光产生组件和窗组件的制作方法

本申请是于2015年1月23日提交的申请号为14/603636，题名为“DOOR ILLUMINATION AND WARNING SYSTEM”(其为于2013年11月21日提交的申请号为14/086442，题名为“VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE”美国专利的部分继续申请案)美国专利的部分继续申请案。前述相关申请的内容通过引用的方式全部结合在文中。

技术领域

本实用新型总体涉及车辆照明系统，并且更具体地，涉及使用光致发光结构的车辆照明系统。

背景技术：

使用光致发光结构所产生的照明提供了独特且吸引人的视觉体验。因此，期望在用于机动车辆的各种照明应用中实施这种结构。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种光产生组件，该光产生组件具有光致发光结构，以在机动车辆的各种照明应用获得独特且吸引人的视觉体验。

根据本实用新型的一个方面，提供一种光产生组件，包括：被偏置以在第一方向上引导光线的第一部分LED；被偏置以在不同于第一方向的第二方向上引导光线的第二部分LED；光致发光结构，光致发光结构被构造成响应于通过由第一部分LED和第二部分LED中的一个发射的光的激励发冷光；以及用于选择性地启动第一部分LED和/或第二部分LED的控制器。

根据本实用新型的一个实施例，光产生组件连接至安装到车辆的门上的窗户，其中，第一部分LED可操作地在向车外方向上引导光线，并且当门位于关闭位置时，第二部分LED可操作地在向车内方向上引导光线。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第一部分LED以掩盖透过窗户的可见性。

根据本实用新型的一个实施例，当门位于打开位置时，控制器启动第一部分LED和第二部分LED两者。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第二部分LED以用作盲点指示器。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第一部分LED以用作转向灯。

根据本实用新型的一个实施例，光产生组件进一步包括附加光致发光结构，附加光致发光结构被构造成响应于通过由第一部分LED和第二部分LED中的另一个发射的光的激励发冷光。

根据本实用新型的另一方面，提供一种光产生组件，包括：被偏置以在第一方向上引导光线的第一部分LED；被偏置以在不同于第一方向的第二方向上引导光线的第二部分LED；以及用于选择性地启动第一部分LED和/或第二部分LED的控制器。

根据本实用新型的一个实施例，光产生组件连接至安装到车辆的门上的窗户，其中，第一部分LED可操作地在向车外方向上引导光线，并且当门位于关闭位置时，第二部分LED可操作地在向车内方向上引导光线。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第一部分LED以掩盖透过窗户的可见性。

根据本实用新型的一个实施例，当门位于打开位置时，控制器启动第一部分LED和第二部分LED两者。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第二部分LED以用作盲点指示器。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第一部分LED以用作转向灯。

根据本实用新型的又一方面，提供一种车辆的窗组件，包括：车窗；以及光产生组件，光产生组件连接至车窗并且包括：被偏置以在向车外方向上引导光线的第一部分LED；被偏置以在向车内方向上引导光线的第二部分LED；以及用于选择性地启动第一部分LED和/或第二部分LED的控制器。

根据本实用新型的一个实施例，车窗安装至车辆门。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第一部分LED以掩盖透过车窗的可见性。

根据本实用新型的一个实施例，当车辆门位于打开位置时，控制器启动第一部分LED和第二部分LED两者。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第二部分LED以用作盲点指示器。

根据本实用新型的一个实施例，控制器启动第一部分LED以用作转向灯。

根据本实用新型的一个实施例，窗组件进一步包括至少一个光致发光结构，至少一个光致发光结构被构造成响应于通过由第一部分LED和第二部分LED中的一者发射的光的激励发冷光。

根据本实用新型的一个方面，提供一种光产生组件，其包括被偏置以在第一方向上引导光线的第一部分LED和被偏置以在不同于第一方向的第二方向上引导光线的第二部分LED。光致发光结构被构造成响应于通过由第一部分LED和第二部分LED中的一个发射的光的激励发冷光。控制器选择性地启动第一部分LED和/或第二部分LED。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种光产生组件，其包括被偏置以在第一方向上引导光线的第一部分LED、被偏置以在不同于第一方向的第二方向上引导光线的第二部分LED、以及用于选择性地启动第一部分LED和/或第二部分LED的控制器。

根据本实用新型的又一个方面，提供一种车辆的窗组件。光产生组件连接至车窗且包括被偏置以在向车外方向上引导光线的第一部分LED和被偏置以在向车内方向上引导光线的第二部分LED。控制器选择性地启动第一部分LED和/或第二部分LED。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的光产生组件具有光致发光结构，以在机动车辆的各种照明应用获得独特且吸引人的视觉体验。

本领域的技术人员通过研究以下说明、权利要求和附图将能够理解和领会本实用新型的这些和其他方面、目标和特性。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据一个实施例的配备有窗组件的车辆的侧视透视图；

图2示出了根据一个实施例的图1所示的车辆的门布置在打开位置的透视图，其中，在门的上方，光产生组件被示出连接至窗户；

图3是图1和2所示的窗组件沿图1中的线III-III截取的截面图；

图4是图3所示的窗组件的替代实施例；以及

图5是根据一个实施例的使用窗组件的车辆照明系统的框图。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本实用新型的详细实施例。然而，应理解公开的实施例仅仅是本实用新型的可以各种替代形式实施的实例。附图并不一定按照详细设计绘制，且一些示意图可能被夸大或最小化以显示功能概要。因此，本文公开的具体结构和功能方面的细节不应理解为限制，而是仅作为教导本领域技术人员如何以不同的方式实践本公开的代表性基础。

正如本文所使用的，术语“和/或”，当在两个或者更多项目的列表中使用时，意味着任意其中一个所列举的项目可以被其使用，或者任何两个或者更多的列表项目的结合可以被使用。例如，如果一个组合物被描述为包括部件A、B和/或C，该组合物可以仅包括A；仅包括B；仅包括C；包括A和B的组合；包括A和C的组合；包括B和C组合；或者包括A、B和C的组合。例如，如果一个组合物被描述为包括部件A、B和/或C，该组合物可以仅包括A；仅包括B；仅包括C；包括A和B的组合；包括A和C的组合；包括B和C的组合；或者包括A、B和C的组合。

以下公开涉及一种车辆的窗组件。该窗组件可操作地降低透过车窗的可见性，以为车内乘客提供不受车外旁观者窥探的隐私。尽管窗组件设想用于汽车中，但是应当理解，本文提供的窗组件可类似用于其他类型的经设计用于运输一个或多个乘客的其他类型的交通工具，例如但不限于飞机，船舶和机车。

参考图1，根据一个实施例，车辆10基本上示为具有窗组件12。窗组件12可包括车辆10的窗户，其示范性地示为安装至门16的侧窗14。在操作中，侧窗14的至少一部分可产生朝向车外方向的照明，如由从侧窗14延伸的线所示。如本文将描述，该照明源自于连接至侧窗14的光产生组件，并且可以设想，该光产生组件可经操作以实现各种照明应用。尽管光产生组件在本文中关于侧窗14被描述，但是应该理解的是，车辆10的其他窗户，诸如前挡风玻璃18、侧窗20、后挡风玻璃22和/或车身顶窗24(例如，顶窗/天窗)可根据本文描述的任意实施例被类似地构造用于照明。

参考图2，门16示出位于打开位置。窗组件12包括光产生组件26，光产生组件26连接至车辆10的侧窗14且负责在图1中描绘的照明。光产生组件26可连接至侧窗14的任一侧或以其它方式集成于其中。出于理解的目的，侧窗14的一部分用虚线稍加遮蔽，以示出根据一个实施例侧窗14的被光产生组件26覆盖的区域。然而，要理解的是，光产生组件26在停用状态下通常被隐藏，以免阻挡车辆乘客的视野。还应理解的是，光产生组件26可被构造为各种尺寸，从而使其占据侧窗14的基本上全部部分或其一部分。

仍参考图2，当门16位于关闭位置时，光产生组件26还可产生朝向车内方向的照明。光产生组件26经由导电引线30电连接至控制器28，其中，导电引线30可穿过门16的门框架32。控制器28可定位在门框架32内或在车辆10的其他区域中，并且电连接至电源(未示出)，其中电源可包括车辆电源或替代的动力源。

参考图3，其示出根据一个实施例的在图1和图2中描绘的窗组件12的截面图，其中，光产生组件26在窗部34处连接至侧窗14，其中窗部34面向车辆10的内部。在另一个实施例中，光产生组件26可在窗部36处连接至侧窗14，其中窗部36面向车辆10的外部。在又一个实施例中，光产生组件26可与侧窗14集成并定位在窗部34与36之间。然而，通过将光产生组件26连接至侧窗14的窗部34，光产生组件26不与外部环境直接接触。尽管光产生组件26示出为平面构造，但是应该理解的是，在期望将光产生组件26连接至曲面窗部的实例中，非平面构造也是可能的。

就所示实施例而言，光产生组件26包括基底38，基底38可包括约0.005至0.060英寸厚的基本上透明的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。正电极40布置在基底38上方且包括基本上透明的导电材料，例如但不限于铟锡氧化物。正电极40电连接至布置在半导体墨水44内且应用在正电极40上方的印刷发光二极管(LED)装置42。同样地，基本上透明的负电极46也电连接至印刷LED装置42。负电极46布置在半导体墨水44上方并且包括透明或半透明导电材料，例如但不限于铟锡氧化物。在替代实施例中，根据需要，正电极40和负电极46可在光产生组件26内交换位置。正电极40和负电极46中的每一个经由连接至其中一个导电引线30的对应汇流条48、50电连接至控制器，如在图2中示出的控制器28。汇流条48、50可沿正电极40和负电极46的相对边缘印刷，并且汇流条48和50与导电引线30间的连接点可位于各汇流条48、50的相对拐角处，以促进沿汇流条48、50的均匀的电流分布。控制器28也可电连接至电源52，其中，电源52可对应于在12至16伏直流电压下操作的车载电源。

印刷LED装置42可以随机或受控的方式分散在半导体墨水44内。在当前所示实施例中，假设门16位于关闭位置时，印刷LED装置42包括被偏置以朝向车外发射光线的第一部分LED42a和被偏置以朝向车内发射光线的第二部分LED42b。LED42a、42b可对应于尺寸约为5至400微米的氮化镓元素的微型LED，并且半导体墨水44可包括各种粘合剂和介电材料，包括但不限于：镓、铟、碳化硅、磷和/或半透明聚合物粘合剂中的一种或多种。这样，半导体墨水44可含有不同浓度的LED42a、42b，从而使得LED42a和42b的密度可经调节用于各种照明应用。另外，鉴于它们的小尺寸，当处于停用状态时，LED42a、42b的相对高密度可在不阻挡车辆乘客的视野的情况下使用。半导体墨水44可通过包括喷墨和丝网印刷法在内的各种印刷工艺应用于正电极40的选定部分。具体而言，可设想，LED42a、42b分布在半导体墨水44内，并且经成型和设定尺寸以使其在半导体墨水44的沉积期间与正电极40和负电极46对齐。LED42a、42b最终电连接至正电极40和负电极46的部分可通过控制器28选择性地启动和停用。有关光产生组件的构造的附加信息在由Lowenthal等人于2014年3月12日提交的申请号为2014-0264396A1、题名为“ULTRA-THIN PRINTED LED LAYER REMOVED FROM SUBSTRATE”的美国专利中进行了公开，其全部公开内容通过引用的方式并入文中。

仍参考图3，光产生组件26还包括布置在负电极46上方的光致发光结构54作为涂层、层、薄膜或其他合适的沉积物。至于当前所示实施例，光致发光结构54可布置为包括能量转换层56和可选的稳定层58的多层结构。能量转换层56包括至少一个具有能量转换元素且具有磷光或光致发光性质的光致发光材料60。例如，光致发光材料60可包括有机或无机荧光染料，包括二甲苯、氧杂蒽、卟啉和酞菁。附加地或可替代地，光致发光材料60可包括选择掺杂Ce的石榴石(诸如YAG:Ce)的组的磷光体。能量转换层56可通过使用各种方法将光致发光材料60分散在聚合物基体中以形成均质混合物来制备。这种方法可包括从在液体载体介质中的制剂制备能量转换层56，以及将能量转换层56涂布到负电极46或其他所需基底上。能量转换层56可通过涂绘、丝网印刷、苯胺印刷、喷涂、狭缝式涂布、浸渍涂布、辊涂和棒涂施加至负电极46。可替代地，能量转换层56可通过不使用液体载体介质的方法制备。例如，通过将光致发光材料60分散到固态溶液(处于干燥状态的均质混合物)中得到，其中固态溶液可通过挤压、注射、压缩、压延和热成型等包含在聚合物基体中。

为了保护包含在能量转换层56内的光致发光材料60不被光解和热降解，光致发光结构54可选择地包括稳定层58。稳定层58可被构造为光耦合且粘附至能量转换层56的单独层或以其他方式与能量转换层56集成。稳定层58可通过每层的顺续涂布或印刷、通过顺续层压或压花、或其他任意合适方式与能量转换层56结合。光致发光结构54可经由布置在光致发光结构54上方的粘合层62连接至窗部34。

参考图4，其示出根据一个替代实施例的窗组件12。窗组件12中，除了附加光致发光结构64设置在基底38和正电极40之间外，其他设置与图3所示方式一致。附加光致发光结构64可构造为与光致发光结构54类似，并且包括能量转换层66，其中，能量转换层66包括至少一种具有能量转换元素且具有磷光或荧光性质的光致发光材料68。光致发光结构64也可选择性地包括如本文所述的稳定层70。有关光致发光结构的构造的附加信息在由Kingsley等人于2011年11月8日提交的专利号为8232533、题名为“PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”的美国专利中进行了公开，其全部公开内容通过引用的方式并入文中。

根据一个实施例，本文描述的各光致发光结构54、64均被构造成响应于光激励发冷光(luminesce)。关于图3所示的窗组件12，光致发光结构54被第一部分LED42a发射的光激励。作为响应，光致发光结构54发冷光，从而产生图1所示的向车外的照明。与此相反，第二部分LED42b发射的光传输通过光产生组件26，并且当门16位于关闭位置时朝向车内方向发射。关于图4所示的窗组件12，光致发光结构54以与上述相同的方式作用。然而，由于包括附加光致发光结构64，第二部分LED42b发射的光线现可作为使附加光致发光结构64发冷光的激励光，从而产生上述的向车内的照明。

在操作中，第一部分LED42a、第二部分42b发射的激励光经历能量转换，其中，它们通过相应的光致发光材料60、68转换并以不同的波长重新发射。由第一部分LED42a、第二部分42b发射的激励光在本文中称为输入光，且在图3和4中示出为实线箭头。与此相反，从光致发光材料60、68发射的光在本文中称为转换光，且在图3和4中示出为虚线箭头。根据一个实施例，光致发光材料60、68可被制定成将输入光转换成波长更长的光，或者称为降频转换。可替代地，光致发光材料60、68可被制定成将输入光转换成波长更短的光，或者称为增频转换。无论使用哪种方法，通过光致发光材料60、68转换的光可立即从相应的光致发光结构54、64输出或以其他方式用于能量串极中，其中，转换光充当输入光以激励位于能量转换层56、66内的光致发光材料的另一制剂，因而随后的转换光然后可从光致发光结构54、64输出或用作输入光等。关于本文描述的能量转换过程，输入光和转换光间的波长差异称为斯托克斯位移，且作为对应于光波长变化的能量转换过程的原理驱动机制。

根据一个实施例，光致发光材料60、68被制定成具有斯托克斯位移，从而导致具有呈现所需颜色的发射光谱的转换光，其中所需颜色可根据照明应用变化。例如，能量转换过程可通过降频转换进行，因而输入光包括可见光谱的下端上的光，诸如蓝光、紫光或紫外线(UV)光。如此使蓝色、紫色或UV LED能够被用作LED42a和42b，其可提供相较于其他颜色的LED或仅使用所需颜色的LED并完全省去光致发光结构54、64的成本优势。

在替代实施例中，能量转换层56、66可包括一个以上不同的光致发光材料，其均被构造成将输入光转换为波长更长或更短的光。在一个实施例中，不同的光致发光材料可散布在能量转换层56、66内。可替代地，如有需要，不同的光致发光材料可彼此隔离。例如，不同的光致发光材料可被布置成交替的棋盘花纹或其他图案。在任一个实施例中，每个不同的光致发光材料可唯一由相应的LED部分42a、42b激励，其中，LED部分42a、42b可以各种方式布置。在一些实施例中，每个不同的光致发光材料可被制定成具有斯托克斯移位，从而导致具有呈现出独特颜色的发射光谱的相关转换光线，以使产生的冷发光对应于来自每个不同的光致发光材料的转换光的光混合物。通过将从两个或更多不同的光致发光材料输出的转换光混合，可呈现更多种颜色，而这无法通过单个光致发光材料的激励实现。设想的颜色包括含有红、绿和蓝光的任何组合的混合光，所有这些都可通过选择光致发光材料和LED的合适的组合来实现。有关不同的光致发光材料和相应的LED的布置的附加信息在由Salter等人于2015年4月27日提交、申请号为14/697035、题名为“LIGHT-PRODUCING ASSEMBLY FOR A VEHICLE”的美国专利中进行了公开，其全部公开内容通过引用的方式并入文中。

在操作中，控制器28可通过改变工作周期和/或由电源52供应的电流选择性地启动第一部分LED42a和第二部分LED42b。以这种方式，控制器28可仅启动第一部分LED42a、仅启动第二部分LED42b或启动第一部分LED42a和第二部分LED42b两者，以实现多种照明应用。附加地，控制器28可经由直流控制或脉冲宽度调制控制第一部分LED42a和第二部分LED42b的强度，以最终影响相应的光致发光结构54、64发冷光的亮度。例如，就图3中所示的窗组件12而言，提高第一部分LED42a的强度通常会导致光致发光结构54显示更明亮的冷发光。类似地，就图4中所示的窗组件12而言，提高第一部分LED42a和第二部分LED42b的强度通常也会导致相应的光致发光结构54、64显示更明亮的冷发光。当光产生组件26启动时，控制器28可控制第一部分LED42a和第二部分LED42b的光发射持续时间，以影响相应的光致发光结构54、64发冷光的持续时间。例如，控制器28可启动第一部分LED42a和第二部分LED42b延长的持续时间，从而使得相应的光致发光结构54、64显示持续的冷发光。替代地，控制器28可使第一部分LED42a和第二部分LED42b以不同的时间间隔闪光，从而使得相应的光致发光结构54、64显示闪烁效果。

参考图5，其示出根据一个实施例的照明系统72的框图。照明系统72包括至少一个根据图3或图4中的描绘布置的窗组件12。如本文所述，窗组件12包括连接至侧窗14的光产生组件26。光产生组件26电连接至控制器28，其中，控制器28电连接至电源52。在一个实施例中，电源52可对应于在12至16伏直流电压下操作的车载电源。控制器28可位于车辆10内的不同位置，并且包括与存储器76通讯的处理器74。存储器76包括储存在其上且可由处理器74执行的指令78。指令78使控制器28能够选择性地操作光产生组件26向车外方向、向车内方向发射光(如果门16关闭)或两者。控制器28可通信连接至一个或多个车辆设备，其示范性示为门传感器80、接近传感器系统82、电子控制模块(ECM)84和用户输入装置86，并且使用从其接收到的信号控制光产生组件26的启动状态。

根据一个实施例，门传感器80被构造成检测门16的门位置。在门传感器80检测到门16已被打开的情况中，控制器28可启动光产生组件26在两个方向上照明，从而使得侧窗14在两个方向上照明，以警告接近的车辆乘客正进入或离开车辆10。在另一个实施例中，当接近传感器系统82检测到附近存在物体时，窗组件12可作为隐私窗操作，其中，接近传感器系统82可包括电容式传感器和照相机等。响应于检测到物体，控制器28可启动光产生组件26向车外方向发射光线，从而掩盖侧窗14以防止可能的旁观者的窥探。有关隐私窗组件和系统的附加信息在由Salter等人于2015年5月26日提交、申请号为14/721274、题名为“PRIVACY WINDOW ASSEMBLY”的美国专利和由Salter等人于2015年6月19日提交、申请号为14/744637、题名为“PRIVACY WINDOW SYSTEM”的美国专利中进行了公开，其全部公开内容通过引用的方式并入文中。还可设想的是，当接近传感器系统82在车辆10运行过程中检测到另一个车辆时，控制器28可控制光产生组件26用作盲点指示灯，在这种情况下，控制器启动光产生组件26在向车内方向上发射光，以告知车辆10内的乘客盲点中有车辆。在又一个实施例中，控制器28可基于从ECM84接收到的信号启动光产生组件26，以在向车外方向上发射光。例如，光产生组件26可被控制用作转向信号、辅助灯和倒车灯等。在又一个实施例中，控制器28可响应于从用户输入装置86接收到的请求，启动光产生组件26。用户输入装置86可对应于中央控制台触摸屏显示器或便携式电子设备，诸如钥匙遥控器或智能手机。

尽管照明系统72在本文中描述为使用单个窗组件12，但是应该理解的是，控制器28可类似地连接至位于车辆10的其他窗户上的附加窗组件，并且控制器28可以类似方式控制任意附加窗组件来执行上述功能。

为了描述和定义本教示的目的，应当注意的是，本文使用的术语“基本上”和“约”表示不确定性的固有程度，其可能归因于任何定量比较，值、测量、或其它表示。本文也使用术语“基本上”和“约”表示定量表述可由给定的参考变化的程度，而不会导致所述主题的基本功能的变化。

应当理解，在不脱离本实用新型的概念的情况下，可以对前述结构进行多种改变和修改，并且进一步应当理解，意欲通过以下权利要求涵盖这些概念，除非这些权利要求另有明确说明。