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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Reflektor für
Leuchten, der mit einer farbigen Schicht versehen ist.
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Unter Leuchten versteht man generell
Geräte
zur Aufnahme und zum Betrieb künstlicher
Lichtquellen (Lampen etc.). Die Erfindung wendet sich an solche
Leuchten, die zur gewünschten
Lichtverteilung optische Reflektoren besitzen, wie Leuchten im Haushalt,
Leuchten zum Einspeisen von Licht in Lichtleiter, Autoscheinwerfer,
Strahler etc.
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Eine besondere Bedeutung kommt dabei den
freihängenden
Halogenstrahlern zu, die heute im großen Umfang in der Beleuchtungsindustrie
insbesondere zur Zimmerbeleuchtung eingesetzt werden. Da sie von
allen Seiten sichtbar montiert sind, müssen sie auch im optischen
Design so gestaltet sein, dass sie in Bezug auf die jeweilige Wohnungseinrichtung
sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand harmonisch
wirken. Ihr Design ist daher auch modischen Trends unterworfen.
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Man unterscheidet bei den Reflektoren
derartiger Strahler einerseits solche mit sogenannten Kaltlichtbeschichtungen,
bei denen die sichtbare Strahlung der eingebauten Lampe reflektiert
sowie die IR-Strahlung
durchgelassen wird, und die nach außen eine farbige Resttransmission
aufweisen, meist bläuliche
aber auch rote, grüne
oder andere Farben, und andererseits solche, die eine metallische
Aluminiumbeschichtung zur Reflektion des Lichtes aufweisen, sogenannte
Aluminiumspiegel-Reflektoren, die nach außen aluminiumfarbig erscheinen.
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Es ist auch bekannt, die Reflektoren
vorgenannter Leuchten farbig zu gestalten, z.B. derart, dass sie
nach wie vor nach vorne weißes
Licht reflektieren, jedoch nach außen farbig gestaltet sind.
So sind im Markt Reflektoren bekannt, die zusätzlich zu einer Kaltlichtbeschichtung
eine farbige Lackierung auf der Außenseite aufweisen. Nachteilig
ist die geringe Temperaturbeständigkeit
der farbigen Lackschicht, ihre Kratzanfälligkeit, die zu transparenten Fehlstellen
führt,
und das recht plump wirkende Erscheinungsbild.
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Ebenso bekannt sind Leuchten, die
auf der Reflexionsfläche
goldfarbig lackiert sind. Dies reduziert deutlich die Lichtabgabe
und weist ebenfalls Probleme in der Temperaturbeständigkeit
der Farbschicht auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
eingangs bezeichneten Reflektor für Leuchten, der mit einer farbigen
Schicht versehen ist, hinsichtlich der aufgebrachten Schicht so
auszubilden, dass diese temperaturbeständig und kratzfest ist bei
einem angenehmen Erscheinungsbild.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt
gemäß der Erfindung
dadurch, dass die farbige Schicht durch einen Sputterprozeß auf den
Reflektor aufgebracht ist.
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Derartig gesputterte Farbschichten
haften auch bei höheren
Temperaturen fest am Reflektor, sind beständig gegenüber den betriebsbedingten Temperaturwechseln
und sind im hohen Maße
kratzfest. Da die gesputterten Schichten typischerweise sehr dünn sind,
(im nm-Bereich) verleihen sie dem Reflektor bzw. der Leuchte auch
ein angenehmes Erscheinungsbild.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die farbige Schicht durch einen reaktiven Sputterprozeß auf dem
Reflektor aufgebracht ist.
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Dieser reaktive Sputterprozeß gewährleistet eine
große
Anzahl von Möglichkeiten
des Kombinierens von Ausgangsmetallen und reaktiven Gasen, um eine
breite Palette von Farben darstellen zu können.
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Die farbige, gesputterte Schicht
kann alternativ auf der Innen- oder Außenseite des Reflektors aufgebracht
sein. Im Fall der Innenbeschichtung eines facettierten Reflektors
bleibt die äußere optische Wirksamkeit
der Facettierung erhalten.
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Vorzuweise ist auf der farbigen,
gesputterten Schicht eine Schutzschicht aufgebracht.
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Die Ausbildung des Reflektors kann
so getroffen sein, dass allein die farbigen Schichten als Reflexionsschichten
dienen.
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Ist die farbige Schicht außen am Reflektor angebracht
und ist ein helles weißes
Licht gefordert, ist der Reflektor vorzugsweise so ausgebildet,
dass auf der Innenseite des Reflektors eine weißes Licht reflektierende Beschichtung
aus Aluminium oder Silber aufgebracht ist.
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Entsprechendes gilt, wenn die farbige Schicht
auf der Innenseite des Reflektors aufgebracht ist. Die weißes Licht
reflektierende Beschichtung wird dann direkt auf die farbige Schicht
aufgebracht.
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In beiden Fällen ist die weißes Licht
reflektierende Beschichtung vorzugsweise durch eine Schutzschicht
abgedeckt.
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Je nach der Materialzusammensetzung
der Schicht, bestimmt durch das zu zerstäubende Ausgangsmaterial sowie
ggf. das zugesetzte Reaktionsgas, hat die Schicht eine bestimmte
Farbe. Besteht sie beispielsweise aus einer Kupfer/Aluminium-Legierung,
dann erscheint sie in einem Goldton. Besteht sie andererseits aus
einer Zirkonnitrid-Verbindung,
entstanden aus einem reaktiven nitridischen Sputterprozeß mit zerstäubtem Zirkonium,
dann erscheint sie in einem blauen Farbton.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
wird die Erfindung näher
beschrieben.
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Es zeigen:
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1 in
einer Längsschnitt-Darstellung
einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Reflektor für
einen Halogen-Strahler,
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2 eine
vergrößerte Ausschnitt-Darstellung
mit einer außenseitigen
farbigen Beschichtung des Reflektors, und 3 eine vergrößerte Ausschnitt-Darstellung
mit einer innenseitigen farbigen Beschichtung des Reflektors.
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Die
1 zeigt
einen Reflektor
1 für
einen Halogenstrahler, bestehend aus einem Glasteil mit einem kalottenartigen
Abschnitt
1a, der typischerweise eine Reflexionsschicht
trägt,
und einem Halsabschnitt
1b , in den typischerweise eine
Halogenlampe hineinragt (nicht dargestellt). Der kalottenartige
Abschnitt
1a besitzt typischerweise eine innere facettierte
Struktur
1c zur Beeinflussung der Lichtverteilung , wie
sie beispielsweise durch die
DE 199 10 192 C2 bekannt geworden ist..
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Der kalottenartige Abschnitt weist
ferner eine farbige Schicht auf, die gemäß der Erfindung durch die Technologie
des Sputterns aufgebracht ist. Diese Technologie ist wohlbekannt
und in zahlreichen einschlägigen
Veröffentlichungen
beschrieben, so dass hier nur kurz darauf eingegangen zu werden
braucht. Auch zugehörige
Anlagen zum Sputtern sind auf dem Markt.
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Beim "Sputtern" oder "Kathoden zerstäuben" wird von einem in einer Vakuumkammer
befindlichen metallischen Target (Kathode) als Materialquelle durch
Beschuß der
Oberfläche
mit Gasionen, typischerweise Argon-Ionen, die durch eine hohe Spannung
sehr stark beschleunigt werden, metallisches Quellenmaterial in
atomarer Form herausgeschlagen, welches sich nach Durchquerung der
Vakuumkammer mit hoher Geschwindigkeit auf dem Substrat (Anode)
niederschlägt.
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Neben diesem sogenannten metallischen Sputtern
können
die Schichten auch auf reaktivem Wege aufgetragen werden, indem
die herausgeschlagenen Metallpartikelchen mit einem beigemischten
reaktionsfähigen
Gas chemisch reagieren und sich als Verbindung auf dem Substrat
niederschlagen.
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Für
das Aufbringen der farbigen Schichten auf den Reflektor sind eine
Reihe von Möglichkeiten denkbar,
von denen zwei in den 2 und 3 dargestellt sind, die Ausschnittvergrößerungen
aus 1 an der markierten
Stelle zeigen.
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Bei der Ausführungsform nach 2 ist auf der Außenfläche des
Reflektors im kalottenartigen Abschnitt 1a eine farbige
Schicht 2 durch Sputtern aufgebracht, die ggf. durch eine
Schutzschicht 3 zum Schutz gegen äußere Einflüsse abgedeckt ist, insbesondere
um unerwünschte
weitere Reaktionen der Beschichtung während der Lebensdauer des Reflektors
zu verhindern. Auf der Innenseite trägt der Reflektor eine übliche,
weißes
Licht reflektierende Reflexionsschicht 4, die ebenfalls
durch eine Schutzschicht 5 abgedeckt sein kann. Die Reflexionsschicht 4 kann
durch eine Aluminiumschicht oder durch eine Silberschicht gebildet
sein, die in üblicher
Weise auf das Glassubstrat des Reflektors aufgebracht werden.
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Durch den Sputterprozeß, insbesondere durch
reaktive Sputterprozesse, können
eine Vielzahl von Farben und Farbtönen hervorgebracht werden, vorgegeben
durch das Material des Targets und das gewählte Reaktionsgas. So kann
beispielsweise eine blaue Beschichtung durch reaktives Sputtern
von Zirkonnitrid, d.h. mit einem Zirkoniumtarget und Stickstoff
als Reaktionsgas, erzeugt werden. Eine goldfarbige Beschichtung
lässt sich
durch metallisches Sputtern einer Legierung von Kupfer und Aluminium als
Target, wobei das Verhältnis
der Anteile den Gelb/Gold-Farbton bestimmt, erzielen.
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Weitere Farbkombinationen mit roten
oder grünen
Farbtönen
sind mit entsprechenden Materialien möglich. Generell gesagt, können weitere
Farbtöne
durch andere metallische Ausgangsmaterialien und/oder oxidische,
carbidische, nitridische oder andere reaktive Prozesse erzielt werden.
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Auch ist es denkbar, durch Aufbringen
mehrerer unterschiedlicher Farbschichten Mischfarben zu erzeugen.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erhält man daher
einen Reflektor mit einer temperaturbeständigen und kratzfesten dünnen Farbschicht 2 im
nm-Bereich typischerweise 100 nm, die ausserdem eine angenehme Anmutung
hat.
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Bei der Ausführung nach 2 wird die Facettierung 1c verdeckt.
Die 3 zeigt eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Reflektors,
bei der auf der Innenseite des Reflektors im kalottenartigen Abschnitt 1a eine
Farbschicht 2 aufgesputtert ist, so dass die Facettierung
nach außen
nicht abgedeckt wird. Auf diese Farbschicht 2, die nach
außen über die
transparente, facettierte Glaswandung in Erscheinung tritt, ist
mit üblichen
Methoden eine weiß reflektierende
Reflexionsschicht 4 aufgebracht, die durch eine Schutzschicht 5 abgedeckt
sein kann.
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Für
die Farbschicht 2 in 3 gilt
das zur Farbschicht 2 in 2 Gesagte
entsprechend.
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Es ist auch eine Abwandlung der Ausführungsform
nach 3 denkbar, bei
der auf der Innenseite des Reflektors nur die Farbschicht 2,
ggf. mit der Abdeckschicht 5, aufgebracht ist, d.h. keine
weiß reflektierende
Schicht vorgesehen ist. Ein mit einem derartigen Reflektor versehener
Strahler strahlt daher praktisch allein Licht in der Farbe der Farbschicht 2 ab.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist
ein Reflektor geschaffen worden, der nach vorn weiterhin weißes, oder
auch farbiges, Licht mit hohem Reflexionsgrad abstrahlt und auf
der Rückseite den
Reflektor farbig erscheinen lässt,
wobei die Facettierung als Gestaltungsmittel mit eingesetzt werden
kann.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein
Reflektor für
einen Zimmer-Halogenstrahler dargestellt. Es versteht sich, dass
der erfindungsgemäße Reflektor
auch für
andere Typen von Leuchten verwendet werden kann.
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Die Reflektoren werden vorzugsweise,
wie dargestellt, aus Glas hergestellt, jedoch sind auch Substratmaterialien
wie Glaskeramik und Kunststoff möglich.
Kunststoffe, die für
Reflektoren in Frage kommen sind insbesondere:
- 1. COC, Cyclo-Olefin-Copolymer
(Topas)
- 2. PES, Polyethersulfon (Ultern)
- 3. PEI Polyetherimid
- 4. COP, Cyclo-Olefin-Polymere
- 5. Polymethylmetakrylat (PMMA)
- 6. Derivate oben aufgeführter
Stoffe
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Diese Kunststoffe sind besonders
geeignet, weil sie hochtransparent bzw. temperaturstabil sind ,jedoch
sind auch weitere Kunststoffe denkbar, z.B. PE, PP, u.a.