CN107627953A - 车辆窗户照明系统 - Google Patents

Abstract

本文提供了包括车辆的窗户的车辆照明系统。发光总成连接到窗户并且包括配置为响应于由光源提供的激发光来发光的光致发光元件和用于隐藏光致发光元件的装饰元件，其中光致发光元件发光以突出由装饰元件限定的标记。

Description

车辆窗户照明系统

技术领域

本发明总体上涉及车辆照明，并且更具体地，涉及内部车辆照明。

背景技术

由使用光致发光结构产生的照明提供了独特而有吸引力的观看体验。因此，希望在机动车辆中针对各种照明应用实施这种结构。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种车辆照明系统，该车辆照明系统包括车辆的窗户。发光总成连接到窗户并且包括配置为响应于由光源提供的激发光来发光的光致发光元件和用于隐藏光致发光元件的装饰元件，其中光致发光元件发光以突出由装饰元件限定的标记。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆照明系统，该车辆照明系统包括车辆的窗户。发光总成连接到窗户并且包括光源、布置在光源上并且配置为响应于由光源提供的激发光来发光的光致发光元件、和用于隐藏光源和光致发光元件的装饰元件。光致发光元件发光以突出由装饰元件限定的标记。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆照明系统，该车辆照明系统包括车辆的窗户。发光总成连接到窗户并且包括光源和配置为响应于由光源提供的激发光来发光的光致发光元件。提供了一种电力输送系统，其具有设置在窗户的边缘处并且经由连接到窗户的大体上透明的导电涂层电连接到光源的导电条。

在研究了以下说明书、权利要求书和附图后，本领域技术人员将理解和意识到本发明的这些和其它方面、目的和特征。

附图说明

在附图中：

图1示出了具有设置在车辆的窗户处的发光总成的照明系统；

图2是沿着图1的线II-II截取的发光总成和对应的窗户部分的横截面图；和

图3是用于说明多个光致发光材料的分布图案连同电力输送系统和照明系统的控制模式的发光总成的主视图。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是可以以各种和替代形式体现的本发明的示例。附图不一定是详细的设计，并且一些示意图可能被夸大或最小化，以显示功能概述。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是用于教导本领域技术人员不同地应用本发明的代表性基础。

如本文所使用的，当用于两个或更多个项目的列表中时，术语“和/或”表示可以单独使用所列项目中的任何一个，或者可以使用列出的项目中的两个或多个的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，则组合物可以单独含有A；单独含有B；单独含有C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或者A、B和C的组合。

参考图1，根据一个实施例示出了车辆12的照明系统10。照明系统10包括窗户14和连接到窗户14的发光总成16。在所描绘的实施例中，窗户14配置为太阳天窗，并且通常安装到车辆12的车顶结构。在替代实施例中，窗户14可以配置为通常在车辆上存在的月亮天窗、前挡风玻璃、后挡风玻璃、侧窗或任何其他窗户类型，并且根据本文提供的教导，发光总成16可类似地连接到窗户14上。在操作中，发光总成16配置为响应于由一个或多个光源提供的激发光来发光。可以想到的是，一个或多个光源可以包括无源光源，例如太阳光18或其它环境光源。附加地或替代地，一个或多个光源可以包括如本文更详细描述的有源光源。

参考图2，更详细地示出了发光总成16。发光总成16包括被示为成堆叠的布置的印刷发光二极管(LED)装置19、光致发光元件20和装饰元件22的光源。在所描绘的实施例中，印刷LED装置19、光致发光元件20和装饰元件22大体上是平面的并且具有一致的形状。对于本文所述的实施例，堆叠的上述部件具有大体椭圆形形状，但是如果需要，可以采用其他形状。在组装中，光致发光元件20连接到印刷LED装置19，以便从其接收激发光，从而使光致发光元件20发光。光致发光元件20可以通过印刷、喷涂、柔版印刷或其它已知的工艺施加到印刷LED装置19上。装饰元件22连接到光致发光元件20，并且可以被实施为例如施加到光致发光元件20上的着色和/或金属化膜或者具有金属化外观的油墨。在一些实施例中，装饰元件22可以布置成显示与车辆12的品牌相关联的图像或文本。对于本文所述的实施例，装饰元件22通常配置为隐藏光致发光元件20和印刷LED装置19，并且大体上是透光的使得由光致发光元件20发射的光通过装饰元件22是可见的。一旦形成堆叠，印刷LED装置19、光致发光元件20和装饰元件22被包覆成型部分24密封，该包覆成型部分24可由透明硅树脂或其它透光材料构成。

继续参考图2，使用光学透明粘合剂28将堆叠施加到窗户14的面向车辆内部的侧面26。堆叠相对于窗户14布置为使得印刷LED装置19最接近窗户14，其次是光致发光元件20和装饰元件22。在替代实施例中，发光总成16可与窗户14集成或应用于窗户14的面向车辆外部的侧面30。然而，将堆叠定位在窗户14的面向车辆内部的侧面26处保护了堆叠免受外界元素的影响，并且允许堆叠针对已有车辆进行翻新。

在操作中，光致发光元件20配置为以可通过装饰元件22可见的一种或多种颜色发光。根据一个实施例，光致发光元件20可以包括第一和第二光致发光材料32、34，每个光致发光材料配置为响应于由印刷LED装置19提供的激发光来发光。第一光致发光材料32可以以第一颜色发光，而第二光致发光材料34可以以与第一颜色视觉上可区分的第二颜色发光。例如，第一光致发光材料32可以以蓝色发光，而第二光致发光材料34可以以白色发光。由印刷LED装置19提供的激发光可以包括蓝光，因为蓝色LED相对便宜，并且因此从成本节约的观点来看是优选的。然而，在替代实施例中，可以使用其他颜色的光(例如紫外光)作为激发光。

另外，光致发光元件20可以包括第三和第四光致发光材料36、38，每个光致发光材料配置为响应于由发光总成16外部的光源(例如太阳光18)提供的激发光来发光。例如，第三光致发光材料36可以以第一颜色(例如，蓝色)发光，而第四光致发光材料38可以以第二颜色(例如，白色)发光。因此，应当理解的是，印刷LED装置19配置为能够使太阳光18的至少一部分透射通过印刷LED装置19以到达光致发光元件20。在这种结构中，可以促使光致发光元件20通过主动光源(例如，印刷LED总成19)和/或被动光源(例如，太阳光18)发光。因此，在阳光明媚的日子，光致发光元件20可以主要从太阳光18接收激发光，并且印刷LED总成19可以被置于停用状态或者以其它方式被激活以向光致发光元件20提供补充激发光。相比之下，当太阳光18不可用时，印刷LED总成19可以被激活以向光致发光元件20提供激励。因此，应当理解的是，可以基于太阳光18的可用性来控制印刷LED总成19。

根据一个实施例，第一、第二、第三和第四光致发光材料32、34、36、38可以包括长余辉磷光剂，其在本文中被定义为能够存储激发光并且一旦不再提供激发光时则逐渐释放光几分钟或几小时的时间。衰减时间可以定义为激发结束与光致发光材料32、34、36、38的光强度下降到低于0.32mcd/m²的最小可见度的时刻之间的时间。0.32mcd/m²的可见度大约是暗适应人眼的灵敏度的100倍，其对应于本领域普通技术人员通常使用的照明基线水平。因此，第一、第二、第三和第四光致发光材料32、34、36、38可以配置为在暴露于激发光10-30分钟的时间之后，以0.32mcd/m²的强度或高于0.32mcd/m²的强度来发光并且在不再提供激发光之后，可以继续以0.32mcd/m²的强度或高于0.32mcd/m²的强度来发光一持续时间周期(例如，周期可以延长8小时或者更长)。

长余辉磷光剂可以对应于碱土金属铝酸盐和硅酸盐，例如掺杂的二硅酸盐、或者一旦激发光不再可用就能够发光一时间周期的任何其它化合物。长余辉磷光剂可以掺杂对应于稀土元素的一种或多种离子，例如铕离子(Eu2+)、铽离子(Tb3+)和/或镝离子(Dy3)。应当理解的是，本文提供的组合物是非限制性示例，并且可以在不脱离本文提供的教导的情况下利用本领域已知的任何长余辉磷光剂。

关于长余辉光致发光结构的生产的附加信息在2012年4月24日授权的Agrawal等人的名称为“高强度、持久光致发光制剂和物体及其制造方法(HIGH-INTENSITY，PERSISTENT PHOTLUMINESCENT FORMULATIONS AND OBJECTS，AND METHODS FOR CREATINGTHE SAME)”的专利号为8,163,201的美国专利；2005年10月11日授权的Yen等人的名称为“长余晖磷光体和持久的能量转移技术(LONG PERSISTENT PHOSPHORS AND PERSISTENTENERGY TRANSFER TECHNIQUE)”的专利号为6,953,536的美国专利；2000年9月12日授权的Yen等人的名称为“长余辉蓝磷光剂(LONG-PERSISTENCE BLUE PHOSPHORS)”的专利号为6,117,362的美国专利；以及2015年2月10日授权的Kingsley等人的名称为“用于生成长余辉照明的低稀土矿物光致发光组合物和结构(LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMESESTERCOMPOSIURES AND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENCE LUMINESCENCE)”的专利号为8,952,341的美国专利中公开，它们的全部内容通过引用并入本文。

此外，关于本文所述的实施例，可以想到的是，在不脱离本文提供的教导的情况下，也可以使用不一定表现长余辉性质的其它光致发光材料。这种光致发光材料可以具有带有磷光或荧光特性的能量转换元件。例如，光致发光材料可以包括有机或无机荧光染料，包括萘嵌苯、呫吨、卟啉和酞菁、或者它们的组合。附加地或替代地，光致发光材料18可以包括来自诸如钇铝石榴石(YAG)：铈(Ce)的Ce掺杂石榴石的组的磷光剂。光致发光材料可以配制成具有斯托克斯(Stokes)位移，其导致将可见光或不可见光转换成具有可以变化的期望颜色表示的发射光谱的可见光。这种光致发光材料可以具有受限的余辉(例如，小于约10分钟、小于约5分钟、小于约1分钟或没有人类可察觉的余辉)。

参考图3，示出了发光总成16的主视图，以示出第一、第二、第三和第四光致发光材料32、34、36、38的分布图案。为了说明而非限制，装饰元件22配置为与车辆制造商相关联的标记牌并且定义位于其中心的标记，并且可以包括源识别标志(LOGO)。如图所示，装饰元件22被描绘为具有由变暗区域40和42限定的第一部分、以及由未变暗区域44、46和48限定的第二部分，其中未变暗区域44对应于LOGO。在所示实施例中，可以使用蓝色膜实现第一部分，而第二部分可以使用金属化膜实现。或者，可以使用具有金属化外观的油墨来实现第二部分。在该具体示例中，期望第一部分以与第二部分在视觉上可区分的颜色发光。因此，第一和第三光致发光材料32、36可以分散在对应于第一部分的光致发光元件20的区域中，而第二和第四光致发光材料34、38可以分散在对应于第二部分的光致发光元件20的区域中。在所描绘的实施例中，第一和第三光致发光材料32、36以蓝光来发光以突出第一部分，而第二和第四光致发光材料34、48以白色来发光以突出第二部分。

如本文所述，第一和第二光致发光材料32、34可以响应于由印刷LED装置19提供的有源照明来被激发发光，而第三和第四光致发光材料36、38可以响应于由太阳光18提供的被动照明来被激发发光。在这种布置中，装饰元件22的第一和第二部分可以基于太阳光18的可用性使它们以各自的颜色来发光。也就是说，当太阳光18可用时，印刷LED装置19处于停用状态，使得第三和第四光致发光材料36、38仅负责生成用于突出装饰元件22的第一和第二部分的发光。当太阳光18不再可用或被限制时，印刷LED装置19可以被激活以激发第一和第二光致发光材料32、34，以确保装饰元件22的第一和第二部分以期望的强度发光。虽然已经示出并描述了发光总成16以包括印刷LED装置19，但是可以想到的是在替代实施例中可以省略印刷LED装置19，使得发光照明仅能够通过被动照明来实现(例如，太阳光18的可用性)。

继续参考图3，照明系统10还包括可操作地连接到印刷LED装置19用于控制印刷LED装置19的控制器49。控制器49可以通信地连接到车辆12的光传感器50，以便基于从光传感器50接收到关于被动照明(例如，太阳光18)的可用性的信息来控制印刷LED装置19的激活状态。控制器49还可以基于从用户输入设备52接收到的输入来操作印刷LED装置19，输入设备52可以包括开关、触摸屏或类似的输入设备，其使得用户能够指定印刷LED装置19的激活状态。控制器49可以被不同地配置为包括一个或多个可编程逻辑器件、专用集成电路、数字信号处理器和/或微控制器，以实现印刷LED装置19的控制。控制器49可以各种地定位于车辆12内部并且可以是车辆控制系统的一部分或以其他方式通信地连接到车辆控制系统。

进一步参考图3，照明系统10还可以包括用于向印刷LED装置19提供电力的电力输送系统53。电力输送系统53包括导电条54和导电涂层，导电涂层具有对应于电力输送线的第一部分56和具有对应于接地的第二部分58。为了隐蔽目的，导电条54设置在窗户14的边缘60处，并且第一和第二部分56、58直接施加到窗户14的面向车辆内部的侧面26或者以其它方式与侧面26连接。导电条54经由第一和第二导电涂层56、58电连接到电源62(例如，车辆电源)和印刷LED装置19。导电条54可以由铜、铝、银、银墨或石墨烯制成，并且可以通过印刷、丝网印刷、压接、胶合或任何其它合适的方式设置在窗户14的边缘60处。导电条54的尺寸可以设计成跨越窗户14的边缘60的不同长度，并且可以配置为变化的宽度以满足印刷LED装置19的能量需求。导电涂层的第一和第二部分56、58可以具有不同的宽度以满足印刷LED装置19的能量需求，并且各自可以包括大体上透明的导电材料，例如氧化锡或透明导电油墨。在这种布置中，电力输送系统53的元件通常被隐藏。在替代实施例中，可以在其他窗户位置处设置附加的电力输送系统。

应当理解的是，在不脱离本发明的概念的情况下，可以对上述结构进行变化和修改，并且还应理解的是，这些概念旨在被所附权利要求书覆盖，除非这些权利要求通过他们的语言以其他方式明确声明。

Claims (20)

1.一种车辆照明系统，包含：

车辆的窗户；

发光总成，所述发光总成连接到所述窗户并且包含：

光致发光元件，所述光致发光元件配置为响应于由光源提供的激发光来发光；和

装饰元件，所述装饰元件用于隐藏光致发光元件，其中所述光致发光元件发光以突出由所述装饰元件限定的标记。

2.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其中所述光致发光元件包含至少一种在不再提供所述激发光之后继续发光持续时间周期的长余辉磷光剂。

3.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其中所述装饰元件包含金属化膜和具有金属化外观的油墨中的一个。

4.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其中，所述发光总成进一步包含包覆成型部分，所述包覆成型部分配置为密封所述光致发光元件和所述装饰元件并且被粘附到所述窗户的面向车辆内部的侧面，使得所述装饰元件位于车辆最内侧。

5.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其中所述标记包含源识别标志。

6.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其中所述光源包含太阳光。

7.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其中所述窗户包含所述车辆的月亮天窗、太阳天窗、挡风玻璃和侧窗中的一个。

8.一种车辆照明系统，包含：

车辆的窗户；和

发光总成，所述发光总成连接到所述窗户并且包含：

光源；

光致发光元件，所述光致发光元件布置在所述光源上并且配置为响应于由所述光源提供的激发光来发光；和

装饰元件，所述装饰元件用于隐藏所述光源和所述光致发光元件，其中所述光致发光元件发光以突出由所述装饰元件限定的标记。

9.根据权利要求8所述的车辆照明系统，其中所述光源包含印刷LED装置，所述印刷LED装置经由连接到所述窗户的导电涂层电连接到设置在所述窗户的边缘处的导电条。

10.根据权利要求9所述的车辆照明系统，其中所述导电条包含铜、铝、银、银墨和石墨烯中的一种。

11.根据权利要求9所述的车辆照明系统，其中所述导电涂层包含氧化铟锡和光学透明导电油墨中的一种。

12.根据权利要求8所述的车辆照明系统，其中所述光致发光元件进一步配置为响应于由太阳光提供的激发光来发光。

13.根据权利要求8所述的车辆照明系统，其中所述窗户包含所述车辆的月亮天窗、太阳天窗、挡风玻璃和侧窗中的一个。

14.一种车辆照明系统，包含：

车辆的窗户；

发光总成，所述发光总成连接到所述窗户并且包含：

光源；和

光致发光元件，所述光致发光元件配置为响应于由所述光源提供的激发光来发光；和

电力输送系统，所述电力输送系统具有设置在所述窗户的边缘处并且经由连接到所述窗户的大体上透明的导电涂层电连接到所述光源的导电条。

15.根据权利要求14所述的车辆照明系统，进一步包含用于控制所述光源的操作状态的控制器。

16.根据权利要求15所述的车辆照明系统，其中所述控制器基于由光传感器提供的信息来操作所述光源。

17.根据权利要求15所述的车辆照明系统，其中所述控制器基于由用户输入设备提供的输入来操作所述光源。

18.根据权利要求14所述的车辆照明系统，其中所述导电条包含铜、铝、银、银墨和石墨烯中的一种。

19.根据权利要求14所述的车辆照明系统，其中所述导电涂层包括氧化铟锡和光学透明导电油墨中的一种。

20.根据权利要求14所述的车辆照明系统，其中所述光源包括印刷LED装置。