CA3006339A1 - Substrat muni d'un empilement a proprietes thermiques comportant au moins une couche en oxyde de nickel - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un substrat (30) transparent muni sur une face principale d'un empilement de couches minces comportant au moins une, voire une seule,couche fonctionnelle (140) métallique à propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire, notamment à base d'argent ou d'alliage métallique contenant de l'argent, et deux revêtements antireflet (120, 160), lesdits revêtements antireflet comportant chacun au moins une couche diélectrique (122, 126; 162, 168), ladite couche fonctionnelle (140) étant disposée entre les deux revêtements antireflet (120, 60), caractérisé en ce que au moins une couche en oxyde de nickel NixO est située sous et au contact de la couche fonctionnelle (140)en direction dudit substrat (30), avec une épaisseur physique de ladite couche en oxyde de nickel NixO d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0et 5,0 nm.

Description

SUBSTRAT MUNI D'UN EMPILEMENT A PROPRIETES THERMIQUES COMPORTANT AU
MOINS UNE COUCHE EN OXYDE DE NICKEL
L'invention concerne un substrat transparent notamment en un matériau rigide minéral comme le verre, ledit substrat étant revêtu d'un empilement de couches minces comprenant une couche fonctionnelle de type métallique pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge de grande longueur d'onde.

L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation de tels substrats pour fabriquer des vitrages d'isolation thermique et/ou de protection solaire. Ces vitrages peuvent être destinés aussi bien à équiper les bâtiments que les véhicules, en vue notamment de diminuer l'effort de climatisation et/ou d'empêcher une surchauffe excessive (vitrages dits de contrôle solaire ) et/ou diminuer la quantité
d'énergie dissipée vers l'extérieur (vitrages dits bas émissifs ) entraînée par l'importance toujours croissante des surfaces vitrées dans les bâtiments et les habitacles de véhicules.
Ces vitrages peuvent par ailleurs être intégrés dans des vitrages présentant des fonctionnalités particulières, comme par exemple des vitrages chauffants ou des vitrages électrochromes.
Un type d'empilement de couches connu pour conférer aux substrats de telles propriétés est constitué d'une couche métallique fonctionnelle à propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire, notamment une couche fonctionnelle métallique à base d'argent ou d'alliage métallique contenant de l'argent.
Dans ce type d'empilement, la couche fonctionnelle se trouve ainsi disposée entre deux revêtements antireflets comportant chacun en général plusieurs couches qui sont chacune en un matériau diélectrique du type nitrure et notamment nitrure de silicium ou d'aluminium ou du type oxyde. Du point de vue optique, le but de ces revêtements qui encadrent la couche fonctionnelle métallique est d'antirefléter cette couche fonctionnelle métallique.
Un revêtement de blocage est toutefois intercalé parfois entre un ou chaque revêtement antireflet et la couche métallique fonctionnelle, le revêtement de blocage disposé sous la couche fonctionnelle en direction du substrat, la protège lors d'un éventuel traitement thermique à haute température, du type bombage et/ou trempe et le revêtement de blocage disposé sur la couche fonctionnelle à
l'opposé
du substrat protège cette couche d'une éventuelle dégradation lors du dépôt du

- 2 -revêtement antireflet supérieur et lors d'un éventuel traitement thermique à
haute température, du type bombage et/ou trempe.
Il est connu, par exemple de la demande de brevet européen N EP 718 250 qu'une couche diélectrique dite de mouillage à base d'oxyde de zinc disposée directement sous une couche fonctionnelle métallique à base d'argent, en direction du substrat porteur, favorise l'obtention d'un état cristallographique adéquat de la couche fonctionnelle métallique tout en présentant l'avantage de pouvoir supporter un traitement thermique à haute température de bombage, trempe.
Ce document divulgue par ailleurs l'effet favorable de la présence d'une couche déposée sous forme métallique directement sur et au contact de la couche fonctionnelle à base d'argent pour la protection de la couche fonctionnelle pendant le dépôt des autres couches au-dessus et pendant le un traitement thermique à
haute température. L'homme du métier connaît ce type de couche sous l'appellation générique de couche de blocage ou blocker .
Il est en outre connu de la demande internationale de brevet N WO
2010/142926 différentes solutions pour réaliser un chauffage éclair ( flash heating en anglais) d'un empilement de couches minces comportant une ou plusieurs couches fonctionnelles à base d'argent. Le traitement par chauffage éclair permet d'améliorer la qualité de la couche fonctionnelle métallique et donc de diminuer l'émissivité (qui est directement liée à la résistance par carré) et l'utilisation d'une couche intermédiaire absorbante permet d'accroitre l'absorption de l'empilement pendant le traitement afin qu'il soit court mais efficace. Comme la couche intermédiaire absorbante devient transparente lors du traitement, les caractéristiques optiques de l'empilement après traitement sont intéressantes (une transmission lumineuse élevée peut notamment être obtenue).
Le but de l'invention est de parvenir à remédier aux inconvénients de l'art antérieur, en mettant au point un nouveau type d'empilement de couches monocouche fonctionnelle ou pluri-couches fonctionnelles, empilement qui présente une résistance par carré réduite (et donc une émissivité réduite), après un (ou des) traitement(s) thermique(s) à haute température du type bombage et/ou trempe et/ou recuit et/ou chauffage éclair.
Il a été découvert que, d'une manière surprenante, la présence d'une couche en oxyde de nickel dans un tel empilement avait des effets très favorables sur la réduction de la résistance par carré de l'empilement dans le cas où cette couche en oxyde de nickel est directement au contact et sous une couche fonctionnelle métallique à base d'argent.

- 3 -L'invention a ainsi pour objet, dans son acception la plus large, un substrat transparent selon la revendication 1. Ce substrat est muni sur une face principale d'un empilement de couches minces comportant au moins une, voire une seule, couche fonctionnelle métallique à propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire, notamment à base d'argent ou d'alliage métallique contenant de l'argent, et deux revêtements antireflet, lesdits revêtements antireflet comportant chacun au moins une couche diélectrique, ladite couche fonctionnelle étant disposée entre les deux revêtements antireflet, au moins une couche en oxyde de nickel NiO étant située sous et au contact de la couche fonctionnelle en direction dudit substrat, avec une épaisseur physique de ladite couche en oxyde de nickel NiO
d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.
Par couche métallique au sens de la présente invention, il faut comprendre que la couche ne comprend ni oxygène, ni azote.
Par revêtement au sens de la présente invention, il faut comprendre qu'il peut y avoir une seule couche ou plusieurs couches de matériaux différents à
l'intérieur du revêtement.
Par au contact on entend au sens de l'invention qu'aucune couche n'est interposée entre les deux couches considérées.
Par à base de on entend au sens de l'invention que l'élément ou le matériau ainsi désigné est présent à plus de 50 % atomique dans la couche considérée.
Avantageusement, l'unique (ou les) couche(s) fonctionnelle(s) métallique(s) à
propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire, est (ou sont) une (ou des) couche(s) continue(s).
De fait, selon l'invention, la couche en oxyde de nickel NiO ne comporte aucun autre élément que Ni et O. Le matériau constituant cette couche peut être qualifié
de : oxyde de nickel pur .
L'expression NiO vise le fait qu'il peut y avoir Ni101 mais aussi que le matériau constitutif de la couche peut ne pas présenter exactement cette stoechiométrie stable :
- le matériau de la couche peut être légèrement sur-stoechiométrique en Ni, avec par exemple un 0,8 x < 1 et notamment 0,8 x 0,95 ou - le matériau de la couche peut être légèrement sous stoechiométrique en Ni avec par exemple un 1 <x 1,2 et notamment 1,05 x 1,2.

- 4 -Dans une variante particulière, ladite couche en oxyde de nickel NiO présente un x entre 1,2 et 0,5, voire entre 0,9 et 0,6.
Dans une variante toute particulière, une couche à base d'oxyde de zinc est située en dessous, en direction dudit substrat, et au contact de ladite couche en oxyde de Nickel NiO.
De préférence, une couche en oxyde de Nickel Ni est située au-dessus et au contact, et/ou est située en dessous et au contact, de ladite couche en oxyde de Nickel NiO, une couche en oxyde de nickel la plus proche de ladite couche fonctionnelle étant alors moins oxydée qu'une autre couche en oxyde de nickel plus éloignée de ladite couche fonctionnelle en partant du substrat. En effet, une couche d'oxyde de nickel plus oxydée est meilleure bloqueur et une couche d'oxyde de nickel moins oxydée est meilleure absorbant lumineux.
De préférence en outre, lesdits revêtements antireflet sous-jacent et antireflet sus-jacent comportent chacun au moins une couche diélectrique à base de nitrure de silicium, éventuellement dopé à l'aide d'au moins un autre élément, comme l'aluminium.
Il est possible par ailleurs qu'une autre couche en oxyde de nickel NiO soit dans l'empilement, située sur la couche fonctionnelle et au contact de la couche fonctionnelle, avec une épaisseur physique de ladite couche en oxyde de nickel NiO
d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm. Le x est de préférence le même pour ces deux couches en oxyde de nickel NiO afin de faciliter le dépôt.
Sinon, il est possible qu'une couche métallique, notamment comprenant du nickel et du chrome, soit située sur et au contact de la couche fonctionnelle, avec une épaisseur physique de ladite couche métallique d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.
Il est possible en outre qu'une couche en oxyde de nickel NiO soit située sur ladite couche fonctionnelle en direction du substrat, avec interposition d'au moins une couche ou d'une seule couche en un matériau différent entre ladite couche en oxyde de nickel NiO et ladite couche fonctionnelle, cette couche en oxyde de nickel NiO présentant de préférence une épaisseur comprise entre 0,3 et 10,0 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm. Cela peut aussi avoir une influence favorable sur l'état cristallographique de la couche fonctionnelle métallique, et donc la résistance par carré de l'empilement.
L'empilement peut comporter une dernière couche ( overcoat en anglais), c'est-à-dire une couche de protection,

- 5 -Cette couche de protection présente, de préférence, une épaisseur physique comprise entre 0,5 et 10 nm.
Le vitrage selon l'invention incorpore au moins le substrat porteur de l'empilement selon l'invention, éventuellement associé à au moins un autre substrat.
Chaque substrat peut être clair ou coloré. Un des substrats au moins notamment peut être en verre coloré dans la masse. Le choix du type de coloration va dépendre du niveau de transmission lumineuse et/ou de l'aspect colorimétrique recherchés pour le vitrage une fois sa fabrication achevée.
Le vitrage selon l'invention peut présenter une structure feuilletée, associant notamment au moins deux substrats rigides du type verre par au moins une feuille de polymère thermoplastique, afin de présenter une structure de type verre/empilement de couches minces/feuille(s)/verre. Le polymère peut notamment être à base de polyvinylbutyral PVB, éthylène vinylacétate EVA, polyéthylène téréphtalate PET, polychlorure de vinyle PVC.
Le vitrage peut par ailleurs présenter une structure de type verre/empilement de couches minces/feuille(s) de polymère.
Les vitrages selon l'invention sont aptes à subir un traitement thermique sans dommage pour l'empilement de couches minces. Ils sont donc éventuellement bombés et/ou trempés.
Le vitrage peut être bombé et/ou trempé en étant constitué d'un seul substrat, celui muni de l'empilement. Il s'agit alors d'un vitrage dit monolithique .
Dans le cas où ils sont bombés, notamment en vue de constituer des vitrages pour véhicules, l'empilement de couches minces se trouve de préférence sur une face au moins partiellement non plane.
Le vitrage peut aussi être un vitrage multiple, notamment un double-vitrage, au moins le substrat porteur de l'empilement pouvant être bombé et/ou trempé.
Il est préférable dans une configuration de vitrage multiple que l'empilement soit disposé de manière à être tourné du côté de la lame de gaz intercalaire. Dans une structure feuilletée, l'empilement peut être en contact avec la feuille de polymère.
Le vitrage peut aussi être un triple vitrage constitué de trois feuilles de verre séparées deux par deux par une lame de gaz. Dans une structure en triple vitrage, le substrat porteur de l'empilement peut être en face 2 et/ou en face 5, lorsque l'on considère que le sens incident de la lumière solaire traverse les faces dans l'ordre croissant de leur numéro.
Lorsque le vitrage est monolithique ou multiple du type double-vitrage, triple vitrage ou vitrage feuilleté, au moins le substrat porteur de l'empilement peut être

- 6 -en verre bombé ou trempé, ce substrat pouvant être bombé ou trempé avant ou après le dépôt de l'empilement.
Avantageusement, la présente invention permet ainsi de réaliser un empilement de couches minces monocouche fonctionnelle métallique ou pluri-couches fonctionnelles métalliques qui présente une résistance par carré plus faible après traitement thermique, sans influencer de manière néfastes les paramètres optiques de l'empilement.
Les détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent des exemples non limitatifs suivants, illustrés à l'aide des figures ci-jointes illustrant :
- en figure 1, un empilement monocouche fonctionnelle selon l'invention, la couche fonctionnelle étant déposée directement sur un revêtement de sous-blocage et directement sous un revêtement de sur-blocage, l'empilement étant illustré pendant le traitement à l'aide d'une source produisant un rayonnement ;
- en figure 2, une solution de double vitrage incorporant un empilement monocouche fonctionnelle ;
- en figure 3, la courbe d'hystérésis de l'oxyde de nickel déposé à partir d'une cible métallique en présence d'oxygène ;
- en figure 4, le profil partiel de l'élément Ni analysé par SIMS pour l'exemple 1 avant traitement thermique (4BHT) et après traitement thermique (4AHT) ; et - en figure 5, le profil partiel de l'élément Ni analysé par SIMS pour l'exemple 2 avant traitement thermique (5BHT) et après traitement thermique (5AHT).
Dans les figures 1 et 2, les proportions entre les épaisseurs des différentes couches ou des différents éléments ne sont pas rigoureusement respectées afin de faciliter leur lecture.
La figure 1 illustre une structure d'un empilement 35 monocouche fonctionnelle selon l'invention déposé sur une face 29 d'un substrat 30 verrier, transparent, dans laquelle la couche fonctionnelle 140 unique, en particulier à base d'argent ou d'alliage métallique contenant de l'argent, est disposée entre deux revêtements antireflet, le revêtement antireflet sous-jacent 120 situé en dessous de la couche fonctionnelle 140 en direction du substrat 30 et le revêtement antireflet sus-jacent 160 disposé au-dessus de la couche fonctionnelle 140 à l'opposé du substrat 30.

7 PCT/FR2016/053172 Ces deux revêtements antireflet 120, 160, comportent chacun au moins une couche diélectrique 122, 126 ; 162, 168 et de préférence chacun au moins deux couches diélectriques : dans chaque revêtement diélectrique, une couche diélectrique 126, 162, de préférence à base d'oxyde de zinc qui est plus proche de la couche fonctionnelle 140 et une couche diélectrique 122, 168, de préférence à
base de nitrure de silicium, plus éloignée de la couche fonctionnelle 140.
Eventuellement, d'une part la couche fonctionnelle 140 peut être déposée directement sur un revêtement de sous-blocage 130 disposé entre le revêtement antireflet sous-jacent 120 et la couche fonctionnelle 140 et d'autre part la couche fonctionnelle 140 peut être déposée directement sous un revêtement de sur-blocage 150 disposé entre la couche fonctionnelle 140 et le revêtement antireflet sus-jacent 160.
Les couches de sous et/ou sur-blocage, bien que déposées sous forme métalliques et présentées comme étant des couches métalliques, sont parfois dans la pratique des couches oxydées car une de leurs fonctions (en particulier pour la couche de sur-blocage) est de s'oxyder au cours du dépôt de l'empilement afin de protéger la couche fonctionnelle.
Selon l'invention, au moins une couche en oxyde de nickel NiO (la couche 135 dans le tableau 1 ci-après) est située sous et au contact de la couche fonctionnelle 140 en direction dudit substrat 30, avec une épaisseur physique de ladite couche en oxyde de nickel NiO 135 d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et

8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.
Lorsqu'un empilement est utilisé dans un vitrage multiple 100 de structure double vitrage, comme illustré en figure 2, ce vitrage comporte deux substrats 60, 30 qui sont maintenus ensemble par une structure de châssis 90 et qui sont séparés l'un de l'autre par une lame de gaz intercalaire 19. Chaque substrat 30, 60 comporte ainsi respectivement une face intérieure 29, 61 en contact avec la lame de gaz intercalaire 19, l'autre face 31, 59 du substrat 30, 60 étant en contact avec l'espace intérieur IS, respectivement l'espace extérieur ES.
Le vitrage réalise ainsi une séparation entre un espace extérieur ES et un espace intérieur IS.
L'empilement peut être positionné en face 3 (sur la feuille la plus à
l'intérieur du bâtiment en considérant le sens incident de la lumière solaire entrant dans le bâtiment et sur sa face tournée vers la lame de gaz).
La figure 2 illustre ce positionnement (le sens incident de la lumière solaire entrant dans le bâtiment étant illustré par la double flèche) en face 3 d'un empilement de couches minces 35 positionné sur une face intérieure 29 du substrat 30 en contact avec la lame de gaz intercalaire 19, l'autre face 31 du substrat 30 étant en contact avec l'espace intérieur IS.
Toutefois, il peut aussi être envisagé que dans cette structure de double vitrage, l'un des substrats présente une structure feuilletée.
Pour tous les exemples ci-après, les conditions de dépôt des couches sont :
Couche Cible employée Pression de dépôt Gaz Si3N4 Si:Al à 92:8% wt 1,5.10-' mbar Ar /(Ar + N2) à 22%
ZnO Zn:0 à 50:50% atomique 2.10-' mbar Ar /(Ar + 02) à 90%
NiCr Ni:Cr à 80:20% atomique 8.10-' mbar Ar à 10%
NiO Ni 5.10-i mbar Ar /(Ar + 02) à 87%
Ni Ni 5.10-' mbar Ar /(Ar + 02) à 81 %
Ag Ag 8.10-' mbar Ar à 100 %
Les couches déposées peuvent ainsi être classées en quatre catégories :
i- couches en matériau antireflet/diélectrique, présentant un rapport n/k sur toute la plage de longueur d'onde du visible supérieur en 5 : Si3N4, ZnO ;
ii- couches fonctionnelles métalliques en matériau à propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire : Ag ; Il a été
constaté
que l'argent présente un rapport 0 < n/k < 5 sur toute la plage de longueur d'onde du visible, et sa résistivité électrique à l'état massif est inférieure à 10-6 0.cm ;
iii- couches de sous-blocage et de sur-blocage destinées à protéger la couche fonctionnelle contre une modification de sa nature lors du dépôt de l'empilement ;
iv- couche en oxyde de nickel Nix0 et Ni ; La figure 3 illustre les conditions de dépôt de ces deux couches.
Il est à noter qu'une cible céramique en Ni101 a également été testée et a conduit à des résultats similaires à ceux constatés avec les exemples ci-après.
Dans tous les exemples ci-après l'empilement de couches minces est déposé sur un substrat en verre sodo-calcique clair d'une épaisseur de 4 mm de la marque Planiclear, distribué par la société SAINT-GOBAIN.
Dans le tableau 1, la colonne N indique le numéro de la couche et la seconde colonne indique le revêtement, en lien avec la configuration de la figure 1 ;

- 9 -la troisième colonne indique le matériau déposé pour la couche de la première colonne.
Dans ce tableau 1, le substrat 30 est situé sous la couche 122 et les couches des exemples sont situées dans l'ordre indiqué par la colonne de gauche, de bas en haut en partant de ce substrat 30; les couches numérotées dans ces tableaux qui ne sont pas indiquées dans la figure 1 se trouvent ainsi localisées dans les exemples de la même manière qu'indiqué dans le tableau 1.
Ex. 1 2 3 4 5 6 N
168 Si3N4 20 20 20 20 20 20 162 ZnO 5 5 5 5 5 5 150 NiCr 1 1 1 1 1 1 140 Ag 10 10 10 10 10 10 136 NiO - - 2 2 -135 130 NiO - 5 3 1 5 134 NiO - - - 2 -126 ZnO 5 5 5 5 5 -122 Si3N4 20 20 20 20 20 20 Tableau 1 Dans la série d'exemple du tableau 2, pour les exemples 2 à 6 la couche en oxyde de nickel 134 et/ou 135 et/ou 136 est dans le revêtement de blocage 130 sous-jacent et est au contact de la couche fonctionnelle métallique 140.
L'oxyde de nickel Ni de la couche 134 ou 136 est différent de l'oxyde de nickel NiO de la couche 135 : en référence à la figure 3 qui illustre la courbe d'hystérésis de l'oxyde de nickel déposé à partir d'une cible métallique dans une atmosphère oxydante (l'abscisse indique le flux d'oxygène, en sccm et l'ordonnée indique la tension aux bornes de la cible), le NiO est déposé dans des conditions normales conduisant à un oxyde riche en oxygène (autrement dit sur-stoechiométrique en oxygène, ou stoechiométrique en oxygène, voire légèrement sous stoechiométrique en oxygène), alors que le Ni est déposé dans des conditions conduisant à un oxyde riche en Ni (autrement dit franchement sous-stoechiométrique en oxygène). L'utilisation de Ni conduit à l'obtention d'une absorption lumineuse plus élevée.

- 10 -Ex. 1 2 3 R (0/carré) 4,7 4,5 (-5%) 3,9 (-17%) Abs (%) 9,4 9,4 10,0 Tableau 2 Dans le tableau 2, les caractéristiques du substrat revêtu de l'empilement présentées consistent en la mesure, après un traitement thermique de trempe à
650 C pendant 10 minutes puis un refroidissement :
- pour R, de la résistance par carré mesurée comme habituellement avec une sonde à quatre points, en ohms par carré, et -pour Abs, de l'absorption lumineuse dans le visible en %, mesurées selon l'illuminant D65 2 , côté opposé à la face principale du substrat sur laquelle est déposée l'empilement de couches minces.
La valeur entre parenthèse inique l'amélioration (la diminution) de la résistance par carré par rapport à la référence que constitue l'exemple 1.
La différence entre l'exemple 6 et l'exemple 2 est que dans le cadre de l'exemple 2 (comme pour les autres exemples), la couche en oxyde de nickel NiO

135 est déposée directement sur une couche à base d'oxyde de zinc 126, alors que dans le cadre de l'exemple 6, la couche en oxyde de nickel NiO 135 est déposée directement sur une couche 122 à base de nitrure de silicium. Il a été
remarqué que la résistance par carré de l'exemple 6 est plus haute que celle de l'exemple 2 car cet exemple 6 ne bénéficie pas des conditions favorables obtenues lorsque la couche en oxyde de nickel est déposée directement sur une couche à base d'oxyde de zinc.
Le traitement thermique aurait pu consister en un défilement du substrat 30 à
une vitesse de 10 m/min sous une ligne laser 8. A titre d'exemple, une telle ligne laser peut être de 60 pm de large et de puissance 25 W/mm avec la ligne laser orientée perpendiculairement à la face 29 et en direction de la couche terminale de l'empilement, celle la plus éloignée de la face 29, c'est-à-dire en disposant la ligne laser (illustrée par la flèche noire droite) au-dessus de l'empilement et en orientant le laser en direction de l'empilement, comme visible en figure 1.
D'autres essais ont été réalisés avec une couche en oxyde de nickel NiO 135 d'une épaisseur de 1 nm et ont donné des résultats similaires.
D'autres essais ont été réalisés avec une couche fonctionnelle métallique en argent d'une épaisseur de 15 nm et ont donné des résultats similaires.
Pour tenter de comprendre l'amélioration surprenante de la résistance par carré, le profil de l'élément Ni a été analysé par SIMS :

- 11 -- pour l'exemple 1, il est montré en figure 4, et - pour l'exemple 2, il est montré en figure 5.
Le profil de l'élément Ni a été analysé tant avant traitement thermique (courbes 4 BHT et 5 BHT), qu'après un traitement thermique à 650 C pendant 10 minutes puis refroidissement à l'air libre jusqu'à la température de la pièce de 20 C.
Pour ces deux figures, l'abscisse expose une unité arbitraire de temps qui permet de localiser les différentes couches, qui sont rappelées par leur numéro de référence au-dessus des figures ; l'ordonnée expose une unité arbitraire d'intensité.
La comparaison de la courbe 4BHT avec la courbe 4AHT montre qu'une quantité
importante d'élément Ni de la couche de blocage 150 en NiCr ne se trouve plus dans cette couche 150 après le traitement thermique car l'intensité du signal de Ni a très fortement baissé : cela suggère que le matériau constitutif de la couche de blocage a migré ailleurs en raison du traitement thermique.
La courbe 5BHT montre la présence de Ni à la fois dans la couche de blocage 150 et dans la couche 135 en NiO ; la courbe 5AHT suggère que du matériau constitutif de la couche de blocage 150 a migré, à travers la couche de mouillage 140, dans la couche 135 en NiO, en raison du traitement thermique, où il a été
en quelque sorte piégé.
Cet effet de piégeage a également été constaté pour un empilement similaire à
l'exemple 2 mais avec pour seule différence une couche de blocage 150 non pas en NiCr mais en Ti.
Par ailleurs, des essais ont été réalisés pour tenter de comprendre si le mode de dépôt de la couche 135 en NiO, sur la base de l'exemple 2, pouvait influencer les améliorations obtenues. En effet, une couche en NiO peut être obtenue :
i. soit par pulvérisation d'une cible métallique, ne contenant que du Ni, dans une atmosphère contenant de l'oxygène, voire en outre un gaz neutre comme l'argon ;
ii. soit par pulvérisation d'une cible dite céramique , contenant à la fois du Ni et de l'oxygène, dans une atmosphère contenant un gaz neutre comme l'argon, voire en outre de l'oxygène.
Il a été constaté que le pic de diffraction par XRD de l'argent de la couche fonctionnelle métallique 140 selon <200> était plus prononcé dans le cas i ;
toutefois, à épaisseur de couche 135 en NiO identique (5 nm), l'amélioration (diminution) de la résistance par carré par rapport à l'exemple 1 est la même : - 5%.

- 12 -Il a été constaté qu'une couche 135 en NiO déposée dans le cas i présente le même effet que dans le cas ii : elle améliore (diminue) la résistance par carré avec le même ordre de grandeur.
Sur la base de l'exemple 2, il a été constaté qu'une couche 135 en NiO
épaisse, de 19 nm, déposée dans le cas i, améliorait encore plus (diminuait encore plus) la résistance par carré, avec une diminution de - 28 % par rapport à
celle de l'exemple 1 après traitement thermique ; toutefois, l'absorption lumineuse dans le visible, Abs est alors montée à 36 % après traitement thermique Il a été constaté par ailleurs que la résistivité du NiO déposé selon le cas i ci-dessus, avant traitement thermique était de l'ordre de 190 pOcm, soit une valeur proche de celle de l'ITO (environ 200 pOcm) et bien plus élevée que la résistivité de l'argent utilisé pour la couche fonctionnelle 140, qui est de l'ordre de 3 pOcm ; après le traitement thermique à 650 C pendant 10 minutes, la résistivité de ce même NiO
déposé selon le cas i ci-dessus est descendu à environ 30 pOcm.
Enfin, toujours sur la base de l'exemple 2, deux autres épaisseurs ont été
testées pour la couche 135 en NiO : 3 nm et 10 nm. La diminution de la résistance par carré après le traitement thermique a été du même ordre de grandeur que pour l'exemple 2 : - 5 % par rapport à l'exemple 1.
La résistance mécanique de l'exemple 2 a été testée et comparée à celle de l'exemple 1 : elle est aussi bonne, voire parfois même meilleure pour les fortes charges.
Du fait de la faible résistance par carré obtenue ainsi que des bonnes propriétés optiques (en particulier la transmission lumineuse dans le visible), il est possible, par ailleurs, d'utiliser le substrat revêtu de l'empilement selon l'invention pour réaliser un substrat électrode transparent.
D'une manière générale, le substrat électrode transparent peut convenir pour tout vitrage chauffant, pour tout vitrage électrochrome, tout écran de visualisation, ou encore pour une cellule (ou panneau) photovoltaïque et notamment pour une face arrière de cellule photovoltaïque transparente.
La présente invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet tel que défini par les revendications.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Substrat (30) transparent muni sur une face principale d'un empilement de couches minces comportant au moins une, voire une seule, couche fonctionnelle (140) métallique à propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire, notamment à base d'argent ou d'alliage métallique contenant de l'argent, et deux revêtements antireflet (120, 160), lesdits revêtements antireflet comportant chacun au moins une couche diélectrique (122, 126 ; 162, 168), ladite couche fonctionnelle (140) étant disposée entre les deux revêtements antireflet (120, 160), caractérisé en ce que au moins une couche en oxyde de nickel Nix0 (135) est située sous et au contact de la couche fonctionnelle (140) en direction dudit substrat (30), avec une épaisseur physique de ladite couche en oxyde de nickel Nix0 (135) d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.

2. Substrat (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche en oxyde de nickel Nix0 (135) présente un x entre 1,2 et 0,5, voire entre 0,9 et 0,6.

3. Substrat (30) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une couche à base d'oxyde de zinc est située en dessous et au contact de ladite couche en oxyde de nickel Nix0 (135).

4. Substrat (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce qu'une couche en oxyde de nickel Niy0 (134, 136) est située en dessous et au contact et/ou en dessous et au contact de ladite couche en oxyde de nickel Nix0 (135), une couche en oxyde de nickel la plus proche de ladite couche fonctionnelle (140) étant moins oxydée qu'une autre couche en oxyde de nickel plus éloignée.

5. Substrat (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce qu'une couche en oxyde de nickel Nix0 est située sur et au contact de la couche fonctionnelle (140), avec une épaisseur physique de ladite couche en oxyde de nickel Nix0 d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.

6. Substrat (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce qu'une couche métallique, notamment comprenant du nickel et du chrome, est située sur et au contact de la couche fonctionnelle (140), avec une épaisseur physique de ladite couche métallique d'au moins 0,3 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.

7. Substrat (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce qu'une couche en oxyde de nickel Nix0 est située sur ladite couche fonctionnelle (140) en direction du substrat (30), avec interposition d'au moins une couche ou d'une seule couche en un matériau différent entre ladite couche en oxyde de nickel Nix0 et ladite couche fonctionnelle (140), cette couche en oxyde de nickel Nix0 présentant de préférence une épaisseur comprise entre 0,3 et 10,0 nm, voire entre 0,6 et 8,0 nm, voire entre 1,0 et 5,0 nm.

8. Substrat (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que lesdits revêtements antireflet sous-jacent (20) et antireflet sus-jacent (60) comportent chacun au moins une couche diélectrique (22, 66) à base de nitrure de silicium, éventuellement dopé à l'aide d'au moins un autre élément, comme l'aluminium.

9. Vitrage (100) incorporant au moins un substrat (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, éventuellement associé à au moins un autre substrat.

10. Vitrage (100) selon la revendication 9 monté en monolithique ou en vitrage multiple du type double-vitrage ou triple vitrage ou vitrage feuilleté, caractérisé en ce qu'au moins le substrat porteur de l'empilement est bombé
et/ou trempé.

11. Utilisation du substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour réaliser une électrode transparente d'un vitrage chauffant ou d'un vitrage électrochrome ou d'un dispositif d'éclairage ou d'un dispositif de visualisation ou d'un panneau photovoltaïque.