小尺寸板的制造方法及结构体以及结构体的制造方法
【专利摘要】本发明提供外观设计性优良的小尺寸的物理强化玻璃板的制造方法及利用该小尺寸的物理强化玻璃板的结构体以及其制造方法。本发明的强化玻璃板的制造方法的切割工序中，利用激光(20)在退火点以下的温度下对中间层(17)局部地进行加热，使中间层(17)中局部地产生比内部残余拉应力CT小的拉应力或压应力，从而控制由内部残余拉应力引起的裂纹(30)的扩展速度。
【专利说明】小尺寸板的制造方法及结构体以及结构体的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为小尺寸的强化玻璃板的小尺寸板的制造方法及使用小尺寸板的 结构体以及结构体的制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为对玻璃进行强化的强化法，已知风冷强化法等物理强化法（例如，参考专利 文献1)。强化玻璃板是在玻璃板的表面、背面产生了残余压应力且在内部产生了残余拉应 力的、对玻璃板的表面、背面进行了强化的玻璃板。
[0003] 以往，难以对物理强化玻璃板进行切割，物理强化玻璃板制品的制造通过在将玻 璃板切割为制品尺寸后利用风冷强化法等进行物理强化处理来进行。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2000-290030号公报
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的问题
[0008] 风冷强化方法有如下方法：在对期望的制品形状的玻璃板进行辊输送的同时将其 加热至软化点附近，并对玻璃板的上表面、下表面喷吹作为制冷剂的冷却空气。该方法中， 对玻璃板的下表面的冷却通过从配置在辊间的喷嘴喷吹空气来进行，因此，需要在辊间设 置间隙。因此，在制品的尺寸小的情况下，存在玻璃板的输送方向的前端与辊接触或者脱落 到辊间的问题，能够通过辊输送进行物理强化的制品局限于尺寸大的制品。
[0009] 另外，已知如下方法：将期望的制品形状的玻璃板用夹具夹持并悬挂，对悬挂的玻 璃板进行加热并进行风冷强化。这种情况下，即使制品的尺寸小，也能够实施强化处理，但 夹具夹持玻璃板的痕迹会残留在玻璃板上，因此，从外观设计方面而言是不优选的。
[0010] 基于以上背景，以往难以提供外观设计性优良的小尺寸的物理强化玻璃板。另外， 同样也难以在通过将多个这样的小尺寸的玻璃板组合而构成的结构体中使用物理强化玻 璃板。
[0011] 本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供由外观设计性优良的小尺寸的物理 强化玻璃板构成的小尺寸板的制造方法及利用该小尺寸板的结构体以及该结构体的制造 方法。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 为了解决上述问题，本发明的一个方式的小尺寸板的制造方法的特征在于，
[0014] 包括：
[0015] 强化工序，通过使制冷剂与加热后的玻璃板的表面和背面接触，使玻璃板骤冷，从 而进行物理强化，制作强化玻璃板，所述强化玻璃板包含作为具有残余压应力的强化层的 表面层和背面层、以及形成在该表面层与背面层之间且具有内部残余拉应力的中间层；和
[0016] 切割工序，对所述强化玻璃板局部地照射激光，使所述强化玻璃板上的激光的照 射位置沿预定切割线移动，使在板厚方向上贯通所述强化玻璃板的裂纹扩展，从所述强化 玻璃板上切下小尺寸板，
[0017] 该切割工序中，利用所述激光在退火点以下的温度下对所述中间层局部地进行加 热，使所述中间层中局部地产生比所述内部残余拉应力小的拉应力或压应力，从而控制由 所述内部残余拉应力引起的裂纹的扩展速度。
[0018] 另外，本发明的一个方式的利用小尺寸板的结构体的制造方法为一种结构体的制 造方法，其特征在于，还包括：
[0019] 组装工序，将通过上述的小尺寸板的制造方法得到的多个所述小尺寸板嵌入框体 中，由多个小尺寸板组装一片结构体。
[0020] 另外，本发明的一个方式的利用小尺寸板的结构体的特征在于，
[0021] 具有：从包含作为具有残余压应力的强化层的表面层和背面层、以及形成在该表 面层与背面层之间且具有内部残余拉应力的中间层的物理强化玻璃板上切下的多个小尺 寸板；和
[0022] 以能够将所述小尺寸板嵌入的方式形成的框体，
[0023] 所述多个小尺寸板被嵌入并固定于所述框体中。
[0024] 发明效果
[0025] 根据本发明，提供外观设计性优良的小尺寸的物理强化玻璃板的制造方法及利用 该小尺寸的物理强化玻璃板的结构体。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1是表不强化玻璃板的一例的截面图。
[0027] 图2是表不风冷强化玻璃板的残余应力分布的一例的不意图。
[0028] 图3是本发明的第一实施方式的切割工序的说明图。
[0029] 图4是表示强化玻璃板上的激光的照射位置与裂纹的前端位置的关系的一例的 图。
[0030] 图5是表不沿图4的A-A线的截面中的应力分布的一例的不意图。
[0031] 图6是表不沿图4的B-B线的截面中的应力分布的一例的不意图。
[0032] 图7 (a)和7 (b)是表不结构体的例子的截面图。
[0033] 图8是表示从大型的强化玻璃板上切下小尺寸板并制作结构体的工序的一例的 图。
[0034] 图9是本发明的第二实施方式的切割工序的说明图。
【具体实施方式】
[0035] 以下，参考附图对用于实施本发明的方式进行说明。各附图中，对相同或对应的构 成标注相同或对应的标号并省略说明。另外，下述的实施方式中所述的小尺寸板的小尺寸 是指在对玻璃板的下表面进行冷却时难以利用输送辊进行输送这样的小尺寸。
[0036] [第一实施方式]
[0037] 小尺寸板为从大型的物理强化玻璃板上切下的小尺寸的强化玻璃板。另外，结构 体具有由物理强化玻璃板构成的多个小尺寸板和以能够将多个小尺寸板嵌入的方式成形 的框体。小尺寸板的制造方法依次包括强化工序和切割工序，结构体的制造方法还包括组 装工序。以下，对各工序进行说明。
[0038] 强化工序中，通过使制冷剂与加热后的玻璃板的表面和背面接触，使玻璃板骤冷， 从而进行物理强化，使玻璃板的表面、背面产生残余拉应力，对玻璃板的表面、背面进行强 化，从而制作强化玻璃板。代表性的物理强化方法为对加热后的玻璃板喷吹冷却空气的风 冷强化法。
[0039] 风冷强化法使温度为软化点附近的玻璃板从两侧骤冷，在玻璃板的表面、背面与 玻璃板的内部之间产生温度差，由此使玻璃板的表面、背面产生残余压应力，从而对玻璃板 的表面、背面进行强化。风冷强化法等物理强化法中，强化处理所需的时间为数秒至数十 秒，因此生产率优良，从而优选。
[0040] 玻璃板的玻璃的种类没有特别限定，可以列举例如钠钙玻璃、无碱玻璃等。玻璃板 的厚度根据玻璃板的用途而适当设定，例如为1. 5?25mm。在为I. 5mm以上时，在强化工序 中容易在玻璃板的表面、背面与内部之间产生温度差，因此优选。
[0041] 图1是表示供于本发明的第一实施方式的切割工序的大型的强化玻璃板的截面 的一例的图。图2中，箭头的方向表示强化玻璃板中的残余应力的作用方向，箭头的大小表 示强化玻璃板中的应力的大小。
[0042] 强化玻璃板10包含作为具有残余压应力的强化层的表面层13和背面层15、以及 形成在表面层13与背面层15之间且具有残余拉应力的中间层17。
[0043] 强化玻璃板10的端面可以由自表面层13的端部和背面层15的端部延伸出来的 强化层覆盖。另外，强化玻璃板10的端面也可以不由强化层覆盖而在强化玻璃板10的端 面上露出有中间层17的端面。
[0044] 图2是表不风冷强化玻璃板的残余应力分布的一例的不意图。如图2所不，从强 化玻璃板10的板厚方向两端起，越朝向内部，残余压应力越减小，在强化玻璃板10的内部 产生了残余拉应力。图2中，CS表示强化层13、15的最大残余压应力（表面压应力）（> 0)，CT表示中间层17中的内部残余拉应力（> 0)，DOL表示强化层13、15的厚度。CS、CT、 DOL可以利用强化处理条件（在风冷强化法的情况下为玻璃板的加热温度、冷却速度等）来 进行调节。
[0045] 强化层13、15的表面压应力（CS)和强化层13、15的厚度（DOL)例如利用表面应 力计FSM-6000(折原制作所制造）来测定。中间层17的内部残余拉应力（CT)由下述数学 式⑴算出。
[0046] CT = CS/a... (1)
[0047] 数学式⑴中，a为由玻璃板的冷却开始时的温度、玻璃的冷却速度、玻璃板的厚 度等决定的常数，通常在2. 0?2. 5的范围内。
[0048] 图3是本发明的第一实施方式的切割工序的说明图。图4是表示大型的强化玻璃 板上的激光的照射位置与裂纹的前端位置的关系的一例的图。
[0049] 切割工序中，从大型的强化玻璃板10上切下小尺寸板101 (参考图8)。切割工序 中，使大型的强化玻璃板10上的激光20的照射位置移动，使在板厚方向上贯通强化玻璃板 10的裂纹30扩展。裂纹30沿着强化玻璃板10上的激光20的照射位置的轨迹扩展。为 了使强化玻璃板10上的激光20的照射位置移动，可以使强化玻璃板10移动，也可以使激 光20的光源移动，还可以使两者移动。也可以进行强化玻璃板10的旋转来代替强化玻璃 板10的移动。另外，为了使强化玻璃板10上的激光20的照射位置移动，也可以使将来自 光源的激光朝向强化玻璃板10进行反射的振镜旋转。
[0050] 裂纹30在板厚方向上贯通强化玻璃板10,本实施方式的切割为所谓的全切。
[0051] 在强化玻璃板10的切割位置，在激光照射前可以不形成划线（槽线）。虽然也可 以形成划线，但划线的形成比较费事。另外，在形成划线时，强化玻璃板10有时会产生缺 损。
[0052] 在强化玻璃板10的切割开始位置可以形成初始裂纹。初始裂纹例如利用切割机、 锉刀、激光来形成。在强化玻璃板10的端面用砂轮等进行了磨削的情况下，可以将通过磨 削形成的微裂纹作为初始裂纹使用。
[0053] 强化玻璃板10的切割开始位置、切割结束位置可以为强化玻璃板10的外周、强化 玻璃板10的内部中的任意一个位置。另外，强化玻璃板10的切割线的形状可以多种多样。
[0054] 激光20从光源出射后，由会聚透镜等光学系统会聚，入射到强化玻璃板10的表面 12上，并从强化玻璃板10的背面14出射。
[0055] 在将强化玻璃板10的表面12上的激光20的强度设为Itl、将在强化玻璃板10中 恰好移动距离L(cm)时的激光20的强度设为I时，式I = IciXexpGa XL)成立。该式被 称为朗伯-比尔定律。a表示强化玻璃板10对激光20的吸收系数（cnT1)，由激光20的波 长、强化玻璃板10的化学组成等决定。a利用紫外可见近红外分光光度计等进行测定。
[0056] 在激光20从强化玻璃板10中通过的过程中，强化玻璃板10以热的形式吸收激光 20的照射能量的一部分，从而使强化玻璃板10中产生热应力。利用该热应力来控制强化玻 璃板10的切割。
[0057] 本实施方式的强化玻璃的切割与非强化玻璃的切割的切割机制从根本上不同，裂 纹的扩展方式完全不同。
[0058] 非强化玻璃板的切割中，利用激光对玻璃板局部地进行加热，并且使玻璃板上的 激光的照射位置移动，沿移动方向形成温度梯度。在激光的照射位置的后方附近产生拉应 力，由于该拉应力而使裂纹扩展。裂纹的前端位置随激光的照射位置的移动而跟随激光的 照射位置。这样，仅利用激光的照射能量来进行裂纹的扩展。因此，在切割的过程中中断激 光照射时，裂纹的扩展停止。
[0059] 与此相对，本实施方式的强化玻璃的切割中，利用原本就存在于玻璃板内部的残 余拉应力，因此，可以不像非强化玻璃的切割时那样利用激光来产生拉应力。另外，在任何 力作用于强化玻璃板而产生裂纹时，裂纹都会由于残余拉应力而自行扩展。另外，玻璃板内 部的残余拉应力存在于整个玻璃板中，因此，裂纹可以沿任意的方向扩展。此外，裂纹的扩 展速度达到某一速度时，裂纹会产生分叉。
[0060] 根据本发明人的发现，在中间层17的内部残余拉应力（CT)达到30MPa以上时，仅 利用中间层17的残余拉应力即可使形成在强化玻璃板10上的裂纹自然扩展（自行扩展）。 [0061 ] 因此，在本实施方式中，在通过使由内部残余拉应力CT引起的裂纹30发生扩展来 对强化玻璃板10进行切割的同时，利用激光20在退火点以下的温度下对中间层17局部地 进行加热，使中间层17中局部地产生比内部残余拉应力CT小的拉应力或压应力，从而抑制 由内部残余拉应力CT引起的裂纹30的扩展。即，通过控制激光20的照射位置的移动速 度，能够控制裂纹30的扩展速度。通过控制裂纹30的扩展速度，能够决定裂纹30的扩展 方向，并且能够防止裂纹30的分叉。即，通过控制裂纹的扩展速度，能够以高精度控制裂纹 30的扩展轨迹。另外，在退火点以下的温度下对中间层17进行加热是由于，超过退火点而 进行加热时，热应力会由于玻璃板的粘性流动而缓和。
[0062] 图5是表不沿图4的A-A线的截面中的应力分布的一例的不意图。图6是表不沿 图4的B-B线的截面中的应力分布的一例的示意图。图6的截面是比图5的截面更靠后方 的截面。在此，"后方"是指强化玻璃板上的激光的照射位置的移动方向后方（即，强化玻璃 板上的裂纹的扩展方向后方）。图5和图6中，箭头的方向表示强化玻璃板中的应力的作用 方向，箭头的长度表示强化玻璃板中的应力的大小。
[0063] 如图5所示，中间层17的激光照射部分被加热，达到比中间层17的其他部分更高 的温度。因此，在中间层17的激光照射部分，产生比内部残余拉应力CT小的拉应力或压应 力，从而抑制由内部残余拉应力CT引起的裂纹30的扩展。如图5所示，产生压应力时，能 够可靠地防止裂纹30的扩展。另一方面，产生比内部残余拉应力CT小的拉应力时，裂纹30 的前端位置与激光20的照射位置接近，能够精度良好地控制裂纹30的前端位置。
[0064] 与此相对，如图6所示，中间层17的激光照射部分的后方附近达到比中间层17的 激光照射部分低的温度。因此，在中间层17的激光照射部分的后方附近，产生比内部残余 拉应力CT大的拉应力。裂纹30形成在拉应力超过预定值的部分，并集中到拉应力大的部 分。因此，裂纹30的前端位置不会偏离激光20的照射位置的轨迹。
[0065] 裂纹30的前端位置随激光20的照射位置的移动而跟随激光20的照射位置，不会 超越激光20的照射位置。只要裂纹30的前端位置不超越激光20的照射位置，则也可以与 激光20的照射位置部分重合。
[0066] 这样，根据本实施方式，利用激光20对中间层17局部地进行加热，使中间层17中 局部地产生比内部残余拉应力CT小的拉应力或压应力，从而抑制由内部残余拉应力CT引 起的裂纹30的扩展。因此，能够精度良好地控制裂纹30的前端位置，能够提高切割精度。
[0067] 另外，如图5所示，强化层13、15的激光照射部分被加热，达到比强化层13、15的 其他部分更高的温度。因此，在强化层13、15的激光照射部分，产生比图1和图2所示的残 余压应力大的压应力，从而抑制裂纹30的扩展。
[0068] 本实施方式中，利用激光20不仅将强化层13、15加热，而且还将中间层17加热， 因此，使用内部透射率高的激光20。在将激光20从入射到强化玻璃板10上起至出射为止 的移动距离设为M时，优选a XM为3.0以下（即，激光的内部透射率为5%以上）。
[0069] 通过使a XM为3. 0以下，能够防止激光20的照射能量的大部分在强化玻璃板10 的表面12附近以热的形式被吸收，能够良好地防止在板厚方向上产生急剧的温度梯度。由 此，能够防止表面层13的激光照射部分达到显著高于中间层17的激光照射部分的温度，能 够防止在中间层17的激光照射部分产生比内部残余拉应力CT大的拉应力。因此，能够防 止裂纹30的前端位置超越激光20的照射位置。
[0070] a XM更优选为0. 3以下（激光的内部透射率为74%以上），进一步优选为0. 105 以下（激光的内部透射率为90 %以上），特别优选为0. 02以下（激光的内部透射率为98 % 以上）。
[0071] 在激光20垂直入射到强化玻璃板10的表面12上的情况下，激光20的移动距离 M为与强化玻璃板10的板厚t相同的值（M = t)。另一方面，在激光20倾斜入射到强化玻 璃板10的表面12上的情况下，根据斯涅尔定律发生折射。将折射角设为Y时，激光20的 移动距离M利用式M = t/cosy近似地求出。
[0072] 为了使裂纹30的扩展主要利用中间层17的残余拉应力来进行，优选内部残余拉 应力CT为15MPa以上。由此，拉应力达到预定值的位置（即，裂纹30的前端位置）与激光 20的照射位置充分接近，切割精度提高。内部残余拉应力CT更优选为30MPa以上，进一步 优选为40MPa。内部残余拉应力CT为30MPa以上时，仅利用中间层17的残余拉应力来使裂 纹30扩展，裂纹30的前端位置与激光20的照射位置进一步接近，因此，切割精度进一步提 尚。
[0073] 作为激光20的光源，例如使用波长为800?IlOOnm的近红外线（以下简称为"近 红外线"）的激光器。作为近红外线激光器，可以列举例如：Yb光纤激光器（波长：1000? IlOOnm)、Yb圆盘激光器（波长：1000?IlOOnm)、NchYAG激光器（波长：1064nm)、高输出 功率半导体激光器（波长：808?980nm)。这些近红外线激光器的输出功率高且廉价，并且 容易将a XM调节至期望的范围。
[0074] 另外，在本实施方式中，使用输出功率高且廉价的近红外线激光器作为激光20 的光源，但只要是波长为250?5000nm的光源即可。例如，可以列举：UV激光器（波 长：355nm)、绿光激光器（波长：532nm)、HckYAG激光器（波长：2080nm)、Er:YAG激光器 (2940nm)、使用中红外光参量振荡器的激光器（波长：2600?3450nm)等。另外，激光20的 振荡方式没有限制，可以使用连续振荡激光的CW激光器、间歇振荡激光的脉冲激光器中的 任意一种激光器。另外，激光20的强度分布没有限制，可以为高斯型，也可以为平顶型。
[0075] 在IOOOnm附近（800?IlOOnm)的近红外线激光的情况下，强化玻璃板10中的铁 (Fe)的含量、钴（Co)的含量、铜（Cu)的含量越多，则吸收系数a越大。另外，这种情况下， 强化玻璃板10中的稀土元素（例如，Yb)的含量越多，则稀土原子在吸收波长附近的吸收 系数a越大。从玻璃的透明性和成本的观点出发，使用铁来调节吸收系数a，强化玻璃板 10中可以实质上不含有钴、铜和稀土元素。
[0076] 激光20的强度根据朗伯-比尔定律发生衰减。因此，为了使激光功率密度（W/cm2) 在强化玻璃板10的表面12与背面14中相同或大致相同，S卩，为了使温度在强化玻璃板10 的表面12与背面14中相同或大致相同，背面14上的激光20的面积可以小于表面12上的 激光20的面积。以强化玻璃板10为基准，在激光20的会聚位置位于与光源相反的一侧时， 背面14上的激光20的面积小于表面12上的激光20的面积。温度在强化玻璃板10的表 面12与背面14中为同等程度时，裂纹30在强化玻璃板10的表面12与背面14中以同等 程度扩展。
[0077] 另外，激光20的会聚位置可以在强化玻璃板10的内部，另外，也可以如图5所示 在以强化玻璃板10为基准的光源侧。
[0078] 强化玻璃板10的表面12上，激光20可以形成直径9比强化玻璃板1〇的板厚t 小的圆形。通过使直径9比板厚t小，玻璃板10的加热部分不会过大，能够防止切割面的 一部分（特别是切割开始部分、切割结束部分）稍微弯曲。直径fP例如为Imm以下，优选为 0. 5mm以下。
[0079] 另外，强化玻璃板10的表面12上的激光20的形状可以多种多样，例如可以为矩 形、椭圆形等。
[0080] 图7是表示利用通过本发明的第一实施方式的组装工序得到的小尺寸板的结构 体的例子的截面图。
[0081] 组装工序中，将从大型的强化玻璃板10上切下的多个小尺寸板101嵌入框体18 中，制作一片结构体102。框体18由硬质的树脂、金属框架、或者树脂与金属框架的复合材 料形成。
[0082] 框体18以能够将多个小尺寸板101嵌入的方式构成为网格状（参考图8的（d))。 例如，如图7的（a)所示，框体18至少由作为底座的基部1和将小尺寸板嵌入并固定于框 体18中的固定部2这两个构件构成。基部1和固定部2均形成为网格状。在基部1上配 置多个小尺寸板101，通过使固定部2与基部1嵌合等而进行固定，由此，将小尺寸板101固 定于框体18中。在将小尺寸板101固定到框体18中时，从防止脱落的观点考虑，优选利用 胶粘剂3等胶粘到框体中。
[0083] 或者，可以如图7的（b)所示，在形成为网格状的基部1上，通过胶粘剂3胶粘多个 小尺寸板101，在各小尺寸板101之间的间隙填充填缝料4并使其干燥，由此形成框体18。 另外，虽未图示，但可以进行在成形模具内并列配置多个小尺寸板并将树脂注射到成形模 具内这样的、小尺寸板与框体的一体成形。
[0084] 另外，框体18不需要为网格状，可以与小尺寸板的形状相对应地选择任意的形 状。另外，框体18的基部1可以不为与小尺寸板101的形状相对应的形状而形成为不具有 开口部的板状。另外，通过在框体18上设置发光元件等，外观设计性提高。
[0085] 组装工序中制作的结构体102由物理强化玻璃板制作，因此，与以往的非强化玻 璃板的结构体相比，结构强度更高，兼具玻璃所特有的外观设计性、透光性，能够作为优良 的构件在多种场景下利用。作为具体的用途，可以列举例如：窗材料、地板材料、墙壁材料等 建筑用构件、车辆用外装构件、结构构件等。另外，通过使用被着色的强化玻璃板，能够进一 步作为外观设计性高的构件使用。另外，通过在作为玻璃板的原材料的熔融玻璃中加入金 属，能够使其着色为多种颜色例如红色、蓝色、绿色等。
[0086] 图8是表示从大型的强化玻璃板10上切下小尺寸板101至制作结构体为止的工 序的一例的图。图8的（a)为大型的强化玻璃板10。首先，在强化工序中，通过对大型的玻 璃板实施前述的物理强化处理而得到大型的强化玻璃板10。接着，在切割工序中，如图8的 (b)所示，通过前述方法沿预定切割线31照射激光20。经由上述工序，能够如图8的（c) 所示得到小尺寸板101。另外，图8的例子中，小尺寸板101为矩形，但根据本实施方式，可 以切割为例如六边形、圆形等任意的形状。接着，在组装工序中，通过前述方法将小尺寸板 嵌入到框体18中而形成结构体。在图8的（d)的例子中，将小尺寸板101嵌入到网格状的 框体18中而形成了结构体102。
[0087] 这样，从大型的强化玻璃板10上切下多个小尺寸板101，因此，能够制造以往难以 制造的物理强化玻璃板的小尺寸板，并且，能够制作利用小尺寸板的结构体。另外，小尺寸 板101的外切圆的直径优选为IOOmm以下。小尺寸板101的外切圆的直径为IOOmm以下的 小型玻璃板难以利用输送辊进行输送，因此，可以有效地应用本发明的第一实施方式。另 夕卜，小尺寸板101的外切圆的直径为80mm以下、进一步为50mm以下时更有效。
[0088] [第二实施方式]
[0089] 图9是本发明的第二实施方式的切割工序的说明图。图9中，对与图3相同的构 成标注相同的标号，并省略说明。
[0090] 本实施方式的切割工序包括对大型的强化玻璃板10喷吹气体40的工序，通过使 强化玻璃板10上的气体40的喷吹位置随激光20的照射位置一同移动来对强化玻璃板10 进行切割。如图9所示，激光20的照射位置可以存在于气体40的喷吹位置的内侧。另外， 气体40的喷吹位置可以为激光20的照射位置的前方或后方。气体40将强化玻璃板10的 附着物（例如，灰尘）吹飞，防止由附着物引起的激光20的吸收，从而防止强化玻璃板10 的表面12的过热。
[0091] 气体40可以为对强化玻璃板10局部地进行冷却的冷却气体（例如为室温的压缩 空气）。由于沿激光20的照射位置的移动方向产生急剧的温度梯度，因此，拉应力达到预定 值的位置（即，裂纹30的前端位置）与激光20的位置之间的距离缩短。因此，裂纹30的 位置控制性提尚，因此，能够进一步提尚切割精度。
[0092] 喷嘴50例如如图9所示形成为筒状，激光20可以从喷嘴50的内部通过。喷嘴50 的中心轴51与激光20的光轴21可以以同轴的方式配置。使气体40的喷吹位置与激光20 的照射位置的位置关系稳定。
[0093] 为了使强化玻璃板10上的气体40的喷吹位置移动，可以使强化玻璃板10移动， 也可以使喷嘴50移动，还可以使两者移动。
[0094] 以上，对从大型的强化玻璃板上切下小尺寸板的切割方法及结构体以及结构体的 制造方法的第一至第二实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，可以进行各 种变形和置换。
[0095] 本申请基于2012年7月11日提出的日本专利申请2012-155565,将其内容作为参 考并入本说明书中。
[0096] 标号说明
[0097] 10强化玻璃板
[0098] 12 表面
[0099] 13表面层（强化层）
[0100] 14 背面
[0101] 15背面层（强化层）
[0102] 17中间层
[0103] 18 框体
[0104] 20 激光
[0105] 30 裂纹
[0106] 40 气体
[0107] 101小尺寸板
【权利要求】
1. 一种小尺寸板的制造方法，其特征在于， 包括： 强化工序，通过使制冷剂与加热后的玻璃板的表面和背面接触，使玻璃板骤冷，从而进 行物理强化，制作强化玻璃板，所述强化玻璃板包含作为具有残余压应力的强化层的表面 层和背面层、W及形成在该表面层与背面层之间且具有内部残余拉应力的中间层；和 切割工序，对所述强化玻璃板局部地照射激光，使所述强化玻璃板上的激光的照射位 置沿预定切割线移动，使在板厚方向上贯通所述强化玻璃板的裂纹扩展，从所述强化玻璃 板上切下小尺寸板， 该切割工序中，利用所述激光在退火点W下的温度下对所述中间层局部地进行加热， 使所述中间层中局部地产生比所述内部残余拉应力小的拉应力或压应力，从而控制由所述 内部残余拉应力引起的裂纹的扩展速度。
2. 如权利要求1所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述切割工序中，从所述强化玻璃 板上切下多个小尺寸板。
3. 如权利要求1或2所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述小尺寸板的外切圆的直径 为 100mm W下。
4. 如权利要求1?3中任一项所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述强化玻璃板为被 着色的玻璃板。
5. 如权利要求1?4中任一项所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述激光的波长为 250 ?5000nm。
6. 如权利要求1?5中任一项所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述中间层的内部残 余拉应力为15MPa W上。
7. 如权利要求6所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述中间层的内部残余拉应力为 30M化W上。
8. 如权利要求1?7中任一项所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述切割工序包括对 所述强化玻璃板局部地喷吹气体的工序，使所述强化玻璃板上的气体的喷吹位置随所述激 光的照射位置一同移动。
9. 如权利要求8所述的小尺寸板的制造方法，其中，所述气体为用于冷却由所述激光 加热的所述强化玻璃板的冷却气体。
10. -种结构体的制造方法，其特征在于，包括： 组装工序，将通过权利要求1?9中任一项所述的小尺寸板的制造方法得到的多个所 述小尺寸板嵌入框体中，由多个小尺寸板组装一片结构体。
11. 一种结构体，其特征在于， 具有；从包含作为具有残余压应力的强化层的表面层和背面层、W及形成在该表面层 与背面层之间且具有内部残余拉应力的中间层的物理强化玻璃板上切下的多个小尺寸板； 和 W能够将所述小尺寸板嵌入的方式形成的框体， 所述多个小尺寸板被嵌入并固定于所述框体中。
【文档编号】B23K26/38GK104470866SQ201380037141
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2012年7月11日
【发明者】加藤保真, 永田孝弘, 斋藤勋, 小池章夫, 北冈贤治, 笹井淳 申请人:旭硝子株式会社