家用器具构件
阅读说明：本技术 家用器具构件 (Domestic appliance component ) 是由 J·阿拉曼阿吉拉尔 R·阿利坎特圣地亚哥 C·希梅诺阿辛 J·I·培尼亚托雷 C·桑切斯索莫 于 2018-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种家用器具构件(1),其具有带有至少一个光致发光层(5)和至少一个光导(3)的基础元件(2),其中,光导(3)被配置成能够将包含光致发光层(5)的至少一个激发波长的光耦合并传输到所述光致发光层(5),并且其中,光学开关(8)被分配给光导(3)以根据光学开关(8)的温度来导引耦合在光导(3)中的光。本发明还涉及一种包括至少一个家用器具构件(1)的家用器具。(The invention relates to a household appliance component (1) having a base element (2) with at least one photoluminescent layer (5) and at least one light guide (3), wherein the light guide (3) is configured to be able to couple and transmit light comprising at least one excitation wavelength of the photoluminescent layer (5) to said photoluminescent layer (5), and wherein an optical switch (8) is assigned to the light guide (3) to guide the light coupled in the light guide (3) depending on the temperature of the optical switch (8). The invention also relates to a household appliance comprising at least one household appliance component (1).)
技术领域
本发明涉及一种家用器具构件，并且涉及一种包括至少一个家用器具构件的家用器具。更具体地，本发明涉及一种具有带有至少一个光致发光层和至少一个光导的基础元件的家用器具构件，其中，光导被配置成能够将包含光致发光层的至少一个激发波长的光耦合并传输到所述光致发光层；以及涉及一种包括至少一个这样的家用器具构件的家用器具。
背景技术
许多家用器具需要使用光效果作为视觉警报或设计特征。换句话说，一方面需要使用照明作为安全措施，另一方面又需要使用照明作为重要的用户交互手段和设计元素以产生指示或吸引效果。因此，家用器具和家用器具构件通常设有诸如灯泡或LED的照明装置，以便以期望的方式照亮某些区域。
然而，这些技术在供电、安装空间、耐温性和耐化学性方面都具有局限性，因此通常很难或不可能将这些照明装置集成到某些家用器具构件中，例如炉灶面、陶瓷搁架、烤箱、微波炉、冰柜、洗碗机、洗衣机或烘干机。
公开文件GB 2 186 109 A描述了一种家用电器具，该家用电器具设有用于光学指示该器具的操作状态的指示装置，该指示装置包括至少部分地具有至少一个待指示符号的形式的光学导体，以及用于向导体提供光以对该符号或每个符号进行照明的照明装置。在一个实施例中，导体被布置在至少基本上不透光的掩蔽元件处，该掩蔽元件是基本上平坦的板，特别是器具的指示面板。
杂化材料的性质，即在分子水平上结合不同类别材料的结构单元的材料的性质，关于它们在光的引导中的使用和/或它们对光学性质的影响，例如在以下科学论文中讨论：
M.Sangermano等人，“Preparation and characterization of hybridnanocomposites coatings by photopolymerization and sol-gel process”，都灵理工大学(2005)。
Wenxiu Que和X.Hu，“Sol-Gel Derived Titania/γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane and Methyltrimethoxysilane Hybrid Materialsfor Optical Waveguides”，南阳理工大学(2003)。
J.V.Crivello和J.H.W.Lam，“Triarylsulfonium salts as photoinitiators offree radical and cationic polymerization”，通用电气公司研发中心(1979)。
R.Muller等人，“SU8 polymer materials used in integrated opticmicrosystems”，国家微技术研究与发展研究所(2009)。
K.Gut和S.Drewniak，“The Waveguide Structure Based on the Polymer SU8on a Si02/Si Substrate”，西里西亚理工大学(2011)。
发明内容
在此背景下，本发明的目的是提供一种家用器具构件，所述家用器具构件能够以更灵活的方式产生照明并且所需的安装空间较少，并且能够指示非常高和/或非常低的温度。本发明的另一任务是提供一种包括这种家用器具构件的家用器具。
这些任务通过带有本发明的特征的家用器具构件和带有本发明的特征的家用器具来解决。本发明的有利发展在相应的其他方面中具体说明，其中，本发明的第一方面的有利发展被视为本发明的第二方面的有利发展，反之亦然。
本发明的第一方面涉及一种家用器具构件，根据本发明，所述家用器具构件具有带有至少一个光致发光层和至少一个光导的基础元件，其中，光导被配置成能够将包含光致发光层的至少一个激发波长的光耦合并传输到所述光致发光层。换句话说，根据本发明的家用器具构件包括被施加到所述家用器具构件的基础元件或基板上的光导和光致发光涂层的组合，以产生视觉效果。光导也可以表示为光波导，并且是引导包含光致发光层的至少一个激发波长的光谱中的电磁波的物理结构。这允许对家用器具构件进行非常灵活的照明，其中，经由光光引导学连接的光源和发射光的光致发光层可以彼此相距任何期望的距离，从而光源的类型以及所述光源的必要电源是可自由选择和布置的。这对于由于缺少安装空间或温度或化学药品暴露而不可能或不期望将光源直接放置在必要位置处的家用器具构件而言是非常有利的。相反，光源可以放置在光导的一侧上，所述光导将光传输到光致发光层。然后，光致发光层被光子激发，并将发射一定波长的光。这使得可以为家用器具构件提供任何种类的——可能是均匀的——照明，其中，光致发光层或涂层具有极小的空间需求。家用器具构件可以例如是显示装置、炉灶面、陶瓷搁架等等。
在本发明中，光学开关被分配给光导，以根据光学开关的温度来导引耦合在光导中的光，即，选择性地导引耦合在光导中的光。光学开关可以例如是没有光学增益元件的无源光学开关、具有光学增益元件的有源光学开关或全光学开关，在全光学开关中致动信号也是光学的。
在本发明的另一有利实施例中提出，光学开关包括至少一种液晶聚合物。液晶聚合物对物理变化反应特别敏感，在亚微秒内显示出快速响应，并在从可见光到红外的宽光谱范围内具有良好的透明度。
在本发明中提出，光学开关被配置成能够根据光学开关的温度来导引耦合的光。因此，发光的光发射可以根据光学开关的温度来进行并且用于指示非常高和/或非常低的温度。如果光学开关例如被布置在光导上，则光学开关或光学开关材料在较低的温度下可以是半透明的，以便耦合的光将到达光学开关并将扩散并耦合出光导，因此即使光源是有源的，也不会发生光致发光层的激发。另一方面，如果温度高，则光学开关可以变得透明，从而光将通过光导传输，光致发光层将被激发并将发射光。换句话说，由于其传输特性根据温度变化，光学开关将用作用于被引导的光的传输开关。这样，无需使光致发光层与特别热或冷的区域接触，就可以实现光致发光层随温度的发射强度依赖性(暖：高强度发射，冷：低发射或无发射)。以这种方式，避免了将发光染料暴露于可能加速降解的高温或低温。此外，家用器具构件的热或冷区域可以被覆盖(例如：用器皿)，因此对于用户/观看者而言是不可见的，从而在热区域(被覆盖)与发光标记(未被覆盖)之间存在一定距离是有利的。
在本发明的一个有利实施例中提出，光导被配置为平面波导、特别是平板波导。平面波导也具有极小的空间需求。作为平面波导的优选变体的平板波导通常由在平行方向上延伸的三层具有不同介电常数的材料组成。光可能被全内反射限制在中间层中。这在中间层的介电指数大于周围层的介电指数的情况下发生。平板波导的引导模式不能通过从顶部或底部界面入射的光激发，因此光可以在受控条件下从侧面注入中间层。替代性地，可以使用诸如光栅耦合器或棱镜耦合器的耦合元件将光耦合到波导中。
在本发明的另一有利实施例中提出，光导是被耦合到基础元件的光引导元件。因此，光导和基础元件形成共同的单元或组件。也可以提出，基础元件的至少一部分是光导。这样可以大大降低安装空间要求。另外，光导非常坚固。替代性地或附加性地提出，光导是基础元件的光引导层。换句话说，光导至少部分地是基础元件的层或涂层，这也允许显著低的安装空间和在光导的光学和几何特性方面高的灵活性。
在本发明的另一有利实施例中提出，光致发光层形成光引导层的至少一部分。例如，这可以通过在光引导层中溶解或混合一种或两种以上光致发光染料以产生光致发光效果来实现，且具有显著低的安装空间要求。这些光致发光染料在其被外部光源激发时，通常发射具有与激发光的波长相比波长更长的光。
替代性地或附加性地提出，光引导层通过至少一种涂覆方法产生，特别是通过旋涂、喷涂、浸涂、丝网印刷和喷墨印刷中的至少一种产生。换句话说，光导形成为层或涂层，并且可以通过上述方法中的一种或两种以上沉积或生成。例如，如果基础元件的表面的相当大一部分或整个表面应设有光引导能力，则可以有利地使用旋涂、浸涂或丝网印刷。另一方面，喷墨印刷也可以用于通过受控地和选择地沉积相应的光引导材料来以非常灵活的方式产生光引导层，以便沿着特定的路径引光引导。通过将合适油墨的墨滴推进到家用器具构件的基础元件的表面上，喷墨印刷或涂层允许快速且容易地再现复杂的几何形状。
在本发明的另一有利实施例中提出，光致发光层通过至少一种涂覆方法产生，特别是通过旋涂、喷涂、浸涂、丝网印刷和喷墨印刷中的至少一种产生。换句话说，光致发光层形成为层或涂层，并且可以通过上述方法中的一种或两种以上沉积或生成。例如，如果基础元件的表面的相当大一部分或整个表面应设有照明能力，则可以有利地使用旋涂、浸涂或丝网印刷。另一方面，喷墨印刷也可以用于通过受控地和选择地沉积相应的光致发光材料来以非常灵活的方式产生光致发光层，以便以特定几何图案发射光。还可以提出，光致发光层和光引导层通过至少一种涂覆方法一起或分开地产生。
在本发明的另一有利实施例中提出，光导具有比沿着其波导路径的邻近材料更高的折射率。这允许特别好的光引导特性。通常在633nm的波长处和在20℃的温度下测量光导和邻近材料的折射率。然而，也可以提出，在光致发光层的至少一个激发波长处测量折射率。在与空气接触的情况下，光导的折射率n例如高于1(在633nm处nair＝1)。如果光导被沉积在用于炉灶面表面的由陶瓷玻璃制成的基础元件之上或与其接触，则光导的折射率n例如被选择为高于大约1.54(在633nm处nglass＝1.54)。
在本发明的另一有利实施例中提出，光导至少部分地布置在覆层上和/或至少部分地布置在两个覆层之间和/或至少部分地嵌入覆层中和/或至少部分地布置在基础元件与光致发光层之间和/或至少部分地布置在覆层与光致发光层之间。覆层可以有利地用于减小和/或增加光导的邻近材料的折射率，以便改善其光引导特性。例如，玻璃的折射率不能容易地改变或减小，但是通过使用覆层作为由玻璃制成的基础元件与带有相对较低的折射率的光导之间的中间层，确保了合适的折射率对。光导可以被沉积在覆层的顶部上，以便作为邻近材料的空气和覆层两者都将具有比光导更低的折射率，从而可以在没有相关损失的情况下引导耦合的光。通过将光致发光层直接布置在光导的顶部上，可以建立带有高量子效率的非常紧凑的组件。
在本发明的另一有利实施例中提出，基础元件和/或光致发光层和/或光导和/或覆层对于可见波长的光是透明的和/或包括杂化聚合物或由杂化聚合物组成。透明应被视为允许光通过材料而基本上不散射的物理特性。这允许基础元件、光致发光层、光导和覆层中的一个或两个以上的非常灵活、离散且不引人注目的实施例。此外，如果光致发光层被激发并发射光，则所发射的光可以穿过邻近的透明材料，例如基础元件和/或光导和/或覆层，因此可以通过家用器具构件的其它元件看到。
杂化聚合物应被理解为在分子水平上结合了不同类别材料的结构单元的聚合物材料。因此，杂化聚合物可以具有非常灵活的特性，并且可以以最佳方式调整以适于家用器具构件的相应实施例。与由相界和相间的弱相互作用所限定的复合材料相比，杂化聚合物的结构单元在分子水平上链接并且可以包括无机和有机结构元素。这可以通过例如溶胶-凝胶反应等化学方法来实现。杂化聚合物扩展了传统复合材料的范围，并且是材料所需的多功能性的基础。
在本发明的另一有利实施例中，杂化聚合物可通过包含带有环氧基的烷氧基硅烷的反应混合物的聚合获得。
在本发明的另一有利实施例中，杂化聚合物可通过包含按重量计百分比的以下化学化合物的反应混合物的聚合获得：
-1-99％的3-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷(GLYMO:3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane)，
-0.1-5％、优选为0.1-3％、最优选为0.1-2.5％的光致酸产生剂，特别是三芳基硫鎓盐(triarylsulphonium salt)，
-0-2％的表面活性剂，特别是BYK-333，
-0-70％的折射率增加化合物，特别是SU8和/或二苯基二甲氧基硅烷，
-0-10％的光致发光材料，特别是罗丹明B，
-0-10％的添加剂。
如果在光导中使用杂化聚合物，则光致发光材料含量优选为0％按重量计。此外，如果在覆层中使用杂化聚合物，则光致发光材料含量和折射率增加化合物含量优选为0％按重量计。
不言而喻，杂化聚合物的所有组分的重量分数总和为100％。GLYMO中具有分子式
为了调整杂化聚合物混合物的流变特性，可以使用0-2％之间、特别是0.05-0.1％之间的表面活性剂。合适的表面活性剂的一个示例是来自Altana AG的BYK-333(用于表面张力降低的含硅氧烷的表面添加剂)。通常也可以使用其它表面活性剂。为了增加杂化聚合物的折射率，可以将一种或两种以上折射率增加化合物添加到配方中，例如具有以下分子式的环氧低聚物SU8。
SU8的使用有助于增加折射率，而不会对杂化聚合物的机械性能产生负面影响。例如，杂化聚合物的折射率可以通过添加0％-70％的SU8，特别是0-25％之间的SU8在大约1.5和大约1.57(在633nm处)之间调整。除了SU8之外，其它材料、例如二苯基二甲氧基硅烷(DPDMS)也可以以重量分数范围0％-70％之间、优选为0-25％之间使用，以便调整和增加折射率，并且由于其无机组分，保持了杂化聚合物的机械性能。替代性地或附加性地，也可以使用其它折射率增加化合物。一般而言，环结构和/或硫原子的存在增加了化学化合物的折射率，从而可以使用环结构和/或硫原子的数量来调整期望的折射率。
也可以通过添加一种或两种以上发光染料来使用杂化聚合物产生光致发光层。这些染料在受到外部光源激发时会发射具有较长波长的光。例如，罗丹明B是一种粉红色染料，当用蓝绿色波长照射时会发射橘红色的光。少于0.1％的罗丹明B可以用于获得带有发光特性的可印刷油墨(利用喷墨或其它技术)。因此，杂化聚合物可以例如由GLYMO、SU8、DPDMS、BYK-333、PAG和罗丹明B组成。
另外，根据特殊需要，可以添加一种或两种以上添加剂来修改杂化聚合物的特性。杂化聚合物的离析物的混合物优选地被配制成：使得混合物的流变特性允许其通过喷墨印刷和/或通过其它涂覆方法沉积。因此，杂化聚合物的离析物的混合物也可以称为油墨。以任何方式，如果使用喷墨印刷，则通常经由喷墨印刷施加包含离析物的反应性混合物，然后发生聚合。
在本发明的另一有利实施例中提出，家用器具构件包括：至少一个反射元件，其被配置成能够反射由光致发光层发射的光；和/或至少一个吸收元件，其被配置成能够吸收、散射和/或淬灭由光致发光层发射的光；和/或至少一个解耦元件，其被配置成能够将光与光导解耦。这允许特别精确地调整光传输和/或光发射以及由此产生的照明效果。
当光学开关包括至少一种液晶聚合物时，光学开关优选地包括液晶聚合物，所述液晶聚合物可通过在光引发剂的存在下共聚以下两者获得
(a)基于单体，10-100％按重量计的单官能液晶元，特别是6-(4-氰基-联苯-4'-基氧基)己基丙烯酸酯(6-(4-cyanobiphenyl-4'-yloxy)hexyl acrylate)，和
(b)基于单体，0-10％按重量计的双官能液晶元，优选二丙烯酸酯、更优选RM82，
所述光引发剂基于单体、优选5％按重量计。
该液晶聚合物材料随温度在半透明与透明之间改变其光学传输特性，因此可以用作光学温度开关。因此，温度依赖性材料优选地由反应性单体的混合物组成，所述反应性单体包括液晶单丙烯酸酯、用于交联聚合物体系的可选的双官能液晶二丙烯酸酯和引发聚合反应的可选的光引发剂。
6-(4-氰基-联苯-4'-基氧基)己基丙烯酸酯分子式为
RM82，可以用作重量分数例如大约为1％的双官能反应性液晶元，其分子式为
IRG184(1-羟基环己基苯基酮：1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone)，可以用作重量分数例如可达3％的光引发剂，其分子式为
该混合物可以被施加在光导的顶部上，并在低分子液晶混合物的清晰点以上以各向同性的状态进行UV聚合，以在光聚合时促进形成高散射的多畴纹理。当加热到大约120-130℃时，光学开关的浑浊外观变为透明。开关温度可以通过调节材料成分和加工条件来改变。
本发明的第二方面涉及一种家用器具，其包括至少一个根据本发明的第一方面的家用器具构件。所产生的特征及其优点可以从本发明的第一方面的描述中收集。可以设想家用器具被配置为炊具、烹饪场、烤箱、微波炉、洗碗机、干燥机、洗衣机、冰柜和/或蒸汽烤箱。
下面通过讨论特定的非限制性实施例来说明本发明。因此，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，以下实施例中提到的特征和特征组合不仅可以以分别指定的组合使用，而且可以以其它组合使用。
附图说明
在下文中，通过参考附图更详细地示出了本发明的实施例。在附图中：
图1是根据现有技术的第一家用器具构件的示意性剖视图；
图2示出了不是根据本发明但是其特征可以存在于本发明的实施例中的家用器具构件的示意性俯视图；
图3是不是根据本发明但是其特征可以存在于本发明的实施例中的家用器具构件的示意性剖视图；
图4是不是根据本发明但是其特征可以存在于本发明的实施例中的家用器具构件的示意性俯视图，其中，相关联的光源被停用；
图5是图4的家用器具构件的示意性仰视图，其中，光源被启用；
图6是图4和5的家用器具构件的示意性俯视图，其中，光源被启用；
图7是不是根据本发明但是其特征可以用于本发明的实施例中的家用器具构件的透视图，其中，相关联的光源被停用；
图8是图7的家用器具构件的透视图，其中，光源被启用；
图9是根据本发明的第一非限制性实施例的家用器具构件在低温条件下的示意性剖视图；
图10是图9的家用器具构件在温暖温度条件下的示意性剖视图；
图11是根据本发明的另一实施例的家用器具构件的示意性仰视图；
图12是配备有光学开关的光导的示意性俯视图，其中，光学开关处于半透明状态；以及
图13是光导的示意性俯视图，其中，光学开关处于透明状态。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的家用器具构件1的示意性剖视图。形成为陶瓷炉灶面的家用器具构件1包括由玻璃陶瓷制成的基础元件2。此外，光导3布置在基础元件2的顶部上，其中，光导3被配置成能够将来自光源4的光耦合并传输到至少一个光致发光层5(见图3)，其中，耦合的光包括光致发光层5的至少一个激发波长。光的路径总体用箭头表示。为了清楚起见，在图1和图2中未示出光致发光层5。然而，光致发光层5通常可以自由地布置在基础元件2上，只要它可以经由光导3光学地耦合到光源4即可。光源4通常不必是家用器具构件1的一部分。光源4通常也可以是任何环境光源，例如在厨房中。光导3和光致发光层5或涂层的组合允许在基板或基础元件2上产生视觉效果。光导3可以例如作为涂层施加，或者可以是独立的元件、例如作为邻近基础元件2的玻璃平板，或者两者的组合。如果要为基础元件2的整个表面或表面的至少大部分提供导波能力，则该涂层可以根据应用情况通过不同的方法、例如通过旋涂、浸涂或丝网印刷沉积。另一方面，喷墨印刷可以用于将光引导材料沉积在基础元件2上，以便沿着特定的路径传输光。也可以使用基础元件2本身的至少一部分作为光导3。因此，光可以通过光导3从一个点(即光源4)传输到另一个点(即光致发光层5)。如果无法将光源4直接放置在家用器具构件1的期望的位置，则这特别有用。取而代之，光源4可以布置在基础元件2/光导3的一侧，并通过光导3传输光，以便激发间隔开的光致发光层5并产生期望的照明。
通常，可以在涂层或施层步骤之前例如通过臭氧、火焰或Pyrosil火焰处理对家用器具构件1的任何表面进行预处理，以提高相应的涂层或层的粘附性和均匀性。
图2示出了不是根据本发明但是其特征可以用于本发明的实施例中的家用器具构件1的示意性俯视图。与先前的实施例相比，光导3和光源4布置在基础元件2的背面。此外，覆层6布置在基础元件2与光导3之间。为了具有光引导效果，光导3或光引导涂层3的折射率需要高于周围介质。另外，在感兴趣的波长处的光吸收或散射应尽可能小。在与空气接触的情况下，光导3的折射率需要高于1(nair＝1)，这对于任何光引导材料都将是如此。另一方面，如果光导3作为涂层直接布置在通常用于电磁炉灶面的由陶瓷玻璃制成的基础元件2上，则光导3的折射率需要高于1.54(在633nm处nglass＝1.54)。
图3示出了不是根据本发明但是其特征可以用于本发明的实施例中的家用器具构件1的示意性剖视图。总体结构对应于图2中给出的先前示例。在本实施例中被沉积或涂覆在光导3的一部分上的光致发光层5与光源4间隔开。作为上述油墨的改进或额外的功能，可以将光致发光染料溶解在其中，以产生光致发光层5。当光致发光染料被外部光源4激发时，它在不同和更长的波长上发射光。例如，罗丹明B是一种粉红色染料，当用蓝绿色波长照射时，它会发射橘红色的光。因此，可以将少于0.1％按重量计的罗丹明B添加到先前提到的油墨中，以生产带有发光特性的可印刷油墨(使用喷墨或其它技术)(例如：GLYMO+SU8+DPDMS+BYK+PAG+罗丹明B)。该油墨还具有允许其通过喷墨印刷的可印刷性的流变特性。然而，该油墨以及该油墨的其它配方也可以通过旋涂、丝网印刷等进行沉积。在发光油墨印刷的情况下特别有用的是使用喷墨印刷，以便能够印刷图形、徽标和/或指示器以创建能够发光的选择性区域。
如果光致发光层5直接沉积在光导3上，则包含染料的激发波长的光可以通过光引导涂层3传输并到达光致发光层或涂层5。然后，光致发光层5将吸收光并在所有方向上发光，从而产生如图3所示的照明效果。根据光致发光层5的位置，发光标记(例如：通过金属蒸发或溅射)底部的镜像可能导致对于观看者来说更高的强度，因为发射的光的一部分被反射。因此，可以在基础元件2上、在基础元件2与覆层6之间、在覆层6与光导3之间和/或在光致发光层5上提供光反射元件，以便以期望的方式反射由光致发光层5发的光。
图4示出了也不是根据本发明但是其特征可以用于本发明的实施例中的家用器具构件1的示意性俯视图。在图4中，相关联的光源4被停用。图4将与图5和图6一起讨论。图5示出了图4的家用器具构件1的示意性仰视图，其中，光源4被启用，而图6示出了家用器具构件1的示意性俯视图，其中，光源4被启用。从图4可以获知，如果光源4被停用，则同样由玻璃陶瓷制成的基础元件2的顶侧或表面具有均匀的外观。如果光源4被启用(图5、图6)，则光经由透明的光导3被传输到光致发光层5，该透明的光导3形成为在基础元件2的底部或后侧上的涂层。通过在光导3上进行喷墨印刷产生的光致发光层5形成字母“BSH”的镜像，以便可以在家用器具构件1的顶侧正确地看到这些字母(图6)。
由于所描述的用于光导3和覆层6的油墨配方是高度透明的，因此如果所发射的光足够强烈，则发光油墨被照亮并且发射可以通过光导层3并且也通过玻璃(基础元件2)看到的光。如果光源4发射蓝色或绿色(如罗丹明B的激发所需要的)，则玻璃或基础元件2可以设有相应的滤光器，其选择性地吸收、散射和/或解耦具有激发波长的光。因此，仅由光致发光层5发射的光传输通过光导3和基础元件2。
图7示出了也不是根据本发明但是其特征可以用于本发明的实施例中的家用器具构件1的示意性俯视图。在此，相关联的光源(未示出)被停用。家用器具构件1被设计为陶瓷热板。代替使用涂层作为光导3，而是将光致发光油墨直接印刷在由透明玻璃制成并用作光导3的基础元件2上。暗玻璃板在基础元件2上被布置为用于蓝绿色激发光的滤色器7，从而只要关闭光源4，就可以实现家用器具构件1的均匀外观。
图8示出了图7的家用器具构件1的透视图，其中，光源(未示出)被启用。滤色器7对于红光是可透的，因此用户可以清楚地看到来自光致发光层5的红色发射，该光致发光层5在基础元件2的背面上形成徽标“B/S/H/”。
图9示出了本发明的一个实施例，其中，光学开关8被分配给光导3，以根据光学开关8的温度来导引耦合在光导3中的光。在图9中，示出了在低温条件下家用器具构件1的示意性剖视图。已经结合图3讨论了家用器具构件1的基本结构。
但是应注意的是，对于在本发明中的应用，已经开发了一种杂化(有机-无机)材料，该材料由3-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)、大约2％的光致酸产生剂(PAG)和0.05-0.1％之间的BYK-333(用于降低表面张力的含硅表面添加剂)组成。该材料由于其杂化特性而被用作基础油墨，并且特别适用于喷墨印刷。光引发剂可以包括或是具有以下分子式的三芳基硫六氟磷酸盐：
GLYMO中环氧基的存在保证了快速固化特性，而硅烷基提供了在玻璃基板2上的粘附力。由于PAG，一步固化过程是可能的：UV光与光引发剂反应，且生成酸，从而引发了环氧基的聚合以及硅烷的水解和缩合两个过程，并创建了有机和无机网络。另外，根据需要，可以添加不同的添加剂以改变特性。该材料的配方使得其流变特性允许通过喷墨印刷或其它涂覆技术沉积。
为了增加这种基础油墨的折射率，可以将某些化合物添加到配方中，例如具有以下分子式的SU8
该化合物在基础油墨中的使用增加了折射率，而不会对涂层/光导3的机械性能产生负面影响。例如，如果SU8所添加的量在0％至70％按重量计之间、特别是在0％至25％按重量计之间，则光导3在633nm处的折射率可以在1.5至1.57之间变化。除了SU8之外，也可以使用其它材料、例如二苯基二甲氧基硅烷(DPDMS)来增加折射率，并且由于是无机组分，因此可以保持涂层3的机械性能。特别有用的是也在0％至25％按重量计之间。
另一方面，也可以减小光导3和/或基础元件2的折射率。由于玻璃的折射率不能很容易地降低，因此覆层6被用作基础元件2与光引导涂层3之间的中间涂层。覆层6与光导3相比具有较低的折射率，因此光导3被具有较低折射率的介质、即覆层6和空气包围，从而可以引导来自光源4的光。
根据应用和要求，覆层6也可以通过不同的技术来沉积，例如通过丝网印刷、旋涂或喷墨印刷。由此，先前描述的基础油墨(GLYMO+PAG+BYK：对玻璃的良好粘附性和特性以及折射率大约为1.5)可以用于形成覆层6。随后，可以使用由GLYMO+PAG+BYK+SU8组成的油墨来形成光导3，例如通过涂覆来形成。由于将SU8添加到基础油墨中，因此该光引导涂层3与覆层6相比将具有更高的折射率。另一方面，由于两种材料基本上具有非常相似的化学成分，因此光导3将与覆层6兼容。用于光导3的油墨以及用于覆层6的油墨对于可见区域(大约400-800nm)中的光是高度透明的。
根据本发明的本实施例的家用器具构件1包括光学开关8。光学开关8由随温度改变其光传输特性的材料组成，使得家用器具构件1可以用于需要温度指示器的应用。根据本实施例的光学开关8的材料在半透明状态(低温，图9)与透明状态(高温，图10)之间变化。换句话说，该材料在低温条件下是半透明的，而在温暖温度条件下是透明的。
光学开关8的材料作为涂层沉积在光导3之上。在低温条件下，光学开关8是半透明的(图9)，因此耦合的光被光学开关8扩散并耦合出光导3。因此，即使光源4被打开，光也不能激发光致发光层5。
另一方面，如果温度高，则光学开关8变得透明(图10)，从而耦合的光将通过光导3传输到光致发光层5，该光致发光层5被激发并发射光。根据光学开关8的特性，还可能产生光致发光层5随温度的发射强度依赖性，例如温暖-高强度发射，冷-低或无光发射。
必须强调的是，由于光学开关8，光致发光层5可以与家用器具构件1的(潜在地)热区域间隔开或物理分离开。因此，可以避免光致发光层5暴露于高温和降解。此外，家用器具构件1的一个或多个热区域可以在使用期间被覆盖，例如被器皿等覆盖，因此对于观看者来说可能不是径直可见的，从而在(覆盖的)热区域与(未覆盖的)发光标记之间存在一定距离也是有利的。
因此，由于物理构造限制、温度限制等，可以分离光源4和期望的视觉效果。此外，可以使用同一光源4来设计不同的照明效果。由于光效果受到光致发光层5在激发时的影响，因此通常可以实现任何图形和形状。也可能在不需要将光致发光层5放置在对应的高温区域附近的情况下产生温度依赖性的警告效果。
用于制造光学开关8的温度依赖性的材料可以包含液晶聚合物(LCP：LiquidCrystal Polymer)。作为制备具有其光学传输特性的热依赖性的材料的一个示例成分，可以使用由液晶单丙烯酸酯(6-(4-氰基-联苯-4'-基氧基)己基丙烯酸酯)、用于交联聚合物体系的双官能液晶二丙烯酸酯(RM82)与引发聚合反应的光引发剂(IRG184)组成的反应性单体的混合物：
6-(4-氰基-联苯-4'-基氧基)己基丙烯酸酯(96％按重量计)
RM 82(1％按重量计)
1-羟基环己基苯基酮(IRG184，3％按重量计)
该组合物被施加在光导3上，并在低分子液晶混合物的清晰点以上以各向同性的状态进行UV聚合，以在光聚合时促进形成高散射的多畴纹理，即光学开关8。当在120-130℃或更高温度下加热时，涂层的浑浊或半透明外观变为透明。开关温度可以根据需要通过调节成分和加工条件来调整。
图11示出了根据本发明的另一实施例的家用器具构件1的示意性仰视图。家用器具构件1包括带有覆层6的透明的基础元件2、在覆层6上的光引导层3和以镜像字母“BSH”的形式的喷墨印刷的光致发光层5。此外，光学开关8定位成与光致发光层5间隔开。光学开关8可以再次在图12中更详细地示出的半透明状态与图13中更详细地示出的透明状态之间切换。因此，光根据需要可以被耦合出光导3而不激发光致发光层5，或者可以通过光导3传输到光致发光层5。此外，根据光学开关8的实施例，通过光学开关8的光通量可以在预定的最小值与最大值之间无级调整，以便产生不同的亮度水平。
本领域技术人员将理解，虽然上文已经参考优选实施例公开了本发明，但是在不脱离如所附权利要求所描述的本发明的范围的情况下，可以对前述发明进行各种修改、更改和添加。在权利要求书和说明书中使用的用于定义用于表征本发明的特定特性的过程和测量条件的参数值也包括在偏差范围内，例如由于测量误差、系统误差、称量误差、DIN公差等引起的偏差。
附图标记列表
1 家用器具构件
2 基础元件
3 光导
4 光源
5 光致发光层
6 覆层
7 滤色器
8 光学开关