CN105276478A - 汽车灯图案模块及其光学片的制作方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块，包括：基板；反射片，具备于所述基板上，能够正反射；光学片，具备于所述反射片上；光学合成树脂，具备于所述光学片上，能够进行导光；及光源，设置在所述基板。

Description

汽车灯图案模块及其光学片的制作方法
技术领域
本发明涉及能够呈现具有立体感的多种灯光图案的汽车灯图案模块及其光学片的制作方法。
背景技术
一般，汽车都具有照明系统，作为夜间行驶时的照明手段及行驶中各种信号的手段。以这种目的安装的汽车照明系统中，设置在车体末尾两个边缘处的车尾灯是由刹车灯、尾灯及方向指示灯相互组合而成的部件，用于向跟随其后的其他车辆驾驶员告知自己车辆的行驶意图及状态。一般的车尾灯由形成整个后部结构的灯罩、粘贴到该灯罩的前面而反射光的反光片、安装到该反光片前面的光源、设置在该光源及反光片的前方的透镜等构成。汽车的车尾灯从点形态的光源发展到线形态的光源，最近发展成面形态的发光源。
但是，根据汽车设计的发展动态，车灯虽然发展到面光源形态，但因面光源的光学效率低，存在部件制作所需的成本相对较高，设计和立体感欠缺等技术上的不足。
发明内容
(要解决的技术问题)
为解决前述问题，本发明的实施例提供一种能够呈现具有立体感的多种灯光图案的汽车灯图案模块及其光学片的制作方法。
(解决问题的手段)
为达到前述目的，根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块，包括：基板；反射片，具备于所述基板上，能够正反射；光学片，具备于所述反射片上；光学合成树脂，具备于所述光学片上，能够进行导光；及光源，设置在所述基板。
并且，所述光源可以是LED。
并且，所述光源可以是侧面发光LED。
并且，多个所述光源排列设置在所述基板上。
并且，所述光学片可具备柱状透镜。
并且，所述光学合成树脂是树脂、丙烯树脂及硅胶中的任意一个。
并且，所述光学合成树脂上可具备上部合成树脂。
并且，所述上部合成树脂可以是PET。
并且，所述柱状透镜由构成半圆形、半椭圆形及三角形中的任意一个柱形的透镜的排列。
并且，所述柱状透镜，为与设置光源的排列线成水平，排列设置构成柱状透镜的透镜。
并且，所述柱状透镜，为与设置光源的排列线成倾斜，排列设置构成柱状透镜的透镜。
并且，所述柱状透镜，为与设置光源的排列线成倾斜，排列设置构成柱状透镜的透镜，各透镜之间的两侧末端中的一侧末端与透镜之间形成间隔地排列设置。
并且，所述基板可以是PCB。
根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块光学片的制作方法，包括：第1步骤，在形成图案的样品上涂装曝光液；第2步骤，以透镜的尺寸制作面罩；第3步骤，使面罩位于涂装所述曝光液的样品上部后，向紫外线曝光而蚀刻面罩以外的部分，在样品表面形成凹凸图案；及第4步骤，经所述第3步骤，加热表面已形成凹凸图案的样品而制作具有凹凸图案的柱状透镜形状的图案。
并且，所述第3步骤的凹凸图案为直四角柱形状，第4步骤中热处理后的凹凸图案为半圆形柱形状。
并且，所述第4步骤之后，还可包括：第5步骤，在图案表面蒸镀铜；第6步骤，所述铜被蒸镀后，在其上面镀镍；及第7步骤，消除图案而制作与图案相反形状的透镜阵列。
并且，第7步骤之后，还可包括：第8步骤，相对设置的左右一对滚轴中，一侧滚轴上安装透镜阵列且另一侧滚轴上安装合成树脂片后，旋转左右一对滚轴而在合成树脂片上成型柱状透镜，通过一对滚轴之间的柱状透镜已成型的光学片上涂装树脂，并通过紫外线灯硬化光学片上涂装的树脂。
(发明的效果)
根据本发明的实施例的汽车灯图案模块及其光学片的制作方法，能够呈现具有面立体感的多种灯光图案。
并且，能够呈现直线图案的3D影像形状的车灯光影像。
并且，能够呈现与光源形成特定角度的线形状的车灯光影像。
并且，能够呈现曲线图案的车灯光影像。
附图说明
图1是呈现根据本发明的优选实施例的汽车车灯图案模块的图。
图2是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的光源中射出的光的扩散的图。
图3是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的图。
图4是根据图3的柱状透镜的车灯的开灯影像的图。
图5是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的图。
图6是呈现根据图5的柱状透镜的车灯的开灯影像的图。
图7是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的图。
图8是呈现根据图7的柱状透镜的车灯的开灯影像的图。
图9是呈现用于制作根据本发明的优选实施例的光学片图案形成工艺的图面。
图10是呈现用于制作根据本发明的优选实施例的光学片模具制作工艺的图。
图11是呈现根据本发明的优选实施例的光学片制作工艺的图。
符号说明
10：基板20：反射片
30：光学片31：柱状透镜
40：光学合成树脂50：光源
60：上部合成树脂110：样品
120：曝光液130：面罩
140：凹凸图案150：铜
160：镍170：透镜阵列
210：滚轴220：合成树脂片
230：树脂
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。首先，关于为各附图的构成要素附加参照符号，相同的构成要素标示在不同的附图上时，尽可能使用了相同的符号。并且，下面会说明本发明的优选实施例，但本发明的技术思想并不限定于此或受此限制，从业者可进行变更并以多种形式实施。
汽车车灯根据汽车设计发展动态，已发展到面光源形态。但是，传统的汽车车灯面光源因光学效率低，部件制作所需的成本相对较高，设计和立体感欠缺。因此，本发明的实施例提供一种能够呈现具有立体感的多种图案的车灯光影像的汽车灯图案模块及其光学片的制作方法。
首先，说明根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块。
图1是呈现根据本发明的优选实施例的汽车车灯图案模块的图。
参照图1，根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块，包括：基板10、反射片20、光学片30、光学合成树脂40及光源50。
基板10、反射片20、光学片30、光学合成树脂40从下端到上部依次分层构成。
具体地说，基板10形成最下端层。基板10可以是PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)。PCB基板是印刷用于连接半导体芯片的薄铜线的电路基板。
反射片20设置于基板10上。反射片20可进行正反射(regularreflection)。正反射是指，入射像镜子一样光滑的表面的光只向正相反的单一方向均匀反射。
光学片30是加工像柱状透镜(LenticularLens)等微型图案镜片(MicroPatternOptic)而形成的，能够呈现具有立体感的多种图案的片。柱状透镜具有排列多个半圆筒形的透镜的排列形态，用于扩大略微不同的角度和影像中呈现的像的多个透镜的排列。柱状透镜位于显示器面板的前或后，能够根据观看的位置而观测到不同集合的像素，从而能够看到不同角度的影像。柱状透镜，用称为光栅的小波纹的压花处理挤出成型的塑料片的一面，另一面为了印刷而进行光滑的表面处理。光栅方式是把垂直排列并粘贴多个半圆筒形透镜的光栅添加到屏幕的方式，投影电视TV(projectionTV)的屏幕即消除保护用过滤器的状态下，存在细微的竖条。
光学合成树脂40可以是树脂(Resin)、丙烯树脂(PMMA)、硅胶(Silicon)中的任意一个。树脂是由有机化合物及其衍生物形成的非结晶性固体或半固体，分为天然树脂和合成树脂(塑料)，用于制作模型或铸造的是合成树脂。树脂分为主要用于建模制作的环氧树脂和用于倒入模具铸造的固体泡沫聚氨酯树脂两个大类。
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯：poly(methylmethacrylate))是聚合甲基丙烯酸甲酯CH2＝C(CH3)COOCH3而获得的高分子，代表性的是甲基丙烯酸树脂。在塑料材料中具有出色的透明性和耐光性，机械强度和成型平衡性优秀。
硅胶是以硅为原料而合成的硅树酯。根据聚合的程度，制作成油状体、橡胶状、树脂状等。较多利用于纤维产品的是油状的硅胶，其具有较少因温度而变化的耐热性、不会氧化的耐氧化性、对各种药品的抵抗性、对水的防水性或耐水性、对电的绝缘性等，据此而应用到纤维产品的加工。作为防水剂，使其渗透到布匹并加热，就会与纤维结合而产生永久性的防水效果。
光源50以多个排列设置到基板10。光源50可以是LED。光源50可以说侧面发光(SideView)LED。从光源即LED向侧面射出的光，基本在导光材质即光学合成树脂40内部进行全反射而移动到侧面。LED(发光二极管：lightemittingdiode)使电流流动到砷化镓等化合物而发散光的半导体元件，利用m半导体的p-n接合结构而注入少数载流子(电子或空穴)，并根据它们的再结合而发光。LED适用于电脑主体上硬盘旋转时发出的小火光、都市大楼上设置的大型电光板TV、按遥控器时向TV主体传送信号的肉眼看不到的光线等的制作。因使电能转换成光能的效率高，最高能给节约90％的能源，作为能够代替能源效率只有5％左右的白炽灯、荧光灯的新一代光源而备受瞩目。LED的结构为，上下粘贴电极的传导物质上流通电流时，称为电子和空穴的正电荷粒子在该电极中心结合而发散光的光子，根据该物质的特性而光的颜色会产生变化。
另外，光学合成树脂40上可具备上部合成树脂60。上部合成树脂60可以是PET。PET(polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二酯)是用于制作饮料瓶等的合成树脂。
这种结构的根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块，能够呈现汽车车灯面光源的3D立体影像。本发明的实施例中为呈现汽车车灯面光源的3D立体影像，光学片30起到最核心的作用。
图2是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的光源中射出的光的扩散的图。光源50中射出的光根据具备柱状透镜31的光学片30而扩散。即，在平面观测适用具备柱状透镜31的光学片30的模块时，从柱状透镜31的方向向法线方向呈现线形状的影像。若变更观测角度，观看的方向上的线的位置向图2的箭头方向延长的直线及虚线的线方向一同移动而出现。
图3是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的图，图4是根据图3的柱状透镜的车灯的开灯影像的图。如图3所图示，光学片30的一面具备柱状透镜31。具体地说，柱状透镜31的尺寸为20～50μm。柱状透镜31的形状可以是排列多个半圆形、半椭圆形、三角形中选择的任意一个柱形透镜的形态。
如图3，形成于光学片30的柱状透镜31，为了与多个光源50排列设置的线形成水平，呈现构成柱状透镜31的多个透镜排列设置的形态。图3的柱状透镜中标示的粗线表示从光源射出的光的影像。若使用如图3的柱状透镜，能够呈现如图4的直线图案的3D影像形状的车灯光影像。
图5是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的图，图6是呈现根据图5的柱状透镜的车灯的开灯影像的图。如图5，在光学片30上形成的柱状透镜31，为了与多个光源50排列设置的线形成倾斜，呈现构成柱状透镜31的多个透镜排列设置的形态。图5的柱状透镜中标示的粗线表示从光源射出的光的影像。若使用如图5的柱状透镜，能够呈现如图6的，与光源50形成特定角度的线形状的车灯光影像。
图7是呈现根据本发明的优选实施例的柱状透镜的图，图8是呈现根据图7的柱状透镜的车灯的开灯影像的图。如图7所图示，光学片30上形成的柱状透镜31为了与多个光源50排列设置的线形成倾斜，排列构成柱状透镜31的透镜并各透镜的两侧末端中的一侧末端排列设置成透镜之间形成一定间隔的形态。这时，多个透镜排列设置成另一侧末端聚拢的形态。图7的柱状透镜中标示的粗线表示从光源射出的光的影像。若使用如图7的柱状透镜，能够呈现如图8的曲线图案的车灯光影像。
下面说明根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块的光学片的制作方法。
根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块的光学片的制作方法，可分为用于制作光学片30的图案形成工艺、模具制作工艺、片制作工艺等3个工艺。
图9是呈现用于制作根据本发明的优选实施例的光学片图案形成工艺的图面。用于制作光学片30的图案形成工艺是利用光刻技术(Photolithography)的图案形成工艺。用于制作光学片30制作的图案形成工艺按照图9的箭头方向依次进行。
参照图9，用于制作光学片30的图案形成工艺，包括：涂装曝光液120的第1步骤；制作面罩130的第2步骤；在样品110表面形成凹凸图案140的第3步骤；制作柱状透镜31形状的图案的第4步骤。
具体地说，第1步骤是涂装曝光液120的步骤，要形成图案的样品110上以一定厚度涂装曝光液。曝光液120被紫外线曝光时被蚀刻。
第2步骤是面罩130制作步骤，以透镜尺寸制作面罩130。面罩130是制作透镜形态的模具。把面罩130置于涂装曝光液120的样品110上并曝光紫外线而形成透镜图案。
第3步骤是在样品110上形成凹凸图案140的步骤，通过照相平板(Photolitho)工艺蚀刻面罩130以外的部分。更具体地说，第3步骤中使面罩130位于涂装曝光液120的样品110上部后曝光到紫外线而蚀刻面罩130以外的部分。由此通过照相平板工艺蚀刻面罩130以外的部分，从而样品110表面是形成直四角柱形状的微型凹凸图案140。
第4步骤是制作柱状透镜31形状的图案，表面上形成直四角柱形状的图案的样品110上进行回流焊(Reflow)。据此，对形成直四角柱形状的图案的样品110进行加热，直四角柱形状的图案融化并冷却，并根据应力，由直四角柱形状的图案变成半圆柱形状。由此能够制作由半圆柱形状的图案的组合形成的柱状透镜图案。
图10是呈现用于制作根据本发明的优选实施例的光学片模具制作工艺的图。用于制作光学片30的模具制作工艺是通过镀金制作图案模具的工艺。
用于制作光学片30的模具制作工艺在第4步骤之后，如图10，还包括：蒸镀铜150的第5步骤、镀镍160的第6步骤、制作透镜阵列的第7步骤。
具体地说，第5步骤是蒸镀铜150的步骤。第5步骤中，在经过第4步骤制作的柱状透镜图案即主模型(Master)产品上一次性蒸镀铜(Cu)。即，图案表面上蒸镀铜150而形成铜150蒸镀层。
第6步骤是镀镍160步骤。第6步骤在铜150蒸镀层上镀镍(Ni)。镍(Nickel)因在空气中不改变并不产生氧化反应而普遍使用为镀金材料。
第7步骤是制作透镜阵列的步骤。第7步骤中消除图案而形成与图案相反形状的透镜阵列170。即，消除主模型而形成与薄镍基板上设计的图案相反形状的透镜阵列170。透镜阵列是第8步骤中用于在透明合成树脂片上成型透镜所需的模具。
图11是呈现根据本发明的优选实施例的光学片制作工艺的图。光学片30制作工艺是通过印刻(Imprinting)工艺制作光学片的工艺。光学片30制作工艺是第7步骤以后的步骤，能够制作具备柱状透镜31的光学片30。
如图11，第8步骤是把制作的模具安装到滚轴210而制作光学片的步骤。具体地说，第8步骤中，把经过第7步骤制作的模具安装到向左右两侧相对设置的滚轴210中的任意一侧。模具很薄且容易弯曲，能够粘贴到滚轴210的圆筒面。当然，为了能够在光学片上成型透镜图案，透镜成型模具上形成的透镜图案向滚轴210外侧而粘贴到滚轴210。
与粘贴模具的滚轴210相对的另一侧滚轴210上缠绕透明合成树脂(PET)片。该状态下，若旋转左右两侧滚轴210，透明合成树脂片220通过左右一对滚轴210之间，已成型透镜图案的光学片被排出。
通过左右一对滚轴210之间，已成型透镜图案的光学片被排出后，根据涂装设备向光学片涂装紫外线树脂(UVResin)。光学片上涂装的紫外线树脂230通过设置在滚轴210下端的紫外线车灯(UVLamp)区间而实现硬化。紫外线车灯240位于紫外线树脂230涂装设备的下面。经过第8步骤，能够制作出如图3、5、7的具备柱状透镜的光学片30。
如所述，根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块光学片的制作方法能够呈现具有立体感的多种灯光图案。并且，能够呈现如图4的直线图案的3D影像形状的车灯光影像。并且，能够呈现如图6的与光源形成特定角度的线形状的车灯光影像。并且，能够呈现如图8的曲线图案的车灯光影像。
上述说明只是例示性地说明了本发明的技术思想，在本发明所属技术领域具有一般知识的人，能够在不脱离本发明本质特性的范围内，可进行多种修改、变更及替换。因此，本发明公开的实施例及附图并不在于限定本发明的技术思想，而是为了说明，本发明的技术思想的范围并不受这种实施例及附图的限定，本发明的保护范围应根据所述的权利要求范围所解释，与其同等范围内的所有技术思想都包括在本发明的权利范围之内。

Claims (17)

1.一种汽车车灯图案模块，其特征在于，包括：
基板；
反射片，具备于所述基板上，能够正反射；
光学片，具备于所述反射片上；
光学合成树脂，具备于所述光学片上，能够进行导光；及
光源，设置在所述基板。
2.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述光源是LED。
3.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述光源是侧面发光LED。
4.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
多个所述光源排列设置在所述基板上。
5.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述光学片具备柱状透镜。
6.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述光学合成树脂是树脂、丙烯树脂及硅胶中的任意一个。
7.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述光学合成树脂上具备上部合成树脂。
8.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述上部合成树脂为PET。
9.根据权利要求5所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述柱状透镜由构成半圆形、半椭圆形及三角形中的任意一个柱形的透镜的排列。
10.根据权利要求9所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述柱状透镜，
为与设置光源的排列线成水平，排列设置构成柱状透镜的透镜。
11.根据权利要求9所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述柱状透镜，
所述柱状透镜为与设置光源的排列线成倾斜，排列设置构成柱状透镜的透镜。
12.根据权利要求9所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述柱状透镜，为与设置光源的排列线成倾斜，排列设置构成柱状透镜的透镜，各透镜之间的两侧末端中的一侧末端与透镜之间形成间隔地排列设置。
13.根据权利要求1所述的汽车车灯图案模块，其特征在于：
所述基板为PCB。
14.根据本发明的实施例的汽车车灯图案模块的光学片的制作方法，包括：
第1步骤，在形成图案的样品上涂装曝光液；
第2步骤，以透镜的尺寸制作面罩；
第3步骤，使面罩位于涂装所述曝光液的样品上部后，向紫外线曝光而蚀刻面罩以外的部分，在样品表面形成凹凸图案；及
第4步骤，经所述第3步骤，加热表面已形成凹凸图案的样品而制作具有凹凸图案的柱状透镜形状的图案。
15.根据权利要求14所述的汽车车灯图案模块的光学片的制作方法，其特征在于：
所述第3步骤的凹凸图案为直四角柱形状，第4步骤中热处理后的凹凸图案为半圆形柱形状。
16.根据权利要求15所述的汽车车灯图案模块的光学片的制作方法，其特征在于，
所述第4步骤之后，还包括：
第5步骤，在图案表面蒸镀铜；
第6步骤，所述铜被蒸镀后，在其上面镀镍；及
第7步骤，消除图案而制作与图案相反形状的透镜阵列。
17.根据权利要求16所述的汽车车灯图案模块的光学片的制作方法，其特征在于，
第7步骤之后，还包括：
第8步骤，相对设置的左右一对滚轴中，一侧滚轴上安装透镜阵列且另一侧滚轴上安装合成树脂片后，旋转左右一对滚轴而在合成树脂片上成型柱状透镜，通过一对滚轴之间的柱状透镜的已成型光学片上涂装树脂，并通过紫外线灯硬化光学片上涂装的树脂。
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