Utilización de un sustrato transparente (1), en particular de vidrio,

dotado de un apilamiento de capas delgadas que comprende al menos una capa metálica (4) a base de plata con propiedades en el infrarrojo, en particular poco emisiva, y dos revestimientos a base de material dieléctrico, situados, uno debajo (8) y el otro encima (9) de la capa con propiedades en el infrarrojo, así como una capa metálica de protección (5), colocada inmediatamente encima y en contacto con la capa de propiedades en el infrarrojo y opcional salvo en caso de depósito de la capa siguiente por pulverización reactiva en presencia de oxígeno con el fin de depositar un óxido, **(Ver fórmula)**comprendiendo por una parte el segundo revestimiento (9), a base de material dieléctrico, una capa barrera (7) a la difusión del oxígeno elegida entre uno de los materiales siguientes: SiO2, SiOxCy, SiOxNy Si3N4 o AlN, carburos como SiC, TiC, CrC, TaC, de un espesor de al menos 10 nanómetros, **(Ver fórmula)**y por otra parte comprendiendo el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) al menos una capa barrera (2) a la difusión de los iones alcalinos y oxígeno, elegido entre uno de los materiales siguientes: SiOxNy, SiOxCy, Si3N4 o AlN, carburos tales como CrC, SiC, TiC, TaC, **(Ver fórmula)**y comprendiendo el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) también justo debajo de la capa metálica (4) con propiedades en el infrarrojo una capa de anclaje (3) a base de óxido de zinc ZnO en contacto directo con esta última, para obtener un sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas que es abombado, recocido o templado sin modificación de las propiedades de apilamiento, en particular ópticas y térmicas

La invención se refiere a la obtención de sustratos transparentes, en particular de vidrio, revestidos por un apilamiento de capas delgadas que comprende al menos una capa metálica que puede actuar sobre la radiación solar y/o sobre la radiación infrarroja de gran longitud de onda que es abombado, recocido o templado.

La invención se refiere también a la utilización de tales sustratos para fabricar acristalamientos de aislamiento térmico y/o de protección solar, más adelante denominados con el término de acristalamientos "funcionales". Esos acristalamientos pueden equipar tanto edificios como vehículos, en particular para disminuir el esfuerzo de climatización y/o reducir un sobrecalentamiento excesivo ocasionado por la importancia siempre creciente de las superficies acristaladas en habitaciones y habitáculos.

Un tipo de apilamiento de capas delgadas conocido para conferir a sustratos transparentes propiedades térmicas, muy particularmente baja emisividad, está constituido principalmente por una capa metálica, en particular de plata, dispuesta entre dos revestimientos de material dieléctrico del tipo óxido metálico. Se le fabrica generalmente por una sucesión de depósitos realizados por una técnica que utiliza el vacío, como pulverización catódica eventualmente asistida por campo magnético. Se pueden prever también dos capas metálicas muy finas por ambos lados de la capa de plata, la capa subyacente como capa de fijación o de nucleación, y la sobrecapa como capa de protección o "sacrificial" con el fin de evitar la oxidación de la plata, si la capa de óxido situada encima está depositada por pulverización reactiva en presencia de oxígeno.

Si la capa de plata determina esencialmente las prestaciones térmicas, antisolares y/o de baja emisividad del acristalamiento final, las capas de material dieléctrico desempeñan varias funciones, puesto que actúan en primer lugar sobre el aspecto óptico del acristalamiento obtenido de manera interferencial. Protegen además a la capa de plata de las agresiones químicas y/o mecánicas, así la patente francesa FR-B-2 641 271 describe un apilamiento en el que la capa de plata está intercalada entre dos revestimientos de material dieléctrico, estando constituido cada uno de esos revestimientos por una pluralidad de capas de óxidos metálicos. El revestimiento subyacente a la capa de plata se compone de tres capas de óxidos superpuestas, entre ellas una capa de óxido de estaño, siendo la adyacente a la capa de plata de óxido de zinc y tiene según ese documento un efecto de protección de la plata, en particular haciéndola menos vulnerable al ataque por el oxígeno. En cambio, el espesor de la capa de óxido de zinc es débil, porque el óxido de zinc, poco resistente por otra parte, puede en cantidad demasiado grande fragilizar el conjunto del apilamiento. Las capas de material dieléctrico que enmarcan la capa de plata la protegen así de las agresiones y pueden incluso permitir optimizar su calidad mejorando su anclaje, como se describe en la solicitud de patente EP-A-0 611 213.

Actualmente se exige cada vez más que esos acristalamientos funcionales de baja emisividad o antisolares presenten también características inherentes a los mismos sustratos, en particular estéticas (que puedan ser torneados), mecánicas (que sean más resistentes), o de seguridad (que no hieran en caso de rotura). Eso necesita someter los sustratos vítreos a tratamientos térmicos conocidos en sí mismos del tipo abombamiento, recocido, temple. Si se realizan sobre sustratos ya revestidos por apilamiento, sin precaución o adaptación de las capas delgadas, tienden a degradar irreversiblemente la capa de plata, a deteriorar completamente sus propiedades térmicas, y esto por múltiples razones: bajo el efecto del calor, la capa de plata se oxida por difusión de oxígeno de la atmósfera a través de las capas situadas encima de ella. También puede tender a oxidarse por difusión del oxígeno del vidrio a través de las capas subyacentes. Por último, puede además tender a alterarse por contacto con iones alcalinos del tipo iones sodio Na+ que migran del vidrio a través de las capas subyacentes. Se pueden facilitar y amplificar las difusiones de oxígeno o de iones alcalinos por deterioro o modificación estructural de las mismas capas de óxidos bajo el efecto del calor.

Una primera solución ha consistido en aumentar de manera muy significativa los espesores de las dos capas finas metálicas, mencionadas anteriormente, en ambos lados de la capa de plata. Siendo suficientemente gruesas, pueden efectivamente "hacer pantalla" y proteger la capa de plata. Si se logra así conservar prácticamente inalteradas las propiedades térmicas del apilamiento, en particular su emisividad, se modifican en cambio las propiedades ópticas: oxidándose ampliamente las dos capas metálicas "en lugar de" la capa de plata, provocan en particular un gran aumento de la transmisión luminosa TL. Se puede obtener así un acristalamiento poco emisivo templado después del depósito de capas presentando un valor de la TL superior a 80%, mientras que ésta era claramente inferior a este valor antes del temple. Se podrá referirse en particular a la solicitud de patente EP-A-0 506 507 para la descripción de un tal apilamiento "templable", con una capa de plata dispuesta entre una capa de estaño y una capa de níquel-cromo. Pero está claro que antes de haber sufrido el temple, el acristalamiento revestido por un tal apilamiento era hasta entonces considerado más bien como un producto "semi-acabado", inutilizable tal cual, en vista de su valor de transmisión luminosa aproximadamente de 60% a 70% poco compatible con las exigencias actuales del mercado para acristalamientos poco emisivos muy transparentes.

El inconveniente que se deriva de ello es que por tanto es indispensable desarrollar y fabricar, en paralelo, dos tipos de apilamientos de capas poco emisivas y/o antisolares, uno para acristalamientos no templados, el otro para acristalamientos destinados a ser templados o abombados, lo que es complicado tanto en términos de esfuerzos de investigación y desarrollo como de gestión de existencias en producción, en particular.

El objetivo de la invención es por tanto paliar este inconveniente, investigando poner a punto un nuevo tipo de apilamiento poco emisivo o antisolar de capas delgadas que sea competitivo en términos de propiedades ópticas y térmicas, y que conserve esas prestaciones, se someta después o no su sustrato portador a un tratamiento térmico de tipo temple o abombamiento.

La invención tiene por objetivo la utilización de un sustrato transparente (1), en particular de vidrio, dotado de un apilamiento de capas delgadas que comprende al menos una capa metálica (4) a base de plata con propiedades en el infrarrojo, en particular poco emisiva, y dos revestimientos a base de material dieléctrico, situados, uno debajo (8) y el otro encima (9) de la capa con propiedades en el infrarrojo, así como una capa metálica de protección (5) colocada inmediatamente encima y en contacto con la capa de propiedades en el infrarrojo, y opcional salvo en caso de depósito de la capa siguiente por pulverización reactiva en presencia de oxígeno con vistas a depositar un óxido,

**(Ver fórmula)**

comprendiendo por una parte el segundo revestimiento (9), a base de material dieléctrico, una capa barrera (7) a la difusión del oxígeno elegida entre uno de los materiales siguientes: SiO2, SiOxCy, SiOxNy Si3N4 o AlN, carburos como SiC, TiC, CrC, TaC, de un espesor de al menos 10 nanómetros,

**(Ver fórmula)**

y por otra parte comprendiendo el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) al menos una capa barrera (2) a la difusión de los iones alcalinos y oxígeno, elegido entre uno de los materiales siguientes: SiOxVy, SiOxCy, Si3N4 o AlN, carburos tales como CrC, SiC, TiC, TaC,

**(Ver fórmula)**

y comprendiendo el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) también justo debajo de la capa metálica (4) con propiedades en el infrarrojo una capa de anclaje (3) a base de óxido de zinc ZnO en contacto directo con esta última, para obtener un sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas que es abombado, recocido o templado sin modificación de las propiedades del apilamiento, en particular ópticas y térmicas. .

Las ventajas específicas de cada uno de los materiales retenidos para la capa barrera a la difusión del oxígeno se detallarán más adelante. Sin embargo se puede clasificarlos...

1. Utilización de un sustrato transparente (1), en particular de vidrio, dotado de un apilamiento de capas delgadas que comprende al menos una capa metálica (4) a base de plata con propiedades en el infrarrojo, en particular poco emisiva, y dos revestimientos a base de material dieléctrico, situados, uno debajo (8) y el otro encima (9) de la capa con propiedades en el infrarrojo, así como una capa metálica de protección (5), colocada inmediatamente encima y en contacto con la capa de propiedades en el infrarrojo y opcional salvo en caso de depósito de la capa siguiente por pulverización reactiva en presencia de oxígeno con el fin de depositar un óxido,

**(Ver fórmula)**

comprendiendo por una parte el segundo revestimiento (9), a base de material dieléctrico, una capa barrera (7) a la difusión del oxígeno elegida entre uno de los materiales siguientes:

SiO2, SiOxCy, SiOxNy Si3N4 o AlN, carburos como SiC, TiC, CrC, TaC, de un espesor de al menos 10 nanómetros,

**(Ver fórmula)**

y por otra parte comprendiendo el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) al menos una capa barrera (2) a la difusión de los iones alcalinos y oxígeno, elegido entre uno de los materiales siguientes: SiOxNy, SiOxCy, Si3N4

o AlN, carburos tales como CrC, SiC, TiC, TaC,

**(Ver fórmula)**

y comprendiendo el primer revestimiento a base de material dieléctrico (8)

también justo debajo de la capa metálica (4) con propiedades en el infrarrojo

una capa de anclaje (3) a base de óxido de zinc ZnO en contacto directo con

esta última,

para obtener un sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas que es

abombado, recocido o templado sin modificación de las propiedades de

apilamiento, en particular ópticas y térmicas.

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa barrera a la difusión del oxígeno (7) del segundo revestimiento a base de material dieléctrico (9) tiene un espesor de al menos 20 nm.

3. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la capa barrera a la difusión del oxígeno (7) es a base de SiO2, SiOxCy, SiOxNy Si3N4 o AlN cuando el apilamiento de capas está destinado a proporcionar a dicho sustrato propiedades de alta transmisión luminosa y de baja emisividad.

4. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la capa barrera a la difusión del oxígeno (7) es a base de carburo cuando el apilamiento de capas está destinado a proporcionar a dicho sustrato propiedades antisolares de transmisión luminosa reducida.

5. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa barrera (2) del primer revestimiento a base de material dieléctrico (8) tiene un espesor de al menos 10 ó 15 nm, preferiblemente al menos 20 nm.

6. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa (4) con propiedades en el infrarrojo tiene un espesor comprendido entre 7 y 13 nanómetros, en particular entre 9 y 12 nanómetros, para conferirle propiedades de baja emisividad, o hasta 20 a 25 nanómetros para conferirle más bien propiedades antisolares.

7. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el apilamiento de capas delgadas comprende varias capas metálicas con propiedades en el infrarrojo.

8. Utilización de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque al menos una capa barrera del tipo Si3N4 o AIN está colocada encima de la última de las capas con propiedades en el infrarrojo.

9. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa superior de protección (5) es a base de un metal elegido entre niobio Nb, tántalo Ta, titanio Ti, cromo Cr o níquel Ni o de una aleación a partir de al menos dos de esos metales, en particular de una aleación de niobio y de tántalo (Nb/Ta), de niobio y de cromo (Nb/Cr) o de tántalo y de cromo (Ta/Cr) o de níquel y de cromo (Ni/Cr).

10. Utilización de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el espesor de la capa superior de protección (5) es de a lo sumo 2 nanómetros, en particular comprendido entre 0,5 y 1,5 nanómetros, o de un espesor hasta 8 a 10 nanómetros.

11. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el segundo revestimiento (9) a base de material dieléctrico tiene un espesor geométrico total comprendido entre 30 y 60 nanómetros, en particular entre 35 y 45 nanómetros.

12. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa subyacente de anclaje a base de ZnO (3) tiene un espesor geométrico comprendido entre 5 y 40 nanómetros, en particular entre 15 y 30 nanómetros.

13. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el revestimiento a base de material dieléctrico (9), situado encima de la capa con propiedades en el infrarrojo (4), comprende la capa barrera (7), en particular a base de nitruro de silicio o de nitruro de aluminio, asociada a al menos otra capa de material dieléctrico (6) no susceptible de modificación estructural a alta temperatura del tipo óxido metálico, en particular de óxido de zinc.

14. Utilización de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque la otra capa

(6) no susceptible de modificación estructural a alta temperatura es a base de óxido de zinc al menos parcialmente cristalizado.

15. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el

apilamiento es el siguiente: vidrio (1) / Si3N4 o AlN (2) / ZnO (3) / Ag (4) / Nb (5) / Si3N4 (7).

16. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque las dos capas barreras (2, 7) a la difusión del oxígeno son a base de Si3N4.

17. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas

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presenta una emisividad º de a lo sumo 0,07, en particular de a lo sumo 0,06, y, una vez montado en doble acristalamiento, una transmisión luminosa TL de al menos 75 a 80 %.

18. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas presenta una variación de transmisión luminosa ºTL de a lo sumo 2% y una variación de emisividad ºº de a lo sumo 0,01 después de un tratamiento térmico del tipo abombamiento o temple, en particular hasta 640ºC.

19. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para la realización de un acristalamiento múltiple poco emisivo o antisolar, en particular doble acristalamiento que incorpora al menos un sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas.

20. Utilización de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 para la realización de un acristalamiento laminar que incorpora al menos un sustrato dotado del apilamiento de capas delgadas, siendo dicho acristalamiento o antisolar o calefactor previendo las conducciones de corriente para la(s) capa(s)

20 (4) metálica(s).