JP6749251B2 - 鳥の衝突防止用ｉｇ窓ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、鳥の衝突を防止又は低減するように設計された断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニットに関する。ＩＧ窓ユニットは、互いに離隔した少なくとも第１基板及び第２基板（例えば、ガラス基板）を含み、少なくとも１つの基板は、鳥が窓を容易に見ることができるようにＵＶ放射を反射する紫外線（ＵＶ）反射コーティングを支持する。窓を鳥が見えるようにすることによって、鳥の衝突や鳥の死を減らすことができる。特定の実施形態において、ＵＶ反射コーティングをパターニングしてもよい。
ＩＧ窓ユニットは、当該技術分野で知られている。例えば、米国特許第６，６３２，４９１号、同第６，０１４，８７２号、同第５，８００，９３３号、同第５，７８４，８５３号、同第５，５５７，４６２号、同第５，５１４，４７６号、同第５，３０８，６６２号、同第５，３０６，５４７号、及び同第５，１５６，８９４号を参照し、全て本明細書に参照として含まれる。ＩＧ窓ユニットは、一般的に少なくとも１つのスペーサ及び／又はシール（ｓｅａｌ）によって互いに離隔した少なくとも第１基板及び第２基板を含む。離隔した基板の間の間隙又は空間は、気体（例えば、アルゴン）で満たされても満たされなくてもよく、かつ／又は異なる例として、大気圧未満に減圧されても減圧されなくてもよい。
多くの従来のＩＧ窓ユニットは、２つの基板のうち１つの内面上に太陽光調節コーティング（例えば、少なくとも一部の赤外線放射線を反射するための多層コーティング）を含む。このようなＩＧユニットは、相当量の赤外線（ＩＲ）放射が建物（アパート、住宅、オフィスビルなど）の内部に到達しないように遮断されることを可能にする。
残念なことに、このような窓と鳥の衝突は、重大な問題を引き起こす。例えば、シカゴの特定の建物（例えば、高層ビル）は、渡り鳥の経路に位置している。このような経路に沿って飛行している鳥は、建物の窓が見えないために、これらの建物への衝突が繰り返される。そのため、特に鳥が移動する季節には、数千羽の鳥が死亡する。森林や公園などの環境に生息する鳥も、そのような地域に建物があり、その建物に向かって飛来する際に、同様の問題に直面する。
窓と鳥の衝突を減らす従来の方法には、ネット、デカール（ｄｅｃａｌ）、又はフリット（ｆｒｉｔ）の使用が含まれる。しかし、このような解決策は、建築物に対する審美的な影響、及び／又はガラスを鳥により見やすくしないため、非効果的である。
米国特許第８，１１４，４８８号は、鳥の衝突を防止するための窓を開示している。しかし、 同第８，１１４，４８８号の特許の窓は、鳥の衝突を防止／減少するのに効果的であるが、改善の余地がある。
上記の点において、鳥の衝突を防止又は低減することのできる改善された窓が当該技術分野において必要とされていることが分かる。
本発明の特定の実施形態において、窓は、鳥の衝突を防止又は低減するように設計される。特定の実施形態において、窓は、断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニットを含んでもよい。ＩＧ窓ユニットの実施形態において、ＩＧ窓ユニットは、互いに離隔した第１基板及び第２基板（例えば、ガラス基板）を含み、少なくとも１つの基板は、鳥が窓を容易に見ることができるようにＵＶ放射を反射する紫外線（ＵＶ）反射コーティングを支持する。このように窓を鳥が見えるようにすることによって、鳥の衝突や鳥の死を減らすことができる。
特定の実施形態において、ＩＧ窓ユニットが提供され、このＩＧ窓ユニットは、第１ガラス基板と；前記第１ガラス基板から離隔した第２ガラス基板と；前記ＩＧ窓ユニットが装着される建物の外部に対向するように前記ＩＧ窓ユニットの外面及び前記第１ガラス基板上に設けられたＵＶ反射コーティングと；前記第１ガラス基板が前記ＵＶ反射コーティング及び低放射率コーティングを支持して前記ＵＶ反射コーティングと前記低放射率コーティングとの間に位置するように、前記第１ガラス基板の他方の側に設けられた低放射率コーティングと；を含み、前記ＵＶ反射コーティングは、低放射率コーティングの一部ではなく、銀又は金の任意のＩＲ反射層を含まずに、前記ＵＶ反射コーティングは、前記ＵＶ反射コーティングが前記第１基板の全体に亘って連続的に提供されないようにパターニングされ、前記ＵＶ反射コーティングは、前記第１ガラス基板から順に第１層、第２層、第３層、及び第４層を含み、前記第１層及び第３層は、少なくとも約２．２５の屈折率を有する高屈折率層であり、前記第２層及び第４層は、１．８以下の屈折率を有する低屈折率層であり、屈折率は、５５０ｎｍで測定され、前記第１層、第２層、第３層、及び第４層は、各々可視光に対して実質的に透明な誘電体層であり、前記ＩＧ窓ユニットは、少なくとも約５０％の可視光線透過率を有し、前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも４０％を反射する。
本発明の例示的な実施形態に係るＩＧ窓ユニットの断面図である。 本発明の例示的な実施形態に係る図１のＩＧ窓ユニットで使用することができる、ガラス基板上のＵＶ反射コーティングの断面図である。 本発明の例示的な実施形態に係る図１のＩＧ窓ユニットで使用することができる、ガラス基板上のまた他のＵＶ反射コーティングの断面図である。 本発明の例示的な実施形態に係る図１のＩＧ窓ユニットで使用することができる、ガラス基板上のまた他のＵＶ反射コーティングの断面図である。 本発明の例示的な実施形態に係る図１のＩＧ窓ユニットで使用することができる、ガラス基板上のまた他のＵＶ反射コーティングの断面図である。 本発明の例示的な実施形態に係る図１のＩＧ窓ユニットで使用することができる、ガラス基板上のまた他のＵＶ反射コーティングの断面図である。
以下、添付図面をより詳細に参照すると、いくつかの図面を通して同様の参照符号は同様の部分を示す。
鳥と人間の色覚（ｃｏｌｏｒ ｖｉｓｉｏｎ）の違いは、かなり大きい。鳥の視覚受容体は約３７０ｎｍであり、一般的にこのＵＶ範囲で効率的に見えることを意味する。この差を利用すると、人間の目には実質的に中立／不可視でありながら（鳥には見えるように）効率的にＵＶ反射するコーティングを製造することができる。
窓は、鳥の衝突を防止又は低減するように設計されている。特定の実施形態において、窓は、断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット、或いは、一体型窓を含んでもよい。ＩＧ窓ユニットの実施形態において、ＩＧ窓ユニットは、互いに離隔した第１基板及び第２基板（例えば、ガラス基板）を含み、少なくとも１つの基板は、鳥が窓を容易に見ることができるようにＵＶ放射を反射する紫外線（ＵＶ）反射コーティングを支持する。好ましい実施形態では、窓は、窓ユニットが装着される建物の外部の雰囲気に露出するように、ＩＧ窓ユニットの露出した外面にＵＶ反射コーティングを提供することにより、窓を鳥が見えるようにする。このように窓を鳥が見えるようにすることにより、鳥の衝突や鳥の死を減らすことができる。ＩＧ窓ユニットの実施形態では、離隔した第１基板及び第２基板は、少なくとも１つのシール及び／又はスペーサによって互いに離隔される。特定の実施形態において、窓を鳥が見えるようにして鳥の衝突を減らすために、第１基板は、少なくとも一部の赤外線（ＩＲ）放射を遮断するための太陽光調節コーティング（例えば、低放射率コーティング）及びＵＶ放射を反射するＵＶ反射遮断コーティングを支持する。特定の実施形態において、低放射率コーティングは、０．１０以下の放射率（ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ、Ｅｎ）及び／又は８Ω／□以下のシート抵抗（Ｒｓ）を有してもよい。特定の実施形態において、ＵＶ反射コーティングは、３５０〜４４０ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分（又は３００〜４００ｎｍの実質的な部分）でＵＶ放射の少なくとも３８％（好ましくは少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも５５％、さらに好ましくは少なくとも６０％、場合により少なくとも６５％）を遮断してもよい。これは、著しいＵＶ遮断／反射であり、米国特許第８，１１４，４８８号に記載されたコーティングに比べて顕著な利点を示す。これは、このように窓を鳥が見えるようにして鳥の衝突を防止又は低減するために、商業用又は住宅用に意図された窓ユニットのＵＶ反射率を増加させる。このようなコーティングの使用は、スペクトルの３００〜４４０ｎｍの範囲の未処理の未コーティングのプレートガラスの通常の限界を越えてＵＶ反射率を増加させることにより、ガラス又は窓の性能を向上させる。特定の実施形態において、ＵＶ反射／遮断コーティングは、鳥の衝突をさらに減少させるために、鳥にさらに見えるようにすることのできる窓ユニット上にパターニング（例えば、格子パターン又は平行縞パターン）されてもよい。また、ＩＧ窓ユニットは、好ましくは少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約６０％、さらに好ましくは少なくとも約６５％又は少なくとも約７０％の可視光線透過率を有する。ガラス基板１上のコーティング１５０のみを有する一体型コーティングされた製品は、（ａ）少なくとも約７０％、好ましくは少なくとも約８０％、さらに好ましくは少なくとも約８５％の可視光線透過率、（ｂ）少なくとも３８％（好ましくは少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも５５％、さらに好ましくは少なくとも６０％、場合により少なくとも６５％）のフィルム側のＵＶ反射率、及び（ｃ）約２０％未満、より好ましくは約１５％未満、最も好ましくは約１０％未満のフィルム側可視光線反射率を有してもよい。従って、フィルム側のＵＶ反射率は、一体型コーティング製品のフィルム側可視光線反射率より少なくとも約４倍高くてもよい。（好ましくは少なくとも約５倍高く、より好ましくは少なくとも約８倍高く、場合により少なくとも１０倍高い）。
図１は、本発明の例示的な実施形態に係るＩＧ窓ユニットの一部の断面図である。図１に示すように、ＩＧ窓ユニットは、少なくとも１つ以上の周辺シール（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｓｅａｌ）又はスペーサ１５によって互いに離隔される第１基板１及び第２基板３０を含む。任意に、真空ＩＧ窓ユニットの状況で見られるように、基板を互いに離隔するために窓の表示領域（ｖｉｅｗｉｎｇ ａｒｅａ）で基板間のスペーサ配列（図示せず）が提供されてもよい。スペーサ１５、その他のスペーサ、及び／又は周辺シールは、２つの基板１，３０を互いに離隔して基板が互いに接触しないようにし、空間又は間隙１７が基板間に画定されるようにする。特定の実施形態において、基板１，３０の間の空間１７は、大気圧より低い圧力まで減圧されてもよく、かつ／又は特定の実施形態において、気体（例えば、アルゴン）で満たされてもよい。また、基板１，３０の間の空間１７は、気体で満たされる必要はなく、かつ／又は低い圧力まで減圧される必要はない。特定の実施形態において、空間１７内にホイル（ｆｏｉｌ）又はその他の放射線反射シート（図示せず）を吊り下げることが可能である。基板１及び／又は基板３０がガラスである場合、各ガラス基板は、ソーダ石灰シリカタイプのガラス、又は、任意のその他の適切なタイプのガラスであってもよく、例えば、本発明の特定の実施形態では、厚さ約１から１０ｍｍであってもよい。
図１のＩＧ窓ユニットは、基板１の内表面上に支持された太陽光調節コーティング１９（例えば、低放射率コーティング）を含んでもよい。低放射率コーティング１９は、１つ以上の層を含むが、多くの実施形態では、多層コーティングである。低放射率コーティング１９は、少なくとも第１誘電体層と第２誘電体層との間に挟まれた少なくとも１つのＩＲ反射層（例えば、銀又は金系）を含む。低放射率コーティング１９の１つの例示の機能は、ＩＲ放射線の特定の量を遮断（すなわち反射及び／又は吸収）し、建物内部に達するのを防止することであるため、太陽光調節コーティング９は、少なくとも１つのＩＲ遮断（例えば、ＩＲ反射及び／又は吸収）層を含む。コーティング１９内に存在し得る例示のＩＲ遮断層は、相当量のＩＲ放射線を遮断する銀（Ａｇ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、金（Ａｕ）及び／又は任意のその他の適切な物質であるか又はそれらを含む。当業者であれば、低放射率コーティング１９のＩＲ遮断層が全てのＩＲ放射線を遮断する必要はなく、その相当量を遮断するだけでよいことを理解できる。特定の実施形態において、コーティング１９の各ＩＲ遮断層は、少なくとも一対の誘電体層間に提供される。例示の誘電体層は、シリコン窒化物、チタン酸化物、シリコンオキシ窒化物、スズ酸化物及び／又はその他のタイプの金属酸化物及び／又は金属窒化物を含む。特定の実施形態において、一対の誘電体層の間にあることに加え、各ＩＲ遮断層は、ニッケルクロムの酸化物及び／又は窒化物のような物質又は任意のその他の適切な物質であるか又はこれを含む一対の接触層間に提供されてもよい。基板１上に提供され得る例示の低放射率コーティング１９は、米国特許第７，２６７，８７９号、同第６，５７６，３４９号、同第７，２１７，４６１号、同第７，１５３，５７９号、同第５，８００，９３３号、同第５，８３７，１０８号、同第５，５５７，４６２号、同第６，０１４，８７２号、同第５，５１４，４７６号、同第５，９３５，７０２号、同第４，９６５，１２１号、同第５，５６３，７３４号、同第６，０３０，６７１号、同第４，８９８，７９０号、同第５，９０２，５０５号、同第３，６８２，５２８号に記載されており、全て本明細書に参照として含まれる。勿論、本明細書の太陽光調節コーティング１９は、このような特定のコーティングに制限されず、代わりにＩＲ放射線の量を遮断できる任意のその他の適切な太陽光調節コーティングを使用してもよい。本明細書の太陽光調節コーティング１９は、制限されることなく、スパッタリング、気相蒸着、及び／又は任意の好適な技術を含む任意の好適な方法によって基板１及び／又は基板３０上に蒸着されてもよい。
図１を参照すると、ＩＧ窓ユニットは、相当量のＵＶ放射を反射して窓を鳥が見えるようにするＵＶ反射コーティング１５０をさらに含む。コーティング１５０は、本発明の例示的な実施形態ではスパッタ蒸着することができる。ＵＶ反射コーティング１５０は、例示の目的で、限定されず、図２〜図６に示されたＵＶ反射コーティングのいずれか１つであってもよい。これにより、窓ユニットのＵＶ反射率を増加して窓を鳥が見えるようにすることにより、鳥の衝突が防止又は低減される。このようなコーティング１５０の使用は、ここでは、スペクトル３００〜４４０ｎｍの範囲での未処理の未コーティングのプレートガラスの一般的な制限を越えてＵＶ反射率を増加させることにより、ガラス又は窓の性能を向上させる。特定の実施形態において、ＵＶ反射コーティング１５０は、外面上でガラス基板１と直接接触して低放射率コーティング１９の一部ではない。特に、コーティング１５０にＩＲ反射層（例えば、銀系の、金系、ＮｉＣｒ又はＩＲ反射ＴＣＯ系の層）は存在せず、コーティング１５０が提供された基板１の側面上にＩＲ反射層は存在しない。代わりに、任意の低放射率コーティング（例えば、低放射率コーティング１９を参照）は、コーティング１５０から基板１の反対側、又は間隙１７に面するガラス基板３０の表面上に提供されてもよい。特定の実施形態において、ＵＶ反射コーティング１５０は、３５０〜４４０ｎｍの少なくとも実質的な部分（又は、３００〜４００ｎｍの範囲の実質的な部分）において、ＵＶ放射の少なくとも３８％（好ましくは少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも５５％、さらに好ましくは少なくとも６０％、場合により少なくとも６５％）を遮断してもよい。
ＵＶ反射コーティング１５０は、図１に示すように、基板１の表面上に（例えば、格子形状で、又は実質的に平行又は非平行の縞で）パターニングされてもよく、又は、別の実施形態で実質的に基板１の全体表面に対して連続的に提供されてもよい。コーティング１５０のパターン形状は、次のように形成されてもよい。パターン（図示せず）は、コーティング１５０が形成される前に基板１の表面上に提供され、パターンは、最終的にコーティング１５０がない領域に位置する。パターンが形成された後、パターンの上に基板１の全体又は実質的に全体の表面にコーティング１５０が連続的に形成される。パターニングされたコーティング１５０を形成するために（その上に直接位置するコーティング１５０の部分と共に））パターンが除去されてもよく、コーティング１５０は、本来のパターンが蒸着されない基板の部分にだけ残る。従って、パターニングされたコーティング１５０は、本発明の例示的な実施形態では、このように形成されてもよい。残りのパターニングされたコーティング１５０は、上述したように人間の目には実質的に見えないが、鳥の目には見ることができる。
図１に示すように、２つのガラス基板１，３０を有するＩＧユニットは、一般的に４つの面を有することを特徴とする。特に、面＃１は建物の外面に面し、面＃２は同じ基板１の内面にコーティング／非コーティングされた面であるが、ＩＧユニットの内部空間／間隙７に面し、面＃３は内部空間／間隙１７に面する他の基板３０の内面にコーティング／非コーティングされた面であり、面＃４は、建物内部に面する。図１の実施形態において、ＵＶ反射コーティング１５０は、面＃１上に提供され、低放射率コーティング１９は、面＃２に提供される。これは、コーティングの好ましい配列であって、空間１７に到達する前に多くのＩＲ放射線が遮断されることができ、多くのＵＶを反射させることができるためである。しかし、本発明の別の実施形態において、コーティング１９，１５０の位置が変化してもよい（例えば、コーティング１９が面＃３に提供されてもよい）。
本発明の特定の実施形態において、図１の実施形態の太陽光調節コーティング１９は、低放射率コーティングであってもよい。特定の実施形態において、任意の熱処理（例えば、焼き戻し処理及び／又は熱曲げ）の前及び／又は後、図１の実施形態のコーティング１９は、８Ω／□以下、より好ましくは６Ω／□以下、最も好ましくは４Ω／□以下のシート抵抗（Ｒｓ）を有してもよい。特定の実施形態において、コーティング１９は、熱処理後に放射率（Ｅｎ）が、（任意の熱処理前及び／又は後）０．１０以下、好ましくは０．０７以下、より好ましくは０．０５以下である。
図２〜図６は、本発明の例示的な実施形態において、図１のＩＧ窓ユニットで基板１に使用することができる様々なＵＶ反射コーティング１５０の断面図である。本発明の例示的な実施形態において、ガラス基板１は、ソーダ石灰シリカ系のガラス又は任意のその他の適切なタイプのガラスであってもよく、厚さは、約１〜１０ｍｍ、より好ましくは約２ｍｍ〜６ｍｍであってもよい。
図１〜図２の実施形態において、コーティング１５０は、ニオブ酸化物（例えば、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｂＯ２、及び／又はＮｂＯ）の又はこれらを含む高い屈折率の透明誘電体層２，４，６及びシリコン酸化物（例えば、アルミニウム及び／又は窒素でドープされてもされなくてもよいＳｉＯ２）の又はこれらを含む低い屈折率の透明誘電体層３，５を含む。図２の層６は、任意であり、特定の例において、ＵＶ反射率を改善するために除去することができ、代わりにジルコニウム酸化物であってよいか又はこれらを含んでもよいことに留意する。特定の実施形態において、シリコン酸化物層（３及び／又は５）の１つ又は両方は、約１〜８％のアルミニウム、及び／又は約１〜１０％の窒素などのその他の物質でドープしてもよい。１つ以上の層２，４，６は、特定の例では、その他の物質でドープすることもできる。図２の実施形態において、層６は、コーティング１５０の最も外側の層で空気に露出されてもよい。層２〜６の各々は、単独で存在するこのような層の各々は、可視光に対して実質的に透明であるため（例えば、可視光に対して少なくとも約５０％透明、好ましくは少なくとも約６０％又は７０％透明）、可視光に対して「透明」であると見なされる。ニオブ酸化物の又はこれを含む高い屈折率の透明誘電体層２，４，６は、（５５０ｎｍにおいて）屈折率（ｎ）が約２．１５から２．５、より好ましくは約２．２から２．４、最も好ましくは約２．２５から２．３５である。特定のまた別の実施形態において、高屈折率層（２，４、及び／又は６）のうちの１つ以上において、ニオブ酸化物は、チタン酸化物（例えば、ＴｉＯ２）、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物（例えば、ＨｆＯ２）、セリウム酸化物（例えば、ＣｅＯ２）、硫化亜鉛、又は、ビスマス酸化物（例えば、Ｂｉ２Ｏ３）で置換えてもよい。従って、このような一例では、層６は、チタン酸化物であるか又はチタン酸化物を含んでもよく、層２，４はニオブ酸化物であるか又はこれを含み、層３，５はシリコン酸化物であるか又はこれを含む。シリコン酸化物の又はこれを含む低い屈折率の透明誘電体層３，５は、屈折率（ｎ）が約１．４から１．７であり、より好ましくは約１．４から１．６であり、最も好ましくは約１．４５から１．５５である（本明細書の全ての屈折率ｎは、５５０ｎｍで測定される）。本発明の例示的な実施形態において、透明誘電体層２〜６は、好ましくはスパッタリングによって蒸着される。例えば、ニオブ酸化物の又はこれを含む透明誘電体層２，４，６は、Ｎｂの又はこれを含む少なくとも１つのスパッタリングターゲットを介して、アルゴン及び反応性酸素気体の混合物を含む雰囲気で、スパッタリングによってスパッタ蒸着される。例えば、シリコン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層３，５は、Ｓｉ又はＳｉＡｌの、又はこれを含む少なくとも１つのスパッタリングターゲットを介して、アルゴン及び反応性酸素気体の混合物を含む雰囲気でスパッタリングによってスパッタ蒸着される。回転するＣ−Ｍａｇスパッタリングターゲット又はその他の形態のターゲットを使用してもよい。スパッタリング操作では、十分な反応性酸素気体を使用して、本明細書で説明する屈折率値を達成してもよい。また、セラミックターゲットを使用して１つ以上のこのような層をスパッタ蒸着してもよい。層２〜６は、好ましくはスパッタリングによって蒸着されるが、本発明の別の実施形態では、他の技術を用いて蒸着することもできる。図２の実施形態において、コーティング１５０は、５つの層で構成されるが、別の実施形態において追加の層が提供されてもよい。例えば、ジルコニウム酸化物の又はこれを含む保護層（図示せず）は、層６の上にこれと直接接触して最も上側の層としてコーティング１５０に提供されてもよい。図２の実施形態及びその他の実施形態において、コーティング１５０は金属性反射層を含まない。
図３は、図１のＩＧ窓ユニットとして基板１上に使用することができる他のコーティング１５０の断面図である。図３の実施形態は、透明誘電体バリア層７０がガラス基板１と高屈折率層２との間に提供されることを除いて図２の実施形態と同一である。図３の層６は、任意であり、特定の例において、ＵＶ反射率を改善するために除去してもよく、又は代わりにジルコニウム酸化物にするか、又はこれを含んでもよいことに留意する。バリア層７０は、本発明の特定の実施形態において、シリコン窒化物（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）であるか又はこれを含む。図２〜図６のいずれか１つのコーティングでは、バリア層７０が任意に使用さてもよいが、簡略のために図３にのみ示される。特定の実施形態において、シリコン窒化物系のバリア層７０は、約１〜８％のアルミニウム及び／又は約１〜１０％の酸素のようなその他の物質でドープしてもよい。図３の実施形態は、特に熱処理（例えば、焼き戻し処理）された実施形態において有用なものであり、バリア層７０は、高温熱処理中に元素（例えば、Ｎａ）がガラス基板からコーティングに移動するのを防止又は低減することを助ける。このような熱処理（例えば、焼き戻し処理）は、例えば、少なくとも約５８０℃、より好ましくは少なくとも約６００℃の温度でオーブンなどで被覆製品を加熱する工程を含んでもよい。本発明の例示的な実施形態において、図３の実施形態の鏡は、熱処理（例えば、焼き戻し処理）されてもされなくてもよい。
図４は、図１のＩＧ窓ユニットにおいて基板１上で使用することができる、また他のコーティング１５０の断面図である。図４の実施形態は、層６が除去されることを除いて図２と同一である。図４に示された被覆製品は、例えば、約４０〜４５％のフィルム側のＵＶ反射率を有してもよく、例えば、約４１％である（３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分において、少なくともこの多くのＵＶ放射を反射する）。図４の実施形態の一例として、層５は、ＵＶ反射コーティング１５０の最も外側の層であり、層２はチタン酸化物（例えば、ＴｉＯ２）であるか又はこれを含み、層３はシリコン酸化物（例えば、アルミニウム及び／又は窒素でドープされてもされなくてもよいＳｉＯ２）であるか又はこれを含み、層４はニオブ酸化物（例えば、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｂＯ２及び／又はＮｂＯ）であるか又はこれを含み、層５はシリコン酸化物（アルミニウム及び／又は窒素でドープされてもされなくてもよいＳｉＯ２）であるか又はこれを含んでもよい。任意に、図４の実施形態のコーティングは、ジルコニウム酸化物（例えば、ＺｒＯ２）であるか又はこれを含むオーバーコートを含んでもよい。本発明の図４の実施形態の特定の実施形態において、（ｉ）チタン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層２は、厚さが約５〜４０ｎｍ、好ましくは約１０〜２５ｎｍ、より好ましくは約１０〜２０ｎｍ、一例の厚さが約１３〜１６ｎｍであってもよく；（ｉｉ）シリコン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層３は、厚さが約３０〜１００ｎｍ、好ましくは約４０〜８０ｎｍ、より好ましくは約５０〜７０ｎｍであり、一例の厚さは、約６０ｎｍであってもよく；（ｉｉｉ）ニオブ酸化物の又はこれを含む透明誘電体層４は、厚さが約１５〜１５０ｎｍであり、好ましくは約２０〜１２５ｎｍ、より好ましくは約９５〜１２０ｎｍであり、一例の厚さは、約３３ｎｍ又は約１０５ｎｍであってもよく；（ｉｖ）シリコン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層５は、厚さが約４０〜１３０ｎｍ、好ましくは約５０〜１１０ｎｍであり、より好ましくは約６０〜１００ｎｍであり、一例の厚さは、約６０ｎｍ又は約９０ｎｍであってもよく；（ｖ）ジルコニウム酸化物の又はこれを含む任意の透明オーバーコート保護誘電体層８は、厚さが約５〜６０ｎｍ、好ましくは約５〜３０ｎｍであり、より好ましくは約５〜２０ｎｍであり、一例の厚さは、約１０ｎｍであってもよい。本明細書において、所望するＵＶ反射率及び可視光線透過率を達成するために、ニオブ酸化物系層４は、好ましくはチタン酸化物系層２より実質的に厚い。例えば、特定の実施形態において、ニオブ酸化物系層４は、チタン酸化物系層２より少なくとも約４０ｎｍ厚い（より好ましくは少なくとも約５０ｎｍ厚く、最も好ましくは少なくとも約７０ｎｍ厚い）。また、ニオブ酸化物系層４は、好ましくは層３，５の各々より厚く、例えば、層４は、シリコン酸化物系層３，５の各々より少なくとも約１０ｎｍ厚く、最も好ましくは少なくとも約１５ｎｍ厚い。本発明の図１，４の実施形態の特定の実施形態において、シリコン酸化物系層５は、シリコン酸化物系層３より少なくとも約１０又は２０ｎｍ厚い。任意に、ジルコニウム酸化物の又はこれを含む保護層（図示せず）は、図４のコーティングにおいて、層５の上に最も外側の層として提供されてもよい（図５の保護外層に類似）。
図５は、図１のＩＧ窓ユニットにおいて、基板１上で使用することができるまた他のコーティング１５０の断面図である。図５に示した被覆製品は、例えば、フィルム側のＵＶ反射率約６０〜７０％であってもよく、例えば、約６５％である（３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分において、少なくともこの多くのＵＶ放射を反射する）。図５の実施形態の一例として、層２はチタン酸化物（例えば、ＴｉＯ２）であるか、又はこれを含み、層３，５はシリコンオキシ窒化物であるか、又はこれを含み（例えば、アルミニウムでドープされてもされなくてもよい）、層４はチタン酸化物（例えば、ＴｉＯ２）であるか、又はこれを含み、最も外側の保護層８はジルコニウム酸化物（例えば、ＺｒＯ２）であるか、又はこれを含む。本発明の図５の実施形態の特定の実施形態において、（ｉ）チタン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層２は、厚さが約５〜４０ｎｍ、好ましくは約１０〜２５ｎｍ、より好ましくは約１０〜２０ｎｍ、一例の厚さが約１７ｎｍであってもよく；（ｉｉ）シリコンオキシ窒化物の又はこれを含む透明誘電体層３は、厚さが約３０〜１００ｎｍ、好ましくは約４０〜８０ｎｍ、より好ましくは約４５〜７０ｎｍであり、一例の厚さは、約５０ｎｍであってもよく；（ｉｉｉ）チタン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層４は、厚さが約１０〜８０ｎｍであり、好ましくは約１５〜５０ｎｍ、より好ましくは約２０〜４０ｎｍであり、一例の厚さは、約３０ｎｍであってもよく；（ｉｖ）シリコンオキシ窒化物の又はこれを含む透明誘電体層５は、厚さが約５０〜１３０ｎｍ、好ましくは約７０〜１２０ｎｍであり、好ましくは約８０〜１１０ｎｍであり、一例の厚さは、約８８ｎｍであってもよく；（ｖ）ジルコニウム酸化物の又はこれを含む任意の透明な誘電体保護層８は、厚さが約３〜３０ｎｍ、好ましくは約４〜１０ｎｍであり、一例の厚さは、約７ｎｍであってもよい。本明細書で所望するＵＶ反射率及び可視光線透過率を実現するために、層４は、好ましくはチタン酸化物系層２より実質的に厚い。例えば、特定の実施形態において、チタン酸化物系層４は、チタン酸化物系層２より少なくとも約８ｎｍ厚い（より好ましくは少なくとも約１０ｎｍ厚く、最も好ましくは少なくとも約１５ｎｍ厚い）。シリコンオキシ窒化物系層５は、本発明の図１，５の実施形態の特定の実施形態において、シリコンオキシ窒化物系層３よりも少なくとも約１０、２０又は３０ｎｍ厚い。
図６は、図１のＩＧ窓ユニットにおいて、基板１上で使用することができるまた他のコーティング１５０の断面図である。図６に示された被覆製品は、例えば、フィルム側のＵＶ反射率約５０〜８０％であってもよく、例えば、約７０％である（３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分で少なくともこの多くのＵＶ放射を反射する）。図６の実施形態の一例として、層２，４，４’は、チタン酸化物（例えば、ＴｉＯ２）であるか、又はこれを含み、層３，５，５’は、シリコンオキシ窒化物であるか、又はこれを含み（例えば、アルミニウムでドープされてもされなくてもよい）、最も外側の保護層８は、ジルコニウム酸化物（例えば、ＺｒＯ２）であるか、又はこれを含む。本発明の図６の実施形態の特定の実施形態において：（ｉ）チタン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層２は、厚さが約５〜４０ｎｍ、好ましくは約１０〜２５ｎｍ、より好ましくは約１０〜２０ｎｍ、一例の厚さが約１１ｎｍであってもよく；（ｉｉ）シリコンオキシ窒化物の又はこれを含む透明誘電体層３は、厚さが約３０〜１００ｎｍ、好ましくは約４０〜８０ｎｍ、より好ましくは約４５〜７０ｎｍであり、一例の厚さは、約６３ｎｍであってもよく；（ｉｉｉ）チタン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層４は、厚さが約１０〜８０ｎｍであり、好ましくは約１５〜５０ｎｍ、より好ましくは約２０〜４０ｎｍであり、一例の厚さは、約３７ｎｍであってもよく；（ｉｖ）シリコンオキシ窒化物の又はこれを含む透明誘電体層５は、厚さが約１０〜７０ｎｍ、好ましくは約１５〜６０ｎｍであり、より好ましくは約２０〜４０ｎｍであり、一例の厚さは、約３２ｎｍであってもよく；（ｖ）チタン酸化物の又はこれを含む透明誘電体層４’は、厚さが約１０〜８０ｎｍ、好ましくは約１５〜５０ｎｍであり、より好ましくは約２０〜４０ｎｍであり、一例の厚さは、約３３ｎｍであってもよく；（ｖｉ）シリコンオキシ窒化物の又はこれを含む透明誘電体層５’は、厚さが約５０〜１３０ｎｍ、好ましくは約７０〜１２０ｎｍであり、より好ましくは約８０〜１１０ｎｍであり、一例の厚さは、約１００ｎｍであってもよく；（ｖｉｉ）機械的耐久性のためにジルコニウム酸化物の又はこれを含む透明誘電体保護層８は、厚さが約３〜３０ｎｍ、好ましくは約４〜１０ｎｍであり、一例の厚さは、約５ｎｍであってもよい。本明細書で所望するＵＶ反射率及び可視光線透過率を実現するために、高屈折率層４，４’は、好ましくは高屈折率層２より実質的に厚い。例えば、特定の実施形態において、チタン酸化物系層４，４’は、高い屈折率のチタン酸化物系層２より少なくとも約８ｎｍ厚い（より好ましくは少なくとも約１０ｎｍ厚く、最も好ましくは少なくとも約１５ｎｍ厚い）。シリコンオキシ窒化物系層５’は、本発明の図１、図６の実施形態の特定の実施形態において、シリコンオキシ窒化物系層（３及び／又は５）より少なくとも約１０、２０又は３０ｎｍ厚い。図５〜図６の実施形態において、シリコンオキシ窒化物系層３，５，５’は（５５０ｎｍで測定された）屈折率ｎが約１．６から１．８であり、より好ましくは約１．６５から１．７５、最も好ましくは１．７である。図５〜図６の実施形態は、驚くべきことに、これらの光学特性がコーティングされていないフロートガラス（ｆｌｏａｔ ｇｌａｓｓ）のものと類似することを発見し、これは、コーティング１５０が本質的に人間の目に見えないようにする点で、有利である。
本発明の例示的な実施形態において、ＩＧ窓ユニットが提供され、このＩＧ窓ユニットは、第１ガラス基板と；前記第１ガラス基板から離隔した第２ガラス基板と；前記ＩＧ窓ユニットが装着される建物の外部に対向するように前記ＩＧ窓ユニットの外面及び前記第１ガラス基板上に設けられたＵＶ反射コーティングと；前記第１ガラス基板が前記ＵＶ反射コーティング及び低放射率コーティングを支持して前記ＵＶ反射コーティングと前記低放射率コーティングとの間に位置するように、前記第１ガラス基板の他方の側に設けられた低放射率コーティングと；を含み、前記ＵＶ反射コーティングは、低放射率コーティングの一部ではなく、銀又は金の任意のＩＲ反射層を含まずに、前記ＵＶ反射コーティングは、前記ＵＶ反射コーティングが前記第１基板の全体に亘って連続的に提供されないようにパターニングされ、前記ＵＶ反射コーティングは、前記第１ガラス基板から順に第１層、第２層、第３層、及び第４層を含み、前記第１層及び第３層は、少なくとも約２．２５の屈折率を有する高屈折率層であり、前記第２層及び第４層は、１．８以下の屈折率を有する低屈折率層であり、屈折率は、５５０ｎｍで測定され、前記第１層、第２層、第３層、及び第４層は、各々可視光に対して実質的に透明な誘電体層であり、前記ＩＧ窓ユニットは、少なくとも約５０％の可視光線透過率を有し、前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも４０％を反射する。
前の段落のＩＧ窓ユニットにおいて、前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも５０％を反射してもよい。
前記２つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも６０％を反射してもよい。
前記３つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記低放射率コーティングは、Ａｇを各々が含む、第１ＩＲ遮断層及び第２ＩＲ遮断層、前記第１ＩＲ遮断層と前記第１基板との間に提供される少なくとも１つの誘電体層、前記第１ＩＲ遮断層と第２ＩＲ遮断層との間に提供される少なくともまた他の誘電体層を含み、前記第１基板によって支持される低放射率コーティングは、０．１０以下の放射率（Ｅｎ）及び／又は８Ω／□以下のシート抵抗（Ｒｓ）を有する。
前記４つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第１ガラス基板及び第２ガラス基板は、前記基板の間の空間を画定するように、少なくとも１つのスペーサ及び／又は端部シールによって互いに離隔されてもよい。前記基板の間の空間は、気体で満たし、かつ／又は大気圧より低い圧力まで減圧してもよい。
前記５つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第１層は、チタン酸化物、例えば、ＴｉＯ２（又は任意にニオブ酸化物）を含むか、又は本質的にこれらからなることができる。
前記６つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第３層は、チタン酸化物（又は任意にニオブ酸化物）を含むか、又は本質的にこれらからなることができる。
前記７つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第２層は、シリコン酸化物を含むか、又は本質的にこれらからなることができる。
前記８つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第４層は、シリコン酸化物を含むか、又は本質的にこれらからなることができる。
前記９つの段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第２層及び／又は第４層は、シリコンオキシ窒化物を含むか、又は本質的にこれらからなることができる。
前記１０個の段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記ＵＶ反射コーティングは、前記ＵＶ反射コーティングの最も外側の層であるジルコニウム酸化物を含む保護層をさらに含んでもよい。
前記１１個の段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記ＵＶ反射コーティングは、前記第１ガラス基板から離れた第５層及び第６層をさらに含み、前記第５層は、低屈折率層であり、前記第６層は、高屈折率層であってもよい。
前記１２個の段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第１層は、約１０〜２５ｎｍの物理的厚さを有してもよい。
前記１３個の段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第２層は、約４０〜８０ｎｍの物理的厚さを有してもよい。
前記１４個の段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第３層は、１５〜５０ｎｍの物理的厚さを有してもよい。
前記１５個の段落のいずれか１つのＩＧ窓ユニットにおいて、前記第４層は、約７０〜１２０ｎｍの物理的厚さを有してもよい。
本発明は、現在の最も実用的かつ好ましい実施形態であると現在考えられるものに関連して記載されているが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではないことを理解されるべきであり、特許請求の範囲の思想及び範囲内に含まれる様々な変更及び均等な構成を含むことが意図される。

Claims (22)

  1. ＩＧ窓ユニットであって、
    第１ガラス基板と、
    前記第１ガラス基板から離れた離隔した第２ガラス基板と、
    前記ＩＧ窓ユニットが装着される建物の外部に対向するように前記ＩＧ窓ユニットの外面及び前記第１ガラス基板上に設けられたＵＶ反射コーティングと、
    前記第１ガラス基板が前記ＵＶ反射コーティング及び低放射率コーティングを支持して前記ＵＶ反射コーティングと前記低放射率コーティングとの間に位置するように、前記第１ガラス基板の他方の側に設けられた低放射率コーティングと、を含み、
    前記ＵＶ反射コーティングは、低放射率コーティングの一部ではなく、銀又は金の任意のＩＲ反射層を含まずに、
    前記ＵＶ反射コーティングは、前記ＵＶ反射コーティングが前記第１ガラス基板の全体に亘って連続的に提供されないようにパターニングされ、
    前記ＵＶ反射コーティングは、前記第１ガラス基板から順に第１層、第２層、第３層、及び第４層を含み、前記第１層及び第３層は、少なくとも２．２５の屈折率を有する高屈折率層であり、前記第２層及び第４層は、１．８以下の屈折率を有する低屈折率層であり、屈折率は、５５０ｎｍで測定され、
    前記第１層、第２層、第３層、及び第４層は、各々可視光に対して実質的に透明な誘電体層であり、
    前記ＩＧ窓ユニットは、少なくとも５０％の可視光線透過率を有し、前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも４０％を反射し、
    前記低屈折率層及び前記高屈折率層は、それぞれ最大３つの層を有し、
    前記低屈折率層における最上層は、前記低屈折率層における最下層である前記第２層よりも厚く、
    前記高屈折率層における最上層は、前記高屈折率層における最下層である前記第１層よりも厚くなっている、ＩＧ窓ユニット。
  2. 前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも５０％を反射する、請求項１に記載のＩＧ窓ユニット。
  3. 前記ＵＶ反射コーティングは、３００〜４００ｎｍの範囲の少なくとも実質的な部分でＵＶ放射の少なくとも６０％を反射する、請求項１に記載のＩＧ窓ユニット。
  4. 前記低放射率コーティングは、Ａｇを各々が含む、第１ＩＲ遮断層及び第２ＩＲ遮断層、前記第１ＩＲ遮断層と前記第１ガラス基板との間に提供される少なくとも１つの誘電体層、前記第１ＩＲ遮断層と第２ＩＲ遮断層との間に提供される少なくともまた他の誘電体層を含み、前記第１ガラス基板によって支持される低放射率コーティングは、０．１０以下の放射率（Ｅｎ）及び／又は８Ω／□以下のシート抵抗（Ｒｓ）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  5. 前記第１ガラス基板及び第２ガラス基板は、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の間の空間を画定するように、少なくとも１つのスペーサ及び／又は端部シールによって互いに離隔される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  6. 前記ガラス基板の間の空間は、気体で満たし、かつ／又は大気圧より低い圧力まで減圧する、請求項５に記載のＩＧ窓ユニット。
  7. 前記第１層は、チタン酸化物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  8. 前記第３層は、チタン酸化物を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  9. 前記第２層は、シリコン酸化物を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  10. 前記第４層は、シリコン酸化物を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  11. 前記第２層は、シリコンオキシ窒化物を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  12. 前記第４層は、シリコンオキシ窒化物を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  13. 前記ＵＶ反射コーティングは、前記ＵＶ反射コーティングの最も外側の層であるジルコニウム酸化物を含む保護層をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  14. 前記ＵＶ反射コーティングは、前記第１ガラス基板から離れた第５層及び第６層をさらに含み、前記第５層は、低屈折率層であり、前記第６層は、高屈折率層である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  15. 前記第１層は、１０〜２５ｎｍの物理的厚さを有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  16. 前記第２層は、４０〜８０ｎｍの物理的厚さを有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  17. 前記第３層は、１５〜５０ｎｍの物理的厚さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  18. 前記第４層は、７０〜１２０ｎｍの物理的厚さを有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  19. 前記ＵＶ反射コーティングにおいて、前記第１層は、チタン酸化物を含み、前記第２層は、シリコン酸化物を含み、前記第３層は、ニオブ酸化物を含み、前記第４層は、シリコン酸化物を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のＩＧ窓ユニット。
  20. 前記ＵＶ反射コーティングは、ジルコニウム酸化物を含む保護オーバーコート層をさらに含む、請求項１９に記載のＩＧ窓ユニット。
  21. 前記第１層は、厚さが５〜４０ｎｍであり、前記第２層は、厚さが３０〜１００ｎｍであり、前記第３層は、厚さが１５〜１５０ｎｍであり、前記第４層は、厚さが４０〜１３０ｎｍである、請求項１９に記載のＩＧ窓ユニット。
  22. 前記第１層は、厚さが１０〜２５ｎｍであり、前記第２層は、厚さが４０〜８０ｎｍであり、前記第３層は、厚さが２０〜１２５ｎｍであり、前記第４層は、厚さが５０〜１１０ｎｍである、請求項２１に記載のＩＧ窓ユニット。
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