VITRAGE MUNI D'UN EMPILEMENT DE COUCHES MINCES AGISSANT SUR LE RAYONNEMENT SOLAIRE GLAZING PROVIDED WITH A STACK OF THIN FILMS ACTING ON THE SOLAR RADIATION
L'invention concerne les vitrages munis d'empilements de couches minces agissant sur le rayonnement solaire, notamment ceux destinés à l'isolation thermique et/ ou la protection solaire. Ce type de vitrage est plus particulièrement adapté pour équiper des bâtiments : en agissant, grâce aux couches minces, sur la quantité d'énergie du rayonnement solaire, il permet d'éviter à l'intérieur des locaux un échauffement excessif en été et contribue ainsi à limiter la consommation d'énergie nécessaire à leur climatisation. L'invention concerne également ce type de vitrage une fois opacifié de façon à faire partie d'un panneau de parement de façade, appelé de façon plus concise allège, et qui permet, en association avec des vitrages pour la vision, d'offrir des surfaces extérieures de bâtiments entièrement vitrées. Ces vitrages (et allèges) à couches sont soumis à un certain nombre de contraintes : en ce qui concerne les vitrages, les couches employées doivent être suffisamment filtrantes vis-à-vis du rayonnement solaire. En outre, ces performances thermiques doivent préserver l'aspect optique, l'esthétisme du vitrage : il est souhaitable de pouvoir moduler le niveau de transmission lumineuse du substrat, et de garder une couleur esthétique, tout particulièrement en réflexion extérieure. Cela est aussi vrai des allèges en ce qui concerne l'aspect en réflexion. Ces couches doivent aussi être suffisamment durables, et cela d'autant plus si, dans le vitrage une fois monté, elles sont sur l'une des faces extérieures du vitrage (par opposition aux faces "intérieures", tournées vers la lame de gaz intercalaire d'un double vitrage par exemple). Une autre contrainte s'impose progressivement : quand les vitrages sont constitués au moins en partie de substrats verriers, ceux-ci peuvent avoir à subir un ou plusieurs traitements thermiques, par exemple un bombage si on veut leur conférer un galbe (vitrine), une trempe ou un
recuit si on veut qu'ils soient plus résistants /moins dangereux en cas de chocs. Le fait que des couches soient déposées sur le verre avant son traitement thermique risque d'entraîner leur détérioration et une modification sensible de leurs propriétés notamment optiques (déposer les couches après le traitement thermique du verre est complexe et coûteux). Une première approche consiste à prévoir la modification d'aspect optique du verre due aux couches après le traitement thermique, et à configurer les couches pour qu'elles ne présentent les propriétés voulues, notamment optiques et thermiques, qu'après ce traitement. Mais de fait, cela contraint à fabriquer en parallèle deux types d'empilements de couches, l'un pour les vitrages non trempés/non bombés et les autres pour les vitrages qui vont être trempés /bombés. On cherche désormais à éviter cela, en concevant des empilements de couches minces (interférentielles) qui puissent être aptes à supporter des traitements thermiques sans modifier trop significativement les propriétés optiques du verre et sans dégradation de son aspect (défaut optique). On peut parler alors de couches "bombables" ou "trempables". Un exemple de vitrage anti-solaire pour le bâtiment est donné par les brevets EP-0 511 901 et EP-0 678 483 : il s'agit de couches fonctionnelles sur le plan de la filtration des rayonnements solaires qui sont en alliage nickel-chrome, éventuellement nitrure, en acier inox ou en tantale, et qui sont disposées entre deux couches de diélectrique en oxyde métallique comme SnÛ2, ΗO2 ou TaaOs. Ces vitrages sont de bons vitrages anti-solaires, présentant des durabilités mécanique et chimique satisfaisantes, mais ne sont pas véritablement "bombables" ou "trempables", car les couches d'oxyde entourant la couche fonctionnelle ne peuvent empêcher son oxydation lors du bombage ou de la trempe, oxydation s'accompagnant d'une modification de la transmission lumineuse, et de l'aspect en général du vitrage dans son ensemble. Beaucoup d'études ont été réalisées récemment pour rendre les couches bombables/trempables dans le domaine des vitrages bas- émissifs, visant plutôt de hautes transmissions lumineuses contrairement aux anti-solaires. Il a déjà été proposé d'utiliser au-dessus de couches fonctionnelles en argent des couches en diélectrique à base de nitrure de
silicium, ce matériau étant relativement inerte vis-à-vis de l'oxydation à haute température et s'avérant apte à préserver la couche d'argent sous- jacente, comme cela est décrit dans le brevet EP-0 718 250. D'autres empilements de couches agissant sur le rayonnement solaire présumés bombables/trempables ont été décrits, ayant recours à des couches fonctionnelles autres que l'argent : le brevet EP-0 536 607 utilise des couches fonctionnelles en nitrure métallique, du type TiN ou CrN, avec des couches de protection en métal ou en dérivés de silicium, le brevet EP-0 747 329 décrit des couches fonctionnelles en alliage au nickel du type NiCr associées avec des couches en nitrure de silicium. Cependant ces empilements à fonction anti-solaire présentent des performances encore susceptibles d'amélioration, notamment en termes de limitation de leur réflexion lumineuse. On entend par couche "fonctionnelle" dans la présente demande la (les) couche(s) de l'empilement qui confère à l'empilement l'essentiel de ses propriétés thermiques, par opposition aux autres couches, généralement en matériau diélectrique, ayant comme rôle celui d'une protection chimique ou mécanique des couches fonctionnelles, un rôle optique, un rôle de couche d'adhésion, etc.. Le but de l'invention est alors de mettre au point un nouveau type d'empilements de couches minces agissant sur le rayonnement solaire, en vue de fabriquer des vitrages de protection solaire améliorés. L'amélioration visée est notamment l'établissement d'un compromis meilleur entre propriétés thermiques, propriétés optiques et aptitude à supporter les traitements thermiques sans dommage quand le substrat porteur de l'empilement est de type verrier. L'autre but de l'invention est de rendre cet empilement de couches compatible avec l'utilisation du vitrage, une fois opacifié, en tant qu'allège. L'objet de l'invention est tout d'abord un substrat transparent, notamment en verre, muni d'un empilement de couches minces agissant sur le rayonnement solaire et qui comprend au moins une couche fonctionnelle à caractère essentiellement métallique et comprenant majoritairement au moins un des métaux appartenant au groupe du niobium, du tantale, du zirconium, interposée entre au moins une
surcouche et au moins une sous couche, qui sont à base de nitrure ou d'oxynitrure de silicium, ou à base de nitrure ou d'oxynitrure d'aluminium ou d'un mélange d'au moins deux de ces composés (nitrures ou oxynitrures rnixtes Si-Al). Alternativement, la couche fonctionnelle selon l'invention peut être à base d'un métal partiellement ou entièrement nitrure, ledit métal appartenant au groupe du niobium, du tantale, du zirconium. La combinaison de ces types de couche fonctionnelle et de ces types de surcouche et sous couche s'est avérée extrêmement avantageuse pour des vitrages de protection solaire : les couches fonctionnelles de type Nb, Ta, Zr sont particulièrement stables et, indépendamment de la nature de la surcouche, sont en elles-mêmes plus appropriées que d'autres couches fonctionnelles déjà utilisées dans le même type d'application pour subir des traitements thermiques divers. On a en effet pu montrer que, par exemple, le niobium, le nitrure de niobium tendait à moins s'oxyder que d'autres métaux comme le titane ou le nickel, et que les métaux sélectionnés étaient aussi plus stables que les alliages Ni-Cr contenant une quantité significative en chrome, car le chrome a une tendance à diffuser sous l'effet de la chaleur vers les couches et le verre adjacents, et à faire évoluer optiquement l'empilement de couches dans son ensemble.. En outre, les couches fonctionnelles de l'invention permettent de moduler dans les gammes voulues détaillées ci-après la valeur de transmission lumineuse du substrat, en ajustant leurs épaisseurs, tout en gardant un effet anti-solaire notable, même à transmission lumineuse relativement élevée : elles sont en un mot suffisamment sélectives, en permettant d'atteindre notamment des bons compromis entre niveau de transmission lumineuse (TL) et facteur solaire (FS) (le facteur solaire se définit comme le rapport entre l'énergie totale entrant dans un local à travers le vitrage et l'énergie solaire incidente). On peut définir comme un "bon" compromis le fait que les valeurs de T et de FS d'un vitrage antisolaire soient voisines l'une de l'autre, avec par exemple un Fs d'au plus 5 à 10 points supérieurs à celui de la TL, notamment d'au plus 2 à 3% supérieur à celui de la TL. Ce compromis peut aussi s'exprimer en comparant les valeurs de TL et de transmission énergétique TE, un "bon"
compromis étant obtenu quand la valeur de TE est proche de celle de TL, par exemple de plus ou moins 5, notamment de plus ou moins 2 à 3% par rapport à celle de la TL. Le choix d'une surcouche et d'une sous-couche à base de nitrure de silicium ou d'aluminium (Si3N4 et AIN en abrégé) ou en oxynitrure de silicium ou d'aluminium (SiON et A1NO en abrégé, sans préjuger des quantités respectives en Si, O et N) s'est aussi révélé très avantageux à plusieurs titres: ce type de matériau s'est avéré capable de protéger à haute température les couches fonctionnelles de l'invention, notamment vis-à-vis de l'oxydation, en préservant leur intégrité, ce qui a rendu l'empilement selon l'invention bombable/trempable dans le cas où le substrat porteur de l'empilement est en verre et qu'on veut lui faire subir un tel traitement thermique après dépôt des couches En outre, son indice de réfraction, proche de 2, est similaire à celui d'oxydes métalliques du type SnO2, ZnO : il agit optiquement similairement à ceux-ci, sans complication particulière. Il protège aussi correctement sur le plan mécanique et chimique, le reste de l'empilement. En outre, les inventeurs ont découvert de manière tout à fait inattendue qu'une augmentation substantielle de l'épaisseur de la sous- couche rendait la sous-couche nettement plus rugueuse.. Cette augmentation de la rugosité est transmise à l'ensemble des couches déposées sur cette sous-couche et en particulier au niveau de la couche fonctionnelle. Cette rugosité, ajoutée au caractère intrinsèquernent absorbant de la couche fonctionnelle, augmente encore son caractère absorbant par la création d'un phénomène de piège à lumière. Ces deux contributions permettent d'obtenir une diminution significative de la réflexion lumineuse. Enfin, on a découvert qu'il était également compatible avec un traitement ultérieur d'émaillage, qui intéresse tout particulièrement les allèges. En effet, pour opacifier les vitrages en allèges, on a généralement deux voies possibles : soit on dépose une laque sur le verre, que l'on sèche et durcit avec un traitement thermique modéré, soit on dépose un émail. L'émail tel qu'on le dépose de façon habituelle est composé d'une poudre contenant une fritte de verre (la matrice vitreuse) et des pigments employés comme colorants (la fritte et les pigments étant à base d'oxydes
métalliques), et un médium appelé aussi véhicule permettant l'application de la poudre sur le verre et son adhésion avec celui-ci au moment du dépôt. Pour obtenir le revêtement émaillé final, il faut ensuite le cuire, et il est fréquent que cette opération de cuisson se fasse concomitamment à l'opération de trempe/bombage du verre. On pourra se reporter pour plus de détails sur des compositions d'émail aux brevets FR-2 736 348, WO96/41773, EP-718 248, EP-712 813, EP-636 588. L'émail, revêtement minéral, est durable, adhérent au verre et donc un revêtement opacifiant intéressant. Cependant, quand le vitrage est préalablement muni de couches minces, son utilisation est délicate pour deux raisons :The invention relates to glazings fitted with stacks of thin layers acting on solar radiation, in particular those intended for thermal insulation and / or solar protection. This type of glazing is more particularly suitable for equipping buildings: by acting, thanks to the thin layers, on the amount of energy of the solar radiation, it makes it possible to avoid inside the premises an excessive heating in summer and thus contributes to limit the energy consumption necessary for their air conditioning. The invention also relates to this type of glazing once opacified so as to be part of a facade cladding panel, called more concisely lightened, and which makes it possible, in association with glazing for vision, to offer exterior surfaces of fully glazed buildings. These layered glazing (and lighters) are subject to a certain number of constraints: as regards glazing, the layers used must be sufficiently filtering with respect to solar radiation. In addition, these thermal performances must preserve the optical appearance, the aesthetics of the glazing: it is desirable to be able to modulate the level of light transmission of the substrate, and to keep an aesthetic color, very particularly in external reflection. This is also true of the lighters with regard to the aspect in reflection. These layers must also be sufficiently durable, and this is all the more so if, in the glazing once mounted, they are on one of the outer faces of the glazing (as opposed to the "inner" faces, facing the interlayer of gas. double glazing for example). Another constraint is gradually imposed: when the glazing consists at least in part of glass substrates, these may have to undergo one or more heat treatments, for example a bending if one wishes to give them a curve (window), a quenching or a annealing if we want them to be more resistant / less dangerous in the event of impact. The fact that layers are deposited on the glass before its heat treatment risks causing their deterioration and a significant modification of their properties, in particular optical properties (depositing the layers after the heat treatment of the glass is complex and costly). A first approach consists in providing for the change in optical appearance of the glass due to the layers after the heat treatment, and in configuring the layers so that they do not exhibit the desired properties, in particular optical and thermal, only after this treatment. But in fact, this means that two types of layer stacks have to be produced in parallel, one for the non-toughened / non-curved glazing and the other for the glazing which is going to be toughened / curved. We are now trying to avoid this, by designing stacks of thin (interference) layers that can be able to withstand heat treatments without modifying the optical properties of the glass too significantly and without degrading its appearance (optical defect). We can then speak of "bendable" or "quenchable" layers. An example of anti-solar glazing for the building is given by patents EP-0 511 901 and EP-0 678 483: these are functional layers in terms of filtration of solar radiation which are made of nickel-chromium alloy , possibly nitride, made of stainless steel or tantalum, and which are placed between two layers of dielectric in metal oxide such as SnO2, ΗO2 or TaaOs. These glazings are good anti-solar glazings, having satisfactory mechanical and chemical durability, but are not really "bombable" or "quenchable", because the oxide layers surrounding the functional layer cannot prevent its oxidation during bending or tempering, oxidation accompanied by a modification of the light transmission, and of the appearance in general of the glazing as a whole. Many studies have been carried out recently to make the layers bumpable / hardenable in the field of low-emissivity glazing, rather targeting high light transmissions unlike anti-solar. It has already been proposed to use, above functional silver layers, dielectric layers based on nitride of silicon, this material being relatively inert with respect to oxidation at high temperature and proving capable of preserving the underlying silver layer, as described in patent EP-0 718 250. D ' other stacks of layers acting on the presumably bendable / hardenable solar radiation have been described, using functional layers other than silver: patent EP-0 536 607 uses functional layers of metallic nitride, of the TiN or CrN type, with protective layers of metal or of silicon derivatives, patent EP-0 747 329 describes functional layers of nickel alloy of the NiCr type associated with layers of silicon nitride. However, these stacks with an anti-solar function have performances which are still capable of improvement, in particular in terms of limiting their light reflection. The term "functional" layer is understood in the present application to be the layer (s) of the stack which gives the stack most of its thermal properties, in contrast to the other layers, generally made of dielectric material, having as role that of a chemical or mechanical protection of the functional layers, an optical role, a role of adhesion layer, etc. The aim of the invention is then to develop a new type of stacks of thin layers acting on solar radiation, with a view to manufacturing improved solar protection glazing. The improvement targeted is in particular the establishment of a better compromise between thermal properties, optical properties and the ability to withstand thermal treatments without damage when the substrate carrying the stack is of the glass type. The other object of the invention is to make this stack of layers compatible with the use of the glazing, once opacified, as a lighter. The object of the invention is first of all a transparent substrate, in particular made of glass, provided with a stack of thin layers acting on the solar radiation and which comprises at least one functional layer of essentially metallic character and mainly comprising at least one of the metals belonging to the group of niobium, tantalum, zirconium, interposed between at least one overlayer and at least one sublayer, which are based on silicon nitride or oxynitride, or based on aluminum nitride or oxynitride or a mixture of at least two of these compounds (nitrides or oxynitrides (Si-Al). Alternatively, the functional layer according to the invention may be based on a metal partially or entirely nitride, said metal belonging to the group of niobium, tantalum, zirconium. The combination of these types of functional layer and of these types of overcoat and undercoat has proven to be extremely advantageous for sun protection glazing: the functional layers of type Nb, Ta, Zr are particularly stable and, independently of the nature of the overcoat, are in themselves more suitable than other functional layers already used in the same type of application for undergoing various heat treatments. It has been shown that, for example, niobium, niobium nitride tends to oxidize less than other metals such as titanium or nickel, and that the selected metals are also more stable than Ni alloys. Cr containing a significant amount of chromium, since chromium has a tendency to diffuse under the effect of heat to the adjacent layers and glass, and to cause the stack of layers as a whole to evolve optically. functional layers of the invention allow the light transmission value of the substrate to be adjusted in the desired ranges detailed below, by adjusting their thicknesses, while retaining a significant anti-solar effect, even at relatively high light transmission: they are in a sufficiently selective word, making it possible in particular to achieve good compromises between light transmission level (TL) and solar factor (FS) (the solar factor is defined as the ratio between e the total energy entering a room through the glazing and the incident solar energy). We can define as a "good" compromise the fact that the values of T and FS of an insulating glazing are close to each other, with for example an Fs of at most 5 to 10 points higher than that TL, in particular at most 2 to 3% higher than that of T L. This compromise can also be expressed by comparing the values of TL and energy transmission TE, a "good" compromise being obtained when the value of TE is close to that of TL, for example plus or minus 5, in particular plus or minus 2 to 3% relative to that of TL. The choice of an overlay and an undercoat based on silicon nitride or aluminum (Si3N 4 and AIN for short) or in oxynitride of silicon or aluminum (SiON and A1NO for short, without prejudging respective amounts of Si, O and N) have also proved to be very advantageous for several reasons: this type of material has been found capable of protecting the functional layers of the invention at high temperature, in particular with respect to the oxidation, while preserving their integrity, which made the stack according to the invention bomable / quenchable in the case where the substrate carrying the stack is made of glass and that it is desired to subject it to such a heat treatment after deposition layers In addition, its refractive index, close to 2, is similar to that of metallic oxides of the SnO 2 type, ZnO: it acts optically similar to these, without any particular complication. It also protects mechanically and chemically, the rest of the stack. In addition, the inventors have discovered quite unexpectedly that a substantial increase in the thickness of the undercoat makes the undercoat significantly rougher. This increase in roughness is transmitted to all of the layers. deposited on this sublayer and in particular at the level of the functional layer. This roughness, added to the intrinsic absorbent nature of the functional layer, further increases its absorbent nature by creating a phenomenon of light trap. These two contributions make it possible to obtain a significant reduction in light reflection. Finally, it has been discovered that it is also compatible with a subsequent enamel treatment, which is of particular interest to the lighters. In fact, in order to opaque window panes, there are generally two possible ways: either deposit a lacquer on the glass, which is dried and hardened with a moderate heat treatment, or deposit an enamel. The enamel as it is deposited in the usual way is composed of a powder containing a glass frit (the vitreous matrix) and pigments used as colorants (the frit and the pigments being based on oxides metallic), and a medium also called a vehicle allowing the application of the powder to the glass and its adhesion with the latter at the time of deposition. To obtain the final enamel coating, it must then be baked, and it is frequent that this baking operation is carried out concomitantly with the tempering / bending operation of the glass. Reference may be made for more details to enamel compositions in the patents FR-2 736 348, WO96 / 41773, EP-718 248, EP-712 813, EP-636 588. The enamel, mineral coating, is durable , adherent to glass and therefore an interesting opacifying coating. However, when the glazing is previously provided with thin layers, its use is delicate for two reasons:
**• d'une part, la cuisson de l'émail signifie devoir soumettre l'empilement de couches à un traitement thermique à haute température, ce qui n'est possible que si ce dernier est capable de ne pas se détériorer optiquement lors de ce traitement, **• d'autre part, l'émail tend à relarguer au cours du temps des substances chimiques qui viennent diffuser dans les couches sous-jacentes et les modifier chimiquement. Or, utiliser une couche en nitrure ou oxynitrure de silicium ou d'aluminium pour terminer l'empilement de couches minces a été très efficace, à la fois pour rendre l'ensemble de l'empilement apte à supporter les traitements thermiques et pour faire barrière à ces composés chimiques susceptibles de diffuser hors de la couche d'émail. De fait, l'empilement de couches selon l'invention est émaillable, en ce sens qu'on peut déposer sur lui un émail et le cuire sans en modifier sensiblement l'aspect optique par rapport à un vitrage de vision muni des mêmes couches, en réflexion extérieure. Et c'est justement là l'enjeu des allèges, à savoir offrir une harmonie de couleur, une similarité la plus grande possible en aspect extérieur avec les vitrages, pour pouvoir constituer des façades entièrement vitrées esthétiques. Combiner les couches fonctionnelles et les surcouche et sous- couche selon l'invention a encore présenté un autre avantage : si le Si3N4, le SiON, TAIN ou l'AlNO ont les propriétés très intéressantes évoquées plus haut, ils ont aussi tendance à avoir des problèmes d'adhérence avec beaucoup de couches métalliques. C'est notamment le cas des couches en
argent. Il est alors nécessaire d'avoir recours à des moyens pour augmenter cette adhésion et éviter la délamination de l'empilement : on peut notamment interposer des couches d'adhésion, par exemple de fines couches en métal ou à base d'oxyde de zinc présentant une bonne compatibilité entre les deux matériaux en cause. La présence de ces couches d'adhésion est inutile dans le cadre de l'invention. Ainsi, on a pu vérifier que les couches fonctionnelles de l'invention, notamment celles en Nb, adhéraient de façon très satisfaisante aux couches en Si3N4, SiON, AIN ou A1NO, en utilisant une technique de dépôt par pulvérisation cathodique, notamment assistée par champ magnétique. Optionnellement, l'empilement de couches selon l'invention peut comprendre également, entre le substrat et la couche fonctionnelle, au moins une sous-couche en matériau diélectrique transparent, notamment choisi comme pour la surcouche en nitrure ou oxynitrure de silicium et/ ou en nitrure ou oxynitrure d'alurniniurn, ou encore en oxyde de silicium Siθ2- De plus, en raison de la présence d'une sous-couche, entre le substrat et la couche fonctionnelle, à base de nitrure ou oxynitrure de silicium et/ ou en nitrure ou oxynitrure d'aluminium, ou encore en oxyde de silicium Siθ2, permet de moduler avec plus de souplesse l'aspect optique conféré par l'empilement de couches à son substrat porteur. En outre, en cas de traitement thermique, elle constitue une barrière supplémentaire, notamment vis-à-vis de l'oxygène et des alcalins du substrat en verre, espèces susceptibles de migrer à la chaleur et de dégrader l'empilement. Un mode préféré de réalisation consiste à utiliser à la fois une sous- couche et une surcouche en nitrure ou oxynitrure, notamment toutes les deux à base de nitrure de silicium. Il s'est avéré intéressant, dans ce cas, de prévoir selon un mode de réalisation, que la sous-couche soit plus épaisse que la surcouche, par exemple d'au moins un facteur 2 : elle peut même avoir une épaisseur 3 fois plus grande (en raisonnant en épaisseur géométrique). Il a en effet été montré dans la présente invention que des sous-couches plus épaisses garantissaient une meilleure stabilité optique vis-à-vis de traitements
thermiques du type trempe, et notamment permettaient de limiter singulièrement la réflexion extérieure du substrat. L'empilement de couches selon l'invention peut comprendre également, optionnellement, au-dessus et/ ou en dessous de la couche fonctionnelle une couche supplémentaire d'un nitrure d'au moins un métal choisi parmi le niobium, le titane, le zirconium, le chrome. En fait, elle peut donc se trouver interposée entre la couche fonctionnelle et la surcouche et/ ou entre la couche fonctionnelle et le substrat (ou entre la couche fonctionnelle et la sous-couche quand il y en a une). Quand la couche fonctionnelle est elle-même en nitrure, on peut donc avoir la superposition de deux couches de nitrure de métaux différents. Cette couche supplémentaire en nitrure s'est avérée capable d'ajuster plus finement la couleur en réflexion extérieure de l'empilement, grâce à la diminution de l'épaisseur de la couche fonctionnelle qu'elle autorise : on peut ainsi "remplacer" une partie de l'épaisseur de la couche fonctionnelle par cette couche supplémentaire. Avantageusement, la ou les couches de l'empilement qui sont à base de nitrure ou d'oxynitrure de silicium contiennent également un métal minoritaire par rapport au silicium, par exemple de l'aluminium, notamment jusqu'à 10% en poids du composé constituant la couche en question. Cela est utile pour accélérer le dépôt de la couche par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique et réactive, où la cible en silicium sans un "dopage" par un métal n'est pas assez conductrice. Le métal peut en outre conférer une meilleure durabilité au nitrure ou à roxynitrure. En ce qui concerne les épaisseurs des couches décrites plus haut, on choisit usuellement une ga me d'épaisseur de 5 à 50 nm pour la couche fonctionnelle, notamment entre 8 et 40 nm. Le choix de son épaisseur permet de moduler la transmission lumineuse du substrat dans des gammes utilisées pour les vitrages de protection solaire pour le bâtiment, soit notamment de 5 à 50% ou de 8 à 45%. Bien sûr, le niveau de transmission lumineuse peut être également modifié à l'aide d'autres paramètres, notamment l'épaisseur et la composition du substrat, s'il est en verre clair ou coloré tout particulièrement.
L'épaisseur de la surcouche est de préférence comprise entre 5 et 70, notamment entre 10 et 35 nm. Elle est par exemple de 15, 20 ou 30 nm. L'épaisseur de la sous-couche est de préférence comprise entre 50 et 120 nm, notamment entre 70 et 100 nm. Quand il s'agit d'une sous-couche unique, du type Si3N4, elle est par exemple de 70 à lOOnm . S'il s'agit d'une séquence de plusieurs couches, chacune des couches peut avoir une épaisseur de par exemple 5 à 50 nm, notamment 15 à 45 nm. La sous-couche et la surcouche peuvent en fait faire partie d'une superposition de couches en matériau diélectrique. L'une ou l'autre peut ainsi être associée à d'autres couches d'indices de réfraction différents. Ainsi, l'empilement de couches peut comporter entre le substrat et la couche fonctionnelle (ou au-dessus de la couche fonctionnelle) une alternance de trois couches haut indice/bas indice/haut indice, la couche à "haut indice" (au moins 1,8 à 2) ou l'une d'entre elles pouvant être la sous-couche de l'invention de type S-3N4, AIN, et la couche à "bas indice" (inférieur à 1,7 par exemple) pouvant être en oxyde de silicium Siθ2. L'épaisseur de la couche supplémentaire de nitrure métallique est de préférence comprise entre 2 et 20 nm, notamment entre 5 et 10 nm.** • on the one hand, baking the enamel means having to subject the stack of layers to a high temperature heat treatment, which is only possible if the latter is capable of not deteriorating optically during this treatment, ** • on the other hand, the enamel tends to release over time chemical substances which come to diffuse in the underlying layers and modify them chemically. However, using a layer of silicon nitride or oxynitride of aluminum to finish the stacking of thin layers has been very effective, both to make the entire stack capable of withstanding heat treatments and to act as a barrier to these chemical compounds capable of diffusing out of the enamel layer. In fact, the stack of layers according to the invention can be glazed, in the sense that an enamel can be deposited on it and baked without significantly modifying the optical appearance with respect to vision glazing provided with the same layers, in external reflection. And this is precisely the issue of the lighters, namely to offer a harmony of color, the greatest possible similarity in external appearance with the glazing, in order to be able to constitute aesthetic entirely glazed facades. Combining the functional layers and the overlay and underlay according to the invention has yet another advantage: if Si3N 4 , SiON, TAIN or AlNO have the very interesting properties mentioned above, they also tend to have adhesion problems with many metallic layers. This is particularly the case of layers in money. It is then necessary to have recourse to means for increasing this adhesion and avoiding delamination of the stack: it is in particular possible to interpose adhesion layers, for example thin layers of metal or based on zinc oxide having good compatibility between the two materials in question. The presence of these adhesion layers is unnecessary in the context of the invention. Thus, it has been possible to verify that the functional layers of the invention, in particular those made of Nb, adhere very satisfactorily to the layers of Si3N 4 , SiON, AIN or A1NO, using a sputtering deposition technique, in particular assisted by magnetic field. Optionally, the stack of layers according to the invention can also comprise, between the substrate and the functional layer, at least one sublayer of transparent dielectric material, in particular chosen as for the overlayer of silicon nitride or oxynitride and / or aluminum nitride or oxynitride, or in silicon oxide Si encore2- In addition, due to the presence of a sublayer, between the substrate and the functional layer, based on nitride or silicon oxynitride and / or aluminum nitride or oxynitride, or even in silicon oxide Siθ2, makes it possible to more flexibly modulate the optical appearance imparted by the stack of layers to its carrier substrate. In addition, in the case of heat treatment, it constitutes an additional barrier, in particular with respect to oxygen and alkalis of the glass substrate, species liable to migrate to heat and to degrade the stack. A preferred embodiment consists in using both an underlay and an overlay of nitride or oxynitride, in particular both based on silicon nitride. It has been found advantageous, in this case, to provide, according to one embodiment, for the undercoat to be thicker than the overcoat, for example by at least a factor of 2: it may even have a thickness 3 times more large (by reasoning in geometric thickness). It has indeed been shown in the present invention that thicker undercoats guarantee better optical stability with respect to treatments. thermal type quenching, and in particular allowed to limit the external reflection of the substrate. The stack of layers according to the invention can also optionally comprise, above and / or below the functional layer, an additional layer of a nitride of at least one metal chosen from niobium, titanium, zirconium , chromium. In fact, it can therefore be interposed between the functional layer and the overlay and / or between the functional layer and the substrate (or between the functional layer and the underlay when there is one). When the functional layer is itself made of nitride, it is therefore possible to have the superposition of two layers of nitride of different metals. This additional nitride layer has been shown to be able to more finely adjust the color in external reflection of the stack, thanks to the reduction in the thickness of the functional layer which it allows: it is thus possible to "replace" a part of the thickness of the functional layer by this additional layer. Advantageously, the layer or layers of the stack which are based on silicon nitride or oxynitride also contain a minority metal with respect to silicon, for example aluminum, in particular up to 10% by weight of the constituent compound. the layer in question. This is useful for accelerating the deposition of the layer by sputtering assisted by magnetic field and reactive, where the target in silicon without a "doping" by a metal is not sufficiently conductive. The metal can further impart better durability to the nitride or roxynitride. As regards the thicknesses of the layers described above, a range of thickness of 5 to 50 nm is usually chosen for the functional layer, in particular between 8 and 40 nm. The choice of its thickness makes it possible to modulate the light transmission of the substrate in ranges used for solar protection glazing for the building, namely in particular from 5 to 50% or from 8 to 45%. Of course, the level of light transmission can also be modified using other parameters, in particular the thickness and composition of the substrate, whether it is made of clear or particularly colored glass. The thickness of the overlayer is preferably between 5 and 70, in particular between 10 and 35 nm. It is for example 15, 20 or 30 nm. The thickness of the sublayer is preferably between 50 and 120 nm, in particular between 70 and 100 nm. When it is a single sub-layer, of the Si3N 4 type, it is for example from 70 to 100 nm. If it is a sequence of several layers, each of the layers may have a thickness of for example 5 to 50 nm, in particular 15 to 45 nm. The sublayer and the overlayer may in fact be part of a superposition of layers of dielectric material. Either can thus be associated with other layers of different refractive indices. Thus, the stack of layers may comprise between the substrate and the functional layer (or above the functional layer) an alternation of three high index / low index / high index layers, the "high index" layer (at least 1.8 to 2) or one of them which may be the sub-layer of the invention of the S-3N4, AIN type, and the “low index” layer (less than 1.7 for example) be made of silicon oxide Siθ2. The thickness of the additional layer of metallic nitride is preferably between 2 and 20 nm, in particular between 5 and 10 nm.
Elle est donc de préférence fine, et ne participe donc éventuellement, que très minoritairement à l'effet de protection solaire conféré par la couche de métal. Un mode de réalisation préféré de l'invention est un empilement comprenant une couche fonctionnelle à base de niobium ou de nitrure de niobium, une surcouche à base de nitrure de silicium, une sous-couche optionnelle également à base de nitrure de silicium. L'invention a également pour objet le substrat muni de l'empilement de couches décrit plus haut, de façon générale, et qui est bombable et/ ou trempable et/ ou émaillable. On comprend au sens de l'invention par "bombable et/ ou trempable", un empilement, qui, déposé sur un substrat, subit une évolution optique limitée, qui peut notamment être quantifiée en se plaçant dans le système de colorimétrie (L*, a*, b*), par une valeur ΔE inférieure à 3, notamment inférieure à 2.
On définit ΔE de la façon suivante : ΔE = (ΔL2 + Δa2 + Δb2)1/2, avec ΔL, Δa et Δb la différence dans les mesures de L*, a* et b* avant et après traitement thermique. On considère comme "émaillable" l'empilement sur lequel on peut déposer de façon connue une composition d'émail, sans apparition de défauts optiques dans l'empilement et avec une évolution optique limitée, que l'on peut quantifier comme précédemment. Cela signifie également qu'il présente une durabilité satisfaisante, sans détérioration gênante des couches de l'empilement au contact de l'émail ni au cours de sa cuisson, ni au cours du temps une fois le vitrage monté. Bien sûr, un empilement de ce type est intéressant quand on utilise des substrats en verre clair ou teinté dans la masse. Cependant, on peut tout aussi bien ne pas chercher à exploiter son caractère bombable/trempable, mais simplement sa durabilité satisfaisante, en utilisant des substrats verriers mais aussi non-verriers, notamment en matériau polymère rigide et transparent comme le polycarbonate, le polyméthacrylate de méthyle (P.M.M.A) se substituant au verre, ou encore un matériau polymère souple, comme certains polyuréthanes ou comme le polyéthylènetéréphtalate (PET), matériau souple que l'on peut ensuite solidariser à un substrat rigide pour le fonctionnaliser, en les faisant adhérer par différents moyens, ou par une opération de feuilletage. L'invention a pour objet les vitrages "monolithiques" (c'est-à-dire constitués d'un substrat unique) ou les vitrages multiples isolants du type double vitrage. De préférence, qu'il s'agisse de vitrages monolithiques ou de double vitrage, les empilements de couches sont disposés en face 2 (conventionnellement, on numérote les faces des verres/substrats d'un vitrage de l' extérieur vers l'intérieur de l'habitacle/ du local qu'il équipe), et procurent un effet de protection contre la rayonnement solaire. Les vitrages intéressant plus particulièrement l'invention ont une TL de l'ordre de 5 à 50%, notamment 8 à 45%, et un facteur solaire FS inférieur à 50%, notamment voisin de la valeur de TL. Ils ont également préférentiellement une couleur bleue ou verte en réflexion extérieure (du côté du substrat dépourvu de couches), avec notamment dans le système de colorimétrie (L*, a*, b*) des valeurs de a* et b* négatives (avant et après
tout traitement t-hermique éventuel). On a ainsi une teinte agréable et peu intense en réflexion, recherchée dans le bâtiment. L'invention a également pour objet le substrat à couches au moins partiellement opacifié par un revêtement de type laque ou émail, en vue de faire des allèges, où le revêtement opacifiant est en contact direct avec l'empilement de couches. L'empilement de couches peut donc être parfaitement identique pour le vitrage vision et pour l'allège. Si l'application plus particulièrement visée par l'invention est le vitrage pour le bâtiment, il est clair que d'autres applications sont envisageables, notamment dans les vitrages de véhicules (mis à part le pare-brise où l'on exige une très haute transmission lumineuse), comme les verres latéraux, le toit-auto, la lunette arrière. L'invention sera décrite ci-après avec plus de détails à l'aide d'exemples non liπiitatifs. Tous les substrats sont en verre clair de 6 mm d'épaisseur de typeIt is therefore preferably fine, and therefore does not participate, if any, in a very minority in the sun protection effect imparted by the metal layer. A preferred embodiment of the invention is a stack comprising a functional layer based on niobium or niobium nitride, an overlayer based on silicon nitride, an optional sublayer also based on silicon nitride. The subject of the invention is also the substrate provided with the stack of layers described above, in general, and which is bendable and / or hardenable and / or enamelled. For the purposes of the invention, the term “bombable and / or hardenable” means a stack, which, deposited on a substrate, undergoes a limited optical evolution, which can in particular be quantified by placing it in the colorimetry system (L *, a *, b *), by a value ΔE less than 3, in particular less than 2. As follows is defined .DELTA.E: .DELTA.E = (.DELTA.L 2 + .DELTA.a 2 + .DELTA.b 2) 1/2, with .DELTA.L, .DELTA.a and .DELTA.b the difference in the measurements of L *, a * and b * before and after heat treatment. We consider as "enamelable" the stack on which we can deposit in a known manner an enamel composition, without the appearance of optical defects in the stack and with a limited optical evolution, which can be quantified as above. This also means that it has satisfactory durability, without annoying deterioration of the layers of the stack in contact with the enamel either during its firing, or over time once the glazing has been mounted. Of course, a stack of this type is advantageous when using substrates made of clear glass or tinted in the mass. However, one can just as easily not seek to exploit its bombable / hardenable nature, but simply its satisfactory durability, by using glass substrates but also non-glass substrates, in particular in rigid and transparent polymer material such as polycarbonate, polymethyl methacrylate. (PMMA) replacing glass, or a flexible polymeric material, like certain polyurethanes or like polyethylene terephthalate (PET), flexible material which can then be fixed to a rigid substrate to functionalize it, by making them adhere by different means , or by a leafing operation. The subject of the invention is "monolithic" glazing (that is to say consisting of a single substrate) or multiple insulating glazing of the double glazing type. Preferably, whether it is monolithic glazing or double glazing, the stacks of layers are arranged on face 2 (conventionally, the faces of the glasses / substrates of a glazing are numbered from the outside to the inside of the interior / of the room it equips), and provide a protective effect against solar radiation. The glazings of particular interest to the invention have a TL of the order of 5 to 50%, in particular 8 to 45%, and a solar factor FS of less than 50%, in particular close to the value of T L. They also preferably have a blue or green color in external reflection (on the side of the substrate devoid of layers), with in particular in the colorimetry system (L *, a *, b *) negative values of a * and b * (before and after any possible t-hermetic treatment). We thus have a pleasant shade and not very intense in reflection, sought after in the building. The invention also relates to the substrate with layers at least partially opacified by a coating of lacquer or enamel type, with a view to making lighters, where the opacifying coating is in direct contact with the stack of layers. The stacking of layers can therefore be perfectly identical for vision glazing and for lighters. If the application more particularly targeted by the invention is glazing for the building, it is clear that other applications are possible, in particular in vehicle glazing (apart from the windshield where very high light transmission), like the side windows, the car roof, the rear window. The invention will be described below in more detail with the aid of non-limiting examples. All substrates are 6 mm thick clear glass of the type
Planilux commercialisé par la société Saint-Gobain Vitrage. Toutes les couches sont déposées de façon connue par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique : les couches en métal à partir de cible en métal en atmosphère inerte (100% Ar), les couches en nitrure de métal ou de silicium à partir de la cible de métal ou de silicium (dopé avec 8% en masse d'aluminium) adéquate dans une atmosphère réactive contenant de l'azote (100% N2 pour le TiN, 40% Ar et 60% N2 pour syN ). Les couches en Si3N4 contiennent donc un peu d'aluminium. EXEMPLE 1 : Cet exemple utilise une couche fonctionnelle en Nb et une surcouche en Si3N4 selon la séquence suivante : verre / Nb (30 nm) / Si3N4 (31 nm) Après dépôt des couches, le substrat subit le traitement thermique suivant : chauffage à 620°C pendant 10 minutes. EXEMPLE 2 : Cet exemple utilise la même couche fonctionnelle et la même surcouche qu'à l'exemple 1, avec une sous-couche en S:bN4 supplémentaire selon la séquence suivante : verre / Si3N4 (8 nm) / Nb (30 nm) / S13N4 (28 nm)
le substrat revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1. EXEMPLE 3 :Planilux marketed by Saint-Gobain Vitrage. All the layers are deposited in a known manner by sputtering assisted by a magnetic field: the metal layers from a metal target in an inert atmosphere (100% Ar), the layers of metal or silicon nitride from the target of metal or silicon (doped with 8% by mass of aluminum) suitable in a reactive atmosphere containing nitrogen (100% N 2 for TiN, 40% Ar and 60% N 2 for syN). The Si3N 4 layers therefore contain a little aluminum. EXAMPLE 1 This example uses a functional layer of Nb and an overlayer of Si 3 N4 according to the following sequence: glass / Nb (30 nm) / Si3N 4 (31 nm) After deposition of the layers, the substrate undergoes the following heat treatment: heating at 620 ° C for 10 minutes. EXAMPLE 2 This example uses the same functional layer and the same overlay as in Example 1, with an additional S-layer: bN4 according to the following sequence: glass / Si3N 4 (8 nm) / Nb (30 nm ) / S13N4 (28 nm) the coated substrate then undergoes the same heat treatment as in Example 1. EXAMPLE 3:
Cet exemple utilise la même couche fonctionnelle et la même surcouche qu'à l'exemple 1, avec une sous-couche en Si3N4 selon l'invention : verre / S-3N4 (85 nm) / Nb (30 nm) / S-3N4 (28 nm) le substrat revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1. EXEMPLE 4 : Cet exemple utilise la même séquence de couches qu'à l'exemple 2, mais avec de légères modifications dans leurs épaisseurs : verre / S-3N4 (83 nm) / Nb (33 nm) / Si3N4 (33 nm) Après dépôt des couches, on effectue un émaillage du substrat sur sa face revêtue de l'empilement de couches. La composition d'émail est standard, par exemple du type décrit dans un brevet précité comme FR-2 736 348, remaillage se fait de façon connue avec un traitement thermique de cuisson de l'émail vers 620°C. EXEMPLE 5 : Cet exemple reprend la séquence de couches des exemples 2 et 3, mais avec une épaisseur de couche fonctionnelle plus faible, afin de viser des vitrages à transmission lumineuse plus élevée : verre / S13N4 (10 nm) / Nb (12 nm) / Si3N4 (17 nm) Le substrat revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1. EXEMPLE 6 :This example uses the same functional layer and the same overlay as in Example 1, with an Si3N4 sublayer according to the invention: glass / S-3N4 (85 nm) / Nb (30 nm) / S-3N4 (28 nm) the coated substrate then undergoes the same heat treatment as in Example 1. EXAMPLE 4: This example uses the same sequence of layers as in Example 2, but with slight modifications in their thicknesses: glass / S-3N4 (83 nm) / Nb (33 nm) / Si3N 4 (33 nm) After deposition of the layers, the substrate is enamelled on its face coated with the stack of layers. The enamel composition is standard, for example of the type described in a patent cited above as FR-2 736 348, remeshing is carried out in a known manner with a heat treatment for baking the enamel at around 620 ° C. EXAMPLE 5 This example uses the sequence of layers of Examples 2 and 3, but with a lower functional layer thickness, in order to target glazing with higher light transmission: glass / S13N4 (10 nm) / Nb (12 nm) / Si3N 4 (17 nm) The coated substrate then undergoes the same heat treatment as in Example 1. EXAMPLE 6:
Cet exemple reprend la séquence de couches de l'exemple 4 avec une sous-couche suivant l'invention : verre / SisN4 (85 nm) / Nb (12 nm) / SisN4 (17 nm) Le substrat revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1. EXEMPLE 7 : Cet exemple illustre une autre variante de l'invention où la couche fonctionnelle est en nitrure métallique, ici du nitrure de niobium. La séquence de couches est la suivante :
verre / S-3N4 / NbN (10 nm) / S-3N4 (15 nm) Les couches de S-3N4 sont obtenues comme précédemment, la couche de NbN est obtenue à partir d'une cible de niobium dans une atmosphère réactive à 30% d'azote en volume. EXEMPLE 8 :This example repeats the sequence of layers of Example 4 with a sublayer according to the invention: glass / SisN 4 (85 nm) / Nb (12 nm) / SisN4 (17 nm) The coated substrate is then subjected to the same treatment as in Example 1. EXAMPLE 7 This example illustrates another variant of the invention where the functional layer is made of metallic nitride, here niobium nitride. The sequence of layers is as follows: glass / S-3N4 / NbN (10 nm) / S-3N4 (15 nm) The layers of S-3N4 are obtained as previously, the layer of NbN is obtained from a niobium target in a reactive atmosphere at 30 % nitrogen by volume. EXAMPLE 8:
Cet exemple reprend la séquence de couches de l'exemple 4 avec une sous-couche suivant l'invention : verre / S-3N4 (75) / NbN (15 nm) / Si3N4 (10 nm) Le substrat revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1.This example repeats the sequence of layers of Example 4 with a sublayer according to the invention: glass / S-3N4 (75) / NbN (15 nm) / Si3N 4 (10 nm) The coated substrate then undergoes the same heat treatment as in Example 1.
EXEMPLE COMPARATIF 1 Cet exemple sert de comparaison avec l'exemple 1 : au lieu d'une couche fonctionnelle en Nb, il utilise une couche fonctionnelle en alliage NiCr 40/60 en poids. La séquence de couches est la suivante : verre / NiCr (30 nm) / S--3N4 (27 nm) Le verre revêtu subit ensuite le même traitement thermique que l'exemple 1. EXEMPLE COMPARATIF 2 Cet exemple sert de comparaison avec l'exemple 2 : il utilise une couche fonctionnelle en NiCr 40/60 en poids au lieu d'une couche fonctionnelle en Nb. La séquence de couches est la suivante : verre / S--3N4 / NiCr (30 nm) / S-3N4 (27 nm) Le verre revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1.COMPARATIVE EXAMPLE 1 This example serves as a comparison with Example 1: instead of a functional layer of Nb, it uses a functional layer of NiCr 40/60 alloy by weight. The layer sequence is as follows: glass / NiCr (30 nm) / S - 3N4 (27 nm) The coated glass then undergoes the same heat treatment as example 1. COMPARATIVE EXAMPLE 2 This example serves to compare with Example 2: it uses a functional layer of NiCr 40/60 by weight instead of a functional layer of Nb. The sequence of layers is as follows: glass / S - 3N4 / NiCr (30 nm) / S-3N4 (27 nm) The coated glass then undergoes the same heat treatment as in Example 1.
EXEMPLE COMPARATIF 3COMPARATIVE EXAMPLE 3
Cet exemple sert de comparaison avec l'exemple 3 : il utilise une couche fonctionnelle en NiCr 40/60 en poids au lieu d'une couche fonctionnelle en Nb et une sous-couche selon l'invention. La séquence de couches est la suivante : verre / S.3N4 (85)/ NiCr (30 nm) / S.3N4 (27 nm) Le verre revêtu subit ensuite le même traitement thermique qu'à l'exemple 1.
Le tableau 1 ci-dessous regroupe pour les exemples 1, 2, comparatif 1 et comparatif 2 les données suivantes : ransmission optiqueTL : transmission lumineuse en % selon l'ifluminant Des λdom(τ) : la longueur d'onde dominante de la couleur en transmission en nm, pe{τ) : la pureté d'excitation de la couleur en transmission, en %, réflexion extérieure (c'est-à-dire celle mesurée côté extérieur, quand le verre revêtu est monté en vitrage monolithique dans un local avec l'empilement de couches en face 2 : réflexion extérieure (RLEXT) en %, a*(RExτ), b*(Rεxτ) les coordonnées colorimétriques en réflexion extérieure selon le système de colorimétrie (L, a*, b*), réflexion intérieure : la valeur de RLINT en %, et les données colorimétriques a*(RiNτ), b*(RiNτ), transmission énergétique : TE en % Toutes ces données sont indiquées deux fois : avant traitement thermique et après traitement tihermique. Sont mesurées également en transmission ΔE(T), en réflexion extérieure ΔE(REXT) et en réflexion intérieure ΔE(R1Nτ), avec ΔE = (ΔL2 + Δa2 + Δb2)1/2 pour la transmission, avec : Δa = a* (après traitement) - a* (avant traitement), Δb = b* (après traitement) - b* (avant traitement) ΔL = L* (après traitement) - L* (avant traitement)
This example serves as a comparison with Example 3: it uses a functional layer of NiCr 40/60 by weight instead of a functional layer of Nb and an underlayer according to the invention. The sequence of layers is as follows: glass / S.3N4 (85) / NiCr (30 nm) / S.3N4 (27 nm) The coated glass then undergoes the same heat treatment as in Example 1. Table 1 below groups together for Examples 1, 2, Comparative 1 and Comparative 2 the following data: optical transmission TL: light transmission in% according to the illuminant Des λdom (τ): the dominant wavelength of the color in transmission in nm, pe {τ): the excitation purity of the color in transmission, in%, external reflection (i.e. that measured on the external side, when the coated glass is mounted in monolithic glazing in a room with the stack of layers on face 2: external reflection (RLEXT) in%, a * (RExτ), b * (Rεxτ) the colorimetric coordinates in external reflection according to the colorimetry system (L, a *, b *), internal reflection: the value of RLINT in%, and the colorimetric data a * (RiNτ), b * (RiNτ), energy transmission: TE in% All these data are indicated twice: before heat treatment and after thermal treatment. also in ΔE (T) transmission, in reflection Outdoor .DELTA.E (REXT) and .DELTA.E internal reflection (R 1N τ), with .DELTA.E = (.DELTA.L 2 + .DELTA.a 2 + .DELTA.b 2) 1/2 for transmission, with: .DELTA.a = a * (after treatment) - a * ( before treatment), Δb = b * (after treatment) - b * (before treatment) ΔL = L * (after treatment) - L * (before treatment)
OO
TABLEAU 1
TABLE 1
Ce tableau montre que les exemples 1, 2 et 3 selon l'invention offrent un bon compromis TL/TE avant traitement thermique, avec des valeurs de TL et TE voisines : ils offrent une bonne protection anti-solaire. Ils sont aussi bons sur le plan esthétique, tout particulièrement en réflexion extérieure où les valeurs de a* et b* sont négatives et, en valeurs absolues peu élevées, d'au plus 2,7 :. Ce qui est notable, c'est que tous ces avantages sont conservés après traitement thermique : les valeurs de TL et TE sont conservées à 1% près, les données colorimétriques changent très peu, il n'y a aucun basculement d'une teinte vers une autre teinte en réflexion extérieure. Il n'y a aucun défaut optique. La valeur de ΔE, quantifiant une éventuelle évolution colorimétrique, reste d'au plus 2,7 en transmission, en réflexion intérieure et extérieure, avec un ΔE de seulement 1,6 en réflexion extérieure : il s'agit bien d'un empilement apte à subir sans dégradation significative un traitement de type bombage ou trempe. Que l'on souhaite un verre trempé, recuit, bombé ou non, l'invention propose un empilement anti-solaire aux propriétés identiques, préservées. Les remarques faites à propos de l'exemple 1 s'appliquent également à l'exemple 2, avec une évolution optique encore plus faible : un ΔE de seulement 0,3 en réflexion extérieure notamment. On voit qu'il est avantageux de prévoir une sous-couche en S-3N4 plus épaisse d'au moins 70 à 90 nm : on y gagne en trempabilité, et surtout on diminue de façon notable le niveau de réflexion extérieure. Les résultats des exemples comparatifs 1, 2 et 3 sont bien moins bons : ces empilements ne sont clairement pas bombables/trempables au sens de l'invention : les valeurs de TL et TE changent beaucoup. Dans l'exemple comparatif 1, on passe ainsi de 11,5 à près de 20% en TL. Les valeurs de ΔE en réflexions intérieure et extérieure pour l'exemple comparatif 1 sont au moins trois fois supérieures à celles obtenues selon l'invention, et le signe de b* change en réflexion extérieure : il y a un basculement de teinte. Cela confirme le fait qu'il est préférable de supprimer ou limiter au maximum la présence de chrome dans les couches fonctionnelles (par exemple au plus 20%, notamment au plus 10
ou au plus 5% en poids), le chrome ayant vraisemblablement un rôle, par sa propension à diffuser à haute température, dans ces modifications. Le tableau 2 ci-dessous fournit des données déjà explicitées pour le tableau 1 en ce qui concerne l'exemple 3 où un émaillage a été réalisé sur les couches : les valeurs de RLEXT, a*(RExτ) et b*{RE τ) ont été mesurées avant et après émaillage (même montage du vitrage devenu allège que dans le tableau 1 : verre monolithique, couches et émail en face 2). TABLEAU 2This table shows that examples 1, 2 and 3 according to the invention offer a good TL / TE compromise before heat treatment, with values of TL and TE close: they offer good sun protection. They are also good from an aesthetic point of view, especially in external reflection where the values of a * and b * are negative and, in absolute values which are not high, at most 2.7:. What is noteworthy is that all these advantages are retained after heat treatment: the values of TL and TE are kept to within 1%, the colorimetric data change very little, there is no switching from a shade to another shade in exterior reflection. There are no optical defects. The value of ΔE, quantifying a possible colorimetric evolution, remains at most 2.7 in transmission, in internal and external reflection, with an ΔE of only 1.6 in external reflection: it is indeed a suitable stack to undergo without significant degradation a bending or quenching treatment. Whether a tempered glass, annealed, curved or not, the invention provides an anti-solar stack with identical properties, preserved. The remarks made with regard to example 1 also apply to example 2, with an even lower optical evolution: a ΔE of only 0.3 in external reflection in particular. It can be seen that it is advantageous to provide a sub-layer of S-3N4 that is at least 70 to 90 nm thicker: there is gain in quenchability, and above all, the level of external reflection is significantly reduced. The results of Comparative Examples 1, 2 and 3 are much less good: these stacks are clearly not bendable / hardenable within the meaning of the invention: the values of TL and TE change a lot. In Comparative Example 1, we go from 11.5 to almost 20% in TL. The values of ΔE in internal and external reflections for Comparative Example 1 are at least three times greater than those obtained according to the invention, and the sign of b * changes in external reflection: there is a tipping of shade. This confirms the fact that it is preferable to eliminate or limit as much as possible the presence of chromium in the functional layers (for example at most 20%, in particular at most 10 or at most 5% by weight), chromium probably having a role, by its propensity to diffuse at high temperature, in these modifications. Table 2 below provides data already explained for Table 1 with regard to Example 3 where an enameling was carried out on the layers: the values of RLEXT, a * (RExτ) and b * {RE τ) were measured before and after enamelling (same mounting of the glazing which has become a lighter than in table 1: monolithic glass, layers and enamel on face 2). TABLE 2
On vérifie que la teinte reste sensiblement la même en réflexion extérieure après émaillage avec un ΔE inférieur à 1. Il n'y a pas non plus de vieillissement de l'allège significativement plus élevé que dans le cas d'une allège standard, avec le même émail déposé directement sur le.s verre. Selon l'invention, l'empilement utilise une couche fonctionnelle en niobium ou en tantale, une surcouche en nitrure de silicium, une sous- couche en nitrure de silicium également, et une couche optionnelle de nitrure de titane ou de nitrure de niobium directement sur ou directement sous la couche fonctionnelle. En variante de l'invention, l'empilement utilise une couche fonctionnelle en nitrure de niobium, une surcouche en nitrure de silicium, une sous-couche en nitrure de silicium également. Le tableau 3 ci-dessous regroupe des données déjà explicitées plus haut, pour les exemples 5à 8 (même configuration en verre monolithique avec les couches en face 2).
It is verified that the color remains substantially the same in external reflection after enameling with a ΔE less than 1. There is also no significantly higher aging of the sill than in the case of a standard sill, with the same enamel deposited directly on the. s glass. According to the invention, the stack uses a functional layer of niobium or tantalum, an overlayer of silicon nitride, a sublayer of silicon nitride also, and an optional layer of titanium nitride or niobium nitride directly on or directly under the functional layer. As a variant of the invention, the stack uses a functional layer of niobium nitride, an overlayer of silicon nitride, and also a sublayer of silicon nitride. Table 3 below groups together the data already explained above, for examples 5 to 8 (same configuration in monolithic glass with the layers opposite 2).
•t o • to
TABLEAU 3
TABLE 3