[发明专利]薄膜设备和制造

说明书

相关申请的交叉引用

这是要求标题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”并且于2014年12月24日提交的美国临时专利申请62/096,783的权益和优先权的国际PCT申请，所述国际PCT申请以引用的方式并且出于所有目的整体并入本文。本申请还是标题为“THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION”并且于2014年6月4日提交的美国专利申请14/362,863的部分继续申请，所述美国专利申请14/362,863要求于2012年12月12日提交的PCT申请PCT/US12/68817的优先权，所述PCT申请PCT/US12/68817要求于2011年12月提交的美国临时专利申请62/569,716、于2012年6月26日提交的61/664,638和于2012年10月2日提交的61/709,046的优先权；所述所有申请以引用的方式并且出于所有目的整体并入本文。

发明领域

本文公开的实施方案总体涉及光学设备，并且更具体地，涉及制造光学设备的方法。

背景技术

电致变色是材料在置于不同电子态下时(通常经受电压变化)在光学特性上展现出可逆的电化学介导的变化的现象。光学特性通常是色彩、透射率、吸收率和反射率中的一个或多个。例如，一种众所周知的电致变色材料是氧化钨(WO₃)。氧化钨是其中通过电化学还原进行显色过渡(漂白(未显色)的至蓝色)的阴极显色电致变色材料。当发生电化学氧化时，氧化钨从蓝色过渡到漂白状态。

电致变色材料可并入至例如家用、商用和其他用途的窗中。这类窗的色彩、透射率、吸收率和/或反射率可通过诱发电致变色材料的变化来改变，也就是说，电致变色窗是可通过施加电荷来可逆地调暗和调亮的窗。施加于窗的电致变色设备的小电压将使窗变暗；使电压反向会使窗变亮。这种能力允许控制穿过窗的光量，并且提供了将电致变色窗用作节能设备的机会。

虽然二十世纪六十年代就已发现电致变色，但是遗憾的是，电致变色设备，尤其是电致变色窗，仍遭受各种问题，并且尽管电致变色技术、装置以及制成和/或使用电致变色设备的有关方法都在近期取得了许多进展，但是电致变色窗还没有开始体现出它们的全部商业潜力。

概述

描述了薄膜设备、例如用于窗的电致变色设备及制造方法。特别关注图案化和制造光学设备的方法。执行各种边缘去除和隔离划片，以例如确保光学设备与任何边缘缺陷适当隔离，而且解决设备区域中所不想要的显色和电荷累积。在制造期间对光学设备的一个或多个层施加边缘处理。本文描述的方法适用于具有夹在两个薄膜电导体层之间的一个或多个材料层的任何薄膜设备。所描述的方法产生新颖的光学设备配置。

一个实施方案是一种光学设备，其包括：(i)第一导体层，所述第一导体层位于衬底上，所述第一导体层包括小于衬底面积的面积，所述第一导体层由衬底的大致不含第一导体层的周边区域包围；(ii)一个或多个材料层，所述一个或多个材料层包含至少一种光学可切换材料，所述一个或多个材料层被配置成位于衬底的周边区域内并且与第一导体层共同延伸，但第一导体层的至少一个暴露区域除外，所述第一导体层的至少一个暴露区域不含一个或多个材料层；以及(iii)第二导体层，所述第二导体层位于一个或多个材料层上，所述第二导体层是透明的并且与一个或多个材料层共同延伸，其中所述一个或多个材料层和所述第二导体层悬于第一导体层之上，但第一导体层的至少一个暴露区域除外。光学设备还可包括与第二导体层共同延伸的蒸气阻挡层。光学设备可包括位于第一导体层与衬底之间的扩散阻挡层。在一些实施方案中，光学设备不包括隔离划片，即，不存在设备的由划片隔离的非活动部分。

在某些实施方案中，至少一种光学可切换材料是电致变色材料。第一导体层和第二导体层可均是透明的，但是至少一个是透明的。在某些实施方案中，光学设备是全固态且无机的。衬底可以是已回火或未回火的浮法玻璃。

某些实施方案包括绝缘玻璃单元(IGU)，所述绝缘玻璃单元包括本文描述的光学设备。在某些实施方案中，第一导电层的任何暴露区域被配置成位于IGU的主密封件内。在某些实施方案中，任何母线也被配置在IGU的主密封件内。在某些实施方案中，任何隔离划片或其他划片也在IGU的主密封件内。本文描述的光学设备可具有任何形状，例如，正多边形形状的(诸如矩形、圆形或椭圆形、三角形、梯形等)或者不规则形状的。