ES2911704T3 - Espejo coloreado - Google Patents

Abstract

Un espejo coloreado (1) en el que un usuario puede mirarse, que tiene una reflectividad de luz de al menos 50 % en el rango visible, comprendiendo dicho espejo un sustrato transparente (2), una capa (3) de metal reflectante y al menos una capa interfacial (4) entre el sustrato y la capa de metal, caracterizado por que la capa interfacial (4) comprende al menos una capa (40) de metal discontinua, denominada capa discontinua, y al menos una capa de un material dieléctrico (41) depositado en la capa discontinua, denominada capa superior, y por que la capa (40) de metal discontinua tiene un espesor nominal comprendido entre 0,1 y 8 nm.

Description

DESCRIPCIÓN

Espejo coloreado

La invención se refiere a un espejo coloreado así como a su método de fabricación.

Para los fines de la invención, un espejo coloreado es un espejo que absorbe ciertas longitudes de onda para imponer sobre el espejo un color de reflejo que no es neutro sino que tiene un color de reflejo con dominancia específica.

El método de la invención permite ajustar el color de la imagen producida en reflexión por el espejo.

Como se sabe, un espejo comprende un sustrato transparente, generalmente hecho de vidrio, y una capa de metal reflectante, hecha más comúnmente de plata, cuya reflexión de la luz es extremadamente alta desde el punto de vista de las longitudes de onda del rango visible para proporcionar una buena imagen en reflexión.

La invención se refiere a espejos en los que los usuarios desean contemplarse a sí mismos o visualizar el reflejo de un objeto. Por lo tanto, la aplicación de los espejos de la invención se dirige a espejos para uso decorativo o uso funcional desde el punto de vista de un sujeto que se refleja. Los espejos según la invención son preferiblemente espejos interiores. Estos están expuestos en particular a problemas de corrosión que pueden existir en el aire ambiental debido a los contaminantes presentes en la atmósfera. Por lo tanto, es importante que tengan suficiente durabilidad para las aplicaciones deseadas. Generalmente, estos espejos tienen preferiblemente una reflectancia de la luz de al menos 50 % en el rango visible, es decir, para longitudes de onda entre 380 y 780 nm (medidas bajo un iluminante D65 con un ángulo de observación de 10°).

Es cada vez más deseable poder proporcionar espejos de diversos colores, por ejemplo, con un color de reflejo cuyo tono tienda hacia el rosa para proporcionar el efecto de “verse bien” cuando una persona se mira en el espejo. A modo de otro ejemplo de funcionalidad de un espejo de la invención para visualizar una imagen en reflexión de un sujeto, se hace mención a un espejo que compense/atenúe el color de la iluminación artificial. De hecho, el color de la iluminación artificial que ilumina una habitación donde se coloca un espejo influye en el color en reflexión que proporciona dicho espejo. Por lo tanto, puede ser deseable modificar la reproducción de la imagen en reflexión ajustando el color del espejo que, combinado con el color de la iluminación artificial, proporcionará otra reproducción de color.

Se conocen diversas soluciones para modificar el color del reflejo de un espejo a través de documentos de patentes. Los documentos US-3445216 y WO2004078664 enseñan cómo hacer un ajuste del color tiñendo de forma global el vidrio que constituye el sustrato de soporte del espejo.

Sin embargo, el uso de vidrio coloreado plantea diversos problemas, tales como, por ejemplo, mayores costes de producción, poca disponibilidad y la imposibilidad de lograr plateados muy antiguos que se asocian, por ejemplo, con el uso de mercurio (la galería de los espejos de Versalles).

También es práctica conocida insertar una o más capas interfaciales entre el sustrato del espejo y la capa reflectante.

La patente GB-652858 proporciona un espejo que se colorea mediante el uso de una pila de diversas capas delgadas del metal o tipo de óxido o fluoruro entre el sustrato transparente del espejo y la capa reflectante.

La solicitud de patente WO2013054045 describe otra solución como capa interfacial. Se trata de la combinación de una matriz orgánica o inorgánica o híbrida y de un colorante orgánico insertado en la matriz en estado molecular. El objetivo de la invención es proporcionar otra manera más de fabricar un espejo coloreado duradero, y de proporcionar un espejo para el que el color de la imagen reflejada pueda imponerse con precisión ajustando el intervalo de longitudes de onda que pueden ser absorbidas por el espejo.

El término “duradero” pretende significar un espejo que resista la corrosión en condiciones reales de tensiones químicas. La durabilidad de los espejos se evalúa en particular llevando a cabo ensayos CASS (Copper Accelerated Salt Spray) que consisten en someter al espejo a ensayos de corrosión acelerada en una niebla de una solución que contiene ácido acético, cloruro de cobre (II) y cloruro de sodio según la norma EN ISO 9227.

La invención se refiere a un espejo coloreado como en se define en la reivindicación 1, al método de fabricación de la reivindicación 12 y al uso de un sustrato como se define en la reivindicación 15.

El espejo coloreado según la presente invención se usa preferiblemente como un espejo interior. De forma ventajosa tiene buena resistencia a la corrosión.

El término “capa de metal discontinua” pretende significar una capa que comprende un revestimiento de metal que no reviste toda (100 %) la superficie sobre la que se deposita. El grado de ocupación de superficie de esta capa es estrictamente inferior a 100 %. Este revestimiento de metal está en forma de islas o agrupaciones distribuidas uniforme o no uniformemente sobre toda la superficie del sustrato. Estas islas están separadas por volúmenes donde hay una ausencia completa de material metálico. Opcionalmente pueden estar conectadas entre sí. Cuando se hace referencia al espesor de esta capa de metal discontinua, el término usado en la presente invención es espesor “ nominal” . No es el espesor medido en las zonas cubiertas por la capa de metal discontinua o un espesor medio, sino el espesor que se obtendría si la capa de metal fuera continua. Por consiguiente, la capa de metal discontinua es de un espesor nominal menor que el espesor mínimo requerido para tener una capa completa continua.

Para los fines de la presente invención, se entiende que los términos “capa con base de un material” significan que la capa consiste principalmente en este material, es decir, que el elemento químico del material o el producto del material en consideración en su fórmula estequiométrica estable constituye al menos 50 % en porcentaje atómico de la capa en cuestión.

En el resto del texto, cuando se hace referencia a una imagen reflejada o imagen en reflexión, significa la imagen, reflejada por el espejo, de un sujeto animado o inanimado.

La capa superior dieléctrica cubre la capa de metal discontinua y llena los espacios que separan las islas de metal de dicha capa discontinua, de manera que las islas de metal de la capa no están en contacto con la capa de metal superior reflectante del espejo.

Para los fines de la invención, el término “capa de material dieléctrico” significa una capa en la que el material no es un metal.

La capa interfacial (compuesta por la capa de metal discontinua, de al menos una capa superior dieléctrica y opcionalmente de una o más capas inferiores) es suficientemente transparente para que parte de la luz en el rango visible la atraviese y alcance la capa reflectante, para ser reflejada por esta capa reflectante y para atravesarla nuevamente en la dirección opuesta.

Los inventores han demostrado, sorprendentemente, que al proporcionar una capa interfacial entre la capa de metal reflectante del espejo y el sustrato, comprendiendo esta capa interfacial, por un lado, una capa de metal distribuida de forma discontinua y, por otro lado, al menos un material dieléctrico que separa el metal de la capa interfacial y el de la capa de metal reflectante, se logran un cambio en el color de una imagen producida en reflexión por el espejo y la obtención de un espejo resistente a la corrosión.

Según una característica, el espesor nominal de la capa de metal discontinua, su material, el espesor de la capa superior dieléctrica y su material son tales que contribuyen a la definición (constitución) del color del reflejo del espejo. De una manera no obvia, los inventores han demostrado que no solo la capa de metal discontinua es importante en el color del reflejo del espejo, sino también la capa superior dieléctrica.

Por lo tanto, la capa interfacial modifica el espectro de absorción del espejo. Al controlar el espesor nominal de la capa de metal discontinua, su material, el espesor de la capa superior dieléctrica y su material, el intervalo de longitudes de onda que son absorbidas por la capa interfacial se ajustan para ajustar finalmente el color en reflexión del espejo.

Según otra característica, la capa interfacial comprende al menos una capa inferior (una o más capas inferiores) colocada bajo la capa de metal discontinua. De forma ventajosa, la capa inferior tiene una base de un material hecho de nitruros u óxidos de metal. Según el tipo de material y el espesor de la capa inferior dieléctrica, combinado con el espesor nominal y con el material de la capa discontinua, y con el espesor y el material de la capa superior dieléctrica, esta capa inferior dieléctrica también contribuye a la definición (constitución) del color del reflejo del espejo, ya que modifica el espectro de absorción de toda la capa interfacial.

Por lo tanto, el espesor nominal de la capa de metal discontinua, su material, el espesor de la capa superior dieléctrica y su material, y el espesor y el material de la capa inferior dieléctrica, cuando está presente, se seleccionan de una manera apropiada para definir el color del espejo.

La capa interfacial según la invención puede ser la única capa colocada entre el sustrato y la capa reflectante. Sin embargo, para ajustar aún más el color en reflexión y para encontrar el color apropiado, el espejo según la invención puede comprender varias capas interfaciales colocadas entre el sustrato y la capa de metal reflectante.

La capa discontinua es una capa de metal, eligiéndose el metal, solo o en combinación, de plata, oro, cobre, aluminio, níquel y paladio.

Preferiblemente, la capa superior dieléctrica depositada en la capa discontinua y/o la capa inferior dieléctrica depositada debajo de la capa de metal discontinua tienen una base de óxido o nitruro de metales tales como Mg, Al, Si, Ti, Cr, Zn, Zr, Nb, Ni, Mo, In, Sb, Sn, Ta, W o Bi o aleaciones de estos metales. Se mencionarán, por ejemplo, capas con base de nitruro de silicio Si³N⁴, que es opcionalmente supernitruro o subnitruro, en óxido de niobio, que es opcionalmente superóxido o subóxido, indicado Nb²Ox, en óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido, indicado TiOx, en óxido mixto de zinc y estaño, que es opcionalmente superóxido o subóxido SnZnOx, en óxido de zinc dopado con aluminio indicado AZO, en óxido de estaño e indio indicado ITO o en óxido de silicio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado SiOx.

De forma ventajosa, la capa superior dieléctrica y/o la capa inferior dieléctrica tienen un espesor de un máximo de 200 nm, en particular de entre 1 y 200 nm, preferiblemente entre 5 y 50 nm.

Preferiblemente, para obtener un espejo resistente a la corrosión, la capa inferior dieléctrica se elige preferiblemente de nitruro de silicio Si³N⁴, que es opcionalmente supernitruro o subnitruro, óxido de niobio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado Nb²Ox, óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado TiOx, óxido mixto de zinc y estaño, que es opcionalmente superóxido o subóxido SnZnOx, óxido de estaño e indio indicado ITO u óxido de silicio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado SiOx.

Por su parte, la capa superior dieléctrica se elige de óxido de niobio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado Nb²Ox, u óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado TiOx. Incluso más preferiblemente, la capa superior dieléctrica está hecha de óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado TiOx.

El sustrato transparente puede ser una lámina de vidrio inorgánico u orgánico cuyo espesor oscile entre 2 y 8 mm. Si el vidrio es orgánico, puede ser de policarbonato, de poli(metacrilato de metilo), de tereftalato de polietileno o de poli(etileno-co-tetrafluoroetileno). El sustrato también puede ser una película de plástico.

La capa de metal reflectante que permite la función de espejo puede estar hecha de plata o de aluminio. Puede depositarse en la fase de vapor, por ejemplo mediante deposición química de vapor (CVD), deposición física de vapor (PVD), magnetrón, evaporación o mediante el proceso líquido dependiendo del tipo de material. Generalmente tiene un espesor de entre 20 nm y 200 nm, preferiblemente entre 50 y 150 nm.

En un ejemplo preferido de la invención, el espejo coloreado es tal que el sustrato está hecho de vidrio, preferiblemente de un espesor entre 2 y 4 mm, la capa de metal reflectante está hecha de plata, preferiblemente de un espesor entre 50 y 100 nm, la capa de metal discontinua está hecha de plata, preferiblemente de un espesor nominal entre 0,1 y 1,5 nm, y la capa superior dieléctrica tiene un espesor de entre 1 y 10 nm, y es preferiblemente Si³N⁴, ITO, SnZnOx, Nb²Ox o TiOx. Este espejo produce un color en reflexión que es rosa o tiende hacia el rosa, dando en particular un efecto de “verse bien” cuando una persona se mira en el espejo.

En otro ejemplo más preferido, el espejo coloreado es tal que el sustrato está hecho de vidrio, preferiblemente de un espesor entre 2 y 4 mm, la capa de metal reflectante está hecha de plata, preferiblemente de un espesor entre 50 y 100 nm, la capa de metal discontinua está hecha de plata, preferiblemente de un espesor nominal entre 0,1 y 1,5 nm, y la capa superior dieléctrica tiene un espesor de entre 1 y 10 nm, y está hecho de Nb²Ox o TiOx.

En otro ejemplo aún más preferido, el espejo coloreado es tal que el sustrato está hecho de vidrio, preferiblemente de espesor entre 2 y 4 mm, la capa de metal reflectante está hecha de plata, preferiblemente de espesor entre 50 y 100 nm, la capa de metal discontinua está hecha de plata, preferiblemente de espesor nominal entre 0,1 y 1,5 nm, y la capa superior dieléctrica tiene un espesor de entre 1 y 10 nm, y es de TiOx. Este espejo tiene la coloración deseada y muy buena resistencia a la corrosión.

Según otra característica más, se puede depositar una capa de imprimación sobre la capa interfacial y constituye una capa funcional para facilitar la adhesión de la capa de metal reflectante del espejo. Esta capa de imprimación está hecha, por ejemplo, de titanio o de una aleación de níquel-cromo NiCr, que son opcionalmente superóxidos o subóxidos (TiOx o NiCrOx) cuando la capa de metal reflectante se deposita en la fase de vapor.

Cuando se lleva a cabo el depósito de la capa de metal reflectante mediante el proceso líquido, convencionalmente en procesos de chapado con plata, las capas de imprimación con base de cloruro de estaño y paladio se depositan en la capa interfacial y constituyen capas funcionales para facilitar la adhesión de la capa de metal reflectante del espejo.

De forma ventajosa, se ha descubierto que la capa de imprimación provoca poca o ninguna variación del color del reflejo representado a través de la capa interfacial.

Se puede colocar una capa funcional protectora sobre la capa de metal reflectante del espejo, y tendría una base de óxido o nitruro de metales tales como Mg, Al, Si, Ti, Cr, Zn, Zr, Nb, Ni, Mo, In, Sb, Sn, Ta, W o Bi o aleaciones de estos metales. Se mencionarán como ejemplo Si³N⁴, Nb²Ox, TiOx, SnZnOx o SiOx. Preferiblemente, esta capa funcional protectora está presente cuando la capa reflectante continua se depositó por magnetrón.

Usualmente, un revestimiento protector de tipo pintura se deposita preferiblemente sobre la capa de metal reflectante, o incluso en su capa protectora opcional. Este revestimiento es generalmente del tipo alquido, poliuretano o acrílico.

La invención también se refiere a un método para fabricar un espejo coloreado que comprende una etapa de depósito de al menos una capa interfacial sobre un sustrato, una etapa de depósito de una capa de metal reflectante sobre el sustrato revestido, y opcionalmente el depósito de una capa protectora sobre la capa de metal reflectante, caracterizado por que el depósito de la capa interfacial comprende una etapa de depósito de una capa de metal discontinua sobre el sustrato, una etapa de depósito de al menos una capa superior sobre la capa discontinua formando una capa dieléctrica entre la capa de metal discontinua y la capa de metal reflectante, siendo la capa superior preferiblemente un nitruro u óxido de metal, y opcionalmente una etapa de depósito de una o más capas inferiores dieléctricas, preferiblemente de nitruro u óxido de metal, dispuestas sobre el sustrato y antes del depósito de la capa de metal discontinua.

Este método difiere de los métodos convencionales para preparar espejos de plata en que no comprende una etapa de abrillantado de la superficie sobre la que se deposite la capa de metal reflectante. Para espejos convencionales, esta etapa se lleva a cabo usualmente en el sustrato de vidrio antes de las etapas de sensibilización y activación que preceden al depósito de la capa de plata, con el objetivo de mejorar su durabilidad.

Según una característica, la etapa de depósito de la capa interfacial consiste, dependiendo del color en reflexión deseado del espejo, en seleccionar el material y ajustar el espesor nominal de la capa de metal discontinua, y en seleccionar y ajustar el material y el espesor de la capa superior dieléctrica, y también en seleccionar y ajustar el material y el espesor de la capa inferior dieléctrica cuando está presente.

El depósito de la capa de metal discontinua se lleva a cabo preferiblemente mediante metalizado al vacío por magnetrón. Para variar el espesor nominal de dicha capa discontinua, se varía la potencia aplicada al objetivo, mientras que el sustrato se fija bajo el objetivo durante el mismo tiempo de depósito, o bien se varía la velocidad de desplazamiento del sustrato bajo el objetivo manteniendo la potencia fija. También es posible variar la potencia manteniendo al mismo tiempo la misma velocidad de desplazamiento del sustrato bajo el objetivo.

Por lo tanto, el valor del espesor nominal para una potencia dada es accesible considerando la velocidad de desplazamiento del sustrato en la cámara de depósito de capas y la cantidad de material metalizado al vacío por unidad de tiempo a esta potencia. La potencia/velocidad de acoplamiento del desplazamiento permite, en particular, ajustar el espesor nominal de la capa discontinua. A modo de ejemplo, si usualmente, en condiciones dadas de metalizado al vacío por magnetrón (presión muy baja, composición objetivo, potencia eléctrica aplicada al cátodo), el espesor de la capa es de 10 nm, la velocidad de desplazamiento del sustrato aumentará en un factor de 2 para obtener la mitad del espesor de la capa, es decir, 5 nm.

El depósito de la capa superior dieléctrica o de la capa inferior dieléctrica que tiene una base de nitruro u óxido de metal se lleva a cabo preferiblemente mediante metalizado al vacío por magnetrón.

Además, los inventores han demostrado, de una manera no obvia, que al ajustar el contenido de oxígeno durante la deposición de metalizado al vacío por magnetrón de la capa superior dieléctrica y/o la capa inferior dieléctrica de la capa interfacial, cuando dichas capas tienen una base de un óxido metálico y están en contacto directo con la capa de metal discontinua, se obtiene un ajuste del matiz del color del espejo.

El depósito de la capa de metal reflectante se lleva a cabo de una manera conocida mediante fase de vapor (CVD, PVD, magnetrón, evaporación) o proceso líquido. Preferiblemente, el depósito de la capa de metal reflectante se lleva a cabo mediante un proceso líquido.

Cuando el sustrato está hecho de vidrio, es posible que este último se haya sometido a un tratamiento de templado o texturización antes del depósito de la capa interfacial.

Finalmente, la invención se refiere al uso de un sustrato transparente que comprende una capa de metal reflectante para la función de espejo y al menos una capa interfacial entre el sustrato y la capa de metal para proporcionar un espejo coloreado, caracterizado por que la capa interfacial comprende al menos una capa de metal discontinua y al menos una capa superior de un material dieléctrico depositado en la capa discontinua y, opcionalmente, al menos una capa inferior de un material dieléctrico depositado debajo de la capa discontinua, y por que el color del espejo se elige seleccionando la naturaleza y el espesor nominal de la capa discontinua y la naturaleza y los espesores de la(s) capa(s) superior(es) y la(s) capa(s) inferior(es) dieléctricas.

A modo de ejemplos, que no son de ningún modo limitantes de la funcionalidad de este espejo para visualizar una imagen en reflexión, se hace mención a un espejo para el que se desea un color adecuado para la imagen en reflexión, tal como un color rosa que da a la persona que se mira en el espejo el efecto de “verse bien” , o bien un espejo que compense/atenúe el color de la iluminación artificial.

La presente invención se describe ahora por medio de ejemplos que son únicamente ilustrativos y de ningún modo limitantes con respecto al alcance de la invención, y en base a las ilustraciones adjuntas en las que:

- la Figura 1 a representa una vista seccional esquemática de un espejo según la invención;

- la Figura 1 b representa una variante de la Figura 1;

- la Figura 2 muestra la absorción de la luz visible en función de la longitud de onda para varias muestras, ilustrando el papel desempeñado por la naturaleza del material de la capa superior dieléctrica desde el punto de vista del color en reflexión del espejo;

- la Figura 3 muestra la absorción de la luz visible en función de la longitud de onda para varias muestras, ilustrando el papel desempeñado por la naturaleza del material de la capa inferior dieléctrica desde el punto de vista del color en reflexión del espejo;

- la Figura 4 muestra la absorción de la luz en función de la longitud de onda para varias muestras, ilustrando el papel desempeñado por el espesor nominal del material de la capa discontinua desde el punto de vista del color en reflexión del espejo.

Las Figuras 1 y 2 no están a escala para facilitar su lectura.

El espejo coloreado 1 de la invención comprende un sustrato 2 transparente tal como un sustrato de vidrio, una capa 3 de metal reflectante tal como hecha de plata, una capa interfacial 4 descrita a continuación en la memoria y colocada entre el sustrato 2 y la capa 3 de metal reflectante, y una capa 5 de pintura tal como acrílica cubriendo la capa 3 de metal reflectante.

En la variante de la Figura 2, el espejo coloreado comprende una capa 6 de imprimación depositada en la capa interfacial 4 para facilitar la adhesión de la capa 3 de plata reflectante. Esta capa de imprimación está hecha, por ejemplo, de NiCr. Según la invención, la capa interfacial 4 comprende al menos una capa 40 de metal discontinua y al menos una capa superior 41 compuesta de un material dieléctrico, que cubre la capa de metal discontinua para evitar cualquier contacto entre la capa 40 discontinua y la capa 3 de metal reflectante.

En la variante de la Figura 2, la capa interfacial 4 comprende una capa adicional 42 que es una capa inferior dieléctrica depositada debajo de la capa 41 de metal discontinua.

El papel de la capa interfacial 4 es modificar el espectro de absorción en el rango visible del espejo para producir una imagen en reflexión cuyo color se modifique, es decir, que sea diferente del color producido en ausencia de esta capa interfacial.

La capa 41 superior dieléctrica y la capa 42 inferior dieléctrica tienen un papel con respecto a las propiedades ópticas y también permiten proteger la capa de metal discontinua.

Los inventores han demostrado, sorprendentemente, que:

- una capa interfacial, que es transparente para que la luz llegue a la capa 3 reflectante, permite modificar el espectro de absorción en el rango visible y, por lo tanto, el color de la imagen en reflexión del espejo;

- la capa 40 de metal discontinua de la capa interfacial participa en la modificación del color del espejo; - la capa 41 superior dieléctrica requerida para aislar la capa 3 de metal reflectante de la capa 40 de metal discontinua también permite ajustar el color de la imagen en reflexión;

- la capa 42 inferior dieléctrica también permite, si es necesario, ajustar aún más el color,

- los espejos según la invención tienen una durabilidad mejorada.

El material y el espesor nominal de la capa 40 de metal discontinua y la naturaleza y el espesor de la capa 41 superior dieléctrica y de la capa 42 inferior dieléctrica se ajustan según el color en reflexión deseado.

El espejo de la invención puede comprender varias pilas de capas interfaciales, comprendiendo cada capa interfacial una o más capas inferiores dieléctricas, una capa de metal discontinua y una o más capas superiores dieléctricas para ajustar el color y el matiz deseados.

Las curvas descritas a continuación en la memoria desde el punto de vista de las Figuras 3 y siguientes muestran cómo es posible, ajustando los tipos de material y los espesores, modificar las longitudes de onda absorbidas y la cantidad de luz absorbida para proporcionar un color en reflexión adecuado.

La capa 40 de metal discontinua se compone únicamente de metal, elegido, preferiblemente, de los siguientes metales, solos o en combinación: plata, oro, cobre, aluminio, níquel y paladio. Tiene un espesor nominal que no supera 15 nm para que permanezca discontinua, es decir, sin que sea capaz de cubrir completamente (100 %) la superficie sobre la que se deposita. Según la invención, este espesor nominal está comprendido entre 0,1 nm y 8 nm.

La capa 41 superior dieléctrica se compone de un nitruro u óxido de metal, preferiblemente elegido de Si³N⁴, Nb²Ox, TiOx, SnZnOx, AZO, ITO y SiOx. Más preferiblemente, se elige de Si³N⁴, Nb²Ox, TiOx, SnZnOx, ITO y SiOx. Aún más preferiblemente, la capa 41 superior dieléctrica está hecha de TiOx.

Las pruebas comparativas a modo de ejemplos, que no son limitantes en modo alguno, se llevaron a cabo variando la naturaleza de la capa superior (Figura 2), la naturaleza de la capa inferior dieléctrica (Figura 3) y el espesor nominal de la capa de metal discontinua (Figura 4). La tabla a continuación en la descripción resume, para cada ejemplo, la naturaleza y el espesor de las capas inferiores y las capas superiores dieléctricas y también el espesor nominal de la capa de plata discontinua que constituye la capa interfacial, el espesor de la capa de plata reflectante del espejo y el espesor del sustrato.

En todos los Ejemplos de 1 a 10:

- el sustrato está hecho de vidrio, comercializado con el nombre de PLANILUX por la empresa SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE;

- la capa 3 de metal reflectante está hecha de plata depositada mediante metalizado al vacío por magnetrón; - no se añadió revestimiento protector a la capa reflectante 3;

- la capa 40 de metal discontinua está hecha de plata y se deposita mediante la técnica de metalizado al vacío por magnetrón;

- las capas inferiores y las capas superiores se depositaron mediante metalizado al vacío por magnetrón. Abajo se dan las condiciones para el depósito por magnetrón de las diversas capas de la capa interfacial:

Las Figuras 2 a 4 permiten demostrar la influencia de la naturaleza de los materiales y los espesores y/o los espesores nominales de cada una de las capas de la capa interfacial desde el punto de vista de las longitudes de onda absorbidas para modificar el color de una imagen en reflexión por el espejo.

La Figura 2 muestra el papel desempeñado por la naturaleza del material de la capa 41 superior dieléctrica en el color en reflexión del espejo. Esto implica los Ejemplos 1 a 3 de la tabla.

Para estas curvas de absorción de los Ejemplos 1 a 3 de espejos, solo la capa 41 superior dieléctrica de la capa interfacial 4 difiere, comprendiendo el espejo el vidrio, la capa 40 de plata discontinua de espesor nominal de 1 nm (sin capa inferior dieléctrica), la capa 41 superior dieléctrica y la capa 3 de plata reflectante de 70 nm. Las diversas capas superiores dieléctricas son respectivamente de TiOx (Ejemplo 1), AZO (Ejemplo 2) y Si³N⁴ (Ejemplo 3), teniendo cada una un espesor de 5 nm.

Se observa que el espectro de absorción es diferente para cada uno de los ejemplos, produciendo un color diferente de la imagen en reflexión del espejo.

Se llevaron a cabo mediciones en el sistema L*a*b* para caracterizar el color del espejo de cada ejemplo. Todas las mediciones en las diversas tablas que siguen se llevaron a cabo bajo un iluminante D65 y con un ángulo de observación de 10°.

Esto confirma que cada ejemplo corresponde de hecho a un color particular. Sin embargo, los Ejemplos 1 y 2 son muy similares y describen espejos que tienen un color relativamente neutro. Por otro lado, el Ejemplo 3 con Si³N⁴ da como resultado un color distinto, siendo el color descrito posiblemente como “melocotón” .

La Figura 3 muestra que la adición de una capa 42 inferior dieléctrica también desempeña un papel en el color en reflexión del espejo.

La Figura 3 ilustra cuatro curvas para cuatro espejos que comprenden la capa 3 de plata reflectante de 70 nm, y la capa interfacial 4 que comprende una capa 40 de plata discontinua de 1 nm, una capa 41 superior dieléctrica de TiOx de 5 nm y, según los ejemplos respectivos, sin capa inferior (Ejemplo 1 de la Figura 2), una capa inferior de AZO que tiene un espesor de 5 nm (Ejemplo 4), una capa inferior de Si³N⁴ que tiene un espesor de 5 nm (Ejemplo 5) y una capa inferior de TiOx que tiene un espesor de 5 nm (Ejemplo 6).

Se observa que, cuando se añade una capa inferior dieléctrica (Ejemplos 4, 5 y 6) con respecto al Ejemplo 1 sin capa inferior dieléctrica, los colores varían, cambiando las curvas de la Figura 3 y siendo diferentes los valores de absorción.

También se llevaron a cabo las siguientes mediciones:

Cuando no hay capa inferior dieléctrica (Ejemplo 1), el color es neutro como ya se ha visto.

Sin embargo, se observa que, cuando se añade una capa inferior dieléctrica, el color cambia totalmente, siendo diferentes todos los valores L*a*b*. A partir del color neutro del Ejemplo 1, el color pasa a un color que tiende a amarillo para los Ejemplos 4, 5 y 6. El amarillo estará matizado según la naturaleza del material de la capa inferior dieléctrica.

La Figura 4 muestra el papel desempeñado por el espesor nominal de la capa 40 de metal discontinua. Esta figura ilustra cuatro ejemplos para los que la capa interfacial no tiene capa inferior dieléctrica y tiene una capa superior de SnZnOx, que tiene un espesor de 5 nm y una capa de Ag discontinua cuyo espesor nominal varía de 0,5 nm (Ejemplo 7), 0,8 nm (Ejemplo 8), 1 nm (Ejemplo 9) y 1,4 nm (Ejemplo 10) respectivamente.

Se observa aquí de nuevo que cada curva de absorción exhibe un pico de absorción que cambia en términos de longitud de onda, y una cantidad distinta de absorción, cambiando finalmente el color del reflejo del espejo.

Los colores en el sistema L*a*b*son los siguientes:

Se observa que el espesor nominal de la capa de metal discontinua desempeña un papel incuestionable en el color del espejo.

El Ejemplo 7 da más bien un color melocotón. El Ejemplo 8 tiende a rojo, mientras que el Ejemplo 9 es más bien azul y el Ejemplo 10 es de color azul verdoso.

Por lo tanto, aumentando el espesor nominal de la capa de Ag discontinua, se modifica el color o incluso el matiz. Por consiguiente, la invención permite de forma muy ventajosa fabricar un espejo sobre el que se puede imponer el color. La capa interfacial con su capa de metal discontinua permite, de forma incuestionable, proporcionar un color específico. Se proporcionará el color deseado del espejo (incluyendo el matiz del color) ajustando no solo la naturaleza y el espesor nominal de la capa discontinua, sino también seleccionando de forma apropiada la naturaleza y el espesor de la capa superior dieléctrica y de la capa inferior dieléctrica, y combinándolas, si es necesario, con varias pilas de capas interfaciales de las naturalezas y los espesores del material elegido.

Se llevaron a cabo pruebas de resistencia a la corrosión en algunos espejos según la presente invención.

Se llevó a cabo una primera serie de pruebas para comparar la durabilidad de los espejos después de varios ciclos de ensayo CASS.

Por lo tanto, se comparó un espejo “convencional” con un espejo según la invención durante 4 ciclos consecutivos. El espejo “convencional” comprende un sustrato de vidrio de 4 mm de tipo Planiclear en el que se ha depositado en forma líquida una capa de metal reflectante de plata de 70 nm y que después se ha cubierto con una capa de pintura que tiene un espesor de aproximadamente 50 pm.

El espejo según la invención (Ejemplo 11) comprende un sustrato de vidrio de tipo Planiclear de 4 mm sobre el que se deposita una capa de plata discontinua que tiene un espesor nominal de 0,5 nm y una capa superior de TiOx que tiene un espesor de 5 nm depositada por magnetrón, después una capa de metal reflectante de plata depositada en forma líquida de 70 nm, y una capa de pintura protectora que tiene un espesor de aproximadamente 50 pm. El chapado con plata y el depósito de la capa de pintura protectora se llevaron a cabo de la misma manera en ambos espejos probados.

Los espejos obtenidos así se someten a cuatro ciclos de ensayo CASS (120 h a 50 0C, solución acuosa de 50 g/l de NaCl y 0,26 g/l de CuCl² anhidro, estando el pH entre 3,1 y 3,3) y se mide el ancho de la corrosión en los bordes de los espejos.

La tabla de abajo da los valores de los anchos de la corrosión en micrómetros medidos en los bordes de cada uno de los dos espejos:

El espejo según la invención presenta mayor durabilidad que el espejo convencional probado, aunque no se llevó a cabo ninguna etapa de abrillantado de la superficie sobre la que se depositara la capa de plata reflectante.

Se llevó a cabo una segunda serie de pruebas (serie 2) en diversos espejos según la invención, realizando un ciclo de ensayo CASS. Los resultados obtenidos se compararon con un espejo de referencia, no según la invención, preparado en las mismas condiciones que los espejos según la invención con respecto al depósito de la capa de metal reflectante de plata y la capa de pintura protectora.

- Ejemplo 12: un sustrato de vidrio de 4 mm de tipo Planiclear se cubre con una capa inferior de TiOx que tiene un espesor de 5 nm, con una capa de plata discontinua que tiene un espesor nominal de 0,5 nm y después con una capa superior de TiOx que tiene un espesor de 5 nm, depositándose todas estas capas por magnetrón. Después se deposita en forma líquida una capa de metal reflectante de plata que tiene un espesor de 70 nm y se cubre con una capa de pintura protectora de 50 pm.

- Ejemplo 13: un sustrato de vidrio de 4 mm de tipo Planiclear se cubre con una capa inferior de SiOx que tiene un espesor de 5 nm, con una capa de plata discontinua que tiene un espesor nominal de 0,5 nm y después con una capa superior de TiOx que tiene un espesor de 5 nm, depositándose todas estas capas por magnetrón. Después se deposita en forma líquida una capa de metal reflectante de plata que tiene un espesor de 70 nm y se cubre con una capa de pintura protectora de 50 pm.

El espejo de referencia comparativo (serie 2) es un sustrato de vidrio de tipo Planiclear sobre el que se ha depositado en forma líquida una capa de metal reflectante de plata que tiene un espesor de 70 nm y que después se ha cubierto con una capa de pintura protectora de 50 pm.

La tabla de abajo da los valores de los anchos de la corrosión en micrómetros medidos en los bordes de cada uno de los 3 espejos después de un ciclo de ensayo CASS.

Estos ejemplos muestran que los espejos según la invención tienen una durabilidad mejorada en comparación con el espejo de referencia, aunque no se llevó a cabo ninguna etapa de abrillantado de la superficie sobre la que se depositara la capa de plata reflectante.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   i. Un espejo coloreado (1) en el que un usuario puede mirarse, que tiene una reflectividad de luz de al menos 50 % en el rango visible, comprendiendo dicho espejo un sustrato transparente (2), una capa (3) de metal reflectante y al menos una capa interfacial (4) entre el sustrato y la capa de metal, caracterizado por que la capa interfacial (4) comprende al menos una capa (40) de metal discontinua, denominada capa discontinua, y al menos una capa de un material dieléctrico (41) depositado en la capa discontinua, denominada capa superior, y por que la capa (40) de metal discontinua tiene un espesor nominal comprendido entre 0,1 y 8 nm.
2. 2. El espejo según la reivindicación 1, caracterizado por que la capa interfacial (4) comprende al menos una capa (42) inferior dieléctrica colocada bajo la capa (40) de metal discontinua y por que esta capa (42) inferior se basa en un material hecho de nitruros u óxidos de metal.
3. 3. El espejo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el espesor nominal de la capa (40) de metal discontinua, su material, el espesor de la capa (41) dieléctrica y su material, y el espesor y el material de la capa (42) inferior dieléctrica, cuando está presente, son tales que definen el color de reflexión del espejo.
4. 4. El espejo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el metal de la capa (40) discontinua se elige de, solos o en combinación, plata, oro, cobre, aluminio, níquel y paladio.
5. 5. El espejo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa (41) superior dieléctrica depositada en la capa de metal discontinua y/o la capa (42) inferior dieléctrica depositada bajo la capa discontinua, cuando esta capa inferior está presente, se basan en óxido o nitruro de metales tales como Mg, Al, Si, Ti, Cr, Zn, Zr, Nb, Ni, Mo, In, Sb, Sn, Ta, W o Bi o aleaciones de estos metales, en particular, se basan en nitruro de silicio Si³N⁴, que es opcionalmente supernitruro o subnitruro, en óxido de niobio, que es opcionalmente superóxido o subóxido, indicado Nb²Ox, en óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido, indicado TiOx, en óxido mixto de cinc y estaño, que es opcionalmente superóxido o subóxido SnZnOx, en óxido de cinc dopado con aluminio indicado AZO, en óxido de estaño e indio indicado ITO o en óxido de silicio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado SiOx.
6. 6. El espejo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa (41) superior dieléctrica depositada en la capa de metal discontinua y/o la capa inferior dieléctrica depositada debajo de la capa discontinua, cuando esta capa inferior está presente, tiene un espesor de entre 1 y 200 nm, preferiblemente entre 5 y 50 nm.
7. 7. El espejo según una de las reivindicaciones 2 a 6 caracterizado por que la capa (42) inferior dieléctrica se elige de nitruro de silicio Si³N⁴, que es opcionalmente supernitruro o subnitruro, óxido de niobio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado Nb²Ox, óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado TiOx, óxido mixto de zinc y estaño, que es opcionalmente superóxido o subóxido SnZnOx, óxido de estaño e indio indicado ITO y óxido de silicio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado SiOx.
8. 8. El espejo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa (41) superior dieléctrica se elige de óxido de niobio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado Nb²Ox, u óxido de titanio, que es opcionalmente superóxido o subóxido indicado TiOx.
9. 9. El espejo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una capa de imprimación depositada en la capa interfacial para facilitar la adherencia de la capa de metal reflectante del espejo.
10. 10. El espejo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sustrato (2) está hecho de vidrio, preferiblemente de espesor entre 2 y 4 mm, la capa (3) de metal reflectante está hecha de plata, preferiblemente de espesor entre 50 y 100 nm, la capa (40) discontinua está hecha de plata, preferiblemente de espesor nominal entre 0,1 y 1,5 nm, y la capa (41) superior dieléctrica tiene un espesor de entre 1 y 10 nm, y está hecha preferiblemente de ITO, SnZnOx, Nb²Ox o TiOx.
11. 11. El espejo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sustrato (2) está hecho de vidrio, preferiblemente de espesor entre 2 y 4 mm, la capa (3) de metal reflectante está hecha de plata, preferiblemente de espesor entre 50 y 100 nm, la capa (40) discontinua está hecha de plata, preferiblemente de espesor nominal entre 0,1 y 1,5 nm, y la capa (41) superior dieléctrica tiene un espesor de entre 1 y 10 nm, y está hecha de Nb²Ox o TiOx.
12. 12. Un método para fabricar un espejo coloreado según una de las reivindicaciones anteriores que comprende una etapa de depósito de al menos una capa interfacial sobre un sustrato, una etapa de depósito de una capa de metal reflectante sobre el sustrato revestido, y opcionalmente el depósito de una capa protectora sobre la capa de metal reflectante, caracterizado por que el depósito de la capa interfacial comprende una etapa de depósito de una capa de metal discontinua sobre el sustrato, una etapa de depósito de una capa superior sobre la capa discontinua formando una capa dieléctrica entre la capa discontinua y la capa de metal reflectante, siendo la capa superior preferiblemente un nitruro u óxido de metal, y opcionalmente una etapa de depósito de una o más capas inferiores, preferiblemente de nitruro u óxido de metal, dispuestas sobre el sustrato y antes del depósito de la capa discontinua.
13. 13. El método según la reivindicación anterior, caracterizado por que la etapa de depósito de la capa interfacial consiste, dependiendo del color en reflexión deseado del espejo, en seleccionar el material y ajustar el espesor nominal de la capa de metal discontinua, en seleccionar y ajustar el material y el espesor de la capa superior dieléctrica, y también en seleccionar y ajustar el material y el espesor de la capa inferior dieléctrica cuando está presente.
14. 14. El método según la reivindicación 12 o 13, caracterizado por que la capa superior dieléctrica y/o la capa inferior dieléctrica de la capa interfacial se depositan mediante metalizado al vacío por magnetrón y por que, para la capa superior y la capa inferior que están en contacto directo con la capa de metal discontinua y se basan en un óxido de metal, el contenido de oxígeno se ajusta durante su depósito para modificar el color en reflexión del espejo.
15. 15. Un uso de un sustrato (2) transparente que comprende una capa (3) de metal reflectante para la función de espejo y al menos una capa interfacial (4) entre el sustrato y la capa de metal para fabricar un espejo coloreado según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la capa interfacial (4) comprende al menos una capa (40) de metal discontinua y al menos una capa de un material dieléctrico (41) depositado en la capa de metal discontinua y, opcionalmente, al menos una capa inferior dieléctrica depositada debajo de la capa de metal discontinua, y por que el color del espejo se elige seleccionando la naturaleza y el espesor nominal de la capa discontinua y la naturaleza y los espesores de la(s) capa(s) superior(es) y la(s) capa(s) inferior(es) dieléctricas.