技术领域
[0001] 本
发明大体涉及车辆照明系统，并且更具体地涉及使用一种或多种
光致发光结构的车辆照明系统。
背景技术
[0002] 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
机动车辆内为各种照明应用而实施这样的结构是期望的。
发明内容
[0003] 根据本发明的一方面，提供一种车辆
挡风玻璃显示系统。具有至少一个
光源的
后视镜总成被配置用于照射位于挡风玻璃上的
位置。至少一个光致发光结构设置在该位置处并且配置为响应于被从至少一个光源发射的
光激发而发光。
[0004] 根据本发明的另一方面，提供一种车辆挡风玻璃显示系统。至少一个光源设置为邻近挡风玻璃的上部并且配置用于照射位于挡风玻璃上的位置。至少一个光致发光结构设置在该位置并且配置为响应于被从至少一个光源发射的光激发而发光。
[0005] 根据本发明的另一方面，提供一种车辆挡风玻璃显示系统。第一光源配置为在朝向挡风玻璃的固定方向上发射光。第二光源配置为在朝向挡风玻璃的可调节的方向上发射光。至少一个光致发光结构连接到挡风玻璃并且配置为响应于被从第一光源和第二光源中的至少一个发射的光激发而发光。
[0006] 本领域的技术人员一经研究下列
说明书、
权利要求以及
附图就将理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
附图说明
[0007] 在附图中：
[0008] 图1A说明了根据一个
实施例的连接到基底的光致发光结构；
[0009] 图1B说明了根据另一实施例的连接到基底的光致发光结构；
[0010] 图1C说明了根据又一实施例的连接到基底的光致发光结构；
[0011] 图2是根据一个实施例的使用了挡风玻璃显示系统的车辆的剖视图；
[0012] 图3是根据一个实施例的图2所示的挡风玻璃的透视图；以及
[0013] 图4说明了根据一个实施例的位于光致发光结构和挡风玻璃之间的设置。
具体实施方式
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 下述公开描述一种车辆挡风玻璃显示系统。该挡风玻璃显示系统有利地使用一种或多种光致发光结构，该光致发光结构配置用于转换从相关光源接收到的光并且重新发射典型地存在于可见
光谱内的不同
波长的光。
[0017] 参考图1A-1C，示出光致发光结构10的多种示例性实施例，每一个光致发光结构能够被连接到基底12，基底12可以对应于车辆固定装置或车辆设备相关件。在图1A中，光致发光结构10总体上示出呈现为可以被应用到基底12的表面的涂层(例如
薄膜)。在图1B中，光致发光结构10总体上示出为能够被结合到基底12的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10总体上示出为可以被并入支承介质14(例如薄膜)内的多个离散颗粒，支承介质14随后可以被应用(如所示的)或整合到基底12。
[0018] 在最基本
水平，特定的光致发光结构10包括
能量转换层16，该能量转换层16可以包括一个或多个子层，如在图1A和1B中通过虚线示例性示出的。能量转换层16的每一个子层可以包括具有利用
磷光或
荧光特性的能量转换元件的一种或多种光致发光材料。每种光致发光材料一经接收到特定波长的光就可以被激发，由此使光经历转换过程。按照下变频(down conversion)原理，输入光被转换为从光致发光结构10输出的更长波长的光。反之，按照上变频(up conversion)原理，输入光被转换为从光致发光结构10输出的更短波长的光。当从光致发光结构10同时输出多个不同的波长的光时，多个波长的光可以混合在一起并且表现为多色光。
[0019] 在一些实施例中，已经被下变频或上变频的光可以用于激发存在于能量转换层16内的其他光致发光材料。使用从一种光致发光材料输出的转换后的光来激发另一种光致发光材料等的过程通常被称为能量级联并且可以作为实现各种
颜色表现的可选方式。关于任何一种转换原理，激发光和转换后的光之间的波长差被称作
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。在这里所述的各种实施方式中，每种光致发光结构可以按照任何一种转换原理操作。
[0020] 能量转换层16可以通过使用多种方法将光致发光材料分散在
聚合物基体中以形成均匀混合物来制备。这样的方法可以包括从在液体载体介质中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到期望的基底。能量转换层16可以通过
涂装(painting)、丝网印刷、
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)应用到基底。可选地，能量转换层16可以通过不使用液体载体介质的方法来制备。例如，能量转换层16可以通过将光致发光材料分散在可以被结合到聚合物基体中的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中而呈现，聚合物基体可以通过挤出、注射成型、压缩成型、压延成型、热成型等而形成。然后可以使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16结合到基底内。当能量转换层16包括子层时，可以顺序涂覆每个子层以形成能量转换层16。可选地，可以分别制备子层且之后
层压或压印在一起以形成能量转换层16。另外可选地，可以通过共挤出子层来形成能量转换层16。
[0021] 返回参考图1A和1B，光致发光结构10可以可选地包括至少一个稳定层18以保护包含在能量转换层16内的光致发光材料不被光解和热降解。稳定层18可被配置为光学耦合到和粘附到能量转换层16的单独的层。可选地，稳定层18也可以与能量转换层16整合。光致发光结构10也可以可选地包括光学耦合和粘附到稳定层18或其他层(例如没有稳定层18时的转换层16)的保护层20以保护光致发光结构10不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。稳定层18和/或保护层20可以通过每层的顺序涂覆或印刷、顺序层压或压印或任何其他合适的方式与能量转换层16结合。
[0022] 关于光致发光结构的构建的附加信息在2012年7月31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
申请中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。关于实现各种光发射的光致发光材料的制造和利用的附加信息，参考在2012年6月26日提交的、由博茨(Bortz)等人发明的、美国专利号为8,207,511、名称为“光致发光
纤维、组合物以及由光致发光纤维和组合物制造的织物”的专利；在2012年8月21日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利号为8,247,761、名称为“具有功能
覆盖层的光致发
光标记”的专利；在2013年8月27日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,519,359B2、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；在2014年3月4日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,664,624B2、名称为“用于产生持续二次发射的照明输送系统”的专利；在
2012年7月19日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利公开号为2012/
0183677、名称为“光致发光组合物、光致发光组合物的制造方法及其新用途”的专利申请；
在2014年3月6日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利公开号为2014/
0065442A1、名称为“光致发光物体”的专利申请；以及在2014年4月17日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利公开号为2014/0103258A1、名称为“铬发光组合物和纺织品”的专利申请，通过引用将它们的全部内容结合于此。
[0023] 参考图2，其总体上示出了用在车辆24内的挡风玻璃显示系统22的一个实施例。系统22包括设置在前挡风玻璃30的位置28处的至少一个光致发光结构26。位置28可以位于挡风玻璃30的上部，该位置对于车辆24内的乘员是可见的。光致发光结构26可以被应用到挡风玻璃30或以其他方式整合在挡风玻璃30内。在操作中，光致发光结构26配置为响应于被从至少一个光源34发射的光激发而发光。根据一个实施例，光源34可以是后视镜总成36的一部分，后视镜总成36设置为邻近挡风玻璃30的上部。光源34可以被设置为从后视镜总成36朝向挡风玻璃30的后视镜总成36的壳体部分38照明位置28。从光源34发射的光可以是散开的并且具有均匀的强度以为位置28提供光的均匀分布的光。
[0024] 可以将光致发光结构26的位置28
选定为较邻近光源34，由此使光源34发射的光在到达光致发光结构26之前需要传输的距离最小化。这有助于确保即使对后视镜总成36作出轻微的位置调整(例如平移和/或旋转)，但从光源34发射的光中的至少一部分将仍被引导为朝向位置28以激发光致发光结构26。此外，光源34可以配置用于以光束
角θ1发光，该光束角被选定用于确保只要后视镜总成36位于位置范围内位置28就被充分照射。可以将位置范围选定为包括与不同身高的车辆操作者相关的后视镜总成36的共同位置。
[0025] 至少一个光源40可以连接到
车顶结构，例如车辆24的车顶
内衬42。光源40可以设置在
车顶内衬42的凹入部分44内，凹入部分44配置为使光源40从车辆乘员的
视野中隐藏。光源40可以被
定位用于照射挡风玻璃30的位置28或不同位置以激发另外的光致发光结构。
应该明白的是，光源34和40可以各照明相同的位置(例如位置28)或不同的位置。光源40通常是固定的，并且因此来自光源40的光能够在固定的方向上发射并且以相对于光源34的光束角更小的光束角θ2发射。当选择用于激发特定的光致发光结构的光源时，使用在固定方向上发射光的光源——例如光源40——照射挡风玻璃30的位置是有利的，该位置距离后视镜总成36较远，这是由于使用容易发生意外位置调整的光源——例如光源34——照射这些位置是困难的。
[0026] 参考图3，为了更好地说明挡风玻璃显示系统22的示例性实施例，该图从车辆乘员的有利位置示出挡风玻璃30。显示为光源34a和34b的多个光源被连接到后视镜总成36并且各配置用于照射挡风玻璃30的唯一相关位置28a、28b。此外，多个光源40a和40b被连接到车顶内衬42。光源40a和40b可以横跨车顶内衬42横向地隔开并且各配置用于照射挡风玻璃30的唯一相关位置28c、28d。虽然位置28a-28d在当前说明的实施例中对应于不同的位置，但应该理解的是，在其他实施例中，特定的位置可以与另一位置重合或至少部分地重叠。
[0027] 仍参考图3，光致发光结构26a-26d设置在各自的位置28a-28d处并且配置为响应于来自对应的光源34a、34b、40a、40b的激发而发光。如图所示，光致发光结构26a-26d各设置用于在处于发光状态时传达信息。为了说明的目的，光致发光部分26a被设置为低
燃料指示器，光致发光结构26b被设置为
制动报警指示器，光致发光结构26c被设置为低机油指示器，并且光致发光结构26d被设置为安全带指示器。但应该理解的是，特定的光致发光结构并不限于任何特定的设置并且可以以任何识别形式来设置，识别形式包括符号、文字、图标、象形图等或它们的组合。
[0028] 根据一个实施例，每个光源34a、34b、40a、40b是以不同强度独立操作并且可以由车辆电源或其他电源供电。每个光源34a、34b、40a、40b可以配置用于发射蓝色光(波长在～450-495纳米)并且可以具体化为蓝色发光
二极管(LED)。由于蓝色LED总体上的成本效益以及人眼对蓝色光较不敏感，因此使用蓝色LED激发光致发光结构26a-26d是有利的。因此，有一些蓝色光应该被反射离开挡风玻璃30和/或光致发光结构26a-26d，而车辆的乘员不太可能注意到该蓝色光或由此产生不利地影响。在可选地实施例中，可以使用其他类型的LED代替蓝色LED，例如紫外(UV)或紫色LED。
[0029] 当特定的其中一个光致发光结构26a-26d被从对应光源34a、34b、40a、40b发射的光分别激发时，特定的光致发光结构26a-26d可以根据它的制备方式以一种或多种颜色发光。例如，光致发光结构26b的文字部分“制动”可以配置为在被光源34b发射的光激发时而以第一颜色发光，而较低的图标部分可以配置为响应于相同的激发而以第二颜色发光。可选地，光致发光结构26b的文字和图标部分二者可以都配置为在被光源34b发射的光激发时以相同的颜色发光。
[0030] 参考图4，示出了位于光致发光结构26和挡风玻璃30之间的设置的一个实施例。光致发光结构26设置在挡风玻璃30的位置46处，并且更具体地，光致发光结构26被连接到挡风玻璃30面向车辆内部的侧面48上。阻光层50位于光致发光结构26和挡风玻璃30的侧面48之间。阻光层50可以具体化为配置用于吸收UV
辐射的薄膜。以这种方式，从车辆外部朝向位置46传播的日光被吸收，由此增加光致发光结构26在白天的能见度。此外，阻光层50可以被配置用于吸收被选定用于激发光致发光结构26的任何波长的光。例如，如果蓝色光被选定用作激发光，那么阻光层50可以被配置用于吸收蓝色光，因为这样做有助于阻挡来自位于车辆外部的蓝色光源不期望地激发光致发光部分26。在可选的实施例中，阻光层50可以包括类似于普遍存在于车辆中用于防护抵抗UV辐射的那些黑带或黑点图案。
[0031] 反光层52可以定位在阻光层50和光致发光结构26之间并且配置用于在发光状态时使从光致发光结构26发射的光改变方向或反射。反光层52可以是白色涂料或其他反射涂层并且在光致发光结构26表现为朗伯发射时特别有用。在这样的情况下，从光致发光结构26发射的光在发光状态时具有从光致发光结构26沿多个方向传输的倾向。由此，通过设置反光层52，从光致发光结构26朝向车辆外部发射的光被改变方向或反射回朝向车辆内部，由此增加光致发光结构26的可
感知的
亮度。暗隔层(dark dead layer)54可以连接到光致发光结构26并且配置用于在光致发光结构26处于发光状态以外的情况下遮蔽光致发光结构26，在发光的情况下光致发光结构26透过暗隔层54可见。
[0032] 相应地，这里有利地提供了挡风玻璃显示系统。该系统可以包括一个或多个光致发光结构，每个光致发光结构都配置为响应于被从光源发射的光激发而发光。当处于发光状态时，每个光致发光结构向车辆乘员传达信息。该信息可以用于替代或补充由现有的车辆系统提供给车辆乘员的通知。
[0033] 为了说明和定义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、测量或其他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变化的情况下，定量表示可以从所述参考改变的程度。
[0034] 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，这样的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。
