EP0192009A2

Process for the preparation of a powder based on indium formiate for producing a thin layer on a substrate, especially on glass.

Abstract

The invention relates to a powder based on metallic compounds, for the formation of thin transparent and electrically conductive layers on a substrate, in particular made of glass. This powder contains indium formate powder, possibly combined with dibutyl tin oxide (DBTO) or dibutyl tin difluoride (DBTF) powder, in weight proportions of up to 30%.

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28 claims: 9 independent, 19 dependent

  1. 1
    Poudre à base de composés métalliques, pour la formation de couches minces transparentes et électroconductrices sur un substrat, notamment en verre, caractérisée en ce qu'elle contient du formiate d'indium en poudre.
  2. 2
    Poudre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le formiate d'indium est associé à un ou plusieurs autres composés, ayant des températures de décomposition du même ordre que celle du formiate d'indium.
  3. 3
    Poudre selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits autres composés sont constitués par de l'oxyde de dibutyl étain (DBTO) ou du difluorure de dibutyl étain (DBTF) en poudre, dans des proportions pondérales pouvant aller jusqu'à 30%.
  4. 4
    Poudre selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits autres composés sont constitués par des composés gazeux de l'étain, tel que SnCl 4 , ou des organostanniques gazeux, tels que BuSnCl 3 .
  5. 5
    Procédé de préparation du formiate d'indium, caractérisé en ce qu'il consiste à attaquer l'indium par un acide, puis à précipiter l'hydroxyde d'indium en faisant réagir sur le sel d'indium ainsi obtenu, de l'ammoniaque à une tenpérature voisine de l'ébullition, à laver à sécher le précipité et à faire réagir ce dernier avec l'acide formique.
  6. 6
    - Procédé de formation d'une couche mince, transparente et électroconductrice d'oxyde métallique sur un substrat, notamment un ruban de verre, caractérisé en ce qu'il consiste à projeter sur ledit substrat la poudre selon l'une des revendications 1 à 4, mise en suspension dans un gaz vecteur, la poudre se pyrolysant au contact du substrat en formant une couche mince d'oxyde métallique.
  7. 7
    Procédé de formation d'une couche mince, transparente et électroconductrice d'oxyde métallique sur un substrat, notamment un ruban de verre, caractérisé en ce qu'il consiste à dissoudre la poudre selon l'une des revendications 1 à 4 dans un solvant du type méthanol, et à distribuer la solution ainsi obtenue sur le substrat porté à haute température où elle se décompose en formant une couche mince d'oxyde métallique.
  8. 8
    Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la couche mince obtenue et soumise à un traitement thermique, en atmosphère réductrice ou au contraire oxydante suivant que l'on veut réduire ou au contraire oxyder la couche, augmenter le nombre des lacunes d'oxygène pour abaisser l'émissivité et la résistivité de la couche et donc améliorer ses propriétés de basse émissivité et de résistivité, ou au contraire, diminuer le nombre de lacunes d'oxygène pour élever l'émissivité et la résistivité de la couche et donc amoindrir les propriétés de basse émissivité qu'elle possédait préalablement.
  9. 9
    Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement thermique améliorant les propriétés de basse émissivité consiste en un maintien à température élevée au moins de l'ordre de 300°C sous atmosphère réductrice pendant un temps variant de quelques secondes à plusieurs heures, puis en un refroidissement sous atmosphère réductrice ou neutre jusqu'à une température ou les propriétés de la couche ne sont plus altérées au contact d'une atmosphère oxydante.
  10. 10
    Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le refroidissement sous atmosphère contrôlée réductrice ou neutre est pratiqué jusqu'à une température qui est au plus de 300°C.
  11. 11
    Procédé selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que l'atmosphère réductrice ou neutre de traitement de la couche est constituée par N 2 + X % H 2 ou X est supérieur ou égal à O et notamment de l'ordre de 10.
  12. 12
    Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement thermique consiste en un chauffage intense pendant un temps inférieur à la seconde.
  13. 13
    Procédé selon la revenendication 12, caractérisé en ce que pour obtenir le chauffage intense et bref de la couche à traiter en atmosphère contrôlée soit réductrice, soit oxydante, on soumet le substrat revêtu de la couche à traiter à l'action d'au moins une flamme réductrice ou au contraire oxydante, ladite flamme étant disposée du côté du revêtement.
  14. 14
    Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on fait défiler le substrat revêtu dans la flamme d'au moins un brûleur alimenté en gaz dont les caractéristiques réductrice ou oxydante sont contrôlées et adaptées à la nature réductrice ou oxydante souhaitée du traitement.
  15. 15
    Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le chauffage intense et bref de la couche à traiter en atmosphère réductrice ou au contraire oxydante est obtenu à l'aide d'au moins une torche à plasma microonde alimentée en gaz réducteur ou au contraire oxydant suivant l'effet désiré.
  16. 16
    Procédé selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le substrat est en verre et en ce qu'il est trempé ou feuilleté avant traitement.
  17. 17
    Procédé selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que plusieurs rangées de moyens de chauffage sont disposées de façon notamment à permettre une vitesse élevée de défilement du substrat.
  18. 18
    Procédé selon l'une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce qu'on modifie localement et/ou momentanément les conditions d'exposition de la couche au(x) bruleur(s) ou moyen(s) équivalent(s) de façon à obtenir une couche possédant des zones à propriétés différentes.
  19. 19
    Procédé selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que le traitement thermique est pratiqué sur la ligne de fabrication du verre immédiatement après la formation de la couche.
  20. 20
    Procédé selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que le traitement thermique est pratiqué sur une installation séparée de la ligne de fabrication du verre, notamment arche de recuisson annexe, ligne de trempe, ligne de bombage.
  21. 21
    Application du procédé selon les revendications précédentes à la fabrication de vitrages chauffants à couches avec des zones ayant des caractéristiques électriques différentes les unes des autres..
  22. 22
    Application du procédé selon les revendications 12 à 20 à la fabrication de vitrages trempés et revêtus d'une couche mince à base d'oxyde d'indium, et en général d'oxyde non stoechiométrique, ayant des caractéristiques d'émissivité et de résistivité de bonne qualité, c'est-à-dire inférieure à 0,15 pour l'émissivité et inférieure à 3.10- 4 ohm.cm pour la résistivité, le niveau de trempe étant tel qu'il autorise l'utilisation dudit vitrage en tant que vitrage de sécurité pour automobile.
  23. 23
    Application du procédé selon les revendications 1 à 20 à la fabrication de vitrages feuilletés revêtus d'une couche mince à base d'oxyde d'indium et en général d'oxyde non stoechiométrique, ayant des caractéristiques d'émissivité et de résistivité modifiées par rapport à celles de la couche initiale.
  24. 24
    Application du procédé selon les revendications 1 à 20, à la fabrication de substrats, en particulier en verre revêtus d'une couche miroir métallique.
  25. 25
    Application du procédé selon les revendications 1 à 20 à la recristallisation de couches minces initialement amorphes ou mal cristallisées.
  26. 26
    Procédé de traitement d'une couche mince métallique ou d'une couche mince d'oxyde métallique et en particulier à base d'oxyde non stoechiométrique tel que l'oxyde d'indium, déposée sur un substrat en vue de modifier ses propriétés électroniques et dans le cas particulier d'un oxyde non stoechiométrique en vue de lui conférer des propriétés d'émissivité et de résistivité ou de modifier les propriétés qu'elle possède déjà, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre le substrat revêtu de la couche à traiter à un chauffage intense, pendant un temps inférieur à la seconde, en atmosphère réductrice ou au contraire oxydante suivant que l'on veut réduire ou au contraire oxyder la couche, augmenter le nombre des lacunes d'oxygène pour abaisser l'émissivité et la résistivité de la couche et donc améliorer ses propriétés de basse émissivité et de résistivité, ou au contraire, diminuer le nombre de lacunes d'oxygène pour élever l'émissivité et la résistivité de la couche et donc amoindrir les propriétés de basse émissivité qu'elle possédait préalablement.
  27. 27
    Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que pour obtenir le chauffage intense et bref de la couche à traiter en atmosphére contrôlée soit réductrice, soit oxydante, on soumet le substrat revêtu de la couche à traiter à l'action d'au moins une flamme, telle la flamme d'un brûleur, réductrice ou au contraire oxydante, ladite flamre étant disposée du côté du revêtement.
  28. 28
    Application du procédé selon l'une des revendications 26 ou 27 à la fabrication de vitrages, éventuellement trempés ou feuilletés, revêtus d'une couche mince à base d'oxyde d'indium et en général d'oxyde non stoechiométrique, ayant des caractéristiques d'émissivité et de résistivité de bonne qualité, c'est-à-dire inférieure à 0,15 pour l'émissivité et inférieure à 3.10-4 ohms.cm pour la résistivité, dans au moins une zone, la ou les autres zones pouvant posséder des caractéristiques d'émissivité et de résistivité inférieures, le niveau de trenpe étant tel, dans la mesure où le vitrage est trempé, qu'il autorise l'utilisation en tant que vitrage de sécurité pour automobile.
Independent claims28