分割方法及分割装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够抑制因激光照射对基板造成的热影响，且能够将贴合基板以整齐的端面分断的分割方法及分割装置。本发明专利技术是贴合两片玻璃基板(1、2)而成的贴合基板(M)的分割方法及装置，所述分割方法包含：机械刻划步骤，通过一边将刀轮(16)压抵在玻璃基板(1)的表面，一边使刀轮(16)相对移动，而形成有限深度的龟裂(S)；以及激光分割步骤，根据通过沿着龟裂(S)扫描激光束而产生的热应力分布，使在机械刻划步骤中加工而得的龟裂(S)进一步渗透，而将玻璃基板(1)完全切割；且在机械刻划步骤中，在玻璃基板(1)的表面形成板厚的30～80％的龟裂，在激光分割步骤中，使用振荡波长为5μm波段的激光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将两片玻璃基板的贴合基板分断的分割方法及分割装置。尤其是，本专利技术涉及一种适于将如液晶显示面板用贴合基板等在基板内部介置着不耐热物质的贴合基板分断的分割方法及分割装置。此外，在液晶显示面板用贴合基板中，在两片玻璃基板之间形成着薄膜晶体管(TFT)或彩色滤光片(CF)等薄膜层，并且介置着将彩色滤光片隔开的如黑色基质(BM)那样的对热敏感的材料。
技术介绍
一直以来，已知有如下技术:使用激光刻划法，对玻璃基板加工沿着分割预定线的分断用龟裂(裂痕)(例如参照专利文献I)，或将板厚薄的玻璃基板完全分断(完全切割加工)(例如参照专利文献2)，所述激光刻划法是一边照射激光束，一边进行扫描，在基板上产生热应力分布而进行刻划。在目前为止的激光刻划法中，主要使用玻璃基板的吸收系数大的CO2激光等对基板表面附近进行扫描加热，并且追随所述操作而从冷却机构的喷嘴对加热区域喷射冷媒。由此，根据因优先进行的加热而产生的压缩应力及因接下来的急冷而产生的拉伸应力的应力分布，使玻璃基板的表面产生分断用龟裂，或使龟裂渗透基板的整个厚度而进行完全切割加工。在对相对较厚的基板(例如板厚为1_以上)进行激光刻划加工中，因沿深度方向进行热传导的缓和时间的影响而引起上下方向的温度差，由此基板表面侧成为拉伸应力且基板内部(深部)侧成为压缩应力的应力分布成为主要影响，根据该上下方向的应力分布，而加工龟裂(裂痕)。另一方面，当为薄基板(例如板厚为0.2?0.3mm左右)时，几乎不产生深度方向的温度差，所以也几乎不会产生上下方向的应力分布的影响，但取而代之，沿着扫描路径的前后方向的应力分布会造成影响，当因该前后方向的应力分布而形成强应力分布时，能够进行完全切割加工。国际公开W003/008352号公报日本专利特开2001-170786号公报
技术实现思路
所述利用0)2激光等的以往的完全切割加工(激光分割加工)有如下优点:即便是薄玻璃基板，也能一边保持端面强度，一边分断，并且优选的是如下方面:在后续步骤中能够不进行机械分割处理而直接将基板分断(分割)，所以能够简化步骤。然而，在所述完全切割加工中，由于只利用沿着激光束的扫描路径的前后方向的应力分布将基板分断，所以必须在前后方向产生大的应力差，且需要足够大小的每单位面积的热输入量。为此，必须使照射的激光的输出功率变大，或使扫描速度变慢，但无论哪种情况，就利用基板表面上的吸收系数大的CO2激光等的激光照射来说，对基板表面附近造成的损害大且表面会产生细微的损伤。针对所述情况，在专利文献2 (0055栏)中还记载着代替波长为10.6 μ m的0)2激光，而使用CO激光、YAG (Yttrium Aluminum Garnet，乾-招-石植石)激光、准分子激光进行激光刻划。但是，该文献中无使用CO激光时的具体说明。一般来说，认为只要使用对玻璃基板的吸收系数小的激光，则原理上能够抑制在基板表面附近的吸收，因此能够实现抑制表面损坏的加工，但当利用吸收系数小的激光进行刻划时，产生如以下所说明的其他问题。也就是说，在例如液晶显示面板用贴合基板中，在两片基板的贴合部分(两片基板的间隙)设有使用不耐热材料(例如黑色矩阵(BM))的层，因此，如果想要利用吸收系数小的激光进行完全切割加工，则基板表面的损坏得到抑制，但另一方面，会产生因透过表面侧的基板的激光的影响，而设置在贴合部分的部件的损坏(性能或外观劣化)成为问题的担忧。因此，当将贴合基板作为对象进行加工时，在通过扫描激光束并进行加热的完全切割加工、也就是激光分割加工中，有对基板表面或贴合部分造成的热损坏成为问题的担忧。因此，虽然本来能够进行分断面的端面品质优异的利用激光的分割处理，但难以利用于内部存在不耐热的部分的贴合基板。另一方面，作为完全未产生热影响的完全切割加工，也有在通过一边将刀轮(也称作划线轮)压抵在玻璃基板，一边使刀轮滚动，而形成伴有龟裂的划线之后，沿着划线按压而进行分断的机械方法，但在使龟裂沿着整个厚度方向渗透而进行分断时，有经分断的端面彼此接触而损伤、或龟裂并非沿厚度方向笔直地扩展而偏离，而良率变差的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够抑制因激光照射时的加热对贴合基板造成的热影响，且能够将贴合基板以整齐的端面分断的分割方法及分割装置。为了达成所述目的，在本专利技术中提出了如下技术手段。也就是说，本专利技术的分割方法的特征在于:将贴合两片玻璃基板而成的贴合基板的至少一片玻璃基板分断，且包含:机械刻划步骤，通过一边将刀轮压抵在分断对象的玻璃基板的表面，一边使刀轮相对移动，而沿着分割预定线形成有限深度的龟裂；以及激光分割步骤，根据通过沿着所述龟裂扫描激光束而产生的热应力分布，使在所述机械刻划步骤中加工而得的龟裂进一步渗透而将所述玻璃基板完全切割；且在所述机械刻划步骤中，在所述玻璃基板的表面形成板厚的30?80%的龟裂，在所述激光分割步骤中，使用振荡波长为5 μ m波段的激光进行分割。此处，所谓5 μ m波段的激光具体来说例如相当于CO激光。另外，本专利技术的分断装置的特征在于:将贴合两片玻璃基板而成的贴合基板的至少一片玻璃基板分断，且包含:刀轮，用于进行机械刻划步骤，所述机械刻划步骤是在分断对象的玻璃基板的表面沿着分割预定线形成有限深度的龟裂；加工控制部，以利用所述刀轮所形成的龟裂的深度成为所述玻璃基板的板厚的30?80%的方式，控制所述刀轮的按压荷重；以及激光照射部，用于进行激光分割步骤，所述激光分割步骤是根据通过沿着所述龟裂扫描激光束而产生的热应力分布，使在所述机械刻划步骤中加工而得的龟裂进一步渗透，而将所述玻璃基板完全切割；且从所述激光照射部照射的激光的振荡波长为5 μ m波段的激光。在所述专利技术中，在所述机械刻划步骤中所使用的刀轮可以使用直径为I?3mm且沿着成为刀尖的脊线形成着槽的带槽刀轮。另外，所述贴合基板的各玻璃基板应用厚度为0.1?0.4mm的玻璃基板。根据本专利技术，在优先进行的机械刻划步骤中，能够使用刀轮容易地加工深度为玻璃基板的厚度的30?80%的龟裂。此外，关于刀轮，优选为使用不易滑动的刀尖带槽的刀轮进行刻划。另外，通过使用带槽刀轮，即便为低荷重，也能够使龟裂的渗透深度成为所述范围。而且，该龟裂能够通过后续的使用5 μπι波段激光(CO激光)的激光分割步骤，而沿着基板厚度方向渗透，由此进行分割加工。此时，被分割的部分也就是龟裂的残留部分薄，所以即便抑制激光照射的热输入量使基板所产生的应力分布变小，也能够充分地成为完全切割状态。因此，能够实现利用抑制了热输入量的激光照射的加工，且能够实现基板表面及基板内部的损坏小的激光分割。并且，在激光分割步骤中，使用为对玻璃的吸收系数相对较小的波段的5 μπι波段激光(CO激光)，所以能够抑制激光束的能量只在基板表面集中的吸收，而在玻璃基板内部也能被吸收。由此，能够有效率且瞬间地将基板内部加热。根据本专利技术，与一直以来被广泛使用的0)2激光相比，能够不经由热传导而直接加热，所以就该方面来说，也能够以少的热输入量而有效率地加热所需部分。另外，当使用吸收系数比5 μπι波段更小的激光(例如波长为1064nm的Nd: YAG激光)时，透过基板的能量增加，所以有反而对基板内部造成热损坏的担忧，但如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分割方法，其特征在于：将贴合两片玻璃基板而成的贴合基板的至少一片玻璃基板分断，且包含：机械刻划步骤，通过一边将刀轮压抵在分断对象的玻璃基板的表面，一边使刀轮相对移动，而沿着分割预定线形成有限深度的龟裂；以及激光分割步骤，根据通过沿着所述龟裂扫描激光束而产生的热应力分布，使在所述机械刻划步骤中加工而得的龟裂进一步渗透，从而将所述玻璃基板完全切割；且在所述机械刻划步骤中，在所述玻璃基板的表面形成板厚的30～80％的龟裂，在所述激光分割步骤中，使用振荡波长为5μm波段的激光进行分割。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水政二，川畑孝志，国生智史，山本幸司，宫崎宇航，今泉阳一，
申请(专利权)人：三星钻石工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP