C - Chemistry – Metallurgy – 03 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
03
C
C03C 21/00 (2006.01) B41M 5/26 (2006.01) C03C 23/00 (2006.01)
Patent
CA 2444109
The invention relates to a method for laser-assisted charging of metal ions by ion exchange and diffusion and for inner engraving of glass with color. Colorless pixels with a modified refractive index in relation to the surroundings and color pixels, for instance silver yellow and copper ruby, can be produced with the aid of the inventive method. The processes required for producing the metal particles that provoke glass coloring such as ion exchange and diffusion of metal ions in the glass, their reduction to atoms and the aggregation of atoms into metal particles are carried out in a locally limited manner by performing locally limited heating. To this end, the glass to be colored is covered with a film printed with flat, printable diffusion colors and the covered surface of the glass is locally heated with a focused laser beam. Metal particles appear in the heated areas and, hence, color pixels appear on the glass without damaging or melting the latter. Laser radiation can also be controlled in such a way that only ion exchange and diffusion of the exchanged ions takes place in the glass in a locally limited manner and colorless pixels appear. The pixels can be used for glass markings, engravings and decoration but also for producing passive optical elements, for example, transmission grids.
L'invention concerne un procédé pour insérer des ions métalliques au moyen d'un laser par échange ionique et diffusion et pour effectuer une inscription colorée à l'intérieur du verre. Ce procédé permet de réaliser dans le verre à la fois des pixels incolores à indice de réfraction modifié par rapport à l'environnement et des pixels colorés, par exemple en jaune argenté ou en rouge cuivré. Les processus d'échange ionique et de diffusion d'ions métalliques dans le verre, processus qui sont nécessaires à la production des particules métalliques colorant le verre, ainsi que leur réduction en atomes et l'agrégation des atomes en particules métalliques, ont lieu dans un espace limité par un réchauffement localement limité. A cet effet, par exemple, le verre à colorer est recouvert d'une pellicule imprimée en nappe avec des coloris de diffusion aptes à l'impression, et la surface du verre ainsi recouverte est localement chauffée par un faisceau laser focalisé. Dans les zones ainsi chauffées se forment dans le verre des particules métalliques et, par voie de conséquence, des pixels colorés, sans que le verre ne fonde ou qu'il ne soit endommagé. Le rayonnement laser peut être géré de sorte que, dans un espace limité, seuls l'échange ionique et la diffusion des ions ainsi échangés ont lieu dans le verre, donnant naissance à des pixels incolores. Les pixels réalisés peuvent être utilisés pour le marquage, l'inscription et la décoration du verre, mais également pour la fabrication d'éléments optiques passifs tels que des réseaux de transmission.
Berg Klaus-Juergen
Borek Reinhard
Rainer Thomas
Bora Glas Gmbh
R. William Wray & Associates
LandOfFree
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