FI124358B - Coating on a glass substrate and coated glass product - Google Patents

Coating on a glass substrate and coated glass product Download PDF

Info

Publication number
FI124358B
FI124358B FI20075134A FI20075134A FI124358B FI 124358 B FI124358 B FI 124358B FI 20075134 A FI20075134 A FI 20075134A FI 20075134 A FI20075134 A FI 20075134A FI 124358 B FI124358 B FI 124358B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coating
coated
glass product
uniform area
glass
Prior art date
Application number
FI20075134A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20075134A0 (en
FI20075134A (en
Inventor
Jari Ruuttu
Reijo Lappalainen
Lasse Pulli
Vesa Myllymäki
Juha Mäkitalo
Original Assignee
Picodeon Ltd Oy
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
Priority claimed from FI20060181A external-priority patent/FI20060181L/en
Priority claimed from FI20060178A external-priority patent/FI20060178L/en
Priority claimed from FI20060177A external-priority patent/FI20060177L/en
Priority claimed from FI20060182A external-priority patent/FI20060182L/en
Priority claimed from FI20060357A external-priority patent/FI124239B/en
Application filed by Picodeon Ltd Oy filed Critical Picodeon Ltd Oy
Priority to FI20075134A priority Critical patent/FI124358B/en
Publication of FI20075134A0 publication Critical patent/FI20075134A0/en
Publication of FI20075134A publication Critical patent/FI20075134A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI124358B publication Critical patent/FI124358B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001General methods for coating; Devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

Lasisubstraatin päällystäminen ja päällystetty lasituote Keksinnön alaField of the Invention

Keksintö liittyy yleisesti menetelmään suuria pinta-aloja käsittävien lasituotteiden 5 pinnoittamiseksi ultralyhyen pulssilaserkasvatuksen avulla. Keksintö liittyy myös menetelmän avulla tuotettuihin tuotteisiin. Keksinnöllä on monta edullista vaikutusta kuten suuri pinnoitteen tuottoaste, erinomaiset pinnoiteominaisuudet ja alhaiset valmistuskustannukset.The invention relates generally to a method for coating large surface areas of glass products by ultra-short pulse laser cultivation. The invention also relates to products produced by the process. The invention has many beneficial effects such as high coating yield, excellent coating properties and low manufacturing costs.

Taustaa 10 LasituotteetBackground 10 Glassware

Lasi on yhdenmukaista materiaalia kiistanalaisessa faasissa ja sitä yleensä syntyy kun sulanut materiaali jäähtyy erittäin nopeasti alle lasittumislämpötilansa ilman tarvittavaa aikaa säännöllisen kideristikkorakenteen syntymiselle. Tunnetuin lasin 15 muoto on piidioksidipohjainen materiaali, jota käytetään kodin objekteissa kuten hehkulampuissa ja ikkunoissa. Lasi on biologisesti epäaktiivinen materiaali, jota voidaan muodostaa tasaisille ja läpäisemättömille pinnoille. Jännitystilassa lasi on haurasta ja rikkoontuu helposti teräviksi sirpaleiksi. Puristuksessa puhdas lasi voi kestää huomattavia voimia. Lasin ominaisuuksia muokataan tai muutetaan 20 pääasiassa muita yhdisteitä lisäämällä tai lämpökäsittelyn avulla.Glass is a uniform material in the disputed phase and usually occurs when the molten material cools very rapidly below its glass transition temperature without the time required to form a regular crystal lattice structure. The most well-known form of glass 15 is a silica-based material used in household objects such as incandescent lamps and windows. Glass is a biologically inactive material that can be formed on flat and impermeable surfaces. In the stressed state, the glass is brittle and easily breaks into sharp fragments. When pressed, pure glass can withstand considerable forces. The properties of the glass are modified or modified mainly by the addition of other compounds or by heat treatment.

Yleinen lasi käsittää noin 70-72 painoprosenttia piidioksidia (SiCL). Synteettinen amorfinen piidioksidi sisältää käytännössä 100% piioksidia ollen raakamateriaalina ^ kalleimmille erikoislaseille.General glass comprises about 70 to 72 weight percent silica (SiCL). Synthetic amorphous silica contains virtually 100% silica, being the raw material for the most expensive special glasses.

δ C\J ................................................................... .....................................................δ C \ J ............................................... ..................... ............................. ........................

^ 25 Lasia on käytetty arkkitehtonisissa ja rakennustuotteissa 1000-luvulta. Lasien ° käyttäminen rakennuksissa sisältää läpinäkyvän ikkunamateriaalin, lasiset sisäseinät ° ja arkitehtoniset piirteet. Nykyinen lasi rakennuksissa voi olla turvatyyppiä sisältäen | langoitettua, karaistua ja laminoitua lasia.^ 25 Glass has been used in architectural and building products since the 11th century. The use of glass ° in buildings includes transparent window material, glass interior walls ° and architectural features. Existing glass in buildings may have a security type including Threaded, tempered and laminated glass.

” Sisä- ja ulkokäytön lisäksi lasituotteita voidaan löytää kaikenlaisten ajoneuvojen ja“In addition to indoor and outdoor use, glass products can be found in all types of vehicles and

LOLO

£5 30 laivojen tuulilaseista sekä myös kemianteollisuudesta, jossa sekä pienen että ison cv mittakaavan laitteistot usein rakennetaan lasista. Lisäksi lasituotteita yleisesti käytetään erilaisissa optisissa kuten linsseissä ja erilaisia elektronisia laitteita 2 suojaavissa suojissa, niin kuluttaja-, tiede- kuin sotilaskäytössä. Lasia käytetään lisäksi levyinateriaalina erilaisissa masterointijärjestelmissä.£ 5 30 for ship windshields and also for the chemical industry, where both small and large cv scale installations are often built of glass. In addition, glass products are commonly used in various optical applications such as lenses and protective covers for various electronic devices 2, for consumer, scientific and military applications. In addition, glass is used as a sheet material in various mastering systems.

Tiettyjä säteily stabiloitu) a lasituotteita voidaan löytää aurinkoheij astimista tai -kennojen peitelasista.Certain radiation stabilized glass products can be found in sun lenses or cell covers.

55

Muiden tuotteiden tapaan myös useimmiten silti päällystämättä jäävien lasituotteiden, jotka käsittävät suuria pintoja ja tyypillisesti 3D-rakenteita, ylläpitokustannuksia, elinikää ja ominaisuuksia voitaisiin dramaattisesti parantaa esimerkiksi lisäämällä kulumisenkesto- ja naarmuuntumattomuusominaisuuksia 10 kuten myös reagoimattomuutta kemiallisia olosuhteita kohtaan lämmönjohtavuutta, resistiivisyyttä ja säteily suojausta parantamalla tai lisäämällä lasituotteeseen itsepuhdistumisominaisuuksia - tai lisäämällä AR-toimintoja (Anti-Reflective, heijastuksenesto).As with other products, maintenance costs, lifetime, and properties of mostly uncoated glass products with large surfaces and typically 3D structures could be dramatically improved, for example, by increasing wear resistance and scratch resistance, as well as chemical resistance, self-cleaning properties of the glass product - or by adding AR functions (Anti-Reflective).

15 Nykyisellään parhaimman laatuiset optiset linssit, jotka sisältävät melko pieniä pintoja, voidaan pinnoittaa esimerkiksi polysiloksaanilla ja tietyillä DLC-laaduilla kulumiskestävyyden parantamiseksi ja naarmuuntumattomuusominaisuuksien lisäämiseksi. Pinnoitukset suoritetaan erätyyppisissä prosesseissa korkean tyhjön olosuhteissa pitkillä prosessointiajoilla.At present, the highest quality optical lenses with relatively small surfaces can be coated with, for example, polysiloxane and certain DLC grades to improve wear resistance and increase scratch resistance. Coatings are carried out in batch type processes under high vacuum conditions with long processing times.

2020

Jos polymeerejä ei oteta lukuun, ainoa olemassaoleva laajan mittakaavan teollinen teknologia suuria pintoja käsittävien lasituotteiden käsittelemiseksi on itsepuhdistuvan T1O2 - pinnoitteen lisääminen lasiin sputteroinnilla. Sama funktio saavutetaan myös tuoreilla nHALO (Hot-Aerosol-Layering Operation) - 25 operaatioilla ja ALD-tekniikoilla. ALD-tekniikoissa tyypillinen pinnoitteen kasvatusnopeus on vähemmän kuin yksi molekyylikerros per depositiosykli ^ tekniikan ollessa täten soveltumaton muihin kuin high-end -teknisiin tarkoituksiin 4 kuten IC-sovelluksiin.Except for polymers, the only existing large-scale industrial technology for treating large surface glass products is to add a self-cleaning T1O2 coating to the glass by sputtering. The same function is achieved with recent nHALO (Hot-Aerosol-Layering Operation) 25 operations and ALD techniques. In ALD techniques, a typical coating growth rate is less than one molecular layer per deposit cycle, and the technology is thus unsuitable for non-high-end technical purposes 4 such as IC applications.

cp o 30 Samoja tekniikoita voidaan hyödyntää tiettyjen väriaineiden (colorant) lisäämiseksi ^ lasituotteeseen. Näissä tekniikoissa väri ei ole pinnoite vaan kemiallisesti ja ^ termisesti vakaa pintavyöhykkeen modifikaatio.cp o 30 The same techniques can be utilized to add certain colorants to a glass product. In these techniques, the color is not a coating but a chemically and thermally stable modification of the surface zone.

LOLO

r-- o Laserkasvatusr-- o Laser education

CNJCNJ

Viime vuosina laserteknologian huomattava kehitys on tarjonnut välineet tehokkuudeltaan erittäin suurten laserjärjestelmien kehittämiseen, jotka järjestelmät 35 3 perustuvat puolijohdekuituihin täten tukien ns. kylmäablaatiomenetelmien kehitystä.In recent years, significant advances in laser technology have provided the means for the development of ultra-high efficiency laser systems based on semiconductor fibers, thus supporting the so-called. development of cold ablation methods.

Esillä olevan hakemuksen prioriteettipäivänä puhtaasti kuituinen diodipumpattu 5 puolijohdelaser kilpailee lamppupumpatun kanssa, joilla molemmilla on piirre, jossa lasersäde johdetaan aluksi kuituun ja sen jälkeen välitetään työskentelyn kohteeseen. Mainitut kuitulaserjärjestelmät ovat ainoita, joita käytetään teollisen mittakaavan laserkasvatussovelluksissa. Viimeisimmät kuitulaserien kuidut kuten myös niistä seuraava alhainen säteilyteho näyttävät rajoittavan 10 höyrystyksessä/ablaatiossa höyrystyksen/ablaation kohteina käytettävien materiaalien valintaa. Alumiinin höyrystämistä/ablaatiota voidaan edistää pieni-pulssisen tehon kautta, kun taas höyrystämisen/ablaation kannalta haasteellisemmat aineet kuten kupari, volframi jne. tarvitsevat enemmän pulssitehoa. Sama pätee tilanteeseen, jossa uusia yhdisteitä oli tarkoitus tuottaa samoilla perinteisillä 15 tekniikoilla. Mainittavia esimerkkejä ovat mm. timantin suora valmistaminen hiilestä (grafiitista) tai alumiinioksidin (alumina) tuottaminen suoraan alumiinista ja hapesta sopivan laserablaation jälkitilan höyryvaiheen reaktion kautta.At the priority date of the present application, a purely fiber diode pumped semiconductor laser 5 competes with a lamp pump, both of which have the feature of first directing a laser beam into the fiber and then transmitting it to the target. Said fiber laser systems are the only ones used in industrial-scale laser education applications. Recent fibers of fiber lasers, as well as the resulting low radiation power, appear to limit the choice of materials to be used for vaporization / ablation. Evaporation / ablation of aluminum can be promoted through low-pulse power, while more challenging materials such as copper, tungsten, etc., need more pulse power in terms of vaporization / ablation. The same applies to the situation where new compounds were to be produced using the same conventional techniques. Notable examples include e.g. the direct fabrication of a diamond from carbon (graphite) or the production of alumina (alumina) directly from aluminum and oxygen through the vapor phase reaction of a suitable laser ablation space.

Toisaalta yksi merkittävimmistä esteistä kuitulaserteknologian edistyksen 20 välittämisessä näyttää olevan kuidun kyky sietää suuritehoisia laserpulsseja kuitua hajottamatta tai lasersäteen laatua huonontamatta.On the other hand, one of the major obstacles to transmitting advances in fiber laser technology appears to be the ability of the fiber to withstand high-power laser pulses without disrupting the fiber or degrading the quality of the laser beam.

Uutta kylmäablaatiota hyödynnettäessä esiintyi pinnoitteeseen assosioitavia niin kvalitatiivisia kuin tuotantonopeuteenkin liittyviä ongelmia, lähestymistavan 25 ohutkalvotuotantoon kuten myös leikkaamiseen/urittamiseen/uurtamiseen jne.When utilizing the new cold ablation, there were qualitative and production rate problems associated with the coating, an approach to thin film production as well as cutting / grooving / grooving, etc.

ollessa keskittymistä lasertehon kasvattamiseen ja lasersäteen pistekoon ^ pienentämiseen kohteessa. Suurin osa tehonkasvusta kuitenkin kului kohinaan.with a focus on increasing laser power and reducing the laser beam spot size in the subject. However, most of the power increase was spent on noise.

° Laadulliset ja tuotantonopeuteen liittyvät ongelmat jäivät silti jäljelle, vaikka osa 0 laservalmistajista ratkaisivat lasertehoon liittyvän ongelman.° Quality and production rate problems still persisted, even though some of the 0 laser manufacturers solved the problem of laser power.

i g 30 Pinnoitteen/ohutkalvon tyyppinäytteitä sekä myös 1 leikkaamista/urittamista/uurtamista jne. voitiin tuottaa vain alhaisilla toistonopeuksilla, kapeilla skannausleveyksillä ja pitkällä työstöajalla, sellaisenaan co teollisen hyödyntämiskelpoisuuden ulkopuolella korostuen erityisesti suurten kappaleiden osalta, oi g 30 Coating / thin film type samples as well as 1 cutting / grooving / grooving etc. could only be produced at low reproduction speeds, narrow scan widths and long machining time, as such co outside industrial usability, with particular emphasis on large pieces, o

c\i J Jc \ i J J

Mikäli pulssin energiasisältö pidetään vakiona, pulssiteho kasvaa pulssikeston lyhentyessä, mikä huomattavasti pahentaa ongelmaa. Ongelmat ovat merkittäviä jopa nanosekunti-pulssilasereilla, vaikka niitä ei sellaisenaan käytetä 4 kylmäablaatiomenetelmissä. Pulssin keston vähentyminen edelleen femto- tai jopa attosekuntiluokkaan tekee ongelmasta lähes ratkaisemattoman. Esimerkiksi pikosekuntilaserjärjestelmässä pulssiajan ollessa 10-15 ps pulssienergian tulisi olla 5 pj per 10-30 pm kohta, kun laserin kokonaisteho on 100 W ja toistonopeus 20 5 MHz. Esillä olevan keksinnön prioriteettipäivänä sellaista kuitua, joka kestäisi mainitun pulssin, ei ollut kirjoittajan tiedossa.If the energy content of the pulse is kept constant, the pulse power increases as the pulse duration becomes shorter, which greatly aggravates the problem. The problems are significant even with nanosecond pulse lasers, although they are not used as such in 4 cold ablation methods. A further reduction in pulse duration to the femto or even attosecond class renders the problem almost unsolvable. For example, in a picosecond laser system, with a pulse time of 10-15 ps, pulse energy should be 5 µs per 10-30 µm for a total laser power of 100 W and a repetition rate of 20 5 MHz. At the priority date of the present invention, the fiber that could withstand said pulse was not known to the author.

Tuotantonopeus on suoraan verrannollinen toistonopeuteen tai -taajuuteen. Toisaalta tunnetuissa peilikalvoskannereissa (galvanoskannerit tai tyypiltään edestakaisin värähtelevät skannerit), jotka suorittavat toimintajaksonsa edestakaisen 10 liikkeen karakterisoimana, peilin pysäyttäminen toimintajakson kummassakin päässä on jokseenkin ongelmallista kuten myös käännöspisteeseen ja tähän liittyvään hetkelliseen pysähtymiseen liittyvä kiihdyttäminen sekä hidastaminen, jotka kaikki rajoittavat peilin käyttökelpoisuutta skannerina sekä erityisesti myös skannausleveyttä. Mikäli tuotantonopeuksia pyritään kasvattamaan toistonopeutta 15 nostamalla, kiihdyttäminen ja hidastaminen aiheuttavat joko kapean skannausvälin tai säteilyn epätasaisen jakauman ja siten plasman kohteessa, kun säteily osuu kohteeseen kiihtyvän ja/tai hidastuvan peilin kautta.The output speed is directly proportional to the playback speed or frequency. On the other hand, in known mirror film scanners (galvanic scanners or reciprocating-type scanners) that perform their duty cycle characterized by 10 reciprocating movements, stopping the mirror at each end of the duty cycle is somewhat problematic, as well as turning point scan width. If production rates are to be increased by increasing the reproduction rate 15, acceleration and deceleration will cause either a narrow scan interval or an uneven distribution of radiation and thus plasma at the target when the radiation hits the target through an accelerating and / or slowing mirror.

Jos pinnoitteen/kalvon tuotantonopeutta yritetään kasvattaa yksinkertaisesti 20 nostamalla pulssien toistonopeutta, nykyiset edellä mainitut skannerit ohjaavat pulssit kohtioalueen limittyvään osaan jo kHz-alueen alhaisilla pulssin toistonopeuksilla kontrolloimattomaan tapaan. Huonoimmillaan kyseinen lähestymistapa johtaa hiukkasten irtoamiseen kohtiomateriaalista plasman sijaan tai ainakin hiukkasten muodostumiseen plasmassa. Kun useita peräkkäisiä 25 laserpulsseja ohjataan samaan kohtiomateriaalin paikkaan, kumulatiivinen efekti ^ näyttää murentavan kohtiomateriaalia epätasaisesti ja saattaa johtaa o kohtiomateriaalin lämpiämiseen kadottaen täten kylmäablaation edut.If an attempt is made to increase the coating / film production rate simply by increasing the pulse repetition rate, the current above-mentioned scanners direct the pulses to the overlapping portion of the target region at low kHz region pulse repetition rates in an uncontrolled manner. At its worst, this approach results in the release of particles from the target material instead of plasma, or at least the formation of particles in plasma. When multiple consecutive laser pulses are directed to the same target material location, the cumulative effect appears to shatter the target material unevenly and may result in heating of the target material, thereby losing the benefits of cold ablation.

4 o ^ Sama ongelma esiintyy myös nanosekuntiluokan lasereissa ongelman ollessa ° 30 luonnollisesti jopa vakavampi pitkäkestoisten, korkeaenergisten pulssien takia.4o ^ The same problem occurs with nanosecond lasers, while the problem is naturally even more severe due to the long-lasting, high-energy pulses.

£ Tällöin tapahtuu aina kohtiomateriaalin lämpenemistä, materiaalin lämpötilan ^ noustessa arvoon n. 5000 K. Täten jopa yksittäinen nanosekuntiluokan pulssi£ Then there is always heating of the target material, with the material temperature rising to about 5000 K. Thus, even a single nanosecond pulse

Ho murentaa kohtiomateriaalia radikaalisti edellä mainittujen ongelmien kera.Ho radically destroys the target material with the above problems.

o oo o

C\JC \ J

35 Tunnetuissa tekniikoissa kohtio ei saata ainoastaan kulua epätasaisesti, mutta se saattaa myös fragmentoitua helposti ja huonontaa plasman laatua. Täten kyseisellä plasmalla pinnoitettava pinta myös kärsii plasman haitallisista vaikutuksista. Pinta 5 saattaa sisältää palasia, plasma ei jakaudu tasaisesti kyseistä pinnoitetta muodostaakseen jne., mikä on ongelmallista tarkkuutta vaativassa operaatiossa, mutta ei välttämättä esimerkiksi maalissa tai pigmentissä olettaen, että viat pysyvät kyseisen sovelluksen havaitsemisrajan alapuolella.In the prior art, not only can the target be irregularly drawn, but it can also easily fragment and impair plasma quality. Thus, the surface to be coated with the plasma in question also suffers from the adverse effects of the plasma. The surface 5 may contain lumps, the plasma may not be uniformly distributed to form the coating, etc., which is problematic in an operation requiring precision, but not necessarily in paint or pigment, for example, assuming that the defects remain below the detection limit of that application.

55

Nykyiset menetelmät kuluttavat kohteen yhden käyttökerran aikana, joten sama kohtio ei ole saatavilla myöhempää saman pinnan käyttämistä varten. Ongelmaa on pyritty ratkaisemaan hyödyntämällä vain kohteen neitseellistä pintaa liikuttamalla kohtiomateriaalia ja/tai sädekohtaa vastaavasti.Current methods consume an object per use, so the same target is not available for later use on the same surface. The problem has been solved by utilizing only the virgin surface of the object by moving the target material and / or the beam site respectively.

1010

Koneistamisessa tai työstöön liittyvissä sovelluksissa jäljelle jäänyt materiaali tai debris sisältäen joitakin palasia saattaa myös tehdä leikkauslinjasta epätasaisen ja siten epäsopivan kuten esimerkiksi vuonohjaus-porausten (flow-control drilling) yhteydessä voisi käydä. Pinnalle voi muodostua myös kumpuileva ulkomuoto 15 vapautuneiden palasten ansiosta, mikä ei esim. tiettyjä puolijohteita valmistettaessa ole välttämättä tarkoituksenmukaista.In machining or machining applications, residual material or debris, including some pieces, may also render the cutting line uneven and thus unsuitable, for example, in the case of flow-control drilling. The surface may also have a curved appearance 15 due to the release of fragments, which may not be appropriate for example in the manufacture of certain semiconductors.

Edestakaisin liikkuvat peili-kalvoskannerit lisäksi synnyttävät hitausvoimia, jotka kuormittavat rakennetta itseään sekä myös laakereita, joihin peili kiinnitetään ja/tai 20 jotka aikaansaavat peilin liikkumisen. Tämänlainen inertia saattaa pikku hiljaa löysentää peilin kiinnitystä, erityisesti jos kyseinen peili toimii mahdollisten toiminta-asetusten äärialueella, ja saattaa johtaa asetusten vaeltamiseen pitkässä juoksussa, mikä voidaan nähdä tuotelaadun epätasaisesta toistettavuudesta. Pysähdysten kuten myös liikkeen suunnan ja tähän liittyvien nopeuden muutosten 25 takia kyseisellä peili-kalvoskannerilla on varsin rajoitettu skannausleveys ablaatiossa ja plasman tuotannossa käytettäväksi. Efektiivinen toimintajakso on ^ suhteellisen lyhyt verrattuna koko sykliin, vaikkakin operaatio on joka tapauksessa melko hidas. Peili-kalvoskannereita hyödyntävän järjestelmän tuottavuuden o kasvattamisnäkökulmasta plasman tuotantonopeus on ehdollisesti hidas, g 30 skannausleveys kapea, toiminta epävarmaa pitkällä aikavälillä, mikä johtaa myös x tilanteeseen, jossa erittäin suurella todennäköisyydellä sekaannutaan ei-toivoitujen hiukkasten emissioon plasman suhteen ja tämän kautta tuotteisiin, jotka ovat co plasman kanssa tekemisissä laitteiston ja/tai pinnoitteen kautta.In addition, the reciprocating mirror-film scanners generate inertia forces which load the structure itself as well as the bearings to which the mirror is attached and / or which cause the mirror to move. This kind of inertia may gradually loosen the attachment of the mirror, especially if the mirror is operating within the extreme range of possible operating settings, and may lead to long wandering of the settings, which can be seen in the uneven reproducibility of the product quality. Due to stops, as well as the direction of movement and the associated speed changes, this mirror-film scanner has a very limited scanning width for use in ablation and plasma production. The effective duty cycle is relatively short compared to the full cycle, although the operation is in any case quite slow. From the viewpoint of increasing the productivity o of the mirror film scanner system, the plasma production rate is conditionally slow, g 30 Scanning width narrow, long term uncertainty, which also leads to x situation with very high likelihood of interfering with unwanted particle emission with plasma plasma contact via hardware and / or coating.

LOLO

N- o 35 Keksinnön yhteenvetoNo. 35 Summary of the Invention

Lasituotteiden ylläpitokustannukset ovat huimia ja kasvavat tasaisesti, joten erityisesti suuria pinta-aloja käsittäville lasituotteille suunnatuille 6 pimioitusteknologioille on olemassa suuri tarve. Tuotteen elinikää tulisi kasvattaa ja ylläpitokustannuksia laskea kestävän kehityksen ehdoilla. Suurten lasipintojen pinnoitteilla, erityisesti yhtenäisillä pinnoitteilla, tulisi olla yksi tai useampi seuraavista, ratkaisemattomiksi ongelmiksi jääneistä, ominaisuuksista: erinomaiset 5 optiset ominaisuudet, kemiallinen ja/tai kulumiskestävyys, naarmuuntumaton pinta, terminen kestävyys, resistiivisyys, pinnoitteen tarttuminen, itsepuhdistumisominaisuudet ja resistiivisyydestä johdetut ominaisuudet.The cost of maintaining glass products is huge and steadily increasing, so there is a great need for darkening technologies, especially for glass products with large areas. Product lifetime should be increased and maintenance costs reduced on sustainable terms. Coatings on large glass surfaces, especially homogeneous coatings, should have one or more of the following properties, which remain unresolved problems: excellent optical properties, chemical and / or abrasion resistance, scratch-resistant surface, thermal resistance, resistivity, coating adhesion, self-cleaning properties.

Niin viimeaikaiset korkean teknologian pinnoitusmenetelmät kuin nykyiset 10 laserkasvatukseen joko nanosekunti- tai kylmäablaatioalueella (piko-, femtosekuntilaserit) liittyvät pinnoitetekniikatkaan eivät kykene tarjoamaan yhtäkään käyttökelpoista menetelmää suuria pintoja käsittävien lasituotteiden pinnoittamiseksi teollisessa mittakaavassa. Nykyiset CVD- ja PVD-pinnoiteteknologiat vaativat korkea-tyhjöolosuhteita tehden pinnoitusprosessista 15 eräluonteisen ja täten epäsopivan useimpien nykyisten lasituotteiden teollisen mittakaavan pinnoittamiseen. Lisäksi välimatka päällystettävän materiaalin ja ablaatio-pinnoitemateriaalin välillä on pitkä, tyypillisesti yli 50cm, tehden pinnoituskammioista suuria ja tyhjöpumppausjaksoista aikaa ja energiaa kuluttavia. Mainitut suuri-tilavuuksiset tyhjöön saatetut kammiot myös saastuvat helposti 20 pinnoitemateriaaleista pinnoitusprosessin itsensä aikana, vaatien jatkuvia ja aikaa vieviä puhdistusprosesseja.Recent high-tech coating techniques, as well as current coating techniques associated with laser cultivation in either the nanosecond or cold ablation region (pico, femtosecond lasers), are unable to provide any useful method for coating large surface glass products on an industrial scale. Current CVD and PVD coating technologies require high-vacuum conditions making the coating process 15 different and thus unsuitable for industrial scale coating of most current glass products. In addition, the distance between the material being coated and the ablation coating material is long, typically over 50 cm, making the coating chambers large and the vacuum pumping cycles time and energy consuming. Said large-volume vacuum chambers are also easily contaminated by the coating materials during the coating process itself, requiring continuous and time-consuming cleaning processes.

Kun pinnoitteen tuotantonopeutta yritetään nykyisissä laseravusteisissa pinnoitusmenetelmissä kasvattaa, toteutuu erilaisia vikoja kuten mikroreikiä, 25 kasvanut pintakarheus, vähentyneet tai kadonneet optiset ominaisuudet, pienhiukkaset pinnoitepinnalla, pienhiukkaset pintarakenteessa aiheuttaen käytäviä ^ korroosiolle, vähentynyt pinnan yhdenmuotoisuus, vähentynyt adheesio, cm epätyydyttävä pinnan paksuus sekä tribologiset ominaisuudet jne.Attempts to increase the coating production rate in current laser assisted coating methods result in various defects such as micropores, increased surface roughness, reduced or lost optical properties, fine particles on the coating surface, fine particles in the surface structure, causing corrosion, diminished surface, .

ii

OO

g 30 Nykyiset pinnoitemenetelmät myös radikaalisti rajoittavat käyttökelpoisia x materiaaleja pinnoitekäyttöön yleensä ja täten rajoittavat erilaisten pinnoitettujen, markkinoilla saatavilla olevien lasituotteiden skaalaa. Mikäli sopivaa, kohtiomateriaalin pinta erodoidaan tavalla, jossa vain ulommaista kohtiomateriaalin h? kerrosta voidaan käyttää pinnoitustarkoituksiin. Loput materiaalista joko heitetään o £3 35 pois tai alistetaan uudelleenprosessoinnille ennen uudelleenkäyttöä.g 30 Current coating methods also radically limit usable x materials for coating applications in general and thus limit the range of different coated glass products available on the market. If appropriate, the surface of the target material is eroded in such a way that only the outer target material h? the layer can be used for coating purposes. The rest of the material is either discarded at £ 3 35 or subjected to reprocessing before reuse.

Nykyisen keksinnön tavoitteena on ratkaista tai vähintäänkin lieventää tunnettujen tekniikoiden ongelmia.The object of the present invention is to solve or at least alleviate the problems of the prior art.

77

Keksinnön ensimmäisenä tavoitteena on järjestää uusi menetelmä ratkaisemaan ongelma, jossa lasituotteen tietty pinta pinnoitetaan pulssilaserkasvatuksella niin, että yhdenmukainen pinnoitettava pinta-ala käsittää ainakin 0,2 dm2.It is a first object of the invention to provide a novel method for solving a problem in which a particular surface of a glass product is coated by pulsed laser cultivation so that the uniform surface to be coated comprises at least 0.2 dm 2.

5 Tämän keksinnön toisena tavoitteena on järjestää uusia lasituotteita, jotka on pinnoitettu pulssilaserkasvatuksella niin, että pinnoitettu yhdenmukainen pinta käsittää ainakin 0,2 dm2.Another object of the present invention is to provide novel glass products coated with pulsed laser education so that the uniform surface coated comprises at least 0.2 dm 2.

10 Tämän keksinnön kolmantena tavoitteena on järjestää ainakin uusi menetelmä ja/tai tähän liittyvät välineet ratkaisemaan ongelma, jossa tuotetaan käytännöllisesti katsoen mistä tahansa kohteesta, jota on tarkoitus käyttää lasituotteiden pinnoittamiseen, sellaista hienolaatuista plasmaa, ettei kohtiomateriaali muodosta plasmaan minkäänlaisia pienhiukkaspalasia joko ollenkaan, ts. plasma on puhdasta 15 plasmaa, tai palaset, mikäli olemassa, ovat harvinaisia ja ainakin kooltaan pienempiä kuin ablaatiosyvyys, johon plasma ablaatiolla luodaan mainitusta kohteesta.It is a third object of the present invention to provide at least a novel method and / or related means for solving the problem of producing fine quality plasma from virtually any object intended to be used for coating glass products such that the target material does not form any fine particles in plasma, i.e. plasma. is pure 15 plasma, or pieces, if present, are rare and at least smaller in size than the ablation depth at which plasma ablation is created from said subject.

Tämän keksinnön neljäntenä tavoitteena on tuottaa ainakin uusi menetelmä ja/tai 20 tähän liittyvät välineet ratkaisemaan se, miten lasituotteen yhdenmukainen pinta voidaan pinnoittaa hienolaatuisella plasmalla ilman pienhiukkaspalasia, jotka ovat suurempia kooltaan kuin ablaatiosyvyys, johon plasma luodaan ablaation avulla mainitusta kohteesta, ts. kuinka päällystetään substraatteja puhtaalla plasmalla, joka on peräisin käytännössä mistä tahansa materiaalista.It is a fourth object of the present invention to provide at least a novel method and / or related means for solving how a uniform surface of a glass product can be coated with fine quality plasma without fine particle size larger than the ablation depth to which plasma is ablated from said subject, i.e. pure plasma from virtually any material.

25 Tämän keksinnön viidentenä tavoitteena on järjestää pinnoitteen hyvä ^ kiinnittyminen lasituotteen yhdenmukaiselle pinnalle mainitun puhtaan plasman ° avulla siten, että kineettisen energian tuhlaaminen pienhiukkaspalasiin vähenee o rajoittamalla niiden olemassaoloa tai kokoa ablaatiosyvyyden alle. Samanaikaisesti g 30 vain vähäisessä määrin esiintyvät pienhiukkaspalaset eivät muodosta viileitä x pintoja, jotka saattaisivat vaikuttaa plasmapilven homogeenisyyteen kiteytymis- (nucleation) ja kondensaatiosidonnaisten ilmiöiden kautta, coA fifth object of the present invention is to provide good adhesion of the coating to the uniform surface of the glass product by means of said clean plasma, such that the waste of kinetic energy on the fine particle particles is reduced by limiting their existence or size below the ablation depth. At the same time, the small particle fragments of g 30 do not form cool x surfaces, which could affect the homogeneity of the plasma cloud through nucleation and condensation-related phenomena, co

Keksinnön kuudentena tavoitteena on tuottaa ainakin uusi menetelmä ja/tai tähän 35 liittyvät välineet ratkaisemaan ongelma laajan skannausleveyden tarjoamiseksi yhtaikaisesti plasman hienojakoisen laadun kanssa sekä leveän pinnoitusleveyden tarjoamiseksi jopa suurille lasirungoille teollisella tavalla.It is a sixth object of the invention to provide at least a new method and / or means for solving the problem of providing a wide scanning width simultaneously with finely divided plasma quality and of providing a wide coating width even for large glass bodies in an industrial manner.

88

Keksinnön seitsemäntenä tavoitteena on tuottaa ainakin uusi menetelmä ja/tai tähän liittyvät välineet ratkaisemaan ongelma miten tuottaa korkea toistonopeus teollisen mittakaavan sovelluksissa käytettäväksi keksinnön edellä mainittujen tavoitteiden mukaisesti.A seventh object of the invention is to provide at least a novel method and / or related means for solving the problem of providing high repetition rate in industrial scale applications for use in accordance with the aforementioned objects of the invention.

55

Keksinnön kahdeksantena tavoitteena on tuottaa ainakin uusi menetelmä ja/tai tähän liittyvät välineet ratkaisemaan ongelma, jossa järjestetään hienolaatuista plasmaa yhdenmukaisten lasipintojen päällystämiseksi ja tavoitteiden 1-7 mukaisten tuotteiden valmistamista varten, mutta jossa silti säästetään kohtiomateriaalia 10 pinnoitusvaiheissa käytettäväksi tuottaen samanlaatuisia pinnoitteita/ohutkalvoja niitä tarvittaessa.An eighth object of the invention is to provide at least a novel process and / or related means for solving the problem of providing fine plasma for coating uniform glass surfaces and manufacturing products according to Objectives 1-7, while still retaining target material 10 for use in coating steps providing similar coatings / thin films.

Keksinnön eräänä muuna tavoitteena on moisen menetelmän ja välineiden käyttäminen edellä mainittujen tavoitteiden mukaisesti ratkaisemaan ongelma miten 15 kylmätyöskennellä ja/tai -päällystää pintoja pinnoitettuja tuotteita varten.Another object of the invention is to use such a method and means in accordance with the foregoing objectives to solve the problem of cold working and / or coating surfaces for coated products.

Esillä oleva keksintö perustuu yllättävään löydökseen, jonka mukaan suuria pintoja käsittävien lasituotteiden pinnat voidaan pinnoittaa teollisilla tuotantonopeuksilla ja erinomaisilla ominaisuuksilla yhtä tai useampaa teknistä ominaisuutta kuten optista 20 läpinäkyvyyttä, kemiallista ja/tai kulumiskestävyyttä, naarmuuntumattomuusominaisuuksia, lämpökestävyyttä ja/tai -johtavuutta, resistiivisyyttä (sähköistä), pinnoitteen kiinnittyvyyttä, itsepuhdistumisominaisuuksia sekä mahdollisesti tribologisia ominaisuuksia, pienhiukkasista vapaita pinnoitteita, mikrorei’istä vapaita pinnoitteita sekä sähköistä 25 johtavuutta koskien hyödyntämällä ultralyhyttä pulssilaserkasvatusta tavalla, jossa laserpulssi skannataan rotatoivan optisen skannerin avulla, joka skanneri sisältää ^ ainakin yhden peilin mainitun lasersäteen heijastamiseksi, oThe present invention is based on the surprising finding that the surfaces of glass products with large surfaces can be coated at industrial production rates and excellent properties with one or more technical properties such as optical transparency, chemical and / or abrasion resistance, abrasion resistance, , coating adhesion, self-cleaning properties, and possibly tribological properties, fine particle-free coatings, microparticle-free coatings, and electrical conductivity by utilizing ultra-short pulse laser cultivation in a manner in which a laser pulse is scanned with a rotating optical scanner containing at least one

CvJCVJ

§ Lisäksi esillä oleva menetelmä saavuttaa kohtiomateriaalien osalta säästäväisen g 30 käyttöasteen, koska niitä ablatoidaan tavalla, joka toteuttaa jo käytössä olleen x materiaalin uudelleenkäyttöä hyvälaatuiset pinnoitustulokset säilyttäen. Esillä oleva keksintö saavuttaa lisäksi lasituotteiden pintojen pinnoituksen alhaisissa tyhjöolosuhteissa samanaikaisesti hyvät pinnoiteominaisuudet tarjoten. Lisäksi rC vaaditut pinnoituskammiotilavuudet ovat dramaattisesti pienempiä kuin £3 35 kilpailevissa menetelmissä. Nämä piirteet laskevat dramaattisesti kokonaislaitteiston hintaa sekä kasvattavat pinnoitteen tuotantonopeutta. Monissa edullisissa tapauksissa pinnoituslaitteisto voidaan asentaa tuotantolinjaan online-tyyliin.In addition, the present method achieves an economical utilization rate of g 30 for target materials by ablating them in a manner that achieves the reuse of x material already in use while maintaining good coating results. The present invention further achieves coating of glass product surfaces under low vacuum conditions while providing good coating properties. In addition, the required coating chamber volumes for rC are dramatically less than £ 3 35 in competing methods. These features dramatically reduce the cost of overall hardware and increase coating production speed. In many advantageous cases, coating equipment can be installed on a production line in an online style.

99

Pinnoitteen kasvatusnopeudet 20W USPLD-laitteella ovat 2 mm3/min. Kun laserin teho kasvatetaan arvoon 80 W, USPLD-pinnoituksen kasvatusnopeus nousee sen mukaisesti arvoon 8 mm3/min. Keksinnön mukaisesti kasvatusnopeuden kasvua 5 voidaan nyt täysin hyödyntää korkealaatuiseen pinnoitetuotantoon.Coating growth rates on a 20W USPLD are 2 mm3 / min. As the laser power is increased to 80 W, the growth rate of the USPLD coating accordingly increases to 8 mm3 / min. According to the invention, the growth rate increase 5 can now be fully utilized for high quality coating production.

Tässä patenttihakemuksessa termi “pinnoitus” (coating) tarkoittaa minkä tahansa paksuisen materiaalin muodostamista substraatille. Pinnoitus saattaa siten myös merkitä ohuiden kalvojen tuottamista esim. paksuudella < 1 pm.In this patent application, the term "coating" refers to the formation of a material of any thickness on a substrate. Thus, coating may also involve producing thin films, e.g., with a thickness of <1 µm.

1010

Keksinnön eri suoritusmuotoja voidaan sopivilta osin yhdistellä.The various embodiments of the invention may be conveniently combined.

Alan ammattilaiset voivat luettuaan ja ymmärrettyään keksinnön tietää monta eri tapaa modifioida keksinnölle esitettyjä suoritusmuotoja kuitenkaan jättämättä 15 keksinnön suoja-alaa, joka ei rajoitu ainoastaan esitettyihin suoritusmuotoihin, jotka on esitetty esimerkkeinä keksinnön suoritusmuodoista.Those skilled in the art, having read and understood the invention, will know many different ways of modifying embodiments of the invention without departing from the scope of the invention, which is not limited to the embodiments shown, which are exemplified by the embodiments of the invention.

Kuviot 20 Kuvatut ja keksinnön muut edut selkiytyvät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä viitaten kuvioihin, joissa:FIGS. 20 and other advantages of the invention will become apparent from the following detailed description with reference to the figures, in which:

Kuvio 1. esittää esimerkinomaista galvanoskannerikokoonpanoa käsittäen kaksi galvanoskanneria, joita hyödynnetään tekniikan tason 25 kylmäablaatiopinnoitteen/ohutkalvon tuotannossa sekä koneistamisessa ja muissa työstöön liittyvissä sovelluksissa. Galvanoskannerien lukumäärä lasersäteen ^ ohjaamisessa vaihtelee, mutta tyypillisesti se rajoitetaan yhteen galvanoskanneriin; ° kuviossa 1 esitetyt lyhenteet vastaavat seuraaviin viittauksiin: LS - Lasersäde, TS - § Taittunut säde; SS - Suorakulmainen skannausalue; GX - Galvanometri skannaa X- g 30 akselin; GY - Galvanometri skannaa Y-akselin,Figure 1 illustrates an exemplary galvanic scanner assembly comprising two galvanic scanners utilized in the production of prior art 25 cold ablation coating / thin film as well as in machining and other machining applications. The number of galvanic scanners in guiding the laser beam varies, but is typically limited to one galvanic scanner; ° the abbreviations in Figure 1 correspond to the following references: LS - Laser beam, TS - § Folded beam; SS - Rectangular scanning area; GX - The galvanometer scans the X-g 30 axis; GY - The galvanometer scans the Y axis,

CCCC

Kuvio 2. havainnollistaa ITO-pinnoitetta polykarbonaattilevyllä (~100 mm x 30 σ) mm) tekniikan tason värähtelevää peiliä (galvoskanneri) hyödyntäen tuotettuna eri ITO-ohutkalvon paksuuksilla (30 nm, 60 nm ja 90 nm), o ° 35 c\jFigure 2 illustrates an ITO coating on a polycarbonate sheet (~ 100 mm x 30 σ) mm) utilizing a prior art oscillating mirror (head scanner) produced at various ITO thin film thicknesses (30 nm, 60 nm and 90 nm), o 35 ° C.

Kuvio 3. esittää tilannetta, jossa tekniikan tason galvanometrinen skanneri on käytössä lasersäteen skannaamisessa, laserpisteen skannausnopeudella noin 1 m/s, mikä johtaa voimakkaasti limittyviin (overlap) pulsseihin toistotaajuudella 2 MHz, 10Figure 3 illustrates a situation where a prior art galvanometric scanner is used to scan a laser beam at a laser dot scan rate of about 1 m / s, which results in highly overlapping pulses at a repetition rate of 2 MHz, 10

Kuvio 4. havainnollistaa keksinnön yhtä mahdollista suoritusmuotoa ITO- pinnoitetun lasilevyn muodossa,Figure 4 illustrates one embodiment of the invention in the form of an ITO-coated glass sheet,

Kuvio 5. esittää yhtä mahdollista turbiiniskanneripeiliä, jota käytetään 5 keksinnön mukaisessa menetelmässä,Figure 5 shows one possible turbine scanner mirror used in the method of the invention,

Kuvio 6. esittää ablatoivan säteen liikettä, joka saavutetaan kuvion 5 kunkin peilin avulla, 10 Kuvio 7. esittää säteenohjausta yhden, mahdollisesti pyörivän, keksinnön mukaisesti käytettävän skannerin kautta,Figure 6 shows the motion of the ablating beam achieved by each mirror of Figure 5; Figure 7 shows beam control through a single, possibly rotating, scanner used in accordance with the invention,

Kuvio 8. esittää säteenohjausta yhden, mahdollisesti pyörivän, keksinnön mukaisesti käytettävän skannerin kautta, 15Figure 8 shows beam guidance through a single, possibly rotating, scanner used in accordance with the invention, 15

Kuvio 9. esittää säteenohjausta yhden, mahdollisesti pyörivän, keksinnön mukaisesti käytettävän skannerin kautta,Figure 9 illustrates beam guidance through a single, possibly rotating, scanner used in accordance with the invention,

Kuvio 10. havainnollistaa keksinnön mukaisesti pinnoitetun tuotteen erästä 20 suoritusmuotoa (näytetuubi),Figure 10 illustrates one embodiment of a product coated according to the invention (sample tube),

Kuvio 11. havainnollistaa keksinnön mukaisesti pinnoitetun tuotteen erästä suoritusmuotoa (lasiputki), 25 Kuvio 12. havainnollistaa keksinnön mukaisesti pinnoitetun tuotteen erästä suoritusmuotoa (juomalasi), ° Kuvio 13. havainnollistaa keksinnön mukaisesti pinnoitetun tuotteen erästä 0 suoritusmuotoa (master-levyt), s 30 1 Kuviot 14a-14c. havainnollistavat keksinnön mukaisesti pinnoitetun tuotteen eräitä suoritusmuotoja (peilipinnat), jotka käsittävät joukon erilaisia peilirakenteen co muodostavia kerroksia, yhden kerroksen ollessa aina lasinen,Figure 11 illustrates an embodiment of a product coated according to the invention (glass tube), Figure 12 illustrates an embodiment of a product coated according to the invention (drinking glass), ° Figure 13 illustrates an embodiment 0 (master plates) of the product coated according to the invention, p 30 Figures 14a-14c. illustrate certain embodiments (mirror surfaces) of a product coated according to the invention, comprising a plurality of different layers forming the mirror structure co, one layer always being glass,

LOLO

N- o ° 35 Kuvio 15. havainnollistaa keksinnön mukaisen monipinnoitetun tuotteen erästä suoritusmuotoa (lasi lentokoneessa, junassa tai autossa), 1135 illustrates an embodiment (glass of an airplane, train or car) of a multilayer product according to the invention, 11

Kuvio 16. havainnollistaa keksinnön mukaisen monipinnoitetun tuotteen erästä suoritusmuotoa (etupinta OLED, LCD, plasma tai muu näyttö),Figure 16 illustrates an embodiment (front surface OLED, LCD, plasma or other display) of a multi-coated product according to the invention,

Kuvio 17. havainnollistaa keksinnön mukaisesti pinnoitetun tuotteen erästä kahta 5 suoritusmuotoa (vasemmalla - silmälasit, aurinkolasit; oikealla - suojalasit ja visiirit),Figure 17 illustrates two embodiments of a product coated according to the invention (left - spectacles, sunglasses; right - goggles and visors),

Kuvio 18. havainnollistaa keksinnön mukaisen monipinnoitetun tuotteen erästä suoritusmuotoa (OLED, LCD, plasma tai muu näyttörakenne); nuoli osoittaa 10 aktiiviseen pintaan, kosketuspintaan,Figure 18 illustrates an embodiment (OLED, LCD, plasma, or other display structure) of a multi-coated product according to the invention; the arrow points to 10 active surfaces, contact surfaces,

Kuvio 19. havainnollistaa keksinnön mukaisesti monipinnoitetun tuotteen erästä kahta suoritusmuotoa (panssarilasi), 15 Kuvio 20. esittää pinnoittamattoman lasilevyn läpäisykäyrää; referenssilasi, ei ITO,Figure 19 illustrates two embodiments (armored glass) of a multi-coated product according to the invention; Figure 20 shows the transmission curve of an uncoated glass sheet; reference glasses, not ITO,

Kuvio 21. esittää yhdeltä puolelta ITO-pinnoitetun lasilevyn läpäisykäyrää, joka levy on hyvin läpinäkyvä; korkean läpinäkyvyyden ITO, resistiivisyys ~6x x 10'3 20 Ωαη,Figure 21 shows on one side the transmittance curve of an ITO coated glass sheet which is very transparent; high transparency ITO, resistivity ~ 6x x 10'3 20 Ωαη,

Kuvio 22. esittää yhdeltä puolelta ITO-pinnoitetun lasilevyn läpäisykäyrää, joka levy on keskiverrosti läpinäkyvä; keskinkertaisen läpinäkyvyyden ITO, 25 Kuvio 23. esittää yhdeltä puolelta ITO-pinnoitetun lasilevyn läpäisykäyrää, jonka levyn läpinäkyvyys on alhainen; alhaisen läpinäkyvyyden ITO, resistiivisyys ^ ~6 x 10'3 Ωαη, δFigure 22 shows on one side the transmittance curve of an ITO-coated glass sheet which is moderately transparent; Figure 23 shows, on one side, the transmittance curve of an ITO-coated glass sheet having a low sheet transparency; low transparency ITO, resistivity ^ ~ 6 x 10'3 Ωαη, δ

C\JC \ J

g Kuvio 24a. esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta kohtiomateriaalin g 30 skannauksesta ja ablaatiosta pyörivän skannerin (turbiiniskanneri) avulla,g Figure 24a. illustrates an example of scanning and ablation of the target material g 30 according to the invention using a rotary scanner (turbine scanner),

XX

CCCC

Kuvio 24b. esittää esimerkinomaista osaa kuvion 24a kohtiomateriaalista, 't co [£? Kuvio 24c. esittää esimerkinomaista ablatoitua aluetta kuvion 24b o o 35 kohtiomateriaalista, jossa x = 1 μιη - 1000 μιη, esim. 45 μηι; y = 50-200 nm, esim.Figure 24b. shows an exemplary portion of the target material of Fig. 24a, 't co [£? Figure 24c. illustrates an exemplary ablated region of the target material of Fig. 24b o o 35, where x = 1 μιη - 1000 μιη, e.g. 45 μηι; γ = 50-200 nm, e.g.

100 nm, 12100 nm, 12

Kuvio 25. esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta kohtiomateriaalin skannauksesta ja ablaatiosta turbiiniskannerin (pyörivä skanneri) avulla,Figure 25 shows an example of targeting and ablation of a target material according to the invention using a turbine scanner (rotary scanner),

Kuvio 26a. havainnollistaa plasmaan liittyviä tunnettujen tekniikoiden ongelmia, 5Figure 26a. illustrate the problems of prior art plasma technologies;

Kuvio 26b. havainnollistaa plasmaan liittyviä tunnettujen tekniikoiden ongelmia.Figure 26b. illustrates problems with prior art plasma technologies.

Keksinnön suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus 10 Keksinnön mukaisesti järjestetään menetelmä lasituotteen tietyn pinnan pinnoittamiseksi laserkasvatuksen avulla, jossa menetelmässä yhdenmukainen pinnoitettava pinta-ala käsittää ainakin 0,2 dm2 ja jossa pinnoitus suoritetaan kohdistamalla kohtioon laserpulsseja, jotka ovat riittävän lyhyitä kylmäablaation aiheuttamiseksi kohtiossa, missä pulssitaajuus on vähintään 1 MHz ja missä 15 pulssilasersäde skannataan pyörivän optisen skannerin avulla, joka skanneri sisältää ainakin yhden peilin mainitun lasersäteen heijastamiseksi.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION According to the invention, there is provided a method of coating a given surface of a glass product by laser culturing, wherein the uniform coating surface comprises at least 0.2 dm2 and wherein the coating is performed by targeting laser pulses at a pulse frequency MHz and wherein the pulsed laser beam is scanned by means of a rotating optical scanner which includes at least one mirror to reflect said laser beam.

Lasituotteilla tarkoitetaan tässä ilman rajoittavaa tarkoitusta lasituotteita esim. rakennuskäyttöön kokonaisuudessaan, arkkitehtonisten ja rakennustuotteiden sisä-20 ja koristetarkoituksiin, optiikkaan niin kuluttaja-, tiede- ja sotilaskäytössä, ajoneuvoihin kuten autoihin, kuorma-autoihin, moottoripyöriin ja traktoreihin, lentokoneisiin, laivoihin, veneisiin, juniin, kiskoihin, työkaluihin, lääketieteellisiin tuotteisiin, näyttöjen ja kannettavien laitteiden linsseihin ja suojauksiin, valaistukseen, profiileihin, kehyksiin, komponenttiosiin, prosessilaitteistoon, putkiin 25 ja eri teollisuudenalojen kuten kemian, sähkövoima- ja energiateollisuuden säiliöihin, avaruusaluksiin, tasomaisiin metallilevyihin, sotilassovelluksiin, ^ ilmanvaihtoon, vesiputkiin, erilaisten masterointijärjestelmien levymateriaaliin, ° aurinkoheij astimiin, aurinkokennojen peitelaseihin jne. Osa keksinnön i o suoritusmuodoista on esitetty kuvioissa 4 ja 10-19."Glass products" shall be understood to mean, without limitation, glass products, for example, for use in construction as a whole, for interior and architectural and architectural purposes, for optics in consumer, scientific and military use, vehicles such as automobiles, trucks, motorcycles and tractors, aircraft, , rails, tools, medical products, lenses and shields for displays and portable devices, lighting, profiles, frames, component parts, process equipment, tubes 25 and tanks for various industries such as chemical, power and energy industries, spacecraft, water pipes, sheet material of various mastering systems, solar reflectors, solar cell covers etc. Some of the embodiments of the invention io are shown in Figures 4 and 10-19.

s 30 x Ultralyhyt laserpulssikasvatus (-depositio) lyhennetään usein USPLD (Ultra Shorts 30 x Ultra Short Laser Pulse Deposition (USPD)

Laser Pulsed Deposition). Mainittua kasvatusta kutsutaan myös kylmäablaatioksi, oo jossa yksi tunnusomaisista piirteistä on se, ettei esim. toisin kuin kilpailevien nanosekunttilaserien tapauksessa lämmön siirtymistä tapahdu altistetulta ° 35 kohtioalueelta tämän ympäristöön, laserpulssienergioiden ollessa silti tarpeeksi suuria ylittämään kohtiomateriaalin ablaatioraja-arvon. Pulssinpituudet ovat tyypillisesti alle 50 ps, esim. 5-30 ps, ts. ulralyhyitä, kylmäablaation ollessa saavutettavissa pikosekunti-, femtosekunti- ja attosekunti -pulssilasereilla.Laser Pulsed Deposition). Said growth is also referred to as cold ablation, where one of the features is that, unlike competing nanosecond lasers, for example, heat transfer from the exposed 35 target area to this environment is still not high enough for laser pulse energies to exceed the target material ablation limit. Pulse lengths are typically less than 50 ps, e.g., 5-30 ps, i.e., ultralight, with cold ablation at picosecond, femtosecond, and attosecond pulse lasers.

1313

Kohteesta laserablaation avulla höyrystetty materiaali kasvatetaan substraatille, jota pidetään lähellä huoneenlämpötilaa. Silti plasman lämpötila saavuttaa 1,000,000 K altistetulla kohtioalueella. Plasman nopeus on ylivoimainen, jopa saavuttaen 100,000 m/s, ja täten saavutetaan parempi ennuste tuotetun pinnoitteen/ohutkalvon 5 riittävälle kiinnittymiselle.The material evaporated from the subject by laser ablation is grown on a substrate maintained near room temperature. Still, the plasma temperature reaches 1,000,000 K in the exposed target area. Plasma velocity is superior, even reaching 100,000 m / s, thereby achieving a better prediction of sufficient adhesion of the produced coating / thin film 5.

Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa mainittu yhdenmukainen pinta-ala käsittää ainakin 0,5 dm2. Yhä eräässä toisessa suoritusmuodossa mainittu yhdenmukainen pinta-ala käsittää ainakin 1,0 dm2. Keksintö suoriintuu helposti 10 myös yli 0,5 m2 :n yhdenmukaisia pinnoitettuja pintoja käsittävien tuotteiden pinnoittamisesta, kuten 1 m2 :n pinnoista ja suuremmista. Sillä prosessi on erityisen edullinen suurten pintojen korkealaatuisella plasmalla pinnoittamisessa, se kohtaa alipalvellut tai kokonaan palvelematta jääneet useiden erilaisten lasituotteiden markkinat.In another embodiment of the invention, said uniform surface area comprises at least 0.5 dm 2. In yet another embodiment, said uniform surface area comprises at least 1.0 dm 2. The invention also readily accomplishes the coating of products having uniform coated surfaces greater than 0.5 m2, such as those of 1 m2 and larger. Because the process is particularly advantageous for coating large surfaces with high quality plasma, it faces an under-served or completely unserved market for a wide variety of glass products.

1515

Teollisissa sovelluksissa on tärkeää saavuttaa laserkäsittelyn korkea tehokkuus.In industrial applications, it is important to achieve high efficiency in laser processing.

Kylmäablaatioon perustuvassa laserkasvatuksessa laserpulssien intensiteetin tulee ylittää ennalta määrätty raja-arvo kylmäablaatioilmiön edistämiseksi. Tämä raja- arvo riippuu kohtiomateriaalista. Korkean käsittelytehokkuuden ja siten teollisen 20 tuottavuuden saavuttamiseksi pulssien toistonopeuden tulee olla korkea, esim. 1 MHz, edullisesti yli 2 MHz ja mieluiten yli 5 MHz. Aiemmin mainitusti on edullista olla ohjaamatta useita pulsseja kohtiomateriaalin samaan paikkaan, koska tämä aiheuttaa kohtiomateriaalissa kumuloituvan efektin, hiukkasdeposition johtaessa huonolaatuiseen plasmaan ja täten huonolaatuisiin pinnoitteisiin ja ohutkalvoihin, 25 kohtiomateriaalin ei-toivottuun kulumiseen, kohtiomateriaalin mahdollisen lämpiämiseen jne. Siksi käsittelyn korkean tehokkuuden saavuttamiseksi on myös ^ tarpeellista järjestää lasersäteelle korkea skannausnopeus. Keksinnön mukaisesti ° säteen nopeuden kohteen pinnalla tulisi yleisesti ottaen olla suurempi kuin 10 m/s o tehokkaan käsittelyn aikaansaamiseksi, ja edullisesti suurempi kuin 50 m/s ja g 30 edullisemmin suurempi kuin 100 m/s, jopa nopeuksia kuten 2000 m/s.In laser education based on cold ablation, the intensity of the laser pulses must exceed a predetermined threshold to promote the phenomenon of cold ablation. This limit depends on the target material. In order to achieve high processing efficiency and thus industrial productivity, the pulse repetition rate must be high, e.g., 1 MHz, preferably above 2 MHz and preferably above 5 MHz. As previously mentioned, it is preferable not to direct multiple pulses to the same location of the target material as this causes a cumulative effect in the target material, leading to poor quality plasma and thus poor quality coatings and thin films, to achieve a high degree of it is necessary to provide a high scanning speed for the laser beam. According to the invention, the beam velocity at the surface of the object should generally be greater than 10 m / s o for effective treatment, and preferably greater than 50 m / s and g 30 more preferably greater than 100 m / s, even at speeds such as 2000 m / s.

x Värähtelevään peiliin perustuvissa optisissa skannereissa hitausmomentti kuitenkin estää saavuttamasta riittävän korkeaa kulmanopeutta peilille. Vastaanotettu co lasersäde kohtiopinnalla on siten nopeudeltaan vain muutama m/s, kuvion 1 rC havainnollistaessa esimerkkiä kyseisestä värähtelevästä peilistä, jota kutsutaan o ^ 35 myös galvanoskanneriksi.x However, in optical scanners based on a vibrating mirror, the moment of inertia prevents the mirror from reaching a sufficiently high angle. Thus, the received laser beam on the target surface has a velocity of only a few m / s, with Fig. 1c illustrating an example of such a vibrating mirror, also referred to as a galvanic scanner.

Kun nykyiset galvanoskannereita hyödyntävät pinnoitusmenetelmät voivat tuottaa enintään 10 cm:n skannausleveyksiä, mieluumminkin vähemmän, esillä oleva 14 keksintö saavuttaa myös paljon laajemmat skannausleveydet kuten 30 cm ja jopa yli 1 metri yhtaikaisesti erinomaisten pinnoiteominaisuuksien ja tuotantonopeuksien kanssa.While current plating methods utilizing galvanic scanners can produce scanning widths of up to 10 cm, preferably less, the present invention also achieves much wider scanning widths such as 30 cm and even more than 1 meter simultaneously with excellent coating properties and production rates.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pyörivä optinen skanneri tässä tarkoittaa 5 skannereita, jotka sisältävät ainakin yhden peilin lasersäteen heijastamiseksi. Tämänlainen skanneri ja sen sovelluksia kuvataan patenttihakemuksessa FI20065867. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan pyörivä optinen skanneri käsittää ainakin kolme peiliä lasersäteen heijastamiseksi. Keksinnön yhdessä suoritusmuodossa hyödynnetään polygonaalista prismaa, joka on esitetty kuviossa 10 5. Tässä polygonaalisella prismalla on pinnat 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 ja 28. Nuoli 20 merkitsee, että prismaa voidaan pyörittää akselinsa 19 ympäri, joka akseli on prisman symmetria-akseli. Kun kuvion 5 prismat pinnat ovat peilipintoja, edullisesti vinoja (oblique) skannausviivan aikaansaamiseksi, järjestettynä niin, että jokainen pinta vuorollaan vaihtaa, heijastuksen suhteen, säteilyn tulosuuntaa peilipinnalla 15 prismaa akselinsa ympäri pyöritettäessä, prisma soveltuu keksinnön suoritusmuodon mukaiseen menetelmään, säteilyn lähetyslinjaltaan, osana pyörivää skanneria kuten turbiiniskanneria. Kuvio 5 esittää 8 pintaa, mutta pintoja saattaa olla huomattavasti enemmän, jopa tusinoittain tai sadoittain. Kuvio 5 myöskin esittää, että peilit ovat samassa vinossa kulmassa akseliin nähden, mutta erityisesti 20 useamman peilin sisältävässä suoritusmuodossa mainittu kulma saattaa askeleittain vaihdella niin, että tietyn vaihteluvälin sisällä askeltaen tietty askellettu siirtymä työskentelypisteessä saavutetaan kohteessa, mitä on havainnollistettu kuviossa 6 muiden asioiden lisäksi. Keksinnön eri suoritusmuotoja ei rajoiteta erilaisiin turbiiniskanneripeilijärjestelyihin koskien esimerkiksi lasersädettä heijastavien 25 peilien kokoa, muotoa ja lukumäärää.According to one embodiment of the invention, a rotating optical scanner here means 5 scanners comprising at least one mirror for reflecting a laser beam. Such a scanner and its applications are described in patent application FI20065867. According to another embodiment of the invention, the rotating optical scanner comprises at least three mirrors for reflecting the laser beam. In one embodiment of the invention, the polygonal prism shown in Figure 10 is utilized. Here, the polygonal prism has surfaces 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28. The arrow 20 indicates that the prism can be rotated about its axis 19, which axis is prism axis of symmetry. When the prismatic surfaces of Figure 5 are mirror surfaces, preferably oblique, to provide a scanning line, arranged so that each surface alternately changes, with respect to reflection, the incident radiation direction of the mirror surface as the prism rotates about its axis, the prism is applicable to the method of transmitting such as a turbine scanner. Figure 5 shows 8 surfaces, but there may be considerably more surfaces, even dozens or hundreds. Figure 5 also shows that the mirrors are at the same angle with respect to the axis, but especially in the embodiment with 20 more mirrors, said angle may vary step by step so that within a certain range, a certain stepped transition at the working point is achieved in the object illustrated in Figure 6. Various embodiments of the invention are not limited to various turbine scanner mirror arrangements regarding, for example, the size, shape, and number of mirrors reflecting a laser beam.

^ Turbiiniskannerin rakenne, kuvio 5, sisältää ainakin 2 peiliä, edullisesti enemmän c\j kuin 6 peiliä, esim. 8 peiliä (21-28), jotka on sijoitettu symmetrisesti keskiakselin i o 19 ympärille. Kun prisma 21 turbiiniskannerissa pyörii 20 keskiakselin 19 ympäri, g 30 peilit ohjaavat pisteestä 29 heijastunutta säteilyä, esim. lasersädettä, tarkasti viivan x malliselle alueelle, aina aloittaen yhdestä ja samasta suunnasta (kuvio 6).The structure of the turbine scanner, Fig. 5, contains at least 2 mirrors, preferably more than 6 mirrors, e.g. 8 mirrors (21-28) disposed symmetrically about the central axis 10. As the prism 21 in the turbine scanner rotates 20 about the central axis 19, the mirrors g 30 direct the radiation reflected from the point 29, e.g., a laser beam, precisely to the area of line x, always starting from the same direction (Fig. 6).

Turbiiniskannerin peilirakenne saattaa olla kallistamaton (kuvio 7) tai tiettyyn « kulmaan kallistettu, esim. kuviot 8 ja 9. Turbiiniskannerin koko ja mittasuhteet rC voidaan vapaasti valita. Yhdessä edullisessa pinnoitusmenetelmän ° 35 suoritusmuodossa sillä on ympärysmitta 30 cm, läpimitta 12 cm ja korkeus 5 cm.The mirror structure of the turbine scanner may be non-inclined (Fig. 7) or inclined at a certain angle, e.g. Figs. 8 and 9. The size and dimensions of the turbine scanner can be freely selected. In one preferred embodiment of the coating method ° 35, it has a circumference of 30 cm, a diameter of 12 cm and a height of 5 cm.

1515

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa on edullista, että turbiinin peilit 21-28 sijoitetaan edullisesti vinoihin kulmiin keskiakseliin 19 nähden, koska tällöin lasersäde helposti ohjautuu skannerijärjestelmään.In one embodiment of the invention, it is preferable that the turbine mirrors 21-28 are preferably angled with respect to the central axis 19, since then the laser beam is easily guided to the scanner system.

5 Keksinnön suoritusmuodon (kuvio 5) mukaan käytetyssä turbiiniskannerissa peilit 21-29 voivat poiketa toisistaan tavalla, jossa yhden pyörimisliikkeen kierroksen aikana skannataan yhtä monta viivan muotoista aluetta (kuvio 6) kuin mitä peilejä on 21-28.In the turbine scanner used according to the embodiment of the invention (Fig. 5), the mirrors 21-29 may differ from each other in such a way that as many lines in the shape of a line (Fig. 6) are scanned during one revolution of rotation as there are 21-28 mirrors.

10 Keksinnön mukaisesti pinnoitettava pinta voi käsittää lasituotteen pinnan kokonaan tai vain osan siitä.According to the invention, the surface to be coated may comprise all or only part of the surface of the glass product.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa laserkasvatus suoritetaan 10'8 Pa - 10 kPa paineessa. Korkean tyhjön olosuhteet vaativat melko pitkiä pumppausaikoja ja siten 15 pidentyneitä pinnoitteiden tuotantoaikoja. Tiettyjen high-end -tuotteiden suhteen tämä ei ole niin iso ongelma, mutta esimerkiksi erityisesti suurempia pintoja käsittävien kulutushyödykkeiden osalta näin ehdottomasti on. Mikäli esimerkiksi uudet kulumista ja naarmuja kestävät pinnoitteet, kemiallisesti inertit pinnoitteet, resistiiviset pinnoitteet, tribologiset pinnoitteet, lämpökestävät ja/tai lämpöä 20 johtavat pinnoitteet, sähköä johtavat pinnoitteet ja mahdollisesti yhtaikaisesti erinomaiset läpinäkyvyydet otetaan huomioon, mainituille tuotteille ei yksinkertaisesti ole olemassa pinnoitusmenetelmiä, ei teknologisesta tai taloudellisesta näkökulmasta tarkasteltuna.In a preferred embodiment, the laser cultivation is performed at a pressure of 10 to 8 kPa. High vacuum conditions require quite long pumping times and thus increased coating production times. This is not a big problem for certain high end products, but it is definitely the case, for example, for consumer products with larger surfaces. For example, if new abrasion and scratch resistant coatings, chemically inert coatings, resistive coatings, tribological coatings, heat-resistant and / or heat-conductive coatings, electrically conductive coatings, and possibly simultaneously excellent transparency are taken into account, there is simply no from an economic point of view.

25 Täten keksinnön erityisen edullisessa suoritusmuodossa laserkasvatus suoritetaan 10 Pa - 10 kPa paineessa. Keksinnön mukaisesti erinomaisia pinnoite/ohutkalvoni ominaisuuksia voidaan saavuttaa jo alhaisessa paineessa dramaattisesti lyhentyneisiin prosessointiaikoihin ja parantuneeseen teolliseen käyttökelpoisuuteen 0 johtaen.Thus, in a particularly preferred embodiment of the invention, the laser cultivation is carried out at a pressure of 10 Pa to 10 kPa. According to the invention, excellent coating / thin film properties can be achieved already at low pressure resulting in dramatically reduced processing times and improved industrial usability.

s 30 1 Keksinnön mukaan on mahdollista suorittaa pinnoittaminen tavalla, jossa kohtiomateriaalin ja mainitun yhdenmukaisen päällystettävän pinta-alueen välinen m etäisyys on alle 25 cm, edullisesti alle 15 cm ja edullisimmin alle 10 cm. Tällöin saadaan aikaan radikaalisti tilavuudeltaan pienentyneiden pinnoituskammioiden ^ 35 kehittäminen, tehden pinnoitustuotantolinjojen kokonaishinnasta alhaisemman ja lyhentäen edelleen tyhjöpumppaukseen tarvittavaa aikaa.According to the invention, it is possible to carry out the coating in a manner in which the distance m between the target material and said uniform surface to be coated is less than 25 cm, preferably less than 15 cm, and most preferably less than 10 cm. This results in the development of radially reduced volume coating chambers, making the total cost of coating production lines lower and further reducing the time required for vacuum pumping.

1616

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kohtiomateriaalin ablatoitu pinta voidaan toistamiseen ablatoida virheistä vapaan pinnoitteen tuottamiseksi. Useimpien nykyisten pinnoiteteknologioiden tapauksessa kohtiomateriaali kuluu epätasaisesti tavalla, jossa altistettua aluetta ei voida uudelleenkäyttää ablaatioon ja se täytyy 5 siten hylätä tai lähettää regeneroitavaksi tietyn käytön jälkeen. Ongelma on pyritty ratkaisemaan kehittämällä erilaisia tekniikoita jatkuvasti uuden, ei-ablatoidun kohtiomateriaalin syöttämiseksi pinnoitustarkoituksiin esim. liikuttamalla kohtiomateriaalia x/y-akselien suhteen tai pyörittämällä sylinterimäistä kohtiomateriaalia. Esillä oleva keksintö saa aikaan yhtaikaisesti erinomaiset 10 pinnoiteominaisuudet ja tuotantonopeudet kuten myös kohtiomateriaalin käytön tavalla, jossa hyvälaatuinen plasma säilyttää ominaisuutensa oleellisesti koko kohtiomateriaalipalasen käyttämisen kautta. Edullisesti yli 50% yksittäisen kohtiomateriaalin painosta kulutetaan keksinnön mukaisen hyvälaatuisen plasman tuottamiseen. Hyvälaatuisella plasmalla tarkoitetaan tässä plasmaa, joka on 15 suunnattu virheistä vapaiden pinnoitteiden ja ohutkalvojen tuottamiseen, plasmapilven hyvälaatuisuuden säilyessä korkeilla pulssitaajuuksilla ja kasvatusnopeuksilla. Osa näistä ominaisuuksista kuvataan alla.In a preferred embodiment of the invention, the ablated surface of the target material can be repeatedly ablated to produce a defect-free coating. For most current coating technologies, the target material will wear unevenly in a manner where the exposed area cannot be reused for ablation and thus must be rejected or sent for regeneration after a given use. An attempt has been made to solve the problem by continuously developing various techniques for feeding new non-ablated target material for coating purposes, e.g., by moving the target material relative to the x / y axes or by rotating the cylindrical target material. The present invention provides simultaneously excellent coating properties and production rates as well as the use of a target material in a manner in which good quality plasma retains its properties through the use of substantially all of the target material. Preferably, more than 50% by weight of the single target material is consumed to produce good quality plasma according to the invention. By "good quality plasma" is meant plasma intended for producing defect-free coatings and thin films, while maintaining the good quality of the plasma cloud at high pulse rates and growth rates. Some of these features are described below.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan tuotetun pinnoitteen keskimääräinen 20 pintakarheus yhdenmukaisella pinta-alueella on vähemmän kuin 100 nm skannattuna 1 pm2:n alueelta AFM-mikroskoopilla. Edullisemmin keskimääräinen pintakarheus on vähemmän kuin 30 nm. Edullisimmin keskimääräinen pintakarheus on vähemmän kuin 10 nm. Keskimääräisellä pintakarheudella tarkoitetaan tässä keskimääräistä poikkeamaa sopivalla menetelmällä, esim. AFM:ssä tai 25 profiilimittarissa saatavissa olevalla menetelmällä, sovitetusta keskilinjan keskiarvokäyrästä. Pintakarheus vaikuttaa mm. kuluma- ja ^ naarmuuntumisominaisuuksiin, tribologisiin ominaisuuksiin kuten myös keksinnön cm mukaan pinnoitettujen lasituotteiden pinnoitteiden läpikuultavuuteen.In one embodiment of the invention, the coating produced has an average surface roughness of less than 100 nm scanned over a 1 pm2 area under an AFM microscope. More preferably, the average surface roughness is less than 30 nm. Most preferably, the average surface roughness is less than 10 nm. Mean surface roughness herein refers to the mean deviation from a fitted centerline mean curve by a suitable method, e.g., AFM or 25 profile gauge. The surface roughness affects e.g. abrasion and scratching properties, tribological properties as well as the translucency of coatings of glass products coated according to the invention.

ii

OO

g 30 Yhä, keksinnön edullisessa suoritusmuodossa tuotetun pinnoitteen optinen x läpäisevyys mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla ei ole vähemmän kuin 88%, edullisesti ei vähempää kuin 90% ja edullisimmin ei vähempää kuin 92%. Se voi cS jopa olla suurempi kuin 98%. Joissakin tapauksissa saattaa olla edullista saavuttaa h? rajoitettu optinen läpinäkyvyys. Tämänlaisia esimerkkejä ovat turvaruudut, βί ο ^ 35 läpinäkyvät ikkunat, aurinkolasit, suojaavat ruudut joko auringonvaloa tai UV-valoa tai muuta säteilyä varten.g In yet another preferred embodiment of the invention, the coating produced has an optical x transmittance at said uniform surface area of not less than 88%, preferably not less than 90%, and most preferably not less than 92%. It can even have a cS greater than 98%. In some cases it may be advantageous to achieve h? limited optical transparency. Examples of these are security screens, transparent windows, sunglasses, screen shields for either sunlight or UV or other radiation.

1717

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa tuotettu pinnoite mainitulla yhdenmuotoisella pinta-alalla sisältää vähemmän kuin yhden mikroreiän (pinhole) per 1 mm2, edullisesti vähemmän kuin yhden mikroreiän per 1 cm2 ja mieluiten ei mikroreikiä lainkaan mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla. Mikroreikä on reikä, joka menee 5 pinnoitteen läpi tai oleellisesti sen läpi. Pikkuruiset reiät tarjoavat alustan alunperin pinnoitetun materiaalin eroosiolle esim. kemiallisten ja ympäristötekijöiden kautta. Yksittäinen pikkuruinen reikä esim. kemiallisen reaktorin tai putkiston pinnoitteessa johtaa helposti dramaattisella tavalla lyhentyneeseen tuotteen elinaikaan.In another embodiment of the invention, the coating produced in said uniform surface area contains less than one pinhole per 1 mm 2, preferably less than one micro hole per 1 cm 2, and preferably no micro holes at said uniform surface area. The micro-hole is a hole that passes through or substantially through the coating. The tiny holes provide a platform for the erosion of the originally coated material, for example through chemical and environmental factors. A single tiny hole in the coating of a chemical reactor or pipeline, for example, can easily lead to dramatically reduced product life.

10 Siten toisessa edullisessa suoritusmuodossa mainittu yhdenmukainen pinta-ala päällystetään tavalla, jossa ensimmäiset 50% mainitusta pinnoitteesta mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla ei sisällä mitään hiukkasia, joiden läpimitta ylittää 1000 nm, edullisesti 100 nm ja edullisimmin 30 nm. Mikäli pinnoitevalmistusprosessin aikaiset vaiheet tuottavat mikrometri-kokoluokan 15 hiukkasia, mainitut hiukkaset saattavat avata korroosiokäytäviä tuotetun pinnoitteen seuraavissa kerroksissa. Lisäksi hiukkasten epäsäännöllisten muotojen takia on erittäin vaikeaa tiivistää kyseisten hiukkasten alapuolinen pinta. Lisäksi mainitut hiukkaset kasvattavat pinnan karheutta oleellisesti. Nykyinen menetelmä mahdollistaa jopa tässä yhteydessä kasvaneen eliniän ja alentuneet 20 ylläpitokustannukset erilaisille lasituotteille.Thus, in another preferred embodiment, said uniform surface area is coated in such a way that the first 50% of said coating area in said uniform surface area does not contain any particles having a diameter greater than 1000 nm, preferably 100 nm and most preferably 30 nm. If the steps during the coating manufacturing process produce micrometer size 15 particles, said particles may open up corrosion passages in subsequent layers of the produced coating. In addition, the irregular shape of the particles makes it very difficult to compact the surface below those particles. Further, said particles substantially increase the surface roughness. Even in this context, the present method allows for increased life expectancy and reduced maintenance costs for various glass products.

Lasituote voi itsessään käsittää lähes mitä tahansa lasia (silikaattilasia, kvartsia, lyijylasia jne.) Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan mainittu yhdenmukainen lasituotteen pinta pinnoitetaan metallilla, metallioksidilla, metallinitridillä, 25 metallikarbidilla tai näiden sekoituksella. Ei-rajoittavia esimerkkejä metalleista ovat alumiini, molybdeeni, titaani, zirkonium, kupari, yttrium, magnesium, lyijy, sinkki, ^ ruteeni, kromi, rodium, hopea, kulta, koboltti, tina, nikkeli, tantaali, gallium, cm mangaani, vanadiini, platina ja lähes mikä tahansa metalli.The glass product itself may comprise almost any glass (silicate glass, quartz, lead glass, etc.) According to one embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product is coated with metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or a mixture thereof. Non-limiting examples of metals include aluminum, molybdenum, titanium, zirconium, copper, yttrium, magnesium, lead, zinc, ruthenium, chromium, rhodium, silver, gold, cobalt, tin, nickel, tantalum, gallium, cm manganese, vanadium, platinum and almost any metal.

o ^ Kun tuotetaan keksinnön mukaisia pinnoitteita, jotka käsittävät niin erinomaiset ° 30 optiset, kuluma- kuin naarmuuntumattomuusominaisuudet, erityisen edullisia EE metallioksideja ovat esimerkiksi alumiinioksidi ja sen erilaiset yhdistelmät kuten jfr alumiinititaanioksidi (ATO). Sen resistiivisyyden ansiosta korkeaoptiset kalvotWhen producing coatings of the invention having excellent optical, abrasion, and scratch resistance properties, particularly preferred EE metal oxides are, for example, alumina and various combinations thereof, such as aluminum fructan titanium oxide (ATO). Thanks to its resistivity, high-optical films

Jo omaten korkealaatuista indiumtinaoksidia (ITO) ovat erityisen edullisia o sovelluksissa, joissa pinnoitetta voidaan käyttää lämmittämään pinnoitettua pintaa.Already having high quality indium tin oxide (ITO) is particularly advantageous in applications where the coating can be used to heat the coated surface.

CMCM

35 Sitä voidaan käyttää myös auringonsuojissa (solar-control). Yttriumilla stabiloitu zirkoniumoksidi on toinen esimerkki erilaisista oksideista, joilla on erinomaisia niin optisia, kuluma- kuin naarmuuntumattomuusominaisuudet. Joitakin metalleja 18 voidaan hyödyntää aurinkokennosovelluksissa. Tällöin tosiasialliset kennot usein kasvatetaan lasille, ja kopioitavien, edullisten ja korkealaatuisten pinnoitteiden kysyntä kasvaa tasaisesti. Tässä tapauksessa metallijohdannaisten ohutkalvojen optiset ominaisuudet jonkin verran eroavat bulkkimetallien ominaisuuksista. 5 Ultraohuissa kalvoissa (< 100 Ä paksuja) variaatiot tekevät optisten vakioiden konseptin hankalaksi, pinnoitteen (ohutkalvo) laadun ja pinnan karheuden ollessa täten kriittisiä teknisiä piirteitä. Nämä pinnoitteet voidaan helposti tuottaa esillä olevan keksinnön menetelmällä.35 It can also be used for solar control. Yttrium-stabilized zirconium oxide is another example of various oxides which have excellent optical, abrasion, and scratch resistance properties. Some metals 18 can be utilized in solar cell applications. As a result, actual cells are often grown on glass, and the demand for reproducible, inexpensive, high quality coatings is steadily increasing. In this case, the optical properties of the thin films of the metal derivatives differ slightly from those of the bulk metals. 5 In ultra-thin films (<100 Å thick), variations make the concept of optical constants difficult, with the coating (thin film) quality and surface roughness thus being critical technical features. These coatings can easily be produced by the process of the present invention.

Kuten useimmat puhtaat metallit, kaikki metallit, joita tavallisesti käytetään peileinä 10 (AI, Ag, Au, Cu, Rh ja Pt), niiden käytöstä riippumatta altistuvat hapettumiselle (AI), sulfiditummumiselle (tarnishing, Ag) ja mekaaniselle naarmuttamiselle. Tämän takia peilit tulee pinnoittaa kovilla läpinäkyvillä suojaavilla kerroksilla. Täten SiO, S1O2 jaAECh -kalvoja usein käytetään suojaamaan höyrystettyjä Al-peilejä, mutta tavallisesti kasvaneen absorbanssin kustannuksella. Tähän ongelmaan 15 on käyty esillä olevan keksinnön avulla käsiksi tuottamalla kovapinnoitteita, jotka sisältävät paremman optisen läpinäkyvyyden ja lämmönjohtavuuden. Nykyisin erilaisia substraattikalvoliimoja (esim. AI2O3, SiO) käytetään kiinnittymisen parantamiseksi, mutta Ag-kalvon käyttö peileissä on jäänyt vähäiseksi. Sopivien kalvojen kiinnittymistä voidaan parantaa tuottamalla niin nyt käytettyjä kalvoja 20 kuin muita parannettuja hiilipohjaisia kalvoja kuten timantti ja hiilinitridi esillä olevan keksinnön menetelmän avulla.Like most pure metals, all metals commonly used as mirrors 10 (Al, Ag, Au, Cu, Rh, and Pt), irrespective of their use, are subject to oxidation (AI), sulfide darkening (tarnishing, Ag), and mechanical scratching. For this reason, the mirrors should be coated with hard transparent protective layers. Thus, SiO, S1O2 and AECh films are often used to protect evaporated Al mirrors, but usually at the expense of increased absorbance. This problem 15 has been addressed by the present invention by producing hard coatings that include improved optical transparency and thermal conductivity. Today, various substrate film adhesives (e.g., Al2O3, SiO) are used to improve adhesion, but the use of Ag film in mirrors has remained limited. Adhesion of suitable films can be improved by producing both the presently used films 20 and other improved carbon-based films such as diamond and carbon nitride by the process of the present invention.

Dielektriset materiaalit, joita käytetään nykyisissä optisissa pinnoitesovelluksissa, sisältävät fluorideja (esim.. MgF2, CeK), oksideja (esim. AI2O3, T1O2, S1O2), sulfideja (esim. ZnS, CdS) ja lajiteltuja yhdisteitä kuten ZnSe ja ZnTe. Oleellinen 25 yhteinen dielektristen optisten materiaalien piirre on niiden erittäin alhainen £ absorptio (a < 103/cm) jollakin relevantilla spektrin osalla; tällä alueella ne ovat ^ oleellisesti läpinäkyviä (esim. fluoridit ja oksidit näkyvällä ja infrapunalla, 9 kalkogenidit infrapunalla).The dielectric materials used in current optical coating applications include fluorides (e.g., MgF2, CeK), oxides (e.g., Al2O3, T1O2, S1O2), sulfides (e.g., ZnS, CdS) and sorted compounds such as ZnSe and ZnTe. An essential feature common to dielectric optical materials is their very low ε absorption (α <103 / cm) on any relevant part of the spectrum; in this region they are substantially transparent (e.g., fluorides and oxides in visible and infrared, 9 chalcogenides in infrared).

0 1 Dielektrisiä pinnoitteita voidaan nyt edullisesti tuottaa esilläolevan keksinnön 30 menetelmällä.Dielectric coatings can now advantageously be produced by the process of the present invention.

't co't co

Jo Jossakin dielektristen aineiden ja metallien välissä on materiaaliluokka, jota § kutsutaan läpinäkyväksi johtimeksi. Elektromagneettisen teorian mukaan suuriAlready somewhere between dielectric materials and metals, there is a class of materials called § transparent conductors. According to electromagnetic theory, large

C\JC \ J

johtavuus ja optinen läpinäkyvyys ovat molemminpuolisesti poissulkevia ominaisuuksia, sillä tiheässä olevat varaustenkuljettajat tehokkaasti imevät fotoneja. 35 Vaikkakin on olemassa materiaaleja, jotka erikseen ovat paljon tehokkaampia 19 johteita tai läpinäkyvämpiä, transparentit johteet, joista tässä puhutaan, edustavat käyttökelpoista kompromissia molempien edullisten ominaisuuksien osalta. Laajasti ottaen transparentit johtavat kalvot koostuvat joko erittäin ohuista metalleista tai puolijohtavista oksideista ja viimeksi jopa nitrideistä kuten indiumgalliumnitridistä 5 aurinkokennosovelluksissa. Ensimmäinen laaja moisten filmien käyttö tapahtui transparenteissa sähköisissä lämmittimissä lentokoneen tuulilasin jäänpoistossa toisen maailmansodan aikana. Tänään niitä jollain tasolla käytetään autojen ja lentokoneiden ikkunan sulattajissa, nestekide- ja kaasupurkausnäytöissä, aurinkokennojen etuelektrodeissa, antistaattisissa pinnoitteissa, lämmitysvaiheissa 10 optisille mikroskoopeille, IR-heijastimissa, televisiokameroiden vidikonien fotojohtimissa ja laserien Q-kytkimien Pockel-soluissa.conductivity and optical transparency are mutually exclusive properties, since photons are efficiently absorbed by dense charge carriers. Although there are materials which, by themselves, are much more effective 19 or more transparent, the transparent guides discussed herein represent a workable compromise on both of these advantageous properties. Broadly speaking, transparent conductive films consist of either ultra-thin metals or semiconductor oxides, and more recently even nitrides such as indium gallium nitride 5 in solar cell applications. The first widespread use of such films occurred in transparent electric heaters for the de-icing of aircraft windshields during World War II. Today they are used to some extent in car and airplane window melters, liquid crystal and gas discharge displays, front solar cell electrodes, antistatic coatings, heating steps for 10 optical microscopes, IR reflectors, TV camera gadget photocells and Q-lasers for lasers.

Metallit, joita ollaan perinteisesti käytetty transparentteina johtimina sisältävät mm. Au:n, Pt:n, Rh:n, Ag:n, Cu:n, Fe:n ja Ni:n. Yhtäaikainen johtavuuden ja läpinäkyvyyden optimointi on huomattava haaste kalvokasvatuksessa. Yhdessä 15 ääripäässä ovat epäjatkuvat huomattavan läpinäkyvyyden mutta korkean resistiivisyyden saarekkeet, toisessa taas kalvot, jotka yhtyvät aikaisin ja ovat jatkuvia sekä hyvin johtavia, mutta huonosti läpinäkyviä. Näistä syistä käytetään puolijohtavia oksideja kuten SnCL, ImCL, CdO ja useammin niiden yhdisteitä (esim. ITO), seostettua (doped) ImCL (Sn, Sb kanssa) ja seostettua SnCh (F, Cl jne. 20 kanssa).Metals traditionally used as transparent conductors include e.g. Au, Pt, Rh, Ag, Cu, Fe and Ni. Simultaneous optimization of conductivity and transparency is a major challenge in film cultivation. At one end there are discontinuous islands of considerable transparency but high resistivity at one end, and at the other end membranes that merge early and are continuous and highly conductive but poorly transparent. For these reasons, semiconductor oxides such as SnCL, ImCL, CdO, and more frequently their compounds (e.g. ITO), doped ImCL (with Sn, Sb) and doped SnCl 2 (F, Cl, etc.) are used.

Tekniikan tason kasvatusjärjestelmät sisältävät sekä kemiallisia että fysikaalisia menetelmiä. Kloridien hydrolyysi ja metalliorgaanisten yhdisteiden pyrolyysi ovat esimerkkejä edellisestä, reaktiivisen höyrystymisen ja sputteroinnin happiympäristössä ollessa esimerkkejä jälkimmäisestä - yhdenkään järjestelmistä 25 olematta edullisia muoveille. Optimaaliset kalvo-ominaisuudet vaativat tiukan £ stökiömetrian säilyttämistä. Tekniikan tason tekniikat hyödyntävät yleisesti ^ lasisubstraatteja ja niissä tekniikoissa lasinmko yleisesti lämmitetään lähelle 9 pehmentymislämpötilaa. Tämänlaisessa järjestelmässä lopputuotteen jännityksiä ja o käyristymistä tulee huolellisesti välttää. Keksinnön esillä oleva menetelmä ratkaisee jr 30 pehmentymislämpötilaan liittyviä ongelmia (kylmäablaatio) ja tuottaa mainittuja ^ korkealaatuisia kalvoja taloudellisesti käyttökelpoisella tavalla.Prior art rearing systems include both chemical and physical methods. Hydrolysis of the chlorides and pyrolysis of organometallic compounds are examples of the former, while reactive evaporation and sputtering in an oxygen environment are examples of the latter - none of the systems being preferred to plastics. Optimal membrane properties require the maintenance of strict stoichiometry. Prior art techniques generally utilize glass substrates, and in these techniques, glass tissue is generally heated to near 9 softening temperatures. In such a system, the stresses and strains of the final product should be carefully avoided. The present method of the invention solves the problems of softening temperature (cold ablation) and produces said high quality films in an economically feasible manner.

COC/O

rC Enimmäkseen fluoridi- ja oksidikalvojen n on arvoltaan vähemmän kuin 2 0,55 ° pm:n referenssiaallonpituudella. Monissa sovelluksissa on kuitenkin tärkeää käyttää kalvoja, joiden taitekerroin on näkyvällä alueella suurempi. Näiden tarpeiden 35 tyydyttämiseksi käytetään tyypillisesti materiaaleja kuten ZnS ja XnSe. Korkea läpäisykyky on oleellinen optiselle kalvolle asetettu vaatimus, ja mielivaltaisena 20 kriteerinä vain materiaalit, joiden absorptiovakio on vähemmän kuin a = 103/cm, lisätään seuraavaan listaan: NaF (c), LiF (c), CaF2 (c), Na3AlFö (e), AIF3 (a), MgF2 (c), TI1F4 (a), LaF3 (e), CeF3 (c), S1O2 (a), Ab03 (a), MgO (c), Y203 (a), La203 (a), Ce02 (e), ZrCE (a), SiO (a), ZnO (c), TiCE, ZnS (e), CdS (c), ZnSe (e), PbTe, Si (a), 5 Ge (a); (e) = kiteinen; (a)= amorfinen.rC Mostly fluoride and oxide films have a value of n less than 2 at a reference wavelength of 0.55 °. However, in many applications, it is important to use films with a higher refractive index in the visible area. Materials such as ZnS and XnSe are typically used to meet these needs 35. High transmittance is an essential requirement for an optical film, and as materials of arbitrary criterion only materials with an absorption constant of less than a = 103 / cm are added to the following list: NaF (c), LiF (c), CaF2 (c), Na3AlF6 (e). , AIF3 (a), MgF2 (c), TI1F4 (a), LaF3 (e), CeF3 (c), S1O2 (a), Ab03 (a), MgO (c), Y2O3 (a), La2O3 (a) , CeO2 (e), ZrCE (a), SiO (a), ZnO (c), TiCE, ZnS (e), CdS (c), ZnSe (e), PbTe, Si (a), 5 Ge (a) ; (e) = crystalline; (a) = amorphous.

Käytännössä kuitenkin vain huomattavasti vähemmän absorboivia kalvoja voidaan sallia. Esimerkiksi AR-laserpinnoitteissa pinnoitehäviöiden tulee olla vähemmän kuin 0,01% vastaten k ~ 4 x 10 -5 tai a = 10/cm kun λ = 5500 Ä.In practice, however, only substantially less absorbent films may be allowed. For example, in AR laser coatings, the coating loss should be less than 0.01% corresponding to k ~ 4 x 10 -5 or a = 10 / cm when λ = 5500 Ä.

Esillä oleva keksinnön menetelmä ratkaisee ongelmia, jotka liittyvät näkyvällä 10 alueella suuremman taitekertoimen omaavien kalvojen tuottamiseen ja saavuttaa mainittujen kalvojen valmistamisen korkealla laadulla ja taloudellisesti käyttökelpoisella tavalla. Lisäksi nyt on mahdollista tuottaa edellä mainittuja materiaaleja ja yhdisteitä kidemuodossa täten edelleen parantaen kalvon ominaisuuksia.The process of the present invention solves the problems associated with producing films having a higher refractive index in the visible region and achieves the production of said films in a high quality and economically feasible manner. Furthermore, it is now possible to produce the above materials and compounds in crystalline form, thereby further improving the properties of the film.

15 Jos tiettyjä metallioksideja kuten titaanioksidia ja sinkkioksidia käytetään pintapaksuuksiin, jotka tarjoavat tuotetun pinnoitteen UV-aktiivisuutta, pinnoite saattaa sisältää itsepuhdistavia ominaisuuksia. Kyseiset ominaisuudet ovat erittäin suotavia käytössä ja ne vähentävät useiden metallituotteiden ylläpitokustannuksia sekä sisä- että ulkopuolisessa käytössä.15 If certain metal oxides, such as titanium oxide and zinc oxide, are used for surface thicknesses that provide the UV activity of the coating produced, the coating may have self-cleaning properties. These features are highly desirable in use and reduce maintenance costs for many metal products, both internally and externally.

20 Metallioksidipinnoitteita voidaan tuottaa joko ablatoimalla metallia tai metalleja aktiivihappiatmosfaärissä tai ablatoimalla oksidimateriaaleja. Jopa jälkimmäisen mahdollisuuden tapauksessa on mahdollista parantaa pinnoitteen laatua ja/tai tuotantonopeutta suorittamalla ablaatio reaktiivisessa hapessa. Kun nitridejä ^ tuotetaan, on keksinnön mukaisesti mahdollista käyttää typpiatmosfaäriä tai o 25 nesteytettyä ammoniakkia pinnoitteen laadun parantamiseksi. Edustava keksinnön 4 esimerkki on hiilinitridin tuottaminen (C3N4 kalvot).Metal oxide coatings can be produced either by ablation of the metal or metals in an active oxygen atmosphere or by ablation of oxide materials. Even in the latter case, it is possible to improve the coating quality and / or production rate by performing ablation in reactive oxygen. When nitrides are produced, according to the invention, it is possible to use a nitrogen atmosphere or liquefied ammonia to improve the coating quality. A representative example of the invention 4 is the production of carbon nitride (C3N4 films).

OO

0 Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan lasituotteen yhdenmukainen pinta 1 pinnoitetaan hiilimateriaalilla käsittäen yli 90 atomiprosenttia hiiltä, joista yli 70% ^ käsittää sp3-sidoksen. Tämänkaltaiset edulliset materiaalit sisältävät amorfista t? 30 timanttia, nano-kiteistä timanttia tai jopa pseudo-yksikiteistä timanttia. Erilaiset o timanttipinnoitteet antavat lasituotteelle erinomaiset tribologiset, kulumis- ja o ^ naarmuuntumattomuusominaisuudet, mutta kasvattavat myös lämmönjohtavuutta ja -resistanssia.According to another embodiment of the invention, the uniform surface 1 of the glass product is coated with a carbon material comprising more than 90 atomic percent carbon, of which more than 70% contains a sp3 bond. Preferred materials of this kind include amorphous t? 30 diamonds, nano-crystal diamonds or even pseudo-single crystal diamonds. Different diamond coatings give the glass product excellent tribological, abrasion and anti-scratch properties, but also increase thermal conductivity and resistance.

2121

Lasien timanttipinnoitteet ovat käytettävissä erityisesti suojaavissa silmätuotteissa, elektronissa näyttölaitteissa, vaarallisissa olosuhteissa käytettävissä suojalasilaitteistoissa, ja ollessaan korkealaatuisia, esim. kidemuodossa, puolijohdesovelluksissa, aurinkokennoissa, esim. lasersovellusten diodipumpuissa 5 jne.Diamond coatings for glasses are especially useful in protective eye products, electronic displays, goggles for hazardous conditions, and high quality eg crystal form, semiconductor applications, solar cells, eg diode pumps 5 for laser applications, etc.

Yhä, keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa lasituotteen mainittu yhdenmukainen pinta päällystetään materiaalilla, joka käsittää hiiltä, typpeä ja/tai booria eri suhteissa. Tämänlaiset edulliset materiaalit sisältävät boorihiilinitridiä, hiilinitridiä (sekä C2N2 että C3N4), boorinitridiä, boorikarbidia tai B-N, B-C ja C-N 10 -vaiheiden erilaisten hybridisaatioiden vaiheita. Mainitut materiaalit ovat timantin kaltaisia materiaaleja, joiden tiheys on pieni ja ne ovat äärimmäisen kulutuskestäviä ja kemiallisesti inerttejä. Esimerkiksi hiilinitridejä voidaan käyttää lasituotteiden suojaamisessa korrosiivisia olosuhteita vastaan, lääketieteellisten laitteiden ja implanttien pinnoitteissa, akkuelektrodeissa, kosteus- ja kaasusensoreissa, 15 puolijohdesovelluksissa, aurinkokennoissa, työkaluissa jne.Still, in another embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product is coated with a material comprising carbon, nitrogen and / or boron in various ratios. Preferred materials of this type include boron carbon nitride, carbon nitride (both C2N2 and C3N4), boron nitride, boron carbide, or various hybridization steps of B-N, B-C and C-N10. These materials are diamond-like materials, which have a low density and are extremely durable and chemically inert. For example, carbon nitrides can be used to protect glass products against corrosive conditions, coatings on medical devices and implants, battery electrodes, humidity and gas sensors, semiconductor applications, solar cells, tools, etc.

Keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan lasituotteen tietty yhdenmukainen pinta voidaan päällystää orgaanisella polymeerimateriaalilla. Tämänlaiset materiaalit sisältävät, mutta eivät rajoitu, chitosaniin ja sen johdannaisiin, polysiloksaaneihin ja erilaisiin orgaanisiin polymeereihin.According to one embodiment of the invention, a certain uniform surface of the glass product may be coated with an organic polymeric material. Such materials include but are not limited to chitosan and its derivatives, polysiloxanes, and various organic polymers.

20 Pinnoittamalla lasituote chitosanilla saadaan lupaavia näkymiä lasituotteiden uuden luokan tuottamiseksi, joka luokka on suunnattu merenkulku- ja muihin vesiympäristöihin kuten myös uusiin lasituotteisiin sekä sisäpuoliseen että ulkopuoliseen käyttöön.20 Coating a glass product with chitosan provides promising prospects for the production of a new class of glass products for marine and other aquatic environments as well as new glass products for both internal and external use.

^ Tällöin polysiloksaanit ovat erityisen edullisia kohtuullisen korkean o 25 kulumiskestävyyden, naarmuuntumattomuusominaisuuden sekä samanaikaisesti 4 erinomaisen optisen transparenttiuden omaavien tuotteiden valmistamisessa, o o Edelleen keksinnön eräässä suoritusmuodossa mainittu yhdenmukainen pinta-ala ir pinnoitetaan epäorgaanisella materiaalilla. Kyseiset materiaalit sisältävät, mutta eivät rajoitu, esimerkiksi kiveen, lasiin ja keramiikkajohdannaisiin. co rC 30 Keksinnön erityisen edullisessa suoritusmuodossa erilaisia lasilevyjä ja 3D- o ° lasirakenteita pinnoitettiin ablatoimalla kohtiomateriaalia, joka käsittää punaista akaattia, mikä johtaa värilliseen, mutta opaakkiin tulokseen.In this case, polysiloxanes are particularly advantageous in the manufacture of products with reasonably high abrasion resistance, scratch resistance, and at the same time 4 excellent optical transparency. In yet another embodiment of the invention, said uniform surface is coated with an inorganic material. Such materials include but are not limited to, for example, stone, glass and ceramic derivatives. In a particularly preferred embodiment of the invention, various glass sheets and 3D-glass structures were coated by ablation of a target material comprising red agate, resulting in a colored but opaque result.

2222

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan lasituotteen mainittu yhdenmukainen pinta päällystetään vain yhdellä pinnoitteella. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan lasituotteen mainittu yhdenmukainen pinta päällystetään monikerroksisella pinnoitteella. Useampi pinnoite voidaan tuottaa eri syistä. Yksi syistä saattaa olla 5 tiettyjen pinnoitteiden päällystettävään lasituotteeseen tarttumisen parantaminen valmistamalla ensimmäinen erä pinnoitetta, joka tarttuu paremmin lasipintaan ja omaa ominaisuudet, jotka edesauttavat seuraavaa pinnoitekerrosta tarttumaan mainittuun kerrokseen paremmin kuin lasipintaan itseensä. Lisäksi monikerroksinen pinnoite saattaa sisältää useita toiminteita, jotka eivät ole mahdollisia ilman kyseistä 10 rakennetta. Esillä oleva keksintö saa aikaan useiden pinnoitteiden tuotannon yksittäisessä pinnoituskammiossa tai vierekkäisissä kammioissa.According to one embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product is coated with only one coating. According to another embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product is coated with a multilayer coating. Several coatings can be produced for various reasons. One of the reasons may be to improve the adhesion of certain coatings to the coated glass product by making a first batch of coating which adheres better to the glass surface and has properties that facilitate the next coating layer to adhere to said layer better than the glass surface itself. In addition, the multilayer coating may contain a number of functions that are not possible without the structure in question. The present invention provides the production of multiple coatings in a single coating chamber or in adjacent chambers.

Esillä oleva keksintö lisäksi aikaansaa komposiittipinnoitteiden tuottamisen lasituotteen pinnalle ablatoimalla samanaikaisesti yhtä komposiittimateriaalikohtiotta tai kahta tai useampaa kohtiomateriaalia käsittäen 15 yhden tai useamman aineen.The present invention further provides for the production of composite coatings on a glass product surface by simultaneously ablating one composite material target or two or more target materials comprising one or more substances.

Keksinnön mukaisesti mainitun pinnoitteen paksuus lasituotteen yhdenmukaisella pinnalla on välillä 20 nm ja 20 pm, edullisesti välillä 100 nm ja 5 pm. Pinnoitepaksuuksia ei saa rajoittaa näihin, sillä esillä oleva keksintö saa aikaan toisaalta molekyylitason pinnoitteiden sekä toisaalta erittäin paksujen pinnoitteiden 20 kuten 100 pm ja enemmän, valmistamisen.According to the invention, the thickness of said coating on the uniform surface of the glass product is between 20 nm and 20 µm, preferably between 100 nm and 5 µm. The coating thicknesses should not be limited to these, since the present invention provides for the production of molecular coatings on the one hand and very thick coatings on the other hand, such as 100 µm and more.

Esillä oleva keksintö lisäksi aikaansaa 3D-rakenteiden valmistamisen hyödyntämällä lasikomponenttia rakennustelineenä mainitun 3D-rakenteen kasvattamiseksi.The present invention further provides the fabrication of 3D structures by utilizing a glass component as a scaffold to increase said 3D structure.

^ Keksinnön mukaisesti järjestetään myös lasituote käsittäen tietyn laserkasvatuksen o 25 avulla pinnoitetun pinnan, jossa yhdenmukainen pinnoitettu pinta-ala käsittää 4 ainakin 0,2 dm2 ja jossa pinnoitus on suoritettu käyttämällä kylmäablaatioon o ^ perustuvaa pulssilaserkasvatusta, missä mainitun laserkasvatuksen pulssitaajuus on ° vähintään 1 MHz ja missä pulssimainen lasersäde skannataan pyörivän optisen £ skannerin avulla, joka skanneri sisältää ainakin yhden peilin mainitun lasersäteen ^ 30 heijastamiseksi. Näillä tuotteilla saavutettavat edut on kuvattuAccording to the invention there is also provided a glass product comprising a surface coated with a specific laser education o 25, wherein the uniform coated area comprises 4 at least 0.2 dm 2 and wherein the coating is performed using a cold ablation pulsed laser education, wherein said laser education has a pulse frequency wherein the pulsed laser beam is scanned by a rotating optical scanner containing at least one mirror to reflect said laser beam. The benefits of these products are described

Ho yksityiskohtaisemmin aiemmassa menetelmän kuvauksessa.Ho in more detail in the previous description of the method.

o oo o

CVJCVJ

Keksinnön eräässä edullisemmassa suoritusmuodossa mainittu yhdenmukainen pinta-ala käsittää ainakin 0,5 dm2. Yhä eräässä edullisemmassa suoritusmuodossa 35 mainittu yhdenmukainen pinta-ala käsittää ainakin 1,0 dm2. Keksintö suoriintuu 23 helposti myös yli 0,5 m2 :n yhdenmukaisia pinnoitettuja pintoja käsittävien tuotteiden pinnoittamisesta, kuten 1 m2 :n pinnoista ja suuremmista.In a more preferred embodiment of the invention, said uniform surface area comprises at least 0.5 dm 2. In a more preferred embodiment, said uniform surface area comprises at least 1.0 dm 2. The invention is also readily applicable to the coating of products having uniform coated surfaces of more than 0.5 m2, such as those of 1 m2 and larger.

Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan tuotetun pinnoitteen keskimääräinen 5 pintakarheus mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla on pienempi kuin 100 nm skannattuna 1 pm2 alueelta AFM (Atomic Force Microscope) -mikroskoopilla. Edullisesti keskimääräinen pinta-karheus on vähemmän kuin 50 nm ja edullisimmin alle 25 nm.According to an embodiment of the invention, the coating produced has an average surface roughness of 5 at said uniform surface area scanned less than 100 nm from an area of 1 pm2 using an Atomic Force Microscope (AFM) microscope. Preferably, the average surface roughness is less than 50 nm and most preferably less than 25 nm.

10 Keksinnön toisessa suoritusmuodossa tuotetun pinnoitteen optinen läpäisevyys mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla ei ole vähemmän kuin 88%, edullisesti ei vähempää kuin 90% ja edullisimmin ei vähempää kuin 92%. Optinen läpäisevyys voi joissain tapauksissa olla suurempi kuin 98%.In another embodiment of the invention, the coating produced has an optical transmittance of at least 88%, preferably not less than 90%, and most preferably not less than 92% of said uniform surface area. In some cases, the optical transmission may be greater than 98%.

15 Edelleen keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti tuotettu pinnoite mainitulla yhdenmuotoisella pinta-alalla sisältää vähemmän kuin yhden mikroreiän (pinhole) per 1 mm2, edullisesti vähemmän kuin yhden mikroreiän per 1 cm2 ja mieluiten ei mikroreikiä lainkaan mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla.Still further, the coating produced in accordance with another embodiment of the invention has less than one pinhole per 1 mm 2, preferably less than one micropore per 1 cm 2, and preferably no micro holes at said uniform surface area.

20 Edelleen keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti mainittu yhdenmukainen pinta-ala päällystetään tavalla, jossa ensimmäiset 50% mainitusta pinnoitteesta mainitulla yhdenmukaisella pinta-alalla ei sisällä mitään hiukkasia, joiden läpimitta ylittää 1000 nm, edullisesti 100 nm ja edullisimmin 30 nm.According to another embodiment of the invention, said uniform surface area is coated in such a way that the first 50% of said coating in said uniform surface area does not contain any particles having a diameter greater than 1000 nm, preferably 100 nm and most preferably 30 nm.

25 Keksinnön mukainen lasituote saattaa sisältää lähes mitä tahansa lasia tai lasikomposiittimateriaaleja.The glass product according to the invention may contain almost any glass or glass composite materials.

cm Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan mainittu yhdenmukainen lasituotteen i S pinta pinnoitetaan metallilla, metallioksidilla, metallinitridillä, metallikarbidilla tai i g 30 näiden sekoituksella. Mahdollisia metalleja kuvattiin aikaisemmin nyt keksityn x pinnoitusmenetelmän kuvauksen yhteydessä.cm According to one embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product i S is coated with metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or a mixture thereof. Possible metals were previously described in the context of the presently invented x coating process.

CLCL

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan lasituotteen mainittu h? yhdenmukainen pinta pinnoitetaan hiilimateriaalilla käsittäen yli 90 atomiprosenttia o ^ 35 hiiltä, joista yli 70% käsittää sp3-sidoksen. Mahdollisia hiilimateriaaleja kuvattiin aikaisemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksen yhteydessä.According to another embodiment of the invention, said h? the uniform surface is coated with carbon material comprising more than 90 atomic percent of ^35 carbon, of which more than 70% comprises a sp3 bond. Possible carbon materials were previously described in connection with the description of the coating method now invented.

2424

Yhä, keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa lasituotteen mainittu yhdenmukainen pinta päällystetään materiaalilla, joka käsittää hiiltä, typpeä ja/tai booria eri suhteissa. Kyseisiä materiaaleja kuvattiin aikaisemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksen yhteydessä.Still, in another embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product is coated with a material comprising carbon, nitrogen and / or boron in various ratios. Such materials were previously described in connection with the description of the coating method now invented.

55

Keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan lasituotteen tietty yhdenmukainen pinta on päällystetty orgaanisella polymeerimateriaalilla. Kyseisiä materiaaleja kuvattiin aikaisemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksen yhteydessä.According to one embodiment of the invention, a certain uniform surface of the glass product is coated with an organic polymeric material. Such materials were previously described in connection with the description of the coating method now invented.

Edelleen keksinnön eräässä suoritusmuodossa mainittu yhdenmukainen pinta-ala on 10 pinnoitettu epäorgaanisella materiaalilla. Kyseisiä materiaaleja kuvattiin aikaisemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksen yhteydessä.In yet another embodiment of the invention said uniform surface is coated with an inorganic material. Such materials were previously described in connection with the description of the coating method now invented.

Keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaan lasituotteen mainittu yhdenmukainen pinta päällystetään monikerroksisella pinnoitteella. Toisen edullisen suoritusmuodon mukaan mainittu lasituotteen yhdenmukainen pinta 15 päällystetään yhdellä pinnoitekerroksella.According to another preferred embodiment of the invention, said uniform surface of the glass product is coated with a multilayer coating. According to another preferred embodiment, said uniform surface 15 of the glass product is coated with a single coating layer.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti mainitun pinnoitteen paksuus lasituotteen yhdenmukaisella pinnalla on välillä 20 nm ja 20 pm, edullisesti välillä 100 nm ja 5 pm. Keksinnöllä saavutetaan myös pinnoitetut lasituotteet, jotka sisältävät yhden tai useamman atomitason pinnoitteita sekä paksuja pinnoitteita 20 ylittäen 100pm, esim. 1 mm. Esillä oleva keksintö lisäksi aikaansaa 3D-rakenteiden valmistamisen hyödyntämällä lasikomponenttia rakennustelineenä mainitun 3D-rakenteen kasvattamiseksi.According to a preferred embodiment of the invention, the thickness of said coating on the uniform surface of the glass product is between 20 nm and 20 µm, preferably between 100 nm and 5 µm. The invention also provides coated glass products containing one or more atomic coatings and thick coatings 20 in excess of 100 µm, e.g. 1 mm. The present invention further provides the fabrication of 3D structures by utilizing a glass component as a scaffold to increase said 3D structure.

Esimerkkejä tunnetun tekniikan ongelmien demonstroimiseksi -^ lasertekniikka δ ^ 25 Esimerkki 1 o g Kuvio 2 havainnollistaa ITO-pinnoitetta polykarbonaattilevyllä (-100 mm x 30 x mm) tekniikan tason optista skanneria, nimittäin värähtelevää peiliä (galvoskanneri) hyödyntäen tuotettuna eri ITO-ohutkalvon paksuuksilla (30 nm, 60 nm ja 90 nm).Examples of Demonstrating Prior Art Problems - ^ Laser Technology δ ^ 25 Example 1 og Figure 2 illustrates an ITO coating on a polycarbonate sheet (-100 mm x 30 x mm) using a state-of-the-art optical scanner, namely a vibrating mirror (head scanner). nm, 60 nm and 90 nm).

co Vaikkakin ITO-pinnoitetta ei kasvateta metallisubstraatille, kuvio selvästi £ 30 demonstroi joitakin värähtelevän peilin käyttöön optisena skannerina liittyviä o ° ongelmia erityisesti ultralyhyen pulssilaserkasvatuksen (USPLD) tapauksessa, mutta myös laseravusteisissa pinnoituksissa yleensä. Sillä värähtelevä peili muuttaa pyörimissuuntaansa päätyasennoissaan ja hitausmomentin takia, peilin kulmanopeus ei ole vakio ääriasentojen lähellä. Värähtelevän liikkeen takia peili 25 jatkuvasti jarruttaa ja pysähtyy ennen uutta kiihdyttämistä, aiheuttaen täten kohtiomateriaalin epäsäännöllisen käsittelyn skannatun alueen reunoilla. Kuten kuviosta 2 voidaan nähdä, tämä muuntuu huonolaatuiseksi plasmaksi, joka käsittää hiukkasia erityisesti skannatun alueen reunoilla, ja lopulta huonolaatuiseksi ja 5 nähtävästi epätasaiseksi pinnoitustulokseksi. Vaikkakaan esimerkkiä ei ole toteutettu lasisubstraatille, se selvästi demonstroi joitakin nykyisten skannerien käyttöön liittyviä puutteita USPLD-menetelmässä.Although the ITO coating is not applied to the metal substrate, the figure clearly demonstrates some of the problems associated with the use of a vibrating mirror as an optical scanner, particularly in the case of ultra short pulse laser (USPLD) but also in laser assisted coatings in general. Because the oscillating mirror changes its direction of rotation in its end positions and due to the moment of inertia, the angular velocity of the mirror is not constant near the extreme positions. Because of the oscillatory motion, the mirror 25 continuously brakes and stops before being re-accelerated, thereby causing irregular treatment of the target material at the edges of the scanned area. As can be seen in Figure 2, this is converted to poor quality plasma containing particles, especially at the edges of the scanned area, and finally to poor quality and apparently uneven coating results. Although not an example for a glass substrate, it clearly demonstrates some of the disadvantages of using current scanners in the USPLD method.

Pinnoitusparametrit on valittu demonstroimaan kasvatetun materiaalin epätasaista 10 jakaumaa käytetyn skannerin luonteen vuoksi. Mikäli parametrit valitaan sopivasti, kalvon laatua voidaan parantaa, jolloin ongelmista tulee näkymättömiä, muttei olemattomia.The coating parameters are chosen to demonstrate an uneven distribution of the grown material due to the nature of the scanner used. If parameters are appropriately selected, the quality of the film can be improved, whereby problems become invisible but non-existent.

Esimerkki 2 15 Perinteisesti galvanoskannereitä käytetään lasersäteen skannaamiseen tyypillisesti maksiminopeudella n. 2-3 m/s, käytännössä n. 1 m/s. Tämä tarkoittaa, että jopa 40-60 pulssia limittyy toistonopeudella 2 MHz (kuvio 3).Example 2 Conventionally, galvanic scanners are typically used to scan a laser beam at a maximum speed of about 2-3 m / s, in practice about 1 m / s. This means that up to 40 to 60 pulses overlap at a repetition rate of 2 MHz (Figure 3).

Esimerkki 3 20 Plasmaan liittyviä laatuongelmia demonstroidaan kuviossa 26a ja 26b, jotka ilmentävät tunnettujen tekniikoiden mukaista plasman luomista. Laserpulssi 1114 osuu kohtiopintaan 1111. Sillä pulssi on pitkä, syvyys h ja säteen läpimitta d ovat samaa suuruusluokkaa, pulssin 1114 lämmön lämmittäessä myös pintaa osumapistealueella, mutta myös pinnan 1111 alla syvemmällä kuin syvyys h.Example 3 Plasma quality problems are illustrated in Figures 26a and 26b, which illustrate the creation of plasma according to prior art. The laser pulse 1114 hits the target surface 1111. Because it has a long pulse, the depth h and the beam diameter d are of the same order, the heat of the pulse 1114 also heats the surface at the point of impact but also below the surface 1111 deeper than the depth h.

25 Rakenne saa osaksensa termisen sokin ja syntyy jännitteitä, jotka purkautuessaan g tuottavat palasia merkittynä F:llä. Sillä plasma voi tässä esimerkissä olla ^ kohtalaisen huonoa laadultaan, molekyylejä sekä niiden rykelmiä näyttää 9 esiintyvän, mitä indikoidaan pienillä pisteillä 1115, kuten suhteessa viitteeseen ° numeraalin 1115 kohdalla, jossa on ytimiä (nuclei) tai samanlaisten rakenteiden | 30 rykelmiä kuviossa 26b demonstroiduista kaasuista 1116 muodostuneina. ”o”- ^ kirjaimet demonstroivat hiukkasia, joita voi muodostua ja kasvaa kondensaation25 The structure is subjected to thermal shock and tension is created which, when discharged, g produces fragments marked F. Because plasma in this example may be of relatively poor quality, the molecules and their clusters appear to be 9, which is indicated by small dots 1115, such as with reference to ° 1115, which has nuclei or similar structures | 26b, consisting of gases 1116 shown in Fig. 26b. The letters "o" - ^ demonstrate particles that can form and grow in condensation

COC/O

ja/tai kasautumisen (agglomeration) myötä. Vapautuneet palaset saattavat myös o kasvaa kondensaation ja/tai kasautumisen ansiosta, mikä indikoidaan kaarevilla ^ nuolilla pisteistä F:ään ja o:sta F:ään. Kaarevat nuolet indikoivat myös 35 vaihesiirtymiä plasmasta 1113 kaasuun 1116 ja edelleen hiukkasiin 1115 sekä kooltaan kasvaneisiin hiukkasiin 1117. Sillä ablaatiopilvi kuviossa 26b voi sisältää 26 palasia F sekä myös höyryistä ja kaasuista rakentuneita hiukkasia huonon plasman tuotannon takia, plasma ei ole jatkuva plasma-alue ja siten sen laadunvaihtelua voidaan tavata yksittäisen pulssipilven sisällä. Koostumus- ja rakennevirheiden syvyyden h alla sekä myös syntyvien syvyysvaihteluiden (kuvio 26a) takia, kuvion 5 26b kohtiopinta 1111 ei ole enää käytettävissä useampia kasvatuksia varten, ja kohtio näin haaskataan, vaikkakin siinä olisi jonkin verran materiaalia jäljellä.and / or agglomeration. The liberated pieces may also o increase due to condensation and / or accumulation, indicated by curved ^ arrows from point to F and from o to F. The curved arrows also indicate 35 phase shifts from plasma 1113 to gas 1116 and further to particles 1115 and the grown particles 1117. Because the ablation cloud in Figure 26b can contain 26 fragments of F as well as vapor and gaseous particles due to poor plasma production, plasma is not continuous plasma. its quality variation can be encountered within a single pulse cloud. Under the depth h of the composition and structural defects h, and also due to the resulting depth variations (Fig. 26a), the target surface 1111 of Fig. 5b 26b is no longer available for multiple increments and the target is thus wasted even if some material remains.

Keksinnön mukaisen menetelmän esimerkkejä Esimerkki 4 10EXAMPLES OF THE METHOD OF THE INVENTION Example 4 10

Kuvio 24a demonstroi kohtiomateriaalia, jota ablatoidaan pikosekunttialueen pulssilaserilla hyödyntäen pyörivää skanneria, jonka nopeus saa aikaan kohtiomateriaalin ablaation vähäisellä vierekkäisten pulssien limittymisellä välttäen tekniikan tason galvanoskannereihin liittyvät ongelmat. Kuvio 24b näyttää 15 suurennetun kuvan ablatoidun materiaalin yhdestä osasta, esittäen selvästi tasaisen ja kontrolloidun materiaalin ablaation niin x- kuin y-akseleilla ja täten korkealaatuisen, hiukkasvapaan plasman ja lisäksi korkealaatuisten ohutkalvojen sekä pinnoitteiden syntymisen. Kuvio 24c demonstroi yhtä esimerkkiä yhdellä tai muutamalla pulssilla saavutetun yksittäisen ablaatiopisteen mahdollisista x- ja y- 20 dimensioista. Tässä voidaan selkeästi nähdä, että keksintö saa aikaan materiaalin ablaation tavalla, jossa ablatoidun pisteen leveys on aina runsaasti ablatoidun pistealueen syvyyttä suurempi. Teoreettisesti mahdolliset hiukkaset (jos niitä syntyisi) voisivat nyt olla maksimikooltaan pisteensyvyyttä vastaavia. Pyörivä skanneri saa nyt aikaan hyvälaatuisen, hiukkasvapaan plasman tuotannon 25 erinomaisella tuotantonopeudella, samanaikaisesti laajalla skannausnopeudella, ^ ollen erityisen edullinen substraateille, jotka käsittävät suuria päällystettäviä pinta- o alueita. Lisäksi kuviot 24a, 24b ja 24c selvästi esittävät, että toisin kuin nykyisissä 4 tekniikoissa, jo ablatoitu kohtiomateriaalin alue voidaan ablatoida uutta, o ^ korkealuokkaisen plasman sukupolvea varten - täten radikaalisti ° 30 pinnoitteen/ohutkalvon kokonaistuotantokustannuksia vähentäen.Fig. 24a demonstrates a target material ablated by a picosecond pulse laser utilizing a rotary scanner whose speed causes the target material to be ablated with slight overlapping of adjacent pulses, avoiding prior art galvanic scanner problems. Figure 24b shows an enlarged view of one portion of the ablated material, clearly showing the smooth and controlled ablation of the material on both the x and y axes, thereby generating high quality, particle-free plasma, plus high quality thin films and coatings. Figure 24c illustrates one example of the possible x- and y-dimensions of a single ablation point achieved with one or a few pulses. It can be clearly seen here that the invention results in the ablation of the material in such a way that the width of the ablated dot is always well above the depth of the ablated dot region. Theoretically, any particles (if any) could now be of maximum point size. The rotary scanner now provides good quality, particle-free plasma production at 25 excellent production speeds, at the same time, at a wide scanning speed, being particularly advantageous for substrates comprising large surface areas to be coated. In addition, Figures 24a, 24b and 24c clearly show that, unlike current 4 techniques, an already ablated target material region can be ablated for a new generation of high-grade plasma, thus radically reducing total coating / thin film production costs.

CCCC

CLCL

Esimerkki 5 co m r».Example 5 co m r ».

§ Kuvio 25 esittelee esimerkin, jossa pinnoitus suoritetaan hyödyntämälläFigure 25 shows an example in which the coating is carried out by utilization

CMCM

35 pikosekuntti-USPLD-laseriaja skannaamalla laserpulsseja turbiiniskannerilla. Tässä skannausnopeus on 30 m/s, laserpisteen leveyden ollessa 30 pm. Tässä esimerkissä vierekkäisten pulssien välillä on 1/3 limitys.35 picosecond USPLD laser and scan laser pulses with a turbine scanner. Here, the scanning speed is 30 m / s with a laser spot width of 30 µm. In this example, there is 1/3 overlap between adjacent pulses.

27 5 Keksinnön mukaisten pinnoitettujen tuotteiden esimerkkejäExamples of coated products according to the invention

Seuraavat näytteet kasvatettiin erilaisille lasisubstraateille hyödyntämällä ultralyhyttä pulssilaserkasvatusta (USPLD) pikosekuntiluokan laserilla arvolla 1064 nm (X-lase, 20-80 W). Substraattilämpötilaa vaihdeltiin huoneenlämmöstä arvoon 10 400 °C ja kohdelämpötilaa huoneenlämpötilasta arvoon 700 °C. Niin oksidia, sintrattua grafiittia, sintrattua grafiittista C3N4HX :aa (Carbodeon Ltd Oy) kuin erilaisia metallikohteitakin käytettiin. Happiatmosfääriä hyödynnettäessä hapin paine vaihteli alueella 10'4 - 10'1 mbar (10'2 - 10 Pa). Typpiatmosfääriä hyödynnettäessä typen paine vaihteli alueella 10'4 - 10'1 mbar (10'2 - 10 Pa). 15 Skannerina hyödynnettiin pyörivää peiliskanneria, joka kykeni säätämään säteen nopeutta kohteen pinnalla välillä 1 - 350 m/s. Hyödynnetyt toistonopeudet vaihtelivat välillä 1-30 MHz, selvästi demonstroiden sekä skannerin että korkeiden toistonopeuksien tärkeyttä korkealaatuisten pinnoitteiden tuottamisessa teollisella tavalla. Kasvatetut kalvot kuvattiin konfokaalisen mikroskoopin, FTIR- ja Raman -20 spektroskopian, AFM:n, optisen läpäisevyyden mittausten, ESEM:n ja joissakin tapauksissa sähköisten mittausten (Kuopion yliopisto, Suomi; ORC, Tampere, Suomi ja Corelase Oy, Tampere, Suomi) avulla. Näytteiden sähköinen resistiivisyys vaihteli välillä 2-40 x 10'3 Oem ja oli melko herkkä kasvatusparametreille, jotka eivät olleet täysin optimoituja alhaisimpien resistiivisyyksien hankkimiseksi. 25 Saavutetut resistiivisyydet ovat melko hyvin verrattavissa sputterointimenetelmällä valmistettujen ITO-kalvojen raportoituihin vastaaviin arvoihin (tyypillisesti 2-6 x ^ 10'3 Qcm).The following samples were grown on various glass substrates using ultra short pulse laser cultivation (USPLD) with a picosecond laser at 1064 nm (X-glass, 20-80 W). The substrate temperature was varied from room temperature to 10,400 ° C and the target temperature from room temperature to 700 ° C. Oxide, sintered graphite, sintered graphite C3N4HX (Carbodeon Ltd Oy) as well as various metal targets were used. When utilizing the oxygen atmosphere, the oxygen pressure ranged from 10'4 to 10'1 mbar (10'2 to 10 Pa). When utilizing a nitrogen atmosphere, the nitrogen pressure ranged from 10'4 to 10'1 mbar (10'2 to 10 Pa). As a scanner, a rotating mirror scanner was used, which was able to adjust the beam speed at the target surface from 1 to 350 m / s. Utilized playback speeds ranged from 1-30 MHz, clearly demonstrating the importance of both scanner and high playback speeds for producing high quality coatings in an industrial manner. The grown membranes were imaged with confocal microscopy, FTIR and Raman -20 spectroscopy, AFM, optical transmission measurements, ESEM and in some cases electronic measurements (University of Kuopio, Finland; ORC, Tampere, Finland and Corelase Oy, Tampere, Finland). . The electrical resistivity of the samples ranged from 2 to 40 x 10 3 Oem and was quite sensitive to growth parameters that were not fully optimized to obtain the lowest resistances. The resistances obtained are quite well comparable with those reported for sputtering ITO films (typically 2 to 6 x 10 3 x 3 3 cm).

δ c\j 0 Käytetyt pistekoot vaihtelivat välillä 20 - 80 pm. Kulumistestit suoritettiin g 30 hyödyntämällä pin-on-disk -menetelmää (Kuopion yliopisto, Suomi); testit 1 suoritettiin huoneenlämmössä 22 °C ja 50 % (AD-pinnoitteet) tai 25 % (muut) -suhteellisissa kosteuksissa (ilman voitelua) kuormien ollessa välillä 10-125 g ^ käyttämällä karkaistusta teräksestä tehtyä palloa (AISI 420), läpimitaltaan 6 mm, rC tappina (pin). Esimerkiksi AD-pinnoitteille pyörimisnopeus oli 300 - 600 rpm ja ° 35 linsseille 1 rpm. Kaikki pinnoitteet omasivat erinomaiset kuluma- ja tarttumisominaisuudet.δ c \ j 0 Spot sizes used ranged from 20 to 80 µm. The abrasion tests were carried out using the g-30 pin-on-disk method (University of Kuopio, Finland); tests 1 were carried out at room temperature at 22 ° C and 50% (AD coatings) or 25% (others) relative humidity (without lubrication) with loads between 10 and 125 g using hardened steel ball (AISI 420), 6 mm in diameter, rC as pin. For example, for AD coatings the rotation speed was 300-600 rpm and for ° 35 lenses 1 rpm. All coatings had excellent abrasion and adhesion properties.

Esimerkki 6 28Example 6 28

Yksittäiskiteinen SiCh-levy pinnoitettiin ablatoimalla sintrattua hiiltä pulssin toistonopeudella 4 MHz, pulssienergialla 2.5 pj, pulssipituudella 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisellä etäisyydellä 8 mm. Paine 5 pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin tuloksena syntyi yhdenmukainen, vaaleanruskea läpinäkyvä pinnoite. Pinnoitteen paksuus oli 150 nm ja keskimääräinen pintakarheus määriteltiin 20 nm:ksi 1 pm2 :n alueelta AFM-mikroskoopilla skannattuna. Miltään mitatulta alueelta ei löydetty mikroreikiä tai havaittavissa olevia hiukkasia.The single crystalline SiCh sheet was coated by ablating the sintered carbon at a pulse repetition rate of 4 MHz, a pulse energy of 2.5 µs, a pulse length of 20 ps, and a distance of 8 mm between the target material and the surface to be coated. The pressure during the coating process was 1 Pa. The process resulted in a uniform, light brown transparent coating. The coating had a thickness of 150 nm and an average surface roughness was determined to be 20 nm in the range of 1 pm2 as scanned by AFM microscope. No micropores or detectable particles were found in any of the measured areas.

1010

Esimerkki 7Example 7

Useita lasilevyjä pinta-alaltaan 100 mm x 150 mm ja paksuudeltaan ~3 mm pinnoitettiin ablatoimalla ITO:a (IniCUSnOi; 9:1; Sigma technology, Kiina) 15 toistonopeudella 4 MHz, pulssienergialla 2-10 pj, pulssin pituudella 20 ps kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisen etäisyyden vaihdellessa välillä 30 mm ja 50 mm. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin tuloksena syntyi yhdenmukainen, läpinäkyvä pinnoite. Näytteiden sähköinen resistiivisyys vaihteli välillä 2-40 x 10"3 Ωαη. Refererenssilasin (pinnoittamaton), korkean 20 läpinäkyvyyden ITO:n, jonka resistiivisyys on ~6 x 10'3 Ωαη, keskinkertaisen läpinäkyvyyden ITO:n kuten myös alhaisen läpinäkyvyyden ITO:n, jonka resistiivisyys on 2 x 10"3 Ωοη, läpäisykäyrien esimerkkejä esitetään kuvioissa 20, 21, 22 ja 23, vastaavasti.Several glass slabs with a surface area of 100mm x 150mm and a thickness of IT3mm were plated by ablation of ITO (IniCUSnOi; 9: 1; Sigma technology, China) at 15 repetition speeds of 4 MHz, pulse energy 2-10 µs, pulse length 20 µm of target material and coating. with a distance between the surface of 30 mm and 50 mm. The pressure during the coating process was 1 Pa. The process resulted in a uniform, transparent coating. The electrical resistivity of the samples ranged from 2 to 40 x 10 "3 Ωαη. The reference glass (uncoated), the high transparency ITO with the resistivity ~6 x 10'3 Ωαη, the average transparency ITO as well as the low transparency ITO, with a resistivity of 2 x 10 "3 Ωοη, examples of penetration curves are shown in Figures 20, 21, 22 and 23, respectively.

25 Esimerkki 8Example 8

Eräs esimerkin 7 ITO-pinnoitettu lasilevy pinnoitettiin ablatoimalla ° alumiinititaanioksidia toistonopeuden ollessa 1 Mhz, pulssienergian ollessa 12 pj, i o pulssin pituuden ollessa 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan i g 30 välisen etäisyyden 30 mm. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin x tuloksena oli yhdenmukainen, läpinäkyvä pinnoite. ATO-pinnoitteen paksuudeksi mitattiin 550 nm ja keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan 10 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatuilla alueella ei rC havaittu mikroreikiä. Oksidipinnoitetun lopputuotteen kulumiskestävyys ja £3 35 naarmuuntumattomuusominaisuudet olivat huomattavasti parempia pinnoittamattomaan lasimateriaaliin verrattuna. Monikerrosrakenteen adheesio oli hyvä.One ITO-coated glass sheet of Example 7 was coated by ablating aluminum titanium oxide with a repetition rate of 1 MHz, a pulse energy of 12 µm, a pulse length of 20 ps, and a distance of 30 mm between the target material and the surface to be coated. The pressure during the coating process was 1 Pa. Process x resulted in a uniform, transparent coating. The thickness of the ATO coating was measured at 550 nm and the average surface roughness was determined to be 10 nm from 1 pm2 scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the ranges measured. The wear resistance of the oxide-coated final product and the anti-scratch properties of £ 3 35 were significantly better than that of uncoated glass. The adhesion of the multilayer structure was good.

2929

Esimerkki 9Example 9

Eräs esimerkin 7 ITO-pinnoitettu lasilevy pinnoitettiin ablatoimalla yttriumilla stabiloitua zirkoniumoksidia toistonopeuden ollessa 1 Mhz, pulssienergian ollessa 5 10 pj, pulssin pituuden ollessa 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisen etäisyyden ollessa 10 mm. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin tuloksena oli yhdenmukainen, läpinäkyvä pinnoite. YSZ-pinnoitteen paksuudeksi mitattiin 300 nm ja keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan 2 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatuilla 10 alueella ei havaittu mikroreikiä. Oksidipinnoitetun lopputuotteen kulumiskestävyys ja naarmuuntumattomuusominaisuudet olivat huomattavasti parempia pinnoittamattomaan lasimateriaaliin verrattuna. Monikerrosrakenteen adheesio oli hyvä.One ITO-coated glass sheet of Example 7 was coated by ablation of yttrium-stabilized zirconia with a repetition rate of 1 Mhz, a pulse energy of 5 to 10 µm, a pulse length of 20 ps, and a distance between the target material and the surface to be coated. The pressure during the coating process was 1 Pa. The process resulted in a uniform, transparent coating. The thickness of the YSZ coating was measured at 300 nm and the average surface roughness was determined to be 2 nm in the 1 pm2 area scanned using an AFM microscope. No micro-holes were detected in any of the 10 areas measured. The wear resistance and scratch resistance properties of the oxide-coated final product were significantly better than that of the uncoated glass material. The adhesion of the multilayer structure was good.

15 Esimerkki 10Example 10

Lasilevy pinta-alaltaan 100 mm x 150 mm ja paksuudeltaan ~3 mm pinnoitettiin ablatoimalla indiumtina-metallikohtiota (9:1) aktiivihappiatmosfäärissä hapen paineen vaihdellessa välillä 10'4 ja 10'1 mbar (10'2 - 10 Pa). Käytetty toistonopeus 20 oli 4 MHz, pulssienergia 5 pj, pulssin pituus 20 ps ja kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välinen etäisyys 35 mm. Paine oli 1 Pa ennen reaktiivisen kaasun syöttöä. Prosessin tuloksena oli yhdenmukainen, transparentti ITO-pinnoite. Pinnoitteen paksuus oli 150 nm ja keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan alle 1 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. ITO-25 pinnoitteen mitatulla alueella ei havaittu mikroreikiä. Näytteen sähköinen resistiivisyys oli 2,2 x ΙΟ'3 Ωαη.A glass plate with a surface area of 100 mm x 150 mm and a thickness of 33 mm was coated by ablating the indium tin metal target (9: 1) in an activated oxygen atmosphere with oxygen pressure ranging from 10'4 to 10'1 mbar (10'2 to 10 Pa). The repetition rate 20 used was 4 MHz, pulse energy 5 µs, pulse length 20 ps, and the distance between the target material and the surface to be coated was 35 mm. The pressure was 1 Pa prior to the introduction of the reactive gas. The process resulted in a uniform, transparent ITO coating. The coating had a thickness of 150 nm and the average surface roughness was determined to be less than 1 nm when scanned using an AFM microscope. No micro-holes were detected in the measured area of the ITO-25 coating. The electrical resistivity of the sample was 2.2 x ΙΟ'3 Ωαη.

Esimerkki 11Example 11

AA

cp g 30 Kuvion 12 mukainen juomalasi pinnoitettiin ablatoimalla puna-akaattia (pink agate) i (hienonnettu ja sintrattu) pulssin toistonopeuden ollessa 30 Mhz sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisen etäisyyden ollessa 2 cm. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 10 Pa. Prosessin tuloksena syntyi puna-akaatin värisiä, opaakkeja pinnoitteita, joiden paksuus oli 150 nm. Keskimääräisen pintakarheuden 35 määritettiin olevan alle 2 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla akaattipinnoitteen alueella ei havaittu mikroreikiä.cp g 30 The tumbler of Fig. 12 was coated by ablating red agate (pink agate) i (comminuted and sintered) at a pulse repetition rate of 30 MHz and a distance of 2 cm between the target material and the surface to be coated. The pressure during the coating process was 10 Pa. The process resulted in red-agate opaque coatings with a thickness of 150 nm. The mean surface roughness 35 was determined to be less than 2 nm when scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the measured areas of the agate coating.

Esimerkki 12 30Example 12 30

Lasilevy pinta-alaltaan 500 mm x 600 mm pinnoitettiin ablatoimalla kylmäpuristettua chitosania pulssin toistonopeuden ollessa 10 Mhz, pulssienergian ollessa 5 pj, pulssin pituuden ollessa 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan 5 pinnan välisen etäisyyden ollessa 20 mm. Lasimateriaali esilämmitettiin arviolta 120 °C :n arvoon. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin tuloksena syntyi osittain opaakki pinnoite, jonka paksuus oli 260 nm. Pinnoitteen keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan alle 4 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla polymeeripinnoitteen 10 alueella ei havaittu mikroreikiä.A glass plate with a surface area of 500 mm x 600 mm was coated by ablating cold-pressed chitosan at a pulse repetition rate of 10 Mhz, a pulse energy of 5 µm, a pulse length of 20 ps, and a distance of 20 mm between the target material and the surface to be coated. The glass material was preheated to approximately 120 ° C. The pressure during the coating process was 1 Pa. The process resulted in a partially opaque coating having a thickness of 260 nm. The average surface roughness of the coating was determined to be less than 4 nm when scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the measured areas of the polymer coating 10.

Esimerkki 13Example 13

Lasilevy pinta-alaltaan 300 mm x 300 mm pinnoitettiin ablatoimalla 15 vanadiummetallia aktiivihappiatmosfäärissä hapen paineen vaihdellessa välillä 10'4 - 10'1 mbar (10'2 - 10 Pa). Pulssin toistonopeus oli 25 Mhz, pulssienergia 5 pj, pulssin pituus 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välinen etäisyys 30 mm. Lasimateriaali esilämmitettiin arviolta 120 °C :n arvoon. Paine pidettiin arvossa 1 Pa ennen varsinaista pinnoitusprosessia. Prosessin tuloksena 20 syntyi transparentti pinnoite, jonka paksuus oli 10 nm. Pinnoitteen keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan 0,14 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla vanadiumoksidipinnoitteen alueella ei havaittu mikroreikiä.A glass plate with a surface area of 300 mm x 300 mm was plated by ablating 15 vanadium metals in an active oxygen atmosphere with oxygen pressure ranging from 10'4 to 10'1 mbar (10'2 to 10 Pa). The pulse repetition rate was 25 MHz, pulse energy 5 µs, pulse length 20 ps, and the distance between the target material and the surface to be coated was 30 mm. The glass material was preheated to approximately 120 ° C. The pressure was maintained at 1 Pa prior to the actual coating process. The process resulted in a transparent coating having a thickness of 10 nm. The average surface roughness of the coating was determined to be 0.14 nm scanned over an area of 1 pm2 using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the vanadium oxide coating regions measured.

25 Esimerkki 14 ^ Lasilevy pinta-alaltaan 300 mm x 300 mm pinnoitettiin ablatoimalla kuparista ° metallikohtiota. Pulssin toistonopeus oli 17 Mhz, pulssienergia 4,5 pj, pulssin i o pituus 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välinen etäisyys 70 g 30 mm. Lasimateriaali esilämmitettiin arviolta 120 °C :n arvoon. Paine x pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Lyhyen prosessin tuloksena syntyi transparentti pinnoite, jonka paksuus oli 3 nm. Pinnoitteen keskimääräisen pintakarheuden w määritettiin olevan 0,14 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin rC avulla. Millään mitatulla kuparipinnoitteen alueella ei havaittu mikroreikiä.Example 14 A 300 mm x 300 mm glass plate was coated by ablating the copper metal target. The pulse repetition rate was 17 MHz, pulse energy 4.5 µs, pulse i o length 20 ps, and the distance between the target material and the surface to be coated was 70 g 30 mm. The glass material was preheated to approximately 120 ° C. The pressure x during the coating process was 1 Pa. A short process resulted in a transparent coating having a thickness of 3 nm. The average surface roughness w of the coating was determined to be 0.14 nm scanned over an area of 1 pm2 using the AFC microscope rC. No micropores were observed in any of the copper plating ranges measured.

^ 35 Kuparipinnoite vaikutti helposti oksidoituvalta.^ 35 The copper coating seemed to be easily oxidizable.

Esimerkki 15 31Example 15 31

Esimerkin 14 proseduuri toistettiin kuparipinnoitettu lasilevy alistettiin toiselle pinnoitusprosessille avaamatta tyhjöön saatua pinnoituskammiota seuraavien pinnoitusvaiheiden välillä. Seuraava pinnoitekerros tuotettiin ablatoimalla yttriumilla stabiloitua zirkoniumoksidia pulssin toistonopeuden ollessa 5 MHz ja 5 pulssin pituuden 19 ps. Paine pidettiin vakiona arvossa 1 Pa pinnoitusprosessin aikana ilman minkäänlaista tyhjövajetta seuraavien pinnoitusproseduurien välissä. Prosessin tuloksena oli transparentti YSZ-pinnoite, jonka paksuus oli 180 nm. Keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan 0,14 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. YSZ-pinnoitteen millään mitatulla 10 alueella ei havaittu mikroreikiä.The procedure of Example 14 was repeated on a copper plated glass sheet subjected to another plating process without opening the deposited plating chamber between subsequent plating steps. The following coating layer was produced by ablation of yttrium-stabilized zirconia at a pulse repetition rate of 5 MHz and a pulse length of 19 ps. The pressure was kept constant at 1 Pa during the coating process without any vacuum gap between subsequent coating procedures. The process resulted in a transparent YSZ coating with a thickness of 180 nm. The average surface roughness was determined to be 0.14 nm in the 1 pm2 area scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the 10 areas of the YSZ coating.

Esimerkki 16Example 16

Kuvion 10 mukainen laboratoriolasiputki pinnoitettiin ablatoimalla sintrattua, 15 grafiittista hiilinitridi-kohtiomateriaalia (C3N4HX, Carbodeon Ltd Oy). Pulssin toistonopeus oli 2 MHz, pulssienergia 5 pj, pulssin pituus 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välinen etäisyys säädettiin arvoon 15 mm. Lasimateriaali esilämmitettiin arvoon n. 120 °C. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin tuloksena oli C3N4 -pinnoite, jonka paksuus oli 19 nm. 20 Keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan 0,14 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään pinnoitteen alueella ei havaittu mikroreikiä.The laboratory glass tube of Figure 10 was coated by ablating sintered graphite carbon nitride target material (C3N4HX, Carbodeon Ltd Oy). The pulse repetition rate was 2 MHz, pulse energy 5 µs, pulse length 20 ps, and the distance between the target material and the surface to be coated was adjusted to 15 mm. The glass material was preheated to about 120 ° C. The pressure during the coating process was 1 Pa. The process resulted in a C3N4 coating having a thickness of 19 nm. The average surface roughness was determined to be 0.14 nm in the 1 pm2 area scanned by the AFM microscope. No micropores were observed in any area of the coating.

Esimerkki 17 25Example 17 25

Lasilevy pinta-alaltaan 100 mm x 150 mm ja paksuudeltaan ~3 mm pinnoitettiin ^ galliumnitridikohtiota (GaN) ablatoimalla. Käytetty toistonopeus oli 4 Mhz, pulssienergia 6 pj, pulssin pituus 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan 0 pinnan välinen etäisyys 60 mm. Paine pidettiin arvossa 1 Pa. Prosessin tuloksena g 30 syntyi yhdenmukainen, transparentti GaN-pinnoite, jonka paksuus oli 20 nm.A glass plate with a surface area of 100 mm x 150 mm and a thickness of 33 mm was plated by ablating the gallium nitride target (GaN). The repetition rate used was 4 MHz, pulse energy 6 µs, pulse length 20 ps, and a distance of 60 mm between the target material and the surface to be coated. The pressure was maintained at 1 Pa. The process resulted in a uniform, transparent GaN coating having a thickness of 20 nm, g 30.

1 Pinnoitteen keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan alle 1 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla alueella ei co havaittu mikroreikiä.1 The average surface roughness of the coating was determined to be less than 1 nm when scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the measured areas.

LOLO

£3 35 Esimerkki 18£ 3 35 Example 18

Esimerkin 17 galliumnitridi-pinnoitettu lasilevy pinnoitettiin ITO:lla ablatoimalla ITO:a (In203:Sn02; 9:1; Sigma technology, Kiina) toistonopeudella 4 MHz, pulssin 32 energian ollessa 6 pj, pulssin pituuden 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisen etäisyyden ollessa säädetty 50 mm:iin. Paine pinnoitusprosessin aikana oli 1 Pa. Prosessin tuloksena oli yhdenmukainen, transparentti ITO-pinnoite. Pinnoitteen paksuus oli 150 nm keskimääräisen 5 pinnankarheuden määritettiin olevan 0.3 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla alueella ei havaittu mikroreikiä.The gallium nitride-coated glass sheet of Example 17 was coated with ITO by ablating ITO (In203: SnO2; 9: 1; Sigma technology, China) at a repetition rate of 4 MHz with a pulse 32 energy of 6 µm, a pulse length of 20 ps and a distance between target material and surface to be coated. set to 50 mm. The pressure during the coating process was 1 Pa. The process resulted in a uniform, transparent ITO coating. The coating thickness was 150 nm with an average surface roughness determined to be 0.3 nm over a 1 pm2 area scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the measured areas.

Esimerkki 19 10 Esimerkin 18 galliumnitridi- ja ITO-pinnoitettu lasilevy pinnoitettiin alumiinioksidilla (AI2O3) ablatoimalla metallista alumiinia kalvona syötettynä aktiivihappiatmosfaärissä hapen paineen vaihdellessa välillä 10'4 - 10'1 mbar (10'2 -10 Pa). Toistonopeus oli 4 Mhz, pulssienergia 4,5 pj, pulssin pituus 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välinen etäisyys 50 mm:iin säädetty. 15 Paine pidettiin arvossa 1 Pa ennen varsinaista pinnoitusprosessia. Prosessin tuloksena syntyi yhdenmukainen, transparentti alumiinioksidipinnoite, jonka paksuus oli 300 nm ja keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan alle 8 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla alueella ei havaittu mikroreikiä.Example 19 The gallium nitride and ITO coated glass sheet of Example 18 was coated with aluminum oxide (Al2O3) by ablating metal aluminum as a film fed in an activated oxygen atmosphere with oxygen pressure ranging from 10'4 to 10'1 mbar (10'2 -10 Pa). The repetition rate was 4 MHz, pulse energy 4.5 µs, pulse length 20 ps, and the distance between the target material and the surface to be coated was set at 50 mm. The pressure was maintained at 1 Pa prior to the actual coating process. The process resulted in a uniform, transparent alumina coating having a thickness of 300 nm and an average surface roughness determined to be less than 8 nm when scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the measured areas.

2020

Esimerkki 20Example 20

Lasilevy pinta-alaltaan 300 mm x 300 mm pinnoitettiin ablatoimalla titaania aktiivihappiatmosfaärissä hapen paineen vaihdellessa välillä ΙΟ-4 - 10'1 mbar (10'2 -25 10 Pa), pulssin toistonopeuden ollessa 25 Mhz, pulssienergian ollessa 5 pj, pulssin pituuden ollessa 20 ps sekä kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisen ^ etäisyyden ollessa säädetty 30 mm:iin. Lasimateriaali esilämmitettiin arviolta arvoon 120 °C. Paine pidettiin arvossa 1 Pa ennen varsinaista pinnoitusprosessia.A glass plate with a surface area of 300 mm x 300 mm was coated by ablating titanium in an active oxygen atmosphere with oxygen pressure ranging from ΙΟ-4 to 10'1 mbar (10'2 -25 10 Pa), pulse repetition rate 25 Mhz, pulse energy 20 µm ps and the distance between the target material and the surface to be coated is set at 30 mm. The glass material was preheated to approximately 120 ° C. The pressure was maintained at 1 Pa prior to the actual coating process.

0 Prosessin tuloksena syntyi läpinäkyvä pinnoite, jonka paksuus oli 20 nm.The process resulted in a transparent coating having a thickness of 20 nm.

g 30 Pinnoitteen keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan 0,14 nm 1 pm2 :n 1 alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla titaanioksidipinnoitteen alueella ei havaittu mikroreikiä. Pinnoitettu tuote altistettiin co orgaaniselle lialle, minkä jälkeen se altistettiin valolle ja tietylle kosteudelle, h? Pinnoitteella oli itsepuhdistumisominaisuuksia.g 30 The average surface roughness of the coating was determined to be 0.14 nm over an area of 1 pm2 scanned using an AFM microscope. No micropores were observed in any of the titanium oxide coating regions measured. The coated product was exposed to organic dirt co after which it was exposed to light and a certain humidity, h? The coating had self-cleaning properties.

0 'JS0 'JS

c\jc \ j

Esimerkki 21 33Example 21 33

Lasilevy pinta-alaltaan 300 mm x 300 mm pinnoitettiin alumiinioksidilla (AI2O3) ablatoimalla metallista alumiinia kalvona syötettynä aktiivihappiatmosfaärissä hapen paineen vaihdellessa välillä ΙΟ"4 - 10"1 mbar (10'2 - 10 Pa), toistonopeuden ollessa 48 Mhz, pulssienergian ollessa 4,5 pj, pulssin pituuden ollessa 20 ps sekä 5 kohtiomateriaalin ja pinnoitettavan pinnan välisen etäisyyden ollessa säädetty 25 mm:iin. Paine pidettiin arvossa 1 Pa ennen varsinaista pinnoitusprosessia. Prosessin tuloksena syntyi yhdenmukainen, alumiinioksidipinnoite, jonka paksuus oli 2100 nm. Pinnoitteen keskimääräisen pintakarheuden määritettiin olevan alle 2 nm 1 pm2 :n alueelta skannattuna AFM -mikroskoopin avulla. Millään mitatulla alueella ei 10 havaittu mikroreikiä.A glass plate with a surface area of 300 mm x 300 mm was coated with alumina (Al2O3) by ablating metallic aluminum as a film fed in an active oxygen atmosphere at an oxygen pressure ranging from ΙΟ "4 to 10" 1 mbar (10'2 to 10 Pa) at a repetition rate of 48 MHz, 5 psi with a pulse length of 20 ps and 5 psi with a distance of 25 mm between the target material and the surface to be coated. The pressure was maintained at 1 Pa prior to the actual coating process. The process resulted in a uniform aluminum oxide coating with a thickness of 2100 nm. The average surface roughness of the coating was determined to be less than 2 nm when scanned using an AFM microscope. No micro-holes were detected in any of the measured areas.

't δ't δ

CMCM

cp M-cp M-

OO

XX

cccc

CLCL

COC/O

δ N- o oδ N- o o

C\JC \ J

Claims (32)

1. Ett förfarande för att belägga en bestämd yta pä en glasprodukt genom laserdeposition, kännetecknat av att den enhetliga arealen som skall beläggas omfattar ätminstone 0,2 dm2 och beläggningen utförs genom att mot ett mäl rikta laserpulser som är tillräckligt korta för att orsaka kallablation hos mälet, varvid pulslasersträlen skannas med en roterbar optisk skanner, vilken skanner innefattar ätminstone en spegel för att reflektera nämnda lasersträle.A method for coating a particular surface of a glass product by laser deposition, characterized in that the unitary area to be coated comprises at least 0.2 dm 2 the pulse laser beam being scanned with a rotatable optical scanner, which scanner comprises at least one mirror to reflect said laser beam. 2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal omfattar ätminstone 0,5 dm2.Method according to claim 1, characterized in that said uniform area comprises at least 0.5 dm2. 3. Förfarande enligt kraven 1-2, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal omfattar ätminstone 1,0 dm2.Method according to claims 1-2, characterized in that said uniform area comprises at least 1.0 dm2. 4. Förfarande enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av att nämnda laserdeposition utförs vid ett tryck pä 10'8 Pa - 10 kPa.Method according to any of the preceding claims, characterized in that said laser deposition is carried out at a pressure of 10'8 Pa - 10 kPa. 5. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av att nämnda laserdeposition utförs vid ett tryck pä 10 Pa - 10 kPa.Method according to claim 4, characterized in that said laser deposition is carried out at a pressure of 10 Pa - 10 kPa. 6. Förfarande enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av att avständet mellan mälmaterialet och nämnda enhetliga areal som skall beläggas är under 25 cm, lämpligen under 15 cm och företrädesvis under 10 cm.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the distance between the grinding material and said uniform area to be coated is less than 25 cm, preferably below 15 cm and preferably below 10 cm. 7. Förfarande enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av att nämnda mälmaterials ablaterade yta kan ablateras äter för att producera en felfri beläggning.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the ablated surface of the abrasive material can be ablated to produce an error-free coating. 8. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att den producerade beläggningens £ genomsnittliga ytgrovhet pä nämnda enhetliga areal vid skanning av ett omräde pä 1 , pm med hjälp av ett AFM (Atomic Force Microscope) mikroskop är mindre än 100 S5 nm r-- iMethod according to claim 1, characterized in that the average surface roughness of the coating produced on said unitary area when scanning an area of 1, pm using an AFM (Atomic Force Microscope) microscope is less than 100 S5 nm r 9. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att den producerade beläggningens “ optiska genomsläpplighet pä nämnda enhetliga areal är minst 88 %, lämpligen minst 90. och företrädesvis minst 92 %. LO N-Method according to Claim 1, characterized in that the "optical permeability of the produced coating" on said uniform area is at least 88%, preferably at least 90. and preferably at least 92%. LO N- § 10. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att i nämnda beläggning pä nämnda CM 2 enhetliga areal finns farre än ett mikrohäl per 1 mm , lämpligen farre än ett mikrohäl per 1 cm2 och företrädesvis inga mikrohäl pä nämnda enhetliga areal.A method according to claim 1, characterized in that in said coating on said CM 2 uniform area there are fewer than one micro heel per 1 mm, preferably less than one micro heel per 1 cm2 and preferably no micro heel on said uniform area. 11. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal beläggs pä sä sätt att de första 50 % av beläggningen pä nämnda enhetliga areal inte innehäller partiklar vars diameter överskrider 1000 nm, lämpligen 100 nm och företrädesvis 30 nm.Method according to claim 1, characterized in that said uniform area is coated in such a way that the first 50% of the coating on said uniform area does not contain particles whose diameter exceeds 1000 nm, preferably 100 nm and preferably 30 nm. 12. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten beläggs med metall, metalloxid, metallnitrid, metallkarbid eller en blanding därav.Process according to claim 1, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or a mixture thereof. 13. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten beläggs med kolmaterial som innehäller över 90 atomprocent koi varav över 70 % med sp3-bindningar.Process according to claim 1, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with carbon material containing more than 90 atomic percent koi, of which more than 70% with sp3 bonds. 14. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten beläggs med material som innehäller koi, kväve och/eller bor i olika förhällanden.Process according to claim 1, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with materials containing koi, nitrogen and / or living in different conditions. 15. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten beläggs med organiskt polymermaterial.Method according to claim 1, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with organic polymer material. 16. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten beläggs med oorganiskt material.Process according to claim 1, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with inorganic material. 17. Förfarande enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten beläggs med en flerskiktad beläggning.Method according to any of the preceding claims, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with a multilayer coating. 18. Förfarande enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av att nämnda beläggnings tjocklek pä den enhetliga arealen pä glasprodukten är mellan 20 nm ^ och 20 pm, företrädesvis mellan 100 nm och 5 pm. δMethod according to any of the preceding claims, characterized in that said coating thickness of the uniform area of the glass product is between 20 nm and 20 µm, preferably between 100 nm and 5 µm. δ ^ 19. En glasprodukt med en bestämd, genom laserdeposition belagd yta, Λ 9 kännetecknad av att den belagda enhetliga arealen omfattar minst 0,2 dm och att T- beläggningen har utförts enligt det i patentkrav 1 beskrivna förfarandet. X CC19. A glass product with a determined laser-coated surface Λ 9 characterized in that the coated uniform area comprises at least 0.2 dm and that the T coating has been made according to the method described in claim 1. X CC 20. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal co omfattar ätminstone 0,5 dm . δ Γ"-Glass product according to claim 19, characterized in that said uniform area co comprises at least 0.5 dm. δ Γ "- 21. Glasprodukt enligt kraven 19 - 20, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal C\J 2 omfattar ätminstone 1,0 dm .Glass product according to claims 19 - 20, characterized in that said uniform area C \ J 2 comprises at least 1.0 dm. 22. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att den producerade beläggningens genomsnittliga ytgrovhet pä nämnda enhetliga areal vid skanning av ett omräde pä 1 pm2 med hjälp av ett AFM (Atomic Force Microscope) mikroskop är mindre än 100 nm.Glass product according to claim 19, characterized in that the average surface roughness of the coating produced on said unitary area when scanning an area of 1 pm2 by means of an AFM (Atomic Force Microscope) microscope is less than 100 nm. 23. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att den producerade beläggningens optiska genomsläpplighet pä nämnda enhetliga areal är minst 88 %, lämpligen minst 90 % och företrädesvis minst 92 %.Glass product according to claim 19, characterized in that the optical permeability of the produced coating on said uniform area is at least 88%, preferably at least 90% and preferably at least 92%. 24. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att i nämnda beläggning pä nämnda enhetliga areal firms farre än ett mikrohäl per 1 mm2, lämpligen farre än ett mikrohäl per 1 cm2 och företrädesvis inga mikrohäl pä nämnda enhetliga areal.Glass product according to claim 19, characterized in that in said coating on said uniform area there is less than one micro heel per 1 mm 2, preferably less than one micro heel per 1 cm 2 and preferably no micro heel on said uniform area. 25. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal har belagts pä sä sätt att de första 50 % av beläggningen pä nämnda enhetliga areal inte innehäller partiklar vars diameter överskrider 1000 nm, lämpligen 100 nm och företrädesvis 30 nm.Glass product according to claim 19, characterized in that said uniform area is coated in such a way that the first 50% of the coating on said uniform area does not contain particles whose diameter exceeds 1000 nm, preferably 100 nm and preferably 30 nm. 26. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten har belagts med metall, metalloxid, metallnitrid, metallkarbid eller en blanding därav.Glass product according to claim 19, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or a mixture thereof. 27. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten har belagts med kolmaterial som innehäller över 90 atomprocent koi varav över 70 % med sp3-bindningar.27. Glass product according to claim 19, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with carbon material containing more than 90 atomic percent koi, of which more than 70% with sp3 bonds. 28. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal pä glasprodukten har belagts med material som innehäller koi, kväve och/eller bor i ^ olika förhällanden. δ CM cmGlass product according to claim 19, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with materials containing koi, nitrogen and / or living in different conditions. δ CM cm 29. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal pä o ^ glasprodukten har belagts med organiskt polymermaterial. irGlass product according to claim 19, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with organic polymer material. ir 30. Glasprodukt enligt krav 19, kännetecknad av att nämnda enhetliga areal pä ^ glasprodukten har belagts med oorganiskt material. COGlass product according to claim 19, characterized in that said uniform area of the glass product is coated with inorganic material. CO 31. Glasprodukt enligt nägot av de föregäende kraven 19 - 30, kännetecknad av att o ° nämnda enhetliga areal pä glasprodukten har belagts med en flerskiktad beläggning.Glass product according to any of the preceding claims 19 - 30, characterized in that the said uniform area of the glass product has been coated with a multilayer coating. 32. Glasprodukt enligt nägot av de föregäende kraven 19-31, kännetecknad av att nämnda beläggnings tjocklek pä den enhetliga arealen pä glasprodukten är mellan 20 nm och 20 pm, företrädesvis mellan 100 nm och 5 pm. 't δ c\j CM O X IX CL co δ o o CMGlass product according to any of the preceding claims 19-31, characterized in that said coating thickness of the uniform area of the glass product is between 20 nm and 20 µm, preferably between 100 nm and 5 µm. 't δ c \ j CM O X IX CL co δ o o CM
FI20075134A 2006-02-23 2007-02-23 Coating on a glass substrate and coated glass product FI124358B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075134A FI124358B (en) 2006-02-23 2007-02-23 Coating on a glass substrate and coated glass product

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060181A FI20060181L (en) 2006-02-23 2006-02-23 Procedure for producing surfaces and materials using laser ablation
FI20060178A FI20060178L (en) 2006-02-23 2006-02-23 Surface coating procedure
FI20060178 2006-02-23
FI20060177A FI20060177L (en) 2006-02-23 2006-02-23 The method produces good quality surfaces and a product with a good quality surface
FI20060182 2006-02-23
FI20060181 2006-02-23
FI20060177 2006-02-23
FI20060182A FI20060182L (en) 2005-07-13 2006-02-23 Surface treatment technology in connection with the ablation technique and surface treatment facility
FI20060357A FI124239B (en) 2006-02-23 2006-04-12 An element having an electrically conductive membrane structure for generating a heating and / or cooling effect by means of an electric current
FI20060357 2006-04-12
FI20075134 2007-02-23
FI20075134A FI124358B (en) 2006-02-23 2007-02-23 Coating on a glass substrate and coated glass product

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20075134A0 FI20075134A0 (en) 2007-02-23
FI20075134A FI20075134A (en) 2007-08-24
FI124358B true FI124358B (en) 2014-07-15

Family

ID=37832282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20075134A FI124358B (en) 2006-02-23 2007-02-23 Coating on a glass substrate and coated glass product

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI124358B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20075134A0 (en) 2007-02-23
FI20075134A (en) 2007-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5237122B2 (en) Method for painting glass substrate and painted glass product
RU2435871C2 (en) Procedure for manufacture of surfaces of high quality and item with surface of high quality
CN101437644B (en) Coating method
KR20090004885A (en) Method for producing surfaces and materials by laser ablation
US20080166501A1 (en) Pulsed Laser Deposition Method
RU2467092C2 (en) Method of applying coating and coated metal article
FI124358B (en) Coating on a glass substrate and coated glass product
FI124359B (en) Coating of a plastic substrate and coated plastic product
FI124360B (en) Fiber substrate coating and coated fiber product
FI124357B (en) Coating of a stone substrate or ceramic substrate and coated stone product or ceramic product
FI124523B (en) Coating of metal substrate and coated metal product
FI123964B (en) Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell
FI124524B (en) Apparatus and method for producing a semiconductor
FI123716B (en) A method of coating a given surface of a product with carbon nitride by laser cultivation

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124358

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed