CZ40093A3 - Steaming material for the production of high refractive optical layers - Google Patents
Steaming material for the production of high refractive optical layers Download PDFInfo
- Publication number
- CZ40093A3 CZ40093A3 CZ93400A CZ40093A CZ40093A3 CZ 40093 A3 CZ40093 A3 CZ 40093A3 CZ 93400 A CZ93400 A CZ 93400A CZ 40093 A CZ40093 A CZ 40093A CZ 40093 A3 CZ40093 A3 CZ 40093A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- production
- layers
- vacuum
- refractive optical
- optical layers
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010025 steaming Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 10
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims description 7
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 39
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 15
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- -1 lanthanum titanate compound Chemical class 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- ZARVOZCHNMQIBL-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-) titanium(4+) zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4] ZARVOZCHNMQIBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);praseodymium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Pr+3].[Pr+3] MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229910003447 praseodymium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
- C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
Oblast technikv 1 y ~
Vynález se týká napařovacího materiálu pro výrobu vysoce lámavých optických vrstev napařovánim substrátů ve vakuu.
Dosavadní stav technikv
Tenké vrstvy oxidů se používají v technice, zejména v optice, ve velkém rozsahu jako ochranné vrstvy nebo k optickým funkčním účelům. Mohou sloužit jako ochrana proti korozi a mechanickému poškození nebo pro povrchovou úpravu optických součástí a nástrojů, jako zejména čoček, zrcadel, hranolů a podobně. Dále se tenké vrstvy oxidů používají pro výrobu optických vrstev s vysokou, střední a nízkou lámavostí pro zvýšení nebo zmenšení odrazivosti. Hlavními oblastmi použití jsou výroba antireflexních a protiodrazových vrstev na sklech brýlí, dále na čočkách pro objektivy kamer, dalekohledů a optických součástí pro optické měřicí přístroje a laserovou techniku. Dalšími hlavními oblastmi použití je výroba vrstev s určitým indexem lomu a/nebo určitými optickými absorpčními vlastnostmi, například u interferenčních zrcadel, děličů záření, tepelných filtrů a zrcadel pro studené světlo.
Výchozí materiály pro výrobu těchto vrstev oxidů jsou známé. Obvykle se používá SiO2 a mnoho oxidů kovů, popřípadě ve vzájemné kombinaci. Volba se provádí v podstatě empiricky podle míry požadovaných optických vlastností a zpracovatelnosti. Výroba vrstev se provádí podle známé techniky napařování ve vakuu. Jako ilustrační příklad se uvádí DE-PS 12 28 489, v -němž jsou uvedeny odkazy na použitelné materiály a techniku zpracování, jakož i problematika s nimi souvisej ící.
Pro výrobu vysoce lámavých vrstev, tedy vrstev, které mají optický index lomu okolo hodnoty 2, je volba principiálně vhodných výchozích látek omezená. Jako výchozí materiály připadají v úvahu v podstatě oxidy titanu, zirkonu, hafnia a tantalu a jejich směsné systémy. Vhodným výchozím materiálem pro vysoce lámavé vrstvy je oxid titaničitý.
Tyto o sobě vhodné materiály však mají řadu nevýhod, které jsou znatelné zejména z hlediska praktického zpracování.
Jedním hlediskem přitom je, že tyto látky mají vysoké body tavení a varu, které kromě toho leží relativné blízko u sebe. Z praktického hlediska je však důležité, že napařovací materiály jsou před začátkem patrného odpařování zcela nataveny. Teprve potom je zaručena rovnoměrná a dostatečná rychlost odpařování. Tato rychlost odpařování je potřebná, aby se na objektech určených k napařování vytvářely homogenní a rovnoměrně tlusté vrstvy. Při praktických podmínkách použití to však není případ oxidů zirkonu a hafnia, jakož i směsných systémů oxidů titanu a zirkonu. Známé látky se při obvyklých pracovních podmínkách bud vůbec neroztaví nebo se neroztaví zcela. Vesměs jsou obtížně odpařitelné a při jejich napařování vzniknou vrstvy s výchylkami tloušťky.
Existuje proto snaha vhodnými přísadami snížit body tavení základních materiálů. Přísady slouží dále k tomu, aby bylo možno index lomu ve vzniklé vrstvě v určitých mezích měnit a cíleně nastavit.
Volba vhodných přísad k těmto účelům je omezena požadavkem na neexistenci pohltivosti neboli absorpce. V úvahu proto připadají jako vhodné přísady pouze takové oxidy kovů, které nemají vé spektrálním' rozsahu viditelného světla až téměř do oblasti vlnových délek (přibližně do 320 nm) ultrafialového záření žádnou pohltivost.
Dalším problémem je následující:
Jako výchozí materiál nemají uvedené oxidy sice o sobé žádnou nebo pouze nepatrnou pohltivost ve spektrálním rozsahu vlnových délek viditelného světla, což je základním předpokladem pro vhodné optické použití. Bez speciálních preventivních opatření však vzniknou při výrobě tenkých vrstev napařováním těchto materiálů ve vakuu vrstvy s vysokou pohltivostí ve viditelném rozsahu. Tato skutečnost nastává zejména u oxidu titaničitého, který je považován jako vhodný výchozí materiál pro vysoce lámavé vrstvy. Tento jev se odvozuje ze ztráty kyslíku při napařování ve vysokém vakuu a vyloučení vrstev oxidu titanu podstechiometrických vůči podílu kyslíku.
Tento problém lze zvládnout tím, že při odpařování se nastaví podtlak s určitým zbytkovým tlakem (asi 10-4až 10“5 hPa) kyslíku, tedy s oxidačním charakterem, a/nebo vzniklé vrstvy se podrobí dodatečnému temperování v kyslíku nebo vzduchu. Podle výše uvedeného DE-PS 12 28 489 je u této techniky zvlášť výhodné, když se k odpařovaným materiálům přidají prvky, respektive oxidy ze skupiny vzácných zemin.
Ačkoliv je možno vhodnou volbou přídavných látek, popřípadě volbou vhodných látkových směsí uvedené problémy vyřešit, není použití směsných systémů jako takových v technice napařování ve vakuu výhodné. Důvod spočívá v tom, že směsné systémy se odpařují zpravidla nekongruentně, to jest nestejně, to znamená, že v průběhu procesu odpařování mění své složení a podle toho se mění i složení vyloučených vrstev. Tomu se dá normálně zamezit jen tehdy, když se jedná u směsných systémů o oddělené chemické sloučeniny, které se vypařují a znovu kondenzují bez látkové změny.
Úkolem vynálezu je nalézt napařovací materiál pro výrobu vysoce lámavých optických vrstev technikou napařování ve vakuu, který nebude mít nevýhody známých materiálů, a pomocí něhož je možno vyrobit zvlášť rovnoměrné vrstvy homogenního složení, které nemají žádnou pohltivost v oblasti viditelného světla.
Předběžné úvahy ukázaly jako zajímavý systém na bázi oxidů titanu a lanthanu, zejména sloučeninu titanátu lanthanu ^La2T^2°7}’
Chemical Abstracts CA112(24):226980η referuje o práci o vypařování a kondenzaci titanátů lanthanidů ve vakuu. Chemical Abstracts CA106(14):119159y referuje o opticko-fyzikálních vlastnostech titanátů lanthanidů.
Vlastní výzkumy odpařování titanátu lanthanu ve vakuu však přinesly zklamání v tom, že tato sloučenina, podobně jako oxid titaničitý samotný a rovněž další směsné systémy obsahující oxid titaničitý, mají ve zvláštní míře sklon ke spontánnímu předávání nebo odevzdávání kyslíku. Toto odevzdávání kyslíku většinou nastává při mocném stříkání, v důsledku čehož lze problematicky manipulovat s prováděním tohoto způsobu a' pouze obtížně lze získat použitelné povlaky. Vzhledem ke ztrátě kyslíku již nejsou vzniklé vrstvy vzhledem k obsahu kyslíku stechiometrickými. Vzhledem k vysoké pohltivosti v oblasti viditelného světla, která tím vznikne, je zapotřebí provádět dodatečnou oxidaci temperováním v kyslíku nebo vzduchu.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje napařovací materiál pro výrobu vysoce lámavých optických vrstev napařováním substrátů ve vakůu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořen sloučeninou o vzorci La2TÍ2O^_^, kde x = 0,3 až 0,7.
Bylo totiž překvapivě zjištěno, že jako napařovací materiál pro výrobu vysoce lámavých optických vrstev napařováním ve vakuu se výtečně hodí sloučeniny se vzorcem La2Ti2O7_x, kde x = 0,3 až 0,7. Ukázalo se, že tyto materiály se mohou odpařovat ve vakuu bez problémů a bez stříkání a za běžných pracovních podmínek při technice napařování ve vakuu vzniknou bez dalšího vrstvy, které nevykazují žádnou pohltivost.
Výše uvedené nedostatky rovněž odstraňuje způsob výroby vysoce lámavých optických vrstev, u něhož se napařují substráty ve vakuu výše uvedeným absorpčním materiálem, podle vynálezu, jehož podstatou je, že v odpovídajícím stechiometrickém poměru se mísí oxidy lanthanu a titanu a popřípadě kovového titanu a ve vysokém vakuu se pod teplotou tavení s intruj í.
Napařovací materiály podle vynálezu mají vůči základní sloučenině titanátu lanthanu (La2Ti2O7) stechiometricky přesného složení v rámci vpředu uvedené definice vzorce nedostatečné množství kyslíku. Tímto záměrným nastavením nedostatku kyslíku v materiálech podle vynálezu nenastává při odpařování ve vakuu žádné odevzdávání kyslíku, které vede k nežádoucímu stříkání roztaveného materiálu. Zvolený rozsah nedostatku kyslíku je dále takový, že se za obvyklých pracovních podmínek při technice odpařování ve vakuu tvoří beze všeho ještě vrstvy, které nemají žádnou pohltivost. Přitom se kromě toho ukázalo, že optické vlastnosti vzniklých vrstev budou sotva ovlivněny výchylkami zbytkového tlaku kyslíku při odpařování ve vakuu. Když je schodek kyslíku větší než je udáno, vede to ke vzniku nežádoucích vrstev s pohltivostí.
Tato zjištění jsou ve zvláštní nepředvídatelná.
míře překvapující a
Jako zvlášť výhodným napařovacím materiálem je sloučenina, která je charakterizována vzorcem La2Ti20g 5.
Napařovací materiály podle vynálezu je možno získat tím způsobem, že v odpovídajícím stechiometrickém poměru se smísí oxidy lanthanu a titanu a popřípadě i kovový titan a ve vysokém vakuu se sintrují neboli spékají pod teplotou tavení. Tento způsob výroby napařovacích materiálů podle vynálezu je rovněž podstatou vynálezu. Hlavními složkami výchozího materiálu jsou oxid lanthanitý (La2O3) a oxid titaničitý (TiO2); pro nastavení požadovaného schodku kyslíku slouží suboxidy titanu, totiž Ti2O3 a TiO nebo i kovový titan. Sintrovaný výrobek má černý vzhled, taví se zcela od teploty asi 1800 °C a může se odpařovat ve vakuu asi 10“4 hPa při teplotách mezi 2200 a 2300 °C.
Napařovací materiál podle vynálezu je možno použít v zařízeních pro napařování ve vakuu, běžných v příslušné technice, známým způsobem a za běžných podmínek zpracování. Odpařování ve vakuu ..je možno provádět nejen tepelným odpařováním, nýbrž i odpařováním elektronovým paprskem.
Materiálem podle vynálezu je možno vytvářet na libovolných vhodných substrátech homogenní tenké vrstvy o stejnoměrné tloušťce, které jsou pevně ulpělé a ve zvláštní míře odolné proti mechanickým a chemickým vlivům. Tyto vrstvy mají vysokou lámavost; jejich index lomu leží, podle složení a v závislosti na vlnové délce při které se měří, u hodnot kolem 2,0. Vrstvy mají vysokou prostupnost pro světlo ve vlnovém rozsahu od téměř ultrafialového záření (od asi 360 nm) přes rozsah viditelného světla až téměř k infračervenému záření (asi 7000 nm) a zejména ve viditelném vlnovém rozsahu nevykazují žádnou pohltivost.
Napařovací'materiál podle-vynálezu je .možno se zvláštní výhodou použít při vytvářeni vrstvy na substrátech, které se bud nesmí ohřát nebo se smí ohřát pouze málo, například až do 80 °C. K těmto teplotně citlivým substrátům patří plastické hmoty a tmelená skleněná optika. Vzhledem k tomu jsou zapotřebí napařovací materiály, které i bez ohřátí substrátu vytvoří trvanlivé, pevně přilnuté homogenní vrstvy, které nemají žádnou pohltivost.
U známých látek, jako oxid tantalu, oxid titanu, oxid zirkonu, jakož i u směsí například z oxidu praseodymu a oxidu titanu vzniknou při nanášení na neohřáté substráty problémy tím, že vrstvy jsou pohltivé nebo nehomogenní.
S materiálem podle vynálezu vzniknou překvapivým způsobem i u neohřátých substrátů homogenní vrstvy, které nejsou pohltivé.
Přiklad 1: Výroba
Vyrobí se směs z
68.2 % hmot. oxidu lanthanitého
29.3 % hmot. oxidu titaničitého 2,5 % hmot. titanu (kovu) a tato směs se granuluje. Složení směsi je zvoleno tak, že se vytvoří sloučenina o vzorci La2Ti2Og 5.
Granulát se sintruje neboli spéká ve vysokém vakuu (10~4 hPa) při teplotě 1800 °C po dobu 5 hodin. Vzniklý černý produkt má hustotu 5,9 g/cm3 a bod tavení při 1800 °C.
Přiklad 2: Použití
Granulát z příkladu 1 se naplní do odpařovacího kelímku z molybdenu a umístí' do běžného zařízení pro napařování ve vakuu s odpařováním elektronovým paprskem.
Substrát určený k naparování je z křemenu.
Nanášení vrstvy se provádí při teplotě od 2200 do 2300 °C a při zbytkovém tlaku 02 o velikosti 2 x 10-4 hPa při teplotě substrátu 250 °C a s rychlostí vylučování 0,4 nm/s, dokud není dosaženo tlouštíky vrstvy 250 nm.
Vrstva má index lomu při 500 nm n = 2,12. Vrstva nemá žádnou pohltivost v rozsahu viditelného světla až do vlnové délky 375 nm.
Příklad 3: Nanášení vrstvy na substráty z plastu
Granulát z příkladu 1 se naplní do odpařovacího kelímku z molybdenu a umístí do běžného zařízení pro napařování ve vakuu s odpařováním elektronovým paprskem.
Substrát určený k napařování je z plastu (polykarbonátu).
Nanášení vrstvy se provádí při teplotě od 2200 do 2300 °C a při zbytkovém tlaku O2 o velikosti 2 x 10-4 hPa při teplotě substrátu 250 °C as rychlostí vylučování 0,4 nm/s na neohřátý substrát, dokud není dosaženo tlouštíky vrstvy 250 nm.
Vrstva má index lomu asi 1,98 (bez ohřevu), popřípadě 2,0 2 (ohřev na asi 50 °C) při 500 nm. Vrstva je homogenní a nemá žádnou pohltivost až do vlnových délek 3 90 nm.
L(0o -<\S
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Napařovací materiál pro výrobu vysoce lámavých optických vrstev naparováním substrátů ve vakuu, vyznačující se t í m, že je tvořen sloučeninou o vzorci La2Ti2O7_x, kde x = 0,3 až 0,7.1
- 2. Napařovací materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že je tvořen sloučeninou o vzorci La2Ti2°6,53. Způsob výroby napařovacích materiálů podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že se smísí oxidy lanthanu a titanu, a popřípadě kovového titanu v odpovídajícím stechiometrickém poměru a ve vysokém vakuu se pod teplotou tavení sintrují.
- 4. Použití napařovacích materiálů podle nároků 1 a 2 pro výrobu vysoce lámavých optických vrstev.k 5. Způsob výroby vysoce napařováním substrátů ve vakuu, . t í m, že napařování se provádí nároků 1 a 2.lámavých optických vrstev vyznačující se napařovacími materiály podle
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4208811A DE4208811A1 (de) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Aufdampfmaterial zur herstellung hochbrechender optischer schichten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ40093A3 true CZ40093A3 (en) | 1993-11-17 |
Family
ID=6454449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ93400A CZ40093A3 (en) | 1992-03-19 | 1993-03-11 | Steaming material for the production of high refractive optical layers |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5340607A (cs) |
| EP (1) | EP0561289B1 (cs) |
| JP (1) | JP2720959B2 (cs) |
| KR (1) | KR100271510B1 (cs) |
| CN (1) | CN1033471C (cs) |
| AT (1) | ATE144842T1 (cs) |
| CA (1) | CA2091862A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ40093A3 (cs) |
| DE (2) | DE4208811A1 (cs) |
| ES (1) | ES2094398T3 (cs) |
| HU (1) | HU215706B (cs) |
| TW (1) | TW237483B (cs) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5928713A (en) * | 1994-09-22 | 1999-07-27 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for fabricating a gradient refractive index optical filter |
| WO1996032520A1 (en) * | 1995-04-14 | 1996-10-17 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Method for producing dielectric coatings |
| US5641719A (en) * | 1995-05-09 | 1997-06-24 | Flex Products, Inc. | Mixed oxide high index optical coating material and method |
| US6287673B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-09-11 | Acktar Ltd. | Method for producing high surface area foil electrodes |
| US6093944A (en) * | 1998-06-04 | 2000-07-25 | Lucent Technologies Inc. | Dielectric materials of amorphous compositions of TI-O2 doped with rare earth elements and devices employing same |
| KR100293720B1 (ko) | 1998-10-01 | 2001-07-12 | 박종섭 | 반도체 소자의 캐패시터 형성 방법 |
| US6327087B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical-thin-film material, process for its production, and optical device making use of the optical-thin-film material |
| DE10065647A1 (de) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Merck Patent Gmbh | Aufdapfmaterial zur Herstellung hochbrechender optischer Schichten und Verfahren zur Herstellung des Aufdampfmaterials |
| US6678082B2 (en) | 2001-09-12 | 2004-01-13 | Harris Corporation | Electro-optical component including a fluorinated poly(phenylene ether ketone) protective coating and related methods |
| KR100523281B1 (ko) * | 2003-01-28 | 2005-10-24 | 학교법인 포항공과대학교 | 개질된 물 분해용 란타늄 티타네이트계 광촉매 및 이의제조방법 |
| JP2006251760A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-09-21 | Seiko Epson Corp | 光学部品およびその製造方法 |
| JP4853157B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2012-01-11 | セイコーエプソン株式会社 | 反射防止膜、光学素子、撮像装置、及びカメラ |
| CN101328065B (zh) * | 2008-05-28 | 2011-08-24 | 昆山光铭光电子元件有限公司 | 晶质化Ta2O5-TiO2复合金属氧化物蒸镀材料的制备方法 |
| JP5308246B2 (ja) | 2009-06-19 | 2013-10-09 | キヤノンオプトロン株式会社 | 薄膜形成用組成物および光学薄膜 |
| CN102401910A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 晶炼科技股份有限公司 | 制备光学镀膜材料的方法及光学镀膜材料 |
| CN102062881B (zh) * | 2010-11-25 | 2012-07-04 | 福州阿石创光电子材料有限公司 | 一种高折射率蒸发材料钛酸镧混合物的制备方法 |
| CN104389021A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-04 | 常州瞻驰光电科技有限公司 | 非化学计量比钛酸镧多晶镀膜材料及其生长技术 |
| CN114133226B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-11-08 | 苏州晶生新材料有限公司 | 一种光学镀层基材及使用方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH391198A (de) * | 1958-10-30 | 1965-04-30 | Balzers Patent Beteilig Ag | Verfahren zur Herstellung dünner Oxydschichten |
| SU295407A1 (ru) * | 1969-05-23 | 1977-08-05 | Limar T F | Способ получени конденсаторного материала |
| JPS5371115A (en) * | 1976-12-07 | 1978-06-24 | Nippon Chemical Ind | Optical glass |
| JPS541037A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-06 | Fuji Xerox Co Ltd | Transfer paper suctioning and releasing apparatus |
| JPS61247607A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-11-04 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | ペロブスカイト構造を持つ化合物の原料粉末の調製方法 |
| JPS63156057A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-29 | 科学技術庁無機材質研究所長 | 高密度ペロブスカイトセラミックスの製造法 |
| US4874598A (en) * | 1987-01-20 | 1989-10-17 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Process for producing perovskite-type oxides of the ABO3 type |
| JPS6436764A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Nippon Steel Corp | Manufacture of thin multicomponent system film by sputtering |
| US5108846A (en) * | 1990-07-12 | 1992-04-28 | Helmut Steininger | Protective layers of germanium ceramics |
-
1992
- 1992-03-19 DE DE4208811A patent/DE4208811A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-03-11 CZ CZ93400A patent/CZ40093A3/cs unknown
- 1993-03-12 DE DE59304329T patent/DE59304329D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-12 ES ES93103998T patent/ES2094398T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-12 AT AT93103998T patent/ATE144842T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-03-12 EP EP93103998A patent/EP0561289B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 JP JP5055880A patent/JP2720959B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-17 CA CA002091862A patent/CA2091862A1/en not_active Abandoned
- 1993-03-17 TW TW082101977A patent/TW237483B/zh not_active IP Right Cessation
- 1993-03-18 CN CN93103073A patent/CN1033471C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-18 KR KR1019930004161A patent/KR100271510B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-03-19 US US08/035,103 patent/US5340607A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-19 HU HU9300797A patent/HU215706B/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1033471C (zh) | 1996-12-04 |
| ES2094398T3 (es) | 1997-01-16 |
| DE59304329D1 (de) | 1996-12-05 |
| KR930020174A (ko) | 1993-10-19 |
| EP0561289A1 (de) | 1993-09-22 |
| TW237483B (cs) | 1995-01-01 |
| KR100271510B1 (ko) | 2000-11-15 |
| ATE144842T1 (de) | 1996-11-15 |
| CA2091862A1 (en) | 1993-09-20 |
| DE4208811A1 (de) | 1993-09-23 |
| HU215706B (hu) | 1999-02-01 |
| US5340607A (en) | 1994-08-23 |
| HU9300797D0 (en) | 1993-07-28 |
| JP2720959B2 (ja) | 1998-03-04 |
| JPH06235803A (ja) | 1994-08-23 |
| HUT66802A (en) | 1994-12-28 |
| EP0561289B1 (de) | 1996-10-30 |
| CN1076527A (zh) | 1993-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ40093A3 (en) | Steaming material for the production of high refractive optical layers | |
| EP1211524B9 (en) | Method for producing composition for vapor deposition, composition for vapor deposition, and method for producing optical element with antireflection film | |
| Rao et al. | Optical properties of electron-beam-evaporated TiO2 films | |
| KR20050057328A (ko) | 코팅된 물체 | |
| CZ112093A3 (en) | Steaming material for producing medium-refractive optical layers, process for producing and use thereof | |
| AU752935B2 (en) | Composition for vapor deposition, method for forming antireflection film using it, and optical element | |
| EP0347683A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kunststofformkörpern mit verbesserter Witterungsbeständigkeit | |
| US5776847A (en) | Stabilized vapour-deposition materials based on titanium oxide | |
| KR100875580B1 (ko) | 고굴절률 광학 층을 제조하기 위한 증착 재료 및 증착재료의 제조방법 | |
| KR101050612B1 (ko) | 고 굴절률의 광학 층을 제조하기 위한 증착 물질 | |
| TW502006B (en) | Vapor-deposition materials and process for the production of optical coatings of medium refractive index | |
| KR20050102129A (ko) | 고 굴절률의 광학 층을 제조하기 위한 증착 물질 | |
| US3900609A (en) | Method for manufacture of a refracting, light permeable oxide layer | |
| Clapham | The production and properties of thin films of lead monoxide | |
| EP0762151A2 (en) | Optical article with coat and method of making the same | |
| DD299774A7 (de) | Verfahren zur Herstellung klimastabiler, laserstrahlungsfester Metallschichtvorderflächenspiegel | |
| JPH02293701A (ja) | 酸化チタン薄膜の形成方法およびそれに用いる蒸着物質 |