DE2457474B2 - Process for the production of anti-reflective multilayers and optical bodies produced by the process - Google Patents
Process for the production of anti-reflective multilayers and optical bodies produced by the processInfo
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von reflexmindernden Mehrfachschichten, bestehend aus hochbrechenden und niedrigbrechenden Einzelschichten, wobei die hochbrechende Schicht einen Gehalt von mindestens 80% ZrO2 besitzt, welchem eine Substanz zur Erzielung einer größeren Homogenität der Schicht zugesetzt ist.The invention relates to a method for producing reflection-reducing multiple layers, consisting of high-refractive and low-refractive individual layers, the high-refractive layer having a content of at least 80% ZrO 2 , to which a substance is added to achieve greater homogeneity of the layer.
Durch die OE-PS 3 00 401 sind Interferenzschichten vorbekannt, bei denen für die hochbrechenden Schichten Tantaloxid, Zirkonoxid und Neodymoxid bzw. eine Mischung aus Oxiden verwendet werden. Ternäre Gemische mit Bereichen für die einzelnen Komponenten zur Erzielung homogener Schichten sind nicht angegeben. Auch die CH-PS 5 56 548 offenbart als Material für die hochbrechenden Schichten alternativ Titanoxid und Zirkonoxid. Von einem ternären Gemisch mit bestimmten Bereichen für die einzelnen Komponenten ist nirgends die Rede.Interference layers are previously known from OE-PS 3 00 401, those for the high-index layers Tantalum oxide, zirconium oxide and neodymium oxide or a mixture of oxides can be used. Ternary Mixtures with areas for the individual components to achieve homogeneous layers are not specified. CH-PS 5 56 548 also discloses an alternative material for the high-index layers Titanium oxide and zirconium oxide. From a ternary mixture with specific areas for the individual components is nowhere mentioned.
Die optischen Eigenschaften von Festkörperoberflächen können durch Aufbringen von Interferenzschichten bzw. -Schichtsystemen gezielt geändert werden. So ist es z. B. möglich, durch Aufbringen von bestimmten Schichtkombinationen in einem gewünschten Spektralbereich reflexerhöhende oder auch reflexmindernde Wirkungen zu erzielen. Der Festlegung des Schichtaufbaus, d. h. der Schichtwerkstoffe und der Schichtdicken gehen umfangreiche Berechnungen und Versuche voraus.The optical properties of solid surfaces can be improved by applying interference layers or layer systems can be changed in a targeted manner. So it is B. possible by applying certain Layer combinations in a desired spectral range that increase or reduce reflexes To achieve effects. The definition of the layer structure, d. H. the layer materials and the layer thicknesses are preceded by extensive calculations and tests.
Um optimale Wirkungen zu erzielen, erfolgt heute die Berechnung von Schichtsystemen mit Computern.In order to achieve optimal effects, layer systems are now calculated using computers.
Insbesondere können damit Kurvenscharen erstellt werden, aus denen man entnehmen kann, wie sich die interferenzoptische Wirkung bei Abweichung von den Idealwerten ändert, !n dem Buch von Hass und Th u η »Physics of Thin Films«, 1964, Seiten 265 ff.In particular, families of curves can be created from which one can see how the optical interference effect changes when deviating from the ideal values,! in the book of hate and Th u η "Physics of Thin Films", 1964, pages 265 ff.
werden die optischen Zusammenhänge bei der Herstellung von Antireflexbelägen aus drei Schichten beschrieben. Anhand von rechnerisch ermittelten Kurven wird gezeigt, wie sich die Reflexionseigenschaften ändern, wenn die vorgegebenen Dicken der einzelnen Schichten nicht genau eingehalten werden und wenn deren Brechungsindizes vom errechneten Idealwert abweichen. In Fig. 25 auf Seite 268 ist beispielhaft dargestellt, wie sich die Reflexion ändert, wenn der Brechungsindex der mittleren Schicht eines Dreischichtensystems zwischen 1,8 und 2,6 schwankt. Aus dem Diagramm ergibt sich, daß ein Brechungsindex für die mittlere Schicht von etwa 2,1 zu optimalen Systemeigenschaften führt. Abweichungen nach unten oder nach oben führen bereits zu merklich verschlechterten Systemeigenschaften. Die Einhaltung eines engen Bereichs für den Brechungsindex einer hochbrechenden Schicht ist aber keineswegs eine einfach durchzuführende Maßnahme.describes the optical relationships in the manufacture of anti-reflective coverings from three layers. Using calculated curves, it is shown how the reflection properties change, if the specified thicknesses of the individual layers are not precisely adhered to and if their Refractive indices deviate from the calculated ideal value. In Fig. 25 on page 268 it is shown by way of example, how the reflection changes when the refractive index of the middle layer of a three-layer system varies between 1.8 and 2.6. The diagram shows that there is a refractive index for the mean Layer of about 2.1 leads to optimal system properties. Deviations lead down or up already to noticeably deteriorated system properties. Compliance with a narrow range for the However, the refractive index of a high-index layer is by no means a measure that is easy to carry out.
Bei Mehrfachschichten ist insbesondere das Aufbringen von hochbrechenden Materialien problematisch, weil hierfür nur einige wenige Oxide in Frage kommen, wenn die Schichten mechanisch und chemisch resistent sein sollen.In the case of multiple layers, the application of high-index materials is particularly problematic, because only a few oxides can be used for this if the layers are mechanically and chemically resistant meant to be.
Bei der Herstellung von Mehrfachschichten treten außerdem insofern Probleme auf, als einige der infrage kommenden Oxide, z. B. ZrO2, CeO2 und Ta2Os, sich nicht als homogene Schicht niederschlagen: Ihr Brechungsindex ändert sich aufgrund bislang nicht ausreichend erforschter Zusammenhänge direkt zur Schichtebene, und zwar entweder zunehmend oder abnehmend. Ob das eine oder das andere der Fall ist, erkennt man am Verlauf der Transmissionskurven des unbedampften und des mit einer Oxidschicht bedampften Substrates. Berühren sich die beiden Kurven bei einer bestimmten Wellenlänge, für die die BeziehungIn the production of multilayers there are also problems in that some of the oxides in question, e.g. B. ZrO 2 , CeO 2 and Ta 2 Os, do not precipitate as a homogeneous layer: Their refractive index changes directly to the layer level, either increasing or decreasing, due to relationships that have not yet been adequately researched. Whether one or the other is the case can be seen from the course of the transmission curves of the non-vaporized substrate and the substrate vaporized with an oxide layer. If the two curves touch each other at a certain wavelength for which the relationship
gilt, so kann angenommen werden, daß die aufgebrachteapplies, it can be assumed that the applied
Schicht in ihrem Aufbau homogen ist. Hierbei ist »n«der Brechungsindex der Schicht, »d« die Dicke der Schicht und λ die Lichtwellenlänge, für die die obengenannte Beziehung gilt. Liegt dagegen die Transmission des beschichteten Substrats über oder unter der Transmission des unbeschichteten Substrats, so liegt ein inhomogener Schichtaufbau vor.Layer is homogeneous in its structure. Here “n” is the refractive index of the layer, “d” the thickness of the layer and λ the light wavelength for which the above-mentioned relationship applies. If, on the other hand, the transmission of the coated substrate is above or below the transmission of the uncoated substrate, then there is an inhomogeneous layer structure.
Aufgrund der zum Teil unbekannten Zusammenhänge über den inhomogenen Schichtaufbau, seine UrsacheDue to the partly unknown connections about the inhomogeneous layer structure, its cause
und der Beeinflussungsmöglichkeit durch den Verdampfungsvorgang an sich können Inhomogenitäten bei der Berechnung von Sehichtsystemen nicht ausreichend berücksichtigt werden. Dies führt unvermeidlich zu fehlerhaften Ergebnissen. Darüber hinaus sind auch die !nhomogenitätsverhältnisse unter Froduktionsbedingungen nicht ausreichend genau reproduzierbar. Es hat deshalb nicht an Anstrengungen gefehlt, durch alle möglichen Varianten der einzelnen Verfahrensparameter homogene Oxidschichten zu erzeugen, ohne daß diesen Anstrengungen ein Erfolg beschieden gewesen wäre.and the possibility of influencing the evaporation process itself can result in inhomogeneities in the Calculation of visual systems are not sufficiently taken into account. This inevitably leads to erroneous results. In addition, there are also the inhomogeneity conditions under production conditions not reproducible with sufficient accuracy. There was therefore no lack of effort, by everyone possible variants of the individual process parameters to produce homogeneous oxide layers without these efforts would have been a success.
Ein bei der Herstellung von Sehichtsystemen mit optischer Wirkung oft benutztes hochbrechendes Material ist Ζ1Ό2. Dieses Oxid erfüllt hinsichtlich Absorptionsfreiheit, Härte und chemischer Resistenz alle Erwartungen und besitzt darüber hinaus einen Brechungsindex, der bei einigen berechneten und auch in der Praxis realisierbaren Sehichtsystemen dem Idealwert sehr nahe kommt. Leider sind ZrO2-Schichten stark inhomogen. Die Folge davon ist, daß bei Sehichtsystemen, die eine ZKVSchicht enthalten, bei weitem nicht die errechneten optischen Werte eingehalten werden können.A highly refractive material that is often used in the manufacture of visual systems with optical effects is Ζ1Ό2. This oxide fulfills all expectations with regard to freedom from absorption, hardness and chemical resistance and also has a refractive index that comes very close to the ideal value for some calculated visual systems that can also be implemented in practice. Unfortunately, ZrO 2 layers are very inhomogeneous. The consequence of this is that in visual systems that contain a ZKV layer, the calculated optical values can by far not be adhered to.
Durch die DT-AS 20 50 556 ist es bereits bekannt, die Inhomogenitäten des Brechungsindex von ZrO2 durch einen Zusatz von Ta2Os zu reduzieren. Zu diesem Zweck werden dem ZrO2 zwischen 30 und 70 Gewichtsprozent an Ta2O5 zugesetzt, also ein erheblicher Anteil. Vorzugsweise sollen gleiche Gewichtsteile der beiden Oxide verwendet werden; auf keinen Fall soll der Anteil eines der Oxide unterhalb 20 Gewichtsprozent liegen. Da der Brechungsindex von Ta2Os größer als derjenige des Z1O2 ist, kann der Brechungsindex durch ein solches Gemisch aufgrund allgemein bekannter Zusammenhänge nur über den Brechungsindex vom reinen ZrO2 angehoben werden. Die Anhebung ist dabei um so stärker, je größer der prozentuale Anteil an Ta2Os ist. Dabei sind aber die optischen Eigenschaften der hochbrechenden Schicht im engen Rahmen festgelegt, und der Spielraum zur Variation des Brechungsindex bzw. zur Anpassung an die Eigenschaften der übrigen Schichten ist in unerwünschter Weise eingeengt. Der angegebene Brechungsindex von η = 2,05 für ein derartiges Gemisch beruht auf einem Wunschdenken.From DT-AS 20 50 556 it is already known to reduce the inhomogeneities of the refractive index of ZrO 2 by adding Ta 2 Os. For this purpose, between 30 and 70 percent by weight of Ta2O5 is added to the ZrO2, i.e. a considerable proportion. Preferably, equal parts by weight of the two oxides should be used; In no case should the proportion of one of the oxides be below 20 percent by weight. Since the refractive index of Ta 2 Os is greater than that of Z1O2, the refractive index can only be increased by such a mixture through the refractive index of pure ZrO2 due to generally known relationships. The increase is the greater, the greater the percentage of Ta 2 Os. In this case, however, the optical properties of the high-index layer are defined within a narrow framework, and the scope for varying the refractive index or for adapting to the properties of the other layers is undesirably restricted. The indicated refractive index of η = 2.05 for such a mixture is based on wishful thinking.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Substanz zur Erzielung einer größeren Homogenität einer ZKVSchicht anzugeben, durch welche der Brechungsindex des ZrÜ2 nicht einseitig nach oben verschoben wird, sondern die es ermöglicht, den Brechungsindex der Schicht auch nach unten zu verschieben oder ihn auf einen Wert einzustellen, der dem des reinen ZrO2 entspricht.The invention is therefore based on the object of specifying a substance for achieving greater homogeneity of a ZKV layer, by means of which the refractive index of the ZrÜ2 is not shifted upwards on one side, but which makes it possible to shift the refractive index of the layer downwards or to one side To set a value that corresponds to that of pure ZrO 2.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß die hochbrechende Schicht durch Niederschlagen eines ternären Gemisches aus 4 bis 10 Gewichtsprozent AI2O3, 4 bis 10 Gewichtsprozent TiO2 und dem Rest ZrO2 auf dem Substrat im Vakuum unter reaktiver Atmosphäre erzeugt wird.The object is achieved in the method described at the beginning according to the present invention in that the high-index layer is deposited on the substrate in a vacuum by depositing a ternary mixture of 4 to 10 percent by weight Al2O3, 4 to 10 percent by weight TiO 2 and the remainder ZrO 2 reactive atmosphere is generated.
Das Niederschlagen kann dabei ausgehend von einem Verdampfungsvorgang erfolgen, wobei das ternäre Gemisch in besonders vorteilhafter Weise durch einen Elektronenstrahl verdampft wird.The precipitation can take place on the basis of an evaporation process, the ternary Mixture is evaporated in a particularly advantageous manner by an electron beam.
Während man bei dem AI2O3 und ZrO2 im allgemeinen von der genannten Oxidform ausgeht und diese Oxide verdampft, kann für die Niederschlagung der Titan-Komponente sowohl vom Titanmeiall als auch von TiO, Ti2Oj oder TiO2 ausgegangen werden, wobei das TiO2 in der Schicht in jedem Falle aufgrund der reaktiven Atmosphäre gebildet wird. Es versteht sich, daß der Sauerstoffverbrauch von der gewählten Verdampfungssubstanz aus chemischen Gründen abhängig ist. Die prozentuale Zusammensetzung des ternären Gemischs gemäß der Erfindung gilt auch nur für die niedergeschlagene Schicht. Die prozentualeWhile the Al2O3 and ZrO 2 are generally based on the oxide form mentioned and these oxides evaporate, the titanium component as well as TiO, Ti 2 Oj or TiO 2 can be used as a starting point for the precipitation of the titanium component, with the TiO 2 in of the layer is formed in any case due to the reactive atmosphere. It goes without saying that the consumption of oxygen depends on the selected evaporation substance for chemical reasons. The percentage composition of the ternary mixture according to the invention also applies only to the deposited layer. The percentage
lü Zusammensetzung der Verdampfungssubstanz ändert sich entsprechend je nach dem Sauerstoffgehalt der zu verdampfenden Titanverbindung bzw. des reinen Titans. Diese Zusammenhänge sind dem Durchschnittsfachmann jedoch geläufig.The composition of the evaporation substance changes according to the oxygen content of the to evaporating titanium compound or pure titanium. These relationships are common to those of ordinary skill in the art however common.
Es ist jedoch auch möglich, aus dem ternären Gemisch eine Platte (Target) zu erzeugen und diese mittels Hochfrequenz zu zerstäuben. Die Verwendung von Hochfrequenz ist dann erforderlich, wenn die zu zerstäubende Platte nicht oder nur schlecht elektrisch leitend ist. Für den Fall, daß eine oder mehrere Komponenten des ternären Gemisches in Metallform vorliegt, so daß eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit erzeugt wird, kann für die Zerstäubung auch Gleichspannung verwendet werden.However, it is also possible to produce a plate (target) from the ternary mixture and use this atomized by means of high frequency. The use of high frequency is required when the too atomizing plate is not or only poorly electrically conductive. In the event that one or more Components of the ternary mixture is in metal form, so that there is sufficient electrical conductivity is generated, DC voltage can also be used for the atomization.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das vornehmlich für die Vergütung optischer Linsen, insbesondere von Brillengläsern, von Linsensystemen, Filtern, an an sich transparenten Substraten ohne optische Wirkung wie Armaturengläser etc. angewandt werden kann, bringt folgende Vorteile mit sich: Das AI2O3 hat einen niedrigeren, das TiO2 einen höheren Brechungsindex als das ZrO2. Durch Wahl entsprechender Anteile der beiden stabilisierenden Oxide läßt sich der Brechungsindex innerhalb der sich aus dem Mischungsverhältnis ergebenden Grenzen variieren, insbesondere auch in Richtung auf einen Brechungsindex, der kleiner ist als derjenige des ZrO2. Dadurch ist es beispielsweise möglich, bei einem aus drei Schichten bestehenden System eine optimale Entspiegelung von Glassubstraten mit einem Brechungsindex von η = 1,51 zu erreichen, so daß die homogenisierte Schicht in optimaler Weise den übrigen Schichten angepaßt werden kann. Wenn auch die Veränderung des Brechungsindexes, prozentual betrachtet, unbedeutend erscheinen mag, so können dennoch die interferenzoptischen Auswirkungen beträchtlich sein, wie dies aus der Fig. 25 auf Seite 268 des Buches »Physics of Thin Films« hervorgeht. Weiterhin werden für eine ausreichende Stabilisierung nur relativ geringe Zusätze der genannten Oxide benötigt, wobei die Summe der beiden Oxide im allgemeinen nicht über 12 bis maximal 18 Gewichtsprozent hinauszugehen braucht. Dadurch werden die wertvollen optischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften des ZrO2 sehr weitgehend erhalten. Die genannten Oxide verschlechtern dabei ohnehin nicht die mechanischen und chemischen Eigenschaften im Verhältnis zu einer ZrO2-Schicht ohne Zusätze. Darüberhinaus liegen die Sättigungsdampfdrücke aller Komponenten des ternären Gemischs innerhalb eines engeren Bereichs, so daß eine fraktionierte Verdampfung weitgehend ausgeschlossen ist. Schließlich verändern die zugesetzten Oxide auch nicht das Absorptionsverhalten des ZrO2. Dat. erfindungsgemäße Verfahren ist auch hinsichtlich der Farbe der restlichen Reflexe in hohem Maße reproduzierbar und führt zu einer außerordentlich wirksamen Entspiegelung der Substrate.The method according to the invention, which can be used primarily for the remuneration of optical lenses, in particular spectacle lenses, lens systems, filters, on substrates that are transparent in themselves and without optical effect such as dashboard glasses, etc., has the following advantages: The AI2O3 has a lower, the TiO 2 has a higher refractive index than ZrO 2 . By choosing appropriate proportions of the two stabilizing oxides, the refractive index can be varied within the limits resulting from the mixing ratio, in particular towards a refractive index that is smaller than that of ZrO 2 . This makes it possible, for example, to achieve an optimal anti-reflective coating of glass substrates with a refractive index of η = 1.51 in a system consisting of three layers, so that the homogenized layer can be optimally matched to the other layers. Even if the change in the refractive index may appear insignificant in terms of percentage, the optical interference effects can still be considerable, as can be seen from FIG. 25 on page 268 of the book "Physics of Thin Films". Furthermore, only relatively small additions of the oxides mentioned are required for adequate stabilization, the sum of the two oxides generally not needing to exceed 12 to a maximum of 18 percent by weight. As a result, the valuable optical, mechanical and chemical properties of the ZrO 2 are largely preserved. In any case, the oxides mentioned do not impair the mechanical and chemical properties in relation to a ZrO 2 layer without additives. In addition, the saturation vapor pressures of all components of the ternary mixture are within a narrow range, so that fractional evaporation is largely excluded. Finally, the added oxides also do not change the absorption behavior of the ZrO 2 . The method according to the invention is also highly reproducible with regard to the color of the remaining reflections and leads to an extremely effective anti-reflective coating on the substrates.
Die gute Eignung des AI2O3 als Komponente des ternären Gemisches ist dabei auch insofern überra-The good suitability of AI 2 O3 as a component of the ternary mixture is also surprising in this respect.
sehend, als dieses Oxid im »Gmelin«, 8. Auflage, 1950, Seite 229 und 443 gerade als nicht geeigneter Zusatz für die Stabilisierung von ZrOj angegeben wird.seeing, as this oxide in "Gmelin", 8th edition, 1950, Page 229 and 443 is just given as an unsuitable additive for the stabilization of ZrOj.
Ein im wesentlichen gleicher Erfolg wird erreicht, wenn in dem ternären Gemisch an die Stelle des AbOi das Oxid SiO^ in im wesentlichen gleicher oder etwas geringerer Menge tritt.Essentially the same success is achieved if the AbOi is substituted in the ternary mixture the oxide SiO ^ in substantially the same or something smaller amount occurs.
Die Erfindung ist mit gleichen Vorteilen bei Interferenzsystemen anwendbar, die aus einer beliebigen Zahl von Einzelschichten bestehen. Besonders vorteilhaft, weil einfach, ist jedoch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung von reflexmindernden Dreifachschichten, wobei die Schichten in der Reihenfolge niedrig-hoch-niedrig-brechend niedergeschlagen werden und wobei ihre Dicke ζ. Β. λ/4The invention is applicable with equal advantages to interference systems consisting of any one Number of individual layers exist. The application of the Method according to the invention in the production of reflection-reducing triple layers, the layers are deposited in the order low-high-low-refractive and with their thickness ζ. Β. λ / 4
— λ/2 — λ/4 gewählt wird. Diese Schichtdicken haben den besonderen Vorzug, daß sie während ihrer Herstellung durch optische Schichtdickenmeßgeräte einfach und zuverlässig erfaßt werden können. Als Material für die erste Schicht kann beispielsweise Cerfluorid, als Material für die dritte Schicht MgF verwendet werden.- λ / 2 - λ / 4 is chosen. These layer thicknesses have the particular advantage that they can be measured easily and reliably during their production by optical layer thickness measuring devices. Cerium fluoride, for example, can be used as the material for the first layer, and MgF as the material for the third layer.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Niederschlagung der Schicht aus dem ternären GemischIn the process according to the invention, the layer is deposited from the ternary mixture
— wie angegeben — in reaktiver Atmosphäre durchgeführt, die wie folgt erzeugt wird: Nach dem Aufdampfen der ersten Schicht bei einem Restgas-Partialdruck von einigen 10-5 Torr wird vor dem Verdampfen des ternären Gemisches über ein Nadelventil Sauerstoff in einer solchen Menge zugegeben, daß der Druck zwischen etwa 6 χ 10~5 und 2 · 10~4 Torr liegt. Sobald die Schicht aus dem ternären Gemisch niedergeschlagen ist, wird das Nadelventil für die Sauerstoffzufuhr wieder geschlossen und die nachfolgende Schicht bzw. Schichten unter Bedingungen aufgedampft, die zum Stande der Technik gehören. Während des Verdampfungsvorganges werden die Substrate zweckmäßig auf einer erhöhten Temperatur von beispielsweise 3000C gehalten.- as indicated - carried out in a reactive atmosphere, which is generated as follows: After vapor deposition of the first layer at a residual gas partial pressure of some 10- 5 Torr of the ternary mixture via a needle valve of oxygen in such an amount is added before the evaporation that the pressure is between about 6 χ ~ 10 5 and 2 × 10 -4 Torr. As soon as the layer of the ternary mixture has deposited, the needle valve for the oxygen supply is closed again and the subsequent layer or layers are vapor-deposited under conditions that are state-of-the-art. During the evaporation process, the substrates are expediently kept at an elevated temperature of 300 ° C., for example.
Im Falle der Niederschlagung der Schichten durch Kathodenzerstäubung liegt der Sauerstoffdruck zweckmäßig in einem Bereich zwischen 3 · 10~3 und 3 ■ 10"4 Torr.In the case of deposition of the layers by sputtering, the oxygen pressure is suitably in a range between 3 · 10 -3 and 3 ■ 10 "4 Torr.
In dem Rezipienten einer Vakuum-Aufdampfanlage befanden sich mehrere Brillengläser. Nach dem üblichen bekannten Reinigungsvorgang durch Glimmen wurden die Brillengläser, die einen Brechungsindex von η = 1,51 besaßen, auf eine Temperatur von 3000C aufgeheizt, worauf als erste Schicht eine λ/4-Schicht aus Cerfluorid mit einem Brechungsindex von η = 1,7 aufgedampft wurde. Zur Aufdampfung fand ein Elektronenstrahlverdampfer mit einem Tiegelrevolver Verwendung, in dessen Vertiefungen die unterschiedlichen Aufdampfsubstanzen bereitgehalten wurden. Im Anschluß an die erste Schicht wurde — wie weiter oben beschrieben — die reaktive Atmosphäre eingestellt und ■j die zweite, hochbrechende Schicht aufgedampft, die aus 88 Gewichtsprozent ZrO2, 6 Gewichtsprozent T1O2 und 6 Gewichtsprozent AA2Oi bestand. Danach wurde die Sauerstoffzufuiir unterbrochen, und im Anschluß hieran wurde eine dritte Schicht aus Magnesiumfluorid mit einem Brechungsindex von η — 1,38 in einer Dicke von λ/4 aufgedampft. Es wurde eine ausgezeichnete Reflexminderung über einen breiten Wellenlängenbereich erzielt, wobei aufgrund der anfangs beschriebenen Untersuchungskriterien auf keinerlei Inhomogenitäten innerhalb des Schichtensystems geschlossen werden konnte.Several spectacle lenses were located in the recipient of a vacuum vapor deposition system. After the usual known cleaning process by glowing, the spectacle lenses, which had a refractive index of η = 1.51, were heated to a temperature of 300 ° C., whereupon a λ / 4 layer made of cerium fluoride with a refractive index of η = 1 as the first layer , 7 was evaporated. An electron beam evaporator with a crucible turret was used for vapor deposition, in the depressions of which the various vapor deposition substances were kept ready. Following the first layer - as described above - the reactive atmosphere was set and the second, highly refractive layer was vapor-deposited, which consisted of 88 percent by weight ZrO2, 6 percent by weight T1O2 and 6 percent by weight AA 2 Oi . The oxygen supply was then interrupted, and a third layer of magnesium fluoride with a refractive index of η - 1.38 was subsequently applied by vapor deposition to a thickness of λ / 4. An excellent reduction in reflections was achieved over a wide range of wavelengths, and no inhomogeneities whatsoever within the layer system could be concluded based on the examination criteria described at the beginning.
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß für die Niederschlagung der zweiten hochbrechenden Schicht ein ternäres Gemisch aus 84 Gewichtsprozent ZrÜ2,8 Gewichtsprozent T1O2 und 8 Gewichtsprozent AI2O3 unter sonst gleichen Bedingungen verdampft wurde. Hierbei wurden qualitativ praktisch gleichwertige Produkte erhalten, wobei lediglich der Wellenlängenbereich, in dem die maximale Reflexionsminderung auftrat, geringfügig schmaler war. Auch in diesem Falle konnte aufgrund derThe procedure of Example 1 was repeated, but with the difference that for the precipitation the second high-index layer is a ternary mixture of 84 percent by weight of ZrÜ2.8 percent by weight T1O2 and 8 percent by weight AI2O3 under other evaporated under the same conditions. In doing so, products of practically equivalent quality were obtained, where only the wavelength range in which the maximum reflection reduction occurred is slight was narrower. In this case too, due to the
in eingangs beschriebenen Untersuchungskriterien auf keine Inhomogenitäten innerhalb des Schichtensystems geschlossen werden.in the examination criteria described at the beginning no inhomogeneities within the layer system are closed.
Die Einhaltung der Schichtdicke wurde aufgrund der Benutzung eines optischen SchichtdickenmeßgerätesThe adherence to the layer thickness was based on the use of an optical layer thickness measuring device
Jj erzielt. Einzelheiten derartiger Meßgeräte sind Stand der Technik, wobei die Meßgeräte im Handel erhältlich sind.Jj scored. Details of such measuring devices are state of the art the art, the meters being commercially available.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel des durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten ProduktsIn the figure is an embodiment of the Product manufactured according to the invention
■to näher erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt durch ein Substrat mit einem aufgedampften 3-Schichten-Interferenzsystem. In der Figur ist mit 10 ein Substrat in Form einer Glasplatte mit einem Brechungsindex π = 1,51 bezeichnet. Darauf ist eine erste Schicht in der Dicke λ/4■ to explained in more detail. The figure shows a section through a substrate with a vapor-deposited 3-layer interference system. In the figure, 10 denotes a substrate in the form of a glass plate with a refractive index π = 1.51. On top of it is a first layer with a thickness of λ / 4
Ί5 aus Cerfluorid mit einem Brechungsindex von η = 1,7 aufgedampft. Hieran schließt sich eine hochbrechende Schicht aus dem erfindungsgemäßen ternären Oxidgemisch an, die einen Brechungsindex von η = 2,1 besitzt und eine Dicke von λ/2 hat. Das ternäre GemischΊ5 vapor-deposited from cerium fluoride with a refractive index of η = 1.7. This is followed by a high-index layer made from the ternary oxide mixture according to the invention, which has a refractive index of η = 2.1 and a thickness of λ / 2. The ternary mixture
so besteht dabei aus 88 Gewichtsprozent ZKD2, 6 Gewichtsprozent T1O2 und 6 Gewichtsprozent AI2O3. Den Abschluß bildet eine Deckschicht aus MgF mit einem Brechungsindex von η = 1,38 und einer Dicke von λ/4. Das Schichtensystem gemäß der Figur wurdethus consists of 88 percent by weight ZKD2, 6 percent by weight T1O2 and 6 percent by weight AI2O3. A cover layer made of MgF with a refractive index of η = 1.38 and a thickness of λ / 4 forms the end. The layer system according to the figure was
Vt durch das Verfahren nach Beispiel 1 hergestellt. Vt prepared by the method of Example 1.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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