CN202465514U - 玻璃陶瓷板以及包括该玻璃陶瓷板的显示装置和烹饪装置 - Google Patents

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Abstract

玻璃陶瓷板(1，21，37)，其包含位于所述板(1，21，37)中并能够散射电磁辐射的波导(3，23，41a、43a、45a，47a)。

Description

玻璃陶瓷板以及包括该玻璃陶瓷板的显示装置和烹饪装置
技术领域
本实用新型涉及包含至少一个波导(guide d’ondes)并且用于作为烹饪板(plaques de cuisson)的玻璃陶瓷板，特别地考虑将该板用于覆盖在下面的加热元件，该加热元件可以是卤素炉(foyer halogènes)、辐射炉或感应加热元件。本实用新型还涉及这种板的制造方法和包含这种板的显示装置。 
背景技术
玻璃陶瓷最初是玻璃，所谓母玻璃(verre-mère)，其特殊的化学组成使得能够通过适当的热处理(所谓的陶瓷化)引起受控的结晶。该结晶部分的特殊结构赋予玻璃陶瓷独特的性质。在陶瓷化处理的过程中，通常观察到下述阶段：成核阶段，在该阶段中聚结在其上将形成晶体的核；和结晶阶段，在该阶段中晶体形成然后生长。 
每个陶瓷化周期包括导致β-石英晶相形成的结晶阶段。在最终的玻璃陶瓷中此类晶体以及残留玻璃相的存在使得能够获得总体为零或非常低的热膨胀系数(也称为热扩张系数)(典型地，膨胀系数的绝对值小于或等于15×10-7/℃，甚至5×10-7/℃)。通常，β-石英结构的晶体尺寸非常小，典型地在30-70纳米之间并且它们很少散射可见光。 
另一方面，玻璃陶瓷的散射外观大部分归因于主要由β-锂辉石晶体组成的其他晶相的存在，所述β-锂辉石晶体的比例通常随陶瓷化周期数而增加。 
此外，包含烹饪板和下面的加热元件的食品烹饪装置应该符合一定数目的标准，其中包括： 
-为了安全的原因，应当能够辨认在板上哪处确定位置存在热区域， 
-为了使用的方便，还优选的是，容易和直接地看见覆盖加热元件的区域位于玻璃陶瓷板上哪处确切的地方，所述加热元件由使用者来使其工作。 
迄今所开发的大量玻璃陶瓷烹饪板是通常借助于氧化钒进行上色的不透明玻璃陶瓷板。在熔融前，将氧化钒添加至母玻璃原材料中，而在陶瓷化后氧化 钒赋予非常典雅的橘棕色色彩，其与钒的还原有关。 
此类烹饪板允许使用者当辐射或卤素加热元件不工作时隐藏它们，同时允许当这些元件加热时看见它们但却不使使用者炫目，以便减小与热板相接触时烧伤的危险。然而，在加热元件的启动与可看见烹饪区域的之间经常存在延迟，使得使用者不是立即看见放置用于食品烹饪的烹调器具的区域。 
此外，当使用在可见光内不发光的感应加热元件时，热区域的这种探测是不可能的。在该背景下，尽管在使感应元件工作期间玻璃陶瓷不直接发热，但是升至高温的烹调器具在玻璃陶瓷表面上的接触产生热区域，当器具不再在这种板上的位置时，能够看见该热区域是重要的。因此，必不可少的是依靠显示以便允许使用者精确和直接地辨认烹饪装置在哪处、或已在哪处工作。 
另一类型的玻璃陶瓷烹饪板也有大力的发展：它是在其面之一上覆盖有至少一层釉质和/或漆，或一层反射金属薄层的玻璃陶瓷板。通常，在半透明和/或透明的板上考虑此类覆盖层(釉质和/或漆层，或反射金属薄层)以遮盖难看的下面部件，例如使加热元件工作所必需的连接物。通常在用于观看加热元件的板的面(称为“火面(face feu)”)上应用此类釉质层和/或漆层或反射金属薄层。除某些应当保持可见以检测加热元件工作的区域外，这些层可以全部或部分地覆盖所述板。然而，优选的是，能够覆盖这些面之一(优选地，火面)的表面的全部，以便该板能够完全地遮掩所有下面的部件，包括不太美观的加热元件。这样的遮掩妨碍处于运行状态中的辐射和/或卤素元件的可见性，特别是当玻璃陶瓷板包含大厚度的以釉质层、漆层和/或金属薄层为基的覆盖层时和/或当该覆盖层反射可见光时。在这种背景下，还必不可少的是，依靠附加显示手段以允许使用者精确和直接地辨认该烹饪装置在哪处、或已在哪处工作。 
发明内容
为了全部或部分地克服前述的现有技术的缺点，本实用新型的目标为玻璃陶瓷板，其包含至少一个位于所述板中并能够散射电磁辐射的波导。 
有利地，可以将根据本实用新型的玻璃陶瓷板放置在烹饪装置的上部面以便用作烹饪玻璃陶瓷板。 
还可以在其它应用中使用这种玻璃陶瓷板，例如作为家用炉的门。 
通过用组成波导的材料替换构成玻璃陶瓷板的材料，波导构成玻璃陶瓷板的 一部分。 
在本实用新型意义上的波导是其介质的折光指数具有不同于该包含该波导的玻璃陶瓷的折光指数的系统，该波导用于通过全反射引导电磁波。优选地，该波导的折光指数大于玻璃陶瓷的折光指数。在本实用新型的范围中，电磁辐射优选地是可见波(对于人眼)。 
令人意外地，本实用新型人已证实玻璃陶瓷中的波导不仅使得能够通过来源于可见光源的光线的全反射而获得引导效果，而且所述光全部沿着波导被导出。该光源应当恰当地进行选择：光源的例子在本说明书的后面给出，其发射特性和相对于波导的位置也属于本实用新型的范围内。 
特别地，本实用新型人已证明，可同时： 
-在玻璃陶瓷中产生波导而不过于破坏晶格内的结构，以便保持被赋予的在玻璃陶瓷中光线的散射特性，特别是在β-锂辉石晶体存在时尤其如此。因此光基本上均匀地完全沿着波导被导出并且注入波导中的光不是唯一地通过在波导中的反射光的出口区域射出，如这是传统波导的情况。 
-在玻璃陶瓷中产生波导，同时保留总体为零或非常低的热膨胀系数，即不使对于烹饪板用途而言玻璃陶瓷的耐热冲击特性降级。 
借助于这种波导系统，可以引起从光源开始所注入的可见光的散射，并因此在波导内可获得局部的光显示。这种在全部波导中的显示使得能够容易地照亮大尺寸的图案(motif)以便例如产生在玻璃陶瓷板上可以是热的区域周围的局部照明。 
优选地，该波导基本上在其整个长度上通向至玻璃陶瓷的至少一个面上，并且波导任选地具有一个用于收集由光源所发射的光的部分。 
对于所述包含在其整个长度上通向至面对光源(考虑用于照亮波导)的面上的波导的板，它可以不真正地具有专门用于收集光的部分，因为波导在其整个长度上能完成该功能。或者，波导通向的面可以用层，例如反射层(如金属薄层)覆盖：在这种情况下，可以选择该波导通向至该板的侧面以便在此处向该波导中注入光。 
当然，在本说明书的后面详细说明光源相对于波导的定位和定向，以尤其允许所述波至少部分地以全反射方式在波导中进行传导。 
“面”，是指板的具有较大尺寸的面之一，即为适合于转向在使用位置中的 使用者的面，也称为上部面或外部面；或者是适合于转向在使用位置中的加热元件的面，也称为火面或下部面或者内部面。 
术语板的“侧面”，是指具有较小尺寸的面之一，并且也将术语与术语板的“边缘”或板的“侧也(tranche)”同等地使用。 
优选地，除用于收集由光源所发射的光的波导部分外，波导的主要部分定位于玻璃陶瓷的中心。 
这样，尽管波导的主要部分在玻璃陶瓷内，可以使光直接通过收集区域进入，该收集区域具有与外部介质(即在板外部，例如自由空气)的界面。 
波导位于玻璃陶瓷的体积内，玻璃陶瓷的表面是完全平的。在抗划性方面和由于烹饪板清洁的方便性的原因，这是特别有利的。 
优选地，用于收集由光源所发射的光的波导部分通向玻璃陶瓷板的侧面。 
因此可以容易地以面对收集区域方式将光源定位在板的边缘(厚度)上，并通过该区域注入光。 
当玻璃陶瓷板被并入到装备有加热元件(在烹饪板下面)的装置中的烹饪板中时，优选地可以考虑，用于收集由光源所发射的光的波导部分通向玻璃陶瓷的面(考虑以面对加热元件方式进行设置)上。 
优选地，所述加热元件是辐射或卤素元件和/或感应加热元件。 
优选地，波导的模糊度(flou)小于50％，优选地小于30％，和更加优选地小于10％。有利地，波导的模糊度小于5％，甚至它在0.1-3％，甚至在0.2-2％范围内，更加优选地，它在0.4-1％范围内。 
在本实用新型的范围中，术语“模糊度”度量光散射的水平，并且根据标准ASTM D-1003，它被定义为偏转大于2.5°的光的量与入射光束之间的以百分比表达的比率。光源是CIE-C标准的比色标准(étalon colorimétrique standard CIE-C)。 
优选地，波导的折光指数比玻璃陶瓷的折光指数高0.01-0.06，有利地它高0.02-0.05，甚至高0.025-0.040，甚至高0.03-0.037。 
优选地，波导的热膨胀系数比玻璃陶瓷的高0-20×10-7/℃，有利地它高0-17×10-7/℃，甚至高0-13×10-7/℃，甚至高0-5×10-7/℃。 
用于定义波导的前述参数的值的所有组合也构成本实用新型的一部分。 
优选地，根据本实用新型的玻璃陶瓷板包含在下面定义的限度(以重量百分比表示)内的以下组分： 
Figure DEST_PATH_GSB00000791087500051
有利地，所述组分在如下所定义的限度内： 
根据本实用新型的玻璃陶瓷板的波导可通过离子交换来获得，优选地，所述波导有利地从例如在本实用新型的范围中具有如前面所定义的组成的玻璃陶瓷板开始，通过氧化银Ag2O和氧化锂Li2O之间的选择生交换来获得。 
离子交换由属于玻璃基体内的金属氧化物的金属阳离子(尤其是碱金属阳离子)的交换组成，所述玻璃基体可以部分地被陶瓷化。为此最常采用的方法通过用具有更大极化性的其他离子(特别是Ag+和Ti+)对玻璃基材的阳离子(例如碱金属阳离子Li+、Na+和K+)的离子交换来进行。离子交换是自许多年来就开始使用以制造光学玻璃的一项技术。它是基于某些具有不同极化性的离子具有能彼此交换的能力的技术。 
通常，所述离子交换通过用待交换离子的熔化盐浴处理玻璃基材来实现，任选地在所施加的电场下，在通常为150-550℃的高温下并在足以获得所希望的 交换水平的时间段中进行。 
银离子的外部源可以由基于金属银(Ag°)或离子银(Ag+)的固体层构成，所述层按照所希望的图案或图案网络沉积在基材的面上。固体层的沉积可以通过已知的方法来实现，例如：通过基于金属银或氧化银的浆料或包含银盐(尤其是氯化银、硝酸银或硫酸银)和聚合物的浆料的丝网印刷；通过金属银的阴极溅射；通过包含银盐(尤其是氯化银、硝酸银或硫酸银)和聚合物的溶液的沉积，然后旨在蒸发液体相的处理。使用这些技术的方法描述于本申请人公司的申请FR2920426A1中。 
本申请还涉及用于获得如在本实用新型范围内如前面所描述的玻璃陶瓷板的方法，其包括下述步骤： 
a)使玻璃基材与银离子的外部源相接触， 
b)在150至600℃，优选地200至350℃的温度下，在电场存在下，在足以用银离子至少部分地替换碱金属离子的时间中处理该整体。 
如果希望波导不通向表面中，但是例如仅通向侧边上，那么在步骤b)后可以施行额外的处理。为此，通过用具有更小极化性的离子(例如Li+、Na+或K+)交换波导表面中的Ag+离子，在表面上产生比波导的指数更低指数的层。可以例如将基材与其波导一起浸入在250至500℃之间熔化硝酸锂、硝酸钠或硝酸钾的浴中。也可以借助于电场来加速这种交换。波导因而不再与该表面直接接触。 
在本实用新型的范围中，所述玻璃基材优选地是玻璃陶瓷板，有利地，碱金属离子是锂离子。 
电场可以根据所使用的玻璃基材的电导率和其厚度在大的范围内变动，例如为0.1-1000V/mm玻璃厚度，优选地1-200V/mm玻璃厚度。 
优选地，通过与上面所列举的电场值相组合，为了在玻璃陶瓷中或母玻璃中获得具有数百微米深度(有利地，100-500μm)和数毫米宽度(有利地，1-5mm)的波导，理想地，应该在32分钟至72小时的足够时间期间施加电场。当在母玻璃上进行时，在陶瓷化之前，足够的时间优选地为30分钟至6小时；而为了在玻璃陶瓷基材中用电场产生波导，足够的时间优选地为6至72小时，并且有利地为24至48小时。 
通过离子交换的获得波导可以在陶瓷化之前，即直接在母玻璃上进行，然后进行陶瓷化。在母玻璃上的在锂阳离子和银阳离子之间的离子交换是快速的， 而在某些情况下这种交换在玻璃陶瓷中是更慢的。这归因于锂离子在实际上更低活动性的玻璃陶瓷晶体中的禁锢。 
在这种背景下，优选地，在本实用新型的目标方法中所使用的起始玻璃基材为母玻璃并且该方法还包括额外的步骤c)，其在于使母玻璃和位于母玻璃中的波导陶瓷化。 
在本实用新型的范围中，优选地，在步骤a)中进行包含银(Ag)颗粒、玻璃配料(fritte de verre)粘合剂和主要由有机化合物(例如，乙二醇和羟丙基纤维素的衍生物)形成的介质的银浆料的沉积。 
在上面所描述的条件下的银交换可以减小玻璃陶瓷的结晶度，而不过分破坏晶体结构。这解释了获得该折光指数的增大，尤其是大于0.025或大于0.03的增大，而这在不损害热膨胀系数下进行的，所述热膨胀系数仍然小于或等于20×10-7/℃，有利地小于或等于17×10-7/℃，甚至小于或等于15×10-7/℃。 
根据另一个实施方案，根据本实用新型的玻璃陶瓷板的波导可通过激光聚焦来获得，优选地通过使用强激光获得。 
强激光，应当理解为具有低能量的(从至少1μJ至几个mJ)但短持续时间(皮秒：10-12s或飞秒：10-15s)的脉冲的脉冲发送的激光。用该激光产生的脉冲具有高的峰值强度(脉冲能量/脉冲持续时间)和高的重复频率(＞1kHz)。这些具有激光波长的聚焦在透明材料中的脉冲将通过多光子吸收激发该材料的电子。这些电子，通过去激发(désexcitant)局部地加热受辐射的区域，并通过在冷却后改变光学特性。特别地，本文所寻求的目标是改变折光指数。 
在飞秒激光(laser femtoseconde)的情况下，鉴于可以按照10mm/s的进度在玻璃陶瓷板中形成波导，刻写的时间非常快。 
优选地使用这样的飞秒激光，其脉冲持续时间为300至700fs(飞秒)，有利地它为400至600fs，甚至它为450至550fs。此类短脉冲激光使得能够用具有高频率(cadence)激光的高强度进行工作。 
优选地使用发射具有0.5-2μm的波长与0.05W-4W的平均功率的脉冲的激光。重复频率可以为5至300kHz。在所述板中刻写的波导的图案通过用机械化压板复制样品来获得。 
用飞秒激光，获得了该折光指数的增大，尤其是大于0.025或大于0.03的折光指数的增大，而这是在不损害热膨胀系数下进行的，所述热膨胀系数保持 小于或等于20×10-7/℃，有利地保持小于或等于17×10-7/℃，甚至小于或等于15×10-7/℃。 
本实用新型还涉及包含玻璃陶瓷板的显示装置，所述玻璃陶瓷板包括至少一个例如在本实用新型范围中如在前面所描述的波导，如它还包含在可见光的波长范围内发射的光源，考虑光源相对于波导的位置以便允许将所发射的光注入该用于收集光的波导部分中。 
将光源进行适当定位以便允许光穿入波导中并通过全反射在整个波导中传导。理想地，使光源以面对用于收集光辐射的波导部分的方式(有利地在0至5mm的距离处)进行定位。波导和玻璃陶瓷其余部分之间的折光指数之差允许在波导/玻璃陶瓷界面处的全反射。 
优选地，本实用新型的显示装置的光源由至少一个LED或至少一个激光二极管组成。 
LED是光致发光二极管，它可以无区别地是主要产生单色辐射的二极管，但也可以是具有在可见光的波长范围内的多色发射谱的二极管。在本实用新型的范围中，优选使用具有强功率，即大于1W的LED，以便能够照亮整个波导。 
有利地，所述光源选自在其上安装了优选地具有基本上毫米级尺寸的直径的光学纤维的LED，例如在由Doric透镜公司以参考号LEDP HB01-R MM1000-037lm cleaved进行销售的1mm直径的光学纤维中进行准直的高功率LED。 
优选地，光源发射红光。作为例子，可以使用红光激光二极管，例如通常在CD、CD-ROM的读出器和DVD技术中使用的那些。 
白光在波导中逐渐变绿，该现象归因于玻璃陶瓷中对可见光的某些波长的强吸收。使用红光使得能够避免该缺点，从而该照明沿着整个波导保持均匀。 
优选地，根据本实用新型的显示装置在所述用于收集光的波导部分中还包含能够使由所述光源所发射的光聚焦的屈光面。 
可以将这样的屈光面，例如薄透镜或棱镜，用于根据本实用新型的装置中，以便使光源远离该可以导致其损坏的元件(例如加热元件)。所述屈光面使得能够通过将来自光源的大部分光束定向朝向用于收集光的部分而使光聚焦在波导的入口上。该屈光面还可以使得能够适当地定向来自光源的光以允许在波导中通过全反射的光波的优化引导，这对于其中通过烹饪板的下部面进行光的引入的 情况是特别重要的。 
本实用新型还涉及烹饪装置，优选地用于食品烹饪的装置例如炉灶，其包含该包括至少一个根据本实用新型的波导的玻璃陶瓷板。 
附图说明
通过对仅作为举例说明给出且绝不应当被解释为限制性的、随后的实施方案和实施例以及附图和附表的阅读，将更好地理解本实用新型，其中： 
-图1表示具有通向该板的面上的波导的根据本实用新型的玻璃陶瓷板的等角投影透视图。 
-图2表示在板的中心具有波导的根据本实用新型的玻璃陶瓷板的等角投影透视图。 
-图3表示包含例如在图1中所描绘的板的根据本实用新型的显示装置的上视图(在陶瓷的上部面的方向上)。 
-图4表示包含根据本实用新型的烹饪板的显示装置的上视图。 
具体实施方式
图1表示根据本实用新型的玻璃陶瓷板1，在其中存在通过波导-外部介质第一界面5通向在板1的面7位置的波导3。波导3还通过波导-外部介质第二界面11通向板1的侧面9上。波导-外部介质第二界面11收集来自光源13的光(在图3中表示)并因此构成用于收集由光源所发射的光的部分。 
图2表示根据本实用新型的玻璃陶瓷板21，在其中在玻璃陶瓷中心处存在波导23，该波导在通过波导-外部介质界面31仅通向在板21的侧面29。该界面31收集来自光源33(未表示)的光并因此构成用于收集由光源所发射的光的部分。 
图3表示传播和散射来自光源13的光的波导3。由于在波导中的全反射，光在整个电磁波的光路期间保持足够地局限在波导3中，以便穿过整个波导3。该波导是散射的并局部地再发射一部分波以便照亮整个波导3并因此给出具有该波导3的形状的光图案。 
根据本实用新型的一个实施方案在于包含玻璃陶瓷烹饪板37的显示装置35，所述烹饪板在图4中通过其上部面39观察到，在该烹饪板37中存在四个 圆形波导41a、43a、45a和47a，其使分别覆盖与该板37的火面49面对设置的加热元件41b、43b、45b和47b(未表示出)的加热区域有形化。工作时，使用者启动下面的加热元件41b、43b、45b和47b，同时使相应的光源41c、43c、45c和47c(未表示出)之一工作，该光源照亮该四个圆形波导41a、43a、45a和47a中设置在该启动的加热元件上面的波导。波导是圆形的，光“拐弯”，即它沿着通过波导有形化的圆圈形状的图案。考虑到处于玻璃陶瓷基材中的波导的散射特点，光沿着图案被导出(extraite)：局部化照明如此得以实现。 
可以考虑与本实用新型的装置相连接的控制系统，以便让光源13、33、41c、43c、45c和/或47c中的至少一个处于工作状态，甚至在加热元件停止工作但板至少局部地保持热的时候。本领域技术人员知道如何将这样的系统与本实用新型的装置进行连接。 
用于制备波导的实验方案
实施例1：通过离子交换制备波导
在厚度4mm、尺寸20×20cm2、折光指数等于1.54和其化学组成显示于表1中的以Keralite名称进行销售的玻璃陶瓷基材上：借助于自动化灌注器(robot 
Figure DEST_PATH_GSB00000791087500101
7900)沉积银浆料线。 
表1：Keralite玻璃陶瓷的组成 
  氧化物   重量百分比
  SiO2   67％
  Al2O3   20％
  Li2O   3.5％
  ZnO   1.6％
  MgO   1.3％
  BaO   0.8％
  TiO2   2.6％
  ZrO2   1.7％
  As2O3   0.8％
  其他痕量物质   0.7％
[0089]  所使用的银浆料是75％银颗粒、10％玻璃配料和15％萜品醇的混合物。选择沉积参数以使得浆料线具有600μm的厚度和1mm的宽度。将浆料在80℃下进行干燥一小时，然后在300℃下退火3小时，然后进行电场增强的离子交换步骤。该步骤导致最初包含在浆料中的银离子嵌入在玻璃中，银离子替换玻璃的锂离子。为此，与具有银图案的面相对的该基材面覆盖有石墨反电极。随后，在银图案与反电极之间施加50V/mm的电场(任选地，每个面经由不锈钢片相接触)。将整个装置放在300℃的炉中48小时。在该步骤后，玻璃具有富含银离子的区域，该区域的几何形状与银浆料的最初图案的几何形状是相同的。完全透明的该区域以具有500μm深度和2mm宽度的半椭圆圆柱体的形状(demi-cylindre elliptique)延伸入玻璃的体积中。起始玻璃陶瓷基材与富含银离子的区域之间的折光系数的增大随可见光波长而在0.03至0.035之间变动：该区域因此构成光导。 
随后，在波导通向的面上沉积反射金属薄层。波导总是通过另一面保持可见的并且连续引导光。 
实施例2：通过离子交换制备宽的波导
在与实施例1相同的玻璃陶瓷基材上，在一个面上沉积厚度为200μm、宽度为30mm和长度为100mm的相同银浆料的层，在另一个面上沉积厚度为500μm的石墨浆料层。在250℃下施加70V/mm的电场3天。 
在该步骤后，玻璃具有深度300μm和宽度大于30mm数毫米(最高至3mm)的富含银离子的区域。富含银离子的该区域的大宽度将使得能够测量在该区域的折光指数、热膨胀系数和散射。 
通过使用J.A.Woolma.Co.公司的具有处理软件WVASE32的椭圆偏光仪(ellipsomètre)VASE用椭圆偏光法(ellipsométrie)来测量波导的折光指数。折光指数的测量在400-800nm的波长范围内进行，在相对于起始Keralite板在整个范围内测量的增大在0.03至0.04之间变动。 
通过将波导放在具有观测孔的炉中来测量热扩张系数(CTE)。在0℃至300℃的温度上升过程中，波导与该厚度其余部分之间的CTE的差异将使玻璃弯曲。因而用巴比涅旋光镜(polafiscope a Babinet)测量弯曲应力。该弯曲应力随温度的变化使得能够获得该CTE的差异。在我们的情况下获得17×10-7/℃的差异。起 始Keralite基材的CTE为1×10-7/℃，在该波导中所测得的CTE为18×10-7/℃。 
用BYK-Gardner公司的“haze-Gard plus”商业装置测量该波导的散射特性(模糊度的测量)。该装置的技术规格如下： 
Figure DEST_PATH_GSB00000791087500121
所使用的测量方法是对于所述装置所指出的方法，并且其在于将样品放在发射器与接收器之间并同时获取所发射的光束的传播和散射(标准ASTMD1003)。在经交换的区域中的散射百分比(模糊度)在0.6-0.7％范围内。如果在未经交换的区域内再进行该测量，发现相同的值。因此，离子交换不损害玻璃陶瓷的散射。作为比较，对该在陶瓷化前的相同板(母玻璃)所测得的散射＜0.1％。 
实施例3：在母玻璃中通过离子交换制备波导
在由厚度4mm、尺寸20×20cm2的以Keralite名称进行销售的玻璃陶瓷的亲本玻璃(verre parent)(或母玻璃)构成的基材上，沉积与在实施例1中相同尺寸的 银浆料带。在300℃下施加电场(参见实施例1)仅3小时以获得与在实施例1中相同尺寸的波导。当通过侧面将光注入波导时，光在那里被引导。然而，母玻璃中不存在散射晶体使得不允许从波导导出光。 
在母玻璃的陶瓷化后，所形成的晶体使得能够散射波导的光并获得允许标记的光线。 
实施例4：通过激光活动波导
在厚度4mm和尺寸20×20cm2的Keralite玻璃陶瓷基材上，按照所确定的图案用激光刻写(écrit)波导。 
在该板中所刻写的波导的图案通过用机械化压板(platine motorisée)复制样品来获得。激光的光在板的表面上和在板的深处中聚焦(焦距f＝100mm)。激光的强度局部地改变玻璃陶瓷的折光指数并产生波导。为了获得在高频率时的高强度，使用Amplitude Système公司的商业化激光“s-Pulse HP”。这种激光发射具有可以在5至300kHz之间变化的重复频率与1.03μrm波长的、持续时间500fs的脉冲。波导在3W的平均功率和300kHz的重复频率下获得。扫描速率为50mm/s。为了获得宽度为3mm的波导，以每次通过之间5μm的步距进行了多次通过。 
对于在上面详细描述其制备的所有波导，通过在基材侧边中注入由高功率LED发射的红光证实了光的引导性质，所述LED由Doric lenses公司以参考号LEDP_HB01-R_MM1000-037_lm_cleaved进行销售的1mm直径的光学纤维中进行准直并放置在离在该板的侧面上收集光的波导部分0.1mm处。如果将由激光所发射的光在波导外部被注入，那么光被基材均匀地散射并且观察不到引导效果。另一方面，如果将光注入在已发生指数改变的区域中，即在波导内，那么它沿着该区域的图案被引导。 

Claims (11)

1.一种玻璃陶瓷板，其特征在于包含位于所述玻璃陶瓷板(1，21，37)中并能够散射电磁辐射的波导(3，23，41a，43a，45a，47a)。
2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，所述波导(3，41a，43a，45a，47a)基本上在其整个长度上通向至玻璃陶瓷的至少一个面上，并且所述波导(3，41a，43a，45a，47a)任选地具有用于收集由光源(13)所发射的光的部分(11)。
3.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，除用于收集由光源(33)所发射的光的所述波导部分(31)外，所述波导(23，41a，43a，45a，47a)大部分位于玻璃陶瓷的中心。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，所述用于收集由所述光源(13，33)所发射的光的波导部分(11，31)通向玻璃陶瓷板的侧面(9，29)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，波导的模糊度小于50％。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，波导(3，23，41a，43a，45a，47a)的折光指数比玻璃陶瓷的折光指数高0.01至0.06。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，所述波导(3，23，41a，43a，45a，47a)的热膨胀系数比玻璃陶瓷的热膨胀系数高0至20×10-7/℃。
8.一种包含根据权利要求1至7中任一项的玻璃陶瓷板的显示装置，其特征在于该显示装置(35)还包含在可见光的波长范围内发射的光源（13，33，41c，43c，45c，47c)，考虑所述光源(13，33，41c，43c，45c，47c)相对于所述波导(3，23，41a，43a，45a，47a)的位置以便允许将所发射的光注入所述用于收集光的波导部分(11，31)中。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述光源(13，33，41c，43c，45c，47c)由至少一个LED或至少一个激光二极管构成，该光源发射红光。
10.根据权利要求8或9所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含能够将由所述光源(13，33，41c，43c，45c，47c)发射的光聚焦到所述用于收集光的波导部分(11，31)中的屈光面。
11.一种烹饪装置，其特征在于包含根据权利要求1至7中任一项的玻璃陶瓷板。 
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