DEP0010409DA - Schutzfilme für optische Flächen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

In der Optik finden häufig Elemente Verwendung, welche aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung oder ihrer Oberflächenstruktur in mehr oder weniger starkem Maße der Gefahr einer Beeinträchtigung ihrer Oberflächenqualität der Feuchtigkeit, Atmosphärilien, Verschmutzung u.dgl. unterliegen. Eine solche kann sich z.B. in Trübungen, Änderungen der Reflexionseigenschaften oder im Auftreten farbiger Flecke äussern. Die bisher bekanntgewordenen Gegenmittel gegen diese Erscheinungen haben jeweils nur einen sehr beschränkten Anwendungsbereich; so sind z.B. die bekannten organischen Schutzlacke wohl bei metallischen Oberflächenspiegeln verwendbar, zum Schutze optischer Kristalle dagegen aus verschiedenen Gründen meist unbrauchbar, für entspiegelte Oberflächen scheiden sie aufgrund ihrer Dicke und Brechzahlen von vornherein aus. Geräte für den letztgenannten Fall, der bei der grossen Verbreitung der Entspiegelungsverfahren besondere Bedeutung hat, sind überhaupt noch keine universell anwendbaren und zuverlässigen Schutzüberzüge bekanntgeworden, in der optischen Vergütungstechnik muss aber in erster Linie eine einigermassen ausreichende Beständigkeit wenigstens der Aussenschicht gewährleistet sein. Handelt es sich jedoch, wie bei chemisch geätzten oder ausgelaugten Schichten, um eine stark poröse oder aufgelockerte Oberflächenstruktur, so bietet chemische Beständigkeit allein noch keine Gewähr für eine Einhaltung des Anfangszustands, da auch durch physikalische Wirkungen, etwa Kapillarkräfte, welche eine Kondensation von Dämpfen aller Art zur Folge haben können, eine wesentliche Veränderung des ursprünglichen Zustandes eintreten kann.

Gemäss der Erfindung lassen sich diese Nachteile vermeiden. Sie besteht in der Herstellung feinster Überzüge aus an sich bekannten siliziumorganischen Verbindungen auf den zu schützenden optischen Flächen, und zwar eignen sich insbesondere polymerisationsfähige Verbindungen vom Typ RSi (OH)(sub)3 oder R(sub)2Si (OH)(sub)2, wobei R ein beliebiges organisches Radikal bedeutet. Unter Wasseraustritt entstehen darauf leicht kondensierte Gruppen (R(sub)2Si(sub)2O(sub)4)(sub)x bzw. (R(sub)2SiO)(sub)x. Man verfährt dabei zweckmässig so, dass man die gewünschte Verbindung erst unmittelbar auf der optischen Fläche sich bilden lässt, indem man z.B. die Dämpfe der zugehörigen Halogenverbindung (in welcher sich anstelle des Sauerstoffs die entsprechende Anzahl Halogenatome befinden) auf die Fläche einwirken lässt, wobei unter Mitwirkung geringster Feuchtigkeitsmengen sofort die betreffende Silikon-Verbindung entsteht. Die Schutzwirkung, die an ihrer wasserabstossenden Eigenschaft leicht kenntlich ist, beginnt schon bei Überzügen von der Dicke weniger Moleküllagen, was für die Anwendung auf Interferenzschichten von entscheidender Wichtigkeit ist, da bei grösseren Dicken die Interferenzbedingungen gestört werden würden.

Bei Oberflächen feinster Reuhigkeit bewirkt der Silikonüberzug eine erhebliche Glättung, wodurch die Reinigung von Staub und Schmutz wesentlich erleichtert wird. Die Glattheit lässt sich noch weiter erhöhen bis zu der des polierten Glases, wenn man nach Herstellung des Überzuges die Fläche mit weichem, sauberen Lappen o.dgl. einreibt, wobei offenbar noch bestehende Unebenheiten nivelliert werden. Dieser Vorgang kann gegebenenfalls durch Anwendung geringster Mengen von schmierfähigen Stoffen begünstigt werden.

Besonders gut bewähren sich die beschriebenen Überzüge auch auf allen optischen Flächen, die aus feuchtigkeits- oder säureempfindlichen Materialien bestehen, wie Alkalihalogenid-Kristalle oder stark hydrolytische oder fleckenempfindliche Gläser. Man behandelt solche Flächen zweckmässig nur ganz kurz und setzt sie unmittelbar darauf einer starken Belüftung aus, um schädliche Wirkungen der freigewordenen Halogenwasserstoffsäure zu vermeiden.

Auch Oberflächenspiegel lassen sich in gleicher Weise ohne Einbusse an Reflexionswirkung schützen.

Ein optisches Element (Prisma) 1, das auf einer seiner Flächen einen feinen Silikonüberzug 2 gemäss der Erfindung aufweist, ist in der Abbildung beispielsweise schematisch wiedergegeben. Der Überzug 2 ist übertrieben dick dargestellt.

Claims (4)

1. Schutzfilme für optische, insbesondere Interferenzschichten aufweisende Flächen, bestehend aus feinsten, vorzugsweise nur wenige Moleküllagen dicken Überzügen aus siliziumorganischen Verbindungen, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Silikone bekannt sind.

2. Verfahren zur Herstellung der Filme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst die Dämpfe der zu der gewünschten Verbindung gehörigen Halogenverbindung, in welcher sich an Stelle des Sauerstoffs die entsprechende Anzahl Halogenatome befinden, auf die Flächen einwirken lässt, wobei unter Mitwirkung geringster Feuchtigkeitsmengen die gewünschte Silikonverbindung entsteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine kurzzeitige Behandlung und unmittelbar folgende starke Belüftung der Flächen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfilme (nach ihrer Herstellung) zwecks Erhöhung der Glattheit mit einem weichen Lappen (o.dgl.), gegebenenfalls unter Verwendung geringster Mengen schmierfähiger Stoffe, eingerieben werden.