[发明专利]强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种强化玻璃制的玻璃基板的刻划方法、以及可用于该刻划方法的刻划装置。

此处，所谓的“强化玻璃”，是指藉由制造步骤中的利用离子交换的化学处理，而在玻璃基板的基板表面层形成残留压缩应力的压缩应力层，在基板内部残留拉伸应力而制造的玻璃。

强化玻璃的特征为：具有因压缩应力层的影响而对于外力而言难以破裂的性质，另一方面，具有一旦在基板表面产生龟裂并扩展至存在有残留拉伸应力的基板内部，而在接下来使龟裂容易深入地渗透的性质。

背景技术

一般在分断玻璃基板的加工中采用如下的方法：首先，在基板表面形成有限深度的刻划线，之后，从基板的背侧沿着刻划线利用裂断杆或裂断滚筒(break roller)进行按压，藉此裂断。

在前者的形成刻划线的步骤中，已知有藉由将圆盘状的刀轮(也称为刻划轮)对着基板表面按压并同时使其转动而进行刻划的方法，例如揭示于专利文献1等。作为刀轮，具有在圆周棱线部具有连续的小的凹凸的附沟槽的刀轮、以及在棱线部不具有凹凸的普通刀轮，并根据基板的种类或厚度而区分使用。

图4是表示在将玻璃制的基板M(母基板)分别分断成为制品的单位基板时所进行的一般的交叉刻划加工。首先，利用刀轮对着基板M的表面形成X方向的刻划线S1，接着，形成与X方向交叉的Y方向的刻划线S2。如此形成在XY方向交叉的多条刻划线后，基板M被送至裂断装置，并沿着各刻划线从背面侧使其弯曲，藉此分断成为单位基板。

在利用刀轮刻划玻璃基板的方法中，有“外切”与“内切”。根据基板的种类或用途而选择性地区分使用外切与内切的刻划方法(参照专利文献2)。

前者的外切，如图5(a)所示，将刀轮K的最下端以下降至较基板M的表面(上面)稍靠下方的状态，设置于基板M的单侧端部的外侧位置(刻划开始位置)。而且，使其从设置的位置水平移动，抵达并碰撞基板端部，进一步地以既定的刻划压进行按压并同时使刀轮K水平移动，而进行刻划。

在采用外切时，由于在基板端不会产生刀轮滑动的问题，且形成的刻划线到达基板的端部，因此在下一步骤中容易且正确地进行裂断。另一方面，由于刀刃碰撞基板端部，因此恐有在基板端部产生切损，且因基板内部的拉伸应力的影响而导致从端部不规则地破裂、或被全切等的问题。此外，刀轮也因与边缘部分的碰撞而容易耗损。

后者的内切，如图5(b)所示，将刀轮从上方下降至距基板的端缘2mm～10mm左右的内侧(刻划开始位置)而以既定的刻划压使其抵接基板，且进行按压同时使刀轮水平移动而进行刻划。

在采用内切时，由于刀轮未与基板端部的边缘部分碰撞，因此不会有在基板端部产生切损的问题，与外切相比也可抑制刀刃的耗损。但是，在使刀轮从抵接基板的状态往水平方向移动时，有刀刃的侵入不良而滑动，导致无法进行刻划的情形。

如此，外切与内切各具有优点与缺点。因此，根据基板的种类或用途而区分使用外切与内切。

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

近年来，在被使用于移动电话等的覆盖玻璃等的玻璃制品中，被期望使用称为所谓的强化玻璃(也称为化学强化玻璃)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，藉此，可获得尽管玻璃的板厚较薄也难以破裂的玻璃。

因此，一旦使用强化玻璃，则具有可制造薄且轻、而且坚固的覆盖玻璃的优点。另一方面，作为覆盖玻璃，必需进行从大面积的母基板切出所要的大小、所要的形状的单位制品的加工。

在利用外切对强化玻璃形成刻划线的情形，一旦在基板端部刀刃碰撞时，进行较表面压缩应力层更深地刻划，则受到基板内部的残留拉伸应力的影响，恐有发生一次性地完全被分断的不良情况的问题。因此，使用强化玻璃利用内切的刻划较外切更佳。

然而，即使欲利用内切进行刻划，在使刀刃抵接时，由于是强化玻璃的缘故，因此也有因基板表面层的残留压缩应力的影响而导致刀刃难以侵入基板表面，使刀刃的对基板的作用非常地不良而产生滑动。因此，反而产生刻划加工变得困难的问题。此外，一旦为了使刀刃侵入而以较强的按压负载进行刻划，则将有因基板内部的残留拉伸应力的影响而导致一次性地破裂或完全分断等的不良情形。

如此，针对强化玻璃与针对从以往既被使用的钠玻璃基板等的刻划加工有所不同，即使藉由外切或内切，也难以良好地形成刻划线。该倾向是基板表面的压缩应力层愈厚而残留应力愈大的基板较为明显。