FR3133057A1 - Matériau comprenant un revêtement contrôle solaire - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un matériau comprenant un substrat revêtu d’un revêtement contrôle solaire comprenant une seule couche métallique fonctionnelle à base d’argent disposée entre deux revêtements diélectriques, chaque revêtement diélectrique comprenant au moins une succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, ayant chacune une épaisseur supérieure à 5 nm, dont la variation d’indice de réfraction entre deux couches successives est supérieure à 0,25, la couche d’indice de réfraction inférieur a l’indice de réfraction le plus faible et se trouve entre les deux couches d’indice de réfraction supérieur.
Description
La présente invention concerne le domaine du vitrage, et porte plus particulièrement sur un vitrage feuilleté destiné à l’aéronautique notamment aux vitrages pour cockpits.
Les vitrages pour cockpits sont des systèmes complexes qui remplissent de multiples rôles. Ils assurent une protection physique, acoustique et thermique vis-à-vis de l'environnement extérieur.
A cet effet, ces vitrages sont des vitrages feuilletés. Un vitrage feuilleté comprend deux ou plusieurs substrats de verre liés entre eux par l’intermédiaire d'intercalaires polymères appelés également intercalaires de feuilletage. Les vitrages pour l’aéronautique comprennent préférentiellement deux ou trois substrats.
De manière conventionnelle, les faces d'un vitrage sont désignées à partir de l'extérieur en numérotant les faces des substrats de l'extérieur vers l'intérieur de l'habitacle ou du local qu'il équipe. Cela signifie que la lumière solaire incidente traverse les faces dans l’ordre croissant de leur numéro.
Dans le cas d’un vitrage feuilleté, on numérote toutes les faces des substrats mais on ne numérote pas les faces des intercalaires de feuilletage. La face 1 est à l'extérieur du bâtiment ou du véhicule et constitue donc la paroi extérieure du vitrage. Les faces 2 et 3 sont au contact de l’intercalaire de feuilletage.
Dans le cas d’un vitrage feuilleté comprenant deux substrats, la face 4 est à l'intérieur du bâtiment ou du véhicule et constitue donc la paroi intérieure du vitrage.
Dans le cas d’un vitrage feuilleté comprenant trois substrats, les faces 4 et 5 sont au contact du second intercalaire de feuilletage et la face 6 est à l'intérieur du bâtiment ou du véhicule et constitue donc la paroi intérieure du vitrage.
Dans le cas d’un vitrage feuilleté comprenant deux substrats, la face 4 est à l'intérieur du bâtiment ou du véhicule et constitue donc la paroi intérieure du vitrage.
Dans le cas d’un vitrage feuilleté comprenant trois substrats, les faces 4 et 5 sont au contact du second intercalaire de feuilletage et la face 6 est à l'intérieur du bâtiment ou du véhicule et constitue donc la paroi intérieure du vitrage.
Les vitrages feuilletés pour l’aéronautique ont préférentiellement une structure de type premier substrat / premier intercalaire polymère / second substrat / second intercalaire polymère / troisième substrat.
Ces vitrages feuilletés peuvent comprendre en outre des revêtements conférant des fonctionnalités supplémentaires. Par exemple, au moins un des substrats peut être revêtu d’un revêtement chauffant à fonction dégivrante comprenant une couche électroconductrice. Ces couches électroconductrices peuvent être à base d’oxyde tel que d’oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO).
De par l’application visée, ces vitrages doivent nécessairement présenter une transmission lumineuse élevée et une faible absorption. Toutefois, si ces « substrats », « intercalaires » et « revêtements fonctionnels » constituant les vitrages, peuvent laisser passer la partie visible du spectre solaire dans le cockpit, ils laissent également passer la plupart des rayonnements infrarouges. Il en résulte un échauffement excessif du cockpit et une élévation de sa température qui doit être compensée par un système de climatisation énergivore.
Pour pallier ce problème, il est possible d’introduire, dans ces vitrages pour cockpit, un élément présentant une fonction contrôle (ou protection) solaire.
La fonction ou propriété « contrôle solaire » correspond à la capacité d'un vitrage à laisser entrer la lumière visible tout en bloquant le rayonnement infrarouge. La sélectivité « s », le facteur solaire (FS ou g) et la transmission énergétique (Te) permettent d’évaluer cette propriété. La sélectivité correspond au rapport de la transmission lumineuse TLvisdans le visible du vitrage sur le facteur solaire FS du vitrage (s = TLvis/ FS). Le facteur solaire « FS ou g » correspond au rapport en % entre l'énergie totale entrant dans le local à travers le vitrage et l'énergie solaire incidente. Le facteur solaire mesure donc la contribution d'un vitrage à l'échauffement de la « pièce ». Plus le facteur solaire est petit, plus les apports solaires sont faibles. La transmission énergétique correspond au pourcentage du flux d’énergie solaire transmis directement à travers la paroi vitrée.
La fonction contrôle solaire correspond donc à une diminution forte de la transmission énergétique (TE) et du facteur solaire (g) du vitrage associé à une faible diminution de la transmission lumineuse (TL).
L’ajout d’un élément présentant une fonction contrôle solaire a pour objectif d’empêcher une surchauffe excessive. Toutefois, l’ajout de cet élément ne doit pas se faire au détriment de la transmission lumineuse et de l’absorption.
A cette fin, le demandeur a mis au point un revêtement contrôle solaire particulièrement adapté pour une utilisation dans un vitrage feuilleté pour cockpit. Le revêtement contrôle solaire permet notamment d’obtenir le meilleur compromis entre faible absorption et transmission lumineuse et sélectivité élevée. Le revêtement de l’invention permet notamment d’obtenir des valeurs de sélectivité qui ne peuvent habituellement pas être obtenues avec un revêtement à une seule couche d’argent. En effet, des sélectivités supérieures à 1,5, voire supérieures à 1,6 peuvent être obtenues. La sélectivité est élevée par rapport à la tolérance en absorption.
Ce revêtement a été conçu pour être intégré dans une structure de vitrage feuilleté pour cockpit. Toutefois, le revêtement de l’invention convient dans toute application ou l’on recherche une transmission lumineuse élevée et une forte sélectivité notamment avec un revêtement fonctionnel avec une seule couche d’argent.
L’invention concerne donc un matériau comprenant un substrat revêtu d’un revêtement contrôle solaire comprenant une seule couche métallique fonctionnelle à base d’argent disposée entre deux revêtements diélectriques, chaque revêtement diélectrique comprenant au moins une succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, ayant chacune une épaisseur supérieure à 5 nm, dont la variation d’indice de réfraction entre deux couches successives est supérieure à 0,25, supérieure à 0,30, supérieure à 0,40, supérieure à 0,50, supérieure à 0,60, supérieure à 0,70 ou supérieure à 0,80, la couche d’indice de réfraction inférieur a l’indice de réfraction le plus faible et se trouve entre les deux couches d’indice de réfraction supérieur.
Le revêtement contrôle solaire de l’invention est un revêtement à base d’une seule couche d’argent optimisé pour présenter une sélectivité élevée notamment lorsqu’il est utilisé dans un vitrage au contact de deux milieux d’indices proches (substrat et intercalaire de feuilletage). Il permet d’obtenir une transmission lumineuse et une sélectivité élevée ainsi qu’une absorption faible.
Le revêtement control solaire comprend une seule couche métallique fonctionnelle. Dans la suite de la description, le terme « fonctionnelle » qualifiant « couche fonctionnelle » signifie « pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge ». Cela signifie que le revêtement contrôle solaire ne comprend pas d’autres couches dont la fonction principale est de réfléchir le rayonnement infrarouge.
Le demandeur a découvert qu’il est très difficile d’obtenir une absorption suffisamment faible avec des revêtements contrôle solaire à plusieurs couches fonctionnelles à base d’argent. Par exemple, l’absorption sur verre clair d’un revêtement contrôle solaire à deux couches fonctionnelles à base d’argent est en général supérieure à 12 %. Cela est notamment dû à la présence d’au moins quatre interfaces « métal / diélectrique » qui génèrent chacune nécessairement de l’absorption.
L’invention est donc volontairement limitée aux revêtements comprenant une seule couche fonctionnelle à base d’argent car ils sont susceptibles de présenter des valeurs d’absorption lumineuse dans le visible inférieures à 10 % lorsqu’ils sont déposés sur verre clair.
Dans l’application spécifique visée par l’invention, les revêtements contrôle solaire sont destinés à être utilisés sur une face d’un substrat au contact d’un intercalaire de feuilletage. Ces intercalaires de feuilletage ont un indice de réfraction dans le visible sensiblement égal à celui des substrats minéraux ou organiques sur lesquels est déposé le revêtement contrôle solaire. Le revêtement contrôle solaire est donc destiné à être utilisé directement au contact de deux milieux d’indices de réfraction sensiblement égaux. Cela influe sur ces caractéristiques. Le revêtement contrôle solaire peut notamment présenter une symétrie par rapport à la couche d’argent, en terme de nature des couches diélectriques constituant les revêtements diélectriques.
Le revêtement contrôle solaire de l’invention est optimisé pour être plus sélectif que les revêtements à une seule couche à base d’argent connus de transmission lumineuse équivalente. Pour cela, il comporte, de chaque côté de la couche d’argent, des séquences « couche d’indice de réfraction supérieur // couche d’indice de réfraction inférieur // couche d’indice de réfraction supérieur ». Le symbole « // » signifie que les deux couches qu’il sépare ne sont pas nécessairement au contact l’une de l’autre. La couche d’indice de réfraction inférieur a l’indice de réfraction le plus faible et se trouve entre les deux couches d’indice de réfraction supérieur. La présence de ces séquences d’au moins trois couches diélectriques permet d’obtenir pour un même niveau de transmission lumineuse un meilleur filtrage des infrarouges. Ce type de séquence de couches permet d’abaisser le facteur solaire en maintenant élevée la transmission lumineuse et donc d’augmenter la sélectivité.
Selon l’invention, la variation d’indice de réfraction entre deux couches successives de la succession des trois couches diélectriques est supérieure à 0,25, supérieure à 0,30, supérieure à 0,40, supérieure à 0,50, supérieure à 0,60, supérieure à 0,70 ou supérieure à 0,80.
L’amélioration de la sélectivité découle du contrôle précis des effets d’interférences optiques entre les différentes couches composant le revêtement. Ce contrôle est obtenu par le choix de la nature, de l’épaisseur et des séquences de couches diélectriques constituant les revêtements diélectriques.
De manière surprenante, les meilleurs résultats en terme de basse absorption, haute transmission lumineuse et haute sélectivité sont obtenus avec un revêtement contrôle solaire présentant la ou les caractéristiques suivantes :
- le revêtement contrôle solaire comprend en outre une ou plusieurs couches de blocage situées, au contact, en dessous et/ou au-dessus de la couche métallique fonctionnelle, et/ou
- le revêtement diélectrique situé en-dessous de la couche métallique fonctionnelle comprend en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage, et/ou
- le revêtement diélectrique situé au-dessus de la couche métallique fonctionnelle comprend en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur de chaque revêtement diélectrique présente un indice de réfraction inférieur à 1,7, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur est une couche à base d’oxyde de silicium, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur optique supérieure à 75 nm, supérieure à 90 nm, supérieure à 100 nm, supérieure à 120 nm, supérieure à 130 nm, supérieure à 150 nm,
- la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur supérieure à 50 nm, supérieure à 60 nm, supérieure à 70 nm, supérieure à 80 nm, supérieure à 90 nm ou supérieure à 100 nm, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur inférieure à 200 nm, inférieure à 180 nm, inférieure à 170 nm ou inférieure à 180 nm, et/ou
- dans un revêtement diélectrique, la couche d’indice de réfraction inférieur présente une épaisseur géométrique qui est au moins 2 fois supérieure, au moins 3 fois supérieure, moins 4 fois supérieure ou au moins 5 fois supérieure à chacune des deux autres couches d’indice de réfraction supérieur, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur présente une épaisseur otpique qui est au moins 2 fois supérieure, au moins 3 fois supérieure, moins 4 fois supérieure, à chacune des deux autres couches d’indice de réfraction supérieur,
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur de chaque revêtement diélectrique sont choisies parmi les couches à base de nitrure de silicium, à base d’oxyde de zinc et d’étain, à base d’oxyde de zinc ou à base d’oxyde de titane, et/ou
- les trois couches de la succession de couches sont au contact l’une de l’autre, c’est à dire que la première couche de réfraction supérieur est au contact de la couche de réfraction inférieur et la couche de réfraction inférieur est au contact de la seconde couche de réfraction supérieur, et/ou
- chaque revêtement diélectrique comprend, en partant de la couche métallique fonctionnelle, la même succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, et/ou
- le revêtement contrôle solaire comprend en outre une ou plusieurs couches de blocage situées, au contact, en dessous et/ou au-dessus de la couche métallique fonctionnelle, et/ou
- le revêtement diélectrique situé en-dessous de la couche métallique fonctionnelle comprend en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage, et/ou
- le revêtement diélectrique situé au-dessus de la couche métallique fonctionnelle comprend en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur de chaque revêtement diélectrique présente un indice de réfraction inférieur à 1,7, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur est une couche à base d’oxyde de silicium, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur optique supérieure à 75 nm, supérieure à 90 nm, supérieure à 100 nm, supérieure à 120 nm, supérieure à 130 nm, supérieure à 150 nm,
- la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur supérieure à 50 nm, supérieure à 60 nm, supérieure à 70 nm, supérieure à 80 nm, supérieure à 90 nm ou supérieure à 100 nm, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur inférieure à 200 nm, inférieure à 180 nm, inférieure à 170 nm ou inférieure à 180 nm, et/ou
- dans un revêtement diélectrique, la couche d’indice de réfraction inférieur présente une épaisseur géométrique qui est au moins 2 fois supérieure, au moins 3 fois supérieure, moins 4 fois supérieure ou au moins 5 fois supérieure à chacune des deux autres couches d’indice de réfraction supérieur, et/ou
- la couche d’indice de réfraction inférieur présente une épaisseur otpique qui est au moins 2 fois supérieure, au moins 3 fois supérieure, moins 4 fois supérieure, à chacune des deux autres couches d’indice de réfraction supérieur,
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur de chaque revêtement diélectrique sont choisies parmi les couches à base de nitrure de silicium, à base d’oxyde de zinc et d’étain, à base d’oxyde de zinc ou à base d’oxyde de titane, et/ou
- les trois couches de la succession de couches sont au contact l’une de l’autre, c’est à dire que la première couche de réfraction supérieur est au contact de la couche de réfraction inférieur et la couche de réfraction inférieur est au contact de la seconde couche de réfraction supérieur, et/ou
- chaque revêtement diélectrique comprend, en partant de la couche métallique fonctionnelle, la même succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, et/ou
- chaque revêtement diélectrique comporte des couches d’oxyde et la somme des épaisseurs de toutes les couches d’oxyde présentes dans chaque revêtement diélectrique représente au moins 50 %, 60 % ou 70 % de l’épaisseur totale du revêtement diélectrique considéré, et/ou
- chaque revêtement diélectrique comporte des couches comprenant du silicium et la somme des épaisseurs de toutes les couches comprenant du silicium présentes dans chaque revêtement diélectrique représente au moins 50 %, 60 % ou 70 % de l’épaisseur totale du revêtement diélectrique considéré, et/ou
- la succession d’au moins trois couches comprend :
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- chaque revêtement diélectrique comprend la même séquence d’au moins quatre couche, séquence définie à partir de la couche métallique fonctionnelle à base d’argent, de préférence la même séquence d’au moins quatre couches comprend :
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane, et/ou
- le substrat est un verre trempé chimiquement, et/ou
-.le substrat est un verre bombé.
- chaque revêtement diélectrique comporte des couches comprenant du silicium et la somme des épaisseurs de toutes les couches comprenant du silicium présentes dans chaque revêtement diélectrique représente au moins 50 %, 60 % ou 70 % de l’épaisseur totale du revêtement diélectrique considéré, et/ou
- la succession d’au moins trois couches comprend :
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- chaque revêtement diélectrique comprend la même séquence d’au moins quatre couche, séquence définie à partir de la couche métallique fonctionnelle à base d’argent, de préférence la même séquence d’au moins quatre couches comprend :
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane, et/ou
- le substrat est un verre trempé chimiquement, et/ou
-.le substrat est un verre bombé.
L’invention concerne également un vitrage feuilleté comprenant un matériau selon l’invention et au moins un second substrat, le matériau et le second substrat sont liés entre eux par l’intermédiaire d’un premier intercalaire de feuilletage. Le revêtement contrôle solaire est de préférence positionné en face 2 ou 3. Le premier intercalaire de feuilletage est de préférence en polyuréthane.
Le vitrage feuilleté peut comprendre un troisième substrat lié au second substrat ou au matériau par l’intermédiaire d’un second intercalaire polymère.
Le vitrage feuilleté peut comporter en outre un revêtement chauffant comprenant une couche électroconductrice, situé sur une face d’un substrat ne comportant pas le revêtement contrôle solaire, de préférence en face 2 ou en face 3.
Les matériaux et les vitrages selon l’invention présentent une sélectivité supérieure à 1,45 ou supérieur à 1,5.
De préférence, tous les substrats sont en verre bombés et trempés chimiquement.
L’invention concerne également :
- un vitrage feuilleté selon l’invention monté sur un véhicule ou sur un bâtiment, et
- le procédé de préparation d’un vitrage feuilleté selon l’invention,
- l’utilisation d’un vitrage feuilleté selon l’invention en tant que vitrage de contrôle solaire pour le bâtiment ou les véhicules,
- un bâtiment, un véhicule comprenant un vitrage selon l’invention.
- un vitrage feuilleté selon l’invention monté sur un véhicule ou sur un bâtiment, et
- le procédé de préparation d’un vitrage feuilleté selon l’invention,
- l’utilisation d’un vitrage feuilleté selon l’invention en tant que vitrage de contrôle solaire pour le bâtiment ou les véhicules,
- un bâtiment, un véhicule comprenant un vitrage selon l’invention.
Les caractéristiques préférées qui figurent dans la suite de la description sont applicables aussi bien au matériau selon l’invention que, le cas échéant, au vitrage, au procédé, à l’utilisation, au bâtiment ou au véhicule selon l’invention.
Toutes les caractéristiques lumineuses décrites sont obtenues selon les principes et méthodes de la norme ISO 9050 se rapportant à la détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages utilisés dans le verre pour la construction.
De manière conventionnelle, les indices de réfraction sont mesurés à une longueur d’onde de 550 nm.
Selon l’invention, deux éléments tels que des couches ou des substrats ont des indices de réfraction sensiblement égaux, lorsque la valeur absolue de la différence entre les indices de réfraction des deux matériaux constituant lesdites couches ou substrats à 550 nm est inférieure ou égale à 0,15.
Les couches d’indice de réfraction supérieur et les couches d’indice de réfraction inférieur ont des indices de réfraction différents. Selon l’invention, deux éléments tels que des couches ou des substrats ont des indices de réfraction différents, lorsque la valeur absolue de la différence entre les indices de réfraction des deux matériaux constituant lesdites couches ou substrats à 550 nm est supérieure ou égale à 0,25, supérieure à 0,30, supérieure à 0,40, supérieure à 0,50, supérieure à 0,60, supérieure à 0,70 ou supérieure à 0,80.
Sauf mention contraire, les épaisseurs évoquées dans le présent document sans autres précisions sont des épaisseurs physiques, réelles ou géométriques dénommées Ep et sont exprimées en nanomètres (et non pas des épaisseurs optiques). L’épaisseur optique Eo est définie comme l’épaisseur physique de la couche considérée multipliée par son indice de réfraction à la longueur d’onde de 550 nm : Eo = n*Ep. L’indice de réfraction étant une valeur adimensionnelle, on peut considérer que l’unité de l’épaisseur optique est celle choisie pour l’épaisseur physique.
Le revêtement contrôle solaire est déposé par pulvérisation cathodique assistée par un champ magnétique (procédé magnétron). Selon ce mode de réalisation avantageux, toutes les couches des revêtements sont déposées par pulvérisation cathodique assistée par un champ magnétique.
A défaut de stipulation spécifique, les expressions « au-dessus » et « en-dessous » ne signifient pas nécessairement que deux couches et/ou revêtements sont disposés au contact l'un de l'autre. Lorsqu’il est précisé qu’une couche est déposée « au contact » d’une autre couche ou d’un revêtement, cela signifie qu’il ne peut y avoir une (ou plusieurs) couche(s) intercalée(s) entre ces deux couches (ou couche et revêtement).
Dans la présente description, sauf autre indication, l’expression « à base de », utilisée pour qualifier un matériau ou une couche quant à ce qu’il ou elle contient, signifie que la fraction massique du constituant qu’il ou elle comprend est d’au moins 50%, en particulier au moins 70%, de préférence au moins 90%.
Selon l’invention :
- la réflexion lumineuse correspond à la réflexion du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre,
- la transmission lumineuse correspond à la transmission du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre,
- l’absorption lumineuse correspond à l’absorption du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre.
- la réflexion lumineuse correspond à la réflexion du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre,
- la transmission lumineuse correspond à la transmission du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre,
- l’absorption lumineuse correspond à l’absorption du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre.
Un verre clair ordinaire de 4 à 6 mm d'épaisseur présente les caractéristiques lumineuses suivantes :
- une transmission lumineuse comprise entre 87 et 91,5 %,
- une réflexion lumineuse comprise entre 7 et 9,5 %,
- une absorption lumineuse comprise entre 0,3 et 5 %.
- une transmission lumineuse comprise entre 87 et 91,5 %,
- une réflexion lumineuse comprise entre 7 et 9,5 %,
- une absorption lumineuse comprise entre 0,3 et 5 %.
Le revêtement contrôle solaire comprend une seule couche métallique fonctionnelle à base d’argent.
Les couches fonctionnelles métalliques à base d’argent comprennent au moins 95,0 %, de préférence au moins 96,5 % et mieux au moins 98,0 % en masse d’argent par rapport à la masse de la couche métallique fonctionnelle. De préférence, une couche métallique fonctionnelle à base d’argent comprend moins de 1,0 % en masse de métaux autres que de l’argent par rapport à la masse de la couche métallique fonctionnelle à base d’argent.
Les couches fonctionnelles métalliques à base d’argent ont une épaisseur :
- supérieure à 5 nm, 6, nm, 7 nm, 8 nm ou 9 nm, et/ou
- inférieure à 25 nm, 22 nm, 20 nm, 18, nm, 16 nm, 15 nm, 14 nm ou 13 nm.
- supérieure à 5 nm, 6, nm, 7 nm, 8 nm ou 9 nm, et/ou
- inférieure à 25 nm, 22 nm, 20 nm, 18, nm, 16 nm, 15 nm, 14 nm ou 13 nm.
Le revêtement contrôle solaire peut comprendre en outre une ou plusieurs couches de blocage situées, au contact, en dessous et/ou au-dessus de la couche métallique fonctionnelle.
Les couches de blocage ont traditionnellement pour fonction de protéger les couches fonctionnelles d’une éventuelle dégradation lors du dépôt du revêtement antireflet supérieur et lors d’un éventuel traitement thermique à haute température, du type recuit, bombage et/ou trempe.
Les couches de blocage sont choisies parmi :
- les couches métalliques à base d'un métal ou d'un alliage métallique, les couches de nitrure métallique, et les couches d’oxynitrure métallique d’un ou plusieurs éléments choisis parmi le titane, le zinc, l’étain, le nickel, le chrome et le niobium,
- les couches d’oxyde métallique d’un ou plusieurs éléments choisis parmi le titane, le nickel, le chrome et le niobium.
- les couches métalliques à base d'un métal ou d'un alliage métallique, les couches de nitrure métallique, et les couches d’oxynitrure métallique d’un ou plusieurs éléments choisis parmi le titane, le zinc, l’étain, le nickel, le chrome et le niobium,
- les couches d’oxyde métallique d’un ou plusieurs éléments choisis parmi le titane, le nickel, le chrome et le niobium.
Les couches de blocage peuvent notamment être, telles que déposées, des couches de Ti, TiN, TiOx, Nb, NbN, Ni, NiN, Cr, CrN, NiCr, NiCrOx, NiCrN, SnZnN. Lorsque ces couches de blocage sont déposées sous forme métallique, nitrurée ou oxynitrurée, ces couches peuvent subir une oxydation partielle ou totale selon leur épaisseur et la nature des couches qui les entourent, par exemple, au moment du dépôt de la couche suivante ou par oxydation au contact de la couche sous-jacente.
De préférence, les couches de blocage sont des couches de titane, c’est à dire que ces couches ont été déposées sous forme de titane métallique.
Selon des modes de réalisation avantageux de l’invention, la ou les couches de blocage satisfont une ou plusieurs des conditions suivantes :
- la couche métallique fonctionnelle est au contact d’une surcouche de blocage, et/ou
- les couches de blocage sont des couches de titane déposé sous forme de métallique, et/ou
- l’épaisseur de chaque couche de blocage est d’au moins 0,05 nm, ou comprise entre 0,08 et 2,00 nm, comprise entre 0,10 et 1,00 nm ou comprise entre 0,05 et 0,50 nm.
- la couche métallique fonctionnelle est au contact d’une surcouche de blocage, et/ou
- les couches de blocage sont des couches de titane déposé sous forme de métallique, et/ou
- l’épaisseur de chaque couche de blocage est d’au moins 0,05 nm, ou comprise entre 0,08 et 2,00 nm, comprise entre 0,10 et 1,00 nm ou comprise entre 0,05 et 0,50 nm.
La somme des épaisseurs de toutes les couches de blocage peut être inférieure à 2,0 nm, inférieure à 1,5 nm, inférieure à 1,0 nm ou inférieure à 0,5 nm.
Les revêtements diélectriques comprennent des couches diélectriques. Par « couche diélectrique » au sens de la présente invention, il faut comprendre que du point de vue de sa nature, le matériau est « non métallique », c’est-à-dire n’est pas un métal. Dans le contexte de l’invention, ce terme désigne un matériau présentant un rapport n/k sur toute la plage de longueur d’onde du visible (de 380 nm à 780 nm) égal ou supérieur à 5.
De préférence, chaque revêtement diélectrique est constitué uniquement d’une ou de plusieurs couches diélectriques. De préférence, il n’y a donc pas de couche absorbante dans les revêtements diélectriques afin de ne pas diminuer la transmission lumineuse.
Les couches diélectriques des revêtements présentent les caractéristiques suivantes seules ou en combinaison :
- elles sont déposées par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique,
- elles ont une épaisseur supérieure à 2 nm, de préférence comprise entre 4 et 200 nm.
- elles sont déposées par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique,
- elles ont une épaisseur supérieure à 2 nm, de préférence comprise entre 4 et 200 nm.
Les couches diélectriques, outre leur fonction optique, peuvent avoir différentes autres fonctions. A titre d’exemple, on peut citer les couches stabilisantes, les couches de lissage, et les couches barrières.
Les couches diélectriques sont classiquement choisies parmi les couches à base d’oxyde, à base de nitrure ou à base d’oxynitrure. Les couches à base d’oxyde d’un ou plusieurs éléments comprennent essentiellement de l’oxygène et très peu d’azote. Les couches à base d’oxyde comprennent notamment au moins 90 % en pourcentage atomique d’oxygène par rapport à l’oxygène et l’azote dans ladite couche. Les couches à base de nitrure comprennent essentiellement de l’azote et très peu d’oxygène. Les couches à base nitrure comprennent au moins 90 % en pourcentage atomique d’azote par rapport à l’oxygène et l’azote dans ladite. Les couches à base d’oxynitrure comprennent un mélange d’oxygène et d’azote. Les couches à base d’oxynitrure de silicium comprennent 10 à 90 % (bornes exclues) en pourcentage atomique d’azote par rapport à l’oxygène et l’azote dans ladite couche.
Les quantités d’oxygène et d’azote dans une couche sont déterminées en pourcentages atomiques par rapport aux quantités totales d’oxygène et d’azote dans la couche considérée.
Les couches diélectriques sont classiquement choisies parmi:
- les couches comprenant du silicium, de l’aluminium et/ou du zirconium, éventuellement dopé à l’aide d’au moins un autre élément,
- les couches à base d’oxyde de zinc et d’étain,
- les couches à base d’oxyde de titane,
- les couches à base d’oxyde de zinc.
- les couches comprenant du silicium, de l’aluminium et/ou du zirconium, éventuellement dopé à l’aide d’au moins un autre élément,
- les couches à base d’oxyde de zinc et d’étain,
- les couches à base d’oxyde de titane,
- les couches à base d’oxyde de zinc.
Les couches comprenant du silicium comprennent au moins 50 % en masse de silicium par rapport à la masse de tous les éléments constituant la couche comprenant du silicium autres que de l’azote et de l’oxygène.
Les couches comprenant du silicium peuvent être choisies parmi les couches à base d’oxyde, à base de nitrure ou à base d’oxynitrure telles que les couche à base d’oxyde de silicium, les couches à base de nitrure de silicium et les couches à base d’oxynitrure de silicium.
Les couches à base d’oxyde de silicium comprennent au moins 90 % en pourcentage atomique d’oxygène par rapport à l’oxygène et l’azote dans la couche à base d’oxyde de silicium. Les couches à base nitrure de silicium comprennent au moins 90 % en pourcentage atomique d’azote par rapport à l’oxygène et l’azote dans la couche à base de nitrure de silicium. Les couches à base d’oxynitrure de silicium comprennent 10 à 90 % (bornes exclues) en pourcentage atomique d’azote par rapport à l’oxygène et l’azote dans la couche à base d’oxyde de silicium. De préférence, les couches à base d’oxyde de silicium sont caractérisées par un indice de réfraction à 550 nm, inférieur ou égale à 1,55. De préférence, les couches à base de nitrure de silicium sont caractérisées par un indice de réfraction à 550 nm, supérieur ou égale à 1,95.
Les couches comprenant du silicium peuvent comprendre ou être constituées d’éléments autres que le silicium, l’oxygène et l’azote. Ces éléments peuvent être choisis parmi l’aluminium, le bore, le titane, et le zirconium. Les couches comprenant du silicium peuvent comprendre au moins 2 %, au moins 5 % ou au moins 8 % en masse d’aluminium par rapport à la masse de tous les éléments constituant la couche comprenant du silicium autres que de l’oxygène et l’azote.
Les couches comprenant de l’aluminium peuvent être choisies parmi les couches à base d’oxyde, à base de nitrure ou à base d’oxynitrure telles que les couches à base d’oxyde de d’aluminium tels que Al2O3, les couches à base de nitrure d’aluminium tels que AIN et les couches à base d’oxynitrure d’aluminium tels AlOxNy.
Parmi les couches diélectriques, on distingue, en fonction de leur indice de réfraction à 550 nm, les couches à bas indice de réfraction, les couches d’indice de réfraction intermédiaire et les couches à haut indice de réfraction. Les couches à bas à bas indice de réfraction présentent un indice de réfraction inférieure à 1,70. Les couches d’indice de réfraction intermédiaire présentent un indice de réfraction compris entre 1,70 et 2,2. Les couches à haut indice de réfraction présentent un indice de réfraction supérieur à 2,2.
Les couche à bas indice peuvent présenter un indice de réfraction inférieur à 1,70, inférieur à 1,6 ou inférieur à 1,5. Les couches à bas indice bas indice de réfraction sont de préférence des couches à base d’oxyde de silicium.
Les couches d’indice de réfraction intermédiaire peuvent être choisies parmi :
- les couches à base d’oxyde de zinc (n550 = 2,0),
- les couches à base d’oxyde d’étain (n550 = 2,0),
- les couches à base d’oxyde de zinc et d’étain (n550 = 2,0),
- les couches à base de nitrure de silicium et/ou d’aluminium (n550 = 2,0),
- les couches à base d’oxynitrure de silicium et/ou d’aluminium.
- les couches à base d’oxyde de zinc (n550 = 2,0),
- les couches à base d’oxyde d’étain (n550 = 2,0),
- les couches à base d’oxyde de zinc et d’étain (n550 = 2,0),
- les couches à base de nitrure de silicium et/ou d’aluminium (n550 = 2,0),
- les couches à base d’oxynitrure de silicium et/ou d’aluminium.
Les couches à haut indice de réfraction peuvent présenter un indice de réfraction :
- supérieur à 2,30, supérieur à 2,35 ou supérieur à 2,40.
- inférieur à 2,60, inférieur à 2,50, inférieur à 2,40.
Les couches à haut indice de réfraction peuvent être choisies parmi :
- les couches à base d’oxyde de titane (n550=2,4),
- les couches à base d’oxyde mixte de titane et d’un autre composant choisi dans le groupe constitué par Zn, Zr et Sn,
- les couches à base une couche de nitrure de zirconium (n 550 = 2,55),
- les couches à base de nitrure de silicium et de zirconium (n550 nm = 2,20 - 2,40),
- les couches à base une couche d’oxyde de zirconium,
- les couches à base d’oxyde de manganèse MnO (n550 = 2,16),
- les couches à base une couche d’oxyde de tungstène (n550 = 2,15),
- les couches à base une couche d’oxyde de niobium (n550 = 2,30),
- les couches à base une couche d’oxyde de bismuth (n 550 = 2,60).
- supérieur à 2,30, supérieur à 2,35 ou supérieur à 2,40.
- inférieur à 2,60, inférieur à 2,50, inférieur à 2,40.
Les couches à haut indice de réfraction peuvent être choisies parmi :
- les couches à base d’oxyde de titane (n550=2,4),
- les couches à base d’oxyde mixte de titane et d’un autre composant choisi dans le groupe constitué par Zn, Zr et Sn,
- les couches à base une couche de nitrure de zirconium (n 550 = 2,55),
- les couches à base de nitrure de silicium et de zirconium (n550 nm = 2,20 - 2,40),
- les couches à base une couche d’oxyde de zirconium,
- les couches à base d’oxyde de manganèse MnO (n550 = 2,16),
- les couches à base une couche d’oxyde de tungstène (n550 = 2,15),
- les couches à base une couche d’oxyde de niobium (n550 = 2,30),
- les couches à base une couche d’oxyde de bismuth (n 550 = 2,60).
La couche d’indice de réfraction inférieur peut être choisie parmi les couches à bas indice de réfraction. Dans ce cas, les couches d’indice de réfraction supérieur sont choisies parmi les couches présentant un indice de réfraction supérieur à 1,7. Elles sont donc choisies parmi les couches de réfraction intermédiaire et les couche à haut indice de réfraction.
La couche d’indice de réfraction inférieur peut être choisie parmi les couches d’indice de réfraction intermédiaire. Dans ce cas, les couches d’indice de réfraction supérieur sont choisies parmi les couches à haut indice de réfraction.
Les revêtements diélectriques peuvent comprendre des couches dites stabilisantes qui renforcent l'adhérence de la couche métallique fonctionnelle aux couches qui l'entourent, et de fait s'oppose à la migration de son matériau constitutif. Les couches stabilisantes sont de préférence des couches à base d’oxyde de zinc éventuellement dopé, par exemple, par de l’aluminium. L’oxyde de zinc est cristallisé. La couche à base d’oxyde de zinc comprend, par ordre de préférence croissant au moins 90,0 %, au moins 92 %, au moins 95 %, au moins 98,0 % en masse de zinc par rapport à la masse d’éléments autres que de l’oxygène dans la couche à base d’oxyde de zinc.
Selon ce mode de réalisation, le revêtement diélectrique situé en-dessous de la couche métallique fonctionnelle peut comprendre en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage. En effet, il est avantageux d'avoir une couche stabilisante, en-dessous d’une couche métallique fonctionnelle, car elle facilite l'adhésion et la cristallisation de la couche métallique fonctionnelle à base d'argent et augmente sa qualité et sa stabilité.
Selon ce mode de réalisation, le revêtement diélectrique situé au-dessus de la couche métallique fonctionnelle comprendre en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage. Il est également avantageux d’avoir une couche stabilisante, au-dessus d’une couche métallique fonctionnelle, pour en augmenter l'adhésion et s'opposer de manière optimale à la diffusion du côté de l'empilement opposé au substrat.
Dans ces modes de réalisation, les couches à base d’oxyde de zinc sont distinctes des trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur.
Les couches d’oxyde de zinc ont, par ordre de préférence croissant, une épaisseur :
- d'au moins 3,0 nm, d'au moins 4,0 nm, d'au moins 5,0 nm, et/ou
- d’au plus 15 nm, d’au plus 10 nm, d’au plus 8,0 nm.
- d'au moins 3,0 nm, d'au moins 4,0 nm, d'au moins 5,0 nm, et/ou
- d’au plus 15 nm, d’au plus 10 nm, d’au plus 8,0 nm.
La somme des épaisseurs physiques de toutes les couches comprenant du silicium de chaque revêtement diélectrique est supérieure à 50 %, 60 % ou 70 % de l’épaisseur totale du revêtement diélectrique considéré.
La somme des épaisseurs physiques de toutes les couches d’oxyde de chaque revêtement diélectrique est supérieure à 50 %, 60 % ou 70 % de l’épaisseur totale du revêtement diélectrique considéré.
Le revêtement contrôle solaire est de préférence symétrique par rapport à la couche d’agent. Cela signifie que l’on retrouve des séquences de couches de nature identique de chaque côté de la couche d’argent. Les caractéristiques suivantes seules ou en combinaison permettent de définir cette symétrie :
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur d’un même revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- les couches diélectriques d’indice de réfraction inférieur de chaque revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur les plus proches de la couche métallique fonctionnelle de chaque revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur les plus éloignés de la couche métallique fonctionnelle de chaque revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- le rapport des épaisseurs optiques ou géométriques des revêtements diélectriques est compris entre 0,8 et 1,2, ou 0,9 et 1,1, et/ou
- chaque revêtement diélectrique comprend, en partant de la couche métallique fonctionnelle, la même succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, et/ou
- la succession de trois couches comprend :
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- chaque revêtement diélectrique comprend la même séquence d’au moins quatre couche, séquence définie à partir de la couche métallique fonctionnelle à base d’argent, et/ou
- la même séquence d’au moins quatre couches comprend :
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane.
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur d’un même revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- les couches diélectriques d’indice de réfraction inférieur de chaque revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur les plus proches de la couche métallique fonctionnelle de chaque revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur les plus éloignés de la couche métallique fonctionnelle de chaque revêtement diélectrique peuvent être de même nature, et/ou
- le rapport des épaisseurs optiques ou géométriques des revêtements diélectriques est compris entre 0,8 et 1,2, ou 0,9 et 1,1, et/ou
- chaque revêtement diélectrique comprend, en partant de la couche métallique fonctionnelle, la même succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, et/ou
- la succession de trois couches comprend :
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- chaque revêtement diélectrique comprend la même séquence d’au moins quatre couche, séquence définie à partir de la couche métallique fonctionnelle à base d’argent, et/ou
- la même séquence d’au moins quatre couches comprend :
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane.
Des exemples de succession de trois couches selon l’invention comprennent:
- couche à base d’oxyde de titane // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base d’oxyde de titane TiO2 ,
- couche à base de nitrure de silicium // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base de nitrure de silicium,
- couche à base de nitrure de silicium // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base d’oxyde de titane TiO2 ,
- couches à base d’oxyde de titane // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base de nitrure de silicium,
- couche à base de nitrure de silicium et de zirconium // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base de nitrure de silicium et de zirconium,
- couche à base de nitrure de silicium et de zirconium // couche à base de nitrure de silicium // couche à base de nitrure de silicium et de zirconium.
- couche à base d’oxyde de titane // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base d’oxyde de titane TiO2 ,
- couche à base de nitrure de silicium // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base de nitrure de silicium,
- couche à base de nitrure de silicium // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base d’oxyde de titane TiO2 ,
- couches à base d’oxyde de titane // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base de nitrure de silicium,
- couche à base de nitrure de silicium et de zirconium // couche à base d’oxyde de silicium // couche à base de nitrure de silicium et de zirconium,
- couche à base de nitrure de silicium et de zirconium // couche à base de nitrure de silicium // couche à base de nitrure de silicium et de zirconium.
L’invention concerne également un vitrage feuilleté comprenant de préférence au moins trois substrats. Cette structure particulière à base d’au moins trois substrats liés entre eux par deux intercalaires polymères convient tout particulièrement pour des applications aéronautiques.
Selon un mode de réalisation avantageux, le vitrage feuilleté comprend :
- un premier substrat trempé chimiquement et éventuellement bombé,
- un premier intercalaire de feuilletage,
- un second substrat trempé chimiquement et éventuellement bombé,
- un second intercalaire de feuilletage,
- un troisième substrat trempé chimiquement et éventuellement bombé.
- un premier substrat trempé chimiquement et éventuellement bombé,
- un premier intercalaire de feuilletage,
- un second substrat trempé chimiquement et éventuellement bombé,
- un second intercalaire de feuilletage,
- un troisième substrat trempé chimiquement et éventuellement bombé.
Le vitrage feuilleté peut comporter en outre un revêtement chauffant comprenant un couche électroconductrice situé sur une face d’un substrat ne comportant pas le revêtement contrôle solaire, de préférence en face 2 ou en face 3.
Le vitrage feuilleté de l’invention peut comprendre donc en outre :
- un revêtement chauffant,
- un revêtement contrôle solaire comprenant au moins une couche à base d’argent,
le revêtement chauffant et le revêtement control solaire se trouvent de préférence chacun au contact du premier intercalaire de feuilletage, sur une face du premier substrat et sur une face du deuxième substrat.
- un revêtement chauffant,
- un revêtement contrôle solaire comprenant au moins une couche à base d’argent,
le revêtement chauffant et le revêtement control solaire se trouvent de préférence chacun au contact du premier intercalaire de feuilletage, sur une face du premier substrat et sur une face du deuxième substrat.
Les revêtements chauffants convenant selon l’invention sont notamment décrits dans la demande WO 2020/120879. Le revêtement chauffant comprend au moins une couche électroconductrice qui est une couche d’oxyde conductrice transparente.
Le chauffage se fait par effet Joule. Le revêtement chauffant est alimenté par l’intermédiaire d’électrodes mises sous tension. Le chauffage homogène d’une forme non rectangulaire est impossible avec une couche de conductivité électrique homogène.
Pour homogénéiser le chauffage sur une surface complexe tel qu’un parebrise, la couche électroconductrice peut présenter un gradient de conductivité électrique. Ce gradient peut être obtenu par un gradient d’épaisseur. De fortes variations d’épaisseur de couche permettent de limiter la densité de courant dans certaines parties de la surface chauffante.
Pour homogénéiser le chauffage, la couche électroconductrice peut également comprendre des lignes d’ablation, appelées lignes de séparation de flux ou plus communément lignes de flux telles que décrites dans le brevet EP1897412-B1, qui guident le flux de courant électrique.
Ces deux stratégies peuvent être employées en combinaison.
La couche électro conductrice présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- elle est située sur une face orientée vers l’intérieur du premier substrat ou sur une face orientée vers l’intérieur ou l’extérieur du second substrat, et/ou
- elle comprend une couche d’oxyde conductrice à base d’oxyde métallique dopé tel que l’oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO « Indium Tin Oxide »), l’oxyde de zinc dopé à l’aluminium (AZO, « Aluminium Zinc Oxide », l’oxyde d’étain dopé au fluor (SnO2:F), et/ou
- elle a une épaisseur de 2 à 1600 nm, de préférence 30 à 300 nm ou 50 à 250 nm, et/ou
- elle a une épaisseur supérieure à 50 nm, supérieure à 100 nm, supérieure à 150 nm, cela signifie qu’elle présente cette épaisseur sur au moins une partie de la surface du substrat et/ou
- elle présente un gradient d’épaisseur, c’est-à-dire une variation de son épaisseur, cela se traduit par exemple par l’existence d’au moins deux zones d’épaisseur différente et d’un rapport entre l’épaisseur de ces deux zones supérieur à 2, 3, 4 ou 6, et/ou
- elle présente des lignes de flux pour guider le courant électrique ayant de préférence une largeur comprise entre 5 et 1000 µm.
- elle est située sur une face orientée vers l’intérieur du premier substrat ou sur une face orientée vers l’intérieur ou l’extérieur du second substrat, et/ou
- elle comprend une couche d’oxyde conductrice à base d’oxyde métallique dopé tel que l’oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO « Indium Tin Oxide »), l’oxyde de zinc dopé à l’aluminium (AZO, « Aluminium Zinc Oxide », l’oxyde d’étain dopé au fluor (SnO2:F), et/ou
- elle a une épaisseur de 2 à 1600 nm, de préférence 30 à 300 nm ou 50 à 250 nm, et/ou
- elle a une épaisseur supérieure à 50 nm, supérieure à 100 nm, supérieure à 150 nm, cela signifie qu’elle présente cette épaisseur sur au moins une partie de la surface du substrat et/ou
- elle présente un gradient d’épaisseur, c’est-à-dire une variation de son épaisseur, cela se traduit par exemple par l’existence d’au moins deux zones d’épaisseur différente et d’un rapport entre l’épaisseur de ces deux zones supérieur à 2, 3, 4 ou 6, et/ou
- elle présente des lignes de flux pour guider le courant électrique ayant de préférence une largeur comprise entre 5 et 1000 µm.
Le rapport d’épaisseur entre ces deux zones d’épaisseurs différentes correspond donc au rapport de l’épaisseur de la couche la plus épaisse sur l’épaisseur de la couche la moins épaisse.
Lorsque le substrat est en verre trempé chimiquement, le revêtement fonctionnel et le revêtement chauffant sont déposés nécessairement après l’étape de renforcement chimique. Ces revêtements ne subissent pas d’étape de traitement thermique après dépôt autre que l’étape de feuilletage. Ils doivent donc préférentiellement avoir acquis leurs propriétés définitives directement après leur dépôt.
Les substrats peuvent être des substrats en verre minéral ou en matériau polymère transparent.
Les substrats de verre minéral qui constituent le vitrage peuvent être en verre sodocalcique, aluminosilicate ou borosilicate.
De préférence, le substrat en verre minéral est :
- un verre trempé chimiquement et/ou
- un verre bombé.
- un verre trempé chimiquement et/ou
- un verre bombé.
Les substrats en verre trempés chimiquement comprennent une zone superficielle en compression obtenue par échange ionique. Cette zone superficielle en compression est obtenue par la substitution superficielle d’un ion du substrat de verre (généralement un ion alcalin tel que le sodium ou le lithium) par un ion de rayon ionique plus grand (généralement un ion alcalin, tel que le potassium ou le sodium). Cela permet de créer en surface du substrat de verre des contraintes de compression, jusqu’à une certaine profondeur. Ces contraintes superficielles en compression sont en effet équilibrées par la présence d’une zone centrale en tension. Il existe donc une certaine profondeur à laquelle se produit la transition entre compression et tension, profondeur appelée profondeur d'échange superficiel.
Ces substrats de verre trempés chimiquement peuvent être définis de la façon suivante :
- ils comprennent une zone superficielle en compression obtenue par échange ionique, et/ou
- ils présentent une profondeur d'échange superficiel supérieure à 50 µm et/ou
- ils présentent des contraintes de compression superficielle supérieures à 100 MPa.
- ils comprennent une zone superficielle en compression obtenue par échange ionique, et/ou
- ils présentent une profondeur d'échange superficiel supérieure à 50 µm et/ou
- ils présentent des contraintes de compression superficielle supérieures à 100 MPa.
Les procédés de trempe chimique sont parfaitement connus. On peut notamment se référer à la demande de brevet WO1994008910.
Les substrats peuvent être en matériau polymère transparent qui comprennent les substrats en poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), en polycarbonate (PC), en polyuréthane ou en polyurée (PU)
Le revêtement contrôle solaire et le revêtement chauffant sont déposés nécessairement après l’étape de renforcement chimique. Ces revêtements ne subissent pas, normalement, d’étape de traitement thermique après dépôt. Ils doivent donc préférentiellement avoir acquis leurs propriétés définitives directement après leur dépôt.
De préférence, les intercalaires de feuilletage comprennent une ou plusieurs feuilles de polymères organiques. Les polymères organiques sont choisis parmi le butyral de polyvinyl (PVB), les polyuréthanes (PU), les polyurées, l’éthylène acétate de vinyle (EVA), les polyoléfine (dont polyéthylène (PE), polypropylène (PP) ou polyisobutylène (P-IB)), le polychlorure de vinyle et ses dérivés (par exemple poly(dichlorure de vinyle) (PVDC)), les polymères styréniques (par exemple polystyrène (PS), acrylostyrène butadiène (ABS), styrène acrylonitrile (SAN)), les polyacryliques (dont polyacrylonitrile (PAN) et le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) ), les polyester (dont poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) et poly(téréphtalate de butylène) (PBT)), le polyoxyméthylène (POM), les polyamides (PA), les polymères fluorés tel que polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE), les polycarbonates (PC), les polysulfones aromatiques dont polysulfone (PSU), les polyphénylène éther (PPE), les époxy (EP) seuls ou en mélange et/ou copolymère de plusieurs d’entre eux.
La structure particulière à base d’au moins trois substrats liés entre eux par deux intercalaires polymères convient tout particulièrement pour des applications aéronautiques. Dans le cas d’un véhicule aérien, le premier substrat n’est pas tenu par un système de liaison au véhicule. Seuls les deux autres substrats, dits structuraux, sont maintenus.
Le premier substrat constitue la partie extérieure du vitrage. Il n’est pas fixé structurellement au véhicule ou bâtiment qu’il équipe. Il est simplement maintenu au deuxième substrat grâce à l’intercalaire polymère.
Les deuxième et troisième substrats sont mécaniquement fixés dans le bâtiment ou véhicule. Ce sont ces deux substrats qui assurent la protection des personnes à l’intérieur du véhicule. L’ensemble formé par le second substrat, le second intercalaire polymère et le troisième substrat doit donc présenter une excellente résistance au choc.
Le premier substrat constitue la partie extérieure du vitrage. Il n’est pas fixé structurellement au véhicule ou bâtiment qu’il équipe. Il est simplement maintenu au deuxième substrat grâce à l’intercalaire polymère.
Les deuxième et troisième substrats sont mécaniquement fixés dans le bâtiment ou véhicule. Ce sont ces deux substrats qui assurent la protection des personnes à l’intérieur du véhicule. L’ensemble formé par le second substrat, le second intercalaire polymère et le troisième substrat doit donc présenter une excellente résistance au choc.
De ce fait, le bord du premier substrat peut être en retrait par rapport à celui du second substrat pour prévenir des phénomènes de délaminage dues aux déformations du vitrage soumis à la pression de l’avion ou aux mécanismes d’arrachement et/ou cisaillement périphérique du substrat externe.
Le premier intercalaire polymère est de préférence à base de polyuréthane. Le choix spécifique de ce matériau pour cet intercalaire polymère se justifie car il est moins hygroscopique, c’est à dire qu’il a moins tendance à absorber et/ou retenir l’eau que d’autres intercalaires polymères par exemple en PVB. Ce premier intercalaire maintient le substrat le plus à l’extérieur et donc le plus susceptible d’être soumis aux conditions climatiques extrêmes.
Le second intercalaire polymère est de préférence à base de polyvinylbutadiène. Le choix spécifique de ce matériau pour cet intercalaire polymère se justifie car il présente de meilleures propriétés mécaniques, notamment de résistance au choc. De plus, de par sa position « intérieure », sa durabilité chimique est moins critique que celle du premier intercalaire polymère.
Le second intercalaire polymère est de préférence à base de polyvinylbutadiène. Le choix spécifique de ce matériau pour cet intercalaire polymère se justifie car il présente de meilleures propriétés mécaniques, notamment de résistance au choc. De plus, de par sa position « intérieure », sa durabilité chimique est moins critique que celle du premier intercalaire polymère.
La représente schématiquement une vue transversale en coupe d’un mode de réalisation du vitrage feuilleté de l’invention pour cockpit. Un vitrage feuilleté selon l’invention comprend donc :
- un premier substrat de verre S1 constituant une face extérieure du vitrage bombé et trempé chimiquement, par exemple de 3 mm d’épaisseur,
- un premier intercalaire I1 de polyuréthane (PU), par exemple de 5 mm d’épaisseur,
- un second substrat de verre S2 bombé et trempé chimiquement, par exemple de 6 mm d’épaisseur,
- un second intercalaire I2 de polyvinylbutyral (PVB) de 1,1 mm d’épaisseur,
- un troisième substrat S3 de verre bombé et trempé chimiquement, par exemple de 6 mm d’épaisseur,
- éventuellement deux revêtements R1 et R2 dont un revêtement chauffant et un revêtement contrôle solaire.
- un premier substrat de verre S1 constituant une face extérieure du vitrage bombé et trempé chimiquement, par exemple de 3 mm d’épaisseur,
- un premier intercalaire I1 de polyuréthane (PU), par exemple de 5 mm d’épaisseur,
- un second substrat de verre S2 bombé et trempé chimiquement, par exemple de 6 mm d’épaisseur,
- un second intercalaire I2 de polyvinylbutyral (PVB) de 1,1 mm d’épaisseur,
- un troisième substrat S3 de verre bombé et trempé chimiquement, par exemple de 6 mm d’épaisseur,
- éventuellement deux revêtements R1 et R2 dont un revêtement chauffant et un revêtement contrôle solaire.
De préférence, tout le bord périphérique du vitrage feuilleté est recouvert par un joint (J). Cela inclut le chant du premier substrat de verre, le chant du premier intercalaire, une partie de la surface du second substrat de verre débordant du premier substrat de verre, le chant du second substrat de verre, le chant du deuxième intercalaire et le chant du troisième substrat de verre.
Un autre objet de l’invention consiste en l’utilisation du vitrage feuilleté décrit ci- dessus comme vitrage de bâtiment, de véhicule terrestre, aérien ou aquatique, en particulier comme vitrage de cockpit de véhicule aérien.
Enfin, l’invention concerne le procédé de préparation d’un vitrage feuilleté comprenant les étape suivantes :
- une étape de bombage de deux ou de trois substrats trempés chimiquement, puis
- une étape de dépôt par pulvérisation cathodique d’un revêtement contrôle solaire sur l’une des face d’un substrat pour obtenir un matériau selon l’invention et éventuellement une étape de dépôt d’un revêtement chauffant sur l’une des face d’un substrat ne comprenant pas le revêtement contrôle solaire,
- une étape de feuilletage par chauffage des deux ou trois substrats.
- une étape de bombage de deux ou de trois substrats trempés chimiquement, puis
- une étape de dépôt par pulvérisation cathodique d’un revêtement contrôle solaire sur l’une des face d’un substrat pour obtenir un matériau selon l’invention et éventuellement une étape de dépôt d’un revêtement chauffant sur l’une des face d’un substrat ne comprenant pas le revêtement contrôle solaire,
- une étape de feuilletage par chauffage des deux ou trois substrats.
Dans ces exemples, les substrats de verre sont des substrats de verre de type aluminosilicate trempés chimiquement et bombés.
Les intercalaires de feuilletages sont choisis parmi des intercalaire :
- en polyuréthane de 6,5 mm ou
- en PVB de 0,38 mm,
- en PVB de 1,1 mm.
Les revêtements fonctionnels sont décrits ci-après.
- en polyuréthane de 6,5 mm ou
- en PVB de 0,38 mm,
- en PVB de 1,1 mm.
Les revêtements fonctionnels sont décrits ci-après.
Les couches métalliques fonctionnelles (F) sont des couches d’argent (Ag). Les couches de blocage sont des couches métalliques de titane (Ti). Les revêtements diélectriques comprennent des couches choisies parmi :
- des couches à base d’oxyde de titane (TiOx, n = 2,4),
- des couches à base d’oxyde de zinc et d’étain (SnZnO, n = 2,0),
- des couches à base de nitrure du silicium (Si3N4, n = 2,0),
- des couches à base d’oxyde de silicium (SiO2, n = 1,5),
- des couches à base d’oxyde de zinc (ZnO, n = 2,0).
Les conditions de dépôt des couches, qui ont été déposées par pulvérisation (pulvérisation dite « cathodique magnétron »), sont résumées dans le tableau 1.
- des couches à base d’oxyde de titane (TiOx, n = 2,4),
- des couches à base d’oxyde de zinc et d’étain (SnZnO, n = 2,0),
- des couches à base de nitrure du silicium (Si3N4, n = 2,0),
- des couches à base d’oxyde de silicium (SiO2, n = 1,5),
- des couches à base d’oxyde de zinc (ZnO, n = 2,0).
Les conditions de dépôt des couches, qui ont été déposées par pulvérisation (pulvérisation dite « cathodique magnétron »), sont résumées dans le tableau 1.
| Tab.1 | |||
| Couche | Cible employée | Pression de dépôt | Gaz |
| ZnO | Zn:Al à 98:2 % en pds | 1,8.10-3mbar | Ar /(Ar + O2) à 63 % |
| SnZnO | Zn:Sn à 64:36 % at | 2.10-3mbar | Ar/(Ar + O2) à 50 % |
| TiO2 | TiOx | 2.10-3mbar | Ar/(Ar + O2) à 95 % |
| Ti | Ti | 2-3.10-3mbar | Ar à 100 % |
| Ag | Ag | 8.10-3mbar | Ar à 100 % |
| SiO2 | Si :Al à 92:8 % en pds | 2.10-3mbar | Ar/(Ar + O2) à 62.5 % |
| Si3N4 | Si:Al à 92:8 % en pds | 3,2.10-3mbar | Ar /(Ar + N2) à 55 % |
Pds : Poids ; at : Atomique
Des revêtements contrôle solaire définis ci-après sont déposés sur des substrats en verre.
Le tableau 2 liste les matériaux et les épaisseurs physiques en nanomètres (sauf autre indication) de chaque couche ou revêtement qui constitue les revêtements en fonction de leur position vis-à-vis du substrat porteur de l’empilement (dernière ligne en bas du tableau).
| Tableau 2 | Cp.1 | Cp.2 | Cp.4 | CS.A | CS.B | CS.C | CS.D | CS.E |
| - Si3N4 | - | 10 | - | - | - | - | - | |
| - TiO2 | - | 140 | - | - | - | 19 | - | - |
| - Si3N4 | - | 10 | - | 28 | 30 | - | 25 | 22 |
| - SiO2 | - | - | - | 153 | 156 | 151 | 158 | 149 |
| - Si3N4 | 38 | - | 25 | 10 | 12 | - | 10 | 14 |
| - TiO2 | - | - | - | - | - | 14 | - | - |
| - ZnO | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| CB : Ti | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| CF : Ag | 14 | 10 | 10 | 12 | 12 | 16 | 12 | 12 |
| - ZnO | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| - Si3N4 | - | 10 | - | 19 | 20 | 18 | 16 | 14 |
| -TiO2 | 22 | 14 | - | - | - | - | - | - |
| - SiO2 | - | - | - | 103 | 131 | 120 | 141 | 149 |
| - Si3N4 | 13 | 10 | 24 | 91 | 16 | - | 19 | 22 |
| -TiO2 | - | - | - | - | - | 11 | - | - |
| Substrat (mm) | 2 ou 6 |
CB : Couche de blocage ; CF : Couche métallique fonctionnelle.
Enfin, deux revêtements contrôle solaire comparatifs comprenant plus d’une couche d’argent ont également été utilisés :
Cp.5 :Substrat / Si3N431 nm/ ZnO 5 nm / Ag 8 nm / Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N470 nm/ ZnO 5 nm/ Ag 8 nm/ Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N439 nm.
Cp.5 :Substrat / Si3N431 nm/ ZnO 5 nm / Ag 8 nm / Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N470 nm/ ZnO 5 nm/ Ag 8 nm/ Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N439 nm.
Cp.6 :Substrat / Si3N433 nm/ ZnO 5 nm / Ag1 8 nm / Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N473 nm/ ZnO 5 nm/ Ag 8 nm/ Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N481 nm /ZnO 5 nm/ Ag 8 nm/ Ti 0.1 nm/ ZnO 5 nm / Si3N442 nm.
Le revêtement chauffant est constitué d’une couche d’oxyde d’étain et d’indium de 200 nm. Cette couche a été déposée par pulvérisation magnétron sur un substrat de verre de 3 mm. Elle présente une résistance de couche de 10 Ω/□ mesurée par induction.
Ce substrat est utilisé dans certains exemples comme substrat de verre revêtu d’un revêtement chauffant comprenant une couche électroconductrice à base d’ITO.
Les vitrages feuilletés présentent la configuration suivante : un premier substrat de verre de 2 mm d’épaisseur revêtu éventuellement en face 2 d’un revêtement contrôle solaire / un premier intercalaire de PVB (0,38 mm) / un second substrat de verre de 2 mm d’épaisseur.
| Tab. 3 | |
| Vitrage | Face 2 |
| Ref. | Pas de revêtement |
| V.11 | Revêtement Cp.1 |
| V.21 | Revêtement Cp.2 |
| V.41 | Revêtement Cp.4 |
| V.51 | Revêtement Cp.5 |
| V.61 | Revêtement Cp.6 |
| V.A1 | Revêtement CS.A |
| V.B1 | Revêtement CS.B |
| V.C1 | Revêtement CS.C |
| V.F1 | Revêtement CS.D |
| V.G1 | Revêtement CS.E |
| Tab.4 | Ref. | V.11 | V.21 | V.41 | V.51 | V.61 |
| Abs (%) | 1,6 | 7,6 | 5,7 | 7,5 | 12,4 | 17,7 |
| TL(%) | 90,3 | 80,9 | 81,1 | 82,0 | 80,0 | 74,8 |
| TE(%) | 82,2 | 54,2 | 55,5 | 58,3 | 51,6 | 44,9 |
| g (%) | 84,8 | 58,1 | 59,2 | 62,2 | 57,0 | 51,6 |
| s | 1,06 | 1,39 | 1,37 | 1,32 | 1,40 | 1,45 |
| Tab.5 | Inv.A1 | Inv.B1 | Inv.C1 | Inv.F1 | Inv.G1 |
| Abs (%) | 10,5 | 8,8 | 7,3 | 8,8 | 9,0 |
| TL(%) | 80,6 | 82,4 | 81,7 | 82,5 | 82,6 |
| TE(%) | 46,8 | 50,1 | 45,2 | 50,6 | 50,9 |
| g (%) | 51,3 | 54,3 | 48,9 | 54,8 | 55,0 |
| s | 1,57 | 1,52 | 1,67 | 1,51 | 1,50 |
La solution de l’invention permet d’améliorer considérablement le couple transmission lumineuse/sélectivité. Dans cette gamme d’empilement à très haute TLaprès feuilletage, les exemples comparatifs ne comprenant pas la succession de trois couches qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur présentent une sélectivité beaucoup plus faible que les vitrages selon l’invention, et ceci indépendamment du nombre de couches à l’argent.
Les vitrages feuilletés présentent la configuration suivante : un premier substrat de verre de 3 mm d’épaisseur revêtu en face 2 d’un revêtement chauffant / un premier intercalaire de polyuréthane (PU) / un second substrat de verre de 6 mm d’épaisseur éventuellement revêtu d’un revêtement de contrôle solaire en face 3 / un second intercalaire de polyvinylbutyral (PVB) / un troisième substrat de 6 mm d’épaisseur.
Le vitrage de référence ne comprend pas de revêtement contrôle solaire.
Les vitrages comparatifs et selon l’invention comprennent un revêtement contrôle solaire sur la face 3 du vitrage correspondant à la première face du deuxième substrat.
Les vitrages Cp.1 à Cp.4 comprennent un revêtement contrôle solaire non optimisé selon l’invention.
Les vitrages selon l’invention comprennent un revêtement contrôle solaire selon l’invention.
Les vitrages comparatifs et selon l’invention comprennent un revêtement contrôle solaire sur la face 3 du vitrage correspondant à la première face du deuxième substrat.
Les vitrages Cp.1 à Cp.4 comprennent un revêtement contrôle solaire non optimisé selon l’invention.
Les vitrages selon l’invention comprennent un revêtement contrôle solaire selon l’invention.
| Tableau 6 | ||
| Vitrage | Face 2 | Face 3 |
| Ref. | ITO | - |
| V.12 | ITO | Revêtement Cp.1 |
| V.22 | ITO | Revêtement Cp.2 |
| V.42 | ITO | Revêtement Cp.4 |
| V.52 | ITO | Revêtement Cp.5 |
| V.62 | ITO | Revêtement Cp.6 |
| V.A2 | ITO | Revêtement CS.A |
| V.B2 | ITO | Revêtement CS.B |
| V.C2 | ITO | Revêtement CS.C |
| V.F2 | ITO | Revêtement CS.D |
| VG2 | ITO | Revêtement CS.E |
Les propriétés optiques et performances énergétiques ont été déterminées par simulation sur les vitrages feuilletés.
| Tab.7 | Ref. | V.12 | V.22 | V42 | V.52 | V.62 |
| Abs (%) | 10,7 | 15,4 | 14,5 | 17,1 | 20,1 | 24,7 |
| TL (%) | 78,9 | 71,3 | 70,9 | 72,0 | 69,9 | 65,4 |
| TE (%) | 53,8 | 40,1 | 39,1 | 42,1 | 38,9 | 34,8 |
| g (%) | 63,2 | 50,3 | 49,0 | 52,3 | 50,4 | 47,4 |
| s | 1,25 | 1,42 | 1,45 | 1,38 | 1,39 | 1,38 |
| Tab.8 | Inv.A2 | Inv.B2 | Inv.C2 | Inv.D2 | Inv.E2 |
| Abs (%) | 18,3 | 17,2 | 16,1 | 17,0 | 16,8 |
| TL (%) | 70,2 | 71,9 | 71,2 | 72,0 | 72,0 |
| TE (%) | 34,9 | 37,2 | 34,4 | 37,4 | 37,6 |
| g (%) | 45,2 | 47,3 | 44,1 | 47,6 | 47,8 |
| s | 1,55 | 1,52 | 1,62 | 1,51 | 1,51 |
Les vitrages V.52 et V.62 comprenant des revêtements fonctionnels à 2 et 3 couches d’argent ne permettent pas d’obtenir une transmission lumineuse suffisamment élevée. Ils présentent notamment une absorption lumineuse supérieure à 20 %.
Les vitrages selon l’invention et comparatifs V.12 à V.14 comprennent tous un revêtement fonctionnel avec une seule couche d’argent. Ils présentent tous des valeurs de transmission lumineuse sensiblement égales (entre 70 et 72 %).
Les vitrages V.12 à V.42 ne présentent pas un couple transmission lumineuse et sélectivité élevées. Le vitrage V.22 comprend des séquences de trois couches bas indice / haut indice / bas indice.
Les vitrages selon l’invention présentent un couple transmission lumineuse / sélectivité élevées grâce à l’excellent effet de filtrage des infrarouges.
L’invention permet, sans diminuer la transmission lumineuse, d’améliorer la sélectivité de plus de 20 % par rapport à un vitrage sans revêtement contrôle solaire (comparaison des vitrages de l’invention et de Ref). L’amélioration significative de la sélectivité est également obtenue par rapport à un vitrage avec revêtement contrôle solaire non optimisé selon l’invention (comparaison des vitrages de l’invention et de V.12).
L’invention permet une diminution du facteur solaire de plus de 5 points de pourcentage par rapport à un vitrage avec revêtement contrôle solaire non optimisé selon l’invention.
Les vitrages selon l’invention offrent le meilleur compromis entre transmission lumineuse et sélectivité élevées et bas facteur solaire.
Les vitrages selon l’invention offrent le meilleur compromis entre transmission lumineuse et sélectivité élevées et bas facteur solaire.
Claims (18)
- Matériau comprenant un substrat revêtu d’un revêtement contrôle solaire comprenant une seule couche métallique fonctionnelle à base d’argent disposée entre deux revêtements diélectriques, chaque revêtement diélectrique comprenant au moins une succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur, ayant chacune une épaisseur supérieure à 5 nm, dont la variation d’indice de réfraction entre deux couches successives est supérieure à 0,25, la couche d’indice de réfraction inférieur a l’indice de réfraction le plus faible et se trouve entre les deux couches d’indice de réfraction supérieur.
- Matériau selon la revendication précédente caractérisé en ce que le revêtement contrôle solaire comprend en outre une ou plusieurs couches de blocage situées, au contact, en dessous et/ou au-dessus de la couche métallique fonctionnelle.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le revêtement diélectrique situé en-dessous de la couche métallique fonctionnelle comprend en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparées par une couche de blocage.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le revêtement diélectrique situé au-dessus de la couche métallique fonctionnelle comprend en outre une couche à base d’oxyde de zinc située directement à son contact ou séparée par une couche de blocage.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche d’indice de réfraction inférieur de chaque revêtement diélectrique présente un indice de réfraction inférieur à 1,7.
- Matériau selon la revendication précédente caractérisé en ce que la couche d’indice de réfraction inférieur est une couche à base d’oxyde de silicium.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche d’indice de réfraction inférieur a une épaisseur optique supérieure à 75 nm.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, dans un revêtement diélectrique, la couche d’indice de réfraction inférieur présente une épaisseur géométrique qui est au moins 2 fois supérieure à chacune des deux autres couches d’indice de réfraction supérieur.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les couches diélectriques d’indice de réfraction supérieur de chaque revêtement diélectrique sont choisies parmi les couches à base de nitrure de silicium, à base d’oxyde de zinc et d’étain, à base d’oxyde de zinc ou à base d’oxyde de titane.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque revêtement diélectrique comprend, en partant de la couche métallique fonctionnelle, la même succession de trois couches diélectriques qualifiées de couche d’indice de réfraction supérieur, couche d’indice de réfraction inférieur et couche d’indice de réfraction supérieur.
- Matériau selon la revendication précédente caractérisé en ce que la succession d’au moins trois couches comprend :
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane. - Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque revêtement diélectrique comprend la même séquence d’au moins quatre couche, séquence définie à partir de la couche métallique fonctionnelle à base d’argent.
- Matériau selon la revendication précédente caractérisé en ce que la même séquence d’au moins quatre couches comprend :
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base de nitrure de silicium,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base de nitrure de silicium,
ou
- une couche à base d’oxyde de zinc,
- une couche à base d’oxyde de titane,
- une couche à base d’oxyde de silicium,
- une couche à base d’oxyde de titane. - Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le substrat est un verre trempé chimiquement.
- Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le substrat est un verre bombé.
- Vitrage feuilleté comprenant un matériau selon l’une quelconque des revendications 1 à 15 et au moins un second substrat, le matériau et le second substrat sont liés entre eux par l’intermédiaire d’un premier intercalaire de feuilletage, la face 1 est à l'extérieur du bâtiment ou du véhicule et constitue donc la paroi extérieure du vitrage, les faces 2 et 3 sont au contact de l’intercalaire de feuilletage.
- 17. Vitrage feuilleté selon la revendication 16 caractérisé en ce que le revêtement contrôle solaire est positionné en face 2 ou 3.
- Vitrage feuilleté selon la revendication 16 ou 17 caractérisé en ce qu’il comporte en outre un revêtement chauffant comprenant un couche électroconductrice situé sur une face d’un substrat ne comportant pas le revêtement contrôle solaire, de préférence en face 2 ou en face 3.
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