薄膜裝置和制造制造方法及圖紙

本發明專利技術描述了薄膜裝置(例如用于窗戶的電致變色裝置)及其制造方法。特別關注圖案化光學裝置的方法。執行各種邊緣去除和隔離劃線以(例如)確保所述光學裝置與任何邊緣缺陷適當地隔離。本文描述的方法適用于具有夾置在兩個薄膜電導體層之間的一個或多個材料層的任何薄膜裝置。所描述的方法產生新穎的光學裝置配置。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】薄膜裝置和制造相關申請的交叉參考本申請要求2011年12月12日申請的USSN61/569, 716,2012年6月26日申請的USSN61/664, 638和2012年10月2日申請的USSN61/709，046的權益和優先權，所述案全文出于所有目的以引用的方式并入本文。專利
本文公開的實施方案大體上涉及光學裝置，且更特定而言涉及制造光學裝置的方法。專利技術背景電致變色是其中材料在通常通過遭遇電壓變化而置于不同的電子狀態時展現光學性質的可逆電化學調解變化的現象。光學性質通常是色彩、透射比、吸光率和反射比中的一個或多個。例如，一種熟知的電致變色材料是氧化鎢(WO3)。氧化鎢是其中由于電化學還原而發生著色轉變(褪色(未著色)至藍色)的陰極著色電致變色材料。當發生電化學氧化時，氧化鎢自藍色轉變為褪色狀態。電致變色材料可并入(例如)家用、商用和其它用途的窗戶。可通過在電致變色材料中引入變化而改變這些窗戶的色彩、透射比、吸光率和/或反射比，即，電致變色窗戶是可經由施加電荷而可逆地變暗且變亮的窗戶。施加于窗戶的電致變色裝置的小電壓將會導致窗戶變暗；使電壓反向導致窗戶變亮。此能力容許控制穿過窗戶的光量且使電致變色窗戶有機會用作節能裝置。雖然在1960年代就發現電致變色，但是盡管電致變色技術、設備和制造和/或使用電致變色裝置的相關方法近年來進展頗多，但是電致變色裝置和尤其電致變色窗戶仍不幸地遭遇各種問題，且其所有的商業潛力仍無法付諸實現。專利技術概要本專利技術描述薄膜裝置(例如用于窗戶的電致變色裝置)及其制造方法。特別關注圖案化和制造光學裝置的方法。執行各種邊緣去除和隔離劃線以(例如)不僅確保所述光學裝置與任何邊緣缺陷適當地隔離，而且解決所述裝置的區域中的非想要著色和電荷累積。在制造期間，于光學裝置的一層或多層中應用邊緣處理。本文描述的方法適用于具有夾置在兩個薄膜電導體層之間的一個或多個材料層的任何薄膜裝置。所述所描述的方法產生新穎的光學裝置配置。一個實施方案是一種光學裝置，其包括:(i)襯底上的第一導體層，所述第一導體層包括小于所述襯底的區域的區域，所述第一導體層由所述襯底的周長區域包圍，所述周長區域實質上并無所述第一導體層；(ii)包括至少一個可光學切換材料的一個或多個材料層，所述一個或多個材料層被配置成位于所述襯底的所述周長區域內且與除所述第一導體層的至少一個暴露區域以外的所述第一導體層共同延伸，所述第一導體層的所述至少一個暴露區域并無所述一個或多個材料層；和(iii)所述一個或多個材料層上的第二導體層，所述第二導體層透明且與所述一個或多個材料層共同延伸，其中所述一個或多個材料層和所述第二導體層懸垂在除所述第一導體層的所述至少一個暴露區域以外的所述第一導體層上。所述光學裝置可還包括與所述第二導體層共同延伸的蒸氣壁壘層。所述光學裝置可包括所述第一導體層與所述襯底之間的擴散壁壘。在一些實施方案中，所述光學裝置并不包括隔離劃線，即，所述裝置不存在通過一劃線隔離的非作用部分。在某些實施方案中，所述至少一個可光學切換材料是電致變色材料。所述第一導體層和所述第二導體層可皆透明，但至少一者是透明的。在某些實施方案中，所述光學裝置是全固態且是無機。所述襯底可以是經回火或未經回火的浮法玻璃。某些實施方案包括絕緣玻璃單元(IGU)，其包括本文描述的光學裝置。在某些實施方案中，所述第一導電層的任何暴露區域被配置成位于所述IGU的初級密封內。在某些實施方案中，任何總線條也被配置成位于所述IGU的初級密封內。在某些實施方案中，任何隔離或其它劃線也是在所述IGU的初級密封內。本文描述的光學裝置可以是任何形狀，例如規則的多邊形，諸如矩形、圓形或橢圓形、三角形、梯形等等或不規則形狀。一些實施方案是制造如本文描述的光學裝置的方法。一個實施方案是制造包括夾置在第一導電層與第二導電層之間的一個或多個材料層的光學裝置的方法，所述方法包括:(i)接收襯底，所述襯底在其工作表面上(例如，具有或不具有擴散壁壘的下伏玻璃層)包括所述第一導電層；(ii)自所述襯底的約10%與約90%之間的周長移除所述第一導電層的第一寬度；(iii)沉積所述光學裝置的所述一個或多個材料層和所述第二導電層使得其覆蓋所述第一導電層，且若有可能(唯其中未移除所述第一導電層的襯底的部分以外)，在所述第一導電層周圍延伸超出所述第一導電層；(iv)在實質上所述襯底的整個周長周圍移除所有所述層的比所述第一寬度窄的第二寬度，其中移除深度至少足以移除所述第一導電層；(V)移除所述第二透明導電層和所述光學裝置在所述第二透明導電層下方的所述一層或多層的至少一部分，藉此露出所述第一導電層的至少一個暴露部分；和(vi)涂敷電連接件(例如，總線條)于所述第一透明導電層的所述至少一個暴露部分；其中所述第一導電層和所述第二導電層中的至少一個是透明的。在一個實施方案中，(ii)包括自所述襯底的約50%與約75%之間的周長周圍移除所述第一導電層的第一寬度。在一個實施方案中，沿所述光學裝置靠近在(ii)中未移除所述第一導電層的襯底的(諸)側的周長部分制造所暴露的所述第一導電層的所述至少一個暴露部分。方法可還包括涂敷至少一個額外的電連接件(例如，第二總線條)于所述第二導電層。本文描述的方法的方面可在全真空整合沉積設備中執行。方法可還包括使用如本文描述的光學裝置制造IGU。某些實施方案包括制造方法和具有產生更穩固且更佳執行裝置的特定邊緣處理的所得裝置。例如，可錐化一個(或若干)電致變色裝置層的邊緣以避免所述裝置構造的上覆層的應力和破裂。在另一實例中，實行用于總線條涂敷的下部導體暴露以確保電致變色裝置的良好的電接觸和均勻著色正面。在某些實施方案中，使用可變深度雷射劃線執行裝置邊緣處理、隔離劃線和下部導體層暴露。下文將參考相關聯的圖示更詳細地描述這些及其它特征和優點。附圖簡述當結合附圖考慮時將更完整地理解以下詳述，其中:圖1A、圖1B和圖1C分別是制造于玻璃襯底上的電致變色裝置的橫截面、側視圖和俯視圖。圖1D是圖1A中所示的橫截面的詳細部分。圖2A是根據所公開實施方案在襯底上的改進電致變色裝置架構的部分橫截面。圖2B至圖2C分別是類似于關于圖2A描述的架構的改進裝置架構的橫截面和側視圖。圖2D至圖2E分別是具有類似于關于圖2A至圖2C描述的架構的架構的裝置的部分橫截面和俯視圖。圖3是展示其中與下部導電層一起移除擴散壁壘的改進裝置架構的部分橫截面。圖4A是根據實施方案描述制造電致變色裝置的方法的方面的程序流程的流程圖。圖4B是描繪關于圖4A描述的程序流程中的步驟的俯視圖。圖4C描繪關于圖4B描述的電致變色玻璃薄片的橫截面。圖4D是描繪圓形襯底上的制造期間的步驟的俯視圖。圖4E是描繪電致變色裝置的制造期間的步驟的俯視圖。圖4F是描繪具有光學裝置的I⑶的制造的透視圖中的示意圖。圖4G是類似于關于圖4B描述的裝置的裝置的俯視圖的示意圖。圖4H和圖41是描繪類似于關于圖4A描述的程序流程且隨著應用于涂布切割方法而對大面積襯底實行的程序流程的步驟的示意圖。圖4J是描繪形成電致變色裝置的層板的卷輪式處理的圖示，其中所述層板使用柔性配對玻璃薄片。圖5A是描述在第一導體層和第二導體層的每個上制造具有相對總線條的光學裝置的方法的方面的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制造包括夾置在第一導電層與第二導電層之間的一個或多個材料層的光學裝置的方法，所述方法包括：(i)接收襯底，所述襯底在其工作表面上包括所述第一導電層；(ii)自所述襯底的約10％與約90％之間的周長移除所述第一導電層的第一寬度；(iii)沉積所述光學裝置的所述一個或多個材料層和所述第二導電層使得其覆蓋所述第一導電層，且若有可能，在所述第一導電層的周長周圍延伸超出所述第一導電層；(iv)在實質上所述襯底的整個周長周圍移除所有所述層的比所述第一寬度窄的第二寬度，其中移除深度至少足以移除所述第一導電層；(v)移除所述第二透明導電層和所述光學裝置在所述第二透明導電層下方的所述一層或多層的至少一部分，藉此露出所述第一導電層的至少一個暴露部分；和(vi)涂敷總線條至所述第一透明導電層的所述至少一個暴露部分，其中所述第一導電層和所述第二導電層中的至少一個是透明的。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.12.12 US 61/569,716;2012.06.26 US 61/664,638;1.一種制造包括夾置在第一導電層與第二導電層之間的一個或多個材料層的光學裝置的方法，所述方法包括: (i)接收襯底，所述襯底在其工作表面上包括所述第一導電層； (ii)自所述襯底的約10%與約90%之間的周長移除所述第一導電層的第一寬度； (iii)沉積所述光學裝置的所述一個或多個材料層和所述第二導電層使得其覆蓋所述第一導電層，且若有可能，在所述第一導電層的周長周圍延伸超出所述第一導電層； (iv)在實質上所述襯底的整個周長周圍移除所有所述層的比所述第一寬度窄的第二寬度，其中移除深度至少足以移除所述第一導電層； (v)移除所述第二透明 導電層和所述光學裝置在所述第二透明導電層下方的所述一層或多層的至少一部分，藉此露出所述第一導電層的至少一個暴露部分；和 (vi)涂敷總線條至所述第一透明導電層的所述至少一個暴露部分， 其中所述第一導電層和所述第二導電層中的至少一個是透明的。2.根據權利要求1所述的方法，其中(ii)包括自所述襯底的約50%與約75%之間的周長周圍移除所述第一導電層的所述第一寬度。3.根據權利要求2所述的方法，其中沿所述光學裝置靠近在(ii)中未移除所述第一導電層的所述襯底的(諸)側的周長部分制造所暴露的所述第一導電層的所述至少一個暴露部分。4.根據權利要求3所述的方法，其還包括涂敷至少第二總線條至所述第二導電層。5.根據權利要求4所述的方法，其中涂敷所述至少第二總線條至未覆蓋所述第一導電層的一部分上的所述第二導電層。6.根據權利要求5所述的方法，其還包括制造至少一個L2劃線以隔離正交于所述總線條的所述光學裝置的一部分。7.根據權利要求5所述的方法，其還包括制造L3劃線以隔離介于所述總線條與所述光學裝置的作用區域之間的所述光學裝置的一部分。8.根據權利要求5所述的方法，其還包括: 制造至少一個L2劃線以隔離正交于所述總線條的所述光學裝置的一部分；和 制造L3劃線以隔離介于所述總線條與所述光學裝置的作用區域之間的所述光學裝置的一部分。9.根據權利要求4所述的方法，其中在(iv)中足以移除至少所述第一導電層的所述移除深度足以移除擴散壁壘，且其中在并未覆蓋所述第一導電層或所述擴散壁壘的一部分上涂敷所述至少第二總線條至所述第二導電層。10.根據權利要求9所述的方法，其還包括制造至少一個L2劃線以隔離正交于所述總線條的所述光學裝置的一部分。11.根據權利要求9所述的方法，其還包括制造L3劃線以隔離介于所述總線條與所述光學裝置的作用區域之間的所述光學裝置的一部分。12.根據權利要求9所述的方法，其還包括: 制造至少一個L2劃線以隔離正交于所述總線條的所述光學裝置的一部分；和 制造L3劃線以隔離介于所述總線條與所述光學裝置的作用區域之間的所述光學裝置的一部分。13.根據權利要求12所述的方法，其中所述光學裝置是電致變色裝置。14.根據權利要求13所述的方法，其中所述電致變色裝置是全固態且無機。15.根據權利要求14所述的方法，其中所述襯底是浮法玻璃，且所述第一導電層包括經氟化的氧化錫。16.根據權利要求8所述的方法，其中在全真空整合沉積設備中執行(iii)。17.根據權利要求8所述的方法，其還包括在(iv)之前在所述第二導電層上沉積蒸氣壁壘層。18.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一導電層和所述第二導電層二者皆是透明的。19.根據權利要求18所述的方法，其中所述襯底是透明的。20.根據權利要求12所述的方法，其中所述襯底是矩形。21.根據權利要求20所述的方法，其中(ii)包括在所述襯底的所述周長周圍自三側移除所述第一導電層的所述第一寬度。22.根據權利要求21所述的方法，其中沿所述光學裝置的一側的長度制造所述第一導電層的所述至少一個暴露部分。23.根據權利要求22所述的方法，其中沿所述光學裝置靠近其中在(ii)中未移除所述第一導電層的所述襯底的側的側的長度制造所述第一導電層的所述至少一個暴露部分。24.根據權利要求23所述的方法，其中涂敷所述至少第二總線條至靠近所述光學裝置與所述第一導電層的所述至少一個暴露部分相對的側的所述第二導電層。25.根據權利要求24所述的方法，其中所述光學裝置是電致變色裝置。26.根據權利要求25所述的方法，其中所述電致變色裝置是全固態且無機。27.根據權利要求26所述的方法，其中所述襯底是經回火或未經回火的浮法玻璃，且所述第一導電層包括經氟化的氧化錫。28.根據權利要求27所述的方法，其中在全真空整合沉積設備中執行(iii)。29.根據權利要求28所述的方法，其還包括在(iv)之前在所述第二導電層上沉積蒸氣壁壘層。30.根據權利要求12所述的方法，其中(ii)包括在所述襯底的所述周長處自兩個相對側移除所述第一導電層的所述第一寬度。31.根據權利要求30所述的方法，其中所述第一導電層的所述至少一個暴露部分包括沿在(ii)中未移除所述第一寬度的所述光學裝置的所述相對側的長度制造的一對暴露部分。32.根據權利要求31所述的方法，其中(vi)包括涂敷總線條至所述第一導電層的所述對暴露部分中的每個。33.根據權利要求32所述的方法，其中涂敷所述至少第二總線條至所述第二導電層包括涂敷一對第二總線條，所述對第二總線條中的每個在所述第二導電層的相對長度上且其中在Qi)中移除所述第一導電層的區域上方。34.根據權利要求33所述的方法，其中所述光學裝置是電致變色裝置。35.根據權利要求34所述的方法，其中所述電致變色裝置是全固態且無機。36.根據權利要求35所述的方法，其中所述襯底是經回火或未經回火的浮法玻璃，且所述第一導電層包括經氟化的氧化錫。37.根據權利要求36所述的方法，其中在全真空整合沉積設備中執行(iii)。38.根據權利要求37所述的方法，其還包括在(iv)之前在所述第二導電層上沉積蒸氣壁壘層。39.根據權利要求12所述的方法，其中所述襯底是圓形或橢圓形。40.根據權利要求39所述的方法，其中所述襯底是玻璃。41.根據權利要求40所述的方法，其中涂敷所述至少第二總線條至靠近所述光學裝置與所述第一導電層的所述至少一個暴露部分相對的側的所述第二導電層。42.根據權利要求41所述的方法，其中所述光學裝置是電致變色裝置。43.根據權利要求42所述的方法，其中所述電致變色裝置是全固態且無機。44.根據權利要求43所述的方法，其中所述襯底是經回火或未經回火的浮法玻璃，且所述第一導電層包括經氟化的氧化錫。45.根據權利要求44所述的方法，其中在全真空整合沉積設備中執行(iii)。46.根據權利要求45所述的方法，其還包括在(iv)之前在所述第二導電層上沉積蒸氣壁壘層。47.根據權利要求39所述的方法，其中(ii)包括在所述襯底的所述周長周圍自兩個相對部分移除所述第一導電層的所述第一寬度。48.根據權利要求47所述的方法，其中所述第一導電層的所述至少一個暴露部分包括在介于(ii)中未移除所述第一寬度的所述兩個相對部分之間的所述光學裝置的部分上沿所述襯底的所述周長制造的一對暴露部分。49.根據權利要求48所述的方法，其中(vi)包括涂敷總線條至所述第一導電層的所述對暴露部分中的每個。50.根據權利要求49所述的方法，其中涂敷所述至少第二總線條至所述第二導電層包括:涂敷一對相對第二總線條，每一總線條在所述第二導電層靠近所述襯底介于所述第一導電層的所述對暴露部分之間的周長的區域之一中。51.根據權利要求50所述的方法，其中所述光學裝置是電致變色裝置。52.根據權利要求51所述的方法，其中所述電致變色裝置是全固態且無機。53.根據權利要求52所述的方法，其中所述襯底是經回火或未經回火的浮法玻璃，且所述第一導電層包括經氟化的氧化錫。54.根據權利要求53所述的方法，其中在全真空整合沉積設備中執行(iii)。55.根據權利要求54所述的方法，其還包括在(iv)之前在所述第二導電層上沉積蒸氣壁壘層。56.根據權利要求13、25、34、42和51中任一項所述的方法，其還包括由所述電致變色裝置制造I⑶。57.根據權利要求56所述的方法，其中所述第一導電層的任何剩余暴露區域被配置成位于所述IGU的初級密封內。58.根據權利要求57所述的方法，其中所有總線條也被配置成位于所述IGU的所述初級密封內。59.根據權利要求56所述的方法，其還包括用柔性玻璃材料層壓所述IGU。60.根據權利要求59所述的方法，其中所述柔性玻璃材料是Go...

【專利技術屬性】
技術研發人員：費邊·斯特朗，拉什勞伊·巴特納格爾，阿比什克·阿南特·迪克西特，托德·馬丁，羅伯特·T·羅茲比金，
申請(專利權)人：唯景公司，
類型：發明
國別省市：美國;US