DE1596745C3 - Abriebfestes und reflexionsarmes lichtabsorbierendes Sonnenbrillenglas - Google Patents

Description

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Die Erfindung zeigt damit einen Weg, wie durch Schwierigkeiten verdampfen und zwar auch mit dem

Wahl einer ganz bestimmten Stoffkombination· durch Elektronenstrahl, bei welchem im allgemeinen die

Bedampfen ein Sonnenbrillenglas hergestellt werden Gefahr ungleichmäßiger Verdampfung der Kompo-

kann, welches alle geforderten Eigenschaften besitzt, nenten wegen der starken lokalen Überhitzung auf

nämlich hart und abriebfest ist, eine angenehme 5 der Auftreffstelle des Strahls besonders groß ist.

Farbtönung aufweist und vor allem eine Verdünnung Die Erklärung für diesen Vorzug des Si(X-Mo-Ge-

des eingebetteten Absorptionsstoffes zuläßt, die misches könnte darin· liegen, daß hier zufällig die bei-

keine Erhöhung des Reflexionsvermögens über das- den Komponenten in· einem genügend großen Tem-

jenige des unbedeckten Glases hinaus mit sich bringt, peraturbereich eine solche Abhängigkeit des Dampf-

so daß die Notwendigkeit, eine inhomogene Schicht io druckes von der Temperatur aufweisen, daß der für

herzustellen, entfällt. andere Mischungen erwähnte Nachteil nicht auftritt.

Ein wesentlicher technischer Fortschritt der Erfin- Jedenfalls Jcann· man- mit SiOg-Mo-Gemischen Sondung liegt auch auf der aufdampftechnischen Seite. nenschutzbeläge aufdampfen, ohne die Aufdampf-Bei allen bekannten¹ Ausgangsgemischen zur Herstel- temperatur genau überwachen und einstellen zu müslung von Belägen für Sonnenschutzgläser durch 15 sen. Bei anderen SiCv-Metallgemischen dagegen war Aufdampfen bestand das Problem, daß es sehr es für eine fabrikationsmäßige Herstellung gleichbleischwierig war, die richtige Zusammensetzung des bender Schichten unerläßlich, eine Blende zwischen Dampfes aus den beiden Komponenten während der Verdampfer und den zu bedampfenden Gläsern ganzen Dauer der Aufdampfung (und von Charge zu (Substraten) anzuordnen, um den Dampfstrom zu Charge) zu gewährleisten. Es war dies vor allem ein 20 den Substraten sperren und erst dann freigeben zu Problem der genauen Temperaturkontrolle und -ein- können, wenn eine vorbestimmte Temperatur im stellung. Bei den an sich bewährten Mischungen mit Verdampfer erreicht war, zu deren Feststellung geChrom als Absorptionsstoff bestand stets die Gefahr, naue Meßeinrichtungen erforderlich sind. Bei dem daß bei relativ geringfügigen Abweichungen von erfindungsgemäßen· Gemisch benötigt man eine einer vorgeschriebenen Temperatur, wie sie im tech- 25 solche Blende und Meßeinrichtungen nicht,
nischen Aufdampfbetrieb kaum zu vermeiden sind, Beachtlich ist auch, daß die erfindungsgemäße das Mischungsverhältnis der Komponenten im Kon- Schicht alterungsbeständig ist. Da gerade Molybdän densat so stark geändert wurde, daß man Ausschuß bekanntlich sehr leicht oxydiert und daher für die produzierte. Eine zu starke oder vor Erreichen der Verwendung bei den eingangs erwähnten bekannten zur Erzielung des gewünschten Mischungsverhältnis- 30 Sonnenschutzgläsern¹ praktisch nicht in Betracht ses im Dampf erforderlichen Temperatur erfolgende kam — vielmehr wurde hierfür fast ausschließlich vorzeitige Verdampfung des Chroms ergibt nämlich Chrom verwendet —, ist es sehr überraschend, daß sofort hochbrechende, mit Interferenzfarben behaf- bei den Sonnenschutzgläsern gemäß der vorliegenden tete Schichten. Dasselbe gilt praiktisch für alle bisher Erfindung Molybdän sich ausgesprochen gut auch in verwendeten Mischungen; es handelt sich um das be- 35 dieser Beziehung bewährte.

kannte Problem der Gemischverdampfung (Legie- Da sich die erfindungsgemäße Stoffkombination

rungsverdampfung). überraschenderweise leicht bis zu Schichtdicken· von

Mit dem erfindungsgemäßen' SiO₂-Molybdän-Ge- einigen μΐη aufdampfen läßt, können sogar Brillen-

misch wurde nun offenbar eine Lösung gefunden, bei glaser mit einer Absorption bis zu 90% hergestellt

welcher eine derart kritische Temperaturabhängig- 40 werden, ohne daß der Brechwert der Schicht wesent-

keit nicht besteht. Dieses Gemisch läßt sich ohne lieh über demjenigen des Glases zu liegen kommt.

Claims (2)

1 2 Als Einbcltungsmcdicn sind schon alle bekannten Patentansprüche: aufdampfbaren Oxide vorgeschlagen worden (vor allem die Oxide des Siliciums, sowie Nitride, Fluoride

1. Abriebfestes und rcflexionsarmes Iichtabsor- und andere Verbindungen). Als Stoffe zur Absorpbierendes Sonnenbrillenglas, welches auf einem S tion werden allgemein Metalle verwendet. Obwohl absorptionsfreien Grundglas eine gleichmäßig durch Einbettung von Metallen in Oxide leicht eine dünne, durch Aufdampfen im Vakuum herge- absorbierende Schicht hergestellt werden kann, stellte Absorptionsscliicht einer Mischung aus wurde bisher keine Stoffkombination bekannt, die einem Oxid als Einbettungsmittel und einem Me- alle Forderungen erfüllte. Die Schichten müssen tall als Absorptionsstoff aufweist, dadurch io nämlich hart und haftfest aufgedampft werden köngekcn η zeichnet, daß die Schicht aus einer neii, müssen gegen atmosphärische Einflüsse und ge-Mischung von Siliciumdioxid und metallischem gen Abrieb widerstandfähig und vor allem alterungs-Molybdän besteht. beständig sein. Ein besonderes Problem bildet es,

2. Sonnenbrillenglas nach Patentanspruch I, daß viele der Metalle, die als Absorptionsstoffe in dadurch gekennzeichnet, daß auf die Absorp- 15 Frage kommen, mit Luftsauerstoff reagieren, wotionsschicht zusätzlich eine an sich bekannte re- durch die Qualität des .Sonnenbrillenglascs infolge flexionsvermindcrnde Schicht aufgebracht ist. Fleckenbildung vermindert wird.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß

auch die vielvcrwendeten, bei den bisher benützten

20 Konzentrationen beständigen Absorptionsstoffc Chrom, Nickel und andere Metalle in der Verdün-

Die Erfindung betrifft ein abriebfestes und refle- nun«, die man braucht, um eine unerwünschte Erhöxionsarmes Sonnenbrillenglas. hung des Brechungsindex zu vermeiden, gegen den

Bekanntlich ist es in Benutzerkreisen unerwünscht, Angriff der Atmosphäre nicht genügend beständig daß ein Brillenglas eine hohe Reflexion aufweist, und 35- sind. Bei Verdampfung aus getrennten Tiegeln ist es sind deshalb schon mannigfache Versuche unter- außerdem das Mischungsverhältnis sehr schwierig in nommen worden, ein möglichst reflexionsarmcs Son- den geforderten engen Toleranzen zu halten.
nc_fnbrillenglas herzustellen. Bei Einbettung absorbie- Edelmetalle, wie Gold oder Silber, sind nicht

rendVr Substanzen in eine Glasmasse liegen diese so brauchbar, weil sie zu kolloidaler Ausscheidung beim verdünnt vor, daß eine wesentliche Erhöhung des 30 Aufdampfen oder bei der Nachbehandlung neigen. Brechungsindex des Glases und damit des Reflc- was farbige Schichten im Gegensatz zu den crxionsvermögens an der Grenzfläche gegenüber Luft wünschten grauen oder braunen Tönungen ergibt,
nicht eintritt. Seit längerem werden jedoch Sonnen- Um die Schwierigkeiten zu umgehen, wurde vorgo-

schutzgläser durch Beschichten weißer, fertig ge- schlagen, den absorbierenden Belag so aufzubauen, schliffencr Gläser hergestellt, weil diese Methode 35 daß er im Innern ein Maximum der Konzentration verschiedene bekannte Vorteile bietet. des Absorptionsstoffes aufweist und daß seine Kon-

Aus der Literatur ist ein Interferenzschichtsystem zentration nach den beiden Grenzflächen der Schicht für ein Sonnenschutzglas bekannt, das aus mehreren abfällt. Da die Reflexion vom Sprung des Brechungsmctallisch reflektierenden und absorbierenden index an den Grenzflächen gegenüber dem Glas und Schichten und nichtmetallischen Zwischenschichten 40 der Luft abhängt, ist sie bei der erwähnten inhomobesteht, welche d'e Aufgabe haben, die metallischen genen Schicht geringer als bei einer Schicht, bei der Schichten in richtigem Abstand voneinander zu hai- die gleiche Menge des Absorptionsstoffcs homogen ten, um die gewünschte Interferenz zu erzielen. verteilt vorliegt. Die Herstellung einer solchen inho-

Es ist ferner bekannt, daß auch einzelne Metall- mogenen Schicht erfordert aber komplizierte Arbeitsschichten als Absorptionsschichten für Sonnen- 45 gänge hoher Genauigkeit,
schutzgläser verwendet werden können. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese be-

Moderne Sonnenschutzgläser werden aber kaum kannten Schwierigkeiten· zu überwinden,
mehr mit metallischen Äbsorptionsschichten aufge- Das erfindungsgemäße abriebfeste und rcflexions-

baut, sondern bestehen· durchwegs aus Schichten, bei arme lichtabsorbierende Sonnenbrillenglas, welches denen das absorbierende Metall in feindisperser Ver- 50 auf einem absorptionsfreien Grundglas eine gleichteilung in eine Matrix eines schwach absorbierenden mäßig dünne, durch Aufdampfen im Vakuum hergenichtmetallischen Schichtstoffes eingebettet ist. Zu- stellte Absorptionsschicht einer Mischung aus einem sammenhängende metallische Schichten sind nämlich Oxid als Einbettungsmittel und einem Metall als Abwegen ihrer Spiegelwirkung unerwünscht — man er- sorptionsstoff aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, hält farbig schillernde Beläge — und außerdem in 55 daß die Schicht aus einer Mischung von Siliciumdioden meisten Fällen gegen mechanische und chemi- xid und metallischem Molybdän besteht,
sehe Einflüsse stärker anfällig als die glasähnlichen Wegen des erzielten· niedrigen Brechwertes in der

Absorptionsschichten, in denen das absorbierende Größenordnung von 1,5 kann das erfindungsgemäße Metall feindispers verteilt ist. Durch die Einbettung Sonnenbrillenglas leicht zusätzlich mit einer bekannwird nämlich das Metall besser gegen Oxidation s° ten reflexionsvermindernden Schicht zur weiteren durch Luftsauerstoff, Luftfeuchtigkeit und andere Herabsetzung der Reflexion unter diejenige des unEinflüsse geschützt. Will man die absorbierenden bedeckten Glases versehen werden·, ohne die den bis-Stoffe in eine absorptionsarme Schicht, z. B. aus SiO., herigen mit Schichten höheren Brechungsindex vereinbetten, müssen sie wegen der sehr geringen Dicke sehenen und reflexionsverminderten Brillengläsern einer solchen· Schicht in hoher Konzentration ver- 65 anhaftenden Nachteile der Empfindlichkeit gegenüber wendet werden. Man konnte aber bisher über eine Abrieb und Fingerabdruck·; sowie einer störenden Schichtdicke von einigen μΐη nicht hinausgehen, weil Farbigkeit des reflektierten Lichtes in Kauf nehmen dickere Schichten zum Abblättern neigten. zu müssen.