EP2047327A2 - Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables - Google Patents

Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables

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Publication number
EP2047327A2
EP2047327A2 EP07823616A EP07823616A EP2047327A2 EP 2047327 A2 EP2047327 A2 EP 2047327A2 EP 07823616 A EP07823616 A EP 07823616A EP 07823616 A EP07823616 A EP 07823616A EP 2047327 A2 EP2047327 A2 EP 2047327A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
optical properties
active device
cover
variable energy
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Withdrawn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
EP07823616A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Xavier Fanton
Jean-Christophe Giron
Philippe Letocart
Rino Messere
Annabelle Andreau-Wiedenmaier
Manfred Gillissen
Karl-Heinz Paffen
Hermann Joeris
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 EP2047327A2 publication Critical patent/EP2047327A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/15—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 an electrochromic effect
    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/1533—Constructional details structural features not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
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    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/155—Electrodes
    • G02F2001/1557—Side by side arrangements of working and counter electrodes

Definitions

  • the invention relates to an active device with variable energy / optical properties comprising an active system between a protective substrate and a protective cover.
  • the first types of active system that are of interest to the invention are essentially inorganic electrochemical systems, in particular essentially inorganic (mineral) electrochromic glasses, which make it possible to modulate the light and heat transmission, for example described, for example, in the patents EP-867,752, EP 831,360, PCT / FR00 / 00675, PCT / FR99 / 01653, the electrolyte being in the form of an essentially mineral layer, all the layers of the system then being essentially mineral, this electrochromic system is commonly referred to as this type of electrochromic system. under the term electrochromic "all-solid".
  • these essentially inorganic electrochromic systems comprise two layers of electrochromic material separated by an electrolyte layer and framed by two electroconductive layers forming electrodes.
  • electrochromic valves these are polymer-based films in which are arranged microdroplets containing particles able to be placed in a preferred direction under the action of an electric field.
  • An example is described in WO93 / 09460.
  • liquid crystal systems a mode of operation similar to the previous ones: they use a polymer film placed between two conductive layers and in which are dispersed liquid crystal droplets, including nematic with positive dielectric anisotropy. When the film is energized, the liquid crystals are oriented along a preferred axis, which allows vision.
  • thermochromic layers in particular based on vanadium oxide, thermotropic layers or photochromic layers inorganic or organic, especially polymers, which may 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.
  • a fourth type of active system relates to a gaschromic system whose properties are modified by passage of a gas including hydrogen, a thin layer of WO3 often surmounted by a platinum layer deposited on the surface of a glass element.
  • these active systems are usually arranged against at least one protective carrier substrate. They are most often placed between a protective substrate and a cover, for example made of glass, bonded together for example by means of thermoplastic type joining polymer sheet (s).
  • Plastic sealing means are often provided, the purpose of which is to isolate the active system as much as possible from the outside.
  • Sealing means are thus described in French Patent No. 2,815,374 which is directed to a laminated glazing unit with a system of plastic seals composed of several elements in order to simultaneously provide all the functions of insulation to gases, liquids , to the dust.
  • a seal based on polyisobutylene (gas barrier), called butyl seal and a polysulfide or polyurethane seal (liquid barrier) attached to the butyl seal.
  • the object of the invention is then to overcome these drawbacks, in particular by finding means to control the durability of such active systems devices mentioned above, with a view to improving and / or better monitoring its reproducibility, in particular by means not calling into question the current methods of manufacture of these type glazing devices, and preferably that may tend to simplify them.
  • the invention proposes an active device with variable energy / optical properties comprising:
  • an active system between a protective substrate and a protective cover chosen from an essentially inorganic electrochemical system, an optical valve system, a liquid crystal system, a gas-chromium system, a thermochromic system,
  • an entourage in at least one metal-based part around the periphery of the device the surround being assembled at least in part by the edge of said substrate and / or by the edge of said cover by means of assembly forming at least part of sealing means with steam water.
  • the metal-based surround is designed and assembled for the purpose of insulation against various types of gas, liquid and dust attack.
  • a mechanical reinforcement for example form a mounting frame (the body in the case of glazing for the automobile) glazing or be mounted in double glazing for the building.
  • the surround extends (at least mainly) around the substrate and hood.
  • the surround is neither arranged between the substrate and the cover nor held by the inner face of the substrate. Its mounting is simplified can intervene even after a possible assembly of the cover and the substrate. Surroundings can further protect and / or facilitate electrical connections.
  • the surround is suitable for any type of assembly of the substrate with the cover, in particular by lamination, covering casting resin, or other means at the periphery.
  • the surround is also suitable when substrate and cover are simply kept at a distance, for example by spacers or glass or metal frame.
  • the surround itself can serve as the only remote holding of the substrate and the hood.
  • the active device according to the invention is protected by the entourage and its assembly means is durable, compact, reliable, easily manipulated without risk of breaking the substrate or hood.
  • the surround and the assembly means may form at least predominantly, preferably substantially, the sealing means with liquid water and steam.
  • the complete device manufactured on the same site continuously or at close intervals, it is indeed not necessary to provide other means sealed especially with water vapor because the entourage once assembled provides a sufficient protection threshold.
  • a peripheral groove for example by removing the insert
  • a vapor barrier such as a seal butyl and / or a liquid water barrier such as a polyurethane seal.
  • the assembly of the entourage is not carried out in the place of realization of the system or if this assembly is deferred (storage of the system for example), it is however possible to provide additional means of temporary or permanent sealing between the substrate and the hood. This makes it possible to store and / or transport the active device.
  • the surround and the assembly means may provide a second level of protection if means of sealing with water vapor and / or liquid between the substrate and the cover are not sufficiently effective or resistant.
  • the surround according to the invention is suitable for any type, any device geometry.
  • the substrate and / or the hood can be of any shape (rectangular, round ..) -
  • the device can be of any size especially with a surface exceeding the m 2 .
  • the entourage is not likely to disturb the energy / optical properties of the active system.
  • the surround may be monolithic or be in several parts, in particular with corner pieces, which are secured to each other by securing means preferably according to the thickness of the device rather than surrounding the device.
  • the entourage may be entirely metallic, typically a self-supporting element to which the assembly means are reported.
  • the surround and the associated assembly means form a single element which comprises a membrane (adhesive) composed in mass of a material based on polyisobutylene, or even ethylene vinyl acetate or polyamide, coated on the outer surface of a film made of metal and synthetic material (s).
  • a membrane adheresive
  • s metal and synthetic material
  • the surround may be hollow or solid, curved, flat, may or may not follow the contours of the device, in particular the edge of the substrate.
  • the surround may preferably have a so-called lateral portion, surrounding the periphery being pressed by its inner face against the edge of the substrate and held fixed by the assembly means.
  • the free ends of the entourage may overlap in pairs or have complementary shapes adapted to cooperate mutually to achieve their assembly according to a butt.
  • the ends may further be separated by glass spacers.
  • the entourage can be thin.
  • the surround may be at least one aluminum foil preferably of minimum thickness of about 200 microns or stainless steel preferably of a minimum thickness of about 500 microns.
  • the surround may be thicker in particular for fixing, for example on rails, including walls.
  • the surround may be in the form of a substantially flat profile approximately 1 mm thick and of substantially parallelepipedal section.
  • This profile advantageously has a low mechanical inertia, that is to say that it can be easily wound by having a small winding radius of 10 cm for example.
  • the surround can be preformed (cast, molded, extruded ...), folded on the hood and the substrate by a folding system.
  • the edges of the edges are for example made by folding using machines well known to those skilled in the art of processing materials.
  • the surround may be rigid enough to perform the function of mechanical support of the substrate and the cover. In this configuration, its rigidity is defined by the very nature of its constituent material, whose linear buckling resistance must be at least 400 N / m.
  • the metal surround can be arranged in the manner of a ribbon on the wafers and ensure the mechanical assembly of the device through the assembly means which ensure its total adhesion to the cover and the substrate.
  • the metal surround may itself be covered with a means of protection against corrosion, preferably with a polysulfide or a polyimide, in particular for outdoor use.
  • the surrounding area forms with the gas circulation ducts a closed system (pierced surround for the ducts).
  • the surround may be assembled at least in part by the edge of the substrate and / or the cover and / or by the edges of the outer main faces of the cover and / or the substrate.
  • the surround is assembled at least in part by the wafer of the substrate and / or the wafer of the chosen plane cover.
  • the substrate and / or the hood is thick enough to maintain the surroundings.
  • the substrate and / or the cover may have a thickness of between 3 mm and 10 mm, preferably of at least 4 mm, even more preferentially between 4 and
  • the entourage may have a rectangular section (maintaining the environment by the edge of the substrate and the edges of the cover) or L (maintaining the environment by the edge of the substrate and the edges of the cover).
  • the surround may also be assembled at least in part by the edges of the outer main faces of the cover and / or the substrate.
  • the entourage may have a U-shaped section.
  • the assembly means may be selected in part from at least one of the following means:
  • a vapor-tight water-based material based on hot-melt polymer chosen from at least one of the following families of polymers: ethylene vinyl acetate, polyisobutylene, polyamide, optionally covered with a material that is impervious to liquid water such as polysulfide or polyurethane or silicone,
  • a waterproof adhesive vapor and liquid type glue such as a hot melt polyurethane.
  • hot-melt polymers can also be in the form of copolymers or branched polymers.
  • These three families of hot melt polymers offer a high intrinsic seal, and they are especially very impermeable to water in vapor form. Being hot melt, they are also particularly easy to implement, at a lower cost: they can be injected in liquid or semi-liquid form at the desired locations easily, by known industrial means.
  • These polymers are preferably between 40 and 98% by weight of the material constituting the joining joint. Additives can be added, including three different functions.
  • At least one crosslinking agent for example of the isocyanate and / or epoxide type
  • a number of mineral fillers may be added, preferably in powder form, and for example in oxide aluminum or magnesium, silica sand, quartz, diatomaceous flours, thermal silica also known as pyrogenation, non-fumed silica, silicates such as talc, mica, kaolin, glass microspheres, or other mineral powders such as calcium carbonate, or mineral fibers.
  • An example is a saturated hydrocarbon aliphatic resin.
  • tackifier instead of or in addition to the use of such a tackifier, one can also play on the distribution of the molar masses present in the hot-melt polymer, particularly in the case of polyisobutylenes: mixing several molar masses allows to have a good resistance to creep in temperature (for high masses) and also to have good adhesion to the materials to be sealed, a good "tack" (for low molar masses).
  • thermofusible polymer advantageously have: a water permeability in vapor form less than or equal to
  • a seal covering assembly means water vapor tight:
  • PU polyurethane
  • TPE thermoplastic elastomeric polymer
  • thermoplastic injection of a PVC (polyvinyl chloride) / TPE mixture by injection and vulcanization of terpolymer of ethylene, of propylene and of an EPDM diene.
  • Polyurethane-based hot-melt glue-type adhesives are particularly preferred, and they provide good impermeability to both water vapor and liquid water.
  • Their water permeability in vapor form is typically less than or equal to 3 g / m 2 / 24h, or even close to 2.
  • the adhesive should preferably also withstand the take-off by liquid water, ultraviolet as well as pull-ups that can be exerted perpendicular to the faces of the glazing and commonly called shear stresses, and by the pulls exerted parallel to the force the weight of the glazing.
  • a satisfactory adhesive should preferably withstand stripping stresses of at least 0.45 MPa.
  • the adhesive may have fast bonding properties, of the order of a few seconds.
  • the glue can also be slow to check the electrical connections or redo them.
  • the assembly means may be electrically insulating, in particular having an electrical conductivity of less than 10 -4 ohm -1 , cm -1 .
  • this metal surround can be assembled on most or all of the periphery or on the main external edges of the cover or the substrate - among the means conductive assemblies preferably following: a metal weld, a solder.
  • the active device needs electrical connection means to an external power source. These connection means must be designed to avoid any short circuit.
  • the active system is arranged between two electrodes.
  • the so-called lower electrode is the closest to the substrate (or is even a part of a conductive substrate), the so-called upper electrode is the farthest from the substrate.
  • the metal surround according to the invention can advantageously serve at least for a first electrical connection to one of the electrodes.
  • the device may comprise at least one of the characteristics described below (cumulative or alternative) for the connection or connections.
  • the first electrical connection and preferably for each of the electrical connections, it comprises at least one of the following means:
  • An internal electrical connection means preferably thin, in particular selected from at least one of the following electrical connection means associated with the environment:
  • At least one electroconductive wire for example metal, for example copper, gold, silver, aluminum, tungsten,
  • At least one optionally self-adhesive electroconductive strip in particular of the foil type, for example thick, between approximately 50 ⁇ m and 100 ⁇ m, possibly extending preferably along an internal main edge of the substrate or of the cover for a better current distribution,
  • an electroconductive filler in particular a foam, an optionally adhesive material deposited by inkjet loaded with (nano) metal particles of the silver or copper type; an electroconductive enamel, approximately 10 ⁇ m to 100 ⁇ m thick, possibly extending preferably along an internal main edge of the substrate or hood for a better distribution of the current
  • an electroconductive glue for example a silver-filled epoxy adhesive, - At least one metal weld possibly extending one or more assembly welds.
  • a known foil is a thin copper strip of 50 to 50
  • the copper strips are covered with a tinning for example tin-based or lead tin alloy to limit corrosion and facilitate electrical contacts for example by metal welds
  • the device may comprise, for at least the first electrical connection, an internal connection means projecting over at least one edge of the wafer of said substrate or said cover, and is chosen from one or the following means
  • an electroconductive glue an electroconductive thin layer (monolayer or multilayer) possibly transparent, these means being preferably associated with metal joining welds by the edge of the cover or the substrate, and / or an overflowing portion of the one of the electrodes, in particular under a metal weld assembly of the edge of the cover or the substrate.
  • the other electrode attached to the substrate may, on the other hand, be non-protruding confined to the main internal face of the substrate.
  • one of the electrodes may comprise two protruding portions on two possibly opposing edges of the wafer of the substrate or the cover, one of the protruding parts being electrically insulated from the other protruding part (by any mechanical means chemical or laser treatment) and serving for electrical connection of the other electrode.
  • the metal surround may be at least two parts serving for a separate electrical connection, the parts being secured and electrically isolated by at least one of the following means:
  • a material based on hot-melt polymer chosen from at least one of the following families of polymers: ethylene vinyl acetate, polyisobutylene, polyamide, optionally covered by a liquid-tight material such as polysulphide or polyurethane or silicone,
  • a waterproof adhesive vapor and liquid type hot melt glue such as polyurethane.
  • identical means are chosen for the non-conductive assembly means.
  • the surround may also be a single piece of metal and preferably, the second electrical connection is made by a through hole formed preferably in the selected dielectric cover, the hole being filled by a metal weld and / or other electroconductive material (foam etc).
  • the hole may be of the order of 5 mm.
  • a covering metal pellet can be welded around the hole.
  • the second electrical connection (and / or the first electrical connection) may alternatively be effected by an electrical connection element protruding outside the device between the metal-based surround and the substrate or the cover, said element being able to be preferably one or more of the following:
  • an electroconductive layer (mono or multilayer), preferably thin, for example in conductive enamel or in any material mentioned for the electrodes, possibly electrically insulated if the assembly means are (relatively) conductive and / or the surrounding is in one metal piece
  • the cover can be spaced or sealed to the substrate by a so-called peripheral means surrounding the layer or by a means, said covering, on the active system or the substrate and the cover can be kept at a distance by said entourage.
  • the space can be filled with gas, neutral or active (for example hydrogen) with respect to the inorganic electrochemical system.
  • the device can therefore form a laminated glazing unit.
  • Laminated glazings usually consist of two rigid substrates between which provided a sheet or a superposition of polymer sheets of the thermoplastic type.
  • the invention also includes so-called "asymmetric" laminated glazings using a single rigid glass-type protective substrate associated with a plurality of polymer protective sheets.
  • the invention also includes laminated glazings having at least one interlayer sheet based on a single or double-sided adhesive polymer of the elastomer type (that is to say not requiring a lamination operation in the conventional sense of the term, laminating imposing heating generally under pressure to soften and adhere the thermoplastic interlayer sheet).
  • the sealing means may then be a lamination interlayer including a sheet of thermoplastic material polyurethane (PU), polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA).
  • PU thermoplastic material polyurethane
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the lamination interlayer may make it possible to prevent bending of the bonnet, particularly for devices of large dimension, for example with an area greater than 0.5 m 2 .
  • the substrate and the cover may be assembled by a lamination interlayer preferably of substantially the same size.
  • the interlayer optionally comprises a network of electroconductive son embedded in its so-called internal surface facing an electrode, and / or an electroconductive layer or electroconductive strips on said inner surface.
  • it may include one of the following means of electrical connection associated with one or the other of the electrodes:
  • an electroconductive strip in particular a U-shaped strip, preferably of the foil type, fixed to at least one edge of the lamination interlayer (by softening of the thermoplastic material preferably) and in contact with an inner wall of the metallic surround (by welding preferably),
  • an electroconductive strip in particular a U-band, preferably of a foil type, with a first end associated with said electrode (preferably by welding) and with a second end in contact with a through hole filled with metallic material of a dielectric cover and between these ends a part crossing said interlayer which is incised.
  • the active system with variable energy / optical properties can be of different designs:
  • connection methods are suitable for any electrode configuration.
  • the lower electrode is an electroconductive layer, wider than the active layer and extending for example on an edge of the substrate.
  • the upper electrode is an electroconductive layer extending on the substrate, and extending for example on the opposite edge. Connections occur on the inner face of the substrate and / or on its edge (overflowing electrode ).
  • the upper electrode is not reported on the substrate, it is electrically connected:
  • the device is necessarily symmetrical. It is thus possible to provide separate electrical connection methods or methods for the two electrodes or asymmetrical assembly methods.
  • the electrodes may be electroconductive layers advantageously chosen from metal oxides, especially the following materials:
  • doped tin oxide in particular fluorine SnO 2 : F or antimony SnO 2 : Sb
  • the precursors that can be used in the case of CVD deposition may be organo-metallic or tin halides associated with a fluorine precursor of hydrofluoric acid or trifluoroacetic acid type
  • doped zinc oxide especially with aluminum ZnO: Al
  • the precursors that can be used, in the case of CVD deposition may be organo-metallic or zinc and aluminum halides
  • gallium ZnO: Ga or doped indium oxide, in particular with tin ITO (the precursors that can be used in the case of CVD deposition may be organometallic or tin and indium halides), or the oxide of zinc-doped indium (IZO).
  • any type of transparent electroconductive layer may be used, for example so-called TCO 'layers (for Transparent Conductive Oxide in English), for example of thickness between 20 and 1000 nm.
  • TCC transparent conductive coating in English
  • Ag Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt In, Mo, Au and typically of thickness between 2 and 50 nm.
  • the electrodes are not necessarily continuous.
  • the electrodes can be deposited on a flexible substrate of the PET (polyethylene terephthalate) type that is available, for example, between two sheets of thermoplastic polymer of the PVB (polyvinyl butyral) type, assembling the two rigid protective elements of the glass type.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVB polyvinyl butyral
  • the substrate or the cover may be of any kind (mineral, especially glass or organic, especially plastic) as long as they are sufficiently dust-tight, to liquids gases.
  • rigid or semi-rigid can be understood to mean an element that may be especially based on glass or polyethylene terephthalate polymer (s), polymethyl methacrylate PMMA or polycarbonate PC
  • the substrate and / or the protective cover may in particular be sheets of glass, for example silico-soda-lime, flat, curved and / or tempered, optionally associated with polymer sheets (PET etc.).
  • the protective cover may be smaller than or equal to the substrate.
  • the cover and / or the substrate may be transparent, semi-opaque, opaque depending on the emission configurations.
  • the cover and the surround may present in an assembly area additional roughnesses or textures to slow the penetration some water. It is preferably the main edges of the hood or the substrate.
  • the substrate may have a smooth wafer for better assembly.
  • the device can also integrate any functionalization (s) known (s) in the field of glazing.
  • functionalizations mention may be made of: hydrophobic / oleophobic, hydrophilic / oleophilic layer, anti-fouling photocatalytic, thermal radiation reflective stack (solar control) or infra-red (low-emissive), antireflection, mirror reflecting layer.
  • the active device according to the invention (alternative or cumulative choice) may be intended for the building possibly mounted in double glazing, forming a facade, a (door) window.
  • the active device according to the invention may be intended for a transport vehicle, such as a rear window, a side window or an automobile roof, a rear-view mirror, a windshield or a part of a windshield or any other vehicle.
  • a transport vehicle such as a rear window, a side window or an automobile roof, a rear-view mirror, a windshield or a part of a windshield or any other vehicle.
  • the active device according to the invention may be intended for street furniture such as a bus shelter wall, be a display, a jewelery display, a showcase, a greenhouse.
  • the active device according to the invention may be intended for interior furnishings, in particular be a shelf element, a mirror, a furniture facade, an aquarium wall, be a pavement, for wall or floor or ceiling coverings,
  • the active device according to the invention is optionally placed in front of a light to modulate the intensity or in front of a temporarily masked element, intermittently, especially in the off position.
  • the active device according to the invention may be an optical element such as a camera lens, or it may be a front face or element to be placed on or near the front face of a display screen.
  • device such as a computer or television or lighting.
  • Figs. 1a to 1d show partial schematic views in side and bottom sections of an active device 100 in a first embodiment of the invention.
  • the device 100 is an inorganic electrochromic device comprising for example:
  • a lower electrode 11 comprising a stack of ITO / ZnO: Al / Ag / ZnO: Al / ITO layers of respective thicknesses 15 to 20 nm for the ITO / 60 at 80 nm for the ZnO: Al / 3 at 15 nm for silver / 60 to 80 nm for ZnO: Al / 15 at 20 nm for HTO, or is based on ITO (tin-doped indium oxide) of 500 nm, deposited under heat ( 350 0 C)
  • an active stack 12 formed by a first layer of anodic electrochromic material of iridium oxide (hydrated) of 40 to 100 nm or of nickel oxide hydrated at 40 to 400 nm, alloyed or not with other metals, like cobalt, rhenium, rhodium,
  • a first electrolyte layer preferably of 100 nm tungsten oxide, or silicon nitride optionally alloyed with aluminum or boron, boron nitride, aluminum nitride,
  • an upper electrode 13 for example based on ITO or SnO 2 : F from 100 to 300 nm.
  • the glass sheet 2 is approximately 2 to 10 mm thick, optionally extraclear (high light transmittance T L ), with a surface area of the order of m 2 , and with external main 22 and internal 23 edges. is preferably smooth.
  • the device 100 further comprises a protective cover 3 of the system active 12, hood dustproof, air, liquid water, carbonated.
  • This cover 3 is preferably a glass sheet which has outer and outer 32 main edges 33 and a wafer 31, the cover can be thin or thick, for example with a thickness of between 0.5 mm and 10 mm, in particular of the order of mm.
  • Sheets 2 and 3 are optionally tempered thermally or chemically and curved.
  • the protective cover 3 is for example of the same shape as the substrate 2 for example rectangular.
  • the device 710 is laminated with the aid of a lamination interlayer 43, in the form of a thermoplastic sheet, in particular of the PU, PVB or EVA type, for example having a thickness of the order of 0.4 mm to 0.8 mm.
  • the device 100 is further provided with a metal surround 50 around the periphery of the device 100, and assembled so as to provide enhanced airtightness, dust, liquid water, gas and better hold mechanical.
  • This surround 50 is in two parts 5a, 5b, for example each forming an L, in lateral section.
  • Each part 5a, 5b comprises:
  • these lateral portions 51, 53 may form two "L” in planar section or, alternatively, not shown, two "U” s.
  • the lateral portions 51, 53 may be pressed around the periphery by folding.
  • the covering portions 52, 54 can be folded on the cover 3 also by folding.
  • the free ends of the two parts of the entourage can overlap in pairs (as shown in Figure Ic).
  • This configuration is preferred when the parts are metal foils, for example aluminum of thickness approximately 500 ⁇ m.
  • the free ends of the two parts of the entourage may alternatively have complementary shapes adapted to cooperate mutually to achieve their assembly according to an abutment may also overlap two by two (variant shown in Figure Id).
  • This configuration is preferred when the parts are thicker in thickness of the order of about 1 mm, for example to facilitate their attachment and / or to stiffen the device 100.
  • the entourage may be protected from corrosion for example a polysulfide type plastic 620 or polyimide.
  • the inner surfaces of the covering portions 52, 54 and the outer leading edges 32 of the cover 3 may have complementary textures in the joining areas.
  • the inner walls of the lateral and covering portions 51 to 54 are assembled to the edge 31 of the cover and to the outer edges 33 of the cover mainly by welds 63, 64, 63 ', 64'.
  • An ultrasonic tinning procedure is preferably provided on the cover and / or on the substrate to ensure wettability between the glass and the solder material. Welds 63 and 64 or 63 'and 64' can naturally meet.
  • the metal welds 63, 63 ' provide the electrical connections between the two metal parts 50 and the two electrodes 11', 13 '.
  • the electrodes are protruding 11 ', 13' each on a distinct edge (here opposite) of the wafer 21 of the substrate. These overflows, for example obtained directly by the electrode deposition method, facilitate electrical connections with metal welds 63, 63 '.
  • Each piece 5a, 5b is therefore used for external electrical connections by any means of known connectivity (91.92 son, foil, cards ).
  • hot-melt polymer chosen from at least one of the following families of polymers: ethylene vinyl acetate, polyisobutylene, polyamide, for example a gray polyisobutylene marketed by Teroson under the name "Terostat - 969G” from electrical conductivity less than 10 "4 ohm " 1 , cm "1 'material possibly covered by a liquid-tight material such as a polysulfide or polyurethane.
  • a glue-type vapor-tight liquid adhesive such as a hot-melt polyurethane.
  • welds 63, 63 ' may only be present in a plurality of restricted areas in addition to seals.
  • Figure 2 shows a schematic sectional view of an active device 200 in a second embodiment of the invention.
  • This second device 200 differs from the device 100 by the features presented below.
  • the upper electrode 13 does not extend on the substrate.
  • Other conductive elements are associated with it, for example a layer which is more conductive than it is, and / or with a plurality of strips or conducting wires.
  • a network of conducting wires 93 parallel, in grid ...) embedded in the surface of the intermediate sheet 43.
  • the end 94 of the wire network 93 makes it possible to connect the upper electrode 13 to the metal weld 63 'via a conductive zone which is preferably a type ⁇ bus bar' 130 in silver conductive enamel for example deposited by silkscreen, then about 10 to 100 ⁇ m thick, or material deposited by ink jet loaded with (nano) metal particles silver or copper type or a foil with a pre-assembled end on the interlayer or a conductive glue type epoxy silver.
  • This zone 130 at right angle, overflows on one of the edges of the slice
  • the electrode 11 ' is projecting on two edges (here opposite) of the wafer 21.
  • One of the overflowing portions which then in contact with the son network 94 thus possibly replacing the bus bar 130.
  • the network 93 and the conductive zone 130 do not touch the lower electrode 11 '.
  • the network of wires 93 is replaced by at least one electroconductive layer and / or with one or more conductive strips added.
  • Each part 5a, 5b of the entourage 50 has a cross section (is devoid of covering portions) a sufficiently thick hood is chosen for the maintenance of the entourage. Naturally the welds 63 and 64 or 63 'and 64' can meet.
  • Figure 3 shows a schematic sectional view of an active device 300 in a third embodiment of the invention.
  • This third device 300 differs from the previous devices by the features presented below, especially for the internal connection means.
  • the end 94 of the network of wires 93 makes it possible to connect the upper electrode 13 to one of the metal welds 64 'of the cover 3 via a tin-like ribbon band 130' made of tin-plated copper.
  • This foil 130 ' has: - a portion at a time (pre) fixed - for example by softening the interlayer - against the insert 43 and plated or fixed - for example by solder or conductive glue including silver epoxy or by ink-jet deposited material loaded with (nano) metal particles silver or copper type - on the inner edge 23 of the substrate,
  • Figure 4 shows a schematic sectional view of an active device 400 in a fourth embodiment of the invention.
  • This device 400 differs from the previous device 300 by the features presented below including the means of internal connections.
  • the lower electrode 11 For the power supply of the lower electrode 11, it comprises a first U-shaped foil strip 110 'both (pre) fixed - for example by softening the interlayer - against the insert 43 and plated or fixed - For example by welding, conductive adhesive - on the inner wall of the part 5a, the electrode 11 not overflowing, the inner leading edge of the cover 3.
  • the upper electrode 13 For the power supply of the upper electrode 13, it comprises a second U-shaped foil 130 'which passes through the interlayer
  • This foil 130 ' is a side plated or fixed - for example by welding, conductive glue including epoxy to the silver or material deposited by ink jet charged with (nano) metal particles silver or copper type - on the inner wall of the part 5a, on the electrode 13 not overflowing, and covers a through hole 311 filled with metal material, preferably metal weld 630 '.
  • the hole is 1 to 10 mm wide, preferably 3 to 7 mm wide.
  • Figure 5 shows a schematic sectional view of an active device 500 in a fifth embodiment of the invention.
  • This device 500 differs from the device 200 by the features presented below.
  • the surround 50 serves only for the first electrical connection, it can be a single piece of metal 5a, for example L (and with covering parts), assembled by welds 63 all around.
  • a foil-like band 131 is used outside the device and isolated for example by polyimide 132 which is preferably metallized on the outer surface for the welds 63.
  • Figure 6 shows a schematic sectional view of an active device 600 in a sixth embodiment of the invention.
  • This device 600 differs from the previous device 500 by the features presented below for the external electrical connection means and the assembly means.
  • the surround and the associated assembly means form a single element 50 'type adhesive tape comprising an adhesive membrane 61' composed of butyl mass (butyl plastoelastic, butyl rubber) covered on the outer surface of a tear-proof film and resistant to UV and weathering composed of metal and synthetic material (s) 51 '.
  • an adhesive membrane 61' composed of butyl mass (butyl plastoelastic, butyl rubber) covered on the outer surface of a tear-proof film and resistant to UV and weathering composed of metal and synthetic material (s) 51 '.
  • an adhesive membrane 61' composed of butyl mass (butyl plastoelastic, butyl rubber) covered on the outer surface of a tear-proof film and resistant to UV and weathering composed of metal and synthetic material (s) 51 '.
  • For the connections of the electrodes 11 ', 13 two foil type strips 110', 130 'are used on the butyl. These strips are covered or not with a polyimide insulator depending on the
  • Figure 7 shows a schematic sectional view of an active device 700 in a seventh embodiment of the invention.
  • This device differs from the preceding devices by the features presented below for the assembly of the cover and the substrate and the type of means of external electrical connections.
  • the cover 3 and the substrate 2 are assembled by a melted glass frit 42 of thickness of the order of one hundred microns.
  • the electrical connections are prepared before assembling the two parts 5a, 5b of the surrounding 50 at the earliest after the formation of the electrodes 11, 13 at the latest before sealing with the glass frit 42.
  • two opposite edges of the edge of the substrate 2 are successively immersed in a tin bath or silver to form overflowing layers for the connections 66, 66 '.
  • the parts 5a, 5b are assembled and secured by insulating means sealed to vapor and liquid water as already described for the device 600. In a variant, it is soldered at the edge of the foils, preferably before assembly on the substrate, which are at right angles.
  • FIGS 8a and 8b show diagrammatic views in section and from above of an active device 800 in an eighth embodiment of the invention.
  • This device 800 differs from the preceding devices 700 by the features presented below.
  • the cover 3 For the power supply of the upper electrode 13, the cover 3 comprises a through hole 311 facing this electrode 13.
  • Conductive material 65 - for example a silver-filled epoxy resin - is injected and forms a column conductive in the respective spaces between the cover and the electrodes 11, 13, in contact with a conductive area, for example a bar bus band 130 enamel to silver.
  • a conductive area for example a bar bus band 130 enamel to silver.
  • a pellet 312 is welded by its edges a pellet 312 to seal the hole 311.
  • Figure 9 shows a schematic sectional view of an active device 900 in a ninth embodiment of the invention.
  • This device 900 differs from the device 700 by the features presented below.
  • the surround 50 is in two straight metal parts 5a, 5b electrically insulated by the aforementioned sealing means and assembled by welds 63, 63 'electrically insulated from each other also by the aforementioned sealing means. To promote the electrical connections between the welds and the electrodes not projecting over the wafer, it is already possible to preform soldering points before assembly at the periphery of the internal edges 23 of the substrate.
  • a cap with a bevel or smaller than that of the substrate is chosen.
  • the connections are made on the opposite edges of the substrate.
  • the arrangement of the electrodes on the substrate may be distinct.
  • the upper electrode may be present at the four corners of the inner edges of the substrate and the lower electrode may follow these inner edges 23 between these corners. We therefore choose the connection positions accordingly.
  • the assembly means are essentially or entirely of the metal weld or metal braze type and if the surround is essentially or entirely of metal (in one or two solidarized pieces, of cross section or U ).
  • the invention extends further; the essentially organic electrochromic systems for example described in patents EP-253 713 and EP-670 346, the electrolyte being in the form of a polymer or a gel and the other layers being of mineral type.
  • viologenic glass which makes it possible to regulate the transmission or light absorption, such as those described in patents US Pat. No. 5,239,406 and EP-612,882.
  • Organic materials that may be mentioned include viologenes (bipyridium salts), , 10-dihydrophenazines, 1,4-phenylenediamines, benzidines, metallocenes, Prussian blues or electronically conductive polymers (polythiophene, polypyrrole, polyaniline, etc.) or metallopolymers to inorganic electrochromic materials, or even use only organic electrochromic materials
  • the structure may be in the form of a 3-layer electrode 1 / active layer AC / electrode layer 2, in which the active "layer” AC is in the form of a polymer matrix, a gel or a liquid.
  • the AC layer then comprises in the same medium all the electroactive materials required, namely in particular the anodic and cathodic coloring species and optionally ionic salts having an electrolyte function, solubilized in a propylene carbonate solvent.
  • the AC layer may also contain one or more polymers and additives.
  • the interpenetrating network polymer systems described in application FR2857759 are also constructed on this three-layer model.
  • a 3-layer system with the electrochemically active central layer AC can comprise in the same medium electroactive materials with anodic and cathodic coloration, one or more solvents, optionally one or more polymers and optionally one or more ionic salts acting as electrolyte. if necessary,
  • the anodic-colored species are organic compounds such as phenazine derivatives, for example 5,10-dihydrophenazine, 1,4-phenylenediamine, benzidine, metallocene, phenothiazine, carbazole,
  • the cathodically-colored species are organic compounds such as viologen derivatives (bipyridinium salt) such as methyl viologen tetrafluoroborates or octyl viologen tetrafluoroborates, or quinone or polythiophenes
  • the solvents may be dimethylsulfoxide, N N, N-dimethylformamide, propylene carbonate, ethylene carbonate, N-methylpyrrolidinone, gamma butyrolactone, ionic liquids, ethylene glycols, alcohols, ketones, nitriles
  • the polymers may be polyethers, polyesters, polyamides, polyimides, polycarbonates, polymethacrylates, polyacrylates, polyacetates, polysilanes, polysiloxanes, celluloses,
  • the ionic salts are, for example, lithium perchlorate, trifluoromethanesulfonate (triflate) salts, trifluoromethanesulfonylimide salts, ammonium salts or ionic liquids,
  • the AC layer has a thickness of 50 ⁇ m to 500 ⁇ m and preferably of 150 ⁇ m to 300 ⁇ m;
  • the active species is in the form of an electrochemically active layer which comprises at least one of the following compounds: tungsten oxide W , niobium Nb, Sn tin, Bi bismuth, vanadium V, nickel Ni, Ir irium, antimony Sb, tantalum Ta, alone or in mixture, and optionally comprising an additional metal such as titanium, tantalum or rhenium, the system further comprises an electrolyte-functional layer which is selected from silicon nitride (Si 3 N 4 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), oxide antimony (Sb 2 O 5 ), nickel oxide (NiO x ), tin oxide (SnO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), ni
  • FIG. 10 represents a schematic sectional view of an active device 1000 with an essentially organic or hybrid electrochromic system in a tenth embodiment of the invention.
  • This device differs from the previous devices by the features presented below.
  • the electrochromic system 12 comprises an organic or hybrid organic-inorganic active layer.
  • the upper electrode 13 is deposited on the cover 3 and the peripheral means is a glass spacer 44.
  • the lower electrode 12 is connected to one of the metal welds 63 of the substrate via a U-shaped foil strip 110 '.
  • This foil comprises:
  • the upper electrode 13 ' is connected to one of the metal welds 64' of the cover via a foil tape type 130 in U.
  • each electrode 11 ', 13 does not touch the other of the metal welds 63', 64.
  • one or both electrodes are overflowing on one edge of the wafer (the substrate or cover) or one or more conductive enamel strips, for example silkscreened and silver, or an inkjet deposited material loaded with (nano) metal particles silver or copper type or the conductive glue or other conductive layers.
  • conductive enamel strips for example silkscreened and silver, or an inkjet deposited material loaded with (nano) metal particles silver or copper type or the conductive glue or other conductive layers.
  • the devices 100 to 1000 may be intended for the building, thus forming a (part of) facade, a (part of) window or door window.
  • the devices 100 to 1000 may be intended for a transport vehicle, such as a rear window, a side window or an automobile roof, a mirror for a mirror or any other land, water or air vehicle, in particular a window or a window. cockpit.
  • a transport vehicle such as a rear window, a side window or an automobile roof, a mirror for a mirror or any other land, water or air vehicle, in particular a window or a window. cockpit.
  • the devices 100 to 1000 may be intended for street furniture, such as a bus shelter, a display rack, a jewelery display, a showcase, a shelf element, an aquarium wall, a greenhouse.
  • the devices 100 to 1000 may be intended for interior furnishings, a furniture facade, a paver, in particular glass, for wall or floor coverings, a ceiling tile for the credence of the kitchen or for the bathroom.
  • the devices 100 to 1000 may be optical elements such as camera lenses, or else be as front face or element to be placed on or near the front face of display screens of such apparatus.
  • computers or TVs or lighting may be optical elements such as camera lenses, or else be as front face or element to be placed on or near the front face of display screens of such apparatus.
  • computers or TVs or lighting may be optical elements such as camera lenses, or else be as front face or element to be placed on or near the front face of display screens of such apparatus. computers or TVs or lighting.

Abstract

L'invention porte sur un dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100) comportant un système actif (1, 12) entre un substrat protecteur (2) et un capot protecteur (3), choisi parmi un système électrochimique essentiellement inorganique, un système à valve optique, un système à cristaux liquides, un système gazochrome, un système thermochrome, des moyens d'étanchéité à l'eau liquide et/ou vapeur, un entourage (50) en au moins une pièce à base de métal (5a, 5b) sur le pourtour du dispositif, l'entourage étant assemblé au capot et au substrat par des moyens d'assemblage (61' à 64') faisant au moins partie des moyens d'étanchéité à l'eau vapeur.

Description

DISPOSITIF ACTIF A PROPRIETES ENERGETIQUES/OPTIQUES
VARIABLES
L'invention se rapporte à un dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables comportant un système actif entre un substrat protecteur et un capot protecteur.
Les premiers types de système actif intéressant l'invention sont les systèmes électrochimiques essentiellement inorganiques notamment les vitrages électrochromes essentiellement inorganiques (minéral), qui permettent de moduler la transmission lumineuse et thermique par exemple décrits, notamment, dans les brevets EP-867 752, EP-831 360, PCT/FR00/00675, PCT/FR99/01653, l'électrolyte étant sous la forme d'une couche essentiellement minérale, l'ensemble des couches du système étant alors essentiellement minérale, on désigne communément ce type de système électrochrome sous le terme d'électrochrome " tout-solide ". De façon générale, ces systèmes électrochromes essentiellement inorganiques comportent deux couches de matériau électrochrome séparées par une couche d'électrolyte et encadrées par deux couches électroconductrices formant électrodes. 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 WO93/09460. II 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-238 164, US-4 435 047, US-4 806 922, US-4 732 456. On peut aussi citer les polymères à cristaux liquides cholestériques, comme ceux décrits dans le brevet WO92/19695. 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, les couches thermotropes ou les couches photochromes minérales ou organiques, 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 quatrième type de système actif concerne un système gazochrome dont les propriétés se modifient par passage d'un gaz notamment comportant de l'hydrogène, d'une couche mince de WO3 souvent surmontée d'une couche de platine déposée à la surface d'un élément verrier.
Tous ces systèmes précités ont en commun le fait qu'ils peuvent, à plus ou moins grande échelle, être sensibles aux agressions mécaniques, chimiques, au contact de l'eau, à des échanges avec l'extérieur.
Ce sont les raisons pour lesquelles, pour préserver leur bon fonctionnement, ces systèmes actifs sont usuellement disposés contre au moins un substrat porteur protecteur. Ils sont le plus souvent disposés entre un substrat et un capot protecteurs, par exemple en verre, liés entre eux par exemple par l'intermédiaire de feuille(s) de polymère d'assemblage du type thermoplastique.
Sont souvent prévus des moyens d'étanchéification plastiques dont le but est d'isoler au maximum le système actif de l'extérieur.
Des moyens d'étanchéification sont ainsi décrits dans le brevet français n° 2 815 374 qui vise un vitrage feuilleté avec un système de joints plastiques composé de plusieurs éléments afin d'assurer simultanément l'ensemble des fonctions d'isolation aux gaz, aux liquides, aux poussières. Ainsi, on dispose entre le substrat et le capot un joint à base de polyisobutylène (barrière aux gaz), dénommé joint butyle, et un joint polysulfure ou polyuréthanne (barrière aux liquides) accolé au joint butyle.
Cependant, ces joints présentent plusieurs inconvénients. En effet, ces joints doivent répondre au mieux à au moins trois exigences qui ne sont pas forcément compatibles :
- comme on l'a vu, ils doivent isoler le système actif de l'extérieur. Ils doivent donc jouer le rôle de barrière le plus efficacement possible, même à long terme, notamment vis-à-vis de l'eau ou de tout autre solvant, et ce sous sa forme vapeur et/ou sous sa forme liquide, ils doivent être capable de résister aux conditions climatiques extrêmes, notamment à un fort taux d'humidité et/ou une température élevée, - leur mise en œuvre, la façon dont on les pose n'est pas nécessairement la plus simple sur le plan industriel,
- et enfin, leurs propriétés mécaniques peuvent être bien inférieures à ce qui serait requis.
Le but de l'invention est alors de remédier à ces inconvénients, notamment en trouvant des moyens pour maîtriser la durabilité de tels dispositifs à systèmes actifs précités, en vue de l'améliorer et/ou de mieux contrôler sa reproductibilité, notamment par des moyens ne remettant pas en cause les modes de fabrication actuels de ces dispositifs type vitrages, et de préférence qui puissent tendre à les simplifier. A cet effet, l'invention propose un dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables comportant :
- un système actif entre un substrat protecteur et un capot protecteur, choisi parmi un système électrochimique essentiellement inorganique, un système à valve optique, un système à cristaux liquides, un système gazochrome, un système thermochrome,
- des moyens d'étanchéité à l'eau liquide et/ou vapeur,
- un entourage en au moins une pièce à base de métal sur le pourtour du dispositif, l'entourage étant assemblé au moins en partie par la tranche dudit substrat et/ou par la tranche dudit capot par des moyens d'assemblage faisant au moins partie des moyens d'étanchéité à l'eau vapeur.
L'entourage à base de métal est conçu et assemblé dans un but d'isolation aux diverses agressions de type gaz, aux liquides, aux poussières.
Il peut aussi assurer un renfort mécanique, former par exemple un cadre de montage (la carrosserie dans le cas de vitrages pour l'automobile) vitrage ou être monté en double vitrage pour le bâtiment.
L'entourage s'étend (à tout le moins principalement) sur le pourtour du substrat et du capot. L'entourage n'est ni agencé entre le substrat et le capot ni maintenu par la face interne du substrat. Son montage en est simplifié peut intervenir même après un éventuel assemblage du capot et du substrat. L'entourage peut en outre permettre de protéger et/ou de faciliter des connexions électriques.
L'entourage convient pour tout type d'assemblage du substrat avec le capot, notamment par feuilletage, par résine coulée couvrante, ou tout autre moyen en périphérie. L'entourage convient aussi lorsque substrat et capot sont simplement maintenus à distance par exemple par des espaceurs ou cadre en verre ou métallique. L'entourage lui-même peut servir comme seul maintien à distance du substrat et du capot.
Le dispositif actif selon l'invention est protégé par l'entourage et ses moyens d'assemblage est durable, compact, fiable, facilement manipulable sans risque de casse du substrat ou du capot.
De manière avantageuse, l'entourage et les moyens d'assemblage peuvent former au moins majoritairement, de préférence essentiellement, les moyens d'étanchéité à l'eau liquide et vapeur. Tout particulièrement, si le dispositif complet (fabrication du système actif, espacement ou assemblage capot et substrat, assemblage de l'entourage) est réalisé sur le même site en continu ou à intervalles rapprochés, il n'est en effet pas nécessaire de prévoir d'autres moyens étanches notamment à la vapeur d'eau car l'entourage une fois assemblé procure un seuil de protection suffisant.
Tout particulièrement, dans le cas d'un vitrage feuilleté, il n'est pas nécessaire ni de prévoir une gorge périphérique (par exemple par retrait de l'intercalaire) ni de placer dans cette gorge une barrière à la vapeur tel qu'un joint butyle et/ou une barrière à l'eau liquide tel qu'un joint polyuréthanne. Si l'assemblage de l'entourage n'est pas réalisé dans le lieu de réalisation du système ou encore si cet assemblage est différé (stockage du système par exemple), il est toutefois possible de prévoir des moyens additionnels d'étanchéité provisoires ou permanents entre le substrat et le capot. Cela permet de stocker et/ou de transporter le dispositif actif. Par ailleurs, l'entourage et les moyens d'assemblage peuvent fournir un deuxième niveau de protection si des moyens d'étanchéité à l'eau vapeur et/ou liquide entre le substrat et le capot ne sont pas suffisamment efficaces ou résistants.
L'entourage selon l'invention convient à tout type, toute géométrie de dispositif. Le substrat et/ou le capot peuvent être de toute forme (rectangulaire, rond..)- Le dispositif peut être de toute taille notamment avec une surface dépassant le m2.
L'entourage n'est pas susceptible de perturber pas les propriétés énergétiques/optiques du système actif. L'entourage peut être monolithique ou être en plusieurs pièces, notamment avec des pièces d'angle, lesquelles sont solidarisées entre elles par des moyens de solidarisation de préférence suivant l'épaisseur du dispositif plutôt qu'entourant le dispositif.
L'entourage peut être entièrement métallique, typiquement un élément autosupporté auquel les moyens d'assemblage sont rapportés.
Alternativement, l'entourage et les moyens d'assemblage associés forment un seul élément qui comprend une membrane (adhésive) composée en masse d'une matière à base de polyisobutylène, voire d'éthylène vinylacétate ou de polyamide, recouverte sur la surface externe d'un film composé de métal et de matière(s) synthétique(s).
L'entourage peut être creux ou plein, courbe, plat, peut suivre ou non les contours du dispositif, en particulier la tranche du substrat. L'entourage peut avoir préférentiellement une partie, dite latérale, ceinturant le pourtour en étant plaquée par sa face interne contre le tranche du substrat et maintenu fixé par les moyens d'assemblage.
Afin de ceinturer la totalité du pourtour, les extrémités libres de l'entourage peuvent se chevaucher deux à deux ou présenter des formes complémentaires adaptées à coopérer mutuellement pour réaliser leur assemblage selon un aboutement. Les extrémités peuvent être en outre séparées par des espaceurs en verre.
L'entourage peut être mince. L'entourage peut être en au moins une feuille métallique en aluminium de préférence d'épaisseur minimale d'environ 200 μm ou en inox de préférence d'épaisseur minimale d'environ 500 μm.
L'entourage peut être plus épais en particulier en vue de sa fixation, par exemple sur des rails, notamment muraux.
L'entourage peut se présenter sous la forme d'un profilé sensiblement plat d'environ 1 mm d'épaisseur et de section sensiblement parallélépipédique.
Ce profilé a avantageusement une faible inertie mécanique, c'est-à-dire qu'il peut être aisément enroulé en présentant un faible rayon d'enroulement de 10 cm par exemple. L'entourage peut être préformé (coulé, moulé, extrudé...), rabattu sur le capot et le substrat par un système de pliage. Ainsi, au cours du procédé, le bordage des angles est par exemple effectué par pliage à l'aide de machines bien connues de l'homme de l'art spécialisé dans la transformation de matériaux.
L'entourage peut être suffisamment rigide pour réaliser la fonction de maintien mécanique du substrat et du capot. Dans cette configuration, sa rigidité est définie par la nature même de son matériau constitutif, dont la résistance linéique au flambage doit être au moins de 400 N/m. L'entourage métallique peut être disposé à la manière d'un ruban sur les tranches et garantir l'assemblage mécanique du dispositif grâce aux moyens d'assemblage qui assurent sa totale adhésion au capot et au substrat.
L'entourage métallique peut être lui-même recouvert d'un moyen de protection contre la corrosion, de préférence par un polysulfure ou un polyimide, en particulier pour des utilisations en extérieur.
Dans le cas d'un système gazochrome l'entourage forme avec les conduits de circulation du gaz un système fermé (entourage percé pour les conduits).
L'entourage, peut être assemblé au moins en partie par la tranche du substrat et/ou du capot et/ou par les bords des faces principales externes du capot et/ou du substrat.
Dans un mode avantageux, l'entourage est assemblé au moins en partie par la tranche du substrat et/ou par la tranche du capot choisi plan.
Naturellement, dans ce mode, le substrat et/ou le capot est suffisamment épais pour maintenir l'entourage. Par exemple, le substrat et/ou le capot peuvent avoir une épaisseur comprise entre 3 mm et 10 mm, préférentiellement d'au moins 4 mm, encore plus préférentiellement entre 4 et
6 mm.
Dans des formes simples à réaliser, l'entourage peut présenter une section rectangulaire (maintien de l'entourage par la tranche du substrat et les bords du capot) ou en L (maintien de l'entourage par la tranche du substrat et les bords du capot).
L'entourage peut aussi être assemblé au moins en partie par les bords des faces principales externes du capot et/ou du substrat. Cet assemblage et particulièrement avantageuse dans le cas du capot et/ou du substrats minces par exemple épaisseur sensiblement voisine de 3 mm, voire beaucoup moins, par exemple entre 0,4 et 1,8 mm.
Par exemple, dans une forme simple à réaliser, l'entourage peut présenter une section en U. Les moyens d'assemblage peuvent être choisis en partie au moins parmi l'un ou les moyens suivants :
- un matériau étanche à l'eau vapeur à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymères suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme un polysulfure ou un polyuréthane ou un silicone,
- au moins une soudure métallique (soldering en anglais), si nécessaire avec ultrasons ou une brasure (welding en anglais),
- un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle comme un polyuréthane thermofusible.
Les polymères thermofusible(s) précités peuvent se trouver également sous forme de copolymères, de polymères branchés. Ces trois familles de polymère thermofusibles offrent une étanchéité intrinsèque élevée, et elles sont notamment très imperméables à l'eau sous forme vapeur. Etant thermofusibles, elles sont également particulièrement faciles à mettre en oeuvre, à moindre coût: on peut les injecter sous forme liquide ou semi-liquide aux endroits voulus aisément, par des moyens industriels connus. Ces polymères constituent de préférence entre 40 et 98% en poids du matériau constitutif du joint de solidarisation. On peut en effet y ajouter des additifs, ayant notamment trois fonctions différentes.
D"une part, on peut ajouter au moins un agent de réticulation, par exemple du type isocyanate et/ou époxyde. d'autre part, on peut ajouter un certain nombre de charges minérales, de préférence en poudre, et par exemple en oxyde d'aluminium ou de magnésium, en sable de silice, en quartz, en farines diatomées, en silice thermique dite aussi de pyrogénation, en silice non pyrogénée. Il peut s'agir aussi de silicates comme le talc, le mica, le kaolin, de microsphères de verre, ou d'autres poudres minérales comme le carbonate de calcium, ou des fibres minérales.
Enfin, on peut ajouter une ou plusieurs résines dites "tackifiantes " ou "collantes ", dont la fonction est d'améliorer l'adhérence du joint avec le matériau avec lequel il va se trouver en contact. Il peut notamment s'agir de composés de masse molaire très faible, d'au plus 10.000, notamment inférieure à 5000 ou comprise entre 500 et 2000, et un point de ramollissement de préférence compris entre 50 et 1300C, notamment entre 90 et 1000C. Un exemple est une résine aliphatique hydrocarbonée saturée.
Il est en effet important non seulement de choisir un polymère intrinsèquement étanche, mais qui adhère également très bien aux matériaux avec qui il est en contact, de façon à éviter de créer des chemins de diffusion à l'interface joint/matériau à étanchéifier, de façon à éviter toute délamination du joint.
A la place ou en plus de l'utilisation d'un tel agent collant, on peut aussi jouer sur la répartition des masses molaires présentes dans le polymère thermofusible, tout particulièrement dans le cas des polyisobutylènes: mélanger plusieurs masses molaires permet d'avoir une bonne résistance au fluage en température (pour les hautes masses) et d'avoir aussi une bonne adhérence aux matériaux à étanchéifier, un bon « tack » (pour les faibles masses molaires).
Globalement ces moyens d'assemblage en polymère thermofusible présentent avantageusement : - une perméabilité à l'eau sous forme vapeur inférieure ou égale à
5 g/m2/24h, notamment inférieure ou égale à 1 g/m2/24h selon la norme ASTM E 9663 T: cela signifie qu'ils sont particulièrement imperméables à l'eau
- un point de ramollissement compris entre 70 et 1800C, notamment entre 90 et 1000C ou entre 145 et 1700C: on peut donc les liquéfier pour les poser/les mettre en forme à des températures acceptables industriellement,
- une viscosité entre 0,8 et 8 Pa. s, mesurée à 1900C. Avantageusement, si cela s'avère nécessaire, on peut associer au joint précédemment décrit au moins un autre joint « complémentaire » en ce sens qu'il complète sa fonction d'étanchéité, notamment vis-à-vis de l'eau liquide. Il peut ainsi s'agir d'un second joint de type polysulfure, polyuréthane ou silicone, que l'on peut poser contre le premier joint par enduction de ce dernier, de manière connue, ou par une co-extrusion et/ou extrusions simultanées des deux joints. Pour réaliser une étanchéité notamment vis-à-vis de l'eau liquide, on peut plus précisément former un joint recouvrant des moyens d'assemblage étanche à l'eau vapeur:
- par extrusion de polyuréthane (PU) ou de tout polymère thermoplastique élastomère TPE,
- par injection réactive de PU (technique que l'on désigne souvent sous le terme de - RIM » en anglais, pour « Reactive Injection Molding »),
- par injection thermoplastique d'un mélange PVC (polychlorure de vinyle)/TPE, - par injection et vulcanisation de terpolymère d'éthylène, de propylène et d'un diène EPDM.
On préfère tout particulièrement des adhésifs de type colle thermofusible à base de polyuréthane, notamment réticulable avec l'humidité de l'air, et assurant à la fois une bonne imperméabilité à l'eau vapeur et à l'eau liquide. Leur perméabilité à l'eau sous forme vapeur est typiquement inférieure ou égale à 3 g/m2/24h, voire proche de 2.
L'adhésif doit de préférence également résister au décollage par l'eau liquide, par les ultra-violets ainsi que par les tractions pouvant être exercées perpendiculairement aux faces du vitrage et nommées couramment contraintes au cisaillement, et par les tractions exercées parallèlement à la force du poids du vitrage. Une colle satisfaisante doit résister de préférence à des contraintes à l'arrachement d'au moins 0,45 MPa.
De préférence, l'adhésif peut présenter des propriétés de collage rapide, de l'ordre de quelques secondes. La prise d'une colle peut aussi être lente afin de vérifier les connexions électriques voire de les refaire.
On préfère des soudures pour leurs propriétés d'étanchéité à l'eau vapeur et gaz à de la colle conductrice type époxy chargée par exemple à l'argent.
Les moyens d'assemblage, ou une partie de ces moyens, peuvent être isolants électriquement, notamment présenter une conductivité électrique inférieure à 10"4 ohm"1, cm"1.
Toutefois, afin notamment de faciliter une ou des connexions électriques par un entourage en métal, cet entourage en métal peut être assemblé- sur la majorité ou sur l'ensemble du pourtour ou sur des bords externes principaux du capot ou du substrat- parmi des moyens d'assemblage conducteurs de préférence suivants : une soudure métallique, une brasure. Le dispositif actif a besoin de moyens de connexion électrique à une source de courant extérieure. Ces moyens de connexion doivent être conçus de façon à éviter tout court-circuit.
Classiquement, le système actif est agencé entre deux électrodes. L'électrode dite inférieure est la plus proche du substrat (voire est une partie même d'un substrat conducteur), l'électrode dite supérieure est la plus éloignée du substrat.
L'entourage en métal selon l'invention peut de manière avantageuse servir au moins pour une première connexion électrique à l'une des électrodes. Pour ce faire, le dispositif peut comprendre l'une au moins des caractéristiques décrites ci après (cumulées ou alternatives) pour la ou les connexions.
Pour au moins la première connexion électrique, et de préférence pour chacune des connexions électrique, il comprend l'un au moins des moyens suivants :
- un moyen de connexion électrique interne, de préférence mince, notamment choisi parmi l'un au moins des moyens de connexion électriques suivants associés à l'entourage:
- au moins un fil électroconducteur, par exemple métallique par exemple en cuivre, en or, en argent, en aluminium, en tungstène,
- au moins une bande électroconductrice éventuellement (auto)adhésive, notamment métallique de type clinquant, par exemple épais entre 50 μm et 100 μm environ, éventuellement s'étendant de préférence le long d'un bord principal interne du substrat ou du capot pour une meilleure répartition du courant,
- une matière de remplissage électroconductrice, notamment une mousse, une matière éventuellement collante déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - un émail électroconducteur, épais de 10 μm à 100 μm environ, éventuellement s'étendant de préférence le long d'un bord principal interne du substrat ou du capot pour une meilleure répartition du courant
- une colle électroconductrice, par exemple une colle époxy chargée à l'argent, - au moins une soudure métallique éventuellement prolongeant une ou des soudures d'assemblage.
Un clinquant connu est une bande mince de cuivre d'épaisseur de 50 à
100 μm et de largeur comprise entre 1 et 100 mm, préférentiellement entre 3 et 5 mm. Les bandes de cuivre sont recouvertes d'un étamage par exemple à base d'étain ou d'alliage étain plomb pour limiter la corrosion et faciliter les contacts électriques par exemple par soudures métalliques
Pour simplifier la connexion par l'entourage en métal, le dispositif peut comprendre, pour au moins la première connexion électrique, un moyen de connexion interne débordant sur au moins un bord de la tranche dudit substrat ou dudit capot, et est choisi parmi l'un ou les moyens suivants
- une bande électroconductrice type clinquant,
- un émail électroconducteur,
- une colle électroconductrice, - une couche mince électroconductrice (mono ou multicouche) éventuellement transparente, ces moyens étant de préférence associés avec des soudures métalliques d'assemblage par la tranche du capot ou du substrat, - et/ou une partie débordante de l'une des électrodes, notamment sous une soudure métallique d'assemblage de la tranche du capot ou du substrat.
L'autre électrode rapportée sur le substrat peut à l'inverse être non débordante cantonnée à la face interne principale du substrat.
Selon une caractéristique, l'une des électrodes peut comporter deux parties débordantes sur deux bords, éventuellement opposés, de la tranche du substrat ou du capot, l'une des parties débordantes étant isolée électriquement de l'autre partie débordante (par tout moyen mécanique chimique ou traitement laser) et servant pour une connexion électrique de l'autre électrode. L'entourage en métal peut être au moins en deux pièces servant pour une connexion électrique distincte, les pièces étant solidarisées et isolées électriquement par l'un au moins des moyens suivants :
- un matériau à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme le polysulfure ou le polyuréthane ou le silicone,
- un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle thermofusible comme le polyuréthane. On choisit de préférence des moyens identiques aux moyens d'assemblage non conducteurs.
L'entourage peut aussi être une seule pièce en métal et de préférence, la deuxième connexion électrique est réalisée par un trou traversant ménagé de préférence dans le capot choisi diélectrique, le trou étant rempli par une soudure métallique et/ou par une autre matière électroconductrice (mousse etc). Le trou peu être de dimension de l'ordre de 5 mm.
Par ailleurs, une pastille métallique couvrante peut être soudée autour du trou.
La deuxième connexion électrique (et/ou la première connexion électrique) peut être alternativement réalisée par un élément de connexion électrique débordant à l'extérieur du dispositif entre l'entourage à base de métal et le substrat ou le capot, ledit élément pouvant être de préférence l'un ou les moyens suivants :
- une couche électroconductrice (mono ou multicouche), de préférence mince, par exemple en émail conducteur ou en tout matériau cité pour les électrodes éventuellement isolée électriquement si les moyens d'assemblage sont (relativement) conducteurs et/ou l'entourage est en une pièce en métal
- ou une bande électroconductrice de type clinquant, éventuellement isolée électriquement si les moyens d'assemblage sont
(relativement) conducteurs et/ou l'entourage est en une pièce en métal.
Comme indiqué précédemment, le capot peut être espacé ou scellé au substrat par un moyen dit périphérique entourant la couche ou par un moyen, dit couvrant, sur le système actif ou encore le substrat et le capot peuvent être maintenus à distance par ledit entourage. L'espace peut être rempli de gaz, neutre ou actif (par exemple de l'hydrogène) vis à vis du système électrochimique inorganique.
Le dispositif peut donc former un vitrage feuilleté. Les vitrages feuilletés sont usuellement constitués de deux substrats rigides entre lesquels est disposée une feuille ou une superposition de feuilles de polymère du type thermoplastique. L'invention inclut aussi les vitrages feuilletés dits « asymétriques » utilisant un substrat seul rigide protecteur du type verre associé à plusieurs feuilles protectrices de polymère. L'invention inclut aussi les vitrages feuilletés ayant au moins une feuille intercalaire à base d'un polymère adhésif simple ou double face du type élastomère (c'est-à-dire ne nécessitant pas une opération de feuilletage au sens classique du terme, feuilletage imposant un chauffage généralement sous pression pour ramollir et rendre adhérente la feuille intercalaire thermoplastique).
Dans cette configuration, le moyen de scellement peut être alors un intercalaire de feuilletage notamment une feuille de matière thermoplastique en polyuréthane (PU), polyvinylbutyral (PVB), en éthylène vinylacétate (EVA).
L'intercalaire de feuilletage peut permettre d'éviter un fléchissement du capot notamment pour des dispositifs de grande dimension par exemple de surface supérieure à 0,5 m2.
Le substrat et le capot peuvent être assemblés par un intercalaire de feuilletage de préférence sensiblement de même dimension.
L'intercalaire comporte éventuellement un réseau de fils électroconducteurs incrustés sur sa surface, dite interne, en regard d'une électrode, et/ou une couche électroconductrice ou des bandes électroconductrices sur ladite surface interne.
Et dans cette dernière conception, de préférence, il peut comprendre l'un des moyens suivants de connexion électrique associé à l'une ou l'autre des électrodes:
- une bande électroconductrice notamment en U, de préférence de type clinquant, fixé à au moins un bord de l'intercalaire de feuilletage (par ramollissement du matériau thermoplastique de préférence) et en contact avec une paroi interne de l'entourage métallique (par soudure de préférence),
- une bande électroconductrice notamment en U, de préférence de type clinquant, avec une première extrémité associée à ladite électrode (par soudure de préférence) et avec une deuxième extrémité en contact avec un trou traversant rempli de matière métallique d'un capot diélectrique et entre ces extrémités une partie traversant ledit intercalaire qui est incisé.
Le système actif à propriétés énergétiques/optiques variables peut être de différentes conceptions :
- soit le système est porté (seulement) par le substrat, - soit l'une des électrodes, dite inférieure, est associée au substrat, notamment déposée sur le substrat, l'autre des électrodes (monocouche ou multicouche), dite supérieure est au moins en partie associée au capot, notamment déposée sur le capot. Les méthodes de connexions précités conviennent quelles que soient les configurations d'électrodes.
Dans une première configuration, l'électrode inférieure est une couche électroconductrice, plus large que la couche active et s'étendant par exemple sur un bord du substrat. L'électrode supérieure est une couche électroconductrice se prolongeant sur le substrat, et s'étendant par exemple sur le bord opposé. Les connexions interviennent sur la face interne du substrat et/ou sur sa tranche (électrode débordante...)
Dans une deuxième configuration, l'électrode supérieure n'est pas rapportée sur le substrat, elle est connectée électriquement :
- par le coté, au dessus du substrat (par exemple par un fil interne et/ou par une colle, un clinquant...) ,
- et/ou par le haut par exemple par le capot percé ou par un moyen d'assemblage électroconducteur et/ou par un réseau de fil électroconducteur incrusté en surface d'un intercalaire de feuilletage formant ledit moyen couvrant. Le dispositif n'est forcément symétrique. On peut ainsi prévoir des ou des méthodes de connexion électrique distinctes pour les deux électrodes ou encore des méthodes d'assemblage dissymétriques.
Les électrodes peuvent être des couches électroconductrices avantageusement choisies parmi les oxydes métalliques notamment les matériaux suivants:
- oxyde d'étain dopé, notamment en fluor SnO2: F ou à l'antimoine SnO2: Sb (les précurseurs utilisables en cas de dépôt par CVD peuvent être des organo-métalliques ou halogénures d'étain associés avec un précurseur de fluor du type acide fluorhydrique ou acide trifluoracétique), - l'oxyde de zinc dopé, notamment à l'aluminium ZnO:AI (les précurseurs utilisables, en cas de dépôt par CVD, peuvent être des organo-métalliques ou halogénures de zinc et d'aluminium) ou au gallium ZnO:Ga, - ou encore l'oxyde d'indium dopé, notamment à l'étain l'ITO (les précurseurs utilisables en cas de dépôt par CVD peuvent être des organo-métalliques ou halogénures d'étain et d'indium), ou l'oxyde d'indium dopé au zinc (IZO).
On peut utiliser plus généralement tout type de couches électroconductrices transparentes, par exemple des couches dites TCO' (pour Transparent Conductive Oxyde en anglais), par exemple d'épaisseur entre 20 et 1000 nm.
On peut aussi utiliser des couches minces métalliques dites TCC (pour Transparent conductive coating en anglais) par exemple en Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt In, Mo, Au et typiquement d'épaisseur entre 2 et 50 nm. Les électrodes ne sont pas forcément continues.
Les électrodes peuvent être déposées sur un substrat souple du type PET (polyéthylène téréphtalate) que l'on dispose par exemple entre deux feuilles en polymère thermoplastique du type PVB (polyvinylbutyral) venant assembler les deux éléments protecteurs rigides du type verre.
Le substrat ou le capot peut être de toute nature (minéral notamment en verre ou organique, notamment en plastique) du moment qu'ils sont suffisamment étanches aux poussières, aux liquides aux gaz.
Ils peuvent être préférentiellement rigides ou semi rigides. On comprend par «rigide ou semi-rigide » un élément qui peut être notamment à base de verre ou de polymère(s) du type polyéthylène téréphtalate PET, polyméthylméthacrylate PMMA ou polycarbonate PC
Le substrat et/ou le capot protecteur peuvent en particulier être des feuilles de verres par exemple silico-sodo-calcique, planes, bombées et/ou trempées, éventuellement associées à des feuilles polymères (PET etc). Le capot protecteur peut être de taille inférieure supérieure ou égale au substrat. Le capot et/ou le substrat peuvent être transparent, semi opaque, opaque en fonction des configurations d'émission.
Le capot et l'entourage peuvent présenter dans une zone d'assemblage des rugosités ou des texturations complémentaires pour freiner la pénétration de l'eau. Il s'agit de préférence des bords principaux du capot ou du substrat.
Tout particulièrement dans le cas d'un assemblage par la tranche, le substrat peut présenter une tranche lisse pour un meilleur assemblage.
Le dispositif peut par ailleurs intégrer toute(s) fonctionnalisation(s) connue(s) dans le domaine du vitrage. Parmi les fonctionnalisations on peut citer : couche hydrophobe/oléophobe, hydrophile/oléophile, photocatalytique antisalissure, empilement réfléchissant le rayonnement thermique (contrôle solaire) ou infra rouge (bas-émissif), antireflet, couche réfléchissante pour effet miroir. Le dispositif actif selon l'invention (choix alternatif ou cumulatif) peut être destiné au bâtiment monté éventuellement en double vitrage, formant une façade, une (porte) fenêtre.
Le dispositif actif selon l'invention peut être destiné à un véhicule de transport, tel qu'une lunette arrière, une vitre latérale ou un toit d'automobile, un rétroviseur, un pare brise ou une partie de pare brise ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien, notamment un hublot ou un cockpit.
Le dispositif actif selon l'invention peut être destiné au mobilier urbain tel qu'une paroi d'abribus, être un présentoir, un étalage de bijouterie, une vitrine, une serre. Le dispositif actif selon l'invention peut être destiné à l'ameublement intérieur, notamment être un élément d'étagère, un miroir, une façade de meuble, une paroi d'aquarium, être un pavé, pour revêtements muraux ou sol ou plafond,
Le dispositif actif selon l'invention est éventuellement placé devant un éclairage pour moduler l'intensité ou devant un élément masqué temporairement, par intermittence, notamment en position éteinte.
Le dispositif actif selon l'invention peut être un élément d'optique tel qu'un objectif d'appareil photographique, ou encore être en tant que face avant ou élément à disposer sur ou à proximité de la face avant d'un écran de visualisation d'appareil tel qu'un ordinateur ou un télévision ou d'un éclairage.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs et des figures suivantes 1 à 10 qui représentent schématiquement des vues partielles de dispositifs actifs à propriétés énergétiques/optiques variables dans différents modes de réalisation de l'invention. Pour souci de clarté, les éléments sur les figures ne sont pas représentés à l'échelle.
Les figures la à Id représentent des vues schématiques partielles en coupe latérale et de dessous d'un dispositif actif 100 dans un premier mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif 100 est un dispositif électrochrome inorganique comprenant par exemple :
- une électrode inférieure 11 comportant un empilement de couches du type ITO/ZnO :AI/Ag/ZnO :AI/ITO d'épaisseurs respectives 15 à 20 nm pour l'ITO/60 à 80 nm pour le ZnO :AI/3 à 15 nm pour l'argent/60 à 80 nm pour le ZnO :AI/15 à 20 nm pour HTO, ou est à base d'ITO (oxyde d'indium dopé à l'étain) de 500 nm, déposé à chaud (3500C)
- un empilement actif 12 formé par - une première couche de matériau électrochrome anodique en oxyde d'iridium (hydraté) de 40 à 100 nm ou d'oxyde de nickel hydraté de 40 à 400 nm, alliée ou non à d'autres métaux, comme cobalt, rhénium, rhodium,
- une première couche électrolyte de préférence en oxyde de tungstène de 100 nm ou du nitrure de silicium éventuellement allié avec de l'aluminium ou du bore, nitrure de bore, nitrure d'aluminium,
- une seconde couche électrolyte en oxyde de tantale hydraté ou d'oxyde de silice hydraté ou d'oxyde de zirconium hydraté de 100 nm, ces deux dernières couches formant une couche à fonction électrolyte
- une seconde couche de matériau électrochrome cathodique à base d'oxyde de tungstène WO3 de 370 nm,
- une électrode supérieure 13 par exemple à base d'ITO ou de SnO2 : F de 100 à 300 nm.
La feuille de verre 2 est épaisse de 2 à 10 mm environ, éventuellement extraclair (haute transmission lumineuse TL), de surface pouvant être de l'ordre du m2, et avec des bords principaux externes 22 et internes 23. Sa tranche 21 est préférentiellement lisse. Le dispositif 100 comprend en outre un capot protecteur 3 du système actif 12, capot étanche aux poussières, à l'air, à l'eau liquide, gazeuse. Ce capot 3 est de préférence une feuille de verre qui comporte des bords principaux externes 32 et internes 33 ainsi qu'une tranche 31, le capot peut être mince ou épais par exemple d'épaisseur comprise entre 0,5 mm et 10 mm, notamment de l'ordre du mm.
Les feuilles 2 et 3 sont éventuellement trempées thermiquement ou chimiquement et bombées.
Le capot protecteur 3 est par exemple de même forme que le substrat 2 par exemple rectangulaire. Le dispositif 710 est feuilleté à l'aide d'un intercalaire de feuilletage 43, sous forme d'une feuille thermoplastique notamment de type PU, PVB ou EVA par exemple d'épaisseur de l'ordre de 0,4 mm à 0,8 mm.
Le dispositif 100 est en outre pourvu d'un entourage 50 métallique sur le pourtour du dispositif 100, et assemblé de façon à procurer une étanchéité renforcée à l'air, aux poussières, à l'eau liquide, gazeuse ainsi qu'une meilleure tenue mécanique.
Cet entourage 50 est en deux pièces 5a, 5b par exemple formant chacune un L, en coupe latérale. Chaque pièce 5a, 5b comprend :
- une portion latérale 51, 53 plaquée contre un bord ou des bords de la tranche 21 du substrat 2,
- une portion couvrante 52, 54, plane, à 90° de la portion latérale 51, 53 et assemblée au substrat 3 par un ou des bords principaux externes 32 du capot 3.
Pour souci de clarté, les deux pièces 5a et 5b ne sont pas représentées en totalité en figure la.
Comme montré en figure Ib, ces portions latérales 51, 53 peuvent former en coupe planaire deux « L »ou, en variante non montrée, deux « U ».
Les portions latérales 51, 53 peuvent être plaquées sur le pourtour par pliage. Les portions couvrantes 52, 54, peuvent être rabattues sur le capot 3 également par pliage.
Afin de ceinturer la totalité du pourtour, les extrémités libres des deux pièces de l'entourage peuvent se chevaucher deux à deux (comme montrée en figure Ic). Cette configuration est préférée lorsque les pièces sont des feuilles métalliques par exemple en aluminium d'épaisseur 500 μm environ. Afin de ceinturer la totalité du pourtour, les extrémités libres des deux pièces de l'entourage peuvent alternativement présenter des formes complémentaires adaptées à coopérer mutuellement pour réaliser leur assemblage selon un aboutement peuvent aussi se chevaucher deux à deux (variante montrée en figure Id). Cette configuration est préférée lorsque les pièces sont plus épaisses d'épaisseur de l'ordre du mm environ, par exemple pour faciliter leur fixation et/ou rigidifier le dispositif 100.
L'entourage peut être protégé de la corrosion par exemple un plastique type polysulfure 620 ou polyimide.
Pour retarder la pénétration de l'eau, les surfaces internes des portions couvrantes 52, 54 et les bords principaux externes 32 du capot 3 peuvent avoir des texturations complémentaires dans les zones d'assemblage.
Les parois internes des portions latérales et couvrantes 51 à 54 sont assemblées à la tranche 31 du capot et aux bords externes 33 du capot principalement par des soudures 63, 64, 63', 64'. On prévoit préférentiellement une procédure d'étamage ultrason sur le capot et/ou sur le substrat pour assurer une mouillabilité entre le verre et le matériau de soudure. Les soudures 63 et 64 ou 63' et 64' peuvent naturellement se rejoindre.
Les soudures métalliques 63, 63' assurent les connexions électriques entre les deux pièces métalliques 50 et les deux électrodes 11', 13'. Les électrodes sont débordantes 11', 13' chacune sur un bord distinct (ici opposé) de la tranche 21 du substrat. Ces débordements, par exemple obtenus directement par la méthode de dépôt des électrodes, facilitent les liaisons électriques avec des soudures métalliques 63, 63'. Chaque pièce 5a, 5b sert donc pour les connexions électrique externes par tout moyen de connectique connu (fils 91,92, clinquant, fiches...).
Pour éviter les courts circuits, on utilise pour l'assemblage des pièces 5a, 5b comme pour la solidarisation des pièces métalliques 5a, 5b de l'entourage 50 des moyens isolants électriques 610a à 61Od, préférentiellement étanches à l'eau vapeur et/ou liquide comme montré en figure Ib.
On peut choisir un matériau à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, par exemple un polyisobutylène gris commercialisé par la société Teroson sous le nom de " Terostat - 969G ", de conductivité électrique inférieure à 10"4 ohm"1, cm"1' matériau éventuellement couvert par un matériau étanche à l'eau liquide comme un polysulfure ou un polyuréthane.
On peut aussi choisir un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle comme un polyuréthane thermofusible.
En variante, les soudures 63, 63' peuvent être uniquement présentes dans une pluralité de zones restreintes en complément de joints d'étanchéité.
Dans cette configuration on préférera alors rajouter des « bus bars » type émail à l'argent ou des clinquants sur les électrodes 11', 13' pour une meilleure répartition du courant.
La figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 200 dans un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Ce deuxième dispositif 200 diffère du dispositif 100 par les caractéristiques présentés ci après. L'électrode supérieure 13 ne s'étendant pas sur le substrat. On lui associe d'autres éléments conducteurs par exemple une couche plus conductrice qu'elle, et/ou à une pluralité de bandes ou de fils conducteurs. On se reportera pour plus de détails au brevet WO-00/57243 pour la mise en œuvre de telles « électrodes multi-composantes ». On applique ainsi sur l'électrode supérieure 13 (éventuellement surmontée d'une ou plusieurs autres couches conductrices) un réseau de fils conducteurs 93 (parallèle, en grille...) incrustés à la surface de la feuille intercalaire 43.
L'extrémité 94 du réseau de fils 93 permet de relier l'électrode supérieure 13 à la soudure métallique 63' via une zone conductrice qui est de préférence une bande type λbus bar' 130 en émail conducteur à l'argent par exemple déposées par sérigraphie, alors épais de 10 à 100 μm environ, ou encore en matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre ou encore un clinquant avec une extrémité préassemblée sur l'intercalaire ou encore une colle conductrice type époxy à l'argent. Cette zone 130, en équerre, déborde sur l'un des bords de la tranche
21.
En autre variante, l'électrode 11' est débordante sur deux bords (ici opposés) de la tranche 21. On isole l'une des parties débordantes qui vient alors en contact avec le réseau de fils 94 remplaçant ainsi éventuellement le bus bar 130.
On s'arrange naturellement pour que le réseau 93 ni la zone conductrice 130 ne touche l'électrode inférieure 11'. En variante, on remplace le réseau de fils 93 par au moins une couche électroconductrice et/ou par une ou des bandes conductrices rapportées.
Chaque pièce 5a, 5b de l'entourage 50 a une section droite (est dépourvue de portions couvrantes) on choisit un capot suffisamment épais pour le maintien de l'entourage. Naturellement les soudures 63 et 64 ou 63' et 64' peuvent se rejoindre.
La figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 300 dans un troisième mode de réalisation de l'invention.
Ce troisième dispositif 300 diffère des précédents dispositifs par les caractéristiques présentés ci après visant surtout les moyens de connexions internes.
L'extrémité 94 du réseau de fils 93 permet de relier l'électrode supérieure 13 à l'une des soudures métalliques 64' du capot 3 via une bande type clinquant 130' en U, en cuivre étamé. Ce clinquant 130' présente : - une portion à la fois (pré)fixée - par exemple par ramollissement de l'intercalaire- contre l'intercalaire 43 et plaquée ou fixée - par exemple par soudure ou colle conductrice notamment époxy à l'argent ou par matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - sur le bord interne 23 du substrat,
- une portion à la fois (pré)fixée contre la tranche de l'intercalaire 43, par exemple par ramollissement de l'intercalaire, et plaquée ou fixé - par exemple par soudure ou colle conductrice notamment époxy à l'argent ou encore par matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - sur la tranche du capot 31,
- et une portion plaquée ou fixée - par exemple par soudure ou encore par matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - contre le bord externe 32 du capot 3. On s'arrange naturellement pour que ni le réseau 93 ni le clinquant 130' ne touche l'électrode inférieure 11'.
La figure 4 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 400 dans un quatrième mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif 400 diffère du précédent dispositif 300 par les caractéristiques présentés ci après visant notamment les moyens de connexions internes.
Pour l'alimentation électrique de l'électrode inférieure 11, il comprend une première bande type clinquant 110' en U, à la fois (pré)fixée - par exemple par ramollissement de l'intercalaire- contre l'intercalaire 43 et plaquée ou fixée - par exemple par soudure, colle conductrice - sur la paroi interne de la pièce 5a, l'électrode 11 non débordante, le bord principal interne du capot 3.
Pour l'alimentation électrique de l'électrode supérieure 13, il comprend une deuxième bande type clinquant 130' en U, laquelle traverse l'intercalaire
43 incisé à cet effet, et est (pré)fixée - par exemple par ramollissement de l'intercalaire - contre l'intercalaire 43. Ce clinquant 130' est d'un côté plaquée ou fixée - par exemple par soudure, colle conductrice notamment époxy à l'argent ou en matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - sur la paroi interne de la pièce 5a, sur l'électrode 13 non débordante, et couvre un trou traversant 311 rempli de matière métallique, de préférence de soudure métallique 630'. Le trou est large de 1 à 10 mm, de préférence 3 à 7 mm.
L'entourage 50 servant seulement pour la première connexion électrique, il peut être en une seule pièce métallique 5a assemblée par une ou des soudures 63, 64 sur tout le pourtour.
La figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 500 dans un cinquième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 500 diffère du dispositif 200 par les caractéristiques présentés ci après.
L'entourage 50 sert seulement pour la première connexion électrique, il peut être en une seule pièce métallique 5a, par exemple en L (donc avec des parties couvrantes), assemblée par des soudures 63 sur tout le pourtour.
Pour l'alimentation électrique de l'électrode supérieure 13, on utilise une bande de type clinquant 131 dépassent à l'extérieur du dispositif et isolé par exemple par du polyimide 132 qui est de préférence métallisé en surface externe pour les soudures 63.
La figure 6 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 600 dans un sixième mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif 600 diffère du dispositif précédent 500 par les caractéristiques présentés ci après visant les moyens de connexions électriques externes et les moyens d'assemblage.
L'entourage 50, toujours en une pièce 5a, ne sert pas pour les connexions électriques. L'entourage et les moyens d'assemblage associés forment un seul élément 50' type ruban adhésif comprenant une membrane adhésive 61' composée en masse de butyle (butyle plastoélastique, caoutchouc butyle) recouverte sur la surface externe d'un film indéchirable et résistant aux UV et intempéries composé de métal et de matière(s) synthétique(s) 51'. Pour les connexions des électrodes 11', 13 on utilise deux bandes type clinquants 110', 130' sur le butyle. Ces bandes sont recouvertes ou non d'un isolant polyimide en fonction des propriétés de conduction électrique du butyle.
La figure 7 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 700 dans un septième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif diffère des dispositifs précédents par les caractéristiques présentés ci après visant l'assemblage du capot et du substrat et le type de moyens de connexions électriques externes.
Le capot 3 et le substrat 2 sont assemblés par une fritte de verre fondue 42 d'épaisseur de l'ordre de la centaine de μm.
Les connexions électriques sont préparées avant l'assemblage des deux pièces 5a, 5b de l'entourage 50 au plus tôt après la formation des électrodes 11, 13 au plus tard avant le scellement avec la fritte de verre 42.
Pour ce faire, à titre d'exemple, on plonge successivement deux bords opposés de la tranche du substrat 2 dans un bain d'étain ou à l'argent pour former des couches débordantes pour les connexions 66, 66'.
Les pièces 5a, 5b sont assemblées et solidarisées par des moyens isolants étanches à l'eau vapeur et liquide tels que déjà décrits pour le dispositif 600. En variante on vient souder en bordure des clinquants, de préférence avant l'assemblage sur le substrat, lesquels sont en équerres.
Les figures 8a et 8b représente des vues schématiques en coupe et de dessus d'un dispositif actif 800 dans un huitième mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif 800 diffère des dispositifs précédents 700 par les caractéristiques présentés ci après.
Pour l'alimentation électrique de l'électrode supérieure 13, le capot 3 comprend un trou traversant 311 en regard de cette électrode 13. De la matière conductrice 65 - par exemple une résine époxy chargée à l'argent - est injectée et forment une colonne conductrice dans les espaces respectifs entre le capot et les électrodes 11, 13, en contact une zone conductrice par exemple une bande bus bar 130 en émail à l'argent. De préférence, on soude par ses bords une pastille 312 pour sceller le trou 311.
L'entourage 50 servant seulement pour la première connexion électrique, il peut être en une seule pièce métallique 5a assemblée par une ou des soudures 63, 64 sur tout le pourtour (voir figure 8b).
La figure 9 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 900 dans un neuvième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 900 diffère du dispositif 700 par les caractéristiques présentés ci après.
L'entourage 50 est en deux pièces métalliques droites 5a, 5b isolées électriquement par les moyens étanches précités et assemblées par des soudures 63, 63' isolées entre elles électriquement également par les moyens étanches précités. Pour favoriser les liaisons électriques entre les soudures et les électrodes ne débordant pas sur la tranche, on peut déjà préformer des points de soudure avant assemblage en périphérie des bords internes 23 du substrat.
En variante non montrée, on choisit un capot avec un biseau ou de taille inférieure à celle du substrat. Dans toutes les configurations présentées les connexions se font sur les bords opposés du substrat. L'agencement des électrodes sur le substrat peut être distinct. Par exemple l'électrode supérieure peut être présente au niveau des quatre coins des bords internes du substrat et l'électrode inférieure longer ces bords internes 23 entre ces coins. On choisit donc les positions de connexions en conséquence. Si les moyens d'assemblage sont essentiellement ou entièrement de type soudure métallique ou brasure métallique et si l'entourage est essentiellement ou entièrement en métal (en une ou deux pièces solidarisées, de section droite ou en U ...), l'invention s'étend en outre ; - aux systèmes électrochromes essentiellement organiques par exemple décrits dans les brevets EP-253 713, EP-670 346, l'électrolyte étant sous forme d'un polymère ou d'un gel et les autres couches étant de type minéral.
- aux systèmes électrochromes où l'ensemble des couches est de type polymère, on parle alors d'électrochrome " tout-polymère ".
- aux systèmes électrochromes hybride polymère - minérale,
- aux vitrages viologènes, qui permettent de régler la transmission ou l'absorption lumineuse, comme ceux décrits dans les brevets US-5 239 406 et EP-612 82. Comme matériaux organiques on peut citer les viologènes (sels de bipyridium), les 5,10-dihydrophénazines, les 1,4-phénylènediamines, les benzidines, les métallocènes, les bleus de Prusse ou des polymères conducteurs électroniques (polythiophène, polypyrrole, polyaniline...) ou les métallopolymères à des matériaux électrochromes inorganiques, voire de n'utiliser que des matériaux électrochromes organiques
Lorsqu'on utilise une structure d'empilement à base essentiellement de matériaux organiques, la structure peut être à 3 couche électrode 1 / couche active AC / couche électrode 2, au sein de laquelle la "couche" active AC se présente sous forme d'une matrice polymère, d'un gel ou d'un liquide. La couche AC comprend alors dans un même milieu tous les matériaux électroactifs nécessaires, à savoir notamment les espèces à colorations anodiques et cathodiques et éventuellement des sels ioniques ayant une fonction d'électrolyte, solubilisés dans un solvant de type carbonate de propylène. En outre, la couche AC peut aussi contenir un ou plusieurs polymères et des additifs. Les systèmes polymères à réseaux interpénétrés décrits dans la demande FR2857759 sont aussi construits sur ce modèle à trois couches. Par ailleurs, les systèmes simples appelés classiquement "viologènes", dans lesquels des espèces à coloration cathodiques de type des sels de bipyridinium (matériaux viologènes proprement dits) et des espèces à coloration anodique (par exemple des phénazines) sont solubilisés dans un liquide ou un gel à base par exemple de carbonate de propylène, sont également des systèmes à 3 couches.
Un système à 3 couches avec la couche centrale AC électrochimiquement active peut comprendre dans un même milieu les matériaux électroactifs à coloration anodique et cathodique, un ou plusieurs solvants, éventuellement un ou plusieurs polymères et éventuellement un ou plusieurs sels ioniques jouant le rôle d'électrolyte si nécessaire,
- les espèces à coloration anodique sont des composés organiques comme les dérivés de la phénazine comme par exemple la 5,10- dihydrophénazine, de la 1,4-phénylènediamine, de benzidine, de métallocène, de phénothiazine, de carbazole,
- les espèces à coloration cathodique sont des composés organiques comme les dérivés de viologène (sel de bipyridinium) comme les méthyl- viologène tétrafluoroborates ou les octyl-viologène tétrafluoroborates, ou de quinone ou encore de polythiophènes, les solvants peuvent être du diméthylsulfoxyde, du N, N- diméthylformamide, du carbonate de propylène, du carbonate d'éthylène, de la N-méthyl pyrolidinone, de la gamma butyrolactone, des liquides ioniques, des éthylène glycols, des alcools, des cétones, des nitriles, - les polymères peuvent être des polyéthers, des polyesters, des polyamides, des polyimides, des polycarbonates, des polyméthacrylates, des polyacrylates, des polyacétates, des polysilanes, les polysiloxanes, des celluloses,
- les sels ioniques sont par exemple du perchlorate de lithium, des sels de trifluorométhanesulfonate (triflate), des sels de trifluorométhanesulfonylimide, des sels ammoniums ou encore des liquides ioniques,
- la couche AC possède une épaisseur de 50 μm à 500 μm et préférentiellement de 150 μm à 300 μm - l'espèce active se présente sous la forme d'une couche électrochimiquement active qui comporte au moins un des composés suivants : oxyde de tungstène W, de niobium Nb, d'étain Sn, de bismuth Bi, de vanadium V, de nickel Ni, d'iridium Ir, de l'antimoine Sb, du tantale Ta, seul ou en mélange, et comprenant éventuellement un métal additionnel tel que le titane, le tantale ou le rhénium, le système comprend en outre une couche à fonction électrolyte qui est choisie parmi le nitrure de silicium (Si3N4), l'oxyde de molybdène (MoO3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde d'antimoine (Sb2O5), l'oxyde de nickel (NiOx), l'oxyde d'étain (SnO2), l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (AI2O3), de l'oxyde de silicium (SiO2), l'oxyde de niobium (Nb2O5), l'oxyde de chrome (Cr2O3), l'oxyde de cobalt (Co3O4), l'oxyde de titane (TiO2), l'oxyde de zinc (ZnO) éventuellement allié avec de l'aluminium, l'oxyde d'étain et de zinc (SnZnOx), l'oxyde de vanadium (V2O5), au moins un de ces oxydes étant éventuellement hydrogéné, ou nitruré. Pour tous ces systèmes, on peut prévoir tous les moyens de connexions électriques précités (internes et/ou externes, débordants ou non, avec un trou traversant etc), une ou des électrodes avec une partie débordante sur une tranche.
La figure 10 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif actif 1000 à système électrochrome essentiellement organique ou hybride dans un dixième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif diffère des dispositifs précédents par les caractéristiques présentés ci après.
Le système électrochrome 12' comporte une couche active organique ou hybride organique-inorganique. L'électrode supérieure 13 est déposée sur le capot 3 et le moyen périphérique est un espaceur en verre 44.
L'électrode inférieure 12 est reliée à l'une des soudures métalliques 63 du substrat via une bande type clinquant 110' en U. Ce clinquant comporte :
- une portion plaquée voire fixée - par collage conducteur ou soudure - sur le bord interne 33 du capot,
- une portion plaquée voire fixée - par collage conducteur ou soudure - sur l'un des bords de la tranche 31 du capot
- éventuellement une portion plaquée - par collage conducteur ou soudure - sur le bord externe 32 du capot 3. De manière similaire, l'électrode supérieure 13' est reliée à l'une des soudures métalliques 64' du capot via une bande type clinquant 130' en U.
On s'arrange pour chaque électrode 11', 13 ne touche pas l'autre des soudures métalliques 63', 64.
En variante, pour remplacer de préférence l'un ou les clinquants, l'une ou les deux électrodes sont débordantes sur un bord de la tranche (du substrat ou du capot) ou on utilise un ou des bandes en émail conducteur, par exemple sérigraphié et à l'argent, ou encore une matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre ou encore de la colle conductrice ou encore d'autres couches conductrices. Les applications des dispositifs décrits précédemment sont multiples.
Les dispositifs 100 à 1000 peuvent être destinés au bâtiment, formant ainsi une (partie de) façade, une (partie de) fenêtre ou de porte fenêtre.
Les dispositifs 100 à 1000 peuvent être destinés à un véhicule de transport, tel qu'une lunette arrière, une vitre latérale ou un toit d'automobile, un miroir pour rétroviseur ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien notamment un hublot ou un cockpit.
Les dispositifs 100 à 1000 peuvent être destinés au mobilier urbain, tel qu'un abribus, un présentoir, un étalage de bijouterie, une vitrine, un élément d'étagère, une paroi d'aquarium, une serre. Les dispositifs 100 à 1000 peuvent être destinés l'ameublement intérieur, une façade de meuble, un pavé, notamment en verre, pour revêtements muraux ou sol, une dalle de plafond pour la crédence de la cuisine ou pour la salle de bains.
Les dispositifs 100 à 1000 peuvent être des éléments d'optique tels que les objectifs d'appareil photographique, ou encore être en tant que face avant ou élément à disposer sur ou à proximité de la face avant d'écrans de visualisation d'appareils tels que les ordinateurs ou les télévisions ou un éclairage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) comportant : - un système actif (1, l', 12, 12') entre un substrat protecteur (2) et un capot protecteur (3), choisi parmi un système électrochimique essentiellement inorganique, un système à valve optique, un système à cristaux liquides, un système gazochrome, un système thermochrome,
- des moyens d'étanchéité à l'eau liquide et/ou vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend un entourage (50) en au moins une pièce à base de métal (5a, 5b) sur le pourtour du dispositif, et en ce que l'entourage est assemblé au moins en partie par la tranche (21) dudit substrat et/ou par la tranche (31) dudit capot par des moyens d'assemblage (61' à 64') faisant au moins partie des moyens d'étanchéité à l'eau vapeur.
2. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'entourage et les moyens d'assemblage (61' à 64') forment au moins majoritairement les moyens d'étanchéité à l'eau liquide et vapeur.
3. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'entourage (50) est assemblé au moins en partie par les bords principaux externes (23, 33) dudit substrat et/ou dudit capot.
4. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens d'assemblage (61' à 64') sont en partie au moins choisis parmi l'un ou les moyens suivants :
-un matériau (610) à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymères suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme le polysulfure, le polyuréthane ou le silicone,
- au moins une soudure métallique ou une brasure,
- un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle comme un polyuréthane thermofusible.
5. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'entourage et les moyens d'assemblage associés forment un seul élément (50') comprenant une membrane (61') composée en masse d'une matière à base de polyisobutylène, membrane recouverte sur la surface externe d'un film (51') composé de métal et de matière(s) synthétique(s).
6. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 500, 700 à 900) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'entourage est en métal (50) et au moins une partie des moyens d'assemblage sont conducteurs (63 à 64'), de préférence comprenant au moins une soudure métallique (63, 63', 64, 64').
7. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 500, 700 à 900) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système actif agencé entre deux électrodes (11, 11', 13', 13), l'entourage est en métal et sert au moins pour une première connexion électrique à l'une des électrodes.
8. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de connexion électrique interne, pour au moins la première connexion électrique, notamment choisi parmi l'un au moins des moyens de connexion électrique suivants associés à l'entourage (50, 5a, 5b) :
- au moins un fil électroconducteur (93), - au moins une bande électroconductrice (HO', 130'), notamment métallique, de type clinquant,
- une matière de remplissage électroconductrice (65),
- un émail électroconducteur (110, 130, 130bis),
- une colle électroconductrice, - au moins une soudure métallique.
9. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 9000) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que, pour au moins la première connexion électrique, il comprend :
- un moyen de connexion interne débordant sur au moins un bord de la tranche (21, 31) dudit substrat ou dudit capot, et choisi parmi l'un ou les moyens suivants : une bande électroconductrice (HO', 130') type clinquant, un émail électroconducteur (110, 130, 130bis), une couche mince électroconductrice, une colle électroconductrice, et/ou une partie débordante de l'une des électrodes (H', 13').
10. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que l'une des électrodes comporte deux parties débordantes sur deux bords, éventuellement opposés, de la tranche du substrat ou du capot, l'une des parties débordantes étant isolée électriquement de l'autre partie débordante et servant pour une connexion électrique de l'autre électrode.
11. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que l'entourage (50) est au moins en deux pièces en métal (5a, 5b) servant pour une connexion électrique distincte, les pièces étant solidarisées et isolées électriquement par l'un au moins des moyens de solidarisation suivants (610) :
- un matériau à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme le polysulfure ou le polyuréthane, - un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle comme un polyuréthane thermofusible.
12. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (400, 800) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que l'entourage (50) est une seule pièce en métal (5a), et de préférence, la deuxième connexion électrique est réalisée par un trou (311) traversant ménagé de préférence dans le capot choisi diélectrique (3), le trou étant rempli par une soudure métallique et/ou par une autre matière conductrice (630', 65).
13. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (500, 700) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'au moins l'une des connexions électriques est réalisée par un élément de connexion électrique débordant à l'extérieur du dispositif entre ledit entourage et le substrat ou le capot, ledit élément pouvant être de préférence l'un ou les moyens suivants : une couche électroconductrice (66, 66') ou une bande électroconductrice type clinquant (121, 131).
14. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le capot est espacé ou scellé au substrat par un moyen dit périphérique entourant la couche ou par un moyen, dit couvrant, sur le système actif (41, 42, 43, 43', 44), ou le substrat et le capot sont maintenus à distance par ledit entourage.
15. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le substrat et le capot sont assemblés par un intercalaire de feuilletage (43) notamment une feuille de matière thermoplastique de préférence sensiblement de même dimension que le capot et le substrat et éventuellement avec un réseau de fils électroconducteurs (93) incrustés sur une surface interne de l'intercalaire de feuilletage (43) en regard de l'électrode, et/ou une couche ou des bandes électroconductrices sur ladite surface interne.
16. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (200 à 400) selon la revendication 15 caractérisé en ce qu'il comprend l'un des moyens suivants de connexion électrique associé à l'une ou l'autre des électrodes (l i a 13'):
- une bande électroconductrice (HO', 130'), notamment en U, de type clinquant, fixée à au moins un bord de l'intercalaire de feuilletage et en contact avec une paroi interne de l'entourage métallique,
- une bande électroconductrice (HO', 130') notamment en U, de type clinquant, avec une première extrémité associée à ladite électrode et avec une deuxième extrémité en contact avec un trou traversant rempli de matière métallique d'un capot diélectrique et entre ces extrémités une partie traversant ledit intercalaire qui est incisé.
17. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système choisi électrochimique essentiellement inorganique est un système électrochrome.
18. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat et /ou le capot (3) est une feuille de verre plane, bombée et/ou trempée, éventuellement associé à une feuille polymère et en ce que les bords principaux externes du capot (3) et les bords associés de l'entourage (5) présentent éventuellement des texturations complémentaires.
19. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entourage est protégé contre la corrosion de préférence par un polysulfure (620) ou un polyimide.
20. Dispositif actif à propriétés énergétiques/optiques variables (100 à 900) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que qu'il est destiné au bâtiment monté éventuellement en double vitrage, notamment ainsi une façade, une fenêtre ou une porte fenêtre, et/ou est destiné à un véhicule de transport, tel qu'une lunette arrière, une vitre latérale ou un toit d'automobile, un rétroviseur, un pare brise ou une partie de pare brise, ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien, notamment un hublot ou un cockpit et/ou est destiné au mobilier urbain ou à l'ameublement intérieur, tel qu'un abribus, un présentoir, un étalage de bijouterie, une vitrine, un élément d'étagère, une paroi d'aquarium, une serre, un miroir, une façade de meuble, un pavé, pour revêtements muraux ou sol ou plafond, le dispositif étant éventuellement placé devant un éclairage pour moduler l'intensité ou devant un élément masqué provisoirement, notamment en position éteinte, ou un élément d'optique tel qu'un objectif d'appareil photographique, ou encore être en tant que face avant ou élément à disposer sur ou à proximité de la face avant d'un écran de visualisation d'un appareil tel qu'un ordinateur ou une télévision ou d'un éclairage.
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