TWI417565B - 在一基質上之耐擦拭的反射器用的層系統和其製造方法 - Google Patents

在一基質上之耐擦拭的反射器用的層系統和其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI417565B
TWI417565B TW097107266A TW97107266A TWI417565B TW I417565 B TWI417565 B TW I417565B TW 097107266 A TW097107266 A TW 097107266A TW 97107266 A TW97107266 A TW 97107266A TW I417565 B TWI417565 B TW I417565B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
metal
thickness
reflection
degree
Prior art date
Application number
TW097107266A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200900726A (en
Inventor
Torsten Schmauder
Original Assignee
Leybold Optics Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leybold Optics Gmbh filed Critical Leybold Optics Gmbh
Publication of TW200900726A publication Critical patent/TW200900726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI417565B publication Critical patent/TWI417565B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00596—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00865—Applying coatings; tinting; colouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0808—Mirrors having a single reflecting layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

在一基質上之耐擦拭的反射器用的層系統和其製造方法
本發明關於一種在一基質上的耐擦拭的反射器用的層系統，包含一個光學反射金屬層和一個在該基質上設在金屬層相反側的透明層構造，該層構造具有一蓋層，由一電漿輔助析出的硬層構成，該硬層係以至少一種矽有機化合物為基礎者，且該層構造還可具有至少一中間層，其中，該上層構造的層厚度選設成使得和該上層構造的層厚度有關的光譜平均反射程度有一最大值Rmax ，且和該上層構造的層厚度有關的反射程度的光譜平均值RS 的值>Rmetal －1/3△R，其中Rmetal 係為該未保護的金屬層之一個類似於RS 測定的反射程度的一個類似於RS 所形成的光譜平均值，而△R＝Rmetal －Rmin ，且Rmin 表示該依上層構造的層厚度而定的反射程度的最小值，或者在該與上層構造的層厚度有關的顏色印象FS ＝(L＊ s ，a＊ s ，b＊ s )與該未受保護的金屬層的顏色印象Fm ＝(L＊ m ,a＊ m ,b＊ m )之間有一段顏色間隔 。此外還關於一種製造這種層系統的方法。
許多燈具除了本身的光源(燈泡、燈管)外，還使用一個或數個反射性表面(反射器)以改變光路徑以及改變照明作用以及分佈。今日許多這類反射器由一塑膠模製件構成，其表面鍍金屬而得到反射器功能。在一些應用領域，上述反射器在製造時(例如在個別部件運送及燈具安裝 時)或在燈具的整個使用壽命過程中(例如作洗洗)時受到機械應力。
在性質上，對於反射器一般希望至少在一波長範圍中(在此範圍中該燈具要當作光源)的光要有儘量最高的反射，典型的範圍係對人眼可見的頻域，約400奈米~約800奈米。
塑膠表面以及一般利用真空鍍金屬製造的鍍覆層極易受機械性刮傷。為了避免該構件早夭(往往在燈具安裝時已會發生)，故需要一附加之機械性保護覆層。迄今，此覆層一般係利用上漆製造。
具有一透明硬蓋層的室內下照燈反射器(Indoor－Downlight－Reflektor)的覆層係習知者。例如在德專利DE 196 34 334 C1中所述，有各種不同的相關方法以製造具有一光學反射器層及一封閉之護層的反射覆層。依一第一方法係作真空鍍金屬，藉此構成一由金屬構成的反射層，再利用浸覆或射出方法將一封閉的護漆施在該反射層上，該護漆保護反射層以免受機械應力(例如擦拭)損壞。在此方法中，由於真空鍍覆及上漆的方法步驟互相分離，它們需一真空鍍覆室及一浸覆或射出設備，因此投資成本提高，由於在上漆程序，因為形成灰塵及液滴造成品質的損失(Einbu)導致廢品率提高，因此成本更進一步提高。此外，上漆不牢的情形也屢見不鮮。
在第二種方法，反射鍍覆層設以一種電漿輔助析出的護層。在此，在一個利用真空鍍金屬造成的反射性金屬層 上，利用電漿聚合方法製造一硬的蓋層。
舉例而言，一機械性護層可藉著將矽有機化合物與氧利用電漿轉變(PECVD)而製造。所用之矽有機物的例子為六甲基二矽氧烷(HMOSO)或四甲基二矽氧烷(TMDSO)。所用之氧的來源除了氧(O2 )外還有臭氧(O3 )、一氧化二氮(N2 O)或其他能提供氧的物質。利用PECVD從矽氧烷製造硬層的說明，舉例而言見於文獻DE 3413 019 A1及EP 007 48259 B1。
製造以矽氧烷為基礎的硬層當作護層以防機械性負荷(特別是擦傷)的做法，要和利用PECVD從矽有化合物不加氧製造化學護層(特別是耐腐蝕護層)的做法有區別別。舉例而言，這類防腐護層係用於保護車燈的反射器上的反射性鋁層者，例如DE 2537 416 A1所述者。
利用矽氧烷不加氧用PECVD所得之層的性質係和一種矽力康橡膠相似。它們係柔軟、有彈性、具高度化學抵抗性。在本發明的範疇中，這類層在以下稱為矽氧烷防腐蝕護層。
而利用PECVD從矽氧烷加氧所得的層則和玻璃更相似。它們係透明、硬且脆。以下這些層稱為矽氧烷硬層。
此外，習知技術還有利用梯度層，以分段或無段式方式從彈性之底層過渡變到耐刮損的蓋層，而使該硬層有利地配合該同樣地較軟的塑膠基質。其例子為上述之DE 34130 19 A1。
將塑膠基質上之受保護以防機械性損壞的金屬反射層 的層系統的計的一重要特點為層的順序。一種良好的保護係藉著將該硬層施到金屬層上之背向基質的那一側上而達成。但在此有一缺點：該護層須被要反射的光通過，因此它會造成反射程度的損失，大致係由於在硬層中吸收以及干涉造成，此外這些損失和波長有關，且造成不想要的顏色效果。
為了硬保一種電漿CVD(PCVD)層在實用上有充分之防刮損的作用，故需要有某種層厚度，其中在較厚的層的場合，會發生反射光顏色混淆。在DE 1 96 34 334 C1中，為了提高薄的HMDSO層的機械穩性，係主張將該防止刮損的保護作用的層的儘量多的部分放到反射式金屬層下方，而只有一小部分呈硬蓋層的形式施到反射性金屬層上。因此依DE 196 34 334 C1，一個厚度50~100奈米的HMCSO蓋層被金屬層下方的一厚硬的底層支持，且在製造時，該HMDSO蓋層被金屬層下方的一厚硬的底層支持，且在製造時，該HMDSO蓋層的析出作用在一厚度時(在此厚度時就開始形成干涉色)就終止。
本發明的目的在提供一種耐擦拭的光反射器用的層系統以及一種製造這種層系統的方法，該系統有一個具充分耐刮損性的硬蓋層，同時其光學印象相對於所要保護的金屬層來，儘量不會混淆。
此目的係利用申請專利範圍獨立項的特點達成。
依本發明這種目的解決之道係由一種在一基質上的耐 擦拭的反射器用的層系統著手，該系統包含一個光學反射金屬層和一個在該基質上設在金屬層相反側的透明層構造，該層構造具有一蓋層，由一電漿輔助析出的硬層構成，該硬層係以至少一種矽有機化合物為基礎者，且該層構造還可具有至少一中間層，其中，該上層構造的層厚度選設成使得和該上層構造的層厚度有關的光譜平均反射程度有一最大值Rmax 。
本發明係根據一項認知：隨著上層構造(特別是蓋層)的層厚度增加，不想要的效果－－例如由於和波長有關的干涉造成之漸增的顏色混淆作用隨著化的反射程度在各光譜範圍發生且使反射程度減少，然而在蓋層的一定厚度的範圍中，這種效果減少，且反射的顏色印象相對於未受保護的金屬層來，顯得更中性。當上層構造的層厚度進一步提高超出該區域時，則反射程度遽降(特別是在短波長的場合)，且因此反射光的顏色混淆情事加大。當層厚度更進一步增加時，得到具有大致中性顏色印象的重新反射的光。出乎意料地，可用以下方法達成極小的顏色混淆，將上層構造的層厚度顯設成使平均之光譜反射程度有一最大值Rmax 。
上述對於所產生之反射器之儘量最大的反射的要求往往伴隨另一種要求－－不能由於光譜中不同頻率吸收不同或干涉造成不要的頻色印象。這種組合的要求需要品質標準配合各用途，以評估所予之層系統的性質，其中依本發明，係用反射程度之光譜平均值RS 當作標準。
所用之反射程度的光譜平均值RS 的定義係為所測的反射程度的平均值，係在反射的光線的一預設波長範圍中用一適當之權重函數形成，此波長範圍對於在可見光譜中的應用係在360奈米~830奈米範圍，但最少包含400奈米~700奈米範圍。平均值係利用一種與具體使用情形有關的權重函數形成。舉例而言，在最簡單的情形可使用一術平均值，雖然其他函數也很有用。
反射程度的光譜平均值之計算的具體方法係配合反射器的各具體目的針對波長範圍以及其中所含波長的相對權重(反射器要在該範圍中工作)。一習知之方法係測定顏色座標L＊ 、a＊ 與b＊ 。
用於心理顏色刺激辨識的標準系統(由CIE委員會開發)稱為L＊ a＊ b＊ 。顏色系統(Commission international e del’clairage，刊物CIE No.15.2,Colorimetry，第二版，Central Bureau of the CIE,Vienna,1986)，例如在ASTM Designation 308－01所述(Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System,2001年11月)。
在本發明，該顏色印象L＊ a＊ b＊ 係用一CIE標準照明的(宜為D65)觀測器(且宜2∘或10∘)求出。舉例而言，要測量光譜反射程度，可使用X－Rite公司(4300 44th Street SE Grand Rapids,MI,49512 USA)的顏色測量儀器Model SP60。
由於反射程度和反射之光線的觀看角度以及入射角度有關，因此反射程度沿在反射器一典型觀看位置的方向且 對入射光的一典型入射角度測度。
依本發明另一特點，上層構造的層厚度選設成使得和該上層構造的層厚度有關的光譜平均反射程度有一最大值Rmax 。
和該上層構造的層厚度有關的反射程度的光譜平均值RS 的值>Rmetal －1/3△R，其中Rmetal 係為該未保護的金屬層之一個類似於RS 測定的反射程度的一個類似於RS 所形成的光譜平均值，而△R＝Rmetal －Rmin ，且Rmin 表示該依上層構造的層厚度而定的反射程度的最小值，或者在該與上層構造的層厚度有關的顏色印象FS ＝(L＊ s ,a＊ s ,b＊ s )與該未受保護的金屬層的顏色印象Fm ＝(L＊ m ,a＊ m ,b＊ m )之間有一段顏色間隔 。
此類似RS 形成之光譜平均值Rmetal 係用和RS 相同的權重函數以及經由和RS 相同的波長範圍形成。該未受保護的金屬層之和RS 相似地測定的反射程度係在和該與上層構造層厚度有關的反射程度相同的條件下及相同的測量方法測定。
用於心理顏色刺激辨識的標準系統(由CIE委員會開發)稱為L＊ a＊ b＊ 。顏色系統(Commission international e delclairage，刊物CIE No.15.2,Colorimetry，第二版，Central Bureau of the CIE,Vienna,1986)，例如在ASTM Designation 308－01所述(Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System,2001年11月)。
在本發明，該顏色印象L＊ a＊ b＊ 係用一CIE標準照明的(宜為D65)觀測器(且宜2∘或10∘)求出。舉例而言，要測量光譜反射程度，可使用X－Rite公司(4300 44th Street SE Grand Rapids,MI,49512 USA)的顏色測量儀器Model SP60。
如果依本發明，上層構造的層厚度選設成使得一反射程度(它與上反射構造的層厚度有關)的光譜平均值RS 的值>Rmetal －1/3△R，則得到一種光學反射，其反射光大致不會混淆，且它同時具有高度耐擦拭及刮損強度。在此，Rmetal 係為該未保護的金屬層之一類似RS 測定的反射程度的一種類似於RS 形成的光譜的平均值，而△R＝Rmetal －Rmin ，其中Rmin 表示該與上層構造的層厚度有關的反射程度RS－ 的最小值。在一較佳實施例中，對選設之上層構造的層厚度，一種與上層構造的層厚度有關的反射程度的光譜平均值RS 為>Rmetal －c△R，其中c在1/10到1/4範圍。
出乎意料地，全球性參數Rmetal 和△R適用於將上層系統的層厚度測定，使得該層系統的顏色印象大致為中性者。
如不採此方式，則建議使用該L＊ a＊ b＊ 顏色系統以代表反射光特性，且將上層構造的層厚度選設成使得在一個與上層構造層厚度有關的顏色印象FS ＝(L＊ s ,a＊ s ,b＊ s )與一未保護之金屬層的顏色印象Fm ＝(L＊ m ,a＊ m ,b＊ m )之間有一段顏色距離△E＊ ，△E＊ <2.0。
依本發明此特點，顏色印象係依上層構造的層厚度而 定與未受保護的金屬層的顏色印象比較。此L＊ a＊ b＊ 顏色系統係基於人感覺的性質，且比(例如)反射程度的算術平均值更適合用於代表光學反射器的顏色印象的特性。L＊ 為亮度的一種值，a＊ 為顏色印象紅－綠值，b＊ 為顏色印象的黃－藍值。
上層構造的層厚度在110奈米~200奈米的範圍。厚度宜為由130奈米到150奈米(特別是對於以矽氧烷為基礎的硬層)。
蓋層的層厚度宜在110奈米~190奈米之間的範圍，如此可達到層系統的高耐擦傷強度。
本發明可用於不同反射器：一汽車之車頭燈反射器(它係初級反射器)設計成使所用之照明手段的特定光束有最佳反射者，其中該平均值的形成在大多為較短波(藍光)鹵素燈或氙氣燈輻射線的份量比較長波的輻射線強。
在先前技術框部分〔圖框(Bezel)〕舉例而言，迄今往往用電鍍方式鍍鉻，鍍覆上一硬覆層。由於電鍍覆層(特別是鉻電鍍)需要較大量的有毒物質，故使用這種方法要花較大成本在程序安全及廢棄處理上，因此基本上要避免。
一框要將金屬層之一定之裝飾性顏色再生，因此依本發明達到顏色距離△E＊ <2。
要將舒適作用的白光分佈的天花板燈，對於具有光譜平均值的儘量最好的反射而言，係對應於人眼的敏感度作 最佳化。
依本發明，可使用比迄今更厚之上護層，因為利用本發明的層系統可避免一般的顏色混淆(摻雜)及反射損失(Einbu)。由於層系統的耐擦傷強度隨蓋層厚度增加，故依本發明可提供具高度耐擦拭及刮損的強度的光學反射器，同時有高光學品質。
在本發明一有利的進一步特點中，在金屬層之朝向基質的那一側上設有一底層，它提高金屬層在基質上的附著性或層系統的機械穩定性。
底層可為一受電漿輔助析出的層。該層係以至少一種矽有機化合物為基礎，最好使用一硬底材料，它可防止設在其上方的層的機械性斷裂，而且如果要避免蓋層厚度增加(因為否則的話，反射器的光學印象會變差)也能夠進一步提高耐括損強度。
在本發明另一特點中，在蓋層與金屬層之間至少設有一中間層。此上中間層宜具有保護金屬層以防氧化的功能。
此外，在底層與金屬層之間可設至少一附加的中間層，特別是具有保護金屬層以防氧化的功能。
下中間層及/或上中間層的層厚度宜在10奈米與20奈米之間。此處宜使用上文稱文矽氧烷腐蝕防護層的習知護層。
該矽有機化合物宜為HMDSO或TMDSO，它們利用一電漿裂解且呈層或層組成的形式析出，當製造該電漿輔助 析出的硬層時，氧及/或氮結合入一個層中，該層在製造時當作反應性成份供應。如習知者，此反應性成份以一和HMDSO或TMDSO對應成份1：0.5到1.20的流率比例供應。
特別適用於光反射器的層係一種金屬層，它至少包含一種以下成份：鋁、銅、銀、金、鈦、鎂、鐵、鋼、鉻或這些東西形成的合金。金屬層的厚度宜在20~150奈米之間。本發明的層系統可以有效、廉價地用中頻到低頻的電磁波激發(例如以40仟赫的頻率)以高品質在一傳統的單室鍍覆設備中製造。
本發明其他特點與優點在以下配合圖式中的實施例說明，但其範圍不限於此。
圖1以示意方式顯示一本發明的層系統的構造，具有一基質(10)、一金屬層(20)、一蓋層(30)、一上中間層(40)、一底層(50)、及一下中間層(60)。基質宜為一塑膠基質(例如由聚羧酸酯構成者)或一光學反射器用的金屬層，金屬層(20)可為鋁、銅、銀、金、鈦、鎂、鐵、鋼、鉻或一由它們形成的合金，此合金利用濺鍍方法、物理或化學蒸鍍方法或離子束方法施覆者。蓋層(30)係一種受電漿輔助析出的硬層，它基於至少一種矽有機化合物為基礎且具有高度耐擦傷強度。底層(50)為一受電漿輔助析出的矽有機化合物或一漆層。它宜為硬層。上中間層(40)與下中間層(60)宜為電漿輔助析出的化合物，且以矽有機化合物為基礎 者，選用之矽有機化合物宜為HMDSO或TMDSO。
圖2中顯示一種層系統(它具有由一厚層及一選擇性之中間層的層構造)的平均反射層度R和層厚度的典型關係。典型的情形，反射程度隨著層厚度增加而從一種未保護的金屬層的值開始首先減少，並達到一最小值Rmin ，然後到一第一最大值，隨後再到另一最大值，而在最大值之間的最小值的值則增加，在本發明的層系統，該層構造的層厚度的值選設成使得平均反射程度R>Rmetal －1/3△R。 特佳的層系統的層厚度在第一或第二最大值的範圍中造成一種平均反射程度。在圖3的圖示中，層厚度在S1 或S2 的範圍。
要製造本發明的層系統，係將一光學反射器放入一鍍覆設備(例如本申請人的一種PolorMet 1V設備)的真空室中，在其中有雲母電極以供入電磁能量，並有磁子濺鍍陰極(它具有鋁製的靶)，反射器和靶對立設置，其中所要鍍覆之表面和靶對立。層之電漿輔助析出作用利用二個板電極達成，它們接在一40仟赫產生器，其最大功率為5仟瓦。
利用以下程序步驟將一種耐擦拭的層系統施到一個約3mm厚的聚羧酸酯基質上。
〔電漿預處理〕 真空室抽空到壓力3×10－2 毫巴。將氬氣體以約800 sccm導入真空室中，其中利用電磁能以5仟瓦功率及40仟赫頻率作約30秒激發一電漿。將基質利用該電漿清洗，並 活化以使以後的層有較佳之附著。
〔硬底層之電漿CVD〕 一個350奈米厚的層利用電層能在40仟赫之電磁激發的場合以4.5仟赫功率及150 sccm HMDSO及750 sccm氧的氣流在約4×10－2 毫巴的程序壓力在240秒的程序時期施加。
〔中間層的電漿CVD〕 在程序壓力4×10－2 毫巴將HMDSO以100 sccm的流率導入真空室中，且利用電磁能以4.5仟赫的功率及40仟赫的頻率作用約20秒觸發一電漿，其中一個約5~10奈米厚的中間層析出到基質上。
〔濺鍍一金屬層〕 將真空室抽空到基本壓力小於10－8 毫巴，然後在540 sccm的氬氣流在3×10－3 毫巴程序壓力及70仟瓦之濺鍍功率將一反射性鋁層(層厚度約80奈米)在約15秒的程序期間濺鍍。
〔將一中間層作電漿CVD〕 在程序壓力4×10－2 毫巴將HMDSOO以100 sccm流率導入真空室，並利用電磁能以4.5仟瓦之功率及40仟赫頻率作用約20秒觸發一電漿，其中在基質上析出一層約5~10奈米厚的中間層。
〔蓋層之電漿CVD〕 將HMDSO以150 sccm流及將氧以600 sccm流率以400仟赫用4仟瓦電漿功率激發。在此步驟90秒的期間，將 一160奈米厚的護層析出，較短或較長的程序時間會造成較薄或較厚的護層。
在將該室通入空氣後，可將鍍覆過的基質拿出。
如此所處理的基質的反射光譜在平均反射層度80%造成顏色座標L＊ 、＝94.3、a＊ ＝－1.8及b＊ ＝1.5，其中在波長400~700奈米得到一算術平均值。該層由數條膠帶拉離物(Abzug)構成，在一種Tesa 4124－包裝室的場合。在一先前的格段沒有層撕離現象，且用1% NaOH溶液作作用30分，用30分沒有可見的損壞。
在圖3中顯示一個施在一厚約3mm的聚羧酸酯板上的層系統的光譜反射程度，係對於由一硬層及一中間層構成的上層構造的不同層厚度在400奈米~700奈米之間的波長範圍的情形，測量作用利用X－Rite公司的一光譜光度計SP60對於D65照明及一2∘觀看者所作。金屬層由用磁子濺鍍的鋁構成，層厚度100奈米。此層系統利用上述方法製造，上中間層為10奈米。
由圖3可看出，在整個所看的波長範圍，該未保護的金屬層的反射層度(亦即蓋層厚度為0)為最大。當蓋層厚度40奈米時，在短波長時已可發現反射程度有破壞(Einbruch)。當蓋層的厚度進一步增加時，可看到反射程度向較大波長減少。當層厚度160奈米時，在450~600奈米間的平均波長範圍可看到反射程度增加，當層厚度180奈米時，反射程度再向較短波長急遽下降。
在表1中顯示對於CIE L＊ a＊ b＊ 顏色印象、△E＊ 以及平均 反射程度(相對於入射光的%)的數值。此外，在一欄「注意」中放入主觀顏印象的評估中。此層厚度160奈米的層系統有一最大反射層度及一△E＊ <1.4。我們可看出固然在蓋層180奈米時發生較高亮度，但有黃色之顏色印象。
(10)‧‧‧基質
(20)‧‧‧金屬層
(30)‧‧‧蓋層
(40)‧‧‧上中間層
(50)‧‧‧底層
(60)‧‧‧下中間層
圖1係一本發明的層系統的示意圖，圖2係一與層厚度有關的反射程度的示圖，圖3係對不同之層厚度之一反射程度對反射光之波長之座標圖，此反射層度係施有一層系統的基質之所測量之反射程度。

Claims (16)

  1. 一種在一基質上的耐擦拭的反射器用的層系統，包含一個光學反射金屬層和一個在該基質上在金屬層相反側的透明上層構造，該層構造具有一蓋層，由一電漿輔助析出的硬層構成，該硬層係以至少一種矽有機化合物為基礎者，且該層構造還可具有至少一中間層，其特徵在：該上層構造的層厚度選設成使得和該上層構造的層厚度有關的光譜平均反射程度有一最大值Rmax，和該上層構造的層厚度有關的反射程度的光譜平均值Rs的值>Rmetal-1/3△R，其中Rmetal係為該金屬層之未受到該蓋層保護的區域之一個類似於Rs測定的反射程度的一個類似於Rs所形成的光譜平均值，而△R=Rmetal-Rmin，且Rmin表示該與上層構造的層厚度有關的反射程度的最小值，或者在該與上層構造的層厚度有關的顏色印象Fs=(L* s,a* s,b* s)與該未受保護的金屬層的顏色印象Fm=(L* m,a* m,b* m)之間有一段顏色間隔△E*= <2.0。
  2. 如申請專利範圍第1項之層系統，其中：在該金屬層之朝向基質的那一側上在該金屬層與基質間設有一底層。
  3. 如申請專利範圍第2項之層系統，其中：該底層為一受電漿輔助析出的(且宜為厚的)層，它基於至少一種矽有機化合物為基礎或為一種(宜為硬的) 漆層。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項之層系統，其中：在該蓋層與金屬層之間至少設有一上中間層。
  5. 如申請專利範圍第2項之層系統，其中：在該底層與金屬層之間至少設有一附加之下中間層。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項之層系統，其中：設有一下中間層及/或上中間層，具有防護氧以保護該金屬層。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項之層系統，其中：該矽有機化合物為六甲基二矽氧烷或四甲基二矽氧烷。
  8. 如申請專利範圍第1或第2項之層系統，其中：氧及/或氮儲在至少一硬層中。
  9. 如申請專利範圍第8項之層系統，其中：該金屬層包含至少一夥伴成份，由鋁、銅、銀、金、鈦、鎂、鐵、鋼、鉻選出或由這些金屬所形成的合金選出。
  10. 如申請專利範圍第1或第2項之層系統，其中：該上層構造的層厚度在110奈米與200奈米之間的範圍。
  11. 一種在一基質上製造耐擦拭之光學反層器用的層系統的方法，其中在金屬層之與該基質相反的那一側上將一透明之上層構造施到一光學上反射的金屬層上，該透明上層構造具有一蓋層及至少一中間層，該蓋層由一受電漿輔助析出的硬層構成，以至少一種矽有機化合物為基礎， 其特徵在：該上層構造的層厚度選設成使得一與該上層構造的層厚度有關的光譜平均反射程度Rs有一最大值Rmax，且和該上層構造的層厚度有關的反射程度的光譜平均值Rs的值>Rmetal-1/3△R，其中Rmetal係為該金屬層之未受到該蓋層保護的區域之一個類似於Rs測定的反射程度的一個類似於Rs所形成的光譜平均值，而△R=Rmetal-Rmin，且Rmin表示該與上層構造的層厚度有關的反射程度的最小值，或者在該與上層構造的層厚度有關的顏色印象Fs=(L* s,a* s,b* s)與該未受保護的金屬層的顏色印象Fm=(L* m,a* m,b* m)之間有一段顏色間隔△E*= <2.0。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中：一股真空在製造層系統時保持不中斷。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之方法，其中：該金屬層利用一濺鍍方法、物理或化學蒸鍍方法或一離子束方法施加。
  14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中：該矽有機化合物為六甲二矽氧烷或四甲基二矽氧烷，其中在製造該蓋層時，將一反應性成分如氧及/或氮供應。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中：該反應性成分以六甲基二矽氧烷或四甲基二矽氧烷對該反應性成分的流率比例1：0.5到1：20供應。
  16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中： 施一上層構造，其層厚度在110奈米~200奈米範圍。
TW097107266A 2007-02-28 2008-02-29 在一基質上之耐擦拭的反射器用的層系統和其製造方法 TWI417565B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007010124A DE102007010124A1 (de) 2007-02-28 2007-02-28 Schichtsystem für wischfeste Reflektoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200900726A TW200900726A (en) 2009-01-01
TWI417565B true TWI417565B (zh) 2013-12-01

Family

ID=39650548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097107266A TWI417565B (zh) 2007-02-28 2008-02-29 在一基質上之耐擦拭的反射器用的層系統和其製造方法

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102007010124A1 (zh)
TW (1) TWI417565B (zh)
WO (1) WO2008104389A2 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2008340000B2 (en) * 2007-12-21 2011-11-24 Agc Glass Europe Solar energy reflector
FR2936586A1 (fr) * 2008-09-29 2010-04-02 Valeo Vision Sas Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation pour vehicule automobile
DE102015102870A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Reflektorelement und Verfahren zu dessen Herstellung
US11597996B2 (en) * 2019-06-26 2023-03-07 Nike, Inc. Structurally-colored articles and methods for making and using structurally-colored articles

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2620878A1 (de) * 1975-05-13 1976-11-25 Lucas Industries Ltd Verfahren zur ablagerung eines metalls und eines kunstharzmaterials auf einem substrat und verfahren zur herstellung einer lampe
US4085248A (en) * 1975-08-22 1978-04-18 Robert Bosch Gmbh Method to apply a protective layer to the surface of optical reflectors, and so-made reflectors, particularly automotive vehicle head lamps
US20030132537A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-17 Teruaki Inaba Reflector, method and apparatus for manufacturing reflector
TW200512480A (en) * 2003-05-15 2005-04-01 Mitsui Chemicals Inc Reflector, usage of reflector, and manufacture method of reflector
TW200619666A (en) * 2004-10-07 2006-06-16 Schott Ag Metal reflector and process for producing it

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634334C1 (de) 1996-08-24 1998-02-26 Dresden Vakuumtech Gmbh Wisch- und kratzfeste Reflexionsbeschichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6736532B2 (en) * 2002-03-27 2004-05-18 Visteon Global Technologies, Inc. Headlight assembly
DE102004046287A1 (de) * 2004-09-23 2006-03-30 Hella Kgaa Hueck & Co. Bauteil aus einem Mehrschichtwerkstoff
DE102004060481A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Bauteil aus einem Mehrschichtwerkstoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2620878A1 (de) * 1975-05-13 1976-11-25 Lucas Industries Ltd Verfahren zur ablagerung eines metalls und eines kunstharzmaterials auf einem substrat und verfahren zur herstellung einer lampe
US4085248A (en) * 1975-08-22 1978-04-18 Robert Bosch Gmbh Method to apply a protective layer to the surface of optical reflectors, and so-made reflectors, particularly automotive vehicle head lamps
US20030132537A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-17 Teruaki Inaba Reflector, method and apparatus for manufacturing reflector
TW200512480A (en) * 2003-05-15 2005-04-01 Mitsui Chemicals Inc Reflector, usage of reflector, and manufacture method of reflector
TW200619666A (en) * 2004-10-07 2006-06-16 Schott Ag Metal reflector and process for producing it

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007010124A1 (de) 2008-09-11
WO2008104389A2 (de) 2008-09-04
WO2008104389A3 (de) 2008-11-27
TW200900726A (en) 2009-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090258221A1 (en) Light-Reflective Articles and Methods for Making Same
KR101902669B1 (ko) 플라스틱 기판용 장식 코팅
CN106796312B (zh) 温度及腐蚀稳定的表面反射器
US20020032073A1 (en) Highly durable and abrasion resistant composite diamond-like carbon decorative coatings with controllable color for metal substrates
KR20080110574A (ko) 부식 방지된 고광택 기판의 제조방법
US20120003483A1 (en) Scratch-resistant and expandable corrosion prevention layer for light metal substrates
TWI417565B (zh) 在一基質上之耐擦拭的反射器用的層系統和其製造方法
CN103214186B (zh) 一种玻璃基板及其制备方法
US6848797B1 (en) Reflector with a resistant surface
Schulz et al. Vacuum coating of plastic optics
CN102859396A (zh) 具有高的耐候性和耐腐蚀性的反射器及其制造方法
US6709119B2 (en) Resistant surface reflector
US20180045864A1 (en) Reflector Element and a Method for Manufacturing Same
JP2012068608A (ja) 反射膜積層体
US20120052321A1 (en) Sanitary objects
EP2392689B1 (fr) Article décoratif avec revêtement rouge et procédé
US7026057B2 (en) Corrosion and abrasion resistant decorative coating
EP1889941A2 (en) Metal multi-layered film structure and method of manufacturing and use of the same
JP2007121461A (ja) 耐熱性を有する反射部材とこれを有する照明器具
US20100261036A1 (en) Light-Reflective Articles
CN106637128A (zh) 金及其合金表面透明类金刚石纳米薄膜及其制备方法
TW201341188A (zh) 有色膜結構與有色膜結構之製造方法
KR20160094403A (ko) 이중층 크롬 나이트라이드 코팅된 물품들 및 관련된 방법들
JP2006261028A (ja) 放電灯具
EP2434031B1 (fr) Revêtement décoratif blanc, article décoratif et procédé

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees