CN104870388A - 具有发光显示器的玻璃陶瓷制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及尤其意在覆盖或容纳加热元件的玻璃陶瓷制品,所述制品具有至少一个尤其用于显示的发光区域,该发光区域包含至少一个发光图案,所述制品包含至少一个玻璃陶瓷基板、至少一个光源、以及至少一个覆盖至少一部分所述区域的珐琅涂层,在所述珐琅涂层中以所述图案的形状形成未覆盖区域,所述珐琅的组成包含至少一种玻璃料和至少一种颜料,该玻璃料包含以下成分:SiO2 40 - 55%;Al2O3 0 - 10%;B2O3 25 - 55%;Na2O 0 - 5%;K2O0 - 5%;Li2O0 - 10%,颜料的比率进一步为该玻璃料/颜料混合物的40至65重量%,此外该制品还包含朝向所述珐琅涂层的漫射区域。
Description
本发明涉及玻璃陶瓷(或“玻璃-陶瓷”)领域。更确切地说,其涉及一种玻璃陶瓷制品(或产品或基板),特别是玻璃陶瓷板,尤其意在覆盖或容纳加热元件,所述制品在该制品的至少一个所选区域中具有发光显示器(或至少一个发光区域)。
制品如玻璃陶瓷烹调板(或炉)的销售数年来稳步增加。这种成功尤其可以通过这些板吸引人的外观及其清洗的便利性来解释。
要指出的是,玻璃陶瓷基于称为前体玻璃(或母玻璃或生坯玻璃)的玻璃源,其特定化学组成使得能够通过适当的热处理诱发受控结晶(称为陶瓷化)。这种部分结晶的特定结构赋予该玻璃陶瓷独特的性质。
目前存在多种类型的玻璃陶瓷板,各变体是大量研究和无数试验的产物,因为极难对这些板和/或获得其的方法进行修改而不冒不利地影响所需性质的风险:为了用作烹调板,玻璃陶瓷板通常必须表现出低到足以在关闭时掩蔽至少一部分在下方的加热元件并高到足以根据情况(辐射加热、感应加热等等)使得使用者从安全角度上可以肉眼检测开启的加热元件的在可见光波长范围内的透射率;其还必须表现出在红外波长范围内的高透射率,特别是在具有辐射加热源的板的情况下。
最新式的板是深色的,特别是黑色,例如通过使用在熔融前添加到母玻璃原料中的氧化钒来着色;在陶瓷化后,该氧化物提供与钒的还原相关的浓烈的橙棕色色调。其它着色剂也可使用,如钴和锰的氧化物。具有低于600
nm的低透射系数,这些板使得能够首先看到作为加热至高温的加热元件的红色元件,或者基于红色单色发光二极管的发光显示器。还存在能够显示其它颜色的更透明的玻璃陶瓷板(如由EuroKera公司销售的玻璃陶瓷KeraVision或KeraResin),或其它板(如Keraspectrum玻璃陶瓷)。
与玻璃陶瓷板一起使用的发光照明能够标示控制或加热区域、显示数据、展现装饰等等。所用光源通常安装在该板下方,使得它们可以照亮通常通过在该玻璃陶瓷上表面上的丝网印刷来沉积的图案(例如标示加热区域打开、或开/关图案的图标或符号)。通常,对于通常较小的这些图案而言合意的是以足够的清晰度和对比度显现,并且使其容易定位,无论它们处于激活状态(亮)或未激活状态(灭)。
已知的是,通过采用与常规用于烹调板装饰相同类型的珐琅在该玻璃陶瓷上表面上丝网印刷来沉积意在被照亮的图案,例如包含70重量%的玻璃料和30重量%的黑色颜料的珐琅,该玻璃料特别基于二氧化硅SiO2(例如占该玻璃料的42重量%)、三氧化二硼B2O3(例如占28重量%)和氧化铝Al2O3(例如占18重量%)。但是,当点亮设置在该玻璃陶瓷下表面上的光源时(发射例如红光),由丝网印刷的珐琅界定的轮廓由于光穿过该珐琅散射而可能无法鲜明地显现,由此降低了显示的图案的清晰度。在玻璃陶瓷下表面上的点还可以因透明度而在该图案中可以被看到,并可以引发光源的光的失真。
克服这些问题的一种方法特别包括朝向上表面的图案通过丝网印刷在该板的下表面上沉积黑色涂料。还有可能将具有与该玻璃陶瓷相同的折射率的树脂与该黑色涂料混合以限制该点造成的光学失真的效果。但是,将丝网印刷到玻璃陶瓷上表面上的珐琅基图案与丝网印刷到玻璃陶瓷下表面上的涂料基图案对齐(为了获得所需结果,这种对齐是必要的)极难在工业上实现。
本发明因此寻求可以简单地实施并且有效的解决方案,该解决方案能够在通过一个或多个光源(特别是位于该玻璃陶瓷下表面上)照亮所述图案时以类似于无照明情况下观察到的方式保持在玻璃陶瓷上表面上显现的发光图案(即意在被照亮的图案)轮廓的清晰度,这种解决方案还能够清晰地辨别非活动状态下的图案,并防止玻璃陶瓷下表面上的点能够被看到,以及由这些点造成的失真效果。
通过尤其意在覆盖或容纳加热元件的本发明的玻璃陶瓷制品(或产品),特别是玻璃陶瓷板(本发明的制品特别是烹调板或炉盘)来实现该目的,所述制品具有至少一个(设计为)包含至少一个发光图案的发光区域(或意在被照亮的区域),特别是用于显示信息的区域(例如通过符号或图标、通过文字等等标示一个或多个元件是开启还是关闭的区域,或开/关区域),所述制品包含至少一个玻璃陶瓷基板、至少一个光源(意在照亮该图案并以此方式放置,该光源特别放置在该基板下表面的下方),特别是至少一个发光二极管,以及至少一个覆盖至少一部分所述区域的珐琅涂层(该珐琅尤其沉积在该基板的上表面上,特别是通过丝网印刷),并且其中以所述图案的形状形成未覆盖区域,所述珐琅的组成包含至少一种玻璃料(glass
frit)和至少一种颜料,以及至少一种载体或介质,所述玻璃料具有下列组成(或包含在包括边界的下文规定的范围内的以下成分),该比例表示为重量百分比(以玻璃料总重量表示的重量百分比或质量百分比):
SiO2
40 - 55%
Al2O3
0 - 10%
B2O3
25 - 55%
Na2O
0 - 5%
K2O
0 - 5%
Li2O
0 - 10%,
颜料的比率进一步为该玻璃料/颜料混合物的40至65重量%(优选45至60重量%),此外该制品还包含朝向所述珐琅涂层的漫射区域。
因此,根据本发明,为了限定意在例如在玻璃陶瓷如烹调板上显示信息或控制的用于发光用途的图案,在表面(或区域)上,特别是在想要包含所需图案的该玻璃陶瓷的上表面上,尤其通过丝网印刷沉积珐琅,所述珐琅由具有特定组成、并非已知用于此类板的涂层的玻璃料形成,并进一步具有高于常规使用的珐琅的颜料比率,通过在沉积的珐琅涂层中形成相应形状的未覆盖区域(épargne)来获得该图案,并且在该基板一个表面上的这种涂层与朝向该珐琅化涂层、特别是在该珐琅化涂层与意在照亮该涂层的光源之间、并且尤其在该基板的相对表面上(特别是在下表面上/下)的漫射区域结合,该漫射区域尤其具有与珐琅化涂层相同的形状和/或尺寸(或大致相同的形状和/或尺寸),从而无需将两个区域完全对齐,以这种方式形成的组合的效果在于集中在该图案中的由该光源发射的光仅漫射到未覆盖区域中,并且在于获得的图案的轮廓特别清晰,由此不会察觉到位于该图案下方的点或元件。
施加到黑色玻璃陶瓷上表面上的所定义的珐琅在未照明状态下具有可与用于涂覆烹调板的传统珐琅相比的不透明度,并且当该珐琅暴露于用于照亮该玻璃陶瓷的相关区域的光,特别是红光时具有远大于用于烹调板的传统珐琅的不透明度,在这种情况下,在该玻璃陶瓷的下表面上丝网印刷黑色涂料是多余的。
该珐琅尤其可以通过丝网印刷、或通过转印法或珐琅喷射(enamel jet)容易地沉积,并有可能获得不透明的薄层(有利地在烧制后为1至6微米,特别是2至5微米),而不会开裂或起泡(该组合物尤其具有低膨胀系数)。该玻璃料适于以小的厚度沉积,并允许与期望遮蔽效果相容的珐琅中的颜料比率(优选对于丝网印刷而言在烧制后具有2至5微米的厚度),而不会发生沉积在玻璃基板上的珐琅的开裂或崩溃。此外,该珐琅组合物的粘度允许良好的铺展,确保成品中该珐琅相对明亮和光滑的外观,获得的层具有良好的机械强度。该珐琅(随后)可以有利地在陶瓷化基板上在通常用于珐琅热处理的大约700至800℃的温度下烧制,而不具有光分散的风险,或者其可以有利地在陶瓷化前沉积在前体玻璃(或母玻璃)上并在陶瓷化过程中烧制。
该珐琅有利地具有根据本发明限定的组成。其特别由包含玻璃料(或玻璃粒子,其将形成玻璃体基质)和颜料(特别是作为着色剂;这些颜料可以任选构成该玻璃料的一部分)(在施加到基板上和烧制之前)的粉末(该玻璃料和颜料基于金属氧化物)、以及允许涂施和珐琅初步粘接在该基板上的介质或“载体”构成。
优选地,该珐琅组合物的玻璃料包含45至50%的比率的SiO2,和/或2至8%、有利地为3至6%的比率的Al2O3,和/或27至50%、有利地为27至45%的比率的B2O3,在这种情况下该比率可以超过30%、特别是超过31%、或超过32%、或甚至和有利地超过33%、且特别超过34%。
同样优选地,该玻璃料包含2至3%的比率的Na2O,和/或0.5至3%、有利地为1至2%的比率的K2O,和/或2至6%、有利地为3至5%的比率的Li2O。
同样优选地,该珐琅组合物不含下列元素的至少一种:ZrO2、BaO、MgO、CaO和SrO,以便在安全处理和粘度等方面具有良好的性质。此外,当该珐琅包含TiO2时,其在玻璃料中的比率按重量计小于5%、有利地小于2%、或甚至小于1%。
优选地,所选珐琅组合物的玻璃料由以下成分组成:
SiO2 45 - 50%
Al2O3 2 - 8%,有利地为3 - 6%
B2O3 27 - 50%,有利地为27 - 45%
Na2O 2 - 3%
K2O 0.5 - 3%,有利地为1 - 2%
Li2O 2 - 6%,有利地为3 - 5%。
除了具有如上所述组成的玻璃料(或玻璃粒子)之外,本发明限定的珐琅还可以包含其它组分。本发明的珐琅尤其包含至少一些如上文已经指出的颜料,通常添加到该玻璃料中的颜料在该珐琅的全部玻璃料/颜料中的比率通常为40至65重量%(包括边界)、优选为45至60%,相对于全部玻璃料/颜料来表示。该颜料尤其可以(特别是根据所需着色)选自含有金属氧化物如铬氧化物、铜氧化物、铁氧化物、钴氧化物、镍氧化物、锌氧化物、锰氧化物、铈化合物、钛氧化物或基于铝等等的化合物,和/或它们可以选自铬酸铜、铬酸钴等等。
本发明限定的珐琅优选包含至少一种不透明的黑色颜料,例如基于铬、铁、钴和镍的氧化物,或铬和铜Cr-Cu尖晶石(如由Ferro™公司以名称尖晶石V7709出售的黑色颜料,或由Sheperd
Colors公司以名称BK1G出售的黑色颜料,等等)。该珐琅还可以有利地包含基于MnO2、Fe2O3和/或CoO的颜料,或者基于以下的颜料(颜色):NiO(绿色)、Cr2O3(绿色)、TiO2(白色)、Cr-Al尖晶石(粉红色)、Sn-Sb-V(灰色)、Ti-Sb-Ni(黄色)、Zr-V(黄色)、Co-Zn-Al尖晶石(蓝色)、Zn-Fe-Cr尖晶石(棕色),硅酸盐如Ca-Cr-Si石榴石(绿色)、Ca-Sn-Si-Cr(粉红色)、锆石Zr-Si-Fe(粉红色)、Co-Zn-Si(深蓝色)和/或Co-Si(深蓝色),等等。
该玻璃料与该颜料在悬浮在介质中之前通常为粉末形式。通常选择粉末形式的总玻璃料/颜料的粒度分布,以使得至少90重量%的构成该粉末的粒子具有小于20微米、特别是小于10微米的直径。优选地,玻璃料和颜料由粒度分布为1至6微米的粒子构成,具有40至65%、优选45至60%、特别是大约50%的颜料比率的珐琅能够获得足够的不透明性而无需呈现过大的厚度,由此限制了基板与珐琅之间膨胀系数的差异,这有助于避免开裂(在冷却珐琅层时该珐琅层的起泡)。
该玻璃料特别可以通过在高温(超过1000℃)下熔融适当的(天然或合成的)原材料混合物来获得。该玻璃料随后通常在溶剂如乙醇(其随后蒸发)中研磨(例如至大约10-13微米)和/或微研磨(或磨碎,例如至大约3-4微米)以便尤其获得粉末,颜料任选添加到该粉末中。由此获得(在适当情况下在蒸发研磨溶剂后)的粉末混合物(玻璃粉末+颜料)随后悬浮在介质中以获得可以沉积在基板上的组合物(糊料)。
形式上准备好沉积的该珐琅组合物通常包含能够调节涂施到基板上所期望的粘度和能够与基板粘接的介质。该介质(选择该介质以确保玻璃料和颜料的粒子良好地悬浮,并且该介质随后在烧制珐琅的过程中耗尽)可以是用于传统珐琅组合物中通常使用的任何有机介质或粘合剂,并且尤其包含溶剂、稀释剂、油类如松树油和其它植物油、树脂如丙烯酸树脂、石油馏分、成膜材料如纤维素材料等等,介质在准备沉积的组合物中的比例为所述组合物重量的40至60重量%、优选45至55重量%。
沉积到本发明的玻璃陶瓷制品(如板)上之前的珐琅组合物因此通常为具有糊状稠度的稳定的液体/固体混合物形式,其粘度适于该沉积方法(特别是通过丝网印刷)。
例如通过借助掩膜(所述掩膜在沉积后除去)在沉积珐琅组合物的过程中遮蔽相关区域,或例如通过在相关区域中堵塞用于沉积珐琅的丝网印刷的丝网的网穴、或通过精确瞄准要用珐琅喷头覆盖的区域等等来形成未覆盖区域(珐琅化涂层中未被珐琅覆盖的部分)。
如本发明的定义中所示那样,本发明的制品还包括至少一个朝向该珐琅涂层的漫射区域(或光漫射器),由光源发出的光在到达要照亮的图案前穿过该漫射区域。该漫射器通常位于该玻璃陶瓷的下表面上。该漫射区域尤其能够提取由一个或多个光源朝向期望的照明区域发射的辐射,并例如由一个或多个漫射元件或处理形成,并且尤其为以下形式(或部分或完全由此构成):施加到玻璃陶瓷的表面上(例如粘接到下表面上)和/或施加到与玻璃陶瓷相关或结合的元件(如波导和/或光源等等)的表面上(例如该扩散元件沉积在光源上,或包封所述光源)的至少一个层(或膜、或元件,尤其是聚合物的,例如聚氯乙烯(PVC)等等),和/或例如通过化学侵蚀(酸等等)或机械侵蚀(喷砂等)等等对玻璃陶瓷(或相关或结合的元件)相关表面的差别化处理或纹理化。
该漫射区域特别放置在光源和待照亮区域之间,并通常与该玻璃陶瓷和/或任选另一相关或结合元件成一体。任选地,该漫射区域(或提取装置或表面)可以替代或附加地在玻璃陶瓷(或相关或结合的元件)的厚度中提供,任选例如通过内部激光蚀刻技术等等。
本发明的制品还包含至少一个或多个光源(其数量和布置可以改变以使得照明均匀)。该光源可以集成到显示器类型的一个或多个结构中/与显示器类型的一个或多个结构结合(例如与所谓“七段”类型的发光二极管结合),或与具有敏感按钮和数字显示器的电子控制面板结合,等等。如已经提及的那样,光源有利地由或多或少间隔开的发光二极管构成,如下所述任选与一个或多个光波导结合。二极管在本发明中尤其在尺寸、效率和对环境条件(加热等等)的耐受性方面是有利的。
该二极管可以是封装的,也就是说它们可以包含半导体组件和封装该半导体组件的包装(例如环氧或尼龙或有机硅类型的树脂)。该二极管还可以是不具有准直透镜的半导体芯片,例如具有大约100微米或1毫米的尺寸,任选具有最少的(例如保护性的)封装。
可以通过载体或棒或基底携带该二极管,在这种情况下该基底可以具有(平面或斜面)为了更好的发光效率而处理过的表面和/或呈现反射的表面,例如涂有漆或涂料和/或镜面层,和/或与白色或金属的反射体结合以便更好地引导发射的辐射。
光源的组装(与该板或该制品的另一组件,例如控制面板)可以通过焊接、夹子紧固、粘接等等,任选借助另一元件居间进行;例如,焊接到本身容纳在成型金属段底部的支承件上的二极管可以通过夹子固定或粘接该成型段来安装。光源的定位(尤其相对于该板)适于允许透过该玻璃陶瓷显示。
该光源,以及其电源和驱动,可以独立或不独立以便能够根据需要同时或单独照明所需照明区域。
该光源可以通过任何控制系统,例如一个或多个电磁按钮或通过敏感按钮来触发,特别地,该光源可以通过将手指放在合适的激活区域位置处(或置于其上)根据电容机制来启动,该激活区域标示在玻璃陶瓷表面上,并尤其对应于前述的本发明的发光区域(意在被照亮)。手指的接触改变电容(电荷转移至此),电容的变化被测量系统检测到,后者触发了尤其是相关光源的激活。
如已经提到的那样,除了光源之外,该制品可以包括至少一个波导,所述波导意在将光由该制品的一个部分传送至另一部分(特别是通过全内反射或通过金属反射),光源随后连接至该波导,并通过在其中发射其光辐射以使该波导传输该光来与之共同运行,该光源经由该波导侧面或边缘发光/接合。该波导有利地是清澈或透明的,并通常连接(在单独设计后组装)到该基板的下表面上。其可以是有机的和/或塑料的(例如由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制成),或是无机的,并优选是无机的;其特别是玻璃。本发明的制品可以包含多个波导,各自用于一个或多个发光区域,或包含统一波导,任选具有开口。该波导可以通过粘接和/或夹子紧固、或通过封装等等固定到该基板上。该波导的组装可以在该基板或该制品的另一部件上、或在该制品安装于其上的支承件上直接进行,并且例如该波导可以固定到该基板安装于其上的烹调器具的外壳上(在这种情况下该外壳可以任选构成该制品的一部分)。该波导尤其能够更好地引导光朝向期望的照明区域,特别是当该基板具有深色时。任选地,还可以配置波导边缘的几何形状和粗糙度以允许受控地局部提取光。
本发明的制品可以有利地是烹调板,或具有显示器或至少一个具有功能或装饰性质的发光区域的玻璃陶瓷制品、或(主要意在)用于显示(装置性和/或功能性)的制品或模块或组装件或系统。
术语“玻璃陶瓷制品”不仅意在指本身由玻璃陶瓷(或玻璃-陶瓷)制成的制品,还意在指适于相同用途的任何其它类似材料制成的制品(例如任选强化的玻璃),特别是耐受高温和/或特别具有零或准零膨胀系数(例如小于15·10-7 K-1,如在用于辐射环的玻璃陶瓷板的情况下)。但是其优选是本身由玻璃陶瓷制成的制品。
优选地,本发明的制品由玻璃陶瓷板(通常具有3至4毫米的厚度,特别是大约4毫米)构成(作为基板),该玻璃陶瓷板是平面的,或主要或基本上是平面的(特别是该板的对角线具有小于0.1%、优选大约为0的曲率),并意在用作烹调板。此类板通常意在集成到包含所述板与加热元件(例如辐射或卤素热源或感应加热元件)的烹调灶具或厨房台面中。
该板通常具有在使用位置的“上”表面(可视面),在使用位置的另一“下”表面(通常被掩盖,例如在烹饪器的框架或外壳中),以及侧面(或边缘或厚度)。上表面通常是平坦和光滑的,但是也可以具有至少一个浮雕区域和/或至少一个凹陷区域和/或至少一个开口(例如如果该板包含用于接纳常压煤气炉的开口)。下表面特别可以是光滑的,或具有提高其机械强度并例如通过辊压获得的点。任选地,在点的情况下,如果需要的话,可以将指数树脂(index
resin)施加到该下表面上以使其平滑。
在本发明的一个实施方案中,根据本发明提及的发光区域位于一个或多个升高和/或优选下陷的浮雕中,特别是(具有尺寸)例如允许通过触摸定位所述区域,该浮雕例如为一个或多个几何图案的形式。这种类型的浮雕可以通过研磨或抛光该玻璃陶瓷来制得,或通过调整支承件的几何形状或模塑或压制匹配该板的表面而无需进行特定的附加步骤。通过有利地选择浮雕几何形状可以容易地获得触摸定位的特征。为了确保触摸定位处于最佳状况,浮雕高度可以例如为至少等于0.1毫米、优选至少0.2毫米,该高度不超过例如2毫米,特别是小于1毫米。浮雕的“高度”意在指其在垂直于该板平面的方向上的尺寸,也就是说其最高点与其最低点之间的标高差值。
根据一个有利的实施方案,在该板上的定位浮雕的周围具有基本平滑的表面状况,由此所述浮雕构成连续的变化。可以使用支承体或模塑或压制具有所需几何形状的表面,通过压印、模塑或压制操作成型该板,尤其在相关区域中,在这种情况下,所述压印、模塑或压制可以在制造玻璃陶瓷板的常规方法中的任意时刻进行,只要制造该玻璃陶瓷板的材料处于足够高的温度以允许塑性形变。
本发明的制品尤其基于本质上具有0.8%至40%、优选0.8至5%、特别是0.8至2%的光透射比和对于落在可见光范围内的625纳米波长为至少3.5%的透光率(通过取给定波长下的透射强度与入射强度之间的比以已知方式测定)。术语“本质上”意在指在不存在任何涂层的情况下该板本身表现出此类透光率。根据标准ISO 9050:2003(也称为透光率)通过使用光源D65测量光透射比,并且是考虑到直接透射和可能的漫透射的总透射率(特别是在可见光范围内积分并用人眼的灵敏度曲线加权),该测量例如借助具有积分球的分光光度计来进行,以给定厚度进行的测量随后在必要情况下根据标准ISO
9050:2003转化为4毫米的基准厚度。
本发明尤其有利地适用于具有此类透光标准的深色板,特别是具有黑色或棕色外观,虽然具有此类标准的所用玻璃陶瓷也可以是透明玻璃陶瓷,本发明的解决方案可以简单地对此类板进行调整而不具有降低该板其它性质的风险。
本发明的制品可以任选包括除了前述组件之外的元件和/或层。例如,在烹调模块的情况下,该制品可以具有(或与之相关联)一个或多个附加的功能性或装饰性元件(框、一个或多个接头、一个或多个线缆、一个或多个控制元件)等等。其可以包含基于珐琅、涂料等等的各种功能性和/或装饰性涂层。例如,该基板的一个面可以具有至少一种其它珐琅的层,例如用于装置或用于遮蔽(例如为了避免直接看到电源)等等。
本发明还涉及用于烹调和/或用于保持在高温下的器具(或设备),具有至少一个本发明的制品(例如炊具、嵌入式烹调灶具、烤箱等等)并任选具有一个或多个加热元件,如一个或多个辐射或卤素元件和/或一个或多个常压煤气炉和/或一个或多个感应加热装置。本发明的制品还可以构成具有一个或多个加热元件以及在本发明的定义中的上述元件的烹调器具。本发明同样包括具有单个板的烹调器具和具有多个板的器具,这些板各自任选具有单个环或多个环。术语“环”意在指烹调位置。本发明还涉及混合型烹调器具,其烹调板具有多种类型的环(煤气环、辐射、卤素或感应环)。
除了内部加热元件外,该烹调器具通常还包含控制和/或监控装置、被玻璃陶瓷基板覆盖的内部元件、以及透过所述基板看到的显示器或发光区域。
可以根据情况在陶瓷化该前体玻璃(或母玻璃或生坯玻璃)以获得该玻璃陶瓷基板之前和/或之后向该玻璃陶瓷基板增加珐琅涂层和漫射区域。在此提醒,通常如下制造玻璃陶瓷板:在熔炉中将具有所选组成的玻璃熔融以形成该玻璃陶瓷,随后通过令熔融玻璃在辊之间穿过而将该熔融玻璃辊压成标准带材或片材,将该玻璃带材切割至所需尺寸。以这种方式切割的板随后以本身已知的方式陶瓷化,该陶瓷化包括根据所选择的热曲线烧制该板以便将玻璃转化为称为“玻璃陶瓷”的多晶材料,其膨胀系数为零或准零,并经受最高700℃的热应力。该陶瓷化通常包括逐渐升温至成核范围的步骤,所述成核范围通常落在玻璃的转变温度范围附近,以及通过几分钟的成核间隔的步骤,进一步逐渐升温至陶瓷化水平的温度,保持陶瓷化水平的温度数分钟,随后快速冷却至室温。任选地,该方法还包括切割操作(通常在陶瓷化前),例如用水射流、使用砂轮的机械描图等等,随后进行修整操作(研磨、斜切等)。
根据本发明使用的珐琅允许以小的厚度以尽可能少的次数沉积,这能够避免珐琅剥落和对该玻璃陶瓷板的机械损坏。该基板通常通过丝网印刷法在其上表面上在合适的区域中借助丝网印刷丝网(例如由聚酯或聚酰胺丝织物组成)用包含该组合物的糊料来涂覆,在陶瓷化之前或在陶瓷化之后,随后在大约100-150℃下干燥。
有利地,涂有所选珐琅(烧制后获得)的基板具有使得尤其能够遮蔽下方元件的不透明度。通过测量(借助Byk-Gardner
Color Guide 45/0色度计进行的反射比色法)色差ΔE*来评价该不透明度,对应于放置在不透明白色背景的基板和放置在不透明黑色背景的基板的在与该基板带有珐琅的面相对的基板面上测得的颜色之间的差异(ΔE* = ((LW*-LB*)2
+ (aW*-aB*)2
+ (bW*-bB*)2)½,根据CIE在1976年建立的公式,LW*、aW*、bW*是在白色背景上的第一测量的色度坐标,LB*、aB*、bB*是在黑色背景上的第二测量的色度坐标)。有利地,本发明的涂有该珐琅的玻璃陶瓷基板具有小于或等于0.5、优选小于或等于0.4、尤其小于0.1的ΔE*值。此外,使用的珐琅有利地具有小于25、或小于21且优选在12至18之间的L*值,该值表示在该玻璃基板上不存在珐琅的孔隙度。
优选地,本发明的制品包含至少一个意在指示至少一个加热区域是开还是关的发光区域(称为开/关区域,未覆盖区域限定了在所述区域中要照亮的图案,该图案例如为指示开启状态的图标形式)。本发明的制品还优选包含如本发明所定义的珐琅,该珐琅例如通过丝网印刷在所述区域中沉积在上表面上,该珐琅化涂层例如为盘形式,在其中心处根据所选图案(如前述开/关图案)形成未覆盖区域。该图案表明,例如,其是位于例如控制面板上的开/关控制按钮,该按钮的激活例如根据电容机制通过将手指放置在玻璃陶瓷上在所述按钮上来进行。其激活点亮发光的LED(例如具有红色)。该LED发出的光借助位于光源上方的漫射区域漫射,该区域例如具有圆柱形状(或圆形或盘形,直径例如对应于丝网印刷到上表面的盘的直径)。该漫射盘例如粘接到该玻璃陶瓷的下表面上。当LED的光在丝网印刷的开/关圆下方漫射时,在未覆盖区域中出现红光。
在阅读下列实施例时将更好地理解本发明及其优点,所述实施例仅作为例子给出,而不具有限制作用。
本发明的实施例
在该实施例中,制得的制品是平面烹调模块,包含由Eurokera公司以名称KeraBlack+或KeraVision销售的半透明黑色玻璃陶瓷板(基板),该板具有光滑的上表面和光滑的下表面,该制品进一步包含在该板下方并朝向该板固定的光源。
所用光源是由Avago公司以名称AlInGaP 5毫米Avago LED二极管销售的发光二极管(LED),定位在该板下方。此外,在该板的上表面上,在控制面板中并与所述光源一致,沉积珐琅,所述珐琅由50重量%的玻璃料和50重量%的由Ferro公司以标号V7709销售的黑色颜料组成,所述玻璃料具有以下组成:SiO2:47.6%;Al2O3:5.0%;Li2O:3.6%;B2O3:40%;Na2O:2.5%;K2O:1.4%;并且沉积的珐琅的厚度为2.5至5微米。该沉积以盘形状进行,借助用于沉积的丝网印刷丝网中的相应掩膜在珐琅化沉积物中形成指示激活的图标形式的未覆盖区域。产生的图案表明其为控制区域(开/关区域),该区域的激活根据电容机制进行。
此外,厚度为5毫米的聚氯乙烯(PVC)片用作漫射区域,其粘接在玻璃陶瓷下方或光源上(该光源任选封装在PVC中)。
以这种方式装饰的母玻璃板随后通过以下方法陶瓷化:快速加热至650℃,随后以大约15℃/分钟的加热速率加热至大约820℃,随后以每分钟几度的加热速率加热至最大结晶温度(大约900至950℃),在后一温度下保持几分钟,随后在该烤箱中冷却,在陶瓷化过程中发生珐琅的烧制。在陶瓷化和烧制珐琅后,在开/关图案位置处位于该玻璃陶瓷下方的开/关控制按钮LED的光仅漫射到未覆盖区域中,能够令人满意地限定该开/关图案。
参比例:
用由70%的玻璃料和30重量%的基于由Ferro公司以标号220946出售的CoSi的黑色颜料组成的珐琅替代前述珐琅,所述玻璃料具有以下组成:SiO2:41.7%;Al2O3:18.5%;Li2O:2.1%;B2O3:28.0%;Na2O:0.9%;K2O:3.5%;CaO:2.8%。在陶瓷化和烧制珐琅后,在开/关图案位置处位于该玻璃陶瓷下方的开/关控制按钮LED的光漫射到珐琅中,无法令人满意地限定该开/关图案。此外,使用的玻璃料具有与本发明的实施例的玻璃料(515℃)相比过高的软化点(590℃),与该玻璃料相关的颜料含量受限于获得无法在玻璃陶瓷表面上良好成层的珐琅的风险。
本发明的制品,特别是板,尤其有利地用于制造一系列新的用于炊具或烹调器具的烹调板。
Claims (9)
1.玻璃陶瓷制品,特别是玻璃陶瓷板,尤其意在覆盖或容纳加热元件,所述制品具有至少一个发光区域,特别是用于显示,包含至少一个发光图案,所述制品包含至少一个玻璃陶瓷基板、至少一个光源、至少一个覆盖至少一部分所述区域的珐琅涂层,并在其中以所述图案的形状形成未覆盖区域,所述珐琅的组成包含至少一种玻璃料和至少一种颜料,所述玻璃料包含以下成分:
SiO2
40 - 55%
Al2O3
0 - 10%
B2O3
25 - 55%
Na2O
0 - 5%
K2O 0 -
5%
Li2O
0 - 10%,
颜料的比率进一步为所述玻璃料/颜料混合物的40至65重量%,所述制品还包含朝向所述珐琅涂层的漫射区域。
2.如权利要求1所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于所述玻璃料由以下成分组成:
SiO2 45 - 50%
Al2O3 3 - 6%
B2O3 27 - 45%
Na2O 2 - 3%
K2O 1 - 2%
Li2O 3 - 5%。
3.如权利要求1和2之一所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于所述珐琅涂层沉积在所述基板的一个面上,特别是在所述玻璃陶瓷的上表面上,所述扩散区域在所述基板的相对表面上,并且特别具有与所述珐琅化涂层大致相同的形状和/或尺寸。
4.如权利要求1至3之一所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于所述一个或多个光源可以通过在合适的激活区域位置处将手指放置在所述玻璃陶瓷上根据电容机制来启动,该激活区域标示在玻璃陶瓷表面上,并尤其对应于所述发光区域。
5.如权利要求1至4之一所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于所述发光区域位于一个或多个升高和/或下陷的浮雕中,特别是以允许通过触摸定位所述区域的方法,所述浮雕例如为一个或多个几何图案的形式。
6.如权利要求1至5之一所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于其包含具有0.8%至40%、优选0.8至5%、特别是0.8至2%的光透射比和对于625纳米波长为至少3.5%的透光率的基板。
7.如权利要求1至6之一所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于所述制品或所述基板是烹调板。
8.如权利要求1至7之一所要求保护的玻璃陶瓷制品,其特征在于其包含至少一个例如位于该控制面板上并意在指示至少一个加热区域是开还是关的发光区域,所述珐琅化涂层例如为盘形式,在其中心处根据指示其为控制按钮的图案形成未覆盖区域,所述按钮的激活例如通过将手指放置在所述按钮上根据电容机制来进行,所述扩散区域位于所述光源上方,并具有例如对应于例如所述丝网印刷涂层形状的圆形形状。
9.如权利要求1至8之一所要求保护的制品,或具有如权利要求1至3之一所要求保护的制品并具有一个或多个加热元件如一个或多个辐射或卤素元件和/或一个或多个常压燃烧器和/或一个或多个感应加热装置的用于烹调和/或用于保持在高温下的装置。
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