《用于获得提供有涂层的基材的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用于获得提供有涂层的基材的方法.pdf(16页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103402940 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103402940 A *CN103402940A* (21)申请号 201280011832.2 (22)申请日 2012.03.07 1151897 2011.03.08 FR C03C 17/00(2006.01) B23K 26/00(2006.01) C23C 14/58(2006.01) (71)申请人 法国圣戈班玻璃厂 地址 法国库伯瓦 (72)发明人 M. 比莱内 叶丽雅 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 黄念 林森 (54) 发明名称 用于。
2、获得提供有涂层的基材的方法 (57) 摘要 本发明涉及获得在其至少一面上提供有涂层 (2)的基材(1)的方法, 所述方法包括沉积所述涂 层 (2) 的步骤, 然后所述涂层使用主要激光辐射 (4) 的热处理步骤。所述方法的特征在于, 透射过 所述基材 (1) 和 / 或被所述涂层 (2) 反射的主要 激光辐射(4)的至少一部分(5, 14)被重定向在所 述基材的方向上, 以便形成至少一个次要激光辐 射 (6, 7, 18)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.09.05 (86)PCT申请的申请数据 PCT/FR2012/050476 2012.03.07 (87)。
3、PCT申请的公布数据 WO2012/120238 FR 2012.09.13 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 11 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103402940 A CN 103402940 A *CN103402940A* 1/1 页 2 1. 获得在其至少一面上提供有涂层 (2) 的基材 (1) 的方法, 包括沉积所述涂层 (2) 的 步骤, 然后所述涂层使用主要激光辐射 (4) 的热处理步骤, 所述方法的特征在于, 透射过所 述基材 (1) 和 / 或。
4、被所述涂层 (2) 反射的主要激光辐射 (4) 的至少一部分 (5, 14) 被重定 向在所述基材的方向上, 以便形成至少一个次要激光辐射 (6, 7, 18)。 2. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述基材 (1) 由玻璃或者有机聚合物材料制 成。 3. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述涂层 (2) 包含至少一个薄层, 该薄层选自 银层、 氧化钛层和透明的导电层。 4. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述基材 (1) 的与通过该至少一个激光辐照处 理过的面相反的面的温度在热处理过程中不超过 100, 特别是 50和甚至 30。 5. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述主要激。
5、光辐射 (4) 来自至少一个形成线的 激光束, 该线同时照射所述基材 (1) 的整个或者部分宽度。 6. 根据上一项权利要求的方法, 其中实施在所述基材 (1) 和所述或每个激光线之间的 相对移动, 从而使所述基材 (1) 和所述激光的各自速度之间的差值大于或等于 4m/min, 特 别是 6m/min。 7. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述激光辐射 (4) 的波长为 500-2000nm, 特别 是 700-1100nm。 8. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述次要激光辐射 (6, 7, 18) 通过使用至少一 个反射镜 (8, 10, 15, 17) 将透射过所述基材 (1)。
6、 和 / 或被所述至少一个涂层 (2) 反射的主 要激光辐射 (4) 的部分 (5, 14) 反射而形成。 9. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述次要激光辐射 (6, 7, 18) 在与所述主要激 光辐射 (4) 相同的位置冲击所述基材 (1)。 10. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述次要激光辐射 (6, 7, 18) 具有与所述主要 激光辐射 (4) 相同的轮廓。 11. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述次要激光辐射 (6, 7, 18) 的焦点深度与所 述主要激光辐射 (4) 的焦点深度相同。 12. 根据上述权利要求之一的方法, 其中由所述主要辐射 (4) 和 / 或。
7、所述次要辐射 (6, 7, 18) 和所述基材 (1) 的法线所形成的角度不为零, 通常为小于 45, 特别是 8-13。 13. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述或每条次要激光辐射 (6, 7, 18) 是使用 光学装配件而形成的, 该光学装配件仅仅包括选自反射镜 (8, 10, 15, 17)、 棱镜 (13) 和透镜 (11, 19) 的光学元件。 14. 根据上一项权利要求的方法, 其中所述光学装配件由两个反射镜 (8, 10, 15, 17) 和 一个透镜 (11, 19)、 或由一个棱镜 (13) 和一个透镜 (11) 组成。 15. 根据上述权利要求之一的方法, 其中所述至。
8、少一个涂层 (2) 通过磁场增强的阴极 溅射进行沉积。 权 利 要 求 书 CN 103402940 A 2 1/11 页 3 用于获得提供有涂层的基材的方法 0001 本发明涉及提供有涂层的基材的用激光辐射的热处理。 0002 通过激光辐射热处理沉积在基材上、 特别是在玻璃基材上的涂层的方法在申请 WO 2008/096089、 WO 2010/139908 或 WO 2010/142926 中已知。处理过的涂层包含例如由银、 氧化钛或透明导电性氧化物 (TCO) 形成的薄层。激光辐射可以快速地加热这些层, 并可以 提高它们的导电率或它们的辐射率 ( 对银或 TCO 层来说 ) 或者它们的光。
9、催化活性 ( 对氧化 钛层来说 )。层的迅速加热基本上不加热基材, 该基材不会受到高的热机械应力, 并可以立 即处理和储存, 而不需如同对于传统的退火处理的情况的缓慢而受控的冷却步骤。 0003 本发明的目的是为了改善这一方法, 以便对于相同的处理速度能够使用较不强烈 的并且因此较不昂贵的激光, 或对于相同的激光功率能够更迅速地处理涂层, 或者能够在 相同的处理速度和相同的激光功率下能够进一步改善处理过的涂层的性能。 0004 为达到该目的, 本发明的一个方面是获得在其至少一面上提供有涂层的基材的方 法, 包括沉积所述涂层的步骤, 然后使用主要激光辐射的所述涂层热处理步骤, 所述方法的 特征在。
10、于, 透射过所述基材和 / 或被所述涂层反射的至少一部分主要激光辐射被重定向在 所述基材的方向上, 以便形成至少一个次要激光辐射。 0005 本发明人能够证实以下事实 : 根据涂层的本质和激光辐射的波长, 大部分的激光 辐射透射过基材或者被涂层反射, 并因此没有被用于涂层的处理。通过回收这些损失的辐 射的至少一部分并将其重新定向于基材, 由此发现可以显著改善处理。选择使用透射过基 材的主要辐射的部分 (“透射” 模式 ) 或被堆叠体反射的主要辐射的部分 (“反射” 模式 ), 或任选使用两者, 取决于层的本质和激光辐射的波长。 通常, 如果在激光的波长值时通过堆 叠体的反射值大于透射过基材的透。
11、射值的平方, 则会选择 “反射” 模式。 0006 根据第一实施方式 (“反射模式” ), 由被涂层反射的主要激光辐射的部分形成单 一的次要辐射。这典型地是当涂层包括至少一个银层和当激光的波长在 500( 特别是 700) 至 2000nm 的范围内时的情况。 0007 根据第二实施方式 (“透射模式” ), 由透射过基材的主要激光辐射的部分形成单 一的次要辐射。 0008 根据第三实施方式 ( 该实施方式组合了 “反射” 和 “透射” 模式 ), 形成两个次要辐 射, 一个源于被堆叠体反射的部分, 另一个源于透射过基材的部分。 0009 对于在激光的波长时高反射性涂层优选使用 “反射” 模式。
12、, 通常该涂层的反射为至 少 20%。 0010 所述涂层可以是单独的薄层或更经常是薄层堆叠体, 其中的至少一层的性能通过 热处理而得到改善。 0011 在 “反射” 模式的范围中, 优选地主要辐射通过涂层的反射是由于包含在涂层中的 层(该层的性能通过热处理而改善)而产生。 这避免了有意沉积在这样的多层堆叠体中, 该 堆叠体的唯一目的是反射主要辐射, 但它最终不希望存在于成品中。 与此相反, 优选利用待 处理的层的 “自然” 反射。举例来说, 当堆叠体包含其结晶性能希望得到改善的反射层 ( 通 常是银层 ), 则优选将通过反射层本身, 而不是通过位于该反射层下面的层反射的主要辐射 说 明 书 。
13、CN 103402940 A 3 2/11 页 4 的部分重定向到该堆叠体。 0012 所述基材优选地由玻璃或者有机聚合物材料制成。它优选是透明的、 无色的 ( 它 这时是透明的或极透明玻璃 ) 或有色的, 例如蓝色、 灰色、 绿色或者青铜色。该玻璃优选 是钠 - 钙 - 硅类型玻璃, 但是它还可以是硼硅酸盐或者铝硼硅酸盐类型玻璃。优选的有 机聚合物材料是聚碳酸酯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚对苯二酸亚乙酯 (PET)、 聚萘二甲酸亚乙 酯 (PEN)、 或含氟聚合物, 如乙烯四氟乙烯 (ETFE)。有利地, 该基材具有至少一个大于或等 于 1m、 或者 2m 和甚至 3m 的维度。该基材的厚度通。
14、常为 0.5-19mm, 优选地 0.7-9mm, 特别地 2-8mm, 甚至 4-6mm。该基材可以是平面的或曲面的, 甚至是柔性的。 0013 玻璃基材优选地是浮法玻璃类型, 即可以已通过其在于将熔融玻璃倾倒在熔融锡 浴 (“ 漂浮 “ 浴 ) 上的方法获得。在这种情况下, 待处理的层可以同样好地被沉积在基材的 “ 锡 “ 面上或者在 “ 大气 “ 面上。术语 “ 大气 “ 和 “ 锡 “ 面分别是指与漂浮浴上方的空气 接触的和与熔融锡接触的基材的那些面。 锡面包含低表面量的已经扩散进入玻璃结构中的 锡。该玻璃基材还可以通过在两个辊之间的轧制获得, 这种技术特别地允许在该玻璃的表 面上印刷。
15、图案。 0014 处理过的涂层优选包含薄层, 该薄层选自银层、 氧化钛层和透明的导电层。 该涂层 有利地是低辐射率的涂层, 特别是其辐射率最多 20或 10的涂层, 例如包括至少一个银 层。这些涂层通常在 700-2000nm 的激光波长具有强反射, 从而由于本发明而大大地改善处 理的效率。 0015 优选地, 所述热处理步骤不涉及存在于该堆叠体中的层的熔化, 甚至部分熔化。 这 样, 热处理可以提供足够的能量, 以通过围绕已经存在于所述层中的晶核的晶体生长的物 理化学机理而促进薄层的结晶, 并同时保持为固相。这种处理不涉及通过由熔融材料开始 的冷却的结晶机理, 一方面这是因为其将需要非常高的。
16、温度, 另一方面因为这将能够改变 层的厚度或折光指数, 并因此改变它们的性能 ( 通过改变例如它们的光学外观 )。透明的 导电层通常是基于混合的铟锡氧化物 ( 简称为 “ITO” )、 基于混合的铟锌氧化物 ( 简称为 “IZO” )、 基于掺杂镓或掺杂铝的氧化锌、 基于掺杂铌的氧化钛、 基于锡酸镉或锡酸锌、 或基 于氟和 / 或锑掺杂的氧化锡。这些不同的层具有是透明的然而导电的或半导电的层的特 性, 并在许多其中需要这两种性能的系统中使用 : 液晶显示器 (LCD)、 太阳能或光伏接受转 换器、 电致变色或电致发光器件 ( 特别是 LED、 OLED) 等。它们的厚度, 一般由所需的薄层电 。
17、阻决定, 通常是在 50 到 1000nm 之间, 包括端点。 0016 对于 ITO 层, 将优选使用 “透射” 模式 ( 通过再使用透射过基材的主要辐射的部 分 ), 使用为 400-1200nm, 特别是 800-1000nm 的波长。在锌或锡氧化物层的情况下, 有利地 使用 “透射” 模式, 使用为 400nm 到 12 微米, 特别是 1-12 微米的波长。 0017 基于金属银的薄层, 还有基于金属钼或金属铌的薄层, 具有导电性和红外辐射反 射的特性, 因此它们用于日光控制的玻璃板中, 特别是防晒玻璃板 ( 其目的在于减少入射 的太阳能量)或低辐射玻璃板(其目的在于降低消散到建筑物。
18、或车辆外部的能量)。 它们的 物理厚度通常介于4-20nm(包括端点)。 低辐射率的堆叠体经常可以包括多个, 通常两个或 三个银层。所述或每个银层通常由介质层包围, 该介电层保护其免受腐蚀并可以调整该涂 层在反射中的外观。对于厚度为至少 11nm 的银层, 优选使用 “反射” 模式, 使用为 400( 特别 是700)至2000nm, 或甚至800至1200nm(特别是1000nm)的波长。 在其厚度小于11nm的银 说 明 书 CN 103402940 A 4 3/11 页 5 层的情况下和在铌层的情况下, 优选使用 “透射” 模式, 使用为 400( 特别是 700) 至 2000nm, 。
19、或甚至 800 至 1200nm( 特别是 1000nm) 的波长。 0018 基于氧化钛的薄层具有为自清洁的特点, 通过在紫外辐射的作用下促进有机化合 物的降解和在水流动作用下除去无机污渍 ( 灰尘 )。它们的物理厚度优选在 2-50nm 之间, 特别是在5-20 nm之间, 包括端点。 对于这种类型的层, 优选使用 “透射” 模式, 使用为400nm 到 12 微米, 特别是 500-1000nm 的波长。 0019 提到的各种层具有改善它们某些性能的共同特点, 当它们处于至少部分结晶的状 态时。通常寻求最大提高这些层的结晶度 ( 结晶材料的重量比或体积比 ) 和晶粒的大小 ( 或通过 X。
20、- 射线衍射方法测得的相干衍射区域的大小 ), 或者甚至在某些情况下有利于特 定的结晶形式。 0020 在氧化钛的情况下, 已知以锐钛矿形式结晶的氧化钛比无定形的氧化钛或以金红 石或板钛矿形式结晶的氧化钛在降解有机化合物方面是更有效的。 0021 还已知, 具有高结晶度并因此低的无定形银残余含量的银层, 比起主要是无定形 的银层具有更低的辐射率和更低的电阻率。 因此, 改善了这些层的导电性和低辐射率性能。 0022 类似地, 当它们的结晶度高时, 上述的透明导电层, 尤其是基于掺杂锡的氧化锌或 掺杂锡的氧化铟层的那些具有更高的导电性。 0023 优选地, 当涂层是导电性的, 其薄层电阻通过热处。
21、理降低至少 10, 或 15或甚 至 20。在这里, 相对降低是指相对于处理前的薄膜电阻值。 0024 使用激光辐射的优点在于通常在与基材的第一面相反的面(即在未涂覆的面)处 获得低于 100, 但甚至经常低于 50的温度。该特别有利的特性是由于热交换系数非常 高, 通常大于400 W /(m2.s)的事实。 在待处理的堆叠体处的激光辐射的表面功率密度优选 大于或等于 20 或 30 kW/cm2。非常高的能量密度允许在涂层处极其迅速地达到所希望的温 度 ( 一般在小于或等于 1 秒的时间里 ), 并因此同样地限制了处理时间, 这样使得所产生的 热量没有时间扩散到基材内。 因此, 涂层的每个点。
22、优选在通常小于或等于1秒或甚至0.5秒 的时间内经受根据本发明的处理 ( 并尤其使其达到大于或等于 300的温度 )。相反, 由于 常规使用的的红外灯 ( 无辐射聚焦装置 ) 不能达到这种高的每单位表面积的功率, 处理时 间必须更长以达到期望的温度 ( 通常是几秒钟 ), 而这时基材必然地通过热扩散达到高温, 即使调整辐射波长以使其仅仅被涂层而不被基材吸收也如此。 0025 由于与根据本发明的方法相关的非常高的热交换系数, 位于距离涂层 0.5mm 的玻 璃部分一般不受到大于 100的温度。与通过至少一个激光辐照处理过的面相反的基材面 的温度在热处理过程中优选不超过 100, 特别是 50和甚。
23、至 30。 0026 为了提高实施简单性, 在本发明的范围中使用的激光可以是光纤传导的, 其表示 将激光辐射注入到光纤中然后在待处理的表面附近经由聚焦头发出。 在放大媒质本身是光 纤的意义上, 该激光也可以具有纤维激光。 0027 该激光束可以是点激光束, 在这种情况下, 需要提供用于在该基材的平面中移动 激光束的系统。 0028 然而优选地, 该主要激光辐射从至少一个形成线的激光束 ( 在下文中被称为 “ 激 光线 “) 发出, 其同时地照射该基材的整个或部分宽度。这种实施方式是优选的, 因为它 避免使用昂贵的移动系统, 移动系统通常是庞大的并且维护困难的。线状激光束特别地 说 明 书 CN。
24、 103402940 A 5 4/11 页 6 可以使用与聚焦光学器件组合的高功率激光器二极管系统而获得。该线的厚度优选地为 0.01-1mm。该线的长度典型地为 5mm-1m。该线的轮廓特别地可以是高斯曲线或者帽状的 (crneau)。 0029 同时照射基材的整个或部分宽度的激光线可以由单个线组成 ( 这时它照射基材 的整个宽度 ) 或者多个任选地分离的线组成。当使用多个线时, 优选地设置它们从而处理 堆叠体的全部表面。 所述或者每个线优选地与该基材的行进方向垂直地设置或者倾斜地设 置。不同的线可以同时地, 或者以时间延迟方式处理该基材。重要的是处理整个表面。 0030 为了处理该层的整个。
25、表面, 优选地使用在一方面是基材和另一方面是所述或每个 激光线之间的相对移动。因此可以使该基材进行移动, 特别地以便面对静态的激光线平移 地行进, 通常在所述激光线下方, 但是任选地在所述激光线上方。 这种实施方式对于连续处 理是特别值得重视的。或者, 该基材可以是静态的, 而该激光可以是移动的。优选地, 在基 材和激光各自速度之间的差值大于或等于 1 m/min, 甚至 4 m/min, 或甚至 6、 8、 10 或 15 m/ min, 以便保证高处理速率。 0031 当基材是移动的, 特别地平移地移动时, 它可以使用任何机械传送装置, 例如平移 的带、 辊或板进行平移。该传送系统允许控制。
26、和调节运行速度。如果基材是由柔性的有机 聚合物材料制成, 移动可以使用呈一系列辊形式的薄膜推进系统进行。 0032 还可以移动激光器以便调整它离基材的距离, 特别地当该基材是弯曲时 ( 然而不 仅仅在这种情况下 ) 这可以是特别有用的。实际上, 优选地使该激光束聚焦在待处理的涂 层上使得后者位于离焦平面小于或等于 1mm 的距离处。如果该基材或者该激光器的移动系 统在基材和焦平面之间的距离方面不是足够精确的话, 优选地能调整在激光器和基材之间 的距离。这种调节可以是自动的, 特别地借助于在该处理上游的距离测量进行调节。 0033 当激光线是移动的时, 需要提供使位于该基材上方或下方的激光移动系。
27、统。处理 的持续时间通过激光线的移动速度进行调节。 0034 当然, 在基材和激光器的所有相对位置是可能的, 只要该基材的表面可以进行适 当地照射。更经常地, 该基材将水平地进行设置, 但是它还可以垂直地进行设置, 或者以任 何可能的倾斜度进行设置。当该基材水平地设置时, 激光器通常进行设置以便照射该基材 的上侧面。激光器还可以照射该基材的下侧面。在这种情况下, 需要使该基材支撑系统和 任选地该基材传送系统 ( 当基材是移动时 ) 让辐射进入待照射的区域中。这是例如当使用 传送辊时的情况。由于辊是分开的, 可以将激光设置在位于在两个连续辊之间的区域中。 0035 当该基材的两个面都要处理时, 。
28、可以使用位于该基材的一面和另一面的多个激光 器, 无论该基材在水平、 垂直或者任何倾斜位置。这些激光器可以是相同的或不同的, 特别 是它们的波长可以是不同的, 尤其使其适应每个待处理的涂层。 举例来说, 位于基板的第一 面上的第一涂层(例如, 低辐射涂层)可通过第一激光辐射进行处理, 该第一激光辐射在例 如可见光或近红外中发射, 而位于所述基板的第二面上的第二涂层 ( 例如光催化涂层 ) 可 通过第二激光辐射进行处理, 该第二激光辐射在例如远红外中发射。 0036 该辐射装置, 例如线状激光器 (laser en ligne), 可以被集成到层沉积作业线中, 例如磁场增强阴极溅射 ( 磁控管方。
29、法 ) 沉积作业线, 或者化学气相沉积 (CVD) 作业线, 特别 地等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 作业线, 在真空下或者在大气压下等离子体增强化 学气相沉积 (AP-PECVD)。通常, 该作业线包括基材的搬运装置、 沉积单元、 光学控制装置和 说 明 书 CN 103402940 A 6 5/11 页 7 堆叠装置。该基材在例如传送辊上连续地行进通过每个装置或每个单元。 0037 该辐射装置, 例如线状激光器, 优选地正好位于涂层沉积单元后面, 例如位于该沉 积单元的出口。经覆盖的基材因此可以在沉积涂层之后、 在该沉积单元的出口处且在光学 控制装置之前, 或者在光学控制装置之后。
30、且在该基材堆叠装置之前在线进行处理。 0038 该辐射装置还可以集成到沉积单元中。例如, 该激光器可以被引入到阴极溅射沉 积单元的一个腔室中, 特别地在其中大气被稀薄化 ( 特别地在 10-6 mbar-10-2 mbar 的压力 下 ) 的腔室中。该激光器还可以被设置在沉积单元的外部, 但是为了处理位于在所述单元 内部的基材。 为此目的, 提供对于所使用的辐射的波长为透明的窗口是足够的, 该激光束穿 过该窗口以处理所述层。因此可以在同一单元中在随后沉积另一层之前处理一个层 ( 例如 银层 )。 0039 无论该辐射装置在沉积单元外面或者集成到其中, 这些 “ 在线 “ 方法是比包括离 线操作。
31、方法优选的, 在离线操作中必须在沉积步骤和热处理之间堆叠玻璃基材。 0040 然而, 在其中根据本发明的热处理在与进行沉积的位置不同的位置 ( 例如在其中 进行玻璃转化的位置 ) 中进行实施的情况下, 离线操作的方法可以是有利的。该辐射装置 因此可以被集成到不同于层沉积作业线的其它作业线中。例如, 它可以被集成到多重玻璃 板 ( 特别地双重或者三重玻璃板 ) 制造线中, 或者集成到层压玻璃板制造线中。在这些不 同情况中, 根据本发明的热处理优选地在制造多重玻璃板或层压玻璃板之前进行。 0041 该堆叠体可以通过任何类型方法沉积在基材上, 特别地产生主要无定形层或纳米 晶体层的方法, 如阴极溅射。
32、, 特别是磁场增强阴极溅射方法 ( 磁控管方法 )、 等离子体增强 化学气相沉积 (PECVD) 方法、 真空蒸发方法或溶胶 - 凝胶法。 0042 优选地, 该堆叠体通过阴极溅射、 特别地磁场增强阴极溅射方法(磁控管方法)进 行沉积。 0043 为了更大的简化, 层的激光处理优选地在空气中和 / 或在大气压力下进行。然而, 层的热处理可以在该真空沉积腔室的同一内部中进行, 例如在随后的沉积之前进行。 0044 所述激光辐射的波长优选为 500-2000nm, 特别是 700-1100nm。这个波长范围特 别好地适合于银层的情况。涂层在激光波长处的吸收, 其通常被定义为是反射和透射的至 100。
33、的补足数, 有利的是至少 20, 特别是 30。相反地, 玻璃 ( 尤其是透明的或极其透 明的玻璃 ) 和大多数塑料在这个波长范围内仅仅吸收少量, 从而使得基材仅仅很少被辐射 加热。优选使用的激光二极管, 该激光二极管发射例如约 808nm、 880nm、 915nm 或 940nm 或 980nm 的波长。以二极管系统的形式, 可以得到非常高的功率, 该功率允许在待处理的堆叠 体上达到大于 20 kW/cm2, 或甚至大于 30 kW/cm2的表面功率密度。 0045 所述次要激光辐射优选通过借助至少一个反射镜或至少一个棱镜和任选地至少 一个透镜将透射过所述基材和 / 或被所述至少一个涂层反。
34、射的主要激光辐射的部分反射 而形成。 0046 优选地, 所述或各次要激光辐射是使用光学装配件而形成的, 该光学装配件仅仅 包括选自反射镜、 棱镜和透镜的光学元件, 优选装配件由两个反射镜和一个透镜、 或者由一 个棱镜和一个透镜组成。 以这种方式, 光学装配件完全不依赖于激光的波长, 与其中该装配 件包括例如束分离器(sparateur de faisceaux)或延迟器(lames retard)(四分之一 波片 (lames quart donde) , 二分之一波片 (demi-onde) 等 ) 的元件的情况。这样可以对 说 明 书 CN 103402940 A 7 6/11 页 8 。
35、于不同的激光器使用一种的光学装配件。 0047 次要激光辐射优选不进行偏振化。 用来形成和重定向次要激光辐射的光学装配件 因此通过避免使用如束分离器或延迟片 ( 四分之一波片, 二分之一波片等 ) 而显著地被简 化, 这些元件仅可以对非常特定的波长起作用并导致功率损耗。 0048 由所述主要辐射 ( 和 / 或所述次要辐射 ) 和基材的法线所形成的角度优选不为 零, 通常小于 45, 特别是 8-13, 以避免由于主要或次要辐射的反射而引起激光的任何 损害。出于同样的原因, 由主要辐射和基材的法线所形成的角度优选不同于由次要辐射 ( 在 “透射” 模式中 ) 或由次要辐射的反射部分 ( 在 “。
36、反射” 模式中 ) 和基材的法线所形成 的角度。 0049 为了提高处理的效率, 次要激光辐射优选具有与主要激光辐射相同的轮廓 (profil)。 0050 为了加强处理的效率, 次要激光辐射优选在与主要激光辐射相同的位置冲击基 材。术语 “相同的位置” 是指, 两个辐射的距离为最多 0.1 mm, 或甚至 0.05 mm( 在处理过的 表面上测量的距离)。 为了优化处理的效率, 次要激光辐射的焦点深度有利地与主要激光辐 射的焦点深度相同。 0051 由图 1 至图 3 中示出了可以实施根据本发明的方法的不同光学装配件。 0052 在第一种装配件(未示出)中, 主要辐射的一部分被涂层反射, 并。
37、放置单个反射镜 来将该辐射反射到基材。优选地, 所述主要辐射和次要辐射在相同的位置冲击涂层。这种 非常简单的装配件仅仅包括反射镜。由所述主要辐射和基材的法线所形成的角度优选不 为零, 以避免由于主要辐射的反射而引起激光的任何损害。该角度优选小于 45, 通常为 2-20, 特别是8-13。 这种装配件被有利地用于高度反射性堆叠体, 如含有至少一个银层 的堆叠体。 0053 在图 1 中示出了也可用于但不仅仅可用于高反射性涂层的第二种装配件。其在 于, 设置将被反射的主要辐射反射到第二反射镜 10 的第一反射镜 8, 该辐射通过反射形成 了次要辐射 6, 7。透镜任选允许调节次要辐射 7, 并将。
38、其聚焦在精确的位置, 在该位置主要 辐射 4 冲击涂层 2( 还是具有为至多 0.1mm, 甚至 0.05mm 的误差 )。 0054 更具体地, 激光器 3 向涂覆有其堆叠体 2 的基材 1 发射主要辐射 4( 通常是线状激 光 ), 该辐射 4 和基材 1 的法线形成角度 1。 0055 该主要辐射 4 的一部分以辐射 5 的形式被堆叠体 2 反射, 该辐射和基材的发现也 形成相同的角度 1。角度 1 是非零的, 特别是 5-15, 或甚至为 8-13, 以防止辐射 5 损坏激光器 3。反射部分 5 这时依次地被第一反射镜 8 反射, 然后被第二反射镜 10 反射, 从而形成次要辐射 6,。
39、 7, 该次要辐射使用透镜 11 聚焦到涂层 2。辐射 5 和 9 和第一反射镜 8 的法线形成非零的角度 2, 通常为 5-15, 特别是 8-13。 0056 这种装配件稍微比第一种装配件更复杂, 但是有利的是被涂层 2 反射的次要辐射 部分 12 不会损坏激光器 3, 其原因在于次要辐射 7 和基材 2 的法线之间的角度 4 大于角 度 1。该角度 4 优选 10-20, 特别是 13-18。通过简单调整反射镜 8 和 10 的定向并 因此角度 2 和 3, 次要辐射 7 可以精确地在与主要辐射 4 相同的位置处冲击涂层 2。 0057 根据由图2示出的所述第二种装配件的一种变型, 第一。
40、和第二反射镜用棱镜13取 代, 这样具有调整更简单的优点。 说 明 书 CN 103402940 A 8 7/11 页 9 0058 图 3 示出了第三种装配件, 该装配件使用了根据本发明的方法的 “透射” 模式, 并 可用于较低反射性的涂层的处理。在该实施方式中, 透射过基材 1 的主要辐射 4 的部分 14 通过第一反射镜 15 反射, 然后通过第二反射镜 17 反射, 从而形成次要辐射 18, 该次要辐射 借助透镜19聚焦之后将在与主要辐射4相同的位置冲击涂层2。 使用两个反射镜允许选择 非零的角度 5 和 6( 在辐射 16 分别与反射镜 15 和 17 的法线之间 ), 这产生了次要。
41、辐 射 18 的透射部分和基材 1 的法线之间的角度 4, 该角度 4 不同于角度 1。这样的装 配件还允许避免透射辐射 14 的直接反射损坏激光器 3。 0059 根据没有示出的一种变型, 基材 1 可以在与载有涂层 2 的面相反的面上被提供有 相同或不同的涂层 2, 该涂层 2 也可以与涂层 2 同时处理。 0060 为了进一步改善涂层的最终性能, 该基材在根据本发明的热处理步骤之后可以经 受淬火步骤。热淬火将通常在将玻璃切成所希望的最终尺寸之后进行。 0061 当待处理的涂层是一种低辐射性堆叠体时, 它优选地包括, 从基材开始, 含至少一 个第一介电层、 至少一个银层、 任选的上阻隔层的。
42、第一涂层, 和含至少一个第二介电层的第 二涂层。 0062 优选地, 所述或每个银层的物理厚度为 6-20nm。 0063 上阻隔层是用来在后续的层沉积过程中 ( 例如, 当后者是在氧化或氮化的气氛中 进行沉积的 ) 和在任选的淬火或弯曲类型的热处理过程中保护银层。 0064 所述银层还可以沉积在下阻隔层上并且与其接触。 所述堆叠体因此可以包括围绕 所述或每个银层的上阻隔层和 / 或下阻隔层。 0065 阻隔 ( 下阻隔和 / 或上阻隔 ) 层通常基于选自镍、 铬、 钛、 铌的金属或这些不同金 属的合金。特别地可以提及镍 - 钛合金 ( 特别地包含约 50 重量 % 的每种金属的那些 ) 和 。
43、镍 - 铬合金 ( 特别地包含 80 重量 % 镍和 20 重量 % 铬的那些 )。所述上阻隔层还可以由几 个重叠的层组成, 例如在远离所述基材方向上, 钛层然后镍合金 ( 特别地镍铬合金 ) 层, 或 反之亦然。提到的各种金属或合金还可以被部分氧化, 特别地具有亚化学计量的氧 ( 例如 TiOx或 NiCrOx)。 0066 这些阻隔 ( 下阻隔和 / 或上阻隔 ) 层是非常薄的, 通常具有低于 1nm 的厚度, 以便 不影响所述堆叠体的光透射, 并且可以在根据本发明的热处理期间被部分地氧化。 通常, 所 述阻隔层是能够俘获来自大气或来自基材的氧的牺牲层, 因此防止银层被氧化。 0067 第。
44、一和 / 或第二介电层典型地是氧化物 ( 特别是氧化锡 )、 或优选氮化物、 特别是 氮化硅 ( 特别是对于最远离所述基材的第二介电层 )。通常, 氮化硅可以被掺杂, 例如用铝 或硼掺杂, 以便使得其通过阴极溅射技术更容易沉积。掺杂度 ( 对应于相对于硅量的原子 百分率 ) 通常不超过 2%。这些介电层的功能是保护银层不受化学或机械侵蚀, 并且它们还 通过干涉现象影响该堆叠体的光学性能, 特别地在反射中的光学性能。 0068 第一涂层可以包括一个介电层或多个介电层, 典型地 2-4 个介电层。第二涂层可 以包括一个介电层或多个介电层, 典型地 2-3 个介电层。这些介电层优选地由选自氮化硅、 。
45、氧化钛、 氧化锡和氧化锌或它们任意的混合物或固溶体的材料制成, 例如锡锌氧化物或钛 锌氧化物。无论在第一涂层中或在第二涂层中, 该介电层的物理厚度或所有介电层的总物 理厚度优选为 15-60nm, 特别是 20-50nm。 0069 紧接在银层下方或在任选的下阻隔层下方, 第一涂层优选地包含润湿层, 其功能 说 明 书 CN 103402940 A 9 8/11 页 10 是提高该银层的润湿性和结合性。 氧化锌, 特别地铝掺杂氧化锌, 经显示在这点上是特别有 利的。 0070 直接地在润湿层下方, 第一涂层还可以包含光滑层, 其是部分地或完全地无定形 的混合氧化物 ( 因此具有非常低的粗糙度 。
46、), 其功能是促进润湿层在优先结晶取向中的生 长, 由此通过外延现象促进银结晶。该光滑层优选地由至少两种选自 Sn、 Zn、 In、 Ga 和 Sb 的 金属的混合氧化物组成。优选的氧化物是掺杂锑的铟锡氧化物。 0071 在第一涂层中, 润湿层或任选的光滑层优选直接沉积在第一介电层上。第一介电 层优选直接沉积在基材上。 为了最佳地调节堆叠体的光学性能(特别是在反射中的外观), 第一介电层可替代地可以被沉积在另一氧化物或氮化物层上, 例如氧化钛层上。 0072 在第二涂层内, 第二介电层可以直接沉积在银层上或优选在上阻隔层上, 或在其 它用于调节堆叠体的光学性能的氧化物或氮化物层上。例如, 氧化。
47、锌层 ( 特别是掺杂铝的 氧化锌层 ) 或氧化锡层可以被设置在上阻隔层和第二介电层 ( 其优选地由氮化硅制成 ) 之 间。氧化锌, 特别掺杂铝的氧化锌允许改善在银和上部层之间的粘合作用。 0073 因此, 根据本发明处理的堆叠体优选包含至少一个 ZnO/Ag/ZnO 序列。氧化锌可以 用铝掺杂。下阻隔层可以被设置在银层和下邻层之间。替代地或另外地, 上阻隔层可以被 设置在银层和上邻层之间。 0074 最后, 第二涂层可以在上面有顶层 ( 在本领域中有时被称为 “外涂层” )。堆叠体 的最后层 ( 因此与环境空气接触的层 ) 用来保护堆叠体不受任何机械侵蚀 ( 划痕等 ) 或化 学侵蚀。这种外涂。
48、层通常非常薄, 以便不干扰堆叠体在反射中的外观 ( 它的厚度典型地为 1-5 nm)。它优选基于氧化钛或锡锌混合氧化物 ( 特别是锑掺杂 ), 其以亚化学计量形式沉 积。 0075 堆叠体可以包括一个或多个银层, 特别是两或三个银层。 在存在多个银层时, 可以 重复上面介绍的一般结构。在这种情况下, 与提供的银层有关的第二涂层 ( 因此位于该银 层上面 ) 通常与下一个银层有关的第一涂层重合。 0076 根据本发明获得的经涂覆的基材可以用在单、 多重或层压玻璃板、 反射镜、 和玻璃 墙覆盖物中。如果涂层是低辐射性堆叠体, 和在包含至少两个由充气腔分开的玻璃片的多 重玻璃板的情况下, 优选地该堆。
49、叠体被设置在与所述充气腔接触的面上, 特别地在相对于 外界的面 2 上 ( 即, 在与朝向外界的面相反的与该建筑物外界接触的基材的面上 ) 或在面 3 上 ( 即, 在从该建筑物外界开始的第二基材的朝向外界的面上 )。如果所述涂层是光催化 层, 优选设置在面 1 上, 因此与建筑物的外界接触。 0077 根据本发明获得的经涂覆的基材还可以用在光伏电池或光伏玻璃板或太阳能面 板中, 根据本发明的经处理的涂层例如是在基于黄铜矿 ( 特别是 CIS-CuInSe2类型 ) 或基 于无定形和 / 或多晶硅或基于 CdTe 的堆叠体中的基于 ZnO:Al 或 Ga 的电极。 0078 根据本发明获得的经涂覆的基材还可以用在 LCD( 液晶显示器 )、 OLED( 有机发光 二极管 ) 或 FED( 场致发射显示器 ) 类型的显示屏幕中, 根据本发明的经处理的涂层例如是 导电的 ITO 。