具有用于减少鸟类碰撞的图案化涂层的窗单元及其制造方法技术

一种被设计成减少鸟类与其碰撞的窗单元(例如，隔热玻璃(IG)窗单元)。该窗单元可包括两个或三个基板，并且这些基板中的至少一个支撑紫外线(UV)反射涂层。该UV反射涂层可以被激光(例如，飞秒激光)图案化，该激光用于以图案完全除去涂层或部分地除去(例如，经由激光烧蚀)该涂层的一部分，使得在被激光图案化之后，该图案化涂层不跨整个该窗单元提供和/或在跨该窗单元的UV反射率上是不一致的，使得跨该窗的不同区域的UV反射率不同，从而使该窗单元更易被可以看到UV辐射并察觉到该图案的鸟类看见。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于减少鸟类碰撞的图案化涂层的窗单元及其制造方法本专利技术涉及被设计成防止或减少鸟类与其碰撞的窗单元(例如，隔热玻璃(IG)窗单元)，和/或制造该窗单元的方法。该IG窗单元可以包括彼此间隔开的两个或三个基板(例如，玻璃基板)，并且这些基板中的至少一个支撑用于反射紫外线(UV)辐射的UV反射涂层。该UV反射涂层可以被激光(例如，飞秒激光)图案化，该激光用于以图案完全除去涂层或部分地除去(例如，经由激光烧蚀)该涂层的一部分，使得在被激光图案化之后，该图案化涂层不跨整个该窗单元提供和/或在跨该窗单元的UV反射率上是不一致的，使得跨该窗的不同区域的UV反射率不同，从而使该窗单元更易被可以看到UV辐射并察觉到该图案的鸟类看见。因此，在某些示例性实施方案中，刚沉积的UV反射涂层完全地保留在基板上未被激光图案化的区域中，并且部分地保留在被激光图案化的区域中。通过使该窗更易被鸟类看见，可以减少鸟类碰撞和鸟类死亡。
技术介绍
IG窗单元在本领域中是已知的。例如，参见美国专利号6,632,491、6,014,872；5,800,933；5,784,853；5,557,462；5,514,476；5,308,662；5,306,547；和5,156,894，所有这些专利均据此以引用方式并入本文。该IG窗单元典型地包括通过至少一个间隔件和/或密封件彼此间隔开的至少第一基板和第二基板。在不同的情况下，这些间隔开的基板之间的间隙或空间可以填充或可以不填充气体(例如，氩气)，和/或可以被抽空到或可以不被抽空到小于大气压力的压力。许多常规的IG窗单元包括在两个基板之一的内部表面上的日光管理涂层(例如，用于反射至少一些红外线辐射的多层涂层)。此类IG单元能够阻挡大量的红外线(IR)辐射，使得其不会到达建筑物(公寓、房屋、办公楼等)的内部。遗憾的是，鸟类与此类窗的碰撞代表了一个重大问题。例如，在芝加哥，某些建筑物(例如摩天大厦)位于候鸟路径中。沿着这些路径飞翔的鸟类一次次地撞入这些建筑物，因为它们看不到建筑物的窗。这导致成千上万只鸟死亡，尤其是在鸟类迁徙的季节期间。如果在诸如森林或公园区域之类的环境中存在建筑物，则居住在这些环境中的鸟类面临与飞进建筑物相关联的类似问题。例如，鸣禽在黎明期间降落下来进食；这是它们非常容易与玻璃外立面碰撞的时期。减少鸟类与窗碰撞的常规方法包括使用网、贴花或玻璃料。然而，这些解决方案被认为是无效的，因为它们对建筑结构的美观存在影响，和/或因为它们不起作用，原因是没有使窗更易被鸟类看见。烧结图案的一个问题是，它们是不透明的，并且因此对建筑物住户的视线具有破坏性。美国专利号8,114,488公开了一种用于减少鸟类碰撞的窗。然而，虽然‘488专利的窗对于防止/减少鸟类碰撞是有效的，但仍有改进的余地。美国专利号9,650,290公开一种用于减少鸟类碰撞的IG窗单元。UV反射涂层由窗单元的玻璃基板支撑，并且UV反射涂层经由掩模图案化。然而，用于图案化UV反射涂层的常规技术具有损坏下面的玻璃基板的趋势。鉴于以上所述，应当理解，本领域中存在对可以防止或减少鸟类与其碰撞的改进的窗和/或用于制造其的改进方法的需要。
技术实现思路
在本专利技术的某些示例性实施方案中，窗单元(例如，隔热玻璃(IG)窗单元)被设计成防止或减少鸟类与其碰撞。该IG窗单元可以包括彼此间隔开的两个或三个基板(例如，玻璃基板)，并且这些基板中的至少一个支撑用于反射紫外线(UV)辐射的UV反射涂层。该UV反射涂层可以是低辐射涂层，该低辐射涂层包括设置在至少第一电介质层与第二电介质层之间的至少一个红外线(IR)反射层(例如基于银)；或者另选地可以是被设计成没有任何一个或多个银、金等IR反射层的涂层。该UV反射涂层可以被激光(例如，飞秒激光)图案化，该激光用于以图案完全除去涂层或部分地除去(例如，经由激光烧蚀)该涂层的一部分，使得在被激光图案化之后，该图案化涂层不跨整个该窗单元提供和/或在跨该窗单元的UV反射率上是不一致的，使得跨该窗的不同区域的UV反射率不同，从而使该窗单元更易被可以看到UV辐射并察觉到该图案的鸟类看见。因此，在某些示例性实施方案中，刚沉积的UV反射涂层完全地保留在基板上未被激光图案化的区域中，并且部分地保留在被激光图案化的区域中。已经发现飞秒激光是有利的，因为它们可以有效地使此类UV反射涂层图案化，而不会损坏下面的玻璃基板，并且可以更容易地用于仅除去这种涂层在图案化区域中的部分，以便在UV反射涂层的图案化区域和非图案化区域这两者中维持基本上相同的表面能。令人惊讶和出乎意料地，还已经发现，飞秒激光的使用者得到了具有比使用非飞秒激光时更低的雾度的最终产品。在本专利技术的优选示例性实施方案中，包括图案化区域和非图案化区域这两者的最终的涂覆涂层的制品具有不大于0.4、更优选地不大于0.3、以及最优选地不大于0.2的雾度值。雾度越低，在人看起来就越美观，并且通过使该窗更易被鸟类看见，可以减少鸟类碰撞和鸟类死亡。令人惊讶和出乎意料地，还已经发现在图案化期间，从0.01J/cm2至2J/cm2、以及最优选地从0.05J/cm2至1J/cm2的激光能量密度有利地导致图案化区域烧蚀得更平滑，并且允许在进行烧蚀之时除去部分涂层，而不会对玻璃基板造成任何显著的损坏，并且在图案化区域中没有显著的雾度。图案化UV反射涂层优选地在可见光范围内基本上是中性的，使得该UV涂层的图案化不能被人经由肉眼适度地看到。激光的另一个优点是我们可以在烧蚀之时随机进行图案化。在本专利技术的一个示例性实施方案中，提供了一种制造用于减少鸟类碰撞的窗的方法，该窗包括第一玻璃基板和至少由第一玻璃基板支撑的紫外线(UV)反射涂层，该方法包括：提供第一玻璃基板和至少由第一玻璃基板支撑的紫外线(UV)反射涂层；从至少一个激光源发射激光束，所述激光束包括光学脉冲，所述光学脉冲具有(i)短于1000飞秒的持续时间和/或(ii)从0.01J/cm2至2.0J/cm2的能量密度；其中包括光学脉冲的激光束入射到UV反射涂层上，并且将该UV反射涂层图案化为具有不同的相应UV反射率的图案化区域和非图案化区域，该激光束入射到图案化区域而不入射到非图案化区域上。该激光束可以包括持续时间短于100飞秒，并且持续时间可能短于50飞秒的光学脉冲。该UV反射涂层的所有层都可以是电介质层，或者另选地该UV反射涂层可以是具有夹置在至少第一电介质层与第二电介质层之间的至少一个IR反射层的低辐射涂层。附图说明图1(a)、图1(b)和图1(c)是根据本专利技术的示例性实施方案的IG窗单元的剖视图。图1(d)是示出使用激光(例如飞秒激光)来图案化根据本专利技术的示例性实施方案的图1(a)至图1(c)、图2至图3或图7至图12中的任一实施方案的UV反射涂层的剖视示意图。图2是根据本专利技术的另一个示例性实施方案的IG窗单元的剖视图。图3是根据本专利技术的另一个示例性实施方案的IG窗单元的剖视图。图4是波长(nm)对透射率(T)％和反射率(R)％的图，示出了本专利技术的图3实施方案的示例IG窗单元的透射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造用于减少鸟类碰撞的窗的方法，所述窗包括第一玻璃基板和至少由所述第一玻璃基板支撑的紫外线(UV)反射涂层，所述方法包括：/n提供所述第一玻璃基板和至少由所述第一玻璃基板支撑的所述紫外线(UV)反射涂层；/n从至少一个激光源发射激光束，所述激光束包括光学脉冲，所述光学脉冲具有(i)短于1,000飞秒的持续时间和/或(ii)从0.01J/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180815 US 62/764,6711.一种制造用于减少鸟类碰撞的窗的方法，所述窗包括第一玻璃基板和至少由所述第一玻璃基板支撑的紫外线(UV)反射涂层，所述方法包括：
提供所述第一玻璃基板和至少由所述第一玻璃基板支撑的所述紫外线(UV)反射涂层；
从至少一个激光源发射激光束，所述激光束包括光学脉冲，所述光学脉冲具有(i)短于1,000飞秒的持续时间和/或(ii)从0.01J/cm2至2.0J/cm2的能量密度；
其中包括光学脉冲的所述激光束入射到所述UV反射涂层上，并且将所述UV反射涂层图案化以得到具有不同的相应UV反射率的图案化区域和非图案化区域，所述激光束入射到所述图案化区域而不入射到所述非图案化区域上。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光束包括持续时间短于100飞秒的光学脉冲。


3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述激光束包括持续时间短于50飞秒的光学脉冲。


4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述UV反射涂层的所有层均为电介质层。


5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述图案化区域中的表面能与所述非图案化区域中的表面能相差不超过约10％。


6.根据权利要求1至3或5中任一项所述的方法，其中所述UV反射涂层包括夹置在至少第一电介质层与第二电介质层之间的基于银的IR反射层。


7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中至少所述非图案化区域中的所述UV反射涂层以远离所述第一玻璃基板的顺序包括第一层、第二层、第三层和第四层，并且其中所述第一层和所述第三层是具有至少约2.25的折射率的高折射率层，并且所述第二层和所述第四层是具有不大于1.8的折射率的低折射率层，其中折射率是在550nm处测量的；
其中所述第一层、所述第二层、所述第三层和所述第四层各自是对可见光基本上透明的电介质层；并且
其中IG窗单元具有至少约50％的可见光透射率，并且至少所述非图案化区域中的所述UV反射涂层反射从300nm至400nm范围的至少相当大部分中的UV辐射的至少40％。


8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中至少所述非图案化区域中的所述UV反射涂层反射从300nm至400nm范围的至少相当大部分中的UV辐射的至少50％。


9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中初始沉积的所述UV反射涂层的所有层均存在于所述非图案化区域中，并且所述图案化区域仅具有保留在其中的初始沉积的所述UV反射涂层的一部分，使得所述激光束仅烧蚀在所述图案化区域中的所述UV反射涂层的一部分。


10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化之后，至少由所述激光束图案化的所述图案化区域具有不大于0.4的雾度值。


11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化之后，至少由所述激光束图案化的所述图案化区域具有不大于0.3的雾度值。


12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化之后，至少由所述激光束图案化的所述图案化区域具有不大于0.2的雾度值。


13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中从340nm至370nm，所述非图案化区域中的镜面反射率与所述图案化区域中的镜面反射率之比为至少4:1。


14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中从340nm至370nm，所述非图案化区域中的镜面反射率与所述图案化区域中的镜面反射率之比为至少5:1。


15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中从340nm至370nm，所述非图案化区域中的镜面反射率与所述图案化区域中的镜面反射率之比为至少7:1。


16.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化期间，所述激光束的能量密度为0.01J/cm2至2.0J/cm2。


17.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化期间，所述激光束的能量密度为0.05J/cm2至1J/cm2。


18.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化期间，所述激光束包括持续时间短于1000飞秒的光学脉冲。


19.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述图案化期间，所述激光束具有1000nm至1100nm的波长。


20.一种IG窗单元，包括：
第一玻璃基板；
第二玻璃基板；
第三玻璃基板；
其中所述第一玻璃基板设置在所述IG窗单元的外侧处，以便面向其中要安装所述IG窗单元的建筑物的外部；
其中所述第二玻璃基板设置在至少所述第一玻璃基板与所述第三玻璃基板之间；

【专利技术属性】
技术研发人员：维克多·维拉萨米，
申请(专利权)人：佳殿玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US