用于车辆的隐藏照明的制作方法

文档序号:13122551阅读:204来源:国知局
本公开大体涉及车辆照明装置,更确切地讲,涉及用于车辆的隐藏照明装置。
背景技术
::可实施为紧急车辆提供照明来提供紧急车辆正在接近的各种警告和/或指示。本公开提供了可提高用于紧急车辆的照明的安全性、可见性、美观性和/或特征的照明系统的各种实施例。技术实现要素:根据本公开的一个方面,公开一种车辆照明装置。该装置包括发射层,发射层包括多个印制光源并且构造成贴合面板的外表面。装置进一步包括设置在发射层的内表面上的反射层以及构造成密封装置的外表面的表面层。控制器构造成选择性地激活光源以显示由发射层限定的符号。根据本公开的另一个方面,公开一种车辆照明装置。该装置包括发射层,发射层包括多个印制光源并且构造成贴合面板的外表面。装置进一步包括设置在发射层的内表面上的反射层以及构造成密封发射层的包覆成型层。控制器构造成选择性地激活光源以显示由发射层限定的符号。根据本公开的又一个方面,公开一种用于车辆的光发射层。光发射层包括反射层,反射层形成构造成贴合车辆的外表面的内表面。发射层进一步包括多个基本上涂覆反射层的印制光源、以及蚀刻硅层。蚀刻硅层包覆成型在发射层的外表面上并且邻接具有涂覆表面的面板。硅层构造成显著地匹配涂覆表面的外观。本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本公开的这些以及其他方面、目标、以及特性。附图说明在附图中:图1a是示出照明装置的机动车辆的前透视图;图1b是示出照明装置的机动车辆的前透视图;图2是光产生组件的详细侧视图;图3是示出构造成转换光的波长的光致发光层的光产生组件的侧视示意图;图4a是包括示出第一构造的照明装置的汽车的前透视图;图4b是包括示出第二构造的照明装置的汽车的前透视图;图4c是包括示出第三构造的照明装置的汽车的前透视图;图4d是包括示出第四构造的照明装置的汽车的前透视图;以及图5是根据本公开的照明装置的方框图。具体实施方式根据需要,本文公开本公开的详细实施例。然而应理解,所公开的实施例仅是本公开的可以各种替代形式实施的示例。附图不一定是详细的设计,并且一些示意图可能夸大或最小化以示出功能概述。因此,本文公开的特定结构和功能性细节不应理解为限制,而仅作为用于教导本领域技术人员以不同方式实施本公开的代表性基础。如本文所用的,术语“和/或”,当在两个或更多所列项目中使用时,是指可采用所列项目的任意一个或可采用两个或更多所列项目的任意组合。例如,如果一个组合物被描述为包括部件a、b和/或c,则组合物可仅包括a;仅包括b;仅包括c;包括a和b组合;包括a和c组合;包括b和c组合;或包括a、b和c组合。参考图1a和图1b,本公开描述了一种用于车辆12的照明装置10。车辆12可对应于紧急车辆、第一响应车辆和/或可利用辅助灯的任何车辆。在一些实施例中,照明装置可对应于构造成贴合车辆12的外表面14的隐藏照明装置。如本申请的示例性实施例中所示,照明装置10可用于产生各种颜色的光的发射,并且可以各种组合使用以向车辆12提供有效照明。在一些实施例中,照明装置10可对应于隐蔽或卧底执法车辆的标识符16。相应地,照明装置10可构造成在一些操作模式中将车辆12选择性地识别为执法车辆并在其他操作模式中将照明装置10隐藏在视线之外。车辆12的操作模式或照明装置10的照明构造的附加视图将参考图4a、图4b、图4c和图4d进行说明。在示例性实施例中,照明装置10可对应于构造成安装至车辆12的外表面14的实质上很薄的照明组件。外表面14可与车辆12的a级表面显著地对齐。在该构造中,照明装置10可构造成安装在表面14上而不具有传统的壳体,且也未在车辆12的至少一个面板18中形成相应开口。在一些实施例中,照明装置10可构造成应用于车辆12的与车辆12的a级表面基本齐平的一个或多个表面。尽管本文提供了具体示例,但是照明装置10可在车辆12的各种内部和/或外部面板中实施,并且通常可构造成照亮车辆12的多个部分。如本文所提及的,车辆12的a级表面可对应于通常可精加工或涂漆的暴露表面。例如,a级表面可对应于车辆12的任何面板的外表面,其可由车辆12的旁观者接近。相反地,a级表面通常不应用于车辆12的构造成容纳壳体或其他部件的粗加工表面,其中所述壳体或其他部件在组装构造中不可见。虽然参考a级表面或精加工表面进行说明,但本文所述的照明装置10和各种对应的光产生组件22可结合车辆12的各种表面使用。在一些实施例中,照明装置10可包括多个可选择性地发光的照明部分20。多个照明部分20中的每个可对应于光产生组件22。本文讨论的光产生组件22中的每个可构造成独立地发光并且可构造成发射各种颜色的光。相应地,照明装置10的示例性实施例在下面的描述中进行详细讨论。为了本公开的目的,车辆固定装置或面板18可指适于接收如本文所述的照明装置10的车辆设备的任何内部或外部件或其一部分。虽然本文所述的照明装置10的实施例主要涉及汽车使用,但应当理解,该装置或系统还可在设计成运输一个或多个乘客的其他类型的车辆中实施,诸如但不限于水运工具、飞机、火车、公共交通等。在一些实施例中,照明装置10可包括控制器,控制器构造成响应于从一个或多个传感器、车辆模块和/或输入端接收的一个或多个信号选择性地点亮多个光产生组件22中的每个。例如,在一些实施例中,控制器102可构造成响应于来自车辆12的紧急照明系统的输入而选择性地激活一个或多个光产生组件22(例如,标识符16)以产生光的输出发射24。输出发射24分别表示为图1a和图1b中示出的照明装置的填充或带图案的部分,其例示了来自每个照明部分20的照射。如图1a和图1b所示,照明装置10可选择性地由与紧急照明系统120连通的控制器激活以照亮标识符16。标识符16可采用一个或多个符号或设计的形式。在一些实施例中,标识符可对应于构造成传达车辆12对应于执法车辆的一个或多个符号或文字。照明装置10的控制器参照图5进一步进行讨论。仍参考图1a和图1b,所示照明装置10分别处于第一构造24a和第二构造24b中。在第一构造24a中,标识符16可以背景区(negative)构造发光,其中,可照亮面板18的外表面14以勾画出标识符16的一个或多个符号或设计的背景区或反选区(thenegativeorinverse)。在该构造中,标识符可识别为照明装置10的不亮部分26。在第二构造24b中,可照亮标识符16的发光部分28。相应地,照明装置10可构造成选择性地照亮一个或多个符号或设计以显示标识符16。如本文进一步讨论,照明装置10可包括一个或多个构造成隐藏光产生组件22的表面层。在该构造中,可选择性地显示照明装置10以提供一个或多个功能,例如,照亮接近特定光产生组件的区域和/或传达标识符16的符号或设计。附加地,每个光产生组件22都可构造成一起或以各种顺序或图案发射第一颜色或第二颜色的光。以这种方式,可提供照明装置10用于可构造成符合各种应用的灵活的照明解决方案。参考图2,光产生组件22可对应于薄膜或印制发光二极管(led)组件。光产生组件22可包括具有衬底52的电路50。衬底52可以是不透明的、透明的或半透明的,并且可以是薄的。光产生组件22可用在各种应用中,其可具有薄的整体厚度。衬底52可以是聚合物,例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等。在一些实施例中,衬底52可从辊筒分散出来,以合并到用于光产生组件22的组装操作中并且可为约0.1mm至1.5mm厚。第一电极54或导电层可设置在衬底52上。本文讨论的第一电极54和/或各种电极或导电层可包括导电环氧树脂,比如含银或含铜环氧树脂。第一电极54可与第一总线56导电地连接。本文讨论的第一总线56和其它总线或导管可以是金属和/或导电材料,其可丝网印制在电极或导电层上。总线56、68可用在光产生组件22中,以导电地将多个发光二极管(led)源58经由控制器连接至电源。在该方式下,第一总线56和在光产生组件中使用的其他总线可构造成沿着和/或横跨光产生组件22的表面均匀地输送电流。led源58可经由半导体油墨60印制、分散或以其他方式施加在第一电极54上。半导体油墨60可对应于液体悬浮液,液体悬浮液包括分散在其中的一浓度的led源58。led源58的浓度可基于光产生组件22的期望发射强度变化。led源58可以随机或受控方式分散在半导体油墨60内。led源58可对应于氮化镓元件的微型led,其在与第一电极54的表面基本对齐的宽度上可为约5微米至400微米。半导体油墨60可包括各种粘合和介电材料,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。在该构造中,半导体油墨60可包括各种浓度的led源58,从而可针对各种应用调节led源58的表面密度。在一些实施例中,led源58和半导体油墨60可源自第n度全球技术有限公司(nthdegreetechnologiesworldwideinc.)有限公司。半导体油墨60可通过各种印制方法施加至衬底52的选定部分,包括喷墨和丝网印制方法。更具体地,能够设想到,led源58可分散在半导体油墨60内,并且形状和大小可设定成使得在半导体油墨60的沉积期间,大量的led源58可优选地与第一电极54和第二电极64对齐。led源58中最终电连接至电极54、64的部分可由施加在第一电极54和第二电极64两端的电压源照亮。在一些实施例中,来自于车辆电源的电源可用作用于向led源58供应电流的电源。关于类似于光产生组件22的光产生组件的构造的附加信息公开于授予lowenthal等人、在2014年3月12日提交的题为“ultra-thinprintedledlayerremovedfromsubstrate”的美国专利公开第2014-0264396a1号中,其全部公开内容通过引用并入本文。可在led源58上方印制至少一个介电层66以将led源58封装和/或固定在适当位置。至少一个介电层66可对应于基本上为透明材料的第一介电层66a和第二介电层66b。第二电极64可对应于印制在介电层66上方以电连接至电极54、64的顶部透明导电层。第二电极64可导电地连接至第二总线68。总线56、58可用在光产生组件22中,以经由控制器将多个led源58导电地连接至电源。虽然多个led源58描述为经由总线56、68连接至控制器,但在一些实施例中,控制器可经由各种形式的导电引线或迹线向led源58供应电流,导电引线或迹线构造成将控制器导电地连接至第一电极54和第二电极64。参考图5,讨论控制器的示例性实施例。在一些实施例中,第一电极54和第二电极64可对应于阳极和阴极。尽管被描述为光产生组件22的阳极和阴极,但是第一电极54和第二电极64可布置为使得第二电极64(阴极)设置在衬底上,并且第一电极54(阳极)设置在至少一个介电层66上。另外,可以是金属反射材料的反射层69可设置在衬底52和第一电极54之间,以将从阴极发射的光通过第二电极64从衬底52向外反射。总线56、68可沿电极54、64的相对边缘印制并且在阳极端子和阴极端子处电气端接。总线56、68和电源之间的连接点可位于每个总线56、68的相对拐角处,用于沿每个总线均匀地分布电流。在一些实施例中,反射层69可对应于设置在第一电极54和衬底之间的白色油墨层。白色油墨可对应于构造成反射来自一个或多个光产生组件22(例如,标识符16)的输出发射24的反射油墨。白色油墨可经由丝网印制、辊对辊或喷墨方法施加在第一电极54上。相应地,白色油墨可对应于具有高折射率的二氧化钛(tio2)材料,该材料构造成提供高反射率表面。对于最有效的光散射,tio2颜料的直径应稍小于要散射的光的波长的一半。由于对于可负担得起的白色颜料的约为2.73的高折射率,可使用来自于金红石的二氧化钛。另外,可将来自于金红石的二氧化钛添加到大多数油墨或涂料中。由于人眼对黄绿光(波长约0.55微米)最敏感,所以理论上涂层的tio2颜料的最佳粒子大小的直径可约在0.2到0.3微米之间。在一些实施例中,反射层69可对应于施加至第一电极54的真空金属涂层。在该构造中,金属涂层可构造成从照明装置10向外反射输出发射24。真空金属涂层可对应于构造成提供高反射率表面的银、镍或铝材料。例如,真空金属涂层可对应于铝材料。反射层69可进一步使用一个或多个粘合剂涂在朝向衬底52的表面上。在该构造中,照明装置10可贴附至衬底52,以便于组装到车辆12的面板18上。仍参考图2,在一些实施例中,可将光致发光层70施加到第二电极64上以形成光产生组件22的背光构造。在一些实施例中,光致发光层70可替代性地或额外地构造成正面光构造。光致发光层70可作为涂层、层、膜和/或光致发光衬底52施加至第二电极64或光产生组件22的构造成通过其发射输出发射24的任何表面。光致发光层70可通过丝网印制、柔性版印制施加和/或以其他方式固定至第二电极64或车辆12的固定装置或面板18的一部分。在各种实施方式中,led源58可构造成发射包括对应于蓝光的第一波长的激发发射。led源58可构造成将激发发射发射到光致发光层70中,使得光致发光材料受激发。响应于接收激发发射,光致发光材料将激发发射从第一波长转换为输出发射24,输出发射24包括长于第一波长的至少第二波长。另外,一个或多个涂层72或密封层可以施加到光产生组件22的外表面,以保护光致发光层70和光产生组件22的各种其它部分免受损坏和磨损。现参考图3,其示出了光产生组件22的光致发光层70的详细视图。光产生组件22构造成与图2中所示的光产生组件22类似,其中相同标号的元件具有相同或相当的功能和结构。虽然未在图3中示出,但led源58可经由控制器与总线56、68及电源电连通,从而控制器可选择性地激活来自led源58的激发发射80。在一个示例性实施方式中,激发发射80可包括对应于蓝色、紫色和/或紫外光谱颜色范围的第一波长。蓝色光谱颜色范围包括通常表现为蓝光(~440-500nm)的波长范围。在一些实施方式中,第一波长可包括位于紫外光和近紫外光颜色范围(~100-450nm)中的波长。在一个示例性实施方式中,第一波长可约等于470nm。尽管参照第一波长讨论了特定波长和波长范围,但第一波长通常可构造成可激发任何光致发光材料。在操作中,激发发射80传输到光致发光层70的至少部分透光材料中。激发发射80从led源58发射,并可构造成使第一波长对应于设置在光致发光层70中的一种或多种光致发光材料的至少一个吸收波长。例如,光致发光层70可包括能量转换层82,其构造成将第一波长的激发发射80转换成具有不同于第一波长的第二波长的输出发射24。输出发射24可包括一个或多个波长,其中一个波长可长于第一波长。通过能量转换层82使激发发射80转换成输出发射24的转换称为斯托克斯位移。在一些实施例中,输出发射24可对应于多个波长。多个波长中的每个都可对应于显著不同的光谱颜色范围。例如,输出发射24的至少第二波长可对应于多个波长(例如,第二、第三等)。在一些实施方式中,多个波长可在输出发射24中组合以显示为基本上白色的光。多个波长可由具有约620-750nm波长的发红光的光致发光材料、具有约526-606nm波长的发绿光的光致发光材料、以及具有长于第一波长λ1且约430-525nm的发蓝光或蓝绿光的光致发光材料产生。在一些实施方式中,蓝光或蓝绿光波长可对应于与输出发射24组合的激发发射80。如本文中讨论,光致发光材料的浓度可构造成使得至少一部分激发发射80可与输出发射24一起发射以向输出发射24添加蓝色色调。可使用多个波长从由第一波长转换的每个光致发光部分产生多种颜色的光。虽然本文涉及红色、绿色和蓝色的特定颜色,但是可使用各种光致发光材料来产生各种各样的颜色和组合以控制输出发射24的外观。对应于光致发光层70或能量转换层82的光致发光材料可包括构造成将激发发射80转换成输出发射24的有机或无机荧光染料。例如,光致发光层70可包括萘嵌苯、呫吨、卟啉、酞菁或其他适于由吸收范围和发射荧光限定的特定斯托克斯位移的材料的光致发光结构。在一些实施例中,光致发光层70可以是选自磷光体组的至少一种无机发光材料。无机发光材料可更具体地来自掺杂ce的石榴石组,例如yag:ce。因此,每个光致发光部分都可由从激发发射80接收的宽范围波长被选择性地激活,其中激发发射80构造成激发一种或多种光致发光材料以发射具有期望颜色的输出发射24。仍参考图3,光产生组件22还可包括涂层72作为至少一个稳定层,其构造成保护含在能量转换层82内的光致发光材料免受光解和/或热降解。稳定层可构造成光耦合并贴附至能量转换层82的单独层。稳定层也可与能量转换层82集成。光致发光层70和/或一个或多个涂层72还可包括光耦合并贴附至稳定层或任何层或涂层的保护层,以保护光致发光层70免受由环境暴露引起的物理和化学损害。稳定层和/或保护层可与能量转换层82结合,以通过顺序涂覆或印制每层或通过顺序层压或压印形成集成光致发光结构84。另外,可通过顺序涂覆、层压或压印来组合几个层以形成子结构。然后可层压或压印子结构以形成集成光致发光结构84。一旦形成,光致发光结构可施加至电极54、64中的至少一个,从而从led源58接收的激发发射80可转换成输出发射24。关于在车辆的至少一个光致发光部分中使用的光致发光结构的构造的附加信息公开在由kingsley等人于2012年7月31日提交的题为“photolyticallyandenvironmentallystablemultilayerstructureforhighefficiencyelectromagneticenergyconversionandsustainedsecondaryemission”的美国专利第8,232,533号中,其全部公开内容通过引用并入本文。再次参考图2,在一些实施例中,照明装置10可进一步包括构造成密封照明装置10的表面层86。该表面层可对应于薄膜层和/或包覆成型层。表面层86可对应于各种材料,比如光学级硅胶、聚碳酸酯、环氧树脂或聚氨酯。在一个示例性实施例中,表面层可对应于包覆成型硅层,其构造成密封光致发光层70以及使光产生组件22的各种其他层免受与车辆12的操作环境相关的损害。表面层86可包括可向照明装置10提供改良操作的一个或多个添加剂或中间层。例如,表面层86可包括一种或多种构造成抑制紫外(uv)光穿过其传输的材料。一些可集成到表面层86中的uv抑制剂的示例可包括以下:受阻胺(hals)或其他包括用于聚酰胺的草酰胺、用于pvc的二苯甲酮以及用于聚碳酸酯的苯并三唑和羟基苯基三嗪的uv吸收剂。uv抑制剂可构造成阻止uv光从环境光源入射在表面层86上而激活光致发光层70。在一些实施例中,照明装置10可包括构造成为面板18的外表面14提供匹配外观的染料或颜色。如果匹配白色涂料,则染料或颜色添加剂可对应于二氧化钛。在该方式下,表面层86的发射表面88可构造成匹配外表面的颜色,从而可隐藏照明装置10。在一些实施例中,发射表面88可进一步包括纹理或颗粒表面。颗粒表面可由激光蚀刻表面层86产生,且可提供给发射表面88以匹配外表面14的外观。现参考图4a、图4b、图4c和图4d,所示车辆12的前透视图展示了照明装置10的各种照明构造。在第一构造24a中,标识符16可以背景区构造发光,其中,面板18的外表面14可被照亮以勾画出标识符16的一个或多个符号或设计的背景区或反选区。在该构造中,标识符可识别为照明装置10的不亮部分26。在第二构造24b中,可点亮标识符16的发光部分28。相应地,照明装置10可构造成选择性地照亮一个或多个符号或设计以显示标识符16。如图4a至图4c所示,标识符16可称作对应于照明装置10的第一光产生组件22的第一部分90。照明装置10的第二部分92可构造成照亮对应于标识符16的一个或多个符号或设计的背景区或反选区的轮廓。参考图4c,在第三构造24c中,照明装置10的控制器可构造成激活第一部分90和第二部分92。在该构造中,照明装置10可以一种或多种颜色或光照亮每个发光组件22。如果第一输出发射28a与第二输出发射28b的颜色相同,那么照明装置10可将第一部分90和第二部分92照亮成连续部分。在该构造中,由于第一部分90和第二部分92中的每个的一致照明,所以可掩蔽标识符16。现参考图4d,在第四构造24d中,控制器102可构造成停用照明装置10的第一部分90和第二部分92。在该构造中,照明装置10可隐藏于旁观者的视线之外。表面层86可构造成通过提供与其相邻的面板18的外表面14相似的外观来隐藏光产生组件22。该表面层可对应于薄膜层和/或包覆成型层。包覆成型层可对应于构造成匹配外表面14的颜色的光学硅。在一些实施例中,发射表面88可进一步包括纹理或颗粒表面,其构造成提供表面层86的表面反射率,该反射率显著地匹配外表面14的表面反射率。参考图5,其示出了展示照明装置10的方框图。控制器102可经由本文讨论的总线56和68与光产生组件22连通。控制器102可经由车辆12的通信总线106与车辆控制模块104连通。通信总线106可构造成向控制器102传送识别各种车辆状态的信号。例如,通信总线106可构造成向控制器102传达车辆12的驾驶选择、点火状态、门打开或半开状态、照明状态、制动状况、车辆速率或速度、照明装置10的远程激活或任何其他可用于激活照明装置10的一个或多个光产生组件22的信息或控制信号。虽然本文讨论了控制器102,但在一些实施例中,至少一部分照明装置10可响应于车辆12的电气或机电开关而激活。控制器102可包括处理器108,其包括一个或多个电路,所述一个或多个电路构造成从通信总线106接收信号并输出信号以控制照明装置10,从而控制如本文讨论的各种输出光、发射、指示等。处理器108可与构造成存储指令以控制照明装置10的激活的存储器110进行连通。控制器102还可与环境光传感器112连通。环境光传感器112可操作地传达光条件,例如,接近车辆12的环境光的水平亮度或强度。响应于环境光的水平,控制器102可构造成调节来自本文讨论的光产生组件22、层、发射器和/或光源中的每一个的输出发射24的光强度。控制器102可通过控制占空比、供应给照明装置10的电流或电压来调节从照明装置10输出的光的强度。控制器102可与一个或多个车辆传感器连通,控制器102可用来控制本文讨论的每个光产生组件22的一个或多个激活顺序或激活时间。例如,控制器102可与转向传感器114、惯性测量单元(imu)116、导航系统118等连通。另外,控制器102可与紧急照明系统120连通。紧急照明系统120可对应于至少一个用户界面,其构造成选择性地激活一个或多个紧急灯、警报器或其他可用在紧急车辆、第一出动人员或执法车辆上的设备。相应地,照明装置10可并入一个或多个警报系统或设备。转向传感器114可对应于转向角检测装置,其可作为车辆12的动力转向系统的模块并入。转向角可由转向传感器114经由各种感测装置(例如电位计、角度编码器和可与控制器102通信的各种形式的传感器)检测。相应地,控制器102可构造成响应于车辆12的转向角激活每个光产生组件22的照明序列。imu116可对应于可操作以检测车辆12的运动或导航数据的加速度计、陀螺仪和各种其他形式的传感器中的一个或多个。这些设备可构造成检测作用在车辆12上的力的方向和大小。相应地,控制器102可构造成基于通过车辆12的imu116识别的车辆12的检测到的运动来激活每个光产生组件22。导航系统118可对应于构造成识别车辆12的航向和/或位置的基于全球定位系统(gps)的导航设备。另外,导航系统118可构造成识别车辆12的一个或多个待定导航方向(例如,未来转向)。导航系统118可将该导航数据传达至控制器102,从而控制器102可选择性地激活光产生组件22的一个或多个控制算法或照明序列。为描述和定义本教导的目的,注意,本文中使用的术语“大致”和“约”表示可归因于任何定量比较、值、测量、或其他表示的不确定性的固有程度。本文使用的术语“实质上”和“近似”此处还用于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。应理解,在不脱离本发明的概念的情况下,可以对前述结构进行改变和修改,并且进一步应理解,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。当前第1页12当前第1页12
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