特許 7657399 ガラス板の加工方法

(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】

(24)【登録日】2025-03-28

(45)【発行日】2025-04-07

(54)【発明の名称】ガラス板の加工方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 33/09 20060101AFI20250331BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20250331BHJP

【ＦＩ】

C03B33/09

B23K26/53

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021558281

(86)(22)【出願日】2020-11-05

(86)【国際出願番号】 JP2020041372

(87)【国際公開番号】W WO2021100477

(87)【国際公開日】2021-05-27

【審査請求日】2023-08-07

(31)【優先権主張番号】P 2019210499

(32)【優先日】2019-11-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 勲

(72)【発明者】

【氏名】藤▲原▼ 卓磨

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】長澤 郁夫

(72)【発明者】

【氏名】小野 丈彰

【審査官】磯部 香

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３００５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２８８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２１９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０６３３４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１２８３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ３３／０９

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス板の主面を２つの領域に分離する分離線にて、前記ガラス板を分離する、ガラス板の加工方法であって、
前記ガラス板に対し主に線形吸収を生じさせる第１レーザ光の照射点を前記分離線に沿って移動することにより、前記分離線に直交する断面にて前記分離線から前記主面に対して斜め方向に延びる亀裂を形成し、
前記亀裂の形成後に、前記ガラス板に対し主に非線形吸収を生じさせる第２レーザ光の照射点を前記分離線に沿って移動することにより、前記断面にて前記亀裂の先端から板厚中心に向けて前記主面に対して垂直な方向に延びる仮想線に改質部を形成し、
前記改質部の形成後に、前記ガラス板に応力を加え、前記亀裂の先端と前記改質部にまたがる新たな亀裂を形成する、ガラス板の加工方法。

【請求項2】

前記分離線は、平面視にて曲線部を含む、請求項１に記載の加工方法。

【請求項3】

前記曲線部の曲率半径は、０．５ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下である、請求項２に記載の加工方法。

【請求項4】

前記断面にて、前記亀裂は、前記主面からの深さが深くなるほど、前記曲線部の曲率中心側に向けて傾斜する、請求項２又は３に記載の加工方法。

【請求項5】

前記第２レーザ光を線状に集束し、前記改質部を線状に形成する、請求項１～４のいずれか１項に記載の加工方法。

【請求項6】

前記第２レーザ光を点状に集光し、前記改質部を点状に形成する、請求項１～４のいずれか１項に記載の加工方法。

【請求項7】

前記第１レーザ光の照射によって、２つの前記主面のそれぞれに前記亀裂を形成する、請求項１～６のいずれか１項に記載の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガラス板の加工方法、ガラス板に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、２では、ガラス板の主面を２つの領域に分離する分離線にて、ガラス板を分離する。具体的には、先ず、分離線に沿ってレーザ光の照射点を移動し、分離線に直交する断面にて、分離線から主面に対して斜め方向に延びる亀裂を形成する。

【0003】

特許文献１では、分離線が主面の周縁に斜めに交わっており、その交点が照射点の移動開始点である。これにより、分離線に直交する断面にて、分離線から主面に対して斜め方向に延びる亀裂を形成できる。

【0004】

一方、特許文献２では、照射点が左右非対称なパワー密度分布を有する。左右方向は、主面に平行な方向であって、分離線に直交する方向である。これにより、分離線に直交する断面にて、分離線から主面に対して斜め方向に延びる亀裂を形成できる。

【0005】

特許文献１、２によれば、上記の通り、分離線に直交する断面にて、分離線から、主面に対して斜め方向に延びる亀裂が得られる。面取面に相当する傾斜面が得られるので、面取加工が不要である。

【0006】

一方、特許文献３、４では、ガラス板の内部にレーザ光を線状に集束し、線状の損傷部を形成する。線状の損傷部は、主面に対して垂直な方向に延びる。損傷部を起点に亀裂を形成すれば、主面から垂直に延びる端面が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開第２０１５／０９８６４１号

【文献】国際公開第２０１４／０５８３５４号

【文献】日本国特表２０１９－５１１９８９号公報

【文献】日本国特開２０１７－１８５５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１、２によれば、上記の通り、分離線に直交する断面にて、分離線から、主面に対して斜め方向に延びる亀裂が形成される。それゆえ、面取加工を実施しなくても、面取面に相当する傾斜面が得られる。

【0009】

ところで、特許文献１、２では、亀裂の形成後に、ガラス板に応力を加え、亀裂の先端から新たな亀裂を生成する。その際、新たな亀裂が主面に対して垂直な方向に延びないことがあった。

【0010】

一方、特許文献３、４によれば、線状の損傷部は、主面に対して垂直な方向に延びる。それゆえ、損傷部を起点に亀裂を形成すれば、主面から垂直に延びる端面が得られる。但し、主面と端面の角が垂直であるので、面取加工が必要になってしまう。

【0011】

本開示の一態様は、主面の分離線に直交する断面にて、分離線から主面に対して斜め方向に延びる亀裂の先端から、主面に対して垂直な方向に亀裂を伸展できる、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本開示の一態様に係るガラス板の加工方法は、ガラス板の主面を２つの領域に分離する分離線にて、前記ガラス板を分離する。上記加工方法は、下記の処理を有する。前記ガラス板に対し主に線形吸収を生じさせる第１レーザ光の照射点を前記分離線に沿って移動することにより、前記分離線に直交する断面にて前記分離線から前記主面に対して斜め方向に延びる亀裂を形成する。前記亀裂の形成後に、前記ガラス板に対し主に非線形吸収を生じさせる第２レーザ光の照射点を前記分離線に沿って移動することにより、前記断面にて前記亀裂の先端から板厚中心に向けて前記主面に対して垂直な方向に延びる仮想線に改質部を形成する。前記改質部の形成後に、前記ガラス板に応力を加え、前記亀裂の先端と前記改質部にまたがる新たな亀裂を形成する。

【発明の効果】

【0013】

本開示の一態様によれば、主面の分離線に直交する断面にて、分離線から主面に対して斜め方向に延びる亀裂の先端から、主面に対して垂直な方向に亀裂を伸展できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１実施形態に係るガラス板の加工方法を示すフローチャートである。

【図2A】図２Ａは、図１のＳ１の第１例を示す斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、図１のＳ２の第１例を示す斜視図である。

【図2C】図２Ｃは、図１のＳ３の第１例を示す斜視図である。

【図2D】図２Ｄは、図１のＳ４の第１例を示す斜視図である。

【図2E】図２Ｅは、図１のＳ４の後に得られる、ガラス板の第１例を示す斜視図である。

【図3A】図３Ａは、図１のＳ３の第２例を示す斜視図である。

【図3B】図３Ｂは、図１のＳ４の第２例を示す斜視図である。

【図4A】図４Ａは、図１のＳ３の第３例を示す断面図である。

【図4B】図４Ｂは、図１のＳ４の第３例を示す断面図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係るガラス板の加工方法を示すフローチャートである。

【図6A】図６Ａは、図５のＳ３を示す斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、図５のＳ４を示す斜視図である。

【図6C】図６Ｃは、図５のＳ４の後に得られる、ガラス板を示す斜視図である。

【図6D】図６Ｄは、図５のＳ５を示す斜視図である。

【図6E】図６Ｅは、図５のＳ５の後に得られる、ガラス板を示す斜視図である。

【図7】図７は、第３実施形態に係るガラス板の加工方法を示すフローチャートである。

【図8】図８は、図７のＳ６を示すフローチャートである。

【図9A】図９Ａは、図７のＳ２を示す平面図である。

【図9B】図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ線に沿った断面図である。

【図9C】図９Ｃは、図７のＳ３を示す断面図である。

【図9D】図９Ｄは、図７のＳ６、詳細には図８のＳ６１を示す断面図である。

【図9E】図９Ｅは、図７のＳ６、詳細には図８のＳ６２を示す断面図である。

【図9F】図９Ｆは、図７のＳ６、詳細には図８のＳ６３を示す断面図である。

【図9G】図９Ｇは、図７のＳ４の一例を示す断面図である。

【図9H】図９Ｈは、図７のＳ４の後に得られる、ガラス板を示す断面図であって、図９ＩのＩＸＨ－ＩＸＨに沿った断面図である。

【図9I】図９Ｉは、図７のＳ４の後に得られる、ガラス板を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

【0016】

（第１実施形態）
図１に示すように、ガラス板の加工方法は、Ｓ１～Ｓ４を有する。以下、図２Ａ～図２Ｅを参照して、図１のＳ１～Ｓ４の第１例について説明する。

【0017】

先ず、図１のＳ１では、図２Ａに示すように、ガラス板１０を準備する。ガラス板１０は、曲げ板でもよいが、本実施形態では平板である。ガラス板１０は、第１主面１１と、第１主面１１とは反対向きの第２主面１２を有する。

【0018】

第１主面１１及び第２主面１２の形状は、例えば矩形状である。なお、第１主面１１及び第２主面１２の形状は、台形状、円形状、又は楕円形状などであってもよく、特に限定されない。

【0019】

ガラス板１０の用途は、例えば自動車用窓ガラス、インストルメントパネル、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ダッシュボード、センターコンソール、シフトノブ等の自動車内装部品用カバーガラス、建築用窓ガラス、ディスプレイ用基板、又はディスプレイ用カバーガラスである。ガラス板１０の厚さは、ガラス板１０の用途に応じて適宜設定され、例えば０．０１ｃｍ～２．５ｃｍである。

【0020】

ガラス板１０は、図１のＳ１～Ｓ４の後で、別のガラス板と中間膜を介して積層され、合わせガラスとして用いられてもよい。また、ガラス板１０は、図１のＳ１～Ｓ４の後で、強化処理に供され、強化ガラスとして用いられてもよい。

【0021】

ガラス板１０は、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラス、化学強化用ガラスなどである。化学強化用ガラスは、化学強化処理された後、例えばカバーガラスとして用いられる。ガラス板１０は、風冷強化用ガラスであってもよい。

【0022】

ガラス板１０は、図１のＳ１～Ｓ４の後で、曲げ成形されてもよい。

【0023】

次に、図１のＳ２では、図２Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に沿って第１レーザ光ＬＢ１の照射点を移動し、第１亀裂ＣＲ１を形成する。第１分離線ＢＬ１は、第１主面１１を２つの領域に分離する。第１亀裂ＣＲ１は、第１分離線ＢＬ１に直交する断面にて、第１分離線ＢＬ１から第１主面１１に対して斜め方向に延びる。

【0024】

第１亀裂ＣＲ１が形成される際に、第２亀裂ＣＲ２も形成される。第２亀裂は、第２分離線ＢＬ２に沿って形成される。第２分離線ＢＬ２は、第２主面１２を２つの領域に分離する。第２亀裂ＣＲ２は、第２分離線ＢＬ２に直交する断面にて、第２分離線ＢＬ２から第２主面１２に対して斜め方向に延びる。

【0025】

第１レーザ光ＬＢ１は、第１主面１１の照射点から第２主面１２の照射点まで、ガラス板１０を透過する。第１亀裂ＣＲ１と第２亀裂ＣＲ２は、ガラスの熱応力によって同時に形成される。その形成方法として、例えば特許文献１又は特許文献２に記載の方法が用いられる。

【0026】

なお、本実施形態では、第１レーザ光ＬＢ１の照射によって、第１亀裂ＣＲ１と第２亀裂ＣＲ２の両方が同時に生成されるが、いずれか一方のみが生成されてもよい。その場合、第１亀裂ＣＲ１と第２亀裂ＣＲ２とを順番に生成してもよい。但し、第１亀裂ＣＲ１と第２亀裂ＣＲ２のいずれか一方のみを生成し、他方を生成しなくてもよい。

【0027】

第１レーザ光ＬＢ１は、ガラス板１０に対する照射によって主に線形吸収を生じさせる。主に線形吸収が生じるとは、線形吸収によって生じる熱量が非線形吸収によって生じる熱量よりも大きいことを意味する。非線形吸収はほとんど生じなくてよい。第１レーザ光ＬＢ１によって生じる熱が第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を形成する。

【0028】

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（第１レーザ光ＬＢ１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。ガラス板１０の任意の位置で、光子密度が１×１０^８Ｗ／ｃｍ^２未満であってよい。この場合、非線形吸収はほとんど生じない。

【0029】

一方、線形吸収は、１光子吸収とも呼ばれる。１光子吸収が発生する確率は光子密度に比例する。１光子吸収の場合、ランベルト・ベールの法則（Ｌａｍｂｅｒｔ－Ｂｅｅｒ’ｓ ｌａｗ）に従って、下記式（１）が成立する。
Ｉ＝Ｉ_０×ｅｘｐ（－α×Ｌ）・・・（１）
上記式（１）において、Ｉ０は第１主面１１における第１レーザ光ＬＢ１の強度、Ｉは第２主面１２における第１レーザ光ＬＢ１の強度、Ｌは第１主面１１から第２主面１２までの第１レーザ光ＬＢ１の伝播距離、αは第１レーザ光ＬＢ１に対するガラスの吸収係数である。αは、線形吸収の吸収係数であり、第１レーザ光ＬＢ１の波長、及びガラスの化学組成等で決まる。

【0030】

α×Ｌは、内部透過率を表す。内部透過率は、第１レーザ光ＬＢ１が第１主面１１で反射されないと仮定したときの透過率である。α×Ｌが小さいほど、内部透過率が大きい。α×Ｌは、例えば３．０以下、より好ましくは２．３以下、更に好ましくは１．６以下である。言い換えると、内部透過率は、例えば５％以上、好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上である。α×Ｌが３．０以下であれば、内部透過率が５％以上であり、第１主面１１及び第２主面１２の両面が十分に加熱される。

【0031】

α×Ｌは、加熱効率の観点から、好ましくは０．００２以上、より好ましくは０．０１以上、更に好ましくは０．０２以上である。言い換えると、内部透過率は、好ましくは９９．８％以下、より好ましくは９９％以下、更に好ましくは９８％以下である。

【0032】

ガラスの温度が徐冷点を超えてしまうと、ガラスの塑性変形が進みやすく、熱応力の発生が制限されてしまう。そこで、ガラスの温度が徐冷以下となるように、光波長、出力、第１主面１１でのビーム径などが調整される。

【0033】

第１レーザ光ＬＢ１は、例えば連続波光である。第１レーザ光ＬＢ１の光源は、特に限定されないが、例えばＹｂファイバーレーザである。Ｙｂファイバーレーザは、光ファイバのコアにＹｂがドープされたものであり、波長１０７０ｎｍの連続波光を出力する。

【0034】

但し、第１レーザ光ＬＢ１は、連続波光ではなく、パルス光であってもよい。

【0035】

第１レーザ光ＬＢ１は、集光レンズなどを含む光学系によって、第１主面１１に照射される。その照射点を第１分離線ＢＬ１に沿って移動することで、第１分離線ＢＬ１の全体に亘って第１亀裂ＣＲ１が形成される。その際、第２分離線ＢＬ２の全体に亘って、第２亀裂ＣＲ２が形成される。

【0036】

照射点の移動には、例えば２Ｄガルバノスキャナ、又は３Ｄガルバノスキャナが用いられる。なお、照射点の移動は、ガラス板１０を保持するステージの移動又は回転によって実施されてもよい。ステージとして、例えばＸＹステージ、ＸＹθステージ、ＸＹＺステージ、又はＸＹＺθステージが用いられる。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交し、Ｘ軸及びＹ軸は第１主面１１に対して平行であり、Ｚ軸は第１主面１１に対して垂直である。

【0037】

次に、図１のＳ３では、図２Ｃに示すように、第１分離線ＢＬ１に沿って第２レーザ光ＬＢ２の照射点を移動し、改質部Ｄを形成する。改質部Ｄは、第１分離線ＢＬ１に直交する断面の仮想線ＶＬに形成される。仮想線ＶＬは、第１亀裂ＣＲ１の先端から板厚中心に向けて、第１主面１１に対して垂直な方向に延びる。仮想線ＶＬは、第１亀裂ＣＲ１の先端から第２亀裂ＣＲ２の先端にかけて、第１主面１１に対して垂直な方向に延びる。

【0038】

第２レーザ光ＬＢ２は、パルス光であり、非線形吸収によって改質部Ｄを形成する。パルス光は、波長域が２５０ｎｍ～３０００ｎｍ、かつ、パルス幅が１０ｆｓ～１０００ｎｓのパルスレーザ光を用いることが好ましい。波長域が２５０ｎｍ～３０００ｎｍのレーザ光は、ガラス板１０をある程度透過するため、ガラス板１０の内部に非線形吸収を生じさせて改質部Ｄを形成できる。波長域は、好ましくは２６０ｎｍ～２５００ｎｍである。また、パルス幅が１０００ｎｓ以下のパルスレーザ光であれば、光子密度を高め易く、ガラス板１０の内部に非線形吸収を生じさせて改質部Ｄを形成できる。パルス幅は、好ましくは１００ｆｓ～１００ｎｓである。なお、第２レーザ光ＬＢ２は、マルチフォーカス（多焦点）光学系により、光軸方向に複数の集光点を同時に形成するパルス光でもよい。

【0039】

改質部Ｄは、ガラスの密度又は屈折率の変化したものである。改質部Ｄは、空隙、又は改質層などである。改質層は、構造変化によって、又は溶融と再凝固によって、密度又は屈折率の変化した層である。

【0040】

第２レーザ光ＬＢ２は、例えば、ガラス板１０の内部にて線状に集束され、改質部Ｄを線状に形成する。第２レーザ光ＬＢ２の光源は、バーストと呼ばれるパルス群を出力してもよい。一のパルス群は複数（例えば３～５０）のパルス光を有し、各パルス光が１０ナノ秒未満のパルス幅を有する。一のパルス群において、パルス光のエネルギーは徐々に減少してもよい。

【0041】

パルス光は、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。なお、パルス光は、光学系によって光軸方向に線状に集束してもよい。具体的な光学系として、例えばアキシコン（Ａｘｉｋｏｎ）レンズが用いられる。

【0042】

パルス光が、改質部Ｄを生成する。改質部Ｄは、第１主面１１から第２主面１２まで、板厚方向全体に亘って形成される。なお、後で再度説明するが、改質部Ｄは、板厚方向一部のみに形成されてもよく、例えば板厚中心を基準として、第１主面１１側にのみ形成されてもよい。

【0043】

第２レーザ光ＬＢ２の光源は、例えばＮｄがドープされたＹＡＧ結晶（Ｎｄ：ＹＡＧ）を含み、波長１０６４ｎｍのパルス光を出力してもよい。なお、パルス光の波長は１０６４ｎｍには限定されない。Ｎｄ；ＹＡＧ第２高調波レーザ（波長５３２ｎｍ）や、Ｎｄ；ＹＡＧ第３高調波レーザ（波長３５５ｎｍ）等も使用可能である。

【0044】

第２レーザ光ＬＢ２は、集光レンズなどを含む光学系によって、第１主面１１に照射される。その照射点を第１分離線ＢＬ１に沿って移動することで、第１分離線ＢＬ１の全体に亘って改質部Ｄが形成される。その際、改質部Ｄは、第２分離線ＢＬ２の全体に沿って形成される。

【0045】

照射点の移動には、例えば２Ｄガルバノスキャナ、又は３Ｄガルバノスキャナが用いられる。なお、照射点の移動は、ガラス板１０を保持するステージの移動又は回転によって実施されてもよい。ステージとして、例えばＸＹステージ、ＸＹθステージ、ＸＹＺステージ、又はＸＹＺθステージが用いられる。

【0046】

次に、図１のＳ４では、図２Ｄに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と改質部Ｄにまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成する。第３亀裂ＣＲ３は、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる。

【0047】

第３亀裂ＣＲ３の形成では、例えば、再度、第１分離線ＢＬ１に沿って第１レーザ光ＬＢ１の照射点を移動し、ガラス板１０に熱応力を加える。なお、ローラをガラス板１０に押し当てながら第１分離線ＢＬ１に沿って移動し、ガラス板１０に応力を加えてもよい。

【0048】

第１例によれば、第３亀裂ＣＲ３の形成前に、改質部Ｄが仮想線ＶＬに形成される。仮想線ＶＬは、第１亀裂ＣＲ１の延長線、及び第２亀裂ＣＲ２の延長線とは異なり、第１主面１１及び第２主面１２に対して垂直に延びる。改質部Ｄは、第３亀裂ＣＲ３を仮想線ＶＬに誘導する。従って、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２の先端から、第１主面１１及び第２主面１２に対して垂直な方向に、第３亀裂ＣＲ３を生成できる。

【0049】

図１のＳ４の後で、図２Ｅに示すガラス板１０が得られる。ガラス板１０は、第１主面１１と、第２主面１２と、第１傾斜面１３と、第２傾斜面１４と、端面１５とを有する。第２主面１２は、第１主面１１とは反対向きである。

【0050】

第１傾斜面１３は、いわゆる面取面に相当するものであり、第１主面１１の周縁に直交する断面にて、第１主面１１に鈍角で交わるものである。第１傾斜面１３と第１主面１１との内角が鈍角である。第１傾斜面１３と第１主面１１との外角θ１は、例えば２０°～８０°、好ましくは３０°～６０°である。

【0051】

一方、第２傾斜面１４は、第２主面１２の周縁に直交する断面にて、第２主面１２に鈍角で交わるものである。第２傾斜面１４と第２主面１２との内角が鈍角である。第２傾斜面１４と第２主面１２との外角θ２は、例えば２０°～８０°、好ましくは３０°～６０°である。

【0052】

第１傾斜面１３は、第１亀裂ＣＲ１によって生成する。第１亀裂ＣＲ１は、第１レーザ光ＬＢ１の照射点の移動に伴い、その移動方向に伸展する。それゆえ、第１傾斜面１３は、ウォルナー線（Ｗａｌｌｎｅｒ ｌｉｎｅｓ）、又はアレスト線（Ａｒｒｅｓｔ Ｌｉｎｅｓ）を含む。「ウォルナー線」とは、亀裂の伸展方向を示す縞模様の線である。「アレスト線」は、亀裂の伸展の一時停止を示す縞模様の線である。なお、第２傾斜面１４も、第１傾斜面１３と同様に、ウォルナー線、又はアレスト線を含む。

【0053】

第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａは、ガラス板１０の破壊強度向上の観点から、例えば０．１μｍ未満であり、好ましくは５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは１０ｎｍ以下である。第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａは、例えば１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上である。算術平均粗さＲａは、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に準拠して測定される。第２傾斜面１４の算術平均粗さＲａも、第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａと同様である。ガラス板１０の第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａ、及び／又は第２傾斜面１４の算術平均粗さＲａが上記の範囲であれば、ガラス板１０の破壊強度が向上するため、特にガラス板１０を自動車用窓ガラス、又は自動車内装部品用カバーガラスとして用いる場合に好ましい。

【0054】

端面１５は、第１傾斜面１３及び第２傾斜面１４のそれぞれの先端から、第１主面１１に対して垂直な方向に延びる。ここで、「第１主面１１に対して垂直な方向」とは、第１主面１１の法線とのなす角が１０°以下の方向を意味する。

【0055】

端面１５は、第３亀裂ＣＲ３によって生成し、仮想線ＶＬに一致する。仮想線ＶＬは、第１主面１１の周縁に直交する断面にて、直線であるが、後述するように丸みを帯びた曲線であってもよい。

【0056】

端面１５は、仮想線ＶＬに形成された改質部Ｄを含むので、第１傾斜面１３及び第２傾斜面１４よりも大きな算術平均粗さＲａを有する。端面１５の算術平均粗さＲａは、例えば０．１μｍ以上、好ましくは０．２μｍ以上である。端面１５の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上であると、端面１５を掴むときに滑りを抑制できる。端面１５の算術平均粗さＲａは、例えば５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下である。

【0057】

次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、図１のＳ３、Ｓ４の第２例について説明する。なお、第２例のＳ４の後に得られるガラス板１０は、第１例のＳ４の後に得られるガラス板１０と同様であるので、図示を省略する。以下、第１例との相違点について主に説明する。

【0058】

図１のＳ３では、図３Ａに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、改質部Ｄを点状に形成してもよい。第２レーザ光ＬＢ２の光源は、シングルのパルス光、又はパルス群を出力する。

【0059】

多光子吸収が集光点近傍でのみ生じるように、光波長及びパルス幅等が調整される。

【0060】

第２レーザ光ＬＢ２の光源は、例えばＮｄがドープされたＹＡＧ結晶（Ｎｄ：ＹＡＧ）を含み、波長１０６４ｎｍのパルス光を出力してもよい。なお、パルス光の波長は１０６４ｎｍには限定されない。Ｎｄ；ＹＡＧ第２高調波レーザ（波長５３２ｎｍ）や、Ｎｄ；ＹＡＧ第３高調波レーザ（波長３５５ｎｍ）等も使用可能である。

【0061】

第２レーザ光ＬＢ２は、集光レンズなどを含む光学系によって点状に集光される。改質部Ｄは、第１主面１１からの深さが一定の面内での集光点の二次元的な移動と、第１主面１１からの集光点の深さの変更とを繰り返し、分散配置される。集光点の移動には、例えば３Ｄガルバノスキャナが用いられる。集光点の深さの変更が、ステージの移動によって行われる場合、２Ｄガルバノスキャナが用いられてもよい。

【0062】

ステージは、ガラス板１０を保持するものである。集光点の移動は、ガラス板１０を保持するステージの移動又は回転によって実施されてもよい。ステージとして、例えばＸＹステージ、ＸＹθステージ、ＸＹＺステージ、又はＸＹＺθステージが用いられる。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交し、Ｘ軸及びＹ軸は第１主面１１に対して平行であり、Ｚ軸は第１主面１１に対して垂直である。

【0063】

改質部Ｄは、第１亀裂ＣＲ１の先端から第２亀裂ＣＲ２の先端まで、板厚方向全体に亘って形成される。なお、後で再度説明するが、改質部Ｄは、板厚方向一部のみに形成されてもよく、例えば板厚中心を基準として、第１主面１１側にのみ形成されてもよい。

【0064】

次に、図１のＳ４では、図３Ｂに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と改質部Ｄにまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成する。第３亀裂ＣＲ３は、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる。

【0065】

第２例によれば、第１例と同様に、第３亀裂ＣＲ３の形成前に、改質部Ｄが仮想線ＶＬに形成される。改質部Ｄが、第３亀裂ＣＲ３を仮想線ＶＬに誘導する。従って、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２の先端から、第１主面１１及び第２主面１２に対して垂直な方向に、第３亀裂ＣＲ３を生成できる。

【0066】

次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、図１のＳ３、Ｓ４の第３例について説明する。以下、第１例及び第２例との相違点について主に説明する。

【0067】

図１のＳ３では、図４Ａに示すように、仮想線ＶＬが丸みを帯びた曲線である。曲線の接線と、第１主面１１の法線とのなす角が１０°以下であればよい。仮想線ＶＬに、複数の改質部Ｄが配列される。

【0068】

次に、図１のＳ４では、図４Ｂに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と改質部Ｄにまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成する。第３亀裂ＣＲ３は、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる。

【0069】

第３例によれば、第１例と同様に、第３亀裂ＣＲ３の形成前に、改質部Ｄが仮想線ＶＬに形成される。改質部Ｄが、第３亀裂ＣＲ３を仮想線ＶＬに誘導する。従って、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２の先端から、第１主面１１及び第２主面１２に対して垂直な方向に、第３亀裂ＣＲ３を生成できる。

【0070】

（第２実施形態）
ところで、図５に示すように、ガラス板の加工方法は、Ｓ１～Ｓ４に加えて、更にＳ５を有してもよい。以下、図６Ａ～図６Ｅを参照して、図５のＳ３～Ｓ５について説明する。なお、図５のＳ１～Ｓ２は、図１のＳ１～Ｓ２と同様であるので、説明を省略する。

【0071】

先ず、図５のＳ３では、図６Ａに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、改質部Ｄを点状に形成する。改質部Ｄは、ガラス板１０の板厚中心を基準として、第１主面１１側にのみ形成される。

【0072】

次に、図５のＳ４では、図６Ｂに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と改質部Ｄにまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成する。第３亀裂ＣＲ３は、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる。

【0073】

図５のＳ４の後で、図６Ｃに示すガラス板１０が得られる。ガラス板１０は、第１主面１１と、第２主面１２と、第１傾斜面１３と、第２傾斜面１４と、端面１５とを有する。端面１５は、表面粗さＲａの観点から、板厚中心を基準として、第１主面１１側の第１端面部１５１と、第２主面１２側の第２端面部１５２とに区分される。

【0074】

第１端面部１５１は、改質部Ｄを含む。それゆえ、第１端面部１５１の算術平均粗さＲａは、例えば０．１μｍ以上、好ましくは０．２μｍ以上である。第１端面部１５１の算術平均粗さＲａは、例えば５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下である。

【0075】

一方、第２端面部１５２は、改質部Ｄを含まない。それゆえ、第２端面部１５２の算術平均粗さＲａは、例えば０．１μｍ未満であり、好ましくは５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは１０ｎｍ以下である。第２端面部１５２の算術平均粗さＲａは、例えば１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上である。

【0076】

次に、図５のＳ５では、図６Ｄに示すように、第１傾斜面１３を、砥石２０で研削する。第１傾斜面１３を粗面化できる。砥石２０は、回転軸２１を中心に対称な円錐台であって、回転軸２１を中心に回転しながら、第１主面１１の周縁に沿って移動する。

【0077】

砥石２０の砥粒の平均粒径Ｄ５０は、例えば２０μｍ～４０μｍ、好ましくは１０μｍ～２０μｍである。Ｄ５０は、粒度分布における累積個数５０％に相当する粒径である。粒度分布は、レーザ回折式の粒度分布計で測定する。

【0078】

図５のＳ５の後で、図６Ｅに示すガラス板１０が得られる。ガラス板１０は、第１主面１１と、第２主面１２と、第１傾斜面１３と、第２傾斜面１４と、端面１５とを有する。端面１５は、板厚中心を基準として、第１主面１１側の第１端面部１５１と、第２主面１２側の第２端面部１５２とを含む。

【0079】

第１傾斜面１３は、砥石２０で粗面化される。それゆえ、第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａは、例えば０．１μｍ以上、好ましくは０．２μｍ以上である。第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａは、例えば５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下である。

【0080】

一方、第２傾斜面１４は、砥石２０で粗面化されない。それゆえ、第２傾斜面１４の算術平均粗さＲａは、例えば０．１μｍ未満であり、好ましくは５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは１０ｎｍ以下である。第２傾斜面１４の算術平均粗さＲａは、例えば１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上である。

【0081】

図６Ｅに示すガラス板１０の側面は、板厚中心を基準に、表面粗さＲａが０．１μｍ以上の粗面１０１と、表面粗さＲａが０．１μｍ未満である鏡面１０２とに区分される。粗面１０１は、第１傾斜面１３と、第１傾斜面１３に続く第１端面部１５１とを含む。一方、鏡面１０２は、第２傾斜面１４と、第２傾斜面１４に続く第２端面部１５２とを含む。第１傾斜面１３は、上記の通り、砥石２０で粗面化されたものである。

【0082】

なお、第１傾斜面１３は、図５のＳ２で第１亀裂ＣＲ１を形成し、更に図５のＳ５で研削して得られたものであるが、別の方法で得られたものであってもよい。例えば、図５のＳ２では、第１亀裂ＣＲ１を形成することなく、第２亀裂ＣＲ２のみを形成してもよい。この場合、第１傾斜面１３は、図５のＳ５で第１主面１１と第１端面部１５１の垂直な角を砥石で研削して得られる。

【0083】

なお、第１端面部１５１は、図５のＳ５で研削されたものではないが、図５のＳ５で研削されたものであってもよい。後者の場合、第１端面部１５１と第２端面部１５２との間に段差が形成されてもよい。

【0084】

図６Ｅに示すガラス板１０は、車載ディスプレイのカバーガラスとして好適に用いられる。ガラス板１０は、第１主面１１を車両の搭乗者に向けて、車両の内部に設置される。第１主面１１及び第１傾斜面１３には、予め反射防止膜が形成される。

【0085】

反射防止膜は、光の反射を抑制するものであり、例えば、高屈折率層と、高屈折率層よりも低い屈折率の低屈折率層とを交互に積層したものである。高屈折率層の材料は、例えば酸化ニオブ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル又は窒化シリコンである。一方、低屈折率層の材料は、例えば酸化ケイ素、ＳｉとＳｎの混合酸化物、ＳｉとＺｒとの混合酸化物、又はＳｉとＡｌの混合酸化物である。

【0086】

車両の搭乗者が第１主面１１に衝突した際に、ガラス板１０の板厚中心を基準として、第１主面１１側には圧縮応力が、第２主面１２側には引張応力が作用する。それゆえ、ガラス板１０の側面のうち、粗面１０１には圧縮応力が作用し、鏡面１０２には引張応力が作用する。

【0087】

本実施形態によれば、引張応力が鏡面１０２に作用するので、引張応力が粗面１０１に作用する場合に比べて、強度が強い。鏡面１０２は、粗面１０１に比べて、破壊の起点となる凹凸が小さいからである。なお、一般的に、材料は圧縮応力ではなく引張応力で破壊されるので、圧縮応力が粗面１０１に作用しても、問題にはならない。

【0088】

また、本実施形態によれば、第１傾斜面１３が粗面１０１である。それゆえ、第１傾斜面１３が鏡面１０２である場合に比べて、第１傾斜面１３上の反射防止膜が光の干渉によって虹色に見えてしまうのを抑制できる。

【0089】

（第３実施形態）
ところで、図７に示すように、ガラス板の加工方法は、Ｓ１～Ｓ４に加えて、更にＳ６を有してもよい。なお、Ｓ６が行われるタイミングは、図７に示すタイミングには限定されず、例えばＳ１とＳ２の間、又はＳ２とＳ３の間であってもよい。以下、図９Ａ～図９Ｉを参照して、図７のＳ２～Ｓ４及びＳ６について説明する。なお、図７のＳ１は、図１のＳ１と同様であるので、説明を省略する。なお、図７のＳ４の後に、図５のＳ５が行われてもよい。

【0090】

先ず、図７のＳ２では、図９Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に沿って第１レーザ光ＬＢ１の照射点を移動し、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を形成する。

【0091】

図９Ａに示すように、第１分離線ＢＬ１は、平面視にて曲線部ＢＬ１ａを有する。第２分離線ＢＬ２も、第１分離線ＢＬ１と同様に、曲線部ＢＬ２ａを有する。

【0092】

図９Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に直交する断面にて、第１亀裂ＣＲ１は、第１主面１１からの深さが深くなるほど、曲線部ＢＬ１ａの曲率中心Ｃ側に向けて傾斜する。同様に、第２分離線ＢＬ２に直交する断面にて、第２亀裂ＣＲ２は、第２主面１２からの深さが深くなるほど、曲率中心Ｃ側に向けて傾斜する。

【0093】

次に、図７のＳ３では、図９Ｃに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、改質部Ｄを点状に形成する。改質部Ｄは、図３Ａに示す第２例と同様に直線状の仮想線ＶＬに配列されるが、図４Ａに示す第３例と同様に曲線状の仮想線ＶＬに配列されてもよい。

【0094】

なお、図７のＳ３では、上記の通り、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、改質部Ｄを点状に形成するが、図２Ｃに示す第１例と同様に、第２レーザ光ＬＢ２を線状に集束し、改質部Ｄを線状に形成してもよい。

【0095】

次に、図７のＳ６では、図９Ａに示す抜取面１７にてガラス板１０の一部、例えば第１分離線ＢＬ１の曲線部ＢＬ１ａの曲率中心Ｃを含む部分を抜き取る。抜取面１７は、第１分離線ＢＬ１と、その曲率中心Ｃとの間に設定される。

【0096】

図９Ｂに示すように、抜取面１７は、第１主面１１に交わる第１交線１８と、第２主面１２に交わる第２交線１９とを有する。第１交線１８は、第１分離線ＢＬ１と同じ曲率中心Ｃの曲線部を有する。第１交線１８は、曲線部を有すればよく、直線部を更に有してもよい。第２交線１９も、第１交線１８と同様に、曲線部を有する。

【0097】

図９Ａに示すように、平面視にて、第１交線１８は、第２交線１９の片側に配置される。具体的には、例えば、第１交線１８は、第２交線１９を基準として曲率中心Ｃ側に配置される。なお、第１交線１８と第２交線１９の配置は逆でもよく、第１交線１８が第２交線１９を基準として曲率中心Ｃとは反対側に配置されてもよい。

【0098】

図９Ｂに示すように、第１交線１８に直交する断面にて、抜取面１７は、第１主面１１の法線Ｎに対して傾斜している。抜取面１７は、例えば線形テーパである。第１主面１１の法線Ｎと、抜取面１７のなす角βは、例えば３°以上である。βが３°以上であれば、詳しくは後述するが、図９Ｆに示すように、第１主面１１の法線方向に、ガラス板１０の一部を抜き取ることができる。βは例えば４５°以下である。

【0099】

なお、抜取面１７は、本実施形態では線形テーパであるが、非線形テーパであってもよい。この場合、βは、第１主面１１の法線Ｎと、抜取面１７の接線とのなす角である。βが上記範囲内であればよい。

【0100】

図７のＳ６は、図８に示すＳ６１～Ｓ６３を含む。先ず、図８のＳ６１では、図９Ｄに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、その集光点に点状の改質部Ｄを形成する。

【0101】

改質部Ｄは、第１主面１１からの深さが一定の面内での集光点の二次元的な移動と、第１主面１１からの集光点の深さの変更とを繰り返し、抜取面１７に分散配置される。集光点の移動には、例えば３Ｄガルバノスキャナが用いられる。集光点の深さの変更が、ステージの移動によって行われる場合、２Ｄガルバノスキャナが用いられてもよい。

【0102】

ステージは、ガラス板１０を保持するものである。集光点の移動は、ガラス板１０を保持するステージの移動又は回転によって実施されてもよい。ステージとして、例えばＸＹステージ、ＸＹθステージ、ＸＹＺステージ、又はＸＹＺθステージが用いられる。

【0103】

改質部Ｄは、第１主面１１から第２主面１２まで、板厚方向全体に亘って形成される。ここで、板厚方向全体とは、板厚の８０％以上の領域を意味する。後述のＳ６２において、板厚方向全体に亘って、第４亀裂ＣＲ４を形成できる。

【0104】

次に、図８のＳ６２では、図９Ｅに示すように、ガラス板１０に応力を加え、抜取面１７に第４亀裂ＣＲ４を形成する。第４亀裂ＣＲ４は、改質部Ｄを起点に形成され、第１主面１１から第２主面１２まで形成される。

【0105】

第４亀裂ＣＲ４の形成では、例えば、第１レーザ光ＬＢ１の照射によって、ガラス板１０に熱応力を加える。なお、ガラス板１０に応力を加える方法は特に限定されない。ローラをガラス板１０に押し付け、ガラス板１０に応力を加えてもよい。

【0106】

最後に、図８のＳ６３では、図９Ｆに示すように、ガラス板１０の一部、例えば曲率中心Ｃを含む部分を抜き取る。抜き取りでは、ガラス板１０の一部と残部とを、第１主面１１の法線方向にずらす。ガラス板１０の一部と残部の両方を破砕することなく、ガラス板１０の一部を抜き取ることができる。

【0107】

なお、ガラス板１０の一部と残部とを第１主面１１の法線方向にずらす前に、ガラス板１０の一部と残部とに温度差を付け、ガラス板１０の一部と残部との間に隙間を形成してもよい。ガラス同士の擦れ合いを抑制できる。

【0108】

第１交線１８を基準として、曲率中心Ｃ側の部分が、曲率中心Ｃとは反対側の部分よりも低い温度であれば、隙間が形成される。曲率中心Ｃ側の部分を冷却してもよいし、曲率中心Ｃとは反対側の部分を加熱してもよい。

【0109】

ガラス板１０の残部は、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を含む部分である。ガラス板１０の一部を抜き取ることで、ガラス板１０の残部の変形が容易になり、その後の処理が容易になる。

【0110】

次に、図７のＳ４では、図９Ｇに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と改質部Ｄにまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成する。第３亀裂ＣＲ３は、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる。

【0111】

本実施形態によれば、上記第１実施形態及び上記第２実施形態と同様に、第３亀裂ＣＲ３の形成前に、改質部Ｄが仮想線ＶＬに形成される。改質部Ｄが、第３亀裂ＣＲ３を仮想線ＶＬに誘導する。従って、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２の先端から、第１主面１１及び第２主面１２に対して垂直な方向に、第３亀裂ＣＲ３を生成できる。

【0112】

また、本実施形態によれば、図９Ａに示すように第１分離線ＢＬ１が平面視にて曲線部ＢＬ１ａを有し、曲線部ＢＬ１ａに沿って複数の改質部Ｄが配列される。その配列方向に、第３亀裂ＣＲ３を誘導できる。

【0113】

また、本実施形態によれば、図９Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に直交する断面にて、第１亀裂ＣＲ１は、第１主面１１からの深さが深くなるほど、曲線部ＢＬ１ａの曲率中心Ｃ側に向けて傾斜する。曲線部ＢＬ１ａを基準として、曲率中心Ｃとは反対側の部分（図９Ａにおいて曲線部ＢＬ１ａよりも左側の部分）が、製品になる。

【0114】

曲線部ＢＬ１ａを基準として曲率中心Ｃとは反対側の部分が製品になる場合に、曲線部ＢＬ１ａに複数の改質部Ｄを配列し、その配列方向に第３亀裂ＣＲ３を誘導する技術的な意義が大きい。仮に、曲線部ＢＬ１ａの特定の点においてその接線方向に真っ直ぐ第３亀裂ＣＲ３が伸展してしまうと、製品を傷付けてしまうからである。

【0115】

第３亀裂ＣＲ３が曲線部ＢＬ１ａに沿って曲がりやすいように、曲線部ＢＬ１ａの曲率半径は例えば０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上である。また、曲線部ＢＬ１ａの曲率半径は、例えば１０００ｍｍ以下、好ましくは５００ｍｍ以下である。

【0116】

図７のＳ４の後で、図９Ｇに示す第３亀裂ＣＲ３から第４亀裂ＣＲ４までの不要な部分を除去する。例えば不要な部分に対してレーザ光を照射し、不要な部分を熱で複数の破片に破砕し、除去する。その結果、図９Ｈ及び図９Ｉに示すガラス板１０が得られる。ガラス板１０は、第１主面１１と、第２主面１２と、第１傾斜面１３と、第２傾斜面１４と、端面１５とを有する。なお、不要な部分の除去は、加熱破砕の代わりに、冷却収縮によっても実現可能である。

【実施例】

【0117】

以下、ガラス板の加工方法の具体例について説明する。

【0118】

〔例１〕
例１では、図１のＳ１～Ｓ４を実施した。Ｓ１では、ガラス板１０として、厚み１．８ｍｍのソーダライムガラスを用意した。第１主面１１は、縦１００ｍｍ、横５０ｍｍの矩形であった。第１分離線ＢＬ１は、第１主面１１の長辺から、斜め方向に別の長辺まで延びる直線であった。

【0119】

Ｓ２では、図２Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に沿って第１レーザ光ＬＢ１の照射点を移動し、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を形成した。照射点の移動には、３Ｄガルバノスキャナを用いた。

【0120】

Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、下記の通りであった。
発振器：Ｙｂファイバーレーザ（ＩＰＧフォトニクス製、ＹＬＲ５００）
発振方式：連続波発振
光波長：１０７０ｎｍ
出力：４４０Ｗ
面内方向の走査速度：７０ｍｍ／ｓ
第１主面１１でのビーム径：０．６ｍｍ。

【0121】

Ｓ３では、図２Ｃに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を線状に集束し、改質部Ｄを線状に形成した。第２レーザ光ＬＢ２の照射点を第１分離線ＢＬ１に沿って移動し、第１分離線ＢＬ１に沿って所定のピッチで複数の改質部Ｄを形成した。照射点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。

【0122】

Ｓ３での第２レーザ光ＬＢ２の照射条件は、下記の通りであった。
発振器：ピコ秒パルスレーザ（Ｒｏｆｉｎ製、ＳｔａｒＰｉｃｏ３）
発振方式：パルス発振（バースト）
光波長：１０６４ｎｍ
出力：３５．６Ｗ
発振周波数：７５ｋＨｚ
面内方向の走査速度：１８７.５ｍｍ／ｓ
面内方向の照射ピッチ：５μｍ
パルスエネルギー：４７５μＪ。

【0123】

Ｓ４では、図２Ｄに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成した。第３亀裂ＣＲ３の形成では、第１レーザ光ＬＢ１の照射によってガラス板１０に熱応力を加えた。第１レーザ光ＬＢ１の照射点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。Ｓ４での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件と同じであった。

【0124】

Ｓ４の後、図２Ｅに示すガラス板１０を得ることができた。ガラス板１０の第１傾斜面１３、第２傾斜面１４、及び端面１５の算術平均粗さＲａを、表面粗さ測定器（Ｂｒｕｋｅｒ社製、ＤｅｋｔａｋＸＴ）を用いて測定した。測定条件を下記に示す。
カットオフ値λｃ：０．０２５ｍｍ
カットオフ比λｃ／λｓ：１０
測定速度：０．１ｍｍ／ｓｅｃ
評価長さ：１．０ｍｍ。

【0125】

第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａは、５．２ｎｍであった。また、第２傾斜面１４の算術平均粗さＲａも、５．２ｎｍであった。一方、端面１５の算術平均粗さＲａは、０．４μｍであった。

【0126】

〔例２〕
例２では、図５のＳ１～Ｓ５を実施した。Ｓ１では、ガラス板１０として、厚み１．３ｍｍのアルミノシリケートガラスを用意した。第１主面１１は、縦１００ｍｍ、横５０ｍｍの矩形であった。第１分離線ＢＬ１は、第１主面１１の長辺から、斜め方向に別の長辺まで延びる直線であった。

【0127】

Ｓ２では、図２Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に沿って第１レーザ光ＬＢ１の照射点を移動し、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を形成した。照射点の移動には、３Ｄガルバノスキャナを用いた。

【0128】

Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、下記の通りであった。
発振器：Ｙｂファイバーレーザ（ＩＰＧフォトニクス製、ＹＬＲ５００）
発振方式：連続波発振
光波長：１０７０ｎｍ
出力：４４０Ｗ
面内方向の走査速度：７０ｍｍ／ｓ
第１主面１１でのビーム径：０．６ｍｍ。

【0129】

Ｓ３では、図６Ａに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、改質部Ｄを点状に形成した。改質部Ｄは、ガラス板１０の板厚中心を基準として、第１主面１１側にのみ形成した。集光点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。

【0130】

Ｓ３での第２レーザ光ＬＢ２の照射条件は、下記の通りであった。
発振器：ナノ秒パルスレーザ（スペクトラフィジックス製、Ｅｘｐｌｏｒｅｒ５３２－２Ｙ）
発振方式：パルス発振（シングル）
光波長：５３２ｎｍ
出力：２Ｗ
発振周波数：１０ｋＨｚ
面内方向の走査速度：１００ｍｍ／ｓ
面内方向の照射ピッチ：０．０１ｍｍ
深さ方向の照射ピッチ：０．０５ｍｍ
集光ビーム径：４μｍ
パルスエネルギー：２００μＪ。

【0131】

Ｓ４では、図６Ｂに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成した。第３亀裂ＣＲ３の形成では、第１レーザ光ＬＢ１の照射によってガラス板１０に熱応力を加えた。第１レーザ光ＬＢ１の照射点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。Ｓ４での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件と同じであった。

【0132】

Ｓ５では、図６Ｄに示すように、第１傾斜面１３を、砥石２０で研削し、粗面化した。砥石２０の砥粒の平均粒径Ｄ５０は、４０μｍであった。

【0133】

Ｓ５の後、図６Ｅに示すガラス板１０を得ることができた。第１傾斜面１３の算術平均粗さＲａは、０．５μｍであった。端面１５のうちの第１端面部１５１の算術平均粗さＲａは、２．１μｍであった。一方、端面１５のうちの第２端面部１５２の算術平均粗さＲａは２．９ｎｍであった。第２傾斜面１４の算術平均粗さＲａは、５．２ｎｍであった。

【0134】

図６Ｅに示すガラス板１０として、４点曲げ試験の試験片を作製し、４点曲げ試験を実施した。４点曲げ試験では、第１主面１１に圧縮応力を発生させ、第２主面１２に引張応力を発生させた。その結果、破壊強度は２４８ＭＰａであった。また、破壊の起点は、第２主面１２であり、第２傾斜面１４及び第２端面部１５２ではないことを確認できた。

【0135】

〔例３〕
例３では、図７のＳ１～Ｓ４及びＳ６を実施した。Ｓ１では、ガラス板１０として、厚み３．５ｍｍのソーダライムガラスを用意した。第１主面１１は、縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍの矩形であった。第１分離線ＢＬ１の曲線部ＢＬ１ａは、半径８０ｍｍの円弧であった。第１主面１１の法線と抜取面１７とのなす角βは、４°であった。

【0136】

Ｓ２では、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、第１分離線ＢＬ１に沿って第１レーザ光ＬＢ１の照射点を移動し、第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を形成した。照射点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。

【0137】

Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、下記の通りであった。
発振器：Ｙｂファイバーレーザ（ＩＰＧフォトニクス製、ＹＬＲ５００）
発振方式：連続波発振
光波長：１０７０ｎｍ
出力：２２０Ｗ
面内方向の走査速度：７０ｍｍ／ｓ
第１主面１１でのビーム径：１．２ｍｍ。

【0138】

Ｓ３では、図９Ｃに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、改質部Ｄを点状に形成した。改質部Ｄは、第１主面１１からの深さが一定の面内での集光点の二次元的な移動と、第１主面１１からの集光点の深さの変更とを繰り返し、抜取面１７に分散配置した。集光点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。

【0139】

Ｓ３での第２レーザ光ＬＢ２の照射条件は、下記の通りであった。
発振器：ナノ秒パルスレーザ（スペクトラフィジックス製、Ｅｘｐｌｏｒｅｒ５３２－２Ｙ）
発振方式：パルス発振（シングル）
光波長：５３２ｎｍ
出力：２Ｗ
発振周波数：１０ｋＨｚ
面内方向の走査速度：１００ｍｍ／ｓ
面内方向の照射ピッチ：０．０１ｍｍ
深さ方向の照射ピッチ：０．０５ｍｍ
集光ビーム径：４μｍ
パルスエネルギー：２００μＪ。

【0140】

Ｓ６に含まれるＳ６１では、図９Ｄに示すように、ガラス板１０の内部にて第２レーザ光ＬＢ２を点状に集光し、その集光点に点状の改質部Ｄを形成した。改質部Ｄは、第１主面１１からの深さが一定の面内での集光点の二次元的な移動と、第１主面１１からの集光点の深さの変更とを繰り返し、抜取面１７に分散配置した。集光点の移動には、ＸＹＺステージを用いた。Ｓ６１での第２レーザ光ＬＢ２の照射条件は、上記Ｓ３での第２レーザ光ＬＢ２の照射条件と同じであった。

【0141】

Ｓ６に含まれるＳ６２では、図９Ｅに示すように、ガラス板１０に応力を加え、抜取面１７に第４亀裂ＣＲ４を形成した。第４亀裂ＣＲ４の形成では、第１レーザ光ＬＢ１の照射によってガラス板１０に熱応力を加えた。第１レーザ光ＬＢ１は、集光レンズなどを含む光学系によって、第１主面１１に照射した。その照射点を第１交線１８に沿って移動することで、抜取面１７の全体に第４亀裂ＣＲ４を形成した。照射点の移動には、３Ｄガルバノスキャナを用いた。Ｓ６２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、出力を３４０Ｗに上げた以外、Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件と同じであった。

【0142】

Ｓ６に含まれるＳ６３では、図９Ｆに示すように、ガラス板１０の一部を抜き取った。ガラス板１０の一部は曲率中心Ｃを含む部分であり、ガラス板１０の残部は第１亀裂ＣＲ１及び第２亀裂ＣＲ２を含む部分であった。

【0143】

Ｓ４では、図９Ｇに示すように、ガラス板１０に応力を加え、第１亀裂ＣＲ１の先端と第２亀裂ＣＲ２の先端にまたがる第３亀裂ＣＲ３を形成した。第３亀裂ＣＲ３の形成では、第１レーザ光ＬＢ１の照射によってガラス板１０に熱応力を加えた。第１レーザ光ＬＢ１の照射点の移動には、３Ｄガルバノスキャナを用いた。Ｓ４での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、出力を３４０Ｗに上げた以外、Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件と同じであった。

【0144】

Ｓ４の後、図９Ｇに示す第３亀裂ＣＲ３から第４亀裂ＣＲ４までの不要な部分に対して第１レーザ光ＬＢ１を照射し、不要な部分を熱で複数の破片に粉砕し、除去した。その際の第１レーザ光ＬＢ１の照射条件は、出力を４６０Ｗに上げ、面内方向の走査速度を１０ｍｍ／ｓに遅くした以外、Ｓ２での第１レーザ光ＬＢ１の照射条件と同じであった。不要な部分の破砕後、図９Ｈ及び図９Ｉに示すガラス板１０を得ることができた。

【0145】

以上、本開示に係るガラス板の加工方法、及びガラス板について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【0146】

本出願は、２０１９年１１月２１日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－２１０４９９号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１９－２１０４９９号の全内容を本出願に援用する。

【符号の説明】

【0147】

１０ ガラス板
１１ 第１主面
１２ 第２主面
１３ 第１傾斜面
１４ 第２傾斜面
１５ 端面
１５１ 第１端面部
１５２ 第２端面部
ＢＬ１ 第１分離線
ＢＬ１ａ 曲線部
ＢＬ２ 第２分離線
Ｃ 曲率中心
ＣＲ１ 第１亀裂
ＣＲ２ 第２亀裂
ＣＲ３ 第３亀裂
Ｄ 改質部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図9F】

【図9G】

【図9H】

【図9I】