Brevet FR3086036A1 — publié le 20200320

ÉLÉMENT OPTIQUE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UNE COUCHE ANTI-REFLET L'invention concerne un élément optique pour véhicule automobile, comprenant au moins une première couche transparente ou semi-transparente contenant un matériau polymère et au moins une deuxième couche anti-reflet, un module lumineux de véhicule automobile comprenant ledit élément optique, et un procédé de fabrication dudit élément optique. L'invention se rapporte plus particulièrement à un élément optique destiné à être traversée par un faisceau lumineux afin de le concentrer, et ayant des propriétés anti-reflet améliorées, et à un module lumineux comprenant au moins une source lumineuse apte à générer un faisceau lumineux, ledit élément optique, et optionnellement un réflecteur. Les éléments optiques sont des pièces importantes dans un dispositif lumineux de véhicule automobile, tel qu'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile. Les dispositifs d'éclairage classiques comprennent généralement une source lumineuse apte à générer un faisceau lumineux, éventuellement un réflecteur (notamment elliptique), un élément optique tel qu'une lentille, traversé par le flux lumineux réfléchi et pouvant être concentré par le réflecteur, et une vitre de protection. Les dispositifs d'éclairage automobile récents à diode électroluminescente (ou LED d'après l'expression anglophone « Light-Emitting Diode ») utilisent par exemple une source lumineuse LED émettant dans une gamme spectrale bien définie. Le réflecteur a pour fonction de réfléchir et concentrer la lumière émise par une ou des sources lumineuses. Les pièces constituant les réflecteurs nécessitent donc de présenter certaines propriétés, en particulier en surface, que ce soit pour des raisons esthétiques et/ou pour des raisons techniques, en particulier un aspect de surface permettant de ne pas perturber la réflexion de la lumière émise par la source lumineuse ni sa transmission au travers de l'élément optique. L'élément optique a pour fonction de réfracter le faisceau lumineux provenant directement de la source lumineuse ou du réflecteur, en un faisceau 2 d'éclairage. Il doit présenter de bonnes propriétés de transmission de la lumière. Il a déjà été proposé, notamment dans la demande de brevet EP 2 620 692 A1, un projecteur pour véhicule automobile comprenant une 5 source lumineuse et un élément optique destiné à concentrer le faisceau lumineux provenant de la source lumineuse, dans lequel soit la face d'entrée de la lentille, soit la face de sortie de la lentille comprend un revêtement antireflet. Ceci étant, le revêtement anti-reflet de ce document n'est toutefois pas optimisé pour améliorer la transmission de l'élément optique. 10 Il existe donc un besoin d'éléments optiques aptes à être utilisés dans un module lumineux intégrable dans tout type de dispositif lumineux pour véhicule automobile, et présentant des propriétés de transmission améliorées, ceci par exemple afin de réduire la puissance des LED. En particulier, il est important de pouvoir disposer d'un module lumineux pour automobile, 15 pouvant être intégré dans tout type de dispositif lumineux pour automobile, tel qu'un projecteur avant à LED, ayant un rendement optique optimisé, notamment grâce à la présence d'un élément optique ayant une transmission améliorée. Il est également important de pouvoir disposer d'un procédé de 20 fabrication d'un élément optique aux propriétés précitées, ledit procédé étant économique, simple, facilement industrialisable, et adapté à toutes les formes géométriques d'éléments optiques. Ce besoin est satisfait par l'invention qui va être décrite ci-après. L'élément optique conforme au premier objet de l'invention 25 L'invention a pour premier objet un élément optique, notamment transparent ou semi-transparent, pour véhicule automobile, comprenant au moins une première couche transparente ou semi-transparente contenant un matériau polymère, et au moins une deuxième couche anti-reflet, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet comprend au moins du silicium, de 30 l'oxygène, et du carbone, et en ce que la deuxième couche anti-reflet est 3 directement en contact physique avec la première couche transparente ou semi-transparente. Grâce à l'invention, on obtient un élément optique présentant un coefficient de transmission amélioré, et un module lumineux comprenant ledit 5 élément optique présentant un rendement optique augmenté. La deuxième couche anti-reflet est directement en contact physique avec la première couche transparente ou semi-transparente. Selon l'invention, l'expression « directement en contact physique » signifie que la deuxième couche anti-reflet est déposée directement sur la surface de la première 10 couche transparente ou semi-transparente. À ce titre, l'élément optique de l'invention ne comprend pas de couche(s) additionnelle(s) intercalée(s) entre la première couche transparente ou semi-transparente et la deuxième couche a nti- reflet. Selon une forme de réalisation de l'invention, la deuxième couche 15 anti-reflet présente une épaisseur moyenne allant de 70 à 110 nm environ, de préférence de 75 à 105 nm environ, et de façon particulièrement préférée de 80 à 100 nm environ. Selon l'invention, l'épaisseur moyenne de la deuxième couche anti-reflet est sensiblement constante quel(le) que soit le relief/la structure de 20 la première couche transparent ou semi-transparente sur laquelle elle est déposée, ce qui signifie qu'elle possède une meilleure homogénéité. Une épaisseur moyenne sensiblement constante signifie notamment que l'épaisseur moyenne de la deuxième couche anti-reflet peut varier de - 15% à +15%, de préférence de -10% à +10%, et de façon particulièrement 25 préférée de -5% à +5%. Dans l'invention, l'épaisseur moyenne peut être mesurée selon la méthode d'ellipsométrie ou spectrophotométrie. L'élément optique conforme au deuxième objet de l'invention L'invention a pour deuxième objet un élément optique, notamment 30 transparent ou semi-transparent, pour véhicule automobile, comprenant au 4 moins une première couche transparente ou semi-transparente contenant un matériau polymère, et au moins une deuxième couche anti-reflet, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet comprend au moins du silicium, de l'oxygène, et du carbone, et en ce que la deuxième couche anti-reflet présente 5 une épaisseur allant de 70 à 110 nm, de préférence de 75 à 105 nm, et de façon particulièrement préférée de 80 à 100 nm. Grâce à l'invention, on obtient un élément optique présentant un coefficient de transmission amélioré, et un module lumineux comprenant ledit élément optique présentant un rendement optique augmenté. 10 Selon une forme de réalisation préférée, la deuxième couche anti-reflet est directement en contact physique avec la première couche transparente ou semi-transparente. L'élément optique conforme aux premier et deuxième objets de l'invention 15 La deuxième couche anti-reflet La deuxième couche anti-reflet comprend au moins du silicium, de l'oxygène, et du carbone. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la deuxième couche anti-reflet comprend au moins un matériau polysiloxane présentant un 20 rapport molaire x correspondant au nombre de moles d'oxygène sur le nombre de moles de silicium tel que 0 REVENDICATIONS1. Élément optique pour véhicule automobile, comprenant au moins une première couche transparente ou semi-transparente contenant un matériau polymère, et au moins une deuxième couche anti-reflet, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet comprend au moins du silicium, de l'oxygène, et du carbone, et en ce que la deuxième couche anti-reflet est directement en contact physique avec la première couche transparente ou semi-transparente. 2. Élément optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet présente une épaisseur allant de 70 à 110 nm, de préférence de 75 à 105 nm, et de façon particulièrement préférée de 80 à 100 nm. 3. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet comprend au moins un matériau polysiloxane présentant un rapport molaire x correspondant au nombre de moles d'oxygène sur le nombre de moles de silicium tel que 0 4. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet est une couche transparente. 5. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet est la couche la plus externe de l'élément optique. 6. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet a un indice de réfraction moyen allant de 1,45 à 1,55, et de préférence allant de 1,45 à 1,50 dans le spectre visible. 18 7. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche anti-reflet est obtenue par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) d'au moins un précurseur d'un polysiloxane choisi parmi un organo-silicate et un monomère de siloxane. 8. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première couche transparente ou semitransparente comprend au moins 50% en poids de matériau polymère, par rapport au poids total de la première couche. 9. Élément optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau polymère comprend au moins un polymère transparent, de préférence choisi parmi les polycarbonates, les polyacrylates, les polyoléfines, et un de leurs mélanges. 10. Élément optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une troisième couche anti-reflet comprenant au moins du silicium, de l'oxygène, et du carbone, et en ce que la première couche transparente ou semi-transparente est interposée entre les deuxième et troisième couches anti-reflet. 11. Module lumineux de véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément optique tel que défini à l'une quelconque des revendications précédentes. 12. Procédé de fabrication d'un élément optique tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend, à partir de la première couche transparente ou semi-transparente, au moins une étape i) de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) d'au moins un précurseur d'un polysiloxane choisi parmi un organo-silicate et un monomère de siloxane. 19 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape i) est effectuée à une pression de gaz allant de 1.10-3 mbar à 1 mbar, et de préférence allant de 10-2 mbar à 104 mbar. 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que l'étape i) est effectuée en présence d'un volume VI d'un gaz oxydant, et d'un volume V2 dudit précurseur d'un polysiloxane sous la forme d'un gaz, le rapport volumique V1/V2 allant de 0 à 10, de préférence de 0,01 à 10, de façon particulièrement préférée de 0,33 à 4, et de façon plus particulièrement préférée de 1 à 2. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant l'étape i), au moins une étape io) de traitement en phase vapeur assisté par plasma, de la première couche transparente ou semi-transparente.