝置的俯視 圖。
[0042] 圖9a是表示比較例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕裝置的主視 圖。
[0043] 圖9b是表示比較例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕裝置的俯視 圖。
[0044] 圖10是表示以往的強(qiáng)化玻璃的切割方法的側(cè)視圖。
[0045] 圖11是表示裂紋的進(jìn)展的側(cè)視圖。
[0046] 圖12是表示裂紋的進(jìn)展的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說 明。在此，在以下的記載中，強(qiáng)化玻璃的"表面"是指形成有劃痕線一側(cè)的面，"背面"是指其 相反側(cè)的面。
[0048] 圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。如該圖所示，在劃痕裝置1中，作為主要的要素，包括：對強(qiáng)化玻璃G 進(jìn)行支承的支承臺2、在強(qiáng)化玻璃G的表面Ga形成劃痕線S的輪刀3、將載置于支承臺2的 強(qiáng)化玻璃G向下方按壓而使其彎曲的按壓桿4。
[0049] 支承臺2以與強(qiáng)化玻璃G的寬度方向（在該圖中為左右方向）的兩端部平行的方 式設(shè)置有一對，并且對與寬度方向正交的強(qiáng)化玻璃G的長度方向（在該圖中為與紙面垂直 的方向）的整個區(qū)域進(jìn)行支承。在兩支承臺2之間形成有用于使彎曲的強(qiáng)化玻璃G向下方 進(jìn)入的空間V。
[0050] 輪刀3以其行進(jìn)方向與強(qiáng)化玻璃G的長度方向平行的方式而設(shè)置，并且成為以貫 穿輪刀3的軸3a為中心而旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。其形狀形成為大致算盤珠狀，以軸3a為旋轉(zhuǎn)中心 的外周部沿軸向從兩端部朝向中央部而逐漸擴(kuò)徑。另外，在輪刀3上施加有來自省略圖示 的工作缸的壓力，通過輪刀3旋轉(zhuǎn)，外周部按壓強(qiáng)化玻璃G的表面Ga,從而形成劃痕線S。
[0051] 按壓桿4以與強(qiáng)化玻璃G的長度方向平行且在寬度方向上與支承臺2相比靠內(nèi)側(cè) 的方式設(shè)置有一對。而且，通過一對按壓桿4分別將強(qiáng)化玻璃G的表面Ga向下方按壓，從 而在兩支承臺2之間，強(qiáng)化玻璃G的表面Ga彎曲成凹曲面，并且彎曲的強(qiáng)化玻璃G向空間 V進(jìn)入。
[0052] 以下，對使用了劃痕裝置1的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用進(jìn)行說明。
[0053] 如圖2a所示，在強(qiáng)化玻璃G上預(yù)先形成有：存在于強(qiáng)化玻璃G的表面Ga側(cè)且施加 有壓縮應(yīng)力的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層A1、存在于背面Gb側(cè)且施加有壓縮應(yīng)力的背面?zhèn)葔嚎s應(yīng) 力層A2、存在于表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al與背面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層A2之間且施加有拉伸應(yīng)力的中 間拉伸應(yīng)力層B。
[0054] 當(dāng)通過按壓桿4按壓該強(qiáng)化玻璃G，使其表面Ga彎曲成凹曲面時，除彎曲前施加于 強(qiáng)化玻璃G的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力以外，在強(qiáng)化玻璃G上還新施加有圖2b所示這種因強(qiáng) 化玻璃G的彎曲而產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力。詳細(xì)而言，由于彎曲，在與厚度中央N相 比靠表面Ga側(cè)處新施加有壓縮應(yīng)力，在與厚度中央N相比靠背面Gb側(cè)處新施加有拉伸應(yīng) 力。
[0055] 由此，在中間拉伸應(yīng)力層B中的與厚度中央N相比靠表面Ga側(cè)的部位，通過新施 加的壓縮應(yīng)力，抵消了一部分拉伸應(yīng)力，因此中間拉伸應(yīng)力層B的厚度縮小。而且，伴隨于 此,如圖3所示，與中間拉伸應(yīng)力層B的厚度縮小對應(yīng)地，表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度向該 圖所示的Z方向擴(kuò)大。
[0056] 而且，在使強(qiáng)化玻璃G彎曲后，通過輪刀3,如該圖所示，如果以不超過擴(kuò)大后的表 面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度的深度形成劃痕線S，則在劃痕線S處所含有的垂直裂紋存在于 擴(kuò)大后的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al內(nèi)。因此，避免了在由垂直裂紋生成的裂紋C上施加有拉伸 應(yīng)力的情況，由此防止裂紋C沿強(qiáng)化玻璃G的厚度方向（從表面Ga側(cè)向背面Gb側(cè)的方向） 進(jìn)展、或沿面方向進(jìn)展。
[0057] 此時，優(yōu)選為，劃痕線S與根據(jù)強(qiáng)化玻璃G的強(qiáng)化程度而不同的適當(dāng)?shù)膭澓劬€S的 深度無關(guān)地，形成為超過擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度且不超過擴(kuò)大后的表面?zhèn)?壓縮應(yīng)力層Al的厚度的深度。因此，能夠擴(kuò)大應(yīng)當(dāng)形成于強(qiáng)化玻璃G的劃痕線S (垂直裂 紋）的深度的允許范圍，在切割強(qiáng)化程度不同的各種強(qiáng)化玻璃G時，無需逐一變更形成于該 各種強(qiáng)化玻璃G的劃痕線S的深度。而且，如果在形成劃痕線S之后，解除表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力 層Al的擴(kuò)大，則如圖4所示，劃痕線S處于突破了擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的狀態(tài)下。 其結(jié)果是，如果通過折斷部件等按壓強(qiáng)化玻璃G的表面Ga,而在所形成的劃痕線S的周邊施 加拉伸應(yīng)力，則能夠沿劃痕線S切割強(qiáng)化玻璃G。
[0058] 另外，通過在形成劃痕線S后，解除表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度的擴(kuò)大并維持其 狀態(tài)，也可能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化玻璃G的切割。在該情況下，由垂直裂紋生成的裂紋C在表面?zhèn)葔嚎s 應(yīng)力層Al的擴(kuò)大解除后，通過施加于中間拉伸應(yīng)力層B的拉伸應(yīng)力，隨著時間的經(jīng)過從表 面Ga側(cè)向背面Gb側(cè)發(fā)展，使得強(qiáng)化玻璃G被切割。需要說明的是，如果在維持為該狀態(tài)的 強(qiáng)化玻璃G的劃痕線S的周邊，施加額外的拉伸應(yīng)力，則能夠容易地進(jìn)行切割，因此能夠在 所需的時刻進(jìn)行切割。
[0059] 綜上，隨著表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度的擴(kuò)大，應(yīng)當(dāng)形成于強(qiáng)化玻璃G的劃痕線 S(垂直裂紋）的深度的允許范圍擴(kuò)大，因此能夠同樣且容易地沿劃痕線S切割強(qiáng)化程度不 同的各種強(qiáng)化玻璃G，從而提高強(qiáng)化玻璃G的制造效率。
[0060] 另外，即便在假設(shè)劃痕線S形成為超過擴(kuò)大后的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度的深 度的情況下，在與厚度中央N相比靠表面Ga側(cè)處，也通過新施加的壓縮應(yīng)力，削弱了在使強(qiáng) 化玻璃G彎曲前施加于中間拉伸應(yīng)力層B的拉伸應(yīng)力。因此，能夠盡可能地抑制由于該拉 伸應(yīng)力而使由垂直裂紋生成的裂紋C沿強(qiáng)化玻璃G的厚度方向進(jìn)展、或沿面方向進(jìn)展。
[0061] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說 明。需要說明的是，在用于對該第二實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說明的附 圖中，對具有與上述的第一實(shí)施方式所涉及的劃痕裝置相同的功能或形狀的構(gòu)成要素標(biāo)注 相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)的說明。
[0062] 圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。該劃痕裝置1與上述的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法 中所使用的劃痕裝置1的不同點(diǎn)在于，代替輪刀3而具備激光照射器5這一點(diǎn)、以及去除了 按壓桿4這一點(diǎn)。
[0063] 激光照射器5以能夠沿載置于支承臺2上的強(qiáng)化玻璃G的長度方向移動的方式設(shè) 置，并且具有大致圓筒狀的形狀。而且，在其內(nèi)部具備聚光透鏡5a，聚光透鏡5a對從省略圖 示的激光振蕩裝置發(fā)出的激光L進(jìn)行聚光，將焦點(diǎn)對焦于強(qiáng)化玻璃G而進(jìn)行照射。根據(jù)以 上的結(jié)構(gòu)，通過激光照射器5相對于強(qiáng)化玻璃G移動并且照射激光L，從而在強(qiáng)化玻璃G的 表面Ga上連續(xù)地形成劃痕線S。
[0064] 以下，對使用了劃痕裝置1的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用進(jìn)行說明。
[0065] 載置于支承臺2上的強(qiáng)化玻璃G因其自重而向下方撓曲。由此，撓曲的強(qiáng)化玻璃G 的表面Ga彎曲成凹曲面。因此，在強(qiáng)化玻璃G上，除彎曲前施加于強(qiáng)化玻璃G的壓縮應(yīng)力 以及拉伸應(yīng)力以外，還新施加有因強(qiáng)化玻璃G的彎曲而產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力。其 結(jié)果是，對于上述的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用而言，能夠得到與 已經(jīng)說明的效果相同的效果。
[0066] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說 明。需要說明的是，在用于對該第三實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說明的附 圖中，對具有與上述的第二實(shí)施方式所涉及的劃痕裝置相同的功能或形狀的構(gòu)成要素標(biāo)注 相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)的說明。
[0067] 圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。該劃痕裝置1與上述的第二實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法 中所使用的劃痕裝置1的不同點(diǎn)在于，代替支承臺2而具備支承體6這一點(diǎn)、以及具備將載 置于支承體6的強(qiáng)化玻璃G向下方按壓而使其彎曲的按壓輥7這一點(diǎn)。
[0068] 支承體6對強(qiáng)化玻璃G的背面Gb的整個面進(jìn)行支承，并且其整體由橡膠構(gòu)成，隨 著強(qiáng)化玻璃G的彎曲，其表面發(fā)生彈性變形。
[0069] 按壓輥7以其行進(jìn)方向與強(qiáng)化玻璃G的長度方向平行的方式設(shè)置有一對，并且以 貫穿按壓輥7的軸7a為中心而旋轉(zhuǎn)。此外，兩按壓輥7構(gòu)成為與激光照射器5同步地沿強(qiáng) 化玻璃G的長度方向移動，并且施加有來自省略圖示的工作缸的壓力。由此，按壓輥7的外 周部沿長度方向依次按壓強(qiáng)化玻璃G的表面Ga,從而依次使位于兩按壓輥7之間的強(qiáng)化玻 璃G的表面Ga彎曲。
[0070] 以下，對使用了劃痕裝置1的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用進(jìn)行說明。
[0071] 位于兩按壓輥7之間的強(qiáng)化玻璃G的表面Ga沿長度方向依次被按壓，而彎曲成凹 曲面。因此，在強(qiáng)化玻璃G上，除彎曲前施加于強(qiáng)化玻璃G的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力以外， 還新施加有因強(qiáng)化玻璃G的彎曲而產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力。其結(jié)果是，對于上述的 第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用而言，能夠得到與已經(jīng)說明的效果相同 的效果。
[0072] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說 明。需要說明的是，在用于對該第四實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法進(jìn)行說明的附 圖中，對具有與上述的第一實(shí)施方式所涉及的劃痕裝置相同的功能或形狀的構(gòu)成要素標(biāo)注 相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)的說明。
[0073] 圖7是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃 痕裝置的主視剖視圖。該劃痕裝置1與上述的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法 中所使用的劃痕裝置1的不同點(diǎn)在于，代替支承臺2而具備支承板9這一點(diǎn)、以及去除了按 壓桿4這一點(diǎn)。
[0074] 支承板9在強(qiáng)化玻璃G的背面Gb的整個面的范圍內(nèi)對其進(jìn)行支承。對于載置有 強(qiáng)化玻璃G的載置面9a，在寬度方向上，兩端形成向上方隆起的凸部，中央形成向下方凹陷 的凹部。由此，載置于支承板9的強(qiáng)化玻璃G仿形于載置面9a的形狀而變形。
[0075] 以下，對使用了劃痕裝置1的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用進(jìn)行說明。
[0076] 載置于支承板9的強(qiáng)化玻璃G以其表面Ga成為凹曲面的方式變形而彎曲。因此， 在強(qiáng)化玻璃G上，除彎曲前施加于強(qiáng)化玻璃G的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力以外，還新施加有因 強(qiáng)化玻璃G的彎曲而產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力以及拉伸應(yīng)力。其結(jié)果是，對于上述的第一實(shí)施方式 所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法的作用而言，能夠得到與已經(jīng)說明的效果相同的效果。
[0077] 需要說明的是，在上述的第一?第四實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中， 優(yōu)選為，擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度相對于強(qiáng)化玻璃G的厚度為30%以下。
[0078] 擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度越小，施加于縮小前的中間拉伸應(yīng)力層B的 拉伸應(yīng)力也變得越弱。因此，容易通過新施加的壓縮應(yīng)力，抵消或削弱拉伸應(yīng)力。而且，在 擴(kuò)大前的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層Al的厚度為強(qiáng)化玻璃G的厚度的30%以下這種程度的強(qiáng)化的 情況下，能夠更加良好地獲得上述效果。
[0079] 在此，本發(fā)明所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法并不限定于上述的各實(shí)施方式中所說 明的方法。例如，在上述的各實(shí)施方式中，通過使強(qiáng)化玻璃的表面彎曲成凹曲面，而擴(kuò)大表 面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度，然而該擴(kuò)大也可以通過利用加熱器、熱風(fēng)、激光等對強(qiáng)化玻璃的表 面進(jìn)行加熱并且利用流體的噴射、冷卻裝置等對背面進(jìn)行冷卻而實(shí)施。
[0080] 在該情況下，在強(qiáng)化玻璃的表面?zhèn)?，被加熱的部位由于熱膨脹而欲推壓其周邊?位。作為其反作用力，被加熱的部位被周邊部位壓縮，因此施加有壓縮應(yīng)力。另一方面，在 強(qiáng)化玻璃的背面?zhèn)?，被冷卻的部位由于熱收縮而欲拉拽其周邊部位。作為其反作用力，被冷 卻的部位被周邊部位拉拽,因此施加有拉伸應(yīng)力。由此,能夠得到與使強(qiáng)化玻璃的表面彎曲 成凹曲面的情況相同的效果。需要說明的是，在僅實(shí)施表面的加熱和背面的冷卻中的任一 方的情況下，也能夠獲得該效果。
[0081] 另外，對于使強(qiáng)化玻璃的表面彎曲成凹曲面的方式而言，并不限定于上述的各實(shí) 施方式。例如，也可以不像上述的第一實(shí)施方式、第三實(shí)施方式那樣使用按壓桿、按壓輥等， 而是通過輪刀自身的按壓力而使強(qiáng)化玻璃的表面彎曲。此外，也可以在載置強(qiáng)化玻璃的載 置面形成為凹曲面的平臺上設(shè)置多個抽吸孔，經(jīng)由該抽吸孔而將負(fù)壓作用于強(qiáng)化玻璃。在 該情況下，作用有負(fù)壓的強(qiáng)化玻璃吸附于載置面，并且仿形于其形狀而表面彎曲成凹曲面。 [0082] 此外，在上述的各實(shí)施方式中，為僅沿一個方向切割強(qiáng)化玻璃的方式，然而例如在 以相互正交的第一切割預(yù)定線和第二切割預(yù)定線為邊界，以十字切割強(qiáng)化玻璃的情況下， 也能夠使用本發(fā)明所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法。在該情況下，沿著兩切割預(yù)定線，在其附 近設(shè)置將強(qiáng)化玻璃向下方按壓的多個銷等。而且，在沿第一切割預(yù)定線實(shí)施切割時，僅通過 設(shè)置于第一切割預(yù)定線附近的銷按壓強(qiáng)化玻璃，使其表面成為凹曲面。另外，在沿第二切割 預(yù)定線實(shí)施切割時，僅通過設(shè)置于第二切割預(yù)定線附近的銷按壓強(qiáng)化玻璃，使其表面成為 凹曲面。
[0083] 【實(shí)施例】
[0084] 作為本發(fā)明的實(shí)施例，在使用圖8a、圖8b所示的劃痕裝置、以及圖9a、圖9b所示 的劃痕裝置在矩形狀的強(qiáng)化玻璃的表面形成劃痕線后，以劃痕線為邊界進(jìn)行強(qiáng)化玻璃的切 害I]。而且，在形成劃痕線時，對由垂直裂紋生成的裂紋的進(jìn)展產(chǎn)生的頻率進(jìn)行調(diào)查。
[0085] 首先，對實(shí)施例以及比較例中所使用的劃痕裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖8a、圖8b 所示，實(shí)施例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕裝置1包括：對強(qiáng)化玻璃G進(jìn) 行支承的框狀體8、按壓強(qiáng)化玻璃G的表面Ga使其彎曲成凹曲面并且形成劃痕線S的輪刀 3?？驙铙w8在強(qiáng)化玻璃G的端部的整周范圍內(nèi)對其進(jìn)行支承，并且對于其橫剖面的尺寸 而言，寬度、高度均為〇. 7mm。輪刀3采用與上述的第一實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割 方法中所使用的劃痕裝置所具備的輪刀相同的結(jié)構(gòu)，其外徑為5. 0_，外周部的前端角度為 110°。另外，在強(qiáng)化玻璃G上形成劃痕線S的速度設(shè)定為25m/min。
[0086] 如圖9a、圖9b所示，比較例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕裝置10 包括：載置有強(qiáng)化玻璃G的平臺20、按壓強(qiáng)化玻璃G的表面Ga并形成劃痕線S的輪刀30。 平臺20在強(qiáng)化玻璃G的背面Gb的整個面的范圍內(nèi)對其進(jìn)行支承。輪刀30采用與上述的 實(shí)施例所涉及的強(qiáng)化玻璃的切割方法中所使用的劃痕線的形成裝置1所具備的輪刀3完全 相同的結(jié)構(gòu)。
[0087] 接下來，對成為切割的對象的強(qiáng)化玻璃G進(jìn)行說明。矩形狀的強(qiáng)化玻璃G的寬度 方向長度、長度方向長度、厚度分別為730mm、920mm、0.8mm。另外，表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層以及背 面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度分別為33 μ m，所施加的壓縮應(yīng)力的大小為590MPa。并且，施加于中 間拉伸應(yīng)力層的拉伸應(yīng)力的大小為26. 9MPa。
[0088] 最后對強(qiáng)化玻璃G的切割條件進(jìn)彳丁說明。在圖8b、圖9b中如fif頭所不，首先，在強(qiáng) 化玻璃G的長度方向上，沿切割預(yù)定線X形成劃痕線S。接下來，在強(qiáng)化玻璃G的寬度方向 上，同樣沿切割預(yù)定線X形成劃痕線S。這些劃痕線S在長度方向以及寬度方向雙方均形 成在從強(qiáng)化玻璃G的端部向內(nèi)側(cè)分離20_的位置處。之后，以所形成的劃痕線S為邊界來 切割強(qiáng)化玻璃G。使形成劃痕線S時的壓力（按壓強(qiáng)化玻璃G的壓力）變化為0· 04、0· 05、 0. 06MPa，以各壓力分別進(jìn)行十次上述工序。而且，調(diào)查該十次中由垂直裂紋生成的裂紋進(jìn) 展的次數(shù)。
[0089] 在下表中，作為上述的調(diào)查結(jié)果，示出了在以各壓力形成劃痕線時裂紋進(jìn)展的次 數(shù)。
[0090]【表1】
[0091]

【權(quán)利要求】
1. 一種強(qiáng)化玻璃的切割方法，所述強(qiáng)化玻璃形成有存在于厚度方向上的表面?zhèn)惹沂┘?有壓縮應(yīng)力的表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層、存在于厚度方向上的背面?zhèn)惹沂┘佑袎嚎s應(yīng)力的背面?zhèn)?壓縮應(yīng)力層以及存在于所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層與所述背面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層之間且施加有拉 伸應(yīng)力的中間拉伸應(yīng)力層，對所述強(qiáng)化玻璃沿著切割預(yù)定線從表面?zhèn)刃纬蓜澓劬€后，以該 劃痕線為邊界來切割所述強(qiáng)化玻璃，所述強(qiáng)化玻璃的切割方法的特征在于， 在形成所述劃痕線時，至少在所述切割預(yù)定線的附近，擴(kuò)大所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的 厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 至少在所述切割預(yù)定線的附近，通過使所述強(qiáng)化玻璃的表面彎曲成凹曲面來擴(kuò)大所述 表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 在所述切割預(yù)定線的附近，通過加熱所述強(qiáng)化玻璃的表面?zhèn)群?或冷卻所述強(qiáng)化玻璃 的背面?zhèn)葋頂U(kuò)大所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 所述劃痕線的厚度方向上的深度為擴(kuò)大后的所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 擴(kuò)大前的所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度為所述強(qiáng)化玻璃的厚度的30%以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 在形成所述劃痕線后，在該劃痕線的周邊施加拉伸應(yīng)力從而進(jìn)行所述強(qiáng)化玻璃的切 割。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 在形成所述劃痕線后，解除所述表面?zhèn)葔嚎s應(yīng)力層的厚度的擴(kuò)大，并維持該狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 通過輪刀的按壓來形成所述劃痕線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的強(qiáng)化玻璃的切割方法，其特征在于， 通過激光的照射來形成所述劃痕線。
【文檔編號】C03B33/02GK104411646SQ201380035654
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】小西智美, 中津廣之, 市川耕二, 國友一伸, 竹內(nèi)久博, 粟津晃 申請人:日本電氣硝子株式會社