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Title:
MULTIPLE GLAZING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/078248
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multiple glazing (10, 100) comprising a plurality of panes (12, 14, 20, 112, 120) that are parallel and separated by at least one spacer bar (16, 16) that defines at least one intermediate space (22, 24, 22) between said panes, said glazing being such that at least one of said panes, called the functional pane (20, 120), comprises at least one thin glass sheet that is not thermally tempered and the thickness e1 of which is comprised in a range extending from 0.1 to 2 mm, and at least one of the faces (20a, 120d) of which is coated with a low-E stack of thin layers comprising at least one silver layer, said stack having a sheet resistance Rc, expressed in ohms, that respects the formula Rc.e2² –115.n<25.e2, e2 being the thickness of the silver layer or the sum of the thicknesses of each silver layer present in the stack, and n being the number of silver layers present in the stack.

Inventors:
SCHWEITZER, Jean-Philippe (18 Avenue Maréchal Foch, Chamant, 60300, FR)
NADAUD, Nicolas (97 rue de la Santé, Paris, 75013, FR)
Application Number:
FR2017/052888
Publication Date:
May 03, 2018
Filing Date:
October 20, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE (18 Avenue d'Alsace, Courbevoie, 92400, FR)
International Classes:
E06B3/67; C03C17/36
Domestic Patent References:
WO2013055495A12013-04-18
Foreign References:
US4510190A1985-04-09
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SAINT-GOBAIN RECHERCHE (Département Propriété Industrielle - 39 Quai Lucien Lefranc, Aubervilliers, 93300, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Vitrage multiple (10, 100) comprenant une pluralité de vitres (12, 14, 20, 112, 120) parallèles et séparées par au moins un cadre espaceur (16, 116) délimitant au moins un espace intercalaire (22, 24, 122) entre lesdites vitres, ledit vitrage étant tel que l'une au moins desdites vitres, dite vitre fonctionnelle (20, 120), comprend au moins une feuille de verre mince, non-trempée thermiquement , dont l'épaisseur el est comprise dans un domaine allant de 0,1 à 2 mm, et dont au moins une des faces (20a, 120d) est revêtue d'un empilement de couches minces à faible émissivité comprenant au moins une couche d'argent, ledit empilement présentant une résistance carrée Rc, exprimée en ohms, répondant à la formule

Rc.e22 - 115. n < 25. e2, e2 étant, exprimée en nm, l'épaisseur de la couche d'argent ou la somme des épaisseurs de chaque couche d'argent, présente dans l'empilement, et n étant le nombre de couches d'argent présentes dans l'empilement.

2. Vitrage multiple (10, 100) selon la revendication 1, tel que l'épaisseur el est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 1,6 mm. 3. Vitrage multiple (10, 100) selon l'une des revendications précédentes, tel que la au moins une face (20a, 120d) revêtue d'un empilement à faible émissivité est tournée vers un espace intercalaire (22, 122) .

4. Vitrage multiple (100) selon l'une des revendications précédentes, qui est un vitrage double.

5. Vitrage multiple (10) selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant au moins trois vitres (12, 14, 20), notamment comprenant exactement trois vitres.

6. Vitrage multiple (10) selon la revendication précédente, comprenant un unique cadre espaceur (16) fixé entre deux vitres dites externes (12, 14) et muni d'au moins une rainure périphérique (18) recevant chacune une vitre dite interne (20) située entre lesdites vitres externes ( 12 , 14 ) . 7. Vitrage multiple (10) selon la revendication précédente, tel que la ou chaque rainure périphérique (18) est munie d'une garniture (19) à base de matériau élastomère .

8. Vitrage multiple (10) selon l'une des revendications 6 ou 7, tel qu'au moins une vitre interne

(20) est une vitre fonctionnelle.

9. Vitrage multiple (10, 100) selon l'une des revendications précédentes, tel qu'au moins une feuille de verre mince est fixée adhésivement à une autre feuille de verre au moyen d'un intercalaire de feuilletage.

10. Vitrage multiple (10, 100) selon l'une des revendications précédentes, tel que le ou chaque empilement à faible émissivité est obtenu par un procédé comprenant une étape de dépôt, notamment par pulvérisation cathodique magnétron, dudit empilement, puis une étape de recuit rapide dudit empilement, notamment au moyen d'un rayonnement laser ou d'une lampe flash.

Description:
VITRAGE MULTIPLE

L'invention se rapporte au domaine des vitrages, plus particulièrement des vitrages multiples.

De multiples exigences, parfois contradictoires, s'imposent aux vitrages multiples. Ces derniers doivent présenter d'excellentes propriétés d'isolation thermique, en évitant au maximum toute déperdition de chaleur par convection, conduction ou rayonnement. Dans le même temps, le facteur solaire du vitrage doit être maximisé, afin que le rayonnement solaire puisse chauffer l'intérieur du bâtiment. Enfin, le vitrage doit être le plus léger possible, en particulier pour faciliter sa manutention, mais tout en assurant une excellente résistance thermomécanique, afin d'éviter toute casse, soit lors du montage, soit en utilisation.

L' invention a pour but de proposer un vitrage répondant au mieux à ces différentes exigences. A cet effet, un objet de l'invention est un vitrage multiple comprenant une pluralité de vitres parallèles et séparées par au moins un cadre espaceur délimitant au moins un espace intercalaire entre lesdites vitres, ledit vitrage étant tel que l'une au moins desdites vitres, dite vitre fonctionnelle, comprend au moins une feuille de verre mince, non-trempée thermiquement , dont l'épaisseur el est comprise dans un domaine allant de 0,1 à 2 mm, et dont au moins une des faces est revêtue d'un empilement de couches minces à faible émissivité comprenant au moins une couche d'argent, ledit empilement présentant une résistance carrée Rc, exprimée en ohms, répondant à la formule Rc.e2 2 - 115. n < 25. e2, e2 étant, exprimée en nm, l'épaisseur de la couche d'argent ou la somme des épaisseurs de chaque couche d'argent, présente dans l'empilement, et n étant le nombre de couches d'argent présentes dans l'empilement.

Un empilement à faible émissivité ou encore « bas- émissif » est au sens de l'invention un empilement dont l' émissivité normale à 283 K au sens de la norme EN 12898 est généralement d'au plus 0,05, notamment 0,03 et même 0, 02 ou 0,01.

Selon des modes de réalisation particuliers, le vitrage comprend en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la ou chaque vitre comprend au moins une feuille de verre, voire est constituée d'une feuille de verre, notamment transparente ou translucide.

l'épaisseur el est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 1,6 mm, voire de 1,0 à 1,5 mm, ou dans un domaine allant de 0,2 à 0,9 mm.

la au moins une face revêtue d'un empilement à faible émissivité est tournée vers un espace intercalaire. L'empilement est ainsi protégé contre des agressions chimiques ou mécaniques.

- une seule des faces de la ou chaque feuille de verre mince est revêtue d'un empilement de couches minces à faible émissivité.

le vitrage ne comprend qu'une vitre fonctionnelle, le vitrage comprend au moins deux vitres fonctionnelles, notamment exactement deux ou trois vitres fonctionnelles . le vitrage est un vitrage double. Il comprend donc de préférence deux uniques vitres séparées par un unique cadre espaceur délimitant un unique espace intercalaire. Au moins l'une de ces vitres, notamment une seule, ou chacune, de ces vitres est alors une vitre fonctionnelle.

le vitrage comprend au moins trois vitres, notamment comprend exactement trois vitres. Il peut par exemple s'agir d'un vitrage triple ou quadruple. Selon un premier mode de réalisation, le vitrage comprend p vitres séparées deux-à-deux par (p-1) cadres espaceurs délimitant chacun un unique espace intercalaire. Selon un deuxième mode de réalisation, le vitrage comprend avantageusement un unique cadre espaceur fixé entre deux vitres dites externes et muni d' au moins une rainure périphérique recevant chacune une vitre dite interne située entre lesdites vitres externes. Le vitrage comprend notamment exactement trois vitres ; il s'agit alors d'un vitrage triple. De préférence, ce vitrage triple comprend un unique cadre espaceur fixée entres les deux vitres externes et muni d'une seule rainure périphérique recevant une unique vitre interne située entre lesdites vitres externes.

la ou chaque rainure périphérique est munie d'une garniture à base de matériau élastomère, par exemple un caoutchouc éthylène-propylène-diène (EPDM) . La garniture sert à fixer la vitre interne dans la rainure, tout en permettant de compenser d'éventuelles variations de dilatation thermique de la vitre interne. Une fixation sans contrainte de la vitre interne dans la rainure est ainsi assurée, permettant d'assurer une excellente tenue thermomécanique du vitrage, même lorsque la vitre interne est une vitre fonctionnelle au sens de la présente invention . au moins une vitre interne est une vitre fonctionnelle. Dans le cas d'un vitrage triple, la vitre interne est alors une vitre fonctionnelle. De préférence, la vitre interne est la seule vitre fonctionnelle du vitrage. L'épaisseur des vitres externes est de préférence comprise dans un domaine allant de 2 à 6 mm, notamment de 2 à 4 mm.

la ou chaque vitre fonctionnelle est constituée d'une seule feuille de verre, donc d'une feuille de verre mince telle que définie précédemment.

la ou chaque vitre fonctionnelle comprend au moins deux feuilles de verre, notamment exactement deux feuilles de verre. De préférence, au moins une feuille de verre mince est fixée adhésivement à une autre feuille de verre au moyen d'un intercalaire de feuilletage, tel que du polyvinylbutyral (PVB) . La feuille de verre mince est dans ce cas de préférence au contact d'un espace intercalaire. L'autre feuille de verre est de préférence mince, au sens où son épaisseur est comprise dans un domaine allant de 0,1 à 2 mm, notamment de 0,5 à 1,6 mm. Cette autre feuille de verre peut être revêtue ou non d'un empilement de couches minces .

au moins une vitre du vitrage n'est pas une vitre fonctionnelle. L'épaisseur des vitres non fonctionnelles est de préférence comprise dans un domaine allant de 2 à 6 mm, notamment de 2 à 4 mm. Au moins une vitre non fonctionnelle peut être revêtue sur l'une au moins de ses faces, notamment sur la face tournée vers un espace intercalaire, d'un empilement de couches minces bas- émissif, identique ou différent de celui porté par la feuille de verre mince de la vitre fonctionnelle. Au moins une vitre non fonctionnelle peut être revêtue sur l'une au moins de ses faces d'un empilement de couches minces présentant d'autres fonctions, notamment des fonctions de contrôle solaire, anticondensation ou autonettoyantes.

le ou chaque empilement de couches minces à faible émissivité comprend une, deux, trois ou quatre couches d'argent (n = 1, 2, 3, ou 4) . Comme expliqué plus en détail dans la suite du texte, la ou chaque couche d'argent est de préférence entourée par au moins deux revêtements comprenant chacun au moins une couche diélectrique.

le ou chaque empilement à faible émissivité est obtenu par un procédé comprenant une étape de dépôt, notamment par pulvérisation cathodique magnétron, dudit empilement, puis une étape de recuit rapide dudit empilement, notamment au moyen d'un rayonnement laser ou d'une lampe flash. Plus de détails sur ces techniques sont données dans la suite du texte.

la ou chaque feuille de verre mince est obtenue par flottage ou par étirage, en particulier par étirage vers le bas, notamment par le procédé dit fusion-draw.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation d'un vitrage multiple selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 illustre un triple vitrage, vu en coupe .

- la figure 2 illustre un double vitrage, vu en coupe .

La figure 1 illustre un triple vitrage 10 selon l'invention, comprenant deux vitres externes, respectivement une première vitre 12 destinée à être tournée vers l'extérieur d'un bâtiment et une deuxième vitre 14, typiquement destinée à être tournée vers l'intérieur du bâtiment. Ces deux vitres externes sont fixées à un cadre espaceur 16 s' étendant continûment le long du bord des vitres externes 12 et 14. Le cadre espaceur 16 est muni d'une rainure périphérique 18 recevant une vitre interne 20 située entre lesdites vitres externes 12 et 14.

Comme il est d'usage, on nomme les faces des vitres par des numéros allant de 1 à 6, par ordre croissant en partant de la face externe 12a de la vitre externe 12, en contact avec l'extérieur, qui est la face 1.

Les deux vitres externes 12 et 14 comprennent des feuilles de verre. Il peut s'agir par exemple de feuilles de verre monolithiques, d'épaisseur comprise dans un domaine allant de 2 à 6 mm, notamment de 3 à 5 mm. Il peut encore s'agir, notamment pour la vitre externe 12, destinée à être tournée vers l'extérieur du bâtiment, d'un assemblage de deux feuilles de verre liées adhésivement par un intercalaire de feuilletage, par exemple en polyvinylbutyral (PVB) , ce afin de conférer des propriétés anti-effraction et/ou d'isolation acoustique et/ou de sécurité des personnes (par exemple anti-bris) .

Les différentes faces des vitres externes 12 et 14 peuvent être revêtues ou non d'empilements de couches minces conférant au vitrage 10 diverses fonctionnalités. Par exemple, la face externe 12a de la vitre externe 12 peut être revêtue d'un empilement autonettoyant contenant au moins une couche photocatalytique, en particulier d'oxyde de titane, notamment au moins partiellement cristallisé sous forme anatase et/ou d'un empilement anticondensation comprenant au moins une couche à faible émissivité telle qu'une couche d'un oxyde transparent conducteur (TCO), notamment d'oxyde d' indium et d' étain (ITO) ou d'oxyde de zinc dopé. Les autres faces des vitres externes 12 et 14 peuvent être revêtues d'empilements de couches minces à faible émissivité comprenant au moins une couche d'argent.

Le cadre espaceur 16 peut être constitué en métal et/ou en matériau polymère. Des exemples de matériaux métalliques adaptés comprennent, notamment, l'aluminium ou l'acier inoxydable. Des exemples de matériaux polymères adaptés comprennent, notamment, le polyéthylène (PE) , le polycarbonate (PC) , le polypropylène (PP) , le polystyrène, le polybutadiène, les polyesters, les polyuréthanes , le polyméthacrylate de méthyle, les polyacrylates , les polyamides, le polyéthylène téréphtalate (PET) , le polybutylène téréphtalate (PBT) , 1 ' acrylonitrile butadiène styrène (ABS) , 1 ' acrylonitrile styrène acrylate (ASA) , le copolymère styrène-acrylonitrile (SAN) . Toute combinaison ou mélange de ces matériaux est également envisageable, par exemple chaque profilé du cadre espaceur peut être à base de polypropylène comportant une armature constituée par un feuil en acier inoxydable. Lorsqu'il est à base de matériau polymère, le profilé est avantageusement renforcé par des fibres, notamment des fibres de verre ou de carbone.

La rainure 18 est munie d'une garniture 19 à base de matériau élastomère, typiquement un caoutchouc éthylène- propylène-diène (EPDM) . La résistance thermomécanique du vitrage s'en trouve améliorée, malgré l'utilisation en tant que vitre interne d'une feuille de verre mince non trempée thermiquement .

L'ensemble formé par les vitres externes 12, 14, le cadre espaceur 16 et la vitre interne 20 forme deux espaces intercalaires 22 et 24. Chaque espace intercalaire 22, 24 peut être rempli d'air. Toutefois, de manière préférée, chaque espace intercalaire 22, 24 comprend une lame d'un gaz isolant, qui vient se substituer à l'air entre les vitres. Des exemples de gaz utilisés pour former la lame de gaz isolant dans chaque espace intercalaire du vitrage multiple comprennent, notamment, l'argon (Ar) , le krypton (Kr) , le xénon (Xe) . De manière avantageuse, la lame de gaz isolant dans chaque espace intercalaire du vitrage multiple comprend CLU. moins 85"6 d'un gaz présentant une conductivité thermique plus faible que celle de l'air. Des gaz adéquats sont de préférence incolores, non toxiques, non corrosifs, non inflammables, insensibles à l'exposition aux radiations ultraviolettes .

Afin d'assurer l'étanchéité des espaces intercalaires 22, 24, des cordons d'étanchéité 26 sont disposés entre les deux vitres externes 12, 14 et les bords latéraux du cadre espaceur 16. Les cordons d'étanchéité 26 sont par exemple à base de polyisobutylène (butyl) .

Le cadre espaceur 16 définit un logement de réception de matériau dessicant 28 afin d'absorber toute humidité résiduelle pouvant se trouver dans l'espace intercalaire 22, 24. Le matériau dessicant 28 peut être tout matériau apte à assurer une déshydratation de l'air ou de la lame de gaz présent dans chaque espace intercalaire 22, 24 du vitrage multiple 10, notamment choisi parmi du tamis moléculaire, du gel de silice, du CaCl 2 , du a 2 S0 4 , du charbon actif, des zéolithes, et/ou un mélange de ceux-ci.

Une barrière de scellement 30, par exemple en résine polysulfure, est appliquée sur le pourtour extérieur du cadre espaceur 16, entre les vitres externes 12 et 14, afin de maintenir les vitres 12, 14 sur le cadre espaceur 16.

La vitre interne 20 est une vitre fonctionnelle au sens de la présente invention. Il s'agit d'une feuille de verre mince, dont l'épaisseur est comprise dans un domaine allant de 0,1 à 2 mm, et dont une des faces 20a, qui est la face 3 du vitrage, tournée vers l'espace intercalaire 22, est revêtue d'un empilement de couches minces à faible émissivité. Selon d'autres modes de réalisation, non représentés, l'empilement peut revêtir l'autre face de la feuille de verre, ou les deux faces de la feuille de verre.

Cet empilement comprend n couches d'argent (n valant par exemple 1, 2, 3...) et présente une résistance carrée Rc, exprimée en ohms, répondant à la formule

Rc.e2 2 - 115. n < 25. e2, e2 étant l'épaisseur de la couche d'argent ou la somme des épaisseurs de chaque couche d'argent.

L'empilement comprend de préférence, à partir du substrat, un premier revêtement comprenant au moins une première couche diélectrique, au moins une couche d'argent, éventuellement une couche de sur-bloqueur et un deuxième revêtement comprenant au moins une deuxième couche diélectrique . De préférence, l'épaisseur physique de la ou de chaque couche d'argent est comprise entre 6 et 20 nm.

La couche de sur-bloqueur est destinée à protéger la couche d'argent pendant le dépôt d'une couche ultérieure (par exemple si cette dernière est déposée sous atmosphère oxydante ou nitrurante) et pendant un éventuel traitement thermique du type trempe ou bombage .

La couche d' argent peut également être déposée sur et en contact avec une couche de sous-bloqueur . L'empilement peut donc comprendre une couche de sur- bloqueur et/ou une couche de sous-bloqueur encadrant la ou chaque couche d'argent. Les couches de bloqueur ( sous-bloqueur et/ou sur- bloqueur) sont généralement à base d'un métal choisi parmi le nickel, le chrome, le titane, le niobium, ou d'un alliage de ces différents métaux. On peut notamment citer les alliages nickel-titane (notamment ceux comprenant environ 50% en poids de chaque métal) ou les alliages nickel-chrome (notamment ceux comprenant 80% en poids de nickel et 20% en poids de chrome) . La couche de sur- bloqueur peut encore être constituée de plusieurs couches superposées, par exemple, en s' éloignant du substrat, de titane puis d'un alliage de nickel (notamment un alliage nickel-chrome) ou l'inverse. Les différents métaux ou alliages cités peuvent également être partiellement oxydés, notamment présenter une sous-stœchiométrie en oxygène (par exemple TiO x ou NiCrO x ) .

Ces couches de bloqueur (sous-bloqueur et/ou sur- bloqueur) sont très fines, normalement d'une épaisseur inférieure à 1 nm, pour ne pas affecter la transmission lumineuse de l'empilement, et sont susceptibles d'être partiellement oxydées pendant le traitement thermique selon l'invention. D'une manière générale les couches de bloqueur sont des couches sacrificielles, susceptibles de capter l'oxygène provenant de l'atmosphère ou du substrat, évitant ainsi l'oxydation de la couche d'argent. La première et/ou la deuxième couche diélectrique est typiquement en oxyde (notamment en oxyde d'étain), ou de préférence en nitrure, notamment en nitrure de silicium (en particulier pour la deuxième couche diélectrique, la plus éloignée du substrat) . D'une manière générale, le nitrure de silicium peut être dopé, par exemple avec de l'aluminium ou du bore, afin de faciliter son dépôt par les techniques de pulvérisation cathodique. Le taux de dopage (correspondant au pourcentage atomique par rapport à la quantité de silicium) ne dépasse généralement pas 2%. Ces couches diélectriques ont pour fonction de protéger la couche d'argent des agressions chimiques ou mécaniques et influent également sur les propriétés optiques, notamment en réflexion, de l'empilement, grâce à des phénomènes interférentiels .

Le premier revêtement peut comprendre une couche diélectrique, ou plusieurs couches diélectriques, typiquement 2 à 4. Le deuxième revêtement peut comprendre une couche diélectrique, ou plusieurs couches diélectriques, typiquement 2 à 3. Ces couches diélectriques sont de préférence en un matériau choisi parmi le nitrure de silicium, les oxydes de titane, d' étain ou de zinc, ou l'un quelconque de leurs mélanges ou solutions solides, par exemple un oxyde d' étain et de zinc, ou un oxyde de titane et de zinc. Que ce soit dans le premier revêtement ou dans le deuxième revêtement, l'épaisseur physique de la couche diélectrique, ou l'épaisseur physique globale de l'ensemble des couches diélectriques, est de préférence comprise entre 15 et 60 nm, notamment entre 20 et 50 nm.

Le premier revêtement comprend de préférence, immédiatement sous la couche d'argent ou sous l'éventuelle couche de sous-bloqueur, une couche de mouillage dont la fonction est d'augmenter le mouillage et l'accrochage de la couche d'argent. L'oxyde de zinc, notamment dopé à l'aluminium, s'est révélé particulièrement avantageux à cet égard .

Le premier revêtement peut également contenir, directement sous la couche de mouillage, une couche de lissage, qui est un oxyde mixte partiellement voire totalement amorphe (donc de très faible rugosité) , dont la fonction est de favoriser la croissance de la couche de mouillage selon une orientation cristallographique préférentielle, laquelle favorise la cristallisation de l'argent par des phénomènes d'épitaxie. La couche de lissage est de préférence composée d'un oxyde mixte d'au moins deux métaux choisis parmi Sn, Zn, In, Ga, Sb . Un oxyde préféré est l'oxyde d'étain et d' indium dopé à 1 ' antimoine .

Dans le premier revêtement, la couche de mouillage ou l'éventuelle couche de lissage est de préférence déposée directement sur la première couche diélectrique. La première couche diélectrique est de préférence déposée directement sur le substrat. Pour adapter au mieux les propriétés optiques de l'empilement (notamment l'aspect en réflexion) , la première couche diélectrique peut alternativement être déposée sur une autre couche en oxyde ou en nitrure, par exemple en oxyde de titane.

Au sein du deuxième revêtement, la deuxième couche diélectrique peut être déposée directement sur la couche d'argent, ou de préférence sur un sur-bloqueur, ou encore sur d'autres couches en oxyde ou en nitrure, destinées à adapter les propriétés optiques de l'empilement. Par exemple, une couche d'oxyde de zinc, notamment dopé à l'aluminium, ou encore une couche d'oxyde d'étain, peut être disposée entre un sur-bloqueur et la deuxième couche diélectrique, qui est de préférence en nitrure de silicium. L'oxyde de zinc, notamment dopé à l'aluminium, permet d'améliorer l'adhésion entre l'argent et les couches supérieures . Ainsi, l'empilement comprend de préférence au moins une succession ZnO / Ag / ZnO. L'oxyde de zinc peut être dopé à l'aluminium. Une couche de sous-bloqueur peut être disposée entre la couche d'argent et la couche sous- jacente. Alternativement ou cumulativement , une couche de sur-bloqueur peut être disposée entre la couche d'argent et la couche sus-jacente.

Enfin, le deuxième revêtement peut être surmonté d'une surcouche, parfois appelée « overcoat » dans la technique. Dernière couche de l'empilement, donc en contact avec l'air ambiant, elle est destinée à protéger l'empilement contre toutes agressions mécaniques (rayures...) ou chimiques. Cette surcouche est généralement très fine pour ne pas perturber l'aspect en réflexion de l'empilement (son épaisseur est typiquement comprise entre 1 et 5 nm) . Elle est de préférence à base d'oxyde de titane ou d'oxyde mixte d' étain et de zinc, notamment dopé à l'antimoine, déposé sous forme sous-stœchiométrique .

L'empilement peut comprendre une ou plusieurs couches d'argent, notamment deux ou trois couches d'argent. Lorsque plusieurs couches d'argent sont présentes, l'architecture générale présentée ci-avant peut être répétée. Dans ce cas, le deuxième revêtement relatif à une couche d'argent donnée (donc situé au-dessus de cette couche d'argent) coïncide généralement avec le premier revêtement relatif à la couche d'argent suivante.

L'empilement est ici obtenu par pulvérisation cathodique magnétron. D'autres techniques de dépôt sont également possibles, telles que par exemple la technique dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) .

Afin d'atteindre une résistivité et une émissivité extrêmement faibles, les couches d'argent doivent présenter un degré de cristallisation élevé, qui ne peut pas être obtenu lors du dépôt, si bien qu'un traitement thermique s'avère nécessaire. Traditionnellement, le verre est trempé thermiquement , c'est-à-dire qu'il est porté à une température d'environ 600°C à 630°C, puis refroidi brutalement. Outre l'amélioration des propriétés de résistivité et d'émissivité des couches d'argent, la trempe thermique permet d'améliorer la résistance thermomécanique de la vitre. La trempe thermique n'est toutefois pas réalisable industriellement pour des feuilles de verre mince .

Les excellentes propriétés de résistivité et d'émissivité de l'empilement sont ici obtenues par une étape de recuit rapide, notamment au moyen d'un rayonnement laser ou d'une lampe flash.

Par recuit rapide, on entend un traitement capable de porter chaque point de l'empilement à traiter, à des températures typiquement de 300 °C et plus, pendant un temps très court, typiquement inférieur à 10 secondes, notamment 1 seconde, voire 0,1 seconde. La chaleur n'a pas le temps de diffuser dans la feuille de verre, si bien que la température de la feuille de verre ne dépasse généralement par une température de 50 °C.

Selon un mode de réalisation préféré, le recuit rapide est réalisé au moyen d'une lampe flash.

Les lampes flash se présentent généralement sous la forme de tubes en verre ou en quartz scellés et remplis d'un gaz rare, munis d'électrodes à leurs extrémités. Sous l'effet d'une impulsion électrique de courte durée, obtenue par décharge d'un condensateur, le gaz s'ionise et produit une lumière incohérente particulièrement intense. Le spectre d'émission comporte généralement au moins deux raies d'émission ; il s'agit de préférence d'un spectre continu présentant un maximum d'émission dans le proche ultraviolet . La lampe est de préférence une lampe au xénon. Elle peut également être une lampe à l'argon, à l'hélium ou au krypton. Le spectre d'émission comprend de préférence plusieurs raies, notamment à des longueurs d'onde allant de 160 à 1000 nm.

La durée du flash est de préférence comprise dans un domaine allant de 0,05 à 20 millisecondes, notamment de 0,1 à 5 millisecondes. Le taux de répétition est de préférence compris dans un domaine allant de 0,1 à 5 Hz, notamment de 0,2 à 2 Hz.

Le rayonnement peut être issu de plusieurs lampes disposées côte à côte, par exemple 5 à 20 lampes, ou encore 8 à 15 lampes, de manière à traiter simultanément une zone plus large. Toutes les lampes peuvent dans ce cas émettre des flashs de manière simultanée.

La ou chaque lampe est de préférence disposée transversalement aux plus grands côtés du substrat. La ou chaque lampe possède une longueur de préférence d'au moins 1 m notamment 2 m et même 3 m de manière à pouvoir traiter des substrats de grande taille.

Le condensateur est typiquement chargé à une tension de 500 V à 500 kV. La densité de courant est de préférence d'au moins 4000 A/cm 2 . La densité d'énergie totale émise par les lampes flash, rapportée à la surface de l'empilement, est de préférence comprise entre 1 et 100 J/cm 2 , notamment entre 1 et 30 J/cm 2 , voire entre 5 et 20 J/cm 2 .

Selon un autre mode de réalisation préféré, le recuit rapide est réalisé au moyen d'un rayonnement laser. Le rayonnement laser est de préférence focalisé sur l'empilement sous la forme d'au moins une ligne laser. Le rayonnement laser est de préférence généré par des modules comprenant une ou plusieurs sources laser ainsi que des optiques de mise en forme et de redirection.

Les sources laser sont typiquement des diodes laser ou des lasers fibrés, notamment des lasers à fibre, à diodes ou encore à disque. Les diodes laser permettent d'atteindre de manière économique de fortes densités de puissance par rapport à la puissance électrique d'alimentation, pour un faible encombrement. L'encombrement des lasers fibrés est encore plus réduit, et la puissance linéique obtenue peut être encore plus élevée, pour un coût toutefois plus important. On entend par lasers fibrés des lasers dans lesquels le lieu de génération de la lumière laser est déporté spatialement par rapport à son lieu de délivrance, la lumière laser étant délivrée au moyen d'au moins une fibre optique. Dans le cas d'un laser à disque, la lumière laser est générée dans une cavité résonnante dans laquelle se trouve le milieu émetteur qui se présente sous la forme d'un disque, par exemple un disque mince (d'environ 0,1 mm d'épaisseur) en Yb:YAG. La lumière ainsi généré est couplée dans au moins une fibre optique dirigée vers le lieu de traitement. Les lasers à fibre ou à disque sont de préférence pompés optiquement à l'aide de diodes laser . Le rayonnement issu des sources laser est de préférence continu.

La longueur d' onde du rayonnement laser est de préférence comprise dans un domaine allant de 500 à 2000 nm, notamment de 700 à 1100 nm, voire de 800 à 1000 nm. Des diodes laser de puissance émettant à une ou plusieurs longueurs d'onde choisie parmi 808 nm, 880 nm, 915 nm, 940 nm ou 980 nm se sont révélées particulièrement bien appropriées. Dans le cas d'un laser à disque, la longueur d'onde est par exemple de 1030 nm (longueur d'onde d'émission pour un laser Yb :YAG) . Pour un laser à fibre, la longueur d'onde est typiquement de 1070 nm.

Dans le cas de lasers non fibrés, les optiques de mise en forme et de redirection comprennent de préférence des lentilles et des miroirs, et sont utilisées comme moyens de positionnement, d'homogénéisation et de focalisation du rayonnement. Les moyens de positionnement ont pour but le cas échéant de disposer selon une ligne les rayonnements émis par les sources laser. Ils comprennent de préférence des miroirs. Les moyens d'homogénéisation ont pour but de superposer les profils spatiaux des sources laser afin d'obtenir une puissance linéique homogène tout au long de la ligne. Les moyens d'homogénéisation comprennent de préférence des lentilles permettant la séparation des faisceaux incidents en faisceaux secondaires et la recombinaison desdits faisceaux secondaires en une ligne homogène. Les moyens de focalisation du rayonnement permettent de focaliser le rayonnement sur l'empilement à traiter, sous la forme d'une ligne de longueur et de largeur voulues. Les moyens de focalisation comprennent de préférence un miroir focalisant ou une lentille convergente.

Dans le cas de laser fibrés, les optiques de mise en forme sont de préférence regroupées sous la forme d'une tête optique positionnée à la sortie de la ou chaque fibre optique . Les optiques de mise en forme desdites têtes optiques comprennent de préférence des lentilles, des miroirs et des prismes et sont utilisées comme moyens de transformation, d'homogénéisation et de focalisation du rayonnement .

Les moyens de transformation comprennent des miroirs et/ou des prismes et servent à transformer le faisceau circulaire, obtenu en sortie de la fibre optique, en un faisceau non circulaire, anisotrope, en forme de ligne. Pour cela les moyens de transformation augmentent la qualité du faisceau selon l'un de ses axes (axe rapide, ou axe de la largeur 1 de la ligne laser) et diminuent la qualité du faisceau selon l'autre (axe lent, ou axe de la longueur L de la ligne laser) .

Les moyens d'homogénéisation superposent les profils spatiaux des sources laser afin d'obtenir une puissance linéique homogène tout au long de la ligne. Les moyens d'homogénéisation comprennent de préférence des lentilles permettant la séparation des faisceaux incidents en faisceaux secondaires et la recombinaison desdits faisceaux secondaires en une ligne homogène.

Enfin, les moyens de focalisation du rayonnement permettent de focaliser le rayonnement au niveau du plan de travail, c'est-à-dire dans le plan del ' empilement à traiter, sous la forme d'une ligne de longueur et de largeur voulues. Les moyens de focalisation comprennent de préférence un miroir focalisant ou une lentille convergente.

Lorsqu'une seule ligne laser est utilisée, la longueur de la ligne est avantageusement égale à la largeur du substrat. Cette longueur est typiquement d'au moins 1 m, notamment 2 m et même 3 m. On peut également utiliser plusieurs lignes, disjointes ou non, mais disposées de manière à traiter toute la largeur du substrat. Dans ce cas, la longueur de chaque ligne laser est de préférence d'au moins 10 cm ou 20 cm, notamment comprise dans un domaine allant de 30 à 100 cm, notamment de 30 à 75 cm, voire de 30 à 60 cm.

On entend par « longueur » de la ligne la plus grande dimension de la ligne, mesurée sur la surface de l'empilement dans une première direction, transverse à la direction de défilement du substrat, et par « largeur » la dimension selon une seconde direction, orthogonale à la première direction. Comme il est d'usage dans le domaine des lasers, la largeur w de la ligne correspond à la distance (selon cette seconde direction) entre l'axe du faisceau (où l'intensité du rayonnement est maximale) et le point où l'intensité du rayonnement est égale à 1/e 2 fois l'intensité maximale. Si l'axe longitudinal de la ligne laser est nommé x, on peut définir une distribution de largeurs selon cet axe, nommée w(x) .

La largeur moyenne de la ou chaque ligne laser est de préférence d'au moins 35 micromètres, notamment comprise dans un domaine allant de 40 à 100 micromètres ou de 40 à 70 micromètres. Dans l'ensemble du présent texte on entend par « moyenne » la moyenne arithmétique. Sur toute la longueur de la ligne, la distribution de largeurs est étroite afin de limiter autant que faire se peut toute hétérogénéité de traitement. Ainsi, la différence entre la largeur la plus grande et la largeur la plus petite vaut de préférence au plus 10% de la valeur de la largeur moyenne. Ce chiffre est de préférence d'au plus 5% et même 3% .

Les optiques de mise en forme et de redirection, notamment les moyens de positionnement, peuvent être ajustées manuellement ou à l'aide d' actuateurs permettant de régler leur positionnement à distance. Ces actuateurs (typiquement des moteurs ou des cales piézoélectriques) peuvent être commandés manuellement et/ou être réglés automatiquement. Dans ce dernier cas, les actuateurs seront de préférence connectés à des détecteurs ainsi qu'à une boucle de rétroaction. Au moins une partie des modules laser, voire leur totalité est de préférence disposée en boîte étanche, avantageusement refroidie, notamment ventilée, afin d'assurer leur stabilité thermique.

Les modules laser sont de préférence montés sur une structure rigide, appelée « pont », à base d'éléments métalliques, typiquement en aluminium. La structure ne comprend de préférence pas de plaque de marbre. Le pont est de préférence positionné de manière parallèle aux moyens de convoyage de sorte que le plan focal de la ou chaque ligne laser reste parallèle à la surface du substrat à traiter. De préférence, le pont comprend au moins quatre pieds, dont la hauteur peut être individuellement ajustée pour assurer un positionnement parallèle en toutes circonstances. L'ajustement peut être assuré par des moteurs situés au niveau de chaque pied, soit manuellement, soit automatiquement, en relation avec un capteur de distance. La hauteur du pont peut être adaptée (manuellement ou automatiquement) pour prendre en compte l'épaisseur du substrat à traiter, et s'assurer ainsi que le plan du substrat coïncide avec le plan focal de la ou chaque ligne laser .

La puissance linéique de la ligne laser est de préférence d'au moins 300 W/cm, avantageusement 350 ou 400 W/cm, notamment 450 W/cm, voire 500 W/cm et même 550 W/cm. Elle est même avantageusement d'au moins 600 W/cm, notamment 800 W/cm, voire 1000 W/cm. La puissance linéique est mesurée à l'endroit où la ou chaque ligne laser est focalisée sur l'empilement. Elle peut être mesurée en disposant un détecteur de puissance le long de la ligne, par exemple un puissance-mètre calorimétrique, tel que notamment le puissance-mètre Beam Finder S/N 2000716 de la société Cohérent Inc. La puissance est avantageusement répartie de manière homogène sur toute la longueur de la ou chaque ligne. De préférence, la différence entre la puissance la plus élevée et la puissance la plus faible vaut moins de 10% de la puissance moyenne.

La densité d'énergie fournie à l'empilement est de préférence d'au moins 20 J/cm 2 , voire 30 J/cm 2 .

Les puissances et densités d'énergies élevées permettent de chauffer l'empilement très rapidement, sans échauffer le substrat de manière significative.

La température maximale subie par chaque point de l'empilement lors du traitement thermique est de préférence d'au moins 300°C, notamment 350°C, voire 400°C, et même 500°C ou 600°C. La température maximale est normalement subie au moment où le point de l'empilement considéré passe sous le dispositif de rayonnement, par exemple sous la ligne laser ou sous la lampe flash. A un instant donné, seuls les points de la surface de l'empilement situés sous le dispositif de rayonnement (par exemple sous la ligne laser) et dans ses environs immédiats (par exemple à moins d'un millimètre) sont normalement à une température d'au moins 300°C. Pour des distances à la ligne laser (mesurées selon la direction de défilement) supérieures à 2 mm, notamment 5 mm, y compris en aval de la ligne laser, la température de l'empilement est normalement d'au plus 50 °C, et même 40°C ou 30°C. Chaque point de l'empilement subit le traitement thermique (ou est porté à la température maximale) pendant une durée avantageusement comprise dans un domaine allant de 0,05 à 10 ms, notamment de 0,1 à 5 ms, ou de 0,1 à 2 ms . Dans le cas d'un traitement au moyen d'une ligne laser, cette durée est fixée à la fois par la largeur de la ligne laser et par la vitesse de déplacement relatif entre le substrat et la ligne laser. Dans le cas d'un traitement au moyen d'une lampe flash, cette durée correspond à la durée du flash.

Le rayonnement laser est en partie réfléchi par l'empilement à traiter et en partie transmis au travers du substrat. Pour des raisons de sécurité, il est préférable de disposer sur le chemin de ces rayonnements réfléchis et/ou transmis des moyens d'arrêt du rayonnement. Il s'agira typiquement de boîtiers métalliques refroidis par circulation de fluide, notamment d'eau. Pour éviter que le rayonnement réfléchi n'endommage les modules laser, l'axe de propagation de la ou chaque ligne laser forme un angle préférentiellement non-nul avec la normale au substrat, typiquement un angle compris entre 5 et 20°.

La figure 2 illustre un double vitrage 100 selon l'invention. Le double vitrage 100 comprend deux vitres externes, respectivement une première vitre 112 destinée à être tournée vers l'extérieur d'un bâtiment et une deuxième vitre 120, typiquement destinée à être tournée vers l'intérieur du bâtiment. Ces deux vitres externes sont fixées à un cadre espaceur 116 s' étendant continûment le long du bord des vitres externes 112 et 120. Les deux vitres externes 112 et 120 comprennent des feuilles de verre. Il peut s'agir par exemple pour la vitre externe 112 d'une feuille de verre monolithique, d'épaisseur comprise dans un domaine allant de 2 à 6 mm, notamment de 3 à 5 mm.

Le cadre espaceur 116 peut être constitué en métal et/ou en matériau polymère, tel que décrit précédemment en relation avec le cadre espaceur 16 de la figure 1.

L'ensemble formé par les vitres externes 112, 120, le cadre espaceur 116 forme un espace intercalaire 122. Cet espace intercalaire 122 peut être rempli d'air. Toutefois, de manière préférée, l'espace intercalaire 122 comprend une lame d'un gaz isolant, qui vient se substituer à l'air entre les vitres. Des exemples de gaz ont été donnés précédemment en relation avec les espaces intercalaires 22 et 24 de la figure 1.

Afin d'assurer l'étanchéité de l'espace intercalaire 122, des cordons d'étanchéité 126 sont disposés entre les deux vitres externes 112, 120 et les bords latéraux du cadre espaceur 116. Les cordons d'étanchéité 126 sont par exemple à base de polyisobutylène (butyl) .

Le cadre espaceur 116 définit un logement de réception de matériau dessicant 128 afin d'absorber toute humidité résiduelle pouvant se trouver dans l'espace intercalaire 122. Le matériau dessicant 128 peut être tout matériau apte à assurer une déshydratation de l'air ou de la lame de gaz présent dans l'espace intercalaire 122 du vitrage multiple 100, notamment choisi parmi du tamis moléculaire, du gel de silice, du CaCl 2 , du a 2 S0 4 , du charbon actif, des zéolithes, et/ou un mélange de ceux-ci.

Une barrière de scellement 130, par exemple en résine polysulfure, est appliquée sur le pourtour extérieur du cadre espaceur 116, entre les vitres externes 112 et 120, afin de maintenir les vitres 112, 120 sur le cadre espaceur 116. La vitre externe 120 est une vitre fonctionnelle au sens de la présente invention. Cette vitre fonctionnelle 120 est ici un assemblage de deux feuilles de verre mince 120a, 120b liées adhésivement par un intercalaire de feuilletage 120c, par exemple en polyvinylbutyral (PVB) .

L'épaisseur des feuilles de verre mince 120a, 120b est comprise dans un domaine allant de 0,1 à 2 mm.

Une des faces 120d de la feuille 120a, qui est la face 3 du vitrage, tournée vers l'espace intercalaire 122, est revêtue d'un empilement de couches minces à faible émissivité. Les différents détails donnés précédemment en relation avec la figure 1 quant à l'empilement de couches minces à faible émissivité et aux moyens de l'obtenir s'appliquent également au vitrage de la figure 2, comme à tout type de vitrage selon l'invention.