JP7127123B2 - 非発光可変透過装置、及び同装置の組み立て方法 - Google Patents

Description

本開示は、非発光可変透過装置、及び同装置の形成方法に向けられている。

非発光可変透過装置は、２枚のガラス・シートの間に配設されたエレクトロクロミック層を含むことができる。エレクトロクロミック層は、ガラス・シートのうちの１枚の上に堆積され、中間層は、ガラス・シート及びエレクトロクロミック層の組み合わせを他のガラス・シートに接合するために使用される。組み立て方法中に欠陥が形成され、歩留まりを減少させ、短絡を形成し、装置の外観（例えば、不均一な色付けなど）に影響を与え、又は装置の動作寿命を減少させる場合がある。非発光可変透過装置の組み立てにおける、さらなる改善が望まれる。

実施例が、例として示され、添付の図に限定されない。

エレクトロクロミック基板、積層、及びバス・バーを含むワークピースの一部の断面図である。 図１の構成要素間の位置的関係のより良好な理解をもたらすための、図１のワークピースの上面図である。 層間に形成された粒子を示す、ワークピースの一部の断面図である。 粒子が放出された後に空洞が形成された後の、図３のワークピースの断面図である。 空洞内にバリア層が形成された後の、図４のワークピースの断面図である。 ワークピースをカバー・ガラス基板に接合した後の、図５のワークピースの断面図である。 １つの実施例に従って説明するように、中間層を使用してワークピースをカバー・ガラス基板に接合した後の、図４のワークピースの断面図である。 ワークピースをカバー・ガラス基板に接合した後の、図６のワークピースの側面図である。 １つの実施例に従って説明するように、中間層を使用してワークピースをカバー・ガラス基板に接合した後の、図７のワークピースの側面図である。 １つの実施例に従った、絶縁ガラス・ユニットの断面図である。 別の実施例に従った、絶縁ガラス・ユニットの断面図である。

当業者は、図中の要素が簡潔さ及び明確さのために示されており、必ずしも縮尺に則っているとは限らないことを理解する。例えば、図中の要素のうちのいくつかの寸法は、本発明の実施例の理解を促進するために、他の要素と比較して誇張されていることがある。

図と組み合わせた以下の説明は、本明細書で開示する教示の理解を助けるために提供される。以下の説明は、本教示の特定の実装形態及び実施例に焦点を当てることになる。この焦点は、本教示を説明する助けとなるよう提供されるものであって、本教示の範囲又は適用性を限定するものと解釈するべきではない。

本明細書で使用される用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」、又はそれらの変形は、非排他的な包含を含むよう意図される。例えば、特徴の列挙を備えたプロセス、方法、物品、若しくは装備は、それらの特徴にのみ限定される必要はなく、明示的に列挙されていない他の特徴を含むか、又はこのようなプロセス、方法、物品、若しくは装備を内在し得る。さらに、そうでないことを明示的に述べない限り、「又は（ｏｒ）」は、包括的な「又は」を指し、排他的な「又は」を指さない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａは正しく（又は存在し）、且つＢは誤り（又は存在せず）であるか、Ａは誤り（又は存在せず）、且つＢは正しい（又は存在する）か、或いは、Ａ及びＢの両方は正しい（又は存在する）。

「１つ（ａ、又はａｎ）」は、本明細書で説明する要素及び構成要素を説明するために利用される。これは、単なる便宜上、及び本発明の範囲の一般的な感覚を与えるために用いられる。この説明は、１つ、又は少なくとも１つを含むよう読むべきであり、そうでないことを明確にしない限り、単数形は複数形を含み、その逆も含む。

単語「約（ａｂｏｕｔ）」、「概ね（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、又は「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」は、パラメータの値が記載された値又は位置に近いことを意味するよう意図される。しかし僅かな差異は、値又は位置を、記載された正確なものから妨げ得る。したがって、値の１０パーセント（１０％）までの差異は、説明された正確な理想的な目標からの、理にかなった差異である。

別途定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者が共通的に理解するのと同じ意味を有する。材料、方法、及び実例は、例示のみであり、限定することを意図しない。本明細書で説明しない範囲で、特定の材料及び処理作業に関する多くの詳細は、従来のものであり、ガラス、蒸着、及びエレクトロクロミック技術における教本、並びに他の資料に見出し得る。

非発光可変透過は、歩留まりを減少させ、短絡を形成し、装置の外観に影響を与え、又は装置の動作寿命を減少させる欠陥の可能性を、軽減して組み立てることができる。非発光可変透過装置は、第１の基板、第１の基板の上に重なる第１の透明導電層、第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層、エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層、第２の基板、及び第１の基板と第２の基板との間に配設される中間層、を含むことができる。非発光可変透過装置は、中間層に関する非発光可変透過装置の欠陥が、中間層が第２の透明導電層に直接接触し、且つ中間層が少なくとも０．０８重量％の含水量を有する別の非発光可変透過装置よりも起こりにくいよう、構成することができる。

１つの実施例において、中間層は０．０５重量％以下の含水量を有する。別の実施例において、非発光可変透過装置は、第２の透明導電層と中間層との間に配設されたバリア層をさらに含む。このバリア層は、第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びる。

図に示され、以下で説明される実施例は、本明細書で説明するコンセプトを実施するための特定の適用を理解する助けとなる。実施例は例示的なものであり、添付の特許請求の範囲を限定することは意図されない。

図１は、エレクトロクロミック基板１００、積層１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、及び１３２、並びにエレクトロクロミック基板１００の上に重なるバス・バー１４４及び１４８の一部の断面図である。１つの実施例において、エレクトロクロミック基板１００は、ガラス基板、サファイア基板、酸窒化アルミニウム基板、又はスピネル基板を含むことができる。別の実施例において、エレクトロクロミック基板１００は、ポリアクリル化合物、ポリアルケン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリスルフィド、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニルなどの透明ポリマーか、別の好適な透明ポリマーか、又は前述の共重合体か、を含むことができる。エレクトロクロミック基板１００は、可撓性であってもよく、可撓性でなくてもよい。特定の実施例において、エレクトロクロミック基板１００は、フロート・ガラス又はホウケイ酸ガラスとすることができ、０．５ｍｍから４ｍｍまでの範囲の厚さを有し得る。別の特定の実施例において、エレクトロクロミック基板１００は、５０ミクロンから３００ミクロンまでの範囲の厚さを有するミネラル・ガラスである、極薄ガラスを含むことができる。特定の実施例において、エレクトロクロミック基板１００は、形成される多くの異なる非発光可変透過装置に使用されてよく、マザーボードと称され得る。

層の組成及び厚さについて、層の構成を説明する前に説明する。透明導電層１２２及び１３０は、導電性金属酸化物又は導電性ポリマーを含むことができる。実例は、酸化スズ又は酸化亜鉛を含むことができ、それらのうちのいずれかを、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎなどの三価要素か、フッ化酸化スズか、又はポリアニリン、ポリピロール、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフエン）などのスルホン化ポリマーか、を用いてドープ処理することができる。別の実施例において、透明導電層１２２及び１３０は、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。透明導電層１２２及び１３０は、同じ組成又は異なる組成、及び同じ厚さ又は異なる厚さを有することができる。

層のセットは、透明導電層１２２と１３０との間に配設された層１２４、１２６、及び１２８を有する、エレクトロクロミック積層を含む。層１２４及び１２８は電極層であり、そのうちの１つはエレクトロクロミック層、及び他方はイオン貯蔵層（対電極層とも称される）である。エレクトロクロミック層は、ＷＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＣｕＯ、Ｉｒ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｍｎ_３Ｏ_３、又はそれらの任意の組み合わせで、５０ｎｍから２０００ｎｍまでの範囲の厚さを有する、無機金属酸化物の電気化学的活性材料を含むことができる。イオン貯蔵層は、エレクトロクロミック層に対して列挙された材料、若しくはＴａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、又はそれらの任意の組み合わせのうちの任意のものを含むことができ、酸化ニッケル（ＮｉＯ、Ｎｉ_２Ｏ_３、又はこの２つの組み合わせ）、及びＬｉ、Ｎａ、Ｈ、若しくは別のイオンをさらに含み、それらは８０ｎｍから５００ｎｍまでの範囲の厚さを有し得る。イオン導電層１２６（電解質層とも称される）は、電極層１２４と１２８との間に配設され、２０ミクロンから６０ミクロンまでの範囲の厚さを有する。イオン導電層１２６によって、イオンがイオン導電層１２６を貫通して移動するのを可能にし、且つ多量の電子はイオン導電層１２６を貫通させない。イオン導電層１２６は、リチウム、アルミニウム、ジルコニウム、リン、ホウ素を伴うか又は伴わないケイ酸塩と、リチウムを伴うか又は伴わないホウ酸塩と、リチウムを伴うか又は伴わない酸化タンタルと、リチウムを伴うか又は伴わないランタニドをベースとする材料と、別のリチウムをベースとするセラミック材料と、などを含むことができる。イオン導電層１２６は任意選択であり、存在する場合、イオン導電層１２６は堆積により形成してよく、又は他の層の堆積後、電極層１２４及び１２８などの２つの異なる層の部分を反応させてイオン導電層１２６を形成する。本明細を読んだ後、当業者は、層１２２、１２４、１２６、１２８、及び１３０の他の組成及び厚さを、本明細書で説明するコンセプトの範囲から逸脱することなく、使用することができることを、理解するであろう。

任意選択の反射防止層１３２は、上部透明導電層１３０の上に配設され、反射を減少させるのを助けるために使用することができる。反射防止層１３２は、基層（基層の屈折率は概ね２．０とすることができる）と、清潔で乾燥した空気又はＡｒ若しくはＮ_２などの不活性ガス（多くのガスは概ね１．０の屈折率を有する）との間の屈折率を有することができる。１つの実施例において、反射防止層１３２は、１．４から１．６までの範囲の屈折率を有する。反射防止層１３２は、好適な屈折率を有する絶縁材料を含むことができる。特定の実施例において、反射防止層１３２は、シリカを含む。反射防止層１３２の厚さは、薄くなるよう、且つ十分な反射防止特性をもたらすよう選択される。反射防止層の厚さは、少なくとも部分的に、層のセットの屈折率に依拠できる。反射防止層１３２の厚さは、２０ｎｍから１００ｎｍまでの範囲とすることができる。

層１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、及び１３２は、エレクトロクロミック基板１００の上に、介在する任意のパターン付けステップ、真空を遮断するステップ、若しくは全ての層が形成される前に中間層を空気に露出させるステップ、を伴うか又は伴わずに形成することができる。１つの実施例において、層１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、及び１３２を連続的に堆積させることができる。層１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、及び１３２は、物理的蒸着又は化学的蒸着を使用して形成することができる。特定の実施例において、層１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、及び１３２をスパッタ堆積させることができる。

図１に示された実施例において、透明導電層１２２及び１３０の各々は、取り除かれた部分を含み、それによってバス・バー１４４及び１４８は互いに電気的に接続されない。このような取り除かれた部分は、通常２０ｎｍから２０００ｎｍまでの幅である。特定の実施例において、バス・バー１４４は、透明導電層１２２を介して電極層１２４と電気的に接続され、バス・バー１４８は、透明導電層１３０を介して電極層１２８と電気的に接続される。バス・バー１４４及び１４８は、導電性材料を含む。１つの実施例において、バス・バー１４４及び１４８の各々は、銀フリットなどの導電性インクを使用して形成することができる。導電性インクは、透明導電層１２２の上に印刷される。別の実施例において、バス・バー１４４及び１４８のうちの一方又は両方は、金属入りポリマーを含むことができる。特定の実施例（図示せず）において、バス・バー１４８は非貫入バス・バーであり、非貫入バス・バーは金属入りポリマーを含むことができ、金属入りポリマーは、透明導電層１３０の上で、層１２２、１２４、１２６、及び１２８から離隔される。金属入りポリマーの前駆体における粘性は、この前駆体が、クラック、又は導電性インクにとって問題となり得る基層の微細な欠陥を通して流れるのを抑えるために、十分高くてよい。下部透明導電層１２２は、この特定の実施例においては、パターン化される必要はない。さらに別の実施例において、バス・バー１４４及び１４８は、印刷する代わりにワークピースに適用される導電性テープの形態であってよい。

示された実施例において、非発光可変透過装置の幅Ｗ_ＥＣは、透明導電層１２２及び１３０の取り除かれた部分間の、横方向距離に対応する寸法である。Ｗ_ＥＣは、非発光可変透過装置の色付け可能領域の平面寸法のうちの１つに対応する。Ｗ_Ｓは、バス・バー１４４と１４８との間の積層の幅である。Ｗ_ＳとＷ_ＥＣとの差異は、５ｃｍ以下、２ｃｍ以下、又は０．９ｃｍ以下である。したがって、積層の幅のほとんどは、異なる透過状態を可能にする、非発光可変透過装置の動作部に対応する。１つの実施例において、このような動作部は、非発光可変透過装置の主体であり、バス・バー１４４と１４８との間の領域の、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、又はそれよりも大きい領域を占有することができる。

図２は、エレクトロクロミック基板１００、及び図１で説明した層を含む非発光可変透過装置２１０の上面図を示す。バス・バー１４４は、エレクトロクロミック基板１００の側部２０２に沿って載り、バス・バー１４８は、側部２０２の反対側の側部２０４に沿って載る。バス・バー１４４及び１４８の各々は、側部２０６と２０８との間の距離の大部分に延びた延長を有する。特定の実施例において、バス・バー１４４及び１４８の各々は、側部２０６と２０８との間の距離の、少なくとも７５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％の延長を有する。バス・バー１４４及び１４８の延長は、互いに対して実質的に平行である。本明細書で使用されるとき、実質的に平行とは、バス・バー１４４及び１４８の延長が、互いに対して１０度以内で平行であることを意味するよう意図される。延長に沿って、バス・バー１４４及び１４８の各々は、実質的に同一の断面積及び組成を有する。したがって、このような実施例において、バス・バー１４４及び１４８は、それぞれの延長に沿って、単位長当たりで実質的に一定の抵抗値を有する。

組み立て中又は方法の後半で、１つ又は複数の層を貫通して延びる空洞が形成され得る。本明細の以降で、より詳細に説明するように、エレクトロクロミック基板１００とカバー・ガラス基板との間の中間層は、非発光可変透過装置に問題を生じさせ得る。以下の説明は、特定の方法に関し、そこでは１つ又は複数の層における空洞が形成され得る。この説明は、いかにして空洞又は通路（例えば間隙、相互接続された開口部のセットなど）が形成され得るかの、より良好な理解をもたらす。本明細を読んだ後、当業者は、空洞又は通路が他の異なる方法で、非発光可変透過装置内の他の箇所において形成され得ることを、理解するであろう。

望ましくないが、粒子が装置の中に導入される場合がある。特定の実施例において、下部透明導電層１２２を形成した後で、エレクトロクロミック基板１００及び下部透明導電層１２２は、堆積ツールから取り除かれてよく、それによって下部透明導電層１２２はパターン化され得る。パターン化した後、エレクトロクロミック基板１００及び下部透明導電層１２２は、同じ堆積ツール又は異なる堆積ツールの中に配置されることになる。

図３を参照すると、積層の残りの層を堆積する前に、粒子３００が下部透明導電層１２２上に存在し得る。粒子３００は、パターン化するシーケンスから、基板の取り扱いツールから、基板を堆積ツールから出し入れする移動の間、又はポンプダウンサイクル若しくは埋め戻しサイクルの間に剥離する、堆積チャンバ又はドアの上のコーティングなどから、形成される場合がある。他の層は、図３のように、下部透明導電層１２２及び粒子３００の上に堆積させることができる。別の実施例において、粒子３００は、異なる時間に導入されてよく、任意の他の層の間、又はエレクトロクロミック基板１００及び下部導電層１２２との間に位置される場合がある。

粒子３００は放出され、図４のように空洞４００を形成し得る。空洞４００は、少なくとも上部透明導電層１３０を少なくとも貫通して延び、他の１つ又は複数の層を貫通して延びる場合がある。粒子３００及び空洞４００は、人間の目には見えない場合がある。なぜなら、粒子３００、生じる空洞４００、又はその両方の幅は、５０ミクロン未満、２０ミクロン未満、又はそれよりも小さいからである。

１つの実施例において、粒子３００は、処理、清浄、レーザ切断、又は他の機械的作業によって放出され得る。代替として、粒子３００は試験中に放出される。特定の試験において、装置は、高透過状態（ブリーチ状態とも呼ばれる）から低透過状態（色付け状態とも呼ばれる）へ、又はその逆へ移行することができる。電気的試験の間、高透過状態から低透過状態まで移動するときに、電気的バイアスがバス・バー１４４及び１４８にわたって位置付けられてよく、この電気的バイアスは、低透過状態から高透過状態まで移動するときに、取り除かれてよい。バイアスするとき、又はバイアスを取り除くとき、粒子３００は放出され得る。

別の実施例において、層１２４、１２６、１２８、若しくは１３０のうちの１つ又は複数は、壊れている場合があり、又は粒子３００の近くで分離した部分を有する場合がある。このような欠陥は、層内のひずみ、又は粒子に隣接した層間の応力によって生じ得る。粒子３００が残っても、このような欠陥は、粒子に隣接した１つ又は複数の層において開いた、通路を作り得る。この通路は、下部導電層１２２までの比較的真っ直ぐの経路、又は１つ又は複数の曲部を伴う経路を形成する、微小開口部の相互接続したセット、を含むことができる。中間層などの後続の層は、通路を通って流れ、下部導電層１２２に到達し得る。

より詳細に説明するように、バリア層、比較的低い含水量の中間層、又はそれらの両方を使用して、従来の中間層をバリア層なしで使用する場合の不具合の可能性を減少させることができる。

１つの実施例において、図５に示されるように、バリア層５００を、層の上、且つ空洞４００内に形成することができる。バリア層５００は、中間層を、上部透明導電層１３０などの、空洞４００内に露出された任意の層に接触させないよう役立つ。したがって、バリア層５００は、上部透明導電層１３０と中間層との間に配設することができる。バリア層５００は、上部透明導電層１３０を少なくとも部分的に貫通して延びることができ、エレクトロクロミック基板１００の上に重なる層のセット内の任意の他の層を、全て又は部分的に貫通して延び得る。別の実施例において、バリア層５００は、通路の中に延び、又は通路を封止することができる。

特定の実施例において、図５に示されるように、バリア層５００は下部透明導電層１２２と接触し得る。別の実施例において、中間層は、下部透明導電層１２２又はエレクトロクロミック積層内の任意の層と接触しない。特定の実施例において（図示せず）、空洞は、バリア層５００が空洞４００をライニングするのではなく封止するような幅を有し得る。別の特定の実施例において（図示せず）、バリア層５００は空洞４００の８０％以上を満たし得る。

バリア層５００は、電気絶縁層を含むことができる。バリア層５００は、酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含むことができる。特定の実施例において、バリア層５００は、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴｉＮｘ、ＴｉＯｘＮｙ、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。酸化物及び窒化物について、ｘはストイキ値、又はストイキ値の５０％内の値を表わすことができ、酸窒化物について、ｘ及びｙは所望の屈折率を実現するよう選択することができる。１つの実施例において、バリア層５００は、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１２ｎｍ、又は少なくとも１５ｎｍの厚さを有し、別の実施例において、バリア層５００は、９０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、又は５０ｎｍ以下の厚さを有する。バリア層５００を、ゾル・ゲル法、スピンオン・コーティング、原子層堆積法などを使用して形成することができる。特定の実施例において、物理的蒸着、プラズマ促進化学蒸着など）の方向性堆積方法は使用されなくてもよい。なぜなら中間層は空洞４００の側壁に沿って層に接触し得るからである。

別の実施例において、バリア層５００は、無機材料と有機材料との交互のフィルムを含むことができる。バリア層５００のためのフィルムの組み合わせは、バリア層５００内の応力を減少させるのに役立ち得る。さらに、有機材料を伴うフィルムは、無機材料を含む任意のフィルムにおける任意の欠陥を分離するのに役立ち得る。より詳細には、単一のフィルムを有するバリア層５００は、このような単一のフィルムの厚さ全体を貫通して伝播する欠陥を有する場合がある。したがって、複数のフィルムを有するバリア層５００を貫通する欠陥の伝播は軽減される。なぜならフィルム内の欠陥は、整合されて、バリア層５００の厚さを貫通して延びて比較的真っ直ぐな経路となる可能性は、低いからである。

複数フィルムのバリア層５００のために、無機材料は、バリア層５００に対して上記で説明した任意の材料を含むことができる。バリア層５００内の無機フィルムは、同じ無機材料を有してもよく、異なる無機材料を含んでもよい。

１つの実施例において、有機材料をポリマーとすることができる。モノマーを含む液体は、フラッシュ蒸発され、露出した面で凝縮されて、光（紫外線など）又は熱を使用して硬化される。ポリマーは、ポリアルケン、ポリエステル、ポリエーテルなどを含むことができる。特定の実施例において、ポリマーは、パリレン、ポリアクリレート、別の好適なポリマーなどを含むことができる。別の実施例において、有機材料は、エタノールアミン及び無水マレイン酸が反応した生成物を含むことができる。別の実施例において、異なる有機材料を使用することができる。バリア層５００内の有機フィルムは、同じ有機材料を有してもよく、異なる有機材料を有してもよい。

特定の実施例において、エレクトロクロミック装置に最も近いフィルムを、無機フィルムとすることができる。このような構成は、有機材料を含むフィルムがバリア層５００の下の層を汚染する可能性を軽減させるために有用であり得る。別の特定の実施例において、エレクトロクロミック装置から最も遠いフィルムを、無機フィルムとすることができる。

１つの実施例において、バリア層５００内のフィルムの数は、少なくとも３枚、少なくとも５枚、又は少なくとも７枚とすることができる。フィルムの数に対する公知の理論は存在しないが、光透過などの実際の考察では、フィルムの数を限定し得る。１つの実施例において、フィルムの数は、９０枚以下、３０枚以下、又は２０枚以下である。１つの実施例において、フィルムの各々は、分子層堆積又は原子層堆積によって形成され得る。フィルムの厚さは、フィルムを形成するために使用されるサイクル数に依拠し得る。１つの実施例において、フィルムの各々は、０．２ｎｍから４ｎｍまでの範囲の厚さを有し得る。

図５に示されるワークピースは、図６に示すように、中間層６５０を伴うカバー・ガラス基板６１０に積層させることができる。カバー・ガラス基板６１０は、エレクトロクロミック基板１００に対する上記の望ましい任意の材料を含むことができる。カバー・ガラス基板６１０は、化学強化ガラス若しくは熱強化ガラス、又は強化ガラスを含み得る。カバー・ガラス基板６１０は、絶縁ガラス・ユニットの外面に沿って置かれてよく、エレクトロクロミック基板１００よりも厚くてよい。カバー・ガラス基板６１０は、２ｍｍから２５ｍｍまでの範囲の厚さを有することができ、１つの実施例において、４ｍｍから１２ｍｍまでの範囲の厚さである。特定の実施例において、カバー・ガラス基板６１０は、化学強化ガラス若しくは熱強化ガラス、又は６ｍｍから１２ｍｍまでの範囲の厚さを有する強化ガラスを含む。別の特定の実施例において、エレクトロクロミック基板１００は、焼きなましガラス（強化ではなく、応力を軽減させるための焼きなまし）を含み、２．２ｍｍ以下の厚さを有することができる。したがって、エレクトロクロミック基板１００は、カバー・ガラス基板６１０と比較すると、レーザ切断に対してより好適である。

中間層６５０は、カバー・ガラス基板６１０とバリア層５００との間に配設される。中間層６５０は、積層接着剤とすることができる。１つの実施例において、中間層６５０は、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ：ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）又はポリビニルブチラール（ＰＶＢ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｂｕｔｙｒａｌ）などの熱可撓性物質を含むことができる。この実施例において、中間層６５０は、少なくとも０．０５重量％、少なくとも０．０８重量％などの含水量を有し得る。積層プロセスの間、中間層６５０は流れる場合がある。バリア層５００は、空洞４００の側壁に沿って露出された任意の層に、中間層６５０が接触するのを防止するのに役立つ。

別の実施例において、バリア層５００は必要ない。図４に示されるワークピースは、図７に示すように、中間層７５０を伴うカバー・ガラス基板６１０に積層させることができる。中間層７５０は、カバー・ガラス基板６００と図４に示された層との間に配設される。

中間層７５０は、積層接着剤とすることができる。中間層７５０は、従来の中間層と比較して、低い含水量を有する。特定の実施例において、中間層７５０は０．０５重量％以下の含水量を有する。中間層７５０の低い含水量は、乾燥剤を伴う閉鎖した容器に中間層を配置することによって；清潔な乾燥空気、Ｎ_２、ＣＯ_２、希ガス、又はそれらの混合物など、水蒸気を実質的に含まない容器に配置することによって；中間層７５０を加熱して水を中間層７５０から排除することによって；清潔な乾燥空気、Ｎ_２、ＣＯ_２、希ガスを使用して、中間層７５０に、ポンプダウン及び埋め戻すサイクルを繰り返させることによって；別の好適な脱水作業を実施することによって、又はそれらの任意の組み合わせによって、実現され得る。１つの実施例において、後続の積層作業中に、基板１００と、層１２２、１２４、１２６、１２８、及び１３０と、中間層７５０と、カバー・ガラス層６１０と、を含むワークピースは、チャンバの中に配置することができ、それによって中間層７５０は脱水後に空気に露出されない。

積層プロセスの間、中間層７５０は流れる場合がある。中間層７５０における比較的低い含水量によって、中間層７５０と空洞４００内で露出した層のうちの任意の１つ又は複数の層との間の、直接接触を可能にする。空洞４００内で露出した層は、上部透明導電層１３０及び下部透明導電層１２２、又は透明導電層１２２及び１３０の間、且つそれらを含む層の任意の組み合わせを含み得る。

図８及び図９は、カバー・ガラス基板と接合させた後の、ワークピースの側面図である。図８は、図５で見られる層を表わす、層８２０を含む。バリア層５００は、空洞４００内で露出された層を防護する。図９は、比較的低い含水量の中間層７５０を伴って示す図である。図９は、図４で見られる層を表わす、層９２０をさらに含む。比較的低い含水量は、短絡を形成する可能性、又は装置が早期に故障する可能性を軽減させる。代替の実施例において、層９２０及び中間層７５０を、図８における層８２０及び中間層６５０の代わりに使用でき、層８２０は、図９における層９２０の代わりに使用され得る。バリア層が存在する場合、中間層６５０又は７５０のいずれかが使用され得る。バリア層が存在しない場合、中間層７５０を使用することができる。

図１０及び図１１は、図６及び図８それぞれにおける積層構造に基づいた、絶縁ガラス・ユニット（ＩＧＵｓ：ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｇｌａｓｓ ｕｎｉｔｓ）１０００及び１１００を示す図である。図７及び図９における積層構造は、必要に応じて、図６及び図８における積層構造の代わりに使用され得る。図１０を参照すると、ペイン１０６０を、カバー・ガラス基板６１０に連結させることができる。ペイン１０６０は、カバー・ガラス基板６１０に対して説明したような、任意の材料及び厚さを含むことができる。１つの実施例において、カバー・ガラス基板６１０及びペイン１０６０は、同じ組成又は異なる組成を有することができ、同じ厚さ又は異なる厚さを有することができる。任意選択の低放射率層１０４２を、ペイン１０６０の内面に沿って配設することができる。

カバー・ガラス基板６１０及びペイン１０６０は、ＩＧＵ１０００の周辺に沿って置かれたスペーサ用バー１０４３によって離隔させることができる。スペーサ用バー１０４３は、封止部１０４４を介して、カバー・ガラス基板６１０及びペイン１０６０に連結される。封止部１０４４は、ポリイソブチレンなどのポリマーとすることができる。接着接合部１０４５は、カバー・ガラス基板６１０及びペイン１０６０を共に保持するよう設計され、カバー・ガラス基板６１０及びペイン１０６０の縁部の全周に沿って設けられる。ＩＧＵ１０００の内部空間１０７０は、希ガス又は乾燥空気など、比較的不活性ガスを含み得る。別の実施例において、内部空間１０７０は真空にされ得る。図１１を参照すると、ＩＧＵ１１００は、ＩＧＵ１０００に対して示し、説明したものと同じ構成要素を多く含むが、エレクトロクロミック基板１００の向きは逆であり、それによって中間層７５０は、エレクトロクロミック基板１００及びカバー・ガラス基板６１０と接触するが、積層９２０とは接触しない。代替の実施例において、層９２０及び中間層７５０を、図１０における層８２０及び中間層６５０の代わりに使用でき、層８２０は、図１１における層９２０の代わりに使用され得る。バリア層が存在する場合、中間層６５０又は７５０のいずれかが使用され得る。バリア層が存在しない場合、中間層７５０を使用することができる。

本明細書で説明された実施例は、従来の装置よりも利点を有する。バリア層は、空洞内又は空洞を封止するよう形成することができ、それによって、透明導電層１２２及び１３０並びにエレクトロクロミック積層を含む層のセットを堆積する間若しくは堆積後に形成される空洞内の層に、中間層が直接接触する可能性が減少される。バリア層は、従来の中間層の使用が可能である。代替として、比較的低い含水量の中間層を、従来の中間層の代わりに使用することができる。比較的低い含水量は、従来の中間層と比較して、短絡の形成又は早期に故障する可能性を軽減させることができる。必要又は要求に応じて、バリア層及び比較的低い含水量の中間層が使用され得る。

多くの異なる態様及び実施例が考えられる。それらの態様及び実施例のうちのいくつかを、以下で説明する。本明細を読んだ後、当業者は、それらの態様及び実施例は単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。例示的な実施例は、以下に列挙するもののうちの任意の１つ又は複数に従ってよい。

「実施例１」
非発光可変透過装置であって、第１の基板と、第１の基盤の上に重なる第１の透明導電層と、第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層と、エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層と、第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に配設された中間層と、を含み、中間層に関する非発光可変透過装置の欠陥が、中間層が第２の透明導電層に直接接触し、少なくとも０．０８重量％の含水量を有する別の非発光可変透過装置よりも起こりにくいように構成された、非発光可変透過装置。

「実施例２」
中間層が、０．０５重量％以下の含水量を有し、又は非発光可変透過装置が、第２の透明導電層と中間層との間に配設されたバリア層をさらに含み、バリア層は、第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びる、実施例１に記載の非発光可変透過装置。

「実施例３」
非発光可変透過装置であって、第１の基板と、第１の基板の上に重なる第１の透明導電層と、第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層と、エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層と、第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に配設された中間層と、を含み、中間層は、０．０５重量％以下の含水量を有し、又はバリア層は、第２の透明導電層と中間層との間に配設され、バリア層は、第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延び、若しくは第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びる通路の上に重なる、非発光可変透過装置。

「実施例４」
非発光可変透過装置を組み立てる方法であって、本方法は、第１の基板の上に重なる第１の透明導電層を形成するステップと、第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層を形成するステップと、エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層を形成するステップと、第２の導電層と第２の基板との間に配設された中間層を使用して、第１の基板と第２の基板とを接合するステップと、を含み、中間層は、０．０５重量％以下の含水量を有し、又は、本方法は、第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びるバリア層を形成するステップをさらに含み、第１の基板と第２の基板とを接合するステップは、バリア層を形成するステップの後に実施される、方法。

「実施例５」
第２の透明導電層を形成するステップの後であって、且つ第１の基板と第２の基板とを接合するステップの前に、空洞又は通路は、少なくとも第２の透明導電層を貫通して延びる、実施例４に記載の方法。

「実施例６」
第２の透明導電層の下に置かれた粒子を放出し、少なくとも第２の透明導電層を貫通して延びる空洞又は通路を残すステップをさらに含む、実施例４又は５に記載の方法。

「実施例７」
電気的バイアスを、非発光可変透過装置の端子にわたって適用するステップをさらに含み、粒子を放出するステップは、この電気的バイアスを適用するステップ中又は後に生じる、実施例６に記載の方法。

「実施例８」
粒子を放出するステップは、非発光可変透過装置の端子にわたって電気的バイアスを適用するステップの前に実行される、実施例６に記載の方法。

「実施例９」
エレクトロクロミック積層を形成するステップは、粒子を基板の上に導入するステップと、粒子の上にエレクトロクロミック積層を堆積させるステップと、を含む、実施例６から８までのいずれか一項に記載の方法。

「実施例１０」
第１の透明導電層は、空洞又は通路の一部に沿って露出される、実施例６から９までのいずれか一項に記載の方法。

「実施例１１」
バリア層を形成するステップは、バリア層の一部が空洞内で形成されるように、又は通路内に形成されるように、若しくは通路を封止するように、実施される、実施例６から１０までのいずれか一項に記載の方法。

「実施例１２」
バリア層を形成するステップは、バリア層を形成するステップ後に、第１の透明導電層及びエレクトロクロミック層のいずれも、空洞又は通路内で露出されないよう実施される、実施例６から１１までのいずれか一項に記載の方法。

「実施例１３」
エレクトロクロミック積層は、エレクトロクロミック層又はイオン貯蔵層を含む第１の電極層と、イオン導電層と、エレクトロクロミック層又はイオン貯蔵層のうちの他方を含む第２の電極層と、を含み、イオン導電層は、第１の電極層と第２の電極層との間に配設され、第１の透明導電層は、第２の電極よりも第１の電極に近く、第２の透明導電層は、第１の電極よりも第２の電極に近い、実施例１から１２までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例１４」
第２の透明導電層と中間層との間に配設された、反射防止層をさらに含む、実施例１から１３までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例１５」
中間層は、０．０５重量％以下の含水量を有する、実施例１から１４までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例１６」
中間層は、第１の透明導電層と接触する、実施例１から１５までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例１７」
中間層は、第１の電極層と接触する、実施例１３から１６までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例１８」
バリア層は、第２の透明導電層と中間層との間に配設され、バリア層は、第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びる、実施例２から１４までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例１９」
中間層は、第１の透明導電層又はエレクトロクロミック層と接触しない、実施例１から１８までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２０」
バリア層は、酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、実施例２から１９までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２１」
バリア層は、無機材料及び有機材料の交互のフィルムを含む、実施例２から２０までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２２」
バリア層は、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１２ｎｍ、又は少なくとも１５ｎｍの厚さを有する、実施例２から２１までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２３」
バリア層は、９０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、又は５０ｎｍ以下の厚さを有する、実施例２から２２までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２４」
バリア層は、第１の透明導電層と接触する、実施例２から１５まで及び１８から２３までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２５」
バリア層は、第１の電極層と接触する、実施例２から１５まで及び１８から２３までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

「実施例２６」
反射防止層は、第２の導電層とバリア層との間に配設される、実施例１４及び１５並びに１８から２５までのいずれか一項に記載の非発光可変透過装置又は方法。

全体的な説明又は例において上述した作業の全てが必要とされるわけではなく、一部の特定の作業は必要とされないことがあり、１つ又は複数のさらなる作業が、説明した作業に加えて実施され得ることに、留意されたい。さらに、作業が列挙された順序は、必ずしもそれらが実施される順序とは限らない。

利益、他の利点、及び課題の解決策を、特定の実施例に関して上述した。しかし、利益、利点、課題の解決策、及び任意の利益、利点、又は生じるか若しくはより明白となる解決策は、任意又は全ての特許請求の範囲において必須、必要、若しくは不可欠な特徴であると解釈されるべきではない。

本明細書で説明した実施例の明細及び例示は、様々な実施例の構造を全体的に理解することを提供するよう意図される。本明細及び例示は、本明細書で説明した構造又は方法を使用する、装備並びにシステムの全ての要素及び特徴の、網羅的で包括的な説明としての役割を担うようには意図されない。別個の実施例も、単一の実施例において組み合わせて提供されてよく、反対に、簡略化のために単一の実施例の文脈において説明された、様々な特徴も、別個に、又は任意の部分的な組み合わせで提供され得る。さらに、範囲をもって記載された値の参照は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。多くの他の実施例は、当業者はこの明細を読んだ後でのみ、明確となり得る。他の実施例は、本開示から使用され、導出され得る。それによって構造的置換、論理的置換、又は別の変更が、本開示の範囲から逸脱することなく成され得る。したがって、本開示は限定的ではなく、むしろ例示的として考慮されるべきである。

Claims (13)

1. 非発光可変透過装置であって、
   第１の基板と、
   前記第１の基板の上に重なる第１の透明導電層と、
   前記第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層と、
   前記エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層と、
   第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に配設された中間層と
   を備え、
   前記非発光可変透過装置は、前記中間層に関する前記非発光可変透過装置の欠陥が、前記中間層が前記第２の透明導電層に直接接触し、少なくとも０．０８重量％の含水量を有する、別の非発光可変透過装置よりも起こりにくいよう構成され、前記中間層が前記エレクトロクロミック層を少なくとも部分的に貫通して延び、前記第１の透明導電層の表面に接触し、前記エレクトロクロミック層はその接触された表面上に配設されている、非発光可変透過装置。
2. 非発光可変透過装置であって、
   第１の基板と、
   前記第１の基板の上に重なる第１の透明導電層と、
   前記第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層と、
   前記エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層と、
   第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に配設された中間層と
   を備え、
   前記中間層は、０．０５重量％以下の含水量を有し、前記中間層は、前記エレクトロクロミック層を少なくとも部分的に貫通して延び、前記第１の透明導電層の表面に接触し、前記エレクトロクロミック層はその接触された表面上に配設されており、又は
   バリア層が、前記第２の透明導電層と前記中間層との間に配設され、前記バリア層は、前記第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延び、若しくは前記第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びる通路の上に重なり、前記バリア層は、前記第１の透明導電層の表面に接触し、前記エレクトロクロミック層はその接触された表面上に配設されている、非発光可変透過装置。
3. 非発光可変透過装置を組み立てる方法であって、
   第１の基板の上に重なる第１の透明導電層を形成するステップと、
   前記第１の透明導電層の上に重なるエレクトロクロミック層を形成するステップと、
   前記エレクトロクロミック層の上に重なる第２の透明導電層を形成するステップと、
   前記第２の導電層と第２の基板との間に配設された中間層を使用して、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するステップと
   を含み、
   前記中間層は、０．０５重量％以下の含水量を有し、前記中間層は、前記エレクトロクロミック層を少なくとも部分的に貫通して延び、前記第１の透明導電層の表面に接触し、前記エレクトロクロミック層はその接触された表面上に配設されており、又は
   前記方法は、前記第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延び、前記第１の透明導電層の表面に接触するバリア層を形成するステップをさらに含み、前記エレクトロクロミック層はその接触された表面上に配設されており、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するステップは、前記バリア層を形成するステップの後に実施される、方法。
4. 前記第２の透明導電層を形成するステップの後であって、且つ前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するステップの前に、空洞又は通路は、少なくとも前記第２の透明導電層を貫通して延びる、請求項３に記載の方法。
5. 前記第２の透明導電層の下に置かれる粒子を放出し、少なくとも前記第２の透明導電層を貫通して延びる空洞又は通路を残すステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. エレクトロクロミック積層を形成するステップは、
   前記粒子を前記基板の上に導入するステップと、
   前記粒子の上に前記エレクトロクロミック積層を堆積させるステップと
   含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１の透明導電層は、前記空洞又は前記通路の一部に沿って露出される、請求項６に記載の方法。
8. 前記バリア層を形成するステップは、前記バリア層の一部が前記空洞内で形成されるように、又は前記通路内に形成されるように、若しくは前記通路を封止するように、実施される、請求項５に記載の方法。
9. エレクトロクロミック積層をさらに備え、前記エレクトロクロミック積層は、
   前記エレクトロクロミック層又はイオン貯蔵層を含む、第１の電極層と、
   イオン導電層と、
   前記エレクトロクロミック層又は前記イオン貯蔵層のうちの他方を含む、第２の電極層と
   を備え、
   前記イオン導電層は、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配設され、
   前記第１の透明導電層は、前記第２の電極よりも前記第１の電極に近く、
   前記第２の透明導電層は、前記第１の電極よりも前記第２の電極に近い、請求項１および２のいずれか一項に記載の非発光可変透過装置。
10. 前記バリア層は、前記第２の透明導電層と前記中間層との間に配設され、前記バリア層は、前記第２の透明導電層を少なくとも部分的に貫通して延びる、請求項９に記載の非発光可変透過装置。
11. 前記バリア層上の前記中間層は、前記第１の透明導電層又は前記エレクトロクロミック層と接触しない、請求項２に記載の非発光可変透過装置。
12. 前記バリア層は、酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、請求項１０に記載の非発光可変透過装置。
13. 前記バリア層は、無機材料及び有機材料の交互のフィルムを含む、請求項１１に記載の非発光可変透過装置。

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