本發(fā)明涉及無(wú)堿玻璃板的切割方法、顯示面板的切割方法、無(wú)堿玻璃板的制造方法、以及顯示面板的制造方法。
背景技術(shù):
以往,已知在玻璃板的表面使用刀輪制作切割線后沿切割線切割玻璃板的方法(參照專利文獻(xiàn)1~2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2011/129265號(hào)
專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)第2012/108391號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
近年來(lái),顯示面板的薄型輕量化推進(jìn),與此相伴,對(duì)于用于顯示面板的無(wú)堿玻璃板也要求比現(xiàn)有的板厚(例如0.50mm~0.70mm)薄的板厚(例如0.05mm~0.30mm)。
本發(fā)明人等對(duì)于薄板化后的無(wú)堿玻璃板的切割方法進(jìn)行了研究,結(jié)果可知,在適應(yīng)于現(xiàn)有的板厚的條件下,有時(shí)無(wú)法得到良好的切割結(jié)果(具體而言,在切割線制作之后有時(shí)無(wú)法通過(guò)切割裝置切割玻璃板)。
此外,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),即使是相同的板厚,在無(wú)堿玻璃板的B2O3含量不同的情況下,切割結(jié)果不同。
本發(fā)明是鑒于以上方面而完成的,其目的在于提供能夠得到良好的切割結(jié)果的無(wú)堿玻璃板的切割方法、顯示面板的切割方法、無(wú)堿玻璃板的制造方法、以及顯示面板的制造方法。
用于解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),通過(guò)使用特定的刀輪進(jìn)行切割線制作,能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供一種無(wú)堿玻璃板的切割方法,其對(duì)無(wú)堿玻璃板進(jìn)行切割,所述無(wú)堿玻璃板的B2O3含量(C)為0~8.5質(zhì)量%,板厚(T)為0.05mm~0.30mm,在所述無(wú)堿玻璃板的表面使用滿足下述(1)~(3)的刀輪進(jìn)行劃線而制作切割線:
(1)輪徑:φ1mm~5mm
(2)突起間距:20μm~2000μm
(3)刀尖角度:A°~B°
A=400×T+(1.53×C+47.9)
B=400×T+(1.53×C-22.1)。
并且,
通過(guò)對(duì)所述切割線施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而切割所述無(wú)堿玻璃板。
另外,本發(fā)明提供一種無(wú)堿玻璃板的制造方法,其包括:
加熱玻璃原料而得到熔融玻璃的熔化工序;
將所述熔融玻璃形成為板狀而得到無(wú)堿玻璃板的成形工序;以及
切割所述無(wú)堿玻璃板的切割工序;并且
所述切割工序通過(guò)所述無(wú)堿玻璃板的切割方法來(lái)切割所述無(wú)堿玻璃板。
另外,本發(fā)明提供一種顯示面板的切割方法,其對(duì)顯示面板進(jìn)行切割,其中,所述顯示面板通過(guò)用厚度3μm~5μm的膠粘材料將2片無(wú)堿玻璃板局部膠粘而構(gòu)成,所述無(wú)堿玻璃板的B2O3含量(C)為0~8.5質(zhì)量%,板厚(T)為0.05mm~0.30mm,在構(gòu)成所述顯示面板的上表面和下表面的所述無(wú)堿玻璃板的表面,使用滿足下述(1)’~(3)’的刀輪進(jìn)行劃線而制作切割線:
(1)’輪徑:φ1mm~5mm
(2)’突起間距:20μm~2000μm
(3)’刀尖角度:A’°~B’°
A’=400×T+(1.53×C+47.9)+5
B’=400×T+(1.53×C-22.1)+5。
并且,
通過(guò)對(duì)所述切割線施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而切割所述顯示面板。
另外,本發(fā)明提供一種顯示面板的制造方法,其包括:
加熱玻璃原料而得到熔融玻璃的熔化工序;
將所述熔融玻璃形成為板狀而得到無(wú)堿玻璃板的成形工序;
切割所述無(wú)堿玻璃板的切割工序;
用厚度3μm~5μm的膠粘材料將2片所述無(wú)堿玻璃板局部膠粘而得到顯示面板的顯示面板組裝工序;以及
切割所述顯示面板的顯示面板切割工序;并且
所述顯示面板切割工序通過(guò)所述顯示面板的切割方法來(lái)切割所述顯示面板。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供能夠得到良好的切割結(jié)果的無(wú)堿玻璃板的切割方法、顯示面板的切割方法、無(wú)堿玻璃板的制造方法、以及顯示面板的制造方法。
附圖說(shuō)明
圖1為表示切刀裝置(カッタ裝置)12的一例的示意圖。
圖2為切割裝置110的作業(yè)說(shuō)明圖。
圖3為切割裝置110的作業(yè)說(shuō)明圖。
圖4為切割裝置110的作業(yè)說(shuō)明圖。
圖5(a)和圖5(b)為表示刀輪的一例的圖,圖5(a)為刀輪12h的側(cè)視圖,圖5(b)為刀輪12h的正視圖。
圖6為表示使用刀輪12h進(jìn)行劃線而得到的玻璃板20的剖視圖。
圖7(a)和圖7(b)為表示本發(fā)明的顯示面板的切割方法的一個(gè)方式的圖,圖7(a)為表示制作有切割線L的顯示面板200的剖視圖,圖7(b)為表示切割后的顯示面板200的剖視圖。
圖8為對(duì)玻璃板A(B2O3含量(C)=1.4質(zhì)量%)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行作圖而得到的圖。
圖9為對(duì)玻璃板B(B2O3含量(C)=2.6質(zhì)量%)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行作圖而得到的圖。
圖10為對(duì)玻璃板C(B2O3含量(C)=7.9質(zhì)量%)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行作圖而得到的圖。
具體實(shí)施方式
[無(wú)堿玻璃板的切割方法]
本發(fā)明的無(wú)堿玻璃板的切割方法(以下為方便起見(jiàn)也稱為“本發(fā)明的玻璃切割方法”)為對(duì)無(wú)堿玻璃板進(jìn)行切割的無(wú)堿玻璃板的切割方法,其中,所述無(wú)堿玻璃板的B2O3含量(C)為0~8.5質(zhì)量%,板厚(T)為0.05mm~0.30mm,在所述無(wú)堿玻璃板的表面使用滿足下述條件(1)~條件(3)的刀輪進(jìn)行劃線而制作切割線:
條件(1)輪徑:φ1mm~5mm
條件(2)突起間距:20μm~2000μm
條件(3)刀尖角度:A°~B°
A=400×T+(1.53×C+47.9)
B=400×T+(1.53×C-22.1)
并且,通過(guò)對(duì)所述切割線施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而切割所述無(wú)堿玻璃板。
本發(fā)明的玻璃切割方法概略地說(shuō)是在使用刀輪進(jìn)行切割線制作后切割無(wú)堿玻璃板的方法。
以下,首先對(duì)于本發(fā)明中所使用的無(wú)堿玻璃板(以下也簡(jiǎn)稱為“玻璃板”)進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明中所使用的玻璃板為B2O3含量(C)0~8.5質(zhì)量%、板厚(T)0.05mm~0.30mm的薄板的無(wú)堿玻璃板,用于例如液晶面板等顯示面板。
上述玻璃板通過(guò)將玻璃原料熔融且使熔融玻璃成形為板狀而得到。這樣的成形方法可以為通常的成形方法,例如,可以使用浮法、熔融法、流孔下引法等。另外,也可以利用將先成形為了板狀的玻璃板加熱至能夠成形的溫度、并利用拉伸等手段進(jìn)行伸長(zhǎng)而進(jìn)一步變薄的方法(再曳引法(リドロー法))進(jìn)行成形,也可以利用蝕刻以及其它通常的方法將先成形為了板狀的玻璃板較薄地成形。
從玻璃板的薄型化和/或輕量化的觀點(diǎn)考慮,上述玻璃板的板厚(T)為0.05mm~0.30mm。另外,在所述式(3)中,玻璃板的板厚越薄,則刀尖角度A°~B°越成銳角,切刀的剛性越低。在后述的實(shí)施例中,通過(guò)切刀的刀尖角度成為銳角,刀輪負(fù)荷向低負(fù)荷側(cè)轉(zhuǎn)移,但在現(xiàn)行的技術(shù)下低于穩(wěn)定地施加的刀輪負(fù)荷(刀輪負(fù)荷少于1N)。從這些觀點(diǎn)考慮,玻璃板的板厚優(yōu)選為0.10mm~0.30mm,更優(yōu)選為0.15mm~0.30mm,進(jìn)一步優(yōu)選為0.15mm~0.20mm。
例如,對(duì)于液晶面板用的玻璃基板而言,因?yàn)閴A金屬成分的溶出容易對(duì)液晶產(chǎn)生影響,所以上述玻璃板包含基本上不含(即,除不可避免的雜質(zhì)以外不含有)堿金屬成分的無(wú)堿玻璃。具體而言,堿金屬成分的含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.2質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以下。
上述玻璃板為以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分率表示含有B2O3:0~8.5%的無(wú)堿玻璃板。作為這樣的無(wú)堿玻璃板,可以列舉例如:以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分率表示含有SiO2:54%~73%、Al2O3:10%~23%、B2O3:0~8.5%、MgO:0~12%、CaO:0~15%、SrO:0~16%、BaO:0~15%、MgO+CaO+SrO+BaO:8%~26%的無(wú)堿玻璃板。需要說(shuō)明的是,在本說(shuō)明書(shū)中,以質(zhì)量表示的百分率與以重量表示的百分率同義。
上述玻璃板的B2O3含量(C)越少,則楊氏模量變得越大而成為越硬的玻璃,難以應(yīng)用現(xiàn)有的切割方法,因此由本發(fā)明的玻璃切割方法得到的效果變得更顯著。
具體而言,在所述玻璃板中,以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分率表示B2O3含量?jī)?yōu)選為0~5%,更優(yōu)選為0~3%,進(jìn)一步優(yōu)選為0~2.5%,特別優(yōu)選為0~2%,最優(yōu)選為0~1.5%。
用于本發(fā)明的無(wú)堿玻璃板的楊氏模量?jī)?yōu)選為70GPa以上。如果楊氏模量為70GPa以上,則強(qiáng)度強(qiáng),切割后的無(wú)堿玻璃板不易破裂。楊氏模量更優(yōu)選為75GPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選為80GPa以上,特別優(yōu)選為85GPa以上。楊氏模量?jī)?yōu)選為100GPa以下。如果楊氏模量為100GPa以下,則能夠抑制玻璃變脆,從而能夠抑制無(wú)堿玻璃板的切割時(shí)的缺損。楊氏模量更優(yōu)選為97GPa以下,進(jìn)一步優(yōu)選為95GPa以下,特別優(yōu)選為90GPa以下。需要說(shuō)明的是,在本說(shuō)明書(shū)中,楊氏模量表示通過(guò)超聲波脈沖法測(cè)定的數(shù)值。
另外,從改善玻璃的熔化性、澄清性、成形性的觀點(diǎn)考慮,用于本發(fā)明的無(wú)堿玻璃板除了所述成分以外,可以含有以總量計(jì)為1質(zhì)量%以下、優(yōu)選為0.7質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以下的ZnO、Fe2O3、SO3、F、Cl、SnO2等。優(yōu)選基本上不含有ZnO。
接下來(lái),基于圖5(a)~圖5(b)和圖6說(shuō)明本發(fā)明的刀輪以及劃線條件。
圖5(a)為刀輪12h的側(cè)視圖,圖5(b)為刀輪12h的正視圖。圖6為表示使用刀輪12h進(jìn)行劃線而得到的玻璃板20的剖視圖。
對(duì)于圓盤(pán)狀的刀輪12h而言,在示于中央部的孔中貫通插入旋轉(zhuǎn)軸從而其被可旋轉(zhuǎn)地支撐,并通過(guò)以壓接(圧接)狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)而在玻璃板20的表面上刻劃切割線L。
在圖6中,位于玻璃板20的上表面的凹陷為在劃線時(shí)所產(chǎn)生的玻璃的微小變形和微小開(kāi)裂(裂紋),將其稱為切割線(劃線)L。切割線L朝著圖6中的進(jìn)深方向以及近身方向延伸。優(yōu)選為在刻切割線L的同時(shí),產(chǎn)生從該切割線L朝著正下方延伸的裂紋(垂直裂紋)K。
另外,在本發(fā)明中,如上所述對(duì)板厚薄至0.05mm~0.30mm的玻璃板20進(jìn)行切割線制作而進(jìn)行切割。因此,有時(shí)在適應(yīng)于現(xiàn)有的板厚(例如0.50mm~0.70mm)的條件下無(wú)法得到良好的切割結(jié)果。具體而言,有時(shí)在切割線制作時(shí)產(chǎn)生裂紋K未從切割線L進(jìn)入至所希望的深度等情況,從而在切割線制作后無(wú)法通過(guò)切割裝置切割玻璃板。
另外,即使假設(shè)是相同板厚,在無(wú)堿玻璃板的B2O3含量不同的情況下,切割結(jié)果也不同。
然而,在本發(fā)明中,通過(guò)使用滿足條件(1)~條件(3)的刀輪進(jìn)行劃線而制作切割線,由此可以得到良好的切割結(jié)果。
<(1)輪徑>
刀輪12h的圖5(a)中“D”所表示的輪徑為φ1mm~5mm,優(yōu)選為φ2mm~4mm,更優(yōu)選為φ2mm~3mm。
<(2)突起間距>
如圖5(b)的放大圖A所示,通過(guò)在刀輪12h的刀尖的頂點(diǎn)即脊線部12ha切出凹形狀的槽12hb,從而以規(guī)定的間隔形成高度h的突起J。
在本發(fā)明中,圖5(b)中“P”所表示的相鄰的突起J(的頂點(diǎn))彼此的間距為20μm~2000μm,優(yōu)選為30μm~2000μm,更優(yōu)選為30μm~1000μm,進(jìn)一步優(yōu)選為30μm~500μm,特別優(yōu)選為30μm~100μm。
<(3)刀尖角度>
刀輪12h的圖5(a)中“θ”所表示的刀尖角度為A°~B°。
A=400×T+(1.53×C+47.9)
B=400×T+(1.53×C-22.1)
在上述式中,T表示玻璃板20的板厚(單位:mm),C表示玻璃板20的B2O3含量(單位:質(zhì)量%)。
后述的實(shí)施例顯示了:刀輪12h的刀尖角度為所述A°~B°時(shí)能夠得到良好的切割結(jié)果。即,在實(shí)施例中顯示了:在刀尖角度為上述A°~B°的范圍外的情況下(比較例)無(wú)法切割玻璃板,與此相對(duì),在刀尖角度為上述A°~B°的范圍內(nèi)的情況下(實(shí)施例)能夠切割玻璃板。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的玻璃切割方法的刀尖角度(A°~B°)的上限值優(yōu)選為150°,更優(yōu)選為140°,進(jìn)一步優(yōu)選為130°,特別優(yōu)選為120°。下限值優(yōu)選為80°,更優(yōu)選為90°,進(jìn)一步優(yōu)選為100°。
刀輪12h的輪厚(圖5(a)中以“t”表示)沒(méi)有特別限定,例如可以列舉0.4mm~5mm。
需要說(shuō)明的是,可以使用現(xiàn)有公知的材料作為刀輪12h的材料,可以列舉例如:超硬合金、燒結(jié)金剛石等。
<(4)劃線速度>
劃線速度優(yōu)選為100mm/秒~1000mm/秒,更優(yōu)選為200mm/秒~800mm/秒,進(jìn)一步優(yōu)選為200mm/秒~400mm/秒。
<(5)刀輪負(fù)荷>
刀輪12h的負(fù)荷可以通過(guò)后述的切刀裝置12而任意地設(shè)定,優(yōu)選可以列舉:1N~25.8N。
更具體而言,例如在玻璃板20的板厚為0.15mm的情況下,雖然也取決于刀輪12h的刀尖角度,但是優(yōu)選為1.5N~4.2N,更優(yōu)選為1.5N~3.8N。另外,在玻璃板20的板厚為0.2mm的情況下,優(yōu)選為2.3N~6.5N,更優(yōu)選為2.7N~5.3N。
接下來(lái),基于圖1~圖4對(duì)于本發(fā)明的玻璃切割方法的一個(gè)方式進(jìn)行說(shuō)明。但是,本發(fā)明并不限于以下說(shuō)明的方式。
首先,基于圖1對(duì)切割線制作進(jìn)行說(shuō)明。
在本發(fā)明的玻璃切割方法的切割線制作中,例如使用切刀裝置12。
圖1為表示切刀裝置12的一例的示意圖。如圖1所示,切刀裝置12為如下裝置:在將隔著支座12b而連結(jié)于氣缸12a的一端的刀輪12h壓接于玻璃板20的狀態(tài)下,使刀輪12h和玻璃板20相對(duì)移動(dòng)而在玻璃板20中制作切入深度d的切割線L。
氣缸12a具有缸主體12c、能夠在缸主體12c內(nèi)往返移動(dòng)的活塞12d、以及與活塞12d連結(jié)的連桿12e。連桿12e從缸主體12c的一端部即軸承部12f突出至外部,且在連桿12e的前端連結(jié)有支撐刀輪12h的支座12b。可以通過(guò)對(duì)活塞12d的與連桿12e相反側(cè)的端面施加規(guī)定的壓力而使刀輪12h壓接于玻璃板20,從而使刀輪12h追隨玻璃板20的加工面的凹凸,另外,可以將刀輪12h以所希望的負(fù)荷按壓于玻璃板20的表面。
刀輪12h經(jīng)由軸12g可自由旋轉(zhuǎn)地被支座12b支撐。當(dāng)在外周部12i壓接于玻璃板20的狀態(tài)下,刀輪12h相對(duì)于玻璃板20相對(duì)移動(dòng)時(shí),刀輪12h在圍繞軸12g的軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在玻璃板20上連續(xù)地刻入切割線L。
支座12b可自由旋轉(zhuǎn)地連結(jié)于連桿12e,圍繞連桿12e的軸自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)遁?2h在壓接于玻璃板20的狀態(tài)下相對(duì)于玻璃板20相對(duì)移動(dòng)時(shí),支座12b以相對(duì)于切割線L的切線方向平行的方式旋轉(zhuǎn)。
使刀輪12h和玻璃板20以所希望的劃線速度相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)結(jié)構(gòu)(未圖示)可以為公知的構(gòu)成。例如,移動(dòng)結(jié)構(gòu)由基座、運(yùn)送裝置、導(dǎo)軌、以及驅(qū)動(dòng)裝置等構(gòu)成。運(yùn)送裝置為向基座運(yùn)送玻璃板20的裝置。玻璃板20例如被水平地運(yùn)送。導(dǎo)軌為相對(duì)于基座以可移動(dòng)的方式支撐缸主體11的構(gòu)件。缸主體12c例如以軸方向?yàn)樯舷路较虻姆绞奖恢?。?qū)動(dòng)裝置為在控制裝置的控制下使缸主體12c沿導(dǎo)軌移動(dòng)的裝置。該移動(dòng)結(jié)構(gòu)在水平運(yùn)送玻璃板20的同時(shí)、和/或、使缸主體12c移動(dòng),從而使刀輪12h和玻璃板20相對(duì)移動(dòng)。
通過(guò)以上操作而在玻璃板20的表面制作切割線。
接下來(lái),基于圖2~圖4說(shuō)明切割線制作后的玻璃板20的切割。在切割中例如使用切割裝置110。
圖2~圖4為切割裝置110的作業(yè)說(shuō)明圖。首先,制作有切割線L的玻璃板20以切割線L位于外側(cè)的方式載置在工作臺(tái)116上。需要說(shuō)明的是,將夾著玻璃板20的切割線L而對(duì)峙的一個(gè)玻璃板20稱為“玻璃板20A”,將另一個(gè)玻璃板20稱為“玻璃板20B”。
接下來(lái),通過(guò)一對(duì)保持構(gòu)件120A、120B保持玻璃板20A的下表面和上表面。需要說(shuō)明的是,在保持構(gòu)件120A、120B的各自的玻璃接觸面上安裝有橡膠、樹(shù)脂或塑料制的緩沖件122A、122B,如圖2所示,緩沖件122A無(wú)間隙地接觸于玻璃板20A的下表面,且緩沖件122B無(wú)間隙地接觸于玻璃板20A的上表面。
此外,由支撐構(gòu)件126A支撐玻璃板20B的下表面,并且在玻璃板20B的上表面上,彎折構(gòu)件126B以規(guī)定的間隙配置,在支撐構(gòu)件126A和彎折構(gòu)件126B的各自的玻璃接觸面安裝有橡膠、樹(shù)脂或塑料制的緩沖件130A、130B。緩沖件130A無(wú)間隙地接觸于玻璃板20B的下表面,緩沖件130B相對(duì)于玻璃板20B的上表面以間隙隔開(kāi)配置。在圖2中,將緩沖件130A、130B的玻璃接觸面設(shè)定為與玻璃板20B的表面平行的平坦形狀,但是并不限于此。例如,也可以將緩沖件130A、130B設(shè)定為朝著右下方傾斜的傾斜面。
接下來(lái),使包含支撐構(gòu)件126A和彎折構(gòu)件126B的切割構(gòu)件以設(shè)定在切割線L的比玻璃板20更靠下方位置的軸134為中心如圖2那樣沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。通過(guò)該旋轉(zhuǎn)作業(yè),彎折構(gòu)件126B的緩沖件130B的下表面邊緣部E1、E2中距離切割線L最遠(yuǎn)的下表面邊緣部E1按壓接觸于玻璃板20B的上表面。然后,伴隨著彎折構(gòu)件126B的旋轉(zhuǎn),彎折構(gòu)件126B的緩沖件130B如圖3那樣從下表面邊緣部E1朝著最接近切割線L的下表面邊緣部E2在慢慢地增大與玻璃板20B接觸的面積的同時(shí)按壓接觸于玻璃板20B的上表面。
通過(guò)該彎折構(gòu)件126B的旋轉(zhuǎn)作業(yè),由此對(duì)玻璃板20的切割線L施加將玻璃板20彎折的方向的拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力,如圖4那樣,玻璃板20沿切割線L被切割為玻璃板20A和玻璃板20B。通過(guò)彎折構(gòu)件126B的上述的接觸面積增加作業(yè),由此切割線L不會(huì)從彎折構(gòu)件126B受到過(guò)大的力,因此未在玻璃板20A和玻璃板20B的各自的切割面產(chǎn)生蛤狀缺損(ハマ欠け)(碎片中比較大的貝殼狀的缺損),因此切割面變得良好。另外,如圖4那樣,在切割玻璃板20時(shí),玻璃板20A和玻璃板20B的各自的切割面彼此分離,因此能夠防止切割面彼此的接觸,從而得到良好的切割面。
此外,在所切割的玻璃板20B與彎折構(gòu)件126B之間原本存在間隙,因此所切割的玻璃板20B利用自重穿過(guò)支撐構(gòu)件126A與彎折構(gòu)件126B之間而掉落。因此,可以省略為了使所切割的玻璃板20B掉落而擴(kuò)大支撐構(gòu)件126A和彎折構(gòu)件126B之間的間隔的作業(yè)。
需要說(shuō)明的是,沿切割線L而切割的玻璃板20(玻璃板20A、玻璃板20B),一般而言,之后使用磨削磨石或研磨磨石對(duì)端面實(shí)施倒角加工,接下來(lái)進(jìn)行清洗、干燥,然后使用。
[無(wú)堿玻璃板]
本發(fā)明還涉及通過(guò)上述的本發(fā)明的玻璃切割方法而切割的無(wú)堿玻璃板(以下也稱為“本發(fā)明的無(wú)堿玻璃板”)。本發(fā)明的無(wú)堿玻璃板例如適合用于液晶顯示器等顯示面板,但其用途并不限于此。
[無(wú)堿玻璃板的制造方法]
本發(fā)明的無(wú)堿玻璃板的制造方法為包括以下工序的無(wú)堿玻璃板的制造方法,
加熱玻璃原料而得到熔融玻璃的熔化工序;
將熔融玻璃形成為板狀而得到無(wú)堿玻璃板的成形工序;以及
切割無(wú)堿玻璃板的切割工序;并且
切割工序通過(guò)上述無(wú)堿玻璃板的切割方法而切割無(wú)堿玻璃板。
[顯示面板的切割方法]
本發(fā)明的顯示面板的切割方法(以下為方便起見(jiàn)也稱為“本發(fā)明的顯示器切割方法”)為切割顯示面板的顯示面板的切割方法,上述顯示面板通過(guò)用厚度3μm~5μm的膠粘材料將2片無(wú)堿玻璃板局部膠粘而構(gòu)成,上述無(wú)堿玻璃板的B2O3含量(C)為0~8.5質(zhì)量%,板厚(T)為0.05mm~0.30mm,在構(gòu)成上述顯示面板的上表面和下表面的上述無(wú)堿玻璃板的表面,使用滿足下述條件(1)’~條件(3)’的刀輪進(jìn)行劃線而制作切割線:
(1)’輪徑:φ1mm~5mm
(2)’突起間距:20μm~2000μm
(3)’刀尖角度:A’°~B’°
A’=400×T+(1.53×C+47.9)+5
B’=400×T+(1.53×C-22.1)+5。
并且
通過(guò)對(duì)上述切割線施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而切割上述顯示面板。
基于圖7(a)和圖7(b),說(shuō)明本發(fā)明的顯示器切割方法的一個(gè)方式。
圖7(a)為表示制作有切割線L的顯示面板200的剖視圖,圖7(b)為表示切割后的顯示面板200的剖視圖。
作為切割對(duì)象的顯示面板200為通過(guò)用厚度3μm~5μm的膠粘材料210將2片玻璃板20局部膠粘而構(gòu)成。關(guān)于玻璃板20,詳細(xì)情況與上述相同,因此此處省略說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,在2片玻璃板20之間例如填充有液晶,并通過(guò)膠粘材料210密封。
然后,使用刀輪12h(參照?qǐng)D5(a)和圖5(b)等),如圖7(a)所示,在顯示面板200的上下表面(玻璃板20的表面)的對(duì)稱位置制作切割線L。需要說(shuō)明的是,在制作切割線時(shí),可以使用上述的切刀裝置12。
<(1)’輪徑、(2)’突起間距、(4)’劃線速度、(5)’刀輪負(fù)荷>
對(duì)于刀輪12h的輪徑和突起間距、以及劃線速度和刀輪負(fù)荷,與在本發(fā)明的玻璃切割方法中說(shuō)明的相同,因此省略說(shuō)明。
<(3)’刀尖角度>
刀輪12h在圖5(a)中以“θ”表示的刀尖角度為A’°~B’°。
A’=400×T+(1.53×C+47.9)+5
B’=400×T+(1.53×C-22.1)+5
在上式中,T表示玻璃板20的板厚(單位:mm),C表示玻璃板20的B2O3含量(單位:質(zhì)量%)。
如上式所示,本發(fā)明的顯示器切割方法的刀尖角度比本發(fā)明的玻璃切割方法的刀尖角度大5°。其理由推測(cè)如下。
首先,玻璃板厚越增加則切割所需的刀尖角度越大。認(rèn)為這是因?yàn)椋谟玫遁喪┘迂?fù)荷時(shí),負(fù)荷的集中度減小。而且認(rèn)為這是因?yàn)?,與薄板玻璃的單板(板厚=Ta)相比,對(duì)于將2片該薄板玻璃粘貼而得到的玻璃(例如顯示面板)而言,雖然尚不是板厚為2倍的厚板玻璃的單板(板厚=2Ta)那樣,但如同已經(jīng)厚板化,刀輪負(fù)荷的集中度減小,切割所需的刀尖角度增加。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的顯示器切割方法的刀尖角度(A’°~B’°)的上限值優(yōu)選為150°+5°,下限值優(yōu)選為80°+5°。
在制作切割線L后,如圖7(b)所示,通過(guò)對(duì)切割線L施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而切割顯示面板200。
需要說(shuō)明的是,在上述的本發(fā)明的玻璃切割方法中,對(duì)玻璃板20的切割線在彎折方向上施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力,但是在本發(fā)明的顯示器切割方法中,即使對(duì)玻璃板20的單側(cè)的切割線在彎折方向上施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力,也僅切割一側(cè)玻璃板20,另一側(cè)玻璃板20并未被切割。
因此,在本發(fā)明的顯示器切割方法中,在玻璃板20的表面方向(圖7中的左右方向)上施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力。由此,如圖7(b)所示,顯示面板200被切割。需要說(shuō)明的是,作為用于在玻璃板20的表面方向上施加拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而進(jìn)行切割的切割裝置,沒(méi)有特別限定,可以使用現(xiàn)有公知的裝置。
[顯示面板]
本發(fā)明還涉及通過(guò)上述的本發(fā)明的顯示器切割方法而切割的顯示面板(以下也稱為“本發(fā)明的顯示面板”)。
[顯示面板的制造方法]
本發(fā)明的顯示面板的制造方法包括:
加熱玻璃原料而得到熔融玻璃的熔化工序;
將上述熔融玻璃形成為板狀而得到無(wú)堿玻璃板的成形工序;
切割上述無(wú)堿玻璃板的切割工序;
用厚度3μm~5μm的膠粘材料將2片上述無(wú)堿玻璃板局部膠粘而得到顯示面板的顯示面板組裝工序;以及
切割上述顯示面板的顯示面板切割工序;并且
上述顯示面板切割工序通過(guò)上述顯示面板的切割方法來(lái)切割上述顯示面板。
[液晶面板的制造方法]
接下來(lái),對(duì)作為顯示面板之一的液晶面板的制造方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。
首先,準(zhǔn)備2個(gè)玻璃層疊體S1。玻璃層疊體S1通過(guò)使成為制品的玻璃板可剝離地粘附于聚硅氧烷樹(shù)脂層上而得到,所述聚硅氧烷樹(shù)脂層固定于作為玻璃板的支撐基材上。
在單個(gè)玻璃層疊體S1(以下也稱為“玻璃層疊體S1-1”)中的玻璃板的第2主面上,利用等離子體CVD法按氮化硅、氧化硅、非晶硅的順序成膜。接下來(lái),利用離子摻雜裝置將低濃度的硼注入至非晶硅層,在氮?dú)鈿夥障掠?50℃加熱處理60分鐘,進(jìn)行脫氫處理。
接下來(lái),利用激光退火裝置進(jìn)行非晶硅層的結(jié)晶化處理。接下來(lái),利用使用了光刻法的蝕刻以及離子摻雜裝置,將低濃度的磷注入至非晶硅層,從而形成N型和P型的TFT區(qū)域。接下來(lái),在玻璃板的第2主面?zhèn)韧ㄟ^(guò)等離子體CVD法形成氧化硅膜從而形成柵極絕緣膜,然后,通過(guò)濺射法使鉬成膜,并通過(guò)使用了光刻法的蝕刻而形成柵電極。接下來(lái),通過(guò)光刻法和離子摻雜裝置,將高濃度的硼和磷注入至N型、P型的各自所希望的區(qū)域,從而形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。接下來(lái),在玻璃板的第2主面?zhèn)?,通過(guò)利用等離子體CVD法的氧化硅的成膜而形成層間絕緣膜,且通過(guò)濺射法進(jìn)行鋁的成膜和通過(guò)使用了光刻法的蝕刻而形成TFT電極。接下來(lái),在氫氣氣氛下于450℃加熱處理60分鐘而進(jìn)行氫化處理,然后,通過(guò)利用等離子體CVD法的氮化硅的成膜而形成鈍化層。接下來(lái),在玻璃板的第2主面?zhèn)韧坎甲贤饩€固化性樹(shù)脂,并通過(guò)光刻法而形成平坦化層和接觸孔。接下來(lái),通過(guò)濺射法使氧化銦錫成膜,并且通過(guò)使用了光刻法的蝕刻而形成像素電極。
接下來(lái),將另一個(gè)玻璃層疊體S1(以下也稱為“玻璃層疊體S1-2”)在大氣氣氛下于450℃進(jìn)行加熱處理60分鐘。接下來(lái),在玻璃層疊體S1的玻璃板的第2主面上通過(guò)濺射法使鉻成膜,且通過(guò)使用了光刻法的蝕刻而形成遮光層。接下來(lái),在玻璃板的第2主面?zhèn)韧ㄟ^(guò)口模涂布法涂布彩色光阻劑,并通過(guò)光刻法和熱固化而形成濾色片層。接下來(lái),通過(guò)濺射法使氧化銦錫成膜而形成對(duì)電極。接下來(lái),在玻璃板的第2主面?zhèn)韧ㄟ^(guò)口模涂布法涂布紫外線固化樹(shù)脂液,且通過(guò)光刻法和熱固化而形成柱狀間隔件。接下來(lái),通過(guò)輥式涂布法涂布聚酰亞胺樹(shù)脂液,且通過(guò)熱固化形成取向?qū)硬⑦M(jìn)行研磨。
接下來(lái),通過(guò)滴注液晶法(ディスペンサ法)將密封用樹(shù)脂液描畫(huà)為框狀,并通過(guò)滴注液晶法將液晶滴加至框內(nèi),然后,使用在上述中形成有像素電極的玻璃層疊體S1-1使2個(gè)玻璃層疊體S1的玻璃板的第2主面?zhèn)缺舜速N合,并且進(jìn)行紫外線固化和熱固化。
接著,使玻璃層疊體S1-1的第2主面真空吸附在平臺(tái)上,在玻璃層疊體S1-2的角部的玻璃板與聚硅氧烷樹(shù)脂層的界面處插入厚度0.1mm的不銹鋼制刀具,賦予玻璃板的第1主面與聚硅氧烷樹(shù)脂層的剝離性表面的剝離的起點(diǎn)。在此,刀具的插入為從離子發(fā)生器(基恩斯公司制造)向該界面噴吹除電性流體的同時(shí)進(jìn)行。接下來(lái),朝向所形成的空隙從離子發(fā)生器持續(xù)噴吹除電性流體的同時(shí)提起真空吸附墊。然后,通過(guò)真空吸附墊吸附玻璃層疊體S1-2的支撐基材的第2主面而使吸附墊上升。其結(jié)果是,可以剝離帶有聚硅氧烷樹(shù)脂層的支撐基材。
接下來(lái),使在第1主面形成有濾色片的玻璃板的第2主面真空吸附在平臺(tái)上,在玻璃層疊體S1-1的角部的玻璃板與聚硅氧烷樹(shù)脂層的界面處插入厚度0.1mm的不銹鋼制刀具,賦予玻璃板的第1主面與聚硅氧烷樹(shù)脂層的剝離性表面的剝離的起點(diǎn)。然后,通過(guò)真空吸附墊吸附玻璃層疊體S1-1的支撐基材的第2主面而使吸附墊上升。其結(jié)果是,可以剝離固定有聚硅氧烷樹(shù)脂層的支撐基材。由此,可以得到由2片玻璃板構(gòu)成的液晶面板。
接下來(lái),在所制作的液晶面板的上表面和下表面,使用滿足條件(1)’~條件(3)’的刀輪進(jìn)行劃線而制作切割線。然后,可以通過(guò)對(duì)該切割線施加液晶面板的表面方向的拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力而切割液晶面板。
實(shí)施例
以下列舉實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。但是本發(fā)明并不限于此。
使用基于圖1~圖4所說(shuō)明的切刀裝置12和切割裝置110,進(jìn)行無(wú)堿玻璃板的切割(包括切割線制作)。
作為以下的例中所使用的無(wú)堿玻璃板的玻璃板A~C的詳細(xì)情況如下所示。需要說(shuō)明的是,板厚(T)示于下述表1~表3。
<玻璃板A>
組成(氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分率表示)
SiO2:61.4%
Al2O3:19.9%
B2O3:1.4%
MgO:5.6%
CaO:4.6%
SrO:7.0%
BaO:0.1%
楊氏模量…86GPa
<玻璃板B>
組成(氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分率表示)
SiO2:61.0%
Al2O3:19.6%
B2O3:2.6%
MgO:5.1%
CaO:4.4%
SrO:7.2%
BaO:0.1%
楊氏模量…84GPa
<玻璃板C>
組成(氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分率表示)
SiO2:59.8%
Al2O3:17.2%
B2O3:7.9%
MgO:3.3%
CaO:4.0%
SrO:7.7%
BaO:0.1%
楊氏模量…77GPa
對(duì)于玻璃板A~C,使用下述表1~表3所示的刀輪以下述表1~表3所示的劃線速度在表面進(jìn)行切割線制作并切割,并且評(píng)價(jià)切割狀況。
需要說(shuō)明的是,將所使用的刀輪的輪厚設(shè)定為0.40mm(輪徑為φ1mm的情況)或0.65mm(輪徑為φ2mm或φ3mm的情況),并且將材料設(shè)定為燒結(jié)金剛石。
具體而言,在1N~25.8N的范圍內(nèi)使刀輪負(fù)荷變化、進(jìn)行切割線制作、然后通過(guò)切割裝置切割了玻璃板,此時(shí)的刀輪負(fù)荷范圍(上限與下限的差)以下述基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。A~C為實(shí)施例,得到了良好的切割結(jié)果。D為比較例,未得到良好的切割結(jié)果。
A:負(fù)荷范圍為1.5N以上
B:負(fù)荷范圍為0.5N以上且少于1.5N
C:負(fù)荷范圍為少于0.5N
D:在1N~25.8N的刀輪負(fù)荷中,在進(jìn)行切割線制作之后無(wú)法切割玻璃板。
表1
表2
表3
將上述表1~表3的結(jié)果示于圖8~圖10的圖中。需要說(shuō)明的是,在圖8~圖10的圖中,用“○”對(duì)上述表1~表3中的評(píng)價(jià)A~C進(jìn)行作圖,用“×”對(duì)評(píng)價(jià)D進(jìn)行作圖。
圖8為對(duì)玻璃板A(B2O3含量(C)=1.4質(zhì)量%)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行作圖而得到的圖。圖9為對(duì)玻璃板B(B2O3含量(C)=2.6質(zhì)量%)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行作圖而得到的圖。圖10為對(duì)玻璃板C(B2O3含量(C)=7.9質(zhì)量%)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行作圖而得到的圖。
從上述表1~表3和圖8~圖10的圖可以明確得知,在滿足條件(1)~條件(3)的情況下,可以得到良好的切割結(jié)果,與此相對(duì),在不滿足該條件的情況下得不到良好的切割結(jié)果。
接下來(lái),下述表4為比較例,其為在切割現(xiàn)有的板厚(例如0.50mm~0.70mm)的無(wú)堿玻璃板的情況下,可以良好地切割的條件下的板厚(T)為0.05mm~0.30mm(在此示出0.20mm的結(jié)果)的無(wú)堿玻璃板(玻璃板B~C)的切割評(píng)價(jià)結(jié)果。需要說(shuō)明的是,所使用的刀輪的輪厚為1.1mm,材料為燒結(jié)金剛石。在該條件下,突起間距超過(guò)2000μm,板厚(T)為0.05mm~0.30mm的無(wú)堿玻璃板在1N~25.8N的刀輪負(fù)荷下,在進(jìn)行切割線制作后無(wú)法切割玻璃板。
表4
參照特定的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種變更和修正。
需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)基于在2014年8月4日提出的日本專利申請(qǐng)(日本特愿2014-158881),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而援引至此。
附圖標(biāo)記
12 切刀裝置
12a 氣缸
12b 支座
12c 缸主體
12d 活塞
12e 連桿
12f 軸承部
12g 軸
12h 刀輪
12i 外周部
20 玻璃板
20A 一個(gè)玻璃板
20B 另一個(gè)玻璃板
110 切割裝置
116 工作臺(tái)
120A、120B 保持構(gòu)件
122A、122B 緩沖件
126A 支撐構(gòu)件
126B 彎折構(gòu)件
130A、130B 緩沖件
134 軸
200 顯示面板
210 膠粘材料
J 突起
L 切割線
K 垂直裂紋
D 輪徑
P 突起間距
θ 刀尖角度
t 輪厚