Тонкопленочные устройства и их изготовление

Тонкопленочные устройства и их изготовление

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[0001] Даная заявка заявляет приоритет по заявке USSN 61/569,716, поданной 12 декабря 2011; USSN 61/664,638, поданной 26 июня 2012 и USSN 61/709,046 поданной 2 октября 2012, которые включены в этот документ посредством ссылки в полном объеме.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Способы осуществления, рассматриваемые здесь, относятся главным образом к оптическим устройствам, и более конкретно к способам изготовления оптических устройств.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Электрохромизм является феноменом, в котором материал демонстрирует обратимые электрохимические изменения оптических свойств при помещении его в условия иного электрического состояния, как правило, относимого к изменению напряжения. Оптические свойства это, как правило, один или более цветов, прозрачность, поглощение и отражение. Например, оксид вольфрама является одним из хорошо известных электрохромических материалов (WO₃). Оксид вольфрама является катодоокрашиваемым электрохромическим материалом, в котором окрашивание из бесцветного (не окрашенного) в синий, осуществляется электрохимическим восстановлением. Когда происходит электрохимическое окисление, оксид вольфрама переходит из синего состояния в бесцветное.

[0004] Электрохромические материалы могут быть использованы, например, в окнах зданий, в торговых и прочих целях. Цвет, прозрачность, поглощение и/или отражение таких окон может быть вызвано изменением в электрохромическом материале, таким образом, электрохромические окна это окна, которые могут быть обратимо затемнены или осветлены посредством приложения электрического заряда. Малое напряжение, прилагаемое к электрохромическому устройству окна, приводит к его затемнению; изменение полярности напряжения приводит к его осветлению. Это свойство позволяет контролировать количество света проходящего через окно, и дает возможность использовать электрохромические окна в качестве энергосберегающих устройств.

[0005] Электрохромизм был открыт в 1960-х годах, однако электрохромические устройства, и в частности электрохромические окна, по-прежнему, не избавились от различных проблем и не начали реализовывать свой полный коммерческий потенциал, несмотря на многие недавние достижения в электрохромической технологии, устройствах и связанных способах изготовления и/или использования электрохромических устройств.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Описаны тонкопленочные устройства, например, электрохромические устройства для окон и способы их изготовления. В частности особое внимание уделяется способам структурирования и изготовления оптических устройств. Представлены различные краевые вырезы и разметка изоляции, например, чтобы убедиться, что оптическое устройство имеет соответствующую изоляцию от каких-либо краевых дефектов, а также, чтобы локализировать нежелательное окрашивание и накопление заряда в областях устройства. В ходе изготовления оптического устройства краевая обработка применяется к одному или более слоев. Способы, описанные здесь, применяются ко всем тонкопленочным устройствам, имеющим один или более слоев материала расположенных между двумя тонкопленочными электропроводящими слоями. Описанные способы создают новые конструкции оптических приборов.

[0007] Одним из вариантов является оптическое устройство, содержащее: (i) первый проводящий слой на подложке, первый проводящий слой имеет площадь меньшую площади подложки, первый проводящий слой окружен по периметру областью подложки, свободной от первого проводящего слоя; (ii) один или более слоев материалов содержат, по меньшей мере, один оптический переключаемый материал, один или более слоев материалов выполнены с возможностью располагаться внутри периферийной части подложки и совместно с первым проводящим слоем, но с, по меньшей мере, одной открытой областью первого проводящего слоя, по меньшей мере, одна открытая область первого проводящего слоя свободна от одного или более слоев материала; и (iii) второй проводящий слой на одном или более слоев материалов, второй проводящий слой прозрачен и покрывает один или более слоев материалов, отличающийся тем, что один или более слоев материалов совместно со вторым проводящим слоем перекрывают первый проводящий слой, кроме, по меньшей мере, одной открытой области первого проводящего слоя. Оптическое устройство может в дальнейшем иметь парозащитный слой, который покрывает второй проводящий слой. Оптическое устройство может иметь диффузионный барьер между подложкой и первым проводящим слоем. В некоторых конструкциях оптическое устройство не имеет изоляционной разметки, то есть не имеет неактивных участков устройства изолированных разметкой.

[0008] В некоторых конструкциях, по меньшей мере, один оптический переключаемый материал является электрохромическим материалом. Первый и второй проводящие слои могут быть прозрачными, но, по меньшей мере, один из них является прозрачным. В некоторых конструкциях оптическое устройство является полностью твердотельным и неорганическим. Подложка может быть изготовлена из термополированного стекла, закаленного или нет.

[0009] Некоторые конструкции могут содержать изолированные стеклянные единицы (IGU), которые содержат оптические устройства здесь описанные. В некоторых конструкциях любые открытые области первого проводящего слоя располагаются в первичном уплотнении IGU. В некоторых конструкциях любые проводники шины также располагаются в первичном уплотнении IGU. В некоторых конструкциях любые изоляционные или другие разметки также выполняются также в первичном уплотнении IGU. Оптические устройства, описанные здесь, могут быть любой формы, например, обычный полигон в форме прямоугольника, круга или овала, треугольника, трапеции и т.д. или произвольной формы.

[0010] Описаны некоторые варианты способов изготовления оптических устройств. Одним из вариантов является способ изготовления оптического устройства, который включает один или более слоев материалов расположенных между первым и вторым проводящими слоями, способ включает: (i) получение подложки, которое включает получение первого проводящего слоя на ее рабочей поверхности (например, расположенный в основе слой стекла с наличием или без диффузионного барьера); (ii) удаление первой полосы первого проводящего слоя в диапазоне между около 10% и около 90% периметра подложки; (iii) осаждение одного или более слоев материалов оптического устройства и второго проводящего слоя, таким образом, что они покрывают первый проводящий слой и по возможности (за исключением части подложки, в которой первый проводящий слой не был удален), располагаются над первым проводящим слоем и выходят за его периметр; (iv) удаление второй полосы, более узкой чем первая, всех слоев в существующем периметре подложки, в то время как глубина удаления, по меньшей мере, достаточна для удаления первого слоя; (v) удаление, по меньшей мере, одной области второго прозрачного проводящего слоя и одного или более слоев оптического устройства, таким образом, освобождает, по меньшей мере, одну открытую область первого проводящего слоя; и (vi) присоединение электрического контакта, например, шины, к, по меньшей мере, одной открытой области первого проводящего слоя; в то время как хотя бы один из первого и второго проводящих слоев является прозрачным.

[0011] Один из вариантов (ii) включает удаление первой полосы первого проводящего слоя в диапазоне между около 50% и около 75% периметра подложки. В одном из вариантов, по меньшей мере, одна из открытых областей первого проводящего слоя открыта и изготовлена вдоль области периметра оптического устройства вблизи стороны или сторон подложки, в которой первый проводящий слой не был удален (ii). Способы могут далее содержать наличие, по меньшей мере, одного дополнительного электрического соединения (например, вторую шину) ко второму проводящему слою. Основные особенности способов здесь описанных могут быть выполнены во всех вакуумных установках осаждения. Способы могут далее включать изготовление IGU, используя оптические устройства здесь описанные.

[0012] Некоторые варианты включают способы изготовления, и конечные устройства, имеющие частичную краевую обработку, что создает более надежные и лучше работающие устройства. Например, край электрохромического слоя устройства или слоев могут быть скошены в целях избегания напряжений и трещин в вышележащих слоях конструкции устройства. В другом примере, нижняя открытая проводящая область для шины вынесена для обеспечения хорошего электрического контакта и равномерной окраски фронта в электрохромическом устройстве. В некоторых вариантах обработка краев устройства, изоляционная разметка и открытые участки нижнего проводящего слоя выполняются с использованием изменяемой по глубине лазерной разметки.

[0013] Эти и другие особенности и преимущества будут описаны ниже детально с ссылками на соответствующие иллюстрации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0014] Следующее детальное описание фигур может быть более полно понято при рассмотрении фигур, в которых:

[0015] Фигуры 1A, 1B и 1С иллюстрируют поперечное сечение, вид с торца и вид сверху электрохромического устройства изготовленного на стеклянной подложке.

[0016] Фигура 1D иллюстрирует детализированную часть поперечного сечения проиллюстрированного на Фигура. 1А.

[0017] Фигура 2А иллюстрирует детализированное поперечное сечение усовершенствованной архитектуры электрохромического устройства на подложке в соответствии с указанными вариантами.

[0018] Фигуры 2В-2С - иллюстрируют поперечное сечение и вид с торца, соответственно, усовершенствованной архитектуры устройства, подобной к проиллюстрированной в Фигуре 2А.

[0019] Фигура 2D-E иллюстрируют детализированное поперечное сечения и вид сверху, соответственно, устройства с архитектурой подобной проиллюстрированной в Фигурах 2А-С.

[0020] Фигура 3 иллюстрирует детализированное поперечное сечение, усовершенствованной архитектуры устройства, в которой диффузионный барьер удален вдоль нижнего проводящего слоя.

[0021] Фигура 4А блок-схема проведения процесса, которая описывает особенности способа изготовления электрохромического устройства, в соответствии с вариантами конструкции.

[0022] Фигура 4В иллюстрирует вид сверху иллюстраций этапов прохождения процесса, проиллюстрированного в Фигуре 4А.

[0023] Фигура 4С иллюстрирует поперечные сечения электрохромического устройства в Фигуре 4В.

[0024] Фигура 4D иллюстрирует вид сверху схематического изображения этапов во время изготовления на круглой подложке.

[0025] Фигура 4Е иллюстрирует вид сверху схематического изображения этапов во время изготовления электрохромического устройства.

[0026] Фигура 4F иллюстрирует схематическое изображение вида в перспективе изображающего изготовление IGU с оптическим устройством.

[0027] Фигура 4G иллюстрирует схематическое изображение вида сверху устройств, подобных тем, что описаны, в Фигуре 4В.

[0028] Фигуры 4Н и 4I иллюстрируют схематические изображения, которые описывают этапы прохождения процесса, подобных тем, что проиллюстрированы в Фигуре 4А и вынесены на подложку с большой площадью применительно к способам покрытия и обрезки.

[0029] Фигура 4J иллюстрирует обработку по рулонной технологии формирования слоев электрохромического устройства, в котором используются гибкие слои.

[0030] Фигура 5А блок-схема проведения процесса, описывающая особенности способа изготовления оптического устройства, имеющего противоположные шины на каждом из первом и вторым проводящих слоях.

[0031] Фигура 5В иллюстрирует схематическое изображение видов сверху описывающих этапы проведения процесса проиллюстрированного в Фигуре 5А.

[0032] Фигура 5С иллюстрирует поперечное сечение электрохромического устройства описанного в Фигуре 5В.

[0033] Фигуры 5D и 5Е иллюстрируют вид сверху схем электрохромических устройств.

[0034] Фигуры 5F и 5G иллюстрируют схематические изображения, которые описывают этапы проведения процесса подобных тем, что изображены в Фигуре 5А и вынесены на подложку с большой площадью применительно к способам покрытия и обрезки, в соответствии с вариантами конструкции.

[0035] Фигура 6А иллюстрирует процесс изготовления по рулонной технологии электрохромических устройств на гибких подложках и опционной ламинации негнущимися подложками.

[0036] Фигура 6В иллюстрирует ламинацию электрохромических устройств на гибкие стеклянные подложки и ламинацию гибкими подложками.

[0037] Фигура 7 иллюстрирует поперечное сечение электрохромических устройств подобных устройству, описанному в Фигуре 4С, детализируя проблемные вопросы, решенные данными вариантами конструкции, здесь описанными.

[0038] Фигуры 8А и 8В иллюстрируют поперечное сечение и вид сверху, соответственно, электрохромического устройства, отображающие скошивание края (краев) нижнего проводящего слоя с целью избегания перенапряжений на позже осажденных слоях покрытий.

[0039] Фигуры 9А и 9В иллюстрируют проблемные вопросы, связанные с освобождением нижнего проводящего слоя под шину.

[0040] Фигуры 10А до 10F иллюстрируют варианты конструкций для улучшенного открытого места под шину.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0041] Для краткости, варианты конструкций описаны в терминах электрохромических устройств; однако рамки изложения не так ограничены. Специалист в данной области может оценить, что описанные способы могут быть использованы для изготовления практически любого тонкопленочного устройства, в котором один или более слоев располагаются между двумя тонкопленочными слоями проводника. Некоторые варианты конструкций относятся к оптическим устройствам, которые являются тонкопленочными устройствами, имеющими, по меньшей мере, один прозрачный проводящий слой. В простейшей форме, оптическое устройство содержит подложку и один или более слоев материалов расположенных между двумя проводящими слоями, один из которых является прозрачным. В одном из вариантов, оптическое устройство содержит прозрачную подложку и два прозрачных проводящих слоя. В другом варианте оптическое устройство содержит прозрачную подложку, покрытую прозрачным проводящим слоем (нижним проводящим слоем) и другой (верхний) проводящий слой не является прозрачным. В другом варианте конструкции, подложка непрозрачна, а один или более проводящих слоев являются прозрачными. Некоторые экземпляры оптических устройств содержат электрохромические устройства, плоские панельные дисплеи, фотогальванические устройства, устройства со взвешенными частицами, устройства с жидкими кристаллами и т.д. Для контекста, описание электрохромических устройств представлено ниже. Для удобства, описаны все твердотельные и неорганические электрохромические устройства; однако варианты конструкций не ограничиваются таким образом.

[0042] Частный случай электрохромического устройства описан в Фигурах 1A-1D, с целью проиллюстрировать варианты конструкций здесь описанных. Электрохромическое устройство содержит электрохромическое устройство, созданное на подложке. Фигура 1А является поперечным сечением иллюстрирующим (см. разрез Х-Х' Фигуры 1С) электрохромическое устройство, 100, которое изготовлено на стеклянном листе, 105. Фигура 1В отображает боковой вид (см. перспективу Y-Y' Фигуры 1С) электрохромического устройства 100, и Фигура 1С иллюстрирует вид сверху электрохромического устройства 100.

[0043] Фигура 1А иллюстрирует электрохромическое устройство 100 после изготовления на листе стекла 105 и край был удален, чтобы сделать область 140 по периметру электрохромического устройства. Удаление края означает удаление одного или более слоев материалов из устройства в некоторой области периметра подложки. Обычно, однако не обязательно, удаление краев убирает также материал, включая нижний проводящий слой (например, слой 115 как пример приведенный в Фигурах 1A-1D), и может включать удаление любых диффузионных барьер (ов) до собственно подложки. В Фигурах 1А-1В, электрохромическое устройство 100 было размечено лазером и сформированы шины. Стеклянное электрохромическое устройство, 105, имеет диффузионный барьер, 110, и первый проводящий оксид (ТСО) 115 на диффузионном барьере.

[0044] В этом примере, в процессе удаления убираются оба слоя ТСО 115 и диффузионный барьер 110, но в других вариантах конструкции удаляется только ТСО, оставляя диффузионный барьер нетронутым. Слой ТСО 115 является первым из двух проводящих слоев используемых для формирования электродов электрохромического устройства изготовленного на стеклянном листе. В некоторых примерах, лист стекла может быть изготовлен ранее с диффузионным барьером, сформированным на подлежащем стекле. Таким образом формируется диффузионный барьер, а затем первый ТСО 115, электрохромическая сборка 125 (например, сборка имеющая электрохромический и ионно-проводящий слои, а также слой измерительного электрода), и формируется второй ТСО, 130. В других примерах стеклянный лист может быть изготовлен ранее с диффузионным барьером и первым ТСО 115 сформированными на подлежащем стекле.

[0045] В некоторых вариантах конструкции один или более слоев могут быть сформированы на подложке (например, листе стекла) в интегрированной системе осаждения, при том, что подложка не покидает пределов интегрированной системы осаждения во время изготовления слоев. В одном из вариантов, электрохромическое устройство содержит электрохромическую сборку и второй ТСО, которые могут быть изготовлены в интегрированной системе осаждения, в которой лист стекла не покидает пределов интегрированной системы осаждения во время изготовления слоев. В одном случае, первый слой ТСО может также быть сформирован при помощи интегрированной системы осаждения, в которой лист стекла не покидает пределов интегрированной системы осаждения во время осаждения слоев электрохромической сборки и слоя (ев) ТСО. В одном из вариантов, все слои (например, диффузионный барьер, первый слой ТСО, электрохромическая сборка и второй слой ТСО) осаждаются в интегрированной системе осаждения, в которой лист стекла не покидает пределов интегрированной системы осаждения во время осаждения. В этом примере, перед осаждением электрохромической сборки 125, изоляционная канавка 120 должна быть прорезана через первый слой ТСО 115 и диффузионный барьер 110. Канавка 120 сделана с тем, чтобы изолировать зону первого слоя ТСО 115, которая будет находиться под шиной 1 после завершения процесса изготовления (см. Фигуру 1А). Канавку 120 иногда относят к разметке "L1", поскольку это первая разметка лазером в указанных процессах. Это делается для избегания накопления заряда и приобретения цвета электрохромическим устройством под шиной, что может быть нежелательным. Этот нежелательный эффект объясняется детально ниже и был импульсом к созданию вариантов конструкций здесь описанных. Таким образом, указанные варианты конструкций направлены на устранение необходимости в изоляционных канавках, таких как канавка 120, например, для избегания накопления заряда под шиной, а также упрощения процесса изготовления устройства путем уменьшения или вообще устранения операций с лазерной изоляционной разметкой.

[0046] После формирования электрохромического устройства проводятся процессы обрезки краев и дополнительной лазерной разметки. Фигуры 1А и 1В иллюстрируют области 140, в которых электрохромическое устройство было удалено, в данном примере, по периферийным областям, окруженное канавками лазерной разметки 150, 155, 160 и 165. Лазерная разметка 150,160 и 165 иногда относится к разметке "L2", поскольку они являются вторыми в указанном процессе. Лазерная разметка 155 иногда относится к разметке "L3", поскольку она является третьей разметкой в указанном процессе. Разметка L3 проходит через второй слой ТСО, 130, и в этом примере (но не обязательно) электрохромическую сборку 125, но не первый слой ТСО 115. Канавки лазерной разметки 150, 155, 160, и 165 сделаны для изоляции участков электрохромического устройства 135, 145, 170, и 175, которые потенциально могли повредиться в процессе удаления из действующего электрохромического устройства. В одном из вариантов канавки лазерной разметки 150, 160, и 165 проходят через первый слой ТСО для улучшения изоляции устройства (канавка лазерной разметки 155 не проходит через первый слой ТСО, иначе она отрежет электрическую связь шины 2 с первым слоем ТСО и таким образом электрохромическую сборку). В некоторых вариантах, таких как изображенный на Фигурах 1A-1D, канавки лазерной разметки 150, 160, и 165 могут также проходить через диффузионный барьер.

[0047] Лазер или лазеры, используемые для процесса лазерной разметки, как правило, но не обязательно, являются импульсными лазерами, например, твердотельными лазерами диодной накачки. Например, процессы лазерной разметки могут проводиться подходящим лазером. Некоторые примеры поставщиков, которые могут обеспечить подходящими лазерами это IPG Photonics Corp.(of Oxford, Massachusetts), Ekspla (of Vilnius, Lithuania), TRUMPF Inc. (Farmington, Connecticut), SPI Laser s LLC (Santa Clara, California), Spectra-Physics Corp.(Santa Clara, California), nLIGHT Inc. (Vancouver, Washington), и Fianium Inc. (Eugene, Oregon). Оговоренные этапы разметки могут также быть выполнены механически, например наваренным алмазным резцом; однако упомянутые варианты демонстрируют контроль глубины прореза или другого способа удаления материала, что хорошо контролируемо лазерами. Например, в одном из вариантов, удаление края выполняется до глубины первого слоя ТСО, в другом варианте удаление края выполняется до глубины диффузионного барьера (первый слой ТСО удаляется), в еще одном из вариантов удаление края выполняется до глубины подложки (все материалы удаляются до подложки). В упомянутых вариантах отображены различные варианты глубин разметки.

[0048] После завершения лазерной разметки прикрепляются шины. Не проникающая шина (1) наносится на второй слой ТСО. Не проникающая шина (2) наносится на область, в которой не производилось осаждения устройства, в том числе электрохромическая сборка и второй слой (например, из-за маскирующего защитного слоя от осаждения на первом слое ТСО) или, в данном примере, в котором удаление края (например, лазерной абляции используемой в аппаратуре, например имеющей XY или XYZ гальванометр) было использовано для удаления материала до первого проводящего слоя ТСО. В данном примере обе шина 1 и шина 2 являются непроникающими шинами. Проникающая шина это такая шина, которая обычно впрессовывается (или впаивается) через один или более слоев для обеспечения контакта с нижним проводником, например слоем ТСО расположенным сверху или снизу одного или более слоев электрохромической сборки. Непроникающая шина это такая шина, которая не проникает в слои, но также обеспечивает электрический и физический контакт на поверхности проводящего слоя, например, слоя ТСО. Типичным примером непроникающей шины является проводящее чернило, например, на основе серебра, нанесенное на соответствующую проводящую поверхность.

[0049] ТСО слои могут быть электрически соединены с использованием нетрадиционной шины, например, шины изготовленной способами маскирования и литографии. В одном из вариантов, электрическая связь устанавливается с прозрачным проводящим слоем устройства посредством шелкографии (или используя другие способы нанесения разметки) при котором проводящее чернило с последующей тепловой обработкой отвердевает или спекается. Преимуществом использования выше описанной конфигурации устройства является более простое изготовление, например, меньшее использование лазерного скрайбирования, чем обычные техники, использующие проникающие шины.

[0050] После изготовления шин или нанесения иного на один или более проводящих слоев, электрохромическое устройство может быть интегрировано в изолированное стеклянное устройство (IGU), которое содержит, например, проводники для шины и т.д. В некоторых вариантах конструкции, одна или более шин располагаются внутри законченного IGU. В частных случаях, обе шины формируются между разделителем и стеклом IGU (обычно имеется ввиду первичное уплотнение IGU); таким образом, шины фиксированы с разделителем и используются для разделения экземпляров IGU. Область 140 используется, по меньшей мере, частично, для уплотнения одной из сторон разделителя, используемого для формирования IGU. Так, провода или другие соединения шин проходят между разделителем и стеклом. Так как множество разделителей делаются из металла, например нержавеющей стали, которая является проводящей, желательно предпринять шаги для избегания короткого замыкания вследствие электрической связи между шиной и разъемом к нему и металлическому разделителю. Конкретные способы и механизм достижения этого описаны в патентной заявке США, серийный номер 13/312,057, от 6 декабря 2011, и названной "Усовершенствованные разделители для изолированных стеклянных устройств", которая относится сюда по своему содержанию. В некоторых вариантах здесь описанных, способы и конечные IGU содержат край периметра электрохромического устройства, шины и любые изолирующие канавки, все находящиеся в первичном уплотнении IGU.

[0051] Фигура 1D иллюстрирует часть поперечного сечения Фигуры 1А, в которой часть изображения увеличена, чтобы проиллюстрировать возможное решение проблемы данным вариантом конструкции. Перед изготовлением электрохромической сборки 125 на ТСО 115, изоляционная канавка, 120, формируется через ТСО 115 и диффузионный барьер 110 в целях изолирования части 115/110 сборки от большей площади. Эта изолирующая канавка предназначена для отсечения электрической связи нижнего слоя ТСО 115, который имеет хорошую электрическую связь с шиной 2, с секцией слоя ТСО 115 которая находится прямо под шиной 1, которая лежит на слое ТСО 130 и поставляет ему электрическую энергию. Например, во время окрашивания электрохромического устройства, на шину 1 и шину 2 подается питание с целью приложения потенциала через электрохромическое устройство; например, слой ТСО 115 имеет негативный заряд, а слой ТСО 130 имеет позитивный заряд или наоборот.

[0052] Изолирующая канавка 120 является желательной по множеству причин. Иногда желательно не закрашивать электрохромическое устройство под шиной 1 поскольку эта область не является видимой для конечного пользователя (рама окна обычно перекрывает шины и изолирующие канавки и/или эти детали находятся под разделителем как описано выше). Также, иногда область 140 содержит нижний слой ТСО и диффузионный барьер, и в этом случае нежелательно для нижнего слоя ТСО переносить заряд к краю стекла, так как здесь возможны короткие замыкания и нежелательные потери заряда в областях невидимых конечным пользователем. Также поскольку часть электрохромического устройства прямо под шиной подвергается воздействию наибольшего потока зарядов, это предрасполагает данную область устройства к формированию дефектов, например, отслаивания, смещения частиц (сколы), и т.д., которые могут приводить к аномальному колорированию или не колорированию областей становящихся видимыми в видимых областях и/или негативно влияет на работоспособность устройства. Изоляционная канавка 120 была разработана для устранения этих проблем. Несмотря на желаемый результат, было обнаружено, что окрашивание под первой шиной все равно случается. Этот феномен объясняется соответственно к увеличенной секцией устройства 100 в нижней части Фигуры 1D.

[0053] Когда электрохромическая сборка 125 осаждается на первый слой ТСО 115, электрохромический материал из которого состоит электрохромическая сборка 125, заполняет изоляционную канавку 120. Хотя электрическая дорожка первого слоя ТСО 115 обрезается канавкой 120, канавка заполняется материалом, который хотя и не так электрически проводящий как материал ТСО, он способен переносить заряд и проницаем для ионов. Во время работы электрохромического устройства 100, например, когда первый слой ТСО 115 имеет негативный заряд (как проиллюстрировано на Фигуре 1D), малое количество заряда проникает через канавку 120 и поступает на изолированную часть первого слоя 115. Это накопление заряда может вызывать более нескольких циклов колорирования и обесцвечивания электрохромического устройства 100. Как только изолированная область слоя ТСО 115 накапливает заряд, это может приводить к колорированию электрохромической сборки 125 под шиной 1, в области 180. Также заряд в этой области первого слоя ТСО 115, будучи однажды накопленным, не истекает также нормально (менее эффективно) как заряд в оставшейся части слоя 115, например, когда противоположный по полярности заряд прилагается к шине 2. Другой проблемой с изоляцией канавки 120 является то, что диффузионный барьер в основе канавки может ее понижать. Это может позволять ионам натрия диффундировать в электрохромическую сборку 125 из стеклянной подложки. Эти ионы натрия могут действовать как переносчики заряда и способствовать накоплению заряда на изолированных областях первого слоя ТСО 115. Другой проблемой в данном накоплении заряда под шиной может быть возможность фиксированного напряжения на слои материала и провоцировать формирование дефектов в данной области. В конечном итоге, изготовление изолирующей канавки в проводящем слое на подложке привадит к дальнейшему усложнению этапов обработки. Варианты здесь описанные могут устранить эти проблемы, а также другие.

[0054] Фигура 2А является частичным поперечным сечением иллюстрирующим улучшенную архитектуру электрохромического устройства, 200. В этом проиллюстрированном варианте, часть первого слоя ТСО 115, которая простирается под шиной 1, удаляется до изготовления электрохромической сборки 125. В этом варианте, диффузионный барьер 110 простирается до нижней шины 1 и до края электрохромического устройства. В некоторых вариантах, диффузионный барьер простирается до края стекла 105, таким образом, покрывая область 140. В других вариантах конструкции, часть диффузионного барьера может также быть удалена под шиной 1. В вышесказанном варианте, избирательное удаление слоя ТСО под шиной 1 выполняется до изготовления электрохромической сборки 125. Процесс удаления края для формирования областей 140 (например, по периметру стекла, при этом разделитель формирует уплотнение со стеклом) может быть выполнено до изготовления устройства или после. В определенных вариантах, изоляционная канавка, 150а, формируется, если процесс удаления края, формирующий область 140 создает достаточно грубый край или другим образом неприемлемый край вследствие, например, проблем с коротким замыканием, таким образом, изолируя область материала 135а, от оставшейся части электрохромического устройства. Как проиллюстрировано в увеличенной области электрохромического устройства 200 представленного на Фигуре 2А, поскольку здесь нет части слоя ТСО 115 под шиной 1, могут быть устранены вышеупомянутые проблемы, такие как нежелательное колорирование и накопление заряда. Также, поскольку диффузионный барьер 110 остается нетронутым, по крайней мере, на протяжении электрохромической сборки 125, предотвращается диффузия ионов натрия в электрохромическую сборку 125 вызывающая нежелательную проводимость или другие проблемы.

[0055] В определенных вариантах, линия слоя ТСО 115 выборочно удаляется в областях под шиной 1 в которой та находится уже после изготовления. То есть, диффузионный барьер 110 и первый слой ТСО 115 могут оставаться в области 140, однако линия первого слоя ТСО 115 выборочно удаляется под шиной 1. В одном из вариантов, ширина удаленной области слоя ТСО 115 может быть больше чем ширина шины 1, которая располагается над удаляемой областью слоя ТСО корда изготовление устройства закончено. Варианты здесь описанные включают электрохромическое устройство, имеющее конфигурацию, как описано и проиллюстрировано в Фигуре 2А с выборочно удаленной областью слоя ТСО 115. В одном из вариантов оставшееся устройство является таким как описано и проиллюстрировано в Фигурах 1А-С.

[0056] Устройство подобное устройству 200 представлено на Фигурах 2В и 2С, иллюстрирует архитектуру устройства содержащего лазерные изолирующие канавки и тому подобное. Фигуры 2В и 2С являются иллюстрациями усовершенствованной архитектуры устройств упомянутых вариантов. В определенных вариантах конструкции имеются в меньшем количестве или нет, лазерные изолирующие канавки сделанные во время изготовления устройства. Эти варианты конструкций описаны более детально ниже.

[0057] Фигуры 2D и 2Е иллюстрирует электрохромическое устройство 205, которое имеет архитектуру очень близкую к устройству 200, однако она не имеет ни лазерной изолирующей канавки 150а, ни изолирующей области 135а, устройства которые не функциональны. Конкретный процесс лазерного удаления краев оставил достаточно чистый край устройства, так что лазерные канавки типа 150а не являются необходимыми. Одним из вариантов конструкции является оптическое устройство, как проиллюстрировано на Фигурах 2D и 2Е, однако, не имеющее ни изоляционных канавок 160 и 165, ни изолированных областей 170 и 175. Одним из вариантов конструкции является оптическое устройство, как проиллюстрировано на Фигурах 2D и 2Е, однако, не имеющее изолирующей канавки 155, а также изолированной области 145. Одним из вариантов конструкции является оптическое устройство, как проиллюстрировано на Фигурах 2D и 2Е, однако не имеющее изоляционных канавок 160, 165, или 155, а также изолированных областей 145, 170, и 175. В некоторых вариантах, способы изготовления не включают каких-либо лазерных изолирующих канавок и таким образом изготавливают оптические устройства, не имеющие физически изолированных не функциональных участков устройств.

[0058] Как описано более детально ниже, некоторые варианты включают устройства, в которых один или более слоев материалов устройства и второй (верхний) проводящий слой не совпадают с первым (нижним) проводящим слоем.; В частности, эти части охватывают первый проводящий слой с некоторой частью по периметру области первого проводника. Эти области могут или не могут содержать шину. Как пример, охватывающие области как изображено в Фигурах 2А или 3 имеют шину на втором проводящем слое.

[0059] Фигура 3 является частичным поперечным сечением, иллюстрирующим улучшенную архитектуру электрохромического устройства 300 оговоренных вариантов. В этих иллюстрированных вариантах конструкций, части слоя ТСО 115 и диффузионного барьера 110, которые пролегают под шиной 1, удаляются до изготовления электрохромической сборки 125. То есть, удаление первого слоя ТСО и диффузионного барьера под шиной 1 осуществляется до изготовления электрохромической сборки 125. Процесс удаления краев для формирования областей 140 (например, по периметру стекла, при этом разделитель формирует уплотнение со стеклом) может быть сделано до изготовления устройства (например, удаление диффузионного барьера и использование после этого маски) или после изготовления устройства (удаление всех материалов до стекла). В определенных вариантах, изолирующая канавка, аналогична 150а на Фигуре 2А, формируется, если процесс удаления краев для формирования областей 140 создает грубый край, таким образом, изолируя область 135а (см. Фигуру 2А), материала от оставшейся части электрохромического устройства.

[0060] Возвращаясь вновь к Фигуре 3, как иллюстрирующую в увеличенной части устройства 300, поскольку здесь нет под шиной 1 слоя ТСО 115, таким образом выше упомянутые проблемы, такие как нежелательное колорирование и накопление заряда могут быть обойдены. В этом примере, поскольку диффузионный барьер 110 также удален, ионы натрия могут диффундировать в электрохромическую сборку в области под шиной 1; однако, поскольку тут нет соответствующей части слоя ТСО 115 для получения и удержания заряда, колорирование и другие вопросы менее проблемны. В определенных вариантах, полоса слоя ТСО 115 и диффузионный барьер 110 выборочно удаляются в области, над которой будет находиться шина 1; то есть, в области 140, диффузионный барьер и слой ТСО могут остаться, но полоса слоя ТСО 115 и диффузионного барьера 110 выборочно удаляются в области, по меньшей мере, попадающей под шину 1. В одном из вариантов, ширина удаленной полосы слоя ТСО и диффузионного барьера больше чем ширина шины, которая располагается над удаленной полосой, когда изготовление устройства закончено. Варианты здесь описанные включают электрохромическое устройство имеющее конфигурацию как проиллюстрировано и описано в Фигуре 3. В одном из вариа