具有彩色發(fā)光顯示的玻璃陶瓷制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制品，其具有至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，特別是顯示區(qū)，所述制品包含至少一個(gè)具有0.8%至40%的光透射和對(duì)于在420-780nm范圍中的至少一個(gè)波長(zhǎng)至少0.1%的光學(xué)透射的玻璃陶瓷基材、至少一個(gè)光源和至少一個(gè)濾光片，以便在該板的至少一個(gè)區(qū)域中形成至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，尤其是顯示區(qū)。
【專利說明】具有彩色發(fā)光顯示的玻璃陶瓷制品
[0001]本發(fā)明涉及玻璃陶瓷領(lǐng)域。更確切地說，它涉及由玻璃陶瓷制成的制品(或者產(chǎn)品)，尤其涉及玻璃陶瓷板，尤其用于覆蓋或者容納加熱元件的玻璃陶瓷制品，所述制品在該制品的至少一個(gè)所選擇區(qū)域中被提供有彩色發(fā)光顯示(或者至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū))。
[0002]由玻璃陶瓷制成的制品(如烹飪板)的銷售幾年來不斷地提高。這種成功尤其通過這些板的吸引人的外觀并且因?yàn)樗鼈円子谇鍧嵉玫浇忉尅?br> [0003]回顧的是，玻璃陶瓷最初是玻璃，被稱為前體玻璃(或母玻璃或綠玻璃)，其特定的化學(xué)組成允許經(jīng)由適合的熱處理(被稱為陶瓷化)引起受控結(jié)晶。這種部分結(jié)晶的特定結(jié)構(gòu)為玻璃陶瓷提供獨(dú)特的性質(zhì)。
[0004]當(dāng)前有不同類型的玻璃陶瓷板，每種變型是長(zhǎng)時(shí)間研究和許多試驗(yàn)的結(jié)果，這是由于在沒有不利地影響所希望的性質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)改變這些板和/或它們的獲得方法是非常棘手的:為了能用作為烹飪板，玻璃陶瓷板必須通常在可見光區(qū)波長(zhǎng)中具有同時(shí)是足夠低的(以在關(guān)閉時(shí)隱藏至少一部分下伏的加熱元件)和足夠高的(使得，根據(jù)情況(輻射加熱，感應(yīng)加熱等等)，為了安全起見用戶可以目視探測(cè)運(yùn)行狀態(tài)中的加熱元件)的透射；該玻璃陶瓷板在紅外線區(qū)中的波長(zhǎng)中還必須具有高透射，在輻射爐板的情況下尤其如此。
[0005]當(dāng)前大多數(shù)板在顏色上是深色的，尤其黑色的，其例如通過在熔融之前向綠玻璃的原料中加入氧化釩進(jìn)行染色，這種氧化物在陶瓷化之后提供與釩的還原有關(guān)的強(qiáng)烈橙棕色。還可以使用其它染料，如氧化鈷和氧化錳。因?yàn)樗鼈兊陀?00nm時(shí)具有低的透射系數(shù)，這種板尤其允許可見紅色元件，如升至高溫的加熱元件或者基于單紅色的電致發(fā)光二極管的發(fā)光顯示。還存在更透明玻璃陶瓷板(如K6ravision或者KeraResin玻璃陶瓷，由 Ei^0Kera銷售)，其允許其它“純”顏色(由單色二極管產(chǎn)生的顏色)，如藍(lán)色和綠色顯示。
[0006]然而，最近顯示出對(duì)使用更豐富顏色，尤其是通過混合許多波長(zhǎng)產(chǎn)生的合成顏色 (白顏色的情況)更多種類的信息顯示的需要。因?yàn)椴Ａ沾砂宓耐干湎禂?shù)在整個(gè)可見光譜中不是均勻的，透射光的不同(光譜)組分的相對(duì)振幅然而通常被改變，在透射之后的顏色可強(qiáng)烈地偏離由光源產(chǎn)生的顏色。
[0007]特別地，基于電致發(fā)光二極管(LEDs)的技術(shù)，通常用于產(chǎn)生白光(例如使用用磷覆蓋的藍(lán)色光源，磷吸收一部分所述光并且再發(fā)射黃色光)，不能用于穿過玻璃陶瓷產(chǎn)生白色。雖然在藍(lán)色和黃色之間的平衡最初使得它們的混合提供白光視覺(由于穿過玻璃陶瓷，吸收不是均勻的(藍(lán)色被強(qiáng)烈吸收和黃色較少被吸收))，眼睛玻璃陶瓷沒有看到白色而看到例如粉紅色、橙色或者紅色。
[0008]同樣地，使用多色發(fā)射的LED(例如由三個(gè)其強(qiáng)度獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)節(jié)的單色光源形成，如使用三個(gè)光源的“RGB”類型LEDs:紅色、綠色和藍(lán)色)以例如產(chǎn)生白光不是適合的， 這是由于玻璃陶瓷在可見光區(qū)中的不均勻吸收使顏色之間失去平衡，并且還產(chǎn)生粉紅色、 橙色或者紅色再現(xiàn)(rendu)。該RGB組分的各自強(qiáng)度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是混合必須是完美的(尤其在空間上-光束的優(yōu)良重疊-和在時(shí)間上-同相位，尤其如果光束需要進(jìn)行振幅調(diào)節(jié)時(shí))，否則有非均勻性。三個(gè)發(fā)射區(qū)域的分開距離通常是不良混合的原因，引起不均勻的顏色。同樣地，三個(gè)R、G和B芯片遭受溫度漂移和不同的老化，隨著時(shí)間引起出現(xiàn)顏色的非均勻性。根據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色LEDs的制備批次，還觀察到LED RGB的顏色彼此不同。 LEDs RGB還是比通常用于顯示裝置中的LEDs更大體積的，并且是更難以集成到控制面板中。
[0009]由于這些原因，白色顯示或者對(duì)于大多數(shù)不同于紅色的顏色，特別地對(duì)于合成顏 色，不與玻璃陶瓷一起使用，尤其深色或者有色玻璃陶瓷，由于它們?cè)诳梢姽鈪^(qū)中的不均勻 吸收(由于任何穿過它們的非單色光發(fā)生它的顏色改變)，并且光譜越寬(如，對(duì)于白色光 源)，這種改變是越?jīng)Q定性。
[0010]本發(fā)明的目的因此是提供新型改善的玻璃陶瓷制品(如板)，特別地開發(fā)具有更 多種彩色(尤其不同于紅色的顏色，特別地白色)發(fā)光顯示的新型的玻璃陶瓷制品，這種顯 示不具有如上所述的缺點(diǎn)，提供大范圍的精確顏色，特別地并有利地適用于深色的和/或 非常吸收性的板和/或本身有色的板。
[0011]這種目的通過根據(jù)本發(fā)明的新制品達(dá)到，該制品具有至少一個(gè)彩色(在更寬的意 義中，還包括白色)發(fā)光區(qū)(特別地顯示區(qū))，所述制品包含至少一個(gè)具有0.8%至40%的光 透射和對(duì)于在420-780nm范圍(位于可見光區(qū)中)中的至少一個(gè)波長(zhǎng)至少0.1%的光學(xué)透 射(transmission optique)的玻璃陶瓷基材(特別地，例如用于覆蓋或者包納至少一個(gè)加 熱元件的板)、至少一個(gè)光源(和/或包括所述光源的顯示裝置)和至少一個(gè)濾光片((在 運(yùn)行時(shí))與所述光源聯(lián)結(jié)(同樣地與該板聯(lián)結(jié)、獲得的彩色區(qū)域尤其由這三個(gè)部件(的作 用/效果)產(chǎn)生))以在該板的至少一個(gè)區(qū)域中形成，特別地至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，尤其是 顯示(例如，數(shù)據(jù)可視化/信號(hào)顯示或者裝飾圖案)。如在下面解釋地，這種濾光片尤其可 以與光源和/或板結(jié)合(在位置方面)。
[0012]術(shù)語“濾光片”理解為表示光學(xué)濾光器(作用于光的透射)，特別地有色濾光片 (根據(jù)波長(zhǎng)進(jìn)行對(duì)該波長(zhǎng)的透射的作用)，這種濾光片特別地是通常為平面的元件(主體、 基材、材料)，尤其呈基于至少一種(半)透明的(尤其在可見光中的某些波長(zhǎng)處它是透明 和對(duì)其它波長(zhǎng)不透明的/不透明化/影響其它波長(zhǎng)的意義上來說，這種濾光片此外通常具 有至少5%，尤其至少20%，特別地至少30%的光透射)、有機(jī)或無機(jī)材料的膜或者層或者復(fù)合 材料的形式，其特別地允許吸收和/或反射和/或重發(fā)射可見光譜的某些波長(zhǎng)。特別有利 的是，該濾光片是吸收濾光片(該濾光片通過吸收某些波長(zhǎng)作用于光的透射，該吸收的光 特別地可被轉(zhuǎn)化為熱量和/或以其它波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)射)。根據(jù)另一實(shí)施方案，這種濾光片是反 射濾光片(通過反射某些波長(zhǎng)作用于光的透射)。該濾光片可以被加(分別制備)在，尤 其被結(jié)合在光源(或者在多個(gè)光源)上和/或在玻璃陶瓷基材上，或者它可以被集成在或 者直接地在玻璃陶瓷基材上和/或任選地在至少一個(gè)光源和/或中間元件上進(jìn)行生產(chǎn)，如 將是在下面解釋的那樣。至少一個(gè)光源(在運(yùn)行時(shí))與至少一個(gè)這種糾正濾光片(filter correctif)(即它發(fā)射的光穿過所述濾光片)聯(lián)結(jié)以穿過與這種組裝件結(jié)合的玻璃陶瓷基 材時(shí)產(chǎn)生希望的顯示。
[0013]上述的濾光片根據(jù)(或者適合于或者取決于)玻璃陶瓷(在該玻璃陶瓷基材的光 學(xué)透射-或者光譜透射或者光譜色散的情況下，該光學(xué)/光譜透射本身取決于所述基材的 組成和厚度)和任選地根據(jù)光源進(jìn)行選擇，如在下面解釋地，使得形成至少一個(gè)具有固定 的色坐標(biāo)的彩色發(fā)光區(qū)，特別地不同于紅色的彩色區(qū)域，尤其通過混合多個(gè)波長(zhǎng)獲得的白 色的彩色區(qū)域或者合成顏色的彩色區(qū)域。[0014]措辭“玻璃-陶瓷制品”或者“由玻璃陶瓷制成的制品”理解為不僅表示由狹義的 玻璃陶瓷制成的制品而且表示由任何適合于相同應(yīng)用的類似材料(例如增強(qiáng)或非增強(qiáng)的 玻璃)，特別地能經(jīng)受高溫和/或尤其具有零或者幾乎零熱膨脹系數(shù)(例如，如在與輻射爐 一起使用的玻璃陶瓷板的情況下，低于1.5X10-7K-1的熱膨脹系數(shù))的任何材料制成的制 品。然而，該制品優(yōu)選由狹義的玻璃陶瓷制成。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的制品可以有利地是烹飪板，而且可以是任何其它具有功能顯示或者 裝飾顯示的玻璃陶瓷制品，甚至具有至少一個(gè)與至少一個(gè)糾正濾光片聯(lián)結(jié)的光源的(裝飾 和/或功能)顯示(主要使命)制品或者組件或者組裝件或者系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明，這種組裝 件與至少一個(gè)玻璃陶瓷制品，特別地玻璃陶瓷板聯(lián)結(jié)。
[0016]優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的制品(如基材)由平面或者主要或者幾乎平面(特別地具有 低于0.1%的平板對(duì)角線下垂度(fUche)，優(yōu)選約0%)的玻璃陶瓷板(通常3至4毫米厚， 尤其約4毫米厚)形成，并且它旨在用作為烹飪板。這種板通常用于集成到包含所述板和 加熱元件(例如輻射爐或者鹵素爐或者感應(yīng)加熱元件)的烹飪臺(tái)或爐灶中。
[0017]該板通常具有在使用位置的“上部”面(可見面)，另一在使用位置的“下部”面(例 如通常被藏在爐灶的底座或者機(jī)座中)和端面(或者側(cè)面或者厚度)。該上部面通常是平 面的并且光滑的，但還可以包含至少一個(gè)突起區(qū)和/或至少一個(gè)凹進(jìn)區(qū)和/或至少一個(gè)開 口(例如如果該板包括用于放置煤氣灶的開口)。下部面尤其可以是光滑的或者提供有提 高它的強(qiáng)度的picots,例如通過軋制獲得。必要時(shí),在picots的情況下,指數(shù)樹脂(r6sine d’ indice)可以施用于下表面以使它光滑，如果在將濾光片添加至該面的情況下所需要的 話。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的制品有利地基于任何這樣的玻璃陶瓷，其本征地具有0.8%至 40% (特別地2.3至40%)光透射和對(duì)于在高于420納米(并且最高至780納米)的可見光 區(qū)中的至少一個(gè)波長(zhǎng)至少0.1%的光學(xué)透射(已知通過在給定波長(zhǎng)的透射強(qiáng)度與入射強(qiáng)度 的比率進(jìn)行定義)，并且優(yōu)選對(duì)于在從420至780納米的范圍中的全部波長(zhǎng)至少0.1%的光 學(xué)透射。術(shù)語“本征地”理解為表示未涂覆的板本身具有這種透射性質(zhì)。該光透射根據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)ISO 9050:2003(其還提到光學(xué)透射)在D65光源下進(jìn)行測(cè)量，并且是同時(shí)考慮直接透射 和可能的散射透射的總透射(尤其在可見光區(qū)中進(jìn)行積分并且通過人眼的靈敏度曲線進(jìn) 行權(quán)重)，這測(cè)量例如使用配備有積分球的分光光度計(jì)進(jìn)行，對(duì)于給定厚度的測(cè)量值然后必 要時(shí)被轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)ISO 9050:2003的4毫米參照厚度。本發(fā)明特別地有利地適用于具有這 種透射標(biāo)準(zhǔn)的深色的，尤其棕色或者黑色的板，但是滿足這種標(biāo)準(zhǔn)的所使用玻璃陶瓷還可 以是明亮玻璃陶瓷，根據(jù)本發(fā)明的解決方案允許獲得希望獲得的精確顏色的發(fā)光顯示，同 時(shí)，對(duì)于這種系列的板非常具有很大的改變靈活度，簡(jiǎn)單并且沒有改變?cè)摪宓钠渌再|(zhì)的 風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]在第一實(shí)施方案中，該玻璃陶瓷特別地是深色的玻璃陶瓷(尤其使得在CIE色系 中的L*值，其由所述玻璃陶瓷在可見光區(qū)中的透射譜進(jìn)行計(jì)算，低于70%)具有0.8%至5%， 特別地0.8至2.5%在可見光中的光透射并且具有高于0.1% (對(duì)于在高于450納米可見光 區(qū)中至少一個(gè)波長(zhǎng))的光學(xué)透射。
[0020]在另一個(gè)有利的實(shí)施方案中，鋁硅酸鋰類型玻璃陶瓷本征具有2.3%至40%，特別 地高于2.5%，尤其高于3.5%的光透射，和至少0.6%(對(duì)于至少一個(gè)在420至480納米的范圍中的波長(zhǎng))的光學(xué)透射。在這種情況下，該玻璃陶瓷是否是明亮的或者深色的，它優(yōu)選具有至少一個(gè)用于掩蔽至少一部分所結(jié)合的下伏元件(尤其加熱裝置)，必要時(shí)，排除該發(fā)光裝置/照明區(qū)和必要時(shí)輻照加熱裝置的掩蔽裝置，濾光片(一個(gè)或多個(gè))在這種情況下基本上用在該非掩蔽的發(fā)光區(qū)中。
[0021]特別地，有利地使用包含以下組分和/或通過具有以下在下面用重量百分比表示范圍內(nèi)的組成的玻璃的陶瓷化獲得的玻璃陶瓷=SiO2:52-75% ；A1203:18-27% ；Li20:
2.5-5.5% ；K20:0-3% ；Na20:0-3% ；ZnO:0-3.5% ；MgO:0-3% ；CaO:0~2.5% ；BaO:0-3.5% ；SrO: 0-2% ；Ti02:1.2-5.5% ；Zr02:0_3% ；P205:0_8%，優(yōu)選，在以下用重量百分比表示的范圍內(nèi)的玻璃的陶瓷化獲得的玻璃陶瓷:Si02:64-70% ；A1203:18-21% ；Li20:2.5-3.9% ；K20:0-1.0% ； Na2O:0-l.0% ；ZnO:1.2-2.8% ；MgO:0.20-1.5% ；CaO:0 - 1% ；BaO:0-3% ；SrO:0-l.4% ；Ti02;1.8_3.2% ；Zr02:1.0_2.5%。
[0022]該玻璃陶瓷還可以包含最高lwt%的不影響該綠玻璃的熔融或者隨后的產(chǎn)生該玻璃陶瓷的反玻璃化的非必需組分。在例如黑色或者棕色玻璃陶瓷的情況下，染料尤其可以被加入到該組成中。例如，該板的組成可以有利地以0.01%至0.2%，優(yōu)選小于或等于0.05%, 甚至小于或等于0.04%的量包含氧化釩。氧化釩的含量?jī)?yōu)選為0.01至0.03%。
[0023]該玻璃陶瓷還可以包含，以便隱藏加熱元件并任選地與氧化釩組合，以下其它染料(重量范圍):Fe203:0 - 0.2%, CoO:0 - 1%，優(yōu)選 0-0.12%，甚至 NiO, CuO 和 / 或 MnO。該玻璃陶瓷還可以以小于0.5%的量包含氧化錫(或者其它還原劑如金屬硫化物)，該氧化錫允許促進(jìn)釩在該陶瓷化步驟期間還原，尤其引起出現(xiàn)顏色。
[0024]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的深色玻璃陶瓷通常在殘余玻璃相內(nèi)包含(6-石英結(jié)構(gòu)晶體，它的熱膨脹系數(shù)的絕對(duì)值有利地為等于或低于15 X 10-7/oC，甚至等于或低于5 X 10-7/oC。
[0025]通過選擇玻璃陶瓷，其雖然在需要時(shí)為深色的，具有如上所述的所選擇的光透射和光學(xué)透射，并且如上所提出，使它們與根據(jù)需要所選擇的濾光片結(jié)合以便以受控方式補(bǔ)償或者校正該玻璃陶瓷的光譜色散(dispersion spectrale),可以獲得希望的顏色再現(xiàn) (rendu)，無論穿過所述玻璃陶瓷觀察到的光源的初始光譜是什么，不受光源的選擇的限制或者不強(qiáng)迫對(duì)所述光源或者該玻璃陶瓷進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)化工序。該根據(jù)玻璃陶瓷和任選地根據(jù)光源(根據(jù)如在下面解釋的尋求目的，特別地在希望校正該發(fā)射的光通量的情況下)選擇的濾光片允許獲得該濾光片/玻璃陶瓷組裝件的希望透射(顏色進(jìn)行校正或者獲得中性透射，即不改變?cè)摴庠吹淖畛躅伾?。本發(fā)明適合于滿足透射標(biāo)準(zhǔn)的深色或者有色玻璃陶瓷板，本發(fā)明為它們提供受控的顯示顏色功能。對(duì)于提供的顏色光源，本發(fā)明能夠獲得所提供的目標(biāo)顏色，特別地產(chǎn)生在顏色方面是與最初顏色相同或不同的最終顯示/顯示裝置，尤其白色或者對(duì)于玻璃陶瓷來說新的顏色的最終顯示裝置。本發(fā)明還允許在一個(gè)玻璃陶瓷上產(chǎn)生不同著色的區(qū)域，通過例如使特定顏色與不同的空間或功能相聯(lián)系。
[0026]如上面所定義，根據(jù)本發(fā)明的制品還包含至少一個(gè)光源，可以是連續(xù)的或者不連續(xù)的，和必要時(shí)包含多個(gè)光源(它們的數(shù)目和排列可進(jìn)行改變以使得該照明更均勻的)。該一個(gè)或多個(gè)光源可以集成在/聯(lián)結(jié)到一個(gè)或多個(gè)顯示裝置類型(例如，“七段式”電致發(fā)光二極管或者液晶顯示裝置)結(jié)構(gòu)、具有觸敏控制和數(shù)字顯示的電子控制面板等等。光源優(yōu)選由在或大或小間隔的電致發(fā)光二極管(英文為DEL或LED)形成，二極管任選地與一個(gè)或多個(gè)如以下提及的波導(dǎo)管結(jié)合。二極管是在本發(fā)明中有利的，尤其在它們的體積、效率、耐久性和對(duì)環(huán)境條件(熱量等等)的耐受性方面。
[0027]二極管可以被包封，即包括半導(dǎo)體部件和包封該半導(dǎo)體部件的包裝(例如由環(huán)氧 或者尼龍類型樹脂制成)。二極管還可以是無準(zhǔn)直透鏡的半導(dǎo)體芯片，例如尺寸大約一百微 米或者約一毫米，任選地具有極小的包封作用(例如保護(hù)包封)。
[0028]該二極管可以由載體或者板或者托架攜帶，這種托架可具有經(jīng)處理(平面或者傾 斜)表面和/或已經(jīng)使得反射性(以便提高發(fā)光效率)的表面，例如它可以用清漆或者涂 料和/或鏡層涂覆，和/或與白色或者金屬反射器聯(lián)結(jié)以便更好導(dǎo)向該發(fā)射光。
[0029]該一個(gè)或多個(gè)光源可以通過焊接、夾子緊固、粘合等等，必要時(shí)通過另一元件進(jìn)行 組裝(至板或者該制品的另一組成部分，如例如控制面板(bandeau de commande)),例如， 焊接在本身被包納在金屬型材背板中的載體上的二極管可以通過該型材的夾子緊固或者 粘合進(jìn)行安裝。該一個(gè)或多個(gè)光源的設(shè)置(尤其相對(duì)于板)適合于允許產(chǎn)生穿過該玻璃陶 瓷的顯示。
[0030]光源和它們的電力供應(yīng)和控制可以任選地被分離以便允許希望的照明區(qū)的同時(shí) 或者分開的照明(根據(jù)需要)。每個(gè)光源可以是單色的(純色)光源，尤其在許多單色光源 進(jìn)行結(jié)合(例如LED RGB)以發(fā)射多色光譜(合成顏色)的情況下，或者可以是多色光源。 本發(fā)明有利地允許校正該一個(gè)或多個(gè)光源的多色譜穿過玻璃陶瓷的不均勻吸收(例如對(duì) 于白色LED)，并且特別適用于使用多色發(fā)射光源(單獨(dú)或者組合的)的制品。
[0031]措辭“單色光源”理解為表示在可見光波長(zhǎng)區(qū)中具有單一發(fā)射峰的光源，并且使得 該峰寬為I至IOOnm并且優(yōu)選5至50nm。
[0032]措辭“多色光源”理解為表示在可見光波長(zhǎng)區(qū)中具有至少兩個(gè)在不同波長(zhǎng)的發(fā)射 峰的光源。感覺的顏色(由視網(wǎng)膜)這時(shí)產(chǎn)生自不同波長(zhǎng)的混合物。它可以是LED，和/或 LED顯示裝置，具有含主發(fā)射峰并且另一發(fā)射峰的發(fā)射光譜，例如熒光，其主峰更寬并且通 常較少強(qiáng)度的。多色LED特別地發(fā)射在400至500nm的第一發(fā)射(高或低強(qiáng)度)和在高于 500nm的可見光中的第二發(fā)射(高或低強(qiáng)度)(例如為通過至少一種電致發(fā)光晶體和一種或 多種光致發(fā)光磷形成的LED的情況)。
[0033]可以特別地使用白色LEDs作為光源，并且白色LEDs例如使用半導(dǎo)晶體(如發(fā) 射藍(lán)色的氮化鎵銦(InGaN))的芯片進(jìn)行制造，該芯片用吸收藍(lán)色并且發(fā)射黃光的包含礦 物發(fā)光物質(zhì)(例如YAG:Ce)的透明樹脂(如硅氧烷或者環(huán)氧樹脂)覆蓋。作為其它有利 的多色LEDs的實(shí)例，特別地可以提及以下LEDs或者顯示裝置:來自CREE的XLampeLED 或“High Brightness LED” 系列；來自 Nichia 的 NichiaHelios, NichiaRigel, “Lamp type LED”，NSSM，NSSW，NSEW，NS9 和 NS2 系列；來自 OSRAM 的白色 T0PLED? 系列和標(biāo)號(hào) % Lff Q38E, Lff L283 和 LW Q38G ;來自 Philips Lumileds 的 “Luxeon? Rebel White” 和 “Luxeon?K2”系列;來自 Toyoda Gosei 的標(biāo)號(hào)為 E1S19，E1S27，E1S62，E1S66，E1S67，E1SAG， ElSAP, EASAA, EASAU, EASAV, ElL4x 和 ElL5x 的 LEDs ;來自 Avago Technologies 的標(biāo)號(hào)為 HSMW-C120，HSMW-C130，HSMW-C191，HSMW-C197 和 HSMW-C265 的 LEDs ;來自 LITE-0N 的標(biāo)號(hào) 為 LTW-C193TS5 和 LTW-C191TS5N 的 LEDs ;來自 Seoul Semiconductor 的標(biāo)號(hào)為 WH104L-H， WH104-NZ 和 WH107 的 LEDs ;來自 Everlight 的標(biāo)號(hào)為 19-213/T1D-KS1T1B2/3T 的 LED 等。
[0034]還可以提及以下包含LED的顯示裝置:來自Avago Technologies標(biāo)號(hào) 為 HDSM-431W 和 HDSM-433W，或者來自 Forge Europa 標(biāo)號(hào)為 FN1-039IWOIOJBW 和FN1-0391W050JBW的白色7-段式顯示裝置；來自KingBright公司的“Dot Matrix?”矩陣 顯示裝置，例如標(biāo)號(hào)為TA20-1IYWA ;來自Kingbright的“Bar Graph Array?”，例如標(biāo)號(hào)為 DC10YWA。應(yīng)當(dāng)注意到，包含LED的顯示裝置是發(fā)光顯示裝置，其“初級(jí)”光源由一個(gè)或多個(gè) LED組成，這些裝置通常由發(fā)光的“段”(例如7段式顯示裝置)、點(diǎn)(矩陣顯示裝置)或者 條組成，一個(gè)段通常由反射鏡形成、該一個(gè)或多個(gè)LEDs通常被插入在反射鏡一端和波導(dǎo)之 間直至另一(可見的)末端，該反射鏡的內(nèi)壁可以是散射的和/或該段的可見末端可被高 度透明塑料覆蓋。
[0035]如上所述，該制品還可以包含，除了該一個(gè)或多個(gè)光源外，至少一個(gè)用于使光從該 制品的一部分引導(dǎo)至另一部分(特別地通過全內(nèi)反射或者通過金屬反射)的波導(dǎo)(guide)， 該光源這時(shí)被連接到該波導(dǎo)并且通過將光發(fā)射到波導(dǎo)中與它相互作用使得該波導(dǎo)可以透 射所述光，例如，該一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)射到該波導(dǎo)的邊緣或者側(cè)面中/與該波導(dǎo)的邊緣或 者側(cè)面聯(lián)結(jié)。有利地，這種波導(dǎo)是明亮的或者透明的并且通常被加入到(在已分別地制備 之后組裝至)該基材的下部面。它可以是有機(jī)的和/或塑性的(例如由聚碳酸酯或者聚甲 基丙烯酸甲酯PMMA制成)或者無機(jī)的，并且優(yōu)選是無機(jī)的，特別地它是玻璃。根據(jù)本發(fā)明 的制品可以包含多個(gè)波導(dǎo)，每個(gè)致力于一個(gè)或多個(gè)照明區(qū)，或者單一波導(dǎo)，必要時(shí)提供有開 口。該波導(dǎo)可以通過粘合和/或夾子緊固或者通過包封等被聯(lián)結(jié)在基材上。該波導(dǎo)可以直 接地組裝在基材或者該制品的或者載體(制品安裝在其上)的另一部件上，例如在烹飪組 件或者用具的情況下，該波導(dǎo)可能被聯(lián)結(jié)在該烹飪用具的機(jī)座(基材安裝在其上)上(該 機(jī)座可以是該制品的一部分，必要時(shí))上。該波導(dǎo)尤其使得可以更好地使光引導(dǎo)至希望的 照明區(qū)上，特別地當(dāng)該基材是深色的時(shí)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的制品還可以包含，在照明區(qū)中，至少一個(gè)用于提取由該一個(gè)或多個(gè) 光源發(fā)射的光線的器件，例如一個(gè)或多個(gè)散射元件或者處理，特別地提取器件，如被加到該 表面的層和/或通過表面的任何不同處理或者紋理化(局部的或者在全部面積上)，必要 時(shí)該波導(dǎo)的表面，如激光蝕刻、印刷瓷釉、化學(xué)(酸)蝕刻或者機(jī)械加工(噴砂等等)等等。 還可以提供提取表面，例如，必要時(shí)在該波導(dǎo)體的厚度中，使用例如激光內(nèi)部蝕刻技術(shù)來進(jìn) 行。該一個(gè)或多個(gè)提取器件允許從在朝向該希望的照明區(qū)域中的波導(dǎo)提取出光線。必要時(shí)， 還可以對(duì)波導(dǎo)的邊緣的幾何形狀和粗糙度進(jìn)行處理以允許光的局部并且受控的提取。必要 時(shí)，該一個(gè)或多個(gè)提取器件可以與允許瞄準(zhǔn)該照明區(qū)的其它處理，例如在基材上的遮光屏 (掩蔽某些區(qū)域并且防止光穿過)結(jié)合。
[0037]如根據(jù)本發(fā)明定義，該要求保護(hù)的制品還包含至少一個(gè)濾光片，這種濾光片通常 被設(shè)置(特別地占據(jù)固定位置)在光源和基材之間并且可以被聯(lián)結(jié)在(即直接地或者間接 地(例如經(jīng)由另一組成元件)固定并且一旦進(jìn)行放置不容易移動(dòng))光源和/或基材上和/ 或任選地聯(lián)結(jié)在另一中間元件(例如如上所述的光提取器件)上，如將在下面解釋的那樣。 優(yōu)選它被聯(lián)結(jié)(或者固定)到玻璃陶瓷上。
[0038]可以使用各種類型濾光片(具有不同的構(gòu)造或者操作方式)，該濾光片以所選擇、 受控和可再現(xiàn)方式作用于或者補(bǔ)償穿過該板的光透射(為此目的，它們具有與玻璃陶瓷不 同的光譜色散)。這些濾光片可以是透明有色聚合物，或者有色玻璃，該染色通過沉積或者 在體積中進(jìn)行，或者可以是被沉積在光源或者玻璃陶瓷上的層等等，如在下面解釋的那樣。
[0039]如上所述，優(yōu)選使用一個(gè)或多個(gè)吸收濾光片(這種吸收特別地通過使用必要時(shí)加入到玻璃或者塑料基質(zhì)中的有機(jī)或者無機(jī)化合物進(jìn)行控制)。這種類型濾光片可以例如通 過將一個(gè)或多個(gè)有機(jī)或者無機(jī)染料或者顏料(任選地被溶解或者分散在介質(zhì)中，特別地如 硅氧烷、環(huán)氧或者丙烯酸樹脂、UV干燥墨水(encre a sechage UV)或者溶膠-凝膠類型無 機(jī)基質(zhì))沉積在透明基材的表面上形成。該基材可以是玻璃材料(鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻 璃或者可以是玻璃陶瓷基材本身)或者塑料/聚合物(聚對(duì)苯二酸亞乙酯，特別地?zé)岱€(wěn)定 化聚對(duì)苯二酸亞乙酯、聚碳酸酯、丙烯酸酯、聚醚醚酮(PEEK)等類型片材)，這些濾光片的 實(shí)例尤其是由Lee Filters或者Rosco銷售的有色明膠濾光片(g6latines)或者聚合物濾 光片。優(yōu)選，該基材是該玻璃陶瓷板本身。該沉積可以通過絲網(wǎng)印刷、噴墨或者激光印刷、 通過噴射、浸涂、通過輥涂等等進(jìn)行沉積并且優(yōu)選通過絲網(wǎng)印刷或者噴墨印刷，特別地在板 和/或光源(和/或任選地中間部件)上，尤其并且有利地通過噴墨印刷進(jìn)行實(shí)施。
[0040]應(yīng)當(dāng)注意到用于生產(chǎn)上述濾光片的有色物質(zhì)，特別地染料或者顏料，優(yōu)選是耐熱 的。例如，可以有利地使用多氯化或非多氯化的銅酞菁顏料，其以共混物形式使用并分散在 樹脂，尤其可交聯(lián)的聚硅氧烷類型樹脂中，該共混物例如(并且有利地)被施用(特別地通 過絲網(wǎng)印刷)到該玻璃陶瓷的下部面。在噴墨印刷的情況下(尤其直接地在玻璃陶瓷基材 上)，使用的油墨尤其可以是UV干燥墨水(其是溫度和光穩(wěn)定的)，如由Agfa銷售的標(biāo)號(hào) 為Anapurna M的墨水。
[0041]該吸收濾光片可以交替地或者同時(shí)地通過有色材料在它體積中形成。這種材料可 以是玻璃(尤其由Saint Gobain Glass France銷售的“SGG Stadip Color”產(chǎn)品)或者 塑料(如硅氧烷或者環(huán)氧類型樹脂或者PET、PC或者丙烯酸酯類型聚合物)。作為玻璃光 學(xué)濾光器的實(shí)例，可以提到由Schott銷售的“Schott Optical Glass Filter”系列。
[0042]該吸收濾光片有利地允許獲得所選擇的效果或者顏色，無論觀察視角怎樣。
[0043]在另一個(gè)實(shí)施方案中，使用一個(gè)或多個(gè)通過光反射起作用的濾光片(這種反射特 別地經(jīng)由在由不同材料制成薄層堆疊體中產(chǎn)生的干涉進(jìn)行控制，薄層是該其厚度小于該光 波長(zhǎng)的層)，尤其基于半反射干涉(層)堆疊體的二向色型濾光片，等等。這種濾光片例如通 過交替的高和低折射指數(shù)層的(在真空下)物理氣相沉積(PVD)(濺射、磁控管增強(qiáng)濺射、 蒸發(fā))或者化學(xué)氣相沉積(CVD)獲得，基材(在其上進(jìn)行該沉積)可以是玻璃或者聚合物。 二向色濾光片的實(shí)例是例如由Lee Filters以標(biāo)號(hào)C04銷售的那些，其由被沉積在玻璃基 材上的二向色(在兩個(gè)不同的入射角)堆疊體組成，當(dāng)它與上述標(biāo)號(hào)為Avago HDSM.44Iff 的白色七段式顯示裝置和4毫米厚的上述KeraVision玻璃陶瓷聯(lián)結(jié)(通過被插在該顯示 裝置和該玻璃陶瓷之間)時(shí)，在法向入射方向上提供白色再現(xiàn)。
[0044]該反射濾光片允許在法向入射(垂直于該板的入射，即當(dāng)直視該板時(shí))上獲得所 選擇的效果或顏色，然而該察覺到的效果或顏色必要時(shí)可以與在其它入射角不同。
[0045]濾光片的選擇或者特別適合于每種情況的濾光片組合的選擇，為了獲得希望的目 標(biāo)顏色(視覺感受)和/或希望的補(bǔ)償效應(yīng)(這是如下情況，例如希望獲得穿過該制品的 中性透射而不需改變光源顏色，無論什么光源)，取決于使用的玻璃陶瓷板、所希望的顏色 (和用于那種情況中的光源)或者期望效果(中性透射的情況，無論什么光源)和使用的濾 光片的類型。
[0046]在第一實(shí)施方案中，如果希望完美地補(bǔ)償該玻璃陶瓷的透射以使得玻璃陶瓷/濾 光片組裝件不改變光源的顏色(中性的并且恒定的，或者大約恒定的透射，例如具有在所考慮的透射區(qū)內(nèi)約0.5%的改變)，尋求的濾光片主要地取決于玻璃陶瓷并且無論使用怎樣的光源都必須起作用。這時(shí)它被稱為通用濾波片(d’universel)并且可以校正由具有給定組成和厚度的玻璃陶瓷(特別地在本發(fā)明中呈板形式)引入的色散。選擇通用濾光片使得穿過該濾光片+玻璃陶瓷組裝件的總光學(xué)透射(透射發(fā)光強(qiáng)度/入射光強(qiáng)度或由光源發(fā)射的光強(qiáng)度)TtU)(在每個(gè)考慮的波長(zhǎng)X，所述透射在法向入射進(jìn)行測(cè)量，或者根據(jù)選擇的使用條件在更適當(dāng)?shù)娜肷浣?在所考慮的整個(gè)光譜區(qū)內(nèi)(或者對(duì)于所有考慮的波長(zhǎng))是恒定的(等于恒值)。為此，測(cè)定在考慮的光譜區(qū)中所述玻璃陶瓷的(光學(xué))透射最小值Tvmin, 和尋求允許獲得等于Tvmin的恒定TtU)值的濾光片(無論所考慮的光譜區(qū)內(nèi)的波長(zhǎng)是什么)，其中差值Tt U ) -Tvmin接近于并且優(yōu)選不超過0.1，并且特別優(yōu)選地不超過0.01 (換句話說使Tt (X)-Tvmin減到最少)。
[0047] 通常，所考慮的光譜區(qū)是可見光譜區(qū)(所有的波長(zhǎng)為380nm至780nm，尤其420至 780nm)，透射最小值Tvmin通常位于380nm。所選擇的通用濾光片允許保持光源顏色，無論使用什么光源(透射TtU)對(duì)任何可見光波長(zhǎng)是一樣)僅僅改變強(qiáng)度(對(duì)于Tvmin獲得的強(qiáng)度)。或者，光譜區(qū)可以是窄得多的(例如420至600nm)，其允許一定色散(或者在察覺的顏色和光源的顏色之間的差距)但是使最后察覺的視覺通量(flux visuel)最大化，特別地可以選擇將光譜區(qū)限制至其中人眼對(duì)接受的電磁輻射最敏感的光譜區(qū)。例如，由于光譜發(fā)光效率V(X)(由國(guó)際照明委員會(huì)定義，允許表達(dá)由人眼察覺的光通量)對(duì)于555nm的波長(zhǎng)達(dá)到它的最大值1，所考慮的Tvmin值可以是在約555nm測(cè)量的值，或作為另一實(shí)施例，由于從510nm至610nm(對(duì)于明視覺(vision photopique),即日間視覺)V (入)高于0.5,考慮的Tvmin值可以是對(duì)于在510nm至610nm的光譜區(qū)的值。
[0048]從Tvmin開始，因此可以推導(dǎo)所尋求的濾光片的透射TfU)，TtU)取決于該濾光片的透射Tf ( X )和玻璃陶瓷TV的透射Tv ( X )，在所述透射之間的關(guān)系尤其是濾光片類型和濾光片相對(duì)于玻璃陶瓷的位置的函數(shù)(在最簡(jiǎn)單的情況下，特別地忽視在界面處的反射， 大致上Tt(A)=Tf(A) XTvU),其中例如|TTU)-TVmin|≤0.1)。該濾光片這時(shí)通過使已有的濾光片根據(jù)情況的結(jié)合或者通過憑經(jīng)驗(yàn)經(jīng)由系列測(cè)試(為了獲得所希望的TF( X )(透射譜))制備適合的濾光片進(jìn)行選擇，或者通過使對(duì)透射具有影響的(濾光片)變量(例如: 顏料濃度、顏料類型、濾光片的厚度，在例如使用顏料獲得的吸收濾光片的情況下；或者層的數(shù)目、每種材料的折光指數(shù)、濾光片的厚度，在二向色濾光片的情況下等等)基于數(shù)字/ 算法的最優(yōu)化等等進(jìn)行選擇，這些變量，其取決于所選擇的濾光片，在這種最優(yōu)化期間進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0049]在另一個(gè)實(shí)施方案或者變型中，當(dāng)設(shè)置或者提供該光源時(shí)(這時(shí)該濾光片需要時(shí)取決于玻璃陶瓷和光源)并且希望在透射穿過該玻璃陶瓷/濾光片組裝件之后獲得與該光源的最初顏色一樣或者相似的顏色，所考慮的光譜區(qū)(其中特別地確定Tvmin)是該光源的發(fā)射區(qū)?；蛘?，如同上面一樣，可以允許一定色散以使最后察覺的視覺通量(flux visuel) 最大化，例如通過選擇在該光源的發(fā)射區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)(波長(zhǎng)間隔)使得乘積 Fe (入)X V (入)高于0.1來進(jìn)行，其中該乘積歸一化至I (即對(duì)于每個(gè)波長(zhǎng)Fe (入)X V (入)除以在該光源的發(fā)射區(qū)內(nèi)的Fe(A) XV(X)最大值，所有的Fe(A) XV(X)的值歸一化至1， 這時(shí)位于0至I之間)，其中F6U )表示，對(duì)于給定波長(zhǎng)帶，該光源的能量通量的譜密度。
[0050]在第三種實(shí)施方案中，當(dāng)光源被固定時(shí)，濾光片可以進(jìn)行確定以便在透射過玻璃陶瓷/濾光片組裝件之后獲得與該光源的最初顏色不同的目標(biāo)顏色。在這種情況下， 該計(jì)算不基于上面使用的Tvmin的值，而取代地，根據(jù)CIE 1931模型確定希望的目標(biāo)顏色的色坐標(biāo)(x。，yc)和尋求允許獲得與由光源/濾光片/玻璃陶瓷組裝件發(fā)射的能量通量 T1(A)XFe(A)有關(guān)的色坐標(biāo)(x，y)的濾光片，使得d= ((x-x。)2+(y-y。)2)1/2被減到最小， 特別地為小于或等于0.05，優(yōu)選小于或等于0.01，甚至更優(yōu)選地小于或等于0.005。需要的話，由于條件等色現(xiàn)象(在提供的照明下看見相同的顏色)可以辨認(rèn)數(shù)種濾光片，可以進(jìn)一步地推敲選擇，尤其通過選擇提供最高的最后光通量的解決方案/濾光片(例如使 KX / Tt(A) XFe(A) XV(A)dA對(duì)于380至780nm的\值最大化，K在明視覺中是恒定的等于683 lm/ff(由眼睛對(duì)于在555nm發(fā)射的IW光源所察覺的光通量)。
[0051]從如此確定的色坐標(biāo)(x，y)開始，可以再次推導(dǎo)出所尋求的濾光片的透射Tf(入)， 該計(jì)算式再一次尤其是濾光片類型和后者相對(duì)于玻璃陶瓷的位置的函數(shù)，其中該濾光片在已有的濾光片中選擇或者為定做的濾光片(必要時(shí)通過結(jié)合多個(gè)濾光片)，該選擇如上地憑經(jīng)驗(yàn)經(jīng)由一系列測(cè)試(以滿足/獲得所要求的透射標(biāo)準(zhǔn)/光譜Tf(X)),或者通過對(duì)透射有影響的(濾光片)變量的數(shù)字/算法的最優(yōu)化等等來進(jìn)行，這些變量，其取決于選擇的濾光片，在這種最優(yōu)化期間進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0052]在下面給出了濾光片的選擇或用于選擇濾光片的所述變量的調(diào)節(jié)的實(shí)例。在使用吸收濾光片的優(yōu)選情況中，當(dāng)這些濾光片通過沉積分散在介質(zhì)中的顏料共混物形成時(shí)，并且如果沉積N種吸收物質(zhì)(顏料和介質(zhì))(它們進(jìn)行共混，然后被施用于該玻璃陶瓷板的下方)時(shí)，這種有色共混物的最佳組成可以根據(jù)希望的目的(中性透射，與該光源的最初顏色相同或不同的顏色)使用Beer-Lambert定律進(jìn)行鑒定，該定律允許預(yù)測(cè)N種吸收性物質(zhì)的吸光度A:
【權(quán)利要求】
1.制品，其具有至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，特別是顯示區(qū)，所述制品包含至少一個(gè)具有0.8%至40%的光透射和對(duì)于在420-780nm范圍中的至少一個(gè)波長(zhǎng)至少0.1%的光學(xué)透射的 玻璃陶瓷基材、至少一個(gè)光源和至少一個(gè)濾光片以便在該板的至少一個(gè)區(qū)域中形成至少一 個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，尤其是顯示區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制品，特征在于所述濾光片根據(jù)玻璃陶瓷并任選地根據(jù)光源進(jìn)行 選擇，以便形成至少一個(gè)不同于紅色的彩色發(fā)光區(qū)，尤其通過混合多個(gè)波長(zhǎng)獲得的白色和/ 或合成顏色的彩色區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的制品，特征在于所述濾光片為光學(xué)濾光器并且與光源和/或 板聯(lián)結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的制品，特征在于所述濾光片為吸收濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的制品，特征在于所述濾光片為反射濾光片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的制品，特征在于所述濾光片為補(bǔ)償該玻璃陶瓷的透射 的濾光片，以使得玻璃陶瓷/濾光片組裝件在所選擇的光譜區(qū)中具有大約恒定的總光學(xué)透射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的制品，特征在于使用一個(gè)或多個(gè)濾光片以獲得與光源的 最初顏色相同或不同的目標(biāo)顏色。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的制品，特征在于所述濾光片具有至少5%的光透射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的制品，特征在于所述濾光片通過噴墨印刷獲得。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的制品，或包含根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的制品并且包含 一個(gè)或多個(gè)加熱元件的用于烹飪和/或用于維持高溫的裝置。
11.選擇至少一個(gè)用于獲得根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的制品的濾光片的方法，所述 制品具有至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，特別是顯示區(qū)，根據(jù)該方法，確定在所考慮的光譜區(qū)中所述 玻璃陶瓷的透射最小值Tvmin,和尋求允許獲得恒定的等于Tvmin的玻璃陶瓷/ 一個(gè)或多個(gè) 濾光片組裝件的總透射值TtU)值的濾光片，無論所考慮的光譜區(qū)的波長(zhǎng)怎樣，其中差值 Tt(A) -Tvfflin接近于并且小于或等于0.1。
12.選擇至少一個(gè)用于獲得根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的制品的濾光片的方法，所 述制品具有至少一個(gè)彩色發(fā)光區(qū)，特別是顯示區(qū)，根據(jù)該方法，確定希望的目標(biāo)顏色的 色坐標(biāo)(x。，yc)并尋求允許獲得與由光源/濾光片/玻璃陶瓷組裝件發(fā)射的能量通量 T1(A)XFe(A)有關(guān)的色坐標(biāo)(x，y)的濾光片，使得d= ((X-X。)2+(y-y。)2)1/2值為小于或等 于 0.05。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的制品的制備方法，其中將至少一個(gè)濾光片插在玻璃陶 瓷板和至少一個(gè)光源之間，特別地濾光片根據(jù)在權(quán)利要求11或12的選擇方法進(jìn)行選擇。
【文檔編號(hào)】H05B6/12GK103597287SQ201280029039
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月15日
【發(fā)明者】P.吉塞, J-Y.拉呂, C.馬萊, P.維拉托 申請(qǐng)人:尤羅科拉公司