发明背景
本发明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。本发明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
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。
发明概述
本发明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。
根据本发明的一个方面，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。本发明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。本发明人选择了有效性的测试方法，其包括植物的反射。
根据本发明的另一个方面，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。
按照根据本发明的方法，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发明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，该减反射涂层包含多个层。优选地，所述层包含第一层，该第一层包含锡氧化物(sno2)。优选地，该第一层(最优选为sno2)具有在基本上5nm和100nm之间、优选在10nm和50nm之间、优选在10nm和20nm之间、最优选为基本上12nm的几何厚度。
优选地，设置优选包含二氧化硅(sio2)的第二层，优选该sio2具有在基本上5nm和100nm之间、优选在10nm和50nm之间、优选在15nm和30nm之间、最优选为基本上25nm的几何厚度。最优选地，将该第二层沉积在该第一层上方。
优选地，设置优选包含掺杂氟的锡氧化物(f:sno2)的第三层，优选该f:sno2具有在基本上5nm和200nm之间、优选在50nm和150nm之间、优选在100nm和120nm之间、最优选为基本上110nm的几何厚度。最优选地，将该第三层沉积在该第二层上方。
优选地，设置优选包含sio2的第四层。优选地，该sio2具有在基本上5nm和200nm之间、优选在50nm和150nm之间、优选在80nm和100nm之间、最优选为基本上90nm的几何厚度。最优选地，将该第四层沉积在该第三层上方。这样的分别包含所述第一至第四层的减反射涂层被称作optiview涂层。
优选地，该uv反射涂层包含二氧化钛(tio2)。优选地，这种涂层具有在基本上10-100nm之间、更优选约10-50nm厚、且最优选基本上35nm厚的几何厚度。本文中提及的uv反射涂层的厚度指的是在条纹处的最大涂层厚度和该条纹与相邻条纹之间的最小涂层厚度之间的差值。
优选地，该uv反射涂层可以是钛氧化物(tio2)的单层。可以通过磁控溅射、apcvd、lpcvd、pecvd、溶胶-凝胶、蒸发、电镀/氧化、原子层沉积、脉冲激光沉积或其它薄膜沉积技术来沉积该涂层。更优选地，通过apcvd或磁控溅射并且最优选通过磁控溅射来沉积该uv反射涂层。
在最优选的布置中，该窗玻璃包含具有顺次布置的多个涂覆层：基材，优选玻璃；具有12nm的几何厚度的sno2；沉积在sno2上方的具有25nm的几何厚度的sio2；沉积在sio2上方的具有110nm的几何厚度的sno2:f；沉积在sno2:f上方的具有90nm的几何厚度的sio2；包含具有35nm的几何厚度的tio2的uv反射涂层。
优选地，该至少一个基材是玻璃、优选浮法或轧制玻璃的层片。优选地，该玻璃基材或每个玻璃基材是超透明玻璃(具有大于85％的可见光透射(用光源a测得)的玻璃)板，其厚度优选从2至20mm、最优选基本上4mm的几何厚度。该基材可以是低铁浮法玻璃，例如具有0.015％w/w或更低的铁含量。该基材或每个基材可以是具有小于85％的可见光透射的着色玻璃的层片。
本发明不限于作为建筑物中的窗玻璃的基材。例如，该基材可以是门、阳台、拱肩。该基材可以由聚合物材料制造。
优选地，该基材包含表面#1和表面#2。在使用中安装时，表面#1是基材朝向建筑物外部的基材表面。
优选地，将减反射涂层设置在该基材的表面#1和/或表面#2上。最优选地，当在表面1#上设置该减反射涂层时，优选将uv反射涂层设置在该减反射涂层的至少一部分的顶部上。该减反射涂层可以在表面#2上，且该uv反射涂层直接沉积在所述减反射涂层的顶部上。最优选地，将该减反射涂层设置在表面#1上，且将该uv反射涂层的该多个条纹直接设置在该减反射涂层的顶部上。优选地，将该uv反射涂层设置在该窗玻璃的朝向外部的表面上。可以将该减反射涂层设置在该基材的表面#2上，且可以将该uv反射涂层设置在该基材的表面#1上。
优选地，该窗玻璃包含另一涂层，优选阳光控制涂层，优选低发射率(low-e)涂层。
根据本发明的另一方面，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、减反射涂层和uv反射涂层，其中将该减反射涂层设置在基材的表面上，该表面不同于其上设置有该uv反射涂层的表面。
在又一方面，本发明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隔离窗玻璃单元，其包含第一窗玻璃材料片、第二窗玻璃材料片、减反射涂层和至少一个uv反射涂层，该第二窗玻璃材料片与该第一窗玻璃材料片保持为间隔开的关系，其中以包含多个条纹的图案化布置来设置该uv反射涂层，该条纹具有在宽度上每1mm内变化10nm或更少的厚度，且该减反射涂层在该uv反射涂层与该第一窗玻璃材料片和/或该第二窗玻璃材料片之间。
根据本发明各种隔离窗玻璃单元构造适合使用，例如在wo2014/188196a1以其全文并入本文中。
优选地，该第一窗玻璃材料片具有第一表面(表面#1)和相对的第二表面(表面#2)，该第一窗玻璃材料片的第二表面朝向该空间。该第二窗玻璃材料片具有第三表面(表面#3)和相对的第四表面(表面#4)，该第二窗玻璃材料片的第三表面朝向该空间。在使用中，表面#1朝向建筑物的外部。
优选地，将该减反射涂层设置在该单元的第一表面上。优选地，在该单元上、优选在该第二表面上设置第二减反射涂层。最优选地，将该uv反射涂层设置在第一表面和/或第二表面上的减反射涂层的顶部上。可以将该第二减反射涂层设置在该单元的第四表面上。
在又一方面，本发明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隔离窗玻璃单元，包含第一窗玻璃材料片、第二窗玻璃材料片、减反射涂层和uv反射涂层，其特征在于：将该减反射涂层设置在第一片和/或第二片的表面上，该表面不同于其上设置有该uv反射涂层的表面。
优选地，在表面#1和/或表面#2和/或表面#3和/或表面#4上设置另一减反射涂层。优选地，在表面#1和/或表面#2和/或表面#3和/或表面#4上设置另一uv反射涂层。
在又一方面，本发明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隔离窗玻璃单元，包含第一窗玻璃材料片、第二窗玻璃材料片、第三窗玻璃材料片、至少一个减反射涂层和至少一个uv反射涂层，其特征在于：所述减反射涂层在该uv反射涂层与第一窗玻璃材料片和/或第二窗玻璃材料片和/或第三窗玻璃材料片之间。
优选地，该第一窗玻璃材料片具有第一表面(表面#1)和相对的第二表面(表面#2)，该第二窗玻璃材料片具有第三表面(表面#3)和相对的第四表面(表面#4)，且该第三窗玻璃材料片具有第五表面(表面#5)和相对的第六表面(表面#6)。在建筑物窗玻璃的使用中，表面#1朝向建筑物的外部，且表面#6朝向建筑物的内部。
优选地，将该减反射涂层设置在表面#1上。可以在表面#2和/或表面#3和/或表面#4和/或表面#5和/或表面#6上设置该减反射涂层或另一减反射涂层。最优选地，在表面#1上设置uv反射涂层，优选将该uv反射涂层直接沉积在该减反射涂层上方。可以在表面#2和/或表面#3和/或表面#4和/或表面#5和/或表面#6上设置该uv反射涂层或另一uv反射涂层。
优选地，在表面#2和/或表面#3和/或表面#4和/或表面#5和/或表面#6上设置至少一个阳光控制涂层或低发射率涂层。
根据本发明的方法，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。
优选地，使用溅射工艺、优选通过磁控溅射工艺并且更优选通过氧化钛的反应性磁控溅射来沉积uv反射涂层。
在沉积该uv反射涂层之前将至少一个减反射涂层沉积在该基材的该表面上方的实施方案中，优选使用化学气相沉积工艺进行这样的沉积。
本文中所描述的所有特征可以以任何组合与以上任一方面组合。
附图简要说明
现在将仅通过举例的方式参考附图来描述本发明的一些特定实施方案，其中：
图1示出了现有技术的窗玻璃的示意性截面图；
图2示出了根据本发明的一个实施方案的窗玻璃的示意性截面图；
图3示出了图2的窗玻璃的一部分的示意性截面图；
图4示出了根据本发明的窗玻璃的平面图；
图5示出了根据本发明的一个替代实施方案的窗玻璃的示意性截面图。
图6示出了根据本发明的窗玻璃的一个实施方案的示意性截面图。
图7示出了根据本发明的隔离窗玻璃单元的一个实施方案的示意性截面图。
图8示出了根据本发明的隔离窗玻璃单元的一个实施方案的示意性截面图。
图9示出了根据本发明的隔离窗玻璃单元的一个实施方案的示意性截面图。
图10示出了根据本发明的隔离窗玻璃单元的一个实施方案的示意性截面图。
图11示出了根据本发明的隔离窗玻璃单元的一个实施方案的示意性截面图。
图12示出了根据本发明的隔离窗玻璃单元的一个实施方案的示意性截面图。
图13示出在根据本发明的实施方案的三层玻璃单元的示意性截面图。
图14示出了根据本发明的一个实施方案的层叠窗玻璃的示意性截面图。
图15示出在本发明的方法的实施方案中使用的装置的示意图。
图16a和16b是分别示出对于实施例1的宽条纹图案在厚度最大值之间对于a)35nm和b)40nmtio2而言的标准化膜厚度和buvam1的曲线图。
图16c是示出对于窄条纹图案在厚度最大值之间对于35nmtio2而言的标准化厚度的曲线图。
图17示出在本发明的方法的一个实施方案中使用的化学气相沉积涂覆机的示意底视图。
发明详细描述
图2示出了根据本发明的一个实施方案的窗玻璃2。该窗玻璃包括具有第一表面8和第二表面10的基材4。在示出的实施方案中，基材是4mm的浮法玻璃片材。第一表面8是在使用中安装时朝向建筑物外部的该窗玻璃的那个表面，通常被称为该窗玻璃的“表面#1”。任选的减反射涂层12被直接设置到第一表面8上，形成产品“a”，并且将uv反射涂层14以包括多个条纹14的图案化布置设置在该减反射涂层12的顶部上。
在本发明的每个实施方案中，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。
作为优选的实例，可以在浮法炉的浮槽区域中使用已知的化学气相沉积工艺将该减反射涂层12沉积到基材4上。涂层12包括如图3所示的多个层，一个具体的实例包括：具有约12nm的几何厚度的sno2的第一层16；沉积在该第一层16上方的具有约25nm的几何厚度的sio2的第二层18；沉积在该第二层18上方的具有约110nm的几何厚度的sno2:f的第三层20；和沉积在该第三层20上方的具有约90nm的几何厚度的sio2的第四层22。在下文还将这样的涂层称作optiview涂层。
此外，在该具体的实例中，该uv反射涂层14包含具有约31nm的几何厚度的钛氧化物。如图4所示，该涂层14以条纹状图案直接沉积在该减反射涂层12的顶部上。如将在下面进一步详细描述的，通过反应性磁控溅射涂覆进行沉积。
图5示出了一个替代实施方案，其中掩模与基材间隔并相对于该涂覆材料来源定位，使得uv反射涂层14'的厚度在条纹之间没有下降到零；即条纹是互连的。采用在每个条纹处的最大涂层厚度和条纹之间的为至少10nm的最小涂层厚度之间的差值“d”，该实施方案的图案化布置还提供了一种用于最小化或防止鸟类与窗户碰撞同时减少了对窗玻璃上的图案的人类视觉感知的影响的窗玻璃。
图6示出了本发明的具有单层玻璃构造的实施方案，其中将uv反射涂层14直接沉积在玻璃基材4的表面#1上并且将减反射涂层12沉积在基材的表面#2上。
图7示出了本发明的具有双层窗玻璃构造100的实施方案，该构造在外表面(表面#1)上具有tio2涂层。减反射涂层12被沉积在表面10(表面#2)上。
图8示出了本发明的一个替代实施方案，其中双层玻璃单元200具有在该窗玻璃的表面#1上的减反射涂层12和在朝向该单元的空间40的表面10(表面#2)上的uv反射涂层14。已发现，具有透明玻璃板作为外侧层片比在表面#1上具有减反射涂层可能是更好的。这可以是对于这种双层玻璃选择而言的有利布置，因为溅射涂层保持在该单元内并且因此较不容易损坏。
图9示出了本发明的具有双层玻璃单元300的另一替代实施方案，该单元具有在表面#1上的减反射涂层12和在第一层片的表面#2上的第二减反射涂层112。uv反射涂层14以条纹状布置被沉积在表面#2上的涂层112上方。
图10示出本发明的具有双层玻璃单元400的另一实施方案，该单元具有在表面#1上的减反射涂层12、表面#2上的第二减反射涂层112和沉积在表面#1上的涂层12的顶部上的uv反射涂层14。
图11显示了本发明的具有双层玻璃单元500的另一实施方案，该单元具有在表面#1上的减反射涂层12和在该单元的表面#4(30)上的第二减反射涂层112。uv反射涂层14沉积在表面#4上的涂层112的顶部上。这可以是用于具有两个减反射涂层的窗玻璃的更简单的构造，而不是增加反向(reverse)涂层至涂覆板。此外，直接涂覆减反射涂层确保背表面损伤和减反射效果被局部破坏的最小问题。
图12示出了本发明的另一替代实施方案，其中双层窗玻璃单元600具有在表面#1上的减反射涂层12和在表面#4上的第二减反射涂层112。uv反射涂层14沉积在称为表面#3的第二层片的内表面32上。
图13示出了三层玻璃单元700的实施方案。该单元700包含第一窗玻璃材料片4、第二窗玻璃材料片104和第三窗玻璃材料片204。减反射涂层12、112、212、312和412被设置在如图中所示的片材的表面#1、#3、#4、#5和#6上。uv反射涂层14以条纹状布置被设置在减反射涂层12的顶部上。阳光控制涂层50被设置在表面#2上。可以另外将低发射率涂层沉积在表面#2、和/或表面#5、和/或表面#6上。
图14示出根据本发明的层叠窗玻璃750的实施方案。两个基材4(或透明窗玻璃材料片)通过塑料中间层752(通常为聚乙烯醇缩丁醛或pvb)层片以常规方式结合在一起。减反射涂层12设置在表面#1并且uv反射涂层14沉积在表面#1上的涂层12的顶部上。减反射涂层和uv反射涂层可以设置在该层叠窗玻璃的其它表面上。其它涂层，例如阳光控制涂层或低发射率涂层，可以设置在该层叠窗玻璃的其它表面上。此外，该层叠窗玻璃可并入任何上述隔离窗玻璃单元中。根据本发明的层叠窗玻璃可以是有利的，因为塑料中间层将吸收来自表面#3的uv反射，从而提高对比率。
实施例
下面的实施例，构成由本发明人用于实施本发明目前所设想的最佳模式，被呈现来仅用于进一步说明和公开本发明的目的，且不应被解释为对本发明的限制。
1.磁控溅射
在除了一个以外的所有这些实施例中，在pilkingtonoptiviewtm基材上通过掩蔽tio2沉积来制备鸟类安全条纹状tio2涂层。基材因此为具有名义上12nmsnox/25nmsio2/110nmsnox/90nmsio2的涂层堆叠体的4mm透明玻璃，其中通过cvd沉积各层。在剩余的实施例中，基材是未涂覆的4mm透明玻璃。
建模工作表明，优化的鸟类-可见光-uv响应通过在optiviewtm涂层的顶部上沉积35nm的tio2来获得。反射性tio2不仅提供了增强的uv反射系数，而且还消除了pilkingtonoptiviewtm在条纹位置处的减反射效果。这给予uv图案的双重增强。
要注意的是，uv强度(或“buvam1”)是通过卷积代表鸟类uv-锥体视觉的高斯曲线与空气-质量1(am1)太阳能曲线来计算的鸟类-可见光uv能量的量度。高斯曲线的中心位于370nm，且在fwhm处具有大致±25nm宽度。将该buvam1曲线对该涂层的测量/预测的光谱积分以给出积分buvam1曲线。该buvam1曲线可以用作对code光学建模软件中的模型光谱曲线积分的数据源。它可用于产生用于不同构造的实施方案的积分鸟类uv图，并且针对性能和色彩优化那些构造。如本文所用，对比率＝(在最厚点处的uv强度/在最薄点处的uv强度)。
如图15示意性示出的那样，通过反应性磁控溅射穿过掩模800来沉积tio2的uv反射涂层，该掩模位于基材802和溅射靶804之间。由于具有瞄准线属性与来自来源的材料通量的余弦分布的溅射工艺，这导致在掩模下方的厚度的逐渐变小。如本文中所使用的，术语余弦分布意指形状上与竖直偏移的余弦曲线类似的分布，其中每个最大值对应于掩模中的狭长槽的中心线上的涂层厚度，并且每个最小值对应于相邻的狭长槽之间的中点处的涂层厚度。该分布可以从余弦偏离：最大值和最小值的宽度可不同。移动掩模离基材更近或更远，分别使边缘更尖锐或更平缓。对于所有的实施例，掩模800与基材802的表面间隔20mm，并且掩模800与溅射靶间隔170mm。
掩模800设置有相对于彼此均匀间隔的多个狭长槽806。对于某些实施例，狭长槽806各自具有25mm空间的宽度，且在各个槽806之间具有75mm，而在其它情况下狭长槽806各自具有10mm空间的宽度，且在各个槽806之间具有90mm。前者在此可称为“宽条纹”，而后者可称为“窄条纹”。
掩模800具有的宽度大于溅射靶804的尺寸，以便提供有效的掩蔽。使用允许掩模与基材和待调节的靶材分离的双头螺栓(threadedstudding)来将掩模螺栓连接到涂覆设备本体。随着在狭长槽806的长度方向上在掩模802下输送玻璃基材802，沉积了处于条纹的图案化布置的溅射涂层808。
产生的钛氧化物涂层可在许多条件(压力和ar：o2比率)下制备，并且可以由在ar/o2中反应溅射的金属ti靶材或在纯ar或ar/o2混合物中溅射的传导氧化物靶材制成。对于这个实施例，在等离子体发射监控器控制下，由在ar/02气氛中溅射的纯ti金属靶沉积钛氧化物涂层。使用配备了双平面磁控阴极的vonardennegc120溅射涂覆设备沉积该涂层。工艺条件如下：25kw100khzmf，速度441mm/min(4道次)，ar250sccm，用于ti发射的30％pem设定点，控制02流量(给出约60sccm)。
a)实施例1
虽然涂覆条纹的目标厚度为35nm，但是通过在同一时间作为optiviewtm涂层涂覆的透明浮法玻璃基材上的单层的光学建模，实施例1的实际沉积的厚度经计算为在厚度点处40nm厚。由于掩蔽和沉积工艺的“软边缘”属性，涂层厚度相对于位置可变。
为了确定该厚度变化的属性，在安装过程中进行另一涂覆作业，使得留下沟槽穿过涂层，以允许厚度的物理测量。通过在涂覆之前施加细墨线至玻璃来制成该沟槽。涂覆后，用溶剂除去墨，将该涂层与它一起带走。这允许在使用dektakxt触针式轮廓仪在规则的间隔下测量该涂层的厚度。将涂层厚度为标准化至35nm，以显示在设计厚度下的预期涂层厚度变化，和所得的buvam1强度(参见图16a)。在图16b中示出了在40nm最大值处的涂层变化。
下表1和2示出了厚度的变化并分别对应于图16a和16b中的曲线图。
表1
表2
从表1可以看出，对于厚度35nm的条纹，厚度的最大变化是在水平位置或宽度上每1mm变化1.21nm，而从表2可以看出，对于厚度40nm的条纹，厚度的最大变化是在水平位置或宽度上每1mm变化1.38nm。当从一定距离观察该实施例时，条纹的图案化布置对人类仍然可见，但是当与具有硬边缘的条纹的类似布置相比时，关闭了漫射边缘远远不那么明显(并因此在美学上更令人愉悦)。来自建筑物“内部”的透射特别如此。
结果看到，对于这种掩模－基材分离，该涂层在条纹最大值之间保持连续性，但是该厚度得到非常清楚地调制。还观察到，这将导致buvam1的相关调制，并且作为设计厚度以外的5nm引起非常小的变化。该膜保持连续的事实意味着没有达到优化的对比率，因为对于35和40nm最小buvam1值分别是3.8和4.1。然而，对于顶部上没有tio2的pilkingtonoptiviewtm涂层的buvam1(理想情况)为2.2。这意味着，buvam1对比率从优化的6.3降低到3.7(对于35nm)或3.2(对于40nm)。这仍然是非常显著的对比率，并且预期这可以通过移动掩模更接近基材或缩小掩模槽，由此减少所沉积的tio2的最小厚度来进行改进。
在下表3中示出了连续涂层并且离靶材5nm对uv强度(buvam1)和对比率的影响。
表3
按照测试方法进行隧道测试，该方法是onr19140：2010澳大利亚标准研究院出版物“bird-safeglass:testingofefficiency”[2010]的方法的改进，该改进的测试在2012年2月的出版物“vogelanprallan
隧道测试表明，该实施例的涂覆基材，定向成使得条纹竖直延伸，是有效的鸟类制止，从而导致仅6.0％的鸟击。
因此，结果表明：通过该实施例，使用放置在涂层来源和基材之间的阴影掩模(以与该基材分隔到足以允许所设置的涂层在掩模的边缘下方以累进的方式延伸的方式定位)，条纹的边缘是软的或漫射的，而不是尖锐限定的。当从一定距离观察时，条纹的图案化布置对人类仍然可见，但是关闭了漫射边缘意味着远远不那么明显。来自建筑物“内部”的透射特别如此。与此同时，条纹的图案化布置提供了对鸟击的有效制止。
b)实施例2-6和c7
通过相对于实施例1描述的相同方法制备这些实施例，其中具有以下不同之处。实施例2-4都设置有竖直取向的窄条纹。即掩模中的槽806各自具有10mm空间的宽度，且在各个槽806之间具有90mm。实施例5设置了水平取向的窄条纹。实施例6在未涂覆的透明玻璃基材上设置了竖直取向的窄条纹。比较例c7设置有竖直取向的窄条纹和较小的对比率。
具有名义氧化钛厚度最大值35nm和最小值0nm的窄条纹实施例具有类似于图16c中所示的厚度轮廓。对于其他窄条纹实施例的厚度轮廓可通过使用名义厚度的比率的曲线拟合的任何已知技术来估计。
对于这些实施例中的每个，当与具有硬边缘的条纹的类似布置相比时，软边缘对于人类在视觉上远远更不明显(并因此在美学上更令人愉悦)。
对于实施例2-6和c7的性质和隧道测试结果示于下表4中。
表4
虽然实施例5在制止鸟击方面是有效的，但是与实施例3相比可以看出水平取向的条纹不如相同宽度和对比率的竖直取向的条纹那么有效。实施例4示出了相对于其它方面类似的图案的对比率较低的情况下有效性的降低，而比较例c7示出了对于给定的图案，对比率足够低会导致对鸟击比率没有影响。
2.化学气相沉积
在此实施例中，基材是厚度为3.2mm且设置有具有25nm厚度的氧化硅层的玻璃。乙酸乙酯(etoac)和ticl4被用作前体材料，它们的反应导致基材上的tio2涂层。
用于沉积tio2涂层的大气化学气相沉积涂覆机900的示意性底视图在图17中示出。涂覆机900的底面902包括槽形式的中央前体喷嘴904，气体前体材料从该喷嘴离开涂覆机900和撞击在玻璃基材的表面上，从而在其上反应以沉积该涂层。设置上游排出喷嘴906和下游排出喷嘴908以带走未反应的前体材料，其中由箭头示出玻璃基材的行进方向。
涂覆机900的前体喷嘴904为10"宽，并被一对3"块910在两个固定位置处阻挡，每个定位离前体喷嘴904的最近边缘1.5"。因此，在该前体喷嘴904中限定三个前体槽：两个块910之间的1"宽的槽和在前体喷嘴904的每个端部处的1.5"宽的槽。为了避免邻近块910的底部的前体材料的扩散，将具有蜂窝构造的华夫状组件(wafflepack)定位在涂覆机喷嘴904中限定的3个槽的每个中。涂覆机900的底面902被定位在玻璃基材的顶表面上方6mm。
为了获得所需的厚度(15nm至50nm)以及所需的均匀性，化学品的总流量以及etoac与ticl4的比率是变化的。表5总结了沉积条件：
表5
这些实施例示出了可通过化学气相沉积工艺在玻璃基材上形成具有所需的条纹图案化布置的tio2涂层。这些实施例的目视检查表明，所得的条纹全部包括如本文所描述的软边缘，即厚度在宽度上每1mm变化10nm或更小，提供了与用硬边缘形成的条纹的类似布置相比时远远不那么明显(并因此在美学上更令人愉悦)的条纹。
本申请文件(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中公开的所有特征和/或由此公开的任何方法或工艺的所有步骤可以以任何组合结合，其中至少一些此类特征和/或步骤互相排斥的组合除外。
本申请文件(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中公开的各个特征可以由用于相同、等效或类似目的的替代性特征代替，除非另行明确说明。因此，所公开的各个特征仅仅是一般系列的等效或类似特征的一个实例，除非另行明确说明。
本发明不限于上述一个或多个实施方案的细节。本发明延伸至本申请文件(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的单个特征或任何新颖的特征组合，或延伸至由此公开的任何方法或工艺的步骤的任何新颖的单个步骤或任何新颖的步骤组合。