DE19541014A1 - Antireflexschichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines Antireflexschichtsystems - Google Patents
Antireflexschichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines AntireflexschichtsystemsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen optisch wirkenden
Schichtbelag, bestehend aus einem auf Substraten
angeordneten Mehrschichtensystem, wobei das
Schichtensystem eine hohe Antireflexwirkung und
eine hohe Lichttransmission aufweist oder eine ho
he Antireflexwirkung bei gegebener Lichttransmis
sion.
Derartige Antireflexschichten werden vorzugsweise
auf im sichtbaren Lichtspektrum transparenten
Substraten, insbesondere Glasscheiben, aufge
bracht, welche z. B. zum Schutz vor Gemälden oder
zum Einsatz in Vitrinen oder auch als Schaufen
sterscheiben verwendet werden.
Aus der DE 41 17 257 ist ein Schichtsystem bekannt,
welches auf einem transparenten Substrat aufge
bracht ist und eine hohe Antireflexwirkung auf
weist. Dieses auf der DE 39 42 990 basierende
Schichtsystem besteht im wesentlichen aus auf dem
Substrat in abwechselnder Folge aufgebrachter Me
talloxyd- und Nitridschichten. Die nach der DE
41 17 257 hergestellten Schichtsysteme genügen dem
heute geforderten hohen Transmissionsgrad und den
Forderungen nach einem kostengünstigen Herstel
lungsverfahren nicht mehr. Insbesondere die dort
vorgeschlagenen, aus TiO₂ bestehenden Schichten
lassen sich nur unter hohem Fertigungsaufwand in
entsprechend teueren Herstellungsverfahren produ
zieren, da die Sputterrate von TiO₂ bei den dort
eingesetzten Beschichtungsverfahren ca. 5 mal
kleiner ist als die für niederbrechendes SiO₂.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
gattungsgemäßes Schichtsystem und dessen Herstel
lungsverfahren anzugeben, welches die Nachteile
der eingangs genannten Schichtsysteme vermeidet
und die heute geforderten Anforderungen im Hin
blick auf die Entspiegelungswirkung, die Kon
trasterhöhung und Erhöhung der Antistatikwirkung
heutiger Schichten erfüllt.
Dabei sollen gleichzeitig Voraussetzungen dafür
geschaffen werden, daß eine nur geringe Anzahl von
Einzelschichten benötigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein die
Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes Schicht
system erfüllt. Ein Verfahren zur Herstellung ei
nes erfindungsgemäßen Schichtsystems ist mit den
im Anspruch 10 aufgeführten Merkmalen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Schichtsystem besteht aus
mehreren, einen Belag bildenden Einzelschichten,
welche sukzessive auf einem lichttransparenten
Substrat mittels eines vakuumgestützten Beschich
tungsverfahrens aufgetragen werden, wobei minde
stens zwei Einzelschichten aus einem Nitrid oder
einem Mischnitrid bestehen und mindestens eine der
Nitridschichten aus einem Metallnitrid oder aus
einem Metallmischnitrid besteht. Vorzugsweise sind
hierfür Metallnitride aus der Gruppe Titannitrid
(TiN) und/oder Zirkonnitrid (ZrN) (siehe Anspruch
2) vorgesehen, welche vorteilhaft sowohl chemisch
als auch mechanisch stabile und harte Schichten
bilden. Diese Metallnitridschichten bilden damit
einen vorteilhaften Ersatz für die bisher in klas
sischen Entspiegelungsfilterschichten verwendeten,
hoch brechenden Oxydschichten. Als Substratmateri
al ist, wie in Anspruch 8 genannt, z. B. Glas vor
gesehen, das einen Brechungsindex nG von
1,46 nG 1,6 aufweist.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die sehr dünnen, er
findungsgemäß wie in Anspruch 8 angegeben, rund
70 nm bis 90 nm dicken Metallnitridschichten je
weils zwischen zwei Nitridschichten eingebettet
sind. Diese Einbettung gewährleistet in überra
schender Weise, daß eine Zerstörung einer z. B.
aus Zirkonnitrid oder Titannitrid bestehenden
Schicht durch Oxydation infolge einer direkt an
diese Schichten angelagerte Oxydschicht vermieden
wird. Hierdurch wird eine hohe optische Stabilität
und Qualität des Gesamtschichtsystems auch über
einen langen Zeitraum gewährleistet.
Von Vorteil ist weiterhin, daß Metallnitridschich
ten aufweisende Schichtsysteme eine gute Antista
tikwirkung aufweisen, was eine deutliche Reduzie
rung bzw. Verhinderung elektrostatischer Aufladun
gen, wie diese z. B. bei Fernsehbildkathodenstrahl
röhren sonst auftreten könnten, bewirkt.
Wie in den Unteransprüchen 3 bzw. 6 angegeben, um
faßt ein erfindungsgemäßes Schichtsystem z. B. vier
bzw. fünf Einzelschichten, die sukzessive auf ei
nem Substrat mittels eines Kathodenzerstäubungs
verfahrens nach Anspruch 10 aufgebracht werden.
Gemäß Anspruch 7 ist vorgesehen, daß zur Verbesse
rung der Haftfestigkeit der Nitridschichten auf
einer untergelegten Oxydschicht die Nitridschicht
auf der Oxydschicht mittels einer Haftvermittler
schicht angelagert ist, welche vorzugsweise aus
Nickel-Chrom-Nitrid (NiCrN) besteht und eine
Schichtdicke von vorzugsweise 1 nm bis 25 nm auf
weist.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schichtsy
stems mittels eines Sputterverfahrens ist vorgese
hen, ein mit einer Mittelfrequenz-Stromversorgung
im Frequenzbereich von 20 kHz bis 70 kHz elek
trisch betriebenes Doppelmagnetron einzusetzen,
was eine vorteilhafte, kostengünstige und qualita
tiv hochwertige Schichtenherstellung ermöglicht.
Typische Prozeßkammerdrücke zur Schichterzeugung
liegen in einem Druckbereich von 1×10-3 mbar bis
8×10-3 mbar. Je nach aufzubringender Schichtart be
steht das Prozeßgas aus einem Edelgas, vorzugswei
se Argon, und einem Reaktivgas, vorzugsweise
Stickstoff bzw. Sauerstoff.
Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäß herge
stellten Schicht besteht in der im Vergleich zu
herkömmlich hergestellten Schichtsystemen geringen
Gesamtdicke von nur ca. 100 nm. Im Vergleich hier
zu weisen klassische Entspiegelungsschichtsysteme
Gesamtdicken von ca. 240 nm bis 350 nm Schichtdicke auf,
die damit nur kostenaufwendiger herzustel
len sind, da die Sputterrate von hochbrechendem
Material wie TiO₂ sehr klein ist im Vergleich zu
SiO₂. ZrN und TiN weisen vergleichbare Raten zu
TiO₂ auf, jedoch wird die erfindungsgemäß erforder
liche Schichtdicke bei gleicher Wirkung sehr viel
geringer; z. B. weist eine herkömmlich verwendete
TiO₂-Schicht eine Dicke von ca. 100 nm auf, wohin
gegen eine ZrN- bzw. TiN-Schicht lediglich eine
Dicke von 10 nm besitzt.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend werden besonders vorteilhafte Ausfüh
rungsbeispiele in den Figuren beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines aus vier Ein
zelschichten bestehenden, auf einem
Substrat anliegenden Schichtensystem,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein aus vier
Einzelschichten bestehendes Schichtsy
stem,
Fig. 3 eine Querschnittansicht eines aus fünf
Einzelschichten bestehenden Schichtsy
stems,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines aus fünf
Einzelschichten bestehenden Schichtsy
stems,
Fig. 5 eine Transmissionsgrad- bzw. Reflexions
gradkurve in Abhängigkeit der Lichtwel
lenlänge für ein aus vier Einzelschich
ten bestehendes Schichtsystem nach ei
nem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine Transmissionsgrad- bzw. Reflexions
gradkurve in Abhängigkeit der einfal
lenden Lichtwellenlänge eines aus vier
Einzelschichten bestehenden Schichtsy
stems nach einem zweiten Ausführungs
beispiel und
Fig. 7 eine Transmissionsgrad- bzw. Refle
xionsgradkurve in Abhängigkeit der
Lichtwellenlänge eines aus fünf Einzel
schichten bestehenden Schichtsystems.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Schicht
systeme bestehen aus vier, wie in den Fig. 1
und 2 wiedergegeben, bzw. aus fünf (siehe Fig. 3)
oder sechs (siehe Fig. 4) auf einem Substrat 2
mittels eines vakuumgestützten Beschichtungsver
fahrens aufgebrachter Einzelschichten 4, 6, 8, 10,
12, 14.
Das Schichtsystem 1 des ersten Ausführungsbei
spiels (siehe Fig. 1) ist wie folgt aufgebaut:
- - Auf der Vorderseite 16 des Substrats 2 ist eine erste, absorptionsfreie Schicht 4 auf gebracht, welche aus Si₃N₄ bzw. AlN besteht und eine Schichtdicke von 20 nm bis 24 nm aufweist,
- - die zweite optisch wirksame Schicht 6 be steht aus einer 7 nm bis 9 nm dicken ZrN- oder TiN-Schicht,
- - die dritte optisch wirksame Schicht 8 be steht aus einer absorptionsfreien Si₃N₄- bzw. AlN-Schicht, die eine Schichtdicke von 1,5 nm bis 2,5 nm aufweist,
- - die vierte optisch wirksame Schicht 10 be steht aus einer absorptionsfreien Schicht aus SiO₂ oder MgF₂ oder aus Al₂O₃ und weist eine Schichtdicke von 60 nm bis 100 nm auf.
Das Schichtsystem des zweiten, in Fig. 2 darge
stellten Ausführungsbeispiels ist wie folgt aufge
baut:
- - Die erste, unmittelbar auf der Vorderseite 16 des Substrats 2 aufgebrachte Schicht 12 besteht aus TiO₂ oder Ta₂O₅ und weist eine Schichtdicke von 20 nm bis 24 nm auf,
- - die zweite optisch wirksame Schicht 6 be steht aus ZrN bzw. TiN und weist eine Schichtdicke von 7 nm bis 9 nm auf,
- - die dritte optisch wirksame Schicht 8 be steht aus Si₃N₄ bzw. AlN und weist eine Schichtdicke von 1,5 nm bis 2,5 nm auf,
- - die vierte optisch wirksame Schicht 10 be steht aus SiO₂ oder aus MgF₂ oder aus Al₂O₃ und weist eine Schichtdicke von 60 nm bis 100 nm auf.
Das Schichtsystem des dritten, in Fig. 3 darge
stellten Ausführungsbeispiels ist wie folgt aufge
baut:
- - Die unmittelbar auf dem Substrat 2 aufge brachte erste Schicht 12 besteht aus einer absorptionsfreien, aus TiO₂ bzw. Ta₂O₅ be stehenden Oxydschicht mit einer Schichtdicke von 20 nm bis 24 nm,
- - die auf die erste Schicht 12 aufgebrachte zweite Schicht 4 besteht aus Si₃N₄ bzw. aus AlN und besitzt eine Schichtdicke von 20 nm bis 24 nm,
- - die dritte optisch wirksame Schicht 6 be steht aus ZrN bzw. aus TiN und besitzt eine Schichtdicke von 7 nm bis 9 nm,
- - als vierte optisch wirksame Schicht ist ei ne absorptionsfreie, aus Si₃N₄ bzw. AlN be stehende Nitridschicht vorgesehen, die eine Schichtdicke von 1,5 nm bis 2,5 nm auf weist,
- - als fünfte Schicht ist eine absorptions freie, aus SiO₂ oder aus MgF₂ bzw. Al₂O₃ be stehende Schicht 10 vorgesehen, die eine Schichtdicke von 60 nm bis 100 nm aufweist.
Das Schichtsystem des vierten, in Fig. 4 darge
stellten Ausführungsbeispiels weist insgesamt
sechs Schichten auf und ist wie folgt aufgebaut:
- - Als erste Schicht 12 ist eine absorptions freie Oxydschicht, bestehend aus TiO₂ bzw. Ta₂O₅, mit einer Schichtdicke von 20 nm bis 24 nm vorgesehen, auf welcher eine
- - zweite, aus Nickel-Chrom-Nitrid bestehende Haftvermittlerschicht aufgebracht ist, wel che eine Schichtdicke von 1 nm bis 3 nm aufweist,
- - als zweite optisch wirksame Schicht ist ei ne absorptionsfreie, aus Si₃N₄ bzw. AlN be stehende Nitridschicht 4 vorgesehen, die eine Schichtdicke von 20 nm bis 24 nm auf weist, auf welche
- - eine dritte optisch wirksame und absorbie rende Nitridschicht 6 aufgebracht ist, wel che aus ZrN bzw. aus TiN besteht und eine Schichtdicke von 7 nm bis 9 nm aufweist, auf welche
- - eine vierte optisch wirksame, absorptions freie Nitridschicht 8, bestehend aus Si₃N₄ bzw. AlN, in einer Schichtstärke von 1,5 nm bis 2,5 nm aufgebracht ist und aus
- - einer fünften optisch wirksamen Schicht 10, welche aus SiO₂ oder MgF₂ oder aus Al₂O₃ be steht und eine Schichtdicke von 60 nm bis 100 nm aufweist.
Das Substrat 2 in den vorgenannten vier Ausfüh
rungsbeispielen besteht aus Glas, insbesondere aus
Floatglas, Mineralglas oder auch Plexiglas, und
weist einen Brechungsindex nG von 1,46 nG 1,6,
vorzugsweise von nG = 1,52 auf. Die wesentlichen,
lichtoptisch wirksamen Eigenschaften der durch die
Schichtenabfolge und jeweiligen Schichtendicke de
finierten Kenngrößen bilden der Reflexionsgrad
bzw. Transmissionsgrad in Abhängigkeit der einfal
lenden Lichtwellenlänge. Der Grundgedanke der Er
findung läßt damit eine Vielzahl von Ausführungs
beispielen bzw. Schichtsystemen zu, die in den
nachfolgend beschriebenen drei Beispielen durch
die Wahl der genannten Schichtenmaterialien und
Schichtendicken charakterisiert sind. Vorgestellt
werden Schichtsysteme, bei denen der Reflexions
grad und der Transmissionsgrad im sichtbaren Wel
lenlängenbereich des Lichts gemessen wurde.
Die Meßergebnisse sind graphisch anhand von Kurven
in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Bei der Be
schreibung des der Fig. 6 zugrunde liegenden
Schichtsystems werden die Bezugsziffern der Be
schreibung der Fig. 1 benutzt und bei der Be
schreibung des in Fig. 7 dargestellten Schichtsy
stems werden die Bezugsziffern der Beschreibung
der Fig. 3 benutzt.
Das Schichtsystem des ersten Beispiels ist wie
folgt aufgebaut:
Substrat 2: Material Glas, Dicke: 2 mm;
Schicht 4: Material Si₃N₄, Schichtdicke 22 nm;
Schicht 6: Material ZrN, Schichtdicke 8 nm;
Schicht 8: Material Si₃N₄, Schichtdicke 6 nm;
Schicht 10: Material SiO₂, Schichtdicke 76 nm.
Schicht 4: Material Si₃N₄, Schichtdicke 22 nm;
Schicht 6: Material ZrN, Schichtdicke 8 nm;
Schicht 8: Material Si₃N₄, Schichtdicke 6 nm;
Schicht 10: Material SiO₂, Schichtdicke 76 nm.
Die in Fig. 4 mit 14 bezeichnete Haftvermittler
schicht ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht
vorhanden.
Für dieses Schichtsystem wird der Reflexions- bzw.
Transmissionsgrad in Prozent über einen Wellenlän
genbereich von 400 nm bis ca. 700 nm angegeben.
Nachfolgend werden die Meßergebnisse für die Re
flexion und die Transmission in Tabelle 1 bestimm
ten Wellenlängen gegenübergestellt:
Die Meßergebnisse werden wie dargelegt als Kurven
in Fig. 5 graphisch dargestellt. Zur Führung des
Auges sind die einzelnen Meßpunkte miteinander
verbunden. Auf der Abszisse des Koordinatensystems
in Fig. 5 sind die Wellenlängen in µm eingetra
gen. Auf der linken Ordinate des Kurvendiagramms
sind die Meßwerte für den Reflexionsgrad und auf
der rechten Ordinate des Koordinatensystems sind
die Prozentwerte für den Transmissionsgrad einge
tragen.
Aus dem Verlauf der Reflexionskurve ist ersicht
lich, daß im Kernwellenlängenbereich von 420 nm
bis 680 nm der Reflexionsgrad weit geringer als
0,5% beträgt. Dieser gewünschten hohen Antire
flexwirkung korrespondiert der Verlauf der über
dem genannten Wellenlängenbereich hohe Werte aufweisende
Transmissionsgradkurve. So weist das
Schichtsystem im genannten Wellenlängenbereich ho
he Transmissionsgradwerte zwischen 80% und 90%
auf.
Das Schichtsystem des zweiten, in Fig. 2 darge
stellten Beispiels, ist wie folgt aufgebaut:
Substrat 2: Material Glas, Dicke 2 mm;
Schicht 12: Material TiO₂, Schichtdicke 12 nm;
Schicht 6: Material ZrN, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 8: Material Si₃N₄, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 10: Material SiO₂, Schichtdicke 74 nm.
Schicht 12: Material TiO₂, Schichtdicke 12 nm;
Schicht 6: Material ZrN, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 8: Material Si₃N₄, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 10: Material SiO₂, Schichtdicke 74 nm.
Das Reflexions- und Transmissionsverhalten dieses
Schichtsystems ist für den Wellenlängenbereich von
400 nm bis 688 nm in Fig. 6 in Abhängigkeit der
Lichtwellenlänge aufgetragen. Die den der Fig. 6
zugrunde liegenden Reflexions- und Transmissions
werte sind in der Tabelle 2 gegenübergestellt:
Aus dem lichtwellenlängenabhängigen Verhalten der
in Fig. 6 eingezeichneten Reflexionskurve ist er
sichtlich, daß diese im optisch sichtbaren Bereich
sehr geringe Reflexionswerte von kleiner als 0,2%
im Intervall von 420 nm bis 660 nm aufweist. Nur
für kleinere Lichtwellenlängen als 400 nm bzw. bei
größeren Lichtwellenlängen als 700 nm beträgt der
Reflexionsgrad größer als 0,5%. Das Transmissi
onsverhalten des letztgenannten Schichtsystems be
stimmt sich durch einen hohen Transmissionsgrad
von über 90% bei 400 nm und fällt zu höheren Wel
lenlängen auf ca. 75% bei 688 nm im wesentlichen
linear ab.
Ein dem zweiten Beispiel ähnliches lichtwellenlän
genabhängiges Transmissions- und Reflexionsver
halten zeigt das in Fig. 3 dargestellte dritte
beispielhafte Schichtsystem. Dieses letztgenannte
Schichtsystem besteht auf dem folgenden Schicht
aufbau:
Substrat 2: Material Glas, Dicke 2 mm;
Schicht 12: Material TiO₂, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 6: Material Si₃O₄, Schichtdicke 2 nm;
Schicht 6: Material ZrN, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 8: Material Si₃N₄, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 10: Material SiO₂, Schichtdicke 75 nm.
Schicht 12: Material TiO₂, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 6: Material Si₃O₄, Schichtdicke 2 nm;
Schicht 6: Material ZrN, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 8: Material Si₃N₄, Schichtdicke 10 nm;
Schicht 10: Material SiO₂, Schichtdicke 75 nm.
Im Vergleich zu dem im zweiten Beispiel beschrie
benen Schichtsystem weist dieser Schichtbelag eine
weitere, aus Si₃N₄ bestehende Schicht auf. Das
Transmissions- und Reflexionsvermögen des Schicht
systems nach Beispiel 3 ist als Funktion der
Lichtwellenlänge in Fig. 7 dargestellt. Ein Ver
gleich der Funktionsverläufe mit denen in der
Fig. 6 zeigt, daß das Reflexions- und Transmissi
onsverhalten ähnlich dem des in Beispiel 2 vorge
stellten Schichtsystems ist. Auch bei dem Schicht
system nach Beispiel 3 wird wie gewünscht ein sehr
geringer Reflexionsgrad und hoher Transmissions
grad über den optisch sichtbaren Lichtwellenlän
genbereich realisiert. Die der Fig. 7 zugrunde
liegenden Reflexions- und Transmissionswerte sind
in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgelistet.
Die Schichtsysteme, mit denen die oben in den Be
spielen 1 bis 3 genannten Transmission- und Refle
xionswerte erzielt wurden, sind nach dem im fol
genden beschriebenen Verfahren hergestellt worden.
In reaktiver Gasatmosphäre von ca. 5 × 10-3 mbar
wurde je nach abzuscheidender optischer Schicht
als Targetmaterial Titan, Zirkonium, Silicium,
Aluminium, Tantal oder Nickelchrom ausgewählt. Un
ter Verwendung von Edelgas unter Hinzufügung eines
Reaktivgases, wie z. B. eines Ar/N-Gasgemisches,
wurde von der Targetoberfläche unter Sputterein
wirkung Targetsubstanzmaterial abgesputtert, wel
ches sich auf dem zu beschichtenden Substrat 2 als
chemische Verbindung, wie z. B. ZrN oder Si₃N₄, nie
derschlägt und sich als eine geschlossenen Einzel
schicht ausbildet. Durch zeitliche Abfolge des
Sputterprozesses an verschiedenen Targetmateriali
en werden nacheinander einzelne, aus unterschied
lichen chemischen Elementen zusammengesetzte Ver
bindungen bestehende Einzelschichten zu einem
Schichtsystem aufgebaut, welches die genannten op
tisch wirkenden Eigenschaften aufweist.
Auf der beschichteten Seite der Schichtsysteme
wurde jeweils der Flächenwiderstand R zu
R 5 kΩ/ gemessen. Die statische Aufladung der
beschichteten Flächen wird durch Erdung derselben
reduziert bzw. sogar vollständig aufgehoben. Damit
wird der gewünschte Antistatikeffekt erzielt.
Bezugszeichenliste
1 Belag, Schichtsystem
2 Substrat, Glas
4 erste Schicht
6 zweite Schicht
8 dritte Schicht
10 vierte Schicht, Deckschicht
12 Oxydschicht
14 Haftvermittlerschicht
15 Rückseite
16 Vorderseite
2 Substrat, Glas
4 erste Schicht
6 zweite Schicht
8 dritte Schicht
10 vierte Schicht, Deckschicht
12 Oxydschicht
14 Haftvermittlerschicht
15 Rückseite
16 Vorderseite
Claims (16)
1. Belag bestehend aus einem optisch wirkenden
Schichtsystem für Substrate, wobei das
Schichtsystem insbesondere eine hohe Antire
flexwirkung und eine hohe Lichttransmission
aufweist oder eine hohe Antireflexwirkung bei
gegebener Lichttransmission aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schichtsystem (1)
mindestens zwei, jeweils aus einem Nitrid
oder einem Mischnitrid bestehende Einzel
schichten (6, 8) umfaßt, wobei mindestens eine
der Nitridschichten aus einem Metallnitrid
oder einem Metallmischnitrid besteht.
2. Belag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die aus Metallnitrid bestehende Ein
zelschicht aus ZrN und/oder TiN besteht.
3. Belag nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schichtsystem (1) min
destens vier Einzelschichten (4, 6, 8, 10, 12)
umfaßt, wobei auf dem Substrat (2) eine er
ste, absorptionsfreie Schicht (4, 12) angeord
net ist, darauf folgend eine zweite, absor
bierende Nitridschicht (6), vorzugsweise ZrN
oder TiN, angeordnet ist, darauf folgend eine
dritte, absorptionsfreie Nitridschicht (8),
vorzugsweise bestehend aus SiN oder AlN, an
geordnet ist, darauf folgend eine vierte, ab
sorptionsfreie Schicht (10) angeordnet ist,
welche einen niedrigen Brechungskoeffizienten
aufweist und vorzugsweise aus SiO₂ oder MgF₂
oder Al₂O₃ oder deren Mischoxyde besteht.
4. Belag nach mindestens einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste,
auf dem Substrat (2) angeordnete Schicht (4)
eine vorzugsweise aus Si₃N₄ oder AlN bestehen
de Nitridschicht (4) ist.
5. Belag nach mindestens einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste,
auf dem Substrat (2) angeordnete Schicht (12)
eine vorzugsweise aus TiO₂ oder Ta₂O₅ beste
hende Oxydschicht ist.
6. Belag nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schichtsystem (1) min
destens fünf Einzelschichten (4, 6, 8, 10, 12)
umfaßt, wobei auf dem Substrat (2) eine er
ste, absorptionsfreie Oxydschicht (12), vor
zugsweise bestehend aus TiO₂ oder Ta₂O₅, ange
ordnet ist, darauf folgend eine zweite, ab
sorptionsfreie Nitridschicht (4), vorzugswei
se bestehend aus Si₃N₄ oder AlN, angeordnet
ist, darauf folgend eine dritte, absorbieren
de Nitridschicht (6), vorzugsweise bestehend
aus ZrN oder TiN angeordnet ist, darauf fol
gend eine vierte, absorptionsfreie Nitrid
schicht (8), vorzugsweise bestehend aus Si₃N₄
oder AlN angeordnet ist, darauf folgend eine
fünfte, absorptionsfreie Schicht (10) ange
ordnet ist, die einen niedrigen Berechungs
koeffizienten aufweist und welche vorzugswei
se aus SiO₂ oder MgF₂ oder Al₂O₃ oder dessen
Mischoxyden besteht.
7. Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß zwischen der Oxyd
schicht (12) und der Nitridschicht (6) eine
Haftvermittlerschicht (14) angeordnet ist,
welche vorzugsweise aus Nickel-Chrom-Nitrid
(NiCrN) besteht und welche eine Schichtdicke
von vorzugsweise 1 nm bis 2,5 nm aufweist.
8. Belag, bestehend aus einem optisch wirkenden,
Einzelschichten umfassenden Schichtsystem für
Substrate, wobei das Schichtsystem insbeson
dere eine hohe Antireflexwirkung und eine ho
he Lichttransmission aufweist oder eine hohe
Antireflexwirkung bei gegebener Lichttrans
mission aufweist, insbesondere nach minde
stens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat (2) aus Glas
besteht, welches einen Brechungsindex nG mit
1,46 nG 1,60, vorzugsweise mit nG = 1,52,
aufweist und wobei die erste auf dem Substrat
(2) aufgebrachte Schicht (4) vorzugsweise aus
Si₃N₄ besteht und eine Schichtdicke von 200 nm
bis zu 240 nm aufweist, daß die zweite
Schicht (6) vorzugsweise aus ZrN besteht und
eine Schichtdicke von 70 nm bis 90 nm auf
weist, und daß die dritte Schicht (8) vor
zugsweise aus Si₃N₄ besteht und eine Schicht
dicke von 1,5 nm bis 2,5 nm aufweist und wo
bei die vierte Schicht (10) vorzugsweise aus
SiO₂ besteht und eine Schichtdicke von 70 nm
bis 80 nm aufweist.
9. Belag nach mindestens einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schichtsystem (1) einen Flächenwiderstand
R von R 5 kΩ/ aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Belages nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Einzelschichten
(4, 6, 8, 10, 12) mittels eines Kathodenzerstäu
bungsverfahrens, insbesondere mittels eines
reaktiven Sputterverfahrens unter Verwendung
eines mit einer Mittelfrequenz-
Stromversorgung betriebenen Doppelmagnetrons
hergestellt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum Beschichten von Glas (2),
insbesondere von Floatglas, durch reaktives
Sputtern von einem Silizium-Target unter Ein
satz eines mit einem Mittelfrequenz-Generator
elektrisch betriebenen Doppelmagnetrons eine
Schicht aus Si₃N₄ bei Anwesenheit eines Sput
tergasgemisches, welches Argongas und Stick
stoffgas aufweist, bei einem Prozeßkammer
druck p von 1×10-3 mbar p 8×10-3 mbar auf
dem Glassubstrat (2) abgeschieden wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 und/oder 11, da
durch gekennzeichnet, daß durch reaktives
Sputtern von einem Silizium-Target mit einem
von einem Mittelfrequenz-Generator bei einer
Stromfrequenz von 30 kHz bis 60 kHz elek
trisch versorgten Doppelmagnetron eine
Schicht aus SiO₂ bei Anwesenheit eines Sput
tergasgemisches welches Ar und O₂ umfaßt, ge
bildet wird, wobei der Prozeßkammerdruck p in
einem Bereich von 1×10-3 mbar p 8×10-3 mbar
liegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß durch reaktives
Sputtern von einem Aluminium-Target unter
Einsatz eines insbesondere von einem Mittel
frequenz-Generator elektrisch versorgten Dop
pelmagnetrons eine Schicht aus Al₂O₃ bei Anwe
senheit eines Sputtergasgemisches, welches Ar
und O₂ umfaßt, bei einem Prozeßkammerdruck p
von 1×10-3 mbar p 8×10-3 mbar auf dem
Substrat (2) gebildet wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Doppelmagnetron bei einer Stromfrequenz von
30 kHz bis 60 kHz betrieben wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2)
aus Glas, vorzugsweise aus Floatglas besteht.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Aufbringen der Einzelschichten (4, 6, 8, 10, 12)
ein an sich bekanntes Beschichtungsverfahren
eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19541014A DE19541014B4 (de) | 1995-11-03 | 1995-11-03 | Antireflexschichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines Antireflexschichtsystems |
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---|---|---|---|
DE19541014A DE19541014B4 (de) | 1995-11-03 | 1995-11-03 | Antireflexschichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines Antireflexschichtsystems |
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---|---|
DE19541014A1 true DE19541014A1 (de) | 1997-05-07 |
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---|---|---|---|
DE19541014A Expired - Fee Related DE19541014B4 (de) | 1995-11-03 | 1995-11-03 | Antireflexschichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines Antireflexschichtsystems |
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