限制光學(xué)裝置中的缺陷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述限制光學(xué)裝置中的缺陷的方法。通過激光燒蝕在缺陷周圍形成周界，其中所述周界電隔離所述缺陷。所述周界不會(huì)因?yàn)閬碜约す獾倪^剩能量而受到損壞，且因此不會(huì)造成新的電短路。
【專利說明】限制光學(xué)裝置中的缺陷
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案
[0002]本申請(qǐng)要求2012年5月18日申請(qǐng)的標(biāo)題為“限制光學(xué)裝置中的缺陷”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/649，184的權(quán)益，所述專利申請(qǐng)案特此以全文引用的方式并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]描述內(nèi)容大體上涉及光學(xué)裝置，更明確地說，涉及與例如平板顯示器、電致變色窗等光學(xué)裝置中的缺陷的減輕有關(guān)的方法和設(shè)備。
[0004]發(fā)明背景
[0005]光學(xué)裝置包括光伏、電致變色裝置、熱變色裝置、平板顯示器等。光學(xué)裝置技術(shù)的進(jìn)步在最近一年已顯著增加，包括產(chǎn)生所要光學(xué)和/或電特性的薄膜裝置中不斷降低的缺陷等級(jí)。這在裝置的視覺感知較重要的裝置中特別重要，因?yàn)槿毕輰?duì)于最終用戶來說通常自我表現(xiàn)為視覺上較明顯且因此沒有吸引力的現(xiàn)象。但是，即使使用改進(jìn)的制造方法，光學(xué)裝置也具有某一等級(jí)的缺陷性。此外，即使光學(xué)裝置在制造時(shí)沒有可見缺陷，這些可見缺陷也可能在光學(xué)裝置的測(cè)試和/或部署期間顯示出來。一種特別棘手的缺陷是光學(xué)裝置中的電短路缺陷。
[0006]發(fā)明概要
[0007]本文的各種方法可應(yīng)用于包括可局部隔離的材料或缺陷固定的幾乎任何光學(xué)裝置；例如所有固態(tài)電致變色裝置均非常適合本文所述的方法。本文描述用于限制光學(xué)裝置中(例如，可切換電致變色窗中)的缺陷的方法。為了方便，依據(jù)對(duì)電子變色裝置的應(yīng)用描述方法；然而這僅僅是作為簡(jiǎn)化描述的一種手段。本文所描述的方法可在并入到經(jīng)絕緣玻璃單元(IGU)之前、在并入到IGU(或?qū)影?之后或在之前和之后的電致變色工具的電致變色裝置上執(zhí)行。
[0008]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在激光燒蝕周界的第一區(qū)中在第一通量水平下施加激光；b)將激光從第一區(qū)平移到激光燒蝕周界的第二區(qū)，同時(shí)隨著激光從第一區(qū)過渡到第二區(qū)，增加激光的通量水平；以及c)使激光返回到第一區(qū)以便封閉所述周界，同時(shí)降低激光的通量水平；其中激光燒蝕周界周圍的能量大體上是均勻的，且激光在第一區(qū)中的重疊為至少約25%。降低通量水平可包括使激光散焦。
[0009]另一實(shí)施方案是一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括通過使開始和停止激光燒蝕位置重疊來形成激光燒蝕周界，其中開始和停止位置的重疊小于約25%。
[0010]另一實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加激光；b)將激光從第一位置平移到第二位置，第二位置是激光燒蝕周界的一部分；c)在缺陷周圍平移所述激光，直到激光焦點(diǎn)接近第二位置為止；d)通過使第二位置與激光焦點(diǎn)重疊來封閉激光燒蝕周界；以及e)使激光返回到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，e)包括使激光返回到第一位置。
[0011]在在其中重疊激光線或點(diǎn)不包括激光的開始和停止位置之間的重疊的實(shí)施方案中，所述重疊可在激光線或點(diǎn)的約10%與約100%之間，或在激光線或點(diǎn)的約25%與約90%之間，或在激光線或點(diǎn)的約50%與約90%之間。
[0012]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將界定激光燒蝕周界的線內(nèi)的第一位置處施加激光；b)在缺陷周圍平移激光，直到激光焦點(diǎn)接近第一位置為止；c)通過使激光焦點(diǎn)與第一位置重疊來封閉激光燒蝕周界；以及d)將激光移到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，d)包括將激光移到所述周界的中心。在一個(gè)實(shí)施方案中，d)包括以螺旋圖樣在第一位置內(nèi)移動(dòng)激光，所述螺旋圖樣中至少發(fā)生一些重疊。
[0013]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加激光；b)將激光從第一位置平移到第二位置，第二位置是激光燒蝕周界的一部分；c)在缺陷周圍平移所述激光，直到激光焦點(diǎn)接近第二位置為止；以及d)通過使第二位置與激光焦點(diǎn)重疊來封閉激光燒蝕周界，其中封閉位置也是激光的停止位置。
[0014]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成大體上圓形的激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在第一位置處施加激光，所述第一位置位于將為大體上圓形的激光燒蝕周界的中心的位置處；b)將激光從第一位置平移到第二位置，所述第二位置為激光燒蝕周界的一部分；c)以大體上圓形的圖樣圍繞所述缺陷平移激光，直到激光焦點(diǎn)接近第二位置為止；d)通過使第二位置與激光焦點(diǎn)重疊來封閉激光燒蝕周界；以及e)使激光返回到第一位置，激光燒蝕在此停止。
[0015]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)當(dāng)關(guān)上激光束時(shí)，激勵(lì)激光；b)允許激光達(dá)到穩(wěn)態(tài)能級(jí)；以及c)用激光來限制缺陷。
[0016]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的開始位置處施加激光；b)從第一位置且圍繞所述缺陷平移激光，直到激光焦點(diǎn)越過其自己的路徑但不在開始位置處為止。激光可在交叉點(diǎn)處停止，或一旦經(jīng)過交叉點(diǎn)就停止。
[0017]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加激光；b)將激光從第一位置平移到第二位置，第二位置為激光燒蝕周界的一部分；以及c)在缺陷周圍平移激光，直到激光焦點(diǎn)越過其自己的路徑而在第一與第二位置之間為止。激光可在交叉點(diǎn)處停止，或一旦經(jīng)過交叉點(diǎn)就停止。
[0018]一個(gè)實(shí)施方案為一種圍繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法。所述方法包括開始在接近缺陷定位的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光，以及至少部分地減輕所述缺陷。所述方法將激光焦點(diǎn)從第一位置移到激光燒蝕周界處的第二位置。所述方法還沿激光燒蝕周界移動(dòng)激光焦點(diǎn)，直到激光焦點(diǎn)接近第二位置為止，且接著封閉激光燒蝕周界。第二位置處可存在重疊。
[0019]一個(gè)實(shí)施方案為一種在光學(xué)裝置中燒蝕缺陷的方法。所述方法包括:開始在第一位置處、在缺陷處或附近施加具有激光焦點(diǎn)的激光；以及移動(dòng)激光焦點(diǎn)以覆蓋缺陷周圍的一個(gè)或多個(gè)區(qū)?？衫缤ㄟ^使激光焦點(diǎn)在所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)上方光柵化來移動(dòng)激光焦點(diǎn)以覆蓋所述區(qū)。在光柵化期間可能存在激光焦點(diǎn)的重疊，或不存在?？僧a(chǎn)生規(guī)則或規(guī)則的激光燒蝕區(qū)域。
[0020]下文將參考相關(guān)聯(lián)的圖式，進(jìn)一步詳細(xì)描述這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0021]附圖簡(jiǎn)述
[0022]當(dāng)結(jié)合圖式考慮時(shí)，可更全面地理解以下詳細(xì)描述，其中:
[0023]圖1A是處于變白狀態(tài)的電致變色裝置的示意性橫截面。
[0024]圖1B是處于有色狀態(tài)的電致變色裝置的示意性橫截面。
[0025]圖2是具有離子傳導(dǎo)電子絕緣界面區(qū)而不是明顯IC層的電致變色裝置的示意性橫截面。
[0026]圖3是離子傳導(dǎo)層中具有導(dǎo)致裝置中的局部缺陷的顆粒的電致變色裝置的示意性橫截面。
[0027]圖4A是在沉積電致變色堆疊的其余部分之前的導(dǎo)電層上具有顆粒的電致變色裝置的示意性橫截面圖。
[0028]圖4B是圖4A的電致變色裝置的示意性橫截面，其中在電致變色堆疊形成期間形成“彈出”缺陷。
[0029]圖4C是圖4B的電致變色裝置的示意性橫截面，展示一旦沉積第二導(dǎo)電物就從彈出缺陷形成的電電路。
[0030]圖5描繪在激光畫線以將暈轉(zhuǎn)換成針孔之前和之后，當(dāng)電致變色工具處于有色狀態(tài)時(shí)具有三個(gè)暈短路類型缺陷的所述工具。
[0031]圖6A到6B描繪顆粒缺陷的常規(guī)激光燒蝕界限。
[0032]圖7描繪常規(guī)激光燒蝕界限圖樣。
[0033]圖8描繪如本文所述的激光燒蝕界限。
[0034]圖9到14描繪根據(jù)本文所述實(shí)施方案的各種激光燒蝕界限圖樣。
[0035]圖15展示遵循如關(guān)于圖7所述的畫線圖樣的不同大小的實(shí)際激光燒蝕的圖像。
[0036]圖16展示說明以覆蓋包括缺陷的區(qū)域的圖樣移動(dòng)激光焦點(diǎn)的燒蝕缺陷的方法的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]為了簡(jiǎn)明，依據(jù)電致變色工具來描述下文所述的實(shí)施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本文所述的方法和設(shè)備可用于具有短路類型缺陷的幾乎任何光學(xué)裝置。光學(xué)裝置包括電致變色裝置、熱變色裝置、平板顯示器、光伏裝置等。并且，依據(jù)在缺陷周圍形成激光燒蝕周界來描述各種實(shí)施方案。通常，將這些周界繪制或描述為圓形。這不是必要的，且周界可為任何形狀，不管是規(guī)則還是不規(guī)則。激光在形成周界時(shí)特別有用，但其它聚焦能源可代替本文所述的任何實(shí)施方案；這在聚焦能源具有與加電或斷開所施加的用來執(zhí)行所述過程的聚焦能量相關(guān)聯(lián)的相關(guān)聯(lián)瞬態(tài)能量通量時(shí)尤其如此。舉例來說，其它聚焦能源可包括離子束、電子束，以及具有不同頻率/波長(zhǎng)的電磁束。
[0038]對(duì)于上下文，下文呈現(xiàn)電致變色裝置的描述以及電致變色裝置中的缺陷性。為了方便，描繪固態(tài)且無機(jī)的電致變色裝置，然而，實(shí)施方案不限于此，即，實(shí)施方案適用于可用激光或其它合適能源通過界限來切除缺陷(例如，電短路缺陷)的任何裝置。
[0039]電致變色裝置
[0040]圖1A描繪電致變色裝置100的示意性橫截面。電致變色裝置100包括透明襯底102、導(dǎo)電層104、電致變色層(EC) 106、離子傳導(dǎo)層(IC) 108、對(duì)電極層(CE)IlO以及導(dǎo)電層(CL)IH0層104、106、108、110和114的此堆疊合稱為電致變色裝置或涂層。這是電致變色裝置的典型但非限制構(gòu)造。電壓源116(通?？刹僮饕栽竭^電致變色堆疊施加電位的低壓源)影響電致變色裝置從(例如)變白狀態(tài)到有色狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。在圖1A中，描繪變白狀態(tài)，例如EC和CE層無色，而是透明的。層的次序可相對(duì)于襯底反向。一些電致變色裝置還將包括加蓋層以保護(hù)導(dǎo)電層114。此加蓋層可為聚合物和/或額外透明襯底，例如玻璃或塑料。在一些裝置中，傳導(dǎo)層中的一個(gè)為金屬以將反射特性給予所述裝置。在許多例子中，導(dǎo)電層114和104兩者為透明的，例如透明導(dǎo)電氧化物，如氧化銦錫、氟化氧化錫、氧化鋅等。襯底102通常是透明的，例如玻璃或塑料材料。
[0041]某些裝置使用互補(bǔ)著色的電致變色和對(duì)電極(離子儲(chǔ)存)層。舉例來說，離子儲(chǔ)存層I1可陽(yáng)極著色，且電致變色層陰極著色。對(duì)于如圖1A中所描繪的處于變白狀態(tài)的裝置100，當(dāng)在如所描繪的一個(gè)方向上施加所施加電壓時(shí)，將離子(例如，鋰離子)插入到離子儲(chǔ)存層I1中，離子儲(chǔ)存層變白。同樣地，如所描繪，當(dāng)鋰離子移出電致變色層104時(shí)，電致變色層104變白。離子傳導(dǎo)層允許離子移動(dòng)穿過，但離子傳導(dǎo)層是電絕緣的，從而防止使傳導(dǎo)層(以及從其形成的電極)之間的裝置短路。
[0042]可將電致變色裝置(例如，如上文所述具有明顯層的那些裝置)制造為具有低缺陷性的所有固態(tài)且無機(jī)的裝置。2009年12月22日申請(qǐng)的Mark Kozlowski等人作為發(fā)明人的標(biāo)題為 “Fabricat1n of Low-Defectivity Electrochromic Devices” 的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/645，111以及2009年12月22日申請(qǐng)的Zhongchun Wang等人作為發(fā)明人的標(biāo)題為“Electrochromic Devices”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/645，159 (現(xiàn)在為美國(guó)專利號(hào)8，432，603)中更詳細(xì)地描述這些所有固態(tài)和無機(jī)電致變色裝置及其制造方法，所述兩個(gè)美國(guó)專利出于所有目的以引用的方式并入本文中。
[0043]應(yīng)理解，對(duì)變白狀態(tài)與有色狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的參考是非限制性的，且僅表示可實(shí)施電致變色轉(zhuǎn)變的許多實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例。除非本文另有指定，否則每當(dāng)提到變白-有色轉(zhuǎn)變時(shí)，對(duì)應(yīng)的裝置或過程包括其它光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，例如非反射-反射、透明-不透明等。另外，術(shù)語(yǔ)“變白”指代光學(xué)上中性的狀態(tài)，例如無色、透明或半透明。更進(jìn)一步，除非本文另有指定，否則電致變色轉(zhuǎn)變的“色彩”不限于任何特定波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，適當(dāng)?shù)碾娭伦兩蛯?duì)電極材料的選擇控制相關(guān)光學(xué)轉(zhuǎn)變。
[0044]具有合適光學(xué)、電、熱和機(jī)械特性的任何材料均可用作襯底102。此些襯底包括(例如)玻璃、塑料和鏡面材料。合適的塑料襯底包括(例如)丙烯酸、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基雙甘油碳酸鹽、SAN(苯乙烯丙烯共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺等。如果使用塑料襯底，那么例如有機(jī)玻璃領(lǐng)域中眾所周知，優(yōu)選使用例如金剛石狀保護(hù)涂層、硅土/硅樹脂耐磨涂層等的硬涂層來設(shè)置屏障且防止磨損。合適的玻璃包括透明或染色堿石灰玻璃，包括堿石灰浮法玻璃。所述玻璃可為未經(jīng)鍛煉的，強(qiáng)化的(熱量或化學(xué))或經(jīng)鍛煉的。將例如堿石灰玻璃等玻璃用作襯底的電致變色裝置可包括鈉玻璃與裝置之間的鈉擴(kuò)散阻擋層，以防止鈉離子從玻璃擴(kuò)散到裝置中。玻璃和塑料襯底兩者與本文所述的實(shí)施方案相容，只要在所描述的方法中解釋其特性即可。這在下文更詳細(xì)地闡釋。
[0045]圖1B是圖1A中所示但處于有色章臺(tái)(或轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩珷顟B(tài))的電致變色裝置100的示意性橫截面。在圖1B中，電壓源116的極性可反向，使得電致變色層更具負(fù)性以接受額外的鋰離子，且藉此轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩珷顟B(tài)；同時(shí)，鋰?yán)与x開對(duì)電極或離子儲(chǔ)存層110，且電極或離子儲(chǔ)存層110也著色。如虛線箭頭所指示，鋰離子越過離子傳導(dǎo)層108輸送到電致變色層106。以此方式互補(bǔ)著色的示范性材料為氧化鎢(電致變色層)和氧化鎳鎢(對(duì)電極層)。
[0046]某些電致變色裝置可在裝置中的一個(gè)或兩個(gè)電極中包括反射性材料。舉例來說，電致變色裝置可具有陽(yáng)極著色的一個(gè)電極以及陰極變?yōu)榉瓷湫缘囊粋€(gè)電極。此些裝置與本文所述的實(shí)施方案相容，只要考慮裝置的反射性質(zhì)即可。這在下文更詳細(xì)地闡釋。
[0047]上文所描述的所有固態(tài)和無機(jī)電致變色裝置均具有低缺陷性和高可靠性，且因此非常適合電致變色窗，尤其是具有大格式架構(gòu)玻璃襯底的那些電致變色窗。
[0048]不是所有的電致變色裝置均如圖1A和IB中所描繪具有明顯的離子傳導(dǎo)層。如常規(guī)所理解，離子傳導(dǎo)層防止電致變色層與對(duì)電極層之間的短路。離子傳導(dǎo)層允許電致變色和對(duì)電極層保持電荷，且藉此維持其變白或有色狀態(tài)。在具有明顯層的電致變色裝置中，組件形成包括夾在電致變色層與對(duì)電極層之間的離子傳導(dǎo)層的堆疊。這三個(gè)堆疊組件之間的邊界由成分和/或微結(jié)構(gòu)中的陡變界定。因此，此些裝置具有三個(gè)明顯層和兩個(gè)陡峭界面。
[0049]相當(dāng)令人驚訝的是，已發(fā)現(xiàn)可在不沉積離子傳導(dǎo)電絕緣層的情況下制造高質(zhì)量電致變色裝置。根據(jù)某些實(shí)施方案，對(duì)電極和電致變色層緊鄰彼此形成，通常直接接觸，而不單獨(dú)沉積離子傳導(dǎo)層。相信各種制造過程和/或物理或化學(xué)機(jī)制產(chǎn)生接觸的電致變色和對(duì)電極層之間的界面區(qū)，且此界面區(qū)像在具有此明顯層的裝置中那樣提供離子傳導(dǎo)電子絕緣層的至少一些功能。2010年4月30日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/772，055 (現(xiàn)為美國(guó)專利號(hào)8，300，298)和12/772,075中，以及2010年6月11日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/814，277和12/814，279中描述此些裝置及其制造方法，所述四個(gè)申請(qǐng)中的每一個(gè)的標(biāo)題均為“Electrochromic Devices”,其發(fā)明人為Zhongchun Wang等人,且各自出于所有目的以引用的方式并入本文中。這些裝置的簡(jiǎn)要描述如下。
[0050]圖2是處于有色狀態(tài)的電致變色裝置200的示意性橫截面，其中所述裝置具有離子傳導(dǎo)電子絕緣界面區(qū)208，其提供明顯IC層的功能。電壓源116、導(dǎo)電層114和104以及襯底102基本上與相對(duì)于圖1A和IB所描述的相同。在導(dǎo)電層114與104之間的是分級(jí)區(qū)，其包括對(duì)電極層110、電致變色層106以及其間的例子傳導(dǎo)電子絕緣界面區(qū)208，而不是明顯IC層。在此實(shí)施例中對(duì)電極層110與界面區(qū)208之間不存在明顯邊界，且電致變色層106與界面區(qū)208之間也不存在明顯邊界共同地，可將區(qū)110、208和106視為連續(xù)分級(jí)區(qū)。CE層110與界面區(qū)208之間以及界面區(qū)208與EC層106之間存在擴(kuò)散轉(zhuǎn)變?？蓪⑦@些裝置視為“無IC層”裝置。傳統(tǒng)觀點(diǎn)是三個(gè)層中的每一個(gè)應(yīng)作為不同的、均勻沉積且光滑的層鋪下以形成堆疊。每一層之間的界面應(yīng)為“透明”的，其中在界面處不存在來自每一層的材料的少量混合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在實(shí)際意義上，層界面處不可避免地存在某一程度的材料混合，但關(guān)鍵在于，在常規(guī)制造方法中，任何此混合均是無意且最小量的。此技術(shù)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可形成充當(dāng)IC層的界面區(qū)，其中所述界面區(qū)在設(shè)計(jì)時(shí)包括相當(dāng)大量的一或多種電致變色和/或?qū)﹄姌O材料。這是與常規(guī)制造方法的徹底背離。然而，如在常規(guī)電致變色裝置中，界面區(qū)上可能發(fā)生短路。本文所述的各種方法可適用于具有此些界面區(qū)而不是IC層的裝置。
[0051]上文所述的所有固態(tài)和無機(jī)電致變色裝置均具有低缺陷性和高可靠性。然而，仍可能出現(xiàn)缺陷。對(duì)于上下文，下文關(guān)于常規(guī)分層堆疊類型的電致變色裝置來描述電致變色裝置中的視覺可辨別缺陷，以便更全面地理解所公開實(shí)施方案的性質(zhì)。
[0052]電致變色裝置中的可見缺陷
[0053]如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“缺陷”指代電致變色裝置的有缺陷點(diǎn)或區(qū)。缺陷可表征為可見或非可見。通常，缺陷將顯示為電致變色窗或其它裝置中的視覺可辨別異常。此些缺陷在本文中稱為“可見”缺陷。通常，這些缺陷在電致變色裝置歸因于正常操作的裝置區(qū)域與不恰當(dāng)起作用的區(qū)域之間的對(duì)比度而轉(zhuǎn)變?yōu)槿旧珷顟B(tài)時(shí)可見，例如在缺陷的區(qū)域中，有較多的光穿過裝置。其它缺陷太小以致觀察者在正常使用時(shí)視覺上不會(huì)注意到。舉例來說，當(dāng)裝置在白天處于有色狀態(tài)時(shí)，此些缺陷不產(chǎn)生顯而易見的光點(diǎn)?！岸搪贰笔菣M跨離子傳導(dǎo)層或區(qū)(上述)的局部電子傳導(dǎo)路徑，例如兩個(gè)透明導(dǎo)電氧化物層之間的電子傳導(dǎo)路徑。
[0054]在一些情況下，橫跨離子傳導(dǎo)層的導(dǎo)電顆粒產(chǎn)生電短路，從而導(dǎo)致對(duì)電極與電致變色層或與其中的任一個(gè)相關(guān)聯(lián)的TCO之間的電子路徑。在一些其它情況下，襯底(其上制造有電致變色堆疊)上的顆粒導(dǎo)致缺陷，且此顆粒導(dǎo)致分層(有時(shí)稱為“彈出”)，其中所述層并不恰當(dāng)?shù)恼澈系揭r底。層的分層也可能與顆粒污染無關(guān)而發(fā)生，且可能與電短路且因此與暈相關(guān)聯(lián)。分層或彈出缺陷如果在TCO或相關(guān)聯(lián)的EC或CE沉積之前發(fā)生，那么可導(dǎo)致短路。在此些情況下，隨后沉積的TCO或EC/CE層將直接接觸下面的提供直接電子傳導(dǎo)路徑的TCO或CE/EC層。下文在圖3和4A到4C中說明與顆粒有關(guān)的缺陷。
[0055]圖3是離子傳導(dǎo)層中且橫跨離子傳導(dǎo)層具有導(dǎo)致裝置中的局部短路缺陷的顆粒302的電致變色裝置300的示意性橫截面。將裝置300描繪為具有典型的不同層，但此大小體制中的顆粒也將導(dǎo)致使用離子傳導(dǎo)電子絕緣界面區(qū)的電致變色裝置中的視覺缺陷。電致變色裝置300包括與圖1A中針對(duì)電致變色裝置100所描繪相同的組件。然而，在電致變色裝置300的離子傳導(dǎo)層108中，存在導(dǎo)致缺陷的導(dǎo)電顆粒302或其它遺留物。導(dǎo)電顆粒302導(dǎo)致電致變色層106與對(duì)電極層110之間的短路。此短路以兩種方式局部影響裝置:1)此短路物理上阻擋離子在電致變色層106與對(duì)電極層110之間的流動(dòng)，以及2)此短路為電子在層之間局部傳遞提供導(dǎo)電路徑，從而在層110和106的其余部分處于有色狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生電致變色層106中的透明區(qū)304和對(duì)電極層110中的透明區(qū)306。就是說，如果電致變色裝置300處于有色狀態(tài)，其中假設(shè)電致變色層106和離子儲(chǔ)存層110兩者為有色的，那么導(dǎo)電顆粒302渲染電致變色裝置的不能夠進(jìn)入有色狀態(tài)的區(qū)304和306。這些缺陷區(qū)有時(shí)被稱為“暈”或“星座”，因?yàn)槠淇雌饋硐袷前瞪尘?裝置的其余部分處于有色狀態(tài))上的一系列亮點(diǎn)或星星。歸因于暈與有色窗的高對(duì)比度，人類將自然地將注意力投向暈，且通常發(fā)現(xiàn)它們是讓人分心且/或不美觀的。如上文所提到，可見短路可能以其它方式形成。
[0056]圖4A是在沉積電致變色堆疊的其余部分之前的導(dǎo)電層104上具有顆粒402或其它碎屑的電致變色裝置400的示意性橫截面圖。電致變色裝置400包括與電致變色裝置100相同的組件。歸因于如所描繪保形層106到110循序地沉積在顆粒402上方，顆粒402導(dǎo)致電致變色堆疊中的層在顆粒402的區(qū)中凸起(在此實(shí)施例中，透明傳導(dǎo)器層114尚未沉積)。雖然不希望受特定理論限制，但相信，在給定所述層的相對(duì)較薄性質(zhì)的情況下，此些顆粒上方的分層可導(dǎo)致形成突起的區(qū)域中的應(yīng)力。更明確地說，在每一層中，在突起區(qū)的周界周圍，層中可能存在缺陷，例如成格子布置，或在較宏觀等級(jí)上，裂縫或孔隙。這些缺陷的一個(gè)結(jié)果將為例如電致變色層106與對(duì)電極層110之間的電短路，或?qū)?08中的離子傳導(dǎo)性的損失。然而，圖4A中未描繪這些缺陷。
[0057]參看圖4B，由顆粒402導(dǎo)致的缺陷的另一結(jié)果稱為“彈出”。在此實(shí)施例中，在沉積導(dǎo)電層114之前，在顆粒402的區(qū)中的導(dǎo)電層104上方的部分掙脫，從而隨之?dāng)y帶電致變色層106、離子傳導(dǎo)層108和對(duì)電極層110的若干部分。“彈出”為片404，其包括顆粒402、電致變色層106的一部分，以及離子傳導(dǎo)層108和對(duì)電極層110。結(jié)果是導(dǎo)電層104的暴露區(qū)域。
[0058]參看圖4C，在片404的彈出之后，且一旦沉積導(dǎo)電層114，就形成電短路，其中導(dǎo)電層114與導(dǎo)電層104接觸。當(dāng)電致變色裝置400處于有色狀態(tài)時(shí)，此電短路將在電致變色裝置400中留下透明區(qū)或暈，在外觀上類似于上文關(guān)于圖3所描述的由短路造成的缺陷。
[0059]導(dǎo)致可見短路的典型缺陷可具有約3微米的物理尺寸(然而，有時(shí)較小或較大)，其從視覺角度來看是相對(duì)較小的缺陷。然而，這些相對(duì)較小的曲線導(dǎo)致有色電致變色窗中的視覺異常(暈)，其例如直徑為約lcm，且有時(shí)大于lcm。通過隔離所述缺陷，例如經(jīng)由激光劃線限制所述缺陷或通過直接燒蝕材料而不限制材料來顯著減少暈。舉例來說，在短路缺陷周圍燒蝕圓形、橢圓形、三角形、矩形或其它形狀的周界，從而將其與起作用裝置的其余部分電隔離開(也見圖5和6以及相關(guān)聯(lián)描述)。界限的直徑可為僅數(shù)十、一百或至多達(dá)幾百微米。通過限制，且因此電隔離所述缺陷，當(dāng)所述窗為有色且窗的另一側(cè)上存在足夠光時(shí)，曾經(jīng)是可見短路的現(xiàn)在對(duì)于肉眼來說僅類似于小光點(diǎn)。當(dāng)直接燒蝕時(shí)，在無限制的情況下，電短路缺陷曾經(jīng)位于的區(qū)域中不存在任何EC裝置材料。相反，裝置中存在孔，且孔的基礎(chǔ)為例如浮法玻璃、擴(kuò)散屏障、低透明度電極材料或其混合物。由于這些材料全部是透明的，因此光可穿過裝置中的孔的基礎(chǔ)，并且僅表現(xiàn)為小光點(diǎn)。
[0060]直接燒蝕缺陷的一個(gè)問題是可能將存在進(jìn)一步短路問題，例如金屬顆?？赡苋刍浯笮∠鄬?duì)于其在燒蝕之前的大小而增加。這可導(dǎo)致進(jìn)一步短路。出于此原因，限制缺陷通常是有用的，從而在缺陷周圍留下無缺陷裝置的“緩沖區(qū)”(見圖6A和6B以及相關(guān)聯(lián)描述)。取決于受限制缺陷的直徑以及激光束的寬度，受限制的針孔可使一些EC材料留在限制內(nèi)或無EC材料(通常但不一定使所述限制盡可能小)。此些減輕的短路缺陷可對(duì)照有色裝置表現(xiàn)為針光點(diǎn)，因此這些光電通常稱為“針孔”。通過限制來隔離電短路將是人工針孔的實(shí)施例，其故意形成來將暈轉(zhuǎn)換成小得多的視覺缺陷。然而，針孔還可作為光學(xué)裝置中的缺陷的自然結(jié)果而產(chǎn)生。
[0061]針孔是電致變色裝置的一個(gè)或多個(gè)層缺失或受損使得電致變色無法展現(xiàn)的區(qū)。針孔不是電短路，且如上文所述，其可為減輕裝置中的電短路的結(jié)果。針孔可具有介于約25微米與約300微米之間，通常介于約50微米與約150微米之間的缺陷尺寸，且因此在視覺上辨別起來比暈難得多。為了降低因暈的減輕而導(dǎo)致的針孔的可見感知，在某些實(shí)施方案中，最小化故意產(chǎn)生的針孔的大小。在一個(gè)實(shí)施方案中，激光燒蝕界限具有大約400微米或以下，在另一實(shí)施方案中，約為300微米或以下，在另一實(shí)施方案中，約為200微米或以下，且在又一實(shí)施方案中，約100微米或以下的平均直徑。取決于最終用戶，此大小體制的較大側(cè)上的針孔并不趨向于被注意到。如果可能，在此大小體制的較小側(cè)上進(jìn)行激光燒蝕界限，例如大約200微米或以下。
[0062]視覺缺陷的界限
[0063]圖5描繪電致變色工具500，在所述工具處于有色狀態(tài)時(shí)，在工具的可觀看區(qū)域中具有三個(gè)暈短路類型缺陷(左)。圖5左側(cè)的工具展示減輕之前的暈。所述缺陷顯示為星座或暈，有時(shí)直徑為厘米級(jí)。因此，對(duì)于觀看者來說，所述缺陷在視覺上讓人分心且不吸引人。右側(cè)的工具描繪在其已被限制而形成針孔之后導(dǎo)致三個(gè)暈的相同電短路缺陷。顯然，針孔有利于暈。然而，通常以常規(guī)方式受激光限制的缺陷并不干凈地形成針孔，就是說，所述針孔通常有電泄露，且因此不是“干凈”針孔。在此些情況下，泄露導(dǎo)致針孔隨著時(shí)間的過去而類似于暈。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)此問題的原因，且已開發(fā)出解決此問題的方法。
[0064]圖6A的左手部分描繪裝置300的橫截面，如關(guān)于圖3所描述，其具有橫跨離子傳導(dǎo)層108的導(dǎo)電顆粒。裝置300處于有色狀態(tài)，但來自顆粒的電短路分別形成電致變色層106和對(duì)電極層110中的非有色區(qū)。參看圖6A的右手部分，當(dāng)導(dǎo)致此視覺異常的顆粒受限制時(shí)，例如當(dāng)裝置300保持在有色狀態(tài)時(shí)，在顆粒以及裝置堆疊的某一部分形成連續(xù)溝槽600。溝槽600使裝置300的一部分300b與塊裝置300a隔離。圖6B從俯視圖展示此激光隔離劃線(為了簡(jiǎn)單，未展示短路顆粒)。理想地，此激光燒蝕將材料300b與塊裝置300a電隔離。因此，保留在溝槽600內(nèi)的裝置材料不著色，但卻是具有一些吸收特性，且因此比溝槽600底部的襯底102著色稍重。然而，如上文所述，此電隔離不總是如此干凈，如圖6A和6B中所描繪。這關(guān)于圖7更詳細(xì)地闡釋。
[0065]激光隔離無需穿透裝置堆疊的所有層，例如如圖6A和6B中所描繪。激光可從移除外層(例如，114)到整個(gè)堆疊的任何深度，以及之間的任何深度。舉例來說，激光僅需穿透透明傳導(dǎo)層(104或114)中的一個(gè)，以便電隔離劃線的周界內(nèi)的堆疊材料。所述劃線可穿透裝置(具有五個(gè)層)的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或所有五個(gè)層。在具有分集成分而不是不同層的裝置中，例如如相關(guān)于圖2而描述的電致變色裝置，穿透整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)可為必要的。
[0066]參看圖7，常規(guī)激光限制方法使用“封閉”周界劃線。封閉的周界可為任何形狀，但為了方便，本文描述圓形周界。就是說，將激光施加到在距缺陷某一距離處選擇的本地區(qū)或點(diǎn)700。以閉合圖樣(例如圓)在缺陷周圍施加激光，其中激光在點(diǎn)700處開始燒蝕，且在點(diǎn)700處結(jié)束；就是說，激光的開始和結(jié)束為止大體上相同，或激光焦點(diǎn)的面積和/或激光劃線的寬度在開始和結(jié)束為止處至少存在一些重疊。在此描述中，“重疊”指代激光焦點(diǎn)的面積和/或由激光路徑產(chǎn)生的激光劃線的寬度的重疊，以及此面積或?qū)挾仍跓g期間如何由激光重疊。舉例來說，如果激光聚焦在第一位置上，且接著在激光路徑結(jié)束時(shí)再次聚焦在此同一位置上，那么這是100%重疊。然而，如果激光聚焦在第一位置上，且接著聚焦在移動(dòng)了等于焦點(diǎn)的半徑的距離的第二位置上，那么這是50%重疊。
[0067]這種類型的封閉圖樣產(chǎn)生進(jìn)一步問題，其中開始和結(jié)束點(diǎn)彼此重疊，且因此形成周界的一部分。盡管其隔離其內(nèi)的缺陷，但以此方式形成的周界在燒蝕開始和結(jié)束彼此重疊的區(qū)中具有問題。就是說，對(duì)于任何特定裝置，選擇特定通量(每單位面積遞送的能量)，使得足以燒蝕裝置層，且有效地將裝置的一個(gè)區(qū)域與另一區(qū)域電隔離。這對(duì)于限制缺陷時(shí)的周界區(qū)的大部分來說是有效的，但在激光開始的區(qū)域中，且在開始和結(jié)束彼此重疊的情況下，通常存在過量能量，其導(dǎo)致所述區(qū)域中的膜堆疊的堆疊熔化和電短路。這對(duì)于激光開始的點(diǎn)尤其如此。存在激勵(lì)激光時(shí)所造成的瞬時(shí)能量通量。當(dāng)激光首次沖擊裝置時(shí)，將此過量能量施加到裝置。這在圖7(底部)的顯微照片中描繪為實(shí)際激光界限的一部分，展示界限的寬度在點(diǎn)705處較寬，其中激光在缺陷周圍開始和完成周界(在此實(shí)施例中，開始和停止點(diǎn)的重疊為40%)。進(jìn)一步短路在此點(diǎn)處發(fā)生。為了避免此問題，可選擇較低通量，但其通常導(dǎo)致周界的其余部分周圍的膜的不足燒蝕。本文所描述的實(shí)施方案克服這些問題，例如通過創(chuàng)建燒蝕周界，其中所述通量足以電隔離短路缺陷，通過圍繞燒蝕周界大體上均勻。
[0068]克服歸因于激光激勵(lì)期間的瞬時(shí)通量的過量能量的上述問題的一種方法是關(guān)閉激光束，直到其達(dá)到穩(wěn)態(tài)能級(jí)為止，且接著將激光施加到界限圖樣。以此方式，可避免過量能量。一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)當(dāng)關(guān)上激光束時(shí)，激勵(lì)激光；b)允許激光達(dá)到穩(wěn)態(tài)能級(jí)；以及c)用激光來限制缺陷。此方法可結(jié)合本文所述的任何周界圖樣使用，因?yàn)橥ㄟ^百葉窗的使用避免過量能量的問題。舉例來說，在使用此方法時(shí)，如關(guān)于圖7所述的常規(guī)封閉圖樣可滿足。
[0069]克服過量能量的上述問題的另一方法是作出常規(guī)周界，但重疊激光束的開始和結(jié)束位置僅足以封閉周界，但不產(chǎn)生過量能量(例如，最小化熔化以及藉此產(chǎn)生的短路)；重疊越小，裝置的可能因過量能量而具有短路的部分越小。因?yàn)橹丿B最小化，因此高精度是必要的，以確保周界的完整封閉(以確保電隔離)以及歸因于重疊區(qū)中的過量能量(因此導(dǎo)致電短路)的最小損壞。一個(gè)實(shí)施方案是一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括形成激光燒蝕周界，其不具有激光束位置的開始和停止兩者的完整重疊，其中開始和停止位置的重疊小于約25%。在一個(gè)實(shí)施方案中，開始和停止位置的重疊小于約10%，且在另一實(shí)施方案中，小于約5%。然而，此方法需要比下文所述的其它方法多的調(diào)整，因?yàn)檫^量能量可隨激光開始處的瞬時(shí)能量通量而發(fā)生；例如，開始和結(jié)束點(diǎn)的重疊可無關(guān)，因?yàn)殚_始點(diǎn)本身可導(dǎo)致過量通量。其它實(shí)施方案補(bǔ)償此問題，如下文所述。
[0070]在一個(gè)實(shí)施方案中，如在上文所述的常規(guī)意義上，以封閉圖樣執(zhí)行激光界限，開始和停止位置的重疊大于約25%，但其中選擇過程窗，使得在界限的開始和結(jié)束處(例如，在與開始和停止激光相關(guān)聯(lián)的瞬時(shí)通量條件期間)使用比界限的其余部分低的通量。就是說，激光界限使用雙向過程窗，包括瞬時(shí)過程條件(在劃線的開始和/或結(jié)束處)，以及激光劃線過程的其余部分期間的穩(wěn)態(tài)過程條件。在此實(shí)施方案中，通過降低在因此(就是說)在瞬態(tài)過程條件期間形成的周界的開始和結(jié)束處遞送的能量來避免過量能量。一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在激光燒蝕周界的第一區(qū)中在第一通量水平下施加激光山)將激光從第一區(qū)平移到激光燒蝕周界的第二區(qū)，同時(shí)隨著激光從第一區(qū)過渡到第二區(qū)，增加激光的通量水平；以及c)使激光返回到第一區(qū)以便封閉所述周界，同時(shí)降低激光的通量水平，其中激光燒蝕周界周圍的能量大體上是均勻的，且激光在第一區(qū)中的重疊為至少25%。通過使激光的開始和結(jié)束(在此期間，原本將導(dǎo)致過量能量)位置處的通量衰減，實(shí)現(xiàn)大體均勻能量的燒蝕周界?？蓪?shí)現(xiàn)通量水平的降低，例如通過使激光散焦，同時(shí)可通過使激光聚焦來實(shí)現(xiàn)通量的增加。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，增加和減少通量的其它方式是可能的。在其它實(shí)施方案中，形成激光周界，而不必在周界的形成期間改變?nèi)魏吸c(diǎn)處的通量。下文更詳細(xì)地描述這些這些實(shí)施方案。[0071 ] 在某些實(shí)施方案中，通過在周界內(nèi)，就是說，在由周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)開始和/或停止劃線過程來形成激光周界。選擇周界內(nèi)開始和/或停止點(diǎn)所位于的距離，使得其足夠遠(yuǎn)離周界劃線，因此不存在原本將在周界處發(fā)生的過量能量。開始和停止點(diǎn)無需在同一位置，但可在同一位置。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施方案中，劃線在形成于圓形周界的中心處的周界內(nèi)開始和結(jié)束。這在圖8中描繪。
[0072]圖8的頂部部分描繪激光劃線圖樣。所述圖樣接近或在將形成的圓形周界的中心800處開始。缺陷通常定位成接近800。將激光移到位置805以形成外半徑，且接著劃出圓形圖樣。當(dāng)激光到達(dá)點(diǎn)805或接近點(diǎn)805時(shí)，其朝圓形圖樣的中心往回行進(jìn)，接近位置800。在此實(shí)施例中，歸因于開始和結(jié)束激光劃線過程的瞬時(shí)過程條件的過量能量位于所形成的周界的中心，且因此與圖樣的周界部分隔離開。選擇通量以在周界處作出有效的電隔離劃線。接近位置805，劃線可重疊，只要不存在如在常規(guī)激光限制中原本將導(dǎo)致電短路的過度重疊即可。
[0073]圖8的底部部分展示遵循圖8的上部部分中所描述的圖樣(在此實(shí)施例中，所述圖樣的直徑為300m)的實(shí)際激光界限。在此實(shí)施例中，激光線在點(diǎn)805處重疊所述線的厚度的90%，且繼續(xù)向內(nèi)以在位置800處停止。在一個(gè)實(shí)施方案中，重疊在沿周界的某一點(diǎn)處介于約10%與約100%之間，例如以封閉所述周界，如在關(guān)于圖8所述的實(shí)施例中。在一個(gè)實(shí)施方案中，重疊介于約25%與約90%之間，且在另一實(shí)施方案中，介于約50%與約90%之間。在此實(shí)施例中，周界部分中的“小坑”810反映位置805處的線的不完全(即，約90%)重疊；如果線已重疊100%，那么圓形圖樣中將不存在小坑。還注意，裝置的內(nèi)部(經(jīng)電隔離)部分815并不隨著塊裝置820著色而著色。此特定方法具有附加特征，即開始和停止點(diǎn)定中心在缺陷上，因此過量能量被引導(dǎo)到缺陷本身。因此，將缺陷的坐標(biāo)用作激光圖樣的開始和停止點(diǎn)，以在缺陷周圍形成周界。過量能量包括在周界內(nèi)，且因此不導(dǎo)致進(jìn)一步短路；并且，中心處的此過量能量可輔助制作針孔，其被創(chuàng)造成較不引人注意，因?yàn)槠淙刍鰠^(qū)中的裝置材料，且可比缺陷單獨(dú)可擴(kuò)散光更好地?cái)U(kuò)散光。并且，通過使開始和停止點(diǎn)在中心，所形成的周界與過量能量點(diǎn)之間的距離在所有方向上均最大化。
[0074]通過使用例如關(guān)于圖8所描述的圖樣，導(dǎo)致過量能量的任何瞬時(shí)效應(yīng)均包括在周界區(qū)內(nèi)，且因此不導(dǎo)致進(jìn)一步電短路。換句話說，形成劃線的高度均勻周界部分，即，沿劃線的周界部分無任何過量通量。通過將過量能量部分與劃線的周界部分隔離，可調(diào)整劃線過程以獲得較佳穩(wěn)態(tài)條件，從而顯著加寬在劃線的周界部分周圍導(dǎo)致有效且均勻電隔離的可接受參數(shù)設(shè)定的范圍。舉例來說，可將通量水平設(shè)定于較高值，以允許充分穩(wěn)態(tài)劃線，同時(shí)將過量能量(來自開始和停止激光)隔離在周界區(qū)內(nèi)。
[0075]在一些實(shí)施方案中，激光焦點(diǎn)的開始點(diǎn)位于缺陷(例如，針孔缺陷)附近或缺陷處。通過在此位置處開始激光焦點(diǎn)，在將激光焦點(diǎn)移到沿?zé)g周界的另一位置之前，激光可通過使缺陷處或缺陷附近的區(qū)中的材料蒸發(fā)來至少部分地(如果不是整個(gè)地)減輕缺陷。使此區(qū)中的材料蒸發(fā)可比缺陷經(jīng)受限制的情況更好地?cái)U(kuò)散光。一種圍繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的示范性方法包括:a)開始在位于接近所述缺陷處的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光山)至少部分地減輕所述缺陷；c)將所述激光焦點(diǎn)從所述第一位置移到作為所述激光燒蝕周界的一部分的第二位置；d)沿所述激光燒蝕周界移動(dòng)所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)接近所述第二位置為止；以及e)封閉所述激光燒蝕周界。在一些情況下，封閉激光燒蝕周界包括使激光焦點(diǎn)在第二位置處重疊。第二位置的重疊如上文關(guān)于圖8所描述。在一種情況下，所述方法還包括將激光焦點(diǎn)移到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的位置。在另一情況下，使激光返回到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)包括使激光焦點(diǎn)返回到接近第一位置處。
[0076]一個(gè)實(shí)施方案為一種圍繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，其包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加激光；b)將激光焦點(diǎn)從第一位置平移到第二位置，第二位置是激光燒蝕周界的一部分；c)在缺陷周圍平移所述激光，直到激光焦點(diǎn)接近第二位置為止；d)通過使第二位置與激光焦點(diǎn)重疊來封閉激光燒蝕周界；以及e)使激光返回到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的位置。在e)之后，停止激光。第二位置的重疊如上文關(guān)于圖8所述。在一種情況下，使激光返回到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域包括使激光返回到第一位置且停止燒蝕。在另一情況下，在由周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第三位置處停止激光。關(guān)于圖9描述此情況的一個(gè)實(shí)施例。
[0077]圖9展示類似于關(guān)于圖8所描述圖樣的圖樣。在此圖樣中，激光燒蝕在位置900處開始，沿線移到位置905以形成半徑，接著逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(在此實(shí)施例中，但順時(shí)針也將起作用)，直到到達(dá)905 (其中存在重疊，如上文所述)為止。接著，激光移到劃線的周界部分內(nèi)部的位置910。在此實(shí)施例中，激光在劃線過程結(jié)束時(shí)停止位置900的短路。這是激光開始和停止位置不同但都在劃線的周界部分內(nèi)部的實(shí)施例。
[0078]圖10展示類似于關(guān)于圖8所描述圖樣的圖樣。在此圖樣中，激光燒蝕在位置1000處開始，沿線移到位置1005以形成半徑，且接著逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到到達(dá)1005(其中存在重疊，如上文所述)為止。在此實(shí)施例中，激光在劃線過程結(jié)束時(shí)在接近位置1005處或在位置1005上停止。這是激光開始在劃線的周界部分內(nèi)部的實(shí)施例，其中激光結(jié)束位置是劃線的周界部分的一部分。通過激光的開始位置的選擇，且通過避免開始和停止位置的任何重疊，劃線的周界部分中不存在過量能量。
[0079]—個(gè)實(shí)施方案為一種圍繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，其包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加激光；b)將激光從第一位置平移到第二位置，第二位置是激光燒蝕周界的一部分；c)在缺陷周圍平移所述激光，直到激光焦點(diǎn)接近第二位置為止；以及d)通過使第二位置與激光焦點(diǎn)重疊來封閉激光燒蝕周界，其中封閉位置也是激光的停止位置。所述重疊如上文關(guān)于圖8所述。
[0080]圖11展示類似于關(guān)于圖8所描述圖樣的圖樣。在此圖樣中，激光燒蝕在位置1100處開始，沿圓形路徑逆時(shí)針移動(dòng)，直到到達(dá)1100為止，其中如上文關(guān)于圖8所述，存在重疊。接著，激光移到劃線的周界部分內(nèi)的位置1110。這是激光開始是劃線的周界部分的一部分的實(shí)施例，而激光結(jié)束位置在劃線的周界部分內(nèi)。在此實(shí)施例中，由于開始位置是周界區(qū)的一部分，因此可能需要謹(jǐn)慎選擇激光能量。
[0081]一個(gè)實(shí)施方案為一種圍繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，其包括:a)開始在將界定激光燒蝕周界的線內(nèi)的第一位置處施加激光；b)在缺陷周圍平移激光，直到激光焦點(diǎn)接近第一位置為止；c)通過使激光焦點(diǎn)與第一位置重疊來封閉激光燒蝕周界；以及d)將激光移到由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)。所述重疊如上文關(guān)于圖8所述。在一個(gè)實(shí)施方案中，d)進(jìn)一步包括將激光移到周界的中心。在另一實(shí)施方案中，d)進(jìn)一步包括以螺旋圖樣在第一位置內(nèi)移動(dòng)激光，所述螺旋圖樣中至少發(fā)生一些重疊。關(guān)于圖12中的特定實(shí)施例來描述此后者實(shí)施方案的實(shí)施例。
[0082]圖12展示類似于關(guān)于圖8所描述圖樣的圖樣。在此圖樣中，激光燒蝕在位置1200處開始，沿大體圓形的路徑逆時(shí)針移動(dòng)，直到接近位置1200為止。在此實(shí)施例中，使激光焦點(diǎn)接近開始位置，但向內(nèi)螺旋，使得存在燒蝕焦點(diǎn)的一些重疊以封閉周界，但不在接近位置1200處產(chǎn)生過量能量。所述重疊如上文關(guān)于圖8所述。在此實(shí)施例中，由于開始位置是周界區(qū)的一部分，因此可能需要謹(jǐn)慎選擇激光能量。在所描繪的實(shí)施例中，使激光到達(dá)點(diǎn)1210;然而，在此位置之前，激光可停止，只要周界由所描述的重疊封閉即可。這是激光開始是劃線的周界部分的一部分的實(shí)施例，而激光結(jié)束位置在劃線的周界部分內(nèi)。由于激光的開始和結(jié)束瞬態(tài)兩者均不存在重疊，因此不存在過量能量。
[0083]圖13展示類似于關(guān)于圖12所描述圖樣的圖樣。在此圖樣中，激光燒蝕在位置1300處開始，沿大體圓形路徑逆時(shí)針移動(dòng)，直到向內(nèi)螺旋以橫在點(diǎn)1305處為止，且最終在點(diǎn)1310處結(jié)束。在此實(shí)施例中，交叉點(diǎn)1305處存在100%重疊，但開始和停止位置兩者在劃線圖樣的周界部分內(nèi)，因此避免了過量能量。
[0084]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的開始位置處施加激光；b)從第一位置且圍繞所述缺陷平移激光，直到激光焦點(diǎn)越過其自己的路徑但不在開始位置處為止。激光可在交叉點(diǎn)處停止，或一旦經(jīng)過交叉點(diǎn)就停止。
[0085]圖14展示類似于關(guān)于圖13所描述圖樣的圖樣。在此圖樣中，激光燒蝕在位置1400處開始，沿半徑向外移到位置1405，接著沿大體圓形路徑逆時(shí)針運(yùn)行，直到到達(dá)第三點(diǎn)1410為止，接著沿半徑向內(nèi)運(yùn)行，在點(diǎn)1415處越過第一半徑，且最終在點(diǎn)1420處結(jié)束。在此實(shí)施例中，交叉點(diǎn)1415處存在100%重疊，但開始和停止位置兩者在劃線圖樣的周界部分內(nèi)，因此避免了過量能量。并且，此圖樣的另一特征在于由于角度Θ較尖銳，因此在完全相交點(diǎn)1415之前，線之間存在逐漸增加的重疊。此逐漸重疊確保了劃線周界的接近相交點(diǎn)1415的區(qū)不具有過量能量，因?yàn)樽畲笾丿B點(diǎn)1415不是劃線的最外部分，而是從較低開始到較高重疊的重疊梯度。
[0086]一個(gè)實(shí)施方案為一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括:a)開始在將由激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加激光；b)將激光從第一位置平移到第二位置，第二位置為激光燒蝕周界的一部分；c)在缺陷周圍平移激光，直到激光焦點(diǎn)越過其自己的路徑而在第一與第二位置之間為止。激光可在交叉點(diǎn)處停止，或一旦經(jīng)過交叉點(diǎn)就停止。
[0087]實(shí)施例
[0088]與常規(guī)激光燒蝕周界相比，使用關(guān)于圖8所述的圖樣在電致變色裝置中形成激光燒蝕周界。使用1.6J/cm2的通量，使用在周界上的點(diǎn)處開始的激光線的90%重疊來燒蝕激光周界，在所述點(diǎn)處，線相交以便封閉所述周界，且繼續(xù)到周界的也是激光燒蝕開始處的中心。形成50、100、200、300、400和500微米的周界。圖15中展示實(shí)際圖樣。圖15展示具有布置在其上的激光劃線圖樣的有色電致變色裝置。如所展示，留在周界的內(nèi)部區(qū)中的裝置不像環(huán)繞所述周界的塊裝置中那樣著色。進(jìn)一步測(cè)試顯示50m圖樣確實(shí)顯示一些泄露，但這可能是與圖樣大小相比歸因于激光焦點(diǎn)的大小的幾何限制的結(jié)果。如果使用較小的焦點(diǎn)，那么較小的圖樣(例如直徑50m)可能就像尺寸較大的圖樣那樣效果好。
[0089]一個(gè)實(shí)施方案是一種用激光焦點(diǎn)來燒蝕缺陷(例如，針孔或短路相關(guān)缺陷)的方法，其首先將焦點(diǎn)定位在缺陷處或缺陷附近，且接著移動(dòng)所述焦點(diǎn)以在包括缺陷區(qū)域的燒蝕區(qū)域上燒蝕。這可通過首先將激光聚焦在缺陷中心處或中心附近的位置而方便地進(jìn)行，但所述方法不一定需要這么做。在一些情況下，可以此方式移動(dòng)焦點(diǎn)以覆蓋一個(gè)或多個(gè)區(qū)。在一些情況下，這些區(qū)可彼此重疊?？墒褂霉鈻牌鱽碓谒鲆粋€(gè)或多個(gè)區(qū)上方移動(dòng)焦點(diǎn)。所燒蝕的區(qū)域無需為規(guī)則形狀。所燒蝕的區(qū)域可呈例如圓形、矩形、鋸齒圖樣、十字形狀或其它形狀的形式。圖16展示說明此方法的示意圖。在所說明的實(shí)施例中，激光焦點(diǎn)1610首先定位在缺陷1600處或缺陷1600附近?？稍谌魏畏较?如由箭頭說明)上移動(dòng)焦點(diǎn)1610，以在包括缺陷區(qū)域的區(qū)域上方燒蝕。展示所燒蝕區(qū)域的形狀的兩個(gè)實(shí)施例。第一實(shí)施例為矩形燒蝕區(qū)域1620。第二實(shí)施例為十字圖樣燒蝕區(qū)域1630。在一些情況下，可在組成燒蝕區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)區(qū)中移動(dòng)焦點(diǎn)。
[0090]盡管已較詳細(xì)地描述了前面的實(shí)施方案來幫助理解，但所描述的實(shí)施方案將被視為說明性而不是限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，可在不避開所附權(quán)利要求書的范圍的情況下實(shí)施某些改變和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始以第一通量水平施加激光，所述激光具有在所述激光燒蝕周界的第一區(qū)處的激光焦點(diǎn)； b.將所述激光焦點(diǎn)從所述第一區(qū)平移到所述激光燒蝕周界的第二區(qū)，同時(shí)隨著其從所述第一區(qū)平移到所述第二區(qū)而增加所述激光的通量水平；以及 c.使所述激光焦點(diǎn)返回到所述第一區(qū)以便封閉所述周界，同時(shí)降低所述激光的通量水平; 其中在所述激光燒蝕周界處施加的能量大體上均勻，且所述激光焦點(diǎn)在所述第一區(qū)處的重疊為至少約25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中降低所述激光的通量水平包括使所述激光散焦。
3.—種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括通過使開始和停止激光燒蝕位置重疊來形成所述激光燒蝕周界；其中所述開始和停止位置的所述重疊小于約25%。
4.一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光; b.將所述激光焦點(diǎn)從所述第一位置平移到第二位置，所述第二位置是所述激光燒蝕周界的一部分； c.在所述缺陷周圍平移所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)接近所述第二位置為止； d.通過使所述激光焦點(diǎn)的所述第一和第二位置重疊來封閉所述激光燒蝕周界；以及 e.使所述激光焦點(diǎn)返回到由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的所述區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約10%與約100%之間的重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約25%與約90%之間的重疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約50%與約90%之間的重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中e.包括使所述激光焦點(diǎn)返回到所述第一位置。
9.一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在將由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光; b.在所述缺陷周圍平移所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)接近所述第一位置為止； c.通過使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊來封閉所述激光燒蝕周界；以及 d.將所述激光焦點(diǎn)移到由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的所述區(qū)域內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約10%與約100%之間的重疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約25%與約90%之間的重疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約50%與約90%之間的重疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中d.包括將所述激光焦點(diǎn)移到大約所述激光燒蝕周界的中心。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中d.包括以螺旋圖樣將所述激光焦點(diǎn)移到約所述第一位置，其中至少一些重疊在所述螺旋圖樣中發(fā)生。
15.一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在將由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光; b.將所述激光焦點(diǎn)從所述第一位置平移到第二位置，所述第二位置為所述激光燒蝕周界的一部分； c.在所述缺陷周圍平移所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)接近所述第二位置為止；以及 d.通過使所述激光焦點(diǎn)在所述第二位置處重疊來封閉所述激光燒蝕周界，其中封閉位置也是所述激光的停止位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一位置在所述缺陷處或接近所述缺陷。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約10%與約100%之間的重疊。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約25%與約90%之間的重疊。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第一和第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約50%與約90%之間的重疊。
20.一種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光，所述第一位置位于將成為所述激光燒蝕周界的中心的地方； b.將所述激光焦點(diǎn)從所述第一位置平移到第二位置，所述第二位置是所述激光燒蝕周界的一部分； c.沿所述激光燒蝕周界在所述缺陷周圍平移所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)接近所述第二位置為止； d.通過使所述激光焦點(diǎn)在所述第二位置處重疊來封閉所述激光燒蝕周界；以及 e.使所述激光焦點(diǎn)返回到激光燒蝕停止的所述第一位置周圍。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第一和第二位置在所述缺陷處。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約10%與約100%之間的重疊。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約25%與約90%之間的重疊。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)在所述第二位置處重疊產(chǎn)生激光線的介于約50%與約90%之間的重疊。
25.—種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.當(dāng)關(guān)上激光束時(shí),激勵(lì)激光； b.允許所述激光達(dá)到穩(wěn)態(tài)能級(jí)；以及 c.用所述激光束來限制所述缺陷。
26.—種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在將由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)的開始位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光；以及 b.從所述第一位置且圍繞所述缺陷平移所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)越過其自己的路徑但不在所述開始位置處為止。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中一旦所述激光焦點(diǎn)平移過交叉點(diǎn)，就停止所述激光。
28.—種環(huán)繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在將由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的所述區(qū)域內(nèi)的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光； b.將所述激光焦點(diǎn)從所述第一位置平移到第二位置，所述第二位置為所述激光燒蝕周界的一部分；以及 c.在所述缺陷周圍平移所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)越過其自己的路徑而在所述第一與第二位置之間為止。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中一旦所述激光焦點(diǎn)平移過交叉點(diǎn)，就停止所述激光。
30.根據(jù)權(quán)利要求1到29中任一權(quán)利要求所述的激光燒蝕周界，其具有約300微米或以下的平均直徑。
31.根據(jù)權(quán)利要求1到29中任一權(quán)利要求所述的激光燒蝕周界，其具有約200微米或以下的平均直徑。
32.—種圍繞光學(xué)裝置中的缺陷形成激光燒蝕周界的方法，所述方法包括: a.開始在位于接近所述缺陷處的第一位置處施加具有激光焦點(diǎn)的激光； b.至少部分地減輕所述缺陷； c.將所述激光焦點(diǎn)從所述第一位置移到所述激光燒蝕周界處的第二位置； d.沿所述激光燒蝕周界移動(dòng)所述激光焦點(diǎn)，直到所述激光焦點(diǎn)接近所述第二位置為止；以及 e.封閉所述激光燒蝕周界。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中封閉所述激光燒蝕周界包括使所述激光焦點(diǎn)在所述第二位置處重疊。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中使所述激光焦點(diǎn)重疊產(chǎn)生激光線的至少10%的重疊。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其進(jìn)一步包括在封閉所述激光燒蝕周界之后，將所述激光焦點(diǎn)移到由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中將所述激光焦點(diǎn)移到由所述激光燒蝕周界環(huán)繞的所述區(qū)域內(nèi)包括移動(dòng)所述激光焦點(diǎn)接近所述第一位置。
37.一種燒蝕激光裝置中的缺陷的方法，所述方法包括: a.開始在第一位置處、在缺陷處或附近施加具有激光焦點(diǎn)的激光；以及 b.移動(dòng)所述激光焦點(diǎn)以覆蓋涵蓋所述缺陷的一個(gè)或多個(gè)區(qū)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中移動(dòng)所述激光焦點(diǎn)包括在所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)中的至少一個(gè)上方光柵化所述激光焦點(diǎn)。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)重疊。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)形成十字形狀。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)形成矩形形狀。
【文檔編號(hào)】B23K26/00GK104302437SQ201380025529
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
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