JP2020500135A - エレクトロクロミックコーティングガラス物品およびそれをレーザー加工する方法 - Google Patents

エレクトロクロミックコーティングガラス物品およびそれをレーザー加工する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020500135A
JP2020500135A JP2019517233A JP2019517233A JP2020500135A JP 2020500135 A JP2020500135 A JP 2020500135A JP 2019517233 A JP2019517233 A JP 2019517233A JP 2019517233 A JP2019517233 A JP 2019517233A JP 2020500135 A JP2020500135 A JP 2020500135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
glass
glass article
electrochromic
region
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2019517233A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7082615B2 (ja
JP2020500135A5 (ja
Inventor
エンゴム，ムサ
アンドリュー パステル，デイヴィッド
アンドリュー パステル，デイヴィッド
アンドリュー ピエヒ，ギャレット
アンドリュー ピエヒ，ギャレット
スティーヴン ワーグナー，ロバート
スティーヴン ワーグナー，ロバート
マイケル ウィルコックス，チャド
マイケル ウィルコックス，チャド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
View Inc
Original Assignee
Corning Inc
View Inc
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 US15/288,071 external-priority patent/US11556039B2/en
Application filed by Corning Inc, View Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JP2020500135A publication Critical patent/JP2020500135A/ja
Publication of JP2020500135A5 publication Critical patent/JP2020500135A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7082615B2 publication Critical patent/JP7082615B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23—Oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/04—Cutting or splitting in curves, especially for making spectacle lenses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3668—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having electrical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21—Oxides
    • C03C2217/219—CrOx, MoOx, WOx
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32—After-treatment
    • C03C2218/328—Partly or completely removing a coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

本明細書において、少なくとも１つの表面上をエレクトロクロミック層でコーティングされ、レーザー損傷の最小領域を含むガラス物品、ならびにそのようなガラス物品をレーザー加工する方法が開示される。そのようなコーティングされたガラス物品を含む絶縁ガラスユニットも、本明細書において開示される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１０月７日に出願された米国特許出願第１５／２８８，０７１号に対する優先権を主張するものであり、なお、当該特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
本開示は、概して、エレクトロクロミックコーティングガラス物品、より詳細には、そのような物品をレーザー加工する方法に関する。本開示はさらに、エレクトロクロミック層でコーティングされたガラス基板を含む絶縁ガラスユニットにも関する。
エレクトロクロミックフィルムでコーティングされたガラス基板は、建築および自動車用途を含む様々な用途において有用であり得る。例えば、エレクトロクロミックフィルムは、室内または車両内における光強度および／または光吸収を変えるために使用され得る。絶縁ガラスユニット（ＩＧＵ）は、ガラスシートの間にキャビティを形成する周囲シールを伴う２つのガラスシートを含み得、当該キャビティは、当該ＩＧＵのエネルギーレーティングを改良するために、絶縁ガス、例えば、アルゴンなど、で満たされ得る。ある特定の用途において、ＩＧＵにおけるガラスシートの一方は、エレクトロクロミック層でコーティングされ得る。そのようなコーティングされたＩＧＵは、追加的に、当該エレクトロクロミック層に電圧を印可するための１つまたは複数の構成要素、例えば、バスバーなど、を含み、その結果、当該ＩＧＵにより、様々な波長および／または熱の透過率を下げ得る着色効果を提供し得る。
エレクトロクロミック層を含むＩＧＵまたは任意の他のガラス物品の製造の際、当該エレクトロクロミック層は、切断ステップおよび研磨ステップの際に生じる湿気および粒子に対するこれらのフィルムの影響の受けやすさに起因して、これらのステップの後にガラスに適用され得る。例えば、研磨プロセスの際に使用される水性冷却剤に対するエレクトロクロミックフィルムの暴露は、結果として、フィルムの膨れおよび／または破壊を生じ得、それにより、それらの機能および／または美的品質を妨げる。そのため、従来のＩＧＵ製造では、ガラスシートは、エレクトロクロミックフィルムで大きなガラス基板をコーティングした後に当該コーティングされた基板をサイズに切断する（「コーティング−および−切断（ｃｏａｔ−ａｎｄ−ｃｕｔ）」）のではなく、多くの場合、最初に、所望のＩＧＵの形状およびサイズに切断され、次いで、エレクトロクロミックフィルムでコーティングされ得る（「切断−および−コーティング（ｃｕｔ−ａｎｄ−ｃｏａｔ）」）。
しかしながら、当該切断−および−コーティングプロセスは、結果として、締付固定に起因して、エレクトロクロミック層でコーティングされていない、または均一にコーティングされていない、かなりのエリアを有するガラス基板を生じ得る。例えば、当該ガラス基板をコーティング装置の適切な位置に位置決めし保持するための構成要素は、当該ガラス基板を端から端まで（ｅｄｇｅ−ｔｏ−ｅｄｇｅ）コーティングする能力を妨げ得る。さらに、当該締付固定は、各ガラス基板の形状および／またはサイズに対して特有でなければならず、ならびに異なるガラス形状および／またはサイズに対応するように調節されなければならないため、当該コーティング−および−切断プロセスは、低い製造融通性を有し得る。対照的に、コーティング−および−切断プロセスは、大きなガラス基板に対して単一の標準的締付固定を実践することができ、当該ガラス基板は、それに続いて、サイズに切断することができる（コーティング−および−切断）。
したがって、エレクトロクロミックフィルムでコーティングされたガラス基板を製造する方法であって、当該エレクトロクロミックフィルムを実質的に損傷せず、および／または結果として、コーティングされていない領域または不均一にコーティングされた領域を含むガラス基板を生じない方法、を提供することは有利であろう。さらに、そのようなエレクトロクロミックコーティングガラス物品を製造する方法であって、高い製造融通性および／または低い製造コストを示すことができる方法、例えば、一般的形状および／またはサイズを有するガラス基板をコーティングし、続いて、所望の用途のために当該ガラスを指定された形状および／またはサイズに切断することができる方法、を提供することは有利であろう。
本開示は、様々な実施形態において、第一表面と、それに対向する第二表面と、当該第二表面の少なくとも一部の上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、当該ガラス物品への電圧の印可の際に、当該ガラス基板におけるコーティングされた部分の第一領域が、当該コーティングされた部分の第二領域の第二可視光透過率より低い第一可視光透過率を有する、ガラス物品に関する。いくつかの実施形態により、電圧の印可の際、当該第一領域は着色され得、当該第二領域は着色され得ない。様々な実施形態において、当該第一および第二領域は、複数の欠陥スポットまたは欠陥線を含む輪郭によって分離され得る。いくつかの実施形態において、当該第一または第二表面に対して直角に見た場合に、当該欠陥線は、直線状であり得るかまたは湾曲し得る。追加の実施形態により、当該第一または第二表面に対して直角に見た場合に、当該第一および／または第二領域は、ガラス物品上のパターンを含み得る。
さらに、本明細書において、第一表面と、それに対向する第二表面と、当該第二表面の実質的に全ての上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、当該エレクトロクロミックコーティングが、当該ガラス物品の少なくとも１つの端部に近接する、レーザー損傷された周辺領域を含み、当該レーザー損傷された周辺領域が、約１０ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、または約０．１ｍｍ未満の幅を有する、ガラス物品が開示される。さらに、そのようなガラス物品を含む、絶縁ガラスユニットも、本明細書において開示される。
態様（１）において、本開示は、第一表面と、それに対向する第二表面と、１つまたは複数の端部とを有するガラス基板を含むエレクトロクロミックガラス物品であって、当該１つまたは複数の端部の少なくとも１つまたは複数が、レーザー変質された端部と；当該第二表面の少なくとも一部分の上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを含み、ならびに、それぞれが輪郭を有する少なくとも２つの電気的に不連続な領域を含み、当該２つの電気的に不連続な領域が、約０．１μｍから約２５μｍの幅を有するレーザー変質された不連続線によって分離される、エレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（２）において、本開示は、上記エレクトロクロミックコーティングが酸化タングステンを含む、態様（１）に記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（３）において、本開示は、上記電気的に不連続な領域が、実質的にレーザー損傷されていない、態様（１）または（２）に記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（４）において、本開示は、上記レーザー変質された不連続線に近接する、上記ガラス基板の上記第二表面が、実質的にレーザー損傷されてない、態様（１）〜（３）のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（５）において、本開示は、上記少なくとも２つの電気的に不連続な領域の少なくとも１つ領域の輪郭が非直線状である、態様（４）に記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（６）において、本開示は、上記レーザー切断された不連続が、ＦＷＨＭにおいて１０−１０秒から１０−１５秒のパルス幅のレーザーによって形成された連続線である、態様（１）〜（５）のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（７）において、本開示は、上記第二領域が、上記第一領域におけるパターンを含むか、または当該第一領域が、当該第二領域におけるパターンを含む、態様（１）〜（６）のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（８）において、本開示は、約０．１ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートを含む、態様（１）〜（７）のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（９）において、本開示は、上記少なくとも２つの電気的に不連続な領域のうちの１つが、上記ガラス基板の上記１つまたは複数の端部に近接する、上記第二表面の領域を含む、態様（１）〜（８）のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（１０）において、本開示は、上記ガラス基板の１つまたは複数の端部に近接する上記電気的に不連続な領域が、約０．１ｍｍ未満の幅を有する、態様（９）に記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。態様（１１）において、本開示は、上記ガラス基板の上記１つまたは複数の端部に近接する上記電気的に不連続な領域が、上記ガラス物品における上記コーティングされた部分の約５％以下を占める、態様（９）に記載のエレクトロクロミックガラス物品を提供する。
態様（１２）において、本開示は、第一表面と、それに対向する第二表面と、当該第二表面の実質的に全ての上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、当該エレクトロクロミックコーティングが、当該ガラス物品の少なくとも１つの端部に近接する、レーザー損傷された周辺領域を含み、当該レーザー損傷された周辺領域が、約０．１ｍｍ未満の幅を有する、ガラス物品を提供する。態様（１３）において、本開示は、上記レーザー損傷された周辺領域が、上記ガラス物品の上記第二表面の約５％以下を占める、態様（１２）に記載のガラス物品を提供する。態様（１４）において、本開示は、上記少なくとも１つの端部が、直線状の輪郭または湾曲した輪郭を有する、態様（１２）または（１３）に記載のガラス物品を提供する。態様（１５）において、本開示は、約０．１ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートを含む、態様（１２）〜（１４）のいずれか１つに記載のガラス物品を提供する。態様（１６）において、本開示は、上記第二表面におけるコーティングされた部分が、第一領域および第二領域を含み、上記ガラス物品への電圧の印可の際に、当該第一領域が、当該第二領域の第二可視光透過率より低い第一可視光透過率を有する、態様（１２）〜（１５）のいずれか１つに記載のガラス物品を提供する。態様（１７）において、本開示は、上記第一および第二領域が、１つまたは複数のレーザー線を含む不連続線によって分離される、態様（１６）に記載のガラス物品を提供する。態様（１８）において、本開示は、上記輪郭が、直線状であるかまたは湾曲している、態様（１７）に記載のガラス物品を提供する。
態様（１９）において、本開示は、態様（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を含む絶縁ガラスユニットを提供する。
態様（２０）において、本開示は、態様（１２）〜（１８）のいずれか１つに記載のガラス物品を含む絶縁ガラスユニットを提供する。
本開示のさらなる特徴および利点について、以下の詳細な説明において述べ、ある程度、その説明から当業者には容易に明らかとなるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含め、本明細書において説明されるような当該方法を実践することによって認識されるであろう。
上述の全般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも、本開示の様々な実施形態を提示し、特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概説または枠組みを提供することを意図することは理解されるべきである。添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなすものである。図面は、本開示の様々な実施形態を例示しており、説明と共に本開示の原理および作用を説明する役割を果たす。
以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読む場合にさらに理解することができ、可能な場合、同じ番号は、同じ構成要素を示しており、なお、添付の図は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことは理解されたい。
複数の欠陥線を含む輪郭を有するガラス基板を示す。 複数の欠陥線を含む輪郭を有するガラス基板を示す。 焦線に沿ってガラス基板に吸収を誘起するためのレーザービーム焦線の位置決めを示す。 焦線に沿ってガラス基板に吸収を誘起するためのレーザービーム焦線の位置決めを示す。 本開示の様々な実施形態による、レーザービームをレーザービーム焦線へと集光するための光学アセンブリを示す。 本開示のある特定の実施形態による、エレクトロクロミックコーティングされた領域およびコーティングされていない領域を含むガラス基板を示す。 本開示のある特定の実施形態による、エレクトロクロミックコーティングされた領域およびコーティングされていない領域を含むガラス基板を示す。 本開示のある特定の実施形態による、エレクトロクロミックコーティングされた領域およびコーティングされていない領域を含むガラス基板を示す。
方法
本明細書において開示されるガラス物品は、ガラスの上にコーティングされたエレクトロクロミック層に欠陥または不連続性を誘起する１つまたは複数の方法との任意選択による併用において、材料をドリル加工、切断、分離、穿孔、またはその他の方法で加工するために、ガラスに小さい（例えば、１００マイクロメートル以下、１０マイクロメートル以下、または１マイクロメートル以下）の「穴」を作製するための１つまたは複数の方法を使用して製造することができる。ある特定の実施形態において、超短（すなわち、ＦＷＨＭにおいて１０−１０秒から１０−１５秒のパルス幅、例えば、ナノ秒からフェムト秒）パルスレーザービーム（例えば、１０６４ｎｍ、５３２ｎｍ、３５５ｎｍ、または２６６ｎｍなどの波長において作動する）は、ガラスの表面またはガラス内において焦点の領域に欠陥を作り出すことができる閾値を超えるエネルギー密度に集光することができる。当該プロセスを繰り返すことにより、所定の経路または輪郭に沿って配置された一連のレーザー誘起された欠陥を作り出すことができる。いくつかの実施形態において、当該レーザー誘起された欠陥線は、お互いが十分に接近した状態で離間することができ、それにより、当該ガラス内の機械的に弱い制御された領域を作り出すことができ、任意選択により、当該形成された輪郭に沿って当該材料を破砕または分離（機械的または熱的に）するために使用される。例えば、超短パルスレーザーとの接触後、当該材料は、当該ガラスを１つまたは複数の部分に分離するために、第二レーザービーム、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）レーザーなどの赤外線レーザーまたは他の熱応力の供給源に接触され得る。
様々な実施形態により、１つまたは複数の垂直の断層または欠陥の、スポット、一連のスポット、または線をガラス基板に作製することができ、それらは、最も少ない抵抗の輪郭または経路を描くことができ、それらに沿って、所望の形状を形成するために基板を分離することができ、その場合、当該輪郭は、ガラス基板の第一表面からそれに対向する第二表面まで広がる複数の欠陥線または領域を含む。加工される当該基板は、基板の厚さの全てまたは一部を貫く高アスペクト比の焦線へと集束され得る超短パルスレーザービーム（例えば、パルス幅＜１００ピコ秒；波長≦１０６４ｎｍ）を照射され得る。
この量の高エネルギー密度内で、当該基板は、非線形効果によって変質され得、当該効果は、当該高光強度によって引き起こすことができる。この強度閾値未満では、当該基板は、当該レーザー照射に対して透過性であり得、欠陥線を生じるように変質され得ない。本明細書において使用される場合、基板吸収が当該レーザーの波長において基板深さの１ｍｍあたり約１０％未満、例えば、約５％未満、または約１％未満の場合、基板は、当該レーザー波長に対して「実質的に透過性」である。所望の輪郭または経路の上をレーザーをスキャンすることにより、当該基板に１つまたは複数の狭い欠陥線を作製することができ、当該輪郭は、周囲または形状を形成することができ、それに沿って、当該ガラス基板を分離することができ、および／または当該輪郭は、コーティングされた基板の着色された領域または着色されていない領域を形成することができる。
当該超短パルスレーザーは、ガラスなどの実質的に透明な材料において多光子吸収（「ＭＰＡ」）を生じさせることができる。ＭＰＡは、分子をある状態、通常、基底状態、からより高いエネルギー電子状態へと励起するための、同じまたは異なる周波数の２つ以上の光子の同時吸収である。当該分子における関与するより低いエネルギー状態とより高いエネルギー状態の間のエネルギー差は、当該２つの光子のエネルギーの合計に等しい。誘起吸収とも呼ばれるＭＰＡは、二次または三次プロセスであり得、例えば、線形吸収より数桁弱い。それは、例えば、誘起吸収の強度が光強度の二乗に比例し得る点において線形吸収とは異なっており、したがって、それは、非線形光学プロセスである。
当該パルスレーザービームは、基板が実質的に透過性であるもの、例えば、約１０６４ｎｍ以下の波長、例えば、５３２ナノメートル、３５５ナノメートル、または２６６ナノメートルなど、から選択される波長を有し得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。当該パルスレーザーに対する例示的出力レベルは、いくつかの実施形態において、約１０Ｗから約１５０Ｗ、例えば、約２５Ｗから約１２５Ｗ、または約５０Ｗから約１００Ｗなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。様々な実施形態により、当該パルスレーザービームは、１０ナノ秒未満、例えば、約１００ピコ秒未満、のパルス持続時間を有することができる。いくつかの実施形態において、当該パルスレーザービームは、約１ピコ秒超から約１００ピコ秒未満、例えば、約５ピコ秒から約５０ピコ秒、約１０ピコ秒から約３０ピコ秒、または約１５ピコ秒から約２０ピコ秒などの範囲のパルス持続時間を有し、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。追加の実施形態において、当該パルスレーザービームのパルス繰返し率は、約１ｋＨｚから約４ＭＨｚ、例えば、約１０ｋＨｚから約６５０ｋＨｚ、約５０ｋＨｚから約５００ｋＨｚ、約１００ｋＨｚから約４００ｋＨｚ、または約２００ｋＨｚから約３００ｋＨｚなどの範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
当該パルスレーザービームは、いくつかの実施形態において、シングルパルスモードにおいて、または他の実施形態では、バーストモードにおいて作動し得る。後者の実施形態では、パルスバーストは、バーストあたり２つ以上のパルス、例えば、３、４、５、１０、１５、２０、２５、またはそれ以上のパルスを含むことができ、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。パルスバーストにおける個々のパルスの間の持続時間は、例えば、約１ナノ秒から約５０ナノ秒、例えば、約１０ナノ秒から約３０ナノ秒、または約２０ナノ秒から約４０ナノ秒など、の範囲であってもよく、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。パルスバーストの間の持続時間は、ある特定の実施形態において、約１マイクロ秒から約２０マイクロ秒、例えば、約５マイクロ秒から約１０マイクロ秒など、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。したがって、当該バルスレーザービームのバースト繰返し周波数は、約１ｋＨｚから約２００ｋＨｚ、例えば、約２０ｋＨｚから約１５０ｋＨｚ、または約５０ｋＨｚから約１００ｋＨｚなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
バーストモードにおいて、バースト当たりの平均レーザー出力は、約５０μＪ／バーストから約１０００μＪ／バースト、例えば、約１００μＪ／バーストから約７５０μＪ／バースト、約２００μＪ／バーストから約５００μＪ／バースト、または約２５０μＪ／バーストから約４００μＪ／バーストなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。追加の実施形態により、所定の材料に適用される当該平均レーザー出力は、材料１ｍｍあたりのμＪ／バーストとして測定することができ、例えば、所定の材料（例えば、ガラス）の単位厚さ（ｍｍ）当たり約４０μＪ／バースト超、例えば、約４０μＪ／バースト／ｍｍから約２５００μＪ／バースト／ｍｍ、約１００μＪ／バースト／ｍｍから約２０００μＪ／バースト／ｍｍ、約２５０μＪ／バースト／ｍｍから約１５００μＪ／バースト／ｍｍ、または約５００μＪ／バースト／ｍｍから約１０００μＪ／バースト／ｍｍなどの範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。例えば、０．１〜０．２ｍｍ厚のＣｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧ（登録商標）ガラス基板は、１０００〜２０００μＪ／バースト／ｍｍの例示的レーザー出力を与えるために２００μＪ／バーストのパルスレーザーを使用して加工することができる。別の非限定的な実施例において、０．５〜０．７ｍｍ厚のＣｏｒｎｉｎｇ 「Ｅａｇｌｅ ＸＧ」ガラス基板は、５７０〜１４００μＪ／バースト／ｍｍの例示的レーザー出力を与えるために４００〜７００μＪ／バーストのパルスレーザーを使用して加工することができる。
非限定的な実施形態により、当該ガラス基板およびパルスレーザービームは、お互いに対して平行移動され得、例えば、輪郭を作り出すために、当該ガラス基板はパルスレーザービームに対して平行移動され得、および／または当該パルスレーザービームは当該ガラス基板に対して平行移動され得る。特定の一実施形態において、当該ガラス基板は平行移動され、当該パルスレーザービームがそれに対して適用され、その一方で、当該パルスレーザーそれ自体も平行移動される。例えば、ロールツーロール加工では、当該ガラス基板は、非常に長く、例えば、数十メートル以上の長さであり得、レーザー加工の間に実質的に連続的に平行移動される。当該レーザーは、当該ガラス基板に１つまたは複数の輪郭を作製するために、適切な速度において、および適切なベクトルに沿って平行移動される。当該基板または当該レーザーのどちらかは、この加工の間にそれらの速度を変えてもよい。
当該輪郭は、その後の分離またはその後の電圧の適用（例えば、着色）のどちらかによって作製される形状の周囲をトレースまたは画定し得る複数の欠陥線を含むことができる。当該平行移動またはスキャンの速度は、例えば、レーザー出力および／または繰り返し率などを含む様々なレーザー加工パラメータに依存し得る。平行移動またはスキャンの例示的速度は、例えば、約１ｍｍ／秒から約５０００ｍｍ／秒、例えば、約１００ｍｍ／秒から約４０００ｍｍ／秒、約２００ｍｍ／秒から約３０００ｍｍ／秒、約３００ｍｍ／秒から約２５００ｍｍ／秒、約４００ｍｍ／秒から約２０００ｍｍ／秒、または約５００ｍｍ／秒から約１０００ｍ／秒など、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
当該パルスレーザービームの繰返し率および／またはスキャン速度は、欠陥線の間に所望の周期性（またはピッチ）を作り出すために変更することができる。いくつかの実施形態において、当該欠陥線は、約０．５μｍから約２５μｍ、例えば、約１μｍから約２０μｍ、約２μｍから約１５μｍ、約３μｍから約１２μｍ、約４μｍから約１０μｍ、または約５μｍから約８μｍなど、において離間され得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。例えば、３００ｍｍ／秒の直線状の切断（またはスキャン）速度の場合、欠陥線の間の３μｍの周期性は、少なくとも１００ｋＨｚのバースト繰返し率を有するパルスレーザーに対応する。同様に、６００ｍｍ／秒のスキャン速度の場合、欠陥線の間の３μｍの周期性は、少なくとも２００ｋＨｚのバースト繰返し率を有するパルスレーザーに対応する。
さらに、当該欠陥線の寸法は、例えば、レーザー集光パラメータ、例えば、レーザービーム焦線の長さおよび／またはレーザービーム焦線の平均スポット直径など、によって影響され得る。当該パルスレーザーは、例えば、比較的高いアスペクト比（長さ：直径）を有する１つまたは複数の欠陥線を作製するために使用することができ、それにより、いくつかの実施形態において、当該基板の第一表面からそれに対向する第二表面まで延在する、非常に薄く長い欠陥線を作製することができる。そのような欠陥線は、原則として、単一のレーザーパルスによって作製することができ、または追加のパルスを使用して、影響を受ける領域を増やすことができる（例えば、欠陥線の長さおよび／または幅の増加）。
概して図１Ａ〜Ｂに示されるように、エレクトロクロミック層１５０を有するガラス基板１３０を切断する方法は、パルスレーザー１４０を使用して、加工される基板に複数の欠陥線１２０を含む輪郭または断層線１１０を作製するステップを含み得る。当該欠陥線１２０は、例えば、当該ガラスシートの主要な（平坦な）表面ａ、ｂに対してほぼ直交して、当該ガラス基板の厚さを通って延在し得る。直線状の輪郭、例えば、図１Ａに示される輪郭１１０など、は、一次元においてガラス基板１３０および／またはパルスレーザー１４０を平行移動させることによって作製することができ、その一方で、湾曲した輪郭または非直線状の輪郭も、二次元においてガラス基板および／またはパルスレーザーを平行移動させることによって作製することができる。図１Ｂに示されるように、ガラス基板１３０は、次いで、２つの別々の部分１３０ａおよび１３０ｂを作製するために輪郭１１０に沿って分離することができ、その場合、分離された端部または表面は、輪郭１１０によって形成され、各部分は、エレクトロクロミック層１５０を有する。
図２Ａ〜Ｂを参照すると、基板をレーザー加工する方法は、パルスレーザービーム２を、ビーム伝搬方向に沿って方向付けされたレーザービーム焦線２ｂへと集光するステップを含み得る。レーザー（図示されず）は、パルスレーザービーム２を放ち得、当該パルスレーザービーム２は、光学アセンブリ６に入射する部分２ａを有し得る。当該光学アセンブリ６は、当該レーザービームの当該入射部分２ａを、ビーム方向に沿った、長さＬおよび直径Ｄを有し得るレーザービーム焦線２ｂへと変換し得る。基板１は、レーザービーム焦線２ｂと少なくとも部分的に重なるように、ビーム経路に位置決めされ得、したがって、当該レーザービーム焦線２ｂは、基板１内へと向けられ得る。第一表面１ａは、光学アセンブリ６に面するように位置決めされ得、その一方で、対向する第二表面１ｂは、光学アセンブリ６に対して反対側を向くように位置決めされ得、またその逆も同様であり得る。当該基板の厚さｄは、表面１ａと１ｂとの間において垂直に延び得る。
図２Ａに示されるように、基板１は、光学アセンブリ６によって発生されたレーザービームおよび焦線２ｂの縦軸に対して垂直に配置され得る。様々な実施形態（図に示されるような）において、当該焦線２ｂは、基板１の表面１ａの手前で始まり得、表面１ｂを越えて延び得ない。当然のことながら、他の焦線の方向付けを使用することもでき、それにより、当該焦線２ｂは、表面１ａの後で始まり得、および／または表面１ｂを越えて延びる（図示されず）。レーザービーム焦線２ｂに沿って十分なレーザー強度を想定する場合、レーザービーム焦線および基板が重なるエリアは、非線形多光子またはレーザーエネルギーの誘起吸収によって変質され得、その場合、強度は、長さｌの部分、すなわち、長さｌの線状焦点、の上にレーザービーム２を集光することによって発生させることができる。
当該誘起吸収は、部分２ｃに沿って、基材材料に欠陥線の形成を生じることができる。いくつかの実施形態において、当該欠陥線は、微視的な一連の（例えば、１００ｎｍ＜直径＜１０μｍ）「穴」（穿孔または欠陥線とも呼ばれる）であり得る。様々な実施形態により、個々の穿孔は、数百ｋＨｚ（１秒あたり数十万の穿孔）の速度において作製することができる。これらの穿孔は、当該基板およびパルスレーザーをお互いに対して平行移動させることにより、所望の空間的分離（周期性またはピッチとも呼ばれる）においてお互いに隣接して作製することができる。欠陥線の周期性は、所望に応じて、当該基板の分離を容易にするように、および／または所望の着色効果を生じさせるように、選択することができる。当該欠陥線の間の例示的周期性は、例えば、約０．５μｍから約２５μｍ、例えば、約１μｍから約２０μｍ、約２μｍから約１５μｍ、約３μｍから約１２μｍ、約４μｍから約１０μｍ、または約５μｍから約８μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
ある特定の非限定的な実施形態において、当該欠陥線は、第一表面１ａからそれに対向する第二表面１ｂまで延在する、例えば、当該基板１の厚さｄ全体にわたって延在する、「貫通孔」または開口チャネルであり得る。欠陥線の形成は、図２Ａの長さＬを有する部分２ｃによって示されるように、当該基板の厚さの一部分にわたって延びることができる。したがって、部分２ｃの長さＬは、当該レーザービーム焦線２ｂと基板１と間の重なりの長さ、および結果として得られる欠陥線の長さ、に対応する。部分２ｃの平均直径Ｄは、およそレーザービーム焦線２ｂの平均直径に対応し得る。図２Ｂを参照すると、図２Ａにおけるレーザービーム２に晒された基板１は、レーザーエネルギーの誘起吸収により、最終的に膨張するであろうし、それにより、当該材料における対応する誘起張力が、微小亀裂形成を引き起こし得る。当該誘起張力は、様々な実施形態により、表面１ａにおいて最も大きくあり得る。
本明細書において定義される場合、欠陥線の幅は、当該ガラス基板に作製された開口チャネルの内側の幅または通気孔の直径に対応する。例えば、いくつかの実施形態において、当該欠陥線の幅は、約０．１μｍから約５μｍ、例えば、約０．２５μｍから約４μｍ、約０．５μｍから約３．５μｍ、約１μｍから約３μｍ、または約１．５μｍから約２μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。欠陥線の幅は、いくつかの実施形態において、レーザービーム焦線の平均スポット直径と同じ程度の大きさであり得、例えば、当該レーザービーム焦線の当該平均スポット直径も、約０．１μｍから約５μｍ、例えば、約０．２５μｍから約４μｍ、約０．５μｍから約３．５μｍ、約１μｍから約３μｍ、または約１．５μｍから約２μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。複数の欠陥線を含む輪郭に沿ってガラス基板が分離される実施形態において、当該欠陥線は、潜在的に、分離された部分の切り口に沿って見られ得、これらの領域は、欠陥線の幅に匹敵する幅、例えば、約０．１μｍから約５μｍ、を有し得る。
当該パルスレーザービームは、任意の所望の長さｌを有するレーザービーム焦線へと集光することができ、当該長さｌは、例えば、選択された光学アセンブリの構成に応じて変えることができる。いくつかの実施形態において、当該レーザービーム焦線の長さは、例えば、約０．０１ｍｍから約１００ｍｍ、例えば、約０．１ｍｍから約５０ｍｍ、約０．５ｍｍから約２０ｍｍ、約１ｍｍから約１０ｍｍ、約２ｍｍから約８ｍｍ、または約３ｍｍから約５ｍｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。様々な実施形態において、当該レーザービーム焦線の長さｌは、当該基板の厚さｄに対応し得、または厚さｄ未満であり得、または当該基板の厚さｄを超え得る。そのため、いくつかの実施形態において、本明細書において開示される当該方法は、２つ以上の基板、例えば、２つ以上の基板のスタックなど、を加工または切断するために使用することができる。非限定的な実施形態により、当該パルスレーザービームは、１つまたは複数の空気ギャップが様々な位置において当該基板の間に存在する場合でさえ、一回のレーザー通過によって、約１００ｍｍ以上の総厚さ、例えば、２０μｍから約２００ｍｍの総厚さまで、ガラス基板のスタックを穿孔することができる。例えば、各基板が０．５ｍｍ厚である、２００の基板のスタックの各基板は、当該レーザーの一回の通過によって穿孔され得る。例えば、各基板がおよそ１マイクロメートル（０．００１ｍｍ）厚のエレクトロクロミックフィルムを有する場合、２００のそのような基板のスタックは、１００．２ｍｍの厚さ（１００ｍｍのガラスおよび０．２ｍｍのエレクトロクロミックフィルム）を有するであろう。追加的に、いくつかの実施形態はさらに、当該ガラス基板の間に、光学的に透明で複数の層の穿孔が可能な追加のコーティングおよび／または保護材料を含んでいてもよい。そのようなコーティングとしては、これらに限定されるわけではないが、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ならびに有機および無機ポリマー、例えば、シロキサンなど、が挙げられる。
当該欠陥線または複数の欠陥線は、様々な方法を使用して作製することができる。例えば、レーザービームを集光してレーザービーム焦線を作り出すために、様々な装置を使用することができる。レーザービーム焦線は、例えば、ガウス−ベッセルレーザービームプロファイルを作り出すためにアキシコンレンズにガウスレーザービームを透過させることによって発生させてもよい。ガウス−ベッセルビームは、ガウスビームよりもゆっくりと回折し得る（例えば、数十マイクロメートル以下とは対照的に、数百マイクロメートルまたは数百ミリメートルの範囲に対してシングルマイクロメートルのスポットサイズを維持し得る）。その結果、ガウス−ベッセルビームの焦点強度の深さまたは長さは、ガウスビームよりはるかに大きくあり得る。他のゆっくり回折するビームまたは回折しないビーム、例えば、エアリービームおよびベッセルビームなど、を使用してもよく、または光学素子を使用して発生させてもよい。レーザービーム焦線を発生させるための例示的光学アセンブリは、米国特許出願第１４／５２９，５２０号および同第１４／５３０，４５７号において提供されており、なお、当該特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。集光は、例えば、任意の様々なドーナツ形状のレーザービーム、球面レンズ、アキシコンレンズ、回折素子、または高強度の直線状領域を形成するための任意の他の好適な方法または機器などを使用して、実施することができる。非線形光学効果により基板材料の破壊を作り出すための十分な強度が得られる限り、パルスレーザーのタイプ（例えば、ピコ秒、フェムト秒など）および／またはその波長（例えば、ＩＲ、ＵＶ、緑色など）も変えることができる。
図３は、長さｌを有し、エレクトロクロミック層７を有するガラス基板１中へと向けられたレーザービーム焦線２ｂへとパルスレーザービーム２を集光するために使用することができる１つの例示的光学アセンブリ６を示している。当該光学アセンブリ６は、例えば、アキシコンレンズ３、コリメーティングレンズ４、および集光レンズ５を含むことができる。当該光学アセンブリにおける各レンズの焦点長は、所望の直径および／または長さを有するレーザービーム焦線を生じさせるために、変えることができる。例えば、集光レンズ５は、約１０ｍｍから約５０ｍｍ、例えば、約２０ｍｍから約４０ｍｍ、または約２５ｍｍから約３０ｍｍなど、の範囲の焦点長を有することができ、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。当該コリメーティングレンズ４は、同様に、約５０ｍｍから約２００ｍｍ、例えば、約７５ｍｍから約１５０ｍｍ、または約１００ｍｍから約１２５ｍｍなど、の範囲の焦点長を有し得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
様々な非限定的な実施形態において、（ピコ秒またはフェムト秒の持続時間の）超短ベッセルビームを使用して、高アスペクト比の高強度領域、例えば、無テーパーレーザーマイクロチャネルなど、を作り出すために、アキシコンレンズ３を光学レンズアセンブリ６に組み入れてもよい。アキシコンは、光軸に沿った線上にスポット源を形成することができる（またはレーザービームを環状に変えることができる）、円錐形にカットされたレンズである。アキシコンおよびそれらの構成は、当業者に既知であり、例えば、約５°から約２０°、例えば、約１０°から約１５°など、の範囲の円錐角を有し得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
当該アキシコンレンズ３は、元の直径Ｄ１（例えば、約１〜５ｍｍ、例えば、約２〜３ｍｍなど）を有するレーザービームを、例えば、図２Ａに示される焦線直径Ｄなどに対応するより小さい直径を有する、実質的に円柱形状で高アスペクト比（例えば、長い長さおよび小さい直径）の高強度領域へと集束させることができる。当該集束されたレーザービーム内に作り出された高強度は、結果として、当該レーザーの電磁場と基板との非線形相互作用を生じさせることができ、それにより、当該レーザーエネルギーが基板へと移されて、欠陥線の形成を達成する。しかしながら、レーザー強度が十分に高くないような当該基板のエリア（例えば、中央収束線の周りのエリア）では、当該基板は、当該レーザーに対して透過性であり得、そのため、当該レーザーから当該基板材料へとエネルギーを移すためのメカニズムが存在しない。そのため、非線形閾値未満のレーザー強度に晒された、ガラス基板の当該領域には、損傷または変化は存在し得ない。
パルスレーザービームを使用して、複数の欠陥線または穿孔を含む輪郭を作製した後、当該ガラス基板は、任意選択により、第二レーザービームを使用して２つ以上の部分へと分離することができる。当該第二レーザービームは、当該輪郭の周りに熱応力ゾーンを生じさせるための熱源として使用され得、当該ゾーンは、当該欠陥線を張力下に置き得、それにより、分離を誘発させ得る。当該第二レーザービームは、当該ガラス基板が透過性でない任意の波長、例えば、赤外波長、例えば、約１０６４ｎｍを超える波長など、を放射すことができる。いくつかの実施形態において、当該第二レーザービームは、約５μｍを超える波長、例えば、約１０μｍを超える波長など、において放射することができる。好適な赤外レーザーは、例えば、ＣＯ２レーザーなどを含み得、それらは、変調されていてもよく、または無変調であってもよい。第二レーザービームの非限定的な例としては、これらに限定されるわけではないが、約１０μｍを超える波長、例えば、約１０．２μｍから約１０．７μｍ、または約１０．４μｍから約１０．６μｍの波長など、において作動する変調ＣＯ２レーザーが挙げられ、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
図１Ａ〜Ｂを参照すると、当該第二レーザービーム（図示されず）は、ガラス基板１３０の第一表面ａに接触することができ、当該ガラス基板を２つ以上の部分１３０ａ、１３０ｂへと分離するために輪郭１１０に沿って平行移動することができる。当該第二表面ｂは、当該第二レーザービームに接触する表面ａと反対側を向いているエレクトロクロミック層１５０を有し得る。当該第二レーザービームは、輪郭１１０上およびその周囲に、熱応力の領域を生じさせることができ、その結果、当該輪郭１１０に沿って当該ガラス基板１３０の分離を引き起こし、それにより別々の部分１３０ａ、１３０ｂを作製することができる。
当該第二レーザービームに対する例示的出力レベルは、いくつかの実施形態において、約５０Ｗから約５００Ｗ、例えば、約１００Ｗから約４００Ｗ、約１５０Ｗから約３００Ｗ、または約２００Ｗから約２５０Ｗなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。連続（例えば、変調されない）モードにおいて作動される場合、当該第二レーザービームは、変調モードにおいて作動される場合に比べてより低い出力を有し得る。例えば、連続的な第二レーザービームは、約５０Ｗから約３００Ｗの範囲の出力レベルを有し得、その一方で、変調された第二レーザービームは、約２００Ｗから約５００Ｗの範囲の出力レベルを有し得るが、それぞれのレーザー出力は変更することができ、提示された例示的範囲に限定されない。追加の実施形態において、当該第二レーザービームの平均スポット直径は、約１ｍｍから約１０ｍｍ、例えば、約２ｍｍから約９ｍｍ、約３ｍｍから約８ｍｍ、約４ｍｍから約７ｍｍ、または約５ｍｍから約６ｍｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。当該第二レーザービームによって発生された熱は、結果として、当該輪郭上におよび／またはその周囲に熱応力領域を生じさせることができ、この領域は、マイクロメートルのオーダーの直径、例えば、約２０μｍ未満、例えば、約１μｍから約２０μｍ、約２μｍから約１５μｍ、約３μｍから約１０μｍ、約４μｍから約８μｍ、または約５μｍから約６μｍなどの範囲、の直径を有し得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
様々な実施形態により、当該第二レーザービームは、変調され得、ならびに約２００マイクロ秒未満、例えば、約１マイクロ秒超から約２００マイクロ秒未満、例えば、約５マイクロ秒から約１５０マイクロ秒、約１０マイクロ秒から約１００マイクロ秒、約２０マイクロ秒から約８０マイクロ秒、約３０マイクロ秒から約６０マイクロ秒、または約４０マイクロ秒から約５０マイクロ秒などの範囲、のパルス持続時間を有することができ、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。様々な実施形態により、変調された第二レーザービームの立ち上がり時間は、約１５０マイクロ秒未満、例えば、約１０マイクロ秒から約１５０マイクロ秒、約２０マイクロ秒から約１００マイクロ秒、約３０マイクロ秒から約８０マイクロ秒、約４０マイクロ秒から約７０マイクロ秒、または約５０マイクロ秒から約６０マイクロ秒などの範囲、であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
追加の実施形態において、当該変調された第二レーザービームのパルス繰返し率（または変調速度）は、約１ｋＨｚから約１００ｋＨｚ、例えば、約５ｋＨｚから約８０ｋＨｚ、約１０ｋＨｚから約６０ｋＨｚ、約２０ｋＨｚから約５０ｋＨｚ、または約３０ｋＨｚから約４０ｋＨｚなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。非限定的な実施形態により、当該第二レーザービームパルスの間のピッチまたは周期性は、約１μｍから約１００μｍ、例えば、約５μｍから約９０μｍ、約１０μｍから約８０μｍ、約２０μｍから約７０μｍ、約３０μｍから約６０μｍ、または約４０μｍから約５０μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
ある特定の実施形態において、当該ガラス基板の第一表面は、一回の通過において、当該第二レーザービームと接触することができ、他の実施形態では、複数回の通過を行うことができる。例えば、当該第二レーザービームは、１回通過から１０回通過のどこでも、例えば、２回通過から９回通過、３回通過から８回通過、４回通過から７回通過、または５回通過から６回通過など、を使用して、ガラス基板に対して平行移動させることができ、逆もまた同様であり、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。当該平行移動速度は、約１００ｍｍ／秒から約１０００ｍｍ／秒、例えば、約１５０ｍｍ／秒から約９００ｍｍ／秒、約２００ｍｍ／秒から約８００ｍｍ／秒、約２５０ｍｍ／秒から約７００ｍｍ／秒、約３００ｍｍ／秒から約６００ｍｍ／秒、または約４００ｍｍ／秒から約５００ｍｍ／秒など、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
別の態様は、下の基板を損傷しないかまたは基板への損傷を制限しつつ、基板上のエレクトロクロミック層に穴、空隙、ギャップ、または他の不連続性を作製するために、上記のプロセスのいずれかの使用を含む。そのような実施形態において、当該エレクトロクロミック層１５０は、レーザー吸収または穿入深さを変えるために使用することができる。いくつかの実施形態では、当該エレクトロクロミック層１５０は、当該レーザー光のその吸収を増加させるために、着色状態または暗化状態において位置され、そのような実施形態において、当該レーザーは、当該エレクトロクロミック層１５０の光吸収波長に近い波長に調整され得る。そのような実施形態において、当該エレクトロクロミック層の吸収は、当該エレクトロクロミック層の変質を支援し得るか、レーザー穿入深さに影響を及ぼし得るか、または当該ガラスまたはエレクトロクロミック層を変質するために必要なレーザーパルス出力全体を増加または減少させ得る。
エレクトロクロミック層における不連続性の作製において、概して、目標は、２つ以上の電気的に分離された領域を作製することである、というのは事実である。したがって、基板上のエレクトロクロミック層の２つ以上領域を電気的に孤立させるように明確に形成された、レーザーで形成された線として定義される不連続線は、典型的には、連続的であることを必要としており、それは、エレクトロクロミック層の当該２つの領域をお互いから完全に切り離すことを意味し、ならびに、当該エレクトロクロミックフィルムの少なくとも１つの層のアブレーションを必要とし得る。当該エレクトロクロミック層に不連続を作り出すために必要な当該レーザー出力またはエネルギーレベルは、典型的には、当該ガラス基板に損傷を作り出すために必要とされるよりはるかに少ない。パルスレーザーまたは連続レーザーのどちらかを使用することができる。パルスレーザーの使用は、エレクトロクロミック材料または基板を加熱することなくエレクトロクロミック材料をアブレートすることができ、隣接する保持されたエレクトロクロミック材料、またはガラス基板の性質を損傷するのを避けることができる点において有利であり得る。さらに、当該レーザーの波長は、有利には、明るい状態または暗化された状態のいずれかにおいてエレクトロクロミックフィルムの吸収を標的にすることができる。さらに、当該ビームは、ニーズに応じて、基板を通して、または基板の反対側に集光することができる。
パルスレーザーの場合、例示的レーザー出力は、いくつかの実施形態において、約０．２５Ｗから約１５０Ｗ、例えば、約０．２５Ｗから約５０Ｗ、または約１Ｗから約１００Ｗなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。様々な実施形態により、当該パルスレーザービームは、１００ナノ秒から１０フェムト秒、例えば、約１００ピコ秒など、のパルス持続時間を有することができる。いくつかの実施形態において、当該パルスレーザービームは、約１ピコ秒超から約１００ピコ秒未満の、例えば、約５ピコ秒から約５０ピコ秒、約１０ピコ秒から約３０ピコ秒、または約１５ピコ秒から約２０ピコ秒などの範囲のパルス持続時間を有し、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。追加の実施形態において、当該パルスレーザービームのパルス繰返し率は、約１ｋＨｚから約４ＭＨｚ、例えば、約１０ｋＨｚから約６５０ｋＨｚ、約５０ｋＨｚから約５００ｋＨｚ、約１００ｋＨｚから約４００ｋＨｚ、または約２００ｋＨｚから約３００ｋＨｚなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
エレクトロクロミックにおける不連続の作製のための出力レベルははるかに低いため、連続レーザー光源も使用することができる。連続レーザーの場合の出力レベルは、主に、波長、焦点、およびビームが特定の領域に狙いを定める時間に応じて、約０．２５Ｗから約１５０Ｗ、例えば、約０．２５Ｗから約５０Ｗ、または約１Ｗから約１００Ｗであり、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
当該不連続線は、それを作製するために使用されたレーザーとほぼ同じ幅であり得る。当該不連続線の幅は、約０．１μｍから約５μｍ、例えば、約０．２５μｍから約４μｍ、約０．５μｍから約３．５μｍ、約１μｍから約３μｍ、または約１．５μｍから約２μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。不連続線の幅は、いくつかの実施形態において、レーザービーム焦線の平均スポット直径と同じくらいの大きさであり得、例えば、当該レーザービーム焦線の当該平均スポット直径も、約０．１μｍから約５μｍ、例えば、約０．２５μｍから約４μｍ、約０．５μｍから約３．５μｍ、約１μｍから約３μｍ、または約１．５μｍから約２μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
ガラス物品
本明細書において、第一表面と、それに対向する第二表面と、当該第二表面の少なくとも一部の上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、当該ガラス物品への電圧の印可の際に、当該ガラス基板におけるコーティングされた部分の第一領域が、当該コーティングされた部分の第二領域の第二可視光透過率より低い第一可視光透過率を有する、ガラス物品が開示される。図４Ａを参照すると、線Ｚによって分離された、当該基板の部分Ｅ（斜線部）上のエレクトロクロミック層と、コーティングされていない部分Ｕ（非斜線部）とを含む、ガラス物品の第二表面が示されている。様々な実施形態により、本明細書において開示される当該方法は、図４Ｂ〜Ｃのガラス物品ならびにそれらの任意の所望の変形を作製するために、図４Ａのガラス物品をレーザー加工するために使用することができる。
いくつかの実施形態において、当該エレクトロクロミック層は、１種または複数種の無機材料を含む。いくつかの実施形態において、当該エレクトロクロミック層は、１種または複数種の酸化タングステンを含む。
例えば、第一パルスレーザーは、本明細書においてレーザー「スクライブ」またはレーザー「穿孔」とも呼ばれる、輪郭Ａ１（破線）を作製するために使用することができる。図４Ｂに示されるガラス物品とコーティングされていない残りの部分（図示されず）とを作製するために、第一パルスレーザーおよび第二レーザーを輪郭Ｂ１（二重線）に沿ってトレースすることにより、当該ガラスを２つの部分に分離することができる。Ｃ１への電圧の印可の際に、コーティングされた部分ＥのＣ１は、「着色」され得るか、および／または、コーティングされた部分Ｅの第二領域Ｃ２と比べて低下した透過率（例えば、可視波長４００〜７００ｎｍに対する）を有し得、この場合、当該第二領域Ｃ２は、活性化されず、変更されない（または着色されない）ままであり得る。あるいは、電圧が、Ｃ２に印可され、Ｃ１には印可されない場合には、Ｃ２は、上記のＣ１と同様に実施し得る。スクライブ線は、お互いから電気的に接続されていない層を有するため、Ｃ１およびＣ２の両方は、お互いに関係なく、着色することができる。
輪郭Ａ１に沿ったレーザースクライブは、Ｃ１とＣ２との間にエレクトロクロミック効果に対する電気的障壁を作製する働きをする。そのため、当該ガラス物品は、コーティングされていない（例えば、着色されていない）部分Ｕと、「新たな」着色されていない（しかし、コーティングされている）領域Ｃ２とを含むことができ、当該領域Ｃ２は、たとえエレクトロクロミック層でコーティングされていても、Ｃ１への電圧の印可の際にエレクトロクロミック効果を示さないであろう（逆もまた同様である）。したがって、当該レーザースクライブプロセスまたはレーザー穿孔プロセスは、直線状の輪郭および湾曲した輪郭を含む、ガラス基板上の任意の所望のパターン、ならびに第一領域または第二領域内のパターンを作製するために使用することができる。当該輪郭またはレーザースクライブは、上記において説明したような複数の不連続線を含むことができ、ならびに、エレクトロクロミック層またはガラス基板を著しく損傷することなく任意の所望の視覚効果を生じさせるために、それぞれの領域を分離することができる。当該不連続線の幅は、約０．１μｍから約２５μｍ、例えば、約０．２５μｍから約１０μｍ、約０．５μｍから約５μｍ、約１μｍから約３μｍ、または約１．５μｍから約２μｍなど、の範囲であり得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
いくつかの実施形態において、Ｃ２は、レーザー損傷され得ないか、または実質的にレーザー損傷され得ない。例えば、この領域におけるエレクトロクロミックコーティングおよび／またはガラス基板は、下記においてより詳細に説明されるように、レーザー損傷され得ないか、または当該輪郭に沿ってレーザー損傷の非常に小さい領域を示し得る。したがって、ある特定の実施形態において、当該輪郭は、単一の母基板から２つ以上の能動素子を作製する。当該レーザー切断は正確であり、出力は、エレクトロクロミックフィルムをほとんど損傷せずに非常に微細な線を作製するように制御することができるため、Ｃ１およびＣ２におけるエレクトロクロミック層は、損傷されず、ならびに非常に少ないエレクトロクロミック材料しか無駄にしない。
いくつかの実施形態において、当該エレクトロクロミックフィルムにおける不連続の形成は、当該物品におけるある特定の領域における着色効果を排除するために使用することができる。コーティングされた基板の所定の領域における着色効果を排除するための現在の方法は、例えば、所望のエリアにおけるコーティングを「焼き取る」ためにレーザーアブレーションを使用するなどして、当該コーティングを除去するステップを伴う。しかしながら、そのようなプロセスは、不正確であり得、ならびに、結果として、エレクトロクロミック層およびその下のガラス基板の両方に損傷の大きな領域を生じ得る。例えば、エレクトロクロミック層が所望の領域から完全に除去されることを確保するために、高出力レーザーを使用して数回の通過が為され得、それは、結果として、それに沿って残されたエレクトロクロミック層が損傷されるかおよび／または下のガラス基板が損傷される、広い領域（または帯）を生じ得る。そのようなレーザー損傷領域は、数十ミリメートルオーダーの幅、例えば、約２０ｍｍを超える、約２５ｍｍを超える、さらには約３０ｍｍを超える幅、を有し得る。
さらに、本明細書において、第一表面と、それに対向する第二表面と、当該第二表面の実質的に全ての上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、当該エレクトロクロミックコーティングが、当該ガラス物品の少なくとも１つの端部に近接する、レーザー損傷された周辺領域を含み、当該レーザー損傷された周辺領域が、約１０ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、または約０．１ｍｍ未満の幅を有する、ガラス物品が開示される。再び図４Ａを参照すると、第一パルスレーザーは、輪郭Ａ２（破線）を作り出すために使用することができ、ならびに、第一パルスレーザーおよび第二レーザーは、当該ガラスを２つの部分に分離して図４Ｃに示されたガラス物品を作製するために、輪郭Ｂ２（二重線）に沿ってトレースすることができる。電圧の印可の際に、コーティングされた部分Ｅの第一領域Ｃ１は、着色され得、および／またはコーティングされた部分Ｅの、変化しないまま（または着色されないまま）であり得る第二領域Ｃ２と比べて、低下した透過率（例えば、可視波長４００〜７００ｎｍに対して）を有し得る。
コーティングされていない部分Ｕを横断する輪郭Ｂ１とは異なり、輪郭Ｂ２は、コーティングされた領域Ｅを横断する。理論によって束縛されることを望むわけではないが、本明細書において開示されるレーザー切断方法は、エレクトロクロミック層に対して最小限の損傷において、当該コーティングされたガラス物品を分離することができると考えられる。本明細書において開示されるレーザー加工方法は、結果として、当該エレクトロクロミックフィルムがレーザー損傷される比較的小さな領域（輪郭の幅）を生じ得、それらの領域は、電圧の印可の際にエレクトロクロミック効果を示さないであろう。例えば、当該レーザー切断プロセスは、比較的狭い（例えば、約０．１ｍｍ未満）切り口ｅに沿って、レーザー損傷ゾーンＬを生じ得る。いくつかの実施形態において、当該レーザー損傷ゾーンＬは、約１０ｍｍ未満、１ｍｍ未満、または０．１ｍｍ未満、例えば、約９ｍｍ未満、８ｍｍ未満、５ｍｍ未満、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、０．１ｍｍ未満、０．０９ｍｍ未満、０．０８ｍｍ未満、０．０７ｍｍ未満、０．０６ｍｍ未満、０．０５ｍｍ未満、０．０４ｍｍ未満、０．０３ｍｍ未満、０．０２ｍｍ未満、０．０１ｍｍ未満、またはそれ以下、例えば、約０．０１ｍｍから約０．１ｍｍの範囲、の幅を有することができ、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。
本明細書において開示されるガラス物品は、コーティングされていない領域および／または比較のプロセスによって作製された損傷された領域と比べて、比較的小さいレーザー損傷領域を有し得る。例えば、当該切断−および−コーティングプロセスは、結果として、締付固定による妨げにより、コーティングされていないかなりの領域を生じ得る。同様に、当該ガラスが、コーティングされ、次いで、従来の水を使用するエッジ研削法を使用して切断される場合、切り口に近接するエレクトロクロミック層に対する損傷（例えば、膨れなど）は、はるかに大きいであろう。その上、先行技術の方法を使用してそのような基板の任意の部分に対する着色効果を排除することが望ましい場合（切断−および−コーティング、またはコーティング−および−切断のどちらか）、アブレーションプロセスの際に生じるレーザー損傷領域は、はるかに大きいであろう（例えば、２０ｍｍ以上の幅）。
本明細書におけるガラス物品は、機能性エレクトロクロミック層で実質的にコーティングされた、例えば、電圧の印可の際に端から端まで着色されるような、少なくとも１つの表面を有することができるが、それは、以前は、先行技術の方法を使用しては可能ではなかった。ある特定の実施形態では、当該ガラス物品の表面の実質的に全てが、エレクトロクロミック層でコーティングされ得、その場合、それらは、当該物品の１つまたは複数の端部に沿って１つまたは複数のレーザー損傷領域（＜０．１ｍｍ）を含むことができる。例えば、ガラス基板の表面をエレクトロクロミック層でコーティングし、次いで、当該コーティングされた基板を、単一の輪郭に沿って分離することにより、当該ガラス基板における任意のコーティングされていない部分（例えば、締付固定に起因してコーティングされない部分）を除去してもよい。したがって、結果として得られるガラス物品は、実質的にエレクトロクロミック層でコーティングされ得、ならびに、当該輪郭縁付近に周辺レーザー損傷領域を含み得る。追加の実施形態において、当該コーティングされたガラス基板は、２つ以上の輪郭に沿って分離することができ、結果として得られるガラス物品は、２つ以上のレーザー損傷領域を含むことができる。電圧の印可の際、端部における任意のレーザー損傷領域を除いて、端から端までの着色効果（ｅｄｇｅ−ｔｏ−ｅｄｇｅ ｔｉｎｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）が観察され得る。しかしながら、そのようなレーザー損傷領域は、コーティングされていない領域および／または先行技術のプロセスによって作製された損傷領域と比較して、比較的小さくあり得る。様々な実施形態により、当該レーザー損傷領域は、当該ガラス表面におけるコーティングされた部分の約５％未満、例えば、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０．５％未満、約０．１％未満、または約０．０１％未満など、を占め得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれるが、当該ガラス物品のサイズの減少に伴って、レーザー損傷領域によって占められる表面の相対的割合は増加し得る。
本明細書において開示されるガラス物品は、自動車、建築、および他の同様の用途にとって好適な、当技術分野において既知の任意のガラスを含むことができる。例示的ガラス基板は、これらに限定されるわけではないが、アルミノケイ酸ガラス、アルカリ−アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリ−ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルカリ−アルミノホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、および他の好適なガラスを含むことができる。ある特定の実施形態において、当該基板は、約０．１ｍｍから約１０ｍｍ、例えば、約０．３ｍｍから約５ｍｍ、約０．５ｍｍから約３ｍｍ、または約１ｍｍから約２ｍｍなど、の範囲の厚さを有し得、この場合、それらの値の間の全ての範囲および部分範囲が含まれる。光フィルターとしての使用にとって好適な市販のガラスの非限定的な例としては、例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製の「ＥＡＧＬＥ ＸＧ」ガラス、Ｉｒｉｓ（商標）ガラス、Ｌｏｔｕｓ（商標）ガラス、Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）ガラス、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス、ＨＰＦＳ（登録商標）ガラス、およびＵＬＥ（登録商標）ガラスが挙げられる。好適なガラスは、例えば、米国特許第４，４８３，７００号、同第５，６７４，７９０号、および同第７，６６６，５１１号において開示されており、なお、これらの特許は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
当該基板は、第一表面とそれに対向する第二表面とを有するガラスシートを含むことができる。ある特定の実施形態において、当該表面は、平面または実質的に平面であり得、例えば、実質的に平坦および／または平らであり得る。当該基板はさらに、いくつかの実施形態において、およそ少なくとも１つの曲率半径において湾曲していてもよく、例えば、凸状または凹状基板などの三次元基板であってもよい。当該第一および第二表面は、様々な実施形態において、平行または実質的に平行であり得る。当該基板はさらに、少なくとも１つの端部、例えば、少なくとも２つの端部、少なくとも３つの端部、または少なくとも４つの端部を有していてもよい。非限定的な例として、当該基板は、４つの端部を有する長方形または正方形のシートを含み得るが、他の形状および構成も想到され、それらも本開示の範囲内であることが意図される。本明細書において開示されるレーザー切断法は、様々な湾曲した輪郭を作り出すためにも使用することができ、結果として、湾曲した端部、例えば、非線形の端部、を有するガラス物品を得ることができる。
本明細書において開示されるガラス物品は、絶縁ガラスユニット（ＩＧＵ）などの様々な製品を製造するために使用することができる。例えば、エレクトロクロミック層でコーティングされた少なくとも一部の表面を有するガラス物品は、ＩＧＵを製造するために第二ガラスシートの周囲を囲むように封止することができる。当該ガラス物品は、エレクトロクロミック層でコーティングされた後に、サイズおよび／または形状に切断することができ、そのようなＩＧＵの製造は、向上した融通性を有し得、および／またはコストが削減され得る。
様々な開示される実施形態は、その特定の実施形態に関して説明される特定の特徴、要素、またはステップを伴い得ることは理解されるであろう。特定の特徴、要素、またはステップは、特定の一実施形態に関連して説明されるが、様々な例示されていない組み合わせまたは順序において代替の実施形態と交換または組み合わせてもよいことも理解されるであろう。
本明細書において使用される場合、「ｔｈｅ」、「ａ」、または「ａｎ」は、「少なくとも１つ」を意味し、そうでないことが明記されない限り、「１つだけ」に限定されるべきでないことも理解されるべきである。したがって、例えば、「レーザー（ａ ｌａｓｅｒ）」に対する言及は、文脈においてそうでないことが明確に示されていない限り、２つ以上のそのようなレーザーを有する例を包含する。同様に、「複数の」は、「２つ以上」を意味することが意図される。そのため、「複数の欠陥線」は、２つ以上のそのような欠陥線、例えば、３つ以上のそのような欠陥線など、を包含する。
範囲は、本明細書において、「約」１つの特定の値から、および／または、「約」別の特定の値までとして表現することができる。そのような範囲を表現する場合、いくつかの例は、一方の特定の値から、および／または、他方の特定の値まで、を含む。同様に、値が、先行詞「約」を用いることによって概算値として表現される場合、当該特定の値は別の態様を形成することは理解されるであろう。範囲の各々の終点は、他方の終点と関連して、および他方の終点とは独立して、の両方において重要であることがさらに理解されるであろう。
用語「実質的な」、「実質的に」、およびそれらの変形は、本明細書において使用される場合、説明される特徴が、ある値または説明に等しいかまたはおよそ等しいことを言明することが意図される。例えば、「実質的に平面な」表面は、平面であるかまたはおよそ平面である表面を意味することが意図される。
特に明記されない限り、本明細書において説明されるいずれの方法も、そのステップを特定の順序で実施することを必要とすると解釈されることは全く意図していない。したがって、方法のクレームが、そのステップが従うべき順序を実際には列挙していない場合、あるいは、ステップが特定の順序に限定されるべきであると請求項または説明において特に明記されていない場合、任意の特定の順序も推察されることは意図されていない。
特定の実施形態の様々な特徴、要素、またはステップが、移行句「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」を使用して開示され得る場合、同時に、移行句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ）」または「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」を使用して記述され得る実施形態を含めた代替の実施形態が含蓄されることは理解されるべきである。したがって、例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃを含む物品に対する言外の代替の実施形態は、物品がＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態と、物品が実質的にＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態とを包含する。
本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示に様々な変更および変形を行うことができることは、当業者に明らかであろう。本開示の趣旨および本質が組み込まれた、開示された実施形態の変更、組み合わせ、部分的組み合わせ、および変形は当業者が気付き得るものであるので、本開示は、添付の特許請求の範囲内の全てとその同等物を包含すると解釈されるべきである。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
ａ．ガラス基板であって、
ｉ．第一表面、
ｉｉ．それに対向する第二表面、および
ｉｉｉ．１つまたは複数の端部であって、当該１つまたは複数の端部のうちの少なくとも１つまたは複数が、レーザー変質された端部を含む、１つまたは複数の端部、
を含むガラス基板と、
ｂ．エレクトロクロミックコーティングであって、
ｉ．当該第二表面の少なくとも一部の上に配置され、
ｉｉ．それぞれが輪郭を有する少なくとも２つの電気的に不連続な領域を含む、
エレクトロクロミックコーティングと
を含み、
当該２つの電気的に不連続な領域が、約０．１μｍから約２５μｍの幅を有するレーザー変質された不連続線によって分離される、エレクトロクロミックガラス物品。
実施形態２
上記エレクトロクロミックコーティングが酸化タングステンを含む、実施形態１に記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態３
上記電気的に不連続な領域が、実質的にレーザー損傷されていない、実施形態１または実施形態２に記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態４
上記レーザー変質された不連続線に近接する、上記ガラス基板の上記第二表面が、実質的にレーザー損傷されてない、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態５
上記少なくとも２つの電気的に不連続な領域の少なくとも１つ領域の輪郭が非直線状である、実施形態４に記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態６
上記レーザー切断された不連続が、ＦＷＨＭにおいて１０−１０秒から１０−１５秒のパルス幅のレーザーによって形成された連続線である、実施形態１〜５のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態７
上記第二領域が、上記第一領域におけるパターンを含むか、または当該第一領域が、当該第二領域におけるパターンを含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態８
上記ガラス物品が、約０．１ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートを含む、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態９
上記少なくとも２つの電気的に不連続な領域のうちの１つが、上記ガラス基板の上記１つまたは複数の端部に近接する、上記第二表面の領域を含む、実施形態１〜８のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態１０
上記ガラス基板の上記１つまたは複数の端部に近接する上記電気的に不連続な領域が、約０．１ｍｍ未満の幅を有する、実施形態９に記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態１１
上記ガラス基板の上記１つまたは複数の端部に近接する上記電気的に不連続な領域が、ガラス物品における上記コーティングされた部分の約５％以下を占める、実施形態９に記載のエレクトロクロミックガラス物品。
実施形態１２
第一表面と、それに対向する第二表面と、当該第二表面の実質的に全ての上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、当該エレクトロクロミックコーティングが、当該ガラス物品の少なくとも１つの端部に近接するレーザー損傷された周辺領域を含み、当該レーザー損傷された周辺領域が、約０．１ｍｍ未満の幅を有する、ガラス物品。
実施形態１３
上記レーザー損傷された周辺領域が、ガラス物品の上記第二表面の約５％以下を占める、実施形態１２に記載のガラス物品。
実施形態１４
上記少なくとも１つの端部が、直線状の輪郭または湾曲した輪郭を有する、実施形態１２または実施形態１３に記載のガラス物品。
実施形態１５
上記ガラス物品が、約０．１ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートを含む、実施形態１２〜１４のいずれか１つに記載のガラス物品。
実施形態１６
上記第二表面におけるコーティングされた部分が、第一領域および第二領域を含み、ガラス物品への電圧の印可の際に、当該第一領域が、当該第二領域の第二可視光透過率より低い第一可視光透過率を有する、実施形態１２〜１５のいずれか１つに記載のガラス物品。
実施形態１７
上記第一および第二領域が、１つまたは複数のレーザー線を含む不連続線によって分離される、実施形態１６に記載のガラス物品。
実施形態１８
上記輪郭が、直線状であるか、または湾曲している、実施形態１７に記載のガラス物品。
実施形態１９
実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のエレクトロクロミックガラス物品を含む絶縁ガラスユニット。
実施形態２０
実施形態１２〜１７のいずれか１つに記載のガラス物品を含む絶縁ガラスユニット。
１ 基板
１ａ 第一表面
１ｂ 第二表面
２ パルスレーザービーム
２ａ 入射部分
２ｂ レーザービーム焦線
３ アキシコンレンズ
４ コリメーティングレンズ
５ 集光レンズ
６ 光学アセンブリ
７ エレクトロクロミック層
１１０ 輪郭または断層線
１２０ 欠陥線
１３０ ガラス基板
１３０ａ、１３０ｂ 部分
１４０ パルスレーザー
１５０ エレクトロクロミック層

Claims (14)

  1. ａ．ガラス基板であって、
    ｉ．第一表面、
    ｉｉ．それに対向する第二表面、および
    ｉｉｉ．１つまたは複数の端部であって、該１つまたは複数の端部のうちの少なくとも１つまたは複数が、レーザー変質された端部を含む、１つまたは複数の端部
    を含むガラス基板と、
    ｂ．エレクトロクロミックコーティングであって
    ｉ．該第二表面の少なくとも一部の上に配置され、
    ｉｉ．それぞれが輪郭を有する少なくとも２つの電気的に不連続な領域を含む、
    エレクトロクロミックコーティングと、
    を含み、
    該２つの電気的に不連続な領域が、約０．１μｍから約２５μｍの幅を有するレーザー変質された不連続線によって分離される、エレクトロクロミックガラス物品。
  2. 前記エレクトロクロミックコーティングが酸化タングステンを含む、請求項１記載のエレクトロクロミックガラス物品。
  3. 前記電気的に不連続な領域が、実質的にレーザー損傷されていない、請求項１または２記載のエレクトロクロミックガラス物品。
  4. 前記レーザー変質された不連続線に近接する、前記ガラス基板の前記第二表面が、実質的にレーザー損傷されておらず、好ましくは、前記少なくとも２つの電気的に不連続な領域の少なくとも１つ領域の前記輪郭が、非直線状である、請求項１〜３のいずれか一項記載のエレクトロクロミックガラス物品。
  5. （ｉ）前記レーザー切断された不連続が、ＦＷＨＭにおいて１０−１０秒から１０−１５秒のパルス幅のレーザーによって形成された連続線であり；および／または、
    （ｉｉ）前記第二領域が、前記第一領域におけるパターンを含むか、または該第一領域が、該第二領域におけるパターンを含み；および／または、
    （ｉｉｉ）前記ガラス物品が、約０．１ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートを含む、
    請求項１〜４のいずれか一項記載のエレクトロクロミックガラス物品。
  6. 前記少なくとも２つの電気的に不連続な領域のうちの１つが、前記ガラス基板の前記１つまたは複数の端部に近接する、前記第二表面の領域を含む、請求項１〜５のいずれか一項記載のエレクトロクロミックガラス物品。
  7. （ｉ）前記ガラス基板の前記１つまたは複数の端部に近接する前記電気的に不連続な領域が、約０．１ｍｍ未満の幅を有するか；または（ｉｉ）該ガラス基板の該１つまたは複数の端部に近接する該電気的に不連続な領域が、ガラス物品における前記コーティングされた部分の約５％以下を占める、請求項６記載のエレクトロクロミックガラス物品。
  8. 第一表面と、それに対向する第二表面と、該第二表面の実質的に全ての上に配置されたエレクトロクロミックコーティングとを有するガラス物品であって、
    該エレクトロクロミックコーティングが、該ガラス物品の少なくとも１つの端部に近接するレーザー損傷された周辺領域を含み、該レーザー損傷された周辺領域が、約０．１ｍｍ未満の幅を有する、ガラス物品。
  9. 前記レーザー損傷された周辺領域が、ガラス物品の前記第二表面の約５％以下を占める、請求項８記載のガラス物品。
  10. （ｉ）前記少なくとも１つの端部が、直線状の輪郭または湾曲した輪郭を有し；および／または、
    （ｉｉ）前記ガラス物品が、約０．１ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートを含む、
    請求項８または９記載のガラス物品。
  11. 前記第二表面におけるコーティングされた部分が、第一領域および第二領域を含み、ガラス物品への電圧の印可の際に、該第一領域が、該第二領域の第二可視光透過率より低い第一可視光透過率を有する、請求項８〜１０のいずれか一項記載のガラス物品。
  12. （ｉ）前記第一および第二領域が、１つまたは複数のレーザー線を含む不連続線によって分離され；および／または、（ｉｉ）前記輪郭が、直線状であるか、または湾曲している、請求項１１記載のガラス物品。
  13. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のエレクトロクロミックガラス物品を含む絶縁ガラスユニット。
  14. 請求項８〜１３のいずれか一項に記載のガラス物品を含む絶縁ガラスユニット。
JP2019517233A 2016-10-07 2017-10-06 エレクトロクロミックコーティングガラス物品およびそれをレーザー加工する方法 Active JP7082615B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/288,071 US11556039B2 (en) 2013-12-17 2016-10-07 Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US15/288,071 2016-10-07
PCT/US2017/055533 WO2018067928A1 (en) 2016-10-07 2017-10-06 Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2020500135A true JP2020500135A (ja) 2020-01-09
JP2020500135A5 JP2020500135A5 (ja) 2020-11-19
JP7082615B2 JP7082615B2 (ja) 2022-06-08

Family

ID=60153522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019517233A Active JP7082615B2 (ja) 2016-10-07 2017-10-06 エレクトロクロミックコーティングガラス物品およびそれをレーザー加工する方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3523260A1 (ja)
JP (1) JP7082615B2 (ja)
KR (1) KR102532280B1 (ja)
CN (1) CN109982984B (ja)
TW (1) TWI762517B (ja)
WO (1) WO2018067928A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210409617A1 (en) * 2020-06-24 2021-12-30 Micron Technology, Inc. Displaying a three-dimensional image of a user using an array of infrared illuminators
KR102443796B1 (ko) * 2022-05-30 2022-09-16 주식회사 도우인시스 유리 절단 및 후처리 방법에 의해 제조된 셀 단위 박막 글라스

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011526378A (ja) * 2008-06-25 2011-10-06 ソラダイム， インコーポレイテッド 多数の窓ガラスの動的窓枠とその製造方法
US20120327499A1 (en) * 2010-11-08 2012-12-27 Soladigm, Inc. Electrochromic window fabrication methods
US20130286458A1 (en) * 2010-07-13 2013-10-31 Sage Electrochromics, Inc. Electrochromic device
US20140177028A1 (en) * 2012-03-13 2014-06-26 View, Inc. Multi-zone ec windows
JP2015508189A (ja) * 2012-02-28 2015-03-16 セイジ・エレクトロクロミクス，インコーポレイテッド マルチゾーンエレクトロクロミックデバイス
WO2015050762A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Eritek, Inc. Method and apparatus for improving radio frequency signal transmission through low-emissivity coated glass
US20160138328A1 (en) * 2013-04-10 2016-05-19 Cardinal Ig Company Multilayer film with electrically switchable optical properties
JP2016520501A (ja) * 2013-03-15 2016-07-14 キネストラル テクノロジーズ，インク． レーザ切断強化ガラス
WO2016115017A1 (en) * 2015-01-12 2016-07-21 Corning Incorporated Laser cutting of thermally tempered substrates using the multi photon absorption method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4483700A (en) 1983-08-15 1984-11-20 Corning Glass Works Chemical strengthening method
US5674790A (en) 1995-12-15 1997-10-07 Corning Incorporated Strengthening glass by ion exchange
US9138913B2 (en) * 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US7666511B2 (en) 2007-05-18 2010-02-23 Corning Incorporated Down-drawable, chemically strengthened glass for cover plate
US20130222877A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Sage Electrochromics, Inc. Multi-zone electrochromic devices
WO2014022681A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Gentex Corporation Assembly with laser induced channel edge and method thereof
EP2754524B1 (de) * 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2965149B1 (en) * 2013-03-08 2023-06-28 Sage Electrochromics, Inc. Electrochromic device with multiple independently controllable zones and internal busbars
ES2626532T3 (es) * 2013-09-04 2017-07-25 Saint-Gobain Glass France Procedimiento para la fabricación de un cristal con un recubrimiento conductor de electricidad con defectos aislados eléctricamente
US9939702B2 (en) * 2014-06-17 2018-04-10 Sage Electrochromics, Inc. Controlled switching for electrochromic devices

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011526378A (ja) * 2008-06-25 2011-10-06 ソラダイム， インコーポレイテッド 多数の窓ガラスの動的窓枠とその製造方法
US20130286458A1 (en) * 2010-07-13 2013-10-31 Sage Electrochromics, Inc. Electrochromic device
US20120327499A1 (en) * 2010-11-08 2012-12-27 Soladigm, Inc. Electrochromic window fabrication methods
JP2015508189A (ja) * 2012-02-28 2015-03-16 セイジ・エレクトロクロミクス，インコーポレイテッド マルチゾーンエレクトロクロミックデバイス
US20140177028A1 (en) * 2012-03-13 2014-06-26 View, Inc. Multi-zone ec windows
JP2016520501A (ja) * 2013-03-15 2016-07-14 キネストラル テクノロジーズ，インク． レーザ切断強化ガラス
US20160138328A1 (en) * 2013-04-10 2016-05-19 Cardinal Ig Company Multilayer film with electrically switchable optical properties
WO2015050762A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Eritek, Inc. Method and apparatus for improving radio frequency signal transmission through low-emissivity coated glass
WO2016115017A1 (en) * 2015-01-12 2016-07-21 Corning Incorporated Laser cutting of thermally tempered substrates using the multi photon absorption method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190067197A (ko) 2019-06-14
CN109982984A (zh) 2019-07-05
TW201823831A (zh) 2018-07-01
WO2018067928A1 (en) 2018-04-12
JP7082615B2 (ja) 2022-06-08
TWI762517B (zh) 2022-05-01
EP3523260A1 (en) 2019-08-14
CN109982984B (zh) 2022-10-04
KR102532280B1 (ko) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11556039B2 (en) Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
EP3490945B1 (en) Methods for laser processing
TWI742076B (zh) 從透明基板雷射切割及移除輪廓形狀
US10597321B2 (en) Edge chamfering methods
CN103079747B (zh) 由激光成丝作用进行材料处理的方法
US20190062196A1 (en) Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using an afocal beam adjustment assembly
TWI674248B (zh) 熱回火基材之雷射切割
TWI632975B (zh) 雷射鑽孔材料的方法及玻璃物件
US20180105451A1 (en) Creation of holes and slots in glass substrates
US10906832B2 (en) Apparatuses and methods for synchronous multi-laser processing of transparent workpieces
KR20160101068A (ko) 디스플레이 유리 조성물의 레이저 절단
JP7082615B2 (ja) エレクトロクロミックコーティングガラス物品およびそれをレーザー加工する方法
US20160318790A1 (en) Method and system for scribing heat processed transparent materials
US20220289615A1 (en) Method of bonding substrates and separating a portion of the bonded substrates through the bond, such as to manufacture an array of liquid lenses and separate the array into individual liquid lenses
US20240010544A1 (en) Methods for drilling features in a substrate using laser perforation and laser ablation
CN117957086A (zh) 用于透明工件的同步大角度激光加工的相位修改准非衍射激光束

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201006

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7082615

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150