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非矩形形狀上的電致變色設(shè)備的制造方法_5

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邊區(qū)域,其中不存在第一透明導(dǎo)體、設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)材料 層或第二導(dǎo)電層中的任一個(gè),使得移除寬度B具有暴露的擴(kuò)散障壁或襯底。然而,在某些 情況下,在該操作之后,可能留下少量導(dǎo)體。在剩余的導(dǎo)體量足夠薄的情況下,不會(huì)出現(xiàn)著 色問(wèn)題。設(shè)備堆疊在該周邊區(qū)域內(nèi),包括通過(guò)重疊一個(gè)或多個(gè)材料層和第二導(dǎo)體層而圍繞 在=個(gè)側(cè)面上的第一透明導(dǎo)體。在剩余側(cè)上(例如,圖24B中的底側(cè)),不存在一個(gè)或多個(gè) 材料層與第二導(dǎo)體層的重疊部分。相反,與該剩余側(cè)(例如,圖24B中的底側(cè))近似的是, 移除一個(gè)或多個(gè)材料層和第二導(dǎo)體層W便暴露第一導(dǎo)體層的部分(匯流條襯墊暴露,或 "BPE")2435,參見(jiàn)2420。BPE2435不需要延伸所述側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度,其僅需要足夠長(zhǎng)W適應(yīng) 匯流條,且在匯流條與第二導(dǎo)體層之間留出空間W免缺少第二導(dǎo)體層。在一個(gè)實(shí)施方案中, BPE2435跨越所述側(cè)面上的第一導(dǎo)體層的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施方案中,與BPE平行的劃線通過(guò) 第二導(dǎo)體層而不通過(guò)第一導(dǎo)體層創(chuàng)建。該劃線有時(shí)被稱為L(zhǎng)3隔離劃線。在一些實(shí)施方案 中,代替操作2415(在襯底的整個(gè)周長(zhǎng)附近移除第二寬度B)執(zhí)行該劃線。在另一實(shí)施方案 中,在不對(duì)非匯流條邊緣上的透明電子導(dǎo)體進(jìn)行任何預(yù)先劃線或移除的情況下,在襯底上 執(zhí)行后沉積LED。
[0139] 如上所述,在各種實(shí)施方案中,BPE是材料層的部分向下移除到下層電極(例如, 透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層)或其它導(dǎo)電層,W便創(chuàng)建將被應(yīng)用的匯流條的表面,且因此與 導(dǎo)電層電接觸。應(yīng)用的匯流條可W是焊接匯流條、油墨匯流條等。BPE通常具有矩形區(qū)域, 但是運(yùn)不是必要的;BPE可W是任何幾何形狀,或不規(guī)則形狀。例如,取決于需求,BPE可W 是圓形、S角形、楠圓形、梯形和其它多邊形形狀。BPE形狀可取決于EC設(shè)備、承載EC設(shè)備 (例如,不規(guī)則形狀的窗口)的襯底的配置,或甚至取決于用于燒蝕所述表面的激光圖案的 效率。在一個(gè)實(shí)施方案中,BPE跨EC設(shè)備的一側(cè)的長(zhǎng)度的至少約50%。在一個(gè)實(shí)施方案中, B陽(yáng)跨EC設(shè)備的一側(cè)的長(zhǎng)度的至少約80%。通常但不一定,B陽(yáng)足夠?qū)扺適應(yīng)匯流條。在 某些情況下,B陽(yáng)是足夠?qū)扺允許至少在活動(dòng)EC設(shè)備堆疊與匯流條之間存在一些空間。在 某些實(shí)施方案中,BPE實(shí)質(zhì)上為矩形,其具有接近EC設(shè)備的一側(cè)的長(zhǎng)度。在運(yùn)些實(shí)施方案 中的一個(gè)中,矩形BPE的寬度在約Imm與約15mm之間。在另一實(shí)施方案中,矩形BPE的寬 度在約Imm與約5mm之間,例如,在約Imm與約3mm之間。在另一實(shí)施方案中,矩形B陽(yáng)的 寬度在約5mm與約IOmm之間,例如,在約7mm與約9mm之間。如所述,匯流條可為Imm與約 5mm寬,通常為約3mm寬或約2mm寬。
[0140]如所述,在某些情況下,BPE被制造成足夠?qū)扺適應(yīng)匯流條的寬度,并且在匯流條 與EC設(shè)備之間也留出空間(因?yàn)閰R流條應(yīng)該僅與下導(dǎo)電層接觸)。匯流條寬度可超過(guò)BPE 的寬度(例如,在匯流條材料接觸區(qū)域140上的下導(dǎo)體和玻璃(和/或擴(kuò)散障壁)二者的 情況下),只要在匯流條與EC設(shè)備之間存在空間,或者例如在存在L3隔離劃線的實(shí)施方案 中,匯流條僅接觸EC設(shè)備的失效部分。在匯流條寬度完全適應(yīng)BPE(即,匯流條全部位于下 導(dǎo)體頂部)的實(shí)施方案中,沿匯流條的長(zhǎng)度的外部邊緣可與BPE的外部邊緣對(duì)齊,或例如插 入約Imm與3mm之間。同樣,在一個(gè)實(shí)施方案中,匯流條與EC設(shè)備之間的空間在約Imm與 約3mm之間,在另一實(shí)施方案中,在約Imm與2mm之間,在另一實(shí)施方案中,約為1. 5mm。下 文關(guān)于具有作為TCO層的下電極的EC設(shè)備更詳細(xì)地描述BPE的形成。僅為了方便起見(jiàn),下 電極可為用于光學(xué)設(shè)備的任何合適電極,無(wú)論透明與否。 陽(yáng)141]為了制造BPE,清除下(第一)電極(例如,底部TC0)的區(qū)域的沉積材料,使得可 在下電極上制造匯流條。在一個(gè)實(shí)施方案中,運(yùn)通過(guò)激光處理實(shí)現(xiàn),激光處理選擇性地移除 沉積薄膜層,同時(shí)使下電極暴露在限定位置處的限定區(qū)域中。在一個(gè)實(shí)施方案中,利用底部 電極和沉積層的相對(duì)吸收特性,W便在激光燒蝕期間實(shí)現(xiàn)選擇性。目P,例如使得下電極(例 如,TC0)上的EC材料可選擇性地移除,同時(shí)保持下電極材料完整。在某些實(shí)施方案中,還 移除下電極的上部分,W便例如通過(guò)移除在沉積期間可能已經(jīng)發(fā)生的下電極和EC材料的 任何混合來(lái)確保與匯流條的良好電接觸。在某些實(shí)施方案中,當(dāng)BPE邊緣被激光加工,W便 最小化對(duì)運(yùn)些邊緣的損壞,可避免對(duì)用于限制泄漏電流的L3隔離劃線的需求-運(yùn)樣可消除 過(guò)程步驟,同時(shí)仍實(shí)現(xiàn)期望的設(shè)備性能。 陽(yáng)142]在某些實(shí)施方案中,用于制造BPE的電磁福射與上述用于執(zhí)行邊緣刪除的相同。 使用光纖或開(kāi)放式束路徑遞送(激光)福射。燒蝕可從玻璃側(cè)或薄膜側(cè)執(zhí)行,運(yùn)取決于電 磁福射波長(zhǎng)的選擇。燒蝕材料所需的能量密度通過(guò)將激光束傳遞通過(guò)光學(xué)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。透 鏡將激光束聚焦成期望形狀和大小,例如在一個(gè)實(shí)施方案中,具有上述尺寸的"大禮帽",其 具有約0. 5J/cm2與約4J/cm2之間的能量密度。在一個(gè)實(shí)施方案中,用于制造BPE的激光掃 描重疊可W與如上描述的用于激光邊緣刪除的模式來(lái)完成。在某些實(shí)施方案中,可變深度 燒蝕用于BPE制造,運(yùn)在下文進(jìn)行更詳細(xì)描述。
[0143]在某些實(shí)施方案中,例如,由于EC設(shè)備中的材料層的相對(duì)吸收特性的選擇性質(zhì), 在焦面處的激光處理導(dǎo)致一定數(shù)量(在約10皿與約100皿之間)的剩余材料(例如,鶴氧 化物),其留在下導(dǎo)體的暴露區(qū)上。因?yàn)樵S多EC材料不如下伏導(dǎo)體層導(dǎo)電,所W在該剩余材 料上制造的匯流條可能不與下伏導(dǎo)體完全電接觸,運(yùn)可能導(dǎo)致跨匯流條到下導(dǎo)體界面的電 壓降。該電壓降可影響EC設(shè)備的著色,化及影響匯流條到下導(dǎo)體的粘附。克服該問(wèn)題的一 種方法是增加在材料移除中使用的激光能量的量,然而,該方法可導(dǎo)致在光斑重疊處形成 溝槽,運(yùn)可能不可接受地耗盡下導(dǎo)體。為了克服該問(wèn)題,可在焦面上方執(zhí)行激光燒蝕,即在 某些實(shí)施方案中,激光束可能散焦。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中,激光束的散焦分布曲線可為 修改的大禮帽或"類似大禮帽"。通過(guò)使用散焦的激光分布曲線,可增加遞送到表面的影響, 而不損壞光斑重疊區(qū)域處的下伏TC0。該方法最小化留在暴露的下導(dǎo)體層上的剩余材料的 量,且因此允許匯流條與下導(dǎo)體層的更好電接觸。
[0144] 在一些實(shí)施方案中,可能需要一個(gè)或多個(gè)激光隔離劃線,運(yùn)取決于設(shè)計(jì)容差、材料 選擇等。圖24C描繪S個(gè)設(shè)備2440a、244化和2440c的頂視圖,所述設(shè)備中的每一個(gè)是對(duì) 如圖24B和圖24D中描繪的設(shè)備2440的變更。設(shè)備2440a與設(shè)備2440類似,但包括隔離 沿與具有匯流條的側(cè)面垂直的側(cè)面的EC設(shè)備的第一部分的L2劃線。在使用運(yùn)種L2劃線 的情況下,可在L2邊緣上消除下導(dǎo)體(例如,TC0)層的預(yù)沉積移除。在特定實(shí)施方案中, 結(jié)合下導(dǎo)體層的預(yù)沉積移除而在運(yùn)些邊緣上執(zhí)行L3隔離劃線。設(shè)備244化與設(shè)備2440類 似,但包括L3劃線,其隔離并去激活第一(下)導(dǎo)體層上的匯流條與EC設(shè)備的活性區(qū)域之 間的設(shè)備的第二部分。設(shè)備2440c與設(shè)備2440類似,但包括L2劃線和L3劃線二者。雖然 關(guān)于設(shè)備2440a、244化和2440c描述圖24C中的劃線變更,但是運(yùn)些變更可用于本文描述 的實(shí)施方案的光學(xué)設(shè)備和側(cè)窗中的任何一個(gè)。例如,一個(gè)實(shí)施方案是與設(shè)備2440c類似的 設(shè)備,但在該實(shí)施方案中,邊緣刪除不跨越=個(gè)側(cè)面,而僅跨越頂部導(dǎo)體(例如,TC0)層上 承載匯流條的側(cè)面(或足夠長(zhǎng)W適應(yīng)匯流條的部分)。在該實(shí)施方案中,因?yàn)榕c匯流條垂直 的兩側(cè)面(如描繪的2440c的右側(cè)和左側(cè))上不存在邊緣刪除部分,L2劃線可能更靠近運(yùn) 些邊緣,W便最大化可視區(qū)域。取決于設(shè)備材料、過(guò)程條件、制造后發(fā)現(xiàn)的異常缺陷等,可添 加運(yùn)些劃線中的一個(gè)或多個(gè)W確保下導(dǎo)體層和上導(dǎo)體層(電極)的正確電隔離,并因此確 保EC設(shè)備功能。運(yùn)些設(shè)備中的任何一個(gè)可能具有在運(yùn)些劃線中的一個(gè)或全部之前、或之后 應(yīng)用的蒸汽障壁。如果在之后應(yīng)用,則蒸汽障壁實(shí)質(zhì)上不導(dǎo)電;否則,當(dāng)填充激光劃線溝槽 時(shí),其將使設(shè)備的電極短路。上述邊緣錐削可能消除對(duì)運(yùn)種激光隔離劃線的需求。
[0145] 再參考圖24A和圖24B,在形成BPE之后,將匯流條應(yīng)用到設(shè)備,匯流條2位于第 一(下)導(dǎo)體層(例如,第一TC0)的暴露區(qū)域牌E) 2435上,且匯流條1位于設(shè)備的相對(duì) 側(cè)面上、位于第二(上)導(dǎo)體層(例如,第二TC0)上、位于其上方不具有第一導(dǎo)體層的第二 導(dǎo)體層的一部分上,參見(jiàn)2445。匯流條1在第二導(dǎo)體層上的所述放置避免了在匯流條1下 方著色W及與在該匯流條1下方具有功能性設(shè)備相關(guān)聯(lián)的其它問(wèn)題。在該實(shí)例中,在設(shè)備 的制造中可能不需要激光隔離劃線。 陽(yáng)146] 圖24B指示設(shè)備2440的W-W'的橫截剖面Z-Z'。在圖24D中示出Z-Z'和W-W'處 的設(shè)備2440的截面視圖。所描繪的層和尺寸不一定按比例進(jìn)行繪制,但是旨在功能性地表 示所述配置。在該實(shí)例中,當(dāng)制造寬度A和寬度B時(shí),移除擴(kuò)散障壁,具體而言,周邊區(qū)域140 不具有第一導(dǎo)體層和擴(kuò)散障壁;雖然在一個(gè)實(shí)施方案中,擴(kuò)散障壁完好地留在襯底的邊緣 的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面上的周長(zhǎng)附近。在另一個(gè)實(shí)施方案中,擴(kuò)散障壁與一個(gè)或多個(gè)材料層W 及第二導(dǎo)體層(因此,在距離擴(kuò)散障壁一定深度處制造寬度A,并在距離足W移除擴(kuò)散障壁 的一定深度處制造寬度B)同延。在該實(shí)例中,在功能性設(shè)備的=個(gè)側(cè)面附近存在一個(gè)或多 個(gè)材料層的重疊部分2445。在運(yùn)些重疊部分中的一個(gè)上、第二導(dǎo)體層(例如,第二TC0)上 制造匯流條1。在一個(gè)實(shí)施方案中,將蒸汽障壁層制造成與第二導(dǎo)體層同延。蒸汽障壁通常 高度透明,例如,侶鋒氧化物、錫氧化物、二氧化娃及其混合物、非結(jié)晶類、晶粒或混合非結(jié) 晶晶粒。在該實(shí)施方案中,移除蒸汽障壁的一部分,W便暴露匯流條1的第二導(dǎo)體層。該暴 露的部分與匯流條2的BPE區(qū)域2435類似。在某些實(shí)施方案中,蒸汽障壁層也是導(dǎo)電的, 且第二導(dǎo)體層的暴露無(wú)需執(zhí)行,即匯流條1可在蒸汽障壁層上制造。例如,蒸汽障壁層可為 口〇(例如,非結(jié)晶口0),且因此足夠?qū)щ奧用于該目的。與結(jié)晶形態(tài)相比,蒸汽障壁的非結(jié) 晶形態(tài)可提供更大的氣密性。 陽(yáng)147] 圖24D描繪上伏于第一導(dǎo)體層(例如,TCO)層的EC設(shè)備層,尤其是重疊部分2445。 雖然不一定按比例進(jìn)行繪制,但是截面Z-Z',例如,描繪EC堆疊的層和遵循包括重疊部分 2445的第一導(dǎo)體層的形狀和輪廓的第二導(dǎo)體(例如,TC0)層的保角性質(zhì)。
[0148] 在各種實(shí)施方案中,上述操作可按不同順序執(zhí)行,且某些操作可在比所述側(cè)更少 或不同側(cè)上進(jìn)行或執(zhí)行。在特定實(shí)施方案中,過(guò)程流如下:對(duì)電致變色側(cè)窗的3個(gè)邊緣執(zhí)行 后沉積LED;執(zhí)行BPE操作;執(zhí)行L3隔離劃線操作;W及執(zhí)行透明電導(dǎo)體(TEC)匯流條后沉 積LED操作。
[0149] 根據(jù)矩形光學(xué)設(shè)備(例如,矩形EC設(shè)備)描述上述制造方法。運(yùn)不是必需的,因 為它們還采用其它形狀,規(guī)則或不規(guī)則。此外,重疊設(shè)備層和BPE的布置和其它特征可沿設(shè) 備的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面,運(yùn)取決于需求。運(yùn)些特征的替代設(shè)計(jì)/配置在2012年4月20日提 交的題為"ANGLEDBUSBAR"的美國(guó)專利申請(qǐng)第13/452, 032號(hào)中進(jìn)行更詳細(xì)描述,所述專 利申請(qǐng)通過(guò)引用的方式全部并入本文。如關(guān)于圖24A和圖24B描述,下文描述的制造還可 包括其它特征,諸如拋光下導(dǎo)體層、邊緣錐削、多深度燒蝕BPE等。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn),不報(bào)告運(yùn) 些特征的描述,但是一個(gè)實(shí)施方案是下文描述的具有關(guān)于圖24A和圖24B描述的特征中的 一個(gè)或多個(gè)的設(shè)備配置中的任何一個(gè)。 陽(yáng)150] 圖24E是描繪根據(jù)實(shí)施方案的與關(guān)于圖24B中示出的矩形襯底(但位于圓形襯底 上)描述的那些步驟類似的制造步驟的頂部示意圖。襯底還可W是楠圓形或具有其它彎曲 邊緣。因此,如先前描述,移除第一寬度A,參見(jiàn)2405。將一個(gè)或多個(gè)材料層和第二導(dǎo)體層 (和可選的,蒸汽障壁)應(yīng)用在襯底上,參見(jiàn)2410。從襯底的整個(gè)周長(zhǎng)移除第二寬度B,參 見(jiàn)2415 (140a與140類似)。如本文所述制造BPE(2435a),參見(jiàn)2420。應(yīng)用匯流條(參見(jiàn) 2425)W制造設(shè)備2440d(因此,例如根據(jù)上述方法,將所述至少一個(gè)第二匯流條應(yīng)用到靠 近光學(xué)設(shè)備的側(cè)面與第一導(dǎo)電層的至少一個(gè)暴露部分相對(duì)的第二導(dǎo)電層)。 陽(yáng)151]在用于矩形電致變色設(shè)備的傳統(tǒng)激光邊緣刪除過(guò)程中,矩形(例如,方形)激光圖 案可用于從矩形襯底刪除材料。在該類型的過(guò)程中,激光線性地移動(dòng),從而在設(shè)備的表面上 來(lái)回形成線,其中在所形成的線之間存在一定均勻度的重疊。激光線通常與設(shè)備的局部周 長(zhǎng)平行或垂直。顯而易見(jiàn)地,在使用矩形圖案的情況下,不可能對(duì)彎曲邊緣,或與其它邊緣 成非直角定向的邊緣執(zhí)行邊緣刪除。 陽(yáng)152]各種元件在實(shí)施激光圖案時(shí)是相關(guān)的。第一,可繪制出激光工具與掃描儀之間的 差異。掃描儀通常為激光工具的一部分。掃描儀可根據(jù)提供到掃描儀的圖案照射并引導(dǎo)激 光束。掃描儀本身不知道其在給定時(shí)間相對(duì)于工件的位置。程序代碼通常用于提供引導(dǎo)激 光工具W相對(duì)于工件定位掃描儀的指令。在各種實(shí)施方案中,該代碼用于在已執(zhí)行圖案之 后重新定位掃描儀,并且引導(dǎo)掃描儀進(jìn)行下一圖案,從而確保掃描儀在工件的正確部分執(zhí) 行下一圖案。掃描儀接收定義圖案的指令(通常呈程序代碼的形式),掃描儀將使用所述圖 案,W根據(jù)所述圖案照射并引導(dǎo)激光束。激光工具接收詳述相對(duì)于工具將掃描儀定位何處 的指令。運(yùn)些指令可包含關(guān)于各種過(guò)程/組件的定時(shí)和定位的信息。 陽(yáng)153] 圖25A示出EC設(shè)備的已從設(shè)備的表面移除單個(gè)矩形激光圖案的區(qū)域。照明區(qū)2501 為已移除材料的所在處。圖中的點(diǎn)的一般線性定向指示設(shè)備表面上方的激光光斑的線性路 徑。當(dāng)使用矩形圖案時(shí),激光可朝與襯底的矩形邊緣平行但不輕易沿對(duì)角線邊緣的X方向 或y方向有效地執(zhí)行LED/BPE。圖25B示出EC設(shè)備的更大區(qū)域,其中重復(fù)激光圖案。在本 文,矩形圖案執(zhí)行兩次(在區(qū)域2502上執(zhí)行一次,W及在區(qū)域2503上執(zhí)行一次)。在一些 情況下,由于所使用的激光的限制光學(xué)范圍,可能重復(fù)所述圖案。在某些實(shí)施方案中,激光 和工件中的每一個(gè)或二者可在后續(xù)圖案迭代之間重定向。如本文所述,可沿設(shè)備的周長(zhǎng)重 復(fù)該類型圖案。在一些實(shí)施方案中,激光遵循的圖案在設(shè)備的不同邊緣之間可能發(fā)生變化。 即,不同圖案可用于不同邊緣。例如,在設(shè)備為矩形的情況下,第一邊緣上的第一激光圖案 可能類似于圖25A和圖25B中示出的矩形圖案。在一個(gè)實(shí)施方案中,將第一矩形激光圖案 用于兩個(gè)相對(duì)邊緣上,所述第一矩形激光圖案導(dǎo)致近似14mm寬乘W約50mm長(zhǎng)的區(qū)域上方 的材料的移除。第二激光圖案可用于相鄰邊緣,例如,導(dǎo)致近似50mm寬乘W14mm長(zhǎng)的區(qū)域 上方的移除的圖案(使得所述尺寸相對(duì)于第一圖案倒置)。
[0154] 圖案的所述配置和配對(duì)很好地適用于矩形設(shè)備。然而,由于矩形激光圖案中的固 有限制,該方法對(duì)于非矩形設(shè)備不太有效。例如,圖26A圖示其中設(shè)備2600形狀類似梯形W及激光圖案為矩形的實(shí)施方案。在運(yùn)種情況下,需要通過(guò)激光工具的兩個(gè)遍歷來(lái)移除所 有必要材料。在通過(guò)工具的第一遍歷中,在邊緣2602、2604和2606上執(zhí)行LED。當(dāng)在邊緣 2606上執(zhí)行L邸時(shí),夾錯(cuò)2610單獨(dú)打開(kāi)并收回(根據(jù)需要)W使表面暴露于激光。在激光 完成相關(guān)邊緣部分的L邸之后,夾錯(cuò)可單獨(dú)重新夾緊設(shè)備,W提供穩(wěn)定性。在第一次遍歷期 間,在第一遍歷中的設(shè)備2600的定向中成角度的邊緣2608無(wú)法經(jīng)歷LED,因?yàn)榫匦螆D案朝 使得其無(wú)法遵循該成角度邊緣的方向定向。相反,設(shè)備2600必須重定向,且經(jīng)歷通過(guò)激光 工具的第二次遍歷。在第二次遍歷期間,從邊緣2608移除材料。
[0K5]設(shè)備的重定向可能不可取。例如,重定向設(shè)備可能導(dǎo)致設(shè)備
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