KR20160012180A - 기판의 제조 방법 - Google Patents

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KR20160012180A
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laser beam
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KR1020157036031A
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엠마뉘엘 미뭉
브리스 뒤보스
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 굴절률 변조를 갖는 패턴을 포함하는 투명 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 따르면, 투명 기판에 적어도 하나의 레이저 선 형태로 기판 상에 집속되는 레이저 방사선을 조사하고, 여기서 기판은 레이저 방사선을 적어도 부분적으로 흡수하고, 레이저 선의 종방향 (Y)을 가로지르는 방향 (X)으로, 기판과 기판 상에 집속되는 레이저 선 간의 상대 이동을 발생시키고, 상기 상대 이동 동안에 레이저 선의 출력을 상대 이동 속도, 및 상대 이동 방향 (X)에서의 패턴의 치수에 따라서 시간적으로 변조한다.

Description

기판의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING A SUBSTRATE}
본 발명은 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판을 얻는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 투명 기판에 변조된 광학적 특성을 제공하기 위해 투명 기판을 처리하는 장치, 및 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판에 관한 것이다.
기판의 표면 상에 텍스처 또는 패턴을 생성함으로써 기판의 광학적 및/또는 심미적 특성을 변조하는 것이 알려져 있다. 표면 텍스처를 생성하기 위해서, 통상적인 기술은 특히 인그레이빙(engraving), 샌드블라스팅 또는 산 에칭을 포함한다. 패턴을 생성하기 위해서, 통상적인 기술은 특히 스크린 인쇄 또는 리소그래피를 포함한다. 그러나, 이 기술들은 큰 기판에는 실시하기 어렵고 상대적으로 낮은 제조율을 야기하는 국소화된 기술이거나, 또는 최적의 해상도를 갖지 않는 전면적 기술이다. 또한, 이 기술들 중 일부, 특히, 산 에칭 및 리소그래피는 이용되는 화학물질로 인해 위험을 지니고, 이는 산업적 규모의 이용을 복잡하게 한다.
기판에 특별한 광학적 및/또는 심미적 특성을 제공할 목적으로, 또한, 기판의 굴절률을 공간적으로 변조하는 것이 알려져 있다. 그러한 굴절률 변조에 의해서, 특히, 예를 들어 OLED (유기 발광 다이오드)의 경우에는 빛 추출 목적으로 또는 예를 들어 태양 모듈의 경우에는 빛 집광 목적으로 기판의 빛 산란 특성을 조정하는 것이 가능하다. 기판의 굴절률을 변조함으로써, 또한, 특히, 빛의 방향전환을 목적으로, 기판의 빛 회절 특성을 조정하는 것이 가능하다. 천연 빛을 더 잘 분포시켜서 시각적 편안감을 개선하기 위해서, 천연 빛을 이용하여 조명을 제공하는 응용에서 빛을 방향전환하는 것이 추구된다. 또한, 기판의 표면 상에 또는 체적 내에 변조된 굴절률 패턴의 생성은 심미적 목적으로 기판의 시각적 외관을 개질하는 것을 허용할 수 있다.
광물 유리 기판에 변조된 굴절률 패턴을 생성하는 것을 허용하는 한 통상적인 기술은 이온 교환이다. 이 기술로는, 유리에 함유된 적어도 하나의 원소와 유리와 접촉하는 매질에 의해 제공되는 적어도 하나의 원소 간의 이온 교환에 의해서 기판의 유리 기질의 조성이 국소적으로 개질된다. 특히, 유리에 함유된 나트륨 원자가 유리와 접촉해서 놓인 은 염에 의해 제공되는 은 원자와 교환될 수 있다. 전기장 하에서 이동에 의해 수행되는 이 이온 교환은 유리 표면의 초기 릴리프(relief)를 개질하지 않으면서 굴절률이 대역마다 변하는 교번하는 조절된 모양의 대역들이 유리의 두께에 생성되는 것을 허용한다. 그러나, 이온 교환은 복수의 단계를 포함하는 느리고 값비싼 방법이라는 단점을 갖는다. 추가로, 이온이 기판 내부에 도달할 수 있는 깊이가 제한된다.
경제적이고 간단하고 신속하여 높은 제조율을 달성하는 것을 허용할 뿐만 아니라 기판의 광학적 특성의 변조를 위한 높은 해상도 수준을 보장하기도 하는 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판을 얻는 방법을 제공함으로써 본 발명이 더 특히 해결하려고 의도하는 것이 이 단점들이고, 이 방법은 심지어 큰 기판에도 응용될 수 있고, 게다가, 특히 융통성이 있어서 제조 라인에서 주어진 한 기판에 대해 또는 기판마다 광학적 특성의 공간적 구조에 신속한 변화를 주는 것을 허용한다.
이 목적으로, 본 발명의 한 대상은 레이저 방사선을 적어도 부분적으로 흡수하는 투명 기판에 적어도 하나의 레이저 선 형태로 기판 상에 집속되는 레이저 방사선을 조사하고, 레이저 선의 종방향을 가로지르는 방향으로, 기판과 기판 상에 집속되는 레이저 선 간의 상대 이동을 발생시키고, 이 상대 이동 동안에 레이저 선의 출력을 상대 이동 속도의 함수로서 및 상대 이동 방향에서의 패턴의 치수의 함수로서 시간적으로 변조하는 것을 특징으로 하는, 굴절률 변조 패턴을 포함하는 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판을 얻는 방법이다.
본 발명의 맥락에서, "레이저 선"은 횡방향 치수보다 큰 종방향 치수를 갖는 선 형태로 집속되는 레이저 빔이고, 레이저 선은 하나의 또는 여러 개의 레이저 공급원에 의해 발생되고 선의 종방향에서 모든 지점이 레이저 공급원(들)에 의해 동시에 조명된다. 따라서, 레이저 선은 레이저 공급원(들)에 의해 선의 전체 표면의 동시 조사에 의해 얻어진다.
본 발명의 맥락에서, 한 방향이 또 다른 방향과 0°가 아닌 각을 형성할 때 이 방향은 이 다른 방향을 가로지른다. 추가로, 본 발명의 맥락에서, 기판이 빛이 적어도 부분적으로 기판을 통과하는 것을 허용할 때 기판은 투명하다.
본 발명에 따른 방법이 응용되는 기판은 레이저 방사선의 파장에서 적어도 부분적으로 흡수성이어야 하고, 특히, 이 파장에서 1%/㎜ 이상, 바람직하게는 10%/㎜ 이상의 흡수를 가져야 한다.
본 발명의 맥락에서, 이 방법이 응용되는 기판은 비피복(bare) 기판일 수 있지만, 또한, 코팅된 기판, 즉, 기판의 면 중 적어도 하나 상에 코팅을 포함하는 기판일 수 있다. 물론, 심지어 코팅된 기판의 경우에도, 본 발명의 방법을 이용해서 생성되는 굴절률 변조 패턴은 기판 자체의 굴절률의 변조 패턴이다. 그러나, 또한, 코팅 또는 각 코팅이 레이저 처리에 의해 영향받을 수 있는 것도 배제되지 않지만, 이 경우에, 그것은 반드시 기판에 추가한 것일 것이다. 레이저 방사선에 의해 기판 자체는 처리되지 않고 기판의 코팅만 처리되는 경우는 본 발명의 범위에 포함되지 않는다. 기판이 코팅될 때, 코팅 또는 각 코팅은 레이저 방사선이 기판 쪽으로 나아가는 것을 허락해야 하고, 따라서 레이저 방사선의 파장에서 너무 반사성 또는 너무 흡수성이 아니어야 한다.
본 발명자들은 투명 기판에 레이저 빔을 조사할 때, 기판의 구조가 광물 유리 기판의 경우의 열 템퍼링 효과와 유사한 열 기원의 영구 개질을 국소적으로 겪고, 이렇게 함으로써 기판의 굴절률 변화를 국소적으로 발생시킨다는 것을 관찰하였다. 본 발명자들은 이 효과를 이용해서 기판의 표면 상에 또는 기판의 내부에 굴절률 변조 패턴을 형성하였다. 실제로, 이 패턴은 초점면에서 적당한 세기를 갖는 적어도 하나의 레이저 선을 기판 상에 집속함으로써 및 기판 및 레이저 선이 서로에 대해 이동하는 동안에 제시간에 이 레이저 선의 출력을 변조함으로써 얻는다. 레이저 선의 출력이 시간에 따라 변하기 때문에, 상대 이동 동안에 기판의 굴절률이 공간적으로 변조된다.
본 발명에 따른 방법은 기판과 레이저 선 간의 상대 이동 속도의 함수로서 및 요망되는 패턴의 공간적 구조의 함수로서 레이저 선의 출력의 시간적 변조를 조정함으로써 투명 기판에 어떠한 유형의 굴절률 변조 패턴을 생성하는 것을 허용한다. 유리하게는, 레이저 선의 길이가 요망되는 패턴의 크기에 상응하도록 간단히 조정될 수 있기 때문에, 이 방법은 큰 치수의 기판을 포함해서 어떠한 크기의 치수의 기판에도 응용될 수 있다. 레이저 선의 출력의 시간적 변조는 특히 응답성일 수 있고, 이렇게 함으로써 높은 해상도 수준 및 높은 제조율 둘 모두를 달성하는 것을 허용한다. 본 발명 덕분에, 심지어 큰 크기의 기판의 경우에도 굴절률 변조 패턴을 빠르게 얻는 것이 가능하고, 이는 점 레이저 빔을 이용한 스캐닝에 의해서는 그렇지 않다. 게다가, 레이저 선의 출력을 반응적으로 변조하는 것이 가능하기 때문에, 본 발명에 따른 방법은 제조 라인에서 제조 라인의 한 주어진 기판에 대해서든 기판마다이든 굴절률의 공간적 변조 구조를 신속하게 변화시키는 것을 허용한다.
기판은 특히 산화물 유리, 할로겐화물 유리, 황화물 유리, 칼코게나이드 유리로부터 선택되는 광물 유리로 제조된 기판일 수 있다. 산화물 유리는 실리케이트, 보레이트, 술페이트, 포스페이트, 플루오로포스페이트 또는 비스무테이트일 수 있다. 할로겐화물 유리는 BeF2, ZrF4, InF3 또는 Cd-Zn-Cl 유형일 수 있다. 황화물 유리는 Ga-La-S일 수 있다. 칼코게나이드 유리는 Se-As일 수 있다. 한 변형으로서, 기판은 특히 폴리카르보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN), 또는 플루오린중합체, 예컨데 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 (ETFE)으로부터 선택되는 유기 중합체로 제조된 기판일 수 있다. 기판은 평편할 수 있거나 또는 굴곡될 수 있고, 심지어 가요성일 수 있다. 또한, 기판은 틴팅될 수 있거나 또는 틴팅되지 않을 수 있다.
유리하게는 기판은 0.5 m 이상, 특히 1 m 이상 또는 2 m 이상 또는 심지어 3 m 이상의 적어도 하나의 치수를 갖는다. 바람직하게는, 기판의 주면의 표면적은 1 ㎡ 이상, 더 바람직하게는 1.4 ㎡ 이상이다. 유리한 실시양태에서, 처리된 기판은 1.3 m의 길이 및 1.1 m의 폭을 갖는 평행육면체이다. 유리로 제조된 기판의 경우, 기판의 두께는 일반적으로 0.5 ㎜ 내지 19 ㎜, 바람직하게는 0.7 ㎜ 내지 9 ㎜, 특히 2 ㎜ 내지 8 ㎜, 또는 심지어 4 ㎜ 내지 6 ㎜이다. 유기 중합체로 제조된 기판은 예를 들어 25 내지 100 ㎛에 포함되는 훨씬 더 작은 두께를 가질 수 있다.
바람직하게는, 레이저 선은 하나 이상의 레이저 공급원 및 형상화 및 방향전환 광학체를 포함하는 모듈에 의해 발생된다.
레이저 공급원은 통상적으로 레이저 다이오드, 또는 섬유 또는 디스크 레이저이다. 레이저 다이오드는 공급된 전력에 비해 높은 출력 밀도를 얻는 것을 가능하게 하고 벌크가 작다. 섬유 레이저는 훨씬 덜 벌키하고, 얻는 단위 길이당 출력이 훨씬 더 높을 수 있지만, 더 높은 비용이 든다.
"섬유화 레이저"라는 용어는 레이저 빛이 발생되는 위치가 레이저 빛이 공급되는 위치에 대해 공간적으로 오프셋되는 레이저를 의미하고, 레이저 빛이 적어도 하나의 광학 섬유에 의해서 공급된다.
디스크 레이저의 경우에는, 레이저 빛이 Yb:YAG의 디스크, 예컨대 얇은 디스크 (약 0.1 ㎜ 두께) 형태의 발광 매체가 위치하는 공진 캐비티에서 발생된다. 이렇게 해서, 발생된 빛은 처리 부위 쪽으로 향해 가는 하나 이상의 광학 섬유에 커플링된다.
레이저 선 또는 각 레이저 선의 방사선 빔의 파장은 유리하게는 100 ㎚ 내지 2000 ㎚, 특히 100 내지 350 ㎚ 또는 800 내지 1000 ㎚에 걸치는 범위에 포함된다. 처리되는 코팅의 흡수 스펙트럼에 의존해서, 808 ㎚, 880 ㎚, 915 ㎚, 940 ㎚ 또는 980 ㎚로부터 선택되는 파장에서 방출하는 출력 다이오드 레이저, 또는 그 밖에 100 ㎚ 내지 350 ㎚, 특히 240 ㎚ 내지 300 ㎚의 자외 도메인의 방사선 빔을 방출하는 엑시머 레이저를 이용하는 것이 적당할 수 있다. 한 변형으로서, 레이저 또는 각 레이저의 방사선 빔의 파장은 그러한 방사선을 흡수하는 코팅의 경우에 CO2 레이저를 이용해서 얻을 수 있는 5 ㎛ 내지 15 ㎛에 걸치는 범위에 포함될 수 있다. 디스크 레이저의 경우, 파장은 예를 들어 1030 ㎚ (Yb:YAG 레이저의 방출 파장)이다. 섬유 레이저의 경우, 파장은 예를 들어 1070 ㎚이다.
비섬유화 레이저 공급원의 경우, 형상화 및 방향전환 광학체는 바람직하게는 렌즈 및 거울을 포함하고, 방사선의 위치지정, 균질화 및 집속 수단으로서 이용된다. 위치지정 수단은 선 형태로 레이저 공급원에 의해 방출되는 방사선 빔을 배열하는 기능을 갖는다. 위치지정 수단은 바람직하게는 거울을 포함한다. 균질화 수단은 선 전체를 따라서 단위 길이당 균질한 출력을 얻기 위해서 레이저 공급원의 공간적 프로파일을 중첩시키는 기능을 갖는다. 균질화 수단은 바람직하게는 입사하는 빔이 이차 빔으로 분리되고 상기 이차 빔이 균질한 선으로 재결합되는 것을 허용하는 렌즈를 포함한다. 방사선을 집속하기 위한 집속 수단은 방사선이 처리될 기판 상에 요망되는 길이 및 폭의 선 형태로 집속되는 것을 허용한다. 집속 수단은 바람직하게는 수렴 렌즈를 포함한다.
섬유화 레이저 공급원의 경우, 형상화 광학체는 바람직하게는 광학 섬유 또는 각 광학 섬유의 출구에 위치하는 광학 헤드 형태로 집단화된다. 상기 광학 헤드 형태의 형상화 광학체는 바람직하게는 렌즈, 거울 및 프리즘을 포함하고, 방사선의 변형, 균질화 및 집속 수단으로서 이용된다. 변형 수단은 거울 및/또는 프리즘을 포함하고, 광학 섬유의 출구에서 얻는 원형 빔을 선 모양의 비등방성 비원형 빔으로 변환하는데 이용된다. 이 목적으로, 변환 수단은 빔의 축 중 하나 (레이저 선의 빠른 축, 또는 폭 축)에서 빔의 질을 증가시키고, 다른 하나 (레이저 선의 느린 축, 또는 길이 축)에서 빔의 질을 감소시킨다. 균질화 수단은 선 전체를 따라서 단위 길이당 균질한 출력을 얻기 위해서 레이저 공급원의 공간적 프로파일을 중첩시킨다. 균질화 수단은 바람직하게는 입사하는 빔이 이차 빔으로 분리되고 상기 이차 빔이 균질한 선으로 재결합되는 것을 허용하는 렌즈를 포함한다. 마지막으로, 방사선을 집속하기 위한 집속 수단은 작업 평면에서, 즉, 처리될 기판의 표면 상에서 또는 체적 내에서 요망되는 폭 및 길이의 선 형태로 방사선을 집속시키는 것을 가능하게 한다. 집속 수단은 바람직하게는 집속 거울 또는 수렴 렌즈를 포함한다.
형상화 및 방향전환 광학체, 특히 위치지정 수단은 수동으로 조정될 수 있거나 또는 위치를 원격 설정하는 것을 허용하는 작동기를 이용해서 조정될 수 있다. 일반적으로 모터 또는 압전 트랜스듀서인 이 작동기는 수동으로 조절될 수 있고/있거나 자동으로 설정될 수 있다. 후자의 경우, 작동기는 바람직하게는 검출기 및 피드백 루프에 연결될 수 있다.
바람직하게는 레이저 모듈 중 적어도 일부, 심지어 그것들 전부가 열 안정성을 보장하기 위해서 밀폐된 및 유리하게는 냉각된, 특히 공기 냉각된, 하우징 안에 배열된다.
본 발명의 맥락에서, 레이저 선의 "길이"는 레이저 선의 최대 치수, 즉, 레이저 선의 종방향을 따르는 레이저 선의 크기라고 이해하고, 레이저 선의 폭은 레이저 선의 종방향에 수직인 방향에서의 레이저 선의 치수라고 이해한다. 레이저 분야에서 통상적인 바와 같이, 레이저 선의 폭 w는 이 수직 방향에서 방사선 빔의 세기가 최대인 빔의 축과 방사선 빔의 세기가 최대 세기의 1/e2 배인 지점 사이의 거리에 상응한다. 레이저 선의 종축을 x라고 표기하는 경우, 이 축을 따라서 w(x)로 표기되는 폭 분포가 정의될 수 있다.
한 특징에 따르면, 레이저 선 또는 각 레이저 선의 평균 폭은 10 ㎛ 내지 1000 ㎛ 및 바람직하게는 30 ㎛ 내지 200 ㎛에 포함된다. 본 명세서 전체에 걸쳐서, "평균"이라는 용어는 산술 평균을 의미하는 것으로 이해한다. 기판에 굴절률 변조 패턴을 생성할 때 레이저 선을 따라서 균일한 처리를 보장하기 위해, 레이저 선의 전체 길이에 걸쳐서 폭 분포가 좁다. 이러한 방식으로, 최대 폭과 최소 폭 간의 차가 바람직하게는 평균 폭의 값의 10% 이하, 더 바람직하게는 5% 이하 또는 심지어 3% 이하이다.
레이저 선 또는 각 레이저 선의 길이는 바람직하게는 10 ㎝ 이상, 바람직하게는 20 ㎝ 또는 30 ㎝ 내지 3 m에 걸치는 범위에 포함된다. 단일의 레이저 선을 이용해서 기판의 폭의 전부 또는 일부를 조사하는 것이 바람직하다. 그러나, 또한, 종방향이 서로 평행하게 배열되는, 임의로 분리되어 있을 수 있는, 복수의 레이저 선을 이용하는 것도 가능하다.
한 특징에 따르면, 레이저 선은 레이저 선의 평균 폭에 대한 레이저 선의 길이의 비가 10 이상, 바람직하게는 30 이상인 것이다. 바람직한 실시양태에서, 레이저 선의 평균 폭에 대한 레이저 선의 길이의 비는 30 내지 300000이다.
한 실시양태에서, 레이저 선은 기판의 표면 상에 집속된다. 그래서, 본 발명에 따른 방법은 기판의 표면 상에 굴절률 변조 패턴을 얻는 것을 가능하게 한다.
또 다른 실시양태에서, 레이저 선은 기판의 체적 내에 집속된다. 그래서, 본 발명에 따른 방법은 기판의 두께에 굴절률 변조 패턴을 얻는 것을 가능하게 한다.
한 유리한 특징에 따르면, 레이저 선의 종방향은 기판과 레이저 선 간의 상대 이동 방향에 실질적으로 수직이다. 그러나, 또한, 상대 이동 방향에 대해 레이저 선의 다른 배향이 가능하고, 일반적으로 레이저 선의 종방향은 상대 이동 방향과 0°가 아닌 어떠한 각도 형성할 수 있다.
한 실시양태에서는, 레이저 선이 고정된 채로 유지되고, 기판이 레이저 선의 종방향을 가로지르는 방향으로 병진 이동된다. 유리하게는, 기판이 레이저 선에 향하여 실질적으로 수평인 평면에서 이동된다.
또한, 다른 실시양태도 가능하다. 예를 들어, 기판이 계속 고정될 수 있고, 반면에 레이저 선이 기판에 향하여 특히 이동성 갠트리를 이용해서 이동된다. 한 변형으로서, 기판 및 레이저 선 둘 모두가 이동될 수 있다. 또한, 기판과 레이저 선 간의 상대 이동은 병진 이동이 아닌 다른 이동, 예를 들어 회전 이동 또는 병진 이동 및 회전 이동의 조합일 수 있다. 또한, 기판이 수평이 아닌 평면, 예를 들어 수직 평면에서 또는 어떠한 다른 배향으로도 이동될 수 있다.
기판이 특히 병진 이동될 때는, 어떠한 기계적 운반 수단을 이용해서도, 예를 들어 벨트, 롤러, 병진 트레이, 에어 쿠션을 이용해서 기판을 이동하게 할 수 있다. 운반 시스템은 이동 속도를 조절하고 제어하는 것을 허용한다. 운반 수단은 바람직하게는 강직성 샤시 및 복수의 롤러를 포함한다. 기판이 가요성 유기 중합체로 제조되는 경우에는, 기판의 이동을 일련의 롤러 형태를 취하는 필름 전진 시스템을 이용해서 발생시킬 수 있다. 이 경우에는, 기판의 두께, 및 따라서 그의 가요성, 및 열 처리가 어떠한 편향의 생성에 미칠 수 있는 어떠한 영향도 고려해서 롤러 사이의 거리의 적당한 선택에 의해 평면성을 보장할 수 있다.
또한, 레이저는 기판에 대한 그의 거리를 조정하도록 이동될 수 있고, 이는 특히 기판이 굴곡될 때 유용할 수 있지만, 그럴 경우에만 유용한 것은 아니다. 특히, 레이저 선 또는 각 레이저 선의 경우, 레이저 선의 초점면과 처리될 기판 사이의 거리의 절대값이 1 ㎜ 이하, 특히 0.5 ㎜ 이하, 또는 0.3 ㎜ 이하 및 심지어 0.1 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 기판 또는 레이저를 이동시키기 위한 시스템이 초점면과 기판 사이의 거리에 대해서 충분히 정밀하지 않은 경우에는, 레이저와 기판 사이의 거리를 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 이 조정은 자동일 수 있고, 특히, 레이저 처리의 상류에서 수행되는 거리 측정에 의해서 제어될 수 있다.
기판의 표면 또는 체적이 적당히 조사될 수 있다면, 기판 및 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원은 어떠한 가능한 상대 위치도 가질 수 있다. 기판이 수평으로 배열될 때, 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원은 일반적으로 기판의 상면 및/또는 하면을 조사하도록 배열된다. 또한, 기판의 양쪽에 위치하는 복수의 레이저 공급원을 이용하는 것도 가능하고, 기판은 아마도 수평으로, 수직으로 또는 어떠한 다른 경사도로도 위치한다. 이 레이저 공급원들은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다.
기판과 각 레이저 선 간의 상대 이동 속도는 유리하게는 3 m/분 이상, 특히 4 m/분 이상 또는 5 m/분 이상 및 심지어 6 m/분 이상 또는 7 m/분 이상, 또는 그 밖에 8 m/분 이상 및 심지어 9 m/분 이상 또는 10 m/분 이상이다. 기판에서 굴절률 변조 패턴이 생성되고 있을 때 레이저 선에 대한 기판의 위치의 불확실성을 제한하기 위해서, 그 처리 동안에 기판과 각 레이저선 간의 상대 이동 속도가 그의 공칭 값에 대해 10 rel% 이하, 특히 2 rel% 이하 및 심지어 1 rel% 이하 변한다.
한 유리한 특징에 따르면, 레이저 선의 출력의 시간적 변조는 레이저 선을 형성하는 하나 이상의 레이저 공급원의 입력 전기 신호를 시간적으로 변조함으로써 얻는다. 본 발명의 맥락에서, "레이저 공급원의 입력 전기 신호"라는 표현은 레이저 공급원에 공급되는 전류 또는 레이저 공급원에 공급되는 전력을 의미하는 것으로 이해한다.
레이저 선을 형성하는 하나 이상의 레이저 공급원의 입력 전기 신호의 시간적 변조부터 시작해서, 레이저 선의 출력의 시간적 변조를 얻기 위해서 응답 시간은 다소 길고, 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원의 켜짐 및 꺼짐 시간에 의존한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법으로 달성될 수 있는 해상도, 즉, 상대 이동 방향에서 얻을 수 있는 최소 패턴 치수는 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원의 켜짐 및 꺼짐 시간, 기판과 레이저 선 간의 상대 이동 속도, 및 레이저 선의 폭에 의해 결정된다. 레이저 공급원의 켜짐 및 꺼짐 시간은 펄스화 레이저 공급원의 경우 출력의 엔벨럽(envelope)의 레이저 공급원에 의해 방출되는 출력의 공칭 값의 10%부터 90%까지 (또는 그 역) 지나가는 데 요구되는 시간으로 정의된다. 따라서, 약 100 μs의 켜짐 및 꺼짐 시간을 갖는 레이저 공급원으로는, 약 50 ㎛의 상대 이동 방향에서의 치수를 갖는 패턴을 얻는 것이 가능하다. 약 2 ms의 켜짐 및 꺼짐 시간을 갖는 레이저 공급원으로는, 약 1 ㎜의 상대 이동 방향에서의 치수를 갖는 패턴을 얻는 것이 가능하다. 약 20 ms의 켜짐 및 꺼짐 시간을 갖는 레이저 공급원으로는, 약 1 ㎝의 상대 이동 방향에서의 치수를 갖는 패턴을 얻는 것이 가능하다. 레이저 공급원을 완전히 끄지 않으면서 레이저 공급원에 의해 방출되는 출력을 변조함으로써 레이저 공급원의 켜짐 및 꺼짐 시간의 영향을 제한하는 것이 가능하다.
본 발명의 한 실시양태에서, 공간적 주기성을 갖는 굴절률 변조 패턴은 패턴의 주기에 대한 기판과 레이저 선 간의 상대 이동 속도의 비와 같은 주파수를 갖는 레이저 공급원의 입력 전기 신호의 시간적 변조를 가함으로써 얻는다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 공간적 주기성을 갖지 않는 굴절률 변조 패턴은 기판과 레이저 선의 상대 이동 동안에 레이저 공급원의 입력 전기 신호의 시간적 변조를 변화시킴으로써 얻는다.
유리하게는, 레이저 선이 복수의 독립적 레이저 공급원에 의해 형성될 때, 입력 전기 신호의 시간적 변조는 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원마다 상이할 수 있다. 따라서, 레이저 선을 따라서 출력을 국소적으로 조정하는 것이 가능하고, 이렇게 함으로써 레이저 선의 종방향에서도 굴절률의 변조를 허용한다. 이것은 기판의 굴절률의 공간적 변조에서 융통성을 추가로 증가시키는 것을 가능하게 한다.
한 특징에 따르면, 초점면에서 레이저 선의 단위 면적당 평균 출력은 103 W/㎠ 이상이다. 이 출력은 연속파 (CW) 또는 준연속파 (QCW) 모드로 작동하는 단위 길이당 높은 출력, 특히 10 W/㎜ 초과를 제공하는 레이저 공급원에 의해, 또는 더 낮은 평균 출력, 특히 100 mW/㎜ 미만의 펄스화 레이저 공급원에 의해 공급될 수 있다. 펄스화 원의 경우, 열 확산이 일어날 시간이 없기 때문에 기판을 처리하기 위한 절차가 더 효율적이다. 열 확산의 효과를 고려하기 위해 초점면에서 레이저 선의 출력이 조정되어야 한다. 바람직하게는, 초점면에서 레이저 선의 단위 면적당 평균 출력은 레이저 선이 펄스화 레이저 공급원을 이용해서 발생될 때는 103 W/㎠ 이상이고, 레이저 선이 연속파 또는 준연속파 모드로 작동하는 레이저 공급원을 이용해서 발생될 때는 104 W/㎠ 이상이다.
이 방법 동안에 기판이 겪는 온도는 광물 유리로 제조된 기판의 경우 약 400 ℃ 및 유기 중합체로 제조된 기판의 경우 약 100℃이다.
한 실시양태에서, 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원은 연속파 또는 준연속파 레이저 공급원이다.
또 다른 실시양태에서, 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원은 펄스화 공급원이다. 이 경우, 방출된 펄스의 출력이 시간적으로 변조된다. 방사선이 펄스화될 때, 이용되는 변조 및 이동 속도와 상용성이 있도록 반복 주파수는 유리하게는 10 kHz 이상, 특히 15 kHz 이상 및 심지어 20 kHz 이상이다.
한 실시양태에서는, 레이저 선이 고정된 채로 유지되고, 기판이, 서로 가로지르는 적어도 하나의 제1 치수 및 적어도 하나의 제2 치수를 가지며, 방법이
- 제1 단계에서는, 기판을 그의 제1 치수에 평행하게 및 레이저 선의 종방향을 가로지르며 병진 이동시키며, 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조하고,
- 제2 단계에서는, 기판을 그의 제2 치수에 평행하게 및 레이저 선의 종방향을 가로지르며 병진 이동시키며, 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조하는,
적어도 하나의 제1 단계 및 적어도 하나의 제2 단계를 포함한다.
이 실시양태에서, 기판은 연속적으로 적어도 두 처리 단계, 즉, 한 방향에서 제1 단계 및 제1 처리 단계의 방향을 가로지르는 방향에서 제2 단계를 거친다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 기판의 굴절률에 그리드 구조를 제공하는 것을 허용하고, 그리드는 적어도 2개의 그리드 방향으로 생성된다.
본 발명의 또 다른 대상은
- 적어도 하나의 레이저 선을 발생시킬 수 있는 하나 이상의 레이저 공급원 및 형상화 및 방향전환 광학체,
- 가동시, 레이저 선이 기판 상에 집속되고 있는 동안, 레이저 선의 종방향을 가로지르는 방향으로 기판과 레이저 선 간의 상대 이동을 발생시킬 수 있는 이동 수단,
- 상대 이동 속도의 함수로서 및 상대 이동 방향에서의 패턴의 치수의 함수로서 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조하기 위한 수단
을 포함하는, 기판에 굴절률 변조 패턴을 생성함으로써 기판에 변조된 광학적 특성을 제공하는 투명 기판 처리 장치이다.
본 발명의 또 다른 대상은 일련의 병렬배치된 선들 또는 선 부분들로 구성된 굴절률 변조 패턴을 포함하고, 기판의 굴절률 값이 선마다 변하고, 선의 종방향을 가로질러서 측정되는 기판의 굴절률 값의 변화의 특징적 치수가 10 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 200 ㎛에 포함되는 다양한 공칭 치수인, 상기한 방법으로 얻을 수 있는 템퍼링되지 않은 광물 유리로 제조되거나 또는 유기 중합체로 제조된 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판이다.
한 특징에 따르면, 기판, 또는 굴절률 변조 패턴을 실제로 갖는 기판 부분은 0.5 m 이상, 특히 1 m 이상 또는 2 m 이상 또는 심지어 3 m 이상의 적어도 하나의 치수를 갖는다. 바람직하게는, 기판의 주면, 또는 굴절률 변조 패턴을 실제로 갖는 기판 부분의 표면적은 1 ㎡ 이상, 더 바람직하게는 1.4 ㎡ 이상이다. 유리한 실시양태에서, 처리된 기판은 1.3 m의 길이 및 1.1 m의 폭을 갖는 평행육면체이다. 본 발명의 이점은 굴절률 변조 패턴을 심지어 큰 크기의 기판의 경우에도 높은 수준의 해상도로 신속하게 얻을 수 있다는 것이다.
한 실시양태에서는, 기판의 굴절률 값이 선마다 연속적으로 변한다. 그래서, 기판의 굴절률 변조 패턴은 패턴의 병렬배치된 선들 또는 선 부분들의 종방향에 수직으로 굴절률의 연속적 변화를 갖는 패턴이다. 그러한 굴절률의 연속적 변화는 예를 들어 정현파 또는 삼각파 유형의 신호 함수에 따라서 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 따라서, 굴절률 변조 패턴은 기판의 표면 상에만, 기판의 표면들 중 하나 이상 상에, 또는 기판의 체적 내에 존재할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점은 본 발명에 따른 방법 및 기판의 많은 예시 실시양태에 대한 다음 설명으로부터 명백해질 것이고, 이 설명은 단지 예로서 및 첨부된 도면과 관련해서 주어진다.
도 1은 본 발명에 의해서 얻은, 본 발명의 제1 실시양태에 따르는 변조된 광학적 특성을 갖는 기판의 상면도이고, 도 1의 하부는 레이저 공급원에 입력으로서 가한 사각파 유형 전력을 나타내는 도면 (실시예 1 및 2)이다.
도 2는 본 발명에 의해서 얻은, 본 발명의 제2 실시양태에 따르는 변조된 광학적 특성을 갖는 기판의 상면도이고, 도 2의 하부는 레이저 공급원에 입력으로서 가한 정현파 유형 전력을 나타내는 도면 (실시예 3)이다.
도 3은 그리드를 생성하도록 서로 수직인 두 방향에서 연속적으로 두 처리 단계를 포함하는 본 발명의 방법에 의해서 얻은, 본 발명의 제3 실시양태에 따르는 변조된 광학적 특성을 갖는 기판의 상면도이고, 도 3의 하부는 각 처리 단계에서 레이저 공급원에 입력으로서 가한 사각파 유형 전력을 나타내는 도면 (실시예 4)이다.
실시예 1
플로트 방법으로 얻은 다음에 길이 L = 6 m 및 폭 ℓ = 3.3 m를 갖는 직사각형 모양으로 절단한, 세인트-고베인 글래스(Saint-Gobain Glass)에서 에스지지 플라니룩스 (SGG PLANILUX)라는 명칭으로 판매하는 맑은 소다 석회 실리카 유리로 제조된 기판에 본 발명에 따른 방법을 응용하였다.
이 방법을 수행하는 데 이용되는 레이저 선을 900 ㎚ 내지 1000 ㎚에 포함되는 파장에서 방출하는 준연속파원인 InGaAs 레이저 다이오드인 레이저 공급원에 의해 형성하였다. 레이저 선은 3.3 m의 길이, 즉, 기판의 폭 ℓ과 같은 길이를 가졌고, 50 ㎛의 평균 폭을 가졌다. 레이저 선의 폭은 선 전체를 따라서 균일하였고, 이렇게 해서 최대 폭과 최소 폭의 차가 평균 값의 3%, 즉, 1.5 ㎛였다.
기판을 롤러 컨베이어 상에 기판의 길이에 평행한 X 방향으로 주행하도록 놓았다. 레이저 선을 계속 고정시켰고, 그의 종방향 Y가 기판의 주행 방향 X에 수직으로 연장되게, 즉, 기판의 폭을 가로질러서 기판의 전체 폭을 가로질러서 연장되게 기판의 상면 위에 위치시켰다.
레이저 선의 초점면의 위치를 기판이 컨베이어 상에 위치할 때 기판의 두께의 중심에 있도록 조정하였고, 초점면에서 레이저 선의 단위 면적당 평균 출력은 105 W/㎠였다.
기판을 레이저 선 아래에서 10 m/분의 속도로 주행하게 하였고, 이 속도는 1 rel% 이하로 변하였다. Pelec의 변화를 시간 t의 함수로서 나타내는 도 1의 하부에서 볼 수 있는 바와 같이, 레이저 선 아래에서의 기판의 이동 동안에 사각파 유형 전력 Pelec을 입력으로서 레이저 다이오드에 가하였다. 사각파 신호 주기 Pelec(t)는 1.2 s였고, 펄스 길이는 300 ms였다.
이렇게 해서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판의 길이에 평행한 5 ㎝ 폭의 처리된 스트립과 기판의 길이에 평행한 15 ㎝ 폭의 비처리된 스트립이 교번하는 굴절률 변조 패턴을 포함하는 기판을 얻었다. 처리된 스트립은 비처리된 스트립의 굴절률 n1에 비해 약 0.01이 증가된 굴절률 n2를 가졌다.
실시예 2
실시예 1에서와 같이, 플로트 방법으로 얻은 다음에 길이 L = 6 m 및 폭 ℓ = 3.3 m를 갖는 직사각형 모양으로 절단한, 세인트-고베인 글래스에서 에스지지 플라니룩스라는 명칭으로 판매하는 맑은 소다 석회 실리카 유리로 제조된 기판에 본 발명에 따른 방법을 응용하였다.
실시예 2의 경우에는, 이 방법을 수행하는 데 이용되는 레이저 선을 1030 ㎚의 파장에서 방출하는 300 ㎛ 코어 직경의 광학 섬유에 커플링된 디스크 레이저 Yb:YAG인 레이저 공급원에 의해 형성하였다. 레이저 선은 3.3 m의 길이, 즉, 기판의 폭 ℓ과 같은 길이를 가졌고, 50 ㎛의 평균 폭을 가졌다. 레이저 선의 폭은 선 전체를 따라서 균일하였고, 이렇게 해서 최대 폭과 최소 폭의 차가 평균 값의 3%, 즉, 1.5 ㎛였다.
기판을 롤러 컨베이어 상에 기판의 길이에 평행한 X 방향으로 주행하도록 놓았다. 레이저 선을 계속 고정시켰고, 그의 종방향 Y가 기판의 주행 방향 X에 수직으로 연장되게, 즉, 기판의 폭을 가로질러서 기판의 전체 폭을 가로질러서 연장되게 기판의 상면 위에 위치시켰다.
레이저 선의 초점면의 위치를 기판이 컨베이어 상에 위치할 때 기판의 두께의 중심에 있도록 조정하였고, 초점면에서 레이저 선의 단위 면적당 평균 출력은 105 W/㎠였다.
기판을 레이저 선 아래에서 10 m/분의 속도로 주행하게 하였고, 이 속도는 1 rel% 이하로 변하였다. Pelec의 변화를 시간 t의 함수로서 나타내는 도 1의 하부에서 볼 수 있는 바와 같이, 레이저 선 아래에서의 기판의 이동 동안에 사각파 유형 전력 Pelec의 조절 전압을 입력으로서 레이저 다이오드에 가하였다. 실시예 1에서와 같이, 사각파 신호의 주기 Pelec(t)는 1.2 s였고, 펄스 길이는 300 ms였다.
이렇게 해서, 기판의 길이에 평행한 5 ㎝ 폭의 처리된 스트립과 기판의 길이에 평행한 15 ㎝ 폭의 비처리된 스트립이 교번하는 도 1에 나타낸 바와 같은 굴절률 변조 패턴을 포함하는 기판을 얻었다. 처리된 스트립은 비처리된 스트립의 굴절률 n1에 비해 약 0.01이 증가된 굴절률 n2를 가졌다.
실시예 3
실시예 1 및 2에서와 같이, 플로트 방법으로 얻은 다음에 길이 L = 6 m 및 폭 ℓ = 3.3 m를 갖는 직사각형 모양으로 절단한, 세인트-고베인 글래스에서 에스지지 플라니룩스라는 명칭으로 판매하는 맑은 소다 석회 실리카 유리로 제조된 기판에 본 발명에 따른 방법을 응용하였다.
실시예 3의 경우에는, 이 방법을 수행하는 데 이용되는 레이저 선을 1040 ㎚의 파장에서 방출하는 400 fs의 펄스 길이 및 500 kHz의 반복률로 펄스화된 펄스화 레이저 공급원에 의해 형성하였다. 레이저 선은 3.3 m의 길이, 즉, 기판의 폭 ℓ과 같은 길이를 가졌고, 50 ㎛의 평균 폭을 가졌다. 레이저 선의 폭은 선 전체를 따라서 균일하였고, 이렇게 해서 최대 폭과 최소 폭의 차가 평균 값의 3%, 즉, 1.5 ㎛였다.
기판을 롤러 컨베이어 상에 기판의 길이에 평행한 X 방향으로 주행하도록 놓았다. 레이저 선을 계속 고정시켰고, 그의 종방향 Y가 기판의 주행 방향 X에 수직으로 연장되게, 즉, 기판의 폭을 가로질러서 기판의 전체 폭을 가로질러서 연장되게 기판의 상면 위에 위치시켰다.
레이저 선의 초점면의 위치를 기판이 컨베이어 상에 위치할 때 기판의 두께의 중심에 있도록 조정하였고, 초점면에서 레이저 선의 단위 면적당 평균 출력은 103 W/㎠였다.
기판을 레이저 선 아래에서 10 m/분의 속도로 주행하게 하였고, 이 속도는 1 rel% 이하로 변하였다. Pelec의 변화를 시간 t의 함수로서 나타내는 도 2의 하부에서 볼 수 있는 바와 같이, 레이저 선 아래에서의 기판의 이동 동안에 정현파 전력 Pelec을 입력으로서 레이저 다이오드에 가하였다. 정현파 신호의 주기 Pelec(t)는 1.2 s였고, 이렇게 해서, 도 2에 개략적으로 나타낸 바와 같이 레이저 공급원의 펄스의 출력이 시간적으로 변조되는 것을 허용하였고, 도 2에서는 정현파 신호의 엔벨럽에 서 극소수의 펄스를 보여주었다.
이렇게 해서, 도 2가 나타내는 바와 같이, 기판의 길이 방향에서 교번하며 증가하고 감소하는 굴절률 구배를 갖는 15 ㎝의 공간적 주기성을 갖는 굴절률 변조 패턴을 포함하는 기판을 얻었다. 고굴절률 대역은 저굴절률 대역의 굴절률 n1에 비해 약 0.01이 증가된 굴절률 n2를 가졌고, 여기서 굴절률 n1은 비처리된 기판의 굴절률에 상응하였다.
실시예 4
위에서와 같이, 플로트 방법으로 얻은 다음에 이번에는 3.3 m 변 길이의 정사각형 모양으로 절단한, 세인트-고베인 글래스에서 에스지지 플라니룩스라는 명칭으로 판매하는 맑은 소다 석회 실리카 유리로 제조된 기판에 본 발명에 따른 방법을 응용하였다.
이 실시양태에서, 이 방법은 기판을 처리하는 두 단계를 연속적으로 포함하였고, 제1 단계는 제1 실시양태에서 기판에 응용되는 처리와 동일하고 기판이 그의 변 중 하나 C1에 평행하게 주행하고, 또한, 제2 단계는 제1 실시양태에서 기판에 응용되는 처리와 동일하지만 이번에는 기판이 변 C1에 수직인 기판의 변 중 또 다른 하나 C2에 평행하게 주행한다. 이 제2 단계는 도 3에 도시하였다.
이렇게 해서, 도 3이 나타내는 바와 같이, 그리드 형태를 취하는 굴절률 변조 패턴을 포함하는 기판을 얻었고, 그리드의 선들은 5 ㎝의 폭의 처리된 스트립이었고, 이 스트립들은 그들 사이에서 15 ㎝의 변 길이를 갖는 정사각형 비처리된 대역의 경계를 정하였다. 처리된 스트립은 정사각형 비처리된 대역의 굴절률 n1에 비해 약 0.01이 증가한 굴절률 n2를 가졌다.

Claims (23)

  1. 투명 기판에 적어도 하나의 레이저 선 형태로 기판 상에 집속되는 레이저 방사선을 조사하고, 여기서 기판은 레이저 방사선을 적어도 부분적으로 흡수하고,
    레이저 선의 종방향 (Y)을 가로지르는 방향 (X)으로, 기판과 기판 상에 집속되는 레이저 선 간의 상대 이동을 발생시키고,
    이 상대 이동 동안에 레이저 선의 출력을 상대 이동 속도의 함수로서 및 상대 이동 방향 (X)에서의 패턴의 치수의 함수로서 시간적으로 변조하는 것
    을 특징으로 하는, 굴절률 변조 패턴을 포함하는 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판을 얻는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 레이저 선이 기판의 표면 상에 집속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 레이저 선이 기판의 체적 내에 집속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선의 종방향 (Y)이 상대 이동 방향 (X)에 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선이 고정된 채로 유지되고, 기판이 레이저 선의 종방향 (Y)을 가로지르는 방향 (X)으로 병진 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원의 입력 전기 신호를 시간적으로 변조함으로써 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 굴절률 변조 패턴이 공간적 주기성을 가지며, 레이저 공급원의 입력 전기 신호의 시간적 변조의 주파수가 패턴의 주기에 대한 기판과 레이저 선 간의 상대 이동 속도의 비와 같은 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 레이저 공급원의 입력 전기 신호의 시간적 변조가 기판과 레이저 선의 상대 이동 동안에 변하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선이 복수의 독립적 레이저 공급원에 의해 형성되고, 입력 전기 신호의 시간적 변조가 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원마다 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선이 10 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 200 ㎛에 포함되는 평균 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 초점면에서 레이저 선의 단위 면적당 평균 출력이 103 W/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원이 연속파 레이저 공급원 또는 준연속파 레이저 공급원인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 선을 형성하는 레이저 공급원 또는 각 레이저 공급원이 펄스화 공급원이고, 방출되는 펄스의 출력이 시간적으로 변조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저선 또는 각 레이저선의 방사선의 파장이 100 ㎚ 내지 2000 ㎚에 걸치는 범위 또는 5 ㎛ 내지 15 ㎛에 걸치는 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저선이 고정된 채로 유지되고, 기판이, 서로 가로지르는 적어도 하나의 제1 치수 (L; C1) 및 적어도 하나의 제2 치수 (ℓ; C2)를 가지며, 방법이
    - 제1 단계에서는, 기판을 그의 제1 치수 (L; C1)에 평행하게 및 레이저 선의 종방향 (Y)을 가로지르며 병진 이동시키며, 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조하고,
    - 제2 단계에서는, 기판을 그의 제2 치수 (ℓ; C2)에 평행하게 및 레이저 선의 종방향 (Y)을 가로지르며 병진 이동시키며, 레이저 선의 출력을 시간적으로 변조하는,
    적어도 하나의 제1 단계 및 적어도 하나의 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 1 m 초과, 특히 3 m 초과의 적어도 하나의 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상대 이동 속도가 3 m/분 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. - 적어도 하나의 레이저 선을 발생시킬 수 있는 하나 이상의 레이저 공급원 및 형상화 및 방향전환 광학체,
    - 가동시, 레이저 선이 기판 상에 집속되고 있는 동안, 레이저 선의 종방향 (Y)을 가로지르는 방향 (X)으로 기판과 레이저 선 간의 상대 이동을 발생시킬 수 있는 이동 수단,
    - 레이저 선의 출력을 상대 이동 속도 (v)의 함수로서 및 상대 이동 방향 (X)에서의 패턴의 치수의 함수로서 시간적으로 변조하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판에 굴절률 변조 패턴을 생성함으로써 기판에 변조된 광학적 특성을 제공하는 투명 기판 처리 장치.
  19. 일련의 병렬배치된 선들 또는 선 부분들로 구성된 굴절률 변조 패턴을 포함하고, 기판의 굴절률 값이 선마다 변하고, 선의 종방향을 가로지르는 기판의 굴절률 값의 변화의 특징적 치수가 10 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 200 ㎛에 포함되는 다양한 공칭 치수인 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법으로 얻을 수 있는 템퍼링되지 않은 광물 유리로 제조되거나 또는 유기 중합체로 제조된 변조된 광학적 특성을 갖는 투명 기판.
  20. 제19항에 있어서, 기판의 주면, 또는 굴절률 변조 패턴을 실제로 갖는 기판 부분의 표면적이 1 ㎡ 이상, 바람직하게는 1.4 ㎡ 이상인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 기판의 굴절률 값이 선마다 연속적으로 변하는 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 굴절률 변조 패턴이 기판의 표면 상에 존재하는 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  23. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 굴절률 변조 패턴이 기판의 체적 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 투명 기판.
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