WO2023210552A1 - ガラス物品の製造方法及びガラス物品 - Google Patents

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WO2023210552A1
WO2023210552A1 PCT/JP2023/016027 JP2023016027W WO2023210552A1 WO 2023210552 A1 WO2023210552 A1 WO 2023210552A1 JP 2023016027 W JP2023016027 W JP 2023016027W WO 2023210552 A1 WO2023210552 A1 WO 2023210552A1
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WO
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glass article
base material
main surface
less
manufacturing
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PCT/JP2023/016027
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English (en)
French (fr)
Inventor
章広 柴田
勲 齋藤
卓磨 藤▲原▼
亮一 飯田
丈彰 小野
Original Assignee
Ａｇｃ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ａｇｃ株式会社 filed Critical Ａｇｃ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass article and a glass article.
  • a known method is to cut out a glass article from a glass base material by irradiating the base material with laser light to form multiple modified areas and breaking the base material along the multiple modified areas.
  • Patent Document 1 describes that a glass plate is perforated and broken using a burst type laser beam.
  • the burst method outputs a group of pulses, called a burst, having a plurality of pulsed lights at a predetermined period. By using the burst method, the glass plate can be properly perforated.
  • the pulsed light is irradiated multiple times to a nearby location, so the fractured surface along the modified area is exposed to many shock waves, and the fractured surface There is a risk that cracks may occur. Therefore, there is a need to provide a glass article that can be appropriately cut and in which the occurrence of cracks on the fracture surface is suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and aims to provide a method for manufacturing a glass article, which can be appropriately cut, and the generation of cracks on the fractured surface is suppressed, and a glass article.
  • a method for manufacturing a glass article according to the present disclosure includes irradiating a pulsed laser beam along an imaginary line set on the main surface of a base material, so that a plurality of forming a modified part; and cutting out a part of the base material by breaking the base material starting from the modified part along the imaginary line;
  • the pulse interval is greater than 1 ⁇ s, and the pulse width of the laser beam is greater than or equal to 15 ps and less than or equal to 100 ps.
  • a glass article according to the present disclosure is a glass article having a main surface and an end surface, and a plurality of linear modified portions extending in the thickness direction of the glass article are formed on the end surface, and the end surface
  • the surface roughness Sa defined by ISO25178 is 0.6 ⁇ m or less.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the base material.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the output waveform of burst type laser light.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the output waveform of the laser light according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the formation of a modified portion.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the formation of a modified portion.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the formation of a modified portion.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a glass article.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an end surface of a glass article.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of an end face that has been chamfered.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the base material.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the output waveform of burst type laser light.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the output wave
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the in-vehicle display according to this embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating cutting out of the base material in the example.
  • FIG. 12 is a graph showing the correlation between pulse width and pitch in the non-burst method of Experiment 3.
  • the base material 10 is irradiated with a laser beam L to form a modified portion H in the base material 10, and the base material 10 is fractured starting from the modified portion H. Cut out the glass article 100.
  • the base material 10, the method for manufacturing the glass article 100 from the base material 10, and the glass article 100 will be described below.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the base material.
  • the base material 10 is a transparent plate-like member.
  • the plate shape here is not limited to a flat plate shape, and may refer to one in which the width of the main surface is longer than the thickness, and the term transparent here may refer to transmission of visible light.
  • one main surface of the base material 10 will be referred to as a main surface 10A
  • the main surface opposite to the main surface 10A will be referred to as a main surface 10B
  • the thickness direction of the base material 10 that is, the main surface 10B and the main surface 10A will be connected. Let the direction be the Z direction.
  • the direction from the main surface 10B to the main surface 10A is defined as a direction Z1
  • the direction from the main surface 10B to the main surface 10A is defined as a direction Z2.
  • the base material 10 has a rectangular flat plate shape when viewed from the Z direction, but the shape of the base material 10 may be arbitrary.
  • the base material 10 is not limited to a rectangular shape when viewed from the Z direction, but may be polygonal, circular, or elliptical.
  • the base material 10 has a flat plate shape, but the base material 10 is not limited thereto, and may have a shape in which the flat plate is curved.
  • the base material 10 may have a curved shape in which the main surfaces 10A and 10B are convex in the Z direction.
  • the radius of curvature of the main surfaces 10A and 10B of the base material 10 is preferably 10,000 mm or less, and preferably 5,000 mm or less. More preferably, it is 3000 mm or less.
  • the radius of curvature of the main surfaces 10A and 10B of the base material 10 is preferably 10 mm or more, more preferably 50 mm or more. It is preferably 100 mm or more, more preferably 200 mm or more. That is, the radius of curvature of the main surfaces 10A and 10B of the base material 10 is preferably in the range of 10 to 10,000 mm.
  • the thickness DA of the base material 10 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.7 mm or more, and even more preferably 1.1 mm or more. Further, the thickness DA of the base material 10 is preferably 0.7 mm or more and 5 mm or less, and more preferably 1.1 mm or more and 3 mm or less. According to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to appropriately cut such a relatively thick base material 10 while suppressing cracks on the fracture surface. Note that the thickness DA of the base material 10 refers to the length in the Z direction from the main surface 10A to the main surface 10B.
  • the fracture toughness value K IC of the base material 10 is preferably 0.6 (MPa ⁇ m 0.5 ) or more, and 0.6 (MPa ⁇ m 0.5 ) or more and 1.00 (MPa ⁇ m 0 ) . .5 ) or less, and even more preferably 0.65 (MPa ⁇ m 0.5 ) or more and 0.70 (MPa ⁇ m 0.5 ) or less.
  • Glass with a fracture toughness value K IC of 0.6 (MPa ⁇ m 0.5 ) or more is difficult to cut using conventional methods, but according to this manufacturing method, glass with a fracture toughness value K IC in this range can be cut. Cracks on the fracture surface can be suppressed while cutting the material 10 appropriately.
  • the fracture toughness value K IC can be measured, for example, by the Double Cleavage Drilled Compression (DCDC) method described in a non-patent document (NEW GLASS Vol. 15 No. 2 2000 p18).
  • the base material 10 is preferably glass, more preferably alkali glass containing an alkali metal component.
  • the base material 10 is the same material as the glass article 100 described below.
  • the base material 10 is preferably made of glass before being chemically strengthened, and the glass article 100 is preferably made of glass after being chemically strengthened.
  • the composition of the base material 10 corresponds to the composition of the central portion of the glass article 100 in the thickness direction.
  • the glass article 100 is It can be said that the resulting surface layer has a composition in which the pre-substitution element is included instead of the substitution element.
  • the main surface 10A of the base material 10 is irradiated with laser light L from the irradiation device A to form a modified portion H in the base material 10.
  • the modified portion H is a layer whose density or refractive index has changed due to a structural change in the glass or due to melting and resolidification of the glass.
  • the modification section H may include voids.
  • the laser beam L forms the modified portion H by, for example, nonlinear absorption. Nonlinear absorption is also called multiphoton absorption.
  • the probability that multiphoton absorption will occur is nonlinear with respect to the photon density (power density of the laser beam L), and the probability increases dramatically as the photon density increases.
  • the probability that two-photon absorption will occur is proportional to the square of the photon density.
  • at least one of the density, refractive index, asymmetric electron density, and fictive temperature is A different location may be used as the modified portion H.
  • the portion where the modified portion H is not formed may refer to, for example, a position 10 mm or more away from a virtual line T, which will be described later, when viewed from the Z direction.
  • the irradiation device A includes a light source section A1, an optical system A2, and a scanning mechanism A3.
  • the light source section A1 is a light source that generates a laser beam L.
  • the light source section A1 may be of any type, for example, a YAG crystal doped with Nd (Nd:YAG) may be used.
  • the optical system A2 is provided on the side in the traveling direction of the laser beam L with respect to the light source section A1, and the laser beam L from the light source section A1 is incident thereon.
  • the optical system A2 emits the incident laser light L toward the main surface 10A.
  • the scanning mechanism A3 is a mechanism that scans (sweeps) the laser beam L.
  • the scanning mechanism A3 scans (moves) the irradiation position, which is the position at which the main surface 10A is irradiated with the laser beam L, in a direction parallel to the main surface 10A.
  • the scanning mechanism A3 may be any mechanism as long as it can scan the laser beam L, and may be, for example, a galvanometer mirror.
  • the configuration of the irradiation device A is not limited to the above description, and may be any configuration capable of irradiating the laser beam L while scanning the irradiation position in a direction parallel to the main surface 10A.
  • the position of a laser head such as the light source unit A1 or the optical system A2 that is irradiated with the laser beam L is fixed, and the irradiation position is scanned by moving the base material 10 that is irradiated with the laser beam L. It's fine. That is, it can be said that the irradiation position may be scanned by moving the relative position between the spot position of the laser beam L and the base material 10.
  • the scanning of the laser beam L is not limited to the direction parallel to the main surface 10A, but may be performed in the direction perpendicular to the main surface 10A, that is, in the thickness direction of the glass article 100.
  • the thickness of the glass article 100 when the thickness of the glass article 100 is 3 mm or more, by scanning in the thickness direction, it is easy to reduce the stress required at the time of breaking.
  • the thickness of the glass article 100 when the thickness of the glass article 100 is less than 3 mm, it is preferable to form the modified portion by one pulse irradiation without scanning in the thickness direction. That is, it is preferable to form each modified portion with one pulse irradiation (one shot).
  • By forming a modified area with one irradiation it is possible to suppress deterioration in cross-sectional quality such as deviations in the irradiation position from pulse to pulse, creating steps in the cross-section, and increasing roughness and latent scratches on the cut surface. .
  • the laser beam L may be linearly focused by self-focusing due to the nonlinear Kerr effect, or may be linearly focused by the optical system A2.
  • the specific optical system A2 is, for example, an optical system using an axicon lens, an optical system using a birefringent material, an optical system using a diffractive optical element, or an optical system using optical aberration. may be used.
  • the optical system A2 that irradiates the laser beam L is an aberrational optical system that produces aberrations.
  • Aberrational optical systems have excellent robustness against misalignment of the optical axis between optical elements, so even if some misalignment of the optical axis between optical elements occurs due to disturbances such as vibration or thermal contraction of the device, the light intensity distribution at the processing point will be maintained. There is less risk of deterioration of cutting quality due to disturbance, and cross-sectional quality is stabilized over the long term. Therefore, from the viewpoint of production yield, it is preferable that the optical system 2A is an aberration optical system.
  • the polarization state of the laser beam L may be linear polarization, elliptical polarization, circular polarization, radial polarization, or azimuth polarization.
  • the reflectance when the laser beam is incident on the main surface A is influenced by the polarization state. Therefore, the intensity of the laser light that enters the base material can be controlled by a combination of the polarization state and the incident angle, and the convergence distribution of the laser light inside the base material can be adjusted.
  • the symmetry in the circumferential direction can be intentionally disrupted by inputting linearly polarized light or elliptically polarized light.
  • the symmetry of the modified portion can be controlled, and by aligning it with the direction of the planned cutting line, the splitting properties of the base material can be improved.
  • aligning the direction of high splittability with the planned cutting line it becomes possible to split with less laser input energy, and as a result, it is possible to reduce cracks on the fracture surface after breaking, and achieve high-quality cutting.
  • injecting circularly polarized light isotropy can be maintained without destroying the symmetry in the circumferential direction.
  • the symmetry of the laser beam may be disrupted due to imperfections in the laser light source or transmission optical system, but by controlling the direction of linearly polarized light or elliptically polarized light, this can be canceled out.
  • the intensity distribution in the radial direction can be influenced.
  • changing the polarization state affects not only the reflectance at the principal surface A described above but also the light absorption at the focal point. This is because the light absorption rate when the atoms constituting the base material absorb the energy of the laser beam at the focal point and approach the critical electron density is affected by the polarization state.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the output waveform of a burst type laser beam
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the output waveform of the laser beam according to the present embodiment.
  • the laser light L irradiated from the irradiation device A is pulsed and can also be called pulsed laser light (pulsed laser).
  • the laser beam L according to the present embodiment is a non-burst type laser beam, in other words, it is a laser beam that performs pulse oscillation in a method other than a burst type.
  • FIG. 2 shows an example of the waveform of the burst type laser beam LX.
  • the horizontal axis in FIG. 2 is time, and the vertical axis is the output (W) of the laser beam.
  • the burst type laser beam LX refers to a laser beam in which a pulse group LPXa including a plurality of small pulse lights LPX that are output in a short period is output in a predetermined period.
  • the period between the small pulse lights LPX in one pulse group LPXa that is, the interval (time width) between the small pulse lights LPX in one pulse group LPXa
  • the irradiation device A outputs a non-burst type laser beam L.
  • the non-burst type laser beam L does not have a pulse group, and one pulsed beam LP is output at a predetermined period.
  • the interval (time width) between adjacent pulsed light LPs in time series is the interval LA
  • the minimum value of the interval LA between each pulsed light LP is , becomes larger than 1 ⁇ s.
  • the minimum value of the interval between the small pulse lights LPX in the burst type laser light LX is the interval between the small pulse lights LPX in one pulse group LPXa, so the minimum value is less than 1 ⁇ s. Does not meet the condition of being large.
  • the interval LA between the laser beams L may be, for example, the interval (time width) between the timings at which the outputs of the pulsed beams LP adjacent in time series reach the maximum value.
  • the irradiation device A sets the width (pulse width) LB of the laser beam L to 15 ps or more and 100 ps or less.
  • the width LB of the laser beam L may refer to the half-width of the pulsed light LP of the laser beam L (the interval between two points where the intensity of the pulsed light LP is half of the peak).
  • the electron density of the base material increases during the time width LB during which the laser beam is irradiated.
  • Free electrons perform not only multi-photon absorption but also single-photon absorption, so when the electron density begins to rise, the light absorption rate also increases, which causes the electron density to rise further, causing the electron density to rise at an accelerated rate.
  • the electron density increases and exceeds the critical electron density, resulting in an overdense plasma, the electrons exhibit a mirror-like effect on light, reflecting most of the laser light and no longer absorbing energy. Therefore, during the time period after the width LB of the laser beam L exceeds the critical electron density, sufficient energy of the laser beam cannot be obtained.
  • the width LB of the laser beam L must be adjusted so as to control the rate of rise and fall of the electron density so as not to exceed the critical electron density. It is necessary to design the pulse energy. In particular, when trying to implement the method of the present application in which a modified region is formed using only the energy of a single pulsed light without using bursts, it is difficult to use a single The amount of energy that must be input with pulsed light is large.
  • the inventors of the present application found that it was necessary to precisely control the electron density described above, and were able to solve this problem by designing the width LB. Specifically, if the width LB is set to 15 ps or more, which is larger than the phonon coupling time of 1 to 10 ps, the rate of increase in electron density can be suppressed, which is balanced with the rate of decrease in electron density due to conversion to lattice vibration energy. During the width LB, the electron density can be maintained within a certain range without exceeding the critical electron density. This allows the energy of the input laser beam to be sufficiently absorbed.
  • the width LB is set to exceed 100 ps, the photon density of the laser beam decreases, the probability of occurrence of multiphoton absorption decreases, and the electron density does not increase sufficiently. Therefore, appropriate cutting can be achieved by setting the width LB of the laser beam L to 15 ps or more and 100 ps or less.
  • the width LB has a relationship with the pitch P as shown in the following formula.
  • P is a numerical value expressed in units of ⁇ m
  • LB is a numerical value expressed in units of ps.
  • the pitch P is the distance between the centers of adjacent modified portions H along the imaginary line T when viewed from the Z direction.
  • breaking stress the maximum stress at the time of breaking the base material can be set to 25 MPa or less, which is preferable. It is preferable that the breaking stress is 25 MPa or less, because even in the case of a curve with a small radius of curvature, it becomes possible to cut the cut with good retention.
  • pitch P and width LB will be explained.
  • the pulse width As described above, by setting the pulse width to be sufficiently larger than the phonon coupling time of 1 to 10 ps, it is possible to suppress an increase in the density of excited electrons and increase the amount of energy converted into lattice vibration. As the lattice vibration energy increases, the band gap narrows and single photon absorption becomes easier. For this reason, the lattice vibration energy of the area irradiated with the laser beam increases, that is, the temperature rises, and among the areas where the temperature has increased, the area that the incident laser beam first comes into contact with increases the amount of light absorbed, causing the temperature to rise further. , increasing the volume of the modified site. This phenomenon becomes more pronounced as the pulse width increases, so it is thought that the volume of the modified site increases as the pulse width increases. As a result, even if the irradiation pitch is widened, the breaking stress can be kept low.
  • the irradiation device A sets the width LB of the laser beam L to 15 ps or more and 60 ps or less.
  • the width LB is more preferably 55 ps or less, still more preferably 50 ps or less, even more preferably 45 ps or less.
  • the width LB is preferably 20 ps or more.
  • a laser beam L having a width narrower than the above range (half width of the pulsed light) is emitted from the light source part A1, and the width of the laser beam L is adjusted to the above range by the optical system A2.
  • the base material 10 may be irradiated by spreading it out.
  • the width of the laser beam L emitted from the light source section A1 may be, for example, on the order of fs (femtoseconds).
  • the width LB can be measured using a pulse width measurement device for ultra-short pulses such as an autocorrelator, FROG, or SPIDER.
  • the energy (J) of one pulsed light LP of the laser light L per 1 mm of the thickness of the base material 10 to be irradiated with the laser light L is defined as unit energy. That is, the unit energy can be said to be the value obtained by dividing the energy (J) of the pulsed light LP by the thickness DA (mm) of the base material 10. Moreover, the energy of the pulsed light LP may refer to the integral value of the time waveform of the output (W) of the pulsed light LP.
  • the irradiation device A preferably irradiates the laser beam L so that the unit energy is 200 ⁇ J or more and 1500 ⁇ J or less, more preferably the unit energy is 300 ⁇ J or more and 1000 ⁇ J or less, and the unit energy is 400 ⁇ J or more and 800 ⁇ J or less. It is more preferable that By setting the unit energy within this range, it is possible to appropriately form the modified portion H in the base material 10 and appropriately cut the base material 10 while suppressing cracks on the fracture surface.
  • the unit energy is the energy of the pulsed light LP (integral value of the time waveform) calculated by measuring the average output value of the laser beam L at each time using a power meter and using the measured average output value and the pulse repetition frequency. , can be calculated by dividing by the thickness DA (mm) of the base material 10.
  • the irradiation device A irradiates the base material 10 with a laser beam L having a transparent wavelength. That is, the wavelength of the laser beam L is preferably within a wavelength range that is transparent to the base material 10.
  • Transparent means that the attenuation rate ⁇ I of light is 0.5 or less when light enters from the main surface 10A side of the base material 10 and exits from the main surface 10B side. Note that the attenuation rate is expressed by the following equation (1), where the intensity of incident light is the intensity I IN and the intensity of the emitted light is the intensity I OUT .
  • the wavelength of the laser beam L is preferably 250 nm or more and 3000 nm or less, more preferably 260 nm or more and 2500 nm or less, and even more preferably 350 nm or more and 1100 nm or less.
  • the wavelength of the laser beam L can pass through the base material 10 to some extent, cause nonlinear absorption inside the base material 10, and form the modified portion H appropriately.
  • the wavelength of the laser beam L can be measured with a laser wavelength meter.
  • the irradiation device A may irradiate the laser beam L so that the laser beam L has an arbitrary spot diameter DL.
  • the spot diameter DL of the laser beam L is preferably 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the modified portion H can be formed in a size that allows the base material 10 to be appropriately fractured.
  • the spot diameter DL refers to the diameter at the most converged position of the laser beam L (diameter at the focal position).
  • (Formation of modified part) 4 to 6 are schematic diagrams for explaining the formation of the modified portion.
  • this manufacturing method by irradiating the base material 10 with the laser beam L while scanning the irradiation position, a plurality of modified parts are formed at predetermined intervals along the scanning direction (movement direction) of the irradiation position.
  • Form H Specifically, as shown in FIG. 4, in this manufacturing method, a virtual line T, which is a scanning locus of the irradiation position of the laser beam L, is set on the main surface 10A of the base material 10.
  • the main surface 10A of the base material 10 is irradiated with the laser beam L while scanning (moving) the irradiation position along the imaginary line T, thereby at predetermined intervals along the imaginary line T.
  • a plurality of lined-up modified portions H are formed.
  • the virtual line T may be set to any shape.
  • the length of the virtual line T may also be arbitrary, but for example, it is preferably 10 mm or more, more preferably 10 mm or more and 5000 mm or less, even more preferably 100 mm or more and 5000 mm or less, and 800 mm or more and 2000 mm or less. It is particularly preferable that there be.
  • the diameter D of the modified portion H is preferably 0.2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and even more preferably 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the pitch P is the distance between the centers of adjacent modified portions H along the virtual line T when viewed from the Z direction.
  • the pitch P may refer to the average value of the distances between the centers of ten arbitrarily selected sets of adjacent modified portions H.
  • the pitch P may be varied for each shape of the virtual line T depending on the shape of the virtual line T as seen from the Z direction.
  • the laser beam L may be irradiated so that the pitch P1 of the modified portions H is 9 ⁇ m or less.
  • the pitch P1 of the modified portions H in the section T1 is preferably 1 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, and more preferably more than 3 ⁇ m and 7 ⁇ m or less.
  • the section T1 in which the virtual line is a straight line is not limited to being completely linear, and the radius of curvature R1 when viewed from the Z direction may be 100 mm or more, and preferably 1000 mm or more. , more preferably 2500 mm or more.
  • the laser beam L is set so that the pitch P2 of the modified portion H is shorter than the pitch P1 in the section T1.
  • the pitch P2 of the modified portions H in the section T2 is preferably 5 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • the section T2 is preferably a section that is continuous with the section T1 (connected to the section T1).
  • the radius of curvature R2 of the section T2 when viewed from the Z direction may be less than 100 mm, preferably 2 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 3 mm or more and 5 mm or less.
  • the modified portion H it is preferable to form the modified portion H over the entire thickness of the base material 10 (the entire section in the Z direction).
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a glass article.
  • the glass article 100 is separated from the base material 10 by breaking the base material 10 starting from the modified part H. ). Since the modified part H is formed along the imaginary line T, by fracturing the base material 10 starting from the modified part H, the base material 10 is fractured along the imaginary line T, as shown in FIG. A glass article 100 is cut out as shown in FIG. Although details will be described later, the glass article 100 has an end surface 101 that is a fracture surface along the imaginary line T, and a modified portion HA corresponding to the modified portion H remains on the end surface 101.
  • FIG. 1 shows an end surface 101 that is a fracture surface along the imaginary line T, and a modified portion HA corresponding to the modified portion H remains on the end surface 101.
  • the modified part HA covers the entire section of the end face 101 in the circumferential direction. may be formed.
  • the circumferential direction here refers to the circumferential direction when the direction along the central axis AX is defined as the axial direction.
  • the central axis AX refers to an axis that passes through the center point of the glass article 100 when viewed from the Z direction and extends in the Z direction.
  • the base material 10 may be fractured starting from the modified portion H.
  • the method of fracturing the base material 10 starting from the modified portion H is preferably CO 2 laser irradiation, but is not limited to this, and may be performed by applying a bending load along the imaginary line T of the main surface 10A by mechanical means.
  • stress may be generated on the main surface 10A along the virtual line T, and the base material 10 may be fractured starting from the modified portion H.
  • Mechanical means here refers to physically generating a bending load; for example, the bending load may be generated by a machine, or the bending load may be generated manually by a worker.
  • the edge portion (the boundary between the end surface 101 and the main surface) of the end surface 101 of the glass article 100 cut out from the base material 10 may be polished and the end surface 101 may be chamfered.
  • the polishing method is arbitrary, for example, a grindstone may be used.
  • the chamfered end surface 101 includes an edge surface 101S and a chamfered portion 101T, as described later.
  • a compressive stress layer may be formed on the surface of the glass article 100 by subjecting the glass article 100 cut out from the base material 10 to chemical strengthening treatment.
  • the chemical strengthening treatment may be performed by any method, for example, it is performed by immersing the glass article 100 in a molten salt containing an alkali metal.
  • a typical method is to immerse the glass article 100 in KNO 3 molten salt, perform ion exchange treatment, and then cool it to around room temperature. Processing conditions such as the temperature of the KNO 3 molten salt and the immersion time may be set so that the surface compressive stress and the thickness of the compressive stress layer have desired values.
  • the method of chemical strengthening is not limited to the method using potassium salt such as KNO 3 molten salt, and may be any method.
  • it may be chemically strengthened with a sodium salt.
  • the chemical strengthening treatment is preferably performed after cutting out the glass article 100, but is not limited thereto. Chemical strengthening treatment is performed on the base material 10 before being cut out, and then the chemical strengthening treatment is performed on the base material 10 that has been chemically strengthened. The glass article 100 may be cut out.
  • Glass articles The characteristics of the glass article 100 will be described below. Although the glass article 100 described below is manufactured by the manufacturing method described above, any manufacturing method may be used as long as it has the characteristics described below.
  • the glass article 100 includes one main surface 100A and the other main surface 100B. That is, the area cut out as the glass article 100 from the main surface 10A of the base material 10 becomes the main surface 100A of the glass article 100, and the area cut out as the glass article 100 from the main surface 10B of the base material 10 becomes the main surface 100A of the glass article 100. , becomes the main surface 100B of the glass article 100. Further, the glass article 100 includes an end surface 101 that is broken along the imaginary line T.
  • the thickness of the glass article 100 may be the same as the thickness DA of the base material 10.
  • the glass article 100 has a flat plate shape, but the shape is not limited thereto, and the flat plate may have a curved shape. That is, the glass article 100 may have a curved shape in which the main surfaces 100A and 100B are convex in the Z direction.
  • the radius of curvature of the main surfaces 100A and 100B of the glass article 100 is preferably 10000 mm or less, and preferably 5000 mm or less.
  • the radius of curvature of the main surfaces 100A and 100B of the glass article 100 is preferably 10 mm or more, more preferably 50 mm or more. It is preferably 100 mm or more, more preferably 200 mm or more. That is, the radius of curvature of the main surfaces 100A and 100B of the glass article 100 is preferably in the range of 10 to 10,000 mm.
  • the end surface 101 of the glass article 100 is a cross section formed by breaking the base material 10 along the imaginary line T. Therefore, at least a portion of the modified portion H formed in the base material 10 remains on the end face 101 as the modified portion HA.
  • the modified portion HA is a part of the modified portion H formed by irradiation with the laser beam L, and can be said to be a linear damaged portion that is an irradiation mark (laser mark) of the laser beam L. That is, a linear modified portion H extending in the Z direction (axial direction) is formed on the end surface 101.
  • a plurality of modified portions HA are formed along the circumferential direction (that is, along the virtual line T) when the direction along the central axis AX is taken as the axial direction.
  • a portion of the glass article 100 in which any one of the density, refractive index, fictive temperature, and asymmetric electron density is different from the portion where the modified portion HA is not formed may be defined as the modified portion HA.
  • the portion of the glass article 100 where the modified portion HA is not formed may refer to, for example, a position 10 mm or more away from the end surface 101 when viewed from the Z direction.
  • the width ⁇ H of the modified portion HA when viewed from the Z direction is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, and even more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the width ⁇ H refers to the distance from the end HAa to the end HAb of the modified portion HA on the main surface 100A.
  • the end portion HAa is an end portion on one side of the modified portion HA in the circumferential direction of the end surface 101 (direction along the imaginary line T), and the end portion HAb is an end portion on the other side of the modified portion HA. refers to the department.
  • the pitch PA is defined as the distance between the centers of adjacent modified portions HA in the circumferential direction (direction along the imaginary line T) of the end face 101 when viewed from the Z direction.
  • the pitch PA is preferably 1 ⁇ m or more and 23 ⁇ m or less.
  • the pitch P may refer to the average value of the distances between the centers of ten arbitrarily selected sets of adjacent modified portions HA.
  • the glass article 100 can have different pitches PA depending on the shape of the line (corresponding to the imaginary line T) connecting the centers of the respective modified portions HA when viewed from the Z direction. good.
  • the pitch PA1 of the modified portions HA may be 9 ⁇ m or less.
  • the pitch PA1 of the modified portions HA in the section 101A is preferably 1 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, and more preferably more than 3 ⁇ m and 7 ⁇ m or less.
  • the section 101A which is a line connecting the centers of the reformed portions HA, is not limited to a completely straight line.
  • the radius of curvature R1 of a line connecting the centers of the modified portions HA in the section 101A when viewed from the Z direction may be 100 mm or more, preferably 1000 mm or more, and more preferably 2500 mm or more. . Note that the line connecting the centers of the modified portions HA can also be said to be a line along the end surface 101.
  • the pitch PA2 of the modified areas HA is shorter than the pitch PA1 in the area 101A.
  • the pitch PA2 of the modified portions HA in the section 101B is preferably 5 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • the section 101B is preferably a section that is continuous with the section 101A (connected to the section 101A).
  • the radius of curvature R2 of a line connecting the centers of the modified portions HA in the section 101B when viewed from the Z direction may be less than 100 mm, preferably 2 mm or more and 10 mm or less, and 3 mm or more and 5 mm or less. It is more preferable.
  • the surface roughness Sa defined by ISO25178 of the end surface 101 is 0.6 or less, more preferably 0.3 or more and 0.6 or less, and further preferably 0.4 or more and 0.6 or less. preferable.
  • the surface roughness Sa falls within this range, the occurrence of cracks on the end face 101 is suppressed. Furthermore, by setting the surface roughness Sa within this range, the probability of breakage when impact or stress is applied to the glass article 100 can be reduced.
  • the surface roughness Sa can be measured using a laser microscope Olympus OLS5000. The surface roughness Sa is measured, for example, at three or more points in the center of the end surface 101 in the thickness direction, and the average value thereof is used.
  • the glass article 100 has the modified portion HA formed on the end surface 101.
  • the modified portion HA may be removed by polishing the end surface 101.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an end surface of a glass article.
  • the modified portion HA is preferably formed over the entire thickness of the glass article 100 (the entire section in the Z direction).
  • the modified portion HA is preferably formed over the main surface 100A to the main surface 100B of the glass article 100.
  • cracks CR may be formed in the glass article 100, extending from the modified portion HA toward the outside in the radial direction, which is a direction perpendicular to the Z direction.
  • the radial direction here refers to the radial direction when the central axis AXa of the reforming part HA is taken as the axial direction.
  • the central axis AXa refers to an axis extending in the Z direction passing through the center point of the reforming part HA when viewed from the Z direction.
  • a plurality of cracks CR may be formed around the modified portion HA.
  • the crack CR may extend to the inside of the modified portion HA.
  • a position on the end surface 101 that is away from the principal surface 10A in the Z2 direction by a distance of 10% of the thickness DA of the glass article 100 is defined as the first position NA.
  • the second position NB is a position away from the principal surface 10B in the Z1 direction by a distance of 10% of the thickness of the glass article 100.
  • a component perpendicular to the end surface 101 is defined as a length LCR1.
  • the length LCR1 refers to the distance in the direction orthogonal to the end surface 101 from the central axis HA of the modified portion to the end of the crack CR on the opposite side (radially outward) from the modified portion HA.
  • the length LCR1 can also be said to be the length of the crack CR in a direction parallel to the main surface of the glass article 100 and perpendicular to the imaginary line T.
  • the length LCR1 is preferably 12 ⁇ m or less. Note that, as the value of the length LCR1, it is preferable to use the average value of the lengths LCR1 of the cracks CR in three arbitrarily selected modified portions HA from the end surface 101.
  • the length LCR1 of the crack CR is determined by observing the main surface 10A with a digital microscope (for example, VHX-6000 manufactured by Keyence Corporation), and comparing the line K connecting the centers of the modified area HA with the line K opposite to the modified area HA. The distance between the side ends may be measured as the length LCR1.
  • the length of the crack CR in the region from the first position NA to the second position NB of the end surface 101 in the direction perpendicular to the end surface 101 is defined as a length LCR2.
  • the length LCR2 can also be said to be the length of the crack CR in a direction parallel to the main surface of the glass article 100 and perpendicular to the imaginary line T.
  • the length LCR2 of the crack CR is preferably 7 ⁇ m or less.
  • the length LCR2 of the crack CR in the area from the first position NA to the second position NB is the length LCR2 of three cracks CR arbitrarily selected from the area from the first position NA to the second position NB. It is preferable to use the average value of .
  • length LCR2 falls within this range, the occurrence of cracks on the end face 101 is suppressed.
  • length LCR1 will be greater than length LCR2.
  • a minute amount of plume is generated outside the substrate during laser irradiation, and a shock wave is generated inside the base material as a reaction force of the momentum of the plume. Therefore, if laser irradiation is performed in a state where a crack CR has been formed by laser irradiation, the crack CR will be elongated due to the stress of the shock wave.
  • the length LCR1 of the crack near the surface is longer than the length LCR2 of the crack inside the base material.
  • the number of shock waves can be minimized, so the length LCR1 can be suppressed and a high-quality cut surface can be obtained.
  • the crack CR in the region from the first position NA to the second position NB can be said to be a latent flaw that is not exposed on the end surface 101 and is located inside the end surface 101.
  • the crack CR in the region from the first position NA to the second position NB can be measured, for example, by the following method. First, the evaluation area (area for measuring the crack CR length LCR2) of the end face 101 of the glass article 100 is polished by a predetermined amount, cleaned and dried, and etched to form circular pits or elliptical pits. Observe the altered layer with an optical microscope.
  • the term "process-affected layer” refers to a layer in which scratches, cracks, etc. occur on the glass plate during processing steps such as chamfering and grinding.
  • an Olympus laser microscope LEXT OLS5000 with a 50x objective lens may be used, and observation may be performed with an observation field of 258 ⁇ m x 258 ⁇ m.
  • This process (latent flaw confirmation by polishing and etching) was repeated multiple times, and when circular pits or elliptical pits at the same position were no longer observed on the evaluation area, the glass article 100 was removed by polishing and etching.
  • the thickness is defined as the length LCR2 of the crack CR at that position. That is, the maximum value of the distance in the direction perpendicular to the end face 101 of the crack CR in the evaluation region is measured as LCR2.
  • etching may be performed at room temperature (25° C.) by immersing the entire glass plate in an etching solution.
  • an aqueous solution containing 5% by mass of hydrofluoric acid (HF) and 95% by mass of pure water may be used.
  • the crack CR formed in the glass article 100 cut out from the base material 10 has been described above, the same applies to the base material 10 on which the modified portion H has been formed by irradiation with the laser beam L.
  • a crack CR may be formed on the surface.
  • the length LCR1 of the crack CR on the main surface 10A is preferably 12 ⁇ m or less. Note that the length LCR1 of the crack CR on the main surface 10A may be the average value of the lengths LCR1 of three arbitrarily selected cracks CR on the main surface 10A.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of an end face when chamfered.
  • the end face 101 may be chamfered.
  • the end surface 101 includes an edge surface 101S and a chamfered portion 101T.
  • the edge surface 101S is a surface of the end surface 101 that has not been chamfered.
  • the chamfered portion 101T is a chamfered surface of the end surface 101.
  • the chamfered portion 101T is formed at a position between the main surface 100A and the edge surface 101S and a position between the main surface 100B and the edge surface 101S in the Z direction. It's fine.
  • the chamfered portion 101T is inclined toward the inner side in the radial direction of the glass article 100 as it moves away from the main surface 100B in the Z direction.
  • the chamfered portion 101T has a flat shape and is chamfered at an angle.
  • the chamfered portion 101T has a curved shape.
  • Glass article 100 is a transparent plate-like member.
  • the material of the glass article 100 is glass.
  • the glass article 100 may be amorphous glass or may be crystallized glass containing crystals on the surface or inside.
  • As the glass article 100 for example, alkali-free glass, soda lime glass, soda lime silicate glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, lithium aluminosilicate glass, borosilicate glass, etc. can be used.
  • the material of the glass article 100 is preferably alkali glass in order to appropriately perform chemical strengthening.
  • aluminosilicate glass or lithium aluminosilicate glass is preferable because even if it is thin, it is easy to receive a large stress through strengthening treatment and a glass with high strength can be obtained even if it is thin.
  • Chemically strengthened glass based on aluminosilicate glass for example, "Dragon Trail (registered trademark)" manufactured by AGC is also suitably used.
  • the base material 10 either glass before chemical strengthening or glass after chemical strengthening may be used, but preferably glass before chemical strengthening is used. More preferably, glass before being chemically strengthened is used as the base material 10, and the chemical strengthening is performed after cutting the base material 10, so that a compressive stress layer is also formed on the cut surface.
  • Glass article 100 may contain 50% to 80% SiO 2 , 1% to 20% Al 2 O 3 , and 6% to 20% Na 2 O in mole percent based on oxides. .
  • the glass article 100 contains SiO 2 in 50% to 80%, Al 2 O 3 in 0.1% to 25%, and Li 2 O + Na 2 O + K 2 O in 3% to 30% in terms of mol% based on oxides. , MgO 0% to 25%, CaO 0% to 25%, and ZrO 2 0% to 5%.
  • the glass article 100 contains 50% to 80% of SiO 2 , 1% to 20% of Al 2 O 3 , 6% to 20% of Na 2 O, and 0% of K 2 O in terms of mol% based on oxides.
  • % to 11% MgO 0% to 15%, CaO 0% to 6%, and ZrO 2 0% to 5%.
  • ⁇ means a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as the lower limit and upper limit.
  • 50% to 80% here refers to 50% or more and 80% or less, when the mole% of the total amount of the glass article 100 is 100%, and the same applies to other numerical ranges.
  • Li 2 O+Na 2 O+K 2 O refers to the total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O, and the same applies when “+” is used elsewhere.
  • a more preferable composition of the glass article 100 includes the following glass composition.
  • “contains 0% to 25% MgO” means that MgO is not essential, but may contain up to 25%.
  • Glasses (i) are included in soda lime silicate glasses, glasses (ii) and (iii) are included in aluminosilicate glasses, and glasses (iv), (v) and (vi) are included in lithium aluminosilicate glasses. included.
  • composition expressed in mol% is 50% to 74% SiO 2 , 1% to 10% Al 2 O 3 , 6% to 14% Na 2 O, and 3% to 11% K 2 O , containing 0% to 5% of Li 2 O, 2% to 15% of MgO, 0% to 6% of CaO and 0% to 5% of ZrO 2 , the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 75% or less, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12% to 25%, and the total content of MgO and CaO is 7% to 15%.
  • the composition expressed in mol% is 68% to 80% SiO 2 , 4% to 10% Al 2 O 3 , 5% to 15% Na 2 O, and 0% to 1% K 2 O , 0% to 5% Li 2 O, 4% to 15% MgO and 0% to 1% ZrO 2 .
  • the composition expressed in mol% is 67% to 75% SiO 2 , 0% to 4% Al 2 O 3 , 7% to 15% Na 2 O, and 1% to 9% K 2 O , contains 0% to 5% of Li 2 O, 6% to 14% of MgO and 0% to 1.5% of ZrO 2 , and the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 71% to 75%.
  • the total content of Na 2 O and K 2 O is 12% to 20%, and if it contains CaO, the content is less than 1%.
  • the composition expressed in mol% is 56% to 73% SiO 2 , 10% to 24% Al 2 O 3 , 0% to 6% B 2 O 3 , and 0% to P 2 O 5 6%, Li 2 O 2% to 7%, Na 2 O 3% to 11%, K 2 O 0% to 5%, MgO 0% to 8%, CaO 0% to 2%, SrO Glass containing 0% to 5% of BaO, 0% to 5% of ZnO, 0% to 2% of TiO2 , and 0% to 4% of ZrO2 .
  • the composition expressed in mol% is 58% to 80% of SiO 2 , 13% to 18% of Al 2 O 3 , 0% to 5% of B 2 O 3 , and 0.5% of P 2 O 5 % to 4%, Li 2 O 3% to 10%, Na 2 O 5% to 20%, K 2 O 0% to 2%, MgO 0% to 11%, CaO 0% to 20% , 0% to 20% SrO, 0% to 15% BaO, 0% to 10% ZnO, 0% to 1% TiO 2 , and 0% to 2% ZrO 2 .
  • Glass article 100 includes a compressive stress layer if chemically strengthened.
  • the compressive stress layer is formed on the entire surface of the glass article 100, that is, on the main surface 100A, the main surface 100B, and the end surface 101 here.
  • the glass article 100 is not limited to having a compressive stress layer formed on all of the main surface 100A, the main surface 100B, and the end surface 101, but at least one of the main surface 100A, the main surface 100B, and the end surface 101 (preferably A compressive stress layer may be formed on at least the main surface 100A).
  • the compressive stress layer is a layer within the glass article 100 on which compressive stress is applied.
  • a compressive stress S acts on the surface of the glass article 100, and the compressive stress decreases toward the center in the thickness direction of the glass article.
  • the compressive stress layer can be said to be a portion of the entire glass article 100 that extends from the surface to a depth where the stress becomes zero.
  • tensile stress acts on the glass article 100 in a layer deeper than the depth at which the stress becomes zero.
  • the compressive stress acting on the surface of the glass article 100 that is, the surface of the compressive stress layer, will be referred to as surface compressive stress CS.
  • the surface compressive stress CS of the glass article 100 is preferably 500 MPa or more and 1200 MPa or less, more preferably 650 MPa or more, and even more preferably 750 MPa or more. When the surface compressive stress CS is within this range, a decrease in impact resistance can be appropriately suppressed.
  • the surface compressive stress CS may be measured by any method, but for example, it may be measured by measuring the strain within the glass article 100 using a photoelastic analysis method. In this embodiment, the surface compressive stress CS may be measured using, for example, a surface stress meter FSM-6000LE manufactured by Orihara Seisakusho.
  • the depth DOL of the compressive stress layer is preferably 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or more, even more preferably 25 ⁇ m or more, and even more preferably 30 ⁇ m or more.
  • Depth DOL refers to the thickness of the compressive stress layer in glass article 100. That is, the depth DOL refers to the distance in the thickness direction from the surface of the glass article 100 on which the surface compressive stress CS acts to the depth where the value of the compressive stress becomes 0. When the depth DOL of the glass article 100 falls within this range, a decrease in impact resistance can be appropriately suppressed.
  • the depth DOL may be measured by any method, but for example, the depth DOL may be measured by measuring the strain within the glass article 100 using a photoelastic analysis method. In this embodiment, the depth DOL may be measured using, for example, a surface stress meter FSM-6000LE manufactured by Orihara Seisakusho.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the in-vehicle display according to this embodiment.
  • a glass article 100 according to the present embodiment is provided in an in-vehicle display 2 and used as a cover material for the surface of the in-vehicle display.
  • the in-vehicle display 2 is a display device provided in a vehicle, and is provided, for example, in front of the steering shaft 1 inside the vehicle.
  • the in-vehicle display 2 displays, for example, a car navigation screen, various meters such as a speedometer, and a start button.
  • the configuration in FIG. 10 is an example, and the vehicle-mounted display 2 to which the glass article 100 is applied may have any configuration.
  • the glass article 100 is not limited to being used as a cover material for the surface of an in-vehicle display, but may be used for any other purpose.
  • the method for manufacturing the glass article 100 is to irradiate the base material 10 with pulsed laser light L along the virtual line T set on the main surface 10A of the base material 10.
  • a glass article can be obtained from the base material 10. and cutting out 100.
  • a laser beam is irradiated by pulse oscillation using a method other than a burst method and having a pulse width (width LB) of 15 ps or more and 100 ps or less.
  • the burst method is used, the areas irradiated with the small pulse light overlap, so the irradiated area will be exposed to multiple shock waves, and the fractured surface cut out starting from the modified area There is a risk that cracks may occur.
  • the laser beam L is irradiated using a non-burst method, it is possible to suppress the irradiated area from being exposed to many shock waves and suppress the occurrence of cracks on the fracture surface. .
  • the number of pulses irradiated at one irradiation point is smaller than in the burst method, so the amount of energy given to the base material 10 is lower, and there is a risk that the base material cannot be modified appropriately.
  • this manufacturing method by setting the width LB to 15 ps or more and 100 ps or less, it is possible to secure a sufficient amount of energy given to the base material 10, appropriately modify the base material, and appropriately fracture the base material. It becomes possible to do so.
  • the present manufacturing method by using a non-burst method and setting the pulse width LB within the above range, the stress required for breaking can be reduced, the base material 10 can be appropriately broken, and the glass The surface roughness of the end face 101 (fractured surface) of the article 100 can be improved, and the occurrence of cracks on the end face 101 can be suppressed.
  • the glass article 100 according to the present embodiment has a main surface 100A and an end surface 101, and the end surface 101 has a plurality of linear modified portions HA extending in the thickness direction (Z direction) of the glass article 100.
  • the surface roughness Sa of the end surface 101 defined by ISO25178 is 0.6 or less.
  • the glass article 100 according to this embodiment is appropriately cut, and the occurrence of cracks at the end face 101 (fractured surface) is suppressed.
  • the pitch of the plurality of modified parts in the section where the imaginary line is a curve is the pitch of the plurality of modified parts in the section where the imaginary line is a straight line.
  • the first position is a distance of 10% of the thickness of the glass article from one first main surface to the opposite second main surface, then the first position is from the first main surface to the second main surface on the opposite side.
  • Any one of (1) to (8), wherein the length of the crack extending from the modified portion in the region up to in the direction parallel to the main surface of the glass article and perpendicular to the imaginary line is 12 ⁇ m or less. 1.
  • a glass article having a main surface and an end surface, in which a plurality of linear modified portions extending in the thickness direction of the glass article are formed on the end surface, and a surface of the end surface defined by ISO 25178 A glass article having a roughness Sa of 0.6 ⁇ m or less.
  • the first position is a distance of 10% of the thickness of the glass article from one first main surface to the opposite second main surface, then the first position is from the first main surface to the second main surface on the opposite side.
  • the glass article according to (14), wherein the length of the crack extending from the modified portion in the region up to in the direction perpendicular to the end face is 12 ⁇ m or less.
  • the first position is a position on the end surface that is a distance of 10% of the thickness of the glass article from one first main surface to the opposite second main surface, and from the second main surface, If the second position is a position on the end face separated by a distance of 10% of the thickness of the glass article from the first main surface side, a crack extending from the modified part in the area from the first position to the second position of the end face.
  • the pitch of the modified part is the same as the pitch of the modified part in the section where the line along the end face is a straight line.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating cutting out of the base material in the example.
  • a base material having a length of 50 mm, a width of 50 mm (width L1 in FIG. 11), and a thickness of 1.3 mm was prepared.
  • Dragontrail (registered trademark) manufactured by AGC was used as the base material. Note that the base material used was one that had not been chemically strengthened.
  • an imaginary line extending vertically straight from the center position of the base material in the horizontal direction (width direction) is drawn so that the vertical length of the glass article cut out from the base material is 50 mm and the horizontal width is 25 mm.
  • a pulsed laser beam was irradiated along an imaginary line.
  • the laser light irradiation conditions are shown below. Irradiation conditions: ⁇ Wavelength: 1064nm ⁇ Output: 6W to 10W ⁇ Collimate diameter: 8mm ⁇ Feeding speed: 10-230mm/s ⁇ Oscillation frequency: 10000Hz
  • the main surface of the base material irradiated with laser light on the side where the laser light entered is supported by a pair of cylindrical jigs Ja, and the main surface on the side where the laser light is emitted is directed.
  • a pair of cylindrical jigs Jb at a descending speed of 1 mm/min and bringing the jigs Jb into contact with the upper main surface, stress is applied to the base material, and the jigs Jb are lowered along the imaginary line T.
  • the base material was cut. Note that the jigs Ja were arranged on both sides in the width direction across the imaginary line T, and the interval L2 between the pair of jigs Ja was 30 mm. The jigs Jb were arranged on both sides in the width direction across the imaginary line T, and the interval L3 between the pair of jigs Jb was 10 mm.
  • Example 1 shows the evaluation results of each example in Experiment 1.
  • the laser beam irradiation conditions were as follows: optical system 1 (Coherent's SmartCleave Classic torch (hereinafter abbreviated as CL) was used, the laser beam was irradiated in a burst mode, and the pulse width The width LB in the embodiment was set to 10 ps.
  • the number of pulsed lights in one pulse group was 4, the interval between pulsed lights in one pulse group was 13ns, and the irradiation period of the pulse group was was set to 37.5kHz.
  • Example 2 as the laser beam irradiation conditions, optical system 2 is used, laser beam is irradiated in a non-burst manner, the pulse width (width LB in this embodiment) is 20 ps, and the interval between pulsed beams is 100 ⁇ s. , the pitch between the modified portions (pitch P in this embodiment) was 3 ⁇ m.
  • Other conditions are as shown above.
  • the optical system 2 refers to a SmartCleave HighEfficiency torch (hereinafter abbreviated as HE) manufactured by Coherent.
  • HE SmartCleave HighEfficiency torch
  • the surface roughness Sa of the end face (fractured surface) and the difference between the first position NA and the second position of the end face are shown.
  • the maximum crack depth (LCR2) in NB was measured.
  • the surface roughness Sa was measured using a laser microscope Olympus OLS5000.
  • the average value of three or more points in the central part in the thickness direction was calculated.
  • the end surface (fracture surface) of the glass article 100 of each example was polished and etched as described above, and the end surface 101 was measured using a digital microscope (VHX-6000 manufactured by Keyence Corporation). was observed from a direction perpendicular to the main surface to visually confirm the presence or absence of pits, and the removed thickness at the time when no pits were observed was defined as the maximum crack depth.
  • Example 1 of the burst method which is a comparative example, it was rejected, indicating that the surface roughness of the fractured surface could not be reduced.
  • Examples 2 to 6 of the non-burst method which are examples, passed the test, indicating that the surface roughness on the fractured surface can be reduced. Further, as shown in Examples 1 and 2, it is understood that the maximum crack depth can also be suppressed by using the non-burst method.
  • Table 2 shows the evaluation results for each example in Experiment 2.
  • glass articles were manufactured using a non-burst method with different pulse width and pitch conditions.
  • Table 2 shows the conditions in each example.
  • the unit energy in Table 2 refers to the unit energy (the value obtained by dividing the energy of pulsed light ( ⁇ J) by the thickness (mm) of the base material 10) described in this embodiment.
  • Example 8 to 28 which are examples in which the pulse width was set to 15 ps or more and 100 ps or less, the base material could be appropriately broken.
  • Example 7 which is a comparative example in which the pulse width was 10 ps, fracture could not be achieved under the present conditions, and the base material could not be appropriately fractured because the modified portion could not be formed appropriately.
  • Example 3 Next, the correlation between pitch P and pulse width LB was studied. Tables 3 to 4 and FIG. 12 show the evaluation results of each example in Experiment 3.
  • glass articles were manufactured using a non-burst method with different pulse width and pitch conditions. The conditions in each example are shown in Tables 3 and 4.
  • the pulse width width LB in this embodiment
  • the interval between pulsed beams is was set to 100 ⁇ s
  • the pitch between the modified portions was set to 5 ⁇ m.
  • Other conditions are as shown above.
  • Examples 30 to 63 and Examples 68 to 75 were also subjected to the same conditions as Example 29, except for the conditions shown in Table 3 or Table 4.
  • the optical system 2 refers to a SmartCleave HighEfficiency torch (hereinafter abbreviated as HE) manufactured by Coherent.
  • HE SmartCleave HighEfficiency torch
  • Example 64 as the laser beam irradiation conditions, optical system 3 is used, laser beam is irradiated in a non-burst manner, the pulse width (width LB in this embodiment) is 20 ps, and the interval between pulsed beams is 100 ⁇ s. , the pitch between the modified portions (pitch P in this embodiment) was 3 ⁇ m. Other conditions are as shown above.
  • Examples 65 to 67 were also subjected to the same conditions as Example 64, except for the conditions shown in Table 4.
  • the optical system 3 is a spherical plano-convex lens element made of synthetic quartz with a focal length of 15 mm, and refers to an optical system in which laser light enters from the flat side of the element and exits from the spherical side.
  • the unit energy in Tables 3 and 4 refers to the unit energy (the value obtained by dividing the energy of pulsed light ( ⁇ J) by the thickness (1.3 mm) of the base material 10) described in this embodiment.
  • a test similar to Experiment 2 was conducted to measure the breaking stress.
  • breaking stress As shown in Tables 3 and 4 and FIG. 12, in the example satisfying the relational expression P ⁇ 0.25 ⁇ LB+3.5, the maximum stress when breaking the base material (hereinafter referred to as breaking stress) is 25 MPa or less. did it.
  • the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment is not limited by the content of this embodiment. Furthermore, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in a so-called equivalent range. Furthermore, the aforementioned components can be combined as appropriate. Furthermore, various omissions, substitutions, or changes can be made to the constituent elements without departing from the gist of the embodiments described above.
  • Base material 10A, 10B Main surface 100 Glass article 101 End surface H, HA Modified part L Laser light LB Width (pulse width) T virtual line

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Abstract

本発明は、適切に切断され、かつ破断面においてクラックの発生が抑制されたガラス物品を提供する。ガラス物品の製造方法は、母材（１０）の主面（１０Ａ）に設定される仮想線（Ｔ）に沿って、パルス発振したレーザ光を照射することで、母材（１０）に、仮想線（Ｔ）に沿った複数の改質部（Ｈ）を形成することと、仮想線（Ｔ）に沿った改質部（Ｈ）を起点として母材（１０）を破断することで、母材（１０）から一部を切り出しガラス物品を得ることと、を含む。レーザ光の最小のパルス間隔は、１μｓより大きく、かつ、レーザ光のパルス幅は、１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下である。

Description

ガラス物品の製造方法及びガラス物品
　本発明は、ガラス物品の製造方法及びガラス物品に関する。
　母材にレーザ光を照射して複数の改質部を形成し、複数の改質部に沿って母材を破断することで、ガラス製の母材からガラス物品を切り出す方法が知られている。例えば特許文献１には、バースト方式のレーザ光によりガラス板を穿孔して、ガラス板を破断する旨が記載されている。バースト方式とは、バーストと呼ばれる、複数のパルス光を有するパルス群を所定周期で出力するものである。バースト方式を用いることにより、適切にガラス板を穿孔できる。
日本国特許第６５５２５０３号公報
　しかしながら、例えばバースト方式を用いた場合には、近い箇所にパルス光が複数回照射されるため、改質部に沿って破断された破断面が、多数の衝撃波に晒されることになり、破断面にクラックが発生するおそれがある。そのため、適切に切断され、かつ破断面においてクラックの発生が抑制されたガラス物品を提供することが求められている。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、適切に切断され、かつ破断面においてクラックの発生が抑制されたガラス物品の製造方法、及びガラス物品を提供することを目的とする。
　本開示に係るガラス物品の製造方法は、母材の主面に設定される仮想線に沿って、パルス発振したレーザ光を照射することで、前記母材に、前記仮想線に沿った複数の改質部を形成することと、前記仮想線に沿った改質部を起点として前記母材を破断することで、前記母材から一部を切り出すことと、を含み、前記レーザ光の最小のパルス間隔は、１μｓより大きく、かつ、前記レーザ光のパルス幅は、１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下である。
　本開示に係るガラス物品は、主面及び端面を有するガラス物品であって、前記端面には、前記ガラス物品の厚み方向に延在する線状の改質部が複数形成されており、前記端面の、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さＳａが、０．６μｍ以下である。
　本発明によれば、適切に切断され、かつ破断面においてクラックの発生が抑制されたガラス物品を提供できる。
図１は、母材の模式的な断面図である。 図２は、バースト方式のレーザ光の出力波形の例を示す模式図である。 図３は、本実施形態に係るレーザ光の出力波形の一例を示す模式図である。 図４は、改質部の形成を説明するための模式図である。 図５は、改質部の形成を説明するための模式図である。 図６は、改質部の形成を説明するための模式図である。 図７は、ガラス物品の模式図である。 図８は、ガラス物品の端面を示す模式図である。 図９は、面取り加工された場合の端面の一例を示す模式図である。 図１０は、本実施形態に係る車載用ディスプレイを示す模式図である。 図１１は、実施例における母材の切り出しを説明する模式図である。 図１２は、実験３の非バースト方式におけるパルス幅とピッチの相関関係を示すグラフである。
　以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、数値については四捨五入の範囲が含まれる。
　なお、尚、本明細書において、「質量」は「重量」と同義である。
　本実施形態においては、母材１０にレーザ光Ｌを照射して母材１０に改質部Ｈを形成して、改質部Ｈを起点に母材１０を破断させることで、母材１０からガラス物品１００を切り出す。母材１０、母材１０からのガラス物品１００の製造方法、及びガラス物品１００について、以下で説明する。
　（母材）
　図１は、母材の模式的な断面図である。図１に示すように、母材１０は、透明な板状部材である。なお、ここでの板状とは、平板状であることに限られず、主面の幅が厚みより長いものを指してよく、ここでの透明とは、可視光を透過することを指してよい。以下、母材１０の一方の主面を主面１０Ａとし、主面１０Ａの反対側の主面を主面１０Ｂとし、母材１０の厚み方向を、すなわち主面１０Ｂと主面１０Ａとを結ぶ方向を、Ｚ方向とする。また、Ｚ方向のうちで、主面１０Ｂから主面１０Ａへの向きを向きＺ１とし、主面１０Ｂから主面１０Ａへの向きを向きＺ２とする。図１の例では、母材１０は、Ｚ方向から見た場合に矩形の平板状であるが、母材１０の形状は任意であってよい。例えば、母材１０は、Ｚ方向から見た場合に矩形であることに限られず、多角形、円形、又は楕円形などであってもよい。また、図１の例では、母材１０は、平板状であるが、それに限られず、平板が湾曲した形状であってもよい。すなわち、母材１０は、主面１０Ａ、１０ＢがＺ方向に凸となる曲面状であってもよい。母材１０の主面１０Ａ、１０ＢがＺ方向に凸となる曲面状である場合、母材１０の主面１０Ａ、１０Ｂの曲率半径は、１００００ｍｍ以下であることが好ましく、５０００ｍｍ以下であることがより好ましく、３０００ｍｍ以下であることが更に好ましい。母材１０の主面１０Ａ、１０ＢがＺ方向に凸となる曲面状である場合、母材１０の主面１０Ａ、１０Ｂの曲率半径は、１０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上あることがより好ましく、１００ｍｍ以上がさらに好ましく、２００ｍｍ以上がさらに好ましい。すなわち、母材１０の主面１０Ａ、１０Ｂの曲率半径は、１０～１００００ｍｍの範囲であるのが好ましい。
　母材１０の厚みＤＡは、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましく、１．１ｍｍ以上が更に好ましい。また、母材１０の厚みＤＡは、０．７ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、１．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがより好ましい。本実施形態の製造方法によると、このように比較的厚い母材１０を適切に切断しつつ、破断面のクラックを抑制できる。なお、母材１０の厚みＤＡとは、主面１０Ａから主面１０ＢまでのＺ方向における長さを指す。
　母材１０は、破壊靭性値ＫＩＣが、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上であることが好ましく、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上１．００（ＭＰａ・ｍ０．５）以下であることがより好ましく、０．６５（ＭＰａ・ｍ０．５）以上０．７０（ＭＰａ・ｍ０．５）以下であることが更に好ましい。破壊靭性値ＫＩＣが、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上であるガラスは、従来方法では切断しにくいが、本製造方法によれば、破壊靭性値ＫＩＣがこの範囲となる母材１０を適切に切断しつつ、破断面のクラックを抑制できる。破壊靭性値ＫＩＣは、例えば非特許文献（NEW GLASS Vol.15 No.2 2000 p18）に記載のDouble Cleavage Drilled Compression（DCDC）法により測定できる。
　母材１０は、ガラスであることが好ましく、アルカリ金属成分を含むアルカリガラスであることがより好ましい。母材１０は、後述するガラス物品１００と同じ材料である。一方、後述するように、母材１０は化学強化前のガラスであることが好ましく、ガラス物品１００は化学強化後のガラスであることがこのましい。ただし、後述のようにガラス物品１００が化学強化された場合には、母材１０の組成は、ガラス物品１００の板厚方向における中央部分の組成に相当する。具体的には、化学強化の際に置換されて放出された元素を置換前元素とし、化学強化で置換されて取り込まれた元素を置換元素とすると、ガラス物品１００は、ガラス物品１００の化学強化された表面層に対して、置換元素の代わりに置換前元素が含まれる組成になるといえる。
　（ガラス物品の製造方法）
　次に、母材１０からガラス物品１００を製造する方法について説明する。図１に示すように、本製造方法においては、照射装置Ａから母材１０の主面１０Ａにレーザ光Ｌを照射させて、母材１０内に改質部Ｈを形成する。改質部Ｈは、ガラスの構造変化によって、又はガラスの溶融と再凝固によって、密度又は屈折率が変化した層である。改質部Ｈは、空隙を含んでもよい。なお、レーザ光Ｌは、例えば非線形吸収によって改質部Ｈを形成する。非線形吸収は、多光子吸収とも呼ばれる。多光子吸収が発生する確率は光子密度（レーザ光Ｌのパワー密度）に対して非線形であり、光子密度が高いほど確率が飛躍的に高くなる。例えば２光子吸収が発生する確率は、光子密度の自乗に比例する。
　なお、母材１０のうちで改質部Ｈが形成されていない部分（レーザ光Ｌが照射されていない部分）に対して、密度、屈折率、不斉電子密度、仮想温度の少なくともいずれかが異なる箇所を、改質部Ｈとしてよい。なお、改質部Ｈが形成されていない部分は、例えば、Ｚ方向から見て、後述する仮想線Ｔから１０ｍｍ以上離れた位置を指してよい。
　（照射装置の構成）
　図１に示すように、照射装置Ａは、光源部Ａ１と、光学系Ａ２と、走査機構Ａ３とを有する。光源部Ａ１は、レーザ光Ｌを発生させる光源である。光源部Ａ１は任意のものであってよいが、例えば、ＮｄがドープされたＹＡＧ結晶（Ｎｄ：ＹＡＧ）などを用いてよい。光学系Ａ２は、光源部Ａ１に対してレーザ光Ｌの進行方向側に設けられて、光源部Ａ１からのレーザ光Ｌが入射する。光学系Ａ２は、入射したレーザ光Ｌを主面１０Ａに向けて出射する。走査機構Ａ３は、レーザ光Ｌを走査（掃引）する機構である。すなわち、走査機構Ａ３は、レーザ光Ｌの主面１０Ａに照射される位置である照射位置を、主面１０Ａに平行な方向に走査（移動）させる。走査機構Ａ３は、レーザ光Ｌを走査可能であれば任意の機構であってよいが、例えばガルバノミラーなどであってよい。なお、照射装置Ａの構成は以上の説明に限られず、照射位置を主面１０Ａに平行な方向に走査しつつレーザ光Ｌを照射可能な任意の構成であってよい。例えば、光源部Ａ１や光学系Ａ２などのレーザ光Ｌが照射されるレーザヘッドの位置が固定され、レーザ光Ｌが照射される母材１０を移動させることで、照射位置を走査する構成であってよい。すなわち、レーザ光Ｌのスポット位置と母材１０との相対位置を移動させることで、照射位置を走査してよいといえる。
　レーザ光Ｌの走査は、主面１０Ａに平行な方向に限られず、主面１０Ａに垂直な方向、すなわちガラス物品１００の厚さ方向に実施してもよい。例えばガラス物品１００の厚さが３ｍｍ以上である場合、厚さ方向に走査することで、破断時に必要な応力を低減しやすい。一方、ガラス物品１００の厚さが３ｍｍ未満である場合、厚さ方向に走査せず、１度のパルス照射で改質部を形成することが好ましい。すなわち、パルス照射１回（１ショット）で各改質部を形成することが好ましい。１度の照射で改質部を形成することで、パルスごとに照射位置にずれが発生し、断面に段差が生じて切断面の粗さや潜傷が増加するなどの断面品質の低下を抑制できる。
　なお、レーザ光Ｌは、非線形のカー効果による自己集束で、線状に集束してもよいし、光学系Ａ２によって線状に集束してもよい。この場合の具体的な光学系Ａ２として、例えばアキシコン（Ａｘｉｃｏｎ）レンズを用いた光学系、複屈折材料を用いた光学系、回折光学素子を用いた光学系、又は光学収差を利用した光学系などが用いられてよい。
　特にレーザ光Ｌを照射する光学系Ａ２が収差を生じさせる収差光学系であるのが好ましい。収差光学系は、光学素子間の光軸アラインメントずれに対するロバスト性に優れるため、装置の振動・熱収縮などの外乱によって光学素子間の光軸アラインメントずれが多少生じても、加工点の光強度分布が乱れて切断品質が劣化するリスクが少なく、断面品質が長期的に安定化する。このため生産歩留の観点から光学系２Ａは収差光学系であるのが好ましい。
　また、レーザ光Ｌの偏光状態は、直線偏光、楕円偏光、円偏光、ラジアル偏光、アジマス偏光のいずれも使用してよい。偏光状態によって、主面Ａにレーザ光が入射する際の反射率に影響を与えられる。このため、母材内部に侵入するレーザ光の強度は、偏光状態と入射角度の組み合わせによって制御でき、母材内部でのレーザ光の集光分布を調整できる。
　たとえば、直線偏光や楕円偏光を入射することで意図的に周方向の対称性を崩せる。レーザ光の集光分布の対称性を崩すことで、改質部の対称性を制御でき、切断予定線の方向に合わせることにより母材の分割性を向上させられる。切断予定線に分割性の高い方向を一致させることで、より少ないレーザ投入エネルギで分割できるようになり、結果的に、破断後の破断面のクラックを低減でき、高品質な切断を実現できる。
　また、円偏光を入射することで周方向の対称性を崩さずに等方性を維持できる。
　また、レーザ光源や伝送光学系の不完全性に起因してレーザ光の対称性が崩れることがあるが、これに対し直線偏光や楕円偏光の向きを制御することで、対称性の崩れを打ち消して補完できる。
　また、ラジアル偏光やアジマス偏光を使用することで、放射方向の強度分布に影響を与えられる。
　また、偏光状態を変化させると、上述の主面Ａでの反射率以外にも、集光点での光吸収率にも影響を与えられる。集光点において母材を構成する原子がレーザ光のエネルギを吸収して臨界電子密度に近づいた際の光吸収率が、偏光状態によって影響を受けるためである。
　（レーザ光）
　図２は、バースト方式のレーザ光の出力波形の例を示す模式図であり、図３は、本実施形態に係るレーザ光の出力波形の一例を示す模式図である。照射装置Ａから照射されるレーザ光Ｌは、パルス状であり、パルス発振したレーザ光（パルスレーザ）ともいえる。本実施形態に係るレーザ光Ｌは、非バースト方式のレーザ光であり、言い換えれば、バースト方式ではない方式でパルス発振するレーザ光である。
　図２に、バースト方式のレーザ光ＬＸの波形の一例を示す。図２の横軸は、時間であり、縦軸はレーザ光の出力（Ｗ）である。図２に示すように、バースト方式のレーザ光ＬＸは、短い周期で出力される複数の小パルス光ＬＰＸを有するパルス群ＬＰＸａが、所定周期で出力されるレーザ光を指す。ここで、１つのパルス群ＬＰＸａ内の小パルス光ＬＰＸ同士の周期は、すなわち、１つのパルス群ＬＰＸａ内の小パルス光ＬＰＸ同士の間隔（時間幅）は、通常例えば、数百ｐｓから数十ｎｓ程度に設定される。
　一方、本実施形態に係る照射装置Ａは、非バースト方式のレーザ光Ｌを出力する。図３に示すように、非バースト方式のレーザ光Ｌは、パルス群を有さず、１つのパルス光ＬＰが所定周期で出力されるものである。ここで、時系列で隣り合うパルス光ＬＰ同士の間隔（時間幅）を間隔ＬＡとすると、レーザ光Ｌが非バースト方式である場合、それぞれのパルス光ＬＰ同士の間隔ＬＡのうちの最小値が、１μｓより大きくなる。図２の例のように、バースト方式のレーザ光ＬＸにおける小パルス光ＬＰＸ同士の間隔の最小値は、１つのパルス群ＬＰＸａ内の小パルス光ＬＰＸ同士の間隔となるため、最小値が１μｓより大きいという条件を満たさない。なお、図３に示すように、レーザ光Ｌの間隔ＬＡは、例えば、時系列で隣り合うパルス光ＬＰの、出力が最大値となるタイミング同士の間隔（時間幅）であってよい。
　その結果、バーストパルスでは、１つのパルス群ＬＰＸａ内において、各小パルスＬＰＸが照射される領域が重複するのに対し、非バーストパルスでは、各パルスＬＰが照射される領域が重複しない。本実施形態では、各パルスＬＰが照射される領域が重複しないため、照射領域が衝撃波を受ける回数を低減し、照射により形成される改質部の周囲において、クラック発生を抑制できる。
　照射装置Ａは、レーザ光Ｌの幅（パルス幅）ＬＢを、１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下とする。
　レーザ光Ｌの幅ＬＢとは、図２に示すように、レーザ光Ｌのパルス光ＬＰの半値幅（パルス光ＬＰの強度がピークの半分となる２点の間隔）を指してよい。幅ＬＢがこの範囲となることで、母材１０に改質部Ｈを適切に形成して、母材１０を適切に切断しつつ、破断面のクラックを抑制できる。
　母材内部に照射されたレーザ光は、多光子吸収により母材を構成する原子の荷電子にエネルギを受け渡し、自由電子を増加させる。このためレーザ光が照射されている時間の幅ＬＢの間に母材の電子密度は上昇していく。自由電子は多光子吸収だけでなく単光子吸収も行うため、電子密度が上昇しはじめると光吸収率も増加するためさらに電子密度が上昇することになり、加速度的に電子密度が上昇する。電子密度が上昇して臨界電子密度を超えてオーバーデンスプラズマの状態になると、電子が光に対し鏡のような効果を発現してレーザ光の大部分を反射し、エネルギを吸収しなくなる。このためレーザ光Ｌの幅ＬＢのうち臨界電子密度を超えた後の時間は、レーザ光のエネルギを十分に得ることができなくなる。
　一方で、自由電子のエネルギは１～１０ｐｓの時間でフォノンカップリングにより格子振動エネルギへ変換されていくため、電子密度は低下する。
　このため、母材に十分なエネルギを投入して改質部を形成するためには、電子密度の上昇と低下の速度を制御して臨界電子密度を超えないようにレーザ光Ｌの幅ＬＢとパルスエネルギを設計する必要がある。特に、バーストを用いずに単一のパルス光のエネルギのみで改質部を形成する本願の手法を実施しようとした場合は、従来の複数のパルスエネルギを合算するバースト方式に比べて単一のパルス光で投入すべきエネルギ量が大きい。このため従来の知見でパルスエネルギ量を増やすだけでは臨界電子密度を容易に超えてしまい、十分なエネルギを吸収させることができないという問題が発生する。これを解決するために本願発明者らは上述の電子密度の制御を精緻に行う必要があることを見出し、幅ＬＢの設計により解決することができた。
　具体的には、幅ＬＢをフォノンカップリング時間である１～１０ｐｓよりも大きい１５ｐｓ以上に設定すると電子密度の上昇速度を抑えることができ、格子振動エネルギへーの変換による電子密度の低下速度とバランスをとることができ、幅ＬＢの間は臨界電子密度を超えずに一定範囲の電子密度を維持できる。これにより投入したレーザ光のエネルギを十分に吸収させられる。一方で、幅ＬＢを１００ｐｓを超えて設定するとレーザ光の光子密度が低下するため多光子吸収の発生確率が低下し、電子密度が十分に上昇しなくなる。このためレーザ光Ｌの幅ＬＢを、１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下することで、適切に切断できる。
　更に、幅ＬＢはピッチＰとの間に下記式の関係を有することが好ましい。
　　Ｐ≦０．２５×ＬＢ＋３．５
　ただし、Ｐは単位μｍで表される数値であり、ＬＢは単位ｐｓで表される数値である。
　なお、ピッチＰとは、図４に示すように、Ｚ方向から見た場合の、仮想線Ｔに沿って隣り合う改質部Ｈの中心間の距離である。
　上記式を満たすことで、母材を破断する際の最大応力（以下、破断応力と称する）を２５ＭＰａ以下にできるため好ましい。破断応力が２５ＭＰａ以下になることで、曲率半径が小さな曲線の場合も、留まりよく切断を行うことが可能となるため好ましい。
　ここで、ピッチＰと幅ＬＢの関係について説明する。上述のように、パルス幅は、フォノンカップリング時間である１～１０ｐｓよりも十分に大きく設定することで、励起された電子密度の上昇を抑えて格子振動へ変換するエネルギ量を増やせる。ここで格子振動エネルギが増加すると、バンドギャップが縮まり、単光子吸収がしやすくなる。このためレーザ光が照射された部位は、格子振動エネルギが増加つまり温度上昇し、温度上昇した部位のうち入射するレーザ光線が最初に接触する部位は光吸収量が増加するため更に温度上昇して、改質部位の体積を増加させる。この現象は、パルス幅が大きくなるほど顕著になるため、パルス幅が大きいほど改質部位の体積は増加すると考えられる。この結果、照射するピッチを広くしても、破断応力を低く保てる。
　一方、照射装置Ａは、レーザ光Ｌの幅ＬＢを、１５ｐｓ以上６０ｐｓ以下とすることが好ましい。幅ＬＢを６０ｐｓ以下とすることで、母材１０の破断後の破断面の表面粗さを抑制して、高品質な切断面を得ることが可能となる。
　幅ＬＢは５５ｐｓ以下であることがより好ましく、５０ｐｓ以下であることが更に好ましく、４５ｐｓ以下であることがより更に好ましい。一方、幅ＬＢは２０ｐｓ以上であることが好ましい。
　なお、照射装置Ａは、例えば光源部Ａ１から上記範囲よりも狭い幅（パルス光の半値幅）のレーザ光Ｌが出射されて、光学系Ａ２によりレーザ光Ｌの幅を上記範囲となるように広げて、母材１０に照射させてもよい。この場合、光源部Ａ１から出射されるレーザ光Ｌの幅は、例えばｆｓ（フェムト秒）オーダーであってよい。
　幅ＬＢは、オートコリレーター、ＦＲＯＧ、ＳＰＩＤＥＲなどの超短パルス用のパルス幅計測装置により計測できる。
　ここで、レーザ光Ｌの照射対象となる母材１０の厚み１ｍｍあたりの、レーザ光Ｌの１つのパルス光ＬＰのエネルギ（Ｊ）を、単位エネルギとする。すなわち、単位エネルギは、パルス光ＬＰのエネルギ（Ｊ）を、母材１０の厚みＤＡ（ｍｍ）で除した値といえる。また、パルス光ＬＰのエネルギとは、パルス光ＬＰの出力（Ｗ）の時間波形の積分値を指してよい。この場合、照射装置Ａは、単位エネルギが２００μＪ以上１５００μＪ以下となるようにレーザ光Ｌを照射することが好ましく、単位エネルギを３００μＪ以上１０００μＪ以下とすることがより好ましく、単位エネルギを４００μＪ以上８００μＪ以下とすることが更に好ましい。単位エネルギをこの範囲とすることで、母材１０に改質部Ｈを適切に形成して、母材１０を適切に切断しつつ、破断面のクラックを抑制できる。
　なお、単位エネルギは、パワーメータによりレーザ光Ｌの時刻毎の平均出力値を測定して、測定した平均出力値とパルスの繰り返し周波数により算出したパルス光ＬＰのエネルギ（時間波形の積分値）を、母材１０の厚みＤＡ（ｍｍ）で除すことで算出できる。
　照射装置Ａは、母材１０に対して透明となる波長のレーザ光Ｌを照射することが好ましい。すなわち、レーザ光Ｌの波長は、母材１０に対して透明となる波長範囲内にあることが好ましい。ここでの透明とは、母材１０の主面１０Ａ側から光を入射させて主面１０Ｂ側から出射させた場合の、光の減衰率ΔＩが、０．５以下であることを指す。なお、減衰率は、入射する光の強度を強度ＩＩＮとし、出射した光の強度を強度ＩＯＵＴとした場合に、次の式（１）で表される。
　ΔＩ＝（ＩＩＮ－ＩＯＵＴ）／ＩＩＮ　・・・（１）
　なお、レーザ光Ｌの波長は、２５０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であることが好ましく、２６０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下であることがより好ましく、３５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
　レーザ光Ｌの波長がこの範囲となることで、母材１０をある程度透過して、母材１０の内部に非線形吸収を生じさせて改質部Ｈを適切に形成できる。
　なお、レーザ光Ｌの波長は、レーザ波長計により測定できる。
　照射装置Ａは、レーザ光Ｌが任意のスポット径ＤＬとなるようにレーザ光Ｌを照射してよい。例えば、レーザ光Ｌのスポット径ＤＬは、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上１０μｍ以下であることがさらに好ましい。スポット径ＤＬがこの範囲となることで、母材１０を適切に破断できる大きさの改質部Ｈを形成できる。なお、スポット径ＤＬは、図１に示すように、レーザ光Ｌの最も収束した位置における径（焦点位置における径）を指す。
　（改質部の形成）
　図４から図６は、改質部の形成を説明するための模式図である。本製造方法においては、母材１０に対して、照射位置を走査しつつレーザ光Ｌを照射することで、照射位置の走査方向（移動方向）に沿って、所定の間隔で複数の改質部Ｈを形成する。具体的には、図４に示すように、本製造方法においては、母材１０の主面１０Ａに、レーザ光Ｌの照射位置の走査の軌跡である仮想線Ｔを設定する。そして、本製造方法では、母材１０の主面１０Ａに、仮想線Ｔに沿って照射位置を走査（移動）させつつレーザ光Ｌを照射することで、仮想線Ｔに沿って所定の間隔で並ぶ複数の改質部Ｈを形成する。なお、仮想線Ｔは、任意の形状に設定されてよい。仮想線Ｔの長さも任意であってよいが、例えば、１０ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上５０００ｍｍ以下であることがより好ましく、１００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下であることが更に好ましく、８００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下であることが特に好ましい。
　本製造方法においては、改質部Ｈの径Ｄを０．２μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましく、０．５μｍ以上１０μｍ以下とすることがより好ましく、１μｍ以上５μｍ以下とすることがさらに好ましい。改質部Ｈの径Ｄをこの範囲とすることで、改質部Ｈを起点として母材１０を適切に破断できる。
　図４に示すように、Ｚ方向から見た場合の、仮想線Ｔに沿って隣り合う改質部Ｈの中心間の距離を、ピッチＰとする。本製造方法においては、Ｚ方向（主面１０Ａに対して垂直な方向）から見て、ピッチＰが１μｍ以上２３μｍ以下となるように改質部Ｈを形成することが好ましい。ピッチＰをこの範囲とすることで、母材１０に改質部Ｈを適切に形成して、母材１０を適切に切断しつつ、破断面のクラックを抑制できる。なお、ピッチＰは、任意に選択した１０組の隣り合う改質部Ｈの中心同士の距離の平均値を指してよい。
　本製造方法においては、Ｚ方向から見た仮想線Ｔの形状に応じて、仮想線Ｔの形状毎に、ピッチＰを異ならせてよい。例えば、図５に示すように、Ｚ方向から見て、仮想線Ｔが直線となる区間Ｔ１では、改質部ＨのピッチＰ１が９μｍ以下となるように、レーザ光Ｌを照射してよい。また、本製造方法においては、区間Ｔ１における改質部ＨのピッチＰ１を１μｍ以上８μｍ以下とすることが好ましく、３μｍ超７μｍ以下とすることがより好ましい。なお、仮想線が直線となる区間Ｔ１とは、完全に直線状であることに限られず、Ｚ方向から見た場合の曲率半径Ｒ１が、１００ｍｍ以上であってよく、１０００ｍｍ以上であることが好ましく、２５００ｍｍ以上であることがより好ましい。
　また例えば、図６に示すように、Ｚ方向から見て、仮想線Ｔが曲線となる区間Ｔ２では、改質部ＨのピッチＰ２が、区間Ｔ１におけるピッチＰ１より短くなるように、レーザ光Ｌを照射してよい。また、本製造方法においては、区間Ｔ２における改質部ＨのピッチＰ２を５μｍ以上７μｍ以下とすることが好ましく、５μｍ以上６μｍ以下とすることがより好ましい。なお、区間Ｔ２は、区間Ｔ１に連続する（区間Ｔ１に接続される）区間であることが好ましい。区間Ｔ２は、Ｚ方向から見た場合の曲率半径Ｒ２が、１００ｍｍ未満であってよく、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
　図１に示すように、本製造方法においては、改質部Ｈを、母材１０の厚み全体（Ｚ方向における全区間）に形成することが好ましい。言い換えれば、本製造方法においては、改質部Ｈが、母材１０の主面１０Ａから主面１０Ｂまでにわたって形成されるように、レーザ光Ｌを照射することが好ましい。改質部Ｈを主面１０Ａから主面１０Ｂまでにわたって形成することで、改質部Ｈを起点として母材１０を適切に切断できる。
　（開口を起点とした破断）
　図７は、ガラス物品の模式図である。仮想線Ｔに沿って複数の改質部Ｈを形成したら、本製造方法においては、改質部Ｈを起点として母材１０を破断することで、母材１０からガラス物品１００を分離する（切り出す）。改質部Ｈが仮想線Ｔに沿って形成されているため、改質部Ｈを起点として母材１０を破断することで、母材１０は、仮想線Ｔに沿って破断されて、図７に示すように、ガラス物品１００が切り出される。詳しくは後述するが、ガラス物品１００は、仮想線Ｔに沿った破断面である端面１０１を有し、端面１０１に、改質部Ｈに対応する改質部ＨＡが残る。図６では、説明の便宜上、端面１０１（仮想線Ｔ）における一部の改質部ＨＡのみを示しているが、実際には端面１０１の周方向における全区間に亘って、改質部ＨＡが形成されてよい。なお、ここでの周方向とは、中心軸ＡＸに沿った方向を軸方向とした場合の、周方向を指す。中心軸ＡＸは、Ｚ方向から見た場合のガラス物品１００の中心点を通りＺ方向に延びる軸を指す。
　本実施形態では、仮想線Ｔに沿って主面１０Ａに応力を発生させることで、改質部Ｈを起点として母材１０を破断させてよい。例えば、仮想線Ｔに沿って主面１０ＡにＣＯ２レーザを照射することで、仮想線Ｔに沿って主面１０Ａに応力を発生させて、改質部Ｈを起点として母材１０を破断する。ただし、改質部Ｈを起点として母材１０を破断する方法はＣＯ２レーザの照射が好ましいが、それに限られず、機械的手段によって主面１０Ａの仮想線Ｔに沿って曲げ荷重を加えることにより、仮想線Ｔに沿って主面１０Ａに応力を発生させて、改質部Ｈを起点として母材１０を破断させてもよい。ここでの機械的手段は、物理的に曲げ荷重を発生させることを指し、例えば機械によって曲げ荷重を発生させてもよいし、作業員の手作業により曲げ荷重を発生させてもよい。
　本製造方法においては、母材１０から切り出されたガラス物品１００の端面１０１のエッジ部分（端面１０１と主面との境界部）を研磨して、端面１０１を面取り加工してもよい。研磨の方法は任意であるが、例えば砥石を用いてよい。面取り加工した端面１０１は、後述のように、コバ面１０１Ｓと、面取り部１０１Ｔとを含むことになる。
　（化学強化）
　本製造方法においては、母材１０から切り出されたガラス物品１００に化学強化処理を施して、ガラス物品１００の表面に圧縮応力層を形成してもよい。化学強化処理は、任意の方法で行ってよいが、例えば、アルカリ金属を含む溶融塩中にガラス物品１００を浸漬させることにより行われる。典型的には、ガラス物品１００をＫＮＯ３溶融塩に浸漬し、イオン交換処理した後、室温付近まで冷却する方法が挙げられる。ＫＮＯ３溶融塩の温度や浸漬時間などの処理条件は、表面圧縮応力および圧縮応力層の厚さが所望の値となるように設定すればよい。なお、化学強化する方法は、ＫＮＯ３溶融塩などのカリウム塩によるものに限られず、任意の方法であってよい。例えば、ナトリウム塩によって化学強化してもよい。また、化学強化処理は、ガラス物品１００を切り出した後に行われることが好ましいが、それに限られず、切り出される前の母材１０に化学強化処理を行い、その後に化学強化処理された母材１０からガラス物品１００を切り出してもよい。
　（ガラス物品）
　以下、ガラス物品１００の特性について説明する。以降で説明するガラス物品１００は、以上で説明した製造方法により製造されたものであるが、以降で説明する特性を有するものであれば、製造方法は任意であってよい。
　図７に示すように、ガラス物品１００は、一方の主面１００Ａと、他方の主面１００Ｂとを含む。すなわち、母材１０の主面１０Ａのうちでガラス物品１００として切り出された領域が、ガラス物品１００の主面１００Ａとなり、母材１０の主面１０Ｂのうちでガラス物品１００として切り出された領域が、ガラス物品１００の主面１００Ｂとなる。また、ガラス物品１００は、仮想線Ｔに沿って破断されて形成された端面１０１を含む。
　ガラス物品１００の厚みは、すなわちＺ方向における主面１００Ａから主面１００Ｂまでの距離は、母材１０の厚みＤＡと同じであってよい。また、図７の例では、ガラス物品１００は平板状であるが、それに限られず、平板が湾曲した形状であってもよい。すなわち、ガラス物品１００は、主面１００Ａ、１００ＢがＺ方向に凸となる曲面状であってもよい。ガラス物品１００の主面１００Ａ、１００ＢがＺ方向に凸となる曲面状である場合、ガラス物品１００の主面１００Ａ、１００Ｂの曲率半径は、１００００ｍｍ以下であることが好ましく、５０００ｍｍ以下であることがより好ましく、３０００ｍｍ以下であることが更に好ましい。ガラス物品１００の主面１００Ａ、１００ＢがＺ方向に凸となる曲面状である場合、ガラス物品１００の主面１００Ａ、１００Ｂの曲率半径は、１０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上あることがより好ましく、１００ｍｍ以上がさらに好ましく、２００ｍｍ以上がさらに好ましい。すなわち、ガラス物品１００の主面１００Ａ、１００Ｂの曲率半径は、１０～１００００ｍｍの範囲であるのが好ましい。
　（端面）
　ガラス物品１００の端面１０１は、仮想線Ｔに沿って母材１０が破断されることで形成される断面である。従って、端面１０１には、母材１０に形成されていた改質部Ｈの少なくとも一部が、改質部ＨＡとして残る。改質部ＨＡは、レーザ光Ｌの照射によって形成された改質部Ｈの一部であり、レーザ光Ｌの照射痕（レーザ痕）である線状の損傷部といえる。すなわち、端面１０１には、Ｚ方向（軸方向）に延在する線状の改質部Ｈが形成されている。端面１０１においては、中心軸ＡＸに沿った方向を軸方向とした場合の周方向に沿って（すなわち仮想線Ｔに沿って）、改質部ＨＡが複数形成されている。
　なお、ガラス物品１００のうちで改質部ＨＡが形成されていない部分に対して、密度、屈折率、仮想温度、不斉電子密度のいずれかが異なる箇所を、改質部ＨＡとしてよい。なお、ガラス物品１００のうちで改質部ＨＡが形成されていない部分は、例えば、Ｚ方向から見て、端面１０１から１０ｍｍ以上離れた位置を指してよい。
　Ｚ方向から見た場合の、改質部ＨＡの幅ΔＨは、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましい。なお、幅ΔＨは、主面１００Ａにおける改質部ＨＡの端部ＨＡａから端部ＨＡｂまでの距離を指す。なお、端部ＨＡａは、端面１０１の周方向（仮想線Ｔに沿った方向）における、改質部ＨＡの一方側の端部であり、端部ＨＡｂは、改質部ＨＡの他方側の端部を指す。
　また、Ｚ方向から見た場合の、端面１０１の周方向（仮想線Ｔに沿った方向）で隣り合う改質部ＨＡの中心間の距離を、ピッチＰＡとする。Ｚ方向から見て、ピッチＰＡは、１μｍ以上２３μｍ以下であることが好ましい。ピッチＰＡをこの範囲とすることで、母材１０から適切に切断され、かつ端面１０１においてクラックの発生が抑制されたものとなる。なお、ピッチＰは、任意に選択した１０組の隣り合う改質部ＨＡの中心同士の距離の平均値を指してよい。
　ガラス物品１００は、Ｚ方向から見て、それぞれの改質部ＨＡの中心を結んだ線（仮想線Ｔに対応）の形状に応じて、その線の形状毎に、ピッチＰＡが異なっていてもよい。例えば、Ｚ方向から見て、改質部ＨＡの中心を結んだ線が直線となる区間１０１Ａ（区間Ｔ１に対応）では、改質部ＨＡのピッチＰＡ１が９μｍ以下であってもよい。また、区間１０１Ａにおける改質部ＨＡのピッチＰＡ１は、１μｍ以上８μｍ以下であることが好ましく、３μｍ超７μｍ以下であることがより好ましい。なお、改質部ＨＡの中心を結んだ線となる区間１０１Ａとは、完全に直線状であることに限られない。Ｚ方向から見た場合の、区間１０１Ａにおいて改質部ＨＡの中心を結んだ線の曲率半径Ｒ１は、１００ｍｍ以上であってよく、１０００ｍｍ以上であることが好ましく、２５００ｍｍ以上であることがより好ましい。なお、改質部ＨＡの中心を結んだ線は、端面１０１に沿った線ともいえる。
　また例えば、Ｚ方向から見て、改質部ＨＡの中心を結んだ線が曲線となる区間１０１Ｂ（区間Ｔ２に対応）では、改質部ＨＡのピッチＰＡ２が、区間１０１ＡにおけるピッチＰＡ１より短くてよい。また、区間１０１Ｂにおける改質部ＨＡのピッチＰＡ２は、５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上６μｍ以下であることがより好ましい。なお、区間１０１Ｂは、区間１０１Ａに連続する（区間１０１Ａに接続される）区間であることが好ましい。Ｚ方向から見た場合の、区間１０１Ｂにおいて改質部ＨＡの中心を結んだ線の曲率半径Ｒ２は、１００ｍｍ未満であってよく、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
　端面１０１の、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さＳａは、０．６以下であり、０．３以上０．６以下であることがより好ましく、０．４以上０．６以下であることが更に好ましい。面粗さＳａがこの範囲となることで、端面１０１においてクラックの発生が抑制されたものとなる。また、面粗さＳａがこの範囲となることで、ガラス物品１００に衝撃や応力が印加されたときの破壊確率を低減できる。
　なお、面粗さＳａは、レーザ顕微鏡Ｏｌｙｍｐｕｓ社ＯＬＳ５０００により測定できる。面粗さＳａは、例えば端面１０１の厚み方向中央部にて３点以上の箇所を測定し、その平均値を用いる。
　このように、ガラス物品１００は、端面１０１に改質部ＨＡが形成されている。ただし、端面１０１を研磨することで、改質部ＨＡが除去されてもよい。
　（改質部）
　図８は、ガラス物品の端面を示す模式図である。図８に示すように、改質部ＨＡは、ガラス物品１００の厚み全体（Ｚ方向における全区間）にわたって形成されていることが好ましい。言い換えれば、改質部ＨＡは、ガラス物品１００の主面１００Ａから主面１００Ｂまでにわたって形成されていることが好ましい。改質部ＨＡが主面１００Ａから主面１００Ｂまでにわたって形成されることで、母材１０から適切に切断され、かつ端面１０１においてクラックの発生が抑制されたものとなる。
　また、ガラス物品１００には、改質部ＨＡから、Ｚ方向に直交する方向である径方向の外側に向けて延びる、クラックＣＲが形成されている場合がある。ここでの径方向とは、改質部ＨＡの中心軸ＡＸａを軸方向とした場合の径方向を指す。中心軸ＡＸａは、Ｚ方向から見た場合の改質部ＨＡの中心点を通りＺ方向に延びる軸を指す。クラックＣＲは、改質部ＨＡの周囲に複数形成されていてよい。また、クラックＣＲは、改質部ＨＡの内部まで伸長していてもよい。
　ここで、主面１０Ａから、向きＺ２側に、ガラス物品１００の厚みＤＡの１０％の距離だけ離れた端面１０１上の位置を第１位置ＮＡとする。同様に、主面１０Ｂから、向きＺ１側に、ガラス物品１００の厚みの１０％の距離だけ離れた位置を第２位置ＮＢとする。主面１００Ａから第１位置ＮＡまでの範囲と主面１００Ｂから第２位置ＮＢまでの範囲において、径方向におけるクラックＣＲの長さのうち、端面１０１と直交する成分を、長さＬＣＲ１とする。長さＬＣＲ１は、改質部の中心軸ＨＡから、クラックＣＲの改質部ＨＡと反対側（径方向外側）の端部までの、端面１０１と直交する方向の距離を指す。長さＬＣＲ１は、クラックＣＲの、ガラス物品１００の主面と平行であり、かつ仮想線Ｔに直交する方向における長さともいえる。この場合、長さＬＣＲ１は、１２μｍ以下であることが好ましい。なお、長さＬＣＲ１の値としては、端面１０１から任意に選択した３個の改質部ＨＡにおけるクラックＣＲの長さＬＣＲ１の平均値を用いることが好ましい。長さＬＣＲ１がこの範囲となることで、端面１０１においてクラックの発生が抑制されたものとなる。なお、クラックＣＲの長さＬＣＲ１は、デジタルマイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨＸ－６０００）で主面１０Ａを観察し、改質部ＨＡの中心同士を結ぶ線Ｋと、改質部ＨＡと反対側の端部の距離を、長さＬＣＲ１として測定すればよい。
　また、端面１０１の、第１位置ＮＡから第２位置ＮＢまでの領域におけるクラックＣＲの、端面１０１と直交する方向における長さを、長さＬＣＲ２とする。長さＬＣＲ２は、クラックＣＲの、ガラス物品１００の主面と平行であり、かつ仮想線Ｔに直交する方向における長さともいえる。この場合、クラックＣＲの長さＬＣＲ２は、７μｍ以下であることが好ましい。なお、第１位置ＮＡから第２位置ＮＢまでの領域におけるクラックＣＲの長さＬＣＲ２としては、第１位置ＮＡから第２位置ＮＢまでの領域から任意に選択した３個のクラックＣＲの長さＬＣＲ２の平均値を用いることが好ましい。長さＬＣＲ２がこの範囲となることで、端面１０１においてクラックの発生が抑制されたものとなる。
　一般に長さＬＣＲ１は長さＬＣＲ２よりも大きくなる。基材表面近傍においては、レーザ照射時に基板外部へ微小量のプルームが発生し、プルームの運動量の反力として基材内部に衝撃波が発生する。このため、レーザ照射によりクラックＣＲが形成されている状態でレーザ照射がなされると、衝撃波の応力によりクラックＣＲが延伸する。この衝撃は、光軸中心と基材表面の交点を中心として、球面形状で放射状に基材内に伝搬するため、発生源である基材表面が一番強い衝撃を受ける。このため、表面近傍のクラックＣＲの長さＬＣＲ１は、基材内部のクラックの長さＬＣＲ２よりも長くなる。
　バーストパルスの場合は、パルスの回数が多いため、衝撃波によるクラックＣＲの延伸回数が多いため、長さＬＣＲ１は長くなる。逆に本願記載のシングルパルスの場合は衝撃波の回数を最小限に抑えられるため、長さＬＣＲ１の長さを抑制し、高品質な切断面が得られる。
　なお、第１位置ＮＡから第２位置ＮＢまでの領域におけるクラックＣＲは、端面１０１に露出しておらず、端面１０１より内側にある潜傷であるといえる。第１位置ＮＡから第２位置ＮＢまでの領域におけるクラックＣＲは、例えば次の方法で測定できる。
　まずガラス物品１００の端面１０１の、評価領域（クラックＣＲの長さＬＣＲ２を測定する領域）を、所定量研磨して洗浄と乾燥を行い、エッチング処理により円形状ピットまたは楕円形状ピットとなった加工変質層を、光学顕微鏡で観察する。
　ここで、「加工変質層」とは、面取りおよび研削等の加工工程において、ガラス板に生じたキズやクラック等が存在する層をいう。
　光学顕微鏡としては、オリンパス製レーザ顕微鏡ＬＥＸＴ　ＯＬＳ５０００、対物レンズは５０倍を使用し、観察視野２５８μｍ×２５８μｍで観察を行ってよい。
　この工程（研磨とエッチングによる潜傷確認）を複数回繰り返し、同じ位置における円形状ピットまたは楕円形状ピットが評価領域上で観察されなくなった時点での、ガラス物品１００の研磨およびエッチングにより除去された厚さを、その位置におけるクラックＣＲの長さＬＣＲ２とする。すなわち、評価領域におけるクラックＣＲの端面１０１と直交する方向の距離として最大の値をＬＣＲ２として測定している。
　なお、「エッチング」は、ガラス板の全体をエッチング液に浸漬して室温（２５℃）で行ってよい。エッチング液としては、５質量％のフッ酸（ＨＦ）と、９５質量％の純水を含む水溶液を用いてよい。
　なお、以上においては、母材１０から切り出したガラス物品１００に形成されるクラックＣＲについて説明していたが、レーザ光Ｌが照射されて改質部Ｈが形成された母材１０にも、同様にクラックＣＲが形成されていてよい。この場合、母材１０は破断されておらず端面１０１が形成されていないので、クラックＣＲは、主面１０Ａから見て確認できる。この場合、主面１０ＡにおけるクラックＣＲの長さＬＣＲ１は、１２μｍ以下であることが好ましい。なお、主面１０ＡにおけるクラックＣＲの長さＬＣＲ１は、主面１０Ａから任意に選択した３個のクラックＣＲの長さＬＣＲ１の平均値であってよい。
　図９は、面取り加工された場合の端面の一例を示す模式図である。上述のように、端面１０１は、面取り加工される場合がある。この場合、図９に示すように、端面１０１は、コバ面１０１Ｓと、面取り部１０１Ｔとを含む。コバ面１０１Ｓは、端面１０１のうちで面取り加工されなかった面である。面取り部１０１Ｔは、端面１０１のうちで面取り加工された面である。図９の左側の絵に示すように、面取り部１０１Ｔは、Ｚ方向において、主面１００Ａとコバ面１０１Ｓとの間の位置と、主面１００Ｂとコバ面１０１Ｓとの間の位置とに形成されてよい。図９の左側の絵に示すように、面取り部１０１Ｔは、Ｚ方向において主面１００Ｂから離れるに従って、ガラス物品１００の径方向内側に向かうように傾斜している。なお、図９の例では、面取り部１０１Ｔは平坦状であり、角面取りされた場合を例にしているが、角面取りに限られずＲ面取りされていてもよい。この場合、面取り部１０１Ｔの形状は、曲面状となる。
　このように端面１０１が面取りされている場合、図９の右側の絵に示すように、コバ面１０１Ｓには、改質部Ｈが形成されている（改質部Ｈが残っている）。一方、面取りにより改質部Ｈが除去されるため、面取り部１０１Ｔには、改質部Ｈが形成されていない（改質部Ｈが残っていない）。
　（ガラス物品の材料）
　ガラス物品１００は、透明な板状の部材である。ガラス物品１００の材料は、ガラスである。ガラス物品１００は、非晶質ガラスであってもよいし、表面や内部に結晶を含む結晶化ガラスであってもよい。ガラス物品１００としては、例えば、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラスなどを使用できる。ガラス物品１００の材料は、化学強化を適切に行うために、アルカリガラスであることが好ましい。さらに言えば、ガラス物品１００としては、厚さが薄くても強化処理によって大きな応力が入りやすく薄くても高強度なガラスが得られるアルミノシリケートガラスやリチウムアルミノシリケートガラスが好ましい。アルミノシリケートガラスをベースとする化学強化用ガラス（例えば、ＡＧＣ社製「ドラゴントレイル（登録商標）」）も好適に用いられる。
　なお、母材１０としては、化学強化前のガラス、化学強化後のガラスのどちらを用いてもよいが、好ましくは化学強化前のガラスが用いられる。より好ましくは、母材１０として化学強化前のガラスを用い、母材１０の切断後に化学強化を実施することで、切断面にも圧縮応力層が形成されるため好ましい。化学強化前のガラスをレーザ切断する場合、化学強化後のガラスに比べ照射ピッチ間のクラックが進展しにくいが、本実施形態における切断方法によれば、化学強化前のガラスであっても適切に切断することが可能である。
　（ガラスの組成）
　ガラス物品１００は、酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ２を５０％～８０％、Ａｌ２Ｏ３を１％～２０％、およびＮａ２Ｏを６％～２０％含有するものであってよい。また、ガラス物品１００は、酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ２を５０％～８０％、Ａｌ２Ｏ３を０．１％～２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを３％～３０％、ＭｇＯを０％～２５％、ＣａＯを０％～２５％およびＺｒＯ２を０％～５％含有するものであってよい。また、ガラス物品１００は、酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ２を５０％～８０％、Ａｌ２Ｏ３を１％～２０％、Ｎａ２Ｏを６％～２０％、Ｋ２Ｏを０％～１１％、ＭｇＯを０％～１５％、ＣａＯを０％～６％、およびＺｒＯ２を０％～５％含有するものであってよい。なお、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また例えば、ここでの５０％～８０％とは、ガラス物品１００の全量のモル％を１００％とした場合に、５０％以上８０％以下であることを指し、他の数値範囲も同様である。また、例えばＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏとは、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏとの合計含有量を指し、他で「＋」を用いた場合も同様である。
　より具体的には、ガラス物品１００のより好ましい組成として、以下のガラスの組成が挙げられる。なお、例えば、「ＭｇＯを０％～２５％含む」とは、ＭｇＯは必須ではないが２５％まで含んでもよい、の意である。（ｉ）のガラスはソーダライムシリケートガラスに含まれ、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のガラスはアルミノシリケートガラスに含まれ、（ｉｖ）、（ｖ）および（ｖｉ）のガラスはリチウムアルミノシリケートガラスに含まれる。
　（ｉ）モル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を６３％～７３％、Ａｌ２Ｏ３を０．１％～５．２％、Ｎａ２Ｏを１０％～１６％、Ｋ２Ｏを０％～１．５％、Ｌｉ２Ｏを０％～５％、ＭｇＯを５％～１３％及びＣａＯを４％～１０％を含むガラス。
　（ｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０％～７４％、Ａｌ２Ｏ３を１％～１０％、Ｎａ２Ｏを６％～１４％、Ｋ２Ｏを３％～１１％、Ｌｉ２Ｏを０％～５％、ＭｇＯを２％～１５％、ＣａＯを０％～６％およびＺｒＯ２を０％～５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２％～２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が７％～１５％であるガラス。
　（ｉｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６８％～８０％、Ａｌ２Ｏ３を４％～１０％、Ｎａ２Ｏを５％～１５％、Ｋ２Ｏを０％～１％、Ｌｉ２Ｏを０％～５％、ＭｇＯを４％～１５％およびＺｒＯ２を０％～１％含有するガラス。
　（ｉｖ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６７％～７５％、Ａｌ２Ｏ３を０％～４％、Ｎａ２Ｏを７％～１５％、Ｋ２Ｏを１％～９％、Ｌｉ２Ｏを０％～５％、ＭｇＯを６％～１４％およびＺｒＯ２を０％～１．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１％～７５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２％～２０％であり、ＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であるガラス。
　（ｖ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５６％～７３％、Ａｌ２Ｏ３を１０％～２４％、Ｂ２Ｏ３を０％～６％、Ｐ２Ｏ５を０％～６％、Ｌｉ２Ｏを２％～７％、Ｎａ２Ｏを３％～１１％、Ｋ２Ｏを０％～５％、ＭｇＯを０％～８％、ＣａＯを０％～２％、ＳｒＯを０％～５％、ＢａＯを０％～５％、ＺｎＯを０％～５％、ＴｉＯ２を０％～２％、ＺｒＯ２を０％～４％含有するガラス。
　（ｖｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５８％～８０％、Ａｌ２Ｏ３を１３％～１８％、Ｂ２Ｏ３を０％～５％、Ｐ２Ｏ５を０．５％～４％、Ｌｉ２Ｏを３％～１０％、Ｎａ２Ｏを５％～２０％、Ｋ２Ｏを０％～２％、ＭｇＯを０％～１１％、ＣａＯを０％～２０％、ＳｒＯを０％～２０％、ＢａＯを０％～１５％、ＺｎＯを０％～１０％、ＴｉＯ２を０％～１％、ＺｒＯ２を０％～２％を含有するガラス。
　（圧縮応力層）
　ガラス物品１００は、化学強化処理が行われた場合には、圧縮応力層を含む。圧縮応力層は、ガラス物品１００の表面全体に、すなわちここでは主面１００Ａと主面１００Ｂと端面１０１とに形成されている。なお、ガラス物品１００は、主面１００Ａと主面１００Ｂと端面１０１との全てに圧縮応力層が形成されることに限られず、主面１００Ａと主面１００Ｂと端面１０１との少なくとも１つ（好ましくは少なくとも主面１００Ａ）に、圧縮応力層が形成されていてよい。
　圧縮応力層は、ガラス物品１００内において、圧縮応力が作用している層である。ガラス物品１００は、表面において圧縮応力Ｓが作用しており、ガラス物品の厚み方向の中央に向かうに従って、圧縮応力が小さくなっている。例えば、圧縮応力層は、ガラス物品１００の全体のうち、表面から、応力が０となるまでの深さの部分であるといえる。なお、ガラス物品１００は、応力が０となる深さよりも深い層においては、引張応力が作用している。以下、ガラス物品１００の表面、すなわち圧縮応力層の表面に作用している圧縮応力を、表面圧縮応力ＣＳと記載する。
　ガラス物品１００は、表面圧縮応力ＣＳが、５００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であることが好ましく、６５０ＭＰａ以上がより好ましく、７５０ＭＰａ以上がさらに好ましい。表面圧縮応力ＣＳがこの範囲となることで、耐衝撃性の低下を適切に抑制できる。なお、表面圧縮応力ＣＳの測定方法は任意であるが、例えば、光弾性解析法を利用して、ガラス物品１００内の歪みを測定することにより、測定してよい。本実施形態においては、例えば、折原製作所製の表面応力計であるＦＳＭ－６０００ＬＥを用いて、表面圧縮応力ＣＳを測定してよい。
　ガラス物品１００は、圧縮応力層の深さＤＯＬが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以上がさらに好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましい。深さＤＯＬとは、ガラス物品１００における圧縮応力層の厚みを指す。すなわち、深さＤＯＬとは、ガラス物品１００の表面圧縮応力ＣＳが作用している表面から、圧縮応力の値が０になる深さまでの、厚み方向における距離を指す。ガラス物品１００は、深さＤＯＬがこの範囲となることで、耐衝撃性の低下を適切に抑制できる。なお、深さＤＯＬの測定方法は任意であるが、例えば、光弾性解析法を利用して、ガラス物品１００内の歪みを測定することにより、測定してよい。本実施形態においては、例えば、折原製作所製の表面応力計であるＦＳＭ－６０００ＬＥを用いて、深さＤＯＬを測定してよい。
　（ガラス物品の用途）
　図１０は、本実施形態に係る車載用ディスプレイを示す模式図である。図１０に示すように、本実施形態に係るガラス物品１００は、車載用ディスプレイ２に設けられ、車載用ディスプレイの表面のカバー材として用いられる。車載用ディスプレイ２は、車両に設けられる表示装置であり、例えば、車内においてステアリングシャフト１の前側に設けられる。車載用ディスプレイ２には、例えばカーナビゲーション画面やスピードメータなどの各種メータ等及びスタートボタンなどが表示される。ただし、図１０の構成は一例であり、ガラス物品１００が適用される車載用ディスプレイ２は、任意の構成であってよい。また、ガラス物品１００は、車載用ディスプレイ表面のカバー材として用いられることに限られず、任意の用途に用いるものであってよい。
　（効果）
　以上説明したように、本実施形態に係るガラス物品１００の製造方法は、母材１０の主面１０Ａに設定される仮想線Ｔに沿って、パルス発振したレーザ光Ｌを照射することで、母材１０に、仮想線Ｔに沿った複数の改質部Ｈを形成することと、仮想線Ｔに沿った改質部Ｈを起点として母材１０を破断することで、母材１０からガラス物品１００を切り出すことと、を含む。改質部Ｈを形成することにおいては、バースト方式ではない方式でパルス発振し、かつ、パルス幅（幅ＬＢ）が１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下となるレーザ光を照射する。
　ここで、バースト方式を用いた場合には、小パルス光が照射される領域が重複するため、照射された箇所が多数の衝撃波に晒されることになり、改質部を起点に切り出した破断面にクラックが発生するおそれがある。
　それに対して、本製造方法によると、非バースト方式によりレーザ光Ｌを照射するため、照射された箇所が多数の衝撃波に晒されることを抑制して、破断面にクラックが発生することを抑制できる。一方、非バースト方式だと、バースト方式と比べて、１つの照射箇所において照射されるパルス数が少なくなるため、母材１０に与えるエネルギ量が低くなり、母材を適切に改質できなくなるおそれがあるが、本製造方法によると幅ＬＢを１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下とすることで、母材１０に与えるエネルギ量を十分に確保して、母材を適切に改質し、母材を適切に破断することが可能となる。さらに言えば、本製造方法によると、非バースト方式としつつパルス幅ＬＢを上記範囲とすることで、破断に要する応力を低減し、母材１０を適切に破断でき、さらに、破断した際のガラス物品１００の端面１０１（破断面）の表面粗さを改善でき、端面１０１におけるクラックの発生を抑制できる。
　また、本実施形態に係るガラス物品１００は、主面１００Ａ及び端面１０１を有し、端面１０１には、ガラス物品１００の厚み方向（Ｚ方向）に延在する線状の改質部ＨＡが複数形成されており、端面１０１の、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さＳａが、０．６以下である。本実施形態に係るガラス物品１００は、適切に切断され、かつ端面１０１（破断面）においてクラックの発生が抑制されたものとなる。
　本開示は、以下の発明を記載するものである。なお、これに限定されるものではない。
　（１）母材の主面に設定される仮想線に沿って、パルス発振したレーザ光を照射することで、母材に、仮想線に沿った複数の改質部を形成することと、仮想線に沿った改質部を起点として母材を破断することで、母材から一部を切り出しガラス物品を得ることと、を含み、レーザ光の最小のパルス間隔は、１μｓより大きく、かつ、レーザ光のパルス幅は、１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下である、ガラス物品の製造方法。
　（２）ピッチＰとパルス幅ＬＢの間に次式の関係を有する、（１）に記載のガラス物品の製造方法。ただし、Ｐは単位μｍで表される数値であり、ＬＢは単位ｐｓで表される数値である。
　　Ｐ≦０．２５×ＬＢ＋３．５
　（３）レーザ光のパルス幅が１５ｐｓ以上６０ｐｓ以下である、（１）又は（２）に記載のガラス物品の製造方法。
　（４）レーザ光は、母材に対して透明になる波長である、（１）から（３）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（５）複数の改質部のピッチは、母材の主面に対して垂直な方向から見て、１μｍ以上２３μｍ以下である、（１）から（４）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（６）レーザ光の１つのパルスのエネルギは、母材の厚み１ｍｍあたり２００μＪ以上１５００μＪ以下である、（１）から（５）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（７）母材の主面に対して垂直な方向から見て、仮想線が曲線となる区間での複数の改質部のピッチが、仮想線が直線となる区間での複数の改質部のピッチよりも短い、（１）から（６）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（８）改質部は、母材の主面から反対側の主面までにわたって形成される、（１）から（７）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（９）一方の第１主面から、反対側の第２主面側に、ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた位置を第１位置とした場合、第１主面から第１位置までの領域における前記改質部から延びるクラックの、ガラス物品の主面と平行であり、かつ仮想線に直交する方向における長さが、１２μｍ以下である、（１）から（８）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（１０）母材の厚みは、０．７ｍｍ以上である、（１）から（９）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（１１）母材は、破壊靭性値ＫＩＣが、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上である、（１）から（１０）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（１２）母材の厚さが３ｍｍ未満であり、複数の改質部のそれぞれが１度のパルス照射により形成される、（１）から（１１）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（１３）レーザ光を照射する光学系が、収差光学系である、（１）から（１２）のいずれか１つに記載のガラス物品の製造方法。
　（１４）主面及び端面を有するガラス物品であって、端面には、ガラス物品の厚み方向に延在する線状の改質部が複数形成されており、端面の、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さＳａが、０．６μｍ以下である、ガラス物品。
　（１５）一方の第１主面から、反対側の第２主面側に、ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた位置を第１位置とした場合、第１主面から第１位置までの領域における改質部から延びるクラックの、端面に直交する方向における長さは、１２μｍ以下である、（１４）に記載のガラス物品。
　（１６）一方の第１主面から、反対側の第２主面側に、ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた端面上の位置を第１位置とし、第２主面から、第１主面側に、ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた端面上の位置を第２位置とした場合、端面の第１位置から第２位置までの領域における、改質部から延びるクラックの、端面に直交する方向における長さは、７μｍ以下である、（１４）又は（１５）に記載のガラス物品。
　（１７）主面に対して垂直な方向から見て、改質部のピッチが、１μｍ以上２３μｍ以下である、（１４）から（１６）のいずれか１つに記載のガラス物品。
　（１８）主面に対して垂直な方向から見て、端面に沿った線が曲線となる区間では、改質部のピッチが、端面に沿った線が直線となる区間での改質部のピッチよりも短い、（１４）から（１７）のいずれか１つに記載のガラス物品。
　（１９）厚みが０．７ｍｍ以上である、（１４）から（１８）のいずれか１つに記載のガラス物品。
　（２０）破壊靭性値ＫＩＣが、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上である、（１４）から（１９）のいずれか１つに記載のガラス物品。
　次に、実施例について説明する。図１１は、実施例における母材の切り出しを説明する模式図である。実施例においては、縦が５０ｍｍ、横が５０ｍｍ（図１１の幅Ｌ１）、厚さが１．３ｍｍの母材を準備した。母材としては、ＡＧＣ社製、Ｄｒａｇｏｎｔｒａｉｌ（登録商標）を用いた。なお、母材は化学強化されていないものを用いた。そして、母材から切り出したガラス物品の縦の長さが５０ｍｍ、横の幅が２５ｍｍとなるように、母材の横方向（幅方向）の中央位置から縦方向に直線状に延びる仮想線を設定して、仮想線に沿ってパルス状のレーザ光を照射した。レーザ光の照射条件を以下に示す。
　照射条件：
　・波長：１０６４ｎｍ
　・出力：６Ｗ～１０Ｗ
　・コリメート径：８ｍｍ
　・送り速度：１０～２３０ｍｍ／ｓ
　・発振周波数：１００００Ｈｚ
　図１１に示すように、レーザ光を照射した母材のレーザ光を入射させた側の主面を円柱状の一対の治具Ｊａで支持し、レーザ光を出射させた側の主面に向けて、円柱状の一対の治具Ｊｂを、降下速度１ｍｍ／ｍｉｎで降下させて、治具Ｊｂを上側の主面に接触させることで、母材に応力を加えて、仮想線Ｔに沿って母材を切断させた。なお、治具Ｊａは、仮想線Ｔを隔てて幅方向の両側に配置されて、一対の治具Ｊａ同士の間隔Ｌ２を３０ｍｍとした。治具Ｊｂは、仮想線Ｔを隔てて幅方向の両側に配置されて、一対の治具Ｊｂ同士の間隔Ｌ３を１０ｍｍとした。
　（実験１）
　表１は、実験１における各例の評価結果を示している。表１に示すように、例１においては、レーザ光の照射条件として、光学系１（Coherent社SmartCleave Classicトーチ（以後ＣＬと略す）を用い、レーザ光をバースト方式で照射し、パルス幅（本実施形態での幅ＬＢ）を１０ｐｓとした。なお、例１においては、１つのパルス群におけるパルス光の数を4個、１つのパルス群におけるパルス光同士の間隔を１３ｎｓ、パルス群の照射周期を３７．５ｋＨｚとした。
　例２においては、レーザ光の照射条件として、光学系２を用い、レーザ光を非バースト方式で照射し、パルス幅（本実施形態での幅ＬＢ）を２０ｐｓとし、パルス光同士の間隔を１００μｓ、改質部同士のピッチ（本実施形態でのピッチＰ）を３μｍとした。他の条件は、上記に示したものとなる。例３～例６についても、表１に示した条件以外は、例２と同条件とした。なお、光学系２とは、Coherent社SmartCleave HighEfficiencyトーチ（以後ＨＥと略す）を指す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、例１～例６の条件で母材を破断して得られたガラス物品について、端面（破断面）の表面粗さＳａと、端面の第１位置ＮＡから第２位置ＮＢにおける最大クラック深さ（ＬＣＲ２）と、を測定した。
　表面粗さＳａは、レーザ顕微鏡Olympus社OLS5000により測定した。厚み方向中央部にて３点以上の箇所の平均値を算出した。
　クラックの最大深さＬＣＲ２の測定においては、上述のように各例のガラス物品１００の端面（破断面）の研磨及びエッチングを実施し、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製ＶＨＸ－６０００）により、端面１０１を、主面に垂直な方向から観察して、ピットの有無を視認し、ピットが確認されなくなった時点での除去厚さを最大クラック深さとした。
　実験１での評価においては、表面粗さＳａが０．６３０以下を満たす場合を合格、満たさない場合を不合格とした。表１に示すように、比較例であるバースト方式の例１においては、不合格となり、破断面におい表面粗さが低減できないことが分かる。一方、実施例である非バースト方式の例２～例６においては、合格となり、破断面において表面粗さを低減できることが分かる。また例えば例１、例２に示すように、非バースト方式とすることで最大クラック深さも抑制できることが分かる。
　（実験２）
　表２は、実験２における各例の評価結果を示している。実験２においては、非バースト方式において、パルス幅やピッチの条件を異ならせてガラス物品を製造した。各例における条件を、表２に示す。なお、表２における単位エネルギとは、本実施形態で説明した単位エネルギ（パルス光のエネルギ（μＪ）を、母材１０の厚み（ｍｍ）で除した値）を指す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実験２においては、各例の条件でレーザ光を照射した母材に対して、治具Ｊａ、Ｊｂを用いて破断する際に作用した最大応力値を、破断応力として測定した。より詳しくは、各例の条件で２０個ずつサンプルのガラス物品を製造し、サンプル毎に作用した最大応力値の平均値を、破断応力とした。その結果を表２に示す。なお、最大応力値の測定には、島津製作所社製卓上形精密万能試験機「オートグラフＡＧＳ－Ｘ　１０ｋＮ」を用いた。
　表２に示すように、パルス幅を１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下とした実施例である例８～例２８においては、母材を適切に破断できることが分かる。一方、パルス幅を１０ｐｓとした比較例である例７においては、今回の条件で破断することができず、改質部を適切に形成できないため、母材を適切に破断できないことが分かる。
（実験３）
　次に、ピッチＰとパルス幅ＬＢの相関関係について検討した。表３～４および図１２には、実験３における各例の評価結果を示している。実験３においては、非バースト方式において、パルス幅やピッチの条件を異ならせてガラス物品を製造した。各例における条件を、表３～４に示す。
　例２９においては、レーザ光の照射条件として、光学系２を用い、レーザ光を非バースト方式で照射し、パルス幅（本実施形態での幅ＬＢ）を３２．９ｐｓとし、パルス光同士の間隔を１００μｓ、改質部同士のピッチ（本実施形態でのピッチＰ）を５μｍとした。他の条件は、上記に示したものとなる。例３０～例６３、例６８～例７５についても、表３又は表４に示した条件以外は、例２９と同条件とした。なお、光学系２とは、Coherent社SmartCleave HighEfficiencyトーチ（以後ＨＥと略す）を指す。
　例６４においては、レーザ光の照射条件として、光学系３を用い、レーザ光を非バースト方式で照射し、パルス幅（本実施形態での幅ＬＢ）を２０ｐｓとし、パルス光同士の間隔を１００μｓ、改質部同士のピッチ（本実施形態でのピッチＰ）を３μｍとした。他の条件は、上記に示したものとなる。例６５～例６７についても、表４に示した条件以外は、例６４と同条件とした。なお、光学系３とは、焦点距離１５ｍｍの合成石英製球面平凸レンズ素子であり、素子の平坦面側からレーザ光を入射し球面側から出射させる光学系を指す。
　なお、表３～４における単位エネルギとは、本実施形態で説明した単位エネルギ（パルス光のエネルギ（μＪ）を、母材１０の厚み（１．３ｍｍ）で除した値）を指す。
　実験２と同様の試験を行い、破断応力を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３～４及び図１２に示すように、関係式Ｐ≦０．２５×ＬＢ＋３．５を満たす実施例では、母材を破断する際の最大応力（以下、破断応力と称する）を２５ＭＰａ以下にできた。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行える。
　本出願は、２０２２年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０２２－０７２５７６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　１０　母材
　１０Ａ、１０Ｂ　主面
　１００　ガラス物品
　１０１　端面
　Ｈ、ＨＡ　改質部
　Ｌ　レーザ光
　ＬＢ　幅（パルス幅）
　Ｔ　仮想線

Claims (20)

  1. 　母材の主面に設定される仮想線に沿って、パルス発振したレーザ光を照射することで、前記母材に、前記仮想線に沿った複数の改質部を形成することと、
    　前記仮想線に沿った改質部を起点として前記母材を破断することで、前記母材から一部を切り出しガラス物品を得ることと、
    　を含み、
    　前記レーザ光の最小のパルス間隔は、１μｓより大きく、かつ、前記レーザ光のパルス幅は、１５ｐｓ以上１００ｐｓ以下である、
    　ガラス物品の製造方法。
  2. 　ピッチＰとパルス幅ＬＢの間に次式の関係を有する、請求項１に記載のガラス物品の製造方法。ただし、Ｐは単位μｍで表される数値であり、ＬＢは単位ｐｓで表される数値である。
    　　Ｐ≦０．２５×ＬＢ＋３．５
  3. 　前記レーザ光のパルス幅が１５ｐｓ以上６０ｐｓ以下である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  4. 　前記レーザ光は、前記母材に対して透明になる波長である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  5. 　複数の前記改質部のピッチは、前記母材の主面に対して垂直な方向から見て、１μｍ以上２３μｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  6. 　前記レーザ光の１つのパルスのエネルギは、前記母材の厚み１ｍｍあたり２００μＪ以上１５００μＪ以下である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  7. 　前記母材の主面に対して垂直な方向から見て、前記仮想線が曲線となる区間での複数の前記改質部のピッチが、前記仮想線が直線となる区間での複数の前記改質部のピッチよりも短い、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  8. 　前記改質部は、前記母材の主面から反対側の主面までにわたって形成される、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  9. 　一方の第１主面から、反対側の第２主面側に、前記ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた位置を第１位置とした場合、
    　前記第１主面から前記第１位置までの領域における前記改質部から延びるクラックの、前記ガラス物品の主面と平行であり、かつ前記仮想線に直交する方向における長さが、１２μｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  10. 　前記母材の厚みは、０．７ｍｍ以上である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  11. 　前記母材は、破壊靭性値ＫＩＣが、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  12. 　前記母材の厚さが３ｍｍ未満であり、前記複数の改質部のそれぞれが１度のパルス照射により形成される、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  13. 　前記レーザ光を照射する光学系が、収差光学系である、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
  14. 　主面及び端面を有するガラス物品であって、
    　前記端面には、前記ガラス物品の厚み方向に延在する線状の改質部が複数形成されており、前記端面の、ＩＳＯ２５１７８で規定される面粗さＳａが、０．６μｍ以下である、
    　ガラス物品。
  15. 　一方の第１主面から、反対側の第２主面側に、前記ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた位置を第１位置とした場合、
    　前記第１主面から前記第１位置までの領域における前記改質部から延びるクラックの、前記端面に直交する方向における長さは、１２μｍ以下である、請求項１４に記載のガラス物品。
  16. 　一方の第１主面から、反対側の第２主面側に、前記ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた前記端面上の位置を第１位置とし、前記第２主面から、前記第１主面側に、前記ガラス物品の厚みの１０％の距離だけ離れた前記端面上の位置を第２位置とした場合、
    　前記端面の前記第１位置から前記第２位置までの領域における、前記改質部から延びるクラックの、前記端面に直交する方向における長さは、７μｍ以下である、請求項１４又は請求項１５に記載のガラス物品。
  17. 　前記主面に対して垂直な方向から見て、前記改質部のピッチが、１μｍ以上２３μｍ以下である、請求項１４又は請求項１５に記載のガラス物品。
  18. 　前記主面に対して垂直な方向から見て、前記端面に沿った線が曲線となる区間では、前記改質部のピッチが、前記端面に沿った線が直線となる区間での前記改質部のピッチよりも短い、請求項１４又は請求項１５に記載のガラス物品。
  19. 　厚みが０．７ｍｍ以上である、請求項１４又は請求項１５に記載のガラス物品。
  20. 　破壊靭性値ＫＩＣが、０．６（ＭＰａ・ｍ０．５）以上である、請求項１４又は請求項１５に記載のガラス物品。
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