DE102022121363A1 - Beschichtungsstruktur zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Beschichtungsstruktur zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Beschichtungsstruktur (2) zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer (4) eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine metallische Basisschicht (8) zur Auftragung auf ein Substrat (6), vorzugsweise zur Auftragung auf einen Reflektorbasiskörper, eine auf der metallischen Basisschicht (8) angeordnete Schicht (10) aus Polytetrafluorethylen und zumindest eine auf der Schicht (10) aus Polytetrafluorethylen angeordnete hochbrechende dielektrische Schicht (H) mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich, wobei das Material der hochbrechenden dielektrischen Schicht (H) keine Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsstruktur zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, ein System, umfassend eine derartige Beschichtungsstruktur sowie einen Reflektor, umfassend eine derartige Beschichtungsstruktur. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Scheinwerfer, umfassend eine erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungsstruktur.
  • In modernen Scheinwerfersystemen steigen die Anforderungen an die erreichbare Lichtintensität stetig an. Um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, ist es bekannt, die Anzahl der verwendeten Lichtquellen in einem Scheinwerfer zu erhöhen. Nachteiliger Weise stellt die Verwendung zusätzlicher Lichtquellen sowohl aus energietechnischen und Kostengründen, als auch aus Gründen des Thermomanagements kein probates Mittel zur Erhöhung der erzielbaren Lichtintensität eines Scheinwerfers dar.
  • Eine weitere Möglichkeit, die Lichtintensität in Scheinwerfern zu erhöhen, ist die Erhöhung der Reflektivität im Scheinwerfer-Reflektorsystem, die insbesondere über die Auswahl des verwendeten Reflektormaterials optimiert werden kann. Die Optimierungsmöglichkeiten über eine Variation des Reflektormaterials sind allerdings limitiert und können im sichtbaren Spektralbereich gegenständlich nicht auf eine Reflektivität von > 94% gesteigert werden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf einfache und kostengünstige Weise die mittels eines Scheinwerfers erzielbare Lichtintensität zu steigern.
  • Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Beschichtungsstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 11, einen Reflektor mit den Merkmalen des Anspruchs 12, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System, bzw. dem erfindungsgemäßen Reflektor, bzw. dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug, bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Beschichtungsstruktur zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur umfasst eine metallische Basisschicht zur Auftragung auf ein Substrat, vorzugsweise zur Auftragung auf einen Reflektorbasiskörper, eine auf der metallischen Basisschicht angeordnete Schicht aus Fluorcarbon sowie zumindest eine auf der Schicht aus Fluorcarbon angeordnete hochbrechende dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich, wobei das Material der hochbrechenden dielektrischen Schicht keine Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich aufweist. Das Fluorcarbon bzw. die Schicht aus Fluorcarbon kann vorzugsweise aus zumindest einem der folgenden Fluorcarbone ausgebildet sein: PTFE (Polytretrafluorethylen), FEP (Perfluorethylenpropylen) oder CF4 (Tetrafluormethan).
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur kann insbesondere in Scheinwerfern eines PKW oder LKW eingesetzt werden. Ferner ist auch ein Einsatz der Beschichtungsstruktur in den Scheinwerfern eines Baggers, eines Gabelstaplers oder eines Bootes oder dergleichen denkbar. Unter einer Beschichtungsstruktur kann im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Struktur aus mehreren Schichten verstanden werden, die auf ein Substrat aufgetragen werden kann. Unter einer metallischen Basisschicht kann ferner eine erste, vorzugsweise unmittelbar auf dem Substrat aufgetragene Schicht aus einem Metall verstanden werden. Unter einem Substrat kann darüber hinaus vorzugsweise ein Träger oder ein Basiskörper, insbesondere ein Reflektorbasiskörper verstanden werden. Unter einer hochbrechenden dielektrischen Schicht kann im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eine Schicht mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich verstanden werden, wobei als sichtbarer Spektralbereich vorzugsweise der Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm verstanden wird und unter dem Brechungsindex einer Schicht im sichtbaren Spektralbereich der über diesen Bereich gemittelte Brechungsindex verstanden wird, insbesondere bei Standardbedingungen, bspw. Raumtemperatur, Atmosphärendruck und der Luftfeuchtigkeit unter Standardatmosphäre. Es versteht sich, dass unter dem Merkmal, keine Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich aufzuweisen, auch kleinere Abweichungen miteinbezogen werden können, bspw. Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich, die aufsummiert zu einer relativen Absorption im sichtbaren Spektralbereich von bis zu 2 % (Transmittivität von 98%) führen können. Ähnlich, wie die metallische Basisschicht unmittelbar auf dem Substrat angeordnet sein kann, kann gegenständlich auch die Schicht aus Fluorcarbon unmittelbar auf der metallischen Basisschicht und/oder die hochbrechende dielektrische Schicht unmittelbar auf der Schicht aus Fluorcarbon aufgetragen bzw. angeordnet sein.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kombination einer metallischen Basisschicht, einer auf der metallischen Basisschicht angeordneten Schicht aus Fluorcarbon sowie einer auf der Schicht aus Fluorcarbon angeordneten hochbrechenden dielektrischen Schicht mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich, ist es insbesondere auf einfache und kostengünstige Weise möglich, die Reflektivität eines Reflektorkörpers, auf dem die gegenständliche Beschichtungsstruktur aufgetragen ist, zu maximieren und dadurch die erzielbare Lichtintensität eines Scheinwerfers, der einen derartigen Reflektorkörper aufweist, zu steigern. Durch die Kombination der hochbrechenden dielektrischen Schicht mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich und der Schicht aus Fluorcarbon , die vorzugsweise unmittelbar aneinander angeordnet sind, ist es basierend auf dem Interferenzeffekt, abhängig von dem Brechungsindex der hochbrechenden dielektrischen Schicht und der Schichtdicke der Schicht, möglich, die Reflektivität eines Reflektorkörpers, auf dem die gegenständliche Beschichtungsstruktur aufgetragen ist, zu maximieren. Die Schicht aus Fluorcarbon kann zudem zusätzlich als Korrosionsschicht für die metallische Basisschicht dienen.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die metallische Basisschicht aus Aluminium, Kupfer, Silber oder bzw. und/oder Eisen ausgebildet ist, wodurch nicht nur eine erhöhte Reflektivität, sondern auch eine einfache Verarbeitung und stabile Anordnung gewährleistet wird. Aus Reflektivitäts- und Gewichtsgründen bietet sich hierbei insbesondere Aluminium als geeignetes Material für die Basisschicht an.
  • Im Hinblick auf die Möglichkeit einer besonders effektiven Erhöhung der Reflektivität eines Reflektorbasiskörpers beim Auftragen einer gegenständlichen Beschichtungsstruktur auf den Basiskörper kann vorteilhafterweise ferner vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von hochbrechenden dielektrischen Schichten und eine Mehrzahl von niedrigbrechenden dielektrischen Schichten mit einem Brechungsindex von < 1,8 im sichtbaren Spektralbereich aus einem Material ohne Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich auf der Schicht aus Fluorcarbon angeordnet sind, wobei die hochbrechenden dielektrischen Schichten und die niedrigbrechenden dielektrischen Schichten vorzugsweise alternierend übereinander angeordnet sind. Hierbei kann die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur vorteilhafterweise eine Schichtstruktur H/L/H/L/H/L ... aufweisen, wobei H für eine hochbrechende dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 und L für eine niedrigbrechende dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von < 1,8 steht (ebenfalls gemittelt über den sichtbaren Spektralbereich).
  • Im Rahmen einer einfachen, schnellen und kostengünstigen Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur kann gegenständlich vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zumindest eine hochbrechende dielektrische Schicht in Form eines Metalloxids ausgebildet ist, vorzugsweise in Form von TiO2 oder Fe2O3. Alternativ kann zumindest eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex im sichtbaren Spektralbereich von ≥ 1,8 auch in Form eines Carbids, bspw. in Form von SiC ausgebildet sein.
  • Um eine besonders effektive Erhöhung der Reflektivität eines Reflektorbasiskörpers beim Auftragen einer gegenständlichen Beschichtungsstruktur auf den Basiskörper zu gewährleisten, kann gegenständlich ferner vorgesehen sein, dass eine niedrigbrechende dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex im sichtbaren Spektralbereich von < 1,8 in Form von Fluorcarbon und/oder Hexamethyldisiloxan ausgebildet ist.
  • Im Rahmen eines starken Schichtzusammenhaltes ist es ferner denkbar, dass eine Haftschicht zur Haftverbesserung vorgesehen ist, wobei die Haftschicht vorzugsweise unmittelbar an der metallischen Schicht angeordnet ist, insbesondere zur Anordnung zwischen dem Substrat und der metallischen Schicht. Auf diese Weise kann insbesondere eine stabile Anordnung der gegenständlichen Beschichtungsstruktur auf dem Substrat sichergestellt werden.
  • Im Hinblick auf das Potential einer deutlichen Steigerung der Lichtintensität eines Scheinwerfers bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur in einem Scheinwerfer, insbesondere auf dem Reflektor eines Scheinwerfers, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Beschichtungsstruktur eine Reflektivität im sichtbaren Spektralbereich von > 94 %, vorzugsweise von > 95 %, insbesondere von > 96 % aufweist.
  • Im Rahmen einer besonders effektiven Erhöhung der Reflektivität eines Reflektorbasiskörpers beim Auftragen einer gegenständlichen Beschichtungsstruktur auf den Basiskörper kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die Schichtdicke der dielektrischen Schichten zwischen 10 und 300 nm, vorzugsweise zwischen 50 und 150 nm, beträgt. Die Schichtdicke der Schichten kann hierbei insbesondere im Hinblick auf die verwendeten Materialien und deren Brechungsindices im optischen Spektralbereich ausgewählt werden.
  • Dabei kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Schichtdicke der dielektrischen Schichten sich zumindest teilweise voneinander unterscheidet, wobei die Schichtdicke der hochbrechenden dielektrischen Schicht vorzugsweise geringer ist, als die Schichtdicke der niedrigbrechenden dielektrischen Schicht.
  • Im Rahmen einer Herstellung einer hochwertigen Beschichtungsstruktur, umfassend geringe Schichtdicken von weniger als 300 nm und einer Auftragung der Beschichtungsstrukturen auf selbst komplexe Basiskörper, kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Beschichtungsstruktur zumindest teilweise mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, vorzugsweise mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens herstellbar ist.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein System, umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat angeordnete Beschichtungsstruktur. Damit weist das erfindungsgemäße System die gleichen Vorteile auf, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur beschrieben worden sind.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein System, umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat angeordnete Beschichtungsstruktur. Das Substrat kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem der folgenden Kunststoffe ausgebildet sein: Polyamid, Polyethylen, Polycarbonat, Polyoxymethylen, Polyethylenterephthalat. Damit weist das erfindungsgemäße System die gleichen Vorteile auf, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur beschrieben worden sind.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Reflektor für den Einsatz in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine voranstehend beschriebene Beschichtungsstruktur. Damit weist der erfindungsgemäße Reflektor die gleichen Vorteile auf, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur bzw. das erfindungsgemäße System beschrieben worden sind.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Scheinwerfer, umfassend eine voranstehend beschriebene Beschichtungsstruktur, vorzugsweise umfassend ein voranstehend beschriebenes System, insbesondere, umfassend einen voranstehend beschriebenen Reflektor. Damit weist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug die gleichen Vorteile auf, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur bzw. das erfindungsgemäße System, bzw. den erfindungsgemäßen Reflektor beschrieben worden sind.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte eines Auftragens einer metallischen Basisschicht auf ein Substrat, vorzugsweise auf einen Reflektorbasiskörper, eines Auftragens einer Schicht aus Fluorcarbon auf die metallische Basisschicht sowie eines Auftragens einer hochbrechenden dielektrischen Schicht mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich aus einem Material ohne Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich auf die Schicht aus Fluorcarbon . Damit weist das erfindungsgemäße Verfahren dieselben Vorteile auf, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur, bzw. das erfindungsgemäße System, bzw. den erfindungsgemäßen Reflektor, bzw. das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug beschrieben worden sind.
  • Im Rahmen einer Herstellung einer hochwertigen Beschichtungsstruktur, umfassend geringe Schichtdicken von weniger als 300 nm und einer Auftragung der Beschichtungsstrukturen auf selbst komplexe Basiskörper, kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Auftragen der metallischen Basisschicht und/oder der Schicht aus Fluorcarbon und/oder der hochbrechenden dielektrischen Schicht mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, vorzugsweise mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens erfolgt.
  • Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems, umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat angeordnete erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems, umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat angeordnete erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 3 eine schematische Darstellung einer Auftragung der Reflektivität im sichtbaren Spektralbereich für eine erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur und eine Vergleichsbeschichtungsstruktur,
    • 4 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur,
    • 5 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Scheinwerfer, umfassend eine erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur.
  • In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 1, umfassend ein Substrat 6 und eine auf dem Substrat 6 angeordnete Beschichtungsstruktur 2 zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer 20 eines Kraftfahrzeugs 30 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Wie aus 1 zu erkennen ist, umfasst die Beschichtungsstruktur 2 eine metallische Basisschicht 8 zur Auftragung auf das Substrat 6, eine unmittelbar auf der metallischen Basisschicht 8 angeordnete Schicht 10 aus Fluorcarbon sowie eine unmittelbar auf der Schicht 10 aus Fluorcarbon angeordnete hochbrechende dielektrische Schicht H mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich, wobei das Material der hochbrechenden dielektrischen Schicht (H) keine Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich aufweist.
  • Genauer genommen, sind auf der Schicht 10 aus Fluorcarbon vorliegend eine Mehrzahl von hochbrechenden dielektrischen Schichten H und eine Mehrzahl von niedrigbrechenden dielektrischen Schichten L mit einem Brechungsindex von < 1,8 im sichtbaren Spektralbereich aus einem Material ohne Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich angeordnet, wobei die hochbrechenden dielektrischen Schichten H und die niedrigbrechenden dielektrischen Schichten L alternierend übereinander angeordnet sind.
  • Die metallische Basisschicht 8 kann vorliegend aus Aluminium, Kupfer, Silber oder Eisen ausgebildet sein.
  • Die hochbrechenden dielektrischen Schichten H können ferner in Form eines Metalloxids ausgebildet sein, vorzugsweise in Form von TiO2 oder Fe2O3.
  • Die niedrigbrechenden dielektrischen Schichten L mit einem Brechungsindex im sichtbaren Spektralbereich von < 1,8 können vorzugsweise in Form von Polytetrafluorethylen und/oder Hexamethyldisiloxan ausgebildet sein.
  • Die Schichtdicke der dielektrischen Schichten H, L kann bspw. zwischen 10 und 300 nm, vorzugsweise zwischen 50 und 150 nm, betragen, wobei die Schichtdicke der dielektrischen Schichten H, L sich zumindest teilweise voneinander unterscheiden können, wobei die Schichtdicke der hochbrechenden dielektrischen Schicht H vorzugsweise geringer sein kann, als die Schichtdicke der niedrigbrechenden dielektrischen Schicht L.
  • Mit einer vorliegend ausgebildeten Beschichtungsstruktur 2, die vorteilhafterweise mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, vorzugsweise mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens hergestellt wird, ist es insbesondere möglich, eine Reflektivität im sichtbaren Spektralbereich von > 94 %, vorzugsweise von > 95 %, insbesondere von > 96 % zu erzielen.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 1, umfassend ein Substrat 6 und eine auf dem Substrat 6 angeordnete Beschichtungsstruktur 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Wie gemäß 2 erkennbar ist, umfasst die auf dem Substrat 6 angeordnete Beschichtungsstruktur 2 lediglich drei Schichten, eine metallische Basisschicht 8 aus Aluminium, eine auf der metallischen Basisschicht 8 angeordnete Schicht 10 aus Polytetrafluorethylen und eine auf der Schicht 10 aus Polytetrafluorethylen angeordnete hochbrechende dielektrische Schicht H mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich in Form einer TiO2-Schicht.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Auftragung der Reflektivität einer erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur 2 (durchgezogene Linie) und einer Vergleichsbeschichtungsstruktur (gestrichelte Linie) im sichtbaren Spektralbereich.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur 2 umfasst hierbei eine Aluminiumbasisschicht, gefolgt von einer Polytetrafluorethylenschicht und einer hochbrechenden dielektrischen Schicht H mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 in Form einer TiO2-Schicht. Die Vergleichsbeschichtungsstruktur umfasst dagegen eine Aluminiumbasisschicht, gefolgt von einer Hexamethyldisiloxanschicht und einer hochbrechenden dielektrischen Schicht H mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 in Form einer TiO2-Schicht.
  • Wie gemäß 3 erkennbar ist, ist die Reflektivität der erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur 2 über den gesamten sichtbaren Spektralbereich deutlich höher, als die Reflektivität der Vergleichsbeschichtungsstruktur und zeigt im Maximum einen Wert von nahe 98 % im Gegensatz zu lediglich 96 % Reflektivität der Vergleichsbeschichtungsstruktur im Maximum.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsstruktur 2.
  • Wie gemäß 4 erkennbar ist, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte eines Auftragens 100 einer metallischen Basisschicht 8 auf ein Substrat 6, vorzugsweise auf einen Reflektorbasiskörper, eines Auftragens 200 einer Schicht 10 aus Polytetrafluorethylen auf die metallische Basisschicht 8 sowie eines Auftragens 300 einer hochbrechenden dielektrischen Schicht 12 mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich aus einem Material ohne Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich auf die Schicht 10 aus Polytetrafluorethylen.
  • Das Auftragen 100, 200, 300 der metallischen Basisschicht 8 und/oder der Schicht 10 aus Polytetrafluorethylen und/oder der hochbrechenden dielektrischen Schicht 12 kann hierbei vorzugsweise mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, insbesondere mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens erfolgen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 30 mit einem Scheinwerfer 20 bzw. zwei Scheinwerfern 20, umfassend jeweils eine erfindungsgemäße Beschichtungsstruktur 2.
  • Mittels einer erfindungsgemäß ausgebildeten Beschichtungsstruktur 2, ist es durch den Einsatz der Beschichtungsstruktur 2 in dem Reflektor eines Scheinwerfers 20 insbesondere möglich, auf einfache und kostengünstige Weise die mittels eines Scheinwerfers 20 erzielbare Lichtintensität zu steigern.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Erfindungsgemäßes System
    2
    Beschichtungsstruktur
    6
    Substrat
    8
    Metallische Basisschicht
    10
    Schicht aus Polytetrafluorethylen
    20
    Scheinwerfer
    30
    Kraftfahrzeug
    100
    Auftragen einer metallischen Basisschicht auf ein Substrat
    200
    Auftragen einer Schicht aus Polytetrafluorethylen auf die metallische Basisschicht
    300
    Auftragen einer hochbrechenden dielektrischen Schicht auf die Schicht aus Polytetrafluorethylen
    H
    hochbrechende dielektrische Schicht
    L
    niedrigbrechende dielektrische Schicht
    R
    Reflektivität
    Λ
    Wellenlänge

Claims (15)

  1. Beschichtungsstruktur (2) zur Beschichtung eines Reflektors für den Einsatz in einem Scheinwerfer (20) eines Kraftfahrzeugs (30), umfassend: - eine metallische Basisschicht (8) zur Auftragung auf ein Substrat (6), vorzugsweise zur Auftragung auf einen Reflektorbasiskörper, - eine auf der metallischen Basisschicht (8) angeordnete Schicht (10) aus Fluorcarbon, - zumindest eine auf der Schicht (10) aus Fluorcarbon angeordnete hochbrechende dielektrische Schicht (H) mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich, wobei das Material der hochbrechenden dielektrischen Schicht (H) keine Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich aufweist.
  2. Beschichtungsstruktur (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Basisschicht (8) aus Aluminium, Kupfer, Silber oder Eisen ausgebildet ist.
  3. Beschichtungsstruktur (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von hochbrechenden dielektrischen Schichten (H) und eine Mehrzahl von niedrigbrechenden dielektrischen Schichten (L) mit einem Brechungsindex von < 1,8 im sichtbaren Spektralbereich aus einem Material ohne Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich auf der Schicht (10) aus Fluorcarbon angeordnet sind, wobei die hochbrechenden dielektrischen Schichten (H) und die niedrigbrechenden dielektrischen Schichten (L) vorzugsweise alternierend übereinander angeordnet sind.
  4. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine hochbrechende dielektrische Schicht (H) in Form eines Metalloxids ausgebildet ist, vorzugsweise in Form von TiO2 oder Fe2O3.
  5. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine niedrigbrechende dielektrische Schicht (L) mit einem Brechungsindex im sichtbaren Spektralbereich von < 1,8 in Form von Fluorcarbon und/oder Hexamethyldisiloxan ausgebildet ist.
  6. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haftschicht zur Haftverbesserung vorgesehen ist, wobei die Haftschicht vorzugsweise unmittelbar an der metallischen Schicht (8) angeordnet ist, insbesondere zur Anordnung zwischen dem Substrat (6) und der metallischen Schicht (8) vorgesehen ist.
  7. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsstruktur (2) eine Reflektivität im sichtbaren Spektralbereich von > 94 %, vorzugsweise von > 95 %, insbesondere von > 96 % aufweist.
  8. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der dielektrischen Schichten (H, L) zwischen 10 und 300 nm, vorzugsweise zwischen 50 und 150 nm, beträgt.
  9. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der dielektrischen Schichten (H, L) sich zumindest teilweise voneinander unterscheidet, wobei die Schichtdicke der hochbrechenden dielektrischen Schicht (H) vorzugsweise geringer ist, als die Schichtdicke der niedrigbrechenden dielektrischen Schicht (L).
  10. Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsstruktur (2) zumindest teilweise mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, vorzugsweise mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens herstellbar ist.
  11. System (1), umfassend ein Substrat (6) und eine auf dem Substrat (6) angeordnete Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  12. Reflektor für den Einsatz in einem Scheinwerfer (20) eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Beschichtungsstruktur (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10.
  13. Kraftfahrzeug (30) mit einem Scheinwerfer (20), umfassend eine Beschichtungsstruktur (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, vorzugsweise umfassend ein System (1) nach Anspruch 11, insbesondere einen Reflektor nach Anspruch 12.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungsstruktur (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend die Schritte: - Auftragen (100) einer metallischen Basisschicht (8) auf ein Substrat (6), vorzugsweise auf einen Reflektorbasiskörper, - Auftragen (200) einer Schicht (10) aus Fluorcarbon auf die metallische Basisschicht (8), - Auftragen (300) einer hochbrechenden dielektrischen Schicht (12) mit einem Brechungsindex von ≥ 1,8 im sichtbaren Spektralbereich aus einem Material ohne Absorptionslinien im sichtbaren Spektralbereich auf die Schicht (10) aus Fluorcarbon.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen (100, 200, 300) der metallischen Basisschicht (8) und/oder der Schicht (10) aus Fluorcarbon und/oder der hochbrechenden dielektrischen Schicht (12) mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, vorzugsweise mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens erfolgt.
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