相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年12月19日提交且名稱為“mitigatingdefectsinanelectrochromicdeviceunderabusbar”的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?2/094,862的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請以其全部內(nèi)容并出于所有目的以引用方式并入本文。

發(fā)明背景

電致變色是其中材料在被置于不同電子狀態(tài)中時(shí)通常通過經(jīng)受電壓變化而展現(xiàn)光學(xué)特性的可逆的電化學(xué)介導(dǎo)的變化的現(xiàn)象。光學(xué)特性通常是顏色、透射率、吸光度以及反射率中的一個或多個。一種眾所周知的電致變色材料是氧化鎢(wo3)。氧化鎢是陰極著色型電致變色材料，其通過電化學(xué)還原而從透明(無色)轉(zhuǎn)變?yōu)橹?通常是藍(lán)色)。所述電致變色材料通過電化學(xué)氧化而從著色轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鳌?/p>

電致變色材料可以結(jié)合到例如住宅、商業(yè)、載運(yùn)工具和其他用途的窗戶和鏡子中。這類窗戶的顏色、透射率、吸光度和/或反射率可以通過將電荷或電位施加至電致變色材料來可逆地變化。施加至窗戶的電致變色裝置的小電壓會使所述窗戶變深；使電壓反向會使所述窗戶變淺。這種能力允許控制穿過窗戶的光的量，并且使得電致變色裝置或窗片有機(jī)會用作節(jié)能裝置。

雖然1960年就發(fā)現(xiàn)了電致變色，但是遺憾的是，電致變色裝置和尤其是電致變色裝置或窗片仍然存在各種問題，并且該行業(yè)最近才開始實(shí)現(xiàn)它們的全部商業(yè)潛能。

發(fā)明概述

提供了用于制作電致變色裝置的方法。一方面涉及一種制作電致變色裝置的方法，所述方法包括在襯底上制作電致變色堆疊，而不用首先確定電致變色裝置上用于匯流條施加的一個或多個區(qū)域。

另一方面涉及一種制作電致變色裝置的方法，所述電致變色裝置包括介于第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層之間的電致變色堆疊，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，所述制作方法包括：(a)接收襯底；(b)在安置在襯底的表面上的第一透明導(dǎo)電層上制作電致變色堆疊，借此電致變色堆疊包括電致變色層和對電極層；(c)在電致變色堆疊上形成第二透明導(dǎo)電層；(d)在第二透明導(dǎo)電層的區(qū)域上形成匯流條，借此所述區(qū)域處于第一透明導(dǎo)電層上方；以及(e)在制作電致變色堆疊和第二透明導(dǎo)電層之后，(i)使電致變色裝置在匯流條下方區(qū)域中失活，但基本上不會使電致變色裝置在并非匯流條下方的區(qū)域中失活，或在(ii)在并非匯流條下方的區(qū)域中激活電致變色裝置，但基本上不會在匯流條下方區(qū)域中激活電致變色裝置。在一些實(shí)施方案中，(e)在執(zhí)行(d)之前執(zhí)行，而在其他實(shí)施方案中，(e)可以在執(zhí)行(d)之后執(zhí)行，而仍然在其他實(shí)施方案中，使前述區(qū)域中的裝置失活既可以在施加匯流條之前，又可以在施加匯流條之后逐步完成。在一些實(shí)施方案中，在電致變色裝置的表面的可視區(qū)上提供匯流條中的一個或多個。匯流條中的一個或多個可以是透明的。

在各種實(shí)施方案中，所述方法還包括在制作電致變色堆疊的設(shè)備中將第一透明導(dǎo)電層沉積在襯底上。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括從襯底的卷材向在襯底上涂布電致變色堆疊的設(shè)備連續(xù)地進(jìn)給襯底。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，襯底包括柔性玻璃。在某些實(shí)施方案中，無論是否對薄玻璃進(jìn)行輥對輥處理，都在一個設(shè)施處對所述襯底涂布電致變色裝置，之后將所述襯底運(yùn)輸至另一個設(shè)施以供后續(xù)處理，所述后續(xù)處理包括將襯底切割成子裝置或窗片。

所述方法還可以包括在襯底的表面上形成第一透明導(dǎo)電層。形成第一透明導(dǎo)電層，制作電致變色堆疊和形成第二透明導(dǎo)電層可以循序地在濺涂設(shè)備中執(zhí)行，所述濺涂設(shè)備對襯底的表面涂布第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層以及電致變色堆疊。

在一些實(shí)施方案中，操作(b)和(c)循序地在濺涂設(shè)備中執(zhí)行，所述濺涂設(shè)備對襯底的表面涂布第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層以及電致變色堆疊，并且操作(d)在濺涂設(shè)備外部執(zhí)行。在某些實(shí)施方案中，(e)也在濺涂設(shè)備外部執(zhí)行。

所述方法可以在沉積第二透明導(dǎo)電層之前，在未劃線的情況下或在未隔離第一透明導(dǎo)電層的區(qū)域的情況下執(zhí)行。所述方法可以在沉積第二透明導(dǎo)電層之前，在未劃線的情況下或在未隔離電致變色堆疊的區(qū)域的情況下執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，所述方法還可以包括在第二透明導(dǎo)電層和/或第一透明導(dǎo)電層上形成一個或多個附加匯流條。在一些實(shí)施方案中，所述方法還可以包括切割襯底以提供多個電致變色裝置或窗片。

所述方法可以在完成電致變色裝置和第二透明導(dǎo)電層之前，在不預(yù)先限定將在何處形成第二透明導(dǎo)電層的匯流條的情況下執(zhí)行。

制作電致變色堆疊可以包括將元素鋰沉積在對電極層和/或電致變色層上。

匯流條可以具有達(dá)約144英寸的長度。第二透明導(dǎo)電層基本上可以是透明的。在一些實(shí)施方案中，襯底的最大尺寸是至少約144英寸。如果使用輥對輥工藝，那么144英寸尺寸指代寬度，而襯底的長度可以更長，例如，幾百英尺長或更大。

(e)中的失活可以包括降低第一透明導(dǎo)電層和/或電致變色裝置的電致變色層和/或?qū)﹄姌O層在匯流條下方區(qū)域中的導(dǎo)電性。降低導(dǎo)電性可以包括使第一透明導(dǎo)電層在匯流條下方區(qū)域中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

化學(xué)反應(yīng)可以包括使第一透明導(dǎo)電層暴露于活性氧源，并且由此第一透明導(dǎo)電層包括透明層。透明層可以選自由以下各項(xiàng)組成的組：摻雜金屬的氧化物、未摻雜金屬的氧化物、氮化物以及金屬。在一些實(shí)施方案中，活性氧源是襯底。

化學(xué)反應(yīng)可以包括通過以下方式來形成鈍化層：使第一透明導(dǎo)電層與施加來形成匯流條的材料中所存在的組分接觸，或使第一透明導(dǎo)電層暴露于高溫。

失活可以包括防止電致變色裝置在匯流條下方區(qū)域中鋰化。

在一些實(shí)施方案中，電致變色層包括電致變色金屬氧化物，并且由此(e)中的失活包括使電致變色層中的間隙氧與電致變色金屬氧化物反應(yīng)來產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量的或富氧形式的不具有電致變色活性的金屬氧化物。電致變色金屬氧化物可以是氧化鎢。

(e)中的失活可以包括在匯流條下方區(qū)域中施加過量氧。

在一些實(shí)施方案中，操作(e)可以包括：(i)在操作(b)和/或(c)期間，敏化電致變色堆疊、第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層；以及(ii)在操作(c)之后，在匯流條下方或其附近局部地施加刺激以使敏化的電致變色堆疊、第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層在匯流條下方區(qū)域中失活，或者在并未匯流條下方的區(qū)域中激活敏化的電致變色堆疊、第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層。

敏化可以包括選自由以下各項(xiàng)組成的組的處理：施加熱量、輻照、施加化學(xué)品或組合物以及其組合。刺激可以選自由以下各項(xiàng)組成的組：輻照、加熱、暴露于化學(xué)品或組合物以及其組合。

降低第一透明導(dǎo)電氧化物層和/或電致變色層和/或?qū)﹄姌O層的導(dǎo)電性可以包括將熱量和/或其他能量施加至這些層中的一個或多個。在一些實(shí)施方案中，ir加熱可以用于降低這些層中的一個或多個的導(dǎo)電性。所述層可以通過熱量來融合或以其他方式改變所述層的形態(tài)以抑制導(dǎo)電性和/或離子運(yùn)動。

另一方面涉及一種制作電致變色裝置的方法，所述電致變色裝置包括介于第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層之間的電致變色堆疊，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，所述制作方法包括：(a)接收襯底；(b)在安置在襯底的表面上的第一透明導(dǎo)電層上制作電致變色堆疊，借此電致變色堆疊包括電致變色層和對電極層；(c)在電致變色堆疊上形成第二透明導(dǎo)電層；(d)在第二透明導(dǎo)電層的區(qū)域上形成匯流條，借此所述區(qū)域處于第一透明導(dǎo)電層上方；以及(e)執(zhí)行減少短路的操作，所述減少短路的操作(i)防止在第二透明導(dǎo)電層與第一透明導(dǎo)電層之間在匯流條下方區(qū)域中形成電短路，和/或(ii)去除已在第二透明導(dǎo)電層與第一透明導(dǎo)電層之間在匯流條下方區(qū)域中形成的電短路，借此在制作電致變色堆疊和第二透明導(dǎo)電層之后，在基本上不會使電致變色裝置在匯流條下方區(qū)域中失活的情況下，執(zhí)行(e)。在一些實(shí)施方案中，在電致變色裝置的內(nèi)部或所述電致變色裝置的表面的可視區(qū)域上提供匯流條中的一個或多個。匯流條可以是透明的。也可以形成一個或多個匯流條。在一些實(shí)施方案中，匯流條中的一個或多個可以是透明的。

在一些實(shí)施方案中，減少短路的操作包括通過以下方式來形成匯流條：在基本上不允許導(dǎo)電材料的導(dǎo)電物質(zhì)遷移的介質(zhì)中施加匯流條導(dǎo)電材料，從而抑制或防止所述導(dǎo)電材料抵達(dá)和電接觸第二透明導(dǎo)電層。介質(zhì)可以是固體，或介質(zhì)可以是膠帶，或介質(zhì)可以是凝膠或液體，或介質(zhì)可以是抑制導(dǎo)電材料的遷移的聚合物固體，諸如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、尿烷等等。介質(zhì)自身可以具有導(dǎo)電性，例如用例如作為側(cè)鏈或整合到聚合物鏈的導(dǎo)電物質(zhì)官能化的聚合物。在某些實(shí)施方案中，為了不發(fā)生遷移，導(dǎo)電材料自身進(jìn)行配置。在某些實(shí)施方案中，將導(dǎo)電阻擋層施加至第二透明導(dǎo)電層，并且之后在上面施加匯流條。導(dǎo)電阻擋層可以由導(dǎo)電性比匯流條差，或與之相同或大于所述匯流條的材料制成。

減少短路的操作可以包括通過以下方式來形成匯流條：在隔絕導(dǎo)電材料的介質(zhì)中施加匯流條導(dǎo)電材料，從而防止所述導(dǎo)電材料遷移至第二透明導(dǎo)電層。

減少短路的操作可以包括在匯流條與第二透明導(dǎo)電層之間形成阻擋層。阻擋層可以包括材料，諸如石墨和石墨烯、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鋁、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉭、鉻、氮化物、sioxny化合物、碳、以及其組合。

減少短路的操作可以在(d)期間執(zhí)行，使得形成匯流條包括從抵制電遷移到第二透明導(dǎo)電層中的包括導(dǎo)電材料的組合物形成匯流條。

減少短路的操作可以包括施加刺激，所述刺激恢復(fù)第二透明導(dǎo)電層與電致變色裝置的層之間的現(xiàn)有短路。施加恢復(fù)現(xiàn)有短路的刺激可以包括在第二透明導(dǎo)電層與匯流條下方區(qū)域中的電致變色裝置的層之間施加電流。施加恢復(fù)現(xiàn)有短路的刺激可以包括使匯流條下方區(qū)域中的電致變色裝置暴露于高溫。施加恢復(fù)現(xiàn)有短路的刺激可以包括使匯流條下方區(qū)域中的電致變色裝置暴露于激光能。施加恢復(fù)現(xiàn)有短路的刺激可以包括使現(xiàn)有短路與化學(xué)品反應(yīng)以使得現(xiàn)有短路相對不導(dǎo)電。刺激可以是例如交流電、熱量、激光輻照等等。

減少短路的操作可以包括阻斷第二透明導(dǎo)電層中在否則可能形成短路的點(diǎn)處的通路。通路可以包括第二透明導(dǎo)電層中的缺陷、凹陷或裂紋。阻斷第二透明導(dǎo)電層中的通路可以包括使第二透明導(dǎo)電層的至少一部分熔化或流動。阻斷第二透明導(dǎo)電層中的通路可以包括用阻止來自匯流條的材料遷移到第二透明導(dǎo)電層中的材料填充通路。阻斷第二透明導(dǎo)電層中的通路可以包括在(d)中形成匯流條之前用基本上不導(dǎo)電的材料覆蓋第二透明導(dǎo)電層。所述材料可以是例如不導(dǎo)電的聚合物材料。

在各種實(shí)施方案中，所述方法還包括在制作電致變色堆疊的設(shè)備中將第一透明導(dǎo)電層沉積在襯底上。一些方法可以涉及在執(zhí)行(d)之前執(zhí)行(e)。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括從襯底的卷材向在襯底上涂布電致變色堆疊的設(shè)備連續(xù)地進(jìn)給襯底。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，襯底包括柔性玻璃。

所述方法還可以包括在襯底的表面上形成第一透明導(dǎo)電層。形成第一透明導(dǎo)電層，制作電致變色堆疊和形成第二透明導(dǎo)電層可以循序地在濺涂設(shè)備中執(zhí)行，所述濺涂設(shè)備對襯底的表面涂布第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層以及電致變色堆疊。

在一些實(shí)施方案中，操作(b)和(c)循序地在濺涂設(shè)備中執(zhí)行，所述濺涂設(shè)備對襯底的表面涂布第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層以及電致變色堆疊，并且操作(d)在濺涂設(shè)備外部執(zhí)行。

所述方法可以在形成第二透明導(dǎo)電層之前，在未劃線的情況下或在未隔離第一透明導(dǎo)電層的區(qū)域的情況下執(zhí)行。所述方法可以在形成第二透明導(dǎo)電層之前，在未劃線的情況下或在未隔離電致變色堆疊的區(qū)域的情況下執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，所述方法還可以包括在第二透明導(dǎo)電層和/或第一透明導(dǎo)電層上形成一個或多個附加匯流條。一個或多個匯流條可以是透明的。在一些實(shí)施方案中，所述方法還可以包括切割襯底以提供多個電致變色裝置或窗片。

所述方法可以在完成電致變色裝置和第二透明導(dǎo)電層之前，在不預(yù)先限定將在何處形成第二透明導(dǎo)電層的匯流條的情況下執(zhí)行。

制作電致變色堆疊可以包括將元素鋰沉積在對電極層和/或電致變色層上。

另一方面涉及一種電致變色裝置，所述電致變色裝置包括：襯底，所述襯底具有表面；第一透明導(dǎo)電層，所述第一透明導(dǎo)電層安置在襯底表面上；電致變色堆疊，所述電致變色堆疊處于第一透明導(dǎo)電層上，借此電致變色堆疊包括電致變色層和對電極層；第二透明導(dǎo)電層，所述第二透明導(dǎo)電層處于電致變色堆疊上；以及匯流條，所述匯流條電耦合至第二透明導(dǎo)電層的區(qū)域，借此所述區(qū)域處于第一透明導(dǎo)電層上方，并且借此電致變色堆疊安置在兩個透明導(dǎo)電層之間，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，借此在制作電致變色堆疊和第二透明導(dǎo)電層之后，電致變色堆疊在匯流條下方區(qū)域中失活。

另一方面涉及一種電致變色裝置，所述電致變色裝置包括：襯底，所述襯底具有表面；第一透明導(dǎo)電層，所述第一透明導(dǎo)電層安置在襯底表面上；電致變色堆疊，所述電致變色堆疊處于第一透明導(dǎo)電層上，借此電致變色堆疊包括電致變色層和對電極層；第二透明導(dǎo)電層，所述第二透明導(dǎo)電層處于電致變色堆疊上；以及匯流條，所述匯流條電耦合至第二透明導(dǎo)電層的區(qū)域，借此所述區(qū)域處于第一透明導(dǎo)電層上方，并且借此電致變色堆疊安置在兩個透明導(dǎo)電層之間，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，借此電致變色堆疊是有活性的，并且在匯流條下方區(qū)域中的短路和/或潛在缺陷有所減少。在一些實(shí)施方案中，潛在缺陷中的至少一個是潛在短路。

另一方面涉及一種用于制作電致變色裝置的系統(tǒng)，所述電致變色裝置包括在兩個透明導(dǎo)電層之間的電致變色堆疊，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，所述制作設(shè)備包括：(a)涂布設(shè)備，所述涂布設(shè)備被配置來接收任選地具有上面安置了第一透明導(dǎo)電層的表面的襯底；在第一透明導(dǎo)電層上制作電致變色堆疊，其中電致變色堆疊包括電致變色層和對電極層；以及在電致變色堆疊上形成第二透明導(dǎo)電層；以及(b)后涂布圖案化設(shè)備，所述后涂布圖案化設(shè)備被配置來接收在兩個透明導(dǎo)電層之間具有電致變色堆疊的襯底；形成電耦合至第二透明導(dǎo)電層和/或第一透明導(dǎo)電層的一個或多個匯流條；以及使下伏裝置在一個或多個匯流條下方區(qū)域中失活。后涂布圖案化設(shè)備可以被進(jìn)一步配置來切割襯底以提供多個電致變色裝置或窗片。后涂布設(shè)備可以被進(jìn)一步配置來形成電耦合至第一透明導(dǎo)電層的一個或多個匯流條。

另一方面涉及一種用于制作電致變色裝置的系統(tǒng)，所述電致變色裝置包括在兩個透明導(dǎo)電層之間的電致變色堆疊，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，所述制作設(shè)備包括：(a)涂布設(shè)備，所述涂布設(shè)備被配置來接收任選地具有上面安置了第一透明導(dǎo)電層的表面的襯底；在第一透明導(dǎo)電層上制作電致變色堆疊，其中電致變色堆疊包括電致變色層和對電極層；以及在電致變色堆疊上形成第二透明導(dǎo)電層；以及(b)后涂布圖案化設(shè)備，所述后涂布圖案化設(shè)備被配置來接收在兩個透明導(dǎo)電層之間具有電致變色堆疊的襯底；形成電耦合至第二透明導(dǎo)電層和/或第一透明導(dǎo)電層的一個或多個匯流條；以及阻斷匯流條材料的穿透。后涂布圖案化設(shè)備可以被進(jìn)一步配置來切割襯底以提供多個電致變色裝置或窗片。后涂布設(shè)備可以被進(jìn)一步配置來形成電耦合至第一透明導(dǎo)電層的一個或多個匯流條。

另一方面涉及一種制造電致變色裝置的方法，所述電致變色裝置包括介于第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層之間的電致變色堆疊，所述透明導(dǎo)電層被配置來在電致變色堆疊的表面上傳遞電位并且由此引起電致變色裝置的光學(xué)切換，所述制造方法包括：(a)在未在第一設(shè)施中預(yù)圖案化的情況下，在玻璃襯底上制作電致變色裝置；(b)將包括電致變色堆疊的玻璃襯底運(yùn)輸至第二設(shè)施；以及(c)在第二設(shè)施中執(zhí)行后處理。在各種實(shí)施方案中，(c)包括將一個或多個匯流條施加至電致變色堆疊。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括使在后處理期間施加在襯底上的一個或多個匯流條中的至少一個下方的電致變色堆疊失活。失活可以在施加一個或多個匯流條之前或之后執(zhí)行。某些方法包括在(b)之前將密封性密封層施加至電致變色裝置。密封性密封層施加至暴露的(頂部)透明導(dǎo)電氧化物層并且可以是永久的或臨時(shí)的，例如，在后一種情況下為可以蝕刻掉或以其他方式去除的可剝離涂層或?qū)印Ｔ谝恍?shí)施方案中，(c)可以包括將包括電致變色堆疊的玻璃襯底切割為多個電致變色窗片。在一些實(shí)施方案中，(c)可以包括用激光對電致變色裝置進(jìn)行圖案化。

在一些實(shí)施方案中，失活包括通過執(zhí)行選自由以下各項(xiàng)組成的組的處理來敏化電致變色堆疊、第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(dǎo)電層：施加熱量、輻照、施加化學(xué)品或組合物以及其組合。

在各種實(shí)施方案中，(c)包括執(zhí)行減少短路的操作，所述減少短路的操作(i)防止在第二透明導(dǎo)電層與第一透明導(dǎo)電層之間在匯流條下方區(qū)域中形成電短路，和/或(ii)去除已在第二透明導(dǎo)電層與第一透明導(dǎo)電層之間在匯流條下方區(qū)域中形成的電短路，并且其中在制作電致變色堆疊和第二透明導(dǎo)電層之后，在基本上不會使電致變色裝置在匯流條下方區(qū)域中失活的情況下，執(zhí)行減少短路的操作。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在(b)之前，對電致變色堆疊提供密封性保護(hù)。

在一些實(shí)施方案中，提供密封性保護(hù)包括在電致變色堆疊上形成密封性頂涂層。在一些實(shí)施方案中，密封性頂涂層由諸如以下各項(xiàng)的材料制成：聚對二甲苯、基于硅的密封劑、基于環(huán)氧樹脂的密封劑、氧化物-聚合物多層以及其組合。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在第二設(shè)施處去除密封性頂涂層。

在一些實(shí)施方案中，包括電致變色堆疊的玻璃襯底具有小于約30nm的粗糙度。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在不受大氣濕度影響的環(huán)境中提供包括電致變色堆疊的玻璃襯底。在一些實(shí)施方案中，所述環(huán)境是氬氣環(huán)境。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括提供包括電致變色堆疊的玻璃襯底，且至少一個其他玻璃襯底具有與保護(hù)材料交織在一起的電致變色堆疊。

在各種實(shí)施方案中，保護(hù)材料包括粉末和/或交織薄片。在一些實(shí)施方案中，交織薄片是米紙。

在一些實(shí)施方案中，不對包括電致變色堆疊的運(yùn)輸?shù)牟Ａбr底進(jìn)行回火。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在后處理期間在第二設(shè)施處在切割之后對包括電致變色堆疊的玻璃襯底進(jìn)行退火。在一些實(shí)施方案中，包括電致變色堆疊的運(yùn)輸?shù)牟Ａбr底包括電致變色前體。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在后處理期間在第二設(shè)施處在切割之后對包括電致變色堆疊的玻璃襯底進(jìn)行回火。

另一方面涉及一種制作電致變色裝置的方法，所述方法包括：a.在第一透明導(dǎo)電層上沉積包括第一電致變色層和第一對電極層的第一電致變色堆疊；b.在第一電致變色堆疊上沉積包括第二電致變色層和第二對電極層的第二電致變色堆疊，其中電致變色堆疊中的至少一個在電致變色層與對電極層之間的界面處包括超化學(xué)計(jì)量的氧；c.在第二電致變色堆疊上沉積鋰；d.在第二電致變色堆疊上沉積第二透明導(dǎo)電層以形成電致變色裝置前體；以及e.在并非匯流條將存在于其中的區(qū)域的區(qū)域中選擇性地激活電致變色裝置前體，所述匯流條被配置來為第二透明導(dǎo)電層供電。

在一些實(shí)施方案中，匯流條是非穿透匯流條。

當(dāng)在匯流條將存在于其中的所述區(qū)內(nèi)制作匯流條時(shí)，所述區(qū)域可以被配置成延伸越過匯流條的任何邊緣約0.5mm至約5mm。當(dāng)在匯流條將存在于其中的所述區(qū)內(nèi)制作匯流條時(shí)，所述區(qū)域可以被配置成延伸越過匯流條的任何邊緣約0.5mm至約2mm。當(dāng)在匯流條將存在于其中的所述區(qū)內(nèi)制作匯流條時(shí)，所述區(qū)域可以被配置成延伸越過匯流條的任何邊緣約0.5mm至約1mm。

所述方法還可以包括使所述區(qū)域失活以抑制第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層之間的電傳導(dǎo)。

在一些實(shí)施方案中，匯流條包括處于介質(zhì)中的匯流條導(dǎo)電材料，所述介質(zhì)隔絕導(dǎo)電材料，從而防止所述導(dǎo)電材料遷移至第二透明導(dǎo)電層。

以下參考附圖進(jìn)一步描述了這些和其他方面。

附圖簡述

圖1a-1c是電致變色裝置的實(shí)例的示意性表示。

圖1d是絕緣玻璃單元的示意性表示。

圖2是電致變色裝置中的銀堆積物的實(shí)例的示意性表示。

圖3是根據(jù)所公開的實(shí)施方案執(zhí)行的操作的工藝流程圖。

圖4a是施加在電致變色裝置上的匯流條的實(shí)例的示意性表示。

圖4b、圖5和圖6是根據(jù)所公開的實(shí)施方案執(zhí)行的操作的工藝流程圖。

圖7是展示根據(jù)所公開的實(shí)施方案的制作電致變色窗戶的方法的工藝流程圖。

圖8是展示電致變色裝置的輥對輥處理的示意性表示。

具體實(shí)施方式

以下描述包括用于提供引用的實(shí)施方案的上下文和/或完整說明的某些細(xì)節(jié)，然而所述引用的實(shí)施方案可以在這些細(xì)節(jié)中的一些或全部不存在的情況下進(jìn)行實(shí)踐。因此，雖然以特定操作和/或特征描述了一些公開的實(shí)施方案，但是本申請人并不意在將實(shí)施方案限于這些操作和/或特征。在一些情況下，為了闡明所公開的實(shí)施方案，并未描述眾所周知的操作和/或特征。

前言

為簡潔起見，描述了關(guān)于電致變色(ec)裝置的實(shí)施方案；然而，本公開的范圍并不限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，所描述的方法和裝置適用于其他薄膜裝置，其中一個或多個層夾在兩個薄膜導(dǎo)體層之間。某些實(shí)施方案涉及光學(xué)裝置，即，具有至少一個透明導(dǎo)體層的薄膜裝置。在最簡單的形式中，光學(xué)裝置包括襯底和一個或多個材料層，所述材料層夾在兩個導(dǎo)體層之間，所述導(dǎo)體層中的一個是透明的。在一個實(shí)施方案中，光學(xué)裝置包括透明襯底和兩個透明導(dǎo)體層。在另一個實(shí)施方案中，光學(xué)裝置包括透明襯底、其上安置的下部透明導(dǎo)體層和不透明的上部導(dǎo)體層。在另一個實(shí)施方案中，襯底是不透明的，并且導(dǎo)體層中的一個或兩者是透明的。光學(xué)裝置的一些實(shí)例包括電致變色裝置、電致發(fā)光裝置、光伏裝置、懸浮顆粒裝置(spd)等等。對于上下文，以下呈現(xiàn)了對電致變色裝置的描述。為方便起見，描述了所有固態(tài)和無機(jī)電致變色裝置；然而，實(shí)施方案并不受這種方式的限制。

將呈現(xiàn)電致變色裝置結(jié)構(gòu)和制作的實(shí)例。圖1a-1c是電致變色裝置100的截面示意圖，其示出這種裝置的結(jié)構(gòu)模體。電致變色裝置100包括玻璃襯底102、擴(kuò)散阻擋層103、導(dǎo)電層(cl)層104、ec堆疊106以及另一個導(dǎo)電層(cl)112。襯底可以由玻璃材料和尤其是建筑玻璃或其他抗震裂玻璃材料，例如像基于氧化硅(sox)的玻璃材料制成。作為更特定的實(shí)例，襯底可以是鈉鈣玻璃襯底或浮法玻璃襯底。這類玻璃襯底可以由例如大致75％的二氧化硅(sio2)和na2o、cao以及若干少量添加劑構(gòu)成。然而，襯底可以由具有合適的光、電、熱和機(jī)械特性的任何材料形成。例如，其他合適的襯底可以包括其他玻璃材料以及塑性、半塑性和熱塑性材料(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、san(苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺)、或鏡子材料。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，第一窗板和第二窗板(未示出)中的每一個可以例如通過回火、加熱或化學(xué)加強(qiáng)來加強(qiáng)?？梢越Y(jié)合玻璃襯底，使得一個或多個襯底可以用于形成絕緣玻璃單元(igu)。

ec堆疊106包括電致變色層(未示出)和離子導(dǎo)電(電子電阻)層(ic)(未示出)。ec堆疊還可以包括相對的對電極層，又稱為離子存儲層。這個層可以是或不是電致變色的。一般而言，這類裝置被構(gòu)造成使得電致變色層是陰極上色的，并且對電極層是陽極上色的。雖然這不是限制性的，但是這具有以下優(yōu)點(diǎn)：上色層是附贈的，即，它們同時(shí)上色或漂白并且因此可以實(shí)現(xiàn)更深的上色和更中性的上色。

導(dǎo)電層104和112通常包括透明導(dǎo)電材料，諸如金屬層、金屬氧化物、合金氧化物以及其摻雜型式，并且通常被稱為“tco”層，因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)由透明導(dǎo)電氧化物或透明金屬氧化物制成。術(shù)語“tco”常規(guī)用于指代廣泛范圍的透明導(dǎo)電材料，所述透明導(dǎo)電材料可以形成為導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層用于將電位傳遞穿過電致變色裝置的表面以驅(qū)動或保持光學(xué)轉(zhuǎn)變。雖然這類材料在本文檔中被稱為tco，但是該術(shù)語涵蓋透明而又導(dǎo)電的非氧化物以及氧化物，諸如某些極薄的金屬和某些非金屬材料。透明導(dǎo)電材料通常具有明顯大于電致變色材料或?qū)﹄姌O材料的導(dǎo)電性。例如，透明導(dǎo)電材料可以具有至少約100μohm-cm至約600μohm-cm的電阻率。另外，透明導(dǎo)電材料可以具有至多約10歐姆/平方至約20歐姆/平方的薄層電阻。示例透明層包括氧化銦錫(ito)、氟化氧化錫(fto)和氧化鋅鋁(azo)。如本文所描述的術(shù)語“tco”還可以包括多層結(jié)構(gòu)。例如，tco可以包括第一ito層、金屬層和第二ito層，其中金屬層介于兩個ito層之間。tco還可以指代具有一個或多個透明導(dǎo)電材料層的多層結(jié)構(gòu)。一些tco還可以包括金屬頂部或底部導(dǎo)電層。

如本文所描述，導(dǎo)電層104可以被稱為“第一tco”、“底部tco”或“tco1”。導(dǎo)電層112可以被稱為“第二tco”或“頂部tco”或“tco2”。然而，一般而言，透明層可以由可與裝置堆疊相容的任何透明的導(dǎo)電材料制成。一些玻璃襯底具備薄的透明的導(dǎo)電氧化物層，諸如氟化氧化錫(有時(shí)被稱為“fto”)。在一些實(shí)施方案中，第二tco基本上是透明的。裝置的基本上透明的部件是借此至少約80％或至少約90％光透過裝置的裝置。

底部tco104是用于形成在玻璃襯底或玻璃片102上制作的電致變色裝置100的電極的兩個導(dǎo)電層中的第一個。在一些實(shí)例中，玻璃襯底102可以預(yù)先制作有形成在下伏玻璃102上的擴(kuò)散阻擋層103。因此，在一些實(shí)施方案中，擴(kuò)散阻擋層103在沉積底部tco104、ec堆疊106(例如，具有電致變色層、離子導(dǎo)體層和對電極層的堆疊)和頂部tco112之前沉積。在一些實(shí)施方案中，玻璃襯底102可以預(yù)先制作有形成在下伏玻璃102上的擴(kuò)散阻擋層103和底部tco104兩者。

非穿透匯流條(如本文所使用的匯流條1或“頂部匯流條”)施加至頂部tco112。非穿透匯流條(如本文所使用的匯流條2或“底部匯流條”)施加在底部tco104上未沉積或去除了ec堆疊106和頂部tco112(例如，從掩模去除，所述掩模保護(hù)底部tco104免于裝置沉積；或者通過使用機(jī)械磨蝕工藝或通過使用激光消融工藝來去除)的區(qū)。匯流條通常是用于向?qū)щ妼犹峁╇娏骱碗妷?，往往用來?qū)動或維持光學(xué)狀態(tài)的電連接。匯流條可以是穿透的或非穿透的。穿透匯流條是通常被壓入(或焊接)穿過一個或多個層而與下部導(dǎo)體(例如，位于ec堆疊底部或其一個或多個層下方的tco)接觸的匯流條。常規(guī)來說，匯流條1和2可以由作為液體施加的墨水制成。在一些實(shí)施方案中，將匯流條1對準(zhǔn)，使得其沉積在頂部tco112的邊緣上。在各種實(shí)施方案中，匯流條作為后圖案化工藝的部分來施加。匯流條材料可以包括液態(tài)銀墨。在一些實(shí)施方案中，匯流條2可以是穿透匯流條。在一些實(shí)施方案中，匯流條2可以施加在整個ec堆疊的頂部上，所述匯流條向下穿透以接觸第一tco層。例如，以此方式可以使用超聲焊接的匯流條。在這種配置中，可以施加隔離線，使其至少穿過頂部tco112，但不透過底部tco104。

tco層104和112可以使用匯流條來電連接，所述匯流條可以使用絲網(wǎng)和光刻圖案化方法來制作。通過導(dǎo)電墨水的絲網(wǎng)印制(或使用另一種圖案化方法)，接著熱固化或燒結(jié)墨水來建立裝置的tco層之間的電連通。

圖1b是電致變色裝置100的操作的示意性表示，所述電致變色裝置包括襯底102、底部tco104、ec電極層106a、任選的離子導(dǎo)電(電子電阻)層(ic)106b、對電極層(ce)106c以及頂部tco112。元件106a、106b和106c被統(tǒng)稱為電致變色堆疊106。可操作來將電勢施加在整個電致變色堆疊106上的電壓源實(shí)現(xiàn)了電致變色裝置從例如透明狀態(tài)到著色狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，ec堆疊通過形成與ec電極層直接接觸的對電極層來制作。所得構(gòu)造不具有ic層或具有ic層，所述ic層在沉積ec電極和/或?qū)﹄姌O層之后或在此期間原位形成。這類裝置在以下各項(xiàng)中有所描述：于2010年4月30日提交的美國專利號12/772,055(現(xiàn)為專利號8,300,298)；以及于2010年6月11日提交的12/814,279(現(xiàn)為美國專利號8,764,952)，所述專利兩者均以引用方式整體并入本文。

如圖1b所示，可操作來將電勢施加在整個ec堆疊106上的電壓源116實(shí)現(xiàn)了電致變色裝置100從例如透明狀態(tài)(指代圖1b)到著色狀態(tài)(指代圖1c)的轉(zhuǎn)變。

在正常操作期間，電致變色裝置諸如裝置100在透明狀態(tài)與著色狀態(tài)之間可逆地循環(huán)。在電致變色裝置100著色期間，如圖1a所示的匯流條1(或如本文所使用的“頂部匯流條”)和匯流條2(或如本文所使用的“底部匯流條”)被通電，以便于如圖1b所示般將電位施加在整個電致變色裝置上；例如，底部tco104具有負(fù)電荷，并且頂部tco112具有正電荷或者反之亦然。如圖1b所示，在透明狀態(tài)下，電位施加在ec堆疊106的整個電極(tco層104和112)上以使所述堆疊中可用的離子(例如，鋰離子)主要存在于對電極106c中。如果電致變色層106a包括陰極著色材料，那么裝置處于透明狀態(tài)。在某些電致變色裝置中，當(dāng)加載有可用離子時(shí)，對電極層106c可以被視作為是離子存儲層。

為了理解本文描述的實(shí)施方案的上下文，如圖1a-1c所示的裝置100意圖用于說明性目的。本文描述的方法和設(shè)備用于識別和減少電致變色裝置中的缺陷，而不管電致變色裝置的結(jié)構(gòu)布置如何。

層的次序相對于襯底102而言可以是反向的。也就是說，所述層可以是呈以下次序：襯底、導(dǎo)電層、對電極層、離子導(dǎo)電層、ec層以及導(dǎo)電層。對電極層可以包括電致變色的或非電致變色的材料。如果電致變色層和對電極層兩者均采用電致變色材料，那么它們其中一個應(yīng)為陰極著色材料，而另一個應(yīng)為陽極著色材料。例如，ec層可以采用陰極著色材料，而對電極層可以采用陽極著色材料。在電致變色層是氧化鎢，而對電極層是鎢酸鎳時(shí)也是這種情況。

參考圖1c，當(dāng)ec堆疊106上的電位反轉(zhuǎn)時(shí)，離子傳輸穿過離子導(dǎo)電層106b到達(dá)電致變色層106a并且使得材料進(jìn)入著色狀態(tài)。再次，這假設(shè)電致變色裝置中的光學(xué)可逆材料是陰極著色型電致變色材料。在某些實(shí)施方案中，對電極材料中離子的耗盡會引起所述對電極材料同樣如所示般著色。換言之，對電極材料是陽極著色型電致變色材料。因此，層106a和106c組合來協(xié)同地減少透過所述堆疊的光的量。當(dāng)將反向電壓施加至裝置100時(shí)，離子從ec層106a行進(jìn)穿過離子導(dǎo)電層106b而回到對電極層106c中。因此，裝置變透明。

合適的電致變色裝置的一些實(shí)例在以下美國專利申請中有所呈現(xiàn)，每個專利申請以引用方式整體并入：于2009年12月22日提交的美國專利申請?zhí)?2/645,111；于2010年4月30日提交的美國專利申請?zhí)?2/772,055(現(xiàn)為美國專利號8,300,298)；于2009年12月22日提交的美國專利申請?zhí)?2/645,159(現(xiàn)為美國專利號8,432,603)；于2010年6月11日提交的美國專利申請?zhí)?2/814,279(現(xiàn)為美國專利號8,764,951)；于2012年5月2日提交的美國專利申請?zhí)?3/462,725；于2014年5月2日提交的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?1/988,107；于2013年2月8日提交的美國專利申請?zhí)?3/763,505(現(xiàn)為美國專利號9,007,674)。

電致變色裝置，諸如相對于圖1a–1c描述的那些用于例如電致變色窗戶中。電致變色窗戶是包括為透明窗板的電致變色窗片的窗戶，所述電致變色窗片的光學(xué)特性諸如顏色或著色程度在驅(qū)動電位被施加至窗片時(shí)發(fā)生變化。例如，電致變色窗片可以著色來過濾掉50％的透過窗板的光，或過濾掉約70％的光。電致變色窗戶可以部署在建筑物，諸如商業(yè)摩天大樓或家庭住宅中，以幫助節(jié)省中央供暖或空調(diào)系統(tǒng)中使用的能量。例如，電致變色窗片可以在暖和天氣著色來減少進(jìn)入房間的光的量，從而減少用于給房間中的空調(diào)供電的能量。例如，襯底102可以是在上面制作電致變色裝置的建筑玻璃。建筑玻璃是用作建筑材料的玻璃。建筑玻璃通常用在商業(yè)建筑物中，但是也可以用在住宅建筑物中，并且通常(但不一定)將室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境分隔開來。在某些實(shí)施方案中，建筑玻璃是至少20英寸乘以20英寸，并且可以是更大的，例如，大到約72英寸乘以120英寸，或大到約72英寸乘以144英寸。

在一些實(shí)施方案中，電致變色玻璃整合到絕緣玻璃單元(igu)中。igu包括組裝成一個單元的多個玻璃窗板，其意圖通常是最大化由所述單元形成的空間中含有的氣體的隔熱特性，同時(shí)在整個單元中提供清晰的視覺。除了用于將電致變色玻璃連接至電壓源的電端子之外，結(jié)合電致變色玻璃的絕緣玻璃單元與本領(lǐng)域中當(dāng)前已知的igu類似。

一般而言，襯底和igu作為整體是長方體。然而，在一些其他實(shí)現(xiàn)方式中，其他形狀(例如，圓形、橢圓形、三角形、曲線形、凸形、凹形)是可能的并且可能是希望的。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，襯底的長度“l(fā)”可以是處于大致20英寸至大致12英尺的范圍，每個襯底的寬度“w”可以是處于大致20英寸至大致12英尺的范圍，并且每個襯底的厚度“t”可以是處于大致1毫米至大致10毫米的范圍(但是基于特定用戶、管理者、管理員、建造者、建筑師或所有者的需求，更小和更大的其他長度、寬度或厚度是可能的并且可能是希望的)。此外，igu可以包括兩個窗板(未示出)，或在一些其他實(shí)現(xiàn)方式中，igu可以包括三個或更多個窗板。每個窗板可以是如上所述的玻璃襯底。另外，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，窗板中的一個或多個自身可以是兩個、三個、或更多個層或子窗板的層壓結(jié)構(gòu)。

igu的窗板或襯底彼此由隔片間隔開來形成內(nèi)部體積。圖1d示出igu190的實(shí)例，其中隔片195對應(yīng)地既介于玻璃191的兩個窗板之間，又介于初級密封件192與二級密封件193之間。這個實(shí)例中的隔片195是內(nèi)部有干燥劑194的中空金屬結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，內(nèi)部體積或空隙196填充有氬氣(ar)，但是在一些其他實(shí)現(xiàn)方式中，內(nèi)部體積或空隙196可以填充有另一種氣體，諸如另一種稀有氣體(例如，氪氣(kr)或氙氣(xe))、另一種(非稀有)氣體、氣體混合物(例如，空氣)。將內(nèi)部體積或空隙196填充有氣體諸如ar、kr或xe可以減少igu中的傳導(dǎo)性熱傳遞，這歸因于這些氣體的低導(dǎo)熱性；并且改進(jìn)隔音，這歸因于其增加的原子量。在一些其他實(shí)現(xiàn)方式中，可以將內(nèi)部體積或空隙196的空氣或其他氣體排空。隔片195大體決定了內(nèi)部體積的厚度；也就是說，襯底之間的間距。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，襯底之間的間距是處于大致0.375"至大致1"的范圍。隔片195的寬度可以是處于大致0.25"至大致1"的范圍。雖然以截面圖示出，但是隔片195可以形成在igu的所有側(cè)面(例如，igu的頂側(cè)、底側(cè)、左側(cè)和右側(cè))周圍。例如，隔片195可以由泡沫或塑性材料形成。然而，在一些其他實(shí)現(xiàn)方式中，隔片195可以由金屬或其他導(dǎo)電材料，例如，金屬管結(jié)構(gòu)形成。第一初級密封件192粘附并密封性地密封隔片195和第一窗板或窗片的第二表面中的每一個。第二初級密封件192粘附并密封性地密封隔片195和第二窗板或窗片的第一表面中的每一個。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，初級密封件192中的每一個可以由粘附性密封劑，例如像pib(聚異丁烯)形成。濕蒸氣阻擋層和密封件形成了密封性空隙。材料充當(dāng)隔片195的周長周圍的柔軟的粘性的o形環(huán)以在隔片195與玻璃表面之間形成密封。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，igu還包括二級密封件193，所述二級密封件密封性地密封隔片195之外的整個igu周圍的邊界。二級密封件193是出于結(jié)構(gòu)完整性才使用的。如果填充在igu的整個周長周圍的間隙中，那么相對于邊緣的深度通常為約3mm至約9mm。它們在施加時(shí)具有焦油的稠度，并且之后在運(yùn)輸之前固化和硬化成類似橡膠的稠度。為此，隔片195可以相對于第一和第二窗板或窗片的邊緣以一定距離嵌入。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，二級密封件193可以由粘附性密封劑，例如像硅酮或多硫化物形成。

電致變色裝置，諸如圖1a所示的電致變色裝置可能具有某些類型的缺陷(有時(shí)顯示為“光暈”)，顯著的是小短路。如本文所使用，術(shù)語“缺陷”指代電致變色裝置的缺陷點(diǎn)或區(qū)域。通常，缺陷是電短路或針孔。短路是跨越離子導(dǎo)電層的局部導(dǎo)電路徑(例如，兩個透明導(dǎo)電層之間的導(dǎo)電路徑)。光暈是裝置中未發(fā)生著色的相對較大的可察覺區(qū)域。短路會阻止電致變色裝置周圍的區(qū)著色，從而導(dǎo)致一小圈材料不能如上所述經(jīng)受著色和除色。

另外，缺陷可以被表征為是可視的或不可視的。一般而言，電致變色裝置中的缺陷以及有時(shí)缺陷周圍的區(qū)不會響應(yīng)于外加電位而改變光學(xué)狀態(tài)(例如，著色)，所述外加電位足以引起電致變色裝置的非缺陷區(qū)域著色或以其他方式改變光學(xué)狀態(tài)。缺陷往往會顯示為電致變色窗片或其他裝置中的可視覺辨別的異常。這類缺陷在本文中被稱為“可視”缺陷。其他缺陷太小，以致于在正常使用時(shí)觀察者在視覺上無法察覺到它們(例如，當(dāng)裝置在白晝時(shí)間期間處于著色狀態(tài)時(shí)，這類缺陷不會產(chǎn)生可察覺的光點(diǎn)或“針孔”)。

短路是跨越離子導(dǎo)電層的局部導(dǎo)電路徑(例如，兩個透明導(dǎo)電層之間的導(dǎo)電路徑)?？赡軙诘诙该鲗?dǎo)電層與ec堆疊的另一個層之間形成短路。例如，可能會在第二透明導(dǎo)電層與第一透明導(dǎo)電層之間形成短路。通常，引起可視短路的缺陷會具有大約數(shù)十微米，有時(shí)更小的物理尺寸，這從視覺角度來看是相對較小的缺陷。然而，這些相對較小的缺陷會在著色的電致變色窗片中產(chǎn)生視覺異常，即例如直徑約為1厘米，有時(shí)更大的“光暈”。

針孔是電致變色裝置的一個或多個層出現(xiàn)損壞或失活以致于無法展現(xiàn)電致變色的區(qū)域。針孔不是電短路，并且如上所述，它們可能是減少裝置中的電短路的結(jié)果。在某些實(shí)施方案中，針孔具有介于約25微米與約300微米之間、通常介于約50微米與約150微米之間的缺陷尺寸，因此視覺辨別所述針孔要比光暈困難得多。通常，為了降低對因減少光暈所致的針孔的視覺感知，人們會將有意產(chǎn)生的針孔的尺寸限制于約100微米或更小。

在一些情況下，電短路通過以下方式產(chǎn)生：導(dǎo)電顆粒埋入離子導(dǎo)電層和/或埋入整個離子導(dǎo)電層，從而導(dǎo)致對電極層與電致變色層或與它們?nèi)我徽呦嚓P(guān)聯(lián)的透明導(dǎo)電層之間產(chǎn)生電子路徑。

在電致變色裝置制作過程中可能會固有地形成短路。如上所述，在可視短路的情況下，缺陷看起來就像是具有擴(kuò)散邊界的中心帶光區(qū)域(當(dāng)裝置處于著色狀態(tài)時(shí))，以致于所述裝置隨距離短路的中心的距離而逐漸變暗。如果電致變色裝置的區(qū)中聚集了大量電短路(可視或不可視)，那么它們可能會共同地影響所述裝置的廣泛區(qū)域，借此裝置在這種區(qū)域中無法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)檫@類區(qū)域中的ec層與ce層之間的電位差無法達(dá)到驅(qū)使離子穿過離子導(dǎo)電層所需的閾值電平。

可視短路在裝置變暗時(shí)會產(chǎn)生光暈。光暈是裝置中以下這樣的區(qū)域：電致變色堆疊上的電短路引起短路周圍的區(qū)將電流排出到所述短路中并且因此短路周圍的區(qū)不會變暗。如所提及，這些區(qū)域的直徑可以達(dá)約1cm，并且因此呈現(xiàn)出會使電致變色窗片在上色時(shí)變得對于觀察者來說不美觀的問題。這違背了具有可以在著色模式下操作的窗片的目的。當(dāng)匯流條與底部tco之間出現(xiàn)多個微短路時(shí)，還可能會在匯流條的邊緣周圍形成光暈。匯流條可能是短路源，以致于微短路共同在匯流條下方形成一個大缺陷。然后，所述缺陷導(dǎo)致匯流條的邊緣周圍形成光暈。

由于電致變色裝置在短路處不起作用，材料保持透明，由此在電致變色裝置的其余部分著色時(shí)形成光暈。歷史上，常常會在電致變色窗片的可視區(qū)中出現(xiàn)光暈?？梢晠^(qū)可以被定義為電致變色窗片中可能有光經(jīng)過的區(qū)。在一些實(shí)施方案中，可視區(qū)可以處于igu或有不透明的隔片或框架元件定位在其中的其他“窗戶”布置的周長內(nèi)。由view，inc.ofmilpitas，ca首創(chuàng)的裝置設(shè)計(jì)和制作技術(shù)的改進(jìn)已極大地減少了這種問題。然而，某些新的ec技術(shù)可能會在存在頂部匯流條的位置處或其附近產(chǎn)生光暈。雖然igu中使用的隔片正?？梢哉谘诖捌惺┘禹敳繀R流條的區(qū)，但是光暈可能會延伸到隔片位置的內(nèi)緣之外，并且對于用戶來說是可視的。在不受特定理論限制的情況下，相信匯流條材料遷移到下伏電致變色裝置中會引起短路，從而產(chǎn)生會使未上色區(qū)輻射到可視區(qū)中的效果。這種遷移的一種形式是匯流條材料，諸如銀基液墨填充在電致變色裝置內(nèi)的裂縫和凹陷中，從而產(chǎn)生短路的情況。這類裂縫和凹陷的寬度可以處于約5μm至約100μm的尺寸范圍，并且它們可以部分延伸到電致變色裝置中，或者在一些實(shí)施方案中向下延伸至第一tco層。在一些實(shí)施方案中，這些凹陷由外來碎屑產(chǎn)生，所述外來碎屑在施加ec涂層之前污染玻璃的邊緣并且隨后隨著時(shí)間的推移而移走。短路或潛在缺陷可以通過如本文所述的減少短路的操作來減少。在一些實(shí)施方案中，潛在短路是通過所公開的實(shí)施方案中的制作方法來減少的潛在缺陷。

一些觀察結(jié)果表明頂部tco115可能具有直徑小于約100μm的小針孔。用于在電致變色裝置制作期間沉積頂部tco的工藝可能會引起這類裂縫或缺陷的形成。缺陷往往會顯示為電致變色窗片或其他裝置中的可視覺辨別的異常。這類缺陷在本文中被稱為“可視”缺陷。其他缺陷太小，以致于在正常使用時(shí)觀察者在視覺上無法察覺到它們(例如，當(dāng)裝置在白晝時(shí)間期間處于上色狀態(tài)時(shí)，這類缺陷不會產(chǎn)生可察覺的光點(diǎn)或“針孔”)。

針孔出現(xiàn)在電致變色裝置的一個或多個層出現(xiàn)缺失或損壞以致于無法展現(xiàn)電致變色之處。可替代地或另外，由其組成或形態(tài)所得的固有的tco特性可能會引起這類缺陷。在觀察到光暈的一些電致變色裝置中，在頂部tco的裂縫或缺陷中發(fā)現(xiàn)了銀，并且這些缺陷的截面顯示銀不僅堆積在這些裂縫內(nèi)，而且可能嵌入玻璃襯底附近，從而表明銀可能已經(jīng)朝向底部tco遷移，由此侵蝕ec堆疊和底部tco的多個部分。

圖2是展示觀察到光暈的電致變色裝置100的截面的實(shí)例的圖。在圖2的實(shí)例中，電致變色裝置100被制作有多個層，諸如圖1a所示的那些，其中銀墨匯流條1施加在第二tco130上和電致變色裝置100的激活的裝置區(qū)域上方，即，主動進(jìn)行切換的區(qū)(從頂視圖或平面圖角度來看)或區(qū)域(前述區(qū)的體積)。所述圖的擴(kuò)展部分示出了通過某些公開的實(shí)施方案來克服的問題。擴(kuò)展部分展示第二tco130頂上銀155的堆積物。包圍銀155的層被提供用來促進(jìn)成像并且不是裝置100的部分。銀155已遷移到第二tco130在與ec堆疊125的界面處被充分侵蝕的程度。類似地，ec堆疊125在銀155累積之處已被侵蝕，并且第一tco115在頂表面處已被部分侵蝕。在正常操作中，第二tco130、銀155與第一tco115之間的不想要的物理連接可能會形成電短路。這些短路問題會導(dǎo)致光暈的形成。匯流條常規(guī)使用液基墨水，諸如銀墨來沉積。在不受特定理論限制的情況下，相信銀或其他導(dǎo)電匯流條材料遷移穿過第二tco130中的缺陷或裂縫，并且穿過ec堆疊125，從而侵蝕或甚至蝕刻底部tco115。匯流條導(dǎo)電材料可能會因電遷移而穿透第二tco130。電遷移是由因?qū)щ婋娮优c擴(kuò)散金屬原子之間的動量傳遞而導(dǎo)致導(dǎo)體中的離子的逐漸運(yùn)動所引起的材料傳輸。無論實(shí)際機(jī)制如何，導(dǎo)電材料都可能會侵蝕和/或遷移到匯流條下方的某些激活的裝置區(qū)域中，從而引起電短路。

某些電致變色裝置通過以下方式避免了這些短路問題：使頂部匯流條下方否則將為活性電致變色裝置材料的材料失活，或者將頂部匯流條下方的激活的電致變色裝置排除出去。例如，頂部匯流條下方的區(qū)域可以不含電致變色層和/或?qū)﹄姌O層。可替代地，在一些情況下，電致變色裝置被制作成使得在涂布ec堆疊和頂部tco之前除去頂部匯流條正下方區(qū)中的第一tco和任選地?cái)U(kuò)散阻擋層。在另一種方法中，制作工藝在涂布之前將劃線施加至底部tco。這電隔離了上部匯流條區(qū)域中的下部tco，并且可防止短路的負(fù)面作用影響上部匯流條。無論如何實(shí)現(xiàn)失活，頂部匯流條下方的電致變色裝置都不會經(jīng)受著色。這是有益的，但是要求在沉積ec堆疊之前了解匯流條的預(yù)期位置。只有具有這種了解才可以定制工藝來排除或除去頂部匯流條下方的第一tco或ec層。這些方法被稱為“預(yù)圖案化”方法，因?yàn)樵谥谱麟娭伦兩b置之前，匯流條的圖案是已知的。這對于一些應(yīng)用來說是好的，但是對于以下這樣的應(yīng)用來說卻并非如此：制造商需要保留光學(xué)可切換窗戶在大片或大卷涂布的電致變色玻璃上制作的位置的靈活性。一些圖案化方法在2014年6月4日提交的名稱為“thin-filmdevicesandfabrication”的美國專利申請?zhí)?4/362,863中有所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。

圖案化被定義為用于改變、修改、處理電致變色裝置的一些區(qū)域，將材料沉積在所述一些區(qū)域上，從其去除材料，或以其他方式確定和/或限定所述一些區(qū)域的工藝?？梢越Y(jié)合確定后續(xù)處理中有待切割的電致變色裝置或窗片(有時(shí)稱為“窗板”)的尺寸一起來實(shí)施圖案化。圖案化包括局部修改整體沉積的ec裝置，這可以包括以下任一項(xiàng)或多項(xiàng)：(1)施加匯流條，(2)局部去除材料，(3)使電致變色裝置的區(qū)域局部失活，(4)局部減少短路，以及(5)局部激活電致變色裝置的區(qū)域，同時(shí)使其他區(qū)域失活。

用于避免這種問題的其他方法涉及將底部tco沉積在襯底上；將襯底從沉積室移動至單獨(dú)的圖案化室來將底部tco圖案化，以便于除去底部tco中將施加匯流條的部分；以及將襯底與圖案化的底部tco往回移動到沉積設(shè)備中以繼續(xù)涂布裝置的其余部分。然而，這些方法在沉積設(shè)備中使用空斷，由此減少了通量并且增加了處理復(fù)雜性。這些方法還要求預(yù)先對玻璃進(jìn)行圖案化，因此它們失去了相當(dāng)大的靈活性。

制作技術(shù)中的一些因要在涂布之前將玻璃襯底切割為預(yù)定尺寸而被稱為“先切割后涂布”技術(shù)。遺憾的是，通常為濺射設(shè)備的涂布設(shè)備可能并未針對所有玻璃尺寸進(jìn)行優(yōu)化，并且使用僅采用單一尺寸的大型玻璃襯底的工藝來改進(jìn)處理。本文公開的各種實(shí)施方案允許在大型玻璃襯底上制作ec堆疊，并且隨后限定具有任何尺寸和形狀的窗戶或其他結(jié)構(gòu)的匯流條圖案，而不管是大型的還是略小的。某些實(shí)施方案涉及“先涂布、運(yùn)輸后切割”，其中在一個設(shè)施中對大型薄片涂布電致變色裝置，將所述大型薄片包裝和運(yùn)輸至另一個設(shè)施以供后處理和/或圖案化。

一些常規(guī)電致變色裝置制作技術(shù)采用預(yù)先涂布有底部tco層和任選地?cái)U(kuò)散層的玻璃襯底。這類襯底因?qū)⒌撞縯co的化學(xué)性質(zhì)局限于如由制造商所沉積的層的化學(xué)性質(zhì)而限制了設(shè)計(jì)和制作的靈活性。本文公開的各種實(shí)施方案允許用由電致變色裝置制造商選擇和/或由電致變色裝置制造商沉積的tco層來制作ec堆疊。

本文提供了減少電致變色裝置制作中頂部匯流條下方的缺陷的方法。本文描述的一些制作方法形成既無需預(yù)圖案化，又無需受匯流條下方短路的問題困擾的ec涂層。在這些方法中，不管在涂布之后可能將頂部匯流條施加在何處，所得電致變色裝置都不會形成短路。在某些實(shí)施方案中，匯流條可以在后圖案化期間施加在整個電致變色裝置上的任何位置處。后圖案化被定義為在沉積電致變色裝置的各層之后執(zhí)行的工藝。在各種實(shí)施方案中，后圖案化是第一次限定電致變色裝置或窗片的邊界并且施加匯流條的時(shí)候?？赡苁堑谝淮纬霈F(xiàn)局部處理，諸如在施加或?qū)⑹┘訁R流條的局部區(qū)中應(yīng)用加熱的時(shí)候。涂布設(shè)備可能僅允許進(jìn)行影響襯底整個區(qū)或幾乎整個區(qū)的工藝。在一些實(shí)施方案中，后圖案化包括確定將在何處施加匯流條。后圖案化可以由經(jīng)銷商在不同于涂布電致變色裝置所處位置的地點(diǎn)執(zhí)行。本文描述的方法還為制造過程提供了靈活性。也就是說，在一些實(shí)施方案中，一個設(shè)施可以在不預(yù)圖案化的情況下在玻璃襯底上制作電致變色堆疊，具有ec堆疊的襯底可以運(yùn)輸至第二設(shè)施，并且后處理和/或后圖案化可以在第二設(shè)施中執(zhí)行。后處理操作可以包括施加匯流條，切割，層壓和/或制作igu(igu可以具有作為其內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)窗片的層壓件，并且層壓件可以用作裝配玻璃來取代igu)。

后圖案化操作還可以包括諸如通過經(jīng)由以下方式敏化堆疊來使電致變色裝置的區(qū)域失活：執(zhí)行處理，諸如施加熱量，輻照，施加化學(xué)品或組合物，以及其組合。失活可以在施加一個或多個匯流條之前或之后執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，后圖案化包括諸如通過施加由抵制電遷移的材料制成的匯流條來執(zhí)行防止短路或去除短路的減少短路的操作，或者執(zhí)行本文描述的其他操作?？梢栽诤髨D案化中執(zhí)行的減少短路的操作的其他實(shí)例包括在將匯流條施加在第二tco上之前將絕緣蓋層沉積在第二tco上。

在一些實(shí)施方案中，失活或減少在制作電致變色裝置之后執(zhí)行?？梢栽谥谱鱥gu之后執(zhí)行失活方法或減少方法，而不用在igu制作期間執(zhí)行失活或減少操作。在這類方法中，可以使用常規(guī)化學(xué)過程和技術(shù)來將覆蓋涂層用于電致變色裝置，并且可以在使施加匯流條的區(qū)域失活之前使用常規(guī)技術(shù)來制作igu。例如，在一些實(shí)施方案中，制作的igu可以用激光處理來使igu中施加匯流條的區(qū)域失活。在一些實(shí)施方案中，這些工藝可以在施加匯流條之前或之后執(zhí)行。

在本文描述的某些方法中，首先在例如真空整合反應(yīng)器中沉積電致變色裝置涂層的層，所述涂層包括底部tco、ec堆疊(包括ec層、任選的ic層和ce層)以及頂部tco。隨后，在一些實(shí)施方案中，在后圖案化期間將襯底切割成較小的窗戶。不管隨后是否切割襯底，匯流條和如本文所述的共同定位的裝置特征都可以在施加涂層之后形成。如本文所使用，術(shù)語“位置”或“區(qū)域”被定義為電致變色裝置上的區(qū)，并且可以指代所述區(qū)中的電致變色裝置層中的任一個或多個。它們可以由電致變色裝置上的特征諸如匯流條的區(qū)限定，并且在這類情況下，它們不僅包括電致變色裝置中位于所述特征正下方的部分，而且包括從周長延伸出某一距離的部分，所述距離例如是大約幾毫米，例如，達(dá)約5mm或10mm，但是通常介于約0.5mm與約5mm之間，或介于約0.5mm與約2mm之間，或介于約0.5mm與約1mm之間，或介于約0.1mm與約3mm之間，或介于約0.1mm與約2mm之間，或介于約0.1mm與約1mm。施加頂部匯流條的位置是可以在后圖案化期間指定的位置，并且這個位置下方的電致變色裝置層可以被指定為將施加頂部匯流條的區(qū)；即，頂部匯流條下方或與其相一致的區(qū)。在以下論述中，短語“匯流條下方”或“頂部匯流條下方”可以用于指代這種位置。

本文公開的方法提供了先涂布后施加匯流條的靈活性并且可以被稱為“先涂布后切割”技術(shù)?？梢詧?zhí)行本文描述的某些方法，使得可以在一個位置大量制造涂布玻璃，并且在不同的位置可能由不同的實(shí)體，諸如最終用戶或下游玻璃供應(yīng)商來將所述涂布玻璃圖案化。先涂布后切割的某些方面在2012年4月25日提交且名稱為“electrochromicwindowfabricationmethods”的美國專利申請?zhí)?3/456,056中有所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。

本公開中提供的許多過程歸入兩個一般類別之一中：(1)使電致變色裝置將施加或已施加頂部匯流條的位置下方的區(qū)中失活的過程；以及(2)防止電致變色裝置中短路，同時(shí)使電致變色裝置在頂部匯流條下方保持激活的過程。屬于第一類別的是產(chǎn)生部分失活，但是在某種程度上，有時(shí)以占用者無法明顯察覺的方式著色和除色的裝置的過程。例如，方法可以通過降低頂部匯流條下方的下部tco的導(dǎo)電性，但是在其他方面卻使ec堆疊保持不變來使裝置的區(qū)域失活。如果下部tco的失活區(qū)域是足夠薄的，那么所述區(qū)域頂上的裝置堆疊可以在暴露于來自失活區(qū)域周圍的下部tco的足夠大的電位時(shí)著色或除色。如下文所解釋，在第二類別中，用于在不預(yù)圖案化情況下防止短路的方法包括基于設(shè)備的解決方案、基于材料的解決方案和基于工藝的解決方案。

匯流條下方的失活裝置

減少電致變色裝置中的短路的某些實(shí)施方案涉及使電致變色裝置中頂部匯流條下方的區(qū)中的位置失活的過程。這種失活可以在頂部匯流條下方除了頂部tco之外的層中的任一個或多個上執(zhí)行，因?yàn)轫敳縯co用于在施加電位時(shí)促進(jìn)電致變色裝置的著色和除色。本文描述的失活方法可以允許后圖案化，使得無需確定將在電致變色裝置上何處施加頂部匯流條就可以制作電致變色裝置上的涂層。

一旦失活，失活部分可能不會經(jīng)受著色。因此，當(dāng)將電壓施加至電致變色裝置時(shí)，失活區(qū)將是透明的。應(yīng)注意，在一些實(shí)施方案中，非常接近于失活區(qū)的區(qū)在施加電位時(shí)可能仍然會著色。失活區(qū)不會形成短路，從而消除光暈的形成。在一些實(shí)施方案中，由于施加匯流條的區(qū)被窗戶或igu上的隔片掩蔽，失活區(qū)對于用戶來說將是不可視的。

失活方法可以在沉積電致變色裝置的層期間和/或之后執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，失活在后圖案化期間執(zhí)行，所述后圖案化包括在完全制作好ec裝置之后施加匯流條并且將電致變色裝置切割成較小單元。

在一些實(shí)施方案中，方法在沉積期間執(zhí)行，使得處理施加至整個部分并且隨后的失活步驟在后圖案化期間施加至電致變色裝置的局部部分。例如，在一些實(shí)施方案中，電致變色裝置中匯流條下方的區(qū)域可以暴露于閃光燈退火(fla)，這利用高能光的脈沖來使襯底的表面和襯底上的任何涂層快速退火。這種退火方法不同于常規(guī)烘箱退火，所述烘箱退火加熱整個襯底。在一些實(shí)施方案中，可以將掩模用在要保持失活的區(qū)域上以防止這種區(qū)域被暴露于閃光燈。在某些實(shí)施方案中，激光器可以用于實(shí)現(xiàn)相同或相似的結(jié)果。

將描述某些失活機(jī)制。稍后將描述引發(fā)這些機(jī)制的對應(yīng)的技術(shù)。

使裝置失活

裝置的區(qū)可以通過對所述區(qū)“下毒”，或者使用機(jī)械、光或熱過程破壞所述區(qū)來失活。下毒被定義為化學(xué)處理電致變色裝置的層或使所述層化學(xué)改性，從而使所述裝置不可操作或失活。在一些實(shí)施方案中，對電致變色裝置的區(qū)下毒涉及使一種或多種化學(xué)品反應(yīng)或擴(kuò)散來使所述區(qū)失活。例如，下毒可以在施加上部匯流條時(shí)執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，下毒方法并不干擾用于沉積tco層或ec堆疊的沉積技術(shù)。相反，下毒在制作好電致變色裝置之后執(zhí)行。電致變色裝置在這類情況下也可以使用常規(guī)技術(shù)來制作。在一些實(shí)施方案中，電致變色裝置可以以下特殊方式制作：準(zhǔn)備好電致變色裝置的一個或多個層以便在稍后步驟，例如后圖案化時(shí)下毒。應(yīng)注意，在涂布工藝期間應(yīng)用這類準(zhǔn)備技術(shù)，并且由于許多涂布工具無法以足夠的精度局部改變涂布條件，以僅影響將施加匯流條的小區(qū)域，因此將對整個電致變色裝置整體應(yīng)用準(zhǔn)備層來下毒的工藝。稍后，通常是在后圖案化期間僅在將施加匯流條的位置處執(zhí)行下毒。

在一些實(shí)施方案中，電致變色裝置包括一個或多個層，所述層在形成時(shí)失活，但是在隨后的后圖案化期間，在電致變色裝置上未施加或不會施加頂部匯流條的位置處被激活。在一些實(shí)施方案中，制作不具有離子導(dǎo)電層的電致變色裝置，使得在匯流條下方以外的區(qū)域被激活時(shí)，可以固有地形成離子導(dǎo)電層。在一個實(shí)例中，裝置層被沉積為電致變色裝置前體。電致變色裝置前體在2012年10月30日發(fā)布的名稱為“electrochromicdevices”的美國專利號8,300,298中有所描述，所述專利出于所有目的以引用方式并入本文。這類電致變色裝置前體包括當(dāng)施加適當(dāng)?shù)尿?qū)動力時(shí)形成功能性電致變色裝置的層和材料。在一個實(shí)例中，加熱電致變色裝置前體以在電致變色層與對電極層之間原位形成離子導(dǎo)電電絕緣層。這種技術(shù)使用超化學(xué)計(jì)量的自身可以是電絕緣的氧合的電極材料，但是裝置前體不是功能電致變色裝置。當(dāng)在鄰接電極層之間的界面處施加例如熱量時(shí)，形成離子導(dǎo)電電子絕緣材料。因此，通過選擇性地將驅(qū)動力例如熱量施加至裝置前體堆疊，形成功能性電致變色裝置，將制作頂部透明導(dǎo)體匯流條的位置除外。例如，可以諸如通過使用x-y繪圖機(jī)系統(tǒng)來在整個電致變色裝置前體上使用ir加熱元件或熱探針，其中用戶可以輸入裝置布局的坐標(biāo)并且在將施加頂部透明導(dǎo)體層匯流條位置之外的區(qū)域中施加熱量。在一些實(shí)施方案中，在幾毫秒內(nèi)，可以施加熱量達(dá)到大于約500℃的溫度。在另一個實(shí)例中，閃光燈退火可以用于使襯底的表面上的涂層退火，而不需要充分加熱襯底來激活匯流條下方以外的區(qū)域。所得裝置在功能上可能與以下情況相同：在頂部tco匯流條將經(jīng)過或現(xiàn)有頂部tco匯流條下方的區(qū)中，選擇性地使激活的電致變色裝置失活。因此，本文中對選擇性地使匯流條下方的區(qū)域失活的論述在適當(dāng)?shù)纳舷挛闹锌梢员灰曌魇钱a(chǎn)生等同于通過選擇性地激活除了頂部透明導(dǎo)體上制作或?qū)⒅谱鲄R流條的區(qū)域之外的區(qū)域而產(chǎn)生的那些的電致變色裝置。

在一些實(shí)施方案中，電致變色裝置基本上可能是失活的。充分使電致變色裝置失活通常會導(dǎo)致降低或消除裝置的電致變色功能或能力，達(dá)到這樣的程度以至在施加足以改變功能電致變色裝置的狀態(tài)的電位時(shí)，裝置的充分失活的區(qū)域不會改變光學(xué)狀態(tài)。電致變色能力是裝置或材料通過改變光學(xué)特性，諸如顏色或著色程度來對外加電位的變化作出響應(yīng)的能力。

作為實(shí)例，層或裝置可以通過破壞或抑制以下各項(xiàng)來失活：(1)裝置的機(jī)械特性，(2)裝置的離子和/或?qū)щ娦?，?3)裝置的電致變色功能。

電致變色裝置中將施加匯流條的區(qū)的機(jī)械特性可以通過物理地阻止電致變色裝置的所述區(qū)發(fā)揮作用來劣化或破壞。機(jī)械方法的實(shí)例包括施加壓力或研磨所述區(qū)。在這種機(jī)制中，破壞了電致變色裝置中匯流條下方的結(jié)構(gòu)。如果匯流條下方底部tco上的區(qū)被機(jī)械地降解，那么甚至是在銀從頂部匯流條朝向底部tco遷移的情況下，都不會形成短路。在一些實(shí)施方案中，局部執(zhí)行機(jī)械降解，使得壓力施加在垂直于裝置層的方向上或者通過剪切動作或研磨來施加所述壓力以使所述裝置在局部區(qū)中失活。在一些實(shí)施方案中，頂部tco的特性可以被定制為適于機(jī)械應(yīng)力，也就是說，在下伏層破裂或以其他方式降解時(shí)，所述頂部tco卻不會如此。實(shí)例可以包括使用熱解fto，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)硬于下伏電致變色裝置；或極富柔性的頂部tco，同時(shí)下伏ec堆疊保持脆性或壓縮性。在其他實(shí)施方案中，機(jī)械降解通過由上部tco下方的裝置層選擇性吸收光能或熱能來執(zhí)行。例如，裝置層可以吸收特定波長的激光或其他能量，和/或這種能量可以選擇性地聚焦在下伏層中的一個或多個中而不會聚焦在頂部tco中。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，機(jī)械降解通過在不使上部tco降解的情況下選擇性地加熱ec堆疊層來執(zhí)行，所述上部tco應(yīng)被保留以便將電勢和電流從上部匯流條傳遞至所述裝置的整個表面。

在一個實(shí)施方案中，在裝置的局部區(qū)中施加或誘導(dǎo)交流電以使匯流條下方的裝置失活。電感耦合可以選擇性地用在裝置的區(qū)中。例如，tco可以電感地耦合來接收交流電并且在所述區(qū)中提供加熱以使其間的ec堆疊失活?？梢栽诰植繀^(qū)中施加磁場來加強(qiáng)電感效應(yīng)?？梢允褂锰结樤谕繉铀幍囊r底的一側(cè)或兩側(cè)上接近所述涂層來局部/選擇性地實(shí)現(xiàn)電感耦合。這可以高通量方式來完成。

各種機(jī)制可能會限制或降低電致變色裝置中將施加匯流條的區(qū)的離子和/或?qū)щ娦?。在一些?shí)施方案中，導(dǎo)電性可以通過以下方式來抑制：使導(dǎo)電材料，諸如底部tco材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以產(chǎn)生對電致變色裝置下毒的足夠高電阻的材料。用于使導(dǎo)電材料化學(xué)改性的機(jī)制和材料的實(shí)例包括氧化、鹵化、臭氧化、水合作用(施加水，例如蒸汽，任選地之后將所述區(qū)脫水(干燥)以去除不想要的或過量的濕氣)等等。例如，電致變色裝置可以通過將tco中的氟置換成氧來局部地失活。在另一個實(shí)例中，不同的鹵化物，諸如氯化物、溴化物或碘化物可以用于置換基于氟化錫的tco中的氟化物。氟的置換可以通過沉積含氧層，諸如氧化鈦層來執(zhí)行，所述含氧層用作氧源以在熱激活時(shí)擴(kuò)散到tco中，從而使電致變色裝置上的位置局部失活。除了氟化物之外的鹵化(或?yàn)榱藴鐨⒒钚远^度氟化)可以在適當(dāng)?shù)臈l件下用為鹵化物源的鹵素氣體或化合物(例如，光氣是強(qiáng)大的氯化劑)來執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，玻璃對tco界面處的高氧含量層可以處理來使電致變色裝置上的位置局部失活。在一些實(shí)施方案中，在底部tco中提供高濃度氧以通過抑制其導(dǎo)電性而對底部tco下毒。通過高氧(或其他污染物或氧源，諸如高氯酸鹽、臭氧、磷酸鹽、磺酸鹽等等)濃度而(在頂部匯流條下方)進(jìn)行的局部下毒可以通過以下方式來執(zhí)行：從ec堆疊以外的來源—通常是在后圖案化期間—或者從ec堆疊內(nèi)傳遞氧，之后進(jìn)行局部激活以增加頂部匯流條下方的氧濃度?？梢圆捎酶鞣N氧源或供體。在一些實(shí)施方案中，氧通過下伏襯底自身或涂布期間形成的某個層來提供。在一個實(shí)例中，底部tco包括氟化氧化錫材料，所述材料在后處理期間在熱處理之后局部地改變以增加電致變色裝置的區(qū)中的氧濃度，從而抑制導(dǎo)電性。氧源包括裝置自身的層(無論是通過其天然組成提供，還是通過經(jīng)由在沉積期間提供過量氧而產(chǎn)生的富氧形式來提供)、匯流條材料或其他來源。

氧可以通過各種機(jī)制來降低導(dǎo)電性。在一種情況下，氧在下部tco上或在其內(nèi)形成鈍化層。在一些實(shí)施方案中，鈍化層可以處于電致變色裝置的不同層上。鈍化層可以通過tco材料與某種外部材料，諸如匯流條材料之間的反應(yīng)來產(chǎn)生。在一些情況下，tco導(dǎo)電性通過由改變襯底溫度或其他過程所引起的內(nèi)部化學(xué)或形態(tài)修改(例如，結(jié)晶度降低或晶界變多)來降低。

高濃度氧通過降低導(dǎo)電性來使底部tco失活的實(shí)施方案可以結(jié)合如下所述的局部后處理方法來實(shí)踐。例如，在制作的電致變色裝置的處理期間，通過執(zhí)行下文描述的局部后處理方法來將高濃度氧提供在已施加或?qū)⑹┘訁R流條的位置中。

在各種實(shí)施方案中，‘毒物’諸如氧和鈉的來源來自ec堆疊內(nèi)的一些層和/或襯底自身。例如，ec堆疊中使用的wb層是超化學(xué)計(jì)量的，其中化學(xué)式為約wo3.3。在不受特定理論限制的情況下，相信過量氧存在于結(jié)構(gòu)內(nèi)并且不限于w原子。有可能使用激光器來“激活”這個過量氧以在局部部分中對電致變色裝置下毒，使得將施加頂部匯流條的區(qū)域下的電致變色裝置具有約wo2.8至低于約wo3的組成。類似的過程可以用于改變鈉或存在于納鈣玻璃襯底中的其他堿金屬的化學(xué)計(jì)量以使底部tco失活或降低其導(dǎo)電性。

電致變色裝置的區(qū)的電致變色活性可以通過以下方式來抑制或消除：使ec堆疊的氧化鎢基質(zhì)中的間隙氧反應(yīng)來產(chǎn)生氧化鎢的富氧形式，所述富氧形式不具有電致變色活性并且由此使電致變色裝置失活。例如，電致變色氧化鎢可以具有亞化學(xué)計(jì)量式wo2.8，而wo3是非電致變色的。這種反應(yīng)可以結(jié)合后處理來執(zhí)行，使得電致變色裝置中將施加頂部匯流條的位置暴露于過量氧并且局部受熱。在一些實(shí)施方案中，所述區(qū)中的電致變色裝置的局部加熱足以將所述區(qū)中的電致變色氧化鎢轉(zhuǎn)換成非電致變色wo3，以抑制或消除電致變色活性，而不需要將裝置暴露于過量氧。

在一些實(shí)施方案中，在所述位置中改變或修改電致變色裝置的一個或多個層的鋰化，從而抑制電致變色裝置的導(dǎo)電性。例如，可以消耗鋰來使匯流條下方的區(qū)失活，或者可以在后圖案化期間，在一個位置中形成結(jié)構(gòu)，使得所述結(jié)構(gòu)無法支持鋰傳輸，諸如通過所述區(qū)中的局部化學(xué)改性而形成的較厚的ic層。

失活方法

這個部分描述了使頂部匯流條下方的電致變色裝置局部失活的方法。這些方法可以引起上文描述的結(jié)果(例如，機(jī)械破壞、降低tco導(dǎo)電性、或失去電致變色功能)中的任一個或多個。在各種實(shí)施方案中，失活方法在涂布來形成電致變色裝置期間和/或在后涂布處理期間完成。圖3是展示電致變色裝置的制作方法的流程圖，其中所述方法包括使頂部匯流條下方的區(qū)失活。在操作302中，在玻璃襯底上沉積第一tco層或底部tco。在一些實(shí)施方案中，提供了已沉積底部tco層的襯底。例如，浮法玻璃有時(shí)具備氟化氧化錫薄層，有時(shí)被稱為fto層。在操作304中，將ec堆疊沉積在底部tco層上。ec堆疊可以包括如上文相對于圖1a-1c所描述的層?？梢圆捎枚询B制作工藝的變化，諸如在2013年2月8日提交的美國專利申請?zhí)?3/763,505中所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。在操作308中，可以將第二tco層或頂部tco沉積在ec堆疊上。執(zhí)行操作302、304和308形成了電致變色裝置，并且這類涂布可以在單一設(shè)備中執(zhí)行。

在一些實(shí)施方案中，在操作302、304或兩者期間，可以將材料傳遞至部分制作的電致變色裝置，這可在后續(xù)操作，例如后圖案化操作中實(shí)現(xiàn)局部失活之前敏化所述層。另外或可替代地，可以處理部分制作的電致變色裝置來敏化一個或多個層。不管敏化模式如何，通常都會處理裝置的整個表面，因?yàn)槊艋ǔ０l(fā)生于電致變色裝置制作設(shè)備，其中大部分襯底通過濺射或其他工藝來涂布。術(shù)語“敏化”通常用于描述以下過程：在局部施加刺激，諸如將化學(xué)品或其他材料傳遞至電致變色裝置，施加輻射或熱量，激光能，以及施加力之后，使電致變色裝置的一些或全部在后處理期間易于失活。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，敏化操作在涂布操作期間執(zhí)行，這可以涂布襯底上的所有或幾乎所有區(qū)。在這類實(shí)現(xiàn)方式中，敏化操作可能會影響電致變色裝置中靠近匯流條的區(qū)域以外的區(qū)域，其中會發(fā)生后處理修改。后處理可以使敏化的電致變色裝置僅在匯流條下方區(qū)域中失活或以其他方式修改所述敏化的電致變色裝置。因此，敏化表示兩階段過程中的一個階段，在所述兩階段過程中，整體發(fā)生敏化，并且局部后處理失活步驟將敏化的裝置轉(zhuǎn)換為局部失活的裝置。敏化過程的實(shí)例包括沉積含毒物前體或封裝毒物的層；將所述區(qū)暴露于氧化劑、還原劑、鹵化物、水蒸氣或者其他液體或氣體材料以使所述區(qū)域失活或準(zhǔn)備所述區(qū)以便使其失活；將所述區(qū)暴露于電磁輻射、激光、微波等等(也可以使用超聲或特超聲能量)；以及其組合。

操作378a和378b有時(shí)被稱為后圖案化過程。在一些實(shí)施方案中，操作378a可以在操作378b之前或之后執(zhí)行。在操作378a中，使電致變色裝置的一個或多個位置局部失活。取決于失活機(jī)制，這種局部失活在敏化或未敏化的電致變色裝置上執(zhí)行。在許多實(shí)施方案中，操作378a包括對將施加，正施加或已施加頂部匯流條的裝置區(qū)進(jìn)行處理。在一些實(shí)施方案中，局部失活處理作為正常電致變色裝置制作的一部分執(zhí)行。示例處理包括加熱、施加輻射、機(jī)械處理、化學(xué)處理或其任何組合。在操作378b中，將匯流條施加在一個或多個位置中。將頂部匯流條施加在操作378a中局部失活的位置中，從而形成具有匯流條的裝置，其中所述裝置在頂部匯流條下方失活。在一些實(shí)施方案中，操作378a和378b作為單一操作一起執(zhí)行。換言之，在378b中形成頂部匯流條使378a中的下伏裝置失活。這種雙重目的操作的一個實(shí)例涉及將匯流條作為含有一種材料的液體施加，所述材料擴(kuò)散或流動至下伏電致變色裝置并且在彼處使所述裝置局部失活。在另一個實(shí)例中，用會使下伏電致變色裝置局部失活的機(jī)械壓力施加匯流條。機(jī)械壓力可能伴隨加熱或另外施加電磁輻射和/或施加如所描述的一種或多種毒劑。

用于在操作378a中使電致變色裝置失活的局部加熱方法可以包括使電致變色裝置的區(qū)與以下各項(xiàng)接觸(1)激光輻照或另一種聚焦的非相干輻射(諸如，uv、可見光、或ir源)，(2)固體加熱元件，或(3)閃光燈退火(fla)。在閃光燈退火中，高頻xe燈可以例如使膜在幾微秒內(nèi)退火，否則在常規(guī)方法中可能要花費(fèi)幾分鐘。一個優(yōu)點(diǎn)是閃光燈退火局部加熱膜堆疊，而不會加熱襯底。這些方法可以在施加頂部匯流條之前、期間或之后執(zhí)行。局部加熱方法可以使用熱能來使電致變色裝置失活。這種加熱可以使受熱的區(qū)具有更大電阻，從而降低或消除電致變色裝置的所述區(qū)中形成短路的可能性。例如，可以將襯底的區(qū)加熱至高溫，諸如超過約200℃或超過約600℃。

用于加熱電致變色裝置的合適的設(shè)備可以是激光劃線工具。激光劃線的實(shí)例可以參見以下各項(xiàng)：于2009年12月22日提交的名稱為“fabricationoflowdefectivityelectrochromicdevices”的美國專利申請?zhí)?2/645,111；于2012年4月25日提交的名稱為“electrochromicwindowfabricationmethods”的美國專利申請?zhí)?3/456,056；以及于2012年12月10提交的名稱為“thin-filmdevicesandfabrication”的pct專利申請?zhí)杙ct/us2012/068817，所述申請以引用方式整體并入本文。也可以使用閃光燈、紅外加熱器、石英燈、感應(yīng)線圈、微波發(fā)生器、紫外燈等等。

在實(shí)施激光模式時(shí)，各種元件是相關(guān)的。首先，激光工具與掃描儀之間可能存在差異。掃描儀通常是激光工具的部分。掃描儀可以根據(jù)提供給掃描儀的模式來發(fā)光和引導(dǎo)激光束。掃描儀自身并不會意識到其在給定時(shí)間相對于工件的位置。編程代碼通常用于提供指令，所述指令引導(dǎo)激光工具來相對于工件定位掃描儀。在各種實(shí)施方案中，這種代碼用于在已執(zhí)行模式之后使掃描儀重新定位，并且引導(dǎo)掃描儀來進(jìn)行下一個模式，從而確保掃描儀在工件的正確部分處執(zhí)行下一個模式。掃描儀接收限定一個或多個模式的指令(通常呈編程代碼的形式)，掃描儀將使用所述指令來根據(jù)所述一個或多個模式而發(fā)光并引導(dǎo)激光束。激光工具接收詳細(xì)說明相對于工件在何處定位掃描儀的指令。這些指令可以含有有關(guān)各個工藝/部件的定時(shí)和定位的信息。

用于激光劃線工藝的一個或多個激光器通常(但不一定)是脈沖型激光器，例如二極管泵浦的固態(tài)激光器。例如，激光劃線工藝可以使用合適的激光器來執(zhí)行。可以提供合適的激光器的供應(yīng)商的一些實(shí)例包括ipgphotonics公司(oxford，massachusetts)；ekspla(vilnius，lithuania)；trumpf公司(farmington，connecticut)；spilasersllc(santaclara，california)；spectra-physics公司(santaclara，california)；nlight公司(vancouver，washington)；以及fianium公司(eugene，oregon)。

示例性電磁輻射包括uv、激光等等。激光波長可以變化，諸如從約532nm變化至約10μm，或從約1064nm變化至約10μm。用于加熱的波長不同于去除襯底上的材料時(shí)使用的波長。激光輻照使用例如光纖或開放光路來傳遞至襯底。加熱可以從襯底側(cè)或ec膜側(cè)執(zhí)行，這取決于襯底處理設(shè)備和配置參數(shù)的選擇。加熱膜所需的能量密度可以通過使激光束穿過光學(xué)透鏡來實(shí)現(xiàn)。透鏡根據(jù)所希望的形狀和尺寸來聚焦激光束以加熱襯底上的特定區(qū)域。在一個實(shí)施方案中，使用“平頂”光束配置，其例如具有介于約0.005mm²至約2mm²的聚焦面積。在一個實(shí)施方案中，光束的聚焦水平用于實(shí)現(xiàn)所需的能量密度以加熱ec膜堆疊。在一個實(shí)施方案中，加熱中使用的能量密度是介于約2j/cm²與約6j/cm²之間。

在一些實(shí)施方案中，襯底可以在電致變色裝置上，通常是頂部匯流條下方的一個或多個位置中接收局部輻照，使得光能使電致變色裝置失活。局部輻照可以由具有適當(dāng)?shù)牟ㄩL的激光器，諸如uv、可見光或ir激光器來傳遞。非激光源諸如白熾燈或弧光燈可以與聚焦元件一起采用來將輻射傳遞到裝置的精確位置上。在另一個實(shí)例中，在后圖案化期間使用正或負(fù)掩模，之后通過激光器或uv源來對暴露區(qū)進(jìn)行輻照。暴露區(qū)可以是將施加匯流條的位置，或不會施加匯流條(例如，電致變色裝置將有活性)的位置。在局部暴露于輻射之后可以發(fā)生各種失活機(jī)制。在一個實(shí)例中，uv輻射分解存在于電致變色裝置中的交聯(lián)聚合物和/或使負(fù)責(zé)裝置中的電致變色活性的發(fā)色團(tuán)失活或破壞所述發(fā)色團(tuán)。

用于使電致變色裝置局部失活的另一種技術(shù)涉及對電致變色裝置上的一個或多個位置進(jìn)行化學(xué)后處理?？梢栽诤筇幚砥陂g局部地傳遞化學(xué)品，或者在涂布設(shè)備中進(jìn)行電致變色裝置制作期間整體地傳遞所述化學(xué)品(作為前體或所含有的材料)。在一些實(shí)施方案中，化學(xué)后處理包括使用在接觸ec堆疊或底部tco時(shí)會使接觸區(qū)失活的材料來施加匯流條。在一些實(shí)施方案中，化學(xué)品可以經(jīng)由除了匯流條之外的媒介物來傳遞。實(shí)例包括直接經(jīng)由噴灑液體來施加化學(xué)品；絲網(wǎng)印刷；氣泡噴射印刷；經(jīng)由局部噴嘴或歧管或增壓室來施加例如與電致變色裝置涂層接觸并形成臨時(shí)封閉體積的氣態(tài)化學(xué)品。封閉體積填充有氣態(tài)化學(xué)品，并且之后在實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)谋┞吨髮⑵涑榭栈驔_洗。在此之后或?yàn)榱伺懦鏊鲶w積，可以將歧管或增壓室從所述裝置移開。在一些實(shí)施方案中，后處理在包括在電致變色裝置涂布期間，諸如在操作302或304中整體沉積的材料的堆疊上執(zhí)行。例如，沉積基于鈉的糊料，并且隨后在將沉積匯流條的區(qū)中處理所述糊料，以使鈉與裝置的所述區(qū)接觸并使其失活。后沉積化學(xué)毒物的其他實(shí)例包括鹵化劑、硫酸鹽、氧化物、過氧化物、磷酸鹽、水、硫化物、氫氧化物、胺、肼、氨、酸以及堿。已知的是，氧化鎢在與水基材料水合或以其他方式與之反應(yīng)時(shí)會大幅膨脹，由此在通過這種手段來實(shí)現(xiàn)失活的實(shí)施方案中，應(yīng)謹(jǐn)慎考慮施加的材料的化學(xué)計(jì)量。例如，如果使用水蒸氣，那么傳遞機(jī)制是精確的，否則膨脹不僅會破壞電致變色裝置活性，而且會破壞頂部tco。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，用激光局部處理整體敏化裝置，以釋放化學(xué)品或?qū)⑵淝绑w轉(zhuǎn)換成“毒物”。這些“毒物”方法在一些實(shí)現(xiàn)方式中可以如上所述抑制電致變色裝置的導(dǎo)電性。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，上文描述的后處理和/或涂布方法的組合可以用于使電致變色裝置的區(qū)失活。例如，在涂布電致變色裝置之前或在此期間，可以整體施加化學(xué)“毒物”或前體，而在涂布之后且在施加匯流條之前，可以在匯流條的位置處選擇性地施加熱后處理。在這個實(shí)例中，加熱和化學(xué)下毒的組合用于使裝置失活。

失活實(shí)例1

電致變色裝置可以通過在沉積層時(shí)使底部tco或ec堆疊的另一個層暴露于化學(xué)“毒物”，諸如氧氣來制作。例如，敏化的底部tco可以通過以下方式來制作：使玻璃襯底暴露于反應(yīng)劑以便形成氟化氧化錫或氧化銦錫，同時(shí)間歇地使襯底暴露于例如多個劑量的過量氧或臭氧。在后圖案化期間，可以將共同刺激，諸如通過激光輻照產(chǎn)生的熱量施加至一個或多個位置以使電致變色裝置在所述一個或多個位置中失活。在這個實(shí)例中，電致變色裝置的區(qū)中既存在高濃度氧，又被加熱的組合使所述裝置失活。雖然在制作(涂布)期間可能已將氧劑量整體施加至整個電致變色裝置，但是僅使施加共同刺激的區(qū)失活。

失活實(shí)例2

將玻璃襯底提供至處理設(shè)備，在其中將底部tco沉積在玻璃襯底上。在一些實(shí)施方案中，底部tco材料是氟化氧化錫或氧化銦錫。在沉積底部tco之后，可以將底部tco暴露于鈉化合物以敏化襯底的表面。隨后，在含鈉層上制作ec堆疊。例如，可以在含鈉層上形成氧化鎢。之后沉積頂部tco以形成電致變色裝置。在后圖案化期間，用激光將裝置加熱至高達(dá)例如800℃的溫度來使將施加匯流條的區(qū)局部失活，使鈉化合物活化，從而對氟化氧化錫下毒并且使所述區(qū)失活。在一些實(shí)例中，將所述區(qū)暴露于激光還可能會穿透鈉擴(kuò)散阻擋層以進(jìn)一步對氟化氧化錫下毒。使用局部熱量來設(shè)定條件，使得來自玻璃襯底的鈉的量可以穿透玻璃襯底與第一tco之間的阻擋層而進(jìn)入到電致變色裝置中以使所述電致變色裝置失活。

失活實(shí)例3

電致變色裝置可以通過在沉積層時(shí)使底部tco或ec堆疊的另一個層暴露于光或熱源，諸如激光或uv來制作。例如，敏化的底部tco可以通過以下方式來制作：使玻璃襯底暴露于反應(yīng)劑以便形成氟化氧化錫，同時(shí)間歇地使襯底暴露于多個劑量的uv暴露。在制作電致變色裝置的其余部分之后，可以將電致變色裝置上的一個或多個位置確定為是將施加匯流條的位置。在后圖案化期間，之后可以將共同刺激，諸如化學(xué)毒物施加至一個或多個位置以使電致變色裝置在所述一個或多個位置中失活。

失活實(shí)例4

可以照常例如在不預(yù)圖案化的情況下在大玻璃片上制作電致變色裝置涂層?？梢栽谙嗤O(shè)施處對涂布電致變色裝置的玻璃進(jìn)行后處理，或?qū)⑵溥\(yùn)輸至另一個設(shè)施以供后處理。在從大薄片切割電致變色窗片之前或之后，頂部tco下方的涂層中的一個或多個層通過將電磁輻射選擇性施加至將要施加頂部匯流條的區(qū)來失活。例如，激光輻照選擇性地使一個或多個下伏層在所選擇區(qū)中失活。后處理還可以包括激光邊緣去除、(下部)匯流條焊盤暴露和激光隔離劃線(如果準(zhǔn)許的話)–這些進(jìn)一步后處理步驟個別或共同可以在從母片切割窗片之前或之后執(zhí)行。

匯流條下方的激活裝置

這個部分描述了用于制作電致變色裝置的方法，所述方法無需使電致變色裝置在頂部匯流條下方失活就可減少頂部匯流條與底部tco之間的局部短路。還描述了相關(guān)聯(lián)的裝置。在這些方法中，頂部匯流條下方的裝置區(qū)可以經(jīng)受著色，而不會產(chǎn)生上文描述的問題光暈。減少短路的操作可以采用來防止短路的形成和/或消除或減少已經(jīng)存在的短路的負(fù)面作用。在各種實(shí)施方案中，所述方法可以在先涂布后切割程序中執(zhí)行，因此制作的一些或全部在采取指定匯流條位置所需的步驟之前執(zhí)行。因此，在涂布之后，在后圖案化階段期間可以首先限定匯流條位置。所述處理提供了將匯流條定位在任何窗戶上以及將其定位在給定裝置內(nèi)的任何位置處(包括在裝置的可視或內(nèi)部區(qū)域，諸如窗戶中間區(qū)域中)的靈活性。圖4a示出匯流條1放置在窗戶單元400的可視區(qū)域的內(nèi)部中的電致變色裝置的頂視圖的實(shí)例。匯流條1在裝置的內(nèi)部區(qū)域中施加在頂部tco層475上，并且匯流條2施加在底部tco440上。在一些實(shí)施方案中，可能希望將匯流條放置在窗戶的內(nèi)部區(qū)域中以促進(jìn)更快速、更有效和/或更均勻的光學(xué)切換。在匯流條放置在內(nèi)部區(qū)域中的情況下，匯流條可能優(yōu)選地是透明的和/或極薄的，諸如寬度為約0.5mm至約2mm，厚度以微米計(jì)算。在一些實(shí)施方案中，匯流條可以是透明的。透明匯流條在2014年12月24日提交的名稱為“obscuringbusbarsinelectrochromicglassstructures”的pct國際專利申請?zhí)杙ct/us2014/72362中進(jìn)一步有所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。匯流條可以放置在從隔片下方視線以外的位置到電致變色窗戶的可視或內(nèi)部區(qū)域的任何位置處。

電致變色裝置在頂部匯流條下方著色的減少短路的方法可以通過以下至少三種類別過程中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)來完成：(1)修改頂部匯流條的沉積以降低電遷移或其他短路形成機(jī)制的物理傾向；(2)在形成短路時(shí)恢復(fù)所述短路，或在形成短路之后不久恢復(fù)所述短路，或如本文所述的“自恢復(fù)”技術(shù)；以及(3)填充或阻斷頂部tco中否則將變?yōu)橛脕硇纬啥搪返穆窂降牧芽p。應(yīng)注意，除了頂部tco中的裂縫之外，導(dǎo)電匯流條材料還可能會通過凹陷，或ec膜堆疊中例如由襯底上的外來微粒引起的缺失片段來接觸底部tco。這些外來微?？梢栽谕坎脊に嚻陂g落在襯底上或結(jié)合到所述襯底中。

匯流條設(shè)計(jì)和施加

這部分呈現(xiàn)了減少或消除因電遷移或相關(guān)現(xiàn)象所致的短路的匯流條設(shè)計(jì)的實(shí)例，在所述相關(guān)現(xiàn)象中，來自匯流條的導(dǎo)電材料離開匯流條并且穿過上部tco而最終接觸下部tco。圖2和相關(guān)聯(lián)的描述中說明了所述問題。合適的設(shè)計(jì)的實(shí)例包括以下這樣的設(shè)計(jì)：匯流條材料在正常操作期間不容易電遷移；匯流條導(dǎo)電材料提供在防止其進(jìn)入下伏tco或ec堆疊的缺陷或裂縫的媒介物或襯底中；和/或匯流條具有足夠的粘性性質(zhì)以致于基本上是固體的，從而使得所述匯流條無法填充匯流條的區(qū)域中的裂縫或凹陷。在如本文所述般修改匯流條結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案中，針孔或裂縫可能仍然存在于頂部tco中，但是匯流條材料并不會移到頂部tco的針孔或裂縫中，由此減少短路的形成。

圖4b是可以采用來制作具有改型的頂部匯流條的電致變色裝置的一般操作的流程圖。在操作402中，首先將底部tco沉積在襯底上。在操作404中，將ec堆疊沉積在底部tco上。在操作408中，將第二或頂部tco沉積在ec堆疊上。應(yīng)注意，這些操作可以使用用于沉積tco和ec堆疊材料，從而形成如本文中和以引用方式并入的文件中所描述的電致變色裝置的任何技術(shù)來執(zhí)行。在操作478中，將匯流條(或在某些實(shí)施方案中為多個匯流條)施加在電致變色裝置上的一個位置上。這在后圖案化階段期間進(jìn)行。操作478是這個部分的焦點(diǎn)；這表現(xiàn)出與常規(guī)匯流條設(shè)計(jì)和制作方法的不同。

常規(guī)來說，匯流條提供為在電致變色裝置表面上干燥或硬化的墨水或液體介質(zhì)。在施加期間，液體可以通過裂縫或缺陷而透入到下伏裝置中，隨之?dāng)y帶了導(dǎo)電材料。為了解決這個問題，可以在制作期間使用“非液體”匯流條材料。非液體匯流條的概念包括各種不可移動的匯流條材料，包括固體、凝膠、高粘性液體、玻璃等等。這種不可移動的匯流條中的材料基本上不會流到頂部tco上的任何裂縫中；換言之，即使有的話，所述材料也很少形成短路。

粘性液體可以是例如含聚合物的銀墨。可以采用干燥處理、燒結(jié)等等，其中粉末或其他固相匯流條材料附連至頂部tco層。干燥處理技術(shù)可以采用導(dǎo)電匯流條材料和粘合劑，諸如類似于pvdf和類似材料的聚合物材料的固體混合物。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，固體頂部匯流條通過以下方式來施加至頂部tco：粘附，來自覆蓋結(jié)構(gòu)諸如隔片的壓力，擴(kuò)散結(jié)合，焊料結(jié)合，環(huán)氧樹脂，高起始接觸壓力下的冷金屬流，或另一種技術(shù)。在一些實(shí)施方案中，固體匯流條是導(dǎo)線或?qū)щ姉l或箔片，它們可以通過來自覆蓋結(jié)構(gòu)的壓力或通過粘附至頂部tco而保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。在一些?shí)施方案中，不可移動的匯流條材料用于頂部匯流條和底部匯流條兩者，而在一些實(shí)施方案中，用于頂部匯流條和底部匯流條的材料是不同的。

在某些實(shí)施方案中，沉積在電致變色裝置上的底部匯流條材料包括物理地防止導(dǎo)電材料透入到裝置中的介質(zhì)、載體或形式。底部匯流條材料是沉積在頂部tco上的多層匯流條的子層。在一些實(shí)施方案中，在頂部tco上施加匯流條材料之前，將防止導(dǎo)電材料透入到裝置中的材料沉積在頂部tco上。在一些實(shí)施方案中，防止導(dǎo)電材料透入到裝置中的材料是施加在頂部tco上的匯流條材料。這類材料的實(shí)例包括：包括石墨和石墨烯的碳材料、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鋁、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉭、鉻、氮化物、sioxny化合物以及其組合。這些材料可以在導(dǎo)電材料(例如，銀)上，或者如果導(dǎo)電的話則在頂部tco與匯流條之間沉積為擴(kuò)散阻擋層。也就是說，將導(dǎo)電擴(kuò)散阻擋層材料施加至所選擇的區(qū)，之后將匯流條施加至導(dǎo)電擴(kuò)散阻擋層。含有阻斷介質(zhì)的匯流條的實(shí)例包括導(dǎo)電膠帶，所述導(dǎo)電膠帶粘附至裝置并且防止導(dǎo)電材料在電致變色裝置的循環(huán)或操作期間移到所述裝置中。示例匯流條的寬度可以是介于約0.5mm至約4mm之間，或介于約0.5與約5mm之間。匯流條的寬度可以為約100微米。在一些實(shí)施方案中，匯流條可以具有達(dá)約144英寸的長度。

在另一種方法中，導(dǎo)電匯流條材料可以具有有限的電遷移傾向。這類材料的實(shí)例包括銅、鈀、金、鎳、鐵、錫、石墨、石墨烯、銦、鋁、鋅、其他化合物以及這些材料的混合物。在一些實(shí)施方案中，匯流條可以用電遷移抑制劑處理。一個非限制性實(shí)例可以是用磷處理銅匯流條以抑制電遷移并且從而減少短路的形成。在另一個實(shí)例中，使用匯流條的塑性預(yù)應(yīng)變來將內(nèi)部空隙和/或位錯引入?yún)R流條材料中。已發(fā)現(xiàn)，這類空隙和/或位錯用作遷移物質(zhì)的內(nèi)部儲存器，并且因此有效地抑制這類物質(zhì)在某些焊料，例如snbi焊料中的電遷移。

在一些實(shí)例中，頂部匯流條和底部匯流條中的一個或兩者是非穿透匯流條。穿透匯流條是通常被壓入、焊接或燒結(jié)(例如，玻璃料匯流條)穿過一個或多個層而與下部導(dǎo)體(例如，位于ec堆疊底部或其一個或多個層下方的tco)接觸的匯流條。非穿透匯流條是不透入到層中，而是在導(dǎo)電層(例如，tco)的表面上形成電接觸和物理接觸的匯流條。為非穿透的或穿透的固體或粘性匯流條可能會阻止或減少因匯流條材料的形式而帶來的減少。

自恢復(fù)方法

這部分描述了用于“恢復(fù)”電致變色裝置中的小短路的程序和材料。在裝置制作期間或在此之后不久發(fā)生的短路可能會在涂布工藝期間和/或頂部匯流條施加期間出現(xiàn)?；謴?fù)通過以下方式來進(jìn)行：將刺激施加至電致變色裝置以引起“恢復(fù)”否則將形成短路的物理?xiàng)l件的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變可以發(fā)生在頂部tco和/或電致變色裝置中的一個或多個其他層中；它可能會使構(gòu)成短路的導(dǎo)電材料或?qū)щ姴牧现車牟牧习l(fā)生轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變的實(shí)例包括熔化或融合、氧化或還原、或以其他方式化學(xué)地降解；機(jī)械地切割或以其他方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)降解；在一些情況下，每一種施加至導(dǎo)電材料和周圍材料中的任一者或兩者。另一個實(shí)例包括通過暴露于輻射，諸如電子束、x-射線、激光、或其他輻射來使晶格中的雜質(zhì)活化?；謴?fù)機(jī)制可以利用熱、電、化學(xué)、輻射等刺激。刺激可以是例如交流電、熱量、激光輻照等等。用于電致變色裝置的交流電在2008年12月16日提交的名稱為“methodforremedyingshortcircuitsinelectrochromicdevices”的美國專利申請?zhí)?2/336,466中進(jìn)一步有所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。

對于上下文，圖5示出用于制作具有匯流條的電致變色裝置的操作的工藝流程，在所述電致變色裝置中，頂部匯流條下方的區(qū)中的短路實(shí)現(xiàn)了恢復(fù)。在操作502中，首先將第一或底部tco沉積在玻璃襯底上。在操作504中，將ec堆疊沉積在底部tco上。在操作508中，將第二或頂部tco沉積在ec堆疊上。操作502、504和508形成電致變色裝置。在一些實(shí)施方案中，底部tco、頂部tco、ec堆疊或其組合含有自恢復(fù)特征。例如，底部tco或頂部tco或兩者可以含有特征，使得所述層在匯流條材料透入到其中時(shí)自行恢復(fù)。在操作578中，可以在后圖案化期間將匯流條沉積在電致變色裝置上的一個或多個位置上。

如所解釋，匯流條導(dǎo)電材料諸如銀墨可以透入到頂部tco上的凹陷，諸如缺陷中。材料可以通過電遷移、毛細(xì)作用、壓力驅(qū)動流、重力或另一種機(jī)制來穿透。這樣就在頂部匯流條下方區(qū)域中在頂部tco與底部tco之間有效地產(chǎn)生了小短路。在一些自恢復(fù)方法中，短路通過以下方式來“恢復(fù)”：通過施加刺激來將所述短路內(nèi)的導(dǎo)電匯流條材料轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚?dǎo)電或其他失活狀態(tài)。電致變色裝置中相對不導(dǎo)電的區(qū)域可以包括小恢復(fù)短路或具有不導(dǎo)電材料的其他小區(qū)域，但是所述區(qū)域可能仍然會響應(yīng)于外加電位而著色。電致變色裝置中基本上非導(dǎo)電或基本上不導(dǎo)電的區(qū)域會抵制導(dǎo)電，并且可能不支持電致變色活性和/或可能不支持不利的短路(例如，產(chǎn)生光暈或顯著增加泄漏電流的短路)?；旧喜粚?dǎo)電的區(qū)域可以是電致變色裝置中在施加電位之后不著色的區(qū)域。這種刺激或事件可以包括與導(dǎo)電匯流條材料物理接觸、短路中的高電流密度、高溫或另一種條件。在一些自恢復(fù)方法中，短路通過以下方式來“恢復(fù)”：使短路中的導(dǎo)電材料周圍的材料發(fā)生轉(zhuǎn)變，使得所述短路不再導(dǎo)通。下文提供了用于防止或減少短路的自恢復(fù)方法的實(shí)例。

自恢復(fù)機(jī)制可以通過使短路失活的化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行。恢復(fù)可以包括使短路的導(dǎo)電材料或周圍材料與一種或多種化學(xué)品接觸。在各種實(shí)現(xiàn)方式中，底部tco在與缺陷中的匯流條材料接觸之后恢復(fù)短路。也就是說，一旦匯流條材料因電遷移或另一種機(jī)制而抵達(dá)并接觸底部tco，底部tco就通過將匯流條材料轉(zhuǎn)換為導(dǎo)電性較差的材料或以其他方式使匯流條材料失活來“恢復(fù)”所述短路。例如，經(jīng)由短路傳遞的電能提供刺激，例如經(jīng)由短路中的電阻加熱來進(jìn)行自恢復(fù)。在各種實(shí)施方案中，由于透入到底部tco中的匯流條材料占據(jù)小的區(qū)(例如，直徑量級為約5μm至約100um或更小)，底部tco的小失活部分對于觀察裝置的某人而言看起來可能是不可視的，特別是在頂部匯流條是不透明的或部分不透明的情況下。

驅(qū)動恢復(fù)的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)例包括將匯流條的導(dǎo)電材料轉(zhuǎn)換成絕緣材料的化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)可以使用熱量、uv、激光、閃光燈退火、短路自身當(dāng)中流動的電能，例如經(jīng)由電阻加熱等來催化。實(shí)例包括將銀轉(zhuǎn)換成導(dǎo)電性較差的氯化物或硝酸鹽。例如，匯流條可以由銀制成，其中所述匯流條中存在鹵素或硝化物。在電致變色裝置的正常操作期間，匯流條材料不會經(jīng)歷電短路中所經(jīng)歷的電平的電流峰。因此，如果因銀顆粒電遷移到裝置中的裂縫中并因此跨越tco而形成電短路，那么短路中流動的電流將提供足夠的能量，例如熱量來將銀轉(zhuǎn)換成鹵化物或硝酸鹽，所述鹵化物或硝酸鹽的導(dǎo)電性較差，并且因此短路會自身消失，即，自恢復(fù)。這完全不同于要求用激光消融切割掉/電隔離這類短路的常識。在各種實(shí)施方案中，選擇具有潛在化學(xué)反應(yīng)性的匯流條材料，其中用于化學(xué)反應(yīng)的驅(qū)動力由短路選擇性地施加?；瘜W(xué)反應(yīng)劑可以是單獨(dú)的，諸如導(dǎo)電顆粒和匯流條材料中的共反應(yīng)劑，或者例如導(dǎo)電顆粒可以用其上化學(xué)地結(jié)合的潛在的共反應(yīng)劑來化學(xué)改性。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，導(dǎo)電顆粒在某種意義上自反應(yīng)、自毀滅，因?yàn)樗鼈儠セ蛳魅跗湎惹暗膶?dǎo)電性特性。因此，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)確切地是被設(shè)計(jì)來破壞或抑制材料的導(dǎo)電性，否則所述導(dǎo)電材料會在整個電致變色裝置上形成短路。

在一些實(shí)施方案中，可以在頂部匯流條下方的短路經(jīng)歷高電流密度時(shí)刺激自恢復(fù)機(jī)制，這會熔化短路中的導(dǎo)電材料、使其破裂、或以其他方式降解所述導(dǎo)電材料。這種失活可以產(chǎn)生不導(dǎo)電的匯流條材料，所述不導(dǎo)電的匯流條材料并不參與短路并且因此減少了電致變色裝置上光暈的存在。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)從頂部匯流條流出適度電流時(shí)，短路會自然而然地經(jīng)歷適當(dāng)高的電流密度。例如，由于頂部匯流條與頂部匯流條位置正下方的底部tco的位置之間的距離是頂部匯流條與不為頂部tco的另一種導(dǎo)電材料之間的最短距離，頂部匯流條下方的區(qū)中的小短路會經(jīng)歷特別高的電流密度。在短路具有小直徑時(shí)尤其如此?？梢詾轫敳繀R流條選擇材料，使得如果或在來自頂部匯流條的材料經(jīng)歷高電流密度時(shí)，使匯流條材料失活。這類材料的實(shí)例包括具有足夠電阻的材料，諸如基于聚合物的導(dǎo)體?；诰酆衔锏膶?dǎo)體的電阻可以隨高局部電流密度而增大，從而用于使高局部電流密度下方的導(dǎo)電路徑失活。

在一些實(shí)施方案中，自恢復(fù)機(jī)制通過高溫來觸發(fā)，所述高溫可以通過各種機(jī)制來誘導(dǎo)，包括使匯流條區(qū)域接觸或局部暴露于加熱元件；將裝置放在烘箱中或其他高溫環(huán)境中；用裝置或其一部分所吸收的輻射來輻照匯流條的區(qū)域；使電流經(jīng)過短路等等。作為實(shí)例，使電流經(jīng)過頂部匯流條下方會電阻地加熱短路或其周圍的區(qū)域。高溫可能會引起短路中的導(dǎo)電材料熔化、破裂、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生不導(dǎo)電的材料等。在某些實(shí)施方案中，采用來恢復(fù)短路的局部溫度處于介于約50℃與約500℃之間，或介于約100℃與350℃之間的范圍。

在許多自恢復(fù)方法中，來自匯流條的導(dǎo)電材料透入到電致變色裝置中匯流條下方的活性層中，但是不會形成光暈。在一些實(shí)施方案中，自恢復(fù)方法可以涉及沉積特定類型的匯流條材料；或沉積匯流條和電致變色裝置層的特定組合(諸如，特定匯流條和特定底部tco)；或處理匯流條或電致變色裝置；或者其組合。例如，自恢復(fù)方法可以通過沉積在遷移到底部tco中之后因與底部tco化學(xué)反應(yīng)而變得不導(dǎo)電的匯流條材料來執(zhí)行。在另一個實(shí)例中，自恢復(fù)方法可以通過以下方式來使用：制作電致變色裝置，施加匯流條，并且處理匯流條，使得處理過的匯流條會在與底部tco接觸時(shí)，或在高電流密度和/或高溫下恢復(fù)。在一些實(shí)施方案中，自恢復(fù)方法可以涉及將附加材料結(jié)合到匯流條中，或?qū)⒉牧辖Y(jié)合到頂部tco中，使得在匯流條材料遷移穿過頂部tco時(shí)，所述材料形成不導(dǎo)電的化合物。在一些實(shí)施方案中，恢復(fù)并不會中斷短路，而是使短路周圍的電致變色材料或電致變色裝置的其他部件局部失活，使得在電流可能經(jīng)過短路時(shí)，不會產(chǎn)生光暈。

透明導(dǎo)電層修改

頂部tco層可以在一些實(shí)施方案中修復(fù)或加強(qiáng)來防止或減少短路的形成。如所解釋，所沉積的頂部tco層中的裂縫或其他缺陷會變?yōu)閰R流條導(dǎo)電材料遷移穿過其中并因此在電致變色裝置中形成短路的潛在路徑。在這部分的實(shí)施方案中，頂部tco被修改來使得匯流條材料被阻止進(jìn)入缺陷并且基本上可能不會遷移穿過所述缺陷?；旧喜粫w移的材料是不會顯著離開初始沉積位置的材料。基本上不會遷移的材料通常不會形成短路。在一些實(shí)施方案中，顯著離開其初始位置的材料會產(chǎn)生短路和/或使鄰近材料降解。在此上下文中，遷移是組分中的原子的凈移動，而不僅僅是所述組分內(nèi)的離子或其他電荷載體的移動。遷移可以通過擴(kuò)散、對流、電場等等來驅(qū)動。

圖6是用于制作具有改型的頂部tco的電致變色裝置的操作的工藝流程圖。在操作602中，將第一或底部tco沉積在玻璃襯底上。在操作604中，將ec堆疊沉積在底部tco上。在操作608中，將改型的第二或頂部tco沉積在ec堆疊上。修改可以在沉積頂部tco之后執(zhí)行，或者所述修改可以在tco沉積工藝期間執(zhí)行。應(yīng)注意，操作602和604可以使用用于沉積tco和ec堆疊材料，從而形成電致變色裝置的任何合適的技術(shù)來執(zhí)行。在操作678中，在后圖案化期間將匯流條施加在電致變色裝置上的一個或多個位置上。

用于修復(fù)頂部tco來消除缺陷的一種技術(shù)涉及使材料在頂部tco中流動來封閉缺陷。這項(xiàng)技術(shù)中使用的材料可以與tco材料相同或不同。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，tco材料通過以下方式來回流：暴露于輻射(例如，來自激光器或uv燈的輻射)；或涂布工藝期間或之后產(chǎn)生的直接熱量；或閃光燈退火。在一些實(shí)施方案中，tco材料無需熱量，諸如通過使用低溫環(huán)氧樹脂就可回流。所述過程可以完全或部分熔化tco的頂表面。在某些實(shí)施方案中，回流并不會引起tco導(dǎo)電性變小，并且在一些情況下，例如由于密封tco中先前存在的空隙的緣故，它會產(chǎn)生導(dǎo)電性更高的tco。

在一些實(shí)施方案中，裂縫可以通過填充除了tco材料之外的材料來修復(fù)。示例材料包括導(dǎo)電或不導(dǎo)電材料，諸如不導(dǎo)電的有機(jī)聚合物。材料可以例如通過絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷(例如，氣泡噴墨)、噴霧等等以或不以掩模施加。在一些實(shí)施方案中，材料作為溶膠凝膠施加。修復(fù)過程可以涉及用修復(fù)材料涂布頂部tco來填充在裂縫中，之后去除過載或過量填充材料，從而僅留下裂縫中的材料。例如，過量材料可以通過以下方式來去除：機(jī)械刮除和/或研磨；拋光；和/或等離子體蝕刻。在填充裂縫之后施加匯流條。雖然裂縫填充有絕緣材料并且可能不會著色(即，它們保持透明)，但是這些孔洞處于小的區(qū)中并且因此對于用戶來說可能是不可視的?？梢栽谑┘?將要施加匯流條的區(qū)中整體或僅局部施加絕緣材料。

作為替代，在施加匯流條之前，可以用絕緣或不導(dǎo)電材料覆蓋裂縫。在這類實(shí)施方案中，裂縫或裂紋仍然存在，但是匯流條材料因存在蓋層而無法透入到這些裂紋中。當(dāng)這個層是絕緣層時(shí)，裝置切換依賴于電容性耦合。例如，含氧化硅的薄層可以沉積為蓋層。在其他實(shí)施方案中，蓋層是導(dǎo)電的，但是會阻斷匯流條導(dǎo)電材料的擴(kuò)散和電遷移。在一些實(shí)施方案中，蓋體是在涂布ec堆疊之后形成的可流動的(任選地適形的)蓋體。蓋體還可以防止匯流條材料進(jìn)入由缺陷引起的裂紋或凹陷，諸如在沉積ec堆疊之后，玻璃中的顆粒出現(xiàn)爆脫的情況；并且蓋體在一些實(shí)施方案中并不通過物理氣相沉積來沉積?？梢曰匚g或研磨或回拋蓋體以便于填充(覆蓋)裂紋的頂部，同時(shí)暴露tco區(qū)的其余部分以使其直接接觸匯流條。

制作

電致變色裝置制作方法

圖7描述了用于制作有關(guān)光學(xué)電致變色裝置的絕緣玻璃單元(igu)的工藝流程700的各方面。匯流條、裝置邊緣和/或第一導(dǎo)體層的暴露部分可以密封在igu的初級密封件中。雙重電致變色裝置igu在2010年8月5日提交且名稱為“multi-paneelectrochromicwindows”的美國專利申請?zhí)?2/851,514(現(xiàn)為美國專利號8,270,059)中有所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。一個實(shí)施方案是如所述申請中所描述的多窗板窗戶，所述多窗板窗戶具有如本文所述的一個或多個電致變色裝置。一個實(shí)施方案是本文描述的不包括光學(xué)裝置的失活部分的任何光學(xué)裝置。

在操作770中，提供襯底。在一些實(shí)施方案中，這個襯底是玻璃襯底。在一些實(shí)施方案中，襯底是回火或未回火浮法玻璃。襯底可以是薄的柔性低鈉玻璃。

就薄的柔性低鈉玻璃方面描述了工藝流程700。雖然不受這種方式的限制，但是這些實(shí)施方案特別適用于將濺射的無機(jī)電致變色裝置施加至柔性襯底。由于柔性玻璃襯底可能既是極低缺陷表面，又是低鈉的，所述玻璃襯底可以成為在上面制作低缺陷電致變色裝置的優(yōu)異襯底。示例柔性襯底包括薄而耐用的玻璃材料，諸如可從corning，incorporatedofcorning，newyork商購的玻璃(例如，厚度介于約0.5mm與約2.0mm之間)和willow^tm玻璃。在一個實(shí)施方案中，柔性襯底的厚度小于0.3mm；在另一個實(shí)施方案中，柔性襯底的厚度小于0.2mm；并且在另一個實(shí)施方案中，柔性襯底的厚度為約0.1mm。在某些實(shí)施方案中，薄的柔性低鈉襯底的厚度可以小于0.1mm。

在某些實(shí)施方案中，裝置制作操作的一些或全部在真空或其他受控環(huán)境條件下執(zhí)行。例如，流水制作工藝可以涉及使襯底穿過一系列互連腔室或站臺，每一個互連腔室或站臺與一個特定的工藝操作相關(guān)聯(lián)并且每一個互連腔室或站臺與真空系統(tǒng)或其他壓力控制系統(tǒng)相整合。在一些實(shí)施方案中，整合沉積系統(tǒng)包括襯底固持器和傳輸機(jī)構(gòu)，它們可操作來將建筑玻璃或其他襯底在位于多個沉積站時(shí)固持在垂直取向上。在一些情況下，整合沉積系統(tǒng)包括用于使襯底在外部環(huán)境與整合沉積系統(tǒng)之間穿過的一個或多個裝載鎖定室。在另一個實(shí)施方案中，多個沉積站包括用于沉積電致變色層、離子導(dǎo)電層、缺陷減少絕緣層以及對電極層中的任一個或多個的一個或多個站臺。濺射或其他物理氣相沉積系統(tǒng)可以用于沉積構(gòu)成電致變色裝置的個別層中的任一個或多個。濺射系統(tǒng)還可以用于將鋰沉積在裝置上。

參見操作702-708，在薄的柔性玻璃襯底上制作電致變色裝置。本文描述了用于制作電致變色裝置的示例性方法。像在本文描述的，但包括在薄的柔性襯底上制作第一透明導(dǎo)體的工藝流程700中一樣在所述柔性襯底上制作電致變色裝置。一個實(shí)施方案是如下所述制作電致變色裝置的方法。應(yīng)注意，在一些實(shí)施方案中，圖3、圖4b、圖5和圖6中的一些操作可以在圖7的一些或全部操作期間執(zhí)行。例如，操作302、402、502和602可以在圖7中的操作702中執(zhí)行；操作304、404、504和604可以在操作704-707中執(zhí)行；操作308、408、508和608可以在操作708中執(zhí)行；并且操作378a、378b、478、578和678可以在操作778中執(zhí)行。

本文描述的光學(xué)裝置的第一和第二導(dǎo)體層(例如，底部和頂部tco)以及一個或多個材料層可以全部是固態(tài)的和無機(jī)的。在某些實(shí)施方案中，在柔性玻璃襯底上面不具有預(yù)施加的透明導(dǎo)體的情況下，作為制作工藝流程中的部分在操作702中施加第一透明導(dǎo)體(第一tco或底部tco層)。如果所提供的襯底包括這個層，那么可能不需要執(zhí)行所述操作。

在操作702中沉積的底部tco包括氧化錫，例如，氟化氧化錫。底部tco可以通過各種方法來沉積。在一些實(shí)施方案中，底部tco可以根據(jù)如上文相對于圖5所描述的操作502來沉積以形成自恢復(fù)底部tco。

不管如何形成底部tco，都可以在操作704-707中將ec堆疊沉積在底部tco上。在操作704中，將第一電致變色層沉積在所述底部tco上，在操作704中。在某些實(shí)施方案中，第一電致變色層包括陰極電致變色材料。在其他實(shí)施方案中，所述第一電致變色層包括陽極電致變色材料。

在一些情況下，在沉積第一電致變色材料之前加熱襯底。第一電致變色材料層通常通過涉及在真空或其他受控壓力下進(jìn)行物理或化學(xué)氣相沉積的工藝來沉積。在典型的實(shí)施方案中，所述工藝涉及濺射靶標(biāo)，所述靶標(biāo)含有電致變色層中所含有的元素。然而，在替代實(shí)施方案中，電致變色層在環(huán)境壓力下通過溶液相反應(yīng)來沉積。

在一個實(shí)現(xiàn)方式中，第一電致變色層含有在兩個操作中沉積的陰極著色型電致變色材料，一個操作提供第一化學(xué)計(jì)量的基礎(chǔ)材料的子層，并且另一個操作提供第二化學(xué)計(jì)量的基礎(chǔ)材料的另一個子層。作為實(shí)例，陰極著色型電致變色材料是氧化鎢，其具有標(biāo)稱組成wox。第一沉積子層可以具有氧化鎢組成，其中x值為約2.7至2.8，并且第二沉積子層可以具有氧化鎢組成，其中x為約2.85至3.5。在一個實(shí)例中，第一子層更厚；例如，所述第一子層具有約400nm的厚度，而第二子層具有約100nm的厚度。

在沉積第一電致變色層之后，任選地如操作705所指示般鋰化部分制作的裝置。鋰化操作涉及將鋰金屬或鋰離子傳遞到第一電致變色層中。鋰可以通過濺射或其他合適的工藝來提供。鋰沉積和鋰沉積工藝中使用的靶標(biāo)的某些方面在2012年4月20日提交(指定美國)的國際申請?zhí)杙ct/us2012/034556以及2012年6月14日提交(指定美國)的國際申請?zhí)杙ct/us2012/042514中有所描述，所述申請兩者均以引用方式整體并入本文。

制作工藝700中的下一個操作涉及在操作706中沉積第二電致變色層(上文大體描述的對電極層的實(shí)例)。如同第一電致變色層的沉積一樣，這個沉積過程可以使用例如物理或化學(xué)氣相沉積來完成。如果第一電致變色層含有陰極著色型電致變色材料，那么第二電致變色層可以含有陽極著色型電致變色材料。相反情況同樣成立。如果第一電致變色層含有陽極著色型電致變色材料，那么第二電致變色層可以含有陰極著色型電致變色材料。在某些實(shí)施方案中，第二電致變色層含有陽極著色型電致變色材料，諸如氧化鎳或鎢摻雜型氧化鎳(有時(shí)被稱為niwo)。在一些實(shí)例中，在鎢酸鎳充當(dāng)?shù)诙娭伦兩珜拥那闆r下，所述第二電致變色層被形成為具有介于約200與300nm之間的厚度。在一些情況下，僅使用一個電致變色層。離子從非電致變色對電極穿梭到單一電致變色層中并且穿梭離開所述單一電致變色層而到達(dá)所述非電致變色對電極。在圖7的實(shí)例中，并未在第一電致變色層與第二電致變色層之間單獨(dú)沉積離子導(dǎo)電層。

在沉積第二電致變色層之后，如操作707中所指示般鋰化包括第一電致變色層和第二電致變色層的裝置。鋰化可以如操作705的上下文中所描述來完成。如所提及，鋰化操作可以促進(jìn)先前嵌入部分制作的電致變色裝置堆疊中的顆粒的噴射。雖然圖7的工藝流程中未展示，但是可以在促進(jìn)顆粒噴射的任何步驟之后沉積絕緣保護(hù)層。因此，在某些實(shí)施方案中，可以在鋰化操作705或鋰化操作707之后執(zhí)行保護(hù)性絕緣層的沉積。

返回圖7所示的工藝流程，在707中鋰化裝置之后，下一個工藝操作如操作708中所示般沉積第二或頂部tco層。此時(shí)，已經(jīng)產(chǎn)生了基礎(chǔ)電致變色裝置所需的所有結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中，在這個操作中，根據(jù)如上文相對于圖5所描述的操作508來沉積自恢復(fù)頂部tco。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)如上文相對于圖6所描述的操作608來沉積操作708中沉積的改型的頂部tco層。

在某些實(shí)施方案中，如所描述的一個或多個涂層可以在整合沉積系統(tǒng)中形成在襯底(例如，玻璃片)上，其中所述襯底在層制作期間的任何時(shí)間都不會離開整合沉積系統(tǒng)。在一個實(shí)施方案中，可以在整合沉積系統(tǒng)中制作包括ec堆疊和頂部tco的電致變色裝置，其中玻璃片在層制作期間的任何時(shí)間都不會離開整合沉積系統(tǒng)。在一種情況下，底部tco層也可以使用整合沉積系統(tǒng)來形成，其中玻璃片在ec堆疊和tco層沉積期間不會離開整合沉積系統(tǒng)。在一個實(shí)施方案中，在整合沉積系統(tǒng)中沉積所有層(例如，擴(kuò)散阻擋層、底部tco、ec堆疊以及頂部tco)，其中玻璃片在沉積期間不會離開整合沉積系統(tǒng)。

在操作776中，將頂涂層任選地施加至電致變色裝置以保護(hù)所述電致變色裝置。頂涂層可以作為密封劑，例如作為密封性密封件添加來保護(hù)層壓件免于環(huán)境影響。在某些實(shí)施方案中，密封劑還用作如本文所述的邊緣粘附劑。例如，在一個實(shí)施方案中，密封劑是聚對二甲苯，例如，聚對二甲苯af-4(對-二甲苯衍生物，其也是特氟隆衍生物)。在另一個實(shí)施方案中，頂涂層是硅酮或基于環(huán)氧樹脂的密封劑，諸如可從例如polysciences，warrington公司，pennsylvania商購的那些，或者可從dowcorning公司，midland，michigan商購的那些。這些密封劑還可以是粘附劑，因此在某些實(shí)施方案中，頂涂程序還保護(hù)退火的薄玻璃的邊緣，并且因此可用于取代邊緣處理，或除了邊緣處理之外，還可使用所述頂涂程序。邊緣處理可以類似于上文相對于操作774描述的邊緣處理。在一個實(shí)施方案中，工藝流程700并不包括邊緣處理，而是頂涂層施加776就是保護(hù)薄的退火玻璃襯底(以及作為整體的電致變色裝置)的邊緣所需的全部操作。在其他實(shí)施方案中，將如本文所述的一種或多種邊緣處理與頂涂組合來實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)固的層壓件，所述層壓件可以承受溫度變化以及環(huán)境暴露和撞擊。

在操作778中，在涂布襯底之后，襯底可以進(jìn)行后圖案化，這包括施加匯流條，切割涂布的襯底以及制作igu。合適的后處理的實(shí)例包括熱和/或化學(xué)調(diào)節(jié)操作。這類操作在美國專利號12/645,111中有所描述，所述專利以引用方式并入本文。在一些實(shí)施方案中，后圖案化可以包括像上文相對于圖3中的操作378a所描述一樣使電致變色裝置的區(qū)局部失活，并且像在操作378b中一樣施加匯流條。在一些實(shí)施方案中，后圖案化可以包括根據(jù)圖4b的操作478來施加非液體匯流條。

在第二或第一tco層上制作匯流條可以在切割襯底之前執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，制作單一玻璃單元，其中多個透明匯流條可以施加在第二tco上以實(shí)現(xiàn)快速切換。通過將匯流條放置在窗戶的內(nèi)部區(qū)域(其可以是對于建筑物占用者而言可視的區(qū)域)中，減小匯流條之間的距離，從而最小化外匯流條之間的區(qū)域中的歐姆電位降。

電致變色裝置可以具有兩個匯流條，一個匯流條用于一個透明導(dǎo)電層。然而，本文的方法還包括制作每個透明導(dǎo)電層具有超過一個匯流條，確切地說第一和第二導(dǎo)體層中的每一個的相對側(cè)上具有匯流條的裝置。這在制作否則因薄層電阻和具有大面積的裝置而將使用較長切換時(shí)間的大型電致變色裝置的情況下可能是特別有用的。

底部匯流條可以通過首先暴露第一導(dǎo)體或底部tco層的一部分(匯流條焊盤暴露，或“bpe”)來施加。bpe不需要在整側(cè)長度上延伸，它只需要是足夠長的，以容納匯流條并且為了不在第二導(dǎo)體層上發(fā)生短路而在匯流條與第二導(dǎo)體層之間留下一些空間。在一個實(shí)施方案中，bpe在所述側(cè)上跨越底部tco層的長度。

如上所述，在各種實(shí)施方案中，bpe是以下位置：向下去除材料層的一部分，直到下部電極或其他導(dǎo)電層(例如，透明導(dǎo)電氧化物層)為止，以便于為有待施加的匯流條產(chǎn)生表面，并且因此與所述電極進(jìn)行電接觸。所施加的匯流條可以是焊接的匯流條、墨水匯流條、固體匯流條、粘性匯流條等等。bpe通常具有矩形面積，但是這不是必需的；bpe可以是任何幾何形狀或不規(guī)則形狀。例如，根據(jù)需求，bpe可以是圓形、三角形、橢圓形、梯形以及其他多邊形形狀。形狀可以取決于電致變色裝置的配置、承載電致變色裝置的襯底(例如，不規(guī)則形狀的窗戶)、或甚至例如用于產(chǎn)生所述形狀的(例如，材料去除、時(shí)間等)更有效的的激光消融模式。在一個實(shí)施方案中，bpe跨越電致變色裝置一側(cè)長度的至少約50％。在一個實(shí)施方案中，bpe跨越電致變色裝置一側(cè)長度的至少約80％。在一個實(shí)施方案中，bpe基本上是矩形的，長度逼近電致變色裝置的一側(cè)，并且寬度是介于約5mm與約15mm之間，在另一個實(shí)施方案中是介于約5mm與約10mm之間，并且在又另一個實(shí)施方案中是介于約7mm與約9mm之間。如所提及，匯流條的寬度可以是介于約1mm與約5mm之間，寬度通常為約3mm。

如所提及，在一些實(shí)施方案中，bpe以任何合適的寬度或在任何希望的位置處制作，因?yàn)閰R流條可以沉積在活性材料上。匯流條寬度可以超過bpe的寬度(并且因此有匯流條材料接觸下部導(dǎo)體和玻璃(和/或擴(kuò)散阻擋層)兩者)。在bpe完全容納匯流條寬度(也就是說，匯流條整體處于下部導(dǎo)體頂上)的實(shí)施方案中，匯流條的沿著長度的外緣與bpe的外緣對準(zhǔn)，或嵌入其中約1mm至約3mm。類似地，匯流條與電致變色裝置之間的空間是介于約1mm與約3mm之間，在另一個實(shí)施方案中是介于約1mm與2mm之間，并且在另一個實(shí)施方案中為約1.5mm。下文相對于具有為tco的下部電極的電致變色裝置更詳細(xì)地描述了bpe的形成。電極可以是光學(xué)裝置的透明的或不透明的任何合適的電極，這只是為了方便起見。

為了制造bpe，將底部tco的一個區(qū)的沉積材料清除，使得可以在底部tco上制作匯流條。在一個實(shí)施方案中，這通過激光處理來實(shí)現(xiàn)，所述激光處理選擇性地去除沉積膜層，同時(shí)使限定位置處的限定區(qū)中的底部tco暴露出來。在一個實(shí)施方案中，底部電極和沉積層的吸收特征被利用來在激光消融期間實(shí)現(xiàn)選擇性，也就是說，使得tco上的ec材料被選擇性去除，同時(shí)使tco材料保持完整。在某些實(shí)施方案中，還例如通過去除沉積期間可能已出現(xiàn)的tco和ec材料的任何混合物來去除tco層的上部部分(深度)，以便于確保匯流條的良好電接觸。

在某些實(shí)施方案中，用于制作bpe的電磁輻射與用于執(zhí)行邊緣去除的電磁輻射相同。(激光)輻射使用光纖或開放光路來傳遞至襯底。消融可以從玻璃側(cè)或膜側(cè)執(zhí)行，這取決于對電磁輻射波長的選擇。用于消融膜厚度的能量密度通過使激光束穿過光學(xué)透鏡來實(shí)現(xiàn)。透鏡將激光束聚焦為所希望的形狀和尺寸，例如，“平頂”具有上文描述的尺寸，在一個實(shí)施方案中具有介于約0.5j/cm²與約4j/cm²之間的能量密度。在一個實(shí)施方案中，如上文針對激光邊緣去除所描述般完成用于bpe的激光掃描重疊。在某些實(shí)施方案中，可變深度消融用于bpe制作。這在下文中進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

在某些實(shí)施方案中，例如，由于ec膜中吸收的選擇性性質(zhì)，焦面處的激光處理會導(dǎo)致一定量(介于約10nm與約100nm之間)的殘留物，例如，氧化鎢留在下部導(dǎo)體的暴露區(qū)上。由于許多ec材料的導(dǎo)電性不如下伏導(dǎo)體層，在這個殘留物上制作的匯流條并不完全與下伏導(dǎo)體接觸，從而導(dǎo)致匯流條至下部導(dǎo)體界面上產(chǎn)生壓降。壓降不但會影響裝置的著色，而且會影響匯流條與下部導(dǎo)體的粘附。克服這個問題的一種方式是增加膜去除所使用的能量的量，然而，這種方法會導(dǎo)致光點(diǎn)重疊處形成溝槽，從而不可接受地消耗下部導(dǎo)體。為了克服這個問題，在焦面上方執(zhí)行激光消融，即，激光束是離焦的。在一個實(shí)施方案中，激光束的離焦輪廓是改型的平頂，或“準(zhǔn)平頂”。通過使用離焦的激光輪廓，可以增加傳遞至表面的注量，而不會損壞光點(diǎn)重疊區(qū)域處的下伏tco。這種方法最小化了留在暴露的下部導(dǎo)體層上的殘留物的量并且因此允許匯流條與下部導(dǎo)體層的更好的接觸。

在形成bpe之后，將匯流條施加至裝置，一個匯流條施加在底部tco層(例如，第一tco)的暴露區(qū)bpe上，并且一個匯流條施加在裝置的相對側(cè)，即頂部tco層(例如，第二tco)上，第二導(dǎo)體層中不處于第一導(dǎo)體層上方的一部分上。在一些實(shí)施方案中，以完成電致變色裝置涂層之后電致變色裝置失活所處的區(qū)的寬度并在所述區(qū)的位置處制作施加在頂部tco上的匯流條。沉積在頂部tco上的匯流條可以具有尺寸，使得長度是介于約10”與約144”之間，寬度是介于約0.5mm與約5mm之間，并且厚度是介于約10um與1000um之間。

在將匯流條制作至或以其他方式施加至一個或多個導(dǎo)電層之后，可以將層壓或未層壓另一個窗片的電致變色窗片整合到igu中，所述igu包括例如用于匯流條的接線等等。在一些實(shí)施方案中，匯流條中的一個或兩者處于成品igu之內(nèi)。在特定實(shí)施方案中，兩個匯流條都配置在隔片與igu的玻璃之間(通常被稱為igu的初級密封件)；也就是說，匯流條與用于隔開igu的窗片的隔片配準(zhǔn)。裝置中已被圖案化來去除裝置層的區(qū)可以至少部分用來使密封件接觸用于形成igu的隔片的一個面。因此，導(dǎo)線或接至匯流條的其他連接在隔片與玻璃之間延伸。由于許多隔片由例如不銹鋼的導(dǎo)電金屬制成，因此希望采取步驟來避免因匯流條和接至所述匯流條的連接器與金屬隔片之間的電連通所致的短路。用于實(shí)現(xiàn)這個目的的特定方法和設(shè)備在2011年12月6日提交且名稱為“improvedspacersforinsulatedglassunits”的美國專利申請?zhí)?3/312,057(現(xiàn)為美國專利號8,711,465)中有所描述，所述專利申請以引用方式整體并入本文。在本文描述的某些實(shí)施方案中，方法和所得igu包括使電致變色裝置的周邊邊緣、匯流條和任何隔離劃線都處于igu的初級密封件內(nèi)。

參考圖7，在操作772中，可以將襯底層壓至支撐窗片，例如回火或熱加強(qiáng)的窗片，所述支撐窗片的厚度是介于約3mm與約25mm之間，在另一個實(shí)施方案中厚度是介于約3mm與約12mm之間，并且在又另一個實(shí)施方案中厚度是介于約3mm與約6mm之間?？梢詫⒉Ａ訅褐粱鼗鸩ＡЩ驘峒訌?qiáng)的玻璃窗片；然而，這僅是工藝流程的層壓部分的一個實(shí)施方案。例如，可以將薄的柔性玻璃層壓至塑料襯底。在某些實(shí)施方案中，將薄的柔性襯底層壓至未退火的玻璃窗片，例如，回火或熱加強(qiáng)的玻璃窗片或者另一個薄的柔性玻璃。

操作772中形成的層壓件應(yīng)具有均勻的表面，例如，層壓粘附劑應(yīng)在厚度和不含氣泡兩個方面均勻地分布在回火窗片與柔性的退火的玻璃襯底之間。在柔性襯底上具有均勻的(例如，基本上呈平面的)表面允許各層在隨后沉積時(shí)更為均勻。對于吸收裝置，例如，層壓粘附劑應(yīng)具有高清晰度、低霧度和對于最終光學(xué)裝置的規(guī)格而言足夠的光透射率。根據(jù)需求，層壓層可以上色或不上色。上色的層壓層可以用于抵消光學(xué)裝置的另一個部分中的不想要的顏色，或用于增強(qiáng)現(xiàn)有顏色。如果層壓粘附劑在處理期間變黃，那么可以選擇支撐窗片顏色來使最終產(chǎn)品的顏色空間符合規(guī)格。層壓層中可以使用的染料優(yōu)選地對熱和紫外(uv)輻射是高度穩(wěn)定的。如果選擇無機(jī)顏料，那么所述無機(jī)顏料在熱或uv下不應(yīng)催化層壓粘附劑的分解。在一個實(shí)施方案中，層壓粘附劑被配制成具有橫向彈性(lateralgive)，使得能夠適應(yīng)支撐窗片與薄的柔性窗片之間的熱膨脹系數(shù)的差異，而不會因熱沖擊而破裂。

再次參考圖7中的工藝流程700，任選地將邊緣處理施加至層壓件，參見774。邊緣處理可以包括研磨和/或拋光程序，其用于提高邊緣強(qiáng)度或者更充分地保護(hù)和/或防護(hù)薄的柔性襯底的邊緣。在一個實(shí)施方案中，將薄的柔性玻璃伴侶的邊緣加熱至高溫以使玻璃在周長周圍熔化，從而去除微裂縫并且誘導(dǎo)邊緣中的應(yīng)力來增加強(qiáng)度。在一個實(shí)施方案中，在層壓之后，研磨和/或拋光柔性的薄的退火玻璃的邊緣，例如，層壓件是“粗切割”層壓件，例如，機(jī)械切割的層壓件，所述層壓件要經(jīng)受邊緣研磨和拋光工藝來加強(qiáng)薄的退火窗片的邊緣(回火窗片通常已經(jīng)具有經(jīng)研磨和拋光的邊緣)。在所得結(jié)構(gòu)中，雖然回火支撐窗片和薄的柔性窗片的區(qū)(“覆蓋區(qū)”)是相同的，但是薄玻璃的最外側(cè)邊緣是傾斜的，例如逼近回火窗片的研磨(以及任選地拋光)邊緣的曲率。

在清潔的低微粒環(huán)境中執(zhí)行層壓。然而，由于光學(xué)裝置制作在層壓之后進(jìn)行，可以在例如電致變色裝置制作之前任選地清潔層壓件，參見774。例如使用可商購的玻璃清潔設(shè)備來執(zhí)行清潔。

層壓件任選地整合到igu中。由于本文描述的方法可以產(chǎn)生強(qiáng)固的層壓件，整合到igu中是任選的。層壓件可以通過將另一個回火的熱加強(qiáng)或聚合物窗片層壓至電致變色裝置來進(jìn)一步加強(qiáng)，以便于保護(hù)柔性退火窗片和/或電致變色裝置免于撞擊的影響。

在一個實(shí)施方案中，層壓件整合到igu中，其中光學(xué)裝置例如電致變色裝置處于igu的內(nèi)部體積內(nèi)。這可以在從大型薄片切割層壓件之前或之后完成。在這類實(shí)施方案中，電致變色裝置可以具有或不具有頂涂層和/或?qū)訅褐岭娭伦兩b置一側(cè)的額外的窗片，因?yàn)閮?nèi)部體積會保護(hù)電致變色裝置。在一個實(shí)施方案中，層壓件不僅包括頂涂層，而且整合到igu中，其中電致變色裝置處于igu的內(nèi)部體積內(nèi)。這種構(gòu)造是有用的，例如在igu的接近內(nèi)部的窗板和/或初級和二級密封件失效的情況下，電致變色裝置將受頂涂層保護(hù)而免于環(huán)境的影響。igu可以僅具有如本文所述的單一層壓件，例如，雙層窗板igu，其中igu的配合窗片是單一玻璃窗片。在其他實(shí)施方案中，igu是具有如本文所述的充當(dāng)igu的兩個窗板的兩個層壓件的雙層窗板構(gòu)造。具有如本文所述的一個、兩個或三個層壓件的三層窗板igu也處于本文描述的實(shí)施方案的范圍內(nèi)。

“先涂布后切割”方法允許高通量制造，因?yàn)椴粌H可以在單一大面積襯底上制作多個電致變色裝置，而且可以在將大型玻璃片切割成個別窗片之前測試所述電致變色裝置并減少其缺陷。在一個實(shí)施方案中，在切割大型薄片之前，大型玻璃窗板被層壓有與個別電致變色裝置配準(zhǔn)的個別加強(qiáng)窗板。在層壓之前，可以附接或不附接匯流條；例如，配合窗片可以與實(shí)現(xiàn)頂部和底部tco的一些暴露部分的區(qū)共延伸以供后續(xù)匯流條附接。在另一個實(shí)例中，配合窗片是薄的柔性材料，諸如薄的柔性玻璃，所述薄的柔性材料基本上與電致變色裝置或整個大型薄片共延伸。向下消融薄的柔性配合窗片(以及層壓粘附劑，如果存在于這些區(qū)中的話)直到第一導(dǎo)體層和第二導(dǎo)體層為止，使得匯流條可以如本文所述般附接至所述導(dǎo)體層。在又另一個實(shí)施方案中，薄的柔性配合窗片無論是與整個大型薄片共延伸還是與個別電致變色裝置共延伸都被配置有孔隙，所述孔隙在層壓期間與頂部導(dǎo)體層和bpe配準(zhǔn)。在層壓配合窗片之前或之后附接匯流條，因?yàn)樗隹紫对试S任一操作順序。層壓和匯流條附接可以在切割大薄片之前或之后單獨(dú)執(zhí)行。

在某些實(shí)施方案中，在層壓時(shí)，匯流條可以在層壓之前施加，其中將匯流條施加至bpe和上部tco，之后在層壓時(shí)將所述匯流條從這些區(qū)之間擠出，例如至配合窗片的孔隙中或使所述匯流條在層壓件的邊緣周圍延伸，以允許在位于層壓區(qū)之外的點(diǎn)處進(jìn)行引線附接。在另一個實(shí)施方案中，將扁平箔帶施加至頂部導(dǎo)體和bpe，所述箔帶延伸越過層壓區(qū)域，使得導(dǎo)線可以在層壓之后焊接至膠帶。在這些實(shí)施方案中，除非例如層壓配合窗片不覆蓋大型襯底的整個表面，否則切割必須先于層壓(例如，相對于本文中的輥對輥實(shí)施方案所描述)。

層壓或未層壓的窗片可以整合到igu中。在一個實(shí)施方案中，將個別ec窗片整合到igu中，并且之后使igu的ec窗片中的一個或多個層壓有如在本文中或在美國專利號8,164,818中所描述的加強(qiáng)窗板(配合窗片)。在其他實(shí)施方案中，例如，如本文所述，層壓可以包括柔性襯底，例如，igu的前述層壓，其中配合窗片是柔性襯底；或例如ec窗片直接層壓至柔性襯底。另外，相對于圖8描述了這類實(shí)施方案。

用于電致變色裝置制作的設(shè)備

圖8展示形成電致變色裝置的層壓件的輥對輥處理872，其中層壓使用配合窗片，所述配合窗片可以是用于增加支撐的回火窗片或柔性薄玻璃或甚至是igu。將襯底876進(jìn)給到層壓生產(chǎn)線中，所述層壓生產(chǎn)線在這個實(shí)例中包括傳送機(jī)877。襯底876可以是結(jié)合了至少一個ec窗片的igu，或者襯底876可以是例如本文所述的單塊電致變色裝置，或者襯底876可以是上面制作了多個ec窗片的大型襯底。在一些實(shí)施方案中，襯底876可以是根據(jù)圖7中的工藝700制作的igu。在一些實(shí)施方案中，襯底876是有待在圖7的操作772中層壓的玻璃襯底。如此處相對于圖8的論述中使用的術(shù)語“襯底”包括光學(xué)涂布電致變色裝置。這類襯底可以用在輥對輥處理中。在層壓期間可以使用柔性的薄而耐用的玻璃材料，諸如可從corning，incorporatedofcorning，newyork商購的玻璃(例如，厚度介于約0.5mm與約2.0mm之間)和willow^tm玻璃。

在這個實(shí)例中，將薄而柔性的襯底878諸如玻璃襯底從卷材進(jìn)給到層壓生產(chǎn)線中。在一個實(shí)施方案中，將一個或多個卷材平行地施加至包括多個電致變色裝置的大型玻璃片(襯底876自身可以是呈卷材形式的薄的柔性玻璃，即，所述薄的柔性玻璃已涂布有電致變色裝置涂層并且已如本文所述般后圖案化和處理)。例如，將單獨(dú)的且平行的三卷柔性襯底進(jìn)給到層壓生產(chǎn)線中，所述層壓生產(chǎn)線縱向或橫向地層壓大型玻璃襯底，使得三列或三排電致變色裝置各自都被層壓有柔性襯底。因此，使用輥對輥處理，可以使大型玻璃片層壓有柔性配合窗片材料并且將所述大型玻璃片切割成個別ec窗片?？梢栽趯訅好颗艜r(shí)或在層壓整個薄片之后切割大型玻璃片。在某些實(shí)施方案中，用輥對輥處理來層壓個別ec窗片或含有它們的igu。

將粘附劑施加至襯底876、柔性襯底878、或兩者。輥879施加足夠的壓力來確保襯底876與柔性襯底878之間結(jié)合良好。例如使用激光器880來切割柔性襯底878以與其層壓伴侶876匹配。產(chǎn)生最終層壓結(jié)構(gòu)881。使用這種輥對輥方法，單塊電致變色裝置、igu或攜帶多個ec窗片的大型玻璃片可以用薄的柔性加強(qiáng)窗板來加強(qiáng)，或者例如，薄的柔性ec窗片可以用另一個薄的柔性玻璃層壓伴侶來加強(qiáng)。這些方法適用于本文描述或其他的任何ec襯底。在一個實(shí)施方案中，將例如已從大面積襯底切割的單塊ec窗片進(jìn)給到層壓生產(chǎn)線中以使其層壓有柔性襯底。在另一個實(shí)施方案中，使上面制作了多個電致變色裝置的大面積襯底層壓有具有對應(yīng)寬度的柔性襯底，并且在層壓之后，例如在層壓結(jié)束時(shí)或在層壓整個大型薄片之后從大面積層壓件成排地切割現(xiàn)已層壓的個別電致變色裝置。在另一個實(shí)施方案中，使上面制作了多個電致變色裝置的大面積襯底層壓有具有與個別ec窗片對應(yīng)的寬度或長度的多個柔性襯底，并且在層壓之后，從大面積層壓件例如個別地或成排(或成列)地切割現(xiàn)已層壓的電致變色裝置。

在某些實(shí)施方案中，在一個設(shè)施中例如本文所述對大型退火玻璃例如薄的柔性玻璃涂布電致變色裝置涂層，并且之后在另一個設(shè)施中執(zhí)行后處理。例如，本文描述的實(shí)施方案提供可以在沉積后完成個別電致變色裝置的圖案化來解決頂部匯流條下方的任何短路問題的實(shí)例。因此，可以對大玻璃片涂布裝置涂層，將其儲存和/或運(yùn)輸至另一個設(shè)施以便后處理成子窗片。以此方式，例如，制造商可以生產(chǎn)涂布有單塊電致變色裝置涂層的大型玻璃作為其產(chǎn)品。涂布玻璃可以是大片或大卷柔性玻璃?？梢源罅可a(chǎn)涂布玻璃并且將其儲存或運(yùn)輸至可以根據(jù)其需要來對涂布玻璃進(jìn)行后處理的客戶。在一些實(shí)施方案中，本文描述的方法用于將涂布玻璃后處理成多個電致變色裝置或窗片，所述電致變色裝置或窗片進(jìn)而可以制成層壓件和/或igu。涂布玻璃可以具有如本文所述的密封性保護(hù)層。本文描述的方法為裝置的不帶預(yù)圖案化的后處理提供了極大的靈活性。

本文描述的例如不要求在大型玻璃上預(yù)圖案化電致變色裝置的實(shí)施方案為如何對這類大規(guī)模涂布玻璃進(jìn)行后處理提供了極大的靈活性。例如，在電致變色涂布工藝之后的下游階段決定匯流條放置和ec裝置配置。

“先涂布、運(yùn)輸后切割”方法為制造流程提供了另外的優(yōu)點(diǎn)。例如，涂布電致變色裝置的退火玻璃可以裝載到例如大型運(yùn)輸貨架中，而不是必需制造和裝載成品igu和/或?qū)訅杭?。由于工廠復(fù)雜性大幅降低并且運(yùn)輸體積和重量方面的成本(運(yùn)費(fèi))下降，實(shí)現(xiàn)了巨大的資金節(jié)省。另外，由于可在下游工廠局部完成后處理，包容了后處理的多樣性。因此，涂布電致變色裝置的玻璃的單一產(chǎn)品可以運(yùn)輸至多個地點(diǎn)以用于各種定制的后處理。具有集中式涂布設(shè)施和衛(wèi)星式后處理設(shè)施提高了產(chǎn)品和下游產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性，因?yàn)殡娭伦兩b置涂布工藝是高度集中的并且相對于下游后處理要使用高技術(shù)勞動力。下游客戶例如igu制作者更多地控制產(chǎn)品制造，并且這允許最終客戶(窗戶購買者)在定制設(shè)計(jì)和質(zhì)量方面具有更多選擇。另外，將制作工藝去集中化允許在大規(guī)模涂布機(jī)具有可靠電源的情況下制作窗戶的最重要的部分，由此避免了供電中斷，并且相對于大規(guī)模運(yùn)輸樞紐的接近性可能并不是至關(guān)緊要的(因?yàn)檫\(yùn)輸變輕并且所運(yùn)輸?shù)难b置每平方英尺占用更少體積)。

在某些實(shí)施方案中，頂涂層例如用于提供密封性保護(hù)的密封性密封層施加至電致變色裝置涂層。涂層提供密封性密封以例如在“先涂布、運(yùn)輸后切割”實(shí)施方案中在運(yùn)輸期間保護(hù)涂層。這個頂涂層可以通過各種技術(shù)，例如噴涂、浸涂等等來施加。這個頂涂層保護(hù)裝置涂層免于濕氣的影響，所述濕氣否則在例如頂部tco中存在裂紋，或另外頂部tco自身并未在環(huán)境與ec堆疊之間提供防潮層的情況下可能會破壞裝置功能。這個頂涂層可以例如在施加電致變色裝置涂層之后立即或在此之后不久施加。例如，大片涂布玻璃或涂布有電致變色裝置的連續(xù)玻璃片可以穿過噴灑設(shè)備和干燥站例如烘箱的前方、下方或上方。以此方式，不含濕氣的裝置涂層立即被密封和保護(hù)免于環(huán)境的影響。這在某些情況下可以免于針孔形成的影響。另外，電致變色裝置涂層可能經(jīng)常容易刮壞，這可能會損害功能和/或美感，例如切換均勻性。頂涂層保護(hù)了所述涂層。而且，使涂層免于環(huán)境的影響實(shí)現(xiàn)了處理的更大靈活性，從而提供更多時(shí)間來檢查、包裝、儲存和運(yùn)輸產(chǎn)品，即，擴(kuò)展了等待時(shí)間控制并且使所述控制更靈活。密封性頂涂層可以是永久的或臨時(shí)的，例如，在下游階段例如在單獨(dú)的后處理設(shè)施處去除的膜。

在頂涂層的替代方案中或除了所述頂涂層之外，可以在氣氛受控環(huán)境，例如干燥環(huán)境和/或惰性氣體環(huán)境中操作、處理和/或運(yùn)輸涂布電致變色裝置的玻璃片或卷。另外，涂布電致變色裝置的薄片或卷材可以用例如交織薄片、粉末或如玻璃行業(yè)中已知的類似臨時(shí)保護(hù)物來保護(hù)。合適的交織薄片可以是高度拋光紙，諸如米紙。也可以使用示例交織粉末，諸如可從chemetallgroupofnewprovidence，nj商購的那些，并且所述交織粉末還包括1986年11月15日的glassdigest上由duffer,paulf.在“howtopreventglasscorrosion”中描述的那些。可以使用廣泛范圍的交織薄片，并且所述交織薄片的范圍是從牛皮紙至高技術(shù)性ph平衡材料。粉末可以包括一種類型珠粒，諸如丙烯酸酯或超高分子量(uhmw)珠粒；以及防止染色的酸性組分，諸如己二酸。

在某些實(shí)施方案中，“先涂布、運(yùn)輸后切割”方法可以通過以下方式來強(qiáng)化：使用可回火電致變色裝置涂層和/或?qū)⑼繉犹峁樽鳛楹筇幚淼牟糠洲D(zhuǎn)換成功能性ec裝置的裝置前體。可回火電致變色裝置在2013年12月20日提交的名稱為“temperableelectrochromicdevices”的美國專利申請?zhí)?3/137,750中有所描述，所述專利申請出于所有目的以引用方式并入本文。電致變色裝置前體在于2012年10月30日發(fā)布的名稱為“electrochromicdevices”的美國專利號8,300,298中有所描述，所述專利出于所有目的以引用方式并入本文。這兩項(xiàng)技術(shù)都允許將一系列層施加至玻璃，其中所述層并不用作電致變色裝置。稍后加熱這些層或?qū)⑵渌芰吭词┘又了鰧?，所述能量將所述層轉(zhuǎn)換成功能性電致變色裝置涂層?？苫鼗痣娭伦兩b置涂層在熱處理(在這種情況下是對退火玻璃進(jìn)行回火)之前可以為或不為功能裝置。

例如，對退火玻璃涂布電致變色裝置前體涂層或可回火電致變色裝置涂層。之后可以將玻璃運(yùn)輸至各種設(shè)施以供后處理。在一個實(shí)施方案中，涂布玻璃包括電致變色裝置前體涂層。作為后處理的部分，將涂層暴露于能量，例如熱量，以便于將裝置前體涂層轉(zhuǎn)換成功能性電致變色裝置涂層。這具有在后處理方面具有更進(jìn)一步的靈活性的優(yōu)點(diǎn)，例如，個別后處理人員可以決定電致變色裝置轉(zhuǎn)換的最優(yōu)條件。在電致變色裝置前體涂層轉(zhuǎn)換為功能性電致變色裝置涂層的情況下，可以在加熱過程之前或之后將玻璃切割成子窗片或裝置。在另一個實(shí)例中，將可回火電致變色裝置涂層施加至退火玻璃(厚度足以進(jìn)行回火)。作為后處理的部分，將涂層暴露于能量，例如熱量，以便于對玻璃襯底進(jìn)行回火并且任選地將裝置前體涂層轉(zhuǎn)換成功能性電致變色裝置涂層(除非所述涂層已經(jīng)是可以承受回火工藝的功能性裝置涂層)。這具有在后處理方面具有更進(jìn)一步的靈活性的優(yōu)點(diǎn)，例如，個別后處理人員可以決定回火和/或電致變色裝置轉(zhuǎn)換的最優(yōu)條件。在可回火ec涂層的情況下，在回火之前將玻璃切割成子窗片或裝置。

在一些實(shí)施方案中，包括第一透明導(dǎo)電層的玻璃襯底可以通過對襯底進(jìn)行拋光來變成平面。拋光襯底的實(shí)例在以下各項(xiàng)中進(jìn)一步有所描述：于2015年4月14日發(fā)布的名稱為“defect-mitigationlayersinelectrochromicdevices”的美國專利號9,007,674；于2015年4月16日提交的名稱為“particleremovalduringfabricationofelectrochromicdevices”的pct國際申請?zhí)杙ct/us2015/26150；以及于2012年9月27日提交的名稱為“opticaldevicefabrication”的pct國際申請?zhí)杙ct/us2012/57606，所述申請全部以引用方式整體并入本文。平面電致變色裝置涂層可以延長電致變色裝置涂層可以承受大氣濕度暴露的持續(xù)時(shí)間。

在一些實(shí)施方案中，第一透明導(dǎo)電層可以沉積為平面層。例如，在一些實(shí)施方案中，透明導(dǎo)電層可以通過方法諸如pvd來沉積。通過pvd沉積的這類膜可以沉積為無定形的，并且之后將所述膜催化，使得所得膜往往比以結(jié)晶形式沉積的膜更光滑。這主要?dú)w因于沉積溫度。

包括電致變色堆疊的平面玻璃襯底可能能夠承受更長持續(xù)時(shí)間的大氣濕度暴露。平面可以被定義為具有小于約30nm、或小于約15nm、或小于約10nm的峰到峰粗糙度。

結(jié)論

雖然出于清楚理解的目的已經(jīng)以一定細(xì)節(jié)描述了前述實(shí)施方案，但是將顯而易見的是，可以在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)實(shí)踐某些改變和修改。應(yīng)注意，存在實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的工藝、系統(tǒng)和設(shè)備的許多替代形式。因此，本發(fā)明實(shí)施方案應(yīng)被視為是說明性的而非限制性的，并且所述實(shí)施方案并不限于本文給出的細(xì)節(jié)。