DE19739046C1 - Farbneutraler Rückblickspiegel, insbesondere für Fahrzeugspiegel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen farbneutralen Rückblickspiegel, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder dergleichen, mit einem transparenten Schichtträger, vor­ zugsweise aus Glas sowie einer rückwärtigen reflektierenden Metallbeschich­ tung.

Rückspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Außenspiegel, werden grob in zwei Klassen eingeteilt, nämlich einmal in spektral nicht selektive, d. h. metallische oder silbern aussehende Spiegel, und zum anderen in spektralselektive Spiegel, d. h. solche Spiegel, die Interferenzerscheinungen benutzen, um die Reflexion in Teilen des sichtbaren Wellenlängenbereichs des Lichts zu verändern. Bei Rückblickspiegeln ist die Lichtquelle von größtem Interesse gewöhnlich der Fahrscheinwerfer eines folgenden Kraftfahrzeugs, in dessen Licht der Gelban­ teil gegenüber dem Tageslicht erhöht ist. Werden bei den spektral selektiven Spiegeln mittels einer Interferenzbeschichtung insbesondere die gelben und roten Anteile des Lichtes gedämpft, so nimmt bei Nachtfahrten die Blendwirkung eines von hinten aufkommenden Fahrzeugs ab. Solche Spiegel haben bei Ta­ geslicht einen blauen Farbton.

Ferner muß ein Spiegel ein ausreichendes Reflexionsvermögen besitzen, um ein Bild zu liefern, das hell genug ist, um dem Fahrer schnell, genau und leicht Informationen über die Umgebung auch bei geringen Beleuchtungsstärken zu vermitteln, das Reflexionsvermögen darf aber nicht so groß sein, d. h. z. B. nicht größer als ungefähr 60%, damit die Fahrscheinwerfer eines folgenden Kraftfahr­ zeugs nicht bei Nacht eine Blendwirkung ausüben. Gemäß behördlicher Vor­ schriften, z. B. des Federal Motor Safety Standard 111 der Vereinigten Staaten oder der Europäischen Richtlinie 71/127/EEC ist ein Mindestreflexionsgrad von 35% bzw. 40% für Spiegel vorgeschrieben. Fahrzeugrückspiegel haben dem­ nach Reflexionsgrade von etwa ca. 40% bis 60%.

Aus diesen Gründen haben spektralselektive blaue Fahrzeugrückspiegel mit ei­ nem Refexionsgrad zwischen 40% und 60% eine weite Verbreitung gefunden, insbesondere als Außenspiegel an Luxusfahrzeugen. So sind z. B. in den Pa­ tentschriften US 4,673,248, DE 34 36 016 oder DE 39 41 859 selektive blaue Spiegel beschrieben, bei denen eine Reflexionsschicht aus Metall oder einer Metallegierung wie z. B. Nickel/Chrom, Aluminium/Kupfer Nickel/Cobalt, Zinn/Kupfer oder ähnliche Metalle wie Chrom, Titan, Zink oder Zinn in Verbin­ dung mit einer Vielzahl anderer Schichten, typischerweise Interferenzschichten aus dielektrischen Materialien, verwendet wird.

Seit längerem sind auch Rückblickspiegel mit elektrochromen Eigenschaften bekannt. Derartige elektrochrome Spiegel haben im allgemeinen vor der metalli­ schen Reflexionsschicht eine Schicht mit einer variablen elektrisch einstellbaren Lichtabsorption, die annähernd farbneutral ist.

Aus Kostengründen ist es oft nicht erwünscht, alle Rückblickspiegel eines Fahr­ zeugs als elektrochrome Spiegel auszuführen. Häufig kommen elektrochrome Spiegel nur für solche Spiegel in Frage, von denen eine besondere Blendwir­ kung für den Fahrer ausgehen kann, d. h. für den Innenspiegel sowie für den Außenspiegel auf der Fahrerseite. In diesem Fall ist dann auf der Beifahrerseite weiterhin ein konventioneller Rückblickspiegel mit konstanter Reflexion erfor­ derlich, der einerseits farblich zu den Innen- und auf der Fahrerseite eingesetz­ ten elektrochromen Spiegeln passen muß und andererseits bezüglich seiner Lichtreflexion den behördlichen und physiologischen Erfordernissen angepaßt sein muß.

Diese Aufgabe wird von den bekannten konventionellen Spiegeltypen nur zum Teil erfüllt. Rückblickspiegel mit blauem Reflexionsfarbton passen farblich nicht, und Rückspiegel mit den bekannten metallischen Beschichtungen haben eine ungünstig hohe Lichtreflexion.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge zu finden, der eine annähernd farb­ neutrale Lichtreflexion von etwa 40% bis 60% aufweist.

Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 beschriebenen Spiegel gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Rückblickspiegel besteht die Reflexionsschicht aus metallischem Titan. Als Schichtträger für die Titanschicht, dient in erster Li­ nie Glas, insbesondere Kalknatronglas, aber auch organische Kunststoffe wie z. B. Polycarbonat.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine Titanschicht bei ausreichender Schichtdicke eine farbneutrale Lichtreflexion zeigt, die knapp oberhalb des ge­ forderten Mindestwertes von 40% liegt. Sie weist daher eine optimale Blendmin­ derung auf.

Die Titanschicht ist vorzugsweise auf der Rückseite des transparenten Schicht­ trägers angeordnet, weil sie dort besonders gut vor mechanischen und chemi­ schen Einflüssen geschützt ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, auf der Rückseite der Titanschicht eine Schutzschicht, z. B. aus einem Lack, aufzubringen, um die Reflexionsschicht vor mechanischer Beschädigung und dem Angriff der Atmo­ sphäre zu schützen. Es ist natürlich auch möglich, die Reflexionsschicht aus Titan auf der Frontseite des Spiegels unterzubringen, wobei es in diesem Falle jedoch zweckmäßig sein kann, auf der Reflexionsschicht noch eine weitere transparente Schicht aufzubringen, die als Kratzschutz und Schutz vor der At­ mosphäre dient. Eine solche Schicht kann beispielsweise aus SiO₂, Glas oder anderen für diesen Zweck bekannten Materialien bestehen, wobei darauf zu achten ist, daß keine unerwünschten Interferenzfarben oder Absorptionen ent­ stehen.

Zum Erzielen einer Mindestlichtreflexion von ca. 45% reicht mitunter bereits eine Dicke von mindestens 20 nm für die Reflexionsschicht aus. Bevorzugt werden jedoch Schichtdicken für die Titanschicht von etwa 20 bis 60 nm eingesetzt. Be­ sonders bevorzugt ist eine Schichtdicke von etwa 50 nm, weil bei einer solchen Schichtdicke die Lichtreflexion weitgehend das schichtdickenunabhängige End­ niveau erreicht hat und weil die Lichttransmission ausreichend niedrige Werte aufweist. Schichtdicken für die Titanschicht von mehr als 80 nm sollten vermie­ den werden, weil bei diesen Schichtdicken die Zeit für das Aufbringen der Titan­ schicht ansteigt und das Verfahren aus diesem Grunde an Wirtschaftlichkeit verliert.

Dünne Titanschichten lassen sich besonders schnell und kostengünstig aufbrin­ gen, sie besitzen jedoch nicht immer die gewünschte Lichtreflexion und zeigen insbesondere häufig eine unerwünscht hohe Lichttransmission. Es hat sich da­ her als günstig erwiesen, die dem Betrachter abgewandte Seite der Titanschicht mit einer Chromschicht zu überziehen.

Die Schicht aus Chrom dient nicht nur zur Absenkung der Lichttransmission, sondern leistet auch einen zunehmenden Beitrag zu der Lichtreflexion, was man zu einer Erhöhung der Lichtreflexion ausnutzen kann. Je dünner die Titan­ schicht wird, desto stärker kommen die reflektierenden Eigenschaften der Chromschicht zum Tragen. Man ist daher in der Lage, durch Einstellung der Dicke der Titanschicht und gegebenenfalls auch der Chromschicht einen Refle­ xionsgrad für das Schichtenpaket von ca. 43 bis 58% auf einfache Weise ein­ zustellen. Eine dünnere Titanschicht ergibt eine höhere Lichtreflexion. Die Ti­ tanschicht soll jedoch nicht dünner als 20 nm sein, da sonst die Reflexionsei­ genschaften des Schichtenpaketes immer stärker von der Chromschicht be­ stimmt werden und die Reflexion unerwünscht hoch werden kann.

Die Stärke der hinter der reflektierenden Titanschicht angeordneten Chrom­ schicht sollte mindestens 20 nm betragen, um ausreichend lichtundurchlässig zu wirken. Die maximale Stärke der Chromschicht unterliegt keinen Beschränkun­ gen. Aus wirtschaftlichen Gründen wird man aber im allgemeinen eine Schicht­ dicke von 60 nm nicht überschreiten, da ansonsten eine erhebliche Verteuerung des Spiegels auftritt. Bevorzugt wird es, wenn die Chromschicht eine Dicke von 20 nm bis 50 nm besitzt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Chrom­ schicht so bemessen wird, daß sich für das Schichtenpaket aus Titan- und Chromschicht eine Gesamtdicke von etwa 40 nm bis 80 nm, insbesondere etwa 45 nm bis 55 nm ergibt. Ein besonderer Vorteil der in Blickrichtung hinter der Titanschicht angeordneten Chromschicht besteht darin, daß bei in Blickrichtung auf der Rückseite des transparenten Spiegelträgers angeordneten Titanschich­ ten die Chromschicht einen zusätzlichen Schutz der Titanschicht vor dem atmo­ sphärischen Angriff bietet. Im übrigen können sowohl die Titanschicht als auch das Schichtenpaket aus Titan- und Chromschicht in an sich bekannter Weise zum Schutz vor atmosphärischem oder mechanischem Angriff mit einer Schutz­ schicht, z. B. einem Lack, versehen sein.

Verfahren zum Auftragen von metallischen Schichten auf Schichtträgern sind an sich bekannt. Üblicherweise werden Vakuumverfahren eingesetzt, z. B. das Auf­ dampfen oder die Kathodenzerstäubung. Die Kathodenzerstäubung wird häufig, auch im vorliegenden Fall, bevorzugt, weil sie besonders kostengünstig durch­ führbar ist. Die Zerstäubungsgeschwindigkeit für Titan erreicht aber nur etwa 60% der von Chrom. Es ist daher zur Erzielung kurzer Taktzeiten zweckmäßig, eine im unteren Teil des Schichtdickenbereichs liegende Reflexionsschicht aus Titan aufzubringen, die in ihrer Dicke auf den gewünschten Reflexionsgrad ab­ gestimmt ist und anschließend zur Verringerung der Lichttransmission und Ein­ stellung des Reflexionsgrades die Beschichtung mit dem besser aufbringbaren Chrom vorzunehmen.

Bedingt durch die farbneutrale und einstellbare Lichtreflektion von etwa 40 bis 60% hat der erfindungsgemäße Rückblickspiegel sehr gute blendmindernde Ei­ genschaften. Er ist gut geeignet für eine Kombination mit farbneutralen elektro­ chromen Spiegeln, zu denen er sowohl farblich als auch hinsichtlich seiner Lichtreflektion gut paßt.

Claims (8)

1. Farbneutraler Rückblickspiegel, insbesondere Fahrzeugspiegel mit einer metallischen Reflexionsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht aus Titan besteht und eine Schichtdicke von min­ destens 20 nm besitzt.

2. Farbneutraler Rückblickspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanschicht eine Dicke von 20 nm bis 80 nm besitzt.

3. Farbneutraler Rückblickspiegel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanschicht eine Dicke von 20 bis 60 nm besitzt.

4. Farbneutraler Rückblickspiegel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Blickrichtung hinter der Titanschicht eine Schicht aus metallischem Chrom angeordnet ist.

5. Farbneutraler Rückblickspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromschicht eine Dicke von 20 nm bis 60 nm aufweist.

6. Farbneutraler Rückblickspiegel nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtenpaket aus Titan- und Chromschicht eine Dicke von insge­ samt 40 bis 80 nm besitzt.

7. Farbneutraler Rückblickspiegel nach den Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtenpaket aus Titan- und Chromschicht eine Dicke von insge­ samt 45 bis 55 nm besitzt.

8. Farbneutraler Rückblickspiegel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichten mittels Kathodenzerstäubung aufgetragen sind.