CN106794553A - 第二表面激光烧蚀 - Google Patents

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Abstract

一种从工件的对侧移除材料的方法包括将激光束导向至所述工件的第一侧以从所述工件的相对的第二侧移除材料。在第一方面中，提供了一种方法，该方法包括：提供工件，所述工件包括基底、设置在所述基底的第一表面上的涂布层、以及设置在所述基底的第二表面上的掩模；以及将激光束导向至所述工件，使得在所述激光束撞击所述涂布层之前所述激光束从所述第二表面穿过所述基底至所述第一表面，从而从所述工件移除所述涂布层的一部分。

Description

第二表面激光烧蚀
相关申请的相互参照
本申请案要求2014年10月3日提交的美国临时专利申请第62/059,351号的权益，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文中以用于任何和所有目的。
技术领域
本公开大体上涉及激光烧蚀过程和由该过程制备的产品。
发明内容
在第一方面，提供了一种方法，该方法包括：提供工件，该工件包括基底、设置在基底的第一表面上的涂布层、以及设置在基底的第二表面上的掩模；以及将激光束导向至工件，使得在激光束撞击涂布层之前激光束从第二表面穿过基底传输至第一表面，从而从工件移除涂布层的一部分。基底的第一表面和基底的第二表面是基底的相对的表面，并且掩模选择性地防止从工件的部分移除涂布层。该方法还可包括将掩模设置在基底的第二表面上。设置掩模可包括光刻过程或印刷过程。备选地，设置掩模可包括将预成形的掩模放置在基底的第二表面上。移除涂布层的部分可以产生已从其移除涂布层的工件的部分，工件的该部分具有小于由激光束产生的激光光斑的特征尺寸。邻近已从其移除涂布层的工件的部分的涂布层的边缘可具有特征长度L，特征长度L是其中涂布层的厚度从标称涂布层厚度t渐缩至零厚度的涂布层的边缘的部分的长度，并且L为100μm或更小。备选地，L可以是50μm或更小，例如200nm或更小。邻近已从其移除涂布层的工件的部分的涂布层的边缘可具有均一的形状。邻近已从其移除涂布层的工件的部分的涂布层的边缘可具有圆齿形轮廓。圆齿的深度可以在激光束的直径的1％和20％之间。圆齿的深度可以小于100μm。激光束可以由脉冲持续时间在0.5至500皮秒的范围内的激光器产生。工件也可包括设置在基底和涂布层之间的导电层，并且导电层未被激光束移除。导电层可包括透明导电氧化物，例如铟锡氧化物。涂布层可包括金属材料，例如铬。涂布层可包括多个层。邻近已从其移除涂布层的工件的部分的涂布层的边缘与第一基底表面可以形成在30°至90°的范围内的平均角度。从其移除涂布层的工件的部分可以显示具有0.25％或更小的透射雾度(transmission haze)，例如0.05％或更小。
在第二方面，提供了一种方法，该方法包括：提供工件，该工件包括基底和设置在基底的第一表面上的涂布层；以及通过将激光束导向至工件，使得在激光束撞击涂布层之前激光束穿过基底，从而从工件移除涂布层的一部分。激光束由脉冲持续时间在0.5至500飞秒的范围内的激光器产生。工件也可包括设置在基底的第二表面上的掩模，其中基底的第一表面和基底的第二表面是基底的相对的表面。掩模可以选择性地防止从工件的部分移除涂布层。
在第三方面，提供了一种产品，该产品包括：基底；涂布层，其设置在基底的第一表面上；以及基底的第一表面的一部分，其基本上不含涂布层。邻近基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分的涂布层的边缘与第一基底表面形成在30°至120°的范围内的平均角度，邻近基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分的涂布层的边缘具有特征长度L，特征长度L是其中涂布层的厚度从标称涂布层厚度t渐缩至零厚度的涂布层的边缘的部分的长度，并且L为100μm或更小。特征长度L可以是50μm或更小，例如200nm或更小。该产品也可包括导电层，该导电层设置在基底和涂布层之间以及基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分上。涂布层可包括金属材料。基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分可以呈现具有0.25％或更小的透射雾度，例如0.05％或更小。邻近基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分的涂布层的边缘可具有圆齿形轮廓。圆齿的深度可以小于100μm，例如小于50μm。该产品也可包括：第一电极层；第二电极层；和电致变色层。电致变色层设置在第一电极层和第二电极层之间，并且第一电极层设置在不含涂布层的基底的第一表面的部分上。
在第四方面，提供了包括第三方面的产品的车辆后视镜组件。
附图说明
下面将结合附图描述示例性实施例，在附图中，相同的标号表示相同的元件。
图1是第二表面激光烧蚀过程的实施例的侧剖视图。
图2是图1的过程的俯视图。
图3(a)是激光烧蚀的涂布层的经处理的边缘的剖视图。
图3(b)是在材料添加过程中通过掩模而形成的涂层的边缘的剖视图。
图4(a)是激光烧蚀的涂布层的经处理的边缘的俯视图。
图4(b)是在材料添加过程中通过掩模而形成的涂层的边缘的俯视图。
图5是图1的过程的俯视图，示出了备选的过程路径。
图6是由图5的经烧蚀的工件形成的部件。
图7是第二表面激光烧蚀过程的实施例的侧剖视图，其中工件包括附加的材料层。
图8是掩模的激光烧蚀过程的实施例的侧剖视图。
图9(a)是由皮秒激光器形成的激光烧蚀边缘的显微照片。
图9(b)是由纳秒激光器形成的激光烧蚀边缘的显微照片。
具体实施方式
在下文中描述了各种实施例。应注意，具体实施例并不意图作为穷尽性的描述或对本文论述的更广方面的限制。结合具体实施例所描述的一个方面不一定限于那一个实施例，并且可以利用任何其它实施例来实践。
如本文中所用，“约”将为所属领域的一般技术人员所理解并且在一定程度上将取决于其使用情况而变化。如果使用所属领域的一般技术人员不清楚的术语，那么考虑到其使用的情况，“约”将意味着达到特定术语的正或负10％。
除非本文中另外指出或明显与内容相矛盾，否则在描述要素的情况下(尤其在以下权利要求书的情况下)使用术语“一(a/an)”和“所述”以及类似指示物应理解为涵盖单数和复数。除非本文另外指示，否则本文中的值的范围的叙述仅打算充当个别提及属于所述范围内的每个独立值的速记方法，并且每个独立值并入本说明书中，如同在本文中个别地叙述一般。除非本文中另有说明或另外明显与内容相矛盾，否则本文中所述的所有方法都可以任何合适的顺序进行。除非另有说明，否则本文中提供的任何和所有实例或例示性语言(例如“如”)的使用仅意图更好地说明实施例并且不对权利要求书的范围造成限制。在说明书中无任何语言应解释为表示任何未要求的元素是必不可少的。
激光烧蚀过程通常包括通过将激光束导向至工件而在工件的表面选择性地移除材料。激光束被构造成在激光束撞击所需表面的地方限定的激光光斑处递送受控量的能量。该受控量的能量经选择以液化、汽化或以其它方式使表面材料在激光光斑处快速膨胀，以使其从工件分离以便移除。激光烧蚀可用来例如从带涂层的基底移除一个或多个涂层的至少一部分，或以其它方式使工件表面再成形。
本申请公开了一种方法，该方法通过在激光束撞击到涂层材料之前使激光束穿过基底而从基底的第一表面激光烧蚀涂布层。该方法包括：提供工件，该工件包括基底、设置在基底的第一表面上的涂布层、以及设置在基底的第二表面上的掩模；以及将激光束导向至工件，使得在激光束撞击涂布层之前激光束从第二表面穿过基底传输至第一表面，从而从工件移除涂布层的一部分。基底的第一表面和基底的第二表面是基底的相对的表面，并且掩模选择性地防止从工件的这些部分移除涂布层。
根据另一个实施例，一种方法包括：提供工件，该工件包括基底和设置在基底的第一表面上的涂布层；以及将激光束导向至工件，使得在激光束撞击涂布层之前激光束穿过基底，从而从工件移除涂布层的一部分。激光束由脉冲持续时间在0.5至500飞秒的范围内的激光器产生。
根据另一个实施例，一种产品包括：基底，其具有设置在基底的第一表面上的涂布层；以及基底的第一表面的一部分，其基本上不含涂布层。邻近基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分的涂布层的边缘与第一基底表面形成在30°至120°的范围内的平均角度。邻近基本上不含涂布层的基底的第一表面的部分的涂布层的边缘具有特征长度L，特征长度L是其中涂布层的厚度从标称涂布层厚度t渐缩至零厚度的涂布层的边缘的部分的长度，并且L为100μm或更小。一种车辆后视镜组件可包括该产品。
转到示出各种实施例的附图，图1是在工件10上执行的激光烧蚀过程的实例的侧剖视图。工件10为带涂层的基底，其包括基底12和涂布层14。所示过程为第二表面烧蚀过程，其中，涂布层14位于与工件的第一或撞击侧18相对的工件10的第二侧16。激光束100由激光源102提供并且朝工件传播。在该实例中，激光束100被构造为具有在基底12的第二表面20处或附近的焦平面，该焦平面大体上平行于x-y基准平面以在第二表面处限定激光光斑104。在其它实例中，焦平面可与第二表面20间隔开大于0mm直至约50mm的量。基底12至少部分地透射激光束100的特定波长的激光，以使得光束穿过基底的厚度传输至第二表面20，在第二表面处，涂布层14的材料吸收激光束的能量中的至少一些，并且因此与基底分离。
在图1的实例中，移除的涂布层材料22示出为固体颗粒的形式。工件10可被定向为如图所示，以使得重力造成被移除的材料22远离工件10下落。任选地，提供真空源106，以帮助引导被移除的材料22远离工件10。当从基底12初始分离时，被移除的材料22可以是蒸气或液体形式。图示布置可用于防止被移除的材料22重新沉积到工件10上，这对于某些第一表面烧蚀过程可能有问题。材料也可以经由散裂过程移除。
为了从大于激光光斑104的工件10的区域移除材料，激光束100和/或工件10可以相对于彼此移动，以在多个相邻的和/或重叠的激光光斑位置处移除材料。例如，在所需量的材料被从第一激光光斑位置移除之后，工件10和/或激光束100可以移动以限定第二激光光斑位置，从而进一步移除材料。向多个相邻或重叠的激光光斑位置的继续移动以及在每个位置处的对应的材料移除限定已从其移除材料的工件10的烧蚀区域24，如在图2中的过程的俯视图中所示，其中预期烧蚀区域26以虚线示出。在图1和图2中，激光束100正在瞬间过程方向A上相对于工件10移动。激光束100或工件10中的一者或两者可以被移动以实现该相对移动。在一个实例中，激光束100在正负x方向上在预期烧蚀区域26内来回移动或扫描，并且每当激光束到达预期烧蚀区域的边缘28时激光束和/或工件10在y方向上被转位，直到在整个预期区域内的涂布层14被移除。
高频脉冲激光可以结合工件10和/或激光束100在过程方向上在特定速率下的移动使用，以确定相邻的激光光斑位置之间的间距。在一个非限制性实例中，在过程方向上相对于工件以20m/s的速率移动的情况下以400kHz的脉冲频率操作激光束将导致在过程方向上每隔50μm一处的激光光斑位置。因此，当在过程方向上测量的激光束100的横截面尺寸大于相邻的激光光斑位置之间的间距时，激光光斑位置重叠。可以在每个激光光斑位置处递送单个脉冲或脉冲群，其中脉冲持续时间通常比脉冲之间的时间小一个或多个数量级。在激光光斑位置之间的间距可以被选择成使得相邻光斑位置至少部分地重叠，以确保在相邻位置之间的材料移除，特别是对于非矩形的光束横截面来说。
图示过程可用作材料添加过程的备选方案，以形成具有带涂层和不带涂层部分的产品。材料添加过程(例如，油漆、电镀、气相沉积、溅射等)通常需要使用某种形式的掩模，以有助于通过防止涂层材料沉积在所需的不带涂层部分而限定在带涂层部分和不带涂层部分之间的边界。在这样的过程中，可以在涂层材料源和基底之间放置物理掩模以在基底的(多个)所需的不带涂层部分处物理阻隔涂层材料，或者可以将防涂布材料首先涂布在所需的不带涂层部分上(同时遮盖所需的带涂层部分)，随后在涂层材料被沉积在基底上(包括沉积在防涂布材料上)之后移除。
在上述激光烧蚀过程中，工件10可在所需的带涂层部分和不带涂层部分两者(例如，整个基底表面)处设有涂布层14，并且涂布层可被选择性地移除以形成不带涂层部分(即，预期烧蚀区域26)。激光烧蚀过程可减少或消除对额外的加工和过程步骤的需求，所述额外的加工和过程步骤是在希望仅涂布基底的一部分的材料添加过程中所需的。激光烧蚀过程还是更灵活的，因为预期烧蚀区域26(即，产品的不带涂层部分)的尺寸和/或形状可通过激光***的相对简单的再编程改变，而不需要清洁或制备诸如掩模的新物理部件。
此外，涂布层14的新形成的边缘可以比材料添加过程中沉积的涂层的对应边缘更好地限定。此现象在图3和4中示意性地示出。图3(a)是图2的涂布层的经处理的边缘30的剖视图，图3(b)是在材料添加过程中利用掩模施加的涂布层的边缘30’的剖视图。如图3(a)所示，经处理的边缘30可与下面的表面20形成角度θ，该表面为基本上垂直或几乎垂直的。图3(b)中所示通过掩模和涂层沉积制备的涂布层具有边缘30’，该边缘在大得多的特征长度L上从涂布层的全厚度逐渐渐缩，并且与基底形成小得多的平均角度θ，这部分地归因于掩模的遮蔽效应。激光烧蚀过程可在边缘30和基底表面20之间产生在从30度至90度或从30度至120度的范围内的角度θ。在一些应用中，在此范围的较高端的角度θ可以是优选的，例如从70度至90度的范围。
从全厚度至零厚度的锥形的特征长度L可与激光烧蚀过程中的激光光斑尺寸和/或涂层厚度相关。在一些实施例中，特征长度L小于或等于激光光斑的直径或宽度的二分之一。因此，对于直径200μm的激光光斑来说，特征长度L可以为100μm或更小。在一些情况下，特征长度L小于或等于激光光斑的直径或宽度的四分之一–即，对于200μm的激光光斑来说，50μm或更小。特征长度L可以小于或等于涂布层14的标称厚度的两倍，使得100nm的涂布层可具有在200nm或更小的长度上从100nm渐缩至零的经处理的边缘30。在其它实例中，特征长度L可以高达涂布层的标称厚度的10倍。在其它实施例中，特征长度L小于或等于涂布层14的标称厚度，或者涂布层的标称厚度的仅一部分，例如，涂布层的标称厚度的从0.01至0.99倍。在其中θ接近例如90度的实施例中，特征长度L可以在涂布层的标称厚度的从约0.01至约0.10倍的范围内。在其它实施例中，特征长度L可以在涂布层的标称厚度的从约0.01至约1.0倍的范围内。特征长度L可以是100μm或更小，例如，75μm或更小、50μm或更小、25μm或更小、10μm或更小、1μm或更小、500nm或更小或200nm或更小。
图4(a)是图3(a)的示意性俯视图，示出了微尺度的经烧蚀的边缘30的形状。边缘30的特征在于圆齿的形状，该形状部分地由重叠具有圆形或环形激光束横截面的激光光斑位置而产生。如图所示，当以接近激光光斑尺寸的尺度观察时，边缘30不是笔直的。然而，图示边缘30的形状可以是均一的，即使不是笔直或平滑的。例如，当激光烧蚀过程被构造成使得激光束和工件在激光脉冲以恒定的频率递送至工件的情况下以恒定的相对速度移动时，经处理的边缘30具有周期性形状，该形状具有在过程方向上相等的峰到峰和谷到谷间距D，如图所示。在横向于过程方向的方向上测量的峰到谷距离d可以随着过程运动或速度增加而增加，并且随着激光脉冲频率增加而减小，这两者都和与相邻激光光斑位置相关联的重叠量有关。在一个实例中，在激光光斑位置之间的距离D为激光束的直径的约三分之一的情况下，圆齿的深度d可以是激光束的直径的约2-5％。更小的距离D(例如，激光束的直径的四分之一)导致更小的深度d(例如，激光束的直径的约2％)。更大的距离D(例如，激光束的直径的二分之一)导致更大的深度d(例如，激光束的直径的约6-8％)。深度d可以是激光束的直径的约1-20％，例如，激光束的直径的2-8％。定量地说，深度d可以为100μm或更小，例如，75μm或更小、50μm或更小、25μm或更小、10μm或更小、1μm或更小、500nm或更小、或200nm或更小。
虽然边缘30在图示微尺度下可能不是完全平滑或线性的，但经处理的边缘的周期性均匀度有助于在由裸眼感知时提供平滑的外观。如图4(b)所示，具有掩模的材料添加过程制备的边缘30’在微尺度上也不是完全平滑的。图4(b)所示沿着边缘30’的不均匀性导致可能感知为不平滑边缘的宏观视觉外观，即使平均峰到谷深度d与利用激光烧蚀过程产生的相同。
图5示出了其中在周边内的剩余部分被烧蚀之前激光烧蚀过程沿着预期烧蚀区域26的周边执行的实施例。激光束沿着过程路径的相对于工件10的速度在沿着预期烧蚀区域26的周边的瞬时移动方向上可以是恒定的，以在周边处实现均匀的边缘。通过允许在转位轴线之一上使用较少的重叠，同时也在具有平滑外观的烧蚀区域的周边处提供经处理的边缘，特别是对于诸如图2和5中那样具有曲线边缘的非矩形烧蚀区域来说，执行烧蚀过程使得整个过程路径的一部分遵循预期烧蚀区域26的周边的形状有利于使用较大的激光束横截面和较短的过程时间。备选地，烧蚀区域的周边可以是从其移除涂布层的区域的最后部分。
该过程当然不限于在工件的任何特定区域移除整个涂布层。激光烧蚀过程可用来选择性地移除涂层材料以形成例如装饰性图案、功能性图案和/或标记。所需的图案或标记可由在烧蚀过程之后保留在基底上的涂布层的部分形成，或者它们可由经烧蚀的区域自身形成。第二表面烧蚀的额外的优点在于：由于至少部分地透明的基底，可透过最终产品的第一侧看到装饰性特征或标记。经烧蚀的工件可与面朝组件内部的剩余涂布层组合，使得它被基底保护以防止受损和受到环境影响。
图6示出了可由经烧蚀的工件形成的部件32的一个实例。通过切割、刻划或以其它方式将其与经烧蚀的工件的周围部分分离，从图5的工件10的内部获得部件32。在一个实施例中，可沿着所需的分割线在基底中形成一系列激光导致的通道，以有利于从经烧蚀的工件移除部件32。激光导致的通道和用于在基底中形成它们的过程的实例由Bareman等人在美国专利第8,842,358号中更详细地描述。部件32的边缘34沿着分割线形成。在该实例中，边缘34外接在烧蚀过程期间形成的经烧蚀的区域24，并且与剩余的涂布层的经处理的边缘30大体上平行。由此形成的部件32包括具有基底的透明性的窗口36和具有涂布层材料的光学和其它物理性质的边界38。
边界38和事实上原始工件的涂布层可以由几乎任何材料(例如，金属、塑料和/或陶瓷)形成，并且通常可以比基底更不透明。诸如铬或含铬材料的某些金属材料可以是多功能的，以提供反射性、不透明性、传导性以及潜在的装饰性方面。在一些实施例中，为烧蚀过程提供的涂布层本身是多层涂层。例如，涂布层可包括与基底直接接触的反射层和在反射层上方的光吸收层，以使烧蚀过程中的激光反射最小化。
在一个实施例中，部件32或具有已从其激光烧蚀掉材料的涂布层的类似部件为反射镜部件，例如，车辆后视镜组件的部件。部件32的边界38可以用来消除对此类反射镜的单独框架的需求，并且也可以起到其它作用，例如，提供导电性、电绝缘性、反射性和/或隐藏电连接件或其它反射镜组件部件。在一个特定实例中，部件32是电致变色反射镜组件的前部件，其中电致变色介质被封装在形成于部件32的背面(即，图1的原始工件10的第二侧16)和第二类似形状的部件之间的腔体中。电致变色反射镜组件的一些实例也在上文引用的美国专利8,842,358中和本文引用的一些文献中提供。其它非反射镜电致变色装置(例如，电致变色光窗或透镜)也可以由经烧蚀的工件形成，就像非电致变色组件那样。
可以采用经激光烧蚀的工件的至少一部分的一些装置(例如电致变色装置)可能需要诸如电极层的一个或多个导电层。例如，在电致变色装置中，可以将电极包括在电致变色介质的相对侧上希望激活装置中的电致变色介质的任何地方。因此，部件32也可包括沿着窗口36的至少一部分的导电层，该部分对应于原始工件的经烧蚀部分24。导电层可以由透明导电氧化物(TCO)或诸如铟锡氧化物(ITO)的其它合适的导电材料形成。在一个实施例中，导电层覆盖整个窗口36。
如图7所示，上述第二表面激光烧蚀过程与TCO材料或其它至少部分地透明的导电层相容。在图示过程中的工件10包括在基底12和涂布层14之间的工件的第二侧16处的导电层40。导电层40提供第二表面20，在该实例中，涂布层14被从第二表面移除。图示过程代表其中激光束100传播通过诸如金属层的导电层以从导电层的相对侧移除材料的激光烧蚀过程的实例。在其它实施例中，导电层可以在烧蚀过程之后设置在工件的第二侧上。该备选方案允许仅在所选工件上施加导电层。激光波长可以选择成使导电层的吸收最小化。在一个非限制性实例中，具有532nm的波长的激光被用于ITO导电层，以便最小化对导电层的损伤。
虽然上述激光烧蚀过程可提供具有带涂层部分和不带涂层部分的经处理的工件而不需要材料添加涂布过程中典型的掩模，掩模可被有利地用于激光烧蚀过程中。掩模激光烧蚀可形成比在掩模材料添加涂布过程中所形成的更锋利的特征，并且在一些情况下比仅由激光烧蚀所形成的特征更锋利。例如，当所需的特征性特征尺寸小于激光束的横截面尺寸时，掩模烧蚀可用来获得这样的特征，而不存在与掩模材料添加涂布过程相关联的负面效应。
掩模激光烧蚀过程的一个实例在图8中示出。在该实例中，掩模42设置在工件的第一侧18处。掩模42包括开放或者说是透光的部分和实心或者说是滤光的部分。当激光束100在相对于工件10在过程方向A上移动的同时遇到掩模42的实心部分时，激光束被掩模的实心部分选择性地阻挡。由此形成与掩模42的实心部分正对的诸如标记的特征44，该特征呈涂布层的未烧蚀部分的形式。掩模42的实心部分不必是完全不透明或阻光的。它只需要将激光束衰减足以防止在第二表面20处烧蚀的一个量即可。事实上，带掩模的烧蚀过程有利于优化烧蚀过程的某些方面，使得防止光的仅一小部分被透射通过基底可能是形成特征44所需要的。
例如，优化激光烧蚀过程的一种方式是通过使激光束100和相关联的激光光斑104的横截面尺寸(例如，通过选择激光光学器件)以及激光器沿着工件10扫描的速度最大化而最大化涂布层14的移除速率。这种优化受限于在第二表面20处的通量作为在该表面处的光束半径的平方减小。在阈值光斑尺寸以上，能量通量下降至涂布层的烧蚀阈值以下，这导致性能的净损失。因此，有用的是将激光光斑尺寸和扫描速度构造成仅高于烧蚀阈值以减少过程循环时间。较大的光斑尺寸提高了总的涂层移除速率，但它可能限制在没有掩模的情况下可形成的标记的尺度。例如，如果使用直径200微米的激光光斑尺寸来快速移除涂布层，则由于光斑的总体尺寸和其圆形形状这两者而不能形成50或100微米尺度的平滑和/或精细的特征，而不论它是标记的一部分或其它特征。采用非圆形光束(例如，矩形)可有助于消除经处理的边缘的上述圆齿形状并减小相邻激光光斑位置所需的重叠量。但麻烦的是形成小于激光光斑的特征，甚至对于成形光束来说。一些过程采用第二较小的光束来形成小的特征，同时使用较大的经优化的光束来移除大块的涂布层材料。
掩模激光烧蚀过程消除了对第二激光束和相关联的第二过程路径的需求，从而导致可使用单一经优化光束的快得多的过程。当在激光烧蚀过程中使用时，掩模42提供其它过程优点。例如，不像掩模涂布过程中有时发生的那样，在激光烧蚀过程中不存在沉积在掩模42上的涂层材料。另外，掩模可以由与掩模涂布过程不相容的材料形成。例如，一些涂布过程在高温下和/或利用化学活性或反应性材料进行。此类过程中使用的掩模必须经受这些恶劣的条件，而在激光烧蚀过程中使用的掩模42则不暴露于高温或反应性环境。掩模42仅遭遇激光束100。此外，掩模42位于远离激光束100的焦平面处，并且因此受到光束能量的影响较少或相对不受影响。
在一个实施例中，掩模42在工件10的第一侧18上就地形成。光刻法是可形成所需图案的掩模42的一种工艺。但光刻法可能是昂贵、耗时的，并且可能需要其专用的掩模。在工件的第一侧18上就地形成掩模42的另一种方法是通过印刷。诸如喷墨印刷的印刷技术可用来通过沿着工件10选择性地沉积掩模材料而形成掩模42。对于通过印刷就地形成的掩模42来说，可通过激光烧蚀形成的特征44的尺度受限于印刷技术的分辨率而不是激光光斑尺寸。备选地，可以将预成形的掩模放置在工件的第一侧18上方。预成形的掩模可以通过诸如夹具的合适装置在工件上方保持在位。预成形的掩模可以是可重复使用的，使得它可以用于多个工件的激光烧蚀。
在一些情况下，上述激光烧蚀过程导致具有可量测的透射雾度的经烧蚀的区域。透射雾度可能是穿过经烧蚀的基底的一些光的漫射或散射所引起。虽然雾度的确切原因未被完全理解，但它可能归因于残余的涂布层材料和/或涂层材料与下面的材料的中间化合物。雾度也可能部分地归因于在移除表面处的某些粗糙化、损坏或其它材料变化，而不论是由激光束的能量直接造成，还是由涂布层与下面的材料的分离所导致的力或其它现象间接造成。工件的经烧蚀的区域可具有平均0.25％或更小的透射雾度，例如，0.2％或更小、0.15％或更小、或0.1％或更小。能够形成具有平均0.05％或更小的透射雾度的工件的经烧蚀的区域。在一些情况下，雾度可能更高，并且最大可允许雾度可能取决于工件的预期用途。
减小与激光烧蚀过程相关联的雾度的一种方式是通过使用以皮秒或更短的时间尺度递送激光束的脉冲的激光***。皮秒激光器被构造成在持续时间在从约0.5至约500皮秒(ps)的范围内的激光脉冲中递送移除涂层材料所需的能量。几十皮秒的脉冲持续时间可能是优选的，例如，1-50ps或50ps或更小。市售的皮秒激光器可提供小于20ps、小于10ps、小于5ps、或小于1ps等的脉冲持续时间。当与纳米激光器(0.5至500ns的脉冲持续时间)相比时，具有在从约0.5至约500飞秒(fs)的范围内的脉冲持续时间的飞秒激光器可提供一些与皮秒激光器相同的优点。
图9(a)和9(b)是由激光烧蚀形成的金属涂布层14的经处理的边缘的显微照片。在图9(a)中使用皮秒激光器从基底12移除涂布层14，而在图9(b)中使用纳秒激光器从基底移除涂布层。在皮秒激光器烧蚀过的工件的经烧蚀的区域处的雾度的量视觉上少于纳秒激光器烧蚀过的工件的量。一般来讲，皮秒激光器的热影响区较小。除了与皮秒激光器相关联的较少量的雾度之外，经处理的边缘的均一的(即，规则性的)形状比纳秒激光器更明显，这可能是由于在处理期间形成较少的熔融涂层材料。图9(b)的纳秒激光器处理过的边缘还具有延伸远离边缘且进入剩余的涂布层中的明显的微裂纹。微裂纹平均长度为约10-15微米，并且沿着经处理的边缘间隔开约5-15微米。
本发明的另一个方面是一种方法，该方法包括将激光束导向至工件的第一侧以从该工件的相对的第二侧移除材料的步骤。工件可包括至少部分地透射激光束的基底和包括被移除材料的涂布层。工件也可包括未被激光束移除的导电层。该方法也可包括提供掩模以选择性地防止从工件的第二侧移除材料的步骤。该方法也可包括在工件的第一侧提供印刷的掩模的步骤。该方法也可包括形成激光烧蚀的特征的步骤，该特征具有小于由激光束限定的激光光斑的特征尺寸。该方法可以产生由激光束从其移除材料的涂布层的经处理的边缘，该边缘在小于标称厚度的两倍的距离上从标称涂布层厚度渐缩至零厚度。该方法可以产生由激光束从其移除材料的涂布层的经处理的边缘，该边缘与下面的基底表面形成在从30至90度的范围内的平均角度。该方法可以产生具有均一的形状的由激光束从其移除材料的涂布层的经处理的边缘。该方法也可包括在移除预期烧蚀区域内的其它材料之前沿着预期烧蚀区域的周边移除材料的步骤。激光束可以由皮秒脉冲激光提供。当作为工件的一部分时，被移除材料可以是金属和反射性的。
本发明的另一个方面是包括根据上述方法制备的工件的至少一部分的产品。该产品可包括通过将工件分离成多于一个部分而由工件形成的部件。该产品可包括车辆后视镜组件。该产品也可包括位于电极层之间的电致变色介质，其中所述电极层中的至少一个位于工件上。该产品也可包括提供第二表面的导电层。该产品的激光处理边缘可以不是圆齿形边缘。该产品也可包括激光烧蚀的特征，该特征具有小于由烧蚀激光束限定的激光光斑的特征尺寸。经处理的边缘可以在小于标称厚度的两倍的距离上从标称涂布层厚度渐缩至零厚度。经处理的边缘可以与下面的基底表面形成在从30至120度的范围内的平均角度。经处理的边缘可以具有均一的形状。涂布层材料可以是金属和反射性的。该产品也可包括位于电极层之间的电致变色介质，其中所述电极层中的至少一个沿着基底的激光烧蚀部分定位。
本发明的另一个方面是一种产品，该产品包括：基底，其为至少部分地透明的；和在基底的一部分上的涂布层，该涂布层具有限定在基底的带涂层部分和第二表面激光烧蚀部分之间的激光处理边缘。该产品的涂布层透光性比基底材料差。该产品也可包括提供第二表面的导电层。该产品的激光处理边缘可以不是圆齿形的边缘。该产品也可包括激光烧蚀的特征，该特征具有小于由烧蚀激光束限定的激光光斑的特征尺寸。经处理的边缘可以在小于标称厚度的两倍的距离上从标称涂布层厚度渐缩至零厚度。经处理的边缘可以与下面的基底表面形成在从30至120度的范围内的平均角度。经处理的边缘可以具有均一的形状。涂布层材料可以是金属和反射性的。该产品也可包括位于电极层之间的电致变色介质，其中所述电极层中的至少一个沿着基底的激光烧蚀部分定位。
本发明的另一个方面是包括上述产品的车辆后视镜组件。
虽然已经说明并且描述了某些实施例，但应理解，可以根据一般技术人员在不脱离如以下权利要求书中所限定的其较宽方面的技术的情况下在其中进行改变和修改。
可以在没有任何要素或限制存在的情况下适当地实践本文中说明性地描述的实施例，不用在本文中具体公开。因此，举例来说，应广泛地且非限制性地阅读术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“具有(having)”、“含有(containing)”等。另外，在本文中使用的术语和表达已用作描述而非限制的术语，并且在这类术语及表达的使用中不意欲排除所展示和描述的任何等效特征或其部分，但应认识到在如所要求的技术范围内各种修改是可能的。另外，短语“基本上由……构成”将理解为包含那些具体列举的要素和那些并未显著影响所要求的技术的基本和新颖特征的额外要素。短语“由……组成”不包括任何未指定的要素。
本发明不限于本申请案中所描述的具体实施例。如所属领域的技术人员将显而易见，可以在不脱离其精神和范围的情况下进行许多修改和变化。除本文中所列举的那些之外，所属领域的技术人员根据前文描述应清楚还有在本发明范围内的功能上等效的方法和组合物。这类修改和变化也意在属于所附权利要求书的范围内。本发明仅由所附权利要求书的术语以及权利要求书所授权的等效物的完整范围来限制。应理解本发明不限于具体方法、试剂、化合物组成物或生物***，这些当然可以改变。还应了解，本文中所用的术语仅仅是为了描述具体实施例，并且不打算作为限制。
此外，当根据马库什组(Markush groups)描述本发明的特征或方面时，所属领域的技术人员应认识到本发明也由此根据马库什组中成员的任何个别成员或子组描述。
所属领域的技术人员将理解，出于任何和所有目的，特别是就提供书面说明来说，本文所公开的所有范围还涵盖其任何和所有可能的子范围和子范围组合。任何列举的范围可以因充分说明而易于识别，并且能够将同一个范围分解为至少相同的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性实例，本文中论述的每个范围可易于分解为下部三分之一、中间三分之一和上部三分之一等。所属领域的技术人员还应理解，所有语言，例如“高达”、“至少”、“超过”、“低于”等都包括所列举的数字并且指可以随后如上文所论述而分解为子范围的范围。最后，所属领域的技术人员将理解，范围包括每个个别成员。
本说明书中所提到的所有公开案、专利申请案、颁布专利案以及其它文献都以引用的方式并入本文中，如同特定地且单独地指示每个个别公开案、专利申请案、颁布专利案或其它文献以全文引用的方式并入本文中。以引用的方式并入的文字中所含有的定义在达到以下程度时被排除：其与本发明中的定义相抵触。
其它实施例阐述于以下权利要求书中。

Claims (36)

1.一种方法，包括：
提供工件，所述工件包括基底、设置在所述基底的第一表面上的涂布层、以及设置在所述基底的第二表面上的掩模；以及
将激光束导向至所述工件，使得在所述激光束撞击所述涂布层之前所述激光束从所述第二表面穿过所述基底至所述第一表面，从而从所述工件移除所述涂布层的一部分；
其中，所述基底的所述第一表面和所述基底的所述第二表面是所述基底的相对的表面，并且所述掩模选择性地防止从所述工件的部分移除所述涂布层。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述掩模设置在所述基底的所述第二表面上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，设置所述掩模包括光刻过程或印刷过程。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，设置所述掩模包括将预成形的掩模放置在所述基底的所述第二表面上。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，移除所述涂布层的所述部分产生已从其移除所述涂布层的所述工件的部分，所述工件的所述部分具有小于由所述激光束产生的激光光斑的特征尺寸。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，邻近已从其移除所述涂布层的所述工件的所述部分的所述涂布层的边缘具有特征长度L，所述特征长度L是其中所述涂布层的厚度从标称涂布层厚度t渐缩至零厚度的所述涂布层的所述边缘的所述部分的长度，并且L≤100μm。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，L≤50μm。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，L≤200nm。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，邻近已从其移除所述涂布层的所述工件的所述部分的所述涂布层的边缘具有均一的形状。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，邻近已从其移除所述涂布层的所述工件的所述部分的所述涂布层的边缘具有圆齿形轮廓。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述圆齿的深度在所述激光束的直径的2％和8％之间。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述圆齿的深度小于100μm。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述激光束由脉冲持续时间在0.5至500皮秒的范围内的激光器产生。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述工件还包括设置在所述基底和所述涂布层之间的导电层，并且所述导电层未被所述激光束移除。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述导电层包括透明导电氧化物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述透明导电氧化物包括铟锡氧化物。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述涂布层包括金属材料。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述金属材料包括铬。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述涂布层包括多个层。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，邻近已从其移除所述涂布层的所述工件的所述部分的所述涂布层的边缘与所述第一基底表面形成在30°至90°的范围内的平均角度。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，从其移除所述涂布层的所述工件的所述部分呈现具有0.05％或更小的透射雾度。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，从其移除所述涂布层的所述工件的所述部分呈现具有0.25％或更小的透射雾度。
23.一种方法，包括：
提供工件，所述工件包括基底和设置在所述基底的第一表面上的涂布层；以及
将激光束导向至所述工件，使得在所述激光束撞击所述涂布层之前所述激光束穿过所述基底，从而从所述工件移除所述涂布层的一部分；
其中，所述激光束由脉冲持续时间在0.5至500飞秒的范围内的激光器产生。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述工件还包括设置在所述基底的第二表面上的掩模，所述基底的所述第一表面和所述基底的所述第二表面是所述基底的相对的表面，并且所述掩模选择性地防止从所述工件的部分移除所述涂布层。
25.一种产品，包括：
基底；
涂布层，其设置在所述基底的第一表面上；以及
所述基底的所述第一表面的一部分，其基本上不含所述涂布层；
其中，邻近基本上不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分的所述涂布层的边缘与所述第一基底表面形成在30°至120°的范围内的平均角度，邻近基本上不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分的所述涂布层的所述边缘具有特征长度L，所述特征长度L是其中所述涂布层的厚度从标称涂布层厚度t渐缩至零厚度的所述涂布层的所述边缘的所述部分的长度，并且L≤100μm。
26.根据权利要求25所述的产品，其中，L≤50μm。
27.根据权利要求26所述的产品，其中，L≤200nm。
28.根据权利要求25至27中的任一项所述的产品，还包括导电层，所述导电层设置在所述基底和所述涂布层之间以及基本上不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分上。
29.根据权利要求25至28中的任一项所述的产品，其中，所述涂布层包括金属材料。
30.根据权利要求25至29中的任一项所述的产品，其中，基本上不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分呈现具有0.05％或更小的透射雾度。
31.根据权利要求25至30中的任一项所述的产品，其中，基本上不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分呈现具有0.25％或更小的透射雾度。
32.根据权利要求25至31中的任一项所述的产品，其中，邻近基本上不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分的所述涂布层的所述边缘具有圆齿形轮廓。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述圆齿的深度小于100μm。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述圆齿的深度小于50μm。
35.根据权利要求25至34中的任一项所述的产品，还包括：
第一电极层；
第二电极层；以及
电致变色层；
其中，所述电致变色层设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间，并且所述第一电极层设置在不含所述涂布层的所述基底的所述第一表面的所述部分上。
36.一种包括根据权利要求25至35中的任一项所述的产品的车辆后视镜组件。
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