Powłoki optyczne na bazie SiO2 otrzymywane z zastosowaniem metody zol-żel

• Autorzy: Żelazowska E. , Marczewska A. , Rybicka-Łada J. , Sacha S. , Brzezicki J.

Warianty tytułu

EN

Sol-gel derived thin films based on SiO₂

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powłoki złożone w głównej mierze z SiO₂ z dodatkami modyfikującymi właściwości zostały otrzymane z zastosowaniem metody zol-żel. Roztwory prekursorów na bazie ortokrzemianu etylu TEOS z dodatkami w postaci kwasu krzemowego, 1,2-glikolu propylenowego, Poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol), MgF₂, acetyloacetonianów (Zr, Ti, Sn, Ce, W, Mo, Co) w rozpuszczalnikach organicznych były nanoszone na powierzchnię szkła sposobem zanurzeniowym lub natryskowym. Otrzymane powłoki były w większości porowate i w badaniach metodami GID-XRD oraz SEM/EDS wykazały charakter nanostrukturalny polikrystaliczny lub amorficzny. Porównanie uzyskanych parametrów spektrofotometrycznych wskazuje, że zastosowane materiały prekursorów i procedury powlekania pozwalają uzyskać właściwości optyczne w znacznym stopniu zbliżone do popularnych komercyjnych ochronnych filtrów dla obiektywów aparatów fotograficznych.

EN

Thin film SiO₂ (Tetraethyl orthosilicate, TEOS) based coatings with or without organic additives (1,2-Propylene glycol, Poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) and doped with metal acetyloacetonates from a group of (Zr, Ti, Sn, Ce, W, Mo, Co) in solutions with organic solvents, and/or MgF₂, were obtained on glass by dipping or spray mode. The coatings were examined by GID-XRD, SEM/EDS and UV/VIS/NIR spectroscopy methods and revealed morphology strongly dependent on the composition of zols and heat treatment procedures. The coatings with spectrophotometric parameters similar or better than those of commercial filter glasses for digital cameras were obtained.

Słowa kluczowe

PL

zol-żel; powłoki SiO2; powłoki antyrefleksyjne; powłoki antyodblaskowe

EN

sol-gel; SiO2 coatings; anti-reflex coatings; anti-glare coatings

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 65, nr 1
• Strony: 8--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Żelazowska E.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie

autor

Marczewska A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie

autor

Rybicka-Łada J.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie

autor

Sacha S.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie

autor

Brzezicki J.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie

Bibliografia

• [1] Żelazowska E. i in.: Powłoki gradientowe polaryzacyjne dla szkieł optycznych i komputerowych, pr. bad. stat., ICIMB – Oddz. Szkła i Mater. Budowlanych w Krakowie, Kraków 2012.
• [2] Muromachi T. et al.: Application of functional coatings by sol-gel metod, J. Sol-Gel Sci. Technol., 40, (2006), 267-272.
• [3] Morales-Acosta M.D.: et al.: Adjustable structural, optical and dielectric characteristics in sol–gel PMMA–SiO2 hybrid films, J. Non-Crystal. Solids, 362 (2013), 124–135.
• [4] Fink M.: Types of anti-reflective treatments and when to use them, The Photonics Solutions Update, January, (2009), 28-31.
• [5] Friz M., Koenig F., Feiman S.: New materials for production of optical coatings, Proc. SVC 35th Ann. Techn. Conf, 1992, 143-149.
• [6] Lehan J.P.: Determination of grain size in indium/tin oxide films from transmission measurements. Appl. Opt., 35, (1996), 5048-5051.
• [7] Ristau D. et al.: Optical Interference Coatings, Banff, OSA Technical Digest: ThA5-1–ThA5-3, 2001.
• [8] Dods S.R.A., Zhang Z., Ogura M.: Highly Dispersive Mirror in Ta2O5/SiO2 for Femtosecond Lasers Designed by Inverse Spectral Theory, Appl. Opt., 38, 21, (1999), 4711-4719.
• [9] Ganner P.: Medium-Index mixed-oxide layers for use in AR-coatings. Proc. SPIE 652: 69 –76, 1986.
• [10] Macleod H.A.: Thin-film optical filters, Second ed. Adam Hilger LTD, Bristol, 1986.
• [11] Pulker H.K.: Characterization of optical thin films, Appl. Opt., 18, (1979), 1969-1977.
• [12] Pulker H.K.: Coatings on Glass, Second, revised ed., Elsevier, Amsterdam 1999.
• [13] Patent USA, Nr 5877895 (1995), Multicolor interference coating.
• [14] Ying J.Y., Benziger J.B., Navrotsky A.: The Structural Evolution of Colloidal Silica Gels to Ceramics, J. Am. Ceram. Soc., 76, 1993, 10, 2571-2582.
• [15] Cao W., Hunt A.J.: Improving the visible transparency of silica aerogels, J. Non-Cryst., 176, 1994, 18-25.
• [16] Donatti D.A., Viollet D.R.: Effects of HCl on the ultrasound catalyzed TEOS hydrolysis as determined by a calorimetric study, J. Non-Cryst. Solids, 208, (1996), 99-104.
• [17] Primeau N., Vautey C., Langlet M.: The effect of thermal annealing on aerosol-gel deposited SiO2 films: a FTIR deconvolution study, Thin Solid Films, 310, (1997), 47-56.
• [18] Pajonk G.M.: Optical transmission properties of silica aerogels prepared from polyethoxidisiloxanes, J. Non-Cryst. Solids, 210, (1997), 224-231.
• [19] http://www.h-and-m-analytical.com/pdfs/grazing_incidence.pdf, Bruker AXS, 2001.
• [20] Schottner G.: Hybrid Sol-Gel-Derived Polymers: Applications of Multifunctional Materials, Chem. Mater., 13, (2001), 3422-3435.