具有發(fā)光顯示的玻璃陶瓷物品的制作方法
【專利說明】具有發(fā)光顯示的玻璃陶瓷物品
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃陶瓷領(lǐng)域。更明確地，其涉及玻璃陶瓷物品（或產(chǎn)品)，特別是玻 璃陶瓷板，尤其用于覆蓋或容納加熱元件，所述物品在物品的至少一個選擇區(qū)域提供了有 色發(fā)光顯示(或至少一個有色發(fā)光/照明區(qū)域)。
[0002] 多年來，諸如玻璃陶瓷爐灶面之類的物品的銷售正穩(wěn)定增長。這種成功特別歸因 于這些板的具有吸引力的外觀和它們易于清潔。
[0003] 讓我們回想一下，玻璃陶瓷的起始材料是玻璃，叫作前體玻璃(或母玻璃或生玻 璃)，其特定的化學組成使得能夠經(jīng)合適的熱處理（已知為陶瓷化)引起受控結(jié)晶。這種特殊 的部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)賦予玻璃陶瓷獨特的性能。
[0004] 目前存在不同種類的玻璃陶瓷板，每種變型都是大量研宄和眾多實驗的結(jié)果，因 為不冒在所尋求的性能上出現(xiàn)不利結(jié)果的風險是極其難以改變這些板和/或它們的生產(chǎn) 過程的：為用作爐灶面，玻璃陶瓷板必須通常在可見范圍波長內(nèi)表現(xiàn)出足夠低的透射，以掩 蔽處于非使用狀態(tài)的下方的加熱元件的至少一部分，同時其還要足夠高以使，根據(jù)情況(輻 射加熱、感應(yīng)加熱等)，使用者為了安全利益能夠視覺檢測到處于使用狀態(tài)的加熱元件；同 時，其必須在紅外范圍波長內(nèi)提供高透射，特別是在具有輻射加熱元件的板的情況下。
[0005] 目前，最常見的板是深色的，特別是黑色并通過例如使用熔融之前加至母玻璃原 材料的氧化釩來著色，陶瓷化之后，由于釩的還原，該氧化物賦予板橘褐色。也可使用其它 著色劑，比如鈷和錳的氧化物。因為在低于600nm具有低透射系數(shù)，所以這些板大多允許看 到紅色元件比如升至高溫的加熱元件或基于紅色單色發(fā)光二極管的發(fā)光顯示。還有更加透 明的玻璃陶瓷板(如EuroKera公司出售的KeraVision或KeraResin玻璃陶瓷）存在，其允 許顯示其它"純"色（由單色二極管產(chǎn)生)，比如藍色或綠色。
[0006] 然而，最近出現(xiàn)了能夠顯示有更多顏色及尤其由多個波長混合產(chǎn)生的合成色(如 白色的情況）的更加多樣性的顯示的需求。因為玻璃陶瓷板的透射系數(shù)在整個可見光譜并 不均勻，透射光的不同(光譜的）成分的相對振幅又通常被改變，從而透射后的顏色可能與 源產(chǎn)生的大不相同。
[0007] 特別地，通常用于生產(chǎn)白光的基于發(fā)光二極管（LED)的技術(shù)(例如，在藍色光源上 覆蓋吸收部分所述光并重新發(fā)出黃光的元件）不能用來產(chǎn)生通過玻璃陶瓷的白色。盡管藍 色和黃色之間的平衡起初使得它們的混合產(chǎn)生白色視覺，那么，因為通過玻璃陶瓷通道的 吸收并不均勻（藍色被強烈吸收，而黃色較少)，眼睛通過玻璃陶瓷不再感知到白色，卻感知 到例如粉色、橘色或紅色。
[0008] 類似地，使用多色發(fā)射LED (例如，由具有獨立調(diào)節(jié)強度的3種單色源形成，比如 具有3種源(紅色、綠色和藍色）的"RGB"型LED)來提供例如白色不適當，因玻璃陶瓷在 可見范圍內(nèi)的不均勻吸收破壞了顏色之間的平衡并也產(chǎn)生粉色、橘色或紅色外觀?？烧{(diào)節(jié) RGB成分各自的強度，但混合物必須完美(特別在空間上 光束的良好覆蓋 以及時間 上一一尤其是射束的可能的幅度調(diào)制的同相）以避免不均勻；三個發(fā)射區(qū)域的間距經(jīng)常引 起混合不佳，導致顏色不均勻。類似地，三種R，G和B芯片遭受不同的熱漂移和老化，因而 允許比色不均勻隨時間發(fā)展。另外，取決于紅色、綠色和藍色LED的生產(chǎn)批次，還能觀察到 一個RGB LED和下一個之間的顏色差異。RGB LED還比一般用于顯示單元的LED的體積更 大，且更難以集成到控制面板中。
[0009] 出于這些原因，白色或除紅色外的大部分顏色特別是合成色的顯示未在玻璃陶瓷 中發(fā)現(xiàn)，尤其是在深色或有色玻璃陶瓷中，因為它們在可見范圍內(nèi)吸收不均，非單色光穿過 它們顏色會被改變，當該非單色光光譜寬時如在白色光源的情況下，這就更加嚴重。
[0010] 因此本發(fā)明的目的是提供新型改良的玻璃陶瓷物品（比如板)，并特別開發(fā)具有更 多種類的有色發(fā)光顯示，特別是除紅色以外的顏色，尤其是白色的新型玻璃陶瓷物品，該顯 示不呈現(xiàn)上述缺點，提供一系列精確的顏色，并特別有利地可應(yīng)用于具有深色和/或高度 吸收性和/或本身有色的板。
[0011] 該目的通過根據(jù)本發(fā)明的新型物品實現(xiàn)，其具有至少一個有色發(fā)光區(qū)域(特別用 于顯示目的)，尤其是白色，所述物品包含至少一個玻璃陶瓷基底(尤其是板，用于例如覆蓋 或容納至少一個加熱元件)，該玻璃陶瓷基底具有0. 8%至40%的光透射和對于在420至 780nm范圍（在可見范圍）內(nèi)的至少一個波長至少0. 1%的光學透射，至少一個光源(和/或 包括所述光源的顯示單元)，特別是發(fā)光二極管（LED)，該光源具有在430和490nm之間（優(yōu) 選在440和485nm之間）波長的發(fā)射峰，及至少一個在由以下（比色）坐標（X，y)限定的 (CIExyY (1931)三色圖的）區(qū)域(適當時將該區(qū)域稱為區(qū)域1)內(nèi)發(fā)射的發(fā)光(或"磷光體 (phosphor)"，特別及優(yōu)選熒光化合物）化合物(或物質(zhì)或物體或材料）：
[0012] 將所述化合物親合(運轉(zhuǎn)中（in operation))到所述源上（也到板上，獲得的有色 區(qū)域特別由這三種成分(的作用/效果)產(chǎn)生)，以尤其在板的至少一個區(qū)域形成至少一個發(fā) 光區(qū)域，尤其是有色，特別是白色的顯示(例如，數(shù)據(jù)顯示和/或信號，或裝飾圖案)。如下文 所解釋，該化合物(通常以層的形式）可特別與源和/或板組合(就位置而言）。
[0013] 上述用于說明發(fā)光化合物發(fā)射的CIE 1931比色系統(tǒng)（國際照明委員會，1931) 的坐標（X，y)通過測量化合物發(fā)射光譜的分光熒光計(分析樣本熒光的分光光度計）來 測量，該測量是通過在(本發(fā)明使用的）光源主峰波長處激發(fā)化合物進行，隨后根據(jù)ISO 11664-3:2012標準從該光譜中觀察到CIE 1931模型的坐標（X，y)。
[0014] 優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明選擇的發(fā)光化合物是在由以下坐標（X，y)限定的CIExyY (1931) 三色圖的區(qū)域(適當時將該區(qū)域稱為區(qū)域2)內(nèi)發(fā)射的化合物：
[0015] 并且，特別優(yōu)選在由以下坐標（x，y)限定的CIExyY (1931)三色圖的區(qū)域(適當時 將該區(qū)域稱為區(qū)域3)內(nèi)發(fā)射的化合物：
[0016] 特別優(yōu)選該發(fā)光化合物還具有在500和575nm之間（并優(yōu)選低于570nm，特別是 低于560nm)波長的發(fā)射峰，其半高寬在50和145nm之間（并優(yōu)選低于140nm，特別是低于 125nm)〇
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，選擇的光源(或發(fā)光源或照明源)，特別是發(fā)光二極管，發(fā)射輻射的特 征為在430和490nm之間的波長范圍（對應(yīng)于藍色）內(nèi)的一個峰(至少一個主要的或多數(shù) 或最大強度峰)，指向玻璃陶基底的一部分，該輻射被選擇的與所述源相關(guān)聯(lián)的(特別通過 沉積在源上或在輻射路徑中通過沉積在玻璃陶瓷基底上）發(fā)光化合物更大程度或更小程 度地吸收，所述選擇的發(fā)光化合物(重新）發(fā)射基本上對應(yīng)于綠色或可能是藍綠色的光，如 在CIExyY (1931)三色圖中出現(xiàn)，并與由源發(fā)射并通過發(fā)光介質(zhì)（由發(fā)光化合物和適當時 由與該化合物混合的粘合劑或基質(zhì)形成）發(fā)射的藍光組合，且在穿過具有如本發(fā)明定義的 特征的玻璃陶瓷基底之后產(chǎn)生所述基底的一部分在除紅色以外的特定顏色范圍，特別是根 據(jù)本發(fā)明優(yōu)選尋求的白色范圍內(nèi)的照明，該白色范圍具有以下比色坐標（X，y)(在CIExyY (1931)三色圖中）：
(或?qū)?yīng)于2500K和10500K之間的黑體（blackbody)的白色范圍，使用由本發(fā)明定義的 一種或多種（區(qū)域1的）發(fā)光化合物的根據(jù)本發(fā)明的物品，使能夠有利地在這樣一個白色范 圍內(nèi)獲得發(fā)光區(qū)域)。
[0018] 特別優(yōu)選該白色范圍具有以下比色坐標（X，y):
(或?qū)?yīng)于3500K和8500K之間的黑體的白色范圍，使用一種或多種區(qū)域2的發(fā)光化合 物的根據(jù)本發(fā)明的物品，使能夠有利地在這樣一個白色范圍內(nèi)獲得發(fā)光區(qū)域)，且其尤其有 利地具有以下比色坐標（X，y):
(或?qū)?yīng)于5000K和8500K之間的黑體的白色范圍，使用一種或多種區(qū)域3的發(fā)光化合 物的根據(jù)本發(fā)明的物品，使能夠有利地在這樣一個白色范圍內(nèi)獲得發(fā)光區(qū)域)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明選擇的光源有利地是單色(純色)源；換言之，源（的發(fā)射光譜）（以波長 的函數(shù)形式給出發(fā)射