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Plasma assisted cost effective coating for optics

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Beständige, absorptionsfreie optische Qualitätsbeschichtungen

Aufbauend auf dem Verfahren des Ionenplattierens, wurde im Rahmen des PACECO-Projekts ein neuer Prozess zur Abscheidung von dünnen optischen Beschichtungen entwickelt. Hiermit konnten die normalerweise unerwünschten Effekte einer restlichen Lichtabsorption deutlich reduziert werden.

Industrielle Technologien

Die Abscheidung von optischen Schichten auf Kunststoffsubstraten findet in vielen Industriebereichen wie zum Beispiel bei der Beschichtung von Kunststoff-Brillengläsern Anwendung. Das Hauptziel bei der Behandlung von Kunststoffsubstraten ist es, verschleißfeste und beständige Beschichtungen bei geringen Kosten abzuscheiden. Die Wissenschaftler des PACECO-Projekts konzentrierten sich darauf, das patentierte reaktive Niederspannungs-Ionenplattieren zur Abscheidung von dünnen optischen Schichten zu verbessern. Bei diesem Verfahren ist keine Aufheizung des Substrates erforderlich. Zudem ermöglicht dieses Verfahren eine sehr kurze Prozesszeit, was zu einer deutlichen Reduzierung des Energieverbrauchs führt. Im Vergleich zu Verfahren, bei denen Lösungsmittel zum Einsatz kommen, ist das neue Abscheidungsverfahren zudem umweltfreundlicher. Es war zwar möglich, mit dem bisherigen Verfahren beständige, dichte und verschleißfeste optische Beschichtungen herzustellen. Allerdings wiesen diese Schichten eine unerwünschte restliche Lichtabsorption auf. Um eine thermische Nachbehandlung zu vermeiden, führten Wissenschaftler des Unternehmens Romana Film Sottili Srl aus Italien ein zweites Plasma in den Prozess zur Abscheidung von absorptionsfreien, qualitativ hochwertigen optischen Beschichtungen ein. Genauer gesagt wurde ein System installiert, das ein Plasma durch Hochfrequenzanregung oder durch Gleichstrom erzeugt. Dieses Plasma umgibt die Substrate und induziert so den Ionenbeschuss, mit dem die optische Beschichtung aufgetragen wird. Als Ergebnis wird die Reaktivität des Abscheidungsprozesses erhöht. Hierdurch wird die restliche Lichtabsorption auf ein Zehntel des ursprünglichen Werts reduziert. Zudem werden die inneren Spannungen der abgeschiedenen Schichten minimiert. Im Vergleich zu Verfahren, bei denen Lösungsmittel eingesetzt werden, ist das neue Verfahren zur Abscheidung von optischen Schichten deutlich umweltfreundlicher. Diese neu eingeführte Technik erfordert kein vorheriges Aufheizen des Substrats und ermöglicht eine sehr kurze Prozesszeit, gleichzeitig wird der Energieverbrauch deutlich verringert.

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