车辆光带的制作方法

文档序号:11512626阅读:226来源:国知局
本发明总的来说涉及车辆灯光系统,并且更具体地,涉及采用光致发光结构的车辆灯光系统。
背景技术
::使用光致发光结构引起的照明提供了独特并且具有吸引力的观赏体验。因此,期望在机动车辆上实施这样的结构用于各种照明应用。技术实现要素:根据本发明的一个方面,提供了一种车辆光带。车辆光带包括外壳构件。灯光组件设置在外壳构件内侧并且具有光源和光致发光结构,光致发光结构配置为响应于由光源的光线激发而发光。光学元件配置为将发光光线的一部分朝向外壳构件的前壁传输并且将发光光线的另一部分朝向外壳构件的至少一个侧壁引导。根据本发明的另一方面,提供了一种车辆光带。车辆光带包括外壳构件,外壳构件连接至车辆的外部车身面板。灯光组件设置在外壳构件的内侧并且光学元件配置为将从灯光组件接收的光线朝向外壳构件的前壁以及外壳构件的至少一个侧壁引导。根据本发明的再一方面,提供了一种车辆光带。车辆光带包括外壳构件,外壳构件连接至车辆的外部车身面板。灯光组件设置在外壳构件的内侧并且光学元件配置为将由灯光组件发射的光线朝向外壳构件的至少一个侧壁引导。光线经由外壳构件的至少一个侧壁输出以照亮外部车身面板的一部分。本领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图之后,将理解本发明的这些和其它方面、目标和特征。附图说明在附图中:图1示出了具有横跨若干车身面板延伸的光带的车辆;图2示出了由图1中示出的光带产生的壁式照明效果;图3是沿着图1的线iii-iii截取的光带的部段的第一实施例的截面图;图4是根据第一实施例在图3中示出的灯光组件的放大图;图5是根据第二实施例在图3中示出的灯光组件的放大图;图6是图3中示出的光带的部段的第二实施例;以及图7是图3中示出的光带的部段的第三实施例。具体实施方式本发明的具体实施例按要求在此公开,然而,应当理解,在此公开的实施例仅为本发明的示例,其能够以各种替代方式实施。附图不一定是具体设计;可对一些图表放大或缩小以显示功能概况。因此,在此公开的具体结构和功能细节不应视为限定,而仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式应用本发明的代表性基础。正如本文所使用的,当术语“和/或”用于列举一个或多个物品时,其意味着所列举物品中的任意一个可单独使用,或者所列举物品中的两个或更多可并用。例如,如果一个构造描述为包含部件a、b和/或c,那么,该构造可仅包含a、仅包含b、仅包含c;包含a和b的组合;包含a和c的组合;包含b和c的组合;或包含a、b和c的组合。参考图1和图2,参考标号10通常指代在车辆12上使用的光带,车辆12的示例性实例为皮卡车。光带10被示出为多个部段10a、10b、10c,每个部段连接至车辆12的相应外部车身面板14a、14b、14c。车身面板14a至14c分别示例性描述为前车身面板、驾驶员侧门板以及驾驶员侧乘客门板。在其它实施例中,一个或者多个光带可以附加地或者可选地连接至车辆12的其它外部面板,诸如但不限于前面板、后面板、乘客侧面板、车顶面板等。此外,虽然光带10的部段10a至10c被示出为水平对齐,但是应该理解,如果需要,可以垂直、成角度或者以其它定向布置部段10a至10c。在操作中,可以控制光带10的部段10a至10c以进行共同地照明或者独立地照明。如图2中示例性示出的,部段10a至10c是可操作的以产生向下方向指向的壁式照明(sconcelighting),从而对车身面板14a至14c的定位在每个部段10a至10c下方的相应部分16a至16c进行照明。附加地或者可选地,部段10a至10c可以配置为产生向上方向指向的壁式照明以对车身面板14a至14c的定位在部段10a至10c上方的部分进行照明。另外,部段10a至10c的部分是可操作的以附加地产生壁式照明或者代替产生壁式照明。如本文进一步描述的,在一些实施例中通过给定的部段10a至10c产生的照明可以是发光的。参考图3,根据一个实施例示出了部段10b的截面图。应该理解,部段10a和10c可以是类似的配置。根据图3中示出的实施例,部段10b包括外壳构件17,其具有大体上矩形的截面。外壳构件17包括前壁18、后壁20以及侧壁22、24。在可选的实施例中,可以想到,如果需要,外壳构件17可以包括其它截面形状。外壳构件17可以由透明的透光塑料构成并且容纳灯光组件25和光学元件26,灯光组件25和光学元件26两者可以延伸光带10b的长度。根据一个实施例,外壳构件17可以通过定位在外壳构件17的后壁20上的粘合剂27连接至外部车身面板14b。然而,在可选实施例中可以想到使用机械紧固件或者其它固定装置。参考图4,根据一个实施例示出了灯光组件25。灯光组件25包括设置在后壁20的内部表面上的衬底28。衬底28可以包括大约0.005到0.060英寸厚度的基本透明的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)材料。正电极30布置在衬底28上方并且正电极30包括导电材料,诸如但不限于铟锡氧化物。正电极30电连接至光源,光源被示出为布置在半导体油墨34内并且施加在正电极30上方的多个印刷发光二极管(led)32。负电极36也电连接至led32。负电极36布置在半导体油墨34上方并且负电极36包括透明或者半透明导电材料,诸如但不限于铟锡氧化物。在可选的实施例中,如果需要,正电极和负电极30、36可以交换位置。正电极和负电极30、36通过相应的汇流条40、42和导电线44、46电连接至控制器38。可以沿着正电极和负电极30、36的相对边缘印刷汇流条40、42并且汇流条40、42和导电线44、46之间的连接点可以在每个汇流条40、42的相对角落处以促进沿着汇流条40、42的电流均匀分布。控制器38可以定位在车辆12中的任何位置并且控制器38电连接至电源48,电源48可以对应于以12至16vdc运行的车辆电源。应该理解,部段10a和10c可以每个电连接至控制器38或者分开的控制器。led32可以随机或者受控的方式分布在半导体油墨34中并且被定向成朝向光学元件26发射光线。led32可以对应于尺寸大约为5微米至400微米的氮化镓元件的微led并且半导体油墨34可以包括各种粘结剂和介电材料,包括但不限于镓、铟、碳化硅、磷和/或半透明聚合物粘合剂的一种或者多种。以这种方式,半导体油墨34可以包含各种浓度的led32,使得led32的密度可以被调整用于各种光线应用。可以通过包括喷墨和丝印工艺的各种印刷工艺将半导体油墨34施加至正电极30的选定部分。更具体地,可以设想,led32被分布在半导体油墨34中,并且形状和尺寸被设定成使得在半导体油墨34的沉积期间它们与正电极和负电极30、36对齐。关于光线产生组件的构造的附加信息在lowenthal等人于2014年3月12日提交的题为“ultra-thinprintedledlayerremovedfromsubstrate”的第2014-0264396a1号的美国专利公布中公开,其全部公开内容通过引用并入本文。虽然本文描述的灯光组件25包括印刷的led布置,但是在可选的实施例中led32可以安装至印刷电路板,印刷电路板固定至外壳构件17的后壁20。返回参考图3,光学元件26定位在外壳构件17的内侧并且设置在灯光组件25和外壳构件17的前壁18之间。在当前示出的实施例中,光学元件26可以由基本透明的塑料构造成并且被配置为将由灯光组件25(例如,led32)发射出的光线的一部分朝向外壳构件17的前壁18传输并且将由灯光组件25发射出的光线的另一部分朝向外壳构件17的侧壁22引导。可以想到的是,光学元件26可以受益于单件或者多件构造并且可以具有光漫射特性。附加地,可以通过改变led32的密度来控制朝向前壁18和侧壁22的光线分布。根据一个实施例,led32的密度可以朝向侧壁22和/或24增加以增加朝向侧壁22和/或24引导的光量。传输通过光学元件26的光线通过第一表面50进入并且通过第二表面52输出以照明外壳构件17的前壁18。第一表面50可以是平坦的或者不平坦的。为了说明的目的,示出的第一表面50是随机的非平坦布置使得由led32发射出的光线的一部分通过光学元件26传输同时光线的另一部分基于光线撞击到第一表面50的方式朝向壁22传输。根据一个实施例,金属化层54设置在光学元件26和外壳构件17的前壁18之间。金属化层54可以通过部分真空沉积或本领域已知的其它合适的方式沉积在光学元件26的第二表面52上和/或前壁18的底侧上。金属化层54配置为当观察者56由车辆12的外部观察时为外壳构件17的前壁18提供金属化的外观。金属化层54对于由灯光组件25的led32发射出的光线也是透光的。附加地,如果需要,侧壁22和24也可以金属化。继续参考图3,光学元件26的第一表面50配置为将由led32发射的光线的一部分朝向侧壁22引导(例如,反射)。第一表面50可以是各种形状的轮廓使得朝向侧壁22引导的光线对其照明以产生各种光线效果。在一个实施例中,第一表面50可以被配置成使得朝向侧壁22引导的光线的一部分从侧壁输出至车身面板14b的照明部分16b,从而当从观察者56的有利位置观察时产生图2中描述的壁式照明效果。附加地或者可选地,当从观察者56的有利位置观察时发射通过壁22的光线可以产生照明的边界效应。参考图5,根据可选地实施例示出了灯光组件25。灯光组件25可以配置为相似于图4示出的灯光组件并且具有额外的光致发光结构60,光致发光结构60作为涂层、层、薄膜或其它合适的沉积物布置在负电极36上方。相对于现有示出的实施例,光致发光结构60可以布置为包括能量转换层62和可选的稳定层64的多层结构。能量转换层62包括至少一个光致发光材料66,其具有包括磷光性能或荧光性能的能量转换元件。例如,光致发光材料66可以包括有机或者无机的荧光染料,包括二甲苯(rylenes)、氧杂蒽(xanthenes)、卟啉、酞菁。附加地或者可选地,光致发光材料66可以包括来自诸如yag:ce的铈掺杂石榴石的组的磷光体。这样的方法可以包括从液体载体介质中的配方制备能量转换层62,以及将能量转换层62涂覆至负电极36或其他理想衬底。能量转换层62可以通过印刷、丝网印刷、苯胺印刷、喷涂、条缝涂布、浸涂、辊筒涂布和棒涂布应用于负电极36。可选地,能量转换层62可以通过不使用液体载体介质的方法制备。例如,能量转换层62可以通过将光致发光材料66分散进入固体状态溶液(在干燥状态下的同质混合物)提供,其可以包含在由挤出、注射模制、压模、压延、热成型等形成的聚合物基质中。为了保护容纳在能量转换层62内的光致发光材料66不被光和热降解,光致发光结构60可以可选地包括稳定层64。稳定层64可以配置成作为光学连接并且粘附于能量转换层62或与其集成的隔离层。稳定层64可以通过每层的按次序涂布或印刷、按次序堆叠或压纹、或任意其他合适的方式与能量转换层62结合。关于具有光致发光特性的结构构造的额外信息在kingsley等人于2011年11月8日递交的题为“photolyticallyandenvironmentallystablemultilayerstructureforhighefficiencyelectromagneticenergyconversionandsustainedsecondaryemission”的美国专利第8,232,533号中公开,其全部公开结合于此处作为参考。根据一个实施例,光致发光结构60配置为响应于由led32的光线激发而发光。由led32发射的激发光线经历能量转换,其中,该光线通过光致发光材料66转换并且以不同的波长从光致发光材料再次发射。根据一个实施例,光致发光材料66可以配置为将激发光线转换成更长波长的光线,也称为降频转换(downconversion)。可选地,光致发光材料66可以配置为将激发光线转换成更短波长的光线,也称为增频转换(upconversion)。关于此处描述的能量转换过程,激发光线和转换光线的波长之间的差异被称为斯托克司频移(stokesshift)并且作为用于对应于光线波长改变的能量转换过程的原则驱动机构。根据一个实施例,光致发光材料66配置为具有斯托克司频移,其导致转换光线具有以所需颜色表示的发射光谱。例如,能量转换过程可以通过降频转换的方式进行,由此输入的光线包括诸如蓝色、紫色或者紫外(uv)光的在可见光谱的下端的光线。这样做使得能够将蓝色、紫色或者uvled用作led32,与其它颜色的led或者仅使用期望颜色的led并且省略光致发光结构60相比,其通常提供相对成本优势。转换光线(本文也称作发光光线)可以包括白色光线的rgb颜色模型的任何颜色表示并且从光致发光结构60朝向光学元件26发射,其中,光线的一部分传输通过光学元件26以照明外壳构件17的前壁18并且另一部分通过光学元件26引导朝向侧壁22以产生车身面板14b的发光边界效应和/或照明部分16b。相对于本文描述的实施例,从led32发射的光线通过实线箭头表示,同时通过光致发光结构60发射的发光光线通过虚线箭头表示。参考图6,示出了光带10b的另一个可选的实施例。光带10b可以配置为相似于图3中示出的光带,并具有设置在光学元件26的第二表面52和金属化层54之间的第一光致发光结构60a。附加地或者可选地,第二光致发光结构60b连接至侧壁22。光致发光结构60a、60b的每个可以配置为相似于图5中示出的光致发光结构并且可以配置为响应于由led32提供的激发光线而发光。更具体地,光致发光结构60a接收通过光学元件26传输的激发光线,同时光致发光结构60b接收通过光学元件26的第一表面50朝向光致发光结构60b引导的激发光线。此外,通过第一光致发光结构60a发射出的发光光线可以用作对外壳构件17的前壁18照明,同时通过第二光致发光结构60b发射出的发光光线用作产生发光边界效应和/或车身面板14b的照明部分16b。可以预想,光致发光结构60a、60b可以配置为以相同颜色的光线或者不同颜色发光。参考图7,示出了光带10b的另一个实施例。光带10b可以配置为相似于图3的光带,除了光学元件26配置为将光线的一部分朝向外壳构件17的前壁18传输并且将光线的另一部分引导朝向每个侧壁22、24之外。如示出的,光学元件26可以包括具有倒三角形的截面,其中,第一表面50包括用于引导光线朝向侧壁22的第一部段68和用于引导光线朝向侧壁24的第二部段70。相对于示出的实施例,在一个实施例中可以通过led32直接提供的光线。可选地,可以通过布置在led32上方的光致发光结构60提供光线,光致发光结构60相似于图5中示出的光致发光结构。进一步可选地,光致发光结构(未示出)可以分别连接至外壳构件17的前壁18以及侧壁22、24的其中一个或者全部。在使用中,光致发光结构响应于由灯光组件25供给的激发光线而发光,这可以根据图4所示进行配置。光致发光结构可以配置为以相同颜色或者不同颜色发光。根据一个实施例,前壁18以蓝色照明,同时从侧壁22和24输出的光线表现为琥珀色。因此,通过光学元件26传输的光线最终照明外壳构件17的前壁18,同时朝向侧壁22和24引导的光线可以用作产生发光边界效应和/或车身面板14b的照明部分16b和72。在这样的配置中,当从观察者56的有利位置观察时可以在光带10b的上方和下方产生壁式照明。出于描述和限定本启示的目的,应注意,术语“基本上”和“近似地”在此处被利用以代表非特定的内在程度,其可以认为是任何定量比较、数值、尺寸或其他表现形式。术语“基本上”和“近似地”还在此处被利用以代表程度,通过该程度定量表现形式可以不同于规定的参考,并且不会导致所讨论的主题的基本功能的变化。应该可以理解,在不背离本发明的内容的情况下,可以在前述结构上进行变化和修改,并且进一步可以理解,这种内容被以下权利要求覆盖,除非权利要求明确表示相反。当前第1页12当前第1页12
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