RU2502235C1 - High-reflectivity heated mirror - Google Patents
High-reflectivity heated mirror Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502235C1 RU2502235C1 RU2012128232/07A RU2012128232A RU2502235C1 RU 2502235 C1 RU2502235 C1 RU 2502235C1 RU 2012128232/07 A RU2012128232/07 A RU 2012128232/07A RU 2012128232 A RU2012128232 A RU 2012128232A RU 2502235 C1 RU2502235 C1 RU 2502235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- mirror
- stainless steel
- geometric thickness
- titanium oxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкции высокоотражающих зеркал с обогревом, применяется преимущественно для изготовления автомобильных зеркал, обеспечивающих безопасность эксплуатации транспортных средств, может найти применение в качестве декоративных фасадных стекол зданий, а так же в качестве зеркальных нагревательных панелей для обогрева помещений.The invention relates to the construction of highly reflective mirrors with heating, it is mainly used for the manufacture of automobile mirrors that ensure the safe operation of vehicles, it can be used as decorative facade glass for buildings, as well as as mirror heating panels for heating rooms.
Обогрев внешнего автомобильного зеркала актуален для территорий с влажным и холодным климатом, поскольку является эффективным и универсальным средством, позволяющим удалять с поверхности зеркала не только капли воды, но и иней, снег и лед, кроме этого обогрев зеркала препятствует его обмерзанию при движении автомобиля в холодное время года.The heating of an external car mirror is relevant for areas with a humid and cold climate, since it is an effective and versatile tool that allows you to remove not only drops of water from the surface of the mirror, but also frost, snow and ice; in addition, heating the mirror prevents it from freezing when the car moves in the cold season.
Известно зеркало с обогревом, содержащее непроводящую подложку с отражающим слоем, нанесенным на ее тыльной стороне, причем отражающий слой выполнен из чистого хрома и оксида хрома, соотношение хрома и оксида хрома выбрано так, чтобы сопротивление слоя рассеивало приложенную внешним источником электрическую энергию требуемым образом, см. патент FR 2695789, МПК Н05В 3/84, 1994.A heated mirror is known that contains a non-conductive substrate with a reflective layer deposited on its rear side, the reflective layer made of pure chromium and chromium oxide, the ratio of chromium and chromium oxide selected so that the layer resistance dissipates the applied electric energy in the required manner, cm Patent FR 2695789, IPC H05B 3/84, 1994.
Недостатками известного зеркала являются: невысокий коэффициент отражения, который в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм не превышает 50%, необходимость соблюдения заданной пропорции содержания чистого хрома и оксида хрома.The disadvantages of the known mirror are: a low reflection coefficient, which in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm does not exceed 50%, the need to comply with a given proportion of the content of pure chromium and chromium oxide.
Известно зеркало с обогревом, содержащее стеклянную подложку с отражающим проводящим слоем из нержавеющей стали на ее тыльной стороне, отражающий слой выполнен в вакуумной камере магнетронным напылением нержавеющей стали, см. патент RU 2248681, МПК Н05В 3/84, 2003.It is known a heated mirror containing a glass substrate with a reflective conductive layer of stainless steel on its back side, the reflective layer is made in a vacuum chamber by magnetron sputtering of stainless steel, see patent RU 2248681, IPC Н05В 3/84, 2003.
Недостатком представленного зеркала является недостаточно высокий коэффициент отражения, составляющий 50-65% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.The disadvantage of the presented mirror is not a high reflection coefficient of 50-65% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm.
Известно зеркало с обогревом, содержащее стеклянную подложку, отражающий слой и электрические контакты, расположенные на внешней стороне подложки, причем отражающий слой, одновременно являющийся токопроводящим, выполнен из нержавеющей стали и на ее поверхности расположено двухслойное покрытие, которое выполнено из оксида алюминия и оксида титана, см. патент RU 2262215, МПК Н05В 3/84, 2004.It is known a heated mirror containing a glass substrate, a reflective layer and electrical contacts located on the outside of the substrate, the reflective layer being simultaneously conductive, made of stainless steel and on its surface there is a two-layer coating that is made of aluminum oxide and titanium oxide, see patent RU 2262215, IPC Н05В 3/84, 2004.
Недостатком известного зеркала является недостаточно высокий коэффициент отражения, составляющий 70-80% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.A disadvantage of the known mirror is the insufficiently high reflection coefficient of 70-80% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm.
Наиболее близким по технической сущности является зеркало с обогревом, содержащее стеклянную подложку, отражающий слой и электрические контакты, расположенные на внешней стороне подложки, причем отражающий слой, одновременно являющийся токопроводящим, выполнен из нержавеющей стали и на ее поверхности расположено двухслойное покрытие, которое выполнено из оксида кремния геометрической толщиной 60-70 нм и оксида титана геометрической толщиной 50-60 нм, см. патент RU 2316155, МПК Н05В 3/84, 2006.The closest in technical essence is a heated mirror containing a glass substrate, a reflective layer and electrical contacts located on the outside of the substrate, the reflective layer being simultaneously conductive, made of stainless steel and on its surface there is a two-layer coating made of oxide silicon with a geometric thickness of 60-70 nm and titanium oxide with a geometric thickness of 50-60 nm, see patent RU 2316155, IPC Н05В 3/84, 2006.
Недостатком известного зеркала является недостаточно высокий коэффициент отражения, составляющий 80-85% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.A disadvantage of the known mirror is the insufficiently high reflection coefficient of 80-85% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm.
Технической задачей изобретения является создание высокоотражающего зеркала с обогревом с большим значением коэффициента отражения.An object of the invention is the creation of a highly reflective mirror with heating with a large value of the reflection coefficient.
Техническая задача решается созданием высокоотражающего зеркала с обогревом, содержащим стеклянную подложку, отражающий токопроводящий слой из нержавеющей стали геометрической толщиной от 20 нм до 1000 нм, электропроводящие контакты, двухслойное покрытие из оксидов, причем верхний слой выполнен из оксида титана геометрической толщиной 50-60 нм, расположенные на внешней стороне подложки, отличающееся тем, что прилегающий к слою из нержавеющей стали слой выполнен из фтористого магния геометрической толщиной 71-75 нм.The technical problem is solved by creating a highly reflective heating mirror containing a glass substrate, reflecting a conductive layer of stainless steel with a geometric thickness of 20 nm to 1000 nm, electrically conductive contacts, a two-layer coating of oxides, and the upper layer is made of titanium oxide with a geometric thickness of 50-60 nm, located on the outer side of the substrate, characterized in that the layer adjacent to the stainless steel layer is made of magnesium fluoride with a geometric thickness of 71-75 nm.
Решение технической задачи позволяет увеличить коэффициент отражения зеркала с обогревом до 88%.The solution to the technical problem allows to increase the reflection coefficient of the heated mirror up to 88%.
На чертеже схематично представлено в разрезе заявляемое зеркало. Оно состоит из стеклянной подложки 1, отражающего токопроводящего слоя из нержавеющей стали 2, двух электрических контактов 3, расположенных на слое 2 и слоя из фтористого магния 4 геометрической толщиной 71-75 нм, расположенного между слоями 2 и 5 соответственно, и слоя из оксида титана 5 геометрической толщиной 50-60 нм, расположенного на внешней поверхности зеркала.The drawing is a schematic sectional view of the inventive mirror. It consists of a glass substrate 1, a reflective conductive layer of stainless steel 2, two electrical contacts 3 located on layer 2 and a layer of magnesium fluoride 4 of geometric thickness 71-75 nm, located between layers 2 and 5, respectively, and a layer of titanium oxide 5 geometric thickness of 50-60 nm, located on the outer surface of the mirror.
Заявляемое высокоотражающее зеркало с обогревом нагревается за 3-7 секунд до 20°С, в зависимости от температуры окружающей среды, обеспечивая быстрое удаление влаги с поверхности зеркала, его коэффициент отражения составляет 86-88% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.The inventive highly reflective mirror with heating is heated in 3-7 seconds to 20 ° C, depending on the ambient temperature, providing rapid removal of moisture from the surface of the mirror, its reflection coefficient is 86-88% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 microns.
Изготовление высокоотражающего зеркала с обогревом ведут в вакуумной камере модернизированной вакуумной установки УВН-70-А2. Стеклянную подложку предварительно обезжиривают и помещают в вакуумную камеру, в которой создают давление Рост=6,6·10-3 Па. Затем осуществляют напуск аргона до давления Р=0,26 Па. Подложку закрывают заслонкой и зажигают разряд на магнетроне с мишенью из нержавеющей стали. В течение 5 минут горения разряда происходит удаление оксидной пленки с поверхности мишени, а при удалении заслонки происходит напыление отражающего токопроводящего слоя на подложку. Напыление нержавеющей стали проводят до достижения слоем омического сопротивления в диапазоне от 5 Ом до 70 Ом. Закрепляют электропроводящие контакты. Затем методом термического испарения наносят слой фтористого магния. Напыление слоя фтористого магния проводят до достижения слоем геометрической толщины 71-75 нм, а затем напыляют слой оксида титана. Для напыления слоя оксида титана зажигают разряд на магнетроне с титановой мишенью в атмосфере смеси газов аргона и кислорода. Напыление проводят до достижения слоем толщины 50-60 нм.The manufacture of highly reflective mirrors with heating is carried out in the vacuum chamber of the upgraded vacuum installation UVN-70-A2. The glass substrate is pre-degreased and placed in a vacuum chamber, in which create a pressure P OST = 6.6 · 10 -3 PA. Then argon is charged to a pressure of P = 0.26 Pa. The substrate is closed with a shutter and a discharge is ignited on a magnetron with a stainless steel target. Within 5 minutes of burning the discharge, the oxide film is removed from the target surface, and when the shutter is removed, the reflective conductive layer is sprayed onto the substrate. Stainless steel is sprayed until the layer reaches ohmic resistance in the range from 5 ohms to 70 ohms. Fix the conductive contacts. Then, a layer of magnesium fluoride is applied by thermal evaporation. The magnesium fluoride layer is sprayed until the layer reaches a geometric thickness of 71-75 nm, and then a titanium oxide layer is sprayed. To spray a titanium oxide layer, a discharge is ignited on a magnetron with a titanium target in an atmosphere of a mixture of argon and oxygen gases. Spraying is carried out until the layer reaches a thickness of 50-60 nm.
Толщину напыления фтористого магния и оксида титана контролируют методом спектрофотометрического контроля, когда по экстремумам отраженного света напыляют требуемую геометрическую толщину покрытия.The thickness of the deposition of magnesium fluoride and titanium oxide is controlled by spectrophotometric control, when the required geometric coating thickness is sprayed at the extremes of reflected light.
Электрическое сопротивление слоя нержавеющей стали имеет величину от 5 Ом до 70 Ом в зависимости от толщины слоя и размеров зеркала и, следовательно, при источнике напряжением 12 В рассеиваемая мощность на зеркале составит от 2 до 30 Вт. Это позволяет свести к минимуму потери энергии и обеспечить максимальную равномерность нагрева. Все слои наносят на стеклянную подложку путем магнетронного распыления и термического нанесения в вакууме на модернизированной вакуумной установке УВН-70-А2. Заявляемое высокоотражающее зеркало с обогревом нагревается за ~ 3-7 секунды до 20°С, обеспечивая быстрое удаление влаги с поверхности зеркала на уровне прототипа.The electrical resistance of the stainless steel layer has a value from 5 ohms to 70 ohms depending on the layer thickness and mirror size and, therefore, with a 12 V source, the dissipated power on the mirror will be from 2 to 30 watts. This minimizes energy loss and ensures maximum heating uniformity. All layers are applied to a glass substrate by magnetron sputtering and thermal deposition in vacuum on a modernized vacuum installation UVN-70-A2. The inventive highly reflective mirror with heating is heated in ~ 3-7 seconds to 20 ° C, providing rapid removal of moisture from the surface of the mirror at the level of the prototype.
Заявляемое высокоотражающее зеркало с обогревом имеет коэффициент отражения до 88% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.The inventive highly reflective mirror with heating has a reflectance of up to 88% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг., на которой схематично, в разрезе представлено заявлено высокоотражающее зеркало с обогревом и следующими примерами конкретного исполнения:The claimed technical solution is illustrated in Fig., Which schematically, in the context of the claimed high-reflecting mirror with heating and the following examples of specific performance:
Пример 1. Высокоотражающее зеркало размером 100×190 мм, имеющее толщину слоя нержавеющей стали 20 нм, толщину слоя фтористого магния 73 нм, толщину слоя оксида титана 52 нм подключенное к источнику тока напряжением 12 В рассеивает около 2 Вт, коэффициент отражения такого зеркала составляет 86% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.Example 1. A highly reflective mirror 100 × 190 mm in size, having a stainless steel layer thickness of 20 nm, a magnesium fluoride layer thickness of 73 nm, a titanium oxide layer thickness of 52 nm connected to a 12 V current source scatters about 2 W, the reflection coefficient of such a mirror is 86 % in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm.
Пример 2. Высокоотражающее зеркало размером 100×360 мм, имеющее толщину слоя нержавеющей стали 300 нм, толщину слоя фтористого магния 75 нм, толщину слоя оксида титана 55 нм, подключенное к источнику тока напряжением 12 В рассеивает около 16 Вт, коэффициент отражения такого зеркала составляет 86% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.Example 2. A highly reflective mirror 100 × 360 mm in size, having a stainless steel layer thickness of 300 nm, a magnesium fluoride layer thickness of 75 nm, a titanium oxide layer thickness of 55 nm, connected to a 12 V current source scatters about 16 W, the reflection coefficient of such a mirror is 86% in the visible spectrum of 0.4 ÷ 0.7 microns.
Пример 3. Высокоотражающее зеркало размером 100×640 мм, имеющее толщину слоя нержавеющей стали 1000 нм, толщину слоя фтористого магния 71 нм, толщину слоя оксида титана 60 нм, подключенное к источнику тока напряжением 12 В рассеивает около 30 Вт, коэффициент отражения такого зеркала составляет 88% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм.Example 3. A highly reflective mirror 100 × 640 mm in size, having a stainless steel layer thickness of 1000 nm, a magnesium fluoride layer thickness of 71 nm, a titanium oxide layer thickness of 60 nm, connected to a 12 V current source scatters about 30 W, the reflection coefficient of such a mirror is 88% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm.
Коэффициент отражения высокоотражающего зеркала составляет более 86% в видимой области спектра 0,4÷0,7 мкм при стабильном электрическом сопротивлении нагревательного элемента. Рассеиваемая мощность на зеркале составляет от 2 до 30 Вт при источнике напряжением 12 В.The reflection coefficient of a highly reflecting mirror is more than 86% in the visible region of the spectrum of 0.4 ÷ 0.7 μm with a stable electrical resistance of the heating element. Power dissipation on the mirror is from 2 to 30 W with a voltage source of 12 V.
Заявленное техническое решение просто в изготовлении и удобно при использовании на транспортных средствах и применении его в качестве декоративных фасадных стекол зданий. Решение технической задачи позволяет обеспечить высокую отражательную способность высокоотражающего зеркала до 88% против 80-85% у прототипа.The claimed technical solution is simple to manufacture and convenient when used on vehicles and its use as decorative facade glass of buildings. The solution to the technical problem allows to provide high reflectivity of highly reflective mirrors up to 88% against 80-85% of the prototype.
Заявленное техническое решение с указанными характеристиками можно также использовать в качестве зеркальных нагревательных панелей для обогрева помещений.The claimed technical solution with the indicated characteristics can also be used as mirror heating panels for space heating.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна» предъявляемому к изобретениям, т.к. из исследованного уровня техники заявителем не выявлены технические решения с приведенными в заявленном техническом решении совокупностью признаков.The claimed technical solution meets the criterion of "novelty" presented to the invention, because from the investigated prior art, the applicant has not identified technical solutions with the totality of features given in the claimed technical solution.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень» предъявляемому к изобретениям, т.к. не следует явным образом из исследованного заявителем уровня техники.The claimed technical solution meets the criterion of "inventive step" presented to the invention, because it does not follow explicitly from the prior art examined by the applicant.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость» предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть изготовлено на известном оборудовании, посредством применения стандартных приемов и известных материалов.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability" presented to the invention, because can be manufactured using known equipment, using standard techniques and known materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128232/07A RU2502235C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | High-reflectivity heated mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128232/07A RU2502235C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | High-reflectivity heated mirror |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2502235C1 true RU2502235C1 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49785271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012128232/07A RU2502235C1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | High-reflectivity heated mirror |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2502235C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594585A (en) * | 1994-06-29 | 1997-01-14 | Murakami Kaimeido Co., Ltd. | Vehicle mirror |
| GB2303465A (en) * | 1995-07-19 | 1997-02-19 | Rover Group | Mirror electrically heated through its reflective layer |
| RU2262215C1 (en) * | 2004-01-26 | 2005-10-10 | Казанский государственный технологический университет | Mirror with heating |
| RU2316155C1 (en) * | 2006-06-13 | 2008-01-27 | ООО Научно-производственное предприятие "РЕЗТЕХКОМПЛЕКТ" | Highly reflective mirror with heating |
-
2012
- 2012-07-03 RU RU2012128232/07A patent/RU2502235C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594585A (en) * | 1994-06-29 | 1997-01-14 | Murakami Kaimeido Co., Ltd. | Vehicle mirror |
| US5594585B1 (en) * | 1994-06-29 | 1998-11-03 | Murakami Kaimeido Kk | Vehicle mirror |
| GB2303465A (en) * | 1995-07-19 | 1997-02-19 | Rover Group | Mirror electrically heated through its reflective layer |
| RU2262215C1 (en) * | 2004-01-26 | 2005-10-10 | Казанский государственный технологический университет | Mirror with heating |
| RU2316155C1 (en) * | 2006-06-13 | 2008-01-27 | ООО Научно-производственное предприятие "РЕЗТЕХКОМПЛЕКТ" | Highly reflective mirror with heating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6211075B2 (en) | Low radiation transparent laminate, building material including the same, and method for producing low radiation transparent laminate | |
| Guillén et al. | Transparent conductive ITO/Ag/ITO multilayer electrodes deposited by sputtering at room temperature | |
| US20110223415A1 (en) | Glass product | |
| US9239476B2 (en) | Layer arrangement for the regulation of light transmission | |
| EP2070103A1 (en) | Substantially flat luminous and/or uv structure | |
| KR102629856B1 (en) | Energy control coatings, structures, devices and methods of manufacturing the same | |
| WO2010112786A2 (en) | Method for manufacturing a structure with a textured surface for an organic light-emitting diode device, and structure with a textured surface | |
| ES2837118T3 (en) | Windshield arrangement with windshield with low-E coating and capacitive switching zone | |
| FR2976651A1 (en) | Window for microwave oven, has layer comprising transparent carbon nanomaterial that absorbs and/or reflects microwaves and printed as coating on transparent pane, where layer is conductive and electrically connected with oven | |
| JP2013010341A (en) | Infrared reflection film | |
| RU2316155C1 (en) | Highly reflective mirror with heating | |
| Lee et al. | Highly Transparent, Deformable, and Multifunctional AgPdCu/ITO/PTFE Hybrid Films for Self‐Cleaning, Flexible, and Energy‐Saving Smart Windows | |
| Bou et al. | Numerical and experimental investigation of transparent and conductive TiOx/Ag/TiOx electrode | |
| RU2502235C1 (en) | High-reflectivity heated mirror | |
| RU2528173C1 (en) | Highly reflecting heated mirror | |
| Ren et al. | Laser-assisted preparation and photoelectric properties of grating-structured Pt/FTO thin films | |
| RU2018123716A (en) | SUBSTANCE SUPPLIED BY A KIT WITH THERMAL PROPERTIES CONTAINING AT LEAST ONE LAYER OF NICKEL OXIDE | |
| KR102225804B1 (en) | Radiative cooling device utilizing optical properties of substrate | |
| Loka et al. | Reflectance changes of Fe and Cr doped Ag thin films deposited by magnetron sputtering | |
| US20140314396A1 (en) | Electrothermal element | |
| RU2248681C2 (en) | Heated mirror | |
| RU2527934C1 (en) | Mirror with heating | |
| RU2262215C1 (en) | Mirror with heating | |
| RU2499370C1 (en) | Heated mirror | |
| TW201441562A (en) | Electrothermal element |