JPWO2019065533A1 - ガラス基板の切断装置、切断方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

光を照射することによりガラス基板を切断する装置において、当該光をガラス基板の切断ラインを形成したい箇所に効率よく照射する。ガラス基板Ｇの切断装置１００は、光発生装置１と、光走査装置３と、を備える。光発生装置１は、ガラス基板Ｇを切断する切断光Ｌを出力する。光走査装置３は、切断光ＬのスポットＳをガラス基板Ｇの切断方向に沿って往復移動させる装置である。光走査装置３は、切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を、ガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂が形成されていない未切断領域に制限する。

Description

本発明は、ガラス基板の切断装置、切断方法、当該切断方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び、当該プログラムを記憶する記憶媒体に関する。

従来、ガラス基板の切断方向に沿ってレーザ光を走査することにより切断ラインを発生させて、当該切断ラインにてガラス基板を切断する切断装置が知られている（例えば、特許文献１）。この装置により、大きなガラス基板を比較的高速に切断できる。

特開平４−２２４０９１号公報

上記の装置においては、ガラス基板を切断する際に、レーザ光をガラス基板上にて往復移動させるのみで、ガラス基板に照射するレーザ光に関する他の制御は行われていなかった。例えば、上記の装置では、ガラス基板に切断ラインが形成されたか否かに関わらず、ガラス基板上におけるレーザ光の走査範囲は不変とされていた。その結果、十分なレーザ光が照射されて切断ラインが形成された箇所にも、無駄にレーザ光が照射され続けていた。

本発明の目的は、光を照射することによりガラス基板を切断する装置において、当該光をガラス基板の切断ラインを形成したい箇所に効率よく照射することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係るガラス基板の切断装置は、光発生装置と、光走査装置と、を備える。光発生装置は、ガラス基板を切断する切断光を出力する。光走査装置は、切断光のスポットをガラス基板の切断方向に沿って往復移動させる装置である。光走査装置は、切断光のスポットの往復移動の範囲を、ガラス基板の切断ラインが形成されていない未切断領域に制限する。

上記のガラス基板の切断装置においては、光走査装置が、ガラス基板を切断するための切断光のスポットのガラス基板上における往復移動の範囲を、ガラス基板の切断ラインが形成されていない未切断領域に制限している。これにより、切断光を、ガラス基板の切断ラインを形成すべき領域にのみ照射できる。その結果、光発生装置から発生する切断光を、当該切断光のエネルギーを無駄にすることなく効率よくガラス基板の切断ラインを形成すべき領域に照射できる。

ガラス基板の切断装置は、レンズ装置をさらに備えてもよい。レンズ装置は、切断光のスポットのガラス基板上におけるサイズを調節する。これにより、切断ラインを効率よく形成できる最適なエネルギー密度を有する切断光を、ガラス基板の切断ラインを形成すべき領域に効率よく照射できる。

レンズ装置は、ガラス基板上における切断光のスポットのサイズを、未切断領域の切断方向における長さに従って変化させてもよい。これにより、切断ラインを効率よく形成できる最適なエネルギー密度を有する切断光を、ガラス基板の切断ラインを形成すべき領域に効率よく照射できる。

レンズ装置は、未切断領域の切断方向における長さが短くなるに従って、切断光のスポットのサイズを大きくしてもよい、これにより、切断方向のおける長さが短くなった未切断領域に、切断光が過剰なエネルギー密度にて照射されることを抑制できる。

ガラス基板の切断装置は、光補正装置をさらに備えてもよい。光補正装置は、切断光のスポットを切断方向とは垂直な補正方向に移動させる。これにより、その移動方向が切断方向から外れた切断光のスポットを補正方向に移動させることで、切断光のスポットを適切な切断方向に沿って往復移動できる。

光走査装置は、切断ラインの形成に従って、切断光のスポットの往復移動の範囲を狭めてもよい。これにより、切断光のエネルギーを無駄にすることなく、未切断領域に効率よく切断光を照射できる。

本発明の他の見地に係る切断方法は、ガラス基板を切断する切断光のスポットをガラス基板の切断方向に沿って往復移動させることにより、ガラス基板を切断する方法である。切断方法は、以下のステップを備える。
◎切断光を出力するステップ。
◎切断光のスポットの往復移動の範囲を、ガラス基板の切断ラインが形成されていない未切断領域に制限するステップ。

これにより、ガラス基板の切断ラインを形成すべき領域にのみ切断光を照射して、切断光のエネルギーを無駄にすることなく効率よくガラス基板に照射できる。

光発生装置から発生する切断光を、当該切断光のエネルギーを無駄にすることなく効率よくガラス基板の切断ラインを形成すべき領域に照射できる。

第１実施形態に係る切断装置の上面図。 光走査装置による切断光の移動方法の一例を示す図。 光走査装置による切断光の移動方法の他の一例を示す図。 切断光Ｌのｘ軸方向における光路長が変化する様子を模式的に示す図。 切断装置をｘ軸方向から見たときの側面図。 光補正装置による切断光の移動の一例を示す図。 光補正装置による切断光の移動の他の一例を示す図。 第１実施形態に係る切断装置による、ガラス基板への切断光の照射方法を模式的に示す図。 本来の往復移動軌跡から外れた切断光のガラス基板上における軌跡の一例を示す図。 切断光の往復移動の軌跡の補正方法の一例を模式的に示す図。

１．第１実施形態
（１）切断装置
以下、本発明の一実施形態によるガラス基板Ｇの切断装置１００の全体構成を、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る切断装置の上面図である。切断装置１００は、ガラス基板Ｇの切断方向に沿って所定のスポットサイズを有する光（以下、切断光Ｌと呼ぶことにする）を照射することで、当該切断方向に沿ってガラス基板Ｇに切断ラインＣの亀裂を形成する装置である。ガラス基板Ｇは、当該切断ラインＣの亀裂により切断される。

ガラス基板Ｇは、例えば、ディスプレイやインパネ等に使われるソーダガラス、無アルカリガラスが挙げられるが、種類はこれらに限定されない。ガラス基板Ｇは、基板搬送装置１０により搬送されながら、切断装置１００により切断される。そのため、本実施形態の切断装置１００は、ガラス基板Ｇを切断する時に、ガラス基板Ｇの搬送方向と同一方向に、ガラス基板Ｇの搬送速度と同一速度にて移動する。ガラス基板Ｇの搬送方向は、例えば、図１のｙ軸の負方向（図１においては、紙面の下方向）である。

また、本実施形態において、ガラス基板Ｇの切断方向は、図１に示すように、ｘ軸方向と平行な方向である。すなわち、本実施形態の切断装置１００は、例えば、ダウンフローにて製造されるガラス基板Ｇの横切り（ガラス基板Ｇの幅方向の切断）に適用されるものである。

切断装置１００は、光発生装置１、光走査装置３、レンズ装置５及び光補正装置７を備え、光発生装置１で発生させた切断光Ｌをレンズ装置５、光走査装置３及び光補正装置７を介してガラス基板Ｇに照射してガラス基板Ｇの表面に切断光ＬのスポットＳを形成し、切断光ＬのスポットＳをガラス基板Ｇの切断方向に沿って移動させる。

光発生装置１は、上記の切断光Ｌを発生する装置である。光発生装置１としては、例えば、ガラス基板Ｇに、ガラス基板Ｇを切断可能な切断ラインＣの亀裂を形成できる程度のエネルギーを有する切断光Ｌを出力できる光源を使用できる。このような光源としては、例えば、ＣＯ_２レーザ発振器などがある。

光走査装置３は、光発生装置１から出力した切断光ＬのスポットＳを、切断方向に沿って往復移動させる。本実施形態の光走査装置３は、切断光Ｌを反射させるミラーと、当該ミラーをｚ軸周りに回転させる回転機構と、を有する装置である。上記の回転機構は、例えば、当該ミラーからｚ軸方向に延びる軸に出力回転軸が接続されたモータである。このような装置としては、例えば、ガルバノスキャナがある。

上記の光走査装置３は、切断光Ｌの光路上に設けられている。従って、図１に示すように、切断光Ｌは、光走査装置３のミラーにて反射する。光走査装置３は、上記のミラーをｚ軸周りに回転させて切断光Ｌの当該ミラーへの入射角（すなわち、切断光Ｌの当該ミラーでの反射角）を変更することで、当該入射角にて決定されるガラス基板Ｇ上の位置に切断光ＬのスポットＳを照射できる。

具体的には、例えば、図２Ａに示すように、光走査装置３のミラーをｚ軸周りに右回転させると、切断光Ｌの当該ミラーへの入射角（すなわち、切断光Ｌの当該ミラーにおける反射角）が大きくなる。これにより、切断光Ｌは、光補正装置７のミラーのｘ軸の負方向（図２Ａの紙面の左方向）側に入射される。

光補正装置のミラーのｘ軸の負方向側に切断光Ｌが入射されることにより、切断光Ｌは、図２Ａに示すように、当該ミラーによりｘ軸の負方向側に反射される。この結果、切断光ＬのスポットＳは、ガラス基板Ｇ上において、ｘ軸の負方向側に到達する。図２Ａは、光走査装置による切断光の移動方法の一例を示す図である。

一方、図２Ｂに示すように、光走査装置３のミラーをｚ軸周りに左回転させると、切断光Ｌの当該ミラーへの入射角が小さくなる。これにより、切断光Ｌは、光補正装置７のミラーのｘ軸の正方向（図２Ａの紙面の右方向）側に入射される。

光補正装置のミラーのｘ軸の正方向側に切断光Ｌが入射されることにより、切断光Ｌは、図２Ｂに示すように、当該ミラーによりｘ軸の正方向側に反射される。この結果、切断光ＬのスポットＳは、ガラス基板Ｇ上において、ｘ軸の正方向側に到達する。図２Ｂは、光走査装置による切断光の移動方法の他の一例を示す図である。

上記の原理を利用して、光走査装置３のミラーをｚ軸周りに所定の角度範囲にて高速に右回転及び左回転させることで、切断光ＬのスポットＳは、ガラス基板Ｇ上において、切断方向に沿った切断光の往復移動軌跡（図１）上にて高速に往復移動できる。

レンズ装置５は、切断光Ｌのガラス基板Ｇ側における焦点位置を調節して、ガラス基板Ｇ上に切断光ＬのスポットＳを形成する装置である。具体的には、レンズ装置５は、第１レンズ５１と、第２レンズ５３と、を有する。

第１レンズ５１は、光発生装置１から出力した切断光Ｌの径を拡げるレンズである。図１に示すように、本実施形態の光発生装置１はｘ軸方向に切断光Ｌを出力している。従って、第１レンズ５１は、切断光Ｌが伝搬するｘ軸方向に沿って移動可能である。第１レンズ５１は、例えば、発散レンズである。第２レンズ５３は、第１レンズ５１を通過した切断光Ｌを入射して、第１レンズ５１とは反対側の光路上の所定位置に切断光Ｌの焦点を結ぶ。

上記にて説明した第１レンズ５１と第２レンズ５３とを有するレンズ装置５は、具体的には、第１レンズ５１のｘ軸方向における位置を変化させて、第１レンズ５１による切断光Ｌの焦点位置を変化させることで、第２レンズ５３に対して第１レンズ５１とは反対側にある切断光Ｌの焦点位置を変化させる。

例えば、図１において、第１レンズ５１をｘ軸の負方向に移動させることで第１レンズ５１を第２レンズ５３に近づけて、第１レンズ５１による切断光Ｌの焦点位置を第２レンズ５３に近づけることで、第２レンズ５３に対して第１レンズ５１とは反対側の光路上のより遠い位置に、切断光Ｌの焦点を結ぶことができる。

一方、第１レンズ５１をｘ軸の正方向に移動させることで第１レンズ５１を第２レンズ５３から遠ざけて、第１レンズ５１による切断光Ｌの焦点位置を第２レンズ５３から遠ざけることで、第２レンズ５３に対して第１レンズ５１とは反対側の光路上のより近い位置に、切断光Ｌの焦点を結ぶことができる。

図３に示すように、例えば、レンズ装置５からガラス基板Ｇ表面までのｘ軸方向における切断光Ｌの光路長は、光走査装置３からガラス基板Ｇにｚ軸方向（高さ方向）に垂線を下ろしたときに当該垂線がガラス基板Ｇと交わる点のｘ軸方向の位置において最小となる。また、ｘ軸方向においてガラス基板Ｇの端部に近いほど、切断光Ｌのｘ軸方向における光路長は大きくなる。図３は、切断光Ｌのｘ軸方向における光路長が変化する様子を模式的に示す図であり、説明の便宜上、光補正装置７を省略している。

その結果、例えば、光路長が最小であるときにガラス基板Ｇの表面における切断光ＬのスポットＳのサイズが最適となるように切断光Ｌの焦点位置を調整した場合、この焦点位置は、切断光Ｌがガラス基板Ｇ上の他の位置に到達したときには、ガラス基板Ｇ上の当該他の位置において最適なサイズのスポットＳを形成するものでなくなっている。

従って、本実施形態においては、コントローラ９（後述）は、ガラス基板Ｇ上における切断光ＬのスポットＳの位置に応じて、第１レンズ５１を移動させて、切断光Ｌの焦点位置を調整する。これにより、ガラス基板Ｇ上における切断光ＬのスポットＳのサイズを、ガラス基板Ｇ上における切断光ＬのスポットＳの位置によらず、常に最適とできる。

光補正装置７は、切断光Ｌを反射させるミラーと、当該ミラーをｘ軸周りに回転させる回転機構と、を有する装置である。上記の回転機構は、例えば、当該ミラーからｘ軸方向に延びる軸に出力回転軸が接続されたモータである。このような装置としては、例えば、ガルバノスキャナを使用できる。

図１に示すように、光補正装置７は、ｘ軸方向においては、光走査装置３のｘ軸方向における配置位置と同じ位置に配置されている。また、ｚ軸方向（高さ方向）においても、光走査装置３とほぼ同じ位置に配置される。一方、ｙ軸方向においては、光走査装置３から所定の距離だけ離れた位置に配置される。さらに、図４に示すように、光補正装置７のミラーは、反射面の法線がｚ軸方向の負方向（下方向）に向くように、所定の角度だけ傾けられている。図４は、切断装置をｘ軸方向から見たときの側面図である。

このように配置された光補正装置７は、光走査装置３から入射した切断光Ｌをミラーにて反射して、切断光ＬのスポットＳをガラス基板Ｇ上に到達させる。

光補正装置７のミラーは、ｘ軸周りに回転可能となっている。従って、光補正装置７は、ミラーをｘ軸周りの回転角度を変化させることで、切断光ＬのスポットＳをｙ軸方向に移動できる。本実施形態において、ｙ軸方向は、ガラス基板Ｇの切断方向であるｘ軸方向とは垂直である。以後、本実施形態のｙ軸方向を「補正方向」と呼ぶことにする。

具体的には、例えば、光補正装置７のミラーの回転角度を図４に示す角度から右回転にて変化させた場合には、図５Ａに示すように、切断光Ｌの当該ミラーへの入射角が大きくなる。その結果、切断光ＬのスポットＳは、図４に示す位置からｙ軸の負方向（図５Ａにおいては紙面左方向）に移動する。図５Ａは、光補正装置による切断光の移動の一例を示す図である。

一方、光補正装置７のミラーの回転角度を図４に示す角度から左回転にて変化させた場合には、図５Ｂに示すように、切断光Ｌの当該ミラーへの入射角が小さくなる。その結果、切断光ＬのスポットＳは、図４に示す位置からｙ軸の正方向（図５Ｂにおいては紙面右方向）に移動する。図５Ｂは、光補正装置による切断光の移動の他の一例を示す図である。

切断装置１００は、コントローラ９を備える。コントローラ９は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。コントローラ９は、記憶部（記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応）に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。

コントローラ９は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。

コントローラ９は、光発生装置１、光走査装置３、レンズ装置５の第１レンズ５１、及び、光補正装置７を制御できる。また、コントローラ９は、基板搬送装置１０、及び、切断装置１００の移動を制御可能となっていてもよい。

図示しないが、コントローラ９には、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。また、図示しないが、コントローラ９には、ガラス基板Ｇに形成された切断ラインＣの亀裂の長さを検出するセンサ及び／又はカメラが接続されていてもよい。

上記の構成を有することにより、切断装置１００は、光発生装置１から発生した切断光ＬのスポットＳを、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の３軸方向に移動できる。すなわち、切断装置１００は、ガラス基板Ｇに切断ラインＣの亀裂を形成する切断光ＬのスポットＳを、ガラス基板Ｇ上の所望の位置に、所望のサイズにて到達させることができる。

（２）切断装置の動作
以下、基板搬送装置１０にて搬送されているガラス基板Ｇを切断する際の、切断装置１００の動作について説明する。
最初に、ガラス基板Ｇの切断方向（ｘ軸方向）の端部に、「初期亀裂」と呼ばれる、切断光Ｌによるガラス基板Ｇの切断の開始点となる亀裂を形成する。当該初期亀裂は、例えば、ダイヤモンドカッター、セラミックカッターなどのカッターを用いて物理的に形成される。

その他、エネルギー密度を高くした切断光ＬのスポットＳを、ガラス基板Ｇの切断方向の端部の初期亀裂を形成する側に集中的に照射することによっても、初期亀裂を形成できる。具体的には、例えば、本格的な切断ラインＣの亀裂の形成を行う前に、コントローラ９が、ガラス基板Ｇの当該端部の近傍にて切断光Ｌが焦点を結ぶよう第１レンズ５１の位置を調整し、その後、光走査装置３を制御して、切断光ＬのスポットＳを、ガラス基板Ｇの当該端部の近傍のｘ軸方向の狭い範囲にて往復移動させるか、又は、ガラス基板Ｇの当該端部において停止させる。

ガラス基板Ｇの端部に初期亀裂を形成後、切断光Ｌのスポットを、切断方向（ｘ軸方向）に平行な往復移動軌跡上にて初期亀裂を形成した端部から反対側の端部まで往復移動させてガラス基板Ｇを加熱し、ガラス基板Ｇに熱応力を生じさせることにより初期亀裂から亀裂を進展させてガラス基板Ｇに切断ラインＣの亀裂を形成する。

切断光ＬのスポットＳを切断方向に往復移動させる際、切断ラインＣの亀裂の形成に従って、切断ラインＣの亀裂の形成されていない範囲に切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を狭める。切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲は、切断ラインＣの亀裂が形成された範囲を検出して決定することとしてもよいし、実験で切断ラインＣの亀裂が進展する速度を予め測定しておき、その測定結果に基づいて切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を次第に狭くするように切断装置１００を動作させることとしてもよい。

具体的には、コントローラ９は、ガラス基板Ｇに現在形成されている切断ラインＣの亀裂の長さを把握する。切断ラインＣの亀裂の長さは、例えば、切断ラインＣの亀裂を形成中のガラス基板Ｇをカメラなどにて撮影した後、切断ラインＣの亀裂を画像認識などにて識別し、画像処理などにより切断ラインＣの亀裂の長さを測定することにより把握できる。

他の実施形態において、コントローラ９は、例えば、光センサを用いて、切断ラインＣの亀裂（ガラス基板Ｇが存在しない箇所）を通過した光の強度と、ガラス基板Ｇを通過した光の強度との違いに基づいて、切断ラインＣの亀裂の長さを把握してもよい。

さらなる他の実施形態において、例えば、切断装置１００による切断ラインＣの亀裂の形成過程を予めシミュレーション又は実験で把握しておき、切断ラインＣの亀裂の形成開始からの経過時刻と、切断ラインＣの亀裂との関係（亀裂の進展速度）を算出し、コントローラ９が、切断光ＬのスポットＳの往復移動を開始してからの経過時刻と、上記の関係（すなわち、亀裂の進展速度）とから、形成された切断ラインＣの亀裂の長さを算出してもよい。

形成された切断ラインＣの亀裂の現在の長さを把握後、コントローラ９は、切断光ＬのスポットＳを往復移動軌跡上にて往復移動させる範囲を決定する。コントローラ９は、上記の初期亀裂を形成しなかった側のガラス基板Ｇの端部のｘ座標値から、形成された切断ラインＣの亀裂の端部のｘ座標値までを、切断光ＬのスポットＳの切断方向（ｘ軸方向）における往復移動の範囲と決定する。すなわち、コントローラ９は、切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を、ガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂が形成されていない範囲（未切断領域と呼ぶことにする）とする。

形成された切断ラインＣの亀裂の端部のｘ座標値は、例えば、ガラス基板Ｇの初期亀裂を形成した側のｘ座標値と、上記にて算出した切断ラインＣの亀裂の現在の長さとの差分として算出できる。

他の実施形態において、切断光ＬのスポットＳを往復移動させる範囲は、すでに形成された切断ラインＣの亀裂の一部と重複していてもよい。すなわち、コントローラ９は、切断光ＬのスポットＳを往復移動させる範囲を、未切断領域のｘ軸方向の長さよりも若干広くしてもよい。これにより、切断ラインＣの亀裂が形成されていない未切断領域に確実に切断光Ｌを照射できる。

切断光ＬのスポットＳを往復移動させる範囲の両端のｘ座標値を算出後、コントローラ９は、当該両端のｘ座標値から光走査装置３のミラーの回転角度範囲を算出し、当該回転角度範囲にてミラーを正逆転させる制御信号を光走査装置３に出力する。これにより、切断光ＬのスポットＳは、未切断領域において切断方向に沿って往復移動する。

上記の切断ラインＣの亀裂の長さの把握、切断光ＬのスポットＳの往復移動範囲の決定、及び、切断光ＬのスポットＳの往復移動範囲の変更を、切断ラインＣの亀裂がガラス基板Ｇのｘ軸方向（幅方向）のほぼ全域にわたるまで繰り返す。

これにより、コントローラ９は、図６の（１）〜（４）に示すように、切断ラインＣの亀裂の形成に従って、切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を、Ｌ１からＬ４（Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４）へと狭めることができる。すなわち、切断光Ｌのガラス基板Ｇ上における往復移動の範囲を、未切断領域のみに制限できる。その結果、光発生装置１から発生する切断光Ｌを、切断光Ｌのエネルギーを無駄にすることなく、効率よくガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂を形成すべき領域に集中的に照射できる。図６は、第１実施形態に係る切断装置による、ガラス基板への切断光の照射方法を模式的に示す図である。

本実施形態において、コントローラ９は、光走査装置３のミラーを一定の回転速度にて回転させることにより、切断光ＬのスポットＳをガラス基板Ｇ上において一定の速度にて往復移動させている。従って、切断ラインＣの亀裂の形成に従って切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を狭めることで、未切断領域内の所定の位置における切断光ＬのスポットＳの通過頻度を増加できる。すなわち、未切断領域が狭くなるほど、ガラス基板Ｇの表面に切断光Ｌをより高いエネルギー密度にて照射できる。

未切断領域が狭くなるほど、ガラス基板Ｇの表面に切断光Ｌをより高いエネルギー密度にて照射可能であることにより、本実施形態の切断装置１００は、特に、ガラス基板Ｇの切断を開始してから時間が経過するほど、切断ラインＣの亀裂の進展速度を大きくできる。その結果、切断ラインＣの亀裂が形成されてもガラス基板の幅方向の全域に切断光を照射する場合と比較して、より短時間にガラス基板Ｇを切断できる。

ただし、切断光Ｌを未切断領域に過剰なエネルギー密度にて照射した場合には、当該過剰なエネルギーにより、ガラス基板Ｇに意図しないダメージが生じる場合がある。従って、本実施形態の切断装置１００において、コントローラ９は、未切断領域の切断方向（ｘ軸方向）における長さに従ってガラス基板Ｇ上における切断光ＬのスポットＳのサイズを変化させるよう、第１レンズ５１を移動させる。

具体的には、図６の（１）〜（４）に示すように、コントローラ９は、切断光ＬのスポットＳのサイズをスポットＳのｘ軸方向の位置によらず一定としつつ、未切断領域の切断方向における長さがＬ１からＬ４へと短くなるに従って、切断光ＬのスポットＳのサイズをＳ１からＳ４（Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４）へと増加させるよう、第１レンズ５１の位置を調整する。これにより、切断方向のおける長さが短くなった未切断領域に、切断光Ｌが過剰なエネルギー密度にて照射されることを抑制して、ガラス基板Ｇに意図しないダメージが生じることを防止できる。

２．第２実施形態
上記にて説明した第１実施形態に係る切断装置１００が備える光補正装置７は、ガラス基板Ｇを切断する工程においては、切断光ＬのスポットＳをガラス基板Ｇの表面に到達させるのみであった。しかしながら、光補正装置７は、第１実施形態において説明したように、切断ラインＣの亀裂の形成方向（切断方向）とは垂直なｙ軸方向に、切断光ＬのスポットＳを移動できる。

切断装置１００において、光走査装置３のミラーを所定の角度範囲にて正逆転し、及び／又は、第１レンズ５１の位置を調整して、切断光ＬのスポットＳをガラス基板Ｇ上において切断方向に沿って往復移動させる際に、切断光ＬのスポットＳが、図７に示すように、本来の往復移動軌跡から外れることがある。具体的には、切断光ＬのスポットＳの往復移動の軌跡が、本来の往復移動軌跡からｙ軸方向にずれる。図７は、本来の往復移動軌跡から外れた切断光のスポットＳのガラス基板上における軌跡の一例を示す図である。

この軌跡のずれは、光走査装置３及び／又はレンズ装置５の設置状況、構造上の誤差などが原因となっており、光走査装置３及び／又はレンズ装置５の調整のみでは解消することが困難であるか、または、調整に多くの時間を必要とする。

従って、第２実施形態においては、コントローラ９が、ガラス基板Ｇの切断工程において、本来の往復移動軌跡と、切断光ＬのスポットＳが往復移動しているときの実際の軌跡とのずれ量に応じて、切断光ＬのスポットＳを補正方向に移動させることで、上記の軌跡のずれを補正する。

具体的には、以下のようにして、切断光ＬのスポットＳの軌跡のずれを補正する。まず、切断光Ｌをｙ軸方向に移動させない場合の軌跡と本来の往復移動軌跡とのずれ量を、例えば、光補正装置７のミラーの角度を固定した上で、光走査装置３のミラーを所定の角度範囲にて正逆転させつつ、第１レンズ５１の位置を調整し、切断光ＬのスポットＳを実際に切断方向に往復移動させることにより把握する。

上記のようにして切断光ＬのスポットＳのｙ軸方向におけるずれ量を把握後、切断光ＬのスポットＳのｘ座標値と、各ｘ座標値における切断光ＬのスポットＳのｙ軸方向のずれ量との関係を、例えば、ｘ座標値の関数として算出しておく。

上記の関係を算出後、コントローラ９は、ガラス基板Ｇを切断するために切断光Ｌを往復移動させる間、切断光ＬのスポットＳの現在のｘ座標値と上記の関数とを用いて、現在のｘ座標値における切断光ＬのスポットＳのｙ軸方向のずれ量を算出する。

その後、コントローラ９は、切断光ＬのスポットＳを往復移動させながら、上記にて算出したｙ軸方向のずれ量に応じた角度だけ光補正装置７のミラーを回転させて、切断光ＬのスポットＳをｙ軸方向に移動させることにより、図８に示すように、切断光ＬのスポットＳを本来の往復移動軌跡上にて往復移動できる。図８は、切断光の往復移動の軌跡の補正方法の一例を模式的に示す図である。

このようにして、第２実施形態においては、光走査装置３及び／又はレンズ装置５の設置状況、構造上の誤差などを原因とする、切断光ＬのスポットＳの軌跡のｙ軸方向のずれを補正できる。その結果、光走査装置３及び／又はレンズ装置５の調整を行うことなく、切断光ＬのスポットＳを、適切な切断方向に沿って往復移動できる。

３．実施形態の共通事項
上記第１及び第２実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。
第１実施形態及び第２実施形態に係るガラス基板Ｇ（ガラス基板の一例）の切断装置１００（切断装置の一例）は、光発生装置１（光発生装置の一例）と、光走査装置３（光走査装置の一例）と、を備える。光発生装置１は、ガラス基板Ｇを切断する切断光Ｌ（切断光の一例）を出力する。光走査装置３は、切断光ＬのスポットＳ（切断光のスポットの一例）をガラス基板Ｇの切断方向に沿って往復移動させる装置である。光走査装置３は、切断光ＬのスポットＳの往復移動の範囲を、ガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂（切断ラインの一例）が形成されていない未切断領域に制限する。

切断装置１００においては、光走査装置３が、ガラス基板Ｇを切断するための切断光ＬのスポットＳのガラス基板Ｇ上における往復移動の範囲を、ガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂が形成されていない未切断領域に制限している。これにより、切断光Ｌを、ガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂を形成すべき領域にのみ照射できる。その結果、光発生装置１から発生する切断光Ｌを、当該切断光Ｌのエネルギーを無駄にすることなく効率よくガラス基板Ｇの切断ラインＣの亀裂を形成すべき領域に照射できる。

４．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）レンズ装置５は、切断光Ｌの焦点位置を変更できれば、１つのレンズにて構成されていてもよい。このような、光の焦点位置（焦点距離）を変更可能なレンズとしては、例えば、当該レンズの曲率を電気信号などにより変更して焦点距離を可変とする電気式焦点可変レンズを使用できる。

（Ｂ）上記の第１実施形態及び第２実施形態においては、基板搬送装置１０によるガラス基板Ｇのｙ軸方向の移動とともに、切断装置１００をｙ軸方向に移動させていた。しかし、これに限られず、例えば、短時間の切断光Ｌの照射によりガラス基板Ｇを切断できる場合（例えば、ガラス基板Ｇの幅寸法が小さい場合、ガラス基板Ｇの搬送速度が遅い場合など）には、光補正装置７が、ガラス基板Ｇのｙ軸方向の搬送に従って、ｙ軸方向に切断光ＬのスポットＳを移動させてもよい。これにより、切断装置１００をｙ軸方向に移動する必要がなくなる。

本発明は、ガラス基板の切断装置に広く適用できる。

１００ 切断装置
１ 光発生装置
３ 光走査装置
５ レンズ装置
５１ 第１レンズ
５３ 第２レンズ
７ 光補正装置
９ コントローラ
１０ 基板搬送装置
Ｃ 切断ライン
Ｇ ガラス基板
Ｌ 切断光
Ｓ スポット

Claims (9)

1. ガラス基板を切断する切断光を出力する光発生装置と
   前記切断光のスポットを前記ガラス基板の切断方向に沿って往復移動させる装置であって、前記切断光のスポットの往復移動の範囲を、前記ガラス基板の切断ラインが形成されていない未切断領域に制限する光走査装置と、
   を備える、ガラス基板の切断装置。
2. 前記切断光のスポットの前記ガラス基板上におけるサイズを調節するレンズ装置をさらに備える、請求項１に記載のガラス基板の切断装置。
3. 前記レンズ装置は、前記ガラス基板上における前記切断光のスポットのサイズを、前記未切断領域の前記切断方向における長さに従って変化させる、請求項２に記載のガラス基板の切断装置。
4. 前記レンズ装置は、前記未切断領域の前記切断方向における長さが短くなるに従って、前記切断光のスポットのサイズを大きくする、請求項２又は３に記載のガラス基板の切断装置。
5. 前記切断光のスポットを前記切断方向とは垂直な補正方向に移動させる光補正装置をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載のガラス基板の切断装置。
6. 前記光走査装置は、前記切断ラインの形成に従って、前記切断光のスポットの往復移動の範囲を狭める、請求項１〜５のいずれかに記載のガラス基板の切断装置。
7. ガラス基板を切断する切断光のスポットをガラス基板の切断方向に沿って往復移動させることにより、前記ガラス基板を切断する方法であって、
   前記切断光を出力するステップと、
   前記切断光のスポットの往復移動の範囲を、前記ガラス基板の切断ラインが形成されていない未切断領域に制限するステップと、
   を備える、ガラス基板の切断方法。
8. 請求項７に記載の切断方法をコンピュータに実行させるプログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムを記憶する記憶媒体。
   

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