CN1105260C - 具有含有铝粉的反射涂膜的车灯 - Google Patents

Abstract

具有反射涂层反射器的车灯，包括光源，反射光源光线的反射器，和设置在光源前面的前透镜。反射器的反射表面由含有具有0.01-0.06微米厚度的铝粉的光反射涂层形成。由具有聚集在其中的铝粉的铝粉层形成在光反射涂膜的表面层部分，并且铝粉层形成反射光线的反射表面。混合在光反射涂膜中的铝粉较细。铝粉层沿反射涂膜的表面均匀地延伸，光反射层表面光滑，提供高的中心光度。

Description

具有含有铝粉的反射涂膜的车灯

                         技术领域

本发明涉及具有用于反射光源来的光线的反射体的车灯，更具体地，涉及其反射体具有涂有含铝粉的反射涂膜的反射表面的车灯。

                         背景技术

传统的反射体作为部件用在车灯制造中，例如在反射体基体上沉积铝以形成铝沉积膜反射表面的反射器(以下称为铝沉积反射器)，以及通过向反射器基底上施加反射涂层以形成带反射涂层的反射表面的反射器(以下称为反射涂层反射器)。

如图7所示，铝沉积反射器主要用于如车头灯的灯，其当一设置在具有图8构造的抛物反射器中的预定的灯泡点亮时具有较高的光度，因为铝沉积反射器具有50％或更高的正反射率(镜面反射率)(在入射角和反射角相等的情况下反射光线占入射光线的百分比)以及9,000cd或更高的中心光度(由在一F25抛物反射器中点亮一12V，27W及400lm的灯泡所获得的最大光度)。

另一方面，反射涂层反射器用于信号灯等，其不具有那么大的光度，因为反射涂层的反射体具有大约40％或更低的正反射率以及大约8,000cd或更低(200-8,000cd)的中心光度。如从图7所见，正反射率与中心光度大致上具有正比关系。

再者，尽管铝沉积反射器提供了一较反射涂层反射器高的光度，铝沉积反射器成本较高，因为其需要大的沉积设备，许多制造步骤以及大量的生产时间。与此相反，尽管反射涂层反射器不能获得大的光度，其成本较低并能高效地制造，因为它只需要简单的涂层设备，以及涂覆由作为粘合剂的树脂和铝粉混和，并向混合物加添挥发性溶剂以调节粘度制备成的反射涂层的步骤简单。

在最近的信号灯如尾灯，外廓灯，转向灯等中，灯室的内部设置得可被看透而不设置任何用于前灯罩的台阶以便使灯显得结实。相应地，采用比反射涂层反射器提供更高的光度的铝沉积反射器加强结实性。当由于使用铝沉积反射器使特定的信号灯的光度太大时，在铝沉积表面上施加烟色顶涂层或可采用在反射器形成铝沉积膜的基体表面上形成凸凹花纹以减少光度，借此提供一用于指示灯的合适的较低的光度。

既然从传统的反射涂层反射器所获得的光度受到限制，在上述可被看透型的指示灯中不使用这样的传统涂层，因而需要相当高光度的灯必须使用昂贵的铝沉积反射器。

在上述可看透型的指示灯中，如上所述经审慎设计以减少原始的铝沉积膜所获得的光度，导致使指示灯变得昂贵，需要特别的劳动和时间以制造用于此目的的反射器。

考虑到上述问题，本发明研究了增加反射涂层反射器的中心光度(正反射率)的可能性，由于较大的发光可能具有提供更充实性并增加反射涂层反射器的中心光度(正反射率)而不必设计一种降低反射器的光度的装置的效果。

用于形成反射器的反射表面的反射涂膜结构如图9a所示，铝粉涂层3中的铝粉4具有3微米或更大的颗粒直径，以及0.1微米或更大的厚度，其连续排列并在作为粘结到反射器基体1表面的粘结剂的树脂层2的表面层部分形成铝粉层3作为反射光线的反射表面。

反射涂层反射器通过混合作为粘结剂的树脂2和铝粉4，以及向混合物中加入挥发性溶剂以便调节粘度到预定程度而形成。为增加相对于作为结合剂的树脂2的悬浮性，事先在反射涂层中的铝粉4上粘附硬脂酸。结果，如图9b所示，就在涂层施加到反射器的基底1上之后，铝粉4保持悬浮在涂层(涂膜)中液体树脂(层)2上。随着树脂(层)2的干燥和硬化过程铝粉4聚集并且铝粉层3形成在所述膜的表面层部分，如图9a所示。

从而，本发明推认通过增加铝粉层3的表面平整度中心光度增加，并研究了一种增加铝粉层3的表面平整度的方法。

首先，混入的铝粉4的尺度(颗粒直径)被减小。如图10所示，铝粉越细(颗粒直径越小)，在一定程度上中心光度越大。然而，光度不会达到8,000cd。

其后打算减小混入的铝粉4的厚度而不改变其尺寸(颗粒直径)。如图11所示，铝粉4越细，中心光度就越大。这样，可获得不小于8,000cd的中心光度(正反射率)，这是先前无法从任何一种传统的反射涂层反射器获得的。

也注意到了用于形成反射涂层膜的作为结合剂的树脂(层)2软化点并且使用了不同软化点的树脂。已经证明，树脂的软化点越低，中心光度就越大(见图5)。

                         发明内容

本发明的一个目的，考虑到从属于现有技术的前述问题和本发明的推理，是提供一种装有反射涂层反射器的车灯，其能够获得无法从传统的反射涂层反射器获得的大的中心光度(镜面反射)。

为达到上述目的，一车灯包括一光源，一设置在光源后面的反射器，用于向前反射从光源发出的光线，以及一设置在光源前面的前透镜，其中反射器的反射表面由光反射涂膜形成，所述光反射涂膜通过施加光反射涂膜到反射器基底并干燥所述涂层而形成，光反射涂层是通过混合粘结剂和粘有硬脂酸的厚度为0.01-0.06微米的细铝粉，并通过使用溶剂而使涂层具有预定的粘度而制备成。

由铝粉聚集成的铝粉层形成在光反射涂膜的表面层部分，并且此铝粉层形成反射光线的反射表面。由于混合在光反射涂膜中的铝粉(厚度0.01-0.06微米)比混合在传统的反射涂膜中的铝粉(厚度为0.1微米或更大)更细，铝粉层的不规则减小了。此外，就在施加到反射器上之后，所述铝粉比光反射涂层(膜)大颗粒的铝粉轻，并且每个铝粉表面都粘有硬脂酸，当涂膜(树脂层)干燥硬化时，铝粉容易地浮在涂膜(树脂层)中并易于聚集在光反射涂膜的表面层部分。从而，铝粉层以均匀的厚度沿光反射涂膜的表面延伸，并且铝粉层的表面光滑，具有增加镜面反射的效果，从而可以获得从传统的反射涂层反射器无法获得的更大的中心光度(8,000-13,000cd)。

换句话说，铝粉层厚度的规则及光滑程度增加，而每个铝粉的厚度保持在小于0.01微米，中心光度(正反射率)减小，因为光线透过铝粉。如果每个铝粉的厚度超过0.06微米，铝粉层的铝粉之间会产生间隙，铝粉层厚度不均匀，这不仅导致铝粉层表面光滑程度的减小，还导致中心光度(正反射率)的降低。

如果厚度超过0.06微米，铝粉相对于树脂的悬浮性会轻微降低，并且铝粉聚集在表面层部分的百分比也会降低，从而引起中心光度(正反射率)的降低。因而，将厚度设定为0.01-0.06微米对于增加中心光度(正反射率)是理想的。

再者，用于形成光反射涂膜的结合剂的树脂的软化点应处于95到140℃的范围内，并最好处于100-120℃的范围内。

至于通过增加铝粉的悬浮性在光反射涂膜的表面层部分形成均匀的铝粉层作为增加中心光度(正反射率)的因素，最好形成光反射涂层(的下层部分)的树脂层(树脂用作铝粉的结合剂)的软化点较低。然而，如果树脂的软化点低于95℃，当膜的温度达到超过95℃时树脂层将变得软化，铝粉层将会破裂。如果树脂层的软化点超过140℃，铝粉将由于树脂的高粘度而不能够在施加作为光反射涂膜的结合剂的树脂中满意地悬浮。此外，铝粉混合在硬化的光反射涂膜的树脂层中，并且这也导致减小中心光度(正反射率)。从而，形成光反射涂膜的树脂的软化点考虑到耐热性最好不低于95℃，并且不高于140℃以便增加正反射率。理想的是使用具有100到120℃软化点的树脂作为结合剂，以便确保95℃的耐热性和不低于100cd的中心光度。

在车灯中，可提供具有透过部分的前透镜，通过此透过部分可看到反射器的反射表面。由于通过前透镜的透过部分可看到具有较高光度的反射器，深度感(实体性)得到强调。

                           附图说明

本发明的以上目的和其它优点参照附图对其实施例的详细描述变得更为明显，其中：

图1是作为本发明的第一实施例的汽车尾灯的分解透视图；

图2是灯的水平剖面图；

图3a是光反射涂膜的放大图；

图3b是光反射涂层在刚施加后的放大图；

图4a是说明涂覆步骤的图；

图4b是说明干燥步骤的图；

图5是表示树脂的软化点和中心光度之间关系的图；

图6是本发明的第二实施例的尾灯的分解透视图；

图7是说明沉积在反射涂层反射器中的铝的正反射率和中心光度的图；

图8a是用于定义中心光度的反射器主视图；

图8b是反射器的垂直剖面图；

图8c是反射器的水平剖面图；

图9a是传统的反射涂膜的放大剖面图；

图9b是传统的反射涂膜在刚涂覆后的放大剖面图；

图10是表示铝颗粒直径和中心光度之间的关系的图；

图11是表示铝粉厚度和中心光度之间的关系的图。

                        具体实施方式

现在描述本发明的优选实施例。图1-5表示本发明的第一实施例，其中图1是作为本发明的第一实施例的汽车尾灯的分解透视图；图2是灯的水平剖面图；图3a是光反射涂膜的放大图；而图3b是光反射涂膜在刚涂覆后的放大图；图4a是涂覆步骤的图解，而图4b是干燥步骤的图解；图5是表示作为结合剂的树脂的软化点和中心光度之间的关系。

在这些图中，参考标号10指汽车尾灯，其中一灯泡固定孔14设置在ABS制成的容器状灯体的后顶部。一用来作为光源的灯泡15固定在灯泡固定孔14中。一染成作为尾灯的功能色红色的前透镜18通过密封脚18a与密封槽16相配安置在尾灯10中并与之成为一体。

一具有有效反射面21的反射器20A固定在一起并整体形成在灯体12的内部，其与光反射涂膜30一起进行光分布。有效反射表面21的结构使得多个沿灯体12的内部垂直延伸的分开的有效矩形反射表面21a连续地横向形成。每个分开的有效反射表面21a在垂直断面为抛物线，借此在垂直方向平行于光轴L反射光线，并且在水平断面上弧形地向前突出，借此在横向散射光线；换句话说，分开的有效反射表面21是曲线表面形状，如图1和2所示。

前透镜18上不设置用于散射所发出的光线的散射台阶，如鱼眼台阶或圆柱形台阶，而是仅有使通过透镜的光线带有红色的功能。换句话说，是这样安排的，尾灯的配光仅由具有预定形状的反射器20A的有效反射面21(其由有效矩形反射面21a)确定。

尽管在灯泡点亮时整个前透镜18染成红色，当灯泡关闭时灯看上去是实体的，因为透过没有此散射台阶的前透镜18可在灯室中看到较亮的反射器20A(有效反射面21)。

铝粉(具有5微米的平均颗粒直径和0.05微米的厚度)混合在用来形成反射器20A的有效反射表面21的光反射涂膜30中，以便可以获得迄今为止从传统的反射涂膜无法获得的较大的光度(镜面反射)。

更特殊地，光反射涂膜30具有形成在反射器基底W上的厚度T(例如，20-25微米)的膜，如图3a所示。膜30包括由铝粉33聚集而形成的铝粉层32，以及作为将铝粉层32紧固地粘附到反射器基底W上的结合剂的具有120℃软化点的石油树脂34。在此反射涂膜30的表面层延伸的铝粉层32形成一反射光线的反射表面。

铝粉33(厚度为0.05微米)比传统的反射涂膜中混合的铝粉(厚度为0.1微米或更大)为细(见图9)。相应地，铝粉层32以均匀的厚度沿光反射涂膜30的表面延伸。由于铝粉层32的表面没有凹凸不平，使得反射表面光滑到反射涂层反射器中心光度(镜面反射)大于传统的反射涂层反射器。

为了在反射器20A的表面形成光反射涂膜30，一光反射涂层通过首先混合一作为结合剂的树脂(一具有120℃软化点的石油树脂)与一预定量的粘附有硬脂酸的铝粉(具有5微米的平均颗粒直径和0.05微米的厚度)，并向混合物加入挥发性溶剂以便将粘度调整到适当程度。如图4a所示，用一喷雾枪40将涂层喷到灯体12的整个内表面(反射基底W)，其然后在一干燥炉上被干燥一预定时间，如图4b所示。

在光反射涂膜30中，在涂覆光反射涂层的步骤中，当铝粉被涂覆到反射器基底W之后，由于粘附到表面上的硬脂酸33a而获得较大浮力的铝粉33立刻在液态石油树脂层34中上浮。随着膜30(树脂层34)由于溶剂蒸发而硬化，铝粉33聚集在表面层部分并与树脂层34成一整体。由于树脂34具有比较低的120℃的软化点，树脂34的粘度与其软化点成正比也低，膜中的铝粉33从而容易地在树脂层34中悬浮。因而，沿光反射涂膜30的表面层部分延伸的铝粉层32的厚度均匀，表面光滑。相应地，作为结合剂用在光反射涂膜30形成中的树脂34的软化点越低，中心光度(正反射率)就越大(见图5)。

当树脂的软化点为120℃时，光反射涂膜30可以耐热到120℃，从而，其耐热程度不会产生任何问题，因为尾灯灯室内部不会超过120℃。

图6是本发明第二实施例的尾灯的分解透视图。第二实施例的那些与第一实施例中示出的元件相同的元件被给予相似的标号，并且其描述被省略。

本发明第一实施例的反射器20A有效反射表面21(由分开的有效反射表面21a组成)在水平剖面方向形成为曲线凸面，以便光线可在横向被反射分散。另一方面，本发明第二实施例的反射器20B的有效反射表面21(分开的有效反射表面21b)在垂直断面方向以及水平断面方向形成一曲线凹面(抛物面)，以便光线可以被平行于光轴反射。

再者，一用于在垂直方向扩散所发出光线的圆柱形台阶19垂直设置在前透镜18背面的三个地方，每个可看透部分19a位于圆柱形台阶19之间。

尽管对于前述实施例中每个铝粉33厚度为0.05微米的情况进行了描述，铝粉33的厚度在0.01到0.06微米的范围内均可有效地形成可给出8,000-13,000cd中心光度的光反射涂膜。

更特殊地，当铝粉的厚度小于0.01微米时，尽管铝粉层32的厚度均匀性和光滑程度增加，由于光开始穿过铝粉，中心光度(正反射率)会减小。如果铝粉33的厚度超过0.06微米，不仅铝粉层32的表面光滑程度，而且中心光度(正反射率)都会减少，这是因为在相邻的铝粉33和33之间产生空隙，并且铝粉层32的厚度变得不定。如果厚度超过0.06微米，每个铝粉33相对于树脂的浮动性会轻度降低，从而引起中心光度(正反射率)减小。因而，理想的是，使铝粉的厚度范围从0.01到0.06微米，以增加中心光度(正反射率)。

由于在本发明的前述实施例中每个铝粉的尺寸被限定为平均颗粒直径5微米，优选的是，将所述尺寸设定为2到6微米以使铝粉易于处理，如图10所示，因为此时中心光度不会被颗粒直径所影响。

尽管形成光反射涂膜30(下层部分)的树脂层34的软化点(树脂用作铝粉结合剂)设定为120℃，有效的树脂软化点范围是从95到140℃。

更特殊地，树脂的软化点设定在低于95℃，如果灯室内的温度上升超过95℃会引起树脂层软化，进而导致铝粉层32开裂。另一方面，将软化点设定高于140℃会引起硬化的光反射涂膜树脂层中的铝粉33混合，因为树脂的高粘度使得铝粉33不能够在所施加的光反射涂膜中满意地悬浮，从而引起中心光度(正反射率)的减小。

因而，优选地，形成光反射涂膜的树脂的软化点考虑到耐热性应为95℃或更高，考虑到增加中心光度(正反射率)应为140℃或更低。为了获得10,000cd或更高的中心光度，需要使用具有120℃或更高的软化点的树脂作为结合剂，如图5所示，当考虑到耐热100℃时，树脂的软化点范围从100到120℃是理想的。

尽管描述了光反射涂膜形成在ABS制成的反射器的情况，具有同样中心光度的光反射涂层30也可形成在AAS制成的反射器上。

再者，尽管作为结合剂的石油树脂对PP制成的反射器基体的粘结力小于对于ABS或AAS制成的反射器的粘结力，光反射涂膜也可形成在PP制成的反射器上。换句话说，增加作为结合剂的石油树脂对PP制成的反射器的粘结力可以通过对PP制成的反射器的涂覆表面在施加光反射表面涂层之前施加一作为表面处理的底涂层来达到。

在上述本发明的实施例中所描述的尾灯中，反射器的有效反射表面包括多个分开的有效反射表面；并且至少在前透镜18的一部分上设有可看透的部分。然而，本发明也应用于那些反射器的有效反射表面由单一抛物面形成的尾灯以及那些诸如散射台阶的台阶形成在前透镜18没有可看透部分的整个背面区域上。

此外，实体性也被强调，因为其导致车辆尾灯外观的改善，因为可以通过前透镜看到的光反射涂层反射器提供了高亮度。由于光反射涂层反射器的光度不大于沉积铝反射器，再者，任何通过反射器烟色顶涂层或形成凸凹花纹等减少光度的设计都可以免除，因此可以提供廉价的车灯。

尽管在本发明的实施例中描述了尾灯，本发明的应用不限于尾灯，而是可以包括诸如停车灯，转向灯以及轮廓灯等信号灯，以及任何其它车灯。

从以上叙述可以明显看出，从现有技术的反射涂层反射器不能得到的8,000-13,000cd的中心光度可以从根据本发明的光反射涂层反射器得到，其使得不但可以扩大反射涂层反射器的应用范围，而且通过将根据本发明的灯(其基于光反射涂层反射器规格)应用到那些限制较严的基于铝沉积反射器规格的地方，从而减少了灯的生产成本。

Claims (7)

1.车灯，包括：

光源；

设置在所述光源后面的反射器，用于将所述光源的光线向前反射；以及前透镜，设置在所述光源的前面，

其中所述反射器的反射表面由光反射涂膜形成，所述光反射涂膜由具有0.01-0.06微米厚度的铝粉形成。

2.根据权利要求1的车灯，其特征在于，所述反射涂层涂在反射器基底上，并包括与所述铝粉混合的结合剂，并且硬脂酸粘附到所述铝粉上。

3.根据权利要求2的车灯，其特征在于，所述光反射涂层通过使用溶剂而具有预定的粘度。

4.根据权利要求3的车灯，其特征在于，结合剂是具有从95到140℃范围的软化点的树脂。

5.根据权利要求4的车灯，其特征在于，所述树脂的软化点最好为100-120℃。

6.根据权利要求1或权利要求5的车灯，其特征在于，所述前透镜具有一可看透部分，通过其可看到所述反射器的反射表面。

7.制造权利要求1所述的车灯的方法，包括以下步骤：

提供一具有灯泡固定孔的灯体，以便在所述灯泡固定孔中固定灯泡；

在所述灯体中提供一前透镜；以及

在所述灯体的内表面整体形成反射器，用于所述灯泡在所述前透镜上配光，

其中所述反射器通过施加光反射涂层到反射器基底上并干燥所述光反射涂层而形成，所述光反射涂层通过混合结合剂和具有硬脂酸粘附在其上的0.01-0.06微米厚度的细铝粉，并添加挥发性溶剂以调节粘度到预定水平而制备成。

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