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FR3158725A1 - Substrat de vitrage - Google Patents

Substrat de vitrage

Info

Publication number
FR3158725A1
FR3158725A1 FR2400928A FR2400928A FR3158725A1 FR 3158725 A1 FR3158725 A1 FR 3158725A1 FR 2400928 A FR2400928 A FR 2400928A FR 2400928 A FR2400928 A FR 2400928A FR 3158725 A1 FR3158725 A1 FR 3158725A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
glazing
face
glazing substrate
normal
patches
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2400928A
Other languages
English (en)
Inventor
Anne PENILLARD
Xavier CAILLET
Michele Schiavoni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Priority to FR2400928A priority Critical patent/FR3158725A1/fr
Priority to PCT/EP2025/052382 priority patent/WO2025163058A1/fr
Publication of FR3158725A1 publication Critical patent/FR3158725A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/06Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals
    • C03C17/09Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals by deposition from the vapour phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/225Oblique incidence of vaporised material on substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C03C2204/08Glass having a rough surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/154Deposition methods from the vapour phase by sputtering
    • C03C2218/156Deposition methods from the vapour phase by sputtering by magnetron sputtering

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Abstract

TITRE : Substrat de vitrage La présente invention concerne un substrat de vitrage (1), dont une première face (11) présente une surface moyenne (110) normale à une direction normale principale, et est texturée de façon à présenter au moins : - des premières parcelles de surface (111) présentant une orientation normale à une première direction normale, qui forme un angle de plus de 10° avec la direction normale principale, - des secondes parcelles de surface (112) présentant une orientation normale à une seconde direction normale, qui forme un angle de plus de 10° avec la direction normale principale, et un angle de plus de 20° avec la première direction normale, la première face (11) étant au moins partiellement recouverte par un revêtement comprenant au moins une première couche fonctionnelle (3). Selon l’invention, l’épaisseur de la couche fonctionnelle (32) sur les secondes parcelles de surface (112) est supérieure au double de l'épaisseur de la couche fonctionnelle (31) sur les premières parcelles de surface (111). Figure d’abrégé : Figure 3

Description

Substrat de vitrage Domaine de l'invention
La présente invention concerne les vitrages. En particulier, l'invention concerne les vitrages comprenant au moins un substrat de vitrage revêtu d’un revêtement, destiné à contrôler le passage à travers le vitrage d’au moins une partie du rayonnement solaire.
Art antérieur
Les surfaces vitrées forment souvent des parois de bâtiments ou de véhicules. Elles sont le plus souvent formées par des vitrages comprenant un ou plusieurs substrats de vitrage empilés. Il est en général souhaité que ces vitrages transmettent les rayonnements solaires. Il est cependant souhaitable également, dans certains cas, que ces vitrages bloquent la transmission de certains rayonnements solaires, notamment des rayonnements non visibles tels que des infrarouges ou des ultraviolets, ou certains rayonnements lumineux visibles.
Ce contrôle de transmission du rayonnement solaire peut notamment être effectué par des revêtements déposés sur une surface d’un vitrage, afin de filtrer les rayonnements transmis à travers ce vitrage.
Les vitrages peuvent ainsi être optimisés, notamment pour participer plus efficacement au contrôle thermique des bâtiments ou des véhicules dont ils forment les parois. Ainsi, à titre d'exemple, un vitrage présentant un revêtement filtrant les rayonnements infrarouges, en les absorbant ou en les reflétant, a pour effet de préserver le bâtiment ou le véhicule dont il forme la paroi des élévations de température excessives liées à l'exposition au soleil. Inversement, un vitrage transmettant bien les rayonnements infrarouges permet avantageusement au bâtiment ou au véhicule dont il forme la paroi d'être réchauffé par l'exposition au soleil.
Les caractéristiques de transmission de rayonnement des vitrages existants sont cependant fixées à la fabrication du vitrage, et ne peuvent pas facilement s’adapter en fonction des circonstances. Une telle adaptation serait cependant utile. Par exemple, un bâtiment ou un véhicule peut avantageusement être réchauffé par le rayonnement solaire à certains moments, par exemple en hiver ou à certaines heures de la journée pendant lesquelles la température est relativement basse. Ce même bâtiment ou véhicule doit au contraire être protégé du rayonnement solaire à d'autres moments, par exemple en été ou à certaines heures de la journée pendant lesquelles la température est élevée, pour éviter toute élévation excessive de température. Dans la pratique, un tel contrôle de la transmission de rayonnement à travers les vitrages est souvent effectué par des stores, dont la manipulation est souvent fastidieuse et qui gênent la visibilité à travers le vitrage.
La présente invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur.
En particulier, l'invention a notamment pour objectif d'offrir un vitrage comprenant un substrat de vitrage portant au moins un revêtement, ce revêtement permettant une transmission plus ou moins importante des rayonnements à travers le vitrage, en fonction des circonstances.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l’aide d’un substrat de vitrage revêtu, apte à être mis en œuvre dans un vitrage, ce substrat présentant au moins une première face, cette première face présentant une surface moyenne normale à une direction normale principale, et étant texturée de façon à présenter au moins des premières parcelles de surface présentant une orientation normale à une première direction normale, qui forme un angle de plus de 10° avec la direction normale principale, et des secondes parcelles de surface présentant une orientation normale à une seconde direction normale, qui forme un angle de plus de 10° avec la direction normale principale, et un angle de plus de 20° avec la première direction normale, cette première face étant au moins partiellement recouverte par un revêtement comprenant au moins une première couche fonctionnelle. Selon l’invention, l’épaisseur de cette couche fonctionnelle sur les secondes parcelles de surface est supérieure au double de l'épaisseur de cette couche fonctionnelle sur les premières parcelles de surface.
L’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement est ainsi différente en fonction de l’orientation des parcelles de la surface texturée. Cette épaisseur différente permet que l’effet de cette couche fonctionnelle de revêtement, notamment sur la transmission de rayonnement lumineux, soit différent en fonction de l’orientation de ce rayonnement lumineux.
Pour la description qui suit de l’invention, on considèrera qu’une parcelle de surface appartient au groupe des « premières parcelles de surface », ou respectivement au groupe des « secondes parcelles de surface », quand son orientation normale forme un angle inférieur à 5° avec la première direction normale, ou respectivement avec la seconde direction normale.
De préférence, la première direction normale forme un angle de plus de 20°, voire plus de 30°, et encore préférentiellement de plus de 40° avec la direction normale principale.
De préférence, la seconde direction normale forme un angle de plus de 20°, voire plus de 30°, et encore préférentiellement de plus de 40° avec la direction normale principale.
De préférence, la seconde direction normale forme un angle de plus de 40°, voire plus de 60°, et encore préférentiellement de plus de 80° avec la première direction normale principale.
Préférentiellement, la couche fonctionnelle, ou au moins l’une des couches fonctionnelles, présente des caractéristiques d’absorption des rayonnements lumineux et/ou de réflexion des rayonnement lumineux.
De façon préférentielle, l’efficacité de ces caractéristiques d’absorption et/ou de réflexion augmente avec l’épaisseur de la couche fonctionnelle.
Selon un mode de réalisation avantageux, la première face présente au moins des troisièmes parcelles de surface, orientées dans des directions distinctes des directions d’orientation des premières parcelles de surface et des secondes parcelles de surface, ces premières, secondes et troisièmes parcelles de surface étant recouvertes par la couche fonctionnelle de revêtement dont l’épaisseur est variable en fonction de l’orientation de chacune des parcelles de surface.
Avantageusement, le revêtement comprend au moins une seconde couche fonctionnelle, dont l’épaisseur est variable en fonction de l’orientation de chacune des parcelles de surface.
L’épaisseur de cette seconde couche fonctionnelle peut être variable, en fonction de l’orientation de chacune des parcelles de surface, selon la même règle que l’épaisseur de la première couche fonctionnelle, ou selon une règle différente.
De préférence, la première face est texturée de façon à présenter des reliefs dont la hauteur « pic à vallée » est comprise entre 0,5 et 150 μm, plus préférentiellement de 1 à 120 µm.
Selon un mode de réalisation avantageux, la première face est texturée de façon à présenter des reliefs formant des motifs répétés, voire périodiques, chaque motif comprenant au moins une des premières parcelles de surface et au moins une des secondes parcelles de surface.
Une telle texturation peut classiquement être obtenue par un laminage d’un substrat de vitrage.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, la première face est texturée de façon à présenter une forme aléatoire, comprenant les premières et les secondes parcelles de surface.
Une telle texturation peut classiquement être obtenue par une attaque chimique d’une face d’un substrat de vitrage, par exemple par un acide, ou par une action mécanique telle qu’un sablage.
Avantageusement, la première couche fonctionnelle est trois fois, voire six fois, voire préférentiellement dix fois plus épaisse sur les secondes parcelles de surface que sur les premières parcelles de surface.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la première couche fonctionnelle peut même être complètement absente des premières parcelles de surfaces, alors qu’elle est présente sur les secondes parcelles de surface.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’épaisseur de la couche fonctionnelle est maximale sur une des parcelles de surface, normale à une direction dite « dominante », et l’épaisseur de la couche fonctionnelle sur chacune des autres parcelles de surface diminue quand l’angle entre la direction dominante et la direction normale à cette parcelle de surface augmente.
Avantageusement, ladite couche fonctionnelle est choisie parmi les couches métalliques à base d'un métal ou d'un alliage métallique, les couches de nitrure métallique et les couches d’oxynitrure métallique.
La présente invention porte également sur un vitrage comprenant un substrat de vitrage tel que décrit ci-dessus.
Elle porte en particulier, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, sur un vitrage comprenant un substrat de vitrage tel que décrit ci-dessus et une couche transparente d’indice optique sensiblement identique à l’indice optique de ce substrat de vitrage, plaquée contre la première face de ce substrat de vitrage.
Dans un tel vitrage, la couche transparente d’indice optique sensiblement identique à l’indice optique de ce substrat de vitrage peut supprimer le flou ou la distorsion des faisceaux lumineux qui est normalement induit par la surface texturée. Le vitrage peut ainsi être utilisé comme un vitrage transparent non texturé. Il garde cependant la particularité du substrat de vitrage selon l’invention, dans lequel la couche fonctionnelle de revêtement a un effet, notamment sur la transmission de rayonnement lumineux, qui est différent en fonction de l’orientation de ce rayonnement lumineux.
La présente invention porte encore sur un procédé de fabrication d’un substrat de vitrage, qui comprend une étape d’application d’au moins une couche fonctionnelle de revêtement sur une première face d’un substrat de vitrage, cette première face présentant une surface moyenne normale à une direction normale principale, cette première face présentant une surface texturée présentant des parcelles de surface dont l’orientation est variée, cette étape d’application d’au moins une couche fonctionnelle de revêtement comprenant la projection de ce revêtement sur la première face par un procédé de dépôt directionnel, dans lequel la matière constituant la couche fonctionnelle de revêtement est projetée sur cette face selon une direction déterminée, la direction déterminée formant un angle supérieur à 20° avec la direction normale principale de la première face, un angle supérieur à 40° avec certaines des parcelles de surface, et un angle inférieur à 20° avec certaines autres des parcelles de surface.
De préférence, cette direction déterminée forme un angle de plus de 30°, voire plus de 40°, et encore préférentiellement de plus de 45° avec la direction normale principale de la première face.
De préférence, cette direction déterminée forme un angle de plus de 60°, voire plus de 80°, et encore préférentiellement de plus de 90° avec certaines des parcelles de surface, et un angle inférieur à 10° avec certaines autres des parcelles de surface.
Avantageusement, ce procédé de dépôt directionnel est un procédé de pulvérisation cathodique par magnétron.
Selon une autre définition possible, la présente invention porte sur un substrat de vitrage revêtu, apte à être mis en œuvre dans un vitrage, le substrat présentant au moins une première face texturée de façon à présenter une pluralité de parcelles de surface présentant des orientations variées, cette première face étant au moins partiellement recouverte par un revêtement comprenant au moins une première couche fonctionnelle, dans lequel l’épaisseur de la couche fonctionnelle est maximale sur une des parcelles de surface, normale à une direction dite « dominante », et en ce que l’épaisseur de la couche fonctionnelle sur chacune des autres parcelles de surface diminue quand l’angle entre la direction dominante et la direction normale à la portion de surface augmente.
Description des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnée à titre de simple exemple figuratif et non limitatif, et accompagnée des figures parmi lesquelles :
  • LaFIG. 1est une représentation schématique d'une portion d’un substrat de vitrage texturé, destiné à être mis en œuvre dans un vitrage selon un mode de réalisation de l'invention.
  • LaFIG. 2est une représentation schématique d'un dispositif apte à déposer un revêtement sur le substrat de vitrage de laFIG. 1.
  • LaFIG. 3est une représentation schématique de la portion de substrat de vitrage de laFIG. 1, sur laquelle un revêtement a été déposé selon le procédé mis en œuvre par le dispositif de laFIG. 2.
  • LaFIG. 4est une représentation schématique d'une portion de vitrage comprenant la portion de substrat de vitrage portant un revêtement de laFIG. 3.
  • LaFIG. 5est une représentation schématique de la transmission du rayonnement solaire à travers un vitrage selon un mode de réalisation de l’invention.
  • LaFIG. 6est une vue de coupe schématique d'une portion d’un substrat de vitrage texturé selon un autre mode de réalisation.
  • LaFIG. 7est la vue de coupe schématique du substrat de vitrage texturé de laFIG. 6, sur laquelle est mise en évidence une première pluralité de parcelles de surface sur la surface texturée.
  • LaFIG. 8est une vue de coupe schématique du substrat de vitrage texturé de laFIG. 6, sur laquelle est mise en évidence une seconde pluralité de parcelles de surface sur la surface texturée.
LaFIG. 1représente schématiquement une portion d'un substrat de vitrage 1, destiné à faire partie d'un vitrage selon un mode de réalisation de l'invention.
Un substrat de vitrage au sens de la présente description peut être constitué par une plaque de verre ou de tout autre matériau utilisé dans les vitrages comme substitut au verre, notamment un polymère organique, notamment un polycarbonate. Il offre généralement une bonne transmission lumineuse, supérieure à 50% et, le plus souvent, supérieure à 70% (mesurée selon la norme ISO 9050:2023 avec l’illuminant D65).
Ce substrat de vitrage 1 présente la forme d’une plaque qui, dans le mode de réalisation représenté, est plane. Il est cependant possible, dans d’autres modes de réalisation, que le substrat de vitrage présente une forme différente. Il peut par exemple être bombé, notamment pour former un vitrage de véhicule. L’homme du métier pourra sans difficulté adapter les caractéristiques du substrat de vitrage plan décrit ci-après pour mettre en œuvre l’invention sur de tels substrats de vitrage bombés. Le bombage peut typiquement être réalisé par des techniques bien connues de l’homme du métier à partir d’un substrat revêtu.
Ce substrat de vitrage 1 représenté sur laFIG. 1présente une première face 11 qui, dans le mode de réalisation représenté, est destinée à être orientée vers l’extérieur d’un bâtiment ou d’un véhicule, et une seconde face 12, opposée à la première face 11, qui est destinée à être orientée vers l’intérieur.
La seconde face 12 présente une surface lisse, s'étendant dans un plan normal à un axe 10.
La première face 11 de ce substrat de vitrage 1 présente une surface texturée. Une surface texturée, au sens de la présente description, est une surface composée d’une pluralité de parcelles de surface d’orientations variées, qui forment une pluralité de motifs en creux ou en saillie, qui peuvent être périodiques, apériodiques, ou aléatoires, par rapport à la surface moyenne de la surface texturée.
La surface texturée se caractérise donc par une surface moyenne, qui correspond à la surface apparente à un niveau macroscopique, et par des parcelles de surface, qui sont visibles à un niveau microscopique et qui peuvent présenter une inclinaison par rapport à la surface moyenne. La surface moyenne de la première face 11 est en général parallèle à la surface de la seconde face 12.
On connait principalement deux catégories de substrats de vitrage présentant des surfaces texturées : les substrats ayant une surface dépolie par l’action d’un produit chimique, par exemple un acide, ou par une action mécanique, notamment un sablage, et les substrats dont une surface est texturée imprimée par laminage ou par laser (Direct Laser Interf a ce Patterning).
Les caractéristiques d’une surface texturée peuvent être définies, notamment pour les surfaces dépolies, par un paramètre de rugosité Ra, correspondant à la moyenne arithmétique de la distance absolue de chaque point de la surface, mesurée à partir de la surface moyenne. De préférence, ce paramètre de rugosité Ra est d’au moins 0,5 μm. Pour définir les caractéristiques d’une surface texturée, on peut utiliser en complément le paramètre de rugosité RSm qui est la valeur moyenne des largeurs des motifs de la surface. Le paramètre RSm peut ainsi aller par exemple de 10 μm à 100 μm. On peut également mesurer l’épaisseur entre le creux le plus bas des motifs et la saillie ou crête la plus haute, qui correspond à la valeur ou hauteur appelée « pic à vallée » (généralement désignée par l’expression anglaise « Pic to valley »). Les rugosités Ra et RSm sont définies de façon classique selon la norme ISO 4287:1997. De tels substrats de vitrage dépolis sont disponibles dans le commerce, par exemples sous les appellations SATINOVO® ou SatenGlas®.
Dans certains cas, les substrats de vitrage à surface texturée sont obtenus par le laminage d'une plaque de verre en fusion entre des rouleaux, au moins un de ces rouleaux présentant des motifs en relief qui sont reproduits en négatif sur la surface correspondante de la plaque de verre. On connait ainsi les gammes de substrats de vitrage texturés commercialisés sous les appellations DECORGLASS® ou MATERGLASS®.
Les vitrages ou substrats de vitrage à surface texturée sont bien connus de l'homme du métier du vitrage. Ce texturage d’une surface est en effet utilisé couramment pour qu’un rayonnement incident sur cette surface, avec un angle d'incidence donné, soit réfléchi et transmis par cette surface dans une pluralité de directions. Ce rayonnement incident est ainsi transmis et réfléchi de manière diffuse par la surface.
Dans le mode de réalisation représenté par laFIG. 1, la première face 11 du substrat de vitrage 1 présente une surface moyenne 110 (représentée schématiquement sur les figures par des pointillés) qui est plane, normale à l’axe 10, et donc parallèle à la surface lisse de la seconde face 12. Dans la suite de la description et dans les figures, tous les axes normaux à la surface moyenne 110 de la première face 11 seront considérés comme constituant l’axe 10.
Du fait de la texture, la surface de cette première face 11 est composée d’une pluralité de parcelles de surface dont au moins certaines ont des orientations différentes de celle de la surface moyenne 110.
Dans le mode de réalisation représenté, la première face 11 présente une surface texturée régulière périodique, composée de bandes formant des premières parcelles de surface 111, ayant une première orientation différente de celle de la surface moyenne 110, alternées avec des bandes formant des secondes parcelles de surface 112, ayant une seconde orientation différente de celle de la surface moyenne 110 et différente de la première orientation des premières parcelles de surface 111.
Dans le mode de réalisation représenté par laFIG. 1, les premières parcelles de surface 111 présentent ainsi une première orientation normale à un axe 101, qui forme avec l’axe 10 un angle α1 compris entre 40° et 50°. Les secondes parcelles de surface 112 présentent une seconde orientation normale à un axe 102, qui forme avec l’axe 10 un angle α2 compris entre 40° et 50° et qui forme avec l’axe 101 un angle compris entre 80° et 100°.
Les reliefs de la surface texturée, composés par les alternances de parcelles de surface 111 et 112, sont représentés schématiquement sur les figures avec des dimensions très importantes, par rapport à l’épaisseur du substrat de vitrage 1. Dans la pratique, cependant, les reliefs des surfaces texturées de substrats de vitrage présentent généralement une hauteur « pic à vallée » comprise entre 1 et 50 μm, très inférieure à l’épaisseur des substrats de vitrage qui peut être de plusieurs millimètres.
Dans l’exemple représenté par laFIG. 1, la surface texturée de la première face 11 est composée des deux groupes de parcelles de surface 111 et 112, les parcelles de surface de chacun de ces groupes présentant des orientations identiques ou similaires. Il est également possible, dans d'autres modes de réalisation de l'invention, que la surface texturée du substrat de vitrage soit texturée de toute autre manière. Elle peut par exemple présenter un aspect géométrique ou un aspect brouillé, sablé, etc. Dans de tels cas, la surface texturée peut présenter des parcelles de surface ayant des orientations variées, régulières ou aléatoires.
Les figures 6 à 8 représentent schématiquement, en coupe, un exemple d’une portion d’un tel substrat de vitrage 6 qui constitue une plaque plane. Ce substrat de vitrage 6 présente une première face 61 du substrat de vitrage 1 dont la surface est texturée de façon aléatoire. La première face 61 présente une surface moyenne 610 (représentée schématiquement sur les figures par des pointillés) qui est plane, normale à un axe 60. Ce substrat de vitrage 6 présente une seconde face 62 opposée à la première face 61, qui est lisse, plane et normale à l’axe 60.
Du fait de sa texture, la surface de la première face 61 est composée d’une pluralité de parcelles de surface d’orientations différentes. Même si l’orientation de chaque parcelle de surface présente un caractère aléatoire, il est possible d’identifier des groupes de parcelles de surface ayant une orientation identique ou semblable.
Ainsi, à titre d’exemple, laFIG. 7montre la portion du substrat de vitrage 6 sur laquelle on a mis en évidence des premières parcelles de surface 611 dont la direction normale est identique ou semblable à un axe 601 qui forme avec l’axe 10 un angle α3 de 30°. On considère, dans la présente description, que la direction normale à une parcelle de surface présente une direction identique ou semblable à un axe si elle forme avec cet axe un angle inférieur à 5°. Ainsi, les directions normales aux premières parcelles de surface 611 représentées sur laFIG. 7forment avec l’axe 60 des angles compris entre 25° et 35°.
De la même façon, laFIG. 8montre la portion du substrat de vitrage 6 sur laquelle on a mis en évidence des secondes parcelles de surface 612 dont la direction normale est identique ou semblable à un axe 602 qui forme avec l’axe 10 un angle α4 de 30° et qui forme avec l’axe 601 un angle de 60°. Ainsi, les directions normales aux secondes parcelles de surface 612 représentées sur laFIG. 8forment avec l’axe 60 des angles compris entre 25° et 35°, et forment avec les directions normales aux premières parcelles de surface 611 des angles compris entre 50° et 70°.
Pour la mise en œuvre de l'invention, il est nécessaire que la surface texturée présente au moins :
  • un premier groupe de parcelles de surface, présentant une orientation identique ou similaire (par exemple formant avec la surface moyenne un angle identique, à plus ou moins 5° près) à celle d’un premier axe qui est inclinée d’au moins 20° par rapport à la surface moyenne, et
  • un second groupe de parcelles de surface, présentant une orientation identique ou similaire (par exemple formant avec la surface moyenne un angle identique à plus ou moins 5° près) à celle d’un second axe qui est inclinée d'au moins 20° par rapport à la surface moyenne, et d'au moins 40° par rapport à l’orientation du premier axe.
Dans le mode de réalisation représenté par les figures 1 à 4, les premières parcelles de surface 111 appartenant au premier groupe de parcelles de surface peuvent représenter 40 % à 60 % de la surface texturée du substrat de vitrage 1. Dans d’autres modes de réalisation, les parcelles de surface appartenant au premier groupe de parcelles de surface peuvent représenter une proportion plus faible de la surface totale de la surface texturée du substrat de vitrage, par exemple 5 % à 40 %.
Cette proportion de la surface totale de la face du substrat de vitrage qui est occupé par les parcelles de surface appartenant au premier groupe de parcelles de surface peut notamment être relativement faible quand la surface texturée présente un relief aléatoire comme le représentent les figures 6 à 8, par exemple produit par une attaque de la surface par de l’acide. Dans un tel cas, chaque parcelle de surface peut présenter une orientation aléatoire, et les parcelles de surface remplissant les critères pour appartenir au premier groupe de parcelles de surface peuvent ne représenter que 3 % à 20 % de la surface texturée.
Selon l'invention, la surface texturée de la première face 11 ou 61 porte un revêtement, qui est déposé sur cette surface texturée de façon à ne pas être réparti de façon homogène sur les différentes parcelles de surface de la surface texturée.
De façon classique, un tel revêtement peut être formé par un ensemble de couches minces déposées successivement sur la surface du substrat de vitrage. De préférence, au moins une de ces couches minces, appelée par la suite « couche fonctionnelle », présente des effets sur la transmission de rayonnement à travers le substrat de vitrage. Ainsi, cette couche fonctionnelle peut par exemple avoir des propriétés absorbantes d’au moins une partie du rayonnement solaire, ou des propriétés réfléchissantes d’au moins une partie du rayonnement solaire.
La couche fonctionnelle est typiquement choisie parmi les couches métalliques à base d'un métal ou d'un alliage métallique, les couches de nitrure métallique et les couches d’oxynitrure métallique. La couche fonctionnelle peut être essentiellement sous forme métallique, notamment à base d’argent, palladium, niobium, tungstène, acier inoxydable, titane, chrome, molybdène, zirconium, nickel, tantale, zinc, ou d’alliages tels que NiCr, NiCrW, WTa, WCr, NbZr, TaNiV, CrZr et NbCr. La couche fonctionnelle peut être un nitrure ou un sous-nitrure, c'est-à-dire un nitrure sous-stœchiométrique en azote, notamment un nitrure choisi parmi TiN, NiCrWN, NiVN, TaN, CrN, ZrN, CrZrN, TiAIN, TiZrN, WN, SiZrN et SiNiCrN. Avantageusement, la couche fonctionnelle peut être choisie parmi les couches à base de Ag, Ti, TiN, Nb, NbN, Ni, NiN, Cr, CrN, NiCr, NiCrN. Selon les modes de réalisation préférés, la couche fonctionnelle est une couche de nitrure de titane TiN ou une couche métallique d’argent ou d’alliage de nickel et de chrome NiCr. La couche fonctionnelle présente généralement une épaisseur de 1 nm à 50 nm.
Le revêtement peut également comprendre des modules de diélectriques, formés d’une ou plusieurs couches diélectriques au-dessus et au-dessous de la couche fonctionnelle. Par « couche diélectrique » au sens de la présente invention, il faut comprendre que du point de vue de sa nature, le matériau est « non métallique », c’est-à-dire n’est pas un métal. Dans le contexte de l’invention, ce terme désigne un matériau présentant un rapport n/k sur toute la plage de longueur d’onde du visible (de 380 nm à 780 nm) égal ou supérieur à 5. Les couches diélectriques sont typiquement choisies parmi les oxydes, les nitrures ou les oxynitrures métalliques, notamment les oxydes, nitrures ou oxynitrures d’un ou plusieurs éléments choisis parmi le titane, le silicium, l’aluminium, le zirconium, l’étain et le zinc. Elles présentent typiquement une épaisseur supérieure de 2 à 100 nm.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le dépôt de la couche fonctionnelle de revêtement peut être réalisé par un procédé de dépôt directionnel, dans lequel la matière constituant le revêtement est déposée selon une direction déterminée. Ce procédé peut par exemple, dans le mode de réalisation préférentiel représenté par les figures, être un procédé de pulvérisation cathodique, en particulier une pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique, appelée magnétron, bien connu de l’homme du métier pour le dépôt de couches minces sur des vitrages. Dans un tel procédé, un magnétron projette un faisceau de particules, le faisceau étant centré sur une direction prédéterminée.
Selon un mode de réalisation préféré, le dépôt de la couche fonctionnelle de revêtement sur la première face 11 texturée du substrat de vitrage 1 est réalisé par un tel procédé de dépôt directionnel orienté selon une direction inclinée, distincte de la direction de l’axe 10 normal à la surface moyenne 110 de la première face 11.
Ainsi, de préférence, ce dépôt de la couche fonctionnelle de revêtement peut être réalisé par pulvérisation cathodique, notamment par magnétron, selon une direction inclinée pour pulvériser le faisceau de particules formant le revêtement dans une direction inclinée, distincte de la direction de l’axe 10 normale à la surface moyenne 110 de la première face 11.
LaFIG. 2représente de façon schématique un dispositif permettant la mise en œuvre d'un tel dépôt de la couche fonctionnelle de revêtement 3. Dans ce dispositif, un magnétron 2 projette un faisceau de particules 21 sur la première face 11 texturée du substrat de vitrage 1.
Le magnétron 2 est configuré de telle sorte qu’il projette son faisceau de particules 21 dans une direction 22 formant un angle β non nul avec l’axe 10, normal à la surface moyenne 110 de la première face 11. Le substrat de vitrage 1 peut avantageusement être déplacé par rapport au magnétron 2, dans une direction parallèle ou sensiblement parallèle à la surface moyenne 110, comme le représente schématiquement la flèche 23, afin que le faisceau de particules 21 puisse être projeté, selon la même direction 22, sur l'ensemble de la surface texturée de la première face 11 de ce vitrage 1.
Selon une caractéristique de l'invention, l'angle d'inclinaison β du magnétron 2 est choisi pour que la direction 22 du faisceau 21 soit plus proche de la direction normale à certaines des parcelles de surface de la surface texturée, et plus éloignée de la direction normale à certaines autres parcelles de surface de la surface texturée. Dans le mode de réalisation représenté, par exemple, le magnétron 2 est configuré de telle sorte que le faisceau 21 présente une direction très proche de l’axe 102 normal aux secondes parcelles de surface 112, et au contraire forme un angle proche d'un angle droit avec l’axe 101 normal aux premières parcelles de surface 111.
Par exemple, la direction 22 du faisceau 21 peut former un angle inférieur à 10° avec la direction normale à certaines des parcelles de surface de la surface texturée, et un angle supérieur à 80° avec la direction normale à certaines autres parcelles de surface de la surface texturée.
En conséquence de cette inclinaison, les particules contenues dans le faisceau 21 peuvent se déposer sans difficulté sur les secondes parcelles de surface 112. Au contraire, ces particules ne peuvent que difficilement se déposer sur les parcelles de surface 111. L’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement 3 obtenue est en conséquence différente selon l’orientation des parcelles de surface.
Ainsi, la couche fonctionnelle de revêtement 3 est avantageusement plus épaisse sur les parcelles de surface présentant une orientation normale à la direction 22 du faisceau 21. Au contraire, l’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement se réduit quand l’angle entre cette direction 22 du faisceau 21 et la direction normale à l’orientation des parcelles de surface augmente. Ainsi, l’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement est très faible, voire quasi-nulle, quand la direction normale à l’orientation des parcelles de surface est parallèle à cette direction 22 du faisceau 21.
LaFIG. 3représente de façon schématique une portion du substrat de vitrage 1 après qu'il ait reçu une couche fonctionnelle de revêtement par un tel procédé. Sur la première face 11 de ce substrat de vitrage 1, les parcelles de surface 112, dont la direction normale correspond à l’axe 102, sont recouvertes par une couche fonctionnelle de revêtement 32 dont l’épaisseur est maximale. L’axe 102, normal aux parcelles de surface sur lesquelles l’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement est maximale, correspond à une direction appelée par la suite « direction dominante » de la couche fonctionnelle de revêtement. Au contraire, les parcelles de surface 111, dont la direction normale correspondant à l’axe 101 forme un angle important avec la direction dominante de la couche fonctionnelle de revêtement, sont recouvertes par une couche fonctionnelle de revêtement 31 dont l'épaisseur est bien plus faible.
Dans le mode de réalisation représenté, l'épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement 32 sur les parcelles de surface 112 est ainsi au moins deux fois, de préférence au moins quatre fois, voire au moins six fois ou plus de dix fois supérieure à l'épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement 31 sur les parcelles de surface 111.
Typiquement, la direction dominante de la couche fonctionnelle de revêtement, qui est normale aux parcelles de surface sur lesquelles l’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement est maximale, est proche de la direction du faisceau 21 du magnétron 2, lors de l’application de la couche fonctionnelle de revêtement sur la première face 11 de ce substrat de vitrage 1.
Bien entendu, les différentes parcelles de la surface texturée peuvent présenter des orientations différentes, et le magnétron 2 peut être orienté également de façon différente, pour obtenir une autre répartition de l'épaisseur de la couche de revêtement entre les parcelles de surface présentant des orientations différentes.
Ainsi, par exemple, la première face 61 du substrat de vitrage 6 des figures 6 à 8 peut être recouverte par une couche fonctionnelle de revêtement qui est déposée par pulvérisation cathodique, par un magnétron projetant un faisceau orienté dans une direction 26, formant un angle β non nul avec l’axe 60.
Du fait de cette orientation du faisceau, l’épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement est variable, selon les parcelles de surface. Certaines de ces parcelles de surface, présentant une orientation normale à une direction appelée « direction dominante » de la couche fonctionnelle de revêtement, présentent une couche de revêtement dont l’épaisseur est maximale. Cette direction dominante de la couche de revêtement correspond généralement à la direction 26 du faisceau du magnétron ayant appliqué la couche fonctionnelle de revêtement.
Dans l’exemple représenté par les figures 6 à 8, cette direction dominante est parallèle à l’axe 602, sensiblement normal aux secondes parcelles de surface 612. Ces secondes parcelles de surface 612 ont donc une orientation normale, à 5° près, à la direction dominante, et sont recouvertes par une couche fonctionnelle de revêtement 3 de relativement forte épaisseur.
Au contraire, les premières parcelles de surface 611 ont une orientation normale formant un angle supérieur à 55° avec la direction dominante. Ces premières parcelles de surface 611 sont recouvertes par une couche fonctionnelle de revêtement 3 dont l'épaisseur est bien plus faible que sur les secondes parcelles de revêtement. A titre d’exemple, cette épaisseur peut être au moins deux fois, de préférence au moins quatre fois, voire au moins six fois ou plus de dix fois plus importante sur les secondes parcelles de surface 612 que sur les premières parcelles de surface 611.
On considère que l’invention peut être mise en œuvre utilement tant que certaines des parcelles de surface, présentant une première orientation, sont revêtues d'une couche fonctionnelle de revêtement dont l'épaisseur est au moins le double de l'épaisseur de cette même couche fonctionnelle de revêtement sur certaines autres parcelles de surface, présentant une seconde orientation.
LaFIG. 2représente un mode de réalisation possible d'un dispositif permettant d'appliquer une couche de revêtement d'épaisseur différente sur les différentes parcelles de surface de la surface texturée, en fonction de l'orientation de ces parcelles de surface. L'homme du métier pourra bien sûr imaginer d'autres modes de réalisation permettant d'obtenir le même résultat.
Il est par exemple possible que l'application du revêtement sur la surface texturée se fasse en plusieurs étapes. Une première étape peut dans ce cas permettre le dépôt d’une couche fonctionnelle de revêtement de façon à recouvrir l'ensemble de la surface texturée d'une couche fonctionnelle de revêtement dont l'épaisseur est sensiblement uniforme. Un tel dépôt peut par exemple être réalisé par un procédé de dépôt de couche mince non directionnel, comme par exemple un procédé de dépôt chimique en phase vapeur bien connu de l’homme du métier, ou selon un procédé de dépôt directionnel appliqué selon une direction sensiblement normale à la surface moyenne de la surface texturée.
Une seconde étape peut alors être mise en œuvre, visant à retirer au moins partiellement cette couche fonctionnelle de revêtement sur certaines des parcelles de surface de la surface texturée, en fonction de leur orientation. Cette seconde étape peut par exemple être mise en œuvre par un décapage, réalisé par une source ionique directionnelle orientée suivant une direction formant un angle non nul avec la direction normale à la surface moyenne de la surface texturée, plus proche de la direction normale à des premières parcelles de surface que de la direction normale à des secondes parcelles de surface.
Un tel décapage a pour effet de retirer au moins partiellement la couche fonctionnelle de revêtement de la surface texturée, ce retrait étant beaucoup plus important sur les premières parcelles de surface dont la direction normale est proche de la direction du faisceau de la source ionique que sur les secondes parcelles de surface dont la direction normale est plus éloignée de la direction du faisceau de la source ionique.
Il est ainsi possible d’obtenir une couche fonctionnelle de revêtement dont l’épaisseur est plus importante sur les secondes parcelles de surface que sur les premières parcelles de surface. Cette épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement sur les secondes parcelles de surface peut par exemple être plus de deux fois plus supérieure à l’épaisseur de la couche de revêtement sur les premières parcelles de surface.
A l'issue de l'application du revêtement, le substrat de vitrage 1 peut être mis en œuvre pour former un vitrage. Il peut être utilisé seul, sa première face 11 dont la surface est texturée restant au contact de l'air. Cependant, dans ce cas, la texture de la surface peut engendrer un flou ou une distorsion des faisceaux lumineux, le saut d’indice entre le substrat de vitrage 1 et l’air se faisant au niveau d’une surface irrégulière.
LaFIG. 4montre un autre exemple de vitrage pouvant être mis en œuvre avec le substrat de vitrage 1. Le vitrage 4 représenté est un vitrage composite qui comporte le substrat de vitrage 1, dont la seconde face 12, non texturée, forme une face du vitrage 4. La première face 11 du substrat de vitrage 1, dont la surface texturée est revêtue du revêtement, est recouverte par une couche d'indice 41 transparente. Cette couche d'indice 41 est par exemple constituée d’un matériau polymère, tel qu’un film de polybutyral de vinyle (PVB), ou d’un matériau sol-gel. Elle peut être appliquée sous la forme d’un film, par exemple par un procédé de feuilletage ou, avantageusement, être déposée sur la face 11 sous forme liquide, par exemple sous la forme d’une solution de précurseurs sol-gel, de monomères, ou d’une résine, avant d'être durcie ultérieurement. Elle épouse ainsi parfaitement les reliefs de la surface texturée de la première face 11 du substrat de vitrage 1.
Avantageusement, cette couche d'indice 41 présente un indice optique très proche de celui du substrat de vitrage 1. Ainsi, le passage d’un faisceau lumineux du substrat de vitrage 1 à la couche d'indice 41, ou réciproquement, n’engendre pas de saut d'indice. La couche d’indice 41 a ainsi pour effet de compenser la texture de la première face 11 du substrat de vitrage 1, de sorte à obtenir une surface lisse. Dans ces conditions, la surface texturée de la première face 11 du substrat de vitrage 1 ne génère aucun flou ni aucune distorsion des rayons lumineux traversant le vitrage 4. Ce vitrage 4 peut ainsi être utilisé comme un verre plat transparent.
Ce vitrage 4 présente cependant une caractéristique particulière, due à la répartition de la couche fonctionnelle de revêtement sur le substrat de vitrage 1. Ainsi, la lumière incidente traversant le vitrage 4 selon une direction proche de la direction dominante de cette couche fonctionnelle de revêtement, représentée par la flèche 40, traverse en moyenne une épaisseur de cette couche fonctionnelle de revêtement plus importante que la lumière incidente traversant le vitrage 4 selon une direction plus éloignée de la direction dominante représentée par la flèche 40. Cette caractéristique du vitrage 4 peut avantageusement apparaitre sur tous les vitrages mettant en œuvre un substrat de vitrage selon un mode de réalisation de l’invention.
Dans le mode de réalisation représenté, la couche d'indice 41 est prise en sandwich entre le substrat de vitrage 1 et un second substrat de vitrage 42, qui peut par exemple être une plaque de verre ou de tout autre matériau usuellement utilisé pour réaliser les substrats de vitrage. Ce second substrat de vitrage 42 peut former la seconde face du vitrage 4.
Un vitrage selon l'invention peut être utilisé, par exemple, pour former une paroi d'un bâtiment ou d'un véhicule. Ce vitrage a avantageusement des propriétés de transmission lumineuse différentes en fonction de l'orientation des rayons lumineux incidents.
LaFIG. 5représente par exemple le vitrage 4 utilisé comme paroi pour séparer un espace intérieur 501 d’un espace extérieur 502. Ce vitrage 4 est disposé verticalement, de telle sorte que la direction normale à ce vitrage est une direction horizontale. Ce vitrage 4 est avantageusement disposé de telle façon que la direction dominante, représentée par la flèche 40, de sa couche fonctionnelle de revêtement forme un angle d’élévation d’environ 45° avec l’horizontale. Cette couche fonctionnelle de revêtement est choisie, dans ce mode de réalisation, pour absorber les rayonnements infrarouges.
Quand le soleil est haut dans le ciel, par exemple dans la position schématisée par le pictogramme 51, le rayonnement solaire schématisé par la flèche 511 arrive sur le vitrage 4 avec une orientation, mesurée par l’angle d’élévation δ1, qui est proche de l’orientation de la direction dominante, représentée par la flèche 40, de la couche fonctionnelle de revêtement. Pour traverser le vitrage 4, le rayonnement solaire doit traverser une épaisseur moyenne importante de la couche fonctionnelle de revêtement.
Quand le soleil est haut dans le ciel, le rayonnement qu’il émet est généralement fort, et comprend notamment une part importante de rayonnement de forte énergie, tels que les rayonnements infrarouges. Le passage du rayonnement solaire schématisé par la flèche 511 à travers la couche fonctionnelle de revêtement 32 d’épaisseur importante entraine l’absorption par ces couches fonctionnelles de revêtement 32 d’une grande partie du rayonnement infrarouge. Le rayonnement schématisé par la flèche 512, issu du soleil en position haute et ayant traversé le vitrage 4, est donc un rayonnement fortement filtré, ayant perdu une grande partie de ses composantes infrarouges et présentant donc une énergie beaucoup plus faible. Dans de telles conditions, le vitrage 4 protège donc l’espace intérieur 501 d’un réchauffement excessif dû au rayonnement solaire.
Quand le soleil est plus bas dans le ciel, par exemple dans la position schématisée par le pictogramme 52, le rayonnement solaire schématisé par la flèche 521 arrive sur le vitrage 4 avec une orientation, mesurée par l’angle d’élévation δ2, qui est beaucoup plus proche de la direction horizontale normale au vitrage 4, et plus éloignée de l’orientation de la direction dominante, représentée par la flèche 40, de la couche fonctionnelle de revêtement. Pour traverser le vitrage 4, le rayonnement solaire doit traverser une épaisseur de la couche fonctionnelle de revêtement, qui est, en moyenne, plus faible. Cette couche fonctionnelle de revêtement n’absorbe qu’une part relativement faible du rayonnement infrarouge contenu dans le rayonnement schématisé par la flèche 521. Le rayonnement schématisé par la flèche 522, résultant du passage du rayonnement schématisé par la flèche 521 à travers le vitrage 4, n’est donc que faiblement filtré, par rapport au rayonnement schématisé par la flèche 521.
En conséquence, le vitrage permet d’absorber une grande partie de l’énergie du rayonnement solaire, quand le soleil est haut dans le ciel et qu’il est nécessaire de préserver l’espace intérieur 501 des élévations de chaleur liées à ce rayonnement, et au contraire laisse passer une partie relativement grande de l’énergie de ce rayonnement solaire quand le soleil est bas dans le ciel et qu’il est utile de réchauffer l’espace intérieur 501 grâce au rayonnement solaire.
Ainsi, les inventeurs ont testé un vitrage, semblable au vitrage 4 représenté par les figures 4 et 5, dans lequel une couche fonctionnelle de revêtement est déposée sur la surface texturée d’un substrat de vitrage, selon une orientation dominante formant un angle d’élévation de 45° avec l’horizontale. Cette couche fonctionnelle est composée d’un alliage de Nickel-Chrome, connu pour ses propriétés absorbantes de l’énergie du rayonnement solaire, et présente une épaisseur de 50 nm sur les parcelles de surface normale à sa direction dominante.
Ce vitrage présente un coefficient de transmission énergétique TE= 0,35 pour les rayonnements solaires incidents selon une direction normale au plan du vitrage. Ce coefficient de transmission énergétique est en revanche réduit :
  • à TE30 °≈ 0,25 pour les rayonnements solaires incidents selon une direction formant un angle d’élévation de 30° par rapport à l’horizontale, se rapprochant de la direction dominante de la couche de revêtement,
  • à TE45 °≈ 0,1 pour les rayonnements solaires incidents selon une direction formant un angle d’élévation de 45° par rapport à l’horizontale, parallèlement à la direction dominante de la couche de revêtement, et
  • à TE60 °≈ 0 pour les rayonnements solaires incidents selon une direction formant un angle d’élévation de 60° par rapport à l’horizontale.
En comparaison, un substrat de vitrage similaire revêtu de façon homogène d’une couche absorbante de Ni-Cr d’épaisseur 50nm présente une TE de 0 quel que soit l’angle d’incidence.
La direction dominante de la couche fonctionnelle de revêtement peut avantageusement être orientée de telle sorte que l’effet de cette couche fonctionnelle de revêtement soit variable, non seulement en fonction de l’angle d’élévation du rayonnement incident, mais également, voire exclusivement, en fonction de l’angle d’azimut de ce rayonnement incident, par rapport à la direction normale au plan du vitrage. Ainsi, par exemple, la direction dominante d’une couche fonctionnelle de revêtement absorbant l’énergie du rayonnement solaire peut être choisie pour que le vitrage absorbe une plus grande part de ce rayonnement solaire quand ce rayonnement provient d’une direction plus proche du Sud, et une plus faible part quand ce rayonnement provient d’une direction plus éloignée du Sud.
De façon plus générale, un vitrage selon l’invention peut présenter des caractéristiques notamment de transmission, d’absorption et/ou de réflexion des rayonnement, qui sont variables en fonction de l’orientation des rayonnements incidents.
L’homme du métier pourra imaginer de nombreuses variantes d’une telle solution. Il est ainsi possible, par exemple, de réaliser un vitrage comprenant un substrat dont une face texturée est recouverte de plusieurs couches fonctionnelles de revêtements, chacune des couches étant déposée de telle façon qu’elle présente une direction dominante différente et présentant des caractéristiques différentes.
Certaines des parcelles de surface de ce substrat, présentant une première orientation, pourront ainsi être couvertes majoritairement par une couche de revêtement présentant une première propriété, alors que d’autres parcelles de surface de ce substrat, présentant une seconde orientation, pourront être couvertes majoritairement par une couche de revêtement présentant une seconde propriété. Le vitrage pourra ainsi présenter certaines propriétés, par exemple de transmission, de réflexion et/ou d’absorption, pour les rayonnements incidents présentant certaines inclinaisons, et d’autres propriétés pour les rayonnements incidents présentant une autre inclinaison.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, il est prévu que l’intégralité de la surface de la première face des substrats de vitrage soit texturée de façon homogène. Il est également possible que cette texturation de la surface soit réalisée uniquement sur une partie de la face du substrat de vitrage, ou que cette texturation présente des caractéristiques différentes selon les zones de la face du substrat de vitrage. Dans un tel cas, les propriétés du vitrage, par exemple de transmission, de réflexion et/ou d’absorption, pourront être différentes en fonction des zones du substrat de vitrage.
De la même façon, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, il est prévu que la ou les couches fonctionnelles de revêtement soient appliquées sur les surfaces texturées de façon homogène. Il est également possible que ces couches de revêtement soient appliquées uniquement sur une partie de la face du substrat de vitrage, ou que les caractéristiques de ces couches de revêtement, par exemple leur épaisseur ou leur orientation dominante, soient variables en fonction des zones de la face du substrat de vitrage. Dans un tel cas, les propriétés du vitrage, par exemple de transmission, de réflexion et/ou d’absorption, pourront être différentes en fonction des zones du substrat de vitrage.

Claims (13)

  1. Substrat de vitrage revêtu (1, 6), apte à être mis en œuvre dans un vitrage (4), ledit substrat présentant au moins une première face (11, 61), ladite première face présentant une surface moyenne (110, 610) normale à une direction normale principale (10, 60), ladite première face (11, 61) étant texturée de façon à présenter au moins :
    • des premières parcelles de surface (111, 611) présentant une orientation normale à une première direction normale (101, 601), qui forme un angle (α1, α3) de plus de 10° avec ladite direction normale principale (10, 60),
    • des secondes parcelles de surface (112, 612) présentant une orientation normale à une seconde direction normale (102, 602), qui forme
      • un angle (α2, α4) de plus de 10° avec ladite direction normale principale (10, 60), et
      • un angle de plus de 20° avec ladite première direction normale (101, 601),
    ladite première face (11, 61) étant au moins partiellement recouverte par un revêtement comprenant au moins une première couche fonctionnelle (3),
    caractérisé en ce que l’épaisseur de ladite couche fonctionnelle (32) sur lesdites secondes parcelles de surface (112, 612) est supérieure au double de l'épaisseur de ladite couche fonctionnelle (31) sur lesdites premières parcelles de surface (111, 611).
  2. Substrat de vitrage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite couche fonctionnelle (3) présente des caractéristiques d’absorption des rayonnements lumineux et/ou de réflexion du rayonnement solaire.
  3. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première face (61) présente au moins des troisièmes parcelles de surface, orientées dans des directions distinctes des directions d’orientation desdites premières parcelles de surface (611) et desdites secondes parcelles de surface (612), lesdites premières, secondes et troisièmes parcelles de surface étant recouvertes par ladite couche fonctionnelle (3) dont l’épaisseur est variable en fonction de l’orientation de chacune desdites parcelles de surface.
  4. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit revêtement comprend au moins une seconde couche fonctionnelle, dont l’épaisseur est variable en fonction de l’orientation de chacune desdites parcelles de surface (111, 112, 611, 612).
  5. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première face (11, 61) est texturée de façon à présenter des reliefs dont la hauteur « pic à vallée » est comprise entre 0,5 et 150 μm.
  6. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première face (11) est texturée de façon à présenter des reliefs formant des motifs répétés, voire périodiques, chaque motif comprenant au moins une desdites premières parcelles de surface (111) et au moins une desdites secondes parcelles de surface (112).
  7. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite première face (61) est texturée de façon à présenter une forme aléatoire, comprenant lesdites parcelles de surface (611, 612).
  8. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première couche fonctionnelle (3) est au moins 10 fois plus épaisse sur lesdites secondes parcelles de surface (112, 612) que sur lesdites premières parcelles de surface (111, 611).
  9. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’épaisseur de ladite couche fonctionnelle (3) est maximale sur au moins une desdites parcelles de surface (112, 612), normale à une direction dite « dominante »,
    et en ce que ladite épaisseur de ladite couche fonctionnelle (3) sur chacune desdites autres parcelles de surface (111, 611) diminue quand l’angle entre ladite direction dominante et la direction normale à ladite parcelle de surface augmente.
  10. Substrat de vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche fonctionnelle (3) est choisie parmi les couches métalliques à base d'un métal ou d'un alliage métallique, les couches de nitrure métallique et les couches d’oxynitrure métallique.
  11. Vitrage caractérisé en ce qu’il comprend un substrat de vitrage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, et une couche (41) transparente d’indice optique sensiblement identique à l’indice optique dudit substrat de vitrage (1), appliquée contre ladite première face (11) dudit substrat de vitrage (1).
  12. Procédé de fabrication d’un substrat de vitrage revêtu, caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’application d’au moins une couche fonctionnelle de revêtement (3) sur une première face (11, 61) d’un substrat de vitrage (1 , 6),
    ladite première face (11, 61) présentant une surface moyenne (110, 610) normale à une direction normale principale (10, 60),
    ladite première face (11, 61) présentant une surface texturée présentant des parcelles de surface (111, 112, 611, 612) d’orientations différentes,
    ladite étape d’application d’au moins une couche fonctionnelle de revêtement comprenant la projection dudit revêtement (3) sur ladite première face (11, 61) par un procédé de dépôt directionnel, dans lequel la matière constituant ladite couche fonctionnelle de revêtement (3) est projetée sur ladite face (11, 61) selon une direction déterminée (22, 26),
    caractérisé en ce que ladite direction déterminée (22, 26) forme :
    • un angle supérieur à 20° avec ladite direction normale principale (10, 60) de ladite première face (11, 61),
    • un angle supérieur à 40° avec la direction normale (101, 601) à certaines desdites parcelles de surface, et
    • un angle inférieur à 20° avec la direction normale (102, 602) à certaines autres desdites parcelles de surface (112, 612).
  13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit procédé de dépôt directionnel est un procédé de pulvérisation cathodique par magnétron (2).
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