制造具有含電隔離缺陷的導(dǎo)電涂層的玻璃的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】制造具有含電隔離缺陷的導(dǎo)電涂層的玻璃的方法
[0001] 本發(fā)明設(shè)及制造具有導(dǎo)電涂層的玻璃的方法、用該方法制成的玻璃及其用途。
[0002] 具有可切換或可調(diào)節(jié)的光學(xué)性能的玻璃是一種現(xiàn)代活性玻璃。對(duì)于運(yùn)樣的玻璃， 可W例如根據(jù)所施加的電壓主動(dòng)影響光透射率。使用者可W例如從該玻璃的透明狀態(tài)切換 到不透明狀態(tài)W防止從外面看到室內(nèi)。對(duì)于其它玻璃，可W連續(xù)調(diào)節(jié)透射率W例如調(diào)節(jié)室 內(nèi)的太陽(yáng)能輸入。
[0003] 已知的可切換或可調(diào)節(jié)玻璃基于不同技術(shù)原理。例如從US 20120026573 A1和W0 2012007334 A1中獲知電致變色玻璃，從DE 102008026339 A1中獲知PDLC(聚合物分散液 晶）玻璃，并從EP 0876608 B1和W0 2011033313 A1中獲知SPD(懸浮顆粒裝置)玻璃。甚至對(duì) 于0L邸(有機(jī)發(fā)光二極管)玻璃，也可W電調(diào)節(jié)光學(xué)性能，即在運(yùn)種情況下的光發(fā)射。例如從 US 2004227462 A1 和W0 2010112789 A2中獲知OLEDs。
[0004] 運(yùn)些玻璃通常用層壓玻璃實(shí)現(xiàn)。在該層壓玻璃的兩個(gè)玻璃之間，在兩個(gè)平面電極 之間安置具有可切換性能的活性層。將該平面電極與外部電壓源連接，借此可W調(diào)節(jié)對(duì)活 性層施加的電壓。該平面電極通常是導(dǎo)電材料(通常氧化銅錫（IT0))的薄層。通常，例如通 過(guò)陰極瓣射在該層壓玻璃的單個(gè)玻璃之一的表面上直接施加平面電極的至少一個(gè)。該涂層 在此可具有制造所致的缺陷，特別是由于小金屬顆粒造成的缺陷。運(yùn)些顆粒在可切換玻璃 工作過(guò)程中可造成問(wèn)題。特別可發(fā)生造成局部故障的短路。
[0005] 因此，消除導(dǎo)電層的運(yùn)種缺陷是合理和常規(guī)的。激光加工法由于它們的高分辨能 力而特別適用于此。因此可W通過(guò)直接激光福射除去沉積的金屬顆粒。但是，顆粒碎片可再 沉積在涂層上W致出現(xiàn)新的缺陷。替代性方法是將該缺陷與周?chē)繉与姼綦x從而在該玻璃 工作過(guò)程中防止電流通過(guò)該缺陷。
[0006] 為了隔離該缺陷，通常通過(guò)使用激光燒蝕剝除涂層W在該缺陷周?chē)a(chǎn)生去涂層 區(qū)。為此，使用具有大致高斯形光束輪廓的常規(guī)激光福射，其圍繞該缺陷運(yùn)動(dòng)W產(chǎn)生去涂層 區(qū)。例如從W02012154320A1中獲知識(shí)別和隔離缺陷的方法?？蒞通過(guò)運(yùn)樣的隔離有效防止 短路和局部故障。但是，缺陷周?chē)娜ネ繉訁^(qū)通常具有如此的大小W致它們可被肉眼察覺(jué)， 運(yùn)不利地影響該玻璃的美觀性。此外，激光福射圍繞該缺陷的運(yùn)動(dòng)需要具有多個(gè)活動(dòng)部件 的復(fù)雜的激光掃描機(jī)構(gòu)，運(yùn)使該方法耗時(shí)并易發(fā)生故障。
[0007] 本發(fā)明的目的是提供制造具有導(dǎo)電涂層的玻璃的改進(jìn)的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比， 應(yīng)W較不顯眼的方式隔離缺陷并且該方法應(yīng)較不耗時(shí)和不易發(fā)生故障。
[000引根據(jù)本發(fā)明通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的制造具有導(dǎo)電涂層的玻璃的方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 目的。優(yōu)選實(shí)施方案出自從屬權(quán)利要求。
[0009]制造具有導(dǎo)電涂層的玻璃的本發(fā)明的方法至少包括下列方法步驟： -在基底上施加導(dǎo)電涂層， -識(shí)別所述涂層的缺陷， -將具有環(huán)形光束輪廓的激光福射聚焦在所述涂層上，其中所述環(huán)形光束輪廓包圍所 述缺陷，和 -通過(guò)同時(shí)除去光束輪廓區(qū)域中的涂層，產(chǎn)生環(huán)形去涂層區(qū)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明通過(guò)具有導(dǎo)電涂層的玻璃進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述玻璃至少包 含具有導(dǎo)電涂層的基底，其中所述導(dǎo)電涂層具有至少一個(gè)借助具有環(huán)形光束輪廓的激光福 射與周?chē)繉痈綦x的缺陷。
[0011] 具有環(huán)形光束輪廓的激光福射也W其它名字為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，例如：圓環(huán) 面形強(qiáng)度分布、圓周形模式、甜甜圈模式或拉蓋爾高斯模式。該強(qiáng)度分布在此在焦平面中W 環(huán)形分布，其中在該環(huán)的中屯、不存在福射密度。根據(jù)本發(fā)明，使福射聚焦在涂層上W使待隔 離的缺陷完全位于該環(huán)的中屯、內(nèi)，因此本身不被該激光福射擊中。環(huán)形光束輪廓包圍該缺 陷。運(yùn)意味著該缺陷周?chē)沫h(huán)形區(qū)被顯著強(qiáng)度的福射照射，從而剝除涂層(激光燒蝕)并圍 繞該缺陷產(chǎn)生環(huán)形去涂層(或無(wú)涂層)區(qū)。該去涂層區(qū)將缺陷與在該經(jīng)涂覆的玻璃的使用過(guò) 程中載流的周?chē)鷮?dǎo)電涂層電隔離。因此，電流無(wú)法流過(guò)該缺陷，從而避免不合意的故障如短 路、熱點(diǎn)等。
[0012] 通過(guò)激光福射同時(shí)除去光束輪廓區(qū)域中的涂層。"同時(shí)"在此是指在相同時(shí)間段內(nèi) 產(chǎn)生整個(gè)去涂層區(qū)。因此，不是通過(guò)激光福射圍繞該缺陷的運(yùn)動(dòng)相繼產(chǎn)生去涂層區(qū)，其中相 繼除去最終產(chǎn)生環(huán)形去涂層區(qū)的子區(qū)域。
[0013] 相比于使簡(jiǎn)單激光束圍繞缺陷運(yùn)動(dòng)W將其隔離，本發(fā)明的方法具有一系列優(yōu)點(diǎn)。 由此不必使激光束運(yùn)動(dòng)W進(jìn)行激光燒蝕，運(yùn)使得昂貴并可能易發(fā)生故障的掃描裝置變得多 余并縮短加工所需的時(shí)間。此外，起隔離作用的去涂層區(qū)具有明顯更小的線寬和因此具有 使其較不易被觀察者察覺(jué)的大小，運(yùn)有益于所得玻璃的美觀性。
[0014] 該環(huán)形光束輪廓原則上可本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的各種方式產(chǎn)生。可W例如通 過(guò)激光諧振器內(nèi)的相位光學(xué)元件產(chǎn)生光束輪廓，特別是作為橫模TEMoi*。該福射隨后在離開(kāi) 激光諧振器時(shí)已具有環(huán)形福射輪廓。但在技術(shù)上更簡(jiǎn)單并因此優(yōu)選的是，在離開(kāi)激光諧振 器后才將具有近似高斯形的福射輪廓的傳統(tǒng)激光福射，特別是橫模TEMoo轉(zhuǎn)變成具有環(huán)形光 束輪廓的福射。運(yùn)種轉(zhuǎn)變可W例如用所謂的軸棱鏡和在光束路徑中安置在其后方的透鏡進(jìn) 行。
[0015] 在一個(gè)特別有利的實(shí)施方案中，通過(guò)相位板由近似高斯形的光束輪廓產(chǎn)生環(huán)形光 束輪廓。就光學(xué)構(gòu)造的簡(jiǎn)單性而言，運(yùn)特別有利。
[0016]該相位板在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中是螺旋相位板。例如在Watanabe等人： "Generation of a doughnut-shaped beam using a spiral phase plate，，. Rev. Sci. Instrum. 75 (2004) 5131中描述了這樣的相位板和環(huán)形光束輪廓的產(chǎn)生。
[0017]在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中該相位板是分段相位板。其由多個(gè)，例如四個(gè)雙折射λ/ 2-小板W各種角位置構(gòu)成。各個(gè)段確保相對(duì)的子光束彼此具有相位移，從而在聚焦時(shí)在光 束輪廓的中屯、獲得子光束的相消干擾。
[001引在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中通過(guò)物理氣相沉積(PVD)在基底上施加導(dǎo)電涂層。特別優(yōu) 選使用陰極瓣射法，特別是磁場(chǎng)輔助陰極瓣射(磁控管瓣射）。借此可W快速、成本有利并且 如果需要甚至在大面積上W高的電和光學(xué)品質(zhì)產(chǎn)生導(dǎo)電涂層。
[0019]該缺陷特別是導(dǎo)電涂層中的不合意的導(dǎo)電顆粒，特別是金屬或結(jié)晶顆粒。該顆粒 可W嵌在涂層中或位于涂層上或下。此類(lèi)顆?？蒞例如在PVD法中從祀上脫離并落在基底 上。該金屬顆粒通常具有1微米至1毫米，特別是10微米至500微米，尤其是25微米至150微米 的粒度。但是，原則上，本發(fā)明的方法也適用于應(yīng)與周?chē)繉痈綦xW在玻璃工作過(guò)程中不由 電流流過(guò)的其它類(lèi)型的缺陷。
[0020] 使用本身已知的方法，例如光學(xué)成像法、顯微法或熱成像法進(jìn)行缺陷的識(shí)別。該識(shí) 別包括測(cè)定缺陷的足夠精確的位置W隨后將激光福射瞄準(zhǔn)該缺陷。
[0021] 在實(shí)施本發(fā)明的方法后，該缺陷被環(huán)形無(wú)涂層(或去涂層）區(qū)包圍。由于通過(guò)具有 環(huán)形福射輪廓的激光燒蝕產(chǎn)生運(yùn)一區(qū)域，線寬恒定。去涂層區(qū)的線寬在一個(gè)有利的實(shí)施方 案中為5微米至100微米，優(yōu)選15微米至50微米。
[0022] 優(yōu)選選擇環(huán)形福射輪廓的直徑W使其與缺陷的尺寸匹配。該直徑應(yīng)該盡可能小W 使去涂層區(qū)盡可能不易察覺(jué)，但足夠大W可靠地將缺陷與載流涂層隔離。該直徑例如可W 受用于產(chǎn)生光束輪廓的相位