專利名稱：玻璃陶瓷板以及包括該玻璃陶瓷板的顯示裝置和烹飪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及包含至少ー個波導(dǎo)(guide d’ ondes)并且用于作為烹飪板(plaques de cuisson)的玻璃陶瓷板,特別地考慮將該板用于覆蓋在下面的加熱元件,該加熱元件可以是鹵素爐(foyer halog6nes)、福射爐或感應(yīng)加熱元件。本實用新型還涉及這種板的制造方法和包含這種板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
玻璃陶瓷最初是玻璃，所謂母玻璃(verre-mSre)，其特殊的化學(xué)組成使得能夠通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?所謂的陶瓷化)引起受控的結(jié)晶。該結(jié)晶部分的特殊結(jié)構(gòu)賦予玻璃陶瓷獨特的性質(zhì)。在陶瓷化處理的過程中，通常觀察到下述階段成核階段，在該階段中聚結(jié)在其上將形成晶體的核；和結(jié)晶階段，在該階段中晶體形成然后生長。 每個陶瓷化周期包括導(dǎo)致β -石英晶相形成的結(jié)晶階段。在最終的玻璃陶瓷中此類晶體以及殘留玻璃相的存在使得能夠獲得總體為零或非常低的熱膨脹系數(shù)(也稱為熱擴張系數(shù))(典型地，膨脹系數(shù)的絕對值小于或等于15Χ 10_7/°C，甚至5Χ 10_7/°C )。通常，β -石英結(jié)構(gòu)的晶體尺寸非常小，典型地在30-70納米之間并且它們很少散射可見光。另ー方面，玻璃陶瓷的散射外觀大部分歸因于主要由鋰輝石晶體組成的其他晶相的存在，所述β-鋰輝石晶體的比例通常隨陶瓷化周期數(shù)而增加。此外，包含烹飪板和下面的加熱元件的食品烹飪裝置應(yīng)該符合一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括-為了安全的原因，應(yīng)當(dāng)能夠辨認(rèn)在板上哪處確定位置存在熱區(qū)域，-為了使用的方便，還優(yōu)選的是，容易和直接地看見覆蓋加熱元件的區(qū)域位于玻璃陶瓷板上哪處確切的地方，所述加熱元件由使用者來使其工作。迄今所開發(fā)的大量玻璃陶瓷烹飪板是通常借助于氧化釩進(jìn)行上色的不透明玻璃陶瓷板。在熔融前，將氧化釩添加至母玻璃原材料中，而在陶瓷化后氧化釩賦予非常典雅的橘棕色色彩，其與釩的還原有夫。此類烹飪板允許使用者當(dāng)輻射或鹵素加熱元件不工作時隱藏它們，同時允許當(dāng)這些元件加熱時看見它們但卻不使使用者炫目，以便減小與熱板相接觸時燒傷的危險。然而，在加熱元件的啟動與可看見烹飪區(qū)域的之間經(jīng)常存在延遲，使得使用者不是立即看見放置用于食品烹飪的烹調(diào)器具的區(qū)域。此外，當(dāng)使用在可見光內(nèi)不發(fā)光的感應(yīng)加熱元件時，熱區(qū)域的這種探測是不可能的。在該背景下，盡管在使感應(yīng)元件工作期間玻璃陶瓷不直接發(fā)熱，但是升至高溫的烹調(diào)器具在玻璃陶瓷表面上的接觸產(chǎn)生熱區(qū)域，當(dāng)器具不再在這種板上的位置吋，能夠看見該熱區(qū)域是重要的。因此，必不可少的是依靠顯示以便允許使用者精確和直接地辨認(rèn)烹飪裝置在哪處、或已在哪處工作。另ー類型的玻璃陶瓷烹飪板也有大力的發(fā)展它是在其面之一上覆蓋有至少ー層釉質(zhì)和/或漆，或ー層反射金屬薄層的玻璃陶瓷板。通常，在半透明和/或透明的板上考慮此類覆蓋層(釉質(zhì)和/或漆層，或反射金屬薄層)以遮蓋難看的下面部件，例如使加熱元件工作所必需的連接物。通常在用于觀看加熱元件的板的面(稱為“火面(face feu)”)上應(yīng)用此類釉質(zhì)層和/或漆層或反射金屬薄層。除某些應(yīng)當(dāng)保持可見以檢測加熱元件工作的區(qū)域外，這些層可以全部或部分地覆蓋所述板。然而，優(yōu)選的是，能夠覆蓋這些面之一(優(yōu)選地，火面)的表面的全部，以便該板能夠完全地遮掩所有下面的部件，包括不太美觀的加熱元件。這樣的遮掩妨礙處于運行狀態(tài)中的輻射和/或鹵素元件的可見性，特別是當(dāng)玻璃陶瓷板包含大厚度的以釉質(zhì)層、漆層和/或金屬薄層為基的覆蓋層時和/或當(dāng)該覆蓋層反射可見光時。在這種背景下，還必不可少的是，依靠附加顯示手段以允許使用者精確和直接地辨認(rèn)該烹飪裝置在哪處、或已在哪處工作。
發(fā)明內(nèi)容為了全部或部分地克服前述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目標(biāo)為玻璃陶瓷板，其包含至少ー個位于所述板中并能夠散射電磁輻射的波導(dǎo)。有利地，可以將根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板放置在烹飪裝置的上部面以便用作烹飪玻璃陶瓷板。還可以在其它應(yīng)用中使用這種玻璃陶瓷板,例如作為家用爐的門。通過用組成波導(dǎo)的材料替換構(gòu)成玻璃陶瓷板的材料，波導(dǎo)構(gòu)成玻璃陶瓷板的一部分。在本實用新型意義上的波導(dǎo)是其介質(zhì)的折光指數(shù)具有不同于該包含該波導(dǎo)的玻璃陶瓷的折光指數(shù)的系統(tǒng)，該波導(dǎo)用于通過全反射引導(dǎo)電磁波。優(yōu)選地，該波導(dǎo)的折光指數(shù)大于玻璃陶瓷的折光指數(shù)。在本實用新型的范圍中，電磁輻射優(yōu)選地是可見波(對于人眼)。令人意外地，本實用新型人已證實玻璃陶瓷中的波導(dǎo)不僅使得能夠通過來源于可見光源的光線的全反射而獲得引導(dǎo)效果，而且所述光全部沿著波導(dǎo)被導(dǎo)出。該光源應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇光源的例子在本說明書的后面給出，其發(fā)射特性和相對于波導(dǎo)的位置也屬于本實用新型的范圍內(nèi)。特別地，本實用新型人已證明，可同吋-在玻璃陶瓷中產(chǎn)生波導(dǎo)而不過于破壞晶格內(nèi)的結(jié)構(gòu)，以便保持被賦予的在玻璃陶瓷中光線的散射特性，特別是在β_鋰輝石晶體存在時尤其如此。因此光基本上均勻地完全沿著波導(dǎo)被導(dǎo)出并且注入波導(dǎo)中的光不是唯一地通過在波導(dǎo)中的反射光的出口區(qū)域射出，如這是傳統(tǒng)波導(dǎo)的情況。-在玻璃陶瓷中產(chǎn)生波導(dǎo)，同時保留總體為零或非常低的熱膨脹系數(shù)，即不使對于烹飪板用途而言玻璃陶瓷的耐熱沖擊特性降級。借助于這種波導(dǎo)系統(tǒng)，可以引起從光源開始所注入的可見光的散射，并因此在波導(dǎo)內(nèi)可獲得局部的光顯示。這種在全部波導(dǎo)中的顯示使得能夠容易地照亮大尺寸的圖案(motif)以便例如產(chǎn)生在玻璃陶瓷板上可以是熱的區(qū)域周圍的局部照明。優(yōu)選地，該波導(dǎo)基本上在其整個長度上通向至玻璃陶瓷的至少ー個面上，并且波導(dǎo)任選地具有ー個用于收集由光源所發(fā)射的光的部分。對于所述包含在其整個長度上通向至面對光源(考慮用于照亮波導(dǎo))的面上的波導(dǎo)的板，它可以不真正地具有專門用于收集光的部分，因為波導(dǎo)在其整個長度上能完成該功能?；蛘?，波導(dǎo)通向的面可以用層，例如反射層(如金屬薄層)覆蓋在這種情況下，可以選擇該波導(dǎo)通向至該板的側(cè)面以便在此處向該波導(dǎo)中注入光。當(dāng)然，在本說明書的后面詳細(xì)說明光源相對于波導(dǎo)的定位和定向，以尤其允許所述波至少部分地以全反射方式在波導(dǎo)中進(jìn)行傳導(dǎo)?！懊妗保侵赴宓木哂休^大尺寸的面之一，即為適合于轉(zhuǎn)向在使用位置中的使用者的面，也稱為上部面或外部面；或者是適合于轉(zhuǎn)向在使用位置中的加熱元件的面，也稱為火面或下部面或者內(nèi)部面。術(shù)語板的“偵彳面”，是指具有較小尺寸的面之一，并且也將術(shù)語與術(shù)語板的“邊緣”或板的“側(cè)也(tranche) ”同等地使用。優(yōu)選地，除用于收集由光源所發(fā)射的光的波導(dǎo)部分外，波導(dǎo)的主要部分定位于玻璃陶瓷的中心。這樣，盡管波導(dǎo)的主要部分在玻璃陶瓷內(nèi)，可以使光直接通過收集區(qū)域進(jìn)入，該收集區(qū)域具有與外部介質(zhì)(即在板外部，例如自由空氣)的界面。波導(dǎo)位于玻璃陶瓷的體積內(nèi)，玻璃陶瓷的表面是完全平的。在抗劃性方面和由于烹飪板清潔的方便性的原因，這是特別有利的。優(yōu)選地，用于收集由光源所發(fā)射的光的波導(dǎo)部分通向玻璃陶瓷板的側(cè)面。因此可以容易地以面對收集區(qū)域方式將光源定位在板的邊緣(厚度)上，并通過該區(qū)域注入光。當(dāng)玻璃陶瓷板被并入到裝備有加熱元件(在烹飪板下面)的裝置中的烹飪板中時，優(yōu)選地可以考慮，用于收集由光源所發(fā)射的光的波導(dǎo)部分通向玻璃陶瓷的面(考慮以面對加熱元件方式進(jìn)行設(shè)置)上。優(yōu)選地，所述加熱元件是輻射或鹵素元件和/或感應(yīng)加熱元件。優(yōu)選地，波導(dǎo)的模糊度(flou)小于50%，優(yōu)選地小于30%，和更加優(yōu)選地小于10%。有利地，波導(dǎo)的模糊度小于5%，甚至它在O. 1-3%，甚至在O. 2-2%范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地,它在O. 4-1%范圍內(nèi)。在本實用新型的范圍中，術(shù)語“模糊度”度量光散射的水平，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMD-1003，它被定義為偏轉(zhuǎn)大于2. 5°的光的量與入射光束之間的以百分比表達(dá)的比率。光源是 CIE-C 標(biāo)準(zhǔn)的比色標(biāo)準(zhǔn)(6talon colorimetrique standard CIE-C)。優(yōu)選地，波導(dǎo)的折光指數(shù)比玻璃陶瓷的折光指數(shù)高0. 01-0. 06，有利地它高O. 02-0. 05，甚至高 O. 025-0. 040，甚至高 O. 03-0. 037。優(yōu)選地，波導(dǎo)的熱膨脹系數(shù)比玻璃陶瓷的高0-20X10_7/°C，有利地它高0-17 X IO^V0C，甚至高 0-13 X IO^V0C，甚至高 0-5 X 10ィ/。。。用于定義波導(dǎo)的前述參數(shù)的值的所有組合也構(gòu)成本實用新型的一部分。優(yōu)選地，根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板包含在下面定義的限度(以重量百分比表示)內(nèi)的以下組分SiO260-80%
Al2O317-25%
Li2O2-9%
ZnO0-3.5%
MgO0-3%
BaO0-1.5%
TiO21-5.5%
ZrO20-3%
As2O30-3%。有利地，所述組分在如下所定義的限度內(nèi)
SiO265-75% Al2O319-22%
Li2O3-7%
ZnO1-2%
MgO1-2%
BaO0-1%
TiO22-3.5%
ZrO21-2%
As2O30.5-1·5%。根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板的波導(dǎo)可通過離子交換來獲得，優(yōu)選地，所述波導(dǎo)有利地從例如在本實用新型的范圍中具有如前面所定義的組成的玻璃陶瓷板開始，通過氧化銀Ag2O和氧化鋰Li2O之間的選擇生交換來獲得。離子交換由屬于玻璃基體內(nèi)的金屬氧化物的金屬陽離子(尤其是堿金屬陽離子)的交換組成，所述玻璃基體可以部分地被陶瓷化。為此最常采用的方法通過用具有更大極化性的其他離子(特別是Ag+和Ti+)對玻璃基材的陽離子(例如堿金屬陽離子Li+、Na+和K+)的離子交換來進(jìn)行。離子交換是自許多年來就開始使用以制造光學(xué)玻璃的ー項技術(shù)。它是基于某些具有不同極化性的離子具有能彼此交換的能力的技木。通常，所述離子交換通過用待交換離子的熔化鹽浴處理玻璃基材來實現(xiàn)，任選地在所施加的電場下，在通常為150-550°C的高溫下并在足以獲得所希望的交換水平的時間段中進(jìn)行。銀離子的外部源可以由基于金屬銀(Ag。)或離子銀(Ag+)的固體層構(gòu)成，所述層按照所希望的圖案或圖案網(wǎng)絡(luò)沉積在基材的面上。固體層的沉積可以通過已知的方法來實現(xiàn)，例如通過基于金屬銀或氧化銀的漿料或包含銀鹽(尤其是氯化銀、硝酸銀或硫酸銀)和聚合物的漿料的絲網(wǎng)印刷；通過金屬銀的陰極濺射；通過包含銀鹽(尤其是氯化銀、硝酸銀或硫酸銀)和聚合物的溶液的沉積，然后g在蒸發(fā)液體相的處理。使用這些技術(shù)的方法描述于本申請人公司的申請F(tuán)R2920426A1中。本申請還涉及用于獲得如在本實用新型范圍內(nèi)如前面所描述的玻璃陶瓷板的方法，其包括下述步驟 a)使玻璃基材與銀離子的外部源相接觸，b)在150至600°C，優(yōu)選地200至350°C的溫度下，在電場存在下，在足以用銀離子至少部分地替換堿金屬離子的時間中處理該整體。如果希望波導(dǎo)不通向表面中，但是例如僅通向側(cè)邊上，那么在步驟b)后可以施行額外的處理。為此，通過用具有更小極化性的離子(例如Li+、Na+或K+)交換波導(dǎo)表面中的Ag+離子，在表面上產(chǎn)生比波導(dǎo)的指數(shù)更低指數(shù)的層。可以例如將基材與其波導(dǎo)一起浸入在250至500V之間熔化硝酸鋰、硝酸鈉或硝酸鉀的浴中。也可以借助于電場來加速這種交換。波導(dǎo)因而不再與該表面直接接觸。在本實用新型的范圍中，所述玻璃基材優(yōu)選地是玻璃陶瓷板，有利地，堿金屬離子是鋰離子。電場可以根據(jù)所使用的玻璃基材的電導(dǎo)率和其厚度在大的范圍內(nèi)變動，例如為O. l-1000V/mm玻璃厚度，優(yōu)選地l-200V/mm玻璃厚度。優(yōu)選地，通過與上面所列舉的電場值相組合，為了在玻璃陶瓷中或母玻璃中獲得具有數(shù)百微米深度(有利地，100-500 μ m)和數(shù)毫米寬度(有利地，1-5_)的波導(dǎo)，理想地，應(yīng)該在32分鐘至72小時的足夠時間期間施加電場。當(dāng)在母玻璃上進(jìn)行時，在陶瓷化之前，足夠的時間優(yōu)選地為30分鐘至6小時；而為了在玻璃陶瓷基材中用電場產(chǎn)生波導(dǎo)，足夠的時間優(yōu)選地為6至72小時，并且有利地為24至48小時。通過離子交換的獲得波導(dǎo)可以在陶瓷化之前，即直接在母玻璃上進(jìn)行，然后進(jìn)行陶瓷化。在母玻璃上的在鋰陽離子和銀陽離子之間的離子交換是快速的，而在某些情況下這種交換在玻璃陶瓷中是更慢的。這歸因于鋰離子在實際上更低活動性的玻璃陶瓷晶體中的禁錮。在這種背景下，優(yōu)選地，在本實用新型的目標(biāo)方法中所使用的起始玻璃基材為母玻璃并且該方法還包括額外的步驟c)，其在于使母玻璃和位于母玻璃中的波導(dǎo)陶瓷化。在本實用新型的范圍中，優(yōu)選地，在步驟a)中進(jìn)行包含銀(Ag)顆粒、玻璃配料(fritte de verre)粘合劑和主要由有機化合物(例如，こニ醇和羥丙基纖維素的衍生物)形成的介質(zhì)的銀漿料的沉積。在上面所描述的條件下的銀交換可以減小玻璃陶瓷的結(jié)晶度，而不過分破壞晶體結(jié)構(gòu)。這解釋了獲得該折光指數(shù)的増大，尤其是大于O. 025或大于O. 03的増大，而這在不損害熱膨脹系數(shù)下進(jìn)行的，所述熱膨脹系數(shù)仍然小于或等于20X 10_7/°C，有利地小于或等于17 X 10_7/。。，甚至小于或等于15 X 10_7/。。。根據(jù)另ー個實施方案，根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板的波導(dǎo)可通過激光聚焦來獲得，優(yōu)選地通過使用強激光獲得。強激光，應(yīng)當(dāng)理解為具有低能量的(從至少I μ J至幾個mj)但短持續(xù)時間(皮秒10_12s或飛秒=I(T15s)的脈沖的脈沖發(fā)送的激光。用該激光產(chǎn)生的脈沖具有高的峰值強度(脈沖能量/脈沖持續(xù)時間)和高的重復(fù)頻率(> IkHz)。這些具有激光波長的聚焦在透明材料中的脈沖將通過多光子吸收激發(fā)該材料的電子。這些電子，通過去激發(fā)(d6sexcitant)局部地加熱受輻射的區(qū)域，并通過在冷卻后改變光學(xué)特性。特別地，本文所尋求的目標(biāo)是改變折光指數(shù)。在飛秒激光(laser femtoseconde)的情況下，鑒于可以按照10mm/s的進(jìn)度在玻璃陶瓷板中形成波導(dǎo)，刻寫的時間非常快。 優(yōu)選地使用這樣的飛秒激光，其脈沖持續(xù)時間為300至700fs (飛秒)，有利地它為400至600fs，甚至它為450至550fs。此類短脈沖激光使得能夠用具有高頻率(cadence)激光的高強度進(jìn)行工作。優(yōu)選地使用發(fā)射具有O. 5-2 μ m的波長與O. 05W-4W的平均功率的脈沖的激光。重 復(fù)頻率可以為5至300kHz。在所述板中刻寫的波導(dǎo)的圖案通過用機械化壓板復(fù)制樣品來獲得。用飛秒激光，獲得了該折光指數(shù)的増大，尤其是大于O. 025或大于O. 03的折光指數(shù)的増大，而這是在不損害熱膨脹系數(shù)下進(jìn)行的，所述熱膨脹系數(shù)保持小于或等于20 X 10—V°c，有利地保持小于或等于17 X 10—V°c，甚至小于或等于15 X 10_7/°C。本實用新型還涉及包含玻璃陶瓷板的顯示裝置，所述玻璃陶瓷板包括至少ー個例如在本實用新型范圍中如在前面所描述的波導(dǎo)，如它還包含在可見光的波長范圍內(nèi)發(fā)射的光源，考慮光源相對于波導(dǎo)的位置以便允許將所發(fā)射的光注入該用于收集光的波導(dǎo)部分中。將光源進(jìn)行適當(dāng)定位以便允許光穿入波導(dǎo)中并通過全反射在整個波導(dǎo)中傳導(dǎo)。理想地，使光源以面對用于收集光輻射的波導(dǎo)部分的方式(有利地在O至5mm的距離處)進(jìn)行定位。波導(dǎo)和玻璃陶瓷其余部分之間的折光指數(shù)之差允許在波導(dǎo)/玻璃陶瓷界面處的全反射。優(yōu)選地，本實用新型的顯示裝置的光源由至少ー個LED或至少ー個激光二極管組成。LED是光致發(fā)光二極管，它可以無區(qū)別地是主要產(chǎn)生單色輻射的ニ極管，但也可以是具有在可見光的波長范圍內(nèi)的多色發(fā)射譜的ニ極管。在本實用新型的范圍中，優(yōu)選使用具有強功率，即大于IW的LED，以便能夠照亮整個波導(dǎo)。有利地，所述光源選自在其上安裝了優(yōu)選地具有基本上毫米級尺寸的直徑的光學(xué)纖維的LED，例如在由Doric透鏡公司以參考號LEDP HBOl-R MM1000-0371m cleaved進(jìn)行銷售的Imm直徑的光學(xué)纖維中進(jìn)行準(zhǔn)直的高功率LED。優(yōu)選地，光源發(fā)射紅光。作為例子，可以使用紅光激光二極管，例如通常在⑶、⑶-ROM的讀出器和DVD技術(shù)中使用的那些。白光在波導(dǎo)中逐漸變綠，該現(xiàn)象歸因于玻璃陶瓷中對可見光的某些波長的強吸收。使用紅光使得能夠避免該缺點，從而該照明沿著整個波導(dǎo)保持均勻。優(yōu)選地，根據(jù)本實用新型的顯示裝置在所述用于收集光的波導(dǎo)部分中還包含能夠使由所述光源所發(fā)射的光聚焦的屈光面?？梢詫⑦@樣的屈光面，例如薄透鏡或棱鏡，用于根據(jù)本實用新型的裝置中，以便使光源遠(yuǎn)離該可以導(dǎo)致其損壞的元件(例如加熱元件)。所述屈光面使得能夠通過將來自光源的大部分光束定向朝向用于收集光的部分而使光聚焦在波導(dǎo)的入口上。該屈光面還可以使得能夠適當(dāng)?shù)囟ㄏ騺碜怨庠吹墓庖栽试S在波導(dǎo)中通過全反射的光波的優(yōu)化引導(dǎo)，這對于其中通過烹飪板的下部面進(jìn)行光的引入的情況是特別重要的。本實用新型還涉及烹飪裝置，優(yōu)選地用于食品烹飪的裝置例如爐灶，其包含該包括至少ー個根據(jù)本實用新型的波導(dǎo)的玻璃陶瓷板。

通過對僅作為舉例說明給出且絕不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制性的、隨后的實施方案和實施例以及附圖和附表的閱讀，將更好地理解本實用新型，其中-圖I表示具有通向該板的面上的波導(dǎo)的根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板的等角投影透視圖。-圖2表示在板的中心具有波導(dǎo)的根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板的等角投影透視 圖。-圖3表示包含例如在圖I中所描繪的板的根據(jù)本實用新型的顯示裝置的上視圖(在陶瓷的上部面的方向上)。-圖4表示包含根據(jù)本實用新型的烹飪板的顯示裝置的上視圖。
具體實施方式
圖I表示根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板1，在其中存在通過波導(dǎo)-外部介質(zhì)第一界面5通向在板I的面7位置的波導(dǎo)3。波導(dǎo)3還通過波導(dǎo)-外部介質(zhì)第二界面11通向板I的側(cè)面9上。波導(dǎo)-外部介質(zhì)第二界面11收集來自光源13的光(在圖3中表示)并因此構(gòu)成用于收集由光源所發(fā)射的光的部分。圖2表示根據(jù)本實用新型的玻璃陶瓷板21，在其中在玻璃陶瓷中心處存在波導(dǎo)23，該波導(dǎo)在通過波導(dǎo)-外部介質(zhì)界面31僅通向在板21的側(cè)面29。該界面31收集來自光源33 (未表示)的光井因此構(gòu)成用于收集由光源所發(fā)射的光的部分。圖3表示傳播和散射來自光源13的光的波導(dǎo)3。由于在波導(dǎo)中的全反射，光在整個電磁波的光路期間保持足夠地局限在波導(dǎo)3中，以便穿過整個波導(dǎo)3。該波導(dǎo)是散射的并局部地再發(fā)射一部分波以便照亮整個波導(dǎo)3并因此給出具有該波導(dǎo)3的形狀的光圖案。根據(jù)本實用新型的一個實施方案在于包含玻璃陶瓷烹飪板37的顯示裝置35，所述烹飪板在圖4中通過其上部面39觀察到，在該烹飪板37中存在四個圓形波導(dǎo)41a、43a、45a和47a，其使分別覆蓋與該板37的火面49面對設(shè)置的加熱元件41b、43b、45b和47b (未表示出)的加熱區(qū)域有形化。工作時，使用者啟動下面的加熱元件41b、43b、45b和47b，同時使相應(yīng)的光源41c、43c、45c和47c (未表示出)之一工作，該光源照亮該四個圓形波導(dǎo)41a、43a、45a和47a中設(shè)置在該啟動的加熱元件上面的波導(dǎo)。波導(dǎo)是圓形的，光“拐彎”，即它沿著通過波導(dǎo)有形化的圓圈形狀的圖案。考慮到處于玻璃陶瓷基材中的波導(dǎo)的散射特點，光沿著圖案被導(dǎo)出(extraite):局部化照明如此得以實現(xiàn)?？梢钥紤]與本實用新型的裝置相連接的控制系統(tǒng)，以便讓光源13、33、41c、43c、45c和/或47c中的至少ー個處于工作狀態(tài)，甚至在加熱元件停止工作但板至少局部地保持熱的時候。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何將這樣的系統(tǒng)與本實用新型的裝置進(jìn)行連接。[0084]用于制備波導(dǎo)的實驗方案實施例I :通過離子交換制備波導(dǎo)在厚度4mm、尺寸20X20cm2、折光指數(shù)等于I. 54和其化學(xué)組成顯示于表I中的以Keralite名稱進(jìn)行銷售的玻璃陶瓷基材上借助于自動化灌注器(robot Fisnai Π 7900)沉積銀漿料線。表I :Keralite玻璃陶瓷的組成
氧化物I重量雷芬^
SiO267%
Al2O320%
Li2O3. 5%
ZnO1.6%
MgOI. 3%
BaO0.8%
TiO22.6%
ZrO2I. 7%
As2O30.8%
其他痕量物質(zhì)Γθ. 7% 所使用的銀漿料是75%銀顆粒、10%玻璃配料和15%萜品醇的混合物。選擇沉積參數(shù)以使得漿料線具有600 μ m的厚度和Imm的寬度。將漿料在80°C下進(jìn)行干燥一小時，然后在300°C下退火3小吋，然后進(jìn)行電場增強的離子交換步驟。該步驟導(dǎo)致最初包含在漿料中的銀離子嵌入在玻璃中，銀離子替換玻璃的鋰離子。為此，與具有銀圖案的面相對的該基材面覆蓋有石墨反電極。隨后，在銀圖案與反電極之間施加50V/mm的電場(任選地，每個面經(jīng)由不銹鋼片相接觸)。將整個裝置放在300°C的爐中48小吋。在該步驟后，玻璃具有富含銀離子的區(qū)域，該區(qū)域的幾何形狀與銀漿料的最初圖案的幾何形狀是相同的。完全透明的該區(qū)域以具有500 μ m深度和2mm寬度的半橢圓圓柱體的形狀(demi_cyIindreelliptique)延伸入玻璃的體積中。起始玻璃陶瓷基材與富含銀離子的區(qū)域之間的折光系數(shù)的増大隨可見光波長而在O. 03至O. 035之間變動該區(qū)域因此構(gòu)成光導(dǎo)。隨后，在波導(dǎo)通向的面上沉積反射金屬薄層。波導(dǎo)總是通過另一面保持可見的并且連續(xù)引導(dǎo)光。實施例2 :通過離子交換制備寬的波導(dǎo)在與實施例I相同的玻璃陶瓷基材上，在ー個面上沉積厚度為200 μ m、寬度為30mm和長度為IOOmm的相同銀漿料的層，在另ー個面上沉積厚度為500 μ m的石墨漿料層。在250°C下施加70V/mm的電場3天。在該步驟后，玻璃具有深度300 μ m和寬度大于30mm數(shù)毫米(最高至3mm)的富含銀離子的區(qū)域。富含銀離子的該區(qū)域的大寬度將使得能夠測量在該區(qū)域的折光指數(shù)、熱膨脹系數(shù)和散射。通過使用J. A. Woolma. Co.公司的具有處理軟件WVASE32的橢圓偏光儀(ellipson^tre)VASE用橢圓偏光法(ellipsom6trie)來測量波導(dǎo)的折光指數(shù)。折光指數(shù)的測量在400-800nm的波長范圍內(nèi)進(jìn)行，在相對于起始Keralite板在整個范圍內(nèi)測量的增大在O. 03至O. 04之間變動。通過將波導(dǎo)放在具有觀測孔的爐中來測量熱擴張系數(shù)(CTE)。在0°C至300°C的溫度上升過程中，波導(dǎo)與該厚度其余部分之間的CTE的差異將使玻璃彎曲。因而用巴比涅旋光鏡(polafiscope a Babinet)測量彎曲應(yīng)力。該彎曲應(yīng)カ隨溫度的變化使得能夠獲得該CTE的差異。在我們的情況下獲得17X 10_7/°C的差異。起始Keralite基材的CTE為1X10_V°C，在該波導(dǎo)中所測得的CTE為18X10_V°C。用BYK-Gardner公司的“ haze-Gard plus”商業(yè)裝置測量該波導(dǎo)的散射特性(模
糊度的測量)。該裝置的技術(shù)規(guī)格如下
權(quán)利要求1.ー種玻璃陶瓷板,其特征在于包含位于所述玻璃陶瓷板(1,21,37)中并能夠散射電磁輻射的波導(dǎo)(3，23，41a，43a，45a，47a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，所述波導(dǎo)(3，41a，43a，45a，47a)基本上在其整個長度上通向至玻璃陶瓷的至少ー個面上，并且所述波導(dǎo)(3，41a，43a，45a，47a)任選地具有用于收集由光源(13)所發(fā)射的光的部分(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，除用于收集由光源(33)所發(fā)射的光的所述波導(dǎo)部分(31)タト，所述波導(dǎo)(23，41a，43a，45a，47a)大部分位于玻璃陶瓷的中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的玻璃陶瓷板，其特征在干，所述用于收集由所述光源(13,33)所發(fā)射的光的波導(dǎo)部分(11，31)通向玻璃陶瓷板的側(cè)面(9，29)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，波導(dǎo)的模糊度小于50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，波導(dǎo)(3，23，41a，43a，45a，47a)的折光指數(shù)比玻璃陶瓷的折光指數(shù)高O. 01至O. 06。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的玻璃陶瓷板，其特征在于，所述波導(dǎo)(3，23，41a，43a，45a，47a)的熱膨脹系數(shù)比玻璃陶瓷的熱膨脹系數(shù)高O至20X 10_7/°C。
8.ー種包含根據(jù)權(quán)利要求I至7中任ー項的玻璃陶瓷板的顯示裝置，其特征在于該顯示裝置(35)還包含在可見光的波長范圍內(nèi)發(fā)射的光源(13，33，41(3，43(，45(3，47(3)，考慮所述光源(13，33，41c，43c，45c，47c)相對于所述波導(dǎo)(3，23，41a，43a，45a，47a)的位置以便允許將所發(fā)射的光注入所述用于收集光的波導(dǎo)部分(11，31)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，所述光源(13，33，41c，43c，45c，47c)由至少ー個LED或至少ー個激光二極管構(gòu)成，該光源發(fā)射紅光。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的顯示裝置，其特征在于，該顯示裝置還包含能夠?qū)⒂伤龉庠?13，33，41c，43c，45c，47c)發(fā)射的光聚焦到所述用于收集光的波導(dǎo)部分(11，31)中的屈光面。
11.一種烹飪裝置，其特征在于包含根據(jù)權(quán)利要求I至7中任ー項的玻璃陶瓷板。
專利摘要玻璃陶瓷板(1，21，37)，其包含位于所述板(1，21，37)中并能夠散射電磁輻射的波導(dǎo)(3，23，41a、43a、45a，47a)。
文檔編號C03C10/12GK202465514SQ20112032725
公開日2012年10月3日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者A·于尼亞爾, G·庫尼, J·塞利耶, L·卡諾瓦, M·?？? S·佩爾蒂埃 申請人:尤羅科拉公司