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Die Erfindung betrifft ein Kunststoffsubstrat, das an einer Oberfläche eine poröse Schicht aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung der porösen Schicht auf dem Kunststoffsubstrat.
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Bei der Beschichtung von Kunststoffsubstraten, insbesondere flexiblen Kunststoffsubstraten, mit vergleichsweise harten und spröden Schichtmaterialien wie z. B. Oxiden oder Nitriden ergibt sich die Schwierigkeit, dass sich das Kunststoffsubstrat aufgrund von mechanischen Spannungen verbiegen kann. Dies kann dazu führen, dass sich die aufgebrachte Schicht teilweise oder sogar ganz vom Substrat ablöst. Um dieses Problem zu vermindern, besteht die Möglichkeit, vor dem Aufbringen weiterer Schichten zunächst eine Haftvermittlungsschicht auf das Kunststoffsubstrat aufzubringen. Dafür ist jedoch ein zusätzlicher Verfahrensschritt notwendig.
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Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Haftung von Schichten auf Kunststoffsubstraten besteht darin, das Kunststoffsubstrat vor dem Aufbringen der Schichten mechanisch aufzurauen. Dies wirkt sich aber in der Regel negativ auf die optischen Eigenschaften aus, wobei insbesondere bei optischen Elementen aus Kunststoff die Transmission nachteilig beeinflusst werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffsubstrat anzugeben, das eine Aufbringung von weiteren Schichten, insbesondere optisch wirksamen Schichten, mit geringen Verspannungen ermöglicht. Insbesondere soll das Kunststoffsubstrat bereits ohne das Aufbringen weiterer Schichten eine verminderte Reflexion aufweisen. Weiterhin soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem das Kunststoffsubstrat mit vergleichsweise geringem Aufwand hergestellt werden kann.
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Diese Aufgaben werden durch ein Kunststoffsubstrat und ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffsubstrats gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das Kunststoffsubstrat weist gemäß zumindest einer Ausgestaltung an einer Oberfläche eine poröse Schicht auf, wobei die poröse Schicht zumindest teilweise aus einem Material des Kunststoffsubstrats gebildet ist und Poren aufweist, deren Volumenanteil in einem ersten Bereich der porösen Schicht größer ist als in einem zweiten Bereich der porösen Schicht, wobei der zweite Bereich dem ersten Bereich vom Kunststoffsubstrat aus gesehen nachfolgt.
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Die poröse Schicht auf dem Kunststoffsubstrat weist mit anderen Worten einen ersten Bereich auf, an dessen Volumen die Poren einen größeren Anteil aufweisen als an einem zweiten Bereich, der weiter vom Substrat beabstandet ist als der erste Bereich. Der größere Volumenanteil der Poren in der Nähe des Substrats hat den Vorteil, dass in diesem Bereich mechanische Spannungen effektiv vermindert werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn weitere Schichten auf die poröse Schicht aufgebracht werden. Der geringere Volumenanteil der Poren in dem zweiten Bereich vereinfacht das Aufbringen weiterer Schichten auf die vom Kunststoffsubstrat abgewandte Seite der porösen Schicht.
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Die poröse Schicht ist vorzugsweise zwischen 50 nm und 500 nm dick. In diesem Dickenbereich ist die poröse Schicht einerseits dick genug, um mechanische Spannungen effektiv vermindern zu können, andererseits aber nicht so dick, dass die poröse Schicht möglicherweise selbst instabil werden könnte.
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Eine laterale Ausdehnung der Poren beträgt im Mittel vorzugsweise zwischen 20 nm und 200 nm. Derartige Poren lassen sich mit dem nachfolgend noch näher erläuterten Plasmaprozess herstellen und sind vorteilhaft kleiner als die Wellenlänge sichtbaren Lichts. Die Poren sind daher vorteilhaft nicht sichtbar, sondern bewirken vielmehr, dass die poröse Schicht einen effektiven Brechungsindex aufweist, der zwischen dem Brechungsindex einer festen Phase der porösen Schicht und dem Brechungsindex der Poren, die beispielsweise Luft enthalten, liegt.
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Die poröse Schicht weist vorteilhaft eine derartige Porösität auf, dass der erste Bereich zu höchstens 70 Vol.-% aus dem Material des Kunststoffsubstrats gebildet ist. Bevorzugt ist der erste Bereich zu höchstens 50 Vol.-% aus dem Material des Kunststoffsubstrats gebildet ist.
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Aufgrund der eingebetteten Poren kann die poröse Schicht insbesondere einen effektiven Brechungsindex aufweisen, der geringer ist als der Brechungsindex von homogenen Schichten aus den herkömmlicherweise für optische Beschichtungen verwendeten Materialien, beispielsweise Oxiden, Nitriden oder Fluoriden. Beispielsweise kann die poröse Schicht einen effektiven Brechungsindex n < 1,3 aufweisen. Aufgrund des geringen effektiven Brechungsindex der porösen Schicht weist das Kunststoffsubstrat vorteilhaft bereits ohne die Aufbringung weiterer optisch wirksamer Schichten eine gegenüber dem unbeschichteten Kunststoffsubstrat verminderte Reflexion auf.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist der erste Bereich der porösen Schicht einen niedrigeren effektiven Brechungsindex auf als der zweite Bereich der porösen Schicht. Dies kann insbesondere darauf beruhen, dass die Poren in dem ersten Bereich einen größeren Volumenanteil als in dem zweiten Bereich aufweisen. Der effektive Brechungsindex in der porösen Schicht ist in einer Richtung senkrecht zum Kunststoffsubstrat vorteilhaft nicht konstant. Vielmehr weist der effektive Brechungsindex in dieser Richtung einen Gradienten auf, wobei der effektive Brechungsindex mit zunehmendem Abstand von dem Kunststoffsubstrat zunimmt.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kunststoffsubstrat ein flexibles Kunststoffsubstrat. Insbesondere kann das Kunststoffsubstrat eine Folie, z. B. eine Laminierfolie mit Wärmeschutzfunktion oder photokatalytischer Funktion, sein. Derartige Folien werden beispielsweise im Bereich der Architektur oder dem Automobilbau eingesetzt. Die poröse Schicht ermöglicht es vorteilhaft, auf einem flexiblen Kunststoffsubstrat, insbesondere einer Folie, weitere Schichten aufzubringen, wobei die mechanischen Spannungen zwischen den weiteren aufgebrachten Schichten und dem Kunststoffsubstrat geringer sind als bei einem direkten Aufbringen der weiteren Schichten auf das Kunststoffsubstrat.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist mindestens eine weitere Schicht auf die poröse Schicht aufgebracht. Bei der mindestens einen weiteren Schicht kann es sich insbesondere um eine optisch wirksame Schicht handeln. Die poröse Schicht und die mindestens eine weitere Schicht können insbesondere ein optisches Interferenzschichtsystem ausbilden. Das aus der porösen Schicht und der mindestens einen weiteren Schicht gebildete optische Interferenzschichtsystem kann beispielsweise eine Antireflexbeschichtung sein. Weiterhin kann das optische Interferenzschichtsystem auch ein optisches Filter sein, durch das gezielt die spektrale Transmission und Reflexion des beschichteten Kunststoffsubstrats eingestellt werden. Der spektrale Verlauf der Transmission und Reflexion des optischen Interferenzschichtsystems aus der porösen Schicht und weiteren Schichten kann beispielsweise durch eine Computersimulation ermittelt werden, bei der die optische Wirkung der porösen Schicht in Form eines in der Richtung senkrecht zum Kunststoffsubstrat variierenden effektiven Brechungsindex berücksichtigt wird.
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Der effektive Brechungsindex der porösen Schicht und dessen Variation in der Richtung senkrecht zum Substrat kann durch die Prozessparameter bei der Herstellung der porösen Schicht beeinflusst werden. Durch die Möglichkeit der Variation des effektiven Brechungsindex der porösen Schicht ergeben sich vorteilhaft für das optische Interferenzschichtsystem zusätzliche Designparameter, die bei herkömmlichen optischen Interferenzschichtsystemen aus homogenen Schichten nicht variiert werden können. Dies kann es vorteilhaft ermöglichen, einen gewünschten spektralen Verlauf der Reflexion und/oder der Transmission mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Schichten zu erzielen.
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Die poröse Schicht wird aus einer festen Phase und den Poren gebildet. Die feste Phase der porösen Schicht ist vorteilhaft zu mindestens 10 % aus dem Material des Kunststoffsubstrats gebildet. Ein weiterer Anteil der festen Phase der porösen Schicht ist aus einem weiteren Material gebildet, das nicht gleich dem Material des Kunststoffsubstrats ist. Vorzugsweise weist die poröse Schicht mindestens eines der Materialien Al, Mg, Zn, Sn, Si, Ti, C, V, Cr, Fe, Cu, In, Ag, Zr, Hf, Ta, W, Ce, eine chemische Verbindung mit mindestens einem dieser Materialien, oder eine Legierung mit mindestens einem dieser Materialien auf.
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Dass sich die poröse Schicht zum Teil aus dem Material des Kunststoffsubstrats und zum Teil aus dem weiteren Material zusammensetzt, ergibt sich aus dem im Folgenden beschriebenen vorteilhaften Verfahren zur Herstellung der porösen Schicht.
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Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung eines Kunststoffsubstrats mit einer porösen Schicht wird die poröse Schicht mittels eines Plasmaprozesses erzeugt, durch den gleichzeitig eine Strukturierung des Kunststoffsubstrats durch Ionenbeschuss und eine Beschichtung des Kunststoffsubstrats erfolgt.
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Bei dem Verfahren wird zum einen durch den Ionenbeschuss ein Material des Kunststoffsubstrats zumindest teilweise abgetragen. Der Materialabtrag ist vorzugsweise lokal inhomogen, sodass Strukturen in dem Kunststoffsubstrat entstehen, welche die Poren ausbilden.
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Der Ionenbeschuss des Kunststoffsubstrats erfolgt vorzugsweise durch negative Ionen, die mittels einer magnetfeldunterstützten Glimmentladung in einem Prozessgas erzeugt werden. Die magnetfeldunterstützte Glimmentladung wird zum Beispiel mittels eines Magnetrons erzeugt, das eine Elektrode und mindestens einen Magneten zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist. Derartige Magnetrons sind an sich bekannt und werden beispielsweise in Magnetron-Sputteranlagen zur Abscheidung dünner Schichten eingesetzt. Das hierin beschriebene Verfahren kann daher vorteilhaft in bestehende Vakuumbeschichtungsanlagen implementiert werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Magnetron um ein Doppelmagnetron.
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Das Prozessgas weist vorzugsweise mindestens einen elektronegativen Bestandteil auf, sodass bei der magnetfeldunterstützten Glimmentladung die negativen Ionen erzeugt werden. Die negativen Ionen, welche an der Oberfläche der Elektrode erzeugt werden, werden durch eine an die Elektrode angelegte elektrische Spannung in Richtung des Kunststoffsubstrats beschleunigt. Die auf das Kunststoffsubstrat auftreffenden negativen Ionen bewirken dort den Ionenbeschuss, der den Materialabtrag und die daraus resultierende Strukturierung des Kunststoffsubstrats zur Folge hat.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Prozessgas mindestens 15 % Sauerstoff auf. Die Verwendung von Sauerstoff ist besonders vorteilhaft, da Sauerstoff eine besonders hohe Elektronegativität aufweist.
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Die gleichzeitig mit dem Ionenbeschuss erfolgende Beschichtung des Kunststoffsubstrats erfolgt vorzugsweise zumindest teilweise durch Sputtern eines Materials der Elektrode, die auch als Target bezeichnet wird. Das Beschichtungsmaterial, beispielsweise das Material der Elektrode, weist vorzugsweise mindestens eines der Materialien Al, Mg, Zn, Sn, Si, Ti, C, V, Cr, Fe, Cu, In, Ag, Zr, Hf, Ta, W, Ce, eine chemische Verbindung mit mindestens einem dieser Materialien, oder eine Legierung mit mindestens einem dieser Materialien auf.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird nach der Herstellung der porösen Schicht mindestens eine weitere Schicht auf das Kunststoffsubstrat aufgebracht. Die mindestens eine weitere Schicht kann insbesondere eine optisch wirksame Schicht sein, die mit der porösen Schicht ein optisches Interferenzschichtsystem ausbildet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus der vorherigen Beschreibung des Kunststoffsubstrats und umgekehrt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den 1 bis 4 näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Kunststoffsubstrat mit einer porösen Schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Oberfläche des Kunststoffsubstrats mit der angrenzenden porösen Schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des Kunststoffsubstrats mit der porösen Schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
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4 eine graphische Darstellung der Transmission und der Reflexion eines IR-Filters, das ein Kunststoffsubstrat mit einer porösen Schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel aufweist.
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Gleiche oder gleich wirkende Bestandteile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
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Bei dem in 1 schematisch im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine poröse Schicht 20 auf ein Kunststoffsubstrat 10 aufgebracht. Die poröse Schicht 20 weist einen ersten Bereich 21 und einen zweiten Bereich 22 auf, wobei der zweite Bereich 22 dem ersten Bereich 21 vom Kunststoffsubstrat 10 aus gesehen nachfolgt. Der zweite Bereich 22 ist also weiter vom Kunststoffsubstrat 10 beabstandet als der erste Bereich 21. Die Bereiche 21, 22 der porösen Schicht 20 enthalten jeweils Poren, wobei der Volumenanteil der Poren in dem ersten Bereich 21 größer ist als in dem zweiten Bereich 22. Die poröse Schicht 20 ist vorzugsweise zwischen 50 nm und 500 nm dick.
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Auf der porösen Schicht 20 ist vorzugsweise mindestens eine weitere Schicht 30 angeordnet. Die weitere Schicht 30 kann insbesondere eine optisch wirksame Schicht sein. Die weitere Schicht 30 ist beispielsweise eine optisch transparente dielektrische Schicht, z. B. eine Oxid-, Nitrid- oder Fluoridschicht. Zum Beispiel kann die mindestens eine weitere Schicht TiO2 oder SiO2 aufweisen.
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Die mindestens eine weitere Schicht 30 kann zusammen mit der porösen Schicht beispielsweise eine Antireflexbeschichtung für das Kunststoffsubstrat oder ein optisches Filter ausbilden.
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Anstelle einer einzigen Schicht 30 können mehrere weitere Schichten auf der porösen Schicht 20 angeordnet sein, die vorzugsweise ein optisches Interferenzschichtsystem ausbilden. Das optische Interferenzschichtsystem kann insbesondere mehrere Oxid-, Nitrid- oder Fluoridschichten aufweisen.
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Durch die zwischen dem Kunststoffsubstrat 10 und mindestens der weiteren Schicht 30 angeordnete poröse Schicht 20 werden vorteilhaft mechanische Spannungen zwischen dem Kunststoffsubstrat 10 und der mindestens einen weiteren Schicht 30 reduziert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kunststoffsubstrat 10 ein flexibles Substrat, beispielsweise eine Folie, ist. Ohne die poröse Schicht 20 zwischen dem Kunststoffsubstrat und der weiteren Schicht 30 würde ansonsten das Risiko bestehen, dass die weitere Schicht 30 bei einer Verbiegung des Kunststoffsubstrats 10 geschädigt wird oder sich sogar ganz oder teilweise von dem Kunststoffsubstrat 10 ablöst.
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Zusätzlich zu dieser mechanischen Funktion hat die poröse Schicht 20 vorteilhaft auch eine optische Funktion. Die poröse Schicht 20 weist einen effektiven Brechungsindex auf, der vom Volumenanteil der Poren in der porösen Schicht 20 abhängt. Der erste Bereich 21 weist aufgrund des größeren Volumenanteils der Poren einen geringeren effektiven Brechungsindex als der zweite Bereich 22 auf. Bei der Berechnung der optischen Wirkung der porösen Schicht 20 kann diese näherungsweise als eine erste Schicht 21 mit einem ersten effektiven Brechungsindex neff,1 und eine zweite Schicht 22 mit einem zweiten effektiven Brechungsindex neff,2 > neff,1 betrachtet werden. Tatsächlich weist die poröse Schicht einen Gradienten des Brechungsindex auf, der durch die dreidimensionale Struktur der Poren bedingt ist.
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Ein Beispiel für die dreidimensionale Struktur der Poren 23 ist in 2 dargestellt, in der eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Oberfläche des Kunststoffsubstrats 10 und der daran angrenzenden porösen Schicht 20 dargestellt ist. In dem ersten Bereich 21 in der Nähe der Oberfläche des Kunststoffsubstrats 10 weisen die Poren 23 eine vergleichsweise große laterale Ausdehnung auf, während in einem darüber liegenden Bereich 22 der Anteil der festen Phase 24 größer ist. Der effektive Brechungsindex in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des Kunststoffsubstrats 10 weist daher einen Gradienten auf, der vom ersten Bereich 21 zum zweiten Bereich 22 hin zunimmt. Die Poren 23 weisen im Mittel vorzugsweise eine laterale Ausdehnung zwischen 20 nm und 200 nm auf. Die Poren 23 sind also kleiner als die Wellenlänge sichtbaren Lichts und daher vorteilhaft nicht sichtbar.
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Die feste Phase 24 der porösen Schicht 20 ist vorteilhaft zu mindestens 10 % aus dem Material des Kunststoffsubstrats 10 gebildet. Weiterhin enthält die feste Phase 24 der porösen Schicht 20 vorteilhaft mindestens eines der Materialien Al, Mg, Zn, Sn, Si, Ti, C, V, Cr, Fe, Cu, In, Ag, Zr, Hf, Ta, W, Ce, eine chemische Verbindung mit mindestens einem dieser Materialien, oder eine Legierung mit mindestens einem dieser Materialien. Die Tatsache, dass die poröse Schicht 20 teilweise aus dem Material des Kunststoffsubstrats 10 und teilweise aus einem weiteren Material gebildet ist, beruht auf dem Herstellungsverfahren der porösen Schicht 20.
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Das Verfahren zur Herstellung der Kunststoffschicht 10 wird im Folgenden im Zusammenhang mit der 3 erläutert, die eine Vorrichtung zur Herstellung des Kunststoffsubstrats mit der porösen Schicht zeigt.
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Die Vorrichtung zur Herstellung der porösen Schicht auf dem Kunststoffsubstrat 10 weist beispielsweise eine Anordnung aus zwei Planarmagnetrons 8 auf. Die Planarmagnetrons 8 weisen jeweils eine Elektrode 1 auf, die an einen Mittelfrequenz-Spannungsgenerator 2 angeschlossen sind. Weiterhin enthalten die Planarmagnetrons 8 jeweils Magnete 3, die ein Magnetfeld 4 erzeugen.
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Das Verfahren wird in einer Vakuumanlage durchgeführt, in das ein Prozessgas 7 eingelassen wird. Das Verfahren ist vorteilhaft zur Behandlung von großflächigen Substraten 10 geeignet. Beispielsweise kann das Kunststoffsubstrat 10 eine Folie sein, die auf einer Rolle 9 transportiert wird. Das Kunststoffsubstrat 10 wird während der Durchführung des Verfahrens vorzugsweise kontinuierlich in einem Abstand an den Magnetrons 8 vorbei bewegt.
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Mittels der Magnetrons 8 wird bei dem Verfahren eine magnetfeldunterstützte Glimmentladung in dem Prozessgas 7 erzeugt. Dabei wird in dem Prozessgas 7 ein Plasma erzeugt, wobei die von den Magneten 3 erzeugten Magnetfelder 4 eine Diffusion von Elektronen aus dem Plasma vermindern sollen.
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Bei der magnetfeldunterstützten Glimmentladung werden in dem Prozessgas 7 zum einen positive Ionen 5 erzeugt, die in Richtung der Elektroden 1 beschleunigt werden. Bei den positiven Ionen 5 handelt es sich beispielsweise um Ionen eines Edelgases, das in dem Prozessgas 7 enthalten ist. Das Prozessgas 7 kann beispielsweise Argon enthalten.
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Bei dem hierin beschriebenen Verfahren enthält das Prozessgas 7 mindestens einen elektronegativen Bestandteil. Bei dem elektronegativen Bestandteil handelt es sich bevorzugt um Sauerstoff. Vorzugsweise weist das Prozessgas 7 mindestens 15 % Sauerstoff auf. Alternativ kann das Prozessgas 7 beispielsweise Fluor oder Chlor als elektronegativen Bestandteil enthalten. Sauerstoff, Fluor und Chlor zeichnen sich durch besonders hohe Werte der Elektronegativität aus. Dadurch, dass das Prozessgas 7 mindestens einen elektronegativen Bestandteil enthält, entstehen bei der magnetfeldunterstützten Glimmentladung negative Ionen 6. Ein Teil der negativen Ionen 6 wird im Plasma gebildet. Diese negativen Ionen haben in der Regel relativ niedrige Energien und können daher in der Regel das Plasma nicht verlassen. Weitere negative Ionen 6 werden an der Oberfläche der Elektroden 1 erzeugt. Diese negativen Ionen 6 werden durch eine elektrische Spannung von vorzugsweise mehr als hundert Volt in Richtung des Kunststoffsubstrats 10 beschleunigt und dienen bei dem Verfahren vorteilhaft zur Modifizierung der Oberfläche des Kunststoffsubstrats 10. Durch die auf das Kunststoffsubstrat 10 auftreffenden negativen Ionen 6 wird das Material des Kunststoffsubstrats 10 teilweise abgetragen, indem Teilchen 12 aus dem Kunststoffsubstrat herausgeschlagen werden. Diese Materialabtragung ist lokal inhomogen und erzeugt Strukturen in dem Kunststoffsubstrat 10, welche die Poren ausbilden.
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Gleichzeitig werden die in dem Plasma erzeugten positiven Ionen 5 in Richtung der Elektrode 1 beschleunigt und schlagen dort Teilchen 11 des Elektrodenmaterials heraus, die auf dem Kunststoffsubstrat 10 abgeschieden werden. Dieser Prozess ist an sich als Sputtern oder Kathodenzerstäubung bekannt.
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Die poröse Schicht wird also mittels eines Plasmaprozesses erzeugt, durch den gleichzeitig eine Strukturierung des Kunststoffsubstrats 10 durch den Beschuss mit Ionen 6 als auch eine Beschichtung des Kunststoffsubstrats 10 durch Sputtern des Materials der Elektrode 1 erfolgt.
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Nach der Herstellung der porösen Schicht 20 wird bei dem Verfahren vorteilhaft mindestens eine weitere Schicht auf das Kunststoffsubstrat 10 aufgebracht. Dies kann mittels bekannter Beschichtungsverfahren wie beispielsweise Magnetron-Sputtern, thermisches Verdampfen oder Elektronenstrahlverdampfen erfolgen.
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In 4 sind die berechnete Transmission und Reflexion eines IR-Filters dargestellt, der aus dem Kunststoffsubstrat 10, einer darauf aufgebrachten porösen Schicht 20 und einer weiteren Schicht 30, bei der es sich um eine 145 nm dicke Schicht aus TiO2 handelt, gebildet ist. Der IR-Filter weist im sichtbaren Bereich vorteilhaft eine hohe Transmission und eine geringe Reflexion auf und ist daher insbesondere für ein transparentes optisches Element geeignet. Im infraroten Spektralbereich weist der Filter dagegen eine vergleichsweise hohe Reflexion und nur eine geringe Transmission auf. Der IR-Filter kann daher beispielsweise eine Wärmeschutzfunktion aufweisen. Das Kunststoffsubstrat 10 kann beispielsweise eine Laminierfolie sein, die z. B. auf Scheiben für Anwendungen in der Architektur oder im Automobilbau aufgebracht werden kann. Ein derartiger IR-Filter kann mit dem hierin beschriebenen Verfahren auf vergleichsweise einfache Art und mit vergleichsweise wenigen Schichten hergestellt werden. Vergleichsrechnungen zeigen, dass eine vergleichbare optische Wirkung mit einem Schichtsystem aus fünf mittels Magnetron-Sputterns hergestellten Schichten mit einer Gesamtdicke von ca. 600 nm zu erreichen wäre. Der IR-Filter der 4 weist dagegen auf dem Kunststoffsubstrat vorteilhaft nur die poröse Schicht und die eine weitere Schicht aus TiO2 auf.
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Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
