TW502006B - Vapor-deposition materials and process for the production of optical coatings of medium refractive index - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502006 A7 _ B7 五、發明説明（1) 薄的氧化物塗料在工業界，尤其是光學業界，中被廣 泛使用作保護性塗料或用在光學功用的目的。舉例來說， 彼等可用在抗腐蝕及機械損害的保護上，或用來塗覆光學 元件及儀器-比如透鏡、鏡子、稜鏡等等-的表面。薄的 氧化物塗料還可另外用來製造具有高度、中度及低折射率 以增加或減少折射的光學塗料。主要的應用領域是製備在 光學基材一比如眼鏡鏡片、照相機透鏡元件、雙眼望遠鏡 及供光學量測儀器及雷射技術使用的光學元件-上的抗折 射塗料。其他的領域爲具有一定折射率及/或一定光學吸 收性質之塗料的製造，比如干擾鏡、分光器、熱濾鏡及透 熱鏡。 用以製造該型式氧化物塗料的起始原料是本身爲人所 知道的。可用的材料有s i 〇2及許多重金屬氧化物，如 有需要可彼此相結合來使用。其選擇基本上是依照經驗來 進行的，端視所要的光學性質及製程性質而定。塗料是以 真空蒸氣澱積法來製造的，彼是本身爲人所知道的。示範 說明可在此參見德國專利12 28 489，彼說明了可 用的材料、製造方法及與此相關所發生的問題。 至於要製備中度折射率的塗料，即折射率值（當波長 爲500nm時）在約1· 6和1. 9之間的塗料，則適 用於該原則的起始物範圍很受限制。基本適用的起始物爲 鋁、鎂、釔、鑭、鐯的氧化物，以及還有氟化硒及氟化鑭 ，及其混合物。 然而，這些本身適合的材料有許多缺點，由製程中的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐)~: 4 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 I# 502006 A7 ______ B7____ 五、發明説明（2) 實際觀點來看時這些缺點變得特別明顯。 在此的一點是這些物質都有高熔點及高沸點，它們還 另外彼此都很接近。然而由實際觀點來看，在有顯著的蒸 發開始進行之前，蒸氣澱積材料已完全熔化是很重要的。 只有在那之後才能確保有均及適當的蒸發速率。這是必需 的，如此才能在物件上塗覆上均一厚度形式的均質塗料。 然而，在鎂及釔的氧化物的實際使用條件卻不是這麼一回 事，彼等在一般的工作條件下只會熔解不完全，或根本就 不熔解。它們完全很難蒸發，以致會得到厚度不一的塗料 〇 因此吾人希望藉由合適的添加劑來使基質材料的熔點 下降。添加劑還負有以特定方式來使所得塗料的折射率變 化及設定在一定上下限內。 適於這些目的之添加劑的選用會受無吸收性需求的限 制。因此僅有之適用的適當添加劑爲那些不會在紅外線及 可見光區域至近UV波長區域（最高約爲2 0 0 nm)內 有吸收者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於混合物的本質，故不希望在真空蒸氣澱積技術中 使用混合物。理由是混合物的蒸發會不一致，即彼等在蒸 發過程當中會改變其中的組成物，於是經澱積塗料的組成 物以及進而其折射率也會相對應的改變。其典型例子有氧 化鈦/氧化鋁或氧化給/氧化鋁的混合系統。 本發明的目標的要找到可供以真空蒸氣澱積技術來製 造具有中度折射率之光學塗料的蒸氣澱積材料，該材料不 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（21GX297公釐—)7 ：~一 ~ 502006 A7 B7 五、發明説明（5) 波長進行一在約1. 6及1. 9之間。該塗料在近UV( 約2 0 0 nm)經由可見光區域至遠到近I R (約 7 0 0 0 nm)之間的波長範圍具有高度的透射性，並且 不會有吸收，尤其是在可見光波長區域。 實施例1 : 由42. 9重量％的釔（m)氧化物及 57. 1重量％的鋁（皿）氧化物 (莫耳比值1 : 3 ) 可製備出粉狀混合物，並使該混合物進行造粒。所選用的 組成物可形成如化學式YA 1 306的化合物。 使顆粒在1 6 4 5 °C的溫度及大氣壓下進行5小時的 燒結。所得產物的熔點約爲1 7 0 0 °C。 實施例2 : 由5 7. 1重量％的釔（瓜）氧化物及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -------^--|省澤-- a - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b 42. 9重量％的鋁（m)氧化物 (莫耳比值3 : 5 ) 可製備出粉狀混合物，並使該混合物進行造粒。所選用的 組成物可形成如化學式Y 3 A 1 5 Ο 1 2的化合物。 使顆粒在1 6 4 5 °C的溫度及大氣壓下進行5小時的 燒結。所得產物的熔點約爲1 7 0 0 °C。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 502006 A7 B7 五、發明説明（6) 實施例3 :用途 將實施例1的顆粒放在銅製蒸發柑堝中，並放到具有 電子束蒸發作用的市購可得真空蒸氣澱積裝置中。 要進行澱積-塗覆的基材包含有石英或玻璃。 塗覆動作是在溫度爲1 800 — 1 9 0 0°C、殘餘 〇2壓力爲2 X 1 0—4毫巴及基材溫度爲1 5 0°C之下 以0. 4nm/秒的澱積速率進行直到360nm的塗料 厚度有達到爲止。 該塗料在500nm時的折射率n=l. 58。塗料 在可見光區域及最高到約2 0 0 nm的波長區域內不會有 吸收出現。 對實施例2的顆粒進行的類似的處理可產生在5 0 0 nm時具有折射率n=l. 62的塗料。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 9 一

Claims (1)

1. 502006 居' 本· A8 B8 C8 D8 ...... rtiM —··-**”*>»**⑽f9ί·2·23 修正 等Λ 3 申請捧利氬凰 附件一A :第8 5 1 0 2 2 6 5號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 1年2月修正 1. 一種蒸氣澱積材料，包含具有如以下化學式（I )之可被澱積在基材上的混合氧化化合物： YA 1χ0ζ ( τ λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中 Ο . 5及 3/2 · (1 + χ) 具有式 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 唯此蒸氣澱積材料並非已澱積在基材上，且該混合氧 化化合物須非爲Y 3 A 1 5 〇 i 2。 2 .如申請專利範圍第1項之材料，其中化學式（I )之化合物爲Y4A 1 2〇 9，Y2A 14〇9或ya 1 5〇9 •一種光學材料，包含一光學基材及塗覆於其上之 (I )之混合氧化化合物： YAlx〇z ( I ) 其中 x = 0. 5 — 5 及 ζ = 3/ 2· (1 + χ) ， 唯該混合氧化化合物必須非爲Υ 3 A 1 5 0 i 2或 Y 2 A 1 4 0 9 。 4.如申請專利範圍第3項之光學材料，其中該式 本紙浪尺度適用中國國家裼準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 502006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 !)之化合物係形成具有折射率值在約1. 6及1. 9之 間之光學塗層。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 · —種光學基材，其特徵爲塗有具有折射率值在約 1 · 6及1 . 9之間的光學塗層，該塗層在澱積於基材上 之前’係藉由將具有式（I )之混合氧化化合物真空蒸氣 澱積而製成， YA1x〇2 ( I ) 其中 x = 0. 5 — 5 及 ζ = 3/ 2· (1 + X), 且其中該蒸氣澱積材料並非已澱積在基材上。 6· —種用以製造具有折射率值在約1. 6及]_ . 9 之間的光學塗層之方法，包含將如申請專利範圍第1項所 界定之具有式（I )之化學組成的材料以蒸氣澱積塗覆在· 一光學基材上。 7 · —種用以製備如申請專利範圍第1項所界定之具 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有如式（I )之化學組成的蒸氣澱積材料的方法，其特徵 爲使Υ2〇3與Α 12〇3以2 : 1至1 : 5的莫耳比例混 合，以及使此混合物在低於熔點的溫度及空氣中進行燒結 〇 8 .如申請專利範圍第3項之光學材料，其中該具有 式（I )之化合物爲Y4A 1 2〇9’ Y2A i409或 Y A 1 5〇 Θ 0 9·如申請專利範圍第3項之光學材料，其中該基材 本紙張尺度逍用宁國國冢《準（CNS〉A4規格（210X297公釐） 2 - 502006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 爲透鏡，鏡子或稜鏡^ 1 〇 ·如申請專利範圍第3項之光學材料，其中該基 材爲照相機透鏡、眼鏡鏡片、雙眼望遠鏡鏡片、干擾鏡、 分光鏡、熱濾鏡或透熱鏡。 1 1 .如申請專利範圍第1項之蒸氣澱積材料，其係 藉由使Υ2〇3與A 1203以2 : 1至1 : 5的莫耳比例 混合，以及使此混合物在低於熔點的溫度及空氣中進行燒 結而形成之混合氧化化合物，其係在被澱積在基材上之前 所形成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揲準（CNS ) A4規格（2l〇X297公羡） -3 -