CN1211498C

CN1211498C - 线型薄膜成形法及由此形成的反射器

Info

Publication number: CN1211498C
Application number: CNB011118857A
Authority: CN
Inventors: 稻叶辉明
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: GB0107518D0; JP2001288570A; GB2360775B; JP3836657B2; DE10115287A1; US6458428B2; CN1316543A; US20010026836A1; DE10115287B4; GB2360775A

Abstract

一种线型薄膜成形方法，用于在多个合成树脂基材料上依次形成铝金属化薄膜和硅酮等离子体聚合保护性薄膜。这些薄膜通过使容纳合成树脂基材料的壳体连续通过铝金属化腔室和等离子体聚合薄膜成形腔室而形成，从而形成可以安在放电前灯中的反射器。

Description

线型薄膜成形法及由此形成的反射器

技术领域

本发明涉及在合成树脂基材料上通过排成一线的加工阶段形成铝金属化薄膜和保护性薄膜的方法，保护性薄膜例如用于保护铝金属化薄膜的硅酮等离子体聚合薄膜。

更具体的是，本发明涉及通过以下步骤形成铝金属化薄膜和硅酮保护性薄膜的方法，包括在预定的壳体中容纳多个合成树脂基材料并对它们进行排队，合成树脂基材料用在诸如汽车、双轮机车等的机动车车灯的反射镜中的各种反射器中，特别是用于安在放电前灯反射器中的合成树脂基材料；并且使壳体连续通过铝金属化腔室和硅酮保护性薄膜成形腔室。本发明还涉及由上述方法形成的反射器。

背景技术

在机动车车灯的灯室(诸如安在汽车、双轮机车等中的前灯)中，用于反射从光源(如电灯泡)发出的光以将光转换成向外发出的光的反射器设置成包围光源的方式。

大致为杯形(抛物线形)的反射器具有朝向前透镜的开口。反射器形成有铝金属化薄膜，该薄膜起到作为主要由BMC(块状模塑化合物)制成的合成树脂基材料的表面片层上的反射表面的作用。此外，用于防止铝金属化薄膜老化的保护性薄膜形成在合成树脂基材料的表面片层上。

鉴于由有机溶剂溢出导致的环境问题以及降低原材料成本的尝试，人们日益采用在每个基材料上形成硅酮聚合薄膜的方法。该方法使用等离子源代替通过涂层形成保护性薄膜的技术，以使雾状硅酮油还原成为等离子体，即通过高频感应放电、辉光放电等方式。

然而，这种方法仍有下述技术问题，即，铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜形成在合成树脂基材料的两个侧面上。

首先，当使用“自转和公转金属化系统”时，形成铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜的步骤必须单独进行。单独的步骤是必须的，这是因为“自转和公转金属化系统”特别设计用于通过下述方法形成金属化薄膜，即设置多个基材料，从而各自面对沿着较大圆柱形腔室的中心轴排列的铝金属化源，然后设计使基材料在铝金属化源上旋转。出于此原因，这些加工步骤，即用于形成金属化薄膜和用于形成聚合保护性薄膜的步骤是多阶段的并且当一个步骤转换成另一个步骤时需要有传送基材料的步骤。此外，由于自转和公转配备有旋转机构，如铝金属化系统，故其结构复杂。

还有一种公知的天线型等离子体聚合系统，用于在一个大腔室中形成铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜。在天线型系统中，等离子体由腔室中高频振荡天线产生从而聚合进入腔室的单体。由于使用该系统，通过一系列的操作可以形成铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜。

然而，天线型系统的缺陷是：它是批量生产系统，其中大量预定的基材料置于腔室中并且在形成金属化薄膜和等离子体聚合薄膜的预定时间(大约40分钟)过去之后，所有基材料被从腔室中取出；将基材料置于腔室中所需的前置时间较长；并且当在相关组中发现有任何较差质量时，也会发现许多基材料质量较差。

另外的问题是由天线型系统形成等离子体导致了通常低的等离子体密度，并且不仅引起薄膜成形过程缓慢也引起不均匀的薄膜分布。

当铝金属化薄膜形成在用在放电前灯中的反射器的背面时，有时用作噪声屏蔽(电磁屏蔽)。在该情形下技术上的问题是：当等离子体聚合薄膜(硅酮聚合薄膜)也在反射器背面的铝金属化薄膜上形成时，如在天线型系统中，铝金属化薄膜不接地。

发明内容

本发明的目的是提供薄膜成形技术，设计成通过一系列排成一线的步骤形成铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜，从而保护性薄膜(硅酮聚合薄膜)不在任何反射器基材料的背面上形成，由此保护性薄膜甚至可以容易地在用在放电前灯中的反射器上形成。

为了完成上述和其它目的，采用本发明的下述各方面。

在本发明的第一方面，多个合成树脂基材料经由夹具中以预定的间隔设置在框架状壳体中。另外，铝金属化薄膜形成在各种合成树脂基材料的两侧上，并且保护性薄膜形成在铝金属化薄膜的上层，例如，通过由传输器移动壳体依次通过铝金属化腔室和等离子体聚合薄膜成形腔室。

由于具有这种配置，人们只需将每个合成树脂基材料安置到向上开口的壳体之上。因此，定位基材料所需的工作可以简化，并且前置时间也可以缩短。

在本申请之前需要单独进行的形成金属化铝和等离子体聚合薄膜的步骤现在连续地进行，由此可以省去从铝金属化阶段到等离子体聚合薄膜成形阶段的传输合成树脂基材料的工作，并进一步缩短前置时间。

另外，由于在壳体横向通过铝金属化腔室和等离子体聚合薄膜成形腔室时薄膜形成，故可以省去用于在任何金属化薄膜成形机构中旋转基材料的复杂机构。

在金属化步骤的准备中用于形成低真空条件的初级真空腔室在铝金属化腔室前面，并保持在高真空条件中。另一个用于将高真空条件返回到低真空条件的初级真空腔室在等离子体聚合薄膜成形腔室后面。

此外，由于需要在铝金属化步骤之前保证每个基材料的表面光滑度，故基材料的表面光滑度必须通过为合成树脂基材料加内涂层或者另外设计一种特殊基材料而保证。

根据本发明，即使在铝金属化步骤之前给每个合成树脂基材料加内涂层，壳体的结构也简化了。也就是说，当人们在不碰触内涂层的情况下握持合成树脂基材料的背侧(后顶部侧)，合成树脂基材料可以从内涂层加工中转移到它将要金属化的壳体中。

附带说一句，本发明广泛应用于，如，用于汽车灯成形件的框架状凸缘和薄膜等的成形，这些部件在其表面上具有铝金属化薄膜。

在本发明的第二方面，依次形成有铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜的合成树脂基材料从壳体中取出并且空的壳体传输到铝金属化腔室的侧面，在此它可以被重复使用。

这种情况是方便的，这是由于壳体可用于容纳合成树脂基材料(不需要手工移动)。尽管这种壳体的形状和尺寸是不受限制的，但优选在一个壳体中对8个或10个合成树脂基材料以预定的间隔排队。在考虑了下述情况时认为这种壳体尺寸是有益的：考虑朝向对应的基材料的背面的铝金属化薄膜的成形时，以及考虑在壳体中定位基材料所需的时间时。

在本发明的第三方面，线型薄膜成形方法用于将要安在机动车车灯中的大致杯形反射器的基材料。

杯形反射器基材料包括扩张反射器，用于遮蔽灯体和反射器之间以及灯体和突出透镜之间的间隙。杯形反射器基材料还包括用作反射从灯泡发出的光的反射镜的反射器。

在本发明的第四方面，反射器基材料面朝下铺放，即，其后顶部均朝上。铝金属化薄膜通过在铝金属化腔室中从反射器基材料下面吹送铝的方法形成在每个反射器基材料的前表面以及背面上。另外，在等离子体聚合薄膜成形腔室中只在每个反射器基材料的前表面上形成等离子体聚合薄膜。

更具体的是，多个铝金属化和等离子源安置在对应的铝金属化腔室以及等离子体聚合薄膜成形腔室的下部区域中。相对于铝，通过利用铝的朝向基材料的背面环绕移动的特性使金属化薄膜形成在每个反射器基材料的前表面和背面上。对比之下，硅酮限定在其扩散区，从而硅酮聚合薄膜只在每个反射器基材料的前表面(即，朝下的表面)上形成。

反射器基材料优选以预定的间隔排列以确保铝金属化薄膜形成在每个反射器基材料的背面上。附带说一句，“开口”意味着当反射器置于灯室中时朝向前透镜的开口；而不是形成在反射器基材料的后顶部中的灯泡安置孔。

由于铝金属化薄膜形成在用于放电前灯的反射器的背面上，故当其通过本发明第四方面的线型薄膜成形方法形成时，可以确保获得电磁屏蔽功能。也就是说，由于铝金属化薄膜暴露于反射器的背面，不需被保护性薄膜覆盖，故反射器的背面可以容易地接地。

如上所述，本发明致力于改进用于机动车车灯反射器性能的技术。此外，本发明不仅致力于形成铝金属化薄膜和硅酮聚合薄膜方法的操作性的改进而且致力于其生产率的改进。

在本发明的第四方面，提供一种在放电前灯中使用的反射器，包括实质上杯形的反射器基材料和朝向前透镜的开口，其中反射器基材料具有面对开口的前表面和与前表面相对的背面，其特征在于铝金属化薄膜形成在反射器基材料的前表面和背面上，等离子体聚合薄膜只形成在反射器基材料的前表面上，并且反射器基材料的背面接地。

附图说明

本发明的上述和其它目的和优点通过参考附图的对优选示例性实施例的详细描述更加明显，全部附图中相同的附图标记表明相同或相应的部分，其中：

图1是简化的示意图，说明了用本发明的线型方法形成薄膜的步骤，其中铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜形成在每个形成反射器的合成树脂基材料上；

图2简化的示意图，说明了在框架状壳体的网状底部上以预定的间隔安置的朝下的反射器基材料；

图3是简化的局部示意图，说明了铝金属化腔室的内部结构；

图4是图3中X所示基材料部分的放大剖面图；

图5是简化的局部示意图，说明了等离子体聚合薄膜成形腔室的内部结构；

图6是图5中Y所示基材料部分的放大剖面图；以及

图7是说明放电前灯的实施例的简化示意图。

具体实施方式

现在参考附图对本发明的优选实施例进行描述。

首先，图1是说明了以本发明的线型方法形成薄膜步骤的简化示意图，其中铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜形成在每个合成树脂基材料上，该材料形成将要安置在车灯中的反射器。

参考图1，将要描述根据本发明的线型方法形成薄膜的步骤。在预处理步骤(未示出)中，反射器基材料2形成有内涂层201(见图4和6)，以确保基材料表面的光滑度。然后反射器基材料2传送到薄膜形成工作开始的位置I。

当用手握持每个反射器基材料2的背面侧(后顶部侧面)时，工人们设法不用手碰触内涂层201。通过用这种方式握持反射器基材料2，工人对在起始位置I准备就绪的壳体1中的多个反射器基材料2排队(在下文描述)。例如，工人在一个壳体中形成2行×4片＝8片，或2行×5片＝10片。

图2是简化的示意图，说明了朝下的反射器基材料2以预定的间隔排列在壳体1的网状底部上。附带说一句，图2中的附图标记21表明形成在每个反射器基材料2的后顶部中的孔，该孔用于换灯泡(即，通过插入而安装)。

尽管反射器基材料的排列数量不受特殊限制，但当壳体1是800cm宽×1260cm长时，理想的是在其中设置2行×4片＝8片或者2行×5片＝10片的反射器基材料2，该材料的尺寸加工成用于汽车前灯中。特别是，在反射器用作放电前灯的情况中，本发明人也已经发现将反射器基材料2之间的空间L设定成基本上等于每个反射器基材料2的宽度W是理想的。

该间隔的原因是如果反射器基材料2之间的间隔设置得太窄，铝几乎不能在铝金属化腔室4中朝向每个反射器基材料2的背面侧23环绕移动，由此使反射器基材料2的背面23上的铝金属化薄膜401b具有缺陷。

在用于容纳反射器基材料2的壳体1装载有反射器基材料2之后，由传输器等传输到初级真空腔室3(见图1箭头P1)。作为初级步骤，初级真空腔室3在形成接下来的铝金属化腔室4中的高真空条件是重要的。

接着，壳体1从初级真空腔室3传输到铝金属化腔室4(见图1箭头P2)。图3是简化的局部示意图，说明了壳体1已经在其中的情况下铝金属化腔室的内部结构。铝金属化腔室4的内部结构和铝金属化的原理将参考图3描述。

连接到真空泵43上的真空腔室C设置在铝金属化腔室4中。作为抗热金属化源，多个铝标靶(target)41设置在真空腔室C的较低区中，从而铝标靶41可以直接面对容纳在壳体1中的对应反射器基材料，反射器基材料传输到真空腔室C中，并且在其中正确定位。

惰性气体(氩气)引入真空腔室C中。设置在真空腔室C中的铝真空标靶41受热并蒸发，从而铝向上飘。

飘出的铝通过每个反射器基材料2的开口24，并且粘结到其表面22之上。另外，铝朝向反射器基材料2的背面23环绕移动并粘结到反射器基材料2之上。还存在通过反射器基材料2的换灯泡孔21朝向背面23环绕移动的铝，并且铝粘结到背面上。

粘结到反射器基材料2上的铝导致在反射器基材料2的整个表面上形成铝金属化薄膜401a和401b，如图4所示，图4是图3中X所示部分的基材料的放大剖面图。

通过在反射器基材料2的整个表面上形成铝金属化薄膜401a和401b，铝金属化薄膜401a和401b可以有效的屏蔽由放电灯产生的电磁波。

然后，含有反射器基材料2的壳体1从铝金属腔室4传输邻接的等离子体聚合薄膜成形腔室5上(见图1中的箭头P3)，此时反射器基材料具有形成在其上的铝金属化薄膜401a、401b。

图5是简化的局部示意图，说明了在壳体1已经容纳在其中的情况下等离子体聚合薄膜成形腔室5的内部结构。等离子体聚合薄膜的成形腔室5的内部结构和形成等离子体聚合薄膜的原理将参考图5描述。

等离子体聚合薄膜成形腔室5具有所谓的高频感应放电型辐射源。特别是，设置连接到真空泵56上的真空腔室C′。在真空腔室C′的较低区域中，存在具有等离子体腔室(未示出)的等离子体单元51，从而等离子体单元51可以直接面对壳体1容纳的每个反射器基材料2。

现在描述辐射源的组成。连接到高频电源55的高频线圈52缠绕在含有等离子体腔室的等离子体单元51的外周边上。用于形成平行于高频线圈52轴线的磁场的永久磁铁(未示出)设置在等离子体单元51的基部后面。硅酮单体气体54从单体容器53引入到等离子体腔室。

当从高频线圈52将高频引入到等离子体单元51时，在等离子体腔室的内发生放电，从而使腔室C′变成等离子体的。当硅酮单体的气体54进入等离子体腔室C′中时，交联硅酮的等离子体聚合薄膜(即保护性薄膜501，厚度为500-6000埃，作为均匀聚合薄膜)形成在每个反射器基体材料2的铝金属化层401a上。

通过具有如上构造的辐射源(也称作辐射枪)产生了螺旋波。另外，由于螺旋波能量的朗道阻尼(Landau damping)，螺旋波有效的传播到等离子体中的电子中，由此等离子体腔室中产生的等离子体密度增加。

此外，由于硅酮单体带有方向性地引入腔室C′中，故硅酮等离子体聚合薄膜501可以只在铝金属化薄膜401a的较上层形成，铝金属化薄膜401a形成朝向反射器基材料2下侧的表面22上，如图6所示，图6是图5中Y所示基材料部分放大的剖面图。换句话说，硅酮单体聚合薄膜501不形成在反射器基材料2的背面23上。

因此，反射器基材料2的背面23上的铝金属化薄膜401b直接暴露于外部。因此，铝金属化薄膜401b可以接地E(见图6)。因而，将要在下文描述的反射器10适合于放电前灯。

再次参考图1，壳体1容纳在等离子体聚合薄膜成形腔室5中形成有对应硅酮等离子体聚合薄膜501的反射器基材料2，壳体1传输到临近等离子体聚合薄膜成形腔室5的初级真空腔室(见图1的箭头P4)。初级真空腔室6用于将等离子体聚合薄膜成形腔室5中的高真空状态返回到低真空状态。因此，作为初级步骤，初级真空腔室6对于在外部大气压力下取出壳体1是重要的。

在初级真空腔室6中处理预定的时间周期后，壳体1释放到一系列薄膜成形单元的外侧(见箭头P5)，并且等候的工人从壳体1中取出所有反射器基材料2。

然后，排空的壳体1′通过传输器沿着经过铝金属化腔室4和等离子体聚合薄膜成形腔室5的路线传输，从而排空的壳体1′返回到起始位置I。此后，排空的壳体1′可以再次容纳反射器基材料2以进行薄膜成形步骤。

参照图7描述由本发明实施例的线型薄膜成形方法得到的反射器10应用到汽车放电前灯。图7是简化的示意图，说明了放电前灯的实施例。

抛物面形反射器，即作为由本发明线型薄膜成形方法得到的反射器10，以被塑料灯体9包围的方式设置在灯室12中。反射器10的剖面结构全部近似于图6所示的结构。等离子体聚合保护性薄膜形成在反射器10的表面101上，而铝金属化薄膜401b暴露于其背面102上的反射器的外侧。

铝金属化薄膜401b和/或401a屏蔽从放电管13放射出的电磁波，放电管13以被反射器10包围的方式设置。铝金属化薄膜401b通过利用反射器自身的背面102接地E。

更具体的是，连接到铝金属化薄膜401b的接地线20连接到接地终端21，接地终端21置于前灯较低部分中的镇流器15(具有内置镇流电路)的边缘面上。

在图7中，附图标记8表示装配到灯体9上的前透镜；附图标记11表示用于遮盖反射器10和灯体9之间间隙的扩展反射器；附图标记14表示用于遮盖放电管13的护板；附图标记16表示装配到灯体9的后顶部的后盖；附图标记17和18表示电线；附图标记19表示用于支撑放电管13的前支撑。

由线型薄膜成形方法得到的效果如下：

由于在设置合成树脂基材料步骤之后需要的工作简化了，故生产率提高，并且前置时间也可以缩短。此外，在此之前单独进行的形成金属化铝薄膜和等离子体聚合薄膜的步骤可连续地完成，由此不需要从铝金属化阶段向等离子体聚合薄膜成形阶段传输合成树脂基材料的工作，这样导致了实用性提高。

根据本发明，薄膜在壳体横向经过铝金属化腔室和等离子体聚合薄膜成形腔室时形成。因此，可以省去用于在任何金属化薄膜成形机构中旋转基材料的复杂机构，从而容易对金属化薄膜成形机构维修和处理并且生产成本降低。

容纳合成树脂基材料的壳体回收到铝金属化腔室的侧面，由此可以重复使用，从而提高实用性效率。

多个铝金属化源和等离子源分别设置在铝金属化腔室和等离子体聚合薄膜成形腔室的下部区域。相对于铝，通过朝向基材料的背面环绕移动铝而使金属化薄膜形成在每个反射器基材料的前表面和背面上。对比之下，硅酮限制在其扩散区，从而硅酮聚合薄膜只形成在每个反射器基材料的前表面上(向下的表面)。由于铝金属化薄膜已经形成在反射器的背面上，故可以确保电磁屏蔽功能。也就是说，由于铝金属化薄膜暴露于反射器的背面，而不被保护性薄膜覆盖，故反射器的背面可以接地。因此，可以提供装配成用在汽车放电前灯中的反射器。

本发明不局限于上述的特殊实施例。可以构想在不脱离下述权利要求书中确定的本发明思想和范围的前提下，对本发明的线型薄膜成形方法及由此形成的反射器进行大量改型。

Claims

1.一种线型薄膜成形方法，用于在多个合成树脂基材料上通过一系列排成一线的步骤形成铝金属化薄膜和保护性薄膜，包括移动容纳所述合成树脂基材料的壳体连续通过铝金属化腔室和等离子体聚合薄膜成形腔室。

2.如权利要求1所述的线型薄膜成形方法，其特征在于：

所述合成树脂基材料依次形成有铝金属化薄膜和等离子体聚合薄膜，并随后从所述壳体中取出，以及

所述壳体传输到所述铝金属腔室的侧面，从而所述壳体可以重复使用。

3.如权利要求2所述的线型薄膜成形方法，其特征在于：

每个所述合成树脂基材料为要安在机动车车灯中的大致杯形的反射器基材料。

4.如权利要求3所述的线型薄膜成形方法，其特征在于：

所述反射器基材料以面朝下的方式设置；

所述铝金属化薄膜通过从所述铝金属化腔室中每个所述反射器基材料之下吹送铝而形成在每个所述反射器基材料的前表面和背面上；以及

所述等离子体聚合薄膜在所述等离子体聚合薄膜成形腔室中只形成在每个所述反射器基材料的前表面。

5.如权利要求1所述的线型薄膜成形方法，其特征在于，每个所述合成树脂基材料为要安在机动车车灯中的大致杯形的反射器基材料。

6.如权利要求5所述的线型薄膜成形方法，其特征在于，

所述反射器基材料以面朝下的方式设置；

7.一种在放电前灯中使用的反射器，包括实质上杯形的反射器基材料和朝向前透镜的开口，其中所述反射器基材料具有面对所述开口的前表面和与所述前表面相对的背面，其特征在于铝金属化薄膜形成在所述反射器基材料的所述前表面和所述背面上，等离子体聚合薄膜只形成在所述反射器基材料的所述前表面上，并且所述反射器基材料的所述背面接地。