[發明專利]一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法

有效

• 申請號: 201210052272.7
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102528276A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李保家;周明;張偉;唐萬羿;馬明;蔡蘭
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，包括TCO膜樣品清洗的步驟、TCO膜樣品的定位的步驟、采用飛秒激光器或納秒激光器激光表面微處理的步驟、樣品表面清理的步驟，其特征在于：所述采用飛秒激光器或納秒激光器激光表面微處理的步驟為：飛秒激光器或納秒激光器輸出的激光束經過濾波片后由半透半反鏡分為兩束，一束由能量探頭接收，實時測量出激光能量；另一束經過衰減鏡、光閘、全反鏡、擴束鏡、雙振鏡后由場鏡聚焦并作用于已定位好的TCO膜樣品表面，采用激光點掃描、線掃描和面掃描對TCO膜樣品表面進行處理；對于飛秒激光，激光能量10~100?μJ、激光脈沖作用點直徑50~150?μm、掃描速度1~200?mm/s；對于納秒激光，激光能量10~100?μJ、激光脈沖作用點直徑30~100?μm、掃描速度1~200?mm/s。

2.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：所述TCO膜樣品的定位的步驟為：對于以透明材料為基體的TCO膜樣品，使樣品位于激光焦后位置；對于以不透明材料為基體的TCO膜樣品，使樣品位于激光焦前位置；樣品與激光焦點之間的距離為0.1mm~2mm，通過移動樣品臺調節。

3.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：所述的TCO膜樣品的準備和清洗的步驟為：將TCO膜樣品依次放在去離子水、無水乙醇、丙酮、去離子水中超聲清洗，超聲清洗后用去離子水沖洗樣品表面以去除表面雜質和殘留清洗液，再將樣品置于氮氣流下吹干，防止樣品表面遺留液漬。

4.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：所述超聲清洗的時間均為10?分鐘，溫度25?℃，功率40?W。

5.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：所述的飛秒激光器能提供波長800?nm、平均功率2.5?W、重復頻率1?KHz、脈沖寬度130?fs的飛秒激光輸出，其能量通過控制器能在0~2.5?mJ范圍內連續精確調節；所述的納秒激光器能提供波長532?nm、平均功率0.9?W、重復頻率1?KHz、脈沖寬度1~2?ns的納秒激光輸出的納秒激光器，其能量通過控制器能在0~0.9?mJ范圍內連續精確調節。

6.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：激光表面微處理時的線掃描法為：相鄰兩線之間的間距l應保證相鄰兩線無交疊，即l大于激光脈沖作用點的直徑d并且小于200?μm，激光掃描速度v應保證相鄰兩脈沖點相互交疊，即v<γd，其中γ為激光脈沖的重復頻率，γ=1?KHz；根據確定好的l和v利用計算機編制線掃描程序；最后調節好激光能量，啟動線掃描程序，即在TCO膜表面獲得溝寬為d、周期為l的脊狀陣列結構。

7.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：激光表面微處理時的面掃描法是以線掃描法為基礎實現的，相鄰兩線之間間距l的設定應保證相鄰兩線相互交疊，即l大于0并小于激光脈沖作用點的直徑d，激光掃描速度v應保證相鄰兩脈沖點相互交疊，即v<γd，其中γ為激光脈沖的重復頻率，γ=1?KHz，采用面掃描法可獲得非規則誘導結構。

8.如權利要求1所述的一種提高TCO膜光透射率的激光輔助表面處理方法，其特征在于：激光表面微處理時的點掃描法包括兩種操作方法；第一種方法是以線掃描法為基礎直接實現的，稱為直接點掃描法，即：先利用計算機編制線掃描程序，相鄰兩線之間間距l的設定應保證相鄰兩線無交疊，即l大于激光脈沖作用點的直徑d并且不大于200?μm，激光掃描速度v的設定應保證相鄰兩脈沖點無交疊，即v>γd并且不大于200?mm/s，；隨后調節好激光能量，啟動線掃描程序，即能在TCO膜表面獲得點直徑為d、橫向點間距為v/γ、縱向點間距為l的點陣列結構；第二種方法是以面掃描法為基礎間接實現的，稱為間接點掃描法，即：先選用一個圓孔銅網，將圓孔銅網貼在TCO膜表面上；再利用計算機編制面掃描程序，相鄰兩線之間間距l的設定應保證相鄰兩線相互交疊，即l大于0并小于激光脈沖作用點的直徑d，激光掃描速度v的設定應保證相鄰兩脈沖點相互交疊，即v<γd，其中γ為激光脈沖的重復頻率，γ=1?KHz；最后調節好激光能量，啟動線掃描程序，即能在TCO膜表面獲得點直徑與圓孔銅網孔徑一致、點間距與圓孔銅網中心距一致的點陣列結構。