机动车辆内部成型电致发光部件的制作方法

本发明总体上涉及车辆环境照明和内部装饰部件。更具体地，本发明涉及包括电致发光聚合物的车辆成型部件，该部件由用户触摸驱动以提供或提高车辆环境照明。

背景技术：

车辆内部照明部件服务于各种功能性和审美目的，包括一般照明、特定功能照明、和重点照明。在提供这种照明中，尤其当使用传统的白炽灯照明时，对空间、功率要求以及应对照明所释放的热量的热管理是至关重要的。基于上述原因，提供更紧凑、更冷光源和需求更少操作功率的白炽灯替代品已被考虑。这种被考虑的替代品之一是电致发光照明装置，例如包括电致发光聚合物的电致发光面板。例如，已知的是把这种面板应用于仪器/仪表板仪表的背光。

众所周知，电致发光是一种光学/电学现象，其中，响应于材料中通过电流或强电场以使激发的电子释放作为光子或光的能量，而使材料发射光。在高水平下，可通过在一对电极间放置磷光层提供电致发光聚合物或薄膜。在电极间形成的电流将激发在磷光层内的电子以引起光发射。

发射光的颜色可通过各种方法改变，包括提供滤色器层、添加颜料以改变发射光颜色、在磷光层中使用不同化合物以引起不同颜色的发射、以及其他。例如，掺杂Mn的ZnS在电流作用下产生黄橙光，而掺杂铜的ZnS产生绿光，掺杂银的ZnS产生蓝光，等等。其他材料已知被用于掺入磷光层以改变发出的颜色。这种电致发光技术具有低功耗、降低热量释放、有限的外部电路需求以及寿命长的优点。现有的技术已知被用于生产很薄的电致发光聚合物薄膜，其产生较显著的光。

虽然具有降低功耗、减少空间需求、降低热量释放等等诱人的原因，但是把这种电致发光聚合物薄膜引入机动车辆装饰部件及其他机动车辆内部部件仍存在一定的挑战。特别地，有必要提供制造电致发光内部装饰部件的方法，其兼容典型的用于制造这些内部装饰部件的机动车辆制造工艺，例如低压塑料注塑成型。具体目标是容许在装饰部件生产过程中将电致发光聚合物薄膜引入到不同尺寸和结构的机动车辆装饰部件中。

为了解决上述及其他问题，本发明涉及机动车辆电致发光装饰部件，以及用于制造这种部件的方法。有利地，所描述的方法很好地集成到用于制造机动车辆装饰部件的传统机动车辆制造工艺中。

技术实现要素：

根据在此描述的目的和优点，一方面，描述了用于车辆的电致发光内部装饰部件，包括成形的电致发光聚合物薄膜和成型到该成形的薄膜的内部装饰部件。设置有使电致发光薄膜发射光颜色和/或光强度的预定序列的控制器。设置有用于驱动预定序列的执行器。描述的部件进一步包括用于为电致发光聚合物薄膜提供电流的电源。

在实施例中，控制器是包括处理器和存储器、以及含有引起聚合物薄膜发射预定序列的可执行指令的逻辑的微芯片。电源可以是嵌入到聚合物薄膜材料中的太阳能电池单元，其有利地使电致发光内部装饰部件基本自给自足。

另一方面，描述了用于制造电致发光内部装饰部件的方法。在实施例中，该方法包括以下步骤：将电致发光聚合物薄膜成形为限定待制造的机动车辆装饰部件的所需外形、几何形状、尺寸、截面轮廓等的模型。典型地，在成形步骤前，薄膜将包括上面描述的执行器、电源等。接着，在成形薄膜上附着合适的基底以限定装饰部件主体。

在下面说明书中，展示和描述了公开的机动车辆电致发光装饰部件和制作方法的实施例。应该认识到，该装置支持其他不同的实施例以及其许多细节可以在不同的、明显的方面进行修改，所有这些均不背离如前所述以及下面权利要求书中描述的装置和方法。因此，附图和说明书实质上应当理解成说明性而非限制性的。

附图说明

在此包含的并构成说明书一部分的附图阐述了公开的机动车辆电致发光装饰部件和制作方法的多个方面，连同说明书一起用于解释其某些原理。附图中：

图1描绘了根据本发明的电致发光装饰部件；

图2A展示了图1所示的电致发光装饰部件的制造方法；

图2B展示了图2A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的下一个步骤；

图2C展示了图2A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的下一个步骤；

图2D展示了图2A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的最后步骤；

图3A展示了制造图1所示的电致发光装饰部件的替代方法；

图3B展示了图3A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的下一个步骤；

图3C展示了图3A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的下一个步骤；

图3D展示了图3A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的下一个步骤；

图3E展示了图3A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的下一个步骤；

图3F展示了图3A所示的用于制造图1的电致发光装饰部件的方法的最后步骤；

图4A展示了图1所示的电致发光装饰部件的预编程颜色序列的驱动的第一个步骤；

图4B展示了电致发光装饰部件循环通过颜色序列的第一种颜色；

图4C展示了电致发光装饰部件循环通过颜色序列的第二种颜色；

图4D展示了电致发光装饰部件循环通过颜色序列的第三种颜色；

图5展示了包括为电致发光聚合物薄膜提供外部电源的连接器的替代实施例；

图6描绘了图1所示的电致发光装饰部件的替代实施例；和

图7描绘了图1所示的电致发光装饰部件的另一个替代实施例。

现在将详细地参照公开的机动车辆电致发光装饰部件的实施例，附图阐述了实施例的示例。

具体实施方式

参照图1，描绘了机动车辆装饰部件10。部件10包括一个或多个电致发光聚合物薄膜12，其通过下面描述的方法成形为符合所需的机动车辆装饰部件的结构。如上文概述，各种合适的电致发光聚合物薄膜在本领域是公知的并预期在此使用。在一个实施例中，电致发光聚合物薄膜12以光带为商品名/商标(光带创新，圣彼得堡，佛罗里达州(Light Tape Innovations,St.Petersburg,FL))销售。如将理解的，电致发光聚合物薄膜12的一个或多个部分可以有序排列或重叠，以容许通过电流驱动薄膜12进而发射一种或多种不同颜色/强度的光、光颜色/强度的不同序列等等。用于提供发射不同颜色的电致发光聚合物薄膜12的合适的机制已在上面描述，例如包括提供磷光层，该磷光层具有包含在其中的不同化合物，该化合物在电流的作用下形成不同的光颜色。

部件10进一步包括具有类似电致发光聚合物薄膜12的外形、几何形状、尺寸、截面轮廓等的主体14。在实施例中，主体14将由塑料或其他可由成型工艺处理的适合聚合物基底制造，如工业上制造机动车辆装饰部件常用的成型工艺。

包括控制器16，其用于引起电致发光聚合物薄膜12发射光颜色和/或光强度的预定序列。在一个实施例中，控制器被设置在主体14的一部分上，以便于进行编程/重新编程、修理或更换等等。能够存储用于电致发光聚合物薄膜12的驱动序列的不同类型的控制器16在本领域是公知的并预期在此使用。在一个实施例中，提供至少包括处理器和存储器的微控制器，该微控制器进一步具有逻辑，该逻辑包括引起一个或多个电致发光聚合物薄膜12以预编程序列发射光的可执行指令。众所周知，该微控制器配置成与计算设备交互，通过该计算设备，预编程的颜色序列、强度、图形等可以被编程并传输到微控制器进而随后传输到电致发光聚合物薄膜12。

包括用于驱动预编程序列的执行器18。可预期任何合适的执行器，包括开关、压力开关等。在一个实施例中，设置有电容式触觉传感器/开关执行器18，其嵌入一个或多个电致发光聚合物薄膜12的至少一个中。如将理解的，该嵌入的执行器18进一步降低对包括薄膜12的机动车辆装饰部件的空间要求。

最后，设置有电源20，其用于为电致发光聚合物薄膜12提供电流进而引起光发射。可预期任何合适的电源。例如，可以设置连接器C(参照图5)，其用于电连接聚合物薄膜12到电源，例如与车辆(未标示)相关的电池(未标示)，内部装饰部件10设置在该车辆中。

在一个实施例中(参照图1)，电源12是嵌入在电致发光聚合物薄膜12材料中的基本常规结构的太阳能电池单元。如将理解的，这容许提供电致发光车辆装饰部件10，其在电力需求方面基本上自给自足，而不是从机动车辆电气系统中分流电功率。线路22传输电源20提供的电流到执行器18以及到电致发光聚合物薄膜12的电极(未标示)。提供有线连接以容许控制器16和电致发光聚合物薄膜12二者之间的通信以及传输光颜色、光强度、图形等的预编程序列。

可预期用于制造以上描述的机动车辆装饰部件10的各种方法。在高水平下，方法包含将电致发光聚合物薄膜12成形为限定待制造的机动车辆装饰部件10所需的外形、几何形状、尺寸、截面轮廓等的模型。典型地，在成形步骤前，薄膜12将包括上述执行器18、电源20、线路22等。接着，合适的基底被附着在成形的薄膜12上以限定装饰部件主体14。

在一个实施例中，参照图2A-2D，电致发光聚合物薄膜12的一部分被设置在模型26(图2A)上，例如用于形成机动车辆装饰部件的模具的第一部分28。接着(图2B)，薄膜12由夹具30夹持就位并成形为符合模具28的截面结构。在描述的实施例中，这将通过应用真空到薄膜12的底面、引起薄膜基本符合第一模具部分28的形状来完成。如将理解的，可预期替代方法，例如通过应用压缩空气流以迫使薄膜12符合第一模具部分28的形状。接着(图2C)，在第一部分28和成形的薄膜12上放置模具的第二部分32、以及引入合适的基底S到模型26的内部，如本领域公知的，模型26的内部限定了车辆装饰部件10的外部形状。如上描述，可预期任何合适的基底，包括塑料和其他聚合物，以及任何适合引入到上述模型26的其他基底。

在描述的实施例中，该工艺是注塑成型工艺，并且基底S经由孔34引入。引入基底S以及任何必需的冷却周期后，机动车辆装饰部件10从模型26中排出并由例如机器人臂36取出。多余的电致发光聚合物薄膜12可被裁剪并且部件10可以转移到制造过程中的下一个步骤。

在一个替代实施例中，参照图3A-3F，电致发光聚合物薄膜12被放置在第一模型38上，第一模型38限定对应机动车辆装饰部件10所需形状的内部横截面(参照图3A)。热由热源H施加，以使薄膜12软化以及变得更具可塑性。接着(图3B)，迫使薄膜12符合第一模型38的形状，例如通过上述的真空成型或压缩空气成型。薄膜12多余的部分可以被移除，例如通过刀具40。然后，所形成的和修整的薄膜12被转移到第二模型42，其可以包含上述的第一模具部分28和第二模具部分32。用于机动车辆装饰部件的制造工艺的其余部分大致如上描述和如图2C-2D描绘。

使用中，已安装的电致发光机动车辆装饰部件10由用户U通过执行器18驱动。在按压执行器18(参照图4A-B)时，初始化由控制器16(附图中未标示)决定的预编程序列。在描述的实施例中，预编程序列是电致发光聚合物薄膜12发射的不同光颜色的循环(参照图4B-D)，该循环通过按压执行器18初始化并且持续通过完整的循环。当然，可预期替代实施例，包括使聚合物薄膜12在每次按下执行器18时发射不同颜色、使聚合物薄膜12在完成预编程序列过程中发射一种或多种不同光颜色和/或强度、使聚合物薄膜12在完成预编程序列过程中发射一种或多种不同光颜色和/或强度和/或图案、以及其他。完成预编程序列时，机动车辆电致发光装饰部件10返回到图4A描述的初始状态。

根据上述教导，明显的修改和变型是可能的。例如，如图6所示，控制器16可操作地连接到配置成发射一系列颜色的光源44。这种光源44为本领域所公知并且在此不需要广泛讨论。然而，在高水平下，已知的是设置依据应用的驱动序列将发射不同颜色的光源44。这种光源44的非限制示例是RGB(红、绿、蓝)发光二极管(RGB LED)光源，已知其是包括至少一个红色光源、一个绿色光源和一个蓝色光源的发光二极管(LED)。组合时，这种RGB发光二极管能够通过以特定组合/强度驱动红、绿、蓝光来发射任何所需的颜色。因此，发光二极管的红、绿、蓝光的特定组合被驱动，从而以控制器16决定的序列产生不同颜色和/或强度。

在本实施例中，聚合物薄膜12被用作光漫射器或“光导管”，借此，光源44发射的光/光颜色被传输遍布整个聚合物薄膜12。因此，如编程到控制器16中的，任何光颜色和/或光强度的所需的预定序列将通过机动车辆装饰部件10的电致发光聚合物薄膜12传输。通过用户驱动执行器18，引起循环通过控制器16规定的所需的光颜色和/或光强度的预定序列(参照图4A-4D)。

在另外一个替代实施例(参照图7)中，电致发光聚合物薄膜12的至少一部分包含柔性发光薄膜46，其包括根据应用其上的电流频率而发射不同颜色/图案的光的发射性电致发光层。另外，柔性发光薄膜46可以直接地设置在基底14上。热成型的聚合物层(为了方便未标示)可以覆盖柔性发光薄膜46以降低对其的损害风险。这种技术在本领域是公知的，例如用于高分辨率电视屏幕。因此，在此不需要详细解释。然而，在高水平下，这种发光薄膜46包括多个光源，每一个在组合中作为像素来发出特定的光的颜色和图案，包括产生预定图形和/或图像的组合。如图所示，柔性发光薄膜46通过回路接线48可操作地连接到控制器16。

在一个非限制实施例中，柔性发光薄膜46包含有机发光二极管(OLED)。众所周知，OLED是发光二极管，其能够被包含在结构上类似于上述电致发光聚合物薄膜并且具有发射性电致发光层的柔性薄膜上，该电致发光发射层包含响应电流而发射光的有机化合物薄膜。可以包括复数有机化合物层以提高效率。上述有机化合物薄膜层被设置在两个电极之间，其中一个电极典型地是透明的或者基本透明的。电极(阳极和阴极)之间电压的应用引起有机化合物发出辐射，其频率在可见光范围内。各种OLED是公知的，包括包含有机金属螯合物、荧光和磷光染料、和共轭树枝状聚合物的产生不同的光颜色/图案的小分子OLED(SM-OLED)。聚合物OLED(PLED)也是公知的，其包含当连接到外部电压时发射光的电致发光导电聚合物。示例性导电聚合物包括聚(对苯乙炔)衍生物(poly(p-phenylene vinylene)derivatives)、聚芴、及其他。聚合物主链上的侧链的取代可以用来确定特定的PLED发出的光的颜色。还有更多的是，磷光OLEDs已知的包含了掺杂有机金属配合物的聚合物。示例包括掺杂了铱配合物的聚N-乙烯基咔唑、掺杂了重金属(如铂及其他)的聚N-乙烯基咔唑。

不论如何，众所周知，这种OLED能够组合以提供基本上设置在电致发光聚合物薄膜12和/或塑料基底14上的发光二极管(LED)屏，在控制器16的控制下，可以引起上述OLED发射光颜色、光图案、或者甚至特定图形/图像的特定序列(原理上类似在电视屏上产生图像的技术)。当编程到控制器16时，任何所需的光颜色和/或光强度和/或图像/图形的预定序列可以由机动车辆装饰部件10的柔性发光薄膜46发射。通过用户驱动执行器18，引起循环通过控制器16规定的光颜色/光强度/图像/图形的所需预定序列(参照图4A-4D)。

当根据所附权利要求公平、合法和公正地享有的广度解释时，所有这些修改和变化都处于所附权利要求的范围内。