TW201518023A - 製得配置有塗層之基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之製得配置有塗層之基板的方法，其中該塗層包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案，包括使用雷射輻射對沉積在該基板上之連續塗層進行熱處理的步驟。該熱處理步驟係以呈至少一道雷射線形式之聚焦在該塗層上的雷射輻射來照射該基板，使該塗層保持連續且不熔融該塗層，及在相對於該雷射線之縱向(Y)為橫向的方向(X)上施加該基板與聚焦在該塗層上之雷射線的相對位移，同時於該相對位移期間隨著該相對位移之速度(v)及隨著該相對位移的方向(X)上之圖案尺寸而依時調變該雷射線的功率(Plas)。

Description

製得配置有塗層之基板的方法
本發明關於一種製得基板之方法，在該基板之至少一面的至少部分上配置有塗層，該塗層包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案。本發明亦關於一種處理配置有至少一個塗層之基板以產生空間調變該塗層之至少一種性質的圖案的設備；及關於一種基板，在該基板之至少一面的至少部分上配置有塗層，該塗層包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案。
以往係對基板(尤其是由玻璃或有機聚合物材料製成者)提供給予該基板特別性質(尤其是光學性質，例如在給定波長範圍內之輻射反射率或吸收率；導電性質；或與該基板之容易清潔相關聯或與該基板之自清潔能力相關的性質)之塗層。該等塗層(可為單層或多層)通常係以礦物化合物，尤其是金屬、氧化物、氮化物或碳化物為底質。該等塗層可為薄層或薄層之堆疊。就本發明之目的而言，用語「薄層」意指厚度小於微米且通常為數奈米至數 百奈米之層，因此稱為「薄」層。
可提及以下者作為對基板提供特別性質之塗層的實例：- 可修改基板在可見波長範圍中之反射性質的塗層，諸如反射金屬塗層(尤其是以銀金屬為底質者，其係用於形成反射鏡)，或者抗反射塗層(其目的在於降低介於空氣與基板之間的界面之輻射反射率)。抗反射塗層尤其可由具有介於空氣之折射率與基板之折射率之間的折射率之塗層(諸如薄層或-凝膠型之多孔層)形成；或由交替具有較低及較高折射率之薄層的堆疊(作為在該空氣與該基板之界面的干擾濾波器)形成；或者為在空氣之折射率與該基板之折射率之間具有折射率連續或分級梯度的薄層之堆疊；- 對該基板提供紅外線輻射反射性質之塗層，諸如包含至少一個金屬薄層之透明塗層，尤其是以銀為底質者。該等金屬薄層透明塗層係用以形成太陽控制鑲嵌玻璃(尤其是防太陽鑲嵌玻璃，其目的在於減少進入之太陽能的量)，或低發射率鑲嵌玻璃(其目的在於減少從建築物或交通工具散逸之能的數量；- 對該基板提供導電性質之塗層，諸如包含至少一個金屬薄層(尤其是以銀為底質者)或數層以透明導電性氧化物(TCO)為底質(例如，以銦及錫之混合氧化物(ITO)為底質、以銦及鋅之混合氧化物(IZO)為底質、以摻雜鎵或摻雜鋁之氧化物鋅為底質、以摻雜鈮之氧 化鈦為底質、以錫酸鎘或錫酸鋅為底質、以摻雜氟及/或摻雜銻之氧化錫為底質)之薄層的塗層。該等具有導電性質之塗層尤其用於加熱鑲嵌玻璃，其中電流通過該塗層以經由焦耳效應產生熱，或者作為電子層狀器件中的電極，特別是作為位於有機發光二極體器件(OLED)、光伏打器件或電色顯示器件之前面上的透明電極；- 對該基板提供自清潔性質之塗層，諸如以氧化鈦為底質之薄層，其在紫外線輻射之作用下促進有機化合物的降解及在水流之作用下消除礦物沾污。
就特定應用而言，希望局部修改(例如週期性地)沉積在基板上之塗層的性質以獲得空間調變該塗層之性質(其為光學性質、導電性質等)的圖案。特別是，基於美觀或功能性目的，可尋求該塗層之光學性質的調變以修改該經塗覆基板的目視方面。例如，塗層包含反射之彩色梯度或任何其他具有反射色彩的調變之圖案的鑲嵌玻璃可用作內部或外部應用之裝飾玻璃。相似地，透明區係與反射及/或吸收區交替之鑲嵌玻璃可用作裝飾玻璃或用作分區，尤其是用於「開放空間」型之開放式辦公室，使得能於該鑲嵌玻璃之非透明區的高度界定私人空間，同時維持該等透明區之良好透光性。
塗層之光學性質的調變亦使得能調整經塗覆基板對於特定輻射的光學反應，因此能調整該基板之性能品質。例如，塗層包含反射紅外線之透孔圖案的太陽控制鑲嵌玻璃使得能控制太陽熱之獲得。
除了光學性質之調變以外，可尋求該塗層之導電性質的調變以產生在基板上對映之圖案或特殊導電性。例如，表面上包含導電柵之鑲嵌玻璃可用作電子層器件的電極，尤其是當該柵之格子間的空間為透明時用作透明電極，或用作加熱鑲嵌玻璃，或者可作為法拉第籠型之透明等位面。
實際上，在塗層沉積期間將圖案與該塗層之性質的調變整合相當複雜，在工業方法之背景下尤其如此。特別是，雖然目前較容易在基板之大表面上沉積薄層，尤其是藉由磁場協助之陰極濺鍍(亦已知為「磁控管法」)，但仍難以藉由按照沉積條件而空間該等薄層的性質。在經由磁控管法將層沉積於基板期間使用遮罩具有許多問題，尤其是維持該基板之清潔，此限制以工業規模實施該方法。
此外存在於塗層已沉積在基板上之後於該塗層上形成圖案的各種技術。第一種已知技術為雷射圖案化，其中藉由使用點狀雷射光束掃描來進行該塗層之至少一部分的剝蝕或汽化。然而，此技術為局部而緩慢的技術，其難以對大尺寸之基板實施，且造成相對低生產率。其他已知技術為網版印刷，其使得能藉由經由印刷網版沉積搪瓷或藉由數位印刷而使該基板的一部分失透。然而，網版印刷技術的解析度有限且需要在至少600℃之溫度下熱處理該基板以確保該經搪瓷處理的產物之安定性，該熱處理是不利的。在又另一已知技術中，樹脂之遮罩(其為例如光敏性)係藉由微影術或網版印刷而整合至待處理之塗層，然 後微影術或氧化未受該樹脂遮罩保護的塗層部分。此技術具有其為緩慢且昂貴方法的缺點，其涉及數個步驟。
此等缺點係本發明藉由提出一種製得配置有包含空間調變塗層之至少一種性質的圖案之塗層的基板之方法特別想要解決的，該方法經濟、簡單且迅速，且使得能獲致高生產率，該方法確保調變該塗層之性質的高解析度水準且甚至可應用於大尺寸基板，該方法亦特別靈活使得能在生產線上對於相同基板或不同基板之塗層性質的空間結構做迅速改變。
為此，本發明之主題為一種製得基板之方法，在該基板之至少一面的至少部分上配置有塗層，該塗層包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案，該方法之特徵在於其包括使用雷射輻射對沉積在該基板上之連續塗層進行熱處理的步驟，其中該塗層於熱處理之前至少部分吸收該雷射輻射，此熱處理步驟係以呈至少一道雷射線形式之聚焦在該塗層上的雷射輻射來照射該基板，使該塗層保持連續且不熔融該塗層，及在相對於該雷射線之縱向為橫向的方向上施加該基板與聚焦在該塗層上之雷射線的相對位移，同時於該相對位移期間隨著該相對位移之速度及隨著該相對位移的方向上之圖案尺寸而依時調變該雷射線的功率。
在本發明前後文中，「雷射線」為聚焦成縱向尺寸大於橫向尺寸之線形式的雷射光束，其係由一或數個雷射源 產生，且其在該線之縱向上的所有點係被該(等)雷射源同時照明。如此，該雷射線係藉由該(等)雷射源同時照射該線的整個表面而獲得。
基於本發明之目的，當一方向與其他方法形成非零度角時，該方向相對於該其他方向為橫向。此外，基於本發明之目的，存在於基板之一面的一部分上之塗層實質上覆蓋此部分全部時，該塗層為連續的。根據本發明，於熱處理步驟期間保持此塗層之連續性質。
當以雷射光束照射沉積在基板上之塗層(其中該塗層至少部分吸收該雷射輻射)時，供應足以造成該塗層之結晶及/或化學性質變化的能量。尤其是，所供應之能量經由在已存在於該塗層中之核附近的晶體生長的物理化學機制而促使該塗層結晶，同時保持為固相。當該塗層與氧化性或非氧化性反應氣氛接觸時，所供應之能量亦例如藉由於氧化性氣氛之存在下的該塗層氧化，或者藉由於含氮氣氛之存在下該塗層之氮化，而促進該塗層中的化學組成改變。該塗層之結晶及/或化學性質的變化通常引發該塗層之至少一種性質的改變，尤其是該塗層之導電性、發射率、輻射之透射(尤其是在可見及/或紅外線範圍)、輻射之反射(尤其是在可見及/或紅外線範圍)、輻射之吸收(尤其是在可見及/或紅外線範圍)、透射及/或反射中之濁度、反射及/或透射中之色度座標、親水性或者光催化活性。
本發明人已將此等雷射照射之效應利用在塗層上以形 成調變塗層之至少一種性質的圖案。實際上，該圖案係根據本發明藉由將在聚焦平面中具有適當強度之至少一道雷射線聚焦在該塗層上，且藉由當該基板與該雷射線相對位移時調變此雷射線之功率而製得。當該雷射線之功率隨著時間改變時，於該相對位移期間空間調變該塗層之性質。
本發明之方法使得可藉由隨著介於該基板與該雷射線之間的相對位移之速度及隨著所希望圖案之空間結構來調整該雷射線之功率的依時調變而在該塗層中產生任何類型之調變塗層的至少一種性質之圖案。有利的是，該方法可應用於所有尺寸之基板，包括大尺寸，該雷射線之長度能簡單地調適成對應於所希望圖案之大小。該方法使得能在該塗層中產生約數十微米之小尺寸圖案，此係採用其他全域處理方法(諸如網版印刷)難以獲致的。該雷射線之功率的依時調變特別迅速，此使得能獲致高解析度與高生產率水準二者。得益於本發明，即使大尺寸之基板亦可快速獲得調變塗層之至少一種性質的圖案，其並非雷射圖案化所使用之採用點狀雷射光束掃描的情況。此外，藉由迅速調變該雷射線之功率，本發明之方法使得能在生產線上針對相同基板或該線上之不同基板的該塗層性質之調變空間結構進行迅速改變。
應注意的是，本發明方法不涉及藉由從熔融材料開始冷卻的結晶機制，原因係此做法必須將塗層加熱至極高溫度以使之熔融。有利的是，本發明之熱處理步驟僅加熱該塗層而不明顯加熱整個基板，此使得該方法可應用於由聚 合有機材料所製成的基板。此外，在玻璃基板之情況下，因而不再需要於裁切或貯存該玻璃之前進行緩慢且受控制之基板冷卻。
基板較佳係由玻璃、玻基陶瓷或聚合有機材料之片製成。較佳係透明、無色或有色。該玻璃較佳為矽鈉鈣(silico-sodio-calcic)型，但亦可由硼矽酸或鋁硼矽酸型之玻璃製成。較佳之聚合有機材料為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)，或氟聚合物(諸如四氟乙烯(ETFE)。該基板可為扁平或彎曲形，或甚至具有撓性。
該基板有利地至少具有一個大於或等於1m，或甚至2m，及甚至3m之尺寸。較佳地，該基板之主面的表面積大於或等於1m2，更佳係大於或等於1.4m2。在有利實施態樣中，經處理之基板為具有1.3m之長度及1.1m之寬度的平行六面體。在由玻璃基板的情況下，該基板之厚度通常介於0.5mm與19mm之間，較佳介於0.7mm與9mm之間，尤其是介於2mm與8mm之間，或甚至介於4mm與6mm之間。由聚合有機材料製成之基板可具有明顯較小之厚度，例如介於25與100μm之間。
在玻璃基板之情況下，較佳為浮製型玻璃，即，其可經由包括將熔融玻璃倒至熔融錫浴(「漂浮」浴)的方法製得。在此情況下，應用本發明熱處理之塗層可沉積至該基板的「錫」面上或「氣氛」面上。「氣氛」及「錫」面意指該基板分別與該漂浮浴中之主要氣氛接觸及與該熔融 錫接觸的面。該錫面含有小表面數量之已擴散至該玻璃結構的錫。該玻璃基板亦可藉由在兩個軋輥之滾軋而獲得，此技術使其特別可將圖案印刷至該玻璃的表面上。
應用本發明熱處理之塗層可為單層或多層，特別是藉由薄層之堆疊形成者。當該塗層為層之堆疊時，該塗層之至少一個構成層至少吸收雷射輻射。較佳地，該塗層之至少一個構成層於該雷射輻射之波長下的吸收率大於或等於20%，尤其是30%。層之吸收率係界定為等於從100%扣除該層的透射率及反射率之值。在本發明背景中，於熱處理期間，可只處理該塗層中的一層，或可處理該塗層中的數層。如此，本發明之方法使得可產生該塗層之一或多個構成層之性質的空間調變。
本發明之熱處理步驟使得於該處理期間該基板之與具有該經處理塗層相反之面的溫度不超過150℃。較佳地，於該熱處理期間該基板的溫度低於或等於100℃，尤其為50℃，及甚至為30℃。尤其是該基板之與沉積有該經處理塗層相反之面的溫度。此溫度可例如藉由高溫量測術測量。
此特徵係因使用雷射輻射所進行的熱處理具有非常高熱交換係數(高於約400W/(m2.s))所致。較佳地，當使用脈衝雷射源產生雷射線時，該雷射線的每單位面積平均功率大於或等於103W/cm2，尤其是大於或等於103W/cm2，而當使用以連續模式(連續波或CW)或準連續模式(準連續波或QCW)操作之雷射源產生雷射線時， 為大於或等於104W/cm2。此高能量密度使得能非常迅速達在該經處理塗層上達到所希望溫度(一般在少於或等於1秒之時間，尤其是約毫秒或十分之一毫秒)，因此成比例地限制該處理之期間，然後所產生之熱沒有時間擴散至該基板內。
該或各塗層之構成層較佳為以至少一種金屬、類金屬、氧化物、氮化物、碳化物或硫化物或其任何混合物為底質之薄層，尤其是選自下述者：鈦、錫、鋯、釩、鋅、鎢、鉭、鈮、鉬、釔、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、矽、硼、銅、銦、金、銀、鋁、選自前述列表之金屬的合金、氧化鈦、銦及鋅或錫之混合氧化物、摻雜鋁或摻雜鎵之氧化鋅、氮化鈦、氮化鋁或氮化鋯、摻雜鈮之氧化鈦、錫酸鎘及/或錫酸錫、摻雜氟及/或摻雜銻之氧化錫。較佳地，該或各塗層之構成層為由金屬、類金屬、氧化物、氮化物、碳化物或硫化物或其任何混合物所組成的薄層。
就大部分上列之層而言，雷射照射使得能藉由使該層之結晶狀態改變而修改該層的至少一種性質。
更精確地說，雷射照射使得能局部提高該層之結晶度(即，結晶材料之質量及體積比例)，及晶粒之尺寸(或藉由X射線繞射方法所測量之連貫繞射域的尺寸)，或甚至在特定情況下能產生特別結晶形式。
具有高結晶度(因此具有低非晶形銀殘留含量)之銀層的發射率及電阻率低於大部分為非晶形之銀層。本發明之熱處理係應用於塗覆有至少一個銀層之基板，其中介於 基板與該雷射線之間的相對移動以及雷射線之功率的適當依時調變，如此使得可產生空間調變該銀層之導電性及/或發射率的圖案。
類似地，以透明導電性氧化物(TCO)為底質之層的導電隨著其結晶度愈高而成比例地愈高。本發明之熱處理係應用於塗覆有至少一個以TCO為底質之層的基板，其中介於基板與該雷射線之間的相對移動以及雷射線之功率的適當依時調變，如此可產生具有空間調變該TCO層之導電性的圖案。
在太陽控制或低發射率鑲嵌玻璃之情況下，塗層通常包含至少一個沉積在兩個以氧化物或氮化物為底質之薄介電層之間的以銀為底質之薄層。亦可將目的在於促進銀之濕潤及成核的非常薄之層(例如由氧化鋅ZnO製得者)置於該銀層之下，及可在該銀層上放置第二非常薄之犧牲層(例如由鈦製得者)，其目的係在氧化氣氛中進行後續層之沉積的情況下或在造成堆疊中之氧遷移的熱處理之情況下用以保護該銀層。該等堆疊亦可包含數個銀層，該等層各通常受到本發明熱處理之實施影響。當該堆疊包含一個氧化鋅層時，該銀層之熱處理亦通常伴隨發生氧化鋅之結晶度提高。
在氧化鈦之情況下，已知結晶成銳鈦礦形式之氧化鈦在有機化合物之降解方面比非晶形氧化鈦或結晶成金紅石或板鈦礦形式之氧化鈦更有效率。以氧化鈦為底質之塗層較佳為隨意地摻雜氧化鈦所製成的層。此層之整個表面較 佳係與外部接觸，因此氧化鈦可完全發揮其自清潔功能。為了進一步改善結晶作用，該塗層可在該以氧化鈦為底質之層下方包含具有促進該氧化鈦(尤其是呈銳鈦礦形式)結晶生長的效果之子層。
就大部分先前所列之層而言，當該層與反應性氣氛接觸時，雷射照射亦使得能藉由造成該層之化學組成改變而修改該層的至少一種性質。
如此，當經處理層為選自金屬M、金屬M之氧-低於化學計量氧化物、金屬M之氮化物、金屬M之碳化物、金屬M之硫化物的材料之層，且該層係與氧化性氣氛接觸時，雷射照射使得能局部獲得該層的部分氧化。該氧化性氣氛較佳為空氣，尤其是在大氣壓力下。若需要，該氣氛之氧含量可提高以進一步促進該層的氧化。
在特定情況下，該等金屬或氮化物層在可見範圍對應之氧化物層反射或吸收性更高。本發明之熱處理係在塗覆有至少一個金屬或氮化物層的基板之該層與氧化氣氛接觸時應用於該基板，其中介於基板與該雷射線之間的相對移動以及雷射線之功率的適當依時調變，然後使得能產生空間調變該層之光反射率或光吸收率的圖案。此使得可能獲得以預定設計分布之交替的透明及反射區，可能具有光透射率或光反射率梯度。
相似地，金屬層為導電性，然而氧化物層為絕緣性。本發明之熱處理係在塗覆有至少一個金屬層的基板之該層與氧化氣氛接觸時應用於該基板，其中介於基板與該雷射 線之間的相對移動以及雷射線之功率的適當依時調變，如此使得能產生空間調變該層之導電性的圖案。此使得能獲得呈預定設計的導電區，因此獲得電極，例如呈條狀或柵形式。如此可能例如藉由局部氧化由鋁製成的導電層或由矽製成的半導電層而產生透明印刷電路。
此外，當經處理層為選自金屬M、金屬M之氧化物、金屬M之氮-低於化學計量氮化物、金屬M之碳化物、金屬M之硫化物的材料之層，且該層係與非氧化性含氮氣氛接觸時，雷射照射使得能局部獲得該層的部分氮化。為了進行此種部分氮化，試劑氣體尤其可選自N2、N2O、NH3或NOx。
更常見地，當該經處理層為選自金屬M、金屬M之氧化物、金屬M之氮化物、金屬M之碳化物、金屬M之硫化物的材料之層，且此層係與非氧化性反應氣氛接觸，可經由氧化或氮化以外之反應局部修改該層之化學組成，例如經由該層之部分氫化(尤其是使用SiH4作為試劑氣體)，或者經由在以碳為底質之氣氛下該層的部分碳化(尤其是使用乙烯C2H2或甲烷CH4作為試劑氣體)。此處之用語「非氧化性反應氣氛」意指由至少一種與該層之構成元素產生反應的試劑氣體，該反應不為該層之氧化。然而，此種氣氛不一定不含氧，可能存在微量氧。
較佳地，本發明熱處理步驟中所使用的雷射線係由包含一或多個雷射源以及成形及重定向的光學器件之模組所產生。
該等雷射源為傳統雷射二極體，或光纖雷射或圓盤形雷射(disc laser)。就小體積而言，雷射二極體使得能獲致相對於所供應電功率之高功率密度。光纖雷射之體積又更小，且所獲得之每單位長度的功率可更高，然而成本較高。
用語「纖維化雷射」意指雷射光產生之位置相對於雷射光供應之位置空間偏移的雷射，該雷射光係利用至少一種光纖供應。
在圓盤形雷射之情況下，雷射光係在呈圓盤形形式之發射介質(諸如Yb：YAG之薄圓盤(約0.1mm厚)所在的共振腔中產生。如此產生之光係耦合至導向處理位點之一或多條光纖。
該或各雷射線之輻射的波長有利地在100nm至2000nm，尤其是100至350nm或800至1000nm之範圍。視經處理之塗層的吸收光譜而定，可適當使用發射選自808nm、880nm、915nm、940nm或980nm之波長的功率雷射二極體，或者發射在紫外範圍(介於100nm與350nm之間，尤其是介於240nm與300nm之間)的輻射之準分子雷射。作為變體，該或各雷射線之輻射的波長可在5μm至15μm(可使用CO2雷射獲得)以用於吸收此種輻射的塗層。在圓盤形雷射之情況下，波長為例如1030nm(Yb：YAG雷射之發射波長)。就光纖雷射而言，波長為例如1070nm。
在非纖維化雷射源之情況下，成形及重定向之光學器 件較佳包含透鏡及反射鏡，且係用作用以使輻射定位、均質化及聚焦之裝置。該定位裝置具有將由該等雷射源所發射之輻射排列成線的功能。彼等較佳為反射鏡。均質化裝置具有疊加雷射源之空間輪廓的功能以獲得整條線之每單位長度的均勻功率。該均質化裝置較佳包含用以將入射光束分離成副光束及將該等副光束重組成均勻線之透鏡。該輻射聚焦裝置使得能將輻射呈具有所希望長度及寬度之線形式聚焦至待處理的塗層上。該聚焦裝置較佳包含會聚透鏡。
在纖維化雷射源之情況下，成形之光學器件較佳係分組成定位在該或各光纖之輸出處的光學頭形式。該等光學頭之成形的光學器件較佳包含透鏡、反射鏡及稜鏡，且係用作變換、均質化及聚焦輻射的裝置。該變換裝置包含反射鏡及/或稜鏡且係用以將在該光纖輸出處所獲得之圓形光束變換成呈線形狀之異向性非圓形光束。為此，該變換裝置提高該光束的軸中之一者(該雷射線的快軸或寬軸)上之品質及降低該光束其他軸(該雷射線之慢軸或長度軸)的品質。均質化裝置疊加雷射源之空間輪廓以獲得沿著該線之每單位長度的均勻功率。該均質化裝置較佳包含能使入射光束分離成副光束及使該等副光束重組成均勻線之透鏡。最後，該用於聚焦輻射之聚焦裝置使得能將輻射以具有所希望寬度及長度之線形式聚焦在工作平面上，換言之，在待處理塗層之平面中。該聚焦裝置較佳包含聚焦反射鏡或會聚透鏡。
該成形及重定向之光學器件(尤其是定位裝置)可手動調整或借助於遠距調節位置之致動器來調整。該等致動器(通常為馬達或壓電轉換器)可手動控制及/或自動調節。在後者情況下，該等致動器較佳係連接至偵測器以及反饋迴路。
該等雷射模組中之至少一些(甚至全部)較佳係排列在有利地經冷卻(尤其是空氣冷卻)之密封箱中，以確保其熱安定性。
在本發明前後文中，應暸解雷射線之「長度」為該雷射線之最大尺寸(即，在其縱向上之雷射線的尺寸)，及應暸解雷射線之「寬度」為該雷射線與其縱向垂直的方向上之尺寸。在雷射領域中常見的，雷射線之寬度w對應於沿此垂直方向之介於該光束之輻射強度最大的軸與輻射強度等於最大強度1/e2倍的點之間的距離。若雷射線之縱軸稱為x，寬度分布(稱為w(x))可沿著此軸界定。
根據一種特徵，該或各雷射線之平均寬度係介於10μm與1000μm之間，較佳係介於30μm與200μm之間。本說明全文中，用語「平均」意指算術平均。在該雷射線之整個長度上，寬度分布窄以在塗層中產生變圖案期間確保沿著該雷射線的均勻處理。如此，介於最大寬度與最小寬度之間的差較佳為該平均寬度之值的不超過10%，更佳為不超過5%或甚至3%。
該或各雷射線之長度較佳為至少10cm，較佳係在20cm或30cm至3m之範圍內。較佳係使用單一雷射線照 射該基板之寬度的全部或部分。然而，亦可使用數道以縱向彼此平行排列之雷射線，該等雷射線可隨意地分開。
根據一特徵，雷射線係使該雷射線之長度對該雷射線之平均寬度的比率大於或等於10，較佳為大於或等於30。在較佳實施態樣中，雷射線之長度對該雷射線之平均寬度的速率介於30與300000之間。
根據一有利特徵，雷射線之縱向與介於基板與該雷射線之間的相對位移之方向實質上垂直。然而，該雷射線亦可能相對於該相對位移之方向為其他定向，且通常該雷射線的縱向可與該相對位移之方向形成任何非零度角。
在一實施態樣中，雷射線係固定及基板係在相對於該雷射線之縱向為橫向的方向上平移位移。有利的是，該基板係在面向該雷射線之實質上為水平的平面中位移。
其他實施態樣亦可能。例如，基板可保持固定，然而雷射線係相對於該基板(尤其是使用可移動支架)位移。作為變體，該基板及該雷射線均可位移。介於該基板與該雷射線之間的相對位移亦可為除平移移動以外之移動，例如旋轉移動或平移移動及旋轉移動之組合。該基板亦在不為水平之平面(例如垂直平面)中或以任何其他定向位移。
當基板位移(尤其是平移位移)時，可經由任何機械輸送裝置(例如帶、滾筒、平移盤、氣墊)使之移動。該輸送系統使得能控制及調節該位移之速度。該輸送裝置較佳包含剛性底盤及複數個滾筒。若該基板係由撓性聚合有 機材料製成，該基板之位移可使用呈一連串滾筒形式之膜前進系統進行。在此情況下，考慮該基板之厚度及因而考慮其撓性以及熱處理會對於任何撓曲之產生的任何影響，可經由適當選擇滾筒之間的距離來確保平坦性。
雷射亦可移動以調整其至基板之距離，其當該基板為彎曲時特別有用(但不只此情況)。尤其是，就該或各雷射線而言，較佳係介於該雷射線之聚焦平面與待處理之塗層之間的距離之絕對值小於或等於1mm，尤其為0.5mm，或甚至0.3mm及甚至0.1mm。若用於位移該基板或該雷射之系統關於介於該聚焦平面與該基板之間的距離方面不夠精確，較佳係能調整介於該雷射與該基板之間的距離。此調整可為自動的，尤其可利用測量熱處理上游之距離來調節。
本發明方法可在數面上配置有塗層的基板(尤其是兩個主面上各配置有塗層者)上進行。在此情況下，根據本發明處理該等面其中一者或各面之至少一個塗層。當根據本發明方法處理沉積在該基板兩個主面上之塗層時，可經由相同或不同技術(特別是取決於經處理之塗層的層之所希望修改為相同或不同)同時或陸續處理各面上之塗層。
在一實施態樣中，熱處理步驟係同時應用於兩個沉積在該基板之兩個相反的面上之塗層。此實施態樣可以兩道分離之雷射線進行，各雷射線係聚焦至該兩個塗層其中一者上。作為變體，此實施態樣可以同時處理這兩個塗層之單一雷射線進行，此情況下，該基板在該雷射輻射的波長 下較佳為幾乎不吸收或非吸收的。
只要能令人滿意地照射塗層，基板與形成雷射線之雷射源的所有相對位置均有可能。當該基板水平排列時，該或各雷射源通常係排列成照射該基板之頂面及/或底面。當待處理該基板的兩個主面時，不論該基板處於水平或垂直位置或傾角之位置，可使用數個位於該基板各側上的雷射源。該等雷射源可相同或不同，特別是彼等之波長可不同。
介於基板與各雷射線之間的相對位移之速度有利地為至少1m/min，尤其是3m/min或4m/min或5m/min，甚至6m/min或7m/min，或者8m/min及甚至9m/min或10m/min。為了限制在產生圖案期間該基板相對於該雷射線之位置不確定性，於該處理期間介於該基板與各雷射線之間的相對位移之速度相對於其標稱值改變至多10rel%，尤其是2%及甚至1%。
根據一有利特徵，藉由依時調變形成雷射線之該(等)雷射源的輸入電信號而獲得該雷射線之功率的依時調變。基於本發明之目的，用語「雷射源之輸入電信號」意指該雷射源之供電電流或該雷射源之供電功率。
從形成雷射線之該(等)雷射源的輸入電信號之依時調變用以獲得該雷射線的功率之依時調變的反應時間或長或短，且視該或各雷射源之開啟或關閉時間而定。因此，以本發明方法可獲致之解析度(即，在相對位移之方向上可獲得的最小之圖案尺寸)係由該或各雷射源之開啟及關 閉時間、介於該基板與該雷射線之間的該相對位移之速度、及該雷射線之寬度決定。雷射源之開啟及關閉時間係界定為由該源所發射之功率(在脈衝雷射源之情況下為功率之包封)的標稱值之10%至90%(反之亦然)通過必要的時間。如此，就開啟及關閉時間為約100μs之雷射源而言，可獲得在相對位移之方向上的尺寸為約50μm之圖案。就開啟及關閉時間為約2ms之雷射源而言，可獲得在相對位移之方向上的尺寸為約1mm之圖案。就開啟及關閉時間為約20ms之雷射源而言，可獲得在相對位移之方向上的尺寸為約1cm之圖案。可藉由調變該等雷射源所發射的功率而不將之完全關閉來限制該等雷射源的開啟及關閉時間之影響。
在本發明一實施態樣中，具有空間週期性之調變塗層的至少一種性質之圖案係藉由應用雷射源之輸入電信號的依時調變之頻率等於介於基板與雷射線之間的相對位移之速度對圖案週期的比率而獲得。
在本發明其他實施態樣中，不具空間週期性之調變塗層的至少一種性質之圖案係藉由在基板與雷射線之間的相對位移期間改變雷射源之輸入電信號的依時調變而獲得。
有利的是，當雷射線係使用數個獨立雷射源形成時，形成該雷射線之雷射源的輸入電信號之依時調變各不相同。如此可沿著該雷射線局部調整功率，此使得在該雷射線之縱向上亦能調變該塗層的至少一種性質。此使得可進一步獲得該塗層之性質的空間調變之靈活性。
根據已提及之較佳特徵，在聚焦平面中之雷射線的每單位面積功率大於或等於103W/cm2。此功率可使用每單位長度高功率(尤其是大於10W/mm)，以連續波模式(連續波或CW)或準連續波模式(準連續波或QCW)模式操作之雷射源，或藉由使用較低平均功率(尤其是低於100mW/mm)之脈衝雷射源所產生。在脈衝雷射源之情況下，由於沒有時間使熱擴散發生之故，用於處理基板之方法更有效率。必須調整聚焦平面中之雷射線的功率以顧及熱擴散效應。
在一實施態樣中，形成雷射線之該或各雷射源為連續或準連續源。
在其他實施態樣中，形成雷射線之該或各雷射源為脈衝源。在此情況下，所發射之脈衝的功率係依時調變。當該輻射係脈衝時，重複頻率有利地為至少10kHz，尤其是15kHz，甚至20kHz，以與所使用之調變及位移速度相容。
在一實施態樣中，雷射線係固定且基板至少具有一個第一尺寸及一個第二尺寸，該等尺寸彼此相交，該方法至少包括一個第一步驟及一個第二步驟，其中：- 在該第一步驟中，該基板以與其第一尺寸平行且相對於該雷射線之縱向為橫向平移的方式位移，且該雷射線之功率係依時調變；- 在該第二步驟中，該基板以與其第二尺寸平行且相對於該雷射線之縱向為橫向平移的方式位移，且該雷射線 之功率係依時調變。
在此實施態樣中，基板係經歷至少兩個連續之熱處理步驟，在一方向上之第一步驟及在相對於該第一熱處理步驟之方向為橫向的方向上之第二步驟。本發明之方法使得可以格子之產生的至少兩個方向建構該格子中該塗層之一或多種性質。
有利地，本發明之方法在塗層之熱處理步驟之前包括將該塗層的該或各層沉積至該基板之步驟。較佳地，該塗層之該或各薄層的沉積步驟係藉由磁場協助之陰極濺鍍(磁控管法)，或藉由在真空或大氣壓力下之化學氣相沉積(CVD)(尤其是電漿增強之化學氣相沉積(PECVD))，或經由真空蒸汽法來進行。
本發明其他主題係一種用於熱處理配置有至少一個塗層之基板以在該塗層中產生空間調變該塗層之至少一種性質的圖案的設備，該設備包含：- 一或多個雷射源以及能產生至少一道雷射線之成形及重定向的光學器件，- 當該雷射線聚焦在該塗層上時能在作用期間在相對於該雷射線之縱向為橫向的方向上施加該基板與該雷射線之相對位移的位移裝置，- 用於隨著該相對移動之速度及隨著該相對移動的方向上之圖案尺寸而依時調變該雷射線的功率之裝置。
本發明之熱處理設備可整合至層沉積生產線，例如藉由磁場協助之陰極濺鍍(磁控管法)的沉積之生產線，或 在真空或大氣壓力下之化學氣相沉積(CVD)(尤其是電漿增強之化學氣相沉積(PECVD))的生產線。該生產線通常包含用於處理基板之器件、沉積設備、光學控制器件及堆疊器件。在各器件或各設備之前，基板係例如在輸送機滾筒上陸續通過。
本發明之熱處理設備較佳係位在緊接著塗層沉積設備之後，例如在該沉積設備的出口。如此經塗覆之基板可在塗層沉積之後，於該沉積設備之前及在光學控制器件之後，或在光學控制器件之後及在基板堆疊器件之前予以處理。
熱處理設備亦可整合至沉積設備。例如，可將雷射導入陰極濺鍍沉積設備之室之一，尤其是導入氣氛稀薄之室，尤其是壓力介於10-6mbar與10-2mbar之間。熱處理器件亦可位在該沉積設備外部，但亦用以處理位在該設備內的基板。為此，滿足提供提供對於所使用之輻射波長為透明之窗，雷射輻射通過該窗處理塗層。如此可在同一設備中在隨後之其他層沉積之前處理塗層(例如銀層)。
不論熱處理設備在沉積設備外部或整合至該沉積設備，此等「生產線上」方法優於在沉積步驟與熱處理步驟之間必須堆疊玻璃基板的返回法。
然而，返回法在本發明熱處理係在與進行沉積處不同的位置實施(例如，在進行玻璃轉化的位置)之情況下會有利。然後熱處理設備可整合至層沉積生產線以外之生產線。其可整合至例如用於製造多層鑲嵌玻璃(尤其雙層或 三層鑲嵌玻璃)之生產線、整合至用於製造層合鑲嵌玻璃之生產線、或者整合至用於製造彎曲及/或經韌化鑲嵌玻璃之生產線。層合或彎曲或經韌化鑲嵌玻璃可用於建築及機動車輛之鑲嵌玻璃二者。在該等不同情況下，本發明之熱處理較佳係在製造該多層或層合鑲嵌玻璃之前進行。然而，熱處理亦可在製造該多層鑲嵌玻璃或層合鑲嵌玻璃之後進行。
本發明之主題亦為基板，尤其是由未經韌化玻璃或由聚合有機材料製成者，其可經由前述方法製得，其至少一個面的至少一部分上配置有包含空間調變塗層之至少一種性質的圖案之連續塗層。
根據一特徵，基板或基板之一部分(實際上配置有包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案之連續塗層)至少具有一個大於或等於0.5m(尤其是1m或2m或甚至3m)之尺寸。較佳地，該包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案之連續塗層的表面積為大於或等於1m2，更佳為大於或等於1.4m2。在有利實施態樣中，經處理之基板為具有1.3m之長度及1.1m之寬度的平行六面體。本發明之優點係可迅速獲得(甚至大尺寸基板)具有高解析度水準空間調變該塗層之至少一種性質的圖案。
根據本發明一態樣，基板之塗層的圖案係由一系列並列之線或線部分構成，其中該塗層之該性質的值隨著該等線而改變，且該塗層之該性質值改變的特徵尺寸(以相對於該等線之縱向為橫向的方式取得者)係為介於10μm與 1000μm之間(較佳為介於10μm與200μm之間)的標稱尺寸的倍數。
在一實施態樣中，基板之塗層的圖案為該塗層的性質之連續變化的圖案。
特別是，根據一特徵，基板之塗層的圖案係由一系列並列之線或線部分構成，且該塗層之該性質的值隨著該等線而連續改變。然後，該空間調變該塗層之至少一種性質的圖案為具有塗層之性質係與該圖案之並列的線或線部分之縱向垂直地連續變化的圖案。此種塗層之性質的連續變化可例如藉由根據正弦或三角型之信號函數來依時調變雷射線的功率而獲得。
在一實施態樣中，基板配置有至少一個包含具有不同方塊電阻值之並列線形區的連續薄層。在其他實施態樣中，基板配置有至少一個包含具有不同光學及/或能量性質值之並列線形區的連續薄層。在本發明前後文中，一般用語「光學及/或能量性質」表示包含輻射透射率、輻射反射率、輻射吸收率、透射及/或反射濁度、反射及/或透射中之色度座標。
最後，本發明之主題係上述基板用於單層鑲嵌玻璃、多層鑲嵌玻璃或層合鑲嵌玻璃、鏡子、室內裝潢之元件、壁面覆蓋物，尤其用於機動車輛或建築物部門。塗層之圖案可用於裝飾目的。作為變體，塗層之圖案可用於功能性目的，例如當該圖案使得可改善該鑲嵌玻璃之加熱強度的均勻性時，用以加熱鑲嵌玻璃；當該圖案使得可控制可見 光通過該鑲嵌玻璃之數量時，用以使鑲嵌玻璃失透；或者當該圖案使得可調整太陽熱之獲得時，用於太陽控制鑲嵌玻璃的情況。若該塗層為低發射堆疊，及在包含至少兩個由空氣間隙分開之多層鑲嵌玻璃的情況下，較佳係該堆疊排列在接觸該空氣間隙之面上，尤其是在相對於外部之第2面上(即，在該基板與建築物之外部接觸且與轉朝向該外部之面相反的面上)，或第3面(即，在第二基板之從該建築物之外部開始轉朝向該外部的面上)。若塗層為光催化塗層，較佳係排列在第1面上，即與該建築物之外部接觸。
基於美觀或功能性目的二者，本發明之有利應用係當對兩個塗層的圖案之間施加位移(或相移)時，整合位於鑲嵌玻璃之兩面上的兩個塗層中之週期性圖案與光透射率或其他性質的調變。舉例來說，藉由將暗帶與透明帶之週期性交替整合在第一基板上，及將相同或其他暗帶與透明帶之週期性交替整合至第二基板上，可藉由將這兩個基板彼此面對放置而獲得光透射性質可隨著這兩個之該等帶的相對定位而調整之鑲嵌玻璃。
本發明之其他有利應用係製造由玻璃或聚合有機材料所製成透明基板，其外繼具有零光透射率。當必須隱藏位在基板緣邊之技術部件時，例如在需要掩飾存在器件邊緣之「匯流排」的電色顯示器件的情況下，尤其尋求此種具有不透明邊緣之透明基板。就此應用而言，本發明之方法構成網版印刷之良好替代方案，對於不能承受高溫之基板 特別如此。
本發明主題亦為上述基板用於電子層狀器件之用途，尤其是作為載有根據預定設計建構的電極之基板，該電極例如呈條狀或柵形式，其可有利地為透明電極。上述基板特別可用於有機發光二極體(OLED)器件、光伏打器件或電色顯示器件。
本發明之特徵及優點將從以下本發明之方法及基板的數個實施例的說明而浮現，此說明作為實例提供及參考附圖，該等圖式中：- 圖1為一面上配置有包含空間調變塗層之至少一種性質的圖案之塗層的基板之俯視圖，該基板係根據本發明方法所製得，圖1之下半部分顯示所施加作為雷射源之輸入的方波型電功率(實施例1及2)；- 圖2為一面上配置有包含空間調變塗層之至少一種性質的圖案之塗層的基板之俯視圖，該基板係根據本發明方法所製得，圖2之下半部分顯示所施加作為雷射源之輸入的正弦型電功率(實施例3)；- 圖3及4為一面上配置有包含空間調變塗層之至少一種性質的圖案之塗層的基板之俯視圖，該基板係根據本發明方法所獲得，包含在彼此垂直的兩個方向上之兩個連續熱處理步驟以產生柵，圖3及4之下半部分顯示所施加作為各熱處理步驟中之雷射源的輸入之方波型電功率(實 施例4及5)。
在實施例中，所使用之數量如下：- 光透射率，根據標準NF EN 410，標示為TL且以%表示，- 光反射率，根據標準NF EN 410，標示為RL且以%表示，- 方塊電阻，標示為RC且以歐姆表示，- 於283 K溫度下之正常發射率，根據標準EN 12898從5至50微米光譜範圍中之反射光譜計算，標示為εn且以%表示。
實施例1
經由磁控管法，在氬電漿下使用鈦靶材將6nm厚之鈦金屬層沉積在由浮法獲得之矽鈉鈣玻璃所製成的基板之主面上，然後切成長度L=6m且寬度1=3.3m之矩形。
使用由InGaAs反射二極體型之雷射源(其為發射介於900nm與1000nm之波長的準連續源)所形成的雷射線於空氣中處理如此塗覆之基板。該雷射線之長度為3.3m，等於該基板之寬度1，且平均寬度為50μm。在該雷射線之整個長度上的寬度均勻，因此介於最大寬度與最小寬度之間的差為該平均值的3%，即1.5μm。
將該基板置於滾筒輸送機上，使之以與其長度平行的 方向X行進。該雷射線係固且定位在該基板之經塗覆面上方，其縱向Y與該基板之行進方向X垂直地延伸(即，沿著該基板之寬度)，延伸在該基板的整個寬度上。
當該基板係定位在該輸送機上時，該雷射線之聚焦平面的位置係經調整以位在該鈦層之厚度的中央，在該聚焦平面之該雷射線的每單位面積平均功率為105W/cm2。
使該基板以10m/min之速度在該雷射線下方行進，該速度變化不超過1rel%。在該基板於該雷射線下方行進期間，將方波電功率Pelec作為輸入施加至雷射二極體(如圖1之底部所見)，其顯示Pelec隨著時間t之變化。方波型信號Pelec(t)之週期為1.2 s，及脈寬為300ms。
如圖1所示，獲得一種基板，其塗層包含寬度等於5cm之與基板的長度平行之氧化鈦的經處理帶，該等氧化鈦的經處理帶係在對與空氣接觸之鈦金屬層施加該雷射線的100%功率時從該層的氧化作用形成，其對應於方波信號Pelec(t)之峰，該等氧化鈦帶係與寬度等於15cm之與該基板的長度平行之鈦金屬的達經處理帶交替。該等氧化鈦的經處理帶之光透射率TL為83%及光反射率RL為12%，然而鈦金屬之未經處理帶的光透射率TL為42%及光反射率RL為23%。該經塗覆之基板因此具有條狀目視外觀。
實施例2
如實施例1，本發明之熱處理係應用於經由磁控管法 在氬電漿下使用鈦靶材將6nm厚之鈦金屬層沉積在由浮法獲得之矽鈉鈣玻璃所製成的基板之一個主面上，然後切成長度L=6m且寬度1=3.3m之矩形。
在實施例2中，用於進行該熱處理之雷射線係由耦合至300μm核心直徑之光纖的Yb：YAG圓盤形雷射型之雷射源形成，發射1030nm之波長。該雷射線之長度為3.3m，等於該基板之寬度1，且平均寬度為50μm。在該雷射線之整個長度上的寬度均勻，因此介於最大寬度與最小寬度之間的差為該平均值的3%，即1.5μm。
如實施例1，將該基板置於滾筒輸送機上，使之以與其長度平行的方向X行進。該雷射線係固且定位在該基板之經塗覆面上方，其縱向Y與該基板之行進方向X垂直地延伸(即，沿著該基板之寬度)，延伸在該基板的整個寬度上。
當該基板係定位在該輸送機上時，該雷射線之聚焦平面的位置係經調整以位在該鈦層之厚度的中央，在該聚焦平面之該雷射線的每單位面積平均功率為105W/cm2。
使該基板以10m/min之速度在該雷射線下方行進，該速度變化不超過1rel%。在該基板於該雷射線下方行進期間，將作為輸入之功率Pelec的方波控制電壓施加至雷射源(如圖1之底部所見)，其顯示Pelec隨著時間t之變化。方波型信號Pelec(t)之週期為1.2 s，及脈寬為300ms。
如此獲得如圖1所示之基板，其塗層包含寬度等於5 cm之與基板的長度平行之氧化鈦的經處理帶，該等氧化鈦的經處理帶係在對與空氣接觸之鈦金屬層施加該雷射線的100%功率時從該層的氧化作用形成，其對應於方波信號Pelec(t)之峰，該等氧化鈦帶係與寬度等於15cm之與該基板的長度平行之鈦金屬的達經處理帶交替。該等氧化鈦的經處理帶之光透射率TL為83%及光反射率RL為12%，然而鈦金屬之未經處理帶的光透射率TL為42%及光反射率RL為23%。
實施例3
如實施例1及2，本發明之熱處理係應用於經由磁控管法在氬電漿下使用鈦靶材將6nm厚之鈦金屬層沉積在由浮法獲得之矽鈉鈣玻璃所製成的基板之一個主面上，然後切成長度L=6m且寬度1=3.3m之矩形。
在實施例3中，用於進行該熱處理之雷射線係由脈衝雷射源形成，其以400 fs之脈寬及500kHz之重複速率脈衝，且發射1040nm之波長。該雷射線之長度為3.3m，等於該基板之寬度1，且平均寬度為50μm。在該雷射線之整個長度上的寬度均勻，因此介於最大寬度與最小寬度之間的差為該平均值的3%，即1.5μm。
將該基板置於滾筒輸送機上，使之以與其長度平行的方向X行進。該雷射線係固且定位在該基板之經塗覆面上方，其縱向Y與該基板之行進方向X垂直地延伸(即，沿著該基板之寬度)，延伸遍佈該基板之寬度。
當該基板係定位在該輸送機上時，該雷射線之聚焦平面的位置係經調整以位在該鈦層之厚度的中央，在該聚焦平面之該雷射線的每單位面積平均功率為103W/cm2。
使該基板以10m/min之速度在該雷射線下方行進，該速度變化不超過1rel%。在該基板於該雷射線下方行進期間，將正弦型電功率Pelec作為輸入施加至雷射源(如圖2之底部所見)，其顯示Pelec隨著時間t之變化。該正弦信號Pelec(t)之週期為1.2 s，此使得該等雷射源之脈衝的功率能如圖2所示意顯示般依時調變，其中在正弦信號之包封中只顯示少數脈衝。
如圖2所示，獲得一種基板，其塗層包含空間週期性為15cm之調變其光透射率TL及其光反射率RL的圖案，其中TL及RL之梯度在該基板之長度方向上交替地提高及降低。最高TL區(其TL等於83%且RL等於12%)為在對與空氣接觸之鈦金屬層施加該雷射線的100%功率時從該層的氧化作用形成，其對應於方波信號Pelec(t)之峰。最低TL之區(其TL等於42%且RL等於23%)係鈦金屬之未經處理帶，其對應於正弦信號Pelec(t)之波谷。
實施例4
包含銀層(該銀層提供玻璃低發射率性質)的薄層之堆疊係經由磁控管法以已知方式沉積至由浮法獲得之矽鈉鈣玻璃所製成的基板之主面上，然後切成側邊長度為3.3 m之方形。
此堆疊依序(從該基板至外表面)包含以下者之層：氧化物、金屬或氮化物，幾偌厚度係表示於括號內：玻璃/SnO2(20nm)/ZnO(15nm)/Ag(8.5nm)/Ni-Cr/ZnO(15nm)/Si3N4(25nm)。
實施例4中，該方法包含兩個連續熱處理基板的步驟，第一步驟係與實施例1中應用於該經塗覆基板之處理相同，該基板係與其一側邊C1平行地行進；及第一步驟亦與實施例1中應用於該經塗覆基板之處理相同，但此時該基板係以與其另一側邊C2平行(與該側邊C1垂直)地行進。該第二步驟係圖示於圖3。
如圖3所示，獲得一種基板，其塗層包含以格子形式調變其性質之圖案，該格子之股為寬度等於5cm之經處理的條狀，該等條狀之間界定側邊長度為15cm之方形的未經處理區。該等經處理條狀之方塊電阻RC為4.5Ω且正常發射率εn為5.0%，然而該等未經處理區之方塊電阻RC為5.5Ω且正常發射率εn為6.0%。如此獲得之鑲嵌玻璃具有紅外線輻射之反射的透孔圖案，使其能控制太陽熱之獲得。
實施例5
以已知方式，經由磁控管法在氬電漿下使用鈦靶材將6nm厚之鈦金屬層沉積在由浮法獲得之矽鈉鈣玻璃所製成的基板之一個主面上，然後切成側邊長度為3.3m之方 形。
如實施例4，該方法包括兩個連續之熱處理步驟。第一步驟與實施例1中應用於經塗覆基板的處理實質上相同，該基板係與其一側邊C1平行地行進，但將作為輸入之方波型電功率Pelec(t)施加至雷射二極體(如圖4之底部所見)，其中該信號之週期為3ms及脈寬為為300μs。第二步驟與第一步驟相同，但此時該基板係以與其另一側邊C2平行(與該側邊C1垂直)地行進。該第二步驟係圖示於圖4。
如圖4所示，獲得一種基板，其塗層包含以格子形式調變其導電性之圖案，該格子之股為寬度等於50μm之未經處理的條狀，該等條狀之間界定側邊長度為500μm之方形的經處理區。該等經處理區的方塊電阻RC為2000Ω，然而該等未經處理條狀的方塊電阻RC為400Ω。如此獲得之鑲嵌玻璃表面上具有導電柵。

Claims (27)

  1. 一種製得基板之方法，在該基板之至少一面的至少部分上配置有塗層，該塗層包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案，該方法之特徵在於其包括使用雷射輻射對沉積在該基板上之連續塗層進行熱處理的步驟，其中該塗層於熱處理之前至少部分吸收該雷射輻射，此熱處理步驟係以呈至少一道雷射線形式之聚焦在該塗層上的雷射輻射來照射該基板，使該塗層保持連續且不熔融該塗層，及在相對於該雷射線之縱向(Y)為橫向的方向(X)上施加該基板與聚焦在該塗層上之雷射線的相對位移，同時於該相對位移期間隨著該相對位移之速度(v)及隨著該相對位移的方向(X)上之圖案尺寸而依時調變該雷射線的功率(Plas)。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於熱處理前之該塗層為單層。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於熱處理前之該塗層為數層之堆疊，其中至少一層至少部分吸收該雷射輻射。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於熱處理前之該塗層包含至少一個以至少一種下述者為底質之層：金屬、類金屬、氧化物、氮化物、碳化物、硫化物或其任何混合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該雷射線之縱向(Y)實質上垂直於該相對位移之方向(X)。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該雷射線係固定且該基板係在相對於該雷射線之縱向(Y)為橫向的方向(X)上平移移動。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該雷射線之功率(Plas)係藉由依時調變形成該雷射線之該或各雷射源的輸入電信號來依時調變。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該圖案具有空間週期性且該雷射源之輸入電信號的依時調變之頻率等於介於該基板與該雷射線之間的該相對位移之速度對該圖案週期之比率。
  9. 如申請專利範圍第7及8項中任一項之方法，其中在該基板與該雷射線的相對位移期間該雷射源之輸入電信號的依時調變改變。
  10. 如申請專利範圍第7及8項中任一項之方法，其中該雷射線係使用數個獨立雷射源形成，形成該雷射線之雷射源的輸入電信號之依時調變各不相同。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該雷射線之平均寬度為介於10μm與1000μm之間，較佳為介於30μm與200μm之間。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在聚焦平面中之雷射線的每單位面積平均功率大於或等於103W/cm2。
  13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中形成該雷射線之該或各雷射源為連續源或準連續源。
  14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中形成該雷射線之該或各雷射源為脈衝源且所發射之脈衝的功率係依時調變。
  15. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該雷射線為固定且該基板至少具有一個第一尺寸(L；C1)及一個第二尺寸(1；C2)，該等尺寸彼此相交，該方法至少包括一個第一步驟及一個第二步驟，其中- 在該第一步驟中，該基板以與其第一尺寸(L；C1)平行且相對於該雷射線之縱向(Y)為橫向的方式平移移動，且該雷射線之功率(Plas)係依時調變；- 在該第二步驟中，該基板以與其第二尺寸(1；C2)平行且相對於該雷射線之縱向(Y)為橫向的方式平移移動，且該雷射線之功率(Plas)係依時調變。
  16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該相對位移之速度(v)為每分鐘至少3米。
  17. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該熱處理期間，該基板之與該經處理塗層相反之面的溫度為低於或等於100℃，尤其為50℃，及甚至為30℃。
  18. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該塗層經處理後包含空間調變該塗層之至少一種以下性質的圖案：導電性、發射係數、輻射透射率、輻射反射率、輻射吸收率、濁度、色度座標、親水性、光催化活性。
  19. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該熱處理步驟之前，該方法包括將該塗層之該層或各層沉積至該基 板上的步驟。
  20. 一種處理配置有至少一個塗層之基板以在該塗層中產生空間調變該塗層之至少一種性質的圖案的設備，其特徵在於其包含：- 一或多個雷射源以及能產生至少一道雷射線之成形及重定向的光學器件，- 當該雷射線聚焦在該塗層上時能在作用期間在相對於該雷射線之縱向(Y)為橫向的方向(X)上施加該基板與該雷射線之相對位移的位移裝置，- 用於隨著該相對移動之速度(v)及隨著該相對移動的方向(X)上之圖案尺寸而依時調變該雷射線的功率之裝置。
  21. 一種基板，尤其是由未經韌化玻璃或由聚合有機材料製成之基板，其可經由如申請專利範圍第1至19項中之一項之方法製得，該基板之至少一面的至少部分上配置有包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案之連續塗層。
  22. 如申請專利範圍第21項之基板，其中該包含空間調變該塗層之至少一種性質的圖案之連續塗層的表面積為大於或等於1m2，較佳為大於或等於1.4m2。
  23. 如申請專利範圍第21及22項中任一項之基板，其中該塗層之圖案係由一系列並列之線或線部分構成，其中該塗層之該性質的值隨著該等線而改變，且該塗層之該性質值改變的特徵尺寸(以相對於該等線之縱向為橫向的 方式取得者)係為介於10μm與1000μm之間(較佳為介於10μm與200μm之間)的標稱尺寸的倍數。
  24. 如申請專利範圍第21及22項中任一項之基板，其中該塗層之圖案為該塗層的性質之連續變化的圖案。
  25. 如申請專利範圍第21及22項中任一項之基板，配置有至少一個包含具有不同方塊電阻(square resistance)值之並列線形區的連續薄層。
  26. 如申請專利範圍第21及22項中任一項之基板，配置有至少一個包含具有不同光學或能量性質值之並列線形區的連續薄層。
  27. 一種如申請專利範圍第21至26項中任一項之基板的用途，其係用於單層鑲嵌玻璃、多層鑲嵌玻璃或層合鑲嵌玻璃、鏡子、室內裝潢之元件、壁面覆蓋物、電子層狀器件。
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