CN107686234A - 包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法 - Google Patents

包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法 Download PDF

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Abstract

提供一种包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，能够使得进行弯曲过程时施加于基板的应力最小化，获得良好的切割面。包括：刻划步骤，在所述玻璃基板的表面形成刻划线，其中，该刻划线为从所述玻璃基板的一侧的边缘线出发而到达另一侧的边缘线的形态的直线型刻划线；初始裂纹(start crack)形成步骤，在所述玻璃基板的边缘部形成裂纹，该裂纹形成于所述刻划线的内部区域；以及断裂步骤，将形成有所述刻划线以及所述初始裂纹的所述玻璃基板切割，在刻划线的端部提前形成初始裂纹，在弯曲时以从所述初始裂纹开始形成裂纹的方式进行引导，从而能够以更小的力将基板切割。

Description

包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法
技术领域
本发明涉及一种具有脆性的玻璃基板切割方法，更详细地说，涉及一种包含预制裂纹(日文：プレクラッキング)过程的玻璃基板切割方法，在进行断裂步骤之前，在玻璃基板的边缘部形成细微的裂纹，从而实现高效的断裂。
背景技术
一般来说，进行一种用于将具有脆性的玻璃基板精密切割成所需尺寸的方法，其中，沿显示于玻璃基板的切割预定线照射激光束，或使刀轮加压行进，在玻璃基板上形成刻划线之后，对该刻划线施加弯曲力。
另外，对玻璃基板施加弯曲力的断裂工序包括使用辊(roller)、推动器(pusher)等对基板施加物理力的接触式方法，以及在使用激光或者蒸汽(steam)等将基板加热之后使其冷却的非接触式方法。
韩国公开专利公报第10-2014-0018504(以下，称作专利文献1)公开了如下技术：在以载置于柔性安装垫的状态移送的基板的下部设置滚动(rolling)部，在基板越过滚动部的期间，向下部弯曲而刻划线扩展并被切割。
作为参考，在进行上述基板的弯曲过程时，与在基板的表面、即形成有刻划线的上表面产生拉伸应力相反，在底面产生压缩应力。
虽然在基板的表面产生的拉伸应力起到产生裂纹、并使该裂纹在基板的厚度方向上行进的作用，但压缩应力会起到妨碍裂纹行进的作用。上述压缩应力越大，裂纹的扩散越差，必须施加更强的弯曲力或使弯曲角度增加。
问题在于，弯曲角度越是增加，施加于基板的应力量越大。例如，在施加于基板的应力量变大的情况下，不仅会在切割时产生大量的碎屑(chipping)，而且会在切割后的基板的剖面上形成不规则的突出部，基板的剖面自身也会倾斜地形成。
这意味着，在施加于基板的压缩应力较小的情况下，能够与其成比例地减少弯曲角度。即，在以更小的力切割基板的情况下，施加于基板的应力量减少，不会产生碎屑，能够获得均匀形态的基板剖面。
然而，包含上述公开公报的装置在内的以往的绝大多数基板断裂相关技术仅公开了切割装置自身的结构，并未公开用于减少基板的弯曲角度的内容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利公报第2014－0018504号
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明为了消除上述问题点而作出创造，其目的在于提供如下一种包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法：在刻划线的端部预先形成初始裂纹(start crack)，在弯曲时以从上述初始裂纹开始形成裂纹的方式进行引导，从而能够以更小的力切割基板。
此外，本发明的目的在于提供一种包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，使得在进行弯曲过程时施加于基板的应力最小化，进而几乎不存在基板的损伤，且不会产生碎屑，因此能够获得良好的切割面。
另外，本发明的目的在于提供如下一种包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法：通过初始裂纹的作用，以更小的弯曲力进行断裂，从而能够降低刻划线的深度，不仅使刻划线的加工所需的能量的消耗量减少，而且不会伴随着刻划线的形成而产生碎屑。
用于解决技术问题的手段
用于实现上述目的本发明的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法的特征在于，包含：玻璃基板的装入步骤，向刻划装置装入进行切割(dividing)的玻璃基板；刻划步骤，通过所述装入步骤，在安置于所述刻划装置内的所述玻璃基板的表面形成刻划线，其中，所述刻划线为从所述玻璃基板的一侧的边缘线出发而到达另一侧的边缘线的形态的直线型刻划线；初始裂纹形成步骤，在所述刻划步骤结束之后，在所述玻璃基板的边缘部形成裂纹，该裂纹形成于所述刻划线的内部区域；以及断裂步骤，将形成有所述刻划线以及所述初始裂纹的所述玻璃基板在所述刻划线处进行弯曲并切割。
另外，其特征在于，所述初始裂纹从所述玻璃基板的边缘部扩展到内侧，并且仅扩展所述玻璃基板的厚度的20倍以下的长度。
同时，其特征在于，所述初始裂纹成为沿所述玻璃基板的厚度方向贯穿的形态。
另外，其特征在于，所述断裂步骤是如下步骤：以使所述玻璃基板吸附固定于具有多个吸附孔并彼此分离的吸附台的上表面的状态，使一侧的吸附台位移成倾斜，从而裂纹从所述初始裂纹起扩展开来，并进行切割。
另外，其特征在于，在所述断裂步骤中，使所述吸附台的吸附孔中仅一部分吸附孔工作，仅将与所述初始裂纹所在的边缘部相反一侧的边缘部进行吸附固定。
发明的效果
就如上述那样构成的本发明的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法而言，在刻划线的端部预先形成初始裂纹(start crack)，在弯曲时以从上述初始裂纹开始形成裂纹的方式进行引导，从而能够以更小的力将基板切割。
另外，就本发明的切割方法而言，由于使得在进行弯曲过程时施加于基板的应力最小化，进而几乎不存在基板的损伤，且不会产生碎屑，因此能够获得良好的切割面。
另外，就本发明的切割方法而言，通过初始裂纹的作用，以更小的弯曲力进行断裂，从而能够降低刻划线的深度，不仅使刻划线的加工所需的能量的消耗量减少，而且不会伴随着刻划线的形成而产生碎屑。
附图说明
图1是用于说明本发明的一实施例的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法的顺序图。
图2是示出了玻璃基板的一侧边缘线形成有初始裂纹部的情形的切除立体图。
图3是用于说明图2所示的初始裂纹部的作用的侧剖面图。
图4是用于说明本发明的一实施例的玻璃基板切割方法中断裂步骤的特征的图。
图5是示出了将应用了初始裂纹部的情况与未应用初始裂纹部的情况比较而得的切割部的情形的照片。
附图标记说明
11玻璃基板；11a边缘线；11b边缘线；13刻划线；15初始裂纹部；17a吸附台；17b吸附台；19吸附口；19a非工作吸附口；19b工作吸附口。
具体实施方式
以下，参照所附的附图，更详细地说明本发明的一实施例。
基本来说，本实施例的玻璃基板切割方法包含在玻璃基板的表面上形成刻划线、并刻意地在该刻划线的一部分形成裂纹的过程。上述裂纹是开始形成裂纹的起始点、所谓的初始裂纹，在玻璃基板断裂时瞬间扩展开来，以更小的力进行断裂。
图1是用于说明本发明的一实施例的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法的顺序图。
如图1所示，本实施例的玻璃基板切割方法包含玻璃基板的装入步骤100、刻划步骤102、初始裂纹形成步骤104以及断裂步骤106而构成。
首先，玻璃基板装入步骤100是将进行切割加工的玻璃基板装入所准备好的另一刻划装置(未图示)并安置的过程。刻划装置的尺寸、类型或者驱动方式能够根据需要进行多种变更。例如，可使用利用激光的激光型刻划装置、具有切割轮的轮型刻划装置。
若通过玻璃基板装入步骤100，结束玻璃基板的对准与固定，则进行刻划步骤102。刻划作业可使用激光束、切割轮来进行。
特别是，在刻划步骤102，在玻璃基板11的表面形成刻划线13，使得成为该刻划线13从玻璃基板11的一侧边缘线(图3的11a)出发而到达另一侧边缘线11b的形态。刻划线13的深度根据情况而不同，例如能够设为40μm程度。
在刻划步骤102结束之后进行的初始裂纹形成步骤104是在玻璃基板11的边缘线人为形成裂纹的过程。例如，如图3所示，在一侧边缘线11a、另一侧边缘线11b形成裂纹。
特别是，上述裂纹包含在刻划线13的内部区域中。在玻璃基板11的边缘线11a与刻划线13相遇的部位形成裂纹。
上述裂纹构成初始裂纹部15，在对玻璃基板11施加弯曲力时发挥裂纹起始点的作用。即，在以刻划线13为中心弯折玻璃基板11而尝试断裂时，裂纹从上述初始裂纹部15沿刻划线13瞬间扩展开来。
图2是示出了在玻璃基板11的一侧边缘线11a形成有初始裂纹部15的情形的切除立体图，图3是用于说明图2所示的初始裂纹部15的作用的侧剖面图。
如图2以及图3所示，在玻璃基板11的上表面形成刻划线13，初始裂纹部15位于上述刻划线13的一端部。
初始裂纹部15成为从玻璃基板11的一端部起仅进入A的形态。A的长度可设为玻璃基板11的厚度的2倍至20倍程度。
若初始裂纹形成步骤104结束，则使玻璃基板11移动到断裂装置，之后进行断裂步骤106。断裂步骤106是将形成有刻划线13以及初始裂纹部15的玻璃基板11的刻划线13弯曲而切割的过程。
在本实施例中，作为断裂装置，如图4所示，使用吸附台17a、17b。
图4是用于说明断裂步骤106的图。
参照图4，实施断裂的玻璃基板11位于彼此相邻的一对吸附台17a、17b的上表面。当然，在玻璃基板11上形成有刻划线13与初始裂纹部15。同时，刻划线13对齐于两个吸附台17a、17b之间。
特别是，在吸附台17a、17b的上表面设有用于形成真空压的多个吸附口19，多个吸附口19中仅有一部分工作。吸附口工作的意思是输出真空压的意思。
用点表示输出真空压的工作吸附口19b，用圆圈表示不输出真空压的非工作吸附口19a。
参照附图，仅仅是位于各吸附台17a、17b的侧部的吸附口的一部分在工作。包含吸附台17a、17b的中央部在内的绝大多数的吸附口19不工作。
如此仅使一部分吸附口工作的理由是因为，并不需要用来使玻璃基板11断裂的过度吸附力，特别是因为，从初始裂纹部15开始切割而进行玻璃基板11的断裂的缘故。
结果，以使玻璃基板11吸附于吸附台17a、17b的上表面的状态，使一侧吸附台17b位移而倾斜，从而结束玻璃基板11的断裂步骤106。
图5是示出了将应用了初始裂纹部15的情况与未应用初始裂纹部的情况比较而得的切割部的情形的放大照片。
配置于附图中上侧的照片示出以形成有初始裂纹部15的状态断裂之后的切割面。如照片所示，切割面整体光滑，并且不存在突出部或脱离的部分。
与此相比，在下侧的照片的情况下，显现有在切割面的一部分残留有突出部(用圆圈表示的部分)。由于上述突出部，被要求用于对切割面的表面进行精处理的追加的后序加工。
以上，通过具体实施例详细说明了本发明，但本发明并不限于上述实施例，可由具有通常知识的人在本发明的技术构思范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，其特征在于，包括：
玻璃基板的装入步骤，向刻划装置装入进行切割的玻璃基板；
刻划步骤，通过所述装入步骤，在安置于所述刻划装置内的所述玻璃基板的表面形成刻划线，其中，所述刻划线为从所述玻璃基板的一侧的边缘线出发而到达另一侧的边缘线的形态的直线型刻划线；
初始裂纹形成步骤，在所述刻划步骤结束之后，在所述玻璃基板的边缘部形成裂纹，所述裂纹形成于所述刻划线的内部区域；以及
断裂步骤，将形成有所述刻划线以及所述初始裂纹的所述玻璃基板在所述刻划线处进行弯曲并切割。
2.根据权利要求1所述的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，其特征在于，
所述初始裂纹从所述玻璃基板的边缘部扩展到内侧，并且仅扩展所述玻璃基板的厚度的20倍以下的长度。
3.根据权利要求2所述的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，其特征在于，
所述初始裂纹成为沿所述玻璃基板的厚度方向贯穿的形态。
4.根据权利要求1所述的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，其特征在于，
所述断裂步骤是如下步骤：
以使所述玻璃基板吸附固定于具有多个吸附孔并彼此分离的吸附台的上表面的状态，使一侧的吸附台位移成倾斜，从而裂纹从所述初始裂纹起扩展开来，并进行切割。
5.根据权利要求4所述的包含预制裂纹过程的玻璃基板切割方法，其特征在于，
在所述断裂步骤中，使所述吸附台的吸附孔中仅一部分吸附孔工作，仅将与所述初始裂纹所在的边缘部相反一侧的边缘部进行吸附固定。
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