[发明专利]温度及腐蚀稳定的表面反射器

说明书

本发明涉及一种层系统，其包括：金属基板(1)，在其侧(A)上具有依序自内向外镀覆的以下层：4)由一种材料构成的层，该材料选自亚化学计量的钛及锆的氧化物及氧氮化物，或者选自金属，所述金属选自钛、锆、钼、铂及铬，或者使用这些金属中一种的或者这些金属中至少两种的合金，5a)一层，其由具有铬、铝、钒、钼、钴、铁、钛和/或铜作为合金成分的镍合金构成，或者由选自铜、铝、铬、钼、钨、钽、钛、铂、钌、铑的金属及使用这些金属中一种或这些金属中至少两种的合金构成，或者由铁、钢或不锈钢构成，其条件在于：如果反射器层6)由铝形成，则该层仅可由铝构成，以及在此情况下层5a)的铝已经被溅射，6)光学致密的、高纯度金属反射器层，7)一层，其选自亚化学计量的钛、锆、铪、钒、钽、铌或铬的氧化物，以及选自金属，所述金属选自铬、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、铑及铂及使用这些金属中一种或这些金属中至少两种的合金，9)与直接相邻的层10)(HI层)相比具有低折射率的层(LI层)，及10)直接相邻层9)且与层9)(LI层)相比具有较高折射率的层(HI层)。该层系统例如可用作较佳与LED一起使用之表面反射器，特别是用于LED之MC‑COB、用作太阳反射器或者用作激光镜面，特别是用于DLP激光投影仪中之色轮。

技术领域

本发明涉及一种温度稳定的层系统，其在300至2700nm的波长范围内具有高反射性能，该层系统布置在金属基板上，并包括金属性镜面层或反射器层，在该镜面或反射器层上布置有增强反射性的“交替层系统”，其由具有折射率n1的介电LI层(低折射率层)，以及布置于其上具有高于n1的折射率n2的介电HI层(高折射率层)构成，还涉及其作为温度及腐蚀稳定的表面反射器的用途。在基板与反射器层之间至少有一层，其既能增强镜面金属层的粘着性又作为扩散屏障，其既抑制基板中的原子扩散至反射器层，又抑制反射器层中的原子扩散至基板。在表面反射器的应用领域中所出现的高温下，此种扩散会被增强及加速，从而削弱反射器层或镜面层的反射特性。为了改进温度稳定性，在所述的扩散层与所述反射器层之间设有其他防护层，其视情况也对反射器层的附聚进行抑制。为了改进温度稳定性及腐蚀稳定性，在反射器层与LI/HI层系统之间也设有防护层，其防止反射器层氧化、附聚以及扩散至上覆层。本发明的层系统的各层被形成，以便使其良好地彼此附着或附着在基板上，以及使该表面反射器具有良好的耐磨性及耐腐蚀性。

背景技术

表面反射器及相当的物体通常基于铝而制造。为达到较高水平的反射，原铝应尽可能纯净，如具有99.8％的纯度。然而，因为纯铝非常软，所以优选使用所谓的“滚压包覆”材料。为此，将纯铝单面或双面地滚压至具有希望的机械性能的铝合金。采用高纯度的原因在于，任何所含杂质会在加工过程中，例如在脱脂浴中或在电化学抛光时造成点蚀，从而增大漫反射的比例，此点在相关应用中是不希望的。

未经防护的铝表面在环境影响下迅速反应，然后仅具有适度的反射：在干燥气氛中形成氧化铝，在潮湿条件下形成氢氧化铝(三羟铝石)，或在高于75℃时会形成偏氢氧化铝(勃姆石)。此外，未经防护的铝表面非常容易刮擦。为获得高水平的反射并对铝表面加以防护，通常实施以下操作步骤：透过在化学浴中施加电压来对表面进行电化学抛光，该表面由于材料的去除而变得更光滑，且去除未经限定的反应产物，从而获得纯铝表面，此点可增强反射并降低漫反射比例。随后，通常对经过前述处理的铝实施阳极化。在此过程中，含有羟基的层自外朝内增长，即朝基板芯部增长，而产生多孔氧化铝层，通常会采用浸泡热水浴来闭合孔隙。此种氧化铝层的机械硬度远大于未经防护的铝表面，以致于镜面表面较为耐刮擦。由于氧化铝层的厚度约为0.4-2μm，经常为约0.5至2μm，故其会有反射光不利的干扰，此外，部分的光会被氧化铝层中的杂质散射或吸收。因此，该产品的全反射仅为约84至90％(依照DIN 5035-3)。