本發(fā)明總體涉及車輛照明系統(tǒng)，并且更具體地涉及使用光致發(fā)光和光致磷光結(jié)構(gòu)的車輛照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的使用所產(chǎn)生的照明提供了獨特且吸引人的視覺體驗。因此，在機動車輛內(nèi)針對各種照明應(yīng)用而實施這樣的結(jié)構(gòu)是期望的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種車輛，該車輛包括面板。面板包括限定設(shè)置在基底的相對側(cè)上的第一表面和第二表面的基底、定位在基底的第一表面上的磷光結(jié)構(gòu)以及定位在基底的第二表面上的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)。定位發(fā)光總成以照明基底的第二表面。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種車輛，該車輛包括車輛內(nèi)部面板。車輛內(nèi)部面板包括限定設(shè)置在基底的相對側(cè)上的A類表面和B類表面的基底。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)定位在基底的B類表面上。發(fā)光總成定位為鄰近基底的B類表面。發(fā)光總成配置為朝向光致發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)射光。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種車輛，該車輛包括具有基底的內(nèi)部面板?；装ㄖ辽僖粋€大體半透明的部分和定位在內(nèi)部面板外側(cè)上的發(fā)光總成。發(fā)光總成配置為朝向基底的外側(cè)表面發(fā)射光。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員一經(jīng)研究下列說明書、權(quán)利要求以及附圖就可以理解和領(lǐng)會本發(fā)明的這些以及其它方面、目標以及特性。

附圖說明

在圖中：

圖1是根據(jù)一個實施例示出的處于打開位置的車輛車門的透視圖；

圖2是根據(jù)一個實施例的沿圖1的線II-II描述和截取的面板的放大截面圖；

圖3A是根據(jù)一個實施例的圖2的部分IIIA的放大視圖；

圖3B是根據(jù)一個實施例的圖2的部分IIIB的放大視圖；

圖3C是根據(jù)一個實施例的圖2的部分IIIC的放大視圖；

圖3D是根據(jù)一個實施例的圖2的部分IIID的放大視圖；

圖3E是根據(jù)一個實施例的圖2的部分IIIE的放大視圖；以及

圖4是根據(jù)一個實施例的進一步示出面板的框圖。

具體實施方式

根據(jù)需要，在此公開了本發(fā)明的詳細實施例。然而，應(yīng)當理解的是，公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示例，其可以體現(xiàn)為不同的和替代的形式。附圖不一定是具體設(shè)計，且為了呈現(xiàn)功能概況，一些圖可以被夸大或縮小。因此，在此公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而是僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面使用本發(fā)明的典型基礎(chǔ)。

如在此所用的，當用于一系列兩個或更多個項目中時使用的術(shù)語“和/或”意味著可以單獨使用任何一個所列項目、或可以使用兩個或更多個所列項目的任意組合。例如，如果組合物被描述為包含組分A、B和/或C，則組合物可以單獨包含A；單獨包含B；單獨包含C；A和B的組合；A和C的組合；B和C的組合；或A、B和C的組合。

現(xiàn)在參照圖1-4，示出了包括面板14的車輛10，面板14包括限定設(shè)置在它的相對側(cè)的A類表面22和B類表面26的基底18。磷光結(jié)構(gòu)30定位在基底18的A類表面22上。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34定位在基底18的B類表面26上。發(fā)光總成38定位為鄰近基底18的B類表面26。

現(xiàn)在參照圖1，車輛10總體示出為具有車門42，車門42便于進入和離開車輛10的內(nèi)部46。面板14定位在車門42上?？梢岳斫獾氖牵缦挛乃觯姘?4同樣可以用在車輛10內(nèi)部46的其它區(qū)域中。例如，面板14可以形成儀表板、車頂棚、A或B柱、地板、座椅、中央控制臺、手柄、方向盤、車壁、存儲托盤和/或雜物箱的一部分或其全部。也可以理解的是，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于車輛10的外部部件，例如保險杠、外部面板、車燈總成(例如前照燈和尾燈)護板等。面板14可以配置用于發(fā)射光(例如背光式和/或前光式照明)并且向車輛10的內(nèi)部46和/或外部提供照明。面板14可以配置為覆蓋車門42內(nèi)部的大面板，例如作為薄帶以及中間的各種尺寸。進一步地，面板14可以配置為車輛10內(nèi)部46或外部的成型部件或飾件。

現(xiàn)在參照圖2所述的實施例，面板14是配置為背光式和前光式照明兩者的多層結(jié)構(gòu)。面板14包括限定A類表面22和B類表面26的基底18，A類表面總體限定在基底18的車輛內(nèi)側(cè)上，B類表面總體限定在基底18的車輛外側(cè)上。以另一種方式表述，A類表面22是通常由車輛10的乘客查看的表面并且B類表面26是通常無法被乘客查看的表面。A類表面22和B類表面26被限定在基底18的相對側(cè)上。磷光結(jié)構(gòu)30定位在基底18的A類表面22上。磷光結(jié)構(gòu)30定位在A類表面22上以使來自日光或其它光源的照明可以落在磷光結(jié)構(gòu)30上并且由此使磷光結(jié)構(gòu)30充能。磷光結(jié)構(gòu)30配置用于為面板14提供前光式照明。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34定位在B類表面26上或基底18的外側(cè)上，其鄰近發(fā)光總成38。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34配置為與發(fā)光總成38配合以為面板14提供背光式照明?；?8可以由聚合材料、金屬和/或復(fù)合材料構(gòu)成?；?8可以限定一個或多個半透明或透明的部分，并且在一些實施例中，可以全部半透明和/或透明。在一些實施例中，面板14的透明和/或半透明部分可以形成圖案或有美感的設(shè)計。磷光結(jié)構(gòu)30和光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34可以部分或全部設(shè)置在透明部分上方。在一些實施例中，基底18、光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30可以包括或限定標志50。標志50可以是符號、設(shè)計、徽章、文本、圖片或其它視覺符號。標志50可以缺少光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30和/或標志50是基底18的不透明部分和/或不透明染料或著色，以使照明不連續(xù)或照明顏色的變化用于形成面板14的照明中的圖像。此外或可選地，標志50可以由另一材料制成(例如真空化的金屬)。

面板14總體設(shè)置在發(fā)光總成38和內(nèi)部46之間，以使面板14相對于發(fā)光總成38設(shè)置在車輛10內(nèi)。在所述的實施例中，發(fā)光總成38可以包括印刷電路板(PCB)54，光源58設(shè)置在印刷電路板上。發(fā)光總成38定位為遠離面板14，以容許來自發(fā)光總成38的光更均勻地落到光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34上。

參照圖3A-3E，根據(jù)一個實施例示出了發(fā)光總成38和面板14的截面圖。如圖3A中示出的，發(fā)光總成38具有包括PCB 54和光源58的堆疊設(shè)置。光源58可以采用多種配置，例如白熾燈泡、電致發(fā)光器件和/或離散發(fā)光二極管(LED)中的一種或多種。在所述的實施例中，光源58包括印刷LED總成，印刷LED以連續(xù)或半連續(xù)的方式應(yīng)用。在印刷LED總成的實施例中，光源58可以以一定的模式(如帶、點、交叉影線、字母、符號和/或圖形)應(yīng)用到PCB 54或應(yīng)用為大的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以使光源58可以向面板14提供均勻或非均勻的背光照明。

光源58可以對應(yīng)于薄膜或印刷發(fā)光二極管(LED)總成并且包括作為其最底層的基部元件68?；吭?8可以包括近似0.005到0.060英寸厚的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料或本領(lǐng)域已知的任何其它材料并且設(shè)置在所需的車輛10表面上方，光源58被接收在該表面上(例如PCB 54、外面板或面板14)。可選地，作為節(jié)約成本的措施，基部元件68可以直接對應(yīng)于已有的車輛結(jié)構(gòu)(例如PCB 54、外面板或面板14)。

光源58包括設(shè)置在基部元件68上方的正極70。正極70包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂，例如但不限于含銀或含銅的環(huán)氧樹脂。正極70電連接到多個LED源72的至少一部分，LED源72設(shè)置在半導(dǎo)體油墨74內(nèi)并且應(yīng)用于正極70上方。同樣地，負極76也電連接到LED源72的至少一部分。負極76設(shè)置在半導(dǎo)體油墨74上方并且包括透明或半透明的導(dǎo)電材料，例如但不限于氧化銦錫。此外，正極70和負極76中的每一個通過對應(yīng)的匯流條82、84和導(dǎo)線86、88電連接到控制器78和電源80?？梢匝卣龢O70和負極76的相對邊印刷匯流條82、84，并且匯流條82、84和導(dǎo)線86、88之間的連接點可以位于每個匯流條82、84的對角處，從而促進沿匯流條82、84的均勻的電流分布。應(yīng)該明白的是，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，在可選的實施例中光源58內(nèi)的部件的定向可以改變。例如，負極76可以被設(shè)置在半導(dǎo)體油墨74下方并且正極70可以被設(shè)置在上述半導(dǎo)體油墨74上方。同樣地，如匯流條82、84的另外的部件也可以以任何定向設(shè)置以使光源58可以朝向所需位置(例如光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或面板14)發(fā)射輸入光100(圖3B)。

LED源72以隨機或受控的方式分散在半導(dǎo)體油墨74中并且可以配置為朝向光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34發(fā)射聚焦或非聚焦光。LED源72可以對應(yīng)于尺寸(例如直徑或最長尺寸)近似約5到約400微米的氮化鎵元件的微型LED并且半導(dǎo)體油墨74可以包括多種粘結(jié)劑以及電介質(zhì)材料，粘結(jié)劑以及電介質(zhì)材料包括但不限于鎵、銦、碳化硅、磷和/或半透明的聚合物粘結(jié)劑中的一種或多種。

可以通過多種印刷工藝向正極70的選定部分應(yīng)用半導(dǎo)體油墨74，包括噴墨和絲網(wǎng)印刷工藝。更具體地，可以設(shè)想將LED源72分散在半導(dǎo)體油墨74內(nèi)且將形狀和尺寸設(shè)置為使大量的LED源72在半導(dǎo)體油墨74沉積期間與正極70和負極76對齊。最終電連接到正極70和負極76的部分LED源72可以通過匯流條82和84、控制器78、電源80和導(dǎo)線86和88的組合來點亮。根據(jù)一個實施例，電源80可以對應(yīng)于在12到16V的直流下操作的車載電源80。關(guān)于發(fā)光總成構(gòu)建的附加信息在2014年3月12日提交的、由洛文塔爾(Lowenthal)等人發(fā)明的、美國專利公開號為2014/0264396A、名稱為“從基底移除的超薄印刷LED層”的專利申請中進行了公開，在此通過引用包含其全部內(nèi)容。

仍參照圖3A，類似于印刷LED實施例的光源58，光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和磷光結(jié)構(gòu)30可以具有層狀結(jié)構(gòu)。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34作為涂層、層、薄膜或其它合適的沉積層設(shè)置于基底18的B類表面26上并且與負極76分開。在其它實施例中，光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34可以設(shè)置在負極76上方。關(guān)于當前所述的實施例，光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34可以設(shè)置為多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括能量轉(zhuǎn)換層90、可選的穩(wěn)定層92和可選的保護層94。可選的涂層或?qū)涌梢远ㄎ辉诠庵掳l(fā)光結(jié)構(gòu)34和基底18的B類表面26或鄰近發(fā)光總成38的穩(wěn)定層92之間。

能量轉(zhuǎn)換層90包括具有利用磷光或熒光特性的能量轉(zhuǎn)換元件的至少一種光致發(fā)光材料96。例如，光致發(fā)光材料96可以包括有機或無機熒光染料，包括萘嵌苯(rylene)、呫噸(xanthene)、卟啉(porphyrin)、酞菁染料(phthalocyanine)或它們的組合。另外或可選地，光致發(fā)光材料96可以包括來自鈰(Ce)摻雜的石榴石的組的磷光劑，例如YAG(釔鋁石榴石):Ce?？梢酝ㄟ^使用多種方法將光致發(fā)光材料96分散在聚合物基體內(nèi)以形成均勻混合物來制備能量轉(zhuǎn)換層90。這樣的方法可以包括從液體載體介質(zhì)中的制劑制備能量轉(zhuǎn)換層90且將能量轉(zhuǎn)換層90涂到負極76或其它所需基部元件68上?？梢酝ㄟ^涂裝(painting)、絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、噴涂、狹縫涂覆(slot coating)、浸漬涂覆(dip coating)、滾筒涂覆(roller coating)、棒式涂覆(bar coating)和/或本領(lǐng)域已知的任何其它方法將光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34應(yīng)用到基底18?？蛇x地，可以通過不使用液體載體介質(zhì)的方法來制備能量轉(zhuǎn)換層90。例如，可以通過將光致發(fā)光材料96分散在可以結(jié)合到聚合物基體內(nèi)的固態(tài)溶液(在干燥狀態(tài)的均勻混合物)中來呈現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換層90，聚合物基體是通過擠出、注塑密封、壓縮密封、壓延、熱成型等成型。

為了保護包含在能量轉(zhuǎn)換層90內(nèi)的光致發(fā)光材料96不被光解和熱降解，光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34可以包括穩(wěn)定層92。穩(wěn)定層92可被配置為光學耦合和粘附到能量轉(zhuǎn)換層90或以其它方式與之整合的單獨的層。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34也可以包括保護層94，保護層94光學耦合和粘附到穩(wěn)定層92或其它層(例如在沒有穩(wěn)定層92時的能量轉(zhuǎn)換層90)以保護光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34不受由環(huán)境暴露所產(chǎn)生的物理和化學損傷?？梢酝ㄟ^每層的順序涂覆或印刷、通過順序?qū)訅夯驂河?、或任何其它合適的方式使穩(wěn)定層92和/或保護層94與能量轉(zhuǎn)換層90結(jié)合。有關(guān)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)構(gòu)建的附加信息在2011年11月8日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為8,232,533、名稱為“用于高效電磁能量轉(zhuǎn)換和持續(xù)二次發(fā)射的光解穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)”的專利中進行了公開，在此通過引用包含其全部公開內(nèi)容。

在操作中，光致發(fā)光材料96被制備為一經(jīng)從光源58的至少一部分LED源72接收到特定波長的輸入光100(圖2和3B)就被激發(fā)。如此，輸入光100經(jīng)歷能量轉(zhuǎn)換過程并且以不同的波長重新發(fā)射。根據(jù)一個實施例，光致發(fā)光材料96可以被制備為將輸入光100轉(zhuǎn)換為更長波長的光，另外被稱為下變頻?？蛇x地，光致發(fā)光材料96可以被制備為將輸入光100轉(zhuǎn)換為更短波長的光，另外被稱為上變頻。按照任何一種方法，由光致發(fā)光材料96轉(zhuǎn)換后的光可立刻轉(zhuǎn)換為來自光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的輸出光102(圖3B)或以其它方式用在能量級聯(lián)中，在能量級聯(lián)中轉(zhuǎn)換后的光用作輸入光以激發(fā)位于能量轉(zhuǎn)換層90內(nèi)的光致發(fā)光材料96的另外的制劑，由此后續(xù)轉(zhuǎn)換后的光之后可以從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34輸出或用作輸入光，并且以此類推。此外或可選地，輸出光102可以被用于激發(fā)磷光結(jié)構(gòu)30。關(guān)于這里所述的能量轉(zhuǎn)換過程，輸入光100和轉(zhuǎn)換后的輸出光102之間的波長差被稱為斯托克斯位移(Stokes shift)且用作對應(yīng)于光的波長變化的能量轉(zhuǎn)換過程的主要驅(qū)動機制。輸出光102可以是不與基底18和/或磷光結(jié)構(gòu)30相互作用的波長并且可以大體無障礙地穿過。除了環(huán)境光源以外或可選地，輸出光102也可以至少部分用于使磷光結(jié)構(gòu)30充能。

磷光結(jié)構(gòu)30設(shè)置在基底18的A類表面22上。磷光結(jié)構(gòu)30可以是多層結(jié)構(gòu)，類似于光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34。在所示的實施例中，磷光結(jié)構(gòu)30可以包括磷光層120、裝飾層98以及可視部分64。應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，磷光結(jié)構(gòu)30可以僅包括磷光層120。可以通過使用多種方法將一種或多種磷光材料124分散在聚合物基體中以形成均勻混合物來制備磷光層120。這樣的方法可以包括從液體載體介質(zhì)中的制劑制備磷光層120且將磷光層120涂到基底18或其它所需表面?？蛇x地，可以利用不使用液體載體介質(zhì)的方法來制備磷光層120。例如，可以通過將磷光材料124分散在可以結(jié)合到聚合物基體內(nèi)的固態(tài)溶液(在干燥狀態(tài)的均勻混合物)中來呈現(xiàn)磷光層120，聚合物基體是通過擠出、注塑密封、壓縮密封、壓延、熱成型等成型?？梢酝ㄟ^涂裝(painting)、絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、噴涂、狹縫涂覆(slot coating)、浸漬涂覆(dip coating)、滾筒涂覆(roller coating)、棒式涂覆(bar coating)和/或本領(lǐng)域已知的任何其它方法將磷光結(jié)構(gòu)30應(yīng)用到基底18。可以以與光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34類似的方式(例如噴墨和/或絲網(wǎng)印刷工藝)形成磷光結(jié)構(gòu)30。

磷光結(jié)構(gòu)30可以包括一種或多種磷光材料124，磷光材料124配置為在被鄰近面板14的環(huán)境照明裝置(車輛10內(nèi)的燈、太陽和/或其它自然或人工源)、輸出光102和/或輸入光100充能時發(fā)射光。在各種實施例中，磷光材料124可以包括一種或多種持續(xù)磷光體。持續(xù)磷光材料124可以定義為可操作用于實施充能并且在充能之后的一段時間釋放光。例如，如本發(fā)明所述，持續(xù)磷光材料124可以具有從幾分鐘到幾十個小時的余輝衰減時間。衰減時間可以限定為激發(fā)或充能結(jié)束與磷光材料124的光強度落到0.32mcd/m²的最小能見度以下的時刻之間的時間。0.32mcd/m²的能見度大概是適于黑暗的人眼的敏感度的大體100倍，該能見度對應(yīng)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所使用的定義。

根據(jù)一個實施例，持續(xù)磷光材料124可操作為在10分鐘的時間段之后以0.32mcd/m²的強度發(fā)射光。在示例性實施例中，持續(xù)磷光材料124可操作為在30分鐘的時間以及在一些實施例中以長于60分鐘的時間段之后以0.32mcd/m²的強度發(fā)射光。

持續(xù)磷光材料124可操作用于存儲從激活發(fā)射(例如環(huán)境光、輸入光100和/或輸出光102)或?qū)?yīng)波長接收的能量。存儲的能量之后可以由持續(xù)磷光材料124在各種時間范圍內(nèi)以磷光102a發(fā)射，一些情況擴展至約24小時。這樣的材料在被用在這里所述的面板14中時可以使磷光結(jié)構(gòu)30通過多種激發(fā)源持續(xù)發(fā)光，激發(fā)源包括但不限于環(huán)境光、發(fā)光總成38內(nèi)的光源58和/或來自光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的輸出光102。來自激發(fā)源的激活發(fā)射的周期吸收可以提供持續(xù)磷光材料124的大體持續(xù)充能，從而提供一致的環(huán)境照明。例如，發(fā)光總成38可以脈沖發(fā)射或以其它方式周期地被激活以使磷光結(jié)構(gòu)30充能，從而使磷光結(jié)構(gòu)30提供恒定或變化水平的發(fā)射磷光102a。

持續(xù)磷光材料124可以對應(yīng)于堿土鋁酸鹽和硅酸鹽，例如摻雜(di(釹鐠混合物))硅酸鹽或在輸入光不再存在時能夠持續(xù)一段時間發(fā)射光的任何其它化合物。這樣的物質(zhì)可以包含持續(xù)磷光的磷光劑或其它摻雜化合物?？梢岳靡环N或多種離子對持續(xù)磷光材料124進行摻雜，該離子可以對應(yīng)于稀土元素，例如Eu²⁺、Tb³⁺和/或Dy³⁺。根據(jù)一個非限制的示例性實施例，磷光結(jié)構(gòu)30包括從約30％到約50％的磷光材料124、從約25％到約55％的液體載體介質(zhì)、從約15％到約35％的聚合物樹脂、從約0.25％到約20％的穩(wěn)定添加劑以及從約0％到約5％的增強性能的添加劑，各自基于制劑的重量。磷光材料124可以具有介于約1μ與約100μ之間、介于約5μ與約50μ之間或介于約10μ與約30μ之間的平均顆粒直徑。磷光材料124可以具有介于約10nm與約700nm之間的激發(fā)波長。

根據(jù)一個實施例，磷光結(jié)構(gòu)30在未照明時是半透明的白色。一經(jīng)磷光結(jié)構(gòu)30接收所需波長的激發(fā)發(fā)射，磷光結(jié)構(gòu)30就可以以藍色光發(fā)射磷光102a。從磷光結(jié)構(gòu)30發(fā)射的光可以是所需的亮度，以使可視部分64內(nèi)的任何標志被感知，但并非是亮到使觀察者不能感知標志的圖案。根據(jù)一個實施例，藍色發(fā)光磷光材料124可以是Li₂ZnGeO₄并且可以通過高溫固態(tài)反應(yīng)方法來制備。藍色余輝可以持續(xù)五到八小時的持續(xù)時間，該余輝可以源于激發(fā)發(fā)射以及Mn²⁺離子的d-d躍遷。

根據(jù)可選非限制的示例性實施例，100份的商業(yè)溶劑型聚氨酯樹脂(例如具有在甲苯/異丙醇中50％固體含量的聚氨酯的梅斯樹脂107-268)、125份的藍綠色長持續(xù)磷光劑(例如性能指示劑PI-BG20(Performance Indicator PI-BG20))以及包含位于二氧雜環(huán)戊烷內(nèi)的0.1％的Lumogen黃F083(Lumogen Yellow F083)的12.5份的染料溶液可以混合，從而產(chǎn)生低稀土礦物磷光結(jié)構(gòu)30。可以理解的是，這里提供的組分是非限制示例。因此，在不脫離本發(fā)明提供的教導(dǎo)的情況下，可以使用本領(lǐng)域已知的任何磷光劑用作磷光層30。而且，可以想到的是，在不脫離本發(fā)明提供的教導(dǎo)的情況下，也可以使用本領(lǐng)域已知的任何長持續(xù)磷光劑。

關(guān)于長持續(xù)發(fā)光材料的制造的其他信息在2012年4月24日授予Agrawal等的美國專利號為8,163,201，名稱為“高強度持續(xù)的光致發(fā)光制劑和物品以及用于制造它們的方法”的專利中進行公開，在此通過引用包含其全部內(nèi)容。關(guān)于長持續(xù)磷光結(jié)構(gòu)的附加信息參考2005年10月11日授予Yen等的美國專利號為6,953,536，名稱為“長持續(xù)磷光體和持續(xù)能量轉(zhuǎn)移技術(shù)”的專利；在2000年9月12日授予Yen等的美國專利號為6,117,362，名稱為“長持續(xù)藍色磷光體”的專利；以及2015年2月10日授予Kingsley等人的美國專利號為8,952,341，名稱為“用于生產(chǎn)長持續(xù)發(fā)光的低稀土礦光致發(fā)光組合物以及其結(jié)構(gòu)”的專利，通過引用將它們的全部內(nèi)容結(jié)合于此。

繼續(xù)參照圖3A，可視部分64被設(shè)置在裝飾層98上方。在一些實施例中，可視部分64可以包括塑料、硅或聚氨酯材料并且被成型在磷光結(jié)構(gòu)30上方。優(yōu)選地，可視部分64應(yīng)該是至少部分透光的。以這種方式，可視部分64在激活時可以被磷光層120、光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或發(fā)光總成38照明。此外，通過包覆密封可視部分64，也可以用于保護磷光結(jié)構(gòu)30?？梢暡糠?4可以以平面形狀和/或拱形設(shè)置以增強它在發(fā)光狀態(tài)時的可視能力。與光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34以及光源58類似，可視部分64和磷光結(jié)構(gòu)30也可以受益于薄的設(shè)計，由此有助于安裝到車輛10的小的組裝空間內(nèi)。此外或可選地，可視部分64可以限定或有助于標志50的形成。

在一些實施例中，裝飾層98可以被設(shè)置在可視部分64和磷光層120之間。裝飾層98可以包括聚合物材料或其它合適的材料并且配置用于控制或改善可視部分64的外觀。例如，裝飾層98可以配置為在可視部分64處于未照明狀態(tài)時給予可視部分64皮革外觀。在其它實施例中，裝飾層98可以被著色為任何顏色以與接收磷光結(jié)構(gòu)30的車輛結(jié)構(gòu)配套。例如，裝飾層98在顏色上可以與面板14類似，以使磷光結(jié)構(gòu)30在處于未照明狀態(tài)時大體被隱藏?？蛇x地，裝飾層98可以將標志50和/或車標設(shè)置為使裝飾層98和標志50可以是背光式和/或以其它方式被發(fā)光總成38照明。在任何情況下，裝飾層98應(yīng)該是至少部分透光的，以在進行能量轉(zhuǎn)換過程的任何時候不會阻止光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和磷光結(jié)構(gòu)30照明可視部分64。

包覆成型材料66可以設(shè)置為圍繞光源58、光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30。包覆成型材料66可以與可視部分64或光源58、光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30的任何層整體成型。包覆成型材料66可以保護發(fā)光總成38、磷光結(jié)構(gòu)30和光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34不受由環(huán)境暴露所引起的物理和化學損傷。包覆成型材料66與其它材料相比可以具有粘彈性(即具有粘性和彈性兩者)、低的楊氏模量和/或高的失效應(yīng)變，以使包覆成型材料66在被接觸時可以保護發(fā)光總成38、磷光結(jié)構(gòu)30和/或光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34。例如，包覆成型材料66可以保護磷光結(jié)構(gòu)30免受車輛10的乘員接觸面板14時所產(chǎn)生的重復(fù)接觸。應(yīng)明白的是，可視部分64和包覆成型材料66可以是兩個單獨的部件或可以作為單個部件整體成型。

參考圖3B，根據(jù)一個實施例示出了用于產(chǎn)生單色發(fā)光的能量轉(zhuǎn)換過程104。在這個實施例中，光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的能量轉(zhuǎn)換層90包括單一的光致發(fā)光材料96，光致發(fā)光材料96配置用于將從LED源72接收到的輸入光100轉(zhuǎn)換為具有與輸入光100的相關(guān)波長不同波長的輸出光102。更具體地，光致發(fā)光材料96被制備為具有吸收光譜，該吸收光譜包括從LED源72供應(yīng)的輸入光100的發(fā)射波長。光致發(fā)光材料96也被制備為具有產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后的可見輸出光102的斯托克斯位移，該可見光具有表現(xiàn)為所需顏色的發(fā)射光譜，所需的顏色根據(jù)照明應(yīng)用可以變化。轉(zhuǎn)換后的可見輸出光102從光源58經(jīng)過可視部分64輸出，由此使可視部分64以所需的顏色照明。在一個實施例中，以下變頻方式進行能量轉(zhuǎn)換過程104，在該情況下輸入光100包括位于可見光譜較低端的光，例如藍色光、紫色光或紫外(UV)光。如此使藍色、紫色或UV LED用作LED源72，該LED源可以提供優(yōu)于單純使用所需顏色的LED以及連同上述的能量轉(zhuǎn)換過程的相對成本優(yōu)勢。而且，由可視部分64所提供的照明可以提供獨特、大體均勻和/或吸引人的視覺體驗，該視覺體驗難以通過非光致發(fā)光手段復(fù)制。輸出光102可以被用于激發(fā)磷光結(jié)構(gòu)30或使磷光結(jié)構(gòu)30充能，執(zhí)行與磷光102a的顏色混合或不與磷光結(jié)構(gòu)30相互作用。

參考圖3C，根據(jù)一個實施例示出了用于產(chǎn)生多種顏色的光的第二能量轉(zhuǎn)換過程106。為了保持一致性，下文同樣使用圖3A中所示的發(fā)光總成38描述第二能量轉(zhuǎn)換過程106。在這個實施例中，能量轉(zhuǎn)換層90包括散布在能量轉(zhuǎn)換層90中的第一光致發(fā)光材料96和第二光致發(fā)光材料108?？蛇x地，如果需要(如用于形成圖案)，光致發(fā)光材料96、108可以彼此分離。同樣地，應(yīng)明白的是，能量轉(zhuǎn)換層90可以包括多于兩種不同的光致發(fā)光材料96、108，本發(fā)明提供的構(gòu)思在這種情況下同樣適用。在一個實施例中，第二能量轉(zhuǎn)換過程106通過使用藍色、紫色和/或UV光作為激勵源的下變頻方式發(fā)生。

關(guān)于當前說明的實施例，光致發(fā)光材料96、108的激發(fā)互不相交。也就是，光致發(fā)光材料96、108被制備為具有非重疊的吸收光譜和產(chǎn)生不同發(fā)射光譜的斯托克斯位移。同樣地，在制備光致發(fā)光材料96、108中，應(yīng)注意將相關(guān)的斯托克斯位移選擇為使從光致發(fā)光材料96、108中的一個發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的輸出光102不會激發(fā)另一個，除非期望如此。根據(jù)一個示例性實施例，以LED源72a示例性示出的第一部分LED源72配置用于發(fā)射輸入光100，該輸入光100具有僅激發(fā)光致發(fā)光材料96并且使輸入光100被轉(zhuǎn)換為第一顏色(例如白色)的可見輸出光102的發(fā)射波長。同樣地，以LED源72b示例性示出的第二部分LED源72配置用于發(fā)射輸入光100，該輸入光100具有僅激發(fā)第二光致發(fā)光材料108并且使輸入光100被轉(zhuǎn)換為第二顏色(例如紅色)的可見輸出光102的發(fā)射波長。優(yōu)選地，第一顏色和第二顏色彼此在視覺上可區(qū)分。以這種方式，可以使用控制器78選擇性地激活LED源72a和72b，以使光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34以各種顏色發(fā)光。例如，控制器78可以僅激活LED源72a以單獨激發(fā)光致發(fā)光材料96，使可視部分64以第一顏色照明?？蛇x地，控制器78可以僅激活LED源72b以單獨激發(fā)第二光致發(fā)光材料108，使可視部分64以第二顏色照明。類似地，通過選擇光致發(fā)光材料96、108，來自光致發(fā)光材料96、108其中一個、兩個或兩者都沒有的發(fā)射可以引起磷光結(jié)構(gòu)30的激活。

仍可選地，控制器78可以同時激活LED源72a和72b，以使光致發(fā)光材料96、108兩者都被激發(fā)，使可視部分64以第三顏色照明，第三顏色是第一和第二顏色的混合顏色(例如粉紅色)。從每個光源72a、72b發(fā)射的輸入光100的強度也可以彼此成比例地變化，以獲得另外的顏色。對于包含多于兩種不同光致發(fā)光材料96、108的能量轉(zhuǎn)換層90而言，可以實現(xiàn)更多樣的顏色。可以想到的顏色包括紅色、綠色、藍色以及它們的組合，組合包括白色，所有顏色都可以通過選擇合適的光致發(fā)光材料96、108以及恰當?shù)夭僮魉鼈儗?yīng)的LED源72來實現(xiàn)?？刂破?8可以配置為將激活光源72a、72b時的磷光102a顏色納入考量，以實現(xiàn)磷光結(jié)構(gòu)30的適當?shù)念伾旌匣蚣せ睢?/p>

參考圖3D，第三能量轉(zhuǎn)換過程110包括發(fā)光總成38以及光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34配置用于將從LED源72接收到的輸入光100轉(zhuǎn)換為可見輸出光102，可見輸出光102具有與輸入光100的相關(guān)波長不同的波長。更具體地，光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34被制備為具有吸收光譜，該吸收光譜包括由LED源72提供的輸入光100的發(fā)射波長。光致發(fā)光材料96也被制備為具有產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后的可見輸出光102的斯托克斯位移，該可見輸出光102具有表現(xiàn)為所需顏色的發(fā)射光譜，該顏色可以根據(jù)照明應(yīng)用而變化。

光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34可以被應(yīng)用到面板14的僅一部分，例如，以帶狀方式。在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34之間可以是透光部分112，透光部分112容許從LED源72發(fā)射的輸入光100以第一波長穿過該透光部分112。透光部分112可以是開放空間或者可以是透明或半透明材料。穿過透光部分112發(fā)射的輸入光100可以從發(fā)光總成38指向第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)或磷光結(jié)構(gòu)30。輸入光100可以激活磷光結(jié)構(gòu)30、穿過磷光結(jié)構(gòu)30或兩者都有。

參考圖3E，說明了利用發(fā)光總成38產(chǎn)生多種顏色的光的第四能量轉(zhuǎn)換過程114。光致發(fā)光材料96的激發(fā)被配置為使從LED源72發(fā)射的輸入光100的一部分以第一波長穿過光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34(即，從光源58發(fā)射的輸入光100不被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34轉(zhuǎn)換)?？梢酝ㄟ^脈沖寬度調(diào)制或電流控制改變發(fā)射輸入光100的強度以改變從LED源72發(fā)射的輸入光100在沒有轉(zhuǎn)換成輸出光102波長的情況下穿過光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的量。例如，如果發(fā)光總成38被配置為以低水平發(fā)射輸入光100，大體所有的輸入光100可以被轉(zhuǎn)換為第二波長的輸出光102。在該配置中，對應(yīng)于光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的顏色的輸出光102可以傳輸通過基底18。如果發(fā)光總成38配置為以高水平發(fā)射輸入光100，那么僅一部分第一波長被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34轉(zhuǎn)換。在這種配置中，輸入光100的第一部分可以被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34轉(zhuǎn)換并且輸入光100的第二部分光可以以第一波長朝向另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30傳輸通過基底18，另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34設(shè)置為鄰近發(fā)光總成38。另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34或磷光結(jié)構(gòu)30可以響應(yīng)于從光源58發(fā)射的輸入光100而發(fā)光。

根據(jù)一個示例性實施例，以LED源72c示例性示出的LED源72的第一部分配置用于發(fā)射輸入光100，該輸入光100具有激發(fā)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34內(nèi)的光致發(fā)光材料96并且使輸入光100被轉(zhuǎn)換為第一顏色(例如白色)的可見輸出光102的波長。同樣地，以LED源72d示例性示出的LED源72的第二部分配置用于發(fā)射輸入光100，該輸入光100具有穿過光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34并且激發(fā)另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)或光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的波長，由此以第二顏色照明。第一和第二顏色在視覺上彼此可區(qū)分。以這種方式，可以使用控制器78選擇性地激活LED源72c和72d以使面板14以各種顏色發(fā)光。

磷光結(jié)構(gòu)30的可視部分64也可以包括光學裝置116，光學裝置116配置用于使從LED源72c、72d發(fā)射的輸入光100以及從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30發(fā)射的輸出光102指向預(yù)定位置。例如，從LED源72c、72d發(fā)射的輸入光100和來自光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34和/或磷光結(jié)構(gòu)30的輸出光102可以指向和/或聚焦為朝向鄰近面板14的所需組件和/或位置(例如把手)。

現(xiàn)在參照圖4，示出了車輛10的框圖，該車輛中實施了面板14和發(fā)光總成38。車輛10包括與發(fā)光總成38通信的控制器78?？刂破?8可以包括存儲器150，存儲器150具有包含在其中由控制器78的處理器152執(zhí)行的指令?？刂破?8可以通過位于車輛10上的電源80向發(fā)光總成38提供電能。此外，控制器78可以配置為基于從一個或多個車輛控制模塊接收到的反饋來控制發(fā)光總成38的光輸出?？刂颇K78可以配置為以單獨和/或可選的方式(例如通過電流方向操作)操作LED源72、LED的第一部分72a和/或LED的第二部分72b，從而實現(xiàn)面板14的特定照明外觀。例如，LED源72、LED的第一部分72a和/或LED的第二部分72b中的一個或多個可以配置用于激發(fā)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34、磷光結(jié)構(gòu)30或兩者。在一些實施例中，發(fā)光總成38可操作為使發(fā)光總成38的部分被激活并且其它部分未激活，以使面板14表現(xiàn)為多色，具有脈沖效果，特定組件(如標志50)被/不被照明和/或具有光的顏色或強度梯度。通過激活發(fā)光總成38，來自面板14的照明顏色可以從第一顏色(如磷光結(jié)構(gòu)30的顏色)變到第二顏色(如光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34、LED源72、磷光結(jié)構(gòu)30和/或它們的組合所發(fā)射的顏色)。面板14的顏色變化可以用于通信信息(如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速RPM、燃料水平)、提供美的照明(如伴隨音樂的脈沖、提供暖的環(huán)境照明、伴隨感測到的心跳的脈沖)或用于在車輛10內(nèi)部46提供大面積的環(huán)境照明。進一步地，控制器78可以配置用于脈沖發(fā)光總成38，以使磷光體30保持預(yù)定水平的充能和發(fā)光。

如本發(fā)明所述，使用面板14和發(fā)光總成38可以提供若干優(yōu)勢。例如，使用面板14可以容許車輛10內(nèi)部46大面積的環(huán)境照明，或用于面板14特定組件(如把手、按鈕、扶手、車門鎖、美觀組件)的突出照明。另外或可選地，面板14可以在車輛10的內(nèi)部46應(yīng)用為帶狀。可以實現(xiàn)的另一優(yōu)勢是面板14不需要電連接到電源80而提供照明。通過使用長持續(xù)磷光結(jié)構(gòu)30，在沒有引起車輛10電池消耗的情況下實現(xiàn)照明。此外，利用遠程設(shè)置的發(fā)光總成38激活光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34，面板14自身不需要電連接。進一步地，使用發(fā)光總成38和光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34，針對光致發(fā)光結(jié)構(gòu)34的平滑或夜間效果，可以使用更小的發(fā)光總成38。

應(yīng)當理解的是，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，可以對上述結(jié)構(gòu)做出變化和修改，并且進一步應(yīng)當理解的是，這些構(gòu)思旨在被下述權(quán)利要求覆蓋，除非這些權(quán)利要求通過其文字另有明確表述。