鸟类安全窗玻璃制造技术

采用一种包含至少一个基材的窗玻璃，其中在该基材上方以包含多个条纹的图案化布置沉积有UV反射涂层并且该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化10nm或更少的厚度，最小化或防止了鸟类与窗户或其它窗玻璃碰撞。与采用硬边缘形成的类似条纹布置相比，具有软边缘的这样的条纹布置是较不明显的，并且因而在美学上更令人愉悦，同时提供对鸟类碰撞的有效制止。该窗玻璃还可用作层叠窗玻璃或隔离窗玻璃单元的部分。还提供了制造该窗玻璃的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】鸟类安全窗玻璃专利技术背景本专利技术涉及用于最小化或防止鸟类与窗户或其它窗玻璃碰撞的窗玻璃。本专利技术还涉及制造这样的窗玻璃的方法。由撞击窗户导致的鸟类死亡代表了次于栖息地破坏的鸟类死亡率的最大威胁之一。由于玻璃的反射和透明特性，鸟类不会觉察到玻璃是阻挡体。鸟类不会意识到例如天空、其它建筑物、植物以及甚至开放的空间的反射是假的。由此，鸟类撞向玻璃。通常，玻璃是建筑物中的窗玻璃，例如窗户，但同样可以是玻璃阳台、玻璃门等。由于与建筑物上的玻璃碰撞，每年数百万的鸟类死亡。虽然鸣禽是最多遭受与玻璃碰撞风险的，但是已经报道了将近300个物种作为碰撞受害者，包括蜂鸟、啄木鸟、翠鸟、涉禽和猛禽。可能的是，除了用于建筑的玻璃的量的一般增长以外，随着使得能够建造具有全玻璃幕墙的建筑物的玻璃技术和制备的发展，这些数量还将增长。鸟击的减少可以以多种方式实现。普通方法包括产生视觉信号，该信号警示鸟类玻璃的存在。已知的技术包括釉料的使用(即在玻璃上设置陶瓷线或点)，纱网、网格或格栅的使用。然而，最近已经显示出，在玻璃上使用紫外线(UV)图案可有助于鸟类探测到玻璃的存在。许多鸟类家族是四色的，拥有四种类型的视锥细胞，每种视锥细胞具有特有的最大吸收峰。在一些鸟类家族中，对最短波长负责的视锥细胞的最大吸收峰延伸至UV范围，使得其对UV敏感。由此，许多鸟类能看见UV光谱，特别是在300至400nm范围内，该范围对于人类而言在很大程度上不可见。已知用于防止鸟类碰撞的UV反射的涂覆玻璃是注册商标Ornilux该玻璃具有UV图案化涂层，其对于鸟类是可见的，但对于人眼是基本上不可见的。然而，这样的窗玻璃的缺点在于其仅依赖于UV反射涂层，且据认为为了有效的鸟类制止，UV图案需要具有强反差。因此，在WO2014/188196A1中描述了鸟类安全窗玻璃，其中玻璃基材设置有减反射涂层，例如在PilkingtonOptiViewTM涂覆玻璃产品上发现的那种，并且通过穿过与玻璃基材接触的掩模沉积TiO2在其上方制备有条纹的TiO2涂层。反射性TiO2不仅提供增强的UV反射系数，而且还破坏了减反射涂层在条纹位置处的减反射效果。这提供了UV图案的双重增强。因此，鸟类容易看见尖锐边缘的对比条纹图案并且鸟类与玻璃碰撞的风险得到最小化。然而，使用TiO2条纹优先反射UV光的缺点是，它们也反射和吸收可见光辐射，尽管程度较小。图1示出了根据WO2014/188196A1的实施方案的窗玻璃1。该窗玻璃包括包含具有第一表面8和第二表面10的基材4。将减反射涂层12直接设置到第一表面8上并且将UV反射涂层14以包含多个条纹14的图案化布置设置在该减反射涂层12的顶部上。通过利用与基材接触的掩模的涂覆工艺形成条纹14，导致轮廓基本上为矩形的且具有尖锐边缘15的条纹14。这意味着尽管条纹是基本上透明的，但是它们可以被人类察觉到。专利技术概述本专利技术的目的是提供改进的窗玻璃，用于最小化或防止鸟类与窗户的碰撞，同时减少对窗玻璃上的图案的人类视觉感知的影响。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于最小化或防止鸟类与窗户或其它窗玻璃碰撞的窗玻璃，该窗玻璃包含至少一个基材,在该基材上方以包含多个条纹的图案化布置沉积有UV反射涂层，其中该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化10nm或更少、优选每1mm内变化6nm或更少、更优选每1mm内变化3nm或更少的厚度，并且甚至更优选地，该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化1.5nm或更少的厚度。在点n处，每mm宽度的厚度变化＝(在点n处的厚度减在点n-1处的厚度)/(在点n处的位置减在点n-1处的位置)。以这种方式，每个条纹设置有“软”，而不是“硬”或尖锐的边缘，使该图案化布置在近距离观察时不易被人察觉到，同时保持窗玻璃在最小化或防止鸟类碰撞上的有效性。本专利技术解决了在现有技术中未认识到的问题：对于许多鸟类物种而言鸟类与窗玻璃的碰撞与环境例如植物或天空在窗玻璃中的反射有关，且因此用于最小化鸟类碰撞的窗玻璃应根据与这样的反射有关的鸟类行为来进行优化。本专利技术人选择了有效性的测试方法，其包括植物的反射。根据本专利技术的另一个方面，存在一种制造用于最小化或防止鸟类与窗户或其它窗玻璃碰撞的窗玻璃的方法，该方法包括：提供至少一个具有表面的基材；提供与该基材的该表面间隔开的掩模，该掩模包含孔的图案化布置，该图案化布置包含多个条纹；和引导涂层材料穿过该掩模中的孔至该基材的该表面从而以图案化布置在该基材的该表面上沉积UV反射涂层，该图案化布置包含多个条纹。按照根据本专利技术的方法，该掩模可以与该基材间隔并相对于该涂层材料来源定位，使得该UV反射涂层限定了彼此不连接或接触的多个条纹；即条纹不是互连的。然而，该掩模还可以与该基材间隔并相对于该涂层材料来源定位，该UV反射涂层的厚度在条纹之间不下降到零；即条纹是互连的。只要在每个条纹处的最大涂层厚度和至少10nm的条纹之间的最小涂层厚度之间存在差别，这两种布置就都被认为限定了如本文所用的“多个条纹”。优选地，邻近该UV反射涂层设置该减反射涂层。优选地，邻近该基材设置该减反射涂层。优选地，平行于该基材的纵轴线布置条纹。优选地，条纹彼此等距离地间隔开。优选地，该图案化布置是规则图案。优选地，该图案化布置具有至少一条对称线。优选地，该对称线垂直于该窗玻璃的纵轴线。优选地，该图案化布置包含重复的图案。优选地，该UV反射涂层覆盖底下表面的至少20％。最优选地，这种涂层覆盖底下表面的至少25％。在优选的布置中，将多个在1cm至10cm范围内的宽度的宽UV反射条纹沉积在减反射涂层的顶部上，其中条纹宽度被定义为在一半最大值处的全宽度；即条纹宽度为从最大厚度点的一侧上的厚度已降至该最大厚度的一半的点到最大厚度点的另一侧上的厚度已降至该最大厚度的一半的点的宽度。条纹以在1cm至10cm范围内的间距间隔；也就是说，一个条纹的开始和相邻条纹的开始之间的间隔在1cm至10cm的范围内。有利的是，该布置提供了在整个可见光范围内的增强反差，但是在UV范围内具有优化的反差。因此，与图案化UV反射涂层结合的减反射涂层增强了在图案的一个区域中的鸟类可见UV反射光，同时最小化了在其它区域中的宽频带反射(包括鸟类可见的UV)，从而最大化了在鸟类视野中的表观反差。其效果是产生了对鸟类而言高度可见的图案，从而允许鸟类避免与装有这些涂层的玻璃的建筑物的致命碰撞。优选地，将该UV反射涂层沉积在该基材的朝向外部的表面上。这个表面通常称作该窗玻璃的“表面#1”。可以通过施加合适的薄膜干涉涂层－“减反射涂层”来减小玻璃的反射系数。对于宽光谱响应，这样的涂层一般落在如下3个类别内：1)多孔低指数材料例如多孔氧化硅的单层涂层－其赋予介于玻璃和空气之间的中间有效折光指数，由此减小了界面处的反射系数；2)三层中/高/低折光指数组合。这样的组合的实例是玻璃/46nmZnSnOx/93nmTiO2/75nmSiO2；和3)四层高/低/高/低折光指数组合，例如“PilkingtonOptiview”涂覆玻璃(名义上为玻璃/12nmSnOx/25nmSiO2/110nmSnOx/90nmSiO2)。认为所有这些类别对于本专利技术的目的为同样有效的，基于相同原则的其它变体也是一样。优选地，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于最小化或防止鸟类与窗户或其它窗玻璃碰撞的窗玻璃，该窗玻璃包含至少一个基材,在该基材上方以包含多个条纹的图案化布置沉积有UV反射涂层，其中该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化10nm或更少的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.11 US 62/173,9941.一种用于最小化或防止鸟类与窗户或其它窗玻璃碰撞的窗玻璃，该窗玻璃包含至少一个基材,在该基材上方以包含多个条纹的图案化布置沉积有UV反射涂层，其中该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化10nm或更少的厚度。2.如权利要求1所述的窗玻璃，其中条纹彼此等距离地间隔开。3.如权利要求1所述的窗玻璃，其还包含在该UV反射涂层和该基材之间的减反射涂层。4.如权利要求3所述的窗玻璃，其中设置了所述反射涂层的多个基本上2.5cm宽的UV反射条纹，每个所述条纹由基本上7.5cm的减反射涂层条纹分隔开。5.如权利要求3所述的窗玻璃，其中邻近该基材设置该减反射涂层。6.如权利要求1所述的窗玻璃，其中将该UV反射涂层沉积在该基材的朝向外部的表面上。7.如权利要求3所述的窗玻璃，其中将该UV反射涂层直接沉积在该减反射涂层上。8.如权利要求1所述的窗玻璃，其中该UV反射涂层包含具有在基本上10-50nm厚之间的几何厚度的二氧化钛。9.如权利要求3所述的窗玻璃，其中该减反射涂层包含SnOx和/或SiO2。10.如权利要求3所述的窗玻璃，其中该减反射涂层包含多个层，所述多个层包含：包含锡氧化物的第一层；包含硅氧化物的第二层；包含掺杂氟的锡氧化物的第三层；和包含硅氧化物的第四层。11.如权利要求1所述的窗玻璃，其中该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化6nm或更少的厚度。12.如权利要求1所述的窗玻璃，其中该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化3nm或更少的厚度。13.如权利要求1所述的窗玻璃，其中该多个条纹中的每个条纹具有在宽度上每1mm内变化1.5nm或更少的厚度。14.如权利要求1所述的窗玻璃，其中通过BUVAM1方法测量的每个条纹的最厚部分处的该UV反射涂层的UV强度在1至15的范围内。15.如权利要求1所述的窗玻璃，其中对于每个条纹而言的对比率大于2，优选在2和7之间，并且更优选在4和7之间。16.如权利要求1所述的窗玻璃，其中该UV反射涂层还反射和吸收可见光辐射。17.层叠窗玻璃，其包含通过塑料中间层层片与透明窗玻璃材料片结合的如权利要求1所述的窗玻璃，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·里德尔戈，V·兰詹，L·S·帕尔默，D·A·斯特里克勒，S·J·斯莱德，
申请(专利权)人：皮尔金顿集团有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB