CN111594803A - 具有使用不同照明源可照明的量子掺杂材料的车辆灯组件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种具有使用不同照明源可照明的量子掺杂材料的车辆灯组件，该组件包括能够由电磁辐射源激发的量子点。该组件可以包括透镜和反射器，并且量子点可以邻近于反射器设置并且/或者设置在透镜中。控制器可以接收信号以产生特定的颜色并启用一个或更多个电磁辐射源，并且量子点的一个或更多个子集可以响应于启用特定的电磁辐射源而被激发。该组件可以包括面板，该面板具有嵌置在该面板中的量子点。面板可以响应于启用一个或更多个电磁辐射源而被量子点照明。面板可以具有带有不同量子点的不同区域，从而产生具有不同颜色的不同区域。电磁辐射源可以被单独启用以产生不同的颜色，或者被同时启用以产生混合颜色。

Description

具有使用不同照明源可照明的量子掺杂材料的车辆灯组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月20日提交的名称为“Vehicle Light Assembly withQuantum Doped Material Illuminable Using Distinct Illumination Sources(具有使用不同照明源可照明的量子掺杂材料的车辆灯组件)”的美国临时申请No.62/807,913的权益，该美国临时申请在此通过参引全部并入。上述申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
技术领域
本公开总体上涉及车辆灯组件。更具体地，本公开涉及具有能够使用不同光源照明的量子掺杂材料的车辆灯组件。
背景技术
本部分提供与车辆灯照系统有关的背景信息，并且该背景信息不一定是本公开的灯照的现有技术。
包括电动车辆、内燃机车辆和混合动力车辆的机动车辆包括与车身成一体的各种灯需求。例如，这些车辆通常包括前灯、尾灯、信号灯，比如转向信号闪打灯、倒车指示灯等。
通常，车辆上这些不同类型的灯中的每个灯可以具有与用于各种功能的传统预期类型的照明相对应的不同颜色。灯通常被构造成包括光源，比如灯泡。灯泡可以是构造为发出“白色”或“黄色”光色的LED灯泡、白炽灯、荧光灯或卤素灯类型的灯泡。通常具有“银色”颜色的反射器可以用于反射光并将光聚焦在透镜上。透镜将接收反射的光，并在需要时允许光通过并被进一步聚焦。
前灯或头灯通常可以布置成包括大体透明的透镜，使得反射的光将从具有与从灯泡发出的光的颜色相对应的颜色的透镜发出。在一些情况下，用户可能更喜欢带有LED灯泡的前灯，LED灯泡发出具有“白色”外观的光，具有“白色”外观的光会是更美观的。尾灯通常包括具有红颜色的透镜，使得穿过透镜的光具有红色外观。类似地，制动器灯在被致动时可以容纳在与尾灯相同的壳体内，并且在制动器被启用时可以发出附加量的光。信号灯、比如转向信号灯或闪打灯可以包括红色或橙色的透镜，这些透镜在信号灯被启用时产生相对应的颜色。
因此，为了提供一种具有针对不同目的而发出不同颜色的光的能力的车辆，该车辆可以包括下述灯组件：该灯组件具有多个壳体和多个不同的透镜，以在车辆的不同位置产生与灯的期望功能相对应的期望颜色。
因此，各种数目的灯和壳体需要附加的费用和安装成本，并且通常导致有限程度的适应性和修改。
尽管当前的灯组件足以满足法规要求和基本的用户功能，但是仍然需要改进技术并提供解决和克服已知缺点中的至少一些缺点的替代性布置。
发明内容
本部分提供本公开的总体概述而不意在是本公开的全部范围或本公开的所有特征、方面、优点和目的的全面公开。
本公开的一方面是提供一种能够从共用透镜产生多种颜色的车辆灯系统。
本公开的一方面是提供一种具有减小的尺寸的车辆灯系统。
本公开的一方面是提供一种美观的车辆灯系统。
根据这些及其他方面，提供了一种用于车辆的灯组件，该灯组件包括：至少一个电磁辐射源，所述至少一个电磁辐射源构造成至少沿第一方向发出电磁辐射；灯输出结构，该灯输出结构构造成显示从该灯输出结构发出的颜色；多个量子点，其中，所述多个量子点的第一子集构造成响应于受到所述至少一个电磁辐射源的激发而显示第一颜色，并且所述多个量子点的第二子集构造成响应于受到所述至少一个电磁辐射源的激发而显示第二颜色；以及控制器，该控制器与所述至少一个电磁辐射源操作性地通信，控制器配置成响应于信号而选择性地启用所述至少一个电磁辐射源，以用于激发所述多个量子点的第一子集和第二子集中的一者或两者。
本公开的相关方面是提供一种用于在灯组件中产生不同颜色的方法。该方法包括下述步骤：在控制器处接收用以产生第一光颜色的第一信号；响应于接收到第一信号而启用第一电磁辐射源；在量子点的第一子集处接收来自第一电磁辐射源的光，并且响应于此而激发量子点的第一子集以产生第一颜色；在控制器处接收用以产生第二颜色的第二信号；响应于接收到第二信号而启用第二电磁辐射源；在量子点的第二子集处接收来自第二电磁辐射源的电磁辐射，并且响应于此而激发量子点的第二子集以产生第二颜色。
根据本文中提供的描述，其他应用领域将变得明显。该发明内容中公开的描述和特定实施方式并不意在限制本公开的范围。
附图说明
现在将参照附图通过非限制性示例描述本公开的前述及其他方面，在附图中：
图1是具有反射器、具有量子点的量子层、透镜、多个光源以及控制器的车辆灯系统的示意图，其中，光源被同时启用以产生混合颜色输出；
图2A和图2B是图1的灯系统的示意图，图示了光源被单独启用以产生不同的颜色；
图3是具有现有技术的灯模块的车辆的局部立体图，其中，灯模块具有单独的透镜以产生不同的颜色；
图4是图1的车辆灯系统的局部立体图，在该车辆灯系统中，共用的透镜产生不同的颜色；
图5是另一灯系统的示意图，在该灯系统中，透镜具有施用至透镜的量子点；
图6是车辆灯系统的示意图；
图6A是车辆灯系统的另一示意图；
图7是图示了车辆灯系统的控制方面的流程图；
图8是图示了车辆灯系统的另一控制方面的另一流程图；
图9A和图9B图示了用于车辆的现有技术的灯模块；
图9C和图9D图示了灯系统的另一方面，在该方面，具有量子点的面板背衬有背衬层以代替传统的灯模块；
图10是具有车辆灯系统的车辆的后视立体图；
图11是灯系统的另一方面的示意图，在该方面，光源位于具有量子点的面板的后方；
图12是灯系统的另一方面的示意图，在该方面，光源与具有量子点的面板的边缘相邻；
图13是灯系统的另一方面的示意图，在该方面，光源设置在具有量子点的面板的相反边缘上；
图14是图示了下述面板的示意图：该面板在该面板的不同区域中具有量子点；
图15A和图15B是具有以徽标(logo)形状布置的不同区域的面板的示意图；
图16是灯系统的另一方面的示意图，在该方面，LCD堆叠件包括量子点；以及
图17是图示了被具有量子点的面板代替的现有技术的多色透镜的示意图，该面板在共用表面区域上显示多于一种的颜色，以减小灯系统的整体尺寸或增加多于一种颜色的照明区域。
除非另外指出，否则贯穿附图中的若干视图使用对应的附图标记来表示对应的部件。
具体实施方式
提供了灯组件的示例实施方式，使得本公开将是透彻的，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多特定细节，比如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用特定细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来实施，并且都不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
参照附图，示出了用于车辆12的灯系统10。如图1所示，系统10可以包括反射器14、透镜16和量子层18。系统10还可以包括第一光源20和第二光源22，第一光源20和第二光源22各自构造成将光引向量子层18。光源也可以称为电磁辐射源，因为该源可以发射不可见光。系统10还可以包括与光源20、22通信的控制器24，控制器24用于选择性地启用光源20、22。
光源20和22可以是不同类型的光源。例如，第一光源20可以是UV光源，并且也可以互换地称为UV光源20。第二光源22可以是红外光源，并且也可以互换地称为IR光源22。将领会的是，第一光源20或第二光源22可以是UV、IR或其他类型的产生辐射的光源。
光源20、22构造成将光朝向反射器14传输，反射器14构造成以传统方式将光朝向透镜16反射。然而，与传统的反射器不同，从光源20、22传输的光可以首先穿过量子层18，量子层18构造成产生特定的颜色和/或光图案。
量子层18可以被施用至反射器14的接收来自光源20、22的光的表面。量子层18可以包括多个量子点30。量子点在本领域中是已知的，并且是半导体材料的纳米级颗粒。典型的量子点的直径可以是10个原子至50个原子(2nm至10nm的直径)。量子点也称为人造原子。基于量子点的尺寸，量子点的光学性质和电学性质介于离散分子与体半导体之间。由于量子点的尺寸较小，量子点的表面原子与体原子之比极其高。由于量子点的尺寸较小，因而量子点可以通过量子物理学比通过经典物理学更好地理解。由于量子点的尺寸较小，激子被量子限制在所有三个平面中。能量以离散量子的形式吸收和释放。量子点是响应于激发、比如作为示例的光致发光激发或电致发光激发的光致发光颗粒的示例，其中，激发使量子点的电子在能带之间移动，从而发出光谱范围内的可见光。本文中考虑了其他类型的转换元件或颗粒。题为“Conversion element,optoelectronic component provided therewith,and method for manufacturing a conversion element(转换元件、设置有该转换元件的光电部件以及用于制造转换元件的方法)”的美国专利申请号2018/0371312A1中描述了一种说明性类型的量子点，该专利的全部内容通过参引并入本文中。
量子点中的激子被限制在所有三个平面中，并且因此可以理解为被限制在量子盒中。量子点的尺寸小于激子的玻尔半径(激发电子与空穴之间的距离)，因此，电子只能通过离散的窄带能级(即，根据泡利排他律(Pauli’s exclusion principle)对能级的量化)被激发。随着量子点尺寸的增加，带隙(价带与导带之间的距离)减小。因此，需要较少的能量来激发量子点中的电子，并且当电子降至其基态时较少的能量被释放。
由降至其基态的激发电子释放的能量主要作为光子释放。因此，量子点可以发射非常窄的光带，其波长与量子点的尺寸密切相关。量子点可以通过光子吸收(光致发光)或通过电场(电致发光)来激发。通常，吸收越高能量的光子(UV光)，发射越低能量的光子(可见光)。
量子点可以以不同的形式出现。一种类型的量子点是核型量子点。核型量子点呈具有均匀内部组成的单组分材料的形式。第一量子点是诸如镉、铅或锌的金属的硒化物、硫化物或碲化物。目前，正在生产无镉和无铅的量子点。可以通过改变晶体的尺寸来调节光致发光和电致发光性质。
另一种类型的量子点是核-壳量子点。在这种类型中，电子-空穴对的复合(激子延迟)通常是通过辐射途径进行的。当通过非辐射方法进行激子延迟时，量子产率降低。为了通过使非辐射复合位点钝化来提高量子产率，可以将量子点核包裹在带隙较高的半导体材料的壳中。
再一种类型的量子点是合金化量子点。在尺寸受限的应用中，可能无法通过调节量子点的尺寸来调节量子点的特性。可以通过改变晶体组成而不是晶体尺寸来调节多组分(合金)量子点。合金化量子点显示的特性不同于其体对应物的特性以及其母体半导体的特性。除了由于量子限制效应而出现的特性以外，合金化的纳米晶体还具有新颖且附加的组成可调节特性。
在汽车应用中使用量子点时，可以以不同的方式来制造量子点30。例如，可以使用具有5nm至50nm直径的自组装量子点。可以使用病毒性组装，其是可遗传修饰的噬菌体病毒。可以使用电化学组装，其是自复制的量子点。在批量生产中，通常可以使用胶体溶液。
目前，许多公司以Kg数量生产量子点。例如，一升(100立方cm)量子点在层叠100nm厚时可以覆盖10,000平方米的面积。
量子点由于可调节的电致发光和光致发光而目前被用于各种应用，比如固态照明。量子点还被用于超薄显示器、光伏设备(PV电池、传感器等)、超快电子设备(电子可以行进的短距离)、量子计算机、生物传感器以及用于医学诊断的模具。
在本申请中，量子点30可以被用于产生用于前灯、尾灯等的光。在这些情况下，可以使用光致发光和电致发光两者。
在前灯的情况下，通过组合不同的光谱，可以实现任何显色指数(CRI)/光谱的白光。高CRI光与相同强度的低CRI光相比可以提高夜间可见度。CRI是指示给定光源与参考光源相比时在显色方面的精确度的从0到100％的标度。CRI越高，显色能力越好。
光致发光前灯可以类似于激光前灯来操作。例如，UV或蓝光二极管可以泵送一层量子点。然而，相对于激光前灯，量子点具有更好且更可调的色谱。在前灯的情况下，实现方式可能取决于在高发射率下可能的量子产率或效率。与全车大灯相比，日间行车灯可以更快且更容易地实现。
在尾灯的情况下，由于尾灯的低强度和单色光的使用，较低的效率可能就足够了。
用于汽车应用中的照明的量子点可以提供许多益处。例如，相对于传统的灯组件，量子点可以提供更大的造型自由。量子层18可以简单地印刷到透明的聚合物材料上，或者可以注塑成型到聚合物材料中。根据需要，量子点可以用于创建均匀照亮的区域或图案化/像素化的区域。量子点可以用作光导管的替代物。量子点材料可以是半透明的，并且因此可以使透明的透镜发射光。在一些情况下，可以对透明的聚合物层背涂(backpaint)车身的颜色，于是该层在“关断”时可以有效消失，而在“接通”时可以发射光。类似地，可以容易地产生薄膜光以用于内部/外部造型。量子点发光材料可以在多个位置处涂在车身上或模制到车身上。
量子点还可以用作汽车镜或显示器的一部分。例如，量子点30可以覆盖在内部镜和外部镜上，并且可以通过照射量子点30来在镜子的反射表面上呈现信息。在另一方面，可以将量子点30印刷在车辆的挡风玻璃上，以去除内部的后视镜。
透明的量子点显示器可以被应用在挡风玻璃的整个表面或基本上整个表面上以用作HUD或增强现实显示器。透明的量子点显示器可以被应用在背光或侧窗的整个表面上并用于增强现实。
量子点显示器可以被添加至车辆的车顶或天窗，以用于造型或乘员舒适性，或者在光伏设备的情况下作为能量收集器。即使在明亮的条件下，量子点显示器也可以用于全息显示。量子点显示器可以结合到用于内部仪表或信息娱乐的柔性显示器和触摸屏中。
在电致发光应用的情况下，量子点30的印刷或模制层可以夹在氧化铟锡(ITO)层与反射或ITO层之间，它们的组件形成电路。因此，可以在各层上施加电压，从而激发量子点并产生特定的颜色轮廓，光可以从该颜色轮廓发射和/或从反射层反射。
在光致发光应用的情况下，印刷或模制量的量子点30可以定位成邻近于光源，比如UV光源或蓝光LED。从光源发射的光将激发量子点30并产生与量子点30对应的调节颜色。
已经描述了量子点30在汽车应用中的能力和益处以及各种用途，现在将描述量子点30的另外的实施方式和方面。
参照图4，系统10可以用作传统前大灯组件11的替代物，并且可以代替设置传统大灯的传统腔安装。然而，不同于具有两个不同的颜色源/透镜(如图3所示的现有技术布置，其中前灯为白色而闪光灯为另一种颜色)，可以使用单个共用透镜(透镜16)以及透过透镜16可见的反射器14。
如图1和图2A至图2B所示，量子点30可以设置在量子层18上，比如通过印刷在层18上或模制到层18中来设置在层18上。层18可以是透明聚合物或类似物。层18可以被模制成与反射器14的形状相对应的形状。在一种方法中，反射器14可以是施用至层18的后表面的涂层的形式。在另一种方法中，层18可以直接印刷到反射器14的结构上。将领会的是，也可以使用将量子点30施用为邻近于反射器14半透明地施用的层18的其他布置。
透镜16可以是包括设置在其中的光源20、22的整个壳体的一部分，其中，层18和反射器14设置在该壳体的后部部分处。在另一方面，透镜16可以单独地附接至壳体，以允许特定的透镜类型相对于壳体是可互换的。
光源20、22以可操作的方式连接至控制器24，并且可以被选择性地启用以激发设置在层18处的一种或更多种类型的量子点30。从方向的角度来看，光源20、22可以设置在透镜16与层18之间，如图1所示，其中，从光源20、22发射的光被引向层18，使得光穿过或激发量子点30之后将从反射器14反射出并朝向透镜16返回，透镜16可以以期望的方式聚焦光。
控制器24可以配置成启用光源20、22中的一者并在之后启用光源20、22中的另一者，如图示了第一光源20和第二光源22被单独启用的图2A至图2B所示。控制器24还可以配置成同时启用光源20、22两者，如图1所示。控制器24可以使启用光源20、22中的一者和/或两者在不同的时间段之间交替。控制器24还可以配置成使每个光源20、22的强度变化。因此，控制器24可以用于形成各种颜色，包括由每个单独的光源20、22激发特定的量子点30而实现的具有变化的强度的单独颜色。控制器24还可以用于通过同时启用两个光源并且还使光源20、22中的任一者或两者的强度变化来产生各种混合颜色。
图2A图示了光源20、22被单独启用以激发不同量子点的示例。如图2A所示，可以是蓝光LED的UV光源20可以被控制器24启用，而IR光源22不被启用。UV光源20配置成激发圆形量子点30a(圆形是出于说明的目的，并且不旨在暗示量子点30的任何尺寸方面)，而方形量子点30b(用于出于说明目的)是未激发的。在这种方法中，例如，量子点30a可以产生也可以称为颜色A的白光，该白光比如用于日间行车灯。
图2B图示了激发方形量子点30b的IR光源22被启用，而UV光源20是未启用的，并且圆形量子点30a是未激发的。在该方面，产生了可以称为颜色B的不同的颜色，比如用于转向信号的颜色，而白色的日间行车灯是未启用的。在图2A和图2B中的每个图中，来自被激发的量子点30的光从反射器14反射出并且被引向透镜16(图2A和图2B中未示出)。控制器24可以将光源20或22中的任一者启用成在图2A所示的状态与图2B所示的状态之间交替。
再次参照图1，图1图示了其中光源20和22两者被控制器24同时启用的系统10。UV光源20将光朝向圆形量子点30a发射，而IR光源22同时将光朝向方形量子点30b发射。来自两种类型的点30a和30b的光同时从反射器14反射出，并且在透镜16处混合在一起。因此，产生了混合光，并且混合光穿过透镜16，使得至少产生可以称为颜色C的第三颜色。光源20和22中的每一者的强度可以由控制器24改变以产生各种类型的混合光。
在图1至图2B中，透镜16可以是传统的透明透镜，使得由量子点30产生的光出射透镜16时看起来与被反射的光相同。然而，将理解的是，透镜16也可以被着色为不同的颜色，使得由量子点30产生的光与透镜的着色相结合以产生不同的颜色。为了进一步论述，透镜16将被视为透明透镜。
在以上示例中，已经论述了两个光源20和22。然而，将理解的是，也可以使用附加的光源，附加的光源可以用于激发其他量子点30，使得可以产生其他不同的颜色，或者单独产生单色，或者与其他各个颜色以混合光输出的方式组合。因此，本公开不应被解释为仅包括两个光源或两个光产生机构。
图5示出了替代性透镜16A的示例，其中，透镜16A的形状类似于透镜16，但是包括量子点30。量子点30可以印刷在透镜16A的表面上或者可以模制在透镜16A中。透镜中的量子点30可以类似于上述的量子点30b，其可以由第二光源22启用。第一光源20产生第一光束21a，该第一光束21a指向透镜16A。第一光源20可以产生第一光束21a作为白光，白光被简单地反射离开反射器14。在这种方法中，反射器14可以是传统风格的反射器，该反射器不具有施用至反射器的量子点30的层18。替代性地，第一光束21a可以具有另一种颜色或不可见的波长。第一光束21a可以从第一光源20被直接引导到透镜16A，而无需首先被反射器14反射。替代性地，第一光束21a可以穿过设置在第一光源20与透镜16A之间的另一光学装置、比如透镜或滤光器。
在这种方法中，由第一光源20产生的白光可以通过透镜16A反射，该白光可以根据需要由透镜16A聚焦以产生第二光束21b。例如，第二光束21b可以采取类似于传统前灯的向下朝向道路指向的白光的形式。在这种方法中，第一光源20的启用可以不启用任何量子点30。
第二光源22产生第二光束23a，第二光束23a可以具有与第一光束21a不同的颜色或不可见波长。施用至透镜16A的量子点30b可以由第二光束23a激发，第二光束23a可以通过第二光源22直接投射到透镜16A上，如图5所示。替代性或另外地，第二光束23a可以由反射器14或另一装置反射和/或被传输通过光学装置，比如透镜和/或滤光器。在任一种情况下，透镜16A的量子点30b可以变得被激发，并且可以将光从透镜16A引导出以作为第四光束23b，第四光束23b可以采取漫射光或“未聚焦”光的形式。因此，例如，当第一光源20被启用时，透镜16A可以产生传统的前灯效果，而当第二光源22被启用时，透镜16A可以产生具有不同于前灯的颜色的漫射光或闪打灯型效果。类似于先前描述的布置，光源20和22可以同时被启用以产生混合光效果。
图6以示意图形式示出了系统10的一个方面。系统10可以包括控制器24，光源20、22和量子层18(或其他量子掺杂结构，比如透镜16A)。光源20和22可以至少与量子层18结合以限定灯模块32。如上所述，量子点30或量子层18可以物理地设置在比如反射器14(未在图6中示出)的各种位置处或者作为透镜16的一部分(未在图6中示出)。如图6中示意性所示的，量子点30和量子层18被简单地表示为灯模块32的一部分，并且将理解的是，该示意性表示可以涵盖各种物理位置。
图6A示出了用于车辆12的灯系统10’，灯系统10’包括：至少一个电磁辐射源20、22，所述至少一个电磁辐射源20、22构造成发射电磁辐射31，并且例如每个电磁辐射源20、22可以构造成发射不同的电磁辐射31；多个量子点30，其中，所述多个量子点30的第一子集30a构造成响应于所发射的电磁辐射31的激发而显示第一颜色33a，并且所述多个量子点30的第二子集30b构造成响应于所发射的电磁辐射31的激发而显示第二颜色33b；以及控制器24，控制器24与所述至少一个电磁辐射源20、22操作性地通信，控制器24配置成选择性地启用所述至少一个电磁辐射源20、22，以用于激发所述多个量子点30的第一子集30a和第二子集30b中的一者或两者。
系统10可以包括可以最终影响光的产生和显示方式的附加控制结构。例如，系统10可以包括灯开关34、闪光灯开关36和制动踏板开关38，灯开关34、闪光灯开关36和制动踏板开关38全部与BCM 40操作性地通信，BCM 40与控制器24操作性地通信。开关34、36和38可以以类似于已知开关的方式操作，其中，开关的激励或启用将发送信号以引起期望的照明。例如，可以激励灯开关34以打开前灯，或者可以响应于踩下制动踏板来启用制动踏板开关38，使得发送信号以点亮制动器灯。
图6示出了光可以从光源20、22朝向量子点30发出，从而根据一个或更多个光源被启用而产生一种或更多种颜色，例如第一颜色、第二颜色、或由第一颜色和第二颜色的混合形成的第三颜色。
图7示出了用于对系统10进行控制并生成不同颜色的流程图。在步骤100处，第一电磁辐射源、比如第一光源20被启用，从而使得量子点30的一个子集30a被激发以输出第一波长的光从而产生第一颜色。在一些实施方式中，响应于接收到第一信号以产生第一颜色，第一光源20可以由控制器启用。在步骤102处，第二电磁辐射源、比如第二光源22被启用，从而使量子点30的另一子集30b输出第二波长的光以产生第二颜色。在一些实施方式中，响应于接收到第二信号以产生第二颜色，第二光源22可以由控制器启用。在步骤104处，同时或同时刻启用第一光源20和第二光源22，以激发量子点30的两个子集，从而输出第一波长和第二波长的光以产生混合颜色。在步骤106处，可以以不同的强度分别控制第一光源20和第二光源22，以激发量子点30的不同子集，从而输出第一波长和第二波长的光，每个波长具有不同的强度以改变混合颜色。
将理解的是，可以以与上述顺序不同的顺序执行类似的控制方法。类似地，将理解的是，可以利用附加的光源和/或量子点30的附加子集来执行附加的步骤，并且本文所描述的控制方法不限于流程图中所示的方法。例如，具有三个或更多个量子点的子集的三个或更多个光源可以在不同的时间段且以不同的强度分别或同时被选择性地启用以产生附加的颜色。
图8示出了利用本文中所描述的上述结构和能力的又一控制示例的流程图。例如，图8图示了下述控制示例：该示例可以通过公用透镜产生日间行车的白光和琥珀色的转向信号光。在步骤110处，可以为日间行车灯功能启用前灯开关34。在步骤112处，控制器24启用IR光源22，例如低功率蓝光LED，以激发产生白光的量子点30。在步骤114处，转向信号开关36被启用。响应于步骤114，在步骤116处，控制器24停用IR光源22，并且控制器24启用UV光源20，例如低功率蓝光LED，以激发产生用于闪打灯信号的琥珀色光的量子点30。在步骤118处，控制器24交替启用和停用UV光源20，从而在产生琥珀色光与不产生光之间交替，从而产生忽明忽暗的信号光。在步骤120处，转向信号开关36停用。响应于步骤120，在步骤122处，控制器24重新启用IR光源22以产生日间行车灯的白光。因此，可以通过同一透镜产生恒定或间断的多于一种颜色的光，而不需要像现有技术中那样需要单独的彩色透镜部分。
上述灯模块32可以具有与传统灯模块相对应的尺寸和形状，其中，灯模块32将侵入到车身中，从而允许容易地与现有的车身设计进行互换。在这种方法中，反射器14的尺寸和形状有效地限定了侵入车身的量，并且通常具有允许光被聚焦到相对的透镜16上深度和曲率。在比如图9A和图9B所示的现有技术的灯模块的情况下，通常可以看到透镜或不同颜色，并且至少通过透明透镜可以看到反射器。通常需要反射器来均匀地分布和聚焦光，从而导致需要附加的部件并更深地侵入车辆。
现在转向图9C和图9D，在另一方面，灯模块32可以用小型组件60(low-profileassembly)代替，从而导致更少的进入车身的指令。该组件可以包括呈量子点掺杂面板62的形式的量子层18。面板62可以包括共同模制到面板62的材料中的多个量子点，面板62的材料可以是透明聚合物材料等。组件还可以包括背衬层64，当组件被布置在车辆上时，背衬层64被布置在面板62的“后面”，使得面板62可以是“外部”部件，而背衬层64可以被认为是内部部件。换句话说，背衬层64可以设置在面板62的后面，其中，面板62设置在背衬层64与观察者之间。
在一种方法中，光源20和22可以设置在背衬层64与面板62之间。背衬层64可以是金属片或类似的刚性结构，并且可以具有大致平坦的轮廓。替代性地，背衬层64可以具有与车身上的布置有组件60的部分相对应的曲率。
量子点掺杂面板62可以具有与背衬层64相似的尺寸、形状和曲率，使得其可以是平坦的或弯曲的。组件60的大体上平坦的组合结构从而可以相对于传统的灯模块形状占据更少量的空间，从而限制了侵入车身并在车辆内提供了可以容纳其他结构或部件的区域。图10示出了布置在车辆的后部处的组件60的示例。
图11和图12进一步示出了组件60的示例性布置。在图11中，光源20、22设置在面板62的后面，使得光源20、22将位于面板62与背衬层64之间。在图12中，光源20、22于面板62设置，这意味着光源20、22不在面板62与背衬层64之间。更确切地说，光源20、22布置在面板62侧向外部。在任一情况下，光源20、22可以操作性地连接至控制器24，控制器24可以以与上述针对灯模块32所描述的方式类似的方式控制光源20、22。在图11和图12中未示出背衬层64。将理解的是，背衬层64可以与图11和图12所示的实施方式一起使用。然而，在替代方法中，背衬层64可以作为组件60的一部分被省去，并且面板62可以覆盖到另一结构或背衬材料上。
当通过控制器24选择性地启用光源20、22时，光源20、22将使光传输到面板62中并穿过面板62。被调谐以响应特定光源的量子点30将变得被激发并将产生预期的光轮廓。光可以通过面板62的材料折射以到达量子点30从而对点30进行激发，并且所产生的光可以进一步通过面板62被折射以向外显示。在这种方法中，不使用反射器或不需要反射器来产生光。
图13示出了与图12所示的实施方式类似的另一实施方式，其中，光源20、22邻近于面板62设置，并且示出了背衬层64的使用。光源20、22可以设置在面板的不同侧部部分上，比如相对侧部上。替代性地，光源20、22可以设置在面板62的相同外边缘上，比如图12中所示的位置。
量子点30在本文所描述的各种结构——比如层18、透镜16或面板62——内的分布已经被描述为在它们的分布中有效地混合在一起，使得量子点30的用以产生不同的光类型的不同子集都有效地分布在整个结构上。因此，无论产生哪种颜色，所产生的光都会在同一区域发出。然而，可以使用其他分布图案来改变所产生的光的位置和形状。
参照图14，面板62A可以包括多个区域70、72、74，其中，不同的区域中的每个区域中嵌置有量子点30的不同子集。例如，区域70、72、74中的每个区域可以掺杂有不同类型的量子点30。在一种方法中，第一区域70、第二区域72和第三区域74被限定在面板62A上，其中，每个区域具有不同类型的量子点30。例如，第一区域70可以掺杂有可以由第一光源20激发以产生日间行车灯的量子点。第二区域72可以掺杂有可以由第二光源22激发以产生琥珀色的闪打灯颜色量子点30。第三区域74可以掺杂有可以由第三辐射源23或光谱输入件激发以产生红色危险灯颜色的第三类型的量子点30。光源可以设置在面板62A的对应区域的后面或邻近于面板62A的对应区域，类似于上面针对面板62所描述的光源布署。背衬层64也可以与面板62A一起使用或被省去，如上所述。
图15A和图15B示出了与图14相似的布置，其中，面板62B的不同部分具有不同类型的量子点30，不同类型的量子点30可以根据启用的光源而产生不同的发光形状或区域。例如，如所示的，在面板62A上限定了第一区域80和第二区域82。第一区域80可以形成标记，比如徽标、符号、文字或其他形状。第二区域82可以围绕标记。第一区域80可以包括可以由第一光源20和第二光源22两者激发的量子点30。第二区域可以包括可以由光源20、22中的一者激发的量子点30。例如，当UV光源20被启用时，红色量子点30可以在两个区域80、82中被启用。当IR光源22被启用时，第二区域82可以被照明成或者作为UV源关闭情况下的单独颜色或者作为UV源打开同时IR源打开情况下的混合颜色。光源20、22可以以上述方式相对于面板62B设置，并且控制器24可以被用于根据需要选择性地启用光源20、22。
将理解的是，响应于启用一个或更多个光源以激发一种或更多种类型的量子点30，可以使用量子点的区域和分布的各种组合来创建不同的形状和颜色。例如，在面板62B中，第一区域可以包括一种类型的量子点，并且第二区域82可以包括另一种类型的量子点30。因此，通过启用第一区域80的量子点30，可以使用实体周围的空间来限定标记或徽标，或者可以以与对第二区域82进行激励相结合的方式来创建没有混合颜色的两个照明区域。其他布置对于本领域技术人员将是显而易见的。
参照图16，在另一方法中，组件84可以包括液晶显示器(LCD)堆叠件86，该液晶显示器堆叠件86包括多个LCD区段92和由光源20启用的量子点30。控制器24可以将光源20控制成被选择性地启用。量子点可以包括由QD照明器90构成的网格，QD照明器90中的每个QD照明器是包括集中的具有相似类型的一个或更多个量子点30的区域。例如，并且如图16中所示，QD照明器90可以布置为由琥珀色QD照明器90(具有大量的琥珀色量子点30，标记为“A”)构成的交替网格，并且QD照明器90中的其他QD照明器可以构造为红色QD照明器90(具有大量的的红色量子点30，标记为“R”)。QD照明器90可以构造为其他颜色和/或产生具有不可见波长的光。QD照明器90可以具有：包括响应于不同颜色/波长的光的量子点30的任何图案的任何构型和/或布置结构。LCD堆叠件86也可以由控制器24控制以启用LCD区段92。LCD区段92中的每个LED区段可以对应于QD照明器90中的一个或更多个QD照明器。例如，当转向信号灯被启用时，控制器24可以打开光源20，这将启用红色量子点30和琥珀色量子点30两者，并且控制器24将启用LCD堆叠件，以允许琥珀色QD照明器90被显示且同时阻挡红色QD照明器90被显示。当制动器灯被启用时，控制器24将启用相同的光源20(恒定而不是闪烁)，这将激发红色QD照明器90和琥珀色QD照明器90两者，并且控制器24将LCD堆叠件86控制成阻挡琥珀色QD照明器90并显示红色QD照明器90。由于QD照明器90和LCD区段92的集中，这两种颜色可能看起来都照明相同的区域。
参照图17，通过具有面板的可以在同一区域上显示不同颜色的区域，所显示的光的表面积与现有技术的光模块相比可以被增加。例如，在现有技术的光模块63(在图17中被组件84或面板62代替)上，可以用不同的有色透镜限定三个分离的区域63a、63b、63c，以产生三种不同的颜色，从而实际上具有三个分离的块。通过将块中的两个块组合成一个块以显示两种不同的颜色，可以增加显示两种颜色中的每种颜色的面积。替代性地，可以“删除”第三块的尺寸，并且所得到的两个块模块可以占用较少的车辆空间且同时对于每种颜色(在被照明时)保持与现有技术模块相同的被照明表面积，因为一个区域可以显示多于一种的颜色，比如用面板62或组件84显示多于一种的颜色。换言之，转向信号灯和制动器灯可以结合到同一区域中，并且由于区域的减少而减小了模块的整体尺寸，或者可能会增大显示制动器灯/转向信号灯的区域的大小。
鉴于以上内容，当量子点30被一个或更多个光源照射时，使用量子点30产生不同的颜色可以提供从相同输出区域输出的可变颜色，无论其是透镜还是面板。因此，这些量子点30的使用可以提供稳固且灵活的解决方案，使得潜在地减小了尺寸、重量和成本，从而提供了附加的制造优势。
已经出于说明和描述的目的提供了对实施方式的前述描述。其并非意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是即使并未具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下能够进行互换并且可以用于选取的实施方式。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这些变化并不被认为偏离本公开，并且所有这些修改均意在包括在本公开的范围内。
本公开的实施方式可以参照以下编号的段落来理解：
1.一种用于车辆的灯组件，所述灯组件包括：
至少一个电磁辐射源，所述至少一个电磁辐射源构造成至少沿第一方向发出电磁辐射；
灯输出结构，所述灯输出结构构造成显示从所述灯输出结构发出的颜色；
多个光致发光颗粒，其中，所述多个光致发光颗粒的第一子集构造成响应于受到所述至少一个电磁辐射源的激发而显示第一颜色，并且所述多个光致发光颗粒的第二子集构造成响应于受到所述至少一个电磁辐射源的激发而显示第二颜色；以及
控制器，所述控制器与所述至少一个电磁辐射源操作性地通信，所述控制器配置成响应于信号而选择性地启用所述至少一个电磁辐射源，以用于激发所述多个光致发光颗粒的所述第一子集和所述第二子集中的一者或两者。
2.根据段落1所述的组件，其中，所述至少一个电磁辐射源包括第一电磁辐射源和第二电磁辐射源。
3.根据段落2所述的组件，其中，所述多个光致发光颗粒的所述第一子集构造成由所述第一电磁辐射源激发，并且所述多个光致发光颗粒的所述第二子集构造成由所述第二电磁辐射源激发。
4.根据段落3所述的组件，其中，所述第一电磁辐射源是UV光源，并且所述第二电磁辐射源是IR光源。
5.根据段落1所述的组件，其中，所述多个光致发光颗粒嵌置在所述灯输出结构中。
6.根据段落1所述的组件，其中，所述灯输出结构是面板。
7.根据段落6所述的组件，还包括设置在所述面板后面的背衬层，其中，所述面板设置在所述背衬层与观察者之间。
8.根据段落7所述的组件，其中，所述至少一个电磁辐射源设置在所述背衬层与所述面板之间。
9.根据段落7所述的组件，其中，所述至少一个电磁辐射源设置在所述面板的外边缘处。
10.根据段落6所述的组件，其中，所述面板包括多个区域，其中，所述多个区域中的每个区域具有嵌置在该区域中的光致发光颗粒的不同子集。
11.根据段落6所述的组件，还包括可控LCD堆叠件，其中，所述可控LCD堆叠件能够控制成选择性地阻挡包括所述光致发光颗粒的所述第一子集和所述第二子集中的一者的QD照明器，并且其中，所述光致发光颗粒的所述第一子集和所述第二子集能够由所述至少一个电磁辐射源中的同一电磁辐射源激发。
12.根据段落1所述的组件，其中，所述灯输出结构是透镜。
13.根据段落12所述的组件，其中，基本上整个透镜是透明透镜，并且对所述第一子集的激发通过所述透明透镜产生所述第一颜色，并且对所述第二子集的激发通过所述透明透镜产生所述第二颜色。
14.根据段落13所述的组件，其中，对所述多个光致发光颗粒的两个子集的同时激发产生混合颜色。
15.根据段落12所述的组件，还包括与所述透镜相对设置的反射器。
16.根据段落15所述的组件，其中，所述多个光致发光颗粒设置在所述反射器上的层上。
17.根据段落15所述的组件，其中，所述透镜包括所述多个光致发光颗粒的所述第一子集或所述第二子集，其中，从所述反射器反射的光被所述透镜聚焦，并且由所述透镜的所述光致发光颗粒产生的光从所述光致发光颗粒产生漫射光。
18.根据段落15所述的组件，其中，由所述光致发光颗粒产生的光从所述反射器反射并被引导至所述透镜。
19.根据段落1所述的组件，其中，所述光致发光颗粒是量子点。
20.一种用于在灯组件中产生不同颜色的方法，所述方法包括：
在控制器处接收用以产生第一颜色的第一信号；
响应于接收到所述第一信号而启用第一电磁辐射源；
在光致发光颗粒的第一子集处接收来自所述第一电磁辐射源的电磁辐射，并且响应于此而激发光致发光颗粒的所述第一子集以产生所述第一颜色；
在所述控制器处接收第二信号以产生第二颜色；
响应于接收到所述第二信号而启用第二电磁辐射源；
在光致发光颗粒的第二子集处接收来自所述第二电磁辐射源的电磁辐射，并且响应于此而激发光致发光颗粒的所述第二子集以产生所述第二颜色。
21.根据段落20所述的方法，其中，在启用所述第二电磁辐射源之前，所述第一电磁辐射源被停用。
22.根据段落20所述的方法，其中，启用所述第二电磁辐射源包括在启用状态与停用状态之间多次交替。
23.根据段落20所述的方法，其中，所述第一电磁辐射源和所述第二电磁辐射源被同时启用以产生混合颜色。
24.根据段落23所述的方法，还包括改变所述第一电磁辐射源或所述第二电磁辐射源中的至少一者的强度以产生变化的混合颜色。

Claims (11)

1.一种用于车辆的灯组件，所述灯组件包括：
至少一个电磁辐射源(20、22)，所述至少一个电磁辐射源(20、22)构造成至少沿第一方向发出电磁辐射；
灯输出结构(16A、18、62、82、84)，所述灯输出结构(16A、18、62、82、84)构造成显示从所述灯输出结构(16A、18、62、82、84)发出的颜色；
多个光致发光颗粒(30)，其中，所述多个光致发光颗粒(30)的第一子集(30a)构造成响应于受到所述至少一个电磁辐射源(20、22)的激发而显示第一颜色，并且所述多个光致发光颗粒(30)的第二子集(30b)构造成响应于受到所述至少一个电磁辐射源(20、22)的激发而显示第二颜色；以及
控制器(24)，所述控制器(24)与所述至少一个电磁辐射源(20、22)操作性地通信，所述控制器(24)配置成响应于信号而选择性地启用所述至少一个电磁辐射源(20、22)，以用于激发所述多个光致发光颗粒(30)的所述第一子集(30a)和所述第二子集(30b)中的一者或两者。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个电磁辐射源(20、22)包括第一电磁辐射源(20)和第二电磁辐射源(22)。
3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述多个光致发光颗粒(30)的所述第一子集(30a)构造成由所述第一电磁辐射源(20)激发，并且所述多个光致发光颗粒(30)的所述第二子集(30b)构造成由所述第二电磁辐射源(22)激发。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件，其中，所述第一电磁辐射源(20)是UV光源，并且所述第二电磁辐射源(22)是IR光源。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的组件，其中，所述多个光致发光颗粒(30)嵌置在所述灯输出结构(16A、18、62、82、84)中。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的组件，还包括可控LCD堆叠件(86)，其中，所述可控LCD堆叠件(86)能够控制成选择性地阻挡光致发光颗粒(30)的所述子集(30a、30b)中的任一者，并且其中，所述光致发光颗粒(30)能够由所述至少一个电磁辐射源(20、22)中的同一电磁辐射源激发。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的组件，其中，所述灯输出结构(16A、18、62、82、84)是透镜(16A)。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的组件，其中，所述光致发光颗粒是量子点。
9.一种用于在灯组件中产生不同颜色的方法，所述方法包括：
在控制器(24)处接收用以产生第一光颜色的第一信号；
响应于接收到所述第一信号而启用第一电磁辐射源(20)；
在光致发光颗粒(30)的第一子集(30a)处接收来自所述第一电磁辐射源(20)的电磁辐射，并且响应于此而激发光致发光颗粒(30)的所述第一子集(30a)以产生所述第一颜色；
在所述控制器(24)处接收用以产生第二颜色的第二信号；
响应于接收到所述第二信号而启用第二电磁辐射源(22)；
在光致发光颗粒(30)的第二子集(30b)处接收来自所述第二电磁辐射源(22)的电磁辐射，并且响应于此而激发光致发光颗粒(30)的所述第二子集(30b)以产生所述第二颜色。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在启用所述第二电磁辐射源(22)之前，所述第一电磁辐射源(20)被停用。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一电磁辐射源(20)和所述第二电磁辐射源(20)被同时启用以产生混合颜色。
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