汽车前灯、具有视觉效应的透镜或灯罩制造技术

用于灯具的透镜（１０，２３）和灯罩（２７），通过在塑模的聚碳酸酯基体中加入光荧光材料在透镜或灯罩的边缘提供彩色发光形式的引人注意的美学外观。该透镜特别适用于用作汽车外透镜（１０，２３），并且还可以通过与照明灯泡配合改善通过此外透镜射出光的质量。射出的光束具有由ＳＡＥ　　Ｊ５７８标准限定的合规颜色和强度。发光性能也可以通过减少炫目、增加亮度或产生增强夜间路面对人眼的可见度的光束的方式得到改善。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于灯，特别是汽车前灯的透镜或灯罩(bezel)，在透镜或灯罩边缘处提供了有美感的有色发光形式的视觉效果。
技术介绍
汽车前灯是高度受限制的产品，其要商品化必须符合SAE性能标准(SAE J1383)。与此相适应，组合灯泡(即光源)/透镜必须发射“白”色，并以均匀的方式提供足够的光输出(通常以总光通量“等光强”和“最大坎德拉”点强度测试为特征)。性能规格已限定在SAE J578标准中所示的白光束色周围。白光束色限定为CIE 1931色品图中的色彩空间的一小部分。色彩空间的允许部分由从CIE 1931 x和y彩色座标伸出的蓝色、黄色、绿色、紫色和红色边界限定。商业可用的前灯使用不同类型的灯泡，但通常使用”中性”色透镜或稍微具有一些彩色的透镜。通常，这些透镜具有透明的外观，但可显示非常细微的蓝色或黄色色彩。市场上最常见的灯泡为卤素灯泡。在过去的几年中，已经提出了高性能的灯泡。这些通常称作HID(“高亮度放电”)的新灯泡实际上为氙气灯。本领域技术人员熟知，氙气灯泡的功率谱分布与卤素灯泡不同。例如，氙气灯泡将在较低波长处并且特别是在与上至紫/蓝-绿的长UV相对应的300至500nm范围中发射更多的能量。结果，由HID发射的光与由此显得更黄的卤素灯泡相比更蓝。在安装于前灯中时，由HID/”中性”透镜组合发射的光束与蓝卤素相比更白。更白的光束通常认为更加有效，因为其提高了夜间的路面可见度。然而，在前灯中使用HID灯泡有两个主要的缺点。首先，这些高性能灯泡与卤素灯泡相比极为昂贵。结果，基于HID灯泡的前灯的市场有限，通常以$1200范围的额外成本作为车辆的选件提供。其次，这些前灯具有使道路另一侧的驾驶员看不清的倾向，由此潜在增大了汽车事故的风险。汽车前灯通常由中性色或微具色彩的聚碳酸酯作为主料制造。使用聚碳酸酯背后的主要原因在于其相对高的玻璃转变温度和出色的透明度和可见光范围内的光透射率。Lexan LS-2聚碳酸酯为目前用于汽车透镜的主流材料之一，汽车透镜包括前灯透镜、灯罩和尾灯。还在使用其它高玻璃转变温度的材料，包括共聚物，但其中性色或光透射率有时使得发射的前灯光束质量较低。有色汽车透镜领域技术人员熟知，中性或微着色的聚碳酸酯透镜通过添加小量有机着色剂(即染料或色素)而获得。例如，向黄色配方中加入蓝色染料来中和色彩(即，使聚碳酸酯更加无色或”中性”)。着色的主要不利在与光透射率的减小，这由着色剂的吸收而产生，即使是在聚合物基质中存在ppm或更小的加入量时。由此，安装在前灯上的大多数透镜为”中性”或几乎无色。
技术实现思路
本专利技术提供用于灯具的透镜和灯罩，通过在模塑的聚碳酸酯基体中加入光荧光材料在透镜或灯罩的边缘提供彩色发光形式的引人注意的美学外观。该透镜特别适用于用作汽车外透镜，并且还可以通过与照明灯泡配合改善通过此外透镜射出光的质量。射出的光束具有由SAE J578标准限定的合乎法规颜色和强度。发光性能也可以通过减少炫目、增加亮度或产生增强夜间路面对人眼的可见度的光束的方式得到改善。本专利技术还提供了使用本专利技术的外透镜和/或灯罩的组装汽车前灯。附图说明图1示出了根据本专利技术的灯透镜；以及图2示出了根据本专利技术的汽车前灯的分解图。具体实施例方式本申请涉及透镜和灯罩，其可以与灯组合使用从而在开灯时在透镜或灯罩边缘提供彩色发光形式的有美感的视觉效果。在优选应用中，透镜构造且确定尺寸为起到具有或不具有灯罩的汽车前灯的外透镜的作用。前灯还可制造为包括以传统透镜提供视觉效果的灯罩。或者，透镜或灯罩可设计为安装在闪光灯或其它灯上。本专利技术的透镜包括具有一般是凹陷的外表面、平坦或凸出的内表面和边缘表面的模塑体，其中模塑体由包括聚碳酸酯和光荧光材料合成物形成。包括光荧光材料激发谱内波长的光在内的光一部分被吸收、一部分透射。吸收光至少部分地(依据发光的量子产额)以较高波长的光(由于Stock移动的结果)发射，并在达到透镜边缘的实质性程度进行，由此在透镜边缘产生彩色视觉效果。如在本申请的说明书和权利要求中使用的，术语“实质性程度”表示对于建立可见的视觉效果有效的量。通常，通过光荧光发射的光的至少10％通过透镜的内部传导至边缘，优选至少30％。这在聚碳酸酯透镜和灯罩中实现，因为高折射率导致大量的内部反射。对于用于汽车前灯的透镜，必须满足各种标准。本专利技术的透镜由汽车前灯照亮，其满足由SAE J578标准限定的色彩和强度。发光性能还可以以减少炫目、提高亮度或产生在夜间提高道路对人眼的可见度的光束的方式改善。在发光性能方面，使用本专利技术制造的前灯可产生例如昂贵的高亮度放电(HID)灯的低成本替代品，同时为驾驶员提供更多舒适，而还由于未观察到HID灯的盲目效果而为道路另一侧的汽车提供更多舒适。除了发光性能外，通过在外透镜中形成重点特征由此允许产生差异，前灯还显示出不同的美学外观。这些特征通过在外透镜与灯泡之间建立配合而获得。本专利技术的透镜由聚碳酸酯和一种或多种光荧光材料形成。如在本专利技术的说明书和权利要求书中所使用的，术语“光荧光材料”表示任何相应通过环境光(太阳光、室光及其它人造光源)提供的激发能而表现出光荧光的物质，包括但不限于在化合操作期间溶解于塑料聚合体的有机化合物、有机纳米颗粒染料(已知为“纳米着色剂”)和无机光荧光材料，包括纳米颗粒。在物质吸收特定波长的辐射，并再发射具有不同且更长波长的光子时发生光荧光。当光荧光分子吸收光时，电子被激发到较高的“激发”能量状态。分子随后通过碰撞和内部能量转换损失掉其能量的超出部分，并落到激发态的最低振动能级上。由此能级，分子可以落到基态的任何振动能级，以光荧光的形式发射其能量。光荧光为一般性术语，其包括荧光和磷光。在本专利技术中，优选光荧光材料为有机荧光染料，与其它类型的光荧光过程相对，由于其与荧光相关的较高量子产额。优选地，有机荧光染料选择为具有至少0.7的荧光量子产额，更加优选的至少为0.8，而最优选的至少0.9。通常，通过荧光的发射为极短暂的现象，通常持续10-4至10-9秒之间。可用于本专利技术制品的荧光染料的具体非限定性示例为苝衍生物、蒽衍生物、靛青和硫靛青衍生物、咪唑衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、氧杂蒽、噻吨、香豆素、若丹明、或(2，5-二噻吩)及其所有衍生物。通常，使用非常低的染料加入量，例如少于1.0％来产生本专利技术所述的效果。在特定情况下，可以期望使最终的目的具有本专利技术的效果但几乎不具有可见的颜色(例如“清洁”水瓶)。在这些情况下，荧光染料的剂量可以极低，有时低至0.0001％。除了蓝色/紫色以及可能有些绿色以外，用来保持“清洁”外表的荧光染料通常重量低于0.0005％，例如重量为由0.0001％至0.0003％，其足以在制品的边缘产生显而易见的视觉效果。在蓝色/紫色色彩中，荧光染料剂量由于其吸收位于UV范围中而明显较高。通常，荧光染料剂量在此情况下重量在0.005％至0.5％之间，优选0.01％至0.2％而0.03％至0.1％最为优选。纳米着色剂可通过各种方法获得，并且通常结合了染料和色素的优点。与对应的染料分子相比，其光固定性通常得到极大改善。由于其颗粒尺寸通常小于100纳米，优选小于50nm，且更优选小于10nm，因此与大多数用于彩色塑料的色素相反，其不会散射光。纳米着色剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车前灯，包括用于容纳光源（２６）和外透镜（２３）以及可选的灯罩（２７）的托架（２２），设置为使得来自设置在托架（２２）中的光源（２６）的光通过透镜（２３）并在灯罩（２７）存在时通过灯罩（２７），其中透镜（２３）和灯罩（２７）存在时的灯罩（２７）包括聚碳酸酯，并且满足汽车前灯的ＳＡＥ标准，其特征在于，透镜（２３）或灯罩（２７）存在时的灯罩（２７）或两者包括光荧光材料，从而至少在透镜的边缘提供由光荧光材料的光荧光导致的视觉效果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普肖特兰德，戴维S布赖斯，托马斯布沙尔德，
申请(专利权)人：沙伯基础创新塑料知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]