DE102016103524A1 - Coated glass or glass ceramic article - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramikartikels (1), umfassend die Schritte – Bereitstellen eines flächigen Glas- oder Glaskeramiksubstrats (2) mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (20, 21), welches – im sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm eine Lichttransmission τvis von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 30% für sichtbares Licht aufweist, welches das Glas- oder Glaskeramiksubstrat (2) von einer Seitenfläche zur gegenüberliegenden Seitenfläche durchquert, wobei – eine Seitenfläche des Glas- oder Glaskeramiksubstrats (2) mit einer blickdichten Beschichtung (5) versehen wird, welche im sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 788 nm eine Lichttransmission τvis von höchstens 5% aufweist, wobei – ein gepulster Laserstrahl auf die blickdichte Beschichtung (5) gerichtet und durch Ablation die Beschichtung (5) mehrfach an verschiedenen Stellen lokal bis zur Oberfläche des Glas- oder Glaskeramikartikels entfernt und damit ein einen perforierten Bereich bildendes Raster einer Vielzahl von Öffnungen in der blickdichten Beschichtung (5) hergestellt wird, derart, dass die blickdichte Beschichtung im Bereich (10) des Rasters teiltransparent wird.A process for producing a glass or glass ceramic article (1), comprising the steps of - providing a flat glass or glass ceramic substrate (2) with two opposite side surfaces (20, 21), which - in the visible spectral range of 380 nm to 780 nm, a light transmission τvis of at least 1%, preferably at least 30%, of visible light passing through the glass or glass-ceramic substrate (2) from one side surface to the opposite side surface, wherein - a side surface of the glass or glass-ceramic substrate (2) having an opaque coating (5) which has a light transmission τvis of not more than 5% in the visible spectral range from 380 nm to 788 nm, wherein - a pulsed laser beam is directed onto the opaque coating (5) and the coating (5) is ablated several times at different locations locally up to the Surface of the glass or glass ceramic article removed and thus a perfori In this way, the opaque area coating of a plurality of openings in the opaque coating (5) is produced such that the opaque coating becomes partially transparent in the area (10) of the grid.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein Glas- oder Glaskeramikartikel, welche mit einer blickdichten Beschichtung versehen sind. Insbesondere betrifft die Erfindung derartige Artikel, die mit leuchtenden Anzeigeelementen versehen oder für eine Ausstattung mit leuchtenden Anzeigeelementen vorgesehen sind.The invention generally relates to glass or glass ceramic articles which are provided with an opaque coating. In particular, the invention relates to such articles, which are provided with luminous display elements or provided for a device with luminous display elements.
Aus dem Stand der Technik sind Glaskeramik-Kochfelder bekannt, die auf ihrer Unterseite beschichtet sind, um die Anmutung zu ändern, sowie auch, um unter der Glaskeramik verbaute Teile des Herdes zu verbergen.Glass ceramic hobs are known from the prior art, which are coated on its underside to change the appearance, as well as to hide under the glass ceramic parts of the cooker.
Eine Möglichkeit hierzu sind Sol-Gel-Beschichtungen. Diese sind recht temperaturbeständig und zeichnen sich auch durch eine gute Haftung an der Glaskeramik-Platte aus. Um die inneren Teile eines Herdes zu verdecken, werden typischerweise opake Beschichtungen verwendet.One possibility for this is sol-gel coatings. These are quite temperature resistant and are also characterized by good adhesion to the glass ceramic plate. To cover the inner parts of a cooker, opaque coatings are typically used.
Für einige Anwendungen ist es dabei wünschenswert, wenn die Beschichtung nicht vollflächig ist, sondern Fenster aufweist. Solche Fenster werden insbesondere vor leuchtenden Anzeigeelementen angeordnet, so dass diese Anzeigeelemente durch die Glaskeramikplatte hindurch leuchten und für einen Bediener, welcher die Nutzseite des Kochfelds betrachtet, sichtbar ist. Teilweise werden diese Fenster durch transluzente Beschichtungen abgedeckt, um den ästhetischen Eindruck zu verbessern. Bei gleichem Farbton wird dadurch eine homogene Fläche erzeugt.For some applications, it is desirable if the coating is not full-surface, but has windows. Such windows are arranged, in particular, in front of luminous display elements, so that these display elements shine through the glass ceramic plate and are visible to an operator viewing the useful side of the hob. In part, these windows are covered by translucent coatings to improve the aesthetic impression. With the same color, this creates a homogeneous surface.
Bei Kochfeldern werden heute mittels Siebdruck Symbole, Zeichen oder sonstige Logos und Designs gedruckt. Allerdings ist es hier schwierig, sehr feine Strukturen, wie beispielsweise dünne Linien zu erzeugen.In the case of cooktops today, symbols, signs or other logos and designs are printed by screen printing. However, it is difficult here to produce very fine structures, such as thin lines.
Außerdem ist durch den Siebdruck in sehr feinen Bereichen oder Ausläufen von Linien die Reproduzierbarkeit aufgrund des Siebdruckgewebes erschwert. Des Weiteren ist für jede neue Produktanfrage/Designänderung die Anfertigung eines neuen Siebes nötig, wodurch Rüstkosten sehr hoch sind, was sich gerade bei kleinen Serien stark bemerkbar macht. Das Herstellen von individuellen Designs für jeden Endkunden ist daher teuer.In addition, the screen printing in very fine areas or runs of lines, the reproducibility due to the screen printing fabric is difficult. Furthermore, for each new product request / design change, the production of a new screen is necessary, which means setup costs are very high, which is particularly noticeable in small series. Making individual designs for each end customer is therefore expensive.
Bei mehrschichtigen Beschichtungen besteht zudem bei einer Drucktechnik wie dem Siebdrucken das Problem, dass eine deckungsgleiche Strukturierung hier schwierig ist. Daher wird bei mehrschichtigen Beschichtungen hier üblicherweise ein größeres Fenster in einer der Beschichtungslagen freigelassen und eine weitere Beschichtungslage im Bereich des Fensters genauer mit dem gewünschten Muster zu strukturieren. Das Fenster kann aber insbesondere bei leuchtenden Anzeigeelementen sichtbar sein, wenn die genauer strukturierte Beschichtungslage nicht vollständig lichtundurchlässig ist.In the case of multilayer coatings, the problem with a printing technique such as screen printing is that a congruent structuring is difficult here. Therefore, in the case of multilayer coatings, a larger window in one of the coating layers is usually left open here, and a further coating layer in the region of the window more accurately patterned with the desired pattern. However, the window can be visible, in particular in the case of luminous display elements, if the more precisely structured coating layer is not completely opaque to light.
Die
Wie in der
Für den konventionellen Siebdruck wurden hierfür spezielle Farben, sogenannte transluzente Farben entwickelt. Mit diesen Farben können größere, zusammenhängende freigestellte Bereiche in einer Farbschicht erneut hinterdruckt werden, in denen sich dann Lichtelemente leichter anordnen lassen. Die transluzenten Farben verhindern dabei die Einsicht unter die Glasplatte, lassen jedoch das Licht der Leuchtelemente hindurch. In ihrer Herstellung, sowie in der Verarbeitung sind sie allerdings teuer und erzeugen durch die geänderte Zusammensetzung einen anderen Farbeindruck in Draufsicht als die zuerst bedruckte, blickdichte Grundfarbe.For conventional screen printing, special colors, so-called translucent colors, have been developed for this purpose. With these colors, larger, cohesive, exposed areas can be reprinted in a color layer, in which light elements can be arranged more easily. The translucent colors prevent the viewing under the glass plate, but let the light of the light elements through. In their production, as well as in the processing, however, they are expensive and produce by the changed composition a different color impression in plan view than the first printed, opaque base color.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramikartikels bereitzustellen, der die gewünschten optischen Eigenschaften aufweist, aber gegenüber des Einsatzes des Siebdruckverfahrens kostengünstiger herzustellen ist. The object of the invention is therefore to provide a method for producing a glass or glass ceramic article which has the desired optical properties, but is cheaper to manufacture compared to the use of the screen printing process.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen anhängigen Ansprüchen angegeben.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the respective appended claims.
Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramikartikels vor, umfassend die Schritte
- – Bereitstellen eines flächigen Glas- oder Glaskeramiksubstrats mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen, welches
- – im sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm eine Lichttransmission τvis von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 30% für sichtbares Licht aufweist, welches das Glas- oder Glaskeramiksubstrat von einer Seitenfläche zur gegenüberliegenden Seitenfläche durchquert, wobei
- – eine Seitenfläche des Glas- oder Glaskeramiksubstrats mit einer blickdichten Beschichtung versehen wird, welche im sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 788 nm eine Lichttransmission τvis von höchstens 5% aufweist, wobei
- – ein gepulster Laserstrahl auf die blickdichte Beschichtung gerichtet und durch Ablation die Beschichtung mehrfach an verschiedenen Stellen lokal bis zur Oberfläche des Glas- oder Glaskeramikartikels entfernt und damit ein einen perforierten Bereich bildendes Raster einer Vielzahl von Öffnungen in der blickdichten Beschichtung hergestellt wird, derart, dass die blickdichte Beschichtung im Bereich des Rasters teiltransparent wird.
- - Providing a flat glass or glass ceramic substrate with two opposite side surfaces, which
- In the visible spectral range from 380 nm to 780 nm has a light transmission τ vis of at least 1%, preferably at least 30% for visible light, which traverses the glass or glass ceramic substrate from one side surface to the opposite side surface, wherein
- A side surface of the glass or glass-ceramic substrate is provided with an opaque coating which has a light transmission τ vis of not more than 5% in the visible spectral range from 380 nm to 788 nm, wherein
- A pulsed laser beam is directed onto the opaque coating and the coating is ablated several times at various locations locally to the surface of the glass or glass ceramic article to produce a perforated region of a plurality of apertures in the opaque coating, such that the opaque coating in the region of the grid is partially transparent.
Erfindungsgemäß wird das Raster bevorzugt aus Punkten gebildet, die in einem Punktabstand voneinander angeordnet sind und eine Punktgröße aufweisen.According to the invention, the grid is preferably formed from points that are arranged at a point distance from each other and have a point size.
Der Punktabstand ist hierbei kleiner als 200 μm, bevorzugt kleiner als 150 μm, besonders bevorzugt kleiner als 100 μm.The dot pitch here is less than 200 μm, preferably less than 150 μm, particularly preferably less than 100 μm.
Die Punktgröße ist kleiner als 30 μm, bevorzugt kleiner als 20 μm.The spot size is smaller than 30 μm, preferably smaller than 20 μm.
Werden Punktabstand und -größe wie beschrieben gewählt, wirkt der perforierte Bereich wie eine transluzente Farbe und lässt größere Positionierungstoleranzen für Lichtelemente zu. Derartige Bereiche bieten bei mit Laser freigestellten Symbolen Vorteile. Die Symbole werden nämlich nicht durch den ablatierten Bereich in der Farbe definiert, sondern durch das Lichtelement selbst. Im Bedarfsfalle können auf diese Weise mit einer Glasplatte mehrere Produkte mit unterschiedlichen Symboliken adressiert werden.If the dot pitch and size are selected as described, the perforated area will look like a translucent color, allowing for larger positioning tolerances for light elements. Such areas provide advantages in laser-released symbols. Namely, the symbols are not defined by the ablated area in the color, but by the light element itself. If necessary, several products with different symbolics can be addressed in this way with a glass plate.
Ein weiterer Prozessparameter für das erfindungsgemäße Verfahren ist der Anteil der ablatierten Fläche an der Gesamtfläche. Dieser Anteil wird beschrieben durch das Verhältnis aus ablatierter Fläche und nicht prozessierter Fläche innerhalb eines perforierten, teiltransparenten Bereichs. Die Erfinder haben herausgefunden, dass Bereiche mit einem ablatierten Flächenanteil größer als 0,5% der Gesamtfläche einen anderen farblichen Eindruck entwickeln. Das Verhältnis aus ablatierter Fläche und nicht prozessierter Fläche wird hierbei gemäß der Formel (πr2·100%)/(a2) berechnet, wo r der Radius eines Punktes und a der Abstand zwischen zwei Punkten ist. Solche Bereiche wirken auf den Betrachter heller oder dunkler, je nach zugrunde liegendem Farbsystem. Bereiche mit Flächenanteil unterhalb von 1% besonders unterhalb 0,5% der Gesamtfläche sind jedoch eher uninteressant, da Lichtanwendungen leicht verpixelt erscheinen. Um einen Bereich mit möglichst hoher Auflösung zu bekommen, sind daher Flächen mit einem ablatierten Flächenanteil von mehr als 0,8%, bevorzugt mehr als 1% besonders bevorzugt mehr als 1,5% zu wählen. Um den unterschiedlichen Farbeindruck abzuschwächen bzw. zu eliminieren, wurde ein Übergangsbereich entwickelt, in dem der ablatierte Flächenanteil zwischen der Grundfläche bis zum unablatierten Bereich mit < 2%/mm, bevorzugt < 1%/mm, besondert bevorzugt < 0,5%/mm bis auf kleiner 0,5% der Gesamtfläche reduziert wird.Another process parameter for the method according to the invention is the proportion of the ablated area on the total area. This proportion is described by the ratio of ablated area and unprocessed area within a perforated, partially transparent area. The inventors have found that areas with an ablated area fraction greater than 0.5% of the total area develop a different color impression. The ratio of ablated area and unprocessed area is calculated according to the formula (πr 2 · 100%) / (a 2 ), where r is the radius of a point and a is the distance between two points. Such areas appear brighter or darker to the viewer depending on the underlying color system. However, areas with less than 1% area coverage, especially below 0.5% of the total area, are of little interest since light applications appear slightly pixelated. In order to obtain a region with the highest possible resolution, surfaces with an ablated area fraction of more than 0.8%, preferably more than 1%, particularly preferably more than 1.5%, are therefore to be selected. In order to mitigate or eliminate the different color impression, a transition region has been developed in which the ablated area fraction between the base surface and the unablated region is <2% / mm, preferably <1% / mm, especially <0.5% / mm is reduced to less than 0.5% of the total area.
Daher liegt auch ein Verfahren im Rahmen der Erfindung, bei dem am Rande des perforierten Bereichs ein Übergangsbereich entwickelt wird, in dem weitere Punkte ablatiert werden, so dass der Flächenanteil unter 0,5% der Gesamtfläche beträgt.Therefore, a method is also within the scope of the invention in which a transition region is developed at the edge of the perforated region, in which further points are ablated so that the area fraction is less than 0.5% of the total surface area.
Derartige Flächenanteile können mit kleineren Öffnungen oder durch größeren Abstand der Öffnungen realisiert werden.Such area shares can be realized with smaller openings or by larger distance of the openings.
Im Anschluss an den Schritt des Perforierens kann ein Reinigungsschritt erfolgen.Following the step of perforating, a cleaning step may be performed.
Insbesondere kann dieser Reinigungsschritt mittels einer adhäsiven Rolle erfolgen. In particular, this cleaning step can take place by means of an adhesive roll.
Dem Schritt des Reinigens kann ein Verfahrensschritt folgen, bei dem der perforierte Bereich mittels einer Versiegelungsschicht, bevorzugt mit einer transparenten Versiegelungsschicht versehen wird. In einer besonderen Ausführungsform kann die transparente Versiegelungsschicht eingefärbt sein, bevorzugt mit Farbstoffen und/oder Pigmenten.The step of cleaning may be followed by a process step in which the perforated area is provided by means of a sealing layer, preferably with a transparent sealing layer. In a particular embodiment, the transparent sealing layer may be colored, preferably with dyes and / or pigments.
Das Material des Glas- oder Glaskeramiksubstrats kann derart gewählt werden, dass die Ablationsschwelle des Materials des Glas- oder Glaskeramikartikels im infraroten Spektralbereich, insbesondere bei einer Wellenlänge von 1064 nm oder 532 nm, höher ist als die Ablationsschwelle der blickdichten Beschichtung.The material of the glass or glass-ceramic substrate can be selected such that the ablation threshold of the material of the glass or glass ceramic article in the infrared spectral range, in particular at a wavelength of 1064 nm or 532 nm, is higher than the ablation threshold of the opaque coating.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die blickdichte Beschichtung derart gewählt wird, dass sie eine Matrix eines oxidischen Netzwerks mit darin eingebetteten Dekorpigmenten umfasst. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Matrix aus einem Sol-Gel-Material hergestellt wird, das nach dem Aushärten anorganisch oder organisch/anorganisch vernetzt ist.Furthermore, it is advantageous if the opaque coating is chosen such that it comprises a matrix of an oxide network with decorative pigments embedded therein. It is likewise advantageous if the matrix is produced from a sol-gel material which, after curing, is crosslinked in an inorganic or organic / inorganic manner.
Im Rahmen der Erfindung liegt ferner ein Glas- oder Glaskeramikartikel, der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde. Ein solcher Glas- oder Glaskeramikartikel weist ein Glas- oder Glaskeramiksubstrat mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen auf, wobei eine Seitenfläche des Glas- oder Glaskeramiksubstrats mit einer blickdichten Beschichtung versehen ist, welche im sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm eine Lichttransmission τvis von höchstens 5% aufweist, und wobei ein Bereich der blickdichten Beschichtung mit einem Raster von Öffnungen versehen ist, welche den Durchtritt von auf die Oberfläche der Beschichtung auftreffendem Licht durch die Beschichtung und das Glas- oder Glaskeramiksubstrat gestattet, so dass der Bereich teiltransparent erscheint, wobei der Punktabstand der Öffnungen kleiner als 200 μm, bevorzugt kleiner als 150 μm, besonders bevorzugt kleiner als 100 μm ist.Within the scope of the invention is also a glass or glass ceramic article which has been produced by means of the method according to the invention. Such a glass or glass ceramic article has a glass or glass ceramic substrate with two opposing side surfaces, wherein a side surface of the glass or glass ceramic substrate is provided with an opaque coating which has a light transmission τ vis of not more than 5 in the visible spectral range from 380 nm to 780 nm %, and wherein a portion of the opaque coating is provided with a grid of apertures permitting the passage of light incident on the surface of the coating through the coating and the glass or glass ceramic substrate such that the area appears partially transparent, the dot pitch the openings is less than 200 microns, preferably less than 150 microns, more preferably less than 100 microns.
Ein derartiger Glas- oder Glaskeramikartikel kann erfindungsgemäß die Bedienfläche eines Haushaltsgeräts bilden. Hierbei ist im Inneren des Haushaltsgeräts zumindest ein Leuchtelement angeordnet, so dass von diesem Leuchtelement abgestrahltes Licht auf die Öffnungen in der blickdichten Beschichtung fällt und die Öffnungen und das Substrat durchqueren kann.According to the invention, such a glass or glass ceramic article can form the operating surface of a household appliance. In this case, at least one luminous element is arranged in the interior of the household appliance, so that light emitted by this luminous element falls onto the openings in the opaque coating and can traverse the openings and the substrate.
Bei einem derartigen Haushaltsgerät kann die blickdichte Beschichtung auf der die Innenseite bildenden Seite des Glas- oder Glaskeramikartikels aufgebracht sein.In such a household appliance, the opaque coating may be applied to the inner side of the glass or glass ceramic article.
Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät weist zumindest eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode als Leuchtelement auf.The domestic appliance according to the invention has at least one light-emitting diode or a laser diode as the light-emitting element.
Ein solches Haushaltsgerät kann auch ein Streuelement oder einen seitenemittierenden Lichtleiter zur Verteilung des vom Leuchtelement abgestrahlten Lichts durch den perforierten Bereich aufweisen.Such a household appliance may also have a diffuser or a side-emitting light guide for distributing the light emitted by the luminous element through the perforated region.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für einen erfindungsgemäßen Glas- oder Glaskeramikartikel ist seine Anwendung als Bestandteil von Innenauskleidungen von Autos, wobei dieser Bestandteil ebenfalls zumindest eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode aufweist. Die blickdichte Beschichtung weist in den Innenraum des Fahrzeugs.Another application for a glass or glass ceramic article according to the invention is its use as a component of interior linings of cars, this component also having at least one light-emitting diode or a laser diode. The opaque coating points into the interior of the vehicle.
Die Erfindung wird nachfolgend genauer anhand der beigeschlossenen Figuren beschrieben. In den Figuren verweisen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder entsprechende Elemente. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures. In the figures, like reference numerals refer to like or corresponding elements. Show it:
Um einen erfindungsgemäßen Glas- oder Glaskeramikartikel herzustellen, wird zunächst ein flächiges, beziehungsweise scheibenförmiges Glas- oder Glaskeramiksubstrat
Eine der Seitenflächen, im in
Besonders bevorzugte Beschichtungen
Als Pigmente können insbesondere farbgebende Pigmente in Form von Metalloxiden hinzugesetzt werden, insbesondere Cobalt-Oxide/-Spinelle, Cobalt-Aluminium-Spinelle, Cobalt-Aluminium-Zink-Oxide, Cobalt-Aluminium-Silizium-Oxide, Cobalt-Titan-Spinelle, Cobalt-Chrom-Spinelle, Cobalt-Aluminium-Chrom-Oxide, Cobalt-Nickel-Mangan-Eisen-Chrom-Oxide/-Spinelle, Cobalt-Nickel-Zink-Titan-Aluminium-Oxide/-Spinelle, Chrom-Eisen-Nickel-Mangan-Oxide/-Spinelle, Cobalt-Eisen-Chrom-Oxide/-Spinelle, Nickel-Eisen-Chrom-Oxide/-Spinelle, Eisen-Mangan-Oxide/-Spinelle, Eisen-Oxide, Eisen-Chrom-Oxide, Eisen-Chrom-Zinn-Titan-Oxide, Kupfer-Chrom-Spinelle, Nickel-Chrom-Antimon-Titan-Oxide, Titan-Oxide, Zirkon-Silizium-Eisen-Oxide/-Spinelle.In particular, coloring pigments in the form of metal oxides, in particular cobalt oxides / spinels, cobalt-aluminum spinels, cobalt-aluminum-zinc oxides, cobalt-aluminum-silicon oxides, cobalt-titanium spinels, cobalt, can be added as pigments Chromium spinels, cobalt-aluminum-chromium-oxides, cobalt-nickel-manganese-iron-chromium-oxides / -spinels, cobalt-nickel-zinc-titanium-aluminum-oxides / -spinels, chromium-iron-nickel-manganese Oxides / spinels, cobalt-iron-chromium oxides / spinels, nickel-iron-chromium oxides / spinels, iron-manganese oxides / spinels, iron oxides, iron-chromium oxides, iron-chromium Tin-titanium oxides, copper-chromium spinels, nickel-chromium-antimony-titanium oxides, titanium oxides, zirconium-silicon-iron oxides / spinels.
Bevorzugt werden als Pigmente Absorptionspigmente, plättchen- oder stäbchenförmige Pigmente, beschichtete Effektpigmente z. B. auf Glimmerbasis. Ebenso kommen Pigmente wie Ruße, Graphit als auch Farbstoffe in Betracht.Preferred pigments are absorption pigments, platelet- or rod-shaped pigments, coated effect pigments, for. On mica basis. Likewise, pigments such as carbon black, graphite and dyes come into consideration.
Ebenso können die Schichten (Dekor-/Versiegelungsschichten) weitere Bestandteile wie Füllstoffe, bevorzugt nanoskalige Füllstoffe aufweisen. Als Füllstoffe kommen hierbei insbesondere SiOx-Partikel, Aluminiumoxid-Partikel, pyrogene Kieselsäuren, Kalk-Natron-Partikel, Alkali-Aluminosilikat-Partikel, Polysiloxankugeln, Borosilikatglaskugeln und/oder Glashohlkugeln in Betracht.Likewise, the layers (decorative / sealing layers) may contain further constituents such as fillers, preferably nanoscale fillers. Suitable fillers are, in particular, SiO x particles, aluminum oxide particles, fumed silicas, soda-lime particles, alkali aluminosilicate particles, polysiloxane beads, borosilicate glass beads and / or hollow glass beads.
Derartige Beschichtungen sind sehr haltbar und temperaturbeständig und lassen sich je nach Wahl der Dekorpigmente in einer nahezu unbegrenzten Anzahl verschiedener optischer Anmutungen herstellen. Dafür stellt gerade die Strukturierung solcher Beschichtungen eine Schwierigkeit dar, insbesondere, wenn ein hoher Pigmentanteil vorhanden ist, oder die einzelnen Pigmentpartikel relativ groß sind. Letzteres ist beispielsweise der Fall, wenn plättchenförmige Dekorpigmente eingesetzt werden, um Metallic- oder Glitzereffekte hervorzurufen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beim Erzeugen der Öffnungen oder Löcher hier sogar die einzelnen Pigmentpartikel durchtrennen und diese sauber schneiden.Such coatings are very durable and temperature resistant and can be produced depending on the choice of decorative pigments in a virtually unlimited number of different optical appearances. For this particular, the structuring of such coatings is a difficulty, especially if a high pigment content is present, or the individual pigment particles are relatively large. The latter is the case, for example, when platelet-shaped decorative pigments are used to produce metallic or glitter effects. When producing the openings or holes, the method according to the invention can even cut through the individual pigment particles and cut them clean.
Die Dekorpigmente und deren Menge in der Beschichtungszusammensetzung werden so ausgewählt, dass bei der vorgesehenen Schichtdicke der Beschichtung
Geeignete Beschichtungszusammensetzungen und daraus hergestellte Beschichtungen sind unter anderem aus der
Anders als vorstehend beschrieben, können aber auch andere Versiegelungsschichten verwendet werden. Neben den oben beschriebenen Sol-Gel-Versiegelungsschichten eignen sich beispielsweise auch Silikonschichten oder silikonbasierte Schichten dazu, eine darunterliegende Beschichtung zu versiegeln. Ebenso sind Versiegelungsschichten auf organischer Polymerbasis wie Polyurethane, Polyacrylate etc. möglich. Die Versiegelungsschichten können pigmentiert sein.Other than described above, however, other sealing layers may be used. For example, in addition to the sol-gel sealant layers described above, silicone layers or silicone-based layers are also suitable for sealing an underlying coating. Likewise, sealing layers based on organic polymers such as polyurethanes, polyacrylates, etc. are possible. The sealant layers may be pigmented.
Die Versiegelungsschichten können transparent, eingefärbt transparent, transluzent oder opak sein. Bevorzugt sind pigmentierte Versiegelungsschichten.The sealing layers may be transparent, colored transparent, translucent or opaque. Preference is given to pigmented sealing layers.
Ebenso können auf der Seitenfläche keramische Farben, die speziell an die Anforderungen einer keramischen Unterseitenbeschichtung angepasst wurden, verwendet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung sind Hybridschichten, wie in
Nach dem Herstellen der Beschichtung
Die Vorrichtung zur Laserablation
Bei einigen Anwendungen ist, zusätzlich zur Perforation, die Aussparung von langen geraden Linien gewünscht, zum Beispiel bei Kochflächen, bei denen mit diesen Linien der Kochbereich abgegrenzt oder eine Kochzone markiert werden soll. Für lange, gerade Linien ist die Verwendung eines Polygonscanners von Vorteil, da es beim Stitching langer Linien schnell zu kleinem Versatz kommen kann. Durch den Versatz wird die Linie an der Übergangsstelle breiter und hat dadurch im Durchlicht den Anschein deutlich heller an dieser Stelle zu sein.In some applications, in addition to perforation, it is desirable to leave long straight lines, such as cooking surfaces, where these lines are used to delineate the cooking area or mark a cooking zone. For long, straight lines, the use of a polygon scanner is an advantage, as it can lead to small misalignment when stitching long lines. Due to the offset, the line becomes wider at the transition point and thus has the appearance of being significantly lighter in the transmitted light at this point.
Wie in
Bevorzugt haben die Öffnungen oder Löcher die Gestalt kreisförmiger Punkte. Die Öffnungen können aber auch die Form länglicher Ovale haben. Auch andere Geometrien sind vorstellbar, z. B. parallele Linien.Preferably, the openings or holes have the shape of circular points. The openings may also have the shape of elongated ovals. Other geometries are conceivable, for. B. parallel lines.
Im Falle punktförmiger Öffnungen bilden diese Punke in ihrer Gesamtheit ein Punktraster. Der Abstand der einzelnen Punkte voeinander sollte unter 200 μm, bevorzugt unter 150 μm, besonders bevorzugt unter 100 μm liegen. Die Punktgröße liegt unter 30 μm, bevorzugt unter 20 μm.In the case of point-shaped openings these points in their entirety form a dot matrix. The distance between the individual points should be below 200 .mu.m, preferably below 150 .mu.m, more preferably below 100 .mu.m. The spot size is less than 30 μm, preferably less than 20 μm.
Um hohe Genauigkeiten beizubehalten, kann auch eine synchronisierte Scanner- und Bewegungsvorrichtung verwendet werden. Dabei wird die Bewegung des Tisches
Um den Laserstrahl
Um die Beschichtung
Allgemein, ohne Beschränkung auf das spezielle, vorstehend diskutierte Ausführungsbeispiel ist es also vorteilhaft, wenn die Materialien des Glas- oder Glaskeramikmaterials und der blickdichten Beschichtung so gewählt sind, dass die Ablationsschwelle des Materials des Glas- oder Glaskeramiksubstrats
Weiterhin ist es allgemein günstig, wenn die Schichtdicke der blickdichten Beschichtung nicht übermäßig groß ist. Dies erleichtert einerseits den Abtrag mittels Laserablation. Andererseits ist dies auch günstig für die Transmission des Lichts durch die Öffnungen
Umgekehrt sind aber auch zu dünne Beschichtungen ungünstig, insbesondere im Hinblick auf eine ausreichende Lichtblockung. Bevorzugt werden Schichtdicken von mehr als 3 μm, vorzugsweise mindestens 5 μm. Bei den vorstehenden Angaben der Mindest- und Höchstdicke handelt es sich um Mittelwerte der Schichtdicke.Conversely, too thin coatings are unfavorable, especially with regard to adequate light blocking. Layer thicknesses of more than 3 μm, preferably at least 5 μm, are preferred. The above details of the minimum and maximum thickness are average values of the layer thickness.
Die Einrichtung zur Führung des Laserstrahls wird mittels einer Steuerungseinrichtung
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wurde ein gepulster Laser
Bei dem in
Bei den bevorzugten Schichtdicken und der erfindungsgemäßen maximalen Breite
Sowohl die im Verhältnis zur Schichtdicke geringere Breite der Öffnung, als auch der allenfalls geringe Winkel der Wandung
Bei der Laserablation kann es allerdings zu dunklen Verfärbungen der Beschichtung kommen. Ist die Beschichtung selbst dunkel, bleibt eine solche Verfärbung und damit auch die Öffnung
Um den thermischen Einfluss im Randbereich der zu erzeugenden Öffnung zu minimieren und so den Effekt einer Abdunkelung zu vermeiden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindng ein TopHat-Profil des Laserstrahls
Besonders bevorzugt wird die Erfindung so eingesetzt, dass die Beschichtung auf der dem Benutzer abgewandten Seite
Die Erfindung lässt sich in vielfältiger Weise für hinterleuchtete Glas- oder Glaskeramikartikel von Haushaltsgeräten verwenden. Besonders geeignet ist die Erfindung hierbei für Kochfelder. Ebenfalls kann auch eine Bedienblende, etwa an einem Herd oder Backofen mit einem erfindungsgemäßen Glas- oder Glaskeramikartikel realisiert werden. Die blickdichte Beschichtung dient beim Haushaltsgerät dazu, einerseits eine bestimmte optische Anmutung zu erzeugen, andererseits auch die Komponenten des Haushaltsgerätes zu verbergen.The invention can be used in a variety of ways for backlit glass or glass ceramic articles of household appliances. The invention is particularly suitable for hobs. Also, a control panel, such as a stove or oven with a glass or glass ceramic article according to the invention can be realized. The opaque coating is used in the household appliance on the one hand to produce a certain visual appearance, on the other hand to hide the components of the household appliance.
Allgemein, ohne Beschränkung auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele betrifft die Erfindung dabei auch ein Haushaltsgerät mit einer Bedienfläche, welche durch den erfindungsgemäßen Glas- oder Glaskeramikartikel gebildet wird, wobei im Inneren des Haushaltsgeräts zumindest ein Leuchtelement angeordnet ist, so dass von diesem Leuchtelement abgestrahltes Licht auf die Öffnungen
Die blickdichte Beschichtung
Ohne Beschränkung auf das dargestellte Ausführungsbeispiel wird als Leuchtelement
Allgemein, ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel kann es weiterhin günstig sein, wenn ein Streuelement
Das Anzeigeelement, welches durch die beleuchtete Öffnung
Neben einem Streuelement
Allgemein kann eine Beschichtung auf einem Glas- oder Glaskeramiksubstrat nicht nur dazu dienen, die Durchsicht zu verhindern. Darüber hinaus kann eine Beschichtung auch vorteilhaft sein, um die beschichtete Seite des Substrats zu versiegeln. Im Bereich der Öffnung
Eine solche Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Öffnung
Unter einer Versiegelungsschicht, wie sie die Schicht
Auch die blickdichte Beschichtung
Eine weitere Anwendung neben einer im ausgeschalteten Zustand nicht sichtbaren Beleuchtung ist auch die Herstellung einer unsichtbaren Markierung, die als Kennzeichen gegenüber Plagiaten dient. Will man feststellen, ob es sich bei einem bestimmten Glas- oder Glaskeramikartikel um Originalware handelt, kann dies durch eine Begutachtung des Artikels unter rückseitiger Beleuchtung dann leicht verifiziert werden. Demgemäß ist gemäß einem Aspekt der Erfindung die Verwendung einer Markierung in Form einer erfindungsgemäß hergestellten, vorzugsweise linienförmigen Öffnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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