CN112823096A - 可选择性照明的金属外观装饰件以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于对象的装饰件以及其制造方法涉及提供限定顶部表面的透明或半透明基底，将不透明层施加到该基底的顶部表面上方，该不透明层限定光能够穿过的一个或多个孔，以及将一个或多个半透明金属外观层施加到该不透明层的顶部表面上方。在一些具体实施中，该装饰件为可选择性照明的装饰件，由此光源被布置在该基底的底部表面下方，该光源被配置为将光输出穿过该基底、由该不透明层限定的一个或多个孔以及该一个或多个金属外观层。

Description

可选择性照明的金属外观装饰件以及其制造方法
技术领域
本专利申请一般涉及装饰性装饰件，并且更具体地，涉及可选择性照明的金属外观装饰件以及其制造方法。
背景技术
装饰性装饰件应用于突出或增强对象的视觉外观。例如，车辆内部和外部部件经常具有装饰性装饰件。为了进一步增强装饰性装饰件的视觉外观，可将光源和光导结合到装饰性装饰件中以产生光照效果。铬镀层是由于其高光泽度外观而被经常利用的装饰性装饰件的一个示例。然而，铬镀层会有负面的环境影响，例如，由于六价铬浴的使用。铬镀层也由一个或多个不允许光穿过的不透明金属层形成，并且因此不能与背光照明效果结合使用。因此，虽然此类装饰性装饰件很好地用于它们的预期目的，但是在相关技术中仍然需要改进。
发明内容
根据本公开的一个方面，提出了一种用于对象的装饰件。在一个示例性具体实施中，该装饰件包括：限定顶部表面的透明或半透明基底，被施加到基底的顶部表面上方的不透明层，该不透明层限定光能够穿过的一个或多个孔，以及被施加到该不透明层的顶部表面上方的一个或多个半透明金属外观层。
在一些具体实施中，该装饰件还包括被施加到基底的顶部表面的第一半透明底漆层，其中该不透明层被施加到第一半透明底漆层的顶部表面。在一些具体实施中，该装饰件还包括第二半透明底漆层，该第二半透明底漆层被施加到不透明层的顶部表面以及第一半透明底漆层的顶部表面的对应于一个或多个孔的部分，其中该一个或多个半透明金属外观层被施加到第二半透明底漆层的顶部表面。在一些具体实施中，该装饰件还包括被施加到该一个或多个金属外观层的顶部表面的面漆层。
在一些具体实施中，该不透明层中的一个或多个孔通过沉积前掩蔽或沉积后激光蚀刻形成。在一些具体实施中，该不透明层中的一个或多个孔通过沉积前掩蔽或沉积后激光蚀刻形成。在一些具体实施中，至少一个或多个金属外观层使用物理气相沉积(PVD)系统来施加。在一些具体实施中，至少一个或多个金属外观层使用涂漆系统施加。
在一些具体实施中，该装饰件为可选择性照明的装饰件，其还包括布置在该基底的底部表面下方的光源，该光源被配置为将光输出穿过该基底、由该不透明层限定的一个或多个孔以及该一个或多个金属外观层。在一些具体实施中，该装饰件还包括布置在该光源与该基底的底部表面之间的光导(light guide)，该光导被配置为分配从该光源输出的光。
根据本公开的另一方面，提出了一种制造用于对象的装饰件的方法。在一个示例性具体实施中，该方法包括：提供限定顶部表面的透明或半透明基底，将不透明层施加到该基底的顶部表面上方，该不透明层限定光能够穿过的一个或多个孔，以及将一个或多个半透明金属外观层施加到该不透明层的顶部表面上方。
在一些具体实施中，该方法还包括将第一半透明底漆层施加到基底的顶部表面，其中该不透明层被施加到第一半透明底漆层的顶部表面。在一些具体实施中，该方法还包括将第二半透明底漆层施加到不透明层的顶部表面以及第一半透明底漆层的顶部表面的对应于一个或多个孔的部分，其中该一个或多个半透明金属外观层被施加到第二半透明底漆层的顶部表面。在一些具体实施中，该方法还包括将面漆层施加到一个或多个金属外观层的顶部表面。
在一些具体实施中，该方法还包括各项中的一项：(i)在施加不透明层之前将掩模施加到基底的顶部表面，其中该掩模限定一个或多个孔，以及(ii)激光蚀刻该不透明层以形成一个或多个孔。在一些具体实施中，该方法还包括各项中的一项：(i)在施加不透明层之前将掩模施加到第一半透明底漆层的顶部表面，其中该掩模限定一个或多个孔，以及(ii)激光蚀刻该不透明层以形成一个或多个孔。在一些具体实施中，至少一个或多个金属外观层使用PVD系统来施加。在一些具体实施中，至少一个或多个金属外观层使用涂漆系统施加。
在一些具体实施中，该装饰件为可选择性照明的装饰件，并且该方法还包括将光源布置在该基底的底部表面下方，该光源被配置为将光输出穿过该基底、由该不透明层限定的该一个或多个孔以及该一个或多个金属外观层。在一些具体实施中，该方法还包括将光导布置在该光源与该基底的底部表面之间，该光导被配置为分配从该光源输出的光。
从下文提供的具体实施方式、权利要求书和附图，本公开的教导的其他适用性领域将变得显而易见，其中贯穿附图的若干视图中，类似的附图标记指代类似的特征。应当理解，包括其中所引用的已公开的实施方案和附图的具体实施方式本质上仅是示例性的，仅出于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围、其应用或用途。因此，不脱离本公开实质的变型旨在本公开的范围内。
附图说明
图1为经由底漆层的A侧掩蔽形成的有缺陷的可选择性照明的装饰件的剖视图；
图2A-图2D为根据本公开原理的可选择性照明的装饰件的不同构型的剖视图；并且
图3为根据本公开原理制造可选择性照明的装饰件的方法的流程图。
具体实施方式
如上所述，铬镀层由一个或多个不允许光穿过的不透明金属层形成，这使得其不能用于具有背光照明效果的装饰性装饰件。铬镀层还衰减了雷达的传输。另外，B侧掩蔽(即，将不透明层施加到基底的背部表面)可导致变形，特别是当以一定角度观察时。因此，提出了具有A侧掩蔽的改进的可选择性照明的金属外观装饰件及其制造方法。在本公开的其他方面，将包括多个堆叠层连同光源和可选的光导的金属外观装饰件封装在一起以形成单个集成模块。在一些实施方案中，这些装饰件利用金属外观层或涂层和不透明背层以获得如镀铬般在审美上令人愉悦的金属外观部件。在一些实施方案中，施加一个或多个底漆底漆层。例如，第一底漆底漆层可被施加在基底与不透明层之间。可选的第二底漆层也可被施加在不透明层与金属外观层之间。在一些实施方案中，面漆层被施加到金属外观层顶上。
现在参见图1，示出了经由底漆层的A侧掩蔽形成的有缺陷的可选择性照明的装饰性装饰件100的剖视图。装饰件100包括由多个堆叠层形成的堆叠件104。透明或半透明基底108形成堆叠件104的底部。基底108的非限制性示例包括塑料或聚合物材料，诸如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯丙烯酸类、苯乙烯丙烯腈聚合物、聚酰胺、以及它们的组合。对于车辆装饰件应用，基底108可以是内部部件(仪表板总成、中控台总成、多媒体或信息娱乐单元总成、车门装饰板等)或外部车身部件(前面或侧面格栅总成、保险杠或挡泥板凸显件(accent)、前灯或尾灯凸显件、行李箱盖饰面等)。应当理解，本文所述的系统和方法不限于机动车应用，并且可以适用于用于非机动车应用(电器和消费品、铁路、摩托车、航空航天等)的装饰性装饰件。
不透明层112被施加到基底108的顶部表面。不透明层112虽然被示出为黑色底漆层，但是可以具有任何合适的颜色或成分以防止或大幅减轻穿过其的光传输。不透明层112的非限制性示例包括具有不透明彩色颜料的环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基的可固化湿漆以及它们的组合。不透明层112限定经由沉积前掩蔽或沉积后激光蚀刻形成的一个或多个间隙或孔116，光能够穿过该一个或多个间隙或孔。一个或多个孔116对应于设计的光照强调效果，诸如，例如与装饰件相关联的对象的强调、标志、标记、图标、主题、图案、按钮或其他相似强调。半透明底漆底漆层120被施加到不透明层112的顶部表面以及基底108的顶部表面上对应于一个或多个孔116的区域。底漆层120的非限制性示例包括透明或半透明的环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基的可固化湿漆以及它们的组合。
一个或多个半透明金属外观层124被施加(例如，经由物理气相沉积或PVD)到底漆层120的顶部表面。应当理解，如本文所用，术语“金属外观”是指看起来是金属的或换句话讲提供“金属效应”的至少部分透明的层。例如，两个或更多个层可获得最佳美观性(底漆层120+单个金属外观层124、单个底漆层120+两个金属外观层124、两个金属外观层124而无底漆层120等)。金属外观层124为半透明的，因为它由包括半透明(即，至少部分地透光)的元件的材料或涂层形成，诸如但不限于过渡金属、过渡后金属、准金属以及它们的组合(例如，合金，诸如氧化物和氧化物合金)。仅作为示例，金属外观层可为包括上述元件中的一种或多种的薄片的漆溶液，或者是通过PVD或相似技术经由上述元件中的一种或多种的升华形成的涂层。应当理解，金属薄片或相似材料可也包括在底漆层120中，以进一步增强金属外观或效应。金属外观层124的厚度应使得其在被背光照明时保持至少半透明，而在未被照明时也看起来为金属。金属层的半透明度可还受到所反射的层的化学成分和元素的分散的影响。
金属外观层124还可包括多层单一金属外观材料或在不同阶段施加的不同金属外观材料，以获得期望的光学特性。可选的面漆层128可最终被施加到金属外观层124的顶部表面。面漆层128的非限制性示例包括透明或半透明的环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基的可固化湿漆以及它们的组合。可选的面漆层128可用于保护金属外观层124(例如，防止碎裂、剥离或刮擦)和/或进一步增强金属外观层124的视觉美感(例如，通过增强其光泽的外观)两者。应当理解，面漆层128还可包括金属薄片或相似材料以进一步增强金属外观层124的金属外观。还应当理解，面漆层128也可以是着色的和/或彩色的以进一步增强这种金属外观或效应。这方面的非限制性示例包括蓝色金属色、铜金属色和青铜金属色，但可利用任何着色和/或彩色组合。
装饰件100还包括光源132(例如，发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、光纤、电致发光件或相似设备，诸如激光光源)和可选的光导136，该光导用于引导、聚焦或分配从光源132产生的光穿过基底108和一个或多个孔116以形成可见场。如图所示，由于在不透明层112中形成的孔116而出现了缺陷140。更具体地，底漆层或底漆层120从不形成齐平的顶部表面。所得的缺陷140看起来类似于缩痕，该缩痕通过各个层120、124、128中的每一个传播。这种缺陷140可通过(例如，在金属外观层124或面漆层128的顶部表面上)触摸和/或通过观察而被人感知。例如，缺陷140可导致由光源132和可选的光导136投射的可见场中的可见失真。由于这种缺陷140，仍然需要改进可选择性照明的金属外观装饰件的制造。
现在参见图2A-图2D，示出了可选择性照明的金属外观装饰件200的第二实施方案的各种构型。装饰件200包括由多个堆叠层形成的堆叠件204，该堆叠件可具有与如上所述的图1中的堆叠件104的层相同或相似的组成。在图2A中，第一底漆底漆层212被施加到基底208的顶部表面。然而，应当理解，第一底漆层212可为可选的(参见例如图2B)。然后不透明层216被施加到基底208的顶部表面(图2B)或施加到第一底漆层212的顶部表面(图2A和图2C-图2D)。不透明层216限定可经由沉积前掩蔽或沉积后激光蚀刻或另一种合适的工艺形成的一个或多个孔220。第二底漆底漆层218可以可选地被施加到不透明层216的顶部表面和第一底漆层212的顶部表面的对应于一个或多个孔220的部分。可包括依次施加的多个层的金属外观层224或者被施加到第二底漆层218的顶部表面(图2D)，或者被施加到对应于一个或多个孔220的不透明层216的顶部表面和底材208的顶部表面的部分(图2B)或第一底漆层212的顶部表面的部分(图2A和图2C)。面漆层228可选地被施加到金属外观层224的顶部表面。下面讨论关于不同层材料及其应用方法的细节，以及用光源232和可选的光导236封装叠堆件204以形成单个集成的可选择性照明的装饰件模块。还应当理解，叠堆件204(和叠堆件104)的各个层的厚度未按比例绘制。在一个示例性具体实施中，基底厚度为约2毫米-3毫米，底漆层厚度为约20微米，并且不透明层和金属外观层的组合厚度为约40纳米-150纳米。
现在参见图3，示出了制造图2A-图2D的装饰件200的第二实施方案的方法300的流程图。在304处，获得透明或半透明基底108。基底108可以例如使用任何合适的塑料或聚合物加工技术形成，该加工技术包括但不限于注塑、挤压、压塑、热成型和增材制造(例如，三维(3D)印刷)。如前所述，基底108的非限制性示例包括塑料或聚合物材料，诸如PC、PMMA、ABS、苯乙烯丙烯酸类、苯乙烯丙烯腈聚合物、聚酰胺、以及它们的组合。在一个示例性实施方式中，基底为如本文前述的车辆的塑料内部部件或外部车身部件。在可选的308处，底漆底漆层112被施加到基底108的顶部表面。如前所述，底漆层120的非限制性示例包括透明或半透明的环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基的可固化湿漆以及它们的组合。在可选的312处，执行掩蔽。这可包括施加将不允许不透明层材料粘附的图案化层，从而形成一个或多个孔220。例如，当不使用激光蚀刻时，可执行该掩蔽步骤。
在316处，施加不透明层216。如前所述，不透明层216可经由PVD、化学气相沉积(CVD)、漆施加或另一种相似技术来施加。在可选的320处，执行激光蚀刻以在不透明层216中形成一个或多个孔220。例如，当不使用掩蔽时，可执行该激光蚀刻步骤。在可选的324处，第二底漆底漆层218可被施加到不透明层216的顶部表面以及第一底漆层212的顶部表面的对应于一个或多个孔220的部分。第二底漆层218的非限制性示例包括透明或半透明的环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基的可固化湿漆以及它们的组合。在328处，施加金属外观层224。在一些实施方案中，金属外观层224和一个或多个底漆层212、218通过PVD系统来施加。在一个示例性具体实施中，PVD系统为磁控溅射系统。在可选的332处，施加面漆层228。如前所述，面漆层128的非限制性示例包括透明或半透明的环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基的可固化湿漆以及它们的组合。在一些具体实施中，面漆层228被形成为使得其具有基本上齐平的顶部表面(参见例如图2B)。步骤336和340涉及将叠堆件204、光源232和可选的光导236封装成单个集成模块。
除了消除图1所示的A侧掩蔽缺陷之外，本公开的技术还提供其他有益效果。这些技术允许更好地匹配非半透明或不透明PVD应用的外观。这是因为传统的半透明PVD叠堆件不如非半透明或不透明PVD叠堆件亮。一个示例性非半透明或不透明PVD叠堆件为诸如在车辆上的镀铬装饰件部件。因此，这些技术允许所得的半透明、金属外观部件与此类镀铬部件更好地匹配。
提供了示例性实施方案使得本公开将是详尽的，并且将向本领域技术人员完整地传达范围。陈述数种具体细节(诸如具体部件、设备和方法的示例)以提供对本公开的实施方案的详尽理解。本领域技术人员将明白的是，不需要采用具体细节、可以许多不同形式实施示例性实施方案，并且不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，没有详细描述公知程序、公知设备结构以及公知技术。
本文中所使用的术语仅仅用于描述特定示例性实施方案的目的，而不旨在限制。如本文中所使用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式。术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。术语“包括(comprises、comprising、including)”和“具有”是包括性的并且因此规定所述特征结构、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征结构、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。除非具体指明按顺序执行，否则本文中所述的方法步骤、过程以及操作不应被理解为它们一定需要以所讨论或所说明的特定顺序来执行。还应理解的是，可以采用附加的或可选的步骤。
虽然第一、第二、第三等术语在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。除非上下文明确指示，否则术语诸如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示次序或顺序。因此，在不脱离示例性实施方案的教导内容的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
出于说明和描述目的已经提供了对实施方案的前述描述。而非旨在穷举或限制本公开。特定实施方案的单独元件或特征结构通常不限于该特定实施方案，但是如果合适的话是可互换的并且可以在选定的实施方案中使用，即便没有具体示出或描述。这同样可以多种方式发生变化。这些变化不应视为脱离本公开，并且所有此类修改旨在包括在本公开的范围内。
应当理解，本文中可以明确地设想各种示例之间的特征、元素、方法和/或功能的混合和匹配，以使得本领域技术人员将从本教导中认识到，一个示例的特征、元素和/或功能可以酌情结合到另一个示例中，除非上文另外描述。

Claims (24)

1.一种用于对象的装饰件，所述装饰件包括：
透明或半透明基底，所述透明或半透明基底限定顶部表面；
不透明层，所述不透明层被施加到所述基底的所述顶部表面上方，所述不透明层限定光能够穿过的一个或多个孔；以及
一个或多个半透明金属外观层，所述一个或多个半透明金属外观层被施加到所述不透明层的顶部表面上方。
2.根据权利要求1所述的装饰件，还包括被施加到所述基底的所述顶部表面的第一半透明底漆层，其中所述不透明层被施加到所述第一半透明底漆层的顶部表面。
3.根据权利要求2所述的装饰件，还包括第二半透明底漆层，所述第二半透明底漆层被施加到所述第一半透明底漆层的所述顶部表面与所述一个或多个孔对应的部分以及所述不透明层的所述顶部表面，其中所述一个或多个半透明金属外观层被施加到所述第二半透明底漆层的顶部表面。
4.根据权利要求3所述的装饰件，还包括被施加到所述一个或多个金属外观层的顶部表面的面漆层。
5.根据权利要求1所述的装饰件，还包括被施加到所述一个或多个金属外观层的顶部表面的面漆层。
6.根据权利要求2所述的装饰件，还包括被施加到所述一个或多个金属外观层的顶部表面的面漆层。
7.根据权利要求1所述的装饰件，其中所述不透明层中的所述一个或多个孔通过沉积前掩蔽或沉积后激光蚀刻形成。
8.根据权利要求2所述的装饰件，其中所述不透明层中的所述一个或多个孔通过沉积前掩蔽或沉积后激光蚀刻形成。
9.根据权利要求1所述的装饰件，其中至少所述一个或多个金属外观层使用物理气相沉积(PVD)系统来施加。
10.根据权利要求1所述的装饰件，其中至少所述一个或多个金属外观层使用涂漆系统来施加。
11.根据权利要求1所述的装饰件，其中所述装饰件为可选择性照明的装饰件，所述可选择性照明的装饰件还包括被布置在所述基底的底部表面下方的光源，所述光源被配置为将光输出穿过所述基底、由所述不透明层限定的所述一个或多个孔以及所述一个或多个金属外观层。
12.根据权利要求11所述的装饰件，还包括被布置在所述光源与所述基底的所述底部表面之间的光导，所述光导被配置为分配从所述光源输出的光。
13.一种制造用于对象的装饰件的方法，所述方法包括：
提供限定顶部表面的透明或半透明基底；
将不透明层施加到所述基底的所述顶部表面上方，所述不透明层限定光能够穿过的一个或多个孔；以及
将一个或多个半透明金属外观层施加到所述不透明层的顶部表面上方。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将第一半透明底漆层施加到所述基底的所述顶部表面，其中所述不透明层被施加到所述第一半透明底漆层的顶部表面。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括将第二半透明底漆层施加到所述第一半透明底漆层的所述顶部表面与所述一个或多个孔对应的部分以及所述不透明层的所述顶部表面，其中所述一个或多个半透明金属外观层被施加到所述第二半透明底漆层的顶部表面。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括将面漆层施加到所述一个或多个金属外观层的顶部表面。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括将面漆层施加到所述一个或多个金属外观层的顶部表面。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括将面漆层施加到所述一个或多个金属外观层的顶部表面。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括以下各项中的一项：(i)在施加所述不透明层之前将掩模施加到所述基底的所述顶部表面，其中所述掩模限定所述一个或多个孔，以及(ii)激光蚀刻所述不透明层以形成所述一个或多个孔。
20.根据权利要求14所述的方法，还包括以下各项中的一项：(i)在施加所述不透明层之前将掩模施加到所述第一半透明底漆层的所述顶部表面，其中所述掩模限定所述一个或多个孔，以及(ii)激光蚀刻所述不透明层以形成所述一个或多个孔。
21.根据权利要求13所述的方法，其中至少所述一个或多个金属外观层使用物理气相沉积(PVD)系统来施加。
22.根据权利要求13所述的方法，其中至少所述一个或多个金属外观层使用涂漆系统来施加。
23.根据权利要求13所述的方法，其中所述装饰件为可选择性照明的装饰件，并且所述方法还包括将光源布置在所述基底的底部表面下方，所述光源被配置为将光输出穿过所述基底、由所述不透明层限定的所述一个或多个孔以及所述一个或多个金属外观层。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括将光导布置在所述光源与所述基底的所述底部表面之间，所述光导被配置为分配从所述光源输出的光。
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