DE202017101253U1

DE202017101253U1 - Beleuchtetes Nummernschild

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Publication number: DE202017101253U1
Application number: DE202017101253.0U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2027-03-07
Also published as: US9688189B1; MX2017002999A; CN107176115A

Abstract

Ein Fahrzeug (10), umfassend: ein Nummernschild (14), das an einem Heck des Fahrzeugs (10) positioniert ist, wobei das Nummernschild (14) eine Markierung (18) umfasst, die ein erstes phosphoreszierendes Material umfasst, eine Lichtquelle (22), die konfiguriert ist, um das erste phosphoreszierenden Material zu aktivieren, und einen Nummernschildrahmen (26), der das Nummernschild (14) zumindest teilweise umgibt, wobei der Nummernschildrahmen (26) umfasst: ein zumindest teilweise transparentes Substrat (30), das eine teilweise lichtdurchlässige Beschichtung (34) umfasst, ein zweites phosphoreszierendes Material, das benachbart zu der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung (34) angeordnet ist, eine reflektierende Oberfläche (38) und eine transparente Oberfläche (42), die benachbart zu dem Nummernschild (14) positioniert ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugbeleuchtungssysteme und im Besonderen Fahrzeugbeleuchtungssysteme, die phosphoreszierende Strukturen einsetzen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Beleuchtung, die auf die Verwendung von phosphoreszierenden Strukturen zurückgeht, bietet ein einzigartiges und attraktives Betrachtungserlebnis. Es ist daher wünschenswert, solche Strukturen bei Kraftfahrzeugen für verschiedene Beleuchtungsanwendungen zu implementieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schlägt daher ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 und einen Rahmen mit den Merkmalen gemäß Anspruch 17 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, welches ein Nummernschild umfasst, das an einem Heck des Fahrzeugs positioniert ist, wobei das Nummernschild Markierungen bzw. Erkennungszeichen bzw. Abzeichen mit einem ersten phosphoreszierenden Material umfasst. Eine Lichtquelle ist konfiguriert, um das erste phosphoreszierenden Material zu aktivieren, und ein Nummernschildrahmen ist vorgesehen, der das Nummernschild zumindest teilweise umgibt. Der Nummernschildrahmen umfasst ein zumindest teilweise transparentes Substrat, welches eine teilweise lichtdurchlässige Beschichtung umfasst. Ein zweites phosphoreszierendes Material ist benachbart zu der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung angeordnet. Der Nummernschildrahmen umfasst ferner eine reflektierende Oberfläche und eine transparente Oberfläche, die benachbart zu dem Nummernschild angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, welches ein Nummernschild, das an einem Heck des Fahrzeugs positioniert ist, und einen Nummernschildrahmen, der benachbart zu dem Nummernschild positioniert ist, umfasst. Der Nummernschildrahmen umfasst ein Substrat mit einer teilweise lichtdurchlässigen Oberfläche, ein phosphoreszierendes Material, welches innerhalb des Substrats angeordnet ist, eine reflektierende Oberfläche, die auf dem Substrat angeordnet ist, und eine transparente Oberfläche, die benachbart zu dem Nummernschild angeordnet ist. Die transparente Oberfläche ist konfiguriert, um das Nummernschild am Rand zu beleuchten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Rahmen vorgesehen, umfassend: ein Substrat, das ein zumindest halbtransparentes Polymermaterial mit einem darin angeordneten phosphoreszierenden Material umfasst, eine teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung auf zumindest einem Abschnitt des Substrats, eine reflektierende Beschichtung auf zumindest einem Abschnitt des Substrats und eine transparente Oberfläche des Substrats. Die transparente Oberfläche ist an einem innenliegenden Rand des Substrats positioniert.
Diese sowie weitere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann auf dem Gebiet durch das Studium der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Rückansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform,
2A ist eine vergrößerte Ansicht entlang einem Bereich II der 1,
2B ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie IIB-IIB der 2A,
3A ist eine Schnittdarstellung eines Nummernschildrahmens entlang der Linie IIIA-IIIA der 2 gemäß einer Ausführungsform, und
3B ist eine Schnittdarstellung des Nummernschildrahmens entlang der Linie IIIB-IIIB der 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nach Bedarf sind hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Es wird jedoch angemerkt, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele für die Erfindung darstellen, die auf viele verschiedene und alternative Weisen ausgeführt sein kann. Die Figuren sind nicht unbedingt ausführlich ausgeführt, und manche schematische Darstellungen können übertrieben oder minimiert dargestellt sein, um einen Überblick über die Funktion bereitzustellen. Somit sollten bestimmte strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart sind, nicht als einschränkend sondern lediglich als eine repräsentative Basis angesehen werden, um einen Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen umzusetzen.
Der Begriff „und/oder” bedeutet in seiner hier verwendeten Form, wenn er in einer Auflistung von zwei oder mehreren Elementen verwendet wird, dass irgendeines der aufgelisteten Elemente für sich allein verwendet werden kann oder jede mögliche Kombination von zwei oder mehreren der aufgelisteten Elemente verwendet werden kann. Wenn zum Beispiel eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C enthaltend beschrieben ist, kann die Zusammensetzung A alleine, B alleine, C alleine, A und B in Kombination, A und C in Kombination, B und C in Kombination oder A, B und C in Kombination enthalten.
Mit Bezug auf die 1 bis 3B bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein ein Fahrzeug. Ein Nummernschild 14 ist an einem Heck des Fahrzeugs 10 positioniert. Das Nummernschild 14 umfasst eine Markierung bzw. Erkennungszeichen bzw. Abzeichen 18, die bzw. das ein erstes nachleuchtendes phosphoreszierendes Material umfasst. Eine Lichtquelle 22 ist benachbart zu dem Nummernschild 14 positioniert. Die Lichtquelle 22 ist konfiguriert, um das erste phosphoreszierenden Material zu aktivieren. Ein Nummernschildrahmen 26 umgibt das Nummernschild 14 zumindest teilweise. Der Nummernschildrahmen 26 umfasst ein zumindest teilweise transparentes Substrat 30. Das zumindest teilweise transparente Substrat 30 umfasst eine teilweise lichtdurchlässige Beschichtung 34. Ein zweites nachleuchtendes phosphoreszierendes Material ist benachbart zu der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung 34 angeordnet. Der Nummernschildrahmen 26 umfasst ferner eine reflektierende Oberfläche 38 und eine transparente Oberfläche 42, die benachbart zu dem Nummernschild 14 angeordnet ist.
Bezugnehmend auf die 1 sind das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 an einer Stoßstange 50 des Fahrzeugs 10 positioniert. Die Stoßstange 50 kann einen ausgesparten Bereich definieren, in dem das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 positioniert sind, oder das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 können auf einer Oberfläche der Stoßstange 50 positioniert sein. Obwohl das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 an einem Heck des Fahrzeugs 10 gezeigt sind, wird angemerkt, dass diese ebenfalls an einer Front des Fahrzeugs 10 positioniert sein können, ohne dabei vom Gedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 können in einer Mitte der Stoßstange 50 positioniert sein oder können auf einer Fahrer- oder Beifahrerseite der Stoßstange 50 positioniert sein. Eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln 54 (zum Beispiel Schrauben oder Bolzen) kann durch das Nummernschild 14 und den Nummernschildrahmen 26 hindurch angeordnet sein, so dass das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 an der Stoßstange 50 des Fahrzeugs 10 befestigt sind. Das Nummernschild 14 kann, wie oben erläutert, eine oder mehrere darauf angeordnete Markierungen 18 umfassen. Die Markierungen 18 können Text, Ziffern und/oder Symbole umfassen, wobei diese verwendet werden können, um eine Identifizierung oder Registrierung des Fahrzeugs 10 zu bezeichnen.
Bezugnehmend auf die 2 kann der Nummernschildrahmen 26 das Nummernschild 14 teilweise, im Wesentlichen oder vollständig umgeben. Über dem Nummernschild 14 und dem Nummernschildrahmen 26 ist die Lichtquelle 22 positioniert. In dem gezeigten Beispiel kann die Lichtquelle 22 auf einer gedruckten Leiterplatte 60 oder einem anderen geeigneten elektrischen Trägersubstrat positioniert sein. Die Lichtquelle 22 kann eine Mehrzahl von Lichtquellen, zum Beispiel lichtemittierende Dioden (LEDs) und/oder Glühbirnen umfassen. Die Lichtquelle 22 kann konfiguriert sein, um farbiges, weißes oder nicht-sichtbares Licht zu emittieren. In der gezeigten Ausführungsform kann die Lichtquelle 22 einen Satz von Niedrig-Wellenlängen LEDs 22A und einen Satz von weißleuchtenden LEDs 22B umfassen. Die Niedrig-Wellenlängen-LEDs 22A der Lichtquelle 22 können ultraviolette LEDs umfassen, die konfiguriert sind, um Licht mit einer Wellenlänge von kleiner als etwa 400 nm oder größer als etwa 10 nm (zum Beispiel ultraviolettes Licht) zu emittieren. In anderen Ausführungsformen können die Niedrig-Wellenlängen-LEDs 22A konfiguriert sein, um Licht mit einer Wellenlänge von zwischen etwa 380 nm und etwa 500 nm (zum Beispiel violettes bis blaues Licht) zu emittieren. Abhängig von der Wellenlänge des Lichts kann das emittierte Licht für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sein und somit als nicht-sichtbar angesehen werden. In verschiedenen Beispielen können die weißen LEDs 22B eine kühle weiße Farbtemperatur haben. Zum Beispiel kann die Farbtemperatur der weißen LEDs 22B eine Farbtemperatur von größer als etwa 7000 K, 8000 K, 9000 K oder größer als etwa 10.000 K haben. Mit anderen Worten kann das Licht der weißen LEDs 22B konfiguriert sein, um einen höheren Prozentsatz an Licht im blauen Wellenlängenbereich als an neutralem weißen Licht auszugeben, oder kann die Klasseneinteilung der weißen LEDs 22B in Richtung blau verlaufen. Die Lichtquelle 22 ist konfiguriert, um Licht auf das Nummernschild 14 und den Nummernschildrahmen 26 zu emittieren, so dass die Markierung bzw. das Erkennungszeichen oder Abzeichen 18 des Nummernschildes 14 bei niedrigen Beleuchtungsbedingungen (zum Beispiel in der Dämmerung und/oder nachts) sichtbar sein kann.
Das Nummernschild 14 kann die Markierung 18 sowie einen Hintergrund 68 umfassen. Die Markierung 18 kann auf einer erhöhten Beschriftung des Nummernschildes 14 positioniert sein. Zum Beispiel kann das Nummernschild 14 aus einem Metall gebildet sein und kann die Markierung 18 in das Nummernschild 14 geprägt sein, wodurch die erhöhte Oberfläche der Markierung 18 bewirkt wird. Der Hintergrund 68 ist um die Markierung 18 herum positioniert. Eine Anstrichfarbe kann auf die Markierung 18 und/oder den Hintergrund 68 aufgebracht sein, um das Nummernschild 14 mit Farbe oder mit Bildern zu versehen. Die Anstrichfarbe, die auf der Markierung 18 und dem Hintergrund 68 verwendet wird, kann mindestens eines von einem ersten phosphoreszierenden Material, einem Pigment oder einem reflektierenden und/oder Streuungsmittel umfassen. Die Pigmente der Anstrichfarbe können verwendet werden, um der Anstrichfarbe Farbe oder Deckkraft zu verleihen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das reflektierende und/oder Streuungsmittel innerhalb der Anstrichfarbe des Nummernschildes 14 als eine Mehrzahl von retroreflektierenden Kügelchen 72 konfiguriert. Die Kügelchen 72 können aus einem Glasmaterial, einem Polymermaterial und/oder jedem anderen verwendbaren Material gebildet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein Teil der Kügelchen 72 aus einem ersten Material (zum Beispiel einem Glas) sein und kann ein zweiter Teil der Kügelchen 72 aus einem zweiten Material (zum Beispiel einem Polymermaterial) sein. Die Wahl des Materials für die Kügelchen 72 kann davon abhängen, wo die Anstrichfarbe auf das Nummernschild 14 aufgebracht ist (zum Beispiel entweder auf die Markierung 18 oder den Hintergrund 68). Die Kügelchen 72 können einen festen Aufbau haben oder können hohl sein. In Ausführungsformen, in denen die Kügelchen 72 einen hohlen Kern haben, kann der innere Hohlraum jede Art von Material, d. h. festes, flüssiges oder gasförmiges Material umfassen, ohne dabei von den hier bereitgestellten Lehren oder dem Geist der Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann das Material innerhalb der Kügelchen 72 einen anderen Brechungsindex als das Material der Kügelchen 72 haben. Die Kügelchen 72 können eine im Wesentlichen kreisförmige Form, eine längliche Form, eine unregelmäßige Form oder Kombinationen davon haben. Die Kügelchen 72 können eine Größe von etwa 60 μm (0,0024 Zoll) bis etwa 850 μm (0,034 Zoll) haben. Die Größe der Kügelchen kann in Form der US-Siebgrößennummer oder der Maschensiebgröße ausgedrückt sein, durch die ein Kügelchen hindurchpasst. Zum Beispiel ermöglicht eine US-Siebgrößennummer 20, dass Kügelchen mit einem Durchmesser von 840 μm (0,033 Zoll) oder weniger durch die Maschen hindurchpassen, wohingegen bei 200 Mesh Kügelchen mit einer Größe von 74 μm (0,0029 Zoll) oder weniger durchgelassen werden. Gemäß einer Ausführungsform können die Kügelchen 72 aus einer US-Siebgrößennummer 20 bis 200 ausgewählt sein. Die Kügelchen 72 sind gemäß einer Ausführungsform bezüglich ihrer Größe und/oder Form im Wesentlichen monodispers. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die Kügelchen 72 in einer Vielzahl von Größen und/oder Formen konfiguriert sein, die innerhalb der Anstrichfarbe zufällig verteilt sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Anstrichfarbe des Nummernschildes 14 über 10, 100 oder 1000 Kügelchen pro Quadratfuß enthalten, die mit dem Nummernschild 14 verbunden sind. Die Kügelchen 72 und/oder die Anstrichfarbe kann/können auf das Nummernschild 14 aufgedruckt sein. Die Kügelchen 72 können das auf die Kügelchen 72 einfallende Licht streuen und/oder reflektieren und das Licht vom Nummernschild 14 wegleiten, wodurch reflektierende Eigenschaften erzeugt werden. Damit die Kügelchen 72 Licht retroreflektieren, können die Kügelchen 72 teilweise transparent und im Wesentlichen rund sein. Die Kügelchen 72 können ferner konfiguriert sein, um einen Teil des von dem ersten phosphoreszierenden Material und/oder einem zweiten phosphoreszierenden Material emittierten Lichts zu streuen, wie nachfolgend genauer beschrieben ist.
Die Transparenz der Glaskügelchen 72 kann ermöglichen, dass Licht, nämlich sowohl Umgebungslicht als auch anderes Licht in die Kugel eindringen und anschließend aus dieser herausgeleitet werden kann. Wenn der Lichtstrahl in das Kügelchen 72 eindringt, kann er durch die abgerundete Oberfläche des Kügelchens zu einem Punkt unter der Stelle, wo das Kügelchen 72 in die Anstrichfarbe der Markierung 18 eingebettet ist, gebeugt (gebrochen) werden. Das Licht, das auf der Rückseite der Oberfläche des Kügelchens trifft, das in die Anstrichfarbe eingebettet ist, kann dann in einer Richtung nach außen reflektiert werden, die im Wesentlichen konvergent zu derjenigen ist, in der das Licht in das Kügelchen 72 eingefallen ist.
Die Kügelchen 72 können auf das Nummernschild 14 oder die Anstrichfarbe in einer vorgemischten Lösung aufgebracht sein. Die Kügelchen 72 können in die Anstrichfarbe mit mehr als etwa 10%, 20%, 30%, 40%, 50% oder 60% des Durchmessers des Kügelchens 72 eingebettet sein. Mit anderen Worten kann ein Teil der Kügelchen 72 aus der Anstrichfarbe hervorstehen. Es wird angemerkt, dass mehrere zusammenhängende Schichten von Kügelchen innerhalb der Anstrichfarbe verwendet werden können, so dass einige Kügelchen 72 vollständig von Anstrichfarbe und Kügelchen umgeben sind, während andere aus der Anstrichfarbe hervorstehen. Die Anstrichfarbe kann als Klebstoff zum Kleben der Kügelchen 72 an das Nummernschild 14 dienen. Die Tiefe der Kügelchen 72 innerhalb der Anstrichfarbe kann über das gesamte Nummernschild 14 gleichmäßig sein oder kann über das gesamte Nummernschild 14 variieren, so dass bestimmte Bereiche hervorgehoben sind. Zum Beispiel können die Kügelchen 72 in der Anstrichfarbe, die auf die Markierung 18 aufgebracht ist, tiefer oder weniger tief in der Anstrichfarbe liegen als die Kügelchen 72 im Hintergrund 68, um die Markierung 18 hervorzuheben.
Das von den Kügelchen 72 retroreflektierte Licht kann abhängig von drei Variablen einschließlich des Brechungsindex der Kügelchen, der Form, Größe und Oberflächeneigenschaften der Kügelchen sowie der Anzahl der vorhandenen und dem Licht ausgesetzten Kügelchen 72 sein. Der Brechungsindex (RI) der Kügelchen ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung der Kügelchen. Je höher der Brechungsindex, desto mehr Umgebungslicht wird retroreflektiert. Gemäß einer Ausführungsform können die Kügelchen 72 einen Brechungsindex im Bereich von 1 bis 2 haben.
Mit Bezug auf die 2A, 2B, 3A und 3B ist der Nummernschildrahmen 26 um das Nummernschild 14 herum angeordnet. Der Nummernschildrahmen 26 kann das Substrat 30 umfassen, auf dem die teilweise lichtdurchlässige Beschichtung 34, die reflektierende Oberfläche 38 und die transparente Oberfläche 42 angeordnet sind. Die lichtdurchlässige Beschichtung 34 kann eine Beschichtung sein, die konfiguriert ist, um einen Lichtanteil (zum Beispiel aus der Lichtquelle 22 und/oder der Sonne) durch das Substrat 30 zu lassen. Die teilweise lichtdurchlässige Beschichtung 34 kann eine Anstrichfarbe oder ein Metall sein, die auf dem Substrat 30 angeordnet sind. Zum Beispiel kann die teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung 34 einen Metallfilm, eine Metallfolie und/oder eine vakuummetallisierte Beschichtung umfassen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die teilweise lichtdurchlässige Beschichtung 34 konfiguriert sein, um weniger als etwa 1% Licht, weniger als etwa 5% Licht, weniger als etwa 10% Licht, weniger als etwa 20% Licht, weniger als etwa 30% Licht, weniger als etwa 40% Licht oder weniger als etwa 50% Licht, das auf die teilweise lichtdurchlässige Beschichtung 34 auftrifft, durch das Substrat 30 hindurchzulassen. Die reflektierende Oberfläche 38 kann einen Metallfilm, eine Metallfolie, eine vakuummetallisierte Beschichtung und/oder eine (zum Beispiel mit weißer Anstrichfarbe) hell gefärbte Oberfläche umfassen, die konfiguriert ist, um Licht durch das Substrat 30 hindurch und in Richtung der transparenten Oberfläche 42 zu reflektieren. Die transparente Oberfläche 42 kann einfach eine unbeschichtete Oberfläche des Substrats 30 oder eine teilweise lichtdurchlässigen Oberfläche (zum Beispiel ähnlich der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung 34) sein. Die transparente Oberfläche 42 kann an einem innenliegenden Rand des Nummernschildrahmens 26 positioniert sein. Darüber hinaus kann die transparente Oberfläche 42 eine oder mehrere Optiken umfassen (zum Beispiel Formkunststoff aus dem Substrat 30), die konfiguriert sind, um von dem Substrat 30 emittiertes Licht zu fokussieren oder zu streuen. Zum Beispiel kann die transparente Oberfläche 42 Optiken umfassen, die von dem Substrat 30 emittiertes Licht gleichmäßig über das Nummernschild 14 verteilen. In einem weiteren Beispiel können die Optiken konfiguriert sein, um das Licht auf die Markierung 18 zu fokussieren. Der Nummernschildrahmen 26 kann das zweite phosphoreszierende Material umfassen, welches innerhalb des Substrats 30 (3A) angeordnet ist und/oder eine phosphoreszierende Schicht 76 zwischen dem Substrat 30 und der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung 34 ausbildet.
Mit erneutem Bezug auf die 2A, 2B, 3A und 3B kann das Substrat 30 in Beispielen, in denen das Substrat 30 das zweite phosphoreszierende Material umfasst, mittels einer Vielzahl von Verfahren durch Dispergieren von einem oder mehreren nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien in einer Polymermatrix hergestellt sein, um eine homogene Mischung auszubilden. Zum Beispiel lässt sich das Substrat 30 durch Dispergieren der photolumineszenten Materialien in einer Festphasenlösung (homogene Mischung in einem Trockenzustand) ausführen, die in einer Polymermatrix aufgenommen werden kann, die durch Extrudieren, Spritzgießen, Formpressen, Kalandrieren, Thermoformen usw. ausgebildet werden kann. In Beispielen, in denen der Nummernschildrahmen 26 die phosphoreszierende Schicht 76 umfasst, und in denen das Nummernschild 14 eine Schicht des ersten photolumineszenten Materials umfasst, können die phosphoreszierenden Materialien ein Bindemittel (zum Beispiel Polymer) umfassen und an einer Außenfläche des Substrats 30, der Markierung 18 und oder/des Hintergrundes 68 angeordnet sein und durch Anstreichen, Siebdruck, Flexodruck, Aufsprühen, Schlitzbeschichten, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Rakelbeschichten und/oder jedes andere auf dem Gebiet bekannte Verfahren aufgebracht werden.
Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien können derart definiert sein, dass sie in der Lage sind, eine Aktivierungsemission zu speichern und Licht (d. h. ein wahrnehmbares Leuchten) allmählich über einen Zeitraum von mehreren Minuten oder Stunden auszugeben, sobald eine Aktivierungsemission nicht länger vorhanden ist. Die Abklingzeit kann als die Zeit zwischen dem Ende der Anregung aus der Aktivierungsemission und dem Moment definiert sein, in dem die Lichtstärke der phosphoreszierenden Struktur unter eine minimale Sichtbarkeit von 0,32 mcd/m² fällt. Eine Sichtbarkeit von 0,32 mcd/m² ist grob Hundertfache der Empfindlichkeit des an die Dunkelheit angepassten menschlichen Auges, was einem Basisbeleuchtungsgrad entspricht, der von einem durchschnittlichen Fachmann auf dem Gebiet üblicherweise verwendet wird.
Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien gemäß mindestens einer Ausführungsform können so funktionieren, dass sie Licht nach einem Zeitraum von etwa 10 Minuten mit oder über einer Stärke von 0,32 mcd/m² emittieren. Darüber hinaus können die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien derart funktionieren, dass sie Licht nach einem Zeitraum von größer als etwa 30 Minuten, größer als etwa 60 Minuten, größer als etwa 2 Stunden, größer als etwa 5 Stunden, größer als etwa 10 Stunden oder größer als etwa 24 Stunden über oder mit einer Stärke von 0,32 mcd/m² emittieren. Dementsprechend können die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien kontinuierlich leuchten, in Antwort auf eine Anregung durch eine Mehrzahl von Anregungsquellen, die eine Aktivierungsemission emittieren, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Umgebungslicht (zum Beispiel Sonnenlicht), Licht aus der Lichtquelle 22 (zum Beispiel Niedrig-Wellenlängen LEDs 22A und/oder weiße LEDs 22B), Licht aus dem Nummernschildrahmen 26, Lichtquellen nahe bei dem Fahrzeug 10 (zum Beispiel Lichtsäulen oder Parkgaragenlichter) und/oder jeder anderen Lichtquelle, die an Bord des Fahrzeugs oder außerhalb des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen kann die Wellenlänge des Lichts, welches durch das zweite phosphoreszierende Material des Nummernschildrahmens 26 emittiert wird, verwendet werden, um das erste phosphoreszierenden Material des Nummernschildes 14 aufzuladen.
Das periodische Absorbieren der Aktivierungsemission aus den Anregungsquellen kann für ein im Wesentlichen anhaltendes Laden der nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien sorgen, um eine durchgängige passive Beleuchtung bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 22 gepulst oder anderweitig periodisch aktiviert sein, um die phosphoreszierenden Materialien aufzuladen, so dass die Markierung 18, der Hintergrund 68 und/oder der Nummernschildrahmen 26 einen konstanten oder sich verändernden Pegel von emittiertem phosphoreszierenden Licht bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann der Lichtsensor 46 (1) die Licht- bzw. Beleuchtungsstärke des phosphoreszierenden Materials überwachen und eine Anregungsquelle auslösen (zum Beispiel aus der Lichtquelle 22), wenn die Beleuchtungsstärke unter 0,32 mcd/m² oder jedes andere vordefinierte Stärkeniveau fällt (d. h., solange eine ausreichende Batterieladung vorhanden ist). Darüber hinaus oder alternativ kann der Lichtsensor 46 die Lichtstärke und Lichtmenge überwachen, die auf das Nummernschild 14 und den Nummernschildrahmen 26 einfällt, und eine Anregungsquelle (zum Beispiel aus der Lichtquelle 22) auslösen, wenn über einen vorbestimmten Zeitraum eine unzureichende Menge von Licht zum Laden des ersten und des zweiten phosphoreszierenden Material vorhanden war.
Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien können Erdalkali-Aluminaten und Silicaten, zum Beispiel dotierten di-Silicaten oder jeder anderen Verbindung entsprechen, die in der Lage ist, Licht über einen Zeitraum zu emittieren, sobald eine Aktivierungsemission nicht länger vorhanden ist. Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien können mit einem oder mehreren Ionen dotiert sein, die Seltene-Erden-Elementen, beispielsweise Eu+, Tb³⁺ und Dy³⁺ entsprechen können. Das Polymermaterial des Substrats 30 kann zwischen etwa 0,1% bis etwa 25,0% des zweiten phosphoreszierenden Materials umfassen, entweder nach Gewicht oder Molfraktion. In Ausführungsformen, die die phosphoreszierende Schicht 76 auf dem Substrat 30 verwenden, kann die Schicht 76 ein phosphoreszierendes Material im Bereich von etwa 30% bis etwa 55%, ein flüssiges Trägermedium im Bereich von etwa 25% bis etwa 55%, ein Polymerharz im Bereich von etwa 15% bis etwa 35%, einen stabilisierenden Zusatzstoff im Bereich von etwa 0,25% bis etwa 20% und leistungssteigernde Zusatzstoffe im Bereich von etwa 0% bis etwa 5% umfassen, jeweils basierend auf dem Gewicht der Formulierung.
Das phosphoreszierende Material gemäß einer Ausführungsform kann im unbeleuchteten Zustand eine lichtdurchlässige weiße Farbe sein. Sobald das phosphoreszierenden Material die Aktivierungsemission einer bestimmten Wellenlänge empfängt, kann das phosphoreszierende Material weißes Licht, blaues Licht, rotes Licht, grünes Licht oder Kombinationen davon emittieren. Das von dem phosphoreszierenden Material emittierte Licht und somit das Nummernschild 14 und der Nummernschildrahmen 26 können eine gewünschte Helligkeit haben, so dass die Markierungen 18 sichtbar sind. Gemäß einer Ausführungsform kann das blau emittierende phosphoreszierende Material Li₂ZnGeO₄ sein und kann mittels eines Hochtemperatur-Festkörperzustand-Umsetzungsverfahrens oder durch jedes/jeden andere/anderen anwendbare/n Verfahren und/oder Vorgang hergestellt werden. Das blaue Nachleuchten kann über einen Zeitraum von zwei bis acht Stunden andauern und kann seinen Ursprung in einer Aktivierungsemission und d-d-Übergängen von Mn²⁺-Ionen haben. In Ausführungsformen, in denen der Hintergrund 68, jedoch nicht die Markierung 18 das phosphoreszierende Material umfasst, kann das von dem Hintergrund 68 emittierte Licht hell genug sein, um einen Kontrast zu der Markierung 18 herzustellen, so dass die Markierung 18 wahrnehmbar ist. Das erste und das zweite phosphoreszierende Material können das gleiche Material sein oder können konfiguriert sein, um unterschiedliche Farben oder Stärken auszugeben oder können unterschiedliche Nachleuchtdauern haben.
Gemäß einer alternativen beispielhaften Ausführungsform können 100 Teile eines handelsüblichen lösemittelhaltigen Polyurethans, beispielsweise Mace-Harz 107–268 mit 50% Festkörper-Polyurethan in Toluol/Isopropanol, 125 Teile eines blau-grünen lange nachleuchtenden Phosphors, z. B. Performance Indicator PI-BG20 und 12,5 Teile einer Farbstofflösung, die 0,1% Lumogen Gelb F083 in Dioloxan enthält, vermischt werden, um eine phosphoreszierende Struktur mit geringem Anteil seltener Erdenminerale zu erhalten, oder in dem Substrat 30 verwendet werden. Es wird angemerkt, dass die hier vorgesehenen Zusammensetzungen nicht-einschränkende Beispiele sind. Somit kann jeder auf dem Gebiet bekannte Leuchtstoff zur Verwendung als ein phosphoreszierendes Material oder eine phosphoreszierende Struktur verwendet werden, ohne dabei von den hier bereitgestellten Lehren abzuweichen. Darüber hinaus wird angemerkt, dass ferner jeder lange nachleuchtende Leuchtstoff, der auf dem Gebiet bekannt ist, verwendet werden kann, ohne dabei von den hier bereitgestellten technischen Lehren abzuweichen.
Zusätzliche Informationen bezüglich der Herstellung von lange nachleuchtenden lumineszenten Materialien sind in dem am 24. April 2012 veröffentlichten US-Patent Nr. 8,163,201 an Agrawal et al. mit dem Titel „HIGH-INTENSITY, PERSISTENT PHOTOLUMINESCENT FORMULATIONS AND OBJECTS, AND METHODS FOR CREATING THE SAME” offenbart, dessen gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezug als hier aufgenommen gilt. Für zusätzliche Informationen bezüglich lange nachleuchtender phosphoreszierender Strukturen wird auf das am 11. Oktober 2005 veröffentlichte US-Patent Nr. 6,953,536 an Yen et al. mit dem Titel „LONG PERSISTENT PHOSPHORS AND PERSISTENT ENERGY TRANSFER TECHNIQUE”, das am 12. September 2000 veröffentlichte US-Patent Nr. 6,117,362 an Yen et al. mit dem Titel „LONG-PERSISTENT BLUE PHOSPHORS”, und das am 10. Februar 2015 veröffentlichte US-Patent Nr. 8,952,341 an Kingsley et al. mit dem Titel „LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS AND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENT LUMINESCENCE” Bezug genommen, von denen alle in ihrer Gesamtheit durch Bezug als hier aufgenommen gelten.
Darüber hinaus oder alternativ können das Substrat 30 oder die Anstrichfarbe der Markierung 18 und der Hintergrund 68 mit einer Struktur vermischt sein oder eine Struktur umfassen, die ein oder mehrere photolumineszente Materialien umfasst. Diese photolumineszenten Materialien können Energie umwandelnde Elemente mit phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Eigenschaften besitzen. Zum Beispiel kann das photolumineszente Material organische oder anorganische fluoreszierende Farbstoffe einschließlich Rylene, Xanthene, Porphyrine, Phthalocyanine oder Kombinationen davon umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das photolumineszente Material Leuchtstoffe aus der Gruppe der Ce-dotierten Granate, wie zum Beispiel YAG:Ce umfassen. Das photolumineszente Material kann formuliert sein, um eine Stokes-Verschiebung zu haben, die zu der Umwandlung von sichtbarem oder nicht-sichtbarem Licht in sichtbares Licht führt, mit einem Emissionsspektrum, das in einer gewünschten Farbe ausgedrückt ist, die pro Beleuchtungsanwendung variieren kann. Ein solches photolumineszentes Material kann ein begrenztes Nachleuchten (z. B. von weniger als etwa 10 Minuten, weniger als etwa 5 Minuten, weniger als etwa 1 Minute oder kein durch das menschliche Auge wahrnehmbares Nachleuchten) haben. Das photolumineszente Material kann durch dieselbe oder eine andere Aktivierungsemission als die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien aktiviert werden.
Die Verwendung der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Vorteile mit sich bringen. Zum Beispiel kann die Verwendung des phosphoreszierenden Materials innerhalb des Nummernschildrahmens 26 oder auf dem Nummernschild 14 ermöglichen, dass die Markierung 18 des Nummernschildes 14 über einen langen Zeitraum (zum Beispiel von größer als etwa 10 Minuten, größer als etwa 1 Stunde, größer als etwa 10 Stunden) sichtbar ist, wobei wenig oder keine Energie gebraucht wird. Die Markierung 18 kann entweder aufgrund der Beleuchtung durch das erste phosphoreszierende Material oder aufgrund der Randbeleuchtung sichtbar sein, die durch den Nummernschildrahmen 26 bereitgestellt wird. Darüber hinaus kann die Verwendung des reflektierenden und/oder Streuungsmittels in der Anstrichfarbe des Nummernschildes 14 ein höheres Reflexionsvermögen bereitstellen, wodurch die Sicherheit und Sichtbarkeit des Fahrzeugs 10 vergrößert sind. Darüber hinaus kann die Verwendung des Nummernschildrahmens 26 für eine ästhetisch ansprechende Randbeleuchtung des Nummernschildes 14 sorgen, wobei eine farbige Beleuchtung bereitgestellt sein kann. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung des Sensors 46 (1) für das Fahrzeug 10, dass ermittelt wird, ob eine gewünschte Beleuchtung der phosphoreszierenden Materialien auf dem Nummernschild 14 und in dem Nummernschildrahmen 26 erreicht wird oder nicht.
Es wird angemerkt, dass die vorangehende Offenbarung gleichermaßen für Rahmen aller Arten verwendet werden kann, einschließlich Fensterrahmen, Bilderrahmen, Fernsehrahmen, Spiegelrahmen, usw., jedoch nicht auf diese beschränkt, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können sogenannte Opferpaneele (zum Beispiel Paneele, die konfiguriert sind, um nach kleineren Blechschäden ersetzt zu werden), die am Heck des Fahrzeugs 10 positioniert sind, ebenfalls eingebaute Lichtquellen integrieren, die konfiguriert sind, um den Nummernschildrahmen 26 und/oder das Nummernschild 14 aufzuladen.
Zum Zweck des Beschreibens und Definieren der vorliegenden Lehren wird angemerkt, dass die Begriffe „im Wesentlichen” und „etwa” hier verwendet werden, um den innewohnenden Grad an Unbestimmtheit zu repräsentieren, der jedem quantitativen Vergleich, Wert, Messung oder anderen Darstellungen zuzuordnen ist. Der Begriff „im Wesentlichen” und der Begriff „etwa” werden hier ebenfalls verwendet, um den Grad darzustellen, in dem sich eine quantitative Darstellung von einem genannten Bezug unterscheiden kann, ohne zu einer Änderung der grundlegenden Funktion des betreffenden Gegenstandes zu führen.
Es wird angemerkt, dass Veränderungen und Modifizierungen an der vorgenannten Struktur durchgeführt werden können, ohne dabei von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und es wird ferner angemerkt, dass diese Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sein sollen, sofern dieser Ansprüche nicht ausdrücklich etwas anderes aussagen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8163201 [0031]
US 6953536 [0031]
US 6117362 [0031]
US 8952341 [0031]

Claims

Ein Fahrzeug (10), umfassend: ein Nummernschild (14), das an einem Heck des Fahrzeugs (10) positioniert ist, wobei das Nummernschild (14) eine Markierung (18) umfasst, die ein erstes phosphoreszierendes Material umfasst, eine Lichtquelle (22), die konfiguriert ist, um das erste phosphoreszierenden Material zu aktivieren, und einen Nummernschildrahmen (26), der das Nummernschild (14) zumindest teilweise umgibt, wobei der Nummernschildrahmen (26) umfasst: ein zumindest teilweise transparentes Substrat (30), das eine teilweise lichtdurchlässige Beschichtung (34) umfasst, ein zweites phosphoreszierendes Material, das benachbart zu der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung (34) angeordnet ist, eine reflektierende Oberfläche (38) und eine transparente Oberfläche (42), die benachbart zu dem Nummernschild (14) positioniert ist.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (22) konfiguriert ist, um Licht mit einer Wellenlänge von kürzer als etwa 425 nm zu emittieren.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 2, wobei ein zweites phosphoreszierendes Material zwischen der teilweise lichtdurchlässigen Beschichtung (34) und dem Substrat (30) positioniert ist.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 2, wobei das zweite phosphoreszierende Material in das Substrat (30) geformt ist und die Lichtquelle (22) konfiguriert ist, um das zweite phosphoreszierende Material zu aktivieren.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Lichtquelle (22B), die konfiguriert ist, um weißes Licht zu emittieren.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 5, wobei die zweite Lichtquelle (22B) eine Farbtemperatur von zwischen etwa 7000 K und etwa 10.000 K hat.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines von einem ersten und einem zweiten phosphoreszierenden Material konfiguriert ist/sind, um ein wahrnehmbares Leuchten für mehr als 10 Stunden nach dem Laden zu haben.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Lichtsensor (46) der benachbart zu dem Nummernschild (14) angeordnet ist, wobei der Lichtsensor (46) konfiguriert ist, um eine Menge von Licht zu erfassen, das auf das Nummernschild (14) und den Nummernschildrahmen (26) einfällt.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei die Markierung (10) eine Mehrzahl von Kügelchen (72) umfasst.
Fahrzeug (10) umfassend: ein Nummernschild (14), das an einem Heck des Fahrzeugs (10) positioniert ist, und einen Nummernschildrahmen (26), der benachbart zu dem Nummernschild (14) positioniert ist, wobei der Nummernschildrahmen (26) umfasst: ein Substrat (30), welches eine teilweise lichtdurchlässige Oberfläche (34) umfasst, ein phosphoreszierendes Material, das innerhalb des Substrats (30) angeordnet ist, eine reflektierende Oberfläche (38), die auf dem Substrat (30) angeordnet ist, und eine transparente Oberfläche (42), die benachbart zu dem Nummernschild (14) angeordnet ist, wobei die transparente Oberfläche (42) konfiguriert ist, um das Nummernschild (14) vom Rand zu beleuchten.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 10, wobei das phosphoreszierende Material konfiguriert ist, um nach dem Laden für mehr als 10 Stunden ein wahrnehmbares Leuchten zu haben.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 10, wobei der Nummernschildrahmen (26) das Nummernschild (14) vollständig umgibt.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 10, wobei die teilweise lichtdurchlässige Oberfläche (34) ein Metall umfasst.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 13, wobei die reflektierende Oberfläche (38) ein Metall umfasst.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 14, wobei der Nummernschildrahmen (26) das Nummernschild (14) zumindest teilweise umgibt.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 10, ferner umfassend: einen Lichtsensor (46), wobei der Sensor konfiguriert ist, um die Menge von Licht zu ermitteln, die auf das Nummernschild (14) einfällt.
Rahmen (26), umfassend: ein Substrat (30), das ein zumindest halbtransparentes Polymermaterial mit einem darin angeordneten phosphoreszierenden Material umfasst, eine teilweise lichtdurchlässige Beschichtung (34) auf zumindest einem Teil des Substrats (30), eine reflektierende Beschichtung (38) auf zumindest einem Teil des Substrats (30), und eine transparente Oberfläche (42) des Substrats (30), wobei die transparente Oberfläche (42) auf einem innenliegenden Rand des Substrats (30) positioniert ist.
Rahmen (26) nach Anspruch 17, wobei die reflektierende Beschichtung (38) konfiguriert ist, um Licht durch das Substrat (30) hindurch zu reflektieren.
Rahmen (26) nach Anspruch 18, wobei die teilweise lichtdurchlässige Beschichtung (34), die reflektierende Beschichtung (38) und die transparente Oberfläche (42) zusammenwirken, um das Substrat (30) zu umgeben.
Rahmen (26) nach Anspruch 17, wobei die reflektierende Beschichtung (38) eine weiße Farbe umfasst.