DE60317054T2 - Leuchte, linse oder innenausbau für scheinwerfer mit visuellem effekt - Google Patents

Leuchte, linse oder innenausbau für scheinwerfer mit visuellem effekt Download PDF

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Description

  • QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der US vorläufigen Anmeldung mit der Seriennr. 60/370,790, eingereicht am 5. April 2002, wobei die Anmeldung hierin durch die Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Anmeldung betrifft Lampengläser oder Blenden, welche in Lampen verwendet werden können, insbesondere in Fahrzeugscheinwerfern, welche einen visuellen Effekt bereitstellen in der Form eines ästhetischen gefärbten Scheins an den Rändern des Lampenglases oder der Blende.
  • Fahrzeugscheinwerfer sind stark kontrollierte Produkte, die der SAE Leistungsvorgabe (SAE J1383) entsprechen müssen, um kommerzialisiert zu werden. Um damit übereinzustimmen, muß die Kombinationsbirne (d. h. die Lichtquelle)/das Lampenglas eine "weiße" Farbe ausstrahlen und genug Lichtausbeute bereitstellen (üblicherweise gekennzeichnet durch den Gesamtlichtfluß "Isocandela" und "Maximum candela" Punkt Intensitätstest) in einer homogenen Art und Weise. Es wurden um die weiße Lichtstrahlfarbe herum Bedingungen definiert, wie in dem SAE J578 Standard gezeigt. Die weiße Lichtstrahlfarbe ist definiert als ein kleiner Teil des Farbraums in dem CIE 1931 Chromatizitätsdiagramm. Der erlaubte Abschnitt des Farbraums ist definiert durch blaue, gelbe, grüne, violette, und rote Abgrenzungen, die von den CIE 1931 x und y Farbkoordinaten stammen. Kommerziell erhältliche Scheinwerfer verwendet unterschiedliche Typen von Birnen, aber üblicherweise ein "natürlich" gefärbtes Lampenglas oder ein leicht getöntes Lampenglas. Im allgemeinen haben diese Lampengläser ein klares Aussehen, könnten aber eine sehr subtile blaue oder gelbe Färbung zeigen. Die üblichste Glühbirne auf dem Markt ist eine Halogenglühbirne. In den letzten fünf Jahren wurden Hochleistungsglühbirnen eingeführt. Diese neuen Glühbirnen, üblicherweise bezeichnet als HID ("High Intensity Discharge"), sind in der Tat Xenon Lampen. Es ist für diejenigen mit durchschnittlichem Können im Fachgebiet bekannt, daß die spektrale Strahlungsverteilung einer Xenon Glühbirne unterschiedlich ist zu einer Halogenglühbirne. Zum Beispiel wird eine Xenon Glühbirne mehr Energie bei niedrigeren Wellenlängen ausstrahlen und insbesondere in dem 300 bis 500 nm Bereich, der dem langen UV bis hoch zu violett/blau-grün entspricht. Als ein Ergebnis ist das Licht, welches von der HID ausgestrahlt wird, blauer verglichen mit einer Halogenglühbirne, welche folglich gelber erscheinen wird. Wenn in einen Scheinwerfer montiert, wird der Lichtstrahl, der von einer HID/"natürlichen" Lampenglaskombination ausgestrahlt wird, weißer erscheinen verglichen mit dem blaueren Halogen. Ein weißerer Lichtstrahl wird üblicherweise als effizienter empfunden, da er die Straßensicht bei Nacht verbessert. Jedoch gibt es zwei Hauptnachteile für die Verwendung von HID Glühbirnen in Scheinwerfern. Zuerst sind diese Hochleistungsglühbirnen extrem teuer verglichen mit Halogenglühbirnen. Als ein Ergebnis sind Scheinwerfer basierend auf HID Glühbirnen ein limitierter Markt, oft angeboten als eine Option an Fahrzeugen für zusätzliche Kosten im $ 1200 Bereich. Zweitens haben diese Scheinwerfer eine Tendenz die Fahrer auf der anderen Seite der Straße zu blenden, wodurch potentiell das Risiko eines Autounfalls erhöht wird.
  • Lampengläser von Fahrzeugscheinwerfern sind üblicherweise aus natürlich gefärbten oder leicht getöntem Polycarbonat als einem Hauptmaterial gemacht. Die primären Gründe hinter der Verwendung von Polycarbonat sind seine relativ hohe Glasübergangstemperatur und die exzellente Klarheit/Lichtübertragung im sichtbaren Bereich. Lexan® LS-2 Polycarbonat ist eines der führenden Materialien, das derzeit für Fahrzeuglampengläser verwendet wird; einschließlich Scheinwerferlampengläser, Blenden und Rücklichtlampengläsern. Andere Materialien mit hoher Glasübergangstemperatur werden auch verwendet einschließlich Copolymeren, aber ihre natürliche Farbe oder die Lichttransmission macht den ausgestrahlten Scheinwerferlichtstrahl manchmal schlechter in der Qualität. Es ist denjenigen, die im Fachgebiet der Kolorierung von Fahrzeuglampengläsern bewandert sind, wohl bekannt, daß die natürlichen oder leicht getönten Polycarbonatlampengläser erhalten werden durch die Zugabe einer kleinen Menge von anorganischen farbgebenden Stoffen (d. h. Farbstoffen oder Pigmenten). Zum Beispiel wird ein blauer Farbstoff zu einer gelben Formulierung hinzugefügt, um die Farbe zu neutralisieren (d. h. das Polycarbonat farbloser oder "natürlich" zu machen). Der Hauptnachteil des Färbens ist die Verminderung in der Lichttransmission, die von der Absorption der Farbstoffe herrührt, sogar wenn sie in der Polymermatrix in ppm Mengen oder darunter vorhanden sind. Folglich sind die große Mehrheit der Lampengläser, die in Scheinwerfer montiert werden "natürlich" oder kaum gefärbt.
  • JP-A-1107804 offenbart ein Lampenglas für Hilfslampen, wie zum Beispiel Scheinwerfer und Nebellampen in Motorvehikeln, welches eine leuchtende Lichtemissionsschicht einschließt, welche in der Dunkelheit Licht ausstrahlt, gebildet auf einer Lampenglaskörperoberfläche durch Mischen eines transparenten Beschichtungsmaterials mit einem leuchtenden Pikment.
  • JP-A-2001106888 offenbart eine Polycarbonatharzzusammensetzung, die nützlich ist als ein Formgebungsmaterial für Gehäuse von elektrischen und elektronischen Instrumenten und Lampenabdeckungen, umfassend ein Polycarbonatharz, einen fluoreszierenden Farbstoff und einen partiellen Ester von Polyol und höheren Fettsäuren.
  • US 2001/0040811 A1 offenbart eine Lampenanordnung, die ein integriertes Flexurglied/Blende hat, welches sich zwischen einem Lampenglas und einem Gehäuse für den Lampenreflektor erstreckt. Das Flexurglied hat vorwärts und rückwärts periphere Kanten, die so geformt sind, um sich den zusammenpassenden Formen des Lampenglases bzw. des Gehäuses anzupassen, um die Elemente zusammenzuhalten. Das Flexurglied hat interne Oberflächen, welche sich rückwärts in Richtung des Reflektors erstrecken, wobei sie die Kanten des Reflektors umgeben, so daß keine Lücken sichtbar vorhanden sind, und welche matallisiert werden können, so daß die gesamte Lampenanordnung ein glänzendes Erscheinungsbild hat.
  • WO 96/1702 offenbart einen Artikel, der dauerhaft fluoreszente Eigenschaften zeigt, umfassend eine polymere Matrix, einen Farbstoff, und einen gehinderten Aminlichtstabilisator, worin die polymere Matrix Polycarbonat beinhaltet und der Farbstoff einen Farbstoff beinhaltet, gewählt aus der Gruppe bestehend im wesentlichen aus Thioxanthon, Perylenimid und/oder Thioindigoidverbindungen. Der Artikel zeigt dauerhafte Fluoreszenz, welche einer Degradierung durch ultraviolette oder sichtbare Strahlung wiedersteht. Die Erfindung wird wahlweise kombiniert mit Retroreflektionselementen, so daß der resultierende Artikel dauerhaft fluoreszente Eigenschaften hat, wenn er Sonnenlicht ausgesetzt wird und auch retroreflektierend ist. Ein Verfahren zur Herstellung eines Artikels, der dauerhalfte fluoreszierende Eigenschaften zeigt, ist auch offenbart zusammen mit einem Verfahren zur Erhöhung der Härte von Polycarbonat in einem gefärbten System.
  • EP-A-2673018 offenbart ein Signallicht, das einen photolumineszenten Schirm hat, welcher schwarze Löchter zwischen Blitzen vermeidet.
  • US-A-2790147 offenbart eine Anzeigevorrichtung, welche folgendes einschließt: eine Lichtquelle; einen Reflektor, der so angeordnet ist, um das Licht von der Quelle nach außen zu reflektieren; und ein Lampenglas vor dem Reflektor, der einen ersten Abschnitt hat, der mit einer Serie von lichtreflektierenden Prismen bereitgestellt ist, so angeordnet und wirkend, um nach außen gerichtetes Licht zu zerstreuen und zu übertragen, und um nach innen gerichtetes Licht zu reflektieren, und das einen zweiten Abschnitt hat, der Licht durchgänig ist und im wesentlichen nicht reflektierend, wobei der zweite Abschnitt so wirkt, um nach innen gerichtetes Licht in Richtung der Reflektorumlenkung nach außen durch den ersten und zweiten Abschnitt zu übertragen.
  • FR-A-2634539 offenbart eine leuchtende Vorrichtung, die in einem gefärbten Schirm hat, getrübt mit fluoreszierenden Elementen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt Lampengläser und Blenden für Lampen bereit, die einen ansprechenden ästhetischen Look bereitstellen, in der Form eines gefärbten Leuchtens an den Kanten des Lampenglases oder der Blende durch Einschließen eines fotolumineszenten Materials in einem geformten Polycarbonatkörper. Die Lampengläser sind teilweise geeignet für die Verwendung als ein äußeres Fahrzeuglampenglas und können auch die Qualität des Lichts verbessern, das durch dieses äußere Lampenglas ausgestrahlt wird durch Wechselwirken mit der Lichtglühbirne. Der ausgestrahlte Lichtstrahl ist von legaler Farbe und Intensität wie definiert durch den SAE J578 Standard. Das Leuchtergebnis kann auch verbessert werden in einer solchen Art und Weise wie durch Verminderung der Blendung, Erhöhung der Helligkeit oder durch Erzeugen eines Lichtstrahls, der die Straßensichtbarkeit bei Nacht für das menschliche Auge verbessert. Die Erfindung stellt weiter zusammengesetzte Fahrzeugscheinwerfer bereit, welche die äußeren Lampengläser und/oder Blenden der Erfindung beinhalten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Lampenglas in Übereinstimmung mit der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Einzelteildarstellung eines Fahrzeugscheinwerfers in Übereinstimmung mit der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Diese Anmeldung betrifft Lampengläser und Blenden, welche in Kombination mit Lampen verwendet werden können, um einen ästhetischen visuellen Effekt bereitzustellen in der Form eines gefärbten Leuchtens an der Kante des Lampenglases oder der Blende, wenn die Lampe angemacht wird. In bevorzugten Anwendungen ist das Lampenglas so konstruiert und so groß, um als das äußere Lampenglas eines Fahrzeugscheinwerfers mit oder ohne eine Blende zu dienen. Scheinwerfer können auch hergestellt werden, welche eine Blende einschließen, was einen visuellen Effekt bereitstellt mit einem konventionellen Lampenglas. Alternativ kann das Lampenglas oder die Blende so ausgestaltet sein, um auf ein Blinklicht oder eine andere Lampe zu passen.
  • Das Lampenglas der vorliegenden Erfindung umfaßt einen geformten Körper, der eine im wesentliche konkave äußere Oberfläche hat, eine flache oder konvexe innere Oberfläche und eine Kantenoberfläche, worin der geformte Körper aus einer Zusammensetzung geformt wird, die Polycarbonat und ein photolumineszentes Material umfaßt. Licht, welches Licht einer Wellenlänge innerhalb des Exzitationsspektrums des photolumineszenten Materials einschließt, wird teilweise absorbiert und teilweise übersendet. Das absorbierte Licht wird zumindest teilweise (abhängig von der Quantenausbeute der Lumineszenz) als Licht einer höheren Wellenlänge abgestrahlt (als ein Ergebnis einer Stokes-Verschiebung) und wird zu einem wesentlichen Ausmaß zu der Kantenoberfläche des Lampenglases geleitet, wodurch ein gefärbter visueller Effekt an der Kante des Lampenglases erzeugt wird. Wie in der Patentbeschreibung und den Ansprüchen dieser Anmeldung verwendet, bedeutet der Ausdruck "wesentliches Ausmaß" in einer Menge, die wirksam ist, um einen beobachtbaren visuellen Effekt zu erzeugen. Im allgemeinen wird mindestens 10% des durch Photolumineszenz abgestrahlten Lichts durch das Innere des Lampenglases zu den Kanten geleitet, vorzugsweise mindestens 30%. Dies wird erzielt in Polycarbonatlampengläsern und Blenden, weil der hohe Brechungsindex zu einer signifikanten Menge von interner Reflexion führt.
  • Im Rahmen eines Lampenglases für einen Fahrzeugscheinwerfer müssen verschiedene Standards erfüllt werden. Die Lampengläser der vorliegenden Erfindung leuchten von einem Fahrzeugscheinwerfer, welcher von legaler Farbe und Intensität ist, wie definiert durch den SAE J578 Standard. Das Leuchtergebnis kann auch in einer solchen Art und Weise verbessert werden wie durch Reduktion der Blendung, Erhöhung der Helligkeit oder Erzeugung eines Lichtstrahls, der die Straßensichtbarkeit bei Nacht für das menschliche Auge verbessert. Scheinwerfer, die unter Verwendung dieser Erfindung hergestellt werden, können zum Beispiel eine geringere Kostenalternative zu den teuren High Intensity Discharge (HID) Lampen erzeugen hinsichtlich der Leuchtkraft, während mehr Komfort für den Faherer bereitgestellt wird, aber auch für die Autos auf der anderen Seite der Straße, weil der Blendeffekt der HID Lampen nicht beobachtet wird. Zusätzlich zu der Leuchtkraft zeigen die Scheinwerfer auch einen unterschiedlichen ästhetischen Look durch Erzeugen von akzentuierten Merkmalen in dem äußeren Lampenglas, wodurch eine Produktunterscheidung erlaubt wird. Diese Merkmale werden erhalten durch Erzeugen einer Synergie zwischen dem äußeren Lampenglas und der Glühbirne. Die Lampengläser der vorliegenden Erfindung sind aus einem Polycarbonat gebildet und einem oder mehreren photolumineszenten Materialien. Wie in der Patentbeschreibung und den Ansprüchen dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Ausdruck "photolumineszentes Material" auf irgendeine Substanz, die Photolumineszent zeigt als Reaktion auf Anregungsenergie, bereitgestellt durch Umgebungslicht (Sonnenlicht, Raumlicht und andere künstliche Lichtquellen) einschließlich ohne Einschränkung organische Verbindungen, die sich in der Plastikpolymermatrix während der Verbindungsoperation auflösen, organischen Nanopartikelfarbstoffen (auch bekannt als "Nano-Farbstoffe") und anorganischen photolumineszenten Materialien, einschließlich Nanopartikeln. Photolumineszenz tritt auf, wenn eine Substanzstrahlung einer bestimmten Wellenlänge absobiert und Photonen wieder abstrahlt, im allgemeinen mit einer unterschiedlichen und längeren Wellenlänge. Wenn ein photolumineszentes Molekül Licht absorbiert, werden Elektronen angeregt zu einem höheren "angeregten" Energiestatus. Das Molekül verliert dann einen Teil seiner überschüssigen Energie durch Kollisionen und interne Energieumwandlungen und fällt auf den niedrigsten Schwingungsstand des angeregten Stadiums. Von diesem Level kann das Molekül zu irgendeinem der Schwingungslevel des Grundzustands zurückkehren, wobei seine Energie in der Form von Photolumineszenz ausgestrahlt wird. Photolumineszenz ist ein allgemeiner Ausdruck, welcher sowohl Fluoreszenz als auch Phosphoreszenz umfaßt. In der vorliegenden Erfindung sind die photolumineszenten Materialien vorzugsweise organische fluoreszente Farbstoffe, aufgrund der höheren Quantenausbeute, die mit Fluoreszenz assoziiert ist, im Gegensatz zu anderen Typen von photolumineszenten Prozessen. Vorzugsweise ist der organische fluoreszente Farbstoff gewählt, um eine Quantenausbeute der Fluoreszenz von mindestens 0,7, bevorzugter mindestens 0,8, und am meisten bevorzugt mindestens 0,9 hat. Typischerweise ist die Ausstrahlung durch Fluoreszenz ein extrem kurzes Phänomen, das im allgemeinen zwischen 10–9 und 10–9 Sekunden andauert.
  • Spezifische nicht einschränkende Beispiele für fluoreszierende Farbstoffe, die in den Artikeln der Erfindung verwendet werden können, sind Perylenderivate, Anthracenderivate, Indiogoid und Thioindigoidderivate, Imidazolderivate, Naphtalimidderivate, Xanthene, Thioxanthene, Coumarine, Rhodamine oder (2,5-bis[5- tert-Butyl-2-benzoxazolyl]thiophen) und alle Derivate davon. Im allgemeinen werden sehr geringe Ladungen von Farbstoffen, zum Beispiel weniger als 1,0% verwendet, um den in dieser Erfindung beschriebenen Effekt zu erzeugen. In bestimmten Fällen kann es gewünscht sein ein Endobjekt mit dem Effekt dieser Erfindung zu haben, aber mit beinahe keiner sichtbaren Farbe (zum Beispiel eine "klare" Wasserflasche). In diesen Fällen kann die fluoreszente Farbstoffladung extrem gering sein, manchmal so wenig wie 0,0001%. Außer für die blau/violettfarben und vielleicht einige Grüntöne, ist die fluoreszente Farbstoffladung, um das "klare" Erscheinungsbild zu behalten, üblicherweise geringer als 0,005 Gewichtsprozent, zum Beispiel von 0,0001 Gewichtsprozent bis 0,0003 Gewichtsprozent, was genug ist, um einen sehr bemerkenswerten visuellen Effekt an den Kanten des Artikels zu erzeugen. In den blau/violettfarben ist die fluoreszente Farbstoffladung signifikant höher aufgrund der Tatsache, daß das meiste ihrer Absorption in dem UV Bereich angesiedelt ist. Typischerweise ist die fluoreszente Farbstoffladung in diesem Fall zwischen 0,005 Gewichtsprozent bis 0,5 Gewichtsprozent, wobei 0,01% bis 0,2% bevorzugt sind und 0,03% bis 0,1% am meisten bevorzugt sind. Nano-Farbstoffe können erhalten werden durch verschiedene Verfahren und kombinieren üblicherweise die Vorteile von sowohl Farbstoffen als auch Pigmenten. Ihre Lichtechtheit verglichen mit dem entsprechenden Farbstoffmolekül ist üblicherweise in großem Maße verbessert. Da ihre Partikelgröße im allgemeinen geringer als 100 Nanometer, vorzugsweise geringer als 50 nm und bevorzugter geringer als 10 nm ist, streuen sie Licht nicht umgekehrt zu den meisten Pigmenten, die verwendet werden, um Kunststoffe zu färben.
  • Nano-Farbstoffe können durch verschiedene Verfahren erhalten werden. Zum Beispiel können Farbstoffmoleküle zu Nano-Farbstoffen umgewandelt werden durch Absorption auf einem Nano-Tonpartikel (mit oder ohne der Erzeugung einer chemischen Bindung zwischen dem Nano-Ton und dem Farbstoff) oder durch Nano-Verkapselung in einer Polymermatrix (üblicherweise einem Acrylsäurepolymer). Merke, daß das Verkapselungsverfahren üblicherweise die Emulsionspolymerisation einschließt, um spherische Nano-Partikel von Polymer zu bilden, in welchen der Farbstoff dispergiert ist. Nano-Farbstoffe können fluoreszierend sein, wenn das Farbstoffmolekül (oder die anorganische Verbindung), die verwendet wird, um den Nano-Farbstoff herzustellen, fluoreszierend ist. Spezifische nicht einschränkende Beispiele für fluoreszierende Farbstoffe, die verwendet werden können, um Nano-Farbstoffe zu bilden, die in den Artikeln der Erfindung verwendet werden, sind Perylenderivate, Anthracenderivate, Indigoid- und Thioindigoidderivate, Imidazolderivate, Naphthalimidderivate, Xanthene, Thioxanthene, Coumarine, Rhodamine oder (2,5-bis[5-tert-Butyl-2-benzoxazolyl]-thiopheny) und alle Derivate davon.
  • Anorganische Nano-Partikel können auch als Nano-Farbstoffe verwendet werden, obwohl ihr Extinktionscoeffizient üblicherweise recht gering ist. Beispiele für fluoreszierende anorganische Nano-Partikel schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Lanthanidkomplexe und Chelate (zum Beispiel Europiumchelate). Merke, daß einige dieser anorganischen Nano-Farbstoffe eine größere Stokesverschiebung zeigen können als organische fluoreszierende Farbstoffe, d. h. Licht bei einer viel längeren Wellenlänge ausstrahlen als die Exzitationswellenlänge.
  • Die fluoreszierenden Farbstoffe, die in der Formulierung der Lampengläser der Erfindung verwendet werden, können mit nicht fluoreszierenden Farbstoffen kombiniert werden, um die Chromatizität der Kantenfarbe unter Tageslichtbeleuchtung zu ändern, oder wenn die Glühbirne an ist (nachts). Nicht fluoreszierende Farbstoffe können gewählt werden, sind aber nicht beschränkt auf die folgenden Familien: Azofarbstoffe, Methinfarbstoffe, Pyrazolone, Chinophtalone, Perinone, Anthrachinone, Phtalocyanine und alle Derivate davon. Die Auswahl des Farbstoffs sollte die Synergie zwischen der verwendeten Glühbirne und dem Lampenglas maximieren. In anderen Worten muß das Licht, das durch die Glühbirne ausgestrahlt wird (zum Beispiel eine Halogenglühbirne) durch das Lampenglas in einer solchen Art umgewandelt werden, daß die gewünschte Farbe des visuellen Effekts erhalten wird, mit der maximalen Stärke, während die Farbe des Lichtstrahls die SAE Erfordernisse (Lichtstrahl weißer Farbe) erfüllt. Durch Erzeugen einer Synergie zwischen der Glühlampe und den fluoreszierenden Farbstoffen in dem Lampenglas kann die Lichtstrahlintensität, ausgedrückt durch die maximale Candela und den Gesamtlichtstrom in dem Scheinwerfer innerhalb +/–5% des Scheinwerfers, hergestellt mit einem "natürlich" gefärbten Lampenglas, gesteuert werden. Zusätzlich ist es auch möglich, die Lichtstrahlfarbe innerhalb dem erlaubten Designraum, definiert durch die SAE in dem CIE 1931 Chromatizitätdiagramm, anzupassen. Zum Beispiel kann eine blaue Lampenglas/Halogenglühlampenkombination einen saubereren (oder "weißeren") Lichtstrahl erzeugen verglichen mit einem "natürlichen" Lampenglas. Das menschliche Auge erkennt diesen Unterschied als ein besseres Lichtergebnis. Es muß angemerkt werden, daß diese "weißere" Beleuchtung ein Kernmerkmal von Xenonbirnen (d. h. HID Lampen) ist, aber diese Lampen sind für ihren extremen Blendeffekt für die Fahrer, die auf der anderen Seite der Straße kommen, bekannt. Die blaue Lampenglas/Halogenglühbirnenkombination zeigt nicht nur einen sehr bemerkenswerten blauen visuellen Effekt, sondern stellt auch einen Lichtstrahl mit einer "weißeren" Farbe bereit, was eine Leuchtergebnisverbesserung bringt, verglichen mit "natürlicher" Farbe Lampenglas/Halogenglühbirnenkombination. Merke, daß der weißere Lichtstrahl, der mit der Halogenglühbirne erzeugt wird, nicht denselben Blendeffekt erzeugt, der mit HID Lampen beobachtet wird. Die endgültige äußere Lampenglas/Glühbirnenkombination ist ausgestaltet, um eine Lichtstrahlfarbe innerhalb der folgenden Grenzen bereitzustellen, die durch die CIE 1931 Chromatizitätkoordinaten definiert sind, und vorzugsweise gemessen sind unter Verwendung von spektrophotometrischen Verfahren, wie gezeigt in dem ASTM Standard E308-66:
    x = 0,31 (blaue Grenze)
    x = 0,50 (gelbe Grenze)
    y = 0,15 + 0,64x (grüne Grenze)
    y = 0,05 + 0,75x (violette Grenze)
    y = 0,44 (grüne Grenze)
    y = 0,38 (rote Grenze)
  • Die Farbstoffe, die in der Lampenglaszusammensetzung verwendet werden, haben geeigneterweise eine Hitzestabilität über 300°C, wobei 320°C bevorzugt sind und 350°C noch bevorzugter sind für Anwendungen am Fahrzeug. Niedrigere oder höhere Temperaturen können erforderlich sein in anderen Anwendungen, abhängig von den Erhitzungscharakteristika der Lampe, die mit dem Lampenglas verwendet wird. Es ist wichtig, organische Farbstoffe zu verwenden anstatt Pigmente und insbesondere anstatt anorganischen Pigmenten. Der Grund ist, daß Pigmente eine Tendenz haben Licht zu streuen und somit die Trübung in dem geformten Lampenglas erhöhen. Pigmente, die sich entweder völlig in der Polycarbonatzusammensetzung auflösen oder sich in Partikel dispergieren, die nicht signifikant Licht streuen, können in einer sehr geringen Menge akzeptabel sein.
  • Die Polycarbonatkomponente der Lampengläser der Erfindung schließt Zusammensetzungen ein, die strukturelle Einheiten der Formel (I) haben und einen Polymerisationsgrad von mindestens 4:
    Figure 00120001
    in welcher R1 ein aromatisches organisches Radikal ist. Polycarbonate können zum Beispiel durch die Grenzflächenreaktion von Dihydroxyverbindungen erzeugt werden. Vorzugsweise ist R1 ein aromatisches organisches Radikal, und bevorzugter ein Radikal der Formel (II): A1-Y1-A2 (II)worin jedes von A1 und A2 ein monocyclisches divalentes Arylradikal ist, und Y1 ist ein überbrückendes Radikal mit null, einem oder zwei Atomen, welche A1 von A2 trennen. In einer beispielhaften Ausführungsform trennt ein Atom A1 von A2. Veranschaulichende, nicht einschränkende Beispiele für Radikale dieses Typs sind -O-, -S-, -S(O)-, -S(O2)-, -C(O)-, Methylen, Cyclohexylmethylen, 2-Ethyliden, isopropyliden, Neopentyliden, Cyclohexyliden, Cyclopentadecyliden, Cyclododecyliden, Adamantyliden und dergleichen. In einer anderen Ausführungsform trennen null Atome A1 von A2, wobei ein veranschaulichendes Beispiel Biphenol (OH-Benzen-benzen-OH) ist. Das überbrückende Radikal Y1 kann eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe, wie zum Beispiel Methylen, Cyclohexyliden oder Isopropyliden sein.
  • Polycarbonate können erzeugt werden durch die Reaktion von Dihydroxyverbindungen, in welchen nur ein Atom A1 und A2 trennt. Wie hierin verwendet schließt der Ausdruck "Dihydroxyverbindung" zum Beispiel Bisphenolverbindungen mit der allgemeinen Formel (III) wie folgt ein:
    Figure 00130001
    worin Ra und Rb jeweils unabhängig Wasserstoff, ein Halogenatom oder eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe darstellen; p und q sind jeweils unabhängig ganze Zahlen von 0 bis 4; und Xa stellt eine der Gruppen der Formel (IV) dar:
    Figure 00140001
    worin Rc und Rd jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom darstellen oder eine monovalente lineare oder cyclisches Kohlenwasserstoffgruppe und Re ist eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe.
  • Einige veranschaulichende, nicht einschränkende Beispiele für geeignete Dihydroxyverbindungen schließen dihydrische Phenole und die Dihydroxy-substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffe ein, wie zum Beispiel diejenigen, die durch Namen oder Formel (generisch oder spezifische) in U.S. Patent Nr. 4,217,438 offenbart sind. Eine nicht ausschließende Liste von spezifischen Beispielen der Typen von Bisphenolverbindungen, die durch Formel (III) dargestellt werden können, schließt das folgende ein: 1,1-bis(4-Hydoxyphenyl)methan; 1,1-bis(4-Hydroxyphenyl)ethan; 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)propan (hiernach "Bisphenol A" oder "BPA"); 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)butan; 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)octan; 1,1-bis(4-Hydroxyphenyl)propan; 1,1-bis(4-Hydroxyphenyl)n-butan; bis(4-Hydroxyphenyl)phenylmethan; 2,2-bis(4-Hydroxy-1-methylphenyl)propan; 1,1-bis(4-Hydroxy-t-butylphenyl)propan; bis (Hydroxyaryl)alkane, wie zum Beispiel 2,2-bis(4-Hydroxy-3-bromphenyl)propan; 1,1-bis(4-Hydroxyphenyl)cyclopentan; 4,4''-Biphenol und bis(Hydroxyaryl)cycloalkane, wie zum Beispiel 1,1-bis(4-Hydroxyphenyl)cyclohexan; und dergleichen, ebenso wie Kombinationen, die mindestens eine der vorhergehenden Bisphenolverbindung umfaßt.
  • Es ist auch möglich Polycarbonate zu verwenden, die aus der Polymerisation von zwei oder mehreren unterschiedlichen dihydrischen Phenolen oder einem Copolymer eines dihydrischen Phenols mit einem Glycol oder mit einem Hydroxy- oder Säure terminierten Polyester oder mit einer dibasischen Säure oder mit einer Hydroxysäure oder mit einer aliphatischen Disäure entstehen, in dem Fall, in dem ein Carbonatcopolymer eher als ein Homopolymer für die Verwendung gewünscht ist. Im allgemeinen haben nützlich aliphatische Disäuren ungefähr 2 bis ungefähr 40 Kohlenstoffe. Eine bevorzugte aliphatische Disäure ist Dodecandionsäure.
  • Die Polycarbonatkomponente kann auch verschiedene Additive einschließen, die üblicherweise in Harzzusammensetzungen dieses Typs eingeschlossen sind. Solche Additive sind zum Beispiel Füllstoffe oder Verstärkungsmittel; Hitzestabilisatoren; Antioxidantien; Lichtstabilisatoren; Weichmacher; antistatische Wirkstoffe; Formfreisetzungsmittel; zusätzliche Harze; und Treibmittel. Kombinationen aus irgendwelchen der vorhergehenden Additive können verwendet werden. Solche Additive können zu einer geeigneten Zeit während des Mischens der Komponenten zur Bildung der Zusammensetzung gemischt werden.
  • Das äußere Lampenglas wird üblicherweise erzeugt durch Injektionsformung einer Polycarbonatharzzusammensetzung in einer zusammengesetzten Form. Die Polycarbonatformulierung ist üblicherweise zusammengesetzt in einem Extruder, um eine geeignete Mischung der Zusammensetzung bereitzustellen. Obwohl die Verwendung eines Einzelschraubenextruders denkbar ist, ist ein Zwillingsschraubenextruder üblicherweise bevorzugt, um das Mischen zu optimieren und die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung von streuenden Partikeln in dem Endprodukt zu reduzieren oder einfach um potentielle Streifenbildungen zu vermeiden, die aus ungelösten Farbstoffen mit hohem Schmelzpunkt herstammen können, wie zum Beispiel einigen Perylenderivaten (Schmelzpunkt um 300°C). Obwohl die Polycarbonatzusammensetzung im allgemeinen lichtstabilisiert ist und das Lampenglas mit einer UV absorbierenden Beschichtung beschichtet ist, ist es wichtig Farbstoffe zu verwenden, die verbesserte Lichtechtheit und Hitzestabilität kombinieren. Gute Beispiele für fluoreszierende Farbstoffe mit einer verbesserten Lichtechtheit und hohen Hitzestabilität sind die Perylenderivate wie das Lumogen Orange F-240, Lumogen Rot F-300 und Lumogen Gelb F-083, geliefert von BASF.
  • Um die extrem niedrige Menge an Farbstoffen, die in die Formulierung eingeführt werden, zu kontrollieren, und deshalb eine bessere Farbkontrolle des Lampenglases zu haben, wird die Verwendung von volumetrischen oder gravimetrischen Zuführungsvorrichtungen sehr empfohlen. Die Zuführungsvorrichtungen können entweder ein Nachlassen des Konzentrats in Polycarbonatharzpulver (vorzugsweise gemahlenes Pulver) zuführen oder eine bereits hergestellte (extrudierte) Farbmasterbatch in einer Pelletform zuführen. Die Farbstoffbeladung in dem Nachlaß oder der Konzentration der Masterbatches hängt ab von der Zuführungsvorrichtung Kapazität und insbesondere der Zuführungsgeschwindigkeit. Im allgemeinen variieren Pulvernachlässe zwischen 10:1 und 10,000:1 Verhältnissen von Färbemittel (d. h. Farbstoff) zu Pulver. Farbstoffmischungen können auch in einer Nachlaßform verwendet werden und von einer einzelnen Zuführungsvorrichtung zugeführt werden, obwohl es nicht das am meisten bevorzugte Verfahren ist. Geringe Farbkontrolle kann möglicherweise zu Lampengläsern führen, die nicht geeignet wären für eine Scheinwerferanwendung, d. h. die Lichtstrahlfarbe oder der Lichtoutput wäre nicht übereinstimmend mit dem SAE Standard.
  • Unter Verwendung dieser Erfindung kann mann Lampengläser produzieren, die spezifisch mit HID Lampen Wechselwirken und einen bunten visuellen Effekt erzeugen, während der Blendeffekt reduziert wird. Dies kann erhalten werden, zum Beispiel durch Verwenden eines Lampenglases, das einen fluoreszierenden Farbstoff in einer solchen Art und Weise enthält, das ein Teil des blauen Lichts, das für den Blendeffekt verantwortlich ist, zu höheren Wellenlängen verschoben wird, wo das menschliche Auge eine geringere spektrale Empfindlichkeit hat. Zum Beispiel sind die spektralen Charakteristika eines gelben fluoreszierenden Farbstoffs wie dem BASF Lumogen Gelb F-083 oder eines roten fluoreszierenden Farbstoffs wie dem Lumogen Rot F-300 so, daß sie die Lichtstrahlfarbe in Richtung dem Gelb bzw. Rot verschieben werden, wodurch erreicht wird, daß der Lichtstrahl weniger "blau" erscheint und deshalb weniger blendet. Andere Kombinationen aus visuellen Effektlampengläsern mit weniger üblichen Glühbirnen als Halogen können einen maßgefertigten ästhetischen Effekt an Farbstoffen bereitstellen, aber auch eine maßgefertigte Lichtperformanz. Ein Beispiel wäre ein Lampenglas zu verwenden, das fluoreszierende Farbstoffe enthält, die Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Bereichs (zum Beispiel unterhalb 380 nm) absorbieren und wieder ausstrahlen in dem sichtbaren Bereich, in Kombination mit einer UV reichen Lichtquelle (wie zum Beispiel einer HID Glühbirne). Dies würde zu einem Anstieg der sichtbaren Intensität des Lichtstrahls führen verglichen mit der Emission von dem natürlichen Lampenglas und möglicherweise eine Reduktion der nötigen Spannung erlauben, wodurch einige Batterieenergie gespart wird.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines Lampenglases in Übereinstimmung mit der Erfindung. Das Lampenglas hat eine äußere Oberfläche 10, welche eine im allgemeinen konvexe Krümmung hat und eine gegenüberliegende rückseitige Oberfläche 1, welche flach oder konkav sein kann. Die Gesamtdicke des Lampenglases an seiner Kante 12 ist in dem Bereich von 0,5 bis 10 mm, zum Beispiel 3,0 mm. Der mittlere Abschnitt des Lampenglases kann dicker oder dünner sein als die Kantendicke, vorausgesetzt daß die strukturelle Integrität aufrecht erhalten wird (die notwendige Dicke wird zu einem bestimmten Ausmaß von den anderen Dimensionen des Lampenglases abhängen), und kann variabel sein als Ergebnis der Bildung von Rippenlinien 13, welche in die Oberfläche geschnitten sind. Rippen oder "Designmerkmale" in dem Lampenglas können Vorsprünge oder Furchen sein. V-Formen sind üblicherweise für Furchen bevorzugt. Vorsprünge haben vorzugsweise quadratische Spitzen, aber runde Spitzen sind auch möglich. Die Gesamtform des Lampenglases kann ein gerundetes Rechteck sein, wie gezeigt, oder es kann rund oder oval sein oder in irgendeiner anderen geeigneten Form für die Verwendung mit einer speziellen Lampe. Zum Beispiel kann, für einige Fahrzeugscheinwerferanwendungen, das Lampenglas sich um die fordere Ecke des Fahrzeugs herum ausdehnen, wobei Teile von sowohl der Forder- als auch der Seitenoberfläche des Fahrzeugs überspannt werden.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch in andere Anwendungen als Scheinwerferlampengläser übertragen werden, wie zum Beispiel Blenden, oder Beleuchtungsausstattung, wo eine synergistische Kombination aus Lichtquelle und einem äußeren Lampenglas mit visuellem Effekt neue ästhetische Lösungen bieten wird, mit vergleichbarer oder verbesserter Beleuchtungseffizienz. Somit stellt die Erfindung auch eine Blende bereit, die aus einem Polycarbonatharz gebildet ist, das ein photolumineszentes Material enthält. Die Blende hat im wesentlichen dieselbe äußere Form an dem Lampenglas mit welchem sie verwendet werden wird, hat aber eine mittlere Öffnung. Somit ist eine Blende gemäß der Erfindung eine im wesentlichen ringförmige Struktur mit einer im allgemeinen konkaven äußeren Oberfläche und einer im allgemeinen konvexen oder flachen inneren Oberfläche. Die Oberfläche kann Rippen oder Furchen haben, um den Zusammenbau mit dem Lampenglas und dem Gehäuse zu erleichtern, oder für dekorative Zwecke. Die Gesamtdicke der Blende ist an ihrer äußeren Kante in dem Bereich von 0,5 bis 10 mm, zum Beispiel 3,0 mm.
  • Die Lampengläser und Blenden der Erfindung können mit einer Oberflächenbeschichtung behandelt werden, um ihre Nützlichkeit in einer spezifischen Anwendung zu verbessern. Zum Beispiel ist es in dem Fall von Lampengläsern für Fahrzeugscheinwerfer üblich eine Oberflächenbeschichtung eines UV Absorbers bereitzustellen, um die Lebensdauer von ansonsten UV-empfindlichem Polycarbonat zu verlängern. Solche UV-protektiven Beschichtungen können aus Acrylsäure- oder Silikon-basierten Polymeren enthaltend UV-Stabilisatoren hergestellt werden, und sie werden üblicherweise durch Dampfablagerung oder chemische Ablagerung aufgebracht. Die Beschichtung wird mindestens auf die äußere Oberfläche und die Kanten aufgebracht, kann aber auch auf die gesamte Außenseite des Lampenglases oder der Blende aufgebracht werden, wenn gewünscht. Die Lampengläser und Blenden der Erfindung können auch in anderen Umgebungen verwendet werden, zum Beispiel um dekorative Effekte in der Poolbeleuchtung bereitzustellen. In diesem Fall würde eine chemisch resistente Beschichtung verwendet werden, um das Polycarbonat vor Degradation durch Poolchemikalien zu schützen. Alternativ könnte eine chemisch resistente Polycarbonatformulierung verwendet werden.
  • 2 zeigt eine Einzelteildarstellung eines Scheinwerfers in Übereinstimmung mit der Erfindung. Der Scheinwerfer hat ein Gehäuse 22, welches eine Reflektoranordnung 25, eine Lichtquelle 26 und eine elektrische Verbindung 21 für die Verknüpfung mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs enthält. Eine Blende 27 und ein Lampenglas 23 sind auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet, so daß Licht, welches das Gehäuse verläst, durch die Blende und das Lampenglas hindurchtritt. Eines oder beide der Blende 27 und das Lampenglas 23 können aus Polycarbonat hergestellt sein, einschließlich einem photolumineszenten Material in Übereinstimmung mit der Erfindung. Wenn sowohl die Blende 27 als auch das Lampenglas 23 einen organischen fluoreszierenden Farbstoff einschließen, kann der Farbstoff der gleiche sein oder er kann unterschiedlich sein, um einen Zweifarbeneffekt bereitzustellen. Es wird anerkannt werden, daß 2 ein spezifisches Scheinwerferdesing zeigt, und daß vielzählige Alternativen zu der tatsächlichen Form und Struktur existieren. Zum Beispiel kann die Blende weggelassen werden, und das Gehäuse und der Reflektor können eine Einzelkomponente sein.
  • Polycarbonatformulierungen (A) bis (G), die unten beschrieben sind, wurden definiert, um die Fähigkeit zu veranschaulichen, eine breite Palette von visueller Effektfarbe für äußere Lampengläser zu kreieren. Ein Zwillingsschraubenextruder wurde verwendet für den Mischschritt mit Standard Lexan® LS-2 Polycarbonatextrusionsbedingungen. Farbchips (5,08 cm × 7,62 cm × 3,2 mm) wurden geformt für jede Formulierung und Farbkoordinaten wurden auf den Chips gemessen in einer Übertragungsart unter Verwendung eines MacBeth 7000A Spektrophotometers, der Leuchtmittel C und einen 2 Grad Beobachter auswählt.
  • BEISPIELE
  • Die Erfindung wird nun weiter mit Bezug auf die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele beschrieben werden.
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (A) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900
    • – 0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,00015 Teile eines gleben Perylenderivats (BASF Lumogen Gelb F-083)
    • – 0,0001 Teile eines roten Perylenderivate (BASF Lumogen Rot F-083).
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (B) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900–0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,00015 Teile eines gelben Perylenderivats (BASF Lumogen Gelb Formel-0,83)
    • – 0,000075 Teile von C. I. Pigment Blau 60 (BASF Heliogen Blau K6330).
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (C) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900
    • – 0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,01 Teile eines Naphthalimidderivats (BASF Lumogen Violett F-570)
    • – 0,0001 Teile von C. I. Pigment Blau 60 (BASF Heliogen Blau K6330)
    • – 0,0005 Teile von C. I. Lösungsmittel Violett 36 (Bayer Macrolex Violett 3R).
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (D) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900
    • – 0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,05 Teile von 2,5-bis(5'-tert-Butyl-2-benzoxazolyl)thiophen (Ciba Uvitex OB)
    • – 0,0001 Teile von C. I. Pigment Blau 60 (BASF Heliogen Blau K6330)
    • – 0,0005 Teile von C. I. Lösungsmittel Violett 36 (Bayer Macrolex Violett 3R).
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (E) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900–0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,00014 Teile eines roten Perylenderivats (BASF Lumogen Gelb F-300).
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (F) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900–0,06
    • – 0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,0002 Teile eines orangen Perylenderivats (BASF Lumogen Orange F-240).
  • Eine Polycarbonatharzzusammensetzung (G) wurde hergestellt, in dem folgendes gemischt wurde:
    • – 65 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 29,900
    • – 35 Teile von Poly(bisphenol-A Carbonat) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) von 21,900
    • – 0,06 Teile von tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)phosphit
    • – 0,27 Teile von Pentaerythritoltetrastearat
    • – 0,27 Teile von 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol
    • – 0,00026 Teile eines gelben Perylenderivats (BASF Lumogen Gelb F-083)
    • – 0,00014 Teile eines roten Perylenderivats (BASF Lumogen Gelb F-300)
    • – 0,00003 Teile eines orangen Perylenderivats (BASF Lumogen Orange F-240)
    • – 0,001 Teile von 2,5-bis(5'-tert-Butyl-2-benzoxazolyl)thiophen (Ciba Uvitex OB).
  • Die Farbkoordinaten und die Kantenfarbe sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Dies liefert eine klare Veranschaulichung der Fähigkeit verschiedene visuelle Effektfarben zu kreieren mit einer gesamtsichtbaren Lichttransmission (Y) größer als ungefähr 87% bei 3,2 mm Dicke (durchschnittliche Dicke eines äußeren Lampenglases).
  • Äußere Fahrzeuglampengläser werden aus Polycarbonatformulierung (A) bis (E) geformt. Wenn die Lampengläser in Fahrzeugscheinwerfer eingeschlossen wurden, war es ersichtlich, daß die Lichtstrahlfarbe des Scheinwerfers weiß war, während ein stark gefärbter visueller Effekt beobachtet wurde, der von Akzentmerkmalen des Lampenglases (Rippen, Linien und Kanten) scheint.
  • Lampengläser, die aus Formulierungen (A), (D) und (E) geformt wurden, wurden auch mit einer Halogenglühbirne kombiniert, um die SAE Konformität in einer Scheinwerferkonfiguration zu testen. Natürlich gefärbtes Lexan® LS-2 Harz wurde als eine Referenz verwendet, um die Beleuchtungseffizienz gemäß SAE J1383 zu bewerten. Die Ergebnisse des Isocandelatests (Gesamtfluß), der maximalen Candela (Punktintensität) und die Lichtstrahlchromatizität (x, y) sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
  • Es ist bemerkenswert, daß sowohl die maximale Candela als auch die Isocandela bestätigen, daß die Lampengläser mit visuellem Effekt kombiniert mit der Halogenglühbirne eine vergleichbare Lichtausgabe ergeben im Hinblick auf die Intensität, welche innerhalb +/–5% der Referenz (natürliche Farbe) liegt.
  • Desweiteren zeigt der Scheinwerfer mit dem blauen Lampenglas, hergestellt aus Formulierung (D), einen viel blaueren (d. h. weißeren) Lichtstrahl verglichen mit der Referenz, da der CIE 1931 × Chromatizitätswert von 0,4424 auf 0,4040 verschoben ist.
  • Dieses Ergebnis wird auch bestätigt durch die visuelle Bewertung der Lichtstrahlfarbe. Eine solche Kombination ist deshalb eine potentiell niedrigere Kostenalternative zu der Verwendung von HID Glühbirnen in Scheinwerfern, da sie auch eine weiße Lichtausgabe bereitstellt, die üblicherweise durch die Fahrer als eine Beleuchtungsverbesserung wahr genommen wird.
  • Letztlich muß bemerkt werden, daß alle die äußeren Lampengläser, die getestet wurden, den SAE Erfordernissen entsprechen. Tabelle 1:
    Formulierung Y x y L* a* b* Visueller Effekt Farbe
    A 87,77 0,3170 0,3253 95,06 –1,04 4,58 Orange
    B 88,75 0,3150 0,3257 95,48 –2,23 4,40 Grün
    C 87,70 ,03087 0,3157 95,04 –0,49 –0,41 Blau Nr. 1
    D 87,85 0,3105 0,3202 95,10 –1,82 1,60 Blau Nr. 2
    E 87,59 0,3121 0,3166 94,99 0,8 0,51 Rot/Pink
    F 88,17 0,3163 0,3166 95,24 –2,97 1,25 Gelb
    G 86,99 0,3207 0,3292 94,75 –1,06 6,64 Orange/Bernstein
    Tabelle 2:
    Lampenglas Max. Gesamtfluß x y SAE Konformität
    "natürliches" LS-2 37979 754 0,442 0,407 erfüllt
    Formulierung (A) 36848 747 0,438 0,430 erfüllt
    Formulierung (D) 37410 746 0,404 0,403 erfüllt
    Formulierung (E) 36501 740 0,440 0,421 erfüllt

Claims (10)

  1. Ein Fahrzeugscheinwerfer umfassend ein Gehäuse (22) zur Aufnahme einer Lichtquelle (26) und eines äußeren Lampenglases (23) und gegebenenfalls einer Blende (27), so angeordnet, dass Licht aus einer Lichtquelle (26), angeordnet im Gehäuse (22), durch das Lampenglas (23) und durch die Blende (27), sofern vorhanden, hindurchtritt, einen Reflektor, angeordnet im Gehäuse, wobei der Reflektor Licht aus einer Lichtquelle, angeordnet im Gehäuse, in Richtung des Lampenglases reflektiert, wobei das Lampenglas (23) und die Blende (27), sofern vorhanden, ein Polycarbonat und ein photolumineszentes Material aufweisen und einen visuellen Effekt an wenigstens einer Kante des Lampenglases als Ergebnis der Photoluminiszenz des photolumineszenten Materials erzeugen, und wobei das Gehäuse, der Reflektor und das Lampenglas mit einer Lichtquelle, angeordnet im Gehäuse, zur Bereitstellung eines Ausgangsstrahls aus dem Scheinwerfer zusammenwirken.
  2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, wobei das photolumineszente Material ein organischer Fluoreszenzfarbstoff ist.
  3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, wobei der Fluoreszensfarbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Perylenderivaten, Anthracenderivaten, Indigoid- und Thioindigoidderivaten, Imidazolderivaten, Naphthalimidderivaten, Xanthenen, Thioxanthenen, Cumarinen, Rhodaminen, (2,5-Bis[5-tert-butyl-2-benzoxazolylthiophen) und Derivaten davon.
  4. Scheinwerfer nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Fluoreszensfarbstoff in einer Konzentration von 1 Gew.-% oder weniger des Polycarbonats eingeschlossen ist.
  5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, wobei der Floureszenzfarbstoff einen blauen oder violetten visuellen Effekt ergibt und der Fluoreszenzfarbstoff in einer Konzentration von 0,5 bis 0,001 Gew.-% eingeschlossen ist, vorzugsweise 0,3 bis 0,1 Gew.-% oder wobei der Fluoreszenzfarbstoff einen roten, orangen oder grünen visuellen Effekt ergibt und der Fluoreszenzfarbstoff in einer Konzentration von weniger als 0,0005 Gew.-%, vorzugsweise 0,0001 bis 0,0003 Gew.-%, eingeschlossen ist.
  6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 2–5, wobei der Fluoreszenzfarbstoff eine Quantenausbeute von 0,7 oder größer, vorzugsweise 0,9 oder größer, hat.
  7. Scheinwerfer nach Anspruch 1, wobei das photolumineszente Material ein anorganischer Nanopartikel ist.
  8. Lampenglas umfassend ein photolumineszentes Material zur Verwendung in einem Scheinwerfer gemäß einem der Ansprüche 1–7.
  9. Eine Blende (27) umfassend einen ringförmig geformten Körper, der eine im allgemeinen konkave äußere Oberfläche hat, eine im allgemeinen flache oder konvexe innere Oberfläche und innere und äußere Kantenflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende ein photolumineszentes Material zur Verwendung in einem Scheinwerfer gemäß einem der Ansprüche 1–7 aufweist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Lampenglases (10, 23) oder einer Blende (27), welche einen visuellen Lumineszenzeffekt haben, zur Verwendung in einem Fahrzeugscheinwerfer gemäß einem der Ansprüche 1–7, bei welchem man eine Formmasse aufweisend ein Polycarbonat und ein photolumiyneszentes Material herstellt, das Lampenglas oder die Blende aus der Formmasse formt, und gegebenenfalls Ausnehmungen (13) oder Vorsprünge oder beides in einer Oberfläche des Lampenglases (10, 23) oder der Blende (27) formt, wobei der Schritt des Formens der Ausnehmungen (13) oder Vorsprünge während oder im Anschluss an den Formschritt erfolgen kann, und wobei der visuelle Lumineszenzeffekt wenigstens an einer Kante des Lampenglases (10, 23) oder der Blende (27) und an Ausnehmungen (13) und Vorsprüngen, die darin geformt sind, auftritt.
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