隐私车窗总成的制作方法

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，在机动车辆内针对各种照明应用而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，提供一种车辆隐私车窗总成。该隐私车窗总成包括车辆的车窗和连接到车窗的发光总成，发光总成具有多个光源。当光源被激活时，对于定位在车辆外侧的观察者而言，透过车窗的至少一部分的能见度变模糊。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆隐私车窗总成。该隐私车窗总成包括车辆的车窗和连接到车窗并且具有多个光源的发光总成，多个光源面向车辆外。当光源被激活时，对于定位在车辆外侧的观察者而言，透过车窗的至少一部分的能见度变模糊。

根据本发明的又一方面，提供一种车辆隐私车窗总成。该隐私车窗总成包括车辆的车窗和连接到车窗的发光总成。发光总成包括多个光源以及光致发光结构，该光致发光结构配置为响应于被从光源发射的光激发而发光。当光致发光结构处于发光状态时，对于定位在车辆外侧的观察者而言，透过车窗的至少一部分的能见度变模糊。

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车辆侧视透视图，该车辆配备有隐私车窗总成；

图2根据一个实施例示出了图1中描述的车辆的车门的透视图，该车门设置在打开位置，在车门上的发光总成示出为被连接到车窗；

图3是图1和图2所描述的隐私车窗总成在沿图1的线III-III截取的剖视图；

图4是根据一个实施例的车辆照明系统的框图，该车辆照明系统使用图1和图2所描述的隐私车窗总成。

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更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、或可以使用两个或更多个所列项目的任意组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可以单独包含A；单独包含B；单独包含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。

下述公开涉及一种车辆隐私车窗总成。该隐私车窗总成可操作用于降低透过车辆车窗的能见度，以针对位于车辆外部的观察者为车辆乘员提供隐私。虽然隐私车窗总成被设想为用在机动车辆内，但应明白的是，这里提供的隐私车窗总成可以类似地用在其它类似的车辆内，该车辆被设计用于输送一个或多个乘客，例如但不限于飞机、船舶以及机车。

参考图1，根据一个实施例，车辆10总体示出为具有隐私车窗总成12。该隐私车窗总成12可以包括车辆10的车窗，以安装在车门16内的侧窗14示例性示出。在操作中，侧窗14的至少一部分可以如从侧窗14向外延伸的线所示的方式照明。作为照明的结果，对于位于车辆10外侧的观察者而言，透过侧窗14的能见度变模糊。侧窗14可以配置为在车辆乘员需要隐私时照明。另外或可选地，在其它实施例中，车辆10的其它车窗可以类似地被配置用于照明，车辆10的其它车窗是例如前挡风玻璃18、侧窗20、后挡风玻璃22和/或车顶窗24(例如月亮天窗(moonroof)/太阳天窗(sunroof))。

参考图2，车门16示出处于打开位置。隐私车窗总成12包括发光总成26，发光总成26连接到车辆10的侧窗14并且承担图1中所示的照明。为了理解的目的，根据一个实施例，通过虚线将侧窗14的一部分轻微地遮蔽，以示出侧窗14被发光总成26遮盖的区域。但应理解的是，当发光总成26处于停用状态时，发光总成26总体被隐藏，以避免阻挡车辆乘员的视野。也应该理解的是，发光总成26可以配置为各种尺寸，以使它占据大体全部的侧窗14或它的一部分。

如图2中进一步示出的，可以通过导线30将发光总成26电连接到控制器28，可以穿过车门16的车门框架32设置导线。控制器28可以定位在车门框架32内或在车辆10的其它区域内，并且电连接到电源(未示出)，电源可以包括车载电源或可选的电源。

参考图3，根据一个实施例示出了图1和图2中所示的隐私车窗总成12的剖视图，其中发光总成26在车窗部34处被连接到侧窗14，车窗部34面向车辆10的内部。在另一实施例中，发光总成26可以在车窗部36处被连接到侧窗14，车窗部36面向车辆10的外部。在又一实施例中，发光总成26可以与侧窗14整合并且定位在车窗部34和36之间。但通过将发光总成26连接到侧窗14的车窗部34，发光总成26与外部环境不直接接触。虽然发光总成26示出处于平面配置内，但应明白的是，在需要将发光总成26连接到弯曲的车窗部分的情况中，非平面配置是可行的。

关于所示的实施例，发光总成26包括基底38，基底38可以包括近似0.005到0.060英寸厚的大体透明的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。正极40被设置在基底38上方并且包括大体透明的导电材料，例如但不限于氧化铟锡。正极40电连接到例如发光二极管(LED)42的多个光源的至少一部分，多个光源被设置在半导体油墨44内并且应用于正极40的上方。同样地，大体透明的负极46也电连接到LED 42的至少一部分。负极46被设置在半导体油墨44上方并且包括透明或半透明的导电材料，例如但不限于氧化铟锡。此外，可以通过连接到其中一个导线30的对应汇流条48、50将正极40和负极46中的每一个电连接到控制器，例如图2中所示的控制器28。可以沿正极40和负极46的相对边印刷汇流条48、50，并且汇流条48、50和导线30之间的连接点可以位于每个汇流条48、50的对角处，从而促进沿汇流条48、50的均匀的电流分布。控制器28也可以电连接到电源52，电源52可以对应于在12到16V直流下运行的车载电源。

LED 42以随机或受控的方式分散在半导体油墨44中并且设置为面向车辆外部并且配置用于发射聚焦或非聚焦光。LED 42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44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。以这种方式，半导体油墨44可以包括各种集中度的LED 42，以使LED 42的密度可以针对各种照明应用而调整。可以通过多种印刷工艺应用半导体油墨44，包括向正极40的选定部分喷墨和丝网印刷工艺。更具体地，可以设想将LED 42分散在半导体油墨44内且将形状和尺寸设置为使大量的LED在半导体油墨44沉积期间与正极40和负极46对齐。可以通过控制器28选择性地激活和停用最终电连接到正极40和负极46的部分LED 42。关于发光总成的构建的附加信息在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2014-0264396 A1、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。

仍参考图3，发光总成26进一步包括至少一种光致发光结构54，该光致发光结构54作为涂层、层、薄膜或其它合适的沉积层设置在负极46的上方。关于当前所述的实施例，光致发光结构54可以设置为多层结构，该多层结构包括能量转换层56和可选的稳定层58。能量转换层56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60。例如，光致发光材料60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，光致发光材料60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60分散在聚合物基体内以形成均匀混合物来制备能量转换层56。这样的方法可以包括从液体载体介质中的制剂制备能量转换层56且将能量转换层56涂到负极46或其它所需的基底。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)将能量转换层56应用到负极46。可选地，可以通过不使用液体载体介质的方法来制备能量转换层56。例如，可以通过将光致发光材料60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)中来呈现能量转换层56，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可以可选地包括稳定层58。稳定层58可被配置为光学耦合和粘附到能量转换层56或以其它方式与之整合的单独的层。稳定层58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能量转换层56结合。可以通过设置在光致发光结构54上方的粘合层62将光致发光结构54连接到车窗部34。有关光致发光结构的构建的附加信息在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。

在操作中，光致发光结构54配置为响应于被LED 42发射的光激发而发光。更具体地，从LED 42发射的光经历能量转换，在转换中从LED 42发射的光被光致发光材料60转换并且以不同的波长从光致发光材料60重新发射。由LED 42发射的光在这里被称作输入光，而从光致发光材料60重新发射的光在这里被称作转换后的光。根据一个实施例，光致发光材料60可以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60可以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60转换后的光立即从光致发光结构54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56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54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。

在一些实施例中，光致发光结构54可以呈现出朗伯发射(Lambertian emittance)，在这种情况下一部分转换后的光可以在朝向车辆内部的方向上发射。如此，发光总成26可以可选地包括反射层64，反射层64被连接到基底38以使转换后的光在朝向车辆外部的方向上反射。反射层64可以具体化为薄膜并且在发光总成26处于停用状态时不应过度阻挡车辆乘员的视野，停用状态在这里被限定为LED 42被关闭，以使光致发光材料54不呈现发光。反射层64也可以用于保护发光总成26不受由环境暴露所引起的物理和化学损伤。在光致发光结构54被暴露在环境中的可选实施例中，例如当发光总成26被设置在车窗部36的顶部上时，可以在光致发光结构54的上方设置单独的保护层以实现相同的效果。

根据一个实施例，光致发光材料60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，所需的颜色可以根据照明应用而变化。例如，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 42，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并且同时省去光致发光结构54的相关的成本优势。

在可选的实施例中，能量转换层56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56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 42的对应部分唯一激发每种不同的光致发光材料，LED 42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与转换后的光相关的斯托克斯位移，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28可以控制LED 42的强度以最终作用于光致发光结构54的发光亮度。例如，增加LED 42的强度总体会使光致发光结构54呈现更亮的发光。控制器28可以通过脉冲宽度调节或直接电流控制来控制LED 42的强度。当发光总成26被激活时，控制器28可以控制LED 42的光发射持续时间以作用于光致发光结构54的发光持续时间。例如，控制器28可以在延长的持续时间内激活LED 42，以使光致发光结构54呈现持续发光。可选地，控制器28可以使LED 42以不同的时间间隔闪烁，以使光致发光结构54呈现闪烁效果。

参考图4，继续参考图1和图2所描述的隐私车窗总成12，根据一个实施例示出了照明系统70的框图。隐私车窗总成12包括发光总成26并且可以根据图3中所示的发光总成进行设置。如所示的，发光总成26电连接到控制器28，控制器28电连接到电源52。在一个实施例中，电源52可以对应于在12-16V的直流下运行的车载电源。控制器28在车辆10内可以不同地定位并且包括与存储器74通信的处理器72。存储器74包括存储在其上的指令76，指令76可由处理器72执行。指令76使控制器28能够选择性地激活LED 42，LED 42电连接到正极40和负极46。控制器28可通信地连接到一个或多个车辆设备78和/或用户输入装置80并且使用从它们接收到的信号来控制发光总成26的激活状态。用户输入装置80可以对应于中控台触摸屏显示器或如遥控钥匙或智能手机的便携式电子设备。控制器28可以与一个或多个车辆设备78和/或用户输入装置80通信并且从它们接收针对车辆相关状况的信号，车辆相关状况是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发光总成26的输出的任何其它信息或控制信号。

根据一个实施例，控制器28响应于通过用户输入装置80输入的用户命令而激活LED 42，由此使光致发光结构54发光并且使透过侧窗14的能见度变模糊。控制器28之后响应于另外的用户命令或当车辆10被设置为行驶时而停用LED 42，由此使光致发光结构54停止发光并且使侧窗14变清楚。应该明白的是，控制器28可以被连接到另外的发光总成并且配置为基于一种或多种车辆相关状况而选择性地激活每个发光总成的LED。例如，另外的发光总成26可以被设置在另外的车窗的车窗部上，例如侧窗20，并且控制器28可以激活相关LED 42，从而使相关LED 42与车辆10的转向信号一起闪烁。所产生的照明被感知为位于侧窗20的部分上并且用作转向灯。

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。