CN107399269A - 发光车辆饰件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于车辆的饰件总成。饰件总成包括背板，该背板限定穿过其中的空隙。泡沫面板在第一侧附接到背板并且在第二相对侧附接到盖。泡沫面板和盖板是透光的。光源设置在空隙内并配置为发射激发光。光致发光结构设置在空隙的内周面和泡沫面板的第一侧上，并且配置为响应于光源的激发而发光。缓冲器延伸到空隙中达到超过光源底表面的位置。

Description

发光车辆饰件
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种或多种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，在机动车辆内针对各种照明应用而实施这样的结构是期望的。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开了一种用于车辆的饰件总成。饰件总成包括背板，该背板限定穿过其中的空隙。泡沫面板在第一侧附接到背板上，并且在第二相对侧上附接到盖。泡沫面板和盖是透光的。光源设置在空隙内并配置为发射激发光。光致发光结构设置在空隙的内周面和泡沫面板的第一侧上并且配置为响应于光源的激发而发光。缓冲器延伸到空隙中达到超过光源底表面的位置。
根据本发明的另一方面，公开了一种车辆。该车辆包括车顶内衬，该车顶内衬包括背板、泡沫面板和盖。光源设置在由背板限定的空隙内。光致发光结构设置在泡沫面板上，并配置为响应于光源的激发而发光。
根据本发明的另一方面，公开了一种用于车辆的车顶内衬。车顶内衬包括限定空隙的背板。光源设置在空隙内。缓冲器也设置在空隙内。缓冲器在自然状态下延伸越过光源第一距离和在缓冲器被压缩时延伸越过光源第二较短距离。保持器连接到缓冲器并在背板上方延伸。
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是根据一个实施例的呈现为涂层的光致发光结构的侧视图，该光致发光结构用在车辆照明饰件总成中；
图1B是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是呈现为离散颗粒且并入单独结构的多个光致发光结构的侧视图；
图2是根据一个实施例的在车辆的车厢内采用照明饰件总成的车辆的侧面透视图；
图3是根据一个实施例的采用照明饰件总成的车辆内部的局部透视图；
图4是根据一个实施例的沿图3的线IV-IV截取的横截面视图，示出了设置在车顶内衬内的光源；
图5是根据一个实施例的沿图3的线IV-IV截取的替代横截面视图，示出了车顶内衬内的光源和开关；
图6A是根据一个实施例的图4的区域VI的放大视图，示出了在车顶内衬内的光源下方延伸的缓冲器；
图6B是根据一个实施例的图4的区域VI的放大的替代视图，示出了在车顶内衬内的光源下方延伸的处于压缩状态的缓冲器；
图7是根据一个实施例的沿着图6B的线VII-VII截取的横截面视图，示出了配置为发光总成的光源；
图8示出了根据一个实施例的具有沿着发光总成横向地变化的发光二极管(LED)源的类型和密集度的发光总成的俯视图；和
图9是车辆、照明饰件总成和照明控制系统的框图。
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更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、或可以使用两个或更多个所列项目的任意组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可以单独包含A；单独包含B；单独包含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。
下述公开描述一种照明饰件总成，该照明饰件总成形成在车辆车顶内衬内。该饰件总成可以包括一个或多个光致发光结构，该光致发光结构配置用于将从相关光源接收的激发光转换为典型地存在于可见光谱内的不同波长的转换后的光。
参考图1A-1C，示出了光致发光结构10的多种示例性实施例，每个光致发光结构10能够被连接到基底12，基底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总体示出呈现为可以被应用于基底12的表面的涂层(例如薄膜)。在图1B中，光致发光结构10总体上示为能够被结合到基底12的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10总体上示为可以被并入支承介质14(例如薄膜)内的多个离散颗粒，支承介质14之后可以被应用(如所示)或结合到基底12。
在最基本水平，特定的光致发光结构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，如通过图1A和1B中的虚线示例性示出的。能量转换层16的每个子层可以包括具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的一种或多种光致发光材料22。每种光致发光材料22一经接收到特定波长的激发光24就可以被激发，由此使光经历转换过程。按照下变频(down conversion)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、转换后的光26。反之，按照上变频(up conversion)原理，激发光24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同时输出多个不同波长的光时，多个波长的光可以混合在一起并且表现为多色光。
由光源58(图4)发射的光在这里被称作激发光24并且在这里以实线箭头示出。相比之下，由光致发光结构10发射的光在这里被称作转换后的光26并且在这里以虚线箭头示出。同时发射的激发光24和转换后的光26的混合光在这里被称作输出光。
可以通过使用多种方法将光致发光材料22分散在聚合物基体中以形成均匀混合物来制备能量转换层16。这样的方法可以包括从在液体载体支承介质14中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到期望的基底12上。能量转换层16可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂覆(slot coating)、浸渍涂覆(dip coating)、滚筒涂覆(roller coating)和棒式涂覆(bar coating)应用到基底12。可选地，可以通过不使用液体载体支承介质14的方法来制备能量转换层16。例如，可以通过将光致发光材料22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)中而呈现能量转换层16，聚合物基体可以通过挤出、注塑成型、压缩成型、压延成型、热成型等而形成。之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结合到基底12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，可以通过共挤出子层来形成能量转换层16。
在一些实施例中，已经被向下转换或向上转换的转换后的光26可用于激发在能量转换层16中存在的其它光致发光材料18。使用从一种光致发光材料22输出的转换后的光26以激发另一种光致发光材料等的过程通常被称为能量级联，并且可以用作实现各种颜色表达的替代。关于任一转换原理，激发光24和转换后的光26之间的波长差被称为斯托克斯(Stokes)位移，并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构。在本文讨论的各种实施例中，光致发光结构10中的每一个可以在任一转换原理下操作。
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22不被光解和热降解。稳定层18可配置为光学连接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连接和粘附到稳定层18或其他层(例如没有稳定层18时的转换层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可以通过每层的顺序涂覆或印刷、顺序层压或压印、或任何其它合适的方式与能量转换层16结合。
关于光致发光结构10的构建的附加信息在由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,232,533、名称为“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由博茨(Bortz)等人发明的、美国专利号为8,207,511、名称为“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；由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利号为8,247,761、名称为“具有功能覆盖层的光致发光标志”的专利；由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,519,359B2、名称为“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；由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,664,624B2、名称为“用于产生持续二次发射的照明输送系统”的专利；由Agrawal等人发明的、美国专利公开号为2012/0183677、名称为“光致发光组合物、光致发光组合物的制造方法及其新用途”的专利；由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为9,057,021、名称为“光致发光物体”的专利；以及由阿格拉沃尔Agrawal等人发明的、美国专利公开号为2014/0103258A1、名称为“铬发光组合物和纺织品”的专利申请，通过引用将它们的全部内容结合于此。
根据一个实施例，光致发光材料22可以包括有机或无机荧光染料(包括萘嵌苯、呫吨、卟啉、酞菁)。附加地或可选地，光致发光材料22可以包括来自诸如钇铝石榴石：铈(YAG：Ce)的铈(Ce)掺杂的石榴石的组的磷光剂，并且可以是短持续性光致发光材料22。例如，Ce3+的发射基于从5d1到4f1的作为奇偶校验允许的转换的电子能量转换。结果，Ce3+的光吸收和光发射之间的能量差是小的，并且Ce3+的发光水平具有10-8～10-7秒(10至100纳秒)的超短寿命或衰减时间。衰减时间可以限定为来自激发光24的激发结束与光致发光结构10发射的转换后的光26的光强度下降到0.32毫坎德拉/平方米(mcd/m2)的最小能见度以下的时刻之间的时间。0.32mcd/m2的能见度大概是适于黑暗的人眼的敏感度的大体100倍，该能见度对应于本领域普通技术人员通常使用的基本照明水平。
根据一个实施例，可以使用具有峰值激发光谱的Ce3+石榴石，该峰值激发光谱可以位于比常规YAG:Ce型磷光剂更短的波长范围内。因此，Ce3+具有短持续性特征，使得其衰减时间可以为100毫秒或更短。因此，在一些实施例中，稀土铝石榴石型Ce磷光剂可以用作具有超短持续性的光致发光材料22，其可以通过吸收从光源58发射的紫色至蓝色激发光24而发射转换后的光26。根据一个实施例，可以使用ZnS：Ag磷光剂来产生蓝色转换后的光26。可以使用ZnS：Cu磷光剂来产生黄绿色转换后的光26。Y2O2S：Eu磷光剂可用于产生红色转换后的光26。此外，上述的光致发光材料可以组合以形成宽范围的颜色，包括白光。应当理解的是，在不脱离本文提供的教导的情况下，可以使用本领域已知的任何短持续性光致发光材料。关于短持续性光致发光材料的生产的附加信息在由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,163,201、名称为“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”的专利中公开，其全部公开通过引用并入本文。
附加地或可选地，根据一个实施例，设置在光致发光结构10内的光致发光材料22可以包括长持续性的光致发光材料22，该光致发光材料一旦被激发光24充能就发射转换后的光26。激发光24可以从任何激发源(例如，任何天然光源(例如太阳)和/或任何人造光源58)发射。长持续性光致发光材料22可以被定义为具有长的衰减时间，这是由于其能够存储激发光24并且一旦激发光24不再存在则在几分钟或几小时的时间段内逐渐释放转换后的光26。
根据一个实施例，长持续性光致发光材料22可操作为在10分钟的时间段之后以0.32mcd/m2的强度或高于该强度发射光。此外，长持续性光致发光材料22可操作为在30分钟的时间段以及在一些实施例中以大体长于60分钟的时间段(例如该时间段可以延长24小时或更长，并且在一些情形中该时间段可以延长48小时)之后以高于0.32mcd/m2的强度或以该强度发射光。相应地，长持续性光致发光材料22可以响应于来自发射激发光24的任一光源58的激发而持续照明，光源是例如但不限于自然光源(如太阳)和/或人工光源58。来自任何激发源的激发光24的周期吸收可以提供长持续性光致发光材料22的大体持续充能，从而提供一致的被动照明。在一些实施例中，光传感器可以监测光致发光结构10的照明强度并且在照明强度落到0.32mcd/m2或任何其它预定强度水平以下时致动激发源。
长持续性光致发光材料22可以对应于碱土铝酸盐和硅酸盐，例如掺杂(di(钕镨混合物))硅酸盐或在激发光24不再存在时能够持续一段时间发射光的任何其它化合物。可以利用一种或多种离子对长持续性光致发光材料22进行掺杂，该离子可以对应于稀土元素，例如Eu2+、Tb3+和/或Dy3+。根据一个非限制的示例性实施例，光致发光结构10包括从约30％到约55％范围的光致发光材料、从约25％到约55％范围的液体载体介质、从约15％到约35％范围的聚合物树脂、从约0.25％到约20％范围的稳定添加剂以及从约0％到约5％的增强性能的添加剂，各自基于制剂的重量。
根据一个实施例，光致发光结构10在未照明时是半透明的白色并且在一些示例中是反光的。一经光致发光结构10接收特定波长的激发光24，光致发光结构10就可以以任何所需亮度发射任何颜色的光(例如蓝色或红色)。根据一个实施例，蓝色发光光致发光材料可以具有结构Li2ZnGeO4并且可以通过高温固态反应方法或通过任何其它可行的方法和/或工艺来制备。余辉可以持续二到八小时的持续时间并且可以源于激发光24以及Mn2+离子的d-d跃迁。
根据可选非限制的示例性实施例，100份的商业溶剂型聚氨酯树脂(例如具有在甲苯/异丙醇中50％固体含量的聚氨酯的梅斯树脂107-268)、125份的蓝绿色长持续性磷光剂(例如性能指示剂PI-BG20(PerformanceIndicator PI-BG20))以及包含位于二氧戊烷内的0.1％的Lumogen黄F083(Lumogen Yellow F083)的12.5份的染料溶液可以混合，从而产生低稀土矿物光致发光结构10。可以理解的是，这里提供的组分是非限制示例。因此，在不脱离本发明提供的教导的情况下，可以在光致发光结构10内使用本领域已知的任何磷光剂。而且，在不脱离本发明提供的教导的情况下，预期可以使用本领域已知的任何长持续性磷光剂。
关于长持续性光致发光材料的制造的附加信息在授予Agrawal等的美国专利号为8,163,201、名称为“高强度持续的光致发光制剂和物品以及用于制造它们的方法”的专利中进行公开，在此通过引用包含其全部内容。关于长持续性磷光结构的附加信息参考授予Yen等的美国专利号为6,953,536，名称为“长持续性磷光剂和持续能量转移技术”的专利；授予Yen等的美国专利号为6,117,362，名称为“长持续性蓝色磷光剂”的专利；以及授予Kingsley等人的美国专利号为8,952,341，名称为“用于生产长持续性发光的低稀土矿光致发光组合物以及其结构”的专利，通过引用将它们的全部内容结合于此。
参考图2和图3，车辆28包括设置在车厢34内的照明饰件总成30(例如车顶内衬32)。车顶内衬32可以设置在车辆28的车身结构36附近，该车身结构26形成车辆28的外表面。在所示实施例中，饰件总成30以车顶内衬2的形式示出；然而，根据其他实施例，也可以想到其它饰件总成，包括车柱饰件、内面板等。此外，车身结构36被示出为车顶结构38的形式；然而，也可以使用其他车身结构，包括车柱、车身面板等。应当理解的是，本文所述的照明饰件总成30也可以用于车辆28的任何外部部分。例如，本文提供的饰件总成30可以与车辆28上的门锁部件、车辆28的外部饰件部件上、或车辆28的任何其它内部和/或外部位置结合使用。
车顶内衬32可以是成形和/或模制的，以安装到车辆28的车顶结构38的内表面40(图4)。车顶内衬32具有顶表面42(图4)——当安装在车辆28中时，该顶表面42面向支撑车顶结构38——以及相对的内表面44——该内表面44可以装有软垫以提供从车辆28的内部可见的装饰性表面。车顶内衬32可以被成形为符合对应的车顶结构38的部分并且可以包括用于安装各种顶置部件50(例如遮阳板、顶置控制台、抓握手柄、灯等)的多个轮廓和孔。
参见图4和图5，车顶内衬32包括靠近车顶结构38的相对刚性的半柔性背板46和连接到背板46的泡沫面板48。背板46可以是相对硬和刚性的成型板，以便用作泡沫面板48的大体静止的支撑件并支撑任何所需的顶置部件50的安装。背板46可以是聚合物面板、玻璃纤维面板或者可以在将泡沫面板48组装到背板46上之前分开成型的任何其它期望的材料。
附接特征54设置在背板46和车顶结构38之间，以将两个部件彼此附接。在不脱离本文提供的教导的情况下，预期可以通过本领域已知的任何方式将背板46附接到车顶结构38。
泡沫面板48可以是相对软的多孔泡沫材料(例如含有氨基甲酸乙酯的材料)，并且可以具有任何期望的厚度。如将在下面更详细地描述的，泡沫面板48可以是透光的。根据一个实施例，泡沫面板48沿着背板46保持大体均匀的厚度。可选地，泡沫面板48可以相对于车厢34的其他特征具有基于泡沫面板48的位置的可变厚度。例如，泡沫面板48可以在顶置部件50附近是更厚的或更薄的、在设置在车辆28内所设置的座椅总成上面的位置中可以具有可变的厚度、或者在任何其它原因下可以在不偏离本文提供的教导的情况下在厚度上变化。
泡沫面板48的底表面被装饰性的柔性盖52覆盖，盖52可以是具有或不具有覆盖以与其附接的涂层的薄泡沫片的织布。盖52可以具有任何期望的厚度。例如，根据一个实施例，盖52的厚度小于1英寸的1/4。为了将盖52附接到泡沫面板48，盖52可以具有喷涂到盖52的一个表面上的粘合剂。
进一步参考图4和图5，照明饰件总成30还可以包括附接到背板46的印刷电路板(PCB)56。PCB 56可以以任何角度固定到背板46上，使得光源58设置在PCB 56的第一侧面60上并且朝向期望的目标位置定位。刚性或柔性的电连接器62可以设置在PCB 56的第二侧面64上。电连接器62可以使用零插入力(ZIF)集成电路(IC)插座或本领域已知的任何类型电气配合总成将PCB 56连接到另一个电子部件，该电气配合总成可以包括具有设置在其中的导电元件以将PCB 56与车辆28内的电子部件电子连接的大体柔性的尾部或带状部分。白色阻焊膜66可以施加到PCB 56以反射入射到其上的光。
根据一个实施例，使用多步法成型工艺将PCB 56连接到背板46。最初，背板46通过第一注塑成型步骤形成。然后在第二注塑成型步骤中将PCB 56成型和/或连接到背板46上。在替代实施例中，可以在注塑步骤中的一个期间添加另外的部件，或者以附加的注塑方式随后添加以将附加的部件粘附到饰件总成30。PCB 56的周边部分68可具有在部件的成型期间被激活的PCB56的第一侧面60上的热敏胶或热熔胶，以将PCB 56连接到背板46。此外，用于饰件总成30的成型工具可以包括其中的空隙70，该空隙70配置为包围可以从背板46的顶表面42向上延伸的电连接器62。
背板46可以将空隙70近似地限定为PCB 56的一部分。设置在PCB 56上的包括光源58的电气部件可以设置在PCB 56的与空隙70相邻的部分上，由此将部件密封在背板46、泡沫面板48和PCB 56之间。
光源58可以配置为发射激发光致发光结构10的非聚焦激发光24。光源58可以包含可以设置在PCB 56的第一侧面60上并且定向为面向车厢34的任何形式的光源。例如，可以利用荧光照明装置、发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、聚合物LED(PLED)、固态照明装置或配置为发光的任何其他形式的照明装置。根据一个实施例，光源58可以配置为发射表征为紫外光(～波长为约10-400纳米)、紫光(～波长为380-450纳米)、蓝光(～450-495纳米波长)和/或红外光(IR)(～700nm-1mm波长)的激发光24的波长，以利用可归因于这些类型的LED的相对较低的成本。
光致发光结构10可以设置在空隙70的内周面72和/或泡沫面板48的顶表面74上。附加地或者可选地，光致发光结构10可以设置在泡沫面板48内。根据一个实施例，PCB56和背板46由不透明材料形成，使得被引导到其上的激发光24和/或转换后的光26入射到空腔内。相反，根据一个实施例，泡沫面板48和盖52可以是透光的，使得光可以穿过其中并进入车厢34。此外，半透明和/或透明泡沫面板48和织物盖52可以大体上隐藏光致发光结构10，使得当光源58处于未发光状态时，光源58和腔内的其它部件可能不可见。然而，应当理解的是，在不脱离本文提供的教导的情况下，光致发光结构10可以设置在本文所述的任何其它部件之内和/或之上。
设置在光致发光结构10内的光致发光材料22被配制成具有包括从光源58提供的激发光24的发射波长的吸收光谱。光致发光材料22还被配制成产生具有以所需颜色表示的发射光谱的可见的转换后的光26的斯托克斯位移，所需颜色可以根据照明应用而变化。可见的转换后的光26通过泡沫面板48输出，并且随后通过盖52输出。
光致发光结构10可以使从光源58发射的激发光24漫射。泡沫面板48还可以使通过光致发光结构10的激发光24和/或转换后的光26漫射，从而充当第二漫射器。由光致发光结构10提供的照明可以提供可能难以通过非光致发光和/或非漫射装置复制的独特的、大体均匀的和/或有吸引力的观看体验。
根据一个实施例，从光源58发射的光被光致发光结构10转换成较长波长的光并从其输出。转换后的光26对应于可见光，其包括可以由人眼检测的电磁光谱的一部分(波长为约390-700纳米)，并且可以以由单一波长(例如红色，绿色，蓝色)或多种波长的混合(例如，白色)限定的各种颜色来表达。因此，应当理解的是，光致发光结构10可以配置为使得从其输出的转换后的光26能够被表示为无色或多色的光。
根据一个实施例，光源58配置为发射蓝光，并且光致发光结构10配置为将蓝光转换成色温约为4000K至5000K的自然的白光。转换后的光26经由盖52从车顶内衬32中逸出，从而使车顶内衬32发光。
根据一个实施例，光致发光结构10大体上是朗伯(Lambertian)式的，即，光致发光结构10的表观亮度大体上是恒定的，而与观察者的视角无关。因此，转换后的光26可以在许多方向上从光致发光结构10向外发射。对于图4和图5所示的实施例，转换后的光26的一部分可以透过泡沫面板48和盖52，从而使这些部分表现为发光。
进一步参考图4和图5，具有附接到其上的保持器78的缓冲器76也可以向下延伸到空隙70中。缓冲器76可以由弹性材料形成，例如但不限于：聚合材料、弹性体材料或它们的组合。缓冲器76可以是完全地或部分地透明的，以便防止缓冲器76阻止发射的激发光24和/或转换后的光26在空隙70内的传输。
保持器78可以附接到缓冲器76或与缓冲器76整体形成。保持器78可以配置为穿过由PCB 56限定的通道80，以保持缓冲器76的位置。根据一个实施例，保持器78可以包括倒钩或“圣诞树”结构。在有倒钩的实施例中，保持器78可以具有从杆84的轴线向外延伸的多个倒钩82。杆可以具有与缓冲器76连接的近端部分86和远离缓冲器76延伸的远端部分88。倒钩82以一定的角度远离杆84延伸，该角度配置为允许保持器78容易地插入通道80中，但抵抗保持器78从通道80的移除。倒钩82的角度和尺寸可以改变以调节将缓冲器76与PCB 56分离所需的力。在所示实施例中，倒钩82是连续的并围绕保持器78的杆84伸展。在其他实施例中，倒钩82是远离杆84而延伸的薄的突起。
参考图5，照明饰件总成30还可以包括用户界面90，该用户界面包括开关92。根据一个实施例，开关92可以配置为可操作以致动控制输出的接近传感器94。在一些实施例中，接近传感器94是单个或多个接近传感器94。接近传感器94中的每一个可配置为控制照明饰件总成30的至少一个控制输出。在一些实施例中，接近传感器94可以被实现为电容式传感器。然而，本领域技术人员应当理解的是，除了和/或替代任何其他可行的传感器之外，可以使用其它类型的接近传感器94。接近传感器94的其它实施例可以包括但不限于磁传感器、感应传感器、光学传感器、电阻传感器、温度传感器等、或它们的任何组合。
电容式传感器检测由于诸如接近或接触接近传感器94的手指的对象的放置或移动而产生的电容场96中的变化。用户的手指可以在传感器94上或附近轻扣或滑动以输入切换事件。电容式传感器可以大体上不需要力来致动以实现开关激活。这种类型的开关92的实际灵敏度可以通过检测电路进行调谐。电容开关有利地提供对干扰的抗扰性，并且不需要机电开关装置(例如按钮或滑动开关)。
仍然参考图5，接近传感器94通过将盖52接触可以由标志98指示的目标位置(例如，电容式触摸感测开关等)来控制集成到盖52中的开关功能。电容式传感器94将信号发送到控制器102以执行操作(例如，点亮/断开等)。该示例的接近传感器94是可以通过例如手指触摸来激活以传送信号的触敏发射器。
由于光源58和/或接近传感器被隐藏在照明饰件总成30内，标志98可以设置在盖52的外表面上，以将车辆28的乘员引导到期望的位置以用于启动光源58。标志98可以包括其中的用于照亮标志98的光致发光结构10。标志98内的光致发光结构10响应于接收从光源58发射的激发光24而发射第二转换后的光100。根据一个实施例，第二光致发光结构10含有长持续性的光致发光材料，一旦光源58返回到非照明状态，该光致发光材料通过标志98照亮相当长的时间(例如8小时或更长)。
因此，本文所述的光源58可以用作隐藏的穹顶灯。如本文所描述的那样，隐藏的穹顶灯可以消除在与车顶内衬32组装之前对A级表面饰件的需要和/或对照明总成的处理。此外，通过将光源58隐藏在车顶内衬32内，可以提供车厢34内的附加的净空。如本文所使用的，“净空”可以被定义为车辆座椅底部和车顶内衬32的盖52之间的距离。
进一步参考图5，盖52和泡沫面板48可以向上移动，使得光致发光结构10和/或泡沫面板48接触缓冲器76。因此，如图6A和6B所示，缓冲器76向下延伸超过光源58的底表面的距离d，使得光源58被保护而免受盖52和泡沫面板48的向上运动。为了提供对光源58的保护，缓冲器76可以是固体材料或弹性材料，缓冲器76即使在被压缩时也在光源58下方延伸压缩的距离dc，如图6B所示。
进一步参考图6A和6B，保持器78的远端部分88可以延伸到电连接器62的上方并且在其上包括噪声抑制特征104。噪音抑制特征104可以由聚合物、弹性体、织物或配置为接触车顶结构38的任何其它材料形成。噪音抑制特征104可以防止车顶内衬32和车顶结构之间的噪声、振动和粗糙度问题。此外，接触车顶结构38的噪声抑制特征104还可以防止PCB56和/或电连接器62接触车顶结构38并引起饰件总成30内的噪声和/或功能问题。
参考图7，根据一个实施例，示出了根据一个实施例的具有分离的光致发光结构10的饰件总成30的横截面视图。如图7所示，车顶结构38可以设置在光源58上方，光源58可以具有包括发光总成106的堆叠布置。光致发光结构10、泡沫面板48和/或盖52可以设置在发光总成106的下方。
发光总成106可以对应于薄膜或印刷发光二极管(LED)总成，并且包括作为其最下层的基底108。基底108可以包括大约0.005至0.060英寸厚的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料，并且布置在要接收光源58的预定的车辆基底上(例如，PCB 56)。可选地，作为节省成本的措施，基底108可以直接对应于预先存在的结构(例如，PCB 56等)。
发光总成106包括布置在基底108上的正电极110。正电极110包括导电环氧树脂，例如但不限于含银或含铜环氧树脂。正电极110电连接到布置在半导体油墨114内并施加在正电极110上的多个LED源112的至少一部分。类似地，负电极116也电连接到LED源112的至少一部分。负电极116布置在半导体油墨114的上方，并且包括透明或半透明的导电材料，例如但不限于铟锡氧化物。此外，正电极和负电极110、116中的每一个经由相应的汇流条120、122和导电引线124电连接到控制器102和电源118。汇流条120、122可以沿着正电极110和负电极116的相对边缘以及汇流条120、122之间的连接点印刷，并且导电引线124可以在每个汇流条120、122的相对的角处以促进沿汇流条120、122的均匀电流分布。应当理解的是，在替代实施例中，在不脱离本公开的概念的情况下，可以改变发光总成106内的部件的定向。例如，负电极116可以设置在半导体油墨114的下方，以及正电极110可以设置在上述半导体油墨114的上方。类似地，诸如汇流条120、122的附加部件也可以放置为任何定向使得发光总成106可朝向所需位置发射转换后的光26。
LED源112可以以随机的或受控的方式分散在半导体油墨114内，并且可以配置为朝向光致发光结构10发射聚焦或非聚焦的光。LED源112可以对应于尺寸约为微米5至约400微米的氮化镓元件的微型LED，并且半导体油墨114可以包括各种粘合剂和介电材料，包括但不限于镓、铟、碳化硅、磷和/或半透明聚合物粘合剂中的一种或多种。
半导体油墨114可以通过各种印刷工艺(包括喷墨和丝网印刷工艺)施加到正电极110的选定部分。更具体地，可以预见到，LED源112分散在半导体油墨114内，并且形状和尺寸都使得在半导体油墨114的沉积期间，大量的LED源112与正电极和负电极110、116对准。最终与正电极和负电极110、116电连接的LED源112的部分可以由汇流条120、122、控制器102、电源118和导电引线124的组合来照明。根据一个实施例，电源118可对应于在12至16伏直流电压(VDC)操作的车辆电源118。关于发光总成60的结构的附加信息在洛文塔尔(Lowenthal)等人发明的、美国专利公布号为2014/0264396A1、名称为“从基底去除的超薄印刷LED层”的专利中公开，其全部内容通过引用并入本文。
仍然参考图7，光致发光结构10作为涂层、层、膜或其它合适的沉积物设置在泡沫面板48上。对于目前示出的实施例，如上所述，光致发光结构10可以被布置为包括能量转换层16、可选的稳定层18和可选的保护层20的多层结构。在一些实施例中，光致发光结构10可以设置在发光总成106上。
在一些实施例中，盖52可以设置在光源58和光致发光结构10的下方。然而，在替代实施例中，盖52可以设置在照明饰件总成30内的任何其它位置。盖52配置为控制或修改饰件总成30的可视部分126的外观。盖52可以着色为任何颜色，以补充将在其上接收照明饰件总成30的车辆结构。在任何情况下，盖52可以至少部分地透光，使得转换后的光26不被阻止透过。
在一些实施例中，能量转换层16可以包括散布在能量转换层16内的第一和第二光致发光材料22。可选地，如果需要，光致发光材料22可以彼此隔离。此外，应当理解的是，能量转换层16可以包括多于两种不同的光致发光材料22，在这种情况下，本文提供的教导同样适用。
对于目前示出的实施例，光致发光材料22的激发是相互排斥的。也就是说，光致发光材料22被配制成具有不重叠的吸收光谱和产生不同发射光谱的Stoke位移。此外，在配制光致发光材料22时，应注意选择相关的Stoke位移，使得从光致发光材料22中的一种发射的转换后的光26不会激发另一个，除非期望如此。根据一个示例性实施例，LED源112的第一部分可以配置为发射具有仅激发第一光致发光材料22并且导致激发光24被转换成第一颜色(如白色)的可见的转换后的光26的发射波长的激发光24。类似地，LED源112的第二部分可以配置为发射具有仅激发第二光致发光材料22并且导致激发光24被转换成第二颜色(例如，红色)的可见的转换后的光26的发射波长的激发光24。优选地，第一和第二颜色在视觉上可彼此区分。以这种方式，可以使用控制器102选择性地激活任何LED源112，使得光致发光结构10以各种颜色发光。
参考图8，根据一个实施例，示出了具有沿着发光总成106横向变化的LED源112a、112b的类型和密集度的发光总成106的俯视图。如图所示，发光总成106的第一部分128包括配置为发射具有第一色谱中的发射波长的激发光24的LED源112a。类似地，发光总成106的第二部分130包括配置为发射具有第二色谱中的发射波长的激发光24的LED源112b。发光总成106的第一部分128和第二部分130可以通过隔离的或不传导的屏障132通过本领域已知的任何方式从附近设置的部分分开，使得每个部分128、130可以独立任何其他部分128、130进行照明。隔离屏障132还可以防止附接被点亮的LED源112a、112b的大量激发光24穿过隔离屏障132。此外，设置在发光总成106内的每个部分128、130可以包括连接到控制器102并配置为照亮每个相应部分128、130的相应汇流条120、122、134、136、138、140。
根据一个实施例，第一和第二颜色在视觉上可彼此区分。以这种方式，可以使用控制器102选择性地激活LED源112a和112b，使得LED源112a、112b以各种颜色照亮。例如，控制器102可以仅激活LED源112a以第一颜色专门照亮发光总成106的一部分128。可选地，控制器102可以仅激活LED源112b以第二颜色专门照亮发光总成106的部分130。应当理解的是，发光总成106可以包括具有变化的LED源112a、112b的任何数量的部分128、130，LED源112a、112b可以以任何期望的颜色照亮。此外，还应当理解的是，具有变化的LED源112a、112b的部分128、130可以以任何可行的方式定向，并且不需要相邻地设置。
如上所述，光致发光结构10可以设置在发光总成106的一部分上。如果需要，LED源112a、112b中的任何一个可以用于激发靠近发光总成106而设置的和/或设置在发光总成106上方的任何光致发光材料22。
半导体油墨114还可以包含各种密集度的LED源112a、112b，使得可以针对各种照明应用调整LED源112a、112b的密集度或每单位面积的LED源112a、112b的数量。在一些实施例中，LED源112a、112b的密集度可以在发光总成106的长度上变化。例如，发光总成106的第一部分128可具有比替代的部分130更高的LED源112的密集度，反之亦然。在这样的实施例中，光源58和/或标志98可以看起来更亮或具有更大的亮度，以优先照亮预定义的位置。在其他实施例中，LED源112a、112b的密集度随着与预选点的距离的增加而增加或减小。根据一个实施例，发光总成106可以在第二部分130中包括更高的LED源112a的密集度，使得第二部分130可以作为顶灯照亮，而第一部分128可以提供环境照明。
参考图9，根据一个实施例，示出了结合照明饰件总成30的车辆28的框图。车辆28包括光源58，光源58电连接到控制器102，控制器102电连接到电源118。在一个实施例中，电源118可对应于在12至16VDC操作的车辆电源。控制器102可以不同地在车辆28内定位，并且包括与存储器144通信的处理器142。存储器144包括存储在其上的可由处理器142执行的指令146。
控制器102可以通信地连接到一个或多个车辆设备148，并且使用从车辆设备148接收的信号来控制对应的光源58，光源58确定由照明饰件总成30呈现的产生的发光外观。控制器102可以与一个或多个车辆设备148通信并且可以接收来自车辆设备148的针对车辆相关状态(例如但不限于车辆28的操作状态、与特定车辆设备148相关的状态(例如，门打开状态)、遥控钥匙靠近状态、来自便携式电子设备的远程信号、与车辆28的操作环境相关的状态(例如，环境光等级)、乘员照明偏好、或可以用于激活或以其他方式调节光源58的输出的任何其它信息或控制信号)的信号。
此外，控制器102可以通信地连接到用户界面90，用户界面90可配置为允许用户控制光源58。根据一个实施例，用户界面90包括开关92，从而允许用户基于至少一个触摸事件来控制对应的光源58。开关92可以位于照明饰件总成30上或者位于照明饰件总成30的内部，或者位于车辆28中的其它位置。
在操作中，每个光致发光结构10可以呈现恒定的单色或多色照明。例如，控制器102可以促使光源58经由LED源112仅发射第一波长的光，以使得光致发光结构10以第一颜色(例如，白色)照亮。可选地，控制器102可以促使光源58经由LED源112仅发射第二波长的光，以使得光致发光结构10以第二颜色(例如，红色)照亮。可选地，控制器102可以促使光源58同时发射第一和第二波长的光，以使得光致发光结构10以由第一和第二波长的附加的混合光限定的第三颜色(例如，粉红色)照亮。此外，附加的光致发光结构可以被添加到照明饰件总成30中，照明饰件总成30将从光源58发射的激发光24转换成不同的波长。可选地，控制器102可以促使光源58在周期性地发射第一和第二波长的激发光24之间交替，以使光致发光结构10通过在转换后的光26的第一和第二颜色之间交替来周期性地照亮。控制器102可以促使光源58以规则的时间间隔和/或不规则的时间间隔周期性地发射激发光24的第一和/或第二波长。
对于上述示例，控制器102可以通过脉冲宽度调制或电流控制来修改发射的第一和第二波长的光的强度。在一些实施例中，控制器102可以配置为通过发送控制信号以调节光源58的强度或能量输出水平，从而调节输出光的颜色。例如，如果光源58配置为以低水平输出第一发射，大体上所有的激发光24都可以转换为输出的可见光。如果光源58配置为以高水平发射激发光24，则只有一部分激发光24可以通过光致发光结构10转换成转换后的光26。在该结构中，对应于激发光24和转换后的光26的混合的光的颜色可以作为输出光而输出。以这种方式，每个控制器102可以控制输出的转换后的光26的输出颜色。
尽管参考激发光24讨论了低水平和高水平的强度，但是应当理解的是，激发光24的强度可以在各种强度水平之间变化，以调节对应于来自照明饰件总成30的发射的激发和/或转换后的光24、26的颜色的色调。如本文所述，转换后的光26的颜色可能显著地取决于在光致发光结构10中使用的特定光致发光材料22。附加地，光致发光结构10的转换能力可以显著地取决于在光致发光结构10中使用的光致发光材料22的含量。通过调节可从光源58发射的强度范围，光致发光结构10中的光致发光材料22含量和比例以及所用的光致发光材料22的类型，本文所讨论的光致发光结构10中可操作用以通过将激发光24与转换后的光26混合来产生一系列输出光的色调。还可以设想每个光源58的强度可以同时变化，或与来自任何数量的其他光源58独立地变化。
因此，本文有利地描述了用于车辆的照明饰件总成。照明饰件总成提供了各种益处，包括有效的和成本有效的手段来产生可用作增强车辆的精致度的独特造型元件的照明。
为了描述和定义本发明的教导的目的，应当注意的是，术语“大体上”和“近似地”在本文中用于表示可归因于任何数量的比较、值、测量、或其他表征的固有的不确定性程度。术语“大体上”和“近似地”在本文中也用于表示定量表示可以从所述参考变化而不导致所讨论的主题的基本功能的改变的程度。
同样应当重点注意的是，在示例性实施例中示出的本发明元件的构造和设置仅仅是说明。虽然在本发明中仅对本发明的几个实施例进行了详细描述，但查阅本发明的本领域技术人员容易理解在实质上不脱离所述主题的创新教导和有利之处的情况下，许多变化是可行的(例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装设置、材料的使用、颜色、取向等)。例如，显示为整体成型的元件可以构造为多个部件或以多个部分示出的元件可以整体成型，交互操作可以反转或以其它方式变化，结构和/或元件或连接件或其它系统元件的长度或宽度可以变化，设置在元件之间的调整位置的性质或数量可以变化。应当注意的是，系统的元件和/或总成可以由提供足够的强度或耐久性的各种材料中的任何种类、以多种颜色中的任何颜色、纹理和它们的组合来构造。相应地，所有这样的变化旨在包括于本发明的范围内。在不脱离本发明精神的情况下，可以在期望的和其它示例性实施例的设计、操作状况和设置中做出其它替换、改变、变化和省略。
应当理解的是，任何所述程序或在所述程序中的步骤可以与所述的其它程序或步骤组合以形成在本发明范围内的结构。这里所述的示例性结构和程序是用于说明的目的而并非解释成限制。
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)

1.一种用于车辆的饰件总成，包含：
背板，所述背板限定穿过其中的空隙；
泡沫面板，所述泡沫面板在第一侧附接到所述背板并且在第二相对侧附接到盖，其中所述泡沫面板和所述盖是透光的；
光源，所述光源设置在所述空隙内并且配置为发射激发光；
光致发光结构，所述光致发光结构设置在所述空隙的内周面和所述泡沫面板的所述第一侧上并且配置为响应于所述光源的激发而发光；和
缓冲器，所述缓冲器延伸到所述空隙中达到超过所述光源的底表面的位置。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的饰件总成，进一步包含：
开关，所述开关配置为致动所述光源的控制输出。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的饰件总成，其中所述缓冲器包括与其连接的保持器。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的饰件总成，其中所述保持器配置为延伸到设置在所述背板的上侧上的电连接器上方。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的饰件总成，其中所述光致发光结构包括其中的至少一种光致发光材料，所述光致发光材料配置为将从所述光源接收的激发光转换成可见的转换后的光。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的饰件总成，其中所述光源设置在印刷电路板(PCB)上，使得所述光源被封装在所述PCB、所述背板和所述泡沫面板之间。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的饰件总成，其中所述PCB在多步成型工艺期间整体地连接到所述背板。
8.一种车辆，包含：
车顶内衬，所述车顶内衬包括背板、泡沫面板和盖；
光源，所述光源设置在由所述背板限定的空隙内；
光致发光结构，所述光致发光结构设置在所述泡沫面板上并且配置为响应于所述光源的激发而发光。
9.根据权利要求8所述的车辆，进一步包含用于选择性地启动所述光源的控制器。
10.根据权利要求8所述的车辆，其中所述光源配置为包括分散在印刷的LED结构中的LED源的发光总成。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中所述LED源沿着所述发光总成以可变的密集度分散。
12.根据权利要求8所述的车辆，进一步包含：
开关，所述开关设置在所述空隙内并且配置为致动所述光源的控制输出。
13.根据权利要求12所述的车辆，进一步包含：
标志，所述标志设置在所述盖上以指示所述开关的位置。
14.根据权利要求8所述的车辆，其中所述光致发光结构包含至少一种光致发光材料，所述光致发光材料配置为对从所述光源的至少一部分接收的激发光进行能量转换，以形成通过可视部分输出的可见的转换后的光。
15.一种用于车辆的车顶内衬，包含：
限定空隙的背板；
设置在所述空隙内的光源；
设置在所述空隙内的缓冲器，其中所述缓冲器在自然状态下延伸超过所述光源达第一距离和在所述缓冲器被压缩时延伸超过所述光源达第二较短距离；和
连接到所述缓冲器的在所述背板上方延伸的保持器。
16.根据权利要求15所述的用于车辆的车顶内衬，其中所述保持器进一步包括在所述保持器的远端部分上的噪声抑制特征。
17.根据权利要求16所述的用于车辆的车顶内衬，进一步包含：
泡沫面板，所述泡沫面板设置在所述空隙的一端并且具有在所述泡沫面板上的第一光致发光结构，所述第一光致发光结构配置为响应于所述光源的激发而发光。
18.根据权利要求17所述的用于车辆的车顶内衬，其中所述第一光致发光结构包含至少一种光致发光材料，所述光致发光材料配置为对从所述光源的至少一部分接收的激发光进行能量转换，以形成输出到可视部分的可见的转换后的光。
19.根据权利要求17所述的用于车辆的车顶内衬，进一步包含：
盖，所述盖设置在所述泡沫面板的底表面上，在所述盖上具有标志。
20.根据权利要求19所述的用于车辆的车顶内衬，其中所述标志包括其中具有长持续性光致发光材料的第二光致发光结构。
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