JP7232840B2 - 透明な固体の反射を低減するためのレーザの使用、コーティング、及び透明な固体を使用するデバイス - Google Patents
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Claims (15)
- 可視光透過性の固体状の材料の表面を成形して、光スペクトルにおける反射を低減する方法であって、
前記材料をホルダ上に準備することと、
前記表面上の所望の目的ナノ構造二次元反射防止パターンアレイを特定することと、
前記表面上の所望の焦点スポット分布を特定することと、
前記材料の融解温度を特定することと、
レーザフルエンス値の範囲から前記材料のアブレーション閾値近傍のレーザフルエンス値を選択することと、
波長の範囲、1kHzから1MHzの繰返し数の範囲、及びパルス持続時間の範囲から、レーザパルスの波長、繰返し数、及びパルス持続時間をそれぞれ選択することと、
レーザ表面上の焦点スポット当たりに印加される連続レーザパルスの数を選択することと、
前記表面を、選択された波長、繰返し数、パルス持続時間、及び連続レーザパルスの数を有する集束された円偏光レーザ放射に曝露して、前記材料の温度を前記融解温度付近に上昇させて、前記表面の少なくとも一部を成形し、200nm~400nmの周期性、60nm~100nmの半径、及び200nm~300nmの高さで表面に沿って擬似周期的にランダムに分布するナノスパイクを含む前記所望の目的ナノ構造二次元パターンアレイの少なくとも一部を生成することと、
前記材料を相対移動させて、前記所望のナノ構造二次元パターンアレイを生成することとを含むことを特徴とする方法。 - 前記表面上の所望の焦点スポット分布を特定することが、隣接する焦点スポットの、予め選択されるパーセンテージ分の重なりを特定することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記予め選択されるパーセンテージが、89%以下である請求項2に記載の方法。
- 静止した材料上にレーザビームを走査及び/又はラスター(rastering)することを更に含む請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 前記材料が、少なくともガラス片を含む請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記材料を成形することが、電子デバイス上のガラス片を成形することを含み、前記電子デバイスが、太陽電池(SC)、ディスプレイ、スクリーン、発光ダイオード(LED)、及びセンサを含む請求項5に記載の方法。
- 前記波長が、200nm~1100nmの範囲から選択される請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 前記パルス持続時間が、最長10psまでから選択される請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 前記レーザフルエンスが、3.8J/cm2~1.47J/cm2の範囲から選択される請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 可視光透過性の固体状の材料の表面を成形して、光スペクトルにおける反射を低減する製造構成であって、
照射モジュールと、
前記材料を保持するように構成されたホルダと、
コントローラとを含み、
前記照射モジュールが、
円偏光レーザ放射を生成するパルスレーザ源と、
前記パルスレーザ源からのレーザビームを集束させる光学システムとを有し、
前記コントローラが、
レーザフルエンス値の範囲から前記材料のアブレーション閾値近傍のレーザフルエンス値を設定することと、
レーザパルス波長の範囲、1kHzから1MHzの繰返し数の範囲、及び持続時間の範囲から、レーザパルスの波長、繰返し数、及びパルス持続時間をそれぞれ設定することと、
レーザ表面の焦点スポット当たりに印加される連続レーザパルスの数を設定することと、
前記パルスレーザ源からのレーザビームによるレーザ曝露中に、前記材料の相対移動シークエンス(relative translation sequence)を設定して、所望の200nm~400nmの周期性、60nm~100nmの半径、及び200nm~300nmの高さで表面に沿って擬似周期的にランダムに分布するナノスパイクを含むナノ構造二次元反射防止パターンアレイを生成することとを行うことを特徴とする製造構成。 - 前記光学システムが、前記パルスレーザ源からの前記レーザビームを前記透明固体材料に向ける少なくともミラーと、前記透明固体材料に前記レーザビームを集束させる少なくともレンズとを含むこと請求項10に記載の製造構成。
- 前記パルスレーザ源が、ピコ秒又はフェムト秒レーザ源である請求項10から11のいずれかに記載の製造構成。
- 移動モジュールが、前記照射モジュールが静止した状態で、前記ホルダを変位させるように構成される請求項10から12のいずれかに記載の製造構成。
- 前記光学システムが、前記ホルダが静止した状態で、前記レーザビームを変位させるように構成される請求項10から13のいずれかに記載の製造構成。
- 可視光透過性の固体状の材料の表面を成形して、透明材料の表面の光スペクトルにおける反射を低減するためのシステムであって、
前記材料をホルダ上に準備するための手段と、
前記表面上の所望の目的ナノ構造二次元反射防止パターンアレイを特定するための手段と、
前記表面上の所望の焦点スポット分布を特定するための手段と、
前記材料の融解温度を特定するための手段と、
レーザフルエンス値の範囲から前記材料のアブレーション閾値近傍のレーザフルエンス値を設定するための手段と、
波長の範囲、1kHzから1MHzの繰返し数の範囲、及びパルス持続時間の範囲から、レーザパルスの波長、繰返し数、及びパルス持続時間をそれぞれ設定するための手段と、
レーザ表面上の焦点スポット当たりに印加される連続レーザパルスの数を設定するための手段と、
前記表面を、選択された波長、繰返し数、パルス持続時間、及び連続レーザパルスの数を有する集束された円偏光レーザ放射に曝露して、前記材料の温度を前記融解温度付近に上昇させて、前記表面の少なくとも一部を成形し、200nm~400nmの周期性、60nm~100nmの半径、及び200nm~300nmの高さで表面に沿って擬似周期的にランダムに分布するナノスパイクを含む前記所望の目的ナノ構造二次元パターンアレイの少なくとも一部を生成するための手段と、
前記材料を相対移動させて、前記所望のナノ構造二次元パターンアレイを生成するための手段とを含むことを特徴とするシステム。
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