用于获得被提供有包含不连续的薄金属层的涂层的基材的方法_2

文档序号:9692714阅读:来源:国知局
地为5至200nm,尤其10至lOOnm,或者20至50nmo
[0026]第一涂层优选包括,直接地在该金属(特别地银)层下方或在该任选的下阻隔层下方,润湿层,其功能是提高该金属(特别地银)层的湿润和粘结。氧化锌,尤其当用铝掺杂的氧化锌,被证明在这方面是特别有利的。
[0027]第一涂层还可以包含,直接地在该润湿层下方,光滑层,其是部分地或者完全地无定形的混合氧化物(因此具有非常低的粗糙度),其功能是促进润湿层沿着优先的结晶取向的生长,这通过外延现象促进银结晶。该光滑层优选由至少两种选自以下的金属的混合氧化物组成:Sn、Zn、In、Ga和Sb。优选的氧化物是锑掺杂的氧化铟锡。
[0028]在第一涂层中,该润湿层或该任选的光滑层优选被直接地沉积在第一电介质层上。第一电介质层优选地被直接地沉积在该基材上。为了最佳地调节该堆叠体的光学性质(尤其在反射中的外观),作为替代方案,第一电介质层可以被沉积在另一个氧化物或氮化物层(例如二氧化钛层)上。
[0029]在第二涂层内,第二电介质层可以被直接地沉积在该金属(特别地银)层上,或优选在上阻隔涂层上,或在其它用于调节该堆叠体的光学性质的氧化物或氮化物层上。例如,氧化锌层,尤其用铝掺杂的氧化锌层,或氧化锡层,可以被设置在上阻隔层和第二电介质层之间,该第二电介质层优选地由氮化硅制成。氧化锌,尤其铝-掺杂的氧化锌,允许改善在该金属(特别地银)和该上层之间的粘合作用。
[0030]因此,该涂层(在处理之前或之后)优选包括至少一个Zn0/Ag/Zn0序列。该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。替代地或累积地,上阻隔层可以被设置在银层和下邻层之间。
[0031]最后,第二涂层在上面可以有顶层,有时在本领域中被称为“外涂层”。该堆叠体的最后层,因此与环境空气接触,其用来保护堆叠体不受任何机械侵蚀(划痕等等)或者化学侵蚀。这种外涂层通常是非常薄的以便不干扰该堆叠体在反射中的外观(它的厚度典型地为l-5nm)。它优选基于氧化钛或混合氧化锡锌,其尤其用锑掺杂,以亚化学计量的形式进行沉积。
[0032]该堆叠体可以包含一个或多个金属(特别地银)层,尤其两或三个银层。当多个金属(特别地银)层存在时,上面介绍的一般结构可以进行重复。在这种情况下,与给出的金属(特别地银)层的有关的第二涂层(并因此位于这种金属层的上面)通常与第一涂层(其与下一个金属层有关)重合。
[0033]基于氧化钛的薄层具有是自清洁的特殊性质,自清洁通过在紫外辐射作用下促进有机化合物的退化和在水流作用下除去无机污物(粉尘)来进行。它们的物理厚度优选地为2至50nm,特别地5至20nm,包括端值。
[0034]如上所述的涂层的结构同样对于该涂层在激光处理之前和在所述激光处理之后都是有效的。实际上,金属层的反润湿不改变层的顺序。然而,金属层的反润湿改变了该涂层的厚度,其变得不规则的:在用金属涂覆的区域中是较厚的,在未涂覆的区域中是较薄的。在后者区域中,金属的反润湿也具有通过金属层(例如润湿层)预先分离的层与上阻隔层接触。
[0035]根据本发明,至少一个激光装置发射以至少一根线的形式聚焦在所述涂层上的激光辐射。所述或者每根线在下文中将被称为"激光线"。
[0036]激光通常由包含一个或多个激光源以及用于成形并重定向的光学器件的组件组成。
[0037]该激光源典型地是激光二极管或者纤维或者盘形激光器。激光二极管允许经济地实现相对于电源功率的高功率密度(对于小的体积而言)。纤维激光器的体积是甚至更小的,并且获得的线功率密度可以是甚至更高的,然而具有更大的成本。
[0038]产生自激光源的辐射可以是连续的或者脉冲的,优选是连续的。当该辐射是脉冲的时候,重复频率有利地是至少10kHz,特别地15kHz,甚至20kHz,以便与所使用的高行进速度是可相容的。
[0039]该激光辐射的波长优选在200至2000nm,特别地500至1500nm范围内。在至少选自808nm、880nm、915nm、940nm或者980nm的波长发射的高功率激光二极管已经证明是特别适合的,银和金令人满意地吸收这种类型辐射。
[0040]该用于成形和重定向的光学装置优选包含透镜和反射镜,并且用作为用于辐射的定位、均匀化和聚焦的工具。
[0041]定位工具的目的是必要时沿着线设置由激光源发射的辐射。它们优选包含反射镜。均匀化工具的目的是使激光源的空间轮廓重叠以获得沿着整个线均匀的线功率密度。均匀化工具优选包含允许使入射光束分离为二次光束并且使二次光束再组合为均匀线的透镜。辐射的聚焦工具允许使辐射以具有希望长度和宽度的线的形式聚焦在待处理的涂层上。聚焦工具优选包含聚光透镜。
[0042]所述或者每根线具有长度和宽度。术语线的“长度”理解为表示该线的在该涂层的表面上进行测量的最大维度,和术语“宽度”理解为表示在相对于最大维度的方向横交的方向中的维度。按照在激光领域中的习惯,该线的宽度w对应于在该光束的轴(在那里辐射强度为最大值)和点(在那里,辐射强度等于最大强度乘以Ι/e2)之间的距离(沿着这种横交方向)。如果激光线的纵向轴被称为X,可以沿着这种轴定义宽度分布,称为w(x)。
[0043]所述或者每根激光线的平均宽度优选为至少35微米,特别地在40至100微米或者40至70微米范围中。在整个本文中,术语“平均”理解为表示算术平均值。在该线的整个长度上,宽度分布是窄的以避免任何处理不均匀性。因此,在最大宽度和最小宽度之间的差值优选为该平均宽度的值的最多10%。这种数字优选为最多5%甚至3%。
[0044]所述或者每根激光线的长度优选为至少10cm或者20cm,特别地在30至100cm,特别地30至75厘米,甚至30至60cm的范围内。例如,对于具有3.3m的宽度的基材,可以使用11根具有30厘米长度的线。
[0045]该用于成形和重定向的光学装置,特别地定位工具可以手动地或者借助于允许远距离地调节它们的位置的调节器进行调节。这些调节器(典型地压电电动机或者垫块(cales))可以手动地进行控制和/或自动地进行调节。在后者情况下,优选使调节器与检测器以及与反馈回路连接。
[0046]至少一部分激光组件,甚至所有激光组件,优选被布置在密封盒子中,该盒子有利地进行冷却,尤其进行通风,以便确保激光组件的热稳定性。
[0047]激光组件优选被安装在称为“桥”的基于金属元素,典型地由铝制成的刚性结构上。该结构优选不包含大理石片。该桥优选与输送工具平行地进行设置使得所述或者每根激光线的焦平面保持与待处理的基材的表面平行。优选,该桥包括至少四个脚,其高度可以分别地进行调节以确保在任何情况下平行定位。该调节可以通过位于每个脚的发动机手动地或者自动地(通过与距离传感器相连)提供。该桥的高度可以进行改变(手动地或者自动地)以考虑待处理的基材的厚度并且以因此保证该基材的平面与所述或者每根激光线的焦平面重合。
[0048]所述或者每个薄金属层的反润湿可以通过作用于激光的线功率密度和/或基材的行进速度而获得。在相同的线功率密度时,对于低于阈值的行进速度将获得该反润湿。相反地,在相同的行进速度时,对于高于阈值的线功率密度,将获得该反润湿。
[0049]对于给定的涂层(特别地给定的吸收作用),反润湿将从一定的在线功率密度(必要时除以占空比的平方根)和行进速度的平方根之间的比率值开始而获得。
[0050]这些阈值取决于多种因素:这种金属层的种类,它的厚度,堆叠体的层的类型和它们的厚度。对于给定的涂层,可以容易地通过逐渐提高激光的功率或者通过降低行进速度直至观察到几何图案的出现来确定适当的功率或者行进速度。低于最小功率或高于最大速度(对于获得反润湿而言),该金属层保持连续的,和该处理首先具有改善金属层的结晶和它的电子性质和低发射率性质的效果。
[0051 ]特别地对于包含具有大约10nm的物理厚度的单一银层的堆叠体,在线功率密度和行进速度的平方根之间的比率有利地为至少13或者14,特别地14至15W.min1/2.cm—V2。
[0052]除以该激光源的占空比(rapportcyclique)的平方根的线功率密度优选为至少300ff/cm,有利地350或者400W/cm,特别地450W/cm,甚至500W/cm甚至550W/cm。除以该占空比的平方根的线功率密度甚至有利地为至少600W/cm,特别地800W/cm,甚至1000W/cm。当激光辐射是连续的时候,占空比等于1,使得该数字对应于线功率密度。线功率密度在使所述或者每根激光线聚焦在涂层上的位置上进行测量。它可以通过沿着该线设置功率检测器(例如量热式功率计,特别地如来自Coherent Inc公司的Beam Finder功率计)进行测量。该功率有利地在所述或
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1