ES2634515T3

ES2634515T3 - Sustrato provisto de un apilamiento con propiedades térmicas, en particular para fabricar un acristalamiento calefactor

Info

Publication number: ES2634515T3
Application number: ES12702304.2T
Authority: ES
Inventors: Stéphane LAURENT; Robert Drese
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: 2011-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2032-01-06
Also published as: EA029169B1; JP2014504583A; FR2970248A1; JP6054881B2; MX2013007748A; BR112013015402B8; PT2661417T; KR101949297B1; EP2661417A1; CN102803175B; KR20140003460A; US9599752B2; BR112013015402A2; DE202012102879U1; CA2822399C; CN102803175A; WO2012093238A1; BR112013015402B1; US20140198389A1; CA2822399A1

Abstract

Sustrato (10) de vidrio transparente provisto de un apilamiento de capas delgadas que comprende una alternancia de "n" capas funcionales (40, 80, 120) metálicas, en particular capas funcionales a base de plata o de aleación metálica que contiene plata, y "(n+1)" recubrimientos antirreflectantes (20, 60, 100, 140), con n número entero >= comprendiendo cada recubrimiento antirreflectante al menos una capa antirreflectante, de modo que cada capa funcional (40, 80, 120) esté dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes (20, 60, 100, 140), caracterizado porque dicho apilamiento comprende al menos dos capas antirreflectantes de índice alto (25, 145), presentando cada una un índice de refracción >=5 a una longitud de onda de 550 nm y un coeficiente de absorción k interior a 0,01 a una longitud de onda de 550 nm, de tal forma que el recubrimiento antirreflectante (20) situado bajo la primera capa funcional (40) partiendo del sustrato y el recubrimiento antirreflectante situado sobre la última capa funcional partiendo del sustrato comprenden cada una al menos una capa antirreflectante de índice alto (25, 145) y porque cada recubrimiento antirreflectante (60, 100) que está dispuesto entre dos capas funcionales no comprende capa antirreflectante de índice alto.

Description

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DESCRIPCION

Sustrato provisto de un apilamiento con propiedades termicas, en particular para fabricar un acristalamiento calefactor

La invencion se refiere a un sustrato transparente particularmente de un material mineral ngido como el vidrio, estando dicho sustrato recubierto de un apilamiento de capas delgadas que comprende varias capas funcionales que pueden actuar sobre la radiacion solar y/o radiacion infrarroja de longitud de onda larga.

La invencion se refiere mas particularmente a un sustrato, particularmente a un sustrato de vidrio transparente, provisto de un apilamiento de capas delgadas que comprende una alternancia de “n" capas funcionales metalicas, especialmente capas funcionales a base de plata o de aleacion metalica que contiene plata, y “(n + 1)” recubrimientos antirreflectantes, donde n es un numero entero > 3, de modo que cada capa funcional este dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes. Cada recubrimiento comprende al menos una capa antirreflectante, y cada recubrimiento estando compuesto preferiblemente de varias de capas de la que al menos una capa, o incluso cada capa, es una capa antirreflectante.

La invencion se refiere mas particularmente al uso de tales sustratos para fabricar acristalamientos de aislamiento termico y/o proteccion solar. Estos acristalamientos pueden servir para equipar edificios y para equipar vehmulos, especialmente con el proposito de reducir el esfuerzo de climatizacion y/o impedir un sobrecalentamiento (acristalamientos denominados “de control solar”) y/o reducir la cantidad de energfa disipada hacia el exterior (acristalamientos denominados “poco emisivos") propiciado por la importancia cada vez mayor de superficies acristaladas en edificios y en habitaculos de vehmulos.

Esos sustratos pueden en particular estar integrados en dispositivos electronicos y el apilamiento puede entonces servir de electrodo para conducir una corriente (dispositivo de iluminacion, dispositivo de visualizacion, panel voltaico, acristalamiento electrocromico, etc.) o pueden estar integrados en acristalamientos que presentan funcionalidades particulares, por ejemplo, acristalamientos calefactores y en particular parabrisas calefactores de vehmulo.

En el sentido de la presente invencion, un apilamiento de varias capas funcionales se entiende que es un apilamiento que comprende al menos tres capas funcionales.

Los apilamientos de capas de varias capas funcionales son conocidos.

En este tipo de apilamiento, cada capa funcional se encuentra dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes que comprenden cada uno en general varias de capas antirreflectantes que son cada una de un material de tipo nitruro y especialmente de nitruro de silicio o de aluminio y/o de tipo oxido. Desde el punto de vista optico, el objeto de estos recubrimientos que flanquean la capa funcional es hacer esta capa funcional "antirreflectante". Esas capas antirreflectantes son algunas veces llamadas "capas dielectricas", por oposicion a la naturaleza metalica (y por lo tanto conductora) de las capas funcionales.

Sin embargo, algunas veces se intercala una capa de bloqueo muy delgada entre uno o cada recubrimiento antirreflectante y una capa funcional adyacente: un recubrimiento de bloqueo dispuesto bajo la capa funcional en direccion del sustrato y/o un recubrimiento de bloqueo dispuesto sobre la capa funcional opuesto al sustrato y que protege esta capa de una eventual degradacion durante el deposito del recubrimiento antirreflectante superior y durante un eventual tratamiento termico a alta temperatura del tipo curvado y/o temple.

Estos recubrimientos de bloqueo no forman parte de los recubrimientos antirreflectantes debido a que en general, no se toman en consideracion en la definicion optica del apilamiento.

La tecnica anterior conoce por ejemplo de la solicitud de patente internacional WO2005/051858 apilamientos con varias capas funcionales.

En los apilamientos de tres o cuatro capas funcionales presentados en este documento, las capas antirreflectantes usadas son habitualmente consideradas como capas de mdice optico denominado "medio", es decir, ni bajo ni alto.

En efecto, habitualmente en los apilamientos de capa delgada las capas de mdice de optico “bajo” presentan un mdice optico a 1,60, la capas de mdice de refraccion “medio” presentan un mdice de optico comprendido entre > 1,60 y <2,15 y las capas de mdice optico “alto” presentan un mdice optico igual o superior a 2,15.

Se recuerda que n designa el mdice de refraccion real del material a una longitud de onda dada y k representa la parte imaginaria del mdice de refraccion a una longitud de onda dada.

En todo el presente documento, el mdice de las capas es el mdice de refraccion medido a la longitud de onda de 550 nm, como es habitual; para simplificar los indices de refraccion se consideran dos decimales despues de la coma, sin redondeo. Se consideran igualmente los coeficientes de extincion k a la longitud de onda de 550 nm.

Parece que la configuracion de los ejemplos de la solicitud N° WO 2005/051858 no es totalmente satisfactoria.

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Para varias aplicaciones es deseable que la transmision luminosa del apilamiento (y por lo tanto del acristalamiento que integra el apilamiento) sea mas elevada en resistencia por cuadrado del apilamiento conservada baja y/o que la reflexion luminosa del apilamiento (y por lo tanto del acristalamiento que integra el apilamiento) sea menor en resistencia por cuadrado del apilamiento conservada baja y/o que el color en reflexion sea menos marcado en resistencia por cuadrado del apilamiento conservado bajo, con valores por ejemplo medidos en el sistema Lab mas proximo a cero. Una baja resistencia por cuadrado es aqu una resistencia de 1 ohmio/cuadrado o menos.

La tecnica anterior conoce ademas la solicitud de patente europea EP 2 030 954.

En este documento, al menos dos capas llamadas capas " dielectricas absorbentes " y que tienen ademas cada una una absorcion calificada de "neutra", estan dispuestas una bajo la primera capa funcional metalica partiendo del sustrato y la otra por encima de la ultima capa funcional metalica partiendo del sustrato de un apilamiento que comprende al menos dos capas funcionales metalicas.

Estas capas dielectricas absorbentes de este documento presentan un coeficiente de absorcion k no despreciable de al menos 0,1.

Las capas dielectricas absorbentes de este documento son de este modo calificadas de "dielectricas" para permitir ser distinguidas de las capas funcionales metalicas, que presentan tambien una cierta absorcion. A tttulo informativo, el coeficiente k de la plata, material de las capas metalicas funcionales a 550 nm es del orden de 3,34.

Ademas, la absorcion calificada de "neutra" en efecto corresponde a una absorcion equilibrada en el campo de la radiacion visible, con una relacion del coeficiente k en las longitudes de onda cortas (380 < A < 450 nm) sobre el coeficiente k en las longitudes de onda largas (650 < A < 760 nm) que esta equilibrada, proxima a 1, y de manera mas precisa entre 0,52 y 1,9.

El objeto perseguido por la solucion de este documento es incrementar la capacidad del apilamiento para absorber la radiacion solar (y en particular los infrarrojos), teniendo un color calificado en este documento como "agradable" usando estas capas absorbentes de absorcion neutra y disponiendolas de una manera particular en el apilamiento.

La consecuencia necesaria de esta solucion es que el apilamiento no puede presentar una transmision luminosa alta en el visible porque las capas absorbentes dielectricas absorben no solamente en el campo del infrarrojo sino tambien de manera no despreciable en el campo de la radiacion visible.

Las figuras 7 y 8 de la solicitud de patente europea EP 2 030 954 presentan respectivamente el coeficiente de extincion k y el mdice n de dos compuestos de nitruro de silicio y de titanio, uno con 45% de TiN y 55% de nitruro de silicio y el otro con 71% de TiN y 29% de nitruro de silicio.

El coeficiente k del TiN a 550 nm es del orden de 1,88 y el coeficiente k del Si3N4 a 550 nm es del orden de 0,0135. Logicamente, la figura 7 muestra que los valores de k para los dos compuestos estan entre estos dos valores. Ademas, la figura 7 muestra que los valores de k para los dos compuestos son relativamente altos: la insercion de Si3N4 al 29% y 55% en TiN por lo tanto tiene poco efecto sobre el coeficiente k del TiN.

El mdice de refraccion n del TiN a 550 nm es del orden de 0,97 y el mdice de refraccion del Si3N4 a 550 nm es del orden de 2,02. Logicamente, se esperana que el mdice de refraccion de los compuestos constituidos por la mezcla de estos dos materiales se encuentre entre estos dos valores, pero contrariamente a lo esperado, la figura 8 indica que el mdice obtenido a 550 nm por los compuestos es mayor que el de Si3N4, entre 2,4 y 2,5; esto es incoherente. Ademas, con respecto al fenomeno de "dilucion" debil del coeficiente k del TiN por Si3N4 mostrada en la figura 7, se esperana en la figura 8, que los indices de los dos compuestos sean muy bajos, muy poco afectados por la insercion de Si3N4; la Figura 8 es aun mas incoherente.

En realidad, un compuesto constituido por una mezcla de nitruro de silicio y de nitruro de titanio presenta necesariamente un mdice de refraccion comprendido entre el mdice de Si3N4 y el de TiN.

La tecnica anterior conoce ademas de la solicitud internacional de patente N° WO 2005/016842 apilamientos de varias capas funcionales que comprenden ademas capas de material dielectrico de alto mdice.

El objeto de la invencion es proporcionar un apilamiento que presente una resistencia por cuadrado muy baja para que en particular el acristalamiento que integra este apilamiento pueda presentar una reflexion energetica alta y/o una emisividad muy baja y/o sea calentado aplicando una corriente entre dos barras conductoras conectadas electricamente al apilamiento, asf como una transmision luminosa elevada y un color relativamente neutro, en particular en configuracion laminada, y que estas propiedades se obtengan preferiblemente despues de uno (o mas) tratamiento(s) termico(s) a elevada temperatura del tipo doblado y/o temple y/o recocido, vease que estas propiedades se obtengan antes de uno (o mas) tratamiento(s) termicos del tipo doblado y/o temple y/o recocido y que se conserven en un intervalo limitado si el apilamiento experimenta o no uno (o mas) de este (estos) tratamiento(s) termico(s). La transmision luminosa y la reflexion luminosa referidas en el presente documento son, por supuesto, la transmision luminosa y reflexion luminosa en el campo del visible.

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La invencion tiene asf por objeto, en su acepcion mas amplia, un sustrato de vidrio transparente, segun la reivindicacion 1.

Las reivindicaciones dependientes definen variantes ventajosas de este objeto.

El sustrato segun la invencion esta asf provisto de un apilamiento de capas delgadas que consta de una alternancia de "n" capas funcionales metalicas, en particular capas funcionales a base de plata o de aleacion metalica que contiene plata, y de "(n+1)" recubrimientos antirreflectantes, donde n es un numero entero > 3, comprendiendo cada recubrimiento antirreflectante al menos una capa antirreflectante, de modo que cada capa funcional este dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes. La presente invencion conviene en particular para los apilamientos con n = 3 o n = 4 capas funcionales.

Este sustrato es notable en que dicho apilamiento comprende al menos dos capas antirreflectantes de mdice alto, presentando cada una un mdice de refraccion >2,15, de modo que el recubrimiento antirreflectante situado bajo la primera capa funcional partiendo del sustrato y el recubrimiento antirreflectante situado por encima de la ultima capa funcional partiendo del sustrato comprende cada uno al menos una capa antirreflectante de mdice alto y en que cada recubrimiento antirreflectante que esta dispuesto entre dos capas funcionales no comprende capa antirreflectante de mdice alto (es decir, que cada recubrimiento antirreflectante que esta dispuesto entre dos capas funcionales no comprende ninguna capa antirreflectante de mdice alto que presente un mdice de refraccion > 2,15).

Por naturaleza, en el campo tecnico de la invencion, una capa antirreflectante no puede ser capa absorbente porque normalmente el termino "antirreflectante" designa una capa no absorbente.

Las capas antirreflectantes de mdice alto segun la invencion pueden a este respecto ser calificadas como capas transparentes puesto que no son absorbentes; presentan cada una un coeficiente de absorcion k despreciable inferior a 0,01.

A fortiori, las capas antirreflectantes de mdice alto segun la invencion no presentan absorcion "neutra"; no presentan una absorcion equilibrada en el campo de la radiacion visible, con una relacion del coeficiente k a longitudes de onda cortas del visible (380 < A < 450 nm) sobre el coeficiente k a longitudes de onda largas (650 < A < 760 nm) en el visible que es equilibrada, proxima a 1, y de manera mas precisa entre 0,52 y 1,9 debido a que esta relacion unicamente tiene significado para valores de k no despreciables.

Esas capas antirreflectantes de mdice alto segun la invencion tambien pueden llamarse"capas antirreflectantes dielectricas de mdice alto," por oposicion a la naturaleza metalica (y por lo tanto conductora) de las capas funcionales.

El recubrimiento antirreflectante situado debajo de la primera capa funcional partiendo del sustrato, esta constituida preferiblemente, en este orden partiendo del sustrato de: una o mas capas antirreflectantes de mdice alto, despues una capa antirreflectante humectante de mdice medio comprendido entre 1,60 y 2,15, excluyendo esos valores, a base de oxido cristalizado, particularmente a base de oxido de zinc, opcionalmente dopado con ayuda de al menos otro elemento como el aluminio.

En una variante particular, el recubrimiento antirreflectante situado por encima de la ultima capa funcional partiendo del sustrato esta constituida unicamente por una o mas capas antirreflectantes de mdice alto; por lo tanto no comprende una capa de mdice medio o bajo.

Preferiblemente, al menos una, vease cada, capa antirreflectante de mdice alto es a base de nitruro de silicio y de zirconio. Otro posible material para la capa antirreflectante de mdice alto puede ser elegido de: MnO (mdice de 2,16 a 550 nm), WO3 (mdiceon de 2,15 a 550 nm,), Nb2O5 (mdice de 2,3 a 550 nm), Bi2O3 (mdice de 2,6 a 550 nm), y Zr3N4 (mdice de 2,55 a 550 nm).

Se sabe que las capas delgadas de mdice alto de refraccion presentan como maximo un mdice de 3,1 a 550 nm. Cada capa antirreflectante de mdice alto segun la invencion, presenta, preferiblemente, un mdice igual o inferior a 2,6, vease igual o inferior a 2,3.

Cuando una capa antirreflectante de mdice alto se elige a base de nitruro de silicio y de zirconio, la proporcion de silicio con relacion al a zirconio es, preferiblemente entre 40 y 80% de Si para 25 a 45% de Zr, con, por supuesto, un total, en peso, en el objetivo del 100%, para obtener el mdice alto deseado.

Cuando la proporcion del silicio es alta (a partir de 40% en peso en el objetivo), es posible prever otro elemento, como por ejemplo Al, para incrementar la conductividad del objetivo. En este caso, para obtener el mdice deseado, es preferible que los elementos Si, Zr y Al esten presentes en una proporcion en peso en el objetivo, en los siguientes intervalos:

- Para Si: entre 45% y 75% incluyendo estos valores,

- Para Zr: entre 20 y 50% incluyendo estos intervalos, y

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- Para Al: entre 1% y 10% incluyendo estos valores; con, por supuesto, un total, en peso, en el objetivo de 100%.

De preferencia, ademas, cuando la (o las) capa(s) antirreflectantes de mdice alto del ultimo recubrimiento antirreflectante es (son) una (o mas) o mas capa(s) nitrurada(s), la totalidad del recubrimiento antirreflectante situado por encima de la ultima capa funcional, partiendo del sustrato es nitrurada, para facilitar la fabricacion del apilamiento.

De preferencia, ademas, al menos una, vease cada, capa antirreflectante con mdice alto no es a base de oxido de titanio, TiO2 o TiOy.

En una variante, el espesor ex de cada capa funcional del apilamiento (es decir al menos las capas funcionales de rango 2 y rango 3 partiendo del sustrato) es menor que el espesor de la capa funcional precedente, en direccion del sustrato y es tal que: ex= a ex-i, donde x es el rango de la capa funcional partiendo del sustrato, x-1 es el rango en la direccion del sustrato de la capa funcional precedente; y a es un numero tal que 0,5 < a < 1, y preferiblemente 0,55 < a < 0,95, vease 0,6 < a < 0,95.

En otra variante, el espesor ex de cada capa funcional del apilamiento (es decir al menos las capas funcionales de rango 2 y de rango 3, partiendo del sustrato) es identico al espesor de la capa funcional precedente en direccion del sustrato, y es tal que: ex= a ex-1, donde x es el rango de la capa funcional, partiendo del sustrato; x-1 es el rango de la capa funcional precedente en la direccion del sustrato; y a es un numero tal que 0,85 < a < 1,15, y preferiblemente 0,90 < a < 1,1, o 0,95 < a < 1,05.

El termino “rango” en el sentido de la presente invencion, se entiende la numeracion en numero entero de cada capa funcional partiendo del sustrato: siendo la capa funcional mas cercana al sustrato la capa funcional de rango 1, la siguiente alejandose del sustrato siendo la de rango 2, etc.

El espesor de la primera capa metalica funcional, partiendo del sustrato (la de rango 1) es tal que: 10 < e1 < 18 en nm y preferiblemente 11 < e1 < 15 en nm.

De este modo, cuando 0,55 < a < 0,95, el espesor de la primera capa metalica funcional partiendo del sustrato, es tal que: 10 < e1 < 18 en nm y preferiblemente 11 < e1 < 15 en nm y cuando 0,6 < a < 0,95, el espesor de la primera capa metalica funcional partiendo del sustrato es tal que: 10 < e1 < 18 en nm y preferiblemente 11 < e1 < 15 en nm.

Ademas es posible que 0,6 < a < 0,9 y que el espesor de la primera capa metalica funcional partiendo del sustrato sea tal que: 10 < e1 < 18 en nm y preferiblemente 11 < e1 < 15 en nm, vease que 0,6 < a < 0,85 y que el espesor de la primera capa metalica funcional partiendo del sustrato sea tal que: 10 < e1 < 18 en nm y preferiblemente 11 < e1 < 15 en nm.

Ademas debido a que el objetivo esencial de la invencion es proporcionar un apilamiento que presente una resistencia baja por cuadrado, el espesor total de las capas metalicas funcionales es, especialmente cuando 11 < e1 < 15 en nm, preferiblemente mayor que 30 nm y esta particularmente comprendido entree 30 y 60 nm, incluyendo esos valores, vease este espesor total esta comprendido entre 35 y 50 nm para un apilamiento de capas delgadas de tres capas funcionales, vease este espesor total esta comprendido entre 40 y 60 nm para una apilamiento de capas delgadas que comprende cuatro capas funcionales.

Preferiblemente, el valor de a es diferente (de al menos 0,02, vease de al menos 0,05) para todas las capas funcionales de rango 2 y mas del apilamiento a losqie se aplica la formula ex = a ex-1.

Es importante constatar en la presente memoria que el decrecimiento en la distribucion del espesor no es un decrecimiento en la distribucion de todas las capas del apilamiento (teniendo en cuenta las capas antirreflectantes), sino unicamente un decrecimiento en la distribucion de los espesores de las capas funcionales.

Dentro de la apilamiento con espesor de capas funcionales decreciente partiendo del sustrato, todas las capas funcionales presentan diferentes espesores; sin embargo, la distribucion en el espesor de las capas funcionales dentro del apilamiento permite entonces, de una forma completamente sorprendente, obtener una mejor resistencia por cuadrado que en la configuracion de capas funcionales constantes o de espesor de capas funcionales creciente, partiendo del sustrato.

A menos que se especifique otra cosa, los espesores dados en el presente documento son espesores ffsicos o reales (y no espesores opticos).

Ademas, cuando se hace mencion de una posicion vertical de una capa (por ejemplo encima/debajo) es siempre considerando que el sustrato portador esta posicionado horizontalmente, en la parte inferior, con el apilamiento sobre el. Cuando se precise que una capa esta posicionada directamente sobre otra, esto significa que no puede haber una (o varias) capa(s) intercalada(s) entre estas dos capas. El rango de las capas funcionales es aqrn siempre definido partiendo del sustrato portador del apilamiento (sustrato sobre cuya cara se deposita el apilamiento).

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El espesor de cada capa funcional esta comprendido preferiblemente entre 8 y 20 nm, incluyendo esos valores, vease entre 10 y 18 en nm, incluyendo esos valores, y de preferencia incluso entre 11 y 15 en nm, incluyendo esos valores.

El espesor total de las capas metalicas funcionales es preferiblemente mayor que 30 nm y especialmente se encuentra entre 30 y 60 nm, incluyendo esos valores, vease este espesor total se encuentra entre 35 y 50 nm para un apilamiento de capas delgadas de tres capas funcionales, vease este espesor total esta comprendido entre 40 y 60 nm para un apilamiento de capas delgadas de cuatro capas funcionales.

El apilamiento segun la invencion es un apilamiento de baja resistencia por cuadrado de modo que su resistencia por cuadrado R en ohmios por cuadrado es preferiblemente igual o superior a 1 ohmio por cuadrado despues de un eventual tratamiento termico de tipo doblado, temple o recocido, vease incluso igual o inferior a 1 ohmio antes del tratamiento termico porque tal tratamiento tiene en general como efecto el de disminuir la resistencia por cuadrado

En una variante espedfica de la invencion, cada uno de dichos recubrimientos antirreflectantes dispuestos entre dos capas funcionales y que no comprende una capa antirreflectante de mdice alto comprende al menos una capa antirreflectante a base de nitruro de silicio opcionalmente dopada con ayuda de al menos otro elemento, como aluminio.

En una variante particular de la invencion, la ultima capa de cada recubrimiento antirreflectante subyacente a una capa funcional es una capa antirreflectante humectante a base de oxido cristalizado, especialmente a base de oxido de zinc, opcionalmente dopado con ayuda de al menos otro elemento, como aluminio.

La presente invencion se refiere ademas a un acristalamiento que incorpora al menos un sustrato segun la invencion, opcionalmente asociado con al menos otro sustrato y especialmente un acristalamiento multiple del tipo doble acristalamiento doble o triple acristalamiento o un acristalamiento laminado y en particular una acristalamiento laminado que comprende medios para conectar electricamente el apilamiento de capas delgadas para permitir realizar un acristalamiento laminado calefactor, pudiendo dicho sustrato portador del apilamiento ser doblado y/o templado.

Cada sustrato del acristalamiento puede ser transparente o coloreado. Uno de los sustratos al menos especialmente puede ser de vidrio coloreado en la masa. La eleccion del tipo de coloracion va a depender del nivel de transmision luminosa y/o del aspecto colorimetrico buscados para el acristalamiento una vez fabricado.

El acristalamiento segun la invencion puede tener una estructura laminada, asociando especialmente al menos dos sustratos ngidos de tipo vidrio con al menos una hoja de poftmero termoplastico para presentar una estructura de vidrio/apilamiento de capas delgadas/hoja(s)/vidrio. El poftmero puede ser especialmente a base de polivinilbutiral (PVB), vinilacetato de etileno (EVA), tereftalato de polietileno (PET) o cloruro de polivinilo (PVC).

El acristalamiento puede entonces presentar una estructura de tipo: vidrio/apilamiento de capas delgadas/hoja(s) de poftmero/vidrio.

Los acristalamientos segun la invencion pueden resistir un tratamiento termico sin danar el apilamiento de capas delgadas. Son por tanto opcionalmente doblados y/o templados.

El acristalamiento puede ser doblado y/o templado estando constituido por un solo sustrato, provisto del apilamiento. Se trata entonces de un acristalamiento llamado “monolftico”. En el caso en el que estan doblados, especialmente para producir acristalamientos para vetftculos, el apilamiento de capas delgadas se encuentra preferiblemente sobre una cara al menos parcialmente no plana.

El acristalamiento tambien puede ser un acristalamiento multiple, especialmente un doble acristalamiento, pudiendo al menos el sustrato portador del apilamiento estar doblado y/o templado. Es preferible que en una configuracion de acristalamiento multiple el apilamiento este dispuesto de manera que sea girado del lado de la capa de gas intercalar. En una estructura laminada el sustrato portador del apilamiento puede estar en contacto con la hoja de poftmero.

El acristalamiento tambien puede ser un triple acristalamiento constituido por tres hojas de vidrio separadas dos a dos por una capa de gas. En una estructura de triple acristalamiento, el sustrato portador del apilamiento puede estar en cara 2 y/o en cara 5, cuando se considera que el sentido incidente de la luz solar atraviesa las caras en orden creciente de su numero.

Cuando el acristalamiento es monolftico, multiple de tipo doble acristalamiento, triple acristalamiento o acristalamiento laminado, al menos el sustrato que soporta el apilamiento puede estar hecho de vidrio doblado o templado, pudiendo este sustrato ser doblado o templado antes o despues del deposito del apilamiento.

La invencion tambien se refiere al uso del sustrato segun la invencion para realizar un acristalamiento de alta reflexion de energfa y/o un acristalamiento de muy baja emisividad y/o un acristalamiento calefactor con un recubrimiento transparente calefactor por efecto Joule.

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La invencion tambien se refiere al uso del sustrato segun la invencion para realizar un electrodo transparente de un acristalamiento electrocromo o de un dispositivo de iluminacion o de un dispositivo de visualizacion o de un panel fotovoltaico.

El sustrato segun la invencion puede utilizarse en particular para realizar un sustrato de alta reflexion de energfa y/o un sustrato de muy baja emisividad y/o un recubrimiento transparente calefactor de un acristalamiento calefactor.

El sustrato segun la invencion puede utilizarse en particular para realizar un electrodo transparente de un acristalamiento electrocromo (siendo este acristalamiento monolttico o siendo multiple del tipo doble acristalamiento o triple acristalamiento o acristalamiento laminado) o de un dispositivo de iluminacion o de una pantalla de visualizacion o de un panel fotovoltaico (se comprende aqu “transparente” como “no opaco”).

El apilamiento segun la invencion permite obtener una muy debil resistencia por cuadrado, una transmision luminosa alta (> 70% y aun > 72% en configuracion laminada), una reflexion luminosa baja (<14% en configuracion laminada) y un color en reflexion poco pronunciado (con valores a* y b* en el sistema Lab cercanos a cero, o en cualquier caso menor que +2 para a*) que ademas vana poco en funcion del angulo de observacion.

En efecto, parece que proporcionar al menos una capa antirreflectante de alto mdice en el primer recubrimiento antirreflectante bajo la primera capa funcional y al menos una capa antirreflectante de alto mdice en el ultimo recubrimiento antirreflectante sobre la ultima capa funcional sin proporcionar una capa antirreflectante de alto mdice en los recubrimientos antirreflectantes intermedios situados cada uno entre dos capas funcionales permitfa incrementar la transmision luminosa y obtener un color en reflexion muy cercano a cero y que vana muy poco en funcion del angulo de observacion, sin que esto complique demasiado el deposito del apilamiento, ni aumente demasiado su coste (en efecto, en general una capa antirreflectante de mdice alto es mas diffcil de depositar que una capa antirreflectante de mdice medio y genera un sobrecoste con relacion a una capa antirreflectante de mdice medio).

Los recubrimientos antirreflectantes del apilamiento segun la invencion no comprenden ninguna capa absorbente.

Ademas, el empleo de una distribucion decreciente de espesores de las capas funcionales partiendo del sustrato permite obtener una resistencia por cuadrado del apilamiento muy baja, obteniendo una variacion del color en reflexion en funcion del angulo no es tan buena que con una distribucion creciente de los espesores pero obteniendo a pesar de todo una variacion aceptable en el color en reflexion en funcion del angulo.

Sin embargo, entonces es importante que la diferencia de espesor de una capa funcional a otra en la direccion del sustrato o en la direccion opuesta al sustrato no sea demasiado importante. Esta es la razon por la que a > 0,5, y preferiblemente a > 0,55, vease a > 0,6.

Los detalles y caractensticas ventajosas de la invencion se desprenden de los ejemplos no limitantes siguientes, ilustrados con ayuda de las figuras anejas que ilustran:

- en la figura 1, un apilamiento de tres funcionalidades segun la invencion, no estando provista cada capa funcional de un recubrimiento de bloqueo inferior pero estando provista de un recubrimiento de bloqueo superior y estando el apilamiento provisto ademas de un recubrimiento protector opcional; y

- en la figura 2, un apilamiento de cuatro funcionalidades segun la invencion, estando provista cada capa funcional de un recubrimiento de bloqueo inferior pero no de un recubrimiento de bloqueo superior y estando el apilamiento ademas provisto de un recubrimiento protector opcional.

En las figuras 1 y 2, las proporciones entre los espesores de las diferentes capas no se respectan rigurosamente a fin de facilitar su lectura.

La figura 1 ilustra una estructura de apilamiento de tres capas funcionales 40, 80, 120, estando esta estructura depositada sobre un sustrato de vidrio transparente 10.

Cada capa funcional 40, 80, 120, esta dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140, de modo que la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato este dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 20, 60; la segunda capa funcional 80 esta dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 60, 100; y la tercera capa capa funcional 120 esta dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 100, 140.

Estos recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140, comprenden cada uno al menos una capa antirreflectante 24 o 25, 28; 62, 64 o 65, 68; 102, 104 o 105, 108; 144 o 145.

Opcionalmente, por una parte cada capa funcional 40, 80, 120 puede estar depositada sobre un recubrimiento de bloqueo inferior (no ilustrado) dispuesto entre el recubrimiento antirreflectante subyacente y la capa funcional y por otra parte cada capa funcional puede estar depositada directamente bajo un recubrimiento de bloqueo superior 55, 95, 135 dispuesto entre la capa funcional y el recubrimiento antirreflectante suprayacente a esta capa.

Sobre la figura 1 se constata que el apilamiento termina en una capa protectora opcional 200 que no esta presente

en los siguientes ejemplos. En general, esta capa protectora es muy delgada y no es tomada en consideracion en la definicion optica del ultimo recubrimiento antirreflectante del apilamiento.

En todos los ejemplos siguientes el apilamiento de capas delgadas se deposita sobre un sustrato de vidrio sodo- calcico transparente de 1,6 mm de espesor distribuido por la comparua SAlNT-GOBAIN.

5 Para cada uno de los siguientes ejemplos, las condiciones de deposito de las capas, que se han depositado por pulverizacion (pulverizacion denominada “catodica magnetron”) son las siguientes:

Capa: Objetivo empleado Presion de deposito Gas indice a 550 nm

SiAlN: Si:Al a 92:8%p 3,2.10-3 mbar Ar/(Ar+N2) a 55% 2,03

SiZrN: Si:Zr:Al a 58,5:36,5:5%p 2,2.10-3 mbar Ar/(Ar+N2) a 56% 2,24

ZnO: Zn:Al a 98:2%p 1,8.10-3 mbar Ar/(Ar+O2) a 63% 1,95

NiCr: NiCr a 80:20%p 2,5.10"3 mbar Ar a 100%

Ag
Ag: 3.10"3 mbar Ar a 100%

Tabla 1

Se realizo una primera serie de cuatro ejemplos; estos ejemplos se numeran del 1 al 4 a continuacion. Todos los cuatro se incorporaron a una estructura de acristalamiento laminado de estructura: sustrato de vidrio portador del 10 apilamiento de 1,6 mm de espesor / hoja intercalar de PVB de 0,76 mm de espesor/sustrato de vidrio de 1,6 mm de espesor.

La tabla 2 siguiente resume los materiales y espesores en nanometros de cada capa y la composicion de las capas que constituyen el apilamiento en funcion de sus posiciones frente al sustrato portador del apilamiento (ultima lmea en la parte inferior de la tabla); los numeros de la primera y segunda columna corresponden a las referencias de la 15 figura 1.



: Ej. 1 Ej. 2 Ej. 3 Ej. 4


: Vidrio


: PVB

140: 145 SiZrN 30 30

: 144 SiAlN 35 35

135: NiCr 1 1 1 1

120: Ag3 13 13 13 13

100: 108 ZnO 7 7 7 7

: 105 SiZrN 58 58

: 104 SiAlN 63 63

: 102 ZnO 7 7 7 7

95: NiCr 1 1 1 1

80: Ag2 13 13 13 13

60: 68 ZnO 7 7 7 7

: 65 SiZrN 58 58

: 64 SiAlN 63 63

: 62 ZnO 7 7 7 7

55: NiCr 1 1 1 1

5

10

15

20

25

40: Ag1 13 13 13 13

20: 28 ZnO 7 7 7 7

25: SiZrN 30 30

24: SiAlN 35 35

: 10 Vidrio

Tabla 2

Cada recubrimiento antirreflectante 20, 60, 100 subyacente a una capa funcional 40, 80, 120 comprende una ultima capa humectante 28, 68, 108, a base de oxido de zinc cristalizado dopado con aluminio y que esta en contacto con la capa funcional 40, 80, 120, depositada justo encima.

Cada recubrimiento antirreflectante 20, 60, 100, 140 comprende:

- ya sea una capa antirreflectante de mdice medio 24, 64, 104, 144 a base de nitruro de silicio dopado con aluminio, aqrn llamada SiAlN por simplificacion aunque la naturaleza verdadera de la capa sea en efecto Si3N4:Al, como se explico anteriormente;

- o un recubrimiento antirreflectante de mdice alto 25, 65, 105, 145 a base de nitruro de silicio dopado con zirconio, aqrn llamado SiZrN por simplificacion aunque la naturaleza verdadera de la capa sea en efecto Si3N4:Zr, como se explico anteriormente.

Esas capas son importantes para obtener el efecto barrera al oxfgeno durante el tratamiento termico.

Ademas, esos cuatro ejemplos tienen la ventaja de que pueden ser templados y doblados.

El espesor total de las capas funcionales y la distribucion en el espesor de las capas funcionales es el mismo en esos cuatro ejemplos: los apilamientos tienen por lo tanto la misma resistencia por cuadrado; sin embargo, no tienen la misma transmision luminosa, reflexion luminosa o color en la reflexion.

La Tabla 3 coteja, para los ejemplos 1 a 4, la resistencia por cuadrado medida, despues del tratamiento termico (doblez a 640°C), para cada sustrato que soporte la apilamiento y las propiedades opticas principales medidas para toda la acristalamiento laminado que incorpore el sustrato que soporte la apilamiento.


: Ej. 1 Ej. 2 Ej. 3 Ej. 4

Tl: % 72,43 73,62 72,65 73,42

Rl: % 11,04 9,87 10,91 9,97

R^: Q /□ 1,00 1,00 1,00 1,00

Color en reflexion: aR0* -2,0 -1,4 -2,7 -1,9

: bR0* -1,9 -2,2 -2,1 -1,0

Color en reflexion: aR60* -6,3 -5,3 -6,6 -5,0

: bR60* 1,25 0,8 1,1 0,8

Tabla 3

Para estos sustratos,

- Tl indica: la transmision luminosa en el visible en % medida bajo un iluminante A con un observador de 10°;

- Rl indica: la reflexion luminosa en el visible en %, medida bajo un iluminante A con un observador de 10°;

- R r indica: la resistencia por cuadrado del apilamiento ohmios por cuadrado despues de un tratamiento termico (doblado);

- aR0* y bR0* indican los colores en reflexion a* y b* en el sistema Lab medidos bajo el iluminante D65 con un observador de 10°, y medidos asf sensiblemente perpendicularmente al acristalamiento;

- aR60* y bR60* indican los colores en reflexion a* y b* en el sistema LAB medidos bajo el iluminante D65 con un observador de 10° y medidossensiblemente con un angulo de 60° con relacion a la perpendicular al acristalamiento.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Se constata asf comparando el ejemplo 2 con el ejemplo 1 que la utilizacion de capas barreras antirreflectantes 25, 65, 105, 145 de SiZrN en lugar de cada capa barrera antirreflectante 26, 64, 104, 144 de SiAlN permite aumentar la transmision luminosa del acristalamiento en mas de 1%, conservando una reflexion luminosa sensiblemente identica y un color en reflexion a 0° y a 60° aceptable.

Sin embargo, este ejemplo 2 es complejo de implementar en una lmea de produccion industrial debido a que las capas barreras antirreflectantes centrales 65, 105 de SiZrN, que estan flanqueadas por dos capas funcionales, son gruesas (58 nm).

El ejemplo 3 comparado con los ejemplos 1 y 2 muestra que usando solo capas barreraa antirreflectantes centrales 65, 105 de SiZrN en lugar de cada capa barrera antirreflectante central 64, 104 de SiAlN y conservando la primera y ultima capas barreras antirreflectantes 24, 144 de SiAlN no permite obtener un aumento significativo de la transmision luminosa del acristalamiento (solamente alrededor de +0,2%).

Las capas de SiAlN y SiZrN tienen todas un coeficiente de extincion k inferior a 0,.01: el coeficiente k del SiAlN a 550 nm es del orden de 1,3.10-5 y el coeficiente k del SiZrN a 550 nm es del orden de 7,5.10-5.

El ejemplo 4 comparado con los ejemplos 1 a 3 muestra que usando unicamente la primera y ultima capas barreras antirreflectantes de mdice alto 25, 145 de SiZrN en lugar de la primera y ultimas capas barreras antirreflectantes de mdice medio 24, 144 de SiAlN, y conservando cada capa barrera antirreflectante de mdice medio central 64, 104 de SiAlN, permite, como en el ejemplo 2, obtener un aumento significativo de la transmision luminosa del acristalamiento (alrededor de +1%); sin embargo, este ejemplo es mas simple y mas facil de implementar que el ejemplo 2, ademas es menos costoso.

En esta serie de ejemplos, 1 a 4, unicamente el ejemplo 4 es un ejemplo segun la invencion, debido a que el recubrimiento antirreflectante 20 situado bajo la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato y el recubrimiento antirreflectante 140 situado sobre la ultima capa funcional 120 partiendo del sustrato comprenden cada uno al menos una capa antirreflectante de mdice alto 25, 145 y cada recubrimiento antirreflectante 60, 100 situado entre dos capas funcionales no comprende una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 1 no es un ejemplo segun la invencion, debido a que ningun recubrimiento antirreflectante 20, 60, 100, 140 comprende una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 2 no es un ejemplo segun la invencion debido a que todos los recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140 comprenden cada uno una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 3 tampoco es un ejemplo segun la invencion debido a que ni el recubrimiento antirreflectante 20 situado bajo la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato y ni el recubrimiento antirreflectante 140 situado sobre la ultima capa funcional 120 partiendo del sustrato comprende cada uno al menos una capa antirreflectante de mdice alto y cada recubrimiento antirreflectante 60, 100 situado entre dos capas funcionales comprende una capa antirreflectante de mdice alto 65, 105.

En esta primera serie de ejemplos 1 a 4, los espesores de las tres capas de plata de cada ejemplo son identicos y son todos de 13 nm.

Se ha realizado una segunda serie de ejemplos utilizando las mismas condiciones de deposito que para la primera serie (tabla 1); esos ejemplos son numerados del 5 al 8 a continuacion. Los cuatro se han incorporado a un acristalamiento laminado de estructura: sustrato de vidrio portador del apilamiento de 1,6 mm de espesor / hoja intercalar de PVB de 0,76 mm /sustrato de vidrio de 1,6 mm de espesor.

En esta segunda serie, el espesor total de las capas funcionales es identico de un ejemplo a otro y es identico al espesor total de las capas funcionales de la primera serie de ejemplos; sin embargo, a diferencia de la primera serie de ejemplos, las tres capas funcionales no son todas del mismo espesor: la capa funcional mas cercana al sustrato (Ag1) es mas gruesa que la siguiente (Ag2) que es en sf mas gruesa que la siguiente (Ag3). En la serie de ejemplos 5 a 8 hay por tanto una reparticion decreciente del espesor de las capas funcionales partiendo del sustrato, siguiendo en esto las ensenanzas de la solicitud de patente internacional presentada bajo el numero PCT/FR2010/051732 y publicada con el numero WO2011/020974.

La tabla 4 a continuacion resume los materiales y espesores en nanometros de cada capa y la composicion de las capas que constituyen el apilamiento en funcion de sus posiciones frente al sustrato portador del apilamiento (ultima lmea en la parte inferior de la tabla) para los ejemplos 5 a 8; los numeros de la primera y segunda columna corresponden a las referencias de la figura 1.



: Ej. 5 Ej. 6 Ej. 7 Ej. 8


: Vidrio


: PVB

140: 145 SiZrN 30 30

: 144 SiN 35 35

135: NiCr 1 1 1 1

120: Ag3 11 11 11 11

100: 108 ZnO 7 7 7 7

: 105 SiZrN 58 58

: 104 SiN 63 63

: 102 ZnO 7 7 7 7

95: NiCr 1 1 1 1

80: Ag2 13 13 13 13

60: 68 ZnO 7 7 7 7

: 65 SiZrN 58 58

: 64 SiN 63 63

: 62 ZnO 7 7 7 7

55: NiCr 1 1 1 1

40: Ag1 15 15 15 15

20: 28 ZnO 7 7 7 7

: 25 SiZrN 30 30

: 24 SiN 35 35

: 10 Vidrio

Tabla 4

El espesor ex de cada capa funcional 80, 120 es menor que el espesor de la capa funcional precedente en la direccion del sustrato 10 y es tal que: ex= a ex-1, con:

• x que es el rango de la capa funcional partiendo del sustrato 10,

5 • x-1 que es el rango de la capa funcional precedente en la direccion del sustrato 10,

• a es un numero tal que 0,5 < a < 1, y preferiblemente 0,55 < a < 0,95, vease 0,6 < a < 0,95 y

• el espesor de la primera capa metalica funcional 40partiendo del sustrato es tal que 10 < e1 < 18 en nm y preferiblemente 11 < e1 < 15 en nm.

El espesor de e2 de la segunda capa funcional 80 es e2 = 0,87 e1, con a de este modo = 0,87; y el espesor e3 de la 10 tercera capa funcional 120 es: e3 = 0,85 e2 con a de este modo =0,85. El valor de a es diferente (en 0,02) para todas las capas funcionales de rango 2 y mas del apilamiento.

La tabla 5 resume para los ejemplos 5 a 8 la resistencia por cuadrado medida para cada sustrato portador del apilamiento despues de un tratamiento termico (doblado a 640°C) y las propiedades opticas principales medidas para el acristalamiento laminado completo que integra el sustrato portador del apilamiento, siendo todas esas 15 mediciones llevadas a cabo de la misma manera que para los ejemplos 1 a 4.

5

10

15

20

25

30

35

40


: Ej. 5 Ej. 6 Ej. 7 Ej. 8

Tl: % 71,86 72,99 72,03 72,84

Rl: % 11,06 10,04 11,01 10,06

Rn: Ohmio/n 1,00 1,00 1,00 1,00

Color en reflexion: aR0* 0,1 1,1 -0,2 -1,1

: bR0* -3,5 -3,1 -3,3 -3,2

Color en reflexion: aR60* -4,8 -3,8 -5,3 -3,5

: bR60* 1,4 1,1 1,5 1,0

Tabla 5

Se constata asf en esta segunda serie de ejemplos comparando el ejemplo 6 con el ejemplo 5 que el uso de capas barrera antirreflectantes 25, 65, 105, 145 de SiZrN en lugar de cada capa barrera antirreflectante 24, 64, 104, 144 de SiAlN permite aumentar la transmision luminosa del acristalamiento mas de 1%, conservando la reflexion luminosa sensiblemente identica y un color en reflexion a 0° y a 60° aceptable.

Sin embargo, este ejemplo 6 es diffcil de implementar en una lmea de produccion industrial debido a que las capas barrera antirreflectantes centrales 65, 105 de SiZrN, aquellas flanqueadas por dos capas funcionales son gruesas (58 nm).

El ejemplo 7 comparado con los ejemplos 5 a 6 muestra que la utilizacion unicamente de capas barrera antirreflectantes centrales 65, 105 de SiZrN en lugar de cada capa barrera antirreflectante central 64, 104 de SiAlN y conservando la primera y la ultima capa barrera antirreflectante 24, 144 de SiAlN no permite obtener un aumento significatovo de la transmision luminosa del acristalamiento (sol alrededor de +0,2%).

El ejemplo 8 comparado con los ejemplos 5 a 7 muestra que la utilizacion unicamente de primera y ultima capas barrera antirreflectantes 25, 145 de SiZrN en lugar de la primera y ultima capa barrera antirreflectante 24, 144 de SiAlN conservando cada capa barrera antirreflectante central 64, 104 de SiAlN permite, como en el ejemplo 6, obtener un aumento significativo de la transmision luminosa del acristalamiento (alrededor del +1%); sin embargo, este ejemplo es mas simple y facil de implementar que el ejemplo 6, ademas es menos costoso.

En esta serie de ejemplos, 5 a 8, unicamente el ejemplo 8 es un ejemplo segun la invencion debido a que el recubrimiento antirreflectante 20 situado bajo la primera, partiendo del sustrato, capa funcional 40, y el recubrimiento antirreflectante 140 situado sobre la ultima, partiendo del sustrato, capa funcional 120 comprenden cada uno al menos una capa antirreflectante de mdice de refraccion alto 25, 145 y cada recubrimiento antirreflectante 60, 100 situado entre dos capas funcionales no comprende una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 5 no es un ejemplo segun la invencion debido a que ninguno de los recubrimientos antirreflectantes20, 60, 100, 140 comprende una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 6 no es un ejemplo segun la invencion debido a que todos los recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140 comprenden una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 7 tampoco es un ejemplo segun la invencion debido a que el recubrimiento antirreflectante 20 situado bajo la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato, ni el recubrimiento antirreflectante 140 situado por debajo de la ultima capa funcional 120 partiendo del sustrato comprende cada una al menos una capa antirreflectante de mdicen alto y cada recubrimiento antirreflectante 60, 100 situado entre dos capas funcionales comprende una capa antirreflectante de mdice alto 65, 105.

Debido a que el espesor total grande de las capas de plata (y por lo tanto a la baja resistencia por cuadrado obtenida) asf como las propiedades opticas buenas (en particular la transmision luminosa en el visible), es ademas posible usar el sustrato recubierto con el apilamiento segun la invencion para producir un sustrato de electrodo transparente.

Este sustrato de electrodo transparente puede ser adecuado para un dispositivo electroluminiscente organico, en particular reemplazando una parte de la capa antirreflectante 145 de nitruro de silicio y zirconio del ejemplo 4 por una capa conductora (en particular con una resistividad de 105 Q .cm) y especialmente una capa a base de oxido. Esta capa puede por ejemplo estar hecha de oxido de estano o a base de oxido de zinc, opcionalmente dopado con Al o Ga, o a base de oxido mixto y especialmente oxido de indio y estano ITO, oxido de indio y zinc IZO, oxido de estano y de zinc SnZnO opcionalmente dopado (por ejemplo con Sb, F). Este dispositivo electroluminiscente organico puede ser usado para producir un dispositivo de iluminacion o un dispositivo de visualizacion (pantalla).

5

10

15

20

25

30

35

La Figura 2 ilustra una estructura apilamiento de cuatro capas funcionales 40, 80, 120, 160, estando esta estructura depositada sobre un sustrato de vidrio 10 transparente.

Cada capa funcional 40, 80, 120, 160, esta dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140, 180, de modo que la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato este dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 20, 60; la segunda capa funcional 80 este dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 60, 100; la tercera capa funcional 120 este dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 100, 140; y la cuarta capa funcional 160 este dispuesta entre los recubrimientos antirreflectantes 140, 180.

Esos recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140, 180, comprenden cada uno al menos una capa antirreflectante 24 o 25, 28; 64 o 65, 68; 104 o 105, 108; 144 o 145, 148; 184 o 185.

Opcionalmente, por una parte cada capa funcional 40, 80, 120, 160, puede estar depositada sobre un recubrimiento de bloqueo inferior 35, 75, 115, 155, dispuesto entre el recubrimiento antirreflectante subyacente y la capa funcional y por otra parte cada capa funcional puede estar depositada directamente bajo un recubrimiento de bloqueo superior (no mostrado) dispuesto entre la capa funcional y el recubrimiento antirreflectante superyacente.

En la figura 2 se constata que el apilamiento termina en una capa protectora opcional 200, en particular a base de oxido, especialmente una capa subestequiometrica en oxfgeno.

Cada recubrimiento antirreflectante 20, 60, 100, 140 subyacente a una capa funcional 40, 80, 120, 160 comprende una ultima capa antirreflectante humectante 28, 68, 108, 148 a base de oxido de zinc cristalizado dopado con aluminio y que esta en contacto respectivamente con la capa funcional 40, 80, 120, 160 depositada justo encima.

Cada recubrimiento antirreflectante 20, 60, 100, 140, 180 comprende:

- ya sea una capa antirreflectante 24, 64, 104, 144, 184 de mdice medio a base de nitruro de silicio dopado con aluminio, aqrn llamado SiAlN por simplicidad aunque la naturaleza verdadera de la capa sea en efecto Si3N4:Al, como se ha explicado anteriormente;

- o un recubrimiento antirreflectante 25, 65, 105, 145, 185 de mdice alto basado en nitruro de silicio dopado con zirconio, aqrn llamado SiZrN por simplifidad aunque la naturaleza verdadera de la capa sea en efecto Si3N4:Zr, como se ha explicado anteriormente.

Esas capas son importantes para obtener el efecto barrera de oxfgeno durante el tratamiento termico.

Se ha realizado una tercera serie de cuatro ejemplos usando las mismas condiciones de deposito que para la primera serie y la segunda serie (tabla 1); estos ejemplos se numeraron del 9 al 12 mas adelante. Los cuatro se han incorporados a un acristalamiento laminado de estructura: sustrato de vidrio portador del apilamiento de 1,6 mm de espesor/capa intercalar de PVB de 0,76 mm de espesor/sustrato de vidrio de 1,6 mm de espesor.

En esta segunda serie, el espesor total de las capas funcionales es identico de un ejemplo a otro y las cuatro capas funcionales son todas del mismo espesor.

La siguiente tabla 6 resume los materiales y espesores en nanometros de cada capa y la composicion de las capas que constituyen el apilamiento en funcion de sus posiciones frente al sustrato portador del apilamiento (ultima lmea en la parte baja de la tabla) para los ejemplos 9 a 12; los numeros en la primera y la segunda columna corresponden a las referencias de la figura 2.



: Ej. 9 Ej. 10 Ej. 11 Ej.12


: Vidrio


: PVB

180: 185 SiZrN 30 30

184: SiN 35 35

175: NiCr 1 1 1 1

160: Ag4 11,5 11,5 11,5 11,5

140: 148 ZnO 7 7 7 7

145: SiZrN 58 58

144: SiN 63 63

: 142 ZnO 7 7 7 7

135: NiCr 1 1 1 1

120: Ag3 11.5 11,5 11,5 11,5

100: 108 ZnO 7 7 7 7

105: SiZrN 58 58

104: SiN 63 63

102: ZnO 7 7 7 7

95: NiCr 1 1 1 1

80: Ag2 11,5 11,5 11,5 11,5

60: 68 ZnO 7 7 7 7

65: SiZrN 58 58

64: SiN 63 63

62: ZnO 7 7 7 7

55: NiCr 1 1 1 1

40: Ag1 11,5 11,5 11,5 11,5

20: 28 ZnO 7 7 7 7

25: SiZrN 30 30

24: SiN 35 35

: 10 Vidrio

Tabla 6

La tabla 7 resume para los ejemplos 9 a 12 la resistencia por cuadrado medida despues de un tratamiento termico (doblado a 640°C), para cada sustrato que soporta el apilamiento y las caractensticas opticas principales medidas para el acristalamiento laminado completo que integra el sustrato que soporta el apilamiento, siendo todas esas 5 medidas llevadas a cabo de la misma manera que para los ejemplos 1 a 8.


: Ej. 9 Ej. 10 Ej. 11 Ej. 12

Tl: % 72,05 72,82 72,24 72,61

Rl: % 9,02 8,43 9,02 8,44

Rn: Q /□ 0,85 0,85 0,85 0,85

Color en la reflexion: aR0* 6,1 5,4 6,1 5,6

bR0*: -4,4 -3,9 -4,9 -3,7

Color en la reflexion: aR60* 5,8 4,9 5,8 5,0

bR60*: -3,0 -2,7 -3,6 -2,3

Tabla 7

Se constata asf en esta tercera serie de ejemplos comparando el ejemplo 10 con el ejemplo 9 que el uso de capas barrera antirreflectantes 25, 65, 105, 145, 185 de SiZrN en lugar de cada capa barrera antirreflectante 24, 64, 104, 144, 184 de SiAlN permite aumentar la transmision luminosa del acristalamiento en casi 1%, conservando una 10 reflexion luminosa sensiblemente identica y un color en reflexion a 0° y a 60° aceptable.

Sin embargo, este ejemplo 10 es diffcil de implementar en una lmea de produccion industrial debido a que las capas barrera antirreflectantes centrales 65, 105, 145 de SiZrN, aquellas franqueadas por dos capas funcionales, son

5

10

15

20

25

30

gruesas (58 nm).

El ejemplo 11 comparado con los ejemplos 9 y 10 muestra que la utilizacion unicamente de las capas barrera antirreflectantes centrales 65, 105, 145 de siZrN en lugar de cada capa barrera antirreflectante central 64, 104, 144 de SiAlN y conseervando la primera y ultima capas barrera antirreflectante 24, 184 de SiAlN no permite obtener un aumento significativo de la transmision luminosa del acristalamiento (solo aproximadamente +0,2%).

El ejemplo 12 comparado con los ejemplos 9 a 11 muestra que la utilizacion unicamente de la primera y ultima capas barrera antirreflectante 25, 185 de SiZrN en lugar de la primera y ultima capa barrera antirreflectante 24, 184 de SiAlN y conservando cada capa barrera antirreflectante central 64, 104, 144 de SiAlN permite, como en el ejemplo 10, obtener un aumento significativo de la transmision luminosa del acristalamiento; sin embargo, este ejemplo 12 es mas simple y mas facil de implementar que el ejemplo 10; ademas es menos costoso.

En esta serie de ejemplos, 9 a 12, unicamente el ejemplo 12 es un ejemplo segun la invencion debido a que el recubrimiento antirreflectante 20 situado bajo la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato y el recubrimiento antirreflectante 180 situado sobre la ultima capa funcional 160 partiendo del sustrato comprenden cada uno al menos una capa antirreflectante de mdice alto 25, 185 y cada recubrimiento antirreflectante 60, 100, 140, situado entre dos capas funcionales no comprende una capa antirreflectante de mdice alto.

El ejemplo 9 no es un ejemplo segun la invencion debido a que ninguno de los recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140, 180 comprende una capa antirreflectante de mdice alto. El ejemplo 10 no es un ejemplo segun la invencion debido a que todos los recubrimientos antirreflectantes 20, 60, 100, 140, 180 comprenden una capa antirreflectante de mdice alto. El ejemplo 11 tampoco es un ejemplo segun la invencion debido a que ni el recubrimiento antirreflectante 20 situado debajo de la primera capa funcional 40 partiendo del sustrato ni el recubrimiento antirreflectante 180 situado sobre la ultima capa funcional 160 partiendo del sustrato, comprende al menos una capa antirreflectante de mdice alto y cada recubrimiento antirreflectante 60, 100, 140 situado entre dos capas funcionales comprende una capa antirreflectante de mdice alto 65, 105, 145.

Generalmente, el sustrato electrodo transparente puede ser adecuado como sustrato calefactor para un acristalamiento calefactor y en particular un parabrisas calefactor laminado. Tambien puede ser adecuado para usarse como sustrato electrodo transparente para cualquier acristalamiento electrocromico, cualquier pantalla de visualizacion o aun para una celula fotovoltaica y especialmente para una cara anterior o una cara posterior de una celula fotovoltaica transparente.

La presente invencion se describe anteriormente a manera de ejemplo. Por supuesto, el experto en la tecnica puede realizar diferentes variantes de la invencion sin apartarse del alcance de la patente definida tal como se define en las reivindicaciones.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Sustrato (10) de vidrio transparente provisto de un apilamiento de capas delgadas que comprende una alternancia de “n” capas funcionales (40, 80, 120) metalicas, en particular capas funcionales a base de plata o de aleacion metalica que contiene plata, y “(n+1)” recubrimientos antirreflectantes (20, 60, 100, 140), con n numero entero > 3, comprendiendo cada recubrimiento antirreflectante al menos una capa antirreflectante, de modo que cada capa funcional (40, 80, 120) este dispuesta entre dos recubrimientos antirreflectantes (20, 60, 100, 140), caracterizado porque dicho apilamiento comprende al menos dos capas antirreflectantes de mdice alto (25, 145), presentando cada una un mdice de refraccion > 2,15 a una longitud de onda de 550 nm y un coeficiente de absorcion k interior a 0,01 a una longitud de onda de 550 nm, de tal forma que el recubrimiento antirreflectante (20) situado bajo la primera capa funcional (40) partiendo del sustrato y el recubrimiento antirreflectante situado sobre la ultima capa funcional partiendo del sustrato comprenden cada una al menos una capa antirreflectante de mdice alto (25, 145) y porque cada recubrimiento antirreflectante (60, 100) que esta dispuesto entre dos capas funcionales no comprende capa antirreflectante de mdice alto.
2. Sustrato (10) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el recubrimiento antirreflectante (20) situado bajo la primera capa funcional (40) partiendo del sustrato esta constituido en este orden partiendo del sustrato: una o mas capas antirreflectantes de mdice alto (25), despues una capa antirreflectante humectante (28) de mdice de refraccion medio comprendido entre 1,60 y 2,15 excluyendo estos valores, a base de oxido cristalino, especialmente a base de oxido de zinc, opcionalmente dopado con la ayuda de al menos otro elemento como el aluminio.
3. Sustrato (10) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el recubrimiento antirreflectante situado sobre la ultima capa funcional partiendo del sustrato esta constituido unicamente por una o mas capas antirreflectantes de mdice alto.
4. Sustrato (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos una, vease cada, capa antirreflectante de mdice alto (25, 145) es a base de nitruro de silicio y zirconio.
5. Sustrato (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el espesor ex de cada capa funcional (80, 120) es menor que el espesor de la capa funcional anterior en la direccion del sustrato (10) y es tal que: ex = a ex-1, con:

x es el rango de la capa funcional partiendo del sustrato (10),

x-1 es el rango en la direccion del sustrato (10), de la capa funcional anterior;

a que es un numero tal que 0,5 < a < 1, y preferentemente 0,55 < a < 0,95, vease 0,6 < a < 0,95; y

el espesor de la primera capa metalica funcional partiendo del sustrato es tal que 10 < e1 < 18 en nm y preferentemente 11 < e1 < 15 en nm.
6. Sustrato (10) segun la reivindicacion 5, caracterizado porque el valor de a es diferente para todas las capas funcionales de rango 2 y mas.
7. Sustrato (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el espesor total de las capas metalicas funcionales es preferentemente mayor que 30 nm y esta particularmente comprendido entre 30 y 60 nm incluyendo estos valores, vease este espesor total esta comprendido entre 35 y 50 nm para un apilamiento de capas delgadas de tres capas funcionales, vease este espesor total esta comprendido entre 40 y 60 nm para un apilamiento de capas delgadas de cuatro capas funcionales.
8. Sustrato (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque cada uno de dichos recubrimientos antirreflectantes (60, 100) situados entre dos capas funcionales que no comprenden una capa antirreflectante de mdice alto comprende al menos una capa antirreflectante (64, 104) a base de nitruro de silicio, opcionalmente dopado con al menos otro elemento, como el aluminio.
9. Sustrato (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la ultima capa de cada recubrimiento antirreflectante subyacente a la capa funcional (40, 80, 120) es una capa antirreflectante humectante (28, 68, 108) a base de oxido cristalizado, especialmente a base de oxido de zinc, opcionalmente dopado con al menos otro elemento, como el aluminio.
10. Acristalamiento que incorpora al menos un sustrato (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, opcionalmente asociado con al menos otro sustrato y especialmente un acristalamiento multiple del tipo doble acristalamiento o triple acristalamiento o acristalamiento laminado y en particular acristalamiento laminado que comprende medios para conectar electricamente el apilamiento de capas delgadas con el fin de permitir realizar un acristalamiento laminado calefactor, pudiendo dicho sustrato portador del apilamiento ser doblado y/o templado.
11. Uso del sustrato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para realizar un recubrimiento transparente calefactor de un acristalamiento calefactor o para realizar un electrodo transparente de un acristalamiento electrocromo o de un dispositivo de iluminacion o de un dispositivo de visualizacion o de un panel fotovoltaico.