汽车前灯、具有视觉效应的透镜或灯罩的制作方法

专利名称：汽车前灯、具有视觉效应的透镜或灯罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于灯，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。
背景技术：
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。

发明内容
本发明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。本发明还提供了使用本发明的外透镜和/或灯罩的组装汽车前灯。


图1示出了根据本发明的灯透镜；以及图2示出了根据本发明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。
本发明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。本发明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，使用本发明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。本发明的透镜由聚碳酸酯和一种或多种光荧光材料形成。如在本发明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。在本发明中，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。
可用于本发明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[5-叔-丁基-2-苯并恶唑基]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％来产生本发明所述的效果。在特定情况下，可以期望使最终的目的具有本发明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。
纳米着色剂可通过各种方法获得。例如，染料分子可通过吸收在纳米粘土颗粒(在纳米粘土与染料之间建立或不建立化学键)或通过纳米封装在聚合物基质(通常为丙烯酸聚合物)中而转变为纳米着色剂。注意，封装方法通常包括乳液聚合，从而形成其中扩散了染料的聚合物的球形纳米颗粒。若用于制备纳米着色剂染料分子(或无机化合物)为荧光性的，则纳米着色剂可以为荧光性的。可用来形成用于本发明制品的纳米着色剂的荧光染料的具体而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[5-叔-丁基-2-苯并恶唑基]噻吩)及所有其它衍生物。
无机纳米颗粒也可用作纳米着色剂，尽管其消光系数通常相当低。荧光无机纳米颗粒的示例包括但不限于镧系元素络合物和螯合物(例如螯化铕)。注意，这些无机纳米着色剂中的一些可表现出比有机荧光着色剂更大的Stock移动，即在比激发波长长得多的波长处发射光。
用于本发明透镜配方的荧光染料可与纳米荧光染料组合，从而改变日光照射下或当灯泡点亮时(晚间)边缘色彩的色度。纳米荧光染料可以但不限于由以下族中选取偶氮染料、次甲基染料、吡唑啉酮、quinophtalone、紫环酮(perinone)、蒽醌(anthraquinone)、酞青(phtalocyanine)、及其所有衍生物。染料的选择应使所用灯泡与透镜之间的配合最大化。换言之，由灯泡(例如卤素灯泡)发出的光必须由透镜按照以下方式转换，使得在光束色彩满足SAE要求(白光束)的同时获得最大强度的期望色彩视觉效果。通过在灯泡与透镜中荧光染料之间建立配合，由前灯的最大烛光度和总光通量表示的光束强度可控制在以“中性”色透镜制造的前灯的+/-5％。另外，还可以将光束颜色定制在由CIE 1931色品图中的SAE限定的允许设计空间。例如，蓝透镜/卤素灯泡组合与“中性”透镜相比可以展示更干净(或“更白”)的光束。人眼将这种差别感受成更好的照明性能。必须注意的是，此“更白”的发光是氙气灯泡(即，HID灯)的关键特征，但这些灯已知对于在道路另一侧驶来的驾驶员有极强的炫目效应。蓝色透镜/卤素灯泡的组合不仅表现出非常明显的蓝色视觉效果而且还提供了颜色“更白”的光束，这与“中性”色透镜/卤素灯泡组合相比形成了照明性能的改善。注意，利用卤素灯泡产生的更白光束不会产生与HID灯中观察到的相同的炫目效应。最外透镜/灯泡组合设计为提供由CIE 1931色彩坐标限定的以下边界内的光束并且优选使用ASTM标准E308-66中提出的分光光度法测量x＝0.31(蓝色边界)x＝0.50(黄色边界)y＝0.15+0.64x(绿色边界)y＝0.05+0.75x(紫色边界)y＝0.44(绿色边界)y＝0.38(红色边界)透镜成分中使用的染料对于汽车应用适合具有300℃以上，优选320℃而更为优选350℃以上的热稳定性。根据采用该透镜的灯的加热特性，在其它应用中可能需要更高或更低的温度。使用有机染料胜于色素特别胜于无机色素尤为重要。原因是色素易于散射光，由此增加了塑模透镜的混浊度。或完全溶解在聚碳酸酯化合物或扩散在不明显散射光的颗粒中的色素在很低的剂量下也可以接受。
本发明透镜的聚碳酸酯成分包括具有化学式(I)的结构单元，且聚合度至少为4
其中，R1为芳香有机基。聚碳酸酯可例如通过二羟基化合物的界面反应产生。优选R1为芳香有机基，更加优选地，为化学式(II)的基-A1-Y1-A2- (II)其中，A1和A2中的每一个为单环二价芳基，Y1为具有将A1由A2分开的零、一个或两个原子的桥接基团。在典型实施例中，一个原子将A1和A2分开。这种类型的根的示例而非限制性例子为-O-、-S-、-S(O)-、-C(O)-、亚甲基、环己基亚甲基、2亚乙基、异亚丙基、新亚戊基、环亚己基、环亚十五烷基、环亚十二烷基、亚金刚烷基等。在另一实施例中，零原子将A1A2分开，其示例为联苯酚(OH-苯-苯-OH)。Y1桥接根可以是烃基或饱和烃基，诸如亚甲基、环亚己基、或异亚丙基。
可通过其中仅一个原子分开A1和A2的二羟基化合物的反应来生产聚碳酸酯。如此处所用，“二羟基化合物”例如包括具有如下一般化学式(III)的双酚化合物 其中，Ra和Rb分别表示氢、卤素原子、或单价烃基；p和q分别为0至4的整数；而X0表示化学式(IV)的组中之一 或 其中，Ra和Rb分别表示氢原子或单价线性或环烃基，而Re为二价烃基。
适合的二羟基化合物的一些示例而非限制性例子包括二羟基苯酚和二羟基代芳香碳氢化合物，诸如通过在US专利No.4,217,438中以名称或化学式(一般或具体)而公开的。双酚化合物类型的具体示例的非全部的名单包括以下1，1-二(4-羟苯基)甲烷；1，1-二(4-羟苯基)乙烷；2，2-二(4-羟苯基)丙烷(以下称作“双酚A”或“BPA”)；2，2-二(4-羟苯基)丁烷；2，2-二(4-羟苯基)辛烷；1，1-二(4-羟苯基)丙烷；1，1-二(4-羟苯基)n-丁烷；二(4-羟苯基)甲苯；2，2-二(4-羟基-1-甲基苯)丙烷；1，1-二(4-羟基-1-丁基苯)丙烷；二(羟基芳基)烷烃，诸如2，2-二(4-羟基-3-溴化苯)丙烷；1，1-二(4-羟基芳基)环丙烷；4，4”-联苯酚；以及二(羟基芳基)环烷，诸如1，1-二(4-羟基芳基)环己胺；以及诸如包括上述二羟基化合物中至少一种的组合。
如果期望使用碳酸盐共聚物胜于均聚物，可以使用由两个或更多个不同二羟基苯酚或二羟基苯酚与乙二醇或与羟基或酸止聚酯或与二盐基酸或与羟基酸或与脂肪二元酸的共聚物聚合产生的聚碳酸酯。通常，有用的脂肪二元酸具有约2至约40个碳。优选脂肪二元酸为十二碳二元酸。
聚碳酸酯化合物还可包括各种通常结合在此类型树脂成分中的添加剂。这种添加剂例如为填料或增强剂；热稳定剂；抗氧化剂；光稳定剂；可塑剂；抗静电剂；脱模剂；补充树脂；及发泡剂。也可以使用任何上述添加剂的组合。这种添加剂可在混合用于形成该合成物的组成期间在适合的时间混合。
外透镜通常通过化合形式的聚碳酸酯树脂合成物的注塑产生。聚碳酸酯的配方通常在注塑机中混合，从而提供成份的适当混合。尽管可想象使用单螺旋注塑机，但通常优选双螺旋注塑机来优化混合并减小在最终产物中形成散射颗粒的可能性或简单地避免潜在的条纹问题，条纹问题可能由未溶解的高熔点着色剂诸如一些苝衍生物(熔点在300℃周围)而产生。尽管聚碳酸酯合成物通常是光稳定的，且透镜涂敷有UV吸收涂层，但使用组合了改善的光固定性和热稳定性的染料十分重要。具有改善的光固定性和热稳定性的荧光染料的良好例子为苝衍生物，诸如BASF提供的LumogenOrange F-240、Lumogen Red F-300和Lumogen Yellow F-083。
为了更好的控制引入配方中的极低量的染料并由此具有更好的透镜颜色控制，非常推荐使用体积或重量供料器。该供料器可以或者供给聚碳酸酯树脂粉末(优选为研磨粉末)凝结物的碎块或者供给已经混合的(挤出的)球形色母粒。碎块中的着色剂剂量或母粒的浓度依赖于供料器的能力，特别是加料速度。通常，粉末碎块在着色剂(即染料)对粉末的比例10∶1与10000∶1之间变化。染料混合物还可以以碎块形式使用，并由单个供料器供给，尽管不是最优选的方法。较差的色彩控制可能潜在导致无法适用于前灯应用的透镜，即光束颜色或光输出不满足SAE标准。
使用本发明，可以生产特别配合HID灯的透镜，并在减小炫目效应的同时产生视觉效果。例如，这可以通过使用包括荧光染料的透镜按照使对应于炫目效应的部分蓝光转变为人眼具有较低光谱敏感性的较高波长的方式获得。例如，诸如BASF Lumogen Yellow F-803的黄色荧光染料或诸如Lumogen Red F-300的红色荧光染料的光谱特性使得其将光束颜色分别向黄色和红色转变，由此使得光束显得不那么“蓝”，进而不那么炫目。有视觉效果的透镜同与卤素灯泡相比更不常用的灯泡的其它组合可以在车辆上提供特定的美学效果，还可产生特定的照明性能。在一个示例中，将使用含吸收可见光范围(例如，低于380nm)以外波长的染料并再发射可见光的透镜与UV富光源(例如HID灯泡)组合。这将表现为与由中性透镜相比，光束的可见强度增大，并潜在地利于降低必要的电压，由此节省一些电池功率。
图1示出了根据本发明的透镜的实施例。透镜具有外表面10和相对的后表面11，外表面10一般具有凸出的曲率，后表面11可以是平坦或凹陷的。在其边缘12，透镜的总厚度在0.5至10mm的范围内，例如3.0mm。透镜的中心部分可以比边缘厚度更厚或更薄，使得结构的完整性得到保持(必需的厚度将依赖于透镜其它尺寸的大小)，并且可以随着切入表面的肋线13的形式而变化。透镜的肋条或者“设计特征”可以挤出或压出。V形通常适宜于压出。挤出适宜于矩形的顶部，但是园的顶部也是可以的。透镜的总体形状可以是如图所示的圆角矩形，或者可以是圆形或卵形或其它任何适用于特定灯具的形状。例如，对于某些汽车前灯应用，透镜可以围绕车辆的前角延伸，跨越车辆的部分前和侧表面。
本发明还可以转化为前灯透镜以外的应用，诸如灯罩、或照明设备，其中光源与有视觉效果的外透镜的协同组合将提供新的美学结果和可比或改善的发光效果。由此，本发明还提供了由含光荧光材料的聚碳酸酯树脂形成的灯罩。灯罩具有与将协同使用的透镜基本相同的外形，但具有中心开口。由此，根据本发明的灯罩为外表面通常凹陷而内表面通常凸出或平坦的基本呈环形的结构。该表面可具有肋或凹槽，从而便于与透镜和托架组装，或用于装饰目的。灯罩外边缘的总厚度在由0.5至10mm的范围内，例如3.0mm。
本发明的透镜和灯罩可通过表面涂覆来处理，从而改善其对于特定应用的效用。例如，对于将透镜用于汽车前灯的情况，其通常提供UV吸收体的表面涂层，从而延长了对UV敏感的聚碳酸酯的寿命。这种UV保护涂层可由含UV稳定剂的丙烯酸或硅树脂基聚合物，并且通常通过汽相沉积或化学沉积涂覆。涂层可涂覆在至少外表面和边缘上，但若需要可用于透镜或灯罩的整个外表面。本发明的透镜和灯罩还可用于其它环境，例如，用来在水池照明中提供装饰效果，在这种情况下，将使用化学稳定剂涂层以防止聚碳酸酯由池中化学物降解。或者，可使用具有化学耐受性的聚碳酸酯。
图2示出了根据本发明的前灯的分解图。前灯具有包括反光镜组件25的托架22、光源26和用于与车辆的电气系统联系的电连接器21。灯罩27和透镜23设置在托架外，使得离开托架的光通过灯罩和透镜。灯罩27或透镜23或两者可以由根据本发明的包括光荧光材料的聚碳酸酯制成。当灯罩27和透镜23包括有机荧光染料时，染料可以相同，或者可以不同从而提供双色效果。应理解，图2示出一种具体的前灯设计，并存在多个实际形状和结构的选择。例如，灯罩可略去，并且托架和反射镜可以是单个部件。
定义下述聚碳酸酯化学式(A)至(G)来示出用于为外透镜形成色彩宽泛的视觉效果色彩。双螺旋注塑机已经以标准Lexan LS-2聚碳酸酯挤出条件用于混合步骤。为每种配方塑模色卡(5.08cm×7.62cm×3.2mm)，并以透射模式使用MacBeth 7000A分光光度计、选择光源C和2度观察者在卡上测量彩色座标。
示例现在将进一步参照以下非限制性示例介绍本发明。
通过混合以下材料制备聚碳酸酯树脂成分(A)65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.O0015份的黄色苝衍生物(BASF Lumogen Yellow F-083)0.0001份的红色苝衍生物(BASF Lumogen Red F-300)通过混合以下材料制备聚碳酸酯成分(B)
65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.00015份的黄色苝衍生物(BASF Lumogen Yellow F-083)0.000075份的C.I.色素蓝60(BASF Heliogen Blue K6330)通过混合以下材料制备聚碳酸酯成分(C)65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.01份的萘二甲酰亚胺衍生物(BASF Lumogen Violet F-570)0.0001份的C.I.色素蓝60(BASF Heliogen Blue K6330)0.00005份的C.I.溶剂紫36(Bayer Macrolex Violet K6330)通过混合以下材料制备聚碳酸酯成分(D)65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.05份的2，5-二(5’-叔-丁基-2-苯恶唑)噻吩(Ciba Uvitex OB)0.0001份的C.I.色素蓝60(BASF Heliogen Blue K6330)0.00005份的C.I.溶剂紫36(Bayer Macrolex Violet K6330)通过混合以下材料制备聚碳酸酯成分(E)65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚
0.00014份的红色苝衍生物(BASF Lumogen Red F-300)通过混合以下材料制备聚碳酸酯成分(F)65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.0002份的橙色苝衍生物(BASF Lumogen Orange F-240)通过混合以下材料制备聚碳酸酯成分(G)65份平均分子量(MW)为29900的聚(双酚A碳酸酯)35份平均分子量(MW)为21900的聚(双酚A碳酸酯)0.06份的三(2，4-仲-叔-丁基苯基)亚磷酸盐0.27份的季戊四醇四硬脂酸盐0.27份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.00026份的黄色苝衍生物(BASF Lumogen Yellow F-083)0.00014份的红色苝衍生物(BASF Lumogen Red F-300)0.00003份的橙色苝衍生物(BASF Lumogen Orange F-240)0.001份的2，5-二(5’-叔-丁基-2-苯恶唑)噻吩(Ciba Uvitex OB)彩色座标和边缘颜色在表1中总结。这提供了在3.2mm的厚度(外透镜平均厚度)下以大于约87％的总可见光透射率(Y)的各种视觉效果的清楚说明。
汽车外透镜由聚碳酸酯化学配方(A)至(E)塑模形成。当透镜应用于汽车前灯时，显见，前灯光束颜色为白色，通过观察到了由透镜的主要部分(肋、线和边缘)发出的强色彩视觉效果，由化学配方(A)、(D)和(E)塑模形成的透镜还与卤素灯泡组合检验前灯构造中的SAE符合性。中性颜色Lexan LS-2树脂作为参考使用，从而根据SAEJ1383评价照明性能。等烛光检测(总光通量)、最大烛光(点强度)和光束色度(x，y)的结果在表2中总结。值得注意的是，最大烛光和等烛光证明与卤素灯泡组合的有视觉效果的透镜给出了强度在参考(中性色)的+/-5％内可比的光输出。另外，由于CIE 1931 x色度值由0.4424变为0.4040，具有由配方(D)制得的蓝色透镜的前灯显示出比参照蓝得多(即更白)的光束。这一结果还通过光束颜色的目测评价而证实。因为它还提供了白光输出，这种组合由此成为在前灯中使用HID灯泡的潜在较低成本的替代，这通常被驾驶员视作照明性能。
最后，必须注意，检验的所有外透镜满足SAE要求。
表1

表2

权利要求
1.一种汽车前灯，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。
2.如权利要求1所述的前灯，其中该光荧光材料为有机荧光染料。
3.如权利要求2所述的前灯，其中该荧光染料从由苝衍生物、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[5-叔-丁基-2-苯并恶唑基]噻吩)及其衍生物构成的组中选取。
4.如权利要求2或3所述的前灯，其中该荧光染料以聚碳酸酯重量的1％或更小的浓度加入。
5.如权利要求4所述的前灯，其中该荧光染料提供蓝色或紫色的视觉效果，且该荧光染料以重量0.5至0.001％、优选重量0.3至0.1％的浓度加入。
6.如权利要求4所述的前灯，其中该荧光染料以重量0.1至0.005％的浓度加入。
7.如权利要求4所述的前灯，其中该荧光染料提供红色、橙色或绿色的视觉效果，且该荧光染料以低于重量0.0005％、优选重量0.0001至0.0003％的浓度加入。
8.如权利要求2至7中任意一项所述的前灯，其中该荧光染料具有0.7或更大、优选0.9或更大的量子产额。
9.如权利要求1所述的前灯，其中该光荧光材料为无机纳米颗粒。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的前灯，其中透镜(10，23)具有一个或更多个塑模在其外表面中的肋线(13)。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的前灯，其中透镜(10，23)的外表面涂覆有UV保护涂层。
12.如权利要求1至11中任意一项所述的前灯，其中灯罩(27)包括光荧光材料。
13.如权利要求12所述的前灯，其中透镜(10，23)也包括与灯罩(27)中的光荧光材料相同的光荧光材料。
14.如权利要求12所述的前灯，其中透镜(10，23)也包括光荧光材料，且灯罩(27)中的光荧光材料产生与透镜中的光荧光材料不同颜色的视觉效果。
15.一种透镜，包括用于根据权利要求1至14中任意一项所述的前灯的光荧光材料。
16.一种灯罩(27)，包括具有通常凹陷的外表面、通常平坦或凸出的内表面、以及内外边缘表面的环形塑模体，其特征在于该灯罩包括用于根据权利要求1至14中任意一项所述的前灯的光荧光材料。
17.如权利要求16所述的灯罩，其中该灯罩满足汽车前灯的SAE标准。
18.如权利要求16或17所述的灯罩，其中该灯罩在外表面和边缘表面上、以及可选的在内表面上具有UV保护涂层。
19.一种制造具有荧光视觉效果、用于根据权利要求1至14的汽车前灯的透镜(10，23)或灯罩(27)的方法，包括步骤制备包括聚碳酸酯和光荧光材料的塑模合成物，由塑模合成物塑模形成透镜或灯罩，以及可选地在透镜(10，23)或灯罩(27)的表面形成切线(13)或凸起，其中形成切线(13)或凸起的步骤可以在塑模步骤期间或之后进行，且其中荧光视觉效果至少发生在透镜(10，23)或灯罩(27)边缘以及形成于其中的切线(13)或凸起处。
全文摘要
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。
文档编号F21V17/00GK1659406SQ03813028
公开日2005年8月24日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年4月5日
发明者菲利普·肖特兰德, 戴维·S·布赖斯, 托马斯·布沙尔德 申请人:通用电气公司