DE202011102663U1

DE202011102663U1 - Kochplatte umfassend einen Wellenleiter

Info

Publication number: DE202011102663U1
Application number: DE202011102663U
Authority: DE
Original assignee: Eurokera SNC
Current assignee: Eurokera SNC
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2011-12-05
Anticipated expiration: 2021-07-02
Also published as: FR2962124A1; FR2962124B1; CN202465514U; JP3172578U

Abstract

Platte aus Glaskeramik (1, 21, 37) umfassend einen Wellenleiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a), der in dieser Platte (1, 21, 37) aufgenommen und zur Diffusion elektromagnetischer Strahlungen ausgelegt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Platte aus Glaskeramik umfassend wenigstens einen Wellenleiter und als Kochplatte ausgelegt, wobei diese Platte insbesondere dazu geeignet ist, um darunterliegende Heizelemente zu überdecken, die halogene Herdelemente, strahlende Herdelemente oder Induktionsheizelemente sein mögen. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Platte und eine solche aufweisende Anzeigeeinrichtung.
Ursprünglich ist eine Glaskeramik ein Glas, ein sogenanntes Mutterglas, dessen spezifische chemische Zusammensetzung durch angepasste Wärmebehandlungen, sogenannte Keramisierungsbehandlungen erlaubt, eine kontrollierte Kristallisation hervorzubringen. Diese teilweise kristallisierte, spezifische Struktur verleiht der Glaskeramik eindeutige Eigenschaften. Während der Keramisierungsbehandlungen werden gewöhnlich die folgenden Stufen beobachtet: eine Nukleationsstufe, während deren sich die Kerne verbinden, worauf die Kristalle später gebildet werden, und eine Kristallisationsstufe, während deren sich die Kristalle bilden und wachsen.
Jeder Keramisierungsvorgang enthält eine Kristallisationswartezeit, die mit der Bildung einer kristallinen β-Quarz-Phase endet. Durch die Gegenwart von solchen Kristallen und einer verbleibenden Glasphase in der endgültigen Glaskeramik kann ein insgesamt nullwertiger beziehungsweise ganz geringer Wärmedehnungskoeffizient (auch Wärmeausbreitungskoeffizient genannt) erhalten werden (der Absolutwert des Dehnungskoeffizienten ist typisch kleiner als oder gleich 15,10^–7/°C, insbesondere 5,10^–7/°C). Die Größe der Kristalle mit einer β-Quarz-Struktur ist gewöhnlich ganz gering, typisch zwischen 30 und 70 Nanometer und das sichtbare Licht diffundieren diese Kristalle kaum.
Andererseits wird das diffundierende Erscheinungsbild der Glaskeramik zu einem großen Teil durch die Gegenwart einer anderen kristallinen Phase verursacht, die prinzipiell aus β-Spodumen-Kristallen besteht, deren Verhältnis mit der Anzahl von Keramisierungsvorgängen gewöhnlich zunimmt.
Im übrigen soll eine Vorrichtung zum Kochen von Lebensmitteln umfassend eine Kochplatte und darunterliegende Heizelemente eine Anzahl von Kriterien erfüllen, zum Beispiel:

– Aus Sicherheitsgründen soll man feststellen können, wo sich die heißen Bereiche auf der Platte befinden.
– Zur einfachen Benutzung soll man auch vorzugsweise leicht und unmittelbar sehen, wo sich genau auf der Platte aus Glaskeramik der das durch den Benutzer in Betrieb gesetzte Heizelement überdeckende Bereich befindet.

Eine große Anzahl von bis jetzt entwickelten Kochplatten aus Glaskeramik sind undurchsichtige, gewöhnlich mit Vanadiumoxid gefärbte Platten aus Glaskeramik. Das Vanadiumoxid wird den Rohmaterialen des Mutterglases vor dem Anschmelzen beigemischt und nach der Keramisierung wird dadurch ein mit der Abnahme des Vanadiums verbundener ganz intensiver orange-brauner Ton verliehen.
Dem Benutzer erlauben solche Kochplatten gleichzeitig die strahlenden beziehungsweise halogenen Heizelemente zu verbergen, wenn sie nicht in Betrieb sind und diese Elemente zu visualisieren, wenn sie heizen, ohne jedoch den Benutzer zu blenden und um die Gefahr von Verbrennungen in Kontakt mit der heißen Platte zu verringern. Jedoch gibt es oft eine Zeitverzögerung zwischen der Inbetriebnahme der Heizelemente und der Visualisierung der Kochbereiche, sodass der Benutzer den Bereich nicht sofort sieht, wo er zum Kochen von Lebensmitteln das Kochzubehör setzen soll.
Hinzu kommt, dass eine solche Erfassung der heißen Bereiche unmöglich ist, wenn Induktionsheizelemente verwendet werden, die nicht im sichtbaren Licht strahlen. In diesem Zusammenhang, obwohl die Glaskeramik während der Inbetriebsetzung von Induktionselementen nicht unmittelbar heizt, erzeugt der Kontakt eines auf hohe Temperatur gebrachten Kochgerätes mit der Oberfläche der Glaskeramik heiße Bereiche, die unbedingt visualisiert werden müssen, wenn das Gerät von der Platte entfernt worden ist. Eine Anzeige ist für den Benutzer dann erforderlich, um genau und unmittelbar feststellen zu können, wo die Kochvorrichtung in Betrieb ist bzw. gesetzt worden ist.
Ein anderer Kochplattentyp aus Glaskeramik hat sich auch stark entwickelt: es handelt sich um Platten aus Glaskeramik, die mindestens mit einer Emaille- und/oder Farbschicht oder mit einer dünnen metallischen reflektierenden Schicht auf einer ihrer Seiten bedeckt sind. Afters ist eine solche Beschichtung (Emaille- und/oder Farbschicht, und/oder metallische Dünnschicht) auf lichtdurchlässigen und/oder durchsichtigen Platten vorgesehen, um darunterliegende Teile zu verstecken, wie zum Beispiel die zum Betrieb der Heizelemente notwendigen Anschlüsse. Solche Emaille- und/oder Farbschichten und/oder metallische Dünnschichten werden gewöhnlich auf die Fläche der Platte aufgetragen, die den Heizelementen zugewandt sein soll und Feuerfläche genannt ist. Diese Schichten können die Platte vollständig oder teilweise überdecken, mit der Ausnahme von einigen Bereichen, die zur Erfassung des Betriebs der Heizelemente sichtbar bleiben sollen. Jedoch sollte es möglich sein, die ganze Oberfläche einer der Flächen, vorzugsweise die Feuerfläche zu überdecken, sodass die Platte dazu fähig ist, alle darunterliegenden Teile, einschließlich der wenig ästhetischen Heizelemente vollständig zu verbergen. Durch eine solche wird die Visualisierung der betriebsbereiten strahlenden und/oder halogenen Elemente verhindert, insbesondere wenn die Platte aus Glaskeramik eine Beschichtung auf der Basis einer Emailleschicht, einer Farbschicht und/oder einer ganz dicken metallischen Dünnschicht enthält und/oder wenn diese Beschichtung das sichtbare Licht reflektiert. In diesem Zusammenhang ist eine Hilfsanzeige für den Benutzer ebenfalls erforderlich, um genau und unmittelbar feststellen zu können, wo die Kochvorrichtung in Betrieb ist bzw. gesetzt worden ist.
Um die voranstehend genannten Nachteile des Stands der Technik vollständig oder teilweise zu überwinden, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Platte aus Glaskeramik zu schaffen, die mindestens einen in der gesagten Platte aufgenommenen Wellenleiter enthält und zur Diffusion der elektromagnetischen Strahlungen ausgelegt ist.
Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Platte von Glaskeramik an der Oberseite eines Kochgerätes angebracht werden, um als eine Kochplatte aus Glaskeramik benutzt zu werden.
Eine solche Platte aus Glaskeramik kann ebenfalls in weiteren Anwendungen, wie zum Beispiel Küchenherdtüren, ihren Einsatz finden.
Ein Teil der Platte aus Glaskeramik ist vom Leiter belegt, wobei das Material der Platte durch das den Leiter ausmachende Material ersetzt wird.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Wellenleiter ein System, dessen Mitte einen Refraktionsindex aufweist, der von jenem der umgebenden Glaskeramik unterschiedlich ist und das zur Führung der elektromagnetischen Wellen durch Totalreflexion ausgelegt ist. Vorzugsweise ist der Refraktionsindex des Wellenleiters größer als jener der Glaskeramik. Im Rahmen der Erfindung sind die elektromagnetischen Strahlungen bevorzugt (für das menschliche Auge) sichtbare Wellen.
Überraschenderweise haben die Erfinder festgestellt, dass ein Wellenleiter in der Glaskeramik nicht nur ermöglicht, durch Totalreflexion der Strahlen aus einer sichtbaren Lichtquelle eine Führungswirkung zu erhalten, sondern auch dass das Licht über die ganze Länge des Leiters auftritt. Die Quelle soll geeignet ausgewählt sein: Beispiele von Lichtquellen werden anschließend in der vorliegenden Beschreibung gegeben, deren Emissionseigenschaften und Lage gegenüber dem Wellenleiter ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind.
Die Erfinder haben insbesondere festgestellt, dass die folgenden Vorgänge gleichzeitig möglich sind:

– Erzeugung der Wellenleiter in einer Glaskeramik, ohne die Struktur innerhalb des Kristallnetzwerks übermäßig durcheinanderzubringen, um die Diffusionseigenschaften der Lichtstrahlen in der Glaskeramik beizubehalten, die insbesondere der Gegenwart von β-Spodumen-Kristallen zugeschrieben sind.
– So wird das Licht über die ganze Länge des Leiters im Wesentlichen einheitlich herausgezogen und das in den Leiter eingespeiste Licht wird nicht nur durch einen Ausgangsbereich der im Leiter reflektierten Strahlen herausgeworfen, wie es für die klassischen Wellenleiter der Fall ist.

Erzeugung von Wellenleitern in einer Glaskeramik, wobei ein insgesamt nullwertiger beziehungsweise ganz geringer Wärmedehnungskoeffizient beibehalten wird, d. h. die Temperaturwechselbeständigkeitseigenschaften der Glaskeramik zum Einsatz der Kochplatte werden nicht beschädigt.
Dank eines solchen Wellenleitersystems ist es möglich die Diffusion eines ausgehend von einer Lichtquelle eingespeisten sichtbaren Lichtes zu verursachen und dadurch im Wellenleiter eine örtlich begrenzte Leuchtanzeige zu erhalten. Durch eine solche Anzeigevorrichtung im ganzen Leiter können großflächige Muster leicht beleuchtet werden, um beispielsweise eine örtlich begrenzte Beleuchtung um einen Bereich herum zu erzeugen, der auf der Platte aus Glaskeramik heiß sein mag.
Vorzugsweise mündet der Wellenleiter wesentlich über seine gesamte Länge an wenigstens einer der Flächen der Glaskeramik und weist der Wellenleiter ggf. einen Teil zum Auffangen des von einer Quelle erzeugten Lichtes auf.
Was die Platten mit Leitern, die über ihre gesamte Länge an einer der zur Beleuchtung des Leiters vorgesehenen Quelle zugewandten Fläche münden, anbetrifft, mag es an einen wirklichen der Lichtsammlung zugeordneten Teil mangeln, in dem Maße wo der Leiter über seine gesamte Länge diese Funktion erfüllen kann. Alternativ kann die Fläche, an welcher der Wellenleiter mündet, mit einer Schicht bedeckt werden, beispielsweise mit einer reflektierenden Schicht, wie eine metallische Dünnschicht: in diesem Falle kann man entscheiden, dass der Leiter an einer Kante der Platte mündet, um an dieser Stelle Licht in den Leiter einzuführen.
Selbstverständlich werden die Positionierung und die Ausrichtung der Quelle gegenüber dem Leiter anschließend in der vorliegenden Beschreibung detailliert angegeben, um insbesondere eine Wellenfortpflanzung wenigstens teilweise in Totalreflexion durch den Leiter hindurch zu erlauben.
Durch ”Fläche” wird eine der Flächen der Platte mit den größten Abmessungen gemeint, d. h. entweder die Fläche, die dem Benutzer in Betriebsstellung zugewandt sein soll, auch als die Oberseite beziehungsweise äußere Fläche bezeichnet; oder die Fläche, die angepasst ist, um den Heizelementen in Betriebsstellung zugewandt zu sein, ebenfalls als die Feuerfläche oder Unterseite beziehungsweise Innenseite bezeichnet.
Die Bezeichnung ”Kante” einer Platte bezieht sich auf eine der Flächen mit kleinerer Abmessung und wird äquivalent zu den Bezeichnungen ”Rand” der Platte beziehungsweise ”Umrandung” der Platte angewandt.
Vorzugsweise ist der größte Teil des Wellenleiters mitten in der Glaskeramik positioniert, mit der Ausnahme eines Teils des Leiters, der zum Auffangen des von einer Quelle erzeugten Lichtes ausgelegt ist.
Auf diese Weise, obwohl sich der größte Teil des Leiters innerhalb der Glaskeramik befindet, ist es möglich, durch einen Sammlungsbereich, der eine Schnittstelle mit der äußeren Umgebung aufweist, das Licht einfließen zu lassen, d. h. außerhalb der Platte, durch beispielsweise freie Luft.
Da der Wellenleiter im Volumen der Glaskeramik einbeschrieben ist, sind die Oberflächen der Glaskeramik perfekt eben. Dies ist insbesondere vorteilhaft hinsichtlich der Ritzbeständigkeit und zum erleichterten Reinigen der Kochplatte.
Vorzugsweise mündet der Teil des Leiters zum Auffangen des von der gesagten Quelle erzeugten Lichtes an einer Kante der Platte aus Glaskeramik.
So kann eine Quelle auf einen Rand (Dicke) der Platte gegenüber der Sammelzone positioniert und das Licht durch diese Zone eingespeist werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen werden, wenn die Platte aus Glaskeramik eine Kochplatte ist, die in einem mit darunterliegenden Heizelementen versehenen Kochgerät eingebracht ist, dass der Teil des Leiters zum Auffangen des von der gesagten Quelle erzeugten Lichtes an der Kante der Platte aus Glaskeramik mündet, die den Heizelementen zugewandt werden soll.
Bevorzugt sind die Heizelemente strahlende beziehungsweise halogene Elemente und/oder Induktionsheizelemente.
Vorzugsweise ist die Verschwommenheit (auch Flou genannt) des Wellenleiters kleiner als 50%, bevorzugt kleiner als 30%, und bevorzugterweise kleiner als 10%. Vorzugsweise ist die Verschwommenheit des Wellenleiters kleiner als 5%, insbesondere liegt sie in einem Bereich zwischen 0,1 und 3%, insbesondere von 0,2 bis 2% und noch bevorzugterweise liegt sie in einem Bereich zwischen 0,4 und 1%.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung misst die Bezeichnung ”Verschwommenheit” den Lichtdiffusionsgrad und wird nach dem Standard ASTM D-1003, als das Verhältnis, in Prozent ausgedrückt, zwischen der um mehr als 2,5 verlagerten Lichtmenge und dem einfallenden Strahl bestimmt. Die Lichtquelle ist ein farbmetrischer CIE-C-Standard.
Vorzugsweise ist der Refraktionsindex des Wellenleiters um 0,01 bis 0,06 größer als jener der Glaskeramik, vorteilhaft ist er um 0,02 bis 0,05 größer, insbesondere um 0,025 bis 0,040, oder insbesondere um 0,030 bis 0,037.
Vorzugsweise ist der Wärmedehnungskoeffizient des Wellenleiters um 0 bis 20.10^–7/°C größer als jener der Glaskeramik, vorteilhaft ist er um 0 bis 17.10^-7/°C größer, vorzugsweise um 0 bis 13.10^–7/°C, oder selbst noch um 0 bis 5.10^–7/°C.
Alle Kombinationen der Größen der vorgenannten Parameter zur Bestimmung des Wellenleiters sind auch Bestandteile der vorliegenden Erfindung.
Vorzugsweise umfasst die Platte aus Glaskeramik die folgenden Komponenten innerhalb der nachfolgend definierten, in Gewichtsprozent ausgedrückten Grenzen:

SiO₂ 60–80%

Al₂O₃ 17–25%

Li₂O 2–9%

ZnO 0–3,5%

MgO 0–3%

BaO 0–1,5%

TiO₂ 1–5,5%

ZrO₂ 0–3%

As₂O₃ 0–3%
Und vorteilhaft liegen die Komponenten innerhalb der so bestimmten Grenzen:

SiO₂ 65–75%

Al₂O₃ 19–22%

Li₂O 3–7%

ZnO 1–2%

MgO 1–2%

BaO 0–1%

TiO₂ 2–3,5%

ZrO₂ 1–2%

As₂O₃ 0,5–1,5%
Der Wellenleiter der erfindungsgemäßen Platte aus Glaskeramik kann durch Ionenaustausch erhalten werden. Vorzugsweise wird der Wellenleiter durch selektiven Austausch zwischen dem Silberoxid Ag₂O und dem Lithiumoxid Li₂O erhalten, vorteilhaft von einer Platte aus Glaskeramik mit einer wie oben bestimmten Zusammensetzung gemäß der Erfindung.
Der Ionenaustausch besteht aus einem Austausch von metallischen (insbesondere Alkali-)Kationen, die innerhalb einer Glasmatrize Metalloxiden zugehören, die teilweise keramisiert sein kann. Zu diesem Zweck geht das am häufigsten benutzte Verfahren durch einen Ionenaustausch der Kationen eines Glassubstrats vor, wie die Alkalikationen Li⁺, Na⁺ und K⁺, durch weitere Ionen mit großer Polarisierbarkeit, insbesondere Ag⁺ und Tl⁺. Der Ionenaustausch ist eine seit vielen Jahren ausgeführte Technik, um optische Gläser herzustellen.
Es handelt sich um eine Technik, worin einige Ionen mit unterschiedlichen Polarisierbarkeiten die Fähigkeit aufweisen, ausgetauscht werden zu können.
Am häufigsten wird der Ionenaustausch ausgeführt, indem das Glassubstrat mit Bädern von geschmolzenen Salzen der auszutauschenden Ionen bei einer hohen Temperatur, gewöhnlich zwischen 150 und 550°C, eventuell unter elektrischem Feld behandelt wird, und auf eine hinreichende Zeitdauer, um den gewünschten Austauschgrad zu erhalten.
Die äußere Quelle von Silberionen mag durch eine feste Schicht auf der Basis von Metall-Silber (Ag°) oder Ionen-Silber (Ag⁺) ausgebildet sein, die nach dem gewünschten Muster beziehungsweise Musternetzwerk auf eine Fläche des Substrats abgeschieden wird. Die Abscheidung der festen Schicht kann durch bekannte Methoden ausgeführt werden, beispielsweise: durch Siebdruck einer Paste auf der Basis von Metallsilber beziehungsweise Silberoxid oder einer Paste umfassend ein Silbersalz, insbesondere ein Chlorid, ein Nitrat oder ein Silbersulfat, und ein Polymer; durch das Sputtern von Metallsilber; durch die Abscheidung einer Lösung umfassend ein Silbersalz, insbesondere ein Chlorid, ein Nitrat oder ein Silbersulfat, und ein Polymer, gefolgt von einer Behandlung zum Verdampfen der flüssigen Phase. Verfahren, die diese Techniken benutzen, sind in der Patentanmeldung FR2920426 A1 der Anmelderfirma beschrieben.
Die vorliegende Anmeldung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Erhaltung einer Platte aus Glaskeramik wie früher beschrieben im Rahmen der Erfindung, mit den folgenden Schritten:

a) Kontaktierung eines Glassubstrates mit einer äußeren Quelle von Silberionen,
b) Behandlung des Aufbaus auf eine Temperatur zwischen 150 und 600°C, bevorzugt 200 bis 350°C in Gegenwart eines elektrischen Feldes während einer hinreichenden Zeitdauer zum wenigstens teilweisen Ersetzen der Alkali-Ionen durch die Silberionen.

Eine zusätzliche Behandlung kann nach der Stufe b) ausgeführt werden, wenn gewünscht ist, dass der Wellenleiter nicht an einer Oberfläche sondern, beispielsweise, lediglich an einer Kante mündet. Zu diesem Zweck wird an der Oberfläche eine Schicht mit einem niedrigeren Index als jener des Leiters geschaffen, wobei die Ionen Ag⁺ an der Oberfläche des Leiters durch die Ionen mit niedrigerer Polarisierbarkeit wie die Ionen Li⁺, Na⁺ oder K⁺ ausgetauscht werden. Zum Beispiel kann das Substrat mit seinem Leiter in ein Bad von zwischen 250 und 500°C geschmolzenem Lithium-, Sodium- oder Potassiumnitrat getaucht werden. Durch ein elektrisches Feld kann dieser Austausch auch beschleunigt werden. Der Leiter ist dann mit der Oberfläche nicht mehr in Kontakt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt das Glassubstrat eine Platte aus Glaskeramik und vorteilhaft sind die Alkali-Ionen Lithium-Ionen.
Das elektrische Feld kann in großem Ausmaß in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des im Einsatz befundenen Glassubstrats und seiner Dicke, beispielsweise von 0,1 bis 1000 V/mm Glasdicken vorzugsweise von 1 bis 200 V/mm schwanken.
Vorzugsweise soll das elektrische Feld in Verbindung mit den oben aufgezählten Feldgrößen ideal während einer ausreichenden Zeitdauer im Bereich von 30 Minuten bis 72 Stunden angelegt werden, um Wellenleiter mit einer Tiefe von einigen hundert Mikrometern, vorteilhaft von 100 bis 500 μm, und einer Breite von einigen Millimetern, vorteilhaft von 1 bis 5 mm, in der Glaskeramik beziehungsweise im Mutterglas anzufertigen. Wenn das Mutterglas vor der Keramisierung behandelt wird, schwankt die Zeitdauer von 30 Minuten bis 6 Stunden; wobei zum Erzeugen des Wellenleiters mit einem elektrischen Feld im Glaskeramik-Substrat die Zeitdauer vorzugsweise von 6 bis 72 Stunden und vorteilhaft von 24 bis 48 Stunden schwankt.
Die Ausführung des Leiters durch Ionenaustausch kann vor der Keramisierung erfolgen, d. h. unmittelbar auf das Mutterglas, dann wird die Keramisierung vorgenommen. Zwischen den Lithiumkationen und den Silberkationen ist der Ionenaustausch auf dem Mutterglas schnell, wobei in einigen Fällen dieser Austausch in der Glaskeramik langsamer ist. Dies wird der Sequestrierung der Lithium-Ionen in den Kristallen aus Glaskeramik zugeschrieben, die in der Tat viel weniger beweglich sind.
In diesem Zusammenhang ist das im Verfahren der vorliegenden Erfindung im Einsatz befundene Ausgangsglassubstrat vorzugsweise ein Mutterglas und das Verfahren enthält ferner eine zusätzliche Stufe c), die im Keramisieren des Mutterglases und des im Mutterglas aufgenommenen Wellenleiters besteht.
Im Rahmen der Erfindung erfolgt in der Stufe a) vorzugsweise die Abscheidung einer Silberpaste umfassend Silberpartikel Ag, ein Bindemittel aus Glasfritte und ein Medium, das vornehmlich durch organische Zusammensetzungen, wie Glykole und Derivate von Hydroxypropylcellulose ausgebildet wird.
Der Silberaustausch unter den oben beschriebenen Bedingungen kann den Kristallisationsgrad der Glaskeramik verringern, ohne die Kristallstruktur übermäßig durcheinanderzubringen. Das erklärt, dass eine Erhöhung des Refraktionsindexes, insbesondere größer als 0,025 beziehungsweise 0,03 erreicht wird, ohne den Wärmedehnungskoeffizienten zu vernachlässigen, der kleiner als oder gleich 20,10^–7/°C bleibt. Vorteilhaft ist er kleiner als oder gleich 17,10^–7/°C, insbesondere selbst kleiner als oder gleich 15,10^–7/°C.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Wellenleiter der erfindungsgemäßen Platte aus Glaskeramik durch die Fokussierung eines Lasers erhalten werden, und vorzugsweise unter Anwendung eines intensiven Lasers.
Mit intensivem Laser ist eine gepulste Laserstrahlung mit Pulsen niedriger Energie (schwankend von mindestens 1 μJ bis einigen mJ) aber mit kurzer Zeitdauer (Pikosekunde: 10^–12s oder Femtosekunde: 10^–15s) gemeint. Die mit diesem erzeugten Pulse weisen eine hohe Spitzenintensität (Pulsenergie / Pulsdauer) und eine hohe Wiederholungsfrequenz (> 1 kHz) auf. Diese Pulse, die auf ein der Wellenlänge des Lasers transparentes Material fokussiert werden, sollen die Elektronen des Werkstoffes durch mehrphotonische Absorption erregen. Durch die Abschaltung dieser Elektronen werden der bestrahlte Bereich örtlich begrenzt geheizt und die optischen Eigenschaften davon nach der Abkühlung abgeändert. Insbesondere ist das gesuchte Ziel, den Refraktionsindex abzuändern.
Im Falle des Femtosekundenlasers sind die Schreibzeiten sehr schnell, da es möglich ist, den Leiter in der Platte aus Glaskeramik mit einer Progression von 10 mm/s zu bilden.
Vorzugsweise wird ein Femtosekundenlaser verwendet, dessen Pulsdauer von 300 bis 700 fs (Femtosekunden) schwankt. Vorteilhaft schwankt sie von 400 bis 600 fs, möglicherweise selbst von 450 bis 550 fs. Solche Laser mit kurzen Pulsen ermöglichen mit hohen Intensitäten des Hochgeschwindigkeitslasers zu arbeiten.
Vorzugsweise wird ein Laser verwendet, der mit einer Wellenlänge zwischen 0,5 und 2 μm und einer durchschnittlichen Leistung zwischen 0,05 W und 4 W Pulse emittiert. Die Wiederholungsgeschwindigkeit kann zwischen 5 und 300 kHz variiert werden. Das in der Platte eingeschriebene Muster des Wellenleiters wird durch das Übersetzen des Probestücks mit einer motorisierten Platine erhalten.
Mit dem Femtosekundenlaser lässt sich der Refraktionsindex erhöhen, insbesondere über 0,025 oder bis 0,03, ohne den Wärmedehnungskoeffizienten zu vernachlässigen, der kleiner als oder gleich 20,10^–7/°C bleibt. Vorteilhaft bleibt er kleiner als oder gleich 17.10^–7/°C, insbesondere selbst kleiner als oder gleich 15.10^–7/°C.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Anzeigeeinrichtung umfassend eine Platte aus Glaskeramik, die mindestens einen Leiter wie oben beschrieben im Rahmen der Erfindung enthält, wobei sie ferner eine im sichtbaren Bereich der Wellenlängen emittierende Lichtquelle enthält, und die Lage der Quelle gegenüber dem Leiter so ausgelegt ist, dass das emittierte Licht in den Teil des Leiters zum Bündeln des Lichtes eingespeist werden kann.
Diese Quelle wird geeignet positioniert, um das Eindringen des Lichtes in den Leiter zu erlauben, sodass sich das Licht durch Totalreflexion durch den ganzen Leiter hindurch fortpflanzen kann. ideal wird die Quelle jenem Teil des Leiters zugewandt, der zum Auffangen bzw. Bündeln der Lichtstrahlungen ausgelegt ist, mit einem vorteilhaft zwischen 0 und 5 mm reichenden Abstand positioniert. Durch den Unterschied des Refraktionsindexes zwischen dem Leiter und dem Rest der Glaskeramik kann die Totalreflexion bei den Schnittstellen zwischen Wellenleiter und Glaskeramik erfolgen.
Vorzugsweise ist die Lichtquelle der Anzeigeeinrichtung der Erfindung durch mindestens eine LED beziehungsweise mindestens eine Laserdiode ausgebildet.
LEDs sind Leuchtdioden. Auch kann es sich um Dioden handeln, die im Wesentlichen zur Herstellung einer monochromatischen Strahlung ausgelegt sind, aber auch um Dioden, die ein polychromatisches Emissionsspektrum im Bereich der Wellenlängen des sichtbaren Lichtes aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist der Einsatz von Hochleistungs-LED bevorzugt, d. h. von mehr als 1 W, um den ganzen Wellenleiter aufleuchten zu können. Vorteilhaft wird die Quelle unter den LEDs ausgewählt, auf welchen eine optische Faser angebracht ist, deren Durchmesser im Wesentlichen einige Millimeter beträgt. Beispielsweise kann es sich um eine in einer optischen Faser kollimierten Hochleistungs-LED mit mm-Durchmesser, die von der Firma Doric Lenses unter der Referenz LEDP_HB01-R_MM1000-037_lm_cleaved verkauft werden.
Vorzugsweise emittiert die Lichtquelle im Roten. Beispielhaft können solche rote Laserdioden wie jene, die üblicherweise in den CD-Lesern, CD-ROMS und der DVD-Technologie benutzt werden, ihren Einsatz finden.
Allmählich wird das weiße Licht im Leiter grün. Der starken Absorption von gewissen Wellenlängen des sichtbaren Lichtes in der Glaskeramik kann dieses Phänomen zugeschrieben werden. Durch den Einsatz eines roten Lichtes kann dieser Nachteil verhindert werden, sodass das Licht über die ganze Länge des Leiters einheitlich bleibt.
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weiterhin einen Diopter zur Fokussierung des von der gesagten Lichtquelle emittierten Lichtes in dem gesagten Teil des Leiters, der zum Auffangen des Lichtes ausgelegt ist.
Ein solcher Diopter, beispielsweise eine dünne Linse oder ein Prisma, kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entfernung der Lichtquelle von Elementen, die zu Beschädigungen dieser Lichtquelle führen kann, wie zum Beispiel Heizelemente, benutzt werden. Der Diopter ermöglicht das Fokussieren des Lichtes auf den Eingang des Leiters, wobei der größte Teil des Strahls aus der Quelle nach dem zur Lichtsammlung ausgelegten Teil ausgerichtet wird. Der Diopter kann ebenfalls erlauben, den Strahl aus der Quelle angemessen auszurichten, um eine optimierte Führung der Wellen durch Totalreflexion im Leiter zu gewährleisten, was besonders wichtig ist für die Fälle, wo die Zufuhr des Lichtes durch die Unterseite der Kochplatte erfolgt.
Die vorliegende Erfindung betrifft noch ein Kochgerät, vorzugsweise zum Kochen von Lebensmitteln, wie zum Beispiel einen Küchenherd, umfassend eine Platte aus Glaskeramik mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Wellenleiter.
Die Erfindung wird mit Bezugnahme sowohl auf die folgenden Ausführungsformen und Beispiele als auch auf die beigefügten Figuren und Tabellen erläutert, was rein illustrativ und nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen ist. Darin zeigen:
1, in Perspektive, eine erfindungsgemäße Platte aus Glaskeramik mit einem Wellenleiter, der an einer Fläche der Platte mündet.
2, in Perspektive, eine erfindungsgemäße Platte aus Glaskeramik aufweisend einen Wellenleiter mitten in der Platte.
3, in Draufsicht (in Richtung der Oberseite der Glaskeramik), eine erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung umfassend eine Platte wie jene in 1 dargestellt.
4, in Draufsicht eine Anzeigeeinrichtung umfassend eine erfindungsgemäße Kochplatte.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Platte aus Glaskeramik 1, in welcher ein Wellenleiter 3 untergebracht ist, der an einer ersten Grenzfläche Leiter – äußere Umgebung 5 auf dem Niveau der Fläche 7 der Platte 1 mündet. Der Leiter 3 mündet auch an einer Kante 29 der Platte 1 durch eine zweite Schnittstelle 11 zwischen dem Leiter und der äußeren Umgebung 11. Die zweite Grenzfläche Leiter – äußere Umgebung 11 sammelt das Licht aus einer Quelle 13, in 3 dargestellt, und bildet dadurch einen Teil, der zur Sammlung des von einer Quelle emittierten Lichtes ausgelegt ist.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Platte aus Glaskeramik 21, in welcher ein Wellenleiter 23 mitten in der Glaskeramik untergebracht ist, die lediglich an einer Kante 29 der Platte 21 durch eine Schnittstelle zwischen dem Leiter und der äußeren Umgebung 31 mündet. Diese Schnittstelle 31 sammelt das Licht aus einer nicht dargestellten Quelle 33, und bildet dadurch einen Teil, der zur Sammlung des von einer Quelle emittierten Lichtes ausgelegt ist. 3 zeigt den Wellenleiter 3, der das Licht aus der Quelle 13 überträgt und diffundiert. Durch die Totalreflexion im Leiter bleibt das Licht im Leiter 3 über den ganzen Strahlengang der elektromagnetischen Wellen genügend örtlich begrenzt, um durch den ganzen Leiter 3 zu strömen. Der Leiter ist diffundierend und gibt örtlich begrenzt einen Teil der Wellen wieder ab, um den ganzen Leiter 3 zu beleuchten und ergibt demzufolge ein Lichtmuster in der Form dieses Leiters 3.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform besteht aus einer Anzeigeeinrichtung 35 bzw. Display umfassend eine Kochplatte aus Glaskeramik 37 in Betrachtung auf die Oberseite 39 der 4. In der Kochplatte sind vier kreisförmige Wellenleiter 41a, 43a, 45a und 47a untergebracht, die der Feuerfläche 49 der Platte 37 zugewandte Heizelemente 41b, 43b, 45b und 47b (nicht dargestellt) überdeckende Heizbereiche materialisieren. In Betrieb betätigt der Benutzer eines der darunterliegenden Heizelemente 41b, 43b, 45b und 47b, in der gleichen Zeit schaltet er eine der (nicht dargestellten) entsprechenden Lichtquellen 41c, 43c, 45c und 47c ein, die jenen der vier kreisförmigen, über dem betätigten Heizelement gesetzten Leiter 41a, 43a, 45a und 47a beleuchtet. Da der Wellenleiter kreisförmig ist, ”dreht” das Licht, d. h. das Licht folgt dem Muster in Gestalt eines durch den Leiter gebildeten Kreises. Unter Berücksichtigung der diffundierenden Eigenschaft des im Substrat aus Glaskeramik eingeschriebenen Leiters wird das Licht über die Länge gezogen: eine örtlich begrenzte Beleuchtung wird so erhalten.
Ein an die Vorrichtung der Erfindung angeschlossenes Steuerungssystem kann vorgesehen werden, um mindestens eine der Lichtquellen 13, 33, 41c, 43c, 45c und/oder 47c in Betrieb zu lassen eben, wenn die Heizelemente ausgeschaltet sind, während die Platte zwar mindestens örtlich begrenzt heiß bleibt. Der Fachmann weiß, wie ein solches System an die Vorrichtung der Erfindung angeschlossen werden soll.
Beispiele zur Herstellung der Wellenleiter
Beispiel 1: Ausführung eines Wellenleiters durch Ionenaustausch:
Auf ein Substrat aus Glaskeramik verkauft unter der Bezeichnung Keralite, mit 4 mm Dicke, mit 20 × 20 cm² Abmessungen, mit Refraktionsindex gleich 1,54 und dessen chemische Zusammensetzung in Tabelle 1 dargestellt ist, wird ein Silberpastestrang unter Verwendung einer robotisierten Spritze (Fisnar^® IJ 7900 Robot) abgeschieden. Tabelle 1: Zusammensetzung der Keralite-Glaskeramik

Oxide Gewicht-Prozent

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%

Andere Spuren 0,7%
Die benutzte Silberpaste ist eine Mischung von 75% Silberpartikeln, 10% Glasfritte und 15% einer Mischung von Terpineolen. Die Abscheidungsparameter werden so ausgewählt, dass der Pastestrang eine Dicke von 600 μm und eine Breite von 1 mm aufweist. Die Paste wird bei 80°C eine Stunde lang getrocknet, hierauf folgend bei 300°C über 3 Stunden geglüht. Dann wird die durch ein elektrisches Feld gestützte Ionenaustauschstufe vorgenommen. Diese Stufe führt zum Einbau der anfänglich in der Paste enthaltenen Silberionen ins Glas, wobei die Silberionen die Lithium-Ionen des Glases ersetzen. Hierzu wird die der das Silbermuster aufweisende Fläche gegenüberliegende Fläche des Substrats mit einer Graphit-Gegenelektrode versehen. Ein elektrisches Feld von 50 V/mm wird dann zwischen dem Silbermuster und der Gegenelektrode angelegt (vorteilhaft wird jede der Flächen über ein Edelstahlblech kontaktiert). Die ganze Einrichtung wird in einen Ofen bei 300°C über 48 Stunden gesetzt. Am Ende dieser Stufe weist das Glas einen silberionenreichen Bereich auf, wobei die Geometrie dieses Bereichs gleich jener des anfänglichen Musters der Silberpaste ist. Dieser perfekt durchsichtige Bereich erstreckt sich durch das Volumen des Glases in der Form eines elliptischen Halbzylinders mit einer Tiefe von 500 μm und einer Breite von 2 mm. Die Zunahme des Refraktionsindexes zwischen der Ausgangsglaskeramik und dem silberionenreichen Bereich schwankt von 0,03 bis 0,035 in Abhängigkeit von der sichtbaren Wellenlänge: dieser Bereich bildet dadurch einen Lichtleiter.
Eine reflektierende metallische Dünnschicht wird dann auf die Fläche abgeschieden, woran der Wellenleiter mündet. Der Wellenleiter bleibt durch die andere Fläche immer sichtbar und führt das Licht fort.
Beispiel 2: Ausführung eines breiten Wellenleiters durch Ionenaustausch:
Auf dasselbe Substrat aus Glaskeramik wie in Beispiel 1 werden eine Schicht derselben Silberpaste mit einer Dicke von 200 μm, einer Breite von 30 mm und einer Länge von 100 mm auf eine Fläche, und eine 500 μm dicke Schicht von Graphit-Paste auf die andere Fläche abgeschieden. Ein elektrisches Feld von 75 V/mm wird bei 250°C über 3 Tage angelegt.
Am Ende dieser Stufe weist das Glas einen silberionenreichen Bereich auf, mit einer Tiefe von 300 μm und mit einer Breite, die um einige Millimeter (bis 3 mm) größer ist. Dank der großen Breite dieses silberionenreichen Bereichs können dessen Refraktionsindex, Wärmeausbreitungskoeffizient und Diffusion gemessen werden.
Der Refraktionsindex des Leiters wird durch Ellipsometrie gemessen, unter Anwendung eines VASE Ellipsometers mit der WVASE32 Verarbeitungssoftware, von der Firma J. A. Woolma & Co. Die Messung des Refraktionsindexes erfolgt über einen Wellenlängenbereich zwischen 400 und 800 nm. Eine über den gesamten Bereich zwischen 0,03 und 0,04 schwankende Zunahme wird in Bezug auf die Keralite-Ausgangsplatte gemessen.
Der Wärmeausbreitungskoeffizient (WAK) wird gemessen, wobei der Leiter in einen Fensterofen gesetzt wird. Während der Temperaturzunahme zwischen 0°C und 300°C wird unter der Wirkung des differentialen Wärmeausbreitungskoeffizienten zwischen dem Leiter und dem Rest der Dicke das Glas gebogen. Die Biegungsbelastung wird dann mit einem Babinet-Polariskop gemessen. Durch die Entwicklung dieser Biegungsbelastung mit der Temperatur kann der differentiale Wärmeausbreitungskoeffizient festgestellt werden. Im vorliegenden Fall wird ein Unterschied von 17.10^–7/°C festgestellt. Da der Wärmeausbreitungskoeffizient des Keralite-Ausgangssubstrats 1.10^–7/°C beträgt, ist der im Wellenleiter bemessene Wärmeausbreitungskoeffizient gleich 18.10^–7/°C.

Die diffundierende Eigenschaft des Wellenleiters (Messung der Verschwommenheit) wird mit einer handelsüblichen Einrichtung ”haze-Gard Plus” der Firma BYK-Gardner gemessen. Die technischen Daten dieses Gerätes sind wie folgt:

CIE-C-Beleuchter	Standard
Spektralempfindlichkeit	CIR-Leuchtkraftfunktion
Messungsoberfläche	∅ 18 mm (0,7 in)
Messungsöffnung	∅ 25,4 mm (1,0 in)
Messungsbereich	0–100%
Wiederholbarkeit	±0,1 Einheit (Standardabweichung)
Übereinstimmung zwischen	±0,4 Einheiten (Standardabweichung)

Instrumenten
Geometrie	0°/Diffusion
Speicher	7 × 999 Werte
Schnittstelle	Seriale RS 232
Stromversorgung	230 V/50 Hz, 115 V/60 Hz, 200 VA max.
Betriebstemperatur	+10–40°C (+50–104°F)
Lagerungstemperatur	0–50°C (+32–122°F)
Abmessungen	67 × 36 × 24 cm (26 × 14 × 10 in)
Gewicht	18 kg (40 lbs)

Die verwendete Messprozedur ist jene, die für das Gerät angegeben ist, und besteht darin, dass das Probestück zwischen dem Sender und dem Empfänger gesetzt wird und dass gleichzeitig die Übertragung und die Diffusion des emittierten Strahls (ASTM D 1003 Standard) erfasst werden. Der Diffusionsanteil (Verschwommenheit) im ausgetauschten Bereich liegt im Bereich von 0,6 bis 0,7%. Die gleiche Größe erhält man, wenn die Messung in einem nicht-ausgetauschten Bereich noch mal ausgeführt wird. Durch den Ionenaustausch wird also die Diffusionsfähigkeit der Glaskeramik nicht verschlechtert. Aus Vergleichszwecken beträgt die für dieselbe Platte vor der Keramisierung bemessene (Glasmutter) Diffusion < 0,1%.
Beispiel 3: Ausführung eines Wellenleiters durch Ionenaustausch im Ausgangsglas:
Auf ein Substrat aus dem Ausgangsglas (beziehungsweise Mutterglas) der Glaskeramik, verkauft unter der Bezeichnung Keralite, mit 4 mm Dicke, mit 20 × 20 cm² Abmessungen, wird ein Band aus Silberpaste mit den gleichen Abmessungen wie in Beispiel 1 aufgetragen.
Ein elektrisches Feld wird bei 300°C (siehe Beispiel 1) nur über 3 Stunden angelegt, um einen Wellenleiter mit den gleichen Abmessungen wie in Beispiel 1 zu erhalten. Als das Licht in den Leiter durch die Kante eingespeist wird, wird als darin geführt. Nichtsdestoweniger erlaubt die Abwesenheit von diffundierenden Kristallen im Ausgangsglas das Licht aus dem Leiter nicht herauszuziehen.
Nach der Keramisierung des Ausgangsglases ermöglichen die ausgebildeten Kristalle, das Licht des Leiters zu verbreiten und eine Lichtlinie wird zur Markierung erhalten.
Beispiel 4: Ausführung eines Wellenleiters durch Laser:
Auf ein Substrat aus Keralite-Glaskeramik mit 4 mm Dicke und mit 20 × 20 cm² Abmessungen wird ein Wellenleiter durch den Laser nach einem bestimmten Muster eingeschrieben bzw. eingebracht.
Das in der Platte eingeschriebene Muster des Wellenleiters wird durch das Übersetzen des Probestücks mit einer motorischen Schaltkarte erhalten. Das Licht des Lasers wird an der Oberfläche oder tief in der Platte (Fokaldistanz f = 100 mm) fokussiert. Die Intensität des Lasers verändert den Refraktionsindex der Glaskeramik örtlich begrenzt und erzeugt den Wellenleiter. Um bei hoher Geschwindigkeit hohe Intensitäten zu erhalten, wird der handelsübliche Laser ”s-Pulse HP” der Firma Amplitude Système verwendet. Dieser Laser emittiert Pulse einer Zeitdauer von 500 fs bei einer Wellenlänge von 1,03 μm mit einer Wiederholungsgeschwindigkeit, die zwischen 5 und 300 kHz variiert werden kann. Leiter sind mit einer durchschnittlichen Leistung von 3 W und einer Wiederholungsrate von 300 kHz hergestellt worden. Die Progressionsgeschwindigkeit beträgt 50 mm/s. Um 3 mm breite Leiter zu erhalten, sind mehrere Überläufe mit einer Steigung von 5 μm zwischen jedem Überlauf ausgeführt worden.
Für alle Leiter, dessen Vorbereitung oben detailliert ist, werden die Eigenschaften der Lichtleiter nachgewiesenen, indem in die Kante des Substrats ein durch eine Hochleistungs-LED emittiertes rotes Licht eingespeist wird, wobei dieses rote Licht in eine optische Faser mit 1 mm Durchmesser kollimiert wird und diese optische Faser von der Firma Doric Lenses unter der Referenz LEDP HB01-R MM1000-037_lm_cleaved verkauft wird. Dann wird diese optische Faser 0,1 mm vom Teil des Leiters entfernt gesetzt, der das Licht auf der Kante der Platte sammelt. Wenn das vom Laser emittierte Licht außerhalb des Leiters eingespeist wird, wird das Licht vom Substrat einheitlich verbreitet und wird keine Führungswirkung festgestellt. Wenn umgekehrt das Licht in den Bereich eingespeist wird, wo die Abänderung des Indexes erfolgt, d. h. in den Leiter, wird es entlang des Musters dieses Bereichs geleitet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

FR 2920426 A1 [0042]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Standard ASTM D-1003 [0032]
ASTM D 1003 Standard [0084]

Claims

Platte aus Glaskeramik (1, 21, 37) umfassend einen Wellenleiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a), der in dieser Platte (1, 21, 37) aufgenommen und zur Diffusion elektromagnetischer Strahlungen ausgelegt ist.
Platte (1, 21, 37) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen über seine gesamte Länge dieser Wellenleiter (3, 41a, 43a, 45a, 47a) an wenigstens einer der Flächen der Glaskeramik mündet und dieser Wellenleiter (3, 41a, 43a, 45a, 47a) eventuell einen Teil (11) zum Erfassen des von einer Quelle (13) erzeugten Lichtes aufweist.
Platte (1, 21, 37) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Teil des Wellenleiters (23, 41a, 43a, 45a, 47a) innen in der Glaskeramik positioniert ist, mit der Ausnahme eines Teils (31) des Leiters, der zum Auffangen des von einer Quelle erzeugten Lichtes (33) ausgelegt ist.
Platte (1, 21, 37) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (11, 31) des Leiters zum Auffangen des von der Quelle (13, 33) erzeugten Lichtes an einer Kante (9, 29) der Platte aus Glaskeramik mündet.
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwommenheit (sogenanntes Flou) des Wellenleiters kleiner als 50% ist, vorzugsweise kleiner als 30%, und insbesondere vorzugsweise kleiner als 10%.
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Refraktionsindex des Wellenleiters (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a) um 0,01 bis 0,06 höher als der der Glaskeramik liegt.
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmedehnungskoeffizient des Wellenleiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a) um 0 bis 20.10^–7/°C höher als der der Glaskeramik liegt, vorzugsweise um 0 bis 17.10^–7/°C höher.
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskeramik die folgenden Komponenten gemäß der nachfolgend definierten, in Gewichtsprozent ausgedrückten Bereichen enthält: SiO₂ 60–80% Al₂O₃ 17–25% Li₂O 2–9% ZnO 0–3,5% MgO 0–3% BaO 0–1,5% TiO₂ 1–5,5% ZrO₂ 0–3% As₂O₃ 0–3%
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskeramik die Folgenden Komponenten in den nachfolgend definierten, in Gewichtsprozent ausgedrückten Bereichen enthält: SiO₂ 65–75% Al₂O₃ 19–22% Li₂O 3–7% ZnO 1–2% MgO 1–2% BaO 0–1% TiO₂ 2–3,5% ZrO₂ 1–2% As₂O₃ 0,5–1,5%
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a) durch Ionenaustausch erhalten werden kann.
Platte (1, 21, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gesagte Wellenleiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a) durch selektiven Austausch zwischen dem Silberoxid und dem Lithiumoxid erhalten werden kann.
Platte (1, 21, 37) nach einem der Ansprüche 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der gesagte Wellenleiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a) durch Fokussierung eines Lasers erhalten werden kann, und vorzugsweise unter Anwendung eines intensiven Lasers.
Platte aus Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Glassubstrat durch Kontaktierung mit einer äußeren Quelle von Silberionen ausgebildet ist und zwar unter Behandlung bei einer Temperatur zwischen 200 und 400°C, bevorzugt 225 bis 350°C in Gegenwart eines elektrischen Feldes während einer hinreichenden Zeitdauer derart, dass wenigstens teilweisen die der Alkali-Ionen durch die Silberionen ersetzt sind.
Platte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Glassubstrat ein Mutterglas ist und dass das Mutterglas und der Wellenleiter keramisiert ist.
Anzeigeeinrichtung (35) umfassend eine Platte aus Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und welche ferner eine Lichtquelle (13, 33, 41c, 43c, 45c, 47c) enthält, die im sichtbaren Bereich der Wellenlängen emittiert, wobei die Lage der gesagten Quelle (13, 33, 41c, 43c, 45c, 47c) gegenüber dem gesagten Leiter (3, 23, 41a, 43a, 45a, 47a) so ausgelegt ist, dass das emittierte Licht in den gesagten Teil des Leiters (11, 31) zum Auffangen des Lichtes eingespeist werden kann,
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gesagte Lichtquelle (13, 33, 41c, 43c, 45c, 47c) aus mindestens einer LED beziehungsweise mindestens einer Laser-Diode ausgestaltet ist, die vorzugsweise im Roten emittiert.
Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Diopter zur Fokussierung des von der gesagten Lichtquelle (13, 33, 41c, 43c, 45c, 47c) emittierten Lichtes in dem gesagten Teil des Leiters (11, 31) umfasst, der zum Auffangen des Lichtes ausgelegt ist.
Kochgerät, vorzugsweise zum Kochen von Lebensmitteln, umfassend eine Platte aus Glaskeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12.