薄膜装置和制造制造方法及图纸

描述了薄膜装置例如用于窗的电致变色装置以及制造方法。尤其关注图案化光学装置的方法。执行各种边缘去除和隔离划线，例如以确保所述光学装置具有离任何边缘缺陷的适当隔离。本文所述方法适用于在两个薄膜电导体层之间夹置一个或多个材料层的任何薄膜装置。所述方法创建新颖光学装置配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请主张2014年1月2日提交的题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”的美国临时专利申请61/923,171号的优先权，且是2014年6月4日提交的题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”的美国专利申请14/362,863号的部分接续申请，美国专利申请14/362,863号主张2012年12月10日提交的题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”的PCT/US12/68817的优先权，PCT/US12/68817主张2011年12月12日提交的题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”的美国临时专利申请61/569,716号、2012年6月26日提交的题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”的美国临时专利申请61/664,638号以及2012年10月2日提交的题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”的美国临时专利申请61/709，046号的优先权。所有这些相关申请其全文以引用的方式且出于所有目的并入本文。
本文公开的实施方案大致涉及光学装置，且更特定而言涉及制造光学装置的方法。
技术介绍
电致变色是一种当材料通常通过经受电压变化而被放置在不同电子状态时在光学属性上展现出可逆电化学介导变化的现象。光学属性通常是颜色、透射率、吸收率和反射率中的一个或多个。例如，一种熟知的电致变色材料是氧化钨(W03)。氧化钨是一种由于电化学还原而发生漂白(非着色)至蓝色的着色过渡的阴极着色电致变色材
料。当电化学氧化发生时，氧化钨从蓝色过渡成漂白状态。电致变色材料可以并入例如家用、商用和其它用途的窗。此类窗的颜色、透射率、吸收率和/或反射率可通过引发电致变色材料的变化而改变，即，电致变色窗是可以经由施加电荷而可逆地变暗和变亮的窗。施加到窗的电致变色装置的小电压将导致其变暗；逆转电压导致其变亮。这种能力允许控制行经窗的光的量，并且为电致变色窗用作节能装置提供机会。虽然在1960年已发现电致变色，但是电致变色装置且尤其是电致变色窗仍不幸遭遇各种问题，且尽管在电致变色技术、设备以及制造和/或使用电致变色装置的相关方法上有许多新近进步，但是还未开始实现其所有商业潜力。
技术实现思路
描述了薄膜装置例如用于窗的电致变色装置以及制造方法。尤其关注图案化和制造光学装置的方法。执行各种边缘去除和隔离划线例如以确保光学装置与任何边缘缺陷具有适当隔离，而且还解决装置区域中的不希望的着色和电荷积累。在制造期间对光学装置的一个或多个层施加边缘处理。本文所述方法适用于在两个薄膜电导体层之间夹置一个或多个材料层的任何薄膜装置。所述方法创建新颖光学装置配置。一个实施方案是光学装置，其包括：(i)在基板上的第一导体层，第一导体层包括小于基板的面积的面积，第一导体层被基本上没有第一导体层的基板的周边区域围绕；(ii)包括至少一个可光学切换材料的一个或多个材料层，所述一个或多个材料层被配置在基板的周边区域内且与第一导体层共延伸，除了第一导体层的至少一个暴露区域之外，第一导体层的至少一个暴露区域没有一个或多个材料层；和(iii)在一个或多个材料层上的第二导体层，所述第二导体层是透明的且与一个或多个材料层共延伸，其中一个或多个材料层和第二导体层悬于
第一导体层上，除了第一导体层的至少一个暴露区域之外。所述光学装置还可包括与第二导体层共延伸的蒸汽阻挡层。所述光学装置可包括在第一导体层与基板之间的扩散阻挡。在某些实施方案中，光学装置被制造在低钠玻璃上，例如市售低钠退火薄玻璃。在一些实施方案中，光学装置不包括隔离划线，即，所述装置不存在被划线隔离的非作用部分。在某些实施方案中，至少一个可光学切换材料是电致变色材料。第一导体层和第二导体层均可为透明，但是至少一个是透明的。在某些实施方案中，光学装置是全固态且无机的。基板可以是回火或非回火的浮法玻璃。某些实施方案包括绝缘玻璃单元(IGU)，其包括本文所述光学装置。在某些实施方案中，第一导电层的任何暴露区域被配置在IGU的主要密封件内。在某些实施方案中，任何母线还被配置在IGU的主要密封件内。在某些实施方案中，任何隔离或其它划线也在IGU的主要密封件内。本文所述光学装置可以是任何形状，例如正多边形，诸如矩形、圆形或椭圆形、三角形、梯形等，或不规则形。一些实施方案是如本文所述制作光学装置的方法。一个实施方案是制造包括夹置在第一导电层与第二导电层之间的一个或多个材料层的光学装置的方法，所述方法包括：(i)接收在其工作表面上方包括第一导电层的基板(例如，具有或不具有扩散阻挡的下伏玻璃层)；(ii)从基板的周边的约10％与约90％之间移除第一导电层的第一宽度；(iii)沉积光学装置的一个或多个材料层和第二导电层使得其覆盖第一导电层，且在可行之处(除了基板中未移除第一导电层的部分之处)在其周边附近延伸超过第一导电层；(iv)移除基本上在基板的整个周边附近的所有层的第二宽度，所述第二宽度比第一宽度更窄，其中移除的深度至少足以移除第一导电层；(v)移除第二透明导电层和其下方的光学装置的一个或多个层的至少一部分从而显露第一导电层的至少一个暴露部分；和(vi)将电气连接例如母线施加到
第一透明导电层的至少一个暴露部分；其中第一导电层和第二导电层中的至少一个是透明的。在一个实施方案中，(ii)包括从在基板周边周围的约50％与约75％之间移除第一导电层的第一宽度。在一个实施方案中，沿光学装置接近基板中未在(ii)中移除第一导电层的侧或多个侧的周边部分制造所暴露的第一导电层的至少一个暴露部分。方法还可包括将至少一个额外电气连接(例如，第二母线)施加到第二导电层。本文所述方法的方面可在全真空整合沉积设备中执行。方法还可包括使用如本文所述的光学装置制造IGU。某些实施方案包括具有创建更稳健且更好的执行装置的特定边缘处理的制造方法和所得装置。例如，(多个)电致变色装置层的边缘可变细以便避免装置构造的上覆层中的应力和裂纹。在另一实例中，进行母线施加的下导体暴露以确保电致变色装置正面中有良好电气接触和均匀着色。在某些实施方案中，使用可变深度激光划线执行装置边缘处理、隔离划线和下导体层暴露。下文将参考相关联图示进一步详细描述这些和其它特征以及优点。附图简述当结合图示考虑时可更充分理解以下详细描述，其中：图1A、图1B和图1C分别是在玻璃基板上制造的电致变色装置的横截面图、端视图和俯视图。图1D是图1A所示的横截面的详细部分。图2A是根据所公开实施方案的基板上的改进电致变色装置架构的部分横截面。图2B-2C分别是类似于关于图2A所述装置架构的改进装置架构的横截面图和端视图。图2D-2E分别是具有类似于关于图2A-C所述的架构的架构的装置的部分横截面图和俯视图。图3是示出将扩散阻挡和下导电层一起移除的改进装置架构的部分横截面。图4A是描述根据实施方案的制造电致变色装置的方法的方面的工艺流程的流程图。图4B是描绘关于图4A所述工艺流程中的步骤的俯视图。图4C描绘关于图4B所述电致变色片的横截面。图4D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造光学装置的方法，所述方法包括：a)接收第一基板，所述第一基板包括选自由回火玻璃、热强化玻璃、化学强化玻璃和聚合物组成的组的材料；b)将第二基板层压到所述第一基板以形成层压物，其中所述第二基板是薄柔性低钠退火玻璃；和c)在所述层压物的所述薄柔性低钠退火玻璃的外表面上制造所述光学装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.02 US 61/923,171;2014.06.04 US 14/362,8631.一种制造光学装置的方法，所述方法包括：a)接收第一基板，所述第一基板包括选自由回火玻璃、热强化玻璃、化学强化玻璃和聚合物组成的组的材料；b)将第二基板层压到所述第一基板以形成层压物，其中所述第二基板是薄柔性低钠退火玻璃；和c)在所述层压物的所述薄柔性低钠退火玻璃的外表面上制造所述光学装置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学装置是固态且无机的电致变色装置。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一基板是回火玻璃片。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述回火玻璃片在约2mm与约25mm厚之间。5.根据权利要求4所述的方法，其中b)包括使用能够耐受约300℃与450℃之间的温度的硅酮基层压粘着剂。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二基板大于所述第一基板且b)还包括使所述第一基板与所述第二基板配准，因此所述基板在X轴和Y轴两者上彼此居中，使得在b)之后，所述第二基板悬垂于所述第一基板的周边附近。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一基板在其最大尺寸上为约30cm与约300cm之间，且所述第二基板为在约1/2m与约
\t3m宽之间且在约10m与约300m长之间的带。8.根据权利要求7所述的方法，其中多个所述第一基板在b)中被层压到所述第二基板。9.根据权利要求7所述的方法，其还包括从所述层压物的所述周边附近切割所述第二基板的过量部分。10.根据权利要求1或9所述的方法，其中所述第一基板和所述第二基板的层压表面共延伸。11.根据权利要求1或9所述的方法，其中所述第二基板在所述层压物的所述周边附近从所述第一基板回缩。12.根据权利要求7所述的方法，其中从所述层压物的所述周边切割所述第二基板的所述过量部分包括使用激光切割、电热切割和机械切割中的至少一个。13.根据权利要求9所述的方法，其还包括对所述层压物的所述第二基板的所述周边施加边缘处理以便强化或保护所述边缘。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述边缘处理包括施加边缘粘着剂。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述边缘处理包括边缘碾磨和/或抛光。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述边缘处理包括边缘碾磨和施加边缘粘着剂两者。17.根据权利要求14或16所述的方法，其中所述边缘粘着剂是环氧树脂或硅酮基粘着剂。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述边缘粘着剂包括低
\t粘度以便穿透且密封所述玻璃边缘中的微裂纹和缺陷。19.根据权利要求17所述的方法，其中施加边缘粘着剂是两部分施加低粘度部分和之后施加更粘稠部分。20.根据权利要求13所述的方法，其中所述边缘处理包括加热所述边缘以熔融外部分以便减少或消除所述边缘中的微裂纹和缺陷。21.根据权利要求13所述的方法，其中所述边缘处理包括施加激光来移除所述边缘的缺陷部分和/或斜切所述边缘。22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，其还包括在b)与c)之间清洁所述层压物。23.根据权利要求2所述的方法，其还包括在c)之后将顶部涂层施加到所述层压物的所述固态且无机电致变色装置。24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其还包括从所述层压物中制造IGU，其中所述光学装置在所述IGU的密封容积内。25.一种形成多个EC层压物的方法，所述方法包括：a)将多个支撑基板层压成单个薄柔性低钠退火玻璃板；所述多个支撑基板包括回火玻璃片、热强化玻璃片、化学强化玻璃片和聚合物片中的至少一个中的一个或多个；b)从所述单个薄柔性低钠退火玻璃板中切割多个层压物；和c)用EC装置涂布所述多个层压物中的每个。26.根据权利要求25所述的方法，其中a)包括使用能够耐受约300℃与450℃之间的温度的硅酮基层压粘着剂。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述EC装置是固态且无机的电致变色装置。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个支撑基板中的每个是回火玻璃片。29.根据权利要求25-28中任一项所述的方法，其中在b)之后且在c)之前清洁所述多个层压物。30.根据权利要求29所述的方法，其中在c)之后将所述多个层压物顶部涂布在所述EC装置侧上。31.一种形成多个IGU的方法，所述方法包括：a)将多个支撑基板层压成单个薄柔性低钠退火玻璃板以制作多个层压物；所述多个支撑基板包括回火玻璃片、热强化玻璃片、化学强化玻璃片和聚合物片中的至少一个中的一个或多个；b)用EC装置涂布所述多个层压物中的每个；c)将母线施加到每个EC装置；d)将间隔件施加到每个EC装置；e)将匹配片施加到每个间隔件；和f)按压所述构造以形成所述多个IGU；其中所述IGU是从所述单个薄柔性低钠退火玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆·端贡·德兰，布赖恩·D·格里德尔，罗伯特·T·罗兹比金，托德·马丁，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国;US