LU86925A1

LU86925A1 - Article en verre transmettant la lumiere et presentant une faible reflexion speculaire

Info

Publication number: LU86925A1
Application number: LU86925A
Authority: LU
Inventors: Andre Hecq; Francois Toussaint
Original assignee: Glaverbel
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1989-03-08
Also published as: US5061874A; GB8814417D0; FR2621400A1; NL194989C; CH677660A5; BE1001183A5; NL194989B; FR2621400B1; GB2210037B; GB2210037A; JPS6428251A; JP2603516B2; NL8801536A; DE3820547A1; DE3820547C2

Description

______ _ * * _ _ _BL-4044/ML

q o 9 2 ο grand'duché de luxembourg '! ßJ-vetN Φ%Γ^ Monsieur le Ministre \%ah££ du 19 juin 1987 "jbiÈBxl de l'Économie et des Classes Moyennes J..................... çT.aFtâsi

Service de la Propnété Intellectuelle

' | Titre délivré .....-...........- j . - S|p) LUXEMBOURG

ssffa' Demande de Brevet d’invention ' --------------------------------------------------------------------------------_--------------------------------------------------------- ( i) I. Requête

La société dite;......GLAVERBEL. ...._____J.66 Chaussée de La Hulpe...................................................... ( 21 __________________________________B-1170BRUXELLES Belgique représentée par; £*T»~..FREYLINGER &-E. MEYERS, Ing, -cons. en propr.ind» ( ?i ........................................................................46». rue. du cimetière, LUXEMBOURG,.....mandataires...............................

déposant)ce.........dix-neuf juin mil neuf cent.....quatre vingt......sept.......................................... ( 4; à........15 . oo____heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: ................................ ......................................................................................................................................................................................................................................... ( 5i

ARTICLE EN VERRE.....TRANSMETTANT LA LUMIERE ET PRESENTANT UNE FAIBLE

________________________ REFLEXION SPECULAIRE..................................................................................................... · 2. la description en langue .................................française .....-...... .........de l’invention en trois exemplaires: 3. ................../__________________planches de dessin, en trois exemplaires: 4. ia quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le 19 j um 1987 ........... - 5. la délégation de pouvoir, datée de ________________________Bruxelles ----------- Ie---------15 juin 1987................. : 6. le document d'ayant cause (autorisation): déclareinti en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l'(es) inventeuris) est (sont): ( 6>

Monsieur André HECQ, rue Grand Douze Bois,33 - B-6290 NALINNES, Belgique ...Monsieur François.....TOUSSAINT., rue.....des.....Bouleaux» 51 -.....B- 6110 ..HONT I GNIES -LE- ..

................................TILLEUL., ...Belgique..................

revendique! nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des ) demandeis i de ( 7 > ................................................................................................................................./......................... déposée(s) en (8) ................./....... ............................................................................................- le (9).....................,........................................................................................................................L..........................................................-............................................................................................-...................

sous le N° (10) _ ... ............................................................................................/................................................. ........................ ..................................................

au nom de (11) ................................................................................/................__........... ...................................................

élitiélisenti domicile pour lui (elle ) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg............................... ...............

46, rue du cimetière, Luxembourg............................................................................................................................................... (12= sollicitemt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées.

avec ajournement de cette délivrance à ......................................... dix—huit - ........... ............................. mois. (13:

Le dépasatt ·'mandataires^ _ ......... .................... .............. ...... <14; ’ II. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Ciasses Moyennes. Service de la Propriété InteUü* uxemboure. en date du: 19 juin 1987 / v* 4\ s / ,* \ Pr. ie Ministre de l’Economie et des Classes Mo>ennes.

a 15.00 heures /1 41 jjjjfe· I« i œ-O ' '<! J·/ Le cnef du service àé%propriété intellectuelle.

\V\^/7 Z y \% .......S ï / a-h-ip-_______________________________________________________L-_____________________

BL-4044/ML

Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de brevet d'invention pour : ARTICLE EN VERRE TRANSMETTANT LA LUMIERE ET PRESENTANT UNE FAIBLE REFLEXION SPECULAIRE.

GLAVERBEL

Chaussée de La Hulpe 166 B-1170 - BRUXELLES Belgique J » 1.

La présente invention se rapporte à un article en verre transmettant la lumière et présentant une faible réflexion spéculaire pour au moins une de ses faces, ainsi qu'à un écran pour tube cathodique.

5 On sait que la lumière est réfléchie à la limite entre deux milieux d'indices de réfraction différents. En supposant que les milieux sont suffisamment épais pour que les phénomènes d'interférence puissent être ignorés, la quantité de lumière incidente normale qui sera réfléchie 10 sera approximativement [(ηχ - n2> / (ηχ + n2)]2, où ηχ et »2 sont respectivement les indices de réfraction des deux milieux. Dans le cas de l'interface verre/air, on peut écrire ηχ s 1,5 et n£ s 1, et l'expression indique ainsi qu'environ 4% de la lumière incidente sous une direction 15 perpendiculaire sur tout interface verre/air seront réfléchis à cet interface, et environ 8% seront réfléchis sur les deux faces d'une feuille de verre dans l'air.

Cette réflexion est un désavantage pour de nombreuses applications. A titre d'exemple, on peut citer: des 20 verres pour cadrans d'instruments, par exemple des verres de montre; des panneaux de verre recouvrant des éléments d'affichage à diodes émettrices de lumière, et plus particulièrement ceux recouvrant des éléments d'affichage à cristaux liquides; des écrans de tubes cathodiques, par exemple des 25 écrans de télévision et des écrans de moniteurs d'ordinateurs; et des feuilles de verre mises dans des encadrements pour protéger une photographie, une peinture ou un dessin.

Puisque c'est l'image de la source lumineuse sur le verre qui donne naissance à des problèmes lorsqu'on regarde 30 au travers de verre, il a été proposé de réduire, non pas la quantité totale de lumière qui est réfléchie, mais plutôt la proportion de lumière réfléchie qui est réfléchie spéculai-rement. A titre d'exemple, il est connu d'attaquer la surface du verre de manière à la rendre mate, en y créant 35 une population dense de piqûres qui dispersent la lumière réfléchie en surface. Il en résulte qu'une proportion élevée de cette lumière est réfléchie de manière diffuse plutôt que à · 2.

de manière spéculaire. Un exemple de procédé de fabrication d'un tel verre est décrit dans le brevet britannique n° 1151931 appartenant à Glaverbel.

Un tel matage de surface affecte également la 5 lumière transmise par le verre, et une partie de la lumière transmise à travers une telle surface matée sera également transmise de manière diffuse. Ceci peut être un désavantage important si on désire regarder un objet ou une image disposé à quelque distance derrière la surface du verre, puisque 10 la lumière transmise de manière diffuse rendra la résolution optique de l'objet ou de l'image difficile voire impossible. On notera par exemple que des écrans de télévision, spécialement ceux de grande dimension qui sont disponibles commercialement, peuvent souvent avoir plusieurs centimètres 15 d'épaisseur et un traitement de matage exécuté sur la face extérieure de l'écran pourra nuire de ce fait à la résolution de l'image formée sur la face intérieure de l'écran.

La présente invention a pour objet principal un article en verre transmettant la lumière qui présente une 20 faible réflexion spéculaire pour au moins une de ses faces sans empêcher la bonne résolution optique d'un objet ou d'une image examiné par transparence et qui soit simple et peu onéreux.

La présente invention se rapporte à un article en 25 verre transmettant la lumière et présentant une faible réflexion spéculaire pour au moins une de ses faces, caractérisé en ce que, lorsqu'il est en position normale d'utilisation, la lumière incidente est transmise par l'article après avoir traversé au moins une face de verre matée de 30 préférence par des piqûres superficielles et au moins une couche superficielle qui présente un indice de réfraction "n" dont la valeur équivalente est comprise entre les valeurs de l'indice de réfraction pour le verre et pour l'air.

Il est relativement surprenant, lorsqu'on désire 35 bénéficier d'une bonne résolution optique par transparence, d'utiliser un article dont une face est constitué de verre maté, car ce dernier a naturellement tendance à entraîner 3.

une déformation optique.

L'article en verre selon l'invention est très efficace par le fait qu'il présente deux actions complémen-taires sur la réflexion spéculaire formant les reflets. La b face de verre matée augmente la proportion de lumière qui est réfléchie de manière diffuse au détriment de la proportion réfléchie de manière spéculaire. De ce fait, le reflet est atténué puisque la lumière est dispersée. La couche superficielle dont l'indice de réfraction "n" réel ou appa-10 rent présente une valeur intermédiaire entre la valeur pour le verre et celle pour l'atmosphère environnante, c'est-à-dire sensiblement l'air, réfléchit au total moins de lumière que si cette couche possédait déjà l'indice de réfraction du verre. Ceci a également pour effet d'atténuer les reflets 15 puisque la quantité de lumière réfléchie est réduite.

L'article selon l'invention réduit donc d'une part la proportion de lumière réfléchie de manière spéculaire et atténue d'autre part la quantité totale de lumière réfléchie. La combinaison de ces deux actions différentes agis-20 sant simultanément procurent, lorsqu'elles sont bien dosées, une propriété anti-reflet particulièrement efficace.

Les expressions "indice de réfraction réel ou apparent" et "valeur équivalente de l'indice de réfraction", signifient que soit l'indice de réfraction possède réelle-25 ment cette valeur parce que la matière à cet endroit possède cet indice particulier, ou que l'effet optique obtenu est équivalent à l'effet obtenu avec une matière ayant cet indice particulier.

L'invention a aussi l'avantage, moyennant un dosage 30 judicieux des deux actions sus-dites, de présenter un bon compromis entre la propriété anti-reflet de l'article et la bonne résolution optique d'un objet ou d'une image examiné par transparence au travers de l'article. En effet, l'action sur la réflexion totale au moyen de la couche superfi-35 cielle à indice de réfraction adapté permet une réduction appréciable des reflets sans perte de résolution optique. La face matée a par contre l'avantage de diffuser une partie 4 .

.1 1 de la lumière incidente ce gui évite de trop perturber la luminance visuelle particulière d'un objet examiné par transparence au travers de l'article ou de trop atténuer une image lumineuse formée sur une des faces de l'article. Ceci 5 est particulièrement avantageux dans le cas d'écrans pour tubes cathodiques, tels des écrans de télévision ou de moniteur vidéo pour ordinateur ou les écrans pour distributeurs automatiques de billets à l'extérieur des banques, ainsi que les claviers à touches capacitives d'introduction 10 de données pour ces distributeurs. La perception des caractères ou des images formés sur le tube cathodique est moins perturbée par l'éclairage du local ou l'éclairage naturel. De même un objet que l'on soumet à un éclairage bien spécifique dans le but de produire un effet optique particulier, 15 placé d'un côté de l'article selon l'invention, pourra être examiné par transparence avec moins de perturbation provenant de l'éclairage environnant.

La présente invention offre également un bon compromis entre une propriété anti-reflet acceptable pour 20 l'utilisation choisie et un coût peu élevé de l'article, ainsi qu'une simplicité de fabrication de celui-ci. En effet, l'obtention de l'effet souhaité uniquement par création d'un gradient d'indice de réfraction approprié peut conduire rapidement à des surcoûts de production importants 25 ainsi qu'éventuellement à une grande complexité de réalisation par la nécessité de mettre plusieurs couches de matière différentes du verre. Le matage de la surface du verre est simple et conduit à un article peu onéreux, mais il présente le risque de réduire la résolution optique. En agissant des 30 deux manières à la fois, l'article selon la présente invention satisfait à un compromis très avantageux sur le plan commercial.

La face de verre matée peut être matée en y formant, par exemple, une phase vitreuse contenant, à l'état 35 dispersé, de très petites particules cristallines de S1O2 capables de diffuser la lumière, ou en y formant une couche contenant deux phases dispersées différentes dont l'une peut ; \ 5.

être éliminée facilement. On préféré toutefois que cette face de verre soit matée par des piqûres superficielles ce qui est plus simple et plus économique à réaliser.

L'article en verre selon l'invention peut se pré-5 senter sous différentes formes. On peut citer, à titre d'exemple seulement, une loupe, un verre de lunette ou de montre ou de petits instruments de mesure, une lentille de lunette d'approche ou de téléscope.

De préférence, l'article en verre selon l'invention 10 comprend au moins une feuille de verre transmettant la lumière dont au moins une face est matée par des piqûres superficielles. Avantageusement, au moins la couche superficielle d'une face de la feuille de verre présente un indice de réfraction "n" dont la valeur équivalente est 15 comprise entre les valeurs de l'indice de réfraction pour le verre et pour l'air. C'est sous cette forme que l'article selon l'invention est particulièrement intéressant pour être utilisé comme cadran d'appareil de mesure, écran pour tube cathodique ou pour tableau de bord de véhicule. L'article 20 selon l'invention peut comprendre une feuille de verre simple ou un feuilleté constitué de plusieurs feuilles de verre laminées au moyen d'un film thermoplastique intercalaire tel que du PVB.

Pour certaines applications particulières telles 25 que les écrans pour moniteur vidéo, les exigences de qualité optique sont relativement strictes.

C'est pourquoi, de préférence, au moins du côté de la dite face présentant une faible réflexion spéculaire, le brillant total de l'article, sous une incidence de 60°, est 30 inférieur à 60 unités définies selon la norme ASTM D523, et de préférence inférieure à 45 unités. Un brillant (ou "gloss") aussi faible assure à l'article selon l'invention une propriété anti-reflet suffisante pour qu'il soit utilisé comme écran pour moniteur vidéo d'ordinateur. Il peut dès 35 lors être conforme aux normes d'utilisation de ces appareils, assurer un confort visuel agréable et réduire la fatigue éprouvée suite à une utilisation prolongée.

i t 6.

De préférence aussi, l'article en verre selon l'invention est tel que des caractères dactylographiés nettement discernables, d'une taille telle que les lettres majuscules sont inscrites dans un carré de 2,5 mm de côté, 5 restent clairement discernables lorsqu'ils sont regardés à travers le dit article maintenu à une distance de 10 cm des dits caractères selon un axe de vision traversant la dite face matée et la dite couche superficielle. Cette particularité assure une résolution optique tout-à-fait satisfai-10 santé dans la plupart des cas d'utilisation. En effet, cette distance de 10 cm entre l'article selon l'invention et l'objet à examiner est largement suffisante pour que l'article constitue un écran placé devant un tube cathodique par exemple ou devant un tableau de bord de véhicule, ou un 15 cadran pour appareil de mesure. Grâce à cette résolution optique, la perception de l'image ou de l'objet examiné n'est aucunement déformée.

ün verre maté procurant une telle résolution optique et son procédé de fabrication sont décrits dans la 20 demande de brevet luxembourgeoise N° 86 836 déposée le 7 avril 1987 au nom de la demanderesse, revendiquant la priorité de la demande de brevet britannique N° 86 08 496 déposée le 8 avril 1986, dont la description est insérée dans la présente demande par référence.

25 Avantageusement, la dite face matée est occupée par une population de piqûres superficielles qui ont une superficie si faible qu'un disque de 10pm de diamètre ne peut y être disposé sans chevaucher au moins deux piqûres. Dans les formes préférées de réalisation de l'invention, une 30 telle face matée est occupée par une population de piqûres superficielles qui ont une superficie si faible qu'un disque de 5pm de diamètre ne peut y être disposé sans chevaucher au moins deux piqûres. En pratique, ces essais sont effectués sur des micrographies, prises par exemple sous un grossis-35 sement de 1000 fois. La présence d'une population dense de piqûres superficielles ayant une superficie aussi faible est un des facteurs qui ont un effet important sur l'obtention 7.

4 d'une bonne résolution lorsqu'on regarde un objet à travers l'article. Plus petites sont les piqûres, moindre est l'effet de l'augmentation de la distance entre l'article et un objet regardé à travers cet article sur l'aisance avec 5 laquelle des détails de l'objet peuvent être résolus par un observateur.

Le verre peut par exemple être du verre de couleur sombre tel que du verre gris. Un tel verre a l'avantage d'atténuer la réflexion spéculaire de la face opposée à 10 l'observateur par le fait de l'absorption de la lumière dans la masse sombre du verre.

De préférence cependant, le verre est un verre clair. Ceci permet une meilleure distinction des objets ou des images observés par transparence au travers de l'arti-15 cle, surtout si ceux-ci sont peu lumineux. Dans le cas d'écran pour tube cathodique, le tube cathodique peut être constitué de verre gris sans pour autant que la transparence totale soit trop faible. Toutefois, l'utilisation de verre clair rend plus aigu le problème de réflexion spéculaire sur 20 la seconde face de l'article, car il y a très peu d'absorption dans la masse du verre.

Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, la dite couche superficielle, présentant un indice de réfraction dont la valeur équivalente est une valeur inter-25 médiaire entre celle du verre et celle de l'air, est un revêtement anti-reflet, déposé sur une face de l'article, dont l'indice de réfraction possède la dite valeur intermédiaire.

C'est une solution sûre et efficace pour obtenir un 30 indice de réfraction intermédiaire entre celui du verre et celui du milieu environnant. A titre d'exemple, on peut citer des revêtements formés de dioxyde de silicium (SiC>2) (n=l,46), ou d'un polymère à base de silicone ([(CH3)2SiO]n) (n=l,4), ou d'un fluorure de magnésium (MgF2) (n=l,38), ou 35 de cryolithe (Na3AlFg) (n=l,33), ... On peut également utiliser du "Teflon" (Marque Déposée) (n=l,35) qui a l'avantage de présenter une bonne résistance chimique et qui peut \ 8.

% * \ s être facilement déposé sous vide; ainsi que d'autres polymères organiques. En choississant l'épaisseur du revêtement pour réaliser l'extinction par interférence de la lumière réfléchie aux deux interfaces, la quantité de lumière réflé-5 chie peut être réduite davantage.

On peut aussi constituer un filtre interférentiel en formant un empilage de deux ou plusieurs revêtements différents, ayant des épaisseurs bien choisies dans des tolérances de quelques nanomètres pour réaliser une extinc-10 tion par interférence. On peut par exemple combiner des revêtements à haut indice de réfraction tel que T1O2/ AI2O3 ou ZnS avec des revêtements à bas indice de réfraction tel que MgF2 ou l'oxyde de silicium dans des proportions non-stoechiométriques, de telle sorte que la couche superficiel-15 le externe soit un revêtement à bas indice de réfraction, c'est-à-dire ayant un indice de réfraction intermédiaire entre le verre et l'air. On peut ainsi utiliser plusieurs combinaisons en alternant les revêtements à indices bas et élevé et les revêtements peuvent aussi être formés d'un 20 mélange approprié de différentes matières pour obtenir un indice voulu.

Le dit revêtement anti-reflet peut être déposé sur une face lisse de l'article, mais de préférence, il est déposé sur une dite face matée du verre. Cette disposition 25 permet d'accentuer l'effet anti-reflet de la dite face sans péjorer sa transparence. Ce résultat est très surprenant car on aurait pu penser a priori que le revêtement annulerait ou tout au moins réduirait l'effet diffusant de la face matée en comblant au moins partiellement les piqûres super-30 ficielles. Au contraire, on constate que, avec les procédés et l'épaisseur de revêtement normalement utilisés, l'effet diffusant est légèrement augmenté. On pense que ceci est dû au fait que les pics sont recouverts par préférence, ce qui entraîne une accentuation des pics par rapport aux creux 35 augmentant ainsi légèrement l'effet diffusant.

De préférence, les deux faces opposées de l'article, qui sont traversées par la lumière lorsque celui-ci est b 9.

en position normale d'utilisation, sont matées. Les deux faces sont ainsi diffusantes ce qui réduit fortement et de manière simple la réflexion spéculaire. Dans ce cas, on utilisera de préférence un dit revêtement anti-reflet déposé 5 du côté inaccessible, s'il échêt, de l'article lors de son utilisation pour éviter sa détérioration suite à des agressions externes. De même, on préférera dans ce cas que les faces soient matées par des piqûres superficielles de très faible superficie, ainsi que décrit précédement, de manière 10 à conserver une excellente résolution optique.

Pour obtenir une face du verre matée, on peut utiliser un verre à séparation de phases tel un borosilicate par exemple, éventuellement sous la forme d'une couche vitreuse déposée sur un verre sodocalcique ordinaire au 15 moyen de la technique de dépôt sol-gel. On réalise une séparation de phases finement dispersées par un traitement thermique puis on attaque chimiquement une des phases pour réaliser une surface poreuse diffusante. On préfère toutefois l'obtenir au moyen d'une attaque du verre sodocalcique 20 ordinaire avec une solution acide, en général à base d'acide fluoridrique, pour former des piqûres superficielles car c'est une solution simple et économique. On peut éventuellement ajouter de la silice à cette solution acide de manière à générer un dépôt de très petits grains de Si02 disper- 25 sant la lumière.

Pour réduire la réflexion spéculaire, et donc les reflets, de la surface de l'article en verre en diminuant la réflexion totale par action sur l'indice de réfraction superficielle "n", l'idéal serait que "n" varie de manière 30 continue entre la valeur correspondant au milieu environnant et la valeur correspondant au verre. Lorsqu'on utilise un revêtement anti-reflet, ceci supposerait toutefois une infinité de revêtements successifs, ce qui est évidemment totalement prohibitif. On peut cependant s'approcher de 35 cette situation idéale au moyen d'une succession de quelques revêtements transparents formant un filtre anti-réfléchissant interférentiel ayant un indice de réfraction variant 10.

depuis l'indice de réfraction propre à la matière vitreuse jusqu'à l'indice de réfraction de l'air. Le nombre de revêtements utilisés dépendra de l'effet anti-reflet désiré pour la face sur laquelle sont appliqués ces revêtements.

5 Cependant de tels revêtements sont coûteux et parfois difficiles à appliquer, et les matières ayant l'indice de réfraction requis sont souvent plus tendres que le verre, de sorte qu'elles peuvent facilement être abîmées par abrasion. La multiplication du nombre de revêtements dépo-10 sés sur l'article en verre peut donc être un handicap.

On a constaté de manière surprenante que l'on peut remplacer ce revêtement en gravant, dans la surface du verre, un dessin en forme de quadrillage dont les mailles sont extrêmement petites. On a constaté que dès lors la 15 couche superficielle vitreuse présente un gradient d'indice de réfraction intermédiaire entre celui du verre et celui de l'air.

C'est pourquoi, selon une autre forme préférée de réalisation de l'invention, la dite couche superficielle, 20 présentant un indice de réfraction dont la valeur équivalente est une valeur intermédiaire entre celle du verre et celle de l'air, est la couche superficielle vitreuse de la face opposée à la face matée, qui est gravée pour former un dessin d'allure général en forme de quadrillage dont les 25 mailles ont une dimension inférieure à 0,5 pm, et de préférence inférieure à 0,1 pm.

Cette face présente une transmission lumineuse totale supérieure à celle d'une face non gravée par le fait qu'elle réduit la quantité de lumière réfléchie par cette 30 face suite à l'action sur l'indice de réfraction. Ceci est assez surprenant car on pourrait s'attendre à ce que des traits de gravure en relief pratiqués sur une face du verre aient normalement tendance à disperser la lumière par des réflexions parasites. En réalité il n'en est rien et, selon 35 une explication probable, la dimension des mailles du quadrillage est si petite qu'elle est inférieure à la longueur d'onde de la lumière, si bien qu'on évite ainsi la diffu- 11.

1 1 » sion.

De manière optimale, pour obtenir un effet de continuité entre l'indice de réfraction de la matière vitreuse et celui de l'air et réaliser ainsi sensiblement une 5 simulation de la situation idéale sus-dite sans nécessiter la présence d'aucun revêtement déposé sur cette face, les rainures, c'est-à-dire les traits de gravure, et les parties saillantes du quadrillage ont de préférence, en coupe, l'allure générale de triangles, les sommets de ces triangles 10 étant quelque peu arrondis. Comme les dimensions des mailles sont extrêmement petites, chaque tranche successive de la face gravée peut être sensiblement assimilée à une couche homogène. La tranche superficielle externe contient peu de matière vitreuse et beaucoup d'air, elle possède donc un 15 indice de réfraction proche de celui de l'air. Au contraire, la tranche située au fond de la gravure peut être assimilée à une couche de matière vitreuse du point de vue de l'indice de réfraction.

La meilleure dimension des mailles du quadrillage 20 dépendra essentiellement de la longueur d'onde du rayonnement auquel est normalement soumis l'article pendant son utilisation. S'il s'agit d'un rayonnement situé dans le domaine allant environ du jaune au proche infra-rouge, une valeur légèrement inférieure à 0,5 p donne des résultats 25 très appréciables pour l'obtention d'une face très peu réfléchissante. Pour obtenir de bons résultats dans le domaine visible en entier, on donne aux mailles une dimension nettement inférieure à 0,5 pra. Dans cette optique, la dimension des mailles du quadrillage est de préférence 30 inférieure à 0,1 pm. Grâce à cette faible dimension, on peut éviter l'aspect légèrement bleuté de la face de l'article et obtenir ainsi un aspect incolore.

Pour graver ce dessin dans la couche vitreuse, on peut par exemple déposer une couche de résine photosensible 35 sur la face du verre, appliquer contre cette couche de résine un masque portant l'empreinte du dessin en forme de quadrillage et l'exposer ainsi à une source de rayonnement ♦ l 12.

ultra-violet. Après développement de la résine photosensible à l'aide du solvant adéquat, la face du verre munie de l'épargne ainsi formée est soumise à l'action d'une solution acide à base d'HF. L'épargne est ensuite enlevée grâce à un 5 décapage pendant quelques minutes avec HNO3 fumant. Le dessin est ainsi gravé dans la surface même du verre.

De préférence, le dit dessin est gravé selon une profondeur supérieure à 0,1 pm. Cette profondeur permet d'obtenir une réduction très appréciable de la réflexion 10 lumineuse de la face gravée. Une gamme de profondeurs adéquates peut être définie entre 0,1 et 1 μπι.

ün article selon l'invention dont une face du verre est matée et dont la face vitreuse opposée est gravée de la manière décrite ci-dessus, présente d'excellentes propriétés 15 anti-reflet tout en étant très résistant à l'abrasion et aux agents atmosphériques et relativement peu onéreux eu égard à sa qualité.

Avantageusement, la face matée de cet article porte de plus un revêtement anti-reflet. Ceci permet d'améliorer 20 encore les propriétés anti-reflet de l'article pour des applications particulièrement exigentes sur ce point. Le confort visuel est ainsi augmenté, notamment lors d'un travail avec moniteur vidéo dans un local fortement éclairé.

L'invention s'étend à un écran pour tube cathodique 25 caractérisé en ce qu'il comprend un article en verre tel que décrit ci-dessus. Ce type d'écran est une application particulièrement intéressante de l'article selon l'invention telle que décrite précédement. cet écran peut être placé devant le panneau de verre frontal du tube cathodique mais 30 il peut aussi constituer lui-même ce panneau frontal relié au culot pour former l'enveloppe du tube cathodique. Il peut aussi être formé par collage ou laminage de l'article en verre sur le panneau frontal de l'enveloppe du tube cathodique.

35 De préférence, cet écran comprend une feuille de verre qui porte, sur une partie au moins d'une de ses faces, un revêtement conducteur transparent formant ou non un F 1 13.

dessin et faisant partie d'une commande à touches capacitives ou d'une commande interactive. Ceci permet d'intégrer un moyen de commande sur l'organe servant au contrôle visuel des opérations en cours, dans le cas d'un moniteur vidéo 5 pour ordinateur par exemple. Un exemple particulier d'application peut notamment se trouver dans les claviers d'introduction de données pour les distributeurs automatiques de billets de banques.

Lorsqu'il est appliqué sur la majorité de la surfa-10 ce de l'écran, ce revêtement peut aussi servir de clavier interactif permettant par exemple de former, de manière interactive, des dessins sur l'écran qui sont directement mémorisés et exploités par l'ordinateur.

Ce revêtement peut être continu, ce qui permet un 15 dépôt beaucoup plus simple que si le revêtement doit être déposé sous la forme d'un dessin prédéterminé avec des zones sans revêtement côtoyant des zones qui portent un revêtement. L'endroit de contact du doigt de l'opérateur peut être calculé par voie informatique sur base de la résistance 20 électrique du revêtement conducteur.

De préférence, le dit revêtement conducteur transparent est un revêtement Sn02 ou ITO. Ce sont des revêtements transparents particulièrement bien adapté pour faire partie d'une commande de type capacitif.

25 Si nécessaire, l'article de verre peut avoir subi, après l'opération de matage et avant de déposer un revêtement s'il échêt, un traitement de trempe chimique en vue d'améliorer sa résistance à la rupture. De même, le verre peut avoir subi un traitement de désalcalinisation.

30 Des formes préférées de réalisation de l'invention seront maintenant décrites à. titre d'exemple seulement. Exemple 1.

Une feuille de verre clair étiré sodo-calcique de 1,5mm d'épaisseur est soumise, dans le but de mater une de 35 ses faces par des piqûres superficielles, à une étape de lavage à l'acide dans laquelle le verre est lavé, avec une solution contenant en volume 1% d'acide fluorhydrique et 6%

J

* 14.

d'acide sulfurique dans de l'eau, pendant plusieurs minutes à la température ambiante. Après rinçage à l'eau, le verre est plongé dans un bain contenant de la glycérine et de l'eau pour laisser un film de glycérine sur la surface du 5 verre. Le verre revêtu de glycérine est ensuite plongé dans un bain d'attaque corrosive contenant une solution aqueuse de bifluorure de potassium (70 à 120g/l) à la températrure ambiante (approximativement 20°C) pendant une période de 30 à 60 secondes. Le verre est enlevé, rincé à l'eau, et ensui-10 te immergé dans un bain de polissage chimique contenant 10% d'acide fluorhydrique et 4% d'acide sulfurique dans de l'eau, pendant 2 minutes à la température ambiante, et ensuite de nouveau rincé. Une micrographie électronique de la surface résultante à une échelle correspondant à un 15 grossissement d'environ 1000 fois montre une population dense de piqûres superficielles qui ont un profil arrondi avec une dimension maximum inférieure à 5pm et une profondeur de l'ordre de 0,4pm. Il n'est pas possible de disposer un disque de 5mm (5pm x 1000) sans chevaucher au moins deux 20 piqûres.

On a observé qu'un texte ordinaire dactylographié de 10 caractères/pouce peut aisément être lu à travers le verre maté obtenu, lorsque le texte est maintenu à 60cm de l'oeil, à quelqu'endroit que soit disposé le verre entre 25 l'oeil et le texte, à condition seulement que la feuille de verre et la ligne de vision forment entre elles un angle supérieur à 10°.

On a également constaté qu'un objet disposé à plusieurs mètres derrière le verre peut être observé à 30 travers le verre substantiellement sans perte de résolution d'image.

On a mesuré la réflexion spéculaire à 60° de cette feuille de verre au moyen d'un appareil de mesure spécialisé "Glossgard"II, Marque Déposée par la firme Gardner, 35 Bethesda, MD20014 USA, en effectuant la mesure selon la norme ASTM D523. On a obtenu une valeur du brillant total pour les deux faces de 75 unités.

15.

Sur une des faces de cette feuille de verre, on a formé un revêtement anti-reflet d'environ 95nm constitué de "Teflon" déposé par pulvérisation radio-fréquence sous vide en plasma avec cible magnétron.

5 Le brillant mesuré du côté du revêtement anti reflet est de 35 unités. En prenant la mesure du côté de l'autre face, on obtient 63 unités.

L'article ainsi constitué est très approprié pour être utilisé en tant qu'écran pour moniteur vidéo d'ordina-10 teur ou pour afficheur de micro-ordinateur portatif, surtout, d'un point de vue anti-reflet, lorsque le côté revête ment est orienté vers l'utilisateur.

Exemple 2.

Une feuille de verre clair sodo-calcique de 2mm 15 d'épaisseur est placée et maintenue verticalement sur un convoyeur animé d'une vitesse de 2 mètres/minute, dans le but de mater une de ses faces par des piqûres superficielles. Pour ne traiter qu'une face on peut par exemple placer deux feuilles dos à dos l'une contre l'autre de manière à 20 traiter une seule face de chacune des deux feuilles à la fois. La feuille est tout d'abord abondamment mouillée par une solution de rinçage contenant 98% d'eau distillée, 1% d'huile et 1% d'un agent tensio-actif détergent, en l'occurence du tripolyphosphate de sodium. Après séchage partiel 25 pour enlever l'excès de liquide de rinçage de manière à conserver une humidité superficielle résiduelle de 1 gram-me/m2. La feuille, portée à une température superficielle de 35°C, passe ensuite dans une chambre tunnel dans laquelle on établit un courant d'air et dans laquelle des pulvérisa-30 teurs aspergent une de ces faces avec une solution technique ordinaire du commerce à 50% d'acide fluorhydrique de telle sorte que seules les vésicules dont le diamètre est compris entre 100 et 200μ viennent en contact avec la face de la feuille. Après un temps d'action d'environ 2'30" de l'aci-35 de, la feuille est fortement aspergée d'eau ordinaire et est ensuite séchée.

La face ainsi matée de la feuille de verre a la 16.

propriété de réfléchir la lumière de manière diffuse, tout en restant parfaitement transparente, c'est-à-dire sans affecter la transmission lumineuse. Toute image ou photo placée à moins de 2cm d'une face de la feuille est vue par 5 transparence d'une manière absolument nette, pour tous les angles d'incidence du rayon visuel compris entre 0 et 70° par rapport à la normale.

On a mesuré la réflexion spéculaire à 60° de cette feuille de verre, côté face matée, au moyen de l'appareil de 10 mesure "Glossgard"II précédement cité et on a obtenu une valeur du brillant total pour les deux faces de 86 unités.

Sur la face matée de cette feuille de verre on dépose un revêtement anti-reflet constitué de MgF2 déposé par évaporation sous vide. Le brillant mesuré du côté de la 15 face matée portant le revêtement est de 50 unités.

En variante de cet exemple, le revêtement antireflet est constitué d'un filtre interférentiel à deux constituants Ti02 - MgF2. Le brillant mesuré du côté de la face matée portant ce revêtement est de 45 unités.

20 Dans une autre variante de ce même exemple, le revêtement anti-reflet constitué de MgF2 est déposé sur la face lisse de la feuille de verre et une couche Sn02 de 140nm est formée sur la face matée en vue de former une commande interactive pour écran de moniteur vidéo d'ordina-25 teur. Le brillant mesuré du côté de la couche Sn02 est de 110 unités.

Exemple 3.

Une des faces d'une feuille de verre clair sodo-calcique de 3mm d'épaisseur est matée par des piqûres pyra-30 midales superficielles. Pour ce faire, après lavage, rinçage et séchage, on dépose sur cette face un mince film uniforme d'une solution d'attaque acide que l'on laisse agir 20 secondes. Cette solution acide est fabriquée dans les proportions suivantes: 88ml de HF à 70% en solution aqueuse 35 sont portés à 200ml au moyen d'acide sulfurique à 41° Baumé et on y ajoute 30gr de NH4F.HF. Après quoi le verre est lavé et séché.

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17.

L'autre face de cette feuille de verre a été traitée de la manière suivante :

Sur cette face on a déposé une couche de résine photosensible HPR 204 d'Olin-Hunt Chemical. Un masque en quartz 5 portant l'empreinte d'un dessin en forme de quadrillage dont la dimension des mailles est d'environ 0,3pm est appliqué contre la couche de résine et est exposé à une source de rayonnement ultra-violet. Cette opération peut être répétée autant de fois que nécessaire de manière à couvrir toute la 10 face de la feuille par juxtapositions successives.

Après développement à l'aide du solvant fourni par la même firme que la résine photosensible, ce qui reste de cette dernière sur le substrat forme une épargne qui protégera certaines portions de la surface de la matière vitreuse 15 vis-à-vis de l'action d'un agent de corrosion. La face munie de l'épargne est ensuite soumise, pendant un peu moins d'une minute, à l'action d'une solution à 1% d'HF à 18 °C, suivi d'un rinçage pendant plusieurs minutes. L'épargne est ensuite enlevée grâce à un décapage pendant quelques minutes 20 avec HNO3 fumant. Le dessin est gravé dans la surface même du verre. La gravure a une profondeur de 0,1 \m. Cette face de la feuille de verre présente une réflexion lumineuse, sous incidence perpendiculaire, dans le spectre visible, compris entre 350 nm et 750 nra, inférieure au pourcent, 25 environ 0,6%, alors qu'elle est d'environ 4% sans le dessin gravé.

Le brillant mesuré du côté de la face matée est de 73 unités et de 65 unités lorsqu'il est mesuré du côté de la face quadrillée.

30 Dans une première variante de cet exemple, une couche Sn02 de 140nra est formée sur la face matée et le brillant mesuré du côté de la couche Sn02 est de 100 unités.

Dans une seconde variante de cet exemple, on dépose sur la face matée un revêtement anti-reflet constitué de 35 MgF2 et on obtient ainsi un brillant de 30 unités mesuré du côté de la face matée portant le revêtement et de 35 unités lorsqu'il est mesuré du côté opposé.

18.

Dans une autre variante, la face matée l'a été par un procédé semblable au procédé de matage de l'exemple 1 mais dans lequel une seule face de la feuille est traitée. La résolution optique obtenue par transparence est alors 5 nettement plus élevée que lorsque la face est matée comme indiqué ci-dessus dans le présent exemple, tout en obtenant une réflexion spéculaire semblable.

Claims

1. Article en verre transmettant la lumière et présentant une faible réflexion spéculaire pour au moins une de ses faces, caractérisé en ce que, lorsqu'il est en position normale d'utilisation, la lumière incidente est trans- 5 mise par l'article après avoir traversé au moins une face de verre matée de préférence par des piqûres superficielles et au moins une couche superficielle qui présente un indice de réfraction "n" dont la valeur équivalente est comprise entre les valeurs de l'indice de réfraction pour le verre et pour 10 l'air.

2. Article en verre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une feuille de verre transmettant la lumière dont au moins une face est matée par des piqûres superficielles.

3. Article en verre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins la couche superficielle d'une face de la feuille de verre présente un indice de réfraction "n” dont la valeur équivalente est comprise entre les valeurs de l'indice de réfraction pour le verre et pour l'air.

4. Article en verre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au moins du côté de la dite face présentant une faible réflexion spéculaire, le brillant total de l'article, sous une incidence de 60°, est inférieur à 60 unités définies selon la norme ASTM D523, et de préfé-25 rence inférieure à 45 unités.

5. Article en verre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des caractères dactylographiés nettement discernables, d'une taille telle que les lettres majuscules sont inscrites dans un carré de 2,5 mm de côté, 30 restent clairement discernables lorsqu'ils sont regardés à travers le dit article maintenu à une distance de 10 cm des dits caractères selon un axe de vision traversant la dite face matée et la dite couche superficielle.

6. Article en verre selon la revendication 5, 35 caractérisé en ce que la dite face matée est occupée par une population de piqûres superficielles qui ont une superficie * . * * 20. si faible qu'un disque de 10pm de diamètre ne peut y être disposé sans chevaucher au moins deux piqûres.

7. Article en verre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le verre est un verre clair.

8. Article en verre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la dite couche superficielle/ présentant un indice de réfraction dont la valeur équivalente est une valeur intermédiaire entre celle du verre et celle de l'air, est un revêtement anti-reflet, déposé sur 10 une face de l'article, dont l'indice de réfraction possède la dite valeur intermédiaire.

9. Article en verre selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dit revêtement anti-reflet est déposé sur une dite face matée du verre.

10. Article en verre selon l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce que les deux faces opposées de l'article, qui sont traversées par la lumière lorsque celui-ci est en position normale d'utilisation, sont matées.

11. Article en verre selon l'une des revendications 20 1 à 7, caractérisé en ce que la dite couche superficielle, présentant un indice de réfraction dont la valeur équivalente est une valeur intermédiaire entre celle du verre et celle de l'air, est la couche superficielle vitreuse de la face opposée à la face matée, qui est gravée pour former un 25 dessin d'allure général en forme de quadrillage dont les mailles ont une dimension inférieure à 0,5 μια, et de préférence inférieure à 0,1 pm.

12. Article en verre selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dit dessin est gravé selon une 30 profondeur supérieure à 0,1 pm.

13. Article en verre selon l'une des revendications II ou 12, caractérisé en ce que la dite face matée porte de plus un revêtement anti-reflet.

14. Ecran pour tube cathodique, caractérisé en ce 35 qu'il comprend un article en verre selon l'une des revendications 1 à. 13.

15. Ecran selon la revendication 14, caractérisé en r * / * 21. ce qu'il comprend une feuille de verre qui porte, sur une partie au moins d'une de ses faces, un revêtement conducteur transparent formant ou non un dessin et faisant partie d'une commande à touches capacitives ou d'une commande interacti-5 ve.

16. Ecran selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dit revêtement conducteur transparent est un révêtement Sn02 ou ITO.