(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの相対向する面（２０，２１）を有する薄板状のガラスまたはガラスセラミック基材（２）を備えたガラスまたはガラスセラミック製品（１）であって、
前記ガラスまたはガラスセラミック基材（２）は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視スペクトル領域にて、一方の面（２０，２１）から対向する面（２１，２０）へ前記ガラスまたはガラスセラミック基材（２）を透過する可視光に対し、少なくとも１％の光透過率τｖｉｓを、有利には少なくとも３０％の光透過率τｖｉｓを示し、
前記ガラスまたはガラスセラミック基材（２）の一方の面（２０，２１）は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視スペクトル領域における光透過率τｖｉｓが５％以下の不透明のコーティング（５）を備えており、
前記不透明のコーティング（５）の表面に入射した光を、前記不透明のコーティング（５）と前記ガラスまたはガラスセラミック基材とに透過させるための開口（９）が、前記不透明のコーティング（５）に設けられており、
前記ガラスまたはガラスセラミック基材（２）における前記開口（９）の幅（９１）は、８０μｍ以下であり、有利には４０μｍ以下であり、より有利には２５μｍ以下であり、
前記不透明のコーティングは、装飾用顔料が埋め込まれた酸化物ネットワークのマトリクスを含む、
ガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項２】
前記開口（９）は、溝形状を有する、
請求項１記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項３】
前記ガラスまたはガラスセラミック基材における前記開口の幅は、少なくとも０．５μｍである、
請求項１または２記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項４】
前記開口（９）は、前記コーティング（５）の表面（５０）から前記ガラスまたはガラスセラミック基材（２）に向かう方向にテーパ状になっている、
請求項１から３までのいずれか１項記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項５】
前記開口（９）の壁（９２）と前記ガラスまたはガラスセラミック基材の面法線との間の角度（９３）は、２０°未満であり、有利には１５°未満である、
請求項４記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項６】
前記開口（９）の幅（９１）は、前記不透明のコーティング（５）の層厚より小さい、
請求項１から５までのいずれか１項記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項７】
前記不透明のコーティングの色の、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間におけるＬ値は、少なくとも２０であり、有利には少なくとも４０であり、より有利には少なくとも５０である、
請求項１から６までのいずれか１項記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項８】
前記ガラスまたはガラスセラミック製品（１）は、前記開口（９）を塞ぐ封止部（６）を備えている、
請求項１から７までのいずれか１項記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）により形成される機能面を備えた家庭用機器（３）であって、
少なくとも１つの発光素子を備えており、
前記発光素子から放出された光が前記不透明のコーティング（５）の開口（９）に当たって前記開口（９）と前記ガラスまたはガラスセラミック基材（２）とを通過できるように、前記発光素子は前記家庭用機器（３）の内部に配置されている、
家庭用機器（３）。
【請求項１０】
前記不透明のコーティング（５）は、前記ガラスまたはガラスセラミック基材の内側表面（２０）に設けられている、
請求項９記載の家庭用機器（３）。
【請求項１１】
前記家庭用機器（３）は、前記発光素子（１８）として少なくとも１つの発光ダイオードまたはレーザダイオードを備えている、
請求項９または１０記載の家庭用機器（３）。
【請求項１２】
前記家庭用機器（３）は、前記発光素子（１８）により放出された光を前記開口（９）に沿って分布させるため、拡散部材（１９）または側面発光導光体を備えている、
請求項９から１１までのいずれか１項記載の家庭用機器（３）。
【請求項１３】
前記開口（９）は、線形であり、前記ガラスまたはガラスセラミック製品（１）の出所を識別するために用いられる、
請求項１から８までのいずれか１項記載のガラスまたはガラスセラミック製品（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、不透明コーティングが施されたガラスまたはガラスセラミック製品に関する。より具体的には本発明は、発光表示素子が設けられた上述の製品、または、発光表示素子が備えつけられるようにされた上述の製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術から、外観を修飾するため、および、ガラスセラミックの下方に設置される調理用レンジの一部を隠すため、下表面にコーティングを施したガラスセラミック調理用レンジが公知である。
【０００３】
上述の目的を達成するための１つの選択肢として、ゾルゲルコーティングがある。これは、耐熱性が非常に高く、かつ、ガラスセラミックプレートに対して良好な付着力を有することを特徴とする。調理用レンジの内部パーツを隠すためには、不透明コーティングを用いるのが典型的である。
【０００４】
かかるコーティングは、表面全部を覆わずに窓部を有することが望ましい用途もある。とりわけ、調理用レンジの使用側を見ているオペレータに見えるように発光表示素子が光を発してガラスセラミックプレートを透過させるべく、上述の窓部は発光表示素子の手前に配置される。美的外観を向上させるため、かかる窓部の一部には透光性コーティングが被覆される。このようにして、同一の色調で均質な表面が形成される。
【０００５】
現在、調理用レンジ表面には、アイコン、キャラクタまたは他のロゴやデザインが、スクリーン印刷法によって印刷されている。しかしこの場合においては、たとえば細い線等の非常に微細なパターンを形成するのは困難である。
【０００６】
その上スクリーン印刷法に関しては、線のランアウトまたは解像度が非常に細かい領域では、スクリーン印刷のメッシュに起因して再現性が困難になる。さらに、新規の製品要求または設計変更があるたびに新規のスクリーンを作成しなければならないので、設備費用が非常に高くなってしまう。これは特に、小口量産において顕著になる。よって、各エンドユーザに個別の構成を製造することは高コストとなる。
【０００７】
また多層コーティングに関しては、たとえばスクリーン印刷法等の印刷技術の場合、合同パターン形成が困難になるという問題が生じる。よって多層コーティングの場合には、別のコーティング層においても窓部の領域に所望のパターンを正確にパターン形成できるようにするため、通常は比較的大きな窓部を設けないようにする。しかし、特に発光表示素子と併用する場合には、より高精度でパターン形成されたコーティング層が完全に不透明になっていると、窓部が視認可能となることがある。
【０００８】
欧州特許第０８６８９６０号明細書に、とりわけ家庭用電化製品用である操作パネルの製造方法が記載されており、同刊行物では、基礎のパネルブランクに予め設けられた少なくとも１つのスクリーン印刷層に、人間の形の少なくとも１つのレーザ彫刻部を形成する。かかる彫刻工程は、スクリーン印刷層に装飾的要素、アイコンまたはこれに類する記号を形成するように材料除去するものである。その後、上述の彫刻部に、異なる色の層を手動または自動で被着することによりカバーを施す。これは、彫刻工程の直後に、または別個の作業にて行うことができる。
【０００９】
さらにデザインの観点からは、表示素子からの光をコーティングに透過させるための、当該コーティングの上述の窓部は、可能な限り視覚的に目立たないようにすることが、特に望まれている。表面が外観上均質であると、オフ状態になったときにこの表面において表示要素が見えなくなり、かかる均質な表面が理想的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
よって本発明の課題は、観察者には不透明に見えるか又は少なくとも不透明領域を有するが、表示素子からの光を透過させて明瞭に視認できるガラスまたはガラスセラミック製品を実現することである。具体的には本発明は、表示される表示要素またはアイコンがオフ状態ではオペレータに見えなくなる、いわゆる「デッドフロント」効果を実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題の解決手段は、独立請求項にて特定されている。本発明の有利な実施形態および改良形態は、各従属請求項にて特定されている。
【００１２】
それによれば本発明は、以下の構成を含むガラスまたはガラスセラミック製品を開示するものである：
・２つの相対向する面を有する薄板状のガラスまたはガラスセラミック基材を有し、
・前記ガラスまたはガラスセラミック基材は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視スペクトル領域において、一方の面から対向する面へ当該ガラスまたはガラスセラミック基材を透過する可視光に対し、少なくとも１％の光透過率τｖｉｓを、有利には少なくとも３０％の光透過率τｖｉｓを示し、
・前記ガラスまたはガラスセラミック基材の一方の面は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視スペクトル領域における光透過率τｖｉｓが５％を超えないコーティングを備えており、前記不透明コーティングの表面に入射した光を当該コーティングと前記ガラスまたはガラスセラミック基材とに透過させるための開口が、当該不透明コーティングに設けられており、前記開口は、８０μｍを超えない幅を、有利には４０μｍを超えない幅を有する。５％を超えない低い透過率により、上述のコーティングは不透明となる。
【００１３】
上述の構成のガラスまたはガラスセラミック製品は、以下の工程により製造される：
・２つの互いに対向する面を有する薄板状のガラスまたはガラスセラミック基材であって、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視スペクトル領域において、一方の面から対向する面へ当該ガラスまたはガラスセラミック基材を透過する可視光に対し、少なくとも１％の光透過率τｖｉｓを、有利には少なくとも３０％の光透過率τｖｉｓを示すガラスまたはガラスセラミック基材を設け、
・前記ガラスまたはガラスセラミック基材の一方の面に、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視スペクトル領域における光透過率τｖｉｓが５％を超えない不透明コーティングを設け、
・前記不透明コーティングへパルスレーザビームを送って、前記ガラスまたはガラスセラミック製品の表面までアブレーションにより前記コーティングを局所的に除去することにより、前記ガラスまたはガラスセラミック基材または当該ガラスまたはガラスセラミック基材の表面の端部に向かう方向に、８０μｍを超えない幅を、有利には４０μｍを超えない幅を、より有利には２５μｍを超えない幅を有する開口を、前記不透明コーティングに形成する。
好適には、不透明コーティングは基材に直接設けられる。しかし、たとえば不透明コーティングと基材との接着を向上させるため、基材とコーティングとの間に中間層を設けることも可能である。
【００１４】
光透過率τｖｉｓは、ＤＩＮ  ＥＮ  ４１０による標準光源Ｄ６５を用いて測定することができる。
【００１５】
開口の幅は、観察側とは反対側においてスイッチオンされている光源が無い限りにおいて、開口が観察者に対して視覚的に目立たないように小さくされる。開口が依然として裸眼により完全に認識可能であると、上記にて述べたコーティングの幅と透過率の上限とに起因して、不透明コーティングとの界面や基材表面における周辺光の反射が目立ってしまう。また、開口の幅が縮小するほど、開口内における光の透過が減少する。よって、良好に知覚できる状態のままである、後方照明される表示要素を実現するために有利なのは、ガラスまたはガラスセラミック基材における開口の幅を少なくとも０．５μｍとすることである。
【００１６】
しかし、オン状態でないときには不透明コーティングによって観察者から隠れて見えない光源をオンにすると、開口を通過する光は、観察者に明瞭に視認可能となる。さらに、驚くべきことに、貫通した光と、不透明であることにより暗く見える表面の他の残りの部分とのコントラストが高いことに起因して、開口の輪郭はより際立って輝き、開口により形成される形状要素は、外観上、８０μｍを上回らない実際の幅より大きい幅を有するように見えるようになる。当該実際の幅は、有利には４０μｍ未満、より有利には２５μｍを上回らない。光の透過で形状要素がより大きくまたはより広幅に見えることは、小さい幅に起因して生じる回折作用によっても引き起こされる。さらに他の１つの実施形態では、照明用の発光素子の輝度制御を更に行うことも可能である。かかる輝度制御は、表示要素の見かけの幅を変化させるために用いることができ、また、たとえば調理ゾーンの加熱段階等の特定の値をシグナリングするためにも用いることができる。
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。図面中、同一の符号は同一または同等の構成要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】コーティングされたガラスまたはガラスセラミック製品を示す図である。
【図２】本発明のガラスまたはガラスセラミック製品を製造するためのレーザアブレーション装置を示す図である。
【図３】方法により製造されたガラスまたはガラスセラミック製品を示す図である。
【図４】本発明のガラスまたはガラスセラミック製品を調理プレートとして含むガラスセラミック調理用レンジを示す図である。
【図５】開口に照射するための側面発光導光体を備えた一実施形態を示す図である。
【図６】図３に示された実施形態の改良形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のガラスまたはガラスセラミック製品を製造するためには、最初に平面状または薄板状のガラスまたはガラスセラミック基材２を設ける。よって、ガラスまたはガラスセラミック基材２は２つの相対向する面２０，２１を有する。これら２つの面のうち一方に、不透明または非透光性の層５を設ける。図１に示された実施例では、この一方の面は面２０である。
【００２０】
特に好適なコーティング５は、酸化物ネットワークを形成し、かつ装飾用の顔料を含む無機ゾルゲルコーティングならびに／もしくは無機‐有機ゾルゲルコーティングであるか、または、硬化後に装飾用顔料を埋め込んだ状態となる上述の酸化物ネットワークのマトリクスを形成する無機ゾルゲルコーティングならびに／もしくは無機‐有機ゾルゲルコーティングである。最も好適な酸化物ネットワークは、ＳｉＯ２ネットワークまたはＳｉＯ２マトリクスである。オプションとして、上述のネットワークは有機基も含むことができるが、コーティング５は無機であるか、または少なくとも主に無機である。上述の装飾用顔料も、好適には無機顔料である。
【００２１】
かかるコーティングは高耐久性かつ高耐温度性であり、装飾用顔料の選定に依存して、ほぼ無数の異なる視覚的外観で製造することができる。しかし、特にこのコーティングに含まれる顔料の比率が高い場合、または各個別の顔料粒子が比較的大きい場合、上述のコーティングのパターン形成は困難になる。後者の場合はたとえば、メタリック効果または光沢効果を生成するために小板形状の装飾用顔料を用いる場合である。本発明の方法により、個々の顔料粒子を分離して正確に切断することも可能となる。
【００２２】
装飾用顔料と、コーティング組成中の装飾用顔料の含有率とは、コーティング５の意図した層厚で当該コーティング５の可視スペクトル領域における透過率が５％未満となるように選択される。オプションとして、上述のような低い透過率は、多層コーティングによっても実現することができる。
【００２３】
適したコーティング組成と、当該組成から得られるコーティングは公知であり、特に独国特許出願公開第１０２００８０３１４２６号明細書および独国特許出願公開第１０２００８０３１４２８号明細書から公知である。同刊行物における上述のコーティング組成およびコーティングについての開示内容は全て、本願に係る発明の開示内容に含まれるものとする。よって、本発明の一実施形態では、装飾層を封止するための封止層の形態で不透明コーティングを作製する。その際には、第１のステップにおいてゾルゲル法により装飾層を形成し、この装飾層をガラスまたはガラスセラミック基材上に設けて焼成により硬化させ、第２のステップにおいて装飾層に封止層を被覆する。この封止層もゾルゲル法により形成され、その際には、小板形状の顔料粒子と無機固体潤滑粒子とを含む装飾用無機顔料、およびフィラーを、ゾルと混合し、これにより得られた混合物を、上述の硬化した装飾層を有するガラスセラミック基材に被着し、昇温して硬化させる。小板形状の顔料粒子と無機固体潤滑粒子とは、１０：１から１：１までの範囲の比の重量％で、好適には５：１から１：１までの範囲の比の重量％で、より好適には３：１から１．５：１までの範囲の比の重量％で添加される。硬化後の封止層は、有機基の数について封止層の金属酸化物ネットワークの方が装飾層の金属酸化物ネットワークよりも多くの有機基を、有利には少なくとも５％多い有機基を有するという相違点を除いて、硬化後の装飾層の組成と同一の組成を有することができる。ここで「金属酸化物ネットワーク」とは、元素状態では半導体である元素を含む酸化物ネットワーク（具体的には特に、既に言及したＳｉＯ２ネットワーク）も指す。
【００２４】
上述の封止層以外の他の封止層も用いることができる。また、上述のゾルゲル封止層の他に更に、たとえばシリコーン層またはシリコーン系層も、下方のコーティングを封止するのに適している。オプションとして、プラスチックも用いることが可能である。
【００２５】
また、セラミック下表面コーティングの要求に合わせて特別に適合された面に、セラミックインクを使用することもできる。本発明の好適な一実施形態は、独国特許出願公開第１０２０１２１０３５０７号明細書に記載されたようなハイブリッド層である。
【００２６】
図２には、コーティング５が形成された後、レーザアブレーション装置を用いて開口９を形成する。かかる装置１１の一例を示す。
【００２７】
レーザアブレーション装置１１は、レーザ７１と、当該レーザ７１によって生成されたレーザビーム７を、コーティング５が被覆されたガラスまたはガラスセラミック基材２の表面２０の両端間にわたって導光するための装置とを有する。表面全体にわたってレーザビーム７を導光するために使用される上述の装置は、たとえばガルバノスキャナ１５とすることができる。
【００２８】
一部の用途では、たとえば調理プレートにおいて、複数の長い直線の形状の凹部を形成することが望まれており、調理プレートではかかる直線は、調理領域の輪郭を表現するため、または、調理ゾーンをマークで示すために使用される。長い直線を描くために有利なのは、ポリゴンスキャナを使用することである。というのも、長い線を繋ぎ合わせるときに、小さいオフセットが生じやすいからである。かかるオフセットに起因して、交点における線幅は大きくなってしまい、これにより、光が送出されるとこの交点において線が格段に明るく見えてしまう。
【００２９】
図２に示されているように、ガルバノスキャナに代えて択一的に、またはこれと併用して、ガラスまたはガラスセラミック基材２を移動させるための手段を設けることもできる。当該目的に特に適しているのはＸＹテーブル１６であり、これは「クロステーブル」とも称される。この実施形態ではレーザビーム７を固定することが可能であり、ガラスまたはガラスセラミック基材２を載置したＸＹテーブルを移動させることにより、所望の形状の開口９をコーティング５に開けることができる。高い精度を維持しながら長い均一の線状の開口９を形成するためには、走査と移動とを同期化して行う装置であって、テーブル１６の移動を、または基材２を移動させるための他の手段の移動を、ガルバノスキャナ１５等のスキャナの偏向と同期化させる装置を使用することも可能である。
【００３０】
表面上にて可能な限り高い強度を達成するようにレーザビーム７を集光するために、適切な集光光学系１４を設けることが可能である。図２に示された実施例では、この集光光学系はガルバノスキャナ１５より下流に配置されている。しかし当業者であれば、レーザビーム７をガラスまたはガラスセラミック基材２上にて集光するのに適した他の構成も、同様に用いることが可能であることが明らかである。焦点距離を短くするためには、集光光学系をビーム方向でみてガルバノスキャナの後方に配置するのが好適である。一般的には、図２の実施例にて示されたような光学系や移動機構の具体的な構成に関係なく、焦点距離が３００ｍｍ未満である集光光学系、特にレンズまたはレンズ群または集光ミラーが有利である。
【００３１】
コーティング５を局所的に除去して、当該コーティング５を貫通する開口９を形成するためには、上述のレーザビーム導光装置はレーザビーム７を前記表面において移動させ、かつ、レーザ７は、コーティング５の材料のアブレーション閾値を超えてその入射点にてコーティングを除去するように調整されている。しかし、レーザの出力パワーは、コーティングのみを除去すべく、基材材料すなわち基材２のガラスまたはガラスセラミックの材料のアブレーション閾値に達しないように調整される。ここで、商品名「ロバックス（ROBAX）」および「セランクリアトランス（CERAN CLEARTRANS）」で販売されているガラスセラミックを一例として挙げておく。かかるガラスセラミックの場合、１０６４ｎｍのレーザ波長におけるアブレーション閾値は約５．２×１０１７ Ｗ／ｍ２となる。
【００３２】
よって、上述の具体的な実施例に限定せずに一般化していうと、ガラスまたはガラスセラミック基材２の材料のアブレーション閾値が、特に赤外スペクトル領域において、より具体的には１０６４ｎｍの波長において、不透明コーティング５のアブレーション閾値より高くなるように、ガラスまたはガラスセラミック基材の材料と不透明コーティングの材料とを選定すると有利である。
【００３３】
特に好適なのは、開口９が線形であることであるが、図中の実施例に限定されることはない。具体的には、本実施例において開口９は溝形状を有する。かかる線または溝は閉じた形状とすることができる。具体的には、一般的に環状または枠形状とすることができる。
【００３４】
さらに、一般的には、不透明コーティングの層厚が過度に厚くならないようにすると有利である。これにより、レーザアブレーションによる除去が行いやすくなり、かつ、かかる層厚は、光がコーティングの開口９を透過するのに有利である。コーティングが過度に厚いと、開口の壁も相応に長くなり、開口の壁が余計な量の光を飲み込むこととなる。よって一般的には、不透明コーティング５の層厚が３００μｍを上回らないこと、最も好適には１６０μｍを上回らないことが有利である。
【００３５】
しかし、特に十分な光阻止を保証するためには、コーティングが過度に薄いことも望ましいことではない。好適なのは１０μｍを上回る層厚であり、有利には少なくとも５０μｍである。上記にて特定した最小層厚および最大層厚は、層厚の平均値である。
【００３６】
上述のレーザビーム導光手段は、制御装置１３によって制御される。この制御装置１３はたとえば、パターン要素の形状および位置を、レーザビーム導光手段によって表面にわたってレーザビーム７を移動させるための制御信号に変換するプログラムを実行できるものである。好適には、前記制御装置はレーザ７も制御し、特に、オンオフスイッチングとレーザ強度とを制御する。
【００３７】
１つの実施例では、幅０．０２ｍｍのトラックをアブレーション形成するために十分に良好に集光できるパルスレーザ７１を選定した。これは、波長１０６４ｎｍかつパルス長１０ｐｓのネオジム‐ＹＡＧレーザを用いて実現された。焦点距離が２５５ｍｍである光学系を備えたスキャナを用いた。Ｍ２値は１．４未満である。ビーム径は１２ｍｍであった。２０％における平均出力パワーＷ５０は約１０Ｗであった。他のレーザを使用することも可能である。しかし、いずれの場合においても、アブレーション形成される形状要素の幅は０．０２５ｍｍ未満であるのが有利である。
【００３８】
図３は、本発明の方法によって製造されたガラスまたはガラスセラミック製品１の概略的な断面図である。不透明コーティング５に開口９を開けたところである。コーティング５の底部または当該開口内にて露出している基材表面におけるこの開口の幅９１は、８０μｍを上回らず、有利には４０μｍを上回らず、最も有利には３０μｍを上回らず、さらには、２５μｍを上回らないようにすることができる。
【００３９】
図３の左側に示された実施例では、開口９の壁９２は実質的に垂直になっている。他の１つの実施形態では、コーティングの表面５０からガラスまたはガラスセラミック基材２に向かう方向に、開口９をテーパ状にすることができる。図３の右側の開口９により、本事例の１つの実施例を示している。かかる実施例は、アブレーションを複数回または段階的に行うことにより、比較的厚いコーティング５にも開口を形成するのに有利となり得る。しかし好適には、開口９の壁９２と基材の面法線との間の角度９３は２０°未満、有利には１５°未満である。この角度は壁の平均角度であり、これは、基材における開口の幅９１とコーティング５の表面における幅９５との比、および、当該コーティング５の厚さから、三角法によって容易に求めることができる。よって、本実施例の幅９５，９１の差Ｂ、および、コーティング５の厚さＤについては、以下の式が成り立つ：
Ｂ／２Ｄ ≦ ｔａｎ（２０°）、有利にはＢ／２Ｄ ≦ ｔａｎ（１５°）
さらに他の１つの実施形態では、本発明の基材における開口の最大幅９１と上述の有利な層厚とにより、一般的に、開口９の幅９１が不透明コーティング５の層厚より小さくなるという条件が充足される。
【００４０】
開口の幅が厚さより小さいこと、および、垂直線に対する壁９２の角度がある場合にはこれが小さいこと、の双方により、開口９を僅かに斜め方向から見ただけで既に、視軸は開口９を通過せずに壁９２において止まることとなり、このことと、開口の幅９１が小さいこととにより、開口は観察者に対して視認不可のままとなる。光阻止層５によって観察者から隠されている、ガラスまたはガラスセラミック製品１側にある光源からの光が、この開口を通過したときしか、開口を知覚することができない。
【００４１】
しかし、レーザアブレーションによってコーティングが黒く変色し得る。コーティング自体が暗い色であれば、この変色は視認不可のままであり、ひいては開口９も視認不可のままである。しかし、コーティングの色が明るい色である場合には、そのようにはならない。かかる場合には、開口９の縁辺部においてこの黒ずみ変色が視認可能となり得る。このことは、レーザのパルス周波数を調整し、各レーザパルスの入射位置が互いに重複しないようにコーティングにおいてレーザビームを送光する速度を調整することにより、補償することができる。しかし、かかる手法では、溝形の開口９を形成することができない。というのも、まず最初に、複数の孔が並んだものを順次アブレーション形成するしかないからである。１つの溝を形成するためには、コーティングの除去すべき部分を複数回通る。よって本発明の本実施形態では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ値が少なくとも２０、有利には少なくとも４０、より有利には５０である色を有する不透明コーティングに、観察者が視認できない開口を形成することも可能である。不透明コーティングの色のＬ値はたとえば、分光計を用いて測定することができる。この値はコーティング５の露出した表面のものである。すなわち当該値は、ガラスまたはガラスセラミックを通過した測色値ではない。
【００４２】
本発明の１つの改良形態では、黒ずみ現象を回避すべく、形成すべき開口の縁辺領域における熱衝撃を最小限にするため、トップハット形状のレーザビーム７を使用する。これにより、コーティングのアブレーションに十分なエネルギーを有さないのにコーティングの変色を引き起こす程度まで当該コーティングを加熱するのに十分なエネルギーを有する、初期はガウシアンビームであるビームの縁部領域が、消去される。トップハット形状のもう１つの他の利点は、輪郭の鮮鋭度がより良好になることである。というのもガウス形状では、その作用によってマイクロメータ域において生じるブラーが、肉眼ではほとんど視認できないかまたは全く視認できないものとなるが、多層積層体の除去を鮮鋭な輪郭で行うことができないからである。
【００４３】
特に好適なのは、ガラスまたはガラスセラミック基材２の、ユーザとは反対側の表面２０に、上述のコーティングが成膜されるように、本発明を適用することである。このことにより、光源からの光はまず最初に開口９を通ってコーティングを透過してから、その後にガラスまたはガラスセラミック基材を透過し、その後に、対向する面２１から出射していくこととなる。
【００４４】
家庭用機器の後方照明されるガラスセラミック製品において本発明を使用できる態様は、数多く存在する。本発明は特に調理用レンジに適している。本発明のガラスまたはガラスセラミック製品を用いて、たとえばコンロまたはオーブン等に、操作パネルを実現することもできる。家庭用機器の場合には、不透明コーティングは特定の視覚的外観を形成するのに用いられ、かつ、家庭用機器の部品を隠すためにも用いられる。
【００４５】
以下説明する実施例に限定せずに一般的にいうと、本発明は、ガラスまたはガラスセラミック製品により形成される機能面を有する家庭用機器であって、少なくとも１つの発光素子を有し、当該発光素子から放出された光が不透明コーティング５の開口９に入射して当該開口９と基材２とを通過できるように、当該発光素子は家庭用機器の内部に配置されている、家庭用機器を対象とする。
【００４６】
図４に、上述の家庭用機器３をガラスセラミック調理用レンジ３０の形態とした有利な実施形態の一例を示す。当該ガラスセラミック調理用レンジ３０の調理プレートは、本発明のガラスセラミック製品１によって形成されている。
【００４７】
家庭用機器３の種類にかかわらず、不透明コーティング５は、ガラスまたはガラスセラミック基材２の内側表面２０に設けるのが有利である。よって、ガラスセラミック調理用レンジ３０の本実施例では不透明コーティング５は、本実施例ではガラスセラミック基材２である基材の下表面に設けられている。調理プレートまたは調理面２１に配置された調理器具を、または調理すべき食品を加熱するため、ガラスセラミック基材２の下方に１つまたは複数の加熱部２３が配置されている。たとえば加熱部２３は、誘導式調理器用の誘導コイルを含むことができる。
【００４８】
発光素子１８として発光ダイオードを使用しているが、図中の実施例に限定されない。開口の構成に依存して、複数の発光ダイオード１８を含むアセンブリを用いることも可能である。後者のアセンブリはたとえば、開口９が細長く、この細長い開口９に可能な限り均一に照射すべき場合に有利である。本発明のさらに他の１つの実施形態では、小さい開口に透過する大量の光をまかなうため、発光素子としてレーザダイオードを用いることも可能である。
【００４９】
図中の実施例に限定することなく一般的には、さらに、発光素子１８の前方に拡散部材１９を設けることも好適である。拡散部材１９は溝形の開口９に沿って延在し、これにより、発光素子１８からの光が溝形の開口９においてより均一に分布するのが保証される。このようにして、上述の溝形の開口９により形成された線形の表示要素の照明がより均一になる。
【００５０】
照明される開口９により形成された表示要素は、たとえば、調理ゾーンをマークで示すのに用いることができる。かかるマークは、調理ゾーンのどれが現在作動されて加熱されているかを示すのに用いられる。こうするために、溝形の開口９はたとえば、加熱部２３によって加熱される領域を囲って環状に延在することができる。
【００５１】
拡散部材１９の他に、側面発光導光体も、発光素子１８から放出された光を開口９において分布させるのに適している。図５に一例を示す。同図においても開口９は溝状の形状であるから、開口９を光が通過すると、線形の表示要素の印象を与える。側面発光導光体２５は開口９に沿って延在しており、発光素子１８からの光が導光体２５に導入されるように、当該導光体２５は発光素子１８に光学的に結合されている。開口９に均一に照射すべく、導光体２５はこの導入された光を、当該導光体２５の長手寸法方向に分布するように、ひいては、溝形の開口９に沿って分布するように放出する。前記発光素子として発光ダイオードを用いる他に、レーザダイオードも本実施形態に適している。かかるレーザダイオードにより、高い光強度を細い導光体にも導入することができる。後者は、光を開口へ効率的に送ることができるように、開口付近に配置することができる。光源の種類にかかわらず、側面発光ファイバを用いた本実施形態は、家庭用機器の動作時に強く加熱される領域へ導光するのに適している。というのもこのようにすると、発光素子自体を、加熱される領域に配置する必要がなくなるからである。このようにして、とりわけ調理ゾーン内にて発光表示要素を設けることが可能となる。
【００５２】
一般的に、ガラスまたはガラスセラミック基材に設けられるコーティングは、透明性を回避するために使用できるだけでなく、コーティングはさらに、基材のコーティング面を封止するためにも好適となり得る。しかし開口９の領域では、かかる封止層は途切れてしまう。本発明の一実施形態では、透明な封止層を使用すると、開口９を形成した後でも、この開口をカバーまたは塞ぐために、この透明な封止層を設けることができ、なおかつ、発光素子からの光は、透明な封止層の一端から他端まで開口９を通過することができる。
【００５３】
図６に、本発明の上述の、開口９を透明な封止層６により封止した改良形態を示す。この封止層は開口９をカバーし、および／または、図示のように開口を満たすことも可能である。封止層６に適しているのはたとえば、透明なシリコーン層、シリコーン系層および透明なゾルゲル層である。また上述の封止層を用いて、拡散部材１８または側面発光導光体を開口付近に固定することもでき、さらに、発光素子も開口付近に固定することが可能である。
【００５４】
層６により表されている封止層は、ガラス材料もしくはガラスセラミック材料および／または不透明コーティング５を周囲影響から保護するコーティングである。かかる周囲影響にはたとえば、凝縮生成物が含まれ得る。よって封止層は、たとえば食品に含まれる液体や油を含有する物質に対して非透過性でなければならない。かかる物質がコーティング５内に浸透すると、美しくない視認可能な変化を視覚的外観に引き起こしてしまう。
【００５５】
さらに、不透明コーティング５自体が、当該コーティング５により被覆されるガラスまたはガラスセラミックの表面を保護するための封止層となることも可能である。
【００５６】
オフ状態では視認不可となる照明以外にも、他の１つの用途として、模倣品と区別する標識として機能する視認不可のラベルを作製する用途もある。特定のガラスまたはガラスセラミック製品が真正品であるか否かを判断したい場合、このことは、後方照明を当てて当該製品を検査することにより、容易に確認することができる。よって本発明の１つの対象は、本発明により製造された不透明コーティング５の有利には線形の開口９の形態のマークを、ガラスまたはガラスセラミック製品の出所の識別に使用しようというものである。
【符号の説明】
【００５７】
１          ガラスまたはガラスセラミック製品
２          薄板状のガラスまたはガラスセラミック基材
３          家庭用機器
５          不透明コーティング
６          封止層
７          パルスレーザビーム
９          コーティング５の開口
１１        レーザアブレーション装置
１３        制御装置
１４        集光光学系
１５        ガルバノスキャナ
１６        ＸＹテーブル
１８        発光素子
１９        拡散部材
２０，２１  ガラスセラミック基材２の面
２３        加熱部
２５        側面発光導光体
３０        ガラスセラミック調理用レンジ
５０        コーティング５の表面
７１        レーザ
９１        基材２上の９の幅
９２        開口９の壁
９３        基材の面法線に対する壁９２の角度
９５        コーティング５の表面５０における開口９のコーティングされたガラスまたはガラスセラミック製品幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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