特許 6638514 脆性基板の切断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6638514

(24)【登録日】2020年1月7日

(45)【発行日】2020年1月29日

(54)【発明の名称】脆性基板の切断方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 33/07 20060101AFI20200120BHJP

   C03B 33/08 20060101ALI20200120BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20200120BHJP

   B23K 26/402 20140101ALI20200120BHJP

   B23K 103/16 20060101ALN20200120BHJP

【ＦＩ】

   C03B33/07

   C03B33/08

   B23K26/38 Z

   B23K26/402

   B23K103:16

【請求項の数】10

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-63971(P2016-63971)

(22)【出願日】2016年3月28日

(65)【公開番号】特開2016-193814(P2016-193814A)

(43)【公開日】2016年11月17日

【審査請求日】2018年10月9日

(31)【優先権主張番号】62/140,463

(32)【優先日】2015年3月31日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168550

【弁理士】

【氏名又は名称】友廣 真一

(72)【発明者】

【氏名】稲山 尚利

(72)【発明者】

【氏名】磯本 武彦

(72)【発明者】

【氏名】藤居 孝英

(72)【発明者】

【氏名】邱 俊凱

(72)【発明者】

【氏名】謝 咏明

(72)【発明者】

【氏名】陳 振坤

(72)【発明者】

【氏名】簡 俊賢

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 國興

【審査官】 和瀬田 芳正

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７５７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２５６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０１４５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ３３／０７

Ｃ０３Ｂ ３３／０８

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

Ｂ２３Ｋ ２６／４０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス層を備えた脆性基板を切断する切断方法であって、
前記脆性基板に第１のレーザー光を照射して前記脆性基板を溶断する溶断工程と、
前記溶断工程で形成された前記ガラス層の溶断端面又は前記溶断端面に隣接する少なくとも一方の前記ガラス層の主表面に第２のレーザー光を照射して前記溶断端面の表層部を剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする脆性基板の切断方法。

【請求項2】

前記脆性基板が、前記ガラス層に接着剤層を介してポリマー層を積層一体化した多層構造を有することを特徴とする請求項１に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項3】

前記溶断工程で、前記脆性基板を前記第１のレーザー光で溶断することによって、前記溶断端面において、前記接着剤層及び前記ポリマー層が除去されて前記ガラス層の前記主表面が露出した露出部を形成することを特徴とする請求項２に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項4】

前記第２のレーザー光の照射前に、前記脆性基板の前記ポリマー層側に第１の保護フィルムを配置することを特徴とする請求項２又は３に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項5】

前記第２のレーザー光の照射前に、前記脆性基板の前記ガラス層側に第２の保護フィルムを配置することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項6】

前記脆性基板の前記ガラス層側からのみ、前記第２のレーザー光を前記ガラス層の一方の前記主表面に照射することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項7】

前記脆性基板の前記ポリマー層側と前記ガラス層側の両側から、前記第２のレーザー光を前記ガラス層の両方の前記主表面に照射することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項8】

前記第２のレーザー光の走査経路が閉じた経路で構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項9】

前記走査経路が直線部と凸状部の少なくとも一方を有し、前記第２のレーザー光の走査が前記直線部又は前記凸状部から開始されることを特徴とする請求項８に記載の脆性基板の切断方法。

【請求項10】

前記第２のレーザー光を前記ガラス層の前記主表面に照射するとともに、
前記ガラス層の前記主表面における前記第２のレーザー光のスポットの直径をａ、前記第２のレーザー光の前記ガラス層の前記主表面における前記第２のレーザー光のスポットの中心から前記溶断端面までの前記ガラス層の厚み方向に直交する方向に沿った距離をｂとした場合に、０．５≦ｂ／ａ≦２なる関係が成立することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の脆性基板の切断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ガラス層を備えた脆性基板の切断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス層を備えた脆性基板としては、ガラス層とポリマー層とを接着剤層を介して積層一体化したものが挙げられる。この種の脆性基板は、ガラス層に由来する高硬度、高耐久性、高気密性、ガスバリヤ性および高級感などといった諸特性と、ポリマー層に由来する軽量性や高耐衝撃性などといった諸特性とを兼ね備える。そのため、例えば、フラットパネルディスプレイ、携帯用電子デバイス、太陽電池などの電気・電子機器のパネル用材料や、建築構造物や各種車両の窓パネル用材料など、さまざまな分野での使用が期待されている。

【0003】

上記の脆性基板は、通常、用途に応じた形状・寸法に切断した上で使用される。具体的な切断方法としては、例えば特許文献１には、レーザー溶断やウォータージェット切断により脆性基板を切断する粗加工を行った後に、脆性基板の切断面の端面強度を低下させる原因となる脆性基板の切断面の微小欠陥（クラックやチッピング等）を除去するために仕上げ加工を行うことが開示されている。

【0004】

仕上げ加工は、加工効率を高めるために、研削加工によりガラス層（ガラス板）の切断面を加工し、かつ、ポリマー層（樹脂板）の切断面の少なくとも一部を未加工の状態で残す第１段階と、切削加工により未加工の状態で残したポリマー層の切断面のみを加工する第２段階とに分けることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−１０７２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示の切断方法では、ガラス層の端面の微小欠陥を除去する際にガラス層の端面に研削工具を直接接触させる必要があるため、ガラス層が破損するおそれがある。特に脆性基板が薄い場合、研削工具とガラス層の接触状態が不安定となりやすく、ガラス層が容易に破損し得る。

【0007】

なお、このようなガラス層の破損の問題は、脆性基板がガラス層のみからなる場合も同様に生じ得る。

【0008】

本願発明は、脆性基板に含まれるガラス層に破損を生じさせることなく、ガラス層の切断端面の微小欠陥を確実に低減することが可能な脆性基板の切断方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために創案された本発明は、ガラス層を備えた脆性基板を切断する切断方法であって、脆性基板に第１のレーザー光を照射して脆性基板を溶断する溶断工程と、溶断工程で形成されたガラス層の溶断端面又は溶断端面に隣接する少なくとも一方のガラス層の主表面に第２のレーザー光を照射して溶断端面の表層部を剥離（ピーリング）する剥離工程とを含むことを特徴とする。ここで、「脆性基板」にはガラス層のみからなるものも含まれる。また、「溶断」には、トリミング等の目的で脆性基板を分割する場合のみならず、脆性基板の平面内に開口部（例えば、内孔）を形成する場合も含まれる。開口部を形成する場合、開口部の内周面が溶断端面となる。

【0010】

このような構成によれば、まず、溶断工程で、ガラス層を含む脆性基板が第１のレーザー光によってレーザー溶断により切断される。このとき、ガラス層の切断端面、すなわち溶断端面の表層部には、クラックやチッピング等の微小欠陥が形成される場合が多い。その後、剥離工程で、ガラス層の溶断端面かその近傍（溶断端面又はそれに隣接するガラス層の主表面）に第２のレーザー光を照射すると、ガラス層の溶断端面の表層部が剥離するという現象が生じる。すなわち、レーザー光を照射するだけで、ガラス層の溶断端面に含まれる微小欠陥を簡単に除去することができる。また、この切断方法はレーザー光を用いたものであり、脆性基板に含まれるガラス層に加工工具が直接接触するものではない。そのため、ガラス層に対する加工工具の接触不良もそもそも生じ得ないので、ガラス層の破損も生じにくい。なお、上記のガラス層の溶断端面における表層部の剥離現象は、第２のレーザー光の照射に伴ってガラス層に溶断端面に沿って生じるひずみによって、溶断端面に形成された微小欠陥を起点とした亀裂が進展して生じるものと考えられる。

【0011】

上記の構成において、脆性基板が、ガラス層に接着剤層を介してポリマー層を積層一体化した多層構造を有するものであってもよい。このような多層構造を有する脆性基板であっても問題なく切断することができる。

【0012】

上記の構成において、溶断工程で、脆性基板を第１のレーザー光で溶断することによって、溶断端面において、接着剤層及びポリマー層が除去されてガラス層の主表面が露出した露出部を形成してもよい。このようにすれば、剥離工程において、第２のレーザー光をガラス層に直接作用させやすくなる。

【0013】

上記の構成において、第２のレーザー光の照射前に、脆性基板のポリマー層側に第１の保護フィルムを配置してもよい。このようにすれば、第１の保護フィルムによってポリマー層が保護されるので、第２のレーザー光の照射熱によって、ポリマー層が熱変形しにくくなる。その結果、熱変形に起因して生じ得る隆起部がポリマー層に形成されるのを抑えることができる。

【0014】

上記の構成において、第２のレーザー光の照射前に、脆性基板のガラス層側に第２の保護フィルムを配置してもよい。このようにすれば、第２の保護フィルムによってガラス層が他部材と直接接触するのを防止できるので、ガラス層に傷が付きにくくなる。

【0015】

上記の構成において、脆性基板のガラス層側からのみ、第２のレーザー光をガラス層の一方の主表面に照射するようにしてもよい。このようにすれば、第２のレーザー光による照射熱がガラス層に主として作用し、ガラス層とは反対側のポリマー層に直接影響しにくくなる。そのため、ポリマー層が熱変形するのを抑えることができる。

【0016】

上記の構成において、脆性基板のポリマー層側とガラス層側の両側から、第２のレーザー光をガラス層の両方の主表面に照射するようにしてもよい。すなわち、第２のレーザー光を、ガラス層の一方の主表面側からのみ照射すると、ガラス層の他方の主表面との間に温度差が生じる。この温度差によって、ガラス層の溶断端面の表層部が斜めに剥離し、剥離後のガラス層の端面が傾斜する場合がある。そこで、上記の構成では、ガラス層の両主表面に両側から第２のレーザー光を照射することで、温度差が生じるのを防止している。これにより、剥離後のガラス層の溶断端面の傾斜角を小さくすることが可能となる。すなわち、剥離後のガラス層の溶断端面とガラス層の主表面とのなす角が約９０°となる。

【0017】

上記の構成において、第２のレーザー光の走査経路が閉じた経路で構成されていてもよい。このようにすれば、脆性基板の全周囲や平面内に形成された開口部などの閉じた領域において、ガラス層の溶断端面の表層部を連続的に剥離することができる。

【0018】

上記の構成において、走査経路が直線部と凸状部の少なくとも一方を有し、第２のレーザー光の走査が直線部又は凸状部から開始されるようにしてもよい。このようにすれば、ガラス層の溶断端面の表層部の剥離を進展させるための剥離起点が形成されやすくなる。

【0019】

上記の構成において、第２のレーザー光をガラス層の主表面に照射するとともに、ガラス層の主表面における第２のレーザー光のスポットの直径をａ、ガラス層の主表面における第２のレーザー光のスポットの中心から溶断端面までのガラス層の厚み方向に直交する方向に沿った距離をｂとした場合に、０．５≦ｂ／ａ≦２なる関係が成立するようにしてもよい。このようにすれば、ガラス層の溶断端面の表層部の剥離を確実に進展させることができる。

【発明の効果】

【0020】

以上のように本発明によれば、ガラス層を備えた脆性基板を切断する際に、ガラス層に破損を生じさせることなく、ガラス層の切断端面の微小欠陥を可及的に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】（ａ）〜（ｄ）は本開示の一実施形態に係る多層構造体の切断方法に含まれる各工程を示す斜視図である。

【図2】（ａ）は多層構造体を示す側面図であって、（ｂ）は多層構造体の部品分解配列側面図であって、（ｃ）は（ｂ）と異なる向きから見た場合の多層構造体の部品分解配列側面図である。

【図3】（ａ）は多層構造体を切断するステップＳ１の実施形態を示す図であって、（ｂ）はその変形例を示す図である。

【図4】接着剤層及びポリマー層を選択的に除去するステップＳ２の実施形態を示す図である。

【図5】ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態を示す図である。

【図6】第２のレーザー光の走査経路の一例を示す図である。

【図7】第２のレーザー光の走査経路の一例を示す図である。

【図8】ポリマー層に形成される隆起部を説明するための図である。

【図9】ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態を示す図である。

【図10】（ａ）及び（ｂ）はガラス層の端面の修正時における第２のレーザーの照射態様を示す図であって、（ｃ）はガラス層の端面の修正後の状態を示す図である。

【図11】（ａ）及び（ｂ）はガラス層の端面の修正時における第２のレーザーの照射態様を示す図であって、（ｃ）はガラス層の端面の修正後の状態を示す図である。

【図12】実際の結果を示す図であって、修正後のガラス層の端面を含む多層構造体の端面の状態を示す。

【図13】実際の結果を示す図であって、修正後のガラス層の端面の傾きを示す。（上面剥離（トップピーリング）処理の場合）

【図14】ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例を示す図である。（上面剥離（トップピーリング）処理及び底面剥離（ボトムピーリング）処理の場合）

【図15】（ａ）はガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＸ領域の拡大図であり、（ｃ）は（ａ）のＹＹ領域の拡大図である。

【図16】（ａ）〜（ｃ）は、多層構造体を切断するステップＳ１及びガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例を示す図である。

【図17】実験結果を示すグラフであって、（ａ）は曲げ強度、（ｂ）は隆起部高さをそれぞれ示す。

【図18】（ａ）〜（ｃ）は、多層構造体を切断するステップＳ１の実施形態の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本開示の一実施形態に係る脆性基板の切断方法は、脆性基板としての多層構造体の切断方法を提供する。図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、本実施形態に係る多層構造体の切断方法は、次の工程を含む。

【0023】

まず、図１（ａ）に示すように、切断端面Ｅ１を形成するために、多層構造体１を切断するステップＳ１が実行される。この実施形態では、多層構造体１は、脆性層としてのガラス層１２、接着剤層１４及びポリマー層１６を含む。接着剤層１４は、ガラス層１２とポリマー層１６との間に配置される。ガラス層１２の切断端面Ｅ１には、クラックやチッピングなどの微小欠陥が形成される。

【0024】

次に、図１（ｂ）に示すように、切断端面Ｅ１に沿ってガラス層１２以外の多層構造体１の材料を除去するステップＳ２が実行される。この実施形態において、切断端面Ｅ１に沿ってガラス層１２以外の多層構造体１の材料を除去することには、切断端面Ｅ１に沿って接着剤層１４の材料およびポリマー層１６の材料を除去することが含まれる。すなわち、ステップＳ２では、接着剤層１４及びポリマー層１６が選択的に除去される。

【0025】

その後、図１（ｃ）に示すように、ガラス層１２以外の多層構造体１の材質を除去した後に残されたガラス層１２の切断端面Ｅ１を、レーザー光（第２のレーザー光）Ｌ２によって修正するステップＳ３が実行される。この実施形態では、レーザー光Ｌ２によってガラス層１２の切断端面Ｅ１を修正することには、ガラス層１２の切断端面Ｅ１に含まれる微小欠陥の層（表層部）を剥離するために、切断端面Ｅ１に隣接するガラス層１２の切断端面Ｅ１又はその近傍（ガラス層１２の切断端部）にレーザー光Ｌ２を照射することが含まれる。レーザー光Ｌ２は、ガラス層１２の上面（主表面）、底面（主表面）および切断端面Ｅ１の少なくとも一つに照射される。ここで、ガラス層１２の上面および底面は、ガラス層１２の厚み方向において互いに対向する面である。図１（ｃ）では、レーザー光Ｌ２がガラス層１２の上面に照射されている。

【0026】

ステップＳ３が完了すると、図１（ｄ）に示すように、多層構造体１によって形成された製品が完成する。

【0027】

ステップＳ１では、レーザー加工法の一種であるレーザー溶断により多層構造体１を切断する。すなわち、ステップＳ１は溶断工程である。レーザー溶断は、多層構造体１の切断予定線に沿ってレーザー光を照射するとともに、レーザー光による加熱で溶融した部位をガス噴射などにより除去することで、多層構造体１を溶断（切断）する方法である。多層構造体１は、例えば、多角形、円、不規則形状などの所望の形状に切断することができる。ステップＳ１で形成された多層構造体１の切断端面（溶断端面）には、微小欠陥が形成される。そのため、多層構造体１の端面強度は相対的に低くなる。換言すれば、多層構造体１の曲げ強度は低く、耐折り曲げ性を有さない。多層構造体１の曲げ強度は、例えば２００ＭＰａ未満であり、曲げられると容易に破壊するおそれがある。

【0028】

接着剤層１４及びポリマー層１６を選択的に除去するステップＳ２では、ナイフ、はさみ、ダイシングブレードなどの機械加工法、レーザー加工法、エッチング加工法などを使って接着剤層１４及びポリマー層１６を除去する。

【0029】

ガラス層１２の切断端面を修正するステップＳ３は、ステップＳ１の後に行われる。ステップＳ３では、レーザー加工法を使ってガラス層１２の切断端面の表層部に含まれる微小欠陥を除去する。この除去方法は、微小欠陥を含む切断端面の表層部を剥離（レーザーピーリング）することによって行う。すなわち、ステップＳ３は剥離工程である。

【0030】

ステップＳ３の後で、種々の要求に応じた形状と、例えば５００ＭＰａ以上の曲げ強度とを備えた多層構造体１を得ることができる。本開示の切断方法は、ステップＳ１及びＳ３を含めてもよいし、ステップＳ１、Ｓ２及びＳ３を含めてもよい。すなわち、ステップＳ２は選択的なステップであり、省略してもよい。

【0031】

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ガラス層１２は、例えば、ガラスフィルムからなる。ガラス層１２は、第１の表面１２１、第２の表面１２２、第３の表面１２３、第４の表面１２４、第５の表面１２５及び第６の表面１２６を含む。このうち、第１の表面１２１と第２の表面１２２が厚み方向で互いに対向する主表面となり、第３の表面１２３、第４の表面１２４、第５の表面１２５及び第６の表面１２６が側面となる。ガラス層１２の厚み（第１の表面１２１から第２の表面１２２までの距離）は、例えば、１μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは１０μｍ〜７００μｍであり、より好ましくは１０μｍ〜５００μｍであり、さらに好ましくは１０μｍ〜３００μｍであり、最も好ましくは１０μｍ〜２００μｍである。

【0032】

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、接着剤層１４は、例えば、光学透明接着剤（ＯＣＡ）からなる。接着剤層１４は、第１の表面１４１、第２の表面１４２、第３の表面１４３、第４の表面１４４、第５の表面１４５及び第６の表面１４６を含む。このうち、第１の表面１４１と第２の表面１４２が厚み方向で互いに対向する主表面となり、第３の表面１４３、第４の表面１４４、第５の表面１４５及び第６の表面１４６が側面となる。例えば、接着剤層１４が光学透明接着剤（ＯＣＡ）である場合、接着剤層１４の厚み（第１の表面１４１から第２の表面１４２までの距離）は、１μｍ〜５０μｍであってもよい。

【0033】

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ポリマー層１６は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルムからなる。ポリマー層１６は、第１の表面１６１、第２の表面１６２、第３の表面１６３、第４の表面１６４、第５の表面１６５及び第６の表面１６６を含む。このうち、第１の表面１６１と第２の表面１６２が厚み方向で互いに対向する主表面となり、第３の表面１６３、第４の表面１６４、第５の表面１６５及び第６の表面１６６が側面となる。例えば、ポリマー層１６がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層である場合、ポリマー層１６の厚み（すなわち、第１の表面１６１から第２の表面１６２までの距離）は、２μｍ〜３００μｍであってもよい。

【0034】

なお、図２（ａ）〜（ｃ）において、ｚ軸は、ガラス層１２、接着剤層１４及びポリマー層１６の厚み方向である。また、図２（ａ）〜（ｃ）以外の図面においても、ｚ軸は厚み方向を意味するものとする。

【0035】

以下、多層構造体１を切断するステップＳ１、接着剤層１４及びポリマー層１６を選択的に除去するステップＳ２、ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の各ステップについて詳細に説明する。

【0036】

［多層構造体を切断するステップＳ１の実施形態］
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステップＳ１は、レーザー溶断を使って多層構造体１を切断するサブステップＳ１１を含む。レーザー源２８２は、レーザー溶断に用いるレーザー光（第１のレーザー光）Ｌ１を出射するものであって、例えば、ダイオード励起固体レーザー（ＤＰＳＳ）やＣＯ_２ガスレーザーが用いられる。レーザー源２８２は、図３（ａ）に示すように、多層構造体１の上方に配置してもよいし、図３（ｂ）に示すように、多層構造体１の下方に配置してもよい。

【0037】

ＤＰＳＳを用いる場合、レーザー源２８２は、例えば、１Ｗ〜１００Ｗの平均出力、ナノ秒またはピコ秒のパルス幅、１ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓの走査速度を有するものが利用できる。また、ＣＯ_２ガスレーザーを用いる場合、レーザー源２８２は、例えば、１Ｗ〜３００Ｗの平均出力、マイクロ秒のパルス幅、１ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓの走査速度を有するものが利用できる。

【0038】

ＤＰＳＳが使用される場合、焦点深度は浅いので、レーザー光Ｌ１の焦点２８４をｚ軸方向に沿って前後に動かしてもよい。すなわち、多層構造体（３層多層構造体）１を切断するために、多層構造体１の範囲（すなわち、ガラス層１２の第２の表面１２２からポリマー層１６の第１の表面１６１までの範囲）内または多層構造体１の範囲外に焦点２８４を配置してもよい。必要に応じて、焦点２８４を処理径路２８６に沿って前後に動かしてもよい。

【0039】

ＣＯ_２ガスレーザーが使用される場合は、焦点深度は深いので、焦点２８４をｚ軸方向に沿って前後に動かすことなく、処理径路２８６に沿って１回だけ動かしてもよい。すなわち、多層構造体１を切断するために、焦点２８４を多層構造体１の範囲（すなわち、ガラス層１２の第２の表面１２２からポリマー層１６の第１の表面１６１の範囲）内または多層構造体１の範囲外に配置することができ、焦点２８４を処理径路２８６に沿って１回だけ動かせばよい。

【0040】

ここで、本実施形態では、ステップＳ１（サブステップＳ１１）で多層構造体１を切断して形成されるガラス層１２の切断端面の微小欠陥の層の幅（ガラス層１２の主表面に沿う方向における微小欠陥の層の厚み）が１μｍ〜２ｍｍになるように、ガラス層１２の切断端面における微小欠陥の大きさが制御される。また、ステップＳ１で多層構造体１を切断して形成されるガラス層１２の切断端面の微小欠陥の幅は、ガラス層１２の厚みの２倍よりも小さくなるように制御される。

【0041】

［接着剤層及びポリマー層を選択的に除去するステップＳ２の実施形態］
図４に示すように、ステップＳ２は、レーザー加工法を使って多層構造体１の接着剤層１４及びポリマー層１６を選択的に除去するサブステップＳ２１を含む。レーザー源３２２は、レーザー加工法に用いるレーザー光Ｌｓを出射するものであって、例えば、ダイオード励起固体レーザー（ＤＰＳＳ）やＣＯ_２ガスレーザーが用いられる。レーザー光Ｌｓの焦点３２４は、多層構造体１の範囲内またはデフォーカス法による距離だけ多層構造体１の範囲外にある。

【0042】

この実施形態では、レーザー源３２２はＣＯ_２ガスレーザーであり、レーザー光Ｌｓの焦点３２４は多層構造体１の上方に配置される。焦点スポットは円形になる。デフォーカスにより、レーザー加工法による熱処理の範囲は広げられる。この方式では、接着剤層１４及びポリマー層１６を１回の処理で選択的に除去することができる。すなわち、この処理では、レーザー光Ｌｓにより提供される熱は、接着剤層１４及びポリマー層１６を切断できる熱より大きいが、ガラス層１２を変形可能な熱よりは小さい。その結果、多層構造体１の切断端面において、接着剤層１４及びポリマー層１６が選択的に除去され、ガラス層１２が残る。これにより、ガラス層１２が、接着剤層１４及びポリマー層１６よりも外方に突出し、ガラス層１２の主表面１２１の一部が露出した状態となる。すなわち、多層構造体１の切断端面において、ｚ軸方向から見た場合にガラス層１２のみが存在する露出部（図中の斜線領域）が形成される。以下、この露出部をオフセット領域１２７という。さらに、デフォーカスにより、ガラス層１２への高すぎる熱伝達に起因してガラス層１２に予期しない高温割れが生じるという事態を低減できる。

【0043】

サブステップＳ２１におけるレーザー源３２２は、例えば次のような条件を満たす。すなわち、平均出力は１Ｗ〜５００Ｗであり、走査速度は１０ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓである。処理径路は例えば図中の３２６である。生成されるオフセット領域１２７の幅は、２００μｍ〜２０００μｍである。

【0044】

この実施形態では、ステップＳ２（サブステップＳ２１）において、ガラス層１２以外の多層構造体１の除去される材料は、１μｍ〜２ｍｍの幅を有する。すなわち、接着剤層１４の除去される材料と、ポリマー層１６の除去される材料のそれぞれは、１μｍ〜２ｍｍの幅を有する。

【0045】

なお、多層構造体１をレーザー溶断する場合、接着剤層１４及びポリマー層１６は、ガラス層１２よりもレーザー溶断時の熱の影響を受けやすい。そのため、多層構造体１の切断端面（溶断端面）において、接着剤層１４及びポリマー層１６がガラス層１２よりも優先的に溶融除去された状態となりやすい。その結果、ガラス層１２が接着剤層１４及びポリマー層１６よりも突出し、ガラス層１２の主表面１２１の一部が露出した状態になる場合がある。すなわち、図１を再び参照すると、図１（ａ）に示すようにステップＳ１で多層構造体１をレーザー溶断すると、図１（ｂ）の状態を経ることなく、図１（ｃ）の状態になる場合がある。したがって、ステップＳ１で多層構造体１をレーザー溶断する場合、ステップＳ２を省略しても、露出部としてのオフセット領域１２７を形成することができる。

【0046】

［ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態］
図５に示すように、ステップＳ３は、レーザー加工法を使って多層構造体１の切断端面の表層部を剥離するサブステップＳ３１を含む。このサブステップＳ３１では、レーザー加工法に用いるレーザー光Ｌ２が、ガラス層１２の切断端面に隣接する主表面（第１の表面１２１又は第２の表面１２２）、すなわちオフセット領域１２７におけるガラス層１２の主表面に照射される。以下では、レーザー光Ｌ２が照射される側のガラス層１２の主表面を処理表面ということもある。

【0047】

レーザー光Ｌ２の波長は、例えば３μｍ〜１２μｍである。また、レーザー光Ｌ２の処理表面上における走査速度は、例えば１０ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓ（好ましくは、１０ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓ）である。さらに、レーザー光Ｌ２の処理表面上における平均出力は、例えば１Ｗ〜５０Ｗである。また、レーザー光Ｌ２の処理表面上におけるスポットの直径は、例えば５０μｍ〜１０００μｍである。

【0048】

ここで、ガラス層１２の切断端面の表層部の剥離は、次のような理由で生じるものと考えられる。まず、レーザー光Ｌ２の照射によって、ガラス層１２の切断端面に沿って、ガラス層１２上にひずみ領域が形成される。次に、ひずみ領域に生じたひずみによって、ガラス層１２の切断端面の表層部に形成された微小欠陥を起点とする亀裂がガラス層１２の切断端面に沿って進展する。この亀裂の進展により切断端面の表層部が剥離するに至る。

【0049】

この実施形態では、レーザー光Ｌ２を出射するレーザー源４６２は、例えばＣＯ_２ガスレーザーが利用される。レーザー光Ｌ２の焦点４６４は、オフセット領域１２７におけるガラス層１２の上面（すなわち第１の表面１２１）もしくはその上方、又は底面（すなわち第２の表面１２２）もしくはその下方に配置される。焦点スポットは円形になる。

【0050】

レーザー源４６２の処理径路は、例えば、４６６、４６８及び４７０の３つのタイプを含む。これら３つのタイプの径路の中から選択された１又は複数の経路に沿って処理を行うことができる。

【0051】

具体的には、一つの実施形態では、図６に示すように、第３の表面１２３、第４の表面１２４、第５の表面１２５及び第６の表面１２６を含むガラス層１２の切断端面の表層部が剥離するように、レーザー光Ｌ２を、４６６、４６８及び４７０を組み合わせた径路４６９に沿ってガラス層１２のオフセット領域１２７上で蛇行走査する。また別の実施形態では、図７に示すように、レーザー光Ｌ２を、径路４６７に沿ってガラス層１２のオフセット領域１２７上で直進走査する。これら２つの実施形態では、レーザー光Ｌ２の走査経路の始点と終点は互いに一致している。すなわち、走査経路は閉じた経路で構成されている。

【0052】

サブステップＳ３１におけるレーザー源４６２は、例えば次のような条件を満たす。すなわち、平均出力は１０Ｗ〜１００Ｗであり、周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであり、走査速度は１０ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓであり、走査ピッチは１０μｍ〜１００μｍである。ガラス層１２の処理表面におけるレーザー光Ｌ２のスポットの直径は５０μｍ〜５００μｍである。さらに、焦点４６４からガラス層１２の処理表面（上面又は底面）までの距離（ｚ軸方向）は０ｍｍ〜２０ｍｍである。径路４６８または４７０の長さは１００μｍ〜１０ｍｍである。

【0053】

この実施形態では、ステップＳ３（サブステップＳ３１）において、ガラス層１２の処理表面におけるレーザー光Ｌ２のスポットの直径をａ、ガラス層１２の処理表面におけるレーザー光Ｌ２のスポットの中心から切断端面までのガラス層１２の厚み方向に直交する方向に沿った距離をｂとした場合に、０．５≦ｂ／ａ≦２なる関係が成立する。

【0054】

この実施形態では、ステップＳ３（サブステップＳ３１）において、剥離されるガラス層１２の表層部の幅（剥離される微小欠陥の層の厚み）が、１μｍ〜２ｍｍになるように制御される。

【0055】

［ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例］
上述のポリマー層１６／接着剤層１４／ガラス層１２からなる多層構造体１のガラス層１２の切断端面を修正するステップＳ３では、２つの問題が発生しやすい。すなわち、第１の問題は、ポリマー層１６及び接着剤層１４が、レーザー光によって加熱されると熱的に変形することであり、第２の問題は、ガラス層１２の表面が処理中に損傷を受けやすく、ガラス層１２の表面強度が低下することである。したがって、この実施形態では、多層構造体１はこれらの２つの問題を克服するように設計され、この多層構造体１の切断端面を修正する方法も以降で記載する。

【0056】

図８に示すように、隆起部Ｘは、ポリマー層１６の切断端面の近傍に形成される。このような隆起部Ｘの高さ（Δｈ）が大きいと、多層構造体１を別の基板に組み付ける場合に、多層構造体１と別の基板との間に隆起部Ｘに起因する隙間が発生することがある。そこで、図９に示すように、隆起部Ｘの発生を防ぐために、保護フィルム（第１の保護フィルム）Ｐ１をポリマー層１６上（第１の表面１６１側）に配置する。保護フィルムＰ１は、レーザー光Ｌ２を照射する前（ガラス層１２の切断端面を修正するステップＳ３の前）にポリマー層１６上に配置する。好ましくは、保護フィルムＰ１は、ガラス層１２以外の接着剤層１４及びポリマー層１６を除去するステップＳ２の前、又はレーザー光Ｌ１を照射する前（多層構造体１を切断するステップＳ１の前）に、ポリマー層１６上に配置する。このように保護フィルムＰ１を配置することで、熱変形領域を保護フィルムＰ１にとどめることができる。保護フィルムＰ１は消耗材料である。保護フィルムＰ１は、ポリマー層１６と同じ材質であってもよいし、異なっていてもよい。具体的には、保護フィルムＰ１の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、又はこれらの組み合わせであってもよい。保護フィルムＰ１は微粘着層を有し、ポリマー層１６に剥離可能に貼着される。処理後、保護フィルムＰ１はポリマー層１６から引き剥がすことができる。

【0057】

また、擦ったり剛性物体に接触したりすることにより、薄いガラス表面の表面強度が容易に低下する。そこで、図９に示すように、ガラス層１２が傷付くのを防止するために、保護フィルム（第２の保護フィルム）Ｐ２をガラス層１２上（第２の表面１２２）に配置する。保護フィルムＰ２は、レーザー光Ｌ２を照射する前（ガラス層１２の切断端面を修正するステップＳ３の前）にガラス層１２上に配置する。好ましくは、保護フィルムＰ２は、ガラス層１２以外の接着剤層１４及びポリマー層１６を除去するステップＳ２の前、又はレーザー光Ｌ１を照射する前（多層構造体１を切断するステップＳ１の前）に、ガラス層１２上に配置する。このようにガラス層１２上に保護フィルムＰ２を配置することで、ガラス層１２の表面強度は低下しにくくなる。保護フィルムＰ２は消耗材料である。保護フィルムＰ２は、ポリマー層１６と同じ材質であってもよいし、異なっていてもよい。具体的には、保護フィルムＰ２の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、又はこれらの組み合わせであってもよい。保護フィルムＰ２は微粘着層を有し、ガラス層１２に剥離可能に貼着される。処理後、保護フィルムＰ２はガラス層１２から引き剥がすことができる。

【0058】

ここで、レーザー光Ｌ１を照射する前に保護フィルムＰ１及びＰ２を配置した場合には、レーザー光Ｌ１によって、保護フィルムＰ１及びＰ２も多層構造体１と一緒にレーザー溶断してもよい。

【0059】

この実施形態における切断端面の修正は、上述の実施形態のものと同じである。この実施形態では、保護フィルムＰ１及びＰ２の有無やレーザー光Ｌ２の照射方向の違いによる切断端面の修正結果の差異を示す。詳細には、以下の４つの切断端面の修正態様による結果の差異を示す。
（１）保護フィルムＰ１及びＰ２を配置せずに、レーザー光Ｌ２をガラス層１２側から照射した場合の切断端面の修正（図１０（ａ）を参照）
（２）保護フィルムＰ１及びＰ２を配置し、レーザー光Ｌ２をガラス層１２側から照射した場合の切断端面の修正（図１０（ｂ）を参照）
（３）保護フィルムＰ１及びＰ２を配置せずに、レーザー光Ｌ２をポリマー層１６側から照射した場合の切断端面の修正（図１１（ａ）を参照）
（４）保護フィルムＰ１及びＰ２を配置し、レーザー光Ｌ２をポリマー層１６側から照射した場合の切断端面の修正（図１１（ｂ）を参照）

【0060】

レーザー光Ｌ２の照射態様の概念図は図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示し、それぞれの照射態様に対応する切断端面の修正結果は図１２に示す。

【0061】

レーザー光Ｌ２をガラス層１２側から照射しても、ポリマー層１６側から照射しても、ガラス層１２の切断端面の表層部を剥離除去することは可能である。この実施形態では、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ポリマー層１６側から切断端面の修正を行う場合、ポリマー層１６側を上に向けて配置した状態でレーザー光Ｌ２を上方から照射し、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ガラス層１２側から切断端面の修正を行う場合、ガラス層１２側を上に向けて配置した状態でレーザー光Ｌ２を上方から照射する。なお、ポリマー層１６やガラス層１２側を下に向けて配置した状態でレーザー光Ｌ２を下方から照射するようにしてもよい。

【0062】

図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ガラス層１２側から切断端面の修正が行われる場合（レーザー光Ｌ２がガラス層１２の表面に当たる場合）、レーザー光Ｌ２がガラス層１２に当たってガラス層１２が主に加熱されるので、レーザー光Ｌ２の熱がガラス層１２の裏側に位置するポリマー層１６及び接着剤層１４に伝わりにくい。その結果、ポリマー層１６及び接着剤層１４を完全に蒸発させることはない。したがって、図１０（ｃ）に示すように、切断端面の修正後、ガラス層１２の幅はポリマー層１６の幅よりも小さい。

【0063】

保護フィルムＰ１及びＰ２を備えていない場合のガラス層１２側からの切断端面の修正では、隆起部Ｘの高さは約５９μｍ〜６９μｍであり（図１２の上段左図を参照）、その後の組み付け工程（すなわち、多層構造体を別の基板に組み付ける工程）は悪影響を受けるおそれがある。

【0064】

保護フィルムＰ１及びＰ２を備えている場合のガラス層１２側からの切断端面の修正では、隆起部Ｘの高さはほぼ零であり（図１２の下段左図を参照）、その後の組み付け工程は悪影響を受けない。

【0065】

一方、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、切断端面の修正がポリマー層１６から行われる場合（レーザー光Ｌ２がポリマー層１６の表面に当たる）、ポリマー層１６及び接着剤層１４がレーザー光Ｌ２からの熱を最初に受けるので、熱収縮はより明白である。したがって、図１１（ｃ）に示すように、切断端面の処理後、ガラス層１２の幅はポリマー層１６の幅よりも大きい。

【0066】

保護フィルムＰ１及びＰ２を備えていない場合のポリマー層１６側からの切断端面の修正では、隆起部Ｘの高さは約２８μｍ〜３８μｍであり（図１２の上段右図を参照）、その後の組み付け工程は悪影響を受けるおそれがある。

【0067】

保護フィルムＰ１及びＰ２を備えている場合のポリマー層１６側からの切断端面の修正では、隆起部Ｘの高さは約１９μｍ〜２９μｍである（図１２の下段右図を参照）。

【0068】

ここで、保護フィルムＰ１及びＰ２を備えていない場合において、ガラス層１２側からの切断端面の修正の方が、ポリマー層１６側からの切断端面の修正よりも隆起部Ｘの高さが大きくなる理由は、次のように考えられる。すなわち、この実施形態では、ガラス層１２側からの切断端面の修正の場合には、ガラス層１２が上、ポリマー層１６が下を向くように配置されるので、加熱されたポリマー層１６が重力によって垂れ下がったためと考えられる。一方、保護フィルムＰ１及びＰ２を備え、ガラス層１２側から切断端面の修正を行った場合が、隆起部Ｘの高さが最も小さくなった理由は、ガラス層１２側からの加熱であるので、ポリマー層１６に熱的な影響が生じにくいことに加え、保護フィルムＰ１による支持によってポリマー層１６の垂れ下がりが阻止されたためと考えられる。

【0069】

［ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例］
図１３に示すように、ポリマー層１６を上、ガラス層１２を下に向けた状態で、ポリマー層１６側から切断端面を修正すると（上面剥離処理）、レーザー光Ｌ２はガラス層１２の底面よりも先にガラス層１２の上面に当たる。そのため、ガラス層１２の上面と底面の温度分布が異なる。この温度分布の差異が、修正後のガラス層１２の切断端面に傾斜角を持たせる。傾斜角は、視覚的認識および位置決め（例えば、ＣＣＤ位置決め）による基板の整列に悪影響を与える。

【0070】

そこで、この実施形態では、図１４に示すように、レーザー光Ｌ２を、多層構造体１のポリマー層１６側（上面側）およびガラス層１２側（底面側）の両側から照射する（上面および底面剥離処理）。すなわち、切断端面の修正が、多層構造体１の上面および底面の両方から行われる。これにより、ガラス層１２の上面および底面の温度分布の差異が低減される。その結果、切断端面の修正後、ガラス層１２の切断端面は、ガラス層１２の上面および底面に対して約９０度になる。

【0071】

［ガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例］
ステップＳ３におけるガラス層１２の切断端面の表層部の剥離は、図１５（ａ）に示すように、凹状角部、特に小さい曲率半径（例えば、５ｍｍ以下の曲率半径）の内孔Ｈ１に対して実施するのが難しい。これは、図１５（ｂ）に示すように、内孔Ｈ１の切断端面に存在する複数の微小欠陥Ｃには、微小欠陥Ｃを開くような力を作用させにくいためである。そこで、小さい曲率半径の内孔Ｈ２に対しては、内孔Ｈ２の切断端面の修正経路中に直線部Ｈ２１を設けることが好ましい。図１５（ｃ）に示すように、直線部Ｈ２１の切断端面に存在する微小欠陥Ｃには、微小欠陥Ｃを開くような力を作用させやすくなる。そのため、直線部Ｈ２１に沿ってレーザー光Ｌ２を走査すると、直線部Ｈ２１の微小欠陥Ｃが剥離起点となり、内孔Ｈ２の凹状角部Ｈ２２の微小欠陥Ｃの剥離を進展させやすくなる。直線部Ｈ２１の長さは、例えば５〜１０ｍｍである。

【0072】

直線部Ｈ２１の他、凸状部を設けた場合でも、ガラス層１２の切断端面の修正が容易となる。すなわち、レーザー光Ｌ２の走査領域において、切断端面に直線部と凸状部の少なくとも一方を設けることにより、切断端面の修正が容易になる。その結果、レーザー走査径路が内孔又は外縁（直線端面、凹状端面、凸状端面、またはこれらの組み合わせであってよい）に沿う場合であっても、直線部または凸状部から切断端面の修正を開始することができる。

【0073】

［多層構造体を切断するステップＳ１及びガラス層の切断端面を修正するステップＳ３の実施形態の変形例］
切断及び端面の修正は２つの処理であるが、これらは共通のレーザー（例えば、ＣＯ_２レーザー）により実施することができる。そのため、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、多層構造体１を切断するステップＳ１及びガラス層１２の切断端面を修正するステップＳ３を一つの工程で行うことができる。詳細には、１つの工程で、レーザー光Ｌ１によりある形状の多層構造体１を切断しながら、同時に別の切断された多層構造体１’の端面をレーザー光Ｌ２で修正することができる。レーザー光Ｌ１，Ｌ２のそれぞれのレーザーヘッドの比率を調整することで、切断時間と端面修正時間を一致させることができる。

【実施例】

【0074】

ポリマー層１６、接着剤層１４及びガラス層１２の３層からなる多層構造体１を実際に作製した。次に、作製した多層構造体１にレーザー光Ｌ１を照射し、多層構造体１をレーザー溶断した（切断ステップＳ１）。このレーザー溶断によって、多層構造体１の切断端面（溶断端面）においてガラス層１２の主表面の一部が露出した状態とした。すなわち、ガラス層１２の主表面にオフセット領域１２７を形成した。その後、多層構造体１の切断端面に隣接するガラス層１２の主表面（オフセット領域１２７）にレーザー光Ｌ２を照射し、ガラス層１２の溶断端面の表層部を剥離除去した（切断端面の修正ステップＳ３）。

【0075】

切断端面の修正を行う前では、多層構造体１の曲げ強度（すなわち、端面強度）は、約５０ＭＰａまたはそれ未満であった。したがって、多層構造体１は折り曲げると容易に破壊する状態であった。これに対し、切断端面の修正を行った後では、多層構造体１の曲げ強度は、５００ＭＰａ超まで改善できる場合があった。

【0076】

次に、多層構造体１のポリマー層１６側に保護フィルムＰ１を配置し、ガラス層１２側に保護フィルムＰ２を配置した場合と、保護フィルムＰ１，Ｐ２を配置しなかった場合とで、切断端面の修正後の多層構造体１にどのような性能の相違が生じるかを実験により評価した。切断端面の修正に際し、レーザー光Ｌ２はガラス層１２側から照射した。その実験結果を図１７（ａ）及び（ｂ）に示す。図１７（ａ）は保護フィルムＰ２の有無による曲げ強度（すなわち、端面強度）の変化を示し、図１７（ｂ）は保護フィルムＰ１の有無によるポリマー層の隆起部Ｘの高さの変化を示す。図１７（ａ）に示す多層構造体１の曲げ強度は、多層構造体１を、２枚の板状体で挟み且つＵ字状に曲げが生じるように押し曲げていく所謂２点曲げにより強度を評価した。

【0077】

図１７（ａ）に示すように、保護フィルムＰ２が配置されていない場合は、切断端面修正後の多層構造体１の曲げ強度は最大で約４００ＭＰａであった。一方、保護フィルムＰ２が配置された場合は、切断端面修正後の多層構造体１の強度は最大で約９００ＭＰａであった。すなわち、保護フィルムＰ２が採用されると、多層構造体１の曲げ強度が向上することが分かる。これは、保護フィルムＰ２によって、ガラス層１２の表面強度を低下させる要因となる、ガラス層１２の主表面の損傷が減少したためと考えられる。

【0078】

図１７（ｂ）に示すように、保護フィルムＰ１が配置されると、隆起部Ｘの高さが低減することが分かる。また、図１２を再び参照すると、保護フィルムＰ１及びＰ２を配置せずに、ガラス層１２側からレーザー光Ｌ２を照射して切断端面の修正を行った一実施形態では、隆起部Ｘの高さは約６９μｍであった。また、保護フィルムＰ１及びＰ２を配置した状態で、ガラス層１２側からレーザー光Ｌ２を照射して切断端面の修正を行った一実施形態では、隆起部Ｘの高さはほぼ零であった。また、保護フィルムＰ１及びＰ２を配置せず、ポリマー層１６側からレーザー光Ｌ２を照射して切断端面の修正を行った一実施形態では、隆起部Ｘの高さは約３８μｍであった。また、保護フィルムＰ１及びＰ２を配置した状態で、ポリマー層１６側からレーザー光Ｌ２を照射して切断端面の修正を行った一実施形態では、隆起部Ｘの高さは約２９μｍであった。

【0079】

なお、本開示は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。

【0080】

例えば、上記の実施形態において、次のような装置（図示省略）を使って、ガラス層１２の切断端面の修正するステップＳ３を行ってもよい。具体的には、装置は、ステージと、レーザー源と、制御ユニットとを備えている。ステージは多層構造体１を保持するように構成されている。レーザー源はレーザー光Ｌ２を出力するように構成されている。制御ユニットは、レーザー源に電気的に接続され、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）によって、ガラス層１２の切断端面の位置を探し、ガラス層１２に当たるレーザー光Ｌ２の走査径路と速度を制御する。装置は、ガラス層１２の切断端面の表層部を剥離させるように、制御ユニットからの情報に基づいてガラス層１２の切断端面に隣接するガラス層１２の主表面にレーザー光Ｌ２を当て、ガラス層１２の切断端面を修正するように構成される。このような装置によっても、切断端面の修正後において、高い端面直線性、強い曲げ強度または隆起部が小さいなどの端面品質を高めることができる。

【0081】

例えば、上記の実施形態では、ステップＳ１において、脆性基板としての多層構造体１をレーザー溶断により切断する場合を説明したが、多層構造体１は、ナイフ、はさみ、ダイシングブレードなどより切断してもよい。

【0082】

レーザー溶断以外で、多層構造体を切断するステップＳ１の実施形態を説明する。図１８に示すように、この実施形態では、ステップＳ１は、サブステップＳ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０３を含む。サブステップＳ１０１は、ナイフ２２２、例えば、タングステンカーバイドナイフ、一般的な金属のナイフなどを使って、ポリマー層１６及び接着剤層１４を切断する。この実施形態の厚みに対し、ナイフ２２２の切断深さは、積層されたポリマー層１６と接着剤層１４の合計厚み以下となるように制御することができる。合計厚みは、例えば３μｍ〜３５０μｍである。サブステップＳ１０１の後で、ポリマー層１６及び接着剤層１４は所望の形状の通りに切断され、ガラス層１２が残される。処理径路は２２４で、ガラス層１２は斜線領域で表される。サブステップＳ１０２は、ナイフ２４２、例えば、ダイヤモンドナイフを使用し、ガラス層１２の第１の表面１２１にノッチを入れる。ノッチの径路は２４４であり、ノッチの深さはガラス層１２の約１０分の１である。サブステップＳ１０３は、手動割断２６２または自動機構割断２６４により、多層構造体１を割断する。なお、この実施形態では、多層構造体１を切断して形成されるガラス層１２の切断端面の微小欠陥の幅は、ガラス層１２の厚みの２倍よりも小さくなるように制御される。

【0083】

また、上記の実施形態では、脆性基板として、ガラス層／接着剤層／ポリマー層からなるものを例示して説明したが、脆性基板は、例えば、第１のポリマー層／第１の接着剤層／ガラス層／第２の接着剤層／第２のポリマー層からなるものであってもよい。もちろん、脆性基板は、ガラス層単体であってもよい。

【0084】

ここで、本開示は以下の実施形態を含む。

【0085】

すなわち、第一の方法は、脆性層を含む多層構造体の切断方法であって、切断端部（エッジ）を形成するために前記多層構造体を切断する工程と、前記切断端部に沿って前記脆性層以外の前記多層構造体の材料を１μｍ〜２ｍｍの幅で除去する工程と、レーザー光によって前記脆性層以外の前記多層構造体の材料を除去した後に残った前記脆性層の端部を修正する工程とを含むことを特徴とする。

【0086】

第二の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記レーザー光によって前記脆性層の前記端部を修正する工程が、前記脆性層の微小欠陥層の剥離除去のために、前記切断端面に隣接する前記脆性層の前記端部に前記レーザー光を照射することを含むことを特徴とする。

【0087】

第三の方法は、第二の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記レーザー光が、前記脆性層の厚み方向で対向する第１の主表面及び第２の主表面の少なくともいずれか一方に照射されることを特徴とする。

【0088】

第四の方法は、第二の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層上での前記レーザー光のスポットが、０．５≦ｂ／ａ≦２なる関係を満たすことを特徴とする。ここで、ａは、前記脆性層の表面における前記レーザー光の前記スポットの直径、ｂは前記脆性層の表面における前記レーザー光の前記スポットの中心から前記脆性層の前記端部までの前記脆性層の厚み方向と直交する方向に沿った距離である。

【0089】

第五の方法は、第二の方法に係る多層構造体の切断方法が、前記脆性層に照射する前記レーザー光の走査経路及び走査速度を制御することと、前記レーザー光の前記走査経路を閉じた経路とすることをさらに含むことを特徴とする。

【0090】

第六の方法は、第五の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記レーザー光の走査が、前記走査経路の直線部又は凸状部から開始されることを特徴とする。

【0091】

第七の方法は、第五の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層の表面における前記レーザー光の走査速度が１０ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓであることを特徴とする。

【0092】

第八の方法は、第二の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層の表面における前記レーザー光の平均出力が、１Ｗ〜５０Ｗであることを特徴とする。

【0093】

第九の方法は、第二の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層の表面における前記レーザー光のスポットの直径が、５０μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする。

【0094】

第十の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記レーザー光が、前記脆性層の前記端部に沿って前記脆性層上にひずみ領域を形成し、ひずみが、前記脆性層の前記端部で微小欠陥の層が剥離除去されるように、前記脆性層の前記端部に沿って前記脆性層の前記端部で前記微小欠陥を進展させ、これによって前記脆性層の前記端部を修正することを特徴とする。

【0095】

第十一の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層が、ガラス層であることを特徴とする。

【0096】

第十二の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記多層構造体が、ポリマー層と、前記脆性層と前記ポリマー層との間に配置された接着剤層とをさらに含み、前記切断端部に沿って前記脆性層以外の前記多層構造体の材料を除去する工程が、前記ポリマー層の材料と前記接着剤層の材料とを除去することを含むことを特徴とする。

【0097】

第十三の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法が、前記レーザー光によって前記脆性層の前記端部を修正する前に、前記多層構造体の少なくとも一方の側に少なくとも一つの保護フィルムを配置することをさらに含むことを特徴とする。

【0098】

第十四の方法は、第一三の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記保護フィルムが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする。

【0099】

第十五の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記レーザー光の波長が、３μｍ〜１２μｍであることを特徴とする。

【0100】

第十六の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層の厚みが、１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする。

【0101】

第十七の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記微小欠陥の層の幅が１μｍ〜２ｍｍになるように、前記多層構造体を切断した後に形成される前記脆性層の前記端部における微小欠陥の大きさが制御されていることを特徴とする。

【0102】

第十八の方法は、第一の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記多層構造体を切断した後に形成される前記脆性層の前記端部における微小欠陥の幅が、前記脆性層の厚みの２倍よりも小さくなるように制御されていることを特徴とする。

【0103】

第十九の方法は、脆性層を含む多層構造体の切断方法であって、切断端部を形成するために前記多層構造体を切断する工程と、前記切断端面に隣接する前記脆性層の端部で微小欠陥の層が剥離除去されるように、前記脆性層の前記端部にレーザー光を照射する工程とを含み、前記脆性層上での前記レーザー光のスポットが、０．５≦ｂ／ａ≦２なる関係を満たすことを特徴とする。ここで、ａは、前記脆性層の表面における前記レーザー光の前記スポットの直径、ｂは前記脆性層の表面における前記レーザー光の前記スポットの中心から前記脆性層の前記端部までの前記脆性層の厚み方向と直交する方向に沿った距離である。

【0104】

第二十の方法は、第十九の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記レーザー光が、前記脆性層の前記端部に沿って前記脆性層上にひずみ領域を形成し、ひずみが、前記脆性層の前記端部で微小欠陥の層が剥離除去されるように、前記脆性層の前記端部に沿って前記脆性層の前記端部で前記微小欠陥を進展させ、これによって前記脆性層の前記端部を修正することを特徴とする。

【0105】

第二十一の方法は、第十九の方法に係る多層構造体の切断方法において、前記脆性層が、ガラス層であることを特徴とする。

【0106】

第二十二の方法は、第十九の方法に係る多層構造体の切断方法が、前記切断端部に隣接する前記脆性層の前記端部に前記レーザー光を照射する前に、前記多層構造体の少なくとも一方の側に少なくとも一つの保護フィルムを配置することをさらに含むことを特徴とする。

【符号の説明】

【0107】

１ 多層構造体（脆性基板）
１２ ガラス層（脆性層）
１４ 接着剤層
１６ ポリマー層
１２７ オフセット領域（露出部）
Ｅ１ 切断端面（溶断端面）
Ｌ１ 第１のレーザー光
Ｌ２ 第２のレーザー光
Ｐ１ 第１の保護フィルム
Ｐ２ 第２の保護フィルム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】