本發(fā)明大體涉及車輛照明系統(tǒng),并且更具體地涉及使用一種或多種光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的車輛照明系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的使用所產(chǎn)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(nèi)針對各種照明應用而實施這樣的結(jié)構(gòu)是期望的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一方面,公開一種用于車輛的車標。該車標包括基底和附接到基底的殼體,基底和殼體限定位于兩者之間的腔。光源配置用于發(fā)射激發(fā)光。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)各自配置用于將從光源發(fā)射的激發(fā)光轉(zhuǎn)換為不同波長的轉(zhuǎn)換后的光。光散射層設(shè)置在第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,公開一種車標。該車標包括殼體和基底。光源配置為朝向可視部分發(fā)射激發(fā)光。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在可視部分后方并且配置為響應于接收到激發(fā)光而發(fā)射不同波長的轉(zhuǎn)換后的光。光散射層設(shè)置在第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)和可視部分之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,公開一種照明車標的方法。該方法包括激活光源由此發(fā)射第一波長的激發(fā)光。接下來,該方法包括在光穿過第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)時將從光源發(fā)射的激發(fā)光轉(zhuǎn)換為第二波長的轉(zhuǎn)換后的光并且使從光源發(fā)射的激發(fā)光漫射。激發(fā)光和轉(zhuǎn)換后的光之后通過光散射層漫射。第一波長或第二波長的光之后在光穿過第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)時被轉(zhuǎn)換為第三波長。最后,第三波長的光被向外引導穿過車標的可視部分。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員一經(jīng)研究下列說明書、權(quán)利要求以及附圖就可以理解和領(lǐng)會本發(fā)明的這些以及其他方面、目標以及特性。
附圖說明
在圖中:
圖1a是根據(jù)一個實施例的呈現(xiàn)為涂層的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖,該光致發(fā)光結(jié)構(gòu)用在車標中;
圖1b是根據(jù)一個實施例的呈現(xiàn)為離散顆粒的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖1c是呈現(xiàn)為離散顆粒且并入單獨結(jié)構(gòu)的多個光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;
圖2示出了安裝于車輛前部的車標;
圖3是根據(jù)一個實施例的車標的主視圖,該車標具有位于其內(nèi)的光源;
圖4是根據(jù)一個實施例的沿圖3中的線iv-iv截取的車標的剖視圖,該車標具有多個光致發(fā)光結(jié)構(gòu)以及光散射層,該光散射層包括設(shè)置在車標內(nèi)的玻璃顆粒;
圖5根據(jù)一個實施例示出了沿圖3中的線iv-iv截取的車標的可選實施例的剖視圖,該車標具有包括多個珠狀物的光散射層;
圖6說明了沿圖3中的線iv-iv截取的車標的可選實施例的剖視圖,示出了包括半透明的內(nèi)部元件的車標,該半透明的內(nèi)部元件具有用于進一步漫射從光源發(fā)射的光的微多面化的表面;以及
圖7是車輛和車標的框圖。
具體實施方式
根據(jù)需要,在此公開了本發(fā)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(fā)明的示例,其可以體現(xiàn)為不同的和替代的形式。附圖不一定是具體設(shè)計,且為了呈現(xiàn)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(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應被解釋為限制,而是僅僅作為用于教導本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面使用本發(fā)明的典型基礎(chǔ)。
如在此所用的,當用于一系列兩個或更多個項目中時使用的術(shù)語“和/或”意味著可以單獨使用任何一個所列項目、或可以使用兩個或更多個所列項目的任意組合。例如,如果組合物被描述為包含組分a、b和/或c,則組合物可以單獨包含a;單獨包含b;單獨包含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。
下述公開描述一種用于車輛的照明車標。該車標可以有利地使用一個或多個光源,該光源配置為以預定的頻率照明。車標可以進一步包括一個或多個光致發(fā)光結(jié)構(gòu),光致發(fā)光結(jié)構(gòu)配置用于將從相關(guān)光源接收的激發(fā)光轉(zhuǎn)換為典型地存在于可見光譜內(nèi)的不同波長的轉(zhuǎn)換后的光。
參考圖1a-1c,示出了光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的多種示例性實施例,每個光致發(fā)光結(jié)構(gòu)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(guān)設(shè)備件。在圖1a中,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10總體示出呈現(xiàn)為可以被應用于基底12的表面的涂層(例如薄膜)。在圖1b中,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10總體上示為能夠被結(jié)合到基底12的離散顆粒。在圖1c中,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10總體上示為可以被并入支承介質(zhì)14(例如薄膜)內(nèi)的多個離散顆粒,支承介質(zhì)14之后可以被應用(如所示)或結(jié)合到基底12。
在最基本水平,特定的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10包括能量轉(zhuǎn)換層16,能量轉(zhuǎn)換層16可以包括一個或多個子層,如在圖1a和1b中通過虛線示例性示出的。能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換元件的一種或多種光致發(fā)光材料18。每種光致發(fā)光材料18一經(jīng)接收到特定波長的激發(fā)光24(圖1c)就可以被激發(fā),由此使光經(jīng)歷轉(zhuǎn)換過程。按照下變頻(downconversion)原理,激發(fā)光24被轉(zhuǎn)換為從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10輸出的更長波長的光。反之,按照上變頻(upconversion)原理,激發(fā)光24被轉(zhuǎn)換為從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10輸出的更短波長的光。當從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10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并且表現(xiàn)為多色光。
由光源42發(fā)射的光在這里被稱作激發(fā)光24并且在這里以實線箭頭示出。相比之下,由光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10發(fā)射的光在這里被稱作轉(zhuǎn)換后的光26并且在這里以虛線箭頭示出。同時發(fā)射的激發(fā)光24和轉(zhuǎn)換后的光26的混合光在這里被稱作輸出光。
在一些實施例中,已經(jīng)被向下轉(zhuǎn)換或向上轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換后的光26可以用于激發(fā)存在于能量轉(zhuǎn)換層16內(nèi)的其它光致發(fā)光材料18。使用從一種光致發(fā)光材料18輸出的轉(zhuǎn)換后的光26來激發(fā)另一種光致發(fā)光材料并以此類推的過程通常被稱為能量級聯(lián)并且可以作為實現(xiàn)各種顏色表現(xiàn)的可選方式。關(guān)于任何一種轉(zhuǎn)換原理,激發(fā)光24和轉(zhuǎn)換后的光26之間的波長差被稱作斯托克斯位移(stokesshift)且用作對應于光的波長變化的能量轉(zhuǎn)換過程的主要驅(qū)動機制。在這里所述的各種實施例中,每種光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10可以按照任何一種轉(zhuǎn)換原理操作。
可以通過使用多種方法將光致發(fā)光材料18分散在聚合物基體中以形成均勻混合物來制備能量轉(zhuǎn)換層16。這樣的方法可以包括從在液體載體介質(zhì)14中的制劑制備能量轉(zhuǎn)換層16且將能量轉(zhuǎn)換層16涂到期望的基底12上。能量轉(zhuǎn)換層16可以通過涂裝(painting)、絲網(wǎng)印刷、噴涂、狹縫涂覆(slotcoating)、浸漬涂覆(dipcoating)、滾筒涂覆(rollercoating)和棒式涂覆(barcoating)應用到基底12。可選地,可以通過不使用液體載體介質(zhì)14的方法來制備能量轉(zhuǎn)換層16。例如,可以通過將光致發(fā)光材料18分散在可以被結(jié)合到聚合物基體的固態(tài)溶液(在干燥狀態(tài)的均勻混合物)中而呈現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換層16,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(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法將能量轉(zhuǎn)換層16結(jié)合到基底12內(nèi)。當能量轉(zhuǎn)換層16包括子層時,可以順序涂覆每個子層以形成能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換層16。另外可選地,可以通過共擠出子層來形成能量轉(zhuǎn)換層16。
返回參考圖1a和1b,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10可以可選地包括至少一個穩(wěn)定層20以保護包含在能量轉(zhuǎn)換層16內(nèi)的光致發(fā)光材料不被光解和熱降解。穩(wěn)定層20可被配置為光學耦合到和粘附到能量轉(zhuǎn)換層16的單獨的層。可選地,穩(wěn)定層20也可以與能量轉(zhuǎn)換層16整合。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10也可以可選地包括光學耦合和粘附到穩(wěn)定層20或其他層(例如沒有穩(wěn)定層20時的轉(zhuǎn)換層16)的保護層22以保護光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10不受由環(huán)境暴露所產(chǎn)生的物理和化學損傷。穩(wěn)定層20和/或保護層22可以通過每層的順序涂覆或印刷、順序?qū)訅夯驂河 ⒒蛉魏纹渌线m的方式與能量轉(zhuǎn)換層16結(jié)合。
關(guān)于光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的構(gòu)建的附加信息在2011年11月8日提交的、由金斯利(kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為8,232,533、名稱為“用于高效電磁能量轉(zhuǎn)換和持續(xù)二次發(fā)射的光解穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)”的專利中進行了公開,在此通過引用包含其全部公開內(nèi)容。關(guān)于實現(xiàn)各種光發(fā)射的光致發(fā)光材料的制造和利用的附加信息參考由博茨(bortz)等人發(fā)明的、美國專利號為8,207,511、名稱為“光致發(fā)光纖維、組合物以及由光致發(fā)光纖維和組合物制造的織物”的專利;由阿格拉沃爾(agrawal)等人發(fā)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(fā)光標記”的專利;由金斯利(kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為8,519,359b2、名稱為“用于高效電磁能量轉(zhuǎn)換和持續(xù)二次發(fā)射的光解穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)”的專利;由金斯利(kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為8,664,624b2、名稱為“用于產(chǎn)生持續(xù)二次發(fā)射的照明輸送系統(tǒng)”的專利;由阿格拉沃爾(agrawal)等人發(fā)明的、美國專利公開號為2012/0183677、名稱為“光致發(fā)光組合物、光致發(fā)光組合物的制造方法及其新用途”的專利申請;由金斯利(kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為9,057,021、名稱為“光致發(fā)光物體”的專利申請;以及由阿格拉沃爾(agrawal)等人發(fā)明的、美國專利公開號為2014/0103258a1、名稱為“鉻發(fā)光組合物和紡織品”的專利申請,通過引用將它們的全部內(nèi)容結(jié)合于此。
根據(jù)一個實施例,設(shè)置在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10內(nèi)的光致發(fā)光材料18可以包括長持續(xù)磷光材料,磷光材料一經(jīng)被激發(fā)光24充能就發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光26。激發(fā)光24可以由任何激發(fā)源(任何自然和/或人工光源)發(fā)射。長持續(xù)磷光材料可以限定為能夠儲存激發(fā)光24并且在激發(fā)光24不再存在時的若干分鐘或小時的時間段內(nèi)逐漸釋放轉(zhuǎn)換后的光26。衰減時間可以限定為激發(fā)光24激發(fā)結(jié)束與光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的光26的光強度落到0.32mcd/m2的最小能見度以下的時刻之間的時間。0.32mcd/m2的能見度大概是適于黑暗的人眼的敏感度的大體100倍,該能見度對應于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常使用的基本照明水平。
根據(jù)一個實施例,長持續(xù)磷光材料可操作為在10分鐘的時間段之后以0.32mcd/m2的強度或高于該強度發(fā)射光。此外,長持續(xù)磷光材料可操作為在30分鐘的時間段以及在一些實施例中以大體長于60分鐘的時間段(例如該時間段可以延長24小時或更長,并且在一些情形中該時間段可以延長48小時)之后以高于0.32mcd/m2的強度或以該強度發(fā)射光。相應地,長持續(xù)磷光材料可以響應于來自發(fā)射激發(fā)光24的多個光源的激發(fā)而持續(xù)照明,光源是例如但不限于自然光源(如太陽)和/或人工光源42。來自任何激發(fā)源的激發(fā)光24的周期吸收可以提供長持續(xù)磷光材料的大體持續(xù)充能,從而提供一致的被動照明。在一些實施例中,光傳感器可以監(jiān)測光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的照明強度并且在照明強度落到0.32mcd/m2或任何其它預定強度水平以下時致動激發(fā)源。
長持續(xù)磷光材料可以對應于堿土鋁酸鹽和硅酸鹽,例如摻雜(di(釹鐠混合物))硅酸鹽或在激發(fā)光24不再存在時能夠持續(xù)一段時間發(fā)射光的任何其它化合物。可以利用一種或多種離子對長持續(xù)光致發(fā)光材料18進行摻雜,該離子可以對應于稀土元素,例如eu2+、tb3+和/或dy3+。根據(jù)一個非限制的示例性實施例,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10包括從約30%到約55%的磷光材料、從約25%到約55%的液體載體介質(zhì)、從約15%到約35%的聚合物樹脂、從約0.25%到約20%的穩(wěn)定添加劑以及從約0%到約5%的增強性能的添加劑,各自基于制劑的重量。
根據(jù)一個實施例,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10在未照明時是半透明的白色并且在一些示例中是反光的。一經(jīng)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10接收特定波長的激發(fā)光24,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10就可以以任何所需亮度發(fā)射任何顏色的光(例如藍色或紅色)。根據(jù)一個實施例,藍色發(fā)光磷光材料可以具有結(jié)構(gòu)li2zngeo4并且可以通過高溫固態(tài)反應方法或通過任何其它可行的方法和/或工藝來制備。余輝可以持續(xù)二到八小時的持續(xù)時間并且可以源于激發(fā)光24以及mn2+離子的d-d躍遷。
根據(jù)可選非限制的示例性實施例,100份的商業(yè)溶劑型聚氨酯樹脂(例如具有在甲苯/異丙醇中50%固體含量的聚氨酯的梅斯樹脂107-268)、125份的藍綠色長持續(xù)磷光劑(例如性能指示劑pi-bg20(performanceindicatorpi-bg20))以及包含位于二氧雜環(huán)戊烷內(nèi)的0.1%的lumogen黃f083(lumogenyellowf083)的12.5份的染料溶液可以混合,從而產(chǎn)生低稀土礦物光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10。可以理解的是,這里提供的組分是非限制示例。因此,在不脫離本發(fā)明提供的教導的情況下,可以在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10內(nèi)使用本領(lǐng)域已知的任何磷光劑。而且,可以想到的是,在不脫離本發(fā)明提供的教導的情況下,也可以使用本領(lǐng)域已知的任何長持續(xù)磷光劑。
關(guān)于長持續(xù)光致發(fā)光材料的制造的附加信息在授予agrawal等的美國專利號為8,163,201,名稱為“高強度持續(xù)的光致發(fā)光制劑和物品以及用于制造它們的方法”的專利中進行公開,在此通過引用包含其全部內(nèi)容。關(guān)于長持續(xù)磷光結(jié)構(gòu)的附加信息參考授予yen等的美國專利號為6,953,536,名稱為“長持續(xù)磷光體和持續(xù)能量轉(zhuǎn)移技術(shù)”的專利;授予yen等的美國專利號為6,117,362,名稱為“長持續(xù)藍色磷光體”的專利;以及授予kingsley等人的美國專利號為8,952,341,名稱為“用于生產(chǎn)長持續(xù)發(fā)光的低稀土礦光致發(fā)光組合物以及其結(jié)構(gòu)”的專利,通過引用將它們的全部內(nèi)容結(jié)合于此。
參考圖2,總體上示出了安裝在車輛32前部30上的車標28。在其它實施例中,車標28可以位于其它位置,例如但不限于,車輛32的后部或側(cè)部。可選地,車標28可以設(shè)置在車輛32內(nèi)側(cè)。車標28可以配置為以車輛制造廠的識別標記呈現(xiàn)的標志并且車標28包括總體上醒目地顯示在車輛32上的可視部分34。在當前說明的實施例中,車標28設(shè)置為鄰近格柵總成36,格柵總成36位于前部30的中間位置,由此容許迎面觀察車輛32的觀察者可以容易地查看車標28。如下面更加詳細描述的,車標28可以照明以為車輛32提供不同的造型元素。
參考圖3,根據(jù)一個實施例示例性地示出了車標28的可視部分34。可視部分34可以包括透明和/或半透明部分38和大體上不透明的部分40,不透明部分40可以配置為應用到可視部分34的不透明涂層。在可選的實施例中,不透明部分40可以保持為向車輛32的前端24開放。車標28也可以包括設(shè)置在車標28內(nèi)側(cè)的一個或多個光源42。光源42可以配置為發(fā)光二極管(led),led發(fā)射表征為紫外光(波長在~10-400納米)、紫色光(波長在~380-450納米)或藍色光(波長在~450-495納米)的波長的光,從而利用歸因于這些類型的led的相對低的成本。此外,光源42可以包括印刷在車標28的內(nèi)表面上并且配置為使光指向可視部分34的led。關(guān)于其中包含印刷led的車輛部件的構(gòu)建的附加信息在2015年9月11日提交的、由斯圖爾特等人發(fā)明的、美國專利申請?zhí)枮?4/851,726,名稱為“被照明的轉(zhuǎn)向總成”的專利申請中進行了公開,在此通過引用包含其全部內(nèi)容。
此外,車標28內(nèi)的任何光源42可以配置為閃爍。閃爍的光源42的位置選擇為與可視部分34的彎角或邊緣處相對應。可以通過從相應的光源42發(fā)射的光而產(chǎn)生每個位置的閃爍效果,光源42設(shè)置于車標28內(nèi)側(cè)。每個光源42可以被操作為在相應的閃爍位置上脈沖發(fā)射光。根據(jù)一個實施例,來自特定光源42的光脈沖可以持續(xù)約1/10到1/100秒并且光源42可以隨機地或以某種模式脈沖發(fā)射。
光源42可以配置為led,該led發(fā)射不會激發(fā)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10而是傳輸穿過光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10以直接照明部分38上的對應閃爍位置的波長的光。可選地,光源42可以配置用于激發(fā)第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54,以使可視部分34可以以多種顏色照明。
參考圖4,根據(jù)一個實施例示出了車標28的剖視圖。車標28包括具有上述可視部分34的殼體46以及能夠固定到車輛32上的基底48。可視部分34可以是拱形,而基底48可以大體上是線形。殼體46和/或基底48可以由例如但不限于塑料的剛性材料構(gòu)造并且可以通過聲波焊接或激光焊接組裝在一起。可選地,殼體46和基底48可以通過低壓嵌入成型組裝在一起。仍可選地,殼體46和基底48可以作為單個部件整體成型。
關(guān)于所說明的實施例,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10可以設(shè)置在光源42上方,光源42被固定在殼體46內(nèi)側(cè)。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10可以配置為響應于從光源42接收到的激發(fā)光24而發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光26。光源42可以被設(shè)置在柔性印刷電路板(pcb)56上。可選地,光源42可以包括聚光光學裝置以有助于將光集中在預定位置。光源42可以設(shè)置在被固定到基底48的pcb56上。pcb56可以包括用于反射入射到其上的光的白色阻焊膜58。
根據(jù)一個實施例,從光源42發(fā)射的激發(fā)光24由光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10轉(zhuǎn)換為更長波長的光并且從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10輸出。轉(zhuǎn)換后的光26對應于可見光,該可見光包括能夠被人眼檢測到的電磁光譜部分(波長在~390-700納米)并且該可見光可以表現(xiàn)為由單個波長所限定的各種顏色(例如紅色、綠色、藍色)或多個波長混合限定的各種顏色(例如白色)。由此,應該理解的是,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10可以配置為使從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10輸出的轉(zhuǎn)換后的光26能夠表現(xiàn)為單色光或多色光。根據(jù)一個實施例,光源42配置用于發(fā)射藍色光并且光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10配置用于將藍色光轉(zhuǎn)換為具有約4000k到5000k的色溫的中性白色光。轉(zhuǎn)換后的光26通過可視部分34從車標28逸出。為了獲得部分38的均勻的照明,光源42可以配置用于發(fā)射非聚焦的光并且在車標28內(nèi)相應地間隔開,從而提供用于激發(fā)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的大體均勻分布的光。
光散射層52可以設(shè)置在第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10上方并且成型或可選地安裝在車標28內(nèi)。光散射層52可以包括透明、半透明和/或不透明的部分,并且可以是有色的以及是所需顏色。光散射層52總體用于漫射由光源42發(fā)射的激發(fā)光24和/或由第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的光26,以消除熱點和陰影。根據(jù)一個實施例,光散射層52可以包括玻璃顆粒,該玻璃顆粒提供另外的光散射效果以進一步增強車標28的吸引力。
光散射層52可以由可固化的液體基涂層涂覆,該涂層產(chǎn)生用于增加耐久性的半透明層。可以根據(jù)本領(lǐng)域已知的各種方法來制造漫射層。例如,可以使用注塑成型工具、設(shè)備和工藝條件來制造光散射層52。進一步地,通過提供兩者之間的耐久密封的各種機械、化學和/或熱技術(shù)將光散射層52附接到殼體46和/或基底48。這些附接技術(shù)包括但不限于聲波焊接、振動焊接、熱板焊接、旋轉(zhuǎn)焊接和粘合接合。
第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以設(shè)置在光散射層52上方。第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以包含如上文所述的長持續(xù)磷光材料。第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以大體保護光散射層52免于uv降解,以在一些實施例中使光散射層52不需要uv穩(wěn)定劑。而且,在一些實施例中,第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以成型或以其它方式結(jié)合到殼體46的可視部分34內(nèi)。
根據(jù)一個實施例,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54大體上是朗伯體(lambertian),也就是,無論觀察者的視角如何第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54的表觀亮度大體上是恒定的。結(jié)果是轉(zhuǎn)換后的光26可以從第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54沿多個方向向外發(fā)射。關(guān)于圖4所示的實施例,轉(zhuǎn)換后的光26的一部分可以被傳輸穿過金屬層50并且從可視部分34輸出。轉(zhuǎn)換后的光26的另一部分可以被發(fā)射到殼體46內(nèi)部并且成為pcb56的白色阻焊膜58的入射光。結(jié)果是轉(zhuǎn)換后的光26可以重定向回朝向光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10并且傳輸穿過光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10。而且,pcb56上的白色阻焊膜58的設(shè)置也有助于確保從光源42發(fā)射的最佳發(fā)光量到達光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10。例如,從一個或多個光源42發(fā)射的光的一部分反射離開光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10是可行的,由此引起光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的激發(fā)降低。因此,可以通過提供用于將光重定向回到朝向光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的方式為源自光源42并且包含在殼體46內(nèi)的不規(guī)則傳播的光提供另一次激發(fā)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10的機會。
仍參照圖4,殼體46和基底48容易看到的部分(例如可視部分34)可以著色為任何顏色或可以金屬化。例如,可以通過局部真空沉積將金屬層50應用到可視部分34的底面。根據(jù)可選的實施例,可以通過在其上電鍍薄的鉻層而將金屬層50應用到殼體46或基底48的任何部分。仍可選地,為了美觀的目的可以使用鉻的仿制品。金屬層50或它的某部分可以是透明和/或半透明的以容許光從其間穿過。
由光源42發(fā)射的激發(fā)光24和第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的光26可以被引導通過光散射層52。轉(zhuǎn)換后的光26和激發(fā)光24之后被引導穿過第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54、金屬層50并且最終穿過殼體46的可視部分34。因此,根據(jù)圖4的實施例,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10可以使由其發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的光26和/或由光源42發(fā)射的激發(fā)光24漫射。光散射層52可以進一步漫射光,由此作為第二漫射體。此外,第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以使由其發(fā)射的光和/或穿過其間的光漫射以形成第三漫射體。通過使用多個漫射體,車標28可以表現(xiàn)為對于觀察者而言具有明顯的深度和/或均勻的照明。
參照圖5,根據(jù)可選的實施例示出了沿圖3的線iv-iv截取的車標28的剖視圖。如上文所述,車標28包括基底48,可以通過附接點60將基底48固定到車輛32。任何可行的方式可以用于將車標28附接到車輛32,包括但不限于緊固件、粘結(jié)劑、焊接、將車標28與車輛部件整體成型和/或本領(lǐng)域已知的任何其它方法。基底48可以是深色高光澤材料,由此隱藏車標28的任何電路和附接點60。
如圖5中所示,光散射層52配置為多個珠狀物。珠狀物可以由玻璃和/或聚合物材料制成。根據(jù)一個實施例,珠狀物在尺寸和/或形狀上大體是單分散的。根據(jù)可選的實施例,珠狀物可以配置為隨機分布在光散射層52內(nèi)的各種尺寸和/或形狀。此外或可選地,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以設(shè)置在珠狀物內(nèi)。
相應地,由光源42發(fā)射的光可以被引導穿過作為第一漫射體的第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10。微多面化表面可以進一步漫射光。接下來,光散射層52可以進一步漫射光,由此形成第三漫射體。第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54之后可以用作在輸出光離開車標28的可視部分34之前的第四漫射體。
參照圖6,根據(jù)一個實施例示出了沿圖3的線iv-iv截取的車標28的剖視圖。如所示的,第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54被結(jié)合到光源42上方的透明和/或半透明的縱長元件62內(nèi)。縱長元件62可以具有表面64,該表面被涂覆、粗糙化和/或微多面化以有助于光的漫射性能。粗糙化的表面64可以代替上述光漫射部件或與其一起產(chǎn)生另外的光漫射效果,光漫射部件包括但不限于第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54以及光散射層52。
此外,縱長元件62也可以是彎曲的,例如圖6中所示的向外彎曲或凹的形狀,從而優(yōu)化光的漫射效果。在可選的實施例中,光漫射材料可以應用到或設(shè)置在一些或全部光源42上,光源42設(shè)置在車標28內(nèi)。
如圖6所示,光源42可操作地與光學級別的光導66連接,光導66是適于傳輸光的大體透明或半透明的光導。光導66可以由剛性材料制成,剛性材料由可固化的基底組成,例如可聚合化合物、透明模具材料(mic)或其混合物。丙烯酸酯以及已知的玻璃替代物的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)通常也用于形成剛性光導管。聚碳酸酯材料也被用于注塑成型過程中以形成剛性光導66。
進一步地,光導66可以是柔性光導66,其中合適的柔性材料被用于形成光導66。這樣的柔性材料包括聚氨酯、硅樹脂、熱塑性聚氨酯(tpu)或其它類似的光學級柔性材料。無論光導66是柔性或剛性,在成型時,光導66是大體光學透明和/或半透明的并且能夠傳輸光。光導66可以被稱作光導管、光板、光條或由透明或大體半透明的塑料制成的任何其它載光或光傳輸基底。將光導66附接到元件48的已知方法包括通過使用粘合劑——例如通過使用雙面膠帶——或通過例如成型到基底48內(nèi)的支架的機械連接件將預制光導66結(jié)合在車標28內(nèi)。
可選地,可以通過多級成型工藝使基底48和光導66整體成型。由于在模具內(nèi)執(zhí)行制造和組裝步驟,因此成型的多材料物體容許組裝操作和生產(chǎn)周期時間的顯著減少。而且,可以改善產(chǎn)品質(zhì)量,并且可以降低制造缺陷的可能性以及總的制造成本。在多材料注塑成型中,多種不同材料被注塑到多級模具中。在成型階段期間,不被填充的模具部分被暫時阻塞。在第一種注塑材料設(shè)置之后,然后打開模具的一個或多個被阻塞的部分并且注塑接下來的材料。該工藝持續(xù)至產(chǎn)生所需的多材料部分。
根據(jù)一個實施例,多級成型工藝被用于產(chǎn)生光導66的部分,該部分與光源42整體成型。在多材料注塑成型工藝期間,也可以將另外的光學裝置成型到光導66內(nèi)。開始時,通過第一注塑成型步驟或在需要的情況下通過后續(xù)步驟成型基底48。之后在第二注塑成型步驟中將光導66成型和連接到基底48。當封裝光源42時,光導66的整體成型部分可以保護光導66和/或另外的部件免受由環(huán)境暴露所引起的物理和化學損傷。
在可選的實施例中,在其中一個注塑步驟期間可以增加另外的部件或在后續(xù)增加另外的注塑以將更多的部件附接到基底48。在一些實施例中,光導66可以具有應用到光導上或其內(nèi)的光致發(fā)光材料18。
在操作中,光源42可以發(fā)射第一和/或第二波長的激發(fā)光24,由此激發(fā)第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54。由第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的光26可以混合,由此發(fā)射各種顏色的輸出光。例如,可以從車標28輸出大體白色光。在可選的實施例中,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以以任何顏色混合,該顏色是移除基于形成車標28所使用的材料的車標28的任何固有色調(diào)所需的。例如,如聚碳酸酯的塑料可以自然地具有淡黃色色調(diào)。然而,可以通過使用第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54來遮蔽該色調(diào),由此使車標28以任何所需顏色照明并且表現(xiàn)為任何所需顏色。可選地,在不使用第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54的情況下,任何類型的光源——多色或單色的——可以用于使車標28以任何所需顏色照明。
參考圖7,總體示出了車輛32的框圖,其中實施有車標28。車標28包括與光源42通信的控制器68。控制器68可以包括存儲器72,存儲器72具有包含在其內(nèi)由控制器68的處理器70執(zhí)行的指令。控制器68可以經(jīng)由位于車輛32上的電源74為光源42提供電能。此外,控制器68可以配置為基于反饋來控制車標28內(nèi)的每個光源42發(fā)射的激發(fā)光24,反饋是從一個或多個車輛控制模塊76接收的,車輛控制模塊76是例如但不限于車身控制模塊、發(fā)動機控制模塊、轉(zhuǎn)向控制模塊、制動控制模塊等或它們的組合。通過控制光源42的光輸出,車標28可以以多種顏色和/或模式照明以提供例如多彩外觀的美感外觀或可以向意向的觀察者提供車輛信息。例如,由車標28提供的照明可以用于眾多車輛應用,例如但不限于尋車特性、遠程啟動指示器、車門鎖指示器、車門微開指示器、運行燈等。
在操作中,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54接收激發(fā)光24并且相應地由其發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光26。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以包含長持續(xù)磷光材料,以使光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10、54在激發(fā)光24不再存在之后的時間段內(nèi)持續(xù)發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光26。例如,根據(jù)一個實施例,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以在移除激發(fā)光24之后的八個小時內(nèi)繼續(xù)發(fā)射光。
在可選的實施例中,光源42可以以預定時間脈沖發(fā)射光,例如每五分鐘,以再次激發(fā)設(shè)置在第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54內(nèi)的磷光材料,從而以高于預定強度的強度持續(xù)發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光26。在不脫離這里提供的教導的情況下,控制器68可以從任何光源42以任何頻率脈沖發(fā)射光。
光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10、54可以呈現(xiàn)周期的單色或多色照明。例如,控制器68可以激勵光源42周期地僅發(fā)射第一波長的激發(fā)光24,以使第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10以第一顏色周期地照明。可選地,控制器68可以激勵光源42周期地僅發(fā)射第二波長的激發(fā)光24,以使第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54以第二顏色周期地照明。可選地,控制器68可以激勵光源42同時并且周期地發(fā)射第一和第二波長的激發(fā)光24,以使第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54同時以第三顏色照明,第三顏色由第一顏色和第二顏色的相加混合光所限定。仍可選地,控制器68可以激勵光源42在周期地發(fā)射第一波長和第二波長的激發(fā)光24之間交替,以使第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54通過在第一顏色和第二顏色之間交替而周期地照明。控制器68可以激勵光源42以規(guī)則的時間間隔和/或不規(guī)則的時間間隔周期地發(fā)射第一和/或第二波長的激發(fā)光24。
在另一實施例中,車標28可以包括用戶界面78。用戶界面78可以配置為使用戶可以控制由光源42發(fā)射的激發(fā)光24的波長。這樣的配置容許用戶控制車標28的照明模式。
關(guān)于上述示例,控制器68可以通過脈沖寬度調(diào)節(jié)或電流控制來改變激發(fā)光24的第一和第二波長的發(fā)射強度。同樣地,控制器68可以使每個光源42的電能從穩(wěn)態(tài)電流的1倍變到5倍,從而改變每種照明的顏色和亮度。控制器68也可以同時以單個多色的光源42內(nèi)的多種顏色照明,由此產(chǎn)生另外的顏色配置。
在一些實施例中,控制器68可以配置為通過發(fā)送控制信號來調(diào)節(jié)發(fā)射光的顏色,該信號用于調(diào)節(jié)光源42的強度或能量輸出水平。例如,如果光源42配置為以低水平發(fā)射激發(fā)光24,大體全部激發(fā)光24可以被第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換后的光26。在該配置中,對應于轉(zhuǎn)換后的光26的光的顏色可以與車標28發(fā)射光的顏色相對應。如果光源42配置為以高水平發(fā)射激發(fā)光24,僅部分激發(fā)光24可以被第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和/或第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換后的光26。在該配置中,對應于激發(fā)光24和轉(zhuǎn)換后的光26的混合光的顏色可以作為發(fā)射光而被輸出。以這種方式,控制器68可以控制發(fā)射光的輸出顏色。
雖然低水平和高水平的強度參照激發(fā)光24進行說明,但應理解的是,激發(fā)光24的強度可以在不同的強度水平之間變化以調(diào)整對應于車標28發(fā)射的光的顏色色調(diào)。可以基于預定狀況手動改變或通過控制器68自動改變強度的變化。根據(jù)一個實施例,當光傳感器感測到白天狀況時,可以由車標28輸出第一強度。當光傳感器確定車輛32在低光環(huán)境中操作時,可以由車標28輸出第二強度。
如這里所述,轉(zhuǎn)換后的光26的顏色可以主要取決于第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54中所使用的特定光致發(fā)光材料18。此外,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54的轉(zhuǎn)換能力可以主要取決于第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54內(nèi)所使用的光致發(fā)光材料18的含量。通過調(diào)整光源42輸出的強度范圍,這里所述的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10、54內(nèi)的光致發(fā)光材料18的含量、類型和比例可操作為通過將激發(fā)光24與轉(zhuǎn)換后的光26混合來產(chǎn)生發(fā)射光的各種顏色色調(diào)。而且,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)10和第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)54可以包括配置為在不同時間長度內(nèi)發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光26的各種光致發(fā)光材料18。
相應地,這里已經(jīng)有利地描述了車輛照明車標。該車標提供多種益處,包括用于產(chǎn)生照明的高效且有成本效益的裝置,該照明可以用作增加車輛或具有設(shè)置在其上的標志的任何其它產(chǎn)品的精致性的區(qū)別造型元件。
同樣應當重點注意的是,在示例性實施例中示出的本發(fā)明元件的構(gòu)造和設(shè)置僅僅是說明。雖然在本發(fā)明中僅對本發(fā)明的幾個實施例進行了詳細描述,但查閱本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解在實質(zhì)上不脫離所述主題的創(chuàng)新教導和有利之處的情況下,許多變化是可行的(例如各種元件的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和比例、參數(shù)值、安裝設(shè)置、材料的使用、顏色、取向等)。例如,顯示為整體成型的元件可以構(gòu)造為多個部件或以多個部分示出的元件可以整體成型,交互操作可以反轉(zhuǎn)或以其它方式變化,結(jié)構(gòu)和/或元件或連接件或其它系統(tǒng)元件的長度或?qū)挾瓤梢宰兓O(shè)置在元件之間的調(diào)整位置的性質(zhì)或數(shù)量可以變化。應當注意的是,系統(tǒng)的元件和/或總成可以由提供足夠的強度或耐久性的各種材料中的任何種類、以多種顏色中的任何顏色、紋理和它們的組合來構(gòu)造。相應地,所有這樣的變化旨在包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明精神的情況下,可以在期望的和其它示例性實施例的設(shè)計、操作狀況和設(shè)置中做出其它替換、改變、變化和省略。
應當理解的是,任何所述程序或在所述程序中的步驟可以與所述的其它程序或步驟組合以形成在本發(fā)明范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。這里所述的示例性結(jié)構(gòu)和程序是用于說明的目的而并非解釋成限制。
應當理解的是,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,可以對上述結(jié)構(gòu)做出變化和修改,并且進一步應當理解的是,這些構(gòu)思旨在被下述權(quán)利要求覆蓋,除非這些權(quán)利要求通過其文字另有明確表述。