EP4701994A1

EP4701994A1 - Substrat transparent muni d'un empilement fonctionnel de couches minces

Info

Publication number: EP4701994A1
Application number: EP24721629.4A
Authority: EP
Inventors: Denis Guimard; Romain Hivet; Anne Lelarge; Andrew Ross
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2023-04-24
Filing date: 2024-04-23
Publication date: 2026-03-04
Also published as: MX2025012704A; FR3148023A1; WO2024223577A1; CO2025014312A2

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 d' oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) présentant une épaisseur physique comprise entre 5 nm et 50 nm, et l'oxyde de tungstène comprend au moins un élément dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l' IUPAC ou est sous-stœchiométrique pur, WOx.

Description

Substrat transparent muni d’un empilement fonctionnel de couches minces

L’invention concerne un substrat verrier transparent muni d’un empilement fonctionnel de couches minces à plusieurs couches fonctionnelles métalliques.

Arrière-plan technique

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 »).

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.

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.

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.

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 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.

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 847965 A1 [SAINT-GOBAIN VITRAGE [FR]] 17.06.1998 décrit un exemple avec une couche d’oxyde de tungstène WO₃, dans le troisième module diélectrique d’un empilement à deux couches d’argent et compare cet exemple avec deux autres exemples comportant, à la place de la couche d’oxyde de tungstène WO₃, une couche d’oxyde de zinc ZnO ou une couche d’oxyde d’étain SnO₂. Il ne fait aucun doute que ces couches sont toutes de nature diélectrique en raison de la stœchiométrie stable du matériau qui les compose ; si la proportion atomique entre les éléments dans une couche devait être changée, cela modifierait profondément la nature et le rôle de la couche dans la définition optique de l’empilement et cela modifierait profondément l’empilement.

US 4782216 [WOODARD [US]] 01.11.1988 décrit deux exemples d’empilements à deux couches d’argent, chacun avec une couche d’oxyde de tungstène stœchiométrique, WO₃, dans deux modules diélectriques.

Pour certaines applications, par exemple sur les marchés du bâtiment et de la construction, il est souhaitable que le vitrage incorporant un substrat portant un empilement fonctionnel présente une transmission lumineuse dans le visible, TL, basse de l’ordre de 50 % ou 60 % ou moyenne de l’ordre de 70 %, ou élevée de l’ordre de 75%, afin d’assurer une illumination naturelle confortable des espaces intérieurs.

Un empilement fonctionnel est qualifié d’empilement fonctionnel convenable pour de telles applications lorsqu’il satisfait une triple exigence : une transmission lumineuse adéquate, une valeur basse de facteur solaire et une valeur élevée de sélectivité. Un empilement fonctionnel est donc convenable lorsqu’il présente une valeur de sélectivité, s, définie comme le rapport de la transmission lumineuse sur le facteur solaire, élevée et un bas facteur solaire, pour une transmission lumineuse donnée.

Les solutions de l’état de la technique consistant à utiliser uniquement, dans l’empilement fonctionnel, des couches absorbantes du rayonnement infrarouge comme couches fonctionnelles ne sont pas adaptées car elles présentent une transmission lumineuse trop basse ou une sélectivité trop basse, incompatible par exemple avec les applications sur le marché résidentiel.

Il demeure donc un besoin d’un empilement fonctionnel convenable pour des applications « contrôle solaire » sur un marché résidentiel, c’est-à-dire présentant une sélectivité élevée et des performances énergétiques globales adaptées, notamment concernant le facteur solaire.

Solution au problème technique

Selon un premier aspect de l’invention, il est fourni un substrat verrier, muni d’un empilement fonctionnel de couches minces sur au moins une de ses faces, ledit empilement fonctionnel comprenant, en partant du substrat au moins deux couches fonctionnelles métalliques, de préférence chacune à base d’argent, situées chacune entre deux modules diélectriques de couches minces et formant une succession comprenant un premier module diélectrique, une première couche fonctionnelle métallique, un deuxième module diélectrique, une deuxième couche fonctionnelle métallique et un dernier module diélectrique, et dans lequel au moins un des modules diélectriques de couches minces comprend une couche d’oxyde de tungstène présentant une épaisseur physique comprise entre 5 nm et 50 nm, et :
- l’oxyde de tungstène comprenant au moins un élément dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC, ou
- l’oxyde de tungstène étant sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris, de préférence, entre 2,55 et 2,98.

Ledit empilement peut comporter uniquement deux couches fonctionnelles métalliques, de préférence chacune à base d’argent ou peut comporter uniquement trois couches fonctionnelles métalliques, de préférence chacune à base d’argent. Même si une configuration d’empilement à plusieurs couches fonctionnelles métalliques est plus complexe à concevoir et coûte plus cher qu’une configuration d’empilement à une seule couche fonctionnelle métallique, ces inconvénients sont compensés par les effets surprenants obtenus, en particulier de la sélectivité si élevée et du facteur solaire si bas.

Suivant les configurations :
- ledit empilement fonctionnel comporte une seule couche d’oxyde de tungstène et ladite couche d’oxyde de tungstène est, de préférence, située dans ledit premier module diélectrique ou dans ledit dernier module diélectrique ; ou
- ledit empilement fonctionnel comporte deux couches d’oxyde de tungstène et lesdites couches d’oxyde de tungstène sont, de préférence, situées pour l’une dans ledit premier module diélectrique et pour l’autre dans ledit dernier module diélectrique ; ou
- ledit empilement fonctionnel comporte autant de couches d’oxyde de tungstène que de modules diélectriques et chaque module diélectrique comporte une couche d’oxyde de tungstène.

De préférence, la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène n’est pas (ou ne sont pas) au contact d’une couche fonctionnelle métallique (c’est-à-dire qu’il y a interposition d’au moins une couche en un matériau différent des deux autres) ; ceci permet de réaliser une séparation optique entre les fonctions d’une part de la couche fonctionnelle métallique, qui réfléchit les infrarouges, et d’autre part de la couche d’oxyde de tungstène.

L’indice de réfraction optique de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène est, de préférence, 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 supérieure à 1,0, voire supérieure à 1,4.

Le coefficient d’extinction optique de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène est, de préférence, inférieur à 0,2 à 500 nm et inférieur à 2,0 à 1200 nm.

La (au moins une, ou toutes les) couche(s) d’oxyde de tungstène de l’empilement peut (ou peuvent) ne pas comprendre de dopant.

La (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène peut (ou peuvent) être en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris de préférence entre 2,55 et 2,98, voire entre 2,55 et 2,95 ou 2,6 et 2,95.

Si plusieurs couches d’oxyde de tungstène 120a, 160a, 200a sont présentes dans l’empilement elles peuvent être de même composition ou de compositions différentes :
- une couche peut comprendre au moins un dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC et une autre couche peut être en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris, de préférence, entre 2,55 et 2,98 ; ou
- plusieurs couches peuvent comprendre au moins un dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1, les dopants n’étant pas identiques ; ou
- plusieurs couches peuvent être en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec des valeurs de x différentes, comprises, de préférence, entre 2,55 et 2,98.

La (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène peut (peuvent) comprendre, un élément dopant, ou plusieurs éléments dopants, et ce, de préférence dans une proportion telle que le rapport molaire dudit élément sur le tungstène, ou la somme des rapports molaires de chaque élément sur le tungstène, est compris entre 0,01 et 0,4, de préférence entre 0,01 et 0,2, voire entre 0,01 et 0,1.

La (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène comprend (comprennent), de préférence, au moins un élément dopant sélectionné parmi l’hydrogène, le lithium, le sodium, le potassium et le césium.

La (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène comprend (comprennent), de préférence, 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. De préférence, le césium est alors l’unique élément dopant.

L’épaisseur physique de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène est (ou sont), de préférence, comprise(s) entre 5 nm et 30 nm, de préférence entre 5 nm et 20 nm ou entre 9 nm et 25 nm, voire entre 12 nm et 20 nm.

Ledit empilement fonctionnel de couches comprend, de préférence, en outre au moins une surcouche de blocage, de préférence à base d’alliage nickel et chrome, située au-dessus et en contact d’une couche fonctionnelle métallique et/ou au moins une sous-couche métallique de blocage, de préférence à base d’alliage nickel et chrome, située en-dessous et en contact d’une couche fonctionnelle métallique.

L’empilement fonctionnel de couches comprend, de préférence, en outre une couche de contact à base d’oxyde, en oxyde de titane, située au-dessus et en contact de la couche fonctionnelle métallique la plus éloignée du substrat, ladite couche de contact à base d’oxyde ayant, de préférence, une épaisseur physique d’au moins 5,0 nm, notamment comprise entre 5,0 et 35,0 nm.

L’empilement fonctionnel de couches comprend, de préférence, une couche d’indice de réfraction supérieur à 2,15 à 550 nm, ladite couche étant comprise dans le dernier module diélectrique.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est fourni un vitrage comprenant un substrat transparent selon le premier aspect de l’invention.

Selon un troisième aspect de l’invention, il est fourni un procédé pour la fabrication d’un substrat transparent selon le premier aspect de l’invention.

Avantages de l’invention

Un premier avantage de l’invention est qu’elle fournit un empilement fonctionnel « contrôle solaire » convenable, notamment pour des applications sur les marchés du bâtiment et de la construction. L’empilement fonctionnel satisfait à la triple exigence d’une transmission lumineuse adéquate, d’une valeur basse de facteur solaire, et d’une sélectivité élevée.

A titre d’exemples, un substrat transparent muni d’un empilement fonctionnel conformément au premier aspect de l’invention peut, par rapport à un empilement fonctionnel conventionnel, présenter une valeur de facteur solaire inférieure d’au moins 2%, voire d’au moins 4%, et une transmission lumineuse équivalente, voire supérieure d’au moins 1%, voire d’au moins 2%.

Il est possible d’atteindre une sélectivité d’au moins 1,9, voire d’au moins 2,0 avec un double vitrage incorporant un empilement selon l’invention comportant uniquement deux couches fonctionnelles métalliques et au moins une couche à base d’oxyde de tungstène.

Un deuxième avantage est que la (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène n’influe(nt) pas, du moins très peu, sur la couleur de l’empilement par rapport à un empilement fonctionnel conventionnel. Les spécifications en termes de couleurs sont ainsi toujours respectées lorsqu’une telle couche est introduite dans un empilement fonctionnel existant.

Un autre avantage de l’invention est que la (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène peut (peuvent) être déposée(s) par une méthode de pulvérisation cathodique magnétron notamment à l’aide d’une cible d’oxyde de tungstène. Les empilements fonctionnels de couches minces étant généralement déposés par une méthode de pulvérisation cathodique magnétron, les procédés existants peuvent être plus aisément adaptés.

est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation du premier aspect de l’invention ;
est une représentation de l’évolution du coefficient d’extinction optique en fonction de la longueur d’onde W, en nanomètres, d’un exemple avec une couche d’oxyde de tungstène dopé au césium et d’un exemple avec une couche d’oxyde de tungstène sous-stœchiométrique et pur ;
est une représentation de l’évolution de l’indice de réfraction optique en fonction de la longueur d’onde W, en nanomètres, d’un exemple avec une couche d’oxyde de tungstène dopé au césium et d’un exemple avec une couche d’oxyde de tungstène sous-stœchiométrique et pur ;
est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’un vitrage selon le deuxième aspect de l’invention ;
est une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un vitrage selon le deuxième aspect de l’invention ;
est une représentation graphique de la sélectivité en fonction de la transmission lumineuse pour un contre-exemple CE, un exemple E1 et un exemple E2 ;
est une représentation graphique de la sélectivité en fonction de la transmission lumineuse pour le contre-exemple CE, un exemple E13’, un exemple E13’’’ et l’exemple E1 ;
est une représentation graphique de la sélectivité en fonction de la transmission lumineuse pour le contre-exemple CE, l’exemple E13’, un exemple E15’, un exemple E16’ et l’exemple E1 ; et
est une représentation graphique de la sélectivité en fonction de la transmission lumineuse pour le contre-exemple CE, un exemple E24’, un exemple E25’, un exemple E26’ et l’exemple E2.

Description détaillée de modes de réalisation

Il fait usage des définitions et conventions suivantes.

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.

Sans aucune précision ou qualificatif, le terme « épaisseur » utilisé pour une couche correspond à l’épaisseur physique, réelle ou géométrique, de ladite couche. Elle est exprimée en nanomètres.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Selon un premier aspect de l’invention, en référence à la , il est fourni un substrat 10, verrier, transparent, 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 deux couches fonctionnelles métalliques 140, 180 placées chacune entre deux modules diélectriques 120, 160, 200 de couches minces, et dans lequel au moins un des modules diélectriques 120,160, 200 de couches minces comprend une couche d’oxyde de tungstène 120a,160a, 200a, et :
- soit l’oxyde de tungstène comprend au moins un élément dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC ;
– soit l’oxyde de tungstène de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène 120a, 160a, 200a est un oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WO_x, avec x compris de préférence entre 2,55 et 2,98, voire entre 2,55 et 2,95 ou entre 2,6 et 2,95 ; Une valeur de x comprise entre 2,99 et 3,02 sera considérée comme engendrant un oxyde de tungstène stœchiométrique pur, WO₃.

Cette couche d’oxyde de tungstène 120a,160a, 200a (et de préférence chaque couche d’oxyde de tungstène 120a,160a, 200a) présente une épaisseur physique comprise entre 5 nm et 50 nm : en dessous de 5 nm, l’effet d’une telle couche sur la définition optique de l’empilement n’est suffisamment notable ; il peut être difficile, industriellement, de déposer plus de 50 nm d’oxyde de tungstène dopé ou sous-stœchiométrique pur.

De manière surprenante, une couche d’oxyde de tungstène en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WO_x, d’une épaisseur entre 5 et 50 nm 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.

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 et d’une épaisseur entre 5 et 50 nm 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.

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 et respectivement, d’une part pour une couche C1 d’oxyde de tungstène dopé au césium et d’autre part pour une couche C2 d’oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WO_x, ces couches étant déposées par pulvérisation cathodique sur un substrat en verre silico-sodo-calcique selon deux conditions de dépôt différentes.

Sur ces et , les couches C1 et C2 ont été déposées sur un substrat en verre silico-sodo-calcique sur lequel a été préalablement déposée une première couche à base de nitrure de silicium d’une épaisseur d’environ 5 nm. Elles ont été ensuite recouvertes d’une deuxième couche à base de nitrure de silicium d’une épaisseur d’environ 5nm. Autrement dit, chaque couche C1 et C2 est encapsulée entre deux couches à base nitrure de silicium.

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.

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.

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, WO_x, avec un x d’environ 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.

En référence à la , quelle que soit la couche C1 ou C2, le coefficient d’extinction décroit de façon monotone depuis une valeur inférieure à 1 à 300 nm pour atteindre un palier minimum inférieur à 0,1 pour C1 et inférieur à 0,05 pour C2 entre environ 400 nm et 550 nm, puis croît de manière monotone pour atteindre une valeur supérieure à 1,2 vers 1200 nm pour C1 et une valeur supérieure à 0,5 vers 1200 nm pour C2. Les couches C1 et C2 présentent une forte absorption dans le proche infrarouge et une certaine transparence dans le domaine visible du spectre électromagnétique. La couche C2 présente une absorption dans le spectre de la lumière visible et dans le proche infrarouge qui sont plus basses que celles de la couche C1.

En référence à la , pour la couche C1, l’indice de réfraction optique décroit de façon monotone depuis une valeur proche de 3 à 300 nm pour atteindre un palier minimum inférieur à 1,8, voire 1,6 entre environ 800 nm et 1100 nm, puis croît de manière monotone pour atteindre une valeur supérieure à 1,8, voire 2 vers 1300-1400 nm. Pour la couche C2, l’indice de réfraction optique décroit de façon monotone depuis une valeur proche de 3 à 300 nm pour atteindre un petit palier à une valeur proche de 1,6 entre environ 900 nm et 1100 nm, puis décroît à nouveau de manière monotone pour atteindre une valeur d’environ 1,45 vers 1300 nm.

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.

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.

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.

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.

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 et . Il est cependant actuellement difficile d’établir une loi de comportement général du coefficient d’extinction optique et de l’indice de réfraction selon la nature et/ou la quantité du ou des éléments dopants.

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 ou entre 2,55 et 2,95 ou entre 2,6 et 2,95.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

La illustre une structure d’un empilement 14 à plusieurs couches fonctionnelles selon l’invention déposé sur une face 11 d’un substrat 10 verrier, transparent. Ce schéma illustre les positions de différentes couches les unes par rapport aux autres lorsque ces couches sont présentes.

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.

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.

Une couche de protection terminale 300, la plus éloignée de la face 11, peut terminer l’empilement.

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.

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.

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.

Selon des modes préférés de réalisation, chaque couche fonctionnelle métallique 140, 180, est une couche à base d’argent.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 ou : ce vitrage est alors constitué de deux substrats 10, 30, verriers, 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 15.

En et , le sens incident de la lumière solaire entrant dans le bâtiment est illustré par la double flèche, en haut ou à gauche.

Selon un premier mode de réalisation, illustré en , l’empilement 14 de couches minces est positionné en face 2 (sur la feuille la plus à l’extérieur 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), c’est-à-dire sur une face intérieure 11 du substrat 10 en contact avec la lame de gaz intercalaire 15, l’autre face 9 du substrat 10 étant en contact avec l’espace extérieur ES. Le substrat 30, non porteur d’un empilement en , présente une face 29 en contact avec la lame de gaz intercalaire 15, l’autre face 31 du substrat 30 étant en contact avec l’espace intérieur IS ; ce substrat 30 peut comporter un empilement de couches minces sur une de ses faces ou ses deux faces.

Selon un second mode de réalisation, illustré en , l’empilement 14 de couches minces est 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), c’est-à-dire sur une face intérieure 11 du substrat 10 en contact avec la lame de gaz intercalaire 15, l’autre face 9 du substrat 10 étant en contact avec l’espace intérieur IS. Le substrat 30, non porteur d’un empilement, présente une face 29 en contact avec la lame de gaz intercalaire 15, l’autre face 31 du substrat 30 étant en contact avec l’espace extérieur ES.

Toutefois, il peut aussi être envisagé que dans cette structure de double vitrage, l’un des substrats présente une structure feuilletée.

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.

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, WO_x, avec x compris de préférence entre 2,55 et 2,98, voire entre 2,55 et 2,95 ou entre 2,6 et 2,95.

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.

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.

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.

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.

Exemples

Les caractéristiques et avantages de l’invention sont illustrés par les exemples et contre-exemples décrits ci-après.

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).

Appellation	Contenu	Stœchiométrie	Indice (à 550 nm)
CWO	Oxyde de tungstène dopé au césium	Cs/W = 0,05	2,20 pour C1
WOx	Oxyde de tungstène sous-stœchiométrique	WO_2, ₉	2,45 pour C2
WO3	Oxyde de tungstène stœchiométrique	WO₃	2,75
SiN	Nitrure de silicium dopé à l’aluminium	Si₃N₄:Al	2,07
SiZrN17	Nitrure de silicium-zirconium	Si_x’Zr_y’N_z’avec y / (y + x) = 0,17	2,20
ZnO	Oxyde de zinc	ZnO	2,00
SnZnO	Oxyde de zinc-étain	Sn_eZn_fO	2,00
TiOx	Oxyde de titane-	TiO₂ ou proche	2,20
NiCr	Alliage de Nickel-Chrome	Ni_0,8Cr_0,2	-
Ag	Ag		-

Les conditions de dépôt des couches, qui ont été déposées par pulvérisation (pulvérisation dite « cathodique magnétron »), sont résumées dans le tableau 2.

Couche	Cible employée	Pression de dépôt	Gaz
SiN	Si:Al à 92:8 % en poids	3,2-6.10^-3 mbar	Ar /(Ar + N2) à 55 %
SiZrN17	Si:Zr:Al à 78:17:5 % at.	2.10^-3 mbar	Ar/(Ar + N₂) à 45 %
ZnO	Zn:Al à 98:2 % en poids	1,8.10^-3 mbar	Ar /(Ar + O2) à 63 %
SnZnO	Zn:Sn à 64:36 % at.	2.10^-3 mbar	Ar/(Ar + O₂) à 50 %
WO3	W	2.10^-3 mbar	Ar/(Ar + O₂) à 20 %
TiOx	TiO₂	2.10^-3 mbar	Ar/(Ar + O₂) à 95 %
NiCr	Ni:Cr à 80:20 % at.	2-3.10^-3 mbar	Ar à 100 %
Ag	Ag	8.10^-3 mbar	Ar à 100 %

at. = atomique

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 et la troisième colonne indique le matériau pour ces couches. Pour ces exemples, les tableaux détaillent le contenu complet des empilements en partant de la surface 11 du substrat 10, d’une épaisseur de 6 mm, dans l’ordre indiqué (les matériaux et les épaisseurs physiques sont en nanomètres et le substrat porteur de l’empilement, en verre clair, est en dernière ligne, en bas des tableaux). Dans la suite, les échantillons dont le nom commencent par « CE » correspondent à des contre-exemples ; E1, E2, E13’, E13’’’, E24’, E24’’, E’15, E16’, E25’, E26’ correspondent chacun à une série d’exemples. Dans chaque série d’exemple ou de contre-exemple, lorsque le nom finit par « a », il s’agit de viser l’obtention d’une transmission lumineuse en double vitrage de l’ordre de 50 % ; lorsque le nom finit par « b », il s’agit de viser l’obtention d’une transmission lumineuse en double vitrage de l’ordre de 60 % ; lorsque le nom finit par « c », il s’agit de viser l’obtention d’une transmission lumineuse en double vitrage de l’ordre de 70 % ; lorsque le nom finit par « d », il s’agit de viser l’obtention d’une transmission lumineuse en double vitrage de l’ordre de 75 %. Dans chaque série d’exemple, lorsque le nom comporte un « 1 » cela signifie que la couche C1 a été utilisée et lorsque le nom comporte un « 2 » cela signifie que la couche C2 a été utilisée.

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.

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.

Les contre-exemples CEa, CEb, CEc ne comportent aucune couche à base d’oxyde de tungstène ou en oxyde de tungstène. Les contre-exemples CE’c et CE’’c comportent tous les deux une couche diélectrique 205 en oxyde de tungstène stœchiométrique, WO₃, dans le troisième module diélectrique 200.

Tab. 3			CEa	E1a	CEb	E1b	CEc	E1c	CE’c	CE’’c
	300	TiOx	1	1	1	1	1	1	1	1
	206	SiN	33	5	34	17	34	32	32	35
200	200a	CWO	-	27	-	12	-	5	-	-
	205	WO3	-	-	-	-	-	-	2	5
	202	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	-
	190	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	180	Ag	15,7	15,6	15,3	16,5	15,1	16,0	15,2	15,2
	170	NiCr	0,2	0,2	-	-	-	-	-	-
	169	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
140	168	SnZnO	10	10	10	10	10	10	10	10
	164	SiN	65	75	67	73	66	71	66	66
	162	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
	150	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	140	Ag	13,8	16,1	12,9	15,8	12,5	14,3	12,3	12,5
	130	NiCr	1	1	2,8	0,5	1,0	-	1,0	1,1
	129	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
	120a	CWO	-	17	-	21	-	15	-	-
120	126	SiN	18	6	-	-	-	-	-	-
	125	NiCr	2,2	0,5	-	-	-	-	-	-
	124	SiN	5	5	32	5	26	5	24	28
10		verre

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 . Le deuxième substrat 30 de verre est un verre minéral sodo-silico calcique d’une épaisseur de 4 mm. L’épaisseur de la lame intercalaire 15 composée d’air à 90% d’argon est de 16 mm. L’empilement 14 est disposé en face 2, soit sur la face 11 du substrat 10.

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.

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.

Tab. 4	CEa	E1a	CEb	E1b	CEc	E1c	CE’c	CE’’c
TL	49,0	49,0	59,0	59,4	69,0	69,0	69,9	69,0
g	26,0	23,6	31,6	29,0	37,7	35,9	37,8	37,7
s	1,881	2,073	1,866	2,047	1,828	1,924	1,826	1,829
*aT**	-6,9	-8,8	-5,8	-7,2	-4,1	-5,4	-4,1	-4,2
*bT**	-2,2	0,0	-2,4	-1,5	-0,3	-1,2	-0,3	-0,9
Rext	18,0	17,4	16,7	16,5	15,0	14,5	15,0	15,0
*aRext**	-1,1	-1,0	-1,0	-2,1	-1,0	-1,0	-1,3	-1,5
*bRext**	-4,2	-10,0	-6,5	-7,7	-7,8	-5,8	-8,1	-6,6
Rint	20,6	21,7	16,4	18,4	14,4	15,2	14,3	14,4
*aRint**	-0,4	-6,0	0,0	-6,1	-0,9	-2,1	-1,0	0,0
*bRint**	-5,0	-4,8	-5,0	-5,0	-5,0	-5,0	-5,0	4,8

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. Les contre-exemples CE’c et CE’’c présentent une transmission lumineuse TL similaire à celle de l’exemple E1c et du contre-exemple CEc et un facteur solaire, g, similaire à celui du contre-exemple CEc et moins bon (plus élevée) que celui de l’exemple E1c.

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, CEc, CE’c et CE’’c. 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. Une couche diélectrique 205 en oxyde de tungstène stœchiométrique, WO₃, dans le troisième module diélectrique 200 ne permet pas d’augmenter la sélectivité.

Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 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.

Tab. 5			CEa	E2a	CEb	E2b	CEc	E2c	CEd	E2d
	300	TiOx	1	1	1	1	1	1	1	1
	206	SiN	33	5	34	5	34	5	35	20
200	200a	WO_x	-	18	-	16	-	21	-	9
	202	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
	190	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	180	Ag	15,7	19,9	15,3	22,2	15,1	16,7	14,9	19,0
	170	NiCr	0,2	0,2	-	0,2	-	-	-	-
	169	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
140	168	SnZnO	10	10	10	10	10	10	10	10
	164	SiN	65	68	67	72	66	72	67	75
	162	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
	150	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	140	Ag	13,8	15,5	12,9	13,5	12,5	14,5	12,5	11,7
	130	NiCr	1	1	2,8	0,2	1,0	0,6	-	-
	129	ZnO	5	5	5	5	5	5	5	5
	120a	WO_x	-	24	-	25	-	17		23
120	126	SiN	18	14	-	10	-	-	-	-
	125	NiCr	2,2	2,9	-	1,4	-	-	-	-
	124	SiN	5	5	32	5	26	5	20	6
10		verre	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm

Le tableau 6 présente des propriétés de ces exemples et de ces contre-exemples.

Tab. 6	CEa	E2a	CEb	E2b	CEc	E2c	CEd	E2d
TL	49,0	49,0	59,0	59,0	69,0	69,0	74,0	74,0
g	26,0	23,2	31,6	27,5	37,7	34,4	40,8	38,1
s	1,881	2,113	1,866	2,146	1,828	2,006	1,813	1,944
*aT**	-6,9	-9,0	-5,8	-6,6	-4,1	-4,9	-3,1	-4,0
*bT**	-2,2	-3,3	-2,4	0,5	-0,3	-1,0	1,9	1,0
Rext	18,0	8,7	16,7	13,4	15,0	15,0	15,4	14,1
*aRext**	-1,1	-2,9	-1,0	-1,8	-1,0	-1,0	-0,9	-3,0
*bRext**	-4,2	0,0	-6,5	0,1	-7,8	-4,2	-9,5	-5,9
Rint	20,6	15,9	16,4	18,0	14,4	15,4	15,1	14,8
*aRint**	-0,4	-1,0	0,0	0,0	-0,9	-3,8	-2,7	-0,1
*bRint**	-5,0	-5,0	-5,0	-5,5	-5,0	-1,3	-7,0	-4,4

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.

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.

Les réflexions extérieure et intérieure sont en outre basses ; elles sont inférieures à 20 %.

La résume les sélectivités des exemples E1a, E1b et E1c selon l’invention, des exemples E2a, E2b, E2c et E2d selon l’invention et des contre-exemples CEa, CEb, CEc et CEd et montre que la sélectivité des exemples est toujours plus élevée que celle des contre-exemples pour une transmission lumineuse similaire.

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).

Tab. 7			E13’a	E13’’’a	E13’b	E13’’’b	E13’c	E13’’’c
	300	TiOx	1	1	1	1	1	1
	206	SiN	34	19	34	7	35	17
200	200a	CWO	-	14	-	20		16
	202	ZnO	5	5	5	5	5	5
	190	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	180	Ag	16,2	16,4	16,4	13,8	16,0	14,5
	170	NiCr	0,2	0,2	0,2	0,2	-	-
	169	ZnO	5	5	5	5	5	5
140	168	SnZnO	10	10	10	10	10	10
	164	SiN	67	65	71	71	71	70
	162	ZnO	5	5	5	5	5	5
	150	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	140	Ag	14,8	12,9	15,3	14,6	14,6	13,5
	130	NiCr	-	-	0,9	0,9	0	0
	129	ZnO	5	5	5	5	5	5
	120a	CWO	9	-	22	-	16	-
120	126	SiN	9	31	-	-	-	-
	125	NiCr	1,8	2,4	-	-	-	-
	124	SiN	5	5	5	31	10	25
10		verre	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm

Le tableau 8 présente des propriétés de ces exemples et les compare aux contre-exemples précédant.

Tab. 8	CEa	E13’a	E13’’’a	CEb	E13’b	E13’’’b	CEc	E13’c	E13’’’c
TL	49,0	49,4	49,1	59,0	60,0	60,0	69,0	69,0	69,0
g	26,0	25,9	25,2	31,6	30,5	30,8	37,7	35,9	36,6
s	1,881	1,908	1,950	1,866	1,968	1,950	1,828	1,921	1,886
*aT**	-6,9	-7,5	-9,0	-5,8	-6,7	-6,3	-4,1	-5,2	-4,8
*bT**	-2,2	-3,1	-3,0	-2,4	-3,0	-1,5	-0,3	-1,3	-0,5
Rext	18,0	18,0	10,6	16,7	16,5	16,8	15,0	15,0	14,6
*aRext**	-1,1	-1,0	-3,0	-1,0	-1,0	-0,3	-1,0	-1,1	-1,0
*bRext**	-4,2	0,0	-7,6	-6,5	-1,1	-11,5	-7,8	-4,2	-10,0
Rint	20,6	20,5	16,0	16,4	18,1	19,0	14,4	15,7	16,3
*aRint**	-0,4	-0,7	-6,0	0,0	-1,5	-7,5	-0,9	-1,6	-5,2
*bRint**	-5,0	-5,1	-5,0	-5,0	-6,2	0,8	-5,0	-5,0	-0,2

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.

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.

La résume les sélectivités des exemples E1a, E1b et E1c selon l’invention, des exemples E13’a, E13’b et E13’c selon l’invention, des exemples E13’’’a, E13’’’b et E13’’’c selon l’invention et des contre-exemples CEa, CEb et CEc et montre que la sélectivité des exemples est toujours plus élevée que celle des contre-exemples pour une transmission lumineuse similaire et que cette sélectivité est plus élevée ou similaire (pour la transmission lumineuse de 70 %) lorsque le premier et le troisième module diélectrique comportent chacun une couche à base d’oxyde de tungstène.

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.

Tab. 9			E24’c	E2c	E24’’c
	300	TiOx	1	1	1
	206	SiN	34	5	7
200	200a	WO_x	-	21	19
	202	ZnO	5	5	5
	190	NiCr	0,7	0,7	0,7
	180	Ag	15,6	16,7	16,3
	170	NiCr	-	-	-
	169	ZnO	5	5	5
140	168	SnZnO	10	10	10
	166	SiN	-	-	22
	160a	WO_x	-	-	15
	164	SiN	70	72	29
	162	ZnO	5	5	5
	150	NiCr	0,7	0,7	0,7
	140	Ag	16,1	14,5	14,2
	130	NiCr	0,9	0,6	0,5
	129	ZnO	5	5	5
120	120a	WO_x	13	17	19
	124	SiN	10	5	5
10		verre	6 mm	6 mm	6 mm

Le tableau 10 présente des propriétés de ces exemples et de ces contre-exemples.

Tab. 10	CEc	E24’c	E2c	E24’’c
TL	69,0	69,0	69,0	69,0
g	37,7	36,2	34,4	33,4
s	1,828	1,905	2,006	2,065
*aT**	-4,1	-4,5	-4,9	-5,5
*bT**	-0,3	-0,6	-1,0	-0,5
Rext	15,0	15,0	15,0	15,0
*aRext**	-1,0	-1,0	-1,0	-2,9
*bRext**	-7,8	-4,0	-4,2	-5,0
Rint	14,4	14,8	15,4	15,3
*aRint**	-0,9	-1,6	-3,8	-5,3
*bRint**	-5,0	-5,0	-1,3	-4,1

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.

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).

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.

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).

Tab. 11			E15’a	E16’a	E15’b	E16’b	E15’c	E16’c
	300	TiOx	1	1	1	1	1	1
	206	SiN	6	5	5	5	5	10
	204	SiZr17N	21	-	23	-	24	-
200	200a	CWO	-	-	-	-	-	-
	203	TiOx	-	24	-	24	-	20
	202	ZnO	5	-	5	-	5	-
	190	NiCr	0,7	-	0,7	-	0,7	-
	180	Ag	18,8	19,3	17,8	18,8	17,0	18,1
	170	NiCr	0,2	0,2	-	-	-	-
	169	ZnO	5	5	5	5	5	5
140	168	SnZnO	10	10	10	10	10	10
	164	SiN	69	69	71	71	71	71
	162	ZnO	5	5	5	5	5	5
	150	NiCr	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
	140	Ag	14,7	15,3	15,3	14,4	14,5	16,7
	130	NiCr	1,0	1,0	1,3	3,0	-	-
	129	ZnO	5	5	5	5	5	5
	120a	CWO	15	13	24	19	16	16
120	126	SiN	9	31	-	-	-	-
	125	NiCr	1,8	1,7	-	-	-	-
	124	SiN	7	6	5	5	10	10
10		verre	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm	6 mm

Le tableau 12 présente des propriétés de ces exemples et les compare aux contre-exemples précédant.

Tab. 12	E13’a	E15’a	E16’a	E13’b	E15’b	E16’b	E13’c	E15’c	E16’c
TL	49,4	49,9	49,8	60,0	59,2	59,6	69,0	69,0	69,0
g	25,9	24,8	24,7	30,5	29,3	29,2	35,9	35,3	34,8
s	1,908	2,015	2,013	1,968	2,024	2,040	1,921	1,952	1,983
*aT**	-7,5	-8,3	-6,9	-6,7	-6,6	-5,6	-5,2	-5,1	-5,2
*bT**	-3,1	-1,7	-2,9	-3,0	-2,3	-2,2	-1,3	-0,9	-1,4
Rext	18,0	15,5	17,9	16,5	16,3	16,2	15,0	15,0	15,0
*aRext**	-1,0	-2,3	-3,0	-1,0	-2,3	-3,0	-1,1	-1,0	-1,0
*bRext**	0,0	0,0	0,0	-1,1	-2,1	-2,2	-4,2	-4,0	-4,0
Rint	20,5	18,5	20,3	18,1	18,0	16,4	15,7	15,7	15,6
*aRint**	-0,7	-0,5	-2,7	-1,5	-3,0	-2,3	-1,6	-2,1	-1,3
*bRint**	-5,1	-5,0	-5,0	-6,2	-5,7	-5,6	-5,0	-2,8	-3,9

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.

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.

La résume les sélectivités des exemples E1a, E1b et E1c selon l’invention, des exemples E13’a, E13’b et E13’c selon l’invention, des exemples E15’a, E16’a, E15’b, E16’b, E15’c, et E16’c selon l’invention et des contre-exemples CEa, CEb et CEc et montre que la sélectivité des exemples est toujours plus élevée que celle des contre-exemples pour une transmission lumineuse similaire et que cette sélectivité est plus élevée ou similaire pour les basses transmissions lumineuses de 50 % et 60 % lorsque le premier et le troisième module diélectrique comportent chacun une couche à base d’oxyde de tungstène. Pour les moyennes ou hautes transmissions lumineuses (70 % ou plus), il peut être préférable de prévoir une seule couche à base d’oxyde de tungstène, dans le premier module diélectrique ; une couche diélectrique à haut indice de réfraction à base de nitrure ou une couche de contact à base d’oxyde dans le troisième module diélectrique peut favoriser l’obtention d’une sélectivité élevée.

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.

La résume les sélectivités des exemples E2a, E2b, E2c et E2d selon l’invention, des exemples E24’a, E24’b, E24’c, et E24’d selon l’invention, des exemples E25’a, E25’b, E25’c, et E25’d selon l’invention, des exemples E26’a, E26’b, E26’c et E26’d selon l’invention et des contre-exemples CEa, CEb, CEc et CEd. Cette montre que la sélectivité des exemples est toujours plus élevée que celle des contre-exemples pour une transmission lumineuse similaire. Cette montre en outre que cette sélectivité est plus élevée ou similaire lorsque le premier et le troisième module diélectrique comportent chacun une couche à base d’oxyde de tungstène pour les basses transmissions lumineuses de 50 % et 60 % ou pour la transmission lumineuse moyenne de 70 %. Pour les hautes transmissions lumineuses (plus que 70 %), il peut être préférable de prévoir une seule couche à base d’oxyde de tungstène, dans le premier module diélectrique ; une couche diélectrique à haut indice de réfraction à base de nitrure ou une couche de contact à base d’oxyde dans le troisième module diélectrique peut favoriser l’obtention d’une sélectivité élevée.

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.

Claims

Substrat (10), verrier, 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 deux couches fonctionnelles métalliques (140, 180), de préférence chacune à base d’argent, situées chacune entre deux modules diélectriques (120, 160, 200) de couches minces et formant une succession comprenant un premier module diélectrique (120), une première couche fonctionnelle métallique (140), un deuxième module diélectrique (160), une deuxième couche fonctionnelle métallique (180) et un dernier module diélectrique (200), et dans lequel au moins un des modules diélectriques (120, 160, 200) de couches minces comprend une couche d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) présentant une épaisseur physique comprise entre 5 nm et 50 nm, et l’oxyde de tungstène :
- comprenant au moins un élément dopant sélectionné parmi les éléments chimiques du groupe 1 selon la nomenclature de l’IUPAC, ou
- étant sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris, de préférence, entre 2,55 et 2,98.
Substrat (10) selon la revendication 1, tel que ledit empilement fonctionnel (14) comporte une seule couche d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) et ladite couche d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) est, de préférence, située dans ledit premier module diélectrique (120) ou dans ledit dernier module diélectrique (200).
Substrat (10) selon la revendication 1, tel que ledit empilement fonctionnel (14) comporte deux couches d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) et lesdites couches d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) sont, de préférence, situées pour l’une dans ledit premier module diélectrique (120) et pour l’autre dans ledit dernier module diélectrique (200).
Substrat (10) selon la revendication 1, tel que ledit empilement fonctionnel (14) comporte autant de couches d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) que de modules diélectriques (120, 160, 200) et chaque module diélectrique (120, 160, 200) comporte une couche d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a).
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, tel que la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) n’est pas (ou ne sont pas) au contact d’une couche fonctionnelle métallique (140, 180).
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, tel que l’indice de réfraction optique de la (ou des) couche(s) 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 supérieure à 1,0, voire supérieure à 1,4.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, tel que le coefficient d’extinction optique de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) est inférieur à 0,2 à 500 nm et inférieur à 2,0 à 1200 nm.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, tel que la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) est (ou sont) en oxyde de tungstène sous-stœchiométrique pur, WOx, avec x compris entre 2,55 et 2,95.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, tel que la (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) comprend (comprennent) un élément dopant, ou plusieurs éléments dopants, dans une proportion telle que le rapport molaire dudit élément sur le tungstène, ou la somme des rapports molaires de chaque élément sur le tungstène, est compris entre 0,01 et 0,4, de préférence entre 0,01 et 0,2, voire entre 0,01 et 0,1.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, 9, tel que la (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) comprend (comprennent) au moins un élément dopant sélectionné parmi l’hydrogène, le lithium, le sodium, le potassium et le césium.
Substrat selon la revendication 10, tel que la (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) comprend (comprennent) 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.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, tel que l’épaisseur physique de la (ou des) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) est (ou sont) comprise(s) entre 5 nm et 30 nm, de préférence entre 5 nm et 20 nm ou entre 9 nm et 25 nm, voire entre 12 nm et 20 nm.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, tel que ledit empilement fonctionnel (14) de couches comprend en outre au moins une surcouche de blocage (150, 190), de préférence à base d’alliage nickel et chrome, située au-dessus et en contact d’une couche fonctionnelle métallique (140, 180) et/ou au moins une sous-couche métallique de blocage (130, 170), de préférence à base d’alliage nickel et chrome, située en-dessous et en contact d’une couche fonctionnelle métallique (140, 180).
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, tel que l’empilement fonctionnel de couches comprend en outre couche de contact à base d’oxyde (203), en oxyde de titane, située au-dessus et en contact de la couche fonctionnelle métallique (180) la plus éloignée du substrat, ladite couche de contact à base d’oxyde (203) ayant, de préférence, une épaisseur physique d’au moins 5,0 nm, notamment comprise entre 5,0 et 35,0 nm.
Substrat (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, tel que l’empilement fonctionnel (14) de couches comprend une couche d’indice de réfraction supérieur à 2,15 à 550 nm, ladite couche étant comprise dans le dernier module diélectrique (200).
Vitrage comprenant au moins deux substrats transparents, l’un des substrats étant un substrat selon l’une quelconque des revendications 1 à 15 disposé de sorte que l’empilement fonctionnel de couches est situé en face deux et/ou en face trois dudit vitrage.
Procédé de fabrication d’un substrat transparent selon l’une quelconque de revendications 1 à 15, tel que la (ou les) couche(s) d’oxyde de tungstène (120a, 160a, 200a) est (ou sont) déposée(s) 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.