EP1651433A2 - Vitrage de securite fonctionnalise - Google Patents

Vitrage de securite fonctionnalise

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Publication number
EP1651433A2
EP1651433A2 EP04767686A EP04767686A EP1651433A2 EP 1651433 A2 EP1651433 A2 EP 1651433A2 EP 04767686 A EP04767686 A EP 04767686A EP 04767686 A EP04767686 A EP 04767686A EP 1651433 A2 EP1651433 A2 EP 1651433A2
Authority
EP
European Patent Office
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glazing
substrate
glazing according
substrates
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04767686A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Christophe Giron
Juergen Schuett
Xavier Fanton
Fabien Beteille
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP1651433A2 publication Critical patent/EP1651433A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Definitions

  • Laminating in known manner, generally requires heating, generally under pressure, of the three assembled elements, in order to soften and make the thermoplastic sheet adherent and possibly to remove the residual air between the various elements of the glazing.
  • laminated glazing in which the interlayer sheet is based on a single- or double-sided adhesive polymer of the elastomer type, which avoids the hot lamination operation mentioned above.
  • safety glazing where the chip retention function is obtained by a plastic film, in particular the superposition of a thermoplastic sheet of polyvinyl butyral type and of a protective polymer sheet, of the polyethylene terephthalate PET type, which is adheres to a rigid glass-type substrate.
  • This type of plastic film is for example marketed by the company Dupont de Nemours under the name "Spalled Shield” or under other trade names by the “3M” company or “Southwall” company
  • This polymer sheet can be possibly transparent to electromagnetic waves.
  • the glazings according to the invention are "functionalized", in the sense that they have at least one functionality conferred by one or more thin layers and / or one or more discontinuous elements which may be of organic, mineral nature or organo-mineral hybrid (these layers or elements generally being placed against one of the rigid substrates of the glazings according to the invention). They will hereinafter be referred to as "active system (s)".
  • the glazings according to the invention may include one or more.
  • the first types of active system of interest to the invention are electrochemical systems in general, and more particularly electrically controllable systems of the glazing type with variable energy and / or optical properties.
  • the electrocontrollable systems make it possible, in particular, to obtain glazings which can be modified as desired the obscuration / degree of vision or filtration of thermal / solar radiation.
  • These are, for example, viologen glazings, which make it possible to adjust the light transmission or absorption, such as those described in patent US Pat. No. 5,239,406.
  • Electroluminescent systems convert electrical energy directly into light, an example being described in patent FR-2,770,222. It is also interested in devices using electrochromic systems. operating in transmission or reflection. Examples of electrochromic systems are described in US Patents 5,239,406 and EP-612,826. The electrochromic systems have been widely studied.
  • Electrodes generally comprise, in known manner, two layers of electrochromic materials separated by an electrolyte and surrounded by two electrodes.
  • Each of the electrochromic layers under the effect of an electrical supply, can reversibly insert charges, the modification of their degree of oxidation following these insertions / disinsertions leading to a change in their optical and / or thermal properties (for example, for tungsten oxide, a change from a blue coloring to a colorless appearance).
  • electrochromic systems into three categories: -the one where the electrolyte is in the form of a polymer or a gel; for example a proton-conducting polymer like those described in patents EP-253,713 or EP-670,346, or a lithium ion-conducting polymer like those described in patents EP-382,623, EP-518,754 and EP- 532,408; the other layers of the system generally being of mineral nature,
  • all-polymer a category which is often referred to as the “all-polymer” system.
  • optical valves these are polymer-based films in which microdroplets are arranged containing particles capable of being placed in a preferred direction under the action of an electric field. An example is described in patent WO 93/09460.
  • liquid crystal systems with a mode of operation similar to the previous ones: they use a polymer film placed between two conductive layers and in which droplets of liquid crystals are dispersed, in particular nematic with positive dielectric anisotropy. When the film is under tension, the liquid crystals are oriented along a privileged axis, which allows vision.
  • thermochromic layers in particular at vanadium oxide base (an example is given in French patent FR 2 809 388, thermotropic layers and photochrom ⁇ s layers. It can also be photovoltaic systems which convert light energy into electrical energy.
  • layer in its broadest sense: it can be both mineral materials as organic materials, polymers in particular , which can be in the form of polymer films or even gel films. This is particularly the case of thermotropic gels, for example those described in patents EP-639,450, US 5,615,040, WO 94/20294 and EP-878,296.
  • Another type of active system in which the invention is concerned relates to the layers or stacks of layers with solar control properties, low-emissivity, in particular based on one or more metallic layers, or on metallic oxides interspersed with dielectric layers.
  • stacks can be deposited on one of the rigid substrates or be deposited on a flexible substrate of the PET type (polyethylene terephthalate) which is placed between two sheets of thermoplastic polymer of the PVB type (polyvinyl butyral) coming to assemble the two rigid substrates of the glass type.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVB polyvinyl butyral
  • Designing glazing units with the double characteristic described above is not simple, since the association of an active system and of polymer sheets with function of retention of fragments in a glazing unit creates additional constraints.
  • an active system for example an electrochromic system
  • an electrochromic system is interposed in a conventional laminated glazing between the glass and the polymer interlayer film, there is a tendency to decrease the adhesion of the polymer film to the glass.
  • the glass fragments can no longer be retained by the vast majority of the polymer film, as required by the standards.
  • the first substrate is called SI
  • means must then be provided to protect it from contact with the ambient atmosphere, to protect it from deterioration chemical or mechanical. This then requires the use of an additional protective substrate (tri-glass system).
  • the active system is integrated at the face 3 of the substrate assembly before the laminating operation and after the bending and / or quenching operation (of course, when the substrates must undergo a bending operation and / or quenching).
  • the integration of an active system at the face 3 of a laminated substrate, the substrates of which have individually undergone a bending operation generates other drawbacks which the present invention proposes to remedy.
  • the integration of the active system at the level of the face 3 of the assembly takes place in fact at the level of the face of the second substrate which has been in contact with the members which have caused the bending.
  • the present invention therefore aims to overcome these drawbacks by proposing an active system glazing with a simplified structure.
  • the subject of the invention is therefore a glazing unit comprising successively: a first rigid substrate, a second rigid substrate, at least one active system comprising at least one layer and disposed between the first and second substrates, at least one polymer film having a splinter retention function in the event of breakage of the glazing being disposed between the first substrate and the second substrate, which is characterized in that the active system is located on the inner face of the first substrate. Thanks to the positioning of the active system on face 2 of the first substrate, it is possible to develop secure glazings.
  • the active system is an electrocontrollable system, with variable optical and / or energy properties of the electrochromic system, optical valve, viologene system, liquid crystal system, electroluminescent system type,
  • the first and second substrates are made of glass
  • thermoplastic polymer (fl)
  • the total thickness (e ⁇ +2 ) of the two substrates and of all the other materials capable of being arranged between them is less than or equal to 8 mm, in particular less than or equal to 5.5 mm, preferably between 2 mm and 5 mm
  • the total thickness (e ⁇ . + 2 ) of the two substrates and of all the other materials likely to be placed between them is less than or equal to 30 mm, preferably between
  • the two substrates are of substantially identical dimensions and shapes
  • the two substrates are of different dimensions and substantially identical in shape, it is provided with an opacifying peripheral coating, of the screen-printed type, in particular on the periphery of the internal face of the first substrate and / or on the periphery of the external face or inside the second substrate,
  • the first and / or second peripheral joint (s) is (are) attached (s) or obtained (s) by extrusion or obtained (s) by encapsulation, the second peripheral seal, or at least one of them if there are several, is flush with the external face of the first substrate,
  • the first and / or the second peripheral joint is crossed by connection elements of the active system and / or contains at least part of the mechanical reinforcement elements.
  • a more particular subject of the invention is also the embodiment where the glazing is a laminated glazing, with at least two glasses SI, S2 assembled by laminating, provided with an active system preferably arranged on the face 2 (of the SI substrate): it is then the thermoplastic sheet between the SI and S2 substrates which mainly assumes the safety function (chip retention in the event of breakage).
  • the subject of the invention is all the applications of the glazing described above, in particular for the building as roof or facade glazing and for the automotive industry as a car roof (opening or not), the sides, the rear glasses, or a portion of the windshield.
  • the subject of the invention is also the motor vehicle thus equipped, preferably with the glazing (s) according to the invention flush with the body.
  • FIG. 1 is a front view of the face 2 which is the subject of the invention
  • FIG. 2 is a sectional view along AA of FIG. 1
  • FIG. 3 is a sectional view along BB of FIG. 1
  • FIG. 4 is a front view of the face 2 which is the subject of the invention, for another embodiment, and showing the laser ablation lines
  • FIG. 5 is a sectional view along DD of the figure. 4
  • FIG. 6 is a sectional view along EE of FIG. 4.
  • certain elements can be represented at larger or smaller dimensions than in reality, and this in order to facilitate understanding of the Fig.
  • the example illustrated in FIGS. 2 and 3 relates to a glazing 1 for a car roof.
  • SI glasses which are clear glasses (they can also be tinted) silico-soda-lime of 2.1 mm respectively; 2.1 mm thick for example.
  • the glasses SI and S2 are of the same size and of generally rectangular shape. Their dimensions are 900 x 500 mm 2 .
  • the SI glass is partially covered at the periphery with an enamel 7, deposited by a known screen printing technique.
  • the glass SI shown in FIGS. 2 and 3 comprises on the face 2 a stack of thin layers of the all solid electrochromic type.
  • the SI glass is laminated to the S2 glass with a 0.8 mm thick polyurethane (PU) thermoplastic foil (it can be replaced by an ethylenevinyl acetate (EN A) or polyvinyl butyral (PVB) sheet.
  • stack of thin all-electrochromic thin layers comprises an active stack 3 placed between two current collectors 2 and 4.
  • the collector 2 is intended to be in contact with the face 2.
  • a first network of conductive wires 5 visible in FIG. 1) or an equivalent device makes it possible to bring electric current to the collector 4; a second network of conducting wires 6 (also visible in FIG. 1) or an equivalent device makes it possible to bring electric current to the lower collector 2.
  • the collectors 2 and 4 and the active stack 3 can either be substantially of identical dimensions and shapes, or either substantially of different dimensions and shapes, and it is therefore understood that the routing of the collectors 2 and 4 will be adapted depending on the configuration. Furthermore, the dimensions of the substrates in particular SI can be essentially greater than those of 2, 4 and 3.
  • the collectors 2 and 4 are of metallic type or of TCO (Transparent Conductive Oxide) type in ITO, SnO 2 : F, ZnO : A1, or be a multi-layer of the TCO / metal / TCO type. Depending on the configuration, they can be omitted and in this case the current leads 5 and 6 are directly in contact with the active stack 3.
  • TCO Transparent Conductive Oxide
  • a preferred embodiment of the collector 2 consists in depositing on the face 2 a first SiOC layer of 50 nm topped with a second layer of SnO 2 : F of 400 nm (two layers preferably deposited successively by CND on the fioat glass before cutting).
  • a second embodiment of the collector 2 consists in depositing on the face 2 a bilayer consisting of a first layer based on SiO 2 doped or not (in particular doped with aluminum or boron) of approximately 20 nm surmounted by a second layer of ITO of approximately 100 to 600 nm (two layers preferably deposited successively, under vacuum, by sputtering assisted by magnetic field and reactive in the presence of oxygen, possibly hot).
  • collector 2 consists in depositing on the face 2 a single layer consisting of ITO of approximately 100 to 600 nm (a layer preferably deposited, under vacuum, by cathode sputtering assisted by magnetic field and reactive in the presence of (possibly hot oxygen)
  • the collector 4 is an ITO layer of 100 to 500 nm, also deposited by reactive sputtering assisted by magnetic field on the active stack.
  • the current leads 5 are metallic wires associated with metallic foils.
  • the metal wires are for example made of tungsten (or copper, molybdenum), possibly covered with carbon, partially oxidized, with a diameter between 10 and 100 ⁇ m and preferably between 20 and 50 ⁇ m, straight or wavy, deposited on a sheet of PU by a technique known in the field of heated windshields with wires, for example described in patents EP-785,700, EP-553,025, EP-506,521, EP-496,669.
  • One of these known techniques consists in the use of a heated pressure roller which presses the wire on the surface of the polymer sheet, this pressure roller being supplied with wire from a supply coil by means of a wire guide device .
  • the metallic foils are in known manner copper strips optionally covered with a tin alloy, of total thickness typically equal to 50 ⁇ m and of width between 3 and 8 mm.
  • the current leads according to another embodiment are obtained by a screen printing technique, deposited directly on the enameled areas of face 2. This screen printing, in particular based on silver, can also be deposited on the ITO layer.
  • a conductive paste can also play the role of bringing current and in this case, it is in contact with the ITO layer or the enamel layer present on face 2.
  • the glazing shown in Figures 1, 2 and 3 incorporates (not shown in the figures) a first peripheral seal in contact with the faces 2 and 3, this first seal being adapted to produce a barrier to external chemical attack.
  • a second peripheral seal is in contact with the edge of SI, the edge of S2 and face 4, so as to produce: a barrier, a means of mounting with the vehicle, a seal between the interior and the exterior, a aesthetic function, a means of incorporating reinforcing elements.
  • FIGS. 4, 5 and 6 which differs from the mode shown in Figures 1, 2, 3, in that the ITO layer 2 covers the entire surface of the face 2 (visible in Figure 4).
  • the reference 8 shows a laser ablation of the layer 2 of ITO alone, so as to conform a peripheral zone of ITO which is electrically isolated from the central zone.
  • FIGs 4 and 5 there is shown by the reference 9, a laser ablation of the layer 2 of ITO, of the active stack 3, the collector 4, so as to allow an electrical supply without short circuit from each of the collectors.
  • Figures 4 and 6 there is shown by the reference 10, a laser ablation of the active stack 3, of the collector 4, so as to provide electrical isolation between the 2 current collectors.
  • the glazing 1 incorporates electrical connectors which make it possible to control the active system via an electrical supply. These electrical connectors are of the type used for heated glazing. According to other variants, the “all solid” active stack 3 can be replaced by other families of polymer type electrochromics.
  • a first part formed by a layer of electrochromic material or otherwise called active layer made of poly (3, 4-ethylene-dioxythiophene) from 10 to 10,000 nm, preferably from 50 to 500 nm; alternatively it may be one of the derivatives of this polymer, is deposited by known techniques of liquid deposition (spraying or "spray coating”, soaking or “dip coating”, rotary spraying or “spin coating” or by casting), or by electrodeposition, on a substrate coated with its lower or upper conductive layer forming the electrode (the anode or the cathode) or more generally the current supply.
  • active layer made of poly (3, 4-ethylene-dioxythiophene) from 10 to 10,000 nm, preferably from 50 to 500 nm; alternatively it may be one of the derivatives of this polymer, is deposited by known techniques of liquid deposition (spraying or "spray coating”, soaking or “dip coating”, rotary spraying or “spin coating” or by casting), or by electrodeposition, on a
  • this polymer is particularly stable, in particular with UN, and functions by insertion-deinsertion of lithium ions (Li +) or alternatively of H + ions.
  • This second part is based on polyoxyalkylene, in particular polyoxyethylene.
  • it may be an electrolyte of the mineral type, based for example on hydrated oxide of tantalum, zirconium, or silicon.
  • the active stack results in electrochromic is obtained from a self-supporting polymer film.
  • This self-supporting film is defined as follows: it is a polymer film which incorporates both the two layers of electrochromic material and the electrolyte, and having its own mechanical properties (strength, rigidity, etc.). .) According to a first variant of this self-supporting film, it is obtained from a more complex system called interpenetrating network of molecules of 3, 4-ethylene-dioxythiophene (PEDT) or of its derivatives and of polyoxyalkylene.
  • PEDT 4-ethylene-dioxythiophene
  • a definition of an interpenetrating network is as follows: it is a matrix of at least two polymers crosslinked one inside the other. It is a polymer alloy which combines the properties of the polymers which constitute it.
  • this self-supporting film it is obtained from a simple system called a semi-interpenetrated network or (semi-RIPS), the molecules of 3, 4-ethylene-dioxythiophene are polymerized in a network of polyoxyalkylene (the electrolyte).
  • the polyoxyalkylene network results from the radical copolymerization of a mono functional polyoxyethylene (POE) and a bifunctional polyoxyethylene (POE) in variable proportions and lengths.
  • any matrix consisting of at least one polymer network and at least one second polymer entangled in the first network and not forming a second network is called a semi-interpenetrated network.
  • a semi-interpenetrated network Any matrix consisting of at least one polymer network and at least one second polymer entangled in the first network and not forming a second network.
  • the electronic conductivity of at least one of the active layers is sufficient to replace the conductive layers with a network of wires.
  • RIPS or semi-RIPS are produced, the composition of which is for example the following.
  • the POE / PC ratio is expressed as a percentage of the initial monomer.
  • the percentage of PEDT is expressed relative to the percentage of POE monomer.
  • the composition of the POE / PC network is consistent with that of the initial monomer mixture.
  • the percentage of PEDT in the final network is a function of the polymerization time of the EDT monomer.
  • the thickness of the RIPS or semi-RIPS thus obtained is between 50 to 2000 ⁇ m and preferably between 250 to 500 ⁇ m.
  • the stack 3 conforms to an active electroluminescent type system:
  • OLEDs evaporated molecules
  • the organic electroluminescent material of the thin layer is formed from evaporated molecules (OLEDs) such as for example AlQ 3 complex (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum), DPVBi (4,4 '- (diphenyl vinylene biphenyl)), DMQA (dimethyl quinacridone) or DCM (4- (dicyanomethylene) -2-methyl -6- (4-dimethylaminostyryl) -4H-pyran).
  • OLEDs evaporated molecules
  • the organic electroluminescent material of the thin layer is made from polymers (pLEDs) such as for example PPN for poly (p ⁇ r ⁇ -phenylene vinylene), PPP (poly (p ⁇ r ⁇ -phenylene), DO-PPP (poly (2-decyloxy-1,4-phenylene), ME ⁇ -PPN (poly [2- (2'-ethylhexyloxy) -5-methoxy-1,4-phenylene vinylene)]), C ⁇ - PPN (poly [2,5-bis (hexyloxy) -1,4-phenylene- (1-cyanovinylene)]) or PDAF (poly (dialkylfluorene), the polymer layer is also associated with a layer which promotes the injection of
  • an insulating layer produced from a dielectric material for example Si 3 ⁇ , BaTiO 3 or Al 2 O 3 / TiO 2 , is associated with each of the faces of the thin electroluminescent layer.
  • the inorganic electroluminescent material consists of a thick layer of phosphor such as for example ZnS: Mn or ZnS: Cu, this layer being associated with an insulating layer of dielectric material, for example BaTiO 3 , these layers being generally produced by screen printing.
  • the stack of layers comprising in particular the electroluminescent layer is associated with two electrodes (a cathode and an anode in the case of organic systems).
  • At least one of the glasses can be tinted in the mass, in particular tinted blue or green, gray, bronze or brown.
  • the substrates used in the invention can also be based on polymer
  • the substrates can have very varied geometric shapes: they can be squares or rectangles, but also any polygon or profile at least partially curved, defined by rounded or wavy contours (round, oval, " waves ", etc ).
  • One of the substrates forming the glazing can be opaque, opacified, or mirror.
  • the glazing may constitute a display panel for graphic and / or alphanumeric information, glazing for the building, a rear-view mirror, a window or an airplane windshield, or a roof window, interior or exterior glazing for the building, a display stand, store counter that can be curved, an item of protective glass of the chalkboard type, a computer anti-glare screen, glass furniture.
  • At least one of the two glasses can be covered with a coating comprising another functionality (this other functionality may for example be an anti-solar stack, an anti-fouling stack or the like).
  • this other functionality may for example be an anti-solar stack, an anti-fouling stack or the like.
  • an anti-solar stack it can be a stack of thin layers deposited by sputtering and comprising at least one silver layer. We can thus have combinations of the type
  • thermoplastic / active system / thermoplastic / S2.
  • thermoplastic can be chosen from PVB, PU, EVA It is also possible to deposit the anti-solar coating not on one of the glasses, but on a sheet of flexible polymer of the PET type (polyethylene terephthalate).
  • PET polyethylene terephthalate
  • anti-solar coatings reference may be made to patents EP 826 641, EP 844 219, EP 847 965, WO99 / 45415, EP 1 010 677. Without departing from the scope of the invention, certain adaptations can however be noted. depending on the applications or uses of the invention:
  • the current leads 5 may not include metal wires and in this case be composed only of metal foils or other electrically conductive strips which will be arranged in direct contact with the collector 4.
  • one and / or the other of the substrates can then be used to provide all of the proper functionalities , like the solar control or low emissivity functions as described above, provided by multilayers deposited on face 1 or on face 4, or functions of a anti-fouling (hydrophilic, hydrophobic, self-cleaning coating) provided by materials deposited on side 1.
  • a particular application in which the lamination technique is used is constituted by active glazing intended for aviation. After having soaked the substrate SI, the active system is deposited on the face 2 of the latter. On the face 3 of the substrate S2, a heating layer based on ITO is deposited.
  • This laminated glazing incorporating an active system can be used with other laminated glazing of aviation type (without active system), such as for example that conforming to the provisions of patent FR2766651. It is noted that the laminated glazing incorporating the active system retains its functionality at temperatures of the order of -50 ° C. and resists pressure / vacuum cycles. Another application in which the lamination technique is encountered is constituted by the field of side armored glazing or windshields or rear windows or roofs. A structure according to the teachings of the invention is then integrated within the configuration of armored glazing (see WO 01/000403 and FR 2764841).
  • the glazing comprising the active system in the following configuration: substrate (SI) / active system / polymer fl / substrate (S2) can be mounted in double glazing, in particular for use in the building sector.
  • the glazing comprising the active system is then associated with a gas layer (dry air, argon, argon / air mixture, according to known techniques) and with a second glass or even a second set of laminated glasses.
  • the two sets of glasses are separated by a metal interlayer (typically aluminum-based) comprising dehydrating agents or by an organic interlayer comprising dehydrating agents and associated with sealing and sealing mastics.
  • the gas slide is typically between 6 mm and 20 mm thick.
  • the glasses are between 4 mm and 25 mm thick.
  • the glasses can be tempered to meet the safety standards specific to each application. They may be clear, mass-colored or covered with an opacifying coating on part of their surface, in particular for aesthetic needs.
  • the laminating is carried out by a known technique of hot and pressurized assembly using one or more sheets of transparent, colored or opal PNB, of thickness 0.38 mm or 0.76 mm placed between the glasses.
  • the second glass or the second set of laminated glasses can provide additional functions such as solar control functions, low-emissivity functions, sound reduction or decoration functions.
  • the solar control and low-emissivity functions are conventionally provided by stacks of thin layers generally based on silver which are deposited on the glass face which is in contact with the gas plate of the double glazing.
  • the solar control function can also be provided by multilayers of the TCO / Metal / TCO type deposited on a sheet of polymer of the PET type or by a multilayer of polymer sheets, and which will then be included by lamination in the second set of glasses. laminated.
  • the sound reduction functions are provided by a PVB which has undergone a specific treatment to improve the acoustic performance of laminated glass (like the laminated products marketed under the name SGG Stadip Silence). It is thus possible to have the following double glazing configurations: -Substrate SI / active system / fl / S2 // gas slide // multilayer with solar control function or with low-emitting functionNerre,
  • the invention as described above offers numerous advantages: it allows security glazing with a simplified structure to be obtained.
  • the glazing object of the invention essentially comprises two substrates which enclose an active stack. Previously, compliance with safety standards required the use of glazing with three substrates called tri-glass.
  • the deposition opposite 2 of the active stack 3 makes it possible to dispense with the deposition of an anti-solar protection layer for the active stack, the TCO layer being sufficiently reflective with respect to the infra-red radiation. red.

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Abstract

Vitrage comportant successivement un premier substrat rigide (S1), un second substrat rigide (S2), au moins un système actif (3) comprenant au moins une couche et disposé entre les substrats (S1 et S2) , au moins un film polymère (f1) a fonction de rétention des éclats en cas de bris du vitrage étant disposé entre le substrat (S1) et le substrat (S2), caractérisé en ce que le système actif (3) se trouve sur la face intérieure (2) du substrat (S1).

Description

VITRAGE DE SECURITE FONCTIONNALISE
La présente invention concerne des vitrages présentant une double caractéristique :
- d'une part, il s'agit de vitrages dits de sécurité, en ce sens qu'ils sont aptes à retenir des éclats (notamment des éclats de verre) en cas de bris. Il s'agit notamment des vitrages conformes à la norme européenne ECE R43 ou américaine ANSI Z26J. Ces vitrages passent de préférence avec succès les deux tests décrits dans ces normes sous les termes"ball drop" et "phantom drop". La configuration la plus usuelle de ce type de vitrage est celle des vitrages feuilletés standards, constitués de deux substrats rigides essentiellement transparents (généralement des verres) entre lesquels est disposée au moins une feuille de polymère thermoplastique, qui va assurer la rétention des éclats de verre en cas de besoin. Le feuilletage, de façon connue, demande généralement un chauffage généralement sous pression des trois éléments assemblés, afin de ramollir et de rendre adhérente la feuille en thermoplastique et éventuellement de supprimer l'air résiduel entre les différents éléments du vitrage. II peut aussi s'agir de vitrages feuilletés où la feuille intercalaire est à base d'un polymère adhésif simple- ou double-face du type élastomère, ce qui évite l'opération de feuilletage à chaud mentionnée plus haut. Elle inclut aussi les vitrages de sécurité où la fonction de rétention des éclats est obtenue par un film plastique, notamment la superposition d'une feuille thermoplastique de type polyvinylbutyral et d'une feuille en polymère protectrice, du type polyéthylènetéréphtalate PET, que l'on vient faire adhérer à un substrat rigide de type verre. Ce type de film plastique est par exemple commercialisé par la société Dupont de Nemours sous le nom «Spalled Shield» ou sous d'autres noms commerciaux par la société « 3M » ou par la société « Southwall » Cette feuille polymère peut être éventuellement transparente aux ondes électromagnétiques. Il en est de même pour le produit commercialisé par la société 3M qui est un assemblage d'un complexe d'au moins deux feuilles de thermoplastiques f 1 et f l, les natures et les épaisseurs de chacune de ces feuilles pouvant être différentes en fonction des applications recherchées.
-d'autre part, les vitrages selon l'invention sont "fonctionnalisés", en ce sens qu'ils présentent au moins une fonctionnalité conférée par une ou plusieurs couches minces et/ou un ou plusieurs éléments discontinus pouvant être de nature organique, minérale ou hybride organo-minérale (ces couches ou éléments se trouvant généralement disposé(e)s contre un des substrats rigides des vitrages selon l'invention). Ils seront désignés par la suite sous le terme de « système(s) actif(s) ». Les vitrages selon l'invention peuvent en comporter un ou plusieurs. Les premiers types de système actif intéressant l'invention sont les systèmes électrochimiques en général, et plus particulièrement des systèmes électrocommandables du type vitrage à propriétés énergétiques et/ou optiques variables. Les systèmes électrocommandables permettent, notamment, d'obtenir des vitrages dont on peut modifier à volonté l' obscurcissement/le degré de vision ou de filtration des rayonnements thermiques/solaires. Il s'agit par exemple des vitrages viologènes, qui permettent de régler la transmission ou l'absorption lumineuse, comme ceux décrits dans le brevet US-5 239 406. Les systèmes électroluminescents convertissent directement l'énergie électrique en lumière, un exemple étant décrit dans le brevet FR- 2 770 222. Elle s'intéresse aussi aux dispositifs utilisant des systèmes électrochromes. fonctionnant en transmission ou en réflexion. Des exemples de systèmes électrochromes sont décrits dans les brevets US-5 239 406 et EP-612 826. Les systèmes électrochromes ont été très étudiés. Ils comportent de façon connue généralement deux couches de matériaux électrochromes séparées par un électrolyte et encadrées par deux électrodes. Chacune des couches électrochromes, sous l'effet d'une alimentation électrique, peut insérer réversiblement des charges, la modification de leur degré d'oxydation suite à ces insertions/désinsertions conduisant à une modification dans leurs propriétés optiques et/ou thermiques (par exemple, pour l'oxyde de tungstène, un passage d'une coloration bleue à un aspect incolore). Il est d'usage de ranger les systèmes électrochromes en trois catégories : -celle où l' électrolyte est sous forme d'un polymère ou d'un gel ; par exemple un polymère à conduction protonique comme ceux décrits dans les brevets EP-253 713 ou EP-670 346, ou un polymère à conduction d'ions lithium comme ceux décrits dans les brevets EP-382 623, EP-518 754 et EP-532 408 ; les autres couches du système étant généralement de nature minérale,
- celle où toutes les couches sont essentiellement minérales. On désigne souvent cette catégorie sous le terme de système « tout-solide », on pourra en trouver des exemples dans le brevet EP-867 752, EP-831 360, la demande de brevet français FR-2 791 147, la demande de brevet français FR-2 781 084,
- celle où l'ensemble des couches est à base de polymères, catégorie que l'on désigne souvent sous le terme de système « tout-polymère ». II existe aussi les systèmes appelés " valves optiques " : il s'agit de films à base de polymère dans lesquels sont disposées des microgouttelettes contenant des particules aptes à se placer selon une direction privilégiée sous l'action d'un champ électrique. Un exemple en est décrit dans le brevet WO 93/09460. Il existe aussi les systèmes à cristaux liquides, d'un mode de fonctionnement similaire aux précédents : ils utilisent un film de polymère placé entre deux couches conductrices et dans lequel sont dispersées des gouttelettes de cristaux liquides, notamment nématiques à anisotropie diélectrique positive. Quand le film est sous tension, les cristaux liquides sont orientés selon un axe privilégié, ce qui autorise la vision. Hors tension, le film devient diffusant. Des exemples en sont décrits dans les brevets EP-88 126, EP-268 877, EP-238 164, EP-357 234, EP-409 442 et EP-964 288. On peut aussi citer les polymères à cristaux liquides cholestériques, comme ceux décrits dans le brevet WO 92/19695 et les systèmes à cristaux liquides qui commutent avec variation de transmission lumineuse T . Un second type de système actif auquel s'intéresse l'invention concerne les couches ou empilements de couches dont les propriétés se modifient sans alimentation électrique, sous l'effet de la chaleur ou de la lumière : on peut citer les couches thermochromes, notamment à base d'oxyde de vanadium (un exemple en est donné dans le brevet français FR 2 809 388, les couches thermotropes et les couches photochromβs. Il peut s'agir également de systèmes photovoltaïques qui convertissent l'énergie lumineuse en énergie électrique. Dans le cadre de la présente invention et dans tout le présent texte, il faut comprendre le terme « couche » dans son sens le plus large : il peut s'agir aussi bien de matériaux minéraux que de matériaux de type organique, des polymères tout particulièrement, pouvant se présenter sous forme de films de polymère ou même de films de gel. C'est notamment le cas des gels thermotropes, par exemple ceux décrits dans les brevets EP-639 450, US 5 615 040, WO 94/20294 et EP-878 296. Un autre type de système actif auquel s'intéresse l'invention concerne les couches ou empilements de couches à propriétés de contrôle solaire, bas-émissives, notamment à base d'une ou plusieurs couches métalliques, ou d Oxydes métalliques intercalées par des couches en diélectrique. Ces empilements peuvent être déposés sur un des substrats rigides ou être déposés sur un substrat souple du type PET(polyéthylènetéréphtalate) que l'on dispose entre deux feuilles en polymère thermoplastique du type PVB(polyvinylbutyral) venant assembler les deux substrats rigides du type verre. On en trouve des exemples dans les brevets EP-638 528, EP-718 250, EP-724 955 , EP-758 583 et EP- 847 965. Enfin, on peut aussi mentionner des revêtements à fonction acoustique (affaiblissement acoustique), à fonction optique (décorative, absorbante, etc.). Concevoir des vitrages ayant la double caractéristique décrite plus haut n'est pas simple, car l'association d'un système actif et de feuilles de polymère à fonction de rétention d'éclats dans un vitrage crée des contraintes supplémentaires. Ainsi, si l'on interpose un système actif, un système électrochrome par exemple, dans un vitrage feuilleté classique entre le verre et le film intercalaire polymère, on tend à diminuer l'adhérence du film polymère au verre. Il y a donc un risque accru qu'en cas de bris du vitrage, les éclats de verre ne puissent plus être retenus en grande majorité par le film polymère, comme l'imposent les normes. Si, pour parer à cela, on dispose le système actif sur une des faces extérieure d'un vitrage feuilleté standard (en faces 1 ou 4, selon un système de numérotation conventionnelle, dont on rappellera ci-après les règles : on appelle premier substrat SI, le substrat en contact avec l'extérieur, deuxième substrat S2 : le substrat en contact avec l'intérieur et pour un substrat feuilleté : face 1 = face du premier substrat dirigée vers l'extérieur, face 2 = face du premier substrat dirigée vers l'intérieur, face 3 = face du second substrat dirigée vers l'extérieur en regard de la face 2, face 4 = face du second substrat dirigée vers l'intérieur), il faut alors prévoir des moyens pour le protéger du contact avec l'atmosphère ambiante, pour le protéger des détériorations chimiques ou mécaniques. Cela impose alors l'utilisation d'un substrat protecteur supplémentaire (système tri-verre). Or, un certain nombre d'applications requièrent une épaisseur nominale pour le vitrage, et il n'est pas toujours possible de proposer des vitrages (trop) épais. Cela est notamment le cas des toits automobiles, où les carrossiers installent généralement des verres feuilletés ou trempés, dont l'épaisseur globale ne peut dépasser environ 5 mm. C'est également le cas des vitrages de toiture par exemple, où le bâti ne permet le montage que de vitrages d'épaisseur prédéfinie et souvent imposée par les performances d'isolation thermique à atteindre. Pour obvier à ce problème de protection, le système actif est généralement intercalé entre les deux substrats. Cette intégration entre les deux substrats génèrent d'autres problèmes que les intégrateurs cherchent à minimiser, voire à supprimer. Généralement le système actif est intégré au niveau de la face 3 de l'assemblage de substrats avant l'opération de feuilletage et postérieurement à l'opération de bombage et/ou de trempe (bien entendu, lorsque les substrats doivent subir une opération de bombage et/ou de trempe). Or l'intégration d'un système actif au niveau de la face 3 d'un substrat feuilleté dont les substrats individuellement ont subi une opération de bombage génère d'autres inconvénients auxquels la présente invention se propose de remédier. En effet, l'intégration du système actif au niveau de la face 3 de l'assemblage s'opère en fait au niveau de la face du second substrat qui a été au contact des organes qui ont provoqué le bombage. En conséquence de ce contact entre les organes nécessaires au bombage et la face du substrat en question, il se crée inévitablement des défauts de surface au niveau de la face du substrat en question. Ces défauts de surface peuvent conduire à des problèmes de délaminage au niveau de l'interface entre le système actif et la face 3 du substrat, ce délaminage pouvant conduire à une détérioration irréversible du vitrage complet. La présente invention vise donc à pallier ces inconvénients en proposant un vitrage à système actif à structure simplifiée. L'invention a alors pour objet un vitrage comportant successivement : un premier substrat rigide, un second substrat rigide, au moins un système actif comprenant au moins une couche et disposé entre les premier et second substrat, au moins un film polymère a fonction de rétention des éclats en cas de bris du vitrage étant disposé entre le premier substrat et le second substrat, qui se caractérise en ce que le système actif se trouve sur la face intérieure du premier substrat. Grâce au positionnement du système actif en face 2 du premier substrat, il est possible d'élaborer des vitrages sécurisés Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - le système actif est un système électrocommandable, à propriétés optiques et/ou énergétiques variables du type système électrochrome, valve optique, système viologène, système à cristaux liquides, système électroluminescent,
-les premier et deuxième substrats sont en verre,
-il comprend au moins une feuille de polymère thermoplastique (fl), à fonction de rétention des éclats en cas de bris du vitrage, entre les deux substrats,
-l'épaisseur totale (eι+2) des deux substrats et de tous les autres matériaux susceptibles d'être disposés entre eux est inférieure ou égale à 8 mm, notamment inférieure ou égale à 5,5 mm, de préférence comprise entre 2 mm et 5 mm
-l'épaisseur totale (eι.+2) des deux substrats et de tous les autres matériaux susceptibles d'être disposés entre eux est inférieure ou égale à 30 mm, de préférence comprise entre
6 mm et 25 mm,
-les deux substrats sont de dimensions et de formes substantiellement identiques,
-les deux substrats sont de dimensions différentes et de formes substantiellement identiques, -il est muni d'un revêtement périphérique opacifiant, du type sérigraphié, notamment à la périphérie de la face intérieure du premier substrat et/ou à la périphérie de la face extérieure ou intérieure du deuxième substrat,
- il est muni d'au moins un premier joint périphérique en contact avec les faces en regard des substrats, -il est muni d'au moins un deuxième joint périphérique en contact avec les chants des substrats,
-le(s) premier et/ou deuxième joint(s) périphérique(s) est (sont) rapporté(s) ou obtenu(s) par extrusion ou obtenu(s) par encapsulation, -le deuxième joint périphérique, ou au moins l'un d'entre eux s'il y en a plusieurs, est affleurant à la face extérieure du premier substrat,
-le premier et/ou le deuxième joint périphérique ou au moins l'un d'entre eux s'il y en a plusieurs, remplit au moins partiellement une gorge périphérique ouverte délimitée par un retrait entre les deux substrats,
-le premier et/ou le deuxième joint périphérique est traversé par des éléments de connectique du système actif et/ou contient au moins en partie des éléments de renfort mécanique. L'invention a également pour objet, plus particulièrement, le mode de réalisation où le vitrage est un vitrage feuilleté, avec au moins deux verres SI, S2 assemblés par feuilletage, muni d'un système actif disposé de préférence sur la face 2 (du substrat SI) : c'est alors la feuille thermoplastique entre les substrats SI et S2 qui assume principalement la fonction de sécurité (rétention d'éclats en cas de bris). L'invention a pour objet toutes les applications des vitrages décrits précédemment, notamment pour le bâtiment comme vitrage de toiture ou de façade et pour l'industrie automobile en tant que toit-automobile (ouvrant ou non), les latérales, les lunettes arrières, ou une portion de pare-brise. L'invention a aussi pour objet le véhicule automobile ainsi équipé, avec de préférence le(s) vitrage(s) selon l'invention affleurant à la carrosserie. L'invention sera maintenant décrite en détails à l'aide d'exemples non limitatifs illustrés par les figures suivantes :
-la figure 1 est vue de face de la face 2 objet de l'invention, -la figure 2 est une vue en coupe selon AA de la figure 1, -la figure 3 est une vue en coupe selon BB de la figure 1, -la figure 4 est une vue de face de la face 2 objet de l'invention, pour un autre mode de réalisation, et laissant apparaître les lignes d'ablation laser, -la figure 5 est une vue en coupe selon DD de la figure 4, -la figure 6 est une vue en coupe selon EE de la figure 4. Sur les dessins annexés, certains éléments peuvent être représentés à des dimensions plus grandes ou plus petites que dans la réalité, et ce afin de faciliter la compréhension de la figure. L'exemple illustré par les figures 2 et 3, concerne un vitrage 1 de toit auto. Il comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de l'habitacle, deux verres SI, S2, qui sont des verres clairs (ils peuvent aussi être teintés) silico-sodo-calciques de respectivement 2,1 mm ; 2,1 mm d'épaisseur par exemple. Les verres SI et S2 sont de même taille et de forme globalement rectangulaire. Leurs dimensions sont 900 x 500 mm2. Par ailleurs, le verre SI est recouvert partiellement en périphérie d'un émail 7, déposé par une technique connue de sérigraphie. Le verre SI représenté en figures 2 et 3 comporte en face 2 un empilement de couches minces de type électrochrome tout solide. Le verre SI est feuilleté au verre S2 par une feuille fl thermoplastique en polyuréthane (PU) de 0,8 mm d'épaisseur (elle peut être remplacée par une feuille d' éthylènevinylacétate (EN A) ou de polyvinylbutyral (PVB). L'empilement de couches minces électrochrome tout solide comporte un empilement actif 3 placé entre deux collecteurs de courant 2 et 4. Le collecteur 2 est destiné à être au contact de la face 2. Un premier réseau de fils conducteurs 5 (visible en figure 1) ou un dispositif équivalent permet d'amener du courant électrique au collecteur 4 ; un second réseau de fils conducteurs 6 (également visible en figure 1) ou un dispositif équivalent permet d'amener du courant électrique au collecteur inférieur 2. Les collecteurs 2 et 4 et l'empilement actif 3 peuvent être soit sensiblement de dimensions et de formes identiques, ou soit sensiblement de dimensions et de formes différentes, et on conçoit alors que le cheminement des collecteurs 2 et 4 sera adapté en fonction de la configuration. Par ailleurs, les dimensions des substrats en particulier SI peuvent être essentiellement supérieures à celles de 2, 4 et 3. Les collecteurs 2 et 4 sont de type métallique ou du type TCO (Transparent Conductive Oxide) en ITO, SnO2:F, ZnO :A1, ou être un multi-couche du type TCO/métal/TCO. Selon les configurations, ils peuvent être supprimés et dans ce cas les amenées de courant 5 et 6 sont directement en contact avec l'empilement actif 3. Une forme préférée de réalisation du collecteur 2 consiste à déposer sur la face 2 une première couche SiOC de 50 nm surmontée d'une seconde couche en SnO2 :F de 400 nm (deux couches de préférence déposées successivement par CND sur le verre fioat avant découpe). Une seconde forme de réalisation du collecteur 2 consiste à déposer en face 2 un bicouche constitué d'une première couche à base de SiO2 dopée ou non (notamment dopé avec de l'aluminium ou du bore) d'environ 20 nm surmontée d'une seconde couche d'ITO d'environ 100 à 600 nm (deux couches de préférence déposées successivement, sous vide, par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique et réactive en présence d'oxygène éventuellement à chaud). Une autre forme de réalisation du collecteur 2 consiste à déposer en face 2 une mono couche constituée d'ITO d'environ 100 à 600 nm (une couche de préférence déposée, sous vide, par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique et réactive en présence d'oxygène éventuellement à chaud) Le collecteur 4 est une couche d'ITO de 100 à 500 nm, également déposée par pulvérisation cathodique réactive assistée par champ magnétique sur l'empilement actif. Sur la figure 1, les amenées de courant 5 sont des fils métalliques associés à des clinquants métalliques. Les fils métalliques sont par exemple en tungstène (ou en cuivre, en molybdène), éventuellement recouverts de carbone, partiellement oxydés, d'un diamètre compris entre 10 et 100 μm et préférentiellement compris entre 20 et 50 μm, rectilignes ou ondulés, déposés sur une feuille de PU par une technique connue dans le domaine de pare-brise chauffants à fils, par exemple décrite dans les brevets EP- 785 700, EP-553 025, EP-506 521, EP-496 669. Une de ces techniques connues consiste dans l'utilisation d'un galet de pression chauffé qui vient presser le fil à la surface de la feuille de polymère, ce galet de pression étant alimenté en fil à partir d'une bobine d'alimentation grâce à un dispositif guide-fil. Les clinquants métalliques sont de manière connue des bandes de cuivre recouvertes éventuellement d'un alliage d'étain, d'épaisseur totale typiquement égale à 50 μm et de largeur comprise entre 3 et 8 mm. Les amenées de courant selon une autre forme de réalisation sont obtenues par une technique de sérigraphie, déposées directement sur les zones émaillées de la face 2. Cette sérigraphie, notamment à base d'argent, peut aussi être déposée sur la couche d'ITO. Une pâte conductrice peut également jouer le rôle d'amener de courant et dans ce cas, elle est en contact de la couche d'ITO ou de la couche d'émail présente en face 2. L'empilement actif 3 représenté en figures 2 et 3 se décompose de la façon suivante : - une couche de matériau électrochrome anodique en oxyde d'iridium hydraté de 40 à 100 nm, (elle peut être remplacée par une couche en oxyde de nickel hydraté de 40 à 300 nm), alliée ou non à d'autres métaux,
- une couche en oxyde de tungstène de 100 nm, - une couche en oxyde de tantale hydraté ou d'oxyde de silice hydraté ou d'oxyde de zircorimm hydraté de 100 nm,
- une couche de matériau électrochrome cathodique à base d'oxyde de tungstène hydraté de 370 nm. Par ailleurs, le vitrage représenté en figures 1 , 2 et 3 incorpore (non représenté sur les figures) un premier joint périphérique en contact avec les faces 2 et 3, ce premier joint étant adapté pour réaliser une barrière aux agressions chimiques extérieures. Un deuxième joint périphérique est en contact avec le chant de SI, le chant de S2 et la face 4, de manière à réaliser : une barrière, un moyen de montage avec le véhicule, une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur, une fonction esthétique, un moyen d'incorporation d'éléments de renfort. Selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté en figures 4, 5, 6 qui se distingue, du mode représenté en figures 1, 2, 3, par le fait que la couche 2 d'ITO recouvre toute la surface de la face 2 (visible en figure 4). Afin d'éviter des courts-circuits entre les différents éléments du système, il est nécessaire de procéder à une ablation superficielle de certaines zones de l'assemblage, cette ablation étant réalisée par exemple par une technique de margeage laser. En particulier, en figures 4 , 5 et 6, on a représenté par le repère 8, une ablation laser de la couche 2 d'ITO seule, de manière à conformer une zone périphérique en ITO qui soit isolée électriquement de la zone centrale. Par ailleurs, en figures 4 et 5, on a représenté par le repère 9, une ablation laser de la couche 2 d'ITO, de l'empilement actif 3, le collecteur 4, de manière à permettre une alimentation électrique sans court-circuit de chacun des collecteurs. Et enfin, en figures 4 et 6, on a représenté par le repère 10, une ablation laser de l'empilement actif 3, du collecteur 4, de manière à réaliser un isolement électrique entre les 2 collecteurs de courant. Le vitrage 1 incorpore des connecteurs électriques qui permettent de commander le système actif via une alimentation électrique. Ces connecteurs électriques sont du type de ceux utilisés pour les vitrages chauffants. Selon d'autres variantes, l'empilement actif 3 « tout solide » peut être remplacé par d'autres familles d' électrochromes du type polymère. Ainsi, par exemple, une première partie formée d'une couche de matériau électrochrome ou autrement appelée couche active, en poly(3, 4-éthylène- dioxythiophène) de 10 à 10000 nm, de préférence de 50 à 500 nm; en variante il peut s'agir de l'un des dérivés de ce polymère, est déposée par des techniques connues de dépôt par voie liquide (pulvérisation ou « spray coating », trempage ou « dip coating », pulvérisation rotative ou « spin coating » ou par coulée), ou encore par électrodéposition, sur un substrat revêtu de sa couche conductrice inférieure ou supérieure formant l'électrode (l'anode ou la cathode) ou plus généralement l'amenée de courant. Quel que soit le polymère constituant cette couche active, ce polymère est particulièrement stable, notamment au UN, et fonctionne par insertion-désinsertion d'ions lithium (Li+) ou alternativement d'ions H+. Une seconde partie jouant le rôle d' électrolyte, et formée d'une couche d'épaisseur comprise entre 50 nm à 2000 μm, et de préférence comprise entre 50 nm à 1000 μm, est déposée par une technique connue de dépôt par voie liquide (pulvérisation ou « spray coating », trempage ou « dip coating », pulvérisation rotative ou « spin coating » ou par coulée), entre les première et troisième parties sur la première partie ou encore par injection. Cette seconde partie est à base de polyoxyalkylène, notamment du polyoxyéthylène. En variante, il peut s'agit d'un électrolyte de type minéral, à base par exemple d'oxyde hydraté de tantale, de zirconium, ou de silicium. Cette seconde partie d' électrolyte déposée sur la couche de matériau électrochrome active, elle-même supportée par le substrat en verre ou analogue, est alors revêtue par une troisième partie dont la constitution est analogue à la première partie, à savoir cette troisième partie se décompose en un substrat, revêtu d'une amenée de courant (fils conducteurs, fils conducteurs + couche conductrice, couche conductrice uniquement), cette amenée de courant étant elle-même recouverte par une couche active. Selon encore un autre mode de réalisation, l'empilement actif résulte électrochrome est obtenu à partir d'un film polymère auto-supporté. Ce film auto- supporté est défini de la manière suivante : il s'agit d'un film en polymère qui incorpore à la fois les deux couches de matériau électrochrome et l' électrolyte, et présentant ses propres propriétés mécaniques (tenue, rigidité...) Selon une première variante de ce film auto-supporté, il est obtenu à partir d'un système plus complexe appelé réseau interpénétré de molécules de 3, 4-éthylène- dioxythiophène (PEDT) ou de ses dérivés et de polyoxyalkylène. Une définition d'un réseau interpénétré (ou RIPS) est la suivante : c'est une matrice d'au moins deux polymères réticulés l'un dans l'autre. C'est un alliage de polymère qui combine les propriétés des polymères qui le constituent. Ce sont des matériaux dans lesquels les tailles des domaines délimités par l'enchevêtrement des polymères réticulés est généralement de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres. Selon une deuxième variante de ce film auto-supporté, il est obtenu à partir d'un système simple appelé réseau semi-interpénétré ou (semi-RIPS), les molécules de 3, 4- éthylène-dioxythiophène sont polymérisées dans un réseau de polyoxyalkylène (l' électrolyte). Par exemple, le réseau de polyoxyalkylène résulte de la copolymérisation radicalaire d'un polyoxyéthylène (POE) mono fonctionnel et d'un polyoxyéthylène (POE) bifonctionnel en proportions et longueurs variables. On appelle réseau semi- interpénétré toute matrice constituée d'au moins un réseau polymère et d'au moins un second polymère enchevêtré dans le premier réseau et ne formant pas un second réseau. Quelle que soit la variante de ce film auto-supporté et suivant ses conditions d'obtention, il est possible d'obtenir une pluralité de configurations de films allant d'un système à trois couches (hors couches électroconductrices formant les électrodes) bien distinctes (deux couches électrochromes séparées par une couche d' électrolyte) analogue dans sa constitution à celle obtenue avec le premier mode de réalisation à un système dont les interfaces sont plus ou moins diffuses, voire plus qu'une seule couche présentant des gradients de composition. Néanmoins, la conductivité électronique de l'une au moins des couches actives est suffisante pour remplacer les couches conductrices par un réseau de fils. Ainsi, on réalise des RIPS ou des semi-RIPS dont la composition est par exemple la suivante.
Le ratio POE/PC est exprimé en pourcentage du monomère initial. Le pourcentage de PEDT est exprimé par rapport au pourcentage de monomère de POE. La composition du réseau POE/PC est conforme à celle du mélange initial en monomère. Par contre le pourcentage de PEDT dans le réseau final est fonction du temps de polymérisation du monomère EDT. L'épaisseur du RIPS ou du semi-RIPS ainsi obtenu est comprise entre 50 à 2000 μm et de préférence comprise entre 250 à 500 μm. Selon un autre mode de réalisation du système actif, l'empilement 3 conforme un système actif de type électroluminescent : On distingue une première famille dans laquelle le matériau électroluminescent organique de la couche mince est constitué à partir de molécules évaporées (OLEDs) comme par exemple le complexe d'AlQ3 (tris(8-hydroxyquinoline) aluminium), le DPVBi (4,4'-(diphényl vinylène biphényl)), le DMQA (diméthyl quinacridone) ou le DCM (4-(dicyanométhylène)-2-méthyl-6-(4-diméthylaminostyryl)-4H-pyran). Dans ce cas, on associe au niveau de chacune des faces de la couche mince des couches supplémentaires favorisant le transport des porteurs électriques (trous et électrons), ces couches supplémentaires sont respectivement appelées " ΗTL " et " ETL " pour " Ηole Transporting Layer " et Electron Transporting Layer ". De plus, afin d'améliorer l'injection des trous au niveau de la couche ΗTL, cette dernière est associée à une couche appelée " ΗIL " pour " Ηole Injection Layer " constituée par exemple de phtalocyanine de cuivre ou de zinc, Une seconde famille dans laquelle le matériau électroluminescent organique de la couche mince est constitué à partir de polymères (pLEDs) comme par exemple le PPN pour poly(pαrα-phénylène vinylène), le PPP (poly(pαrα-phénylène), le DO-PPP (poly(2-décyloxy-l,4-phénylène), le MEΗ-PPN (poly[2-(2'-éthylhexyloxy)-5-méthoxy- 1,4-phénylène vinylène)]), le CΝ-PPN (poly[2,5-bis(hexyloxy)-l,4-phénylène-(l- cyanovinylène)]) ou les PDAF (poly(dialkylfluorène), la couche de polymère est associée également à une couche qui favorise l'injection des trous (ΗIL) constituée par exemple du PEDT/PSS (poly (3,4-ethylène-dioxythiophène/ poly(4-styrène sulfonate)), Une troisième famille dans laquelle le matériau électroluminescent inorganique est constitué d'une couche mince par exemple de sulfures tel que ZnS:Mn ou SrS:Ce ou d'oxydes tel que Zn2SiO :Mn, Zn2GeO4:Mn ou Zn2Ga2O4:Mn. Dans ce cas, on associe à chacune des faces de la couche mince électroluminescente, une couche isolante réalisée à partir d'un matériau diélectrique, par exemple du Si3Ν , du BaTiO3 ou du Al2O3/TiO2 Une quatrième famille dans laquelle le matériau électroluminescent inorganique est constitué d'une couche épaisse de luminophore tel que par exemple du ZnS:Mn ou du ZnS :Cu, cette couche étant associée à une couche isolante en matériau diélectrique par exemple de BaTiO3, ces couches étant généralement réalisées par sérigraphie. Quel que soit le type du système électroluminescent, organique ou inorganique, en couches minces ou épaisses, l'empilement de couches comprenant notamment la couche électroluminescente, est associé à deux électrodes, (une cathode et une anode dans le cas des systèmes organiques). Ces électrodes sont similaires à celles déjà envisagées pour les systèmes actifs de type électrochrome. De même, au moins un des verres peut être teinté dans la masse, notamment teinté en bleu ou en vert, en gris, bronze ou brun. Les substrats utilisés dans l'invention peuvent aussi être à base de polymère
(PMMA, PC...). On note aussi que les substrats peuvent avoir des formes géométriques très variées : il peut s'agir de carrés ou de rectangles, mais aussi de tout polygone ou profil au moins partiellement courbe, défini par des contours arrondis ou ondulés (rond, ovale, « vagues », etc...). L'un des substrats formant le vitrage peut être opaque, opacifié, ou miroir. Les vitrages peuvent constituer un panneau d'affichage d'informations graphiques et/ou alphanumériques, d'un vitrage pour le bâtiment, d'un rétroviseur, d'un hublot ou d'un pare-brise d'avion, ou d'une fenêtre de toit, un vitrage intérieur ou extérieur pour le bâtiment, un présentoir, comptoir de magasin pouvant être bombé, un vitrage de protection d'objet du type tableau, un écran anti-éblouissement d'ordinateur, un mobilier verrier. Par ailleurs, au moins un des deux verres peut être recouvert d'un revêtement comportant une autre fonctionnalité (cette autre fonctionnalité pouvant être par exemple un empilement anti-solaire, un empilement anti salissure ou autre). En tant qu'empilement anti-solaire, il peut s'agir d'un empilement de couches minces déposées par pulvérisation cathodique et comprenant au moins une couche d'argent. On peut ainsi avoir des combinaisons du type
-Sl/couches anti-solaire/système actif/thermoplastique/S2. -Si/système actif/thermoplastique/S2.
-S 1 /thermoplastique/système actif/thermoplastique/S2.
Le thermoplastique peut être choisi parmi le PVB, PU,EVA On peut aussi déposer le revêtement anti-solaire non pas sur un des verres, mais sur une feuille de polymère souple du type PET (polyéthylènetéréphtalate). Pour des exemples de revêtements anti-solaires, on peut se reporter aux brevets EP 826 641, EP844 219, EP 847 965, WO99/45415, EP 1 010 677. Sans sortir du cadre de l'invention, on peut noter cependant certaines adaptations en fonction des applications ou des utilisations de l'invention : Ainsi, pour des applications relevant du bâtiment, les amenées de courant 5 peuvent ne pas comporter de fils métalliques et dans ce cas être composées uniquement de clinquants métalliques ou autre bandes électroconductrices qui seront disposées en contact direct avec le collecteur 4. Par ailleurs dans des configurations pour lesquelles un feuilletage de deux substrats SI et S2 est requis, on pourra alors utiliser l'un et/ou l'autre des substrats pour apporter à l'ensemble des fonctionnalités propres, comme les fonctions de contrôle solaire ou de basse émissivité telles que décrites ci-dessus, apportées par des multicouches déposés sur la face 1 ou sur la face 4, ou des fonctions d' antisalissure (revêtement hydrophile, hydrophobe, auto-nettoyant) apportées par des matériaux déposés sur la face 1. Une application particulière dans laquelle la technique du feuilletage est utilisée est constituée par les vitrages actifs destinés à l'aviation. Après avoir trempé le substrat SI, on dépose sur la face 2 de ce dernier le système actif. Sur la face 3 du substrat S2, on vient déposer une couche chauffante à base d'ITO. Ce vitrage feuilleté incorporant un système actif peut être utilisé avec d'autres vitrages feuilletés typés aviation (sans système actif), comme par exemple celui conforme aux dispositions du brevet FR2766651. On remarque que le vitrage feuilleté incorporant le système actif conserve ses fonctionnalités à des températures de l'ordre de -50°C et résiste aux cycles de pression/dépression. Une autre application dans laquelle la technique du feuilletage est rencontrée est constituée par le domaine des vitrages blindés latéraux ou pare-brises ou lunettes arrière ou toits. Une structure selon les enseignements de l'invention est alors intégrée au sein de configuration de vitrages blindés (se reporter à WO 01/000403 et FR 2764841). De même dans une configuration en double vitrage, le vitrage comportant le système actif dans la configuration suivante : substrat (SI) /système actif / polymère fl / substrat (S2) peut être monté dans un double-vitrage en particulier pour un emploi dans le secteur du bâtiment. Le vitrage comportant le système actif est alors associe à une lame de gaz (air sec, argon, mélange argon/air, selon des techniques connues) et à un second verre voire à un second ensemble de verres feuilletés. Les deux ensembles de verres sont séparés par un intercalaire métallique (typiquement à base d'aluminium) comportant des agents déshydratants ou par un intercalaire organique comportant des agents déshydratants et associés avec des mastics d'étanchéité et de scellement. La lame de gaz est typiquement d'épaisseur comprise entre 6 mm et 20 mm. Les verres sont d'épaisseur comprise entre 4 mm et 25 mm Les verres pourront être trempés pour répondre aux normes de sécurité propres à chaque application. Ils pourront être clairs, colorés dans la masse ou recouverts d'un revêtement opacifiant sur une partie de leur surface, en particulier pour des besoins esthétiques. Le feuilletage est assuré par une technique connue d'assemblage à chaud et sous pression en utilisant une ou plusieurs feuille(s) de PNB transparent, coloré ou opale, d'épaisseur 0.38 mm ou 0.76 mm placée(s) entre les verres. Le second verre ou le second ensemble de verres feuilletés peut apporter des fonctions supplémentaires comme des fonctions de contrôle solaire, des fonctions de basse- émissivité, des fonctions d'affaiblissement acoustique ou de décoration. Les fonctions de contrôle solaire et de basse-émissivité sont classiquement apportées par des empilements de couches minces généralement à base d'argent qui sont déposées sur la face de verre qui est au contact de la lame de gaz du double-vitrage. La fonction de contrôle solaire peut aussi être apportée par des multicouches du type TCO/Métal/TCO déposées sur une feuille de polymère du type PET ou par un multicouche de feuilles de polymères, et qui seront alors inclus par feuilletage dans le second ensemble de verres feuilletés. Les fonctions d'affaiblissement acoustique sont apportées par un PVB qui a subi un traitement spécifique pour améliorer les performances acoustiques du verre feuilleté (comme les produits feuilletés commercialisés sous le nom SGG Stadip Silence). On peut ainsi avoir les configurations de double vitrage suivantes : -Substrat SI /système actif/fl/S2//lame de gaz// multicouche à fonction de contrôle solaire ou à fonction bas-émissiveNerre,
- Substrat SI /système actif/fl /Substrat S2/Lame de gaz//Nerre/PNB/multicouche à fonction de contrôle solaire/PVB/Nerre -Substrat SI /système actif/fl /substrat S2//lame de gaz//couche de contrôle solaire ou à fonction bas-émissive/Nerre/PVB/Nerre
-Substrat Si/système actif /fl /Substrat S2//lame de gaz//Nerre/PVB/Nerre Des fonctions anti-reflet pourront être apportées sur toutes les faces des substrats verriers au contact avec du gaz (air extérieur, air intérieur ou lame de gaz du double- vitrage) ou sur certaines faces seulement, en fonction de l'aspect optique souhaité. L'invention telle que décrite précédemment offre de multiples avantages : -elle permet l'obtention de vitrage de sécurité à structure simplifiée. Le vitrage objet de l'invention comporte essentiellement deux substrats qui enserrant un empilement actif. Auparavant, le respect des normes de sécurité nécessitait le recours à un vitrage à trois substrats dit tri-verre. En outre, le dépôt en face 2 de l'empilement actif 3 permet de s'affranchir du dépôt d'une couche de protection anti-solaire pour l'empilement actif, la couche TCO étant suffisamment réfléchissante vis-à-vis du rayonnement infra rouge.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vitrage comportant successivement :
- un premier substrat rigide (SI), - un second substrat rigide (S2),
- au moins un système actif (3) comprenant un empilement comprenant au moins une couche mince et disposé entre les substrats (SI et S2) ,
- au moins un film polymère (fl) a fonction de rétention des éclats en cas de bris du vitrage étant disposé entre le substrat (SI) et le substrat (S2), caractérisé en ce que le système actif (3) se trouve sur la face intérieure (2) du substrat (SI)
2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système actif est un système électrocommandable, à propriétés optiques et/ou énergétiques variables du type système électrochrome, valve optique, système viologène, système à cristaux liquides, système électroluminescent.
3. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système actif est une couche mince ou un empilement de couches minces à fonction thermique, du type bas- émissif ou anti-solaire, à fonction acoustique, du type revêtement d'affaiblissement acoustique, à fonction optique du type décoratif ou absorbant, thermochrome, ou thermotrope.
4. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les substrats (SI) et (S2) sont en verre. 5. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur totale (e1+2) des substrats (SI) et (S2) et de tous les autres matériaux susceptibles d'être disposés entre eux est inférieure ou égale à 8 mm, notamment inférieure ou égale à 5,
5 mm, de préférence comprise entre 2 mm et 5 mm.
6. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseu totale (βι+2) des substrats (SI) et (S2) et de tous les autres matériaux susceptibles d'être disposés entre eux est inférieure ou égale à 30 mm, de préférence comprise entre 6 mm et 25 mm.
7. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les substrats (SI) et (S2) sont de dimensions et de formes substantiellement identiques.
8. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les substrats (SI) et (S2) sont de dimensions différentes et de formes substantiellement identiques,
9. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu 'il est muni d'un revêtement périphérique opacifiant, du type sérigraphié, notamment à la périphérie de la face (2) située sur le substrat (SI) et/ou à la périphérie de la face (3) ou (4) située sur le substrat (S2), notamment au niveau de zones émaillées ou au niveau de couches électroconductrices.
10. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un trait de margeage positionné en périphérie de la face (2) située sur le substrat (SI) et/ou à la périphérie de la face (3) située sur le substrat (S2),
11. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu 'il est muni d'au moins un premier joint périphérique en contact avec les faces en regard des substrats.
12. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un deuxième joint périphérique en contact avec les chants des substrats.
13. Vitrage selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le(s) premier et/ou deuxième joint(s) périphérique(s) est (sont) rapporté(s) ou obtenu(s) par extrusion ou obtenu(s) par encapsulation.
14. Vitrage selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le deuxième joint périphérique, ou au moins l'un d'entre eux s'il y en a plusieurs, est affleurant à la face extérieure du premier substrat.
15. Vitrage selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le premier et/ou le deuxième joint périphérique ou au moins l'un d'entre eux s'il y en a plusieurs, remplit au moins partiellement une gorge périphérique ouverte délimitée par un retrait entre les deux substrats.
16. Vitrage selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le premier et/ou le deuxième joint périphérique est traversé par des éléments de connectique du système actif et/ou contient au moins en partie des éléments de renfort mécanique.
17. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un vitrage pour l'industrie automobile, notamment un toit-automobile, ou d'un vitrage pour le bâtiment, notamment un vitrage de toiture.
18. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu 'il passe le tests de sécurité des normes ECE R43 et ANSI Z26.1.
19. Vitrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un panneau d'affichage d'informations graphiques et/ou alphanumériques, d'un vitrage pour le bâtiment, d'un rétroviseur, d'un hublot ou d'un pare-brise d'avion, ou d'une fenêtre de toit.
20. Vitrage selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce qu'il s'agit :
-d'un vitrage intérieur ou extérieur pour le bâtiment,
-d'un présentoir, comptoir de magasin pouvant être bombé,
-d'un vitrage de protection d'objet du type tableau, -d'un vitrage blindé,
-d'un écran anti-éblouissement d'ordinateur,
-d'un mobilier verrier.
21. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu 'il comprend au moins un substrat transparent, plan ou bombé, clair ou teinté dans la masse, de forme polygonale ou au moins partiellement courbe.
22. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat opaque, opacifié, miroir.
23. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu 'il est équipé du vitrage selon l'une des revendications précédentes, en tant que toit-automobile ou non, de préférence affleurant à la carrosserie.
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