改进的薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件制造技术

光电元件在许多的车辆和建筑应用中变得常用。各种光电元件配置为窗户和镜子提供可变的透射率和/或可变的反射率。本发明专利技术涉及各种薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件。

Improved film coating, photoelectric element and assembly comprising these elements

Photoelectric components are becoming common in many vehicle and building applications. Various optoelectronic components are configured to provide variable transmissivity and / or variable reflectivity for windows and mirrors. The present invention relates to a variety of thin film coatings, photovoltaic devices and components comprising such devices.

【技术实现步骤摘要】
改进的薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件本申请是基于申请号为201010298163.4、申请日为2007年3月2日、专利技术名称为“改进的薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件”的专利申请的分案申请。本申请的原始母案是申请号为200780007652.6（国际申请号为PCT/US2007/005494）、申请日为2007年3月2日、专利技术名称为“改进的薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件”的专利申请。相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)对以下的美国临时专利申请要求优先权：在2006年3月3日提交的授权给Tonar等人的S/N60/779369；在2006年6月5日提交的授权给Tonar等人的S/N60/810921；在2006年12月7日提交的授权给Tonar等人的S/N60/873474；和在2007年2月7日提交的授权给Neuman的专利技术名称为ELECTRO-OPTICELEMENTWITHIMPROVEDTRANSPARENTCONDUCTOR的代理机构案号GEN10PP-514，在此引入它们的全部公开作为参考。本申请与以下的美国专利申请有关：专利技术名称为ELECTRO-OPTICALELEMENTINCLUDINGIMICOATINGS的代理机构案号GEN10-P517；和代理机构案号GEN10P518；这两个专利申请与本申请同时被提交；在此引入它们的全部公开作为参考。
本专利技术涉及各种薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件。
技术介绍
光电元件在许多运载工具和建筑应用中变得十分常见。各种光电元件配置为窗户和镜子提供可变的透射率和/或可变的反射率。附图说明图1示出具有可变透射率窗户的飞机；图2a和图2a示出分别具有可变透射率窗户的公共汽车和火车；图3示出具有可变透射率窗户和/或可变反射率窗户的建筑物；图4示出具有可变透射率窗户和可变反射率后视镜的车辆；图5a-5e示出外部后视镜组件和相关的可变反射率元件的各种视图；图6a-6d示出内部后视镜组件和相关的可变反射率元件的各种视图；图7示出可变反射率元件的横截面的剖面图；图8a-8d示出各种元件的横截面的剖面图；图9a-9j示出各种元件的各种电接触；图10示出多个元件的电控制示意图；图11A-11C示出各种电控制示意图；图12示出对于在元件制造过程中利用的各种氩气处理气体压力的元件翘曲与氧气流量的关系图；图13示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的薄膜体积电阻（bulkresistance）与氧气流量的关系图；图14示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的薄膜厚度与氧气流量的关系图；图15示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的薄膜表面电阻（sheetresistance）与氩气流量的关系图；图16示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的薄膜体积电阻与氩气流量的关系图；图17示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的薄膜吸收与氧气流量的关系图；图18示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的元件翘曲与氧气流量的关系图；图19示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的元件翘曲与薄膜吸收的关系图；图20示出对于在元件制造过程中利用的各种处理气体压力的元件翘曲与薄膜透射率的关系图；图21-32示出各种薄膜表面形态；图33a和图33b示出薄膜峰-峰间表面粗糙度；图34示出对于各种薄膜材料的溅射产量与离子能量的关系图；图35示出溅射产量与溅射气体质量/靶质量的关系图；图36和图37示出放大的离子铣削（ion-milling）结果；图38示出薄膜表面粗糙度与线速度的倒数的关系图；图39示出薄膜反射率与离子束电流的关系图；图40示出薄膜反射率与线速度的倒数的关系图；图41示出薄膜b*与线速度的倒数的关系图；图42示出薄膜反射率与离子束驻留时间的关系图；图43示出薄膜反射率与厚度的关系图；图44示出薄膜反射率与波长的关系图；图45示出薄膜透射率与波长的关系图；图46示出薄膜反射率与厚度的关系图；图47示出薄膜透射率与反射率的关系图；图48a-54c示出薄膜反射率和/或透射率与波长的各种关系图；以及图55-62示出具有平缓化的(graded)薄膜涂层的元件的各种实施例。图63示出根据本专利技术之前的现有技术的状态的镜子元件的实施例。具体实施方式图1、图2a和图2b示出使用可变透射率窗户110、210a、210b的多乘客运载工具102、202a、202b。使用可变透射率窗户110、210a、210b的多乘客运载工具包括例如飞机102、公共汽车202a和火车202b。应当理解，其它的多乘客运载工具也可以使用可变透射率窗户110、210a、210b，在本文的别处详细说明这些多乘客运载工具中的一些。在图1、图2a和图2b中大致示出的多乘客运载工具还包括用于控制可变透射率窗户的窗户控制系统（在图1-2b中未示出，但参照图10被示出和被描述）。在2006年6月9日提交的专利技术名称为VariableTransmissionWindowSystems的共同受让的美国专利6567708和美国专利申请60/804378描述了与可变透射率窗户有关的各种细节，在此加入它们的公开的全部内容作为参考。在图3中示出可变透射率窗户的另一应用。建筑物301的建筑窗户302可有利地具有可变透射率功能。应当理解，在住宅、商业和工业设施中可以包含这些可变透射率建筑窗户。图4示出包含各种可变透射率和可变反射率元件的受控制的车辆400。作为一个例子，示出内部后视镜组件415，在至少一个实施例中，组件415包含可变反射率镜子元件和自动车辆外部光控制系统。在共同受让的美国专利No.5837994、5990469、6008486、6130448、6130421、6049171、6465963、6403942、6587573、6611610、6621616、6631316和美国专利申请系列No.10/208142、09/799310、60/404879、60/394583、10/235476、10/783431、10/777468和09/800460中包含对这种自动车辆外部光控制系统的详细说明；在此加入它们的公开的全部内容作为参考。受控制的车辆还被示为包含驾驶员侧的外部后视镜组件410a、乘客侧的外部后视镜组件410b、中心高位安装停车灯（CHMSL）445、A－支柱450a,450b、B－支柱455a,455b和C－支柱460a,460b；应当理解，这些位置中的任一个可为图像传感器、多个图像传感器或相关的处理和/或控制部件提供替代性的位置。应当理解，后视镜中的任一个或全部可以是自动变暗光电镜（即，可变反射率镜子元件）。在至少一个实施例中，受控制的车辆可包含可变透射率窗户401、402。受控制的车辆被示为包含许多的外灯，这些外灯包含前灯420a、420b、箔片天气灯（foilweatherlight）430a、430b、前方转向指示灯/危险信号灯435a、435b、尾灯425a、425b、后方转向指示灯426a、426b、后方危险信号灯427a、427b和倒车灯440a、440b。应当理解，可以设置诸如单独的低光束和高光束前灯、包含多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆后视镜的光电镜子元件，所述光电镜子元件包括：包括第一表面和第二表面的第一基底，所述第一表面对应于所述光电镜子元件的前侧，所述第一基底具有沉积在所述第二表面上的第一层导电材料；包括第三表面和第四表面的第二基底，所述第一基底和第二基底被布置成平行且分开的关系，以限定第二表面和第三表面之间的间隙，所述间隙含有光电介质，其中所述第二基底包含金属双层，所述金属双层包括：由具有基层体积反射率的金属制成的基层，以及由具有顶层体积反射率的金属制成的顶层，所述基层和顶层布置在所述第三表面上，在环境光中测量时，所述顶层体积反射率高于所述基层体积反射率，其中所述金属双层的表面电阻在6ohm/sq以下，所述顶层的厚度不超过所述金属双层的厚度的50％，所述金属双层的表面粗糙度小于200埃，使得在空气中于环境光下测量的金属双层的反射率超过平滑表面的反射率的理论最大值的90％。

【技术特征摘要】
2006.03.03 US 60/779,369;2006.06.05 US 60/810,921;1.一种用于车辆后视镜的光电镜子元件，所述光电镜子元件包括：包括第一表面和第二表面的第一基底，所述第一表面对应于所述光电镜子元件的前侧，所述第一基底具有沉积在所述第二表面上的第一层导电材料；包括第三表面和第四表面的第二基底，所述第一基底和第二基底被布置成平行且分开的关系，以限定第二表面和第三表面之间的间隙，所述间隙含有光电介质，其中所述第二基底包含金属双层，所述金属双层包括：由具有基层体积反射率的金属制成的基层，以及由具有顶层体积反射率的金属制成的顶层，所述基层和顶层布置在所述第三表面上，在环境光中测量时，所述顶层体积反射率高于所述基层体积反射率，其中所述金属双层的表面电阻在6ohm/sq以下，所述顶层的厚度不超过所述金属双层的厚度的50％，所述金属双层的表面粗糙度小于200埃，使得在空气中于环境光下测量的金属双层的反射率超过平滑表面的反射率的理论最大值的90％。2.一种用于车辆后视镜的光电镜子元件，所述光电镜子元件包括：包括第一表面和第二表面的第一基底，所述第一表面对应于所述光电镜子元件的前侧，所述第一基底具有沉积在所述第二表面上的第一层导电材料；包括第三表面和第四表面的第二基底，所述第一基底和第二基底被布置成平行且分开的关系，以限定第二表面和第三表面之间的间隙，所述间隙含有光电介质，其中所述第二基底包含金属双层，所述金属双层包括：由具有基层体积反射率的金属制成的基层，以及由具有顶层体积反射率的金属制成的顶层，所述基层和顶层布置在所述第三表面上，在环境光中测量时，所述顶层体积反射率高于所述基层体积反射率，其中所述金属双层的表面电阻在2ohm/sq以下，所述顶层的厚度不超过所述金属双层的厚度的25％，所述金属双层的表面粗糙度小于200埃，使得在环境光下测量的所述第二基底上的金属双层的反射率超过平滑表面的反射率的理论最大值的80％。3.一种用于车辆后视镜的光电镜子元件，所述光电镜子元件包括：包括第一表面和第二表面的第一基底，所述第一表面对应于所述光电镜子元件的前侧，所述第一基底具有沉积在所述第二表面上的第一层导电材料；包括第三表面和第四表面的第二基底，所述第一基底和第二基底被布置成平行且分开的关系，以限定第二表面和第三表面之间的间隙，所述间隙含有光电介质，其中所述第二基底包含金属双层，所述金属双层包括：由具有基层体积反射率的金属制成的基层，以及由具有顶层体积反射率的金属制成的顶层，所述基层和顶层布置在所述第三表面上，在环境光中测量时，所述顶层体积反射率高于所述基层体积反射率，其中所述金属双层的表面电阻在0.5ohm/sq以下，所述顶层的厚度不超过所述金属双层的厚度的7.5％，所述金属双层的表面粗糙度小于200埃，使得在环境光下测量的所述第二基底上的金属双层的反射率超过平滑表面的反射率的理论最大值的70％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的光电镜子元件，其中所述基层和所述顶层连续布置在所述第三表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·安德森，J·A·福尔杰特，G·A·诺曼，G·J·多泽曼，D·J·卡蒙加，H·A·卢藤，G·B·波，N·F·布鲁梅尔，L·M·佩龙，W·L·汤纳，
申请(专利权)人：金泰克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US