REAR VIEW MIRROR FOR VEHICLES, IN PARTICULAR MOTOR VEHICLES, WITH A BACK LAYER

Abstract: This rear view mirror has a transparent layer carrier consisting preferably of soda silicate glass and has a rear coating which exhibits a highly reflective mirror layer of a metal or a metal alloy, particularly silver or aluminium, and an interference layer of dielectric material arranged between the layer carrier and the mirror layer, wherein the dielectric interference layer (14) is constructed in its thickness as anti-reflection layer for the long wave visible spectral band; and between the transparent layer carrier (10) and the dielectric interference layer (14) is arranged an additional layer (12) of a metal or a metal alloy of such a thickness that the light transparency of the compound arrangement consisting of the transparent layer carrier (10) and the additional layer (12) is less by 10 to 55% than that of the transparent layer carrier (10) alone. <IMAGE>

Description: Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit rückseitiger Beschichtung Die Erfindung betrifft einen Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, oder dergleichen, mit einem transparenten Schichtträger, vorzugsweise aus Natron-Silikat- glas bestehend, und einer rückseitigen Beschichtung, welche eine#. Ilochrefiektierende Spiegel Schicht aus einem Metall oder #iumiiiium, und eine zwischen dem Schichtträger und der Spiegelschicht angeordnete 1nterfer#zschicht aus dielektrischem Material aufweist. Als rückseitige Beschichtung ftir Auto-Spiegel lassen sich bekanntlich Schichten der hochreflektierenden Metalle Silber und Aluminium einsetzen, wobei eine derartige rückseitige Beschichtung generell gegentiber einem vorder seitig beschichteten PJickblickspiegel den Vorteil hat, dass die B schichtung durch die Spiegeleinfassung gegen direkte atmosphtri che Einwirkung, insbesondere Ver schmutzung, geschätzt ist. Mittels der vorgenannten hochreflektierenden Metalle erhalt man Btickspiegel mit Reflexionswerten im sichtbaren Spektralbereich von mehr als 85 %. Aus sSelective Optimal Surfaces for Solar Energy Corwerters1, von M.M. Koltun, New York, 1961, Seite 39, ist ein Spiegel des vorstehend beschriebenen Schichtaufbaus bekannt, bei dem zur weiteren Erhöhung des Reflexionsvermögens auf Ober 90 z zwischen dem transparenten Schichtträger, im folgenden u .a. auch kurz als Glasträger bezeichnet, und der dort aus Aluminium bestehenden Metall-Reflexionsschicht eine ref 1 exerhöhende, einoder zweilagige, dielektrische Interferenzschicht angeordnet ist. Derartige Spiegel fuhren jedoch aufgrund des bei Tageslicht durchaus erwtlnschten hohen (und im wesentlichen Wellenlängen unabhängigen) Reflexionsgrades bei Nachtfahrten zur Blendung des Fahrers durch die Scheinwerfer nachfolgender Fahrzeuge. Andererseits sind blendfreie Rückblickspiegel bekannt (DE-AS 10 36 672; DE-AS 24 49 763 > , bei denen auf der Vorderseite des vorzugsweise aus Glas bestehenden transparenten Schichttragers ein Belag in Form einer nichtmetallischen, vorzugsweise ketal loxidi schen #nterferenzbesch ichtung aufgebracht und die Rückseite gegebenenfalls mit einem dunklen, absorbierenden Überzug versehen ist. Die lnterferenzbeschichtung kann dabei beispielsweise aus drei Teil schichten in der Reihenfolge hochbrechende Schicht -niedrigbrechende Schicht hochbrechende Schicht bestehen. Werden die Dicken dieser Teilschichten als #/4 Schichten auf das kurzwellige sichtbare Spektralgebiet eingestellt, so weisen derartige Spiegel im blauen Spektralbereich im Vergleich zum langwelligen Gelb-Rot-Bereich ein höheres Reflexionsvermogen auf. Durch einen solchermassen selektiv reflektierenden Blaubelag wird bei Tageslicht noch ein ausreichend helles Bild erzeugt, während bei Nachtfahrten der Blendeffekt durch die Scheinwerfer nachfolgender Fahr:euge mit ihrem hohen Strahlungsanteil im langwelligen sichtbaren Gebiet reduziert wird. Ein Nachteil derartiger blendfreier Rückblickspiegel mit Vorderseiten-Interferenzbeschichtung besteht aber darin, dass die Beschichtung unmittelbar der Aussenatmosphäre ausgesetzt ist. Insbesondere kann es bei Entfernung von Verschmutzungen von der beschichteten Vorderseite des P:u#ckb1ickspiege1s leicht zu Verkratzungen der Beschichtung kommen, welche die Funktionsweise eines derartigen Rückilickspiegels in besonderem Masse stören, weil Verkratzungen an einer hochreflektierenden Schicht wesentlich stärkere optische Störungen hervorrufen als beispielsweise an der Grenzfläche einer normalen Glasscheibe zu Luft mit einem Reflexionsvermögen von nur 4 t. Der Weg, durch rückseitige Anordnung der Beschichtung auf dem Schichtträger den notwendigen Schutz der Beschichtung zu erreichen, kann bei den vorgenannten nicht-metallischen Interferenzbeschichtungen nicht beschritten werden; sie sind transparent und müssten auf ihrer Rückseite durch einen dunklen Über- zug abgedeckt werden. Hierdurch würde jedoch die für die Wirkung des Interferenzfil ters wichtige äussere Grenzfl äche Interferenz b#schichtung/Luft ausgeschaltet, wodurch die Funktion des Filters störend beeinträchtigt wUrde. Versucht man andererseits bei einem gattungsgemässen spiegel mit rtlckseitiger Reflexionsschicht aus Aluminium oder aber auch Silber sowie zwischen Schichtträger und Reflexionsschicht angeordneter dielektrischer Interferenz schicht die vorstehend beschriebene Selektivität in der Reflexion dadurch zu erzielen, dass die Interferenzschicht als auf das langwellige, sichtbare Gebiet angepasste hochbrechende Ent spiegelungsachfcht, beispielsweise aus TiO3, CeO; ;, Tau05, BiaO3 und/oder ZnS, ausgebildet wird, so führt dies zu einem allenfalls schwach blaustichigen Spiegel ohne nennenswerte Blendschutzwirkung Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen blendfreien Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zu schaffen, der unter Vermeidung der Nachteile der bekannten RÜckblickspiegel mit Vorderseiten Interferenzbeschichtuno einen Lichtreflexionsgrad im Bereich zwischen dem nach den Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft erforderlichen Mindest-Lichtre.flexionsgrad von 0,4 und etwa 0,6 aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgema"ss dadurch gelöst, dass die dielektrische Interferenzschicht in ihrer Dicke als Entspiegelungsschicht für den langwelligen sichtbaren Spektralbereich ausgebildet ist; und dass zwischen dem transparenten Schichtträger und der dielektrischen Interferenzschicht eine Zusatzschicht aus einem Metall oder einer Metallegierung solcher Dicke angeordnet ist, dass die Iiichtdurchlässigkeit des aus dem transparenten Schichtträger und der Zusatzschicht bestehenden Verbundes um 10 bis 55 % niedriger ist als die des transparenten Schichtträgers allein. Eine besondere Ausführungsforrn der Erfindung sieht vor, dass die Lichtdurchlässigkeit des aus dem transparenten Schichtträger und der Zusatzschicht bestehenden Verbundes um 15 bis 45 % niedriger ist als die des transparenten Schichtträgers allein. Erfindungsgemäss kann vorgesehen sein, dass die Zusatzschicht aus Chrom, Nickel, Eisen, Titan, Legierungen dieser Metalle oder aus einer Legierung der Metalle Chrom, Aluminium und Eisen besteht. Alternativ hierzu schlägt die Erfindung auch vor, dass die Zusatzschicht aus Silber besteht. Ferner kann erfindungsgemäss vorgesehen sein, dass die Zusatzschicht aus Aluminium besteht. Mit der erfindungsgemäss verwendeten Zusatzschicht gelingt es überraschenderweise, den für blendfreies Sehen erwünschten selektiven Spektralverlauf mit niedrigerem Reflexionsgrad im langwelligen sichtbaren Spektralbereich im Vergleich zum kurzwelligen sichtbaren Bereich in Verbindung mit einem mittleren Lichtreflexionsgrad eines solchen Spiegels zu erhalten. Erfindungswesentlich ist dabei, anders als bei bekannten Interferenzfiltern des Aufbaus Metall/ Dielektrikum/ Metall, wie sie beispielsweise in der DE-PS 716 153 beschrieben werden, das Zusammenwirken der hohen Reflexionsamplitude an der Grenzfläche zwischen der dielektrischen Interferenzschicht und der rückseitigen, hochreflektierenden Spiegel schicht mit der vorderseitigen schwächeren M lexionssplitude der Zusatzschicht geber Interferenz. Durch diesen Schichtaufbau gelingt es tber- raschenderweise, den erWanschten selektiven Spettral- verlauf des erfindungsgemässen R(1ckblickspiegels mit kontinuierlich vom blauen zum langwelligen sichtbaren Bereich abnehmendem Reflexionsgrad zu erreichen. Die Beschichtung des transparenten Schichtträgers zur Herstellung der erfindungsgemässen Beschichtung erfolgt in aller Regel insgesamt durch Vakuum-Beschichtunq. Vorzugsweise können die Metall- bzw. Metallegierungsschichten dabei durch Verdampfen aus widerstandsgeheizten Verdampfervorrichtungen oder auch durch Elektronenstrahlverdampfung aufgebracht werden. Ferner eignen sich Kathodenzerstäubung als Gleichstrom-, Niederfrequenzund Hochfreguenzzerstäubung sowie das besonders wirtschaftliche Verfahren der XAGNETRON-Xathodenzerstäubung. Die dielektrischen Interferenzschichten können entweder durch direktes Verdampfen oder Kathodenzerstäubung der entsprechenden, dielektrischen Materialien erfolgen. Auch die bekannten Verfahren der reaktiven Verdampfung bzw. der reaktiven Kathodenzerstäubung der entsprechenden Metalle lassen sich einsetzen. Neben der Vakuum-Abscheidung können ferner auch andere Abscheide-Verfahren, wie z. B. nasschemische Verfahren durch Abscheidung aus geeigneten Ausgangs lösungen verwendet werden. Als Schichtträger können neben Silikatglas auch andere transparente Materialien, vorzugsweise aus Kunststoff, wie z. B. ?Ölyr'#thylmethacrylate,Polyester, Polycarbonate und #ergleichen, eingesetzt werden. Innerhalb des Erfindungsgedankens kann ferner auch vorgesehen sein, zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des erfindungsgemässen Rückblickspiegels, auf die Beschichtung zusätzlich eine Schutzschicht aufzubringen. Das kann z. B. eine weitere Metall-, Metallegierungsschicht oder eine Metalloxidschicht sein, welche im Vakuum-Verfahren gleich anschliessend nach Aufbringen der eigentlichen selektiven Beschichtung aufgebracht wird, oder auch ein Lacküberzug. Auch eine Kombination beider Massnahmen ist vorgesehen. Die einzustellende Lichtschwächung durch die Zusatzschicht im erfindungsgemäss angegebenen Bereich hängt einmal vom Lichtreflexionsgrad ab, der für den blendfreien Rückblickspiegel erhalten werden soll. Die erforderliche Lichtschwächung durch die Zusatzschicht ist dabei innerhalb des angegebenen Bereiches umso grösser, je niedriger der Lichtreflexionsgrad.gewählt wird. Ausserdem ergibt sich auch eine gewisse Abhängigkeit, je nach dem, ob Silber oder Aluminium für die rückseitige Spiegelschicht verwendet wird. Für Silber werden etwas höhere Lichtabs#chungswerte für dasselbe Lichtreflexionsniveau benötigt als bei Aluminium. Für die dielektrische lnterferenzsdiicht haben sich eine Vielzahl von dielektrischen Materialien als geeignet erwiesen, sofern sie nur im sichtbaren Gebiet im wesentlichen absorptionsfrei sind und damit durch sie nicht eine zusätzliche unerwünschte Lichtschwächung hervorgerufen wird. Geeignet sind nicht nur dielektrische Schichten mit einem hohen Brechungsindex > 1,7, wie sie zur wirksamen Entspiegelung von hochreflektierenden Metall Einfachschichten auf deren Luftseite verwendet werden, wie beispielsweise TiO2, ZnS, CeO2, Bs 03 oder Ta205, sondern auch Schichten mit niedrigerem Brechungsindex, wie z. B. Siliziumdioxid und Magnesiumfluorid. Bei dem erfindungsgemäss vorgesehenen 3-Schicht-Aufbau ist es offensichtlich ausreichend, dass die dielektrische Interferenzschicht eine Aufgabe als Abstandsschicht zwischen den beiden Metallschichten, nämlich der Reflexionsschicht und der Zusatzschicht, erfüllt, wobei ihre Dicke der einer Viertelwellenlängenschicht für das langwellige sichtbare Gebiet entspricht. Die erfindungsgemäss bevorzugt verwendeten Materialien für die Zusatzschicht, nämlich Chrom, Nickel, Eisen, Titan, Legierungen dieser Metalle oder aus einer Legierung der Metalle Chrom, Aluminium und Eisen, zeichnen sich bei Aufbringung im Vakuum durch eine gute Haftung zum Glassubstrat und der sich anschliessenden dielektrischen Interferenzschicht aus und vermitteln damit der Gesamtschicht eine gute Abriebfestigkeit. Geeignet sind jedoch auch Schichten anderer Metalle und Metallegierungen, beispielsweise auch Schichten aus den für die rückseitige Verspiegelung verwendeten Metallen Silber oder Aluminium. Die Verwendung gleichen Materials für die Spiegel- sowie für die Zusatzschicht ermöglicht dadurch, dass jeweils die gleichen Verdampfungseinrichtungen bzw. Targets für die Beschichtung eingesetzt werden können, eine besonders wirtschaftliche Aufbringung des Schichtsystems. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rückblickspiegels nach der Erfindung im schematischen Schnitt senkrecht zur Ebene des transparenten Schicht trägers; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rückblickspiegels nach der Erfindung in der Fig. 1 entsprechendem Schnitt; und Fig. 3 eine graphische Darstellung des Reflexions grades erfindungsgemässer Rückblickspiegel. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rückblickspiegels nach der Erfindung, bei dem auf einem transparenten Schichtträger 10, aus Natron-Silikatglas bestehend, eine Zusatzschicht 12 aus Chrom, daran anschliessend eine dielektrische Entspiegelungsschicht 14 aus ZnS und im Anschluss hieran eine Reflexionsschicht 15 aus Silber angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist im Anschluss an die Reflexionsschicht 15 noch eine Schutzschicht 16, in diesem Fall ein Lacküberzug, angeordnet. Die Herstellung des erfindungsgemässen Rückblickspiegels kann in der in den nachfolgenden Beispielen beschriebenen Weise erfolgen: Beispiel 1: Auf eine Klarglasscheibe 10 von 3 mm Dicke wurde in einer Hochvakuum-Bedampfungsanlage zunächst eine Chromnickelschicht 12 der Zusammensetzung 80 Gew.-% Nickel und 20 Gew.-% Chrom aufgedampft. Der Beschichtungsprozess wurde beendet, als die Lichtdurchlässigkeit der Scheibe, die vor Beginn der Bedampfung 91 % betrug, auf 60 % abgesunken war. Dann wurde eine Zinksulfid-Schicht 14 in einer Dicke von 65 nm aufgedampft. Anschliessend erfolgte die Beschichtung mit Silber (Reflexionsschicht 15) in einer solchen Dicke, dass die Lichttransmission der beschichteten Scheibe unterhalb von 1 % lag. Die Messung des spektralen Reflexionsgrades bei Strahlungseinfall von der Glasseite der beschichteten Scheibe ergab den in Fig. 3 als Kurve 1 wiedergegeben Verlauf. Es ergibt sich der für blendfreies Sehen erwünschte selektive Spektral verlauf mit Abnahme des Reflexionsgrades im langwelligen Sichtbaren im Vergleich zum kurzwelligen sichtbaren Spektralbereich. Dementsprechend weist die Scheibe bei Betrachtung von der Glasseite einen deutlichen Blaustich auf. Das Helligkeitsniveau der Scheibe, welche einen Lichtreflexionsgrad von 0,6 hat, liegt an der oberen des erwünschten Bereichs Bei Licht- reflexionsgraden zwischen 8,6 und 0,6 sind insbesondere auch die Doppelbildeffokte, die durch die etwas seitlich versetzte zusätzliche Reflexion an der Aussenseite des Spiegels hervorgerufen werden, nicht mehr von Bedeutung. Beispiel 2L Auf eine Klarglasscheibe 10 von 3 mm wurden nacheinander eine Chromschicht 12, eine Titandioxidschicht 14 und eine Aluminiumschicht 15 aufgedampft. Die Chromschicht 12 hatte dabei eine solche Dicke, dass durch sie die Lichtdurchlässigkeit der unbeschichteten Scheibe von 91 % auf 76 % erniedrigt wurde. Die Dicke der Titandioxid-Schicht 14 betrug 64 nm. Durch die Aluminiumschicht 15 wurde die Lichtdurchlässigkeit auf einen Wert < 1 % erniedrigt. Die beschichtete Scheibe wies bei Betrachtung von der Glasseite wie die Schein in Beispiel 1 ebenfalls einen deutlichen Blaustich auf. Der spektrale Reflexionsverlauf der Scheibe, gemessen von der Glasseite, ist als Kurve 2 in Fig. 3 wiedergegeben und zeigt den erwünschten selektiven Reflexionsverlauf mit Abnahme des Reflexionsgrades bei grösseren Wellenlängen des sichtbaren Spektralbereiches. Auch das Helligkeitsniveau dieser Scheibe mit einem Lichtreflexionsgrad von 0,54 liegt im erwünschten mittleren Bereich. Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüohen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auchçin beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims: A rear-view mirror for vehicles, more particularly motor vehicles or the like, the mirror having a transparent coating support or substrate (10) which is preferably of soda silicate glass, and a rear coating (12, 14, 15) comprising a highly reflective mirror layer (15) of a metal or metal alloy, more particularly silver or aluminium, and a dielectric interference layer (14) between the substrate and the reflecting layer, characterised in that the dielectric interference layer (14) is devised in its thickness as a non-reflecting coating for the visible long-wave range of the spectrum, and an additional layer (12) of a metal or a metal alloy is disposed between the transparent substrate (10) and the dielectric interference layer (14) and is of a thickness such that the light transmittance of the composite comprising the transparent substrate (10) and the additional layer (12) is from 10 to 55% less than that of the transparent substrate (10) alone. A rear-view mirror according to claim 1, characterised in that the light transmittance of the composite comprising the transparent substrate (10) and the additional layer (12) is from 15 to 45% less than that of the transparent substrate (10) alone. A rear-view mirror according to claim 1 or 2, characterised in that the additional layer (12) consists of chromium, nickel, iron, titanium, alloys of these metals or an alloy of the metals chromium, aluminium and iron. A rear-view mirror according to claims 1 or 2, characterised in that the additional layer (12) consists of silver. A rear-view mirror according to claim 1 or 2, characterised in that the additional layer (12) consists of aluminium. A rear-view mirror according to any of the previous claims, characterised in that the reflecting layer (15) is followed by a protective layer (16). A rear-view mirror according to any of the previous claims, characterised in that at least one of the layers (12, 14, 15, 18) of the rear coating is applied by vacuum coating.

Inventors: GROTH, ROLF,DR.DIPL.-PHYS.
Applicants: FLACHGLAS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: G02B5
IPC codes: G02B1, G02B5, C03C17, B60R1