MX2008011381A

MX2008011381A - Sustrato que comprende un apilamiento que tiene propiedades termicas.

Info

Publication number: MX2008011381A
Application number: MX2008011381A
Authority: MX
Inventors: Laurent Labrousse; Nicolas Nadaud; Estelle Martin; Pascal Reutler
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-18
Also published as: DK1993829T3; FR2898122A1; US8420207B2; CN101395000A; JP5491736B2; EA200870317A1; BRPI0708421B1; KR101400421B1; US20090130409A1; CN101395000B; FR2898122B1; ES2682098T3; TR201811273T4; PT1993829T; JP2009528973A; EP1993829A2; EA017637B1; PL1993829T3; KR20080101932A; CA2644862C

Abstract

La invención se refiere a un sustrato (10) que se proporciona con un apilamiento de películas delgadas que comprenden de "n" capas funcionales (40, 80) alternadas con propiedades de reflexión de la radiación infrarroja y/o solar, y (n + 1) recubrimientos (20, 60, 200) donde n es un número entero = 2, consistiendo los recubrimientos de una pluralidad de capas dieléctricas (24, 26; 64, 66; 104) de modo que cada capa funcional (40) está arreglada entre dos recubrimientos (20, 60, 100), estando arregladas respectivamente al menos dos capas funcionales (40, 80) sobre una capa humectante (30, 70) que a su vez está arreglada respectivamente de manera directa sobre un recubrimiento subyacente (20, 60). El sustrato de la invención se caracteriza en que dos recubrimientos subyacentes (20, 60) comprenden cada uno al menos una capa dieléctrica (24, 64) y al menos una capa de alisado no cristalizada (26) que consiste de un material diferente al material de la capa dieléctrica al interior de cada recubrimiento, estando la capa de alisado (26) en contacto con la capa humectante subyacente (30). La invención también se caracteriza en que, dado que los dos recubrimientos subyacentes (20, 60) tienen grosores diferentes, el grosor de la capa de alisado (26, 66) del recubrimiento subyacente (20, 60) que tiene un grosor total menor al del otro recubrimiento subyacente, es menor o igual al grosor de la capa de alisado (66, 26) del otro recubrimiento subyacente (60, 20).

Description

SUSTRATO QUE COMPRENDE UN APILAMIENTO QUE TIENE PROPIEDADES TÉRMICAS La invención se refiere a sustratos transparentes, especialmente a aquellos hechos de material mineral rígido tal como vidrio, estando estos sustratos cubiertos con una capa múltiple de película delgada que comprende al menos dos capas funcionales de tipo metálico que pueden actuar sobre la radiación solar y/o la radiación infrarroja de longitud de onda grande.

La invención se refiere más particularmente al uso de tales sustratos para fabricar vidriado con aislamiento térmico y/o protección solar. Este vidriado puede ser diseñado para equipar tanto edificios como vehículos, especialmente con vistas a reducir la carga de aire acondicionado y/o evitar el sobrecalentamiento excesivo (vidriado llamado "vidriado de control solar") y/o reducir la cantidad de energía que se disipa hacia el exterior (vidriado llamado vidriado de "baja e", o de "baja emisividad") provocados por el uso más creciente que nunca de superficies vidriadas en edificios y en compartimientos de vehículos para pasajeros.

Este vidriado puede integrarse además en unidades vidriadas que tengan funcionalidades particulares, tales como, por ejemplo, ventanas calentadas o vidriado electrocrómico .

Un tipo de capas múltiples conocido para dar a los sustratos tales propiedades está compuesto de al menos dos capas metálicas funcionales que tienen propiedades de reflexión en la radiación infrarroja y/o solar, especialmente capas funcionales metálicas con base de plata o de una aleación metálica que contenga plata.

Cada capa metálica funcional se deposita en una forma cristalina en una capa humectante que también es cristalina y que promueve la orientación cristalina adecuada de la capa metálica en ella depositada.

Cada capa funcional se coloca entre dos cubiertas formadas de material dieléctrico del tipo de óxido o nitruro metálicos. Esta capa múltiple generalmente se obtiene mediante una sucesión de operaciones de depositación que se realizan usando una técnica al vacio, tal como depositación electrónica, opcionalmente magnéticamente mejorada, o depositación electrónica por magnetrón. También pueden proporcionarse una, o incluso dos, películas muy delgadas, conocidas como "recubrimientos de bloqueo", que se coloca o colocan directamente por debajo, por encima o sobre cada lado de cada capa funcional metálica con base de plata - el recubrimiento subyacente como una cubierta de unión, nucleación y/o protección, para la protección durante un posible tratamiento con calor subsecuente a la depositacion, y el recubrimiento superyacente como un recubrimiento "sacrificial" o protección a manera de evitar que la plata se dañe si una capa que se monta encima se deposita por depositacion electrónica en presencia de oxigeno o nitrógeno y/o si la capa múltiple se somete a un tratamiento con calor subsecuente a la depositacion.

Entonces, las capas múltiples de este tipo, con dos capas con base de plata, se conocen de la Patente Europea EP-0 638 528.

Además, el uso de una capa amorfa con base de un óxido mezclado de zinc y estaño, que está directamente en contacto con el sustrato, por debajo de una capa humectante con base de óxido de zinc, se conoce de la Solicitud de Patente Europea No. EP 803 481.

Es claro que cuando una tal capa amorfa no se deposita directamente sobre el sustrato, sino que se inserta entre una capa dieléctrica subyacente y una capa humectante, se hace posible modificar la interfaz entre la capa dieléctrica y la capa humectante localizada por arriba, y por lo tanto mejorar de manera significativa la cristalización de la capa humectante y también la cristalización de la capa funcional metálica.

Sin embargo, la integración de tal capa amorfa en cada recubrimiento subyacente que tenga una capa funcional y que se proporcione con al menos una capa dieléctrica, por debajo de esta capa amorfa, en una capa múltiple que tenga varias capas funcionales, hace posible lograr, en todos los casos, la mejora deseada en la cristalización de las capas funcionales y por lo tanto la mejora deseada en la resistividad de toda la capa múltiple.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es remediar los inconvenientes de la técnica anterior, desarrollando un nuevo tipo de capa múltiple que tenga capas funcionales del tipo de las arriba descritas, capa múltiple que tenga una resistividad mejorada, inferior a la de la capa múltiple similar, con grosores equivalentes de las capas funcionales y los recubrimientos. Esta capa múltiple puede someterse o no a uno (o más) tratamientos por calor a alta temperatura del tipo de curvado, endurecimiento o templado, pero si se somete a uno o más de estos tratamientos, se conservarán su calidad óptica y su integridad mecánica.

Entonces, el objetivo de la invención, en su aceptación más amplia, es un sustrato, especialmente un sustrato de vidrio transparente, que se proporciona con una ' capa múltiple de película delgada que comprende una alternancia de n capas funcionales que tienen propiedades de reflexión en la radiación infrarroja y/o solar, especialmente capas funcionales metálicas con base de plata o de una aleación metálica que contenga plata, y (n + 1) recubrimientos, donde n es un número entero = 2, estando estos recubrimientos compuestos de una pluralidad de capas dieléctricas, de manera que cada capa funcional está colocada entre dos recubrimientos, siendo depositadas cada una de al menos dos capas funcionales sobre una capa humectante depositada por sí misma respectivamente directamente sobre un recubrimiento subyacente, caracterizado en que cada uno de los dos recubrimientos subyacentes comprende al menos una capa dieléctrica y al menos una capa de alisado no cristalina hecha de un material que es diferente del material de la capa dieléctrica dentro de cada recubrimiento, estando la capa de alisado en contacto con la capa humectante superyacente, y en que estos dos recubrimientos subyacentes son de grosores diferentes, el grosor de la capa de alisado del recubrimiento subyacente, que tiene un grosor total menor al del otro recubrimiento subyacente, es menor o igual al grosor de la capa de alisado de este otro recubrimiento subyacente .

Por lo tanto, la invención consiste en proporcionar una capa de alisado no cristalina por debajo de la capa humectante que es cristalina, para permitir el desarrollo adecuado de la capa funcional localizada en la parte superior de esta capa humectante, capa de alisado que está en contacto con la capa humectante de manera directa o vía un recubrimiento de bloqueo por debajo.

La apariencia cristalográfica de la capa de alisado es inevitablemente diferente de la de la capa humectante, ya que la capa de alisado no es cristalina, mientras que la capa humectante es, en la mayor parte, cristalina; por lo tanto estas no pueden ser confundidas desde este punto de vista.

Sin embargo, ha surgido que en las capas múltiples que tienen varias capas funcionales, es importante tomar en cuenta el grosor de los recubrimientos subyacentes para calcular el grosor de las capas de alisado que están presentes en estos recubrimientos subyacentes.

Por lo tanto, la invención consiste en proporcionar que el grosor de la capa de alisado de un recubrimiento subyacente menos grueso no pueda ser mayor que el grosor de la capa de alisado de un recubrimiento subyacente más grueso.

La invención aplica a recubrimientos que son subyacentes a una capa funcional, sin importar la ubicación de las capas funcionales en la capa múltiple; sin embargo, es preferible que en una y la misma capa múltiple de película delgada, todos los recubrimientos subyacentes comprendan una capa de alisado que coincida con la definición de la invención.

Dentro del significado de la presente invención, cuando se declara que una depositación de una capa o un recubrimiento (que comprende una o más capas) se realiza directamente por debajo o directamente sobre otro depósito, esto significa que no puede depositarse otra capa entre estos dos depósitos.

Las capas de alisado son preferiblemente con base de óxido; por lo tanto, no son metálicas.

Las capas de alisado se dice que son "no cristalinas" en el sentido de que pueden ser completamente amorfas o parcialmente amorfas, y por lo tanto parcialmente cristalinas, pero no pueden ser completamente cristalinas a lo largo de todo su grosor.

La ventaja de esta capa de alisado es que hace posible obtener una interfaz con la capa humectante directamente superyacente, que no es muy rugosa. Esta baja rugosidad puede verse además con un microscopio de transmisión de electrones.

Además, la capa humectante tiene una mejor textura y, adicionalmente, tiene una orientación cristalográfica preferencial que es más pronunciada.

Por lo tanto cada capa de alisado está hecha de un material distinto, difiriendo ambos, desde un punto de vista cristalográfico y estequiométrico, de los de la capa humectante por debajo de la cual está directamente colocada .

La invención no aplica solamente a capas múltiples que sólo comprendan dos capas "funcionales", colocadas entre tres recubrimientos, dos de los cuales son recubrimientos subyacentes. También aplica a capas múltiples que comprenden tres capas funcionales alternadas con cuatro recubrimientos, tres de los cuales son recubrimientos subyacentes, o cuatro capas funcionales alternadas con cinco recubrimientos, cuatro de los cuales son recubrimientos subyacentes .

Para estas capas múltiples que tienen capas funcionales múltiples, al menos una capa funcional, y preferiblemente cada capa funcional, está colocada directamente sobre al menos un recubrimiento de bloqueo subyacente y/o directamente por debajo de al menos un recubrimiento de bloqueo superyacente.

En el caso de capas múltiples que tengan dos capas funcionales, e incluso también en otros casos, el recubrimiento más delgado de los dos recubrimientos subyacentes que comprende una capa de alisado es, preferiblemente, el más cercano al sustrato, incluso en contacto con el sustrato, directamente, o indirectamente a través de una capa de contacto, por ejemplo con base de óxido de titanio (Ti02) .

En el caso de capas múltiples que tengan dos o más capas funcionales, el recubrimiento subyacente más alejado del sustrato es el más delgado de los dos recubrimientos subyacentes adyacentes.

Preferiblemente, al menos una capa de alisado, incluso todas las capas de alisado, es o son una capa de óxido, y especialmente una capa de óxido mezclado con base en un óxido de uno o más de los siguientes metales: Sn, Si, Ti, Zr, Hf, Zn, Ga, In y más precisamente una capa de un óxido mezclado con base de zinc y estaño o una capa de un óxido mezclado de indio estaño (ITO) depositada a baja temperatura .

El índice de la capa de alisado es, preferiblemente, menor a 2.2.

Preferiblemente, además, al menos una capa de alisado, incluso todas las capas de alisado, es o son una capa de óxido que tiene una cantidad no estequiométrica de oxígeno y aún más particularmente una capa de óxido mezclado subestequiométrica con base de zinc y estaño, dopada con antimonio (SnZnOx:Sb, siendo x un número).

Además, la (o cada una de las) capas de alisado tiene preferiblemente un grosor geométrico de entre 0.1 y 30 nm y más preferiblemente de entre 0.2 y 10 nm, en particular para la más delgada de las dos involucradas.

En una variante preferida, al menos un recubrimiento de bloqueo se basa en Ni o en Ti o se basa en una aleación con base de Ni, y especialmente se basa en una aleación de NiCr.

Además, al menos una, y preferiblemente cada una, de las capas humectantes subyacentes a la capa funcional está preferiblemente basada en óxido de zinc; estas capas humectantes pueden, en particular, estar basadas en óxido de zinc aluminio dopado.

El grosor geométrico de cada capa humectante es preferiblemente de entre 2 y 30 nm y más preferiblemente de entre 3 y 20 nm.

Además, al menos una, y preferiblemente cada una, de las capas dieléctricas adyacentes a una capa de alisado dentro de los recubrimientos subyacentes, y en particular la capa dieléctrica directamente subyacente a la capa de alisado, se basa, preferiblemente, en nitruro, especialmente en nitruro de silicio y/o nitruro de aluminio .

El índice de esta capa dieléctrica con base de nitruro es preferiblemente menor a 2.2.

El vidriado de acuerdo con la invención incorpora al menos el sustrato que porta a la capa múltiple de acuerdo con la invención, opcionalmente combinado con al menos un otro sustrato. Cada sustrato puede ser transparente o tintado. Al menos uno de los sustratos puede ser hecho especialmente de vidrio tintado grueso. La elección del tipo de coloración dependerá del nivel de transmisión de la luz y/o de la apariencia colorimétrica que se desea para el vidriado una vez que se ha completado su fabricación.

Por lo tanto, para el vidriado diseñado para equipar vehículos, algunos estándares dictan que los parabrisas deberían tener una transmisión de la luz TL de aproximadamente 75%, mientras que otros estándares imponen una transmisión de la luz TL de aproximadamente 65%; este nivel de transmisión no se requiere para las ventanas laterales o para el quemacocos, por ejemplo. El vidrio tintado que puede usarse es por ejemplo aquel que, para un grosor de 4 mm, tiene una TL de 65% a 95%, una transmisión de energía TE de 40% a 80%, una longitud de onda dominante en la transmisión de 470 nm a 525 nm, asociada con una pureza de transmisión de 0.4% a 6% bajo el iluminante D65 , lo que puede "resultar" en el sistema de colorimetría (L, a*, b*), en valores de a* y b* en la transmisión de entre -9 y 0 y de entre -8 y +2, respectivamente.

Para el vidriado diseñado para equipar edificios, el vidriado preferiblemente tiene una transmisión de la luz TL de al menos 75% o mayor en el caso de aplicaciones de "baja emisividad", y una transmisión de la luz TL de al menos 40% o mayor para aplicaciones de "control solar".

El vidriado de acuerdo con la invención puede tener una estructura laminada, especialmente una que combine al menos dos sustratos rígidos del tipo de vidrio con al menos una hoja de polímero termoplástico, de manera que se tenga una estructura del tipo: vidrio/capa múltiple de película delgada/hoj a ( s ) /vidrio . El polímero puede basarse especialmente en polivinil butiral (PVB), etileno vinil acetato (EVA) , polietileno tereftalato (PET) o cloruro de polivinilo (PVC).

El vidriado también puede tener lo que se llama una estructura asimétrica de vidriado laminado, que combina un sustrato rígido del tipo de vidrio con al menos una hoja de polímero del tipo de poliuretano que tenga propiedades de absorción de la energía, opcionalmente combinada con otra capa de polímeros que tengan propiedades de "autocuración" . Para mayores detalles acerca de este tipo de vidriado, el lector puede referirse especialmente a las Patentes EP-0 132 198, EP-0 131 523, EP-0 389 354.

El vidriado puede tener por lo tanto una estructura del tipo de: vidrio/capa múltiple de película delgada/hoj a ( s ) de polímero.

El vidriado de acuerdo con la invención es capaz de ser sometido a un tratamiento con calor sin dañar la capa múltiple de película delgada. Por lo tanto, el vidriado es susceptible de ser curvado y/o endurecido.

El vidriado puede ser curvado y/o endurecido cuando consiste de un único sustrato, que se proporciona con la capa múltiple. Entonces se le conoce como vidriado "monolítico". Cuando el vidriado es curvado, especialmente con el propósito de hacer ventanas para vehículos, la capa múltiple de película delgada está preferiblemente sobre una cara al menos parcialmente no plana.

El vidriado también puede ser una unidad de vidriado múltiple, especialmente una unidad de vidriado doble, portando al menos el sustrato a la capa múltiple que se va a curvar y/o a endurecer. En una configuración de vidriado múltiple es preferible para la capa múltiple el estar colocada de manera que encare al espacio intermedio relleno de gas. En una estructura laminada, el sustrato que porta a la capa múltiple está preferiblemente en contacto con la hoja de polímero.

Cuando el vidriado es monolítico o está en la forma de vidriado múltiple del tipo de vidriado doble o vidriado laminado, al menos el sustrato que porta a la capa múltiple puede estar hecho de vidrio curvado o endurecido, siendo posible que este sustrato sea curvado o endurecido antes o después de que la capa múltiple ha sido depositada.

En una variante, el vidriado se proporciona con medios que permiten que la capa múltiple se suministre con energía eléctrica.

La invención también se refiere a un procedimiento para fabricar sustratos de acuerdo con la invención, que consiste en depositar la capa múltiple de película delgada en su sustrato mediante una técnica al vacio de la depositación electrónica, opcionalmente depositación electrónica del tipo de la magnéticamente mejorada, y después en realizar un tratamiento de calor del tipo de doblado, endurecido o templado sobre el sustrato cubierto, sin degradar su calidad óptica y/o mecánica.

Sin embargo, no se excluye que la primera capa o las primeras capas de la capa múltiple sean capaces de ser depositadas mediante otra técnica, por ejemplo mediante una técnica de descomposición térmica del tipo de pirólisis.

Los detalles y las representaciones ventajosas de la invención se harán aparentes a partir de los siguientes ejemplos no limitantes, que se ilustran mediante las figuras 1 a 9 adjuntas: la Figura 1 ilustra el cambio, antes del tratamiento con calor, en la resistencia de la hoja de una capa múltiple que tiene una única capa funcional que se proporciona con un recubrimiento que tiene una única capa de bloqueo por encima, con y sin una capa de alisado, como una función del grosor de la capa dieléctrica colocada por debajo; la Figura 2 ilustra el cambio, después del tratamiento con calor en la resistencia de la hoja de la misma capa múltiple que tiene una única capa funcional como en la Figura 1, con y sin capa de alisado, como una función del grosor de la capa dieléctrica colocada por debajo; la Figura 3 ilustra el cambio, antes del tratamiento con calor, en la resistencia de la hoja de una capa múltiple que tiene una única capa funcional que se proporciona con un recubrimiento que tiene una única capa de bloqueo por encima como una función del grosor de la capa de alisado; la Figura 4 ilustra el cambio, después del tratamiento, en la resistencia de la hoja de la capa múltiple que tiene una única capa funcional como en la Figura 3, como una función del grosor de la capa de alisado ; - la Figura 5 ilustra una capa múltiple que tiene dos capas funcionales de acuerdo con la invención, proporcionándose cada capa funcional con un recubrimiento de bloqueo por encima pro no con un recubrimiento de bloqueo por debajo; - la Figura 6 ilustra una capa múltiple que tiene dos capas funcionales de acuerdo con la invención, proporcionándose cada capa funcional con un recubrimiento de bloqueo por debajo pero no con un recubrimiento de bloqueo por encima; - la Figura 7 ilustra una capa múltiple que tiene dos capas funcionales de acuerdo con la invención, proporcionándose cada capa funcional con un recubrimiento de bloqueo por debajo y un recubrimiento de bloqueo por encima ; - la Figura 8 ilustra una capa múltiple que tiene tres capas funcionales de acuerdo con la invención, proporcionándose cada capa funcional con un recubrimiento de bloqueo por debajo pero sin un recubrimiento de bloqueo por encima; y - la Figura 9 ilustra una capa múltiple que tiene cuatro capas funcionales de acuerdo con la invención, proporcionándose cada capa funcional con un recubrimiento de bloqueo por debajo pero sin recubrimiento de bloqueo por encima .

En las Figuras 1 a 9 que ilustran las capas múltiples, los grosores de los diversos materiales no han sido dibujados estrictamente a escala, para hacerlos más fáciles de entender.

Además, en todos los ejemplos de abajo la capa múltiple de película delgada se deposita sobre un sustrato (10) hecho de vidrio de sosa-caliza que tiene un grosor de 2 mm, a menos que se mencione explícitamente de otra forma.

En cada caso en el que se aplicó un tratamiento con calor al sustrato, este fue un tratamiento de templado durante alrededor de 5 minutos a una temperatura de alrededor de 660°C, seguido por enfriamiento al aire ambiental (alrededor de 20°C) .

El objetivo de las Figuras 1 a 4 es ilustrar la importancia de la presencia de una capa de alisado en una capa múltiple.

Sin embargo, la capa múltiple que se ha usado para producir estas Figuras 1 a 4 no es una capa múltiple de acuerdo con la invención, porque es una capa múltiple que tiene una única capa funcional, del tipo de: Sustrato /Si3N4 /SnZnOx : Sb/ZnO/Ag /Ti/ZnO /Si3N4 Variable/Variable/8 nm/10 nm/2 nm/8 nm/20 nm En las Figuras 1 y 2, las curvas (Cl y Cll) ilustran el cambio en la resistencia de la hoja (en ohms) de la capa múltiple como una función del grosor de la capa dieléctrica con base de nitruro de silicio (e Si3N4) en contacto con el sustrato, antes (ATC) y después (DTC) del tratamiento con calor, respectivamente, cuando la capa múltiple no se proporciona con una capa de alisado.

Las curvas (C2 y C12) ilustran el cambio en la resistencia de la hoja (en ohms) de la capa múltiple como una función del grosor de la capa dieléctrica con base de nitruro de silicio (e Si3N4 en contacto con el sustrato, antes y después del tratamiento con calor, respectivamente, cuando la capa múltiple se proporciona con una capa de alisado hecha de SnZnOx:Sb que tiene un grosor de 6 nm (x denota un número distinto de cero) .

Las curvas (C3 y C13) ilustran el cambio en la resistencia de la hoja (en ohms) de la capa múltiple como una función del grosor de la capa dieléctrica con base de nitruro de silicio (e SÍ3N4) en contacto con el sustrato, antes y después del tratamiento con calor, respectivamente, cuando la capa múltiple se proporciona con una capa de alisado con base de SnZnOx:Sb que tiene un grosor de 20 nm.

Como puede verse en estas Figuras 1 y 2, para el mismo grosor de la capa dieléctrica en contacto con el sustrato (por ejemplo, 20 nm) , la resistencia de la hoja de la capa múltiple siempre es inferior -por lo tanto, mejor-para las curvas (C2, C3, C12 y C13) cuando la capa múltiple comprende una capa de alisado con base de SnZnOx:Sb entre la capa dieléctrica con base de nitruro de silicio en contacto con el sustrato y la capa humectante con base de óxido de zinc, ZnO, subyacente a la capa funcional con base de plata, Ag; además, la resistencia de la hoja de la capa múltiple es siempre inferior para una capa de alisado con grosor de 20 nm (curvas (C3 y C13) ) .

Se verificó que la capa de alisado hecha de óxido mezclado es amorfa a lo largo de todo su grosor, mientras que la capa humectante y la capa funcional metálica son ambas cristalinas, a través de su grosor.

En consecuencia, la presencia de una capa de alisado mejora significativamente la resistencia de la hoja de la capa múltiple para un grosor comparable de la capa dieléctrica subyacente, y esta mejora es aún mayor cuando el grosor de la capa de alisado es grande.

En las Figuras 3 y 4, las curvas ilustran el cambio en la resistencia de la hoja (en ohms ) de la capa múltiple como una función del grosor de la capa de alisado con base de zinc y óxido de estaño dopado con antimonio (e SnZnOx:Sb), antes (ATC) y después (DTC) del tratamiento con calor, respectivamente, cuando la capa múltiple se proporciona con una capa de 20 nm con base de nitruro de silicio, SÍ3N4, entre el sustrato y la capa con base de SnZnOx:Sb.

También se verificó que la capa de alisado hecha de óxido mezclado es amorfa a través de su grosor, mientras que la capa humectante y la capa funcional metálica son ambas cristalinas, a través de sus grosores.

Como puede verse en estas Figuras 3 y 4 también, la presencia de una capa de alisado mejora de manera significativa la resistencia de la hoja de la capa múltiple para una capa de alisado con un grosor de entre > 0 y 4 mm, y esta mejora es aún mayor cuando el grosor de la capa de alisado es grande.

Pueden hacerse observaciones similares con una capa múltiple que tenga una única capa funcional que se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por debajo y sin un recubrimiento de bloqueo por encima o que se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por debajo y con un recubrimiento de bloqueo por encima.

Además, se condujeron pruebas para medir la rugosidad de las capas.

La Tabla 1 de abajo ilustra la rugosidad medida por reflectometria de rayos X y expresada en nm (siendo la rugosidad del sustrato de alrededor de 0.4): TABLA 1 Como puede verse en esta Tabla, la rugosidad de la capa con base de nitruro de silicio, SÍ3N4, depositada sola sobre el vidrio, es alta, pero la rugosidad final de una capa múltiple que comprende una capa de un óxido mezclado basado en óxido de indio estaño, SnInOx (ITO) o una capa basada en un óxido mezclado de zinc estaño, SnZnOx:Sb, depositada sobre la cápa con base de un nitruro de silicio, es menor. La capa humectante basada en un óxido mezclado hace posible por lo tanto mejorar la rugosidad de la interfaz con la capa humectante, reduciendo esta rugosidad.

Iniciando a partir de estas observaciones, es entonces posible depositar, sobre un sustrato (10), una capa múltiple de película delgada que comprende una alternancia de n capas funcionales (40, 80, 120, 160) que tienen propiedades de reflexión en la radiación infrarroja y/o solar, especialmente capas funcionales metálicas con base de plata o de una aleación metálica que contenga plata, y (n + 1) recubrimientos (20, 60, 100, 140, 180), siendo n un número entero mayor que o igual a 2, estando estos recubrimientos compuestos de una pluralidad de capas dieléctricas (24, 26; 62, 64, 66; 102,104, 106, 142, 144, 146, 182, 184), de modo que cada capa funcional (40, 80, 120, 140) esté colocada entre dos recubrimientos (20, 60, 100, 140, 180) , siendo depositadas al menos dos capas funcionales, y preferiblemente cada capa funcional, sobre una capa humectante (30, 70, 110, 150) , esta misma depositada directamente sobre un recubrimiento subyacente (20, 60, 100, 140), respectivamente.

Por lo tanto, sobre la base de las anteriores pruebas de capa funcional única, se realizaron varias pruebas de capa funcional doble, pero no todas fueron satisfactorias.

Se produjeron dos ejemplos, numerados como 1 y 2, con base en la estructura de capa múltiple que tiene dos capas funcionales que se ilustra en la Figura 5, en donde cada capa funcional (40, 80) se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por encima (45, 85), pero sin recubrimiento de bloqueo por debajo.

La Tabla 2 de abajo ilustra los grosores en nanómetros de cada una de las capas: TABLA 2 Por lo tanto, en el Ejemplo 1 de acuerdo con la invención, el grosor de la capa de alisado (26) con base de óxido de zinc estaño dopado con antimonio, SnZnOx:Sb, del recubrimiento subyacente (20) menos grueso, es menor que el grosor de la capa de alisado (66) con base de óxido de zinc estaño dopado con antimonio, SnZnOx:Sb, del recubrimiento subyacente más grueso (60), mientras que en el contraejemplo 2, el grosor de la capa de alisado (26) del recubrimiento subyacente menos grueso (20) es mayor que el grosor de la capa de alisado (66) del recubrimiento subyacente más grueso (60). Las resistividades obtenidas se dan en la Tabla 3 de abajo: TABLA 3 Por lo tanto, la resistividad del Ejemplo 1 de acuerdo con la invención es mejor que la del Ejemplo 2, tanto antes del tratamiento con calor como después del tratamiento con calor.

En el caso del Ejemplo 2, la integración de la capa de alisado en una capa múltiple que tiene varias capas funcionales, hace imposible lograr la mejora deseada, que se obtuvo en el caso del Ejemplo 1, en la cristalización de las capas funcionales, aún cuando (y esto ha sido verificado) la capa de alisado es amorfa y la capa humectante es cristalina.

Otra serie de Ejemplos, numerados con 3, se produjo con base en la estructura de capas múltiples que tiene dos capas funcionales, ilustrada en la Figura 6, en la cual cada capa funcional (40, 80) se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por debajo (35, 75), sin embargo, sin la capa (200) de protección mecánica que se ve en la Figura 6.

La Tabla 4 de abajo ilustra los grosores en nanómetros de cada una de las capas: TABLA 4 Sobre esta base se produjeron seis ejemplos, numerados de 3a a 3f.

La Tabla 5 de abajo ilustra los valores de X y Y en nanometros, de cada ejemplo: TABLA 5 3d X > Y 10 2 3e X < Y 2 4 3f X > y 4 2 Por lo tanto, en los Ejemplos 3a, 3c y 3e de acuerdo con la invención, el grosor de la capa de alisado (26) del recubrimiento subyacente menos grueso (20), es menor que el grosor de la capa de alisado (66) del recubrimiento subyacente más grueso (60), mientras que en los contraejemplos 3b, 3d y 3f, el grosor de la capa de alisado (26) del recubrimiento subyacente menos grueso (20) es mayor que el grosor de la capa de alisado (66) del recubrimiento subyacente más grueso (60) .

Las características de resistividad, óptica y de energía de estos ejemplos se dan en la Tabla 6 de abajo (las características ópticas y de energía se midieron después del templado y de la inserción en vidriado laminado que tenía la estructura: exterior/sustrato de vidrio de 2.1 mm/PVB de 0.25 mm/sustrato de vidrio de 2.1 mm portador de la capa múltiple; por lo tanto la capa múltiple se encuentra en la superficie 3, numerada con relación a la dirección de la luz del sol incidente) : TABLA 6 Por lo tanto, la resistividad de la capa múltiple (medida aquí después del tratamiento con calor) de los Ejemplos 3a, 3c, 3e de acuerdo con la invención, es aún menor que la de los correspondientes contraejemplos 3b, 3d, 3f, respectivamente.

Además, la transmisión de energía TE, la transmisión de la luz TL medida bajo el iluminante A, la reflexión de energía RE, la reflexión de la luz RL (D6s) medida bajo el iluminante D^s y los colores en la reflexión a* y b* en el sistema LAB medidos bajo el iluminante D6s del lado de las capas, no varían de manera muy significativa entre los ejemplos de acuerdo con la invención y los correspondientes contraejemplos 3b, 3d, 3f.

Comparando las características óptica y de energía medidas aquí antes del tratamiento con calor, con estas mismas características después del tratamiento con calor, no se observó degradación.

Se realizaron otras pruebas basadas en la estructura de capas múltiples que tiene dos capas funcionales que se ilustra en la Figura 7, en la cual cada capa funcional (40, 80) se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por debajo (35, 37) y con un recubrimiento de bloqueo por encima (45, 85). Estas pruebas condujeron a observaciones similares.

Para las estructuras que tienen dos capas funcionales, se observó que era preferible que la capa de alisado del recubrimiento subyacente menos grueso fuera la más cercana al sustrato y en consecuencia la capa de alisado del recubrimiento subyacente más grueso fuera la más alejada del sustrato.

Además, es posible aplicar la invención a una capa múltiple que tenga tres capas funcionales, tal como por ejemplo la capa múltiple que se ilustra en la Figura 8.

En la configuración ilustrada, cada capa funcional (40, 80, 120) se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por debajo (35, 75, 115) ; sin embargo, también es posible proporcionar, además de o sin este recubrimiento de bloqueo por debajo (35, 75, 115) , un recubrimiento de bloqueo por encima.

Además, en la configuración ilustrada en la Figura 8, cada recubrimiento subyacente (20, 60, 100) comprende una capa de alisado (26, 66, 106) de acuerdo con la invención.

Para las estructuras que tienen tres capas funcionales, se observó que era preferible que la capa de alisado del recubrimiento subyacente menos grueso fuera la más cercana al sustrato, y que la capa de alisado del recubrimiento subyacente más grueso fuera la capa de alisado central (66), y para la capa más alejada del sustrato (106), que fuera más gruesa que la capa de alisado (26) más cercana al sustrato, y menos gruesa que la capa de alisado central (66) .

En esta estructura, es posible proporcionar sólo dos capas de alisado, es decir, proporcionar sólo dos recubrimientos subyacentes correspondientes a la invención.

En este caso, el recubrimiento menos grueso de estos dos recubrimientos subyacentes es el más alejado del sustrato.

Adicionalmente, es posible aplicar la invención a una capa múltiple que tenga cuatro capas funcionales, tal como por ejemplo la capa múltiple que se ilustra en la Figura 9.

En la configuración ilustrada, cada capa funcional (40, 80, 120, 160) se proporciona con un recubrimiento de bloqueo por debajo (35, 75, 115, 155) ; sin embargo, también es posible proporcionar, además de o sin este recubrimiento de bloqueo por debajo (35, 75, 115, 155), un recubrimiento de bloqueo por encima. f Además, en la configuración que se ilustra en la Figura 9, cada recubrimiento subyacente (20, 60, 100, 140) comprende una capa de alisado (26, 66, 106, 146) de acuerdo con la invención. J) Esta capa múltiple puede obtenerse, por ejemplo, pasando dos veces el sustrato (10) en un dispositivo para depositar una capa múltiple que tenga dos capas funcionales, como se sabe a partir de la Solicitud de Patente Internacional WO 2005/051858, para depositar: - durante una primera pasada, las capas (24 a 102), luego - durante una segunda pasada, las capas (104 a 182) , luego en un dispositivo para terminado de la depositación, las capas (184 y 200).

En esta estructura, es posible proporcionar solamente dos capas de alisado, es decir, proporcionar sólo dos recubrimientos subyacentes correspondientes a la invención. En este caso, el recubrimiento más delgado de los dos recubrimientos subyacentes es el más alejado del sustrato .

La presente invención se ha descrito arriba a manera de ejemplo. Se entenderá que una persona experimentada en la técnica es capaz de producir varias formas alternativas de la invención sin apartarse con ello de la competencia de la Patente como se define en las reivindicaciones .

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Sustrato, especialmente sustrato de vidrio transparente, que se proporciona con una capa múltiple de película delgada que comprende una alternancia de n capas funcionales que tienen propiedades de reflexión en la radiación infrarroja y/o solar, especialmente capas funcionales metálicas con base de plata o de una aleación metálica que contenga plata, y (n + 1) recubrimientos, donde n es un número entero = 2 , estando los recubrimientos compuestos de una pluralidad de capas dieléctricas, de modo que cada capa funcional está colocada entre dos recubrimientos, al menos dos capas funcionales cada una de las cuales se deposita sobre una capa humectante, depositada esta misma respectivamente de manera directa sobre un recubrimiento subyacente, donde dos recubrimientos subyacentes comprenden cada uno al menos una capa dieléctrica y al menos una capa de alisado no cristalina hecha de un material que es diferente del material de la capa dieléctrica dentro de cada recubrimiento, estando la capa de alisado en contacto con la capa humectante superyacente y teniendo estos dos recubrimientos subyacentes diferentes grosores, el grosor de la capa de alisado del recubrimiento subyacente que tiene un grosor total menor que el del otro recubrimiento subyacente, es raenor o igual al grosor de la capa de alisado de este otro recubrimiento subyacente.

2. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la capa múltiple comprende dos capas funcionales alternadas con tres recubrimientos.

3. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la capa múltiple comprende tres capas funcionales alternadas con cuatro recubrimientos.

4. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la capa múltiple comprende cuatro capas funcionales alternadas con cinco recubrimientos.

5. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que el recubrimiento subyacente más cercano al sustrato es el recubrimiento más delgado de los dos recubrimientos subyacentes .

6. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado en que el recubrimiento subyacente más alejado del sustrato es el recubrimiento más delgado de dos recubrimientos subyacentes adyacentes .

7. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que al menos una capa de alisado, incluso todas las capas de alisado, es (son) capas de óxido, y especialmente capa (s) con base de un óxido mezclado o de un óxido de uno o más de los siguientes metales: Sn, Si, Ti, Zr, Hf, Zn, Ga, In.

8. Sustrato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado en que al menos una capa de alisado, incluso todas las capas de alisado, es (son) capa (s) de óxido mezclado, especialmente capa(s) de un óxido mezclado con base de zinc y estaño o capa(s) de un óxido mezclado de indio estaño (ITO), depositada (s) a baja temperatura.

9. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que al menos una capa de alisado, incluso todas las capas de alisado, es (son) capa (s) de óxido que tiene (n) una cantidad no estequiométrica de oxigeno.

10. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que la o cada una de las capas de alisado tiene un grosor geométrico de entre 0.1 y 30 nm y preferiblemente de entre 0.2 y 10 nm.

11. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que al menos una, y preferiblemente cada una, de las capas funcionales, se coloca directamente sobre al menos un recubrimiento de bloqueo subyacente y/o directamente por debajo de al menos una capa de bloqueo superyacente.

12. Sustrato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado en que al menos un recubrimiento de bloqueo está basado en Ni o en Ti, o está basado en una aleación con base de Ni, y especialmente basado en una aleación de NiCr.

13. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que al menos una, y preferiblemente cada una, de las capas humectantes subyacentes a una capa funcional, está basada en óxido de zinc .

14. Sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que al menos una, y preferiblemente cada una, de las capas dieléctricas adyacentes a una capa de alisado dentro de los recubrimientos subyacentes, está basada en nitruro, especialmente en nitruro de silicio y/o nitruro de aluminio.

15. Unidad de vidriado que incorpora al menos un sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, opcionalmente combinado con al menos un otro sustrato .

16. Unidad de vidriado de acuerdo con la reivindicación anterior, montado en forma monolítica o como un vidriado múltiple del tipo de vidriado doble o vidriado laminado, caracterizado en que al menos el sustrato que porta a la capa múltiple está curvado o endurecido.

17. Unidad de vidriado de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, caracterizado en que se proporciona con medios que permiten que a la capa múltiple se le suministre energía eléctrica.

18. Procedimiento para fabricar el sustrato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde la capa múltiple de película delgada se deposita sobre el sustrato mediante una técnica al vacío del tipo de depositación electrónica, opcionalmente depositación electrónica con magnetrón, y luego se realiza sobre el sustrato un tratamiento por calor del tipo de curvado, endurecido o templado, sin degradar su calidad óptica y/o mecánica . RE SUMEN La invención se refiere a un sustrato (10) que se proporciona con un apilamiento de películas delgadas que comprenden de "n" capas funcionales (40, 80) alternadas con propiedades de reflexión de la radiación infrarroja y/o solar, y (n + 1) recubrimientos (20, 60, 200) donde n es un número entero = 2, consistiendo los recubrimientos de una pluralidad de capas dieléctricas (24, 26; 64, 66; 104) de modo que cada capa funcional (40) está arreglada entre dos recubrimientos (20, 60, 100) , estando arregladas respectivamente al menos dos capas funcionales (40, 80) sobre una capa humectante (30, 70) que a su vez está arreglada respectivamente de manera directa sobre un recubrimiento subyacente (20, 60). El sustrato de la invención se caracteriza en que dos recubrimientos subyacentes (20, 60) comprenden cada uno al menos una capa dieléctrica (24, 64) y al menos una capa de alisado no cristalizada (26) que consiste de un material diferente al material de la capa dieléctrica al interior de cada recubrimiento, estando la capa de alisado (26) en contacto con la capa humectante subyacente (30). La invención también se caracteriza en que, dado que los dos recubrimientos subyacentes (20, 60) tienen grosores diferentes, el grosor de la capa de alisado (26, 66) del recubrimiento subyacente (20, 60) que tiene un grosor total menor al del otro recubrimiento subyacente, es menor o igual al grosor de la capa de alisado (66, 26) del otro recubrimiento subyacente (60, 20).