Espejo con recubrimiento DLC en la superficie frontal.

Un espejo de primera superficie que comprende:

un sustrato que soporta un recubrimiento,

en el que el recubrimiento incluye al menos una capa reflectante,capas dieléctricas primera y segunda, y una capa que comprende carbono amorfo de tipo diamante (DLC), en elque la capa reflectante está dispuesta entre el sustrato y las capas dieléctricas, y la capa que comprende DLC seproporciona por encima de la capa reflectante y las capas dieléctricas,

en el que la primera capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" mayor que un índice de valor derefracción "n" de la capa reflectante y menos de un índice de valor de refracción "n" de la segunda capadieléctrica, y la capa que comprende DLC tiene un índice de valor de refracción "n" no mayor que el índice devalor de refracción "n" de la segunda capa dieléctrica, y

en el que la capa que comprende DLC tiene una densidad media de al menos aproximadamente 2,4 gm/cm3 y almenos aproximadamente el 40% de los enlaces carbono-carbono en la capa que comprende DLC son enlacesde carbono-carbono del tipo sp3, y en el que la capa que comprende DLC tiene una dureza media de por lomenos aproximadamente 10 GPa en el que el espejo refleja al menos el 80% de la luz visible entrante, y átomosy/o enlaces de carbono-carbono de la capa que comprende DLC son sub implantados en la segunda capadieléctrica y en el que la capa que comprende DLC es de aproximadamente 1 a 25 nm de espesor.

Espejo con recubrimiento DLC en la superficie frontal

Esta solicitud se refiere a un espejo que incluye un recubrimiento sobre el mismo que comprende carbono de tipo diamante (DLC) . Más particularmente, ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención se relacionan con un espejo utilizado en el contexto de un aparato de televisor de proyección (PTV) , o cualquier otra aplicación adecuada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Espejos para diversos usos son conocidos en la técnica. Por ejemplo, véase las patentes US nºs 5.923.464, 4.309.075, y 4.272.588. Los espejos son también conocidos para su uso en televisores de proyección y otras aplicaciones adecuadas. En el contexto de la televisión de proyección, véanse, por ejemplo las patentes US nºs 6.275.272, 5.669.681 y 5.896.236.

Un tipo de espejo es un espejo de superficie segunda o posterior (la más común) , mientras que otro tipo de espejo es un espejo de superficie primera o frontal (menos común) . Espejos de superficie posterior típicamente incluyen un sustrato de vidrio con un recubrimiento reflectante sobre una superficie posterior de los mismos (es decir, no en la superficie frontal que está primero alcanzado por la luz entrante) . La luz entrante pasa a través del sustrato de vidrio antes de ser reflejada por el recubrimiento. Por lo tanto, la luz reflejada pasa a través del sustrato de vidrio dos veces en espejos de superficie posterior; una vez antes de ser reflejada y de nuevo después de ser reflejado en su camino a un espectador. En ciertos casos, pasar a través del sustrato de vidrio dos veces puede crear ambigüedad en la reflexión direccional y reflejos imperfectos pueden resultar a veces. Espejos, tales como espejos de baño, espejos dormitorios y espejos arquitectónicos son típicamente espejos de superficie posterior de modo que el sustrato de vidrio se puede utilizar para proteger el recubrimiento reflectante sobre la superficie posterior del mismo.

En aplicaciones donde se desean reflexiones más precisas, se utilizan a menudo espejos de superficie frontal. En espejos de superficie frontal, una capa reflectante se proporciona en la superficie frontal del sustrato de vidrio para que la luz entrante es reflejada por el recubrimiento antes de que pase a través del sustrato de vidrio. Puesto que la luz se refleje no tiene que pasar a través del sustrato de vidrio en espejos de superficie primera (en contraste con espejos de superficie posterior) , espejos de superficie primera generalmente tienen mayor reflectancia que espejos de superficie posterior y no imagen reflejada doblemente. Espejos de superficie frontal de ejemplo (o espejos de superficie primera) se divulgan en las patentes US nºs 5.923.464 y 4.780.372.

Muchos recubrimientos reflectantes de espejo de superficie primera incluyen una (s) capa (s) dieléctrica (s) proporcionada (s) sobre el sustrato de vidrio por encima de una capa reflectante (por ejemplo, Al o Ag) . Desafortunadamente, cuando la capa dieléctrica de recubrimiento superior se raya o daña en un espejo de superficie frontal, esto afecta a la reflectividad de manera no deseada ya que la luz debe pasar a través de la (s) capa (s) rayada (s) o dañada (s) dos veces antes de llegar al espectador (este no es el caso en espejos de superficie posterior/trasera donde la capa reflectante está protegida por el vidrio) . Capas dieléctricas que suelen utilizarse en este sentido no son muy duraderas, y son fácilmente rayado o dañado de otra manera dando lugar a problemas de reflectividad. Por lo tanto, se puede observar que los espejos de superficie frontal/primera son muy sensibles a los arañazos u otros daños de la (s) capa (s) dieléctrica (s) que se superpone (n) a la capa reflectante.

La patente US nº 6.068.379 divulga un espejo dental con una capa protectora de carbono de tipo diamante (DLC) . Desafortunadamente, el tipo de DLC utilizado en la patente '379 no es deseable en que (a) requiere calentamiento hasta 2000 grados F (1093 °C) para su aplicación, que tiende a dañar muchos tipos de capas de recubrimiento base, y (b) no es muy densa lo cual se traduce en la necesidad de un recubrimiento muy grueso que tiende a crear un color amarillo-marrón indeseable que es claramente indeseable y puede afectar negativamente a las propiedades reflectantes. Este tipo de DLC también tiende a la deslaminación con bastante facilidad. Así, tanto el procedimiento para aplicar este tipo de DLC, y el tipo de DLC en sí no son deseables. Además, la patente '379 muestra un espejo de superficie trasera, que no tiene los problemas asociados con los espejos de superficie frontal analizados anteriormente.

Será evidente de lo anterior que existe una necesidad en la técnica de un espejo de superficie primera/frontal que es menos susceptible a los arañazos u otros daños de la (s) capa (s) dieléctrica (s) que recubre la capa reflectante. También será evidente que existe una necesidad en la técnica de un recubrimiento protector que puede ser aplicado a temperaturas razonablemente bajas, y/o que no introduce un color amarillo y/o marrón significativo al espejo (una pequeña cantidad de color amarillo y/o marrón es permisible, pero grandes cantidades no son deseables) .

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Un objeto de esta invención es proporcionar un espejo que incluye un recubrimiento de carbono de tipo diamante (DLC) sobre el mismo. El espejo puede ser utilizado en televisores de proyección, copiadoras, escáneres, lectores de códigos de barras, proyectores, y/o cualquier otra aplicación adecuada.

Otro objeto de esta invención es proporcionar una (s) capa (s) protectora (s) que comprende (n) DLC por encima de un recubrimiento reflectante de un espejo de superficie primera, en el que el DLC tiene una densidad alta de manera que se puede aplicar a un espesor bastante pequeño, así que no se introduce una decoloración significativa al espejo.

Otro objeto de esta invención es proporcionar una (s) capa (s) protectora (s) que comprende (n) DLC por encima de una (s) capa (s) reflectante (s) de un espejo de superficie primera, en el que el DLC puede ser aplicado a temperaturas bastante bajas para que capa (s) subyacente (s) no está (n) significativamente dañada (s) durante la aplicación de la DLC.

Otro objeto de esta invención es proporcionar un espejo de superficie primera con una capa protectora que incluye DLC, en el que el índice de valor de refracción "n" y/o el espesor del DLC es/son ajustados en base a los índices de otras capas del espejo con el fin de lograr buenas propiedades de reflexión y/o ópticas del espejo.

Otro objeto de esta invención es cumplir uno o más de las necesidades y/o objetos anteriormente mencionados.

La invención proporciona una solución de acuerdo con la reivindicación independiente.

En ciertos ejemplos, uno o más de los objetos y/o necesidades arriba mencionados se cumple (n) al proporcionar un espejo de superficie primera que comprende: un sustrato de vidrio que soporta una capa un recubrimiento, en el que el recubrimiento incluye al menos una capa reflectante, capas dieléctricas primera y segunda, y una capa que comprende carbono amorfo de tipo diamante (DLC) , en el que la capa reflectante está dispuesta entre el sustrato de vidrio y las capas dieléctricas, y la capa que comprende DLC se proporciona por encima de la capa reflectante y las capas dieléctricas, en el que la primera capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" mayor que un índice de valor de refracción "n" de la capa reflectante y menos de un índice de valor de refracción "n" de la segunda capa dieléctrica, y la capa que comprende DLC tiene un índice de refracción valor "n" menor que el índice de valor de refracción "n" de la segunda capa dieléctrica, y en el que la capa que comprende DLC tiene una densidad media de al menos aproximadamente 2, 4 gm/cm3 y al menos aproximadamente el 40% de los enlaces carbono-carbono en la capa que comprende DLC son enlaces de carbono-carbono de tipo sp3, y en el que la capa que comprende DLC tiene una dureza media de por lo menos aproximadamente 10 GPa.

En otros ejemplos, uno o más de los objetos y/o necesidades arriba mencionados puede cumplirse proporcionando un espejo que comprende: un sustrato que soporta un recubrimiento, en el que el recubrimiento incluye una capa reflectante, por lo menos una primera capa dieléctrica, y una capa que comprende carbono de tipo diamante (DLC) proporcionada por encima de la capa reflectante y la primera capa dieléctrica, y en el que la capa que comprende DLC tiene una densidad media de al menos aproximadamente 2, 4 gm/cm3 y al menos aproximadamente el 40% de los enlaces carbono-carbono en la capa que comprende DLC son enlaces de carbono-carbono de tipo sp3,... [Seguir leyendo]

1. Un espejo de primera superficie que comprende:

un sustrato que soporta un recubrimiento, en el que el recubrimiento incluye al menos una capa reflectante, capas dieléctricas primera y segunda, y una capa que comprende carbono amorfo de tipo diamante (DLC) , en el que la capa reflectante está dispuesta entre el sustrato y las capas dieléctricas, y la capa que comprende DLC se proporciona por encima de la capa reflectante y las capas dieléctricas, en el que la primera capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" mayor que un índice de valor de refracción "n" de la capa reflectante y menos de un índice de valor de refracción "n" de la segunda capa dieléctrica, y la capa que comprende DLC tiene un índice de valor de refracción "n" no mayor que el índice de valor de refracción "n" de la segunda capa dieléctrica, y en el que la capa que comprende DLC tiene una densidad media de al menos aproximadamente 2, 4 gm/cm3 y al menos aproximadamente el 40% de los enlaces carbono-carbono en la capa que comprende DLC son enlaces de carbono-carbono del tipo sp3, y en el que la capa que comprende DLC tiene una dureza media de por lo menos aproximadamente 10 GPa en el que el espejo refleja al menos el 80% de la luz visible entrante, y átomos y/o enlaces de carbono-carbono de la capa que comprende DLC son sub implantados en la segunda capa dieléctrica y en el que la capa que comprende DLC es de aproximadamente 1 a 25 nm de espesor.

2. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la capa que comprende DLC tiene una densidad media de al menos aproximadamente 2, 7 g/cm3.

3. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la capa que comprende DLC es de aproximadamente 1 a 10 nm de espesor.

4. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la capa que comprende DLC es de aproximadamente 1 a 5 nm de espesor.

5. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la capa reflectante es metálica y comprende al menos uno de Al y Ag.

6. El espejo de superficie primera de la reivindicación 7, en el que la capa reflectante tiene una transmisión visible de no más del 1, 5%.

7. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica está dispuesta entre la capa reflectante y la segunda capa dieléctrica, y en el que la primera capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" de 1, 3 a 1, 9, la segunda capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" de 2, 0 a 3, 0, y en el que el sustrato comprende vidrio.

8. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" de 1, 4 a 1, 75, la segunda capa dieléctrica tiene un índice de valor de refracción "n" de 2, 2 a 2, 7, y la capa que comprende DLC tiene un índice de valor de refracción "n" de 1, 9 a 2, 1.

9. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica comprende óxido de silicio, y en el que el sustrato comprende vidrio.

10. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la segunda capa dieléctrica comprende óxido de titanio.

11. El espejo de superficie primera de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica es de 70 a 110 nm de espesor, la segunda capa dieléctrica es de 20 a 60 nm de espesor.