電致變色裝置包括已知響應(yīng)于電位的施加改變其比如為著色的光學(xué)性能的電致變色材料,由此使得該裝置更多或更少透明或者更多或更少反射。典型的電致變色(“EC”)裝置包括反電極層(“CE層”)、基本平行于反電極層沉積的電致變色材料層(“EC層”)以及分別使反電極層與電致變色層分離的離子傳導(dǎo)層(“IC層”)。另外,兩個透明傳導(dǎo)層(“TC層”)分別基本平行于CE層和EC層以及與CE層和EC層接觸。EC層、IC層和CE層可被共同地稱為EC疊層、EC薄膜疊層等等。
用于制造CE層、EC層、IC層和TC層的材料是已知的并且例如在美國專利申請No.2008/0169185中進(jìn)行了描述,該專利申請通過參引結(jié)合到本文中,并且期望為基本透明的氧化物或氮化物。當(dāng)在電致變色裝置的分層結(jié)構(gòu)上施加電位時,比如通過將相應(yīng)的TC層連接至低壓電源,可以包括存儲在CE層中的Li+離子的離子從CE層通過IC層流動至EC層。另外,電子從CE層圍繞包括低壓電源的外部電路流動至EC層,以便保持CE層和EC層中的電荷中性。離子和電子向EC層的傳遞使得EC層的光學(xué)特性以及可選地互補(bǔ)EC裝置中的CE層發(fā)生改變,由此改變電致變色裝置的著色并且因此改變透明度。
可以包括一個或多個層、疊層、裝置等等的介質(zhì)的著色的變化可被描述為介質(zhì)的“透射”的變化。如以下所使用的,透射指的是許可可以包括可見光的電磁(EM)輻射通過介質(zhì),介質(zhì)的“透射水平”可以是指介質(zhì)的透射率。在介質(zhì)改變透射水平時,介質(zhì)可以從清晰透射狀態(tài)(“完全透射水平”)改變至減小比例的入射EM輻射穿過介質(zhì)的透射水平。透射水平的這種改變可以使得介質(zhì)的著色改變、透明度改變等等。例如,從完全透射水平改變至較低透射水平的介質(zhì)可被觀察到著色變得更加不透明、更黑暗等等。
有時,EC裝置可以至少部分地基于在EC裝置上的電位施加在單獨的透射水平之間切換??梢园ㄏ駿C裝置的一個或多個分離的層施加一個或多個單獨的電壓的這種施加可以使得EC疊層的包括EC層、CE層等等的一個或多個層改變著色、透明度等等。有時,對于EC疊層的不同的區(qū)域可能希望不同地改變透射水平,因此電位在EC疊層上的施加使得EC疊層的分離的區(qū)域發(fā)生改變至兩個或更多個不同的透射水平中的分離的透射水平。
有時,電致變色裝置可以定位在包括水分的環(huán)境中。例如,電致變色裝置可以暴露于周圍環(huán)境,其中所述周圍環(huán)境是周圍空氣和水蒸氣的混合物。來自周圍環(huán)境的水分可以透過EC裝置的包括EC疊層的各個層。在EC疊層對水分敏感的情況下,水分向EC疊層的滲透可以引起EC疊層的性能下降,包括EC疊層的至少部分地基于所施加的電位而改變著色的能力的下降。
附圖說明
圖1A、圖1B和圖1C分別示出根據(jù)一些實施例包括多個分離的EC區(qū)域的EC裝置的平面圖和橫截面圖。
圖2A示出根據(jù)一些實施例作為包括具有分離的EC區(qū)域的EC裝置的多層表面的窗口表面。
圖2B-D示出根據(jù)一些實施例包括多個分離的EC區(qū)域的EC裝置的平面圖。
圖3A-B示出根據(jù)一些實施例的攝像機(jī)裝置300。
圖4A-C示出根據(jù)一些實施例可以包括一個或多個電致變色裝置的設(shè)備,一個或多個電致變色裝置被結(jié)構(gòu)化成在不同的透射水平之間選擇性地切換分離的EC區(qū)域,以選擇性地變跡光從成像對象穿過其到達(dá)攝像機(jī)的光傳感器的窗口。
圖5A和圖5B示出根據(jù)一些實施例的選擇性地變跡的圓形EC裝置。
圖5C示出根據(jù)一些實施例的變跡EC裝置部分的透射分布模式,所述模式作為相對于與EC裝置中心的距離的強(qiáng)度的函數(shù)。
圖6示出根據(jù)一些實施例包括圓形EC區(qū)域和環(huán)繞圓形EC區(qū)域的環(huán)形EC區(qū)域的EC裝置。
圖7示出根據(jù)一些實施例包括圓形EC區(qū)域和從圓形區(qū)域向外延伸的至少兩個同心環(huán)形EC區(qū)域的EC裝置。
圖8A-E示出根據(jù)一些實施例包括沉積在基板上的多個層的EC裝置。
圖9A-B示出根據(jù)一些實施例的分離的分段操作,分離的分段操作在EC裝置的分離的傳導(dǎo)層上實施以將傳導(dǎo)層分段從而建立分離的EC區(qū)域。
圖10示出根據(jù)一些實施例的圓形EC裝置的俯視圖,八個分離的電極聯(lián)接至圓形EC裝置并且包括至少三個同心的環(huán)形EC區(qū)域。
圖11A-C示出根據(jù)一些實施例包括EC疊層和位于EC疊層的相對側(cè)上的分離的傳導(dǎo)層的EC裝置。
圖12A-D示出根據(jù)一些實施例改變EC裝置的一個或多個傳導(dǎo)層的各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻的各種方法。
圖13示出根據(jù)一些實施例調(diào)整傳導(dǎo)層的各個區(qū)域中的薄層電阻以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換到特定透射模式。
圖14A-B分別示出根據(jù)一些實施例包括EC疊層的短接的EC裝置的透視圖和橫截面圖。
圖15示出根據(jù)一些實施例在向EC裝置的一個或多個傳導(dǎo)層施加特定電壓時EC裝置的EC疊層的電位差與透射水平之間的關(guān)系的圖解示圖。
圖16A示出根據(jù)一些實施例包括EC疊層和傳導(dǎo)層的短接的EC裝置,其中各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻被改變以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成使EC疊層選擇性地從一個透射狀態(tài)切換至特定透射模式。
圖16B示出根據(jù)一些實施例EC裝置的各個透射模式的圖解示圖,EC裝置的透射模式包括EC裝置的包括穿過一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域的一個或多個薄層電阻分布的短接和透射模式。
圖17示出根據(jù)一些實施例包括從包括在EC裝置中的EC疊層的中心短接向外延伸的多個同心環(huán)形EC區(qū)域的EC裝置。
圖18A-B示出包括具有各種分布的不同傳輸速率的各種帶電電解物質(zhì)的一個或多個EC堆疊層的EC裝置。
圖19A-G示出根據(jù)一些實施例的制造鈍化EC裝置的過程。
圖20A-B示出根據(jù)一些實施例在將頂部封裝層沉積在EC裝置上并且將一組或多組總線聯(lián)接至EC裝置之后的EC裝置。
圖21A-D示出根據(jù)一些實施例的包括層壓封裝層的EC裝置。
本文中描述的各個實施例易于具有各種修改和替代形式。具體實施例通過舉例在附圖中示出并且將在此詳細(xì)描述。然而,應(yīng)該理解的是,附圖及其詳細(xì)描述并非旨在將本公開限制于所公開的特定形式,而相反地,旨在覆蓋落入隨附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有修改方案、等同方案和替代方案。本文中使用的標(biāo)題僅用于組織目的,而非旨在用于限制說明書或權(quán)利要求的范圍。如在整個申請中所使用的,詞語“可以”被用于容許含義(即,意味著具有潛能),而非強(qiáng)制含義(即意味著必須)。類似地,詞語“包括”、“包含”以及“含有”意味著包括在內(nèi),而不限于此。
具體實施方式
公開了電致變色(EC)裝置和用于構(gòu)造電致變色裝置的方法的各個實施例。EC裝置可被結(jié)構(gòu)化成在EC裝置的不同的區(qū)域中的不同的透射水平之間選擇性地切換。用于構(gòu)造EC裝置的方法可以包括用于構(gòu)造EC裝置以在EC裝置的不同區(qū)域中的不同的透射水平之間選擇性地切換的方法。EC裝置可被結(jié)構(gòu)化成限制在裝置的EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透。用于構(gòu)造EC裝置的方法可以包括用于將EC裝置結(jié)構(gòu)化成限制裝置的EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透的方法。
如以下所使用的,“構(gòu)造”EC裝置可以互換地稱為“結(jié)構(gòu)化”EC裝置,“構(gòu)造成”做某事的EC裝置可以互換地稱為“結(jié)構(gòu)化”以做某事、“結(jié)構(gòu)地構(gòu)造成”做某事等等的EC裝置。
I.利用隔離的電致變色區(qū)域的受控電致變色切換
在一些實施例中,電致變色(EC)裝置包括可獨立地控制的多個區(qū)域(“EC區(qū)域”),使得兩個或更多個分離的區(qū)域能夠選擇性地切換、可逆地切換等等,至至少兩個不同的透射水平中的分離的透射水平。在一些實施例中,兩個或更多個分離的EC區(qū)域可被切換至一個或多個分離的透射模式,包括一個或多個透射分布模式。在一些實施例中,EC裝置的EC區(qū)域中的每一個可以具有相同或不同的尺寸、體積和/或表面面積。在其他實施例中,EC區(qū)域中的每一個可以具有相同或不同的形狀(包括曲線或弧形形狀)。
圖1A、圖1B和圖1C分別示出根據(jù)一些實施例包括多個分離的EC區(qū)域的EC裝置100的平面圖和橫截面圖。在所示出的實施例中,EC裝置100包括EC疊層102和位于EC疊層的相對側(cè)上的至少兩個分離的傳導(dǎo)層104A-104B。EC疊層102可以包括EC層、IC層和CE層中的一者或多者。傳導(dǎo)層104A-B可以包括一個或多個透明傳導(dǎo)(TC)層。
每個傳導(dǎo)層104A-B通過分離層104A-B中的分離區(qū)段142A-B分段成分離的相應(yīng)節(jié)段106A-B、108A-B。傳導(dǎo)層可以經(jīng)由各種已知切割過程、消融過程等等分段。在一些實施例中,傳導(dǎo)層104A-B中的區(qū)段142A-B中的一個或多個是至少部分地延伸穿過層的切口。在一些實施例中,一個或多個區(qū)段142A-B是消融線。激光器可被用于生產(chǎn)區(qū)段142A-B中的一個或多個。適用于產(chǎn)生所述區(qū)段的激光器可以包括一個或多個固態(tài)激光器,包括1064nm波長時的Nd:YAG,和準(zhǔn)分子激光器,包括分別以248nm和193nm發(fā)射的ArF和KrF準(zhǔn)分子激光器。其他固態(tài)激光器和準(zhǔn)分子激光器也是適用的。
如圖1A-C的所述實施例所示,EC裝置100可以包括多個EC區(qū)域110、120、130,其中EC區(qū)域的一個或多個邊界由傳導(dǎo)層104A-B中的一個或多個的一個或多個區(qū)段142A-B限定。例如,如圖1A-B所示,EC區(qū)域120具有由傳導(dǎo)層104A-B的區(qū)段142A-B限定的邊界。
在一些實施例中,EC裝置中的EC區(qū)域可以包括利用一個或多個電極與直接電接頭隔離的至少一個EC區(qū)域。如本文中參照的,EC區(qū)域與電極之間的直接電接頭可以是指物理地聯(lián)接至EC裝置的定位在相應(yīng)的EC區(qū)域內(nèi)的部分的電極。例如,在所示出的實施例中,EC區(qū)域110包括具有兩個電極152、156的直接電接頭,EC區(qū)域130包括具有兩個電極154、158的直接電接頭。相比之下,聯(lián)接至EC裝置100的電極152-158中沒有一個物理地聯(lián)接至區(qū)域120中的EC裝置100。因此,EC區(qū)域120可被理解為利用電極152-158中的任一者與直接電接頭隔離。另外,當(dāng)EC區(qū)域120通過EC區(qū)域110、130限制在至少兩側(cè)上時,EC區(qū)域120可被理解為“內(nèi)部”EC區(qū)域,區(qū)域110、130可被理解為“外部”EC區(qū)域。電極152-158可以包括經(jīng)由一個或多個不同的眾所周知的過程應(yīng)用于EC裝置的一個或多個部分的一個或多個總線。
在一些實施例中,利用任何電極與直接電接頭隔離的“隔離”EC區(qū)域可以經(jīng)由一個或多個“插置”EC區(qū)域與一個或更多個電極具有間接電接頭,一個或多個“插置”EC區(qū)域?qū)㈤g接電接頭插置在隔離EC區(qū)域與一個或多個電極之間。例如,在電極在一個區(qū)域中聯(lián)接至傳導(dǎo)層節(jié)段并且該節(jié)段延伸穿過一個區(qū)域和其中沒有物理聯(lián)接電極的另一個區(qū)域(即隔離EC區(qū)域)兩者的情況下,該節(jié)段可以經(jīng)由節(jié)段的延伸穿過至少EC區(qū)域和隔離區(qū)域的部分在電極與隔離區(qū)域之間建立“間接”電接頭,在EC區(qū)域中物理地聯(lián)接電極。因此,傳導(dǎo)層節(jié)段通過其在電極與隔離EC區(qū)域之間延伸的一個或多個EC區(qū)域,包括其中物理地聯(lián)接電極的EC區(qū)域,被理解為在隔離EC區(qū)域與電極之間插置間接電接頭的“插置”EC區(qū)域。
在圖1A-C所示出的實施例中,例如,EC區(qū)域120是利用聯(lián)接至EC裝置110的電極152-158中的任一者與任何直接電接頭隔離的“隔離”區(qū)域,EC區(qū)域110、130是各自將分離的間接電接頭插置在EC區(qū)域與電極152、158中的分離的一個之間的“插置”區(qū)域。例如,傳導(dǎo)層節(jié)段106A延伸穿過EC區(qū)域110和120兩者,電極152物理地聯(lián)接至節(jié)段106A。因此,傳導(dǎo)層節(jié)段106A建立電極152與EC區(qū)域120之間的電接頭,以便可以至少部分地基于施加至電極152的電壓建立區(qū)域120中的EC疊層102上的電位差。由于電極152沒有物理地聯(lián)接至區(qū)域120中的節(jié)段106A,而物理地聯(lián)接至區(qū)域110中的節(jié)段106A,EC區(qū)域120與電極152之間的電接頭可被理解為“間接”,而EC區(qū)域110與電極152之間的電接頭可被理解為“直接”。
在一些實施例中,給定EC區(qū)域中的EC疊層上的電位差,也稱為“位差”,確定從EC疊層的CE層通過該EC區(qū)域中的EC疊層的相應(yīng)的部分到達(dá)EC疊層的EC層的最大電流速率,使得給定區(qū)域中的EC裝置改變透射水平,這可以包括變換至著色狀態(tài),并且因此導(dǎo)致EC裝置的著色。假設(shè)存在鋰離子和電子形式的備用電源,電流可以以與裝置的層上的位差成正比的速度流動以滿足需求。
EC裝置的一些實施例可以包括傳導(dǎo)層,傳導(dǎo)層分段成包括主要傳導(dǎo)層節(jié)段和次要傳導(dǎo)層節(jié)段的傳導(dǎo)層節(jié)段。每個主要傳導(dǎo)層節(jié)段結(jié)構(gòu)化成延伸穿過至少一個外部EC區(qū)域和內(nèi)部EC區(qū)域的至少一部分。例如,在圖1A-C所示的實施例中,傳導(dǎo)層104A被分段成包括主要傳導(dǎo)層節(jié)段106A和次要傳導(dǎo)層節(jié)段106B的傳導(dǎo)層節(jié)段。節(jié)段106A延伸穿過外部區(qū)域110以及穿過內(nèi)部區(qū)域120的整體。節(jié)段106B延伸穿過外部區(qū)域130。類似地,傳導(dǎo)層104B被分段成包括主要傳導(dǎo)層節(jié)段108A和次要傳導(dǎo)層節(jié)段108B的傳導(dǎo)層節(jié)段。節(jié)段108A延伸穿過外部區(qū)域130以及穿過內(nèi)部區(qū)域120的整體。節(jié)段108B延伸穿過外部區(qū)域110。在所示出的實施例中,在外部區(qū)域110和130是插置EC區(qū)域(插置EC區(qū)域在區(qū)域120與一個或多個電極152-158之間插置至少一個間接電接頭)的情況下,每個主要節(jié)段106A、108B被理解為延伸穿過分離的插置區(qū)域并且延伸到利用電極152-158中的任一者與任何直接電接頭隔離的EC區(qū)域120內(nèi)。
在主要節(jié)段106A、108A兩者在EC疊層102的相對側(cè)上延伸穿過EC區(qū)域120時,主要節(jié)段106A、108A被理解為“重疊”在EC區(qū)域120中的EC疊層102的相對側(cè)上。因此,節(jié)段106A和108A通過EC區(qū)域120建立電極152、158之間的電氣路徑。因此,區(qū)域120中的EC疊層102上的電位差,本文中也稱為“位差”,可以包括施加至電極152的電壓與施加至電極158的電壓之間的差。此外,當(dāng)每個主要傳導(dǎo)層節(jié)段106A-B的至少一個部分延伸穿過EC區(qū)域120時,其可被理解為利用任何電極與直接電接頭隔離的“內(nèi)部”EC區(qū)域,所示實施例中的傳導(dǎo)層節(jié)段可被理解為以旋轉(zhuǎn)對稱構(gòu)造布置。
當(dāng)次要傳導(dǎo)層節(jié)段106B延伸穿過EC區(qū)域130時,節(jié)段106B可被理解為與主要傳導(dǎo)層節(jié)段108A的在EC疊層102的相對側(cè)上延伸穿過區(qū)域130的部分“重疊”。因此,節(jié)段106B和108A通過EC區(qū)域130建立電極154、158之間的電氣路徑。因此,區(qū)域130中的EC疊層102上的位差可以包括施加至電極154的電壓與施加至電極158的電壓之間的差。當(dāng)次要傳導(dǎo)層節(jié)段108B延伸穿過EC區(qū)域110時,節(jié)段108B可被理解為與主要傳導(dǎo)層節(jié)段106A的在EC疊層102的相對側(cè)上延伸穿過區(qū)域110的部分“重疊”。因此,節(jié)段108B和106A通過EC區(qū)域110建立電極152、156之間的電氣路徑。因此,區(qū)域110中的EC疊層102上的位差可以包括施加至電極152的電壓與施加至電極156的電壓之間的差。
在一些實施例中,穿過分離的EC區(qū)域的電氣路徑是不同組電極之間的不同路徑。因此,可以至少部分地基于施加至不同電極的不同的電壓在EC裝置的分離區(qū)域上建立(“感應(yīng)出”)不同的位差。施加分離的電壓至分離的電極,使得在不同的EC區(qū)域中感應(yīng)出不同的位差,可以使得分離的EC區(qū)域中的EC疊層的分離區(qū)域不同地改變透射水平。例如,向分離的電極施加分離的電壓可以使得分離的EC區(qū)域從共同透射水平切換至至少兩個不同的透射水平中的分離的透射水平,共同透射水平可以包括清零或“完全”透射狀態(tài)。
在圖1C的所示實施例中,分離的電壓被施加至每個分離的電極152-158,這引起至少兩個分離的EC區(qū)域組上的分離的位差,這使得EC疊層在分離的EC區(qū)域組中改變至不同的透射水平。如圖所示,由于通過EC區(qū)域110在電極152、156之間建立電氣路徑,通過EC區(qū)域130在電極154、158之間建立另一個電氣路徑,所示出的向電極152施加2伏、向電極156施加0伏、向電極154施加3伏以及向電極158施加1伏引起EC疊層的位于分離的EC區(qū)域110、130中的分離區(qū)域上的2伏位差。當(dāng)EC疊層的透射水平可以與EC疊層上的位差具有反向關(guān)系時,在分離的EC區(qū)域110、130中的每一個中的EC疊層上感應(yīng)出2伏壓降可以使得分離的區(qū)域110、130中的EC疊層的部分改變透射水平,如圖所示。
由于穿過“隔離”EC區(qū)域120的電氣路徑在電極152與158之間,在EC疊層102的位于EC區(qū)域120中的區(qū)域上建立1伏壓降。由于EC區(qū)域120中的位差不同于EC區(qū)域110、130中的位差,因此EC區(qū)域120可以切換到不同于EC區(qū)域110、130所切換到的透射水平的透射水平。如圖所示,由于EC區(qū)域120中的位差小于EC區(qū)域110、130中的位差,因此EC區(qū)域120的透射水平可以大于EC區(qū)域110、130的透射水平。
如圖所示,穿過分離的EC區(qū)域110、120、130的位差可以經(jīng)由向分離的電極152-158施加的特定電壓獨立地控制。當(dāng)穿過分離的EC區(qū)域的位差使得EC區(qū)域切換透射水平時,分離的EC區(qū)域中的位差的獨立控制能夠?qū)崿F(xiàn)分離的EC區(qū)域中的透射水平的獨立控制。在一個例子中,如圖1A-C的所述實施例中所示的,EC裝置被結(jié)構(gòu)化成將分離的EC區(qū)域中的每一個從共同透射水平選擇性地切換至至少兩個不同的透射水平中的分離的一個透射水平。透射水平的這種切換可以是可逆的。
在一些實施例中,EC區(qū)域被獨立地控制以在不同的透射水平之間切換,使得EC裝置在至少一個特定透射模式之間切換。例如,EC裝置可被結(jié)構(gòu)化成使得當(dāng)電壓選擇性地施加至EC裝置中的分離的電極時,分離的EC區(qū)域從共同透射水平切換至分離的透射水平,使得EC裝置具有通過EC裝置的具有不同的透射水平的不同EC區(qū)域建立的特定透射模式。通過不同EC區(qū)域切換的透射水平的這種獨立控制能夠獨立控制EC裝置的各個EC區(qū)域的色澤水平。在一些實施例中,區(qū)域可被成形為形成特定模式中的一些或全部,特定模式可以包括一個或多個標(biāo)志、名稱、圖片等等,使得EC裝置被結(jié)構(gòu)化成至少部分地基于切換至不同透射水平的EC裝置的不同的EC區(qū)域使得模式呈現(xiàn)。圖2A示出根據(jù)一些實施例作為包括具有分離的EC區(qū)域202、204的EC裝置210的多層表面的窗口表面200。EC裝置210可以包括圖1A-C中示出的EC裝置100中的一些或全部,包括一個或多個隔離EC區(qū)域。例如,區(qū)域204可以是利用聯(lián)接至EC裝置210的任何其他EC區(qū)域的任何電極與直接電接頭隔離的EC區(qū)域,直接電接頭包括任何總線。區(qū)域202可以是將間接電接頭插置在區(qū)域204與一個或多個電極之間的插置EC區(qū)域。
在一些實施例中,經(jīng)由EC裝置210的一種或多種不同的結(jié)構(gòu)化建立區(qū)域202、204。如上所述,這種結(jié)構(gòu)化可以包括對EC裝置210的一個或多個傳導(dǎo)層進(jìn)行分段,一個或多個傳導(dǎo)層包括一個或多個TC層。這種結(jié)構(gòu)化可以包括以下進(jìn)一步討論的一種或多種各個其他結(jié)構(gòu)化,包括調(diào)整EC裝置210的一層或多層的薄層電阻,在EC裝置210的EC疊層的不同區(qū)域中以不同的傳輸速率引入帶電電解物質(zhì)。EC裝置210可被結(jié)構(gòu)化成阻擋EC裝置210的EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透,如以下進(jìn)一步說明的。區(qū)域204成形為匹配特定的7點星形模式。在一些實施例中,區(qū)域204包括由一個或多個EC區(qū)域202圍繞的一個或多個EC區(qū)域,使得EC區(qū)域204中沒有一個約束EC裝置210的外緣。
在分離的區(qū)域202、204中的EC裝置上感應(yīng)出不同的位差使得分離的區(qū)域202、204切換至不同的透射水平。因此,7點星形模式變得看得見,如圖所示。在在兩個區(qū)域202、204上沒有感應(yīng)出位差的情況下,或者在兩個EC區(qū)域202、204中的位差相同的情況下,模式可能是看不見的。因此,表面200可以至少部分地基于向聯(lián)接至表面200的一個或多個電極施加一個或多個一定的電壓,而選擇性地在EC區(qū)域202、204處于共同透射水平并且星形模式不可見的情況下的一定的透射狀態(tài)與EC區(qū)域202、204處于不同透射水平并且星形模式可見的情況下的另一種透射狀態(tài)之間切換。
在一些實施例中,包括可以被獨立地控制以選擇性地切換到分離的透射水平的多個EC區(qū)域的電致變色裝置包括在攝像機(jī)裝置的攝像機(jī)光圈濾波器中,在此EC裝置的EC區(qū)域可被選擇性地在分離的透射水平之間切換以控制由攝像機(jī)捕獲的圖像的衍射作用。
圖2B-D示出根據(jù)一些實施例包括多個分離的EC區(qū)域的EC裝置250的平面圖。在所示出的實施例中,EC裝置250包括EC疊層270和位于EC疊層270的相對側(cè)上的至少兩個分離的傳導(dǎo)層260、280。EC疊層270可以包括EC層、IC層和CE層中的一者或多者。傳導(dǎo)層260、280可以包括一個或多個透明傳導(dǎo)(TC)層。
如圖2B-C所示,每個傳導(dǎo)層260、280通過分離的層260、280中的分離的區(qū)段267、287分段成分離的相應(yīng)節(jié)段262A-B、282A-B。傳導(dǎo)層可以經(jīng)由各種已知切割過程、消融過程等等分段。在一些實施例中,傳導(dǎo)層中的區(qū)段267、287中的一個或多個是至少部分地延伸穿過層的切口。在一些實施例中,一個或多個區(qū)段267、287是消融線。激光器可被用于產(chǎn)生區(qū)段267、287中的一個或多個。適用于產(chǎn)生所述區(qū)段的激光器可以包括一個或多個固態(tài)激光器,包括1064nm波長時的Nd:YAG,和準(zhǔn)分子激光器,包括分別以248nm和193nm發(fā)射的ArF和KrF準(zhǔn)分子激光器。其他固態(tài)激光器和準(zhǔn)分子激光器也是適用的。
如圖2B-D的所述實施例中所示,EC裝置250可以包括多個EC區(qū)域292A-B和290,在此EC區(qū)域的一個或多個邊界由傳導(dǎo)層260、280中的一個或多個的一個或多個區(qū)段267、287限定。例如,如圖2B-D所示,EC區(qū)域290具有由傳導(dǎo)層260、280的區(qū)段267、287限定的邊界。如圖2B-D所示,區(qū)域290的尺寸和形狀可以基于區(qū)段267、287進(jìn)行調(diào)整。
在一些實施例中,EC裝置中的EC區(qū)域可以包括利用一個或多個電極與直接電接頭隔離的至少一個EC區(qū)域。如本文中參照的,EC區(qū)域與電極之間的直接電接頭可以是指物理地聯(lián)接至EC裝置的定位在相應(yīng)的EC區(qū)域內(nèi)的部分的電極。
例如,在圖2B-D的所示實施例中,EC區(qū)域292A包括具有兩個電極266A、286A的直接電接頭,EC區(qū)域292B包括具有兩個電極266B、286B的直接電接頭。相比之下,聯(lián)接至EC裝置250的電極266、286中沒有一個物理地聯(lián)接至區(qū)域290中的EC裝置250。因此,EC區(qū)域290可被理解為利用電極266、286中的任一者與直接電接頭隔離。另外,在EC區(qū)域290通過EC區(qū)域292A-B限制在至少兩側(cè)上時,EC區(qū)域290可被理解為“內(nèi)部”EC區(qū)域,區(qū)域292A-B可被理解為“外部”EC區(qū)域。電極266、286可以包括經(jīng)由一個或多個不同的眾所周知的過程應(yīng)用于EC裝置的一個或多個部分的一個或多個總線。
在一些實施例中,利用任何電極與直接電接頭隔離的“隔離”EC區(qū)域可以經(jīng)由一個或多個“插置”EC區(qū)域與一個或多個電極具有間接電接頭,一個或多個“插置”EC區(qū)域?qū)㈤g接電接頭插置在隔離EC區(qū)域與一個或多個電極之間。例如,在電極在一個區(qū)域中聯(lián)接至傳導(dǎo)層節(jié)段并且該節(jié)段延伸穿過一個區(qū)域和其中沒有物理聯(lián)接電極的另一個區(qū)域(即隔離EC區(qū)域)兩者的情況下,該節(jié)段可以經(jīng)由節(jié)段的延伸穿過至少EC區(qū)域和隔離區(qū)域的部分在電極與隔離區(qū)域之間建立“間接”電接頭,在EC區(qū)域中物理地聯(lián)接電極。因此,傳導(dǎo)層節(jié)段通過其在電極與隔離EC區(qū)域之間延伸的一個或多個EC區(qū)域,包括其中物理地聯(lián)接電極的EC區(qū)域,被理解為在隔離EC區(qū)域與電極之間插置間接電接頭的“插置”EC區(qū)域。
在圖2B-D所示出的實施例中,例如,EC區(qū)域290是利用聯(lián)接至EC裝置250的電極266、286中的任一者與任何直接電接頭隔離的“隔離”區(qū)域,EC區(qū)域292A-B是各自將分離的間接電接頭插置在EC區(qū)域與電極266、286中的分離的一個之間的“插置”區(qū)域。例如,傳導(dǎo)層節(jié)段262B延伸穿過EC區(qū)域292A-B兩者,電極266B物理地聯(lián)接至節(jié)段262B。因此,傳導(dǎo)層節(jié)段262B建立電極266B與EC區(qū)域292A之間的電接頭,以便可以至少部分地基于施加至電極266B的電壓來建立區(qū)域290中的EC疊層270上的電位差。由于電極266B不物理地聯(lián)接至節(jié)段262B的位于區(qū)域290中的部分,而物理地聯(lián)接至節(jié)段262B的位于區(qū)域292B中的部分,EC區(qū)域290與電極266B之間的電接頭被理解為“間接”,而EC區(qū)域292B與電極266B之間的電接頭被理解為“直接”。
EC裝置的一些實施例可以包括傳導(dǎo)層,傳導(dǎo)層分段成包括主要傳導(dǎo)層節(jié)段和次要傳導(dǎo)層節(jié)段的傳導(dǎo)層節(jié)段。每個主要傳導(dǎo)層節(jié)段結(jié)構(gòu)化成延伸穿過至少一個外部EC區(qū)域和內(nèi)部EC區(qū)域的至少一部分。
例如,在圖2B-D所示的實施例中,傳導(dǎo)層280被分段成包括主要傳導(dǎo)層節(jié)段282A和次要傳導(dǎo)層節(jié)段282B的傳導(dǎo)層節(jié)段。節(jié)段282A延伸穿過外部區(qū)域292A以及穿過內(nèi)部區(qū)域290的整體。節(jié)段282B延伸穿過外部區(qū)域292B。類似地,傳導(dǎo)層260被分段成包括主要傳導(dǎo)層節(jié)段262B和次要傳導(dǎo)層節(jié)段262A的傳導(dǎo)層節(jié)段。節(jié)段262B延伸穿過外部區(qū)域292B以及穿過內(nèi)部區(qū)域290的整體。節(jié)段262A延伸穿過外部區(qū)域292A。在所示出的實施例中,在外部區(qū)域292A-B是插置EC區(qū)域(插置EC區(qū)域在區(qū)域290與一個或多個電極266、286之間插置至少一個間接電接頭)的情況下,每個主要節(jié)段262B、282A被理解為延伸穿過分離的插置區(qū)域并且延伸到利用電極266、286中的任一者與任何直接電接頭隔離的EC區(qū)域292內(nèi)。
當(dāng)主要節(jié)段262B、282A兩者在EC疊層270的相對側(cè)上延伸穿過EC區(qū)域290時,主要節(jié)段262B、282A被理解為“重疊”在EC區(qū)域290中的EC疊層270的相對側(cè)上。因此,節(jié)段262B和282A通過EC區(qū)域290建立電極266B、286A之間的電氣路徑。因此,區(qū)域290中的EC疊層270上的電位差,本文中也稱為“位差”,可以包括施加至電極266B的電壓與施加至電極286A的電壓之間的差。
圖3A-B示出根據(jù)一些實施例的攝像機(jī)裝置300。攝像機(jī)裝置300包括其中定位光圈312、鏡頭315和光傳感器316的殼體310。來自攝像機(jī)300外部的對象302的光穿過濾波器的光圈313、穿過鏡頭315并到達(dá)光傳感器316。如圖3A-B所示,光圈313的尺寸可以至少部分地基于濾波器314的調(diào)整而調(diào)整,以控制到達(dá)鏡頭315和光傳感器316的光的量。光圈313的尺寸的這種調(diào)整可以包括選擇性地調(diào)整光圈濾波器312的各個部分的透射水平,包括選擇性地變暗濾波器312的環(huán)形區(qū)域,以調(diào)整光圈313的尺寸。光圈313的尺寸的這種調(diào)整可以調(diào)整捕獲在光傳感器316上的對象302的圖像的景深318。例如,在圖3A中,在此光圈“擴(kuò)大”,來自對象302的相對大量的光到達(dá)傳感器316,景深318可以較窄,使得對象302的圖像可被聚焦在對象上,但背景和前景的圖像相對于對象可以模糊,即相對于對象302。在圖3B中,在光圈313由濾波器314“限制”的情況下,來自對象302的相對小量的光到達(dá)傳感器316;因此,景深318相對于圖3A可以加寬,使得銳聚焦場在所捕獲圖像中的對象302的前面和后面延伸。
在一些實施例中,穿過光圈313的光呈現(xiàn)衍射模式。這種衍射模式可以包括眾所周知的愛里衍射模式(也稱為“愛里斑”)。如眾所周知的,通過光圈313成像的點光源的包括愛里斑的衍射模式能夠引起由同心亮環(huán)包圍的明亮中心區(qū)域(“愛里模式”)。衍射模式可被表征為通過光圈的光的波長和光圈313的尺寸中的一者或多者。在一些實施例中,攝像機(jī)裝置300的分辨對象302上的細(xì)節(jié)的能力可能受到衍射的限制,使得來自對象302的光形成具有帶有同心模式的中心點的愛里模式(包括愛里斑)。在兩個或更多個對象302包括在由攝像機(jī)300捕獲的圖像中并且由足夠小的角分離以使得圍繞傳感器316上的相應(yīng)對象302的愛里模式重疊的情況下,兩個或更多個對象302不能清晰地在所捕獲的圖像中分辨。
在一些實施例中,來自對象302的穿過鏡頭的外周的光近似等于穿過鏡頭315的中心的光的量。因此,所捕獲圖像的前景和背景中的元素,其可能相對于對象302模糊,可以存在為所捕獲圖像中的銳化物體。這能夠使得對象302在所捕獲圖像中相對于模糊的前景和背景物體更不鮮明。在一些實施例中,攝像機(jī)裝置構(gòu)造成變跡穿過攝像機(jī)的光,使得相對于鏡頭的中心有更少的光穿過鏡頭的外周。變跡法可以包括使光圈313變跡。這種變跡法導(dǎo)致在捕獲在傳感器316處的對象302的圖像中的未對焦元素的邊緣處散射。這種散射導(dǎo)致未對焦元素的平順,并且使得對象302能夠相對于未對焦元素更加鮮明地引人注意。
在一些實施例中,由于圍繞傳感器316上的對象302的圖像的衍射模式可被減小,因此使攝像機(jī)光圈313變跡能夠通過攝像機(jī)300實現(xiàn)圖像的增大的分辨率。例如,減少穿過鏡頭315的外周的光的量的變跡光圈313能夠產(chǎn)生對象302的圖像,在此如果不完全去除,則對象的圖像周圍的愛里模式的強(qiáng)度將降低。另外,光傳感器316對鏡頭315的色差的靈敏性可被減輕。
在一些實施例中,攝像機(jī)300的包括鏡頭315、光圈濾波器312等等中的一者或多者的一個或多個部分包括結(jié)構(gòu)化成在分離的透射水平之間選擇性地切換分離的區(qū)域的EC裝置,使得EC裝置能夠選擇性地變跡光圈313、鏡頭315等等中的一者或多者。
圖4A、圖4B示出根據(jù)一些實施例可以包括在攝像機(jī)裝置中的設(shè)備,攝像機(jī)裝置包括在圖3中示出的攝像機(jī)300,該設(shè)備可以包括一個或多個電致變色裝置,電致變色裝置結(jié)構(gòu)化成在不同的透射水平之間選擇性地切換分離的EC區(qū)域,以選擇性地使光從成像對象穿過其到達(dá)攝像機(jī)的光傳感器的窗口變跡。設(shè)備400可以包括在攝像機(jī)光圈濾波器312中,使得窗口410是光圈313,鏡頭315能夠各自分離,等等。
設(shè)備400包括聯(lián)接至基板404的EC裝置402?;蹇梢园ú煌牟牧现械囊环N或多種。在一些實施例中,基板包括透明或反射材料中的一種或多種,包括能夠反射至少一個波長的電磁光譜的材料?;蹇梢园ㄒ环N或多種不同的透明材料,包括一種或多種玻璃、晶體材料、聚合物材料等等。晶體材料可以包括藍(lán)寶石、鍺、硅等等。聚合物材料可以包括PC、PMMA、PET等等。基板可以具有一個或多個不同的厚度。例如,基板可以具有1微米至100厚之間(包括端點)的一個或多個厚度?;蹇梢园ㄒ环N或多種熱回火材料、化學(xué)回火材料等等。例如,基板可以包括GORILLA GLASSTM。基板可以包括具有一種或多種不同的熱膨脹系數(shù)的材料?;蹇梢园↖GU、TGU、層板、整體基板等等中的一者或多者?;?04可以朝向待成像的對象背向其中包括設(shè)備400的攝像機(jī)裝置。在一些實施例中,基板404的與其上包括EC裝置402的表面相對的表面暴露于攝像機(jī)裝置外部的周圍環(huán)境。EC裝置可以包括各種層,包括一個或多個傳導(dǎo)層、EC堆疊層等等,如本公開的其它地方所討論的。在一些實施例中,EC裝置包括一個或多個封裝層并且結(jié)構(gòu)化成限制、減輕、阻止等等裝置402中的EC疊層與相對于設(shè)備400的包括周圍環(huán)境的外界環(huán)境之間的水分滲透。支承結(jié)構(gòu)406可以包括一個或多個電氣路徑,一個或多個電氣路徑可以通過結(jié)構(gòu)406分配電能。支承結(jié)構(gòu)406包括支承EC裝置402和基板404的“撓曲”結(jié)構(gòu)408以及連接單元407,連接單元407將結(jié)構(gòu)406聯(lián)接至EC裝置402并且與EC裝置的一個或多個電極(“端子”)電氣地聯(lián)接,以經(jīng)由結(jié)構(gòu)406中的一個或多個電氣路徑建立EC裝置402與一個或多個電源之間的電接頭。
在一些實施例中,EC裝置402被結(jié)構(gòu)化成將裝置402的各個EC區(qū)域選擇性地切換至分離的不同透射水平。這種選擇性切換可以在窗口410中建立一個或多個不同的透射模式。在一些實施例中,如以下進(jìn)一步討論的,EC裝置402包括多個同心環(huán)形EC區(qū)域,環(huán)形EC區(qū)域中的一個或多個可以切換至一個或多個分離的透射水平以選擇性地變跡窗口410。例如,EC裝置402可以將多個同心環(huán)形區(qū)域從共同透射水平切換至不同透射水平中的分離的透射水平,在此環(huán)形EC區(qū)域中的至少一者比遠(yuǎn)離窗口410的中心的另一個環(huán)形區(qū)域具有更高的透射水平。這種選擇性變跡法可以至少部分地基于施加到EC裝置402的一個或多個一定的電極412A-B的一個或多個一定的電壓,如圖4C所示。
圖5A和圖5B示出根據(jù)一些實施例的圓形EC裝置500,圓形EC裝置500可以包括在至少在圖4A-C中示出的被選擇性地變跡的一個或多個EC裝置中。裝置500包括限制光透射的外部部分510和包括可被獨立控制的EC區(qū)域的內(nèi)部部分520,因此每個EC區(qū)域可以從共同透射水平分離地切換至至少兩個不同透射水平中的分離的透射水平。在所示出的實施例中,以透射狀態(tài)示出部分520,在此部分520中的全部EC區(qū)域處于共同透射水平。該共同透射水平可以是完全透射水平,使得在圖5A中部分520處于清晰的透射狀態(tài)。在圖5B中,示出裝置500,在此部分520中的多個區(qū)域選擇性地切換至分離的透射水平,使得部分520從清晰的透射狀態(tài)切換至特定透射模式。在所示出的實施例中,部分520中的各個EC區(qū)域包括從部分520的中心530朝向部分510向外延伸的同心環(huán)形EC區(qū)域。在一些實施例中,一個或多個EC區(qū)域的一個或多個透射模式可以包括一個或多個不同的連續(xù)透射分布模式。在圖5B的所示出的實施例中,例如,EC裝置500切換至居中在中心530上的透射分布模式,在此部分520中的最大透射水平位于中心530處,透射水平作為從中心530向外并且朝向EC裝置500的一個或多個邊緣部分的距離的函數(shù)連續(xù)地減小。在一些實施例中,透射分布模式接近高斯模式,在此也稱為“高斯”。
圖5C示出根據(jù)一個實施例如圖5B所示的變跡EC裝置部分的透射分布模式,所述模式作為相對于與中心530的距離的透射的函數(shù),在此分布模式580接近高斯590。如本文所使用的,接近高斯的分布可以包括通過透射中的多個數(shù)量級匹配高斯的分布模式。例如,在圖5C中,由于模式580與高斯590匹配至透射中的六個數(shù)量級,部分520中的透射分布模式580接近高斯590。在一些實施例中,EC裝置可以切換至的透射模式與高斯的近似分離。
在一些實施例中,至少部分地基于足夠大量的EC區(qū)域、通過EC裝置的與透射分布模式相關(guān)的一個或多個分布等等建立EC裝置中的連續(xù)分布模式。以下進(jìn)一步論述這種分布。
在一些實施例中,EC裝置可以選擇性地切換至非連續(xù)分布模式。EC裝置可以包括多個區(qū)域,多個區(qū)域能夠被控制以切換到不連續(xù)和分離的透射水平,由此形成“梯級”透射模式。圖6示出根據(jù)一些實施例可以包括在至少圖4A-C中所示出的一個或多個EC裝置中的EC裝置600,EC裝置600包括圓形EC區(qū)域620和環(huán)繞圓形EC區(qū)域620的環(huán)形EC區(qū)域610。在一些實施例中,EC裝置獨立地控制區(qū)域610-620中的至少一者上的位差,以選擇性地在至少兩個透射狀態(tài)之間切換,在此至少一個透射狀態(tài)可以是兩個EC區(qū)域610-620具有包括清晰的透射狀態(tài)的共同透射水平的情況。另一種透射狀態(tài)可以是分離的EC區(qū)域610、620從共同透射水平切換至至少兩個分離的透射水平的情況。在一些實施例中,EC區(qū)域620與任何電接頭隔離,使得透射水平控制限制于環(huán)形EC區(qū)域610。EC區(qū)域610可被控制以在分離的透射水平之間切換以使EC裝置600變跡。
圖7示出根據(jù)一些實施例包括圓形EC區(qū)域730和從圓形區(qū)域730向外延伸的至少兩個同心環(huán)形EC區(qū)域710、720的EC裝置700。EC裝置700可以包括在至少在圖4A-C中示出的一個或多個EC裝置中。圓形區(qū)域730可以與任何電接頭直接或間接隔離,或者利用聯(lián)接至EC裝置的電極中任一者隔離,內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域720可以與任何直接電接頭隔離,同時外部環(huán)形EC區(qū)域710可以將間接電接頭插置在EC區(qū)域720與一個或多個電極之間。在向聯(lián)接至區(qū)域710的一個或多個電極施加一個或多個電壓時,分離的環(huán)形EC區(qū)域710、720可以在共同透射水平與至少兩個透射水平中的分離的透射水平之間切換,同時由于未立即感應(yīng)出位差,因此區(qū)域730最初地不在透射水平之間切換。然而,在一些實施例中,泄漏到區(qū)域730內(nèi)的電流可以使得區(qū)域730隨著時間改變透射水平。將區(qū)域710、720選擇性地改變至分離的透射水平可以選擇性地變跡EC裝置700。
圖8A-C示出根據(jù)一些實施例包括沉積在基板860上的多個層802、850、804的EC裝置800。EC裝置800可以包括EC疊層850和位于EC疊層850的相對側(cè)上的至少兩個分離的傳導(dǎo)層802、804,分離的傳導(dǎo)層802、804被分段成分離的傳導(dǎo)層節(jié)段以在裝置800中建立分離的EC區(qū)域,在此分離的EC區(qū)域包括圓形EC區(qū)域和從圓形EC區(qū)域向外延伸的兩個同心環(huán)形EC區(qū)域。EC裝置800可以包括在至少在圖4A-C中示出的一個或多個EC裝置中。
EC裝置800包括被分段以建立EC裝置的多個分離的EC區(qū)域的兩個分離的傳導(dǎo)層。分離的EC區(qū)域經(jīng)由將傳導(dǎo)層分段的這種建立可以與以上參照圖1A-C所討論的分段類似地進(jìn)行。
EC裝置800包括沉積在基板860上的底部傳導(dǎo)層804、沉積在底部傳導(dǎo)層804上的EC疊層和沉積在EC疊層上的頂部傳導(dǎo)層802??梢园ㄍ该鱾鲗?dǎo)(TC)層的每個傳導(dǎo)層被分段818、838成分離的傳導(dǎo)層節(jié)段以至少部分地基于分段建立分離的EC區(qū)域。
圖8A中所示的頂部傳導(dǎo)層802分段成主要傳導(dǎo)層節(jié)段810和次要傳導(dǎo)層節(jié)段820。每個節(jié)段具有物理地聯(lián)接至相應(yīng)的節(jié)段的延伸穿過所建立的外部環(huán)形EC區(qū)域的部分的電極815、825。主要節(jié)段結(jié)構(gòu)化成包括外部部分816和內(nèi)部部分814,外部部分816延伸穿過EC裝置800的外部環(huán)形EC區(qū)域,內(nèi)部部分814延伸穿過EC裝置800的內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域的整體。另外,主要節(jié)段810的圓形部分812從節(jié)段810分段以建立由同心環(huán)形EC區(qū)域環(huán)繞的圓形EC區(qū)域。主要節(jié)段810的外部部分816和次要節(jié)段820的整體部分822包括頂部傳導(dǎo)層802的共同地延伸穿過裝置800的外部環(huán)形EC區(qū)域的部分。
圖8B中所示的頂部傳導(dǎo)層804分段成主要傳導(dǎo)層節(jié)段830和次要傳導(dǎo)層節(jié)段840。每個節(jié)段具有物理、電氣等地聯(lián)接至相應(yīng)的節(jié)段的延伸穿過所建立的外部環(huán)形EC區(qū)域的部分的電極835、845。主要節(jié)段830結(jié)構(gòu)化成包括外部部分836和內(nèi)部部分834,外部部分836延伸穿過EC裝置800的外部環(huán)形EC區(qū)域,內(nèi)部部分834延伸穿過EC裝置800的內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域的整體。另外,主要節(jié)段830的圓形部分832從節(jié)段830分段以建立由同心環(huán)形EC區(qū)域環(huán)繞的圓形EC區(qū)域。主要節(jié)段830的外部部分836和次要節(jié)段840的整體部分842包括底部傳導(dǎo)層804的共同地延伸穿過裝置800的外部環(huán)形EC區(qū)域的部分。
圖8C中所示的裝置800的橫截面圖示出,類似于圖1A-C所示的EC裝置100,主要節(jié)段810、830在部分814、834處重疊以利用電極815、825、835、845中的任一者建立與直接電接頭隔離的內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域,以及在此主要節(jié)段810、830的部分816、836在內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域與電極815、835之間建立電接頭,使得部分816、836延伸穿過的外部環(huán)形EC區(qū)域是插置EC區(qū)域。
在一些實施例中,在將EC裝置800的各個層沉積在基板860上的過程中實施傳導(dǎo)層的分段。例如,可以在將底部傳導(dǎo)層804沉積在基板上之后以及在將EC疊層850沉積在底部傳導(dǎo)層804上之前建立底部傳導(dǎo)層804的分段838。類似地,可以在將頂部傳導(dǎo)層沉積在EC疊層850上之后建立頂部傳導(dǎo)層802的分段818。在一些實施例中,至少部分地基于將相應(yīng)的傳導(dǎo)層802、804沉積在掩模部分中建立區(qū)段818、838中的一個或多個,使得節(jié)段810、830、820、840沉積為彼此分段的節(jié)段。
在一些實施例中,EC裝置包括沉積在基板上的多個層,在此EC裝置的EC疊層的相對側(cè)上的至少兩個分離的傳導(dǎo)層被分段成分離的傳導(dǎo)層節(jié)段以建立分離的EC區(qū)域,在此分離的EC區(qū)域包括“隔離”圓形區(qū)域和至少一個環(huán)形EC區(qū)域,至少一個環(huán)形EC區(qū)域可以在隔離圓形區(qū)域與一個或多個電極之間“插置”間接電接頭。圖8D-E示出了包括圓形“隔離”EC區(qū)域和環(huán)形“插置”EC區(qū)域的EC裝置的一個實施例的分離的傳導(dǎo)層。
圖8D中所示的頂部傳導(dǎo)層802分段成主要傳導(dǎo)層節(jié)段810和次要傳導(dǎo)層節(jié)段820。每個節(jié)段具有物理地聯(lián)接至相應(yīng)的節(jié)段的延伸穿過所建立的環(huán)形EC區(qū)域的部分的電極815、825。主要節(jié)段結(jié)構(gòu)化成包括外部部分816和內(nèi)部部分814,外部部分816延伸穿過EC裝置800的環(huán)形EC區(qū)域,內(nèi)部部分814延伸穿過EC裝置800的環(huán)形EC區(qū)域的整體。主要節(jié)段810的外部部分816和次要節(jié)段820的整體部分822包括頂部傳導(dǎo)層802的共同地延伸穿過裝置800的環(huán)形EC區(qū)域的部分。
圖8E中所示的頂部傳導(dǎo)層804分段成主要傳導(dǎo)層節(jié)段830和次要傳導(dǎo)層節(jié)段840。每個節(jié)段具有物理地聯(lián)接至相應(yīng)的節(jié)段的延伸穿過所建立的環(huán)形EC區(qū)域的部分的電極835、845。主要節(jié)段830結(jié)構(gòu)化成包括外部部分836和內(nèi)部部分834,外部部分836延伸穿過EC裝置800的環(huán)形EC區(qū)域,內(nèi)部部分834延伸穿過EC裝置800的環(huán)形EC區(qū)域。主要節(jié)段830的外部部分836和次要節(jié)段840的整體部分842包括底部傳導(dǎo)層804的共同地延伸穿過裝置800的環(huán)形EC區(qū)域的部分。
圖9A-B示出根據(jù)一些實施例在圖8A-C中示出的EC裝置800的分離的傳導(dǎo)層上實施的分離的分段操作,以對傳導(dǎo)層進(jìn)行分段從而建立分離的EC區(qū)域。
圖9A示出在EC裝置800的底部傳導(dǎo)層804上實施的分段操作??梢栽趯⒌撞總鲗?dǎo)層804沉積在基板上之后并且在將EC疊層沉積在底部傳導(dǎo)層上之前實施一個或多個操作。分段操作910可被實施以將底部傳導(dǎo)層804分段成主要傳導(dǎo)層節(jié)段830和次要傳導(dǎo)層節(jié)段840,如上所述。圖9中所示的每個分段操作可以包括切割操作、消融操作等等中的一者或多者。例如,操作910可以是如圖9所示的將傳導(dǎo)層804選擇性地切割成節(jié)段830和840的切割操作。
圖9B示出在EC裝置800的頂部傳導(dǎo)層802上實施的分段操作??梢栽趯㈨敳總鲗?dǎo)層802沉積在EC疊層上之后實施一個或多個操作,EC疊層自身沉積在底部傳導(dǎo)層804上。分段操作930可被實施以將頂部傳導(dǎo)層802分段成主要傳導(dǎo)層節(jié)段810和次要傳導(dǎo)層節(jié)段820,如上所述。
如圖9A-B所示,一個或多個分段操作940A-B可被實施以對相應(yīng)的主要節(jié)段810、830的圓形部分812、832進(jìn)行分段。在一些實施例中,分段操作940A-B可以包括同時對沉積的頂部傳導(dǎo)層804和底部傳導(dǎo)層802進(jìn)行分段的單個分段操作,其中通過沉積的EC疊層實施分段操作部分940A。在一些實施例中,不實施分段操作940A-B之一,使得至少部分地基于對主要節(jié)段810、830之一進(jìn)行分段以建立部分812、832之一,來建立圓形EC區(qū)域。在一些實施例中,不實施分段操作940A-B中的任一者,使得至少部分地基于操作910和930建立圓形EC區(qū)域,操作910和930建立圓形EC區(qū)域的外部邊界和環(huán)形EC區(qū)域的內(nèi)部邊界。
在一些實施例中,EC裝置的一個或多個傳導(dǎo)層被分段成各個節(jié)段以建立圍繞中心圓形EC區(qū)域的至少三個分離的同心環(huán)形EC區(qū)域。多個電極可以聯(lián)接至各個節(jié)段以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成在不同的透射水平之間切換分離的EC區(qū)域中的至少一些。
圖10示出根據(jù)一些實施例的八個分離的電極1010A-H所聯(lián)接的EC裝置1000的俯視圖。EC裝置1000可以包括在至少在圖4A-C中示出的一個或多個EC裝置中。裝置1000包括利用任何電極與電接頭隔離的中心圓形EC區(qū)域1002。至少部分地基于分段操作建立圓形EC區(qū)域1002,分段操作可以包括切割操作、消融操作和本領(lǐng)域已知的用于將電致變色裝置的傳導(dǎo)層分段的各種分段處理中的一種或多種。
EC裝置1000包括至少部分地基于在EC裝置1000的一個或多個傳導(dǎo)層上實施的各種分段操作建立的三個同心EC區(qū)域。通過每個傳導(dǎo)層的延伸穿過區(qū)域1004的整體并且圍繞區(qū)域1002的單個部分建立EC區(qū)域1004。EC區(qū)域1004利用電極1010A-H中的任一者與任何直接電接頭隔離并且經(jīng)由插置EC區(qū)域1008和1006的由節(jié)段部分1008A、1006A以及1008B和1006B延伸穿過的部分與電極1010D和1010E間接地電連接。類似地,由分離的傳導(dǎo)層節(jié)段的部分1006A-B建立的EC區(qū)域1006利用電極1010A-H中的任一者與任何直接電接頭隔離并且經(jīng)由插置EC區(qū)域1008的由節(jié)段部分1008A-D延伸穿過的部分與電極1010D、1010A以及1010E、1010H間接地電連接。
如圖10的所述實施例所示的,至少部分地基于標(biāo)記為“P1”、“P3”、“P4”的至少三個分離的分段操作建立圓形EC區(qū)域和三個同心環(huán)形EC區(qū)域?;贓C裝置1000的EC疊層的相對側(cè)上的分離的傳導(dǎo)層實施分段操作P1和P3,可以通過分離的傳導(dǎo)層中的兩個實施分段操作P4。
如所述實施例中所示,將EC裝置分段成分離的節(jié)段的分段操作建立分離的EC區(qū)域1004、1006、1008,其中,可以至少部分地基于施加到聯(lián)接至EC裝置1000的各個部分的各個電極1010A-H的特定電壓感應(yīng)出分離的位差。如圖所示,施加至各個電極的電壓可以在每個分離的EC區(qū)域的每個分離的部分中的EC疊層的相對側(cè)上建立不同的電壓。各個電極的電壓可被選擇成使得給定EC區(qū)域的分離的部分具有共同的位差。例如,環(huán)形EC區(qū)域1008的分離的部分1008A-D中的每一個可以至少部分地基于施加至分離的電極1010A-H中的每一個的電壓具有共同的位差。類似地,環(huán)形EC區(qū)域1006的分離的部分1006A-B兩者可以至少部分地基于施加至電極1010D、1010A和1010E、1010H的分離的電壓具有共同的位差,該共同的位差不同于通過EC區(qū)域1008的獨立部分1008A-B的位差。類似地,EC環(huán)形區(qū)域1004可以至少部分地基于施加至電極1010D-E的分離的電壓具有一定的位差,該位差不同于通過區(qū)域1006和1008的分離的部分的位差。不同電極1010A-H的各個電壓可被改變以在EC裝置1000中建立各個透射模式。在一些實施例中,EC區(qū)域被選擇性地從共同透射水平切換至對于每個EC區(qū)域不同的透射水平,在此區(qū)域1006和1004的透射水平大于EC區(qū)域1008的透射水平,區(qū)域1004的透射水平大于EC區(qū)域1006和1008的透射水平。這種選擇性切換可以包括使EC裝置從清晰的透射狀態(tài)選擇性地切換至變跡的透射狀態(tài)。
II.利用薄層電阻的受控電致變色切換
在一些實施例中,EC裝置被結(jié)構(gòu)化成在分離的EC區(qū)域中選擇性地在不同的透射水平之間切換,使得EC裝置可以使EC裝置的EC區(qū)域從共同透射水平選擇性地切換至至少兩個不同的透射水平中的分離的透射水平。
在一些實施例中,EC裝置被結(jié)構(gòu)化成至少部分地基于EC裝置的傳導(dǎo)層中一個或多個的延伸穿過相應(yīng)EC區(qū)域的相應(yīng)傳導(dǎo)層區(qū)域的不同的相應(yīng)薄層電阻,選擇性地切換至不同區(qū)域中的不同的透射水平。一個或多個傳導(dǎo)層的位于相應(yīng)EC區(qū)域中的各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可被調(diào)整成將EC裝置結(jié)構(gòu)化成使各個EC區(qū)域選擇性地切換至不同的透射水平。
圖11A、圖11B和圖11C示出根據(jù)一些實施例包括位于EC疊層的相對側(cè)上的EC疊層和分離的傳導(dǎo)層1104A-1B的EC裝置1100。EC裝置1100包括三個分離的EC區(qū)域1110、1120、1130,其內(nèi)部邊界1142A-B通過頂部傳導(dǎo)層1104A的各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻的變化建立。將理解的是兩個傳導(dǎo)層1104A-B的各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻可以建立EC裝置1100中的各個EC區(qū)域。在一些實施例中,底部傳導(dǎo)層1104B的各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻的變化建立EC裝置1100中的EC區(qū)域的邊界中的一個或多個。EC裝置1100可以包括在參照本公開的各個其他附圖所示和所討論的一個或多個不同的EC裝置中,包括圖2A中的EC裝置200,圖4A-C中的裝置400等等。
圖11B示出EC裝置1100的橫截面圖,在此頂部傳導(dǎo)層1104A包括至少部分地建立分離的EC區(qū)域1110、1120、1130的邊界的分離的傳導(dǎo)層區(qū)域1106A-C。在所示實施例中,分離的傳導(dǎo)層區(qū)域1106A、1106C相對于傳導(dǎo)層區(qū)域1106B具有不同的薄層電阻。因此,EC裝置1100被結(jié)構(gòu)化成至少部分地基于施加至傳導(dǎo)層1104A-B中的一個或多個的電壓使各個EC區(qū)域1110、1120、1130從可以包括完全透射水平的共同透射水平選擇性地切換至至少兩個不同的透射水平中的分離的透射水平。換句話說,如圖11C所示,EC裝置1100被結(jié)構(gòu)化成使各個EC疊層區(qū)域1107A-C從共同透射水平切換至至少兩個不同的透射水平,在此EC疊層區(qū)域1107A、1107C被切換至低于EC疊層區(qū)域1107B被切換至的不同透射水平的透射水平。給定EC區(qū)域中的給定EC疊層區(qū)域可被切換至的透射水平至少部分地基于位于給定EC疊層區(qū)域的一側(cè)或多側(cè)上的傳導(dǎo)層的傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻。
EC裝置的一個或多個EC區(qū)域中的一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可以影響一個或多個EC區(qū)域中的EC疊層區(qū)域上的電位差。在一些實施例中,給定EC區(qū)域中的EC疊層上的電位差,也稱為“位差”,確定從EC疊層的CE層通過該EC區(qū)域中的EC疊層的相應(yīng)的部分到達(dá)EC疊層的EC層的最大電流速率,使得給定區(qū)域中的EC裝置改變透射水平,這可以包括變換至著色狀態(tài),并且因此導(dǎo)致EC裝置的著色。假設(shè)存在鋰離子和電子形式的備用電源,電流可以以與裝置的層上的位差成正比的速度流動以滿足需求。
在一些實施例中,在給定EC區(qū)域中調(diào)整傳導(dǎo)層中的一個或多個的薄層電阻可以調(diào)整EC疊層的延伸穿過同一EC區(qū)域的區(qū)域上的位差。因此,當(dāng)電壓被施加至傳導(dǎo)層中的一個或多個時,調(diào)整傳導(dǎo)層中的一個或多個的一個或多個區(qū)域的薄層電阻可以使一個或多個相應(yīng)的EC疊層區(qū)域切換至不同的透射水平。如以下進(jìn)一步詳細(xì)所討論的,薄層電阻調(diào)整可以通過不同的過程實施。
如圖11C所示,在電壓被施加至聯(lián)接至各個傳導(dǎo)層1104A-B的電極1152-1158中的一個或多個的情況下,至少部分地基于分離的EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域的不同的薄層電阻,在分離的EC區(qū)域中的一些中感應(yīng)出不同的位差。特別地,傳導(dǎo)層區(qū)域1106A、1106C具有比傳導(dǎo)層區(qū)域1106B更大的薄層電阻,還如圖11B所示。因此,當(dāng)一個或多個電壓被施加至電極1152-1158中的一個或多個時,在EC區(qū)域1120和EC區(qū)域1110、1130中感應(yīng)出不同的位差。區(qū)域1110、1130中的位差至少部分地基于傳導(dǎo)層區(qū)域1106A、1106C的相對于傳導(dǎo)層區(qū)域1106B的更大的薄層電阻大于EC區(qū)域1120中的位差。因此,在EC疊層區(qū)域1107A-C基于電壓的施加從共同透射水平切換時,EC疊層區(qū)域1107B切換至不同于EC疊層區(qū)域1107A、1107C兩者所切換至的透射水平并且大于該兩者所切換至的透射水平的透射水平。因此,給定EC區(qū)域中的EC疊層的特定區(qū)域切換至的透射水平可至少部分地基于一個或多個傳導(dǎo)層的也位于給定EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域中的一個或多個的薄層電阻。
在一些實施例中,EC裝置被結(jié)構(gòu)化成將分離的EC區(qū)域中的每一個從共同透射水平選擇性地切換至至少兩個不同的透射水平中的分離的透射水平,其中,結(jié)構(gòu)化EC裝置因此包括至少部分地基于各個調(diào)整過程調(diào)整EC裝置的一個或多個傳導(dǎo)層的一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻。
在一些實施例中,使得各個傳導(dǎo)層區(qū)域具有不同的薄層電阻、不同的薄層電阻分布模式等等的對各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻的調(diào)整包括對各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的傳導(dǎo)層的一個或多個不同的特性的調(diào)整。這些特性可以包括與相應(yīng)的TC層區(qū)域的特定薄層電阻相關(guān)的特定晶體結(jié)構(gòu)、特定結(jié)晶度水平、特定化學(xué)組成、特定化學(xué)分布、特定厚度等等中的一個或多個。例如,改變特定傳導(dǎo)層區(qū)域中的傳導(dǎo)層的晶體結(jié)構(gòu)、點陣結(jié)構(gòu)等等可以引起該特定區(qū)域中的傳導(dǎo)層的薄層電阻的改變。在另一個例子中,改變給定傳導(dǎo)層區(qū)域中的傳導(dǎo)層的化學(xué)組成、化學(xué)分布等等可以引起該給定傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻的改變。一個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻的調(diào)整可以與其他傳導(dǎo)層區(qū)域無關(guān),包括相鄰的傳導(dǎo)層區(qū)域。
圖12A-D示出根據(jù)一些實施例改變EC裝置的一個或多個傳導(dǎo)層的各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻的各種方法。這種EC裝置可以包括在本公開的一個或多個各個其他附圖所示的一個或多個不同的EC裝置中,包括圖2中的EC裝置200,圖4A-C中的EC裝置400等等。圖12A示出經(jīng)由將一種或多種化學(xué)物質(zhì)引入各個傳導(dǎo)層區(qū)域中以在與特定選擇的薄層電阻分布相關(guān)的各個傳導(dǎo)層區(qū)域中建立一種或多種特定化學(xué)物質(zhì)分布來改變特定傳導(dǎo)層的各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻?;瘜W(xué)物質(zhì)的這種引入可以包括調(diào)整傳導(dǎo)層區(qū)域中的載流子密度、載流子分布等等,以調(diào)整傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻分布。這些引入可以包括在一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域中引入一種或多種氧化物質(zhì),一種或多種氧化物質(zhì)提高傳導(dǎo)層區(qū)域的氧化水平以調(diào)整傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻。根據(jù)用于激活傳導(dǎo)材料中引入的化學(xué)物質(zhì)的各個過程,傳導(dǎo)層區(qū)域隨后可被加熱以激活引入層區(qū)域中的一種或多種物質(zhì),各個過程包括用于經(jīng)由一種或多種離子植入過程激活被引入材料內(nèi)的各種物質(zhì)的一種或多種各個過程。在一些實施例中,還被稱為傳導(dǎo)層區(qū)域的“點火”的這種加熱包括將至少傳導(dǎo)層區(qū)域加熱至最高溫度。將傳導(dǎo)層的至少一部分“點火”的一些實施例可以包括將傳導(dǎo)層部分加熱至與傳導(dǎo)層的材料相關(guān)的接近370攝氏度、380攝氏度等等的至少特定溫度??杀灰氲难趸镔|(zhì)的非限制性示例可以包括氧、氮等等。在另一個示例中,不同的金屬物質(zhì)中的一種或多種可被引入以改變傳導(dǎo)層區(qū)域中的載流子密度、載流子分布等等。這些金屬物質(zhì)的非限制性示例可以包括銦、錫、其一些組合等等。簡言之,在化學(xué)物質(zhì)可以改變傳導(dǎo)層區(qū)域中的載流子密度、載流子分布等等的情況下,將一種或多種化學(xué)物質(zhì)引入傳導(dǎo)層區(qū)域中可以引起對傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻的調(diào)整。這種引入可以包括植入一種或多種化學(xué)物質(zhì)中的一個或多個,其可以經(jīng)由眾所周知的離子植入過程實施。
圖12A示出包括頂部傳導(dǎo)層1202、底部傳導(dǎo)層1206和EC疊層1204的EC裝置1200。EC裝置1200可以包括在本公開的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中。利用可以包括離子植入系統(tǒng)、掩模離子束、聚焦離子束等等的化學(xué)物質(zhì)引入系統(tǒng)1210,一種或多種化學(xué)物質(zhì)1208被引入至傳導(dǎo)層1202、1206中的一個或多個的各個傳導(dǎo)層區(qū)域1212?;瘜W(xué)物質(zhì)分布可以在各種區(qū)域1212上被調(diào)整和改變以不同地調(diào)整各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻。例如,在離子植入系統(tǒng)1210被用于在各個區(qū)域1212中植入各種離子的情況下,離子劑量、離子能級、離子植入過程的數(shù)目等等中的一種或多種對于每個區(qū)域1212可被調(diào)整以在各個區(qū)域1212中建立不同的化學(xué)物質(zhì)分布、載流子分布、載流子密度等等,由此在各個區(qū)域1212中建立不同的薄層電阻。在一些實施例中,離子植入、掩模離子束、聚焦離子束(FIB)等等中的一種或多種可被用于將特定薄層電阻模式“抽吸”到一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域中。在一些實施例中,化學(xué)物質(zhì)“分布”可以包括在傳導(dǎo)層的一個或多個區(qū)域上的化學(xué)物質(zhì)密度、濃度、通過傳導(dǎo)層的厚度引入的深度等等的一個或多個變化。例如,化學(xué)物質(zhì)在傳導(dǎo)層中被引入的深度可以在傳導(dǎo)層上改變,并且傳導(dǎo)層的薄層電阻由此隨著物質(zhì)深度的變化而改變。在另一個示例中,所引入的化學(xué)物質(zhì)的濃度、密度等等可以在傳導(dǎo)層上改變,并且傳導(dǎo)層的薄層電阻由此隨著物質(zhì)濃度、密度等等的改變而改變。
在一些實施例中,各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可以至少部分地基于將各個傳導(dǎo)層區(qū)域在空氣或含氧氣體中加熱至高溫來調(diào)整。該過程可以包括在加熱期間將各個傳導(dǎo)層區(qū)域選擇性地暴露于某個氣氛,利用比如為激光器或氙閃光燈等等的方法以特定模式加熱傳導(dǎo)層。將傳導(dǎo)層區(qū)域加熱至高溫使得能夠引起等等氧化該傳導(dǎo)層區(qū)域的一個或多個化學(xué)反應(yīng)。在一些實施例中,加熱被設(shè)置成使得獨立于可被(并非完全)不同地加熱的其他傳導(dǎo)層區(qū)域來氧化某些傳導(dǎo)層區(qū)域。因此,可以形成一種或多種不同的氧化模式,由此在傳導(dǎo)層中建立薄層電阻的一個或多個模式,這使得將EC裝置結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換至對應(yīng)于薄層電阻模式的透射模式。在一些實施例中,傳導(dǎo)層的另外的氧化引起更高的薄層電阻。在一些實施例中,激光退火可被用于加熱特定傳導(dǎo)層區(qū)域從而以一種或多種特定“模式”改變薄層電阻。在一些實施例中,各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可以至少部分地基于將各個傳導(dǎo)層區(qū)域在一個或多個不同的氣氛中加熱至高溫來進(jìn)行調(diào)整,所述一個或多個不同的氣氛包括在一個或多個大氣壓力下的一種或多種不同氣體的一種或多種混合物等等。在一些實施例中,各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可以至少部分地基于將各個傳導(dǎo)層區(qū)域在真空中加熱至高溫來調(diào)整。
圖12B示出包括頂部傳導(dǎo)層1222、底部傳導(dǎo)層1226和EC疊層1224的EC裝置1220。EC裝置1200可以包括在本公開的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中。利用可以包括閃光燈、激光器等等的熱源1230,熱1228被施加至傳導(dǎo)層1222、1226中的一個或多個的一個或多個不同的傳導(dǎo)層區(qū)域1232。熱1228的施加可以在各個區(qū)域1232上進(jìn)行調(diào)整和改變以不同地調(diào)整各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻。例如,在退火激光器1230被用于引起各個區(qū)域1232中的氧化化學(xué)區(qū)域的情況下,激光能量、施加時間等等中的一者或多者對于每個區(qū)域1232可被調(diào)整以調(diào)整給定區(qū)域1232中的氧化量,由此建立各個區(qū)域1232中的不同的薄層電阻。在一些實施例中,退火激光器1230可被用于將特定薄層電阻模式“抽吸”到一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域中。
在一些實施例中,各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可以至少部分地基于對各個傳導(dǎo)層區(qū)域的相對厚度的調(diào)整而進(jìn)行調(diào)整。例如,額外數(shù)量的傳導(dǎo)層材料可以沉積在各個傳導(dǎo)層區(qū)域中,以調(diào)整各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻。在另一個示例中,一個或多個去除過程可被實施以選擇性地去除特定傳導(dǎo)層區(qū)域中的傳導(dǎo)層的厚度的至少一部分,從而調(diào)整各個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻。去除過程可以包括激光消融過程、激光切割過程、刻蝕過程等等中的一個或多個。對給定傳導(dǎo)層區(qū)域增加或去除厚度可以包括根據(jù)特定模式增加或去除傳導(dǎo)層區(qū)域中的傳導(dǎo)層材料,使得形成傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻分布。這種形成可以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換至相應(yīng)的透射模式。
在一些實施例中,對給定傳導(dǎo)層區(qū)域增加或去除厚度可以包括增加另外的緩沖材料以建立包括傳導(dǎo)層材料和緩沖材料的傳導(dǎo)層的均勻的總厚度。
圖12C示出包括頂部傳導(dǎo)層1242、底部傳導(dǎo)層1246和EC疊層1244的EC裝置1240。EC裝置1240可以包括在本公開的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中。如圖所示,頂部傳導(dǎo)層的各個區(qū)域包括不同厚度的傳導(dǎo)層材料1248和緩沖材料1250。緩沖材料可以包括一種或多種不同的不傳導(dǎo)材料。傳導(dǎo)層的不同區(qū)域中的傳導(dǎo)層材料1248的不同的厚度可以使不同的區(qū)域具有不同的薄層電阻。
在一些實施例中,一個或多個掩??杀挥糜谠贓C裝置的一個或多個傳導(dǎo)層中建立一個或多個不同的薄層電阻模式。圖12D示出包括頂部傳導(dǎo)層1262、EC疊層1264、底部傳導(dǎo)層1266的EC裝置1260,在此頂部傳導(dǎo)層包括分離的傳導(dǎo)層區(qū)域1268、1269,傳導(dǎo)層區(qū)域1268、1269各自包括具有調(diào)整的薄層電阻的分離模式的點區(qū)域1270??梢酝ㄟ^將傳導(dǎo)層的部分選擇性地暴露于上述薄層電阻調(diào)整過程中的一個或多個來建立這些模式,包括選擇性地暴露一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域的一個或多個部分,薄層電阻調(diào)整過程包括化學(xué)物質(zhì)引入、激光退火、激光消融等等中的一個或多個。在一些實施例中,掩??杀灰苑植阶兓绞降鹊冗B續(xù)地分級,使得可以基于掩模中的一個或多個掩模梯度選擇性地改變傳導(dǎo)層的各個部分的暴露,在此傳導(dǎo)層的暴露至少部分地基于掩模梯度改變,使得可變水平的物質(zhì)可以至少部分地基于掩模中的一個或多個梯度穿過掩模并且引起傳導(dǎo)層上的一種或多種不同的化學(xué)物質(zhì)分布。例如,掩模的厚度、穿透率等等可以根據(jù)特定化學(xué)物質(zhì)分布等等連續(xù)地改變,使得通過掩模引入的化學(xué)物質(zhì)的量、密度等等至少部分地基于掩模厚度、穿透率等等的變化而在面積、體積等等上連續(xù)地改變。
在一些實施例中,一個或多個不同的其他過程可被用于調(diào)整一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻。例如,一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域上的電導(dǎo)率可以經(jīng)由植入破壞晶格結(jié)構(gòu)的各種重物質(zhì)而被破壞,如在本領(lǐng)域已知的,有缺陷的晶格結(jié)構(gòu)將減小傳導(dǎo)層的電導(dǎo)率。
在一些實施例中,薄層電阻調(diào)整可以在傳導(dǎo)層中的一個或多個中實施。這種調(diào)整可以在提供EC裝置的層的過程的各個階段實施。例如,在EC裝置包括順序地沉積在基板上的底部傳導(dǎo)層、EC疊層和頂部傳導(dǎo)層的情況下,在將底部傳導(dǎo)層沉積在基板上之后以及在將EC疊層沉積在底部傳導(dǎo)層上之前,可以在底部傳導(dǎo)層的各個傳導(dǎo)層區(qū)域上實施一個或多個薄層電阻調(diào)整過程。在另一個示例中,在將頂部傳導(dǎo)層沉積在EC疊層上之后,一個或多個薄層電阻調(diào)整過程可以在頂部傳導(dǎo)層的各個傳導(dǎo)層區(qū)域上實施。在一些實施例中,可以實施上述兩個過程的組合。
圖13示出根據(jù)一些實施例調(diào)整傳導(dǎo)層的各個區(qū)域中的薄層電阻以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換至特定透射模式??梢栽诟鱾€傳導(dǎo)層區(qū)域中調(diào)整薄層電阻,以結(jié)構(gòu)化包括在本公開的各個其他附圖中所示的一個或多個不同的EC裝置中的EC裝置,包括圖2中的EC裝置200,圖4A-C中的EC裝置400等等。
在1302,選擇傳導(dǎo)層的傳導(dǎo)層區(qū)域。在1304,確定需要對應(yīng)于傳導(dǎo)層區(qū)域的EC疊層區(qū)域被結(jié)構(gòu)化以切換成的特定透射水平。相應(yīng)的EC疊層區(qū)域可以是EC疊層的作為選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域延伸穿過共同EC區(qū)域的區(qū)域??赡苄枰獙⒄麄€EC裝置結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換至整體的特定透射模式,包括高斯透射模式的近似。因此,各個EC區(qū)域可被期望結(jié)構(gòu)化成切換至包括整體特定透射模式的各個部分的不同的特定透射模式。在1306,確定所選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域的與所確定的相應(yīng)的EC疊層區(qū)域的透射水平相關(guān)的特定薄層電阻模式、分布等等。在一些實施例中,對于選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域所確定的薄層電阻分布不同于傳導(dǎo)層區(qū)域的當(dāng)前薄層電阻模式,使得需要對選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻分布進(jìn)行調(diào)整。在1308,確定實施以調(diào)整選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻分布的一個或多個不同的調(diào)整過程。這種過程可以包括引入一種或多種不同的化學(xué)物質(zhì)、離子植入、激光退火、沉積或去除各種模式的傳導(dǎo)層材料厚度等等。在1310,確定所確定的調(diào)整過程的一個或多個不同的參數(shù),使得可以實施調(diào)整過程以建立用于選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域的特定確定的薄層電阻分布。在一個例子中,為了將化學(xué)物質(zhì)引入選擇性傳導(dǎo)層區(qū)域中,這些參數(shù)可以包括與確定的薄層電阻分布相關(guān)的確定的化學(xué)物質(zhì)分布。在另一個例子中,對于離子植入過程,這些參數(shù)可以包括載流子密度、載流子分布、離子劑量、離子能級、植入傳導(dǎo)層材料中的離子的深度等等。在1312,根據(jù)確定的參數(shù)在選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域中實施一個或多個調(diào)整過程。在一些實施例中,實施用于選擇的傳導(dǎo)層區(qū)域的調(diào)整過程與傳導(dǎo)層中的傳導(dǎo)層區(qū)域的剩余部分無關(guān)。在1314,做出關(guān)于是否選擇另外的傳導(dǎo)層區(qū)域進(jìn)行薄層電阻調(diào)整的判定。倘若如此,在1316,選擇下一個傳導(dǎo)層區(qū)域。
在一些實施例中,感應(yīng)出EC裝置的各個EC區(qū)域中的位差導(dǎo)致各個EC區(qū)域的透射水平至少部分地基于各個EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域的不同的薄層電阻而以不同的速率改變。各個EC疊層區(qū)域的透射水平可以隨著時間而改變并且可以不保持固定在特定透射水平。在一些實施例中,傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻足夠高以阻止相應(yīng)的EC疊層區(qū)域的透射水平切換。
在一些實施例中,EC裝置包括EC疊層的短接。這種EC裝置可被結(jié)構(gòu)化成將EC裝置的各個EC區(qū)域切換至分離的和不同的透射水平,在此各個EC區(qū)域可以保持固定在不同的透射水平。
圖14A、圖14B分別示出根據(jù)一些實施例包括EC疊層1402的短接1410的EC裝置1400的透視圖和橫截面圖。EC裝置1400可以包括在本公開的各個附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中。經(jīng)由一個或多個聯(lián)接的電極1452-1458向EC裝置1400中的傳導(dǎo)層1404A-B中的一個或多個施加電壓可以使得EC疊層1402在延伸遠(yuǎn)離短接1410的不同的區(qū)域中從共同透射水平切換至多個不同的透射水平。如圖14B所示,不同的EC區(qū)域可以足夠小并且足夠多,EC疊層1402被理解為從各個EC區(qū)域處于共同透射水平的一個透射狀態(tài)切換至EC疊層1402中的透射水平為連續(xù)分布模式的特定透射模式,在此EC疊層的給定部分基于與短接1410的距離根據(jù)位差和與短接的距離之間的特定關(guān)系而變化。在一些實施例中,如果電壓繼續(xù)施加并且電流漏泄可忽略,則EC疊層1402可以無限期地保持以特定均衡透射模式切換。
圖15示出根據(jù)一些實施例在將特定電壓施加至EC裝置1400的傳導(dǎo)層1404A-B中的一個或多個時,圖14中示出的EC裝置的EC疊層1402的位差與透射水平之間的關(guān)系的圖解示圖。如圖所示,位差1570作為在EC疊層1402的中心處與短接1410的距離的函數(shù)而增大,使得EC疊層1402的延伸遠(yuǎn)離短接1410的透射模式1572接近對數(shù)分布。
在一些實施例中,所期望的是調(diào)整一個或多個傳導(dǎo)層的傳導(dǎo)層區(qū)域中的一個或多個的各個區(qū)域的薄層電阻,從而調(diào)整短接的EC疊層可以切換至的透射模式。在一些實施例中,在一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域中,可以調(diào)整傳導(dǎo)層中的至少一個中的薄層電阻以遵行在EC疊層上結(jié)構(gòu)化位差的分布,從而遵行延伸遠(yuǎn)離EC裝置的短接的特定分布模式,使得EC裝置在感應(yīng)出位差時所切換至的透射模式遵行特定分布模式。在一些實施例中,根據(jù)薄層電阻在傳導(dǎo)層中的特定分布調(diào)整傳導(dǎo)層中的一個或多個的薄層電阻,以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成將EC疊層選擇性地切換至接近高斯模式的透射模式。
圖16A示出根據(jù)一些實施例包括EC疊層和傳導(dǎo)層的短接的EC裝置,其中各個傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻被改變以將EC裝置結(jié)構(gòu)化成使EC疊層選擇性地從一個透射狀態(tài)切換至特定透射模式。特定透射模式可以接近高斯。可以包括在至少圖4A-C中示出的一個或多個EC裝置中的EC裝置1600包括底部傳導(dǎo)層1620、EC疊層1630、頂部傳導(dǎo)層1640和EC疊層1630的短接1610。另外,頂部傳導(dǎo)層1640包括各個傳導(dǎo)層區(qū)域1642A-F,各個傳導(dǎo)層區(qū)域1642A-F的薄層電阻被調(diào)整至各個薄層電阻,使得EC裝置1600被結(jié)構(gòu)化成從包括清晰的透射狀態(tài)的一個透射狀態(tài)選擇性地切換至特定透射模式,特定透射模式與頂部傳導(dǎo)層1640的各個區(qū)域1642A-F上的薄層電阻的分布模式相關(guān)。EC疊層包括EC疊層區(qū)域1632A-F,EC疊層區(qū)域1632A-F至少部分地基于各個相應(yīng)的傳導(dǎo)層區(qū)域1642A-F的各個薄層電阻、薄層電阻的分布等等選擇性地切換至不同的透射水平、透射模式等等。在一些實施例中,各個區(qū)域1642A-F中的薄層電阻分布使得EC裝置1600被結(jié)構(gòu)化成將EC疊層1630選擇性地切換至接近高斯的透射模式。在一些實施例中,一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域中的薄層電阻分布包括穿過一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域中的傳導(dǎo)層的深度的薄層電阻的變化。
圖16B示出根據(jù)一些實施例的EC裝置的各個透射模式的圖解示圖,EC裝置的透射模式包括EC裝置的包括穿過一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域的一個或多個薄層電阻分布的短接和透射模式。圖解示圖示出包括短接的EC裝置的透射模式1660,在此示圖中的透射模式1660以完全透射水平的百分比示出與短接各個距離處的EC疊層的透射水平。在短接位于EC裝置的中心中的情況下,模式1660示出與裝置的中心的各個距離處的透射水平的變化。在一些實施例中,透射模式1660是EC裝置可以切換至的透射模式,在此EC裝置包括具有共同薄層電阻的一個或多個傳導(dǎo)層。模式1650是一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域相對于EC裝置的短接、EC裝置的中心等等中的一個或多個的薄層電阻的示圖。模式1670是包括通過模式1650示出的薄層電阻分布的EC裝置的透射水平的示圖。如圖所示,EC裝置的薄層電阻1650隨著與短接、EC裝置的中心等等中的一個或多個的距離的增大而在分離的均勻水平之間“呈階梯狀”。類似地,如由模式1670所示,EC裝置可以切換至的透射模式(在此EC裝置包括一個或多個傳導(dǎo)層中的所示出的薄層電阻分布1650)可以不同于EC裝置可以切換至且短接可以切換至的透射模式1660(在此EC裝置包括傳導(dǎo)層區(qū)域的均勻薄層電阻)。雖然具有傳導(dǎo)層的均勻薄層電阻的EC裝置和短接可以切換至接近對數(shù)分布的透射模式1660,但是在一個或多個傳導(dǎo)層中具有薄層電阻分布1650的EC裝置,包括具有一個或多個傳導(dǎo)層中的分布1650的EC裝置和短接,可以切換到不同于模式1660的透射模式1670。在一些實施例中,模式1670接近高斯模式。
在一些實施例中,EC裝置包括在一個或多個外邊界處由一個或多個外部EC區(qū)域圍繞的一個或多個特定EC區(qū)域,外部EC區(qū)域包括具有大于一個或多個外部EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域。在一些實施例中,特定區(qū)域可以包圍一個或多個內(nèi)部EC區(qū)域,在此一個或多個內(nèi)部EC區(qū)域包括相對于特定EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域具有更低薄層電阻的一個或多個傳導(dǎo)層區(qū)域。在一些實施例中,特定EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻可以是薄層電阻分布被調(diào)整為大于EC裝置中的一個或多個其他傳導(dǎo)層區(qū)域的特定傳導(dǎo)層區(qū)域。
在一些實施例中,EC裝置可以包括多個同心環(huán)形EC區(qū)域,在此特定EC區(qū)域是由至少一個外部區(qū)域環(huán)繞的環(huán)形EC區(qū)域。特定環(huán)形EC區(qū)域可以包圍一個或多個內(nèi)部區(qū)域。在一些實施例中,特定環(huán)形EC區(qū)域、外部環(huán)形EC區(qū)域和內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域從EC疊層的短接向外延伸。圖17示出根據(jù)一些實施例包括從包括在EC裝置1700中的EC疊層的中心短接1709向外延伸的多個同心環(huán)形EC區(qū)域1702、1704、1706、1708的EC裝置1700。環(huán)形EC區(qū)域1702-1708可以至少部分地基于分離的同心環(huán)形傳導(dǎo)層區(qū)域在EC裝置中的傳導(dǎo)層中的一個或多個中建立,各個環(huán)形EC區(qū)域1702-1708包括分離的薄層電阻分布。EC裝置1700可以包括在本公開的各個其他附圖中示出的EC裝置中的一個或多個中。各個電極1710A-D聯(lián)接至包括在外部環(huán)形EC區(qū)域1708中的傳導(dǎo)層區(qū)域中的一個或多個。
在一些實施例中,結(jié)構(gòu)化成包括特定EC區(qū)域的EC裝置1700被結(jié)構(gòu)化成提供穿過至少特定EC區(qū)域的電流分配的增大的均勻性,特定EC區(qū)域具有包括大于外部EC區(qū)域中的傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域。在另外的內(nèi)部EC區(qū)域由特定EC區(qū)域圍繞并且內(nèi)部EC區(qū)域包括具有小于特定EC區(qū)域的薄層電阻的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域的情況下,特定EC區(qū)域可以實現(xiàn)通向以及穿過一個或多個內(nèi)部EC區(qū)域的電流分配的增大的均勻性。因此,聯(lián)接至EC裝置的電極可以做得更小并且進(jìn)一步間隔開,這是因為為電極特別地設(shè)定尺寸和空間以建立均勻電流分配的需要至少部分地通過提高從外部EC區(qū)域通過一個或多個EC區(qū)域的電流分配的均勻性的特定EC區(qū)域來緩解。
在一些實施例中,EC區(qū)域1706是特定環(huán)形EC區(qū)域,特定環(huán)形EC區(qū)域包括具有大于EC區(qū)域1712中的傳導(dǎo)層區(qū)域的薄層電阻的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域。另外,內(nèi)部環(huán)形EC區(qū)域1702-1706可以包括具有比EC區(qū)域1706更低的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域。因此,至少部分地由于電極1710A-C聯(lián)接至EC區(qū)域1708中的傳導(dǎo)層部分,因此電流可以在通過EC區(qū)域1706分布之前至少部分地基于區(qū)域1706中的相對于區(qū)域1708的傳導(dǎo)層的增大的薄層電阻通過區(qū)域1708分布。因此,相對于如果區(qū)域1706包括具有小于區(qū)域1708的薄層電阻的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域,從區(qū)域1708至區(qū)域1706以及從區(qū)域1706至內(nèi)部區(qū)域1702-1706中的一個或多個的電流分配的均勻性增大。
在一個例子中,EC區(qū)域1706包括具有大約500歐/mm2的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域,區(qū)域1708包括具有大約50歐/mm2的薄層電阻的傳導(dǎo)層區(qū)域。圍繞區(qū)域1706的外界面的較低的薄層電阻使得低薄層電阻區(qū)域1708能夠更加均勻地分配來自電極1710的電流,這是由于高電阻區(qū)域1706提供對于EC裝置1700的電流限制。因此,可以包括一個或多個總線的電極1710可以在不影響轉(zhuǎn)換速度或均勻性的情況下遠(yuǎn)離區(qū)域1706定位。另外,EC裝置1700中的位差將跨過高薄層電阻環(huán)形區(qū)域1706,因此施加至短接的電壓曲線的寬度可以通過改變環(huán)形區(qū)域1706的尺寸來進(jìn)行調(diào)整。
III.利用植入物質(zhì)傳輸速率控制電致變色切換
在一些實施例中,EC裝置被結(jié)構(gòu)化成在分離的EC區(qū)域中選擇性地在不同的透射水平之間切換,使得EC裝置可以使EC裝置的EC區(qū)域從共同透射水平選擇性地切換至至少兩個不同的透射水平中的分離的透射水平。
如以下以及以上所述,EC裝置可以包括至少部分地基于EC疊層上的感應(yīng)位差改變透射的EC疊層,EC疊層使電荷從包括陽極的一層運(yùn)動至包括陰極的另一層。包括在EC疊層中的材料可被選擇成使得當(dāng)陽極被氧化時其變得更加吸波(absorbing),以及當(dāng)陰極減小時其變得更加吸波。電荷可以為一種或多種不同的物質(zhì)的形式,包括質(zhì)子、鋰離子、比鋰重的離子等等。在一些實施例中,帶電電解物質(zhì)具有與不同層之間的物質(zhì)的活動性相關(guān)的特定傳輸速率,因此具有較低傳輸速率的帶電電解物質(zhì)將在層之間更緩慢地運(yùn)動,導(dǎo)致當(dāng)感應(yīng)出位差時EC疊層的透射水平的更慢變化速率。
在一些實施例中,不同的帶電電解物質(zhì)可以被引入EC疊層的一個或多個內(nèi),在此不同的帶電電解物質(zhì)具有各種不同的傳輸速率,以使EC疊層結(jié)構(gòu)化成在EC疊層的不同的EC區(qū)域中以不同的速率改變透射、改變至不同的透射水平等等。
在一些實施例中,引入具有不同的傳輸速率的各種物質(zhì)可以包括利用更少活動性或無活動性的其他電荷替代活動電荷中的一些,活動性電荷由具有相對較高傳輸速率的帶電電解物質(zhì)表示,更少活動性或無活動性的其他電荷由具有相對較低傳輸速率的其他帶電電解物質(zhì)表示??梢岳冒ɑ瘜W(xué)浴擴(kuò)射、不同的物質(zhì)通過掩模的濺射、通過掩模的離子植入、聚焦離子束(FIB)等等的各種方法實施這種引入。
如參照以下以及以上所述的EC疊層可以包括計數(shù)器電極(CE)層、電致變色(EC)層以及位于兩者之間的離子傳導(dǎo)(IC)層。在一些實施例中,CE層或EC層之一被結(jié)構(gòu)化成可逆地嵌入特別地由陽極(或相應(yīng)地陰極)電致變色材料制成的離子,比如包括H+、Li+、D+、Na+、K+中的一個或多個的陽離子或包括OH-中的一個或多個的陰離子;CE層或EC層中的另一個被結(jié)構(gòu)化成可逆地嵌入特別地由陰極(或相應(yīng)地陽極)電致變色材料制成的所述離子。在一些實施例中,IC層被結(jié)構(gòu)化成包括電解層。EC疊層的特征可在于,CE層或EC層中的至少一者可被結(jié)構(gòu)化成可逆地嵌入所述離子,包括由陽極或陰極電致變色材料制成的層,其具有足夠的厚度以允許全部離子在不使所述活性層電化學(xué)機(jī)能失調(diào)的情況下被嵌入,其中,具有電解功能的IC層包括基于選自以下的材料的至少一層:氧化鉭、氧化鎢、氧化鉬、氧化銻、氧化鈮、氧化鉻、氧化鈷、二氧化鈦、氧化錫、氧化鎳、可選地與鋁合金的氧化鋅、氧化鋯、氧化鋁、可選地與鋁合金的氧化硅、可選地與鋁或與硼合金的氮化硅、氮化硼、氮化鋁、可選地與鋁合金的氧化釩以及氧化錫鋅,這些氧化物中的至少一者可選地被氫化或氮化,其中,CE層或EC層中的一個或多個包括以下化合物中的至少一種:鎢W、鈮Nb、錫Sn、鉍Bi、釩V、鎳Ni、銥Ir、銻Sb和鉭Ta的氧化物自身或其混合物,并且可選地包括另外的金屬,比如鈦、錸或鈷,以及其中,EC層或CE層中的一者或多者的厚度在70um與250um之間、在150um與220um之間等等。
EC層可以包括各種材料,包括氧化鎢。CE層可以包括各種材料,包括一種或多種鎢鎳氧化物。IC層可以包括各種材料,包括一種或多種硅氧化物。電荷可以包括各種帶電電解物質(zhì),包括鋰離子。IC層可以包括層區(qū)域、多層區(qū)域、界面區(qū)域、其一些組合等。包括界面區(qū)域的IC層可以包括EC或CE層中的一者或多者的一種或多種組分材料。
在一些實施例中,EC疊層中的每一層可以可逆地嵌入陽離子和電子,其氧化程度的由于這些嵌入/提取的修改引起其光和/或熱特性的修改。特別地,能夠以可見和/或紅外波長調(diào)節(jié)其吸收和/或其反射。EC疊層可以包括在其中電解質(zhì)是聚合物或凝膠形式的EC裝置中。例如,質(zhì)子(protonically)傳導(dǎo)聚合物或由鋰離子傳導(dǎo)的傳導(dǎo)聚合物,其中系統(tǒng)的其他層大致具有無機(jī)特性。在另一個例子中,EC疊層可以包括在EC裝置中,在此疊層的電解質(zhì)和其他層具有無機(jī)特性,其可以稱作術(shù)語“全固態(tài)”系統(tǒng)。在另一個例子中,EC疊層可以包括在EC裝置中,在此全部層均基于聚合物,其可以表示為術(shù)語“全聚合物”系統(tǒng)。
在EC疊層處于“靜止”狀態(tài)時,在包括EC疊層的EC裝置被稱為處于完全透射狀態(tài)的情況下,電荷存在于CE層中,對其進(jìn)行還原并且使其高度透明。當(dāng)通過在EC裝置中的EC疊層的相對側(cè)上的傳導(dǎo)層上感應(yīng)出位差來切換裝置時,包括鋰離子的電荷從CE層運(yùn)動至EC層,這使得EC疊層的透射水平發(fā)生改變。在一些實施例中,鋰離子中的一些通過仍然還原CE層但相對于鋰離子具有相對較低傳輸速率的另一種帶電電解物質(zhì)替換(通過更大或通過更堅固地結(jié)合在CE層的分子晶格結(jié)構(gòu)內(nèi))。因此,可以通過CE層的一個或更多個區(qū)域調(diào)整透射水平切換的速率和量。通過CE層區(qū)域調(diào)整透射水平切換的速率和量包括通過相應(yīng)的EC層調(diào)整透射水平切換的速率和量。
具有不同的傳輸速率的電荷電解物質(zhì)可以包括稀土和堿金屬。這些是比鋰更重或更加緊密地結(jié)合的物質(zhì),并且可以包括例如鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和鐳。
例如,在一些實施例中,EC疊層的CE層可以沉積在傳導(dǎo)層上,傳導(dǎo)層可以包括透明傳導(dǎo)層(透明傳導(dǎo)層包括ITO),各種不同的帶電電解物質(zhì)可被引入、植入等等到分離的CE層區(qū)域中。例如,鎂離子可被植入一個或多個CE層區(qū)域中,鈉離子可被植入一個或多個其他CE層區(qū)域中。應(yīng)當(dāng)理解的是,能夠控制如在整個公開中討論的離子植入的模式、深度和劑量。例如,可以利用鋁箔掩模來將CE層區(qū)域的模式選擇性地暴露于一個或多個特定帶電電解物質(zhì)的植入。
在一些實施例中,一個或多個帶電電解物質(zhì)可以經(jīng)由包括離子植入過程的一個或多個一定的植入過程被引入CE層區(qū)域中,一種或多種其他帶電電解物質(zhì)可以經(jīng)由包括化學(xué)擴(kuò)散、化學(xué)浴擴(kuò)散等等的一種或多種其他植入過程被引入一個或多個CE層區(qū)域中。例如,在經(jīng)由離子植入過程將鎂離子植入一個或多個CE層區(qū)域中之后,鋰離子可以經(jīng)由電化學(xué)鋰化過程引入到一個或多個CE層區(qū)域中。根據(jù)用于激活所引入的化學(xué)物質(zhì)的各個過程,CE層區(qū)域隨后可被加熱以激活引入層區(qū)域中的一種或多種物質(zhì),各個過程包括用于經(jīng)由一種或多種離子注入過程激活被引入材料內(nèi)的各種物質(zhì)的一種或多種不同的過程。在一些實施例中,還被稱為CE層區(qū)域的“點火”的這種加熱包括將至少CE層區(qū)域加熱至最高溫度。將CE層的至少一部分“點火”的一些實施例可以包括將CE層部分加熱至與CE層的材料相關(guān)的接近370攝氏度、380攝氏度等等的至少特定溫度。在鎂離子和鋰離子具有不同的傳輸速率使得鎂的傳輸速率小于鋰的傳輸速率時,在包括CE層區(qū)域的EC疊層上感應(yīng)出位差可以引起包括鎂離子的CE層區(qū)域以比包括鋰離子的CE層區(qū)域更低的速率切換透射水平。
在一些實施例中,一個或多個帶電電解物質(zhì)在一個或多個CE層區(qū)域中的分布被控制以建立CE層中的帶電電解物質(zhì)的特定分布模式,使得CE層在EC疊層上感應(yīng)出位差時以不同的速率改變不同區(qū)域中的透射,以使EC裝置結(jié)構(gòu)化成基于在不同的CE層區(qū)域中的不同的透射變化速率從“靜止”或“清晰”透射狀態(tài)選擇性地切換至特定透射模式。
在一些實施例中,具有足夠低傳輸速率從而是不活動性的帶電電解物質(zhì)植入一個或多個CE層區(qū)域中,從而使CE層區(qū)域結(jié)構(gòu)化成不基于在EC疊層上感應(yīng)出的電壓水平切換透射水平。在一些實施例中,包括CE層的EC裝置被結(jié)構(gòu)化成至少部分地基于在其中包括CE層的EC疊層上感應(yīng)出位差而從“靜止”或“清晰”透射狀態(tài)選擇性地切換至特定透射模式,在此各個CE層區(qū)域包括具有各種活動性、傳輸速率等等的不同的帶電電解物質(zhì)的各種分布。
在一些實施例中,分布模式可以在各個CE層區(qū)域上改變以使EC裝置結(jié)構(gòu)化成切換至包括特定透射分布模式的特定透射模式。這種模式可以接近高斯。因此,EC裝置可以結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換至大致高斯透射模式。在EC裝置包括在攝像機(jī)裝置中的情況下,EC裝置可被結(jié)構(gòu)化成使光圈選擇性地變跡以接近高斯透射模式。在一些實施例中,各個分布模式可以包括通過帶電電解物質(zhì)在每個分離的CE層區(qū)域中的不同的傳輸速率建立的多個同心環(huán)形CE層區(qū)域。因此,可以在傳導(dǎo)層區(qū)域不進(jìn)行分段的情況下建立具有多個階梯式區(qū)域的光圈。在另一個例子中,分布模式可以接近圖像、水印等等。
在一些實施例中,以各種傳輸速率在EC疊層的一個或多個層中植入帶電電解物質(zhì)將EC裝置結(jié)構(gòu)化成在一個透射狀態(tài)與和一個或多個層中的帶電電解物質(zhì)的分布相關(guān)的特定透射模式之間切換。在通過從一個電荷位置運(yùn)動至另一個電荷位置而使變化在包括CE層、IC層和EC層的EC堆疊層之間移動時,利用相對于被引入EC疊層的一個或多個層中的其他帶電電解物質(zhì)具有減小的傳輸速率的帶電電解物質(zhì)在EC堆疊層的區(qū)域中植入電荷位置能夠使植入的帶電電解物質(zhì)至少部分地阻礙其他帶電電解物質(zhì)通過至少該區(qū)域的傳輸。因此,在特定EC區(qū)域中透射水平切換的速率或者透射切換是否出現(xiàn)可以通過在一個或多個EC堆疊層的各個區(qū)域中植入具有不同的傳輸速率的帶電電解物質(zhì)來調(diào)整。
例如,植入在EC疊層中的IC層或EC層的特定區(qū)域中的具有相對低的傳輸速率的帶電電解物質(zhì)可以至少部分地抑制更有活動性的電荷運(yùn)動通過EC疊層,由此改變EC疊層的至少一個EC區(qū)域中的透射水平變化的速率,從而改變EC疊層能被切換至的透射模式等等。在帶電電解物質(zhì)被引入EC層中的情況下,帶電電解物質(zhì)的引入的分布可以使CE層的一個或多個區(qū)域切換至與一個或多個區(qū)域中的引入物質(zhì)的分布相關(guān)的特定透射模式,并且可以至少部分地阻止一個或多個區(qū)域向完全透射水平的切換。
圖18A-B示出包括具有各種分布的不同傳輸速率的各種帶電電解物質(zhì)的一個或多個EC堆疊層的EC裝置1800。EC裝置1800可以包括在本公開的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中。EC裝置1800包括可以沉積在基板上的多個層。EC裝置1800包括封裝層1802、頂部傳導(dǎo)層1804、EC疊層1805和底部傳導(dǎo)層1812。EC疊層包括CE層1806、IC層1808和EC層1810。CE層包括多個CE層區(qū)域1807A-C,CE層區(qū)域1807A-C中的每一個包括一個或多個帶電電解物質(zhì)的分布。CE層區(qū)域1807A-B各自包括一個帶電電解物質(zhì)的分布,區(qū)域1807C包括另一個分離的帶電電解物質(zhì)的分離的分布1809。在一些實施例中,區(qū)域1807A-B中的物質(zhì)包括比區(qū)域1807C中的物質(zhì)更低的傳輸速率。如圖所示,區(qū)域1807C中的帶電電解物質(zhì)的分布1809A的通過CE層的深度變化。帶電電解物質(zhì)通過CE層區(qū)域中的分布的深度、濃度等等可以變化。該分布可以與特定選擇的透射模式有關(guān),在此帶電電解物質(zhì)在CE層區(qū)域中的分布使EC裝置1800結(jié)構(gòu)化成選擇性地切換至特定選擇的透射模式。圖18B示出在EC疊層1805上感應(yīng)出位差的EC裝置1800。如圖所示,在引入?yún)^(qū)域1807A-B中的物質(zhì)比分布1809A在區(qū)域1807C中的物質(zhì)具有更大傳輸速率的情況下,在EC疊層1805上感應(yīng)出位差可以引起相對于區(qū)域1807C并且根據(jù)區(qū)域1807C中的物質(zhì)的至少分布1809A的從區(qū)域1807A-B在CE層與EC層之間的更多電荷運(yùn)動。因此,在EC疊層的CE層和EC層中建立透射模式1820,在此透射模式1820與各個CE層區(qū)域1807A-C中的不同傳輸速率的兩種物質(zhì)的不同分布相關(guān)。如圖所示,由于分布1809A中的物質(zhì)相對于至少區(qū)域1807A-B中的物質(zhì)具有減小的傳輸速率,EC疊層的對應(yīng)于區(qū)域1807C的區(qū)域中的透射水平大于對應(yīng)于區(qū)域1807A-B的區(qū)域中的透射水平,并且至少部分地基于區(qū)域1807C中的減小的傳輸速率物質(zhì)的分布而變化。
在一些實施例中,多種分離的物質(zhì)被引入共同的CE層區(qū)域中,使得CE層區(qū)域包括至少兩個分離的帶電電解物質(zhì)的至少兩個分離的分布。例如,在所示出的實施例中,區(qū)域1807C可以包括具有一個傳輸速率的帶電電解物質(zhì)的分布1809A以及具有更大傳輸速率的另一種帶電電解物質(zhì)的另一個分布1809B。在一種帶電電解物質(zhì)通過CE層區(qū)域的一部分以特定分布被引入的情況下,另一種帶電電解物質(zhì)可以被引入CE層區(qū)域中的電荷位置的其余部分中。例如,可以經(jīng)由在區(qū)域1807C中的不同電荷位置處植入物質(zhì)的離子植入過程建立分布1809A,并且可以在離子植入過程之后經(jīng)由化學(xué)擴(kuò)散浴建立分布1809B,以將另一種物質(zhì)引入至區(qū)域1807C中的其余電荷位置。
IV.防潮電致變色裝置
在一些實施例中,包括以上所示和所討論的各種EC裝置中的一個或多個的EC裝置結(jié)構(gòu)化成限制EC裝置的EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透。
在一些實施例中,防潮EC裝置包括單個基板,EC裝置的多個層或疊層設(shè)置在單個基板上。單個基板可被用于限制整體EC裝置的厚度。多個層可被結(jié)構(gòu)化成限制EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透。EC裝置的這種結(jié)構(gòu)化可被稱為“鈍化”該裝置,結(jié)構(gòu)化以限制EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透的EC裝置可被稱為“被鈍化”EC裝置。
這種結(jié)構(gòu)化或“鈍化”可以包括在EC裝置的多個層中提供至少一個封裝層。封裝層抵抗水分滲透,至少一個封裝能夠在EC裝置中的各個層上延伸以覆蓋各個層的各個部分(包括邊緣部分)以免暴露于外界環(huán)境。在一些實施例中,封裝層包括防反射(AR)層、紅外截止濾光片(IR截止)層中的一個或多個,使得封裝層結(jié)構(gòu)化成同時阻擋水分并且執(zhí)行EC裝置的一個或多個不同的功能,包括其中層包括AR層時的減輕反射。在一些實施例中,EC裝置包括質(zhì)子裝置,質(zhì)子裝置包括用于使離子能夠在層之間運(yùn)動的水。封裝層可以至少部分地限制質(zhì)子裝置中的水離開裝置并且進(jìn)入外界環(huán)境。
在一些實施例中,被鈍化的EC裝置可以包括在攝像機(jī)裝置中,包括包含在圖3中示出的攝像機(jī)裝置300中的EC裝置。被鈍化的EC裝置可被用作用于攝像機(jī)裝置的光圈濾光片、虹膜等等,并且可被結(jié)構(gòu)化成選擇性地變跡,如以上進(jìn)一步所討論的。在一些實施例中,被鈍化的EC裝置包括在于進(jìn)一步處理之前可被運(yùn)輸越過延長距離的建筑‘母板’中。母板的鈍化可以防止?jié)駬p。因此,被鈍化的EC裝置能夠?qū)崿F(xiàn)整個母板船運(yùn)至遠(yuǎn)程IGU裝配操作,而不無對暴露裝置造成濕損的危險。在一些實施例中,被鈍化的EC裝置可以包括在用于運(yùn)輸應(yīng)用和重量非常重要的其他用途的一個或多個單方格窗口中。在一些實施例中,包括單個基板的被鈍化的EC裝置還可被用于在用于手持式裝置、計算機(jī)等等的顯示器上隱藏或展示信息。在一些實施例中,被鈍化的EC裝置用于動態(tài)護(hù)目。
在一些實施例中,EC裝置包括共同地限制EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透的至少一個封裝層和一個或多個傳導(dǎo)層。僅在EC裝置的多個層上提供封裝層可能不足以阻止EC疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透,因為EC堆疊層的暴露邊緣部分能夠傳輸水分。結(jié)構(gòu)化EC裝置使得多個層中的層的僅暴露邊緣部分包括至少一個封裝層和一個或多個傳導(dǎo)層能夠產(chǎn)生被鈍化的EC裝置,在此傳導(dǎo)層的暴露邊緣部分抵抗水分滲透。在一些實施例中,傳導(dǎo)層包括一個或多個透明傳導(dǎo)層,也稱為抵制水分滲透的透明傳導(dǎo)氧化物(TCO)。因此,傳導(dǎo)層可以延伸至邊緣并且在一個或多個邊緣部分處暴露于外界環(huán)境,而EC疊層保持覆蓋不暴露于外界環(huán)境。
在一些實施例中,傳導(dǎo)層包括多個元件,包括防潮外部部分和被覆蓋以免由外部部分暴露于外界環(huán)境的水分輸送內(nèi)部部分。例如,傳導(dǎo)層可以包括輸送水分的內(nèi)部透明傳導(dǎo)氧化物部分和抵抗水分滲透的一個或多個外部非透明傳導(dǎo)部分。外部部分可以暴露于外界環(huán)境,以便能夠保護(hù)透明傳導(dǎo)氧化物免受水分滲透。
在一些實施例中,被鈍化的EC裝置包括一組或多組總線,一組或多組總線結(jié)構(gòu)化成使得EC裝置以均勻且對稱的徑向光密度分布在分離的透射狀態(tài)之間切換。每組總線可以包括位于裝置的第一側(cè)上的聯(lián)接至EC裝置的傳導(dǎo)層之一的總線和在裝置的相對側(cè)上聯(lián)接至傳導(dǎo)層中的另一個的另一個總線。該組中的分離的總線可被結(jié)構(gòu)化成彼此間隔地均勻延伸。在EC裝置是圓形的情況下,一組中的總線可以是曲線的從而以彼此的固定距離延伸。
在一些實施例中,EC裝置包括兩個分離的封裝層,包括位于EC疊層與外界環(huán)境之間的頂部封裝層和位于EC疊層與基板之間的底部封裝層。在單個基板輸送水分的情況下可以存在底部封裝層。在單個基板結(jié)構(gòu)化成抵抗水分滲透的情況下,EC裝置中可以不存在底部封裝層?;蹇梢园ㄋ{(lán)寶石、化學(xué)強(qiáng)化玻璃、包括GORILLA GLASSTM的化學(xué)鋼化玻璃、化學(xué)回火硼硅玻璃等等中的一種或多種。
在一些實施例中,EC裝置包括位于EC疊層與單個基板之間的遮蔽層。在EC裝置包括底部封裝層的情況下,遮蔽層可以位于底部封裝層與單個基板之間。在一些實施例中,遮蔽層是沉積在基板上的第一層并且對于從EC裝置的層沉積其上的側(cè)面的單個基板的相對側(cè)觀察EC裝置的觀察者來說遮蔽全部其他膜層。遮蔽層可以由具有≥3的光密度的黑色材料組成。黑色材料可以包括從基板的觀察側(cè)看上去暗黑色的介電疊層,但結(jié)構(gòu)化成反射用于選擇性地消融基板的裝置側(cè)上的層的主要激光處理波長(例如綠色,和近IR)。遮蔽層可以遮蔽總線、各個層的邊緣等等,由此防止觀察者在觀察基板時看到傳導(dǎo)總線或激光處理的任何跡象。
在一些實施例中,EC裝置包括位于EC疊層與遮蔽層之間的緩沖層。緩沖層可以在去除多個層的一個或多個部分期間使遮蔽層至少部分地免于破壞,包括在EC裝置制造期間由于各個其他層的激光消融的破壞。緩沖層可以包括材料的不影響EC裝置的光學(xué)性能的厚層。例如,緩沖層可以包括可以是Al2O3或SiOx或類似材料。在一些實施例中,底部封裝層如果足夠厚以防止對遮蔽層的激光破壞,則其可以用作緩沖層。緩沖層可以阻止EC疊層與遮蔽層之間的介電干涉,使得遮蔽層的光學(xué)性能允許反射激光能,而非吸收和降解遮蔽層的黑色材料。緩沖層的厚度可以實現(xiàn)和加強(qiáng)用于EC裝置層的選擇性消融過程。
圖19A-G示出根據(jù)一些實施例的制造被鈍化的EC裝置的過程。在一些實施例中,該過程包括預(yù)熱在其中制造被鈍化的EC裝置的至少一部分的腔室,這導(dǎo)致去除所吸附的水。如圖19A所示,從單個基板1902開始,遮蔽層1904沉積在基板上。在一些實施例中,被鈍化的EC裝置的制造過程包括預(yù)加熱基板,這引起去除至少一些所吸附的水。在一些實施例中,在一個或多個層的沉積期間加熱基板。這種加熱可以包括將基板從80攝氏度加熱至150攝氏度。在一些實施例中,這種加熱包括將基板從90攝氏度加熱至120攝氏度。
在一些實施例中,遮蔽層1904是環(huán)形形狀,使得沉積的遮蔽層1904環(huán)繞基板1902的暴露部分。底部封裝層1906可以沉積在基板的暴露部分和遮蔽層上。在一些實施例中,遮蔽層可以傳輸水分,但遮蔽層與EC疊層之間的水分滲透受到一個或多個防潮層的限制,防潮層可以包括傳導(dǎo)層、封裝層等等。如在圖19A中進(jìn)一步所示的,底部傳導(dǎo)層1908和底部EC堆疊層1910可以沉積在底部封裝層1906上。如以上進(jìn)一步所討論的,EC堆疊層可以包括CE層、IC層、EC層等等中的一個或多個。在所示出的實施例中,層1910可以是CE層或EC層之一。
如圖19B所示,底部EC堆疊層1910和底部傳導(dǎo)層1908的外部部分可以經(jīng)由去除操作1911臨近EC裝置1900的第一側(cè)選擇性地去除,以暴露底部EC堆疊層的邊緣部分1912和底部傳導(dǎo)層??梢园す庀诓僮鞯娜コ僮骺梢栽谘b置的第一側(cè)處相對于EC裝置1900的邊緣限制至少底部EC疊層的邊緣部分1912。另外,如圖所示,去除操作1911可以在EC裝置1900的第一側(cè)處暴露底部封裝層的外部部分。
如在圖19C中所示,頂部EC堆疊層1920在EC裝置1900的第一側(cè)處沉積在底部EC堆疊層和底部封裝層的暴露的外部部分上。沉積的頂部EC堆疊層覆蓋底部EC堆疊層1910的邊緣部分1912和底部傳導(dǎo)層1908。
如圖19D所示,頂部EC堆疊層1920的外部部分可以經(jīng)由去除操作1930鄰近EC裝置1900的第一側(cè)選擇性地去除1930,以暴露底部封裝層1906的鄰近第一側(cè)的外部部分??梢园す庀诓僮鞯娜コ僮?930可以保留頂部EC層1920的邊緣部分1932,邊緣部分1932覆蓋底部EC層1910的邊緣部分1912和底部傳導(dǎo)層免于暴露于外界環(huán)境。
如在圖19E中所示,頂部傳導(dǎo)層1940在EC裝置1900的第一側(cè)處沉積在頂部EC堆疊層1920和底部封裝層1906的暴露的外部部分上。沉積的頂部傳導(dǎo)層1940覆蓋頂部EC堆疊層1920的邊緣部分1932。如圖所示,頂部EC堆疊層1920的邊緣部分1932使頂部傳導(dǎo)層1940和底部傳導(dǎo)層1908彼此隔離,同時頂部傳導(dǎo)層1940使頂部EC堆疊層的邊緣部分1932與外界環(huán)境隔離。
如圖19F所示,頂部傳導(dǎo)層1940、頂部EC堆疊層1920和底部EC堆疊層1910的外部部分可以經(jīng)由去除操作1950鄰近EC裝置1900的第二側(cè)選擇性地去除。可以包括激光消融操作的去除操作1950可以在裝置的第二側(cè)處相對于EC裝置1900的邊緣限制至少頂部傳導(dǎo)層1940、頂部EC堆疊層1920和底部EC堆疊層1910的邊緣部分1952。因此,限制EC堆疊層1910、1920的面積延伸穿過EC裝置1920的整個面積。另外,如圖所示,去除1950操作可以在EC裝置1900的第二側(cè)處暴露底部傳導(dǎo)層的外部部分。
如圖19G所示,頂部傳導(dǎo)層1940的外部部分可以鄰近EC裝置1900的第一側(cè)選擇性地去除1960??梢园す庀诓僮鞯娜コ僮?960可以在裝置的第一側(cè)處相對于EC裝置1900的邊緣限制頂部傳導(dǎo)層1940。因此,建立將總線聯(lián)接至底部封裝層1906的路徑。
在一些實施例中,去除操作稱為“成型”。EC裝置中的各個層可以利用激光消融、一系列精密陰影掩模和/或光刻法成型。在一些實施例中,各個層在沒有任何去除操作的情況下經(jīng)由選擇性地暴露EC裝置的一部分的一個或多個掩模以如圖19G中所示的形式沉積,層沉積在部分中,使得沉積的層具有一定的形狀和尺寸。
在去除操作1960之后,頂部封裝層可以沉積在頂部傳導(dǎo)層1940上,一組或多組總線可以聯(lián)接至EC裝置1900??偩€可以包括兩組或更多組每組兩個的總線,使得至少四個總線包括在裝置1900中。在一些實施例中,通過結(jié)構(gòu)化裝置1900的觸點和總線實現(xiàn)對稱光圈形狀,使得圓形對稱光圈通過4+總線節(jié)段而非裝置1900的相對側(cè)上的2個總線近似更佳。
圖20A-B示出根據(jù)一些實施例在使頂部封裝層1970沉積在EC裝置上并且將一組或多組總線1980、1982聯(lián)接至EC裝置之后的EC裝置1900,使得一組總線1980聯(lián)接至底部傳導(dǎo)層1908的至少外部部分1984,另一組總線1982聯(lián)接至頂部傳導(dǎo)層1940的外部部分。
如圖所示,在一些實施例中,頂部封裝層1970沉積在EC裝置的一部分上,使得頂部封裝層覆蓋EC堆疊層1910、1920的一個或多個暴露的邊緣部分1952,由此使EC堆疊層1910、1920的邊緣部分與外界環(huán)境隔離。
在一些實施例中,傳導(dǎo)層的外部部分1984、1986是與相應(yīng)層1908、1940的其余部分分離的材料。例如,暴露于外界環(huán)境的外部部分1984、1986可以包括抵抗水分滲透的非透明傳導(dǎo)材料,而層1908、1940的其余部分包括輸送水分的透明傳導(dǎo)材料,包括TCO。因此,傳導(dǎo)層的外部部分1984、1986共同地與封裝層1970、1906阻止外界環(huán)境與EC堆疊層1910、1920之間的水分滲透。所示出的頂部封裝層最小地足以完成EC堆疊層1910、1920的隔離,使得各個封裝層1906、1970和傳導(dǎo)層1908、1940共同地隔離EC堆疊層1910、1920,使得限制EC堆疊層與外界環(huán)境之間的水分滲透。
如圖所示,圖20B示出EC裝置1900的兩個不同的橫截面“A”和“A’”,在此橫截面A和A’彼此垂直。因此,EC裝置1900的第一側(cè)從EC裝置1900的第二側(cè)偏置90度。
如上所述,頂部封裝層1970可以包括AR層、IR切割層等等中的一個或多個。在一些實施例中,封裝層1970包括交錯的高折射指數(shù)材料和低折射指數(shù)材料的致密多層結(jié)構(gòu)(例如達(dá)到100層)。交錯層中的每一層可以達(dá)到5微米厚。在一些實施例中,頂部封裝層1970覆蓋EC堆疊層、傳導(dǎo)層和總線。由于封裝的厚的多層結(jié)構(gòu),封裝層可以減小水分滲透,使得EC裝置被充分地保護(hù)并且不需要頂部基板來限制水分滲透。
在一些實施例中,封裝層包括無機(jī)多層疊層。這種交錯的高/低折射指數(shù)材料的多層結(jié)構(gòu),例如Si3N4/SiO2,可以通過例如元模式過程(濺射)施加。這需要具有最小顆粒的非常清潔的表面,最小顆??梢源俪捎糜谒执┻^膜的路徑。重要的是具有疊層與裝置表面的良好的粘合以及使疊層中的壓縮應(yīng)力最小至<600MPa??梢酝ㄟ^PECVD方法施加致密非晶體的交錯無機(jī)疊層。這些膜由于非晶體的膜符合(conforming film)特性而以減少的缺陷高度地粘著。致密的減小缺陷的多層涂層還可以通過原子層沉積(ALD)技術(shù)施加。可以利用的ALD技術(shù)包括并且不限于熱ALD技術(shù)、等離子體ALD技術(shù)等等。
在一些實施例中,通過ALD技術(shù)施加的多層涂層包括具有至少5納米厚的氧化鋁(Al2O3)層、至少5納米厚的氧化鈦(TiOX)層的多層疊層,在此多層疊層包括在50納米至200納米之間(包括端點)的總厚度。在一些實施例中,多層疊層包括在100納米與150納米之間(包括端點)的總層厚度。
在一些實施例中,封裝層包括具有交錯的有機(jī)/無機(jī)單元的多層疊層,交錯的有機(jī)/無機(jī)單元包括包含丙烯酸鹽的有機(jī)單體和比如為SiO2或Al2O3的無機(jī)層。屏障疊層可以包括多個隨后沉積的二分體以實現(xiàn)低水分滲透速率。該疊層緩解了顆粒污染要求并且降低了穿過完整疊層的破裂類型路徑的機(jī)會。整個過程在真空中完成,單體可以作為液體施加并且快速固化。下一個沉積可以包括無機(jī)層等等。有機(jī)層可以共形地涂布缺陷并且阻止缺陷直接擴(kuò)散穿過疊層。使水穿過疊層進(jìn)入的路徑非常曲折,并且能夠減小滲透速率。
在一些實施例中,封裝層可以包括層壓在EC疊層的頂部上的阻擋層疊層。例如,封裝層可以包括一個或多個阻擋層,阻擋層可以包括形成在基板上的多層疊層,基板可以層壓在EC疊層上?;蹇梢园ū〔AЩ濉⒕酆衔锘宓鹊?,基板抵抗水分滲透穿過基板。多層疊層可以包括一個或多個AR層、IR截止濾光層等等。在一些實施例中,多層疊層是至少部分可滲透水分的,多層疊層形成于其上的基板是抵抗水分滲透的,因此包括基板和多層疊層的封裝層抵抗水分滲透?;蹇梢越?jīng)由一種或多種不同的粘合劑、一個或多個標(biāo)引適配層等等層壓至EC疊層。
在一些實施例中,包括VITEXTM的阻擋膜疊層形成在可以包括PET的薄聚合物基板上。該阻擋疊層然后可以利用一種或多種不同的粘合劑層壓至EC裝置,粘合劑包括硅酮膠、比如為SENTRYGLASTM的其他“干性”粘合劑等等。
圖21A-D示出根據(jù)一些實施例的包括層壓的封裝層2120的EC裝置2100。圖21A示出可以包括在本公開中的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中的EC裝置2100,EC裝置2100包括單個基板2102和沉積在單個基板上的各個層2104-2110,包括遮蔽層2104、底部封裝層2105、底部傳導(dǎo)層2106、EC疊層2107、頂部傳導(dǎo)層2108和標(biāo)引適配層2110。標(biāo)引適配層可以使層壓封裝層2120能夠結(jié)合至EC裝置2100。如圖所示,圖21A的封裝層2120包括阻擋膜疊層2116,阻擋膜疊層2116可以包括形成在基板2114上的多層疊層。封裝層2120層壓在EC裝置上并且至少部分地基于光學(xué)粘合劑2112、標(biāo)引適配層2110等等結(jié)合至裝置2100。在一些實施例中,可以不存在所示出層中的一個或多個。例如,在EC裝置2100中可以不存在遮蔽層2104和底部封裝層2105中的一個或多個。基板2102可以抵抗水分滲透;因此,底部封裝層2105可能是多余的。
圖21B示出可以包括在本公開中的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中的EC裝置2100,在此相對于如圖21A中所示的EC裝置2100改變基板和阻擋膜疊層的布置,使得阻擋膜疊層位于基板與EC疊層之間。圖21B中示出的EC裝置2100包括單個基板2102和沉積在單個基板上的各個層2104-2110,包括遮蔽層2104、底部封裝層2105、底部傳導(dǎo)層2106、EC疊層2107、頂部傳導(dǎo)層2108和標(biāo)引適配層2110。標(biāo)引適配層可以使層壓封裝層2120能夠結(jié)合至EC裝置2100。如圖所示,圖21B的封裝層2120包括阻擋膜疊層2116,阻擋膜疊層2116可以包括形成在基板2114上的多層疊層。封裝層2120層壓在EC裝置上并且至少部分地基于光學(xué)粘合劑2112和標(biāo)引適配層2110等等結(jié)合至裝置2100,使得阻擋膜疊層2116位于基板與EC疊層2107之間。在一些實施例中,可以不存在所示出層中的一個或多個。例如,在EC裝置2100中可以不存在遮蔽層2104和底部封裝層2105中的一個或多個?;?102可以抵抗水分滲透;因此,底部封裝層2105可能是多余的。
圖21C示出可以包括在本公開中的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中的EC裝置2100,在此一個或多個阻擋膜疊層包括在封裝層中的基板的多個側(cè)面上。圖21C中示出的EC裝置2100包括單個基板2102和沉積在單個基板上的各個層2104-2110,包括遮蔽層2104、底部封裝層2105、底部傳導(dǎo)層2106、EC疊層2107、頂部傳導(dǎo)層2108和標(biāo)引適配層2110。標(biāo)引適配層可以使層壓封裝層2120能夠結(jié)合至EC裝置2100。如圖所示,圖21C的封裝層2120包括兩個分離的阻擋膜疊層2116和2118,其中的一個或多個可以包括形成在基板2114的相對側(cè)上的多層疊層。封裝層2120層壓在EC裝置上并且至少部分地基于光學(xué)粘合劑2112和標(biāo)引適配層2110等等結(jié)合至裝置2100,使得阻擋膜疊層2116位于基板與EC疊層2107之間。在一些實施例中,可以不存在所示出層中的一個或多個。例如,在EC裝置2100中可以不存在遮蔽層2104和底部封裝層2105中的一個或多個?;?102可以抵抗水分滲透;因此,底部封裝層2105可能是多余的。
圖21D示出可以包括在本公開中的各個其他附圖中示出的一個或多個不同的EC裝置中的EC裝置2100,在此封裝層中沒有與基板分離的阻擋膜疊層。這種封裝層可以包括結(jié)構(gòu)化成抵抗水分滲透的基板。圖21D中示出的EC裝置2100包括單個基板2102和沉積在單個基板上的各個層2104-2110,包括遮蔽層2104、底部封裝層2105、底部傳導(dǎo)層2106、EC疊層2107、頂部傳導(dǎo)層2108和標(biāo)引適配層2110。標(biāo)引適配層可以使層壓封裝層2120能夠結(jié)合至EC裝置2100。如圖所示,圖21D的封裝層2120包括基板2114,基板2114可以是結(jié)構(gòu)化成抵抗水分滲透的基板。封裝層2120層壓在EC裝置上并且至少部分地基于光學(xué)粘合劑2112和標(biāo)引適配層2110等等結(jié)合至裝置2100,使得阻擋膜疊層2116位于基板與EC疊層2107之間。在一些實施例中,可以不存在所示出層中的一個或多個。例如,在EC裝置2100中可以不存在遮蔽層2104和底部封裝層2105中的一個或多個?;?102可以抵抗水分滲透;因此,底部封裝層2105可能是多余的。
在一些實施例中,基板包括薄玻璃層板,包括紙玻璃薄片和一層粘合劑。薄玻璃層板可以包括厚度為大約25微米的玻璃薄片。在一些實施例中,薄玻璃層板可以包括一個或多個不同的厚度。例如,薄玻璃層板可以為大約50微米厚。
在一些實施例中,光致變色或熱致變色材料可被用于設(shè)置本文中公開的電致變色(EC)材料或除電致變色(EC)材料之外。例如,裝置的一些區(qū)域可以包括包含EC疊層的電致變色材料,而其他區(qū)域可以包括電致變色、光致變色或熱致變色材料中的至少一種。適當(dāng)?shù)墓庵伦兩牧习ǖ幌抻谌蓟淄?、二苯乙烯、氮雜茋、硝酮、俘精酸酐、螺吡喃、萘并吡喃、螺惡嗪和苯醌。適當(dāng)?shù)臒嶂伦兩牧习ǖ幌抻谝壕w和無色染料。光致變色和熱致變色材料兩者可以以眾所周知的方式形成在基板上。由于光和熱分別調(diào)節(jié)材料的特性,因此不需要用于光致變色或熱致變色動態(tài)區(qū)域的總線、電極等等。利用光致變色和/或熱致變色動態(tài)區(qū)域的一個示例性實施例可以是窗口,該窗口具有朝向被主動地控制用于提供日光的窗口的頂部以選擇性地在一個或多個特定透射模式等等之間切換的至少一個電致變色動態(tài)區(qū)域、當(dāng)在直射光下朝向窗口的底部自我加深的至少一個光致變色動態(tài)區(qū)域、以及安置在裝置的另一個區(qū)域中的至少第二電致變色區(qū)域。
在一些實施例中,一個或多個EC裝置可被用作用于攝像機(jī)裝置的光圈濾光片、虹膜等等,并且可被結(jié)構(gòu)化成選擇性地變跡,如以上進(jìn)一步所討論的。在一些實施例中,一個或多個EC裝置可以包括在于進(jìn)一步處理之前可被運(yùn)輸跨過延長距離的建筑‘母板’中。在一些實施例中,一個或多個EC裝置可以包括在用于運(yùn)輸應(yīng)用和重量非常重要的其他用途的一個或多個單方格窗口中。在一些實施例中,一個或多個EC裝置,包括包含單個基板的一個或多個EC裝置,還可被用于在用于手持式裝置、計算機(jī)等等的顯示器上隱藏或展示信息。在一些實施例中,一個或多個EC裝置可被用于動態(tài)護(hù)眼。
此外,應(yīng)當(dāng)理解的是,本文中公開的主題的一個實施例可以包括窗口或利特(lite),窗口包括建筑窗口并且具有單個窗格,利特包括多個獨立地控制的動態(tài)區(qū)域。本文中公開的主題的另一個實施例包括中空玻璃單元(“IGU”),中空玻璃單元包括位于一個窗格上的多個電致變色窗口區(qū)域和位于另一個窗格上的透明玻璃。本文中公開的主題的又一個實施例包括IGU,IGU包括一個窗格上的多個電致變色窗口區(qū)域和位于另一個窗格上的低E、淺色或反射玻璃。本文中公開的主題的仍然另一個實施例包括IGU,IGU包括位于IGU的一個窗格上的多個電致變色窗口區(qū)域和位于另一個窗格上的成型或特制玻璃,其中成型或特征可以匹配、互補(bǔ)和/或?qū)φ盏谝淮案裆系膭討B(tài)區(qū)域的面積。應(yīng)當(dāng)理解的是,上述實施例可被構(gòu)造、結(jié)構(gòu)化等等,使得包括多個動態(tài)區(qū)域的利特是清晰利特、低E利特、反射和/或部分反射利特。
附圖中示出和本文中描述的各種方法代表方法的示例實施例。該方法可以在軟件、硬件或其組合中實施。方法的順序可以改變,各個元素可以增加、重新排序、組合、省略、修改等等。
盡管以上實施例已非常詳細(xì)地進(jìn)行了描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員一旦完全理解上述公開將容易想到許多變型和修改。旨在以下權(quán)利要求被理解為包括所有這些變型和修改。