DE916975C - Anti-reflective layer, especially for glass - Google Patents

Anti-reflective layer, especially for glass

Info

Publication number
DE916975C
DE916975C DEH4165D DEH0004165D DE916975C DE 916975 C DE916975 C DE 916975C DE H4165 D DEH4165 D DE H4165D DE H0004165 D DEH0004165 D DE H0004165D DE 916975 C DE916975 C DE 916975C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
glass
layers
refractive index
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH4165D
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Otto Winkler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WC Heraus GmbH and Co KG
Original Assignee
WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WC Heraus GmbH and Co KG filed Critical WC Heraus GmbH and Co KG
Priority to DEH4165D priority Critical patent/DE916975C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE916975C publication Critical patent/DE916975C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/113Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

Reflexvermindernde'Schicht, insbesondere für Glas Zur Herabsetzung der Reflexion an der Oberfläche von Glas oder anderen, nichtractallischen Stoffen hat man reflexvermindernde Schichten angebracht, die im allgeme:inen wenigstens an ihrer Grenzfläche gegen Luft eine niedrigere Brech7ahl als der zu überziehende Stoff besitzen. Da. die Brechzahl der meisten Glassorten zwischen 1,5 und 1,7 liegt, muß die Brechzahl der refl#exverm.,ild,ernden Schicht an ihrer Außenseite merklich weniger als 1,5 betragen. l#Ian hat bereits homogene und inhomogene reflexvermindernde Schichten hergestellt, und weiterftin neben vergleichsweise dicken Schichten auch dünne Schichten, bei, denen die Reflexion auch noch durch Interferenz, zwischen der Vorder- und Rückseite der Schicht herabgesetzt ,.wird. Bei der Anwendung einfacher homogener Schichten wird diie größte R.eflexve-rminderung da-nn erzielt, wenn die Brechzahl der Sch;cht gleich der Wurzel aus der Brechzahl des GLises ist und die optische Dicke dff Schicht, d.h. das Produkt aus ihrer tatsächlichen Dicke und ihrer Brechzahl, gerade eine Viertelwellenlänge des Lichtes beträgt, für das die Reflexverminderung am vo'Ikommenst-en sein soll. In diesem Falle heben sich die an den Grenzflä#chen Luft gegen Schicht und Schicht gegen Glas reflektiertlen Lichtanleile durch filterferenz gerade auf. Auch wenn mehrere Schichten auf das Glas aufgebracht werden, deren Dicken und Brechzahlen, so abgeglichen sind, daß sich die an den einzelnen Grenzflächen reflektierten Lichtanteile durch Interferenz gerade aufheben, erhält man die günstigsten Ergebnisse dann, wenn die oberste an die- Luft grenzende Schicht eine niedrigere Brechzahl als das Glas hat.Anti-reflective layer, especially for glass the reflection on the surface of glass or other, non-fractallic materials if you have applied anti-reflective layers, in general at least at its interface with air a lower refractive index than that to be coated Own substance. There. the refractive index of most types of glass is between 1.5 and 1.7, the refractive index of the refl # exverm., ild, erden layer must be noticeable on its outside be less than 1.5. l # Ian already has homogeneous and inhomogeneous antireflective agents Layers produced, and also next to comparatively thick layers thin layers, where the reflection is also due to interference, between the front and back of the layer is reduced, .is. Easier to use homogeneous layers, the greatest reduction in flexion is achieved when the Refractive index of Sch; cht is equal to the root of the refractive index of GLise and the optical thickness dff layer, i.e. the product of its actual thickness and its Refractive index, is just a quarter wavelength of the light for which the reflection reduction should be at its best. In this case, those at the interfaces are lifted Air against layer and layer against glass, light guides reflected by filter reference just on. Even if several layers are applied to the glass, their thicknesses and Refractive indices are adjusted so that they are reflected at the individual interfaces If you just cancel out the light components through interference, you get the most favorable results when the top layer bordering the air has a lower refractive index than the glass has.

Selbstverständlich sollen die reflexverrnindernden Schichten auch eine möglichst geringe Lichtabsorption aufweisen. Für die praktische Anwendung müs#sen die Schichten außerdem noch bestimmte mechanische und chemische Eigenschaften besitzen. Sie sollen auf dem Glas gut haften und gegen mechanische Bea#nspruchung en, wie Kratzen und Reiben, widerstandsfähig sein. Außerdem wird im allgemeinen eine hohe chemische Beständigkeit, vor allem gegen die Einwirkungen der Atmosphäre, gefordert.Of course, the reflection-reducing layers should also have the lowest possible light absorption. Must have for practical use the layers also have certain mechanical and chemical properties. They should adhere well to the glass and protect against mechanical loads, such as Scratching and rubbing, being resilient. In addition, it is generally high chemical resistance, especially against the effects of the atmosphere, is required.

Zur Herstellung der reflexvermindernden Schichten hat man bisher entweder durch chemische Verfahren aus einer dünnen Oberflächenschicht des Glases Bestandteile herausgelöst, um so eine Schicht mit niedrigerer Brechzahl zu erhalten, oder man hateinie dünne Schicht eines Stoffes mit niedrigerer Brechzahl, vorzugsweise durch Verdampfen im Vakuum, aufgebracht. Das erste Verfahren läßt sich nicht bei allen Gläsern anwenden und kann beispielsweise 'bei organischen Gläsern und Gläsern mit niedriger Brechzahl nicht durchgeführt werden. Bei dem zweiten Verfahren ist die Auswahl der zur Verfügung stehenden Stoffe mit ausreichend niedrig,er Brechzahl sehr beschränkt; die bis jetzt verwendeten Stoffe, wie Magnesliumfluoriid, befriedigen in ihrer Härte und Haftfestigkeit nicht, und sie la.ssen sich nur auf solche Flächen aufbringen, die keinen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind.For the production of the reflection-reducing layers one has hitherto either by chemical processes from a thin surface layer of the glass components removed in order to obtain a layer with a lower refractive index, or one has a thin layer of a material with a lower refractive index, preferably through Evaporation in vacuo applied. The first method does not work for everyone Use glasses and can, for example, 'with organic glasses and glasses lower refractive index cannot be carried out. The second method is the Selection of available materials with a sufficiently low refractive index very limited; the substances used up to now, such as magnesium fluoride, are satisfactory not in terms of their hardness and adhesive strength, and they can only be used on such surfaces apply that are not exposed to mechanical stresses.

Es wurde nun gefunden, daß die verschiedenen Anforderungen, die an reflexverminderade Schichten gestellt werden, vorzüglich durch die niederen Oxyde des Silliziums erfüllt werden. Diese werden beispielsweise durch teilweise Reduktion von Siliziumdioxyd oder durch teilweise Oxydaticrn von Silizium gewonnen und lassen sich auch durch Erhitzen eines Gemisches aus Silizium und Siliziumdioxyd herstellen. Aus früheren Untersuchungen ist bekannt, daß in ihn-en das stöchiometrische Verhältnis von Si: 0 vorzugsweise in der Nähe von i : i liegt. Man hat hieraus auf die Existenz des Siliziummonoxyds als definierter chemischer Verbindung geschlossen. Diese niederlen Siliziumoxyde lassen sich in !amorpher Form gewinnen. und zeigen so glasartige Eigenschaften;aus dem festen Zustand sublimieren sie beispielsweise in dnern Vakuum von i o-3 mm lig leicht bei Temperaturen von i i oo biG 1200# C. It has now been found that the various requirements that are placed on layers with reduced reflections are primarily met by the lower oxides of silicon. These are obtained, for example, by partial reduction of silicon dioxide or partial oxidation of silicon and can also be produced by heating a mixture of silicon and silicon dioxide. It is known from previous investigations that in them the stoichiometric ratio of Si: 0 is preferably in the vicinity of i : i. From this it has been concluded that silicon monoxide exists as a defined chemical compound. These lower silicon oxides can be obtained in amorphous form. and so show glass like properties; from the solid state to sublimate, for example, in vacuum of dnern i o-3 mm lig easily at temperatures of ii oo biG # 1200 C.

Erfindungsgemäß werden also die Gläser, die gegen Reflexion geschützt werden sollen, mit einer allasartigen Schicht eines niederen Siliziumoxyds Z, überzogen- Dies läßt sich besonders einfach durchführen, indem man die Herstellung des niederen Siliziumoxyds und das überziehen. des Glases mit der reflexvermindernden. Schicht in leinen Arbeitsgang zusammenfaßt. Man gibt zu diesem Zwecke in das Verdämpfu:ngsschiffchen ein Gemisch aus Silizitun trnd Siliziumdioxyd; das sich beim Erhitzen bildende niedere Sili7iumoxyd sublimiert diann im Hochvakuum ab und schlägt sich auf den zu schützenden Gläsem als dünne Schicht nieder.According to the invention, the glasses that are to be protected against reflection are coated with an allas-like layer of a lower silicon oxide Z. This can be carried out particularly simply by coating the production of the lower silicon oxide and the. of the glass with the anti-reflective. Layer summarized in one operation. For this purpose, a mixture of silicon dioxide and silicon dioxide is placed in the evaporation boat; the lower silicon oxide which forms on heating then sublimes in a high vacuum and is deposited as a thin layer on the glasses to be protected.

Die so erhaltenen überzüge entsprechen ausgezeichnet den obengenannten Anforderungen an r#eflexv#erm,i,nclernde Schichten. Sie besitzen,eine. vergleichsweise geringe Brechzahl; außerdem lassen sie sich in genau abgestufter Dicke herstellen, so daß die obengenannten Interferenzbedin ung er-9 , erl füllt werden können. Daneben weisen sie auch die ,gewünschten mechanischen Eigenschaften auf, indem sie vorzü ' g' lich auf der Glasunterlage haften und eine außerordentlich hohe Ritzhärte besitzen. Schließlich zeichnen sie sich noch durch eine sehr gute chemische Beständigkeit aus, die an die Beständigkeit des Quarzglasies herankommt; sie sind widerstandsfähig gegen die Einwirkungen der Atmosphäre, auch sch:wefelhaltiger Atmosphäre, gegen Wasserdampf, Seiewasser, konzentrierte Säuren und mäßig konzentrierte Alkahen. Diese auffallende Beständigkeit ist zum Teil wolü darauf zurückzuführen, daß sich an :der Oberfläche der niederen Siliziumoxyde eine sehr dünne aber widerstandsfähige Schicht von Siliziumdioxyd bildet.The coatings obtained in this way correspond excellently to the above-mentioned requirements for reflective layers. You own one. comparatively low refractive index; They can also be in exactly graduated thickness prepared so that the above Interferenzbedin ung er-9, can be filled erl. In addition, they also have the desired mechanical properties, visit this lovely house by 'g' Lich adhere to the glass substrate and have an extremely high hardness. Finally, they are also characterized by a very good chemical resistance, which comes close to the resistance of quartz glass; They are resistant to the effects of the atmosphere, including the atmosphere containing sulfur, to water vapor, seawater, concentrated acids and moderately concentrated alkanes. This remarkable resistance is partly due to the fact that a very thin but resistant layer of silicon dioxide forms on the surface of the lower silicon oxides.

Eine weitere Verbesserung der Reflexvenninderung kann dadurcherreicht werden, daß das niedere Siliziumoxyd unter solchen Bedingungen aufgedampft wird, daß die Dichte der Schicht nach außen abnimmt. Dies, kann z. B. dadurch erreicht werden, daß das Vakuum während der Aufdampfurig stufenweise oder kontinuierlich verschlechtert wird, oder auch dadurch, daß der Winkel, den die Aufdampfunggsrichtung mit der normalen der zu bedampfenden Fläche bildet, während der Bedampfung voin niederen zu höheren Werten variiert wird. Man erhält auf diese Weise eine inhomogene Schicht mit von außen nach irmen zunehmendem Brechungsindex, wobei der Brechungsindex an der Außenseite niedriger liegt als derjenige des kompakten Materials, so daß, bei richtig gewählter Schichtdicke tine noch höhere Reflexionsverminderung eintritt als bei der homogenen Schicht. Die mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit derartiger Schichten ist im Vergleich zu den an-deren bis jetzt bekannten reflexvermindernden Schichten trotz des aufgelockerten Aufbaues ihrer Oberfläche immer noch wesentlich besser.A further improvement in the reduction in reflexes can thereby be achieved be that the lower silicon oxide is evaporated under such conditions, that the density of the layer decreases towards the outside. This can e.g. B. achieved thereby that the vacuum is gradually or continuously during the evaporation is worsened, or by the fact that the angle which the vapor deposition direction forms with the normal of the area to be steamed, while the steaming takes place is varied from lower to higher values. In this way, an inhomogeneous one is obtained Layer with a refractive index increasing from the outside towards the center, the refractive index is lower on the outside than that of the compact material, so that, If the layer thickness is correctly selected, an even higher reduction in reflection occurs than with the homogeneous layer. The mechanical and chemical resistance Such layers are antireflective in comparison to the others known up to now Layers are still essential despite the looser structure of their surface better.

Die niederen SiliziuTnoxyde lassen sich mit Vorteil auch. für dein Aufbau der anderen oben besprochenen reflexvermindernden Schichten verwenden,also beispielsweise auch für die Herstellung .einer reflexvermindern.den Mehrfachschicht. Besonders vorteilhaft ist es, die Schicht aus dem niederen Sifiziumoxyd als oberste Schicht einer Mehrfachschicht zu. benutzen, weil auf diese Weise seine günstigen mechanischen und chemischen Eigenschaften zum Schutze der darunterliegenden Schichten ausgewertet werden; so wird es möglich, Mehrfachschichten auch unter Verwendung von mechanisch und chemisch weniger widerstandsfähigen Stoffen aufzubauen.The lower silicon oxides can also be used with advantage. for your Use the structure of the other anti-reflective layers discussed above, so For example, also for the production of a reflection-reducing multilayer. It is particularly advantageous to have the layer of the lower SiO oxide as the top Layer to a multilayer. use it because that way its cheap mechanical and chemical properties to protect the underlying layers be evaluated; so it becomes possible to use multiple layers too from to build mechanically and chemically less resistant materials.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE. Reflexvermind-ernde Schicht, insbesondere für Glas, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine harte und chemisch beständige Schicht aus einem niederen Oxyd des Siliziums enthält, und zwar vorzugsweise als einzige Schicht oder als oberste Schicht. PATENT CLAIMS. Reflex-reducing layer, in particular for glass, characterized in that it contains a hard and chemically resistant layer made of a lower oxide of silicon, preferably as a single layer or as the top layer. 2. Reflexvermindern#de Schicht gemäß, An- spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Schicht aus einem niederen Oxyd des Siliziulms von der Unterlage nach außen abnimmt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 182082, 189833, 736 411; Zeitschrift »Optik«, 3, 1948, Heft 5/6, S. 495 bis 498.2. Reflexvermindern # de layer according to, demanding i, characterized in that the density of the layer decreases from a lower oxide of Siliziulms from the base to the outside. Cited publications: German Patent Specifications No. 182082, 189833, 736 411; "Optik" magazine, 3, 1948, issue 5/6, pp. 495 to 498.
DEH4165D 1943-06-27 1943-06-27 Anti-reflective layer, especially for glass Expired DE916975C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH4165D DE916975C (en) 1943-06-27 1943-06-27 Anti-reflective layer, especially for glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH4165D DE916975C (en) 1943-06-27 1943-06-27 Anti-reflective layer, especially for glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE916975C true DE916975C (en) 1954-08-23

Family

ID=7143866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH4165D Expired DE916975C (en) 1943-06-27 1943-06-27 Anti-reflective layer, especially for glass

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE916975C (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE975553C (en) * 1948-10-02 1962-01-11 Heraeus Gmbh W C Optical filter
DE1209256B (en) * 1957-09-21 1966-01-20 Barr & Stroud Ltd Process for covering optical glass parts with layers of silicon monoxide and aluminum oxide produced thereon by evaporation in a vacuum
DE3233301A1 (en) * 1982-09-08 1984-03-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Arrangement for eliminating reflection from displays

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE189833C (en) *
DE182082C (en) *
DE736411C (en) * 1939-05-28 1943-06-19 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Process for changing the reflectivity of optical glasses

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE189833C (en) *
DE182082C (en) *
DE736411C (en) * 1939-05-28 1943-06-19 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Process for changing the reflectivity of optical glasses

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE975553C (en) * 1948-10-02 1962-01-11 Heraeus Gmbh W C Optical filter
DE1209256B (en) * 1957-09-21 1966-01-20 Barr & Stroud Ltd Process for covering optical glass parts with layers of silicon monoxide and aluminum oxide produced thereon by evaporation in a vacuum
DE3233301A1 (en) * 1982-09-08 1984-03-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Arrangement for eliminating reflection from displays

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2927856C2 (en) Multi-layer anti-reflective coating
DE4135800C2 (en) Glass substrate with at least one reflective metal coating with improved resistance to corrosion, process for its production and its uses
DE1596825A1 (en) Anti-thermal glazing with modified optical properties
DE2658417A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ANTIREFLEX COATING ON POLYDIAETHYLENGLYCOL DIALLYLCARBONATE, OPTICAL BODIES PRODUCED BY THE PROCESS AND USE OF THE OPTICAL BODY
DE2658418A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ANTIREFLEX COATING ON ACRYLIC GLASSES, OPTICAL BODIES PRODUCED BY THE PROCESS AND USE OF THE OPTICAL BODY
DE3518637C2 (en) Optical article with improved heat resistance
DE2457474C3 (en) Process for the production of reflection-reducing multilayers and optical bodies produced by the process
DE1913901C3 (en) Cold light mirror with layers partly made of silicon, which has a reflection coefficient of over 90%
DE3909654C2 (en) Anti-reflection film for plastic optical parts
DE2347525C3 (en) Solar control glass
DE3446352C2 (en) Coated glazing material
DE2613398C3 (en) Heat- or heat-reflecting glass plate or glass pane
DE916975C (en) Anti-reflective layer, especially for glass
DE2235814C3 (en) Process for the surface treatment of shaped glass bodies by applying an aqueous solution containing aluminum phosphate to the heated glass surface and a solution for carrying out the process
DE7637681U1 (en) TRANSPARENT GLASS PANEL WITH HALF-REFLECTIVE SURFACE
DE2050556C3 (en) Process for the production of a highly refractive, optically homogeneous and absorption-free oxide layer
CH680214A5 (en)
DE3026703C2 (en) Process for the production of an anti-reflective coating on a transparent material such as an optical glass
DE900489C (en) Surface layer for glasses u. like
DE970607C (en) Mechanically and chemically resistant, hard, practically absorption-free and highly refractive, thin layer for optical purposes
DE1596745C3 (en) Abrasion-resistant, low-reflection, light-absorbing sunglasses lens
EP0028604A1 (en) Antireflection coating on a surface with high reflecting power.
DE102016123016A1 (en) Method for producing a hydrophilic optical coating, hydrophilic optical coating and optical element with the hydrophilic optical coating
DE2028252A1 (en) Surface mirror and process for its manufacture
DE887103C (en) Anti-reflective coating on lenses and the like like