Momenteel ontwikkelt de industrie optische coatings voor toepassingen zoals digitale camera's, barcodescanners, glasvezelsensoren en communicatienetwerken, en biometrische beveiligingssystemen. Naarmate de markt groeit in de richting van goedkope, hoogwaardige optische kunststofcomponenten, zijn er enkele nieuwe coatingtechnologieën ontstaan om aan de eisen van nieuwe toepassingen te voldoen.
Vergeleken met glazen optieken zijn kunststof optieken 2 tot 5 keer lichter, waardoor ze geschikter zijn voor toepassingen zoals nachtzichthelmen, draagbare beeldvormingsapparatuur voor gebruik in het veld en herbruikbare of wegwerpbare medische apparaten (bijvoorbeeld laparoscopen). Bovendien kunnen kunststof optieken worden gevormd volgens de installatievereisten, waardoor het aantal montagestappen aanzienlijk wordt verminderd en de productiekosten worden verlaagd.
Kunststof optische componenten kunnen in de meeste toepassingen met zichtbaar licht worden gebruikt. Voor andere toepassingen in het nabije UV- en nabije infraroodgebied worden gangbare materialen zoals acryl (uitstekende transparantie), polycarbonaat (beste slagvastheid) en cyclische olefinen (hoge hittebestendigheid en duurzaamheid, lage waterabsorptie) gebruikt, die een transmissiegolflengtebereik hebben van 380 tot 100 nm. Er wordt een coating aangebracht op het oppervlak van kunststof optische componenten om hun transmissie- of reflectieprestaties te verbeteren en de duurzaamheid te verhogen. Dikke coatings (doorgaans ongeveer 1 μm dik of dikker) fungeren voornamelijk als beschermende lagen, maar verbeteren ook de hechting en stevigheid voor daaropvolgende dunne coatinglagen. Dunne coatinglagen omvatten siliciumdioxide (SiO2), tantaaloxide, titaniumoxide, aluminiumoxide, niobiumoxide en hafniumoxiden (SiO2, Ta2O5, TiO2, Al2O3, Nb3O5 en HfO2); typische coatings voor metalen spiegels zijn aluminium (Al), zilver (Ag) en goud (Au). Fluoride of nitride wordt zelden gebruikt voor coatings, omdat hiervoor hogere temperaturen nodig zijn om een goede coatingkwaliteit te verkrijgen. Dit is niet compatibel met de lage temperaturen die vereist zijn voor het coaten van kunststof onderdelen.
Als gewicht, kosten en montagegemak de belangrijkste overwegingen zijn bij de keuze voor optische componenten, zijn kunststof optische componenten vaak de beste optie.
Op maat gemaakte reflecterende optiek voor een gespecialiseerde scanner, bestaande uit een reeks bolvormige en niet-bolvormige componenten (gecoat en ongecoat aluminium).
Een andere veelvoorkomende toepassing voor gecoate kunststof optische componenten is de brillenindustrie. Antireflectiecoatings (AR-coatings) op brillenglazen zijn tegenwoordig zeer gebruikelijk; meer dan 95% van alle brillen heeft kunststof glazen.
Een ander toepassingsgebied voor optische kunststofcomponenten is vliegtuigapparatuur. Bijvoorbeeld in een head-up display (HUD), waar het gewicht van de component een belangrijke factor is. Optische kunststofcomponenten zijn ideaal voor HUD-toepassingen. Net als bij veel andere complexe optische systemen zijn antireflectiecoatings vereist in HUD's om strooilicht als gevolg van emissies te voorkomen. Hoewel ook sterk reflecterende metaal- en meerlaagse oxidecoatings mogelijk zijn, moet de industrie continu nieuwe technologieën ontwikkelen om optische kunststofcomponenten in meer opkomende toepassingen te kunnen gebruiken.
Geplaatst op: 7 november 2022