JP5778694B2 - ガラス−セラミックス板を含むディスプレイ組立体 - Google Patents

Description

本発明はガラス−セラミックスの分野に関する。

それは、より正確には、発光デバイスおよびリチウム−アルミノケイ酸塩タイプのガラス−セラミックス板を含むディスプレイ組立体に関する。

ガラス−セラミックスは、料理用物品として、とくにハロゲンまたは放熱加熱要素などの加熱要素を覆うホブ（ｈｏｂ：レンジの天板）として、または料理用器具として、使用されることをとくに意図されている。

広く変わり得る美的な特性、機械的特性、とくに作業温度範囲における低い熱膨張係数による高い衝撃強度、および化学的特性、すなわち酸および塩基の両方に対する耐性のため、リチウム−アルミノケイ酸塩タイプのガラス−セラミックスは、これらの使用に非常に好適であることが証明されている。

従来、ガラス−セラミックスは、様々な工程、すなわち、ａ）少なくとも１種の核生成剤を含むバッチ原料を溶融する工程、ｂ）「母材ガラス」と呼ばれるガラスを形成してその転移範囲よりも低い温度に冷却する工程、およびｃ）熱処理をしてガラスをセラミックス化する工程で作製される。

この「セラミックス化」熱処理は、その態様の１つでは、負の熱膨張係数を有するという特別な特徴を有するβ−石英構造の結晶をガラスの中で成長させることを可能にする。

最終のガラス−セラミックスの中の上記結晶および残りのガラス相の存在により、ゼロまたは全般的に非常に低い熱膨張係数（熱膨張係数の絶対値が概して１５×１０^-7／℃以下であるか、さらに５×１０^-7／℃以下である。）を得ることが可能になる。β−石英結晶のサイズは、可視光が散乱しないようにするため、一般に非常に小さく、概して３０ナノメートルと７０ナノメートルの間である。

また、ガラス−セラミックスは、その使用に基づく特有の光学的特性を有する。したがって、ホブの場合、加熱要素が作動していないとき、使用者が下にある加熱要素を見分けられないように、または見分けることが難しいように、ガラス−セラミックスは可視光において低い透過率を有することが重要である。しかし、同時に、加熱要素が加熱しているとき、ホットプレートに接触して火傷する危険性を減少させるように、ホブは、使用者がまぶしくならないようにしながら加熱要素が見えるようにしなければならない。また、ガラス−セラミックスは、可能な限り短い時間に食品が所望の温度に加熱されるようにするために、とくに加熱要素によって作り出される赤外光に対して良好なエネルギー伝導特性を有さなければならない。

現在のホブは、酸化バナジウムを使用して一般に色が付けられている。酸化バナジウムは、溶融作業の前に母材ガラスのバッチ原料に添加される。これにより、セラミックス化のあとに、バナジウムの還元によって非常に深い茶色−橙色に色づく。

酸化バナジウムのみを使用して色づけされた上記ガラス−セラミックスは、加熱要素が高い温度にされているとき、加熱要素が見えるように、赤色内にある波長（約６００ｎｍ）を透過する。また、赤色の光を発光する発光ダイオード（またはＬＥＤ）を使用して作製されたディスプレイは、ホブを通して見える。したがって、ディスプレイには、このタイプのガラス−セラミックスがとくに好適である。

また、美的理由のため、何らかの異なる色のディスプレイが見える必要があるように最近みえる。それは、現在販売されているガラス−セラミックス板の場合、赤色の範囲外の可視で透過性因子が非常に低いためにとくに難しい。

本発明の目的は、一方に、４００ｎｍと５００ｎｍとの間の少なくとも１つの波長において４ｍｍの厚さの場合の光透過率が０．２％と４％との間であるリチウム−アルミノケイ酸塩タイプのガラスセラミックス板２を、他方に、発光デバイス４を、とくに、４００ｎｍと５００ｎｍとの間の波長でゼロでない強度の少なくとも第１の発光と、５００ｎｍよりも大きい波長の少なくとも第２の発光とを有する少なくとも１つの多色光源５を含む発光デバイス４を含み、ガラス−セラミックス板２を通して見えるように光源５の位置が設計されたディスプレイ組立体１で、前述の欠点を軽減させることである。

本発明によるディスプレイ組立体は、料理範囲に一体化されることを意図した板、好ましくはホブを含む。ティスプレイ組立体は、ホブと、加熱要素、たとえば放射もしくはハロゲンの加熱要素また誘導加熱要素とを含む。４００〜５００ｎｍの第１の波長の光と、５００ｎｍよりも大きい少なくとも第２の波長の光とを発光する多色発光デバイスは、板を通して見える。驚くことに、本発明者は、発光デバイスによって発光されたこれらの多様な波長との光と、ガラス−セラミックス板を通過することによるそれらの波長の光のそれぞれの吸収との組み合わせにより、人間の目で知覚できる色の色合いのすべてを表示できることを見出した。したがって、料理範囲と一体化された上記ディスプレイ組立体は、色と光の強度とによって無限の数の色合いを提供する。上記発明は、たとえば空間もしくは機能と特定の色とを組み合わせることによって様々なアニメーション効果を料理範囲に作り出すことを可能にする。

本発明の文脈では、用語「単色光源」は、可視波長範囲において単一の発光ピークを有する光源を規定する。そのピークの幅は、１〜１００ｎｍであり、好ましくは５〜５０ｎｍであり、より好ましくは１０〜３０ｎｍである。

本発明の文脈では、用語「多色光源」は、可視波長範囲において少なくとの２つの発光ピークを有する光源を規定する。それは、ＬＥＤおよび／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディプレイでもよく、主発光ピークと主発光ピークよりも広く強度が弱い蛍光発光ピークとを有する発光スペクトルを有する。

上述のディスプレイ組立体のガラス−セラミックス板の４ｍｍの厚さの場合における光透過率は、少なくとも４００ｎｍと５００ｎｍとの間の波長では、好ましくは０．４％と１．５％との間である。

有利なことに、４ｍｍの厚さの場合の光透過率は、４００ｎｍと５００ｎｍとの間の任意の波長で、好ましくは０．２％と４％との間であり、とくに０．４％と１．５％との間である。

透過率が高くなると、加熱している間、いくらか見えないようにすべき加熱要素が外側から見える。一方、透過率が低くなる場合、青色または緑色の表示の見え方が非常に弱くなる。

照明Ｄ₆₅を使用したＩＳＯ ９０５０（２００３）標準の文脈における光透過率は、４ｍｍの厚さの板の場合、好ましくは、３％以下であり、または２％以下であり、さらに１％以下である。したがって、加熱要素は、加熱要素がオフになっているときは見えない。

用語「光透過率」は、正透過および可能性のある拡散透過の両方を考慮した全透過率を意味すると理解される。したがって、たとえば、積分球を備えた分光光度計が使用される。所望の厚さで測定された透過率は、その後、とくにＩＳＯ ９０５０（２００３）標準に含まれる当業者に知られている方法を使用して４ｍｍの参照厚さに変換される。

本発明のディスプレイ組立体における表現「リチウム−アルミノケイ酸塩タイプのガラス−セラミックス」は、重量％で表現される、以下に規定される範囲で、次の成分を含むガラス−セラミックスを意味するものと好ましくは理解される。
ＳｉＯ₂ ５２〜７５％
Ａｌ₂Ｏ₃ １８〜２７％
Ｌｉ₂Ｏ ２.５〜５．５％
Ｋ₂Ｏ ０〜３％
Ｎａ₂Ｏ ０〜３％
ＺｎＯ ０〜３．５％
ＭｇＯ ０〜３％
ＣａＯ ０〜２．５
ＢａＯ ０〜３．５％
ＳｒＯ ０〜２％
ＴｉＯ₂ １．２〜５．５％
ＺｒＯ₂ ０〜３％
Ｐ₂Ｏ₅ ０〜８％

このガラス−セラミックスは、母材ガラスの溶融またはガラス−セラミックスするための次の失透に影響を与えない、不可欠でない成分を１重量％まで含んでもよい。

好ましくは、本発明によるディスプレイ組立体におけるリチウム−アルミノケイ酸塩タイプのガラス−セラミックスは、重量％で表現される、以下に規定される範囲で、次の成分を含む。
ＳｉＯ₂ ６４〜７０％
Ａｌ₂Ｏ₃ １８〜２５％
Ｌｉ₂Ｏ ２.５〜３.８％
Ｋ₂Ｏ ０〜＜１.０％
Ｎａ₂Ｏ ０〜＜１.０％
ＺｎＯ １．２〜２．８％
ＭｇＯ ０．３０〜１．５％
ＣａＯ ０〜１％
ＢａＯ ０〜３％
ＳｒＯ ０〜１．４％
ＴｉＯ₂ １．８〜３．２％
ＺｒＯ₂ １．０〜２．５％

酸化バリウムの含有率は、ガラスの粘度を下げるために、好ましくは１％と３％との間であり、とくに２％と３％との間である。同じ理由で、シリカの含有率は、好ましくは６８％以下であり、とくに６７％以下であり、さらに６６％以下である。また、発明者は、粘度を下げる点で、添加された量が非常に少ない場合でさえ、石灰（ＣａＯ）の含有の顕著な効果が存在するということを説明することができる。この理由のため、ＣａＯの含有率は、少なくとも０．２％であり、とくに少なくとも０．３％であり、さらに少なくとも０．４％である。

２３％以下、とくに２０．５％以下のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）の含有率の場合に最良の結果が得られる。

所望の光学的特性を達成するために、着色剤を組成に添加する。したがって、本発明によるディスプレイ組立体の板の化学的組成は、０．０１％と０．２％との間の重量含有率を有する酸化バナジウムを好ましくは含む。この含有率は、好ましくは０．０５％以下であり、または０．０４％もしくは０．０３％以下であり、さらに０．０２５％もしくは０．０２％以下である。酸化バナジウムの好ましい含有率は、０．０１％と０．０３％との間である。

酸化バナジウムの高い含有率は、板を黒くし、その結果、ディスプレイにおけるとくに青色の可視性が乏しくなる。反対に、含有率がより低くなると、ホブが明るくなる。

加熱要素を良好に隠すために、本発明による板は、とくに酸化バナジウムと組み合わせて、次の重量の範囲内で次の着色剤をさらに含有してもよい。
Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜１％
ＮｉＯ ０〜１％
ＣｕＯ ０〜１％
ＣｏＯ ０〜１％
ＭｎＯ ０〜１％

好ましくは、本発明によるディスプレイ組立体のガラス−セラミックス板の組成における酸化コバルトの含有率は、０．１２％以下であり、さらに０．０２％以下である。

これらの着色剤（Ｆｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＣｏＯおよびＭｎＯ）のパーセント含有率の合計は、０．０２５％以下であり、好ましくは、少なくとも０．０４５％であり、しかし、２％を超えない。しかし、好ましくは、本発明によるディスプレイ組立体におけるホブは、バナジウムの含有率が０．０１％と０．０３％との間である場合、酸化ニッケルを含まない。酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）は、ほとんどのバッチ原料の中、とくにルチルタイプのチタン含有化合物の中でよく見つかる不純物である。さらに、溶融ルツボが作製される特定の耐火性物質は、酸化クロムを含むかもしれないし、酸化クロムからなるかもしれない。所望の特性を得るために、本発明によるディスプレイ組立体の板における酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）の重量含有率は、０．０１％以下であり、好ましくは０．００７５％以下であり、さらに０．００６％以下である。そのような低い含有率の範囲は、バッチ原料は注意深く選択されなければならず、溶融ガラスと接触する耐火性物質の中の酸化クロムの存在は避けなければならないということを意味する。

好ましくは、本発明によるディスプレイ組立体の板における酸化マンガン（ＭｎＯ）の重量含有率は、０．１％以下であり、好ましくは０．０４５％以下であり、さらに０．０２５％以下である。

酸化スズは、セラミックス化の工程の間で、色の出現の原因となる酸化バナジウムの還元を促進することを助けるので、本発明によるディスプレイ組立体の板における化学組成は、０．１重量％と０．５重量％との間の量で酸化スズを含んでもよい。また、それは、溶融している間の母材ガラスの清澄を助ける。すなわち、それは、溶融ガラスのかたまりの中のガス状混在物の除去の促進を助ける。本文の残りの部分でより詳細に説明するように、スズ以外の他の還元剤、とくに金属硫化物は、さらに効果的であることが証明されている。本発明によるディスプレイ組立体におけるホブの化学組成は、有利なことに、０．２％と０．３５％との間の重量含有率で酸化スズを含有する。

溶融ガラス本発明によるディスプレイ組立体の板の化学組成は、非常に少ない量（すなわち、０．０１重量％を超えない量、さらに０．００１％を超えない量）のアンチモンおよびヒ素を含有する。これは環境的な理由のためであり、および溶融ガラスが溶融スズの浴の上に注がれるところのフロートタイプの形成プロセスにこれらの酸化物を適合させることが難しいことが証明されているからである。

好ましくは、本発明による板の化学組成は、アンチモンおよびヒ素を含有しない。

本発明によるディスプレイ組立体の板の化学組成は、０．１％以下の重量含有率、好ましくは０．０９％以下の重量含有率、さらに０．０７％以下の重量含有率を有する酸化リン（Ｐ₂Ｏ₅）および／または酸化ルビジウム（Ｒｂ₂Ｏ）を所望により含んでもよい。

本発明によるディスプレイ組立体のガラス−セラミックスは、残りのガラス相の中にβ−石英構造の結晶を好ましくは含む。その膨張係数の絶対値は、概して１５×１０^-7／℃以下であり、さらに５×１０^-7／℃以下である。

好ましくは、上述のディスプレイ組立体の多色光源は、多色ＬＥＤおよび／または１つもしくは２つ以上の多色ＬＥＤに基づくディスプレイである。

本発明によるディスプレイ組立体用の光源として設けられた上記ＬＥＤ（および／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイ）は多色であり、異なる波長における少なくとも２つのピークを含む発光スペクトルを有する。その結果、観察者によって板を通して視覚される色は、板によって透過された様々な波長の混合である。

驚くことに、本発明者は、ディスプレイ組立体で使用されるガラス−セラミックス板の固定の透過スペクトルと組み合わせて、市販されている多色ＬＥＤの発光スペクトルを調整すること（または、もっとも良好な中間光を直接与えるＬＥＤ（および／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイ）を選択すること）により、実質的に可視スペクトルの範囲にわたって色の表示を得ることができることを見出した。ＬＥＤおよび／または、ＬＥＤに基づくディスプレイは、選択された調節による多数の発光スペクトルを提供する場合、このタイプの使用に対してとくに好適である。板を通しての所望の照明の要因としての光源の選択は、以下にさらに説明する。

有利なことに、多色ＬＥＤ（および／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイ）は、４００ｎｍと５００ｎｍとの間の第１の発光と、５００ｎｍよりも大きい第２の発光とをともなって発光する。「ハイブリッドＬＥＤ」（電気蛍光発光＋フォトルミネセンス蛍光物質）と一般に呼ばれるＬＥＤは、上記発光スペクトルを得ることを可能にする。スペクトルが非常に広い二次電子放射を含むところの上記ＬＥＤを市販的に得ることは容易である。本発明の文脈において使用される白色ＬＥＤは、青色を吸収して黄色に発光する無機蛍光物質（たとえば、ＹＡＧ：Ｃｅ）を含む透明な樹脂（シリコーンまたはエポキシ）で覆われ、たとえば、窒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＮ）で作製された、青色を発光するものなどの半導体結晶チップから製造される。また、次のＬＥＤもしくはＬＥＤをベースとするディスプレイを挙げてもよい。
− ＣＲＥＥ社（米国）から販売されている「高輝度ＬＥＤ」の中のＸＬａｍｐ（登録商標）ＬＥＤ
− 日亜社（日本）から販売されているＮｉｃｈｉａＨｅｌｉｏｓ、ＮｉｃｈｉａＲｉｇｅｌ、「ＬＥＤ−ランプ」、ＮＳＳＭ、ＮＳＳＷ、ＮＳＥＷ、ＮＳ９およびＮＳ２の参照符号の中のもの
− ＯＳＲＡＭ社（ドイツ）から販売されている白色「ＴＯＰＬＥＤ（登録商標）」のシリーズ
− Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ社（米国）から販売されている「Ｌｕｘｅｏｎ（登録商標）Ｒｅｂｅｌ Ｗｈｉｔｅ」および「Ｌｕｘｅｏｎ（登録商標）Ｋ２」、および
− 豊田合成社（日本）から販売されている、Ｅ１Ｓ１９、Ｅ１Ｓ２７、Ｅ１Ｓ６２、Ｅ１Ｓ６６、Ｅ１Ｓ６７、Ｅ１ＳＡＧ、Ｅ１ＳＡＰ、ＥＡＳＡＡ、ＥＡＳＡＵ、ＥＡＳＡＶ、Ｅ１Ｌ４ｘおよびＥ１Ｌ５ｘの参照符号を有するＬＥＤ。

１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイは、発光ディスプレイ装置である。その「１次」光源は、拡散要素で一般に覆われている１つもしくは２つ以上のＬＥＤからなる。これらの装置は、アルファニューメリックシンボル（ａｌｐｈａ−ｎｕｍｅｒｉｃ ｓｙｍｂｏｌ）／言葉を表示することを意図されており、発光「セグメント」（たとえば、７−セグメントディスプレイ）、ドット（マトリックスディスプレイ）またはバー（ｂａｒ）から一般に構成される。次の１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイを挙げてもよい
− Ａｖａｇｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社（米国）から販売されている参照符号ＨＤＳＭ−４３１ＷおよびＨＤＳＭ−４３３Ｗの白色７−セグメントディスプレイ。
− ＫｉｎｇＢｒｉｇｈｔ社から販売されている、たとえば、参照符号ＴＡ２０−１１ＹＷＡの「Ｄｏｔ Ｍａｔｒｉｘ（登録商標）」マトリックスディスプレイ、
− ＫｉｎｇＢｒｉｇｈｔ社から販売されている、たとえば、参照符号ＤＣ１０ＹＷＡの「Ｂａｒ Ｇｒａｐｈ Ａｒｒａｙ（登録商標）」バーディスプレイ

また、５００ｎｍを超える可視域では高い強度を有するが４００ｎｍおよび５００ｎｍの間ではより低い強度を有し、狭い発光ピークを有する発光をともなうＬＥＤを使用することも可能である。

好ましくは、上述のディスプレイ組立体の発光デバイスの多色光源は、多色ＬＥＤ（および／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイ）であり、それは、４３０ｎｍと４７０ｎｍ、好ましくは４５０ｎｍとの間（両端の値を含む）の第１の発光ピークおよび５４０ｎｍと５６０ｎｍ、好ましくは５５５ｎｍとの間（両端の値を含む）の第２の発光ピークを有する光を発光する。好適に調整された上記光源は、上述のディスプレイ組立体のガラス−セラミックス板を通して白色ディスプレイを得ることを可能にする。本質的に暗い茶色のガラス−セラミックス板を通した上記白色ディスプレイを作製することによって、デザインの点から所望の照明効果をとくに達成することが可能になる。

有利なことに、多色ＬＥＤ（および／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイ）は、４３０ｎｍと４７０ｎｍ、好ましくは４５０ｎｍとの間の第１の発光ピークおよび５４０ｎｍと５６０ｎｍ、好ましくは５５５ｎｍとの間（両端の値を含む）の第２の発光ピークを有する光を発光する。有利なことに、第２の発光ピークは、第１の発光ピークよりも強度が低い。発明者は、ガラス−セラミックス板を使用したＬＥＤ（もしくはディスプレイ）は、白色ディスプレイの最良の色表示を可能にすることを示している。

好ましくは、上述のディスプレイ組立体の発光デバイスの多色光源は、３つの単色光源（光源は、同じＬＥＤでもあってもよいし、３つの独立した単色ＬＥＤであってもよい）からなる多色ＬＥＤ（および／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイ）である。それらの強度は、独立的に調整されるように設計される。上記ＬＥＤ（「ＲＧＢ」ＬＥＤと呼ばれることが多い）は、たとえば、３原色（赤色、緑色および青色）の１つの発光スペクトルをそれぞれ有する３つの異なる光源からなる。これにより、色合いの点で所望の用途にしたがって特徴付けられた発光スペクトルおよびガラス−セラミックスを通しての光強度が提供される。

また、本発明によるディスプレイ組立体の発光デバイスの光源は、それぞれ、もしくは上述の光源と組み合わせて、ＬＥＤに基づくディスプレイ（７−セグメントディスプレイ、マトリックスディスプレイ等）などのいずれかのタイプのディスプレイを含んでもよい。

ＬＥＤおよび／または１つもしくは２つ以上のＬＥＤに基づくディスプレイによって放射された光束（可視）は、ガラス−セラミックス板を通して、ＬＥＤ（および／またはディスプレイ）のスペクトルおよび板のスペクトル透過率（可視）により付与される所望の照明（光）のレベルに適合される。ＬＥＤに基づく光ディスプレイの分野における当業者は、所望の照明を得るために、光源のパラメーターをどのように変えるべきかを知っている。

また、本発明は、上述のディスプレイ組立体の多色発光デバイスの少なくとも１つの光源を調節および／または選択する方法に関する。

Ｎ（Ｎ≧２）のガラス−セラミックス板のセットの場合、本方法は、次のステップを含む。
１） Ｎのガラス−セラミックス板を透過したときの選択された色合いを有するディスプレイの目標の（ＣＩＥ １９３１モデルによる）色座標（ｘ_c，ｙ_c）を規定する。
２） スペクトルを選択し、目標の色合い（ｘ_c，ｙ_c）に実質的に近い平均色合いを与える、Ｎの板を透過したときの調整多色光源の色座標（ｘ^r _s，ｙ^r _s）を計算する。そして、
３） Ｎのガラス−セラミックス板の平均色座標

と、意図する用途に許容される値よりも低い目標の色座標（ｘ_c，ｙ_c）との間の距離を維持しながら、ガラス−セラミックス板の場合の色座標（ｘⁱ _t，ｙⁱ _t）のセットと、Ｎのガラス−セラミックス板の平均色座標

との間の距離を最小にする。

１枚のガラス−セラミックス板（Ｎ＝１）の場合、本方法は、次のステップを含む。
１） Ｎのガラス−セラミックス板を透過したときの選択された色合いを有するディスプレイの目標の（ＣＩＥ １９３１モデルによる）色座標（ｘ_c，ｙ_c）を規定する。
２） スペクトルを選択し、目標の色合い（ｘ_c，ｙ_c）に実質的に近い平均色合いを与える、板を通したときの多色光源の色座標（ｘ^r _s，ｙ^r _s）を計算する。そして、
３） ガラス−セラミックス板を通したときの光源の色座標（ｘ_t，ｙ_t）と、目標の色座標（ｘ_c，ｙ_c）との間の距離を最小にする。

本発明者は、特定の色と所望の色合いとを有するディスプレイを得るために光源を選択するためのもっとも適切な解決策は、第１に、ＣＩＥ １９３１ 色相図で、色座標（ｘ，ｙ）の関数として視覚される色を規定することにあることを説明する。

上述の方法は、同じ光源を使用したＮの異なるガラス−セラミックス板のグループの場合の実質的に同一のディスプレイを得ることに役立つ。また、この方法は、製造により構造および原料の組成が異なるにもかかわらず、どの光源が、所与のタイプのそれぞれの板について実質的に同一な色合いを与えるかを決定するのに有益である。換言すれば、ステップ３）は、Ｎの異なる板について同じ色合いを得ること、または所与の板について製造許容差を考慮することに役立つ。

目標、すなわち板を通してのディスプレイは、色合いの点で、色座標（ｘ_c，ｙ_c）を有する。「目標」ディスプレイの色座標（ｘ_c，ｙ_c）を規定したとき、その目的は、板を通しての所望の色合いを得るための多色光源の色座標（ｘ_s，ｙ_s）を決定することである。

Ｎのガラス−セラミックス板のセット、化学組成および本発明によるディスプレイ組立体について上述されたような光透過率は、考慮される。

（ｘⁱ _t，ｙⁱ _t）を、全可視波長の範囲内の光を実質的に発光し、色座標（ｘ^r _s，ｙ^r _s）を有する調整多色光源を使用して板ｉ（ｉは１〜Ｎの範囲）を透過して得られた色合いの色座標とする。したがって、Ｎの色座標（ｘⁱ _t，ｙⁱ _t）が定められているところのＣＩＥ １９３１ 色相図の領域が規定される。

を、Ｎのガラス−セラミックス板を透過した平均の色の色座標とする。これについての数学的表現を以下に示す。

選択されたＮのガラス−セラミック板を透過したディスプレイの同一の色合い、たとえば、白色の色合いを有するために、本目的は、Ｎ色座標点（ｘⁱ _t，ｙⁱ _t）（ｉは１〜Ｎの範囲）が位置するＣＩＥ １９３１ 色相図の領域の大きさを可能な限り小さくすることである。これは、以下の量を最小化することによって達成することができる。

規定された色、たとえば、白色を得るために、本目的は、ＣＩＥ １９３１ 色相図におけるＮのガラス−セラミックス板の場合の平均色座標

と、目標の色座標（ｘ_c，ｙ_c）との間の距離を、意図される用途による許容できる上限値よりも小さくすることである。

次の数式によって、この距離を計算／評価／見積もりをしてもよい。

選択されるその上限値は、０．０５、好ましくは０．０１、より好ましくは０．００５である。

本方法のステップ３）を実行するために数式（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を使用するとき、所望の照明効果を得るために使用できる光源の色座標（ｘ_s，ｙ_s）は知られている。

また、本発明の対象は、上述のディスプレイ組立体および少なくとも１つの加熱要素、たとえば、放射もしくはハロゲン加熱要素または誘導加熱要素を含むホブである。

本発明は、説明の目的に単に示され、限定されるとして決して解釈されてはならない添付の以下の図およびグラフと一緒に例を考慮するとより良好に理解されるであろう。
− 図１は、横から見た、断面の本発明によるディスプレイ組立体の一実施形態を示す。
− 図２および図３は、本発明によるディスプレイ組立体に使用される様々なガラス−セラミックス板の光透過スペクトルを表す（図３は、図２に示されるスペクトルを拡大したものである）。グラフでは、板に透過した光のパーセント量が、ｘ−軸に示す透過光のナノメートル単位の波長の関数としてｙ−軸にプロットされている。
− 図４、６、８、１０および１２は、本発明のディスプレイ組立体の多色ＬＥＤの例の発光スペクトルを表す。これらの図では、１に等しいとした最大値に関して相対発光強度が、ｘ−軸に示される入射光のナノメートル単位の波長の関数としてｙ−軸にプロットされている。
− 図５、７、９、１１および１３は、発光スペクトルが図４、６、８、１０および１２でそれぞれ説明されている多色ＬＥＤによる、図２および３に示される透過スペクトルを有するガラス−セラミック板を透過した光のスペクトルを表す。これらの図５、７、９、１１および１３では、１に等しいとした最大値に関して相対透過光強度が、ｘ−軸に示される透過光のナノメートル単位の波長の関数としてｙ−軸にプロットされている。そして、
− 図１４は、異なる組成の２枚のガラス−セラミックス板を通して得られた、多色ＬＥＤによって発光された光のスペクトルを示す。点線の曲線は、計算を実行するために出発に選択されたＬＥＤの発光に対応する。実線の曲線に対応するスペクトルを有する２枚の板を通した同一のディスプレイが得られた。

図１に示されるディスプレイ組立体１は、化学組成３ａ、３ｂ、３ｃまたは３ｄのガラス−セラミック板２と、多色光源５（ＬＥＤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄまたは６ｅからなる）を含む発光デバイス４と、制御手段７とを含む。作動中、多色光源５は、表示ゾーンの板２を通過する光線を発光する。光源５と板２との間の距離は、５ｍｍ以下であり、とくに２ｍｍ未満であってもよく、さらに１ｍｍ未満であってもよい。

光源５によって発光された光線は、０ｍｍと５ｍｍとの間の幅を有する。この場合、光線の幅は０．５ｍｍよりも大きい。

表１は、酸化物の重量パーセント含有率で示される様々なガラス−セラミックス板２の化学組成Ｃ１、３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを示す。

組成Ｃ１（比較例）は、４００ｎｍと５００ｎｍとの間で非常に低い透過率を有するガラス−セラミックス板の化学組成であり、事実上、スペクトルのこの範囲内（青色から緑色）のみで発光したＬＥＤの視認性がゼロという結果になる。

組成３ａ〜３ｄは、本発明によるディスプレイ組立体１のガラス−セラミックス板２の化学組成の例である。

表１は、白色ディスプレイが得られたディスプレイ組立体１のガラス−セラミックス板試料の組成３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを示す。図５、７、９、１１および１３に示される透過スペクトルは、白色ディスプレイは、適切なＬＥＤ（ＬＥＤ６ａ〜６ｅ）を使用することによって得られることを示す。そのスペクトル的な発光の特徴は、図４、６、８、１０および１２に示される。

透過スペクトルの発生の測定手順
５０ｍｍ×５０ｍｍの寸法の試料で様々なガラス−セラミックス板が測定される。その試料のざらざらした（突起）面は、試料を薄くする／研磨することによって除去される。測定は、分光光度計、たとえば、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｌａｍｂｄａ ９５０分光光度計によって実行される。透過スペクトルの発生は、分光光度計（たとえば、Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＣＡＳ１４０ 分光光度計）に接続された積分球（たとえば、ＳｐｈｅｒｅＯｐｔｉｃｓ ＳＰＨ−１２−Ｘ 積分球）を使用して測定される。

図２および３は、表１に示す組成Ｃ１、３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを有する板の透過スペクトルを示す。組成３ａ〜３ｄの板２の試料は、組成Ｃ１の板２の試料に比べて、４００ｎｍと５００ｎｍとの間で比較的高い光透過率をすべて有する。これは、組成Ｃ１は、赤色の波長の光のみを良好に透過する料理範囲に一般に使用される板の組成だからである。

図４、６、８、１０および１２は、ディスプレイ組立体１の発光デバイス４の多色ＬＥＤ６ａ〜６ｅの例の発光スペクトルを示す。これらのＬＥＤは、ガラス−セラミックス板２を透過してディスプレイの白色の色合いが得られるように選択される。これらのＬＥＤ６ａ〜６ｅは、とくに４００ｎｍおよび５００ｎｍの間に最大を有する第１の発光ピークと、５００ｎｍおよび６５０ｎｍの間に最大を有する第２の発光ピークとを全て有する。

図４は、ＬＥＤ６ａの規格化された発光スペクトルを示す。その特徴は次に示される。
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４５０ｎｍ
・幅＝２０ｎｍ
・「黄色」ピーク
・強度＝０．２２（単位なし）
・位置＝５４０ｎｍ
・幅＝９３ｎｍ
このスペクトルはｘ_s＝０．２１１、ｙ_s＝０．２１９のＣＩＥ １９３１ 色座標を有する。

ＬＥＤ６ａから組成３ｂのガラス−セラミックス板試料を透過した規格化されたスペクトルは、図５にプロットされている。このスペクトルは、ｘ_t＝０．３３５およびｙ_t＝０．３３９の色座標を有し、該ガラス−セラミックス板を透過したＬＥＤディスプレイの「白色」の色合いを与える。

図６は、ＬＵＷ−Ｇ５ＡＰ 「Ｕｌｔｒａ−Ｗｈｉｔｅ」の参照符号を有するＯＳＲＡＭ ＬＥＤ（ＬＥＤ６ｂ）の規格化された発光スペクトル示す。このスペクトルは、次の特徴を有する。
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４３２ｎｍ
・幅＝２０ｎｍ
・「黄色」ピーク
・強度＝０．１３（単位なし）
・位置＝５５５ｎｍ
・幅＝１０５ｎｍ

このスペクトルは、ｘ_s＝０．２３０、ｙ_s＝０．１８０のＣＩＥ １９３１ 色座標を有する。
ＬＥＤ４ｂから組成３ｃのガラス−セラミックス板試料を透過した規格化されたスペクトルは、図７にプロットされている。その透過スペクトルは、ｘ_t＝０．３５６およびｙ_t＝０．２６３の色座標を有し、該ガラス−セラミック板を透過したＬＥＤの「桃色がかった白色」の色合いを与える。

図８は、ＲＧＢ ＬＥＤ６ｃの規格化された発光スペクトルを示す。その特徴を次に示す。
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４６０ｎｍ
・幅＝２０ｎｍ
・緑色ピーク
・強度＝０．４７（単位なし）
・位置＝５２５ｎｍ
・幅＝３５ｎｍ
・赤色ピーク
・強度＝０．１１（単位なし）
・位置＝６３０ｎｍ
・幅＝１５ｎｍ
このスペクトルは、ｘ_s＝０．１８４、ｙ_s＝０．２５０のＣＩＥ １９３１ 色座標を有する。

ＬＥＤ６ｃから組成３ｂのガラス−セラミックス板試料を透過した規格化されたスペクトルは、図９にプロットされている。その透過スペクトルは、ｘ_t＝０．３３５およびｙ_t＝０．３３８の色座標を有し、該ガラス−セラミック板を透過したＬＥＤの「白色」の色合いを与える。

図１０は、ＬＲＴＤ−Ｃ９ＴＰの参照符号を有するＯＳＲＡＭ ＲＧＢ ＬＥＤ（ＬＥＤ６ｄ）の規格化された発光スペクトルを示す。このスペクトルは次の特徴を有する。
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４５３ｎｍ
・幅＝２５ｎｍ
・緑色ピーク
・強度＝０．３８（単位なし）
・位置＝５２０ｎｍ
・幅＝３３ｎｍ
・赤色ピーク
・強度＝０．０７（単位なし）
・位置＝６３２ｎｍ
・幅＝１８ｎｍ

このスペクトルは、それぞれのチップ（Ｒ、Ｇ，またはＢ）に供給される電流を独立的に制御することによって上記ＬＥＤを使用して得られ得る。そのようにすることによって、ＬＥＤのスペクトルは、ｘ_s＝０．１７３、ｙ_s＝０．１８５のＣＩＥ １９３１ 色座標を有する。

ＬＥＤ６ｄから組成３ａのガラス−セラミックス板試料を透過した規格化されたスペクトルは、図１１にプロットされている。その透過スペクトルは、ｘ_t＝０．３３７およびｙ_t＝０．３３２の色座標を有し、該ガラス−セラミック板を透過したＬＥＤの「白色」の色合いを与える。

図１２は、Ａｖａｇｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから販売されている７−セグメントＬＥＤディスプレイ（参照符号 ＨＤＳＭ−４３１Ｗ）（ＬＥＤ６ｅ）の規格化された発光スペクトルを示す。このスペクトルは次の特徴を有する。
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４５５ｎｍ
・幅＝２０ｎｍ
・「黄色」ピーク
・強度＝０．３（単位なし）
・位置＝５５１ｎｍ
・幅＝１０８ｎｍ

このスペクトルは、ｘ_s＝０．２５０、ｙ_s＝０．２７０のＣＩＥ １９３１ 色座標を有する。
ＬＥＤシステム６ｅから組成３ｄのガラス−セラミックス板試料を透過した規格化されたスペクトルは、図１３にプロットされている。その透過スペクトルは、ｘ_t＝０．４０１およびｙ_t＝０．３５３の色座標を有し、該ガラス−セラミック板を透過したＬＥＤの「橙色がかった白色」の色合いを与える。

図１４は、光源を調整および／または選択する方法を適用することによって得られた結果を示す。計算が行われた板試料は、組成３ｂおよび３ｄの２枚のガラス−セラミックス板である。点線の曲線は、光源を選択する方法の出発に使用されたＬＥＤの最初の規格化された発光スペクトルを表す。実線の曲線は、本方法の最後に得られたＬＥＤの規格化された最終の発光スペクトルを表す。本方法のステップ３で規定されているように許容される上限値は、０．０１として得られた。

これらのスペクトルの特徴は以下である。
最初のスペクトル
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４５０ｎｍ
・幅＝２０ｎｍ
・「黄色」ピーク
・強度＝０．５０（単位なし）
・位置＝５５５ｎｍ
・幅＝１００ｎｍ
最終のスペクトル
・青色ピーク
・強度＝１．０（単位なし）
・位置＝４６６０ｎｍ
・幅＝１０ｎｍ
・「黄色」ピーク
・強度＝０．２５（単位なし）
・位置＝５４２．９ｎｍ
・幅＝９８．５ｎｍ

したがって、本発明によるディスプレイ組立体の多色発光デバイスの光源を選択する方法にしたがった計算によって予めなされた予測が間違いないことが確かめられる。

Claims (18)

1. 一方に、４ｍｍの厚さの場合の光透過率が、４００ｎｍおよび５００ｎｍの間の少なくとも１つの波長で０．２％と４％との間であるリチウム−アルミノケイ酸塩タイプのガラス−セラミックス板２を、他方に、発光デバイス４を含むディスプレイ組立体１であって、
   前記発光デバイス４が、４００ｎｍおよび５００ｎｍの間の前記波長でゼロでない強度の少なくとも第１の発光と、５００ｎｍよりも大きな波長の少なくとも第２の発光とを有する少なくとも１つの多色光源５を含み、
   前記光源５の位置が前記ガラス−セラミックス板２を通して表示されるように設計されていることを特徴とするディスプレイ組立体１。
2. ４ｍｍの厚さの場合の前記ガラス−セラミックス板２の光透過率が、４００ｎｍおよび５００ｎｍの間の少なくとも１つの波長で、０．４％と１．５％との間であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ組立体１。
3. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、重量パーセントで表した以下のように規定された範囲で次の成分
   ＳｉＯ₂ ５２〜７５％
   Ａｌ₂Ｏ₃ １８〜２７％
   Ｌｉ₂Ｏ ２.５〜５．５％
   Ｋ₂Ｏ ０〜３％
   Ｎａ₂Ｏ ０〜３％
   ＺｎＯ ０〜３．５％
   ＭｇＯ ０〜３％
   ＣａＯ ０〜２．５％
   ＢａＯ ０〜３．５％
   ＳｒＯ ０〜２％
   ＴｉＯ₂ １．２〜５．５％
   ＺｒＯ₂ ０〜３％
   Ｐ₂Ｏ₅ ０〜８％
   を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ組立体１。
4. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、重量パーセントで表した以下のように規定された範囲で次の成分
   ＳｉＯ₂ ６４〜７０％
   Ａｌ₂Ｏ₃ １８〜２５％
   Ｌｉ₂Ｏ ２.５〜３.８％
   Ｋ₂Ｏ ０〜＜１.０％
   Ｎａ₂Ｏ ０〜＜１.０％
   ＺｎＯ １．２〜２．８％
   ＭｇＯ ０．３０〜１．５％
   ＣａＯ ０〜１％
   ＢａＯ ０〜３％
   ＳｒＯ ０〜１．４％
   ＴｉＯ₂ １．８〜３．２％
   ＺｒＯ₂ １．０〜２．５％
   を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
5. 前記ガラス−セラミックス板の化学組成は、０．０１重量％を超えない量のアンチモンおよびヒ素を含有すること、好ましくは０．００１重量％を超えない量のアンチモンおよびヒ素を含有すること、さらに好ましくはアンチモンおよびヒ素を含有しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
6. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、０．０１％と０．２％との間の重量含有率で酸化バナジウムを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
7. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、０．０１％と０．０３％との間の重量含有率で酸化バナジウムを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
8. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、０．１２重量％以下の量で酸化コバルトを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
9. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、０．１重量％と０．５重量％との間の量で酸化スズを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
10. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、０．２重量％と０．３５重量％との間の量で酸化スズを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
11. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成は、酸化ニッケルを含まないことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
12. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成で、酸化クロムの重量含有率は、０．０１％以下、好ましくは０．００７５％以下、さらに０．００６％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
13. 前記ガラス−セラミックス板２の化学組成で、酸化マンガンの重量含有率は、０．１％以下、好ましくは０．０４５％以下、さらに０．０２５％以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
14. 前記多色光源５は多色ＬＥＤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび６ｅであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
15. 前記多色光源５は、４３０ｎｍと４７０ｎｍ、好ましくは４５０ｎｍとの間の第１の発光ピークおよび５４０ｎｍと、５６０ｎｍ、好ましくは５５５ｎｍとの間の第２のピークを有する光を発光する多色ＬＥＤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび６ｅであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
16. 前記第２のピークは、前記第１のピークよりも強度が低いことを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ組立体１。
17. 前記多色光源５は、強度が独立的に調整されるように設計された３つの単色光源からなる多色ＬＥＤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび６ｅであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１。
18. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のディスプレイ組立体１と、少なくとも１つの加熱要素、たとえば放射もしくはハロゲン加熱要素または誘導加熱要素とを含むホブ。

Images