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Substrat portant un revêtement à haute transmission lumineuse, à faible facteur solaire et possédant un aspect neutre en réflexion
La présente invention se rapporte à un substrat portant un revêtement, en particulier à un substrat revêtu possédant une haute transmission lumineuse, un faible facteur solaire et un aspect neutre en réflexion.
Des substrats portant un revêtement trouvent leur emploi dans différents domaines pour différents usages. Ainsi, par exemple, du verre portant un revêtement est utilisé dans des vitrages à faible émissivité ou de protection solaire, destinés à des bâtiments et des véhicules.
Afin de conférer les propriétés spécifiques souhaitées au substrat revêtu, le revêtement peut inclure différentes couches dont chacune d'entre elles satisfait à des exigences particulières du revêtement. Les constituants des couches et leurs épaisseurs sont habituellement définis précisément pour assurer l'obtention des exigences spécifiques du substrat revêtu dans son ensemble.
Le brevet américain 4 985 312 décrit une feuille de verre portant un revêtement multi-couches lui conférant des propriétés de réflexion de la chaleur. Une couche de base d'oxyde d'indium/étain ou d'AIN est déposée sur la feuille, suivie en alternance par des couches réfléchissant la chaleur d'argent ou de cuivre d'une épaisseur de 40 à 200 Â (4 à 20 nm), des couches écran de zinc métallique d'une épaisseur de 20 à 200 Â, et des couches de protection de la même matière que la couche de base.
EP-B1-0 277 228 décrit un panneau de verre transmettant la lumière dans le spectre visible tout en arrêtant le rayonnement solaire en dehors de ce spectre. Ce panneau comprend un substrat en verre portant, séquentiellement depuis le substrat, un empilement de couches de revêtement comprenant une première couche de matière diélectrique, une seconde couche de matière réfléchissante, des troisième et quatrième couches de matière diélectrique, une cinquième couche de matière réfléchissante et une sixième couche de matière diélectrique, grâce auxquelles la transmission lumineuse sous illuminant A du panneau est d'au moins 70% et son facteur solaire total est inférieur à 55%.
WO 90/05 439 décrit de la même manière des vitrages transparents possédant des empilements de couches transparents destinées à réduire la
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transmission solaire et augmenter la réflexion solaire de ces vitrages. Les couches comprennent des composants conducteurs de l'électricité qui permettent si on le désire le-chauffage des vitrages. Dans son aspect le plus large l'empilement revendiqué comprend au moins deux couches de 80 à 180 Â d'argent métallique interposées entre des couches de matière diélectrique et une couche protectrice transparente, grâce auxquelles le vitrage présente une transmission lumineuse sous illuminant A d'au moins 70%, une réflexion sous illuminant C ne dépassant pas 12,5%, une réflexion solaire totale d'au moins 29% et une transmission solaire totale ne dépassant pas 42%.
Les couches diélectriques situées à l'extérieur des couches d'argent ont de 200 à 500 Â d'épaisseur et celles situées entre les couches d'argent ont de 400 à 1500 Â d'épaisseur.
La présente invention se rapporte à des composants spécifiques et à des gammes d'épaisseurs de couches particuluèrement choisies, utilisées dans un empilement de couches destiné à conférer la combinaison voulue d'une haute transmission lumineuse, d'un faible facteur solaire et d'un aspect neutre en réflexion à un substrat revêtu d'un tel empilement.
Pour des substrats revêtus destinés à être utilisés dans des fenêtres de bâtiments ou de véhicules, il est souhaitable que le produit dont le substrat revêtu fait partie ne transmette pas une proportion trop grande du rayonnement solaire incident total, afin que l'intérieur du bâtiment ou du véhicule ne soit pas surchauffé par temps ensoleillé. La transmission du rayonnement solaire incident total peut être exprimée en terme de"facteur solaire" (Fs dans la présente description). Telle qu'elle est utilisée dans la présente description, l'expression "facteur solaire"désigne la somme de l'énergie solaire transmise directement à travers le vitrai de celle qui est absorbée par celui-ci et re-iciennée par la face opposée à la source énergétique.
Cette somme est une fraction du rayonnement énergétique incident total sur le substrat revêtu. Les données relatives au facteur solaire reprises ici sont mesurées d'après le Document n 20 de 1972 de la CIE (Commission Internationale de l'Eclairage).
La demande de brevet international WO 93/19 936 (CARDINAL 1 G COMPANY) décrit un revêtement pour substrat transparent qui présente une couleur neutre en transmission, sous une gamme étendue d'angles d'incidence de la lumière. Le revêtement comprend une couche de base adjacente au substrat transparent ayant une épaisseur ne dépassant pas environ 27,5 nm et éventuellement deux couches métalliques réfléchissantes séparées par une couche intermédiaire anti-réfléchissante d'oxyde métallique et surmontées d'une couche externe anti-réfléchissante d'oxyde métallique placée au-dessus de la deuxième couche métallique réfléchissante. Un tel substrat revêtu de la sorte
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possède une transmission lumineuse de 60% seulement et une forte coloration bleue en réflexion.
Or, il est souhaitable qu'un substrat revêtu offre une transmission élevée de la lumière visible de sorte que les occupants d'un bâtiment équipé de vitrages constitués desdits substrats revêtus puissent par exemple regarder à l'extérieur et que suffisamment de lumière pénètre dans le bâtiment pour permettre aux occupants d'y travailler sans utilisation excessive de lumière artificielle. Tel qu'il est utilisé dans la présente description, le terme"transmission lumineuse" (TLC ci-après) désigne le pourcentage du flux lumineux incident émis par l'illuminant C standard (CIE) transmis au travers du substrat revêtu.
Des produits de protection solaire disponibles commercialement sont des feuilles de verre portant un revêtement à une ou plusieurs couche (s).
Il est souhaitable que les substrats revêtus soient substantiellement neutres en réflexion depuis la face opposée au revêtement (la face"opposée" dans la présente description), c'est-à-dire que la pureté de couleur réfléchie soit faible. On a trouvé qu'une faible pureté de couleur est particulierement difficile à obtenir simultanément avec un faible facteur solaire et une transmission lumineuse élevée. La pureté d'une couleur est établie selon une échelle linéaire dans laquelle une source définie de lumière blanche a une pureté de 0% et la couleur pure une pureté de 100%.
Le terme"pureté de couleur"utilisé ci-dessous signifie la pureté d'excitation mesurée au moyen de l'Illuminant C tel que défini dans le Vocabulaire International ce l'Eclairage, publié par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE), 1987, pages 87 et 89. La"pureté de couleur" est mesurée depuis la face opposée du produit.
Avec des substrats revêtus selon les techniques antérieures, la longueur d'onde dominante (D) en réflexion et la pureté de couleur tendent à varier selon l'angle sous lequel on les regarde et en particulier présentent un aspect rose lorsqu'ils sont observés sous un angle de 45 sur la surface opposée.
On a découvert que cet objectif peut être atteint et d'autres avantages obtenus, grâce à un substrat portant un revêtement multi-couches dans lequel les couches sont constituées de matières spécifiques et sont présentes dans des limites d'épaisseurs particulières.
Dès lors, la présente invention se rapporte à un substrat portant un revêtement à haute transmission lumineuse, à faible facteur solaire et possédant un aspect neutre en réflexion, caractérisé en ce qu'il comporte une surface portant les différentes couches du revêtement dans l'ordre suivant : (i) une première couche de matière diélectrique transparente non absorbante adjacente au substrat et possédant une épaisseur optique comprise entre 60 et 75 nm ;
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(ii) une première couche d'argent ou d'alliage d'argent possédant une épaisseur géométrique comprise entre 9 et 11 nm ; (iii) une deuxième couche de matière diélectrique transparente non absorbante ayant une épaisseur optique comprise entre 135 et 170 nm ; (iv) une seconde couche d'argent ou d'alliage d'argent ayant une épaisseur géométrique comprise entre 12 et 15 nm ;
(v) une troisième couche de matière diélectrique transparente non absorbante ayant une épaisseur optique comprise entre 45 et 65 nm, telles que le substrat revêtu présente les propriétés suivantes ; une transmission lumineuse sous Illuminant C supérieure à 70%, de préférence d'au moins 75% ; un facteur solaire inférieur à 47%, de préférence inférieur à 46%, plus préférablement encore inférieur à 45% et une pureté de couleur en réflexion normale à la surface opposée inférieure à 12%, de préférence inférieure à 10%, plus préférable ment encore inférieure à 9%.
Les propriétés citées du substrat revêtu sont considérées sur base d'une feuille unique de verre clair sodo-calcique ordinaire de 6 mm d'épaisseur observée depuis la face opposée à la face revêtue, c'est-à-dire depuis le côté verre. Il faut noter à ce sujet que la face opposée ne portera habituellement pas de revêtement.
La relation entre les épaisseurs des différentes couches de matière non absorbante et les propriétés optiques du substrat revêtu n'est pas comprise intégralement, mais il est clair que l'épaisseur de ces couches est déterminante dans {el te relation.
. Dans une forme préférée de réalisation de la présente invention, les couches présentent les épaisseurs suivantes : (i) la première couche de matière diélectrique transparente non absorbante adjacente au substrat a une épaisseur optique comprise entre 63 et 72 nm ; (ii) la première couche d'argent ou d'alliage d'argent a une épaisseur géométrique comprise entre 9,5 et 10,5 nm ; (iii) la deuxième couche de matière diélectrique transparente non absorbante a une épaisseur optique comprise entre 144 et 160 nm ; (iv) la seconde couche d'argent ou d'alliage d'argent a une épaisseur géométrique comprise entre 13 et 14 nm ; (v) la troisième couche de matière diélectrique transparente non absorbante a une épaisseur optique comprise entre 50 et 58 nm.
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Avec la disposition et les épaisseurs des couches de revêtement définies et revendiquées ici, le substrat revêtu offre une haute transmission lumineuse, un faible facteur solaire et une couleur neutre en réflexion sur la face opposée. De plus, la stabilité de couleur du produit est élevée. Ceci signifie que dans le cas d'une variation limitée de l'épaisseur d'une des couches (due par exemple à un manque d'uniformité d'épaisseur entre un point du substrat et un autre), il n'y a pas de variation significative de couleur et que la couleur reste proche du neutre lorsque l'angle d'observation tend vers la normale à la face opposée.
D'autre part, le substrat revêtu selon l'invention présente en réflexion lorsqu'il est observé depuis la face opposée une couleur esthétiquement agréable, qui n'est ni jaune ni rose. Ceci est particulièrement remarquable étant donné que même lorsque la pureté de la réflexion est faible, une teinte jaune ou rose est nettement visible. La couleur du produit selon l'invention demeure esthétiquement agréable même lorsqu'elle est regardée obliquement sur la surface, c'est-à-dire que la couleur réfléchie ne devient ni jaune ni rose lorsque l'angle d'observation décroît. Ceci est un facteur très important lorsqu'on considère des vitrages incorporés dans un bâtiment de grande taille.
En fait l'angle d'observation de la façade d'un bâtiment, par exemple, est différente lorsqu'un observateur stationnaire regarde le rez-de-chaussée, un étage intermédiaire, et l'étage supérieur du bâtiment. Il est important que si les vitrages du rez-de-chaussée apparaissent bleu-vert, ceux d'un étage intermédiaire n'apparaissent pas rose. De même, si l'observateur vient à se déplacer, l'angle d'observation changera mais la couleur devra rester dans les normes préférées d'esthétique. 1 . D'autre part, la disposition particulière des couches permet d'obtenir une faible réflexion lumineuse (RL ci-dessous) proche de la réflexion lumineuse obtenue pour un substrat non revêtu.
Dans les substrats revêtus selon l'invention, la nature et les épaisseurs des couches de revêtement peuvent être telles que la transmission énergétique directe TED (définie comme la fraction de l'énergie solaire qui est transmise au travers du substrat revêtu sans changement de longueur d'onde) est de préférence comprise entre 34 et 40%, avantageusement entre 36 et 39%.
La nature et les épaisseurs des couches de revêtement peuvent être telles que la pureté de couleur reste neutre lorsque l'angle d'observation change, en particulier telles que le substrat revêtu présente sous un angle de 450 sur la face opposée une pureté de couleur en réflexion inférieure à 9%, de préférence inférieure à 6%.
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Sous un angle de 600 sur la face opposée (conventionnellement la normale à la surface est considérée comme 00), la pureté de couleur réfléchie est de préférence inférieure à 1%.
Lorsque le substrat revêtu est un vitrage simple constitué d'une feuille unique de verre clair de 6 mm d'épaisseur, la transmission lumineuse TLC est de préférence comprise entre 70 et 81%, avantageusement entre 75 et 79%, le facteur solaire est dé préférence compris entre 41 et 46% et la réflexion lumineuse Rt. est de préférence inférieure à 8%. La couleur en réflexion sur la face opposée est neutre avec une pureté de préférence inférieure à 10%, avantageusement inférieure à 9%. La longueur d'onde dominante de la réflexion est de préférence comprise entre 485 et 505 nm. Au-dessus de cette gamme, on observe une couleur jaune, en-dessous de cette gamme, on observe une couleur rose lorsque l'angle d'observation varie.
Lorsque la pureté de couleur en réflexion normale à la face opposée est au moins de 3%, il est plus facile d'éviter que la couleur tende vers le rose lorsque l'angle d'observation varie depuis la normale, en particulier si la longueur d'onde dominante est à la limite inférieure de la gamme préférée. En fait, lorsque la pureté de couleur est de l'ordre de 1-2% et la longueur d'onde dominante est inférieure à 495 nm, la couleur tend effectivement vers le rose lorsque l'angle d'observation varie depuis la normale, et ceci est particulièrement perceptible par l'oeil, malgré la pureté très basse.
Les couches métalliques comprennent de l'argent ou un alliage d'argent, comme par exemple des alliages de l'argent avec le platine ou le palladium.
Le substrat revêtu selon l'invention peut en outre comporter une
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couche de matière sacrificielle l. isposée au-dessus (c'st-à-dire dd ; aée ultérieurement) et au contact de chaque couche métallique. Le but de la couche de matière sacrificielle est de protéger l'argent ou l'alliage d'argent pendant le dépôt de la couche non absorbante suivante.
Les couches de revêtement sont de préférence déposées par pulvérisation cathodique. Pour des motifs liés au processus de pulvérisation cathodique, chaque couche métallique est déposée aver une mince couche de métal sacrificiel (une couche "écran") qui est converti en oxyde pendant le processus de revêtement. Ce métal sacrificiel est de préférence du titane, quoique du zinc, du cuivre, un alliage nickel/chrome ou de l'aluminium puissent en variante être utilisés. Une couche écran similaire peut si on le désire être disposée en-dessous de chaque couche métallique. La matière sacrificielle est de préférence substantiellement totalement oxydée, puisque la matière non oxydée peut avoir pour effet de réduire la transmission lumineuse.
La matière sacrificielle
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s'oxyde pendant le dépôt de la couche suivante, lorsque celle-ci est déposée dans une atmosphère réactive (par exemple 0). Le terme"matière sacrificielle"est utilisé ici pour embrasser non seulement le métal sacrificiel tel qu'il est déposé sur les couches d'argent ou d'alliage d'argent, mais aussi l'oxyde ou le sous-oxyde en lequel ce métal sacrificiel est converti pendant le processus ultérieur. Quoique ces couches sacrificielles constituent une protection de la couche d'argent contre l'oxydation, en améliorant sa durabilité chimique, l'augmentation de leur épaisseu réduit la transmission lumineuse des produits. Les épaisseurs des couches de matière sacrificielle, lorsqu'elles sont présentes, sont dès lors critiques pour la présente invention.
De préférence, une première couche de matière sacrificielle (iia) ayant une épaisseur géométrique comprise entre 2,5 et 5 nm est disposée entre la première couche métallique (ii) et la deuxième couche non absorbante (iii), et une seconde couche de matière sacrificielle (iva) ayant une épaisseur géométrique comprise entre 3 et 6 nm est disposée entre la seconde couche métallique (iv) et la troisième couche non absorbante (v).
Si la couche suivante de matière non absorbante est constituée d'un nitrure (par exemple Si3N4) plutôt que d'un oxyde, elle est déposée dans une atmosphère d'azote. Dans ce cas, on ne doit pas prévoir une couche de matière sacrificielle au-dessus de la couche d'argent ou d'alliage d'argent.
Les couches de revêtement peuvent être complétées par une couche de protection, telle qu'une couche mince (3 nm géométriques) de Sitz, qui ne modifie pas de manière significative les propriétés optiques du produit (voir la demande de brevet britannique n 94 17 112.1 déposée le 24 août 1994Glaverbel). Sinon, la troisième couche non absorbante sera habituellement exposée.
De préférence, la couche complémentaire mince de protection exposée est choisie parmi des oxydes. des nitrures et des oxynitrures de silicium.
Cette couche procure au substrat revêtu une durabilité chimique et/ou mécanique améliorée, tout en minimisant les changements qui découlent de ses propriétés optiques. Avantageusement, ladite couche complémentaire de protection exposée est constituée de Sitz, de préférence d'une épaisseur géométrique comprise entre 2 et 5 nm.
Particulièrement lorsque l'épaisseur de la couche de protection est faible, l'effet de celle-ci sur les propriétés optiques du produit sera minime.
Les produits selon l'invention peuvent être incorporés notamment dans des vitrages simples ou multiples de bâtiments, spécialement dans des
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double vitrages, et également dans des vitrages feuilletés comme des parebrises de véhicules.
Un vitrage multiple peut comporter au moins deux feuilles de matière vitreuse transparente disposées de part et d'autre d'un volume gazeux intermédiaire délimité par un espaceur s'étendant périphérique ment, dans lequel au moins une des feuilles porte un revêtement selon l'invention sur sa face dirigée vers le volume gazeux.
Jn vitrage feuilleté peut comporter au moins deux feuilles de matière vitreuse transparente assujetties l'une à l'autre au moyen d'un film intermédiaire de matière adhésive polymère, dans lequel au moins une des feuilles porte un revêtement selon l'invention sur sa face dirigée vers la matière polymère.
Dans les formes préférées de réalisation de l'invention dans lesquelles le substrat revêtu est incorporé dans un double vitrage constitué de deux feuilles de verre clair de 6 mm d'épaisseur, avec un espace intermédiaire de 15 mm rempli d'argon, la TLC du vitrage est comprise entre 62 et 72%, avantageusement entre 66 et 70%. son Fs est compris entre 34 et 40%, avantageusement entre 36 et 39%, sa pureté de couleur en réflexion normale à la face opposée est inférieure à 8%, avantageusement inférieure à 7% et sa réflexion lumineuse est inférieure à 12%.
Pour déterminer les propriétés de telles formes de réalisation, le vitrage est considéré comme étant installé avec le revêtement en position"2", (la face opposée étant en position"1"), c'est-à-dire que la feuille revêtue est disposée vers l'extérieur avec sa face revêtue orientée vers l'espace gazeux interne du double vitrage.
Les couches non absorbantes peuvent être co.'ituées d'une matière. non. absorbante unique telle que de l'oxyde de zinc, de l'oxyde de titane ou du nitrure de silicium, d'un mélange ou d'un complexe de matières non
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absorbantes telles que ZnSnO ou de plusieurs sous-couches successives.
Le terme"matière non absorbante"tel qu'il est utilisé dans la présente description décrit des matières possédant un"indice de réfraction" n (À) supérieur, de préférence substantiellement, à la valeur de l"'indice d'absorption spectrale"k (.) à travers tout le spectre visible (380 à 780 nm). Des définitions de l'indice de réfraction et de l'indice d'absorption spectrale peuvent être trouvées dans le Vocabulaire International ce l'Eclairage, publié par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE), 1987, pages 127,138 et 139.
En particulier, on a trouvé avantageux de choisir une matière dont l'indice de réfraction n (À) est supérieur à dix fois l'indice d'absorption spectrale k (k) sur une gamme de longueurs d'onde de 380 à 780 nm De préférence, la matière des couches non
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absorbantes est choisie parmi le nitrure d'aluminium, le nitrure de silicium, l'oxyde stannique, l'oxyde de zinc, l'oxyde de zirconium et leurs mélanges. Il faut noter que le nitrure de silicium est déposé au moyen d'une cathode de silicium dopé, par exemple, avec de l'aluminium, du nickel, du bore, du phosphore et/ou de l'étain afin de faciliter le processus de dépôt. Il en résulte que ces éléments dopants peuvent être présents dans la couche de ma ière non absorbante.
De préférence la matière non absorbante a un indice de réfraction, mesuré à 550 nm, compris entre 1,85 et 2,2, avantageusement entre 1,9 et 2,1. L'oxyde de zinc est une matière particulièrement préférée en raison de sa vitesse élevée de dépôt, de son indice de réfraction bien adapté au but de l'invention et de son effet avantageux sur la passivation de lc couche d'argent, mais en raison de sa porosité relativement élevée dans des couches épaisses et de sa faible résistance chimique, on préfère séparer la couche d'oxyde de zinc en deux ou plusieurs couches par une autre matière, disposée entre elles, telle que de l'oxyde stannique par exemple.
Dès lors, une ou plusieurs desdites couches de matière non absorbante est/sont une/des couche (s) composite (s), c'est-à-dire contenant deux ou plusieurs matières non absorbantes déposées simultanément et/ou successivement. Avantageusement, une ou plusieurs desdites couches de matière non absorbante est/sont formée (s) d'oxyde de zinc et d'oxyde stannique alternés, comme par exemple ZnO/SnOz/ZnO ou ZnO/SnOs/ZnO/SnOs/ZnO.-. etc.
Dans certaines formes de réalisation telles que celles destinées dans le domaine des fenêtres de véhicules, par exemple des parebrises feuilletés, le nitrure de silicium (Si3N4) est particulièrement préféré en tant que matière non absorbante, spécialement en raison de sa durabilité chimique. Dans ce cas, une couche de matière sacrificielle n'est pas réellement avantageuse et dès lors pas implicitement nécessaire, entre la couche d'argent et la couche non absorbante déposée sur cette dernière. Il faut noter que, dans la couche non absorbante d'oxyde métallique ou de nitrure, il n'est pas essentiel que le métal et l'oxygène ou l'azote soient présents en proportions stoechiométriques.
D'autres couches peuvent encore être utilisées, mais on a trouvé qu'elles peuvent avoir pour effet de réduire la transmission lumineuse. Seulement deux ou trois couches de métal sont de ce fait préférées.
Le substrat est de préférence une feuille de matière vitreuse, telle que du verre ou toute autre matière rigide transparente.
De préférence, le substrat est constitué de verre clair, quoique l'invention s'étend à l'utilisation d'un substrat en verre coloré, puisque le revêtement selon l'invention ne modifie pas de manière significative la couleur propre du substrat.
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Le procédé pour former les produits selon l'invention peut être mis en oeuvre par introduction du substrat dans une enceinte de traitement contenant une source magnétron de pulvérisation cathodique, pourvue d'obturations d'entrée et de sortie de gaz, d'un convoyeur de substrat, de sources d'alimentation, de conduits d'entrée de gaz de pulvérisation et d'un conduit de sortie. Le substrat est déplacé sous la source de pulvérisation activée et pulvérisé à froid sous une atmosphère appropriée (oxygène gazeux dans le cas d'un revêtement d'oxyde) pour former la couche souhaitée sur le substrat. Cette opération est répétée pour chaque couche du revêtement.
EXEMPLE 1.
On introduit une feuille de verre dans une enceinte de traitement contenant plusieurs sources magnétron planes de pulvérisation, pourvue d'obturations d'admission de gaz, d'un convoyeur de substrat, de sources d'alimentation, de conduits de gaz de pulvérisation et d'un conduit d'évacuation.
Le dépôt est obtenu par plusieurs passages du substrat sous les mêmes cathodes. Le dispositif de dépôt en ligne comprend deux enceintes de dépôt et un sas d'entrée. La première enceinte est destinée au dépôt d'oxydes (ou de nitrures) dans une atmosphère-éactive (oxygène ou azote) et comprend plusieurs cathodes dont les cibles sont formées de zinc et d'étain, qui sont nécessaires au dépôt du revêtement. La seconde enceinte est destinée au dépôt de métaux dans une atmosphère inerte (Ar) et comprend une cathode d'argent et une cathode de titane. Le substrat effectue plusieurs va-et-vient, sous les cathodes activées si nécessaire, afin d'obtenir la succession souhaitée de couches de revêtement. La pression dans chaque enceinte est réduite à 0,3 Pa.
Le produit. oU possède la composition et les propriétés optiques suivantes :
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<tb>
<tb> Substrat <SEP> : <SEP> verre <SEP> clair <SEP> de <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> Couche <SEP> (i) <SEP> oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 35 <SEP> nm
<tb> Couche <SEP> (ii) <SEP> argent <SEP> 9,5 <SEP> nm
<tb> Couche <SEP> (iia) <SEP> titane <SEP> 3 <SEP> nm
<tb> Couche <SEP> (iii) <SEP> oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 75 <SEP> nm
<tb> Couche <SEP> (iv) <SEP> argent <SEP> 13,5 <SEP> nm
<tb> Couche <SEP> (iva) <SEP> titane <SEP> 5,5 <SEP> nm
<tb> Couche <SEP> (v) <SEP> oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 26 <SEP> nm
<tb> Feuille <SEP> de <SEP> verre <SEP> unique <SEP> :
<tb> Transmission <SEP> (TLC) <SEP> 76%
<tb> Facteur <SEP> solaire <SEP> (Fs) <SEP> 43, <SEP> 5%
<tb> Transmission <SEP> énergétique <SEP> directe <SEP> (TED) <SEP> 37%
<tb>
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<tb>
<tb> Réflexion <SEP> lumineuse <SEP> 7-8%
<tb> Pureté <SEP> de <SEP> couleur <SEP> réfléchie <SEP> (normale) <SEP> 6, <SEP> 6%
<tb> Feuille <SEP> externe <SEP> d'un <SEP> double <SEP> vitrage <SEP> :
<tb> Transmission <SEP> (TLC) <SEP> 67%
<tb> Facteur <SEP> solaire <SEP> (Fs) <SEP> 37%
<tb> Réflexion <SEP> lumineuse <SEP> 10-11%
<tb> Longueur <SEP> d'onde <SEP> dominante <SEP> AD <SEP> (normale) <SEP> 490 <SEP> nm
<tb> Pureté <SEP> de <SEP> couleur <SEP> (normale) <SEP> 6,3%
<tb> Longueur <SEP> d'onde <SEP> dominante <SEP> AD <SEP> (450) <SEP> 490 <SEP> nm
<tb> Pureté <SEP> de <SEP> couleur <SEP> (45 ) <SEP> 4, <SEP> 5%
<tb>
EXEMPLE 2
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Dans une première variante de l'exemple 1, les couches d'oxyde de zinc sont subdivisées en sous-couches de ZnO/SnO/ZnO dans les proportions de 3/4 ZnO et'/4 SnOz.
De manière à conserver la même épaisseur optique que les couches de ZnO seul de l'exemple 1, l'épaisseur géométrique totale de ces souscouches est plus importante que celle desdites couches de ZnO seul, compte tenu de la différence entre les indices de réfraction du ZnO (environ 2,0) et du SnOz (environ 1,9). Les propriétés observée ; sont identiques, mais le revêtement résiste mieux à la corrosion.
EXEMPLES 3 ET 4
Dans des variantes de l'exemple 2, une couche mince (3 nm) de protection en Si02 est déposée sur la couche finale sans modification des propriétés optiques du substrat revêtu, tout en fournissant une durabilité chimique et/ou mécanique améliorée du substrat dans le cas des deux exemptes 3 et 4 ; elle est en outre totalement compatible avec un film intercalaire de PVB (polyvinylbutyral) dans le cas de l'exemple 4.
EXEMPLES 5 A 9
Dans d'autres variantes de l'exemple 1, des revêtements de compositions indiquées au tableau Al sont déposés sur le substrat en verre. Selon les définitions dans les revendications, les épaisseurs des couches de ZnO sont des épaisseurs optiques et celles d'argent et de titane sont des épaisseurs géométriques pour aider à la comparaison des épaisseurs optiques et géométriques, il est mentionné ici que l'indice de réfraction de ZnO est 2, 0 et l'indice de réfraction de TiOs est environ 2,5 (épaisseur optique = épaisseur géométrique X indice de réfraction).
Le produit revêtu possède des propriétés optiques indiquées dans le tableau A2. On verra que les empilages de couches selon l'invention procurent
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des combinaisons très efficaces de transmission lumineuse, de facteur solaire et de pureté de couleur. Peut être le plus remarquable est la faiblesse des facteurs solaires, principalement celui de l'exemple 6, aussi faible que 42%.
Tableau Al
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<tb>
<tb> Exemple <SEP> Couches <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> (nm)
<tb> ZnO <SEP> Ag <SEP> Ti <SEP> ZnO <SEP> Ag <SEP> Ti <SEP> ZnO
<tb> 5 <SEP> 60 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 135 <SEP> 12 <SEP> 3 <SEP> 40
<tb> 6 <SEP> 75 <SEP> 11 <SEP> 3 <SEP> 160 <SEP> 15 <SEP> 3 <SEP> 55
<tb> 7 <SEP> 75 <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 140 <SEP> 14 <SEP> 3 <SEP> 50
<tb> 8 <SEP> 75 <SEP> 9,5 <SEP> 3 <SEP> 156 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 3 <SEP> 56
<tb> 9 <SEP> 60 <SEP> 9,5 <SEP> 3 <SEP> 156 <SEP> 13,5 <SEP> 3 <SEP> 56
<tb>
Tableau A2
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<tb>
<tb> Exemple <SEP> Vitrage <SEP> simple <SEP> Vitrage <SEP> double
<tb> TLC <SEP> Fs <SEP> XD <SEP> Pureté <SEP> TLC <SEP> Fs <SEP> ÀD <SEP> Pureté
<tb> (%) <SEP> (%) <SEP> (nm) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (nm) <SEP> (%)
<tb> 5 <SEP> 74 <SEP> 44,7 <SEP> 456 <SEP> 5 <SEP> 66 <SEP> 37,2 <SEP> 460 <SEP> 3,
6
<tb> 6 <SEP> 72 <SEP> 42 <SEP> 493 <SEP> 12 <SEP> 65 <SEP> 34, <SEP> 9 <SEP> 494 <SEP> 9
<tb> 7 <SEP> 73,5 <SEP> 44 <SEP> 493 <SEP> 6 <SEP> 66 <SEP> 37, <SEP> 3 <SEP> 498 <SEP> 3, <SEP> 9
<tb> 8 <SEP> 76 <SEP> 46 <SEP> 504 <SEP> 6 <SEP> 63 <SEP> 37 <SEP> 500 <SEP> 4
<tb> 9 <SEP> 74 <SEP> 46 <SEP> 496 <SEP> 10 <SEP> 66 <SEP> 36 <SEP> 498 <SEP> 7
<tb>
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Substrate with a coating with high light transmission, low solar factor and having a neutral aspect in reflection
The present invention relates to a coated substrate, in particular to a coated substrate having a high light transmission, a low solar factor and a neutral aspect in reflection.
Coated substrates find their use in different fields for different uses. Thus, for example, glass bearing a coating is used in low-emissivity or solar protection glazing intended for buildings and vehicles.
In order to impart the desired specific properties to the coated substrate, the coating may include different layers, each of which meets specific requirements of the coating. The constituents of the layers and their thicknesses are usually defined precisely to ensure that the specific requirements of the coated substrate as a whole are obtained.
US Patent 4,985,312 describes a glass sheet carrying a multi-layer coating giving it heat reflection properties. A base layer of indium / tin oxide or AIN is deposited on the sheet, followed alternately by heat reflective layers of silver or copper with a thickness of 40 to 200 Å (4 to 20 nm), metallic zinc screen layers with a thickness of 20 to 200 Å, and protective layers of the same material as the base layer.
EP-B1-0 277 228 describes a glass panel transmitting light in the visible spectrum while stopping solar radiation outside this spectrum. This panel comprises a glass substrate carrying, sequentially from the substrate, a stack of coating layers comprising a first layer of dielectric material, a second layer of reflective material, third and fourth layers of dielectric material, a fifth layer of reflective material and a sixth layer of dielectric material, thanks to which the light transmission under illuminant A of the panel is at least 70% and its total solar factor is less than 55%.
WO 90/05 439 similarly describes transparent glazing units having stacks of transparent layers intended to reduce the
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solar transmission and increase the solar reflection of these glazings. The layers include electrically conductive components which, if desired, allow the glazing to be heated. In its widest aspect, the claimed stack comprises at least two layers of 80 to 180 Å of metallic silver interposed between layers of dielectric material and a transparent protective layer, thanks to which the glazing has a light transmission under illuminant A d ' at least 70%, a reflection under illuminant C not exceeding 12.5%, a total solar reflection of at least 29% and a total solar transmission not exceeding 42%.
The dielectric layers located outside the silver layers are 200 to 500 Å thick and those located between the silver layers are 400 to 1500 Å thick.
The present invention relates to specific components and ranges of particularly selected layer thicknesses, used in a stack of layers intended to provide the desired combination of high light transmission, low solar factor and neutral appearance in reflection to a substrate coated with such a stack.
For coated substrates intended for use in windows of buildings or vehicles, it is desirable that the product of which the coated substrate forms part does not transmit too large a proportion of the total incident solar radiation, so that the interior of the building or the vehicle is not overheated in sunny weather. The transmission of total incident solar radiation can be expressed in terms of "solar factor" (Fs in the present description). As used in the present description, the expression "solar factor" designates the sum of the solar energy transmitted directly through the glass of that which is absorbed by it and re-iciennated by the face opposite to the energy source.
This sum is a fraction of the total incident energy radiation on the coated substrate. The data relating to the solar factor included here are measured according to Document No. 20 of 1972 of the CIE (International Commission on Lighting).
International patent application WO 93/19936 (CARDINAL 1 G COMPANY) describes a coating for transparent substrate which has a neutral color in transmission, under a wide range of angles of incidence of light. The coating comprises a base layer adjacent to the transparent substrate having a thickness not exceeding approximately 27.5 nm and optionally two reflective metallic layers separated by an anti-reflective intermediate layer of metal oxide and surmounted by an external anti-reflective layer of metal oxide placed above the second reflective metal layer. Such a substrate coated in this way
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has a light transmission of only 60% and a strong blue color in reflection.
However, it is desirable that a coated substrate offers a high transmission of visible light so that the occupants of a building equipped with glazing made of said coated substrates can for example look outside and that enough light enters the building to allow occupants to work there without excessive use of artificial light. As used in the present description, the term "light transmission" (TLC below) designates the percentage of the incident light flux emitted by the standard illuminant C (CIE) transmitted through the coated substrate.
Commercially available sun protection products are glass sheets with a coating of one or more layers.
It is desirable that the coated substrates are substantially neutral in reflection from the face opposite the coating (the "opposite" face in the present description), that is to say that the reflected color purity is low. It has been found that low color purity is particularly difficult to achieve simultaneously with a low solar factor and high light transmission. The purity of a color is established on a linear scale in which a defined source of white light has a purity of 0% and the pure color a purity of 100%.
The term "color purity" used below means the excitation purity measured by means of Illuminant C as defined in the International Vocabulary for Lighting, published by the International Lighting Commission (CIE), 1987, pages 87 and 89. "Color purity" is measured from the opposite side of the product.
With substrates coated according to the prior techniques, the dominant wavelength (D) in reflection and the color purity tend to vary according to the angle from which they are viewed and in particular have a pink appearance when observed under an angle of 45 on the opposite surface.
It has been discovered that this objective can be achieved and other advantages obtained, thanks to a substrate carrying a multi-layer coating in which the layers are made of specific materials and are present within specific thickness limits.
Therefore, the present invention relates to a substrate carrying a coating with high light transmission, low solar factor and having a neutral appearance in reflection, characterized in that it comprises a surface carrying the different layers of the coating in order following: (i) a first layer of transparent non-absorbent dielectric material adjacent to the substrate and having an optical thickness of between 60 and 75 nm;
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(ii) a first layer of silver or of silver alloy having a geometric thickness of between 9 and 11 nm; (iii) a second layer of transparent non-absorbent dielectric material having an optical thickness of between 135 and 170 nm; (iv) a second layer of silver or of silver alloy having a geometric thickness of between 12 and 15 nm;
(v) a third layer of transparent non-absorbent dielectric material having an optical thickness of between 45 and 65 nm, such that the coated substrate has the following properties; a light transmission under Illuminant C greater than 70%, preferably at least 75%; a solar factor less than 47%, preferably less than 46%, more preferably still less than 45% and a color purity in normal reflection on the opposite surface less than 12%, preferably less than 10%, more preferably still less than 9%.
The cited properties of the coated substrate are considered on the basis of a single sheet of ordinary soda-lime clear glass 6 mm thick observed from the face opposite to the coated face, that is to say from the glass side. It should be noted in this regard that the opposite side will usually not be coated.
The relationship between the thicknesses of the different layers of non-absorbent material and the optical properties of the coated substrate is not fully understood, but it is clear that the thickness of these layers is decisive in this relationship.
. In a preferred embodiment of the present invention, the layers have the following thicknesses: (i) the first layer of transparent non-absorbent dielectric material adjacent to the substrate has an optical thickness of between 63 and 72 nm; (ii) the first layer of silver or of silver alloy has a geometric thickness of between 9.5 and 10.5 nm; (iii) the second layer of non-absorbent transparent dielectric material has an optical thickness of between 144 and 160 nm; (iv) the second layer of silver or silver alloy has a geometric thickness of between 13 and 14 nm; (v) the third layer of non-absorbent transparent dielectric material has an optical thickness of between 50 and 58 nm.
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With the arrangement and thicknesses of the coating layers defined and claimed here, the coated substrate offers a high light transmission, a low solar factor and a neutral color in reflection on the opposite face. In addition, the color stability of the product is high. This means that in the case of a limited variation in the thickness of one of the layers (due for example to a lack of uniformity of thickness between one point of the substrate and another), there is no significant variation in color and the color remains close to neutral when the angle of observation tends to be normal to the opposite face.
On the other hand, the coated substrate according to the invention exhibits in reflection when observed from the opposite face an aesthetically pleasing color, which is neither yellow nor pink. This is particularly noteworthy since even when the purity of the reflection is low, a yellow or pink tint is clearly visible. The color of the product according to the invention remains aesthetically pleasing even when viewed obliquely on the surface, that is to say that the reflected color becomes neither yellow nor pink when the angle of observation decreases. This is a very important factor when considering glazing incorporated in a large building.
In fact, the angle of observation of the facade of a building, for example, is different when a stationary observer looks at the ground floor, an intermediate floor, and the upper floor of the building. It is important that if the windows on the ground floor appear blue-green, those on an intermediate floor do not appear pink. Similarly, if the observer moves, the angle of observation will change but the color should remain within the preferred standards of aesthetics. 1. On the other hand, the particular arrangement of the layers makes it possible to obtain a low light reflection (RL below) close to the light reflection obtained for an uncoated substrate.
In the coated substrates according to the invention, the nature and the thicknesses of the coating layers can be such that the direct energy transmission TED (defined as the fraction of the solar energy which is transmitted through the coated substrate without change in length d (wave) is preferably between 34 and 40%, advantageously between 36 and 39%.
The nature and the thicknesses of the coating layers can be such that the color purity remains neutral when the observation angle changes, in particular such that the coated substrate exhibits a color purity at an angle of 450 on the opposite face. reflection less than 9%, preferably less than 6%.
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At an angle of 600 on the opposite face (conventionally the normal to the surface is considered as 00), the reflected color purity is preferably less than 1%.
When the coated substrate is a single glazing consisting of a single sheet of clear glass 6 mm thick, the TLC light transmission is preferably between 70 and 81%, advantageously between 75 and 79%, the solar factor is de preferably between 41 and 46% and the light reflection Rt. is preferably less than 8%. The color in reflection on the opposite face is neutral with a purity preferably less than 10%, advantageously less than 9%. The dominant wavelength of the reflection is preferably between 485 and 505 nm. Above this range, a yellow color is observed, below this range, a pink color is observed when the angle of observation varies.
When the color purity in normal reflection on the opposite face is at least 3%, it is easier to prevent the color from turning pink when the angle of observation varies from normal, in particular if the length dominant wave is at the lower limit of the preferred range. In fact, when the color purity is around 1-2% and the dominant wavelength is less than 495 nm, the color effectively tends to pink when the angle of observation varies from normal, and this is particularly noticeable by the eye, despite the very low purity.
The metal layers comprise silver or a silver alloy, such as for example alloys of silver with platinum or palladium.
The coated substrate according to the invention may also comprise a
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layer of sacrificial matter l. isposed above (ie dd; aerated later) and in contact with each metal layer. The purpose of the sacrificial layer is to protect the silver or silver alloy during the deposition of the next non-absorbent layer.
The coating layers are preferably deposited by sputtering. For reasons related to the sputtering process, each metal layer is deposited with a thin layer of sacrificial metal (a "screen" layer) which is converted into oxide during the coating process. This sacrificial metal is preferably titanium, although zinc, copper, a nickel / chromium alloy or aluminum may alternatively be used. A similar screen layer can, if desired, be placed below each metal layer. The sacrificial material is preferably substantially fully oxidized, since the non-oxidized material can have the effect of reducing light transmission.
Sacrificial matter
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oxidizes during the deposition of the next layer, when this is deposited in a reactive atmosphere (for example 0). The term "sacrificial material" is used here to embrace not only the sacrificial metal as it is deposited on the layers of silver or of silver alloy, but also the oxide or the sub-oxide in which this metal sacrificial is converted during the later process. Although these sacrificial layers constitute a protection of the silver layer against oxidation, by improving its chemical durability, increasing their thickness reduces the light transmission of the products. The thicknesses of the layers of sacrificial material, when they are present, are therefore critical for the present invention.
Preferably, a first layer of sacrificial material (iia) having a geometric thickness of between 2.5 and 5 nm is disposed between the first metallic layer (ii) and the second non-absorbent layer (iii), and a second layer of material sacrificial (iva) having a geometric thickness between 3 and 6 nm is arranged between the second metallic layer (iv) and the third non-absorbent layer (v).
If the next layer of non-absorbent material consists of a nitride (e.g. Si3N4) rather than an oxide, it is deposited in a nitrogen atmosphere. In this case, a layer of sacrificial material should not be provided above the layer of silver or silver alloy.
The coating layers can be supplemented by a protective layer, such as a thin layer (3 nm geometric) from Sitz, which does not significantly modify the optical properties of the product (see British patent application No. 94 17 112.1 filed August 24, 1994 Glaverbel). Otherwise, the third non-absorbent layer will usually be exposed.
Preferably, the thin additional protective exposed layer is chosen from oxides. silicon nitrides and oxynitrides.
This layer provides the coated substrate with improved chemical and / or mechanical durability, while minimizing the changes that result from its optical properties. Advantageously, said additional exposed protective layer consists of Sitz, preferably of a geometric thickness between 2 and 5 nm.
Particularly when the thickness of the protective layer is small, the effect of this on the optical properties of the product will be minimal.
The products according to the invention can be incorporated in particular in single or multiple glazing of buildings, especially in
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double glazing, and also in laminated glazing such as vehicle windshields.
Multiple glazing may comprise at least two sheets of transparent vitreous material arranged on either side of an intermediate gas volume delimited by a spacer extending peripherally, in which at least one of the sheets carries a coating according to the invention on its face directed towards the gas volume.
Jn laminated glazing may comprise at least two sheets of transparent vitreous material secured to each other by means of an intermediate film of adhesive polymeric material, in which at least one of the sheets carries a coating according to the invention on its face directed towards the polymeric material.
In the preferred embodiments of the invention in which the coated substrate is incorporated in a double glazing consisting of two sheets of clear glass 6 mm thick, with an intermediate space of 15 mm filled with argon, the TLC of the glazing is between 62 and 72%, advantageously between 66 and 70%. its Fs is between 34 and 40%, advantageously between 36 and 39%, its color purity in normal reflection on the opposite face is less than 8%, advantageously less than 7% and its light reflection is less than 12%.
To determine the properties of such embodiments, the glazing is considered to be installed with the coating in position "2", (the opposite face being in position "1"), that is to say that the coated sheet is arranged outwards with its coated side facing the internal gas space of the double glazing.
The non-absorbent layers can be made of a material. no. single absorbent material such as zinc oxide, titanium oxide or silicon nitride, a mixture or complex of non-material
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absorbent such as ZnSnO or several successive sublayers.
The term "non-absorbent material" as used in the present description describes materials having a "refractive index" n (λ) greater, preferably substantially, than the value of the "spectral absorption index" k (.) across the entire visible spectrum (380 to 780 nm). Definitions of the refractive index and the spectral absorption index can be found in the International Vocabulary for Lighting, published by the International Lighting Commission (CIE), 1987, pages 127, 138 and 139.
In particular, it has been found advantageous to choose a material whose refractive index n (λ) is greater than ten times the spectral absorption index k (k) over a wavelength range from 380 to 780 nm Preferably, the material of the layers not
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absorbents is chosen from aluminum nitride, silicon nitride, stannic oxide, zinc oxide, zirconium oxide and mixtures thereof. It should be noted that the silicon nitride is deposited by means of a silicon cathode doped, for example, with aluminum, nickel, boron, phosphorus and / or tin in order to facilitate the process of deposit. As a result, these doping elements may be present in the layer of non-absorbent material.
Preferably, the non-absorbent material has a refractive index, measured at 550 nm, between 1.85 and 2.2, advantageously between 1.9 and 2.1. Zinc oxide is a particularly preferred material because of its high deposition rate, its refractive index well suited to the purpose of the invention and its advantageous effect on the passivation of the silver layer, but because its relatively high porosity in thick layers and its low chemical resistance, it is preferred to separate the zinc oxide layer into two or more layers by another material, placed between them, such as stannic oxide for example.
Consequently, one or more of said layers of non-absorbent material is / are one / several composite layer (s), that is to say containing two or more non-absorbent materials deposited simultaneously and / or successively. Advantageously, one or more of said layers of non-absorbent material is / are formed of alternating zinc oxide and stannic oxide, such as for example ZnO / SnOz / ZnO or ZnO / SnOs / ZnO / SnOs / ZnO.- . etc.
In certain embodiments such as those intended in the field of vehicle windows, for example laminated windscreens, silicon nitride (Si3N4) is particularly preferred as a non-absorbent material, especially because of its chemical durability. In this case, a layer of sacrificial material is not really advantageous and therefore not implicitly necessary, between the layer of silver and the non-absorbent layer deposited on the latter. It should be noted that, in the non-absorbent layer of metal oxide or nitride, it is not essential that the metal and the oxygen or nitrogen are present in stoichiometric proportions.
Other layers can still be used, but it has been found that they can have the effect of reducing light transmission. Only two or three layers of metal are therefore preferred.
The substrate is preferably a sheet of glassy material, such as glass or any other transparent rigid material.
Preferably, the substrate is made of clear glass, although the invention extends to the use of a colored glass substrate, since the coating according to the invention does not significantly modify the inherent color of the substrate.
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The process for forming the products according to the invention can be implemented by introducing the substrate into a treatment enclosure containing a magnetron sputtering source, provided with gas inlet and outlet closures, a conveyor of substrate, power sources, spray gas inlet pipes and an outlet pipe. The substrate is moved under the activated spray source and sprayed cold under an appropriate atmosphere (gaseous oxygen in the case of an oxide coating) to form the desired layer on the substrate. This operation is repeated for each layer of the coating.
EXAMPLE 1.
A glass sheet is introduced into a treatment enclosure containing several plane magnetron spray sources, provided with gas inlet shutters, a substrate conveyor, power sources, spray gas conduits and '' an exhaust duct.
The deposit is obtained by several passages of the substrate under the same cathodes. The online deposit system includes two deposit boxes and an entry airlock. The first enclosure is intended for the deposition of oxides (or nitrides) in an active-atmosphere (oxygen or nitrogen) and comprises several cathodes whose targets are formed of zinc and tin, which are necessary for the deposition of the coating. The second enclosure is intended for the deposition of metals in an inert atmosphere (Ar) and comprises a silver cathode and a titanium cathode. The substrate performs several back and forth, under the activated cathodes if necessary, in order to obtain the desired succession of coating layers. The pressure in each enclosure is reduced to 0.3 Pa.
The product. oU has the following composition and optical properties:
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<tb>
<tb> Substrate <SEP>: <SEP> clear <SEP> glass <SEP> of <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> Layer <SEP> (i) <SEP> oxide <SEP> of <SEP> zinc <SEP> 35 <SEP> nm
<tb> Layer <SEP> (ii) <SEP> silver <SEP> 9.5 <SEP> nm
<tb> Layer <SEP> (iia) <SEP> titanium <SEP> 3 <SEP> nm
<tb> <SEP> layer (iii) <SEP> <SEP> oxide of <SEP> zinc <SEP> 75 <SEP> nm
<tb> Layer <SEP> (iv) <SEP> silver <SEP> 13.5 <SEP> nm
<tb> Layer <SEP> (iva) <SEP> titanium <SEP> 5.5 <SEP> nm
<tb> <SEP> layer (v) <SEP> <SEP> oxide of <SEP> zinc <SEP> 26 <SEP> nm
<tb> <SEP> sheet of <SEP> single <SEP> glass <SEP>:
<tb> Transmission <SEP> (TLC) <SEP> 76%
<tb> Solar factor <SEP> <SEP> (Fs) <SEP> 43, <SEP> 5%
<tb> Direct <SEP> energy transmission <SEP> direct <SEP> (TED) <SEP> 37%
<tb>
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<tb>
<tb> Light reflection <SEP> <SEP> 7-8%
<tb> Purity <SEP> of <SEP> color <SEP> reflected <SEP> (normal) <SEP> 6, <SEP> 6%
<tb> External <SEP> sheet <SEP> of a double <SEP> <SEP> glazing <SEP>:
<tb> Transmission <SEP> (TLC) <SEP> 67%
<tb> Solar factor <SEP> <SEP> (Fs) <SEP> 37%
<tb> Light reflection <SEP> <SEP> 10-11%
<tb> Wavelength <SEP> dominant <SEP> <SEP> AD <SEP> (normal) <SEP> 490 <SEP> nm
<tb> Purity <SEP> of <SEP> color <SEP> (normal) <SEP> 6.3%
<tb> Dominant <SEP> wavelength <SEP> <SEP> AD <SEP> (450) <SEP> 490 <SEP> nm
<tb> Purity <SEP> of <SEP> color <SEP> (45) <SEP> 4, <SEP> 5%
<tb>
EXAMPLE 2
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In a first variant of Example 1, the zinc oxide layers are subdivided into sublayers of ZnO / SnO / ZnO in the proportions of 3/4 ZnO and '/ 4 SnOz.
In order to keep the same optical thickness as the layers of ZnO alone in Example 1, the total geometric thickness of these sublayers is greater than that of said layers of ZnO alone, taking into account the difference between the refractive indices of the ZnO (approximately 2.0) and SnOz (approximately 1.9). The properties observed; are the same, but the coating is more resistant to corrosion.
EXAMPLES 3 AND 4
In variants of Example 2, a thin (3 nm) SiO 2 protective layer is deposited on the final layer without modifying the optical properties of the coated substrate, while providing improved chemical and / or mechanical durability of the substrate in the case of the two exempt 3 and 4; it is also fully compatible with a PVB (polyvinyl butyral) interlayer film in the case of Example 4.
EXAMPLES 5 TO 9
In other variants of Example 1, coatings of compositions indicated in Table A1 are deposited on the glass substrate. According to the definitions in the claims, the thicknesses of the ZnO layers are optical thicknesses and those of silver and titanium are geometric thicknesses to aid in the comparison of optical and geometric thicknesses, it is mentioned here that the refractive index of ZnO is 2, 0 and the refractive index of TiOs is approximately 2.5 (optical thickness = geometric thickness X refractive index).
The coated product has optical properties indicated in Table A2. We will see that the layers of layers according to the invention provide
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very effective combinations of light transmission, solar factor and color purity. Perhaps the most remarkable is the weakness of the solar factors, mainly that of example 6, as low as 42%.
Table Al
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<tb>
<tb> Example <SEP> <SEP> layers of <SEP> coating <SEP> (nm)
<tb> ZnO <SEP> Ag <SEP> Ti <SEP> ZnO <SEP> Ag <SEP> Ti <SEP> ZnO
<tb> 5 <SEP> 60 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 135 <SEP> 12 <SEP> 3 <SEP> 40
<tb> 6 <SEP> 75 <SEP> 11 <SEP> 3 <SEP> 160 <SEP> 15 <SEP> 3 <SEP> 55
<tb> 7 <SEP> 75 <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 140 <SEP> 14 <SEP> 3 <SEP> 50
<tb> 8 <SEP> 75 <SEP> 9.5 <SEP> 3 <SEP> 156 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 3 <SEP> 56
<tb> 9 <SEP> 60 <SEP> 9.5 <SEP> 3 <SEP> 156 <SEP> 13.5 <SEP> 3 <SEP> 56
<tb>
Table A2
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<tb>
<tb> Example <SEP> Single <SEP> glazing <SEP> Double <SEP> glazing
<tb> TLC <SEP> Fs <SEP> XD <SEP> Purity <SEP> TLC <SEP> Fs <SEP> TO D <SEP> Purity
<tb> (%) <SEP> (%) <SEP> (nm) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (nm) <SEP> (%)
<tb> 5 <SEP> 74 <SEP> 44.7 <SEP> 456 <SEP> 5 <SEP> 66 <SEP> 37.2 <SEP> 460 <SEP> 3,
6
<tb> 6 <SEP> 72 <SEP> 42 <SEP> 493 <SEP> 12 <SEP> 65 <SEP> 34, <SEP> 9 <SEP> 494 <SEP> 9
<tb> 7 <SEP> 73.5 <SEP> 44 <SEP> 493 <SEP> 6 <SEP> 66 <SEP> 37, <SEP> 3 <SEP> 498 <SEP> 3, <SEP> 9
<tb> 8 <SEP> 76 <SEP> 46 <SEP> 504 <SEP> 6 <SEP> 63 <SEP> 37 <SEP> 500 <SEP> 4
<tb> 9 <SEP> 74 <SEP> 46 <SEP> 496 <SEP> 10 <SEP> 66 <SEP> 36 <SEP> 498 <SEP> 7
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