两用照明总成的制作方法

本发明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：

由光致发光结构的使用所产生的照明提供了独特且吸引人的视觉体验。因此，在机动车辆中针对各种照明应用实施这样的结构是期望的。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供一种用于车辆的两用照明总成。地面灯总成设置为邻近出入口并且可操作为通过发冷光而发射光以照明车辆外的地面区域。顶灯总成设置为紧邻地面灯总成并且可操作为通过发冷光而发射光以照明车舱区域。

根据本发明的另一方面，提供一种用于车辆的两用照明总成。地面灯总成设置为邻近出入口并且可操作为通过发冷光而发射光以照明车辆外的地面区域。顶灯总成设置为紧邻地面灯总成并且可操作为通过发冷光而发射光以照明车舱区域。地面灯总成和顶灯总成各自连接到车顶结构。

根据本发明的又一方面，提供一种两用照明总成。第一发光总成设置为邻近出入口并且可操作为在朝向车辆外部的方向上发射光。第二发光总成设置为紧邻第一发光总成并且可操作为在朝向车辆内部的方向上发射光。控制器被设置为基于至少一个输入信号而选择性地操作第一发光总成和第二发光总成。

本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其它方面、目标以及特性。

附图说明

在图中：

图1根据一个实施例示出了配备有两用照明总成的车辆；

图2是根据一个实施例的沿图1的线II-II截取的两用照明总成的剖视图；

图3是根据一个实施例的照明系统的框图，该照明系统使用两用照明总成。

具体实施方式

根据需要，在此公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计，且为了呈现功能概况，一些图可以被夸大或缩小。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。

如在此所用的，当用于一系列两个或多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目或可以使用两个或多个所列项目的任意组合。例如，如果混合物被描述为包含组分A、B和/或C，混合物可以包含单独的A；单独的B；单独的C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。

下述公开涉及一种两用照明总成，该照明总成用于车辆内且可操作作为地面灯和顶灯。虽然两用照明总成被设想用于机动车辆内，但应明白的是，这里所公开的两用照明总成可以类似地适用于其它类型的车辆，该车辆被设计用于输送一个或多个乘客，例如但不限于全地形车辆、飞机、船舶以及机车。

参考图1，车辆10总体示出为具有移动到打开位置的后乘客车门12。两用照明总成14位于车舱内并且包括地面灯总成16，地面灯总成16设置为邻近出入口18并且可操作为通过发冷光来发射光以照明车辆10外的地面区域20。两用照明总成14也包括顶灯总成22，顶灯总成22设置为紧邻地面灯总成16并且可操作为通过发冷光来发射光以照明车舱区域，车舱区域包括紧邻出入口18的乘员就座区域24。根据所示的实施例，地面灯总成16被连接到车顶结构28邻近出入口18的边缘26，而顶灯总成22被连接到车顶结构28并且相对于地面灯总成16定位为距离出入口18更远处。地面灯总成16和顶灯总成22可以设置为不同的尺寸和长度。同样地，另外的两用照明总成可以类似地设置在车辆10的其它出入口附近。

参考图2，根据一个实施例示出了两用照明总成14的剖视图。如所示的，两用照明总成14可以设置在车顶结构28下方并且与其轮廓相符。在当前所示的实施例中，车顶结构28可以对应于车顶内衬并且地面灯总成16和顶灯总成22可以一起限定弯曲结构，其中顶灯总成22相对于地面灯总成16设置的更高。在其它实施例中，根据车顶内衬的轮廓以及如抓握把手这样的固定装置的存在，地面灯总成16和顶灯总成22可以采用其它形状。如下文中更详细地描述的，地面灯总成16和顶灯总成22可以是类似地配置并且各自受益于薄的设计以使该两用照明总成14所占据的顶部空间的量可以忽略。为了清楚的目的，地面灯总成16和顶灯总成22示出为略微分开。但应理解的是，地面灯总成16和顶灯总成22可以是邻接接触的，以使该两用照明总成14表现为单个结构。

如图2中所示，地面照明灯16和顶灯22各包括连接到车顶结构28的底面的基底30a、30b。基底30a、30b可以包括厚度约为0.005到0.060英寸的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。正极32a、32b被设置在每个基底30a、30b的下方并且包括导电环氧树脂，例如但不限于含银或含铜的环氧树脂。正极32a、32b中的每一个电连接到对应的多个光源，例如LED源34a和34b，LED 34a和34b设置在半导体油墨36a、36b内并且应用于正极32a、32b的底面。负极38a、38b也电连接到LED 34a、34b并且设置在半导体油墨36a、36b下方。负极38a、38b各自包括透明或半透明的导电材料，例如但不限于氧化铟锡。在可选的实施例中，正极32a、32b可以与对应的负极38a、38b反转，在这种情况下正极32a、32b应该包括透明或半透明的导电材料以透射由相关LED 34a、34b发射的光。

地面照明灯总成16的正极32a和负极38a通过对应的汇流条42a、44a和对应的导线46a、48a各自电连接到控制器40。可以沿正极32a和负极38a的相对边印刷汇流条42a、44a，并且汇流条42a、44a和导线46a、48a之间的连接点可以位于每个汇流条42a、44a的对角处，从而促进沿汇流条42a、44a的均匀的电流分布。同样地，顶灯总成22的正极32b和负极38b也通过对应的汇流条42b、44b和位于汇流条42b、44b的对角处的对应导线46b、48b连接到控制器40。在可选的实施例中，如果需要，顶灯总成22的正极32b和负极38b可以连接到单独的控制器。可以通过车辆10的车顶结构28将导线46a、48a、46b、48b连线到控制器40，控制器40在车辆10内可以不同地定位并且同样电连接到电源50。在一个实施例中，电源50可以对应于在12到16V的直流下操作的车载电源。

控制器40可以包括处理器52和存储器54，存储器54存储由处理器52执行的指令56。指令使控制器40能够基于一个或多个输入信号58选择性地控制LED 34a、34b，输入信号58可以接收自车辆设备、用户操作开关等。在一个实施例中，输入信号58可以包括车辆相关状况，例如但不限于车辆的运行状态、与特定车辆设备相关的状况(例如车门打开状况)、遥控钥匙接近状况、源于便携式电子设备的远程信号、与车辆运行环境(例如环境光水平)相关的状况或用于激活或以其它方式调节LED34a、34b的输出的任何其它信息或控制信号。

LED 34a、34b以随机或受控的方式分散在半导体油墨36a、36b中并且设置为面向车舱并且可以配置用于发射聚焦或非聚焦光。LED 34a、34b可以对应于尺寸近似5到400微米的氮化镓元件的微型LED并且半导体油墨36a、36b可以包括各种粘结剂以及电介质材料，粘结剂以及电介质材料包括但不限于镓、铟、碳化硅、磷和/或半透明的聚合物粘结剂中的一种或多种。在一些实施例中，LED 34a、34b和半导体油墨36a、36b可以来源于尼斯迪格瑞科技环球公司(Nth Degree Technologies Worldwide Inc)。可以通过多种印刷工艺应用半导体油墨36a、36b，包括向正极32a、32b的选定部分喷墨和丝网印刷工艺。更具体地，可以设想将LED 34a、34b分散在半导体油墨36a、36b内且将形状和尺寸设置为使大量的LED在半导体油墨36a、36b沉积期间与对应正极32a、32b和负极38a、38b对齐。

仍参考图2，光致发光结构60a、60b设置在每个负极38a、38b下方。该光致发光结构60a和60b可以设置为涂层、层、薄膜或其它合适的沉积层。关于当前所述的实施例，每个光致发光结构60a、60b可以设置为多层结构，该多层结构包括能量转换层62a、62b、可选的稳定层64a、64b和可选的保护层66a、66b。每个能量转换层62a、62b包括具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的至少一种光致发光材料68a、68b。例如，每个光致发光材料68a、68b可以包括有机或无机荧光染料，包括萘嵌苯(rylene)、呫吨(xanthene)、卟啉(porphyrin)、酞菁染料(phthalocyanine)。另外或可选地，每个光致发光材料68a、68b可以包括来自铈(Ce)掺杂的石榴石的组的磷光剂，例如YAG(钇铝石榴石):Ce。可以通过使用多种方法将光致发光材料68a、68b分散在聚合物基体内以形成均匀混合物来制备每个能量转换层62a、62b。这样的方法可以包括从液体载体介质中的制剂制备每个能量转换层62a、62b且将每个能量转换层62a、62b涂到负极38a、38b。可以通过涂装(painting)、丝网印刷、柔性版印刷、喷涂、狭缝涂覆(slot coating)、浸渍涂覆(dip coating)、滚筒涂覆(roller coating)和棒式涂覆(bar coating)将每个能量转换层62a、62b应用到对应的负极38a、38b。可选地，可以通过不使用液体载体介质的方法来制备每个能量转换层62a、62b。例如，可以通过将光致发光材料68a、68b分散在可以结合到聚合物基体内的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中来呈现每个能量转换层62a、62b，聚合物基体是通过挤出、注塑、压缩、压延、热成型等成型。

为了保护包含在每个能量转换层62a、62b内的光致发光材料68a、68b不被光解和热降解，每个光致发光结构60a、60b可以可选地包括稳定层64a、64b，稳定层64a、64b可被配置为光学耦合和粘附到能量转换层62a、62b或以其它方式与之整合的单独的层。每个光致发光结构60a、60b也可以可选地包括保护层66a、66b，保护层66a、66b光学耦合和粘附到稳定层64a、64b或其它层以保护光致发光结构60a、60b不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。稳定层64a、64b和/或保护层66a、66b可以通过每层的顺序涂覆或印刷、通过顺序层压或压印、或任何其它合适的方式与对应的能量转换层62a、62b结合。此外，地面灯总成16和顶灯总成22可以各自包括包覆成型部70a、70b，包覆成型部70a、70b具有用于分散从对应光致发光结构60a、60b输出的冷光的光学元件72a、72b。例如，光学元件72a配置用于将从光致发光结构60a输出的冷光大体分散在朝向车辆外的方向上，例如朝向图1所示的地面区域20。相对地，光学元件72b将从光致发光结构60b输出的冷光大体分散在朝向车辆内的方向上，例如朝向图1所示的乘员就座区域24。

有关光致发光结构的附加信息在2011年11月8日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,232,533、名称为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。同样地，关于印刷LED设置的附加信息在2014年3月12日提交的、由洛文塔尔(Lowenthal)等人发明的、美国专利公开号为2014-0264396A1、名称为“从基底移除的超薄印刷LED层”的专利申请中进行了公开，在此通过引用包含其全部内容。

在操作中，光致发光材料68a、68b中的每一个配置为响应于被对应LED 34a、34b发射的光激发而发冷光。更具体地，从LED 34a、34b发射的光经历能量转换过程并且以不同的波长从对应光致发光材料68a、68b重新发射。由LED 34a、34b发射的光在这里被称作输入光并且在图2中以实线箭头示出，而从光致发光材料68a、68b重新发射的光在这里被称作转换后的光或冷光并且在图2中通过虚线箭头示出。

根据一个实施例，光致发光材料68a、68b可以各自被制备为将输入光转换为更长波长的光，另外被称为下变频。可选地，光致发光材料68a、68b可以各自被制备为将输入光转换为更短波长的光，另外被称为上变频。按照任何一种方法，由光致发光材料68a、68b转换后的光之后可以从对应的光致发光结构60a、60b中输出或以其它方式用在能量级联中，在能量级联中转换后的光用作输入光以激发位于能量转换层62a、62b内的光致发光材料的另外的制剂，由此后续转换后的光之后可以从光致发光结构60a、60b输出或用作输入光，以此类推。关于这里所述的能量转换过程，输入光和转换后的光之间的波长差被称为斯托克斯位移(Stokes shift)且用作对应于光的波长变化的能量转换过程的主要驱动机制。

根据一个实施例，光致发光材料68a、68b中的每一个被制备为具有产生转换后的光的斯托克斯位移，转换后的光具有表现为所需颜色的发射光谱。光致发光材料68a、68b可以被制备为以相同的颜色或不同的颜色发冷光。在一个实施例中，通过下变频进行能量转换过程，在该情况下输入光包括位于可见光谱较低端的光，例如蓝色光、紫色光或紫外(UV)光。如此使蓝色、紫色或UV LED用作LED 34a、34b，该LED可以提供优于其它颜色的LED或单纯使用所需颜色的LED以及连同上述能量转换过程的相关的成本优势。

在可选的实施例中，能量转换层62a、62b中的每一个可以包括多于一种不同的光致发光材料，每种光致发光材料配置用于将输入光转换为更长或更短波长的光。在一个实施例中，不同的光致发光材料可以分散在能量转换层62a、62b内。可选地，如果需要，不同的光致发光材料可以彼此分开。例如，不同的光致发光材料可以以镶嵌块交替或以其它模式设置。在任何一个实施例中，可以通过LED 34a、34b的对应部分唯一激发每种不同的光致发光材料，LED的对应部分可以是不同的设置。在一些实施例中，每种不同的光致发光材料可以被制备为具有产生相关转换后的光的斯托克斯位移，该转换后的光具有表现为唯一颜色的发射光谱，以使所产生的冷光与来自每种不同光致发光材料的转换后的光的混合光对应。通过使从两种或更多不同光致发光材料输出的转换后的光混合，可以表现出更多种颜色，但通过一种光致发光材料的激发则不可实现该颜色。可以想到的颜色包括混合光，该混合光包含红色、绿色和蓝色光的任何组合，可以通过选择光致发光材料和LED的合适的组合来实现所有的组合。不同光致发光材料和对应LED的设置的附加信息在2015年4月27日提交的、由索尔特(Salter)等人发明的、美国专利申请号为14/697,035、名称为“用于车辆的发光总成”专利申请中进行了公开，通过引用将其全部内容结合于此。

在操作中，控制器40可以选择性地控制LED 34a、34b的强度以最终分别作用于从地面灯总成16和顶灯总成22输出的冷光亮度。例如，增加LED 34a、34b的强度总体使地面灯总成16和顶灯总成22展示出更亮的冷光。控制器40可以通过脉冲宽度调节或直流控制来控制LED 34a、34b的强度。此外或可选地，控制器40可以控制LED 34a、34b的光发射持续时间以作用于地面灯总成16和顶灯总成22的发冷光的持续时间。例如，控制器40可以在延长的持续时间内激活LED 34a、34b，以使地面灯总成16和顶灯总成22呈现持续发冷光。可选地，控制器40可以使LED 34a、34b以不同的时间间隔闪烁，以使地面灯总成16和顶灯总成22呈现闪烁效果。

参考图3，根据一个实施例示出了照明系统73的框图，照明系统73使用图1所描述的两用照明总成14。在当前所示的实施例中，控制器40可以基于来自车门12的车门传感器74、环境光传感器76、开关78和车辆照明系统80的输入来控制地面灯总成16和/或车顶灯总成22的激活状态。在一个实施例中，控制器40在车门传感器74表明车门12处于打开位置时激活地面灯总成16，由此照明靠近车辆10的地面区域20。当车门被关闭时，控制器40之后可以停用地面灯总成16。如果另外的地面灯总成和车顶灯总成被用在其它出入口，那么控制器40可以基于从对应车门传感器接收的输入以类似的方式控制相关的地面灯总成。在一些实施例中，可以通过从环境光传感器76接收到的信号支配地面灯总成16和车顶灯总成22的自动控制。例如，在白天期间，总体的照明需求更少，并且由此控制器40可以限制地面灯总成16和顶灯总成22的自动激活。然而，在需要照明的情况中，乘员可以通过对应开关78激活地面灯总成16和/或顶灯总成22，开关78可以定位在车舱内并且具体化为按钮、电容式开关等。也可以想到的是，控制器40可以与车辆其它照明源结合地激活顶灯总成22。例如，当存在暗的状况时，一经车辆10停车并且发动机关闭，车辆照明系统80可以促使各个照明源激活。相应地，控制器40可以激活顶灯总成22以提供舱照明。在这样的示例中，控制器40也可以激活地面灯总成16或以其它方式等待车门12被打开才激活地面灯总成16。在其它情况中，照明系统80可以在车辆10的车门通过遥控钥匙82远程地被解锁时促使各个照明源激活。相应地，可以促使控制器40激活地面灯总成16和/或顶灯总成22以提供另外的照明。应该明白的是，可以通过控制器40或其它控制器类似地控制位于其它出入口的地面灯总成和顶灯总成。

相应地，这里已经有利地提供了两用照明总成。该两用照明总成提供地面灯和顶灯功用并且受益于薄的设计并且实施起来有成本效益。

为了说明和限定本发明的教导的目的，应该注意的是，这里利用术语“大体上”和“约”来表示可归因于任何定量的比较、数值、测量或其它表示的固有不确定性程度。这里也利用术语“大体上”和“约”代表在不引起所述主题的基本功能的变化的情况下，定量表示可以从所述参考改变的程度。

应当理解的是，在不脱离本发明构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这些构思旨在被下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。