BR112014014359B1

BR112014014359B1 - substrato de vidro transparente, vidraça e utilização de tal substrato

Info

Publication number: BR112014014359B1
Application number: BR112014014359-5A
Authority: BR
Inventors: Etienne Sandre-Chardonnal
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2020-12-29
Also published as: EP2804843B1; EA027007B1; FR2985724A1; MX2014008572A; ES2645615T3; US20150004383A1; CA2858182C; EA201491381A1; BR112014014359A2; FR2985724B1; MX364186B; PL2804843T3; JP2015506331A; KR20140124772A; CN104039732B; EP2804843A1; PT2804843T; JP6231494B2; CA2858182A1; KR102012059B1

Abstract

SUBSTRATO MUNIDO DE UM EMPILHAMENTO COM PROPRIEDADES TÉRMICAS COMPORTANDO QUATRO CAMADAS FUNCIONAIS METÁLICAS. A invenção refere-se a um substrato (10), notadamente substrato de vidro transparente, munido de um empilhamento de camadas finas comportando uma alternância de quatro camadas metálicas funcionais (40, 80, 120, 160), notadamente camadas funcionais à base de prata ou de liga metálica contendo prata, e cinco revestimentos antirreflexo (20, 60, 100, 140, 80), cada revestimento antirreflexo comportando pelo menos uma camada antirreflexo, de modo que cada camada metálica funcional (40, 80, 120, 160) seja disposta entre dois revestimentos antirreflexo (20, 60, 100, 40, 180), caracterizado pelo fato de que, partindo do substrato, as espessuras das segunda, terceira e quarta camadas metálicas funcionais (80, 120, 160) são substancialmente idênticas, com uma relação de espessura de uma camada sobre a espessura da camada precedente está compreendida entre 0,9 e 1,1, incluindo estes valores, e a espessura da primeira camada metálica funcional (40) sendo cerca da metade da espessura da segunda camada metálica funcional (80), com uma relação de espessura da segunda camada metálica sobre a espessura da primeira camada metálica funcional (40) estando compreendida entre 1,9 e 2,2, incluindo estes valores

Description

[0001] A invenção refere-se a um substrato transparente notadamente de um material rígido mineral como o vidro, o referido substrato sendo revestido com um empilhamento de camadas finas compreendendo várias camadas funcionais que podem atuar sobre a radiação solar e/ou a radiação infravermelha de grande comprimento de onda.

[0002] A invenção refere-se mais particularmente a um substrato, notadamente um substrato de vidro transparente, munido de um empilhamento de camadas finas comportando uma alternância de “n” camadas funcionais metálicas, notadamente de camadas funcionais à base de prata ou de liga metálica contendo prata, e de “(n + 1)” revestimentos antirreflexo, com n sendo um número inteiro = 4, de modo que cada camada funcional seja disposta entre dois revestimentos antirreflexo. Cada revestimento comporta pelo menos uma camada antirreflexo e cada revestimento sendo, preferivelmente, composto de uma pluralidade de camadas, das quais uma camada pelo menos, ou mesmo cada camada, é uma camada antirreflexo.

[0003] A invenção refere-se mais particularmente à utilização de tais substratos para fabricar vidraças de isolamento térmico e/ou de proteção solar. Estas vidraças podem ser destinadas igualmente para equipar tanto construções como veículos, em vista notadamente de diminuir o esforço de climatização e/ou impedir um superaquecimento excessivo (vidraças ditas “de controle solar”) e/ou diminuir a quantidade de energia dissipada para o exterior (vidraças ditas de “baixa emissividade”) provocada pelo tamanho sempre crescente das superfícies envidraçadas nas construções e nas cabines dos veículos.

[0004] Estes substratos podem em particular ser integrados em dispositivos eletrônicos e o empilhamento pode então servir de eletrodo para a condução de uma corrente (dispositivo de iluminação, dispositivo de visualização, painel voltaico, vidraça eletrocrômica,...) ou podem ser integrados em vidraças apresentando funcionalidades particulares como, por exemplo, vidraças de aquecimento e, em particular, os para-brisas aquecidos de veículos.

[0005] Empilhamentos de quatro camadas metálicas funcionais são conhecidos.

[0006] Neste tipo de empilhamento, cada camada funcional encontra-se disposta entre dois revestimentos antirreflexo comportando, cada um, em geral várias camadas antirreflexo que são, cada uma, de um material do tipo nitreto e notadamente nitreto de silício ou de alumínio e/ou de tipo óxido. Do ponto de vista óptico, o objetivo destes revestimentos que enquadram a camada funcional é “de antirrefletir” esta camada funcional.

[0007] Um revestimento de bloqueio muito fino é, no entanto, intercalado às vezes entre um ou cada revestimento antirreflexo e uma camada funcional adjacente: um revestimento de bloqueio disposto sob a camada funcional em direção do substrato e um revestimento de bloqueio disposto sobre a camada funcional no lado oposto do substrato e que protege esta camada de uma eventual degradação quando do depósito do revestimento antirreflexo superior e quando de um eventual tratamento térmico em alta temperatura, do tipo curvo e/ou têmpera.

[0008] A arte anterior conhece, por exemplo, a partir do pedido internacional de patente N ° WO 2005/051858, empilhamentos com quatro camadas funcionais.

[0009] Nos empilhamentos com quatro camadas funcionais apresentados neste documento, as espessuras de todas as camadas funcionais são sensivelmente idênticas, isto é, que a espessura da primeira camada funcional, a mais próxima do substrato, é sensivelmente idêntica à espessura da segunda camada funcional que é sensivelmente idêntica à espessura da terceira camada funcional, ou mesmo que é sensivelmente idêntica à espessura da quarta camada funcional quando há uma quarta camada funcional. Ver, por exemplo, o exemplo 24 deste documento.

[0010] No entanto, nota-se que a configuração de vidros duplos do exemplo 24 do pedido WO 2005/051858 não oferece uma satisfação completa porque ainda que a sua transmissão luminosa seja bastante elevada (58,0%) a sua reflexão luminosa muito baixa (12,2%) e a sua transmissão energética bastante fraca, o seu fator solar (que é, por natureza, mais elevado que a transmissão energética) conduz a uma seletividade que não é satisfatória; por outro lado, a cor em transmissão não é também não satisfatória devido a um valor de a* no sistema Lab muito negativo.

[0011] Nota-se que seria preferível obter uma transmissão luminosa em vidraça dupla mais elevada (da ordem de 60%), uma reflexão luminosa sempre tão baixa (da ordem de 12%) e um fator solar mais baixo (da ordem de 26%), a fim de poder obter uma seletividade elevada da ordem de 2,3; nota-se, além disso, que seria preferível obter uma cor em reflexão, tanto do exterior como do interior, mais neutra, nos tons azul-verde e que, por outro lado, varia pouco seguindo o ângulo de observação.

[0012] Um objetivo da invenção é assim fornecer um empilhamento que apresenta estas características.

[0013] Outro objetivo é fornecer um empilhamento que apresenta uma resistência por quadrado muito fraca visando, em particular, e a vidraça integrando este empilhamento possa apresentar uma elevada reflexão energética e/ou uma emissividade muito baixa e/ou ser aquecida por aplicação de uma corrente entre dois barramentos eletricamente conectados ao empilhamento, bem como uma transmissão luminosa elevada e uma cor relativamente neutra, em particular em configuração de vidraça dupla ou configuração laminada, e que estas propriedades preferivelmente sejam obtidas após um (vários) tratamento(s) térmico(s) em temperatura elevada do tipo curvo e/ou têmpera e/ou recozimento, ou mesmo que estas propriedades sejam conservadas em uma faixa restrita quer o empilhamento sofra ou não tal(s) tratamento(s) térmico(s).

[0014] A invenção tem assim por objeto, no seu sentido mais amplo, um substrato, notadamente substrato de vidro transparente, munido com um empilhamento de camadas finas comportando uma alternância de quatro camadas metálicas funcionais, notadamente camadas funcionais à base de prata ou de liga metálica contendo prata, e de cinco revestimentos antirreflexo, cada revestimento antirreflexo comportando pelo menos uma camada antirreflexo, de modo que cada camada metálica funcional seja disposta entre dois revestimentos antirreflexo, notável pelo fato de que a espessura das segunda, terceira e quarta camadas metálicas funcionais partindo do substrato é sensivelmente idêntica com uma relação da espessura de uma camada sobre a espessura da precedente que está compreendida entre 0,9 e 1,1, incluindo estes valores e a espessura da primeira camada metálica funcional é cerca da metade da espessura da segunda camada metálica funcional com uma relação da espessura da segunda camada metálica sobre a espessura da primeira camada metálica funcional que está compreendida entre 1,9 e 2,2, incluindo estes valores.

[0015] Os revestimentos antirreflexo situados cada um entre duas camadas metálicas funcionais apresenta espessuras ópticas bastante próximas. Cada revestimento antirreflexo situado entre duas camadas metálicas funcionais apresenta, preferivelmente, uma espessura óptica compreendida entre 165 nm e 181 nm incluindo estes valores a fim de favorecer a obtenção de uma cor em reflexão no azul-verde. Isto é ainda mais surpreendente levando em conta o desequilíbrio entre a espessura da primeira camada metálica funcional e a espessura das outras camadas metálicas funcionais.

[0016] Por “cor no azul-verde” no sentido da presente invenção, é necessário compreender que no sistema de medição de cor Lab, a* está compreendido entre 0 e - 6.

[0017] Preferivelmente, cada revestimento antirreflexo situado entre duas camadas metálicas funcionais é constituído unicamente por uma ou várias camadas antirreflexo. Preferivelmente, não há, portanto, camada absorvedora nos revestimentos dielétricos, para não diminuir a transmissão luminosa.

[0018] A espessura da primeira camada metálica funcional é, preferivelmente, cerca da metade da espessura de todas as outras camadas metálicas funcionais com uma relação da média da espessura das segunda, terceira e quarta camadas metálicas funcionais sobre a espessura da primeira camada metálica funcional que está compreendido entre 1, 9 e 2,5, incluindo estes valores. Esta regra permite favorecer a obtenção de uma cor em reflexão externa no azul-verde.

[0019] Por “fila” no sentido da presente invenção, entende-se a numeração em número inteiro de cada camada funcional partindo do substrato: a camada funcional a mais próxima do substrato sendo a camada funcional de fila 1 ou primeira camada funcional, a seguinte afastando-se do substrato sendo a de fila 2 ou segunda camada funcional, etc.

[0020] Por “relação da espessura de uma camada sobre a espessura da precedente” é necessário assim compreender a relação da espessura da camada considerada sobre a espessura da camada de fila imediatamente inferior.

[0021] A espessura de cada camada funcional está, preferivelmente, compreendida entre 6 e 20 nm incluindo estes valores, a fim de obter uma transmissão luminosa suficientemente elevada.

[0022] A espessura e40 em nm da primeira camada metálica funcional partindo do substrato (a de fila 1) é, preferivelmente, tal que: 5,5 < e40 <11 em nm, e preferivelmente 6 < e40 < 10.

[0023] A espessura e80 em nm da segunda camada metálica funcional partindo do substrato (a de fila 2) é, preferivelmente, tal que: 11 < e80 < 22 em nm, e preferivelmente 12 < e80 < 20.

[0024] A espessura e120 em nm da terceira camada metálica funcional partindo do substrato (a de fila 3) é, preferivelmente, tal que: 11 < e120 < 22 em nm, e preferivelmente 12 < e120 < 20.

[0025] A espessura e160 em nm da quarta camada metálica funcional partindo do substrato (a de fila 4) é, preferivelmente, tal que: 11 < e160 < 22 em nm, e preferivelmente 12 < e160 < 20.

[0026] Estas faixas de espessura para as camadas metálicas funcionais são as faixas pelas quais os melhores resultados são obtidos: transmissão luminosa em vidraça dupla elevada, reflexão luminosa baixa e fator solar mais baixo, a fim de poder obter uma seletividade elevada com em uma cor em reflexão, tanto do exterior como do interior, neutra, no azul-verde.

[0027] Em uma variante preferida, a espessura total das quatro camadas metálicas funcionais está compreendida entre 30 e 70 nm incluindo estes valores, ou mesmo esta espessura total está compreendida entre 35 e 65 nm.

[0028] É importante constatar aqui que a repartição particular na distribuição das espessuras das quatro camadas funcionais não é igual que a repartição na distribuição das espessuras de todas as camadas do empilhamento (considerando as camadas antirreflexo).

[0029] Salvo menção em contrário, as espessuras lembradas no presente documento são espessuras físicas, ou reais (e não espessuras ópticas).

[0030] Por “espessura óptica” entende-se, no sentido da invenção, como comum, o produto da espessura física (ou real) da camada com seu índice de refração medido como é comum a 550 nm.

[0031] Por “espessura óptica total” entende-se, no sentido da invenção, a soma de todas as espessuras ópticas das camadas consideradas, cada espessura óptica sendo, como explicado acima, o produto da espessura física (ou real) da camada com seu índice de refração medido como é comum a 550 nm.

[0032] Assim, a espessura óptica total do primeiro revestimento antirreflexo (o de fila 1) subjacente à primeira camada metálica funcional é constituída da soma de todas as espessuras ópticas das camadas dielétricas deste revestimento que estão dispostas entre o substrato e a primeira camada metálica funcional ou entre o substrato e o revestimento de sub-bloqueio da primeira camada metálica se este revestimento de sub-bloqueio estiver presente.

[0033] Do mesmo modo, a espessura óptica total do último revestimento antirreflexo (o de fila 5), sobrejacente à quarta camada metálica funcional é constituída da soma de todas as espessuras ópticas das camadas dielétricas deste revestimento que estão dispostas acima da quarta camada metálica funcional, no lado oposto do substrato, ou acima do revestimento de sobre-bloqueio desta quarta camada metálica funcional se este revestimento de sobre-bloqueio estiver presente.

[0034] A espessura óptica total de um revestimento antirreflexo intermediário (os de fila 2, 3 e 4), sobrejacente a uma camada metálica funcional e subjacente à camada metálica funcional seguinte afastando-se do substrato, é constituída da soma de todas as espessuras ópticas das camadas dielétricas deste revestimento que estão dispostas entre estas duas camadas metálicas funcionais, acima do revestimento de sobre-bloqueio da camada metálica funcional se estiver presente e debaixo do revestimento de sub-bloqueio da camada metálica funcional seguinte se esta estiver presente.

[0035] Além disso, quando se faz referência a um posicionamento vertical de uma camada (exemplo: debaixo/ em cima), ela ocorre sempre considerando que o substrato portador está posicionado horizontalmente, embaixo, com o empilhamento sobre o mesmo; quando é precisado que uma camada é depositada diretamente sobre outra, isso significa que não pode haver uma (ou várias) camada(s) intercalada(s) entre estas duas camadas. A fila das camadas funcionais é sempre definida aqui partindo do substrato portador do empilhamento (substrato sobre a face do qual é depositado o empilhamento) e fazendo referência às camadas de mesma natureza.

[0036] Em uma variante particular da invenção, cada um dos revestimentos antirreflexo comporta pelo menos uma camada antirreflexo à base de nitreto de silício, eventualmente dopado com a ajuda de, pelo menos, outro elemento, como o alumínio. Isto é particularmente vantajoso para os empilhamentos de camadas finas a curvar/temperar ou para os empilhamentos de camadas finas que podem ser curvadas/temperadas.

[0037] Em outra variante particular da invenção, a última camada de cada revestimento antirreflexo subjacente a uma camada funcional é uma camada antirreflexo de ancoragem à base de óxido cristalizado, notadamente à base de óxido de zinco, eventualmente dopado com a ajuda de, pelo menos, outro elemento, como o alumínio, a fim de favorecer a obtenção de camadas funcionais cristalizadas.

[0038] A presente invenção refere-se, por outro lado, a uma vidraça incorporando pelo menos um substrato de acordo com a invenção, eventualmente associado a, pelo menos, outro substrato e notadamente uma vidraça múltipla do tipo vidraça dupla ou vidraça tripla ou uma vidraça laminada e em particular uma vidraça laminada comportando meios para a conexão elétrica do empilhamento de camadas finas a fim de permitir obter uma vidraça laminada de aquecimento, o referido substrato portador do empilhamento podendo ser curvado e/ou temperado.

[0039] Cada substrato da vidraça pode ser transparente ou colorido. Um dos substratos pelo menos pode ser notadamente de vidro colorido na massa. A escolha do tipo de coloração vai depender do nível de transmissão luminosa e/ou do aspecto colorimétrico procurados para a vidraça uma vez terminada a sua fabricação.

[0040] A vidraça de acordo com a invenção pode apresentar uma estrutura laminada, associando notadamente pelo menos dois substratos rígidos do tipo vidro por, pelo menos, uma folha de polímero termoplástico, a fim de apresentar uma estrutura de tipo vidro/empilhamento de camadas finas/folha(s)/vidro. O polímero pode notadamente ser à base de polivinilbutiral PVB, etileno vinilacetato EVA, polietileno tereftalato PET, policloreto de vinila PVC.

[0041] A vidraça pode então apresentar uma estrutura de tipo: vidro/empilhamento de camadas finas/folha(s) de polímero/vidro.

[0042] As vidraças de acordo com a invenção são aptas a sofrer um tratamento térmico sem danificar o empilhamento de camadas finas. Elas são, portanto, eventualmente curvadas e/ou temperadas.

[0043] A vidraça pode ser curvada e/ou temperada ao ser constituída de um único substrato, o munido do empilhamento. Trata-se então de uma vidraça dita “monolítica”. No caso em que elas são curvadas, notadamente para constituir vidraças para veículos, o empilhamento de camadas finas encontra-se preferivelmente sobre uma face pelo menos parcialmente possível não plana.

[0044] A vidraça pode também ser uma vidraça múltipla, notadamente uma vidraça dupla, pelo menos o substrato portador do empilhamento podendo ser curvado e/ou temperado. É preferível em uma configuração de vidraça múltipla que o empilhamento seja disposto de modo a ser girado do lado da lâmina de gás intercalar. Em uma estrutura laminada, o substrato portador do empilhamento pode estar em contato com a folha de polímero.

[0045] A vidraça pode também ser uma vidraça tripla constituída de três folhas de vidro separadas duas a duas por uma lâmina de gás. Em uma estrutura de vidraça tripla, o substrato portador do empilhamento pode estar voltado para a face 2 e/ou face 5, quando se considera que o sentido incidente da luz solar atravessa as faces na ordem crescente de seu número.

[0046] Quando a vidraça é monolítica ou múltipla do tipo vidraça dupla, a vidraça tripla ou vidraça laminada, pelo menos o substrato portador do empilhamento pode ser de vidro curvado ou temperado, este substrato podendo ser curvado ou temperado antes ou após o depósito do empilhamento.

[0047] A invenção refere-se, por outro lado, à utilização do substrato de acordo com a invenção, para obter uma vidraça de elevada reflexão energética e/ou uma vidraça com uma emissividade muito baixa e/ou uma vidraça de aquecimento com um revestimento transparente de aquecimento por efeito Joule.

[0048] A invenção refere-se, por outro lado, à utilização do substrato de acordo com a invenção, para obter um eletrodo transparente de uma vidraça eletrocrômica ou um dispositivo de iluminação ou um dispositivo de visualização ou um painel fotovoltáico.

[0049] O substrato de acordo com a invenção pode, em particular, ser utilizado para obter um substrato de alta reflexão energética e/ou um substrato de emissividade muito baixa e/ou um revestimento transparente de aquecimento de uma vidraça de aquecimento.

[0050] O substrato de acordo com a invenção pode, em particular, ser utilizado para obter um eletrodo transparente de uma vidraça eletrocrômica (esta vidraça sendo monolítica ou múltipla do tipo vidraça dupla ou vidraça tripla ou vidraça laminada) ou um dispositivo de iluminação ou uma tela de visualização ou painel fotovoltáico. (“transparente” deve compreender-se aqui como “não opaco”).

[0051] O empilhamento de acordo com a invenção permite obter um substrato revestido com um empilhamento e que apresenta uma transmissão luminosa elevada (> a 55%, e mesmo > 60%), uma reflexão luminosa baixa (< a 14%), um fator solar elevado e uma cor em reflexão pouco pronunciada (com valores de a* e b* no sistema Lab próximos de zero) que, por outro lado, varia pouco em função do ângulo de observação.

[0052] O empilhamento de acordo com a invenção permite assim atingir uma seletividade elevada, superior a 2,1.

[0053] Os detalhes e características vantajosos da invenção aparecerão dos exemplos não limitativos seguintes, ilustrados pelas figuras em anexo: - a figura 1 ilustra um exemplo de estrutura de um empilhamento com quatro camadas metálicas funcionais de acordo com a invenção; - a figura 2 ilustra as variações de cor em reflexão em função do ângulo no sistema Lab para o exemplo 1, observadas do exterior (“out”) e do interior (“in”); - a figura 3 ilustra as variações de cor em reflexão em função do ângulo no sistema Lab para o exemplo 2, observadas do exterior (“out”) e do interior (“in”); - a figura 4 ilustra as variações de cor em reflexão em função do ângulo no sistema Lab para o exemplo 3, observadas do exterior (“out”) e do interior (“in”); - a figura 5 ilustra as variações de cor em reflexão em função do ângulo no sistema Lab para o exemplo 4, observadas do exterior (“out”) e do interior (“in”); e - a figura 6 ilustra as variações de cor em reflexão em função do ângulo no sistema Lab para o exemplo 24 do pedido internacional de patente WO 2005/051858, observadas do exterior (“out”) e do interior (“in”).

[0054] Na figura 1, as proporções entre os diferentes elementos não são respeitadas a fim de facilitar a sua leitura; Para as figuras 2 a 6, as setas indicam as variações obtidas de 0° em relação à normal na superfície exterior (início da curva) até um ângulo de 70° em relação à normal na superfície exterior (fim da curva seguindo o sentido da seta).

[0055] A figura 1 ilustra uma estrutura de empilhamento com quatro camadas metálicas funcionais 40, 80, 120, 160, esta estrutura sendo depositada sobre um substrato 10 de vidro, transparente.

[0056] Cada camada funcional 40, 80, 120, 160 é disposta entre dois revestimentos antirreflexo 20, 60, 100, 140, 180 de modo que a primeira camada funcional 40 partindo do substrato seja disposta entre os revestimentos antirreflexo 20, 60; a segunda camada funcional 80 é disposta entre os revestimentos antirreflexo 60, 100, a terceira camada funcional 120 é disposta entre os revestimentos antirreflexo 100, 140 e a quarta camada funcional 160 é disposta entre os revestimentos antirreflexo 140 e 180.

[0057] Estes revestimentos antirreflexo 20, 60, 100, 140, 180 comportam cada um pelo menos uma camada antirreflexo dielétrica 24, 28; 62, 64, 68; 102, 104, 108; 142, 144, 148; 182, 184.

[0058] Eventualmente, por um lado, cada camada funcional 40, 80, 120, 160 pode ser depositada sobre um revestimento de sub-bloqueio (não ilustrado) disposto entre o revestimento antirreflexo subjacente à camada funcional e a camada funcional e, por outro lado, cada camada funcional 40, 80, 120, 160 pode ser depositada diretamente sob um revestimento de sobre-bloqueio 55, 95, 135, 175 disposto entre a camada funcional e o revestimento antirreflexo sobrejacente a esta camada.

[0059] Estes revestimentos de bloqueios não são levados em consideração na definição óptica dos revestimentos antirreflexo do empilhamento.

[0060] Uma primeira série de quatro exemplos foi realizada; estes exemplos são numerados de 1 a 4 a seguir.

[0061] Para estes exemplos, os revestimentos antirreflexo 20, 60, 100, 140, 180 são definidos apenas pelas suas espessuras ópticas (considerando que o índice de refração do material antirreflexo que compõe os revestimentos antirreflexo é medido a 550 nm, como é comum).

[0062] A tabela 1 seguinte resume as espessuras em nanômetros de cada camada ou revestimento que constituem o empilhamento em função das suas posições frente ao substrato portador do empilhamento (última linha inferior da tabela); os índices das espessuras da primeira coluna correspondem às referências da figura 1. Tabela 1

[0063] A tabela 2 seguinte resume as relações de espessuras das camadas funcionais: Tabela 2

[0064] A tabela 3 resume para estes exemplos 1 as 4 principais características ópticas medidas para o substrato portador do empilhamento integrado em uma vidraça dupla de estrutura: vidro de 6 mm/espaço intercalar de 15 mm preenchido com argônio/vidro de 6 mm, o empilhamento estando posicionado em face 2 (a face 1 da vidraça sendo a face a mais no exterior da vidraça, como é comum). Tabela 3

[0065] Para esta vidraça dupla, - TL indica: a transmissão luminosa no visível em %, medido de acordo com iluminante A a 10° Observador; - a*T e b*T indicam as cores em transmissão a* e b* no sistema LAB medidas de acordo com o iluminante D65 a 10° Observador e medidas assim sensivelmente perpendicularmente à vidraça; - RLext indica: a reflexão luminosa no visível em %, medida de acordo com iluminante A a 10° Observador do lado da face a mais no exterior, a face 1; - a*Rext e b*Rext indicam as cores em reflexão a* e b* no sistema LAB medidas de acordo com iluminante D65 a 10° Observador do lado da face mais no exterior e medidas assim sensivelmente perpendicularmente à vidraça; - a*Rext-45° e b*Rext-45° indicam as cores em reflexão a* e b* no sistema LAB medidas de acordo com o iluminante D65 a 10° Observador do lado da face mais no exterior e medidas sensivelmente com um ângulo de 45° em relação à perpendicular à vidraça. - a*Rext-60° e b*Rext-60° indicam as cores em reflexão a* e b* no sistema L.AB medidas de acordo com iluminante D65 a 10° Observador do lado da face a mais no exterior e medidas sensivelmente com um ângulo de 60° em relação à perpendicular à vidraça; - RLint indica: a reflexão luminosa no visível em %, medida de acordo com iluminante A a 10° Observador do lado da face a mais no interior, a face 4; - a*Rint e b*Rint indicam as cores em reflexão a* e b* no sistema LAB medidas de acordo com iluminante D65 a 10° Observador do lado da face a mais no interior e medidas assim sensivelmente perpendicularmente à vidraça; - FS indica o fator solar, ou seja, a percentagem da energia total que entra no local através da vidraça sobre a energia solar incidente total, calculado de acordo com a norma EN 410.

[0066] Para os exemplos 1 e 2 de acordo com a invenção, as três camadas funcionais as mais afastadas do substrato apresentam, assim, uma espessura quase idêntica: por um lado, a relação da espessura e160 da quarta camada funcional sobre a espessura e120 da terceira camada funcional e, por outro lado, a relação da espessura e120 da terceira camada funcional sobre a espessura e80 da segunda camada funcional são quase idênticas; estas relações estão compreendidas entre 0,9 e 1, 2 e mesmo mais precisamente entre 1, 0 e 1,15.

[0067] Para estes exemplos 1 e 2 de acordo com a invenção, a camada funcional a mais próxima do substrato apresenta uma espessura e40 de cerca da metade, ou mesmo inferior à metade, da espessura e80 da segunda camada funcional (segundo a penúltima linha da tabela 2); as relações da espessura e80 da segunda camada funcional sobre a espessura e40 da primeira camada funcional estão compreendidas entre 1,9 e 2,2.

[0068] Para estes exemplos 1 e 2 de acordo com a invenção, a camada funcional a mais próxima do substrato apresenta uma espessura e40 de cerca da metade, ou mesmo inferior à metade, da espessura média de todas as outras camadas funcionais (confere a última linha da tabela 2); estas relações estão compreendidas entre 1, 9 e 2,5 e mesmo mais precisamente entre 2,0 e 2,4.

[0069] Para o exemplo 3, que não está de acordo com a invenção, as espessuras das camadas funcionais aumentam progressivamente afastando-se do substrato, com uma relação da ordem de 1,3 a 1, 5 da espessura de uma camada funcional sobre a espessura da camada funcional precedente em direção do substrato.

[0070] Para o exemplo 3, que não está de acordo com a invenção, ainda que a camada funcional a mais próxima do substrato apresente uma espessura e40 de cerca da metade, da espessura média de todas as outras camadas funcionais (confere a última linha da tabela 2), a camada funcional a mais próxima do substrato não apresenta uma espessura e40 de cerca da metade da espessura e80 da segunda camada funcional (confere a penúltima linha da tabela 2).

[0071] Para o exemplo 4, que não está de acordo com a invenção, as três camadas funcionais as mais afastadas do substrato apresentam uma espessura quase idêntica: por um lado, a relação da espessura e160 da quarta camada funcional sobre a espessura e120 da terceira camada funcional e, por outro lado, a relação da espessura e120 da terceira camada funcional sobre a espessura e80 da segunda camada funcional são quase idênticas; estas relações estão compreendidas entre 0,9 e 1,2.

[0072] Para o exemplo 4, que não está de acordo com a invenção, a camada funcional a mais próxima do substrato apresenta uma espessura e40 certamente inferior à espessura da segunda camada funcional (confere, a penúltima linha da tabela 2), mas a relação da espessura e80 da segunda camada funcional sobre a espessura e40 da primeira camada funcional é inferior a 1,9.

[0073] Para o exemplo 4, que não está de acordo com a invenção, a camada funcional a mais próxima do substrato apresenta uma espessura que é muito superior à metade da espessura média de todas as outras camadas funcionais (confere a última linha da tabela 2).

[0074] O estudo da tabela 3 mostra que é possível obter um empilhamento com quatro camadas funcionais metálicas que apresenta uma reflexão luminosa fraca e plana em todo o visível, com inclinações muito pronunciadas no UV e infravermelho e cujo espectro em transmissão aproxima-se assim nitidamente do espectro ideal passa-banda em ranhura, permitindo assim obter uma seletividade (relação TL/FS) muito interessante, da ordem de 60/26; o que tinha sido obtido com os exemplos 1 e 2.

[0075] Por outro lado, a cor em reflexão, tanto do lado exterior como do lado interior está contido no azul-verde e varia pouco com o ângulo, como visível em figuras 2 e 3, respectivamente para os exemplos 1 e 2.

[0076] Na figura 2, pode-se encontrar, para o exemplo 1, os valores da tabela 3 para a cor em reflexão exterior (“out”, em traço contínuo) e notadamente a 0°, isto é, à normal, de a*Rext = - 1, 9 e b*Rext = - 4,8; este é o início da curva em traço contínuo.

[0077] Na figura 2, pode-se encontrar, para o exemplo 1, os valores da tabela 3 para a cor em reflexão interior (“in”, em traço descontínuo) e notadamente a 0°, isto é, à normal, de a*Rext = 0,4 e b*Rext = - 5,7; é o início da curva em traço descontínuo.

[0078] O exemplo 3 apresenta uma seletividade pior que a dos exemplos 1 e 2, de cerca de 60/28. Por outro lado, a cor em reflexão, tanto do lado exterior como do lado interior varia muito com o ângulo, como visível na figura 4.

[0079] O exemplo 4 apresenta uma seletividade um pouco melhor que a dos exemplos 1 e 2, de cerca de 61/26, mas apresenta uma cor em reflexão avermelhada e que varia muito com o ângulo, como visível na figura 5.

[0080] O exemplo 24 do pedido N° WO 2005/051858 também foi o objeto de uma análise por simulação, com o mesmo instrumento de informática que os exemplos 1 a 4 precedentes. O resultado é ilustrado em figura 6.

[0081] Tanto a cor em reflexão exterior como a cor em reflexão interior variam muito com o ângulo.

[0082] Para o exemplo 5 a seguir, baseado no exemplo 2 acima, o empilhamento de camadas finas é depositado sobre um substrato de vidro sodocálcico transparente de uma espessura de 6 mm, distribuído pela empresa SAINT-GOBAIN.

[0083] Para este exemplo, as condições de depósito das camadas, que foram depositadas por pulverização (pulverização chamada “magnétron catódica”), são as seguintes: Tabela 4

[0084] A tabela 5 seguinte resume os materiais e as espessuras em nanômetros de cada camada e a composição das camadas que constituem o empilhamento do exemplo 5 em função de suas posições frente ao substrato portador do empilhamento (última linha inferior da tabela); os números da primeira e da segunda coluna, bem como os índices da última coluna correspondem às referências da figura 1. Tabela 5

[0085] Cada revestimento antirreflexo 20, 60, 100, 140 subjacente a uma camada funcional 40, 80, 120, 160 comporta uma última camada de ancoragem 28, 68, 108, 148 à base de óxido zinco cristalizado, dopado com alumínio e que está em contato com a camada funcional 40, 80, 120, 160 depositada logo acima.

[0086] Cada revestimento antirreflexo 20, 60, 100, 140, 180 comporta uma camada 24, 64, 104, 144, 184 com índice médio, à base de nitreto de silício, dopado com alumínio chamado aqui SiAlN por razões de simplificação embora a natureza real da camada seja, de fato, de Si3N4: Al como explicado acima.

[0087] Estas camadas à base de nitreto de silício são importantes para obter o efeito barreira ao oxigênio quando do tratamento térmico.

[0088] O exemplo 5 apresenta assim a vantagem suplementar de poder ser temperado e curvado.

[0089] Foi verificado que este exemplo 5 apresenta certamente as características anunciadas para o exemplo 2 na tabela 3 acima, com erros e incertezas de medição próximas e as anunciadas na figura 3.

[0090] Devido à espessura total considerável das camadas de prata (e, portanto, da baixa resistência por quadrado obtida) bem como das boas propriedades ópticas (em particular a transmissão luminosa no visível), é possível, além disso utilizar o substrato revestido com o empilhamento de acordo com a invenção para obter um substrato eletrodo transparente.

[0091] Este substrato eletrodo transparente pode ser conveniente para um dispositivo eletroluminescente orgânico, em particular substituindo uma parte da camada 184 de nitreto de silício do exemplo 5 por uma camada condutora (com em particular uma resistividade inferior a 105 Q.cm) e notadamente uma camada à base de óxido. Esta camada pode ser, por exemplo, de óxido de estanho ou à base de óxido de zinco eventualmente dopado Al ou Ga, ou à base de óxido misto e notadamente de óxido de Índio e de estanho ITO, de óxido de Índio e de zinco SnZnO, de óxido de estanho e de zinco SnZnO eventualmente dopado (por exemplo com Sb, F). Este dispositivo eletroluminescente orgânico pode ser utilizado para obter um dispositivo de iluminação ou um dispositivo de visualização (tela).

[0092] De um modo geral, o substrato eletrodo transparente pode ser conveniente como substrato de aquecimento para uma vidraça de aquecimento e em particular um para-brisas laminado de aquecimento. Ele também pode ser conveniente como substrato eletrodo transparente para qualquer vidraça eletrocrômica, qualquer tela de visualização, ou ainda para uma célula fotovoltáica e notadamente para uma face dianteira ou uma face traseira de célula fotovoltáica transparente.

[0093] A presente invenção é descrita no que precede a título de exemplo. Como evidente, o versado na técnica poderá realizar diferentes variantes da invenção sem, no entanto, sair do quadro da patente tal como foi definida pelas reivindicações.

Claims

1. Substrato (10) de vidro transparente, munido de um empilhamento de camadas finas comportando uma alternância de quatro camadas metálicas funcionais (40, 80, 120, 160), notadamente de camadas funcionais à base de prata ou de liga metálica contendo prata, e de cinco revestimentos antirreflexo (20, 60, 100, 140, 180), cada revestimento antirreflexo comportando pelo menos uma camada antirreflexo, de modo que cada camada metálica funcional (40, 80, 120, 160) esteja disposta entre dois revestimentos antirreflexo (20, 60, 100, 140, 180), caracterizado pelo fato de que a relação da espessura da quarta camada metálica funcional (160) para a terceira camada metálica funcional (120) está compreendida entre 0,9 e 1,1, incluindo estes valores, e a relação da espessura da terceira camada metálica funcional (120) para a segunda camada metálica funcional (80) está compreendida entre 0,9 e 1,1, incluindo estes valores, e a relação da espessura da segunda camada metálica funcional (80) para a espessura da primeira camada metálica funcional (40) estando compreendida entre 1,9 e 2,2, incluindo estes valores.

2. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada revestimento antirreflexo (60, 100, 140) situado entre duas camadas metálicas funcionais apresenta uma espessura óptica compreendida entre 165 nm e 181 nm, incluindo estes valores.

3. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a relação da média da espessura das segunda, terceira e quarta camadas metálicas funcionais (80, 120, 160) para a espessura da primeira camada metálica funcional (40) está compreendida entre 1,9 e 2,5, incluindo estes valores.

4. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a espessura e40 em nm da primeira camada metálica funcional (40) partindo do substrato é tal que: 5,5 < e40 < 11 em nm.

5. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a espessura e40 em nm da primeira camada metálica funcional (40) partindo do substrato é tal que: 6 < e40 < 10 em nm.

6. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a espessura e80 em nm da segunda camada metálica funcional (80) partindo do substrato é tal que: 11 < e80 < 22 em nm.

7. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a espessura e80 em nm da segunda camada metálica funcional (80) partindo do substrato é tal que: 12 < e80 < 20 em nm.

8. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a espessura e120 em nm da terceira camada metálica funcional (120) partindo do substrato é tal que: 11 < e120 < 22 em nm.

9. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a espessura e120 em nm da terceira camada metálica funcional (120) partindo do substrato é tal que: 12 < e120 < 20 em nm.

10. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a espessura e160 em nm da quarta camada metálica funcional (160) partindo do substrato é tal que: 11 < e160 < 22 em nm.

11. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a espessura e160 em nm da quarta camada metálica funcional (160) partindo do substrato é tal que: 12 < e160 < 20 em nm.

12. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a espessura total das quatro camadas metálicas funcionais (40, 80, 120, 160) está compreendida entre 30 e 70 nm, incluindo estes valores.

13. Substrato (10), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a espessura total das quatro camadas metálicas funcionais (40, 80, 120, 160) está compreendida entre compreendida 35 e 65 nm.

14. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que cada um dos revestimentos antirreflexo (20, 60, 100, 140, 180) comporta pelo menos uma camada antirreflexo (24, 64, 104, 144, 184) à base de nitreto de silício, dopado com a ajuda de, pelo menos um outro elemento, como o alumínio.

15. Substrato (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a última camada de cada revestimento antirreflexo subjacente a uma camada funcional (40, 80, 120, 160) é uma camada antirreflexo de ancoragem (28, 68, 108, 148) à base de óxido cristalizado, notadamente à base de óxido de zinco, dopado com a ajuda de, pelo menos um outro elemento, como o alumínio.

16. Vidraça, caracterizada pelo fato de incorporar pelo menos um substrato (10) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, associado a pelo menos um outro substrato e vidraça múltipla do tipo vidraça dupla ou vidraça tripla ou vidraça laminada, e vidraça laminada comportando meios para a conexão elétrica do empilhamento de camadas finas a fim de permitir obter uma vidraça laminada de aquecimento, o referido substrato portador do empilhamento podendo ser curvado e/ou temperado.

17. Utilização do substrato como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de ser para obter um revestimento transparente de aquecimento de uma vidraça de aquecimento ou para obter um eletrodo transparente de uma vidraça eletrocrômica ou um dispositivo de iluminação ou um dispositivo de visualização ou de um painel fotovoltaico.