CN103562644A - 显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示设备，其带有透明的、染色的玻璃陶瓷，该玻璃陶瓷具有在前侧的显示侧及在后面的照明侧，其中，在照明侧的区域中布置有至少一个发光元件。根据本发明通过以下所述创建一种物美价廉并且结实的显示设备，即，在玻璃陶瓷和发光元件之间布置有色彩补偿滤光器，并且在色彩补偿滤光器和玻璃陶瓷之间布置有至少半透明的中间层。

Description

显示设备

技术领域

为了改善用户的操作，现代的玻璃陶瓷炉灶设备配备有信号灯或7段式显示装置。在此，炉灶面本身由透明的、染色的玻璃陶瓷板（基材）构成，通常情况下该玻璃陶瓷板在俯视下显现黑色。信号灯给予用户关于炉灶设备或者各个炉灶区域的接通状态、控制器状态并且还有炉灶区域是否在关闭后仍然发烫的信息。通常用LED小灯作为灯具。

背景技术

由于玻璃陶瓷炉灶面的染色以及有色LED显示装置的选择非常有限，可用于用户信息的色彩范围非常强地受到限制。按照标准，这些显示装置是红色的，或者在必要时是橙色的，这还由于玻璃陶瓷炉灶面的染色得出。在DE 100 52 370.6中描述了对于玻璃陶瓷炉灶面的透光度曲线，其特别地还在约450nm处准许对于蓝色光的透过，并且因此允许了扩展的色彩显示能力。在DE 10 2009 013 127.2中基于这种玻璃陶瓷揭示了不同的显示装置的可能性。虽然通过透射光谱扩展到了蓝色的波长范围，显示装置的显色扩展了，但由于不同色彩的LED显示装置的微小数量，在这种玻璃陶瓷炉灶面中，用于用户的可见的色彩的数量还是受限制的。例如基于炉灶面透光度曲线，对于用户，白色LED感觉到的是明显的泛黄色的。在DE 10 2010 061 123.9中提出，通过使用RGB-LED来避免这种缺陷。在此，LED灯由三个红色、绿色和蓝色的原色的LED构成。相应于玻璃陶瓷炉灶面的透光度，这三种色彩的LED的强度如此调整，即，对于观测者在总体上构成灯光信号的白色的色觉。这种技术需要三种LED以及所配属的操控设备。基于相异色的LED的不同的老化，在较长的使用时间后可能出现色彩偏移。

发明内容

因此本发明的任务是，创建一种带有透明的、染色的玻璃陶瓷的物美价廉并且结实的显示设备，以便实现对于用户任意的以及可以预先确定的色觉。

该任务以令人惊讶地容易的方式由此解决，即，在玻璃陶瓷和发光元件之间布置有色彩补偿滤光器，并且在色彩补偿滤光器和玻璃陶瓷之间布置有透明的中间层。通过玻璃陶瓷的滤光性质产生的灯具的色度坐标(Farbort)的偏移，通过组合玻璃陶瓷与这种补偿滤光器，校正到所期望的色度坐标。透明的中间层实现了使色彩补偿过滤器光学地和/或机械地联接到玻璃陶瓷上。在此，中间层可以如此设计，即，该中间层均衡玻璃陶瓷的几何上的不平坦部分，这些不平坦部分导致由发光元件发射出的光发生光学散射。此外，中间层还可以备选地或额外地构成联接元件，或具有这种联接元件，以便使色彩补偿滤光器与玻璃陶瓷相连接。在此，中间层对于发光元件的光还可以是完全透明的，或者中间层可以是半透明的，例如是染色的，以便同样承担滤光器的作用。对于在显示侧上的高发光强度有益的是，证明了没有染色的、具有至少80%的透光度的中间层是有利的。当中间层作为连接元件使用时，该中间层间接地或者直接地使色彩补偿滤光器与玻璃陶瓷连接，该中间层例如可以如此设置，即，朝向玻璃陶瓷和/或色彩补偿滤光器，中间层具有粘合层。通过这些粘合层则可以在玻璃陶瓷的底侧或在补偿滤光器朝向玻璃陶瓷的一侧实现容易的联接。特别有利地，中间层为粘合带，其例如可以作为商业上通用的标准元件购买到。特别地可以设置双面的粘合带。

备选地，中间层还可以是粘合剂。这种粘合剂例如可以是硅酮粘合剂、聚氨酯树脂粘合剂、环氧树脂粘合剂、聚酰胺粘合剂、聚酰亚胺粘合剂和/或由这些材料组成的混合粘合剂或类似物。通过这些种粘合剂中的一种，可以容易地在玻璃陶瓷和色彩补偿滤光器之间制造平面的连接。粘合剂可以是完全透明的，从而该粘合剂不影响发光元件发射的光的光通过。还可以考虑，粘合剂是染色的，从而粘合剂本身拥有滤光性质。那么粘合剂在色彩补偿滤光器之外，构成额外的滤光器元件。

本发明的特别优选的变型是如此的，即，中间层具有带有±20%的偏差的、与玻璃陶瓷相同的折射率。在这种设计方案的情况下，可以使用中间层，以便均衡玻璃陶瓷底侧的不平坦部分。远离的玻璃陶瓷地，可以将色彩补偿滤光器平面地施布到中间层上。据此，玻璃陶瓷底侧的不平坦部分基本上不影响光的通过。玻璃陶瓷和中间层的折射率偏差在±10%的范围中时，光的通过仅还如此极其有限地受到影响，即，光的通过在的显示侧区域的前侧不让人感到有干扰。

为了扩展根据本发明的显示设备的功能性可以设置，色彩补偿滤光器和/或中间层承载了一个或多个层元件。这些层元件例如可以是遮盖物、光栅、操作符号或类似物。这些层元件例如可以是单独的构件，例如薄膜，或者这些层元件可以是印上的、激光处理的、蚀刻的、喷涂的或溅射的或类似处理的。层元件例如可以不透光地实施，从而在以发光元件背景照明时，层元件禁止光通过，这在显示侧区域的前侧导致相应的光学形象。还可以考虑，层元件设计为半透明的，从而这些层元件同样以滤光器的形式过滤掉可见光区域的某些波长范围。据此，则在显示侧上产生在层元件的区域中的其他的色觉。

层元件例如可以安装在色彩补偿滤光器的远离中间层的一侧上。据此，层元件可以以简单的方式受到防护免受机械负载和损坏。

色彩补偿滤光器可以形成为薄膜、垫、板或类似的平面元件。通过这些元件，可以相应地产生平面的光觉。用于色彩补偿滤光器的平面元件可以通过着色层，特别是着色涂料或者有色的平面元件涂层。还可以考虑，平面元件是染色的。这些平面元件可以容易地制造。例如，色彩补偿滤光器是可以以薄膜的形式成本低廉地作为标准构件获得。

中间层可以配置为在整个面上涂覆在色彩补偿滤光器和玻璃陶瓷之间，或者可以考虑，中间层由单独的子-层元件，特别是点状、带状或网栅状的元件构成。在这种设计的情况下，可以达到例如以温度波动的形式的材料膨胀的均衡。

优选地，玻璃陶瓷在它的照明侧区域中形成为平滑的，非结构化的平面，从而以这种方式避免了干扰性的光折射。

当设置为，中间层和/或色彩补偿滤光器和/或玻璃陶瓷在其照明侧的区域中拥有一个或多个装配零件、保持零件或类似物时，则可以在根据本发明的显示设备中获得其他的功能个性化。例如可以设置为，装配零件、保持零件或类似物承载色彩补偿滤光器，从而这种色彩补偿滤光器间接地经由保持零件联接到玻璃陶瓷上。除此之外，保持零件还可以如此设计，即，电子构件，例如发光元件、电路板、传感器、开关或类似物，是能够联接的。

其他的根据本发明的显示设备可以是如此的，即，色彩补偿滤光器和/或中间层和/或其他的布置在发光元件和玻璃陶瓷之间的中间元件设置有导电的导体电路。在此，其他的中间元件也也当优选是至少半透明的。导电的导体电路可以使用用于操控和/或评估电子的、电磁的、电容的、电感的或光学的信号。例如，导体电路可以用来联接接触传感器、接触场、电极、运动传感器、罐式传感器、液体传感器、天线、显示屏、显示装置或类似物。导体电路可以例如这样来施布，即，该导体电路构成细微的、对于人眼不可以看见到或者几乎不可以看见的结构，或者构成在可见光波长范围中几乎透明的金属面。

可以考虑的本发明的变型是如此的，即，装配零件、保持零件或类似物承载色彩补偿滤光器和/或电子结构单元，例如发光元件、电路板、传感器或类似物。在这种方式下，可以生成简单的泛光灯

基材的整体透光度τ_整体（λ）由玻璃陶瓷的透光度τ_玻璃陶瓷（λ）和补偿滤光器的透光度τ_{补偿滤光器}（λ）组合而成（式1）。通过整体透射光谱τ_整体（λ），发光元件的强度分布i_发光元件（λ）向着在显示侧上的观察者感觉到的显示装置的强度分布i_显示装置（λ）偏移（式2）。

式1τ_整体（λ）=τ_{补偿滤光器}（λ）·τ_显示装置（λ）

式2i_显示装置（λ）=τ_整体（λ）·i_发光元件（λ）

伴随的色度坐标的偏移可以在CIE标准色度系统(Normenvalenzsystem)CIExyY（CIE-国际照明委员会）中描述。（对于以下的描述和它们的示例，在本文中使用2°观察者的CIExyY1931版本。）人类的眼睛不是光谱上连续的光感应器，而是由用于有局限性的红色、绿色和蓝色光谱范围的色彩受体所构造成的。相应于此，长波长（L）、中波长（M）、短波长（K）的视锥细胞的感官感知，带有在红色、绿色和蓝色光谱中的敏感度。基于带有测试者的测试序列，在CIE形式中定义了三个刺激函数

和它们的积分X、Y、Z，其作为三重人工基础色可以通过它们的组合复制我们的眼睛可以感知的整个色彩空间。其中，

和

函数仅近似地与长波长（L）和短波长（K）视锥细胞的敏感度相符。

函数如此设计，即，其复制在日间的亮度感知，并且几乎相当于中波长（M）视锥细胞的敏感度。借助式3和式4，在此通过归一化的值x、y明确地描述了所感知到的色度坐标，Y是对于亮度的量度。该CIExyY形式描述了自发光体，可选地通过吸收介质透过发光，其在眼睛中投下的光谱变换到归一化的X、Y、ZCIE坐标系中，该坐标系则描述了自发光体的色度坐标和亮度。

式3 $A=\frac{1}{N}\∫\stackrel{\‾}{a}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\mathrm{\τ}\left(\mathrm{\λ}\right)\·i\left(\mathrm{\λ}\right)\·\mathrm{d\λ}$

其中，A=X、Y、Z并且

其中， $N=\∫\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\·i\left(\mathrm{\λ}\right)\·\mathrm{d\λ}$

式4 $x=\frac{X}{S},y=\frac{Y}{S},z=1-x-y,$

其中，S=X+Y+Z

在红色到蓝色的光谱范围中，对于观察者借助补偿滤光器和优选借助商业化地常见的并且成本可接受的显示发光元件，来达到所期望的显示装置色度坐标的前提是基材在所有三个长波长（L）、中波长（M）、短波长（K）视锥细胞的光谱范围中或在所有三个CIE基础光谱的光谱范围中的最小透光度值。在图1中示出了不同玻璃陶瓷类型（类别）的典型的透射光谱，这些玻璃陶瓷类型通常被考虑用作炉灶面。这涉及到现在最广泛流行的以钒（V）染色的A型玻璃陶瓷（例如CERAN

CERAN涉及以Co、Fe、Ni染色的玻璃陶瓷（B型，例如CERAN

以V、As、Fe染色的玻璃陶瓷（C型，中国），以V、Fe染色的玻璃陶瓷（D型，例如CERAN HIGHTRANS

以及这种通过以Ti³⁺借助^还原提纯

染色（例如ZnS提纯）的E型玻璃陶瓷。

为了通过商业化的灯具（例如LED）穿过玻璃陶瓷在显示侧上，在蓝色到红色的光谱范围中唤起足够亮的色觉，需要对于420nm-500nm、500nm-620nm和550nm-640nm的每个光谱范围分别具有>0.2%，优选>0.4%的平均透光度的玻璃陶瓷。如在图1中所能理解的那样，较新的玻璃陶瓷类别D和E满足这种条件，类别C也能够有限制地满足这种条件。迄今广泛地流行的玻璃陶瓷类别A不满足这种条件。借助这种玻璃陶瓷，根据本发明的色度坐标偏移也不可以在整个可见光谱范围上通过常见的灯具和滤光器实现，特别是不可以实现白色补偿。另一方面，光谱透光度也不允许过高，以便在没有附加助剂如不透光的底侧涂层的情况下，就可以阻止看到炉灶区的内部构造并且示出在审美上优选的、色彩均匀的、不透明的炉灶面。在400nm和700nm的情况下将这种最大透光度限定在<40%，优选<25%，并且额外地在450nm-600nm之间平均值为<4%。如在图1中所能理解的那样，除了类别C之外，所有所揭示的玻璃陶瓷类别都满足这第二条件，类别C在实际中显得太过透明，以至于不能防止看到炉灶区的内部结构。另外的第三个条件由经由玻璃陶瓷炉灶面的商业上常见的灯具的和不过于复杂的补偿滤光器的向着白色色觉的色彩偏移的可行性得出。为此，在三个光谱感官的范围中透光度差异必须不过于大。这在图2中示出。根据本发明的玻璃陶瓷的标准照明的色度坐标应该位于界限曲线G1的内部，优选位于界限曲线G2的内部。界限曲线G1和G2的顶端坐标(Eckkoordinate)在表2中列出。

观察者感觉由两种光信号构成的光刺激，这两种光信号在空间上彼此并列，但是在空间上不可以通过眼睛分辨地显现，并且这两种光信号通过发光元件的强度分布和通过滤光器透光度描述，那么线性相加所感觉到的感官刺激（式5），并且在CIExyY色度图中，总括的色度坐标（x，y）位于两个光信号的色度坐标（x₁，y₁）和（x₂，y₂）之间的直线上（式6）。在同样的强度的特定情况下（式7）（x，y）位于两个光信号的色度坐标的之间的中点上（式8）。

_式5 $A=\frac{1}{N}\&Integral;\stackrel{\&OverBar;}{a}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;({\mathrm{\&tau;}}_1\left(\mathrm{\&lambda;}\right)i_1\left(\mathrm{\&lambda;}\right)+{\mathrm{\&tau;}}_2\left(\mathrm{\&lambda;}\right)i_2\left(\mathrm{\&lambda;}\right))\&CenterDot;\&CenterDot;\mathrm{d\&lambda;}=A_1({\mathrm{\&tau;}}_1,k_{1}i)+A_1({\mathrm{\&tau;}}_2,k_{2}i)$

其中，i₁＝k₁·i,i₂＝k₂·i,k₁+k₂＝1

式6x＝k₁x₁+k₂x₂

其中，x_i＝f(τ_i,i)，y、z是相应的。

式7k₁＝k₂＝1/2

式8 $x=\frac{x_1+x_2}{2},y=\frac{y_1+y_2}{2},z=\frac{z_1+z_2}{2}=1-x-y.$

这种线性关系也由色彩图所公知，例如图形显示装置，如CRT或LCD显示屏，在这些显示屏中可能可以感觉得到的色度坐标在CIExyY图中位于显示设备的三个基础色彩的色度坐标之间的三角形中，一般地位于RGB色彩空间中，或者在多于三个基础色彩时位于色彩多边形中。在这种情况下，根据式6基于三种或更多种基础强度的线性组合计算出色度坐标。

与式5所阐明的相比较，在根据本发明的两种彼此相继布置的滤光器，即基材的（例如玻璃陶瓷）和补偿滤光器的使用中，关系如式9那样，不再是线性给出的。在式9中，对于τ₁（λ）和τ₂（λ）例如可以基于式1代入玻璃陶瓷的透射光谱τ_玻璃陶瓷（λ）和补偿滤光器的透射光谱τ_{补偿滤光器}（λ）。

式9 $A_{12}=\frac{1}{N}\&Integral;\stackrel{\&OverBar;}{a}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&tau;}}_1\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&tau;}}_2\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;i\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\mathrm{d\&lambda;}$

发光元件的通过彼此相继地布置的滤光器的色度坐标不再必须位于发光元件的经由各个滤光器的色度坐标之间的直线上。相反地，这导致以下现象，即，发光元件的同样的、共同的、根据本发明补偿的色度坐标可以经由玻璃陶瓷通过不同的补偿滤光器获得，其中，根据光谱分布，经由各个补偿滤光器的发光元件的色度坐标不必须是一致的。在图3中标准光E的色度坐标各自经由D型的玻璃陶瓷并且各自穿过不同的色彩滤光器B1-B7，其分别与玻璃陶瓷相组合，彼此相继地布置，标准光允许显现在同样的总和色度坐标上。在所示出的示例中，色彩滤光器如此地构造，即，使整体色度坐标对于观察者位于消色点E上（灰色点或者白色点E）。

如所描述的那样，通过根据本发明的补偿滤光器，灯具的原始的色度坐标的偏移因此可能通过染色的基材再次得到补偿，特别是成白色色度坐标。另一个根据本发明的应用是，灯具的色度坐标在基材的显示侧上向着所期望的色度坐标偏移，这种所期望的色度坐标与灯具的原始色度坐标不同。通过基材和滤光器的组合的色度坐标偏移在此希望不补偿。因此，一方面，可以产生例如通过可用的、固定波长的商用的LED不可以示出的色度坐标，例如位于黄色LED和橙色LED之间的色度坐标。这例如对于产品系列的识别、区分和标示是有利的。另一方面，发光元件可以统一地，并且因此具有成本优势地，通过一类不是单色的、而是光谱上宽广地发射的、有色的灯具构造而成（例如白色LED、荧光灯管）。通过应用不同的、根据本发明的色彩滤光器，结合不同的染色的基材，可以产生用于不同的产品系列的不同的色度坐标或一个产品系列的同样的色度坐标。色度坐标偏移和补偿特别是可以使用于宽广的光谱带的灯具、如白色LED、荧光灯管或组合单色彩LED的混合色，例如RGB-LED。单色彩、几乎是单色的灯具，例如红色、蓝色、绿色LED，作为单一色彩使用通常无法通过滤光器获得显而易见的色彩偏移。

如果根据本发明灯具的色度坐标过于白以至于无法补偿，不意味着恰好到达消色点E。换而言之，眼睛容许广阔的色度坐标范围作为白色色觉。此外，这还依赖于周围的表面的色度坐标，如红黑色的炉灶区表面。因此可以优选地设置，对于任意发光元件的白色补偿达到这样的色度坐标，其优选位于白色范围W1的界限内，优选位于白色范围W2中。在此，白色范围W2包围了在ANSI（美国国家标准学会）中定义的白色区域（ANSI划分）1A，……，1D，……，8D，其典型地被LED制造商所采用，以便表征他们的白色LED的色度坐标。这个范围对应于由2580K到7040K的色温（CCT，颜色相关温度），对应于由暖白色到冷白色的白色印象。在图3中，根据本发明限定出白色范围W1和W2的顶端点(Eckpunkt)在表1中列出。当然，白色补偿还可以在W1或W2范围之外的范围中进行。例如，在本发明的范畴中，白色补偿也可以在至多15000K（CCT，颜色相关温度）下进行。然而这种“冷白色”范围（10000K和15000K之间）部分地从发光印象上来讲时常被使用者感知为“硬的”。可以考虑的还有，在色温下降到2000K时，这种发光印象被感知为带有泛黄色的。

根据本发明，色度坐标补偿不限于示例涂层1-4或者标准光源E。优选地，在应用中使用可以商业化获得的并且成本低廉的灯具，例如白色LED。可以使用其他色彩的、非单色的灯具，例如荧光灯管或者此外例如由蓝色、绿色和红色LED构成的组合（RGB灯具），其例如作为LCD显示屏的背光被调整到固定的色度坐标上或者操控显示装置的色彩表现，以便借助相应地构造的补偿滤光器在炉灶区的显示侧上补偿灯具的原始色度坐标，或者特别地产生白色的色觉亦或任意的色觉。

根据本发明，色度坐标补偿不限于白色色度坐标。可以通过相应的补偿滤光器调整每个期望的色度坐标，例如用于广告或公司标志的对商标设备特定的色彩，或者还有用于用户友好地区别警告、指示或用户帮助的不同的色度坐标，或者用于在炉灶设备中不同功率级别的不同的色度坐标。这可以在丰富的示例中得到应用，这些应用用于简单化的用户操作、状态显示或者装饰照明的不同氛围。

也可以考虑多色印刷，其用来产生多色的发光展示或有色的符号展示。

着色层通过不同的涂层方法，例如丝网印刷，实现了信号区的清晰分界以及散射光的屏蔽、以及符号标志或字符标志的展示，其在照明接通状态对用户是可见的而在关闭状态是不能被用户感知到的。甚至这种标识/标志的位置在关闭状态下是不可以辨识的，据此，对于用户持续保持玻璃陶瓷表面的单色的精致的观感。这种效果被称为固定面板效果（Deadfront-Effekt），并且常常是为设计师所期望的，因为由此炉灶设备明显地提升了在整体美学观感。例如在特别是在日本所公知的透明的玻璃陶瓷炉灶面中，通过可观的额外花费才可以实现这种固定面板效果。由于这种炉灶面的高透明度，屏幕显示装置或小灯是直接可见或明显可见的，这有时是让人感到有干扰的。相反于这种透明的炉灶面，另外深色地染色的炉灶面还可以与大功率的辐射加热体组合，据此，通过所提出的方法，带有辐射加热体或卤素加热体的玻璃陶瓷炉灶设备在用户操作上明显得到了提升。

在本发明的范畴中可以特别地设置，着色层作为着色涂料涂布，特别是涂覆到透明的载体上，特别是薄膜载体上，并且/或者涂布到玻璃陶瓷上，并且/或者着色层被保持在两个透明载体之间，特别是在两个薄膜载体之间，并且/或者着色层由至少局部地染透的载体，特别是薄膜载体构成。透明的载体或者染透的载体例如可以由薄膜材料组成。由聚醚砜（PES）、聚碳酸酯（PC）或者由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）构成的薄膜材料在应用中特别适合与玻璃陶瓷结合使用作为炉灶面。这些材料是充分耐热的。这种薄膜材料的使用具有优点，即，这种材料是可以成本低廉地获得的，并且此外可以实现玻璃陶瓷的均匀地面状的安置。特别地，玻璃薄膜也是适合的。

在使用通常在底侧上有结的玻璃陶瓷炉灶面时，在细纹和字符标志的顶侧可以实现图像锐度，而没有视觉上让人困扰的失真，其方式是，在结上施加折射率匹配的均衡层。相对于在美国专利US6369365中所描述的、在有结的底侧上印上的遮盖物，这是有更加明显的优点的。通过直接印刷有结的底侧，产生强烈的干扰性的失真，据此，只有非常大的粗糙窗体和符号才能够被展示。炉灶面的厚度通常为4mm，在商业应用中为直至6mm。为了提高色彩强度或照明强度还可以设置，使用降低了厚度的炉灶面，例如3mm厚度的炉灶面。

在此处所揭示的用于通过单独LED或7段式显示装置照明的主要应用领域之外，当然，这种系统还适用于各个任意其他光源和展示形式，例如作为光源还可以使用卤素灯、发光棒

光学纤维或荧光灯管。在发光点或7段式显示装置之外，用于识别炉灶区域或进行标识或者用来照亮更大的炉灶区域面或边缘的条形显示装置或发光标签是可以想到的。此外，根据本发明的色度坐标补偿或偏移可以应用于文字数字式或图形式的显示屏的背景照明，例如LCD显示装置的背景照明。在优选地使用在玻璃陶瓷炉灶设备中之外，这种系统还可以使用在烤箱面板区域中或者包含烤盘的多米诺炉灶设备

中。例如由玻璃陶瓷构成的壁炉隔板也是公知的。在这种壁炉隔板中，可以实现带有所建议的、用于改善用户舒适度的系统的照明。炉灶面可以形成为平的、弯曲的或者复杂成形的。对于炉灶位置的加热装置可以想到的是燃气燃烧器、感应线圈或者辐射加热体或卤素加热体。

对于在色彩上期望的整体印象决定性的是相应的透光度曲线，其由基材和色彩滤光器（着色层）的透光度曲线得出。因为基材的透光度曲线是“预定的”，仅可以通过着色层实现校正。

通过以下基本参数，着色层的滤光器校正效果通过各自的透光度曲线在可见光范围中确定

·最大透光度的位置

·最大透光度的宽度

·最大透光度的强度

最大透光度的位置和宽度通过色彩组成确定，特别通过配色的颜料确定。而强度通过色彩基质中着色层厚度和的染料或色彩颜料的浓度确定。

如此，在图4中和图5中示出了依赖透光度（图4）和色度坐标（图5）的不同的染料浓度，其中，在图4中示出了为了补偿用于D型玻璃陶瓷的标准光源E而经过优化的光谱B1到B4，并在图5中示出了浓度曲线B1到B4。通过有针对性地选择染料和/或颜料浓度，可以把色度坐标调整到所期望的范围中。

带有1%和0.8%酞菁蓝（Heliogenblau）（B1及B2）的着色层位于白色范围W1的边缘上。而带有0.6%的酞菁蓝组分的B3在色彩基质中位于白色范围W2的顶端处，并且带有0.4%同样的蓝色染料的B4位于W1的下方。通过在色度坐标图（图5）中点B1-B4的位置示出了，可以通过有针对性地调整颜料浓度实现所期望的色度坐标。在经过烘烤的着色层中的染料或颜料浓度可以通过层厚度和/或通过色彩基质中染料和/或颜料浓度匹配于各个基材。

着色层可以由不同的着色体系制造。一方面，有机着色体系例如适用于低温应用，另一方面，无机着色体系还适用于高温应用或低温应用和高温应用的混合。

如以上所实施的，匹配的透光度曲线可以通过着色层获得，该着色层由色彩基质和/或染料和/或色彩颜料构成。使用有机或无机染料和/或色彩颜料作为染料/色彩颜料，优选吸收性的有机或无机的染料/色彩颜料，特别优选蓝色、绿色和蓝绿色染料/色彩颜料。在蓝绿色染料/色彩颜料中，这些最大透光度在400-600nm的范围中的染料/色彩颜料是优选的，特别优选地在450-550nm的范围中。使用例如铁氰配合物、阴丹酮、靛蓝、铜酞菁类，优选铜酞菁的β-型、带有出自偶氮系列和甲亚胺系列的配体的铬螯合物（优选Cr³⁺），例如酞菁蓝23050作为染料。

使用例如钴-锡-复合氧化物（混合氧化物）、硅酸铝，优选含硫硅酸铝（如群青蓝、群青绿）、硅酸锆，其优选带有钒添加物，特别优选带有1.5％的钒添加物、硅酸锆-氧化钒、钙-铜-硅酸盐，优选CaCuSi₄O₁₀、碳酸铜复合物(Kupfercarbonatverbindungen)2CuCO₃·Cu(OH)₂，钴-铝-复合氧化物，优选为铝酸钴（钴铝尖晶石；比色指数C.I.：颜料蓝28），和钴-铬-复合氧化物，优选亚铬酸钴（钴铬尖晶石；比色指数C.I.：颜料蓝36）作为色彩颜料。

这些颜料优选作为纳米颗粒使用。作为特别的实施方式，所提到的颜料也可以用作散射颗粒。

色彩基质可以由有机和/或无机成分组成。有机色彩基质由粘合剂、溶剂和诸如硬化剂、交联剂、流平剂、添加剂、消泡剂、酸和/或碱和/或阳离子和/或阴离子和/或自由基聚合引发剂的添加物组成。

可以使用橡胶、聚氨酯树脂、硅酮（有机和/或无机交联的）、溶胶-凝胶-复合物(Verbindung)、杂化聚合物、以丙烯酸酯为基础的系统，优选甲基丙烯酸酯、环氧化物、聚酰胺、聚酰亚胺以及它们的混合物作为粘合剂。这种粘合剂可以以带有纳米颗粒或者不带纳米颗粒地使用。

特别地涂层组合物可以包括硅、钛、锆、铝、锌、镁、钙、锡或它们的混合物的溶胶-凝胶前驱体。十分特别优选地，溶胶-凝胶前驱体为SiOR_xR_y、TiOR_xX_y、ZrOR_xX_y、AlOR_xX_y、ZnOR_xX_y、MgOR_xX_y、CaOR_xX_y和SnOR_xX_y。

在一个实施方式中，溶胶-凝胶前驱体和/或金属有机纳米颗粒和/或无机纳米颗粒的颗粒大小在0.05nm到200nm的范围中，特别优选1到100nm。在此特别地，颗粒形状既可以是球形的也可以是不规则的还可以是链状的。

在特别优选的实施方式中，涂层组合物包括能够UV硬化的和/或热学硬化的杂化聚合物、水解和缩合的烷氧基硅烷的前驱体，特别是缩水甘油丙氧基三乙氧基硅烷和/或甲基丙烯酰氧基丙氧基三甲氧基硅烷，它们可以进一步地通过聚硅氧烷官能化。优选使用甲基和/或苯基官能化的聚硅氧烷。那么在玻璃陶瓷上的溶胶-凝胶层优选包括在此描述溶胶-凝胶前驱体与在此描述的聚硅氧烷的反应产物。

在根据本发明的特别的实施方式中，涂层含有无机纳米颗粒。该纳米颗粒例如改善涂层的抗刮划性。

在这个特别的实施方式中，给涂层溶液添加无机纳米颗粒。优选地，纳米颗粒体积组分在涂层组合物中多于10%，进一步优选地多于20%。纳米颗粒优选作为酒精分散体加入。

优选地，涂层组合物还包括无定形的或纳米晶体的金属氧化物形式的纳米颗粒。优选的金属氧化物是二氧化硅（SiO₂）、二氧化钛（TiO₂）、二氧化锆（ZrO₂）、Y₂O₃稳定的氧化锆、氧化铝（Al₂O₃），氧化锌（ZnO）和氧化铟锡（ITO）。优选地，还可以使用它们的杂化聚合物的衍生物或化合物。金属氧化物可以以颗粒和/或金属有机聚合物的形式存在。

使用例如松油醇(Terpeniol)、乙酸正丁酯，卡必醇，乙酸卡必醇酯，乙二醇单乙醚以及它们的混合物作为溶剂。特别地，适用于丝网印刷的色彩基质需要高沸点溶剂，其具有<5hPa的蒸汽压，优选<2hPa、特别优选<1hPa。额外地，例如可以添入硬化剂来提高涂层硬度/抗刮划性，硬化剂例如为纳米颗粒、双环氧化物。根据涂层方法，还可以添加不同的润湿剂/流平剂，例如PEG、毕克的BYK302、BYK306，以便达到均匀的涂层厚度。

色彩基质的组成部分和染料和/或色彩颜料经过均质化，优选借助高速分散机（Ultraturax）或三辊轧机。

使用不同的涂层方法，例如印刷法如喷墨印刷、胶印、移印、辊式涂布，优选丝网印刷、浸渍法、旋转涂布、喷覆法。对于这些涂层方法，色彩基质的粘度必须匹配可加工性/可印刷性，特别是对于优选的丝网印刷法匹配触变性能。此外，为此使用纤维素化合物、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrilidon)、聚乙二醇、嵌段共聚物作为有机稠化剂，使用气相二氧化硅(Aerosile)、火焰热解的或借助沉淀过程制造的SiO_x或Al_xO_y颗粒作为无机稠化剂。

着色层在涂层后例如经过热学硬化和/或UV硬化。

对于着色层的根据本发明的滤光效果，均匀的层厚度是有利的，从而层厚度的波动为<3μm，优选<1μm，十分特别优选地<0.5μm。因此优选地，表面的两侧是平滑的。在本文中“平滑”意味着，色彩补偿滤光器的顶侧和底侧近似具有相同的表面几何形状，并且底侧不具有常见的结状结构。

特别地，在不平滑的表面中，例如有结的表面中，可以把优选的折光率匹配的均衡层直接施加到表面上，该均衡层由聚氨酯树脂、硅酮（有机和/或无机交联的）、溶胶-凝胶化合物、杂化聚合物、丙烯酸酯为基础的系统，优选甲基丙烯酸酯、环氧化物、聚酰胺、聚酰亚胺，以及它们的混合物组成。这种均衡层可以带有纳米颗粒或者不带有纳米颗粒地使用。然后将已经描述的着色层涂覆到该均衡层上。

根据本发明的另一个变型设计方案可以设置，均衡层间接或直接地连接，特别是粘结着色层与玻璃陶瓷，或者均衡层连接具有着色层的载体和玻璃陶瓷。

具体实施方式

实施例1.带有有节的底侧的深色玻璃陶瓷

制造粘合剂A

0.08mol GPTES（缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷）和0.02molTEOS（四乙氧基硅烷）通过加入0.125mol对甲基苯甲酸

p-toluic acid）的水水解。接着在旋转蒸发器上去除溶剂，并且得到22.6g粘合剂。

制造粘合剂B

0.04mol MPTMS（甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷）和0.02molTEOS（四乙氧基硅烷）以及0.04MTEOS（甲基三乙氧基硅烷）通过加入0.125mol对甲基苯甲酸的水水解。接着在旋转蒸发器上去除溶剂。

作为含有纳米颗粒的溶液，使用可购买获得的15nm大小的SiO₂颗粒的分散液（在二乙二醇单丙醚中）。

起始溶液含有50质量%的能够热活化的起始剂甲基咪唑（在乙二醇单丙醚中）。

在有结的CERAN HIGHTRANS

类型的深色玻璃陶瓷上，均衡层借助于丝网印刷以小于0.5mm的层厚度由折光率为1.59的聚氨酯树脂印刷并且接着经过热学硬化。层厚度波动为<3μm。在这种均衡层上借助丝网印刷法打印色彩，其由以下成分构成：

32%的粘合剂A

60%的含有纳米颗粒的溶胶-凝胶溶液

2%的起始溶液

6%的醇溶蓝94030

在3min的UV辐照下进行干燥。

层厚度波动为<3μm；白色的LED光显示出均匀的白色。

实施例2：带有有结的底侧的深色玻璃陶瓷

在有结的CERAN HIGHTRANS

类型的深色玻璃陶瓷上，均衡层借助于丝网印刷由聚氨酯树脂（根据实施例1）印刷并且接着经过热学硬化。层厚度波动为<3μm。在这种均衡层上借助丝网印刷法打印色彩，其由以下成分构成：

32%的粘合剂B

60%的含有纳米颗粒的溶胶-凝胶溶液

2%的起始溶液

6%的醇溶蓝94030

在60min的IR辐照与循环空气的组合下进行干燥。

层厚度波动为<3μm；白色的LED光显示出均匀的白色。

本发明在以下将结合在根据图6至图11的附图中所示出的实施例进行更详细的阐述。这些附图以侧视图示出了不同的显示设备的示意性的构造。

图6示出了玻璃陶瓷10，其具有作为指示器侧11的平面的、平滑的顶侧和背侧的照明侧12。照明侧12形成为有结构的。因此，照明侧具有结构13，其如在玻璃陶瓷炉灶面中常见的一样，由结状凸起构成。结构13借助于均衡层在照明侧12的区域中安置(hinterlegen)，该均衡层形成为中间层20。中间层20例如由完全透明的聚氨酯树脂构成。如在图6中可以辨识的那样，通过结构13引起的不平坦部分借助中间层20得到均衡，从而中间层20在其远离结构13的一侧上构成平的平面。色彩补偿滤光器30涂覆在这种平的平面上。在此，色彩补偿滤光器30可以与中间层20相粘合。远离中间层20地，色彩补偿滤光器30承载有层元件31。这些层元件例如可以形成为遮盖物、光栅、操作符号或类似物。它们可以印上，或例如作为单独的元件、特别是作为薄膜涂覆上。还可以考虑，该层元件31是激光处理、蚀刻、喷涂或溅射的。在色彩补偿过滤材料30的后面的区域中布置有发光元件50。由发光元件50发射的光经由色彩补偿滤光器30、中间层20和玻璃陶瓷10传到显示侧11的区域。在光通过时，取决于色彩补偿过滤材料滤光器30和染色的玻璃陶瓷10，发光元件50的光如此地经过过滤，从而以便在显示侧11上构成所期望的光印象。额外地还可以设置，中间层20是半透明的并且同样作为滤光元件起作用，以便对光的透过产生影响。层元件31可以例如设计为不透光的。由此，在这个位置上没有光可以穿过玻璃陶瓷10，从而在显示侧11上达到相应的深色的光学印象。以这种方式，可以容易地示出例如符号、显示元件或类似物。

根据图7的变型设计方案对应于根据图6的变型设计方案。然而与图6有区别的是，层元件31迁移到在中间层20和色彩补偿滤光器30之间的区域中。在这种方式下，该层元件是受到防护免受机械负载的。

图8示出了原则上与根据图6的图示相同构造的显示设备。然而在此对于玻璃陶瓷10，涉及两侧上平滑的玻璃陶瓷10，该玻璃陶瓷不仅在它的显示侧11的区域中构造为平的，而且在它的照明侧12的区域中形成为平的，从而在玻璃陶瓷10上生成两个平面平行的面。因此，中间层20不必均衡表面不平坦部分，并且在此作为用于色彩补偿滤光器30的连接层。在此，中间层20例如可以以粘合剂（完全或部分透明的）或以粘合带形成。表明的是，证实了特别是双面胶粘的粘合带是适合的。这些粘合带既可以用于联接到玻璃陶瓷10上，也可以用于联接到色彩补偿滤光器30上。在根据图8的实施例中，层元件31布置为外置的。根据图9的实施例与根据图8的实施例的区别如下，即，层元件31再次布置在色彩补偿滤光器30和中间层20之间。

根据图10的实施例示出了根据图8的实施例的一个扩展方案。根据图10的实施例，使用板条状的保持元件50或以框架形式的保持元件50，其固定在中间层20上，例如粘合在中间层20上。保持元件50构成引导区，平面的色彩补偿滤光器30在端侧可以推入到该引导区中。因此例如可以实现，更换色彩补偿滤光器30，或者通过更换色彩补偿滤光器30实现个性化。

在根据图11的实施例的情况下，玻璃陶瓷10再次使用带有节的底侧。在此，中间层20再次承担均衡玻璃陶瓷底侧的几何上的不平坦部分的功能。近似于根据图10的实施例的情况下那样，再次使用承载有色彩补偿滤光器30的保持元件50。

在所有实施例中，色彩补偿滤光器30可以为玻璃板或塑料板，特别地为塑料薄膜。在此，这种构件可以是染色的或者是设置有所期望的补偿色彩的涂层的。可以考虑，色彩补偿滤光器30在它的朝向玻璃陶瓷10的一侧上是带有粘合面地预制的，从而该色彩补偿滤光器可以直接被粘上。由此产生一种更容易的制造流程。

Claims (17)

1.一种显示设备，所述显示设备带有透明的、染色的玻璃陶瓷（10），所述玻璃陶瓷具有在前侧的显示侧（11）以及在后面的照明侧（12），其中，在所述照明侧（12）的区域中布置有至少一个发光元件（50），其特征在于，在所述玻璃陶瓷（10）和所述发光元件（50）之间布置有色彩补偿滤光器（30），并且在所述色彩补偿滤光器（30）和所述玻璃陶瓷（10）之间布置有至少半透明的中间层（20）。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，半透明的所述中间层（20）间接地或者直接地使所述色彩补偿滤光器（30）与所述玻璃陶瓷（10）连接。

3.根据权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，朝向所述玻璃陶瓷（10）和/或所述色彩补偿滤光器（30），所述中间层（20）具有粘合层。

4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述中间层（20）是粘合带。

5.根据权利要求2到3中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述中间层（20）是粘合剂，特别是透明的或者染色的粘合剂。

6.根据权利要求1到5中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述玻璃陶瓷（10）在所述玻璃陶瓷（10）的照明侧（12）的区域中，至少局部地设置有结构（13），并且所述中间层（20）施加到这种结构（13）上。

7.根据权利要求1到6中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述中间层（20）具有：硅酮材料、丙烯酸酯材料、聚氨酯树脂材料、环氧树脂材料、橡胶材料、聚酰胺材料、聚酰亚胺材料，或者由以上所述材料所组成，或者具有两种或多种的以上所述材料的混合物，或者由所述混合物所组成。

8.根据权利要求1到7中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述玻璃陶瓷（10）和所述中间层（20）的折射率最大彼此偏差20%，特别优选地彼此偏差10%。

9.根据权利要求1到8中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述色彩补偿滤光器（30）和/或所述中间层（20）拥有一个或多个层元件（31）。

10.根据权利要求1到9中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述色彩补偿滤光器（30）可以形成为薄膜、垫、板或类似的平面元件，所述平面元件通过着色层，特别是着色涂料或有色的平面元件涂覆和/或染色。

11.根据权利要求1到10中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述玻璃陶瓷（10）在所述玻璃陶瓷的照明侧（12）的区域中构成平滑的、非结构化的面。

12.根据权利要求1到11中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述中间层（20）由单独的子层元件，特别是点状、带状或网栅状的元件构成。

13.根据权利要求1到12中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述中间层（20）和/或所述色彩补偿滤光器（30）和/或所述玻璃陶瓷（10）在所述玻璃陶瓷的照明侧（12）的区域中拥有一个或多个装配零件、保持零件（50）或类似物。

14.根据权利要求13所述的显示设备，其特征在于，所述装配零件、保持零件（50）或类似物承载了所述色彩补偿滤光器（30）和/或电子结构单元，例如所述发光元件、电路板、传感器或类似物。

15.根据权利要求1到14中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述中间层（20）和/或所述色彩补偿滤光器（30）构成光散射板。

16.根据权利要求1到15中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述色彩补偿滤光器（30）和/或所述中间层（20）和/或其他的布置在所述发光元件（50）和所述玻璃陶瓷（10）之间的中间元件，设置有导电的导体电路、开关元件、电极、传感器或类似的电子构件或功能元件。

17.根据权利要求1到16中任意一项所述的显示设备，其特征在于，染色的所述中间层（20）和/或所述色彩补偿滤光器（30）的层厚度波动，最大为各自层厚度的25%。

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