SUBSTRATS TRANSPARENTS MUNIS D'UN EMPILEMENT DE COUCHESTRANSPARENT SUBSTRATES HAVING A STACK OF LAYERS
MINCES, APPLICATION AUX VITRAGES D'ISOLATION THERMIQUETHIN, APPLICATION TO THERMAL INSULATION WINDOWS
ET/OU DE PROTECTION SOLAIRE.
L'invention concerne les substrats transparents, notamment en verre, qui sont revêtus d'un empilement de couches minces comprenant au moins une couche métallique pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou sur le rayonnement infra-rouge de grande longueur d'onde.
L'invention concerne également l'utilisation de tels substrats pour fabriquer des vitrages d'isolation thermique et/ou de protection solaire. Ces vitrages sont destinés aussi bien à équiper les bâtiments que les véhicules, en vue notamment de diminuer l'effort de climatisation et/ou de réduire une surchauffe excessive entraînée par l'importance toujours croissante des surfaces vitrées dans les habitacles.
Un type d'empilement de couches connu pour conférer aux substrats de telles propriétés est constitué d'au moins une couche métallique, comme une couche d'argent, qui se trouve disposée entre deux couches en matériau diélectrique type oxyde métallique. Cet empilement est généralement obtenu par une succession de dépôts effectués par une technique utilisant le vide comme la pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique.
Il est ainsi connu de la demande de brevet WO 90/02653 un vitrage feuilleté destiné à l'automobile et dont le substrat de verre le plus "extérieur" par rapport à l'habitacle du véhicule est muni d'un empilement de cinq couches sur sa face interne en contact avec l'intercalaire en matériau thermoplastique. Cet empilement consiste en deux couches d'argent intercalées avec trois couches d'oxyde de zinc, la couche d'argent la plus proche du substrat extérieur porteur de l'empilement étant d'une épaisseur légèrement supérieure à celle de la seconde couche d'argent.
Les vitrages feuilletés selon cette demande sont utilisés en tant que pare-brise, ce qui explique pourquoi ils présentent des valeurs de transmission lumineuse TL très élevées, de l'ordre de 75 %, afin de respecter les normes de sécurité en vigueur et de ce fait vraisemblablement une valeur de facteur solaire F.S assez élevée également. (On rappelle que le facteur solaire d'un vitrage est le rapport entre l'énergie totale entrant dans le local à travers ce vitrage et l'énergie solaire incidente).
Le but de l'invention est de mettre au point un substrat transparent porteur d'un empilement de couches minces à deux couches réfléchissant les rayonnements dans l'infra-rouge, tout particulièrement métalliques, de manière à ce qu'il présente une haute sélectivité, c'est-àdire un rapport TL/FS le plus grand possible pour une valeur de TL. donnée, tout en garantissant audit substrat un aspect visuel en réflexion esthétiquement satisfaisant.
L'invention a pour objet un substrat transparent, notamment en verre, à multi-couches minces, sur lequel sont déposés successivement un premier revêtement en matériau diélectrique, une première couche à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge notamment à base de métal, un second revêtement en matériau diélectrique, une seconde couche à propriétés dans l'infra-rouge notamment à base de métal, et enfin un troisième revêtement en matériau diélectrique. Selon l'invention, l'épaisseur de la première couche à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge, c'est-à-dire celle la plus proche du substrat porteur, correspond à environ 50 à 80 %, notamment 55 à 75 %, et de préférence 60 à 65 % de l'épaisseur de la seconde couche à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge.
Cette forte dissymétrie dans l'épaisseur des couches à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge permet de moduler avantageusement les valeurs de TL et FS de manière à obtenir des vitrages présentant une bonne sélectivité, c'est-à-dire en fait un bon compromis entre le souci de transparence et celui de protéger au mieux des rayonnements thermiques du soleil.
Par ailleurs, le choix d'une telle dissymétrie entraîne une autre conséquence avantageuse. Non seulement il permet d'obtenir des vitrages dont l'aspect visuel, notamment en réflexion, est agréable, c'est-à-dire présentant une coloration neutre, "lavée de blanc", mais en outre cet aspect visuel se trouve quasiment inchangé quel que soit l'angle d'incidence avec lequel le vitrage est observé. Cela signifie qu'un spectateur extérieur, au vu d'une façade d'un bâtiment entièrement équipée de tels vitrages, n'a pas l'impression visuelle d'une modification de teinte selon l'endroit de la façade où son regard se pose. Ce caractère d'homogénéité d'aspect est très intéressant, car très recherché actuellement des architectes dans le bâtiment.
En outre, l'aspect visuel du vitrage, aussi bien en réflexion qu'en transmission, peut être également affiné et contrôlé par une sélection adéquate des matériaux et des épaisseurs relatives des trois revêtements de matériau diélectrique.
Ainsi, de préférence, on choisit selon l'invention l'épaisseur optique du premier revêtement approximativement égale à celle du troisième.
De même, l'épaisseur optique du second revêtement est avantageusement choisie supérieure ou égale à 110% de la somme des épaisseurs optiques des deux autres revêtements, et de préférence correspond à environ 110-120 % de ladite somme.
De telles proportions relatives entre les épaisseurs optiques des revêtements permettent d'obtenir des couleurs en réflexion, et même également en transmission, qui sont appréciées sur le plan esthétique, et notamment le bleu ou le vert.
En termes de choix de matériau pour cet empilement de couches minces, il est recommandé de surmonter chacune des couches à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge, tout particulièrement en métal, d'une fine couche "barrière", et ceci surtout quand les revêtements diélectriques qui les surmontent sont déposés par pulvérisation cathodique réactive en présence d'oxygène. Ces couches barrières protègent ainsi les couches métalliques du contact avec l'oxygène en s'oxydant elles-mêmes partiellement lors du dépôt du revêtement diélectrique supérieur. Elles sont de préférence à base d'alliage au nickel-chrome, de titane, ou de tantale, et d'une épaisseur de 1 à 3 nanomètres.
Concernant les couches à propriétés dans l'infra-rouge, de bons résultats sont obtenus avec des couches d'argent.
Les revêtements en matériau diélectrique sont notamment à base d'oxyde de tantale, de zinc, d'étain, ou du mélange de certains de ces oxydes. Il se peut également qu'au moins l'un des revêtements soit en fait constitué de deux couches d'oxyde superposées, l'une en oxyde d'étain, l'autre en oxyde de tantale conformément à l'enseignement de la demande de brevet français déposée le 11 février 1993 et ayant le numéro de dépôt 93/01546.
Chacun des différents oxydes listés ci-dessus présente des avantages. En effet, l'oxyde d'étain et l'oxyde de zinc présentent de grandes vitesses de dépôt lorsqu'ils sont déposés par pulvérisation cathodique réactive, ce qui est industriellement très intéressant. Par contre, l'oxyde de tantale permet d'obtenir une durabilité accrue de l'empilement face aux aggressions mécaniques ou chimiques. Des oxydes mixtes peuvent offrir un compromis vitesse de dépôt/durabilité et la superposition de deux couches d'oxyde permet de concilier coût des matières premières et meilleure mouillabilité des couches d'argent.
Il est également à noter un avantage supplémentaire lié à l'utilisation de l'oxyde de tantale : un vitrage muni d'un empilement avec un tel matériau diélectrique peut être bleu à la fois en réflexion et en transmission, ce qui est appréciable sur le plan esthétique, et également étonnant puisqu'il est usuel d'obtenir au contraire, en transmission, la couleur complémentaire de celle obtenue en réflexion, quand les couches minces en cause sont peu ou pas absorbantes.
Le mode de réalisation préféré de l'empilement selon l'invention consiste à choisir une épaisseur de 7 à 9 nanomètres pour la première couche de métal, et une épaisseur de 11 à 13 nanomètres pour la seconde. De même, l'on choisit de préférence l'épaisseur optique du premier et du troisième revêtement en matériau diélectrique comprise entre 60 et 75 nanomètres, leur épaisseur géométrique étant notamment comprise entre 30 et 35 nanomètres. L'épaisseur optique du second revêtement est choisie quant à elle comprise entre 145 et 170 nanomètres, son épaisseur géométrique étant notamment comprise entre 72 et 82 nanomètres.
Le substrat revêtu de l'empilement selon l'invention peut être avantageusement incorporé dans un vitrage multiple, et notamment en tant que l'un des verres d'un doublevitrage isolant. Dans ce dernier cas, le double-vitrage présente notamment une valeur de transmission lumineuse entre 60 et 70 % et un facteur solaire FS de 0,32 à 0,42, caractéristiques qui le rendent tout à fait approprié pour une utilisation dans le bâtiment. Par ailleurs, il présente de préférence en réflexion un aspect visuel quasiment inchangé quel que soit l'angle d'incidence de vision, les valeurs de a*, b* dans le système de colorimétrie (L, a*, b*, c*) restant inchangées, inférieures à 3 et négatives.
Il peut tout aussi bien faire partie d'un vitrage feuilleté, avec notamment une transmission lumineuse de l'ordre de 70 %.
Les détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent des exemples suivants non limitatifs, illustrés à l'aide de la figure 1.
On précise dès à présent que, dans tous ces exemples, les dépôts successifs des couches de l'empilement s'effectuent par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique, mais que toute autre technique de dépôt peut être envisagée à partir du moment où elle permet un bon contrôle et une bonne maîtrise des épaisseurs des couches à déposer.
Les substrats sur lesquels sont déposés les empilements sont des substrats de verre silico-sodocalcique de 4 millimètres d'épaisseur. En double-vitrages, ils sont assemblés à un autre substrat identique mais nu par l'intermédiaire d'une lame de gaz de 10 millimètres.
La figure 1 représente l'empilement selon l'invention et ne respecte pas les proportions quant aux épaisseurs des couches afin que sa lecture en soit facilitée. On y voit le substrat 1 pré-défini, surmonté d'une première couche d'oxyde d'étain ou de tantale 2, d'une première couche d'argent 3, d'une couche barrière en alliage Ni-Cr ou en titane (partiellement oxydés) 4, d'une seconde couche d'oxyde d'étain ou de tantale 5, d'une seconde couche d'argent 6, d'une autre couche barrière 7 identique à la précédente et finalement d'une dernière couche 8 de l'un des mêmes oxydes.
L'installation de dépôt comprend au moins une chambre de pulvérisation munie de cathodes équipées de cibles en matériaux appropriés sous lesquels le substrat 1 passe successivement. Ces conditions de dépôt par chacune des couches sont les suivantes :
* les couches 3, 6 à base d'argent sont déposées à l'aide d'une cible en argent, sous une pression de 0,8 Pa dans une atmosphère d'argon, * les couches 2, 5, 8 lorsqu'elles sont à base de SnO2, sont déposées par pulvérisation réactive à l'aide d'une cible d'étain, sous une pression de 0,8 Pa et dans une atmosphère argon/oxygène dont 36 % volumique d'oxygène, * les couches 2, 5, 8 lorsqu'elles sont à base de Ta2O5, sont déposées par pulvérisation réactive à l'aide d'une cible de tantale, sous une pression de 0,8 Pa et dans une atmosphère argon/oxygène dont environ 10 % volumique d'oxygène, * les couches 4, 7 à base de Ni-Cr (ou de titane) sont déposées à l'aide d'une cible en alliage nickel-chrome (ou de titane), toujours sous la même pression et dans une atmosphère d'argon.
Les densités de puissance et les vitesses de défilenent du substrat 1 sont ajustées de manière connue pour obtenir les épaisseurs de couches voulues.
Dans tous les exemples qui suivent, à l'exception du dernier, c'est l'oxyde de tantale qui est choisi comme matériau diélectrique pour les couches 2, 5, 8.
Les exemples 1, 2 et 5 sont les exemples comparatifs, dans la mesure où dans ces trois cas, les couches d'argent 3, 6 sont soit d'épaisseurs quasiment égales (exemple 1) soit d'épaisseurs différentes, mais dont la dissymétrie est inversée par rapport à celle préconisée selon l'invention (exemples 2 et 5).
Les exemples 3 et 4 suivent les enseignements de l'invention.
Le tableau 1 ci-dessous précise pour, chacun des exemples, la nature et les épaisseurs (en nanomètres) des couches de l'empilement en question. Les couches barrières 4, 7 sont notées Ni-Cr, sachant qu'elles sont en fait partiellement oxydées une fois toutes les couches déposées.AND / OR SUN PROTECTION.
The invention relates to transparent substrates, in particular glass, which are coated with a stack of thin layers comprising at least one metallic layer capable of acting on solar radiation and / or on infrared radiation of long wavelength.
The invention also relates to the use of such substrates for manufacturing glazing for thermal insulation and / or sun protection. These glazings are intended to equip buildings as well as vehicles, in particular with a view to reducing the air conditioning effort and / or reducing excessive overheating caused by the ever increasing importance of glazed surfaces in passenger compartments.
A type of stack of layers known to give substrates such properties consists of at least one metallic layer, such as a silver layer, which is placed between two layers of dielectric material such as metal oxide. This stacking is generally obtained by a succession of deposits carried out by a technique using vacuum such as sputtering assisted by magnetic field.
It is thus known from patent application WO 90/02653 a laminated glazing intended for the automobile and whose glass substrate that is the most "outside" with respect to the passenger compartment of the vehicle is provided with a stack of five layers on its internal face in contact with the interlayer made of thermoplastic material. This stack consists of two layers of silver interspersed with three layers of zinc oxide, the layer of silver closest to the external substrate carrying the stack being of a thickness slightly greater than that of the second layer of money.
The laminated glazings according to this request are used as a windshield, which explains why they have very high TL light transmission values, of the order of 75%, in order to comply with the safety standards in force and this probably also has a fairly high solar factor FS value. (We recall that the solar factor of a glazing is the ratio between the total energy entering the room through this glazing and the incident solar energy).
The object of the invention is to develop a transparent substrate carrying a stack of thin layers with two layers reflecting radiation in the infrared, very particularly metallic, so that it has a high selectivity. , i.e. the largest possible TL / FS ratio for a value of TL. given, while guaranteeing said substrate an aesthetically satisfying visual appearance in reflection.
The subject of the invention is a transparent substrate, in particular glass, with thin multi-layers, on which are successively deposited a first coating of dielectric material, a first layer with properties of reflection in the infrared, in particular based on metal. , a second coating of dielectric material, a second layer with properties in the infrared, in particular based on metal, and finally a third coating of dielectric material. According to the invention, the thickness of the first layer with infrared reflection properties, that is to say that closest to the carrier substrate, corresponds to approximately 50 to 80%, in particular 55 to 75 %, and preferably 60 to 65% of the thickness of the second layer with infrared reflection properties.
This strong asymmetry in the thickness of the layers with reflection properties in the infrared makes it possible to advantageously modulate the values of TL and FS so as to obtain glazings having good selectivity, that is to say in fact a good compromise between the concern for transparency and that of best protecting from thermal radiation from the sun.
Furthermore, the choice of such an asymmetry has another advantageous consequence. Not only does it make it possible to obtain glazings whose visual appearance, in particular in reflection, is pleasant, that is to say having a neutral coloring, "washed white", but in addition this visual aspect is almost unchanged whatever the angle of incidence with which the glazing is observed. This means that an outside spectator, seeing a facade of a building fully equipped with such glazing, does not have the visual impression of a change in color depending on the location of the facade where their gaze is placed . This character of appearance homogeneity is very interesting, because very sought after architects in the building.
In addition, the visual appearance of the glazing, both in reflection and in transmission, can also be refined and controlled by an adequate selection of the materials and the relative thicknesses of the three coatings of dielectric material.
Thus, preferably, one chooses according to the invention the optical thickness of the first coating approximately equal to that of the third.
Likewise, the optical thickness of the second coating is advantageously chosen to be greater than or equal to 110% of the sum of the optical thicknesses of the other two coatings, and preferably corresponds to approximately 110-120% of said sum.
Such relative proportions between the optical thicknesses of the coatings make it possible to obtain colors in reflection, and even also in transmission, which are appreciated on the aesthetic level, and in particular blue or green.
In terms of material choice for this stack of thin layers, it is recommended to overcome each of the layers with infrared reflection properties, especially in metal, of a thin "barrier" layer, and this especially when the dielectric coatings which surmount them are deposited by reactive cathode sputtering in the presence of oxygen. These barrier layers thus protect the metal layers from contact with oxygen by oxidizing themselves partially during the deposition of the upper dielectric coating. They are preferably based on nickel-chromium alloy, titanium, or tantalum, and with a thickness of 1 to 3 nanometers.
Regarding the layers with properties in the infrared, good results are obtained with silver layers.
The coatings of dielectric material are in particular based on tantalum oxide, zinc, tin, or a mixture of some of these oxides. It is also possible that at least one of the coatings is in fact made up of two superposed oxide layers, one made of tin oxide, the other made of tantalum oxide in accordance with the teaching of the application for French patent filed on February 11, 1993 and having the deposit number 93/01546.
Each of the different oxides listed above has advantages. Indeed, tin oxide and zinc oxide exhibit high deposition rates when they are deposited by reactive sputtering, which is industrially very advantageous. On the other hand, tantalum oxide makes it possible to obtain increased durability of the stack in the face of mechanical or chemical aggressions. Mixed oxides can offer a speed / durability compromise and the superposition of two oxide layers makes it possible to reconcile the cost of raw materials and better wettability of the silver layers.
It should also be noted an additional advantage linked to the use of tantalum oxide: a glazing provided with a stack with such a dielectric material can be blue both in reflection and in transmission, which is appreciable on the aesthetically, and also surprising since it is customary on the contrary to obtain, in transmission, the color complementary to that obtained in reflection, when the thin layers in question are little or not absorbent.
The preferred embodiment of the stack according to the invention consists in choosing a thickness of 7 to 9 nanometers for the first layer of metal, and a thickness of 11 to 13 nanometers for the second. Similarly, the optical thickness of the first and third coating of dielectric material preferably between 60 and 75 nanometers is preferably chosen, their geometric thickness being in particular between 30 and 35 nanometers. The optical thickness of the second coating is chosen between 145 and 170 nanometers, its geometric thickness being in particular between 72 and 82 nanometers.
The substrate coated with the stack according to the invention can advantageously be incorporated into multiple glazing, and in particular as one of the glasses of an insulating double glazing. In the latter case, the double glazing has in particular a light transmission value between 60 and 70% and a solar factor FS of 0.32 to 0.42, characteristics which make it entirely suitable for use in the building. Furthermore, it preferably exhibits in reflection an almost unchanged visual appearance whatever the angle of incidence of vision, the values of a *, b * in the colorimetry system (L, a *, b *, c * ) remaining unchanged, less than 3 and negative.
It can just as easily be part of laminated glazing, with in particular a light transmission of around 70%.
The details and advantageous characteristics of the invention appear from the following nonlimiting examples, illustrated with the aid of FIG. 1.
It is now specified that, in all these examples, the successive depositions of the layers of the stack are carried out by sputtering assisted by magnetic field, but that any other deposition technique can be envisaged from the moment when it allows a good control and good control of the thicknesses of the layers to be deposited.
The substrates on which the stacks are deposited are 4 mm thick soda-lime silica glass substrates. In double glazing, they are assembled to another identical but bare substrate by means of a 10 mm gas slide.
Figure 1 shows the stack according to the invention and does not respect the proportions as to the thicknesses of the layers so that its reading is facilitated. We see the pre-defined substrate 1, surmounted by a first layer of tin or tantalum oxide 2, a first layer of silver 3, a barrier layer of Ni-Cr alloy or titanium (partially oxidized) 4, a second layer of tin or tantalum oxide 5, a second layer of silver 6, another barrier layer 7 identical to the previous one and finally a last layer 8 of one of the same oxides.
The deposition installation comprises at least one spraying chamber provided with cathodes equipped with targets made of suitable materials under which the substrate 1 passes successively. These deposition conditions by each of the layers are as follows:
* the silver-based layers 3, 6 are deposited using a silver target, under a pressure of 0.8 Pa in an argon atmosphere, * the layers 2, 5, 8 when they are based on SnO2, are deposited by reactive sputtering using a tin target, under a pressure of 0.8 Pa and in an argon / oxygen atmosphere of which 36% by volume of oxygen, * layers 2 , 5, 8 when based on Ta2O5, are deposited by reactive spraying using a tantalum target, under a pressure of 0.8 Pa and in an argon / oxygen atmosphere of which about 10% by volume d oxygen, * layers 4, 7 based on Ni-Cr (or titanium) are deposited using a target made of nickel-chromium alloy (or titanium), always under the same pressure and in an atmosphere argon.
The power densities and the traveling speeds of the substrate 1 are adjusted in a known manner to obtain the desired layer thicknesses.
In all of the examples which follow, with the exception of the last, it is tantalum oxide which is chosen as dielectric material for the layers 2, 5, 8.
Examples 1, 2 and 5 are the comparative examples, insofar as in these three cases, the silver layers 3, 6 are either of almost equal thicknesses (example 1) or of different thicknesses, but whose asymmetry is reversed compared to that recommended according to the invention (examples 2 and 5).
Examples 3 and 4 follow the teachings of the invention.
Table 1 below specifies, for each of the examples, the nature and the thicknesses (in nanometers) of the layers of the stack in question. The barrier layers 4, 7 are denoted Ni-Cr, knowing that they are in fact partially oxidized once all the layers have been deposited.
TABLEAU 1
Le tableau 2 ci-dessous indique pour chacun des exemples précédents les valeurs de transmission lumineuse TL. en pourcentage, de facteur solaire FS calculé selon la norme DIN 67507 (Annexe A 233) en pourcentage, les valeurs de longueur d'onde dominante lambda-dom-t en nanomètres et la pureté de coloration qui y est associée pt, en pourcentage. De même y sont indiquées les valeurs de réflexion lumineuse RL en pourcentage, de longueur d'onde dominante en réflexion lambda-dom-r et de pureté en réflexion p.r. en pourcentage, les mesures de colorimétrie ont été effectuées à incidence normale. Toutes ces mesures se rapportent au substrat monté en double-vitrage, en référence à l'illuminant Des.TABLE 1
Table 2 below indicates for each of the preceding examples the light transmission values TL. in percentage, of solar factor FS calculated according to DIN 67507 (Annex A 233) in percentage, the dominant wavelength values lambda-dom-t in nanometers and the purity of coloration which is associated therewith, in percentage. Likewise, there are indicated the values of light reflection RL in percentage, of dominant wavelength in lambda-dom-r reflection and of purity in reflection pr in percentage, the colorimetry measurements were carried out at normal incidence. All these measures relate to the substrate mounted in double glazing, with reference to the illuminant Des.
TABLEAU 2
Par ailleurs, ont été rassemblées dans le tableau 3 ci-dessous les valeurs de longueur d'onde dominante en réflexion lambda-dom-r, de pureté en réflexion p.r. pour certains des exemples précédents (les substrats étant toujours montés en double-vitrage), mais cette fois mesurées avec un angle d'incidence par rapport à la normale au plan du substrat de respectivement 60 et 70[deg].TABLE 2
Furthermore, the values of dominant wavelength in lambda-dom-r reflection, of purity in reflection pr for some of the preceding examples have been collated in table 3 below (the substrates are always mounted in double glazing). , but this time measured with an angle of incidence relative to the normal to the plane of the substrate of respectively 60 and 70 [deg].
TABLEAU 3
D'autres mesures de colorimétrie à angles d'incidence 0. et 60[deg] ont été effectuées, cette fois dans le système (L*, a*, b*), ceci pour les exemples 2 et 3 ainsi que pour l'exemple 5 qui est en tout point identique à l'exemple 3 mis à part le fait que les couches d'argent 3 et 6 ont été inversées, et qui se trouve donc en dehors des conditions préconisées par l'invention.
Le tableau 4 ci-dessous regroupe les valeurs de a* et b*, ainsi que c* appelée saturation et égale à la racine carrée de la somme des carrés de a* et b*.TABLE 3
Other colorimetry measurements at angles of incidence 0. and 60 [deg] were carried out, this time in the system (L *, a *, b *), this for examples 2 and 3 as well as for Example 5 which is identical in all respects to Example 3 apart from the fact that the silver layers 3 and 6 have been reversed, and which is therefore outside the conditions recommended by the invention.
Table 4 below groups together the values of a * and b *, as well as c * called saturation and equal to the square root of the sum of the squares of a * and b *.
TABLEAU 4
De toutes ces données peuvent être tirées les conclusions suivantes.
A angle d'incidence normal, c'est en conférant des épaisseurs différentes aux deux couches d'argent, et seulement de manière à ce que la couche d'argent la plus proche du substrat soit significativement la plus mince, que l'on peut obtenir des vitrages qui soient bleus en réflexion.
Il est à noter que les vitrages selon l'invention, tout particulièrement quand le diélectrique choisi est de l'oxyde de tantale, sont bleus également en transmission.
Seuls les exemples 3 et 4 présentent en effet des valeurs de lambda-dom-r de l'ordre de 486 nanomètres et de lambda-dom-t de 490 nanomètres, ceci d'après le tableau 2.
Au contraire, les vitrages des exemples 1 et 5, présentent en réflexion une teinte dans les jaunes tandis que celui de l'exemple 2 est dans les rouges-pourpres.
En outre la pureté de coloration en réflexion p.r. de l'exemple 2, proche de 10 % est nettement supérieure à celle des exemples 3 et 4 selon l'invention. (Cette valeur de p.r est encore bien plus élevée pour l'exemple 5).
Par ailleurs, les vitrages des exemples 3 et 4 selon l'invention présentent une bonne sélectivité d'au moins 1,6 ou 1,7 avec un facteur solaire qui reste inférieur ou égal à 42 %.
Donc l'obtention d'une colorimétrie favorable selon l'invention ne s'obtient pas au détriment des performances de protection anti-solaire des vitrages en question.
Les tableaux 3 et 4 permettent d'évaluer le caractère d'homogénéité de l'aspect en réflexion des vitrages selon certains des exemples précédents. Du tableau 3, on constate que le vitrage selon l'exemple 3 conforme à l'invention conserve une couleur bleue en réflexion, avec une valeur de lambda-dom-r qui reste quasiment constante vers 486 à 0[deg] à 481 à 70[deg], la pureté en réflexion restant également très modérée.
Au contraire, le vitrage selon l'exemple 1, où les couches d'argent ont approximativement la même épaisseur, passe d'une couleur en réflexion jaune à incidence normale à une couleur bleue puis violette à 60 puis 70[deg].
Du tableau 4, on peut confirmer que seul l'exemple 3 selon l'invention permet de garder un aspect coloré en réflexion identique quel que soit l'angle d'incidence, puisque les valeurs de a* et b* restent quasiment inchangées, de même que la saturation c*.
Ce n'est pas le cas des vitrages des exemples 2 et 5, où les valeurs de a* et b* changent totalement selon l'angle d'incidence. Ainsi, la valeur de a* passe, pour le vitrage de l'exemple 2, d'une valeur positive très élevée de 12,2 à 0[deg], à une valeur négative et très faible de -1 à 60..
Seuls les exemples selon l'invention concilient donc sélectivité et homogénéité d'aspect.
Un exemple 6 a été réalisé, cette fois en utilisant comme matériau diélectrique non plus de l'oxyde de tantale mais de l'oxyde d'étain et en utilisant pour faire les couches barrières non plus un alliage Ni-Cr mais du titane.
Le tableau 5 ci-dessous indique les valeurs d'épaisseur (en nanomètres) mises en jeu :TABLE 4
From all this data the following conclusions can be drawn.
At normal angle of incidence, it is by conferring different thicknesses on the two silver layers, and only so that the silver layer closest to the substrate is significantly thinner, that we can obtain glazing which is blue in reflection.
It should be noted that the glazings according to the invention, especially when the dielectric chosen is tantalum oxide, are also blue in transmission.
Only examples 3 and 4 show indeed values of lambda-dom-r of the order of 486 nanometers and of lambda-dom-t of 490 nanometers, this according to Table 2.
On the contrary, the glazings of examples 1 and 5 have in reflection a tint in the yellows while that of example 2 is in the purple-reds.
In addition, the purity of coloring in reflection pr of Example 2, close to 10%, is much higher than that of Examples 3 and 4 according to the invention. (This pr value is even much higher for example 5).
Furthermore, the glazings of Examples 3 and 4 according to the invention have a good selectivity of at least 1.6 or 1.7 with a solar factor which remains less than or equal to 42%.
Therefore obtaining a favorable colorimetry according to the invention is not obtained to the detriment of the anti-sun protection performance of the glazing in question.
Tables 3 and 4 make it possible to assess the homogeneity of the aspect in reflection of the glazing according to some of the previous examples. From Table 3, it can be seen that the glazing according to Example 3 in accordance with the invention retains a blue color in reflection, with a value of lambda-dom-r which remains almost constant around 486 at 0 [deg] at 481 at 70 [deg], the purity in reflection also remaining very moderate.
On the contrary, the glazing according to Example 1, where the silver layers have approximately the same thickness, changes from a color in yellow reflection at normal incidence to a blue then violet color at 60 then 70 [deg].
From Table 4, it can be confirmed that only Example 3 according to the invention makes it possible to keep a colored appearance with identical reflection whatever the angle of incidence, since the values of a * and b * remain almost unchanged, from same as saturation c *.
This is not the case with the glazing units of Examples 2 and 5, where the values of a * and b * change completely depending on the angle of incidence. Thus, the value of a * goes, for the glazing unit of Example 2, from a very high positive value from 12.2 to 0 [deg], to a negative and very low value from -1 to 60 ..
Only the examples according to the invention therefore reconcile selectivity and homogeneity of appearance.
Example 6 was carried out, this time using as the dielectric material no longer tantalum oxide but tin oxide and using to make the barrier layers no longer a Ni-Cr alloy but titanium.
Table 5 below indicates the thickness values (in nanometers) involved:
TABLEAU 6
TABLEAU 5
Le substrat ainsi revêtu a été monté en double-vitrage comme précédemment. Les mesures photométriques sur le double-vitrage ont été rassemblées dans le tableau 6 ci-dessous : (mesures à incidence normale)
Ce vitrage, comme ceux des exemples 3 et 4, ne présente pas de modification significative de son aspect visuel en réflexion quel que soit l'angle de mesure. Il présente en réflexion une couleur se situant dans les verts cette fois, couleur qui reste très neutre, vu la très faible valeur de pureté qui y est associée, et qui n'est pas modifiée selon l'angle de vision.
Les vitrages feuilletés qui incorporent les substrats recouverts de l'empilement selon l'invention conservent la colorimétrie favorable observée dans le cas des substrats monolithiques ou montées en double-vitrages.
Ainsi, le substrat recouvert de l'empilement selon l'exemple 3 précédent a été assemblé à un autre substrat du même type mais dépourvu de couche à l'aide d'un film standard de polyvinylbutyral de 0,3 millimètre d'épaisseur.
Le tableau 7 ci-dessous regroupe pour ce vitrage feuilleté les valeurs déjà explicitées de TL, p.t, lambda.dom.t, a* et b* concernant l'aspect en transmission, ainsi que les valeurs correspondantes RL, p.r, lambda.dom.r, a* et b* concernant l'aspect en réflexion du côté du substrat muni de l'empilement de couches : (mêmes unités que précédemment).TABLE 6
TABLE 5
The substrate thus coated was mounted in double glazing as before. The photometric measurements on the double glazing have been collated in Table 6 below: (normal incidence measurements)
This glazing, like those of Examples 3 and 4, does not present any significant change in its visual appearance in reflection whatever the angle of measurement. It presents in reflection a color located in the greens this time, a color which remains very neutral, given the very low value of purity which is associated therewith, and which is not modified according to the angle of vision.
The laminated glazings which incorporate the substrates covered with the stack according to the invention retain the favorable colorimetry observed in the case of monolithic substrates or mounted in double glazing.
Thus, the substrate covered with the stack according to the previous example 3 was assembled with another substrate of the same type but devoid of layer using a standard polyvinyl butyral film of 0.3 millimeter thick.
Table 7 below groups together for this laminated glazing the already explained values of TL, pt, lambda.dom.t, a * and b * concerning the aspect in transmission, as well as the corresponding values RL, pr, lambda.dom .r, a * and b * concerning the aspect in reflection on the side of the substrate provided with the stack of layers: (same units as above).
TABLEAU 7
De ce tableau 7, on peut constater qu'incorporer les substrats recouverts selon l'invention dans une structure de vitrage feuilleté n'altère pas leur colorimétrie esthétique : le vitrage feuilleté ainsi obtenu reste dans les bleus ou verts aussi bien en transmission qu'en réflexion.
En conclusion, les vitrages selon l'invention présentent à la fois une bonne sélectivité de l'ordre de 1,70, un aspect visuel homogène et agréable à l'oeil (notamment une couleur bleue ou verte en réflexion, et éventuellement également en transmission), ainsi qu'une palette de valeurs de transmission lumineuse qui les rend très aptes à être utilisés en tant que vitrages de protection solaire dans le bâtiment, notamment sous forme de double-vitrage, l'empilement de couches minces se trouvant de préférence en face 2. (les faces sont conventionnellement numérotées à partir de l'extérieur vers l'intérieur de l'habitacle ou du local en question).
Les substrats recouverts des couches suivant l'enseignement de l'invention peuvent également être utilisés avec profit pour fabriquer des vitrages feuilletés.TABLE 7
From this table 7, it can be seen that incorporating the covered substrates according to the invention into a laminated glazing structure does not alter their aesthetic colorimetry: the laminated glazing thus obtained remains in blue or green both in transmission and in reflection.
In conclusion, the glazings according to the invention exhibit both a good selectivity of the order of 1.70, a homogeneous visual appearance and pleasing to the eye (in particular a blue or green color in reflection, and possibly also in transmission ), as well as a range of light transmission values which makes them very suitable for use as sun protection glazing in the building, in particular in the form of double glazing, the stack of thin layers preferably being in side 2. (the sides are conventionally numbered from the outside towards the inside of the passenger compartment or the room in question).
The substrates covered with the layers according to the teaching of the invention can also be used with profit to manufacture laminated glazings.
REVENDICATIONS
1. Substrat transparent (1), notamment en verre, à multi-couches minces sur lequel sont déposés successivement:
* un premier revêtement en matériau diélectrique (2), * une première couche (3) à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge, notamment à base de métal, * un second revêtement en matériau diélectrique (5), * une seconde couche (6) à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge, notamment à base de métal, * un troisième revêtement en matériau diélectrique (8), caractérisé en ce que l'épaisseur de la première couche à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge (3) correspond à environ 55 à 75 %, et de préférence 60 à 65 %, de celle de la seconde couche à propriétés de réflexion dans l'infra-rouge (6). 1. Transparent substrate (1), in particular in glass, with thin multi-layers on which are successively deposited:
* a first coating of dielectric material (2), * a first layer (3) with infrared reflection properties, in particular based on metal, * a second coating of dielectric material (5), * a second layer (6) with infrared reflection properties, in particular based on metal, * a third coating of dielectric material (8), characterized in that the thickness of the first layer with reflection properties in the infrared -red (3) corresponds to approximately 55 to 75%, and preferably 60 to 65%, of that of the second layer with properties of reflection in the infrared (6).