BR112013018268B1

BR112013018268B1 - Elemento transparente com reflexão difusa, processos de fabricação do elemento e utilização do elemento

Info

Publication number: BR112013018268B1
Application number: BR112013018268-7A
Authority: BR
Inventors: Etienne Sandre-Chardonnal
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2022-03-03
Also published as: KR20140007826A; EA201391120A1; CN103338927A; WO2012104547A1; FR2971060A1; US20140104690A1; JP2014509963A; US9606272B2; BR112013018268A2; JP2017138619A; EA030146B1; EP2670594A1; JP6420401B2; FR2971060B1; EP2670594B1; MX2013008666A; CN103338927B; ES2807887T3; MX365371B; PL2670594T3

Abstract

ELEMENTO TRANSPARENTE COM REFLEXÃO DIFUSA. Este elemento em camadas (1) transparente tem duas superfícies principais externas (2A, 4A) lisas e compreende: - duas camadas externas (2, 4), que formam cada uma das duas superfícies principais externas (2A, 4A) do elemento (1) e que são constituídas de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração (n2, n4), e - uma camada central (3) intercalada entre as duas camadas externas, esta camada central (3) sendo formada quer por uma camada única que é uma camada dielétrica de índice de refração diferente do das camadas externas ou uma camada metálica, quer um empilhamento de camadas que compreende pelo menos uma camada dielétrica de índice de refração do das camadas externas ou uma camada metálica. Cada superfície de contato (S0, S1) entre duas camadas adjacentes do elemento (1) que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, é texturizada e paralela às outras superfícies de contato texturizadas.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um elemento em camadas transparente com propriedades de reflexão difusa.

[0002] O elemento em camadas pode ser rígido ou flexível. Pode tratar-se em particular de uma vidraça, constituída, por exemplo, à base de vidro ou de material polimérico, susceptível de ser utilizado para todas as aplicações conhecidas de vidraças, como para veículos, construções, mobiliário urbano, mobiliário interior, telas de exibição, etc. Pode tratar-se igualmente de um filme flexível à base de material polimérico, notadamente apto a ser colocado sobre uma superfície a fim de conferir à mesma propriedades de reflexão difunde conservando, ao mesmo tempo, suas propriedades de transmissão.

[0003] As vidraças conhecidas compreendem as vidraças transparentes padronizadas, que permitem uma transmissão e uma reflexão especular de uma radiação incidente sobre a vidraça, e as vidraças translúcidas, que permitem uma transmissão e uma reflexão difusa de uma radiação incidente sobre a vidraça.

[0004] De modo comum, a reflexão por uma vidraça é dita difusa quando uma radiação incidente sobre a vidraça com um ângulo de incidência dado é refletida pela vidraça em uma pluralidade de direções. A reflexão por uma vidraça é dita especular quando uma radiação incidente sobre a vidraça com um ângulo de incidência dado é refletida pela vidraça com um ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência. De modo análogo, a transmissão através de uma vidraça é dita especular quando uma radiação incidente sobre a vidraça com um ângulo de incidência dado é transmitida pela vidraça com um ângulo de transmissão igual ao ângulo de incidência.

[0005] Um inconveniente das vidraças transparentes padronizadas é que elas retornam reflexos nítidos, na maneira de espelhos, que não é desejável em certas aplicações. Assim, quando uma vidraça é utilizada para uma janela de construção ou uma tela de exibição, é preferível limitar a presença de reflexos, que reduzem a visibilidade através da vidraça. Reflexos nítidos sobre uma vidraça podem igualmente gerar riscos de brilho intenso, com consequências em termos de segurança, por exemplo, quando os faróis de veículos refletem sobre fachadas envidraçadas de construções. Este problema ocorre particularmente para as fachadas envidraçadas de aeroportos. É com efeito essencial suprimir qualquer risco de brilho intenso para os pilotos que se aproximam dos terminais. Além disso, as vidraças translúcidas, mesmo tendo a vantagem de não gerar reflexos nítidos, não permitem, contudo, uma visão clara através da vidraça.

[0006] São a estes inconvenientes que a invenção se propõe mais particularmente remediar propondo um elemento em camadas que permite ao mesmo tempo ter uma visão nítida através do elemento, limitar as reflexões de tipo “espelho” sobre o elemento, e favorecer as reflexões difusas sobre o elemento.

[0007] Para esse efeito, a invenção tem por objeto um elemento em camadas transparente tendo duas superfícies principais externas lisas, caracterizado pelo fato de compreender: - duas camadas externas, que formam cada uma das duas superfícies principais externas do elemento em camadas e que são constituídas de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração, e - uma camada central intercalada entre as camadas externas, esta camada central sendo formada quer por uma camada única que é uma camada dielétrica de índice de refração diferente do das camadas externas ou uma camada metálica, quer por um empilhamento de camadas que compreende pelo menos uma camada dielétrica de índice de refração diferente do das camadas externas ou uma camada metálica, onde cada superfície de contato entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, é texturizada e paralela às outras superfícies de contato texturizadas entre duas camadas adjacentes que são uma dielétrica e a outra metálica ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes.

[0008] No quadro da invenção, distinguem-se as camadas metálicas, por um lado, para as quais o valor do índice de refração é indiferente, e as camadas dielétricas, por outro lado, para as quais a diferença de índice de refração em relação ao das camadas externas deve ser considerado. Entende-se por material ou camada dielétrica, um material ou uma camada de condutividade elétrica baixa, inferior a 100 S/m.

[0009] Cada camada externa do elemento em camadas pode ser formada por um empilhamento de camadas, desde que as diferentes camadas constitutivas da camada externa sejam constituídas de materiais dielétricos tendo, todos, substancialmente o mesmo índice de refração.

[0010] No sentido da invenção, dois materiais dielétricos têm substancialmente o mesmo índice de refração, ou têm os seus índices de refração substancialmente iguais, quando o valor absoluto da diferença entre os seus índices de refração a 550 nm é inferior ou igual a 0,15. Preferivelmente, o valor absoluto da diferença de índice de refração a 550 nm entre os materiais constitutivos das duas camadas externas do elemento em camadas é inferior a 0,05, ainda preferivelmente inferior a 0,015.

[0011] No sentido da invenção, duas camadas dielétricas têm índices de refração diferentes quando o valor absoluto da diferença entre os seus índices de refração a 550 nm é estritamente superior a 0,15.

[0012] No sentido da invenção, a superfície de contato entre duas camadas adjacentes é a interface entre as duas camadas adjacentes.

[0013] No âmbito da invenção, utilizam-se as definições seguintes: - Um elemento transparente é um elemento através do qual há uma transmissão de radiação pelo menos nos domínios de comprimentos de onda úteis para a aplicação visada do elemento. Por exemplo, quando o elemento é utilizado como vidraça de construção ou de veículo, ele é transparente pelo menos no domínio de comprimentos de onda do visível. - Uma superfície lisa é uma superfície pela qual as irregularidades de superfície são de dimensões inferiores ao comprimento de onda da radiação incidente sobre a superfície, de modo que a radiação não seja desviada por estas irregularidades de superfície. A radiação incidente é então transmitida e refletida de modo especular pela superfície. - Uma superfície texturizada é uma superfície pela qual as propriedades de superfície variam em uma escala maior que o comprimento de onda da radiação incidente sobre a superfície. A radiação incidente então é transmitida e refletida de modo difuso pela superfície.

[0014] Graças à invenção, obtém-se uma transmissão especular e uma reflexão difusa de uma radiação incidente sobre o elemento em camadas. A transmissão especular garante uma visão nítida através do elemento em camadas. A reflexão difusa permite evitar os reflexos nítidos sobre o elemento em camadas e os riscos de brilho intenso.

[0015] A reflexão difusa sobre o elemento em camadas provém de que cada superfície de contato entre duas camadas adjacentes que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, é texturizada. Assim, quando uma radiação incidente sobre o elemento em camadas atinge tal superfície de contato, ela é refletida pela camada metálica ou devido à diferença de índice de refração entre as duas camadas dielétricas e, como a superfície de contato é texturizada, a reflexão é difusa.

[0016] A transmissão especular provém de que as duas camadas externas do elemento em camadas têm superfícies principais externas lisas e são constituídas de materiais tendo substancialmente o mesmo índice de refração, e em que cada superfície de contato texturizada entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, é paralela às outras superfícies de contato texturizadas entre duas camadas adjacentes que são uma dielétrica e a outra metálica ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes.

[0017] As superfícies externas lisas do elemento em camadas permitem uma transmissão especular de radiação em cada interface ar/camada externa, ou seja, permitem a entrada de uma radiação desde o ar em uma camada externa, ou a saída de uma radiação desde uma camada externa no ar, sem modificação da direção da radiação.

[0018] O paralelismo das superfícies de contato texturizadas implica que a ou cada camada constitutiva da camada central que é dielétrica de índice de refração diferente do das camadas externas, ou que é metálica, apresente uma espessura uniforme perpendicularmente às superfícies de contato da camada central com as camadas externas. Esta uniformidade da espessura pode ser global sobre toda a extensão da textura, ou local sobre segmentos da textura. Em particular, quando a textura apresenta variações de inclinação, a espessura entre duas superfícies de contato texturizadas consecutivas pode mudar, por segmento, em função da inclinação da textura, as superfícies de contato texturizadas continuando, contudo, sempre paralelas uma à outra. Este caso apresenta-se notadamente para uma camada depositada por pulverização catódica, onde a espessura da camada é ainda mais baixa quando a inclinação da textura aumenta. Assim, localmente, sobre cada segmento de textura tendo uma determinada inclinação, a espessura da camada permanece constante, mas a espessura da camada é diferente entre um primeiro segmento de textura tendo uma primeira inclinação e um segundo segmento de textura tendo uma segunda inclinação diferente da primeira inclinação.

[0019] De modo vantajoso, a fim de obter o paralelismo das superfícies de contato texturizadas no interior do elemento em camadas, a ou cada camada constitutiva da camada central é uma camada depositada por pulverização catódica. Com efeito, a pulverização catódica, em particular a pulverização catódica de magnétron (pulvérisation cathodique assistée par un champ magnétique), garante que as superfícies que delimitam a camada são paralelas entre elas, o que não é o caso de outras técnicas de depósito como a evaporação ou o depósito químico em fase vapor (CVD), ou ainda o processo sol-gel. Ora, o paralelismo das superfícies de contato texturizadas no interior do elemento em camadas é essencial para obter uma transmissão especular através do elemento.

[0020] Uma radiação incidente sobre uma primeira camada externa do elemento em camadas atravessa esta primeira camada externa sem modificação da sua direção. Devido à diferença de natureza, dielétrica ou a metálica, ou à diferença de índice de refração entre a primeira camada externa e pelo menos uma camada da camada central, a radiação é depois refratada na camada central. Como, por um lado, as superfícies de contato texturizadas entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma camada dielétrica e a outra uma camada metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, são todas paralelas entre si e, por outro lado, a segunda camada externa tem substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa, o ângulo de refração da radiação na segunda camada externa a partir da camada central é igual ao ângulo de incidência da radiação sobre a camada central a partir da primeira camada externa, em conformidade com a lei de Snell-Descartes para refração.

[0021] A radiação surge, portanto, da segunda camada externa do elemento em camadas ao longo de uma direção que é a mesma que a sua direção de incidência sobre a primeira camada externa do elemento. A transmissão da radiação pelo elemento em camadas é, portanto, especular.

[0022] De acordo com um aspecto da invenção, pode-se aproveitar das propriedades de reflexão difusa do elemento em camadas para refletir uma grande parte da radiação, em uma pluralidade de direções, do lado de incidência da radiação. Esta forte reflexão difusa é obtida tendo, ao mesmo tempo, uma visão clara através do elemento em camadas, ou seja, sem que o elemento em camadas seja translúcido, graças às propriedades de transmissão especular do elemento em camadas. Tal elemento em camadas transparente com forte reflexão difusa encontra aplicação, por exemplo, para telas de exibição ou de projeção.

[0023] Em particular, tal elemento em camadas com forte reflexão difusa pode ser utilizado em um sistema de visualização dito ‘à altura da visão’, ou “Head Up Display” (HUD). De modo conhecido, os sistemas HUD, que são notadamente úteis nas cabines do piloto de avião, trens, mas também hoje em dia nos veículos automotivos particulares (automóveis, caminhões, etc.), permitem exibir informações projetadas sobre uma vidraça, em geral o para-brisas do veículo, que se refletem para o motorista ou o observador. Estes sistemas permitem informar o motorista do veículo sem que este afaste o seu olhar do campo de visão na frente do veículo, o que permite aumentar amplamente a segurança. O motorista percebe uma imagem virtual que se situa em certa distância atrás da vidraça.

[0024] De acordo com um aspecto da invenção, o elemento em camadas é integrado em um sistema HUD como vidraça, sobre a qual são projetadas as informações. De acordo com outro aspecto da invenção, o elemento em camadas é um filme flexível colocado sobre uma superfície principal de uma vidraça de um sistema HUD, notadamente para-brisas, as informações sendo projetadas sobre a vidraça do lado do filme flexível. Nestes dois casos opera-se uma forte reflexão difusa sobre a primeira superfície de contato texturizada encontrada pela radiação no elemento em camadas, o que permite uma boa visualização da imagem virtual, enquanto que a transmissão especular através da vidraça é preservada, o que garante uma visão nítida através da vidraça.

[0025] Nota-se que, nos sistemas HUD do estado da técnica, a imagem virtual é obtida projetando as informações sobre uma vidraça (notadamente um para-brisas) tendo uma estrutura laminada formada de duas folhas de vidro e de intercalar plástico. Um inconveniente destes sistemas existentes é que o motorista observa então uma imagem dupla: uma primeira imagem refletida pela superfície da vidraça orientada para o interior da cabine e uma segunda imagem por reflexão da superfície externa da vidraça, estas duas imagens sendo deslocadas ligeiramente uma em relação à outra. Esta defasagem pode perturbar a visão da informação.

[0026] A invenção permite remediar este problema. Com efeito, quando o elemento em camadas é integrado em um sistema HUD, como vidraça ou como filme flexível colocado sobre a superfície principal da vidraça que recebe a radiação da fonte de projeção, a reflexão difusa sobre a primeira superfície de contato texturizada encontrada pela radiação no elemento em camadas pode ser nitidamente mais elevada que a reflexão sobre as superfícies externas em contato com o ar. Assim, limita-se a dupla reflexão favorecendo a reflexão sobre a primeira superfície de contato texturizada do elemento em camadas.

[0027] De acordo com uma característica vantajosa, o valor absoluto da diferença de índice de refração a 550 nm entre, por um lado, as camadas externas e, por outro lado, pelo menos uma camada dielétrica da camada central, é superior ou igual a 0,3, preferivelmente superior ou igual a 0,5, ainda preferivelmente superior ou igual a 0,8. Esta diferença de índice de refração relativamente grande intervém no nível de, pelo menos, uma superfície de contato texturizada interna ao elemento em camadas. Isto permite favorecer a reflexão de radiação sobre esta superfície de contato texturizada, ou seja, uma reflexão difusa da radiação pelo elemento em camadas.

[0028] De acordo com um aspecto da invenção, pelo menos uma das duas camadas externas do elemento em camadas é um substrato transparente do qual uma das superfícies principais é texturizada e a outra superfície principal é lisa.

[0029] O substrato transparente pode ser constituído, notadamente, de polímero transparente, vidro transparente, cerâmica transparente. Quando o substrato transparente é constituído de polímero, ele pode ser rígido ou flexível.

[0030] A texturização de uma das superfícies principais do substrato transparente pode ser obtida por qualquer processo conhecido de texturização, por exemplo, por gravação em relevo da superfície do substrato previamente aquecida a uma temperatura na qual é possível de deformar a mesma, em particular por laminação através de um rolete tendo em sua superfície uma texturização complementar da texturização a formar sobre o substrato; por abrasão por meio de partículas ou superfícies abrasivas, em particular por jateamento de areia; por tratamento químico, notadamente tratamento com ácido no caso de um substrato de vidro; por moldagem, notadamente moldagem por injeção no caso de um substrato de polímero termoplástico; por gravura.

[0031] Exemplos de polímeros apropriados para o substrato transparente compreendem, notadamente, os poliésteres como o polietileno tereftalato (PET), o polibutileno tereftalato (PBT), o polietileno naftalato (PEN); poliacrilatos como o polimetacrilato de metila (PMMA); o policarbonato; o poliuretano; as poliamidas; polimidas; os polímeros fluorados como o tetrafluoroetileno de etileno (ETFE), polifluoreto de vinilideno (PVDF), o policlorotrifluoradoetileno (PCTFE), o etileno de clorotrifluoradoetileno (ECTFE), os copolímeros etileno-propileno fluorados (FEP); as resinas fotorreticuláveis e/ou fotopolimerizáveis, como as resinas tioleno, poliuretano, uretano-acrilato, poliéster-acrilato.

[0032] Exemplos de substratos de vidro, já texturizadas e diretamente utilizáveis como camada externa do elemento em camadas, compreendem os substratos de vidro comercializados pela empresa Saint-Gobain Glass na faixa SATINOVO®, que apresentam sobre uma das suas superfícies principais uma textura obtida por jateamento de areia ou ataque ácido; os substratos de vidro comercializados pela empresa Saint-Gobain Glass na faixa ALBARINO® S, P ou G ou a faixa MASTERGLASS®, que apresentam sobre uma das suas superfícies principais uma textura obtida por laminação.

[0033] Quando cada uma das duas camadas externas do elemento em camadas é formada por um substrato transparente do qual uma das suas superfícies principais é texturizada e a outra superfície principal é lisa, os dois substratos transparentes têm texturas complementares uma em relação à outra.

[0034] Em um modo de realização, a camada central do elemento em camadas é formada por uma camada de material dielétrico de índice de refração diferente do das camadas externas, as camadas externas sendo montadas entre elas através da camada central.

[0035] Em outro modo de realização, a camada central do elemento em camadas compreende pelo menos uma camada fina constituída de um material dielétrico com elevado índice de refração, diferente do índice de refração das camadas externas, como Si3N4, SnO2, ZnO, AIN, NbO, NbN, TIO2, ou constituída de um material dielétrico com baixo índice de refração, diferente do índice de refração das camadas externas, como SiO2, Al2O3, MgF2, AIF3. A camada central do elemento em camadas pode igualmente compreender pelo menos uma camada fina metálica, notadamente uma camada fina de prata, de ouro, de titânio, de nióbio, de silício, de alumínio, de mistura níquel-cromo (NiCr), de aço inoxidável, ou as suas ligas. No sentido da invenção, uma camada fina é uma camada de espessura inferior a 1 micrômetro.

[0036] De modo vantajoso, a composição da camada central do elemento em camadas pode ser ajustada para conferir propriedades suplementares ao elemento em camadas, por exemplo, propriedades térmicas, de tipo controle solar e/ou baixa emissividade. Assim, em um modo de realização, a camada central do elemento em camadas é um empilhamento transparente de camadas finas compreendendo uma alternância de “n” camadas funcionais metálicas, notadamente de camadas funcionais à base de prata ou de liga metálica contendo prata, e “(n + 1)” de revestimentos antirreflexo, com n > 1, onde cada camada funcional metálica é disposta entre dois revestimentos antirreflexo.

[0037] De modo conhecido, tal empilhamento com camada funcional metálica apresenta propriedades de reflexão no domínio da radiação solar e/ou no domínio da radiação infravermelha de grande comprimento de onda. Em tal empilhamento, a ou as camadas funcionais metálicas determinam essencialmente os desempenhos térmicos, enquanto que os revestimentos antirreflexo que enquadram as mesmas atuam sobre o aspecto óptico de modo interferencial. Com efeito, se as camadas funcionais metálicas permitem obter desempenhos térmicos desejados mesmo em uma baixa espessura geométrica, da ordem de 10 nm para cada camada funcional metálica, elas opõem-se, contudo, fortemente à passagem de radiação no domínio de comprimentos de onda do visível. Portanto, revestimentos antirreflexo de um lado e de outro de cada camada funcional metálica são necessários para assegurar uma boa transmissão luminosa no domínio do visível. Na prática, é o empilhamento global da camada central, compreendendo as camadas finas metálicas e os revestimentos antirreflexo, que é otimizado opticamente. De modo vantajoso, a otimização óptica pode ser feita sobre o empilhamento global do elemento em camadas, ou seja, incluindo as camadas externas posicionadas de um lado e de outro da camada central.

[0038] O elemento em camadas obtido combina então propriedades ópticas, notadamente propriedades de transmissão especular e reflexão difusa de uma radiação incidente sobre o elemento em camadas, e propriedades térmicas, notadamente propriedades de controle solar e/ou de baixa emissividade. Tal elemento em camadas pode ser utilizado para vidraças de proteção solar e/ou isolamento térmico de construções ou veículos.

[0039] De acordo com um aspecto da invenção, a textura de cada superfície de contato entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, é formada por uma pluralidade de motivos em partes ocas ou em projeção em relação a um plano geral da superfície de contato. Preferivelmente, a altura média dos motivos de cada superfície de contato entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, está compreendida entre 1 micrômetro e 1 milímetro. No sentido da invenção, a altura média dos motivos da superfície de contato é definida como a média aritmética das distâncias yi em valor absoluto tomado entre o topo e o plano geral da superfície de contato para cada motivo da superfície de contato, igual a

[0040] Os motivos da textura de cada superfície de contato entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, podem ser repartidos de modo aleatório sobre a superfície de contato. Em variante, os motivos da textura de cada superfície de contato entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma dielétrica e a outra metálica, ou que são duas camadas dielétricas de índices de refração diferentes, podem ser repartidos de modo periódico sobre a superfície de contato. Estes motivos podem ser notadamente, cones, pirâmides, ranhuras, nervuras, ondulações pequenas.

[0041] De acordo com um aspecto da invenção, para cada camada da camada central que é enquadrada por camadas de natureza, dielétrica ou metálica, diferente da sua ou de índices de refração diferentes do seu, a espessura desta camada, tomada perpendicularmente às suas superfícies de contato com as camadas adjacentes, é baixa em relação à altura média dos motivos de cada uma das suas superfícies de contato com as camadas adjacentes. Tal espessura baixa permite aumentar a probabilidade que a interface de entrada de uma radiação nesta camada e a interface de saída da radiação fora desta camada sejam paralelas, e, portanto, aumentar a percentagem de transmissão especular da radiação através do elemento em camadas. De modo vantajoso, a espessura de cada camada da camada central que é intercalada entre duas camadas de natureza, dielétrica ou metálica, diferente da sua ou de índices de refração diferentes do seu, onde esta espessura é tomada perpendicularmente às suas superfícies de contato com as camadas adjacentes, é inferior a 1/4 da altura média dos motivos de cada uma das suas superfícies de contato com as camadas adjacentes.

[0042] De modo vantajoso, o elemento em camadas compreende, sobre pelo menos uma das suas superfícies principais externas lisas, um revestimento antirreflexo na interface entre o ar e o material constitutivo da camada externa formando esta superfície principal externa. Graças à presença deste revestimento antirreflexo, uma radiação incidente sobre o elemento em camadas do lado desta superfície principal externa é refletida de modo privilegiado em cada superfície de contato texturizada antes que sobre a superfície externa lisa do elemento em camadas, o que corresponde a um modo de reflexão difuso antes que a um modo de reflexão especular. Uma reflexão difusa da radiação pelo elemento em camadas assim é favorecida em relação a uma reflexão especular.

[0043] O revestimento antirreflexo, previsto sobre pelo menos uma das superfícies principais externas do elemento em camadas, pode ser de qualquer tipo que permite reduzir a reflexão de radiação na interface entre o ar e a camada externa correspondente do elemento em camadas. Pode tratar-se, notadamente, de uma camada de índice de refração compreendido entre o índice de refração do ar e o índice de refração da camada externa, como uma camada depositada sobre a superfície da camada externa por uma técnica sob vácuo ou uma camada porosa de tipo sol-gel, ou ainda, se a camada externa for de vidro, uma parte superficial escavada da camada externa de vidro obtida por um tratamento com ácido de tipo “etching”. Em variante, o revestimento antirreflexo pode ser formado por um empilhamento de camadas finas tendo índices de refração alternativamente mais baixos e mais fortes que desempenham o papel de um filtro interferencial na interface entre o ar e a camada externa, ou por um empilhamento de camadas finas apresentando um gradiente, contínuo ou escalonado, de índices de refração entre o índice de refração do ar e o da camada externa.

[0044] De modo vantajoso, as superfícies principais externas lisas do elemento em camadas são paralelas entre elas. Isto contribui para limitar a dispersão luminosa para uma radiação atravessando o elemento em camadas, e, portanto, melhorar a nitidez da visão através do elemento em camadas.

[0045] Em um modo de realização da invenção, uma primeira camada externa entre as duas camadas externas do elemento em camadas é um substrato transparente do qual uma das suas superfícies principais é texturizada e a outra superfície principal é lisa, e a camada central é formada quer por uma camada única, que é uma camada dielétrica de índice de refração diferente do da primeira camada externa ou uma camada metálica, depositada de maneira conformada sobre a superfície principal texturizada da primeira camada externa, quer por um empilhamento de camadas, que compreende pelo menos uma camada dielétrica de índice de refração diferente do da primeira camada externa ou uma camada metálica, depositadas sucessivamente de maneira conformada sobre a superfície principal texturizada da primeira camada externa.

[0046] A segunda camada externa pode então compreender uma camada de material endurecível de índice de refração essencialmente igual ao da primeira camada externa, depositada sobre a superfície principal texturizada da camada central oposta à primeira camada externa estando inicialmente em um estado viscoso adaptado às operações de conformação.

[0047] De acordo com um aspecto da invenção, a segunda camada externa é constituída pela camada depositada inicialmente em um estado viscoso, em particular uma camada de tipo verniz, que assegura então um planarização da superfície do elemento em camadas.

[0048] De acordo com outro aspecto da invenção, a segunda camada externa compreende a camada depositada inicialmente em um estado viscoso e um contra substrato, a camada depositada inicialmente em um estado viscoso assegurando então uma solidarização entre a primeira camada externa munida da camada central e o contra substrato.

[0049] A camada depositada inicialmente em um estado viscoso pode ser uma camada de material fotorreticulável e/ou fotopolimerizável. Preferivelmente, este material fotorreticulável e/ou fotopolimerizável apresenta-se sob forma líquida a temperatura ambiente e dá, quando ele foi irradiado e fotorreticulado e/ou fotopolimerizado, um sólido transparente desprovido de bolhas ou de qualquer outra irregularidade. Pode tratar-se em particular de uma resina como as habitualmente utilizadas como adesivos, colas ou revestimentos de superfície. Estas resinas são geralmente à base de monômeros/ co-monômeros/prepolímeros de tipo epóxi, epóxissilano, acrilato, metacrilato, ácido acrílico, ácido metacrílico. Podem-se citar, por exemplo, as resinas tioleno, poliuretano, uretano-acrilato, poliéster-acrilato. Em vez de uma resina, pode tratar-se de um gel aquoso fotorreticulável, como um gel poliacrilamida. Exemplos de resinas fotorreticuláveis e/ou fotopolimerizáveis utilizáveis na presente invenção compreendem os produtos comercializados pela empresa Norland Optics sob a marca NOA® Norland Optical Adhesives, como, por exemplo, os produtos NOA65 e NOA75.

[0050] Em variante, a segunda camada externa depositada inicialmente em um estado viscoso pode ser uma camada depositada por um processo sol-gel, por exemplo, um vidro de sílica depositado por sol-gel. De modo conhecido, os precursores para o depósito sol-gel de um vidro de sílica são alcóxidos de silício Si(OR)4, que dão lugar na presença de água a reações de polimerização de tipo hidrólise-condensação. Estas reações de polimerização provocam a formação de espécies cada vez mais condensadas, que conduzem a partículas de sílica coloidal que formam sóis depois géis. A secagem e densificação destes géis de sílica, a uma temperatura da ordem de algumas centenas de graus, conduz a um vidro cujas características são semelhantes às de um vidro clássico. Devido à sua viscosidade, a solução coloidal ou o gel podem ser depositados de modo fácil sobre a superfície principal texturizada da camada central oposta à primeira camada externa, conformando-se à textura desta superfície. Este depósito pode notadamente ser realizado por dip-coating, spin-coating ou blading.

[0051] De acordo com um aspecto da invenção, a segunda camada externa pode compreender uma camada à base de material polimérico de índice de refração substancialmente igual ao da primeira camada externa, posicionada contra a superfície principal texturizada da camada central oposta à primeira camada externa e conformada contra esta superfície texturizada por compressão e/ou aquecimento.

[0052] Esta camada à base de material polimérico pode ser, em particular, uma camada à base de polibutiral de vinila (PVB), etileno vinilacetato (EVA), poliuretano (PU), polietileno tereftalato (PET), policloreto de vinila (PVC). Esta camada à base de material polimérico pode desempenhar o papel de um intercalar de laminação que assegura uma ligação com um substrato transparente de índice de refração substancialmente igual ao da primeira camada externa que pertence igualmente à segunda camada externa.

[0053] O elemento em camadas pode ser uma vidraça rígida. Em variante, pode tratar-se de um filme flexível. Tal filme flexível é munido com vantagem, sobre uma das suas superfícies principais externas, de uma camada de adesivo recoberta por uma banda de proteção destinada a ser retirada para a colagem do filme. O elemento em camadas sob a forma de filme flexível está então apto a ser colocado por colagem sobre uma superfície existente, por exemplo, uma superfície de uma vidraça, a fim de conferir a esta superfície propriedades de reflexão difusa, mantendo ao mesmo tempo propriedades de transmissão especular.

[0054] Outro objeto da invenção é um processo de fabricação de um elemento em camadas como descrito previamente, compreendendo etapas nas quais: - fornece-se, como camadas externas, dois substratos transparentes constituídos de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração, onde cada substrato transparente tem uma das suas superfícies principais que é texturizada e sua outra superfície principal que é lisa, as texturas dos dois substratos transparentes sendo complementares uma da outra; - toma-se em sanduíche uma camada central, compreendendo pelo menos uma camada dielétrica de índice de refração diferente do das camadas externas ou uma camada metálica, entre as superfícies principais texturizadas dos dois substratos transparentes que estão posicionados um em frente do outro de modo que as suas texturas sejam paralelas uma à outra.

[0055] Outro processo de fabricação de um elemento em camadas como descrito previamente compreende as etapas nas quais: - fornece-se, como primeira camada externa, um substrato transparente do qual uma das suas superfícies principais é texturizada e a outra superfície principal é lisa; - deposita-se uma camada central sobre a superfície principal texturizada da primeira camada externa, quer, quando a camada central é formada por uma camada única, que é uma camada dielétrica de índice de refração diferente do da primeira camada externa ou uma camada metálica, depositando a camada central de maneira conformada sobre a referida superfície principal texturizada, quer, quando a camada central é formada por um empilhamento de camadas compreendendo pelo menos uma camada dielétrica de índice de refração diferente do da primeira camada externa ou uma camada metálica, depositando as camadas da camada central sucessivamente de maneira conformada sobre a referida superfície principal texturizada; - forma-se a segunda camada externa sobre a superfície principal texturizada da camada central oposta à primeira camada externa, onde a primeira camada externa e a segunda camada externa são constituídas de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração.

[0056] De acordo com uma característica vantajosa, o depósito da camada central de maneira conformada, ou das camadas da camada central sucessivamente de maneira conformada, sobre a superfície principal texturizada da primeira camada externa é realizado por pulverização catódica, notadamente pulverização catódica de magnétron.

[0057] De acordo com um aspecto da invenção, a segunda camada externa é formada depositando, sobre a superfície principal texturizada da camada central oposta à primeira camada externa, uma camada tendo substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa e que se apresenta inicialmente em um estado viscoso adaptado às operações de conformação. A segunda camada externa pode assim ser formada, por exemplo, por um processo que compreende o depósito de uma camada de material fotorreticulável e/ou fotopolimerizável inicialmente sob forma fluida depois a irradiação desta camada, ou por um processo sol-gel.

[0058] De acordo com outro aspecto da invenção, a segunda camada externa é formada posicionando, contra a superfície principal texturizada da camada central oposta à primeira camada externa, uma camada à base de material polimérico tendo substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa, depois conformando esta camada à base de material polimérico contra a superfície principal texturizada da camada central por compressão e/ou aquecimento pelo menos na temperatura de transição vítrea do material polimérico.

[0059] A invenção tem igualmente por objeto uma fachada de construção, notadamente uma fachada de terminal de aeroporto, compreendendo pelo menos um elemento em camadas como descrito previamente.

[0060] Outro objeto da invenção é uma tela de exibição ou de projeção que compreende um elemento em camadas como descrito previamente. Em particular, um objeto da invenção é uma vidraça de sistema Head Up Display compreendendo um elemento em camadas como descrito previamente.

[0061] Por último, a invenção tem por objeto a utilização de um elemento em camadas como descrito previamente como a totalidade ou parte de uma vidraça para veículo, construção, mobiliário urbano, mobiliário interior, tela de exibição ou de projeção, sistema Head Up Display.

[0062] As características e vantagens da invenção aparecerão na descrição seguinte de vários modos de realização de um elemento em camadas, dada unicamente a título de exemplo, e feita se referindo aos desenhos em anexo nos quais: - a figura 1 é um corte transversal esquemático de um elemento em camadas de acordo com um modo de realização da invenção; - a figura 2 é uma vista em maior escala do detalhe I da figura 1 para uma primeira variante do elemento em camadas; - a figura 3 é uma vista em maior escala do detalhe I da figura 1 para uma segunda variante do elemento em camadas; - a figura 4 é um esquema mostrando etapas de um primeiro processo de fabricação do elemento em camadas da figura 1; - a figura 5 é um esquema mostrando etapas de um segundo processo de fabricação do elemento em camadas da figura 1; - a figura 6 é um esquema mostrando etapas de um terceiro processo de fabricação do elemento em camadas da figura 1; e - a figura 7 é um esquema mostrando etapas de um quarto processo de fabricação do elemento em camadas da figura 1.

[0063] Para a clareza do desenho, as espessuras relativas das diferentes camadas sobre as figuras 1 a 7 não foram respeitadas rigorosamente. Além disso, a possível variação de espessura da ou de cada camada constitutiva da camada central em função da inclinação da textura não foi representada nas figuras, contanto que esta possível variação de espessura não impacte o paralelismo das superfícies de contato texturizadas. Com efeito, para cada inclinação dada da textura, as superfícies de contato texturizadas são paralelas entre elas.

[0064] O elemento em camadas 1 representado na figura 1 compreende duas camadas externas 2 e 4, que são constituídas de materiais dielétricos transparentes tendo substancialmente o mesmo índice de refração n2, n4. Cada camada externa 2 ou 4 apresenta uma superfície principal lisa, respectivamente 2A ou 4A, dirigida para o exterior do elemento em camadas, e uma superfície principal texturizada, respectivamente 2B ou 4B, dirigida para o interior do elemento em camadas.

[0065] As superfícies externas lisas 2A e 4A do elemento em camadas 1 permitem uma transmissão especular de radiação em cada superfície 2A e 4A, ou seja, a entrada de uma radiação em uma camada externa ou a saída de uma radiação desde uma camada externa sem modificação da direção da radiação.

[0066] As texturas das superfícies internas 2B e 4B são complementares uma da outra. Como bem visível na figura 1, as superfícies texturizadas 2B e 4B são posicionadas em frente uma da outra, em uma configuração onde as suas texturas estão estritamente paralelas entre elas. O elemento em camadas 1 compreende igualmente uma camada central 3, intercalada em contato entre as superfícies texturizadas 2B e 4B.

[0067] Na variante mostrada na figura 2, a camada central 3 é monocamada e constituída de um material transparente que é quer metálica, quer dielétrica de índice de refração n3 diferente do das camadas externas 2 e 4. Na variante mostrada na figura 3, a camada central 3 é formada por um empilhamento transparente de várias camadas 3i, 32,..., 3k, onde pelo menos uma das camadas 3i a 3k é quer uma camada metálica, quer uma camada dielétrica de índice de refração diferente do das camadas externas 2 e 4. Preferivelmente, pelo menos cada uma das duas camadas 3i e 3k situadas nas extremidades do empilhamento é uma camada metálica ou uma camada dielétrica de índice de refração n3i ou de n3k diferente do das camadas externas 2 e 4.

[0068] Nas figuras i a 3, nota-se S0 a superfície de contato entre a camada externa 2 e a camada central 3, e Si a superfície de contato entre a camada central 3 e a camada externa 4. Além disso, na figura 3, nota-se sucessivamente S2 a Sk as superfícies de contato internas da camada central 3, partindo da superfície de contato o mais próximo possível da superfície S0.

[0069] Na variante da figura 2, devido à disposição da camada central 3 em contato entre as superfícies texturizadas 2B e 4B que são paralelas entre elas, a superfície de contato S0 entre a camada externa 2 e a camada central 3 é texturizada e paralela à superfície de contato Si entre a camada central 3 e a camada externa 4. Em outros termos, a camada central 3 é uma camada texturizada que apresenta, pelo menos localmente, uma espessura e3 uniforme, tomada perpendicularmente às superfícies de contato S0 e Si.

[0070] Na variante da figura 3, cada superfície de contato S2,., Sk entre duas camadas adjacentes do empilhamento constitutivo da camada central 3 é texturizada e estritamente paralela às superfícies de contato S0 e Si entre as camadas externas 2, 4 e a camada central 3. Assim, todas as superfícies de contato S0, Si,., Sk entre camadas adjacentes do elemento i que são quer de naturezas diferentes, dielétrica ou metálica, quer dielétricas de índices de refração diferentes, forem texturizadas e paralelas entre elas. Em particular, cada camada 3i, 32,., 3k do empilhamento constitutivo da camada central 3 apresenta, pelo menos localmente, uma espessura e3i, e32,., e3k uniforme, tomada perpendicularmente às superfícies de contato S0, Si,., Sk.

[0071] Como mostrado na figura 1, a textura de cada superfície de contato S0, S1 ou So, Si,., Sk do elemento em camadas 1 é formada por uma pluralidade de motivos em partes ocas ou em projeção em relação a um plano geral π da superfície de contato. Preferivelmente, a altura média dos motivos de cada superfície de contato texturizada So, Si ou So, Si,..., Sk está compreendida entre 1 micrômetro e 1 milímetro. A altura média dos motivos de cada superfície de contato texturizada é definida como i£|y,|. a média aritmética ,

com yi, a distância tomada entre o topo e o plano π para cada motivo da superfície, como mostrado esquematicamente na figura 1.

[0072] De acordo com um aspecto da invenção, a espessura e3 ou e31, e32, ., e3k da ou de cada camada constitutiva da camada central 3 é inferior à altura média dos motivos de cada superfície de contato texturizada So, S1 ou So, S1, ., Sk do elemento em camadas 1. Esta condição é importante para aumentar a probabilidade que a interface de entrada de uma radiação em uma camada da camada central 3 e a interface de saída da radiação fora desta camada sejam paralelas, e assim aumentar a percentagem de transmissão especular da radiação através do elemento em camadas 1. Em uma preocupação de visibilidade das diferentes camadas, esta condição não foi respeitada estritamente nas figuras 1 a 7.

[0073] Preferivelmente, a espessura e3 ou e31, e32, ., e3k da ou de cada camada constitutiva da camada central 3 é inferior a 1/4 da altura média dos motivos de cada superfície de contato texturizada do elemento em camadas. Na prática, quando a camada central 3 é uma camada fina ou um empilhamento de camadas finas, a espessura e3 ou e31, e32, ., e3k de cada camada da camada central 3 é da ordem de, ou inferior a, 1/1o da altura média dos motivos de cada superfície de contato texturizada do elemento em camadas.

[0074] A figura 1 ilustra o percurso de uma radiação, que é incidente sobre o elemento em camadas 1 do lado da camada externa 2. Os raios incidentes R, chegam sobre a camada externa 2 com um ângulo de incidência θ dado. Como mostrado na figura 1, os raios incidentes Ri, quando eles atingem a superfície de contato So entre a camada externa 2 e a camada central 3, são refletidos quer pela superfície metálica, quer devido à diferença de índice de refração para esta superfície de contato respectivamente entre a camada externa 2 e a camada central 3 na variante da figura 2 e entre a camada externa 2 e a camada 31 na variante da figura 3. Como a superfície de contato S0 é texturizada, a reflexão opera-se em uma pluralidade de direções Rr. A reflexão da radiação pelo elemento em camadas 1 é, portanto, difusa.

[0075] Uma parte da radiação incidente é igualmente refratada na camada central 3. Na variante da figura 2, as superfícies de contato S0 e S1 são paralelos entre si, o que implica de acordo com a lei de Snell-Descartes que n2.sin(θ) = N4.sin (θ'), onde θ é o ângulo de incidência da radiação sobre a camada central 3 a partir da camada externa 2 e θ' é o ângulo de refração da radiação na camada externa 4 a partir da camada central 3. Na variante da figura 3, como as superfícies de contato S0, S1,..., Sk são todas paralelas entre si, a relação n2.sin(θ) = N4.sin (θ') proveniente da lei de Snell-Descartes permanece verificada. Portanto, nas duas variantes, como os índices de refração n2 e n4 das duas camadas externas são substancialmente iguais um ao outro, os raios Rt transmitidos pelo elemento em camadas são transmitidos com um ângulo de transmissão θ' igual ao seu ângulo de incidência θ sobre o elemento em camadas. A transmissão da radiação pelo elemento em camadas 1 é, portanto, especular.

[0076] De modo análogo, nas duas variantes, uma radiação incidente sobre o elemento em camadas 1 do lado da camada externa 4 é refletido de modo difuso e transmitido de modo especular pelo elemento em camadas, pelas mesmas razões que previamente.

[0077] De modo vantajoso, o elemento em camadas 1 compreende um revestimento antirreflexo 6 sobre pelo menos uma das suas superfícies externas lisas 2A e 4A. Preferivelmente, um revestimento antirreflexo 6 está previsto sobre cada superfície principal externa do elemento em camadas que é destinada a receber uma radiação. No exemplo da figura 1, apenas a superfície 2A da camada externa 2 é munida de um revestimento antirreflexo 6, porque se trata da superfície do elemento em camadas que é dirigida do lado de incidência da radiação.

[0078] Como lembrado previamente, o revestimento antirreflexo 6, previsto sobre a superfície lisa 2A e/ou 4A da camada externa 2 ou 4, pode ser de qualquer tipo permitindo reduzir a reflexão de radiação na interface entre o ar e a camada externa. Pode tratar-se notadamente de uma camada de índice de refração compreendido entre o índice de refração do ar e o índice de refração da camada externa, de um empilhamento de camadas finas que desempenham o papel de um filtro interferencial, ou ainda de um empilhamento de camadas finas que apresentam um gradiente de índices de refração.

[0079] Exemplos de processos de fabricação do elemento em camadas 1 são descritos a seguir, em referência às figuras 4 a 7.

[0080] No caso ilustrado na figura 4, as camadas externas 2 e 4 do elemento em camadas 1 são formadas por dois substratos transparentes rígidos tendo substancialmente o mesmo índice de refração. Cada substrato 2 ou 4 apresenta uma superfície principal lisa 2A ou 4A e uma superfície principal texturizada 2B ou 4B. As texturas dos substratos 2 e 4 são complementares uma da outra, de modo que os substratos sejam aptos a ser encaixados um no outro de modo contíguo por junção de suas texturas.

[0081] Os substratos 2 e 4 podem ser, notadamente, dois substratos idênticos de vidro texturizado de tipo SATINOVO®, ALBARINO® ou MASTERGLASS®. Em variante, pelo menos um entre os dois substratos 2 e 4 pode ser um substrato rígido à base de material polimérico, por exemplo, de tipo polimetacrilato de metila ou de policarbonato.

[0082] A camada central 3 é formada por uma camada adesiva de polímero transparente tendo um índice de refração diferente do dos substratos 2 e 4. A fabricação do elemento em camadas emprega, como mostrado esquematicamente na figura 4, a colocação em sanduíche da camada central 3 entre as superfícies texturizadas 2B e 4B dos substratos 2 e 4, estas superfícies 2B e 4B tendo sido previamente posicionadas em frente uma da outra em uma configuração onde as suas texturas são estritamente paralelas entre si.

[0083] O posicionamento relativo das superfícies texturizadas 2B e 4B com as suas texturas paralelas entre elas pode ser obtido, notadamente, partindo de uma configuração encaixada dos substratos 2 e 4 com as suas texturas contíguas uma na outra, e afastando um dos substratos em relação ao outro substrato por um movimento de translação ao longo de um eixo perpendicular a um plano médio do substrato.

[0084] A título de exemplo, quando os substratos 2 e 4 são de vidro, a camada central 3 pode ser uma camada de cola de índice de refração afastado do vidro. Esta cola pode apresentar-se inicialmente em um estado pastoso. O processo de fabricação do elemento em camadas 1 pode então compreender uma etapa na qual se aplica, sobre a superfície texturizada de um dos dois substratos 2 ou 4, uma espessura desta cola no estado pastoso, depois uma etapa na qual se pressiona a espessura de cola entre as superfícies texturizadas 2B e 4B posicionadas com as suas texturas paralelas entre si.

[0085] A compressão da espessura de cola entre as superfícies texturizadas 2B e 4B é realizada por um deslocamento relativo dos substratos 2 e 4 em direção um do outro, como mostrado pelas setas F da figura 4, de modo que a cola preencha as partes ocas das superfícies texturizadas 2B e 4B. Em uma etapa posterior, a cola solidifica entre as superfícies texturizadas 2B e 4B, de tal maneira que os substratos 2 e 4 são solidarizados entre si por intermédio da camada de cola formando a camada central 3.

[0086] A fim de comprimir a camada de cola mantendo ao mesmo tempo uma posição dos substratos 2 e 4 na qual as suas superfícies texturizadas estão em frente uma da outra com as suas texturas paralelas entre si, pode ser vantajoso utilizar um dispositivo compreendendo meios de deslocamento em translação de um substrato em relação ao outro ao longo de um eixo perpendicular ao plano médio do substrato. Tal dispositivo pode notadamente compreender duas placas frente-a-frente, destinadas, cada uma, a receber a superfície lisa de um dos dois substratos de modo que as superfícies texturizadas dos substratos estejam em frente uma da outra, e um sistema de translação das placas em direção uma da outra.

[0087] Os processos ilustrados nas figuras 5 e 6 diferem do processo da figura 4 pelo fato de que a camada central 3 é depositada de maneira conformada sobre uma superfície texturizada 2B de um substrato transparente, rígido ou flexível, formando a camada externa 2 do elemento em camadas 1. A superfície principal 2A deste substrato oposto à superfície texturizada 2B é liso. Este substrato 2 pode ser, notadamente, um substrato de vidro texturizado de tipo SATINOVO®, ALBARINO® ou MASTERGLASS®. Em variante, o substrato 2 pode ser um substrato à base de material polimérico, rígido ou flexível.

[0088] O depósito correspondente da camada central 3, quer seja monocamada ou formada por um empilhamento de várias camadas, é realizado notadamente, sob vácuo, por pulverização catódica de magnétron (pulverização dita “catódico magnétron”). Esta técnica permite depositar, sobre a superfície texturizada 2B do substrato 2, quer a camada única correspondente, quer as diferentes camadas do empilhamento sucessivamente de maneira conformada. Pode tratar-se em particular de camadas finas dielétricas, notadamente camadas Si3N, SnO2, ZnO, SnZnOx, AIN, NbO, NbN, TiO2, SiO2, Al2O3, MgF2, AIF3, ou de camadas finas metálicas, notadamente camadas de prata, ouro, titânio, nióbio, silício, alumínio, mistura níquel- cromo (NiCr), ou misturas destes metais.

[0089] No processo da figura 5, a segunda camada externa 4 do elemento em camadas 1 é formada recobrindo a camada central 3 com uma camada transparente de índice de refração substancialmente igual ao do substrato 2, que se apresenta inicialmente em um estado viscoso adaptado a operações de conformação e que é endurecível. Esta camada vem, no estado viscoso, casar com a textura da superfície 3B da camada central 3 oposta ao substrato 2. Assim, garante-se que, no estado endurecido da camada 4, a superfície de contato S1 entre a camada central 3 e a camada externa 4 for bem texturizada e paralela à superfície de contato S0 entre a camada central 3 e a camada externa 2.

[0090] A camada 4 pode ser uma camada de material fotorreticulável e/ou fotopolimerizável, depositada sobre a superfície texturizada 3B da camada central 3 inicialmente sob forma líquida depois endurecida por irradiação, notadamente com uma radiação UV. Em variante, a camada 4 pode ser uma camada de tipo sol-gel. Pode tratar-se, em particular no caso em que o substrato 2 é de vidro, de um vidro de sílica depositado por um processo sol-gel sobre a superfície texturizada 3B da camada central 3.

[0091] No processo da figura 6, a segunda camada externa 4 do elemento em camadas 1 é formada pela sobreposição, a partir da camada central 3, de um intercalar de laminação polimérico transparente 41 e de um substrato transparente 42 tendo ambos substancialmente o mesmo índice de refração que o substrato 2. Se o substrato 2 for de vidro, a segunda camada externa 4 pode, por exemplo, ser formada pela sobreposição de um intercalar de laminação 41 de PVB ou EVA, posicionado contra a superfície texturizada 3B da camada central 3 oposta ao substrato 2, e por um substrato 42 de vidro em cima do intercalar 41.

[0092] Neste caso, a camada externa 4 é associada ao substrato 2, previamente revestido com a camada central 3, por um processo clássico de laminação. Neste processo, posiciona-se sucessivamente, a partir da a superfície principal texturizada 3B da camada central 3, o intercalar de laminação polimérico 41 e o substrato 42, depois se aplica à estrutura laminada assim formada uma compressão e/ou um aquecimento, pelo menos na temperatura de transição vítrea do intercalar de laminação polimérico 41, por exemplo, em uma prensa ou uma estufa. Durante este processo de laminação, o intercalar 41 conforma-se à textura da superfície texturizada 3B da camada central 3, o que garante que a superfície de contato S1 entre a camada central 3 e a camada externa 4 for bem texturizada e paralela à superfície de contato S0 entre a camada central 3 e a camada externa 2.

[0093] No processo ilustrado na figura 7, o elemento em camadas 1 é um filme flexível de espessura total da ordem de 200-300 μm. A camada externa 2 deste elemento em camadas é formada pela sobreposição de um filme flexível 21 de material polimérico, cujas duas superfícies principais são lisas, e de uma camada 22 de material fotorreticulável e/ou fotopolimerizável sob a ação de uma radiação UV, aplicada contra uma das superfícies principais lisas do filme 21.

[0094] A título de exemplo, o filme 21 é um filme de polietileno tereftalato (PET) tendo uma espessura de 100 μm, e a camada 22 é uma camada de resina curável ao UV de tipo KZ6661 comercializada pela empresa JSR Corporation tendo uma espessura de cerca de 10 μm. O filme 21 e a camada 22 têm ambos substancialmente o mesmo índice de refração, da ordem de 1,65 a 550 nm. No estado endurecido, a camada de resina 22 apresenta uma boa adesão com o PET.

[0095] A camada de resina 22 é aplicada sobre o filme 21 com uma viscosidade que permite a colocação de uma texturização sobre a sua superfície 2B oposta ao filme 21. Como ilustrado na figura 7, a texturização da superfície 2B pode ser realizada através de um rolete 9 tendo em sua superfície uma texturização complementar da a formar sobre a camada 22. Uma vez a texturização formada, o filme 21 e a camada de resina 22 sobrepostos são irradiados com uma radiação UV, como mostrada pela seta da figura 7, que permite a solidificação da camada de resina 22 com a sua texturização e a montagem entre o filme 21 e a camada de resina 22.

[0096] Uma camada central 3 de índice de refração diferente do da camada externa 2 é depositada em seguida de maneira conformada sobre a superfície texturizada 2B, por pulverização catódica magnétron. Esta camada central pode ser monocamada ou formada por um empilhamento de camadas, como descrito previamente. Pode tratar-se, por exemplo, de uma camada de TiO2 tendo uma espessura da ordem de 50 nm e um índice de refração de 2,45 a 550 nm.

[0097] Um segundo filme de PET tendo uma espessura de 100 μm é depositado depois sobre a camada central 3 de modo a formar a segunda camada externa 4 do elemento em camadas 1. Esta segunda camada externa 4 é conformada na superfície texturizada 3B da camada central 3 oposta à camada externa 2 por compressão e/ou aquecimento na temperatura de transição vítrea do PET.

[0098] Uma camada de adesivo 7, recoberta por uma banda de proteção (liner) 8 destinada a ser retirada para colagem, pode ser colocada sobre uma ou a outra das superfícies externas 2A e 4A do elemento em camadas 1. O elemento em camadas 1 apresenta-se assim sob a forma de filme flexível pronto a ser colocado por colagem sobre uma superfície, como uma superfície de uma vidraça, a fim de conferir a esta superfície propriedades de reflexão difusa. No exemplo da figura 7, a camada de adesivo 7 e a banda de proteção 8 são colocadas sobre a superfície externa 4A da camada 4. A superfície externa 2A da camada 2, que é destinada a receber uma radiação incidente, é, ela mesma, munida de um revestimento antirreflexo 6.

[0099] De modo particularmente vantajoso, como sugerido na figura 7, as diferentes etapas do processo podem ser efetuadas continuamente sobre uma mesma linha de fabricação.

[0100] A colocação do ou dos revestimentos antirreflexo 6 do elemento em camadas 1 não foi representada nas 4 a 7. É necessário notar que, cada um dos processos ilustrados sobre estas figuras, o ou os revestimentos antirreflexo 6 podem ser colocados sobre as superfícies lisas 2A e/ou 4A das camadas externas antes ou após a montagem do elemento em camadas, de modo indiferente.

[0101] A invenção não é limitada aos exemplos descritos e representados. Em particular, quando o elemento em camadas é um filme flexível como no exemplo da figura 7, a espessura de cada camada externa formada à base de um filme polimérico, por exemplo, à base de um filme de PET, pode ser superior a 10 μm, notadamente da ordem de 10 μm a 1 mm.

[0102] Além disso, a texturização da primeira camada externa 2 no exemplo da figura 7 pode ser obtida sem recorrer a uma camada de resina endurecível 22 depositada sobre o filme polimérico 21, mas diretamente por gravação em relevo a quente do filme polimérico 21, notadamente por laminação com a ajuda de um rolete texturizado ou por prensagem através de um furador.

[0103] A fim de melhorar a coesão do elemento em camadas sob a forma de filme flexível ilustrado na figura 7, um intercalar de laminação polimérico pode igualmente ser intercalado entre a camada central 3 e o segundo filme polimérico 4, onde este intercalar de laminação tem substancialmente o mesmo índice de refração que os filmes 2 e 4 formando as camadas externas. Neste caso, de modo análogo ao exemplo da figura 6, a segunda camada externa é formada por sobreposição do intercalar de laminação e do segundo filme polimérico, e associado à primeira camada externa 2 previamente revestida com a camada central 3 por um processo clássico de laminação, no qual se aplica a estrutura laminada uma compressão e/ou um aquecimento pelo menos na temperatura de transição vítrea do intercalar de laminação polimérico. EXEMPLOS

[0104] As propriedades ópticas de quatro exemplos de elementos em camadas de acordo com a invenção são dadas na Tabela 1 a seguir. As propriedades ópticas dos elementos em camadas dados na Tabela 1 são as seguintes: - TL: a transmissão luminosa no visível em %, medida de acordo com a norma ISO 9050:2003 (Iluminante D65; 2° Observador); - Haze T: a distorção em transmissão em %, medida no medidor de acordo com a norma ASTM D 1003 para uma radiação incidente sobre o elemento em camadas do lado da camada externa 2; - RL: a reflexão luminosa total no visível em % para uma radiação incidente sobre o elemento em camadas do lado da camada externa 2, medida de acordo com a norma ISO 9050:2003 (Iluminante D65; 2° Observador); - Haze R: a distorção em reflexão % para uma radiação incidente sobre o elemento em camadas do lado da camada externa 2, definido como a razão da reflexão luminosa não especular no visível em % sobre a reflexão luminosa total no visível em %, medido com um aparelho portátil Minolta.

[0105] Para cada um dos exemplos n°1 a 4 dados na Tabela 1, o substrato utilizado como camada externa 2 é um vidro SATINOVO® da empresa Saint-Gobain Glass tendo uma espessura de 6 mm e apresentando sobre uma das suas superfícies principais uma textura obtida por ataque ácido. A altura média dos motivos da texturização da camada externa 2, que corresponde à rugosidade Ra da superfície texturizada do vidro SATINOVO®, está da ordem de 3 μm.

[0106] Além disso, para cada exemplo n°1 a 4, as camadas constitutivas da camada central 3 foram depositadas por pulverização catódica de magnétron sobre a superfície texturizada 2B da camada externa 2, com as condições de depósito seguintes:

[0107] Nos exemplos n°1 a 3, a camada externa 4 é formada por uma camada de resina NOA75® ou NOA65® da empresa Norland Optics tendo uma espessura da ordem de 100 μm, associada a um vidro PLANILUX® da empresa Saint-Gobain Glass tendo uma espessura de 4 mm. Em cada exemplo n°1 a 3, a resina é depositada no estado líquido sobre a superfície texturizada 3B da camada central 3 oposta à camada externa 2, de tal maneira que se casa com a textura desta superfície 3B, depois endurecida sob a ação de uma radiação UV após ter sido revestida pelo vidro PLANILUX®.

[0108] No exemplo n°4, a camada externa 4 é formada por um intercalar de laminação EVA tendo uma espessura de 0,4 mm, associada a um vidro PLANILUX® da empresa Saint-Gobain Glass tendo uma espessura de 4 mm. O intercalar EVA é posicionado contra a superfície texturizada 3B da camada central 3 oposta à camada externa 2, depois recoberto com o vidro PLANILUX®. A estrutura laminada obtida é comprimida e passada na estufa a uma temperatura de 105°C, o que permite a montagem do elemento em camadas e a conformação do intercalar de EVA à textura da superfície 3B da camada central 3.

[0109] Os resultados da Tabela 1 mostram que se obtém, para cada um dos exemplos n°1 a 4: uma boa transmissão luminosa associada a uma baixa distorção em transmissão, ou seja, uma boa transmissão especular através do elemento em camadas. Assim, em conformidade com os objetivos da invenção, a visão através do elemento em camadas é nítida. Esta propriedade verifica-se visualmente sobre as amostras que são, para os quatro exemplos, transparentes e não translúcidas. uma distorção em reflexão considerável, ou seja, uma percentagem elevada de reflexão difusa em relação à reflexão a total sobre o elemento em camadas. De acordo com os objetivos da invenção, evita-se assim as reflexões de tipo “espelho” sobre o elemento em camadas.

[0110] A percentagem de reflexão difusa em relação à reflexão total sobre o elemento em camadas pode ser modulada atuando sobre vários parâmetros do elemento em camadas. Em particular, esta percentagem pode ser aumentada pela colocação de uma e/ou da outra das medidas seguintes: - prever um revestimento antirreflexo sobre a ou cada superfície externa do elemento em camadas que é destinada a receber uma radiação incidente, o que permite limitar as reflexões especulares sobre esta superfície externa lisa e assim privilegiar um modo de reflexão difuso sobre as superfícies de contato texturizadas entre as camadas adjacentes do elemento em camadas, antes que um modo de reflexão especular sobre a sua superfície externa lisa; - aumentar o salto de índice de refração na superfície de contato entre ou cada camada externa do elemento em camadas que está situada do lado de incidência da radiação e a camada central, e/ou em cada superfície de contato entre camadas adjacentes constitutivas da camada central, o que permite aumentar a reflexão de radiação sobre estas superfícies de contato texturizadas, que é uma reflexão difusa.

Claims

1. Elemento em camadas (1) transparente tendo duas superfícies principais externas (2A, 4A) lisas, compreendendo: - duas camadas externas (2, 4), que formam, cada uma, uma das duas superfícies principais externas (2A, 4A) do elemento em camadas e que são constituídas de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração (n2, n4), e - uma camada central (3) intercalada entre as camadas externas, esta camada central (3) sendo formada ou por uma camada única que é uma camada dielétrica tendo índice de refração (n3) diferente daquele das camadas externas ou uma camada metálica, ou por um empilhamento de camadas (31, 32, ..., 3k) que compreende pelo menos uma camada dielétrica tendo índice de refração diferente daquele das camadas externas ou uma camada metálica, onde cada superfície de contato (S0, S1, ..., Sk) entre duas camadas adjacentes do elemento em camadas que são uma camada dielétrica e a outra uma camada metálica, ou que são duas camadas dielétricas tendo índices de refração diferentes, é texturizada e paralela às outras superfícies de contato texturizadas entre duas camadas adjacentes que são uma camada dielétrica e a outra uma camada metálica ou que são duas camadas dielétricas tendo índices de refração diferentes, caracterizado pelo fato que a ou cada camada constitutiva da camada central (3) é uma camada depositada por pulverização catódica sobre uma superfície texturizada.

2. Elemento em camadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor absoluto da diferença de índice de refração a 550 nm entre, por um lado, as camadas externas (2, 4) e, por outro lado, pelo menos uma camada dielétrica da camada central (3) é superior ou igual a 0,3, preferivelmente superior ou igual a 0,5.

3. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das duas camadas externas (2, 4) é um substrato transparente, do qual uma das superfícies principais (2B, 4B) é texturizada e a outra superfície principal (2A, 4A) é lisa.

4. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada central (3) é formada por uma camada de material dielétrico tendo índice de refração diferente daquele das camadas externas, as camadas externas (2, 4) sendo montadas por meio da camada central (3).

5. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada central (3) compreende pelo menos uma camada fina dielétrica e/ou pelo menos uma camada fina metálica.

6. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada central (3) é um empilhamento transparente de camadas finas compreendendo alternância de “n” camadas funcionais metálicas, notadamente de camadas funcionais à base de prata ou de liga metálica contendo prata, e de “(n + 1)” revestimentos antirreflexo, com n > 1, onde cada camada funcional metálica é disposta entre dois revestimentos antirreflexo.

7. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, para cada camada da camada central (3) que é intercalada entre camadas de natureza, dielétrica ou metálica, diferente da sua ou de índices de refração diferentes do seu, a espessura desta camada, tomada perpendicularmente às suas superfícies de contato com as camadas adjacentes, é inferior a 1 /4 da altura média dos motivos da textura de cada uma das suas superfícies de contato com as camadas adjacentes.

8. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende, sobre pelo menos uma das suas superfícies principais externas (2A, 4A), um revestimento antirreflexo (6) na interface entre o ar e o material constitutivo da camada externa (2, 4) formando a referida superfície principal externa.

9. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as superfícies principais externas (2A, 4A) do elemento em camadas são paralelas entre elas.

10. Elemento em camadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma primeira camada externa (2) entre as duas camadas externas é um substrato transparente do qual uma das suas superfícies principais (2B) é texturizada e a outra superfície principal (2A) é lisa, a camada central (3) sendo formada quer por uma camada única, que é uma camada dielétrica tendo índice de refração diferente daquele da primeira camada externa (2) ou uma camada metálica, depositada de maneira conformada sobre a superfície principal texturizada (2B) da primeira camada externa, quer por um empilhamento de camadas (31, 32, ..., 3k), que compreende pelo menos uma camada dielétrica tendo índice de refração diferente daquele da primeira camada externa (2) ou uma camada metálica, depositadas sucessivamente de maneira conformada sobre a superfície principal texturizada (2B) da primeira camada externa.

11. Elemento em camadas, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a segunda camada externa (4) compreende uma camada tendo substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa (2), depositada sobre a superfície principal texturizada (3B) da camada central (3) no lado oposto da primeira camada externa (2) ao estar inicialmente em um estado viscoso adaptado às operações de conformação.

12. Elemento em camadas, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a segunda camada externa (4) compreende um intercalar de laminação polimérico (41) tendo substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa (2), posicionada contra a superfície principal texturizada (3B) da camada central (3) no lado oposto da primeira camada externa (2).

13. Processo de fabricação de um elemento em camadas (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende etapas nas quais: - fornece-se, como camadas externas (2, 4), dois substratos transparentes constituídos de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração, onde cada substrato transparente tem uma das suas superfícies principais (2B, 4B) que é texturizada e sua outra superfície principal (2A, 4A) que é lisa, as texturas dos dois substratos transparentes sendo complementares uma da outra; - deposita-se uma camada central (3) de maneira conformada sobre a primeira camada externa (2) por pulverização catódica, a camada central (3) compreendendo pelo menos uma camada dielétrica tendo índice de refração (n3) diferente do (n2, n4) das camadas externas ou uma camada metálica; - forma-se um sanduíche de uma camada central (3), entre as superfícies principais texturizadas (2B, 4B) dos dois substratos transparentes que são posicionados opostos um ao outro de modo que as suas texturas sejam paralelas uma à outra.

14. Processo de fabricação de um elemento em camadas (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende etapas nas quais: - fornece-se, como primeira camada externa (2), um substrato transparente do qual uma das suas superfícies principais (2B) é texturizada e a outra superfície principal (2A) é lisa; - deposita-se uma camada central (3) sobre a superfície principal texturizada (2B) da primeira camada externa quer, quando a camada central (3) é formada por uma camada única, que é uma camada dielétrica tendo índice de refração diferente daquele da primeira camada externa (2) ou uma camada metálica, depositando-se a camada central (3) de maneira conformada sobre a referida superfície principal texturizada (2B), quer, quando a camada central (3) é formada por um empilhamento de camadas (31, 32, ..., 3k) compreendendo pelo menos uma camada dielétrica tendo índice de refração diferente daquele da primeira camada externa (2) ou uma camada metálica, depositando as camadas (31, 32, ..., 3k) da camada central (3) sucessivamente de maneira conformada sobre a referida superfície principal texturizada (2B); - forma-se a segunda camada externa (4) sobre a superfície principal texturizada (3B) da camada central (3) no lado oposto da primeira camada externa (2), onde a primeira camada externa (2) e a segunda camada externa (4) são constituídas de materiais dielétricos tendo substancialmente o mesmo índice de refração.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a camada central (3) é depositada de maneira conformada, ou as camadas (31, 32, ..., 3k) da camada central (3) são sucessivamente depositadas de maneira conformada, sobre a superfície principal texturizada (2B) da primeira camada externa (2) por pulverização catódica, notadamente pulverização catódica de magnétron.

16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que se forma a segunda camada externa (4) depositando, sobre a superfície principal texturizada (3B) da camada central (3) no lado oposto da primeira camada externa (2), uma camada que tem substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa (2) e que se apresenta inicialmente em um estado viscoso adaptado às operações de conformação.

17. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que se forma a segunda camada externa (4) posicionando, contra a superfície principal texturizada (3B) da camada central (3) no lado oposto da primeira camada externa (2), uma camada à base de material polimérico tendo substancialmente o mesmo índice de refração que a primeira camada externa (2), depois conformando esta camada à base de um material polimérico contra a superfície principal texturizada (3B) da camada central (3) por compressão e/ou aquecimento.

18. Utilização de um elemento em camadas (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de ser como a totalidade ou parte de uma vidraça para veículo, para construção, para mobiliário urbano, para mobiliário interior, para tela de exibição, para sistema Head Up Display.