CN103597286A - 显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示设备，该显示设备带有透明的、染色的玻璃陶瓷，其具有在前侧的显示侧以及后面的照明侧，其中，在照明侧的区域中布置有至少一个发光元件。当色彩补偿滤光器以着色层的形式间接地或直接地涂覆到玻璃陶瓷上时，则可以容易地形成物美价廉并且结实的显示设备。

Description

显示设备

技术领域

为了改善用户操作，现代的玻璃陶瓷炉灶设备配备有信号灯或7段式显示装置。在此，炉灶面本身由透明的、染色的玻璃陶瓷板（基材）构成，通常情况下该玻璃陶瓷板在俯视下显现黑色。信号灯给予用户关于炉灶设备或者各个炉灶区域的接通状态、控制器状态并且还有炉灶区域是否在关闭后仍然发烫的信息。通常用LED小灯作为灯具。

背景技术

基于玻璃陶瓷炉灶面的染色以及有色LED显示装置的非常有局限性的选择，可用于用户信息的色彩范围非常强地受到限制。标准地，这些显示装置是红色的，或者在必要时是橙色的，这还基于玻璃陶瓷炉灶面的染色得出。在DE10052370.6中描述了对于玻璃陶瓷炉灶面的透光度曲线，其特别地还在约450nm处准许对于蓝色光的透过，并且因此允许扩展的色彩显示能力。在DE102009013127.2中基于这种玻璃陶瓷揭示了不同的显示装置的可能性。虽然通过透射光谱的扩展到了蓝色的波长范围中，显示装置的显色也被扩展了，然而基于相异的色彩的LED显示装置的微小数量，在这种玻璃陶瓷炉灶面中，用于用户的可见的色彩的数量还是受限制的。例如基于炉灶面透光度曲线，对于用户，白色LED感觉到的是明显的泛黄色的。在DE102010061123.9中提出，通过使用RGB-LED来避免这种缺陷。在此，LED灯由三个红色、绿色和蓝色的原色的LED构成。相应于玻璃陶瓷炉灶面的透光度，这三种色彩的LED的强度如此调整，从而对于观测者在总体上构成灯光信号的白色的色觉。这种技术需要三种LED以及所配属的操控部分。基于相异色的LED的不同的老化，在较长的使用时间可能后出现色彩偏移。

发明内容

因此本发明的任务是，通过透明的、染色的玻璃陶瓷，创建一种物美价廉并且结实的显示设备，以便实现对于用户任意的以及可以预先确定的色觉。

该任务以令人惊讶地容易的方式由此解决，即，在玻璃陶瓷炉灶面和灯具之间引入（相应于所期望的色觉）以着色层的形式补偿滤光器。通过玻璃陶瓷的过滤性质产生的灯具的色度坐标(Farbort)的偏移，通过组合玻璃陶瓷与这种补偿滤光器，校正到所期望的色度坐标。

基材的整体透光度τ_整体（λ）由玻璃陶瓷的透光度τ_玻璃陶瓷（λ）和补偿滤光器的透光度τ_{补偿滤光器}（λ）组合而成（式1）。通过整体透射光谱τ_整体（λ），发光元件的强度分布i_发光元件（λ）向着在显示侧上的观察者感觉到的显示装置的强度分布i_显示装置（λ）偏移（式2）。

式1     τ_整体（λ）=τ_{补偿滤光器}（λ）·τ_显示装置（λ）

式2     i_显示装置（λ）=τ_整体（λ）·i_发光元件（λ）

伴随的色度坐标的偏移可以在CIE标准色度***(Normenvalenzsystem)CIExyY（CIE-国际照明委员会）中描述。（对于以下的描述和它们的示例，在本文中使用2°观察者的CIExyY1931版本。）人类的眼睛不是光谱上连续的光感应器，而是由用于有局限性的红色、绿色和蓝色光谱范围的色彩受体所构造成的。相应于此，长波长（L）、中波长（M）、短波长（K）的视锥细胞的感官感知，带有在红色、绿色和蓝色光谱中的敏感度。基于带有测试者的测试序列，在CIE形式中定义了三个刺激函数

和它们的积分X、Y、Z，其作为三重人工基础色可以通过它们的组合复制我们的眼睛可以感知的整个色彩空间。其中，

和

函数仅近似地与长波长（L）和短波长（K）视锥细胞的敏感度相符。

函数如此设计，即，其复制在日间的亮度感知，并且几乎相当于中波长（M）视锥细胞的敏感度。借助式3和式4，在此通过归一化的值x、y明确地描述了所感知到的色度坐标，Y是对于亮度的量度。该CIExyY形式描述了自发光体，可选地通过吸收介质透过发光，其在眼睛中投下的光谱变换到归一化的X、Y、Z CIE坐标系中，该坐标系则描述了自发光体的色度坐标和亮度。

式3      $A=\frac{1}{N}\∫\stackrel{\‾}{a}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\mathrm{\τ}\left(\mathrm{\λ}\right)\·i\left(\mathrm{\λ}\right)\·\mathrm{d\λ}$

其中，A=X、Y、Z并且

其中， $N=\∫\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\·i\left(\mathrm{\λ}\right)\·\mathrm{d\λ}$

式4      $x=\frac{X}{S},y=\frac{Y}{S},$ z＝1-x-y，

其中，S=X+Y+Z

在红色到蓝色的光谱范围中，对于观察者借助补偿滤光器和优选借助商业化地常见的并且成本可接受的显示发光元件，来达到所期望的显示装置色度坐标的前提是基材在所有三个长波长（L）、中波长（M）、短波长（K）视锥细胞的光谱范围中或在所有三个CIE基础光谱的光谱范围中的最小透光度值。在图1中示出了不同玻璃陶瓷类型（类别）的典型的透射光谱，这些玻璃陶瓷类型通常被考虑用作炉灶面。这涉及到现在最广泛流行的以钒（V）染色的A型玻璃陶瓷（例如CERAN

CERAN

），涉及以Co、Fe、Ni染色的玻璃陶瓷（B型，例如CERAN

），以V、As、Fe染色的玻璃陶瓷（C型，中国），以V、Fe染色的玻璃陶瓷（D型，例如CERAN HIGHTRANS

），以及这种通过以Ti³⁺借助还原提纯

染色（例如ZnS提纯））的E型玻璃陶瓷。

为了通过商业化的灯具（例如LED）穿过玻璃陶瓷在显示侧上，在蓝色到红色的光谱范围中唤起足够亮的色觉，需要对于420nm-500nm、500nm-620nm和550nm-640nm的每个光谱范围分别具有>0.2%，优选>0.4%的平均透光度的玻璃陶瓷。如在图1中所能理解的那样，较新的玻璃陶瓷类别D和E满足这种条件，类别C也能够有限制地满足这种条件。迄今广泛地流行的玻璃陶瓷类别A不满足这种条件。借助这种玻璃陶瓷，根据本发明的色度坐标偏移也不可以在整个可见光谱范围上通过常见的灯具和滤光器实现，特别是不可以实现白色补偿。另一方面，光谱透光度也不允许过高，以便在没有附加助剂、如不透光的底侧涂层的情况下，就可以阻止看到炉灶区的内部构造并且示出在审美上优选的、色彩均匀的、不透明的炉灶面。我们在400nm和700nm的情况下将这种最大透光度限定在<40%，优选<25%，并且额外地在450nm-600nm之间平均值为<4%。如在图1中所能理解的那样，除了类别C之外，所有所揭示的玻璃陶瓷类别都满足这第二条件，类别C在实际中显得太过透明，以至于不能防止看到炉灶区的内部结构。另外的第三个条件由经由玻璃陶瓷炉灶面的商业上常见的灯具的和不过于复杂的补偿滤光器的、向着白色色觉的色彩偏移的可行性得出。为此，在三个光谱感官范围中透光度差异必须不过于大。这在图2中示出。根据本发明的玻璃陶瓷的标准照明的色度坐标应该位于界限曲线G1的内部，优选位于界限曲线G2的内部。界限曲线G1和G2的顶端坐标(Eckkoordinate)在表2中列出。

观察者感觉由两种光信号构成的光刺激，这两种光信号在空间上彼此并列，但是在空间上不可以通过眼睛分辨地显现，并且这两种光信号通过发光元件的强度分布和通过滤光器透光度描述，那么线性相加所感觉到的感官刺激（式5），并且在CIExyY色度图中，总括的色度坐标（x，y）位于两个光信号的色度坐标（x₁，y₁）和（x₂，y₂）之间的直线上（式6）。在同样的强度特定情况下（式7）（x，y）位于两个光信号的色度坐标的之间的中点上（式8）。

式5      $A=\frac{1}{N}\&Integral;\stackrel{\&OverBar;}{a}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;({\mathrm{\&tau;}}_1\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;i_1\left(\mathrm{\&lambda;}\right)+{\mathrm{\&tau;}}_2\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;i_2\left(\mathrm{\&lambda;}\right))\&CenterDot;\&CenterDot;\mathrm{d\&lambda;}=A_1({\mathrm{\&tau;}}_1,k_{1}i)+A_1({\mathrm{\&tau;}}_2,k_{2}i)$

其中，i₁＝k₁·i,i₂＝k₂·i,k₁+k₂＝1

式6     x＝k₁x₁+k₂x₂

其中，x_i＝f(τ_i,i)，y、z是相应的。

式7     k₁＝k₂＝1/2

式8      $x=\frac{x_1+x_2}{2},y=\frac{y_1+y_2}{2},z=\frac{z_1+z_2}{2}=1-x-y.$

这种线性关系也由色彩图所公知，例如图形显示装置，如CRT或LCD显示屏的色彩图，在这些显示屏中可能可以感觉得到的色度坐标在CIExyY图中位于显示设备的三个基础色彩的色度坐标之间的三角形中，一般地位于RGB色彩空间中，或者在多于三个基础色彩时位于色彩多边形中。在这种情况下，根据式6基于三种或更多种基础强度的线性组合计算出色度坐标。

与式5所阐明的相比较，在根据本发明的两种彼此相继布置的滤光器，即基材的（例如玻璃陶瓷）和补偿滤光器的使用中，该线性关系如式9那样，不再是线性给出的。在式9中，对于τ₁（λ）和τ₂（λ）例如可以基于式1代入玻璃陶瓷的透射光谱τ_玻璃陶瓷（λ）和补偿滤光器的透射光谱τ_{补偿滤光器}（λ）。

式9      $A_{12}=\frac{1}{N}\&Integral;\stackrel{\&OverBar;}{a}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&tau;}}_1\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&tau;}}_2\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;i\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\mathrm{d\&lambda;}$

发光元件通过彼此相继地布置的滤光器的色度坐标不再必须位于发光元件经由各个滤光器的色度坐标之间的直线上。相反地，这导致以下现象，即，发光元件的同样的、共同的、根据本发明补偿的色度坐标可以经由玻璃陶瓷通过不同的补偿滤光器获得，其中，根据光谱分布，经由各个补偿滤光器的发光元件的色度坐标不必须是一致的。在图3中标准光E的色度坐标各自经由D型的玻璃陶瓷并且各自穿过不同的色彩滤光器B1-B7，其分别与玻璃陶瓷相组合，彼此相继地布置，标准光允许显现在同样的总和色度坐标上。在所示出的示例中，色彩滤光器如此地构造，即，使整体色度坐标对于观察者位于消色点E上（灰色点或者白色点E）。

如所描述的那样，通过根据本发明的补偿滤光器，灯具的原始的色度坐标的偏移因此可能通过染色的基材再次得到补偿，特别是成白色色度坐标。另一个根据本发明的应用是，灯具的色度坐标在基材的显示侧上向着所期望的色度坐标偏移，这种所期望的色度坐标与灯具的原始色度坐标不同。通过基材和滤光器的组合的色度坐标偏移在此希望不补偿。因此，一方面，可以产生例如通过可用的、固定波长的商用的LED不可以示出的色度坐标，例如位于黄色LED和橙色LED之间的色度坐标。这例如对于产品系列的识别、区分和标示是有利的。另一方面，发光元件可以统一地，并且因此具有成本优势地，通过一类不是单色的、而是光谱上宽广地发射的、有色的灯具构造而成（例如白色LED、荧光灯管）。通过应用不同的、根据本发明的色彩滤光器，结合不同的染色的基材，可以产生用于不同的产品系列的不同的色度坐标或一个产品系列的同样的色度坐标。色度坐标偏移和补偿特别是可以使用于宽广的光谱带的灯具、如白色LED、荧光灯管或组合单色彩LED的混合色，例如RGB-LED。单色彩、几乎是单色的灯具，例如红色、蓝色、绿色LED，作为单一色彩使用通常无法通过滤光器获得显而易见的色彩偏移。

如果根据本发明灯具的色度坐标过于白以至于无法补偿，不意味着恰好到达消色点E。换而言之，眼睛容许广阔的色度坐标范围作为白色色觉。此外，这还依赖于周围的表面的色度坐标，如红黑色的炉灶区表面。因此可以优选地设置，对于任意发光元件的白色补偿达到这样的色度坐标，其优选位于白色范围W1的界限内，优选位于白色范围W2中。在此，白色范围W2包围了在ANSI（美国国家标准学会）中定义的白色区域（ANSI划分）1A，……，1D，……，8D，其典型地被LED制造商所采用，以便表征他们的白色LED的色度坐标。这个范围对应于由2580K到7040K的色温（CCT，颜色相关温度），对应于由暖白色到冷白色的白色印象。在图3中，根据本发明限定出白色范围W1和W2的顶端点(Eckpunkt)在表1中列出。当然，白色补偿还可以在W1或W2范围之外的范围中进行。例如，在本发明的范畴中，白色补偿也可以在至多15000K（CCT，颜色相关温度）下进行。然而“冷白色”范围（10000K和15000K之间）部分地从发光印象上来讲常被使用者感知为“硬的”。可以想到的还有，在色温下降到2000K时，这种发光印象被感知为带有泛黄色的。

根据本发明，色度坐标补偿不限于示例涂层1-4或者标准光源E。优选地，在应用中使用可以商业化获得的并且成本低廉的灯具，例如白色LED。可以使用其他色彩的、非单色的灯具，例如荧光灯管或者此外例如由蓝色、绿色和红色LED构成的组合（RGB灯具），其例如作为LCD显示屏的背光被调整到固定的色度坐标上或者操控显示装置的色彩表现，以便借助相应地构造的补偿滤光器在炉灶区的显示侧上补偿灯具的原始色度坐标，或者特别地产生白色的色觉亦或任意的色觉。

根据本发明，色度坐标补偿不限于白色色度坐标。可以通过相应的补偿滤光器调整每个期望的色度坐标，例如用于广告或公司标志的对商标设备特定的色彩，或者还有用于用户友好地区别警告、指示或用户帮助的不同的色度坐标，或者用于在炉灶设备中不同功率级别的不同的色度坐标。这可以在丰富的示例中得到应用，这些应用用于简单化的用户操作、状态显示或者装饰照明的不同氛围。

也可以考虑多色印刷，其用来产生多色的发光展示或有色的符号展示。

着色层通过不同的涂层方法，例如丝网印刷，实现了信号区的清晰分界以及散射光的屏蔽、以及符号标志或字符标志的展示，其在照明接通状态对用户是可见的而在关闭状态是不能被用户感知到的。甚至这种标识/标志的位置在关闭状态下是不可以辨识的，据此，对于用户持续保持玻璃陶瓷表面的单色的精致的观感。这种效果被称为固定面板效果（Deadfront-Effekt），并且常常是为设计师所期望的，因为由此炉灶设备明显地提升了在整体美学观感。例如在特别是在日本所公知的透明的玻璃陶瓷炉灶面中，通过可观的额外花费才可以实现这种固定面板效果。由于这种炉灶面的高透明度，屏幕显示装置或小灯是直接可见或明显可见的，这有时是让人感到有干扰的。相反于这种透明的炉灶面，另外深色地染色的炉灶面还可以与大功率的辐射加热体组合，据此，通过所提出的方法，带有辐射加热体或卤素加热体的玻璃陶瓷炉灶设备在用户操作上明显得到了提升。

在本发明的范畴中可以特别地设置，着色层作为着色涂料涂布，特别是涂覆到透明的载体上，特别是薄膜载体上，并且/或者涂布到玻璃陶瓷上，并且/或者着色层被保持在两个透明载体之间，特别是在两个薄膜载体之间，并且/或者着色层由至少局部地染透的载体，特别是薄膜载体构成。透明的载体或者染透的载体例如可以由薄膜材料组成。由聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）或者由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）构成的薄膜材料在应用中特别适合与玻璃陶瓷结合使用作为炉灶面。这些材料是充分耐热的。这种薄膜材料的使用具有优点，即，这种材料是可以成本低廉地获得的，并且此外可以实现玻璃陶瓷的均匀地面状的安置。独立的载体的使用使非常均匀制造补偿滤光器成为可能。

特别地，玻璃薄膜也是适合的。

在使用通常在底侧上有结的玻璃陶瓷炉灶面时，在细纹和字符标志的顶侧可以实现图像锐度，而没有视觉上让人困扰的失真，其方式是，在结上施加折射率匹配的均衡层。相对于在美国专利US6369365中所描述的、在有结的底侧上印上的遮盖物，这是有更加明显的优点的。通过直接印刷有结的底侧，产生强烈的干扰性的失真，据此，只有非常大的粗糙窗体和符号才能够被展示。炉灶面的厚度通常为4mm，在商业应用中为直至6mm。为了提高色彩强度或照明强度还可以设置，使用降低了厚度的炉灶面，例如3mm厚度的炉灶面。

在此处所揭示的用于通过单独LED或7段式显示装置照明的主要应用领域之外，当然，这种***还适用于各个任意其他光源和展示形式，例如作为光源还可以使用卤素灯、发光棒

光学纤维或荧光灯管。在发光点或7段式显示装置之外，用于识别炉灶区域或进行标识或者用来照亮更大的炉灶区域面或边缘的条形显示装置或发光标签是可以想到的。此外，根据本发明的色度坐标补偿或偏移可以应用于文字数字式或图形式的显示屏的背景照明，例如LCD显示装置的背景照明。在优选地使用在玻璃陶瓷炉灶设备中之外，这种***还可以使用在烤箱面板区域中或者包含烤盘的多米诺炉灶设备

中。例如由玻璃陶瓷构成的壁炉隔板也是公知的。在这种壁炉隔板中，可以实现带有所建议的、用于改善用户舒适度的***的照明。炉灶面可以形成为平的、弯曲的或者复杂成形的。对于炉灶位置的加热装置可以想到的是燃气燃烧器、感应线圈或者辐射加热体或卤素加热体。

对于在色彩上期望的整体印象决定性的是相应的透光度曲线，其由基材和色彩滤光器（着色层）的透光度曲线得出。因为基材的透光度曲线是“预定的”，仅可以通过着色层实现校正。

通过以下基本参数，着色层的滤光器校正效果通过各自的透光度曲线在可见光范围中确定

·最大透光度的位置

·最大透光度的宽度

·最大透光度的强度

最大透光度的位置和宽度通过色彩组成确定，特别通过配色的颜料确定。而强度通过色彩基质中着色层厚度和的染料或色彩颜料的浓度确定。

如此，在图4中和图5中示出了依赖透光度（图4）和色度坐标（图5）的不同的染料浓度，其中，在图4中示出了为了补偿用于D型玻璃陶瓷的标准光源E而经过优化的光谱B1到B4，并在图5中示出了浓度曲线B1到B4。通过有针对性地选择染料和/或颜料浓度，可以把色度坐标调整到所期望的范围中。

带有1%和0.8%酞菁蓝（Heliogenblau）（B1及B2）的着色层位于白色范围W1的边缘上。而带有0.6%的酞菁蓝组分的B3在色彩基质中位于白色范围W2的顶端处，并且带有0.4%同样的蓝色染料的B4位于W1的下方。通过在色度坐标图（图5）中点B1-B4的位置示出了，可以通过有针对性地调整颜料浓度实现所期望的色度坐标。在经过烘烤的着色层中的染料或颜料浓度可以通过层厚度和/或通过色彩基质中染料和/或颜料浓度匹配于各个基材。

着色层可以由不同的着色体系制造。一方面，有机着色体系例如适用于低温应用，另一方面，无机着色体系还适用于高温应用或低温应用和高温应用的混合。

如以上所实施的，匹配的透光度曲线可以通过着色层获得，该着色层由色彩基质和/或染料和/或色彩颜料构成。使用有机或无机染料和/或色彩颜料作为染料/色彩颜料，优选吸收性的有机或无机的染料/色彩颜料，特别优选蓝色、绿色和蓝绿色染料/色彩颜料。在蓝绿色染料/色彩颜料中，这些最大透光度在400-600nm的范围中的染料/色彩颜料是优选的，特别优选地在450-550nm的范围中。使用例如铁氰配合物、阴丹酮、靛蓝、铜酞菁类，优选铜酞菁的β-型、带有出自偶氮系列和甲亚胺系列的配体的铬螯合物（优选Cr³⁺），例如酞菁蓝23050作为染料。

使用例如钴-锡-复合氧化物（混合氧化物）、硅酸铝，优选含硫硅酸铝（如群青蓝、群青绿）、硅酸锆，其优选带有钒添加物，特别优选带有1.5％的钒添加物、硅酸锆-氧化钒、钙-铜-硅酸盐，优选CaCuSi₄O₁₀、碳酸铜复合物(Kupfercarbonatverbindungen)2CuCO₃·Cu(OH)₂，钴-铝-复合氧化物，优选为铝酸钴（钴铝尖晶石；比色指数C.I.：颜料蓝28），和钴-铬-复合氧化物，优选亚铬酸钴（钴铬尖晶石；比色指数C.I.：颜料蓝36）作为色彩颜料。

这些颜料优选作为纳米颗粒使用。作为特别的实施方式，所提到的颜料也可以用作散射颗粒。

色彩基质可以由有机和/或无机成分组成，其中特别地，无机基质优选用于在更高的温度范围中的应用。无机色彩基质通常由玻璃粉和介质构成，通过该介质可以调整可加工性/可印刷性等。有机色彩基质由粘合剂、溶剂和诸如硬化剂、交联剂、流平剂、添加剂、消泡剂、酸和/或碱和/或阳离子和/或阴离子和/或自由基聚合引发剂的添加物组成。

可以使用基于丙烯酸酯、基于硅氧烷(silixanbasiert)、基于硅氮烷的***，优选为橡胶、聚氨酯树脂、硅酮（有机和/或无机交联的）、溶胶-凝胶-复合物(Verbindung)、杂化聚合物、以丙烯酸酯为基础的***，优选甲基丙烯酸酯、环氧化物、聚酰胺、聚酰亚胺以及它们的混合物作为粘合剂。这种粘合剂可以带有纳米颗粒或者不带有纳米颗粒地使用。

特别地涂层组合物可以包括硅、钛、锆、铝、锌、镁、钙、锡或它们的混合物的溶胶-凝胶前驱体。十分特别优选地，溶胶-凝胶前驱体为SiOR_xR_y、TiOR_xX_y、ZrOR_xX_y、AlOR_xX_y、ZnOR_xX_y、MgOR_xX_y、CaOR_xX_y和SnOR_xX_y。

在一个实施方式中，溶胶-凝胶前驱体和/或金属有机纳米颗粒和/或无机纳米颗粒的颗粒大小在0.05nm到200nm的范围中，特别优选1到100nm。在此特别地，颗粒形状既可以是球形的也可以是不规则的还可以是链状的。

在特别优选的实施方式中，涂层组合物包括能够UV硬化的和/或热学硬化的杂化聚合物、水解和缩合的烷氧基硅烷的前驱体，特别是缩水甘油丙氧基三乙氧基硅烷和/或甲基丙烯酰氧基丙氧基三甲氧基硅烷，它们可以进一步地通过聚硅氧烷官能化。优选使用甲基和/或苯基官能化的聚硅氧烷。那么在玻璃陶瓷上的溶胶-凝胶层优选包括在此描述溶胶-凝胶前驱体与在此描述的聚硅氧烷的反应产物。

在根据本发明的特别的实施方式中，涂层含有无机纳米颗粒。该纳米颗粒例如改善涂层的抗刮划性。

在这个特别的实施方式中，给涂层溶液添加无机纳米颗粒。优选地，纳米颗粒体积组分在涂层组合物中多于10%，进一步优选地多于20%。纳米颗粒优选作为酒精分散体加入。

优选地，涂层组合物还包括无定形的或纳米晶体的金属氧化物形式的纳米颗粒。优选的金属氧化物是二氧化硅（SiO₂）、二氧化钛（TiO₂）、二氧化锆（ZrO₂）、Y₂O₃稳定的氧化锆、氧化铝（Al₂O₃），氧化锌（ZnO）和氧化铟锡（ITO）。优选地，还可以使用它们的杂化聚合物的衍生物或化合物。金属氧化物可以以颗粒和/或金属有机聚合物的形式存在。

使用例如松油醇(Terpeniol)、乙酸正丁酯，卡必醇，乙酸卡必醇酯，乙二醇单***以及它们的混合物作为溶剂。特别地，适用于丝网印刷的色彩基质需要高沸点溶剂，其具有<5hPa的蒸汽压，优选<2hPa、特别优选<1hPa。额外地，例如可以添入硬化剂来提高涂层硬度/抗刮划性，硬化剂例如为纳米颗粒、双环氧化物。根据涂层方法，还可以添加不同的流平剂，例如聚乙二醇(PEG)、毕克的BYK302、BYK306，以便达到均匀的涂层厚度。特别地，在印刷不平滑的表面时，例如有结的表面时，添加润湿剂/流平剂，其允许再复制结。

色彩基质的组成部分和染料和/或色彩颜料经过均质化，优选借助高速分散机（Ultraturax）或三辊轧机。

使用不同的涂层方法，例如印刷法如喷墨印刷、胶印、移印、辊式涂布，优选丝网印刷、浸渍法、旋转涂布、喷覆法。对于这些涂层方法，色彩基质的粘度必须匹配可加工性/可印刷性，特别是对于优选的丝网印刷法匹配触变性能。此外，为此使用纤维素化合物、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrilidon)、聚乙二醇、嵌段共聚物作为有机稠化剂，使用气相二氧化硅(Aerosile)、火焰热解的或借助沉淀过程制造的SiO_x或Al_xO_y颗粒作为无机稠化剂。

着色层在涂层后例如经过热学硬化和/或UV硬化，在无机色彩（陶瓷色彩）的情况下，着色层在温度高于500℃、优选>700℃的情况下进行烘烤。

着色层的根据本发明的过滤效果需要均匀的层厚度，从而层厚度的波动为<3μm，优选<1μm，十分特别优选地<0.5μm。因此优选地，表面的两侧是平滑的。在本文中“平滑”意味着，顶侧和底侧近似具有相同的表面几何形状，并且底侧不具有常见的结状结构。

特别地，在不平滑的表面中，例如有结的表面中，可以把优选的折光率匹配的均衡层直接施加到表面上，该均衡层由聚氨酯树脂、硅酮（有机和/或无机交联的）、溶胶-凝胶化合物、杂化聚合物、丙烯酸酯为基础的***，优选甲基丙烯酸酯、环氧化物、聚酰胺、聚酰亚胺，以及它们的混合物组成。这种均衡层可以带有纳米颗粒或者不带有纳米颗粒地使用。然后将已经描述的着色层涂覆到该均衡层上。

根据本发明的另一个变型设计方案可以设置，均衡层间接或直接地连接，特别是粘结着色层与玻璃陶瓷，或者均衡层连接具有着色层的载体和玻璃陶瓷。

具体实施方式

实施例1.带有平滑底侧的深色玻璃陶瓷

制造粘合剂A

0.08mol GPTES（缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷）和0.02molTEOS（四乙氧基硅烷）通过加入0.125mol对甲基苯甲酸（

p-toluic acid）的水水解。接着在旋转蒸发器上去除溶剂，并且得到22.6g粘合剂。

制造粘合剂B

0.04mol MPTMS（甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷）和0.02molTEOS（四乙氧基硅烷）以及0.04MTEOS（甲基三乙氧基硅烷）通过加入0.125mol对甲基苯甲酸的水水解。接着在旋转蒸发器上去除溶剂。

作为含有纳米颗粒的溶液，使用可购买获得的15nm大小的SiO₂颗粒的分散液（在二乙二醇单丙醚中）。

起始溶液含有50质量%的能够热活化的起始剂甲基咪唑（在乙二醇单丙醚中）。

在两侧平滑的深色玻璃陶瓷上，该玻璃陶瓷由相应于玻璃陶瓷类型CERAN HIGHTRANS

的玻璃陶瓷材料制成并且具有4mm的厚度，借助于丝网印刷在底侧上印上色彩，其由以下成分构成：

30质量%的粘合剂A

65质量%的含有纳米颗粒的溶胶-凝胶溶液

2质量%的起始溶液

3质量%的酞菁蓝23050

这种色彩通过两种不同的机织物强度进行印刷，并且接着通过类型为Dymax500的设备UV-照射来干燥3分钟。具有机织物强度100-40的层厚度为4.9μm，该层是有裂纹的，并且通过经由白色LED照明的总体色觉是偏蓝色的。

而通过丝网强度140-31取得2.8μm层厚度，其具有封闭的，均匀的表面结构。这次通过同样的背景照明取得白色的整体印象。

实施例2：带有有结的底侧的深色玻璃陶瓷

在有结的CERAN HIGHTRANS

类型的深色玻璃陶瓷上，均衡层借助于丝网印刷由聚氨酯树脂印刷并且接着经过热学硬化。层厚度波动为<3μm。在这种均衡层上借助丝网印刷法打印色彩，其由以下成分构成：

32%的粘合剂A

60%的含有纳米颗粒的溶胶-凝胶溶液

2%的起始溶液

6%的醇溶蓝94030

在3min的UV辐照下进行干燥。

层厚度波动为<3μm；白色的LED光显示出均匀的白色。

实施例3：带有有结的底侧的深色玻璃陶瓷

在有结的CERAN HIGHTRANS类型的深色玻璃陶瓷上，均衡层借助于丝网印刷由聚氨酯树脂印刷并且接着经过热学硬化。层厚度波动为<3μm。这这种均衡层上借助丝网印刷法打印色彩，其由以下成分构成：

32%的粘合剂B

60%的含有纳米颗粒的溶胶-凝胶溶液

2%的起始溶液

6%的醇溶蓝94030

在60min的IR辐照与循环空气的组合下进行干燥。

层厚度波动为<3μm；白色的LED光显示出均匀的白色。

实施例4.带有陶瓷着色层的深色玻璃陶瓷

在4mm厚的、两侧平滑的深色玻璃陶瓷上，（相应的材料例如CERAN HIGHTRANS）借助于丝网印刷打印陶瓷色彩。该色彩由硼硅酸盐玻璃粉（40％）、丝网印刷介质（50％）和CI-36类（氧化铝钴）颜料蓝（10％）构成，该色彩在三辊轧机中均匀化。

这种色彩在窑中在>500°的温度下经过烘烤。

层厚度为4μm，其中，层厚度的波动为<1μm。这种色觉通过白色LED背景照明是轻微偏红的白色的。

本发明在以下将结合在根据图6至图9的附图中所示出的实施例进行更详细的阐述。这些附图以侧视图示出了不同的显示设备的示意性的构造。

图6示出了玻璃陶瓷10，其具有作为显示侧11的平滑的顶侧以及作为照明侧12的平滑的底侧。玻璃陶瓷10的构成显示侧11和照明侧12的闭合面因此彼此平面平行地布置。在底侧的照明侧的区域中，在玻璃陶瓷10上涂布以着色层的形式的色彩补偿滤光器20。可以想到的是，该着色层在此借助丝网印刷法或类似的印刷方法涂覆。此外可以想到的是，着色涂料备选地涂覆到单独的载体上，并且这种单独的载体在玻璃陶瓷的照明侧12上安置(hinterlegen)玻璃陶瓷10上。色彩补偿滤光器20借助覆盖物30安置。这种覆盖物可以例如以透明的面材料，例如以由玻璃或塑料构成的薄膜或片形成。在远离色彩补偿滤光器20的一侧上，在载体30上涂覆层元件31。这些层元件可以形成为遮盖物、光栅、操作符号或类似物。它们可以印上，或例如作为单独的元件、特别是作为薄膜涂覆上。还可以想到的是，该层元件31是激光处理、蚀刻、喷涂或溅射的。在色彩补偿滤光器20的后面的区域中布置有发光元件50。由发光元件50发射的光经由载体30、色彩补偿滤光器20和玻璃陶瓷10传到显示侧11上。在光通过时，取决于色彩补偿滤光器20和染色的玻璃陶瓷10，发光元件50的光如此经过过滤，从而在显示侧11上构成所期望的光印象。额外地还可以设置，载体30是半透明的并且同样作为过滤元件起作用，从而影响光的透过。层元件31可以例如设计为不透光的。由此，在这个位置上没有光可以穿过玻璃陶瓷10，从而在显示侧11上达到相应的深色的光学印象。以这种方式，可以容易地示出例如符号、显示元件或类似物。

根据图7的变型设计方案基本上相应于根据图6的变型设计方案。然而，与图6的区别在于，层元件31迁移到在载体30和色彩补偿滤光器20之间的区域中。在这种方式下，该层元件是受到防护不受机械负载损害的。

图8示出了玻璃陶瓷10，其具有作为显示侧11的平滑的顶侧和背侧的照明侧12。照明侧12形成为有结构的。因此，照明侧具有结构部分13，其由结状凸起构成。玻璃陶瓷炉灶面的这种设计方案是通常常见的。在照明侧12的区域中再次涂覆以着色层的形式的色彩补偿滤光器20。在此，涂层方法如此选择，即，在远离玻璃陶瓷10一侧上形成平坦的表面。因此，着色层均衡由结构部分13构成的玻璃陶瓷10的不平坦部分。色彩补偿滤光器20充当用于板条状的保持元件40或框架形式的保持元件的载体。保持元件固定在色彩补偿滤光器20上，例如粘合在色彩补偿滤光器上。保持元件40构成引导区，平面的载体30可以端侧向地推入到该引导区中。与在根据图6和图7的实施例中相似地，载体30又具有层元件31。通过在图8中示出的显示设备的设计方案，可以实现更换载体30，从而实现例如显示设备的个性化。

根据图9的实施例基本上相应于根据图8的实施例，具有以下区别，即，不使用带有结构部分13的玻璃陶瓷10，而是使用两侧平滑的玻璃陶瓷10。

由此，另外的功能个性化可以通过保持元件40由此实现，即，该保持元件用于电子构件的联结，例如发光元件50、电路板、传感器、开关或类似物的联结。

进而还可以设置，载体30和/或色彩补偿滤光器20装配有导电的导体电路。导电的导体电路可以使用用于操控和/或评估电子的、电磁的、电容的、电感的或光学的信号。例如，导体电路可以用来联结接触传感器、接触场、电极、运动传感器、罐式传感器、液体传感器、天线、显示屏、显示装置或类似物。在此，导体电路可以例如这样类型的形成，即，该导体电路由细微的、对于人眼几乎不可见或者不可见的结构构成，或者在可见光波长范围中由准半透明的金属面构成。还可以想到的是，该载体30是如此形成的，即，它是由光散射片构成的。在这种方式下，可以容易地生成泛光灯

Claims (33)

1.一种显示设备，所述显示设备带有透明的、染色的玻璃陶瓷（10），所述玻璃陶瓷具有在前侧的显示侧（11）以及在后面的照明侧（12），其中，在所述照明侧（12）的区域中布置有至少一个发光元件（50），其特征在于，色彩补偿滤光器（20）能以着色层的形式间接地或直接地涂覆到所述玻璃陶瓷（10）上。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述着色层布置在所述照明侧（12）上。

3.根据权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述着色层具有有机的和/或无机的染料和/或色彩颜料，优选具有蓝色、绿色和/或蓝绿色的染料和/或色彩颜料。

4.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述色彩颜料或所述色彩颜料的至少一部分在400nm到600nm的范围中，优选在450nm到550nm的范围中具有最大透光度。

5.根据权利要求3或4所述的显示设备，其特征在于，所述染料/色彩颜料的至少一部分由铁氰配合物、阴丹酮、靛蓝、铜酞菁，优选为β-型的铜酞菁、带有出自偶氮系列和甲亚胺系列的配体的铬螯合物（优选Cr³⁺），例如酞菁蓝23050；色彩颜料例如钴-锡-复合氧化物（混合氧化物）、硅酸铝，优选含硫硅酸铝、硅酸锆，优选带有钒添加物，特别优选带有1.5％的钒添加物、硅酸锆-氧化钒-复合物、钙-铜-硅酸盐，优选CaCuSi₄O₁₀、碳酸铜复合物2CuCO₃·Cu(OH)₂，钴-铝-复合氧化物，优选作为铝酸钴（钴铝尖晶石；比色指数C.I.：颜料蓝28），和/或钴-铬-复合氧化物，优选作为亚铬酸钴（钴铬尖晶石，比色指数C.I.：颜料蓝36）构成。

6.根据权利要求3到5中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述色彩颜料的至少一部分由纳米颗粒构成。

7.根据权利要求3到6中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述色彩颜料作为散射颗粒运用在着色层上。

8.根据权利要求1到7中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述着色层具有有机和/或无机成分构成的色彩基质。

9.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于，所述无机色彩基质由玻璃粉构成。

10.根据权利要求8或9所述的显示设备，其特征在于，所述有机色彩基质具有粘合剂、溶剂和诸如硬化剂、流平剂、添加剂的添加物。

11.根据权利要求10所述的显示设备，其特征在于，所述粘合剂具有基于丙烯酸酯、基于硅氧烷、基于硅氮烷的***，优选为橡胶、聚氨酯树脂、硅酮（有机和/或无机交联的）、溶胶-凝胶-复合物、杂化聚合物、以丙烯酸酯为基础的***，优选甲基丙烯酸酯、环氧化物、聚酰胺和/或聚酰亚胺。

12.根据权利要求8到11所述的显示设备，其特征在于，作为溶剂使用松油醇、乙酸正丁酯、卡必醇、乙酸卡必醇酯、乙二醇单***和/或蒸汽压<5hPa的，优选<2hPa的，特别优选<1hPa的高沸点溶剂。

13.根据权利要求8到12中任意一项所述的显示设备，其特征在于，使用纳米颗粒和/或双环氧化物作为硬化剂。

14.根据权利要求8到13中任意一项所述的显示设备，其特征在于，使用聚乙二醇、BYK302和/或BYK306作为流平剂。

15.根据权利要求8到14中任意一项所述的显示设备，其特征在于，作为添加剂使用纤维素化合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、嵌段共聚物形式的有机稠化剂，气相二氧化硅和/或火焰热解的或借助沉淀过程制造的SiO_x或Al_xO_y颗粒。

16.根据权利要求1到15中任意一项所述的显示设备，其特征在于，将所述着色层烘烤到所述玻璃陶瓷（10）的表面中，对所述着色层进行热学硬化和/或UV硬化。

17.根据权利要求1到16中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述着色层的层厚度波动为<3μm，优选为<1μm。

18.根据权利要求1到17中任意一项所述的显示设备，其特征在于，在所述玻璃陶瓷（10）和所述着色层之间布置有均衡层。

19.根据权利要求1到18中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述着色层是作为着色涂料涂布的。

20.根据权利要求1到19中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述着色层涂覆到透明的载体（30）上，特别是涂覆到薄膜载体上，并且/或者，涂布到所述玻璃陶瓷（10）上，并且/或者所述着色层被保持在两个透明载体（30）之间，特别是在两个薄膜载体之间，并且/或者，所述着色层（30）由至少局部染透的载体，特别是薄膜载体构成。

21.根据权利要求18到20中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述均衡层间接或直接地连接、特别是粘结所述着色层与所述玻璃陶瓷（10），或者所述均衡层连接具有所述着色层的载体（30）和所述玻璃陶瓷（10）。

22.根据权利要求18到21中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述均衡层的折射率相对于所述玻璃陶瓷（10）的折射率，最大偏离20%，优选最大偏离10%。

23.根据权利要求18到22中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述均衡层具有聚氨酯树脂、硅酮（有机和/或无机交联的）、溶胶-凝胶-复合物、杂化聚合物、丙烯酸酯为基础的***，优选甲基丙烯酸酯、环氧化物、聚酰胺和/或聚酰亚胺。

24.根据权利要求1到23中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述玻璃陶瓷（10）对于420nm-500nm、500nm-620nm和550nm-640nm的光谱范围中的每一个分别具有>0.2%，优选>0.4%的平均透光度。

25.根据权利要求1到24中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述最大透光度在400nm和700nm的情况下为<40%，优选<25%，并且在450nm-600nm之间平均值为<4%。

26.根据权利要求1到25中任意一项所述的显示设备，其特征在于，经由所述玻璃陶瓷（10）的标准照明的色度坐标布置在界限曲线的内部，所述界限曲线在色度图CIExyY-2°中通过下列的顶端坐标确定：

优选通过下列的顶端坐标确定：

27.根据权利要求1到26中任意一项所述的显示设备，其特征在于，在所述显示侧（11）上发射的光对应于在2000K和15000K之间的范围内的色温（颜色相关温度），优选布置在界限曲线中，所述界限曲线在色度图CIExyY-2°中通过下列的顶端坐标确定：

优选通过下列的顶端坐标确定：

28.根据权利要求1到27中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述玻璃陶瓷（10）具有在所述显示侧（11）和所述照明侧（12）之间范围在2mm到6mm之间的厚度。

29.根据权利要求1到28中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述玻璃陶瓷（10）是两侧平滑的。

30.根据权利要求1到29中任意一项所述的显示设备，其特征在于，在所述照明侧（12）的区域中布置有白色LED，RGB灯具和/或非单色的灯具（50）。

31.根据权利要求1到30中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述着色层的层厚度为在30μm-1μm之间的范围中，优选在10μm-2μm之间的范围中。

32.根据权利要求1到31中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述着色层的染料和/或色彩颜料的浓度为在4重量%到0.1重量%之间的范围中，优选2重量%和0.4重量%之间。

33.根据权利要求1到32中任意一项所述的显示设备，其特征在于，所述无机着色层的色彩颜料的浓度为在40重量%和1重量%之间的范围中，优选在20重量%和2重量%之间，特别优选在10重量%和5重量%之间。

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