FR3124114A1

FR3124114A1 - Vitrage comprenant un revetement fonctionnel et un element absorbant d’ajustement colorimetrique

Info

Publication number: FR3124114A1
Application number: FR2106501A
Authority: FR
Inventors: Romain HIVET; Xavier CAILLET
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2022-12-23
Also published as: EP4355705A1; CO2023017198A2; CA3220768A1; WO2022263785A1; BR112023025006A2

Abstract

L’invention concerne un matériau comprenant un ou plusieurs substrats transparents comprenant deux faces principales dont une des faces d’un des substrats est revêtue d’un revêtement fonctionnel pouvant agir sur le rayonnement solaire, le matériau comportant une couche absorbante d’ajustement colorimétrique dont le pic d’absorption moyen est centré entre 500 et 555 nm et dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 50 nm. Le but de l'invention est de mettre au point un vitrage antisolaire, présentant un aspect esthétique amélioré sans trop impacter les performances thermiques. L’esthétique recherchée est en particulier, d’éviter la coloration verdâtre en transmission, voire une coloration la plus neutre possible. [Fig. 1]

Description

VITRAGE COMPRENANT UN REVETEMENT FONCTIONNEL ET UN ELEMENT ABSORBANT D’AJUSTEMENT COLORIMETRIQUE

L’invention concerne un matériau comprenant un substrat transparent revêtu d’un revêtement fonctionnel pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge. L'invention concerne également les vitrages comprenant ces matériaux ainsi que l'utilisation de tels matériaux pour fabriquer des vitrages d'isolation thermique et/ou de protection solaire.

Dans la suite de la description, le terme « fonctionnel » qualifiant « revêtement fonctionnel » signifie « pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge ».

Ces vitrages peuvent être destinés aussi bien à équiper les bâtiments que les véhicules, en vue notamment de diminuer l’effort de climatisation et/ou d’empêcher une surchauffe excessive, vitrages dits « de contrôle solaire »

Selon les climats des pays où sont installés ces vitrages, notamment, selon les niveaux d’ensoleillement, les performances en termes de transmission lumineuse et de facteur solaire recherchées peuvent varier. Par conséquent, différentes gammes de vitrage caractérisées par leur niveau de transmission lumineuse sont développées.

Par exemple, dans les pays où les niveaux d’ensoleillement sont élevés, il existe une demande forte de vitrages présentant une transmission lumineuse de l’ordre de 40 % et des valeurs de facteur solaire suffisamment basses. Dans les pays où les niveaux d’ensoleillement sont moins élevés, une transmission lumineuse plus élevée est recherchée.

La sélectivité « S » permet d’évaluer la performance de ces vitrages. Elle correspond au rapport de la transmission lumineuse TL_visdans le visible du vitrage sur le facteur solaire FS du vitrage (S = TL_vis/ FS). Le facteur solaire « FS ou g » correspond au rapport en % entre l'énergie totale entrant dans le local à travers le vitrage et l'énergie solaire incidente.

L’obtention d’une sélectivité élevée ne doit pas se faire au détriment de l’aspect esthétique et en particulier de la couleur. En général, on cherche à obtenir une esthétique la plus neutre possibleen réflexion extérieure, intérieureet en transmission.

L'approche traditionnelle pour obtenir à la fois une sélectivité élevée et une excellente neutralité en couleur consiste à développer des revêtements fonctionnels de plus en plus sophistiqués.

Des vitrages sélectifs connus comprennent des substrats transparents revêtus d'un revêtement fonctionnel comprenant un empilement de plusieurs couches fonctionnelles métalliques, chacune disposée entre deux revêtements diélectriques. De tels vitrages permettent d’améliorer la protection solaire tout en conservant une transmission lumineuse élevée. Ces revêtements fonctionnels sont généralement obtenus par une succession de dépôts effectués par pulvérisation cathodique éventuellement assistée par champ magnétique.

De manière conventionnelle, les faces d'un vitrage sont désignées à partir de l'extérieur du bâtiment et en numérotant les faces des substrats de l'extérieur vers l'intérieur de l'habitacle ou du local qu'il équipe. Cela signifie que la lumière solaire incidente traverse les faces dans l’ordre croissant de leur numéro.

Les vitrages sélectifs connus sont en général des doubles vitrages comprenant le revêtement fonctionnel situé en face 2, c’est-à-dire sur le substrat le plus à l’extérieur du bâtiment, sur sa face tournée vers la lame de gaz intercalaire.

L’adaptation de la colorimétrie de ces vitrages est obtenue en jouant sur la nature, les épaisseurs des couches ou revêtements constituant les revêtements fonctionnels.

L’invention concerne spécifiquement des vitrages hautement sélectifs comprenant des revêtements fonctionnels complexes à base d’argent.

En effet, les revêtements fonctionnels à base d’argent sont en général plus performants en terme de sélectivité par rapport aux autres revêtements fonctionnels réfléchissant les infrarouges connus telles que les revêtements comprenant des couches à base d’oxyde conducteur.

En revanche, ces revêtements fonctionnels à base d’argent sont qualifiés de complexe de par le nombre de couche les constituant, de par la nature des matériaux constituant ces couches et de par l’ajustement de l’épaisseur de ces couches.

Il existe des revêtements antisolaires comportant 1, 2 ou 3 couches d’argent. Les sélectivités atteintes par ces vitrages sont respectivement de 1,2, 1,8 et 2,2. Des empilements tri-couches d’argent sont par exemple décrit dans le document WO2019/015917. Les vitrages qui comportent ces empilements sont généralement légèrement verdâtres en transmission.

Une manière d’augmenter la sélectivité pourrait être d’augmenter encore le nombre de couches réfléchissantes dans l’IR. Cependant, la multiplication des couches d’agent affecte le spectre en transmission des vitrages, qui prennent une teinte verte.

La complexité des revêtements fonctionnels rend difficile l’obtention conjointe de bonnes performances thermiques et d’un aspect esthétique particulier, par exemple une excellente neutralité en couleur.

Enfin, la complexité de ces revêtements fonctionnels rend également difficile le maintien d’une qualité constante de production pour un revêtement fonctionnel donné. En effet, en multipliant le nombre de couches et de matériaux constituant ces revêtements fonctionnels, il est de plus en plus difficile d’adapter les réglages des conditions de dépôt afin d’obtenir des revêtements fonctionnels de couleur identique provenant de deux lots produits sur le même site de production ou de deux lots produits sur deux sites de production différents.

Le document WO 2006/043026 décrit un vitrage de contrôle solaire à très basse transmission lumineuse, en particulier feuilleté comportant un revêtement de contrôle solaire («low E») sur une face et une couche absorbante qui absorbe les radiations de longueur d’onde supérieure à 400 nm sur une autre face. Les couches absorbantes décrites sont à base de Ti ou NiCrN & TiN. Il est précisé que l’absorption dans le visible et l’IR est substantiellement constante sur l’ensemble du spectre de 400 nm à 100 µm. Les TL obtenues sont de 14 et 15%, ce qui limite les applications de ces vitrages à des « privacy glazing ». L’efficacité énergétique est assez faible, ces vitrages sont peu sélectifs.

On connait par le document W0 2018/197821 des vitrages colorés composés d’un substrat en verre clair sur lequel est déposé un revêtement coloré dont les caractéristiques colorimétriques sont facilement ajustables et modifiables. Le revêtement comporte des nanoparticules métalliques dans une matrice inorganique d’un oxyde, par exemple TiOx:Ag. Dans les différents exemples décrits, les revêtements colorés présentent respectivement un pic d’absorption plasmonique à 550 nm, 480 nm, 520 nm, et 610 nm (Exemples A à D) et 490, 440 et 420 nm (exemples E à G). Pour les exemples A à D, on peut voir sur la que les largeurs à mi-hauteur sont respectivement de 567, 138, 180 et 194 nm. Le but recherché n’était pas l’efficacité énergétique mais de fournir des vitrages colorés.

Le but de l'invention est donc de mettre au point un vitrage antisolaire, en particulier dont la transmission est comprise entre 30 et 80%, présentant un aspect esthétique amélioré sans trop impacter les performances thermiques. L’esthétique recherchée est en particulier, d’éviter la coloration verdâtre en transmission, voire une coloration la plus neutre possible.

Le demandeur a développé une nouvelle solution permettant d’adapter la colorimétrie des vitrages comprenant des revêtements fonctionnels sans modifier l’empilement complexe de ces revêtements fonctionnels.

La solution proposée consiste à ajouter un élément absorbant d’ajustement colorimétrique particulier qui absorbe le rayonnement solaire dans une partie très limitée du spectre du visible. En particulier, l’élément absorbant est une couche absorbante qui présente un profil d’absorption avec une pic centré entre 505 et 555nm, en particulier entre 520 et 530 nm.

Les inventeurs ont découvert que l’ajout d’une couche absorbante dont le pic est particulièrement fin permet de maintenir des performances thermiques, en particulier la sélectivité reste élevée si le pic d’absorption de l’élément absorbant présente une largeur à mi-hauteur inférieure à 50 nm de préférence inférieure à 40 nm.

La couche absorbante peut être une couche déposée sur une des faces du vitrage, de préférence par voie liquide ; ou peut être constituée par un des substrats ou par au moins une feuille d’intercalaire. La couche absorbante présente sensiblement la même surface que celle du revêtement fonctionnel.

L’invention concerne un matériau comprenant un ou plusieurs substrats transparents, chaque substrat comprenant deux faces principales
- une des faces d’un des substrats étant revêtue d’un revêtement fonctionnel pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge, ce revêtement comprenant au moins une couche fonctionnelle métallique,
- caractérisé en ce qu’il comporte une couche absorbante d’ajustement colorimétrique dont le pic d’absorption moyen est centré entre 500 et 555 nm, de préférence centré entre 510 et 540 nm et dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 50 nm, de préférence inférieure à 40 nm.

Pour calculer la position effective du pic d’absorption moyen, même si le pic n’est pas tout à fait régulier, on ne considère pas la longueur d’onde à la valeur maximum d’absorption mais la valeur centrale de la longueur d’onde à mi-hauteur du pic.

En particulier, la couche absorbante comporte un pigment organique, par exemple de type éosine.

En particulier, le matériau selon l’invention équipant un bâtiment ou habitacle, comprend au moins deux substrats transparents, les faces de chaque substrat étant numérotées de l’extérieur vers l’intérieur du bâtiment ou habitacle, le revêtement fonctionnel étant disposé en face intérieure du substrat le plus extérieur (face 2).

Dans le cas d’un vitrage feuilleté, le matériau comprend en outre un intercalaire de feuilletage, dans ce cas, la couche absorbante peut être constituée par l’intercalaire de feuilletage qui comporte un pigment organique (intercalaire teinté).

Toutefois, la couche absorbante peut également être constituée par l’un des substrats (verre coloré).

Avantageusement, la couche absorbante est constituée par une couche déposée sur l’une des faces d’un des substrats. La couche est déposée par toute technique connue de dépôt de couches, en particulier par voie humide.

Le revêtement fonctionnel pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge comprend une ou plusieurs couches fonctionnelles métalliques, généralement à base d’argent, chacune disposée entre deux revêtements diélectriques.

Le revêtement fonctionnel peut notamment comprendre une, deux, trois ou quatre couches fonctionnelles métalliques.

Le revêtement fonctionnel est généralement déposé par pulvérisation cathodique assistée par un champ magnétique (procédé magnétron).

Le matériau selon l’invention pourrait également comprendre plusieurs couches d’ajustement colorimétrique.

L’invention a l’avantage de découpler l’obtention des performances énergétiques (sélectivité, etc.), en grande partie assurée par le revêtement fonctionnel, et l’obtention de l’aspect esthétique, assurée par la couche absorbante d’ajustement colorimétrique. La couche absorbante d’ajustement colorimétrique influe sur les performances énergétiques mais dans une moindre mesure.

Enfin, la solution de l’invention présente pour avantage supplémentaire, en partant d’un seul et même revêtement fonctionnel de transmission lumineuse élevée, d’obtenir tout une gamme de vitrage de transmission lumineuse plus faible et/ou de couleur variée. Il n’est plus nécessaire de développer pour chaque gamme de transmission lumineuse un revêtement fonctionnel complexe présentant à la fois les performances énergétiques et les propriétés colorimétriques. Il suffit en partant du même revêtement fonctionnel complexe, de sélectionner la couche absorbante d’ajustement colorimétrique de structure moins complexe permettant d’obtenir les couleurs voulues.

Le matériau selon l’invention peut être sous forme de vitrage monolithique, feuilleté et/ou multiple, en particulier double vitrage ou triple vitrage, ou de double vitrage avec verre extérieur feuilleté.

Un vitrage monolithique comprend un matériau comprenant un substrat transparent. La face 1 est à l'extérieur du bâtiment et constitue donc la paroi extérieure du vitrage, la face 2 est à l'intérieur du bâtiment et constitue donc la paroi intérieure du vitrage.

Un vitrage multiple comprend au moins deux substrats séparés par au moins une lame de gaz intercalaire. Le vitrage réalise une séparation entre un espace extérieur et un espace intérieur.

Un double vitrage, par exemple, comporte 4 faces, la face 1 est à l'extérieur du bâtiment et constitue donc la paroi extérieure du vitrage, la face 4 est à l'intérieur du bâtiment et constitue donc la paroi intérieure du vitrage, les faces 2 et 3 étant à l'intérieur du double vitrage.

Un vitrage feuilleté comprend au moins deux substrats séparés par au moins un intercalaire de feuilletage. Un vitrage feuilleté comporte donc au moins une structure de type matériau / intercalaire de feuilletage / substrat additionnel. Dans le cas d’un vitrage feuilleté, on numérote toutes les faces des matériaux et substrats additionnels et on ne numérote pas les faces des intercalaires de feuilletage. La face 1 est à l'extérieur du bâtiment et constitue donc la paroi extérieure du vitrage, la face 4 est à l'intérieur du bâtiment et constitue donc la paroi intérieure du vitrage, les faces 2 et 3 étant au contact de l’intercalaire de feuilletage.

Un vitrage feuilleté et multiple comprend au moins trois substrats, au moins une lame de gaz intercalaire, et au moins un intercalaire de feuilletage.

Toutes les caractéristiques lumineuses décrites sont obtenues selon les principes et méthodes de la norme européenne EN 410 se rapportant à la détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages utilisés dans le verre pour la construction.

De manière conventionnelle, les indices de réfraction sont mesurés à une longueur d’onde de 550 nm.

Les caractéristiques lumineuses sont mesurées selon l’illuminant D65 à 2° perpendiculairement au matériau monté dans un double vitrage (sauf indications contraires) :
- TL correspond à la transmission lumineuse dans le visible en %,
- Rext correspond à la réflexion lumineuse extérieure dans le visible en %, observateur côté espace extérieur,
- Rint correspond à la réflexion lumineuse intérieure dans le visible en %, observateur coté espace intérieur,
- a*T et b*T correspondent aux couleurs en transmission a* et b* dans le système L*a*b*,
- a*Rext et b*Rext correspondent aux couleurs en réflexion a* et b* dans le système L*a*b*, observateur côté espace extérieur,
- a*Rint et b*Rint correspondent aux couleurs en réflexion a* et b* dans le système L*a*b*, observateur côté espace intérieur.

Sauf indication contraire, les propriétés colorimétriques telles les valeurs L*, a* et b* et toutes les valeurs et gammes de valeurs des caractéristiques optiques et thermiques telles que la sélectivité, la réflexion lumineuse extérieure ou intérieure, la transmission lumineuse et sont calculées avec :
- des matériaux comprenant un substrat revêtu d’un revêtement fonctionnel montés dans un double vitrage,
- le double vitrage a une configuration : 6-16(Ar-90%)-4, c’est-à-dire une configuration constituée d’un matériau comprenant un substrat de type verre sodo-calcique ordinaire de 4 mm et d’un autre substrat de verre de type verre sodo-calcique de 4 mm, les deux substrats sont séparés par une lame de gaz intercalaire à 90 % d’argon et 10 % d’air d’une épaisseur de 16 mm,
- le revêtement fonctionnel est de préférence positionné en face 2.

Un objectif de l’invention peut être d’obtenir une esthétique exceptionnellement neutre en réflexion extérieure, intérieure et en transmission. De préférence, on privilégie la neutralité en transmission. Selon l’invention des teintes neutres en réflexion extérieure, en réflexion intérieure ou en transmission sont définies par :
- des valeurs de a* comprise, par ordre de préférence croissant, entre -5 et +5, entre -4 et +4, entre -3 et +3, entre -2 et +2, entre -1 et +1.
- des valeurs de b* comprise, par ordre de préférence croissant, entre -5 et +5, entre -4 et +4, entre -3 et +3, entre -2 et +2, entre -1 et +1.

Les vitrages selon l’invention sont montés sur un bâtiment ou un véhicule.

L’invention concerne donc également un vitrage monté sur un véhicule ou sur un bâtiment.

Dans une configuration de double vitrage, la présente invention permet d’obtenir une sélectivité S très élevée notamment supérieure à 1,7 voire supérieure à 1,9, un facteur solaire (FS), inférieur à 30 %, voire inférieur à 28%, des couleurs neutres en transmission et en réflexion extérieure et intérieure.

L’invention concerne également l’utilisation d’un vitrage selon l’invention en tant que vitrage de contrôle solaire pour le bâtiment ou les véhicules.

Les caractéristiques préférées qui figurent dans la suite de la description sont applicables aussi bien au matériau et au vitrage selon l’invention que, le cas échéant, à l’utilisation, au bâtiment ou au véhicule selon l’invention.

Dans la présente description, sauf autre indication, l’expression « à base de », utilisée pour qualifier un matériau ou une couche quant à ce qu’il ou elle contient, signifie que la fraction massique du constituant qu’il ou elle comprend est d’au moins 50%, en particulier au moins 70%, de préférence au moins 90%.

Sauf mention contraire, les épaisseurs évoquées dans le présent document sans autres précisions sont des épaisseurs physiques, réelles ou géométriques dénommées Ep et sont exprimées en nanomètres (et non pas des épaisseurs optiques

Selon l’invention :
- la réflexion lumineuse correspond à la réflexion du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre,
- la transmission lumineuse correspond à la transmission du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre,
- l’absorption lumineuse correspond à l’absorption du rayonnement solaire dans la partie visible du spectre.

Pour obtenir un vitrage appartenant à une certaine gamme de transmission lumineuse, on choisit un revêtement fonctionnel appartenant à une gamme de transmission lumineuse plus élevée auquel on adjoint la couche absorbante d’ajustement colorimétrique.

Les substrats transparents selon l’invention sont de préférence en un matériau rigide minéral, comme en verre, ou organiques à base de polymères (ou en polymère).

Le substrat est de préférence une feuille de verre

Le substrat est de préférence transparent, incolore (il s’agit alors d’un verre clair ou extra-clair). Le verre est de préférence de type silico-sodo-calcique, mais il peut également être en verre de type borosilicate ou alumino-borosilicate.

Selon un mode de réalisation préféré, le substrat est en verre, notamment silico-sodo-calcique ou en matière organique polymérique.

Le substrat peut être plan ou bombé, voire flexible.

Le matériau, peut subir un traitement thermique à température élevée tel qu’un recuit, par exemple par un recuit flash tel qu’un recuit laser ou flammage, une trempe et/ou un bombage.

Selon des modes de réalisation avantageux, le vitrage de l’invention sous forme d’un double vitrage comprenant le revêtement fonctionnel positionné en face 2 permet d’atteindre notamment les performances suivantes :
- un facteur solaire g inférieur ou égal à 35%, de préférence inférieur 30 %, de préférence inférieur ou égal à 29 % et/ou
- une transmission lumineuse comprise entre 25 et 80 %, de préférence comprise entre 40 % et 70 %,
- une sélectivité élevée, d'au moins 1,7, et/ou
- des valeurs de a* et b* en réflexion extérieure comprise, par ordre de préférence croissant, entre -5 et +5, entre -4 et +4, entre -3 et +3, entre -2 et +2, entre -1 et +1, et/ou
- des valeurs de a* et b* en réflexion intérieure comprise, par ordre de préférence croissant, entre -5 et +5, entre -4 et +4, entre -3 et +3, entre -2 et +2, entre -1 et +1, et/ou
- des valeurs de a* et b* en transmission comprise, par ordre de préférence croissant, entre -5 et +5, entre -4 et +4, entre -3 et +3, entre -2 et +2, entre -1 et +1.

Les détails et caractéristiques avantageuses de l’invention ressortent des exemples non limitatifs suivants avec référence aux figures, dans lesquelles :

La montre le profil d’absorption (indices optiques n et k) de la couche contenant le pigment utilisé à l’exemple 1.

La montre le profil d’absorption (indice optiques n et k) de la couche absorbante utilisée à l’exemple 2.

La montre le profil d’absorption du pigment utilisé à l’exemple 3.

La montre le profil d’absorption (valeur d’absorbance) du pigment utilisé à l’exemple 4.

La montre le profil d’absorption (valeur d’absorbance) du pigment utilisé à l’exemple 5.

La montre le profil d’absorption (valeur d’absorbance) du pigment utilisé à l’exemple comparatif 4.

Exemples

Exemple comparatif 1

I. revêtement fonctionnel

Un revêtement fonctionnel simplifié (RF1) à trois couche d’Ag a été déposé grâce à un dispositif de pulvérisation cathodique assisté par champ magnétique (magnétron), sur un substrat en verre sodo-calcique clair d’une épaisseur de 6 mm. Il présente un empilement :

Verre / Si₃N₄/ Ag / Si₃N₄/ Ag / Si₃N₄/ Ag / Si₃N₄avec les épaisseurs de couche suivantes :

_{158 nm - 12nm - 75 nm - 21 nm - 77 nm – 13 nm – 155 nm}

II. Configuration du vitrage

Un double vitrage 6/16/4 a été réalisé avec le revêtement fonctionnel (RF1) ci-dessus en face 2, de telle sorte que l’on obtient :

verre de 6 mm/RF 1/ espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / verre de 4 mm.

Exemple 1

Le revêtement fonctionnel RF1 et la configuration de vitrage sont les mêmes que ceux de l’exemple comparatif 1 ci-dessus.

III. Eléments absorbants

Une couche absorbante (CA) comprenant un pigment est réalisée. Le profil d’absorption de la couche est représenté à la . Il présente un pic moyen centré à 515 nm et dont la largeur à mi-hauteur est de 27 nm.

L’épaisseur de la couche et la concentration du pigment doivent être adaptés en fonction de l’intensité de la coloration du revêtement fonctionnel à neutraliser. La couche absorbante est déposée en face 3 à l’aide des techniques traditionnelles en voie humide, de telle sorte que l’on obtient la structure :

verre de 6 mm/ RF1 / espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / CA/verre de 4 mm.

Exemple comparatif 2

I. revêtement fonctionnel

Le même revêtement fonctionnel (RF1) qu’à l’exemple comparatif 1 est utilisé.

II. Configuration du vitrage

Un double vitrage feuilleté est réalisé suivant la configuration 44.1/16/4 c’est à dire :

verre de 4 mm/ PVB/ verre de 4 mm/RF / espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / verre de 4 mm.

Exemple 2

I. revêtement fonctionnel

II. Configuration du vitrage

Un double vitrage feuilleté est réalisé suivant la même configuration qu’à l’exemple comparatif 2 mais en utilisant une feuille de PVB (« poly-vinyl butyral ») coloré :

verre de 4 mm/ PVB coloré / verre de 4 mm/RF / espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / verre de 4 mm.

III. Eléments absorbants

Un PVB coloré, d’une épaisseur de 0,38 mm, présentant un profil d’absorption tel que représenté à la a été utilisé. L’indice k présente un pic moyen centré à 525 nm et dont la largeur à mi-hauteur est de 37 nm.

I V . Performances « contrôle solaire » et colorimétrie

Le tableau 1 ci-dessous liste les principales caractéristiques optiques du double vitrage selon l’exemple 1 et selon l’exemple comparatif 1 ainsi que du double feuilleté selon l’exemple 2 et selon l’exemple comparatif 2.

	comparatif 1	Exemple 1 selon l’invention	Comparatif 2	Exemple 2 selon l’invention
TL (%)	60,00	57,28	59,45	54,55
a*T	-7,21	-2,60	-7,61	-0,10
b*T	3,05	1,40	3,38	0,07
Rext (%)	12,4	12,25	12,25	10,84
a*Rext	-0,84	-0,15	-1,49	5,50
b*Rext	-4,55	-4,81	-3,95	-6,88
Rint (%)	16,46	15,25	16,43	16,17
a*Rint	-1,52	3,73	-1,56	-0,66
b*Rint	0,33	-1,61	0,36	-0,03
g (%)	24,95	24,90	24,58	23,43
sélectivité	2.40	2.30	2,42	2,33

Avec l’exemple 1, on peut constater que l’ajout de la couche absorbante a permis de bien atténuer la couleur verte en transmission (a*T passe de -7,21 à -2,60), sans impacter significativement les autres couleurs, ni TL, ni la performance thermique. La sélectivité (S=TL/g) passe de 2,40 à 2,30.

Le ratio Δ a*T / Δ TL est de : 1,40.

Avec l’exemple 2, on peut constater que le remplacement du PVB classique par un PVB coloré particulier a permis de très bien atténuer la couleur verte en transmission (a*T passe de -7,61 à -0,10), sans impacter significativement les autres couleurs, ni la TL, ni la performance thermique. La sélectivité (S=TL/g) passe de 2,42 à 2,33.

Le ratio Δ a*T / Δ TL est de : 1,53.

Exemples 3, 4 et 5 selon l’invention

I. revêtement fonctionnel RF2

Un revêtement fonctionnel simplifié (RF2) à trois couche d’Ag a été déposé grâce à un dispositif de pulvérisation cathodique assisté par champ magnétique (magnétron), sur un substrat en verre sodo-calcique clair. De manière simplifiée, il présente un empilement :

Verre / Di1 / Ag / Di2/ Ag / Di3 / Ag / Di4avec une épaisseur totale des couche d’Ag de 40nm environ ; Di1 à 4 représentant des revêtements diélectriques pouvant contenir plusieurs couches.

II. Couches absorbantes

Différents colorants commercialisés par la société Yamada Chemical Co., Ltd, disponibles sous les références FDG ont été testés.

Ils sont incorporés dans une couche en silicium de même indice que le substrat en verre de manière à former une couche absorbante (CA) qui peut être déposée par une technique traditionnelledevoie humide.

L’épaisseur de la couche et la concentration du pigment seront adaptés en fonction de l’intensité de la coloration du revêtement fonctionnel à neutraliser.

L’exemple 3utilise le colorant FDG-002. La couche présente un profil d’absorption tel que représenté à la fig . 3. Le pic moyen d’absorption est centré à 514 nm. La largeur à mi-hauteur est de 42 nm.

L’exemple 4utilise le même colorant FDG-002 mais dont on a conservé uniquement le pic principal. Le profil d’absorption de la couche est représenté à la fig . 4. Le pic moyen d’absorption est centré à 522 nm. La largeur à mi-hauteur est de 29 nm

L’exemple 5utilise le colorant FDG-003. La couche présente un profil d’absorption tel que représenté à la fig . 5. Le pic moyen d’absorption est centré à 534 nm. La largeur à mi-hauteur est de 40 nm.

Exemple comparatif 3

I. revêtement fonctionnel RF2

Le même revêtement fonctionnel RF qu’aux exemples 3, 4 et 5 est utilisé.

II. couche absorbante

Pas de couche absorbante

Exemple comparatif 4

I. revêtement fonctionnel RF2

Le même revêtement fonctionnel RF qu’aux exemples 3, 4 et 5 est utilisé.

II. Couche absorbante

L’exemple comparatif 4 utilise le colorant FDG-001. Cette couche absorbante présente un profil d’absorption tel que représenté à la fig . 6. Le pic moyen d’absorption est centré à 485 nm. La largeur à mi-hauteur est de 63 nm.

III. Configurations du vitrage

Trois configurations différentes ont été testées pour chacun des exemples 3, 4 et 5 selon l’invention et pour les exemples comparatifs 3 et 4.

Configuration a :

Un double vitrage 6/16/4 a été réalisé avec le revêtement fonctionnel (RF2) ci-dessus en face 2 et une couche absorbante (CA) en face 3, de telle sorte que l’on obtient :

verre de 6 mm/ RF2 / espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / CA/verre de 4 mm.

Configuration b :

Un double vitrage feuilleté est réalisé suivant la configuration 44.1/16/4 avec le revêtement fonctionnel (FR2) en face 4 et la couche absorbante (CA) en face 2, de telle sorte que l’on obtient :

verre de 4 mm/CA / PVB / verre de 4 mm/RF2 / espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / verre de 4 mm.

Configuration c :

Un double vitrage feuilleté est réalisé suivant la configuration 44.1/16/4 avec le revêtement fonctionnel (FR2) en face 4 et la couche absorbante (CA) en face 5, de telle sorte que l’on obtient :

verre de 4 mm / PVB / verre de 4 mm/RF2 / espace de 16 mm rempli de 90 % d’argon et 10 % d’air / CA/ verre de 4 mm.

IV. Performances « contrôle solaire » et colorimétrie

Le tableau 2 ci-dessous liste les principales caractéristiques optiques des exemples 3, 4 et 5 et des exemples comparatifs 3 et 4, dans la configuration de vitrage a.

	Ex C3	Ex C4	Ex 3	Ex 4	Ex 5
S	2,14	2,13	2,06	2,06	2,06
g (%)	28,00	27,98	27,94	27,95	27,96
TL (%)	60,00	59,65	57,52	57,50	57,50
a*T	-5,54	-5,09	-0,79	-0,49	-1,61
b*T	4,51	5,17	3,19	2,41	2,40
Rext (%)	14,00	13,98	13,87	13,87	13,86
a*Rext	-3,40	-3,33	-2,75	-2,72	-2,85
b*Rext	-9,06	-9,00	-9,27	-9,36	-9,37
Rint (%)	17,01	16,84	15,91	15,90	15,89
a*Rint	-5,90	-5,45	-1,01	-0,72	-1,80
b*Rint	-6,04	-5,43	-7,51	-8,24	-8,27

Le tableau 3 ci-dessous liste les principales caractéristiques optiques des exemples 3, 4 et 5 et des exemples comparatifs 3 et 4, dans la configuration de vitrage b.

	Ex C3	Ex C4	Ex 3	Ex 4	Ex 5
S	2,19	2,20	2,17	2,16	2,15
g (%)	27,11	26,89	26,65	26,67	26,72
TL (%)	59,45	59,10	57,92	57,50	57,50
a*T	-5,97	-5,52	-3,04	-2,04	-2,90
b*T	4,86	5,52	4,04	3,23	3,21
Rext (%)	13,83	13,70	13,30	13,17	13,16
a*Rext	-3,90	-3,52	-1,23	-0,38	-1,12
b*Rext	-8,49	-7,97	-9,31	-9,99	-10,00
Rint (%)	16,98	16,96	16,89	16,87	16,87
a*Rint	-5,95	-5,89	-5,59	-5,48	-5,57
b*Rint	-6,02	-5,96	-6,13	-6,22	-6,22

Le tableau 4 ci-dessous liste les principales caractéristiques optiques des exemples 3, 4 et 5 et des exemples comparatifs 3 et 4, dans la configuration de vitrage c.

	Ex C3	Ex C4	Ex 3	Ex 4	Ex 5
S	2,19	2,18	2,12	2,12	2,12
g (%)	27,11	27,09	27,06	27,08	27,08
TL (%)	59,45	59,10	57,50	57,50	57,50
a*T	-5,97	-5,52	-2,24	-2,04	-2,90
b*T	4,86	5,52	3,82	3,23	3,21
Rext (%)	13,83	13,81	13,72	13,72	13,72
a*Rext	-3,90	-3,83	-3,38	-3,36	-3,47
b*Rext	-8,49	-8,43	-8,66	-8,72	-8,73
Rint (%)	16,98	16,81	16,10	16,10	16,09
a*Rint	-5,95	-5,50	-2,05	-1,85	-2,72
b*Rint	-6,02	-5,41	-7,20	-7,76	-7,78

Pour chacune des trois configurations, on peut tirer les conclusions suivantes.

Avec l’exemple 3, on peut constater que l’ajout de la couche absorbante a permis de bien atténuer la couleur verte en transmission (a*T passe de -5,97 à -2,24), sans impacter significativement les autres couleurs, ni TL, ni la performance thermique. La sélectivité (S=TL/g) passe de 2,19 à 2,12.

Le ratio Δ a*T / Δ TL est de : 1,9 et le ratio Δ a*T / Δ TL est de 0,5

Avec l’exemple 4, on peut constater que l’ajout de la couche absorbante a permis de bien atténuer la couleur verte en transmission (a*T passe de --5,97 à -2,04), sans impacter significativement les autres couleurs, ni la TL, ni la performance thermique. La sélectivité (S=TL/g) passe de 2,19 à 2,12.

Le ratio Δ a*T / Δ TL est de : 2,0 et le ratio Δ a*T / Δ TL est de 0,8.

Avec l’exemple 5, on peut constater que l’ajout de la couche absorbante a permis d’atténuer la couleur verte en transmission (a*T passe de --5,97 à -2,90), sans impacter significativement les autres couleurs, ni la TL, ni la performance thermique. La sélectivité (S=TL/g) passe de 2,19 à 2,12.

Le ratio Δ a*T / Δ TL est de : 1,6 et le ratio Δ a*T / Δ TL est de 0,8.

Avec l’exemple comparatif C4, où la couche ne présente pas le profil d’absorption selon l’invention, la couleur verte en transmission n’est pas atténuée significativement (a*T passe de -5,97 à -5,52). . Le ratio Δ a*T / Δ TL est de : 1,3, ce qui est insuffisant.

En variante, la couche absorbante de l’exemple 1 pourrait être déposée sur l’une quelconque des autres faces du double vitrage.

Dans le cas d’un vitrage feuilleté, la couche absorbante pourrait être en contact avec l’intercalaire de feuilletage, sans difficulté particulière.

L’invention peut s’appliquer à d’autres configurations (triple vitrage, etc..)

L’invention ne se restreint pas à l’usage de revêtement fonctionnels à haute T_L, ni aux revêtements fonctionnels avec trois couches d’argent.

Claims

Matériau comprenant au moins un substrat transparent, chaque substrat comprenant deux faces principales, une des faces d’un des substrats est revêtue d’un revêtement fonctionnel pouvant agir sur le rayonnement solaire et/ou le rayonnement infrarouge, ce revêtement comprenant au moins une couche fonctionnelle métallique, chacune disposée entre deux revêtements diélectriques, caractérisé en ce que le matériau comporte au moins une couche absorbante qui présente un pic d’absorption moyen:
- centré à une longueur d’onde comprise entre 500 et 555 nm, de préférence centré entre 510 et 540 nm ; et
- ayant une largeur à mi-hauteur inférieure à 50 nm, de préférence inférieure à 40 nm.
Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche absorbante comprend un pigment organique.
Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes équipant un bâtiment ou habitacle, le matériau comprenant au moins deux substrats transparents, les faces de chaque substrat étant numérotées de l’extérieur vers l’intérieur du bâtiment ou de l’habitacle, caractérisé en ce que le revêtement fonctionnel est disposé en face intérieure du substrat le plus extérieur (face 2).
Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins deux substrats transparents et un intercalaire de feuilletage, caractérisé en ce que la au moins une couche absorbante est constituée par l’intercalaire de feuilletage qui comporte un pigment organique.
Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une couche absorbante est constituée par un des au moins un substrat.
Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une couche absorbante est une couche déposée sur l’une des faces du au moins un substrat.
Matériau selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement fonctionnel comprend une ou plusieurs couches fonctionnelles à base d’argent, chacune disposée entre deux revêtements diélectriques.
Matériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat est en verre, notamment silico-sodo-calcique ou en matière organique polymérique.
Vitrage comprenant un matériau selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est sous forme de vitrage monolithique, feuilleté et/ou multiple.