LU100683B1 - Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür - Google Patents
Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür Download PDFInfo
- Publication number
- LU100683B1 LU100683B1 LU100683A LU100683A LU100683B1 LU 100683 B1 LU100683 B1 LU 100683B1 LU 100683 A LU100683 A LU 100683A LU 100683 A LU100683 A LU 100683A LU 100683 B1 LU100683 B1 LU 100683B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- substrate
- coating
- test method
- climate
- climatic
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 19
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 18
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 claims 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 4
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002578 polythiourethane polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür. (Fig. 1)
Description
Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür
Die Erfindung betrifft ein Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt optische Elemente, wie z.B. Linsen für Brillen oder optische Geräte bereitzustellen. Häufig werden diese optischen Elemente im Herstellungsprozess als Substrate bezeichnet. Die Substrate werden zur Erzielung bestimmter Eigenschaften mit Beschichtungen versehen.
Das Substrat ist aus Gias, z.B. Silikatglas, Oder Kunstsoff, z.B. Polycarbonat (PC) Oder Polymere auf Basis von Polyacrylaten bzw. Polymethacrylaten, oder Polythiourethanen hergestellt und ist zumindest in einem Teilbereich des vom Menschen oder Tieren sichtbaren Lichtes transparent. Kunststoffe bieten ein geringeres Gewicht und höhere Bruchfestigkeit gegenüber Gias. Insbesondere bei der Verwendung als Brillengläser bieten Kunststoffe den Vorteil, dass die Kunststoffe durch Zugabe von Stoffen leicht gefärbt werden können und randlose Fassungen erlauben.
Nachteilig an Kunststoffen ist, dass deren Oberfläche für mechanische Spannungen sehr anfällig ist und leicht durch Verkratzen beschädigt werden kann.
Um diese Anfälligkeit für mechanische Spannungen und Verkratzen bei optischen Linsen aus Kunststoff zu minimieren, wird auf den Kunststoff eine Beschichtung mit einer Hartlackschicht aufgetragen, welche die optische Linse vor mechanischen Einwirkungen schützen soil.
Des Weiteren ist es bekannt, optische Elemente mit einer Beschichtung für das Entspiegeln zu versehen. Bei Brillengläsern lassen sich damit störende Spiegelungen vermeiden. Beschichtungen für das Entspiegeln enthalten in der Regel wenigstens eine Schicht aus einem anorganischen, oxydischen Material, das optisch transparent ist. Eine Beschichtung für das Entspiegeln kann insbesondere eine Folge von Schichten aus optisch transparentem, anorganischem, oxydischem Material enthalten, bei der Schichten mit einem ersten Brechungsindex und Schichten mit einem zweiten, gegenüber dem ersten Brechungsindex höheren zweiten Brechungsindex aufeinanderfolgend abgewechselt sind.
Darüber hinaus ist es bekannt, ein optisches Element mit einer Beschichtung für das Entspiegeln auszubilden, die auch vor dem Verkratzen schützt. Beispielsweise kann eine Beschichtung, die z.B. mittels eines PVD (Physical Vapour Deposition)-Verfahrens auf einen vorbeschichteten Substratkörper aufgedampft wird, hierzu verwendet werden.
In einer Beschichtung auf einem Substratkörper aus Kunststoff können Defekte entstehen, die durch den Kontakt mit Wasserdampf bzw. Wassermolekülen und/oder UV und/oder mit gängigen Reinigungsmedien wie z.B. Alkohol Oder Aceton in den Substratkörper ausgelöst werden.
Im Regelfall hat eine Beschichtung eine zumindest durchgangsbehindernde, häufig sogar sperrende Wirkung für diese Einwirkungen/Umwelteinflüsse, mit denen insbesondere ein Brillenglas über seine Lebensdauer hinweg immer wieder in Berührung kommt.
Wenn diese Einwirkungen z.B. aufgrund von Beschädigungen der Beschichtung in ein optisches Element eindringen, kann das zur Folge haben, dass bei dem optischen Element der Substratkörper Oder auch eine auf diesen aufgetragene Schicht wie z.B. eine Hartlackschicht sich verändert und sichtbar wird. Aufgrund einer einzelnen Kratzstelle kann das optische Element somit auf diese Weise leicht aber sichtbar in einem Bereich über die Dimension der Kratzerstelle hinaus beschädigt werden, der sich über einen Quadratmillimeter Oder auch mehrere Quadratmillimeter erstreckt. In diesem Bereich liegt die entstandene optisch wirksame Fläche des optischen Elements urn den Kratzer herum oft urn wenige 100 Nanometer tiefer als die Fläche weit außerhalb des Kratzers. Nachfolgend werden solche Beschädigungen auch als breite Klimastrukturen bezeichnet. Während der Diffusionsprozess im Prinzip umkehrbar ist, ist die Schädigung in aller Regel nicht Oder nur zum Teil reversibel. Sie verursachen insbesondere Oberflächenverformungen, die z.B. nicht nur Punkt- und Strichmuster (Verwerfung) auf einer Beschichtung hervorrufen, sondern bei Brillengläsern auch mit bloßem Auge unter Umgebungsbeleuchtung erkennbare Schlieren und darüber hinaus auch Schichtdefekte aufgrund von mechanischen Spannungen verursachen können.
Solche Schädigungen treten beim Tragen einer Brille typischerweise erst nach längerer Zeit auf. Solche Schädigungen können in sogenannten Trageversuchen ermittelt werden, jedoch sind diese für eine Produktentwicklung und / Oder eine Qualitätskontrolle deutlich zu lange, um typischen Produktentwicklungszyklen gerecht zu werden.
Ausgehend hiervon wurden in der Vergangenheit bereits Testverfahren entwickelt. Allerdings sind diese nicht Oder nur unzureichend geeignet typische Beschädigungen nachzustellen.
Ausgehend von dieser Situation ist es Aufgabe der Erfindung Testverfahren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen die Anfälligkeit von Substraten und deren Beschichtungen bezüglich der Ausbildung von Klimastrukturen zu zeigen. D.h. mittels der Verfahren sollen Aussagen über die Barriereeigenschaften einer auf einem Substrat, insbesondere einem Kunststoff, aufgebrachten Beschichtung und das Quellverhalten des Substrats, insbesondere eines Kunststoffes, zusammen mit der Beschichtung quantitativ gemacht werden können.
Die Aufgabe wird gelöst, durch ein Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung fûr ein Substrat. Das Verfahren weist einen Schritt des Bereitstellens eines optisch durchsichtigen Substrates mit einer Beschichtung auf zumindest einer der Oberflächen auf, wobei das Substrat in Abhängigkeit einer Klimaeinwirkung sein Volumen ändert. Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Einbringens von punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen der Beschichtung auf zumindest einer ersten Teilfläche der Beschichtung auf. Das so vorbereitete Substrat bzw. dessen Beschichtung wird gegenüber einem ersten definierten Klima ausgesetzt, wobei das erste Klima eine relative Luftfeuchte von mindestens 35 % bei einer Temperatur von bis zu 70° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit mindestens 12 Stunden betrâgt, und/oder es wird einem zweiten definierten Klima ausgesetzt, wobei das zweite Klima eine relative Luftfeuchte von mindestens 35 % bei einer Temperatur von bis zu 70° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit bis zu circa 28 Tage betrâgt. Die durch das Aussetzen gegenüber den Klimabedingungen hervorgerufenen Beschädigungen können vermessen und geprüft werden.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat. Das Verfahren weist einen Schritt des Bereitstellens eines optisch durchsichtigen Substrates mit einer Beschichtung auf zumindest einer der Oberflächen auf, wobei das Substrat in Abhängigkeit einer Klimaeinwirkung sein
Volumen ändert. Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Einbringens von punkt-und/oder linienhaften Beschädigungen der Beschichtung auf zumindest einer ersten Teilfläche der Beschichtung auf. Das so vorbereitete Substrat bzw. dessen Beschichtung wird gegenüber einem ersten definierten Klima ausgesetzt, wobei das Klima eine relative Luftfeuchte von maximal 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit mindestens 2 Stunden beträgt, wobei die UV-Strahlung, Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei bis zu 20 mW/cm2 zur Verfügung stellt und/oder gegenüber einem definierten zweiten Klima und UV-Strahlung ausgesetzt, wobei das zweite Klima eine relative Luftfeuchte von maximal 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C aufweist, wobei die UV-Strahlung, Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei mindestens 0,01 mW/cm2 zur Verfügung stellt, und wobei die Einwirkzeit bis zu 28 Tage beträgt. Die durch das Aussetzen gegenüber den Klimabedingungen hervorgerufenen Beschädigungen können vermessen und geprûft werden.
Mittels der vorgestellten Testverfahren wird es ermöglicht die Anfälligkeit von Substraten und deren Beschichtungen bezüglich der Ausbildung von sogenannten breiten Klimastrukturen zu zeigen. Diese breiten Klimastrukturen unterscheiden sich von den bisher bekannten Klimastrukturen unter anderem dadurch, dass die Strukturen erheblich breiter sind.
Insbesondere die Verwendung von UV-Strahlung in einem oder mehreren Schritten der erfindungsgemäßen Verfahren erlaubt es nunmehr auch Klimastrukturen auszubilden. In bisherigen Systemen wurde UV-Belichtung ausschließlich zur Überprüfung von Schichthaftungen und/oder zum Alterungsverhalten von Kunststoffen verwendet. D.h. mittels der Verfahren können Aussagen über die Barriereeigenschaften einer auf einem Substrat, insbesondere einem Kunststoff, aufgebrachten Beschichtung und das Quellverhalten des Substrats, insbesondere eines Kunststoffes, zusammen mit der Beschichtung quantitativ gemacht werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Einbringens von punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen das Einbringen von Schnitten auf.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Einbringens von punkt-und/oder linienhaften Beschädigungen das Einbringen von zufällig verteilten punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen des Substrates auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat ein Kunststoffsubstrat.
Gemäß noch einer weiten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Aussetzens der Beschichtung auf dem Substrat gegenüber einem zweiten definierten Klima eine Einwirkzeit von mindestens circa 2 Stunden bis zu circa 28 Tagen auf.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Schritt des Aussetzens gegenüber einem zweiten Klima - kurzzeitig - für eine visuelle Kontrolle unterbrochen, wobei abhängig von der visuellen Kontrolle der Schritt des Aussetzens gegenüber einem zweiten Klima fortgesetzt wird.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Schritt des Vermessens und Prüfens einen Vergleich der ersten Teilf lâche vor und nach dem klimatischen Aussetzen des Substrates.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Schritt des Vermessens einen Vergleich der geschädigten Teilfläche vor und nach dem klimatischen Aussetzen des Substrates.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Vermessens und Prüfens (500) eine Durchlichtmessung auf.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Vermessens und Prüfens eine Einschätzung der Starke der Klimastrukturen auf.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchfûhrung eines der zuvor dargestellten Testverfahren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Nachfolgend wird die Erfindung näher unter Bezug auf die Figuren erläutert. In diesen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung von unterschiedlichen Beschädigungen.
Fig. 2 einen Querschnitt eines Substrats während des Einbringens einer Beschädigung im Schnitt,
Fig. 3 einen Querschnitt des Substrats nach Fig. 2 nach der Einbringung einer Beschädigung, und
Fig. 4 ein schematisches Ablaufprogramm.
Ausfûhrliche Beschreibung
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln Oder in Kombination zum Einsatz kommen kônnen. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausfuhrungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Substrats 1. Das Substrat kann z.B. einen mit einem Hartlack 3 versehenen Grundkörper 2 aufweisen. Der Grundkörper 2 kann aus Gias Oder Kunststoff 2 hergestellt sein.
Auf dem Substrat 1 ist eine Beschichtung 4, z.B. eine Entspiegelungsbeschichtung angeordnet. Die Entspiegelungsbeschichtung als ein Beispiel einer Beschichtung 4 kann aus einer Schichtfolge bestehen.
Es sei angemerkt, dass beide Seiten des Substrates 1 mit einer jeweiligen Beschichtung versehen sein können, wobei die Beschichtungen unterschiedlichen Zwecken dienen können.
Ein solches optisch durchsichtiges Substrat 1 mit einer Beschichtung 4 wird in einem ersten Schritt 100 des Testverfahrens bereitgestellt. Dabei ist das Substrat 1 derart, dass es in Abhängigkeit einer Klimaeinwirkung sein Volumen ändern kann.
In einem weiteren Schritt des Testverfahrens werden Beschädigungen zumindest auf einer ersten Teilfläche der Beschichtung 4 in einen Schritt 200 eingebracht. Beispielhafte Beschädigungen sind in Figur 1 gezeigt. Diese können gezielt durch Ritzen mit einem geeigneten Werkzeug, wie in Figur 2 gezeigt eingebracht werden. Alternativ oder zusätzlich können unregelmäßige Beschädigungen eingebracht werden.
Die so vorgeschädigten Substrate 1 werden dann in einem weiteren Schritt 300 einem ersten definierten Klima ausgesetzt und anschließend in einem weiteren Schritt 400 einem zweiten definierten Klima ausgesetzt.
Zwischen den einzelnen Schritten kann eine optionale (visuelle) Kontrolle (VK) erfolgen. Wird dabei eine entsprechende Schädigung festgestellt, kann der Test vorzeitig abgebrochen werden. Andernfalls kann bis zum Erreichen einer maximalen Laufdauer eine Aussetzung gegenüber einem ersten Klima Oder einem zweiten Klima (mit Unterbrechungen für eine weitere (visuelle) Kontrolle (VK)) fortgesetzt werden.
Dabei können durch die Wahl der Testparameter unterschiedliche Testprofile erzeugt werden.
In einem ersten beispielhaften Testverfahren wird die Beschichtung 4 auf dem Substrat 1 in einem ersten Schritt 300 gegenüber einem ersten definierten Klima ausgesetzt, wobei das erste Klima eine relative Luftfeuchte von mindestens 35% bei einer Temperatur von mindestens 30° C und bis zu 70° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit mindestens 12 Stunden Oder mehr beträgt. In einem zweiten Schritt 400 wird das so vorbehandelte Substrat 1 und die
Beschichtung 4 gegenüber einem zweiten definierten Klima ausgesetzt, wobei das zweite Klima eine relative Luftfeuchte von mindestens 35 % bei einer Temperatur von mindestens 30°C und bis zu 70° C aufweist.
Optional kann es vorgesehen sein, dass der Schritt 300 oder der Schritt 400 unterbleibt.
Weiterhin optional kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung 4 auf dem Substrat 1 in einem ersten Schritt 300 gegenüber einem ersten definierten Klima ausgesetzt wird, wobei das erste Klima eine relative Luftfeuchte von 35 % bis 100 % bei einer Temperatur von 30° bis zu 70° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit circa 12 Stunden bis zu 28 Tagen betrâgt. Die Einwirkzeiten kônnen auch auf Schritt 300 und Schritt 400 verteilt sein, wobei die Klimabedingungen gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein kônnen.
In einem zweiten beispielhaften Testverfahren wird die Beschichtung 4 auf dem Substrat 1 in einem ersten Schritt 300 gegenüber einem ersten definierten Klima ausgesetzt, wobei das erste definierten Klima eine relative Luftfeuchte von weniger als circa 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit in etwa ab 2 Stunden und hâufig bis zu circa 6 Stunden betrâgt, wobei die UV-Strahlung, Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei bis zu 20 mW/cm2 zur Verfügung stellt. In einem zweiten Schritt 400 wird das so vorbehandelte Substrat 1 und die Beschichtung 4 gegenüber einem definierten zweiten Klima und UV-Strahlung ausgesetzt, wobei das zweite Klima eine relative Luftfeuchte von weniger als circa 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C aufweist, wobei die UV-Strahlung, Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei mindestens 0,01 mW/cm2 zur Verfügung stellt, und wobei die Einwirkzeit bis zu circa 28 Tage betrâgt.
Optional kann es auch hier vorgesehen sein, dass Schritt der 300 oder der Schritt 400 unterbleibt.
Weiterhin optional kann es auch vorgesehen sein, dass die Beschichtung 4 auf dem Substrat 1 in einem ersten Schritt 300 gegenüber einem ersten definierten Klima ausgesetzt wird, wobei das erste definierte Klima eine relative Luftfeuchte von weniger als circa 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C, bevorzugt weniger als 50° C, aufweist, und wobei die Einwirkzeit von 2 Stunden bis zu circa 28 Tagen betrâgt, wobei die UV-Strahlung, UV-Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei 0,01 mW/cm2 bis zu 20 mW/cm2 zur Verfügung stellt. Die Einwirkzeiten können auch auf Schritt 300 und Schritt 400 verteilt sein, wobei die Klimabedingungen gleich Oder unterschiedlich ausgestaltet sein können.
Die in den Testverfahren so prozessierten Substrate können bei Erreichen der maximalen Verweildauern und/oder bei Aussonderung/T estabbruch infolge einer (visuellen) Zwischenkontrolle anschließend in einem Schritt 500 vermessen und geprüft werden. Dabei können die durch die Klimabehandlung entstandenen Schäden bestimmt und vermessen werden.
Mit den vorbezeichneten Testverfahren ist es möglich Schädigungsverhalten realer Belastungen in kurzer Zeit nachzustellen, urn so das Verhalten von Beschichtungen zu untersuchen. Somit können sowohl neue Beschichtungen und/oder Beschichtungsverfahren schnell getestet werden als auch eine Qualitätskontrolle zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch können sowohl Kosten als auch Zeit gespart werden. Die vorbezeichneten Testverfahren eigenen sich insbesondere bei Substraten aus Kunststoffen, die durch UV und/oder Temperatur altern und die durch eine Wasserstoff- bzw. Sauerstoffbarriere geschützt sind.
Im Unterschied zu bisherigen Testverfahren bilden sich bei den vorgestellten Testverfahren eher breite Strukturen aus. Diese weisen einen deutlichen Hof auf, der sich in aller Regel nahezu symmetrisch urn eine Schadstelle herum ausbildet. Der Durchmesser des Hofes kann dabei circa ein oder mehrere mm betragen und unterscheidet sich dabei stark von bisherigen Testverfahren, bei denen die Breite der Beschädigung nach Klimaeinwirkung im Bereich von 50 pm und darunter liegen.
Wird UV-Licht verwendet, so können mittels einer relativ geringen Intensitât in einem standardisierten Test unterschiedliche Substrate 1 oder (Antireflex-) Beschichtungen 4 getestet werden. UV-Licht mit sehr geringer Intensitât kann mit einer sogenannten Tageslichtlampe zur Verfügung gestellt werden. UV-Licht mit höherer Intensitât kann mit kommerziellen Bewitterungsanlagen zur Verfügung gestellt werden.
In Bezug auf Temperaturen werden soweit wie möglich Raumtemperatur bzw. eher geringere Temperaturerhöhungen bevorzugt, da geringere Temperaturerhöhungen zu weniger mechanischem Stress führen. Erhöhter mechanischer Stress z.B. durch eine unterschiedliche Ausdehnung von Substrat 1 und Beschichtung 4 kann zu einem veränderten Schädigungsmuster führen und das Ergebnis im schlimmsten Fall verfälschen.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Einbringens 200 von punkt-und/oder linienhaften Beschädigungen das Einbringen von Schnitten, z.B. parallelen Schnitten wie in Figur 1 gezeigt Oder aber gekreuzten Schnitten auf.
Alternativ Oder zusätzlich kann der Schritt des Einbringens 200 von punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen das Einbringen von zufällig verteilten punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen des Substrates aufweisen. Beispielsweise kann das Substrat mit Strahlkörpern, Sand Oder dergleichen bestrahlt werden und/oder anderweitig bearbeitet oder mit Sand können unregelmäßige und/oder statistisch verteilte Beschädigungen eingebracht werden.
Somit lassen sich unterschiedliche Schadprofile ohne Weiteres nachstellen, die auch in Trageversuchen zum Vorschein kommen.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit können die Testverfahren bei unterschiedlichen Substraten 1 Anwendung finden. Insbesondere kann das Substrat 1 jedoch ein Ku nstst off substrat sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Aussetzens 400 der Beschichtung 4 auf dem Substrat 1 gegenüber einem zweiten definierten Klima eine Einwirkzeit von bis zu 28 Tage auf.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Schritt des Aussetzens 400 der Beschichtung 4 auf dem Substrat 1 gegenüber einem zweiten definierten Klima für eine (visuellen) Kontrolle VK kurzzeitig unterbrochen. Abhängig von der (visuellen) Kontrolle VK wird der Schritt 400 entweder fortgesetzt oder aber der Test wird abgebrochen. Dabei kann wie in Figur 4 aufgezeigt zu Schritt 300 Oder zu Schritt 400 zurückgekehrt werden.
Beispielsweise kann im Faile, dass die Beschädigungen durch Klimaeinwirkung so stark zugenommen haben, dass sie visuell erfassbar sind, der Test in Bezug auf Schritt 300 und/oder Schritt 400 abgebrochen werden und das Substrat direkt dem Schritt 500 zugeführt werden.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann der Schritt des Testens und Prüfens 500 unterschiedliche ausgestaltet sein. Beispielsweise kônnen Höhenprofile ermittelt werden und mit Referenzhôhenprofilen und/oder Höhenprofilen, welche vor einer Klimaeinwirkung ermittelt wurden, verglichen werden. Weiterhin kônnen Hôhenprofile unterschiedlicherTeilbereiche des Substrates 1 bzw. der Beschichtung 4 ermittelt werden. Beispielsweise kann ein Teilbereich, der in Schritt 200 nicht beschâdigt wurde, mit dem ersten Teilbereich verglichen werden, der in Schritt 200 beschâdigt wurde.
Insbesondere kann der Schritt des Vermessens und Prüfens 500 auch eine Durchlichtmessung aufweisen.
Eine Durchlichtmessung kann z.B. die photographische Aufnahme einer Projektion durch das Substrat beinhalten. Die so erhaltene Aufnahme kann in Bezug auf die erhaltenen Klimastrukturen vermessen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine automatisierte Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, in der beschichtete Substrate 4 erhalten und gezielt geschädigt werden. Die Vorrichtung kann weiterhin Mittel zum Transport aufweisen, urn z.B. Substrate aus einer Vorbehandlung gemäß Schritt 200 zu entnehmen und einem Klimaschrank für Schritt 300 und/oder Schritt 400 zuzuführen. Weiterhin kann die Vorrichtung Messgeräte zur Ermittlung des geschädigten Oberflächenprofils und/oder Durchlichtmikroskope sowie zugeordnete Datenverarbeitungseinrichtungen aufweisen.
Claims (12)
1. Testverfahren zur Bestimmung der Klimabestândigkeit einer Beschichtung (4) für ein Substrat (1), aufweisend die Schritte a) Bereitstellen (100) eines optisch durchsichtigen Substrates mit einer Beschichtung auf zumindest einer der Oberflâchen, wobei das Substrat in Abhângigkeit einer Klimaeinwirkung ihr Volumen andert, b) Einbringen (200) von punkt- und/oder linienhaften Beschâdigungen der Beschichtung auf zumindest einer ersten Teilflâche der Beschichtung c) Aussetzen (300) der Beschichtung auf dem Substrat gegenüber einem ersten definierten Klima, wobei das erste Klima eine relative Luftfeuchte von mindestens 35 % bei einer Temperatur von mindestens 30° C und bis zu 70° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit mindestens 12 Stunden betrâgt, d) Aussetzen (400) der Beschichtung auf dem Substrat gegenüber einem zweiten definierten Klima, wobei das zweite Klima eine relative Luftfeuchte von mindestens 35 % bei einer Temperatur von mindestens 30° C und bis zu 70° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit hôchstens 28 Tage betrâgt, e) Vermessen und Prüfen (500) der durch die Aussetzung der Beschichtung entstanden Beschâdigungen.
2. Testverfahren zur Bestimmung der Klimabestândigkeit einer Beschichtung (4) für ein Substrat (1), aufweisend die Schritte a) Bereitstellen (100) eines optischen Substrates mit einer Beschichtung auf zumindest einer der Oberflâchen, wobei das Substrat in Abhângigkeit einer Klimaeinwirkung sein Volumen andert, b) Einbringen (200) von Punkt- und/oder Linienhaften Beschâdigungen der Beschichtung auf zumindest einer ersten Teilflâche der Beschichtung c) Aussetzen (300) der Beschichtung auf dem Substrat gegenüber einem ersten definierten Klima, wobei das Klima eine relative Luftfeuchte von maximal 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C aufweist, und wobei die Einwirkzeit mindestens 2 Stunden betrâgt, wobei die UV-Strahlung, Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei bis zu 20 mW/cm2 zur Verfügung stellt d) Aussetzen (400) der Beschichtung auf dem Substrat gegenüber einem definierten zweiten Klima und UV-Strahlung, wobei das zweite Klima eine relative Luftfeuchte von maximal 40 % bei einer Temperatur von bis zu 55° C aufweist, wobei die UV- Strahlung, Strahlung im Spektralbereich von 315 nm bis 380 nm bei mehr als 0,01 mW/cm2zur Verfûgung stellt, und wobei die Einwirkzeit maximal 28 Tage beträgt, e) Vermessen und Prüfen (500) der durch die Aussetzung der Beschichtung entstanden Beschädigungen.
3. Testverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einbringens (200) von Punkt- und/oder Linienhaften Beschädigungen das Einbringen von Schnitten aufweist.
4. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einbringens (200) von punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen das Einbringen von zufällig verteilten punkt- und/oder linienhaften Beschädigungen des Substrates aufweist.
5. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) ein Kunststoffsubstrat ist.
6. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aussetzens (400) der Beschichtung auf dem Substrat gegenüber einem zweiten definierten Klima eine Einwirkzeit von bis zu 28 Tage aufweist.
7. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt d) für eine visuelle Kontrolle unterbrochen wird, wobei abhängig von der visuellen Kontrolle Schritt d) fortgesetzt wird.
8. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vermessens und Prüfens (500) einen Vergleich der ersten Teilfläche vor und nach dem klimatischen Aussetzen des Substrates beinhaltet.
9. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vermessens einen Vergleich der geschadigten Teilf lâche vor und nach dem klimatischen Aussetzen des Substrates beinhaltet
10. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vermessens und Prüfens (500) eine Durchlichtmessung aufweist.
11. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vermessens und Prüfens (500) eine Einschätzung der Stärke der Klimastrukturen aufweist.
12. Vorrichtung zur Durchführung eines Testverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU100683A LU100683B1 (de) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür |
| PCT/EP2019/051815 WO2019145458A1 (de) | 2018-01-26 | 2019-01-25 | Testverfahren zur bestimmung der klimabeständigkeit einer beschichtung für ein substrat und vorrichtung hierfür |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU100683A LU100683B1 (de) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU100683B1 true LU100683B1 (de) | 2019-08-21 |
Family
ID=62152605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU100683A LU100683B1 (de) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU100683B1 (de) |
| WO (1) | WO2019145458A1 (de) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170176645A1 (en) * | 2014-04-24 | 2017-06-22 | Akihiro Maeda | Spectacle lens |
-
2018
- 2018-01-26 LU LU100683A patent/LU100683B1/de active IP Right Grant
-
2019
- 2019-01-25 WO PCT/EP2019/051815 patent/WO2019145458A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170176645A1 (en) * | 2014-04-24 | 2017-06-22 | Akihiro Maeda | Spectacle lens |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "AUGENOPTIK - ROHKANTIGE FERTIGE BRILLENGLAESER - TEIL 4: ANFORDERUNGEN UND PRUEFVERFAHREN FUER REFLEXMINDERNE VERGUETUNGEN (ISO 8980-4:2006)", DEUTSCHE NORMEN, DIN, vol. DIN EN 8980-4, 1 November 2006 (2006-11-01), pages complete, XP009074202 * |
| ANONYMOUS: "DIN EN ISO 8980-3:2014-03 Augenoptik - Rohkantige fertige Brillengläser - Teil 3: Transmissionsanforderungen und Prüfverfahren", 1 March 2014 (2014-03-01), XP009507800, Retrieved from the Internet <URL:https://www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-8980-3/187615465> [retrieved on 20180905] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019145458A1 (de) | 2019-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60215897T2 (de) | Intern markiertes Quarzglas und Markierungsverfahren | |
| DE112016001907T5 (de) | Herstellungsverfahren und Beurteilungsverfahren für Silizium-Epiwafer | |
| DE112014000895B4 (de) | Verfahren zum Auswählen sowie Verfahren zur Verwendung einer Glasplatte | |
| EP3134726A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum erkennen von nickelsulfid-einschlüssen in einer glasplatte | |
| LU100683B1 (de) | Testverfahren zur Bestimmung der Klimabeständigkeit einer Beschichtung für ein Substrat und Vorrichtung hierfür | |
| DE102014219496B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Barrierewirkung einer Beschichtung auf einem Substrat | |
| DE102004027411A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung von Zinn- und Feuerseite bei Floatgläsern | |
| DE112019007446T5 (de) | Verfahren zur herstellung eines kunststoffelements, das mit feineroberflächenrauigkeit bereitgestellt ist | |
| DE10151406B4 (de) | Photomaske und Verfahren zu dessen Hertellung | |
| EP2028480A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Prüfobjekts | |
| DE102016109819B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Ablagerungen an einer Oberfläche einer Wand eines Behältnisses oder Rohres | |
| DE10231383A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Hafteigenschaften von Materialien | |
| AT523356A1 (de) | Verfahren zur herstellung wenigstens einer optischen linse | |
| DE102022124800B4 (de) | Verfahren zum Qualifizieren einer Maske eines Lithographiesystems | |
| DE102014008369A1 (de) | Endflächenbeschichtung eines Wellenleiters | |
| DE102014018510A1 (de) | Anordnung und Verfahren zur Charakterisierung von Photolithographie-Masken | |
| DE102005038251B4 (de) | Kratzschutzfolie für Displays | |
| DE10201234A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Oberflächeneigenschaften | |
| EP3124958B1 (de) | Verbundwerkstoff und verfahren zur detektion von kontaminationen auf einer oberfläche eines verbundwerkstoffs | |
| DE469957C (de) | Prisma zum Pruefen von Refraktometern im Bereiche niedriger Brechungsverhaeltnisse | |
| DE102014217734A1 (de) | Prüfmittel zur Risserkennung, Verfahren zur Prüfung von Bauteilen sowie Verwendung des Prüfmittels | |
| DE102015116121A1 (de) | Optisches Bauteil und Verfahren zum Beschichten eines Optischen Bauteils | |
| DE102007058649A1 (de) | Auslesen von Informationen auf Halbleiter-Substraten | |
| WO2025228469A1 (de) | Photochromer glaskörper | |
| DE102009030203A1 (de) | Ermitteln einer Kenngröße eines optischen Materials bei Bestrahlung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20190821 |