KR20240056479A - 디스플레이 장치를 갖는 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품 - Google Patents

디스플레이 장치를 갖는 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치 및 분리 부재를 포함하는 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품에 관한 것으로, 상기 분리 부재는 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 열팽창계수 CTE가 -6∼6×10-6/K인 유리 또는 유리 세라믹 기판을 포함하고, 상기 비품 또는 장비품의 내부를 향한 분리 부재의 측에 커버 수단이 배치되며, 상기 커버 수단은, 7% 이하의 광투과율을 가지고, 적어도 디스플레이 장치의 영역에서, 하나 이상의 컷아웃부를 가지며, 상기 컷아웃부 영역의 분리 부재는 광투과율이 5% 이상 70% 이하이고, 상기 커버 수단은 CIELAB 색 공간에서 20 내지 40의 L*, -6 내지 6의 a* 및 -6 내지 6의 b*의 좌표를 갖는 색 궤적을 가지며, D65 표준 광원 광의 색 궤적은, 상기 커버 수단의 컷아웃부 영역의 분리 부재의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후, 색도도 CIExyY-2°에서 하기 좌표에 의해 결정되는 백색 영역 W1 내에 있다:

Description

디스플레이 장치를 갖는 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품{FITOUT ARTICLES AND ARTICLES OF EQUIPMENT FOR KITCHENS OR LABORATORIES WITH A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 열적 안정성 유리 또는 유리 세라믹 기판 및 디스플레이 장치를 갖는 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품에 관한 것이다.
유리 또는 유리 세라믹의 시트는 주방 및 실험실용 비품 및 장비품에서 다양한 방식으로 사용된다. 예를 들면, 화학적 또는 열적 안정성 또는 광학 성질에 대한 요건에 의하면, 그러한 목적에 대하여 상이한 유리 또는 유리 세라믹이 선택된다.
예를 들면, 유리 또는 유리 세라믹의 시트는 오븐, 냉장고 및 마이크로파 장치의 도어에서 투시창으로서, 조리 기구 및 커피 머신의 작업 부재용 커버 유리로서, 주방 캐비넷 또는 실험실 가구의 부품용 작업대로서 및 사적 및 전문가 영역에서의 용도가 존재한다.
더 흔하게는 그러한 유형의 물품은, 예를 들면 정보를 표시하거나 또는 해당 입력 장치와 조합하여 그에 접속된 전자 부품의 작업 상태를 제어하고자 하는 디스플레이 장치를 추가로 갖는 사례가 있다.
선행 기술은, 예를 들면 유리 세라믹의 조리면 아래에 액정 디스플레이가 장착되어 조리 기구의 사용자가 유리 세라믹을 통해 디스플레이를 볼 수 있도록 하는 조리 기구의 장착을 개시한다. 그러한 디스플레이는, 예를 들면 조리 기구의 작업 상태를 나타낼 수 있다.
그러나, 조리면 상에서의 중요한 요구사항은 낮은 투명도를 갖는다는 점에서 조리 기구의 내부, 예를 들면 가열 부재 내에 설치된 전기 부품의 시야를 흐리게 한다는 것이다. 그러한 목적으로, 유리 세라믹은 불투명한 코팅과 조합하여 착색된 강한 광 산란 또는 투명한 형태로 수행될 수 있다. 그와 같은 3종의 변형은 특히 색 구성 방식에서 상이하다. 착색된 유리 세라믹은 본질적으로 흑색 색 느낌을 생성하며; 광 산란 유리 세라믹은 본질적으로 백색 색 느낌을 생성한다. 투명한 유리 세라믹의 색 느낌은 코팅의 선택에 의존하므로, 최대 구성 자유도를 제공한다.
착색된 소재는 유형과는 상관 없이 그의 조성으로 인하여 투과된 광을 흡수하여 80% 이하의 광투과율을 갖는 임의의 소재를 의미하는 것으로 이해한다. 그래서, 착색된 소재는 그의 조성에서 착색 또는 흡수 성분을 함유한다. 이들은 예를 들면 염료, 안료 또는 기타 착색 화학적 화합물이 될 수 있다. 대조적으로, 그러한 소재는 80% 초과의 고유 광투과율을 갖는 경우 착색되는 것으로 간주하지 않지만, 예를 들면 그의 표면 상에서 착색된 코팅과 같은 착색을 갖는 것으로 간주된다.
그러한 3종의 변형 중에서, 광 산란 유리 세라믹은 산란이 더 이상 정보의 디스플레이 또는 작업 상태의 제어에 적절하지 않은 정도로 디스플레이 장치의 가독성을 악화시키므로 디스플레이 장치와 조합하기에는 적절하지 않다.
조리면용 착색된 유리 세라믹은 일반적으로 가시광 영역에서는 흡수하며, 적외선 방사 영역에서는 높은 투과율을 허용하는 특수한 성질을 갖기 때문에 착색을 위하여 바나듐 이온을 함유한다. V2O5에 의한 착색은, 예를 들면 DE 10 2008 050 263 A1로부터 공지되어 있다. 디스플레이 장치와 관련하여, 가시 분광 영역에서의 투과율 특징이 유리 세라믹에 의해 디스플레이 장치가 나타낸 색의 왜곡이 존재하도록 하는 착색된 유리 세라믹에서 문제가 발생한다. 그러한 원치않는 색 이동의 한 방법은 컬러 보상 필터의 장착이지만, 이는 추가의 작업과 관련되어 있다. 그러한 컬러 보상 필터는 DE 10 2011 050 873 A1로부터 공지되어 있다.
EP 3 049 374 B1은 투명한 미착색된 유리 세라믹이 레이저 공정에 의하여, 즉 열적 공정에 의해 국소적으로 어두워질 수 있다. 어두워진 영역을 생성하는 투과 스펙트럼은 매우 평탄한 프로파일을 특징으로 한다. 그러나, 상기 과정은 다수의 단점을 갖는다. 예를 들면, 레이저는 착색시키고자 하는 부위를 서서히 스캔하여야 하며, 필요할 경우 반복적으로 교차시켜야만 하므로 작은 부위에 대하여서만 경제적으로 수행될 수 있다. 둘째, 어두워지는 것은 상대적으로 작은 정도일 뿐이며, 그러한 방식으로 낮은 광투과율을 갖는 유리 세라믹을 생성하는 것은 불가하다. 게다가, 그러한 공정은 가역적이며, 그리하여 색상은 충분한 열적 안정성을 갖지 않는다.
또한, 투명한 코팅을 갖는 투명한 유리 세라믹에 대하여서도 마찬가지로 적용된다. GB 2430249 B에는 예를 들면 청색 또는 녹색에서보다 적색 분광 영역에서 더 높은 투과율을 지녀서 착색된 유리 세라믹과 유사하게 행동하는 유리 세라믹 쿡탑용 스퍼터링된 하면 코팅이 개시되어 있다. 그러한 코팅의 사례에서, 추가의 컬러 보상 필터를 제공하는 것이 마찬가지로 가능하다.
대안으로, 디스플레이 장치를 배치하고자 하는 영역은 코팅으로부터 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 절단시킬 수 있다. 이는 디스플레이 장치에 의해 방출된 광이 코팅을 통하여서가 아닌 투명한 유리 세라믹을 통하여서만 통과하므로 코팅의 결과로서 색 궤적의 이동이 발생하지 않는 잇점을 갖는다. 그러나, 디스플레이 장치는 마찬가지로 스위치 오프된 상태에서는 뚜렷하게 보여서 미적 이유로 바람직하지 않은 단점이 있다.
게다가, 이를 통과하는 광의 색 궤적을 이동시키지 않도록 특수하게 최적화된 코팅된 또는 착색된 유리도 또한 광학 적용예로부터 공지되어 있다. 또한 중성 밀도 필터 또는 회색 유리로서 공지된 그러한 시스템은 부적절한 열적 또는 화학적 안정성으로 인하여 주방 또는 실험실에서의 사용이 적절하지 않다. 특히 미러가 있는(mirrored) 중성 밀도 필터는 일반적으로 약간의 얼룩 및 긁힌 자국조차 뚜렷하게 나타나서 이를 청소하기가 곤란하므로 주방 또는 실험실에서 사용하기에 적절하지 않다. 특히, 중성 밀도 필터 및 회색 유리는 주방 기구에서의 사용에 필요한 적외선 분광 영역에서의 투명도를 갖지 않는다.
본 발명은 선행 기술에 존재하는 단점을 해소하거나 또는 적어도 개선시키는 디스플레이 장치를 갖는 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 청구항 1에 의한 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품에 의해 달성된다. 이로운 실시양태는 종속 청구항에서 상술된다.
도 1 (a) 및 (b)는 2° 표준 관찰자를 이용한 CIExyY 색 공간의 색도도(CIExyY-2°)를 도시한다. 도 1(b)는 도 1(a)에 도시된 색도도의 전체 영역의 확대된 세부사항을 도시한다.
그러한 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품(이하, "물품"이라 칭하기도 함)은 디스플레이 장치 및 분리 부재를 포함하며, 상기 분리 부재는 외부로부터 물품의 내부를 적어도 구획들로 구분하며, 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 -6 내지 6 ppm/K의 열팽창계수 CTE를 갖는 유리 또는 유리 세라믹 기판을 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 장치에 의해 방출된 광이 분리 부재의 구획을 통과하여, 물품의 외부에서 사용자에 의해 인식될 수 있도록 물품의 내부에 배치된다. 물품의 내부를 향한 분리 부재의 측에 배치된 커버 수단은 7% 이하의 광투과율을 가지며, 적어도 디스플레이 장치의 영역에서 유리 또는 유리 세라믹 기판과 중첩되는 컷아웃부 적어도 하나를 갖는다. 상기 커버 수단은, 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통한 투과 시, 흑색 배경 앞에서 D65 표준 광원 광을 사용한 반사율로 측정할 때, 좌표 20 내지 40의 L*, -6 내지 6의 a* 및 -6 내지 6의 b*의 색 궤적을 갖는다. 상기 컷아웃부 영역에서의 분리 부재는 5% 이상 및 70% 이하의 광투과율을 갖는다. 또한, 상기 분리 부재는 커버 수단의 컷아웃부 영역에서의 분리 부재의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후 D65 표준 광원 광의 색 궤적이 색도도 CIExyY-2°에서 하기 좌표에 의해 결정되는 백색 영역 W1 내에 있는 것을 특징으로 한다:
본 발명의 문맥에서, 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품은 일반적으로 그의 특이적인 설계와는 무관하게 주방 또는 실험실 가구의 부품 또는 바람직하게는 전기 작동되는 주방 또는 실험실 기구를 의미하는 것으로 이해한다. 주방 또는 실험실 가구는 특히 조리대를 그의 상단면에 갖는 벽장 및 테이블을 의미하는 것으로 이해한다. 주방 기구, 예컨대 조리 기구, 냉장고, 전자레인지 기기, 그릴, 베이킹 오븐, 스팀 쿠커, 토스터 또는 배기 후드는 사적 및 전문가 영역 중 어느 하나를 위하여 설계될 수 있다. 그러한 물품은 마찬가지로 별도로 배열된 제어 패널이 될 수 있으며, 이에 의해 사용자는 그와 함께 작동 가능한 하나 이상의 기기를 작동시킬 수 있다. 본 발명의 기기는 예를 들면 주방 또는 실험실 가구에 일체형이 될 수 있거나 또는 프리 스탠딩이 가능할 수 있다. 실험실용 기기는 또한 오븐, 인공기후실, 냉장고 또는 핫플레이트를 포함한다.
그러한 물품은 광의 방출에 의해 정보를 나타내는 디스플레이 장치를 포함한다. 디스플레이 장치는 특히 바람직하게는 컬러 픽셀을 포함하는 그래픽, 선택적 작동 가능한 디스플레이의 형태를 취할 수 있다. 그러한 디스플레이의 예는 LCD 및 OLED 디스플레이이다. 디스플레이 장치는 마찬가지로 물품의 내부로부터 외부로 광을 투사하는 이미지 또는 비디오 프로젝터일 수 있다. 디스플레이 장치는 또한 사용자에 의한 작업용 터치 민감형 센서를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 물품은 외부 영역으로부터 물품의 내부를 적어도 구획들로 구분하며, 유리 또는 유리 세라믹 기판을 포함하는 분리 부재를 포함한다. 주방 또는 실험실 기기의 경우, 분리 부재는 적어도 하우징의 일부 또는 적절한 경우 기기의 도어의 일부가 될 수 있다. 그의 일례는 디스플레이 장치와는 별도로 예를 들면 쿡탑의 사용자가 있는 외부로부터 가열 부재가 있는 쿡탑의 내부를 구분하는 조리판이 있다. 베이킹 오븐 또는 전자레인지 도어에서의 투시창도 마찬가지로 본 발명의 분리 부재가 된다. 주방 또는 실험실 가구에서, 그러한 분리 부재는 적어도 가구 본체의 일부 또는 도어 또는 서랍의 전면의 일부를 구성할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 분리 부재는 주방 또는 실험실 가구의 한 부품의 일부가 되거나 또는 심지어 그의 전체 작업면이 된다.
분리 부재, 특히 유리 또는 유리 세라믹 기판은 그의 크기에 관하여 어떠한 특정한 제한도 받지 않으며, 원칙적으로 유리 산업에서 통상적인 임의의 치수로 생성될 수 있다. 예를 들면, 약 49×56 ㎠ 이하의 조리 구역 4개가 있는 쿡탑의 통상적인 크기를 가질 수 있다. 이는 마찬가지로 약 63×250 ㎠ 이상의 통상의 주방 조리대의 크기를 가질 수 있다. 상기 값 사이의 모든 크기도 마찬가지로 실행 가능하다. 보다 구체적으로, 분리 부재는 임의의 GEN 크기인 하기 GEN 1 내지 GEN 10.5로 존재할 수 있다:
주방 및 실험실용 비품 및 장비품의 임의의 형태의 경우, 열적 순환 안정성 및 화학적 안정성이 특히 중요한 파라미터가 된다. 특히 기기의 사용시 고온이 발생하는 기기, 예컨대 쿡탑, 핫플레이트, 오븐, 열분해 기능이 있는 베이킹 오븐, 전자레인지 또는 그릴의 부품의 경우, 특히 높은 요구사항이 적용 가능하다. 그러나, 주방 또는 실험실의 거의 모든 다른 구역은 뜨겁거나 또는 매우 차가운 물품 또는 액체와 접하게 될 위험이 항상 존재하므로 열적 안정성이 요구된다. 그러한 접촉의 경우, 국부적으로 제한된 영역에서 온도의 매우 급격한 변화가 발생되며, 이는 특히 취성 균열이 발생하기 쉬운 소재, 예컨대 유리 및 유리 세라믹의 경우 소재 내에서 응력이 초래되어 신속하게 파괴를 야기할 수 있다.
매우 우수한 열적 안정성을 달성하는 가장 효율적인 방법은 유리 또는 유리 세라믹 기판이 20℃ 내지 300℃, 바람직하게는 20℃ 내지 700℃의 온도 범위 내에서 -2.5×10-6/K 내지 2.5×10-6/K, 바람직하게는 -1.5×10-6/K 내지 1.5×10-6/K의 ISO 7991에 따른 선형 열팽창계수 CTE를 갖는 것이다. 그와 같은 낮은 열팽창계수의 경우, 심지어 큰 온도 구배라도 기판에서의 응력을 발생시키지 않는다. 그러한 값은, 예를 들면, 석영 유리에 의해, 또는 예를 들면 쇼트 아게(SCHOTT AG)의 세란(CERAN)® 상표의 규산알루미늄리튬 유리 세라믹(LAS 유리 세라믹)에 의해 달성된다. 20℃ 내지 300℃의 열팽창계수는 또한 CTE α20/300으로 불리운다. 20℃ 내지 700℃의 열팽창계수는 또한 CTE α20/700으로 불리운다.
유리 또는 유리 세라믹의 CTE가 클수록, 가능하게는 사용시 발생하는 온도 구배가 클수록 응력에 의해 유발되는 균열의 위험이 커진다. 이는 유리 또는 유리 세라믹이 열적으로 또는 화학적으로 템퍼링되는 것을 상쇄시킬 수 있다. 그러한 템퍼링은 열적 응력을 상쇄시키는 유리의 표면에서의 압축 응력을 발생시킨다. 여기서 경제적인 이유로 인하여 열적 템퍼링이 특히 바람직하다. 그러나, 기술적인 이유로 인하여, 이는 2 ㎜ 이상의 두께 및 3.5×10-6/K 이상의 CTE를 갖는 유리의 경우 실시될 수 있다. 또한, ISO 7884-8 또는 DIN 52324에 따라 측정된 유리의 유리 전이 온도 Tg는, 통상의 템퍼링 오븐을 사용한 템퍼링이 약 10 MPa 초과의 충분히 높은 템퍼링 값을 달성할 수 있기 위하여 특히 3.5 내지 6×10-6/K의 CTE를 갖는 유리의 경우 약 650℃의 값을 초과하지 않아야 한다.
20 내지 300℃에서 6×10-6/K 초과의 CTE를 갖는 유리는 일반적으로, 즉 템퍼링된 형태에서조차 주방 및 실험실에 사용하기에는 적절하지 않다. 그래서, 본 발명의 물품을 위한 유리 또는 유리 세라믹 기판은 20 내지 300℃에서 6×10-6/K 이하의 CTE를 가져야만 한다. 더 높은 CTE를 갖는 유리, 예를 들면 약 9×10-6/K의 CTE를 갖는 소다 석회 유리는 일반적으로 효율적으로 열적 템퍼링될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 달성 가능한 템퍼링 값은 열적 응력 하에서 커다란 열 팽창의 결과로서 발생되는 응력을 보상할 수 있기에는 충분치 않다. 그러나, 열적 및 화학적 템퍼링된 유리 기판 둘 다의 경우, 템퍼링은 고온에서 장기간에 걸쳐 응력에 의해 저하된다는 점에 유의하여야만 한다. 유리의 Tg가 낮을수록, 그러한 저하는 더 신속하게 진행된다. 그러므로, 주방 및 실험실에 사용하기 위한 템퍼링된 유리는 500℃ 이상, 바람직하게는 550℃ 이상의 Tg를 가져야만 한다. 그래서, 20 내지 300℃에서 -2.5 내지 2.5×10-6/K의 CTE를 갖는 유리 세라믹 또는 20 내지 300℃에서 3.5 내지 6×10-6/K의 CTE 및 500 내지 650℃, 특히 550 내지 650℃의 Tg를 갖는 유리가 바람직하다.
열적 안정성과 유사하게 매우 중요한 요소는 유리 또는 유리 세라믹 기판의 산 및 알칼리에 대한 화학적 안정성이다. 실험실에서, 이는 일반적으로 화학물질 취급으로 인하여 유리하며; 주방에서, 특히 청소 제품 및 식품 성분에 대한 저항력이 중요하다. 특히, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 산화물을 기준으로 10 중량% 초과의 높은 비율을 갖는 유리, 예를 들면 소다 석회 유리는 본 발명의 물품에 적절하지 않다.
물품의 내부를 향한 분리 부재의 측에는 7% 이하의 광투과율을 갖는 커버 수단이 배치된다. 커버 수단은 외부 영향, 특히 기계적 응력에 의한 손상으로부터 보호하기 위하여 내부를 향한 측에 배치된다.
그러한 커버 수단은 본 발명의 물품으로의 투시를 방지하기 위하여, 본 발명의 물품의 내부로부터 분리 부재의 영역 내의 외부로의 총 광투과율을 분리 부재의 광투과율과 상관 없이 5% 이하로 제한하는 역할을 한다. 바람직하게는, 커버 수단은 1% 이하, 바람직하게는 0.1% 이하의 광투과율을 갖는다. 5%의 광투과율에 대한 최대값은 70%의 광투과율을 갖는 분리 부재와 7%의 광투과율을 갖는 커버 수단을 조합하는 경우에 얻어진다.
광투과율은 DIN EN 410에 따른 D65 표준 광원 광을 사용하여 380 ㎚ 내지 780 ㎚의 파장 범위 내에서 측정된다. 그의 값과 관련하여, 광투과율은 또한 CIExyY-2° 색 공간에서 휘도 Y에 해당한다.
디스플레이 장치의 영역에서, 커버 수단은 디스플레이 장치에 의해 방출된 광이 통과될 수 있는 컷아웃부 하나 이상을 갖는다. 컷아웃부의 크기는 바람직하게는 디스플레이 장치의 크기 또는 디스플레이 장치의 발광부에 필적한다. 대안으로, 예를 들면, 또한 규칙 또는 불규칙 패턴을 형성하는, 예를 들면 패턴의 총 크기가 바람직하게는 디스플레이 장치의 크기에 필적하는 복수의 컷아웃부를 제공할 수 있다. 그래서, 컷아웃부의 목적은 디스플레이 장치에 의해 방출된 광이 커버 수단에 의하여서는 흡수되지 않지만, 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과할 수 있게 하는 것이다.
커버 수단은 코팅, 자립형 캐리어 재료, 예를 들면 유리, 유리 세라믹, 플라스틱 또는 단열재의 판 또는 필름일 수 있으며, 이는 예를 들면 시트 규산염, 예컨대 운모 또는 섬유상 소재를 함유할 수 있다. 또한, 이는 상기의 조합, 예를 들면 코팅된 플라스틱 필름 또는 유리-플라스틱 적층체일 수 있다.
커버 수단은 좌표 20 내지 40의 L*, -6 내지 6의 a* 및 -6 내지 6의 b*를 갖는 색 궤적을 갖는다. 바람직하게는, 상기 커버 수단은, 반사율로 측정 시, CIELAB 색 공간에서 35 이하, 더욱 바람직하게는 30 이하, 가장 바람직하게는 28 이하 및 22 이상, 바람직하게는 25 이상의 L*, -4 내지 +4, 바람직하게는 -2 내지 2, 더욱 바람직하게는 -1 내지 1의 a* 및 -4 내지 +4, 바람직하게는 -2 내지 2, 더욱 바람직하게는 -1 내지 1의 b*의 색 궤적을 갖는다. 그러한 색 궤적은 일반적으로 관찰자에 의해 흑색 또는 적어도 어두운 색으로 인식되며, 이는 미적 이유로 비품 및 장비품에 바람직하다. 40 초과의 L*을 갖는 색 궤적은 외관이 너무 밝아서 흑색으로 인식되지 않는다. 6 초과의 ｜a*｜의 규모 및/또는 6 초과의 ｜b*｜의 규모를 갖는 색 궤적은 흑색이 아닌 착색된 것으로 뚜렷하게 인식된다. L*, ｜a*｜ 및 ｜b*｜의 값이 작을수록 음영의 인식은 더 짙어지며, 색도가 적어진다.
40 미만, 특히 35, 30 또는 심지어 28 미만의 L*를 갖는 커버 수단은 추가로 비교에 의해 전반적으로 덜 밝다는 것을 반영하는 더 큰 L* 값을 갖는 것에 비하여 잇점을 갖는다. 그 결과, 본 발명의 물품의 내부에 장착된 디스플레이 장치로부터의 광은 외부에서 관찰자에 의해 더 잘 인식될 수 있는데, 이는 주위 광의 반영된 휘도에 대한 디스플레이 장치의 투과된 휘도의 비인 콘트라스트가 더 크기 때문이다. 이는 예를 들면 주방 및 실험실에서 작업장 조명의 경우와 같이 통상적으로 밝은 주위 조명을 갖는 비품 및 장비품의 통상의 설치 상황에서 특히 유리하다. 그러한 방식으로, 상기 물품의 사용자 안락감 및 사용자 안전성을 개선시킬 수 있다. 이는 특히 커버 수단으로서 스퍼터링 금속층, 예를 들면 통상적으로 70 초과의 L* 값을 갖는 티타늄 또는 규소에 비하여 이롭다.
그러한 색 좌표는, 유리 또는 유리 세라믹 기판을 커버 수단과 함께 흑색 트랩 상에 배치하여 커버 수단이 흑색 트랩 측상에 배치되도록 하고, 기판이 측정 기기측에 배치되도록 하여 측정한다. 그 후, 색 궤적을 시판 비색계, 예를 들면 코니카 미놀타(Konica Minolta) CM-700d 분광계로 D65 표준 광원, 10° 표준 관찰자를 이용하여 반사율로 측정한다. 사용된 흑색 트랩은, 예를 들면 코니카 미놀타로부터의 CM-A511 흑색 유리 타일일 수 있다. 그러한 문맥에서, 표현 "흑색 트랩에 대한 측정"은 측정하고자 하는 샘플이 측정 기기와 흑색 트랩 사이에 배치된다는 것을 의미한다.
코팅 형태의 커버 수단은 예를 들면 에나멜, 졸-겔 소재 또는 착색된 실리콘에 기초하여 생성될 수 있다. 주방 기기에 적절한 에나멜계 코팅은, 예를 들면 DE 10 2015 103 461 A1에 공지되어 있다. 그의 개시내용은 스피넬계 안료, 예를 들면 Co(Cr,Fe)2O4 또는 (Mn,Fe)2O3을 첨가한 LAS 소재계에 기초한 유리 플럭스의 사용이색 궤적, 예컨대 L*=25, a*=0 및 b*=-0.5 또는 L*=27, a*=2 및 b*=1을 달성할 수 있다는 것이다. 코팅 조성물 중의 안료 및 그의 양은 코팅의 의도한 층 두께의 경우 광투과율이 7% 미만이 되도록 선택될 수 있다. 적절할 경우, 광투과율은 또한 다층 코팅에 의해 감소될 수 있다.
DE 10 2008 031 428 A1에는 주방 기기에 적절하며, 30<L*<85, -8<a*<8 및 -8<b*<8의 범위 내에서 설정될 수 있는 색 궤적을 갖는 졸겔계 코팅이 개시되어 있다. 이를 위하여, 테트라에톡시오르토실란(TEOS) 및 트리에톡시메틸실란(TEMS)의 혼합물을 생성하며, 알코올은 용매로서 첨가될 수 있다. 수성 금속 산화물 분산액, 특히 콜로이드 분산된 SiO2 입자 형태의 SiO2 분산액은 산, 바람직하게는 염산과 혼합한다. 2종의 별도로 생성된 혼합물을 개선된 균질화를 위하여 교반시킬 수 있다. 그 후, 2종의 혼합물을 합하여 혼합한다. 이롭게는, 상기 혼합물을 바람직하게는 일정하게 교반하면서 예를 들면 1 시간 동안 숙성시킬 수 있다. 상기 혼합물의 생성과 동시에, 안료 및 임의로 추가의 충전제, 바람직하게는 발연 실리카를 계량하고, 이를 숙성 중인 혼합물에 첨가하고, 이를 그에 분산시킬 수 있다. 흑색층의 경우, 소판 형태의 67 중량%의 코팅된 안료 및 33 중량%의 미분쇄 그래파이트와의 안료 혼합물을 사용한다.
커버 수단의 색 궤적의 선택은 또한 시판 LCD 및 OLED 디스플레이가 직접, 즉 추가의 기판 등 없이 달리 동일한 테스트 방법으로 투시 시 유사한 색 궤적을 갖기 때문에 이롭다. 그래서, 상기 기재된 색 궤적을 갖는, 예를 들면 좌표 25 내지 45의 L*, -4 내지 0의 a* 및 -2 내지 3의 b*를 갖는 색 궤적을 갖는 커버 수단 및 디스플레이 장치가 조합될 경우, 디스플레이는 분리 부재의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통해 볼 때 70%까지의 분리 부재의 높은 투과율의 경우에서조차 인접하는 커버 수단과 거의 시각적으로 식별되지 않을 것이다.
커버 수단의 영역에서의 분리 부재는 5% 이상 70% 이하의 광투과율을 갖는다. 바람직하게는, 컷아웃부 영역에서의 분리 부재는 9% 이상, 더욱 바람직하게는 15% 이상, 더 더욱 바람직하게는 20% 이상 및 55% 이하, 더욱 바람직하게는 45% 이하, 더 더욱 바람직하게는 40% 이하의 광투과율을 갖는다. 그리하여 광투과율은 예를 들면 하기 범위 중 하나에 포함될 수 있다: 5-70%, 5-55%, 5-45%, 5-40%, 9-70%, 9-55%, 9-45%, 9-40%, 15-70%, 15-55%, 15-45%, 15-40%, 20-70%, 20-55%, 20-45% 또는 20-40%.
통상의 디스플레이 장치의 사용시 디스플레이 장치로부터의 광은 외부에서 뚜렷하게 인식될 수 있게 하기 위하여 5%의 최소 투과율이 요구된다. 환경의 휘도에 의하면, 외부에서 디스플레이 장치의 명시도는 우수한 인식률을 보장하기 위하여 대략 100 내지 200 ㏅/㎡이 되어야 한다. 5%의 분리 부재의 광투과율의 경우, 외부에서 100 ㏅/㎡의 명시도를 생성하기 위하여 예를 들면 2,000 ㏅/㎡의 명시도를 갖는 디스플레이 장치가 요구된다. 70%의 광투과율의 경우, 외부에서 약 100 ㏅/㎡을 달성하기 위하여서는 심지어 약 140 ㏅/㎡의 명시도를 갖는 디스플레이 장치가 충분하다. 디스플레이 장치의 영역에서 분리 부재의 더 높은 광투과율은 디스플레이 장치가 더 낮은 명시도에서 작동될 수 있어서 에너지 소비를 절감할 수 있으므로 시스템의 에너지 효율에 대한 긍정적인 효과를 갖는다. 그 외에, 더 낮은 최대 명시도를 갖는 디스플레이 장치는 또한 구입하는 데 비용이 덜 든다. 70% 초과의 광투과율에서, 커버 수단과 디스플레이 장치 사이의 약간의 색상차조차 뚜렷하게 인식될 수 있도록 커버 수단 및 스위치 오프된 상태의 디스플레이 장치 둘 다는 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통해 뚜렷하게 볼 수 있다.
커버 수단의 컷아웃부 영역에서 분리 부재의 광투과율은 2가지 방식으로 조절될 수 있다. 첫째, 유리 또는 유리 세라믹 기판은 착색될 수 있다. 우선, 이를 위하여 모든 공지의 착색제가 적절하되, 단 기판을 통해 측정된 커버 수단의 색 궤적은 전술한 범위 내에 포함되어야 한다. 광투과율은 착색제의 양에 의해 조절될 수 있다. 둘째, 유리 또는 유리 세라믹 기판은 흡수 코팅이 제공될 수 있다. 코팅의 경우, 광투과율은 예를 들면 층 두께에 의해 영향받을 수 있다. 여기서 또한, 코팅된 기판을 통한 투명도로 측정된 커버 수단의 색 궤적은 전술한 범위 내에 포함되어야 한다. 또한, 착색된 유리에 추가로 흡수 코팅을 제공할 수 있다.
또한, 분리 부재는 커버 수단의 컷아웃부 영역에서 분리 부재의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후 D65 표준 광원 광의 색 궤적이 색도도 CIExyY-2°에서 하기 좌표에 의해 결정되는 백색 영역 W1 내에 있는 것을 특징으로 한다:
백색 영역 W1은 색 온도 약 2,750 K 내지 약 1,000,000 K(=1 MK) 범위 내의 CIExyY 색 공간에서 흑체 곡선을 따른 영역으로서 결정되며, 상한에서 흑체 곡선에 대하여 약 y=0.04의 값으로 상향 이동되며, 하한에서 약 y=0.07 하향 이동된다. 이는 하기 효과를 생성한다: 정의에 의하면 D65 표준 광원 광은 약 6,500 K의 색 온도, 및 2° 관찰자에 의해 직접 관찰 시, x=0.31 및 y=0.33의 색 궤적을 갖는다. 본 발명에 의하면, 분리 부재를 통한 광의 통과시 본질적으로 흑체 곡선을 따라 광의 색 궤적을 더 높은 색 온도로 또는 더 낮은 색 온도로, 즉 원치않는 색조를 생성하지 않으면서 이동시킬 수 있다. 그리하여 백색 광은 통과된 후에도 백색 광으로서 여전히 인식된다.
기판을 통과한 후 광의 색 궤적은 예를 들면 코니카 미놀타 CS-150 비색계로 측정될 수 있다. 마찬가지로 기판의 투과 스펙트럼을 측정하고, 색 궤적을 계산하기 위하여 CIE의 요건에 따라 2° 정상의 관찰자의 눈 민감성 및 D65 표준 광의 공지의 스펙트럼의 도움으로 이를 사용할 수 있다.
디스플레이 장치, 예컨대 디스플레이는 통상적으로 예를 들면 5,000 K, 6,500 K 또는 9,300 K의 색 온도를 갖는 백색 광을 방출하도록 조절된다. 그래서, 본 발명의 물품은 추가의 조절에 대한 어떠한 필요 없이 시판 디스플레이로 물품의 외부 영역에서 디스플레이에 의해 방출된 광에서 디스플레이에 요구되는 색 궤적을 생성할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 분리 부재는 커버 수단의 컷아웃부 영역에서 분리 부재의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후 D65 표준 광원 광의 색 궤적이 색도도 CIExyY-2°에서 하기 좌표에 의해 결정되는 백색 영역 W2 내에 있는 것을 특징으로 한다:
백색 영역 W2는 CIExyY 색 공간에서 색 온도 약 3,500 K 내지 약 20,000 K 범위 내의 흑체 곡선을 따른 영역으로서 결정되며, 상한에서 흑체 곡선에 대하여 약 y=0.025의 값으로 상향 이동되며, 하한에서 약 y=0.04 하향 이동된다. W1과 비교하면, 그러한 영역은 흑체 곡선의 더 짧은 구역을 따라 연장되며, 흑체 곡선으로부터 x 및 y 좌표에서 더 작은 편차를 갖는다.
약 3,500 K 내지 약 20,000 K의 흑체 곡선의 구역은 자연 일광에 의해 커버될 수 있는 색 궤적에 해당한다. 황혼이 시작되기 직전 저녁 일광은 약 3,500 K에서의 흑체 방사체에 해당하며; 한낮의 맑은 하늘은 약 20,000 K에서의 흑체 방사체에 해당한다. 그러므로, 특히 그러한 영역에서 흑체 곡선에서 또는 그에 근접한 색 궤적은 백색으로서, 특히 자연적인 것으로 인식된다.
더욱 바람직하게는, 분리 부재는 D65 표준 광원 광의 색 궤적이 커버 수단의 컷아웃부 영역에서 분리 부재의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후 CIExyY 색 공간에서 약 5,000 K 내지 약 20,000 K의 색 온도로부터 흑체 곡선을 따라 연장되는 백색 영역 W3 내에 존재하며, 상한에서 흑체 곡선에 대하여 약 y=0.025의 값으로 상향 이동되며, 하한에서 약 y=0.04로 하향 이동되는 것을 특징으로 한다. 그리하여 백색 영역 W3은 본질적으로 영역 W2에 해당하지만, 5,000 K의 색 온도에서만 시작된다. 그러한 색 영역은 일광 백색에 해당하며, 그에 따라 사람 관찰자에 의해 특히 순수한 백색으로서, 특히 콜드 화이트로서 인식된다:
이는 놀랍게도 분리 부재의 투과율 프로파일을 보상하기 위하여 흑체 보상 필터의 사용 없이도 본 발명에 의해 가능하다. 본 발명의 문맥에서, D65 표준 광원 광이 흑체 보상 필터 및 분리 부재를 통과한 후 백색 영역 W1 또는 적절할 경우 W2 내의 좌표를 갖는 색 궤적을 갖도록 흑체 보상 필터는 분리 부재의 투과 스펙트럼에 필적하는 투과 스펙트럼을 갖는 광학 필터를 의미하는 것으로 이해한다.
본 발명에 의하면, D65 표준 광원 광은 분리 부재를 통과한 후 그러한 영역에서 이미 색 궤적을 가지므로 상기 필터는 불필요하다. 그럼에도 불구하고, 예를 들면 투과된 D65 광원 광을 위한 분리 부재의 상이한 영역이 영역 W1 또는 W2 내에서 상이한 색 궤적을 생성할 때 상기 필터는 분리 부재와 디스플레이 장치 사이에 임의로 배치될 수 있다.
흑체 보상 필터는 인쇄, 적용 또는 그에 따라 정렬된 층, 필름 또는 시트의 형태를 취할 수 있다. 예를 들면 물품의 내부에서 방출된 백색광에 외부에서 관찰자에게 착색된 외관, 예를 들면 청색, 적색, 녹색 또는 임의의 기타 색상을 갖는 외관을 부여하기 위하여 기타 색 보상 필터도 또한 가능하다.
전술한 요건을 충족하는 분리 부재는, 예를 들면, 투명한 착색된 LAS 유리 세라믹으로 이루어지며, 착색 성분으로서 0.003-0.5 중량%의 MoO3, 0.2 중량% 미만의 Nd2O3 및 0.015 중량% 미만의 V2O5를 포함하는 신규한 유리 세라믹 기판을 포함한다.
선행 기술에 비하여 뚜렷하게 색 중립성이 더 큰 상기 신규한 유리 세라믹은 그의 투과율 특징으로 인하여 예를 들면 모듈러 어셈블리에서, 예를 들면 시장에서 통상적이며, 마찬가지로 기타 유리로 된 기기, 예를 들면 색 중립성 전면 유리 패널을 갖는 베이킹 오븐 또는 전면이 유리로 된 냉장고와 조합된 모듈러 구조의 쿡탑의 경우에서 큰 잇점을 제공한다.
투명한 착색된 유리 세라믹은 가시에서 흡수되는 착색 화합물 1종 이상의 제어된 첨가에 의해 투과율이 감소되는 투명한 비착색된 유리 세라믹과는 상이하다. 착색된 유리 세라믹 조성물의 성분으로서 상기 착색 화합물은 비착색된 유리 세라믹에 비하여 유리 세라믹의 흡수 계수를 증가시킨다. 정의된 두께에 대한 투과율 곡선의 분광 진행은 유리 세라믹의 색 및 그의 휘도를 발생시킨다.
또한 문헌에서 용어 "착색된 유리 세라믹"과 동의어로 사용되는 것은 용어 "체적(volume)-착색된 유리 세라믹"이다. 이들 두 용어는 유리 세라믹이 그의 조성 중 유리 세라믹의 흡수 계수에 영향을 미치는 착색 성분을 함유한다는 사실을 강조한다. 그래서, 그러한 소재는 그로부터 생성된 물품을 착색시키기 위한 착색된 코팅을 갖는 비착색된 유리 세라믹과는 근본적으로 상이하다. 그러한 코팅은 유리 세라믹의 흡수 계수에 전혀 영향을 미치지 않는다.
0.003 중량%의 MoO3의 최소 함유량은 원하는 색 효과를 얻기 위하여 상기 바람직한 유리 세라믹의 사례에서 요구된다. 더 낮은 광 투과율을 원하는 경우 더 많은 MoO3 함유량이 요구된다. 마찬가지로, Fe2O3 또는 V2O5 함유량을 증가시키는 경우, D65 표준 광원 광의 색 궤적이 유리 세라믹을 통과한 후 흑체 곡선으로부터, 특히 적색 색조를 향하여 이동되도록 Fe2O3 및 V2O5 둘 다가 유리 세라믹의 투과율 특징을 변경시키므로 더 많은 MoO3 함유량이 요구된다. 바람직하게는, 색 효과의 확립을 위해, 0.01% 이상, 추가로 바람직하게는 0.03% 이상, 더욱 바람직하게는 0.05 중량% 이상의 MoO3가 존재한다. Mo 원자의 상이한 원자가가 유리 세라믹에 존재하므로, 조성물의 명시된 함유량은 분석적으로 상기 화합물을 기준으로 한다. 상한으로서, MoO3 함유량은 바람직하게는 0.3 중량%, 추가로 바람직하게는 0.25 중량%, 더욱 바람직하게는 0.2 중량%이다.
0.003-0.5 중량%의 MoO3의 함유량을 사용하면 두께 2 내지 8 ㎜의 유리 세라믹 기판의 광투과율을 5% 내지 70%의 값으로 조절할 수 있다.
MoO3의 첨가는 유리 점도의 저하를 야기하며, 유리의 가용성 및 정제에 바람직한 것으로 밝혀졌다. 그러나, 특히 감소된 몰리브데늄 산화물 종은 또한 핵생성제로서 작용하며, 실투 안정성을 악화시킬 수 있다. 그러므로, 함유량을 제한하는 것이 이롭다.
그러한 유리 세라믹은 0.2 중량% 미만의 Nd2O3을 함유하는데, 이는 상기 색 산화물의 경우 색 효과가 526, 584 및 748 ㎚의 영역에서 좁은 흡수 대역을 경유하여 발생되기 때문이다. 상기 파장 범위에서의 광은 통과 시 유리 세라믹에 의해 보다 강하게 흡수된다. 바람직한 Nd2O3 함유량은 0.06 중량% 미만이다. 더욱 바람직하게는, Nd2O3은 유리 세라믹에 사용되지 않으며, 유리 세라믹은 기술적 목적을 위하여 Nd2O3를 포함하지 않는다. 그러한 사례에서, 일반적으로 10 ppm 미만의 불순물이 존재한다.
특히 V2O5 성분은 투과된 D65 광원 광의 색 궤적을 CIE 색 체계에서 더 큰 x 값으로, 즉 오렌지색-적색으로 이동시킨다. 그러한 성분은 MoO3을 사용한 조합 착색에 적절하다. 그러나, V2O5은 더 강력하게 착색시키므로, 본 발명의 색 효과를 달성하기 위하여서는 함유량을 제한하여야만 한다. 그러므로, 0.015 중량%보다 큰 함유량은 바람직하지 않다. 바람직하게는, V2O5 함유량은 0.01 중량% 미만, 추가로 바람직하게는 0.005 중량% 이하이다. 더욱 바람직하게는, V2O5은 조성물에 첨가되지 않으며, 수 ppm, 일반적으로 1-15 ppm의 불순물만이 유리 세라믹 중에 존재한다. 그래서, 산화몰리브데늄은 주요 착색제이며, 하기 성분 관계가 적용 가능하다: MoO3/V2O5 >1, 바람직하게는 >3, 더욱 바람직하게는 >5.
전술한 요구사항을 충족하는 유리 세라믹의 바람직한 조성은 산화물을 기준으로 하여 중량%로 본질적으로 하기로 이루어진다:
Li2O: 2.5 - 5.5
Σ Na2O + K2O: 0.1 - <4
MgO: 0 - 3
Σ CaO + SrO + BaO: 0 - 5
ZnO: 0 - 4
B2O3: 0 - 3
Al2O3: 16 - 26
SiO2: 58 - 72
TiO2: 1.5 - 5.5
ZrO2: 0 - 2.5
SnO2: 0.1 - <0.7
Σ TiO2 + ZrO2 + SnO2: 3 - 6.5
P2O5: 0 - 5
MoO3: 0.003 - 0.5
Fe2O3: 0 - 0.025
V2O5: 0 - 0.015
Nd2O3: 0 - <0.02
용어 "본질적으로 ∼로 이루어진"은 제시된 성분이 전체 조성물의 96% 이상, 일반적으로 98% 이상을 형성하는 것을 의미한다. 그러한 유리 세라믹은 화학적 정련제의 첨가제, 예컨대 As2O3, Sb2O3, CeO2 및 정련 첨가제, 예컨대 망간 산화물, 황산염 화합물, 할라이드 화합물(F, Cl, Br)을 2.0 중량%까지의 총 함유량으로 임의로 함유한다.
비용의 이유로, 특히 이롭게는 Li2O 함유량은 최소로 선택되어야 한다. 그러나, Li2O 함유량의 감소는 열팽창의 증가를 야기하며, 그리하여 Li2O의 양은 적용 요건에 따라 적절하게 선택되어야 한다. 바람직하게는, 상기 유리 세라믹은 2.5 중량% 내지 5.0 중량% 또는 2.7 중량% 내지 4.5 중량% 또는 2.9 중량% 내지 4.0 중량% 또는 3.0 중량% 내지 3.5 중량%의 Li2O를 함유한다.
다수의 원소, 예를 들면 알칼리 Rb, Cs 또는 원소, 예컨대 Mn, Hf의 화합물은 공업용 규모로 사용되는 배취 원료 중의 통상의 불순물이다. 기타 화합물, 예를 들면 원소 W, Nb, Ta, Y, 희토류, Bi, V, Cr, Ni의 것은 마찬가지로 공업용 규모로, 통상적으로 ppm 범위로 사용되는 배취 원료 중의 불순물로서 존재할 수 있다.
환경 보호 및 직업적 위생의 이유로, 독성이거나 또는 문제가 되는 원료의 사용은 가능한 경우 피한다. 그러므로, 유리 세라믹은 바람직하게는 0 내지 0.5 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.05 중량% 미만의 범위로 불가피한 불순물을 제외하고 환경에 유해한 물질, 예컨대 비소(As), 안티몬(Sb), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 세슘(Cs), 루비듐(Rb), 할라이드 및 황(S)이 없는 것이 바람직하다. 중량%로 나타낸 수치는 산화물에 기초한 유리 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 천연 발생 원료 또는 화학적 가공되거나 또는 합성 생성된 원료는 생산에 사용될 수 있다. 천연 발생 원료는 일반적으로 등가의 화학적 처리되거나 또는 합성된 원료보다 저렴하다. 그러나, 천연 원료의 이용 가능성은 통상적으로 다량의 불순물에 의해 제한된다. 천연 발생 원료의 예는 규사, 스포듀민 및 페탈라이트이다. 화학적 가공되거나 또는 합성 생성된 원료는 일반적으로 매우 낮은 수준의 불순물을 함유한다. 통상적으로 사용되는 가공되거나 또는 합성된 원료의 예는 탄산리튬 또는 이산화티타늄 분말이다.
기술적 원료 중의 통상의 미량 원소를 통한 불순물은 통상적으로 200 ppm B2O3, 30 ppm Cl, 1 ppm CoO, 3 ppm Cr2O3, 200 ppm Cs2O, 3 ppm CuO, 200 ppm F, 400 ppm HfO2, 3 ppm NiO, 500 ppm Rb2O, 5 ppm V2O5이다.
주성분으로서 몰리브데늄에 의해 착색된 투명한 유리 세라믹 기판에 대한 대안으로서, 분리 부재는 또한 적절한 광학 성질을 갖는 코팅을 갖는 유리 또는 유리 세라믹으로 생성된 투명한 비착색된 열적 안정성 기판을 포함할 수 있다.
이 경우, 본 발명의 물품에 유용한 층은 단지 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통한 투과에서 흑색 트랩에 대하여 D65 표준 광원 광을 사용하여 반사율로 측정 시 20 내지 40의 L*, -6 내지 6의 a* 및 -6 내지 6의 b*의 색 궤적을 갖는 것이다. 그 결과, 옅게 착색된 층, 특히 즉 고 반사성, 색도 및 금속 거울층은 배제한다.
동시에, 층의 광투과율은 층 및 기판을 통한 투과율로 측정 시 5% 내지 70% 범위 내로 설정되어야 한다.
이는 투명한 층 시스템, 예를 들면 산화물, 질화물 및/또는 산질화물의 복수의 층을 배제한다는 것을 의미한다. 그러한 간섭 광학층 시스템을 사용하면 반사율에서의 색 궤적의 a* 및 b* 성분을 제어된 방식으로 조절할 수 있으나, 5% 내지 70%의 낮은 광투과율 및 반사율에서의 낮은 휘도, 즉 20 내지 40의 L* 값을 설정하는 것은 동시에 가능하지 않다. 그러한 시스템의 경우에서, 흡수 물질 결여의 경우, 낮은 반사율에서의 높은 투과율, 예를 들면 반사방지층 및, 높은 반사율에서의 낮은 투과율, 예를 들면 색선별 거울 사이에서만 선택할 수 있다. 낮은 투과율과 동시에 낮은 반사율은 달성 불가하다.
상기와는 별도로, 다중층 층 시스템은 특히 간섭 광학의 경우 단지 주방 및 실험실용 비품 및 장비품에 대한 비용의 이유로 적절하지 않다.
그러한 요구사항은 놀랍게도 스피넬, 써멧(Cermet), 탄화물 또는 탄질화물에 기초한 신규한 층에 의해 충족된다.
스피넬은 광물학 및 세라믹 고체로부터 공지되어 있다. 본 발명자들은 산화물 스피넬이 놀랍게도 산소의 화학량론이하의 첨가로 금속 표적으로부터 반응성 스퍼터링된 형태의 합금으로서 35 미만의 매우 낮은 L* 값을 갖는 것으로 밝혀졌다. 그러한 방식으로, 원칙적으로 동시에 낮은 전기 전도도를 갖는 짙은 색도를 생성할 수 있다. 상기 층의 투과율 프로파일은 또한 평탄하며, 그래서 D65 표준 광원 광은 상기 코팅을 통과한 후 백색 영역 W1 내에 존재한다.
780 ㎚ 내지 약 4,500 ㎚의 파장 범위에서, 스피넬의 코팅은 30% 초과 또는 심지어 50% 초과, 80% 초과까지의 높은 분광 투과율을 갖는다. 특히, 스피넬 코팅을 갖는 커버 판의 경우 적외선 분광 영역에서의 분광 투과율은 코팅에 의하여서가 아니라 사용된 기판에 의해 제한된다. 미착색된 투명한 LAS 유리 세라믹, 예를 들면 약 3,750 ㎚의 파장에서 스피넬 코팅을 갖는 쇼트 아게로부터의 세란 클리어트랜스(CERAN CLEARTRANS)® 상표의 것은 40% 초과의 분광 투과율을 갖는다. 그러한 코팅은 분리 부재의 뒤에 또는 아래에서 방사 가열 부재 또는 적외선 센서로서 사용하기에 특히 적절하다. 시트 저항은 1,000 V의 테스트 전압에서 1 MΩ/□ 초과이다. 그래서, 상기 층은 또한 캐패시터 및 유도 센서 및, 에너지 투과율을 위한 유도 코일, 예를 들면 유도 가열 부재와 함께 사용하기에 적절하다.
적절한 스피넬은 화학식 AxCuByDvEzFw의 조성을 가지며, 여기서 A 및 C는 Cr2+; Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+; Al3+, Sn2+/4+, Ti4+, Zr4+ 또는 란탄족 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. B 및 D는 Mn3+, Fe3+, Co3+, Ni3+, Cu3+, Al3+, Ga3+, Sn4+, Sc3+, Ti4+, Zn2+ 또는 란탄족 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. E 및 F는 바람직하게는 S, Se 및 O의 2가 음이온 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. x, u, y, v, z 및 w의 값은 하기 수학식을 충족한다:
0.125<(x+u)/(y+v)≤0.55 및 z+w=4.
바람직하게는, 코팅은 결정자(crystallite)를 포함하며, 여기서 결정자의 95 중량% 이상은 스피넬 유형의 대칭 입방 결정 구조를 나타낸다.
색 중립성을 개선시키기 위하여, 기판과 스피넬 코팅 사이에 배치된 보상층에 의해 층 시스템을 조정할 수 있다. 반사율에서의 L*는 그에 따라 사실상 영향을 받지 않는다. 보상층은 가시 스펙트럼에서 기판 및 스피넬 코팅 사이의 그의 굴절률을 갖는 소재, 예컨대 CeO2, HfO2, Y2O3, Si3N4, AlN, SiO2, Al2O3, AlTiOx, TiSiOx, SiOxNy, AlSiOxNy일 수 있다. 또한, 화학량론 이하의 변형체를 보상층으로서 사용할 수 있다. 상기 보상층의 층 두께는 바람직하게는 25 내지 500 ㎚, 더욱 바람직하게는 35 내지 250 ㎚ 범위 내이다. 놀랍게도, 상기 보상층은 투과율 특징이 아니라 반사율에서 코팅의 색 궤적만을 변경시킨다. 그래서, 상기 보상층은 보다 구체적으로 흑체 보상 필터로서 작용하지 않는다.
바람직한 실시양태에서, 코팅은 알루미늄 스피넬, 크롬 스피넬, 철 스피넬, 티타늄 스피넬, 코발트 스피넬의 재료 시스템 중 하나로 이루어진 스피넬로 이루어진다. 더욱 바람직하게는, 코팅은 CoFeMnCr 스피넬로 이루어지며, 임의로 SiOxNy의 보상층을 갖는다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 코팅은 SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2 또는 그의 혼합된 산화물로 이루어진 산화물 매트릭스 및, Ti, Si, Al, Mo, Zr, Cu, Nb, Co, Cr, W, Ta, Ni, B 또는 상기 금속 중 2종 이상의 합금으로 이루어진 금속 성분을 갖는 써멧으로 이루어진다. 본 발명의 문맥에서, 용어 "써멧"은 그에 분산된 금속 성분과 함께 산화물 매트릭스로 이루어진 복합체 소재를 의미하는 것으로 이해한다. 상기 복합체 소재를 함유하는 실시양태는 금속 성분의 광학 성질을 매트릭스 소재의 전기 전도도와 조합하여 본 발명의 커버 판의 코팅에 특히 우수한 적합성을 갖기 때문에 특히 바람직하다.
이는 5-70%의 조절 가능한 광투과율과 함께 매우 높은 시트 저항, >20 MΩ/□을 갖는 써멧 층 시스템의 특징이 될 수 있다. 그러한 투과율 영역에서, 낮은 L* 값을 갖는 큰 색 중립성 층을 생성할 수 있다. 특히 높은 투과율 >20%에서의 써멧 층 시스템은 +/-2의 영역 내에서 a* 및 b* 값을 갖는 색 궤적을 나타내며, 특정의 경우에서는 그보다 훨씬 더 작았다. 35%의 광투과율을 갖는 써멧 코팅의 평균 분광 반사율은 약 1.5의 가시 분광 영역에서 최소값에 대한 최대값의 비로 5%일 수 있다. 상기 층의 투과율 프로파일은 매우 평탄한 것으로 밝혀졌으며, 그리하여 D65 표준 광원 광은 코팅을 통과한 후 백색 영역 W1에 또는 심지어 백색 영역 W2에 존재하도록 한다. 780 내지 4,250 ㎚의 적외선 분광 범위에서, 상기 써멧 층 시스템은 단지 약한 흡수를 가지므로, 분광 투과율은 넓은 영역에서 코팅이 아닌 기판에 의해 제한된다. 약 3,750 ㎚의 파장에서 조사된 써멧층은 40% 초과의 투과율을 가질 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 산화물 매트릭스 및 금속 성분은 이들이 향상된 열적 안정성을 갖도록 서로에 대하여 필적된다. 열적 안정성은 예를 들면 380℃에서 80 시간까지 샘플에 응력을 가한 후 CIELAB 색 궤적을 측정하고, 측정치를 응력을 가하지 않은 샘플과 비교하여 결정될 수 있다. 여기서 특히 이로운 선택사항은 금속 산화물 매트릭스의 형성을 위한 높은 산소 친화성을 갖는 금속 및 써멧 중의 금속 성분의 형성을 위한 낮은 산소 친화성을 갖는 금속의 소재 쌍이다.
금속 성분으로서 Mo와 조합한 금속 산화물 매트릭스로서 SiO2 또는 Al2O3이 특히 바람직하다. Si 및 Al은 Mo보다 더 높은 산소 친화도를 가지며, 이는 SiO2 또는 Al2O3의 형성이 Mo 산화물보다 바람직하다는 것을 의미한다. 동시에, 매우 밀집된 층의 경우에서, 산화물 매트릭스는 산화 차단체로서 작용하며, Mo가 산화되는 것을 방지한다. 특히 SiO2 및 Al2O3으로 이루어진 혼합된 산화물이 금속 산화물 매트릭스로서 사용하기에 적절하다.
바람직한 실시양태에서, SiO2는 산화물 매트릭스에 사용된다. 그러한 사례에서, 코팅 중의 Mo 대 Si의 비는 중량%로 5:95 이상, 바람직하게는 적어도 10:90, 더욱 바람직하게는 15:85, 특히 20:80일 수 있다. 동시에, 이는 중량%로 바람직하게는 50:50 이하, 더욱 바람직하게는 45:55 이하, 특히 바람직하게는 40:60 이하, 특히 35:65 이하이다. 그래서, 코팅에서의 Mo 대 Si의 비는 예를 들면 5:95 내지 50:50 중량%, 10:90 내지 45:55 중량%, 15:85 내지 40:60 중량% 또는 심지어 20:80 내지 35:65 중량% 범위 내일 수 있다. 그러한 비는 코팅 중에서 Mo 및 Si의 중량 비율을 사용하여 결정된다. 이는 코팅의 산소 또는 기타 성분의 중량 비율을 고려하지 않는다. 당업자는 코팅이 각각의 요구사항을 충족하도록 산소의 비율을 조절할 것이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 코팅은 Mo, Si, 산소 및 불가피한 불순물을 제외하고 임의의 추가의 성분을 함유하지 않는다.
상기 MoSiOx 써멧의 사용은 특히 평탄한 투과율 프로파일 및 분광 반사율의 특히 평탄한 프로파일 및 동시에 높은 전기 저항 및 높은 열적 안정성을 가지므로 특히 이로운 것으로 밝혀졌다.
열적 안정성의 경우, 써멧 및 또한 스피넬은 산화 차단체가 추가로 제공될 수 있다. 이들은 예를 들면 하기 물질 중 하나 이상의 산화물 또는 질화물 또는 산질화물일 수 있다: Si, Al, Ti, Zr, Sn, Cr, Zn, Nb, Y, Ta, Mo, B. 특히 질화규소는 써멧에 대한 바람직한 산화 차단체가 되며, 특히 산화규소는 특히 스피넬에 대한 것으로 밝혀졌다. 산화 차단체 층은 또한 적외선에서 투과율에 대하여 긍정적인 효과를 가질 수 있다.
본 발명자들은 놀랍게도 유리 또는 유리 세라믹 상의 탄화물 및 탄질화물로 이루어진 코팅을 사용하여 반사율에서 -3<a*<3, -3<b*<3의 색 궤적에서 영역 내에서 30의 낮은 L* 값을 설정할 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 층은 약 4% 내지 8%의 평균 반사율 및 약 1.5의 가시 분광 영역에서의 최소 반사율에 대한 최대 반사율의 비를 갖는다. 적외선 분광 영역에서, 그러한 층은 심지어 950 ㎚에서 50% 초과로 투과하며, 약 1,250 ㎚ 내지 적어도 4,000 ㎚ 범위 내로 임의의 상당한 흡수를 갖지 않아서 상기 범위 내에서 커버 판의 분광 투과율은 기판에 의해 제한된다.
그러한 층 시스템은 개개의 층으로서 또는 기판과 코팅 사이에 스피넬에 대하여 이미 기재된 보상층 및/또는 추가의 산화 차단체를 갖는 층 시스템으로서 생성될 수 있다. 당업자는 상기 기재된 물질로부터 기판의 것 및 코팅의 것 사이의 적절한 굴절률과의 조합 및 적절한 층 두께를 선택할 것이다. 탄화물 또는 탄질화물에 기초한 층의 사용의 경우, 바람직하게는 하기 물질 중 하나 이상이 코팅 중에 존재한다: Si, Zr, W, Ti, Mo, Cr, B, DLC.
언급된 층 시스템 모두는 바람직하게는 마그네트론 스퍼터링에 의하여, 특히 반응성 중간-주파수 스퍼터링 또는 고-주파수 스퍼터링에 의해 생성된다. 반응성 중간-주파수 스퍼터링에서, 예를 들면 순수한 금속으로 이루어지거나 또는 합금으로 이루어진 금속 표적을 사용할 수 있으며, 예를 들면 반응성 공정 기체로서 산소 또는 질소를 공급할 수 있다. 아르곤은 비반응성 공정 기체로서 사용된다.
스피넬 코팅은 예를 들면 반응성 중간-주파수 스퍼터링에 의해 금속 양이온의 합금으로 이루어진 표적, 특히 CoFeMnCr 합금으로 이루어진 표적을 사용하고, 산소를 반응성 기체로서 사용하여 생성될 수 있다. 첨가된 산소의 양은 코팅의 화학량론을 변동시키고, 특히 화학량론이하의 값, 즉 산소 결핍으로 설정하는 데 사용될 수 있다. 표적 합금의 경우 중량%로 하기 조성 범위를 사용하는 것이 바람직하다:
Co: 15-25, 특히 19-21,
Fe: 30-40, 특히 34-36,
Mn: 14-24, 특히 18-20 및
Cr: 21-31, 특히 25-27.
표적의 조성의 몰비는 또한 코팅 중의 Co, Fe, Mn 및 Cr의 몰 비율에 해당한다.
바람직한 실시양태에서, 컷아웃부 영역에서의 분리 부재는 적외선 분광 영역에서 높은 투과율을 갖는다. 이는 본 발명의 물품의 내부에서 적외선-검출 센서의 배치 또는 방사 가열 부재, 예컨대 적외선 광원의 사용을 가능케 한다. 센소 또는 가열 부재에 의하면, 특정한 분광 영역 내에서의 투과율이 중요하다.
보고된 투과율 값은 울브리히트구(Ulbricht sphere)를 사용하여 측정된 샘플의 총 투과율에 관한 것이다. 그러한 측정의 경우, 샘플을 울브리히트구의 유입구에서 적절한 광원과 울브리히트구 사이에 배치한다. 측면 배열된 울브리히트구의 배출구에서, 빔 경로에 대하여 90°의 각도에서 투과된 광 성분의 검출을 위한 적절한 센서가 장착된다. 그러한 측정 배열은 광의 직접 투과된 성분 및 산란 투과된 성분 둘 다를 검출한다.
예를 들면 에스티 마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics)로부터의 VL6180X와 같이 제스처 제어 또는 접근 인식을 위한 비접촉식 입력 장치를 위한 비행 시간 센서에 사용된 바와 같은 규소계 적외선 센서의 경우, 850 내지 1,000 ㎚의 분광 범위가 특정한 상관성을 갖는다. 그러한 범위에서, 분리 부재는 바람직하게는 상기 센서의 사용을 가능케 하기 위하여 적어도 1개의 파장에서 3% 이상, 바람직하게는 10% 이상, 더욱 바람직하게는 30% 이상의 투과율을 갖는다. 특히 제스처 제어의 경우, 높은 투과율은 제스처가 분리 부재의 외부로부터 더 큰 거리에서 검출될 수 있으므로 이롭다. 규소계 적외선 센서에 대한 기타 적용예는 예를 들면 원격 제어기로부터의 신호를 위한 수신기 또는 광학 데이타 전송을 위한 통신 인터페이스이다.
InGaAs계 적외선 검출기는 특히 1 내지 2 ㎛ 범위 내에서 민감하다. 분리 부재는 컷아웃부 영역에서 하나 이상의 파장에서, 바람직하게는 1,600 ㎚의 파장에서 30% 이상, 바람직하게는 45% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상의 투과율을 가질 때 상기 검출기의 사용에 적절하다.
방사 가열 부재의 방출 최대치는 빈(Wien) 변위 법칙으로부터 찾으며, 100℃ 내지 1,000℃의 온도의 경우 7.8 ㎛ 내지 2.3 ㎛ 사이이다. 에너지 효율의 이유와 방사 가열 부재에 의한 분리 부재의 과열을 방지하기 위하여, 분리 부재는 3.25 ㎛ 내지 4.25 ㎛의 범위 내에서 하나 이상의 파장에서 10% 이상, 바람직하게는 20% 이상, 더욱 바람직하게는 30% 이상의 투과율을 갖는다. 상기 분광 범위에서, 또한 분리 부재의 투과율이 명시된 최소 요구사항을 충족할 때 외부에서 고온의 물체, 예를 들면 뜨거운 조리 용기의 온도를 측정하기 위하여 물품의 내부에 배치된 볼로미터(bolometer) 또는 열 기둥(thermal column)을 사용할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 유리 또는 유리 세라믹 기판의 두께는 2 ㎜ 내지 12 ㎜, 바람직하게는 3 내지 8 ㎜, 더욱 바람직하게는 3 내지 6 ㎜이다. 기판의 두께는 본질적으로 기계적 안정성 및 중량에 대한 요구사항에 의해 제한된다. 2 ㎜보다 얇은 유리는 그러한 목적에 대하여 요구되는 냉각 속도가 경제적으로 타당한 비용에서 달성될 수 없으므로 기술적인 이유로 실제로 열적 템퍼팅될 수 없다. 또한, 기판의 두께는 그의 광학 성질에 영향을 줄 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 각각의 사례에서, 두께는 언급된 투과율 한계에 적합하도록 선택되어야 한다.
본 발명자들은 D65 표준 광원 광의 색 궤적이 컷아웃부 영역 내의 분리 부재를 통과한 후, 즉 유리 또는 세라믹 기판을 통과한 후 전술한 백색 영역 W1 내에 존재하도록 분리 부재를 선택할 때 추가의 이로운 효과가 발생하며, 놀랍게도, 그러한 분리 부재는 개선된 데드 프론트(dead front) 효과를 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 이는 놀랍게도, 분리 부재의 투과율이 적절한 착색 성분의 첨가에 의해 또는 코팅을 경유하여 설정되는지의 여부와는 상관 없이 달성된다.
데드 프론트 효과는 본 발명의 물품 내에 배치된 전자 부품이 스위치 오프된 상태에서는 외부에서 보이지 않지만, 삽입된 부품, 예컨대 디스플레이 장치, 조명 부재 또는 임의로 가열 부재에 의해 방출되는 광이 충분한 휘도로 분리 부재를 통과할 수 있으며, 그리하여 외부에서 인식될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해한다. 그러한 목적에 대하여, 한편으로는 분리 부재는 부품의 투시를 방해하기 위하여 최소 투과율을 가져야만 하며, 다른 한편으로는 부품에 의해 방출된 광을 최소 정도로 약화시키기 위하여 최대 투과율을 가져야만 한다.
이는 예를 들면 선행 기술에 공지된 쿡탑용 착색된 유리 세라믹의 경우에는 달성하기가 매우 어려운데, 착색에 주로 사용되는 V2O5로 인하여 청색 분광 영역에서보다 적색 분광 영역에서 훨씬 더 큰 투과율을 갖는 매우 불균질한 투과율 프로파일을 갖기 때문이다. 그러나, 예를 들면 쿡탑의 내부에서 조명 부재로부터 청색 광을 너무 많이 약화시키지 않기 위하여서는 총 투과율은 비교적 높은 수준에서 선택되어야 하며, 이는 다시 매우 높은 투과율을 초래하여 적색 분광 영역에서 불량한 데드 프론트 효과를 발생시킨다. 예를 들면, 5.6%의 광투과율을 갖는 선행 기술로부터 공지된 통상의 착색된 유리 세라믹의 경우, 450 내지 500 ㎚의 청색 분광 범위 내의 분광 투과율은 약 2.5-3%인 반면, 630 내지 680 ㎚의 적색 분광 범위 내에서는 약 15% 내지 30%이다. 그 결과, 청색 및 적색 광 둘 다는 유리 세라믹을 충분한 정도로 통과할 수 있으나, 적색 분광 영역에서 적절한 데드 프론트 효과가 존재하지 않는데, 이는 부품이 스위치 오프된 상태에서 15% 내지 30%의 투과율에서 외부에서는 단지 붉은 색일지라도 뚜렷하게 인식될 수 있기 때문이다.
대조적으로, 본 발명의 분리 부재는 투과율 곡선의 훨씬 더 평탄한 프로파일을 갖는다. 예를 들면 컷아웃부 영역에서 20.4%의 광투과율을 갖는 본 발명의 분리 부재는 470 내지 630 ㎚ 범위 내에서 단 1.1의 최저 분광 투과율에 대한 최고 분광 투과율의 비를 가지며, 최고 투과율 값은 470 ㎚에서이며, 최저 투과율 값은 572 ㎚에서이다(하기 표 2에서의 실시예 10 참조). 그러한 분광 프로파일에 의해 달성되는 것은 단지 투과후 D65 표준 광원 광이 백색 영역 W1에 있는 것이 아니라, 추가로 모든 파장의 광이 분리 부재를 효율적으로 통과할 수 있으나, 데드 프론트 효과가 불리하게 영향을 받는 임의의 분광 영역에서 그러한 높은 투과율은 발생되지 않는다. 바람직하게는, 컷아웃부 영역에서의 분리 부재는 470 내지 630 ㎚의 파장 범위에서 2.5 이하, 바람직하게는 2 이하, 추가로 바람직하게는 1.8 이하의 최저 분광 투과율에 대한 최고 분광 투과율의 비를 갖는다.
환언하면, 선행 기술과 비교하여, 하기와 같은 잇점을 달성할 수 있다. 청색 분광 영역에서 투과율이 동일하다면, 분리 부재에서 더 낮은 광투과율을 선택할 수 있어서 전반적으로 더 우수한 데드 프론트 효과를 달성할 수 있다. 대안으로, 광투과율이 동일하다면, 청색 분광 영역에서 더 큰 투과율을 달성할 수 있어서 예를 들면 청색 조명 부재의 더 우수한 가시성 및 동시에 더 우수한 데드 프론트 효과를 달성할 수 있다. 추가의 대안으로서, 필적하는 데드 프론트 효과가 주어진다면, 더 큰 광 투과율을 달성할 수 있으며, 이는 예를 들면 본 발명의 물품의 에너지 효율에 대하여 이로울 수 있다.
데드 프론트 효과는 하기 기재된 테스트 방법에 의한 백분율 그레이 값 차이의 측정에 의해 결정될 수 있다.
그레이 값 측정 장치는 특히 상이한 영역 사이에서의 그레이 수준 차이를 측정할 수 있기 위하여 백분율 그레이 값을 구하는 역할을 한다. 측정 구조는 외부 광을 배제시킬 수 있게 하기 위하여 암실 내에 있다.
2개의 RAL 카드를 암실에 배치한다. 첫번째 RAL 카드는 RAL 색 9017(트래픽 블랙)을 가지며, 두번째 RAL 카드는 RAL 색 7012(바살트 그레이)를 가졌다. 그러한 RAL 카드뿐 아니라, 분석하고자 하는 분리 부재를 커버 수단 및 디스플레이 장치와 함께 배치한다.
예를 들면 606 밀리미터의 거리 d에 렌즈가 있는 카메라를 배치한다. 임의로, 필터, 예를 들면 롱패스(longpass) 필터 또는 삼자극 필터를 렌즈의 앞에 장착할 수 있다.
사용된 측정 장치에서, 하기 부품을 사용한다: 카메라는 바슬러 아게(Basler AG)로부터의 acA1920 - 40㎛ 그레이스케일 카메라의 형태를 취하며, 렌즈는 코와 게엠베하(Kowa GmbH)로부터의 LM35HC 메가픽셀(Megapixel)의 형태를 취한다.
렌즈의 앞에는 어떠한 임의적인 필터도 사용하지 않았다.
디스플레이 장치의 디스플레이 부위는 L*=27.5, a*=-0.7 및 b*=0.4의 반사율에서의 CIELAB 색 궤적을 갖는다. 커버 수단은 직접 측정에 사용되며, 즉 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통해 측정하지 않으며, L*=28.8, a*=-0.6 및 b*=-1.5의 흑색 트랩에 대한 반사율에서의 CIELAB 색 궤적을 갖는다.
보다 구체적으로, 하기 카메라 설정을 사용하였으며, 이는 해당 로그 파일로부터 언급된 그레이스케일 카메라와 관련된 분야의 숙련된 자가 택한다:
ㆍ 폭: 1920
ㆍ 높이: 1200
ㆍ OffsetX: 8
ㆍ OffsetY: 8
ㆍ CenterX: 0
ㆍ CenterY: 0
ㆍ BinningHorizontal: 1
ㆍ BinningVertical: 1
ㆍ ReverseX: 0
ㆍ ReverseY: 0
ㆍ PixelFormat: Mono8
ㆍ TestImageSelector: Off
ㆍ GainAuto: Off
ㆍ GainSelector: All
ㆍ Gain: 0.00000
ㆍ GainSelector: All
ㆍ BlackLevelSelector: All
ㆍ BlackLevel: 0.00000
ㆍ BlackLevelSelector: All
ㆍ Gamma: 1.00000
ㆍ RemoveParameterLimitSelector: Gain
ㆍ RemoveParameterLimit: 0
ㆍ RemoveParameterLimitSelector: Gain
ㆍ ExposureAuto: Off
ㆍ ExposureMode: Timed
ㆍ ExposureTime: 550000.0
ㆍ AcquisitionBurstFrameCount: 1
ㆍ TriggerSelector: FrameBurstStart
ㆍ TriggerMode: Off
ㆍ TriggerSelector: FrameStart
ㆍ TriggerMode: Off
ㆍ TriggerSelector: FrameStart
ㆍ TriggerSelector: FrameBurstStart
ㆍ TriggerSource: Line1
ㆍ TriggerSelector: FrameStart
ㆍ TriggerSource: Line1
ㆍ TriggerSelector: FrameStart
ㆍ TriggerSelector: FrameBurstStart
ㆍ TriggerActivation: RisingEdge
ㆍ TriggerSelector: FrameStart
ㆍ TriggerActivation: RisingEdge
ㆍ TriggerSelector: FrameStart
ㆍ TriggerDelay: 0
ㆍ AcquisitionFrameRateEnable: 0
ㆍ AcquisitionFrameRate: 100.00000
ㆍ DeviceLinkSelector: 0
ㆍ DeviceLinkThroughputLimit: 360000000
ㆍ DeviceLinkSelector: 0
ㆍ DeviceLinkSelector: 0
ㆍ DeviceLinkThroughputLimitMode: On
ㆍ DeviceLinkSelector: 0
ㆍ ChunkSelector: Gain
ㆍ ChunkEnable: 0
ㆍ ChunkSelector: ExposureTime
ㆍ ChunkEnable: 0
ㆍ ChunkSelector: Timestamp
ㆍ ChunkEnable: 0
ㆍ ChunkSelector: LineStatusAll
ㆍ ChunkEnable: 0
ㆍ ChunkSelector: CounterValue
ㆍ ChunkEnable: 0
ㆍ ChunkSelector: PayloadCRC16
ㆍ ChunkEnable: 0
ㆍ ChunkSelector: Timestamp
ㆍ ChunkModeActive: 0
ㆍ AutoTarget휘도: 0.30196
ㆍ AutoFunctionProfile: MinimizeGain
ㆍ AutoGainLowerLimit: 0.00000
ㆍ AutoGainUpperLimit: 36.00000
ㆍ AutoExposureTimeLowerLimit: 76.0
ㆍ AutoExposureTimeUpperLimit: 1000000.0
암실에서, 색 온도 4,000 K, EAN: 4052899944282를 갖는 오스람 라이트 아게(OSRAM Licht AG)로부터의 LED 스포트라이트가 추가로 존재한다. LED 스포트라이트는 유리 또는 유리 세라믹 기판 상에서 1,200 lux 휘도가 존재하도록 조절한다. 일반적으로, 특정한 조명 수단과 상관 없이, 통상의 가정용 색 온도 및/또는 분광 강도 분포를 갖는다면, 또 다른 광원, 예를 들면 흑체 광원, 특히 통상의 할로겐 광원이 약 1,200 lux의 휘도를 갖는다면 사용할 수 있다. 이는 주방 및 실험실에 통상적인 조명 상황을 달성한다. 그레이스케일 측정 장치에 의해 측정되는 측정은 본질적으로 휘도와는 상관 없으므로 기타 조명을 제공할 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
측정의 경우, 조명 시스템을 스위치 온시키고, 암실을 닫는다. 카메라를 사용하여 상황의 그레이스케일 화상을 기록한다. 환언하면, 그레이스케일 측정 장치에 의하면 적어도 하기를 묘사하는 그레이스케일 화상을 생성한다: 스위치 오프 상태의 디스플레이 장치의 디스플레이 부위는 분리 부재를 통해 투시되며, 커버 수단은 분리 부재, RAL 색 9017을 갖는 RAL 카드 및 RAL 색 7012를 갖는 RAL 카드를 통해 투시된다.
생성된 그레이스케일 화상에 기초하여 그레이스케일 측정 장치는 분리 부재를 통해 투시되는, 스위치 오프된 상태의 디스플레이 장치의 디스플레이 부위에 해당하는 측정 M1을 제공한다.
또한, 그레이스케일 측정 장치는 분리 부재를 통해 투시된, 커버 수단에 해당하는 측정 M2를 제공한다.
추가로, 그레이스케일 측정 장치는 2개의 RAL 카드에 해당하는 2개의 추가의 측정을 제공한다.
사용된 그레이스케일 측정 장치에서, 그레이스케일 화상은 엠브이텍 소프트웨어 게엠베하(MVTec Software GmbH)로부터의 할콘(Halcon) SDK 인더스트리 12 화상 평가 소프트웨어의 도움으로 평가한다. 측정은 화상이 노출 부족 또는 과노출이지 않다면 조명 조건 및 조명의 휘도와는 상관 없는 것으로 밝혀졌다. 소프트웨어에서의 평가 절차를 사용하여 그의 그레이스케일 레벨에 관하여 화상에 분포된 상이한 측정 윈도우를 평가할 수 있다. 각각의 측정 윈도우에서, 모든 픽셀의 그레이 값의 평균은 표준 편차를 포함한 측정 부위 전체에 걸쳐 측정하고, 기록할 수 있다. 환언하면, 측정 M1, M2 및 RAL 카드에 대한 측정은 측정 영역에 대한 평균으로서 형성될 수 있으며, 여기서 측정 영역 각각은 0.2 ㎠, 바람직하게는 0.9 ㎠의 면적을 갖는다.
절대 측정 M1, M2 및 2개의 RAL 카드에 대한 측정에 기초하여, 각각의 절대값, 백분율 그레이스케일 레벨 G1 및 G2를 계산한다. 환언하면, 상대적 콘트라스트는 측정이 필적 가능하게 하기 위하여 백분율로 계산한다.
이를 위하여, 선형 함수 G는 선형 함수가 RAL 색 9017을 갖는 RAL 카드에 해당하는 측정에 대한 20%의 백분율 그레이 값 및, RAL 색 7012를 갖는 RAL 카드에 해당하는 측정에 대한 90%의 백분율 그레이 값을 할당하는 것으로 정의된다. 환원하면, RAL 카드 9017에 대한 측정은 20%로서 표시하며, 7012는 90%로서 표시하며, 이는 측정된 모든 그레이 값에 대한 선형 변환을 정의한다.
절대 측정을 백분율 그레이 값으로 변환시키는 선형 함수 G=G(M)은 백분율 그레이 값 G1 및 G2를 G1=G(M1) 및 G2=G(M2)로서 계산한다.
임의로, 예를 들면 RAL 색 9003(시그날 백색), RAL 색 9006(화이트 알루미늄), RAL 색 9005(짙은 흑색) 및/또는 RAL 색 7038(마노 그레이)을 갖는 추가의 RAL 카드가 또한 암실에 제공될 수 있다. RAL 카드는 또한 분리 부재에 의해 적어도 부분적으로 덮힐 수 있다.
측정된 2종의 백분율 그레이 값의 차이 ｜G1-G2｜는 데드 프론트 효과의 측정이다. 5.0% 미만의 값은 사람의 눈으로 거의 인식 불가한 것으로 밝혀졌다. 환원하면, 데드 프론트 효과가 달성된다. 훨씬 더 우수한 데드 프론트 효과의 경우, 그레이 값 차이가 바람직하게는 3.5% 미만, 더욱 바람직하게는 2.5% 미만, 특히 바람직하게는 1.5% 미만이다. 그러한 값을 측정하기 위하여, 통계적 분석은 상이한 관찰자로 수행하였다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 물품은, 디스플레이 장치가 스위치 오프되었을 때 커버 수단에서의 컷아웃부 영역 내의 물품의 백분율 그레이 값 G1과, 컷아웃부가 없는 커버 수단의 영역 내의 물품의 백분율 그레이 값 G2 사이의 차이 ｜G1-G2｜ 5.0% 미만, 바람직하게는 3.5% 미만, 더욱 바람직하게는 2.5% 미만, 가장 바람직하게는 1.5% 미만을 갖는다. 바람직하게는, 그러한 그레이 값 차이는 커버 수단에서 컷아웃부 영역 내의 분리 부재의 광투과율 5% 이상, 바람직하게는 9% 이상, 더욱 바람직하게는 15% 이상, 가장 바람직하게는 20% 이상에서 달성된다.
데드 프론트 효과를 정량화하는 추가의 수단은 커버 수단이 없는 분리 부재를 흑색 배경 및 백색 배경에 배치하고, 달리 상기 기재된 바와 같이 2종의 배경에 대한 CIELAB 색 공간에서의 색 궤적을 측정하고자 한다. 측정을 사용하여 최대 색 거리를 계산할 수 있다:
분리 부재는 바람직하게는 ΔE <35, 바람직하게는 <10, 더욱 바람직하게는 <6의 색 거리를 갖는다.
그러한 값은 또한 샘플의 광투과율에 의존하며, 광투과율이 증가함에 따라 증가된다. 바람직한 실시양태에서, 광투과율에 대한 색 거리의 지수는 5% 초과의 광투과율에 대하여 1.5 미만, 바람직하게는 1 미만, 더욱 바람직하게는 0.8 미만이다.
데드 프론트 효과를 정량화하는 또 다른 방법은 예를 들면 퍼킨 엘머 람다(PerkinElmer Lambda) 850 UV/VIS 분광광도계에 의한 분리 부재를 통해 스위치 오프된 상태의 디스플레이 장치의 디스플레이 표면의 분광 반사율 R1(λ) 및, 분리 부재를 통한 400 내지 700 ㎚의 분광 범위 내의 커버 수단의 분광 반사율 R2(λ)를 측정하는 것이다.
2개의 측정된 분광 반사율을 사용하여 하기 수학식에 의해 S1=400 ㎚ 및 S2=700 ㎚로 반사율 ρi(i=1,2)를 계산할 수 있다:
바람직한 실시양태에서, 반사율의 차이 ｜ρ1-ρ2｜는 3% 미만, 바람직하게는 1.5% 미만이다.
바람직한 실시양태에서, 디스플레이 장치의 영역에서의 유리 또는 유리 세라믹 기판은 디스플레이 품질의 증가에 필적하는 표면 품질을 갖는다. 예를 들면 본 발명의 물품의 외부를 향한 측을 연마시켜 매우 낮은 표면 거칠기를 가지며, 이는 상기 표면에서 디스플레이 장치에 의해 방출된 광의 산란을 최소로 하는 것이 이롭다. 그러한 방식으로, 디스플레이 장치는 특히 높은 콘트라스트 값을 달성할 수 있다.
대안으로, 또한 산란된 광의 비율을 증가시키기 위하여 롤링, 에칭 또는 눈부심 방지 코팅에 의해 제어된 방식으로 외부를 향한 표면을 구조화하는 것이 이로울 수 있다. 이는 외부에서의 반사를 최소화하여 디스플레이 장치의 더 우수한 가시성을 가능케 하는 잇점을 가질 수 있다.
추가로 바람직한 실시양태에서, 유리 또는 유리 세라믹 기판은 가시광에 대한 최소의 산란을 야기하도록 디스플레이 장치의 영역 내에서 적어도 최적화된다. 이것이 의미하는 것은 예를 들면 기판이 100 ㎛ 이상의 직경의 기포 크기를 기준으로 하여 유리 또는 유리 세라믹 1 ㎏당 3개 미만의 기포, 바람직하게는 1 ㎏당 2개 미만, 더욱 바람직하게는 1 ㎏당 1개 미만을 갖는다는 것이다. 더욱이, 기판이 존재하는 결정자에서 최소 고유 광 산란을 갖는 유리 세라믹으로 이루어질 때 이롭다. 이는 특히 결정자가 250 ㎚ 미만의 직경의 평균 크기를 가지며, 결정질 상과 잔류 유리 상 사이의 굴절률 차이가 최소일 때의 사례가 된다. 두가지 변수 모두 소재 조성의 선택 및 세라믹화 조건, 특히 온도 경사의 기울기, 세라믹화의 기간 및 세라믹화 중의 최대 온도에 의해 크게 영향을 받을 수 있다.
바람직하게는, 가시 분광 영역에서의 분리 부재는 5% 이하, 바람직하게는 2% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하의 흐림도를 갖는다. 표준 ASTM D1003에 의하면, 흐림도는 샘플에 입사되는 CIE-C 광원의 광의 광학 축에 대하여 2.5° 초과의 각도로 산란에 의해 편향된 샘플에 의해 투과된 광의 비율을 의미하는 것으로 이해한다. 흐림도는 예를 들면 표준 ASTM D1003에 따라 BYK 흐림도-가드(gard) 기기로 측정할 수 있다. 5% 이하의 흐림도에서 디스플레이 장치의 특히 우수한 가시성이 보장된다.
대안으로 또는 추가로, 분리 부재는 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상의 가시 분광 영역에서의 투명도를 갖는 것이 바람직하다. 표준 ASTM D1003에 의하면, 투명도는 샘플에 입사된 CIE-C 광원의 광의 광학 축에 대하여 2.5° 이하의 각도로 산란에 의해 편향된 샘플에 의해 투과된 광의 비율을 의미하는 것으로 이해한다. 투명도는 예를 들면 표준 ASTM D1003에 따라 BYK 흐림도-가드 기기로 측정할 수 있다.
본 발명의 물품에 사용하기에 적절한 투명한 착색된 유리 세라믹의 작업예 및 비교예는 하기 표 1 내지 4에 명시한다.
하기 표 1 및 3은 유리질 상태의, 즉 세라믹화 이전의 결정성 유리의 베이스 조성 및 그의 성질을 나타낸다.
하기 표 2는 "도펀트" 분야에서 각각의 출발 유리 중에 존재하는 색 첨가 및 생성된 유리 세라믹의 일부 선택된 성질을 포함한다. 표 2에서의 모든 실시예는 표 1에서의 유리의 베이스 조성을 기준으로 한다.
하기 표 4는 생성된 유리 세라믹의 일부 선택된 성질을 포함한다. 이는 표 3에서의 유리의 베이스 조성을 기준으로 한다.
표 1은 결정성 유리의 베이스 조성 및 그의 성질을 나타낸다. 착색 성분을 제외하고, 베이스 조성 베이스 유리 1은 본 발명에 포함되지 않는 선행 기술에 의한 비교용 유리 1에 해당한다. 표 1은 또한 유리질 상태에서의 하기 성질을 제시한다: 변환 온도 Tg[℃], 작업 온도 VA[℃], 102 온도[℃] 및 실투 상한 UDL[℃]. UDL의 측정을 위하여, 유리를 Pt/Rh10 도가니 내에서 용융시켰다. 그 후, 도가니를 상이한 온도에서 작업 온도 영역 내에서 5 시간 동안 유지하였다. 유리 용융물과 도가니 벽의 접촉면에서 제1의 결정이 발생하는 최상부 온도가 UDL을 결정한다.
상이한 함유량의 착색 화합물을 상기 베이스 조성을 갖는 배취 원료에 첨가하고, 새로운 유리를 용융시킨다. MoO3 성분의 첨가에 의하여, 본 발명의 조성물을 얻는다. 그리하여 표 2에서 얻은 유리는 단지 명시된 착색 화합물 및 임의로 환원 첨가제가 상이한 유리 1의 베이스 조성을 갖는다. 이들은 표 2에 제시된 세라믹화 프로그램에 의해 결정화된다. 얻은 유리 세라믹의 투과율 성질을 제시한다. X선 회절에 의해 측정한 주 결정상도 또한 제시한다.
실시예 1 및 2는 0.023 중량%의 V2O5 함유량을 사용한, 유리 1로부터 상이한 프로그램으로 세라믹화된 선행 기술(WO 2010/102859 A1)로부터의 비교예이다.
본 발명의 실시예 3은 0.015 중량% 미만의 V2O5를 함유한다. V2O5이 없는 실시예 4-11와 비교하면 실시예 3은 D65 표준 광원 광을 적색 방향으로, 이른바 x 좌표 >0.4로 더욱 강력하게 이동시킨다. 그러나, 비교예 1 및 2와는 대조적으로, 그러한 값은 x <0.5의 영역에 여전히 존재한다. 4 ㎜ 두께에서 실시예 3의 유리 세라믹을 통해 투과된 광은 백색 영역 W1 내에 있으나, V2O5 함유량으로 인하여 백색 영역 W2 내에 있지는 않다.
하기 표 3은 추가의 결정성 유리의 조성 및 선택된 성질을 나타낸다. 비교용 유리 9는 그의 조성에 관하여 유로케라(EuroKera)로부터의 케라비젼(KeraVision)® 유리 세라믹에 해당한다. Fe, V, Mn 및 Co로 도핑된 유리는 비교용 유리 세라믹 12(표 4)으로 전환된 후 본 발명의 낮은 색을 달성하지 않으며; 보다 구체적으로 상기 유리 세라믹을 통해 투과된 광이 백색 영역 W1 내에 더 이상 존재하지 않는다. 결정성 유리 10 및 11로부터 생성된 실시예 13 및 14는 SnO2가 아닌 As2O3로 정련되었다. 더 약한 산화환원 파트너 As의 기재된 효과가 나타난다. Sn과 비교하면, MoO3를 사용한 착색은 훨씬 더 낮으며, 심지어 환원 화합물의 첨가는 SnO2-정련된 유리 세라믹의 경우와는 달리 휘도를 크게 감소시키지 않는다.
세라믹화 프로그램 1은 세라믹화 오븐에서 20 분 이내에 600℃의 온도 이하로 가열하는 것을 포함한다. 오븐을 추가로 가열시킨다. 실온으로부터 680℃로의 총 시간은 23 분이다. 680℃ 내지 800℃의 온도 범위는 핵형성에 중요하다. 그러므로, 오븐을 추가로 가열시킨다. 680℃ 내지 800℃에서의 총 시간은 19 분이다. 약 800℃ 초과에서 원하는 높은 석영 혼합된 결정상이 결정화된다. 800℃로부터 918℃의 최대 온도의 달성까지의 총 시간은 24 분(가열 속도 5℃/분)이다. 918℃의 최대 온도, 유지 시간 10 분에서, 결정 및 잔류 유리의 조성을 설정하며, 미세구조를 균질화시킨다. 이는 유리 세라믹의 화학적 및 물리적 성질을 설정한다. 냉각을 제어된 방식으로 800℃로 수행하고(냉각 속도 6℃/min), 그 후 오븐 도어를 열어서 샘플을 실온으로 급냉시키며; 환원하면, 요컨대:
세라믹화 프로그램 1(세라믹화 시간 96 분):
a) 23 분 이내에 실온으로부터 680℃로 가열;
b) 730℃로 10℃/min에서의 가열, 추가로 800℃로 5℃/min에서의 가열을 포함한 19 분 이내에 680℃로부터 800℃로 승온;
c) 24 분 이내에 800℃로부터 918℃로 승온 및 최대 온도에서 10 분 유지 시간;
d) 20 분 이내에 800℃로 냉각시킨 후, 실온으로 신속한 냉각.
세라믹화 프로그램 2에서, 세라믹화는 단축되었다.
세라믹화 프로그램 2(세라믹화 시간 68 분):
a) 26 분 이내에 실온으로부터 740℃로 신속한 가열,
b) 18 분 이내에 740℃로부터 825℃로 승온(가열 속도 4.7℃/min),
c) 4 분 이내에 825℃로부터 930℃로 승온(가열 속도 26℃/min), 최대 온도에서 4 분의 유지 시간,
d) 16 분 이내에 800℃로의 냉각에 이어서 실온으로의 신속한 냉각.
추가의 세라믹화 프로그램 3은 주 결정상으로서 키타이트 혼합된 결정을 사용하여 유리 세라믹으로의 전환을 수행하였다. 그러한 프로그램에서, 프로그램 1의 절차는 800℃까지 수행하였다. 그 후, 프로그램 1로부터의 출발에서, 가열은 5℃/min의 가열 속도에서 960℃의 최대 온도로 유지 시간 10 분으로 실시하였다. 냉각은 최대 온도로부터 6℃/min에서 800℃로 수행한 후, 실온으로 냉각을 신속하게 실시하였다.
세라믹화 프로그램 3에 의해 생성된 실시예 9 및 12의 유리 세라믹은 X선 회절에 의해 측정 시 79% 키타이트 혼합된 결정을 주 결정상으로서 함유한다. 동시에, 결정자 크기는 약 120 ㎚에서 확대되며, 그리하여 디스플레이 장치가 유리 세라믹 아래에서 사용될 때 분열 산란이 발생된다. 세라믹화 프로그램 1 및 2로 생성된 기타 유리 세라믹은 일반적으로 총 결정상 함유량의 90% 초과로 높은 석영 혼합된 결정을 함유한다. 추가로 결정상은 핵형성제 상 ZrTiO4이다. 동시에, 결정자 크기는 70 ㎚ 미만으로 작으므로 디스플레이 장치가 유리 세라믹의 아래에서 사용될 때 분열 산란이 발생되지 않는다.
실시예 6을 제외한 모든 실시예는 높은 석영 혼합된 결정(HQMC)을 주 결정상으로서 갖는다.
주 결정상으로서 높은 석영 혼합된 결정을 갖는 유리 세라믹의 열팽창은 20-700℃ 범위 내에서 0±0.5·10-6/K이며, 즉 이는 열적 안정성 유리 세라믹에 대한 요구사항을 충족한다.
투과율 측정은 연마된 판 상에서 퍼킨 엘머 람다 900 기기를 사용하여 수행하였다. 투과율은 3.5 내지 4.1 ㎜의 두께를 갖는 샘플 상에서 측정하였으며, 4 ㎜의 두께로 변환하였다. 분광 투과율은 선택된 파장에 대하여 보고한다. 가시 광 스펙트럼을 나타내는 380 ㎚ 내지 780 ㎚ 범위 내의 측정된 분광 값을 사용하여 선택된 표준 광원 및 관찰자 각도 2°에 대하여 CIELAB 색 체계에서 휘도 L* 및 색 좌표 a*, b* 및 CIE 색 체계에서 DIN 5033에 따른 휘도 Y 및 색 좌표 x, y를 계산한다. D65 표준 광원 광의 초기 색 좌표(x=0.3127 및 y=0.3290)에 대한 두께 4 ㎜의 샘플을 통한 투과 후 D65 표준 광원 광의 색도 c* 및 색 거리 d를 보고한다. 색 거리는 하기와 같이 계산하였다:
특히, 표 2에서 20.4%의 광투과율(Y)을 갖는 실시예 10은 상기 유리 세라믹을 사용하여 투과된 광의 색 궤적을 사실상 이동시키지 않는 분리 부재를 생성할 수 있다는 것을 명백하게 한다. 실시예 10의 경우 색 거리는 단지 d=0.003이므로, 이는 측정 정확도 범주 내에서 무시할 정도이다. 비교예에서의 색 거리는 50 내지 70배 악화된다.
470 내지 630 ㎚ 범위 내의 투과율 곡선의 프로파일을 사용하여 투과율의 평탄도(상기 범위 내에서 최저 투과율에 대한 최고 투과율의 지수)를 계산하였다. 최대 및 최소 투과율 값에 대한 파장도 마찬가지로 보고한다. 그러한 값은 4 ㎜ 두께의 연마된 샘플에 대하여 보고한다.
유리 세라믹의 산란은 흐림도를 측정하여 결정한다. 이는 표준 광 C를 사용하는 비와이케이 가드너(BYK Gardner)로부터의 시판 "흐림도-가드 플러스(haze-gard plus)" 측정 기기(표준 ASTM D1003-13)로 양면에서 연마시킨 두께 3.5-4.1 ㎜의 측정 샘플을 포함한다. 산란은 표에서 흐림도 값을 특징으로 한다.
또한, 시각 평가는 7-세그먼트 디스플레이 타입(제조업자: 옵토 디바이시스(Opto Devices), 모델: OS39D3BWWA)의 시판 백색 LED를 사용하여 샘플 상에서 실시한다. 연마된 유리 세라믹 샘플을 백색 LED 상에 1 ㎜ 거리에서 배치하고, 전체 각도 범위에 걸쳐, 즉 유리 세라믹 표면에 대한 사선에 대하여 수직으로 31 ㎝의 거리에서 위로부터 투사하였다. 유리 세라믹 샘플의 휘도에 의존하여 유리 세라믹 판에 대하여 수직 각도로 상기 거리에서의 백색 LED의 명시도를 60 ㏅/㎡으로 조절하거나 또는, 매우 짙은 유리 세라믹 샘플의 경우 Y<0.5%가 최대 전원에서 작동하였다. 외부 광의 영향을 배제하기 위하여, 평가는 약 4 lux의 낮은 주위 조명을 갖는 암실에서 수행한다. 쿡탑의 경우, 그러한 조건은 매우 중요한 설치 및 조명 상황을 의미한다.
표에서 시각 평가는 하기를 의미한다: 1=산란 인식 불가, 2=낮지만 허용 가능한 산란, 3=보이는 산란, 이는 쿡탑의 구성에 대한 추가의 작업을 필요로 함, 4=뚜렷하게 보이는 산란, 허용 불가함. 단계 4 이상의 등급은 허용 불가하며, 단계 3 이상의 등급은 바람직하게는 피하여야 한다. 주 결정상으로서 키타이트 혼합된 결정(KMC)을 사용하는 실시예 6을 제외하고, 실시예는 가시 산란을 갖지 않는다.
몇몇 샘플의 경우, 데드 프론트 효과의 정량화에 대한 그레이스케일 차이 측정을 수행하였다. 측정된 모든 샘플은 0.1% 내지 3%의 그레이스케일 미분 ΔG를 가지며, 즉 효과적인 데드 프론트 효과를 갖는다. 특히 약 20% 이하의 광투과율을 갖는 샘플은 0.1% 내지 0.3%의 그레이스케일 미분을 갖는다. 그러한 측정의 경우, L*=27.5, a*=-0.7 및 b*=0.4의 반사율에서의 CIELAB 색 궤적을 갖는 디스플레이 표면을 갖는 디스플레이 장치를 사용하였다. 사용된 커버 수단은 직접적 측정으로, 즉 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통하지 않고 L*=28.8, a*=-0.6 및 b*=-1.5의 흑색 트랩에 대한 반사율에서의 CIELAB 색 궤적을 가졌다.
표 5, 6 및 7은 본 발명의 물품에 적절한 해당 광학 성질을 갖는 상이한 코팅을 갖는 세란® 클리어트랜스 타입의 유리 세라믹으로 이루어진 두께 4 ㎜의 투명한, 비착색된, 열적 안정성 기판의 작업예를 제시한다. 세란® 클리어트랜스는 20℃ 내지 300℃ 범위 내에서 -1×10-6/K 내지 1×10-6/K의 열팽창계수 CTE를 갖는다. 실시예 B1은 비교예이다. 코팅의 언급된 성질은 본질적으로 선택된 기판과는 상관 없다. 그러므로, 언급된 코팅은 마찬가지로 열적 안정성 유리와의 조합에 적절하다. 코팅은 마찬가지로 본 발명에 적절한 착색된 유리 세라믹 및 유리, 예를 들면 표 2 및 4에 언급된 것에 적용될 수 있다.
코팅은 금속 합금 표적의 반응성 중간 주파수 스퍼터링에 의해 생성하였다. 이는 반응성 기체로서 산소를 공급하여 이루어졌다.
사용된 물질은 스피넬 층의 경우 CoFeMnCr 및 써멧층의 경우 MoSiOx이었다. 실시예 B3의 경우, 32 중량%의 Mo 및 68 중량%의 Si의 중량 비율을 갖는 MoSi 합금으로 이루어진 표적을 사용하였다.
비교예 B1은 반사율에서의 색 궤적에 대한 요구사항을 충족하지 않는 보상층이 없는 짙은 스피넬 코팅이다. 높은 음의 b* 값은 그러한 코팅이 청색으로 보인다는 것을 의미한다.
실시예 B2 내지 B9는 29.5% 내지 36.7% 범위 내의 광투과율(Y)을 갖는 색 중립성 흑색 코팅이다. 색 궤적은 26<L*<31, -3<a*<3, -3<b*<3 범위 내이다. 그러한 실시예의 경우, D65 표준 광원 광은 코팅 및 기판을 통과한 후 백색 영역 W2 내의 색 궤적을 갖는다. 색 온도는 약 3,500 K 내지 4,500 K에서 W2의 따뜻한 백색 부분 내에 있다.
그러한 실시예는 여전히 0.5% 미만의 흐림도를 가지며, 그리하여 디스플레이 장치, 예컨대 TFT 디스플레이와의 조합에 사용하기 위한 매우 우수한 적합성을 갖는다. 이들은 마찬가지로 높은 시트 저항을 가지므로, 이들은 유도 코일과의 사용 및 캐패시터 또는 유도 센서와의 사용 둘 다에 적절하다.
적외선 분광 영역 내에서의 실시예의 투과율은 마찬가지로 각종 적외선 센서 및 방사 가열 부재의 사용에 적절하다.
그러한 실시예는 가시 분광 영역 내에서 평탄한 투과율 프로파일을 갖는다. 470 ㎚에서의 분광 투과율에 대한 630 ㎚에서의 분광 투과율의 비는 약 1.8 내지 2.0이다.
실시예 B3 내지 B9는 20:80 Mo:Si 내지 35:65 Mo:Si의 영역 내에서의 조성을 갖는 MoSiOx 써멧 코팅이다. Mo:Si 비는 코팅에서 중량%로 각각의 비율에 관한 것이다. 이는 코팅 중의 산소 함유량 및 기타 성분을 고려하지 않는다.
도 1 (a) 및 (b)는 2° 표준 관찰자를 이용한 CIExyY 색 공간의 색도도(CIExyY-2°)를 도시한다. 도 1(b)는 도 1(a)에 도시된 색도도의 전체 영역의 확대된 세부사항을 도시한다.
도면은 흑체 곡선을 점선으로, 2개의 백색 영역 W1 및 W2를 파선으로 도시하며, 실시예의 색 좌표는 표에 제시하며, 검은색 사각형으로 본 발명의 물품에 사용하기 적절하며, 선행 기술로부터의 실시예는 검은색 ×표로 나타낸다.
흑체 곡선 상의 모든 점은 색 온도로 불리는 정의된 온도에서의 흑체 방사체에 의해 방출된 광의 색 궤적에 해당한다. 그러한 곡선은 사람 인식과 특정한 관련이 있는데, 이는 태양이 마찬가지로 흑체 방사체에 해당하여 일광의 색이 흑체 곡선 상에 있기 때문이다. 태양의 위치에 따라, 색 궤적은 더 시원한 색 궤적 및 더 따뜻한 색 궤적 사이에서 이동하며; 20,000 K의 색 온도는 맑은 하늘에 해당하며, 3,500 K의 온도는 황혼이 시작되기 직전 저녁 일광에 해당한다. 그러므로, 흑체 곡선에서 또는 그에 근접한 색 궤적은 백색으로, 특히 자연스러운 것으로 인식된다.
기재된 선행 기술은 부분적으로 WO 2012076414 A1에 명시된 유리 세라믹 타입 및 부분적으로 쇼트 아게 및 유로케라로부터의 시판 중인 유리 세라믹으로 이루어진다. 선행 기술로부터의 실시는 모두 백색 영역 W1의 외부에 있다. WO 2012076414 A1로부터 공지된 바와 같이, 백색 영역 W1은 유리 세라믹에 의해 추가의 복합 보상 필터의 사용을 통하여서만 커버될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 상기 필터를 사용하지 않더라도 상기 영역을 커버한다. 제시된 색 궤적 모두는 4 ㎜의 소재 두께에 관한 것이다.
표 2, 4, 5, 6 및 7로부터 채택된 실시예는 모두 백색 영역 W1 내에 있다. 이들 중에서, 유리 세라믹에서 0.01 중량% 미만의 V2O5를 함유하는, 즉 무-V2O5 유리 세라믹에 적용된 표 5로부터 코팅 실시예를 포함한 모든 실시예도 또한 백색 영역 W2 내에 있다. 또한, 표 2 및 4로부터의 V2O5이 없는 유리 세라믹은 또한 백색 영역 W3(제시하지 않음) 내에 있다.
도 2는 본 발명의 물품의 단면 개략도를 포함한다. 주방 또는 실험실용으로 제시된 비품 또는 장비품(1)은 디스플레이 장치(2), 물품(1)의 내부(4)의 구획을 외부(5)로부터 구분하는 분리 부재(3)를 포함한다. 디스플레이 장치(2)는 물품(1)의 내부(4)에 배치되어 디스플레이 장치(2)에 의해 방출된 광이 분리 부재(3)의 구획을 통과하고, 사용자에 의해 물품(1)의 외부(5)에서 인식될 수 있도록 한다. 제시된 실시양태에서, 분리 부재(3)는 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 -6×10-6/K 내지 6×10-6/K의 열팽창계수 CTE를 갖는 유리 또는 유리 세라믹 기판으로 이루어진다. 물품(1)의 내부(4)를 향한 분리 부재(3)를 따라 배치된 커버 수단(6)은 7% 이하의 광투과율을 가지며, 디스플레이 장치(2)의 영역에서 컷아웃부(8)를 갖는다. 그러한 컷아웃부(8)의 영역에서 분리 부재(3)는 5% 이상 및 70% 이하의 광투과율을 갖는다. 커버 수단(6)은 CIELAB 색 공간에서 좌표 20 내지 40의 L*, -6 내지 6의 a* 및 -6 내지 6의 b*를 갖는 색 궤적을 갖는다. D65 표준 광원 광의 색 궤적은 커버 수단(6)의 컷아웃부(8)의 영역 내에서 분리 부재(3)의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후 백색 영역 W1 내에 있다.
본 발명의 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품은 또한 디스플레이 장치 이외에 그의 내부에서 복수의 추가의 부품을 포함할 수 있다.
그러한 물품은 예를 들면 물품을 가열하기 위한 하나 이상의 가열 부재, 예를 들면 팬을 물품의 외부에 또는 심지어 내부에 가질 수 있다. 이는 특히 방사 가열 부재, 유도 가열 부재, 기체 가열 부재 또는 마이크로파 발생기일 수 있다.
그러한 물품은 추가의 디스플레이 장치 및 기타 조명 부재, 예컨대 포인트, 선형 또는 면 광원을 가질 수 있다. 이들은 예를 들면 LED, 광섬유 및 OLED를 포함한다. 그러한 광원은 특정한 색, 특히 백색, 적색, 녹색 및/또는 청색 또는 그 밖의 가변 색으로 방출될 수 있다. 디스플레이 장치 또는 조명 부재 및 분리 부재 사이에서, 또한 예를 들면 정의된 색 궤적 및 높은 색 포화를 갖는 착색된 조명 효과를 생성하기 위하여 백색 LED를 사용할 수 있도록 하기 위하여 추가의 컬러 필터가 제공될 수 있다.
제공될 수 있는 추가의 디스플레이 장치는 세그먼트 디스플레이 또는 그래픽 디스플레이일 수 있다. 그러한 세그먼트 디스플레이는 특히 착색된 7-세그먼트 디스플레이로서 설계될 수 있다. 그래픽 디스플레이는 바람직하게는 TFT 디스플레이, 예를 들면 LCD 또는 OLED 디스플레이이다.
조명 부재는 또한 가열 부재 부근의 고온 영역에 배치될 수 있다. 특히 물품의 외부에서 백색 조명 효과를 생성하기 위한 경우에서, 온도-민감성 흑체 보상 필터를 필요로 하지 않는 것이 이롭다.
바람직한 실시양태에서, 조명 부재 이외에, 하나 이상의 산란 또는 확산체 층이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 그러한 층은 기판과 조명 부재 사이에서 하나 이상의 커버층 및, 커버층에서의 하나 이상의 컷아웃부와 조합하여 사용된다. 산란 및 확산체 층은 특히 선형 및 면 조명 부재의 균질한 조명 효과를 생성하는 데 사용될 수 있다.
산란 및 확산체 층은 임의로 착색된 형태로 수행될 수 있다. 착색된 산란 및 확산체 층은 확산체로서 및 광학 필터로서 동시에 작용할 수 있다.
그러한 산란 또는 확산체 층은 예를 들면 1 내지 15 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 이들은 예를 들면 TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO2 또는 기타 금속 산화물의 무색 산란 입자를 함유할 수 있다. 그러한 입자의 평균 크기는 1 ㎛ 미만일 수 있다. 바람직하게는, 산란 또는 확산체 층은 생성된 명시도의 높은 균질성, 낮은 입도 및 높은 휘도를 갖는다. 이는 매우 균질하게 조명된 부위를 인식하게 되어 사용자에게 매우 만족스럽게 된다.
상기 물품은 예를 들면 분리 부재의 외부를 향한 측에서 식품 또는 화학물질을 냉각시키기 위한 냉각면을 생성하기 위하여 분리 부재와 열적 접촉을 이루는 냉각 집합체, 예를 들면 펠티에(Peltier) 부재를 가질 수 있다.
물품은 각종 센서, 예를 들면 제어를 위한 캐패시터 터치 센서 또는 외부에서 고온의 물품, 예를 들면 고온의 팬의 온도 측정을 위한 또는 제스처 제어를 위한 적외선 센서를 가질 수 있다. 또한, 물품은 예를 들면 음성 제어 또는 사용자 인식 및 인증을 위하여 마이크로폰 및 카메라를 가질 수 있다. 이는 예를 들면 물품이 그에 따르는 숙련된 사람에 의하여서만 사용될 수 있을 경우 실험실에서 특히 유리할 수 있다. 그러한 센서는 분리 부재 내부에 인쇄, 압착, 접착 또는 접착제로 접합되었거나 또는 몇몇 기타 방식으로 배열될 수 있다. 이는 특히 터치 센서에 대하여 그러하다.
물품은 예를 들면 WLAN, 블루투스 또는 NFC 모듈 또는 적외선 인터페이스와 같은 통신을 위한 다양한 인터페이스를 가질 수 있다. 그러한 인터페이스에 의하면, 물품은 예를 들면 인터넷에 또는 그의 근접한 기타 물품, 예를 들면 해당 인터페이스 또는 기타 전자 장치를 갖는 팬에 접속될 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 및 통신을 위하여, 모바일 전자 장치, 예컨대 휴대폰 또는 태블릿에 접속될 수 있다.
물품은 특히 유도 코일에 의해 및 Qi 표준에 따라 외부에 있는 물품으로부터 무선 에너지 전달을 위한 장치를 포함할 수 있다.
분리 부재의 필수 광학적 성질을 변경시키지 않는다면, 분리 부재는 외부를 향한 측에 코팅, 예를 들면 긁힘 방지층, 반사 방지층, 눈부심 방지층, 장식층, 세정이 용이한 층 또는 적외선 반사 층을 가질 수 있다.
분리 부재는 컷아웃부, 예를 들면 싱크대 또는 하향 기류 가스 배출 후드 또는 파이프라인을 위한 부싱(bushing)을 가질 수 있다.
마찬가지로 임의로, 분리 부재는 예를 들면 파세트(facet) 또는 연필 마감과 같은 엣지 가공(edge elaboration)을 가질 수 있다.
그러한 모든 성분은 개별적으로 또는 조합하여 존재할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 장치(2) 및 분리 부재(3)를 포함하는, 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품(1)으로서,
    상기 분리 부재(3)는 외부(5)로부터 상기 비품 또는 장비품(1)의 내부(4)를 적어도 구획으로 구분하고,
    상기 디스플레이 장치(2)는, 상기 디스플레이 장치(2)에 의해 방출된 광이 분리 부재(3)의 구획을 통과하여, 사용자에 의해 비품 또는 장비품(1)의 외부(5)에서 인식 가능하도록, 비품 또는 장비품(1)의 내부(4)에 배치되며,
    상기 분리 부재(3)는 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 -6×10-6/K 내지 6×10-6/K의 열팽창계수 CTE를 갖는 유리 또는 유리 세라믹 기판을 포함하고,
    비품 또는 장비품(1)의 내부(4)를 향한 분리 부재(3)의 측에 커버 수단(6)이 배치되며,
    상기 커버 수단(6)은 7% 이하의 광투과율을 가지고, 적어도 디스플레이 장치(2)의 영역에서, 유리 또는 유리 세라믹 기판과 중첩하는 하나 이상의 컷아웃부(8)를 가지며,
    상기 컷아웃부(8)의 영역 내의 분리 부재(3)는 5% 이상 70% 이하의 광투과율을 가지고,
    상기 커버 수단(6)은, 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통한 투과에서, 흑색 트랩에 대한 D65 표준 광원 광을 사용한 반사율로 측정할 때, CIELAB 색 공간에서 좌표 20 내지 40의 L*, -6 내지 6의 a* 및 -6 내지 6의 b*를 갖는 색 궤적을 가지며,
    상기 커버 수단(6)의 컷아웃부(8)의 영역에서 분리 부재(3)의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통과한 후 D65 표준 광원 광의 색 궤적은, 색도도 CIExyY-2°에서 하기 좌표에 의해 결정되는 백색 영역 W1 내에 있는 것인, 주방 또는 실험실용 비품 또는 장비품(1):
  2. 제1항에 있어서, 흑체 보상 필터를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버 수단(6)이 1% 이하, 바람직하게는 0.1% 이하의 광투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컷아웃부(8)의 영역에서의 분리 부재(3)가 1,600 ㎚의 파장에서 30% 이상, 바람직하게는 45% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상의 투과율 및/또는 적어도 850 ㎚ 내지 1,000 ㎚ 범위 내의 파장에서 3% 이상, 바람직하게는 10% 이상, 더욱 바람직하게는 30% 이상의 투과율 및/또는 적어도 3.25 ㎛ 내지 4.25 ㎛ 범위 내의 파장에서 10% 이상, 바람직하게는 20% 이상, 더욱 바람직하게는 30% 이상의 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 또는 유리 세라믹 기판이 20 내지 300℃에서 -2.5 내지 2.5×10-6/K의 열팽창계수 CTE를 갖는 유리 세라믹 기판, 또는 20 내지 300℃에서 3.5 내지 6×10-6/K의 열팽창계수 CTE 및 500 내지 650℃, 특히 550 내지 650℃의 유리 전이 온도 Tg를 갖는 유리 기판인 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컷아웃부(8)의 영역에서의 분리 부재(3)가 9% 이상, 바람직하게는 15% 이상, 더욱 바람직하게는 20% 이상 및 55% 이하, 바람직하게는 45% 이하, 더욱 바람직하게는 40% 이하의 광투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 또는 유리 세라믹 기판을 통해 볼 때의 커버 수단(6)이, 반사율로 측정 시, CIELAB 색 공간에서 35 이하, 바람직하게는 30 이하, 더욱 바람직하게는 28 이하 및 22 이상, 바람직하게는 25 이상의 L*, -4 내지 4, 바람직하게는 -2 내지 2의 a* 및 -4 내지 4, 바람직하게는 -2 내지 2의 b*를 갖는 색 궤적을 갖는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 부재(3)가 유리 또는 유리 세라믹 기판, 및 광투과율의 조절을 위한 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 스피넬, 써멧, 탄화물, 탄질화물의 재료 시스템 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 부재(3)에서의 유리 세라믹 기판이 착색 성분으로서 0.003-0.5 중량%의 MoO3을 함유하고, 0.2 중량% 미만의 Nd2O3을 함유하며, 바람직하게는 Nd2O3을 함유하지 않고, 0.015 중량% 미만의 V2O5를 함유하며, 바람직하게는 V2O5를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 디스플레이 장치(2)의 스위치가 오프되었을 때 분리 부재(3)의 커버 수단(6)에서의 컷아웃부(8)의 영역에서의 비품 또는 장비품(1)의 백분율 그레이 값 G1과, 컷아웃부(8)가 없는 커버 수단(6)의 영역에서의 비품 또는 장비품(1)의 백분율 그레이 값 G2 사이의 차이 ｜G1-G2｜가 5.0% 미만, 바람직하게는 3.5% 미만, 더욱 바람직하게는 2.5% 미만, 가장 바람직하게는 1.5% 미만으로 존재하는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컷아웃부(8)의 영역에서의 분리 부재(3)가 5% 이하, 바람직하게는 2% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하의 흐림도 및/또는 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상의 투명도를 갖는 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(2)가 LCD 디스플레이, OLED 디스플레이 또는 비디오 프로젝터인 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 테이블, 특히 조리대 또는 실험실 테이블, 주방 캐비넷, 주방 기기, 특히 조리 기기, 베이킹 오븐, 마이크로파 장치, 냉장고, 그릴, 스팀 쿠커, 토스터 또는 배기 후드인 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 부재(3)가 테이블면, 특히 조리대면 또는 실험실 테이블면, 주방 작업면, 쿡탑 또는 베이킹 오븐 도어, 마이크로파 오븐 도어, 가구류 본체의 일부, 서랍 또는 도어 전면의 일부인 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버 수단(6)이 코팅, 자립형 캐리어 재료, 특히 유리, 유리 세라믹, 플라스틱 또는 절연 재료의 시트 또는 필름이거나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 비품 또는 장비품(1).
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