FR3148023A1 - Transparent substrate with a functional stack of thin layers - Google Patents
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- C03C17/3657—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
- C03C17/366—Low-emissivity or solar control coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3681—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating being used in glazing, e.g. windows or windscreens
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Abstract
Substrat transparent (10) muni d’un empilement fonctionnel (14) de couches minces sur au moins une de ses faces (11), ledit empilement fonctionnel (14) comprenant, en partant du substrat (10), au moins une couche fonctionnelle métallique (140) placée entre deux modules diélectriques (120,160) de couches minces, et dans lequel au moins un des modules diélectriques (120,160) de couches minces comprend une couche (120a,160a) d’oxyde de tungstène, et l’oxyde de tungstène comprend éventuellement au moins un élément dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC. Transparent substrate (10) provided with a functional stack (14) of thin layers on at least one of its faces (11), said functional stack (14) comprising, starting from the substrate (10), at least one metallic functional layer (140) placed between two dielectric modules (120,160) of thin layers, and in which at least one of the dielectric modules (120,160) of thin layers comprises a layer (120a,160a) of tungsten oxide, and the tungsten oxide optionally comprises at least one doping element selected from the chemical elements of group 1 according to the IUPAC nomenclature.
Description
L’invention concerne un substrat verrier transparent muni d’un empilement fonctionnel de couches minces à plusieurs couches fonctionnelles métalliques.The invention relates to a transparent glass substrate provided with a functional stack of thin layers with several metallic functional layers.
Des empilements fonctionnels de couches minces sont couramment utilisés pour procurer des fonctions d'isolation thermique et/ou de protection solaire aux vitrages. Ces vitrages peuvent équiper des bâtiments ou des véhicules. Leur intérêt premier est qu’ils permettent de réduire l'effort de climatisation en évitant une surchauffe excessive (vitrages dits « de contrôle solaire ») et/ou en diminuant la quantité d'énergie dissipée vers l'extérieur (vitrages dits « bas émissifs »).Functional stacks of thin layers are commonly used to provide thermal insulation and/or solar protection functions to glazing. These glazings can be used in buildings or vehicles. Their primary interest is that they reduce the air conditioning effort by avoiding excessive overheating (so-called "solar control" glazing) and/or by reducing the amount of energy dissipated to the outside (so-called "low-emissive" glazing).
Un type d’empilement fonctionnel de couches minces particulièrement utilisé comprend une couche fonctionnelle métallique, notamment à base d’argent, permettant la réflexion d’une partie du rayonnement électromagnétique, notamment le rayonnement infrarouge.A particularly used type of functional stack of thin layers comprises a metallic functional layer, in particular based on silver, allowing the reflection of part of the electromagnetic radiation, in particular infrared radiation.
La couche fonctionnelle métallique est généralement disposée entre deux ensembles diélectriques, aussi appelés modules diélectriques, afin de neutraliser les effets optiques de réflexion et de réfraction dans le domaine visible. Ces modules diélectriques peuvent comprendre une ou plusieurs couches minces diélectriques du type nitrure, par exemple nitrure de silicium ou d'aluminium, et/ou du type oxyde, par exemple oxyde de silicium, de zinc, d’étain.The metallic functional layer is generally arranged between two dielectric assemblies, also called dielectric modules, in order to neutralize the optical effects of reflection and refraction in the visible range. These dielectric modules may comprise one or more thin dielectric layers of the nitride type, for example silicon or aluminum nitride, and/or of the oxide type, for example silicon, zinc, tin oxide.
Des fonctions de contrôle solaire sont recherchées pour les vitrages susceptibles d’être exposés à de forts taux d’ensoleillement. La capacité d’un vitrage à limiter la quantité d’énergie lumineuse transmise est définie par le facteur solaire, g, qui est le rapport de l’énergie totale transmise au travers de la surface vitrée ou du vitrage vers l’intérieur sur l’énergie solaire incidente. Plus la valeur du facteur solaire, g, est basse, meilleure est la protection contre le rayonnement solaire.Solar control functions are sought for glazings likely to be exposed to high levels of sunlight. The ability of a glazing to limit the amount of light energy transmitted is defined by the solar factor, g, which is the ratio of the total energy transmitted through the glazed surface or glazing to the interior to the incident solar energy. The lower the value of the solar factor, g, the better the protection against solar radiation.
JP H0812378 A [NISSAN MOTOR] 16.01.1996 décrit un empilement fonctionnel « contrôle solaire » comprenant une couche d’oxyde de tungstène disposé entre deux couches diélectriques. L’empilement permet de réduire la résistance électrique de surface et d’augmenter la transparence aux ondes radio par rapport aux empilements comprenant une couche fonctionnelle métallique, en particulier à base d’argent.JP H0812378 A [NISSAN MOTOR] 16.01.1996 describes a “solar control” functional stack comprising a tungsten oxide layer arranged between two dielectric layers. The stack makes it possible to reduce the surface electrical resistance and to increase the transparency to radio waves compared to stacks comprising a metallic functional layer, in particular based on silver.
JP 2010180449 A [SUMITOMO METAL MINING CO [JP]] 19.08.2010 décrit une couche à base d’oxyde de tungstène déposée par pulvérisation cathodique à l’aide d’une cible d’oxyde de tungstène comprenant des éléments chimiques choisis parmi l’hydrogène, les alcalins, les alcalino-terreux et les terres rares. La couche présente une fonction de « contrôle solaire » grâce à sa forte absorption du rayonnement proche infrarouge.JP 2010180449 A [SUMITOMO METAL MINING CO [JP]] 2010-08-19 discloses a tungsten oxide-based layer deposited by sputtering using a tungsten oxide target comprising chemical elements selected from hydrogen, alkali, alkaline earth and rare earth. The layer has a “solar control” function due to its strong absorption of near-infrared radiation.
EP 3686312 A1 [SUMITOMO METAL MINING CO [JP]] 29.07.2020 décrit une couche à base d’oxyde de tungstène dopé au césium, et une méthode de dépôt d’une telle couche par pulvérisation cathodique. La couche présente une transparence aux ondes radio et une fonction de « contrôle solaire » grâce, notamment à sa forte absorption du rayonnement infrarouge.EP 3686312 A1 [SUMITOMO METAL MINING CO [JP]] 29.07.2020 describes a layer based on cesium-doped tungsten oxide, and a method of depositing such a layer by sputtering. The layer has transparency to radio waves and a “solar control” function thanks, in particular, to its strong absorption of infrared radiation.
Il fait usage des définitions et conventions suivantes.It uses the following definitions and conventions.
Le terme « au-dessus », respectivement « en-dessous », qualifiant la position d’une couche ou d’un ensemble de couches et défini relativement à la position d’une autre couche ou d’un autre ensemble, signifie que ladite couche ou ledit ensemble de couches est plus proche, respectivement plus éloigné, du substrat. Ces deux termes, « au-dessus » et « en-dessous », ne signifient pas que la couche ou l’ensemble de couches qu’ils qualifient et l’autre couche ou l’autre ensemble par rapport auquel ils sont définis soient en contact. Ils n’excluent pas la présence d’autres couches intermédiaires entre ces deux couches. L’expression « en contact » est explicitement utilisée pour indiquer qu’aucune autre couche n’est disposée entre eux.The term “above” or “below” respectively, qualifying the position of a layer or set of layers and defined relative to the position of another layer or set, means that said layer or set of layers is closer to, or further away from, the substrate. These two terms, “above” and “below”, do not mean that the layer or set of layers that they qualify and the other layer or set in relation to which they are defined are in contact. They do not exclude the presence of other intermediate layers between these two layers. The expression “in contact” is explicitly used to indicate that no other layer is arranged between them.
Sans aucune précision ou qualificatif, le terme « épaisseur » utilisé pour une couche correspond à l’épaisseur physique, réelle ou géométrique, e, de ladite couche. Elle est exprimée en nanomètres.Without any precision or qualification, the term "thickness" used for a layer corresponds to the physical, real or geometric thickness, e, of said layer. It is expressed in nanometers.
L’expression « module diélectrique » désigne une ou plusieurs couches en contact les unes avec les autres formant un ensemble de couches globalement diélectrique, c’est-à-dire qu’il n’a pas les fonctions d’une couche fonctionnelle métallique. Si le module diélectrique comprend plusieurs couches, celles-ci peuvent elles-mêmes être diélectriques. L’épaisseur physique, réelle ou géométrique, d’un module diélectrique de couches, correspond à la somme des épaisseurs physiques, réelles ou géométriques, de chacune des couches qui le constituent.The expression “dielectric module” designates one or more layers in contact with each other forming a set of globally dielectric layers, that is to say that it does not have the functions of a metallic functional layer. If the dielectric module comprises several layers, these may themselves be dielectric. The physical thickness, real or geometric, of a dielectric module of layers corresponds to the sum of the physical thicknesses, real or geometric, of each of the layers that constitute it.
Dans la présente description, les expressions « une couche de » ou « une couche à base de », utilisées pour qualifier un matériau ou une couche quant à ce qu’il ou elle contient, sont utilisées de manière équivalente. Elles signifient 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%. En particulier, la présence d’éléments minoritaires ou dopants n’est pas exclue.In the present description, the expressions "a layer of" or "a layer based on", used to qualify a material or a layer as to what it contains, are used equivalently. They mean that the mass fraction of the constituent that it comprises is at least 50%, in particular at least 70%, preferably at least 90%. In particular, the presence of minority or doping elements is not excluded.
Par le terme « transparent », utilisé pour qualifier un substrat, signifie que le substrat est de préférence incolore, non opaque et non translucide afin de minimiser l’absorption de la lumière et ainsi conserver une transmission lumineuse maximale dans le spectre électromagnétique visible.By the term "transparent", used to describe a substrate, it is meant that the substrate is preferably colorless, non-opaque and non-translucent in order to minimize light absorption and thus maintain maximum light transmission in the visible electromagnetic spectrum.
La transmission lumineuse, TL, dans le spectre visible, le facteur solaire, g, et la sélectivité, s, la réflexion interne, Rint, et la réflexion externe, Rext, dans le spectre visible, ainsi que leurs modes de mesure et/ou calcul sont définis dans les normes EN 410, ISO 9050 et ISO 10292.The luminous transmission, TL, in the visible spectrum, the solar factor, g, and the selectivity, s, the internal reflection, Rint, and the external reflection, Rext, in the visible spectrum, as well as their methods of measurement and/or calculation are defined in the standards EN 410, ISO 9050 and ISO 10292.
Conformément à la nomenclature de l’IUPAC, le groupe 1 des éléments chimiques comprend l’hydrogène et les éléments alcalins, c’est-à-dire le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, le césium et le francium.According to the IUPAC nomenclature, group 1 of chemical elements includes hydrogen and the alkali elements, i.e. lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and francium.
Par les expressions « indice de réfraction optique » et de « coefficient d’extinction optique », il est entendu l’indice de réfraction optique, n, et de coefficient d’extinction optique, k, tels que définis dans le domaine technique, notamment selon le modèle de Forouhi & Bloomer décrit dans l’ouvrage Forouhi & Bloomer, Handbook of Optical Constants of Solids II, Palik, E.D. (ed.), Academic Press, 1991, Chapter 7.By the expressions "optical refractive index" and "optical extinction coefficient" is meant the optical refractive index, n, and optical extinction coefficient, k, as defined in the technical field, in particular according to the Forouhi & Bloomer model described in the work Forouhi & Bloomer, Handbook of Optical Constants of Solids II, Palik, E.D. (ed.), Academic Press, 1991, Chapter 7.
Selon un premier aspect de l’invention, en référence à la
L’oxyde de tungstène de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène 120a, 160a, 200a peut en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris de préférence entre 2,55 et 2,98, voire entre 2,6 et 2,95. Une valeur de x comprise entre 2,98 et 3,02 sera considérée comme engendrant un oxyde de tungstène stœchiométrique pur, WO3.The tungsten oxide of the tungsten oxide layer(s) 120a, 160a, 200a may be pure substoichiometric tungsten oxide, WO x , with x preferably between 2.55 and 2.98, or even between 2.6 and 2.95. A value of x between 2.98 and 3.02 will be considered as generating a pure stoichiometric tungsten oxide, WO 3 .
De manière surprenante, une couche d’oxyde de tungstène en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, présente des caractéristiques optiques inattendues, notamment en termes d’évolution du coefficient d’extinction optique et d’indice de réfraction en fonction de la longueur d’onde du rayonnement électromagnétique. Ces caractéristiques, combinées à la présence de plusieurs couches fonctionnelles métalliques, ont un effet synergique sur l’augmentation de la sélectivité.Surprisingly, a tungsten oxide layer of pure substoichiometric tungsten oxide, WO x , exhibits unexpected optical characteristics, particularly in terms of the evolution of the optical extinction coefficient and refractive index as a function of the wavelength of the electromagnetic radiation. These features, combined with the presence of several metallic functional layers, have a synergistic effect on increasing the selectivity.
De manière surprenante, une couche d’oxyde de tungstène comprenant un élément dopant choisi par les éléments du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC présente des caractéristiques optiques inattendues, notamment en termes d’évolution du coefficient d’extinction optique et d’indice de réfraction en fonction de la longueur d’onde du rayonnement électromagnétique. Ces caractéristiques, combinées à la présence de plusieurs couches fonctionnelles métalliques, ont un effet synergique sur l’augmentation de la sélectivité.Surprisingly, a tungsten oxide layer comprising a doping element selected from the group 1 elements according to the IUPAC nomenclature exhibits unexpected optical characteristics, particularly in terms of the evolution of the optical extinction coefficient and refractive index as a function of the wavelength of the electromagnetic radiation. These characteristics, combined with the presence of several metallic functional layers, have a synergistic effect on increasing selectivity.
A titre d’exemples illustratifs et explicatifs, auxquels cependant la présente invention ne doit pas être considérée comme inextricablement liée, les évolutions du coefficient d’extinction optique, k, et de l’indice de réfraction optique, n, sont représentées sur les
Sur ces
L’encapsulation des couches C1 et C2 par deux couches à base nitrure de silicium a pour fonction de prévenir la dégradation des couches C1 et C2 d’une oxydation trop importante et/ou d’une diffusion trop importante d’oxygène dans leur structure. A la place du nitrure de silicium, il est possible d’utiliser tout autre type de nitrure adapté tel que, par exemple, le nitrure de zirconium.The encapsulation of layers C1 and C2 by two layers based on silicon nitride serves to prevent the degradation of layers C1 and C2 from excessive oxidation and/or excessive diffusion of oxygen into their structure. Instead of silicon nitride, it is possible to use any other suitable type of nitride such as, for example, zirconium nitride.
La couche C1 a été déposée sous une atmosphère comprenant 20% de dioxygène à une pression de 4 mTorr. L’empilement ainsi obtenus comprenant la couche C1 a été recuit à 650°C pendant 10 min après dépôt. Le rapport molaire du césium sur le tungstène est d’environ 0,05-0,06.The C1 layer was deposited under an atmosphere comprising 20% dioxygen at a pressure of 4 mTorr. The resulting stack comprising the C1 layer was annealed at 650 °C for 10 min after deposition. The molar ratio of cesium to tungsten is approximately 0.05-0.06.
La couche C2 a été déposée à partir d’une cible métallique en tungstène, sous une atmosphère comprenant 60% de dioxygène et à une pression de 12 mTorr. L’empilement ainsi obtenus comprenant la couche C2 a été recuit à 650°C pendant 10 min après dépôt. La couche C2 est ainsi une couche d’oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec un x d’environ 2,9.The C2 layer was deposited from a tungsten metal target, under an atmosphere comprising 60% dioxygen and at a pressure of 12 mTorr. The resulting stack comprising the C2 layer was annealed at 650 °C for 10 min after deposition. The C2 layer is thus a layer of pure substoichiometric tungsten oxide, WO x , with an x of approximately 2.9.
Le coefficient d’extinction et l’indice de réfraction ont été calculés par modélisation à partir de mesures expérimentales. Les mesures ont été obtenues à l’aide d’un spectrophotomètre Perkin Elmer Lambda 900 et d’un ellisopmètre VASE M-2000XI J.A. Wollam.The extinction coefficient and refractive index were calculated by modeling from experimental measurements. Measurements were obtained using a Perkin Elmer Lambda 900 spectrophotometer and a VASE M-2000XI J.A. Wollam ellipsometer.
En référence à la
En référence à la
Selon d’autres modes préférés de réalisation, l’indice de réfraction optique de la couche d’oxyde de tungstène 120a, 160a, 200a est décroissant monotone avec la longueur d’onde à partir d’une valeur maximale supérieure à 2,4 à 350 nm jusqu’à une valeur minimale entre 600 nm et 900 nm de sorte que la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale est supérieure à 0,8, de préférence à 1,0, voire à 1,4.According to other preferred embodiments, the optical refractive index of the tungsten oxide layer 120a, 160a, 200a decreases monotonically with wavelength from a maximum value greater than 2.4 at 350 nm to a minimum value between 600 nm and 900 nm such that the difference between the maximum value and the minimum value is greater than 0.8, preferably 1.0, or even 1.4.
Autrement dit, la valeur de l’indice de réfraction optique décroit de manière monotone d’au moins 0,8, de préférence d’au moins 1,0, voire au moins 1,4 entre une valeur maximale supérieure à 2,4 à 350 nm et une valeur minimale entre 600 nm et 900 nm. A titre d’exemple, la valeur d’indice de réfraction optique peut décroitre de manière monotone d’au moins 0,8, de préférence d’au moins 1,0, voire au moins 1,4 entre une valeur maximale supérieure à 2,4 à 350 nm et une valeur minimale inférieure à 2,3 entre 600 nm et 900 nm, notamment entre 800 nm et 900 nm.In other words, the value of the optical refractive index decreases monotonically by at least 0.8, preferably by at least 1.0, or even at least 1.4 between a maximum value greater than 2.4 at 350 nm and a minimum value between 600 nm and 900 nm. By way of example, the optical refractive index value may decrease monotonically by at least 0.8, preferably by at least 1.0, or even at least 1.4 between a maximum value greater than 2.4 at 350 nm and a minimum value less than 2.3 between 600 nm and 900 nm, in particular between 800 nm and 900 nm.
Sans qu’elles soient particulièrement requises pour obtenir les effets de la présente invention, ces valeurs d’indice de réfraction optique peuvent néanmoins être avantageuses quant au respect des spécifications en termes de couleur pour des applications sur les marchés du bâtiment et de la construction. En particulier, elles permettent l’obtention de couleurs neutres.Although not particularly required to achieve the effects of the present invention, these optical refractive index values may nevertheless be advantageous in terms of meeting color specifications for applications in the building and construction markets. In particular, they allow neutral colors to be obtained.
Selon certains modes complémentaires préférés de réalisation, le coefficient d’extinction optique de la couche d’oxyde de tungstène 120a, 160a, 200a peut être inférieur à 0,2, voire 0,1 à 500 nm et inférieur à 2, voire 1,5 à 1200 nm. La sélectivité peut ainsi être favorablement davantage augmentée.According to certain additional preferred embodiments, the optical extinction coefficient of the tungsten oxide layer 120a, 160a, 200a may be less than 0.2, or even 0.1 at 500 nm and less than 2, or even 1.5 at 1200 nm. The selectivity can thus be favorably further increased.
Le coefficient d’extinction optique et l’indice de diffraction optique peuvent varier si un ou plusieurs éléments dopants sont inclus dans la couche d’oxyde de tungstène et selon la nature et la quantité du ou des éléments dopants sélectionnés parmi les éléments du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC. Ils peuvent notamment présenter des comportements différents de ce qui a été décrit précédemment dans le cadre des exemples illustratifs et explicatifs des
Selon certains modes particuliers de réalisation, la couche d’oxyde de tungstène ne comprend aucun élément dopant et est en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris de préférence entre 2,55 et 2,98.According to certain particular embodiments, the tungsten oxide layer does not comprise any doping element and is made of pure substoichiometric tungsten oxide, WOx, with x preferably between 2.55 and 2.98.
Selon certains modes particuliers de réalisation, la couche d’oxyde de tungstène comprend l’élément dopant X ou les éléments dopants X1,X2,… dans une proportion telle que le rapport molaire, X/W dudit élément sur le tungstène , W, ou la somme des rapports molaires de chaque élément sur le tungstène (X1+X2+…)/W est comprise entre 0,01 et 0,4, de préférence entre 0,01 et 0,2, voire entre 0,01 et 0,1. Il a été constaté que ces valeurs de rapport molaire peuvent avantageusement permettre d’obtenir les valeurs de coefficient d’extinction optique et d’indice de réfraction décrites dans les modes de réalisation précédents tout en limitant la quantité d’éléments dopants. En outre, une économie sur l’exploitation des ressources minérales pour les éléments dopants peut éventuellement en résulter, ainsi qu’une diminution des coûts.According to certain particular embodiments, the tungsten oxide layer comprises the doping element X or the doping elements X1, X2,… in a proportion such that the molar ratio, X/W of said element on the tungsten, W, or the sum of the molar ratios of each element on the tungsten (X1+X2+…)/W is between 0.01 and 0.4, preferably between 0.01 and 0.2, or even between 0.01 and 0.1. It has been found that these molar ratio values can advantageously make it possible to obtain the optical extinction coefficient and refractive index values described in the preceding embodiments while limiting the quantity of doping elements. In addition, a saving on the exploitation of mineral resources for the doping elements can possibly result therefrom, as well as a reduction in costs.
Selon certains modes de réalisation, la couche d’oxyde de tungstène comprend au moins un élément dopant sélectionné parmi l’hydrogène, le lithium, le sodium, le potassium et le césium. Parmi les éléments du groupe 1, ces éléments particuliers peuvent permettre d’obtenir les valeurs de coefficient d’extinction optique et d’indice de réfraction les plus optimales pour les effets techniques recherchés.In some embodiments, the tungsten oxide layer comprises at least one doping element selected from hydrogen, lithium, sodium, potassium and cesium. Among the group 1 elements, these particular elements can provide the most optimal optical extinction coefficient and refractive index values for the desired technical effects.
Selon des modes particulièrement préférés, la couche d’oxyde de tungstène comprend le césium comme élément dopant, et le rapport molaire du césium sur le tungstène est compris entre 0,01 et 0,2, de préférence entre 0,01 et 0,1. Ces modes de réalisation permettent d’obtenir les meilleures performances quant à l’augmentation de la sélectivité, la préservation de couleurs neutres, et à l’économie sur les coûts.In particularly preferred embodiments, the tungsten oxide layer comprises cesium as a doping element, and the molar ratio of cesium to tungsten is between 0.01 and 0.2, preferably between 0.01 and 0.1. These embodiments provide the best performance in terms of increased selectivity, preservation of neutral colors, and cost savings.
Ce qui importe le plus dans le cadre de l’invention est que l’absorption dans le visible du matériau de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène soit la plus basse possible dans le domaine du visible (longueur d’onde de 380 à 780 nm) afin de maximiser le gain en sélectivité.What is most important in the context of the invention is that the absorption in the visible range of the material of the tungsten oxide layer(s) is as low as possible in the visible range (wavelength from 380 to 780 nm) in order to maximize the gain in selectivity.
Le substrat 10, transparent, peut être de préférence plan et peut être de nature organique ou inorganique, rigide ou flexible. En particulier, il peut être un verre minéral, par exemple un verre silico-sodo-calcique.The substrate 10, transparent, may preferably be flat and may be of organic or inorganic nature, rigid or flexible. In particular, it may be a mineral glass, for example a soda-lime-silica glass.
Des exemples de substrats organiques pouvant être avantageusement utilisés pour la mise en œuvre de l’invention peuvent être les matériaux polymères tels que les polyéthylènes, les polyesters, les polyacrylates, les polycarbonates, les polyuréthanes, les polyamides. Ces polymères peuvent être des polymères fluorés.Examples of organic substrates that can be advantageously used for implementing the invention may be polymeric materials such as polyethylenes, polyesters, polyacrylates, polycarbonates, polyurethanes, polyamides. These polymers may be fluorinated polymers.
Des exemples de substrats minéraux pouvant être avantageusement mis en œuvre dans l’invention peuvent être les feuilles de verre minéral ou vitrocéramique. Le verre peut être de préférence un verre de type silico-sodo-calcique, borosilicate, aluminosilicate ou encore alumino-boro-silicate. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, le substrat 10 est une feuille de verre minéral silico-sodo-calcique.Examples of mineral substrates that can be advantageously implemented in the invention may be mineral or glass-ceramic glass sheets. The glass may preferably be a soda-lime-silica, borosilicate, aluminosilicate or alumino-borosilicate type glass. According to a preferred embodiment of the invention, the substrate 10 is a soda-lime-silica mineral glass sheet.
La présence de la couche d’oxyde de tungstène 120a, 160a, 200a dans chaque module diélectrique 120, 160, 200 permet les réductions plus importantes du facteur solaire et les augmentations les plus importantes de la transmission lumineuse.The presence of the tungsten oxide layer 120a, 160a, 200a in each dielectric module 120, 160, 200 allows the greatest reductions in solar factor and the greatest increases in light transmission.
Selon certains modes avantageux de réalisation, l’épaisseur physique de la ou des couches d’oxyde de tungstène 120a,160a, 200a peuvent être comprises entre 2 nm et 50 nm, en particulier entre 5 nm et 30 nm, de préférence entre 5 nm et 20 nm. Ces intervalles d’épaisseurs sont suffisants pour obtenir les avantages remarquables du premier aspect de l’invention.According to certain advantageous embodiments, the physical thickness of the tungsten oxide layer(s) 120a, 160a, 200a may be between 2 nm and 50 nm, in particular between 5 nm and 30 nm, preferably between 5 nm and 20 nm. These thickness ranges are sufficient to obtain the remarkable advantages of the first aspect of the invention.
La
Dans cette structure, les couches fonctionnelles 140, 180, sont en particulier à base d’argent ou d’alliage métallique contenant de l'argent, et sont chacune disposée entre deux modules antireflet : le module antireflet 120 sous-jacent situé en dessous de la première couche fonctionnelle 140 en direction du substrat 10 et le module antireflet 160 intermédiaire disposé au-dessus de la première couche fonctionnelle 140 à l’opposé du substrat 10 et sous la seconde couche fonctionnelle 180. Un module antireflet 200 sus-jacent est disposé au-dessus de la deuxième couche fonctionnelle 180 à l’opposé du substrat 10.In this structure, the functional layers 140, 180 are in particular based on silver or a metal alloy containing silver, and are each arranged between two antireflection modules: the underlying antireflection module 120 located below the first functional layer 140 in the direction of the substrate 10 and the intermediate antireflection module 160 arranged above the first functional layer 140 opposite the substrate 10 and under the second functional layer 180. An overlying antireflection module 200 is arranged above the second functional layer 180 opposite the substrate 10.
Ces modules antireflet 120, 160, 200, comportent chacun au moins une couche diélectrique 124, 126, 129 ; 162, 164, 166, 168, 169 ; 202, 203, 204, 206.These anti-reflective modules 120, 160, 200 each comprise at least one dielectric layer 124, 126, 129; 162, 164, 166, 168, 169; 202, 203, 204, 206.
Une couche de protection terminale 300, la plus éloignée de la face 11, peut terminer l’empilement.A terminal protective layer 300, furthest from face 11, can complete the stack.
Pour la structure d’empilement à deux couches fonctionnelles illustrée, la couche première fonctionnelle 140 est située indirectement sur le module antireflet 120 sous-jacent et indirectement sous le module antireflet 160 intermédiaire : il y a une couche de sous-blocage 130 située entre le module antireflet 120 sous-jacent et la première couche fonctionnelle 140 et une couche de sur-blocage 150 située entre la première couche fonctionnelle 140 et le module antireflet 160 intermédiaire.For the illustrated two-layer functional stack structure, the first functional layer 140 is located indirectly on the underlying anti-reflective module 120 and indirectly under the intermediate anti-reflective module 160: there is an under-blocking layer 130 located between the underlying anti-reflective module 120 and the first functional layer 140 and an over-blocking layer 150 located between the first functional layer 140 and the intermediate anti-reflective module 160.
Pour la structure d’empilement à deux couches fonctionnelles illustrée, la deuxième couche fonctionnelle 180 est située indirectement sur le module antireflet 160 intermédiaire sous-jacent et indirectement sous le module antireflet 200 : il y a une couche de sous-blocage 170 située entre le module antireflet 160 sous-jacent et la deuxième couche fonctionnelle 180 et une couche de sur-blocage 190 située entre la deuxième couche fonctionnelle 180 et le module antireflet 200.For the illustrated two-functional layer stack structure, the second functional layer 180 is located indirectly on the underlying intermediate anti-reflective module 160 and indirectly below the anti-reflective module 200: there is an under-blocking layer 170 located between the underlying anti-reflective module 160 and the second functional layer 180 and an over-blocking layer 190 located between the second functional layer 180 and the anti-reflective module 200.
Chaque couche fonctionnelle métallique 140, 180 a pour fonction de réfléchir les rayonnements infrarouges et/ou une partie du rayonnement solaire. Elle peut être de tout métal adapté, par exemple à base d’or ou à base d’argent. L’épaisseur de chaque couche fonctionnelle métallique 140, 180 peut être typiquement comprise entre 2 nm et 25 nm, de préférence entre 10 nm et 20 nm.Each metal functional layer 140, 180 has the function of reflecting infrared radiation and/or a portion of solar radiation. It may be of any suitable metal, for example gold-based or silver-based. The thickness of each metal functional layer 140, 180 may typically be between 2 nm and 25 nm, preferably between 10 nm and 20 nm.
Selon des modes préférés de réalisation, chaque couche fonctionnelle métallique 140, 180, est une couche à base d’argent.According to preferred embodiments, each metal functional layer 140, 180 is a silver-based layer.
Les modules diélectriques peuvent comprendre une ou plusieurs couches à d’oxydes et/ou de nitrures d’éléments métalliques et/ou d’alliages métalliques, tels que, par exemple, l’oxyde de zinc, l’oxyde mixte de zinc et d’étain, le nitrure de silicium, l’oxyde de silicium, le nitrure de zirconium, l’oxyde de titane, l’oxyde d’étain, et l’oxy-nitrure de silicium.The dielectric modules may comprise one or more layers of oxides and/or nitrides of metallic elements and/or metal alloys, such as, for example, zinc oxide, mixed zinc and tin oxide, silicon nitride, silicon oxide, zirconium nitride, titanium oxide, tin oxide, and silicon oxynitride.
Les procédés de dépôts de couches minces sur des substrats, notamment des substrats verriers, sont des procédés bien connus dans l'industrie. A titre d’exemple, le dépôt d’un empilement de couches minces sur un substrat verrier, est réalisé par les dépôts successifs de chaque couche mince dudit empilement en faisant passer le substrat en verre à travers une succession de cellules de dépôt adaptées pour déposer une couche mince donnée.The methods of depositing thin layers on substrates, in particular glass substrates, are methods well known in the industry. For example, the deposition of a stack of thin layers on a glass substrate is carried out by successive deposits of each thin layer of said stack by passing the glass substrate through a succession of deposition cells adapted to deposit a given thin layer.
Les cellules de dépôt peuvent utiliser des méthodes de dépôt telles que la pulvérisation assistée par champ magnétique (également appelée pulvérisation magnétron), le dépôt assisté par faisceau d'ions (IBAD), l'évaporation, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD), le dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD), etc.Deposition cells can use deposition methods such as magnetic field-assisted sputtering (also called magnetron sputtering), ion beam-assisted deposition (IBAD), evaporation, chemical vapor deposition (CVD), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD), etc.
Le procédé de dépôts par pulvérisation assistée par champ magnétique est particulièrement utilisé. Les conditions de dépôt de couches sont largement documentées dans la littérature, par exemple dans les demandes de brevet WO2012/093238 A1 et WO2017/00602 A1.The magnetic field-assisted sputtering deposition process is particularly used. The conditions for deposition of layers are widely documented in the literature, for example in patent applications WO2012/093238 A1 and WO2017/00602 A1.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un vitrage, en particulier simple, double ou triple vitrage, comprenant un substrat transparent selon l’un des quelconques modes de réalisation décrits.A second aspect of the invention relates to glazing, in particular single, double or triple glazing, comprising a transparent substrate according to any of the embodiments described.
Un vitrage monolithique comprend un seul substrat, en particulier une feuille de verre minéral. Il peut s’agir d’un simple vitrage. Lorsque le substrat selon l’invention est utilisé comme vitrage monolithique, l’empilement fonctionnel de couches minces est de préférence déposé sur la face du substrat orientée vers l’intérieur de la pièce du bâtiment sur les murs de laquelle le vitrage est installé. Dans une telle configuration, il peut être avantageux de protéger la première couche et éventuellement l’empilement de couches minces contre les dégradations physiques ou chimiques à l’aide d’un moyen approprié.A monolithic glazing comprises a single substrate, in particular a sheet of mineral glass. It may be a single glazing. When the substrate according to the invention is used as a monolithic glazing, the functional stack of thin layers is preferably deposited on the face of the substrate facing the inside of the room of the building on the walls of which the glazing is installed. In such a configuration, it may be advantageous to protect the first layer and possibly the stack of thin layers against physical or chemical degradation using an appropriate means.
Un vitrage multiple comprend au moins deux substrats, en particulier des feuilles de verre minéral, parallèles séparées par une lame de gaz isolant. La plupart des vitrages multiples sont des doubles ou triples vitrages, c’est-à-dire qu’ils comprennent respectivement deux ou trois vitres. Lorsque le substrat selon l’invention est utilisé comme élément d’un vitrage multiple, l’empilement fonctionnel de couches minces est de préférence déposé sur la face de la feuille de verre orientée vers l’intérieur en contact avec le gaz isolant. Cette disposition a pour avantage de protéger l’empilement des dégradations chimiques ou physiques de l’environnement extérieur.Multiple glazing comprises at least two substrates, in particular mineral glass sheets, parallel separated by a layer of insulating gas. Most multiple glazings are double or triple glazings, i.e. they comprise two or three panes respectively. When the substrate according to the invention is used as an element of multiple glazing, the functional stack of thin layers is preferably deposited on the face of the glass sheet facing inwards in contact with the insulating gas. This arrangement has the advantage of protecting the stack from chemical or physical degradation in the external environment.
Un tel empilement de couches minces 14 peut être utilisé dans une vitre feuilletée réalisant une séparation entre un espace extérieur et un espace intérieur. Cette vitre feuilletée est constituée de deux substrats, verriers, qui sont maintenus ensemble par une feuille intercalaire de matière plastique.Such a stack of thin layers 14 can be used in a laminated glass pane providing a separation between an exterior space and an interior space. This laminated glass pane is made up of two glass substrates, which are held together by an interlayer sheet of plastic material.
Un tel empilement de couches minces 14 peut aussi être utilisé dans un vitrage multiple 100 réalisant une séparation entre un espace extérieur ES et un espace intérieur IS ; ce vitrage peut présenter une structure de double vitrage, comme illustré en
En
Selon un premier mode de réalisation, illustré en
Selon un second mode de réalisation, illustré en
Toutefois, il peut aussi être envisagé que dans cette structure de double vitrage, l’un des substrats présente une structure feuilletée.However, it can also be envisaged that in this double glazing structure, one of the substrates has a laminated structure.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est fourni un procédé de fabrication d’un substrat transparent selon le premier aspect de l’invention, tel que la couche d’oxyde de tungstène est déposée par une méthode de pulvérisation cathodique magnétron à l’aide d’une cible en tungstène ou en oxyde de tungstène, le matériau constituant ladite cible étant éventuellement dopé à l’aide d’un élément chimique choisi parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC.According to a third aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a transparent substrate according to the first aspect of the invention, such that the tungsten oxide layer is deposited by a magnetron sputtering method using a tungsten or tungsten oxide target, the material constituting said target being optionally doped using a chemical element chosen from the chemical elements of group 1 according to the IUPAC nomenclature.
Lorsqu’une cible métallique en tungstène pur ou une cible en oxyde de tungstène pur est utilisée, elle peut permettre de déposer une couche en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris de préférence entre 2,55 et 2,98.When a pure tungsten metal target or a pure tungsten oxide target is used, it can be used to deposit a layer of pure substoichiometric tungsten oxide, WO x , with x preferably between 2.55 and 2.98.
Un avantage à utiliser une cible céramique (c’est-à-dire avec de l’oxygène) par rapport à une cible métallique, en particulier pour les cibles rotatives, est que la cible céramique est plus légère ; il est ainsi plus facile de maîtriser le procédé utilisant cette cible céramique.An advantage of using a ceramic target (i.e. with oxygen) over a metal target, especially for rotating targets, is that the ceramic target is lighter; it is therefore easier to control the process using this ceramic target.
Lorsqu’une cible céramique ou métallique est utilisée, elle peut notamment contenir un ou plusieurs éléments dopants dans une proportion telle que décrite pour la couche d’oxyde de tungstène dopé dans certains modes de réalisation du premier aspect de l’invention.When a ceramic or metallic target is used, it may in particular contain one or more doping elements in a proportion as described for the doped tungsten oxide layer in certain embodiments of the first aspect of the invention.
La ou les couches de tungstène peuvent être déposées par pulvérisation cathodique à l’aide de la cible susmentionnée sous une atmosphère comprenant 0% à 50%, de préférence 5% à 25% de dioxygène sous une pression comprise en entre 1 à 15 mTorr, de préférence de 3 à 10 mTorr. De préférence, le dépôt est réalisé à froid, c’est-à-dire à une température inférieure à 100°C, notamment comprise entre 20°C et 60°C, pour le substrat.The tungsten layer(s) may be deposited by sputtering using the aforementioned target under an atmosphere comprising 0% to 50%, preferably 5% to 25% of dioxygen under a pressure of between 1 and 15 mTorr, preferably 3 to 10 mTorr. Preferably, the deposition is carried out cold, i.e. at a temperature below 100°C, in particular between 20°C and 60°C, for the substrate.
Tous les modes de réalisation décrits, qu’ils concernent le premier ou deuxième aspect de l’invention, peuvent être combinés entre eux sans modification ou adaptation particulière. Dans l’éventualité où des incompatibilités techniques apparaitraient lors de la mise œuvre d’une de ces combinaisons, il est à la portée de l’homme du métier de pouvoir les résoudre à l’aide de ses connaissances sans que cela ne requiert des efforts indus, notamment par la mise en œuvre d’un programme de recherche.All the embodiments described, whether they relate to the first or second aspect of the invention, can be combined with each other without any particular modification or adaptation. In the event that technical incompatibilities arise when implementing one of these combinations, it is within the reach of those skilled in the art to be able to resolve them using their knowledge without this requiring undue effort, in particular by implementing a research program.
Les caractéristiques et avantages de l’invention sont illustrés par les exemples et contre-exemples décrits ci-après.The features and advantages of the invention are illustrated by the examples and counterexamples described below.
Dans les exemples suivants, les couches métalliques fonctionnelles 140,180 sont des couches d’argent (Ag). Les couches de blocage 130, 150, 170, 190 sont des couches métalliques en alliage de nickel et de chrome (NiCr). Les modules diélectriques 120, 160, 200 comprennent des couches barrières, des couches de lissage ou des couches de mouillage. Les couches barrières sont à base de nitrure de silicium, dopé à l’aluminium (Si3N4:Al), à base de nitrure de silicium et de zirconium. Les couches de lissage sont à base d’oxyde mixte de zinc et d’étain (SnZnOx). Les couches de mouillage sont en oxyde de zinc (ZnO).In the following examples, the functional metal layers 140, 180 are silver (Ag) layers. The blocking layers 130, 150, 170, 190 are nickel-chromium alloy (NiCr) metal layers. The dielectric modules 120, 160, 200 comprise barrier layers, smoothing layers or wetting layers. The barrier layers are based on silicon nitride, doped with aluminum (Si 3 N 4 :Al), based on silicon nitride and zirconium. The smoothing layers are based on mixed zinc and tin oxide (SnZnOx). The wetting layers are made of zinc oxide (ZnO).
(à 550 nm)Hint
(at 550 nm)
2,20 pour C22.45 for C1
2.20 for C2
y / (y + x) = 0,17If x' Zr y' N z' with
y / (y + x) = 0.17
Les conditions de dépôt des couches, qui ont été déposées par pulvérisation (pulvérisation dite « cathodique magnétron »), sont résumées dans le tableau 2.The deposition conditions of the layers, which were deposited by sputtering (so-called “magnetron cathode sputtering”), are summarized in Table 2.
at. = atomiqueat. = atomic
Dans les tableaux de présentation de composition des exemples ci-après, portant des numéros impairs, les deux premières colonnes indiquent le numéro de la couche ou du module, en référence à la
Pour permettre d’atteindre la transmission lumineuse basse en double vitrage de 50 %, voire parfois pour permettre d’atteindre la transmission lumineuse basse en double vitrage de 60 %, une couche absorbante métallique 125 est prévue dans le premier module diélectrique, entre deux couches diélectriques à base de nitrure, come enseigné par la demande internationale de brevet N° WO 02/48065.To enable the low light transmission of 50% in double glazing to be achieved, or sometimes even to enable the low light transmission of 60% in double glazing to be achieved, a metallic absorbent layer 125 is provided in the first dielectric module, between two nitride-based dielectric layers, as taught by international patent application No. WO 02/48065.
Dans une première série d’exemples E1a, E1b et E1c, la présence de la couche d’oxyde de tungstène C1 est testée dans le premier module diélectrique 120 et le troisième module diélectrique 200.In a first series of examples E1a, E1b and E1c, the presence of the tungsten oxide layer C1 is tested in the first dielectric module 120 and the third dielectric module 200.
Dans les tableaux de présentation des propriétés des exemples et des contre-exemples ci-après, portant des numéros paires, le facteur solaire, g, la sélectivité, s, la transmission lumineuse, TL, la réflexion lumineuse en face intérieure, Rint, et en face extérieure, Rext, ainsi que la couleur en transmission, en réflexion en face intérieure et en réflexion en face extérieure, ont été mesurés pour chaque substrat des exemples et des contre-exemples assemblés dans un double vitrage, tel qu’illustré sur la
Par l’expression « couleur », utilisée pour qualifier un substrat transparent muni d’un empilement, il est entendu la couleur telle que définie dans l’espace chromatique L*a*b* CIE 1976 selon la norme ISO 11664, notamment avec un illuminant D65 et un champ visuel de 2° ou 10° pour l’observateur de référence. Elle est mesurée conformément à ladite norme. Les mesures des paramètres de couleur a* et b*, en transmission (a*T, b*T), en réflexion externe (a*Rext, b*Rext) et en réflexion interne (a*Rint, b*Rint) sont regroupées.The term "colour", used to describe a transparent substrate with a stack, means the colour as defined in the CIE 1976 L*a*b* colour space according to ISO 11664, in particular with a D65 illuminant and a visual field of 2° or 10° for the reference observer. It is measured in accordance with said standard. The measurements of the colour parameters a* and b*, in transmission (a*T, b*T), in external reflection (a*Rext, b*Rext) and in internal reflection (a*Rint, b*Rint) are grouped together.
La transmission lumineuse dans le spectre visible, TL, le facteur solaire, g, et la sélectivité, s, et la réflexion interne, Rint, et la réflexion externe, Rext, dans le spectre visible sont définis, mesurés et calculés en conformité avec les normes EN 410, ISO 9050 et/ou ISO 10292.The luminous transmission in the visible spectrum, TL, the solar factor, g, and the selectivity, s, and the internal reflection, Rint, and the external reflection, Rext, in the visible spectrum are defined, measured and calculated in accordance with the standards EN 410, ISO 9050 and/or ISO 10292.
Le Tab. 4 montre que les trois exemples E1a, E1b et E1c selon l’invention présentent une transmission lumineuse TL similaire à celle, respectivement des contre-exemples CEa, CEb et CEc et un facteur solaire, g, meilleur (plus bas) que ceux des contre-exemples CEa, CEb et CEc.Tab. 4 shows that the three examples E1a, E1b and E1c according to the invention have a light transmission TL similar to that of the counterexamples CEa, CEb and CEc respectively and a solar factor, g, better (lower) than those of the counterexamples CEa, CEb and CEc.
Le Tab. 4 montre que les trois exemples E1a, E1b et E1c selon l’invention permettent un gain (augmentation) de sélectivité, s, par rapport, respectivement, aux contre-exemples CEa, CEb et CEc. Ce gain illustre l’effet synergique de la combinaison de la couche C1 à base d’oxyde de tungstène avec le premier et le troisième module diélectrique.Tab. 4 shows that the three examples E1a, E1b and E1c according to the invention allow a gain (increase) in selectivity, s, compared, respectively, to the counter-examples CEa, CEb and CEc. This gain illustrates the synergistic effect of the combination of the tungsten oxide-based C1 layer with the first and third dielectric modules.
Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 22 %.External and internal reflections are also low; they are less than 22%.
Dans une deuxième série d’exemples E2a, E2b, E2c et E2d de substrat selon le premier aspect de l’invention la présence de la couche d’oxyde de tungstène C2 est testée dans le premier module diélectrique 120 et dans le troisième module diélectrique 200. Ces exemples sont comparés respectivement aux mêmes contre-exemples CEa, CEb et CEc que précédemment et un contre-exemple CEd est ajouté.In a second series of examples E2a, E2b, E2c and E2d of substrate according to the first aspect of the invention the presence of the tungsten oxide layer C2 is tested in the first dielectric module 120 and in the third dielectric module 200. These examples are compared respectively to the same counter-examples CEa, CEb and CEc as previously and a counter-example CEd is added.
Le tableau 6 présente des propriétés de ces exemples et de ces contre-exemples.Table 6 presents properties of these examples and counterexamples.
Le Tab. 6 montre que les quatre exemples E2a, E2b, E2c et E2d selon l’invention présentent une transmission lumineuse TL similaire à celle, respectivement des contre-exemples CEa, CEb, CEc et CEd et un facteur solaire, g, meilleur (plus bas) que ceux des contre-exemples CEa, CEb, CEc et CEd.Tab. 6 shows that the four examples E2a, E2b, E2c and E2d according to the invention have a light transmission TL similar to that of the counterexamples CEa, CEb, CEc and CEd respectively and a solar factor, g, better (lower) than those of the counterexamples CEa, CEb, CEc and CEd.
Le Tab. 6 montre que les quatre exemples E2a, E2b, E2c et E2d selon l’invention permettent un gain (augmentation) de sélectivité, s, par rapport, respectivement, aux contre-exemples CEa, CEb, CEc et CEd. Ce gain illustre l’effet synergique de la combinaison de la couche C2 à base d’oxyde de tungstène avec le premier et le troisième module diélectrique.Tab. 6 shows that the four examples E2a, E2b, E2c and E2d according to the invention allow a gain (increase) in selectivity, s, compared, respectively, to the counter-examples CEa, CEb, CEc and CEd. This gain illustrates the synergistic effect of the combination of the tungsten oxide-based C2 layer with the first and third dielectric modules.
Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 20 %.External and internal reflections are also low; they are less than 20%.
La
Dans une troisième série d’exemples E13’a, E13’’’a, E13’b, E13’’’b, E13’c, et E13’’’c de substrat selon le premier aspect de l’invention la présence de la couche d’oxyde de tungstène C1 est testée dans le premier module diélectrique 120 uniquement pour les exemples comportant « ‘ » dans leur nom et dans le troisième module diélectrique 200 uniquement pour les exemples comportant un « ’’’ » dans leur nom. Ces exemples sont comparés respectivement aux mêmes contre-exemples CEa, CEb et CEc que précédemment (pour les propriétés uniquement).In a third series of examples E13’a, E13’’’a, E13’b, E13’’’b, E13’c, and E13’’’c of substrate according to the first aspect of the invention the presence of the tungsten oxide layer C1 is tested in the first dielectric module 120 only for the examples having “ ‘ ” in their name and in the third dielectric module 200 only for the examples having a “ ’’’ ” in their name. These examples are compared respectively to the same counter-examples CEa, CEb and CEc as previously (for the properties only).
Le tableau 8 présente des propriétés de ces exemples et les compare aux contre-exemples précédant.Table 8 presents properties of these examples and compares them to the preceding counterexamples.
Le Tab. 8 montre que les six exemples E13’a, E13’’’a, E13’b, E13’’’b, E13’c, et E13’’’c selon l’invention présentent une transmission lumineuse TL similaire à celle, respectivement des contre-exemples CEa, CEb et CEc et un facteur solaire, g, meilleur (plus bas) que ceux des contre-exemples CEa, CEb et CEc.Tab. 8 shows that the six examples E13’a, E13’’’a, E13’b, E13’’’b, E13’c, and E13’’’c according to the invention have a light transmission TL similar to that of, respectively, the counterexamples CEa, CEb and CEc and a solar factor, g, better (lower) than those of the counterexamples CEa, CEb and CEc.
Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 22 %.External and internal reflections are also low; they are less than 22%.
La comparaison des propriétés des exemples E13’a, E13’’’a, E13’b, E13’’’b, E13’c, et E13’’’c selon l’invention avec, respectivement en fonction de la gamme de transmission lumineuse, celles exemples E1a, E1b et E1c selon l’invention montre que l’effet de la couche à base d’oxyde de tungstène est plus grand (facteur solaire plus bas) ou similaire lorsque le premier et le troisième module diélectrique comportent tous les deux cette couche à base d’oxyde de tungstène.Comparing the properties of examples E13’a, E13’’’a, E13’b, E13’’’b, E13’c, and E13’’’c according to the invention with, respectively depending on the light transmission range, those of examples E1a, E1b and E1c according to the invention shows that the effect of the tungsten oxide-based layer is greater (lower solar factor) or similar when the first and third dielectric modules both comprise this tungsten oxide-based layer.
La
Dans une quatrième série d’exemples, deux exemples, E24’c et E24’’c de substrat selon le premier aspect de l’invention testent la présence de la couche d’oxyde de tungstène C2 dans le premier module diélectrique 120 pour l’exemple E24’c et dans les trois modules diélectriques 120, 160 et 200 pour l’exemple E24’’c. Ces exemples sont comparés au même exemple E2c que précédemment.In a fourth series of examples, two examples, E24’c and E24’’c of substrate according to the first aspect of the invention test the presence of the tungsten oxide layer C2 in the first dielectric module 120 for the example E24’c and in the three dielectric modules 120, 160 and 200 for the example E24’’c. These examples are compared to the same example E2c as previously.
Le tableau 10 présente des propriétés de ces exemples et de ces contre-exemples.Table 10 presents properties of these examples and counterexamples.
Le Tab. 10 montre que les trois exemples E24’c, E2c et E24’’c selon l’invention permettent un gain (augmentation) de sélectivité, s, par rapport, respectivement, au contre-exemple CEc sans couche à base d’oxyde de tungstène.Tab. 10 shows that the three examples E24’c, E2c and E24’’c according to the invention allow a gain (increase) in selectivity, s, compared, respectively, to the counter-example CEc without tungsten oxide-based layer.
Le Tab. 10 montre que pour une transmission lumineuse TL similaire de l’ordre de 70 %, le facteur solaire, g, est meilleur (plus bas) lorsque chaque module diélectrique comporte une (et une seule) couche à base d’oxyde de tungstène (exemple E24’’c). La sélectivité est légèrement plus élevée (quoiqu’en pratique très proche), lorsqu’une couche à base d’oxyde de tungstène est prévue dans le premier et le dernier module diélectrique (exemple E2c).Tab. 10 shows that for a similar light transmission TL of the order of 70%, the solar factor, g, is better (lower) when each dielectric module has one (and only one) tungsten oxide layer (example E24’’c). The selectivity is slightly higher (although in practice very close), when a tungsten oxide layer is provided in the first and last dielectric module (example E2c).
La comparaison des propriétés des exemples E24’’c et E24c selon l’invention montre que l’effet de la couche à base d’oxyde de tungstène est plus grand (facteur solaire plus bas) lorsque les trois modules diélectriques comportent tous une couche à base d’oxyde de tungstène par rapport à une configuration dans laquelle seul le premier module diélectrique comporte une couche à base d’oxyde de tungstène.Comparison of the properties of examples E24’’c and E24c according to the invention shows that the effect of the tungsten oxide-based layer is greater (lower solar factor) when all three dielectric modules comprise a tungsten oxide-based layer compared to a configuration in which only the first dielectric module comprises a tungsten oxide-based layer.
Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 20 %.External and internal reflections are also low; they are less than 20%.
Dans une autre série d’exemples E15’a, E16’a, E15’b, E16’b, E15’c, et E16’c de substrat selon le premier aspect de l’invention la présence de la couche d’oxyde de tungstène C1 est testée dans le premier module diélectrique 120 pour tous ces exemples avec en outre :
- pour la série E15’ : une couche diélectrique à haut indice de réfraction à base de nitrure 204 dans le troisième module diélectrique 200 ; et
- pour la série E16’ : une couche de contact à base d’oxyde 203 dans le troisième module diélectrique 200. Ces exemples sont comparés aux mêmes exemples E13’a, E13’b et E13’c que précédemment (pour les propriétés).In another series of examples E15'a, E16'a, E15'b, E16'b, E15'c, and E16'c of substrate according to the first aspect of the invention the presence of the tungsten oxide layer C1 is tested in the first dielectric module 120 for all these examples with in addition:
- for the E15' series: a high refractive index dielectric layer based on nitride 204 in the third dielectric module 200; and
- for the E16' series: an oxide-based contact layer 203 in the third dielectric module 200. These examples are compared to the same examples E13'a, E13'b and E13'c as previously (for the properties).
Le tableau 12 présente des propriétés de ces exemples et les compare aux contre-exemples précédant.Table 12 presents properties of these examples and compares them to the preceding counterexamples.
Le Tab. 12 montre que les six exemples E15’a, E16’a, E15’b, E16’b, E15’c, et E16’c selon l’invention présentent une transmission lumineuse TL similaire à celle, respectivement des contre-exemples CEa, CEb et CEc et un facteur solaire, g, meilleur (plus bas) que ceux des contre-exemples CEa, CEb et CEc.Tab. 12 shows that the six examples E15’a, E16’a, E15’b, E16’b, E15’c, and E16’c according to the invention have a light transmission TL similar to that of, respectively, the counterexamples CEa, CEb and CEc and a solar factor, g, better (lower) than those of the counterexamples CEa, CEb and CEc.
Le Tab. 12 montre que les six exemples E15’a, E16’a, E15’b, E16’b, E15’c, et E16’c selon l’invention permettent un gain (augmentation) de sélectivité, s, par rapport, respectivement, aux exemples E13’a, E13’b et E13’c. Ce gain illustre l’effet synergique de la combinaison de la couche C1 à base d’oxyde de tungstène dans le premier module diélectrique avec dans le troisième module diélectrique : une couche diélectrique à haut indice de réfraction à base de nitrure 204 ou une couche de contact à base d’oxyde 203.Tab. 12 shows that the six examples E15’a, E16’a, E15’b, E16’b, E15’c, and E16’c according to the invention allow a gain (increase) in selectivity, s, compared, respectively, to examples E13’a, E13’b, and E13’c. This gain illustrates the synergistic effect of the combination of the tungsten oxide-based layer C1 in the first dielectric module with in the third dielectric module: a high refractive index dielectric layer based on nitride 204 or a contact layer based on oxide 203.
Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 22 %.External and internal reflections are also low; they are less than 22%.
La
Des exemples E25’a, E25’b et E25’c selon l’invention et des exemples E26’a, E26’b et E26’c selon l’invention ont été réalisés de manière similaire, respectivement un à un aux exemples E15’a, E15’b, E15’c E16’a, E16’b, et E16’c selon l’invention en remplaçant uniquement la couche C1 par la couche C2 ; des exemples E25’d et E26’d ont en outre été conçus pour des configurations de double vitrage présentant une transmission lumineuse d’environ 75 %. Des exemples E24’a, E24’b et E24’d selon l’invention ont été réalisés de manière similaire, respectivement un à un aux exemples E2a, E2b et E2d selon l’invention en utilisant une seule couche C2, dans le premier module diélectrique (c’est-à-dire sans couche dans le troisième module diélectrique), comme pour l’exemple E24’c présenté ci-avant.Examples E25’a, E25’b and E25’c according to the invention and examples E26’a, E26’b and E26’c according to the invention were made in a similar manner, respectively one by one to examples E15’a, E15’b, E15’c E16’a, E16’b, and E16’c according to the invention by replacing only the layer C1 with the layer C2; examples E25’d and E26’d were further designed for double glazing configurations having a light transmission of approximately 75%. Examples E24’a, E24’b and E24’d according to the invention were produced in a similar manner, respectively one by one to examples E2a, E2b and E2d according to the invention using a single layer C2, in the first dielectric module (i.e. without a layer in the third dielectric module), as for example E24’c presented above.
La
Ces exemples illustrent très clairement les avantages des substrats de l’invention, à savoir qu’ils possèdent un facteur solaire réduit, une sélectivité plus élevée, et présentent une couleur neutre, tant en transmission que pour les réflexions.
These examples very clearly illustrate the advantages of the substrates of the invention, namely that they have a reduced solar factor, higher selectivity, and exhibit a neutral color, both in transmission and for reflections.
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