BR112016025338B1

BR112016025338B1 - Espelho colorido

Info

Publication number: BR112016025338B1
Application number: BR112016025338-8A
Authority: BR
Inventors: Yémina Bon Saint Come; Elodie MEUNIER; Benoit Georges; Virginie Moreau
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2022-05-24
Also published as: BR112016025338A2; MX364900B; FR3021414A1; EP3146369A1; EP3146369B1; MX2016015102A; PT3146369T; CA2946960C; ES2911704T3; US20170192141A1; US10551529B2; FR3021414B1; CA2946960A1; WO2015177474A1; PL3146369T3

Abstract

ESPELHO COLORIDO. A presente invenção se refere a um espelho colorido durável (1) que inclui um substrato transparente (2), uma camada metálica refletora (3) e pelo menos uma camada de interface (4) entre o substrato e a camada metálica, distinguido pelo fato de que a camada de interface (4) inclui pelo menos uma camada descontínua (40) metálica, chamada de camada descontínua, e pelo menos uma camada de um material dielétrico (41) depositada sobre a camada descontínua, chamada de sobrecamada. A camada descontínua de metal permite adaptar a cor de reflexão do espelho. Sua espessura nominal e o tipo de material, assim como a natureza e a espessura da sobrecamada dielétrica, desempenham um papel na obtenção da cor do espelho.

Description

[0001] A invenção refere-se a um espelho colorido, assim como a seu método de fabricação.

[0002] Um espelho colorido no sentido da invenção é um espelho que absorve determinados comprimentos de onda a fim de impor ao espelho uma cor de reflexão que não é neutra, mas que apresenta uma cor de reflexão de dominância específica.

[0003] O método da invenção permite adaptar a cor da imagem produzida por reflexão pelo espelho.

[0004] Um espelho inclui, de maneira conhecida, um substrato transparente, geralmente de vidro, e uma camada metálica refletora, mais frequentemente de prata, cuja reflexão luminosa é extremamente elevada voltada para comprimentos de onda do domínio do visível, de modo a fornecer uma boa imagem de reflexão.

[0005] A invenção se refere aos espelhos para os quais um usuário deseja se observar ou visualizar a reflexão de um objeto. A aplicação dos espelhos da invenção é, portanto, voltada para os espelhos de uso decorativo ou uso funcional voltados para um indivíduo a ser refletido. Os espelhos de acordo com a invenção são de preferência espelhos de interior. Esses são especialmente expostos aos problemas de corrosão que podem existir no ar ambiente em razão dos poluentes presentes na atmosfera. Portanto, é importante que os mesmos apresentem uma durabilidade suficiente para as aplicações procuradas. De modo geral, esses espelhos apresentam preferencialmente uma refletividade luminosa de pelo menos 50% no domínio do visível, isto é, para os comprimentos de onda compreendidos entre 380 e 780 nm (medida sob iluminante D65, com um ângulo de observação de 10°).

[0006] Cada vez mais, deseja-se poder propor espelhos de diferentes cores, por exemplo, com uma cor de reflexão cujo tom tende em direção ao rosa para fornecer um efeito de “aparência saudável” quando uma pessoa se vê no espelho.

[0007] A título de outro exemplo de funcionalidade de um espelho da invenção para visualizar uma imagem de reflexão de um indivíduo, é citado um espelho que compensa/atenua a cor de uma iluminação artificial. De fato, a cor de uma iluminação artificial que ilumina em uma parte onde é colocado um espelho influi na cor de reflexão que obtém o dito espelho. Também, pode ser desejável modificar a geração da imagem de reflexão atuando-se na cor do espelho que, combinada com a cor da iluminação artificial, dará outra geração de cor.

[0008] São conhecidas, através de documentos de patentes, diversas soluções para modificar a cor de reflexão de um espelho.

[0009] Os documentos nos US3445216 e WO2004078664 ensinam um ajuste da cor tingindo-se na massa o vidro que constitui o substrato de suporte do espelho.

[0010] Contudo, a utilização de vidro colorido apresenta diferentes problemas tais como, por exemplo, custos elevados de fabricação, uma disponibilidade baixa, uma impossibilidade de recuperar os espelhamentos muito antigos como, por exemplo, aquele ligado à utilização do mercúrio (galeria dos espelhos em Versalhes).

[0011] É igualmente conhecido inserir, entre o substrato do espelho e a camada refletora, uma ou mais camadas de interface.

[0012] A patente no GB652858 propõe um espelho colorido devido à utilização de um empilhamento de diferentes camadas finas do tipo metal ou óxido ou fluoreto entre o substrato transparente do espelho e a camada refletora.

[0013] O pedido de patente no WO2013054045 divulga outra solução como camada de interface. Trata-se da associação de uma matriz orgânica ou inorgânica ou híbrida, e de um corante orgânico inserido na matriz no estado molecular.

[0014] A invenção tem como objetivo propor ainda outro modo de fabricar um espelho colorido durável e fornecer um espelho para o qual se possa impor precisamente a cor da imagem refletida adaptando-se a faixa de comprimentos de onda que têm capacidade de serem absorvidos pelo espelho.

[0015] Pelo termo “durável”, entende-se um espelho que resiste à corrosão nas condições reais de exigências químicas. A durabilidade dos espelhos é especialmente avaliada realizando-se os testes CASS (Copper Accelerated Salt Spray) que consistem em submeter o espelho a ensaios acelerados em névoa salina cuproacética com o acréscimo de cloreto de cobre (II), de acordo com a norma EN ISO 9227.

[0016] A invenção comporta, em um espelho colorido que inclui um substrato transparente, uma camada metálica refletora e pelo menos uma camada de interface entre o substrato e a camada metálica, distinguido pelo fato de que a camada de interface inclui pelo menos uma camada descontínua metálica e pelo menos uma camada de um material dielétrico depositada sobre a camada descontínua e chamada a seguir de sobrecamada.

[0017] O espelho colorido de acordo com a presente invenção é de preferência utilizado como espelho de interior. O mesmo apresenta vantajosamente uma boa resistência à corrosão.

[0018] Entende-se por “camada descontínua metálica”, uma camada que inclui um revestimento metálico que não reveste por completo (100%) a superfície sobre a qual o mesmo é depositado. O teor de ocupação de superfície dessa camada é estritamente inferior a 100%. Esse revestimento metálico se apresenta sob a forma de ilhotas ou aglomerados distribuídos uniformemente ou não sobre a totalidade da superfície do substrato. Essas ilhotas são separadas por volumes de ausência completa de matéria metálica. As mesmas podem eventualmente ser conectadas entre si. Quando se faz referência à espessura dessa camada descontínua metálica, fala-se na presente invenção de espessura “nominal”. Não se trata da espessura medida nas zonas cobertas pela camada descontínua metálica ou de uma espessura média, mas da espessura que seria obtida se a camada metálica fosse contínua. A camada metálica descontínua é consequentemente de uma espessura nominal inferior à espessura mínima necessária para ter uma camada completa contínua.

[0019] No sentido da presente invenção, compreende-se pelos termos “camada produzida à base de um material” que a camada é constituída majoritariamente por esse material, isto é, que o elemento químico do material ou o produto do material considerado em sua fórmula estequiométrica estável constitui pelo menos 50% em porcentagem atômica da camada considerada.

[0020] Na sequência do texto, quando se fala de imagem refletida ou de imagem de reflexão, deseja-se falar da imagem refletida pelo espelho de um indivíduo animado ou inanimado.

[0021] A sobrecamada dielétrica cobre a camada descontínua metálica e preenche os espaços que separam as ilhotas metálicas da dita camada descontínua de forma que as ilhotas metálicas da camada não estejam em contato com a camada metálica superior de reflexão do espelho.

[0022] Entende-se no sentido da invenção “camada de material dielétrico”, uma camada cujo material não é um metal.

[0023] A camada de interface (composta pela camada descontínua metálica, por pelo menos uma sobrecamada de dielétrico e eventualmente por uma ou mais subcamadas) é suficientemente transparente para que uma parte da luz no domínio do visível atravesse a mesma a fim de atingir a camada refletora, seja refletida por essa camada refletora e atravesse a mesma novamente em sentido inverso.

[0024] Os inventores colocaram em evidência de maneira surpreendente que, fornecendo-se uma camada de interface entre a camada metálica de reflexão do espelho e o substrato, essa camada de interface que compreende, por um lado, uma camada metálica distribuída de maneira descontínua e, por outro lado, pelo menos um material dielétrico que separa o metal da camada de interface e aquele da camada metálica de reflexão, consegue-se alterar a cor de uma imagem produzida por reflexão pelo espelho e obter um espelho resistente à corrosão.

[0025] De acordo com uma característica, a espessura nominal da camada descontínua metálica, seu material, a espessura da sobrecamada dielétrica e seu material são tais que os mesmos participam na definição (constituição) da cor de reflexão do espelho. De maneira não evidente, os inventores colocaram em evidência que não somente a camada descontínua metálica tem uma importância na cor de reflexão do espelho, mas igualmente a sobrecamada de dielétrico.

[0026] Assim, a camada de interface modifica o espectro de absorção do espelho. Controlando-se a espessura nominal da camada descontínua metálica, seu material, a espessura da sobrecamada dielétrica e seu material, adapta-se a faixa dos comprimentos de onda que são absorvidos pela camada de interface para, ao final, adaptar a cor de reflexão do espelho.

[0027] De acordo com outra característica, a camada de interface inclui pelo menos uma subcamada (uma ou mais subcamadas) disposta sob a camada descontínua metálica. A subcamada é vantajosamente produzida à base de um material feito de nitretos ou de óxidos metálicos. De acordo com o tipo de material e a espessura da subcamada de dielétrico combinados à espessura nominal e ao material da camada descontínua, e à espessura e ao material da sobrecamada dielétrica, essa subcamada dielétrica participa igualmente na definição (constituição) da cor de reflexão do espelho, visto que a mesma modifica o espectro de absorção da camada total de interface.

[0028] Assim, a espessura nominal da camada descontínua metálica, seu material, a espessura da sobrecamada dielétrica e seu material, a espessura e o material da subcamada dielétrica quando a mesma está presente, são assim selecionados de maneira adequada para definir a cor do espelho.

[0029] A camada de interface de acordo com a invenção pode ser a única camada disposta entre o substrato e a camada refletora. Contudo, para ajustar ainda a cor de reflexão, encontrar a cor adequada, o espelho de acordo com a invenção pode compreender várias camadas de interface dispostas entre o substrato e a camada metálica de reflexão.

[0030] De acordo com outra característica, a camada descontínua metálica apresenta uma espessura nominal compreendida entre 0,1 e 15 nm, de preferência entre 0,1 e 8 nm. A camada descontínua é metálica, sendo que o metal é escolhido dentre, sozinho ou em combinação, prata, ouro, cobre, alumínio, níquel e paládio.

[0031] De preferência, a sobrecamada de dielétrico depositada sobre a camada descontínua e/ou a subcamada dielétrica depositada sob a camada descontínua metálica são produzidas à base de óxido ou nitreto de metais tais como Mg, Al, Si, Ti, Cr, Zn, Zr, Nb, Ni, Mo, In, Sb, Sn, Ta, W ou Bi ou as ligas desses metais. Serão citadas, por exemplo, as camadas produzidas à base de nitreto de silício Si3N4 eventualmente sobre- ou subnitretado, de óxido de nióbio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado Nb2Ox, de óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx, de óxido misto de estanho e de zinco eventualmente sobre- ou suboxidado SnZnOx, de óxido de zinco dopado com alumínio denominado AZO, de óxido de estanho e de índio denominado ITO ou de óxido de silício eventualmente sobre- ou suboxidado denominado SiOx.

[0032] Vantajosamente, a sobrecamada de dielétrico e/ou a subcamada dielétrica apresentam uma espessura de no máximo 200 nm, em particular compreendida entre 1 e 200 nm, de preferência entre 5 e 50 nm.

[0033] De modo preferencial, para obter um espelho resistente à corrosão, a subcamada de dielétrico é preferencialmente escolhida dentre o nitreto de silício Si3N4 eventualmente sobre- ou subnitretado, o óxido de nióbio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado Nb2Ox, o óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx, o óxido misto de estanho e de zinco eventualmente sobre- ou suboxidado SnZnOx, o óxido de estanho e de índio denominado ITO ou o óxido de silício eventualmente sobre- ou suboxidado denominado SiOx.

[0034] Quanto à sobrecamada dielétrica, a mesma é escolhida dentre o óxido de nióbio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado Nb2Ox ou o óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx. Ainda mais preferencialmente, a sobrecamada dielétrica é de óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx.

[0035] O substrato transparente pode ser uma folha de vidro, mineral ou orgânico, cuja espessura varia entre 2 e 8 mm. Se o vidro for orgânico, o mesmo pode ser de policarbonato, de polimetacrilato de metila, de politereftalato de etileno ou de poli(etileno-co-tetrafluoroetileno). O substrato pode igualmente ser um filme de matéria plástica.

[0036] A camada refletora metálica que permite a função de espelho pode ser de prata ou de alumínio. A mesma pode ser depositada em fase vapor, por exemplo, por CVD, PVD, magnétron, evaporação ou por via líquida de acordo com o tipo de material. A mesma apresenta geralmente uma espessura compreendida entre 20 nm e 200 nm, de preferência entre 50 e 150 nm.

[0037] Em um exemplo preferencial da invenção, o espelho colorido é tal que o substrato é de vidro, de preferência de espessura entre 2 e 4 mm, a camada metálica de reflexão é de prata, de preferência de espessura compreendida entre 50 e 100 nm, a camada descontínua metálica é de prata, de preferência de espessura nominal compreendida entre 0,1 e 1,5 nm, e a sobrecamada de dielétrico apresenta uma espessura compreendida entre 1 e 10 nm e, de preferência, é Si3N4, ITO, SnZnOx, Nb2Ox ou TiOx. Um tal espelho conduz a uma cor de reflexão rosa ou que tende em direção ao rosa, que dá em particular um efeito de “aparência saudável” quando uma pessoa se vê no espelho.

[0038] Em outro exemplo mais preferencial, o espelho colorido é tal que o substrato é de vidro, de preferência de espessura entre 2 e 4 mm, a camada metálica de reflexão é de prata, de preferência de espessura compreendida entre 50 e 100 nm, a camada descontínua metálica é de prata, de preferência de espessura nominal compreendida entre 0,1 e 1,5 nm, e a sobrecamada de dielétrico apresenta uma espessura compreendida entre 1 e 10 nm, e é de Nb2Ox ou TiOx.

[0039] Em outro exemplo ainda mais preferencial, o espelho colorido é tal que o substrato é de vidro, de preferência de espessura entre 2 e 4 mm, a camada metálica de reflexão é de prata, de preferência de espessura compreendida entre 50 e 100 nm, a camada descontínua metálica é de prata, de preferência de espessura nominal compreendida entre 0,1 e 1,5 nm, e a sobrecamada de dielétrico apresenta uma espessura compreendida entre 1 e 10 nm, e é TiOx. Tal espelho apresenta a coloração desejada e uma resistência à corrosão muito boa.

[0040] De acordo com ainda outra característica, uma camada de engate pode ser depositada sobre a camada de interface e constitui uma camada funcional para facilitar a adesão da camada metálica de reflexão do espelho. Essa camada de engate é, por exemplo, de titânio ou de liga níquel-cromo NiCr, eventualmente sobre- ou suboxidados (TiOx ou NiCrOx) quando a camada de reflexão metálica é depositada em fase vapor.

[0041] Quando o depósito da camada de reflexão metálica é efetuado por via líquida, de modo clássico nos métodos de prateação, as camadas de engate produzidas à base de cloreto de estanho e de paládio são depositadas sobre a camada de interface, e constituem as camadas funcionais para facilitar a adesão da camada metálica de reflexão do espelho.

[0042] Vantajosamente, revela-se que a camada de engate não faz variar ou variar pouco a cor de reflexão gerada por meio da camada de interface.

[0043] Uma camada funcional de proteção pode ser disposta sobre a camada metálica de reflexão do espelho, e é produzida à base de óxido ou de nitreto de metais tais como Mg, Al, Si, Ti, Cr, Zn, Zr, Nb, Ni, Mo, In, Sb, Sn, Ta, W ou Bi ou as ligas desses metais. Será citado, por exemplo, o Si3N4, Nb2Ox, TiOx, SnZnOx ou SiOx. Preferencialmente, essa camada funcional de proteção está presente quando a camada refletora contínua foi depositada por magnétron.

[0044] De maneira usual, um revestimento de proteção do tipo pintura é de preferência depositado sobre a camada metálica de reflexão, ou ainda sobre sua camada de proteção eventual. Esse revestimento é geralmente do tipo alquídico, poliuretano ou acrílico.

[0045] A invenção se refere igualmente a um método de fabricação de um espelho colorido que inclui uma etapa de depósito de pelo menos uma camada de interface sobre um substrato, uma etapa de depósito de uma camada metálica de reflexão sobre o substrato revestido, eventualmente o depósito de uma camada de proteção sobre a camada metálica de reflexão, distinguido pelo fato de que o depósito da camada de interface inclui uma etapa de depósito sobre o substrato de uma camada descontínua metálica, uma etapa de depósito de pelo menos uma sobrecamada sobre a camada descontínua que forma uma camada de dielétrico entre a camada descontínua metálica e a camada metálica de reflexão, sendo que, de preferência, a sobrecamada é um óxido ou um nitreto metálico, e eventualmente uma etapa de depósito de uma ou mais subcamadas dielétricas de preferência de óxido ou nitreto metálico dispostas sobre o substrato e previamente ao depósito da camada descontínua metálica.

[0046] Esse método difere dos métodos de preparação clássicos de espelhos de prata pelo fato de que o mesmo não compreende uma etapa de polimento da superfície sobre a qual é depositada a camada metálica de reflexão. Para os espelhos clássicos, essa etapa é habitualmente realizada no substrato de vidro antes das etapas de sensibilização e de ativação que precedem o depósito da camada de prata, com o objetivo de melhorar sua durabilidade.

[0047] De acordo com uma característica, a etapa de depósito da camada de interface consiste, em função da cor desejada de reflexão do espelho, em selecionar o material e adaptar a espessura nominal da camada descontínua metálica, e em selecionar e adaptar o material e a espessura da sobrecamada dielétrica, assim como em selecionar e adaptar o material e a espessura da subcamada dielétrica quando a mesma está presente.

[0048] O depósito da camada descontínua metálica é de preferência realizador por pulverização catódica por magnétron. Para fazer variar a espessura nominal da dita camada descontínua, faz-se variar a potência aplicada ao alvo enquanto o substrato é fixo sob o alvo para uma mesma duração de depósito, ou então faz-se variar a velocidade de avanço do substrato sob o alvo mantendo-se fixa a potência. É igualmente possível fazer variar a potência mantendo-se a mesma velocidade de avanço do substrato sob o alvo.

[0049] O valor da espessura nominal para uma potência dada é, portanto, acessível considerando-se a velocidade de avanço do substrato no compartimento de depósito da camada e a quantidade de matéria pulverizada por unidade de tempo nessa potência. O par potência/velocidade de avanço permite especialmente ajustar a espessura nominal da camada descontínua. A título de exemplo, se habitualmente, nas condições de depósito por pulverização catódica por magnétron dadas (pressão muito baixa, composição do alvo, potência elétrica aplicada no catodo), a espessura da camada é de 10 nm, aumentar-se-á a velocidade de avanço do substrato em um fator 2 para obter uma espessura de camada de metade, isto é, de 5 nm.

[0050] O depósito da sobrecamada dielétrica ou da subcamada dielétrica que é produzida à base de óxido ou de nitreto metálico é, de preferência, realizado por pulverização catódica por magnétron.

[0051] Além disso, os inventores mostraram de maneira não evidente que, adaptando-se o teor de oxigênio durante o depósito por pulverização catódica por magnétron da sobrecamada e/ou da subcamada dielétrica da camada de interface quando aquelas são produzidas à base de um óxido metálico e estão em contato direto com a camada descontínua metálica, levou-se a ajustar o matiz de cor do espelho.

[0052] O depósito da camada metálica de reflexão é realizado de maneira conhecida por fase vapor (CVD, PVD, magnétron, evaporação) ou via líquida. De modo preferencial, o depósito da camada metálica de reflexão é efetuado por via líquida.

[0053] Quando o substrato é de vidro, o mesmo pode passar por um tratamento de têmpera ou uma texturização antes do depósito da camada de interface.

[0054] Finalmente, a invenção se refere à utilização de um substrato transparente que compreende uma camada metálica de reflexão para a função de espelho, e pelo menos uma camada de interface entre o substrato e a camada metálica para fornecer um espelho colorido, distinguida pelo fato de que a camada de interface inclui pelo menos uma camada descontínua metálica, e pelo menos uma sobrecamada de um material dielétrico depositada sobre a camada descontínua, e eventualmente pelo menos uma subcamada de um material dielétrico depositada sob a camada descontínua, e em que se escolhe a cor do espelho selecionando-se a natureza e a espessura nominal da camada descontínua e a natureza e a(s) espessura(s) da(s) sobrecamada(s) e subcamada(s) dielétrica(s).

[0055] A título de exemplos de nenhum modo limitantes de funcionalidade de um tal espelho para visualizar uma imagem de reflexão, é citado um espelho para o qual deseja-se uma cor adequada da imagem de reflexão, tal como uma cor rosa que dá um efeito de “aparência saudável” à pessoa que se vê no espelho, ou então um espelho que compensa/atenua a cor de uma iluminação artificial.

[0056] A presente invenção é agora descrita com o auxílio de exemplos unicamente ilustrativos e de nenhum modo limitantes do âmbito da invenção, e a partir das ilustrações anexas, nas quais: - A Figura 1a representa uma vista esquemática em corte de um espelho de acordo com a invenção; - A Figura 1b representa uma variação da Figura 1; - A Figura 2 mostra a absorção da luz visível em função do comprimento de onda para várias amostras, o que ilustra o papel desempenhado pela natureza do material da sobrecamada de dielétrico voltado para a cor de reflexão do espelho; - A Figura 3 mostra a absorção da luz visível em função do comprimento de onda para várias amostras, o que ilustra o papel desempenhado pela natureza do material da subcamada dielétrica voltado para a cor de reflexão do espelho; - A Figura 4 mostra a absorção da luz em função do comprimento de onda para várias amostras, o que ilustra o papel desempenhado pela espessura nominal do material da camada descontínua voltado para a cor de reflexão do espelho.

[0057] As Figuras 1 e 2 não estão em escala para facilitar a leitura.

[0058] O espelho colorido 1 da invenção inclui um substrato transparente 2 tal como um substrato de vidro, uma camada metálica refletora 3 tal como de prata, uma camada de interface 4 descrita a seguir e disposta entre o substrato 2 e a camada metálica refletora 3, e uma camada de pintura 5 tal como de acrílico que cobre a camada metálica de reflexão 3.

[0059] Na variação da Figura 2, o espelho colorido inclui uma camada de engate 6 depositada sobre a camada de interface 4 para facilitar a adesão da camada de prata refletora 3. Essa camada de engate é, por exemplo, de NiCr. De acordo com a invenção, a camada de interface 4 inclui pelo menos uma camada descontínua 40 metálica e pelo menos uma sobrecamada 41 composta por um material dielétrico, que cobre a camada descontínua metálica de forma a evitar qualquer contato entre a camada descontínua 40 e a camada metálica refletora 3.

[0060] Na variação da Figura 2, a camada de interface 4 inclui uma camada complementar 42 que é uma subcamada dielétrica depositada sob a camada descontínua metálica 41.

[0061] A camada de interface 4 tem como papel modificar o espectro de absorção no visível do espelho de forma a produzir uma imagem de reflexão cuja cor é modificada, isto é, diferente da cor produzida na ausência de uma tal camada de interface.

[0062] A sobrecamada e a subcamada dielétricas 41 e 42 têm um papel sobre as propriedades ópticas e permitem igualmente proteger a camada metálica descontínua.

[0063] Os inventores evidenciaram de maneira surpreendente que: - uma camada de interface, transparente a fim de que a luz atinja a camada refletora 3, permite modificar o espectro de absorção no visível e, assim, a cor da imagem de reflexão no espelho; - a camada descontínua metálica 40 da camada de interface participa da modificação da cor do espelho; - a sobrecamada de dielétrico 41, necessária para isolar a camada metálica refletora 3 da camada descontínua 40 metálica, permite igualmente atuar na cor da imagem de reflexão; - a subcamada dielétrica 42 permite também, se necessário, ajustar ainda a cor, - os espelhos de acordo com a invenção têm uma durabilidade melhorada.

[0064] O material e a espessura nominal da camada descontínua metálica 40, a natureza e a espessura da sobrecamada de dielétrico 41 e da subcamada dielétrica 42 são adaptados em função da cor desejada de reflexão.

[0065] O espelho da invenção pode compreender vários empilhamentos de camadas de interface, sendo que cada camada de interface compreende uma ou mais subcamadas dielétricas, uma camada descontínua metálica e uma ou mais sobrecamadas dielétricas, para ajustar a cor e a matiz desejadas.

[0066] As curvas descritas a seguir voltadas para as Figuras 3 e seguintes mostram como é possível, atuando-se sobre os tipos de material e as espessuras, modificar os comprimentos de onda absorvidos e a quantidade de luz absorvida para fornecer uma cor adaptada de reflexão.

[0067] A camada descontínua 40 metálica é composta unicamente por metal escolhido dentre, de preferência, os metais seguintes, sozinhos ou em combinação, prata, ouro, cobre, alumínio, níquel, paládio. A mesma tem uma espessura nominal que não excede 15 nm a fim de permanecer descontínua, isto é, sem que a mesma possa cobrir completamente (100%) a superfície sobre a qual é depositada.

[0068] A sobrecamada de dielétrico 41 é composta por um óxido ou um nitreto metálico, de preferência escolhido dentre Si3N4, Nb2Ox, TiOx, SnZnOx, AZO, ITO e SiOx. Mais preferencialmente, o mesmo é escolhido dentre Si3N4, Nb2Ox, TiOx, SnZnOx, ITO, SiOx. Ainda mais preferencialmente, a sobrecamada de dielétrico 41 é de TiOx.

[0069] Os testes comparativos a título de exemplos de nenhum modo limitantes foram realizados fazendo-se variar a natureza da sobrecamada (Figura 2), a natureza da subcamada dielétrica (Figura 3) e a espessura nominal da camada descontínua metálica (Figura 4). A tabela a seguir resume, para cada exemplo, a natureza e a espessura das subcamadas e sobrecamadas dielétricas, assim como a espessura nominal da camada descontínua de prata que constitui a camada de interface, a espessura da camada de reflexão do espelho de prata e a espessura do substrato.

[0070] Em todos os exemplos 1 a 10: - o substrato é de vidro, comercializado sob o nome PLANILUX pela companhia SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE; - a camada metálica refletora 3 é de prata depositada por pulverização catódica por magnétron; - nenhum revestimento de proteção foi acrescido à camada refletora 3; - a camada descontínua metálica 40 é de prata e depositada pela técnica de pulverização catódica por magnétron; - as subcamadas e sobrecamadas foram depositadas por pulverização catódica por magnétron.

[0071] As condições de depósito por via magnétron das diferentes camadas da camada de interface são dadas abaixo:

[0072] As Figuras 2 a 4 permitem demonstrar a inf uência da natureza dos materiais e espessuras e/ou espessuras nominais de cada uma das camadas da camada de interface voltada para comprimentos de onda absorvidos a fim de modificar a cor de uma imagem de reflexão pelo espelho.

[0073] A Figura 2 mostra o papel desempenhado pela natureza do material da sobrecamada de dielétrico 41 na cor de reflexão do espelho. Trata-se dos exemplos 1 a 3 da tabela.

[0074] Para essas curvas de absorção dos exemplos 1 a 3 de espelhos, apenas a sobrecamada de dielétrico 41 da camada de interface 4 difere, sendo que o espelho compreende o vidro, a camada descontínua 40 de prata de espessura nominal 1 nm (sem subcamada dielétrica), a sobrecamada de dielétrico 41 e a camada refletora 3 de prata de 70 nm. As diferentes sobrecamadas de dielétrico são, respectivamente, TiOx (Exemplo 1), AZO (Exemplo 2) e Si3N4 (Exemplo 3), cada uma com uma espessura de 5 nm.

[0075] Constata-se que o espectro de absorção é diferente para cada um dos exemplos, o que ocasiona uma cor da imagem de reflexão pelo espelho diferente.

[0076] As medições no sistema L*a*b* foram feitas para caracterizar a cor do espelho de cada exemplo. Todas as medições nas diferentes tabelas que seguem foram feitas sob iluminante D65 e com um ângulo de observação de 10°.

[0077] Isso confirma que cada exemplo corresponde bem a uma cor particular. Os exemplos 1 e 2 são, entretanto, muito próximos e descrevem espelhos que têm uma cor relativamente neutra. Em contrapartida, o exemplo 3 com Si3N4 conduziu a uma cor distinta, em que a cor pode ser qualificada como “pêssego”.

[0078] A Figura 3 mostra que o acréscimo de uma subcamada dielétrica 42 desempenha igualmente um papel na cor de reflexão do espelho.

[0079] A Figura 3 ilustra quatro curvas para quatro espelhos que compreendem a camada refletora 3 de prata de 70 nm e a camada de interface 4 que compreende uma camada descontínua 40 de prata de 1 nm, uma sobrecamada de dielétrico 41 de 5 nm de TiOx e, de acordo com os exemplos respectivos: nenhuma subcamada (exemplo 1 da Figura 2), uma subcamada de AZO de uma espessura de 5 nm (exemplo 4), uma subcamada de Si3N4 de uma espessura de 5 nm (exemplo 5) e uma subcamada de TiOx de uma espessura de 5 nm (exemplo 6).

[0080] Constata-se que, acrescendo-se uma subcamada dielétrica (exemplos 4, 5 e 6) frente ao exemplo 1 sem subcamada dielétrica, as cores variam, em que as curvas da Figura 3 são deslocadas e os valores de absorção são diferentes.

[0081] Adicionalmente, foram feitas as medições seguintes:

[0082] Quando não há subcamada dielétrica (exemplo 1), a cor é neutra conforme já visto.

[0083] Ou, constata-se que, acrescendo-se uma subcamada dielétrica, a cor se altera totalmente, em que os valores L*a*b* são todos diferentes. Da cor neutra do exemplo 1, passa-se a uma cor que tende em direção ao amarelo para os exemplos 4, 5 e 6. De acordo com a natureza do material da subcamada dielétrica, o amarelo será matizado.

[0084] A Figura 4 mostra o papel desempenhado pela espessura nominal da camada descontínua metálica 40. Essa Figura ilustra quatro exemplos para os quais a camada de interface não tem subcamada dielétrica e apresenta uma sobrecamada de SnZnOx de uma espessura de 5 nm, e uma camada descontínua de Ag cuja espessura nominal varia, com respectivamente 0,5 nm (exemplo 7), 0,8 nm (exemplo 8), 1 nm (exemplo 9) e 1,4 nm (exemplo 10).

[0085] Constata-se ainda que cada curva de absorção apresenta um pico de absorção deslocado em comprimento de onda e uma quantidade de absorção distinta, que altera ao final a cor de reflexão do espelho.

[0086] As cores no sistema L*a*b* são as seguintes:

[0087] Constata-se que a espessura nominal da camada descontínua metálica desempenha um papel incontestável na cor do espelho.

[0088] O exemplo 7 forneceu uma cor predominantemente pêssego. O exemplo 8 tende em direção ao vermelho, enquanto o exemplo 9 é predominantemente azul e o exemplo 10 de cor verde azulada.

[0089] Assim, aumentando-se a espessura nominal da camada descontínua de Ag, modifica-se a cor, ou ainda o matiz.

[0090] Consequentemente, a invenção permite muito vantajosamente fabricar um espelho em que se pode impor a cor. A camada de interface, com sua camada descontínua metálica, permite incontestavelmente fornecer uma cor específica. A cor desejada do espelho (que compreende o matiz de cor) será fornecida adaptando-se não somente a natureza e a espessura nominal da camada descontínua, mas igualmente selecionando-se de maneira adequada a natureza e a espessura da sobrecamada de dielétrico, da subcamada dielétrica, e de associar, se necessário, vários empilhamentos de camadas de interface às espessuras e naturezas dos materiais escolhidos.

[0091] Os testes de resistência à corrosão foram realizados em determinados espelhos de acordo com a presente invenção.

[0092] Uma primeira série de testes foi realizada para comparar a durabilidade dos espelhos após vários ciclos de teste CASS.

[0093] Assim, comparou-se um espelho “clássico” com um espelho de acordo com a invenção no decorrer de 4 ciclos consecutivos. O espelho chamado de “clássico” compreende um substrato de vidro de 4 mm de tipo Planiclear, sobre o qual uma camada metálica de reflexão de 70 nm de prata foi depositada por via líquida e, em seguida, foi coberta por uma camada de pintura de uma espessura de cerca de 50 μm.

[0094] O espelho de acordo com a invenção (exemplo 11) compreende um substrato de vidro de tipo Planiclear de 4 mm sobre o qual são depositadas uma camada descontínua de prata de uma espessura nominal de 0,5 nm e uma sobrecamada de TiOx de uma espessura de 5 nm depositadas por magnétron e, em seguida, uma camada metálica de reflexão de 70 nm de prata depositada por via líquida e uma camada de proteção de pintura de uma espessura de cerca de 50 μm. A prateação e o depósito da camada de proteção de pintura foram efetuados do mesmo modo para os dois espelhos testados.

[0095] Os espelhos assim obtidos são submetidos a quatro ciclos de teste CASS (120 h a 50 °C, solução aquosa de 50 g/L de NaCI e 0,26 g/L de CuCl2 anidro, em que o pH está compreendido entre 3,1 e 3,3) e a largura de corrosão nas bordas dos espelhos é medida.

[0096] A tabela abaixo fornece os valores das larguras de corrosão em mícrons medidas nas bordas para cada um dos dois espelhos:

[0097] O espelho de acordo com a invenção apresenta uma melhor durabilidade que o espelho clássico testado, enquanto nenhuma etapa de polimento da superfície sobre a qual é depositada a camada de prata de reflexão foi realizada.

[0098] Uma segunda série de testes (série 2) foi realizada em diferentes espelhos de acordo com a invenção, realizando-se um ciclo de teste CASS. Comparou-se os resultados obtidos com um espelho de referência, não conforme a invenção, preparado nas mesmas condições que os espelhos de acordo com a invenção para o depósito da camada metálica de reflexão de prata e a camada protetora de pintura.

[0099] Exemplo 12: um substrato de vidro de 4 mm de tipo Planiclear é coberto por uma subcamada de TiOx de uma espessura de 5 nm, por uma camada descontínua de prata de uma espessura nominal de 0,5 nm e, em seguida, por uma sobrecamada de TiOx de uma espessura de 5 nm, sendo que o conjunto dessas camadas é depositado por magnétron. Uma camada metálica de reflexão de prata de uma espessura de 70 nm é a seguir depositada por via líquida e é coberta por uma camada protetora de pintura de 50 μm.

[00100] Exemplo 13: um substrato de vidro de 4 mm de tipo Planiclear é coberto por uma subcamada de SiOx de uma espessura de 5 nm, por uma camada descontínua de prata de uma espessura nominal de 0,5 nm e, em seguida, por uma sobrecamada de TiOx de uma espessura de 5 nm, sendo que o conjunto dessas camadas é depositado por magnétron. Uma camada metálica de reflexão de prata de uma espessura de 70 nm é a seguir depositada por via líquida e é coberta por uma camada protetora de pintura de 50 μm.

[00101] O espelho de referência comparativo (série 2) é um substrato de vidro de tipo Planiclear sobre o qual foi depositada uma camada metálica de reflexão de prata de uma espessura de 70 nm por via líquida, em seguida, coberta por uma camada de pintura protetora de 50 μm.

[00102] A tabela abaixo fornece os valores das larguras de corrosão em mícrons medidas nas bordas para cada um dos 3 espelhos após um ciclo de teste CASS.

[00103] Esses exemplos mostram que os espelhos de acordo com a invenção têm uma durabilidade melhorada em relação ao espelho de referência, enquanto nenhuma etapa de polimento da superfície sobre a qual é depositada a camada de prata de reflexão foi realizada.

Claims

1. Espelho colorido (1) compreendendo um substrato transparente (2), uma camada metálica refletora (3) e pelo menos uma camada de interface (4) entre o substrato e a camada metálica, caracterizado pelo fato de que a camada de interface (4) compreende pelo menos uma camada descontínua (40) metálica, chamada de camada descontínua, e pelo menos uma camada de um material dielétrico (41) depositada sobre a camada descontínua, chamada de sobrecamada, em que o espelho é um espelho no qual um usuário deseja se observar ou visualizar a reflexão de um objeto; em que a refletividade luminosa é de pelo menos 50% no domínio do visível; em que a camada descontínua metálica (40) apresenta uma espessura nominal compreendida entre 0,1 e 8 nm.

2. Espelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de interface (4) compreende pelo menos uma subcamada dielétrica (42) disposta sob a camada descontínua metálica (40) e em que essa subcamada (42) é produzida à base de um material feito de nitretos ou de óxidos metálicos.

3. Espelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a espessura nominal da camada descontínua metálica (40), seu material, a espessura da camada dielétrica (41) e seu material, a espessura e o material da subcamada dielétrica (42) quando a mesma está presente, são tais que definem a cor de reflexão do espelho.

4. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o metal da camada descontínua (40) é escolhido dentre, sozinho ou em combinação, prata, ouro, cobre, alumínio, níquel e paládio.

5. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada de dielétrico (41) depositada sobre a camada descontínua metálica e/ou a subcamada dielétrica (42) depositada sob a camada descontínua são produzidas à base de óxido ou nitreto de metais tais como Mg, Al, Si, Ti, Cr, Zn, Zr, Nb, Ni, Mo, In, Sb, Sn, Ta, W ou Bi ou as ligas desses metais, especialmente à base de nitreto de silício Si3N4 eventualmente sobre- ou subnitretado, de óxido de nióbio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado Nb2Ox, de óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx, de óxido misto de estanho e de zinco eventualmente sobre- ou suboxidado SnZnOx, de óxido de zinco dopado com alumínio denominado AZO, de óxido de estanho e de índio denominado ITO ou de óxido de silício eventualmente sobre- ou suboxidado denominado SiOx.

6. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada de dielétrico (41) depositada sobre a camada descontínua metálica e/ou a subcamada dielétrica depositada sob a camada descontínua apresentam uma espessura compreendida entre 1 e 200 nm, de preferência entre 5 e 50 nm.

7. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a subcamada dielétrica (42) é escolhida dentre o nitreto de silício Si3N4 eventualmente sobre- ou subnitretado, o óxido de nióbio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado Nb2Ox, o óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx, o óxido misto de estanho e de zinco eventualmente sobre- ou suboxidado SnZnOx, ou o óxido de estanho e índio denominado ITO, o óxido de silício eventualmente sobre- ou suboxidado denominado SiOx.

8. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada dielétrica (41) é escolhida dentre o óxido de nióbio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado Nb2Ox ou o óxido de titânio eventualmente sobre- ou suboxidado denominado TiOx.

9. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que inclui uma camada de engate depositada sobre a camada de interface para facilitar a adesão da camada metálica de reflexão do espelho.

10. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o substrato (2) é de vidro, de preferência de espessura entre 2 e 4 mm, a camada metálica de reflexão (3) é de prata, de preferência de espessura compreendida entre 50 e 100 nm, a camada descontínua (40) é de prata, de preferência de espessura nominal compreendida entre 0,1 e 1,5 nm, e a sobrecamada de dielétrico (41) apresenta uma espessura compreendida entre 1 e 10 nm, e de preferência é de ITO, SnZnOx, Nb2Ox ou TiOx.

11. Espelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o substrato (2) é de vidro, de preferência de espessura entre 2 e 4 mm, a camada metálica de reflexão (3) é de prata, de preferência de espessura compreendida entre 50 e 100 nm, a camada descontínua (40) é de prata, de preferência de espessura nominal compreendida entre 0,1 e 1,5 nm, a sobrecamada de dielétrico (41) apresenta uma espessura compreendida entre 1 e 10 nm, e é de Nb2Ox ou TiOx.

12. Método de fabricação de um espelho colorido que compreende uma etapa de depósito de pelo menos uma camada de interface sobre um substrato, uma etapa de depósito de uma camada metálica de reflexão sobre o substrato revestido, eventualmente o depósito de uma camada de proteção sobre a camada metálica de reflexão, caracterizado pelo fato de que o depósito da camada de interface compreende uma etapa de depósito sobre o substrato de uma camada descontínua metálica, uma etapa de depósito de uma sobrecamada sobre a camada descontínua que forma uma camada de dielétrico entre a camada descontínua e a camada metálica de reflexão, em que, de preferência, a sobrecamada é um óxido ou um nitreto metálico, e eventualmente uma etapa de depósito de uma ou mais subcamadas de preferência de óxido ou de nitreto metálico dispostas sobre o substrato e previamente ao depósito da camada descontínua.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de depósito da camada de interface consiste, em função da cor desejada de reflexão do espelho, em selecionar o material e adaptar a espessura nominal da camada descontínua metálica, em selecionar e adaptar o material e a espessura da sobrecamada dielétrica, assim como em selecionar e adaptar o material e a espessura da subcamada dielétrica quando a mesma está presente.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada e/ou a subcamada dielétrica da camada de interface são depositadas por pulverização catódica por magnétron e em que, para a sobrecamada e a subcamada que estão em contato direto com a camada descontínua metálica e são produzidas à base de um óxido metálico, adapta-se o teor de oxigênio durante seu depósito a fim de modificar a cor de reflexão do espelho.

15. Utilização de um substrato transparente (2) compreendendo uma camada metálica de reflexão (3) para a função de espelho, e pelo menos uma camada de interface (4) entre o substrato e a camada metálica para fornecer um espelho colorido, caracterizada pelo fato de que a camada de interface (4) compreende pelo menos uma camada descontínua (40) metálica e pelo menos uma camada de um material dielétrico (41) depositada sobre a camada descontínua metálica, e eventualmente pelo menos uma subcamada dielétrica depositada sob a camada descontínua metálica, e em que se escolhe a cor do espelho selecionando- se a natureza e a espessura nominal das camadas descontínuas e a natureza e a espessura da(s) sobrecamada(s) e subcamada(s) de dielétrico.