电致变色装置制作期间的颗粒去除制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电致变色装置，所述电致变色装置使用颗粒去除操作来制作，所述颗粒去除操作减少以下情况的发生：电子导电层和/或电致变色活性层接触具有相反极性的层并且在形成缺陷的区域中产生短路。在一些实施方案中，所述颗粒去除操作不是锂化操作。在一些实施方案中，所述颗粒去除操作在电致变色层或对电极层的沉积期间的中间阶段执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年4月22日提交的名称为：PARTICLEREMOVALDURINGFABRICATIONOFELECTROCHROMICDEVICES的美国临时专利申请号61/982,427的权益，所述专利申请出于所有目的以引用的方式整体并入本文。
技术介绍
电致变色是其中材料在被置于不同电子状态中时通常通过经受电压变化而展现光学特性的可逆电化学介导变化的现象。光学特性通常是颜色、透射率、吸光度以及反射率中的一个或多个。电致变色材料可以结合到例如窗户和镜子当中。这类窗户和镜子的颜色、透射率、吸光度和/或反射率可以通过诱导电致变色材料的变化来改变。然而，需要有先进的电致变色技术、设备以及其相关制造和/或使用方法，因为常规的电致变色窗户具有例如高缺陷率和低通用性的缺点。专利技术概要本文公开了一种用于产生电致变色装置的电致变色装置设计和方法。在一些实施方案中，所述方法采用颗粒去除操作，所述颗粒去除操作降低了电子导电层和/或电致变色活性层将接触具有相反极性的层并且在形成缺陷的区域中产生短路的可能性。在一些实施方案中，所述颗粒去除操作不是锂化操作。在一些实施方案中，所述颗粒去除操作在电致变色层或对电极层的沉积期间的中间阶段执行。本公开的一方面涉及制作电致变色装置的方法，所述方法的特征可以在于：(a)提供具有第一透明电子导电层的衬底，所述第一透明电子导电层包含第一透明电子导电材料；(b)在具有第一透明电子导电层的衬底上形成电致变色堆叠；(c)在电致变色堆叠上形成第二透明电子导电层，第二透明电子导电层包括第二透明电子导电材料，借此第一透明电子导电层和第二透明电子导电层夹住电致变色堆叠；以及(d)执行颗粒去除操作以减少所形成的电致变色装置中的缺陷的数目，其中颗粒去除操作在电致变色层和对电极层两者完全形成之前的任何时间执行。形成堆叠可以包括以下操作：(i)形成包含电致变色材料的电致变色层；以及(ii)形成包含对电极材料的对电极层。在一些实现方式中，在开始形成电致变色层或对电极层之前执行颗粒去除操作。在其他实现方式中，在形成电致变色层之后但在开始形成对电极层之前执行颗粒去除操作。在其他实现方式中，在形成对电极层之后但在开始形成电致变色层之前执行颗粒去除操作。再者，可以在开始形成电致变色层之后但在完全形成电致变色层之前执行颗粒去除操作。再者，在开始形成对电极层之后但在完全形成对电极层之前执行颗粒去除操作。在一些实施方案中，颗粒去除操作减少所形成的电致变色装置中的可视短路相关针孔的数目。颗粒去除操作的一些实例包括接触式清洁、辐照、热处理、等离子体处理、与超临界流体接触、声振动以及与流动电离空气接触。在颗粒去除操作包括接触式清洁的一些实例中，接触式清洁通过静电和/或粘附从部分形成的电致变色装置的表面去除颗粒。例如，接触式清洁可以涉及使部分形成的电致变色装置的表面与一个或多个滚轮、滑条或刷子接触。在一些情况下，颗粒去除操作涉及对部分形成的电化学装置的表面进行辐照。辐照可以使有待去除的颗粒相对于部分形成的电致变色装置的周围部分发生体积膨胀，以使得这些颗粒被从部分形成的电致变色装置的表面喷射出去。在某些实施方案中，颗粒去除操作包括使部分形成的电致变色装置的表面与等离子体接触。作为一个实例，等离子体接触使得有待去除的颗粒中的电荷发生累积，并且之后通过向部分形成的电致变色装置的外表面施加电压来将所述颗粒喷射出来。在一些实现方式中，等离子体是氟和/或氧等离子体，所述等离子体从部分形成的电致变色装置的表面蚀刻掉膜，以使得颗粒与膜一起被移走和/或去除。在某些实施方案中，颗粒去除操作包括对部分形成的电致变色装置进行热处理。热处理可以涉及对有待去除的颗粒进行加热以便于使颗粒在体积上相对于部分形成的电致变色装置的周围部分发生膨胀，并且由此将颗粒从部分形成的电致变色装置的表面喷射出去。在一些实现方式中，热处理包括选自以下各项的加热技术：利用UV光辐照、接近电阻性加热元件以及暴露于热气体。在另一个实例中，颗粒去除操作包括利用激光辐射从部分形成的电致变色装置的表面移走或烧掉颗粒。在一些情况下，激光辐射被准直成平坦光束，所述平坦光束掠过部分形成的电致变色装置的表面。在一些实例中，激光辐射在部分形成的电致变色装置的表面上进行光栅扫描。在某些实施方案中，电致变色层的电致变色材料是阴极变色的，而对电极层的对电极材料是阳极变色的。在一些实例中，电致变色层在形成对电极层之前形成。在这类工艺中，阴极变色型电致变色材料可以包括氧化钨，而阳极变色型电致变色材料可以包括镍钨氧化物。在一些实例中，形成电致变色层的方法包括形成含氧化钨的附加层，所述氧化钨具有与包含另一种阴极变色型电致变色材料的氧化钨不同的钨:氧比率。在一些实现方式中，所述方法另外包括将锂沉积到电致变色堆叠中。在一些情况下，第一透明电子导电材料选自氟化的氧化锡和铟掺杂型氧化锡，而第二透明电子导电材料是铟掺杂型氧化锡。在一些实现方式中，电致变色堆叠形成在衬底上，同时所述衬底呈垂直取向。在一些实现方式中，电致变色堆叠形成在衬底上，同时所述衬底呈水平取向。所公开的实施方案的另一个方面涉及用于制作电致变色装置的设备。这种设备可以通过以下特征来表征：(a)一体式沉积系统，所述一体式沉积系统用于在衬底上形成电致变色堆叠，以及(b)控制器，所述控制器包括用于以下各项的指令：(i)使衬底穿过一体式沉积系统，以及(ii)操作颗粒去除装置来在电致变色堆叠完全形成之前从衬底的表面和/或所述电致变色堆叠的表面去除颗粒。一体式沉积系统包括(i)第一沉积站，所述第一沉积站含有第一靶，所述第一靶包含用于在衬底定位在第一沉积站中时将电致变色材料层沉积在衬底上的第一材料；(ii)第二沉积站，所述第二沉积站含有第二靶，所述第二靶包含用于在衬底定位在第二沉积站中时将对电极材料层沉积在衬底上的第二材料；以及(iii)颗粒去除装置，所述颗粒去除装置用于在电致变色堆叠完全形成之前从衬底的表面和/或所述电致变色堆叠的表面去除颗粒。用于使衬底穿过沉积系统的指令含有以下这样的指令：以在衬底上顺序地沉积堆叠的方式使衬底穿过第一沉积站和第二沉积站，所述堆叠包括电致变色材料层和对电极材料层。在一些设计中，一体式沉积系统还包括(iv)第三沉积站，所述第三沉积站含有第三靶，所述第三靶包含第三材料。第三沉积站被配置来在具有电致变色堆叠的衬底定位在第三沉积站中时将电极层沉积在电致变色堆叠上。电极层可以包括透明电子导电材料。所述设备可以另外包括衬底固持器，所述衬底固持器被配置来在衬底被定位用于在第一沉积站和第二沉积站中沉积时将所述衬底提供在垂直取向上。在一些情况下，所述设备被配置来在衬底定位在颗粒去除装置上时将所述衬底提供在垂直取向上。在一些实施方案中，所述设备另外包括衬底固持器，所述衬底固持器被配置来在衬底被定位用于在第一沉积站和第二沉积站中沉积时将所述衬底提供在水平取向上。在一些实现方式中，所述设备进一步被配置来在衬底定位在颗粒去除装置上时将所述衬底提供在水平取向上。在某些实施方案中，程序指令包括以下这样的指令：操作颗粒去除装置以在电致变色材料层完全形成之前去除颗粒。在其他实施方案中，程序指令包括以下这样的指令：操作颗粒去除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作电致变色装置的方法，所述方法包括：提供具有第一透明电子导电层的衬底，所述第一透明电子导电层包含第一透明电子导电材料；在具有所述第一透明电子导电层的所述衬底上形成电致变色堆叠，其中形成所述堆叠包括：形成包含电致变色材料的电致变色层；以及形成包含对电极材料的对电极层；在所述电致变色堆叠上形成第二透明电子导电层，所述第二透明电子导电层包含第二透明电子导电材料，借此所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层夹住所述电致变色堆叠；以及执行颗粒去除操作以减少所述形成的电致变色装置中的缺陷的数目，其中所述颗粒去除操作在所述电致变色层和所述对电极层两者完全形成之前的任何时间执行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.22 US 61/982,4271.一种制作电致变色装置的方法，所述方法包括：提供具有第一透明电子导电层的衬底，所述第一透明电子导电层包含第一透明电子导电材料；在具有所述第一透明电子导电层的所述衬底上形成电致变色堆叠，其中形成所述堆叠包括：形成包含电致变色材料的电致变色层；以及形成包含对电极材料的对电极层；在所述电致变色堆叠上形成第二透明电子导电层，所述第二透明电子导电层包含第二透明电子导电材料，借此所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层夹住所述电致变色堆叠；以及执行颗粒去除操作以减少所述形成的电致变色装置中的缺陷的数目，其中所述颗粒去除操作在所述电致变色层和所述对电极层两者完全形成之前的任何时间执行。2.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒去除操作减少所述形成的电致变色装置中的可视短路相关针孔的数目。3.如权利要求1或2所述的方法，其中：所述第一透明电子导电材料选自由氟化的氧化锡和铟掺杂型氧化锡组成的组；以及所述第二透明电子导电材料是铟掺杂型氧化锡。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在开始形成所述电致变色层或所述对电极层之前执行所述颗粒去除操作。5.如权利要求1、2或3所述的方法，其中在形成所述电致变色层之后但在开始形成所述对电极层之前执行所述颗粒去除操作。6.如权利要求1、2或3所述的方法，其中在形成所述对电极层之后但在开始形成所述电致变色层之前执行所述颗粒去除操作。7.如权利要求1、2或3所述的方法，其中在开始形成所述电致变色层之后但在完全形成所述电致变色层之前执行所述颗粒去除操作。8.如权利要求1、2或3所述的方法，其中在开始形成所述对电极层之后但在完全形成所述对电极层之前执行所述颗粒去除操作。9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒去除操作包括选自由以下各项组成的组的技术：接触式清洁、辐照、热处理、等离子体处理、与超临界流体接触、声振动以及与流动电离空气接触。10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒去除操作包括接触式清洁，并且其中所述接触式清洁通过静电和/或粘附从所述部分形成的电致变色装置的表面去除颗粒。11.如权利要求10所述的方法，其中所述接触式清洁包括使所述部分形成的电致变色装置的所述表面与一个或多个滚轮、滑条或刷子接触。12.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述颗粒去除操作包括对所述部分形成的电化学装置的所述表面进行辐照，并且其中所述辐照使有待去除的所述颗粒相对于所述部分形成的电致变色装置的周围部分发生体积膨胀，以使得这些颗粒被从所述部分形成的电致变色装置的所述表面喷射出去。13.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述颗粒去除操作包括使所述部分形成的电致变色装置的所述表面与等离子体接触。14.如权利要求13所述的方法：其中所述等离子体接触使得有待去除的所述颗粒中的电荷发生累积；以及其中所述颗粒去除操作还包括向所述部分形成的电致变色装置的外表面施加电压，以使得有待去除的所述带电荷的颗粒通过排斥性静电力而从所述表面喷射出去。15.如权利要求13所述的方法，其中所述等离子体是氟和/或氧等离子体，所述等离子体从所述部分形成的电致变色装置的所述表面蚀刻掉膜，以使得颗粒与所述膜一起被移走和/或去除。16.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述颗粒去除操作包括对所述部分形成的电致变色装置进行热处理。17.如权利要求16所述的方法，其中所述热处理包括对有待去除的所述颗粒进行加热以便于使所述颗粒在体积上相对于所述部分形成的电致变色装置的所述周围部分发生膨胀，以使得所述颗粒被从所述部分形成的电致变色装置的所述表面喷射出去。18.如权利要求17所述的方法，其中所述热处理包括选自以下各项的加热技术：利用UV光辐照、接近电阻性加热元件以及暴露于热气体。19.如权利要求1-9中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·罗兹比克基，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国;US