Способы изготовления электрохромных окон

Способы изготовления электрохромных окон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка заявляет о преимуществе приоритета по заявке на патент США №13/456056, зарегистрированной 25 апреля 2012 года под заглавием «ELECTROCHROMIC WINDOW FABRICATION METHODS» и являющейся частичным продолжением заявки на патент США №13/431729, зарегистрированной 27 марта 2012 года под заглавием «ELECTROCHROMIC WINDOW FABRICATION METHODS» и являющейся частичным продолжением заявки на патент США №12/941882, зарегистрированной 8 ноября 2010 года. Заявка на патент США №13/456056 также является частичным продолжением заявки на патент США №13/312057, зарегистрированной 6 декабря 2011 года под заглавием «SPACERS FOR INSULATED GLASS UNITS». Содержание данных заявок включено в настоящую заявку посредством ссылок полностью и для всех целей.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Данное изобретение относится к электрохромным устройствам и, в частности, к электрохромным окнам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Электрохромизм - это явление, которое заключается в том, что материал демонстрирует обратимые изменения оптических свойств, вызываемые электрохимическим способом, при нахождении в различном электронном состоянии, как правило, под действием изменения электрического напряжения. Оптические свойства обычно включают цвет, коэффициент пропускания, коэффициент поглощения и/или отражательную способность. Одним из общеизвестных электрохромных материалов является оксид вольфрама (WO₃). Оксид вольфрама - это катодный электрохромный материал, в котором переход цвета, от прозрачного к синему, происходит посредством электрохимического восстановления.

[0004] Электрохромные материалы могут быть включены в состав, например, окон для бытовых, коммерческих и других сфер использования. Цвет, коэффициент пропускания, коэффициент поглощения и/или отражательная способность таких окон могут изменяться посредством индуктирования изменений в электрохромном материале, то есть электрохромные окна - это окна, которые могут затемняться или осветляться электронным способом. Невысокое напряжение, подаваемое на электрохромное устройство окна, вызовет его затемнение, а изменение полярности напряжения вызовет его осветление. Данное свойство позволяет контролировать количество света, проходящего сквозь окна, и предоставляет возможность применения электрохромных окон в качестве энергосберегающих устройств.

[0005] Хотя явление электрохромизма было открыто в 60-х гг. XX ст., электрохромные устройства и, в частности, электрохромные стекла, все еще имеют различные недостатки и до сих пор не начали полностью реализовывать свой коммерческий потенциал, несмотря на большое количество недавних достижений в области электрохромных технологий, устройств и родственных способов изготовления и/или применения электрохромных устройств.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Описаны способы изготовления электрохромных окон. Электрохромное устройство (ЭХУ) изготовляется таким образом, чтобы покрывать практически весь лист стекла, например полированного листового стекла, а схема раскроя определяется на основании одного или большего количества участков в устройстве, из которых вырезаются одно или большее количество электрохромных оконных стекол. В некоторых вариантах реализации схема раскроя определяется, по меньшей мере частично, лишь после изготовления и определения характеристик электрохромного устройства. В некоторых случаях схема раскроя определяется после принятия в расчет общего качества электрохромного устройства и/или местоположения дефектов в устройстве. Например, электрохромное устройство может быть испытано для определения местоположения всех дефектов либо определенных типов или классов дефектов. Затем места с этими дефектами исключаются из используемых оконных стекол при создании схемы раскроя, что, в результате, обеспечивает изготовление изделия высокого качества и выполнение технологического процесса с большим выходом продукции. В качестве другого примера, выполняется проверка целого листа, содержащего ЭХУ, для определения тока утечки ЭХУ, или удельного сопротивления одного или обоих слоев электродов ЭХУ. Если ток утечки или удельное сопротивление прозрачного проводящего оксидного слоя превышают пороговое значение, размер электрохромных оконных стекол ограничивается, чтобы в результате обеспечить надлежащую функцию стекол, несмотря на высокий ток утечки ЭХУ или высокое удельное сопротивление прозрачного проводящего оксидного слоя.

[0007] В некоторых вариантах реализации изобретения проверка листа стекла и/или отдельных оконных стекол выполняется на одном или большем количестве этапов процесса изготовления. Для испытания изделия могут применять различные оптические, электрические, химические и/или механические метрологические тесты, которые могут проводить, например, после изготовления ЭХУ для определения схемы раскроя листа стекла и/или после раскроя отдельных оконных стекол для их тестирования. Могут быть проверены отдельные слои ЭХУ, подложка и др. Проверка может включать, например, обнаружение дефектов в ЭХУ и/или на краях стекла.

[0008] Один или несколько краевых участков могут быть удалены до и/или во время процесса создания схемы раскроя для устранения возможных дефектов в области краев. Края могут быть дополнительно усилены, например, посредством устранения дефектов стекла при помощи механической и/или оптической обработки. Дефектные участки по всему ЭХУ могут быть устранены или минимизированы по отдельности посредством, например, локализованного лазерного нагрева.

[0009] До либо после резки оконных стекол на отдельные электрохромные оконные стекла может дополнительно выполняться лазерное скрайбирование. Подобным образом, до либо после резки оконных стекол могут быть сделаны токопроводящие шины для подачи электропитания на электроды ЭХУ. Технология, известная как «зачистка кромок» (описано ниже), может также выполняться до либо после резки электрохромных оконных стекол из листа стекла.

[00010] Стеклопакеты изготавливают из отрезанных электрохромных оконных стекол, и, в качестве варианта, одно или большее количество оконных стекол стеклопакета усиливают. В некоторых вариантах реализации изобретения усиление выполняется посредством наслоения стекла или другой усиливающей подложки на отрезанные оконные стекла. В отдельном варианте реализации наслоение выполняется после сборки стеклопакета.

[00011] Способ изготовления одного или нескольких электрохромных оконных стекол может определяться следующими операциями: (а) изготовлением электрохромного устройства на листе стекла; (b) определением схемы раскроя для резки листа стекла для создания одного или большего количества электрохромных оконных стекол, причем схема раскроя определяется, по меньшей мере частично, на основании определения характеристик листа стекла и/или электрохромного устройства по одному или большему количеству физических свойств (характеристик) после изготовления электрохромного устройства; и (с) раскроем листа стекла по схеме раскроя для создания одного или большего количества электрохромных оконных стекол. В одном из вариантов реализации изобретения определение характеристик листа стекла и/или электрохромного устройства включает: выявление одного или большего количества участков с незначительными дефектами, нанесение скрайбером одной или большего количества изоляционных канавок возле одного или большего количества краев листа стекла, проведение временной токопроводящей шины к электрохромному устройству и приведение в действие электрохромного устройства для оценки его дефектности. Другие способы выявления дефектов в ЭХУ, в том числе неоднородных участков, включают применение поляризованного света к оконному стеклу и т.п. В одном из вариантов реализации изобретения сопоставляемые наборы данных создаются на основании одного или большего количества участков с незначительными дефектами и/или неоднородных участков на электрохромном устройстве, и выполняется сравнение наборов данных для доведения до максимума эффективного использования листа стекла.

[00012] В некоторых вариантах реализации во всех электрохромных устройствах применяют непроникающие токопроводящие шины на отдельных электрохромных оконных стеклах. Таким образом, электрохромные оконные стекла предоставляют большую видимую область. Улучшенные электрохромные оконные стекла могут встраиваться в стеклопакет, а одно или большее количество оконных стекол могут содержать усиливающий элемент, например, многослойную подложку из стекла, пластмассы или другого подходящего материала.

[00013] Некоторые варианты реализации изобретения относятся к способам и устройствам для защиты краев стеклопакетов, например, во время погрузки-разгрузки и/или транспортировки. Описаны противоударные устройства, а также способы их изготовления, их преимущества и варианты реализации. Противоударные устройства особенно полезны для защиты стеклопакетов, содержащих отожженное стекло, но также обеспечивают защиту стеклопакетов, содержащих закаленное или упрочненное стекло.

[00014] Различные варианты реализации изобретения включают параметры лазерной изоляции и родственные способы создания схемы раскроя и/или настройки электрохромного устройства на подложке. В некоторых вариантах реализации изобретения применяют зачистку кромок для обеспечения качественного уплотнения между дистанционной рамкой и стеклом в стеклопакете, и таким образом, лучшей защиты электрохромного устройства, уплотненного в стеклопакете. Некоторые варианты реализации изобретения включают ЭХУ без изоляционных рисок (канавок). Также описаны варианты выполнения для защиты края ЭХУ в основном уплотнении и для максимизации видимой области в электрохромном оконном стекле стеклопакета. Эти варианты реализации изобретения равным образом применимы к подложкам из отожженного стекла, упрочненного или закаленного стекла, а также к подложкам из нестеклянных материалов.

[00015] Эти и другие признаки и преимущества будут более подробно описаны ниже, со ссылкой на соответствующие графические материалы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[00016] Дальнейшее подробное описание будет более понятным при рассмотрении вместе с графическими материалами, на которых:

[00017] Фиг. 1А-В иллюстрируют блок-схемы производственного процесса, описывающие особенности производственных способов реализации изобретения.

[00018] Фиг. 2А-В представляют собой схемы, иллюстрирующие особенности производственных способов реализации изобретения.

[00019] Фиг. 2C-D иллюстрируют особенности устройства защиты кромок.

[00020] Фиг. 3А иллюстрирует процесс наслаивания усиливающего листа на стеклопакет с применением жидкого полимера.

[00021] Фиг. 3В иллюстрирует поперечное сечение многослойного стеклопакета, рассмотренного в отношении Фиг. 3А.

[00022] Фиг. 4А-В представляют собой два вида сбоку электрохромного устройства в поперечном сечении.

[00023] Фиг. 4С представляет собой схематичный вид сверху электрохромного устройства, рассмотренного в отношении Фиг. 4А-В.

[00024] Фиг. 5А представляет собой схему поперечного сечения устройства, рассмотренного в отношении Фиг. 4А-С, которое было встроено в стеклопакет.

[00025] Фиг. 5В представляет собой схему поперечного разреза стеклопакета, проиллюстрированного на Фиг. 5А, в котором электрохромное оконное стекло усилено ламинированием.

[00026] Фиг. 6А-В представляют собой схемы поперечного сечения электрохромного устройства.

[00027] Фиг. 6С представляет собой схематичный вид сверху электрохромного устройства, рассмотренного в отношении Фиг. 6А-В.

[00028] Фиг. 7 представляет собой схему поперечного сечения устройства, рассмотренного в отношении Фиг. 6А-С, которое было встроено в стеклопакет.

[00029] Фиг. 8А представляет собой схематичный вид сверху электрохромного устройства, рассмотренного в отношении Фиг. 8В-С.

[00030] Фиг. 8В-С представляют собой два вида сбоку электрохромного устройства в поперечном сечении.

[00031] Фиг. 9А-В представляют собой два вида сбоку электрохромного устройства в поперечном сечении.

[00032] Фиг. 9С представляет собой схематичный вид сверху электрохромного устройства, рассмотренного в отношении Фиг. 9А-В.

[00033] Фиг. 10 иллюстрирует затемненное электрохромное оконное стекло, выполненное с видимыми линиями скрайбирования, в сравнении с затемненным электрохромным оконным стеклом, выполненным со скрытыми линиями скрайбирования.

[00034] Фиг. 11 представляет собой частичное поперечное сечение стеклопакета, на котором проиллюстрированы относительные характеристики стеклянных подложек, электрохромного устройства, токопроводящей шины, дистанционной рамки, основного уплотнения и вспомогательного уплотнения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00035] Важно, чтобы электрохромные стекла, применяемые в окнах, были прочными, а также относительно свободными от дефектов. Обычно оконные стекла усиливают закалкой. К сожалению, процесс закалки может вызвать дефекты в электрохромном устройстве, поэтому в большинстве технологий производства электрохромных окон применяется такая последовательность изготовления: сначала резка оконного стекла согласно размеру, затем закалка стекла и, наконец, формирование электрохромного устройства на закаленном оконном стекле. Электрохромное устройство обычно формируется посредством последовательного наложения тонких слоев на предварительно отрезанном и закаленном стекле. К сожалению, указанная последовательность резки, а затем формирования э/х устройства часто ведет к производству электрохромных окон низкого качества, т.к. современные производственные процессы часто вызывают один или большее количество видимых дефектов на электрохромном устройстве. Разумеется, производитель может забраковать устройства низкого качества, но браковка стекол низкого качества означает снижение объема производства.

[00036] Различные способы изготовления, рассмотренные в настоящем документе, позволяют повысить объем производства и улучшить качество продукции. Согласно этим способам, вначале изготавливают электрохромное устройство, чтобы оно в достаточной степени покрывало лист стекла. Лишь после этого на листе стекла определяют схему раскроя для нескольких электрохромных стекол. Процесс определения схемы раскроя может учитывать различные соображения, в том числе использование листа, дефекты изготовленного э/х устройства, экономический спрос на определенные размеры и формы э/х оконных стекол, неоднородность устройства и/или листа стекла и т.д.

[00037] Часто проблемные дефекты возникают лишь на очень небольшом или ограниченном участке или участках листа стекла. После обнаружения таких участков они могут исключаться при определении схемы раскроя электрохромных стекол. Таким образом, при составлении схемы раскроя могут учитываться участки листа стекла высокой (или низкой) дефектности. Несмотря на то, что часто является желательным провести испытание э/х устройства на большом листе стекла для выявления и исключения дефектных участков, иногда может являться целесообразным исключить определенные участки без испытаний устройства. Например, иногда замечают, что дефекты сконцентрированы по периметру большого листа стекла, поэтому иногда желательно исключить участок по периметру из схемы электрохромных стекол. В одном примере удаляется от около 1 дюйма до около 10 дюймов по периметру листа стекла после того, как электрохромное устройство было сформировано на стекле. В различных вариантах реализации такие области по периметру, как правило, исключаются, а точный размер исключаемой области по периметру определяется контролем качества четко определенного процесса изготовления продукции.

[00038] Риски и/или токопроводящие шины наносятся на отдельные оконные стекла в определенный момент после определения схемы раскроя. Согласно описанию изобретения, эти элементы могут наноситься на отдельные э/х стекла до и/или после резки листа стекла на одно или большее количество электрохромных стекол по схеме раскроя. Во время самой резки может применяться процедура, которая улучшает прочность конечных нарезанных стекол. Более того, как будет описано ниже, края могут быть «отшлифованы» для уменьшения последствий проблем, производимых резкой. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения из отрезанных электрохромных стекол собирают стеклопакеты, и по выбору, одно или большее количество стекол стеклопакета усиливают. Более подробно признаки изобретения описаны ниже со ссылкой на фигуры.

[00039] На Фигуре 1А проиллюстрирован ход процесса 100, который включает последовательность операций для производства одного или большего количества электрохромных оконных стекол. Вначале происходит получение листа стекла, см. 110. Для целей вариантов реализации изобретения, рассмотренных в настоящем документе, лист стекла большого размера предназначен для резки на оконные стекла меньшего размера на более позднем этапе процесса. Обычно оконные стекла предназначены для использования в качестве окон, поэтому физические размеры, а также оптические и механические свойства подложки будут соответствовать предусмотренному виду применения окна. Типичным примером листа стекла большого размера, используемого в операции 100, является стекло, длина которого составляет от около 3 метров до около 6 метров, по меньшей мере на одной стороне. В некоторых случаях стекло является прямоугольным и составляет от около 3 метров до около 6 метров в высоту и от около 1,5 метра до около 3 метров в ширину. В конкретном варианте реализации лист стекла составляет около 2 метров в ширину и около 3 метров в высоту. В одном варианте реализации размеры стекла составляют шесть футов на десять футов. Вне зависимости от размеров листа стекла оборудование для производства э/х оконных стекол выполнено с возможностью приема и обработки большого количества таких листов и изготовления ЭХУ на этих листах, последовательно одного за другим.

[00040] Подходящие типы стекла включают полированное листовое стекло, Gorilla® Glass (торговое название щелочноалюмосиликатного листового стекла, производимого корпорацией Dow Corning, Corp., г. Мидленд, штат Мичиган) и т.п. Специалисту в данной области техники понятно, что возможно формирование ЭХУ на нестеклянных подложках. Рассмотренные в этом документе способы реализации изобретения включают и другие подложки, помимо неорганического стекла, к примеру, в некоторых случаях может также использоваться плексиглас. В целях простоты словосочетание «лист стекла», начиная с этого места, включает все типы подложки стекла, если конкретно не указано иное.

[00041] В одном варианте реализации изобретения листом стекла является полированное листовое стекло, которое может быть покрыто прозрачным проводящим оксидным слоем (ППОС) и барьерным слоем. Примеры таких стекол включают стекла, покрытые проводящим слоем торговой марки ТЕС^® Glass, выпускаемые компанией Pilkington (г. Толедо, штат Огайо), и торговой марки SUNGATE^® 300 и SUNGATE^® 500, выпускаемые компанией PPG Industries (г. Питтсбург, штат Пенсильвания). Размер листа стекла является по меньшей мере равным самому большому э/х оконному стеклу, которое планируют изготовить. TEC^® Glass - это стекло, покрытое проводящим слоем из фторированного оксида олова. Обычно такое стекло также содержит барьерный слой между ППОС и полированным листовым стеклом для предотвращения диффузии натрия со стекла на ППОС. В одном варианте реализации изобретения лист стекла не содержит предварительно сформированный на нем ППОС или диффузионный барьер, а первый ППОС, электрохромная прослойка и второй ППОС формируют на одном устройстве в контролируемых условиях внешней среды (см. ниже). Лист стекла может быть закален до формирования на нем электрохромного устройства (ЭХУ).

[00042] Далее в проиллюстрированном процессе на листе стекла подготавливают электрохромное устройство (ЭХУ), см. 120. В случае, если лист стекла содержит предварительно сформированный диффузионный барьер и ППОС, ЭХУ использует этот ППОС в качестве одного из своих проводников. В случае, если лист стекла представляет собой полированное листовое стекло без каких-либо предварительно нанесенных покрытий, то этап 120 обычно включает первоначальное нанесение барьерного слоя, а затем - прозрачного проводящего слоя (обычно ППОС), и после этого формируют остальную часть ЭХУ. Она включает э/х прослойку, содержащую электрохромный (э/х) слой, противоэлектродный (п/э) слой и ионопроводящий (и/п) слой. После формирования э/х прослойки наносится другой прозрачный проводящий слой (обычно ППОС) в качестве второго проводника (для подачи электропитания э/х прослойке). В этот момент времени ЭХУ закончено, и операция 120 завершается. Могут также наноситься один или большее количество защитных слоев. В одном из примеров наносится герметизирующий слой для защиты от попадания влаги в устройство. В другом примере наносится низкоэмиссионное покрытие.

[00043] Специалистам в данной области техники понятно, что существует большое количество различных типов электрохромных устройств, каждое из которых имеет индивидуальную конструкцию, состав электродов, носитель заряда и т.д. Любое из этих устройств можно применять в окнах, рассмотренных в настоящем документе. Некоторые варианты реализации изобретения описаны по отношению ко всем твердотельным и неорганическим электрохромным устройствам. Все подобные твердотельные и неорганические электрохромные устройства и способы их изготовления описаны более подробно в следующих заявках на патент США: №12/645111, под заглавием «Изготовление электрохромных устройств с низким уровнем дефектности» (англ. "Fabrication of Low-Defectivity Electrochromic Devices"), поданная 22 декабря 2009 года, авторы - Марк Козловский и др. (Mark Kozlowski et al.); №12/645159, под заглавием «Электрохромные устройства» (англ. "Electrochromic Devices"), поданная 22 декабря 2009 года, авторы - Жончун Ван и др. (Zhongchun Wang et al.); №№12/772055 и 12/772075, поданные 30 апреля 2010 года, а также №№12/814277 и 12/814279, поданные 11 июня 2010 года; каждая из последних четырех заявок имеет заголовок «Электрохромные устройства» (англ. "Electrochromic Devices"), а их авторами являются Жончун Ван и др. (Zhongchun Wang et al.). Каждая из вышеупомянутых заявок включена в настоящую заявку посредством ссылок для всех целей. В одном варианте реализации изобретения электрохромное устройство является твердотельным неорганическим электрохромным устройством с низким уровнем дефектности, рассмотренным в заявках выше. В одном варианте реализации изобретения ЭХУ изготовляют на листе стекла в устройстве с контролируемыми условиями внешней среды, т.е. в устройстве, в котором нанесение слоев происходит внутри устройства, а также, например, без нарушения вакуума между этапами, что позволяет снизить количество загрязняющих частиц, и в конечном счете, улучшить характеристики устройства. Изготовление таким способом может включать нанесение диффузионного барьера на лист стекла и на ЭХУ, содержащее оба электрода (слои ППО).

[00045] [00044] Как упоминалось ранее, в различные моменты процесса изготовления могут проводиться внутренние проверки. Например, во время обработки могут быть проверены один или большее количество слоев (ППОС, э/х, и/п, п/э). Для определения одного или большего количества параметров слоя могут применяться оптические, электрические, химические или механические проверки. Эти параметры могут включать, например, оптическую плотность, поверхностное сопротивление слоя, толщину, наличие дефектов, морфологию и однородность любого из этих слоев на поверхности подложки стекла. После полного изготовления ЭХУ на поверхности подложки стекла могут отдельно выполняться одна или большее количество проверок. Как описано в различных частях настоящей заявки, такая проверка может определить характеристики дефектов в участках на поверхности и/или участков неоднородности в ЭХУ. Специалисту в данной области техники будет понятно, что в описанном процессе могут быть применены другие оптически переключаемые устройства, помимо электрохромных устройств. Многие такие устройства образованы в виде слоев на нижележащей подложке. Примеры подходящих оптических устройств включают различные жидкокристаллические и электрофоретические устройства, имеющие вращающийся элемент, и устройства, содержащие взвешенные частицы. Любое из этих устройств может быть изготовлено или, в ином случае, размещено на большом стеклянном листе, а затем обработано, как описано в данном документе.

[00046] Обращаясь снова к Фиг. 1А, следует отметить, что после того, как ЭХУ подготовлено, определяется схема раскроя, см. 130. Как было пояснено, определение схемы раскроя после размещения ЭХУ обеспечивает значительную гибкость в определении того, какие участки изготовленного устройства используют, а какие не используют в отрезанных стеклах. Это также придает гибкость процессу определения соответствующих размеров стекол на основании общего качества изготовленного электрохромного устройства. Конечно, существует ряд соображений, которые влияют на схему раскроя, и только некоторые из них относятся к качеству, или состоянию изготовленного устройства. В целом, характеристики, применяемые при определении контура электрохромных оконных стекол на листе стекла, могут включать одно или большее количество следующих: (1) местные дефекты или другой параметр качества участка (к примеру, локальная неравномерность поверхностного сопротивления листа), (2) требование определенных сортов изделия (например, некоторые конечные пользователи указывают конкретный сорт или качество электрохромного оконного стекла), (3) требование определенных размеров и форм изделий, (4) требование переделки (вызванное поломками и/или малым выпуском продукции некоторых типов электрохромных оконных стекол), (5) текущее наличие типов ЭХУ на листах стекла и/или на отдельных электрохромных оконных стеклах, (6) использование площади целого листа стекла и (7) глобальные свойства ЭХУ (например, ток утечки ЭХУ и удельное сопротивление электродов ППОС). Глобальное свойство может требовать подходящий размер или сорт конечного электрохромного оконного стекла (стекол). Например, высокий ток утечки ЭХУ или высокое удельное сопротивление ППОС могут указывать на то, что полученные электрохромные стекла должны быть относительно небольшими (например, не более чем около 20 дюймов). Иными словами, листы стекла, каждое с изготовленным на нем ЭХУ, группируют на основании глобальных свойств.

[00047] В некоторых вариантах реализации изобретения размеры и форма одного или большего количества оконных стекол для схемы раскроя определяются для бытового применения. В некоторых случаях размеры и форма одного или большего количества оконных стекол для схемы раскроя определяются для коммерческих применений.

[00048] На основании вышеприведенных соображений определение схемы раскроя для листа стекла с тем, чтобы создать одно или большее количество электрохромных стекол, может включать характеристику одного или большего количества физических свойств листа стекла и/или ЭХУ после изготовления ЭХУ. В одном варианте реализации изобретения характеристика одного или большего количества физических свойств листа стекла включает в себя по меньшей мере одно из: 1) идентификацию одного или большего количества участков с незначительными дефектами на ЭХУ; 2) идентификацию одного или большего количества участков неоднородности в составе ЭХУ; 3) идентификацию одного или большего количества участков, причем материалы, использованные для создания ЭХУ, были нанесены на обратной стороне листа стекла; 4) идентификацию одной или большего количества эксплуатационных характеристик ЭХУ и 5) идентификацию одного или большего количества дефектов на листе стекла. Идентификация одного или большего количества участков электрохромного устройства с незначительными дефектами будет описана более подробно ниже. Неоднородные участки в составе ЭХУ - это, к примеру, участки, на которых окраска неоднородна из-за различий в толщине слоев ЭХУ, изменение свойств устройства, например, вызвано, например, неравномерным нагревом при формировании э/х прослойки и тому подобное. Неоднородные участки, таким образом, могут быть независимыми от количества, например, коротких смежных оптических дефектов. Возможно, будет желательным удалить эти участки из схемы раскроя или включить их в эту схему, но идентифицировать их как, например, участки, из которых будут вырезаны электрохромные оконные стекла различного качества. Кроме того, в зависимости от условий процесса, материалы, применяемые для изготовления электрохромного устройства, могут быть нанесены на задней стороне листа стекла под действием распыления. Это нежелательно, и, следовательно, нанесенные материалы на обратной стороне листа - полезное свойство стеклянного листа после формирования электрохромного устройства. Участки с нанесенными на задней стороне материалами могут быть очищены от нежелательного материала, и/или эти участки исключают из схемы раскроя. Эксплуатационные характеристики ЭХУ - также важный параметр, характеризующий электрохромное устройство. Как описано выше, например, ЭХУ может быть применено по-разному в зависимости от того, попадает ли оно в определенную категорию спецификации. Идентификация одного или большего количества дефектов в стеклянном листе также имеет важное значение, например, вне зависимости от эксплуатационного качества ЭХУ, может быть дефект в стеклянном листе, подобный пузырьку или трещине в стекле, которые будут исключены из схемы раскроя стекла, из-за их нежелательных оптических свойств.

[00049] В конкретных вариантах реализации изобретения схема раскроя определяется (операция 130 на Фиг. 1А) благодаря первому обнаружению и отображению дефекта устройства на всем листе стекла, а затем исключению или переводу в низший разряд участков высокой дефективности из одного или большего количества электрохромных оконных стекол в схеме раскроя. На Фиг. 1В приведен образец последовательности операций этого варианта реализации изобретения. Сначала, как проиллюстрировано в блоке 131, устройство в составе листа стекла скрайбируют для определения полезной площади, которое по существу является общей площадью устройства, подготовленного на листе стекла. Разметка (скрайбирование) может служить двум целям. Сначала она электрически изолирует два электрода, чтобы обеспечить функционирование устройства, и, во-вторых, удаляет явно выраженные дефектные части стеклопакета. В некоторых случаях уложенные электрохромные пленки в краевых областях листа стекла обнаруживают схождение краев и/или другие дефекты и, таким образом, представляют вполне реальную проблему, вызванную короткими замыканиями. Для решения этой проблемы краевые участки устройства изолируют или удаляют. Методы достижения этого включают скрайбирование (представлено на Фиг. 1В), зачистку кромок или просто удаление листа стекла и связанного с ним устройства на какой-то части периметра.

[00050] После скрайбирования устанавливают временные шины, см. 132. Затем устройство активируют применением электрической энергии для изменения тонирования или изменения оптических свойств устройства, так чтобы устройство можно было охарактеризовать и выявить любые дефекты, см. 133. Затем устройство характеризуют, в том числе определяют любые дефекты и, при необходимости, классифицируют дефекты в отношении типа и/или интенсивности, см. 134. В некоторых вариантах реализации изобретения на этом этапе при определении схемы раскроя также характеризуют и учитывают участки неоднородности в составе ЭХУ. В некоторых вариантах реализации изобретения эта характеристика включает лист стекла, а также ЭХУ на листе стекла. В некоторых вариантах реализации изобретения идентификация и/или классификация осуществляется невооруженным глазом. В других вариантах реализации изобретения эта операция выполняется с помощью автоматизированного сканирующего устройства. В одном варианте реализации изобретения более крупные видимые дефекты, вызванные коротким замыканием, уменьшены путем применения электрической или оптической энергии. В конкретном варианте реализации изобретения такие дефекты очерчивают методом лазерной абляции, чтобы создать более мелкие точечные дефекты. Эти уменьшенные дефекты могут быть включены в подсчет дефектов при идентификации участков с малыми дефектами. В другом варианте реализации изобретения эта абляция или другое уменьшение выполняют после того, как оконные стекла вырезают из листа стекла.

[00051] Следует понимать, что активирование ЭХУ и тщательное исследование устройства - это только один способ для обнаружения и идентификации дефектов. Другие способы включают применение дифракции, отражения или преломления различных форм электромагнитного излучения, которые взаимодействуют с ЭХУ, например, поляризованный свет и/или блокировка в инфракрасной (ИК) термографии. Блокирующая ИК-термография является неразрушающим и бесконтактным методом для пространственно-разрешенного обнаружения малых токов утечки в электронных материалах, который включает применение источника теплоты к материалу (в данном случае ЭХУ) и обнаружение тока утечки, индуцированного изменениями температуры, например, в инфракрасной камере. Таким образом, варианты реализации изобретения включают не только активизацию ЭХУ для опознавания дефектов, но также могут включать, или применять в качестве альтернативы, другие способы идентификации дефективности.

[00052] Как было указано, схема раскроя, определенная на листе стекла, может исключать один или большее количество участков высокой дефективности электрохромного устройства, предоставленного на листе стекла. Таким образом, рассматриваемые здесь последовательности процесса изготовления часто включают выявление участков малой или высокой дефективности до определения схемы раскроя. В некоторых вариантах реализации изобретения участки «малой дефективности» - это участки ЭХУ с меньшим количеством дефектов, чем пороговое значение, или с меньшей плотностью дефектов. Дефекты могут быть идентифицированы и охарактеризованы различными способами. В некоторых вариантах реализации изобретения дефекты обозначают и/или классифицируют, как это описано в заявках на патент США №12/645111 и №12/645159, включенных ранее посредством ссылки.

[00053] В некоторых конкретных вариантах реализации при определении схемы раскроя принимают во внимание только визуальные дефекты. Визуальные дефекты включают дефекты, вызванные коротким замыканием, которые создают светящийся круг, когда устройство темнеет. Светящийся круг является участком внутри устройства, где короткое замыкание в стеклопакете создает область тока утечек и, следовательно, область вокруг места короткого замыкания, которое не темнеет. Эти дефекты, связанные с коротким замыканием, обычно рассматриваются после изготовления ЭХУ, к примеру, луч лазера совершает скрайбирование по кругу для изоляции этих дефектов или их подвергают непосредственно абляции для того, чтобы «резко ослабить» короткое замыкание и удалить этот эффект светящегося круга, который оставляет после себя мелкие точечные дефекты. В типичном примере дефекты, видимые невооруженным глазом, имеют порядка 100 мкм в диаметре. В одном варианте реализации изобретения для дефектов порядка более 100 мкм общее количество видимых дефектов, точечных отверстий и связанных с коротким замыканием отверстий, созданных в ходе изоляции видимых дефектов замыкания, в области малой дефективности составляет менее чем около 0,1 дефекта на кв. сантиметр, в другом варианте реализации изобретения - менее чем около 0,08 дефекта на кв. сантиметр, в еще одном варианте реализации изобретения - менее чем около 0,045 дефекта на кв. сантиметр (менее чем около 450 дефектов на квадратный метр электрохромного оконного стекла). Небольшие дефекты, например, дефекты, невидимые невооруженным глазом (порядка 40 mμ или менее), могут допускать при более высоких плотностях в некоторых вариантах реализации изобретения.

[00054] Обнаруженные и, возможно, классифицированные дефекты листового стекла сопоставляются, см. операцию 135 на Фигуре 1В. Это может быть сделано, например, нанесен