FR2684769A1 - Reflecteur multicouche pour dispositif optique. - Google Patents

Abstract

Le réflecteur multicouche selon la présente invention comporte, sur un substrat (11a), un revêtement inférieur d'oxyde (12a), une couche réfléchissante d'aluminium (13a) sur le revêtement inférieur et une couche protectrice (14a) sur la couche réfléchissante. Il peut comporter aussi un revêtement inférieur de sulfure de chrome sur un substrat, une couche réfléchissante d'argent sur le revêtement inférieur et une couche protectrice sur la couche réfléchissante. Ce réflecteur est destiné à équiper des dispositifs optiques tels qu'appareils photographiques, microscopes et télescopes.

Description

La présente invention concerne un dispositif à surface réfléchissante ou

réflecteur comportant un film multicouche à surface réfléchissante utilisable dans les instruments optiques tels que les appareils photographiques, les télescopes et les

microscopes.

Des dispositifs de ce type sont décrits dans les demandes de brevet japonais n 2-35809, 2-35810, 2-35811 déposées le 16 février 1990, 2-73622 déposée le 23 mars 1990 et 2-317099

déposée le 21 novembre 1990.

On utilise habituellement l'aluminium comme matériau réfléchissant pour les réflecteurs utilisés dans les instruments optiques Cependant, les films monocouches d'aluminium présentent l'inconvénient qu'ils ont une faible résistance mécanique, une faible adhérence au substrat, une faible résistance à l'humidité, etc Pour résoudre ce problème, on forme une couche protectrice sur le film d'aluminium monocouche pour obtenir un agencement multicouche qui présente une résistance mécanique, une adhérence

du film au substrat et une résistance à l'humidité améliorées.

Par exemple, la figure 1 montre un agencement bicouche classique qui comprend un substrat lc qui est recouvert par une couche d'aluminium réfléchissante 3 c qui est recouverte elle-même

d'une couche protectrice 4 c d'oxyde d'aluminium.

Un autre agencement bicouche est représenté sur la figure 2, cet agencement comprenant un substrat ld qui est recouvert d'une couche d'aluminium réfléchissante 3 d recouverte

elle-même par une couche protectrice 4 d de dioxyde de silicium.

En outre, la figure 3 montre un agencement tricouche classique qui comprend un substrat le qui est recouvert par un revêtement inférieur 2 e en chrome recouvert lui-même successivement par une couche d'aluminium réfléchissante 3 e et par une couche

protectrice 4 e d'oxyde d'aluminium.

Chacun de ces agencements se révèle efficace lorsque le

substrat du réflecteur est en verre.

On utilise également l'argent comme matériau réfléchis-

sant pour les réflecteurs à réflectance élevée qui sont utilisés dans les instruments optiques du fait que l'argent présente une réf Lectance élevée dont le domaine visible et des infrarouges proches Cependant, les films monocouches d'argent présentent l'inconvénient qu'ils ont une faible adhérence au substrat, une faible résistance à l'humidité, une faible résistance au soufre, etc Pour résoudre ce problème, on forme un revêtement inférieur entre le substrat et une couche d'argent réfléchissante, et on

forme une couche protectrice sur la couche d'argent réflé-

chissante L'agencement multicouche obtenu présente une adhérence du film au substrat, une résistance à l'humidité et une résistance

au soufre améliorées.

Par exemple, la figure 4 montre un agencement à quatre couches classique qui comprend un substrat If qui est recouvert par

un revêtement inférieur 2 f d'oxyde d'aluminium, lequel est recou-

vert lui-même par une couche d'argent réfléchissante 3 f Sur la couche réfléchissante 3 f, on forme successivement une couche d'oxyde d'aluminium 4 f et une couche de dioxyde de silicium 5 f qui jouent le rôle de couches protectrices Evoir l'article "Reflectance and durability of Ag mirrors coated with thin layers of A 1203 plus reactively deposited silicon oxide" dans Appl Opt, 14 ( 1975),

2639 l.

La figure 5 montre un agencement à six couches classique qui comprend un substrat lg qui est recouvert par un revêtement inférieur 2 g en cuivre recouvert à son tour par une couche d'argent

réfléchissante 3 g On forme successivement sur la couche réfléchis-

sante 3 g une couche d'oxyde d'aluminium 4 g, une couche d'oxyde de tantale 5 g, une couche de dioxyde de silicium 6 g et une couche d'oxyde de tantale 7 g qui jouent le rôle de couches protectrices lvoir l'article "Progress in the development of a durable silver- based high-reflectance coating for astronomical telescopes"

dans Appl Opt, 24 ( 1985), 1164 l.

Chacun de ces agencements se révèle efficace lorsque le

substrat du réflecteur est en verre.

Avec les progrès récents de la technologie du moulage

des matières plastiques telles que les polycarbonates, les poly-

esters, les résines acryliques et analogues, et compte tenu des avantages présentés par les matières plastiques du fait qu'elles peuvent être moulées en des formes complexes plus facilement que le verre, l'utilisation des matières plastiques dans les instruments

d'optique a augmenté.

Par exemple, les miroirs polygonaux utilisés dans les scanographes à laser et dans d'autres dispositifs optiques sont avantageusement constitués par des matières plastiques de façon à réduire le coût et le poids du dispositif De même, les prismes

pentagonaux qui entrent dans la constitution des appareils photo-

graphiques sont avantageusement constitués par des matières

plastiques de manière à diminuer le coût des appareils photogra-

phiques, et on a commencé à utiliser des produits comportant un

film à surface réfléchissante formé dans un article moulé penta-

gonal creux Cependant, les réflecteurs qui utilisent un substrat en matière plastique telle que polycarbonate, polyester ou résine acrylique présentent l'inconvénient qu'ils ont une plus faible

adhérence du film au substrat, une plus faible résistance à l'humi-

dité, une plus faible résistance au soufre, etc que les réflec-

teurs qui utilisent un substrat en verre, dans le cas des agence-

ments multicouches décrits ci-dessus.

Ainsi, la présente invention a pour objet de proposer un réflecteur qui permet de garantir une adhérence du film au substrat, une résistance à l'humidité, une résistance au soufre et une résistance à l'abrasion élevées même lorsque le substrat est constitué par une matière plastique telle que polycarbonate,

polyester ou résine acrylique.

Selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un réflecteur qui comporte (a) un revêtement inférieur

d'oxyde formé sur la surface d'un substrat, (b) une couche d'alu-

minium réfléchissante formée sur le revêtement inférieur d'oxyde et

(c) une couche protectrice formée sur la couche réfléchissante.

Selon le premier aspect de la présente invention, le revêtement inférieur d'oxyde qui a une forte adhérence au substrat du réflecteur est formé sur le substrat et la couche d'aluminium réfléchissante est formée sur le revêtement inférieur d'oxyde Cet agencement augmente l'adhérence du film de la couche réfléchissante au substrat même si ce dernier est constitué par une matière

plastique telle que polycarbonate, polyester ou résine acrylique.

Il en résulte que le réflecteur présente une forte adhérence du film au substrat, une forte résistance à l'humidité, etc. Selon un second aspect de la présente invention, il est proposé un réflecteur qui comporte (a) un revêtement inférieur de sulfure de chrome qui est formé sur la surface d'un substrat, (b)

une couche d'argent réfléchissante formée sur le revêtement infé-

rieur de sulfure de chrome et (c) une couche protectrice formée sur

la couche réfléchissante.

Selon le second aspect de la présente invention, le revê-

tement inférieur de sulfure de chrome qui présente une forte adhé-

rence au substrat du réflecteur est formé sur le substrat et la

couche d'argent réfléchissante est formée sur le revêtement infé-

rieur de sulfure de chrome Cet agencement augmente l'adhérence du film de la couche réfléchissante au substrat même si ce dernier est

constitué par une matière plastique telle que polycarbonate, poly-

ester ou résine acrylique Il en résulte que le réflecteur présente une forte adhérence du film au substrat, une forte résistance à l'humidité, etc. Selon un troisième aspect de la présente invention, il est proposé un réflecteur qui comporte (a) un revêtement inférieur

d'oxyde formé sur la surface d'un substrat, (b) un revêtement infé-

rieur de sulfure formé sur le revêtement inférieur d'oxyde, (c) une couche d'argent réfléchissante formée sur le revêtement inférieur de sulfure et (d) une couche protectrice formée sur la couche réfléchissante. Selon le troisième aspect de la présente invention, le revêtement inférieur d'oxyde qui présente une forte adhérence au substrat du réflecteur est formé sur le substrat et le revêtement inférieur de sulfure est formé sur le revêtement inférieur d'oxyde,

la couche d'argent réfléchissante étant ensuite formée sur le revê-

tement inférieur de sulfure Cet agencement augmente l'adhérence du film de la couche réfléchissante au substrat même si ce dernier est

constitué par une matière plastique telle que polycarbonate, poly-

ester ou résine acrylique Il en résulte que le réflecteur présente une forte adhérence du film au substrat, une forte résistance à l'humidité, etc. Selon un quatrième aspect de la présente invention, il est proposé un réflecteur qui comporte (a) un revêtement inférieur de sulfure de chrome formé sur la surface d'un substrat, (b) une couche d'argent réfléchissante formée sur le revêtement inférieur de sulfure de chrome, (c) une couche protectrice CI) de sulfure de chrome qui est formée sur la couche réfléchissante et (d) une

couche protectrice (II) formée sur la couche protectrice (I).

Selon le quatrième aspect de la présente invention, le revêtement inférieur de sulfure de chrome qui présente une forte adhérence au substrat du réflecteur est formé sur le substrat et la

couche d'argent réfléchissante est formée sur le revêtement infé-

rieur de sulfure de chrome Cet agencement augmente l'adhérence du film de la couche réfléchissante au substrat même si ce dernier est constitué par une matière plastique telle que polycarbonate, résine acrylique ou polyester Il en résulte que le réflecteur présente une adhérence du film au substrat, une résistance à l'humidité, etc améliorées En outre, selon la présente invention, la couche protectrice CI) de sulfure de chrome est formée sur la couche d'argent réfléchissante Ceci permet d'empêcher efficacement la pénétration des ions sulfure dans la couche réfléchissante de sorte que le réflecteur présente une adhérence du film au substrat, une

résistance à l'humidité, une résistance au soufre, etc impor-

tantes.

Un réflecteur selon le cinquième aspect de la présente invention comporte (a) un revêtement inférieur de sulfure de chrome

formé sur la surface d'un substrat, (b) une couche d'argent réflé-

chissante formée sur le revêtement inférieur de sulfure de chrome, (c) une couche protectrice (I) de sulfure de chrome formée sur la couche réfléchissante, (d) une couche protectrice (II) comportant

au moins une couche d'oxyde d'aluminium et (e) une couche protec-

trice (III) de dioxyde de silicium formée sur la couche protectrice (II). Selon le cinquième aspect de la présente invention, même si le substrat est constitué par une matière plastique telle que polycarbonate, résine acrylique ou polyester, l'adhérence de la couche réfléchissante au substrat peut être augmentée en formant

entre eux le revêtement inférieur de sulfure de chrome, la péné-

tration des ions sulfure dans la couche réfléchissante en argent peut être empêchée en formant la couche protectrice (I) de sulfure de chrome sur la couche réfléchissante, et il est possible d'obtenir une plus grande résistance à l'humidité et à l'abrasion en formant la couche protectrice (II) sur la couche protectrice (I), et la couche protectrice externe (III) de dioxyde de silicium

sur la couche protectrice (II).

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se

réfèrent aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: les figures 1 à 5 sont des vues en coupe montrant des réflecteurs de l'art antérieur; la figure 6 est une vue en coupe montrant un réflecteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 7 est une vue en coupe montrant un réflecteur selon un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 8 est un graphique montrant deux profils de réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 dans le cas du réflecteur de l'exemple 1 A de la présente invention, un profil (ligne en trait plein A) étant le profil initial et l'autre (pointillé B) correspondant aux données obtenues après exposition à 40 C et 95 % d'humidité relative pendant 504 h; la figure 9 est une vue en coupe montrant un réflecteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention;

la figure 10 est une vue en coupe montrant un réflec-

teur selon un quatrième mode de réalisation de la présente inven-

tion; la figure 11 est un graphique montrant deux profils de réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 dans le cas du réflecteur de l'exemple l B de la présente invention, un profil (ligne en trait plein A) étant le profil initial et l'autre (pointillé B) correspondant aux données obtenues après exposition à 40 C et 95 % d'humidité relative pendant 216 h;

la figure 12 est une vue en coupe montrant un réflec-

teur selon un cinquième mode de réalisation de la présente inven-

tion;

la figure 13 est une vue en coupe montrant un réflec-

teur selon un sixième mode de réalisation de la présente inven-

tion;

la figure 14 est une vue en coupe montrant un réflec-

teur selon les exemples comparatifs 11 C 12 C; la figure 15 est un graphique montrant deux profils de réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 dans le cas du réflecteur de l'exemple 1 C de la présente invention, un profil (ligne en trait plein A) étant le profil initial et l'autre (pointillé B) correspondant aux données obtenues après exposition à 40 C et 95 % d'humidité relative pendant 216 h;

la figure 16 est une vue en coupe montrant un réflec-

teur selon un septième mode de réalisation de la présente inven-

tion;

la figure 17 est une vue en coupe montrant le réflec-

teur selon l'exemple comparatif 1 D; la figure 18 est un graphique montrant deux profils de réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 dans le cas du réflecteur de l'exemple 1 D de la présente invention, un profil (ligne en trait plein A) étant le profil initial et l'autre (pointillé B) correspondant aux données obtenues après exposition à 40 C et 95 % d'humidité relative pendant 216 h;

la figure 19 est une vue en coupe montrant un réflec-

teur selon un huitième, neuvième ou dixième mode de réalisation de la présente invention; et la figure 20 est un graphique montrant la réflectance spectrale d'une lumière incidente à 5 dans le cas du réflecteur selon les exemples 1 F 3 F. La figure 6 montre schématiquement un réflecteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention Ce réflecteur comporte un agencement à trois couches et les couches individuelles sont formées par évaporation sous vide, pulvérisation cathodique ou toute autre technique appropriée Comme le montre la figure, un

substrat 11 a constitué par une matière plastique telle qu'un poly-

carbonate, un polyester ou une résine acrylique, est recouvert par un revêtement inférieur 12 a d'oxyde qui est recouvert à son tour successivement par une couche réflectrice 13 a en aluminium et par

une couche protectrice 14 a.

Le revêtement inférieur 12 a d'oxyde est constitué par un oxyde qui présente une forte adhérence à la fois à la couche réflectrice d'aluminium et au substrat constitué par l'une des matières plastiques énumérées ci-dessus Des exemples préférés de tels oxydes sont l'oxyde de chrome, l'oxyde de molybdène, l'oxyde de cobalt, l'oxyde de niobium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de titane, l'oxyde de tantale, le dioxyde de silicium et l'oxyde de zirconium Le revêtement inférieur d'oxyde 12 a a de préférence une épaisseur d'au moins 10 nm, et de préférence encore comprise entre et 70 nm Lorsque le revêtement inférieur d'oxyde 12 a a une épaisseur inférieure à 10 nm, il n'est pas possible d'obtenir une

adhérence suffisante au substrat.

La couche réfléchissante 13 a en aluminium qui est formée

sur le revêtement inférieur 12 a d'oxyde a de préférence une épais-

seur d'au moins 100 nm, et de préférence encore comprise entre 100

et 250 nm Si la couche réfléchissante 13 a a une épaisseur infé-

rieure à 100 nm, il n'est pas possible d'obtenir une réflexion

totale et le réflecteur obtenu se comporte comme un miroir semi-

transparent. La couche protectrice 14 a sur la couche réfléchissante 13 a est de préférence constituée par de l'oxyde d'aluminium et son épaisseur est de préférence d'au moins 20 nm, et de préférence encore comprise entre 20 et 150 nm Si la couche protectrice 14 a a une épaisseur inférieure à 20 nm, la couche réfléchissante 13 a ne

peut pas être totalement protégée.

La figure 7 montre schématiquement un réflecteur selon un second mode de réalisation de la présente invention Dans ce mode de réalisation, la couche protectrice 14 b est un film multicouche constitué par au moins une couche d'oxyde d'aluminium et au moins une couche de matière transparente, les autres couches (revêtement inférieur 12 b et couche réfléchissante 13 b) étant les mêmes que

dans le mode de réalisation selon la figure 6.

Des exemples de matière transparente sont les substances diélectriques telles que l'oxyde de zirconium, l'oxyde de tantale, l'oxyde de titane, l'oxyde de cérium, l'oxyde de niobium, le dioxyde de silicium et le fluorure de magnésium De préférence, la

couche constituée par une telle matière transparente a une épais-

seur d'au moins 20 nm, et de préférence encore comprise dans la

gamme de 20 à 150 nm.

La couche protectrice peut être constituée par une couche d'oxyde d'aluminium et par une couche de matière transparente, mais de préférence elle est constituée par deux à cinq couches d'oxyde

d'aluminium et de matière transparente superposées tour à tour.

Les exemples suivants sont donnés pour mieux illustrer

les premier et second modes de réalisation de la présente inven-

tion. Exemples 1 A à 9 A Pour fabriquer des réflecteurs présentant la structure montrée sur la figure 6, on a formé des couches d'oxyde (voir tableau 1) en une épaisseur de 15 nm par évaporation sous vide sur

un substrat de polycarbonate 11 a de façon à constituer un revête-

ment inférieur d'oxyde 12 a Sur le revêtement inférieur d'oxyde 12 a, on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchissante 13 a en aluminium sur une épaisseur de 100 nm De plus, sur la couche réfléchissante 13 a, on a formé par évaporation sous vide une couche protectrice d'oxyde d'aluminium 14 a sur une épaisseur de

nm On a ainsi fabriqué neuf réflecteurs.

Tableau I

Exemple n Oxyde du revêtement inférieur 1 A Oxyde de chrome 2 A Oxyde de molybdène 3 A Oxyde de cobalt 4 A Oxyde de niobium o

Exemple n

A 6 A 7 A 8 A 9 A Tableau 1 (suite) Oxyde du revêtement inférieur Oxyde de cérium Oxyde de titane Oxyde de tantale Dioxyde de silicium Oxyde de zirconium

On a maintenu les réflecteurs dans une chambre thermo-

statique à la température de 40 C et à 95 % d'humidité relative Au moyen d'une bande adhésive, on a effectué un essai de décollement à des intervalles de 24 h pendant une durée atteignant 504 h afin d'examiner l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité de chaque échantillon Pour une utilisation réelle, il est souhaitable que la durée jusqu'au décollement soit d'au moins

h Les résultats de l'essai sont présentés dans le tableau 3.

Dans les exemples 1 A à 9 A, la réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 a été mesurée avant et après l'exposition pendant 504 h aux conditions citées ci-dessus Comme on a obtenu des résultats semblables, on a présenté seulement le résultat de l'exemple 1 A sur la figure 8, d'après laquelle on peut voir que les réflecteurs de la présente invention ont subi peu de modifications de leur réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 même après avoir été exposés à 40 O C et 95 % d'humidité relative pendant

une durée prolongée.

Exemple 1 OA

Pour obtenir un réflecteur présentant la structure montrée sur la figure 7, on a répété le mode opératoire de l'exemple 1 mais en formant comme couche protectrice 14 b un film multicouche en matière transparente comprenant une couche d'oxyde d'aluminium La couche protectrice 14 b consistait en un agencement alterné d'une couche d'oxyde d'aluminium épaisse de 76 nm et de

deux couches d'oxyde de zirconium diélectriques épaisses de 63 nm.

On a soumis ce réflecteur à des essais de décollement comme dans les exemples 1 A à 9 A et on a obtenu des résultats semblables en ce qui concerne l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité. Exemples comparatifs 1 A à 7 A On a préparé des réflecteurs supplémentaires de la même

manière que dans les exemples 1 A à 9 A mais en formant les revête-

ments inférieurs d'oxyde à l'aide des oxydes présentés dans le

tableau 2 On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résis-

tance à l'humidité des réflecteurs obtenus par la même méthode que celle des exemples 1 A à 9 A Les résultats sont présentés dans le

tableau 3.

Tableau 2

Exemple comparatif N Oxyde du revêtement inférieur 1 A Oxyde de nickel 2 A Oxyde d'aluminium 3 A Oxyde de tungstène 4 A Oxyde de fer A Oxyde de silicium 6 A Oxyde de cuivre (I) 7 A Oxyde d'étain Exemple comparatif 8 A Pour préparer un réflecteur présentant la structure bicouche selon la figure 1, on a formé par évaporation sous vide

directement sur un substrat de polycarbonate lc une couche réflé-

chissante 3 c en aluminium sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé par évaporation sous vide sur la couche réfléchissante 3 c une couche protectrice d'oxyde d'aluminium 4 c sur une épaisseur de 20 nm On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité du réflecteur ainsi obtenu par la même méthode que celle utilisée dans les exemples 1 A à 9 A Les résultats sont

présentés aussi dans le tableau 3.

Exemple comparatif 9 A

On a préparé un réflecteur comme dans l'exemple compa-

ratif 8 mais en formant par évaporation sous vide une couche

protectrice 4 d en dioxyde de silicium ayant une épaisseur de 20 nm.

OS On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité du réflecteur obtenu en utilisant la même méthode que dans les exemples 1 A à 9 A Les résultats sont présentés dans le

tableau 3.

Exemple comparatif 10 A Pour former un réflecteur présentant la structure montrée sur la figure 3, on a formé par évaporation sous vide sur un substrat de polycarbonate le un revêtement inférieur de chrome 2 e sur une épaisseur de 15 nm Puis on a formé sur le revêtement inférieur 2 e, par évaporation sous vide, une couche réfléchissante 3 e en aluminium sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé sur la couche réfléchissante 3 e, par évaporation sous vide, une couche protectrice 4 e en oxyde d'aluminium sur une épaisseur de nm On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité du réflecteur obtenu en utilisant la même méthode que dans les exemples 1 A à 9 A Les résultats sont montrés également

dans le tableau 3.

Tableau 3

Exemple n

Exemple 1 A

2 A 3 A 4 A A 6 A 7 A 8 A 9 A Agencement du film sur le substrat Cr 203/Al/AL 203 Mo O 2/AL/AL 203 Co O/Al/AL 203 Nb 205/AL/AL 203 Ce O 2/Al/AL 203 Ti O 2/AL/AL 203 Ta 205/AL/AL 203 Si O 2/AL/AL 203 Zr O 2/Al/AL 203 Durée jusqu'au décollement, h > 504 > 504 > 504 > 504 > 504 > 504 Tableau 3 (suite) Durée jusqu'au Exemple n Agencement du film sur le substrat décollement, h

Exemple com-

paratif 1 A Ni O/AL/A 1203 192 2 A AL 203/Al/A 1203 144

3 A W 03/AL/AL 203 72

4 A Fe 203/Al/Al 203 72 A Si O/Al/A 1203 72 6 A Cu O 2/Al/AL 203 72 7 A Sn O 2 L/Al/A 203 24 8 A Al/A 1203 72 9 A Al/Si O 2 48 A Cr/Al/A 1203 72 Dans le réflecteur selon les premier et second modes de réalisation de la présente invention, un revêtement inférieur d'oxyde est formé entre le substrat et la couche réfléchissante en aluminium Ceci permet de garantir que même si le substrat est constitué par une matière plastique telle qu'un polycarbonate, un polyester ou une résine acrylique, l'adhérence du substrat à la couche réfléchissante est suffisamment augmentée pour obtenir une adhérence accrue du film au substrat et une résistance accrue à l'humidité. La figure 9 montre schématiquement un réflecteur selon un

troisième mode de réalisation de la présente invention Ce réflec-

teur comporte un agencement à trois couches et les différentes couches sont formées par évaporation sous vide, pulvérisation

cathodique ou toute autre technique appropriée Ce mode de réali-

sation concerne le cas o le réflecteur est formé sur un substrat 21 a constitué par une matière plastique telle qu'un polycarbonate, un polyester ou une résine acrylique, mais il est évident que le

réflecteur peut être formé également sur un substrat en verre.

Le substrat 21 a est recouvert d'un revêtement inférieur 22 a en sulfure de chrome qui est recouvert lui-même successivement

d'une couche réfléchissante 23 a en argent et d'une couche protec-

trice 24 a.

Le revêtement inférieur 22 a est constitué par du sulfure

de chrome qui a une forte adhérence à la fois à la couche réflé-

chissante en argent et au substrat 21 a constitué par l'une des matières plastiques énumérées ci-dessus Le revêtement inférieur 22 a en sulfure de chrome présente de préférence une épaisseur d'au moins 10 nm, une gamme d'épaisseurs particulièrement préférée étant de 15 à 50 nm Si l'épaisseur du revêtement inférieur 22 a de sulfure de chrome est inférieure à 10 nm, il est impossible

d'obtenir une adhérence adéquate au substrat.

La couche réfléchissante 23 a en argent qui est formée sur le revêtement inférieur 22 a en sulfure de chrome a de préférence une épaisseur d'au moins 45 nm, la gamme d'épaisseurs de 100 à 200 nm étant particulièrement préférée Si l'épaisseur de la couche réfléchissante 23 a est inférieure à 45 nm, il ne se produit pas de réflexion totale et le réflecteur obtenu se comporte comme un

miroir semi-transparent.

La couche protectrice 24 a située sur la couche réflé-

chissante 23 a est constituée de préférence par de l'oxyde d'alu-

minium et a de préférence une épaisseur d'au moins 20 nm, la gamme d'épaisseurs de 20 à 100 nm étant particulièrement préférée Si l'épaisseur de la couche protectrice 4 a est inférieure à 20 nm, la

couche réfléchissante 23 a ne peut pas être totalement protégée.

La figure 10 montre schématiquement un réflecteur selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention Dans ce

mode de réalisation, la couche protectrice 24 b est un film multi-

couche constitué par une couche d'oxyde d'aluminium et par une couched'une matière transparente, les autres couches (revêtement inférieur 22 b et couche réfléchissante 23 b) étant les mêmes que

dans le mode de réalisation selon la figure 9.

Des exemples de matière transparente sont les substances diélectriques telles que l'oxyde de zirconium, l'oxyde de tantale, l'oxyde de titane, l'oxyde de cérium, l'oxyde de niobium, le dioxyde de silicium et le fluorure de magnésium De préférence, la

couche constituée par une telle matière transparente a une épais-

seur d'au moins 20 nm, et de préférence encore comprise entre 20 et nm. La couche d'oxyde d'aluminium et la couche de matière transparente peuvent être des couches individuelles ou bien, si on le souhaite, elles peuvent être superposées tour à tour pour former un stratifié Dans le cas d'un stratifié, chaque couche peut

consister en 2 à 5 sous-couches.

Les exemples suivants sont donnés pour mieux illustrer les troisième et quatrième modes de réalisation de la présente

invention.

Exemple l B

Pour fabriquer un réflecteur présentant la structure montrée sur la figure 9, on a formé une couche de sulfure de chrome sur une épaisseur de 15 nm par évaporation sous vide sur un

substrat de polycarbonate 21 a de façon à former un revêtement infé-

rieur 22 a de sulfure de chrome Sur le revêtement inférieur 22 a de sulfure de chrome, on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchissante 23 a en argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé sur la couche réfléchissante 23 a, par évaporation sous vide, une couche protectrice 24 a d'oxyde d'aluminium sur une

épaisseur de 100 nm.

On a maintenu le réflecteur ainsi obtenu dans une chambre thermostatique bande adhésive, de 24 h jusqu' l'adhérence du l'échantillon. la durée jusqu' de l'essai sont Dans d'une lumière i aux conditions à 40 C et 95 % d'humidité relative Au moyen d'une on a effectué un essai de décollement à intervalles à ce que 216 h se soient écoulées afin d'examiner film au substrat et la résistance à l'humidité de Pour une utilisation réelle, il est souhaitable que au décollement soit d'au moins 200 h Les résultats

présentés dans le tableau 4.

l'exemple l B, on a mesuré la réflectance spectrale ncidente à 45 avant et après l'exposition de 216 h de l'essai D'après les résultats, présentés sur la figure 11, on voit que le réflecteur selon la présente invention a subi peu de modification de réflectance spectrale d'une lumière

incidente à 45 même lorsqu'il a été exposé à 40 C et 95 % d'humi-

dité relative pendant une durée prolongée, et que la réflectance après l'essai d'exposition pendant 216 h était d'au moins 97 % dans

le domaine visible de 430 à 700 nm.

Exemple 2 B Pour fabriquer un réflecteur présentant la structure selon la figure 10, on a répété le mode opératoire de l'exemple l B mais en formant comme couche protectrice 24 b un film multicouche de matière transparente comprenant une couche d'oxyde d'aluminium La couche protectrice 24 b consistait en une couche d'oxyde d'aluminium épaisse de 65 nm et en une couche d'oxyde de zirconium diélectrique

épaisse de 55 nm On a soumis ce réflecteur à des essais de décol-

lement comme dans l'exemple l B et on a obtenu des résultats semblables en ce qui concerne l'adhérence du film au substrat et la

résistance à l'humidité.

Exemples comparatifs l B et 2 B On a fabriqué des réflecteurs de la même manière que dans l'exemple l B, sauf que le revêtement inférieur 22 a était constitué par du sulfure de zinc (exemple comparatif l B) ou par du sulfure d'antimoine (exemple comparatif 2 B) au lieu d'être constitué par du sulfure de chrome On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité des réflecteurs obtenus en utilisant la même méthode que dans l'exemple l B Les résultats sont présentés

dans le tableau 4.

Exemple comparatif 3 B Pour fabriquer un réflecteur présentant l'agencement à quatre couches selon la figure 4, on a formé sur un substrat If en polycarbonate, par évaporation sous vide, un revêtement inférieur 2 f d'oxyde d'aluminium sur une épaisseur de 30 nm Puis on a formé sur le revêtement inférieur 2 f, par évaporation sous vide, une couche réfléchissante 3 f en argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé successivement sur la couche réfléchissante 3 f, par évaporation sous vide, une couche 4 f d'oxyde d'aluminium épaisse de 30 nm et une couche 5 f de dioxyde de silicium épaisse de nm, en tant que couches protectrices On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à L'humidité du réflecteur obtenu en utilisant la même méthode que dans l'exemple l B Les

résultats sont présentés aussi dans le tableau 4.

Exemple comparatif 4 B Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 5, on a formé par évaporation sous vide, sur un substrat lg en polycarbonate, un revêtement inférieur 2 g en cuivre sur une épaisseur de 40 nm Puis on a formé par évaporation sous vide, sur le revêtement inférieur 2 g, une couche réfléchissante 3 g

en argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé succes-

sivement en tant que couches protectrices sur la couche réfléchis-

sante 3 g, par évaporation sous vide, une couche 4 g d'oxyde d'alu-

minium d'une épaisseur de 60 nm, une couche 5 g d'oxyde de tantale d'une épaisseur de 75 nm, une couche 6 g de dioxyde de silicium d'une épaisseur de 75 nm et une couche 7 g d'oxyde de tantale d'une épaisseur de 75 nm On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité du réflecteur obtenu en utilisant la même méthode que dans l'exemple l B Les résultats sont présentés

dans le tableau 4.

Exemple

Exemple n

Exemple 1 B

Exemple com-

paratif l B 2 B 3 B 4 B

Tableau 4

Durée jusqu'au décollement, h > 216 Dans le réflecteur selon les troisième et quatrième modes de réalisation de la présente invention, le revêtement inférieur de

sulfure de chrome est formé entre le substrat et la couche réflé-

chissante en argent Ceci permet de garantir que même si le

substrat est constitué par une matière plastique telle qu'un poly-

carbonate, un polyester ou une résine acrylique, L'adhérence entre Le substrat et La couche réfléchissante est suffisamment augmentée

pour obtenir une adhérence accrue du fi Lm au substrat et une résis-

tance accrue à L'humidité.

La figure 12 montre schématiquement un réflecteur se Lon un cinquième mode de réalisation de La présente invention Ce

réflecteur comporte une structure à quatre couches et Les diffé-

rentes couches sont formées par évaporation sous vide, pu Lvéri-

sation cathodique ou toute autre technique appropriée Ce mode de réalisation concerne Le cas o Le réflecteur est formé sur un

substrat 31 c constitué par une matière plastique te L Le qu'un po Ly-

carbonate, un polyester ou une résine acrylique Cependant, i L est évident que Le réflecteur peut être formé aussi sur un substrat en verre. Un revêtement inférieur 32 c constitué par un oxyde est formé sur Le substrat 31 c, un revêtement inférieur 33 c en su Lfure est formé sur Le revêtement inférieur d'oxyde 32 c, une couche réfléchissante 34 c en argent est formée sur Le revêtement inférieur 33 c en su Lfure et une couche protectrice 35 c est formée sur La

couche réfléchissante 34 c.

Le revêtement inférieur 32 c en oxyde est constitué par un oxyde qui présente une forte adhérence à La fois au substrat 31 c

* constitué par La matière plastique mentionnée ci-dessus et au revê-

tement inférieur 33 c en su Lfure Si Le revêtement inférieur 33 c en su Lfure doit être formé de su Lfure de zinc, L'oxyde est choisi de préférence parmi L'oxyde d'aluminium, L'oxyde de niobium, L'oxyde de coba Lt et L'oxyde de titane Si Le revêtement inférieur 33 c en su Lfure doit être formé de su Lfure d'antimoine, L'oxyde est de préférence L'oxyde de niobium ou L'oxyde de coba Lt De préférence, Le revêtement inférieur 32 c en oxyde a une épaisseur d'au moins nm, et de préférence encore une épaisseur comprise dans La gamme

de 15 à 50 nm Si Le revêtement inférieur 32 c en oxyde a une épais-

seur inférieure à 10 nm, i L n'est pas possib Le d'obtenir une adhé-

rence adéquate.

Le revêtement inférieur 33 c en su Lfure est constitué par un su Lfure qui présente une forte adhérence à La fois au revêtement

inférieur 32 c en oxyde et à la couche réfléchissante 34 c en argent.

Le sulfure préféré est le sulfure de zinc ou le sulfure d'antimoine qui sont combinés au revêtement inférieur 32 c d'oxyde d'une manière appropriée comme décrit ci-dessus Le revêtement inférieur 33 c en

sulfure a de préférence une épaisseur d'au moins 10 nm, de préfé-

rence encore comprise dans la gamme de 15 à 50 nm Si le revêtement inférieur 33 c en sulfure a une épaisseur inférieure à 10 nm, il

n'est pas possible d'obtenir une adhérence adéquate.

La couche réfléchissante 34 c en argent qui est formée sur le revêtement inférieur 33 c en sulfure a de préférence une épaisseur d'au moins 45 nm, et de préférence encore comprise dans

la gamme de 100 à 200 nm Si l'épaisseur de la couche réfléchis-

sante 34 c est inférieure à 45 nm, il ne se produit pas de réflexion

totale et le réflecteur obtenu se comporte comme un miroir semi-

transparent.

De préférence, la couche protectrice 35 c située sur la couche réfléchissante 34 c est constituée par de l'oxyde d'aluminium

et elle a de préférence une épaisseur d'au moins 20 nm, de préfé-

rence encore comprise entre 20 et 100 nm Si la couche protectrice 35 c a une épaisseur inférieure à 20 nm, il n'est pas possible de

protéger totalement la couche réfléchissante 34 c.

La figure 13 montre schématiquement un réflecteur selon un sixième mode de réalisation de la présente invention Dans ce

mode de réalisation, la couche protectrice 35 d est un film multi-

couche constitué d'au moins une couche d'oxyde d'aluminium et d'au

moins une couche de matière transparente, les autres couches (revê-

tement inférieur 32 d en oxyde, revêtement inférieur 33 d en sulfure et couche réfléchissante 34 d) étant les mêmes que dans le mode de

réalisation selon la figure 12.

Des exemples de matière transparente sont les substances diélectriques telles que l'oxyde de zirconium, l'oxyde de tantale, l'oxyde de titane, l'oxyde de cérium, l'oxyde de niobium, le dioxyde de silicium et le fluorure de magnésium De préférence, la couche constituée par une telle matière transparente a une épaisseur d'au moins 20 nm, de préférence encore comprise entre 20

et 100 nm.

La couche protectrice peut être formée par une couche d'oxyde d'aluminium et par une couche de matière transparente, mais de préférence elle est formée de 2 à 5 couches d'oxyde d'a Luminium

et de matière transparente superposées tour à tour.

Les exemples suivants sont donnés afin d'll ustrer encore

les cinquième et sixième modes de réalisation de la présente inven-

tion. Exemples 1 C à 6 C Pour fabriquer des réflecteurs présentant la structure montrée sur la figure 12, on a formé les couches d'oxydes (voir tableau 5) sur une épaisseur de 15 nm par évaporation sous vide sur un substrat 31 c en polycarbonate de façon à former un revêtement inférieur 32 c en oxyde Sur le revêtement inférieur 32 c en oxyde, on a formé par évaporation sous vide pour former un revêtement inférieur 33 c en sulfure une couche de sulfure épaisse de 15 nm qui correspondait aux combinaisons oxyde- sulfure montrées dans le tableau 5 ci-dessous Sur le revêtement inférieur 33 c en sulfure, on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchissante 34 c en argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé sur la couche réfléchissante 34 c, par évaporation sous vide, une couche

protectrice 35 c en oxyde d'aluminium sur une épaisseur de 100 nm.

Tableau 5

Exemple Sulfure du revêtement o n Oxyde du revêtement inférieur 32 c inférieur 33 C 1 C Oxyde d'aluminium Sulfure de zinc 2 C Oxyde de niobium Sulfure de zinc 3 C Oxyde de cobalt Sulfure de zinc 4 C Oxyde de titane Sulfure de zinc C Oxyde de niobium Sulfure d'antimoine 6 C Oxyde de cobalt Sulfure d'antimoine On a maintenu le réflecteur ainsi fabriqué dans une chambre thermostatique à 40 C et 95 % d'humidité relative Au moyen d'une bande adhésive, on a effectué un essai de décollement à des intervalles de 24 h jusqu'à ce que 216 h se soient écoulées afin d'examiner l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité de l'échantillon Pour une utilisation réelle, il est souhaitable que la durée jusqu'au décollement soit d'au moins

h Les résultats de l'essai sont présentés dans le tableau 7.

Dans l'exemple 1 C, on a mesuré la réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 avant et après l'exposition pendant

216 h aux conditions de l'essai D'après la figure 15, qui repré-

sente les résultats, on peut voir que le réflecteur selon la présente invention a subi peu de modification de la réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 même lorsqu'il a été exposé à 40 C et 95 % d'humidité relative pendant une durée prolongée, et que la réflectance après l'essai d'exposition pendant 216 h était

d'au moins 97 % dans le domaine visible de 430 à 700 nm.

Exemple 7 C

Pour fabriquer un réflecteur présentant la construction montrée sur la figure 13, on a répété le mode opératoire des exemples 1 C à 6 C mais en formant comme couche protectrice 35 d un film multicouche d'une matière transparente comprenant une couche d'oxyde d'aluminium La couche protectrice 35 d consistait en une couche d'oxyde d'aluminium épaisse de 65 nm et en une couche d'oxyde de zirconium diélectrique épaisse de 55 nm On a soumis le réflecteur obtenu à des essais de décollement comme dans les exemples 1 C à 6 C et on a obtenu des résultats semblables en ce qui

concerne l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humi-

dité. Exemples comparatifs 1 C à 8 C On a fabriqué des réflecteurs comme dans les exemples 1 C à 6 C mais en formant les revêtements inférieurs d'oxyde et de sulfure selon les combinaisons oxyde-sulfure présentées dans le tableau 6 ci-dessous On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité des réflecteurs obtenus en utilisant la même méthode que dans Les exemples 1 C à 6 C Les résultats sont

présentés dans le tableau 7.

Exemple com-

oparatif n paratif n

Tableau 6

Oxyde du revêtement inférieur 32 C Sulfure du revêtement inférieur 33 C de chrome de molybdène de cérium d'aluminium de titane de chrome de molybdène de cérium Sulfure Sulfure Sulfure Sulfure Sulfure Sulfure Sulfure Sulfure de zinc de zinc de zinc d'antimoine d'antimoine d'antimoine d'antimoine d'antimoine Exemples comparatifs 9 C et 10 C Pour fabriquer des réflecteurs présentant la structure à trois couches montrée sur la figure 14, on a formé par évaporation sous vide sur un substrat li en polycarbonate une couche de sulfure

de zinc (exemple comparatif 11 C) ou une couche de sulfure d'anti-

moine (exemple comparatif 12 C) sur une épaisseur de 15 nm pour former un revêtement inférieur 3 i en sulfure Puis on a formé sur le revêtement inférieur 3 i en sulfure, par évaporation sous vide,

une couche réfléchissante 4 i en argent sur une épaisseur de 100 nm.

De plus, on a formé sur la couche réfléchissante 4 i, par évapora-

tion sous vide, une couche protectrice 5 i en oxyde d'aluminium sur une épaisseur de 100 nm On a évalué l'adhérence du film au substrat et la résistance à l'humidité des réflecteurs obtenus en

utilisant la même méthode que dans les exemples 1 C à 6 C Les résul-

tats sont présentés dans le tableau 7.

1 C 2 C 3 C 4 C C 6 C 7 C 8 C Oxyde Oxyde Oxyde Oxyde Oxyde Oxyde Oxyde Oxyde

Exemple n

Exemple 1 C

2 C 3 C 4 C C 6 C

Exemple com-

paratif 1 C 2 C 3 C 4 C C 6 C 7 C 8 C 9 C C

Tableau 7

Durée jusqu'au décollement, h > 216 > 216 > 216 > 216 > 216 > 216 Comme le montre le tableau 7, le revêtement inférieur d'oxyde du réflecteur selon la présente invention présente une adhérence du film au substrat et au revêtement inférieur de sulfure de zinc particulièrement élevée s'il est constitué par au moins une matière choisie parmi l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de niobium,

l'oxyde de cobalt et l'oxyde de titane Le tableau 7 montre égale-

ment que le revêtement inférieur d'oxyde présente une adhérence du film au substrat et au revêtement inférieur de sulfure d'antimoine particulièrement élevée s'il est constitué par de l'oxyde de

niobium ou par de l'oxyde de cobalt ou par les deux.

Dans le réflecteur selon les cinquième et sixième modes de réalisation de la présente invention, le revêtement inférieur

d'oxyde et le revêtement inférieur de sulfure sont formés successi-

vement entre le substrat et la couche réfléchissante en argent.

Ceci permet de garantir que même si le substrat est constitué par une matière plastique telle que polycarbonate, polyester ou résine

acrylique, l'adhérence entre le substrat et la couche réf Léchis-

sante est suffisamment accrue pour obtenir une adhérence accrue du

film au substrat et une résistance accrue à l'humidité.

La figure 16 montre schématiquement un réflecteur selon un septième mode de réalisation de la présente invention Ce réflecteur a une structure à cinq couches et les différentes couches sont formées par évaporation sous vide, pulvérisation

cathodique ou toute autre technique appropriée Ce mode de réalisa-

tion concerne le cas o le réflecteur est formé sur un substrat 41 a constitué par une matière plastique telle que polycarbonate ou résine acrylique Cependant, i L est évident que le réflecteur peut

être formé également sur un substrat en verre.

Le substrat 41 a est recouvert d'un revêtement inférieur

42 a en sulfure de chrome qui est recouvert à son tour successi-

vement d'une couche réf Léchissante 43 a en argent, d'une couche

protectrice (I) 44 a et de couches protectrices (II) 45 a et 46 a.

Le revêtement inférieur 42 a est constitué par du sulfure

de chrome qui a une forte adhérence à la fois à la couche réflé-

chissante en argent et au substrat 42 a constitué par l'une des matières plastiques énumérées ci-dessus Le revêtement inférieur 42 a de sulfure de chrome a une épaisseur d'au moins 10 nm, de préférence comprise entre 15 et 35 nm Si l'épaisseur du revêtement inférieur 42 a en sulfure de chrome est inférieure à nm, il n'est pas possible d'obtenir une adhérence adéquate au

substrat.

La couche réfléchissante 43 a en argent qui est formée sur le revêtement inférieur 42 a de sulfure de chrome a de préférence une épaisseur d'au moins 45 nm, la gamme d'épaisseur de 100 à nm étant particulièrement préférée Si la couche réfléchissante 43 a a une épaisseur inférieure à 45 nm, il ne se produit pas de réflexion totale et le réflecteur obtenu se comporte comme un

miroir semi-transparent.

La couche protectrice (I) 44 a située sur la couche réflé-

chissante 43 a en argent est constituée par du sulfure de chrome

afin d'empêcher les ions sulfure de pénétrer dans la couche réflé-

chissante 43 a La couche protectrice (I) 44 a a de préférence une épaisseur de 1 à 10 nm, et de préférence encore comprise entre 2 et nm Si la couche protectrice (I) 44 a a une épaisseur supérieure à 11 nm, le sulfure de chrome qui absorbe la lumière va provoquer une

chute indésirable de la réflectance sur tout le domaine visible.

Dans le mode de réalisation en question, on introduit une réflexion accrue dans le domaine de longueur d'onde de 400 à 450 nm afin d'obtenir une couleur de réflexion neutre en diminuant la chute de réflectance qui peut se produire dans le réflecteur aux courtes longueurs d'ondes du fait de l'absorption de lumière par le sulfure de chrome qui constitue la couche protectrice (I) 44 a A

cet effet, la couche protectrice (II) située sur la couche protec-

trice (I) 44 a est formée de préférence par une couche d'oxyde d'aluminium 45 a (indice de réfraction N = 1,63) et par une couche d'oxyde de zirconium 46 a (n = 1,95) De préférence, la couche d'oxyde d'aluminium 45 a a une épaisseur de 45 à 90 nm, la gamme d'épaisseur de 60 à 70 nm étant particulièrement préférée De préférence, la couche d'oxyde de zirconium 46 a a une épaisseur de

à 70 nm, la gamme d'épaisseur de 50 à 60 nm étant particulière-

ment préférée.

Le mode de réalisation décrit ci-dessus ne constitue pas le seul cas o l'on atteint l'effet mentionné ci-dessus de la couche protectrice (II) Selon un autre mode de réalisation préféré, l'une des deux couches au moins dont est formée la couche protectrice (II) est en oxyde d'aluminium, tandis que l'autre est en une matière protectrice différente, l'une des deux couches, qui est plus proche du substrat, ayant un indice de réfraction inférieur à celui de l'autre couche Des exemples de combinaisons de matières qui remplissent ces conditions comprennent non seulement l'oxyde d'aluminium plus l'oxyde de zirconium, mais également l'oxyde d'aluminium plus L'oxyde de titane, de même que

le dioxyde de silicium plus l'oxyde d'aluminium.

Les exemples suivants sont donnés afin d'illustrer encore

le septième mode de réalisation de la présente invention.

Exemple 1 D

Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 16, on a formé sur un substrat 41 a en polycarbonate, par évaporation sous vide, une couche de sulfure de chrome sur une épaisseur de 15 nm pour former un revêtement inférieur 42 a en sulfure de chrome Sur le revêtement inférieur 42 a en sulfure de

chrome, on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchis-

sante 43 a en argent sur une épaisseur de 100 nm Sur la couche réfléchissante 43 a, on a formé par évaporation sous vide une couche

protectrice (I) 44 a en sulfure de chrome sur une épaisseur de 3 nm.

De plus, on a formé successivement sur la couche protectrice (I) 44 a, par évaporation sous vide, une couche d'oxyde d'aluminium 45 a épaisse de 66 nm et une couche d'oxyde de zirconium 46 a épaisse de

nm, comme couches protectrices (II).

Exemple comparatif 1 D Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 17, on a formé sur un substrat en polycarbonate 1 h, par évaporation sous vide, une couche de sulfure de chrome sur une épaisseur de 15 nm de façon à former un revêtement inférieur 2 h en sulfure de chrome Sur le revêtement inférieur 2 h en sulfure de

chrome, on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchis-

sante 3 h en argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, on a formé successivement sur la couche réfléchissante 3 h, par évaporation sous vide, une couche d'oxyde d'aluminium 5 h épaisse de 66 nm et une couche d'oxyde de zirconium 6 h épaisse de 55 nm, comme couches protectrices. Exemple comparatif 2 D Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure à quatre couches montré sur la figure 4, on a formé sur un substrat if en polycarbonate, par évaporation sous vide, un revêtement inférieur 2 f en oxyde d'aluminium sur une épaisseur de 30 nm Puis on a formé sur le revêtement inférieur 2 f, par évaporation sous vide, une couche réfléchissante 3 f en argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, sur la couche réfléchissante 3 f, on a formé successivement par évaporation sous vide une couche 4 f d'oxyde d'aluminium épaisse de 30 nm et une couche 5 f de dioxyde de silicium épaisse de 100 nm,

comme couches protectrices.

Exemple comparatif 3 D Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 5, on a formé sur un substrat lg en polycarbonate, par évaporation sous vide, un revêtement inférieur 2 g en cuivre sur une épaisseur de 40 nm Puis, sur le revêtement inférieur 2 g, on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchissante 3 g en

argent sur une épaisseur de 100 nm De plus, sur la couche réflé-

chissante 3 g, on a formé successivement par évaporation sous vide une couche 4 g d'oxyde d'aluminium épaisse de 60 nm, une couche 5 g d'oxyde de tantale épaisse de 75 nm, une couche 6 g de dioxyde de silicium épaisse de 60 nm et une couche 7 g d'oxyde de tantale

épaisse de 75 nm, comme couches protectrices.

On a maintenu dans une chambre thermostatique à 40 C et % d'humidité relative les réflecteurs fabriqués dans l'exemple 1 D et les exemples comparatifs 1 D à 3 D On a effectué un essai de décollement à des intervalles de 24 h jusqu'à ce que 216 h se soient écou Lées afin d'examiner l'adhérence du film au substrat

et la résistance à l'humidité de chaque échantillon Pour une uti-

lisation réelle, il est souhaitable que la durée jusqu'au décolle-

ment soit d'au moins 200 h Les résultats de l'essai sont présentés

dans le tableau 8 ci-dessous.

Tableau 8

Exemple N Durée jusqu'au décollement, h Exemple 1 D > 216

Exemple com-

paratif 1 D > 216

2 D 24

3 D 48

Dans l'exemple 1 D, on a mesuré la réflectance spectrale d'une lumière incidente à 45 avant et après l'exposition de 216 h aux conditions de l'essai Les résu Ltats, qui sont présentés sur La figure 18, montrent que Le réflecteur de L'exemp Le 1 D a subi peu de modification de La réflectance spectrale d'une Lumière incidente à même lorsqu'il était exposé à 40 C et 95 % d'humidité relative pendant une durée prolongée, et que la réflectance après l'essai d'exposition de 216 h était d'au moins 92 % dans le domaine visible

de 430 à 700 nm et d'au moins 94 % dans le domaine de 450 à 700 nm.

De plus, dans le domaine visible de 430 à 700 nm, la réflectance a

subi peu de modification ( 1 %), ce qui est satisfaisant.

Les coordonnées de chromaticité de la CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) telles que déterminées à partir des données de la figure 18, étaient x = 0,3350 et y = 0,3368, la longueur d'onde dominante, le facteur de pureté d'excitation et la

réflectance lumineuse étant de 569,7 nm, 1,56 % et 97 % respective-

ment Comme le facteur de pureté d'excitation était égal à 1,56 %, on peut conclure de façon sûre que le réflecteur de l'exemple 1 D parvient à produire une couleur de réflexion

sensiblement neutre.

On a placé les réflecteurs de l'exemple 1 D et de l'exemple comparatif 1 D 100 mm au-dessus du niveau de liquide d'une solution aqueuse à 10 % de (NH 4)2 S et on a effectué un essai de résistance au soufre pour étudier toute modification de l'état de surface de chaque réflecteur et de la réflectance à 400 nm au bout de 4 h Les résultats sont présentés dans le tableau 9 ci- dessous:

Tableau 9

Exemple n Modification de la surface après l'essai de résistance au soufre Modification de la Etat de surface réflectance à 400 nm Exemple 1 D pas de changement O % Exemple modification des comparatif 1 D franges d'interférence 2 % Ces données montrent que, dans l'exemple 1 D dans leque L la couche réfléchissante en argent était revêtue d'une coucheprotectrice (I) de sulfure de chrome qui était revêtue à son tour d'une couche protectrice (II) constituée d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de zirconium, il ne s'est produit aucune modification de

l'état de surface ou de la réf Lectance à 400 nm lors de l'exposi-

tion aux ions sulfure, tandis que dans l'exemple comparatif 1 D dans lequel la couche protectrice constituée d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de zirconium a été formée directement sur La couche réfléchissante en argent, l'état de surface s'est modifié et la réflectance à 400 nm a chuté également lors de l'exposition aux ions sulfure Ainsi, il est clair que le réflecteur à réflectance élevée de l'exemple 1 D, qui est compris dans le cadre de la

présente invention, présente une forte résistance au soufre.

Dans le réflecteur selon le septième mode de réalisation de la présente invention, le revêtement inférieur de sulfure de chrome est formé entre le substrat et la couche réfléchissante en argent et en même temps la couche protectrice (I) en sulfure de chrome est formée sur la couche réfléchissante Ceci est efficace non seulement pour augmenter l'adhérence entre Le substrat et La couche réfléchissante en argent mais également pour empêcher la pénétration des ions sulfure dans la couche réfléchissante IL en résulte que le réflecteur selon la présente invention présente une forte adhérence du film au substrat, une forte résistance à l'humidité, une forte résistance au soufre même si le substrat est constitué par une matière plastique telle que polycarbonate ou

résine acrylique.

La figure 19 montre schématiquement un réflecteur qui comporte un agencement de couches selon le huitième, neuvième ou dixième mode de réalisation de la présente invention Ce réflecteur comporte une structure à six couches et les différentes couches sont formées par évaporation sous vide, pulvérisation cathodique ou toute autre technique appropriée Ce mode de réalisation concerne le cas o le réflecteur est formé sur un substrat 51 a constitué par une matière plastique tel qu'un polycarbonate ou une résine acrylique Cependant, il est évident que ce réflecteur peut être

formé aussi sur un substrat en verre.

Le substrat 51 a est recouvert d'un revêtement inférieur 52 a en sulfure de chrome qui est lui-même recouvert successivement d'une couche réfléchissante 53 a en argent, d'une couche protectrice (I) 54 a et de couches protectrices (II) 55 a et 56 a, ainsi que d'une

couche protectrice (III) 57 a.

Le revêtement inférieur 52 a est constitué de sulfure de chrome qui présente une forte adhérence à la couche réfléchissante

en argent et au substrat constitué par l'une des matières plas-

tiques énumérées ci-dessus Le revêtement inférieur 52 a en sulfure de chrome a une épaisseur d'au moins 10 nm, de préférence comprise entre 15 et 35 nm Si l'épaisseur du revêtement inférieur 52 a de sulfure de chrome est inférieure à 10 nm, il n'est pas possible

d'obtenir une adhérence adéquate au substrat.

La couche réfléchissante 53 a en argent qui est formée sur le revêtement inférieur 52 a en sulfure de chrome a de préférence une épaisseur d'au moins 45 nm, et de préférence encore comprise entre 100 et 200 nm Si la couche réfléchissante 53 a a une épaisseur inférieure à 45 nm, il ne se produit pas de réflection totale et le réflecteur qui en résulte se comporte comme un miroir semitransparent. La couche protectrice (I) 54 a située sur la couche réfléchissante 53 a en argent est constituée par du sulfure de chrome afin d'empêcher les ions sulfure de pénétrer dans la couche réfléchissante 53 a La couche protectrice (I) 54 a a de préférence une épaisseur de 1 à 10 nm, et de préférence encore comprise entre 2 et 5 nm Si la couche protectrice (I) 54 a a une épaisseur supérieure à 10 nm, le sulfure de chrome qui absorbe la lumière va provoquer une chute indésirable de la réflectance sur tout le

domaine visible.

La couche protectrice (II) située sur la couche protec-

trice (I) 54 a est constituée par un film multicouches en une matière transparente comprenant au moins de l'oxyde d'aluminium afin d'empêcher la pénétration de l'humidité Selon le huitième mode de réalisation, la couche protectrice (II) est constituée d'une couche 55 a d'oxyde d'aluminium et d'une couche 56 a d'oxyde de zirconium La couche 56 a d'oxyde de zirconium sert à produire une couleur de réflexion neutre en réduisant la chute de réflectance qui peut se produire dans le réflecteur aux courtes longueurs d'onde du fait de l'absorption de lumière par le sulfure de chrome qui constitue la couche protectrice (I) 54 a A cet effet, la couche 56 a d'oxyde de zirconium fait croître la réflectance dans le domaine de longueur d'onde de 350 à 450 nm Dans ce but, la couche protectrice (II) 55 a constituée par de l'oxyde d'aluminium (indice de réfraction N = 1,63) a de préférence une épaisseur de 45 à nm, de préférence encore de 50 à 65 nm De plus, la couche protectrice (II) 56 a constituée par de l'oxyde de zirconium (n = 1,95) a de préférence une épaisseur de 20 à 60 nm, de

préférence encore de 25 à 45 nm.

La couche protectrice (III) 57 a située sur les couches protectrices (II) 55 a et 56 a est constituée par du dioxyde de silicium afin d'obtenir une résistance accrue à l'abrasion De préférence, la couche protectrice (III) 57 a a une épaisseur de 7 à 23 nm, de préférence encore de 10 à 20 nm Si la couche protectrice (III) 57 a a une épaisseur inférieure à 7 nm, il n'est pas possible d'obtenir une résistance à l'abrasion adéquate Si la couche protectrice (III) 57 a a une épaisseur supérieure à 23 nm, les couches protectrices (II) 55 a et 56 a ont une plus faible aptitude à

donner une réflexion accrue.

Selon le neuvième mode de réalisation, la couche 55 a des deux couches protectrices (II), qui est la plus proche du substrat, est constituée par de l'oxyde d'aluminium (n = 1,63) tandis que la couche externe 56 a est constituée par de l'oxyde de titane

(n = 2,23) Dans ce cas, le film d'oxyde d'aluminium a de préfé-

rence une épaisseur de 45 à 80 nm, de préférence encore de 50 à nm De préférence, le film d'oxyde de titane a une épaisseur de

à 60 nm, de préférence encore de 25 à 40 nm.

Selon le dixième mode de réalisation, la couche 55 a des deux couches protectrices (II), qui est la plus proche du substrat, est constituée par du dioxyde de silicium (n = 1,43) tandis que la couche externe 56 a est constituée par de l'oxyde d'aluminium

(n = 1,63) Dans ce cas, le film de dioxyde de silicium a de préfé-

rence une épaisseur de 45 à 80 nm, de préférence encore de 55 à nm De préférence, le film d'oxyde d'aluminium a une épaisseur

de 20 à 60 nm, de préférence encore de 35 à 55 nm.

Les exemples suivants sont donnés pour illustrer encore

la présente invention.

Exemple 1 F

Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 19, on a formé sur un substrat 51 a en polycarbonate, par évaporation sous vide, une couche de sulfure de chrome sur une épaisseur de 15 nm pour former un revêtement inférieur 52 a de sulfure de chrome Sur le revêtement inférieur 52 a de sulfure de

chrome, on a formé par évaporation sous vide une couche réf Léchis-

sante 53 a en argent sur une épaisseur de 100 nm Sur la couche réfléchissante 53 a on a formé par évaporation sous vide une couche

protectrice (I) 54 a de sulfure de chrome sur une épaisseur de 3 nm.

Sur la couche protectrice (I) 54 a, on a formé successivement par évaporation sous vide une couche 55 a d'oxyde d'aluminium et une couche 56 a d'oxyde de zirconium sur des épaisseurs respectives de 54 nm et 36 nm De plus, on a formé par évaporation sous vide une couche de dioxyde de silicium sur une épaisseur de 15 nm en tant

que couche protectrice (III) 57 a.

Exemple 2 F Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 19, on a formé sur un substrat 51 a en polycarbonate, par évaporation sous vide, une couche de sulfure de chrome sur une épaisseur de 15 nm de façon à former un revêtement inférieur 52 a de sulfure de chrome Sur le revêtement inférieur 52 a de sulfure de

chrome on a formé par évaporation sous vide une couche réf Léchis-

sante 53 a en argent sur une épaisseur de 100 nm Sur la couche réfléchissante 53 a on a formé par évaporation sous vide une couche

protectrice (I) 54 a de sulfure de chrome sur une épaisseur de 3 nm.

Sur la couche protectrice (I) 54 a on a formé successivement par évaporation sous vide une couche 55 a d'oxyde d'aluminium et une couche 56 a d'oxyde de titane sur des épaisseurs respectives de 54 nm et 31 nm De plus, on a formé par évaporation sous vide une couche de dioxyde de silicium en tant que couche protectrice (III)

57 a sur une épaisseur de 15 nm.

Exemple 3 F

Pour fabriquer un réflecteur ayant la structure montrée sur la figure 19, on a formé sur un substrat 51 a en polycarbonate, par évaporation sous vide, une couche de sulfure de chrome sur une épaisseur de 15 nm pour former un revêtement inférieur 52 a de sulfure de chrome Sur le revêtement inférieur 52 a en sulfure de

chrome on a formé par évaporation sous vide une couche réfléchis-

sante 53 a en argent sur une épaisseur de 100 nm Sur la couche réfléchissante 53 a on a formé par évaporation sous vide une couche

protectrice (I) 54 a en sulfure de chrome sur une épaisseur de 3 nm.

Sur la couche protectrice (I) 54 a on a formé successivement par évaporation sous vide une couche 55 a d'oxyde de silicium et une couche 56 a d'oxyde d'aluminium sur des épaisseurs respectives de 62 nm et 44 nm De plus, on a formé par évaporation sous vide une couche de dioxyde de silicium en tant que couche protectrice (III)

57 a sur une épaisseur de 15 nm.

Exemple comparatif 1 F Le réflecteur selon cet exemple comparatif 1 F était identique à celui de l'exemple 1 D sauf que l'épaisseur de la couche a d'oxyde d'aluminium était de 54 nm et que celle de la couche

46 a d'oxyde de zirconium était de 51 nm.

Exemple comparatif 2 F Le réflecteur selon cet exemple comparatif 2 F était identique à celui de l'exemple 1 D sauf que la couche 45 a était une couche d'oxyde d'aluminium ayant une épaisseur de 54 nm et que la couche 46 a était une couche d'oxyde de titane ayant une épaisseur

de 46 nm.

Exemple comparatif 3 F Le réflecteur selon cet exemple comparatif 3 F était identique à celui de l'exemple 1 D sauf que La couche 45 a était une couche de dioxyde de silicium ayant une épaisseur de 62 nm et que la couche 46 a était une couche d'oxyde d'aluminium ayant une

épaisseur de 59 nm.

Les réflecteurs fabriqués selon les exemples 1 F à 3 F et les exemples comparatifs 1 F à 3 F n'étaient absolument pas différents en ce qui concerne l'adhérence du film au substrat, la résistance à l'humidité et la résistance au soufre Ceci est manifestement dû à l'effet combiné du revêtement inférieur de sulfure de chrome, de la couche protectrice (I) de sulfure de chrome et du film d'oxyde d'aluminium dans la couche protectrice (II) bien que l'on manque de résultats d'essai démontrant cet

effet.

Cependant, ces réflecteurs différaient en ce qui concerne

la résistance à l'abrasion de leur surface On a évalué la résis-

tance à l'abrasion des réflecteurs fabriqués dans les exemples 1 F à 3 F et dans les exemples comparatifs 1 F à 3 F en examinant leur surface après l'avoir frottée vingt fois dans un sens et dans l'autre avec du papier pour nettoyer les objectifs Les résultats

sont présentés dans le tableau 10 ci-dessous.

Tableau 10

Exemple n Résistance à l'abrasion Exemple 1 F C) 2 F) 3 F

Exemple

comparatif 1 F X 2 F a 3 F ): pas de défaut de surface, A: petits défauts de surface,

X: défauts de surface importants.

Selon le tableau 10, les réflecteurs selon les huitième, neuvième et dixième modes de réalisation de la présente invention

(exemples 1 F à 3 F) présentaient une forte résistance à l'abrasion.

Puis, on a mesuré la réflectance spectrale des réflec-

teurs selon les huitième, neuvième et dixième modes de réalisation

de la présente invention afin d'évaluer leur couleur de réflexion.

La figure 20 montre la réflectance spectrale d'une lumière inci-

dente à 5 de chacun des réflecteurs fabriqués dans les exemples 1 F à 3 F De plus, on a déterminé à partir des données montrées sur la figure 20 les coordonnées de chromaticité CIE x et y, les longueurs d'onde dominantes, les facteurs de pureté d'excitation et les réflectances lumineuses Les résultats sont présentés dans le

tableau 11 ci-dessous.

Tableau 11 Longueur Facteur de Coordonnées de d'onde pureté Réflectance Exemple chromaticité CIE dominante d'excitation lumineuse o n x y (nm) (%) (%)

1 F 0,3353 0,3361 573,8 1,46 97,0

2 F 0,3346 0,3354 572,7 1,02 97,6

3 F 0,3360 0,3369 574,5 1,87 96,8

Comme le montre le tableau 11, les réflecteurs selon la présente invention (exemples 1 F à 3 F) présentaient des réflectances lumineuses d'au moins 96,8 % et des facteurs de pureté d'excitation d'au plus 1,87 % si bien que l'on peut conclure de manière sûre que ces réflecteurs présentaient une réflectance élevée et produisaient

avec succès une couleur de réflection sensiblement neutre.

Dans le réflecteur selon le huitième, neuvième ou dixième mode de réalisation de la présente invention, le revêtement inférieur de sulfure de chrome est formé entre le substrat et la couche réfléchissante en argent, laquelle est à son tour recouverte de la couche protectrice (I) elle-même recouverte de la couche protectrice (II) qui comprend au moins une couche d'oxyde d'aluminium, la couche protectrice (III) étant formée de dioxyde de silicium sur la surface externe Cet agencement des couches augmente L'adhérence entre Le substrat et La couche réfléchissante en argent, empêche Les ions sulfure et L'humidité de pénétrer dans La couche réfléchissante et communique une

résistance à L'abrasion accrue à La surface du réflecteur.

IL en résu Lte que Le réflecteur selon La présente invention présente une forte adhérence du film au substrat, une forte résistance à L'humidité, une forte résistance au soufre et une forte résistance à L'abrasion même si Le substrat est constitué par une matière plastique tel qu'un po Lycarbonate ou une résine acrylique.

Dans la description précédente des modes de réalisation 1

à 10, on a supposé que Le réflecteur est formé sur un substrat en matière plastique Cependant, i L est à noter que les avantages de La présente invention peuvent être atteints également si Le

réflecteur est formé sur un substrat en verre.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 Réflecteur caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un revêtement inférieur d'oxyde ( 12 a) formé sur la surface d'un substrat (lia), ledit revêtement inférieur d'oxyde étant constitué par au moins une substance choisie dans le groupe qui consiste en l'oxyde de chrome, l'oxyde de molybdène, l'oxyde de cobalt, l'oxyde de niobium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de titane, l'oxyde de tantale, le dioxyde de silicium et l'oxyde de zirconium; (b) une couche réfléchissante ( 13 a) en aluminium formée sur ledit revêtement inférieur d'oxyde; et

(c) une couche protectrice ( 14 a) formée sur ladite couche réfléchissante.

2 Réflecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche protectrice comprend au moins une couche d'oxyde d'aluminium et ledit substrat

est formé par une matière plastique.

3 Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé

en ce que ledit revêtement inférieur d'oxyde a une épaisseur comprise entre 15 et nm.

4 Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en

ce que ladite couche réfléchissante en aluminium a une épaisseur comprise entre

100 et 250 nm.

Réflecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche

protectrice d'oxyde d'aluminium a une épaisseur comprise entre 20 et 150 nm.

6 Réflecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat est réalisé en un matériau plastique choisi dans le groupe comprenant les

polycarbonates, les polyesters et les résines acryliques.