光致發光車輛成型件的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種車輛成型件。該成型件包括安裝于車輛車身面板的覆蓋板部分。支架設置在覆蓋板部分和車身面板之間，支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分。至少一個光源設置在支架內且配置用于發射光以激發該外露部分。
【專利說明】
光致發光車輛成型件
技術領域
[0001]本發明大體涉及車輛照明系統，并且更具體地涉及使用一個或多個光致發光結構的車輛照明系統。
【背景技術】
[0002]由光致發光結構的使用所產生的照明提供了獨特且吸引人的視覺體驗。因此，在機動車輛內針對各種照明應用而實施這樣的結構是期望的。
【發明內容】
[0003]根據本發明的一方面，提供一種車輛成型件。該成型件包含安裝到車輛車身面板的覆蓋板部分。支架設置在覆蓋板部分和車身面板之間，該支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分。至少一個光源設置在支架內且配置用于發射光以激發外露部分。
[0004]根據本發明的另一方面，提供一種車輛成型件。該成型件包括部分地覆蓋車輛車身面板的覆蓋板部分。支架設置在覆蓋板部分和車身面板之間，支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分。至少一個光源配置用于發射光以激發外露部分且至少一個光源設置在可卡合地接合到支架的柔性電路上。
[0005]根據本發明的又一方面，提供一種車輛成型件。該成型件包括部分地覆蓋車輛車身面板的覆蓋板部分。支架注塑成型到覆蓋板部分且設置在覆蓋板部分和車身面板之間，支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分。至少一個光源配置用于發射光以激發外露部分且至少一個光源設置在可卡合地接合到支架的柔性電路上。
[0006]本領域的技術人員一經研究下列說明書、權利要求以及附圖就可以理解和領會本發明的這些以及其他方面、目標以及特性。
【附圖說明】
[0007]在圖中:
[0008]圖1A示出了根據一個實施例的連接到基底的光致發光結構；
[0009]圖1B示出了根據另一實施例的連接到基底的光致發光結構；
[0010]圖1C示出了根據又一實施例的連接到基底的光致發光結構；
[0011]圖2示出了根據一個實施例的具有配置用于發光的成型件的車輛；
[0012]圖3是根據一個實施例的具有配置用于發光的成型件的車輛的后視圖；
[0013]圖4是根據一個實施例的車輛側部成型件的剖視圖；
[0014]圖5是根據一個實施例的車輛后部成型件的剖視圖；以及
[0015]圖6示出了設置在柔性電路板上的多個光源，該柔性電路板與支架可卡合地接合。
【具體實施方式】
[0016]根據需要，在此公開了本發明的詳細實施例。然而，應當理解的是，公開的實施例僅僅是本發明的示例，其可以體現為不同的和替代的形式。附圖不一定是具體設計，且為了呈現功能概況，一些圖可以被夸大或縮小。因此，在此公開的特定的結構和功能細節不應被解釋為限制，而是僅僅作為用于教導本領域技術人員多方面使用本發明的典型基礎。
[0017]如在此所用的，當用于一系列兩個或多個項目中時使用的術語“和/或”意味著可以單獨使用任何一個所列項目或可以使用兩個或多個所列項目的任意組合。例如，如果混合物被描述為包含組分A、B和/或C，混合物可以包含單獨的A;單獨的B;單獨的C; A和B的組合;A和C的組合;B和C的組合;或A、B和C的組合。
[0018]下述公開描述一種車輛照明系統，該照明系統有利地使用一種或多種光致發光結構，光致發光結構配置用于將從相關光源接收的光轉換并且重新發射不同波長的光。
[0019]參考圖1A-1C，不出了光致發光結構10的多種不例性實施例，每個光致發光結構10能夠被連接到基底12，基底12可以對應于車輛固定裝置或車輛相關設備件。在圖1A中，光致發光結構10總體示出呈現為可以被應用到基底12的表面的涂層(例如薄膜)。在圖1B中，光致發光結構10總體上示為能夠與基底12整合的離散顆粒。在圖1C中，光致發光結構10總體上示為可以被并入支承介質14(例如薄膜)內的多個離散顆粒，之后支承介質14可以被應用(如所示)或整合到基底12。
[0020]在最基本水平，特定的光致發光結構10包括能量轉換層16，能量轉換層16可以包括一個或多個子層，其在圖1A和IB中通過虛線示例性示出。能量轉換層16的每個子層可以包括具有利用磷光或熒光特性的能量轉換元件的一種或多種光致發光材料。每種光致發光材料一經接收到特定波長的光就可以被激發，由此使光經歷轉換過程。按照下變頻(downconvers1n)原理，輸入光被轉換為從光致發光結構10輸出的更長波長的光。反之，按照上變頻(up convers1n)原理，輸入光被轉換為從光致發光結構10輸出的更短波長的光。當從光致發光結構1同時輸出多個不同波長的光時，多個波長的光可以混合在一起且表現為多色光。
[0021]在一些實施例中，已經被向下轉換或向上轉換的光可以用于激發存在于能量轉換層16內的其他光致發光材料。使用從一種光致發光材料輸出的轉換后的光來激發另一種光致發光材料并以此類推的過程通常被稱為能量級聯并且可以作為實現各種顏色表現的可選方式。關于任何一種轉換原理，激發光和轉換后的光之間的波長差被稱作斯托克斯位移(Stokes shift)且用作對應于光的波長變化的能量轉換過程的主要驅動機制。在這里所述的各種實施方式中，每種光致發光結構可以按照任何一種轉換原理操作。
[0022]能量轉換層16可以通過使用多種方法將光致發光材料分散在聚合物基體中以形成均勻混合物來制備。這樣的方法可以包括從在液體載體介質中的制劑制備能量轉換層16且將能量轉換層16涂到期望的基底上。能量轉換層16可以通過涂裝(painting)、絲網印刷、噴涂、狹縫涂覆(slot coating)、浸漬涂覆(dip coating)、滾筒涂覆(roller coating)和棒式涂覆(bar coating)應用到基底。可選地，能量轉換層16可以通過不使用液體載體介質的方法來制備。例如，能量轉換層16可以通過將光致發光材料分散在可以被結合到聚合物基體的固態溶液(在干燥狀態的均勻混合物)中而呈現，聚合物基體可以通過擠出、注塑成型、壓縮成型、壓延成型、熱成型等而形成。之后可以使用本領域技術人員已知的任何方法將能量轉換層16整合到基底內。當能量轉換層16包括子層時，可以順序涂覆每個子層以形成能量轉換層16。可選地，可以分別制備子層且之后層壓或壓印在一起以形成能量轉換層16。仍可選地，可以通過共擠出子層來形成能量轉換層16。
[0023]返回參考圖1A和1B，光致發光結構10可以可選地包括至少一個穩定層18以保護包含在能量轉換層16內的光致發光材料不被光解和熱降解。穩定層18可被配置為光學耦合到和粘附到能量轉換層16的單獨的層。可選地，穩定層18也可以與能量轉換層16整合。光致發光結構10也可以可選地包括光學耦合和粘附到穩定層18或其他層(例如沒有穩定層18時的轉換層16)的保護層20以保護光致發光結構10不受由環境暴露所產生的物理和化學損傷。穩定層18和/或保護層20可以通過每層的順序涂覆或印刷、順序層壓或壓印、或任何其他合適的方式與能量轉換層16結合。
[0024]關于光致發光結構的構建的附加信息在2012年7月31日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發明的、美國專利號為8，232，533、名稱為“用于高效電磁能量轉換和持續二次發射的光解穩定和環境穩定的多層結構”的專利中進行了公開，在此通過引用包含其全部公開內容。關于實現各種光發射的光致發光材料的制造和使用的附加信息參考在2012年6月26日提交的、由博茨(Bortz)等人發明的、美國專利號為8，207，511、名稱為“光致發光纖維、組合物以及由光致發光纖維和組合物制造的織物”的專利;在2012年8月21日提交的、由阿格拉沃爾(Agrawal)等人發明的、美國專利號為8，247，761、名稱為“具有功能覆蓋層的光致發光標記”的專利;在2013年8月27日提交的、由金斯利(Kings ley)等人發明的、美國專利號為8，519，359 B2、名稱為“用于高效電磁能量轉換和持續二次發射的光解穩定和環境穩定的多層結構”的專利;在2014年3月4日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發明的、美國專利號為8，664，624 B2、名稱為“用于產生持續二次發射的照明輸送系統”的專利;在2012年7月19日提交的、由阿格拉沃爾(Agrawal)等人發明的、美國專利公開號為2012/0183677、名稱為“光致發光組合物、光致發光組合物的制造方法及其新用途”的專利申請;在2014年3月6日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發明的、美國專利公開號為2014/0065442 Al、名稱為“光致發光物體”的專利申請；以及在2014年4月17日提交的、由阿格拉沃爾(Agrawal)等人發明的、美國專利公開號為2014/0103258 Al、名稱為“絡發光組合物和紡織品”的專利申請，通過引用將它們的全部內容包括于此。
[0025]參照圖2和圖3，示出了具有保護成型件24的車輛22的一個實施例，保護成型件24沿車輛22的腰線縱向地延伸。如這里所用的，腰線總體指的是沿車輛22的側部和后部恰好位于側窗26和可伸縮頂部28下方的線。沿腰線定位的成型件24可以被分段且連接到車輛22的車身面板，包括側面板30、后面板32和行李廂面板34。如下面更詳細地示出和描述的，成型件24配置用于提供裝飾和/或功能照明。雖然圖2和3中示出為活頂車輛22，但應明白的是，這里所述的成型件24可以是沿非活頂車輛的腰線的類似形式，非活頂車輛是例如但不限于雙門轎車、四門轎車、貨車、運動型多用途車輛、廂式貨車等。而且，應明白的是，根據本發明的原理也可以制造出存在于車輛22其他位置的保護成型件。
[0026]參考圖4和5，根據一個實施例示出了成型件24的剖視圖。成型件24包括安裝到車輛22的車身面板(例如側面板30和行李廂面板34)的覆蓋板元件36以及通過任何常規方式固定到車身面板的安裝元件38。覆蓋板元件36可以由例如彈性體的柔性、彈性材料構造且包括遠端40，遠端40配置為與支架40接合，以使支架40設置在覆蓋板元件36和車身面板之間。支架40可以設置為大體延伸成型件24的長度的光波導且被注塑成型(例如雙射成型)到成型件24，由此實現在較低的成本將支架40與成型件24集成。
[0027]支架40的前部包括配置為響應于光激發而發光的外露部分42。外露部分42可以設置為帶狀或區段且包括應用于或以其它方式設置在其上或分散在其內的光致發光結構44。外露部分42相對于車身面板被定向為確保它能被位于車輛22外側的人員看到。一個或多個光源46設置在支架40內且配置用于發射光以激發外露部分42。更具體地，從光源46發射的、到達外露部分42的光被光致發光結構44轉換且重新發射具有不同波長、通常處于可見光譜內的光。光源46可以設置在柔性電路板48 (例如銅柔性電路)上，柔性電路板48連接到支架40的后部。在這樣的設置中，柔性電路板48可以與覆蓋板元件36柔性地連接以容許成型件24的輪廓與車身面板相吻合。
[0028]參照圖6，多個光源46a_j設置在柔性電路板48上。柔性電路板48卡合地接合或以其他方式固定到支架40。光源46a-j可以由車輛電源(例如車輛電池)供電且每個都配置用于朝向位于光源前方的外露部分42的部分發射非聚焦光。光源46a-j可以被分開以在光源46a-j同時被激活時使光分布在大體整個外露部分42，從而為外露部分42提供均勾的激發。此外，支架40未外露的壁以及柔性電路板48朝向外露部分42的表面可以配置為在支架40中內反射光，由此優化激發并且進而優化外露部分42可感知的發光。
[0029]在操作中，每個光源46a_j可以通過車輛22的電控模塊來控制(例如車身控制模塊)且自動或手動地選擇性被激活。根據一個實施例，光源46a_j可以在不同的強度被激活(例如通過脈沖寬度調制或直流電流控制)，從而控制外露部分42的發光亮度。例如，當車輛22怠速或行駛時可以一起激活光源46a-j以發射低強度的光，并且當應用車輛制動器時可以一起激活光源46a_j以發射較高強度的光。只要應用制動器，光源46a_j就可以繼續發射高強度的光，引起外露部分42以相對于光源46a-j在低強度被激活時的更高亮度發光。支架40和柔性電路板48整體被連接到位于車輛22后部的成型件24，如圖2所示的那樣。而且，光源46a-j可以配置為藍色LED并且外露部分42可以配置為響應于藍色光的激發而以紅色發光。以這種方式，成型件24可以發揮與已有的制動燈一致的制動燈的作用，已有的制動燈是例如尾燈和中央高位制動燈(CHMSL)。
[0030]根據另一實施例，支架40和柔性電路板48可以連接到外車門成型件。當車門打開時，光源46a-j可以同時被激活以使外露部分42發光(例如以白色)，由此使車門對于迎面而來的車輛而言更明顯。
[0031]根據另一實施例，光源46a_j可以共同被激活以間歇地發光，從而使外露部分42以閃爍模式發光。因此，如果支架40和柔性電路板48整體連接設置在位于車輛22側部上的成型件24內，各成型件24可以作為轉向信號。也就是，當車輛操作者移動轉向信號桿以表明左轉向時，激活與位于車輛22左側的成型件相連的光源46a-j，從而使位于車輛22左側的外露部分42以與左前照燈和/或尾燈的閃爍模式類似的模式發光。同樣地，當車輛操作者移動轉向信號桿以表明右轉向時，激活與位于車輛22右側的成型件24相連的光源46a-j，從而使位于車輛22右側的外露部分42以與右前照燈和/或尾燈的閃爍模式類似的模式發光。此外，當車輛操作者激活危險報警開關時，可以一起激活車輛22每側的光源46a-j，從而使車輛22每側的外露部分42以與危險報警燈的閃爍模式類似的模式發光。關于當前所述的實施例，夕卜露部分42可以配置為以與車輛22的前照燈的光束顏色配合的顏色發光，例如琥珀色或白色。
[0032]根據又一實施例，光源46a_j可以被激活以產生多種裝飾效果。例如，光源46a_j可以相繼地被激活，以光源46a開始，之后通過光源46b、光源46c等，并且以光源46 j結束，由此使外露部分42整體上逐漸發光。光源46j—經被激活，就可以停用光源46a-j以使外露部分42的發光一起減弱或消除。之后，可以再次重復上述概括的啟動順序。此外或可選地，為了產生穿過外露部分42的移動的光的印象，可以依次激活和停用每個光源46a-j。仍另外或可選地，光源46a_j的一部分可以配置為發射第一波長的光且光源46a_j的另一部分可以配置為發射第二波長的光，第二波長不同于第一波長。以這種方式，夕卜露部分42或外露部分42的部分可以配置為在光源46a_j的僅第一部分被激活時以第一顏色發光且在光源46a_j的僅第二部分被激活時以第二顏色發光。當光源46a-j的第一部分和第二部分一起被激活時，夕卜露部分42以第三顏色發光，第三顏色由第一顏色和第二顏色的混合光組成。由于光源46a-j所獲取的電流通常是低的，因此即使是在車輛22熄火時，光源46a-j也可以被激活或保持為激活以產生發光照明。一經特定的時間段流逝就可以停用光源46a-j，或如果車輛電源變低，則可以自動關閉光源46a-j。
[0033]相應地，這里有利地提供了成型件。成型件保持它的保護性能，同時提供具有功能和裝飾特性的發光照明。
[0034]為了說明和限定本發明的教導的目的，應該注意的是，這里利用術語“大體上”和“約”來表示可歸因于任何定量的比較、數值、測量或其他表示的固有不確定性程度。這里也利用術語“大體上”和“約”代表在不引起所述主題的基本功能的變化的情況下，定量表示可以從所述參考改變的程度。
[0035]應當理解的是，在不脫離本發明構思的情況下，可以對上述結構做出變化和修改，并且進一步應當理解的是，這些構思旨在被下述權利要求覆蓋，除非這些權利要求通過其文字另有明確表述。
【主權項】
1.一種車輛成型件，包含: 覆蓋板部分，所述覆蓋板部分安裝到所述車輛的車身面板； 支架，所述支架設置在所述覆蓋板部分和所述車身面板之間，所述支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分；以及 至少一個光源，所述至少一個光源設置在所述支架內并且配置用于發射光以激發所述外露部分。2.根據權利要求1所述的成型件，其中所述支架設置為光波導并且被注塑成型到所述成型件。3.根據權利要求1所述的成型件，其中所述至少一個光源設置在可卡合地接合到所述支架的柔性電路上。4.根據權利要求1所述的成型件，設置為沿所述車輛的腰線。5.根據權利要求1所述的成型件，其中所述至少一個光源可操作為間歇地發射光，以使所述外露部分以閃爍模式發光。6.根據權利要求1所述的成型件，其中所述至少一個光源可操作為以變化的強度發射光，以使所述外露部分以表明第一車輛狀況的第一亮度和表明第二車輛狀況的第二亮度發光。7.根據權利要求1所述的成型件，包含設置在所述支架內的多個光源，其中所述外露部分配置為在所述多個光源的第一部分被激活時以第一顏色發光并且在所述多個光源的第二部分被激活時以第二顏色發光。8.根據權利要求1所述的成型件，其中所述車身面板包含側面板和包括行李廂面板的后部面板中的一個。9.一種車輛成型件，包含: 部分地覆蓋所述車輛的車身面板的覆蓋板部分； 支架，所述支架設置在所述覆蓋板部分和所述車身面板之間，所述支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分；以及 至少一個光源，所述至少一個光源配置用于發射光以激發所述外露部分并且設置在可卡合地接合到所述支架的柔性電路上。10.根據權利要求9所述的成型件，其中所述支架設置為光波導并且被注塑成型到腰線成型件。11.根據權利要求9所述的成型件，設置為沿所述車輛的腰線。12.根據權利要求1所述的成型件，其中所述至少一個光源可操作為間歇地發射光，以使所述外露部分以閃爍模式發光。13.根據權利要求9所述的成型件，其中所述至少一個光源可操作為以變化的強度發射光，以使所述外露部分以表明第一車輛狀況的第一亮度和表明第二車輛狀況的第二亮度發光。14.根據權利要求9所述的成型件，包含設置在所述支架內的多個光源，其中所述外露部分配置為在所述多個光源的第一部分被激活時以第一顏色發光并且在所述多個光源的第二部分被激活時以第二顏色發光。15.—種車輛成型件，包含: 部分地覆蓋所述車輛的車身面板的覆蓋板部分； 支架，所述支架注塑成型到所述覆蓋板部分并且設置在所述覆蓋板部分和所述車身面板之間，所述支架具有配置為響應于光激發而發光的外露部分；以及 至少一個光源，所述至少一個光源配置用于發射光以激發所述外露部分并且設置在可卡合地接合到所述支架的柔性電路上。16.根據權利要求15所述的成型件，其中所述至少一個光源配置用于發射藍色光。17.根據權利要求15所述的成型件，設置為沿所述車輛的腰線。18.根據權利要求15所述的成型件，其中所述至少一個光源可操作為間歇地發射光，以使所述外露部分以閃爍模式發光。19.根據權利要求15所述的成型件，其中所述至少一個光源可操作為以變化的強度發射光，以使所述外露部分以表明第一車輛狀況的第一亮度和表明第二車輛狀況的第二亮度發光。20.根據權利要求15所述的成型件，包含多個光源，所述多個光源設置在所述支架內，其中所述外露部分配置為在所述多個光源的第一部分被激活時以第一顏色發光并且在所述多個光源的第二部分被激活時以第二顏色發光。
【文檔編號】B60Q1/26GK105936236SQ201610110152
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】斯圖爾特·C·薩爾特, 邁克·詹姆斯·懷滕斯, 康奈爾·路易斯·加德納, 保羅·肯尼思·德洛克
【申請人】福特全球技術公司