电致变色装置以及用于制备其的方法、系统和设备制造方法及图纸

本申请涉及电致变色装置以及用于制备其的方法、系统和设备，其可采用添加缺陷缓解绝缘层，所述缺陷缓解绝缘层防止电子传导层和/或电致变色活性层接触相反极性的层以及在缺陷形成区域中产生短路。在一些实施方案中，提供封装层以封装粒子并防止其在后续层沉积时从装置叠堆中射出和产生短路的风险。所述绝缘层的电子电阻率可介于约1和108Ω‑cm之间。在一些实施方案中，所述绝缘层含有以下金属氧化物中的一种或多种：氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化硅铝、氧化铈、氧化钨、氧化镍钨和氧化的氧化铟锡。还可以使用碳化物、氮化物、氧氮化物和氧碳化物。

Electrochromic devices and methods, systems and equipment for their preparation

The present application relates to electrochromic devices and methods, systems and equipment for their preparation, which may employ a defect mitigation insulating layer that prevents the electroconductive layer and/or electrochromic active layer from contacting opposite polar layers and generating short circuits in the defect forming area. In some implementations, a packaging layer is provided to encapsulate particles and to prevent them from ejecting from device stacks and generating short-circuit risks during subsequent layer deposition. The electronic resistivity of the insulating layer can be between about 1 and 108_cm. In some implementations, the insulating layer contains one or more of the following metal oxides: alumina, zinc oxide, tin oxide, aluminium silicate, cerium oxide, tungsten oxide, nickel tungsten oxide and indium tin oxide. Carbides, nitrides, oxynitrides and oxycarbides can also be used.

【技术实现步骤摘要】
电致变色装置以及用于制备其的方法、系统和设备本申请是申请日为2014年2月7日，申请号为201480010617.X，专利技术名称为“在电致变色装置中的缺陷缓解层”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求在2014年2月8日提交的美国申请号13/763,505的优先权，其是在2012年9月27日提交的PCT申请PCT/US2012/057606的部分继续申请，其要求美国临时申请号61/541,999的优先权，它们据此全文通过引用并入并用于所有目的。
本申请涉及电致变色装置以及用于制备其的方法、系统和设备。
技术介绍
电致变色是其中材料在置于不同电子状态(通常通过经受电压改变)时表现出可逆的电化学介导的光学性质改变的现象。光学性质通常为颜色、透射率、吸光度和反射率中的一个或多者。电致变色材料可并入例如窗户和镜子中。此类窗户和镜子的颜色、透射率、吸光度和/或反射率可通过引起电致变色材料中的变化而改变。然而，需要发展电致变色技术、设备及其相关制备和/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多用性的问题。
技术实现思路
本文所公开的是用于制造电致变色装置的电致变色装置设计和方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造电致变色(EC)装置的方法，所述方法包括：(a)接收包含第一透明传导(TC)层的基板或在所述基板上形成所述第一TC层；(b)在其上形成EC层；(c)在其上形成离子传导(IC)层；(d)在(c)之后，进行粒子移除操作，所述粒子移除操作的特征在于：(i)施加声能，所述声能为超高声波，(ii)使用灯或激光器施加热能，(iii)使用非照射机制施加热能，和/或(iv)所述粒子移除操作在用于沉积所述EC装置的层的系统的真空环境之外进行；以及(e)在(d)之后，完成所述EC装置的制造。

【技术特征摘要】
2013.02.08 US 13/763,5051.一种制造电致变色(EC)装置的方法，所述方法包括：(a)接收包含第一透明传导(TC)层的基板或在所述基板上形成所述第一TC层；(b)在其上形成EC层；(c)在其上形成离子传导(IC)层；(d)在(c)之后，进行粒子移除操作，所述粒子移除操作的特征在于：(i)施加声能，所述声能为超高声波，(ii)使用灯或激光器施加热能，(iii)使用非照射机制施加热能，和/或(iv)所述粒子移除操作在用于沉积所述EC装置的层的系统的真空环境之外进行；以及(e)在(d)之后，完成所述EC装置的制造。2.根据权利要求1所述的方法，其中进行所述粒子移除操作的特征在于施加声能，所述声能为超高声波。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述粒子移除操作的特征在于使用灯或激光器施加热能。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述粒子移除操作的特征在于通过下述方式之一从而使用非照射机制施加热能：(1)使经加热的气体通过所述基板的上方、或(2)使所述基板通过加热器的上方。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述粒子移除操作在用于沉积所述EC装置的层的系统的真空环境之外进行。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述粒子移除操作包括施加接触滚轮、条带或刷子从而在所述EC装置完全形成之前从所述EC装置移除粒子。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述粒子移除操作的特征在于施加热能，所述热能导致粒子相对于围绕所述粒子的一或多个层膨胀或收缩，其中所述粒子移除操作包括：(1)在由所述粒子而非围绕所述粒子的所述一或多个层选择性吸收的波长下照射所述基板、或(2)在由围绕所述粒子的所述一或多个层而非所述粒子选择性吸收的波长下照射所述基板。8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在(b)之前，切割所述基板；和在切割的基板上进行至少操作(d)。9.一种用于制造电致变色(EC)装置的系统，所述系统包括：(i)第一沉积台，所述第一沉积台包括含有第一材料的第一靶材，用于当将基板定位在所述第一沉积台中时在所述基板上沉积EC材料层；(ii)一个或多个额外的沉积台，所述额外的沉积台被构造以沉积所述EC装置的一个或多个额外的层；(iii)粒子移除装置，用于从所述基板的所述表面移除粒子和/或在所述EC装置完全形成之前从所述EC装置的所述表面移除粒子；和(iv)控制器，所述控制器包含：用于使所述基板以在所述基板上依次沉积叠堆的方式通过所述沉积台的程序指令，所述叠堆包括所述EC材料层和离子传导(IC)材料层；和用于操作所述粒子移除装置以从所述基板的所述表面移除粒子和/或在所述EC装置完全形成之前从所述EC装置的所述表面移除粒子的程序指令，其中所述粒子移除装置：(i)通过施加声能操作，所述声能为超高声波，(ii)通过使用灯或激光器施加热能操作，(iii)通过使用非照射机制施加热能操作，和/或(iv)在用于所述第一沉积台和所述一个或多个额外的沉积台的真空环境之外操作。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述粒子移除装置施加声能，所述声能为超高声波。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述粒子移除装置包括施加热能的灯或激光器。12.根据权利要求9所述的系统，其中所述粒子移除装置使用非照射机制施加热能，所述非照射机制涉及(i)使经加热的气体通过所述基板的上方或(2)使所述基板通过加热器的上方。13.根据权利要求9所述的系统，其中所述粒子移除装置被提供并且在用于所述第一沉积台和所述一个或多个额外的沉积台的真空环境之外操作。14.根据权利要求9所述的系统，其中所述粒子移除装置包括接触滚轮、条带或刷子。15.一种制造电致变色(EC)装置的方法，所述方法包括：(a)以EC装置制造顺序在基板上形成第一层；(b)在(a)之后，进行第一粒子移除操作以从所述基板的表面移除粒子；(c)在(b)之后，在所述第一层的顶部上以所述EC装置制造顺序形成第二层；(d)在(c)之后，在所述基板的所述表面上进行第二粒子移除操作；和(e)在(d)之后，完成所述EC装置的制造。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一粒子移除操作和所述第二粒子移除操作中的至少一者包括用至少一个滚轮、条带或刷子接触清洁所述基板。17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一粒子移除操作和所述第二粒子移除操作中的至少一者包括施加声能至所述基板，所述声能为超声波、超高声波或兆声波。18.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一粒子移除操作和所述第二粒子移除操作中的至少一者包括施加流体至所述基板。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述流体包括二氧化碳。20.根据权利要求18所述的方法，其中所述流体被喷在所述基板上。21.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一粒子移除操作从所述基板的所述表面移除所述粒子，从而形成一个或多个间隙，其中所述粒子被先前定位在所述EC装置的所述第一层中，其中所述EC装置的所述第二层形成在所述EC装置的所述第一层上，从而至少部分地填充所述一个或多个间隙。22.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括进行基板粒子移除操作，其中所述基板粒子移除操作在(a)之前在所述基板的所述表面上进行。23.根据权利要求22所述的方法，其中(a)在所述基板粒子移除操作之后立即进行。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述EC装置的所述第二层直接在所述EC装置的所述第一层上形成，而没有任何介入层。25.根据权利要求15所述的方法，其中所述EC装置的所述第二层直接在所述EC装置的所述第一层上形成，而没有任何介入层。26.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一层是透明传导(TC)层，并且所述第二层是下述之一：(1)阴极着色EC层、(2)阳极着色反电极(CE)层或其一部分、(3)缺陷缓解绝缘层(DMIL)、或(4)离子传导(IC)层。27.根据权利要求15所述的方法，其中第一层是阴极着色EC层，并且所述第二层是下述之一：(1)阳极着色反电极(CE)层或其一部分、(2)缺陷缓解绝缘层(DMIL)、或(3)离子传导(IC)层。28.根据权利要求15所述的方法，其中第一层是阳极着色反电极(CE)层，并且所述第二层是下述之一：(1)阴极着色EC层或其一部分、(2)缺陷缓解绝缘层(DMIL)、或(3)离子传导(IC)层。29.一种用于制造电致变色(EC)装置的系统，所述系统包括：(i)第一沉积台，所述第一沉积台包括含有第一材料的第一靶材，，用于当将基板定位在所述第一沉积台中时以EC装置制造顺序在所述基板上沉积第一层；(ii)第二沉积台，所述第二沉积台包括含有第二材料的第二靶材，用于当将所述基板定位在所述第二沉积台中时以EC装置制造顺序在所述基板上沉积第二层；(iii)粒子移除装置，用于从所述基板的表面移除粒子和/或在所述EC装置完全形成之前从所述EC装置的表面移除粒子；和(iv)控制器，所述控制器包括：用于使所述基板以在所述基板上依次沉积叠堆的方式通过所述沉积台的程序指令，所述叠堆包括所述第一层和所述第二层；和用于操作所述粒子移除装置以从所述基板的所述表面移除粒子和/或在所述EC装置完全形成之前从所述EC装置的所述表面移除粒子的程序指令，所述粒子移除装置操作以在下述两者情况下都移除粒子：(i)在所述第一层被沉积之后且在所述第二层被沉积之前、和(ii)在所述第二层被沉积之后。30.根据权利要求29所述的系统，其中所述粒子移除装置包括滚轮、条带或刷子。31.根据权利要求29所述的系统，其中所述粒子移除装置施加声能，所述声能为超声波、超高声波或兆声波。32.根据权利要求29所述的系统，其中所述粒子移除装置施加流体至所述基板和/或在所述EC装置完全形成前施加流体至所述EC装置。33.根据权利要求32所述的系统，其中所述流体包括二氧化碳。34.根据权利要求32所述的系统，其中所述流体被喷在所述基板上和/或在所述EC装置完全形成前所述流体被喷在所述EC装置上。35.根据权利要求29所述的系统，其进一步包括程序指令用于操作所述粒子移除装置，从而在沉积所述第一层于所述基板上之前从所述基板的所述表面移除粒子。36.根据权利要求29所述的系统，其中所述叠堆包括在所述第一层上直接沉积的所述第二层，两者之间没有任何介入层。37.根据权利要求29所述的系统，其中所述第一层是透明传导(TC)层，并且所述第二层是下述之一：(1)阴极着色EC层、(2)阳极着色反电极(CE)层或其一部分、(3)缺陷缓解绝缘层(DMIL)、或(4)离子传导(IC)层。38.根据权利要求29所述的系统，其中所述第一层是阴极着色EC层，并且所述第二层是下述之一：(1)阳极着色反电极(CE)层或其一部分、(2)缺陷缓解绝缘层(DMIL)、或(3)离子传导(IC)层。39.根据权利要求29所述的系统，其中所述第一层是阳极着色反电极(CE)层，并且所述第二层是下述之一：(1)阴极着色EC层或其一部分、(2)缺陷缓解绝缘层(DMIL)、或(3)离子传导(IC)层。40.一种电致变色装置，所述电致变色装置包括：基板；设置在所述基板上的第一电极层；电致变色叠堆，所述电致变色叠堆包括电致变色材料的电致变色层和反电极材料的反电极层；设置在所述电致变色叠堆上的第二电极层；第一缺陷缓解绝缘层，所述第一缺陷缓解绝缘层包括基本上透明且电子绝缘的材料，所述第一缺陷缓解绝缘层设置在：(i)位于：所述电致变色层内的中间位置和所述电极层中与所述电致变色层最直接电连通的位置之间的位置、或(ii)位于：所述反电极层内的中间位置和所述电极层中与所述反电极层最直接电连通的位置之间的位置；和第二缺陷缓解绝缘层，所述第二缺陷缓解绝缘层包括基本上透明且电子绝缘的材料，所述第二缺陷缓解绝缘层设置在：(i)位于：所述电致变色层内的中间位置和所述电极层中与所述电致变色层最直接电连通的位置之间的位置、或(ii)位于：所述反电极层内的中间位置和所述电极层中与所述反电极层最直接电连通的位置之间的位置。41.根据权利要求40所述的电致变色装置，其中所述第一缺陷缓解绝缘层和所述第二缺陷缓解绝缘层中的至少一者定位在紧邻所述第一电极层。42.根据权利要求41所述的电致变色装置，其中所述第一缺陷缓解绝缘层定位在紧邻所述第一电极层，并且所述第二缺陷缓解绝缘层定位在紧邻所述第二电极层。43.根据权利要求41所述的电致变色装置，其中所述第一缺陷缓解绝缘层定位在紧邻所述第一电极层，并且所述第二缺陷缓解绝缘层定位在中间位置，所述中间位置是所述反电极层内和所述电致变色层内这两个位置之中更靠近所述第二电极层的那一个位置。44.根据权利要求40所述的电致变色装置，其中所述第一缺陷缓解绝缘层定位在所述电致变色层内的中间位置，并且所述第二缺陷缓解绝缘层定位在所述反电极层内的中间位置。45.根据权利要求40所述的电致变色装置，其：(a)是固态且无机的；(b)具有介于约20”x20”和至多约72”x120”之间的面积；并且(c)包含少于约0.04针孔缺陷，其为沿着所述针孔的最大横向尺寸、每平方厘米的所述电致变色装置约100μm或更大。46.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里达尔·K·凯拉萨姆，罗宾·弗里德曼，丹恩·吉拉斯皮耶，安舒·A·普拉丹，罗伯特·T·罗兹比金，迪沙·曼塔尼，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国,US