EP1366001A2 - Systemes de couches a e faible, capable de precontrainte, pour vitres de fen tre - Google Patents
Systemes de couches a e faible, capable de precontrainte, pour vitres de fen treInfo
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- EP1366001A2 EP1366001A2 EP02700382A EP02700382A EP1366001A2 EP 1366001 A2 EP1366001 A2 EP 1366001A2 EP 02700382 A EP02700382 A EP 02700382A EP 02700382 A EP02700382 A EP 02700382A EP 1366001 A2 EP1366001 A2 EP 1366001A2
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Definitions
- the invention relates to a stack of layers with low E, capable of withstanding high thermal stress, for glazing (intended to equip buildings or vehicles), having the characteristics of the preamble of claim 1.
- the glazing provided of a stack of layers with low E (low E means "low emissivity", therefore, low emissivity or strong reflection of waves in the infrared spectrum), are used in particular to improve thermal insulation in windows of buildings and vehicles.
- the actual thermal insulation function is carried out in this case, most of the time, using one or more layer (s) of silver (what is called the "functional layer").
- insulating glazing for example, it is possible to almost completely block the radiative exchange between the glasses using glazing of the double-glazing type having an emissivity of E ⁇ 0.1 on the side facing the space between the two glasses. It is thus possible to manufacture insulating glazing units with a k value of 1.1 / m 2 K.
- Glazing provided with optimum low E layer stacks must also have the highest possible overall energy transparency (a g value as high as possible), in order to be able to use the incident solar energy for the balance energy of a building.
- the transmission must ultimately be as high as possible in the visible range of the spectrum.
- the reflection color of coated glazing must be neutral, as is the case with conventional insulating glazing.
- Document DE-A1-196 32 788 discloses a stack of layers capable of prestressing of the aforementioned type, for which the anti-reflection dielectric layers consist of an oxide of the metals Sn, Zn, Ti, Si or Bi, or SiN or AIN, and the metallic sacrifice layer of an AlMgMn alloy.
- the metallic sacrifice layer has a thickness of 5 to 10 nm.
- the term “capable of prestressing” denotes here stacks of layers of this kind which withstand without significant degradation the high temperatures of the bending and / or quenching operations.
- Document DE-A1-196 40 800 describes a stack of layers based on silver, according to which there is, between the metallic sacrifice layer and the upper anti-reflection layer, an intermediate layer made of an oxide, a nitride or oxynitride of the metal of the metallic sacrifice layer.
- the upper anti-reflection treatment layer consists of an oxide, a nitride or an oxynitride of a metal other than the metal of the metallic sacrifice layer. It can also be the superposition of at least two such layers.
- the term "upper” means that the layer or layers in question are above the or at least one of the functional layers of the stack, as opposed to the term "lower”.
- layers of layers are known, capable of prestressed, having a silver layer as a functional layer, with two anti-reflection layers each consisting of Si 3 N 4 , and the metallic sacrifice layer of Ni or NiCr.
- the stack of layers, capable of prestressing, described in document EP-B1-0 883 584, has anti-reflection layers preferably made of Si 3 N 4 , the metallic sacrifice layer consisting, however, in this case of silicon.
- a stack of layers capable of prestressing, known from document DE-A1-198 50 023, is characterized in that a sub-oxidized layer of NiCrO x , with a thickness of between 0.1 and 0.2 nm, is embedded in the surrounded silver layer disposed between a lower metal sacrifice layer and an upper metal sacrifice layer.
- the metal layers of sacrifice consist of NiCrO x sub-oxidised or NiCrO x and Ti0 2 sub-oxidized.
- This known stack of layers must make possible a prestress and a curvature of coated glass panes, without any notable modification of the optical properties of stacking layers.
- the diffuse dispersion (haze) after the heat treatment must, in particular, be less than 5%.
- Document DE-CI-198 52 358 describes a stack of layers with low E, capable of withstanding high thermal stress, having a sequence of glass layers-MeO-ZnO-Zn-Ag-AlMe-MeO-Zn x Me y Y n .
- the metallic sacrifice layer AlMe is in this case, as a constituent of the alloy above the silver layer, an aluminum alloy with one or more of the elements Si, Mg, Mn, Cu and Zn.
- the object of the invention is to further improve a stack of layers with a low E, capable of withstanding a high thermal stress, as mentioned above.
- stacks of layers of this kind are not necessarily used exclusively on glass substrates, that these can also be used / judiciously deposited on substrates made of other transparent materials (synthetic material) (for example polycarbonates, poly methyl etacrylate PMMA, polyethylene terephthalate PET, etc.). Synthetic (polymer-based) materials are of course not able to withstand temperatures as high as glass.
- a metal nitride layer between the silver layer and the metallic sacrifice layer represents an effective barrier. It prevents or greatly reduces the diffusion of atoms of the sacrifice metal in the silver layer and vice versa.
- Metal nitrides are in fact relatively stable compounds, which, for their part, show no tendency to diffusion movements towards the interior of the silver layer. The silver layer thus retains its original structure (to a large extent) on its particularly threatened upper boundary surface, even after high thermal stress. All in all, therefore, its good optical and energy properties are preserved.
- the metallic sacrifice layer preferably consists of Cr, Ni, Al, Ti, Mg, Mn, Si, Zn or Cu, or an alloy of these metals.
- This metallic sacrificial layer preferably also consists of one of the metals mentioned or of an alloy of these metals.
- a layer of metallic nitride between the metallic sacrificial layer and the silver layer.
- the lower anti-reflection layer and the upper anti-reflection layer may consist of an individual layer of oxide (s) and / or nitride (s) and / or of oxynitride (s), or of the superposition of several individual layers like this.
- the selection and the thickness of the individual layers are carried out within the framework described so that the optical values, such as the transmission and the reflection color of the coated (glass) substrate, change significantly and reproducible during heat treatment.
- the light transmission is, in particular, markedly increased, and the reflection color undergoes, after the heat treatment, a change in “color box”.
- change of color box specialists designate a modification of the coloring or of the tint (reflection color) of a layer or of a stack of layers.
- the possible colors can be described in the context of a special coordinate system, for example, the L, a *, b * colorimetry system.
- the diffuse dispersion is at most 0.3% and the emissivity at most 5%.
- the stack of layers must, of course, also fulfill all the other requirements concerning the properties of use and chemical resistance, which are usually required for layers of this kind.
- stacking of layers according to the invention can also be used entirely without any post-deposition heat treatment being involved, in particular on suitable plastic substrates (for example polycarbonate), because its very good thermal insulation properties are not substantially modified by the heat treatment.
- suitable plastic substrates for example polycarbonate
- E. Measurement of electrochemical resistance (EMK test); this test is described in Z. Silikattechnik 32 (1981), page 216. The test makes it possible to evaluate the passivation resistance of the upper layer above the silver layer as well as the corrosion behavior of the layer of Ag;
- the layer of ZnO: Al is reactively applied by spraying from a metal target ZnAl at 2% by weight of Al.
- the metallic sacrifice layer is applied by spraying from a metal target, which contains 94% by weight of Al, 4.5% by weight of Mg and 1% by weight of Mn.
- the topmost partial layer of the top anti-reflection layer is deposited by reactive sputtering from a metal target, which consists of 68% by weight of Zn, 30% by weight of Sn and 2% by weight of Sb .
- the stack of layers according to the invention is produced on the same coating installation as in the case of the comparative example:
- the light transmission of the stack of layers or coated glasses increases very considerably during the heat treatment, the emissivity being even lower than in the comparative example.
- the color values change in a similar manner to that of the comparative example, which means that the "target color box" is also reached in a safe manner by virtue of the stacking of layers according to the invention.
- Comparative Example 2 The following stack of layers was produced on the same coating installation as in the previous examples, corresponding to the state of the art:
- the metallic sacrificial layer was deposited by spraying from a metallic target having 98% by weight of Zn and 2% by weight of Al.
- the EMK test was carried out on the coated glass samples using this layer system, which gave a value of 120 mV.
- the invention also applies to stacks which have several functional layers, in particular two silver layers: in this case, the nitride layer according to the invention is inserted on one of the silver layers at least, especially on both or only one of them.
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Abstract
Un empilement de couches, capable de résister à une sollicitation thermique forte, avec l'argent en tant que couche fonctionnelle, une couche métallique de sacrifice disposée au-dessus de la couche d'argent, et des couches diélectriques anti-réflexion, présente, sacrifice, une couche en nitrure métallique. Celle-ci se compose en particulier de Si3N4 et/ou de A1N. Elle constitue une barrière efficace contre la diffusion. Les propriétés optiques et énergétiques de la couche d'argent restent de ce fait, pour l'essentiel, préservées, même après une sollicitation thermique forte (par exemple courbure et /ou précontrainte du type bombage, trempe d'un vitrage pourvu de l'empilement de couches).
Description
Systèmes de couches à E faible, capable de précontrainte, pour vitres de fenêtre
L'invention se rapporte à un empilement de couches à E faible, capable de résister à une sollicitation thermique forte, pour vitrages (destinés à équiper des bâtiments ou des véhicules) , ayant les caractéristiques du préambule de la revendication 1. Les vitrages, pourvus d'un empilement de couches à E faible (E faible veut dire "émissivité faible", par conséquent, une émissivité faible ou une réflexion forte des ondes dans le spectre infrarouge) , servent en particulier à l'amélioration de l'isolation thermique dans les fenêtres de bâtiments et de véhicules. La fonction d'isolation thermique proprement dite est réalisée en l'occurrence, la plupart du temps, à l'aide d'une ou plusieurs couche (s) d'argent (ce que l'on appelle la "couche fonctionnelle"). Dans le cas des vitrages isolants par exemple, on peut bloquer presque complètement l'échange radiatif entre les verres à l'aide de vitrages du type double-vitrage ayant une émissivité de E < 0,1 sur la face tournée vers l'espace entre les deux verres. Il est ainsi possible de fabriquer des vitrages isolants ayant une valeur k de 1,1 /m2K.
Les vitrages munis d'empilements de couches à E faible optimaux doivent présenter, par ailleurs, également une transparence d'énergie globale la plus élevée possible (une valeur g la plus élevée possible) , pour pouvoir utiliser l'énergie solaire incidente pour le bilan énergétique d'un bâtiment. La transmission
doit finalement être la plus élevée possible dans le domaine visible du spectre. La couleur de réflexion des vitrages revêtus doit être de couleur neutre, comme c'est le cas pour les vitrages isolants classiques. Dans certains cas, il est nécessaire ou approprié de soumettre des vitrages (un au moins des verres qui les composent) pourvus d'un empilement de couches à E faible de ce genre, à un traitement de courbure ou de précontrainte, du type bombage ou trempe. Dans ce but, on procède à 1 ' échauffement des verres, avant le traitement de courbure ou de précontrainte proprement dit, à une température d'environ 550° à 650°C. Au cours de cette sollicitation thermique, il se produit souvent, en raison de processus d'oxydation et de diffusion, des modifications structurelles de la couche d'argent. Ces modifications de la couche d'argent se manifestent, même si elles ne sont pas reconnaissables à l'oeil nu, par une détérioration des valeurs énergétiques, en particulier de la transmission et de 1 ' émissivité . Quand, par exemple, des vitrages isolants faits de deux verres de 4 mm d'épaisseur et d'un espace intermédiaire rempli d'argon d'une épaisseur de 16 mm, doivent avoir une valeur k de 1,1 /m2K, l' émissivité du système de couches des vitres en verre ne doit être au maximum que de 5%. Ceci correspond à une résistance électrique d'au maximum 4,5 Ohm par unité de surface.
Il existe une demande élevée pour des empilements de couches de ce genre, capables de résister à une sollicitation thermique élevée, dont l' émissivité et la dispersion diffuse (voile) sont très faibles, même après un traitement thermique (de précontrainte) , avec préservation des propriétés optiques, sans que les autres critères de qualité de la couche, comme la dureté, la couleur et la résistance à la corrosion n'en soient perturbés.
Diverses suggestions ont déjà été formulées dans l'optique de l'amélioration des empilements de couches
de ce genre. Les valeurs optiques et énergétiques souhaitées des vitrages revêtus doivent donc être sensiblement maintenues, même dans le cas -.de vitrages en verre, qui sont soumis, après avoir été revêtus des couches, à une opération de courbure ou de précontrainte. Une détérioration des propriétés des couches à la suite du traitement thermique doit être empêchée ou tout au moins limitée.
On connaît par le document DE-A1-196 32 788, un empilement de couches capable de précontrainte du genre susmentionné, pour lequel les couches diélectriques anti-réflexion se composent d'un oxyde des métaux Sn, Zn, Ti, Si ou Bi, ou de SiN ou de AIN, et la couche métallique de sacrifice d'un alliage AlMgMn. La couche métallique de sacrifice présente une épaisseur de 5 à 10 nm. On désigne ici, par le terme de "capable de précontrainte", des empilements de couches de ce genre, qui supportent sans dégradation significative les températures élevées des opérations de bombage et/ou de trempe.
Le document DE-A1-196 40 800 décrit un empilement de couches à base d'argent, selon lequel on dispose, entre la couche métallique de sacrifice et la couche anti-réflexion supérieure, une couche intermédiaire faite d'un oxyde, d'un nitrure ou d'un oxynitrure du métal de la couche métallique de sacrifice. La couche de traitement anti-réflexion supérieure se compose d'un oxyde, d'un nitrure ou d'un oxynitrure d'un autre métal que le métal de la couche métallique de sacrifice. Il peut aussi s'agir de la superposition d'au moins deux couches de ce type. Le terme de « supérieur » signifie que la ou les couches en question se trouvent au-dessus de la ou d'au moins une des couches fonctionnelles de l'empilement, par opposition au terme « inférieur ». Des documents EP-B1-0 567 735, EP-B1-0 717 014, EP-B1-0 771 766, EP-B1-0 646 551 et EP-A2-0 796 825, on connaît des empilements de couches, capables de
précontrainte, ayant une couche d'argent en tant que couche fonctionnelle, avec deux couches anti-réflexion se composant à chaque fois de Si3N4, et la couche métallique de sacrifice de Ni ou de NiCr. L'empilement de couches, capable de précontrainte, décrit dans le document EP-B1-0 883 584, présente des couches anti-réflexion de préférence en Si3N4, la couche métallique de sacrifice se composant toutefois, dans ce cas, de silicium. Un empilement de couches, capable de précontrainte, connu du document DE-A1-198 50 023, se caractérise en ce qu'une couche sous-oxydée de NiCrOx, d'une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,2 nm, est noyée dans la couche d'argent entourée disposée entre une couche métallique de sacrifice inférieure et une couche métallique de sacrifice supérieure. Les couches métalliques de sacrifice se composent de NiCrOx sous- oxydé ou de NiCrOx et Ti02 sous-oxydés. Cet empilement de couches connu doit rendre possible une précontrainte et une courbure des vitrages en verre revêtus, sans modification notable de ce fait des propriétés optiques d'empilement de couches. La dispersion diffuse (voile) après le traitement thermique doit être, en particulier, inférieure à 5%. Le document DE-CI-198 52 358 décrit un empilement de couches à E faible, capable de résister à une sollicitation thermique forte, ayant une séquence de couches verre-MeO-ZnO-Zn-Ag-AlMe-MeO-ZnxMeyOn. La couche métallique de sacrifice AlMe est dans ce cas, en tant que constituant de l'alliage au-dessus de la couche d'argent un alliage d'aluminium avec un ou plusieurs des éléments Si, Mg, Mn, Cu et Zn.
Aucun des empilements de couches connus ne remplit toutes les propriétés indispensables d'une manière optimale. Dans la plupart des cas, les empilements de couches présentent, après le traitement thermique, une émissivité trop élevée et une dispersion diffuse
(voile) relativement forte.
Le but de l'invention est d'améliorer encore un empilement de couches à E faible, capable de résister à une sollicitation thermique forte, comme mentionné plus haut .
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce aux caractéristiques de la revendication 1. Il est entendu que des empilements de couches de ce genre ne sont pas nécessairement utilisés exclusivement sur des substrats en verre, que ceux-ci peuvent également être utilisés / déposés de manière judicieuse sur des substrats faits d'autres matériaux (en matière synthétique) transparents, (par exemple des polycarbonates, les poly étacrylate de méthyle PMMA, le polyéthylènetéréphtalate PET...) . Les matériaux en matière synthétique (à base de polymère) ne sont bien sûr pas capables de résister à des températures aussi élevées que le verre.
Il s'est avéré qu'une couche en nitrure métallique entre la couche d'argent et la couche métallique de sacrifice représente une barrière efficace. Elle empêche ou réduit fortement la diffusion des atomes du métal de sacrifice dans la couche d'argent et inversement. Les nitrures métalliques sont en effet des composés relativement stables, qui ne présentent, de leur côté, aucune tendance à des mouvements de diffusion vers l'intérieur de la couche d'argent. La couche d'argent conserve de cette manière, sur sa surface limitrophe supérieure particulièrement menacée, même après une sollicitation thermique élevée, sa structure d'origine (dans une large mesure) . On préserve ainsi dans l'ensemble, pour l'essentiel, ses bonnes propriétés optiques et énergétiques.
La couche métallique de sacrifice se compose de préférence de Cr, Ni, Al, Ti, Mg, Mn, Si, Zn ou Cu, ou d'un alliage de ces métaux.
On peut également prévoir une couche métallique de
sacrifice en dessous de la couche d'argent. Cette couche métallique de sacrifice se compose de préférence également d'un des métaux cités ou d'un alliage de ces métaux. On dispose également, dans ce cas, une couche en nitrure métallique entre la couche métallique de sacrifice et la couche d'argent.
Dans le cas d'empilements de couches, pour lesquels la couche d'argent est déposée sur une couche de ZnO partiellement cristalline, l'utilisation d'une couche en nitrure métallique en dessous de la couche d'argent n'est pas nécessaire.
La couche inférieure anti-réflexion et la couche supérieure anti-réflexion peuvent être constituées d'une couche individuelle d'oxyde (s) et/ou nitrure (s) et/ou d' oxynitrure (s) , ou de la superposition de plusieurs couches individuelles de ce genre.
La sélection et l'épaisseur des couches individuelles sont effectuées dans le cadre décrit de telle sorte que les valeurs optiques, comme la transmission et la couleur de réflexion du substrat (en verre) revêtu, se modifient d'une manière significative et reproductible au cours du traitement thermique. La transmission lumineuse est, en particulier, nettement augmentée, et la couleur de réflexion subit, après le traitement thermique, un changement de « boîte de couleur ». Sous le terme de « changement de boîte de couleur », les spécialistes désignent une modification de la coloration ou de la teinte (couleur de réflexion) d'une couche ou d'un empilement de couches. Les couleurs possibles peuvent être décrites dans le cadre d'un système de coordonnées spécial par exemple, le système de colorimétrie L, a*, b* . Parce que les couleurs de couche ne peuvent pas être reproduites d'une manière absolument précise dans cet empilement de coordonnées, des domaines de tolérance de couleur sont établis entre les fournisseurs et les clients, lesquels sont alors désignés par le terme de « boîtes de
couleur » (« color box » en anglais) . Par changement de boîte de couleur, on entend alors une modification de la coloration ou de la teinte telle qu'elle passe au- delà des limites d'une première boîte de couleur (état de départ) dans une autre boîte de couleur (état cible ou état consigne) .
Après le traitement thermique, la dispersion diffuse est au maximum de 0,3% et l' émissivité au maximum de 5%. L'empilement de couches doit, bien entendu, remplir également toutes les autres exigences concernant les propriétés d'utilisation et de résistance chimique, qui sont habituellement requises pour des couches de ce genre.
C'est pourquoi l'empilement de couches selon l'invention peut être également utilisé entièrement sans qu'un traitement thermique post-dépôt ne soit impliqué, en particulier sur des substrats en matière plastique appropriées (par exemple le polycarbonate) , du fait que ses très bonnes propriétés d'isolation thermique ne sont pas substantiellement modifiées par le traitement thermique.
L'invention est décrite dans la suite de manière plus détaillée par référence à deux exemples de réalisation, qui sont opposés à chaque fois à un exemple comparatif conformément à l'état de la technique. On effectue en l'occurrence, en vue de l'évaluation des propriétés de couche, sur les verres revêtus, les mesures et les tests ci-dessous :
A. Mesure de la transmission lumineuse T à 550 nm ;
B. Mesure des paramètres de couleur en réflexion dans le système L,a*, b* ;
C. Mesure de la résistance électrique superficielle ;
D. Mesure de l' émissivité E à l'aide de l'appareil Sten Lôfving MK2 ;
E. Test à l'eau de condensation conformément à la norme DIN 50017 avec évaluation visuelle ;
F. Mesure de la résistance électrochimique (test EMK) ; ce test est décrit dans Z. Silikattechnik 32 (1981), page 216. Le test permet d'évaluer la résistance à la passivation de la couche supérieure au-dessus de la couche d'argent ainsi que le comportement de corrosion de la couche de Ag ;
G. Test de lavage Erichsen conformément à la norme ASTM 2486, avec évaluation visuelle ;
H. Mesure de la résistance aux rayures ; on tire en l'occurrence une aiguille chargée à une vitesse définie sur la couche. Le poids en g, pour lequel les traces de rayure deviennent visibles, sert de mesure de la dureté aux rayures .
I. Mesure de la lumière diffusée en % à l'aide de l'appareil de mesure de la diffusion lumineuse de la société Gardner.
Exemple comparatif 1
Sur une installation industrielle de revêtement de couches par pulvérisation cathodique, on applique, sur des verres flottés, conformément à l'état de la technique, à l'aide du procédé de pulvérisation réactive assisté par champ magnétique, l'empilement de couches suivant. L'épaisseur des couches individuelles est indiquée à chaque fois en nm :
Verre/25 Sn02/9 ZnO:Al/ll,6 Ag/6 AlMgMn/38 Sn02/ 2 ZnSnSbOx.
La couche de ZnO:Al est appliquée de manière réactive par pulvérisation à partir d'une cible métallique ZnAl à 2% en poids d'Al. La couche métallique de sacrifice est appliquée par pulvérisation
à partir d'une cible métallique, qui contient 94% en poids d'Al, 4,5% en poids de Mg et 1% en poids de Mn. La couche partielle la plus supérieure de la couche anti-réflexion supérieure est déposée par pulvérisation réactive à partir d'une cible métallique, qui se compose de 68% en poids de Zn, 30% en poids de Sn et 2% en poids de Sb.
Le résultat des tests susmentionnés, sur plusieurs échantillons, avant le traitement thermique, a fourni les valeurs suivantes :
A. Transmission T550 = 76 - 77 %
B. Paramètres couleur a* = 4 , 06 b* = - 7 , 17
C. Résistance électrique R = 6 , 8 - 6 , 9
Ohm/superficie
D. Emissivité E = 1 , 1 '-
E. Test à 1 'eau de condensation Taches rouges
F. Test EM 132 mV
G. Test de lavage 350 mouvements de va-et-vient avec une rayure moyenne
H. Dureté aux rayures 65 - 132 g I . Lumière diffusée 0,17%
Plusieurs échantillons du verre revêtu ont été chauffés à 650°C et soumis à précontrainte par l'intermédiaire d'un refroidissement brusque (trempe). Les tests ou mesures effectués sur les verres précontraints ont conduit aux résultats suivants :
A. Transmission 50 — 88 , 9"S
B. Paramètres couleur a* = 1,0 b* = -5,1
C. Résistance électrique R = 4,3
Ohm/superficie
D. Emissivité E = 5,3%
H. Dureté aux rayures 64 - 208 g
I. Lumière diffusée 0,35%
Les différences significatives des coordonnées de couleur a* et b* de l'état sans précontrainte à l'état avec précontrainte des verres montrent le changement de « boîte de couleur » en question de l'empilement de couches .
Exemple de réalisation 1
On fabrique, sur la même installation de revêtement que dans le cas de l'exemple comparatif, l'empilement de couches selon l'invention suivant :
Verre/25 Sn02/9 ZnO:Al/ll,5 Ag/3 Si3N4/5 AlMgMn/38 Sn02/ 2 ZnSnSbOx.
Les mesures et les tests sur les verres revêtus avant le traitement thermique ont fourni les valeurs suivantes :
A. Transmission T55o = 75.5%
B. Paramètres couleur comme pour 1 ' exemple comparatif
C. Résistance électrique R = 6,7
Ohm/superficie
D. Emissivité E = 7,5%
E. Test à 1 'eau de condensation Sans erreur
F. Test EMK 44 mV
G. Test de lavage Après 350 mouvements de va-et-vient, aucune rayure
H. Dureté aux rayures 64 - 218 g I. Lumière diffusée 0,14% Après la précontrainte, on a effectué, sur
plusieurs échantillons, les mêmes mesures et tests que dans le cas de l'exemple comparatif, et cela avec les résultats suivants :
A. Transmission T550 = 88%
B. Paramètres couleur comme pour l'exemple comparatif
C. Résistance électrique R = 3,6
Ohm/superficie D. Émissivité E = 4,0%
H. Dureté aux rayures 70 - 200 g I. Lumière diffusée 0,25%
La transmission lumineuse de l'empilement de couches ou des verres revêtus augmente d'une manière très considérable pendant le traitement thermique, 1' émissivité étant encore plus faible que dans l'exemple comparatif. Les valeurs de couleur se modifient d'une manière similaire à celle de l'exemple comparatif, ce qui veut dire que la "boîte de couleur- cible" est également atteinte de manière sûre grâce à l'empilement de couches selon l'invention.
Exemple comparatif 2 On a fabriqué, sur la même installation de revêtement que dans le cas des exemples précédents, l'empilement de couches suivant correspondant à l'état de la technique :
Verre/25 Sn02/9 ZnO:Al/ll,5 Ag/3ZnAl/38 Sn02/2 ZnSnSbOx.
La couche métallique de sacrifice a été déposée par pulvérisation à partir d'une cible métallique ayant 98% en poids de Zn et 2% en poids d'Al. On a effectué, sur les échantillons en verre revêtus à l'aide de ce système de couches, le test EMK, qui a fourni une valeur de 120 mV. On a alors soumis
les échantillons à un traitement de précontrainte. Après précontrainte, la couche présentait un léger voile. On a effectué, sur les échantillons en verre précontraints, les mesures pour les trois paramètres les plus importants, à savoir la mesure de l' émissivité E, de la résistance électrique superficielle et de la lumière diffusée. Les mesures ont fourni les valeurs suivantes :
C. Résistance électrique R = 3,2
Ohm/superficie D. Émissivité E = 7,3%
I. Lumière diffusée 0,46%
Exemple de réalisation 2
On a fabriqué, également sur la même installation de revêtement que dans le cas des exemples précédents, des verres avec l'empilement de couches selon
1 ' invention suivant :
Verre/25 Sn02/9 ZnO:Al/ll,5 Ag/3 Si3N4/3 ZnAl/38 Sn02/
2 ZnSnSbOx.
L'exécution du test EMK avant la précontrainte a fourni une valeur de 8 mV. L'évaluation visuelle a également mis en évidence, après la précontrainte, une couche exempte de défauts optiques. On a effectué, sur les verres précontraints, les mêmes tests que dans le cas de l'exemple comparatif. Ils ont fourni les valeurs suivantes :
C. Résistance électrique R = 3,27
Ohm/superficie
D. Émissivité E = 4,2% I. Lumière diffusée 0,29%
Si l'on compare les propriétés des verres revêtus
selon l'invention après la précontrainte avec celles des exemples comparatifs, il est claire qu'une amélioration nette est obtenue dans les deux cas, par insertion de la couche de Si3N4, épaisse de 3 nm, entre la couche d'argent et la couche métallique de sacrifice. C'est en particulier le cas en ce qui concerne la résistance à la corrosion, l' émissivité et la lumière diffusée.
L'invention s'applique aussi à des empilements qui ont plusieurs couches fonctionnelles, notamment deux couches d'argent : dans ce cas, l'insertion de la couche de nitrure selon l'invention se fait sur l'une des couches d'argent au moins, notamment sur les deux ou seulement l'une d'entre elles.
Claims
1. Empilement de couches à émissivité E faible, capable de résister à une sollicitation thermique forte, pour vitrages, en particulier en verre, en tant que substrat, avec une (des) couche (s) fonctionnelle (s) à base d'argent, une couche métallique de sacrifice disposée au-dessus de la couche d'argent, une couche diélectrique inférieure anti-réflexion, voisine de la surface du substrat, et une couche anti-réflexion supérieure, caractérisé en ce que l'on dispose, entre la couche d'argent et la couche métallique de sacrifice disposée au-dessus de la couche d'argent, une couche à base de nitrure (s) métallique (s) , en particulier à la base Si3N4 et/ou d'AlN.
2. Empilement de couches à émissivité E faible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche à base de nitrure (s) métallique (s) présente une épaisseur de 0,5 à 5 nm, notamment 1 à 4 mm.
3. Empilement de couches à E faible selon la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce que la couche à base de nitrure (s) métallique (s) présente une composition au moins approximativement stoechiométrique .
4. Empilement de couches à émissivité E faible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche métallique de sacrifice supérieure se compose de Cr, Ni, Al, Ti, Mg, Mn, Si, Zn ou Cu, ou d'un alliage de ces métaux.
5. Empilement de couches à émissivité E faible selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche d'argent est déposée sur une couche ZnO:Al partiellement cristalline.
6. Empilement de couches à émissivité E faible selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on dispose, également en dessous de la couche d'argent, une couche métallique de sacrifice qui se compose de Cr, Ni, Al, Ti, Mg, Mn, Si ou Cu, ou d'un alliage de ces métaux, et qui est séparée de la couche d'argent par une couche à base de nitrure (s) métallique (s) .
7. Empilement de couches à émissivité E faible selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par la structure de couches suivante :
Substrat/Sn02/ZnO:Al/Ag/Si3N4/AlMgMn/Sn02/ZnSnSbOx.
8. Empilement de couches à émissivité E faible selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par la structure de couches suivante :
Substrat/25 Sn02/9ZnO:Al/ll, 5 Ag/3 Si3N4/3 ZnAl/ 38 Sn02/2 ZnSnSbOx.
9. Vitrage transparent revêtu d'un empilement de couches à émissivité E faible selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, en particulier en verre ou à base de polymère (s) , caractérisé en ce qu'il présente une transmission T550 de 84 à 88%, et/ou une dispersion diffuse de 0,2 à 0,35%, et/ou côté couches, une émissivité E de 4,0 à 5,0%.
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