EP4502702A2

Optical element with a stack of layer packets, and method for producing the optical element

Abstract

The invention relates to an optical element (100) comprising a substrate (20) and an interferometrically reflection-reducing layer system (10) on at least one surface (22) of the substrate (20), wherein the layer system (10) comprises a stack (40) of at least four successive layer packages (42, 44, 46, 48), wherein each layer package (42, 44, 46, 48) comprises a first partial layer (60) with a first optical thickness (t1) and a second partial layer (62) with a second, comprises an optical thickness (t2) different from the first optical thickness (t1), wherein a refractive index (n1) of the respective first partial layer (60) closer to the substrate is greater than a refractive index (n2) of the respective second partial layer (62) of the stack (40) further away from the substrate, wherein the layer system (10) has a brightness (L*), a chroma (C*) and a hue angle (h) of a residual reflection color, wherein the hue angle (h) changes by a maximum of 15° in an interval of a viewing angle (AOI) with the limit values ​​0° and 30° relative to a surface normal (70) on the layer system (10). The invention also relates to a method for designing an optical element.

EP4502702A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 24

Term

13 yearsto projected expiry

Projected expiry 9 September 2039, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

10 claims: 2 independent, 8 dependent

  1. 1
    Optisches Element (100), umfassend ein Substrat (20) und ein interferometrisch reflexminderndes Schichtsystem (10) auf wenigstens einer Oberfläche (22) des Substrats (20), wobei das Schichtsystem (10) einen Stapel (40) von mindestens vier aufeinander folgenden Schichtpaketen (42, 44, 46, 48) umfasst, wobei jedes Schichtpaket (42, 44, 46, 48) eine erste Teilschicht (60) mit einer ersten optischen Dicke (t1) und eine zweite Teilschicht (62) mit einer zweiten, von der ersten optischen Dicke (t1) verschiedenen optischen Dicke (t2) umfasst, wobei ein Brechungsindex (n1) der jeweils substratnäheren ersten Teilschicht (60) größer ist als ein Brechungsindex (n2) der jeweils substratferneren zweiten Teilschicht (62) des Stapels (40), wobei das Schichtsystem (10) eine Helligkeit (L*), eine Buntheit (C*) und einen Bunttonwinkel (h) einer Restreflexfarbe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bunttonwinkel (h) in einem Intervall eines Betrachtungswinkels (AOI) mit den Grenzwerten 0° und 30° bezogen auf eine Oberflächennormale (70) auf das Schichtsystem (10) sich um höchstens 15° ändert.
  2. 2
    Optisches Element nach Anspruch 1, wobei:der Betrag einer Änderung (Δh) des Bunttonwinkels (h) der Restreflexfarbe Blau in dem Intervall eines Betrachtungswinkels (AOI) mit den Grenzwerten 0° und 30° bezogen auf eine Oberflächennormale (70) auf das Schichtsystem (10) höchstens 4° ist.
  3. 3
    Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei:der Betrag einer Änderung (ΔC*) der Buntheit (C*) der Restreflexfarbe Blau im Intervall des Betrachtungswinkels (AOI) höchstens etwa 4 ist;
  4. 4
    Optisches Element nach Anspruch 1, wobei:der Betrag einer Änderung (Δh) des Bunttonwinkels (h) der Restreflexfarbe Grün in dem Intervall eines Betrachtungswinkels (AOI) mit den Grenzwerten 0° und 30° bezogen auf eine Oberflächennormale (70) auf das Schichtsystem (10) höchstens 3° ist.
  5. 5
    Optisches Element nach Anspruch 1 oder 4, wobei:der Betrag einer Änderung (ΔC*) der Buntheit (C*) der Restreflexfarbe Grün im Intervall des Betrachtungswinkels (AOI) höchstens etwa 1 ist.
  6. 6
    Optisches Element nach Anspruch 1, wobei:der Betrag einer Änderung (Δh) des Bunttonwinkels (h) der Restreflexfarbe Gelb in dem Intervall eines Betrachtungswinkels (AOI) mit den Grenzwerten 0° und 30° bezogen auf eine Oberflächennormale (70) auf das Schichtsystem (10) höchstens 1,5° ist.
  7. 7
    Optisches Element nach Anspruch 1 oder 6, wobei:der Betrag einer Änderung (ΔC*) der Buntheit (C*) der Restreflexfarbe Gelb im Intervall des Betrachtungswinkels (AOI) höchstens etwa 2,5 ist;
  8. 8
    Optisches Element nach Anspruch 1, wobei:der Betrag einer Änderung (Δh) des Bunttonwinkels (h) der Restreflexfarbe Rot in dem Intervall eines Betrachtungswinkels (AOI) mit den Grenzwerten 0° und 30° bezogen auf eine Oberflächennormale (70) auf das Schichtsystem (10) höchstens 6° ist.
  9. 9
    Optisches Element nach Anspruch 1 oder 8, wobei:der Betrag einer Änderung (ΔC*) der Buntheit (C*) der Restreflexfarbe Rot im Intervall des Betrachtungswinkels (AOI) höchstens etwa 6 ist.
  10. 10
    Verfahren zur Auslegung eines optischen Elements (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei folgende Schritte ausgeführt werden:- Definieren (S100) eines Schichtdesigns, umfassend zumindest ein erstes Material für hochbrechende Teilschichten (60) und ein zweites Material für niedrigbrechende Teilschichten (62), Anzahl gewünschter Schichtpakete (42, 44, 46, 48, 50) mit den Teilschichten (60, 62), Startwerte der Dicke der Teilschichten (60, 62);- Definieren (S102) von Ziel-Farbwerten, umfassend Helligkeit (L*), Buntheit (C*) und Bunttonwinkel (h) zumindest an Grenzwerten für ein Intervall eines Betrachtungswinkels (AOI) mit Grenzwerten von 0° und 30°;- Durchführen (S104) eines Optimierungsverfahrens zur Variation der Einzelschichtdicken, bis ein Optimierungsziel erreicht ist.