CN110520670B - 包括与机电变形装置相关联的柔性oled的车辆照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的照明装置，该照明装置包括至少一个由有机电致发光二极管(11)构成的表面光源，该照明装置的特征在于，该有机电致发光二极管(11)是柔性类型(FOLED)，并且该照明装置还包括适于与该FOLED(11)的至少一部分(11B)配合以引起该FOLED的变形的机电装置(13)。本发明还涉及一种光学信号块，其包括至少一个这样的照明装置。

Description

包括与机电变形装置相关联的柔性OLED的车辆照明装置

技术领域

本发明总体上涉及用于机动车辆的信号照明装置领域。

背景技术

信号灯(位置灯，停车灯，方向指示器，倒车灯，后雾灯和日间行车灯)被设计为能发射光线，并遵守法律规定的光度栅极，这要求这些栅极的每个点都符合特定的光强度范围。

特别是，这些交通信号灯必须符合可见性几何角度，该几何角度确定了最小立体角的区域，在该区域内信号灯的视在表面必须可见(法规ECE 48 2.13)。该区域由球体的各部分确定，该球体的中心与信号灯的参照中心重合，并且该球体的最长圆周区域与地面平行。这些部分根据信号灯的光轴确定：水平角对应于经度，垂直角对应于纬度。在这些可见性几何角度内部，从无限远处观察到的信号灯视在表面的任何一个点出发的光线的传播都不应受到阻碍。对于位置灯和方向指示器必须遵守的水平角度(内侧为45°，外侧为80°)，该法规特别严苛。

对于降低电能消耗、延长寿命和样式自由的问题，作为传统的白炽灯泡的替代品，现在普遍使用激光或电致发光二极管(后者更通常由英文首字母缩写词“LED”指代)。

因此，特别是从法国专利申请FR 3 014 787中已知，可将多个这样的二极管与容纳在壳体内部的平面型光导(更通常地由英语词组“fiat guide(平导)”来指代)相关联。该平面型光导适于将馈入其输入表面的光线传递到与盖玻片相对的出口前表面。

为了满足规定的光度栅极，因此必须在这种光导的前表面上配备光学元件，该光学元件适于在水平和垂直方向上扩散由这些二极管发出的相对定向的光通量。

然而，对于这种类型的信号灯而言，使用诸如LED灯的点光源，尤其是在水平面中，很难做到遵守可见性几何最小角度。

近来，还已知，可使用所谓的表面光源，即有效发光表面的尺寸远大于其厚度的光源。

特别是，最近几年看到了有机电致发光二极管(OLED)的出现，满足规定的视线角度，同时允许实现某些功能，例如位置灯(或边灯)功能，给汽车制造商带来极大的样式自由。

美国专利申请US 2014/0056020 A1公开了一种用于机动车辆的照明装置，其包括以圆形方式布置的多个OLED类型的独立表面光源。

此类照明装置因此通过产生比基于LED的设备产生的光更柔和的、但是在任何情况下都保持不变的均匀光分布，从而允许确保某些信号功能，例如位置灯功能。

发明内容

本发明旨在提出一种基于具有可变化光分布的表面光源的照明装置。

为此，本发明提出了一种用于机动车辆的照明装置，该照明装置包括至少一个由有机电致发光二极管构成的表面光源。其特征在于，该有机电致发光二极管是柔性类型(FOLED)，并且该装置还包括适于与该FOLED的至少一部分配合以引起该FOLED变形的机电装置。

得益于FOLED和机电装置之间的配合，根据本发明的照明装置使得该FOLED变形以引起其光分布的变化。

因此，该装置提供了根据诸如驾驶环境发生改变和/或某些预定事件的发生等情况来确保变化的光分布的可能性。

根据可单独或组合地采用的本发明的照明装置的优选特征：

-该FOLED的第一边缘是固定的，该机电装置包括第一致动器，该第一致动器包括活塞，该活塞活动地安装以在衬套中滑动，并且从衬套中突出的该活塞的自由端联接至该FOLED的第二边缘，该第二边缘与该第一固定边缘相对；

-该第一致动器的活塞在横向于该FOLED的第一边缘和第二边缘的方向上延伸；

-该FOLED的第三边缘是固定的，该机电装置还包括第二致动器，该第二致动器包括活塞，该活塞活动地安装以在衬套中滑动，并且从衬套中突出的该活塞的自由端联接至该FOLED的第四边缘，该第四边缘与该第三固定边缘相对；

-该第二致动器的活塞在横向于该FOLED的第三边缘和第四边缘的方向上延伸；

-该FOLED的第一边缘是固定的，该机电装置包括第一致动器，该第一致动器包括旋转轴，该旋转轴的自由端与该FOLED的第二边缘刚性地连接，该第二边缘与该第一固定边缘相对；

-该旋转轴在横向于该FOLED的第一边缘和第二边缘的方向上延伸；

-该机电装置联接到控制模块，该控制模块配置成在驾驶环境发生改变和/或某些预定事件发生时，至少部分地激活机电装置；并且/或者

-该装置还包括至少一个附加的点光源，例如电致发光二极管或激光二极管。

另一方面，本发明还涉及包括至少一个这样的照明装置的光学信号块。

附图说明

现在将通过几个实施例的详细描述继续阐述本发明，以下描述参照附图以示意性而非限制性的方式给出，在附图中：

-图1是沿光学信号块的水平面的截面示意图，该光学信号快包括根据本发明的第一实施例的照明装置，在该截面图上FOLED上呈平坦的形状；

-图2示出了类似于图1的视图，但在该示图上FOLED呈弯曲的形状；

-图3是光学信号块的垂直横截面示意图，该光学信号块包括根据第一实施例的变型的照明装置；

-图4是光学信号块的前视示意图，该光学信号块包括根据本发明第二实施例的照明装置，在该前视图上所有FOLED都呈平坦的形状；以及

-图5示出了类似于图4的视图，但其中一个FOLED呈螺旋形的弯曲形状。

具体实施方式

图1和图2示出了用于机动车辆的光学信号块1。

在随后的描述中，按照惯例，术语“下部”，“上部”，“纵向”，“侧向”和“横向”将相对于这种光学块在车辆上的安装位置定义。

光学信号块1包括壳体2，该壳体具有光线的出射口，该出射口被透明的盖玻片3严密地封闭。

光学块1还包括照明装置10，该照明装置10容纳在由壳体2和盖玻片3界定的空腔中。

该照明装置10包括由有机电致发光二极管(OLED，指英文词组“Organic LightEmitting Diode(有机电致发光二极管)”)构成的矩形表面光源11。

这种有机电致发光二极管(OLED)的基本结构是在两个电极层之间叠加几层有机材料，其中一层(通常是阳极)固定在基板上。

有机薄膜通常包括设置在由铟锡氧化物(ITO)组成的阳极上的空穴传导层(HTL指英文词组“Hale Transport Layer(空穴传导层)”)、含有染料的发光层(EL指英文词组“Emission Layer(发光层)”)、以及电子传输层(ETL指英文词组“Electron TransportLayer(电子传输层)”)。

OLED的操作基于电致发光原理。

通过施加适当的电压，电子和空穴从阴极和阳极注入EL层。电子和空穴向彼此漂移，并在该EL层中结合形成激子，激子的崩解提供了染料分子的激发能，从而引起其电致发光。发出的光的颜色取决于激发态和基态之间的能量差，因此可以使用其他染料分子进行更改。

电荷转移材料、发光层和电极的选择是决定OLED性能和效率的基本参数。

有机电致发光二极管11更具体地是柔性类型(FOLED指英文词组“FlexibleOrganic Light Emitting Diode(柔性有机电致发光二极管)”)：其有机层设置在诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、甚至金属或玻璃的柔性塑料基板上。

FOLED 11有利地垂直地布置在壳体2内部，以使其光轴X沿基本纵向的方向定向。

为了使从光学块1的外部看到的亮度最大化，位于该FOLED 11的内侧(即，与盖玻片3相对)的电极是反光的，使得朝向壳体2内部的光被反射向盖玻片3。

FOLED 11还包括，至少在其边缘之一处的，未示出的电连接接口，该接口与设置在壳体2上的补充装置配合以确保该接口的供电。

另外，该FOLED的第一垂直侧边缘11A通过支撑件12刚性地固定至壳体2。

根据本发明，照明装置10还包括机电致动器13，该机电致动器13容纳在壳体2的内部并连接至连续或步进电力发动机，该发动机未示出。

该致动器13包括活塞14，该活塞14活动地安装以在衬套15中滑动，该衬套刚性地固定至该壳体2，该活塞在横向于该FOLED 11的垂直侧向边缘11A、11B的方向上延伸。

该活塞14从衬套15中突出的自由端联接至该FOLED11的侧边缘11B，该侧边缘与该固定边缘11A相对。

活塞14处于缩回位置时，该活塞在垂直侧向边缘11B上没有施加任何应力，因此FOLED 11呈平坦的形状(图1)，此时，在发光状态下，FOLED 11具有空间上和角度上的均匀亮度(即，正交各向异性或朗伯型)。

因此，对于位于车辆后方的观察者(例如，跟随车辆的驾驶员)而言，无论观察角度如何，对FOLED 11的亮度的视觉感知将是相同的。

当活塞14被电力发动机带动而滑动时，该活塞在垂直侧向边缘11B上施加横向应力，从而迫使FOLED 11呈现基本为抛物线形状的弯曲轮廓，从而引起其光分布发生变化(图2)。

可有利地设置导向装置(未示出)，用于引导OLED变形，尤其是确保OLED在恰当的方向弯曲。

在这种情况下，该FOLED 11的凸度在此向外弯曲，这对于位于车辆轴线上的观察者(例如，沿直线的随动车辆的驾驶员)而言，导致该FOLED的视在表面减小并因此导致其亮度增加，这种增加在其中央区域更为明显，因此中央区域的亮度高于两个侧面区域。

另外，FOLED 11的凸起轮廓允许发光强度水平增加，该光线从侧面发射并由位于相对于车辆的轴线的大入射角的观察者接收(例如，急转弯的随动车辆的驾驶员)。

另一方面，由于从侧面看去的FOLED 11的视在表面较大，所以感觉到的亮度将较低。

致动器13的活塞14的移动(以及因此使FOLED 11变化成弯曲的形状，反之亦然)由容纳在光学块1中或其外部的未示出的控制模块管理(该模块可以例如集成在车载计算机中，并且可以是纯软件形式，也可以是将带有集成电路的硬件部分与软件部分结合在一起的形式)。

该控制模块(直接或间接地)联接到电力发动机，被配置为在驾驶环境发生改变(例如，灯光或交通条件的变化)以及某些预定事件发生时(例如，紧急制动、检测到危险或激活/停用车门的中央锁定)，自动触发活塞14的平移(并因此使FOLED 11变化成弯曲的形状)、欢迎模式下的动画、行车模式下的消息等。

图3示出了根据本发明的上述实施例的变型的后部光学信号块，该后部光学信号块容纳照明装置10'。

在下文以及在该附图3中，对于与第一实施例相同的元件，保持相同的附图标记，并且对于类似的元件增加了一撇(')。

虽然不是前述装置10，照明装置10'类似于前述装置10：

-FOLED 11的水平上边缘11c同样通过支撑件12'刚性地固定至壳体2；以及

-该装置还包括第二机电致动器13'，该第二机电致动器13'容纳在壳体2的内部，并连接至未示出的连续或步进电力发动机，该致动器13'包括活动地安装以在衬套15'中滑动的活塞14'，该衬套刚性地固定至壳体2。

活塞14'在横向于FOLED 11的上部11C和下部11D的水平边缘的方向上延伸，其从衬套15突出的自由端联接至与固定边缘11C相对的下部边缘11D。

活塞14和14'处于缩回位置时，该活塞14和14'在侧边缘11B和下部边缘11D上不施加应力，因此FOLED 11呈平坦的形状(图3)。

当活塞14、14'之一被带动而滑动时，它在相应的边缘11B、11D上施加横向或竖向应力，从而迫使FOLED 11呈现弯曲的轮廓，从而引起其光分布发生变化。

引起致动器13和13'的活塞14、14'移动的电力发送机联接到控制模块，该控制模块被配置为在在驾驶环境发生改变和/或某些预定事件发生时，自动触发活塞14、14'之一或两者同时平移，使得FOLED 11呈现不同的弯曲形状。

图4和图5示出了后部光学块100，其容纳了根据本发明的第二实施例的照明装置110。

该照明装置110包括在壳体102内垂直且并排布置的多个矩形FOLED 111(在这种情况下为四个)。

这些FOLED 111的水平上边缘111C经由相应的支撑件112刚性地固定至壳体102。

设备110还包括容纳在壳体102内部并连接至电力发动机的四个致动器113，该电力发动机未示出。

每个致动器113包括旋转轴114，该旋转轴114在横向于相应的FOLED 111的水平上边缘111C和水平下边缘111D的方向上延伸，并且该旋转轴的自由端刚性地连接至与固定边缘11lC相对的下部边缘111D。

每个致动器113的旋转轴114能够呈现第一位置，在该第一位置中，相应的FOLED111的下边缘111D平行于上边缘11lC延伸，使得FOLED 111呈平坦的形状(图4)，此时，在发光状态下，FOLED11具有空间上和角度上的均匀亮度。

当该轴114被与其连接的电力发动机带动而旋转时，它迫使下边缘111D进行相同的运动，从而迫使相应的FOLED 111呈现螺旋形的弯曲轮廓(图5)。

电力发动机联接到控制模块，该控制模块被配置为在驾驶环境发生改变和/或某些预定事件发生时，自动触发一个或同时触发多个致动器113的轴114旋转，使得FOLED 11呈现不同的弯曲形状。

当然，许多其他实施例可以在本发明的范围内被考虑。

FOLED的数量因此是可变的，并且它们中的每一个可以与不同数量的不同类型的致动器相关联。

这些致动器可以例如由一叠板或盘组成，这些板或盘根据所使用的材料可以通过压电或电致效应而膨胀或压缩。

致动器也可以基于诸如电磁或焦耳效应的其他原理。

FOLED的某些部分的移动也可以在某些方向上被抑制，以产生更复杂的FOLED变形(例如波浪形)，从而带来独特的视觉特征。

当前与FOLED相关的亮度值(大约2000cd/m²)使得根据本发明的照明装置特别适合于实现位置灯(或边灯)功能。

也可以考虑将附加的光源(例如电致发光二极管或激光二极管)集成到根据本发明的照明装置中，以便与FOLED或多个FOLED组合，以确保其他信号功能，例如STOP信号灯功能或转向指示功能。

容纳根据本发明的装置的光学块还可以包含适于实现其他照明和/或信号功能的其他装置，例如方向指示灯功能、防雾灯功能或日间行车灯功能(DRL，指英语词组“Daytimerunning Light(日间行车灯)”)。

Claims (7)

1.一种用于机动车辆的照明装置，所述照明装置包括至少一个由有机电致发光二极管(11；111)构成的表面光源；

所述有机电致发光二极管(11；111)是柔性类型，并且，所述照明装置还包括适于与所述有机电致发光二极管(11；111)的至少一部分(11B、11D；111D)配合以引起所述有机电致发光二极管的变形的机电装置(13、13′；113)，

其中所述有机电致发光二极管(11)的第一边缘(11A)是固定的，并且，所述机电装置包括第一致动器(13)，所述第一致动器包括第一活塞(14)，其活动地安装以在第一衬套(15)中滑动，并且从所述第一衬套(15)中突出的所述第一活塞的自由端联接到所述有机电致发光二极管(11)的第二边缘(11B)，所述第二边缘与所述第一边缘(11A)相对，

其中所述第一致动器(13)的第一活塞(14)在横向于所述有机电致发光二极管(11)的第一和第二边缘(11A、11B)的方向上延伸，

其特征在于，所述有机电致发光二极管(11)的第三边缘(11C)是固定的，并且，所述机电装置还包括第二致动器(13')，所述第二致动器包括第二活塞(14')，其活动地安装以在第二衬套(15')中滑动，并且从所述第二衬套(15')突出的所述第二活塞的自由端联接到所述有机电致发光二极管(11)的第四边缘(11D)，所述第四边缘与所述第三边缘(11C)相对。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第二致动器(13')的第二活塞(14')在横向于所述有机电致发光二极管(11)的第三和第四边缘(11C、11D)的方向上延伸。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述有机电致发光二极管(111)的第一边缘(111C)是固定的，并且，所述机电装置包括具有旋转轴(114)的第一致动器(113)，所述旋转轴的自由端与所述有机电致发光二极管(111)的第二边缘(111D)刚性地连接，所述第二边缘与所述第一边缘(111C)相对。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述旋转轴(114)在横向于所述有机电致发光二极管(111)的第一和第二边缘(111C、111D)的方向上延伸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述机电装置(13、13'；113)联接到控制模块，所述控制模块配置成在驾驶环境发生改变和/或某些预定事件发生时，至少部分地激活所述机电装置。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括电致发光二极管或激光二极管的至少一个附加点光源。

7.一种用于机动车辆的光学信号块，其特征在于，包括至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置。

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