EP2850469A1 - Dlc-beschichtung für ein optisches ir-bauelement und optische ir-bauelemente mit dlc-beschichtung - Google Patents

Dlc-beschichtung für ein optisches ir-bauelement und optische ir-bauelemente mit dlc-beschichtung

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EP2850469A1
EP2850469A1 EP13732080.0A EP13732080A EP2850469A1 EP 2850469 A1 EP2850469 A1 EP 2850469A1 EP 13732080 A EP13732080 A EP 13732080A EP 2850469 A1 EP2850469 A1 EP 2850469A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical
coating
layer
dlc coating
elasticity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13732080.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Elvira Gittler
Tino Wagner
Michael Degel
Peter MAUSHAKE
Marcus Serwazi
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.)
Jenoptik Optical Systems GmbH
Original Assignee
Jenoptik Optical Systems GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Optical Systems GmbH filed Critical Jenoptik Optical Systems GmbH
Publication of EP2850469A1 publication Critical patent/EP2850469A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings

Definitions

  • the invention relates to a DLC coating and optical IR components with a DLC coating, as is known generically from US 4,995,684 A.
  • Optical IR components in systems designed for the use of infrared radiation must, in particular, be able to transmit images and signals of high and consistent quality over a long-term stable period if they are used in measuring, testing or monitoring systems.
  • optical IR components are to be understood as meaning all elements which are provided for applications in wavelength ranges of the infrared radiation.
  • Optical IR components can be, for example, optical lenses, mirrors, filters, beam splitters or other substrates with coatings.
  • the optical IR component can be provided with a resistant protective layer.
  • Such protective layers may, for example, consist of carbon, which is applied in a diamond-like structure on the optical IR component.
  • Such protective layers are also referred to as "hard carbon layer” or “diamond-like carbon layer”. The following is therefore spoken of DLC coating.
  • DLC coatings have been developed for IR devices in optical systems of industrial, civil and military thermosensory monitoring systems. They can be applied to materials such as silicon and germanium. The application is carried out by means of methods known to the person skilled in the art, such as PECVD ("plasma-enhanced chemical vapor deposition") In the simplest case, the refractive indices of single layers are adjusted to the refractive indices of the materials of a support Layer of an anti-reflection coating serve.
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • DLC coatings are used in the IR range as single layers with high resistance (eg windshield wiper test) for the spectral ranges with wavelengths of 3 to 5 ⁇ m or 7 to 12 ⁇ m. DLC coatings are limited in terms of spectral bandwidth, either in the range medium-wave IR radiation (MWIR, 3 - 5 ⁇ ) or long-wave IR radiation (LWIR, 7.5 - 12 ⁇ ). For systems operating in a broad spectral range or in dual-band systems, a single-layer DLC coating is unsuitable.
  • MWIR medium-wave IR radiation
  • LWIR long-wave IR radiation
  • DLC coatings are known, for example, from US Pat. No. 5,502,442 A, in which several DLC layers are applied over an antireflection coating. Germanium arsenide is chosen as the substrate. If a layer of a material of low elasticity (high modulus of elasticity) is applied over more elastic layers, it can easily lead to a so-called eggshell effect. In the event of sudden stresses, the layers of low elasticity separate from those of high elasticity. Thus, an optical IR device would be destroyed or at least massively and in unpredictable extent impaired in its usability. In order to avoid these disadvantageous effects, it is proposed in US Pat. No. 5,502,442 A that connecting layers of silicon be applied between the layers of a DLC coating. These are up to 30 ⁇ partly very thick. With such a solution Although quite homogeneous transmission values can be achieved over a wavelength range of 3 to 12 ⁇ m, the reflection values of up to 78% are far too high for high-performance optics in the IR range.
  • DLC coatings can be used to protect a window of zinc sulfide transparent to IR radiation.
  • DLC coatings are transparent to IR radiation, but thick DLC coatings flake off easily under load ("eggshell effect"), it is proposed in GB 2280201 A to use up to 30 ⁇ layer of germanium carbide as the transparent intermediate layer Such a solution does not significantly degrade the optical properties of such a designed IR optical device.
  • the present invention does not significantly affect the optical properties of such an optical IR device Issues in the selection of the materials of IR optical components in terms of their mechanical and optical properties performed at the operating temperatures and mechanical stresses occurring.
  • the invention has for its object to propose a way to broadband transmission of IR radiation through an optical device, wherein the optical component has a high resistance to mechanical stress.
  • a DLC coating for an optical IR component in that the DLC coating consists of at least one inner layer having a first modulus of elasticity and an outer layer having a second modulus of elasticity applied one above another on a carrier surface of a carrier wherein the inner layer has an inner surface over which the inner layer directly contacts the carrier surface of the carrier and the outer layer has an outer surface facing away from the carrier surface.
  • the value of the first modulus of elasticity is greater than the value of the second modulus of elasticity.
  • the gist of the invention is that the at least one layer of the mechanical impact resistant DLC coating is designed to prevent mechanical impact on the outer surface but to avoid undamped transfer to the underlying at least one layer of the antireflection coating ,
  • This advantageous effect is achieved in that the outer surface has a higher modulus of elasticity than the underlying layers or the underlying regions of the at least one layer.
  • the DLC coating is therefore less elastic on its outer surface, which is directly exposed to ambient conditions, than on its inner surface.
  • a carrier can be formed by any material on which a DLC coating can be applied.
  • the carrier is a material which is transmissive to IR radiation.
  • the carrier can in other versions also from a Material that is little or not transmissive to IR radiation (eg filters or mirrors).
  • an outer surface of the DLC coating seals against an environment of the DLC coating while the inner surface forms a contact surface with a substrate.
  • the faces of the DLC coating remain unconsidered in this description. If the DLC coating according to the prior art is formed as a single layer, the single layer has an outer and an inner surface.
  • the outer layer has the outer surface and the inner layer the inner surface of the DLC coating.
  • further layers are present between the inner layer and the outer layer, the respective material of which each has a modulus of elasticity.
  • the other layers are DLC layers.
  • the values of the elastic moduli of the further layers are at most as great as the value of the first modulus of elasticity.
  • the values of the moduli of elasticity of the further layers of the DLC coating can remain the same over several layers, for example.
  • the values of the elastic moduli of the further layers decrease from the outer layer to the inner layer with each layer.
  • the DLC coating has a gradient of decreasing elastic modulus values from its outer surface to its inner surface and the gradient includes at least a third modulus of elasticity between the value of the first and the value of the second Young's modulus lies.
  • a gradient of decreasing values of the moduli of elasticity is always formed.
  • the gradient may be due to a steady decrease in the modulus of elasticity across the thickness of the DLC. Be given coating.
  • it can also be formed by abruptly changing values of the moduli of elasticity, as is usually the case in a multilayer structure of the DLC coating of DLC layers with different moduli of elasticity. Combinations of steady and abrupt decrease are also possible in further embodiments.
  • each of the layers of the DLC coating during application for. Example, by means of PECVD, by changing the operating parameters, a different modulus of elasticity are given, so that over the thickness of the DLC coating, the gradient is generated.
  • an optical IR component with a DLC coating according to the invention in which a substrate transmissive for IR radiation acts as a carrier.
  • the DLC coating is applied to an outer surface of the substrate.
  • the outer surface acts as a carrier surface.
  • an antireflection coating is present on an inner surface of the substrate.
  • an antireflection coating acts as a carrier, which consists of at least one layer.
  • the DLC coating is applied with its inner surface on a surface of a layer of the anti-reflection coating, which acts as a support surface.
  • the antireflection coating may have up to 30 layers whose materials, sequence and respective layer thickness are designed in accordance with the requirements of the IR optical component.
  • the at least one layer of the anti-reflection coating is either a dielectric layer or a semiconductor layer.
  • the antireflection coating can be constructed of several layers, which in turn consist of different materials.
  • At least one of the following materials is selected: germanium, silicon, magnesia, silica, silica, zinc sulfide, zinc selenide, palladium telluride or a material from one of the material groups, metal fluorides and tellurides.
  • the antireflection coating may further include other materials.
  • the layer of the antireflection coating which is in direct contact with the inner surface of the DLC coating consists of germanium.
  • germanium By germanium a good connection of the DLC coating to the antireflection coating is achieved.
  • the layer may also consist of or contain doped germanium.
  • the antireflection coating acting as a support may be applied to an outer surface of a substrate transmissive to IR radiation, whereby a further optical IR component according to the invention is provided.
  • This embodiment of the optical IR component according to the invention can furthermore be configured by providing an additional antireflection coating on an inner surface of the substrate.
  • the material chosen for the substrate is germanium, silicon, zinc sulfide, zinc selenide, chalogogne glass or sapphire.
  • the material of the substrate may also be selected from other materials that are suitable for applications in the IR range.
  • a structure of the DLC coating, a structure of an existing antireflection coating, a structure of an existing additional antireflection coating and a structure of the substrate is selected by an optimization method. It is particularly preferred if the respective structure of said coatings and of the substrate takes place and is coordinated with one another such that a transmissivity of the IR radiation of at least 70% is present over at least one specific wavelength range.
  • the at least one specific wavelength range preferably ranges from 2.7 to 1 1, 6 ⁇ . There may be other specific wavelength ranges, eg. B. 3 - 8 ⁇ and / or> 8 - 15 ⁇ be selected.
  • the transmissivity is preferably at least 80% over these wavelength ranges.
  • first specific wavelength range and a second specific wavelength range are given and the first specific wavelength range in the range of medium-wave IR radiation (3 - 8 ⁇ m) and the second specific wavelength range in the range of long-wave IR radiation (> 8-15 ⁇ ) is located.
  • a combination of the very high resistance is realized by a diamond coating (DLC coating) with a significantly improved transmission of a dielectric coating or a coating with semiconductor materials.
  • the solution according to the invention it is possible to have very favorable spectral properties such as high transmission (eg at least 80%) and low reflection (eg, at most 2%) in at least two separate distinct wavelength ranges.
  • the specific wavelength ranges may, for example, be wholly or partially the wavelength ranges of the medium-wave IR radiation and the long-wave IR radiation. Therefore, multispectral usable optical IR components are proposed.
  • FIG. 1 Structure of an optical IR device according to the prior
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of an optical IR component according to the invention with a DLC coating
  • FIG. 3 is a schematic representation of a second embodiment of an optical IR device according to the invention with a DLC coating
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of an optical IR component according to the invention with a DLC coating
  • FIG. 7 is a schematic comparison of transmission values of a further optical IR component according to the prior art and an optical IR component according to the invention with an additional antireflection coating on the inner surface of the substrate versus the wavelength,
  • Fig. 8 is a schematic representation of a fourth embodiment of an optical IR device according to the invention with a DLC coating according to the invention, a
  • Antireflection coating a substrate and an additional antireflection coating on an inner surface of the substrate.
  • Optical IR components 1 according to the prior art as well as optical components 1 according to the invention have as essential components a substrate 2 and a DLC coating 4. In other embodiments, they may also have an anti-reflection coating 3 (also short: AR coating 3).
  • a DLC coating 4 is applied as an individual layer on an outer surface 2.1 of the substrate 2.
  • An inner surface 4.6 of the DLC coating 4 is in direct contact with the outer surface 2.1 of the substrate 2.
  • An outer surface 4.5 of the DLC coating 4 forms the termination of the optical IR device 1 with respect to an environment.
  • the outer surface 4.5 is exposed to direct-acting environmental influences such as rain, wind or radiation.
  • an AR coating 3 is applied, which is formed here by way of example from a sequence of a first layer 3.1 to a fifth layer 3.5 of the AR coating 3.
  • the layers 3.1 to 3.5 may have different thicknesses and consist of different materials to desired optical and mechanical To achieve properties, as is known in the art.
  • the layers 3.1 to 3.5 and different materials are symbolized by different hatching.
  • the AR coating 3 is protected by the DLC coating 4 and by the substrate 2 from the direct effects of environmental influences.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of an optical IR component 1 according to the invention with a first embodiment of a DLC coating 4 according to the invention.
  • the DLC coating 4 consists of an outer layer 4.1 and an inner layer 4.2.
  • the outer layer 4.1 has a first modulus of elasticity E1
  • the inner layer 4.2 has a second modulus of elasticity E2.
  • the value of the first modulus of elasticity E1 is greater than the value of the second modulus of elasticity E2.
  • the DLC coating 4 is applied on a support surface of a germanium substrate 2.
  • the outer surface 4.5 of the DLC coating 4 forms the termination of the optical IR device 1 with respect to an environment.
  • the substrate 2 acts as a carrier, an outer surface 2.1 of the substrate 2 acts as a carrier surface.
  • the substrate 2 is transmissive to IR radiation.
  • the substrate 2 can be made of silicon, zinc sulfide, zinc selenide, chalogogmide glass, sapphire, or other materials that are transmissive to IR radiation.
  • the substrate 2 may also be made of materials that are not transmissive to IR radiation.
  • FIG. 1 A second exemplary embodiment of an optical IR component 1 according to the invention with the first embodiment of the DLC coating 4 according to the invention is shown in FIG.
  • the DLC coating 4 and the substrate 2 are designed as explained with reference to FIG. 2.
  • an AR coating 3 is applied, which consists of a first layer 3.1, a second layer 3.2 and a third layer 3.3.
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of an optical IR component 1 according to the invention.
  • the AR coating 3 is formed by a sequence of ten layers with a first layer 3.1, a second layer 3.2,... Up to one formed tenth layer 3.10.
  • the AR coating 3 may include layers 3.1 to 3.10 for voltage compensation.
  • the DLC coating 4 which is formed as a series of four layers with a first layer 4.1 (outer layer), a second layer 4.2 (inner layer), a third layer 4.3 and a fourth layer 4.4 is.
  • an additional AR coating 8 is present, which consists of a first layer 8.1, a second layer 8.2 and a third layer 8.3.
  • the outer surface 4.5 terminates the IR optical device 1 from the environment.
  • the first layer 4.1 of the DLC coating 4 has the first modulus of elasticity E1.
  • the inner layer 4.2 is in direct contact with the first layer 3.1 of the AR coating 3 via the inner surface 4.6.
  • the inner layer 4.2 has the second elastic modulus E2.
  • the third layer 4.3 and the fourth layer 4.4 of the DLC coating 4 each have a third elastic modulus E3.
  • the value of the third elastic modulus E3 is between the values of the first modulus of elasticity E1 and the value of the second modulus of elasticity E2.
  • FIG. 5 shows, by way of example, in a first curve 6, which reflection values (indication in percent) of an inventive optical IR component 1 with hybrid coating 9 (see FIG. 4) were determined over a wavelength range of 7 to 13 ⁇ .
  • the first curve 6 is compared with a second curve 7, through which the relationship of reflection values and wavelength of a conventional curve DLC coating 4 is shown on a substrate 2 in the wavelength range of 7 to 13 ⁇ .
  • a conventional DLC coating 4 is applied as a single layer on the substrate 2.
  • the first curve 6 over a wavelength range of about 7.5 to 1 1, 75 ⁇ does not exceed the limit of two percent reflection, while the second curve 7 reflectance values of two percent and less only over a wavelength range of shows about 9 to 10.5 ⁇ .
  • the relationship between achievable transmission (transmissivity) (in percent) and the wavelength over a wavelength range of 2 to 12 ⁇ m is shown in FIG.
  • values of a hybrid coating IR 9 according to the invention determined by the first curve 6 and the values of a conventional DLC coating 4 on a substrate according to the prior art are shown by the second curve 7.
  • the first curve 6 shows over a wavelength range of about 2.75 ⁇ to about 5.75 ⁇ (MWIR) and over a wavelength range of about 6.75 ⁇ and 10.9 ⁇ (LWIR) transmission values of at least 80 percent.
  • the second curve 7 has transmittance values of at least 80 percent only over a wavelength range of about 6.75 to 12 ⁇ , and thus exclusively in the range of long-wave IR radiation on.
  • the transmission values of an optical IR device 1 according to the invention shown by the first curve 6 were achieved by using an optimization method by adjusting the materials of the layers, the thicknesses of the layers and the sequence of layers of the AR coating 3 and the DLC coating 4 ,
  • the AR coating 3 and / or the additional AR coating 8 can be constructed from up to 30 layers.
  • FIG. 7 the first and second waveforms 6, 7 of a further inventive optical IR device 1 (first curve 6) and a conventional optical IR device 1 (second curve 7).
  • a conventional optical IR device 1 has a structure according to FIG. 1.
  • the further inventive optical IR component 1 has the basic structure according to FIG. 4.
  • the first curve 6 shows over a wavelength range from about 2.9 ⁇ to about 3.6 ⁇ fluctuations in the transmission values by 80%. From about 3.6 ⁇ (MWIR) to about 1 1 ⁇ (LWIR), the transmission values are over 80 percent.
  • the second curve 7 has transmittance values of at least 80 percent only over a wavelength range of about 6.9 to 12 ⁇ , and thus exclusively in the range of long-wave IR radiation on.
  • FIG. 8 shows a fourth exemplary embodiment of an optical component 1 according to the invention.
  • the AR coating 3 is present, which is formed from a total of nine layers 3.1 to 3.9.
  • the DLC coating 4 with the outer layer 4.1 and the inner layer 4.2 is present.
  • the DLC coating 4 may also be formed from a plurality of layers 4.1 to 4.n.
  • the AR coating 3 and the DLC coating 4 form a hybrid coating 9.
  • the numbers of layers of the AR coating 3, the DLC coating 4 and / or the additional AR coating 8 may be chosen differently.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine DLC-Beschichtung (4) für optische IR-Bauelemente (1) sowie optische IR-Bauelemente (1) mit der erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung (4). Die erfindungsgemäße DLC-Beschichtung (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass die DLC-Beschichtung (4) mindestens aus einer äußeren Schicht (4.1) mit einem ersten Elastizitätsmodul (E1) und einer inneren Schicht (4.2) mit einem zweiten Elastizitätsmodul (E2) besteht, die übereinander auf einer Trägeroberfläche eines Trägers aufgebracht sind, wobei die innere Schicht (4.2) eine innere Oberfläche (4.6) aufweist, über die die innere Schicht (4.2) unmittelbar mit der Trägeroberfläche des Trägers in Kontakt steht und die äußere Schicht (4.1) eine äußere Oberfläche (4.5) aufweist, die der Trägeroberfläche abgewandt ist und der Wert des ersten Elastizitätsmoduls (E1 ) größer als der Wert des zweiten Elastizitätsmoduls (E2) ist. Die erfindungsgemäße DLC-Beschichtung (4) kann in einem optischen IR-Bauelement (1) mit Substrat (2) und Antireflexionsbeschichtung (3, 8) verwendet werden. Ein erfindungsgemäßes optisches IR-Bauelement (1) ermöglicht, je nach Ausgestaltung, sowohl breitbandige als auch multispektrale Anwendungen.

Description

DLC-Beschichtung für ein optisches IR-Bauelement und optische IR-Bauelemente mit DLC-Beschichtung
Die Erfindung betrifft eine DLC-Beschichtung sowie optische IR-Bauelemente mit einer DLC-Beschichtung, wie dies gattungsgemäß aus der US 4,995,684 A bekannt ist.
Optische IR-Bauelemente in Systemen, die für eine Nutzung von Infrarotstrahlung ausgelegt sind, müssen insbesondere dann langzeitstabil Bilder und Signale hoher und gleichbleibender Qualität übertragen können, wenn diese in Mess-, Prüf- oder Überwachungsanlagen eingesetzt werden. Unter optischen IR-Bauelementen sind nachfolgend alle Elemente zu verstehen, die für Anwendungen in Wellenlängenbereichen der Infrarotstrahlung vorgesehen sind. Optische IR- Bauelemente können beispielsweise optische Linsen, Spiegel, Filter, Strahlteiler oder sonstige Substrate mit Beschichtungen sein.
Dabei können sowohl widrige Umwelteinflüsse als auch betriebsbedingte Einflüsse auf die optischen IR-Bauelemente einwirken. Ein besonderes mechanisches Problem tritt dann auf, wenn das optische IR-Bauelement Stoßbeanspruchungen ausgesetzt ist, wie diese beispielsweise bei einer Bewegung mit hoher Geschwindigkeit des optischen IR-Bauelements durch Regen, Schnee oder Wolken auftreten. Das Auftreffen eines Regentropfens auf die Oberfläche eines optischen IR-Bauelements verursacht punktuelle Stöße an wechselnden Orten der Oberfläche. Die Stöße weisen zudem eine wechselnde Intensität und Frequenz auf. Diese Form der mechanischen Beanspruchung tritt insbesondere bei optischen IR-Bauelementen auf, die am Vorderende von Fahrzeugen und Flugkörpern angebracht sind.
Um die optischen IR-Bauelemente vor eine Beeinträchtigung oder gar Zerstörung (sog. „Regenerosion") zu bewahren, kann das optische IR-Bauelement mit einer widerstandsfähigen Schutzschicht versehen sein.
Solche Schutzschichten können beispielsweise aus Kohlenstoff bestehen, der in einer diamantartigen Struktur auf dem optischen IR-Bauelement aufgebracht wird. Solche Schutzschichten werden auch als „hard carbon layer" oder „diamond-like carbon layer" bezeichnet. Nachfolgend wird daher von DLC-Beschichtung gesprochen.
DLC-Beschichtungen wurden für IR-Bauelemente in optischen Systemen thermosensorischer Überwachungsanlagen industrieller, ziviler und militärischer Anwendungen entwickelt. Sie können auf Materialien wie beispielsweise Silizium und Germanium aufgebracht sein. Das Aufbringen erfolgt mittels dem Fachmann bekannter Verfahren wie dem PECVD („plasma enhanced chemical vapour deposition"). Im einfachsten Fall werden die Brechzahlen von Einfachschichten entsprechend an die Brechzahlen der Materialien eines Trägers angeglichen. Als Träger von DLC-Beschichtungen kann ein Substrat oder eine Schicht einer Antireflexionsbeschichtung dienen.
DLC-Beschichtungen werden im IR-Bereich als Einfachschichten mit hoher Beständigkeit (z. B. Scheibenwischertest) für die Spektralbereiche mit Wellenlängen von 3 - 5 μιτι oder 7 - 12 μιη eingesetzt. DLC-Beschichtungen sind bezüglich der spektralen Bandbreite nur beschränkt einsetzbar, nämlich entweder im Bereich mittelwelliger IR-Strahlung (MWIR, 3 - 5 μιτι) oder langwelliger IR-Strahlung (LWIR, 7,5 - 12 μιη). Für Systeme, die in einem breiten Spektralbereich arbeiten oder in Dual-Band-Systemen ist eine DLC-Beschichtung als Einfachschicht ungeeignet.
Bekannt sind DLC-Beschichtungen beispielsweise aus der US 5,502,442 A, bei der mehrere DLC-Schichten über einer Antireflexionsbeschichtung aufgebracht ist. Als Substrat ist Germaniumarsenid gewählt. Wird eine Schicht eines Materials geringer Elastizität (hohes Elastizitätsmodul) über elastischeren Schichten aufgebracht kann es leicht zu einem so genannten Eierschaleneffekt kommen. Dabei trennen sich bei schlagartigen Beanspruchungen die Schichten geringer Elastizität von denen hoher Elastizität. Damit wäre ein optisches IR-Bauelement zerstört oder zumindest massiv und in unvorhersehbarem Ausmaß in seiner Verwendbarkeit beeinträchtigt. Um diese nachteiligen Effekte zu vermeiden, wird in der US 5,502,442 A vorgeschlagen, zwischen die Schichten einer DLC-Beschichtung Verbindungsschichten aus Silizium aufzubringen. Diese sind mit bis zu 30 μιτι teils sehr dick. Mit einer solchen Lösung lassen sich zwar recht homogene Transmissionswerte über einen Wellenlängenbereich von 3 bis 12 μιη erreichen, allerdings sind die Reflexionswerte mit bis zu 78% für eine Hochleistungsoptik im IR-Bereich viel zu hoch.
Durch die Lehre der GB 2280201 A ist bekannt, dass DLC-Beschichtungen zum Schutz eines für IR-Strahlung transparenten Fensters aus Zinksulfid verwendet werden können. Da DLC-Beschichtungen zwar für IR-Strahlung transparent sind, aber dicke DLC-Beschichtungen bei Belastung leicht abplatzen („Eierschaleneffekt"), wird in der GB 2280201 A vorgeschlagen, eine bis zu 30 μιτι Schicht aus Germaniumkarbid als transparente Vermittlerschicht zu verwenden, die ihrerseits von einer dünnen Schicht (bis 1 ,5 μιη) einer DLC-Beschichtung überdeckt ist. Durch eine solche Lösung werden die optischen Eigenschaften eines derart gestalteten optischen IR-Bauelements nicht wesentlich verschlechtert. In der Einleitung der GB 2280201 A sind treffend die sich stellenden Probleme bei der Auswahl der Materialien optischer IR-Bauelemente in Hinblick auf deren mechanischer und optischer Eigenschaften bei den auftretenden Betriebstemperaturen und mechanischen Beanspruchungen ausgeführt.
Um ein nachteiliges Abplatzen der DLC-Beschichtung von den elastischeren Schichten des Substrats bzw. einer Antireflexionsbeschichtung zu vermeiden, wird in der US 4,995,684 A vorgeschlagen, einen Gradienten abnehmender Elastizitätsmoduln von einer DLC-Beschichtung über eine Antireflexionsbeschichtung hin zu dem Substrat zu erzeugen. Dabei wird die Materialauswahl des optischen IR- Bauelements so getroffen, dass DLC-Beschichtung ein sehr hohes Elastizitätsmodul aufweist, eine darunter befindliche Schicht der Antireflexionsbeschichtung ein niedrigeres Elastizitätsmodul hat und das Material des Substrats das geringste Elastizitätsmodul besitzt. Es können aber auch Schichten mit sehr hohen und niedrigeren Elastizitätsmoduln alternierend angeordnet sein.
Werden viele solcher Schichten übereinander aufgebracht, stellt dies einen hohen technologischen Aufwand dar. Bei einer Verwendung weniger Schichten ist der technologische Aufwand zwar begrenzt, aber die Freiheit in der Materialauswahl ist stark eingeschränkt, da der Gradient abnehmender Elastizitätsmoduln bewirkt werden muss. Außerdem ist eine bessere Performance, d. h. die Einsetzbarkeit von optischen Bauelementen mit DLC-Beschichtungen für breitbandige Anwendungen und mit geringen Restreflexen bzw. Reflexionen, angestrebt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Möglichkeit zur breitbandigen Transmission von IR-Strahlung durch ein optisches Bauelement vorzuschlagen, wobei das optische Bauelement eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen aufweist.
Die Aufgabe wird durch eine DLC-Beschichtung für ein optisches IR-Bauelement, dadurch gelöst, dass die DLC-Beschichtung mindestens aus einer inneren Schicht mit einem ersten Elastizitätsmodul und einer äußeren Schicht mit einem zweiten Elastizitätsmodul besteht, die übereinander auf einer Trägeroberfläche eines Trägers aufgebracht sind, wobei die innere Schicht eine innere Oberfläche aufweist, über die die innere Schicht unmittelbar mit der Trägeroberfläche des Trägers in Kontakt steht und die äußere Schicht eine äußere Oberfläche aufweist, die der Trägeroberfläche abgewandt ist. Der Wert des ersten Elastizitätsmoduls ist größer als der Wert des zweiten Elastizitätsmoduls.
Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die mindestens eine Schicht der gegen mechanische Einwirkungen widerstandsfähige DLC-Beschichtung so gestaltet ist, dass eine mechanische Einwirkung auf die äußere Oberfläche abgehalten wird, jedoch eine ungedämpfte Übertragung auf die darunter liegende mindestens eine Schicht der Antireflexionsbeschichtung vermieden ist. Diese vorteilhafte Wirkung wird dadurch erreicht, dass die äußere Oberfläche einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als die darunter liegenden Schichten bzw. die darunter liegenden Bereiche der mindestens einen Schicht. Die DLC-Beschichtung ist daher an ihrer äußeren Oberfläche, die unmittelbar den Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist, weniger elastisch als an ihrer inneren Oberfläche.
Ein Träger kann durch jedes Material gebildet sein, auf dem eine DLC-Beschichtung aufgebracht werden kann. Vorzugsweise ist der Träger aber ein für IR-Strahlung transmissives Material. Der Träger kann in weiteren Ausführungen auch aus einem Material bestehen, das für IR-Strahlung nur wenig oder nicht transmissiv ist (z. B. Filter oder Spiegel).
Eine äußere Oberfläche der DLC-Beschichtung bildet den Abschluss gegenüber einer Umgebung der DLC-Beschichtung während die innere Oberfläche eine Kontaktfläche zu einem Träger bildet. Die Stirnflächen der DLC-Beschichtung bleiben in dieser Beschreibung unberücksichtigt. Ist die DLC-Beschichtung gemäß dem Stand der Technik als Einfachschicht ausgebildet, weist die Einfachschicht eine äußere und eine innere Oberfläche auf. Bei einer erfindungsgemäßen DLC- Beschichtung, weist die äußere Schicht die äußere Oberfläche und die innere Schicht die innere Oberfläche der DLC-Beschichtung auf.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung sind zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht weitere Schichten vorhanden, deren jeweiliges Material je ein Elastizitätsmodul aufweist. Die weiteren Schichten sind DLC-Schichten. Dabei sind die Werte der Elastizitätsmoduln der weiteren Schichten höchstens so groß wie der Wert des ersten Elastizitätsmoduls. Die Werte der Elastizitätsmoduln der weiteren Schichten der DLC-Beschichtung können beispielsweise über mehrere Schichten gleich bleiben.
In einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung nehmen die Werte der Elastizitätsmoduln der weiteren Schichten von der äußeren Schicht hin zur inneren Schicht mit jeder Schicht ab.
Es ist eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen optischen Bauelements die DLC-Beschichtung von ihrer äußeren Oberfläche hin zu ihrer inneren Oberfläche einen Gradienten abnehmender Werte der Elastizitätsmoduln aufweist und der Gradient mindestens ein drittes Elastizitätsmodul beinhaltet, dessen Wert zwischen dem Wert des ersten und dem Wert des zweiten Elastizitätsmoduls liegt.
In einer erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung ist also immer ein Gradient abnehmender Werte der Elastizitätsmoduln ausgebildet. Der Gradient kann durch eine stetige Abnahme der Werte der Elastizitätsmoduln über die Dicke der DLC- Beschichtung gegeben sein. Er kann aber auch durch sich sprunghaft verändernde Werte der Elastizitätsmodule gebildet sein, wie dies üblicherweise bei einem mehrschichtigen Aufbau der DLC-Beschichtung aus DLC-Schichten mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen der Fall ist. Kombinationen von stetiger und sprunghafter Abnahme sind in weiteren Ausführungen ebenso möglich.
Dabei kann jeder der Schichten der DLC-Beschichtung während des Aufbringens, z. B. mittels PECVD, durch Veränderung der Betriebsparameter ein anderer Elastizitätsmodul gegeben werden, so dass über die Dicke der DLC-Beschichtung der Gradient erzeugt ist.
Durch eine erfindungsgemäße Gestaltung der DLC-Beschichtung ist äußerst vorteilhaft das Auftreten plötzlicher Übergänge mit stark voneinander abweichenden elastischem Verhalten der Schichten (dargestellt durch die Elastizitätsmoduln) vermieden. Ein Auftreten des nachteiligen „Eierschaleneffekts" ist stark reduziert oder ganz vermieden.
Die Aufgabe ist ferner in einem optischen IR-Bauelement mit einer erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung gelöst, bei dem ein für IR-Strahlung transmissives Substrat als Träger fungiert. Die DLC-Beschichtung ist auf einer Außenfläche des Substrats aufgebracht. Die Außenfläche fungiert als Trägeroberfläche. Es ist in einer weiteren Ausgestaltung des optischen IR- Bauelements möglich, dass auf einer Innenfläche des Substrats eine Antireflexionsbeschichtung vorhanden ist.
In einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen optischen IR- Bauelements fungiert eine Antireflexionsbeschichtung als Träger, die aus mindestens einer Schicht besteht. Die DLC-Beschichtung ist mit ihrer inneren Oberfläche auf einer Oberfläche einer Schicht der Antireflexionsbeschichtung aufgebracht, die als Trägeroberfläche fungiert. Die Antireflexionsbeschichtung kann in weiteren Ausführungen bis zu 30 Schichten aufweisen, deren Materialien, Reihenfolge und jeweilige Schichtdicke entsprechend der Anforderungen an das optische IR- Bauelement gestaltet sind. Die mindestens eine Schicht der Antireflexionsbeschichtung ist entweder eine dielektrische Schicht oder eine Halbleiterschicht. Die Antireflexionsbeschichtung kann aus mehreren Schichten aufgebaut sein, die wiederum aus verschiedenen Materialien bestehen.
Für die Antireflexionsbeschichtung ist mindestens eines der folgenden Materialien Germanium, Silizium, Magnesiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumdioxid, Zinksulfid, Zinkselenid, Palladiumtellurid oder ein Material aus einer der Materialgruppen, Metallfluoride und Telluride gewählt. Die Antireflexionsbeschichtung kann darüber hinaus weitere Materialien beinhalten.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn diejenige Schicht der Antireflexionsbeschichtung, die in unmittelbarem Kontakt mit der inneren Oberfläche der DLC-Beschichtung steht, aus Germanium besteht. Durch Germanium ist eine gute Anbindung der DLC-Beschichtung an die Antireflexionsbeschichtung erreicht. Die Schicht kann auch aus dotiertem Germanium bestehen oder dieses enthalten.
Die als Träger fungierende Antireflexionsbeschichtung kann auf einer Außenfläche eines für IR-Strahlung transmissiven Substrats aufgebracht sein, wodurch ein weiteres erfindungsgemäßes optisches IR-Bauelement gegeben ist. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements kann weiterhin dadurch ausgestaltet sein, dass auf einer Innenfläche des Substrats eine zusätzliche Antireflexionsbeschichtung vorhanden ist.
In bevorzugten Ausführungen der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelemente ist als Material für das Substrat Germanium, Silizium, Zinksulfid, Zinkselenid, Chalgonides Glas oder Saphir gewählt. Als Material des Substrats können auch andere Materialien gewählt sein, die sich für Anwendungen im IR-Bereich eignen.
Um gewünschte optische und/oder mechanische Eigenschaften des erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements zu erreichen, ist es bevorzugt, dass ein Aufbau der DLC-Beschichtung, ein Aufbau einer vorhandenen Antireflexionsbeschichtung, ein Aufbau einer vorhandenen zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung und ein Aufbau des Substrats anhand eines Optimierungsverfahrens gewählt ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der jeweilige Aufbau der genannten Beschichtungen und des Substrats so erfolgt und aufeinander abgestimmt ist, dass über mindestens einen bestimmten Wellenlängenbereich eine Transmissivität der IR-Strahlung von wenigstens 70% vorliegt. Der mindestens eine bestimmte Wellenlängenbereich reicht vorzugsweise von 2,7 bis 1 1 ,6 μιτι. Es können auch andere bestimmte Wellenlängenbereiche, z. B. 3 - 8 μιτι und / oder >8 - 15 μιτι ausgewählt sein. Über diese Wellenlängenbereiche beträgt die Transmissivität vorzugsweise mindestens 80%.
Ein Verfahren zur Konstruktion und Optimierung von Antireflexionsbeschichtungen unter Berücksichtigung von gewünschten optischen Eigenschaften und Spannungskompensationen zwischen Schichten unterschiedlicher Spannungsverhältnisse (Zug- bzw. Schubspannungen) ist aus der WO 2013/041089 A1 bekannt, die hiermit durch Bezugnahme vollständig in die Beschreibung aufgenommen wird.
Sehr günstig ist es, wenn ein erster bestimmter Wellenlängenbereich und ein zweiter bestimmter Wellenlängenbereich gegeben sind und der erste bestimmte Wellenlängenbereich im Bereich mittelwelliger IR-Strahlung (3 - 8 μιη) und der zweite bestimmte Wellenlängenbereich im Bereich langwelliger IR-Strahlung (>8 - 15 μιτι) liegt.
Durch die Ausführung eines optischen IR-Bauelements mit Antireflexionsbeschichtung und einer erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung ist eine Vereinigung der sehr hohen Resistenz eine Diamantbeschichtung (DLC- Beschichtung) mit einer deutlich verbesserten Transmission einer dielektrischen Beschichtung bzw. einer Beschichtung mit Halbleitermaterialien realisiert.
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, sehr günstige spektrale Eigenschaften wie hohe Transmission (z. B. mindestens 80%) und geringe Reflexion (z. B. höchstens 2%), in mindestens zwei separaten bestimmten Wellenlängenbereichen zu erzielen. Die bestimmten Wellenlängenbereiche können beispielsweise ganz oder teilweise die Wellenlängenbereiche der mittelwelligen IR- Strahlung und der langwelligen IR-Strahlung sein. Es sind daher multispektrale einsetzbare optische IR-Bauelemente vorgeschlagen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Aufbau eines optischen IR-Bauelements gemäß dem Stand der
Technik,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements mit einer DLC- Beschichtung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements mit einer DLC- Beschichtung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements mit einer DLC- Beschichtung,
Fig. 5 schematische Gegenüberstellung von Reflexionswerten (Reflexion in
Prozent) eines optischen IR-Bauelements gemäß dem Stand der Technik und einem erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements mit einer zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung auf der Innenfläche des Substrats über der Wellenlänge (in Mikrometer), schematische Gegenüberstellung von Transmissionswerten (Transmission in Prozent) eines optischen IR-Bauelements gemäß dem Stand der Technik und einem erfindungsgemäßen optischen IR- Bauelements mit einer zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung auf der Innenfläche des Substrats über der Wellenlänge,
Fig. 7 schematische Gegenüberstellung von Transmissionswerten eines weiteren optischen IR-Bauelements gemäß dem Stand der Technik und einem erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements mit einer zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung auf der Innenfläche des Substrats über der Wellenlänge,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements mit einer erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung, einer
Antireflexionsbeschichtung, einem Substrat und einer zusätzlichem Antireflexionsbeschichtung auf einer Innenfläche des Substrats.
Optische IR-Bauelemente 1 nach dem Stand der Technik als auch erfindungsgemäße optische Bauelemente 1 weisen als wesentliche Komponenten ein Substrat 2 und eine DLC-Beschichtung 4 auf. In weiteren Ausführungen können sie auch eine Antireflexionsbeschichtung 3 (auch kurz: AR-Beschichtung 3) aufweisen.
In der in Fig. 1 vereinfacht gezeigten Ausführung eines optischen IR-Bauelements 1 gemäß dem Stand der Technik ist auf einer Außenfläche 2.1 des Substrats 2 eine DLC-Beschichtung 4 als eine Einzelschicht aufgebracht. Eine innere Oberfläche 4.6 der DLC-Beschichtung 4 steht mit der Außenfläche 2.1 des Substrats 2 in unmittelbaren Kontakt. Eine äußere Oberfläche 4.5 der DLC-Beschichtung 4 bildet den Abschluss des optischen IR-Bauelements 1 gegenüber einer Umgebung. Die äußere Oberfläche 4.5 ist unmittelbar wirkenden Umwelteinflüssen wie Regen, Wind oder Strahlung ausgesetzt. Auf einer Innenfläche 2.2 des Substrats 2 ist eine AR- Beschichtung 3 aufgebracht, die hier beispielhaft aus einer Abfolge einer ersten Schicht 3.1 bis zu einer fünften Schicht 3.5 der AR-Beschichtung 3 ausgebildet ist. Die Schichten 3.1 bis 3.5 können unterschiedliche Dicken aufweisen und aus unterschiedlichen Materialien bestehen, um gewünschte optische und mechanische Eigenschaften zu erreichen, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Die Schichten 3.1 bis 3.5 und unterschiedlichen Materialien sind durch verschiedene Schraffuren symbolisiert. Die AR-Beschichtung 3 ist durch die DLC-Beschichtung 4 und durch das Substrat 2 vor unmittelbaren Einwirkungen von Umwelteinflüssen geschützt.
In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen IR- Bauelements 1 mit einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen DLC- Beschichtung 4 gezeigt. Die DLC-Beschichtung 4 besteht aus einer äußeren Schicht 4.1 und einer inneren Schicht 4.2. Die äußere Schicht 4.1 weist ein erstes Elastizitätsmodul E1 , die innere Schicht 4.2 weist ein zweites Elastizitätsmodul E2 auf. Der Wert des ersten Elastizitätsmoduls E1 ist größer als der Wert des zweiten Elastizitätsmoduls E2. Die DLC-Beschichtung 4 ist auf einer Trägeroberfläche eines Substrats 2 aus Germanium aufgebracht. Die äußere Oberfläche 4.5 der DLC- Beschichtung 4 bildet den Abschluss des optischen IR-Bauelements 1 gegenüber einer Umgebung. Das Substrat 2 fungiert als Träger, eine Außenfläche 2.1 des Substrats 2 wirkt als Trägeroberfläche. Das Substrat 2 ist für IR-Strahlung transmissiv.
In weiteren Ausführungen kann das Substrat 2 aus Silizium, Zinksulfid, Zinkselenid, Chalgonidem Glas, Saphir oder anderen für IR-Strahlung transmissiven Materialien bestehen. Das Substrat 2 kann auch aus Materialien bestehen, die für IR-Strahlung nicht transmissiv sind.
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen IR- Bauelements 1 mit der ersten Ausführung der erfindungsgemäßen DLC- Beschichtung 4 ist in Fig. 3 gezeigt. Die DLC-Beschichtung 4 und das Substrat 2 sind wie zu Fig. 2 erläutert ausgeführt. Auf einer Innenfläche 2.2 des Substrats 2 ist eine AR-Beschichtung 3 aufgebracht, die aus einer ersten Schicht 3.1 , einer zweiten Schicht 3.2 und einer dritten Schicht 3.3 besteht.
In Fig. 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen IR- Bauelements 1 dargestellt. Die AR-Beschichtung 3 ist durch eine Folge von zehn Schichten mit einer ersten Schicht 3.1 , einer zweiten Schicht 3.2, ... bis zu einer zehnten Schicht 3.10 ausgebildet. Die AR-Beschichtung 3 kann Schichten 3.1 bis 3.10 zur Spannungskompensation enthalten. Über der AR-Beschichtung 3 ist die DLC-Beschichtung 4 vorhanden, die als eine Folge von vier Schichten mit einer ersten Schicht 4.1 (äußere Schicht), einer zweiten Schicht 4.2 (innere Schicht), einer dritten Schicht 4.3 und einer vierten Schicht 4.4 gebildet ist. Auf einer Innenfläche 2.2 des Substrats 2 ist eine zusätzliche AR-Beschichtung 8 vorhanden, die aus einer ersten Schicht 8.1 , einer zweiten Schicht 8.2 und einer dritten Schicht 8.3 besteht.
Die äußere Oberfläche 4.5 schließt das optische IR-Bauelement 1 gegenüber der Umgebung ab. Die erste Schicht 4.1 der DLC-Beschichtung 4 weist das erste Elastizitätsmodul E1 auf. Die innere Schicht 4.2 steht über die innere Oberfläche 4.6 unmittelbar mit der ersten Schicht 3.1 der AR-Beschichtung 3 in Kontakt. Die innere Schicht 4.2 weist das zweite Elastizitätsmodul E2 auf. Die dritte Schicht 4.3 und die vierte Schicht 4.4 der DLC-Beschichtung 4 weisen beide je ein drittes Elastizitätsmodul E3 auf. Der Wert des dritten Elastizitätsmoduls E3 liegt zwischen den Werten des ersten Elastizitätsmoduls E1 und dem Wert des zweiten Elastizitätsmoduls E2. Durch diese Anordnung der Schichten 4.1 bis 4.2 und der zugehörigen Werte der Elastizitätsmoduln E1 bis E3 ist ein Gradient 5 (durch einen Pfeil symbolisiert) abnehmender Werte der Elastizitätsmoduln E1 bis E3 von der äußeren Schicht 4.1 hin zur inneren Schicht 4.2 erzielt. Die Werte der Elastizitätsmoduln der AR-Beschichtung 3 (zusammengefasst als Elastizitätsmoduln EAR bezeichnet) sind alle geringer als der Wert des zweiten Elastizitätsmoduls E2. Durch die AR-Beschichtung 3 und die DLC-Beschichtung 4 auf dem Substrat 2 ist eine hybride Beschichtung 9 gegeben.
Ein erfindungsgemäßer Aufbau eines optischen IR-Bauelements 1 erlaubt es, höchste Dauerhaftigkeiten des optischen IR-Bauelements 1 mit sehr geringer spektraler Restreflexion zu erreichen. In Fig. 5 ist beispielhaft in einem ersten Kurvenverlauf 6 gezeigt, welche Reflexionswerte (Angabe in Prozent) eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements 1 mit hybrider Beschichtung 9 (siehe Fig. 4) über einen Wellenlängenbereich von 7 bis 13 μιτι ermittelt wurden. Dem ersten Kurvenverlauf 6 ist ein zweiter Kurvenverlauf 7 gegenüber gestellt, durch den der Zusammenhang von Reflexionswerten und Wellenlänge einer herkömmlichen DLC-Beschichtung 4 auf einem Substrat 2 im Wellenlängenbereich von 7 bis 13 μιτι dargestellt ist. Eine herkömmliche DLC-Beschichtung 4 ist als eine Einfachschicht auf dem Substrat 2 aufgebracht. Es ist gut zu sehen, dass der erste Kurvenverlauf 6 über einen Wellenlängenbereich von etwa 7,5 bis 1 1 ,75 μιτι die Grenze von zwei Prozent Reflexion nicht übersteigt, während der zweite Kurvenverlauf 7 Reflexionswerte von zwei Prozent und weniger lediglich über einen Wellenlängenbereich von etwa 9 bis 10,5 μιτι zeigt.
Der Zusammenhang von erzielbarer Transmission (Transmissivität) (in Prozent) und der Wellenlänge über einen Wellenlängenbereich von 2 bis 12 μιη ist in Fig. 6 gezeigt. Wieder sind durch den ersten Kurvenverlauf 6 ermittelte Werte eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements 1 mit hybrider Beschichtung 9 und durch den zweiten Kurvenverlauf 7 die Werte einer herkömmlichen DLC- Beschichtung 4 auf einem Substrat gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Der erste Kurvenverlauf 6 zeigt über einen Wellenlängenbereich von etwa 2,75 μιτι bis etwa 5,75 μιτι (MWIR) sowie über einen Wellenlängenbereich von etwa 6,75 μιτι und 10,9 μιτι (LWIR) Transmissionswerte von mindestens 80 Prozent. Der zweite Kurvenverlauf 7 weist Transmissionswerte von mindestens 80 Prozent lediglich über einen Wellenlängebereich von etwa 6,75 bis 12 μιη, und damit ausschließlich im Bereich langwelliger IR-Strahlung, auf.
Die durch den ersten Kurvenverlauf 6 gezeigten Transmissionswerte eines erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements 1 wurden unter Nutzung eines Optimierungsverfahrens erreicht, indem die Materialien der Schichten, die Dicken der Schichten sowie die Abfolge der Schichten der AR-Beschichtung 3 und der DLC- Beschichtung 4 angepasst wurden.
In weiteren Ausführungsformen der beschriebenen erfindungsgemäßen optischen Bauelemente 1 kann die AR-Beschichtung 3 und / oder die zusätzliche AR- Beschichtung 8 aus bis zu 30 Schichten aufgebaut sein.
Aus der Fig. 7 sind die ersten und zweiten Kurvenverläufe 6, 7 eines weiteren erfindungsgemäßen optischen IR-Bauelements 1 (erster Kurvenverlauf 6) und eines herkömmlichen optischen IR-Bauelements 1 (zweiter Kurvenverlauf 7) zu entnehmen. Ein herkömmliches optisches IR-Bauelement 1 weist einen Aufbau gemäß Fig. 1 auf. Das weitere erfindungsgemäße optische IR-Bauelement 1 weist den grundsätzlichen Aufbau gemäß Fig. 4 auf.
Der erste Kurvenverlauf 6 zeigt über einen Wellenlängenbereich von etwa 2,9 μιτι bis etwa 3,6 μιτι Fluktuationen der Transmissionswerte um 80%. Ab etwa 3,6 μιτι (MWIR) bis etwa 1 1 μιτι (LWIR) liegen die Transmissionswerte über 80 Prozent. Der zweite Kurvenverlauf 7 weist Transmissionswerte von mindestens 80 Prozent lediglich über einen Wellenlängebereich von etwa 6,9 bis 12 μιη, und damit ausschließlich im Bereich langwelliger IR-Strahlung, auf.
Ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Bauelements 1 zeigt Fig. 8. Über dem Substrat 2 aus Silizium ist die AR-Beschichtung 3 vorhanden, die aus insgesamt neun Schichten 3.1 bis 3.9 gebildet ist. Über der AR-Beschichtung 3 ist die DLC-Beschichtung 4 mit der äußeren Schicht 4.1 und der inneren Schicht 4.2 vorhanden. In weiteren Ausgestaltungen kann die DLC-Beschichtung 4 auch aus mehreren Schichten 4.1 bis 4.n gebildet sein. Durch die AR-Beschichtung 3 und die DLC-Beschichtung 4 ist eine hybride Beschichtung 9 gebildet.
In weiteren Ausführungen des erfindungsgemäßen optischen Bauelements 1 können die Anzahlen der Schichten der AR-Beschichtung 3, der DLC-Beschichtung 4 und/oder der zusätzlichen AR-Beschichtung 8 anders gewählt sein.
Bezugszeichen
1 optisches IR-Bauelement
2 Substrat
2.1 Außenfläche (des Substrats 2)
2.2 Innenfläche (des Substrats 2)
3 Antireflexionsbeschichtung
3.1 erste Schicht (der Antireflexionsbeschichtung 3)
3.2 zweite Schicht (der Antireflexionsbeschichtung 3)
3.10 nzehnte Schicht (der Antireflexionsbeschichtung 3)
4 DLC-Beschichtung
4.1 äußere Schicht (der DLC-Beschichtung 4)
4.2 innere Schicht (der DLC-Beschichtung 4)
4.3 weitere Schicht (der DLC-Beschichtung 4)
4.4 weitere Schicht (der DLC-Beschichtung 4)
4.5 äußere Oberfläche
4.6 innere Oberfläche
5 Gradient
6 erster Kurvenverlauf
7 zweiter Kurvenverlauf
8 zusätzliche Antireflexionsbeschichtung
8.1 erste Schicht (der zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung 8)
8.2 zweite Schicht (der zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung 8)
8.3 dritte Schicht (der zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung 8)
9 hybride Beschichtung
E1 erstes Elastizitätsmodul
E2 zweites Elastizitätsmodul
E3 drittes Elastizitätsmodul
EAR Elastizitätsmodul der Antireflexionsbeschichtung 3

Claims

Patentansprüche
1 . DLC-Beschichtung (4) für ein optisches IR-Bauelement (1 ), dadurch gekennzeichnet,
- dass die DLC-Beschichtung (4) mindestens aus einer äußeren Schicht (4.1 ) mit einem ersten Elastizitätsmodul (E1 ) und einer inneren Schicht (4.2) mit einem zweiten Elastizitätsmodul (E2) besteht, die übereinander auf einer Trägeroberfläche eines Trägers aufgebracht sind, wobei die innere Schicht (4.2) eine innere Oberfläche (4.6) aufweist, über die die innere Schicht (4.2) unmittelbar mit der Trägeroberfläche des Trägers in Kontakt steht und die äußere Schicht (4.1 ) eine äußere Oberfläche (4.5) aufweist, die der Trägeroberfläche abgewandt ist und
- der Wert des ersten Elastizitätsmoduls (E1 ) größer als der Wert des zweiten Elastizitätsmoduls (E2) ist.
2. DLC-Beschichtung (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass zwischen der inneren Schicht (4.2) und der äußeren Schicht (4.1 ) weitere Schichten (4.3, 4.4) mit je einem Elastizitätsmodul (E1 bis E3) vorhanden sind, wobei die Werte der Elastizitätsmoduln (E1 bis E3) der weiteren Schichten (4.3, 4.4) höchstens so groß wie der Wert des ersten Elastizitätsmoduls (E1 ) sind.
3. DLC-Beschichtung (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte aller Elastizitätsmoduln (E1 , E2, E3) von der äußeren Schicht (4.1 ) hin zur inneren Schicht (4.2) mit jeder Schicht (4.1 , 4.3, 4.4, 4.2) abnehmen.
4. Optisches IR-Bauelement (1 ) mit einer DLC-Beschichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und mit einem für IR-Strahlung transmissiven Substrat (2) als Träger.
5. Optisches IR-Bauelement (1 ) mit einer DLC-Beschichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und mit einer aus mindestens einer Schicht (3.1 bis 3.10) bestehenden Antireflexionsbeschichtung (3) als Träger.
6. Optisches IR-Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schicht (3.1 ) der Antireflexionsbeschichtung (3) entweder eine dielektrische Schicht oder eine Halbleiterschicht ist.
7. Optisches IR-Bauelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Antireflexionsbeschichtung (3) mindestens eines der Materialien Germanium, Silizium, Magnesiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumdioxid, Zinksulfid, Zinkselenid, Palladiumtellurid oder ein Material aus einer der Materialgruppen, Metallfluoride und Telluride gewählt ist.
8. Optisches IR-Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Schicht (3.1 bis 3.10) der Antireflexionsbeschichtung (3), die in unmittelbarem Kontakt mit der inneren Oberfläche (4.6) der DLC-Beschichtung (4) steht, aus Germanium besteht.
9. Optisches IR-Bauelement (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexionsbeschichtung (3) auf einer Außenfläche 2.1 eines für IR-Strahlung transmissiven Substrats (2) aufgebracht ist.
10. Optisches IR-Bauelement (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für das Substrat (2) Germanium, Silizium, Zinksulfid, Zinkselenid, Chalgonides Glas oder Saphir gewählt ist.
1 1 . Optisches IR-Bauelement (1 ) nach einem der Ansprüche 4, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Innenfläche (2.2) des Substrats (2) eine zusätzliche Antireflexionsbeschichtung (8) vorhanden ist.
12. Optisches IR-Bauelement (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufbau der DLC-Beschichtung (4), der Antireflexionsbeschichtung (3), einer vorhandenen zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung (8) und des Substrats (2) anhand eines Optimierungsverfahrens so gewählt ist, dass über mindestens einen bestimmten Wellenlängenbereich eine Transmissivität der IR-Strahlung von wenigstens 70 % vorliegt.
13. Optisches IR-Bauelement (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine bestimmte Wellenlängenbereich von 2,7 bis 1 1 ,6 μιτι reicht.
14. Optisches IR-Bauelement (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster bestimmter Wellenlängenbereich und ein zweiter bestimmter Wellenlängenbereich gegeben ist und der erste bestimmte Wellenlängenbereich im Bereich mittelwelliger IR-Strahlung und der zweite bestimmte Wellenlängenbereich im Bereich langwelliger IR-Strahlung liegt und über den ersten und den zweiten bestimmten Wellenlängenbereich jeweils eine Transmissivität der IR-Strahlung von wenigstens 80% vorliegt.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016203863A1 (ja) * 2015-06-19 2017-12-07 三菱電機株式会社 光学部品及びレーザ加工機
JP6181905B1 (ja) * 2016-03-04 2017-08-16 株式会社リケン 摺動部材及びピストンリング
CN107835866B (zh) * 2016-03-04 2019-06-28 株式会社理研 滑动构件及活塞环
CN107217259A (zh) * 2016-03-22 2017-09-29 杨阳 红外硫系玻璃表面镀类金刚石薄膜的制备方法
CN105911616A (zh) * 2016-06-23 2016-08-31 南京波长光电科技股份有限公司 一种镀覆在红外玻璃上的增透膜及其制备方法
GB2559957A (en) 2017-02-15 2018-08-29 Univ Of The West Of Scotland Infrared spectrophotometer
GB201702478D0 (en) 2017-02-15 2017-03-29 Univ Of The West Of Scotland Apparatus and methods for depositing variable interference filters
US20180299587A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Corning Incorporated Anti-reflection coatings for infrared optics
US10705273B2 (en) * 2018-03-26 2020-07-07 Raytheon Company Multispectral interference coating with diamond-like carbon (DLC) film
CN111175856B (zh) * 2018-11-09 2021-04-06 北京理工大学 一种锗表面草莓状宽波段增透微纳结构及其制备方法
JPWO2020153046A1 (ja) * 2019-01-22 2021-11-04 三菱電機株式会社 レーザ加工機用保護窓およびレーザ加工機
KR20220098373A (ko) * 2019-11-08 2022-07-12 비아비 솔루션즈 아이엔씨. 광학 코팅 및 광학 코팅을 포함하는 장치
CN111485237A (zh) * 2020-04-09 2020-08-04 有研国晶辉新材料有限公司 基底红外增透保护膜及其制备方法
US11476630B1 (en) 2021-06-01 2022-10-18 Robert Neil Campbell Thin film brewster coupling device
CN114019591B (zh) * 2021-09-23 2023-08-01 有研国晶辉新材料有限公司 一种包括增透保护膜的光学元件及其制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4995684A (en) * 1986-06-18 1991-02-26 Raytheon Company Impact resistant and tempered optical elements
US4777090A (en) * 1986-11-03 1988-10-11 Ovonic Synthetic Materials Company Coated article and method of manufacturing the article
US4939043A (en) * 1987-02-13 1990-07-03 Northrop Corporation Optically transparent electrically conductive semiconductor windows
GB8713922D0 (en) * 1987-06-15 1994-06-22 Secr Defence Infra red transparent windows
JPS649401A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Idemitsu Petrochemical Co Infrared ray transmittable optical material
JPH01302203A (ja) * 1988-05-30 1989-12-06 Idemitsu Petrochem Co Ltd 赤外線透過性光学材
GB9018608D0 (en) * 1989-08-30 2013-11-13 Texas Instruments Inc Durable wideband anti-reflection coating for infrared windows
US5190807A (en) * 1990-10-18 1993-03-02 Diamonex, Incorporated Abrasion wear resistant polymeric substrate product
US5376455A (en) * 1993-10-05 1994-12-27 Guardian Industries Corp. Heat-treatment convertible coated glass and method of converting same
JP3704739B2 (ja) * 1995-04-03 2005-10-12 住友電気工業株式会社 ＺｎＳを基板とする耐環境性赤外線透過構造体
US6277480B1 (en) * 1999-05-03 2001-08-21 Guardian Industries Corporation Coated article including a DLC inclusive layer(s) and a layer(s) deposited using siloxane gas, and corresponding method
US6844070B2 (en) * 2002-08-30 2005-01-18 Lockheed Martin Corporation Low-temperature plasma deposited hydrogenated amorphous germanium carbon abrasion-resistant coatings
JP2006153976A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Nippon Shinku Kogaku Kk 赤外光透過フィルタ
US7947372B2 (en) * 2005-08-18 2011-05-24 Sulzer Metaplas Gmbh Substrate coated with a layered structure comprising a tetrahedral carbon layer and a softer outer layer
JP2009116219A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Seiko Epson Corp 反射防止膜、反射防止膜の形成方法、及び透光部材
CN101464528B (zh) * 2008-01-23 2011-01-12 四川大学 一种dlc红外抗反射保护膜及其制备方法
CN101414017B (zh) * 2008-12-01 2010-08-18 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 一种红外双波段窗口保护膜及其制造方法
JP5342365B2 (ja) * 2009-08-05 2013-11-13 株式会社豊田中央研究所 低摩擦摺動部材
JP5489824B2 (ja) * 2010-04-02 2014-05-14 富士フイルム株式会社 反射防止膜及び赤外線用光学素子
EP2758826A1 (de) 2011-09-20 2014-07-30 JENOPTIK Optical Systems GmbH Optisches bauelement für den ir-bereich mit spannungskompensierter beschichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013170854A1 *

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WO2013170854A1 (de) 2013-11-21

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