DE3045635A1 - Verfahren zur herstellung von glasgegenstaenden mit antireflex-ueberzuegen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von glasgegenstaenden mit antireflex-ueberzuegenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung yon Glasgegenständen mit
Antireflex-Überzügen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Glasgegenständen, die einen Antireflex-Überzug in Form
eines dünnen Oberflächenfilmes aufweisen· Diese Glasgegenstände werden hergestellt, indem eine Dispersion vorgesehen
wird, die mindestens eine metallorganische Verbindung in Lösung enthält, ein dünner Überzug aus dieser Dispersion
auf dem Glassubstrat abgeschieden wird, der Film erhitzt wird, um das Lösungsmittel auszutreiben und die organischen
Bestandteile zu zersetzen und somit aus den verbleibenden anorganischen oxidischen Bestandteilen einen Glasfilm zu
bilden, indem der Glasfilm weiter erhitzt wird, um eine Phasenentmischung in demselben zu bewirken, und indem
dieser Film danach geätzt und ausgelaugt wird, um vorzugsweise eine der Phasen des phasenentmischten Glases herauszulösen
und einen sk^Lettartigen Oberflächenfilm zurückzulassen,
der einen abgestuften Brechungsindex aufweist·
Antireflex-Beschichtungen werden oft auf Oberflächen von Glasgegenständen,
wie beispielsweise Fenstern, Anzeigegeräten, optischen Filtern, optischen Linsen und Glasumhüllungen für
Solarkollektoren zur Umwandlung von Solarenergie in Wärme-
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3Ö45J5J5
oder elektrische Energie, aufgebracht oder auf diesen Oberflächen ausgeformt«
Bei einigen dieser Verwendungsarten besteht der Hauptvorteil darin, daß keine Blendung existiert, während bei anderen
ein bedeutender Faktor darin zu sehen ist, daß Reflexionsverluste, die an jeder Oberfläche eines Glasgegenstandes
auftreten, eliminiert oder minimiert werden.
Wie man weiß, machen derartige Verluste an jeder Oberfläche eines Gasgegenstandes aus einem durchschnittlichem Glas mit
einem Brechungsindex von 1,5 und mit einem Lichteinfall unter
geringeren Winkeln von etwa 40D bis 50° zur Normalen mindestens
etwa 4 $ aus. In der Vergangenheit fanden und in der Gegenwart finden noch Vakuumniederschlagsverfahren Verwendung,
um Antireflex-Überzüge auf Glasoberflächen abzuscheiden,
insbesondere für optische Zwecke. Derartige Verfahren sind jedoch einer Reihe von Begrenzungen unterworfen, einschließlich des Nachteils von hohen Kasten und der Schwierigkeit
beim Überziehen van Glasgegenständen einer komplexen Konfiguration.
Es ist desweiteren bekannt, Antireflex-Flächen auf aus bestimmten
Glasarten hergestellten Gegenständen vorzusehen, indem man die schneller löslichen Komponenten unter Verwendung von Ätzlösungen und Ätzverfahren auslaugt, wodurch
die löslicheren Bestandteile entfernt werden und eine
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3045^35
sklettartige Siliziumoxidschicht zurückbleibt, die einen
wirksamen Brechungsindex aufweist, der geringer ist als der der Hauptglasmasse. Beispiele von derartigen Verfahren
sind in den ÜS-PSen 2 348 704, 2 4Θ6 431 und 2 490 662
beschrieben. Jedoch führen derartige geätzte Überzüge normalerweise zu Oberflächenfilmen mit niedriger Abriebsfestigkeit,
niedriger Wetterfestigkeit und schlechter chemischer Dauerhaftigkeit.
Darüber hinaus sind derartige Verfahren nicht geeignet, um wirksame Antireflex-Filme auf schwierig zu
ätzenden Glasarten, wie beispielsweise Borsilikatgläsern, vorzusehen. Schließlich besitzt man bei derartigen Verfahren
wenig Kontrolle über das erhaltene Porenvolumen.
In neuerer Zeit hat man vorgeschlagen, die in Rede stehenden Glasgegenstände aus phasenentmischbaren Gläsern herzustellen.
Dies ist beispielsweise in den US-PSeη 4 019 864
und 4 086 074 beschrieben. In der letztgenannten Patentschrift ist in dem die Spalten 3 und 4 übergreifenden
Absatz auf eine große Anzahl von Gläsern verwiesen, die in einem vorgegebenen Ätzmittel mindestens zwei Phasen
unterschiedlicher Löslichkeit entwickeln, wenn sie einer gesteuerten Wärmebehandlung ausgesetzt werden.
Ein Nachteil der in den beiden zuletzt genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren besteht darin, daß man
in bezug auf die Gläser, die verwendet werden können, sehr starken Beschränkungen ausgesetzt ist. Dies ist für viele
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3045.625
Anwendungsfalle besonders nachteilig, insbesondere bei der Herstellung von Linsen oder anderen optischen Teilen.
Darüber hinaus müssen die Gläser für diese Gegenstände ausgewählt werden, ohne daß man hierbei Kostenüberlegungen
Rechnung tragen kann, da man zuerst ein Glas auswählen muß, das überhaupt einer Phasenentmischung zugänglich ist. Aus
dem gleichen Grund dürfen die entsprechenden optischen und physikalischen Eigenschaften des Basisglases nur von
sekundärer Bedeutung sein. Folglich ist die Zusammensetzung des Basisglases sehr starken Beschränkungen unterworfen, da
dieses Glas bei Wärmebehandlung einer Phasenentmischung zugänglich sein muß.
In der Veröffentlichung "Physics of Thin Films", Hass and Thun,
editors, Vol. 5, Academic Press, New York and London 1969,
Seiten 120-121 ist auf die Abscheidung einer Schicht aus Alkalisilikatläsungen (die speziellen Alkalimetalle sind
nicht angegeben) und die Eliminierung von Alkali aus dem Film durch Wasser verwiesen, so daß ein hochporiges SiOp-Skelett
mit einem Brechungsindex von etwa 1,3 verbleibt. Es ist dabei ausgeführt, daß der Überzug ein Antireflexüberzug
sein soll; dieser Überzug ist jedoch technisch unterlegen, da er nur eine geringe Festigkeit oder Abriebsfestigkeit
aufweist.
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Ee ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Herstellung eines Glasgegenetandes mit einem Antireflex-Überzug,
der von einem auf diesen Gegenstand aufgebrachten Glasfilm herrührt, vorzusehen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein.Verfahren zur
Herstellung eines Glasgegenstandes mit einem Antireflex-Überzug vorzusehen, mit dem sich der größte Teil oder alle Nachteile
und Schwierigkeiten des Standes der Technik vermeiden lassen■
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstandes mit einem Antireflexüberzug
vorzusehen, welches viel flexibler ist als die Verfahren des Standes der Technik.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung
eines neuartigen Produktes, das aus dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung herrührt.
Andere Ziele, Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen
hervor.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Glasgegenstandes, der einen Antireflexüberzug in Form eines dünnen Oberflächenfilmes enthält, vorgeschlagen, das die
nachfolgenden Schritte umfaßt:
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(1) Vorsehen einer Dispersion von organischen Derivaten von mehr als einem anorganischen Kation, wobei diese
Dispersion mindestens eine metallorganische Verbindung in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst enthält
und wobei die Bestandteile dieser Dispersion in der Lage sind, sich zu zersetzen und unter dem Einfluß von
Wärme miteinander zu reagieren, so daß ein anorganisches oxidisches Glas gebildet wird, das bei weiterem Erhitzen
einer Phasenentmischung in zwei unvermischbare Phasen zugänglich ist;
(2) Abscheiden eines dünnen Überzuges einer derartigen Dispersion auf dem Glasgegenstand, Erhitzen des
Überzugesf um das Lösungsmittel auszutreiben und die organischen Bestandteile zu zersetzen, um auf diese
Weise aus den verbleibenden anorganischen Qxidkomponenten
einen Glasfilm zu bilden, weiteres Erhitzen des Glasfilmes, um eine Phasenentmischung desselben in zwei
unvermischbare Phasen zu erreichen, und danach Ätzen und Auslaugen dieses Filmes, um vorzugsweise eine der
Phasen des der Phasenentmischung unterworfenen Glases
herauszulösen und auf diese Weise einen sklettartigen Oberflächenfilm, zurückzulassen, der einen abgestuften
Brechungsindex aufweistι
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3045^35
Neben den eindeutigen Vorteilen, daß es nunmehr möglich ist,
irgendein beliebiges und nicht nur ein einer Phasenentmischung zugängliches Glas, wie vorstehend erwähnt, zu
beschichten, ist es desweiteren von großem Vorteil, daß der Gegenstand aus dem Basisglas, wie beispielsweise eine
Linse oder eine optische Planfläche, abrasiv poliert, danach beschichtet und gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren
behandelt werden kann. Ein derartiges Verfahren stellt einen speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
Der Vorteil besteht darin, daß Kratzer und/oder Ritze, die durch das Polieren verursacht werden, durch die erfindungsgemäß
aufgebrachte Beschichtung 'geheilt!' werden können
>
Die Dicke des erfindungsgemäßen dhasenentmischten GlasQberzuges
ist geringer als 0,5 mm. Normalerweise besteht jedoch wenig Bedarf, den Überzug im Bereich einer Dicke von 0,5 mm auszubilden.
Der Überzug ist gewöhnlich dünner als 0,1 mm und faktisch fast immer dünner als 1 um.
Das Auslaugen des Überzuges von der Oberfläche wird durchgeführt, um einen abgestuften Antireflex-Überzug zu erhalten.
Folglich wird ein größerer Anteil der .auslaugfähigen Phase
von der Oberfläche ausgelaugt, und es wird·umso weniger ausgelaugt,
je mehr der Auslaugprozeß von der Oberfläche nach innen fortschreitet, so daß der effektive Brechungsindex
(der zusammengesetzte wirksame Index des Glases und der infolge des Auslaugens .verbleibenden Luft oder Hohlräume)
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3 04 5 6 ^-
von der Oberfläche allmählich nach innen ansteigt· Die Dicke
der ausgelaugten Schicht ist im übrigen geringer als die
Gesamtdicke des phasenentmischbaren Überzuges· In einem
solchen Fall besitzt das Glas, das den Gegenstand aus dem Basisglas berührt, den effektiven Brechungsindex des nicht
ausgelaugten phasenentmischten Glases. Wenn dieser Brechungeindex der gleiche ist wie der Brechungsindex des Basisglases,
existieren an der Grenzfläche keine Reflexionsverluste. Auch dann, wenn keine Übereinstimmung zwischen dem Brechungsindex
des phasenentraischten Glases, das sich mit dem Basisglas in Kontakt befindet, und dem Brechungsindex des Basisglases
besteht, sind die Reflexionsverluste an dieser Grenzfläche immer relativ gering im Vergleich zu den Reflexionsverlusten
zwischen Luft, die etwa einen Brechungsindex von 1 aufweist, und dem Basisglas, wenn das Basisglas nicht beschichtet ist·
Dies wird aus der Formel zur Reflexionsberechnung an der Grenzfläche zwischen zwei Materialien deutlich.
Normalerweise liegt die Größe der Poren, die aus dem Ätzen*
und Auslaugen von phasenentmischten Gläsern resultieren, im Bereich von 50 bis 500 Angström (Querabmessung). Bei
einer auftreffenden elktromagnetischen Strahlung von
2000 Angström und darüber liegt der effektive Brechungsindex
zwischen dem des Glases des sklettartigen Filmes und dsm der Hohlräume. Darüber hinaus ist bei dem gebräuchlichsten
sehr dünnen Überzug von weniger als 1 yura keine signifikante
Streuung einer derartigen elektromagnetischen Strahlung vorhanden.
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Der auegelaugte Teil des Überzuges ist normalerweise dunner
als der Überzug und besitzt normalerweise in jedem Falle eine Tiefeι die geringer ist als 1 um, jedoch größer als 800 Angström
.
Obwohl vorstehend ausgeführt worden ist, daß ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin besteht, daß
dieses Verfahren nicht auf die Behandlung von bestimmten Basisgläsern zur Ausbildung eines phasenentmischbaren
Glasüberzuges aus der Lösung beschränkt ist, wobei dieser Überzug zur Ausbildung des Antireflex-Überzuges einer Phasenentmischung
unterzogen und geätzt und ausgelaugt wird, ist es jedoch offensichtlich, daß in den meisten Fällen die
Phasenentmischungstemperatur des Glases des Überzuges unter dem Fasererweichungspunkt des Basisglases für den Gegenstand
liegen muß, um eine Verformung des Gegenstandes aus dem Basisglas während der Wärmebehandlung zur Phasenentm&hung
zu vermeiden· Naturgemäß kann eine derartige Wärmebehandlung zur Phasenentmischung in besonderen Fällen etwas über dem
Fasererweichungspunkt des Basisglases für den Gegenstand durchgeführt werden, so beispielsweise dann, wenn der
Gegenstand aus dem Basisglas während der Wärmebehandlungen vollständig gestützt werden kann, so daß dies zu keinen
Mißgestaltungen führt.
Die folgenden Beispiele des erfindungegemäßen Verfahrens sowie die damit gewonnenen beispielhaften Produkte, dienen
zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
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Beiapial 1
Tetraäthylsiücat (24,5 g) wurde mit MethoxySthanol (2S g)
gemischt, und es wurde 1N Salpetersäurelösung (2,4 g)
zugesetzt. Die entstandene Lösung wurde auf etwa 60 C erhitzt, wonach man sie auf Raumtemperatur abkühlen ließ.
Aluminium tri-sec-butaxid (3,1 g) wurde zugegeben, und die Mischung wurde so lange gerührt, bis eine klare Lösung
entstand.
Calciumnitrattetrahydrat (4,6 g), Natriumnitrat (1,1 g)
und basisches Magnesiumkarbonat (1,3 g) wurden in Wasser
(20 g) und konzentrierter Salpetersäure (10 g) gelöst. Dia Lösung wurde dann der Aluminiumsilicatlösung zugesetzt,
und die entstandene Lösung wurde bis zu einem Gesamtgewicht von 200 g mit Isopropanol ergänzt.
Das erhaltene Produkt wies 10 g Gesamtoxide auf 200 g (Gesamt) auf.
Die oben genannte Lösung ergab nach dem Erhitzen zum Austreiben
der flüchtigen Bestandteile und 2um Zersetzen der organischen Anteile ein Glas mit der nachfolgenden Zusammensetzung
:
130 036/0 623 OnraiNAL inspected
ιε
Bestandteil | Gewichts-^ |
SiO2 | 70 |
Al2O3 | 6,4 |
CaO | 10,9 |
MgO | 7,8 |
Na2O | 3,9 |
Ein Viertel εΐηβ^,δ Zoll (15,9 mm) Scheibe mit einer Dicke
von 1,7 mm aus poliertem Quarzglas wurde auf einem Drehtisch mit 6 Tropfen der vorstehend genannten Dispersion
schleuderbeschichtet. Es ergab sich ein gleichmäßiger Überzug der Lösung auf der Oberfläche· Nachdem der Überzug
berührungstrocken war, wurde die zweite Seite in der gleichen Weise beschichtet. Die beschichtete Probe wurde danach
15 Minuten lang bei 85 C getrocknet, und der Überzug konsolidierte
nach Erhitzen über 20 Minuten bei 300°C. Danach wurde durch einstündigea Erhitzen bei 750 C eine
Phaaenentmischung bewirkt, die zu einem Glasfilm mit entmischter Phase führte, dessen Dicke gut unter 1 um lag.
Beide Seiten der Probe wurden geätzt, indem diese 2 Minuten lang in eine Lösung eingetaucht wurde, die 1,2 ml einer
47 öligen Lösung von HF in Wasser, 7,6 ml einer 37 %igen
Lösung von HCl in Wasser und 112 ml Alkohol bestehend aus 90,2 Gew.-^ Äthanol, 4,8 Gew.-#■ Methanol und 5 Gew.-% Isopropanol
enthielt. Danach wurde die Probe unter Ultraschall-
130036/0623
agitation in Wasser gespült. Die geätzte und ausgelaugte
Probe wurde dann unter eine1*Heizlampe luftgetrooknet,
wobei an jeder Seite ein porenhaltiger Überzug zurückblieb. Der geätzte und ausgelaugte Abschnitt war etwa
1/4 um dick und besaß eine höchste Porösität an der Oberfläche, die von der Oberfläche weg allmählich abnahm. Die
Porengröße der Hohlräume in der Nähe der Oberfläche betrug etwa 100-200 Ängström (Querabmessung).
Die Durchlässigkeit des Siliziumdioxides und der Probe, die den phasenentmischten, geätzten und ausgelaugten Überzug
enthielt, wurde für verschiedene Wellenlängen mittels eines Cary 14 Spektrophotometers gemessen. Folgende Ergebnisse
wurden erhalten;
130036/0623 ' original inspected
3ÖÄ563
ιψ.
Quarz glas r. |
2000 | 1500 | 1200 |
*λι nro | 93.5 | - 94 | 94 |
i» Durch lässigkeit |
|||
Über zogene Probe |
2000 | 1500 | |
95 | 96 | ||
ia Durch lässigkeit |
|||
700
93.2
1100 1000 900 800 700 600 500 400 96,8 97,8 98.2 99 99.5 99.9 97 96.5
Eine 2 Zoll (51 mm) Glasscheibe mit einer Dicke von 2 mm und der nachfolgenden Zusammensetzung:
Bestandteil | Gewichtsteile |
SiO? | 70 |
MgO | 7,8 |
Na2O | 3,9 |
CaO | 10,9 |
A12°3 | 5,4 |
Sb0On | 0,3 |
wurde hergestellt und poliert. Die Glasscheibe wurde auf einer Seite mit 10 Tropfen der in Beispiel 1 beschriebenen
Dispersion schleuderbeschichtet. Sie wurde 10 Minuten lang bei 85 C getrocknet, und der Überzug konsolidierte durch
dreissigminütiges Erhitzen bei 3Q0°C. Danach wurde der ent-
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30456^5
standene Glasfilm durch einstündiges Erhitzen bei 750°C
einer Phasenentmischung ausgesetzt, um ein phasenentmischtes Glas herzustellen. Der Überzug besaß eine viel
geringere Dicke als 1 um,
Eine andere Kontrollscheibe wurde in der gleichen Weise behandelt, jedoch es wurde kein Überzug aufgebracht·
Beide Seiten der beschichteten Probe wurden geätzt, indem man die Probe 7 Minuten lang in eine Lösung eintauchte,
die 1,2 ml einer 47 %igen Lösung von HF in Wasser, 7,5 ml
einer 37 %igen Lösung von HCl in Wasser und 112 ml Alkohol
bestehend aus 90,2 Gew.-% Äthanol, 4,8 Gew.-^ Methanol und
5 Gew.-^ Isopropanol enthielt. Danach wurde die Probe
unter Ultraschallagitation in Wasser gespült. Die geätzte und ausgelaugte Probe wurde dann unter einerHeizlampe
luftgetrocknet, wonach ein porenhaltiger Überzug auf jeder Seite zurückblieb.
Die Durchlässigkeit der Kontralischeibe und der Probe, die den phasenentmischten, geätzten und ausgelaugten Überzug
enthielt, wurde für verschiedene Wellenlängen mittels eines Cary 14 Spektrophotometers gemessen. Dabei wurden folgende
Ergebnisse erhalten:
130036/0623
iKontrollprobe
^, nra | 1200 | 1100 | 900 | 800 | 700 |
% Durchlässigkeit | 90,6 | 90.3 | 91.2 | 90.3 | 90.3 |
Beschichtete Probe (Beschichtung auf einer Seite) |
χ, nm 1200 1000
% Durchlässigkeit 97. 98. 98.5
Das Basisglas wurde ebenfalls bei 75O0C einer Phasenentmischung
ausgesetzt und geätzt und ausgelaugt, so daß die nicht überzogene Seite ebenfalls Antireflex-Eigenschaften besaß. Dieses
Beispiel soll daher verdeutlichen, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einem Basisglas Anwendung finden kann,
das phasenentmischbar ist. Somit kann das Basisglas nach
dem Polieren Kratzer enthalten, da der aus der Lösung aufgebrachte Überzug diese Kratzer "heilt". Da er sehr dünn ist
und sich an die Form des Basisglases anpaßt, muß das Basisglas nicht poliert werden, so daß äußere Kratzer vermieden
werden«
Beipiel 3
Ein poliertes 2 Zoll χ 1,5 Zoll (51 mm χ 38 mm) Scheibchen
mit einer Dicke von 1/8 Zoll (3,2 mm) aus einem Faraday Drehglas von der Firma Hoya Optics U.S.A., Inc., bekannt
als FR-5ywurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1
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"304563^
beschichtet. FR-5 1st ein Terbiumborsilicatglas rait einem
hohen Brechungsindex von etwa 1,68. Die erste Seite wurde mit 32 Tropfen der in Beispiel 1 verwendeten Lösung
schleuderbeschichtet. Die beschichtete Probe wurde dann 10 Minuten lang bei 85°C getrocknet, der Überzug konsolidierte
durch 15-20-minütiges Erhitzen bei 3000C, und der entstandene
Glasfilm wurde durch einstündiges Erhitzen bei 7S0°C einer Phasenentmischung unterzogen. Die Probe zersprang
nach dem Entfernen aus dem Brennofen. Die andere Seite eines kleineren Abschnittes der Probe wurde mit
13 Tropfen der gleichen Lösung schleuderbeschichtet, und die vorstehend beschriebene Wärmebehandlung wurde wiederholt.
Auf diese Weise wurde die erste Seite einer zweistündigen Phasenentmischung durch Erhitzen bei 750 C ausgesetzt.
Der Überzug an jeder Seite besaß.eine geringere Dicke als 1 um·
Beide Seiten der Probe wurden geätzt, indem diese 2 Minuten lang in eine Lösung eingetaucht wurde, die 1,2 ml einer
47 Gew.-%igen Lösung von HF in Wasser, 7,6 ml einer 37
37 Gew.-%igen Lösung von HCl in Wasser und 112 ml Alkohol
bestehend aus 90,2 Gew.-^ Äthanol, 4,8 Gew.-#>
Methanol und 5 Gew.-% Isopropanol enthielt. Danach wurde die Probe
unter Ultraschallagitation in Wasser gespült. Die geätzte und ausgelaugte Probe wurde dann wie vorstehend beschrieben
getrocknet, wobei auf jeder Seite ein porenhaltiger Überzug verblieb.
130036/0623
£0^
Die Durchlässigkeit der FR-5 Kantrollprobe und der Probe,
die den phasenentmischten, geätzten und ausgelaugten Überzug enthielt, wurde für verschiedene Wellenlänge"mittels
eines Cary 14 Spektrophotometers gemessen. Dies führte zu folgenden Ergebnissen:
Konirollprooe
λ, nm 1500 1200 1100 1060 1000 800
% Durchlässigkeit 83,6 88.3 88.4 88.2 87.3 87.6
Beschichtete Probe |
1500 | 1200 | 1060 |
λ» nm | 88. | 92.3 | 92.5 |
% Durchlässig keit |
|||
900 700 600 94.5 95. 93.
Naturgemäß ist der Oberflächenreflexionsverlust bei dem Kontrollglas
FR-5 aufgrund des hohen Brechungsindex des FR-5 Glases größer als bei dem Durchscnittsglas.
Tetraäthylsilicat (49,4 g) wurde mit Isopropanol (50 g)
vermischt, und es wurde 1N Baipetersäurelösung (5g) zugesetzt.
Die entstandene Lösung wurde auf etwa 600C erhitzt, wonach
man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Aluminium tri-sec-butoxid (6,3 g) wurde zugesetzt, und die Mischung
so lange gerührt, bis eine klare Lösung erhalten wurde.
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CaIciumnitrattetrahydrat (8,2 g), Natriumnitrat (1,9 g)
und Magneaiumnitrathsxahydrat (11,7 g) wurden in 1N Salpetersäure (40 g) und konzentrierte'Salpetersäure (Sg) geläst.
Oie Lösung wurde dann der Aluminiumsilicatlösung zugesetzt,
und die entstandene Lösung wurde mit Isapropanol auf ein
Gesamtgewicht von 200 g ergänzt.
Das erhaltene Produkt wies 20 g Gesamtoxide auf 200 g (gesamt) auf.
Aus der vorstehenden Lösung ergab sich nach dem Erhitzen zum Austreiben von flüchtigen Bestandteilen und dem Zersetzen
der organischen Anteile ein Glas mit der folgenden Zusammensetzung :
Bestandteil | Gewicht S-^b |
SiO2 | 71,2 |
A12°3 | 6,5 |
CaO | 9,7 |
MgO | 9,2 |
Na2O | 3,4 |
Diese Zusammensetzung wurde mit weiteren 200 g Isopropanol
verdünnt und dann zum Überziehen von Quarzglas eingesetzt. Die Zusammensetzung wurde zersetzt und wärmebehandelt, um
in ähnlicher Weise wie in Seispiel 1 beschrieben ein phasenentmischtes Glas herzustellen. Die beschichtete Probe wurde
mit der gleichen Lösung wie in Beispiel 1 beschrieben geätzt und ausgelaugt, um einen Antireflexüberzug her-
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-ab130036/0623
ORIGINAL INSPECTED
Claims (3)
1./Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstandes, der
einen Antireflex-Überzug in Form eines dünnen Oberflächenfilmes enthält, gekennzeichnet durch die nachfolgenden
Schritte:
(1) Vorsehen einer Dispersion von organischen Derivaten von mehr als einem anorganischen Kation, wobei die
Dispersion mindestens eine metallorganische Verbindung in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst
enthält und wobei die Bestandteile der Dispersion in der Lage sind, sich unter dem EinfluB von Wärme
zu zersetzen und miteinander zu reagieren, um ein anorganisches oxidisches Glas zu bilden, das durch
weiteres Erhitzen einer Phasenentmischung in zwei unvermischbare Phasen unterziehbar ist; und
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ORIGINAL INSPECTED
(2) Abscheiden eines dünnen Überzuges aus dieser Dispersion auf dem Glasgegenstand, Erhitzen des Überzuges, um das
Lösungsmittel auszutreiben und die organischen Bestandteile zu zersetzen und auf diese Weise aus den verbleibenden anorganischen Oxidkomponenten eine Glasfilmschicht zu bilden, weiteres Erhitzen der Glasfilmschicht,
um eine Phasenentmischung derselben in zwei unverraischbare Phasen zu erreichen und anschließendes Ätzen und
Auslaugen des Filmes, um vorzugsweise eine der Phasen des phasenentmischten Glases herauszulösen und einen
sklettartigen Oberflächenfilm zurückzulassen, der einen abgestuften Brechungsindex aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenentmischte Glasfilmschicht eine geringere Dicke als
0,5 mm aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfilmschicht eine geringere Dicke als 0,1 mm aufweist·
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
phasenentmischte Glasfilmschicht eine geringere Dicke als
jurt aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des sklettartigen OberflÄchenfilmes geringer ist als
die des auf die Oberfläche des Gegenstandes aufgebrachten Gesamtglasfilmes·
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3045£35
6ι Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
e
die Dicke des sklettartigen Oberflechenfilmes geringer ist als die des auf die Oberfläche des Glasgegenstandes aufgebrachten Gesamtglasfilmes.
die Dicke des sklettartigen Oberflechenfilmes geringer ist als die des auf die Oberfläche des Glasgegenstandes aufgebrachten Gesamtglasfilmes.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
e
Dicke des sklettartigen Oberflächenfilmes geringer ist als die des auf die Oberfläche des Glasgegenstandes aufgebrachten Gesamtglasfilmes.
Dicke des sklettartigen Oberflächenfilmes geringer ist als die des auf die Oberfläche des Glasgegenstandes aufgebrachten Gesamtglasfilmes.
8. Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es durch das Verfahren
nach Anspruch gewonnen worden ist.
9. Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es durch das Verfahren nach Anspruch 7 gewonnen worden ist.
10. Verfahren, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
(1) Vorsehen eines Glasgegenstandes und abrasives Polieren
von mindestens einer Oberfläche des Glasgegenstandesj
(2) Vorsehen einer Dispersion von organischen Derivaten
von mehr als einem anorganischen Kation, wobei die Dispersion mindestens eine metallorganische Verbindung
in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst enthält und wobei die Bestandteile der Dispersion in der Lage sind,
sinäh unter dem Einfluß von Wärme zu zersetzen und miteinander zu reagieren, um ein anorganisches oxidisches
Glas zu bilden, das durch weiteres Erhitzen einer Phasenentmischung in zwei unverwischbare Phasen unterziehbar ist: Λ A _
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(3) Abscheiden eines dünnen Überzuges aus dieser Dispersion auf dem Glasgegenstand, Erhitzen des Überzuges, um das
Lösungsmittel auszutreiben und die organischen Bestandteile zu zersetzen und somit eine Glasfilmschicht aus
den verbleibenden anorganischen oxidischBn Bestandteilen
zu bilden, weiteres Erhitzen der Glasfilmschicht, um eine Phasenentmischung derselben in zwei unvermischbare
Phasen zu bewirken, und nachfolgendes Ätzen und Auslaugen des Filmes, um vorzugsweise eine der Phasen des phasenentmischten
Glases herauszulösen und einen sklettartigsn Oberflächenfilm mit einem abgestuften Brechungsindex
zurückzulassen, so daß auf diese Weise ein Glasgegenstand geschaffen wird, der einen Antireflex-Oberflächenüberzug
aufweist, wobei die unvermeidbaren Kratzer am Basisglas, die aus dem abrasiven Polieren resultieren, während der
Ausbildung des Überzuges aus der phasenentmischten Glasfilmschicht "geheilt" werden.
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