CH722190A2 - Procédé de fabrication d'un composant horloger ayant un corps transparent - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant horloger pourvu d'un revêtement antibuée, le procédé comprenant une étape de construction (10) d'une ébauche dudit composant comprenant un corps en tout ou partie transparent et une étape de transformation (11) de cette ébauche en ledit composant horloger pourvu dudit revêtement antibuée, ladite étape (11) comportant une sous-étape de formation (12) du revêtement sur une surface du corps de l'ébauche sur laquelle de la buée est susceptible d'être formée, ladite sous-étape (12) comprenant une phase d'application (14) d'au moins une couche de matériau par une méthode de dépôt chimique et/ou physique de couche de matériau.

Description

Domaine technique de l'invention

[0001] L'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant horloger dont le corps est en tout ou partie transparent, ledit composant étant pourvu d'un revêtement permettant de limiter voire de supprimer les effets indésirables liés à la présence de la buée ou de la buée fugace sur la surface du composant. Pour ce faire ce revêtement empêche notamment la formation localisée de la buée notamment de la buée fugace sur cette surface du composant.

[0002] L'invention concerne également une montre s'affranchissant de la problématique de la buée et en particulier de la buée fugace. Une telle montre comprenant ce composant horloger tel qu'une glace, pourvu de ce revêtement.

[0003] Par „buée fugace“, on entend un dépôt temporaire de fines gouttelettes d'eau formées par condensation sur cette surface, et amené à disparaitre rapidement lorsque la température de cette surface s'équilibre avec l'environnement auquel elle est exposée.

Arrière-plan technologique

[0004] Lorsqu'une montre est soumise à de brusques changements de conditions de température et d'humidité, et notamment lorsqu'elle passe d'un environnement chaud présentant un certain taux d'humidité à un environnement froid, il peut apparaitre sur la surface interne de la glace de la montre une buée fugace. Cette buée fugace se produit lorsque la température de la surface interne de la glace atteint une température déterminée par rapport à la température de l'environnement extérieur. Par exemple, lorsqu'une montre est soumise à un environnement présentant une température de 42°C et un taux d'humidité relative de 40%, puis est plongée dans de l'eau froide, une buée fugace apparait sur la surface interne de la glace de la montre lorsque la température de cette surface atteint 26°C.

[0005] Outre un aspect peu esthétique, l'apparition de ces buées dans les montres, bien que fugaces, peut conduire des effets indésirables liés par exemple à l'impossibilité de lire l'heure, et introduit à tort une suspicion de défaut d'étanchéité des montres auprès des porteurs.

[0006] Afin de pallier les problèmes de buées, il est connu de revêtir la surface concernée d'un film antibuée.

[0007] À titre d'exemple, il peut être cité la demande de brevet japonais JP2011149712 laquelle décrit un verre de protection d'une pièce d'horlogerie présentant une surface interne comportant une couche antibuée, la couche antibuée comprenant un photocatalyseur présentant un caractère hydrophile lorsqu'il reçoit de la lumière, et ayant une épaisseur inférieure ou égale à 5 nm.

[0008] Il est également connu de la demande de brevet japonais JP2015078924 un film antibuée disposé sur la surface d'une plaque de recouvrement d'un instrument de mesure, la plaque de recouvrement délimitant avec l'instrument de mesure un espace dans lequel une couche d'air est emprisonnée. Le film antibuée comporte, sur une de ses surfaces, une nanostructure présentant des irrégularités de surface disposées selon un pas prédéterminé. La nanostructure est formée à partir d'une résine hydrophile, et l'angle de contact avec l'eau de la surface du film antibuée portant la nanostructure est formée est de 25,5 degrés à 55 degrés.

[0009] L'invention vise à remédier à ces problèmes (ou offrir une solution alternative) en proposant un procédé de fabrication d'un composant horloger transparent comprenant un revêtement empêchant la formation localisée d'une buée fugace sur sa surface tout en préservant la transparence de ce composant.

[0010] Le procédé selon l'invention a également pour objet de réduire l'impact visuel des buées fugaces de composants horlogers transparents.

[0011] L'invention vise également à proposer une montre s'affranchissant de la problématique des buées fugaces apparaissant sur des composants horlogers tels que des glaces tout en conservant ses propriétés optiques.

Résumé de l'invention

[0012] Dans ce dessein, l'invention concerne dans un premier aspect un procédé de fabrication d'un composant horloger et dans un deuxième aspect une montre comprenant un tel composant horloger, ces deux aspects de l'invention étant conformes à l'objet des revendications.

Brève description des figures

[0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence à la figure 1 annexée portant sur un logigramme relatif au procédé de fabrication d'un composant horloger ayant un corps transparent, selon un mode de réalisation de l'invention.

Description détaillée de l'invention

[0014] Dans un premier aspect de l'invention illustré sur la figure 1, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant horloger dont le corps est en tout ou partie transparent et pourvu d'un revêtement antibuée, notamment d'un revêtement antibuée fugace. Un tel revêtement vise à empêcher la formation localisée de la buée notamment de la buée fugace, sur la surface du corps sur laquelle est comprise ce revêtement. On comprend que dans ce composant, un tel revêtement est agencé sur la surface du corps du composant susceptible de connaitre la formation de cette buée en l'absence d'un tel revêtement. Une telle surface peut être appelée surface transparente car comprise sur une zone transparente du corps.

[0015] Autrement dit, dans cette configuration, il s'agit par exemple de la surface comprise dans une partie transparente du corps ou de toute la surface du corps qui est susceptible de connaitre la formation d'une telle buée lorsque ce corps entier est transparent.

[0016] Ce composant horloger est de préférence un composant d'habillage horloger de montre pouvant présenter un aspect original tout en étant sensiblement homogène du point de vue de sa structure et de ses propriétés mécaniques. Il peut s'agir par exemple : d'une glace, d'un fond de boitier de montre dont une partie transparente permet de voir l'intérieur du boitier de montre ou encore une carrure pourvu d'une paroi en tout ou partie transparente permettant également d'apercevoir l'intérieur de ce boitier.

[0017] Un tel procédé comprend une étape de construction 10 d'une ébauche dudit composant horloger, dont le corps est en tout ou partie transparent. Dans ce contexte, le corps de cette ébauche peut être entièrement transparent ou partiellement transparent en ayant juste une partie/portion de ce corps présentant cette transparence. Une telle ébauche est réalisée en une matière transparente telle que du verre minéral, du verre acrylique ou PMMA pour „Polyméthacrylate de méthyle“ ou encore du verre saphir ou du corindon monocristallin. Lors de cette étape 10 des technologies bien connues de l'état de la technique sont mises en œuvre pour l'obtention de cette ébauche en tout ou partie transparente. Ces technologies peuvent être de manière non limitative et non exhaustive relatives à des procédés de frittage, d'usinage, de polissage, de moulage, etc.

[0018] Une fois cette ébauche en tout ou partie transparente construite, le procédé comprend une étape de transformation 11 de cette ébauche en un composant horloger comprenant le revêtement antibuée. Cette étape 11 comprend une sous-étape de formation 12 du revêtement sur la surface transparente de l'ébauche.

[0019] Plus précisément, cette sous-étape 12 comprend une phase d'identification 13 d'une telle surface. Une telle phase 13 permet d'identifier/détecter la surface transparente présente du corps de l'ébauche sur laquelle doit être formé ledit revêtement. Par exemple, lorsque ce corps de l'ébauche est partiellement transparent en ayant seulement une portion/partie qui est transparente, cette phase 13 permet alors d'identifier la surface transparente avant l'application du revêtement.

[0020] Par la suite, cette sous-étape 12 comprend une phase d'application 14 d'au moins une couche de matériau sur la surface transparente identifiée. Cette phase d'application 14 de ladite au moins une couche peut être réalisée à partir de méthodes chimiques ou physiques de dépôt utilisant de manière non limitative et non exhaustive les technologies de dépôt suivantes :

–

dépôt chimique de couche en phase vapeur (plus connue sous l'acronyme CVD pour „chemical vapor deposition“) ;

–

dépôt de couche atomique (plus connue sous l'acronyme ALD pour „atomic layer deposition“), mettant en œuvre par exemple les procédés Plasma-ALD (acronyme P-ALD) ou encore Thermal-ALD (acronyme T-ALD);

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dépôt de couche moléculaire (plus connue sous l'acronyme MLD pour „molecular layer deposition“);

–

dépôt de couche par pulvérisation cathodique (plus connue sous la dénomination en langue anglaise „sputtering method“) ;

–

une combinaison d'au moins deux de ces types de technologie de dépôt de couche.

[0021] Dans le présent mode de réalisation, la méthode mise en œuvre lors de cette phase 14 prévoit l'utilisation de la technologie du dépôt de couche atomique ALD. Bien évidemment, les autres types de technologie peuvent être également mises en œuvre seules ou en combinaison avec d'autres dans le cadre de cette invention.

[0022] Une telle phase 14 prévoit une application de chaque couche sur la totalité de la surface par le dépôt de couche atomique (ALD), la couche étant déposée dans des conditions contrôlées pour former un revêtement hydrophobe ou hydrophile.

[0023] De manière alternative, cette phase 14 peut prévoir une telle application de ladite au moins une couche sur une partie/portion seulement de cette surface transparente. Dans cette alternative, la surface transparente n'est alors que partiellement couverte par cette dite au moins une couche.

[0024] Dans ce contexte, la couche de matériau appliquée sur cette surface transparente, comprend des métaux, des oxydes métalliques ou un mélange de ceux-ci. En particulier, cette couche est de préférence formée d'oxydes métalliques choisis dans le groupe constitué de l'oxyde d'aluminium (Al<2>O<3>), de l'oxyde de silicium (SiO<2>), de l'oxyde de titane (TiO<2>) et de leurs mélanges, et de préférence d'oxyde d'aluminium.

[0025] Le revêtement formé sur la surface transparente de l'ébauche lors de la sous-étape 12 peut être hydrophobe. Par „hydrophobe“, on entend, au sens de la présente invention, un matériau ayant un angle de contact statique avec l'eau supérieur à 100°, de préférence supérieur à 120 degrés. L'angle de contact est mesuré par dépôt d'une goutte d'eau sur une surface plane du matériau formant ladite au moins une couche, et mesure de l'angle que fait la tangente de la goutte avec le matériau. Dans ce contexte, la couche appliquée sur la surface transparente est constituée de préférence d'un matériau hydrophobe.

[0026] Selon un autre mode de réalisation, une telle couche en matériau hydrophobe, est déposée sur la surface transparente par dépôt de couche atomique thermique (T-ALD).

[0027] De manière alternative, le revêtement hydrophobe peut être formée à partir d'au moins une couche de matériau non hydrophobe. Dans ce contexte, le caractère hydrophobe est alors conféré par la technologie de dépôt utilisée telle que le dépôt de couche atomique thermique. Avec une telle technologie de dépôt, un matériau hydrophile comme l'oxyde d'aluminium (Al2O3) peut être utilisée pour constituer la couche à déposer sur la surface transparente afin d'obtenir ce revêtement hydrophobe.

[0028] On notera que la sous-étape 12 comprend une phase de texturation 15 de ladite au moins une couche appliquée sur la surface transparente formant le revêtement hydrophobe. Lors de cette phase 15 des structures sont créées dans le revêtement durant un processus de texturation au laser qui peut être mis œuvre afin de modifier les propriétés de ladite au moins une couche de matériau en changeant ainsi sa texture et sa rugosité. Une telle phase 15 permet ainsi de former des rugosités nanométriques sur/dans ladite au moins une couche appliquée. Ainsi, le revêtement formé sur la surface transparente, est alors texturé pour présenter des rugosités de forme sensiblement conique, ces rugosités présentant elles-mêmes des rugosités nanométriques (nanocônes). Une telle phase 15 peut dans une variante former des structures de feuille de lotus sur/dans ladite au moins une couche appliquée. Chaque structure de feuille de lotus présente une rugosité hiérarchique de la surface conjointement microscopique et nanoscopique.

[0029] Dans ces conditions, le revêtement former sur la surface transparente est texturé pour présenter :

–

des rugosités de forme sensiblement conique, ces rugosités présentant elles-mêmes des rugosités nanométriques (nanocônes), et/ou

–

des structures de feuille de lotus.

[0030] Ainsi, un tel revêtement est alors apte à repousser les gouttes d'eau, empêchant ainsi l'apparition de la buée.

[0031] Un tel revêtement est aussi appelé „revêtement mince antibuée“ ou encore „film antibuée“. En effet, ce revêtement présente une épaisseur de quelques nanomètres, de préférence inférieure à 15 nm, et avantageusement de 5 nm.

[0032] Ce revêtement formé sur la surface transparente de l'ébauche lors de la sous-étape 12, peut aussi être hydrophile. Par „hydrophile“, on entend, au sens de la présente invention, un matériau ayant un angle de contact statique avec l'eau inférieur à 80°, de préférence inférieur à 50°, et avantageusement inférieur à 25°. L'angle de contact est mesuré par dépôt d'une goutte d'eau sur une surface plane du matériau constituant ladite au moins une couche, et mesure de l'angle que fait la tangente de la goutte avec le matériau. Dans ce contexte, ladite au moins une couche appliquée sur la surface transparente est constituée de préférence d'un matériau hydrophile, de préférence l'oxyde d'aluminium.

[0033] Lors de la phase d'application 14, chaque couche hydrophile peut être déposée/appliquée sur la surface transparente par dépôt de couche atomique amélioré par plasma (PE-ALD). On comprend donc que la couche ainsi formée sur la surface transparente du corps de l'ébauche est alors une couche hydrophile de préférence constituée d'un matériau comprenant un oxyde d'aluminium. Ainsi, dans ce contexte, cette phase 14 participe à former un revêtement hydrophile un „revêtement mince antibuée“ ou encore „un revêtement hydrophile mince antibuée“ à partir notamment de la technologie de dépôt d'au moins une couche atomique.

[0034] On notera que la sous-étape 12 comprend une phase de texturation 15 de ladite au moins une couche appliquée sur la surface transparente formant le revêtement hydrophile. Lors de cette phase 15 des structures sont créées dans le revêtement durant un processus de texturation au laser qui peut être mis œuvre afin de modifier les propriétés de ladite au moins une couche de matériau en changeant ainsi sa texture et sa rugosité. Une telle phase 15 permet ainsi de former des rugosités nanométriques sur/dans ladite au moins une couche appliquée. Ainsi, le revêtement formé sur la surface transparente, est alors texturé pour présenter des rugosités de forme sensiblement conique, ces rugosités présentant elles-mêmes des rugosités nanométriques (nanocônes). Une telle phase 15 peut dans une variante former des structures de feuille de lotus sur/dans ladite au moins une couche appliquée. Chaque structure de feuille de lotus présente une rugosité hiérarchique de la surface conjointement microscopique et nanoscopique.

[0035] Dans ces conditions, le revêtement hydrophile former sur la surface transparente est texturé pour présenter:

–

des rugosités de forme sensiblement conique, ces rugosités présentant elles-mêmes des rugosités nanométriques (nanocônes), et/ou

–

des structures de feuille de lotus.

[0036] Ainsi, ce revêtement hydrophile est entièrement mouillable car il est configuré pour que la buée se répartisse sur sa surface, notamment dans les structures créées, et ce, sur la totalité de sa surface en une fine couche au lieu d'apparaitre localement sur sa surface. Ainsi, dans cette configuration, la buée forme alors un film fin continu recouvrant la totalité de ce revêtement, donnant une sensation de transparence. Un tel revêtement dit mince, présente une épaisseur de quelques nanomètres, de préférence inférieure à 15 nm, et avantageusement de 5 nm.

[0037] Un deuxième aspect de l'invention illustré sur la figure 1, une montre comprenant le composant horloger dont le corps est en tout ou partie transparent et pourvu du revêtement antibuée.

[0038] Un tel composant étant par exemple une glace de montre obtenu selon le procédé de fabrication précédemment décrit.

[0039] Cette glace présente une surface interne revêtue du revêtement hydrophobe mince formée de métaux, d'oxydes métalliques ou d'un mélange de ceux-ci sur tout ou partie de la surface interne de cette glace. Dans ces conditions, ce revêtement comprend des oxydes métalliques choisis dans le groupe constitué de l'oxyde d'aluminium (Al<2>O<3>), de l'oxyde de silicium (SiO<2>) et de l'oxyde de titane (TiO<2>) et leurs mélanges, et de manière préférée d'oxyde d'aluminium. En particulier, ce revêtement est constitué d'un matériau hydrophobe. Aussi, un tel revêtement hydrophobe peut comprendre des rugosités nanométriques. Avantageusement, ces rugosités de forme sensiblement conique, les rugosités présentent elles-mêmes des rugosités nanométriques (nanocônes). Selon une configuration préférée, ce revêtement présente une structure de feuilles de lotus.

[0040] Dans une alternative, cette glace présente une surface interne revêtue du revêtement hydrophile mince. Ce revêtement comprend des oxydes métalliques choisis dans le groupe constitué de l'oxyde d'aluminium (Al<2>O<3>), de l'oxyde de silicium (SiO<2>) et de l'oxyde de titane (TiO<2>) et leurs mélanges, et de manière préférée d'oxyde d'aluminium. En particulier, ce revêtement est constitué d'un matériau hydrophile qui peut être structuré pour présenter des rugosités nanométriques. Avantageusement, le revêtement présente des rugosités de forme sensiblement conique, les rugosités présentant elles-mêmes des rugosités nanométriques (nanocônes). Selon une configuration préférée, le revêtement présente une structure de feuilles de lotus.

Claims (10)

1. Procédé de fabrication d'un composant horloger pourvu d'un revêtement antibuée, le procédé comprenant une étape de construction (10) d'une ébauche dudit composant comprenant un corps en tout ou partie transparent et une étape de transformation (11) de cette ébauche en ledit composant horloger pourvu dudit revêtement antibuée, ladite étape (11) comportant une sous-étape de formation (12) du revêtement sur une surface du corps de l'ébauche sur laquelle de la buée est susceptible d'être formée, ladite sous-étape (12) comprenant une phase d'application (14) d'au moins une couche de matériau par une méthode de dépôt chimique et/ou physique de couche de matériau.

2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le matériau constituant une telle couche est formé de métaux, d'oxydes métalliques ou d'un mélange de ceux-ci.

3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau est matériau hydrophobe ou hydrophile.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lors de la phase d'application (14) ladite au moins une couche est déposée sur la totalité de ladite surface du corps de l'ébauche ou sur une ou plusieurs parties de cette surface.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lors de la phase d'application (14) ladite au moins une couche de matériau est réalisée par une méthode de dépôt chimique de type dépôt de couche atomique et dans des conditions contrôlées pour former un revêtement hydrophobe ou hydrophile.

6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le dépôt chimique de type dépôt de couche atomique est un dépôt de couche atomique thermique (T-ALD) ou un dépôt de couche atomique amélioré par plasma (PE-ALD).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sous-étape (12) comprend une phase de texturation (15) de ladite au moins une couche appliquée sur ladite surface pour former des rugosités nanométriques dans cette dite couche.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sous-étape (12) comprend une phase de texturation (15) de ladite au moins une couche appliquée sur ladite surface pour former une structure de feuille de lotus.

9. Montre comprenant un composant horloger transparent pourvu d'un revêtement antibuée, ledit composant étant susceptible d'être fabriqué à partir du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.

10. Montre selon la revendication 9, dans lequel ledit composant horloger est une glace ou un fond pourvu d'une partie transparente.