Радиопрозрачное покрытие

Изобретение относится к радиопрозрачному компоненту. Радиопрозрачный компонент (1), который включает в себя радиопрозрачное тело (3), предпочтительно пластиковое тело, причем по меньшей мере часть поверхности имеет слой (5), состоящий в основном из кремния, причем толщина состоящего в основном из кремния слоя (5) находится в пределах от 10 нм до 100 нм, причем между радиопрозрачным телом и состоящим в основном из кремния слоем (5) нанесен промежуточный слой (7), включающий в себя полимерный слой, который состоит из отверждаемого УФ-излучением лака, для сглаживания возможных поверхностных структур, при этом на состоящий в основном из кремния слой (5) в качестве защищающего от окружающей среды слоя нанесен полимерный слой (9), который состоит из отверждаемого ультрафиолетовым излучением лака. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к расположенному за обшивкой радиолокационному прибору, причем по меньшей мере части обшивки расположены на пути луча радиолокационного прибора. Радиолокационный прибор может представлять собой, например, источник радиолокационного излучения, сенсор для радиолокационных сигналов или комбинацию из того и другого.

Радиолокационные приборы могут применяться, например, в транспортных средствах для измерения расстояния. Часто такой прибор размещен за передней решеткой транспортного средства. С внешней стороны, соответствующий радиолокационный прибор не должен быть виден и поэтому должен быть расположен под обшивкой. Относящиеся к этим применениям радиолокационные лучи предпочтительно находятся в диапазоне частот 76-77 ГГц. Обшивка должна быть, с одной стороны, в значительной степени прозрачной для радиолокационных волн в этом диапазоне частот, а с другой стороны, снаружи она должна создавать желаемое оптическое впечатление. В частности, часто желателен металлический внешний вид.

В DE 19844021 раскрыта лежащая в пределах хода лучей радиолокационного прибора часть обшивки из пластика с видимой снаружи частичной областью из металла, причем частичная область из металла образована чрезвычайно тонким, то есть толщиной около 40 нм, осажденным из паровой фазы металлическим слоем. Этот слой, согласно приведенному там описанию, оптически соответствует прилегающим к нему элементам хромированной отделки.

С помощью описанной в DE 19844021 компоновки создается впечатление визуально металлического элемента. Но ввиду металлических свойств слоя, несмотря на малые толщины слоя, не являющаяся пренебрежимо малой часть радиолокационного луча поглощается и не может быть предоставлена в качестве сигнала. Кроме того, использование металлических слоев по существу не позволяет осуществлять согласования в отношении оптического (визуального) впечатления. Последнее не может варьироваться или варьируется только в очень узких пределах.

Поэтому задачей настоящего изобретения является преодоление или по меньшей мере уменьшение описанных выше проблем предшествующего уровня техники.

В соответствии с изобретением эта задача решается тем, что выполненная из радиопрозрачного материала, такого как пластик, обшивка покрыта тонким, предпочтительно толщиной от 10 нм до 100 нм слоем, содержащим по меньшей мере один полупроводниковый материал (также упоминаемым далее как полупроводниковый слой). Особенно подходящим для этого является кремний в качестве материала покрытия. Это покрытие может быть осуществлено путем физического осаждения из паровой фазы (PVD). Плотности и тем самым предпочтительные слои могут быть реализованы с помощью способа магнетронного распыления. Но также может применяться химическое осаждение из паровой фазы (CVD).

В этом описании полупроводниковый слой и слой, содержащий по меньшей мере один полупроводник, являются тождественными.

В рамках данного описания, компонент считается радиопрозрачным компонентом, если при двукратном прохождении радиолокационных лучей через компонент к сенсору попадает еще по меньшей мере 0,1% интенсивности, относительно интенсивности I₀, которая поступила бы в сенсор без прохождения через компонент. Предпочтительно, проходит по меньшей мере 1% (I/I₀≥1%), особенно предпочтительно 5% или более. Фиг.4 схематично представляет схему измерения с радиолокационным источником 403, отражающим элементом 405, радиолокационным сенсором 407 и измеряемым компонентом 409. Ход лучей обозначен стрелками. Опорное измерение интенсивности I₀ осуществляется без компонента 405. Измерение пропускания интенсивности I выполняется с компонентом 405.

Далее изобретение более подробно поясняется на примерах и со ссылками на чертежи.

На фиг.1 показан соответствующий изобретению компонент 101 с радиопрозрачным телом 103 и слоем 105, содержащим полупроводниковый материал.

На фиг.2 показан компонент 1, который включает в себя радиопрозрачное тело 3, например, пластиковое тело, и слой 5, содержащий полупроводник, а также полимерный слой 7 между слоем 5 и подложкой, и полимерный слой 9 на слое 5.

На фиг. 3 показан соответствующий изобретению компонент 201 с радиопрозрачным телом 203, в котором слой 205, содержащий полупроводниковый материал, помещен между полимерным слоем 209 и системой 207 чередующихся слоев. Система чередующихся слоев выполнена как система интерференционных слоев. Специалист в данной области может применять коммерчески доступные программы тонкопленочных конструкций, такие как, например, OptiLayer, для реализации желаемой оптической функции. В частности, полупроводниковый слой может быть расположен в любом месте или быть разделен на несколько более тонких слоев.

В соответствии с первой формой выполнения настоящего изобретения, слой кремния толщиной 35 нм (т.е. в диапазоне толщины от 10 нм до 100 нм) в качестве полупроводникового слоя нанесен на черную пластиковую подложку. Чтобы сгладить любые поверхностные структуры, на поверхность пластика сначала наносится праймер (УФ акриловый лак). После нанесения слоя Si с помощью магнетронного распыления, в данном примере наносится покрывающий слой (УФ акриловый лак) для дополнительной защиты тонкого Si-слоя. Результатом является синевато или желтовато металлически мерцающая поверхность. Радиопрозрачность на 76-77 ГГц покрытой в соответствии с изобретением подложки не существенно ниже, чем таковая сопоставимой не имеющей покрытия подложки.

Схематичное представление, соответствующее первой форме выполнения, показано на фиг.2.

В соответствии со второй формой выполнения настоящего изобретения, полупроводниковый слой выполняется как система слоев, предпочтительно как система интерференционных слоев. Она может быть выполнена как система чередующихся слоев с полупроводником, например, Si и диэлектриком, например, SiO₂. При этом общая толщина слоев Si должна составлять от 10 нм до 100 нм. Для того чтобы получить желательную характеристику пропускания и отражения в видимой области спектра электромагнитных лучей, в настоящее время специалисту предоставлены эффективные программы оптимизации для оптических тонких пленок. Поэтому более углубленное в этом отношении описание в данном случае опускается.

В соответствии с третьей формой выполнения настоящего изобретения для нанесения покрытия в качестве полупроводникового материала используется германий. Также это покрытие может быть выполнено как отдельный тонкий монослой с толщиной от 10 нм до 100 нм, или как система чередующихся слоев с одним или несколькими диэлектрическими материалами, такими как SiO₂. В частности, Ge может также быть объединен с Si, чтобы достичь желательных эффектов.

В рамках этого описания раскрыт радиопрозрачный компонент, который содержит радиопрозрачное тело, предпочтительно пластиковое тело, причем по меньшей мере части поверхности содержат слой, включающий в себя по меньшей мере один полупроводник, толщина которого составляет от 10 нм до 100 нм.

Слой, включающий в себя по меньшей мере один полупроводник, может содержать кремний, предпочтительно кремний в качестве основного компонента, и особенно предпочтительно состоять в основном из кремния.

Слой, включающий в себя по меньшей мере один полупроводник, может быть составной частью системы слоев, включающей в себя по меньшей мере один другой слой, которая предпочтительно является системой интерференционных слоев.

По меньшей мере один другой слой может быть SiO₂.

Система слоев может быть системой чередующихся слоев.

Между пластиковым телом и слоем, включающим в себя по меньшей мере один полупроводник, может быть предусмотрен промежуточный слой, который включает в себя полимерный слой, который предпочтительно состоит из УФ-отверждаемого лака.

На радиопрозрачном элементе может быть предусмотрен в качестве защиты от окружающей среды полимерный слой, который предпочтительно состоит из УФ-отверждаемого лака.

Радиопрозрачный компонент может быть частью обшивки, причем эта часть обшивки предпочтительно является частью автомобильной обшивки.

Раскрыт автомобиль с радиолокационным прибором, причем в ходе лучей радиолокационного прибора предусмотрен радиопрозрачный компонент в соответствии с вышеописанными возможностями, и этот компонент предпочтительно является по меньшей мере частью оболочки.

Раскрыт способ изготовления радиопрозрачного компонента, включающий в себя этапы:

- предоставление пластикового тела,

- покрытие пластикового тела слоем, содержащим полупроводниковый материал, причем толщина слоя составляет от 10 нм до 100 нм, при этом покрытие осуществляется посредством вакуумного процесса.

Предпочтительно, вакуумный процесс является процессом PVD и/или CVD.

1. Радиопрозрачный компонент (1), который включает в себя радиопрозрачное тело (3), предпочтительно пластиковое тело, причем по меньшей мере часть поверхности имеет слой (5), состоящий в основном из кремния,

причем толщина состоящего в основном из кремния слоя (5) находится в пределах от 10 нм до 100 нм,

причем между радиопрозрачным телом и состоящим в основном из кремния слоем (5) нанесен промежуточный слой (7), включающий в себя полимерный слой, который состоит из отверждаемого УФ-излучением лака, для сглаживания возможных поверхностных структур,

при этом на состоящий в основном из кремния слой (5) в качестве защищающего от окружающей среды слоя нанесен полимерный слой (9), который состоит из отверждаемого ультрафиолетовым излучением лака.

2. Радиопрозрачный компонент по п.1, отличающийся тем, что состоящий в основном из кремния слой (5) является компонентом системы слоев, включающей в себя по меньшей мере один другой слой, которая является системой интерференционных слоев.

3. Радиопрозрачный компонент по п.2, отличающийся тем, что система слоев представляет собой систему чередующихся слоев.

4. Радиопрозрачный компонент по п.2, отличающийся тем, что по меньшей мере один другой слой представляет собой слой SiO₂.

5. Радиопрозрачный компонент по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере один другой слой представляет собой слой SiO₂.

6. Часть обшивки с радиопрозрачным компонентом по любому из пп.1-5, причем эта часть обшивки предпочтительно является частью обшивки автомобиля.

7. Автомобиль с радиолокационным прибором, отличающийся тем, что в ходе лучей радиолокационного прибора предусмотрен радиопрозрачный компонент по любому из пп.1-5, и этот компонент является по меньшей мере частью части обшивки.

8. Способ изготовления радиопрозрачного компонента, включающий в себя этапы:

- предоставления радиопрозрачного тела с пластиковой поверхностью,

- покрытия по меньшей мере части пластиковой поверхности радиопрозрачного тела промежуточным слоем (7), включающим в себя полимерный слой, который состоит из отверждаемого УФ-излучением лака, для сглаживания возможных поверхностных структур,

- покрытия по меньшей мере части пластиковой поверхности радиопрозрачного тела состоящим в основном из кремния слоем (5), толщина которого составляет от 10 нм до 100 нм, при этом покрытие осуществляют посредством вакуумного процесса, и

- покрытия радиопрозрачного тела полимерным слоем (9) в качестве защищающего от окружающей среды слоя, который состоит из отверждаемого ультрафиолетовым излучением лака.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что вакуумный процесс является процессом PVD или CVD.