CN110869845A - 电致变色结构及分离电致变色结构的方法 - Google Patents

电致变色结构及分离电致变色结构的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电致变色结构，所述电致变色结构可包括基底以及设置在所述基底上的电致变色残余部分。所述电致变色结构可包括所述基底上的电致变色叠堆。本发明还提供了一种可用于分离所述结构的方法。所述方法可包括在基底中形成细丝以及对所述基底施加热处理。形成细丝可通过对所述基底施加激光能量脉冲来执行。在一个特定实施例中，包括多根细丝的细丝图案可形成于所述基底中。所述基底可包括矿物玻璃、蓝宝石、氮氧化铝、尖晶石或透明聚合物。

Description

电致变色结构及分离电致变色结构的方法
技术领域
本公开整体涉及电致变色结构及分离电致变色结构的方法。
背景技术
玻璃用于电致变色器件和其他窗结构，诸如挡风玻璃和车窗。通常，在母玻璃上形成电致变色叠堆，然后将其切成所需的形状，以形成具有玻璃基底的各个叠堆。然而，形成不同形状的基底通常导致母玻璃的大量浪费，因为在叠堆之间需要具有较大的间隙，以防止损坏玻璃基底并确保成功分离玻璃基底。通常，出于安全原因和改善边缘强度的目的，对玻璃基底的切割边缘进行额外的处理，诸如抛光。当电致变色器件需要强化(例如，热强化或化学强化)或回火玻璃时，在形成各个电致变色叠堆之后才对玻璃进行回火或强化，因为切割强化或回火玻璃通常经常失败，因此在本领域中被认为是困难的。行业要求改善玻璃切割。
附图简要说明
实施例以举例的方式示出，并且不受附图的限制。
图1包括根据一个实施例的结构的剖视图的图示。
图2包括根据一个实施例的包括方法的流程图的图示。
图3包括根据另一个实施例的结构的剖视图的图示。
图4包括根据一个实施例的包括细丝图案的结构的图示。
图5包括根据一个实施例的结构的顶视图的图示。
图6包括根据另一个实施例的结构的顶视图的图示。
图7包括根据另一个实施例的结构的顶视图的图示。
图8包括根据另一个实施例的示例性结构的一部分的透视图的图示。
图9包括根据一个实施例的示例性隔热玻璃单元的图示。
图10包括根据一个实施例的另一个示例性隔热玻璃单元的图示。
图11包括根据一个实施例的另一个示例性隔热玻璃单元的图示。
图12包括根据一个实施例的另一个示例性隔热玻璃单元的图示。
图13包括根据一个实施例的另一个示例性隔热玻璃单元的图示。
本领域的技术人员应当认识到，为简单和清楚起见，图中示出的各元件并不一定按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸可相对于其他元件进行放大，以帮助增进对本发明实施例的理解。
具体实施方式
提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。
如本文所用，术语“由……构成”、“包括”、“包含”、“具有”、“有”或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包含特征列表的工艺、方法、物件或装置不一定仅限于相应的特征，而是可包括没有明确列出或这类工艺、方法、物件或装置所固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则“或”是指包括性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。
采用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和部件。这么做只是为了方便起见和提供对本发明范围的一般认识。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，或反之亦然。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于本文未述的方面，关于特定材料和加工行为的许多详细信息是常规的，并且能在玻璃、激光切割和电致变色领域的教科书及其他来源中找到。
实施例涉及分离包括基底的结构的方法。该方法可包括在基底内形成细丝。细丝可在基底内在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。在一个特定实施例中，可形成细丝图案，其包括彼此间隔开的多根细丝。该方法还包括对基底施加热处理以沿细丝图案分离基底的一部分与剩余部分。该方法可在每个部分上形成光滑的新边缘。从顶视图中观察，新边缘可包括曲率，并且具体地根据应用需要而包括小半径(例如，至多5μm)或锐角或它们的组合。在另一个特定实施例中，基底可包括热半回火玻璃，并且该方法可分离热半回火玻璃的一部分而不使边缘碎裂或引起另一不利影响。
其他实施例涉及包括基底和电致变色残余部分的电致变色结构。结构可进一步包括基底中的细丝。细丝可在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。该结构可沿包括细丝的细丝图案分为多个部分。每个部分可包括电致变色叠堆，并且可用作电致变色器件，而无需对该部分的边缘进行额外的处理，诸如磨削或抛光。
根据一个实施例，结构可包括对激光波长基本上透明的基底。示例性基底可包括矿物玻璃、蓝宝石、氮氧化铝、尖晶石或透明聚合物。聚合物的示例可包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、芳族聚酰胺等。示例性矿物玻璃基底可为强化或回火玻璃，诸如热或化学强化玻璃、半回火玻璃、超薄玻璃、浮法玻璃、夹层玻璃或非回火玻璃诸如硼硅酸盐玻璃和钠钙玻璃或它们的任意组合。在本公开中，术语“强化”和“回火”可互换使用。在一个特定实施例中，基底可包括半回火玻璃，特别是可以具有30MPa至60MPa的表面应力的热半回火玻璃。本文所公开的方法可用于处理各种基底，并且特别适用于处理半回火玻璃。
根据又一个实施例，基底可具有0.02mm至20mm范围内的厚度。在另一示例中，厚度可特别适用于沉积电致变色器件、汽车窗膜或用于挡风玻璃等。厚度可根据基底的类型而变化。以玻璃为例，对于超薄玻璃基底，其厚度可在20μm至300μm的范围内。对于热半回火玻璃，厚度可为至少1.6mm和至多20mm。化学回火玻璃可具有至少0.55mm和至多1.6mm的厚度，并且非回火玻璃的厚度为至少0.3mm和至多6mm。在一个特定实施例中，基底可为具有1.6mm至20mm范围内的厚度的热半回火玻璃。在另一个实施例中，基底可为具有1100mm×1500mm的尺寸的母板。在另一个实施例中，结构可包括母板和设置在母板上的多个电致变色叠堆。
根据一个实施例，结构可包括设置在基底上的电致变色叠堆。根据又一个实施例，电致变色叠堆可为电致变色器件预制件，其可分为多个部分以形成各个电致变色器件。在一个特定实施例中，电致变色叠堆可为固态电致变色器件。例如，电致变色叠堆可包括离子存储层、电致变色层以及任选的离子导电层。
图1包括示例性电致变色结构100的剖视图的图示，该电致变色结构包括覆盖基底101的层122、124、126、128和130的电致变色叠堆110。结构100可包括透明导电层122和130，所述透明导电层可包括导电金属氧化物或导电聚合物。实例可包括氧化锡或氧化锌，其中任一种可掺杂有三价元素(诸如Al、Ga、In等)或磺化聚合物(诸如聚苯胺、聚吡咯、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)等)。透明导电层122和130可具有相同或不同的组成。
层124和128为电极层，其中一层为电致变色(EC)层，并且另一层为离子存储层(有时称为反电极层)。EC层可包括无机金属氧化物电化学活性材料，诸如WO3、V2O5、MoO3、Nb2O5、TiO2、CuO、Ir2O3、Cr2O3、Co2O3、Mn2O3、HfO2、ZrO2、Ta2O5、Sb2O3或它们的任意组合，并且具有50nm至2000nm范围内的厚度。在另一个实施例中，EC层可包括二元化合物、三元化合物或四元化合物，所述化合物包括本文所述的氧化物。离子存储层可包括相对于电致变色层所列出的任何材料，并且可进一步包括氧化镍(NiO、Ni2O3或两者的组合)和Li、Na、H或另一种离子，并且具有在80nm至500nm范围内的厚度。在一个特定实施例中，离子存储层可包括氧化物和另一种元素，所述氧化物包括Li、Ni的氧化物，所述另一种元素包括Nb、Ti、Hf、Zr、Sb或V。
离子导电层126(有时称为电解质层)为可选的，其介于电极层124和128之间，并且具有在20微米至60微米范围内的厚度。离子导电层126允许离子通过该层迁移，并且不允许大量电子通过。离子导电层126可包括硅酸盐，其包含或不含锂、铝、锆、磷、硼；硼酸盐，其包含或不含锂；钽氧化物，其包含或不含锂；基于镧系元素的材料，其包含或不含锂；另一种锂基陶瓷材料；等等。
在阅读本说明书之后，技术人员将理解，在不脱离本文所述的概念的范围的情况下，层122、124、126、128和130可使用其他组成和厚度。
透明导电层122和130中的每个包括去除部分，使得汇流条144和148彼此不发生电连接。此类去除部分的宽度通常为20nm至2000nm。在一个特定实施例中，汇流条144经由透明导电层122电连接至电极层124，而汇流条148经由透明导电层130电连接至电极层128。汇流条144和148包括导电材料。在一个实施例中，汇流条144和148中的每个可使用印刷在透明导电层122上方的导电油墨(例如银玻璃料)形成。在另一个实施例中，汇流条144和148中的一者或两者可包括金属填充的聚合物，例如银填充的环氧树脂。在一个特定实施例(未示出)中，汇流条148可包括导电材料填充的聚合物，该聚合物设置在透明导电层130之上并且与层122、124、126和128间隔开。用于金属填充的聚合物的前体可具有足够高的粘度，以避免前体流过下层中的裂缝或其他微观缺陷，否则导电油墨可能产生问题。
结构100还可包括汇流条144和148。汇流条144和148可以分别耦接到透明导电层122和130。
根据又一个实施例，结构可进一步包括基底上的残余部分。该残余部分可形成电致变色叠堆的一部分。参见1，残余部分104设置在基底101上并且与电致变色叠堆110间隔开。根据又一个实施例，残余部分可包括一层或多层组合的电致变色叠堆的组合物，诸如氧化钨(WO3)、氧化钼(MoO3)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)、氧化铱(Mn2O3)、氧化钒(V2O3)、氧化镍(Ni2O3)、NiO、氧化钴(Co2O3)、硅酸盐或它们的任意组合。根据又一个实施例，残余部分可来自对电致变色叠堆进行图案化的过程。例如，该过程可包括从基底的表面区域移除电致变色叠堆的一部分。移除操作可在表面区域上留下一些电致变色残余部分，而大部分诸如95％或99％以上的电致变色叠堆部分被移除。移除电致变色叠堆的一部分还可导致形成刻划道，其可使细丝图案沿划线道在基底中形成。
根据又一个实施例，结构可包括基底中的至少一根细丝。在另一个实施例中，结构可包括细丝图案，该细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。如图1所示，结构100包括沿基本上平行于基底101的厚度方向延伸的细丝102。每根细丝102可为细丝图案的一部分。细丝图案可促进结构的分离，如下文所详细公开。
根据一个实施例，结构可分为具有各种形状和大小的部分。可执行分离，使得部分可包括基底的一部分和设置在所述基底部分上的电致变色叠堆的一部分。在一些应用中，电致变色叠堆可包括具有可能不利地影响结构分离的组合物的层。可能希望移除电致变色叠堆的一部分，以暴露基底的表面区域，以允许细丝图案形成。例如，结构可包括可吸收激光能量的层，并且可在使用激光形成细丝图案之前执行移除电致变色叠堆的一部分的操作。
图2包括流程图的图示，该流程图包括方法200。如本文所公开，该方法可以从框201开始，移除基底上电致变色叠堆的一部分。在某些应用中，该方法可包括形成电致变色叠堆，然后移除叠堆的一部分，如图2所示。电致变色叠堆的形成可使用本领域中已知的技术来进行，诸如US7,372,610和US 7,593,154中公开的那些技术，这两件专利全文以引用方式并入本文。
根据又一个实施例，可利用蚀刻、激光烧蚀等移除叠堆的一部分。在一个特定实施例中，可利用烧蚀诸如激光烧蚀执行移除。如果需要，可移除叠堆的多个离散部分，以使结构分为多于两个部分。根据又一个实施例，移除的部分可具有一定的宽度，该宽度可有利于形成细丝图案。该宽度可为是分离的叠堆的相邻边缘之间的最小距离。在一个实施例中，该宽度可为至少2mm，以允许执行激光丝化。在另一个实施例中，该宽度可为至多10mm，诸如至多7mm或甚至不大于3mm，以减少所移除的材料和基底的浪费，而对细丝图案的形成无不利影响。根据另一个实施例，所移除的部分可具有等于或小于基底的尺寸(例如，宽度或长度)的长度，诸如至少21mm，诸如57mm、至少420mm或至少1020mm。在另一示例中，长度可为至多2130mm，诸如至多1320mm或至多240mm。在另一个示例中，长度可在包括本文所公开的任何最小值和任何最大值的范围内，诸如在至少21mm和至多2130mm的范围内。
根据另一个实施例，分离的叠堆之间的间隙可为刻划道，以引导细丝图案的形成。例如，可沿刻划道引导激光束。在一些应用中，可在刻划道上形成残余部分，并且可能希望引导激光束避开残余部分，因为残余部分可能对激光丝化产生不利影响。
根据又一个实施例，汇流条可靠近刻划道设置。例如，汇流条与刻划道之间的距离可为至少1mm和至多3mm。该距离可有助于防止由执行激光丝化和结构分离而对汇流条产生不利影响，并且减少电子叠堆和基底的浪费。该距离可为刻划道与最靠近刻划道的汇流条的外边缘之间的最小距离。
根据又一个实施例，结构可包括设置在基底上的涂层。示例性涂层可包括低辐射率涂层、氧化铟锡涂层、银基涂层或它们的组合。在应用中，涂层可能对激光丝化产生不利影响，并且可在形成细丝之前移除涂层的一部分。图3包括结构300的图示，该结构包括涂层302和基底301。由于移除涂层302的一部分，因此残余部分303设置在基底301上。根据另一个实施例，涂层可由单层组成。根据另一个实施例，涂层302可包括多个层(未示出)。在阅读了本公开之后，本领域的技术人员将理解，本文所公开的方法可用于分离其他类型的结构，包括设置在透明基底上的层或涂层。
根据又一个实施例，结构可包括覆盖基底的层或叠堆，并且层或叠堆可对激光波长透明。方法200可从框202开始，因为可能无需移除层或叠堆的一部分。在一些应用中，结构可包括基底，并且方法200可从框202开始。
重新参考图2，在框202处，可沿着刻划道形成细丝图案。形成细丝图案可包括在基底中形成至少一根细丝。根据另一个实施例，细丝图案可包括多根细丝。根据一个特定实施例，可使用具有脉冲串模式的激光器形成细丝图案。例如，可对基底施加激光能量脉冲，以在期望的位置处形成细丝，并且可施加多个脉冲以形成细丝图案。
如本文所用，术语“细丝”旨在表示利用激光丝化在基底上形成的空隙。在阅读了本公开之后，本领域的技术人员将理解，与细丝或空隙相关的实施例可应用于细丝图案的细丝。
根据一个实施例，空隙可在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。如本文所用，术语“基本上”旨在表示空隙的延伸方向和基底的厚度方向可形成±10°以内的角度。空隙可具有一定的长度，该长度可促进基底的一部分与剩余部分的分离。长度可在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。例如，空隙的长度可等于或小于基底的厚度。在另一示例中，空隙的长度可为至少0.3mm，诸如至少0.7mm或至少2.3mm。空隙的长度可随着基底的厚度变化而变化，以适应不同的应用。在又一示例中，空隙长度可为至多5.8mm，诸如至多5.1mm、至多3.8mm或至多2.3mm。在另一个示例中，空隙的长度可在本文中提到的任何最小值和最大值的范围内，诸如在至少0.3mm和至多5.8mm的范围内。在一个特定实施例中，空隙长度可与厚度相同。
根据另一个实施例，空隙可具有宽度。在一些应用中，宽度可为直径。在一些应用中，宽度可形成为使得其可在空隙的长度的80％以上基本恒定，诸如在空隙的最大宽度的20％以内。最大宽度是在沿空隙长度的位置处测得的最大宽度值。根据一个实施例，空隙的宽度可为至少0.5μm，诸如至少0.7μm或至少1.3μm。在另一个实施例中，空隙的宽度可为至多5μm，诸如至多4.6μm或至多3.9μm。空隙的宽度可在包括本文所公开的任何最小值和任何最大值的范围内，诸如在0.5μm至5μm的范围内。根据又一个实施例，空隙可具有长宽纵横比。纵横比可为至少10:1，诸如至少15:1、至少30:1、至少50:1或至少100:1。在另一个实施例中，纵横比可为至多3000:1，诸如2500:1、2000:1、3000:1或1500:1。纵横比可在包括本文所公开的任何最小值和任何最大值的范围内，诸如在至少10:1和至多3000:1的范围内。
根据另一个实施例，可对基底施加多个激光脉冲，以形成具有期望长度的空隙。具体地，对于具有至少2mm且最大16mm的厚度的基底，可施加多个脉冲。例如，在厚度至少为2mm的基底上形成细丝图案时，可对基底施加多于单程激光脉冲，以形成细丝图案的空隙。在第一激光程中，激光脉冲可沿刻划道聚焦在靠近上表面的位置，从而开始形成空隙。在第一激光程后，空隙可不具有期望的长度。在后续的激光程中，可将激光脉冲聚焦在不同深度，以延伸每个空隙的长度。该过程可重复，直至完成细丝图案。与单程激光脉冲过程相比，多程激光脉冲可具有更大的聚焦公差。例如，激光可聚焦在形成的细丝下方或靠近基底的底表面以深化空隙。在一个实施例中，不同焦点位置之间的距离可在0.8mm至1mm之间，使得可在激光程之间实现最佳的丝化重叠。在另一个实施例中，在形成细丝前不移动激光器的情况下，可使用多于一个激光脉冲。在另一个实施例中，可增加激光的能量，以促进具有期望长度的空隙的形成。例如，可利用更高的能量施加单个激光脉冲以形成细丝。在另一示例中，每次后续激光程均可增加激光能量。在一些应用中，可从基底的同一表面(例如，上表面或下表面)施加激光脉冲，直至形成空隙。另选地，可同时处理两个表面以形成空隙。例如，可对准并且使用两个激光器，以同时对上表面和下表面施加激光能量以形成空隙。
根据一个特定实施例，该激光器可为超短脉冲激光器，诸如具有至多10皮秒和至少1皮秒的脉冲持续时间。由于Kerr效应，激光束可在基底中传播而不会产生衍射，并且可通过激光脉冲的聚焦和散焦的循环来保持传播，直至形成具有期望长度的空隙。
根据一个实施例，激光器可具有至少5kHz和至多30kHz的脉冲串频率以及至少350W和至多1020W的峰值功率。激光器可具有至少800nm和至多2200nm的波长以及至多5μm诸如至多2μm或至少0.5μm的焦点直径。激光器可具有至少100mm/s和至多1000mm/s的速度。在一个特定应用中，激光可产生礼帽形光束，具有1064nm的波长、15kHz的脉冲串频率和700W的峰值功率。
可沿刻划道生成细丝以形成细丝图案。根据一个实施例，细丝可沿在基底上标记的刻划道以基本上恒定的间隔布置以形成图案。如本文所用，“基本上恒定的间隔”旨在表示相邻的细丝之间的距离可在细丝图案的平均距离的10％以内。相邻细丝之间的距离可为细丝的中心之间沿基底表面的线性距离。平均距离可通过将相邻的细丝之间的所有距离之和除以细丝图案中包含的间隔总数来确定。根据一个实施例，细丝图案可包括至少0.5μm和至多5μm的平均距离。
根据一个实施例，细丝图案可包括至少一根细丝，所述至少一根细丝的长度小于基底的厚度。在一个特定实施例中，所有细丝具有的长度可小于基底的厚度。根据另一个实施例，细丝图案可具有平均长度，其可通过将细丝长度的总和除以细丝的数量来确定。平均长度可为至少0.5mm和至多6mm。在另一个实施例中，细丝图案中的每个细丝的长度可基本上相同，诸如在平均长度的10％以内。
根据一个实施例，形成细丝图案可包括沿刻划道施加多程激光能量。例如，在第一程激光脉冲之后，部分形成的细丝可沿刻划道设置，并且可施加第二激光程或更多激光程以完成具有期望长度的细丝的形成。具体地，对于厚度大于2mm的基底，可能希望施加多程激光能量以形成延伸穿过基底的整个厚度的细丝。在另一个实施例中，可依次形成细丝，使得在完成第一细丝之前无法开始形成第二细丝，并且可根据应用需要施加多个脉冲以形成每个细丝。
图4包括示例性结构400的一部分的图示。结构包括基底410，该基底具有上表面420和下表面430。形成细丝图案401，其包括在基底410的厚度内的多根细丝402。细丝402在基本上平行于基底的厚度方向延伸并且彼此间隔开。
根据又一个实施例，多个细丝图案可在同一基底上形成。图5至图7包括母板上刻划道的非限制性示例性布局的图示。细丝图案可沿刻划道形成，以促进基底分成多个部分。图5包括结构500的顶视图，该结构包括具有在顶表面上标记的刻划道501和502的基底510，每个刻划道围成不规则形状。细丝可沿刻划道501和502形成，以形成映衬出那些形状的部分的轮廓的细丝图案。刻划道506可为电致变色叠堆的轮廓。
根据一个实施例，细丝图案可包括直线、曲线或它们的组合。线条可相交以形成一个角度(例如，锐角、钝角、直角或它们的任意组合)。例如，细丝图案可包括角度、半径或它们的任意组合。在另一示例中，根据需要，细丝图案可包括至多5μm诸如至多2μm的半径。可形成细丝图案，以分离具有复杂形状的部分，以适用于不同的应用，诸如挡风玻璃、侧窗或天窗。如6，可形成细丝图案，以映衬出规则的几何形状。从所示的顶视图中观察，细丝图案可具有包括锐角和直角的三角形602的形状。可形成具有其他轮廓形状的另外的细丝图案，如图示的顶视图中所示。
根据一个实施例，细丝图案可整体彼此间隔开，诸如图5和图6所示，并且两个相邻细丝图案之间的最小距离可为至多5mm和至少3μm。两个相邻细丝图案之间的最小距离是最靠近相邻图案的两个细丝的中心之间沿基底表面的线性距离。相邻细丝图案之间的最小距离可有助于形成单独的细丝图案，并且减少细丝图案之间的浪费区域。
根据另一个实施例，如果应用需要，细丝图案可能重叠。例如，至少一根细丝可为不同细丝图案的一部分。图7包括结构700的顶视图，该结构包括具有刻划道701和702的基底710，刻划道701和702在703和704处重叠。根据一个实施例，细丝图案可从具有电致变色叠堆的表面、从其他表面或同时从两个表面形成。在一个特定实施例中，可沿刻划道从具有电致变色叠堆或涂层的表面施加激光能量。
重新参考图2，该方法可继续至203，施加热处理以分离基底。根据一个实施例，可通过使用激光器、热源(诸如蒸气或灯)、冷却流体或它们的任意组合来施加热处理。在一个特定实施例中，激光器可用于对与细丝图案相关联的区域施加热处理，诸如沿刻划道进行热处理。激光器可包括CO激光器、CO2激光器或它们的组合。在一个特定示例中，热处理激光器可产生连续波。热处理激光器的波长为至少5μm，功率为至少200W，焦点直径为至少3mm，并且速度为至少100mm/s。
当使用热处理激光器时，激光束可沿刻划道聚焦，从而沿基底的横向方向产生温差。在另一个实施例中，冷却流体(例如，冷却空气)可与激光器结合使用，以促进产生合适的温度梯度和热应力，从而引起各个部分的分离。在另一个实施例中，在激光丝化后增加湿度可促进热处理和分离。例如，在形成细丝图案之后和热处理之前，可沿划刻道将水蒸气(例如，通过喷嘴)施加至基底。
根据又一个实施例，如果期望在基底的边缘附近形成细丝图案，则细丝图案和边缘之间的特定的最小距离可促进沿细丝图案的分离。具体地，如果细丝图案包括靠近边缘的锐角，在边缘和最靠近的细丝的中心之间具有最小距离可促进热处理的施加以及具有减小的锐度和改善的边缘强度的切割边缘的形成。例如，最小距离可为至少20μm。根据另一个实施例，最小距离可为至多200μm以有助于减小浪费。
根据另一个实施例，可同时执行热处理和激光丝化。例如，热处理激光器可沿刻划道引导，但是与丝化激光器间隔开。在其他实例中，可在完成细丝图案形成之后使用热处理激光器(例如，CO或CO2)。根据另一个实施例，可使用多个激光器同时沿不同细丝图案施加热处理。
根据一个实施例，实施热处理可导致基底的一部分与剩余部分分离。分离可沿细丝图案进行。具体地，分离可能无需机械折断。更具体地，在分离后，可能无需对新边缘进行进一步的额外处理，诸如磨削或抛光。机械折断在本领域中用于分离玻璃基底。然而，机械力可能导致边缘碎裂，并且无法形成复杂的形状，诸如具有锐角或小曲率半径的形状。在机械折断、磨削或抛光后，很可能需要使边缘光滑。
根据另一个实施例，某些基底可能无需热处理即可分离基底。例如，化学回火玻璃基底可在细丝图案形成后或形成过程中自发分离。
根据一个实施例，可在分离的部分形成切割边缘。每根细丝可分为两个通道，并且切割边缘可包括多个通道。根据一个实施例，结构可分为多个部分，并且由于细丝的分离，每个部分可在新边缘上包括多个通道。根据又一个实施例，切割边缘可具有至少100MPa诸如至少130MPa、至少170MPa和至少240MPa的边缘强度。在另一示例中，边缘强度可为至多380MPa，诸如330MPA或290MPa。在另一个示例中，边缘强度可在包括本文所公开的任何最小值和任何最大值的范围内，诸如在至少100MPa和至多380MPa的范围内。在本公开中，根据DIN EN 1288-1/3(2000-09)测试边缘强度，不同之处在于该测试在尺寸为150mm×50mm且玻璃厚度为0.7mm至4mm的分离的基底上进行，并且加载杆和支撑杆的距离分别为20mm和100mm。
图8包括分离的部分800的图示，其包括切割边缘810，该切割边缘包括多个通道811。通道811可基本上沿基底801的厚度方向延伸。部分800包括设置在基底801上的叠堆802。叠堆802可为图1所示的电致变色叠堆，并且包括如图1所示设置的汇流条。根据另一个实施例，叠堆802可包括涂层，诸如窗户涂层或窗户涂层的叠堆。根据又一个实施例，分离的部分诸如800可为单独的电致变色器件。根据另一个实施例，分离的部分可为可切换器件或可切换器件的一部分。根据另一个实施例，可通过重复本文所公开的方法将分离的部分进一步分成更小的部分。
根据一个特定实施例，电致变色器件可包括单个基底，该单个基底具有在基底的至少一个边缘上的多个通道。通道可彼此间隔开，并且在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。根据另一个特定实施例，电致变色器件可为固态器件。
根据一个实施例，电致变色器件可具有至少约100MPa诸如至少130MPa、至少170MPa和至少240MPa的边缘强度。在另一示例中，电致变色器件可具有至多380MPa诸如330MPa或290MPa的边缘强度。在另一个示例中，边缘强度可在包括本文所公开的任何最小值和任何最大值的范围内，诸如在至少100MPa和至多380MPa的范围内。
根据另一个实施例，可将电致变色器件层合至分离的基底上，诸如外基底(例如，夹层玻璃窗格)，以形成隔热玻璃单元。在一个实施例中，各个电致变色器件可具有与外基底相似的尺寸。在另一个实施例中，各个电致变色器件可在至少一个维度上小于外基底。在另一个实施例中，各个电致变色器件可在至少在一个维度上比外基底短0.5mm至3mm，诸如在至少一个维度或所有维度上比外基底短1mm至2.0mm。
图9包括示例性隔热玻璃单元900的图示。隔热玻璃单元900包括外部分离的基底930以及电致变色器件，该电致变色器件包括电致变色叠堆920和基底910(未示出通道)。日光控制膜940设置在叠堆920和外基底940之间，并且中间层950设置在日光控制膜940和叠堆920之间。中间层950可为层合粘合剂。中间层950可包括热塑性塑料，诸如聚氨酯、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。密封件941设置在基底910和外基底930之间，并且处于叠堆920周围。密封件941可包括聚合物，例如聚异丁烯。外基底930耦接至窗格960。外基底930和窗格960中的每个可为钢化玻璃或回火玻璃，并且具有2mm至9mm的厚度。低辐射层942可沿窗格960的内表面设置。外基底930和窗格960可通过围绕基底910和叠堆920的间隔条943间隔开。间隔条943经由密封件944耦接至外基底930和窗格960。密封件944可为聚合物，例如聚异丁烯。密封件944相比于密封件941可具有相同或不同的组成。将粘合接头945设计成将外基底930和窗格960固定在一起，并且沿外基底930和窗格960的边缘的整个周边设置。IGU 900的内部空间970可包括相对惰性的气体，诸如稀有气体或干燥空气。在另一个实施例中，内部空间970可以被排空。如果特定应用需要或期望，可使用其他设计的IGU，并且IGU的一些其他示例性设计如图10至13所示。图10至图13所示的IGU可包括与隔热玻璃单元900相同的组件。使用相同的参考标号表示相同的组件。
图10包括另一个示例性隔热玻璃单元1000的图示。隔热玻璃单元1000包括电致变色器件，该电致变色器件包括电致变色叠堆920和基底910(未示出通道)。在一个特定实施例中，基底910可为具有2.2mm的厚度的退火玻璃。中间层950设置在外部分离的基底930和电致变色叠堆920之间。
图11包括另一个示例性隔热玻璃单元1100的图示。隔热玻璃单元1100包括与隔热玻璃单元1000类似的电致变色器件，不同之处在于电致变色叠堆920与外部分离的基底930相对。中间层950设置在外部分离的基底930和基底910之间。
图12包括另一个示例性隔热玻璃单元1200的图示。隔热玻璃单元1200包括外部分离的基底1210和电致变色叠堆920之间，该电致变色叠堆设置在外部分离的基底1210上。外部分离的基底1210可为回火玻璃或半回火玻璃。外部分离的基底1210的边缘1240包括由沿细丝图案分离所产生的通道1241。
图13包括另一个示例性隔热玻璃单元1200的图示。隔热玻璃单元1200包括外部分离的基底1210和电致变色叠堆920，该电致变色叠堆设置在外部分离的基底1210上。外部分离的基底1210的边缘被边缘保护件1260覆盖。在一个实施例中，边缘保护件可包括合适的涂层，其可以改善边缘免受基底损坏的能力。在另一个实施例中，边缘保护件可包含材料，该材料包括聚合物、金属、复合材料或它们的组合。在又一实施例中，可利用湿法涂覆、挤出、封装等将边缘保护件施加至边缘。
本公开代表了与现有技术的不同之处。某些实施例涉及利用激光丝化和热处理的组合将结构精确地分成具有各种形状和尺寸的部分的方法。结构可包括在现有技术中被认为难以切割的热半回火玻璃。该方法可精确地执行分离，因此可特别适用于形成复杂形状，例如包括小半径、三角形、圆角或它们的任意组合的形状。另外，使用激光丝化和激光热处理的组合，可在电致变色叠堆之间形成宽度小至2mm的间隙，使结构分离，从而有助于减少结构的浪费。此外，由于分离可导致边缘具有高质量和机械强度，因此不一定需要进一步处理，诸如磨削或抛光，并且分离的部分可直接使用。
许多不同的方面和实施例都是可能的。以下描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。示例性实施例可以根据下文列出的任何一个或多个实施例。
实施例1.一种电致变色结构，包括：
基底；
基底中的第一细丝，该第一细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸；以及
基底上的电致变色残余部分。
实施例2.根据实施例1所述的电致变色结构，包括细丝图案，该细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝包括第一细丝，每根细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。
实施例3.一种方法，包括：
从基底上移除电致变色叠堆的一部分；以及
在基底中形成第一细丝，该第一细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。
实施例4.根据实施例3所述的方法，其中所述部分具有长度和至少2mm的最小宽度。
实施例5.根据实施例3或4所述的方法，其中形成第一细丝通过对基底施加一个激光能量脉冲来执行。
实施例6.根据实施例3或4所述的方法，其中形成第一细丝通过对基底施加多个激光能量脉冲来执行。
实施例7.根据实施例3至6中任一项所述的方法，包括形成细丝图案，该细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝包括第一细丝，每根细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。
实施例8.根据实施例7所述的方法，其中基底具有至少1mm的厚度，并且其中形成至少一根细丝通过施加至少单程激光能量来执行。
实施例8.根据实施例3至7中任一项所述的方法，包括对基底施加热处理，以分离基底的一部分与基底的剩余部分。
实施例9.根据实施例3至8中任一项所述的方法，包括在基底中与细丝图案相关联的区域中生成热梯度。
实施例10.根据实施例8或9所述的方法，其中施加热处理包括使用激光器、蒸汽、灯或它们的组合。
实施例11.根据实施例10所述的方法，其中激光器包括CO激光器、CO2激光器或它们的组合。
实施例12.根据实施例8至11中任一项所述的方法，其中施加热处理包括对基底中与细丝图案相关联的区域施加冷流体。
实施例13.根据实施例8至12中任一项所述的方法，包括在基底中形成多个细丝图案，每个细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸，其中至少两个相邻的细丝图案间隔开至多5μm的距离。
实施例14.根据实施例8至13中任一项所述的方法，包括在基底中形成多个细丝图案，每个细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸，其中至少两个相邻的细丝图案间隔开至少3μm的距离。
实施例15.根据实施例8至14中任一项所述的方法，包括沿细丝图案分离基底的一部分与基底的剩余部分。
实施例16.一种方法，包括：
在基底中形成第一细丝，该第一细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸；以及
施加热处理以分离基底的一部分与基底的剩余部分。
实施例17.根据实施例1至16中任一项所述的电致变色结构或方法，其中细丝具有至少10:1和至多3000:1的长宽纵横比。
实施例18.根据实施例2至17中任一项所述的电致变色结构或方法，其中细丝图案包括至少一根细丝，所述至少一根细丝具有的长度小于基底的厚度。
实施例19.根据实施例2和实施例8至18中任一项所述的电致变色结构或方法，其中细丝图案包括至多5μm的半径、锐角或它们的组合。
实施例20.根据实施例1至19中任一项所述的电致变色结构或方法，其中至少一个电致变色叠堆设置在基底上，电致变色叠堆包括离子存储层、离子导电层、电致变色层或它们的任意组合。
实施例21.根据实施例1、实施例2和实施例17至20中任一项所述的电致变色结构，包括多个细丝图案，每个细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸。
实施例22.根据实施例1、实施例2和实施例17至21中任一项所述的电致变色结构，其中电致变色残余部分包括电致变色叠堆的一部分。
实施例23.根据实施例2和实施例17至22中任一项所述的电致变色结构，包括细丝图案，该细丝图案包括一组细丝，所述一组细丝取向成邻近基底的边缘。
实施例24.根据实施例2和实施例17至23中任一项所述的电致变色结构，其中基底包括边缘，其中边缘的至少一部分由彼此间隔开的多个通道限定，并且其中边缘具有至多15MPa的核心应力。
实施例25.根据实施例24所述的电致变色结构，进一步包括与边缘间隔开的汇流条，其中边缘和汇流条之间的距离为至少1mm。
实施例26.根据实施例1、实施例2和实施例17至25中任一项所述的电致变色结构，进一步包括电致变色叠堆，其中残余部分与电致变色叠堆间隔开至少2mm的距离。
实施例27.根据实施例2和实施例17至24中任一项所述的电致变色结构，进一步包括沿基底的边缘设置的边缘保护件。
实施例28.根据实施例27所述的电致变色结构，其中边缘保护件包含材料，该材料包括聚合物、金属、复合材料或它们的组合。
实施例29.一种结构，包括：
基底；
基底中的第一细丝，该第一细丝在基本上平行于基底的厚度方向上延伸；以及
覆盖基底的膜，其中该膜包含选自由以下项组成的组的组合物：低辐射率涂层、氧化铟锡涂层和银基涂层。
需注意，并非所有上述一般说明或实例中的行为都是必需的，可能不一定需要具体行为的一部分，并且除描述的那些行为外，还可执行一个或多个进一步的行为。此外，所列活动的次序不一定是执行它们的次序。
为清楚起见，本文在单独实施例的语境下描述的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。
上面已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案及可使任何益处、优点或解决方案被想到或变得更加显著的任何特征都不被认为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。
本文所述实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此，本公开应被视为例示性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种电致变色结构，包括：
基底；
所述基底中的第一细丝，所述第一细丝在基本上平行于所述基底的厚度方向上延伸；以及
所述基底上的电致变色残余部分。
2.根据权利要求1所述的电致变色结构，包括细丝图案，所述细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝包括第一细丝，每根细丝在基本上平行于所述基底的所述厚度方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的电致变色结构，其中所述电致变色残余部分包括电致变色叠堆的一部分。
4.根据权利要求1或3所述的电致变色结构，其中所述第一细丝具有至少10:1和至多3000:1的长宽纵横比。
5.根据权利要求2-4所述的电致变色结构，其中所述细丝图案包括至少一根细丝，所述至少一根细丝具有的长度小于所述基底的所述厚度。
6.根据权利要求2-5所述的电致变色结构，其中所述细丝图案包括至多5μm的半径、锐角或它们的组合。
7.根据权利要求1-6所述的电致变色结构，其中所述基底的边缘的至少一部分由彼此间隔开的多个通道限定，并且其中所述边缘具有至多15MPa的核心应力。
8.根据权利要求7所述的电致变色结构，进一步包括与所述边缘间隔开的汇流条，其中所述边缘和所述汇流条之间的距离为至少1mm。
9.根据权利要求1-8所述的电致变色结构，进一步包括沿所述基底的边缘设置的边缘保护件。
10.一种方法，包括：
从基底上移除电致变色叠堆的一部分；以及
在所述基底中形成第一细丝，所述第一细丝在基本上平行于所述基底的厚度方向上延伸。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述部分具有长度和至少2mm的最小宽度。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中形成所述第一细丝通过对所述基底施加至少一个激光能量脉冲来执行。
13.根据权利要求10-12所述的方法，包括形成细丝图案，所述细丝图案包括多根细丝，所述多根细丝包括第一细丝，每根细丝在基本上平行于所述基底的厚度方向上延伸，其中形成所述细丝图案通过施加至少单程激光能量来执行。
14.根据权利要求10-13所述的方法，包括对所述基底施加热处理，以分离所述基底的一部分与所述基底的剩余部分。
15.根据权利要求10或14所述的方法，包括在所述基底中与所述细丝图案相关联的区域中生成热梯度。
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