Brevet FR3152803A1 — publié le 20250314

L’invention concerne un procédé d’obtention d’un vitrage, comprenant la fourniture d’une feuille de verre (1) revêtue sur une de ses faces d’un empilement de couches minces électroconducteur (2), puis une étape de dépôt, sur une partie dudit empilement de couches minces (2), dans une zone dite zone de connexion (Z1, Z2), d’une couche dissolvante lavable (4), puis une étape de traitement thermique, à l’issue duquel l’empilement de couches minces (2) situé sous la couche dissolvante lavable (4) est dissout par ladite couche dissolvante lavable (4), puis une étape d’élimination de la couche dissolvante lavable (4), puis une étape d’application, sur ladite zone de connexion (Z1, Z2) ainsi que sur une partie de l’empilement de couches minces (2) adjacente à la zone de connexion (Z1, Z2), d’au moins une bande électroconductrice (6). Figure 3 Vitrage électroconducteur L’invention concerne le domaine des vitrages, plus particulièrement celui des vitrages électroconducteurs. Les vitrages électroconducteurs sont des vitrages munis d’un empilement de couches minces conférant des propriétés de conduction électrique. De tels vitrages sont employés dans des applications diverses, par exemple comme vitrages chauffants ou anticondensation, aussi bien dans le domaine des véhicules de transport (vitrages antibuée ou antigivre) que dans celui du bâtiment (radiateurs) ou encore celui de la réfrigération commerciale (vitrages antibuée ou antigivre). Dans de tels vitrages, les amenées de courant électrique se font généralement par sérigraphie de pâte d’argent, laquelle est cuite à haute température lors d’un traitement thermique, généralement de trempe et/ou de bombage du verre. La pâte d’argent est une pâte comprenant des particules d’argent, une fritte de verre ainsi qu’un liant organique. Après cuisson, on forme ainsi des bandes collectrices (aussi appelées bus bars ). Un tel procédé est toutefois susceptible de créer certains défauts dans le vitrage final. Il peut en particulier conduire à détériorer localement l’empilement de couches minces, notamment du fait de la création de points chauds. L’invention a pour but d’obvier à ces inconvénients en proposant un procédé créant moins de défauts. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé d’obtention d’un vitrage, comprenant : - la fourniture d’une feuille de verre revêtue sur une de ses faces d’un empilement de couches minces électroconducteur, puis - une étape de dépôt, sur une partie dudit empilement de couches minces, dans une zone dite zone de connexion, d’une couche dissolvante lavable, puis - une étape de traitement thermique, à l’issue duquel l’empilement de couches minces situé sous la couche dissolvante lavable est dissout par ladite couche dissolvante lavable, puis - une étape d’élimination de la couche dissolvante lavable, puis - une étape d’application, sur ladite zone de connexion ainsi que sur une partie de l’empilement de couches minces adjacente à la zone de connexion, d’au moins une bande électroconductrice. Un autre objet de l’invention est un vitrage obtenu (ou susceptible d’être obtenu) par ce procédé. Ce vitrage comprend une feuille de verre revêtue sur une de ses faces, à l’exception d’une zone dite zone de connexion, d’un empilement de couches minces électroconducteur, une bande électroconductrice étant appliquée sur ladite zone de connexion ainsi que sur une partie de l’empilement de couches minces adjacente à la zone de connexion. Les inventrices ont pu mettre en évidence qu’un tel procédé permettait de créer moins de défauts au niveau du vitrage final. Le verre de la feuille de verre est typiquement un verre silico-sodo-calcique, mais d’autres verres, par exemple des borosilicates ou des aluminosilicates peuvent également être employés. La feuille de verre est de préférence obtenue par flottage, c’est-à-dire par un procédé consistant à déverser du verre fondu sur un bain d’étain en fusion. La feuille de verre peut être en verre clair ou en verre teinté, par exemple en vert, gris ou bleu. Pour ce faire, la composition chimique de la feuille de verre comprend avantageusement de l’oxyde de fer, en une teneur pondérale allant de 0,5 à 2%. Elle peut également comprendre d’autres agents colorants, tels que l’oxyde de cobalt, l’oxyde de chrome, l’oxyde de nickel, l’oxyde d’erbium, ou encore le sélénium. Dans le cas d’un verre clair en revanche, la teneur pondérale en oxyde de fer sera de préférence comprise entre 0,01 et 0,20%, notamment entre 0,05 et 0,15%. La feuille de verre présente de préférence une épaisseur comprise dans un domaine allant de 0,7 à 19 mm, notamment de 1 à 10 mm, particulièrement de 2 à 6 mm, voire de 2 à 4 mm. Les dimensions latérales de la feuille de verre sont à adapter en fonction de l’application visée. La feuille de verre présente de préférence une surface d’au moins 1 m². Avant dépôt de la couche dissolvante lavable, la feuille de verre est de préférence revêtue de l’empilement de couches minces sur au moins 90%, voire sur la totalité de la surface de la face de la feuille de verre. L’empilement de couches minces est de préférence au contact de la feuille de verre. Lors de son dépôt, la couche dissolvante lavable est de préférence au contact de l’empilement de couches minces. Par « contact », on entend dans le présent texte un contact physique. Par l’expression « à base de » on entend de préférence le fait que la couche en question comprend au moins 50% en poids du matériau considéré, notamment 60%, voire 70% et même 80% ou 90%. La couche peut même essentiellement consister ou consister en ce matériau. Par « essentiellement consister », il faut comprendre que la couche peut comprendre des impuretés sans influence sur ses propriétés. Les termes « oxyde » ou « nitrure » ne signifient pas nécessairement que les oxydes ou nitrures sont stœchiométriques. Ils peuvent en effet être sous-stœchiométriques, sur-stœchiométriques ou stœchiométriques. L’empilement comprend de préférence au moins une couche électroconductrice. La couche électroconductrice est de préférence comprise entre deux couches minces diélectriques. La au moins une couche électroconductrice est avantageusement choisie parmi - les couches métalliques, notamment en argent ou en niobium, voire en or, et - les couches d’un oxyde transparent conducteur, notamment choisi parmi l’oxyde d’indium et d’étain, les oxydes d’étain dopés (par exemple au fluor ou à l’antimoine) et les oxydes de zinc dopés (par exemple à l’aluminium ou au gallium). Selon un mode de réalisation préféré, l’empilement de couches minces comprend au moins une couche d’argent, notamment une, deux ou trois, voire quatre couches d’argent. L’épaisseur physique de la couche d’argent ou le cas échéant la somme des épaisseurs des couches d’argent est de préférence comprise entre 2 et 40 nm, notamment entre 3 et 20 nm. Selon un autre mode de réalisation préféré, l’empilement de couches minces comprend au moins une couche d’oxyde d’indium et d’étain. Son épaisseur physique est de préférence comprise entre 30 et 200 nm, notamment entre 40 et 150 nm. Afin de protéger la ou chaque couche mince électroconductrice (qu’elle soit métallique ou à base d’oxyde transparent conducteur), chacune de ces couches est de préférence encadrée par au moins deux couches diélectriques. Les couches diélectriques sont de préférence à base d’oxyde, de nitrure et/ou d’oxynitrure d’au moins un élément choisi parmi le silicium, l’aluminium, le titane, le zinc, le zirconium, l’étain. Au moins une partie de l’empilement de couches minces peut être déposée par diverses techniques connues, par exemple par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), ou par pulvérisation cathodique, notamment assistée par champ magnétique (procédé magnétron). L’empilement de couches minces est de préférence déposé par pulvérisation cathodique, notamment assistée par champ magnétique. Dans ce procédé, un plasma est créé sous un vide poussé au voisinage d’une cible comprenant les éléments chimiques à déposer. Les espèces actives du plasma, en bombardant la cible, arrachent lesdits éléments, qui se déposent sur la feuille de verre en formant la couche mince désirée. Ce procédé est dit « réactif » lorsque la couche est constituée d’un matériau résultant d’une réaction chimique entre les éléments arrachés de la cible et le gaz contenu dans le plasma. L’avantage majeur de ce procédé réside dans la possibilité de déposer sur une même ligne un empilement très complexe de couches en faisant successivement défiler la feuille de verre sous différentes cibles, ce généralement dans un seul et même dispositif. L’empilement est de préférence revêtu par la couche dissolvante lavable sur 1 à 25%, notamment 2 à 15%, voire 3 à 10% de sa surface. De préférence, la zone de connexion comprend deux bandes disjointes disposées à proximité de deux bords latéraux de la feuille de verre opposés l’un à l’autre. La couche dissolvante lavable est de préférence déposée à partir d’une composition fluide, notamment liquide ou pâteuse. La couche dissolvante lavable est de préférence déposée par sérigraphie. Pour ce faire, on dispose sur la feuille de verre un écran de sérigraphie, lequel comprend des mailles dont certaines sont obturées, puis on dépose la composition fluide sur l’écran, puis on applique une racle afin de forcer la composition fluide à traverser l’écran dans les zones où les mailles de l’écran ne sont pas obturées, de manière à former une couche dissolvante lavable. Alternativement, la couche dissolvante lavable peut être déposée par impression numérique, notamment par jet d’encre. L’épaisseur de la couche dissolvante lavable est de préférence comprise entre 5 et 50 µm, notamment entre 10 et 40 µm, voire entre 15 et 30 µm. L’étape de dépôt de la couche dissolvante lavable est de préférence immédiatement suivie d’une étape de séchage, destinée à éliminer au moins une partie du solvant contenu dans la composition fluide. Un tel séchage est typiquement réalisé à une température comprise entre 120 et 180°C. La couche dissolvante lavable est de préférence une couche minérale comprenant au moins un phosphate. Le phosphate est notamment un phosphate alcalin, de préférence un phosphate de sodium. Par le terme « phosphate », on entend également les hydrogénophosphates et les dihydrogénophosphates. Le terme générique phosphate de sodium couvre donc aussi l’hydrogénophosphate de sodium Na 2 HPO 4 , le dihydrogénophosphate de sodium NaH 2 PO 4 , et le phosphate trisodique Na 3 PO 4 , ainsi que les mélanges de ces composés. La composition fluide comprend de préférence un solvant, notamment organique, et une résine. Les quantités de solvant et de résine permettent de réguler la viscosité de la composition, et sont à adapter en fonction du procédé de dépôt utilisé. L’étape de traitement thermique est de préférence mise en œuvre à une température comprise entre 150 et 700°C, notamment entre 550 et 700°C. Un tel traitement permet d’éliminer le médium organique, ou de manière générale tout composant organique éventuellement présent dans la couche dissolvante lavable. Lors du traitement thermique, l’empilement de couches minces est dissout par la couche dissolvante lavable. La dissolution de l’empilement peut s’observer par microscopie électronique. Le traitement thermique est de préférence un traitement de trempe thermique et/ou de bombage de la feuille de verre. L’étape d’élimination de la couche dissolvante lavable permet d’éliminer cette dernière, notamment grâce à un lavage. Le lavage est de préférence mis en œuvre par projection d’eau sous pression ou au moyen d’une machine à laver munie de brosses. Les brosses doivent être souples de manière à ne pas endommager l’empilement de couches minces. Après l’étape d’élimination, dans la zone de connexion, la surface du verre est donc nue, puisqu’elle n’est plus revêtue, ni par l’empilement de couches minces ni par la couche dissolvante lavable. De préférence, la ou chaque bande électroconductrice est une bande adhésive ou une peinture comprenant un liant organique. De tels matériaux peuvent être appliqués à froid sur la feuille de verre. La bande adhésive comprend de préférence un métal, notamment choisi parmi le cuivre, l’aluminium et l’acier. Alternativement, la bande adhésive peut être un textile (tissé ou non-tissé) comprenant des charges conductrices. L’adhésif employé est de préférence également électroconducteur. La peinture comprend un liant organique ainsi que des charges électroconductrices, notamment métalliques (argent, cuivre…) ou de graphite. Afin d’établir un bon contact électrique, la ou chaque bande électroconductrice doit être appliquée non seulement sur la zone de connexion (c’est-à-dire la zone de verre nu obtenue par démargeage) mais aussi sur une partie de l’empilement de couches minces adjacente à cette zone de connexion. Autrement dit, la bande électroconductrice doit recouvrir les zones d’interface entre la zone de connexion et l’empilement. C’est en effet dans cette zone d’interface que la bande électroconductrice va entrer en contact avec la ou les couche(s) mince(s) électroconductrice(s) de l’empilement. La ou chaque bande électroconductrice recouvre de préférence une surface comprise entre 101 et 120% de la surface de la zone de connexion. Le vitrage obtenu est de préférence un vitrage chauffant ou un vitrage anticondensation pour réfrigération commerciale ou véhicule de transport. Dans le cas d’un vitrage pour réfrigération commerciale, le vitrage est de préférence un vitrage multiple, notamment double ou triple, comprenant la feuille de verre décrite précédemment ainsi qu’au moins une feuille de verre supplémentaire, les feuilles de verre étant solidarisées au moyen d’un cadre intercalaire ménageant un espace rempli de gaz (air, argon, kypton…). Le vitrage est de préférence plan. Un tel vitrage peut être utilisé afin de réduire ou supprimer la condensation (buée ou givre) dans le cas de réfrigérateurs (froid positif) ou de congélateurs (froid négatif) commerciaux. Dans un tel vitrage multiple, l’empilement est de préférence situé en face 2 du vitrage, c’est-à-dire sur la face de la feuille de verre extérieure qui est tournée vers l’espace intercalaire. Des empilements bas-émissifs peuvent en outre être disposés en face 3 dans le cas d’un vitrage double, et en faces 3 et/ou 5 dans le cas d’un vitrage triple. Dans le cas d’un vitrage pour véhicule, notamment de véhicule automobile, le vitrage est de préférence un vitrage feuilleté, notamment un pare-brise, comprenant la feuille de verre précédemment décrite ainsi qu’une feuille de verre supplémentaire, les feuilles de verre étant solidarisées par feuilletage au moyen d’un intercalaire polymérique, notamment en polyvinylbutyral. Un tel vitrage peut être utilisé afin de réduire ou supprimer la condensation (buée ou givre). Les figures qui suivent illustre de manière schématique un mode de réalisation de l’invention. Les différents éléments ne sont bien entendu pas représentés à l’échelle. En particulier, l’épaisseur de l’empilement est très exagérée, de manière à permettre sa visualisation. FIG. 1 représente une feuille de verre 1 revêtue sur sa surface d’un empilement de couches minces électroconducteur 2. Dans une zone de connexion, une couche dissolvante lavable 4 a été déposée sur l’empilement 2. La zone de connexion comprend ici deux bandes Z 1 et Z 2 situées près de deux bords opposés de la feuille de verre. FIG. 2 représente la feuille de verre 1 après traitement thermique ayant conduit à la dissolution de l’empilement 2 dans la zone de connexion Z 1 , Z 2 , puis élimination de la couche dissolvante lavable. Dans la zone de connexion Z 1 , Z 2 , le verre est nu. FIG. 3 représente la feuille de verre 1 après application d’une bande électroconductrice 6 sur chaque zone de connexion Z 1 et Z 2 . Comme indiqué sur la figure, la bande 6 est plus large que la zone de connexion, de sorte qu’elle recouvre également les parties de l’empilement 2 qui sont adjacentes aux zones de connexion Z 1 et Z 2 . Dans un exemple de réalisation, une feuille de verre clair silico-sodo-calcique de 4 mm d’épaisseur a été revêtue par pulvérisation cathodique d’un empilement de couches minces comprenant une couche d’argent (7 nm d’épaisseur), entourée par des couches de nitrure de silicium ainsi que par des bloqueurs en NiCr, l’ensemble étant surmonté d’une couche mince d’oxyde de titane. Une couche dissolvante lavable à base de phosphate de sodium (Vibrantz, TDF9283) a ensuite été déposée par sérigraphie sur l’empilement de manière à créer deux bandes de 5 mm de largeur et 55 mm de longueur, comme représenté en FIG. 1 . Après séchage (160°C pendant 180 secondes), la feuille de verre a été traitée thermiquement pendant 180 secondes dans un four chauffé à 710°C. Un lavage à l’eau a permis d’éliminer la couche dissolvante lavable et d’obtenir un verre nu dans la zone de connexion, comme représenté en FIG. 2 . Deux bandes adhésives conductrices en cuivre ont ensuite été déposées comme représenté en FIG. 3 . Une résistance d’environ 350 à 400 Ω a été mesurée. Par comparaison, une résistance infinie a été mesurée en appliquant les bandes adhésives directement sur l’empilement. Procédé d’obtention d’un vitrage, comprenant : - la fourniture d’une feuille de verre (1) revêtue sur une de ses faces d’un empilement de couches minces électroconducteur (2), puis - une étape de dépôt, sur une partie dudit empilement de couches minces (2), dans une zone dite zone de connexion (Z 1 , Z 2 ), d’une couche dissolvante lavable (4), puis - une étape de traitement thermique, à l’issue duquel l’empilement de couches minces (2) situé sous la couche dissolvante lavable (4) est dissout par ladite couche dissolvante lavable (4), puis - une étape d’élimination de la couche dissolvante lavable (4), puis - une étape d’application, sur ladite zone de connexion (Z 1 , Z 2 ) ainsi que sur une partie de l’empilement de couches minces (2) adjacente à la zone de connexion (Z 1 , Z 2 ), d’au moins une bande électroconductrice (6). Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’empilement de couches minces (2) comprend au moins une couche électroconductrice, en particulier choisie parmi les couches métalliques, notamment en argent ou en niobium, et les couches d’un oxyde transparent conducteur, notamment choisi parmi l’oxyde d’indium et d’étain, les oxydes d’étain dopés et les oxydes de zinc dopés. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couche dissolvante lavable (4) est une couche minérale comprenant au moins un phosphate, notamment un phosphate alcalin. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couche dissolvante lavable (4) est déposée par sérigraphie ou par impression numérique. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur de la couche dissolvante lavable (4) est comprise entre 5 et 50 µm, notamment entre 10 et 40 µm. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la zone de connexion (Z 1 , Z 2 ) comprend deux bandes disjointes disposées à proximité de deux bords latéraux de la feuille de verre opposés l’un à l’autre. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque bande électroconductrice (6) est une bande adhésive ou une peinture comprenant un liant organique. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la bande adhésive (6) comprend un métal, notamment choisi parmi le cuivre, l’aluminium et l’acier. Vitrage obtenu par le procédé de l’une des revendications précédentes, comprenant une feuille de verre (1) revêtue sur une de ses faces, à l’exception d’une zone dite zone de connexion (Z 1 , Z 2 ), d’un empilement de couches minces électroconducteur (2), une bande électroconductrice (6) étant appliquée sur ladite zone de connexion (Z 1 , Z 2 ) ainsi que sur une partie de l’empilement de couches minces (2) adjacente à la zone de connexion (Z 1 , Z 2 ). Vitrage selon la revendication précédente, qui est un vitrage chauffant ou un vitrage anticondensation pour réfrigération commerciale ou véhicule de transport.