CN108112266A - 涂层光学物体和用于制造涂层光学物体的方法 - Google Patents

涂层光学物体和用于制造涂层光学物体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种涂层物体（100），其包括衬底（1）和布置在所述衬底（1）上的光学涂层（2），其中所述光学涂层（2）具有减少反射的层序列（3），所述减少反射的层序列包括一个具有折射率nA的覆盖层（4）和至少一个具有折射率nD1 > nA的金刚石层（5），其中所述金刚石层（5）布置在所述覆盖层（4）与所述衬底（1）之间而且具有金刚石晶体或由金刚石晶体组成，其中所述金刚石层（5）具有小于500nm的层厚度。

Description

涂层光学物体和用于制造涂层光学物体的方法
技术领域
本发明涉及一种涂层物体。此外，本发明还涉及一种用于制造涂层物体的方法。
背景技术
在工业上广泛采用具有涂层、尤其是具有用于可见光范围的减反射涂层的物体。因而，对这些涂层物体提出高要求，因为它们部分地受到剧烈的机械应力。不过，在表面上相对不苛刻的测试、例如磨料测试的情况下，如今的涂层表现出在短时间之后由于浑浊或者由于磨粒引起的强烈的磨损。因而，需要如下涂层，所述涂层部分地在极端条件下经受得住持续的磨蚀应力并且相对冲击不敏感。
发明内容
所要解决的任务在于：提供一种稳定的并且减少反射的或者降低反射的涂层物体。尤其是，除了低反射之外，涂层物体的涂层还应该具有高硬度和/或耐刮痕性。
该任务通过按照独立权利要求1所述的涂层物体来解决。本发明的有利的设计方案和扩展方案是从属权利要求的主题。此外，该任务还通过按照权利要求9所述的用于制造涂层物体的方法来解决。该方法的有利的设计方案和扩展方案是从属权利要求10的主题。
在至少一个实施方式中，涂层物体包括衬底。在衬底上布置有光学涂层。光学涂层具有减少反射的层序列。减少反射的层序列具有或包括：一个具有折射率nA的覆盖层和至少一个具有折射率nD1 > nA的金刚石层。金刚石层布置在覆盖层与衬底之间。金刚石层具有金刚石晶体。尤其是，金刚石层由金刚石晶体或者金刚石纳米晶体组成。金刚石层具有<500nm的层厚度。
按照至少一个实施方式，减少反射的层序列具有小于或等于3%、尤其是小于1%的反射率。可替换地或附加地，至少在420nm至680nm的波长范围内、即在可见光波长范围内，金刚石层具有大于80%、尤其是大于90%、例如超过95%的透射率。
按照至少一个实施方式，在420nm至680nm的波长范围内，减少反射的层序列具有小于1%的反射率。附加地，金刚石层可以布置在覆盖层与具有折射率n2 < nD1的第二层之间，其中覆盖层和金刚石层直接机械地保持接触，和/或其中在金刚石层与覆盖层之间布置有具有折射率n1的第一层，其中适用：nD1 > n2 > n1。
按照至少一个实施方式，涂层物体包括衬底。衬底可以是适合于进行涂层的任何物体。尤其是，衬底由玻璃（如石英玻璃）或者蓝宝石成型。尤其是，衬底由透明材料，如玻璃、石英玻璃或蓝宝石组成。衬底可以是光学部件。光学部件例如是透镜、尤其是用于望远镜、内窥镜或者光学传感器的透镜。衬底例如也可以是消费品，例如钟表、智能电话、智能手表或者指纹传感器或者移动电话或者钟表的显示屏。尤其是，衬底是用于钟表的玻璃。衬底可以是来自光伏、太阳能光热（例如太阳能电池）、建筑和/或汽车行业的领域的物体。例如，衬底是汽车的活动天窗。衬底可以是市场上不同的产品的组成部分。
衬里可以是来自医疗技术领域的物体。例如，衬底是内窥镜的防护玻璃。
尤其是，涂层物体也可以找到新应用，传统的涂层物体到目前为止还不曾被用在所述新应用中。例如，用于按照本发明的涂层物体的光学涂层可以在恶劣的环境下、例如在沙漠气候的情况下或者在石油钻探系统中得以应用。该涂层也可以在其中对设备进行灭菌的领域中得以应用，这在高的压强（例如5bar）下和/或高温（例如135℃）下被执行。所述压强或温度可能在蒸汽灭菌时存在于高压灭菌器中。
发明人已经认识到：通过在按照本发明的涂层物体上使用光学涂层，可以提供如下物体或产品，所述物体或产品相对于磨蚀应力、磨损、磨粒、冲击、刮痕和/或环境影响（如腐蚀）是不敏感的。此外，光学涂层具有减反射、即尤其是在可见光范围内小于1%的反射。尤其是，与其它已经存在的技术方案相比，按照本发明的按照权利要求1的物体具有极限的刮痕稳定性。
到目前为止，用于可见光范围的减少反射的光学涂层是公知的，所述减少反射的光学涂层没有足够的硬度。例如，这些涂层具有大约10GPa的最大材料硬度。发明人现在已经认识到：通过将光学涂层用在按照权利要求1的涂层物体中，可以提供如下涂层物体，所述涂层物体很硬并且具有60至100GPa的层硬度。因而，在物体上可以提供超级硬的减反射涂层。
按照至少一个实施方式，涂层物体具有光学涂层。光学涂层具有层序列、尤其是减少反射的层序列。这里以及在下文，“减少反射的”指的是：层序列在可见光范围内、即至少在420nm至680nm的波长范围内具有小于或等于3%、尤其是小于1%的反射或反射率。
层序列包括覆盖层。这里以及在下文，覆盖层指的是层序列的背离衬底最远的层。换句话说，覆盖层是光学涂层的最外层。覆盖层具有折射率nA。
按照至少一个实施方式，覆盖层具有从如下组中选择的材料，所述组包括氧化铝、二氧化硅、氮化铝、氮化硅、结晶氧化铝以及由Al2O3和SiO2、Si3N4或AlN构成的混合物。
按照至少一个实施方式，覆盖层由结晶氧化铝成型，和/或具有> 15GPa、尤其是>20GPa、例如25GPa或者30GPa的层硬度。可以利用纳米压痕技术或者纳米压痕仪来确定硬度。可替换地或附加地，金刚石层具有 > 60GPa的层硬度。
不仅仅是硬度单独地对于在光学涂层中的层的适宜性是重要的。因而，除了被设立用于确定硬度的纳米压痕技术之外，也可以使用实际可行的测试，例如TABER-ABRASER（泰伯耐磨性测试）和/或磨料测试。补充地，也可以执行其它检查、例如关于高温灭菌的检查。
结晶氧化铝例如可以是阿尔法-氧化铝（刚玉）。阿尔法-氧化铝在550nm的波长的情况下具有1.77的折射率。阿尔法-氧化铝很硬并且具有20至35GPa的硬度。可替换地或附加地，替代阿尔法-氧化铝，可以使用伽马或者贝塔-氧化铝。
在结晶氧化铝相中，氧化铝只能利用高离子轰击并且在高温的情况下来实现。这尤其是适用于阿尔法-氧化铝相（蓝宝石）。热力学上只有从1000℃起才形成阿尔法-氧化铝。对于氧化铝层的结晶来说，离子轰击必须尽可能高。因而，尤其是可以利用在衬底上的偏移以及利用高度离子化的等离子体（HiPIMS）进行工作。该偏移尤其是在绝缘衬底的情况下必须是高频的。在这种情况下，视衬底厚度而定，达到直至大约300kHz的平均频率。可替换地，可以使用射频偏压。
按照至少一个实施方式，覆盖层最高具有为1.76的折射率nA。由此，可以实现小于或等于1%的反射。
按照至少一个实施方式，覆盖层具有由氧化铝和二氧化硅构成的混合物、即结晶Al2O3-SiO2混合层、尤其是结晶α-Al2O3-SiO2混合层。借此，视氧化铝的折射率（1.7）与二氧化硅的折射率（1.5）之间的混合比例而定，覆盖层的折射率可以单独地来设定。不过，由于二氧化硅的混合，使得结晶变得困难并且降低了硬度。尤其是，由氧化铝和二氧化硅构成的混合层具有化学总式a SiO2 ∙ b Al2O3。在EP 2628818 A1中说明了混合比例a:b以及层厚度。借此，本申请的公开内容通过回引来列入。
按照至少一个实施方式，覆盖层具有10nm至300nm、尤其是50nm至150nm、特别优选地60nm至90nm的层厚度。尤其是，非常特别地，各个层厚度取决于所使用的堆设计或层序列。
按照至少一个实施方式，涂层物体具有至少一个金刚石层。金刚石层具有折射率nD1。该折射率尤其是大于覆盖层的折射率nA。金刚石层布置在覆盖层与衬底之间。
这里以及在下文，有一个层布置在其它两个层之间可以意味着：所述一个层与其它两个层中的一个层紧挨着地以直接机械接触地或者以间接接触地来布置，或者与其它两个层中的另一层以直接机械接触地或者以间接接触地来布置。在此，在间接接触的情况下，其它层接着可以布置在所述一个层与所述其它两个层中的至少一个层之间。
金刚石层可具有金刚石晶体。尤其是，金刚石晶体具有多晶体层结构和/或纳米晶体层结构。尤其是，金刚石层由金刚石晶体组成。
金刚石层能借助于化学气相沉积（chemical vapor deposition，CVD）来获得。尤其是，借助于HFCVD（hot filament CVD，热丝气相沉积）来产生金刚石层。在HFCVD的情况下或者也包括在用于金刚石的其它制造方法的情况下，存在高温和极端条件，因为存在原子氢。
按照至少一个实施方式，气相沉积是等离子体CVD。
在此，在反应室中可以在氢气中引入气态的碳氢化合物、如甲烷，其中处理气体氢气和气态的碳氢化合物（大多数是甲烷）以及必要时也还包括氧气的混合在热金属丝、例如由钨、钼或钽构成的热金属丝上，在800至2500℃、例如2000至2500℃的温度下被分解。被分解的处理气体导致金刚石沉积在衬底上。
可替换地，借助于等离子体CVD制造金刚石层也是可能的。在这种情况下，可以使用射频波，但是优选地可以使用微波。在这种情况下，自由基不像在HFCVD中那样通过热金属丝催化地来产生，而是通过等离子体来产生。
为了避免在至少一个金刚石层中的光散射，所形成的晶体结构的尺寸必须明显小于可见光的波长。这需要非常没有缺陷的并且尽可能微细结晶的多晶体层和/或纳米晶体层。与具有粗结晶层的金刚石层相比，所述至少一个金刚石层具有更高的晶界密度。这降低了金刚石层的硬度并且可能导致吸收损失。制造所述至少一个金刚石层的前提是：在与前面的涂层适配的预处理步骤中，达到很高的并且均质的> 1012cm-2的籽晶密度。
特别是层序列的在涂覆所述至少一个金刚石层之前制造的层必须相对于在热丝气相工艺中存在的例如为600至900℃的高温是稳定的。可替换地，也可以在一个工序中以更低的直至500℃的衬底温度进行工作。此外，层序列的层必须相对于原子氢的影响是稳定的。氢基可以以化学方式减少前面的氧化层、例如第一层和/或第二层，这可能会导致具有被改变的光学特性的亚化学计量的边界层。尤其是，层序列的在至少一个金刚石层之前沉积的层相对于至少在500℃与900℃之间、尤其是在600℃与900℃之间的高温是兼容的和/或稳定的。
尤其是，金刚石层具有低散射、高透射和/或良好的化学计量，因为尤其是存在籽晶层的微小的影响。尤其是，籽晶层很薄地来成型。
按照至少一个实施方式，金刚石层具有< 500nm的层厚度。尤其是，金刚石层具有50至200nm、尤其是60至150nm、例如130nm的层厚度。
尤其是通过热丝气相沉积来产生的金刚石层具有高的光透明度。这里以及在下文，用透明来表示对于可见光来说能透过的层。在此，透明的层可以是清楚地透光的或者至少部分地光散射的和/或部分地光吸收的，使得所述透明的层例如也可以是漫射地或乳状地半透明的。特别优选地，这里被称作透明的层是尽可能透光的，使得尤其是可见光的吸收以及也包括散射尽可能小。
按照至少一个实施方式，金刚石层均匀地和/或均质地来成型。这里以及在下文，金刚石层均匀地和/或均质地来成型指的是：金刚石层具有几乎均匀的层厚度，例如相同的层厚度，所述几乎均匀的层厚度具有小于或等于10%、5%或1%的容差。尤其是可以借助于热丝气相沉积来产生所述均匀的层厚度。尤其是，关于层均质性必须满足如下规定，所述规定远远高于其中通常使用金刚石层的其它技术领域的那些规定。通过涂层工艺的特定的适配、在HFCVD工艺中例如通过极其精确地控制激活金属丝与衬底表面的距离和金属丝彼此间的布置，实现了非常高的厚度均质性，以便这样实现对气相的尽可能均匀的激活。用于实现特别均匀的层厚度的另一措施可以是：在涂层期间使衬底平移运动或旋转运动，利用所述平移运动或旋转运动查明残留的剩余均质性。特别是HFCVD方法相对于其它适合于金刚石涂层的方法提供了特别良好的前提，因为这里在衬底上或者在衬底附近不需要（高频）电场。为了特别是在所要涂层的衬底的边缘上实现特别均质的金刚石沉积，可以使用特定的转换体和掩膜，利用所述特定的转换体和掩膜来减少棱边过冲。用于控制层厚度分布的另一被证明的措施可以是：利用处理气体有针对性地对衬底表面进行绕流。
按照至少一个实施方式，层序列具有至少四个层、尤其是至少五个或六个或七个层。其中，一个或多个层可以是金刚石层。可替换地或附加地，层序列最多具有十二个层，例如总共五个或七个层。原则上，层的数目向上没有限制。尤其是，至少一个金刚石层和一个覆盖层是层序列的组成部分。出于经济原因，光学涂层的层数目应该不超过十二。尤其是，金刚石层具有小于或等于300nm的层厚度。
层序列是复合体，使得应检查整个堆。在此，金刚石层的制造是花费最高的。因而有利的是，在层序列之内尽可能只使用一个金刚石层。但是，不考虑该实际原因，该方法也能被应用于如下层堆，所述层堆具有超过一个金刚石层。
按照至少一个实施方式，金刚石层布置在覆盖层与具有折射率n2 < nD1的第二层之间。尤其是，覆盖层和金刚石层保持彼此直接机械接触。可替换地，在金刚石层与覆盖层之间布置有具有折射率n1的第一层。在此适用：nD1 > n2 > n1。这里以及在下文，“直接布置”意味着：一个层紧挨着地以直接机械接触地布置在另一层上。
换句话说，这里尤其是提供了如下涂层物体，所述涂层物体具有至少一个金刚石层，作为光学涂层的第二高或第三高的层。接着，覆盖层形成光学涂层的最上方的层。通过将金刚石层嵌入到光学涂层中，尤其是对于可见光谱范围（420至680nm）来说，可以提供硬的并且稳定的光学涂层，因为金刚石具有任何其它材料都无法超越的> 60GPa的硬度。
附加地，覆盖层可以由具有> 20GPa的硬度的结晶氧化铝来成型。借此，可以针对如下物体提供光学涂层，所述物体针对任何应用都提供超级硬的宽带减反射涂层。尤其是，结晶金刚石与结晶氧化铝（蓝宝石）组合的组合物显示出如下光学涂层，所述光学涂层具有高的层硬度、尤其是在正确地调整层厚度的情况下的高的层硬度，而且具有高的减反射功能。
按照至少一个实施方式，金刚石层在550nm的情况下具有2.4的折射率。通过金刚石和氧化铝的材料的组合，尤其是在使用其它在下面的、对于光学来说必需的层的情况下，可以实现用于物体的新的超级硬的减反射涂层，所述减反射涂层在其稳定性方面远远胜过到目前为止公知的涂层。
此外，针对任何应用都可以提供结实的光学涂层。
按照至少一个实施方式，第二层具有从如下组中选择的材料，所述组包括TiO2（折射率2.45-2.65）、Nb2O5（折射率2.3）、Al2O3（折射率1.60-1.77）、Si3N4（折射率1.9至2.1）、HfO2（折射率2.08）以及ZrO2（折射率2.15）。尤其是，在括号中说明的折射率适用于550nm。
尤其是将Al2O3用于第二层，因为二氧化钛虽然具有为2.45的高折射率，不过很软。氧化铌具有2.3的折射率，不过比二氧化钛更软。
通过使用具有高折射率和高硬度的金刚石层，可以稳定和支撑整个层序列。借此也稳定和支撑了覆盖层，使得光学涂层具有更高的整体稳定性。借此，光学涂层尤其是对于刮痕非常强烈地不敏感。
按照至少一个实施方式，第一层具有二氧化硅或者由二氧化硅组成。二氧化硅具有1.45的折射率。
按照至少一个实施方式，层序列附加地具有一个或多个层对。层对直接地、即以直接机械接触地后置于衬底。层对分别具有：至少一个第一层、尤其是一个第一层，所述第一层具有折射率n1；和至少一个第二层、尤其是一个第二层，所述第二层具有折射率n2 > n1。金刚石层布置在一个层对的第一与第二层之间。可替换地或附加地，金刚石层直接地、即以直接机械接触地后置于一个或多个层对。覆盖层布置在金刚石层上方。这里以及在下文，“在......上方”意味着：一个层紧挨着地以直接机械接触和/或电接触地布置在另一层上。此外，“在......上面”也可以意味着：一个层间接地布置在另一层上方。在此，其它层接着可以布置在所述一个层与所述另一层之间。尤其是，覆盖层和金刚石层彼此以直接机械接触地来布置。尤其是可以适用：nD1 > n2 > n1和n1 ≤ nA ≤ n2和nD1 > n2 + x * 0.6，其中0.1 ≤ x ≤ 1。尤其是可以针对x适用：0.7 ≤ x ≤ 1。可替换地，可以适用：nD1 ≤ n2 >n1和n1 ≤ n2 ≤ n2。
按照至少一个实施方式，层序列适合于透射具有占主导的波长λ的辐射。在此适用：对于金刚石层的厚度，0.1λ/4 ≤ nD1*dD1 ≤ 1.3λ/4，和/或对于覆盖层的厚度，0.1λ/4≤ nA*dA ≤ 1.3λ/4，和/或对于第一层的厚度，0.1λ/4 ≤ n1*d1 ≤ 1.3λ/4，和/或对于第二层的厚度，0.1λ/4 ≤ n2*d2 ≤ 1.3λ/4。尤其是适用：对于金刚石层的厚度，0.3λ/4 ≤nD1*dD1 ≤ 0.8λ/4，和/或对于覆盖层的厚度，0.7λ/4 ≤ nA*dA ≤ 1.3λ/4，和/或对于第一层的厚度，0.7λ/4 ≤ n1*d1 ≤ 1.3λ/4，和/或对于第二层的厚度，0.7λ/4 ≤ n2*d2 ≤1.3λ/4。
按照至少一个实施方式，层序列具有至少一个附加的具有折射率nD2的金刚石层，在下文被称作第二金刚石层。第二金刚石层布置在覆盖层与衬底之间。尤其是，第二金刚石层布置在第一金刚石层与衬底之间。两个金刚石层分别通过具有折射率n1的第一层和/或通过具有折射率n2的第二层彼此分开。覆盖层尤其是直接后置于金刚石层之一、尤其是第一金刚石层。在此适用：nD1 > n1 + 0.4和/或nD2 > n1 + 0.4和/或n1 > n2 + 0.2和/或nD2> n2 + 0.2和/或nD1 = nD2。尤其是适用：nD1 > n1 + 0.8和/或nD2 > n1 + 0.8和/或n1 > n2+ 0.4和/或nD2 > n2 + 0.4和/或nD1 = nD2。
尤其是，第一层可以由二氧化硅成型和/或第二层可以由氧化铝成型。借此，可以提供如下涂层物体，所述涂层物体具有硬的并且耐刮痕的并且相对环境影响稳定的光学涂层。
此外，本发明还涉及一种用于制造涂层物体的方法。在此，与上面针对物体所描述的相同的实施方案和限定也适用于方法，而且反之亦然。按照至少一个实施方式，该方法具有如下方法步骤：
A) 提供衬底，而且
B) 涂覆减少反射的层序列，其中借助于气相沉积、尤其是化学气相沉积，例如热丝气相沉积或者微波CVD来产生至少一个金刚石层，而且紧接着借助于磁控溅镀来产生覆盖层。
应构建预处理和气相沉积、尤其是热丝气相沉积，使得生长出尽可能均匀的并且无吸收的金刚石层，而且在金刚石层与相邻的层或衬底之间形成稳定的界面。通过使用低浓度的碳氢化合物、尤其是在大于或等于1%的浓度的情况下稀释到直至99%氢气的甲烷，和/或通过在HFCVD方法中的高的金属丝温度和/或例如在微波激活的CVD中的高功率密度来激活气相，可以实现金刚石层的无吸收。
按照至少一个实施方式，氮化硅层直接后置于金刚石层。氮化硅层尤其是具有几纳米或几十nm至几百nm、例如在20nm与300nm之间的层厚度。由此，通过随后的涂层、例如借助于磁控溅镀的涂层，可以保护金刚石表面以防离子轰击，而且可以改善金刚石层对相邻的氧化层的附着强度。尤其是可以利用热丝气相沉积和/或磁控溅镀来产生氮化硅层。
可替换地，金刚石层可以直接后置于氮化硅层，以便改善金刚石层的附着和/或防止发生由于原子氢引起的对氧化层的还原。
磁控溅镀尤其指的是脉冲式反应性磁控溅镀。尤其是，磁控溅镀包含高功率脉冲磁控溅镀（High Power Impulse Magnetron Sputtering，HiPIMS）。尤其是，借助于磁控溅镀来产生含氧层和/或含氮层。
此外，这里使用气相沉积、尤其是热丝气相沉积，用于涂覆至少一个金刚石层。通过使用热丝气相沉积，可以产生具有均质的层厚度的金刚石层。尤其是，可以在500 ×1000mm2的表面上产生金刚石层。尤其是，金刚石层薄并且没有缺陷。这尤其是可以通过执行强效的萌发过程（Bekeimungsprozedure）来实现。
按照至少一个实施方式，在设备中进行气相沉积、尤其是热丝气相沉积，以及磁控溅镀。由此可以实现：在设备中不仅借助于磁控溅镀涂覆氧化层和/或氮化层，而且沉积至少一个金刚石层。这节约了成本、材料、时间和空间。此外，可以避免在单个涂层之间的真空破坏，由此也许可以改善在单个层之间的附着。此外，将两种沉积方法相互组合的涂层设备可以提供经济地制造具有超过一个金刚石层的层系统的可能性。通过用于金刚石层的热丝气相沉积与用于氧化层和/或氮化层的磁控溅镀的组合，保证了：提供如下涂层物体，所述涂层物体具有稳定的、耐划痕的并且硬的光学涂层。可替换地，替代磁控溅镀，也可以进行电子束蒸发，而替代热丝气相沉积，也可以使用其它用于金刚石沉积的方法，例如微波激励的气相沉积。
尤其是，提供具有光学涂层的涂层物体，所述光学涂层尤其是具有带至少一个金刚石层的介电层序列。金刚石层可以占据高折射率层的位置。在被溅镀的氧化层上可以涂覆金刚石层，而在该金刚石层上又可以涂覆氧化层。
与到目前为止公知的涂层、例如由二氧化硅和二氧化钛构成的涂层相比，按照本发明的用于物体的光学涂层具有高硬度、耐刮痕性、甚至相对环境影响的高稳定性，而且还具有很低的剩余反射。
优点、有利的实施方式和扩展方案从在下文结合附图描述的实施例中得到。
附图说明
其中：
图1示出了按照一个实施方式的涂层物体的示意图；
图2示出了按照一个实施方式的涂层物体的示意图；
图3示出了一个比较示例和两个实施例的根据以nm为单位的波长λ的以百分比为单位的反射率；而
图4示出了按照一个实施方式的涂层物体的示意图。
具体实施方式
在实施例和附图中，相同的、同类的或者起相同作用的要素可以分别配备相同的附图标记。所呈现的要素以及它们彼此间的尺寸比例不应被视为按正确比例的。更确切地说，为了更好的可呈现性和/或为了更好的理解，各个要素（诸如层）都可以过大地来呈现。尤其是，层或所呈现的层厚度不是按正确比例的。
图1示出了涂层物体100的示意性侧视图。涂层物体100具有衬底1。衬底1例如可以由玻璃或蓝宝石构成。在衬底上后置有具有折射率n1的第一层6。第一层6例如可以包括氧化硅或二氧化硅或者由氧化硅或二氧化硅组成。具有折射率n2的第二层7后置于第一层6。第二层7例如可以由氧化铝组成或者包括氧化铝。另一第一层6后置于第二层7，所述另一第一层6又尤其可以具有氧化硅或二氧化硅。又有另一第二层7后置于所述另一第一层6，所述另一第二层7例如可具有氧化铝。因此，涂层物体100具有减少反射的层序列3作为光学涂层2，所述减少反射的层序列3具有两个层对，所述层对后置于衬底1并且分别具有第一层6和第二层7。金刚石层5直接地、即以直接机械接触地后置于这两个层对。尤其是，金刚石层5具有50nm至150nm、例如130nm的层厚度。另一第一层6直接后置于金刚石层5，所述另一第一层6例如具有氧化硅或二氧化硅。覆盖层4作为最上方的层后置于所述另一第一层6。覆盖层4例如可以具有结晶氧化铝或者由氧化铝和二氧化硅构成的混合物，用于降低折射率。因此，按照图1的涂层物体100具有由七个层组成的层序列3。尤其是，层序列3可具有总共540nm的层厚度。借此，可以提供如下涂层物体100，所述涂层物体100对于至少一个可见光谱范围来说具有耐刮痕的并且硬的减反射涂层2。
图2示出了按照一个实施方式的涂层物体100。涂层物体100具有衬底1。光学涂层2的层序列3后置于衬底1。层序列3包括两个具有分别为n2的折射率的第二层7。所述两个第二层7之一直接布置在衬底1上。具有折射率n1的第一层6后置于第二层7。另一第二层7后置于第一层6。金刚石层5后置于所述另一第二层7。覆盖层4后置于金刚石层5。覆盖层4是光学涂层2的最外层。借此，金刚石层5是光学涂层2的倒数第二层5，所述倒数第二层5紧跟在覆盖层4后面。因此，按照图2的涂层物体100具有由五个层组成的层序列3。光学涂层2的总厚度可以是大约540nm。覆盖层4尤其是具有结晶氧化铝和二氧化硅。二氧化硅尤其是被混合来降低氧化铝的折射率（1.7）。
图3示出了根据以纳米（nm）为单位的波长的以百分比（%）为单位的反射或反射率R的图示。
曲线图A示出了图1的实施例的以百分比为单位的反射率。尤其是，按照图1的涂层物体100在可见光范围内、即在420nm与680nm之间具有<1%、尤其是小于0.8%的反射率R。
曲线图B示出了图2的实施例的以百分比为单位的反射率或反射。按照图2的涂层物体100在420nm与520nm之间的可见光谱范围内表现出在1.8%与3%之间的反射率R。在520nm与580nm之间，R在0.8%与1.8%之间。在580nm至640nm的波长范围内，图2的实施例具有小于1%的反射率R。在640nm与680nm之间，反射率R小于2%。
图C示出了蓝宝石在360nm至800nm的波长范围内的以百分比为单位的反射率。蓝宝石显示出8%左右的折射率。所有反射值都涉及一侧，也就是说没有包括背面反射在内。这里以及在下文，反射或反射率表示反射强度与入射强度之比。
图4示出了按照一个实施方式的涂层物体100的示意图。涂层物体100显示出衬底1。在衬底1上布置有具有减少反射的层序列3的光学涂层2。层序列3具有两个金刚石层5、8。第一金刚石层5直接布置在覆盖层4之下。两个金刚石层5、8分别通过具有折射率n1的第一层6和/或具有折射率n2的第二层7彼此分开。在此，尤其是适用：nD1 > n1 + 0.8和nD2 > n1+ 0.8和/或nD1 > n2 + 0.4和nD2 > n2 + 0.4和/或nD1 = nD2。
第一层6尤其是由二氧化硅成型。第二层7尤其是由氧化铝成型。覆盖层4尤其是由结晶氧化铝成型。可替换地，也可以在涂层物体100中引入超过两个金刚石层5、8。例如，在涂层物体中可以引入三个、四个、五个或六个金刚石层。在此，尤其是，借助于热丝气相沉积来制造金刚石层是花费特别高的。因而，然而应优选的是，将尽可能少的金刚石层引入到涂层物体100中。
按照其它实施例，结合附图描述的实施例及其特征也可以彼此组合，即使这种组合没有明确地在附图中示出。此外，一般来说，结合附图描述的实施例可具有按照说明书的附加的或可替换的特征。
本发明并没有由于依据实施例的描述而限于所述实施例。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其是包含在专利权利要求书中的特征的每个组合，即使该特征或该组合本身没有明确地在专利权利要求书或实施例中被说明。

Claims (11)

1.一种涂层物体（100），其包括
- 衬底（1），
- 布置在所述衬底（1）上的光学涂层（2），其中所述光学涂层（2）具有减少反射的层序列（3），所述减少反射的层序列包括一个具有折射率nA的覆盖层（4）和至少一个具有折射率nD1 > nA的金刚石层（5），其中所述金刚石层（5）布置在所述覆盖层（4）与所述衬底（1）之间而且具有金刚石晶体或由金刚石晶体组成，其中所述金刚石层（5）具有小于500nm的层厚度。
2.根据权利要求1所述的涂层物体（100），
其中所述减少反射的层序列（3）在420nm至680nm的波长范围内具有小于1%的反射率，
其中所述金刚石层（5）布置在所述覆盖层（4）与具有折射率n2 < nD1的第二层（7）之间，其中所述覆盖层（4）和所述金刚石层（5）直接机械地保持接触，和/或其中在所述金刚石层（5）与所述覆盖层（4）之间布置有具有折射率n1的第一层（6），其中适用：nD1 > n2 > n1。
3.根据上述权利要求之一所述的涂层物体（100），
其中所述层序列（3）附加地具有一个或多个层对，所述层对直接后置于所述衬底，而且所述层对分别具有：带有折射率n1的第一层（6）和带有折射率n2 > n1的第二层（7），
其中所述金刚石层（5）布置在一个层对的第一与第二层（6、7）之间，或者
其中所述金刚石层（5）直接后置于所述一个或多个层对，其中所述覆盖层（4）布置在所述金刚石层（5）上方，
其中适用：nD1 > n2 > n1而且n1 ≤ nA ≤ n2而且nD1 > n2 + x*0.6，其中0.1 ≤ x ≤1，或者
其中适用：nD1 ≤ n2 > n1而且n1 ≤ nA ≤ n2。
4.根据上述权利要求之一所述的涂层物体（100），
其中所述层序列（3）具有至少五个层和/或最多十二个层，而且其中所述金刚石层（5）具有均匀的层厚度，所述均匀的层厚度具有小于或等于300nm的层厚度。
5.根据上述权利要求之一所述的涂层物体（100），
其中所述覆盖层（4）由结晶氧化铝成型，而且由纳米压痕仪测量，所述覆盖层（4）具有大于20GPa的层硬度，和/或所述金刚石层（5）具有大于60GPa的层硬度。
6.根据上述权利要求之一所述的涂层物体（100），
其中所述覆盖层（4）具有从如下组中选择的材料，所述组包括氧化铝、二氧化硅、氮化铝、氮化硅、结晶氧化铝以及由Al2O3和SiO2、Si3N4或AlN构成的混合物。
7.根据上述权利要求之一所述的涂层物体（100），
其中所述层序列（3）适合于透射具有占主导的波长λ的辐射，其中对于所述金刚石层（5）的厚度，适用0.3λ/4 ≤ nD1*dD1 ≤ 0.8λ/4，而对于所述覆盖层（4）的厚度，适用0.7λ/4≤ nA*dA ≤ 1.3λ/4，而对于所述第一层（6）的厚度，适用0.7λ/4 ≤ n1*d1 ≤ 1.3λ/4，而对于所述第二层（7）的厚度，适用0.7λ/4 ≤ n2*d2 ≤ 1.3λ/4。
8.根据上述权利要求之一所述的涂层物体（100），
其中所述层序列（3）包括至少一个附加的具有折射率nD2的金刚石层（8），所述金刚石层（8）布置在覆盖层（4）与衬底（2）之间，其中所述层序列的至少两个金刚石层（5、8）分别通过具有折射率n1的第一层（6）和/或具有折射率n2的第二层（7）彼此分开，其中所述覆盖层（4）直接后置于所述金刚石层（5、8）之一，其中适用：nD1 > n1 + 0.8而且nD2 > n1 + 0.8和/或nD1 > n2 + 0.4而且nD2 > n2 + 0.4和/或nD1 = nD2。
9.一种用于制造根据权利要求1至8之一所述的涂层物体（100）的方法，所述方法具有如下方法步骤：
A) 提供衬底（1），而且
B) 涂覆减少反射的层序列（2），
其中借助于气相沉积来产生至少一个金刚石层（5），而且紧接着借助于磁控溅镀来产生覆盖层（4）。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中在设备中执行所述气相沉积和所述磁控溅镀。
11.根据权利要求9所述的方法，
其中所述气相沉积是等离子体CVD。
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