CN105508954A - 车辆照明总成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆照明总成。该总成包括壳体，壳体包括透光部分和光致发光部分。第一光源和第二光源各自定位于壳体内。从第一光源发射的光通过透光部分从壳体输出，并且从第二光源发射的光激发光致发光部分以产生从壳体输出的可见光。

Description

车辆照明总成
技术领域
本发明大体涉及车辆照明系统，并且更具体地涉及使用一个或多个光致发光结构的车辆照明系统。
背景技术
由光致发光结构的使用所产生的照明提供了独特且吸引人的视觉体验。因此，在机动车辆内实施这样的结构以提供各种照明应用是期望的。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种车辆照明总成。该总成包括壳体，壳体包括透光部分和光致发光部分。第一光源和第二光源各自定位于壳体内。从第一光源发射的光通过透光部分从壳体输出，并且从第二光源发射的光激发光致发光部分以产生从壳体输出的可见光。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆照明总成。该总成包括壳体，壳体包括具有透光部分的第一舱和具有光致发光部分的第二舱。第一光源定位在第一舱内，并且第二光源定位在第二舱内。从第一光源发射的光通过透光部分从壳体输出，并且从第二光源发射的光激发光致发光部分以产生从壳体输出的可见光。
根据本发明的另一方面，提供一种饰件总成。该总成包括壳体，该壳体包括透光部分和光致发光部分。第一光源和第二光源各自定位于壳体内。从第一光源发射的光通过透光部分从壳体输出，并且从第二光源发射的光激发光致发光部分以产生从壳体输出的可见光。
本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
附图说明
在图中：
图1A显示了根据一个实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
图1B显示了根据另一实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
图1C显示了根据又一实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
图2显示了位于车辆后部上的车辆照明总成；
图3是沿图2中的线III-III截取的车辆照明总成的剖视图；
图4是图3的车辆照明总成的可选实施例；以及
图5显示了图3所示的车辆照明总成的照明设置的一个实施例。
具体实施方式
根据需要，在此公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计，且为了呈现功能概况，一些图可以被夸大或缩小。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。
如在此所用的，当用于一系列两个或多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目、或可以使用两个或多个所列项目的任意组合。例如，如果混合物被描述为包含组分A、B和/或C，混合物可以包含单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。
下述公开描述一种车辆照明总成，该总成有利地使用一种或多种配置用于将从相关光源接收的光转换并且重新发射不同波长的光的光致发光结构。
参考图1A-1C，其显示出光致发光结构10的各种示例性实施例，其每一个能够被连接到支承元件12，支承元件12可以对应于车辆固定装置或车辆相关设备件。在图1A中，光致发光结构10总体上显示呈现为可以被应用于支承元件12的表面的涂层(例如薄膜)。在图1B中，光致发光结构10总体上显示为能够被结合到支承元件12的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10总体上显示为可以被结合到支承介质14(例如膜)内的多个离散颗粒，支承介质14随后可以被应用(如图所示)或结合到支承元件12。
在最基本水平，给定的光致发光结构10包括能量转换层16，能量转换层16可以包括一个或多个子层，如在图1A和1B中通过虚线示例性示出的。能量转换层16的每一个子层可以包括一种或多种具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的光致发光材料。每一种光致发光材料一经接收到特定波长的光就可以被激发，由此使光经历转换过程。按照下变频(downconversion)原理，输入光被转换为从光致发光结构10输出的更长波长的光。反之，按照上变频(upconversion)原理，输入光被转换为从光致发光结构10输出的更短波长的光。当从光致发光结构10同时输出多个不同的波长时的光，多个波长的光可以混合在一起并且表现为多色光。
在一些实施方式中，已经被向下转换或向上转换的光可以用于激发存在于能量转换层16内的其他光致发光材料。使用从一种光致发光材料输出的转换后的光来激发另一种光致发光材料并以此类推的过程通常被称为能量级联并且可以作为实现各种颜色表现的可选方式。关于任何一种转换原理，激发光和转换后的光之间的波长差被称作斯托克斯位移(Stokesshift)且用作对应于光的波长变化的能量转换过程的主要驱动机制。在这里所述的各种实施方式中，每一种光致发光结构可以按照任何一种转换原理操作。
能量转换层16可以通过使用各种方法将光致发光材料分散在聚合物基体以形成均匀混合物来制备。这样的方法可以包括从在液体载体介质中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到期望的支承元件。能量转换层16可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂覆(slotcoating)、浸渍涂覆(dipcoating)、滚筒涂覆(rollercoating)和棒式涂覆(barcoating)应用到支承元件。可选地，能量转换层16可以通过不使用液体载体介质的方法来制备。例如，能量转换层16可以通过将光致发光材料分散在可以被结合到聚合物基体的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中而呈现，聚合物基体可以通过挤出、注塑成型、压缩成型、压延成型、热成型等形成。然后可以使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16结合到支承元件内。当能量转换层16包括子层时，可以顺序涂覆每个子层以形成能量转换层16。可选地，可以分别制备子层且之后层压或压印在一起以形成能量转换层16。另外可选地，可以通过共挤子层来形成能量转换层16。
返回参考图1A和1B，光致发光结构10可以可选地包括至少一个稳定层18以保护包含在能量转换层16内的光致发光材料不被光解和热降解。稳定层18可被配置为光学耦合到和粘附到能量转换层16的单独的层。可选地，稳定层18也可以与能量转换层16整合。光致发光结构10也可以可选地包括光学耦合和粘附到稳定层18或其他层(例如没有稳定层18的转换层16)的保护层20以保护光致发光结构10不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。稳定层18和/或保护层20可以通过每层的顺续涂覆或印刷、顺续层压或压印或任何其他合适的方式与能量转换层16结合。
关于光致发光结构的构建的附加信息在2012年7月31日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,232,533、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。关于实现各种光发射的光致发光材料的制造和利用的附加信息参考在2012年6月26日提交的、由博茨(Bortz)等人发明的美国专利号为8,207,511、题名为“光致发光纤维、组合物以及由光致发光纤维和组合物制造的织物”的专利，以及在2012年8月21日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利号为8,247,761、题名为“具有功能覆盖层的光致发光标记”的专利，以及在2013年8月27日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利号为8,519,359B2、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解和环境稳定的多层结构”的专利，以及在2014年3月4日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利号为8,664,624B2、题名为“用于产生持续二次发射的照明输送系统”的专利，以及在2012年7月19日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利公开号为2012/0183677、题名为“光致发光组合物、光致发光组合物的制造方法及其新用途”的申请，以及在2014年3月6日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利公开号为2014/0065442A1、题名为“光致发光物体”的申请，以及在2014年4月17日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利公开号为2014/0103258A1、题名为“铬发光组合物和纺织品”的申请，通过引用将他们的全部内容结合于此。
参考图2，显示了配置作为定位于车辆34的后部32上的外部饰件的车辆照明总成30并且其定位于后车牌照36上方。照明总成30包括可视的前部38和下部(未示出)，下部邻近牌照36并且总体上对位于车辆34后方的观察者而言被隐藏。根据下面更加详细描述的一个实施例，照明总成30可以配置用于提供两种不同的照明功能。具体地，照明总成30的前部38可以点亮作为制动灯和/或尾灯，而下部可以作为造型特征照射车牌照36。此外，车牌照36的照明在黑暗的状况下也增加了它的能见度。关于本实施例，照明总成30可以被设置用于补充车辆34上现有的照明装置或可以被设置为现有照明装置的替代物。例如，上述照明总成30可以代替传统的中置高位制动灯(CHMSL)。
参考图3，其显示了根据一个实施例的照明总成30的剖视图。照明总成30包括壳体40，壳体40具有限定本文之前所述的前部38的可透光部分42、限定本文之前所述的底部的光致发光部分44以及可以固定于车辆后部的后部46。照明总成30也可以包括位于照明总成30内的分隔元件48，分隔元件48将壳体40分成第一舱50和第二舱52，第二舱52可以位于第一舱50上方。分隔元件48可以被接合到后部46和光致发光部分44和/或透光部分42。而且，分隔元件48可以定位于相对于光致发光部分44呈锐角处。透光部分42、光致发光部分44、后部46以及分隔元件48可以各自由大体上刚性的材料(例如塑料)构建并且通过激光焊接或其他合适的方式连接到一起。透光部分42可以被金属化以在未照明状态时具有外部金属外观。光致发光部分44可以包括光分散光学装置54和至少一种连接到光分散光学装置54的光致发光结构56。光致发光结构56可以与光学装置54结合或另外作为涂层、涂料等应用于光学装置54。
仍参考图3，照明总成30可以进一步包括位于第一舱50内的至少一个光源58和位于第二舱52内的至少一个光源60。光源58和60可以电连接到车载电源并且可以各自设置在单独的印刷电路板(PCB)62、64上，印刷电路板固定于后部46的内表面66。在其他的实施例中，光源58、60可以设置在普通的PCB上。可选地，光源58、60中的一个或两个都可以设置在分隔元件48上。如图4中示例性显示的，光源58可以定位在分隔元件48的一侧68上，并且光源60可以定位在分隔元件48的相对侧70上。在所示的实施例中，分隔元件48可以对应于与光源58、60电连通的双面PCB。在其他实施例中，光源58、60可以设置在固定到分隔元件48的对应侧68、70的单独的PCB(未示出)上。
光源58、60可以包括各种类型的灯，例如但不限于，卤素灯、荧光灯、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)和聚合物发光二极管(PLED)。为了示例性目的，图5显示了图3所示的照明总成30的照明设置。该照明设置包括分别设置在PCB62和64上的多个LED72、74。PCB62和64可以跨越后部46纵向地延伸，以及LED72、74可以设置为串联或并联并且跨越相应的PCB62、64纵向地间隔开。应该理解的是，每一个PCB62、64上的LED72、74的数量不限于任何特定的数量。
在操作中，从LED72发射的光通过透光部分42从壳体40输出。LED72可以各自发射红光并且充当尾灯和/或制动灯，而从LED74发射的光激发光致发光部分44的光致发光结构56以产生可见光，该可见光通过光分散光学装置54从壳体40输出以照射后车牌照(例如后车牌照36)。在一个实施例中，光致发光结构56可以配置用于将从LED74接收的光向下转换为更长波长的光。从LED74发射的光可以对应于紫外光(波长约10-400纳米)、紫色光(波长约380-450纳米)或蓝色光(波长约450-495纳米)。从光致发光结构56发射的转换后的光可以对应于包括电磁光谱的部分的可见光，该部分电磁光谱能够被人眼检测到(波长约390-700纳米)并且可以表现为通过单个波长(例如红色、绿色、蓝色)或多个波长的混合(例如白色)限定的多种颜色。因此，应该理解的是，光致发光结构56可以被配置为使从光致发光结构发射的转换后的光表现为纯色的或彩色的光。
仍参考图5，大量的LED72可以设置在PCB62上以提供横跨透光部分42的光的均匀分布。而且，透光部分42可以配置用于将从LED72接收的光散射。作为节约成本的措施，由于从LED74发射的光对于观察者而言并非直接可视并且横跨牌照的均匀的光分布一般较不明显，因此可以在PCB64上设置较少量的LED74。为了优化光输出，第一舱和第二舱50、52可以配置用于内部地反射光。例如，内表面66和分隔元件48可以被涂覆以例如白色涂料的反光材料。同样地，为了增加光反射，PCB62、64可以包括白色阻焊膜来代替传统的绿色阻焊膜。在这样的配置中，包含在第一舱50内的不规则传播的光最终重新定向为朝向透光部分42并且从透光部分42输出。类似地，包含在第二舱52内的不规则传播的光最终重新定向为朝向光致发光部分44，从而激发光致发光结构56或者通过光分散光学装置54从壳体40输出。
在第一舱50的范围内，不规则传播的光应该理解为意思是从LED72发射的并非朝向透光部分42传播的光。这包括已经反射离开透光部分42和重新定向为朝向第一舱50的另外的表面的光。在第二舱52的范围内，不规则传播的光应该理解为意思是从LED74发射的并非朝向光致发光部分44传播的光。这包括已经反射离开光致发光部分44和重新定向为朝向第二舱52的另外的表面的光。在光致发光结构56大体上是朗伯体(Lambertian)的情况下，不规则传播的光也应该理解为意思是从光致发光结构56发射到第二舱52内的转换后的光。在这样的示例中，可以期望的是，将转换后的光重定向回朝向光致发光部分44以使它通过光分散光学装置54从壳体40输出，由此增加通过光致发光部分44向外提供的照明。
相应地，这里有利地描述了车辆照明总成。车辆照明总成提供包括用于产生各种照明的简单和有成本效益的方式的多种效益，其可以实施为尾灯和/或制动灯以及牌照灯。
为了说明和定义本发明的教导的目的，应该注意的是，这里利用术语“大体上”和“约”来表示可归因于任何定量的比较、数值、测量或其他表示的固有不确定性程度。这里也利用术语“大体上”和“约”代表在不引起所述主题的基本功能的变化的情况下，定量表示可以从所述参考改变的程度。
应当理解的是，在不脱离本发明构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这些构思旨在被下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。

Claims (20)

1.一种车辆照明总成，包含：
壳体，其包括透光部分和光致发光部分；以及
第一光源和第二光源，其各自定位于所述壳体内；
其中从所述第一光源发射的光通过所述透光部分从所述壳体输出，并且从所述第二光源发射的光激发所述光致发光部分以产生从所述壳体输出的可见光。
2.根据权利要求1所述的车辆照明总成，其中所述壳体被分成至少部分地由所述透光部分限定的第一舱和至少部分地由所述光致发光部分限定的第二舱。
3.根据权利要求2所述的车辆照明总成，其中所述第一光源定位于所述第一舱内，并且所述第一舱配置用于内部地反射光，以使包含在所述第一舱内以及源自所述第一光源的不规则传播的光最终重新定向为朝向所述透光部分。
4.根据权利要求2所述的车辆照明总成，其中所述第二光源定位于所述第二舱内，并且所述光致发光部分大体上是朗伯体；并且其中所述第二舱配置用于内部地反射光，以使包含在所述第二舱内以及源自所述第二光源和所述光致发光部分中的至少一个的不规则传播的光最终重新定向为朝向所述光致发光部分。
5.根据权利要求1所述的车辆照明总成，其中所述透光部分被金属化为具有金属外观，同时所述透光部分仍容许从所述第一光源发射的光被传输通过所述透光部分。
6.根据权利要求1所述的车辆照明总成，其中所述光致发光部分包括连接到光分散光学装置的光致发光结构；其中所述光致发光结构配置用于将从所述第二光源发射的光进行能量转换，由此产生可见光；并且其中所述可见光具有与从所述第二光源发射的光的波长不同的波长。
7.根据权利要求1所述的车辆照明总成，其配置为外部饰件，所述外部饰件定位在车辆后部并且位于后车牌照上方，其中所述第一光源是制动灯和后车灯中的至少一个；以及其中通过所述光致发光部分产生的所述可见光照射所述牌照。
8.一种车辆照明总成，包含：
壳体，其包括具有透光部分的第一舱和具有光致发光部分的第二舱；
定位于所述第一舱内的第一光源以及定位于所述第二舱内的第二光源；
其中从所述第一光源发射的光通过所述透光部分从所述壳体输出，并且从所述第二光源发射的光激发所述光致发光部分以产生从所述壳体输出的可见光。
9.根据权利要求8所述的车辆照明总成，其中所述第一舱配置用于内部地反射光，以使包含在所述第一舱内以及源自所述第一光源的不规则传播的光最终重新定向为朝向所述透光部分。
10.根据权利要求8所述的车辆照明总成，其中所述光致发光部分大体上是朗伯体；并且其中所述第二舱配置用于内部地反射光，以使包含在所述第二舱内以及源自所述第二光源和所述光致发光部分中的至少一个的不规则传播的光最终重新定向为朝向所述光致发光部分。
11.根据权利要求8所述的车辆照明总成，其中所述透光部分被金属化为具有金属外观，同时所述透光部分仍容许从所述第一光源发射的光被传输通过所述透光部分。
12.根据权利要求8所述的车辆照明总成，其中所述光致发光部分包括连接到光分散光学装置的光致发光结构；其中所述光致发光结构配置用于将从所述第二光源发射的光进行能量转换，由此产生可见光；并且其中所述可见光具有与从所述第二光源发射的光的波长不同的波长。
13.根据权利要求8所述的车辆照明总成，其配置为外部饰件，所述外部饰件定位在车辆后部并且位于后车牌照上方，其中所述第一光源是制动灯和后车灯中的至少一个；以及其中通过所述光致发光部分产生的所述可见光照射所述牌照。
14.一种饰件总成，包含：
壳体，其包括透光部分和光致发光部分；以及
第一光源和第二光源，其各自定位于所述壳体内；
其中从所述第一光源发射的光通过所述透光部分从所述壳体输出，并且从所述第二光源发射的光激发所述光致发光部分以产生从所述壳体输出的可见光。
15.根据权利要求14所述的饰件总成，其中所述壳体被分成至少部分地由所述透光部分限定的第一舱和至少部分地由所述光致发光部分限定的第二舱。
16.根据权利要求15所述的饰件总成，其中所述第一光源定位于所述第一舱内，并且所述第一舱配置用于内部地反射光，以使包含在所述第一舱内以及源自所述第一光源的不规则传播的光最终重新定向为朝向所述透光部分。
17.根据权利要求15所述的饰件总成，其中所述第二光源定位于所述第二舱内，并且所述光致发光部分大体上是朗伯体；并且其中所述第二舱配置用于内部地反射光，以使包含在所述第二舱内以及源自所述第二光源和所述光致发光部分中的至少一个的不规则传播的光最终重新定向为朝向所述光致发光部分。
18.根据权利要求14所述的饰件总成，其中所述透光部分被金属化为具有金属外观，同时所述透光部分仍容许从所述第一光源发射的光被传输通过所述透光部分。
19.根据权利要求14所述的饰件总成，其中所述光致发光部分包括连接到光分散光学装置的光致发光结构；其中所述光致发光结构配置用于将从所述第二光源发射的光进行能量转换，由此产生可见光；并且其中所述可见光具有与从所述第二光源发射的光的波长不同的波长。
20.根据权利要求1所述的饰件总成，其配置为高位制动灯，所述高位制动灯定位在车辆后部并且位于后车牌照上方，其中所述第一光源是制动灯和后车灯中的至少一个；以及其中通过所述光致发光部分产生的所述可见光照射所述牌照。
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