Stand der Technik

Es gibt seit langem abblendbare Rückspiegel für Kraftfahr¬ zeuge, bei denen, eine optisch aktive Scheibe innerhalb des Spiegels kippbar angeordnet ist und durch einen Kippmecha¬ nismus in eine von zwei vorgegebenen Lagen gekippt werden kann. In der einen Stellung der Scheibe wird praktisch das gesamte, auf den Spiegel fallende Licht reflektiert, so daß ein helles Bild entsteht. In der zweiten Stellung ge¬ langt dagegen nur ein abgeschwächtes reflektiertes Bild in das Auge des Beschauers, wodurch die Blendgefahr herab¬ gesetzt wird. Solche mechanischen Konstruktionen sind re¬ lativ aufwendig und nicht bedienerf eundlich. Es ist auch schon bekannt, Spiegel "elektronisch" abzublenden. Hierzu wird in der DE-PS 19 **+8 362 vorgeschlagen, die Absorbtion einer elektrochromen Schicht, die sich zwischen dem Be¬ schauer und einem Reflektor befindet, durch Anlegen einer Spannung an zwei, die elektrochro e Schicht einschließen¬ den Elektroden kontinuierlich zu verändern. Dieser Spie¬ gel erfüllt zwar die gesetzlichen Auflagen (5 #=R =55 % ) , jedoch liegen die Schaltzeiten in der Größenordnung von mehreren Sekunden und sind damit unzumutbar lang. Durch

die DE-OS 29 3-+ -4-51 ist ferner ein abblendbarer Rückspie- gel bekanntgeworden, der eine Flüssigkristallzelle vom verdrillt nematischen Typ (TH-LCD) zwischen gekreuzten Po¬ larisatoren benutzt. Da Polarisatoren ca. 50 % des einfal- lenden Lichts absorbieren sind gesetzliche Auflagen nur schwer zu erfüllen. Typische Werte für den Reflexionsgrad solcher Spiegel sind 7 ÜsRs3T % . Ein von der Firma Mura- kami ,Kameido (Japan) entwickelter LCD-Rückspiegel kommt ohne Polarisatoren aus. In dem Flüssigkristall sind als Lichtabsorber Farbstoffmoleküle eingebettet, die durch Anlegen eines elektrischen Feldes von einer nicht absor¬ bierenden Lage in eine absorbierende Lage umgeklappt wer¬ den können. Der Wirkungsgrad dieses Spiegels ist schlecht. Er liegt nach Herstellerangaben bei 27 51 £• Kraft¬ fahrzeugrückspiegel, deren Re lexionsgrad mittels verfärb¬ barer bzw. arbneutraler Flüssigkristallschichten in Ver¬ bindung mit Polarisationsfiltern veränderbar ist sind aus- serdem in den DE-OSen 29 ^8 51^, 31 hk 1^3 und 33 02 195 beschrieben. Durch die EP-A 0 OOβ 811 ist schließlich eine elektrolytische Zelle bekannt, die eine transparente Elek¬ trode sowie eine metallische Gegenelektrode aufweist, zwi¬ schen denen sich ein Elektrolyt befindet. Je nach Polarität einer an die beiden Elektroden angelegten Spannung wird auf der transparenten Elektrode eine Schicht des Metalls der metallischen Elektrode niedergeschlagen oder von dieser ab¬ gelöst. Die Zelle dient als Anzeigevorrichtung zur Darstel¬ lung von Symbolen, Zahlen und Buchstaben.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anwendung des Elektro¬ lysever ahrens zum Erzeugen und Ablösen einer reflektie- renden Metallschicht an einer flächigen Elektrode durch Umkehrung des Stromflusses im Elektrolyten bei einem Spie¬ gel, insbesondere bei einem Rückspiegel für Kraftfahrzeuge, erbringt demgegenüber den Vorteil, daß ein solcher Spiegel

auf Umpolungen der Spannung sehr schnell reagiert, so daß sich kurze Ab- und Aufblendzeiten ergeben. Außerdem erfüllt er die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich Reflexionsver¬ mögen im Hell- und Dunkelzustand, wobei die erreichbaren Kontraste höher sind als bei den bisher bekannten abblend¬ baren Spiegeln. Ferner benötigt der Spiegel keine Polari¬ satoren und kann mit handelsüblichen Materialien herge¬ stellt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Verfahrens und eines durch Anwendung des Verfahrens her¬ gestellten Spiegels möglich. Bevorzugt wird zur Reduzie¬ rung des Reflexionsgrades des Spiegels reflektierendes Metall von einer dem Beschauer zugekehrten vorderen Elek¬ trode abgelöst und auf einer hinteren Elektrode des Spie¬ gels niedergeschlagen. Ein anderes Verfahren, das den Schichtaufbau vereinfacht, besteht darin, daß zur Redu-. zierung des Reflexionsgrades reflektierendes Metall von einer hinteren Elektrode abgelöst und in körniger Form auf einer dem Beschauer zugekehrten vorderen Elektrode des Spiegels niedergeschlagen wird. Der Spiegel selbst kann zwei an eine umpolbare Spannungsαjuelle anschließbare flächige Elektroden haben, von denen jede auf einer den Elektrolyten einschließenden Trägerplatte angeordnet ist, wobei die dem Beschauer zugekehrte vordere Elektrode und deren Trägerplatte aus durchsichtigen Materialien bestehen, während die hintere Elektrode aus einem reflektierenden Me¬ tall gebildet ist. Bei Spiegeln, bei denen zur Reduzierung des Reflexionsgrades reflektierendes Material von der vor¬ deren auf die hintere Elektrode verlagert wird ist es zur Erzielung eines ausreichenden Abblendeffektes zweckmäßig, daß auf die hintere Elektrode eine für Ladungsträger perme- able Isolationsschicht von dunkler, vorzugsweise schwarzer Farbe, aufgebracht wird.

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Zeichnung

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zei¬ gen Figur 1 die elektrolytische Zelle eines abblendbaren Spiegels in perspektivischer Darstellung, Figur 2 einen Schnitt durch die vergrößert dargestellte Zelle nach Fi¬ gur 1 mit elektrischer Beschaltung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Zeichnung ist mit 1 eine dem Auge 2 eines Beschauers zugekehrte obere Trägerplatte und mit 3 eine untere Träger¬ platte bezeichnet. Die obere Trägerplatte 1 besteht aus ei¬ nem durchsichtigen Material, vorzugsweise aus Glas. Als Werkstoff für die untere Trägerplatte 3 wird bevorzugt gleichfalls Glaε verwendet. An der Innenseite der o-beren Trägerplatte 1 befindet sich eine aktive Elektrode aus durchsichtigem Material, vorzugsweise aus Zinn-Indium-Oxid. Eine Gegenelektrode 5 aus reflektierendem Metall z.B. Sil¬ ber oder Aluminium, ist auf die Innenseite der untere Trä¬ gerplatte 3 aufgebracht. Die Trägerplattenanordnung 1, 3 ist an den Rändern ringsum hermetisch verschlossen. DerAAb- stand der Platten voneinander wird über einen Rahmen 6 auf das erforderliche Maß zwischen 100 ,uπ und 200 ,um einge¬ stellt. Das so geschaffene Volumen zwischen den beiden Trä¬ gerplatten ist mit einem Elektrolyten 7 gefüllt. Die als Gegenelektrode 5 dienende Metallschicht ist mit einer für Ladungsträger per eablen Isolierschicht 8 überzogen. Diese Schicht ist zur Verbesserung des Abblendeffekts vorzugsweise schwarz einge ärbt. Sie ist zweckmäßig als poröse Filmschicht mit einer Dicke von 0,1 bis 0,5 mm ausgebildet. Als Schicht¬ material kann beispielsweise PTFE, Polypropylen oder Poly¬ äthylen verwendet werden.

Im Ausgangszustand wird das von einer Lichtquelle 9 abge¬ strahlte Licht zu etwa k % an der Oberfläche der Träger¬ platte 1 reflektiert. Dieser Wert ergibt sich aus den un¬ terschiedlichen Brechzahlen von Luft (n = 1 ) und Glas (n = 1,52). Das restliche in die Zelle eindringende Licht wird durch die Isolationsschicht 8 absorbiert, sofern die¬ se tiefschwarz eingefärbt ist. Dieser Zustand ist bei Kraftfahrzeugrückspiegeln für ITachtbetrieb vorgesehen, um den Fahrer vor Blendung durch die Scheinwerfer nach¬ kommender Fahrzeuge zu schützen.

Soll der Spiegel auf Tagbetrieb umgeschaltet werden, so wird an die Elektroden k , 5 mittels der Umschalter 10 die Spannung einer Batterie 11 mit solcher Polarität angelegt, daß durch den nun einsetzenden elektrolytischen Prozeß ei¬ ne Metallschicht 12 (Figur 1 ) aus Metall der Elektrode 5 über den Elektrolyten 7 auf der ursprünglich durchsichti¬ gen Elektrode h abgeschieden wird. Im Falle von Silber er¬ folgt die Reaktion nach dem Schema:

Ag = Ag + e

wobei an der Gegenelektrode 5 die jeweils entgegengesetzte Reaktion abläuft. Der Prozeß ist reversibel, d.h. beim er¬ neuten Umpolen der Spannung wird die reflektierte Metall¬ schicht von der aktiven Elektrode h abgebaut und auf der Gegenelektrode 5 niedergeschlagen. Damit ist der Spiegel wieder für ITachtbetrieb umgeschaltet.

Bei geeigneter Zusammensetzung des Elektrolyten hat die auf der aktiven Elektrode k abgeschiedene Metallschicht 12 das Aussehen und die Wirkung eines metallischen Spiegels, des¬ sen Reflexionsvermögen vom Re lexionsgrad des abgeschiede¬ nen Metalls abhängt. Der Re lexionsgrad liegt für Silber¬ schichten zwischen 0,90 und 0,9*+ und für Aluminiu schich-

ten zwischen 0,80 und 0,85. Andere geeignete Reflexions¬ schichten sind Zinnschichten, Zinkschichten, Nickelschich¬ ten und Platinschichten, deren Ηeflexionsgrad jedoch gerin¬ ger ist als derjenige von Silber- und Aluminiumschichten.

Ein zum Abscheiden einer hochreflektierenden Silberschicht an der als Kathode geschalteten Elektrode h geeigneter Elek¬ trolyt kann beispielsweise aus einer stark verdünnten, sil- bernitrathaltigen Salpetersäure bestehen. Eine andere Elek¬ trolytzusammensetzung (AgJ + UaJ in Methanol) gestattet eine Umkehrung der vorstehend beschriebenen Funktionsweise wie folgt:

Auf der Trägerplatte 3 ist als Elektrode 5 eine Spiegel¬ schicht aus Silber aufgebracht. Die Isolationsschicht 8 wird weggelassen. Das von der Lichtquelle 9 ausgesandte Licht durchdringt den transparenten Elektrolyten 7 und wird von der Spiegelschicht 5 in das Au.ge 2 des Beschauers reflektiert. Beim Anlegen einer Spannung wird bei einer Stromdichte von 20 bis 25 A/cm 2 ^* Silber solcher Körnigkeit an der Elektrode k abgeschieden, daß es schwarz erscheint und somit einfallendes Licht absorbiert. Die Absorbtion solcher Silberschichten mit einer Dicke -von 500 nm bis 1,5 ,um ist sehr hoch. Die Abscheidung erfolgt bei Span¬ nungen in der Größenordnung von 1 V in 50 bis 200 ms.