CN107042788B - 车辆照明组件 - Google Patents

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Abstract

本文提供一种车辆侧面标记。该侧面标记可包括其上具有纹理的半透明透镜。基底可连接至透镜。第一光致发光结构和第二光致发光结构设置在透镜的外表面和基底之间。第一光致发光结构和第二光致发光结构构造成响应于光源的激发而发光。第一光致发光结构内可包括长余辉光致发光材料。

Description

车辆照明组件
技术领域
本公开一般涉及车辆照明系统，更具体地，涉及采用一个或多个光致发光结构的车辆照明系统。
背景技术
使用光致发光结构产生的照明提供了独特和有吸引力的观看体验。因此，期望将这种结构应用于机动车辆的各种照明用途中。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开了一种车辆侧面标记。车辆侧面标记包括半透明透镜，其上具有纹理。基底连接到该透镜。第一光致发光结构和第二光致发光结构设置在透镜的外表面和基底之间。第一光致发光结构和第二光致发光结构构造成响应于接收由光源发射的激发光而发光。
根据本发明的另一个方面，公开了一种车辆照明组件。该车辆照明组件包括透镜。基底连接到该透镜。第一光致发光结构设置在透镜和基底之间，并且构造成响应于激发光而发光。
根据本发明的另一方面，公开了一种车辆。该车辆包括多个限定车辆的外部的车身面板。照明组件设置在多个车身面板中的一个上。该照明组件包括长余辉光致发光材料，其构造成响应于接收激发光发射转换光超过两个小时。
本领域中的技术人员通过对下列说明书、权利要求书以及附图的学习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
在附图中：
图1A为根据一个实施例的呈现为用于装饰组件中的涂层的光致发光结构的侧视图；
图1B为根据一个实施例的呈现为离散颗粒的光致发光结构的俯视图；
图1C为呈现为离散颗粒并结合到单独结构中的多个光致发光结构的侧视图；
图2为根据一个实施例的装备有构造为侧面标记的照明组件的车辆的透视侧视图；
图3为根据一个实施例的照明组件的正视透视图；
图4为根据一个实施例的照明组件的分解图；
图5是沿图2中的线V-V截取的截面图，其例示了具有设置在透镜和基底之间的纵长构件的照明组件的一个实施例；
图6是沿图2中的线V-V截取的截面图，其例示了具有设置在透镜的内表面上的光致发光结构的照明组件的另一个实施例；
图7是沿图2中的线V-V截取的截面图，其例示了具有完整地设置有透镜的光致发光结构的照明组件的另一个实施例；
图8是沿图2中的线V-V截取的截面图，其例示了具有设置在透镜和基底之间的第一光致发光结构和第二光致发光结构的照明组件的另一个实施例；
图9是沿图2中的线V-V截取的截面图，其例示了具有设置在光致发光结构后部的光学器件的照明组件的另一个实施例。
图10是沿图2中的线V-V截取的截面图，其例示了具有设置在透镜和基底之间的光源的照明组件的另一个实施例；
图11A是沿图10中的线X-X截取的截面图，其例示了根据一个实施例的光源；以及
图11B是沿图8中的线IX-IX截取的截面图，其例示了根据一个实施例的光源。
具体实施方式
为了本文的描述目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”及其派生词应与本发明图2所示的方向一致。但是，应了解的是，本发明可采用各种替代方向，除非另有明确的相反说明。还应当了解的是，附图示出的以及下面说明书中描述的特定组件和过程均仅为附录权利要求书中界定的本发明概念的示范实施例。因此，与本文公开的实施例有关的特定尺寸和其它物理特征不应视为限制性的，除非权利要求书中另有明确说明。
按要求，本发明的详细实施例在此公开。然而，应当理解，所公开的实施例仅是本发明的示例，其可以以各种替代形式呈现。附图不一定按照详细的设计绘制，一些示意图可能被夸大或最小化以显示功能概要。因此，本文公开的具体结构和功能性细节不应理解为对其的限制，而仅作为指导此项技术的技术人员如何以不同方式实现本发明的代表性基础。
当本文中所用的术语“和/或”用于两个或更多项目时，表示可采用所列项目的任意一个，或可采用所列项目的两个或多个的任意组合。例如，如果所描述的组合物包括部件A、B和/或C，则组合物可仅包括A；仅包括B；仅包括C；包括A和B的组合；包括A和C的组合；包括B和C的组合；或包括A、B和C的组合。
以下公开描述了一种用于车辆的照明组件。该照明组件可有利地采用一个或多个光致发光结构，光致发光结构响应于预定义事件发光。一个或多个光致发光结构可构造成接收激发光并且重新发射通常在可见波长谱中的不同波长的转换光。一旦激发光被去除，光致发光结构仍可以发射转换光持续相当长的时间。
参考图1A至图1C，示出了光致发光结构10的各种示例性实施例，每个光致发光结构10都能够连接到基底12，基底12可相当于车辆夹具或车辆相关设备。在图1A中，光致发光结构10通常显示为可施加到基底12的表面的涂层(例如，膜)。在图1B中，光致发光结构10通常显示为能够与基底12整合的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10通常显示为多个离散颗粒，其可合并到支撑介质14(例如，膜)中，然后可施加(如图所示)或整合到基底12上。
在最基本的水平上，给定的光致发光结构10包括能量转换层16，能量转换层16可包括一个或多个子层，在图1A和1B中示例性显示为虚线。能量转换层16的每个子层可包括一种或多种具有磷光或荧光性能的能量转换元件的光致发光材料18。每个光致发光材料18可基于接收特定波长的激发光24被激发，从而使光经历转换过程。根据降频转换原理，激发光24被转换为从光致发光结构10输出的更长波长的光。相反，根据升频转换原理，激发光24被转换成从光致发光结构10输出的更短波长的光。当多个不同波长的光同时从光致发光结构10输出时，光的波长可混合在一起并且表现出多色光。
在本文中，由光源68发射的光称为激发光24，且表示为实线箭头。相比之下，在本文中，从光致发光结构10发射的光称为转换光26，并且表示为虚线箭头。可同时发射的激发光24和转换光26的混合在本文中称为输出光。
在一些实施例中，已被降频转换或升频转换的转换光26可用于激发能量转换层16中的其他光致发光材料18。使用从一种光致发光材料18输出的转换光26激发另一个光致发光材料等的过程通常称为能量级联，其可作为用于实现各种颜色表现的替代方法。关于任一转换原理，激发光24和转换光26之间的波长差称为斯托克斯位移，并且作为用于对应于光波长变化的能量转换过程的原理驱动机理。在本文讨论的各种实施例中，每个光致发光结构10可根据任一转换原理操作。
可通过使用多种方法将光致发光材料18分散在聚合物基质中以形成均匀混合物来制备能量转换层16。这些方法可包括使用液体载体介质14中的制剂制备能量转换层16并将能量转换层16涂覆到所需基底12上。可通过涂漆、丝网印刷、喷涂、狭缝涂布，浸涂，辊涂和棒涂将能量转换层16施加到基底12上。或者，能量转换层16可通过不使用液体载体介质14的方法制备。例如，可通过将光致发光材料18分散到可融入聚合物基体中的固态溶液(呈干燥状的均匀混合物)中以形成能量转换层16，聚合物基体可通过挤压成型、注射成型、压缩成型、压延、热成型等成型。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整合到基底12中。当能量转换层16包括子层时，每个子层可被顺序地涂覆以形成能量转换层16。或者，子层可以单独制备，然后层压或压印在一起以形成能量转换层16。或者，能量转换层16也可以通过共挤压子层形成。
再次参考图1A和图1B，光致发光结构10可以选择性地包括至少一个稳定层20，以保护能量转换层16内包含的光致发光材料18免受光解和热降解。稳定层20可构造成光学连接并粘附到能量转换层16上的单独层。或者，稳定层20可以整合到能量转换层16中。光致发光结构10还可选择性地包括保护层22，其光学连接和粘附到稳定层20或其它层(例如，没有稳定层20时粘附到转换层16)，以保护光致发光结构10免受由于环境暴露引起的物理和化学损害。稳定层20和/或保护层22可通过顺序涂覆或印刷每层、顺序层压或压印或任何其它合适的方式与到能量转换层16结合。
关于光致发光结构10的构造的附加信息公开于Kingsley等人在2011年11月8日提交的题为“PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FORHIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARYEMISSION”的美国专利第8,232,533号中，其全部公开内容以引用的方式并入本文中。关于制造和利用光致发光材料以实现各种光发射的附加信息可参见以下专利：Bortz等人于2009年6月5日提交的题为“PHOTOLUMINESCENT FIBERS,COMPOSITIONS AND FABRICS MADETHEREFROM”的美国专利第8,207,511号中；Agrawal等人于2011年10月19日提交的题为“PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS”的美国专利第8,247,761号；Kingsley等人于2013年3月4日提交的题为“PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLYSTABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGYCONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”的美国专利第8,519,359B2号；Kingsley等人于2012年11月14日提交的题为“ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FORGENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION”的美国专利第8,664,624B2；Agrawal等人于2012年3月29日提交的题为“PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS，METHODS OF MANUFACTUREAND NOVEL USES”的美国专利公开第2012/0183677号；Kingsley等人于2012年10月23日提交的题为“PHOTOLUMINESCENT OBJECTS”的美国专利公开第2014/0065442A1号；以及Agrawal等人于2013年12月19日提交的题为“CHROMIC LUMINESCENT COMPOSITIONS ANDTEXTILES”的美国专利公开第2014/0103258A1号，上述专利以引用的方式并入本文中。
根据一个实施例，设置在光致发光结构10中的光致发光材料18可包括长余辉磷光材料，其一旦被激发光24充能则发射转换光26。激发光24可从任何光源(例如，任何自然光源，比如太阳和/或人造光源)发射。长余辉磷光材料可被定义为一旦激发光24不再存在，其仍能够存储激发光24并且在几分钟或几小时内逐渐释放转换光26。衰减时间可定义为从激发光24激发结束到从光致发光结构10发射的转换光26的光强度下降至低于最小可见度0.32mcd/m2之间的时间。0.32mcd/m2的可见度大约是暗适应人眼灵敏度的100倍，这相当于本领域技术人员通常使用的基本照明水平。
根据一个实施例，长余辉磷光材料可以在10分钟后发射强度为0.32mcd/m2或以上的光。另外，长余晖磷光材料可以在30分钟后发射强度为0.32mcd/m2或以上的光，并且在一些实施例中，发射时间基本上长于60分钟(例如，24小时或更长，在某些情况下，发射时间可以延长48小时)。因此，长余辉磷光材料可响应于来自发射激发光24，包括但不限于自然光(例如，太阳)和/或任何人造光源68的多个激发源的激发而连续发光。来自任何激发源的激发光24的周期性吸收可以为长余辉磷光材料提供充分持续的充能，以提供持续的无源照明。在一些实施例中，光传感器可监测光致发光结构10的照明强度，并且当照明强度下降到低于0.32mcd/m2或任何其它预定义强度水平时致动激发源。
长余辉磷光材料可相当于碱土铝酸盐和硅酸盐，例如掺杂的二硅酸盐，或者任何其它一旦激发光24不再存在仍能够在一段时间内发射光的混合物。长余辉光致发光材料18可以掺杂一种或多种离子，离子可对应于稀土元素，如Eu2+，Tb3+和/或Dy3+。根据一个非限制示例性实施例，光致发光结构10包括约30％至55％的磷光材料、约25％至55％的液体载体介质、约15％至35％的树脂、约0.25％至20％的稳定添加剂、以及约0％至约5％的性能增强添加剂，各组分基于制剂的重量。
根据一个实施例，光致发光结构10可为半透明白色，并且在一些情况下，当其未发光时具有反射性。一旦光致发光结构10接收到特定波长的激发光24时，光致发光结构10可从其发射任何所需亮度的任意颜色的光(例如，蓝色或红色)。根据一个实施例，发射蓝光的磷光材料可具有Li2ZnGeO4结构并且可通过高温固态反应法或通过其它任何可行的方法和/或工艺制备。其余晖可持续2至8小时并且可来源于激发光24和Mn2+离子的d-d跃迁。
根据替代的非限制示例性实施例，可将100份商业溶剂型聚氨酯(如Mace树脂107-268，甲苯/异丙醇中含50％固体聚氨酯)、125份蓝绿长余辉磷光体(如性能指示剂PI-BG20)、以及12.5份染料溶液(含有0.1％Lumogen Yellow F083的二氧戊环)混合以生成低稀土矿物光致发光结构10。应当理解，本文提供的组合物是非限制性的实例。因此，在不偏离本文提供的指导的情况下，此项技术中已知的任何磷光体都可用于光致发光结构10中。此外可以预期，在不偏离本文提供的指导的情况下，也可以使用本技术领域已知的任何长余辉磷光体。
关于长余辉光致发光材料的生产的附加信息公开于Agrawal等人在2012年4月24日发布的题为“HIGH-INTENSITY,PERSISTENT PHOTOLUMINESCENT FORMULATIONS ANDOBJECTS,AND METHODS FOR CREATING THE SAME”的美国专利第8,163,201号中，其全部公开内容通过引用并入本文。关于长余辉光致发光材料结构的附加信息公开于以下专利：Yen等人于2005年10月11日发布的题为“LONG PERSISTENT PHOSPHORS AND PERSISTENTENERGY TRANSFER TECHNIQUE”的美国专利第6,953,536号；Yen等人于2000年9月12日发布的题为“LONG-PERSISTENT BLUE PHOSPHORS”的美国专利第6,117,362号；Kingsley等人于2015年2月10日发布的题为“LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONSAND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENT LUMINESCENCE”的美国专利第8,952,341号中，上述全部公开内容以引用的方式并入本文中。
参考图2，照明组件28通常显示为安装在车辆32的侧车身面板30上。在其他实施例中，照明组件28可安装在其他地方，例如但不限于车辆32的侧面板30、后部34或前部36的其他位置。或者，照明组件28可设置在车辆32内部。在当前所示的实施例中，照明组件28设置在后保险杠38内，从而使正在观察车辆32的侧部30的观察者可以容易地观察到照明组件28。
照明组件28可构造成侧面标记40，其在白天和夜间驾驶期间可通知其他驾驶员车辆32的位置和尺寸。侧面标记40通常安装在机动车辆32的侧面上以向其他驾驶员指示车辆32的存在和/或总体长度。附加地或替代地，照明组件28可构造成间隙标记，其通常安装在车辆32的前部和后部上，以向其他驾驶员指示车辆32的存在和/或整体宽度。应当理解，在不偏离本文提供的指导的情况下，本文提供的照明组件28可设置在车辆32上和/或车辆32内的任何位置。
根据一个实施例，照明组件28可构造成响应于接收激发光24而发光。照明组件28展现出的发光可提供一个或多个不同的照明供能。该照明可提供独特的、基本上均匀的和/或有吸引力的观看体验，这种观看体验可能难以通过非光致发光方法复制。还将理解的是，本文所述的照明组件28可以用于任何车辆32，例如轿车、轿车、卡车、运动型车辆、厢式车等，但并不限于这些车辆。此外应当理解，车辆32上其他地方的任何照明系统也可以根据本公开的原理来制造。
参考图3，根据一个实施例，示例性地显示了照明组件28，其具有基底42和透镜44，透镜44包括可视部分46。腔48可设置在透镜44和基底42之间。腔48可以是中空的，也可以在其中包括附加部件，和/或当透镜44和基底42彼此连接时也可以被完全填满。基底42和透镜44的每个部分可由任何实用的材料制成，包括但不限于聚合物材料、弹性体材料、玻璃材料和/或其组合。
透镜44可由透明或半透明材料成型，其可以染上任何所需颜色(例如，红色、琥珀色等)。透镜44还可通过蚀刻、模制、成型或任何其它本技术领域中已知的工艺设置有纹理的或非平面的表面，该表面可漫射或聚焦光。
参考图4，照明组件28包括可将照明组件28固定到车辆32上的基底42、透镜44、以及位于基底42和透镜44之间的纵长构件50。照明组件28可通过紧固件52固定或连接到车辆32上，紧固件52包括但不限于螺钉、螺栓、铆钉或任何其它这种紧固件。或者，可使用粘合剂将照明组件28连接到车辆32上。或者，照明组件28还可与车辆32的部件(例如缓冲器38)一体成型。
透镜44可设置为可逆地连接到基底42上。例如，透镜44和基底42可包括连接部件，例如凸耳和凹口或脊和凹槽。这种连接部件可允许透镜44选择性地卡扣到基底42上(即，连接到基底42)并且选择性地从基底42上取下(即，从基底42移除)。
纵长构件50可由任何合适的材料成型，并且可具有设置在其上和/或其内的光致发光结构10。根据一个实施例，纵长构件50构造为延伸透镜44的内表面上的长度的聚酯膜或塑料片。根据替代实施例，纵长构件50可由反射箔成型。可包括长余辉磷光材料的光致发光结构10可设置在纵长构件50上。光致发光结构10可接收第一波长的激发光24并发射第二波长的转换光26。当光致发光结构10不发光时，光致发光结构10可具有反射性，从而使得非激发波长的光可穿透透镜44并且通过透镜44再反射回去。
参考图5，其为沿图2中的线V-V截取的截面图，其示出了具有基底42、透镜44、纵长构件50和密封件54的照明组件28。基底42可以凹陷方式安装在保险杠38中，但是在替代实施例中，基底42可连接到车辆32的任何其它面板30上。基底42可包括设置在车身面板30的外侧上的外围凸缘56。周向密封件54可设置在凸缘56和保险杆38之间，以防止环境中的碎屑进入两者之间的空间内。
照明组件28可通过使用任何紧固件52或粘合剂连接到车辆32上，例如通过螺丝固定到车身面板30、车辆32的车身或车辆32的任何其它结构上。可利用夹持支架58将照明组件28固定到车辆32上。支架58可单独使用、或与紧固件52联合使用。照明组件28可连接到车辆32上，从而使得从照明组件28发射的输出光被引导到任何需要的方向。根据一个实施例，光可被远离车辆32并且沿稍微向下的角度引导，从而使得输出光不会分散相邻设置的车辆的驾驶员的注意力。
进一步参考图5,纵长构件50可在其中或其上具有光致发光结构10，其设置在透镜44和基底42之间的任何位置。纵长构件50可通过本领域技术中已知的任何方法进行连接。例如，纵长构件50的外围部分60可通过振动焊接或粘合剂连接到透镜44上。应当理解，在不脱离本文提供的指导的情况下，纵长构件50可通过任何手段进行连接。
在操作过程中，光致发光材料18被配置成基于从任何激发源(例如太阳或任何人造光源68)接收特定波长的激发光24而被激发。因此，激发光24经历能量转换过程，并且以与转换光26不同的波长重新发射。根据一个实施例，光致发光材料18可以配置为将激发光24转换成更长波长的光，或者称为降频转换。或者，光致发光材料18可以配置为将激发光24转换成更短波长的光，或者称为升频转换。无论哪种方法，由光致发光材料18转换的光可立即从光致发光结构10输出或用于能量级联，其中，转换光26作为激发光24以激发位于能量转换层16中的另一种光致发光材料18，因而随后的转换光26可从光致发光结构10中输出或作为激发光24等等。关于本文所述的能量转换过程，激发光24和转换光26之间的波长差被称为斯托克斯位移，并且作为对应于光波长变化的能量转换过程的原理驱动机制。
在一个实施例中，通过降频转换进行能量转换过程，因此激发光24包括位于可见光谱的下端的光，例如蓝光、紫光或紫外(UV)光。这样做使得自然光(例如太阳光)能够用作激发源。
仍然参考图5，透镜44和纵长构件50可通过多次注塑成型工艺一体成型。由于制造和组装步骤是在模具内执行，模制多材料物体可以显著减少组装操作和生产周期。此外，还可以提高产品质量，并且降低制造缺陷的可能性和总制造成本。在多材料注射成型过程中，将多种不同的材料注射到多级模具中。在模制阶段期间未被填充的模具的部分被暂时阻隔。在第一注射材料设置之后，打开模具的一个或多个阻隔部分，并注射下一材料。继续该过程直到形成所需的多材料部件。
根据一个实施例，多次注塑成型工艺用于产生透镜44，透镜44可与纵长构件50一体成型。首先，通过第一注射成型步骤形成透镜44。然后，在第二注射成型步骤中模制纵长构件50并且将纵长构件50连接至透镜44。在封装纵长构件50和光致发光结构10同时一体形成部分透镜44，可保护光致发光结构10免受由环境暴露引起的物理和化学损害。在替代实施例中，可在注射步骤中的一个步骤中添加附加部件，或者在附加注射步骤中相继添加附加部件以粘附照明组件28的更多部件。例如，在一个实施例中，基底42、纵长构件50和透镜44可以是单一一体成型的部件。
参考图6，其为沿图2中的线V-V截取的照明组件28的横截面，其示出了具有与图5所示的照明组件28类似的部件。如图所示，光致发光结构10设置在透镜44的内表面上。这样的方法可包括使用液体载体介质中的制剂制备光致发光结构10并将光致发光结构10涂覆到透镜44。可通过涂漆、丝网印刷、喷涂、狭缝涂布、浸涂、辊涂和棒涂将光致发光结构10涂覆到透镜44。根据一个实施例，光致发光结构10设置在透镜44的内表面上，以帮助防止出现剥离、碎裂、起泡和/或分层。
为了得到所需颜色的输出光，可使用包含光致发光结构10的油基可着色液体载体，并且可通过添加少量标准颜色或添加第二光致发光材料18来染上所需颜色。根据一个实施例，长余辉光致发光材料18着色可用于将液体载体染成所需颜色。附加地或替代地，液体载体介质还可包括反射材料，使得当透镜44不被照射时其是反射的。例如，液体载体介质可通过添加玻璃珠而具有反射性。
参考图7，其为沿图2中的线V-V截取的照明组件28的横截面，其示出了具有与图5所示的照明组件28类似的部件。然而，图7中所示的光致发光结构10可整合在透镜44内，从而使得不需要在透镜44后面附加部件或材料。例如，可通过将光致发光材料18分散到可融入聚合物基体中的固态溶液(干燥状态的均匀混合物)中形成光致发光结构10，其中，聚合物基体可通过任何本技术领域中已知的方法(包括但不限于挤压、注射成型、压缩成型、压延、热成型等，但不限于此)形成透镜44。
透镜44可模制成彩色，使得不需要二次喷涂操作。在一个实施例中，可将加热的树脂和着色剂注入模具中。树脂可具有与聚碳酸酯-丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)相当的材料性质，并且具有半透明和/或透明的特性。树脂还可具有反射性彩塑特性。反射性彩塑树脂可在一次注射、压缩或真空模塑后实现低光泽、质量好的反射性外观，而无需进行二次涂漆操作。当光致发光结构10不发射转换光26时，产生的照明组件将实现反射性外观，而当光致发光结构10接收激发光24时，产生的照明组件将发射光。照明颜色可以是转换光26和/或透镜44的颜色的组合。
根据一个实施例，长余辉光致发光材料18被整合到透镜44中并且基底42被整体地连接到透镜44的后表面。这种构造可产生非常薄的照明组件28，其仍然能够满足车辆侧面标记40的所有反射和照明要求。照明组件28可在基底42的后表面上包括粘合剂，从而使得标记可放置在车辆32的车身上的任何位置而没有任何附加的元件部分。
参考图8，为沿图2中的线V-V截取的照明组件28的横截面，其示出了具有与图5所示的照明组件28类似的部件，根据替代实施例，其中，超过一个光致发光结构10设置在照明组件28内。第一光致发光结构10可包括如本文所述的长余辉光致发光材料18，其可发射第二波长的第一转换光26。
第二光致发光结构62可包含第二光致发光材料并且设置在第一光致发光结构10和透镜44的外表面之间。第二光致发光结构62可被构造成转变从第一光致发光结构10发射的第一转换光26的颜色，以将从第一光致发光结构10发射的第一转换光26修改或调谐成第三波长的第二光致发光结构66。在替代实施例中，第二光致发光结构62可响应于任何其它激发源发射第二光致发光结构66。如上所讨论，第一和/或第二光致发光结构10、62可设置在透镜44内以使照明组件28的厚度最小化。
参考图9，其为沿图2中的线IX-IX截取的照明组件28的横截面，根据一个实施例，其中，照明组件28包括基本上设置在透镜44和光致发光结构10后面的光学级导光管92。导光管92可构造成沿光致发光结构10向下引导光，从而使得激发光24的基本上均匀地分布在大部分光致发光结构10上。作为响应，转换光26可沿透镜44在竖直和水平方向上以基本上一致的方式通过透镜44发射。
导光管92可以是适于传输光(例如，激发光)的基本上透明或半透明引导件。导光管92可由刚性材料制成，该刚性材料由可固化基底，例如可聚合化合物、透明模塑(MIC)材料或其混合物组成。丙烯酸酯以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)也通常用于制备刚性光管，其中PMMA是玻璃的已知替代品。聚碳酸酯材料也可用于注射成型工艺中以形成刚性导光管92。
此外，导光管92可以是柔性导光管，其中，使用合适的柔性材料来制作导光管92。这种柔性材料包括聚氨酯、硅树脂、热塑性聚氨酯(TPU)或其它类似的光学级柔性材料。无论导光管92是柔性的还是刚性的，导光管92在成型时基本上是光学透明的和/或半透明的并且能够传输光。导光管92可被称为光导管、灯板、灯条或者任何其它由透明或基本上半透明的材料制成的光承载或传输基底。已知的将导光管92连接到透镜44的方法包括通过粘合(例如使用双面胶带)或通过机械连接(例如支架)将预制的导光管92粘合在照明组件28内。
替代地，透镜44、光致发光结构10和导光管92可通过多次注射成型工艺一体成型。由于制造和组装步骤是在模具内执行，模制多材料物体可以显著减少组装操作和生产周期。此外，此方法还可提高产品质量，并且可降低制造缺陷的可能性和总制造成本。在多材料注射成型过程中，将多种不同的材料注射到多级模具中。在模制阶段期间未被填充的模具的部分被暂时阻隔。在第一注射材料设置之后，打开模具的一个或多个阻隔部分并注射下一种材料。继续该过程直到形成所需的多材料部分。
根据一个实施例，多次注塑成型工艺用于制作导光管92的部分，其可以与透镜44一体成型。在多材料注射成型工艺过程中，还可将附加光学器件模制到导光管92中。首先，透镜44可通过第一注射成型步骤形成，或者如果需要还通过连续步骤形成。接下来，光致发光结构10可设置在透镜44内，或者稍后施加到透镜44的表面。在随后的注射成型步骤中，将导光管92模制并连接到透镜44。
仍然参考图9，反射材料94可设置在导光管92的一些部分上，从而使得经导光管92引导的激发光24可基本上离开导光管92的期望部分。反射材料92可为粘附到导光管92的所需部分上的附加材料层，例如涂料。相应地，经导光管92引导的大部分激发光24可被光致发光结构10转换为转换光26，转换光26以均匀分布的方式通过透镜44离开照明组件28。
参考图10，其为沿图2中的线V-V截取的照明组件28的横截面，根据替代实施例，其中，照明组件28可包括和/或与光源68一体成型，光源68能够照射一部分透镜44并且设置在第一和第二光致发光结构10、62下方。因此，当光源68点亮时，光源68可发射用于第一和/或第二光致发光结构10、62的激发光24。此外，从光源68发射的激发光24和光致发光结构10可组合以形成附加颜色并通过透镜44发射。根据一个实施例，每当接收到从光源68发射的激发光24，光致发光结构10可发射红光。
参考图11A，示出了根据一个实施例的光源和透镜44的横截面图。应当理解，车辆32上的任何照明组件28可以以类似的方式组装。如图11A所示，光源68可具有包括发光组件70、第一和第二光致发光结构10和62、以及透镜44的堆叠布置。
发光组件70可对应于薄膜或印刷发光二极管(LED)组件并且包括基底72作为其最下层。基底72可包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料，总共0.005至0.060英寸厚。替代地，作为节省成本的措施，基底72可直接对应于已经存在的车辆结构(即，基底42)。
发光组件70还包括布置在基底72上方的正电极74。正电极74包括导电环氧树脂，例如含银或含铜环氧树脂，但不限于这些材料。正电极74电连接到多个LED源76的至少一部分上，其中，LED源76布置在半导体油墨78内并施加在正电极74上方。同样，负电极80也电连接到至少一部分的LED源76上。负电极80布置在半导体油墨78上方并且包括透明或半透明导电材料，例如氧化铟锡，但不限于此材料。另外，每一个正电极74和负电极80经由对应的汇流条86、88和导电引线90电连接到控制器82和电源84上。汇流条86、88可沿正电极74和负电极80的相对边缘印刷并且汇流条86、88和导电引线90之间的连接点可位于每个汇流条86、88的对角处以促进沿汇流条86、88的均匀的电流分布。
LED源76可以以随机或受控的方式分散在半导体油墨78内，并且可以构造成朝向光致发光结构10发射聚焦或非聚焦光。LED源76可相当于大小为5至400微米量级的氮化镓元素组成的微型LED，并且半导体墨78可包括各种粘合剂和电介质材料，包括镓、铟、碳化硅、磷和/或半透明聚合物粘合剂中的一种或多种，但并不限于这些材料。以这种方式，半导体油墨78可包含各种浓度的LED源76，从而使得可调节LED源76的密度以适用于各种照明用途。
半导体油墨78可以通过各种印刷方法(包括喷墨和丝网印刷方法)施加到正电极74的选定部分。因此设想，LED源76分散在半导体油墨78内并且设定形状和尺寸，从而使得在半导体油墨78的沉积期间，大量LED源与正、负电极74、80对准。LED源76的最终电连接至正电极74和负电极80的部分可由汇流条86、88、控制器82、电源84和导电引线90的组合而点亮。根据一个实施例，电源84可相当于12至16VDC下操作的车辆电源。关于发光组件的构造的附加信息公开于Lowenthal等人在2014年3月12日提交的题为“ULTRA-THIN PRINTED LEDLAYER REMOVED FROM SUBSTRATE”的美国专利公开第2014-0264396A1号中，其全部公开内容以引用的方式并入本文中。
仍参考图11A，第一和第二光致发光结构10、62作为涂层、层、膜或其它合适的沉积物布置在负电极80上方。关于目前所示的实施例，如上所述，第一光致发光结构10可布置为多层结构，其包括能量转换层16、可选的稳定层20和可选的保护层22。如上所述，第二光致发光结构62也可布置为多层结构，其包括能量转换层92、可选的稳定层94和可选的保护层96。第一光致发光结构10和/或第二光致发光结构62可包含长余辉光致发光材料18。
透镜44设置在第二光致发光结构62上方并且其应当是至少部分透光的。通过这种方式，透镜44可被第一和/或第二光致发光结构10、62或发光组件70照射。另外，通过将透镜44设置在第一和第二光致发光结构10、62上方还可以起到保护第一和第二光致发光结构10、62和发光组件70的作用。透镜44可布置成平面形状和/或弓形形状以增强其观察潜力。
参考图11B，示出了根据一个实施例的用于生成多种颜色光的能量转换过程。为了保持一致性，下面还使用图11A中所示的照明组件28来描述能量转换过程。在该实施例中，能量转换层16包括两种不同的光致发光材料18、98。或者，如果需要，光致发光材料18、98可以彼此隔离。此外还应当理解，能量转换层16可以包括两种以上不同的光致发光材料，在这种情况下，下面提供的指导也类似地适用。在一个实施例中，使用蓝色、紫色和/或紫外光作为激发源，通过降频转换方式实现能量转换过程。
关于目前所示的实施例，光致发光材料18和98的激发是相互排斥的。也就是说，光致发光材料18和98被配制成具有非重叠吸收光谱和产生不同发射光谱的斯托克位移。此外，在配制光致发光材料18、98时，应当注意选择相关联的斯托克位移，从而使得从光致发光材料18、98之一发射的转换光26不会激发另一种材料，除非有这样的需要。
根据一个示例性实施例，LED源76的第一部分(示例性地表示为LED源76a)构造成发射具有仅激发光致发光材料18的发射波长的激发光24，并且使得激发光24被转换成第一种颜色的可见光。类似地，LED源76的第二部分(示例性地示出为LED源76b)构造成发射具有仅激发光致发光材料98的发射波长的激发光24，使得激发光24被转换为第二种颜色的可见光。
优选地，第一种颜色和第二种颜色可在视觉上彼此区分。通过这种方式，可使用控制器82选择性地激活LED源76a和76b，以使光致发光结构10发出各种颜色的光。例如，控制器82可仅激活LED源76a以便唯一地激发光致发光材料18，使得透镜44以第一颜色发光。或者，控制器82可仅激活LED源76b以便唯一地激发光致发光材料98，使得透镜44以第二颜色发光。替代地，控制器82可同时激活LED源76a和76b，导致两种光致发光材料18、98被激发，这使得透镜44以第三颜色发光，第三颜色是第一颜色和第二颜色的混合。对于包含两种以上不同光致发光材料的能量转换层16，可实现更多样的颜色。预期的颜色包括红色、绿色、蓝色及其包括白色的组合，所有这些颜色可通过选择适当的光致发光材料并正确地操作其对应的LED光源来实现。
因此，本文从有利的方面描述了用于车辆的照明组件。该组件可提供各种益处，包括以简单且成本有效的方法产生用作样式特征和/或向车辆提供主动和/或无源的外部照明的各种照明部件。
此项技术的普通技术人员应理解，所描述的发明和其他部件的构造不限于任何特定材料。本文公开的本发明的其它示例性实施例可以由多种材料形成，除非本文另有描述。
为了本公开的目的，术语“连接”(其所有时态，一般时，进行时，过去式等)通常意味着两个部件(电的或机械的)直接或间接地彼此连接。这种连接本质上可以是固定的或者是可移动的。可以通过两个部件(电的或机械的)和任何附加的中间构件整体地(与另一个或其余两个部件)形成单个主体的方式来实现这种连接。这种连接本质上可以是永久性的，或者是可移除的或可释放的，除非另有说明。
还需要重点注意的是，示例性实施例中所示的本发明的元件构造和布置仅作解说用。虽然本公开仅详细描述了本创新的几个实施例，但是审阅本公开的本领域技术人员将容易地认识到，许多地方是可以修改的(例如，尺寸，尺寸，结构，形状和各种元件比例，参数值，安装布置，材料使用，颜色，取向等的变化)，而在实质上不偏离所述主题的新颖指导和优点。例如，显示为整体形成的元件可以由多个部件构成，显示为多个部件的元件可整体形成，接口操作可以颠倒或者改变，结构和/或构件、连接器、系统其它元件的长度或宽度可以改变，在元件之间提供的调节位置的性质或数量可以改变。应当注意，系统的元件和/或组件可以由各种材料中的任一种构成，各种颜色，纹理和组合中的任一种材料都具有足够的强度或耐久性。因此，所有这些修改均包括在本创新的范围内。在不脱离本创新主题精神的情况下，在所需和其它示例性实施例的设计、运行条件和设置中，可以作出其它替换、修改、变化和省略。
应当理解，任何所述的过程或所述过程中的步骤可以与其它公开的过程或步骤组合形成本发明范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程仅仅用于说明目的，并不能理解为限制本发明。
应了解的是，以上所述的结构和方法在不偏离本发明概念的情况下，可做出变形和修改。还应了解的是，下面的权利要求书意欲涵盖此概念，除非这些权利要求另有明确说明。

Claims (20)

1.一种车辆侧面标记，包括：
基底，具有附接至透镜的边缘，所述基底限定腔；
设置在纵长构件上的第一光致发光结构，所述纵长构件与靠近所述腔的所述透镜可操作地连接，并且所述第一光致发光结构被构造成响应于接收由光源发射的激发光而发光；以及
导光管，具有向所述边缘外延伸的端部，并且所述导光管被配置为接收穿过其中的所述激发光。
2.根据权利要求1所述的车辆侧面标记，还包括：
设置在所述纵长构件上的第二光致发光结构，其中，所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构均包括被构造成将从所述光源的至少一部分接收的激发光降频转换成可见光的至少一种光致发光材料。
3.根据权利要求1所述的车辆侧面标记，其中，所述第一光致发光结构包括位于所述第一光致发光结构中的长余辉光致发光材料。
4.根据权利要求1所述的车辆侧面标记，其中，所述第一光致发光结构是包括反射特性的介质的一部分，从而使得当所述第一光致发光结构未被照亮时，所述透镜是反光的，并且当所述第一光致发光结构接收所述激发光时，所述透镜发射所需颜色的转换光。
5.根据权利要求1所述的车辆侧面标记，其中，所述激发光包括蓝光、紫光和紫外光中的一种。
6.根据权利要求1所述的车辆侧面标记，其中，所述基底设置在车辆车身面板内。
7.根据权利要求1所述的车辆侧面标记，其中，第二光致发光结构设置在所述第一光致发光结构和所述透镜的外表面之间，并且其中，从所述第一光致发光结构发射的转换光是用于所述第二光致发光结构的激发光。
8.一种车辆照明组件，包括：
基底，具有外部边缘，并且所述基底连接至透镜；
导光管，具有变化的厚度，在所述基底的第一侧上所述导光管设置在所述基底外部，以在所述透镜和靠近所述第一侧的所述基底的所述外部边缘之间形成间隙，在相对的第二侧上所述导光管设置在所述基底的所述外部边缘的内部；
以及
光致发光结构，所述光致发光结构设置在所述透镜和所述基底之间并且被构造成响应于激发光而发光。
9.根据权利要求8所述的车辆照明组件，其中，所述光致发光结构包括位于所述光致发光结构中的长余辉光致发光材料。
10.根据权利要求8所述的车辆照明组件，其中，所述光致发光结构包括被构造成将从光源的至少一部分接收的激发光降频转换成输出至可视部分的可见光的至少一种光致发光材料。
11.根据权利要求10所述的车辆照明组件，其中，所述激发光包括蓝光、紫光和紫外光中的一种。
12.根据权利要求8所述的车辆照明组件，其中，所述照明组件被构造成用于车辆的侧面标记。
13.根据权利要求9所述的车辆照明组件，其中，所述长余辉光致发光材料一旦被所述激发光充能则可发光至少4小时。
14.根据权利要求9所述的车辆照明组件，其中，所述光致发光结构包含在载体介质内，所述载体介质进一步具有反射特性，从而使得当所述光致发光结构未被照亮时，所述透镜具有反光的外观，并且当所述光致发光结构接收所述激发光时，所述透镜发射所需颜色的转换光。
15.一种车辆，包括：
设置在由车身面板限定的腔内的照明组件，其中，所述照明组件包括长余辉光致发光材料；以及
所述照明组件内的导光管，在所述车身面板的第一侧上所述导光管设置在所述腔外，并且在相对的第二侧上所述导光管设置在所述腔内，其中所述第一侧的向外延伸部在透镜和所述车身面板之间形成间隙以接收激发光。
16.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述激发光由自然光源供应。
17.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述激发光由人造光源供应。
18.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述长余辉光致发光材料整体地设置在所述照明组件的透镜内。
19.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述照明组件包括透镜、基底和设置在所述透镜和所述基底之间的纵长构件，其中，所述纵长构件具有位于所述纵长构件上的所述长余辉光致发光材料。
20.根据权利要求19所述的车辆，其中，所述照明组件包括被构造成朝向所述长余辉光致发光材料发射激发光的光源。
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