ES2203633T3 - Sustratos de vidrio revestidos con un apilamiento de capas delgadas, con propiedades de reflexion en el infrarrojo y/o en el dominio de la radiacion solar. - Google Patents
Sustratos de vidrio revestidos con un apilamiento de capas delgadas, con propiedades de reflexion en el infrarrojo y/o en el dominio de la radiacion solar.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN SUSTRATO TRANSPARENTE (1), PARTICULARMENTE DE VIDRIO, DOTADO CON UN APILAMIENTO DE CAPAS DELGADAS QUE COMPRENDE AL MENOS UNA CAPA (4) METALICA CON PROPIEDADES EN EL INFRARROJO, DISPUESTA ENTRE UNA CAPA SUBYACENTE DE MOJADURA (3) QUE ES DE OXIDO, ELLA MISMA DISPUESTA SOBRE UN PRIMER REVESTIMIENTO A BASE DE MATERIAL DIELECTRICO (2) Y UNA CAPA SUPERIOR DE PROTECCION (5) ELLA MISMA CUBIERTA POR UN SEGUNDO REVESTIMENTO A BASE DE MATERIAL DIELECTRICO (9). CON VISTAS A PREVENIR LA MODIFICACION DE LAS PROPIEDADES DEL APILAMIENTO, EN CASO DE QUE EL SUSTRATO PORTADOR (1) SE SOMETA A UN TRATAMIENTO TERMICO DEL TIPO TEMPLE O BOMBEADO, POR UNA PARTE EL SEGUNDO REVESTIMENTO (9) A BASE DE MATERIAL DIELECTRICO COMPRENDE AL MENOS UNA CAPA BARRERA (7), EN LA DIFUSION DEL OXIGENO, Y POR OTRA PARTE, LA CAPA METALICA FUNCIONAL (4) ESTA DEPOSITADA DIRECTAMENTE SOBRE LA CAPA DE MOJADURA (3).
Description
Sustratos de vidrio revestidos con un apilamiento
de capas delgadas con propiedades de reflexión en el infrarrojo y/o
en el dominio de la radiación solar.
La invención se refiere a los sustratos
transparentes, especialmente de vidrio, revestidos con un
apilamiento de capas delgadas que comprenden, al menos una capa
metálica que puede actuar sobre la radiación solar y/o sobre la
radiación infrarroja de gran longitud de onda.
La invención se refiere igualmente a la
utilización de tales sustratos para fabricar acristalamientos de
aislamiento térmico y/o de protección solar, en lo que sigue
designado con la expresión de acristalamientos "funcionales".
Estos acristalamientos pueden equipar tanto los edificios como los
vehículos, especialmente con el fin de disminuir el esfuerzo de
climatización y/o de reducir el sobrecalentamiento excesivo
ocasionado por la importancia, siempre creciente, de las superficies
acristaladas en habitaciones y habitáculos.
Un tipo de apilamiento de capas delgadas conocido
por conferir a sustratos transparentes, propiedades térmicas, muy
particularmente de baja emisividad, está constituido principalmente
por una capa metálica, especialmente de plata, dispuesta entre dos
revestimientos de material dieléctrico del tipo de óxido metálico.
Se le fabrica generalmente por una sucesión de depósitos efectuados
por una técnica que utiliza el vacío como la pulverización
catódica, eventualmente asistida por campo magnético. También se
pueden prever dos capas metálicas muy delgadas en una y otra parte
de la capa de plata, la capa subyacente como capa de anclaje o de
nucleación y la sobrecapa, como capa de protección o "que se
sacrifica", con el fin de evitar la oxidación de la plata, si la
capa de óxido que la cubre se deposita por pulverización reactiva en
presencia de oxígeno.
Si la capa de plata determina esencialmente los
comportamientos térmicos, antisolares y/o de baja emisividad del
acristalamiento final, las capas de material dieléctrico cumplen
varios papeles, ya que, en primer lugar, actúan sobre el aspecto
óptico del acristalamiento obtenido de manera interferencial.
Protegen, además, la capa de plata de las agresiones químicas y/o
mecánicas, y así la Patente Francesa
FR-B-2.641.271 describe un
apilamiento en el que la capa de plata está intercalada entre dos
revestimientos de material dieléctrico, estando cada uno de estos
revestimientos constituido por una pluralidad de capas de óxidos
metálicos. El revestimiento subyacente a la capa de plata se
compone de tres capas de óxidos superpuestas, de las cuales una
capa de óxido de estaño, siendo la adyacente a la capa de plata, de
óxido de zinc y teniendo, según este documento, un efecto de
protección de la plata, especialmente volviéndola menos vulnerable
al ataque por oxígeno. Por el contrario, el espesor de la capa de
óxido de zinc es pequeño, ya que el óxido de zinc, por otro lado
poco resistente, correría el riesgo, en muy alta cantidad, de
fragilizar el conjunto del apilamiento. Las capas de materiales
dieléctricos que encuadran la capa de plata, la protegen, así, de
las agresiones e incluso pueden permitir optimizar su calidad
mejorando su humectabilidad, tal como se describe en la Solicitud
de Patente EP-A-0611213.
Actualmente se demanda, cada vez más, que estos
acristalamientos funcionales de baja emisividad o antisolares
presenten también características inherentes a los propios
sustratos, especialmente estéticos (que se puedan abultar),
mecánicas (que sean más resistentes) o de seguridad (que no hieran
en caso de rotura). Esto exige hacer experimentar a los sustratos
de acristalamiento, unos tratamientos térmicos conocidos en ellos
mismos del tipo de curvatura, recocido, y temple. Si se efectúan
sobre los sustratos, ya revestidos, del apilamiento, sin precaución
o adaptación de las capas delgadas, tienden a degradar
irreversiblemente la capa de plata, a deteriorar completamente sus
propiedades térmicas y esto por múltiples razones: bajo el efecto
del calor, la capa de plata se oxida por difusión de oxígeno de la
atmósfera a través de las capas que la cubren. Puede tender,
también, a oxidarse por difusión del oxígeno del vidrio a través de
las capas subyacentes. En último lugar, puede tender por
sobrecrecimiento a alterarse en contacto con iones alcalinos del
tipo de iones Na^{+} que migran del vidrio a través de las capas
subyacentes. Las difusiones de oxígeno o iones alcalinos se pueden
facilitar y ampliar por el deterioro o la modificación estructural
de las propias capas de óxidos bajo el efecto del calor.
Una primera solución ha consistido en aumentar de
manera muy significativa, los espesores de las dos capas finas
metálicas, evocadas precedentemente, a una parte y otra de la capa
de plata. Suficientemente gruesas, pueden eficazmente "hacer de
pantalla" y proteger la capa de plata. Si, de este modo, se llega
a conservar prácticamente sin cambios las propiedades térmicas del
apilamiento, especialmente su emisividad, en cambio se modifican,
con ello, las propiedades ópticas: las dos capas metálicas
oxidándose ampliamente "en lugar de" la capa de plata, llevan
consigo especialmente un fuerte aumento de la transmisión luminosa,
TL. Así se puede obtener un acristalamiento de baja emisividad,
templado después del depósito de capas que presentan un valor de TL
superior a 80%, mientras que era claramente inferior a este valor
antes del temple. Se podrá referirse especialmente a la Solicitud de
la patente EP-A-0506507 para la
descripción de tal apilamiento "apto para ser templado" con
una capa de plata situada entre una capa de estaño y una capa de
níquel-cromo. Pero está claro que antes de haber
experimentado el temple, el acristalamiento revestido con tal
apilamiento se consideraba, hasta entonces, más bien como producto
"semi-acabado", no utilizable tal cual, visto
su valor de transmisión luminosa en las proximidades de 60% a 70%,
poco compatible con las exigencias actuales del mercado para
acristalamientos de baja emisividad altamente transparentes.
El inconveniente que se deduce de ello es que,
entonces, es indispensable desarrollar y fabricar, en paralelo, dos
tipos de apilamiento de capas de baja emisividad y/o antisolares,
uno para acristalamientos no templados y el otro para
acristalamientos destinados a ser templados o curvados, lo que es
complicado tanto en cuanto a esfuerzos de investigación y
desarrollo como especialmente a gestión de existencias en
producción.
Por tanto, el objeto de la invención es paliar
este inconveniente, buscando poner a punto un nuevo tipo de
apilamiento de baja emisividad o antisolar de capas delgadas que se
comporte bien en términos de propiedades ópticas y térmicas, y que
conserve estos comportamientos, se someta o no, luego, su sustrato
portador a un tratamiento térmico del tipo de temple o
curvatura.
Por tanto, la invención propone un nuevo sustrato
transparente tal como se define en las reivindicaciones.
La invención tiene por objeto un sustrato
transparente, especialmente de vidrio, provisto de un apilamiento
de capas delgadas, que comprende al menos una capa a base de plata
con propiedades en el infrarrojo, especialmente de baja emisividad y
dos revestimientos a base de materiales dieléctricos situados, uno
debajo y el otro encima de la capa con propiedades en el
infrarrojo, así como una capa metálica de protección, situada
inmediatamente encima y en contacto con la capa con propiedades en
el infrarrojo, sustrato en el que, con el fin de prevenir la
modificación de las propiedades del apilamiento, especialmente
ópticas y térmicas, en caso de que el sustrato se someta a un
tratamiento térmico del tipo de temple o curvatura:
- \bullet
- de una parte, el segundo revestimiento a base de material dieléctrico, comprende una capa-barrera a la difusión del oxígeno, elegida entre uno de los materiales siguientes: compuestos de silicio SiO_{2}, SiO_{x}C_{y}, SiO_{x}N_{y}, nitruros como Si_{3}N_{4} o AlN, carburos como SiC, TiC, CrC, TaC de un espesor de al menos 10 nm y preferentemente al menos 20 nm, y
- \bullet
- por otra parte, la capa con propiedades en el infrarrojo está directamente en contacto con el revestimiento dieléctrico subyacente.
Las ventajas específicas de cada uno de los
materiales retenidos para la capa-barrera a la
difusión del oxígeno se detallarán a continuación. Sin embargo, se
les puede clasificar, desde ahora, en dos categorías: los compuestos
de silicio y los nitruros son materiales muy transparentes y, por
tanto, no penalizan el apilamiento de capas en cuanto a la
transmisión luminosa. Por tanto se tiene la ventaja de elegir la
capa-barrera entre ellos cuando se quieren
acristalamientos de capa funcional del tipo de baja emisividad,
altamente transparentes. Por el contrario, los carburos son
materiales relativamente absorbentes, que tienden, por tanto, a
disminuir la transmisión luminosa, y, así, se puede recurrir a
ellos para hacer las capas-barrera más bien cuando
se quieren acristalamientos de capa funcional del tipo antisolar de
transmisión luminosa reducida.
La configuración de apilamiento se acuerdo con la
invención prevé, por otra parte, que la capa con propiedades en el
infrarrojo no se separe del revestimiento a base de material
dieléctrico situado él mismo sobre el vidrio, por ninguna capa
metálica. En efecto, tal capa cuando está presente es absorbente
antes de cualquier tratamiento térmico. Tal tratamiento, el óxido
al menos parcialmente, y su transmisión aumenta, ocasionando una
diferencia sensible en las características ópticas del apilamiento
antes y después del tratamiento térmico.
Este es un resultado técnico muy ventajoso, pero
también muy inesperado. En efecto, hasta entonces cuando se buscaba
poner a punto un apilamiento de capas de baja emisividad que fuera
"apto para ser templado" o "apto para ser curvado", se
consideraba como indispensable la presencia de capas metálicas
relativamente gruesas en contacto directo con cada una de las
superficies de la capa funcional, capas que la protegen al oxidarse
"en su lugar".
Por otro lado, se ha comprobado que la presencia
de la capa metálica de protección y de la
capa-barrera a la difusión del oxígeno, de acuerdo
con la invención, las dos por encima de la capa con propiedades en
el infrarrojo, era suficiente para garantizar "la aptitud para
ser templado" o la "aptitud para ser curvado" del
apilamiento sin modificación de sus propiedades, y que gracias a
ellas, la capa funcional no se deteriorará a altas temperaturas,
aunque esté en contacto directo con capas de óxido metálico sobre,
al menos una de sus caras.
Por el contrario, se hubiera podido creer que un
contacto directo con un óxido provoca la oxidación de la capa
funcional a altas temperaturas, por difusión de los oxígenos
constitutivos del óxido en esta capa.
De este modo se pueden concebir apilamientos
"aptos para ser templados" en el sentido de la invención, del
tipo:
Óxido(s) / plata / M
/óxido(s) / capa
barrera,
siendo la capa M una capa muy fina de metal que
se puede revelar necesaria tal como se explicita más abajo,
simplemente como capa de protección usual cuando el depósito de la
capa siguiente se realiza por pulverización reactiva y siendo
opcional la capa de óxido(s) encima de la capa
M.
A partir de este esquema, todas las variantes que
se refieran al tipo y número de capas bajo la capa funcional o
entre la capa-barrera y la capa funcional,
preferentemente de plata, son posibles sin ninguna duda.
Se hace referencia, ahora, a la elección de la
naturaleza de la capa- barrera.
El nitruro de silicio y el nitruro de aluminio se
ha comprobado que son compuestos particularmente ventajosos de
diversas maneras: en primer lugar, en relación con el objeto de la
invención, cumplen dos condiciones importantes: son aptos para
bloquear la difusión del oxígeno incluso a altas temperaturas.
Previstos en cantidad suficiente encima de la capa funcional,
sirven de barrera asegurándole su integridad, incluso si el
sustrato se curva o templa después del depósito. Después, ellos
mismos son muy inertes frente a un ataque oxidante, lo que
significa que no experimentan ninguna modificación química (del
tipo oxidación) o estructural notable en el momento del temple o de
la curvatura. Por tanto, casi no ocasionan ninguna modificación
óptica del apilamiento en caso de temple o de curvatura,
especialmente en lo referente al nivel de transmisión luminosa.
Además, su utilización en un apilamiento del tipo
de baja emisividad, no aporta ninguna complicación notable en su
fabricación. No es necesario reajustar de manera muy notable los
espesores de cada una de las capas "habituales" de tal
apilamiento, especialmente porque presentan un índice de refracción
próximo al de la mayor parte de los óxidos metálicos utilizados
hasta entonces como revestimientos dieléctricos, tales como el
óxido de zinc, de estaño, de tántalo o de niobio. Pueden sustituir a
este tipo de óxido metálico o estar asociados a ciertos tipos de
óxidos tal como se especifica más abajo. (El nitruro de silicio
Si_{3}N_{4} tiene, en efecto, un índice de refracción de
aproximadamente 2,1 y el nitruro de aluminio, un índice de
aproximadamente 2).
El nitruro de silicio preferido es el más denso y
el más puro posible. Si se prefiere depositar el conjunto de las
capas por una técnica a vacío del tipo de pulverización catódica,
ventajosamente se puede elegir depositar el nitruro de silicio por
pulverización reactiva a partir de un blanco de silicio en presencia
de N_{2}. En este caso, para hacer el blanco más conductor, se
puede considerar necesario añadirle un dopante tal como boro. Por
tanto, las capas de nitruro de silicio de acuerdo con la invención
pueden contener boro, pero preferentemente en una proporción de no
más de 2% atómico con respecto al silicio. En el resto del presente
texto, la expresión "nitruro de silicio" se refiere, pues,
tanto al Si_{3}N_{4} puro como a Si_{3}N_{4} que contenga
impurezas del tipo dopante. El depósito de la capa de
Si_{3}N_{4}, se puede efectuar también por una técnica del tipo
de plasma de CVD (CVD significa "Chemical Vapor Deposition",
que es una pirólisis en fase gaseosa), tal como se describe en la
Patente de EE.UU. 5.288.527.
Ventajosamente, se regulan igualmente las
condiciones de depósito, de manera que el nitruro de silicio
presente una densidad cercana a la densidad teórica, y especialmente
al menos 80% de la densidad teórica. Una gran densidad garantiza un
"efecto barrera" óptimo frente al oxígeno, incluso si se
utilizan capas de nitruro de silicio de espesor relativamente
pequeño. Ocurre lo mismo si se elige más bien nitruro de aluminio,
obtenido con preferencia igualmente por una técnica a vacío del tipo
de pulverización catódica reactiva a partir de un blanco de
aluminio en presencia de N_{2}.
Elegir el óxido de silicio, más particularmente
para constituir la capa del primer revestimiento dieléctrico en
contacto con el vidrio, es una variante completamente ventajosa. En
efecto, se trata de un material que como el nitruro de silicio,
constituye una barrera eficaz a la difusión del oxígeno e incluso de
los compuestos alcalinos. Pero además, presenta un índice de
refracción de aproximadamente 1,45 muy próximo al del sustrato
portador del apilamiento, cuando este último es de vidrio. Por
tanto, si se dispone la capa de óxido de silicio directamente sobre
el vidrio, lo que constituye la configuración preferida, esta capa
"no interviene" apenas en el aspecto óptico que el apilamiento
de las capas va a conferir, en su conjunto, a este sustrato. Por
tanto, solamente se le puede conferir el espesor suficiente, a lo
más 10 nm, para garantizar su eficacia como
capa-barrera, y cubrirla de capas de material
dieléctrico a base de óxidos metálicos conocidos y de espesores
conocidos, que cumplirán el papel óptico deseado, bajo reserva de
que estos óxidos puedan soportar altas temperaturas sin modificación
estructural suficientemente notable para deteriorar el aspecto
óptico del apilamiento, punto que se tratará a continuación.
Cuando se elige una capa a base de óxido de
silicio más bien que a base de nitruro de silicio o de aluminio, en
el primer revestimiento a base de material dieléctrico, se puede
obtener tal capa por pulverización catódica a partir de un blanco de
silicio dopado, pero esta vez en presencia de oxígeno. El dopante
puede ser de aluminio, especialmente en una proporción de no más de
2% atómico con respecto al silicio. Como precedentemente para el
nitruro, la expresión "a base de óxido de silicio" se refiere,
en el marco de la invención, al óxido que comprende igualmente
impurezas del tipo "dopantes", boro o aluminio.
Se la puede depositar también por pulverización a
vacío en radiofrecuencia. La capa de SiO_{2} se puede depositar,
también, por otras técnicas que la pulverización catódica,
especialmente por plasma de CVD a partir de un precursor de silicio
apropiado o por pirólisis en fase gaseosa a presión ambiente. Si se
trata de la primera capa del apilamiento, entonces se puede elegir
depositarla sobre la cinta de vidrio flotante directamente, en
continuo, especialmente con ayuda de precursores del tipo
tetraetilortosilicato (TEOS). Por la misma técnica, se puede
depositar igualmente sobre la capa de SiO_{2}, otras capas como,
por ejemplo, TiO_{2}. Tales métodos se describen, por ejemplo, en
la Patente EP-B-0230188.
Las capas-barreras a base de
SiO_{x}C_{y} o SiO_{x}N_{y} son muy eficaces y presentan la
ventaja de poder presentar índices de refracción modulables en
función de su contenido de carbono o de nitrógeno. Se pueden
emplear las mismas técnicas de depósito que para las capas de
SiO_{2}: pulverización catódica reactiva, depósito por plasma de
CVD o por pirólisis a presión ambiente (en especial, directamente
sobre la cinta de vidrio flotante ante del corte, en continuo, con
ayuda de la combinación de precursores del tipo SiH_{4} y etileno
en el caso de una capa de SiO_{x}C_{y},tal como se describe en
la Patente EP-0518755).
Las capas-barreras a base de
carburo, tal como se sugiere precedentemente, tienen la
particularidad de ser relativamente absorbentes y, por tanto, son
para reservar para la fabricación de acristalamientos en los que no
es imperativo tener una alta transmisión luminosa. Se les puede
depositar por pulverización reactiva, especialmente en presencia de
C_{2}H_{2} ó CH_{4}, ó no reactiva a partir de blancos de
carburo. Se puede elegir, también, un depósito por plasma de
CVD.
La capa metálica funcional es ventajosamente, de
plata. Su espesor se puede elegir de 7 a 13 nm, y preferentemente
de 9 a 12 nm cuando se desean acristalamientos de baja emisividad y
alta transmisión luminosa (preferentemente al menos una TL de 70 a
80%), particularmente en países más bien fríos. Cuando se desean
acristalamientos con funciones antisolares, reflectores, destinados
más bien a equipar edificios en países calientes, la capa de plata
se puede elegir más gruesa, por ejemplo hasta 20 a 25 nm (lo que
tiene, evidentemente, por consecuencia tener acristalamientos de
transmisiones luminosas claramente más bajas, y claramente
inferiores a 60%).
La capa de protección prevista sobre la capa
funcional se elige ventajosamente de naturaleza metálica,
preferentemente entre niobio, Nb, tántalo, Ta, titanio, Ti, cromo,
Cr o níquel, Ni, o una aleación a partir de, al menos dos de estos
metales, tal como una aleación de niobio y tántalo, Nb/Ta, de
niobio y cromo, Nb/Cr, o de tántalo y cromo, Ta/Cr, o una aleación
de níquel-cromo. La capa conserva su función
habitual de capa "que se sacrifica" para proteger la capa
funcional en caso de depósito de la capa siguiente por
pulverización reactiva. Si esta pulverización se realiza en
presencia de O_{2}, con el fin de depositar un óxido, la capa
superficial es efectivamente necesaria, preferentemente con un
espesor de al menos 2 nm, del orden de 0,5 a 1,5 nm. En el
apilamiento final, está parcialmente, e incluso esencialmente
oxidada. Si esta pulverización se hace en presencia de N_{2}, a
fin de depositar un nitruro, esta capa de protección no es
necesaria en absoluto. Sin embargo, es preferible: en efecto se ha
comprobado que la capa funcional, especialmente de plata, subyacente
podía igualmente correr el peligro de deteriorarse por contacto con
nitrógeno reactivo. Sin embargo, teniendo en cuenta que la
reactividad del nitrógeno es menor que la del oxígeno, puede ser
extremadamente delgada, claramente con un espesor inferior o igual a
1 nm. En el apilamiento final, puede estar parcialmente e incluso
esencialmente nitrurada.
Se puede atribuir, también, a esta capa de
protección, una función suplementaria: la "regulación" del
valor de transmisión luminosa, cuando se desea fabricar
acristalamientos antisolares con transmisión luminosa reducida
precedentemente. En efecto, modular el espesor de esta capa de
protección hasta espesores, por ejemplo de 8 a 10 nm, permite
ajustar muy precisamente la transmisión luminosa, por ejemplo entre
50 y 60%.
El segundo revestimiento de material dieléctrico
del apilamiento, encima de la capa funcional, tiene preferentemente
un espesor geométrico total comprendido entre 30 y 60 nm, y
preferentemente entre 35 y 45 nm.
Una primera variante consiste en que no está
constituida más que por la capa-barrera,
preferentemente elegida a base de nitruro de silicio o de aluminio,
lo que es lo más simple en lo referente a la instalación del
depósito, pero no obligatoriamente el óptimo en cuanto a velocidad
del depósito del apilamiento.
Una segunda variante consiste en constituirla de
la capa-barrera en tanto que última capa del
apilamiento, preferentemente de nitruro de silicio o de aluminio,
capa-barrera que se le asocia, al menos otra capa de
material dieléctrico no susceptible de modificación estructural
importante, preferentemente de orden cristalográfico, a alta
temperatura, del tipo de óxido metálico, preferentemente de óxido de
zinc, ZnO. En esta configuración, el nitruro de silicio en capa
"exterior" juega plenamente su papel de barrera. La capa o
capas de óxido subyacentes tienen, entonces, un efecto benéfico
sobre la transmisión luminosa, cuando se busca obtener una
transmisión muy elevada.
Los óxidos metálicos del tipo ZnO son estables e
inertes a alta temperatura y no deterioran la capa funcional, lo
que tiende a probar que efectivamente sus átomos de oxígeno no
difunden hasta la capa funcional, en caso de curvatura, temple o
recocido.
El revestimiento subyacente denominado "de
humectación" es, en el contexto de la invención, una capa que se
halla en contacto directo con la capa funcional y que está
destinado a facilitar su humectación, aumentar su anclaje con las
capas inferiores y/o aumentar su durabilidad, o sus propiedades
ópticas y térmicas.
Es a base de óxido metálico no susceptible de
modificación estructural, especialmente en el plano cristalográfico,
a alta temperatura que corre el peligro de penalizar el
apilamiento. De acuerdo con la invención, se trata de una capa a
base de óxido de zinc, ZnO.
Según se sugiere precedentemente, el óxido de
zinc no se modifica sensiblemente en el plano estructural bajo el
efecto del calor, sobre todo si está protegido del contacto del
oxígeno y de compuestos alcalinos y, además, posee propiedades de
humectación muy interesantes frente a capas funcionales de baja
emisividad del tipo de plata. En óxido, esta capa no tiende a
penalizar el apilamiento en términos de transmisión luminosa, por
tanto se le puede conferir un espesor más importante que en el caso
precedente, preferiblemente un espesor comprendido entre 5 y 40 nm,
y preferiblemente entre 15 y 30 nm. Con tales espesores, puede
contribuir, además de su función de humectación, a ajustar el
aspecto óptico del apilamiento en asociación con el primer
revestimiento de material dieléctrico.
\newpage
Se termina la descripción general del apilamiento
del primer revestimiento a base de material dieléctrico,
describiendo el compuesto situado sobre el sustrato, debajo de la
capa de óxido metálico no susceptible de modificaciones
estructurales.
Una primera variante consiste a constituirlo de
una capa-barrera de índice de refracción de
aproximadamente 2, y particularmente de AlN o Si_{3}N_{4}.
Una segunda variante consiste en preferir una
capa de un material de índice de refracción inferior a 2, como
SiO_{2}, SoO_{x}C_{y}, SiO_{x}N_{y}. Un modo de
realización ventajoso es una capa de SiO_{2}, ya que tiene un
índice muy similar al propio sustrato de vidrio.
Una tercera variante consiste en utilizar otra
capa del tipo óxido metálico estable, es decir, que no se modifica
estructuralmente a alta temperatura.
Se ajusta el espesor del primer revestimiento
situado bajo la capa metálica funcional, sea cual sea la variante
elegida, a fin de que el espesor óptico total de las capas de
dieléctrico, bajo la capa funcional, dé al apilamiento
características ópticas, especialmente colorimétricas,
satisfactorias. El espesor geométrico total del revestimiento se
puede, así, elegir especialmente entre 15 y 50 nm. Si la
capa-barrera de este primer revestimiento es de
SiO_{2}, este espesor puede ser claramente más importante,
teniendo el SiO_{2} un índice próximo al del vidrio.
A título de ilustración, los apilamientos de
capas que responden a criterios de la invención pueden, por tanto,
ser del tipo:
Vidrio / Si_{3}N_{4} \ \ o
\ \ AlN / ZnO / Ag / Nb / Si_{3}N_{4},
o
Vidrio / Si_{3}N_{4} / ZnO /
Ag / Nb / ZnO / Si_{3}N_{4},
o
Vidrio / SiO_{2} \ \ o \ \
SiO_{x}C_{y} / ZnO / Ag /Nb / ZnO / Si_{3}N_{4} o AlN, o
finalmente
Vidrio / SnO_{2} / ZnO /Ag
/Nb /
SiO_{3}N_{4}
Naturalmente, la invención se aplica igualmente,
con ventaja, a apilamientos que comprenden no una sola capa
metálica funcional del tipo de plata, sino varias. Entonces, es
preciso prever el número y espesor de capas-barreras
suficientes para preservar el conjunto de estas capas de la
oxidación en caso de tratamiento térmico, y especialmente al menos
una capa de nitruro de silicio o de aluminio sobre la última capa
funcional. Y para obtener una débil variación de las propiedades
ópticas y especialmente de la transmisión luminosa, es esencial que
no haya capa metálica bajo las capas metálicas funcionales.
Al menos en el caso de los apilamientos que
comprenden una sola capa metálica funcional, se obtienen buenos
comportamientos ópticos y térmicos. La invención permite, así, la
obtención de acristalamientos de baja emisividad altamente
transparentes, con especialmente sustratos portadores del
apilamiento que, una vez instalados en doble acristalamiento,
presentan a la vez una fuerte TL de al menos 74 a 80%, y una baja
emisividad de no más de 0,06 e incluso de aproximadamente 0,05. Pero
lo que es muy importante, es que estas propiedades se mantienen
casi intactas (o incluso mejoradas) si se someten los sustratos
portadores de los apilamientos, después del depósito, a
tratamientos térmicos del tipo de curvatura, recocido o temple que
pueden calentarlos hasta aproximadamente 620ºC y más: las
variaciones de transmisión luminosa del acristalamiento, debidas a
tales tratamientos son como mucho del 2% y las variaciones de
emisividad son a lo más 0,01, con además muy pocas modificaciones
colorimétricas, especialmente en reflexión.
De todo esto se deriva una serie de ventajas: una
sola configuración de apilamiento de capas (de baja emisividad o
antisolar) para cada tipo de acristalamiento, basta para fabricar
acristalamientos tanto templados como no templados, lo que facilita
la gestión de las existencias y permite mucho más fácilmente
responder muy rápidamente a la demanda de acristalamientos
funcionales, templados, o no templados, según demanda.
También se pueden ensamblar indiferentemente,
sobre la fachada de un edificio, por ejemplo, acristalamientos
templados y no templados: el ojo no podrá detectar disparidades
del aspecto óptico global de la fachada. También llega a ser
posible vender los acristalamientos revestidos no templados, dejando
a la discreción del comprador el cuidado de templarlos o no,
pudiendo garantizarle una constancia en sus propiedades ópticas y
térmicas.
Los acristalamientos, sean templados, recocidos o
curvados o no lo sean, pueden por tanto, gracias a la invención,
presentar comportamientos totalmente equivalentes.
\newpage
Los detalles y características ventajosos de la
invención van a deducirse de los ejemplos siguientes no
limitativos, con ayuda de la Figura 1.
Se precisa que, en todos los ejemplos, los
sucesivos depósitos de capas delgadas se realizan por una técnica
de pulverización catódica asistida por campo magnético, pero
también podrían realizarse por cualquier otra técnica que permita un
buen dominio de los espesores de capa obtenidos.
Los sustratos sobre los que están depositados los
apilamientos de capas delgadas son sustratos de vidrio
sílico-sodocálcico transparente del tipo Planilux,
disponibles de SAINT-GOBAIN VITRAGE.
En la Figura 1, el sustrato de vidrio 1 tiene
superpuesto un apilamiento de acuerdo con la invención:
sucesivamente un revestimiento 8, eventualmente compuesto de una
capa-barrera 2 a la difusión del oxígeno y de los
iones Na^{+}, y de una capa 3 de humectación, más una capa 4, de
baja emisividad, de plata, una capa 5 de protección también
denominada "que se sacrifica", luego, finalmente de nuevo, un
segundo revestimiento a base de un material dieléctrico 9 que
comporta preferentemente una capa-barrera 7 al
oxígeno. Esta figura es muy esquemática y, para más claridad, no
respeta las proporciones en cuanto a los espesores de los diversos
materiales representados.
Los ejemplos 1 a 4 se realizan de acuerdo a la
invención. El ejemplo 5 es un ejemplo comparativo explicitado más
abajo.
Este ejemplo preconiza la utilización de dos
capas-barreras 2, 6, las dos a base de
S1_{3}N_{4} para "encuadrar" y "proteger" la capa 4 de
plata en caso de tratamiento térmico.
Es un apilamiento del tipo:
Vidrio /Si_{3}N_{4} / ZnO /
Ag / Nb
/Si_{3}N_{4}
que utiliza una capa 3 de humectación de
óxido.
La instalación de depósito comprende, al menos
una cámara de pulverización provista de cátodos equipados de
blancos de materiales apropiados sobre las cuales el sustrato 1
pasa sucesivamente. Las condiciones de depósito para cada una de las
capas preconizadas para este ejemplo son:
- \bullet
- la capa 4 de plata se deposita con ayuda de un blanco de plata bajo una presión de 0,8 Pa en atmósfera de argón,
- \bullet
- las capas 2 y 7 a base de nitruro de silicio se depositan con ayuda de un blanco de silicio dopado con 1% de boro por pulverización reactiva en atmósfera de nitrógeno, bajo una presión de 0,15 Pa,
- \bullet
- la capa 3 de humectación, que es de ZnO, se deposita con ayuda de un blanco de zinc por pulverización reactiva en atmósfera de argón/oxígeno, aproximadamente el 40% en volumen del cual es oxígeno, bajo una presión de 0,8 Pa,
- \bullet
- la capa 5 de protección de Nb se deposita con ayuda de un blanco de Nb por pulverización en atmósfera inerte de argón bajo una presión de 0,8 Pa.
Las densidades de potencia y las velocidades de
paso del sustrato se ajustan de manera conocida para obtener los
espesores de capas deseados.
La Tabla 1 de más abajo presenta la naturaleza de
las capas y sus espesores en nanómetros, del apilamiento del
ejemplo 1, utilizando sustratos de 3 mm de espesor.
\newpage
Ejemplo 1 | |
Si_{3}N_{4} (2) | 20 |
ZnO (3) | 20 |
Ag (4) | 10 |
Nb (5) | 1 |
Si_{3}N_{4} (7) | 40 |
El sustrato del ejemplo 1, una vez revestido con
su apilamiento de capas, se somete a continuación a un tratamiento
térmico, que consiste en un calentamiento a aproximadamente 620ºC,
seguido de enfriamiento.
La Tabla 2 de más abajo presenta, antes y después
del tratamiento térmico, el valor de transmisión luminosa TL en
porcentaje, el valor de reflexión luminosa RL igualmente en
porcentaje, los valores de a*(R) y b*(R) en reflexión en el sistema
de colorimetría (L, a*, b*) sin unidad. Todas las mediciones se
hacen en referencia al iluminante D_{65}. Se presenta igualmente
el valor de emisividad \varepsilon, adimensional.
Ejemplo 1 | ||
(sustrato monolítico) | ||
Antes de tratamiento térmico | Después tratamiento térmico | |
TL | 85,2 | 83,8 |
RL | 4,3 | 4,1 |
a* (R) | 4,3 | 6,8 |
b* (R) | -10,6 | -10,9 |
\varepsilon | 0,05 | 0,06 |
Un segundo ejemplo 1 bis se ha llevado a cabo con
exactamente los mismos apilamientos que en el ejemplo 1 precedente.
La única diferencia reside en el hecho de que esta vez se ha
depositado sobre un sustrato de la misma naturaleza pero con un
espesor de 4 mm, sustrato instalado luego en acristalamiento doble
con otro sustrato de vidrio transparente de 4 mm con una lámina de
argón intercalar de 16 mm.
La Tabla 3 siguiente retoma las características
TL, RL, a*(R), b*(R) y \varepsilon de los acristalamientos
dobles, por un lado cuando el sustrato 1 revestido no ha
experimentado calentamiento, (columna "sin tratamiento
térmico"), y por otro lado cuando el sustrato revestido, antes
de montaje, ha experimentado dicho tratamiento térmico
(calentamiento a 620ºC y luego enfriamiento).
Ejemplo 1 bis | ||
(acristalamiento doble) | ||
Sin tratamiento térmico | Después de tratamiento térmico | |
TL | 77 | 76 |
RL | 12 | 11 |
a* (R) | 1,2 | 2,3 |
b* (R) | -4,9 | -4,8 |
\varepsilon | 0,053 | 0,062 |
En este ejemplo 2 se utiliza el apilamiento
siguiente:
Vidrio / Si_{3}N_{4} / ZnO /
Ag / Nb / ZnO /
Si_{3}N_{4}
No se diferencia, por tanto, del ejemplo 1 más
que en se añade una capa de ZnO "intercalar" 6 entre la capa
de ZnO 3 denominada de humectación, bajo la capa 4 de plata (se
hace referencia a las condiciones de depósito descritas
precedentemente). El sustrato 1 de vidrio transparente tiene 4 mm
de espesor. Los espesores, en nanometros, de cada una de las capas
se especifican en la Tabla 4 de más abajo.
Ejemplo 2 | |
Si_{3}N_{4} (2) | 20 |
ZnO (3) | 10 |
Ag (4) | 10 |
Nb (5) | 1,5 |
ZnO (6) | 5 |
Si_{3}N_{4} (79 | 35 |
Dos sustratos, absolutamente idénticos,
revestidos de tal apilamiento se instalan cada uno de ellos en
doble acristalamiento cada uno con un sustrato de vidrio
transparente de 4 mm por una lámina de argón intercalar de 16 mm de
espesor, uno habiendo experimentado previamente un calentamiento a
620ºC, y luego un enfriamiento, pero no el otro.
La Tabla 5 de más abajo presenta los valores de
TL, a* (R), b* (R) y \varepsilon de los dos acristalamientos
dobles.
Ejemplo 2 | ||
(acristalamiento doble) | ||
Sin tratamiento térmico | Después de tratamiento térmico | |
TL | 79 | 80 |
a* (R) | 1,46 | 3,39 |
b* (R) | -3,94 | -2,2 |
\varepsilon | 0,05 | 0,046 |
En este Ejemplo se utiliza, esta vez, una primera
capa-barrera 2 de SiO_{2}, con el apilamiento
siguiente:
Vidrio / SiO_{2} / ZnO / Ag
/ Nb / ZnO /
Si_{3}N_{4}
La capa de SiO_{2} se deposita a partir de un
blanco de silicio dopado a aluminio por pulverización reactiva
dopada al aluminio en presencia de una mezcla de argón/O_{2}.
Las otras capas están depositadas como
precedentemente. Los espesores en nanometros de las capas del
apilamiento se presentan en la tabla 6 a continuación.
Ejemplo 3 | |
SiO_{2} (2) | 40 |
ZnO (3) | 40 |
Ag (4) | 10 |
Nb (5) | 1,5 |
ZnO (6) | 5 |
Si_{3}N_{4} (7) | 35 |
A continuación se hacen las mismas operaciones de
montaje en doble acristalamiento, con y sin tratamiento térmico del
sustrato revestido. En este caso, el calentamiento simplemente se
lleva hasta 630ºC.
La Tabla 7 de más abajo presenta los valores de
TL, a* (R), b* (R) y \varepsilon en los dos casos.
Ejemplo 3 | ||
(Doble acristalamiento) | ||
Sin tratamiento térmico | Después de tratamiento térmico | |
TL | 76 | 77 |
a* (R) | -0,82 | 0,24 |
b* (R) | -2,49 | -2,12 |
\varepsilon | 0,059 | 0,045 |
En este ejemplo 4 se utiliza el apilamiento
siguiente:
Vidrio /SnO_{2} / ZnO /Ag /
Nb /
Si_{3}N_{4}
Además de la capa-barrera
superficial de Si_{3}N_{4}, este apilamiento se presenta como
un apilamiento tradicional, usa materiales muy utilizados en las
capas de baja emisividad realizadas en pulverización catódica, en
particular SnO_{2} que es el más habitual de los materiales
dieléctricos.
De manera inesperada, a diferencia de la técnica
anterior en que para obtener un buen comportamiento contra la
corrosión y especialmente en el caso de un tratamiento térmico,
hacía falta tener dos capas-barreras del tipo de
Si_{3}N_{4} (véase por ejemplo la Solicitud de Patente Europea
EP-A-0567735) o bien, al menos dos
capas de metal "que se sacrifica" de una parte y otra de la
capa funcional (véase por ejemplo el documento
EP-A-0229921), en este caso ni lo
uno ni lo otro son útiles para garantizar la estabilidad del
apilamiento a la temperatura.
La tabla 8 presenta, en efecto, los
resultados.
Ejemplo 4 | ||
(Doble acristalamiento) | ||
Sin tratamiento térmico | Después de tratamiento térmico | |
TL | 74 | 74 |
a* (R) | +0,5 | +0,8 |
b* (R) | -5,9 | -5,6 |
\varepsilon | 0,06 | 0,05 |
Estos resultados obtenidos con un producto muy
fácil de realizar (espesores de las capas en nm:
SnO_{2} (2) | 10 |
ZnO (3) | 30 |
Ag (4) | 10 |
Nb (5) | 1,5 |
Si_{3}N_{4} (7) | 40), |
son muy sorprendentes, sobre todo cuando se los
compara con los del apilamiento-testigo del ejemplo
5.
\newpage
Ejemplo comparativo
5
En este ejemplo comparativo se utiliza un
apilamiento de capa de plata del tipo disponible de
SAINT-GOBAIN VITRAGE con la denominación de
PLANITHERM. Se emplea, como en el ejemplo 4 para su subcapa, capas
de óxido de estaño como revestimiento dieléctrico, con, siempre como
4, de cada lado de la capa de plata, una capa de un espesor
significativo de aleación de níquel-cromo. El
sustrato de 1 a 4 mm de espesor. La capa de plata se deposita como
precedentemente. De manera conocida, el óxido de estaño SnO_{2}
se deposita por pulverización reactiva a partir de un blanco de
estaño en atmósfera de N_{2}/O_{2}. Las capas de NiCr se
depositan por pulverización en atmósfera inerte a partir de un
blanco de aleación de Ni/Cr.
El apilamiento está resumido en la Tabla 9 de más
abajo, estando los espesores expresados siempre en nanómetros.
Vidrio | Ejemplo comparativo |
SnO_{2} | 35 |
NiCr | 3 |
Ag | 9-10 |
NiCr | 6 |
SnO_{2} | 35 |
La Tabla 10 de más abajo indica los mismos datos
que la Tabla 9 precedente, para el sustrato revestido de este
apilamiento montado de la misma manera en doble acristalamiento
después de haber experimentado un tratamiento térmico a 630ºC y
luego enfriamiento, o sin tratamiento térmico.
Ejemplos comparativos | ||
(doble acristalamiento) | ||
Sin tratamiento técnico | Después de tratamiento técnico | |
TL | 61 | 73 |
RL | 11 | 11 |
a* (R) | 4,1 | -0,26 |
b* (R) | -1,6 | -1,73 |
\varepsilon | 0,08 | 0,08 |
Diferentes observaciones se pueden hacer a la
vista de estos resultados.
De las Tablas 2, 3, 5, 7 y 8 se deduce que los
apilamientos de acuerdo con la invención llegan a soportar
calentamientos del orden de 620, 630 ó 640ºC sin modificación
notable de la transmisión luminosa TL (apenas 2% de variación) ni
de emisividad (a lo más 0,01 de variación). El tratamiento térmico
tampoco afecta de manera significativa el aspecto colorimétrico en
reflexión "lado capas" de los sustratos. Se puede señalar a
este propósito que 640ºC es una temperatura particularmente elevada,
los temples de los acristalamientos se efectúan usualmente
alrededor de 615-620ºC. Así se garantiza un
"margen de seguridad", lo que es importante en el plano
industrial en caso de ligeros desarreglos en el calentamiento
suministrado por los hornos de temple estándar para
acristalamientos.
Por los ejemplos 1 a 4 de acuerdo con la
invención, se comprueba que se puede modular el nivel de
comportamientos, especialmente de la emisividad, que se investiga,
se temple o no el acristalamiento, revelándose importante la
elección de la constitución del primer revestimiento de material
dieléctrico y de la capa de humectación, para optimizar dichos
comportamientos.
\newpage
Así, el sustrato de acuerdo con el ejemplo 1 que
utiliza una capa de humectación a base de óxido llega a tener una
emisividad de 0,053, una vez instalado en doble acristalamiento,
antes del temple (Tabla 5).
El ejemplo 2 que recurre a dos capas de ZnO,
presenta muy buenos comportamientos de emisividad, pero también un
valor de TL que alcanza el listón de los 80% en doble
acristalamiento después del tratamiento térmico, lo cual es
excelente (véase Tabla 7).
Los ejemplos de la invención tienen esto de
común, que sus emisividades evolucionan muy ligeramente en caso de
tratamiento térmico, pero "en el buen sentido", es decir, en
el sentido de disminución; esto prueba que las capas de plata no
han experimentado deterioro de su calidad, al contrario, lo que a la
vez es muy ventajoso y sorprendente.
Tal como se sugiere precedentemente, la
calorimetría de los ejemplos de acuerdo con la invención es muy
satisfactoria, haya o no tratamiento térmico, con un color en
reflexión muy neutro, apoyado por valores de a* y b* muy bajos,
particularmente en lo que concierne al ejemplo 3 (véase Tabla
8).
Una característica, igualmente, bastante
sorprendente que tienen en común los ejemplos 2 y 3 de la invención
es que sus transmisiones luminosas varían muy ligeramente en caso de
tratamiento térmico, pero eso también "en el buen sentido", es
decir, en el sentido de que aumenta, aunque en los dos se utilicen
capas de humectación de óxido.
Finalmente, el ejemplo comparativo 5 presenta los
límites de una solución que consiste en hacer "apto para ser
templado" un apilamiento de baja emisividad protegiendo la capa
de plata mediante capas metálicas susceptibles de oxidación: si los
comportamientos térmicos se pueden conservar así, no es lo mismo en
lo que concierne al aspecto óptico: más de 10 puntos de diferencia
entre la TL sin y con tratamiento térmico (véase Tabla 10), lo que
verosímilmente se debe a la oxidación de las capas de Ni/Cr a una y
otra parte de la capa de plata, así como a una variación importante
del valor de a* (R).
Por otra parte, se ha comprobado que era
importante, si se elige depositar capas "intercalares" de
óxidos entre las capas-barreras 2, 7 y la capa de
plata 4, que éstas se elijan de manera que un tratamiento térmico
no pueda afectar su estructura, y muy particularmente su estado
cristalográfico. Así, los ejemplos 1 a 4 de la invención recurren
al ZnO por debajo y eventualmente por encima de la capa de plata, y
los inventores han verificado que estaba, tal como se había
depositado, al menos parcialmente cristalizado y que conservaba
esencialmente este estado de cristalización después de calentado a
620 ó 640ºC.
Sería también recomendable seleccionar óxidos
depositados en estado amorfo y que presentan la particularidad de
mantenerlo si se calientan a continuación. Por el contrario, los
inventores han llevado a cabo un ensayo similar al ejemplo 1,
sustituyendo la capa 3 de ZnO con una capa 3' de SnO_{2}
depositada como en el ejemplo comparativo 5. Comprobaron que las
propiedades de la capa de plata, encima de esta capa de SnO_{2}
estaba significativamente deteriorada después de tratamiento
térmico, curiosamente, lo que sería debido en realidad a una
modificación estructural notable, en el plano cristalográfico, de
este SnO_{2} bajo un calor fuerte. Los resultados del ejemplo 4
en el que el mismo SnO_{2} no se halla separado de la plata más
que por una capa de ZnO, son tanto más sorprendentes.
Claims (25)
1. Sustrato transparente (1), particularmente de
vidrio, provisto con un apilamiento de capas delgadas que
comprende, al menos una capa metálica (4) a base de plata con
propiedades en el infrarrojo, particularmente con baja emisividad y
dos revestimientos a base de un material dieléctrico, situados uno
por debajo (8) y otro por encima (9) de la capa con propiedades en
el infrarrojo, así como una capa metálica de protección opcional
(5), situada inmediatamente por encima y en contacto con la capa con
propiedades en el infrarrojo, caracterizado porque, con el
fin de prevenir la modificación de las propiedades del
apilamiento, particularmente ópticas y térmicas, en caso de que el
sustrato esté sometido a un tratamiento térmico del tipo de temple o
curvatura,
- \bullet
- por una parte, el segundo revestimiento (9) a base de material dieléctrico, comprende una capa-barrera (7) a la difusión del oxígeno, elegida entre uno de los materiales siguientes: compuestos de silicio SiO_{2}, SiO_{x}C_{y}, SiO_{x}N_{y}, nitruros como Si_{3}N_{4} o AlN, carburos como SiC, CrC, o TaC,
- \bullet
- y por otra parte, el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) comprende al menos una capa-barrera (2) a la difusión de los iones alcalinos y oxígeno elegida entre uno de los materiales siguientes: compuestos de silicio, de los cuales SiO_{x}N_{y}, SiO_{x}C_{y}, nitruros como Si_{3}N_{4} o AlN, carburos tales como CrC, SiC, TiC, o TaC,
- \bullet
- y el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) comprende igualmente, justo por debajo de la capa metálica (4) con propiedades en el infrarrojo, una capa de humectación (3) a base de óxido de zinc en contacto directo con ésta última.
2. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la capa-barrera (7) a
la difusión de oxígeno del segundo revestimiento a base de material
dieléctrico (9) tiene un espesor de, al menos 10 nm y
preferiblemente de, al menos 20 nm.
3. Sustrato (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la
capa-barrera (7) a la difusión del oxígeno es a base
de un compuesto de silicio o de nitruro cuando la pila de capas
está destinada a proporcionar a dicho sustrato, propiedades de alta
transmisión luminosa y de baja emisividad.
4. Sustrato (1) de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque la capa-barrera
(7) a la difusión del oxígeno es a base de carburo, cuando la pila
de capas está destinada a proporcionar a dicho sustrato propiedades
antisolares con transmisión luminosa reducida.
5. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
capa-barrera (2) del primer revestimiento a base de
material dieléctrico (8) tiene un espesor de, al menos 10 ó 15 nm,
y preferiblemente de, al menos 20 nm.
6. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
(4) con propiedades en el infrarrojo tiene un espesor comprendido
entre 7 y 13 nm, particularmente entre 9 y 12 nm, para conferirle
propiedades de baja emisividad, o hasta 20 a 25 nm, para conferirle
más bien propiedades antisolares.
7. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
apilamiento de capas delgadas comprende varias capas metálicas con
propiedades en el infrarrojo.
8. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizado porque al menos una
capa-barrera del tipo Si_{3}N_{4} o AlN está
situada por encima de la última de las capas con propiedades en el
infrarrojo.
9. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
superior (5) de protección es a base de un metal elegido entre
niobio, Nb, tántalo, Ta, titanio, Ti, cromo, Cr, o níquel, Ni, o de
una aleación a partir de, al menos dos de estos materiales,
particularmente de una aleación de niobio y de tántalo (Ni/Ta), de
niobio y cromo (Nb/Cr) o de tántalo y cromo (Ta/Cr) o de níquel y
cromo (Ni/Cr).
10. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado porque el espesor de la capa superior (5) de
protección no es superior a 2 nm, y particularmente está
comprendido entre 0,5 y 1,5 nm, o tiene un espesor de hasta 8 a 10
nm.
11. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segundo
revestimiento (9) a base de material dieléctrico tiene un espesor
geométrico total comprendido entre 30 y 60 nm, y particularmente
entre 35 y 45 nm.
12. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la capa subyacente (3) de humectación
a base de ZnO tiene un espesor geométrico comprendido entre 5 y 40
nm, y particularmente entre 15 y 30 nm.
13. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
revestimiento (9) a base de material dieléctrico, situado encima de
la capa (4) con propiedades en el infrarrojo, comprende la
capa-barrera (7), particularmente a base de nitruro
de silicio o de nitruro de aluminio, asociada a, al menos otra capa
de material dieléctrico (6) no susceptible de modificación
estructural a alta temperatura, del tipo de óxido metálico.
14. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 13,
caracterizado porque dicha otra capa (6) no susceptible de
modificación estructural a alta temperatura, es a base de óxido de
zinc, al menos parcialmente cristalizado.
15. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque el apilamiento es el siguiente:
vidrio \ (1) / Si_{3}N_{4} \
\ o \ \ AlN \ (2) / ZnO \ (3) / Ag \ (4) / Nb \ (5) / Si_{3}N_{4}
(7),
o
vidrio \ (1) / SiO_{2} \ \ o
\ \ SiO_{x}C_{y} \ (2) / ZnO \ (3) / Ag \ (4) / Nb \ (5) /ZnO \ (6)
/ Si_{3}N_{4} \ \ o \ \ AlN \
(7).
16. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las dos capas
(2, 7) barreras a la difusión del oxígeno son a base de
Si_{3}N_{4}.
17. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque presenta
una emisividad de no más de 0,07, y particularmente de no más de
0,06, y una vez instalado en doble acristalamiento, una transmisión
luminosa TL de, al menos 75 a 80%.
18. Sustrato de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque presenta
una variación de transmisión luminosa \DeltaTL de no más de 2% y
una variación de emisividad \Delta\varepsilon; de no más de 0,01
después de un tratamiento térmico del tipo de curvatura o temple,
particularmente hasta 640ºC
19. Acristalamiento múltiple de baja emisividad o
antisolar, y particularmente de acristalamiento doble,
caracterizado porque incorpora, al menos un sustrato de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.
20. Acristalamiento estratificado,
caracterizado porque incorpora al menos un sustrato de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18 y porque es antisolar
o calefactor previendo la traída de corriente para la(s)
capa(s) (4)
\hbox{metálica(s).}
21. Procedimiento de fabricación del sustrato de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado
porque se deposita al menos la capa-barrera (6) a
base de nitruro, compuesto de silicio o carburos y la capa metálica
(4) mediante técnicas de depósito por pulverización catódica
particularmente asistida por campo magnético.
22. Procedimiento de fabricación del sustrato de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado
porque se deposita al menos una de las
capas-barreras a base de Si_{3}N_{4}, SiO_{2},
SiOC, SiON o carburos por una técnica de plasma de CVD.
23. Procedimiento de fabricación del sustrato de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado
porque se deposita la capa-barrera (2) del primer
revestimiento, cuando es de SiO_{2}, SiOC, o SiON, por pirólisis a
presión ambiente, particularmente en continuo sobre la cinta de
vidrio flotante antes de cortar.
24. Uso de un sustrato de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el sustrato
está curvado, recocido o templado.
25. Conjunto de acristalamientos,
caracterizado porque una parte de los acristalamientos
comprende sustratos, de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 18, templados, curvados o recocidos.
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