ES2836907T3 - Elemento estratificado transparente que comprende una región de visualización - Google Patents

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English (en)
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Michele Schiavoni
Cécile Ozanam
Patrick Gayout
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Abstract

Un elemento estratificado transparente (101, 102, 103, 104, 105, 106) que comprende dos capas exteriores transparentes (2, 4), que tienen aproximadamente el mismo índice (n2, n4) de refracción y que cada una tiene una superficie principal exterior lisa (2A, 4A), comprendiendo el elemento estratificado: - una zona (ZE) de pantalla con propiedades de reflexión difusa y transmisión especular que comprende una capa intermedia texturizada (3E) interpuesta entre las capas exteriores (2, 4), que define superficies de contacto texturizadas, paralelas entre sí, que tienen una pendiente cuadrática media Rdq estrictamente superior a 0,2°, comprendiendo la capa intermedia (3E) de la zona de pantalla al menos una capa transparente con un índice (n3E) de refracción diferente al de las capas exteriores o una capa metálica, y - una zona periférica (ZP) con propiedades de reflexión especular y transmisión especular, caracterizado por que el elemento estratificado comprende una zona (ZT) de transición con propiedades de reflexión difusa y transmisión especular entre la zona (ZE) de pantalla y la zona periférica (ZP), comprendiendo la zona de transición una capa intermedia texturizada (3T) interpuesta entre las capas exteriores (2, 4), que define superficies de contacto texturizadas, paralelas entre sí, que tienen una pendiente cuadrática media Rdq estrictamente superior a 0,2°, comprendiendo la capa intermedia (3T) de la zona de transición al menos una capa transparente con un índice (n3T) de refracción diferente al de las capas exteriores o una capa metálica, y por que la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en cualquier punto de la zona de transición es inferior que o igual a la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZE)) en cualquier punto de la zona de pantalla, y la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, es decreciente o de modo que la curva que pasa por el valor de reflexión de la luz difusa en la unión de la zona de transición con la zona de pantalla y por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición es decreciente, obteniéndose la disminución en la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición, o la curva que pasa por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición, mediante la variación de al menos un parámetro de la pendiente cuadrática media (Rdq(ZT)) y la reflexión de la luz total (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP).

Description

DESCRIPCIÓN
Elemento estratificado transparente que comprende una región de visualización
Campo técnico de la invención
El campo técnico de la invención es el del acristalamiento transparente que comprende un elemento estratificado transparente con propiedades de reflexión difusa que definen al menos una zona de pantalla que puede servir como una pantalla de proyección o pantalla de retroproyección. El acristalamiento transparente de este tipo que puede servir como una pantalla de proyección o pantalla de retroproyección encuentra aplicación, en particular, en el campo del transporte, por ejemplo, para la fabricación de acristalamientos para aeronaves, trenes, vehículos de motor (automóviles, camiones, etc.), en particular, parabrisas, acristalamientos laterales o acristalamiento de tejados.
Antecedentes tecnológicos de la invención
El acristalamiento conocido comprende el acristalamiento transparente convencional, que da lugar a la transmisión y la reflexión especulares de la radiación que incide sobre el acristalamiento, y el acristalamiento traslúcido, que da lugar a la transmisión y la reflexión difusas de la radiación que incide sobre el acristalamiento.
Normalmente, la reflexión producida por un acristalamiento se denomina difusa cuando la radiación que incide sobre el acristalamiento en un ángulo de incidencia dado es reflejada por el acristalamiento en una pluralidad de direcciones. La reflexión producida por un acristalamiento se denomina especular cuando la radiación que incide sobre el acristalamiento en un ángulo de incidencia dado es reflejada por el acristalamiento en un ángulo de reflexión aproximadamente igual al ángulo de incidencia. De manera similar, la transmisión a través del acristalamiento se denomina especular cuando la radiación que incide sobre el acristalamiento en un ángulo de incidencia dado es transmitida por el acristalamiento en un ángulo de transmisión aproximadamente igual al ángulo de incidencia.
Una pantalla de proyección comprende dos caras o superficies principales, en concreto, una primera cara sobre la que se proyecta la imagen procedente de la fuente luminosa situada en la misma región del espacio que la fuente luminosa (proyección directa) y una segunda cara opuesta sobre la que la imagen proyectada sobre la primera cara aparece opcionalmente por transparencia.
Una pantalla de retroproyección tiene una primera cara y una segunda cara opuesta que poseen las mismas características que las de las pantallas de proyección anteriormente mencionadas. Por otra parte, una pantalla de retroproyección se diferencia de una pantalla de proyección en que el usuario y la fuente luminosa no están situados en la misma región del espacio, sino que se ubican en cualquier cara de la pantalla. La retroproyección implica colocar el proyector detrás del acristalamiento.
En lo sucesivo, a menos que se indique lo contrario, el término “proyección” se usa de manera general para indicar tanto proyección como retroproyección.
No se concibe el uso del acristalamiento transparente convencional como pantallas de proyección. De hecho, este acristalamiento no tiene la propiedad de reflexión difusa, por lo que no permite que se formen imágenes sobre ninguna de sus caras y arroja reflexiones como un espejo.
Ha habido muchos intentos de dotar al acristalamiento transparente convencional de propiedades adicionales que permitan su uso como una pantalla de proyección, manteniendo a la vez una visión clara a través del acristalamiento.
El documento WO 2013/175129 A1 describe un acristalamiento que comprende un elemento estratificado transparente con propiedades de reflexión difusa que permiten la proyección de imágenes, visibles en un amplio ángulo de visión, manteniendo la transparencia del acristalamiento. Sin embargo, se ha descubierto que, con este acristalamiento, en determinadas condiciones de uso, en particular, cuando el contraste luminoso no es suficientemente pronunciado entre las dos caras del acristalamiento, un observador situado en la cara menos luminosa percibe una impresión de borrosidad o de “acristalamiento lechoso” que afecta a la claridad de la visión. Para determinadas aplicaciones, en particular, en el sector automotriz, este aspecto borroso y lechoso, aún siendo leve, puede considerarse inaceptable en las zonas de visión.
Son estos inconvenientes los que la invención pretende superar de manera más particular, proponiendo un acristalamiento transparente que permita la proyección de imágenes y que satisfaga los criterios de visión clara estipulados en el campo del transporte en particular, y que tenga al mismo tiempo un aspecto general uniforme.
Sumario de la invención
Para este fin, la invención se refiere a un elemento estratificado transparente que comprende dos capas exteriores transparentes que tienen aproximadamente el mismo índice de refracción y en donde cada una tiene una superficie principal exterior lisa; comprendiendo el elemento estratificado:
- una zona de pantalla con propiedades de reflexión difusa y transmisión especular que comprende una capa intermedia texturizada interpuesta entre las capas exteriores, que define superficies de contacto texturizadas, paralelas entre sí, que tienen una pendiente cuadrática media Rdq estrictamente superior a 0,2°, comprendiendo la capa intermedia de la zona de pantalla al menos una capa transparente con un índice de refracción diferente al de las capas exteriores o una capa metálica, y
- una zona periférica con propiedades de reflexión especular y transmisión especular,
caracterizado por que el elemento estratificado comprende una zona de transición con propiedades de reflexión difusa y transmisión especular entre la zona de pantalla y la zona periférica, comprendiendo la zona de transición una capa intermedia texturizada interpuesta entre las capas exteriores, que define superficies de contacto texturizadas, paralelas entre sí, que tienen una pendiente cuadrática media Rdq estrictamente superior a 0,2°, comprendiendo la capa intermedia de la zona de transición al menos una capa transparente con un índice de refracción diferente al de las capas exteriores o una capa metálica,
y por que, en cada cara del elemento estratificado, la reflexión de la luz difusa en cualquier punto de la zona de transición es inferior o igual a la reflexión de la luz difusa en cualquier punto de la zona de pantalla, y la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, es decreciente o de modo que la curva que pasa por el valor de reflexión de la luz difusa en la unión de la zona de transición con la zona de pantalla y por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición es decreciente, obteniéndose la disminución de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición, o de la curva que pasa por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición, mediante la variación de al menos un parámetro de entre la pendiente cuadrática media y la reflexión de la luz total de la capa intermedia de la zona de transición, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica.
En el contexto de la invención, la reflexión de la luz difusa en un punto de una zona es el valor medio de la reflexión de la luz difusa sobre una superficie de referencia centrada en este punto y cuya dimensión es el máximo de 1 mm x 1 mm y 3Rsm x 3Rsm, donde Rsm es la anchura media de los elementos del perfil de rugosidad de la capa intermedia de la zona.
En el sentido de la invención, un máximo local de una variación es un punto de la variación para el que la derivada es cero y la variación aumenta antes de este punto y luego disminuye después de este punto. Además, en el sentido de la invención, una variación o una curva es decreciente si, para dos puntos sucesivos de esta variación o de esta curva, el valor del siguiente punto es inferior o igual al valor del punto anterior.
En el contexto de la invención, la reflexión o la transmisión por una zona se denomina especular cuando la radiación que incide sobre la zona en un ángulo de incidencia determinado es reflejada o transmitida por la zona con una desviación angular inferior o igual a 2,5° con respecto a la radiación incidente. Por el contrario, la reflexión o la transmisión por una zona se denomina difusa cuando la radiación que incide sobre la zona en un ángulo de incidencia determinado es reflejada o transmitida por la zona con una desviación angular estrictamente superior a 2,5° con respecto a la radiación incidente.
Cada una de las zonas del elemento estratificado de la zona de pantalla, la zona de transición y la zona periférica tienen propiedades de transmisión especular. Preferentemente, cada una de las zonas del elemento estratificado tiene una borrosidad en la transmisión (Turbidez T) inferior o igual al 10 %, preferentemente inferior o igual al 5 %, aún más preferentemente, inferior o igual al 3 %. Preferentemente, cada una de las zonas del elemento estratificado tiene una claridad superior o igual al 80 %, preferentemente superior o igual al 95 %, incluso más preferentemente, superior o igual al 98 %.
La invención se puede implementar optando por una disminución de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición de la zona de pantalla a la zona periférica que puede ser, en particular, una disminución según un gradiente continuo o una disminución según un gradiente escalonado que comprenda al menos un paso. Como una variante, la invención se puede implementar optando por una reducción de la densidad de partes con reflexión difusa en la zona de transición en la dirección de la zona de pantalla a la zona periférica, lo que se traduce en la presencia de máximos locales en la variación de la reflexión de la luz difusa de manera que la curva que pasa por el valor de la reflexión de la luz difusa en la unión de la zona de transición con la zona de pantalla y por estos máximos locales es decreciente.
De manera ventajosa, en caso de que la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición tenga al menos un mínimo local, la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición de la zona de pantalla hacia la zona periférica, en cualquier dirección de unión de la zona de pantalla con la zona periférica, es tal que la curva que pasa por el o por cada mínimo local de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición y por el valor de la reflexión de la luz difusa en la unión de la zona de transición con la zona periférica es decreciente.
La capa intermedia de la zona de transición puede ser continua o discontinua. En el sentido de la invención, una capa comprende dos superficies principales paralelas entre sí. El espesor de una capa se mide entre sus dos superficies principales, en una dirección normal a dichas superficies principales.
En el contexto de la invención, se hace una distinción entre:
- por una parte, las capas metálicas para las que el valor del índice de refracción es irrelevante y
- por otra parte, las capas transparentes, en particular, las dieléctricas, para las que se ha de tener en cuenta la diferencia en el índice de refracción con respecto al de las capas exteriores.
Material dieléctrico o capa dieléctrica significa un material o una capa con baja conductividad eléctrica, inferior a 100 S/m.
Cada capa exterior del elemento estratificado puede estar formada por un apilamiento de capas, si las diferentes capas que componen la capa exterior están constituidas por materiales transparentes, en particular, dieléctricos, que tienen aproximadamente el mismo índice de refracción.
Para cada zona de la zona de pantalla y la zona de transición, la capa intermedia está formada:
- bien por una sola capa, que es una capa transparente, en particular, dieléctrica, con un índice de refracción distinto al de las capas exteriores o al de una capa metálica,
- o por un apilamiento de capas que comprende al menos una capa transparente, en particular, dieléctrica, con un índice de refracción distinto al de las capas exteriores o al de una capa metálica.
Según la invención, para obtenerse las propiedades de reflexión difusa y de transmisión especular en cada zona de la zona de pantalla y la zona de transición del elemento estratificado, todas las superficies de contacto entre dos capas adyacentes del elemento estratificado, una de las cuales es una capa transparente, en particular, dieléctrica, y la otra es una capa metálica, o las cuales son dos capas transparentes, en particular, dieléctricas, con diferentes índices de refracción, están texturizadas y son paralelas entre sí.
La reflexión difusa en cada cara del elemento estratificado al nivel de la zona de pantalla y la zona de transición surge porque cada superficie de contacto entre dos capas adyacentes del elemento estratificado, una de las cuales es una capa transparente, en particular, dieléctrica, y la otra es una capa metálica, o las cuales son dos capas transparentes, en particular, dieléctricas, con diferentes índices de refracción, está texturizada. Por lo tanto, cuando la radiación que incide sobre la zona de pantalla o la zona de transición en cualquier cara del elemento estratificado alcanza dicha superficie de contacto, es reflejada por la capa metálica o debido a la diferencia de índice de refracción entre las dos capas transparentes y, como la superficie de contacto está texturizada, la reflexión es difusa.
Por su parte, la transmisión especular a través del elemento estratificado surge porque las dos capas exteriores tienen superficies principales exteriores lisas y están compuestas por materiales que tienen aproximadamente el mismo índice de refracción, y porque todas las superficies de contacto entre dos capas adyacentes del elemento estratificado, una de las cuales es una capa transparente, en particular, dieléctrica, y la otra es una capa metálica, o las cuales son dos capas transparentes, en particular, dieléctricas, con diferentes índices de refracción, están texturizadas y son paralelas entre sí.
En el sentido de la invención, dos materiales transparentes, en particular, dieléctricos, tienen aproximadamente el mismo índice de refracción o sus índices de refracción son aproximadamente iguales cuando el valor absoluto de la diferencia entre sus índices de refracción a 550 nm es inferior o igual a 0,15. Preferentemente, el valor absoluto de la diferencia en el índice de refracción a 550 nm entre los materiales que componen las dos capas exteriores del elemento estratificado es inferior a 0,05, más preferentemente, inferior a 0,015. En el sentido de la invención, dos capas transparentes, en particular, dieléctricas, tienen diferentes índices de refracción cuando el valor absoluto de la diferencia entre sus índices de refracción a 550 nm es estrictamente superior a 0,15.
En el resto de esta descripción se hace referencia al perfil de rugosidad o a las pendientes (de la superficie) de la capa intermedia de la zona de pantalla o la capa intermedia de la zona de transición, entendiéndose que es un mal uso del lenguaje denotar el perfil de rugosidad o las pendientes de cada superficie de contacto texturizada del elemento estratificado que se encuentra entre dos capas adyacentes, una de las cuales es una capa transparente, en particular, dieléctrica, y la otra es una capa metálica, o entre dos capas adyacentes que son dos capas transparentes, en particular, dieléctricas, con diferentes índices de refracción. En la medida en que todas estas superficies texturizadas sean paralelas entre sí en cada zona de la zona de pantalla y la zona de transición del elemento estratificado, en realidad, hay un solo perfil de rugosidad y una única distribución de las pendientes para cada zona de pantalla o zona de transición, lo que se designa como “ perfil de rugosidad (de la superficie) de la capa intermedia de la zona” o “ pendientes (de la superficie) de la capa intermedia de la zona” .
En el contexto de la invención, la reflexión total de la luz de una capa exterior del elemento estratificado, expresada en %, se mide según la norma ISO 9050: 2003 (iluminante D65; observador de 2°), colocando la fuente de luz de manera que la radiación incida de manera normal sobre el elemento de la cara de dicha capa exterior. Además, la reflexión total de la luz desde una capa exterior del elemento estratificado se toma como base para definir la reflexión de la luz difusa desde esta capa exterior, que es la parte de la reflexión total de la luz correspondiente a la luz reflejada en un ángulo estrictamente superior a 2,5° con respecto a la normal a la capa exterior en cuestión.
Para cada punto de una zona del elemento estratificado de la zona de pantalla y la zona de transición, la reflexión total de la luz en este punto, o la reflexión de la luz difusa en este punto, se define como el valor medio de la reflexión total de la luz, o de la reflexión de la luz difusa, sobre una superficie de referencia centrada en este punto, y es de un tamaño adecuado para ser representativa del perfil de rugosidad de la capa intermedia de la zona en cuestión. En el contexto de la invención, la superficie de referencia usada para definir la reflexión total de la luz, o la reflexión de la luz difusa, en un punto de una zona de la zona de pantalla y la zona de transición es una superficie centrada en este punto, cuyo tamaño es el máximo de 1 mm x 1 mm y 3Rsm x 3Rsm, donde Rsm es la anchura media de los elementos del perfil de rugosidad de la capa intermedia de la zona en cuestión, según lo definido en la norma ISO 4287, medida usando un perfilómetro MICROMESURE 2 de la empresa STIL, sobre una superficie de 1 mm x 1 mm con un paso de muestreo de 1 micrómetro x 1 micrómetro.
En la práctica, la reflexión de la luz difusa en un punto de una zona del elemento estratificado de la zona de pantalla y la zona de transición, de una de las capas exteriores, se determina como el producto de la borrosidad en la reflexión en este punto de la cara de la capa exterior en cuestión por la reflexión total de la luz en este punto de la cara de la capa exterior en cuestión. Dado el límite angular de 2,5° para la reflexión de la luz difusa, la borrosidad en la reflexión en un punto de una zona del elemento estratificado de la zona de pantalla y la zona de transición es la proporción de las pendientes de la capa intermedia, tomada en la superficie de referencia centrada en este punto, que son tales que el valor de la pendiente es estrictamente superior a (1/2)arcsen(sen(2,50)/n2) = (1/2)arcsen(sen(2,50)/n4), donde n2 y n4 son los índices de refracción aproximadamente iguales de las dos capas exteriores de la zona del elemento estratificado.
En el contexto de la invención, la proporción de las pendientes, correspondiente a la borrosidad en la reflexión según lo definido anteriormente, se determina midiendo el perfil z = f ( x ,y ) de la superficie de la capa intermedia texturizada de dicha zona usando un perfilómetro MICROMESURE 2 de la empresa STIL, sobre una superficie de 1 mm x 1 mm con un paso de muestreo de 1 micrómetro x 1 micrómetro, y calculando en cada punto de la ■ i dz dz i superficie medida la pendiente local 0, según la relación: 9
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donde — dx y 3 — dy son las derivadas parciales de la altura calculadas con el filtro de Sobel.
A continuación en la memoria, se toma el parámetro de la rugosidad de una superficie como la pendiente cuadrática media Rdq de la superficie según lo definido en la norma ISO 4287, medida con un perfilómetro MICROMESURE 2 de la empresa STIL, en una superficie de 1 mm x 1 mm con un paso de muestreo de 1 micrómetro x 1 micrómetro.
A lo largo de esta solicitud, para las mediciones realizadas con el perfilómetro MICROMESURE 2 de la empresa STIL, las condiciones de medición son las siguientes. El cabezal de medición consiste en una lente cromática combinada con una “ lupa” que tiene las características: apertura numérica de 0,42; ángulo de medición máximo de 25°; resolución en Z de 0,04 micrómetros; resolución lateral de 4,5 micrómetros. Los parámetros de rugosidad se extraen con un filtro gaussiano de paso bajo que tiene una longitud de corte de 19 micrómetros (que filtra las microasperezas) y un filtro gaussiano de paso alto con una longitud de corte de 1 mm (que filtra las ondulaciones).
En el contexto de la invención, se usan las siguientes definiciones:
- un elemento transparente es un elemento a través del cual hay transmisión de radiación al menos en los intervalos de longitud de onda útiles para la aplicación prevista del elemento. Como ejemplo, cuando el elemento se usa como acristalamiento para un edificio o un vehículo, es transparente al menos en el intervalo de longitud de onda visible.
- un acristalamiento transparente es un sustrato transparente rígido, orgánico o mineral.
- una superficie lisa es una superficie cuyas irregularidades superficiales son de dimensiones inferiores a la longitud de onda de la radiación que incide sobre la superficie, de modo que la radiación no es desviada por estas irregularidades superficiales. A continuación, la radiación incidente es transmitida y reflejada de forma especular por la superficie. En el contexto de la invención, una superficie lisa es una superficie que tiene una pendiente cuadrática media Rdq como se ha descrito anteriormente inferior o igual a 0,2°.
- una superficie texturizada es una superficie cuyas propiedades superficiales varían en una escala superior a la longitud de onda de la radiación que incide sobre la superficie. A continuación, la radiación incidente es transmitida y reflejada de forma difusa por la superficie. En el contexto de la invención, una superficie texturizada es una superficie que tiene una pendiente cuadrática media Rdq como se ha descrito anteriormente estrictamente superior a 0,2°.
El elemento estratificado transparente según la invención permite obtener:
- la transmisión especular y reflexión difusa de la radiación que incide sobre la zona de pantalla del elemento estratificado de una u otra de sus capas exteriores,
- la transmisión especular y reflexión especular de la radiación que incide sobre la zona periférica del elemento estratificado desde una u otra de sus capas exteriores; y
- un aspecto visual global uniforme del elemento estratificado, de una u otra de sus capas exteriores, debido a la zona de transición, permitiendo la integración de la zona de pantalla con respecto a la zona periférica sin una delimitación visual pronunciada entre las dos zonas.
El acristalamiento transparente que comprende un elemento estratificado transparente de este tipo tiene, por tanto, un aspecto visual global uniforme y, al mismo tiempo, permite proyectar imágenes en al menos una zona del acristalamiento dedicada a la proyección, que corresponde a la o a cada zona de pantalla del elemento estratificado, y garantizar una visión clara a través del acristalamiento en al menos una zona del acristalamiento dedicada a la visión, que corresponde a la o a cada zona periférica del elemento estratificado.
La transparencia en la transmisión y la reflexión difusa del elemento estratificado transparente, y del acristalamiento transparente que lo lleva incorporado, contribuyen a obtener una buena luminosidad de las imágenes proyectadas en la zona de pantalla. La capa intermedia de la zona de pantalla potencia la reflexión difusa, lo que permite la proyección directa de una imagen en una cualquiera de las caras del elemento estratificado transparente y de un acristalamiento transparente que lo lleve incorporado, formándose la imagen a nivel de la capa intermedia.
Ventajosamente, en cada cara del elemento estratificado y en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, el cambio en la reflexión de la luz difusa en la zona de transición es inferior o igual a (20 %) RL(ZE)/mm, donde RL(ZE) es la reflexión de la luz total media de la zona de pantalla.
Preferentemente, la reflexión de la luz total RL(ZE) es constante en la zona de pantalla.
En una realización, en cada cara del elemento estratificado, la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición es continuamente decreciente de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica.
Según una variante, en cada cara del elemento estratificado, la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición es decreciente de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, al menos en un paso para el que la reflexión de la luz difusa en cualquier punto del paso es estrictamente inferior a la reflexión de la luz difusa en cualquier punto de la zona de pantalla y de cualquier paso anterior más cercano a la zona de pantalla. Como es evidente, también es posible tener, en cada paso, una disminución continua de la variación de la reflexión de la luz difusa en la dirección de la zona de pantalla a la zona periférica.
Según otra variante, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, la zona de transición comprende al menos dos regiones sucesivas en la dirección de la zona de pantalla a la zona periférica, donde cada región se forma combinando dos partes que comprenden una primera parte más cercana a la zona de pantalla y una segunda parte más cercana a la zona periférica, siendo la reflexión de la luz difusa media de la primera parte estrictamente inferior a la reflexión de la luz difusa media de la segunda parte, teniendo las regiones sucesivas una distribución cada vez más favorable de la primera parte al aproximarse a la zona periférica. Entonces, la invención se implementa reduciendo la densidad de las partes con reflexión difusa en la dirección de la zona de pantalla a la zona periférica, lo que se traduce en la presencia de máximos locales en la variación de la reflexión de la luz difusa de manera que la curva que pasa por el valor de la reflexión de la luz difusa en la unión de la zona de transición con la zona de pantalla y a través de estos máximos locales es decreciente.
Según una característica preferida, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, la variación de la borrosidad en la transmisión de la zona de transición es inferior o igual a 0,7 %/mm.
Según otra característica preferida, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, la variación de la claridad de la zona de transición es inferior o igual a 0,5 %/mm.
En el contexto de la invención:
- la borrosidad en la transmisión (Turbidez T) de una zona de un elemento estratificado, expresada en %, se mide con un medidor de visibilidad según la norma ASTM D 1003 para la radiación que incide sobre la zona del elemento estratificado;
- la claridad de una zona de un elemento estratificado, expresada en %, se mide con el medidor de visibilidad Haze-Gard de BYK.
Según la invención, la disminución de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición, o de la curva que pasa por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona de transición, se obtiene variando al menos un parámetro de entre la pendiente cuadrática media y la reflexión total de la luz de la capa intermedia de la zona de transición, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica.
En particular, en una realización de la invención, un primer parámetro de entre la pendiente cuadrática media y la reflexión de la luz total de la capa intermedia de la zona de transición es constante e igual al parámetro correspondiente de la capa intermedia de la zona de pantalla, mientras que el segundo parámetro de entre la pendiente cuadrática media y la reflexión de la luz total de la capa intermedia de la zona de transición es inferior o igual al parámetro correspondiente de la capa intermedia de la zona de pantalla y tiene una variación decreciente de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica.
En una realización, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, la variación del segundo parámetro de entre la pendiente cuadrática media y la reflexión de la luz total de la capa intermedia de la zona de transición es continuamente decreciente de la zona de pantalla a la zona periférica.
En otra realización, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, la variación del segundo parámetro de entre la pendiente cuadrática media y la reflexión de la luz total de la capa intermedia de la zona de transición es decreciente de la zona de pantalla a la zona periférica en al menos un paso para el que dicho segundo parámetro en cualquier punto del paso es estrictamente inferior al parámetro correspondiente en cualquier punto de la zona de pantalla y de cualquier paso anterior más cercano a la zona de pantalla. Como es evidente, también es posible tener una disminución continua de la variación de dicho segundo parámetro en cada paso en la dirección de la zona de pantalla a la zona periférica.
Ventajosamente, cuando el parámetro que varía es la pendiente cuadrática media de la capa intermedia de la zona de transición, la variación de esta última tiene una variación inferior o igual a 3,5°/mm, preferentemente inferior o igual a 3°/mm, más preferentemente inferior o igual a 2°/mm.
Ventajosamente, cuando el parámetro que varía es la reflexión total de la luz de la capa intermedia de la zona de transición, la variación de esta última tiene una variación inferior o igual a (20 %)RL(ZE)/mm, donde RL(ZE) es la reflexión de la luz total media de la zona de pantalla.
Según una realización, la capa intermedia de la zona de transición tiene un índice de refracción igual al índice de refracción de la capa intermedia de la zona de pantalla, y la disminución de la variación de la reflexión de la luz total de la capa intermedia de la zona de transición de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, se obtiene reduciendo el espesor de la capa intermedia de la zona de pantalla a la zona periférica.
Según otra realización, la capa intermedia de la zona de transición tiene un espesor igual al espesor de la capa intermedia de la zona de pantalla, y la disminución de la variación de la reflexión total de la luz de la capa intermedia de la zona de transición de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, se obtiene variando el índice de refracción de la capa intermedia de la zona de pantalla a la zona periférica.
El paralelismo de las superficies de contacto texturizadas en cada zona de pantalla y zona de transición del elemento estratificado implica que, para cada capa de la capa intermedia de la zona en cuestión que esté flanqueada por capas de naturaleza metálica o no metálica, diferentes de ella misma o con índices de refracción diferentes de ella misma, el espesor de la capa es uniforme perpendicularmente a sus superficies de contacto con las capas adyacentes. Esta uniformidad de espesor puede ser global en toda la extensión de la textura o local en partes de la textura. En particular, cuando la textura tiene variaciones de pendiente, el espesor entre dos superficies de contacto texturizadas consecutivas puede cambiar, por parte, en función de la pendiente de la textura, aunque las superficies de contacto texturizadas siguen siendo paralelas entre sí. Este caso ocurre, en particular, para una capa depositada por pulverización catódica, en particular, por pulverización catódica asistida por un campo magnético (pulverización catódica de magnetrón), donde el espesor de la capa disminuye a medida que aumenta la pendiente de la textura. Así pues, localmente, en cada parte de textura que tiene una pendiente dada, el espesor de la capa permanece constante, pero el espesor de la capa es diferente entre una primera parte de textura que tiene una primera pendiente y una segunda parte de textura que tiene una segunda pendiente diferente de la primera pendiente.
Ventajosamente, para obtener el paralelismo de las superficies de contacto texturizadas dentro de cada zona de pantalla y zona de transición del elemento estratificado, la o cada capa que compone la capa intermedia de la zona en cuestión es una capa depositada por pulverización catódica. De hecho, la pulverización catódica, en especial, la pulverización catódica asistida por un campo magnético (la denominada pulverización catódica de magnetrón), garantiza que las superficies que delimitan la capa sean paralelas entre sí, lo que no ocurre con otras técnicas de deposición tales como la evaporación o la deposición química en fase de vapor (CVD, Chemical Vapor Deposition), o bien el proceso sol-gel. Ahora, el paralelismo de las superficies de contacto texturizadas dentro de cada zona de pantalla y zona de transición del elemento estratificado es esencial para obtener una transmisión especular a través del elemento.
La zona periférica del elemento estratificado puede carecer de una capa intermedia interpuesta entre las capas exteriores. Como variante, la zona periférica del elemento estratificado puede comprender una capa intermedia interpuesta entre las capas exteriores pero, a diferencia de las capas intermedias de la zona de pantalla y la zona de transición, la capa intermedia de la zona periférica no está texturizada, lo que garantiza la reflexión especular de la radiación que incide sobre la zona periférica del elemento estratificado desde una u otra de sus capas exteriores.
Según un aspecto de la invención, en cada zona del elemento estratificado que comprende una capa intermedia, la capa intermedia comprende al menos una capa delgada que consiste en un material dieléctrico con alto índice de refracción, diferente al índice de refracción de las capas exteriores, tal como Si3N4, SnO2, ZnO, AlN, NbO, NbN, TiO2, o que consiste en un material dieléctrico con bajo índice de refracción, diferente al índice de refracción de las capas exteriores, tal como SiO2, Al2O3, MgF2, AlF3. La capa intermedia también puede comprender al menos una capa metálica delgada, en particular, una capa delgada de plata, oro, titanio, niobio, silicio, aluminio, aleación de níquel-cromo (NiCr), acero inoxidable 0 aleaciones de los mismos. En el sentido de la invención, una capa delgada es una capa con un espesor inferior a 1 micrómetro.
Ventajosamente, en cada zona del elemento estratificado que comprende una capa intermedia, se puede ajustar la composición química de la capa intermedia para conferir propiedades adicionales al elemento estratificado, por ejemplo, propiedades térmicas, del tipo de control solar y/o de baja emisividad. Así pues, en una realización, la capa intermedia es un apilamiento de capas delgadas que comprenden una alternancia de “ n” capas funcionales metálicas, en particular, de capas funcionales a base de plata o aleación metálica que contiene plata, y de “ (n 1)” recubrimientos antirreflectantes, con n > 1, donde cada capa funcional metálica está dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes.
De una manera conocida, un apilamiento de este tipo con una capa funcional metálica tiene propiedades de reflexión en el intervalo de la radiación solar y/o en el intervalo de la radiación infrarroja de onda larga. En un apilamiento como este, la capa o las capas funcionales metálicas determinan esencialmente el rendimiento térmico, mientras que los recubrimientos antirreflectantes a su alrededor actúan interfiriendo en el aspecto visual. De hecho, aunque las capas funcionales metálicas permiten obtener el rendimiento térmico deseado incluso con un pequeño espesor geométrico, del orden de los 10 nm por cada capa funcional metálica, se oponen fuertemente al paso de la radiación en el intervalo de la longitud de onda visible. Por lo tanto, son necesarios recubrimientos antirreflectantes en ambas caras de cada capa funcional metálica para garantizar una buena transmisión de la luz en la región visible. En la práctica, es el apilamiento completo de la capa intermedia, que comprende las capas metálicas delgadas y los recubrimientos antirreflectantes, lo que se optimiza ópticamente. Ventajosamente, la optimización óptica se puede realizar en el apilamiento completo del elemento estratificado o del acristalamiento, es decir, incluyendo las capas exteriores colocadas en cada cara de la capa intermedia y cualquier capa adicional.
El elemento estratificado obtenido combina, por lo tanto, propiedades ópticas, en concreto, propiedades de transmisión especular y de reflexión difusa de la radiación que incide sobre las zonas de pantalla y de transición del elemento estratificado, y propiedades térmicas, en concreto, propiedades de control solar y/o de baja emisividad. Un elemento estratificado de este tipo se puede usar para acristalamientos de protección solar y/o aislamiento térmico, en particular, de vehículos o edificios.
Según un aspecto de la invención, en cada zona de pantalla y zona de transición del elemento estratificado, la textura de cada superficie de contacto entre dos capas adyacentes, una de las cuales es una capa transparente, en particular, dieléctrica, y la otra es una capa metálica, o que son dos capas transparentes, en particular, dieléctricas, con diferentes índices de refracción, está formada por una pluralidad de patrones que están hundidos o elevados con respecto a un plano general de la superficie de contacto. En el contexto de la invención, en cada zona de pantalla y zona de transición del elemento estratificado, la pendiente cuadrática media Rdq de la capa intermedia es estrictamente superior a 0,2°. Preferentemente, en la zona de pantalla del elemento estratificado, la pendiente cuadrática media Rdq de la capa intermedia está entre 0,5° y 30°, preferentemente, entre 2 ° y 20°, más preferentemente entre 2 ° y 10°. Preferentemente, en la zona de transición del elemento estratificado, la pendiente cuadrática media Rdq de la capa intermedia está entre 0,5° y 30°, preferentemente, entre 0,5° y 20°, más preferentemente entre 0,5° y 10°.
En la práctica, cuando la variación de la reflexión de la luz difusa entre las diferentes zonas del elemento estratificado se obtiene variando el perfil de rugosidad de la capa intermedia para un espesor y una composición química dados constantes de la capa intermedia, el perfil de rugosidad de la capa intermedia de cada zona del elemento estratificado se puede obtener depositando la o cada capa de la capa intermedia con espesor y composición constantes de manera adaptable sobre un sustrato que tenga una texturización adecuada, por ejemplo, una texturización con una pendiente cuadrática media Rdq inferior o igual a 0,2° para formar la zona periférica, una texturización con una pendiente cuadrática media Rdq del orden de 2 ° a 10° para formar la zona de pantalla y una texturización con una pendiente cuadrática media Rdq decreciente desde la zona de pantalla a la zona periférica para formar la zona de transición. Esta texturización adecuada de un sustrato se puede obtener mediante cualquier método conocido de texturización, por ejemplo, mediante el estampado de la superficie del sustrato, mediante abrasión, mediante chorro de arena, mediante tratamiento químico o mediante ataque químico, usando máscaras, por ejemplo, para ajustar el perfil de rugosidad de cada parte de la superficie del sustrato.
Como una variante, cuando la variación de la reflexión de la luz difusa entre las diferentes zonas del elemento estratificado se obtiene variando el espesor de la capa intermedia para una composición química y un perfil de rugosidad constantes dados de la capa intermedia, el perfil de espesor de la capa intermedia de cada zona del elemento estratificado se puede obtener depositando la o cada capa de la capa intermedia de composición constante de manera adaptable sobre un sustrato que tenga rugosidad constante, mediante la modulación del espesor de la deposición.
De manera similar, cuando la variación de la reflexión de la luz difusa entre las diferentes zonas del elemento estratificado se obtiene variando el índice de refracción de la capa intermedia para un espesor y un perfil de rugosidad constantes dados de la capa intermedia, el perfil de composición química de la capa intermedia de cada zona del elemento estratificado se puede obtener depositando la o cada capa de la capa intermedia con espesor constante de forma adaptable sobre un sustrato que tenga rugosidad constante, con la modulación de la composición de la capa durante la deposición.
En una realización de la invención, una de las dos capas exteriores del elemento estratificado es una capa exterior texturizada que comprende un sustrato rígido o flexible, en particular, de vidrio o de material polimérico orgánico, cuya superficie principal está texturizada. La texturización de una de las superficies principales del sustrato se puede obtener mediante cualquier método conocido de texturización, por ejemplo, mediante el estampado de la superficie del sustrato previamente calentada hasta una temperatura a la que se pueda deformar, en particular, mediante estiramiento con un rodillo cuya superficie tenga una texturización complementaria a la texturización que se formará sobre el sustrato; mediante abrasión por medio de partículas o superficies abrasivas, en particular, mediante chorro de arena; mediante tratamiento químico, en particular, tratamiento con ácido en el caso de un sustrato de vidrio; mediante moldeo, en particular, moldeo por inyección en el caso de un sustrato de polímero termoplástico; o mediante ataque químico. Como una variante, la texturización de la superficie principal del sustrato se puede obtener depositando un vidrio poroso o una capa esmaltada.
Los ejemplos de sustratos de vidrio texturizados que se pueden usar como capa exterior texturizada del elemento estratificado comprenden: los sustratos de vidrio comercializados por la empresa Saint-Gobain Glass en la gama SGG Satinovo, que tienen una textura obtenida mediante ataque químico con ácido sobre una de sus superficies principales; los sustratos de vidrio comercializados por la empresa Berliner Glas en la gama BG-Nonflex, que tienen una textura obtenida mediante tratamiento químico sobre una de sus superficies principales; los sustratos de vidrio comercializados por la empresa AGC en la gama Matelux Light, que tienen una textura obtenida mediante ataque químico con ácido sobre una de sus superficies principales; los sustratos de vidrio de alto índice texturizados mediante chorro de arena tales como el vidrio de pedernal, por ejemplo, comercializado por la empresa Schott con las referencias SF6 (n = 1,81 a 550 nm), 7SF57 (n = 1,85 a 550 nm), N-SF66 (n = 1,92 a 550 nm), P-SF68 (n = 2,00 a 550 nm).
En el caso de una capa exterior texturizada formada por un sustrato texturizado hecho de material polimérico orgánico, los ejemplos de materiales adecuados comprenden, en particular, poliésteres tales como tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), naftalato de polietileno (PEN); poliacrilatos tales como polimetilmetacrilato (PMMA); policarbonatos; poliuretanos; poliamidas; poliimidas; polímeros fluorados tales como etilen-tetrafluoroetileno (ETFE), fluoruro de polivinilideno (PVDF), policlorotrifluoroetileno (PCTFE), etilenclorotrifluoroetileno (ECTFE), copolímeros fluorados de etilen-propileno (FEP); resinas fotorreticulables y/o fotopolimerizables, tales como las resinas tiol-eno, poliuretano, uretano-acrilato, poliéster-acrilato; politiouretanos. En general, estos polímeros tienen un intervalo de índice de refracción a 550 nm de 1,30 a 1,70. Sin embargo, es interesante señalar que algunos de estos polímeros, y en particular, los polímeros que comprenden azufre, tales como los politiouretanos, pueden tener índices de refracción más altos a 550 nm, que pueden llegar hasta 1,74.
En otra realización de la invención, una de las dos capas exteriores del elemento estratificado es una capa exterior texturizada formada por una capa adaptable, una superficie principal de la que es texturizada y está unida por su otra superficie principal sobre un sustrato rígido o flexible. En particular, puede ser una capa termoformable o una capa de material fotorreticulable y/o fotopolimerizable. En este caso, un método muy adecuado para texturizar una de las superficies principales de la capa adaptable es, en particular, el estampado. Preferentemente, el material fotorreticulable y/o fotopolimerizable se encuentra en forma líquida a temperatura ambiente y da, cuando ha sido irradiado y fotorreticulado y/o fotopolimerizado, un sólido transparente libre de burbujas o de cualquier otra irregularidad. En particular, puede tratarse de una resina tal como las que se emplean usualmente como adhesivos, pegamentos o recubrimientos superficiales. En general, estas resinas se basan en monómeros/comonómeros/prepolímeros de tipo epoxi, epoxisilano, acrilato, metacrilato, ácido acrílico y ácido metacrílico. Cabe citar, por ejemplo, las resinas tiol-eno, poliuretano, uretano-acrilato, poliéster-acrilato. En lugar de una resina, puede ser un gel acuoso fotorreticulable, tal como un gel de poliacrilamida.
Cuando una de las dos capas exteriores del elemento estratificado es una capa exterior texturizada que tiene una superficie principal texturizada y su otra superficie principal es lisa, la capa intermedia está formada ventajosamente:
- bien por una sola capa de material metálico o de material transparente, en particular, dieléctrico, con un índice de refracción diferente al de la capa exterior texturizada, depositada de manera adaptable sobre la superficie principal texturizada de la capa exterior texturizada,
- o por un apilamiento de capas, que comprende al menos una capa de material metálico o de material transparente, en particular, dieléctrico, con un índice de refracción diferente al de la capa exterior texturizada, depositadas de manera adaptable, sucesivamente sobre la superficie principal texturizada del capa exterior texturizada.
Según la invención, se considera que la deposición de la capa intermedia, o la deposición sucesiva de las capas de la capa intermedia, sobre la superficie principal texturizada de la capa exterior texturizada se lleva a cabo de forma adaptable si, tras la deposición, la superficie de la o de cada capa de la capa intermedia está texturizada y es paralela a la superficie principal texturizada de la capa exterior texturizada. Según una característica ventajosa, la deposición adaptable de la capa intermedia, o la deposición adaptable sucesiva de las capas de la capa intermedia, sobre la superficie principal texturizada de la capa exterior texturizada se lleva a cabo mediante pulverización catódica, en particular, asistida por un campo magnético (pulverización catódica de magnetrón). También son concebibles otras técnicas de deposición adaptable, tales como técnicas de evaporación, en particular, para depositar capas metálicas.
Según un aspecto de la invención, la otra capa exterior del elemento estratificado, es decir, la capa exterior ubicada sobre la otra cara de la capa intermedia con respecto a la capa exterior texturizada, comprende una capa de material endurecible con un índice de refracción aproximadamente igual al de la capa exterior texturizada, depositada sobre la superficie principal texturizada de la capa intermedia opuesta a la capa exterior texturizada, estando inicialmente en un estado viscoso, líquido o pastoso adecuado para las operaciones de conformado.
La capa depositada inicialmente en estado viscoso, líquido o pastoso puede ser, en particular, una capa para la planarización de la superficie del elemento estratificado. Como una variante, la capa depositada inicialmente en estado viscoso, líquido o pastoso puede ser una capa que garantice la integración entre, por un lado, la capa exterior texturizada provista de la capa intermedia y, por otro lado, un sustrato opuesto.
La capa depositada inicialmente en un estado viscoso, líquido o pastoso puede ser una capa de material fotorreticulable y/o fotopolimerizable. Preferentemente, este material fotorreticulable y/o fotopolimerizable se encuentra en forma líquida a temperatura ambiente y da, cuando ha sido irradiado y fotorreticulado y/o fotopolimerizado, un sólido transparente libre de burbujas o de cualquier otra irregularidad. En particular, puede tratarse de una resina tal como las que se emplean usualmente como adhesivos, pegamentos o recubrimientos superficiales. En general, estas resinas se basan en monómeros/comonómeros/prepolímeros de tipo epoxi, epoxisilano, acrilato, metacrilato, ácido acrílico y ácido metacrílico. Cabe citar, por ejemplo, las resinas tiol-eno, poliuretano, uretano-acrilato, poliéster-acrilato. En lugar de una resina, puede ser un gel acuoso fotorreticulable, tal como un gel de poliacrilamida.
Como una variante, la capa depositada inicialmente en estado viscoso, líquido o pastoso puede ser una capa depositada mediante un proceso sol-gel, en particular, una capa sol-gel que comprende una matriz híbrida orgánica/inorgánica a base de sílice. Una capa sol-gel de este tipo es particularmente ventajosa, ya que ofrece la posibilidad de ajustar con precisión el valor de su índice de refracción, de modo que sea lo más cercano posible al de la capa exterior texturizada. Según la invención, la concordancia del índice o de la diferencia de índice entre las dos capas exteriores del elemento estratificado corresponde al valor absoluto de la diferencia entre los índices de refracción a 550 nm de sus materiales dieléctricos constituyentes. Cuanto menor sea la diferencia de índice, más clara será la visión a través del elemento estratificado. En particular, se obtiene una excelente visión con una concordancia de índice inferior o igual a 0,050, preferentemente inferior o igual a 0,030, y mejor aún, inferior o igual a 0,015.
Según un aspecto de la invención, al menos una de las dos capas exteriores del elemento estratificado es una laminilla interpuesta a base de material polimérico, en particular, termoformable o sensible a la presión, es decir, el tipo de laminilla que se usa como entrecapa en el acristalamiento laminado. En particular, puede ser al menos una laminilla a base de polivinilbutiral (PVB), acetato de etilen-vinilo (EVA), poliuretano (PU), tereftalato de polietileno (PET) o cloruro de polivinilo (PVC). Esta capa a base de material polimérico puede desempeñar el papel de una entrecapa de laminación que puede laminarse o calandrarse sobre un sustrato como capa adicional, por ejemplo, vidrio transparente o extra-transparente.
Según un aspecto de la invención, el elemento estratificado puede ser una película flexible. Ventajosamente, dicha película flexible está dotada, en una de sus superficies principales exteriores, de una capa de adhesivo recubierta con una tira protectora que se ha de retirar para pegar la película. A continuación, el elemento estratificado en forma de película flexible se puede fijar pegándolo sobre una superficie existente, por ejemplo, una superficie de acristalamiento transparente, para dotar a esta superficie de propiedades de reflexión difusa al nivel de cada zona de pantalla y zona de transición, manteniendo, a la vez, las propiedades de transmisión especular a través del acristalamiento. El acristalamiento sobre el que se fija el elemento estratificado en forma de película flexible puede ser un acristalamiento plano o curvado.
La invención también se refiere a un acristalamiento transparente que comprende un elemento estratificado como se ha descrito anteriormente.
En una realización, el acristalamiento transparente comprende además al menos una capa adicional enfrentada al elemento estratificado, preferentemente, seleccionada entre:
- sustratos transparentes seleccionados entre polímeros, vidrios o cerámicas que comprenden dos superficies principales lisas,
- materiales endurecibles inicialmente en estado viscoso, líquido o pastoso adecuados para operaciones de conformado, en particular, una capa sol-gel,
- laminillas interpuestas a base de material polimérico, en particular, termoconformables o sensibles a la presión.
Ventajosamente, dicho acristalamiento transparente que lleva incorporado el elemento estratificado comprende al menos un recubrimiento antirreflectante en la interfase entre el aire y el material que constituye la capa que forma una superficie principal exterior del acristalamiento destinado a situarse frente a un proyector durante la proyección de imágenes sobre la zona de pantalla. La adición de un recubrimiento antirreflectante puede reducir las múltiples reflexiones dentro del elemento estratificado y, por tanto, mejorar la calidad de las imágenes proyectadas.
El recubrimiento antirreflectante proporcionado sobre al menos una de las superficies principales exteriores del acristalamiento transparente puede ser de cualquier tipo para reducir la reflexión de la radiación en la interfase entre el aire y la capa que forma la superficie principal exterior. En particular, puede ser una capa con un índice de refracción entre el índice de refracción del aire y el índice de refracción de la capa que forma la superficie principal exterior, tal como una capa depositada sobre la superficie de la capa que forma la superficie principal exterior mediante un técnica de vacío o una capa porosa del tipo sol-gel, o, en el caso de que la capa que forma la superficie principal exterior sea de vidrio, una parte superficial hueca de esta capa de vidrio obtenida mediante el tratamiento con ácido del tipo “ataque químico” . Como una variante, el recubrimiento antirreflectante puede estar formado por un apilamiento de capas delgadas que tienen índices de refracción más bajos y más altos alternos, que desempeña el papel de un filtro de interferencias en la interfase entre el aire y la capa que forma la superficie principal exterior, o por un apilamiento de capas delgadas que tienen un gradiente continuo o escalonado de índices de refracción entre el índice de refracción del aire y el de la capa que forma la superficie principal exterior.
Las superficies principales exteriores lisas del elemento estratificado y del acristalamiento transparente pueden ser planas o curvadas. En particular, el elemento estratificado se puede emplear en acristalamientos curvados, por ejemplo, para edificios o vehículos, en particular, automóviles. Según un aspecto de la invención, las superficies principales exteriores lisas del elemento estratificado pueden no ser paralelas entre sí, por ejemplo, en el caso de un elemento estratificado en forma de cuña destinado a su uso en un sistema de pantalla de visualización frontal (HUD, Head-Up Display), para evitar la generación de imágenes dobles. En otras aplicaciones, las superficies principales exteriores lisas del elemento estratificado son preferentemente paralelas entre sí, lo que ayuda a limitar la dispersión de luz para la radiación que pasa a través del elemento estratificado y, por lo tanto, mejora la claridad de la visión a través del elemento estratificado.
Breve descripción de las figuras
Las características y ventajas de la invención quedarán claras en la siguiente descripción de varias realizaciones de un elemento estratificado y de un acristalamiento transparente según la invención, que se dan solo a modo de ejemplo y se hacen con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la Fig. 1 es una vista superior esquemática de un acristalamiento transparente que tiene incorporado un elemento estratificado según la invención;
- la Fig. 2 es una sección transversal esquemática del acristalamiento transparente de la Fig. 1 al nivel de la zona de pantalla del elemento estratificado para una primera variante de la estructura del acristalamiento;
- la Fig. 3 es una sección transversal esquemática del acristalamiento transparente de la Fig. 1 al nivel de la zona de pantalla del elemento estratificado para una segunda variante de la estructura del acristalamiento;
- la Fig. 4a es una sección transversal parcial esquemática de un elemento estratificado según una primera realización de la invención;
- la Fig. 4b es una curva que muestra la variación de la reflexión de la luz difusa en las diferentes zonas del elemento estratificado de la primera realización según la sección de la Fig. 4a;
- la Fig. 5a es una sección transversal parcial esquemática de un elemento estratificado según una segunda realización de la invención;
- la Fig. 5b es una curva que muestra la variación de la reflexión de la luz difusa en las diferentes zonas del elemento estratificado de la segunda realización según la sección de la Fig. 5a;
- la Fig. 6a es una vista superior parcial esquemática de un elemento estratificado según una tercera realización de la invención;
- la Fig. 6b es una vista superior parcial esquemática de un elemento estratificado según una cuarta realización de la invención;
- la Fig. 7a es una sección transversal a lo largo de la línea VN-VN de la Fig. 6a o la Fig. 6b;
- la Fig. 7b es una curva que muestra la variación de la reflexión de la luz difusa en las diferentes zonas del elemento estratificado de la tercera o cuarta realización según la sección de la Fig. 7a;
- la Fig. 8a es una sección transversal parcial esquemática de un elemento estratificado según una quinta realización de la invención;
- la Fig. 8b es una curva que muestra la variación de la reflexión de la luz difusa en las diferentes zonas del elemento estratificado de la quinta realización según la sección de la Fig. 8a;
- la Fig. 9 es una sección transversal parcial esquemática de un elemento estratificado según una sexta realización de la invención;
- la Fig. 10a es una vista ampliada de un detalle de la zona de pantalla del elemento estratificado de una de las Fig. 4 a 9, según una primera alternativa; y
- la Fig. 10b es una vista ampliada de un detalle de la zona de pantalla del elemento estratificado de una de las Fig. 4 a 9, según una segunda alternativa.
Descripción detallada
Salvo que se indique lo contrario, un mismo elemento que aparece en diferentes figuras tiene una referencia única. Para mayor claridad de los dibujos, los espesores relativos de las diversas capas y las anchuras relativas de las diversas zonas de las Fig. 1 a 10b no se han respetado rigurosamente. Además, en las figuras, no se ha mostrado la posible variación del espesor de la o de cada capa que compone la capa intermedia en función de la pendiente de la textura, entendiéndose que esta posible variación del espesor no afecta al paralelismo de las superficies de contacto texturizadas. De hecho, para cada pendiente dada de la textura, las superficies de contacto texturizadas son paralelas entre sí.
La Fig. 1 muestra una vista superior esquemática de un acristalamiento transparente 1 que tiene incorporado un elemento estratificado según la invención, que comprende una zona ZE de pantalla, una zona periférica ZP y una zona ZT de transición entre la zona ZE de pantalla y la zona periférica ZP. Dos posibles estructuras para el acristalamiento 1 se muestran, como ejemplos no limitantes, en las Fig. 2 y 3. Cabe señalar que las Fig. 2 y 3 ilustran la estructura del acristalamiento 1 solo al nivel de la zona ZE de pantalla, entendiéndose que la estructura del acristalamiento 1 es similar al nivel de la zona de transición y de la zona periférica, siendo la capa intermedia 3E texturizada de la zona de pantalla simplemente reemplazada, en la zona ZT de transición, por la capa intermedia 3T texturizada de la zona de transición y, en la zona periférica ZP, ya sea por ausencia de una capa intermedia o por una capa intermedia 3P no texturizada de la zona periférica.
Según la invención, como se ilustra en las Fig. 2 y 3, el acristalamiento 1 comprende un elemento estratificado 10 que comprende dos capas exteriores 2 y 4, que se componen de materiales dieléctricos transparentes que tienen aproximadamente el mismo índice n2, n4 de refracción. Cada capa exterior 2 o 4 tiene una superficie principal lisa, 2A o 4A respectivamente, dirigida hacia el exterior del elemento estratificado, y una superficie principal texturizada, 2B o 4B respectivamente, dirigida hacia el interior del elemento estratificado.
Las texturas de las superficies interiores 2B y 4B son complementarias entre sí. Las superficies texturizadas 2B y 4B están enfrentadas entre sí, en una configuración en la que sus texturas son estrictamente paralelas entre sí. El elemento estratificado 10 también comprende una capa intermedia 3E interpuesta en contacto entre las superficies texturizadas 2B y 4B.
La Fig. 10a muestra una variante de realización según la que la capa intermedia 3E es de una sola capa y consiste en un material transparente que es bien metálico o dieléctrico con un índice de refracción n3 diferente al de las capas exteriores 2 y 4. La Fig. 10b muestra una variante de realización según la que la capa intermedia 3E está formada por un apilamiento transparente de varias capas 31E, 32E, ..., 3kE, donde al menos una de las capas 31E a 3kE es una capa metálica, o una capa dieléctrica con un índice de refracción diferente al de las capas exteriores 2 y 4. Preferentemente, al menos cada una de las dos capas 3iE y 3kE ubicadas en los extremos del apilamiento es una capa metálica o una capa dieléctrica con un índice de refracción n31 E o n3kE diferente al de las capas exteriores 2 y 4.
Las estructuras, de una o varias capas, ilustradas en las Fig. 10a y 10b para la capa intermedia 3E de la zona ZE de pantalla, por supuesto, también se pueden usar para la capa intermedia 3T de la zona ZT de transición y la capa intermedia 3P de la zona periférica ZP. A continuación en la memoria, todas las referencias seguidas por la letra “ E” son trasladables a las capas intermedias de la zona ZT de transición y de la zona periférica ZP reemplazando la letra “ E” por la letra “T” o “ P” .
En las Fig. 10a y 10b, la superficie de contacto entre la capa exterior 2 y la capa intermedia 3E se designa S0, y la superficie de contacto entre la capa intermedia 3E y la capa exterior 4 se designa S1. Además, en la Fig. 10b, las superficies de contacto interiores de la capa intermedia 3E se designan S2 a Sk sucesivamente, comenzando de la superficie de contacto más cercana a la superficie S0.
En la variante de la Fig. 10a, debido a la disposición de la capa intermedia 3E en contacto entre las superficies texturizadas 2B y 4B, que son paralelas entre sí, la superficie S0 de contacto entre la capa exterior 2 y la capa intermedia 3E está texturizada y es paralela a la superficie de contacto S1 entre la capa intermedia 3E y la capa exterior 4. En otras palabras, la capa intermedia 3E es una capa texturizada que tiene un espesor uniforme e3E, tomado perpendicularmente a las superficies S0 y S1 de contacto.
En la variante de la Fig.10b, cada superficie S2,...,Sk de contacto entre dos capas adyacentes del apilamiento que compone la capa intermedia 3E está texturizada y es estrictamente paralela a las superficies de contacto S0 y S1 entre las capas exteriores 2, 4 y la capa intermedia 3E. Así pues, todas las superficies Sü,S1,...,Sk de contacto entre capas adyacentes del elemento estratificado 10 que sean de diferente naturaleza, dieléctrica o metálica, o de materiales dieléctricos con diferentes índices de refracción, están texturizadas y son paralelas entre sí. En particular, cada capa 31E, 32E,...,3kE del apilamiento que compone la capa intermedia 3 tiene un espesor uniforme e31E,e32E,...,e3kE, tomado perpendicularmente a las superficies Sü,S1,...,Sk de contacto .
Según un aspecto de la invención, el espesor e3E o e31E,e32E,...,e3kE de la o de cada capa que compone la capa intermedia 3E es inferior a la altura media de los patrones de cada superficie Sü,S1 o Sü,S1,...,Sk texturizada de contacto del elemento estratificado 10. Esta condición es importante para aumentar la probabilidad de que la interfase de entrada de radiación a una capa de la capa intermedia 3E y la interfase de salida de radiación fuera de esta capa sean paralelas y, por lo tanto, aumente el porcentaje de transmisión especular de la radiación a través del elemento estratificado 10. En aras de la visibilidad de las distintas capas, esta condición no se ha respetado estrictamente en las figuras. En la práctica, cuando la capa intermedia 3E es una capa delgada o un apilamiento de capas delgadas, el espesor e3E o e31E,e32E,...,e3kE de cada capa de la capa intermedia 3E es del orden de, o inferior a, 1/10 de la altura media de los patrones de cada superficie de contacto texturizada del elemento estratificado.
En el primer ejemplo de acristalamiento 1 que se muestra en la Fig. 2, la primera capa exterior 2 es un sustrato texturizado de vidrio transparente o extra-transparente al menos parcialmente texturizado, por ejemplo, vidrio del tipo SGG Satinovo comercializado por Saint-Gobain Glass, y la segunda capa exterior 4 está formada por una laminilla interpuesta, por ejemplo, de PVB, que tiene aproximadamente el mismo índice de refracción que el sustrato 2 y que se adapta a la textura de la superficie texturizada de la capa intermedia 3E. La laminilla 4 interpuesta está calandrada por su superficie exterior 4A sobre un sustrato plano 6 de vidrio transparente o extra-transparente, por ejemplo, vidrio del tipo SGG Planilux comercializado por Saint-Gobain Glass. Además, el acristalamiento 1 comprende un recubrimiento antirreflectante 7 sobre la superficie principal exterior del sustrato plano 6, que está destinado a situarse frente a un proyector P durante la proyección de imágenes en la zona ZE de pantalla. La presencia del recubrimiento antirreflectante 7 permite reducir las múltiples reflexiones en el interior del elemento estratificado 10 y así mejorar la calidad de las imágenes proyectadas.
En el segundo ejemplo de acristalamiento 1 mostrado en la Fig. 3, la primera capa exterior 2 no es vidrio texturizado, sino una laminilla interpuesta, por ejemplo, de PVB, que tiene aproximadamente el mismo índice de refracción que la laminilla 4 interpuesta. En este segundo ejemplo, la capa intermedia 3E comprende una película flexible 31E, por ejemplo, una película de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) que tiene un espesor del orden de 50 a 250 pm, sobre la que se ha depositado una capa delgada 32E de material dieléctrico o de material metálico, por ejemplo, una capa delgada de TiÜ2 que tiene un espesor del orden de 50 a 75 nm. El conjunto de la película flexible 31E y la capa delgada 32E se forma como ondulaciones o en forma de acordeón para crear la capa intermedia 3E texturizada, que luego se intercala entre las laminillas 2 y 4 interpuestas, de modo que las superficies de contacto entre las capas 2, 31E, 32E y 4 permanecen paralelas entre sí. Cada una de las laminillas 2, 4 interpuestas está calandrada por su superficie exterior 2A, 4A sobre un sustrato plano 5 o 6 de vidrio transparente o extra-transparente, por ejemplo, vidrio del tipo SGG Planilux comercializado por Saint-Gobain Glass. Además, como en el ejemplo de la Fig. 2, el acristalamiento 1 comprende un recubrimiento antirreflectante 7 sobre la superficie principal exterior del sustrato plano 6, que está destinado a situarse frente a un proyector P durante la proyección de imágenes en la zona ZE de pantalla.
Las Fig. 4 a 9 ilustran varias realizaciones del elemento estratificado 10 según la invención que se pueden incorporar al acristalamiento 1. En cada realización, el elemento estratificado 10 está diseñado para tener un aspecto visual global uniforme de una u otra de sus capas exteriores 2, 4, debido a la zona ZT de transición, que permite la integración de la zona ZE de pantalla en la zona periférica ZP sin la delimitación visual pronunciada entre las zonas. Para este fin, en cada cara del elemento estratificado 10, la reflexión de la luz difusa RLdif (ZT) en cualquier punto de la zona ZT de transición es inferior o igual a la reflexión de la luz difusa RLdif (ZE) en cualquier punto de la zona ZE de pantalla, y la variación de la reflexión de la luz difusa RLdif (ZT) en la zona ZT de transición de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, en cualquier dirección que une la zona ZE de pantalla con la zona periférica ZP, es decreciente o es tal que la curva que pasa por el valor de reflexión de la luz difusa en la unión de la zona ZT de transición con la zona ZE de pantalla y por el o por cada máximo local de la variación de RLdif (ZT) es decreciente.
Preferentemente, en cada realización, con el fin de obtener un aspecto visual uniforme independientemente de las condiciones de iluminación, el elemento estratificado 10 se diseña de modo que, en cada cara del elemento estratificado: - en cualquier dirección que une la zona ZE de pantalla con la zona periférica ZP, la variación de la reflexión de la luz difusa RLdif (ZT) en la zona ZT de transición es inferior o igual a (20 %)RL(ZE)/mm, donde RL(ZE) es la reflexión de la luz total media de la zona ZE de pantalla;
- en cualquier dirección que une la zona ZE de pantalla con la zona periférica ZP, la variación de la borrosidad en la turbidez T de transmisión (ZT) de la zona ZT de transición es inferior o igual a 0,7 %/mm;
- en cualquier dirección que une la zona ZE de pantalla con la zona periférica ZP, la variación de la claridad C (ZT) de la zona ZT de transición es inferior o igual a 0,5 %/mm.
En la primera realización de un elemento estratificado 101 mostrado en las Fig. 4a y 4b, la disminución en la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona ZT de transición que pasa de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP se obtiene mediante la variación continua del perfil de rugosidad de la capa intermedia 3T de la zona ZT de transición, en el sentido de una disminución de la pendiente cuadrática media Rdq (ZT) de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, mientras que las capas intermedias 3E, 3T, 3P tienen todas un espesor idéntico y una composición química idéntica.
Como ejemplo, con referencia a la Fig. 4a:
- en la zona ZE de pantalla, la capa intermedia 3E está texturizada, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZE) del orden de 5°;
- en la zona periférica ZP, la capa intermedia 3P es lisa, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZP) inferior a 0,2°; - en la zona ZT de transición, que tiene una anchura L de 2,5 mm, la capa intermedia 3T está texturizada con una pendiente cuadrática media Rdq (ZT) que disminuye de manera continua, a partir del valor de la pendiente cuadrática media Rdq (ZE) de 5° en la unión con la zona ZE de pantalla, a un valor inferior a 0,2° en la unión con la zona periférica ZP.
En la segunda realización de un elemento estratificado 102 mostrado en las Fig. 5a y 5b, la disminución en la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona ZT de transición que pasa de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP se obtiene mediante la variación escalonada del perfil de rugosidad de la capa intermedia 3T de la zona ZT de transición, en el sentido de una disminución de la pendiente cuadrática media Rdq (ZT) de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, mientras que las capas intermedias 3E, 3T, 3P tienen todas un espesor idéntico y una composición química idéntica.
Como ejemplo, con referencia a la Fig. 5a:
- en la zona ZE de pantalla, la capa intermedia 3E está texturizada, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZE) del orden de 5°;
- en la zona periférica ZP, la capa intermedia 3P es lisa, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZP) inferior a 0,2°; - en la zona ZT de transición, que tiene una anchura L de 5 mm, la capa intermedia 3T está texturizada con una pendiente cuadrática media Rdq (ZT) que disminuye en dos pasos sucesivos 220, 221 de manera que: para el paso 220 más cercano a la zona ZE de pantalla, la capa intermedia 3T está texturizada con una pendiente cuadrática media Rdq (ZT) del orden de 3°; para el paso 221 más cercano a la zona periférica ZP, la capa intermedia 3T está texturizada con una pendiente cuadrática media Rdq (ZT) del orden de 1 °.
En la tercera y cuarta realizaciones mostradas en las Fig. 6a y 6b, la invención se implementa reduciendo la densidad de las regiones o partes texturizadas con reflexión difusa de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, mientras que las capas intermedias 3E, 3T, 3P tienen todas un espesor idéntico y una composición química idéntica.
Para el elemento estratificado 103 según la tercera realización mostrada en la Fig. 6a, que corresponde a una reducción de la densidad de partes con reflexión difusa mediante la alternancia de bandas lisas y bandas texturizadas:
- en la zona ZE de pantalla, la capa intermedia 3E está texturizada, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZE) del orden de 5°;
- en la zona periférica ZP, la capa intermedia 3P es lisa, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZP) inferior a 0,2°; - en la zona ZT de transición, que tiene una anchura L de 6 mm, el perfil de rugosidad de la capa intermedia 3T es discontinuo en la dirección que une la zona ZE de pantalla con la zona periférica ZP.
Hablando con mayor precisión, la zona ZT de transición comprende tres regiones sucesivas R0, R1, R2, que van de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, donde cada región está formada por la combinación de dos bandas que comprenden, en cada caso, una banda lisa R10, R11, R12 más cercana a la zona ZE de pantalla, donde la capa intermedia 3T tiene el mismo perfil de rugosidad que la zona periférica ZP, es decir, una pendiente cuadrática media Rdq inferior a 0,2°, y una banda texturizada R20, R21, R22, más cercana a la zona periférica ZP, donde la capa intermedia 3T tiene el mismo perfil de rugosidad que la zona ZE de pantalla, es decir, una pendiente cuadrática media Rdq del orden de 5°, siendo la anchura LR0, LR1, LR2 de las sucesivas regiones R0, R1, R2 constante con una distribución cada vez más a favor de la banda lisa al aproximarse a la zona periférica ZP. En otras palabras, en la dirección de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, las bandas lisas (blancas en la Fig. 6a) son cada vez más anchas mientras que las bandas texturizadas (sombreadas en la Fig. 6a) son cada vez más estrechas.
Para el elemento estratificado 104 según la cuarta realización mostrada en la Fig. 6b, que corresponde a una reducción de la densidad de las partes con reflexión difusa mediante pavimentación con alternancia de bloques lisos y bloques texturizados:
- en la zona ZE de pantalla, la capa intermedia 3E está texturizada, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZE) del orden de 5°;
- en la zona periférica ZP, la capa intermedia 3P es lisa, con una pendiente cuadrática media Rdq (ZP) inferior a 0,2°; - en la zona ZT de transición, que tiene una anchura L del orden de 6 mm, el perfil de rugosidad de la capa intermedia 3T es discontinuo tanto en una primera dirección que es la dirección que une la zona ZE de pantalla con la zona periférica ZP como en una segunda dirección ortogonal a la primera dirección, mientras que es paralelo al plano medio del elemento 104.
Hablando con mayor precisión, la zona ZT de transición comprende un pavimento regular de polígonos, que son cuadrados en el ejemplo mostrado en la Fig. 6b, estando descrito el pavimento por un primer vector de traslación VÍ en la primera dirección y un segundo vector de traslación V2 en la segunda dirección. Al igual que en la tercera realización, se pueden definir tres regiones sucesivas R0, R1, R2 que van de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, donde cada región comprende una alternancia de cuadrados lisos R10, R11, R12, donde la capa intermedia 3T tiene el mismo perfil de rugosidad que la zona periférica ZP, es decir, una pendiente cuadrática media Rdq inferior a 0,2°, y de cuadrados texturizados R20, R21, R22, donde la capa intermedia 3T tiene el mismo perfil de rugosidad que la zona ZE de pantalla, es decir, una pendiente cuadrática media Rdq del orden de 5°, siendo constante la anchura LR0, LR1, LR2 de las sucesivas regiones R0, R1, R2 con una distribución cada vez más a favor de los cuadrados lisos al aproximarse a la zona periférica ZP.
La reducción en la densidad de las regiones o partes texturizadas con reflexión difusa de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP en la tercera y cuarta realización es claramente visible en la sección de la Fig. 7a, que muestra el perfil de rugosidad de la capa intermedia 3E, 3T, 3P en cada zona ZE, ZT, ZP de los elementos estratificados 103 y 104. Como se muestra en la Fig. 7b, dicho perfil de rugosidad de la capa intermedia 3E, 3T, 3P de los elementos estratificados 103 y 104 se traduce en la presencia de máximos y mínimos locales en la variación de la reflexión de la luz difusa RLdif(ZT) en la zona de transición, que son tales que:
- la curva (mostrada con una línea de puntos en la Fig. 7b) que pasa por el valor de la reflexión de la luz difusa en la unión de la zona ZT de transición con la zona ZE de pantalla y por los máximos locales es decreciente, y - los mínimos locales son aproximadamente cero, lo que corresponde a partes de la capa intermedia 3T que tienen una pendiente cuadrática media Rdq inferior a 0,2°.
En la quinta realización mostrada en las Fig. 8a y 8b, la invención también se implementa reduciendo la densidad de las regiones o partes texturizadas con reflexión difusa de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, mientras que las capas intermedias 3E, 3T, 3P tienen todas un espesor idéntico y una composición química idéntica.
El elemento estratificado 105 de la quinta realización se diferencia de la tercera y cuarta realización en el perfil de rugosidad de la capa intermedia 3E, 3T, 3P de cada zona ZE, ZT, ZP, que se puede ver en la Fig. 8a. Como se muestra en la Fig.8b, el perfil de rugosidad de la capa intermedia 3E, 3T, 3P del elemento estratificado 105 se traduce en la presencia de máximos y mínimos locales en la variación de la reflexión de la luz difusa RLdif (ZT) en la zona de transición, que son tal que:
- la curva (mostrada con una línea de puntos en la Fig. 8b) que pasa por el valor de la reflexión de la luz difusa en la unión de la zona ZT de transición con la zona ZE de pantalla y por los máximos locales es decreciente, y - la curva (mostrada con una línea de puntos en la Fig. 8b) que pasa por los mínimos locales y por el valor de la reflexión de la luz difusa en la unión de la zona ZT de transición con la zona periférica ZP es decreciente.
En la práctica, en las realizaciones descritas anteriormente, el perfil de rugosidad de la capa intermedia de cada zona ZE, ZT, ZP del elemento estratificado 101, 102, 103, 104, 105 se puede obtener depositando la o cada capa de la capa intermedia con espesor y composición constantes de forma adaptable sobre un sustrato que tenga una texturización adecuada, que se puede obtener mediante cualquier método conocido de texturización, por ejemplo, mediante el estampado de la superficie del sustrato, mediante abrasión, mediante chorro de arena, mediante tratamiento químico o mediante ataque químico, usando, por ejemplo, máscaras para ajustar el perfil de rugosidad de cada parte de la superficie del sustrato.
En la sexta realización de un elemento estratificado 106 mostrado en la Fig. 9, la disminución en la variación de la reflexión de la luz difusa en la zona ZT de transición que va de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP se obtiene mediante una disminución continua del espesor de la capa intermedia 3T de la zona ZT de transición, de la zona ZE de pantalla a la zona periférica ZP, mientras que las capas intermedias 3E, 3T tienen un perfil de rugosidad idéntico y una composición química idéntica, y no hay capa intermedia (o hay una capa intermedia 3P de espesor cero) en la zona periférica ZP.
Como ejemplo, con referencia a la Fig. 9:
- en la zona ZE de pantalla, la capa intermedia 3E texturizada es una capa de TiO2 que tiene un espesor e(ZE) del orden de 60 nm;
- en la zona periférica ZP, no hay capa intermedia 3P, y las capas exteriores 2 y 4 están en contacto directo entre sí; - en la zona ZT de transición, que tiene una anchura L de 5 mm, la capa intermedia 3T texturizada es una capa de TiO2 que tiene un espesor e(ZT) que disminuye de manera continua, del valor del espesor e(ZE) de 60 nm, en la unión con la zona ZE de pantalla, a un valor de cero en la unión con la zona periférica ZP.
En la práctica, el perfil de espesor de la capa intermedia de cada zona ZE, ZT, ZP del elemento estratificado 106 se puede obtener depositando la o cada capa de la capa intermedia de composición constante de forma adaptable sobre un sustrato que tenga rugosidad constante, mediante la modulación del espesor de la deposición. Como ejemplo, la capa intermedia 3T puede depositarse mediante pulverización catódica de magnetrón, modulándose el espesor del depósito mediante la introducción de máscaras en la cámara del magnetrón. De manera ventajosa, esta realización hace posible el uso, como sustrato de deposición, de sustratos texturizados comerciales tales como los enumerados anteriormente.
La invención no se limita a los ejemplos descritos e ilustrados.
En particular, según una variante no mostrada en las figuras, es posible cambiar la variación de la reflexión de la luz difusa entre las diferentes zonas del elemento estratificado variando el índice de refracción de la capa intermedia, para un espesor y un perfil de rugosidad constantes dados de la capa intermedia. El perfil apropiado de composición química de la capa intermedia de cada zona del elemento estratificado se puede obtener depositando la o cada capa de la capa intermedia con espesor constante de manera adaptable sobre un sustrato que tenga una rugosidad constante, con la modulación de la composición de la capa durante la deposición. La capa intermedia de la zona de transición puede depositarse, por ejemplo, mediante pulverización catódica de magnetrón usando dos dianas con diferentes composiciones, en particular, una primera diana para depositar un material dieléctrico con alto índice de refracción, tal como TiO2, y una segunda diana para depositar un material dieléctrico con bajo índice de refracción, tal como el SiO2, y produciendo un gradiente de composición de la capa depositada cada vez más a favor del material con bajo índice de refracción al acercarse a la zona periférica, de manera que se obtenga una disminución del índice de refracción de la capa intermedia de la zona de pantalla a la zona periférica. Como ejemplo, las dos dianas usadas pueden ser una primera diana de titanio y una segunda diana de Si:Al al 92:8 % en peso, bajo plasma de Ar/O2, con una presión de deposición de 2,10-4 kPa (2,10­ 3 mbar).
Según otra variante no mostrada en las figuras, la invención se puede implementar reduciendo la densidad de regiones o partes de la zona de transición que están dotadas de una capa intermedia que va de la zona de pantalla a la zona periférica, para un perfil de rugosidad constante dado. En este caso, la capa intermedia de la zona de transición es discontinua. A modo de ejemplo, la zona de transición puede comprender partes que están dotadas de una capa intermedia idéntica a la de la zona de pantalla y partes que carecen de capa intermedia, siendo la distribución cada vez más a favor de las partes que carecen de capas intermedias al acercarse a la zona periférica.
Además, un elemento estratificado según la invención puede ser una película flexible. En particular, se pueden contemplar arquitecturas similares a las realizaciones mostradas en las figuras con sustratos flexibles de material polimérico orgánico, en lugar de sustratos de vidrio. Además, cuando el elemento estratificado es una película flexible, es ventajoso que esté dotado, en una de sus superficies principales exteriores, de una capa adhesiva cubierta con una tira protectora (adhesivo) que se ha de retirar para el pegado de la película. A continuación, el elemento estratificado en forma de película flexible se puede fijar pegándolo sobre una superficie existente, por ejemplo, una superficie de acristalamiento transparente, para dotar a esta superficie de propiedades de reflexión difusa al nivel de cada zona de pantalla y zona de transición, manteniendo, a la vez, las propiedades de transmisión especular a través del acristalamiento.
El elemento estratificado según la invención se puede usar para todas las aplicaciones conocidas de acristalamiento, tal como para vehículos, edificios, mobiliario urbano, mobiliario interior, vallas publicitarias, pantallas de proyección, etc., donde se desee obtener acristalamientos transparentes que permitan proyectar imágenes, mediante proyección o retroproyección, garantizando a la vez una visión clara a través del acristalamiento con un aspecto visual global uniforme.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un elemento estratificado transparente (10i , 102, 103, 104 , 105, 106) que comprende dos capas exteriores transparentes (2, 4), que tienen aproximadamente el mismo índice (n2, n4) de refracción y que cada una tiene una superficie principal exterior lisa (2A, 4A), comprendiendo el elemento estratificado:
- una zona (ZE) de pantalla con propiedades de reflexión difusa y transmisión especular que comprende una capa intermedia texturizada (3E) interpuesta entre las capas exteriores (2, 4), que define superficies de contacto texturizadas, paralelas entre sí, que tienen una pendiente cuadrática media Rdq estrictamente superior a 0,2°, comprendiendo la capa intermedia (3E) de la zona de pantalla al menos una capa transparente con un índice (n3E) de refracción diferente al de las capas exteriores o una capa metálica, y
- una zona periférica (ZP) con propiedades de reflexión especular y transmisión especular,
caracterizado por que el elemento estratificado comprende una zona (ZT) de transición con propiedades de reflexión difusa y transmisión especular entre la zona (ZE) de pantalla y la zona periférica (ZP), comprendiendo la zona de transición una capa intermedia texturizada (3T) interpuesta entre las capas exteriores (2, 4), que define superficies de contacto texturizadas, paralelas entre sí, que tienen una pendiente cuadrática media Rdq estrictamente superior a 0,2°, comprendiendo la capa intermedia (3T) de la zona de transición al menos una capa transparente con un índice (n3T) de refracción diferente al de las capas exteriores o una capa metálica,
y por que la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en cualquier punto de la zona de transición es inferior que o igual a la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZE)) en cualquier punto de la zona de pantalla, y la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición de la zona de pantalla a la zona periférica, en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, es decreciente o de modo que la curva que pasa por el valor de reflexión de la luz difusa en la unión de la zona de transición con la zona de pantalla y por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición es decreciente, obteniéndose la disminución en la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición, o la curva que pasa por el o por cada máximo local de la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición, mediante la variación de al menos un parámetro de la pendiente cuadrática media (Rdq(ZT)) y la reflexión de la luz total (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP).
2. El elemento estratificado según la reivindicación 1, caracterizado por que, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP), la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona (ZT) de transición es inferior que o igual a (20 %)RL(ZE)/mm, donde RL(ZE) es la reflexión de la luz total media de la zona de pantalla.
3. El elemento estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona (ZT) de transición de la zona (ZE) de pantalla a la zona periférica (ZP), en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, es tal que la curva que pasa por el valor de reflexión de la luz difusa en la unión la de la zona de transición con la zona de pantalla y por el o cada mínimo local de la variación de la reflexión de la luz difusa (RLdif(ZT)) en la zona de transición es decreciente.
4. El elemento estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la variación de la reflexión de la luz difusa (RLd f(ZT)) en la zona (ZT) de transición disminuye de forma continua de la zona (ZE) de pantalla a la zona periférica (ZP), en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica.
5. El elemento estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la variación de la reflexión de la luz difusa (RLd f(ZT)) en la zona (ZT) de transición es decreciente de la zona (ZE) de pantalla a la zona periférica (ZP), en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, al menos en un paso para el que la reflexión de la luz difusa en cualquier punto del paso es estrictamente inferior a la reflexión de la luz difusa en cualquier punto de la zona de pantalla y de cualquier paso anterior más cercano a la zona de pantalla.
6. El elemento estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP), la zona (ZT) de transición comprende al menos dos regiones sucesivas (R0, R1, R2) que van de la zona de pantalla a la zona periférica, estando cada región formada por la combinación de dos partes que comprenden una primera parte (R10, R11, R12) más cercana a la zona de pantalla y una segunda parte (R20, R21, R22) más cercana a la zona periférica, donde la reflexión de la luz difusa media de la primera parte es estrictamente inferior a la reflexión de la luz difusa media de la segunda parte, teniendo las regiones sucesivas (R0, R1, R2; R'0, R'1) una distribución cada vez más a favor de la primera parte al acercarse a la zona periférica.
7. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP), la variación de la borrosidad en la transmisión (Turbidez T(ZT)) de la zona (ZT) de transición es inferior que o igual a 0,7 %/mm.
8. Un elemento estratificado transparente según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP), la variación de la claridad (C(ZT)) de la zona (ZT) de transición es inferior que o igual a 0,5 %/mm.
9. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un primer parámetro de la pendiente cuadrática media (Rdq(ZT)) y la reflexión de la luz total (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición es constante e igual al parámetro correspondiente de la capa intermedia (3E) de la zona (ZE) de pantalla, mientras que el segundo parámetro de la pendiente cuadrática media (Rdq(ZT)) y la reflexión total de la luz (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición es inferior que o igual al parámetro correspondiente de la capa intermedia (3E) de la zona (ZE) de pantalla y tiene una variación decreciente de la zona (ZE) de pantalla a la zona periférica (ZP), en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica.
10. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP), la variación de la pendiente cuadrática media (Rdq(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición tiene una variación inferior que o igual a 3,5°/mm, preferentemente, inferior que o igual a 3°/mm, más preferentemente, inferior que o igual a 2°/mm.
11. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en cualquier dirección que une la zona (ZE) de pantalla con la zona periférica (ZP), la variación de la reflexión de luz total (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición tiene una variación inferior que o igual a (20 %)RL(ZE)/mm, donde RL(ZE) es la reflexión de la luz total media de la zona de pantalla.
12. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición tiene un índice (n3T) de refracción igual al índice (n3E) de refracción de la capa intermedia (3E) de la zona (ZE) de pantalla, siendo la variación de la reflexión de la luz total (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición decreciente de la zona (ZE) de pantalla a la zona periférica (ZP), en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, mediante la disminución del espesor (e3T) de la capa intermedia (3T) de la zona de pantalla a la zona periférica.
13. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición tiene un espesor (e3T) igual al espesor (e3E) de la capa intermedia (3E) de la zona (ZE) de pantalla, siendo la variación de la reflexión de la luz total (RL(ZT)) de la capa intermedia (3T) de la zona (ZT) de transición decreciente de la zona (ZE) de pantalla a la zona periférica (ZP), en cualquier dirección que une la zona de pantalla con la zona periférica, mediante la variación del índice (n3T) de refracción de la capa intermedia (3T) de la zona de pantalla a la zona periférica.
14. El elemento estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento estratificado (101, 102, 103, 104, 105, 106) es una película flexible.
15. Un acristalamiento transparente (1) que comprende un elemento estratificado (101, 102, 103, 104, 105, 106) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
16. El acristalamiento transparente según la reivindicación 15, caracterizado por que comprende además al menos una capa adicional enfrentada al elemento estratificado, preferentemente seleccionada de:
- sustratos transparentes seleccionados de polímeros, vidrios o cerámicas que comprenden dos superficies principales lisas,
- materiales endurecibles inicialmente en un estado viscoso, líquido o pastoso adecuados para operaciones de conformado, en particular, una capa sol-gel,
- laminillas interpuestas a base de material polimérico, en particular, termoconformables o sensibles a la presión.
17. El acristalamiento transparente según cualquiera de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado por que comprende al menos un recubrimiento antirreflectante (7) en la interfase entre el aire y el material que constituye la capa que forma una superficie principal exterior del acristalamiento destinado a situarse frente a un proyector durante la proyección de imágenes sobre la zona (ZE) de pantalla.
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