Beschichtungsverfahren für optische KunststoffSubstrate

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung optischer KunststoffSubstrate gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren gemäss dem Anspruch 13 und eine nach dem Verfahren hergestellte Beschichtung gemäss Anspruch 17.

Optische Beschichtungen, beispielsweise für Ent- und Verspiegelungen, optische Filter und andere Vergütungen, werden vorzugsweise mit Vakuumbeschichtungsverfahren, zu denen unter anderem das Bedampfen (Vapour Deposition VD) , die chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapour Deposition CVD) und das Sputtern (Physical Vapour Deposition PVD) zählen, hergestellt. Mit Hilfe dieser Beschichtungsverfahren werden typischerweise anorganische Schichten mit "keramischen" Eigenschaften auf Substrate, beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder Mineralien, aufgebracht .

Diese Schichten haften häufig nur unbefriedigend auf KunststoffSubstraten und sind aufgrund ihrer mechanischen und/oder thermischen Eigenschaften auch nur bedingt kompatibel zu den Eigenschaften dieser Substrate. Der

Einsatz von KunststoffSubstraten ist bedingt durch ihr geringes Gewicht und ihre vergleichsweise geringen Herstellungskosten beispielsweise für Brillen- und ührengläser von wachsender Bedeutung. Aufgrund der in diesen Einsatzbereichen auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen werden an die benötigten

Entspiegelungs- (Antireflex-) und/oder Antikratzschichten hohe Anforderungen im Hinblick auf deren Belastbarkeit und

optische Qualität gestellt. So kann es bereits bei kleinsten Verformungen oder Temperaturänderungen aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften von KunststoffSubstrat und Beschichtung zu verminderter Haftung und gegebenenfalls zum Abplatzen der Beschichtung kommen .

Konventionell wird das Kompatibilitätsproblem bei den Materialeigenschaften von KunststoffSubstrat und Beschichtung entweder durch das Aufbringen von Hartlacken bzw. organischen übergangsschichten in nasschemischen Verfahren oder durch den Einbau organischer Precursoren während der Beschichtung mit bekannten Vakuumbeschichtungsverfahren gelöst .

Ein zur letztgenannten Verfahrensgruppe gehöriges Verfahren ist beispielsweise in der EP-A-I 655 385 beschrieben. Dabei werden zum Ausbilden einer

übergangsschicht während eines Sputterprozesses organische

Precursoren zielgerichtet in eine das Substrat umgebende

Vakuumkammer geleitet. Diese organischen Precursoren werden während dem Aufbringen von SiO _x -/SiN _y -Schichten durch Sputtern mit in diese eingebaut. über die

Konzentration der eingeleiteten Precursoren kann die

Elastizität der übergangsschicht angepasst werden und die

Gefahr des Ablösens des nachfolgend aufgebrachten, im Allgemeinen sehr spröden anorganischen Schichtsystems wird vermindert .

Ein zur erstgenannten Verfahrensgruppe gehöriges Verfahren ist in der DE-102005059485 offenbart. Bei dem darin beschriebenen Verfahren wird zunächst eine flüssige Primer-Schicht, die eine Polymerlösung enthält, auf das KunststoffSubstrat aufgebracht. Durch einen

anschliessenden Trocknungsprozess wird diese Primer- Schicht ausgehärtet, bevor anschliessend darauf optische Funktionsschichten unter Verwendung eines Plasmas aufgebracht werden.

Problematisch erweist sich bei der Gruppe von nasschemischen Verfahren insbesondere der relativ lange Zeitraum zum Trocknen bzw. Aushärten der Primer- bzw. Lackschichten. Neben den dadurch bedingten langen Zykluszeiten für die Produktion von Beschichtungen, relativ hohen Anteilen von Handarbeit und damit verbundenen hohen Produktionskosten, erhöht sich auch die Gefahr der Ausbildung von optischen Störungen durch eine Einlagerung von Verunreinigungen.

Aufgrund unterschiedlicher Brechungsindizes von aufgebrachten Lacken und KunststoffSubstraten, insbesondere bei hochbrechenden KunststoffSubstraten, kann es zudem zu unerwünschten optischen Interferenzerscheinungen, wie den bekannten Newtonschen Ringen, kommen. Derartige Intensitätsschwankungen bei der Transmission wie auch Reflexion von Licht können sich störend auswirken. Da die Lackschichten eine relativ grosse Dicke in der Grössenordnung von einigen Mikrometern aufweisen, ist es auch nur sehr schwer möglich, diese unerwünschten Erscheinungen mittels Anpassungen der darüber aufgetragenen Funktionsschichtsysteme zu unterdrücken. Erschwert wird eine derartige Unterdrückung auch durch den Umstand, dass die Lacke nur mit einer begrenzten Auswahl von Brechungsindizes verfügbar bzw. ökonomisch sinnvoll herzustellen sind.

Darüber hinaus ist die Haftung (Adhäsion) von Lackschichten, die im Allgemeinen eine hohe Härte

aufweisen, insbesondere an den hochbrechenden KunststoffSubstraten, wie MR7, MR8 oder MRlO, grundsätzlich mit Problemen verbunden. Bereits geringste Materialunterschiede der KunststoffSubstrate, die im Rahmen der normalen Herstellungsprozesse nicht zu vermeiden sind, können zu einer verringerten Haftung der Lackschichten führen.

Daher besteht die zu lösende technische Aufgabe darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, welches bzw. welche es ermöglicht, übergangsschichten mit verbesserten Haftungseigenschaften innerhalb kurzer Zykluszeiten und damit möglichst kostengünstig herzustellen.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren nach Anspruch 1, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses

Verfahrens nach Anspruch 13 und eine Beschichtung, hergestellt in dem erfindungsgemässen Verfahren, nach

Anspruch 17 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind mit den in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmalen ausgestattet.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Beschichtung eines KunststoffSubstrates wird eine übergangsschicht, die der verbesserten Haftung nachfolgend aufgetragener optischer Schichten an das KunststoffSubstrat dient, aus einem Haftvermittler ausgeformt. Der Haftvermittler wird dabei aus einer polymerisierbaren Flüssigkeit gebildet. Dazu wird die polymerisierbare Flüssigkeit auf die zu beschichtende Substratoberfläche des KunststoffSubstrats gebracht, wo sie anschliessend zur Bildung des Haftvermittlers auspolymerisiert .

Der Polymerisationsvorgang kann unter Verwendung geeigneter Lichtquellen innerhalb weniger Sekunden bewirkt werden, so dass die Zykluszeiten zur Herstellung der übergangsschichten nach dem erfindungsgemässen Verfahren im Vergleich zu den genannten konventionellen Verfahren wesentlich verkürzt sind. Die kürzeren Zykluszeiten wiederum ermöglichen einen höheren Automatisierungsgrad bei der Herstellung der gesamten Beschichtung und führen folglich zu einer Senkung der Produktionskosten bei einer gleichzeitig erhöhten optischen Qualität der übergangsschichten. Zudem ist es möglich, die polymerisierbare Flüssigkeit und deren Polymerisationsbedingungen, beispielsweise die Intensität, das Spektrum und die Bestrahlungszeit des Lichts, an die spezifischen Materialeigenschaften der KunststoffSubstrate anzupassen und dadurch eine verbesserte Haftung der übergangsschicht an das KunststoffSubstrat zu erreichen.

Eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schliesst nacheinander eine Hochdruckreinigungseinrichtung zur Reinigung der KunststoffSubstrats, eine Spin-Coatingeinrichtung zum Aufbringen der polymerisierbaren Flüssigkeit, eine UV- Bestrahlungseinrichtung, die dem Polymerisieren der polymerisierbaren Flüssigkeit und damit der Bildung der übergangsschicht dient, und eine nachfolgende Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen weiterer Schichten, insbesondere optischer Funktionsschichten, ein.

Bevorzugter Weise kann die übergangsschicht dabei mit einer derartig geringen Dicke hergestellt werden, dass durch eine Anpassung nachfolgend aufgetragener Schichten unerwünschte Interferenzerscheinungen wenigstens in einem

vorbestimmten Spektralbereich des Lichtes unterdrückt werden.

Wie bereits erwähnt ist das erfindungsgemässe Verfahren besonders für eine hohe Automatisierung geeignet. Diesem Fakt wird vorrichtungstechnisch unter anderem Rechnung dadurch getragen, indem die einzelnen Einrichtungen automatisch beschickt werden. Zur überwachung und optimierten Steuerung des Fertigungsprozesses können Computer-unterstützte Mess-, Steuerungs- und Reglungseinheiten eingesetzt werden.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anhand einer Zeichnung detailliert beschrieben. Es zeigen im Einzelnen rein schematisch:

Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein Beispiel eines beschichteten KunststoffSubstrats, welches nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit einer durch einen Haftvermittler gebildeten übergangsschicht ausgestattet ist;

Fig. 2 - 4 Diagramme, in welchen die optische Reflektivität in Abhängigkeit von der Wellenlänge des durch beschichtete KunststoffSubstrate hindurchtretenden Lichts bei Antireflexbeschichtungen, die einerseits auf einer durch den Haftvermittler gebildeten übergangsschicht (kontinuierlichen Linien H, Hl, H2) und andererseits auf einer konventionellen

Lackschicht (gestrichelte Linien L, Ll, L2) aufgebracht sind; und

Fig. 5 ein Vorrichtungsschema der vom Kunststoffsubstrat bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in

Pfeilrichtung durchlaufenen Einrichtungen.

In Fig. 1 ist ein Kunststoffsubstrat 10 und einer darauf aufgebrachten Funktionsbeschichtung, die nach dem erfindungssgemässen Verfahren hergestellt worden ist, dargestellt. Unmittelbar auf einer Substratoberfläche 12 des KunststoffSubstrats 10 ist dabei eine übergangsschicht 14 aufgebracht. Die übergangsschicht 14 ist aus einem Haftvermittler 16 geformt und weist eine Dicke zwischen 10 nm und 5000 nm, vorzugsweise zwischen 40 und 200 nm, besonders bevorzugt zwischen 60 nm und 100 nm, und bei der gezeigten Ausführungsform von etwa 100 nm auf. Diese Schichtdicke kann beispielsweise in einem Spin-Coating- Verfahren zur Herstellung der übergangsschicht 14 durch Einstellung der Drehzahl, der Drehdauer und der Lösungsmittelkonzentration bzw. des Feststoffgehalts des Lösungsmittel-basierten Haftvermittlers 16 erzielt werden. In der übergangsschicht 14 übernimmt der Haftvermittler 16 eine Brückenfunktion zu einer oberhalb angeordneten Hartschicht 18, indem der Haftvermittler 16 kunststoffsubstratseitig deutlich verbesserte Adhäsionseigenschaften als die Hartschicht 18 aufweist und zugleich über eine verbesserte Kompatibilität zu den Materialeigenschaften, insbesondere den mechanischen und thermischen Eigenschaften der Hartschicht 18 verfügt. So wird durch eine hohe Elastizität und dadurch gegebene Anpassungsfähigkeit der übergangsschicht 14 an mechanisch

oder thermisch verursachte Formveränderungen ein Ablösen der im Allgemeinen sehr spröden Hartschicht 18 verhindert.

Die Hartschicht 18 besteht im gezeigten Beispiel vorwiegend aus mittels Sputtertechnologie aufgebrachten SiO ₂ , in welches beispielsweise durch Einleiten organischer Precursoren während des Herstellungsprozesses elastische Anteile eingebaut sein können. Die Dicke der Hartschicht 18 beträgt zwischen 100 nm und 3000 nm, bei der gezeigten Ausführungsform etwa 800 nm. Die zu verwendende Dicke der Hartschicht 18 hängt stark von der spezifischen Materialzusammensetzung des KunststoffSubstrats 10 ab. Im Allgemeinen gilt, dass eine höhere Dicke der Hartschicht 18 eine verbesserte Kratzbeständigkeit bewirkt.

Oberhalb der Hartschicht 18 gegenüberliegend der sandwichartig eingefassten übergangsSchicht 14 ist die eigentliche optische Funktionsschicht 20, die im gezeigten

Beispiel einer Entspiegelung dient, angeordnet. Die optische Funktionsschicht 20 besteht von der Hartschicht

18 aus betrachtet aus einer 30 nm dicken Schicht Si ₃ N ₄ , einer 25 nm dicken Schicht SiO ₂ ,- einer 65 nm dicken Schicht aus Si ₃ N ₄ und wiederum darüber liegend einer 95 nm dicken

Schicht aus SiO ₂ . Das optische Funktionsschichtsystem 20 ist wie bereits erwähnt, lediglich beispielhaft angegeben und kann sowohl in seinen Dimensionen wie auch in seiner stofflichen Zusammensetzung je nach den gewünschten optischen Eigenschaften entsprechend angepasst sein.

Auf dem optischen Funktionsschichtsystem 20 gegenüberliegend der Hartschicht 18 ist eine hydrophobe Abschlussschicht 22 angeordnet, die einer Abweisung von Schmutz dient.

In dem Diagramm von Fig. 2 ist für ein optisches

Funktionsschichtsystem 20 in Form einer Antireflexschicht die optische Reflektivität R (in Prozent) in Abhängigkeit von der Wellenlänge 1 (in nm) des durch das beschichtete KunststoffSubstrat 10 hindurchtretende Licht dargestellt.

Die beiden gezeigten Linien H, L beziehen sich dabei auf gleichartige KunststoffSubstrate MR7 mit einem

Brechungsindex von 1,67 und einem Antireflexschichtsystem bestehend aus SiN (Brechungsindex 1,97; Schichtdicke 29 nm) , SiO ₂ (Brechungsindex 1,47; Schichtdicke 26 nm) , SiN

(Brechungsindex 1,97; Schichtdicke 64 nm) und SiO ₂

(Brechungsindex 1,47; Schichtdicke 94 nm) .

Die durchgängige Linie H resultiert aus einer Reflektivitätsmessung eines unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens beschichteten KunststoffSubstrates 10, bei welchem auf das KunststoffSubstrat 10 zunächst eine 60 nm dicke übergangsschicht 14 (Brechungsindex 1,56) mit dem Haftvermittler 16 und darüber zur Unterdrückung von unerwünschten Interferenzerscheinungen eine erste Anpassungsschicht aus SiO ₂ (Schichtdicke 15 nm; Brechungsindex 1,47) und eine zweite Anpassungsschicht aus SiN (Schichtdicke 2 nm; Brechungsindex 1,97) aufgetragen wurden. Oberhalb dieser Anpassungsschichten befindet sich vor der eigentlichen Antireflexschicht noch eine Hartschicht 18 aus SiO ₂ (Schichtdicke 740 nm; Brechungsindex 1,47).

Zur Ermittlung der gestrichelten Linie L wurde ein Kunststoffsubstrat 10 vermessen, bei welchem eine 3000 nm dicke Lackschicht (Brechungsindex 1,47) in einem konventionellen Beschichtungsverfahren unterhalb von der gleichen, oben spezifizierten Antireflexschicht

aufgebracht wurde.

Wie dem Verlauf der Linien H, L in Fig. 2 zu entnehmen ist, oszilliert die Reflektivität R des erfindungsgemäss beschichteten KunststoffSubstrats 10 (Linie H) deutlich weniger als die Reflektivität R von dem mit der

Lackschicht versehenen Kunststoffsubstrat 10 (Linie L) .

Dies zeigt die erfolgreiche Unterdrückung von unerwünschten, sich als Oszillationen in der Reflektivität

R manifestierenden Interferenzerscheinungen mit Hilfe der Anpassungsschichten.

Alternativ kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Hartschicht 18 auch durch ein sogenanntes UV-Spin-Coating Verfahren aufgebracht werden. Mögliche, die dabei die Hartschicht 18 bildende UV-Lacke sind beispielsweise Lacke mit der Handelsbezeichnung HT 850 und SHC 178. Die Brechzahlen des Haftvermittlers 16 und der aus dem UV-Lack gebildeten Hartschicht 18 sind vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt, dass unerwünschte Interferenzen (beispielsweise die sogenannten Newtonschen Ringe) minimiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Brechungsindex des Haftvermittlers 16 grösser als der der Hartschicht 18 gewählt wird. Zudem ist der Brechungsindex n des Haftvermittlers 16 kleiner als der des KunststoffSubstrates 10, so dass gilt: n (Substrat) > n (Haftvermittler) > n (Hartschicht) . Zusätzlich sollte die Schichtdicke des Haftvermittlers 16 kleiner als 200 nm sein. Die Dicke der Hartschicht 18 ist grösser als die vom Haftvermittler 16 und liegt insbesondere zwischen 500 nm und 5000 nm.

In Figur 3 dieses Ausführungsbeispiel die optische Reflektivität R (in Prozent) in Abhängigkeit von der

Wellenlänge 1 (in nm) des durch das beschichtete KunststoffSubstrat 10 hindurchtretende Licht dargestellt. Die beiden gezeigten Linien Hl, Ll beziehen sich dabei auf gleichartige KunststoffSubstrate MR8 mit einem Brechungsindex von 1,6.

Die durchgängige Linie Hl resultiert aus einer Reflekivitätsmessung eines unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens beschichteten KunststoffSubstrates 10, bei welchem aus das Kunststoffsubstrat 10 zunächst eine 80 nm dicke

übergangsschicht (Brechungsindex von 1.55) mit dem

Haftvermittler 16, darüber eine Hartschicht 18

(beispielsweise aus dem UV-Lack SHC 178 von der Firma Lens

Technology International, La Mirada, CA 90638, USA) mit einem Brechungsindex von 1.51 und einer Dicke von 1500 nm und anschliessend fünf Sputterschichten bestehend aus SiO ₂

(Brechungsindex 1 .47; Schichtdicke 40 nm) , Si ₃ N ₄

(Brechungsindex 1 .97; Schichtdicke 33 nm) , SiO ₂

(Brechungsindex 1 .47; Schichtdicke 22 nm) , Si ₃ N ₄

(Brechungsindex 1. 97; Schichtdicke 66 nm) und SiO ₂

(Brechungsindex 1.47; Schichtdicke 95 nm) aufgetragen wurden.

Zur Ermittlung der gestrichelten Linie Ll wurde ein KunststoffSubstrat 10 vermessen, bei welchem eine 3000 nm dicke Lackschicht (Brechungsindex 1,47) in einem konventionellen Beschichtungsverfahren unterhalb von der gleichen, oben spezifizierten Antireflexschicht aufgebracht wurde .

Wie dem Verlauf der Linien Hl, Ll in Fig. 3 zu entnehmen ist, oszilliert die Reflektivität R des erfindungsgemäss beschichteten KunststoffSubstrats 10 (Linie Hl) deutlich

weniger als die Reflektivität R von dem mit der

Lackschicht versehenen Referenz-Kunststoffsubstrat 10

(Linie Ll) . Dies zeigt die erfolgreiche Unterdrückung von unerwünschten, sich als Oszillationen in der Reflektivität R manifestierenden Interferenzerscheinungen mit Hilfe der

Kombination von spezifisch angepassten und aufeinander abgestimmten Schichten aus Haftvermittler 16, HartSchicht

18 und Sputterschichten.

Es ist bekannt, dass zum Erzielen der gewünschten optischen Eigenschaften für das zu beschichtende Kunststoffsubstrat 10 die Schichtdicken und -anordnungen von Anpassungs- bzw. nachfolgenden Funktionsschichten unter Berücksichtigung der Brechungsindizes vor der Auftragung rechnerisch ermittelt und optimiert werden können. Dies erweist sich in der Praxis für die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Beschichtungen aufgrund der geringen Schichtdicke der übergangsschicht 14 von vorzugsweise kleiner als 300 nm als realisierbar und äussert vorteilhaft. Hingegen ist bei der Verwendung konventioneller Lackschichten ^' _ eine derartige Unterdrückung unerwünschter Interferenzerscheinungen durch die Dicke der Lackschicht begrenzt und praktisch nicht möglich bzw. sinnvoll.

Beim Einsatz von Lacken ist eine Unterdrückung störender Interferenzerscheinungen zudem erschwert, da die Lacke lediglich in einer begrenzten Auswahl von Brechungsindizes zur Verfügung stehen. Insbesondere bei einem

Brechungsindex von 1,67, der dem eines

KunstStoffSubstratmaterials MR7 entspricht, oder höher kann eine Brechungsindexanpassung ("index matching") an das Substratmaterial nur noch mit sehr teuren Lacken oder gar nicht mehr erfolgen. Im Gegensatz dazu kann bei einer

Beschichtung nach dem erfindungsgemässen Verfahren anstatt der Aufbringung von Haftvermittlern 16 mit verschiedenen Brechungsindizes die Dicke der übergangsschicht 14 oder vorteilhafter Weise die Dicke der nachfolgend aufgebrachten Schichten, insbesondere der Anpassungsschichten bzw. der Schichten des optischen Funktionsschichtsystems 20, entsprechend angepasst werden. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer derartigen Beschichtung ist hinsichtlich dieses Aspekts besonders kosteneffizient, zeitsparend, präzise und ermöglicht Beschichtungen in hoher optischer Qualität.

Sowohl dem Diagramm in Fig. 2 als auch dem Diagramm in Fig. 3 ist zu entnehmen, dass eine über entsprechende Spektralbereiche gemittelte (beispielsweise 550 nm bis 650 nm) Reflektivität R der durchgängigen Linie H einen geringeren Wert als die der gestrichelten Linie L aufweist. Dieses für die Linie H mittels des erfindungsgemässen Verfahrens bewirkte Verhalten ist gerade bei Antireflexbeschichtungen besonders vorteilhaft.

In Figur 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei ist für ein optisches Funktionsschichtsystem 20 in Form einer Antireflexschicht die optische Reflektivität R (in Prozent) in Abhängigkeit von der Wellenlänge 1 (in nm) des durch das beschichtete KunststoffSubstrat 10 hindurchtretende Licht dargestellt. In der gezeigten Ausführungsform werden für KunststoffSubstrate 10 mit einem Brechungsindex von 1.67 und höher zur Brechungsindexanpassung zwischen Haftvermittler 16 und Hartschicht 18 Sputterschichten eingefügt, wobei die Anzahl, Art und Dicke der Sputterschichten jeweils an die Kombination aus KunststoffSubstrat 10, Haftvermittler 16 und Hartschicht

18 angepasst werden.

Ein mögliches Beispiel für eine solche Ausführungsform ist ein Kunststoffsubstrat 18 mit einem Brechungsindex von

1.74, auf das zunächst ein Haftvermittler 16 mit einem Brechungsindex von 1.55 und einer Dicke von 40 nm, anschliessend zwei mittels Sputtern aufgebrachte erste

Sputterschichten bestehend aus Siθ ₂ (Brechungsindex 1.47;

Schichtdicke 5 nm) und Si ₃ N ₄ (Brechungsindex 1.97;

Schichtdicke 6 nm) , wiederum anschliessend eine Hartschicht 18 aus einem UV-Lack (beispielsweise SHC 178 von der Firma Lens Technology International, La Mirada,

CA 90638, USA) mit einem Brechungsindex von 1.51 und einer

Dicke von 1500 nm und schliesslich noch fünf weitere mittels Sputtern aufgebrachte zweiten Sputterschichten bestehend aus SiO ₂ (Brechungsindex 1.47; Schichtdicke 40 nm) , Si3N ₄ (Brechungsindex 1.97; Schichtdicke 33 nm) , Siθ ₂

(Brechungsindex 1.47; Schichtdicke 22 nm) , SisN ₄

(Brechungsindex 1.97; Schichtdicke 66 nm) und Siθ ₂

(Brechungsindex 1.47; Schichtdicke 95 nm) aufgetragen werden.

Zur Ermittlung der gestrichelten Linie L2 wurde identisches ein Kunststoffsubstrat 10 vermessen, bei welchem kein Haftvermittler 16 und keine Sputterschichten vor der Hartschicht 18, in diesem Fall der UV-Lackschicht, aufgetragen wurde.

Wie dem Verlauf der Linien H2, L2 in Fig. 4 zu entnehmen ist, oszilliert auch hier die Reflektivität R des erfindungsgemäss beschichteten KunststoffSubstrats 10 (Linie H2) deutlich weniger als die Reflektivität R des Referenzsubstrats (Linie L2) . Dies zeigt die erfolgreiche Unterdrückung von unerwünschten, sich als Oszillationen in

der Reflektivität R manifestierenden Interferenzerscheinungen mit Hilfe der angepassten Kombination aus der Schicht des Haftvermittlers 16, den ersten Sputterschichten, der Hartschicht 18 und den zweiten Sputterschichten.

Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren anhand des in Fig. 5 dargestellten Vorrichtungsschemas mit in Prozessrichtung weisenden Pfeilen detailliert erläutert. Das zu verarbeitende Kunststoffsubstrat 10, beispielsweise ein aus dem Kunststoff MR8 geformtes Brillenglas, ist auf seiner konvexen Vorderseite bereits mittels Tauchlack in einer Massenproduktion gehärtet und auf seiner konkaven Rückseite in einer Einzelanfertigung durch Fräsen, Schleifen, Polieren usw. derart modifiziert, dass es die geforderte optische Wirkung an das Brillenglas korrekt erfüllt.

In einem ersten Verfahrensschritt wird dieses Kunststoffsubstrat 10 mittels einer Hochdruckreinigungseinrichtung 24, insbesondere einer Hochdruckdampfreinigungseinrichtung, von gegebenenfalls anhaftenden Verunreinigungen befreit.

Nachfolgend wird in einer Spin-Coatingeinrichtung (Rotationsbeschichtungseinrichtung) 26 auf der konkaven, noch zu beschichtenden Rückseite des Kunststoffsubstrates 10 0,1 ml bis 5 ml, vorzugsweise 1 ml einer polymerisierbaren Flüssigkeit zur Bildung des Haftvermittlers 16, der die übergangsschicht 14 ausformt, aufgespritzt. Durch Rotation um eine im Wesentlichen rechtwinklig zur Substratoberfläche 12 und wenigstens nahezu durch den Massenschwerpunkt des KunststoffSubstrats 10 verlaufende Drehachse mit einer

Rotationsgeschwindigkeit zwischen 200 Umdrehungen pro Minute bis 2000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise von 500 Umdrehungen pro Minute für eine Zeitdauer von etwa 10 Sekunden wird die polymerisierbare Flüssigkeit gleichmässig auf der konkaven Rückseite verteilt.

Natürlich ist es auch möglich, an Stelle der Rotationsbeschichtung auch andere Verfahren zur Bildung einer gleichmässigen Schicht der polymerisierbaren Flüssigkeit auf dem KunststoffSubstrat 10 zu erzeugen, beispielsweise ein Tauchverfahren.

Bei der polymerisierbaren Flüssigkeit zur Bildung des Haftvermittlers 16 in den vorgängig beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich um eine Flüssigkeit organischer Monomere, vorzugsweise auf der Basis von Acrylaten oder Epoxyden, beispielsweise dem Produkt P-201B der Firma Lens Technology International, La Mirada, CA 90638, USA. Die polymerisierbare Flüssigkeit kann bevorzugt unter Einstrahlung von Licht, insbesondere von ultraviolettem (UV) Licht, das heisst Licht mit wesentlichen Energieanteilen im ultravioletten Teil seines Spektrums, auspolymerisiert werden. Durch die Polymerisation zur Bildung des Haftvermittlers 16 wird die polymerisierbare Flüssigkeit "gehärtet" und eine starke Adhäsion der durch die Polymerisation erzeugten Makromoleküle an die darunter liegende Substratoberfläche 12 des KunststoffSubstrats 10 bewirkt.

Die Polymerisation durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht wird in der UV- Bestrahlungseinrichtung 28, zu welcher die Kunststoffsubstrate vorzugsweise automatisiert mittels

nicht gezeigter Transporteinrichtung befördert werden, durchgeführt. Die UV-Bestrahlungseinrichtung 28 weist eine UV-Strahlungsquelle, vorzugsweise eine UV-Lampe auf. Das mit der polymerisierbaren Flüssigkeit beschichtete Kunststoffsubstrat 10 wird für eine Zeit von 0,1 s bis 60 s, vorzugsweise von etwa 10 s, bei einer Lichtintensität von 1 W/cm ² bis 200 W/cm ² , vorzugsweise von etwa 100 W/cm ² mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Diese Bestrahlungsparameter wie die gesamten Polymerisationsbedingungen sind natürlich der polymerisierbaren Flüssigkeit, dem jeweiligen Kunststoffsubstrat 10 und den gewünschten Eigenschaften der übergangsschicht 14 anzupassen.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird nun die konvexe Vorderseite des mit der übergangsschicht 14 beschichteten

KunststoffSubstrats 10, welche unter anderem durch einen

Haltemechanismus in der Spin-Coatingeinrichtung 26 verunreinigt sein kann, mittels einer weiteren

Hochdruckreinigungseinrichtung 25, vorzugsweise einer Hochdruckdampfreinigungseinrichtung, gesäubert. Dieser

Verfahrensschritt ist optional und kann gegebenenfalls auch zu einem anderen Zeitpunkt des Herstellungsverfahrens erfolgen oder sogar ganz entfallen. Ebenfalls optional kann das Kunststoffsubstrat 10 anschliessend in einer Wasserentzugseinrichtung, beispielsweise in einem

Durchlauf-Infrarotofen, getrocknet werden.

Auf die derart konditionierte übergangsschicht 14 des Kunststoffsubstrats 10 wird nun das optische Funktionsschichtsystem 20 in einer Beschichtungseinrichtung 32 aufgetragen. In der Beschichtungseinrichtung 32 kann die Beschichtung,

beispielsweise zum Aufbau des in Fig. 1 gezeigten optischen Funktionsschichtsystems 20 mittels Sputter- oder CVD-Beschichtungsverfahren, insbesondere einem in der EP-A-I 275 751 oder EP-A-I 655 385 offenbarten Verfahren erfolgen. Die Schichtdicken der einzelnen Schichten des optischen Funktionsschichtsystems 20 können dabei dem spezifischen Brechungsindex des KunststoffSubstrats 10 bzw. weiteren Funktions- oder Anwendungsanforderungen angepasst werden, um der Beschichtung optimale optische Eigenschaften zu verleihen.

Die Beschichtung erfolgt dabei vorzugsweise nicht nur auf der mit der übergangsschicht 14 versehenden konkaven Rückseite, sondern ebenfalls und gegebenenfalls auch gleichzeitig auf der beispielsweise mit einem Tauchlack gehärteten konvexen Vorderseite des KunststoffSubstrats 10.

Anschliessend wird die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene hydrophobe Abschlussschicht 22 entweder in der Beschichtungseinrichtung 32 oder einer weiteren Beschichtungseinrichtung 34 aufgebracht.

Aufgrund der relativ kurzen Zykluszeiten bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, bedingt insbesondere durch die kurze Zeit zur Polymerisation der übergangsschicht 14, eignet sich das genannte Verfahren sowie die beschriebene Vorrichtung zur vollständigen Automatisierung des Herstellungsprozesses. Das Verfahren, das in einer automatisierten Form, vorzugsweise computerunterstützt abläuft, ist insbesondere für die Beschichtung von Kunststoffgläsern für Brillen oder Uhren,

aber auch für optische Elemente des wissenschaftlichen Gerätebaus, der Verpackungs- oder Energietechnik geeignet.