TW202308777A

TW202308777A - 用於處理電致變色玻璃之雷射方法

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Publication number: TW202308777A
Application number: TW111130875A
Authority: TW
Inventors: 路易斯維達爾龐塞卡布雷拉; 阿布舍克阿納特迪克西特; 安舒阿吉特普拉丹; 伊森瑞茲
Original assignee: 美商唯景公司
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2022-08-17
Publication date: 2023-03-01
Also published as: WO2023023518A1; US20220001651A1; TW202136884A; WO2021118941A1; US20230029868A1; CN114787705A; EP4073580A1; CA3160556A1

Abstract

用於雷射處理包括電致變色玻璃或其他薄膜裝置（其中一或多個層夾置於兩個薄膜導電層之間）之工件的技術包括將來自一雷射源的一雷射束導引至該工件之一表面上，其中該雷射束包含投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍內之一經選擇近紅外線波長。其中該工件包含一電致變色裝置，該電致變色裝置包括設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間的一電致變色堆疊，移除該材料包括移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分以暴露該第一透明導電層之一表面而不損壞該第一透明導電層。

Description

用於處理電致變色玻璃之雷射方法

本文中所揭示之實施例大體上係關於光學裝置，且更特別係關於製造光學裝置之方法。

電致變色係材料在置於不同電子狀態時，通常藉由經受電壓改變而展現光學性質之可逆電化學介導之改變的現象。光學性質通常係顏色、透射率、吸收率及反射率中之一或多者。例如，一種熟知的電致變色材料係氧化鎢(WO ₃)。氧化鎢係一種陰極著色電致變色材料，其中藉由電化學還原進行漂白（未著色）至藍色之著色轉變。當發生電化學氧化時，氧化鎢自藍色轉變為漂白狀態。

電致變色材料可併入至例如用於住宅、商業及其他用途之窗中。此類窗之顏色、透射率、吸收率及/或反射率可藉由誘發電致變色材料之改變而改變，亦即，電致變色窗係可經由施加電荷而可逆地變暗及變亮之窗。將小電壓施加至窗之電致變色裝置將使其變暗；反轉該電壓使其變亮。此能力允許控制穿過窗之光量，並呈現使電致變色窗用作節能裝置之機會。

需要用於電致變色裝置及/或其他薄膜裝置之電致變色裝置改良式製造技術，在該等薄膜裝置中，一或多個層夾置於兩個薄膜導電層之間。除了電致變色裝置以外，平板顯示器、光伏打裝置、懸浮粒子裝置(SPD)、液晶裝置(LCD)亦可受益於下文中所描述之技術。

本揭示案之某些實施例係關於自一工件之一表面移除一材料之方法。該工件可係具有可藉由一或多個雷射完全或部分地移除或以其他方式改質之一材料之任何結構。在一些實施例中，該工件係包括一光學可切換裝置之一窗或其他結構。在某些實施例中，該工件係在一透明基材上之一電致變色裝置或一經部分製造之電致變色裝置。該電致變色裝置包括一或多個層，諸如兩個透明導電層之間的一電致變色堆疊。該等透明導電層彼此電隔離且係獨立地可定址的。其可藉由匯流排或其他經附接導電結構而係可電控制的。

根據一些實施例，一種移除該材料之方法可特徵在於將來自一雷射源的一雷射束導引至該工件之一表面上，其中該雷射束包含投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍內之一經選擇近紅外線波長。該材料可藉由雷射剝蝕而移除。

在某些實施例中，該工件包含在一透明基材上之一電致變色裝置或一經部分製造之電致變色裝置，且該材料包含該電致變色裝置之一或多個層。在一些實例中，移除該材料在該電致變色裝置之該一或多個層上產生一剝蝕區域，該剝蝕區域具有至少一邊緣。在一些實例中，該邊緣可大約正交於該一或多個層。在一些實例中，該邊緣可具有一階梯式或漸縮輪廓。

在某些實施例中，移除該材料形成一匯流排墊暴露區域。在一些實例中，該工件可包括一電致變色裝置，該電致變色裝置包括設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間的一電致變色堆疊，且移除該材料可包括包含移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分以暴露該第一透明導電層之一表面而不損壞該第一透明導電層。在一些實例中，該匯流排墊暴露區域可包括該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。

在一些實施方案中，該經選擇波長可在1.8 µm至2.2 µm之一範圍內。

在一些實施方案中，該雷射束藉由剝蝕自該工件來移除該材料。

在一些實施方案中，移除該材料不包含在一光柵掃描中移動該雷射束。

在一些實施方案中，其中該雷射源可包括以約1.95 µm之一經選擇波長操作之一銩雷射或以約2.05 µm之一經選擇波長操作之一鈥雷射。

在一些實施方案中，該雷射源可經組態以遞送一脈衝雷射束，各脈衝具有在約200至1500 mJ之一範圍內的一能量。在一些實例中，該浮法玻璃基材具有大於40平方呎之一表面積。

根據一些實施例，一種材料移除系統包括：一雷射源，其經組態以導引一雷射束至一工件之一表面上，其中該雷射束包含投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍之一經選擇近紅外線波長；及一工件固持器。該雷射及該工件固持器經組態使得在操作期間，該雷射束自該工件剝蝕材料。

在一些實施方案中，該工件可包括在一透明基材上之一電致變色裝置或一經部分製造之電致變色裝置，且該材料包含該電致變色裝置之一或多個層。在一些實例中，移除該材料在該電致變色裝置之一或多個層上可產生一剝蝕區域，該剝蝕區域具有至少一邊緣。在一些實例中，該邊緣可大約正交於該一或多個層。在一些實例中，該邊緣可具有一階梯式或漸縮輪廓。

在一些實施方案中，移除該材料可形成一匯流排墊暴露區域。在一些實例中，該工件可包括一電致變色裝置，該電致變色裝置包括設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間的一電致變色堆疊，且移除該材料可包括移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分以暴露該第一透明導電層之一表面而不損壞該第一透明導電層。在一些實例中，該匯流排墊暴露區域包含該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。

在一些實施方案中，該雷射源可包括以約1.95 µm之一經選擇波長操作之一銩雷射或以約2.05 µm之一經選擇波長操作之一鈥雷射。

在一些實施方案中，該雷射源可經組態以遞送一脈衝雷射束，各脈衝具有在約200至1500 mJ之一範圍內的一能量。在一些實例中，各脈衝可具有約1 ns至約100 ns之一持續時間。在一些實例中，該脈衝雷射束具有約1 Hz至100,000 Hz之一脈衝重複率。

在一些實施方案中，該工件可包括一大面積浮法玻璃基材。

根據一些實施例，一種結構包括一基材；及設置於該基材上的一電致變色裝置，該電致變色裝置包括設置於遠離一雷射源的一第一透明導電層、鄰近該雷射源的一第二透明導電層、及一剝蝕區域之間的一電致變色堆疊。該剝蝕係藉由移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分而不損壞該第一透明導電層來產生。

在一些實施方案中，該剝蝕區域可具有至少一邊緣。在一些實例中，該邊緣可大約正交於該一或多個層。在一些實例中，該邊緣可具有一階梯式或漸縮輪廓。

在一些實施方案中，該剝蝕區域可包括一匯流排墊暴露區域。在一些實例中，該匯流排墊暴露區域可包括該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。

在一些實施方案中，該結構可進一步包括一大面積浮法玻璃基材。在一些實例中，該浮法玻璃基材可具有大於40平方呎之一表面積。

根據一些實施例，一種製造一光學裝置之方法包括藉由將來自一雷射源的一雷射束導引至該光學裝置之一表面上而從該光學裝置移除材料，該光學裝置包含一基材及一電致變色堆疊，該電致變色堆疊設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間。移除該材料包括移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分而不損壞該第一透明導電層。該雷射束包括投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍內之一經選擇近紅外線波長。

在一些實施方案中，移除該材料在該電致變色堆疊上可產生一剝蝕區域，該剝蝕區域具有至少一邊緣。在一些實例中，該邊緣可大約正交於該一或多個層。在一些實例中，該邊緣可具有一階梯式或漸縮輪廓。

在一些實施方案中，移除該材料可形成一匯流排墊暴露區域。在一些實例中，該匯流排墊暴露區域可包括該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。

在一些實施方案中，該雷射源可經組態以遞送一脈衝雷射束，各脈衝具有在約200至1500 mJ之一範圍內的一能量。在一些實例中，各脈衝可具有約1 ns至約100 ns之一持續時間。在一些實例中，該脈衝雷射束可具有約1 Hz至100,000 Hz之一脈衝重複率。

本揭示案中闡述本說明書中所描述之主題之一或多個實施方案之細節，本揭示案包含此文件中之實施方式及申請專利範圍，以及隨附圖式。

某些實施例係關於光學裝置，亦即，具有至少一個透明導體層之薄膜裝置。在最簡單形式中，光學裝置包含基材及夾置於兩個導體層之間的一或多個材料層，該等導體層中之一者透明。在一個實施例中，光學裝置包含透明基材及兩個透明導體層。在另一實施例中，光學裝置包含透明基材，透明導體層（下部導體層）沉積於該透明基材上且另一（上部）導體層不透明。在另一實施例中，基材不透明，且導體層中之一或兩者透明。光學裝置之一些實例包含電致變色裝置、平板顯示器、光伏打裝置、懸浮粒子裝置(SPD)、液晶裝置(LCD)及其類似者。對於上下文，下文呈現電致變色裝置之描述。為了方便起見，描述所有固態及無機電致變色裝置；然而，實施例不限於此方式。特別集中於圖案化及製造光學裝置之方法。執行各種邊緣刪除及隔離劃線，例如以確保光學裝置具有與任何邊緣缺陷之適當隔離，但亦解決裝置區域中之非想要著色及電荷積聚。在製造期間將邊緣處理應用於光學裝置之一或多個層。本文中所描述之方法適用於具有夾置於兩個薄膜電導體層之間的一或多個材料層之任何薄膜裝置。

為了簡潔起見，實施例係關於電致變色裝置來描述；然而，本揭露之範圍不受此限制。本領域中一般熟習此項技術者將瞭解，所描述之方法可用以製造一或多個層夾置於兩個薄膜導體層之間的實際上任何薄膜裝置。某些實施例係關於光學裝置，亦即，具有至少一個透明導體層之薄膜裝置。在最簡單形式中，光學裝置包含基材及夾置於兩個導體層之間的一或多個材料層，該等導體層中之一者透明。在一個實施例中，光學裝置包含透明基材及兩個透明導體層。在另一實施例中，光學裝置包含透明基材，透明導體層（下部導體層）沉積於該透明基材上且另一（上部）導體層不透明。在另一實施例中，基材不透明，且導體層中之一或兩者透明。光學裝置之一些實例包含電致變色裝置、平板顯示器、光伏打裝置、懸浮粒子裝置(SPD)、液晶裝置(LCD)及其類似者。對於上下文，下文呈現電致變色裝置之描述。為方便起見，描述全部固態及無機電致變色裝置，諸如由2016年10月12日申請，標題為「Thin Film Devices and Fabrication」，讓與給本發明之受讓人之美國專利申請案第15/109,624號設想者，其以全文引用的方式併入本文中；然而，實施例不限於此方式。

參看圖1A至圖1C描述電致變色(electrochromic, EC)薄片之特定實例，以繪示本文中所描述之實施例。電致變色薄片包含製造於基材上之電致變色裝置。圖1A係以玻璃片材105開始而製造之電致變色薄片100之截面表示（參見圖1C之切口X-X'）。圖1B顯示電致變色薄片100之端視圖（參見圖1C之視角Y-Y'），且圖1C顯示電致變色薄片100之俯視圖。

圖1A顯示在玻璃片材105上進行製造之後的電致變色薄片100，且邊緣已被刪除以圍繞薄片之周邊產生區140。邊緣刪除係指圍繞基材之某一周邊部分自裝置移除一或多個材料層。一般而言（雖然非必然），邊緣刪除將材料向下移除至下部導體層（例如圖1A至圖1C中所描繪之實例中之層115）並包括該下部導體層，且可包括將任何（多個）擴散障壁層向下移除至基材自身。在圖1A至圖1B中，電致變色薄片100亦已經雷射劃線且匯流排已經附接。玻璃薄片105具有擴散障壁110及設置在擴散障壁110上之第一透明導電氧化物(transparent conducting oxide, TCO)層115。

在此實例中，雷射邊緣刪除(laser edge deletion,「LED」)程序移除第一TCO層115及擴散障壁110兩者，但在其他實施例中僅移除第一TCO層115，從而使擴散障壁保持完整。TCO層115係用以形成在玻璃片材上製造之電致變色裝置之電極的兩個導電層中之第一者。在一些實例中，可預製造玻璃片材，其中擴散障壁形成於下伏玻璃上方。因此，形成擴散障壁，且隨後形成第一TCO 115、EC堆疊125（例如具有電致變色離子導體及相對電極層之堆疊）及第二TCO 130。在其他實例中，可預製造玻璃片材，其中擴散障壁及第一TCO 115兩者形成於下伏玻璃上方。

在某些實施例中，一或多個層可在整合式沉積系統中形成於基材（例如玻璃片材）上，其中在層製造期間，基材在任何時間都不會離開整合式沉積系統。在一個實施例中，包含EC堆疊及第二TCO之電致變色裝置可製造於整合式沉積系統中，其中在層製造期間，玻璃片材在任何時間都不會離開整合式沉積系統。在一種狀況下，第一TCO層亦可使用整合式沉積系統被形成，其中在EC堆疊及TCO層之沉積期間，玻璃片材不會離開整合式沉積系統。在一個實施例中，全部層（例如擴散障壁、第一TCO、EC堆疊及第二TCO）沉積於整合式沉積系統中，其中在沉積期間，玻璃片材不會離開整合式沉積系統。在此實例中，在沉積EC堆疊125之前，可穿過第一TCO 115及擴散障壁110切出隔離溝120。溝120係為了在製造完成之後電隔離第一TCO 115的將駐存於匯流排1下方之區而製成（參見圖1A）。溝120有時被稱為「L1」劃線，此係因為其在某些程序中係第一雷射劃線。可進行此操作以避免EC裝置在匯流排下方之電荷積聚及著色，此電荷堆積及著色可係不良的。

在形成EC裝置之後，可執行LED程序及額外雷射劃線。圖1A及圖1B描繪EC裝置已在此實例中自環繞雷射劃線溝150、155、160及165之周邊區域移除的區140。雷射劃線150、160及165有時稱為「L2」劃線，此係因為其等係某些程序中之第二劃線。雷射劃線155有時稱為「L3」劃線，此係因為其係某些程序中之第三劃線。L3劃線穿過第二TCO 130，且在此實例中（但非必然）穿過EC堆疊125，但未穿過第一TCO 115。雷射劃線溝150、155、160及165係製成以隔離EC裝置之各部分135、145、170及175，該等部分在自可操作EC裝置之邊緣刪除程序期間可能被損壞。

用於雷射劃線程序之一或多個雷射通常但未必係脈衝式雷射，例如二極體泵浦式固態雷射。例如，可使用合適雷射執行雷射劃線程序。可提供合適的雷射之供應商的一些實例包括IPG Photonics Corp. (of Oxford, Massachusetts)、Ekspla (of Vilnius, Lithuania)、TRUMPF Inc. (Farmington, Connecticut)、SPI Lasers LLC (Santa Clara, California)、Spectra-Physics Corp. (Santa Clara, California)、nLIGHT Inc. (Vancouver, Washington)、及Fianium Inc. (Eugene, Oregon)。亦可以機械方式（例如藉由鑽石頭劃線）執行某些劃線步驟；然而，某些實施例描述在劃線或其他材料移除程序期間的深度控制，其係以雷射良好控制。例如，在一個實施例中，將邊緣刪除執行至第一TCO之深度，在另一實施例中，將邊緣刪除執行至擴散障壁之深度（移除第一TCO），在又一實施例中，將邊緣刪除執行至基材之深度（將全部材料層向下移除至基材）。在某些實施例中，描述可變深度劃線。

在雷射劃線完成之後，附接匯流排。將非穿透匯流排(1)施加至第二TCO。將非穿透匯流排(2)施加至包含EC堆疊及第二TCO之裝置未被沉積之區域（例如自保護第一TCO免於裝置沉積之遮罩），或在此實例中，施加至邊緣刪除程序（例如使用例如具有XY或XYZ電流計之設備之雷射剝蝕）用以將材料向下移除至第一TCO之區域。在此實例中，匯流排1及匯流排2兩者係非穿透式匯流排。穿透匯流排係通常壓入（或焊接）至一或多個層並穿過一或多個層以與例如位於EC堆疊之一或多個層底部或下方之TCO之下部導體接觸的匯流排。非穿透匯流排係並不穿透至層中而是在例如TCO之導電層之表面上進行電及實體接觸的匯流排。非穿透匯流排之典型實例係施加至適當導電表面之導電墨水，例如基於銀之墨水。

可使用非傳統匯流排，例如用篩檢及微影圖案化方法製造之匯流排，來電連接TCO層。例如，可經由對導電墨水進行絲網法(silk screening)（或使用另一圖案化方法），然後對該墨水進行熱固化或燒結，來與裝置之透明導電層建立電通信。使用上文所描述之裝置組態的優點包括例如比使用穿透式匯流排之習知技術更簡單的製造及更少的雷射刻劃。

在將匯流排製造或以其他方式施加至一或多個導電層之後，可將電致變色薄片整合至絕緣玻璃單元(IGU)中，該絕緣玻璃單元包含例如用於匯流排及其類似者之佈線。在一些實施例中，匯流排中之一或兩者在成品IGU內部。在特定實施例中，匯流排兩者經組態在間隔物與IGU之玻璃（常稱為IGU之主要密封）之間；亦即，匯流排與用以分離IGU薄片的間隔物對位。區140至少部分地用以與用以形成IGU的間隔物之一個面密封。因此，至匯流排之電線或其他連接件在間隔物與玻璃之間延行。由於諸多間隔物由例如不鏽鋼之導電金屬製成，故需要採取步驟以避免歸因於匯流排及至其之連接器與金屬間隔物之間的電通信所致的短路。在2011年12月6日申請之序號為13/312,057且標題為「Improved Spacers for Insulated Glass Units」的美國專利申請案中描述了用於達成此目的之特定方法及設備，該專利申請案以全文引用之方式併入本文中。在本文中所描述之某些實施例中，方法及所得IGU包含在IGU之初級密封件內具有EC裝置之周邊邊緣、匯流排及任何隔離劃線中之每一者。

圖2係顯示第二組態之EC裝置200之部分截面。在所繪示實例中，在製造EC堆疊125之前移除將在匯流排1下方延伸的第一TCO 115之部分。在此實例中，擴散障壁110延伸至匯流排1下方並延伸至EC裝置之邊緣。在一些實例中，擴散障壁延伸至玻璃105之邊緣，亦即其覆蓋區140。在其他實例中，亦可在匯流排1下方移除擴散障壁之一部分。在前述實例中，在製造EC堆疊125之前執行在匯流排1下方之選擇性TCO移除。可在裝置製造之前或之後執行用以形成區140（例如在間隔物與玻璃件形成密封件的玻璃之周邊周圍）之邊緣刪除程序。若用以形成140之邊緣刪除程序由於例如短路問題而產生粗糙邊緣或在其他方面不可接受之邊緣，則可形成隔離劃線溝150a，因此將材料之部分135a與EC裝置之剩餘部分隔離。如圖2中所描繪之EC裝置200之擴展部分中所例示，由於匯流排1下方不存在TCO 115之部分，故可避免諸如非所要著色及電荷積聚之前述問題。再者，由於擴散障壁110保持完整，至少與EC堆疊125共同延伸，故防止鈉離子擴散至EC堆疊125中且引起非所要傳導或其他問題。

圖3係顯示又一進一步組態之電致變色裝置架構300之部分截面。在所繪示實例中，在製造EC堆疊125之前移除將在匯流排1下方延伸之TCO 115及擴散障壁110之部分。亦即，在製造EC堆疊125之前執行在匯流排1下方的第一TCO及擴散障壁移除。用以形成區140（例如間隔物與玻璃形成密封件的玻璃之周邊周圍）之LED程序可在裝置製造之前（例如移除擴散障壁且隨後使用遮罩）或在裝置製造之後（將全部材料向下移除至玻璃）執行。若用以形成140之邊緣刪除程序產生粗糙邊緣，則可形成隔離劃線溝（類似於圖2中的150a），因此將材料之部分135a（參見圖2）與EC裝置之剩餘部分隔離。

用於製造包括一或多個材料層（其夾置於第一導電層（例如，第一TCO 115）與第二導電層（例如，第二TCO 130）之間）之光學裝置的技術可包括：(i)接收一基材，該基材包括在其工作表面上方的第一導電層；(ii)從基材之周邊的約10%與約90%之間移除第一寬度之第一導電層；(iii)沉積光學裝置之一或多個材料層及第二導電層，使得其覆蓋第一導電層，且在可能的情況下，在第一導電層之周邊周圍延伸超出第一導電層；(iv)在基材之實質上整個周邊周圍移除第二寬度的所有層，第二寬度較窄於第一寬度，其中移除之深度至少足以移除第一導電層；(v)移除第二透明導電層之至少一部分及其下之光學裝置之一或多個層，而顯露第一導電層之至少一暴露部分；及(vi)將一匯流排施加至第一透明導電層之該至少一暴露部分；其中該第一導電層及第二導電層中之至少一者係透明的。

圖4A係程序流程400，其描述製造各自施加至光學裝置之導體層中之一者之電致變色裝置或具有相對匯流排之另一光學裝置的方法之態樣。虛線表示程序流程中之可選步驟。如關於圖4B至圖4C所述之例示性裝置440用於說明程序流程。圖4B提供描繪包括如關於圖4A所述之程序流程400之數字指示的裝置440之製造之俯視圖。圖4C顯示包括關於圖4B所述之裝置440之薄片之截面。裝置440係矩形裝置，但程序流程400施加至具有相對匯流排之任何形狀之光學裝置，各位於導體層之一者上。

參照圖4A及圖4B，在接收其上具有第一導體層之基材之後，程序流程400以可選的第一導體層之拋光開始，參見401。拋光下部透明導體層可增強其上製造的EC裝置之光學性質及效能。在其上製造電致變色裝置之前拋光透明導電層描述於2012年9月27日申請之標題為「Optical Device Fabrication」之專利申請案PCT/US12/57606中，該專利申請案以全文引用之方式併入本文中。在程序流程中，拋光（若執行）可在LED程序之前（參見405）或LED之後進行。在一些實例中，下部導體層可在邊緣刪除之前及之後被拋光。通常，下部導體層僅被拋光一次。

再次參照圖4A，若不執行拋光401，則程序400以邊緣刪除繞基材周邊之一部分之第一寬度開始，參見405。邊緣刪除可僅移除第一導體層，或亦可移除擴散障壁（若存在）。在一個實施例中，基材係玻璃並包含鈉擴散障壁及其上之透明導電層，例如基於氧化錫之透明金屬氧化物導電層。基材可係矩形（例如參見圖4B中所描繪之方形基材）。圖4B中之虛線區域表示第一導體層。因此，在根據程序405之邊緣刪除之後，自基材430之周邊之三個側移除寬度A。此寬度通常但未必係均一寬度。下面描述第二寬度B。若寬度A及/或寬度B不均勻，則其相對於彼此之相對量值按照其平均寬度。

由於在405處移除第一寬度A，故下部導體層存在新暴露之邊緣。可選地，第一導電層之此邊緣之至少一部分可係可選地漸縮，參見407及409。下伏擴散障壁層亦可漸縮。

下部導體層亦可可選地在邊緣漸縮之後拋光，參見408。已發現，對於某些裝置材料，在邊緣漸縮之後拋光下部導體層可係有利的。例如，邊緣漸縮可在拋光408之後執行，參見409。雖然在圖4A中在407及409兩者處均顯示邊緣漸縮，但若執行，則邊緣漸縮一般將執行一次（例如，在407或409處）。

在移除如上所述之第一寬度A及可選之拋光及/或可選之邊緣逐漸變窄之後，EC裝置沉積在基材430之表面上，參見410。此沉積包含光學裝置及第二導電層之一或多個材料層，例如透明導電層，諸如氧化銦錫(ITO)。

可執行LED程序以至少移除包含基材上之透明導體層之材料，且可選地亦移除擴散障壁（若存在）。在某些實施例中，邊緣刪除用於移除基材（例如浮法玻璃）之表面部分，且可以達到不超過壓縮區帶之厚度的深度。執行邊緣刪除，例如以藉由IGU之初級密封件及次要密封件之至少一部分形成用於密封的良好表面。例如，儘管存在次要密封件，但當導體層跨越基材之整個區域且因此具有暴露邊緣時，透明導體層有時可能失去黏合性。又，據信，當金屬氧化物及其他功能層具有此類暴露邊緣時，其可用作濕氣進入主體裝置之路徑，且因此損害初級及次要密封件。

LED在本文中描述為在已經按尺寸切割之基材上執行。然而，在其他所揭示實施例中，可在自主體玻璃片材切割基材之前完成邊緣刪除。例如，在EC裝置在其上形成圖案之後，可將未回火浮法玻璃切割成單獨的薄片。本文中所描述之方法可在主體片材上執行，且隨後將片材切割成單獨的EC薄片。在某些實施例中，可在切割EC薄片之前在一些邊緣區域中實行邊緣刪除，且在自主體片材切割其之後再次實行邊緣刪除。在某些實施例中，在自主體片材切除薄片之前執行全部邊緣刪除。在切割窗格之前採用「邊緣刪除」之實施例中，可以在將有新形成之EC薄片之切口（及因此邊緣）之地方之預期中移除玻璃薄層上塗佈之部分。換言之，仍不存在實際的基材邊緣，僅有限定的區域，在該區域將進行切割以產生邊緣。因此，「邊緣刪除」意欲包含在預期存在基材邊緣之區域中移除一或多個材料層。藉由在其上製造EC裝置後自主體片材切割來製造EC薄片之方法描述於各自標題為「Electrochromic Window Fabrication Methods」的2010年11月8日申請之美國專利申請案第12/941,882號（現為美國專利第8,164,818號）及2012年4月25日申請之美國專利申請案第13/456,056號中，其各者以全文引用之方式併入本文中。

在一些實例中，材料可藉由雷射剝蝕而移除。取決於基材裝卸設備及組態參數之選擇，可自基材側或EC膜側執行剝蝕。

習知地，已藉由使雷射光束穿過光學透鏡來達成剝蝕膜厚度所需之能量密度。透鏡將雷射光束聚焦至所需之形狀及大小。例如，已使用「頂帽型」光束組態，例如具有在約0.005 mm2至約2 mm2之間的聚焦區。光束之聚焦程度已經選擇以用於達成對於剝蝕EC薄膜堆疊所需之能量密度。例如，剝蝕中所用之能量密度可在約2 J/cm2與約6 J/cm2之間。

在雷射邊緣刪除程序期間，可沿著周緣在EC裝置之表面上掃描雷射光點。需要均勻地移除EC膜，且此需要已藉由例如在掃描期間使光點區域重疊來實現，重疊在已知實例中延伸介於約5%與約100%之間、介於約10%與約90%之間及介於約10%與約80%之間。已使用各種掃描圖案，例如以直線、曲線掃描，且可掃描各種圖案，例如掃描矩形或其他形狀之部分，此等部分共同形成緣周邊緣刪除區域。掃描線（或「筆」，亦即由鄰近或重疊的雷射光點所形成之線，例如正方形、圓形等）可以上文所描述針對光點重疊之程度重疊。亦即，由先前掃描之線之路徑限定的剝蝕材料之區域與稍後的掃描線重疊，從而存在重疊。亦即，由重疊或鄰近的雷射光點剝蝕之圖案區域與隨後的剝蝕圖案的區域重疊。若需要重疊，則可使用光點、線或圖案、更高頻率之雷射（例如約11 KHz與約500 KHz之間的範圍內）。

再次參照圖4A及圖4B，程序流程400繼續移除較第一寬度A窄的第二寬度B，實質上繞基材之整個周邊，參見415。此可包含將材料向下移除至玻璃或至擴散障壁（若存在）。在程序流程400完成至415之後，例如在如圖4B中所描繪之矩形基材上，存在具有至少寬度B之周邊區，其中均不存在第一透明導體、裝置之一或多個材料層、或第二導電層，移除寬度B已暴露擴散障壁或基材。在此周邊區內係裝置堆疊，其包含藉由重疊一或多個材料層及第二導體層而在三個側上環繞之第一透明導體。在剩餘側（例如，圖4B中之底側）上，不存在一或多個材料層與第二導體層之重疊部分。鄰近此剩餘側（例如，圖4B中之底側），移除一或多個材料層及第二導體層，以暴露第一導體層之一部分（匯流排墊暴露(bus bar pad expose)，或「BPE」）435，參見420。BPE 435不需要運行該側之整個長度，其僅需要足夠長以容納匯流排且在匯流排與第二導體層之間留下一些空間，以免在第二導體層上短路。在一個實施例中，BPE 435跨越該側上之第一導體層的長度。

如上文所描述，BPE係將材料層之一部分向下移除至下部電極或其他導電層（例如透明導電氧化物層）的位置，以便為待施加之匯流排形成表面且因此使得與電極進行電接觸。所施加之匯流排可係焊接匯流排以及墨水匯流排及其類似者。BPE一般具有矩形區，但此非必需；BPE可係任何幾何形狀或不規則形狀。例如，取決於需要，BPE可係圓形、三角形、橢圓形、梯形及其他多邊形形狀。該形狀可取決於EC裝置之組態、承載EC裝置之基材（例如不規則形狀之窗）、或甚至例如用於形成其之更有效（例如在材料移除、時間等更有效）雷射剝蝕圖案。通常但非必要地，BPE足夠寬以容納匯流排，但應至少在主動EC裝置堆疊與匯流排之間留出一些空間。如所提及，匯流排之寬度可在約1 mm至約5 mm之間，其寬度通常係約3 mm。

如所提及，有利地，BPE之製造寬度足以容納匯流排之寬度，且亦在匯流排與EC裝置之間留下空間（因為匯流排僅應觸碰下部導電層）。當BPE完全容納匯流排寬度時，亦即匯流排完全位於下部導體之頂上，匯流排之沿著長度的外邊緣可以與BPE之外邊緣對準，或插入約1 mm至約3 mm。同樣地，匯流排與EC裝置之間的空間在約1 mm與約3 mm之間，在另一實施例中約1 mm與2 mm之間，且在另一實施例中約1.5 mm。關於具有其係TCO之下部電極之EC裝置，下文更詳細地描述BPE之形成。此僅為方便起見，電極可係透明或不透明的用於光學裝置之任何合適電極。

為製成BPE，清除底部TCO（例如第一TCO）之區域之沉積材料，從而可在TCO上製造匯流排。此可藉由雷射處理來達成，該雷射處理選擇性地移除沉積膜層，同時使底部TCO暴露於限定部位中之限定區域。

用於製造BPE之電磁輻射可與如上文所描述用於執行LED之電磁輻射相同。亦即，可考慮自玻璃側或膜側執行雷射剝蝕。習知地，已藉由使雷射光束穿過光學透鏡來達成剝蝕膜厚度所需之能量密度。透鏡將雷射光束聚焦至所需之形狀及大小。例如，已使用具有上文所描述之尺寸的「頂帽」，其具有在約0.5 J/cm2與約4 J/cm2之間之能量密度。此外，如上文所描述，BPE的雷射掃描重疊已提出用於雷射邊緣刪除。在某些實施例中，可變深度剝蝕可用於BPE製造。

再次參照圖4A及圖4B，在形成BPE之後，可將匯流排施加至裝置，一者在第一導體層（例如第一TCO）之暴露區435上，且一者在裝置之相對側上、在第二導體層（例如，第二TCO）上、在不高於第一導體層之第二導體層之一部分上，參見425。

圖4B指示裝置440之截面切口Z-Z'及W-W'。裝置440在Z-Z'及W-W'處的截面圖在圖4C中示出。所描繪之層及尺寸並非按比例，但意圖在功能上表示組態。在此實例中，當製造寬度A及寬度B時，移除擴散障壁。具體而言，周邊區140沒有第一導體層及擴散障壁；雖然在一些實例中，擴散障壁可對於一或多個側上繞周邊之基材邊緣保持完整。在另一實例中，擴散障壁可與一或多個材料層及第二導體層共同延伸（因此寬度A係以擴散障壁之深度製造，且寬度B係製造為足以移除擴散障壁之深度）。在此實例中，繞功能裝置之三個側存在一或多個材料層之重疊部分445。在此等重疊部分中之一者上，在第二TCO上，製造匯流排1。

圖4C描繪上覆於第一TCO之裝置層，特別是重疊部分445。雖然未按比例，但例如截面Z-Z'描繪遵循包括重疊部分445之第一TCO之形狀及輪廓的EC堆疊及第二TCO之該等層之適形本質。

習知地，取決於設計公差、材料選擇及其類似者，已需要一或多個雷射隔離劃線。圖4D描繪三個裝置440a、440b及440c之俯視圖，其等各者係如圖4B及圖4C中所描繪之裝置440之變化。裝置440a相似於裝置440，但包括沿著與具有匯流排之側正交之側隔離EC裝置之第一部分的L2劃線（參見上文）。裝置440b相似於裝置440，但包括在第一（下部）導體層上的匯流排與裝置的主動區域之間隔離及停用裝置之第二部分的L3劃線。裝置440c相似於裝置440，但包括L2劃線及L3劃線。雖然參照裝置440a、440b及440c描述圖4D中之劃線變化，但此等變化可用於本文中所描述之實施例的光學裝置及薄片中之任一者。

無論裝置之形狀如何，均可將其併入至絕緣玻璃單元中。較佳地，裝置經組態於IGU內部，以便保護該裝置免受濕氣及環境之影響。圖4E描繪IGU製造，其中例如電致變色裝置之光學裝置係密封於IGU內。IGU 460，包括第一實質上透明基材445、間隔物450、及第二實質上透明基材455。基材445具有在其上製造的電致變色裝置（匯流排在基材445上顯示為深色垂直線）。當將此三個組件組合時，在將間隔物450夾置於基材445及455之間並與該等基材對位之情況下，形成IGU 460。IGU具有相關內部空間，該內部空間由與基材及間隔物內表面之間的黏合密封劑接觸的基材面限定，以便氣密密封內部區域且因此保護內部免受濕氣及環境之影響。此通常被稱為IGU之初級密封件。次要密封件包括施加於間隔物周圍及玻璃板之間的黏合密封劑（間隔物之長度及寬度小於基材，以自外邊緣至間隔物在玻璃基材之間留下一些空間；此空間填充有密封劑以形成次要密封件）。在某些實施例中，該第一導電層之任何暴露區域經組態以處於IGU之初級密封件內。在一個實施例中，任何匯流排亦經組態以處於IGU之初級密封件內。在一個實施例中，不在第一導體層上方之第二導體層之區域亦經組態以位於IGU之初級密封件內。在IGU之可視區域中，習知電致變色IGU組態在間隔物外部（在次要密封件中）或間隔物內部（在IGU之內部容積中）的匯流排（有時一者在次要密封件中，另一者在可視區域中）。習知電致變色IGU亦組態延行至基材邊緣或間隔物內部（在IGU之內部容積內）之EC裝置邊緣。本發明人已發現，以下情形係有利的：將匯流排、雷射劃線及其類似者組態於間隔物下方，以便保持其與可視區域相離，且例如釋放次要密封件，使得其中之電組件不干擾前述特徵。此等IGU組態描述於2012年4月25日申請之標題為「Electrochromic Window Fabrication Methods」之序號為13/456,056的美國專利申請案中，該申請案以全文引用之方式併入本文中。配合至次要密封件中之控制器描述於2011年3月16日申請之標題為「Onboard Controllers for Multistate Windows」之美國專利第8,213,074號中，該專利以全文引用之方式併入本文中。本文中所描述之方法包含密封第一導體層之任何暴露區域、裝置之邊緣或一或多個材料層之重疊區域及IGU之初級密封件中之第二導體層。在具有或不具有諸如氧化矽、氧化矽鋁、氮氧化矽及其類似者之蒸氣障壁層的情況下，此密封流程提供優異的防潮性以保護電致變色裝置同時最大化可視區域。

在某些實施例中，本文中所描述之製造方法係使用大面積浮法玻璃基材來執行的，其中在單一單體基材上製造複數個EC薄片且隨後將基材切割成個別EC薄片。相似地，「塗佈隨後切割(coat then cut)」方法描述於2010年11月8日申請之標題為「Electrochromic Window Fabrication Methods」之美國專利第8,164,818號中，該專利以全文引用之方式併入本文中。在一些實施例中，此等製造原理應用於本文中所描述之方法中，例如關於圖4A至圖4D。

圖4F及圖4G描繪根據一些實例之EC薄片製造程序流程，其相似於關於圖4A所描述之程序流程，但在如應用於塗佈隨後切割之方法的大面積基材上實行。例如，如本文中所描述，此等製造方法可用於製成具有各種形狀之EC薄片，然而在此實例中，描述了矩形EC薄片。在此實例中，基材430（例如，如關於圖4A所描述，塗佈有透明導電氧化物層）係大面積基材，諸如浮法玻璃，例如5呎乘10呎之玻璃片材。類似於關於圖4A所描述之操作405，在第一寬度A處執行邊緣刪除。亦可執行邊緣漸縮及/或拋光。在此實例中，由於待在大基材上製造複數個EC裝置（在此實例中係12個裝置），故第一寬度A可具有一或多個組件。在此實例中，針對寬度A存在兩個分量A1及A2。首先，沿著基材之垂直（如所描繪）邊緣之寬度A1。由於存在相鄰的EC裝置，因此寬度A1於塗層移除中反射，該塗層移除係兩倍的寬度A1。換言之，當自主體片材切割個別裝置時，沿著豎直（如所描繪）維度的相鄰裝置之間的切口將均勻地分叉移除塗層之區域。因此，此等區域中之「邊緣刪除」解釋在玻璃切割之後玻璃邊緣最終將存在之處（參見例如圖4G）。第二，沿著水平維度，使用第二A寬度分量A2。須注意，雖然可將寬度A1繞基材之整個周邊施加，但在所繪示之實例中，提供更多寬度以容納將製造在頂部透明導體層上的匯流排（例如，參見圖4C，匯流排1）。在此實例中，寬度A2在基材之頂部邊緣及底部邊緣處與相鄰EC裝置之間係相同。此係因為製造類似於關於圖4B所描述者，亦即，在沿著各裝置之透明導體區之邊緣之底部自基材切割EC裝置的情況下（參見圖4D）。

接下來，在操作410中，EC裝置之剩餘層沉積於整個基材表面上方（例如保存夾具可將玻璃固持於載體中之任何區域）。可在操作410之前清潔基材，例如以自邊緣刪除移除污染物。此外，可在TCO區域中之各者上執行邊緣漸縮。EC裝置之剩餘層囊封基材上之透明導體之隔離區域，此係因為該等層環繞透明導體之此等區域（除駐存靠在基材上之背面或介入式離子障壁層之外）。在一個實例中，在環境受控之全部PVD程序中執行操作410，其中直至沉積全部層後，基材才離開塗佈設備或破壞真空。

在操作415中，執行窄於第一寬度A之第二寬度B處之邊緣刪除。在此實例中，第二寬度B係均勻的。在相鄰裝置之間，使第二寬度B加倍以考慮沿著兩個裝置之間的線均勻地切割基材，使得當IGU由各EC裝置製造時，最終裝置繞其等具有均勻的邊緣刪除以用於將間隔物密封至玻璃。如圖4F中所繪示，此第二邊緣刪除隔離基材上之個別EC薄片。在一些實例中，第二寬度B可比容納用於IGU製造的間隔物所需者明顯地小。亦即，EC薄片可層壓至另一基材，且因此僅寬度B處之小邊緣刪除，或在一些實施例中，在第二寬度B處沒有邊緣刪除係必要的。

參照圖4G，操作420包括製造BPE 435，其中移除EC裝置層之一部分以暴露接近基材之下部導體層。在此實例中，彼部分沿著各EC裝置之底部（如所描繪）邊緣移除。接下來，在操作425期間，將匯流排添加至各裝置。在某些實施例中，在施加匯流排之前自基材切除EC薄片。基材現已完成EC裝置。接下來，切割基材（操作470）以產生複數個EC薄片440，在此實例中係12個薄片。在某些實施例中，在切割大格式片材之前，測試個別EC薄片且可選地減輕任何缺陷。

塗佈且隨後切割之方法允許高產量製造，此係因為複數個EC裝置可製造於單個大面積基材上，以及在將大格式玻璃片材切割為個別薄片之前進行測試及減少缺陷。例如，可在切割大格式片材之前用與各EC裝置對齊之個別強化窗格來層壓大格式玻璃板。匯流排可或可不在層壓之前附接；例如，適配薄片可與允許頂部及底部TCO之一些經暴露部分用於後續匯流排附接的一區共同延伸。在另一實例中，適配薄片係薄的可撓性材料，諸如下文所描述之薄可撓性玻璃，其與EC裝置或整個大格式片材實質上共同延伸。將薄的可撓性適配薄片剝蝕（及層壓黏合劑，若存在於此等區域中）向下移除至第一及第二導體層，使得可將匯流排附接至該等導體層，如本文中所描述。在又一實施例中，無論與整個大格式薄板或個別EC裝置共同延伸，薄的可撓性適配薄片經組態具有在層壓期間與頂部導體層及BPE對齊之孔。當孔允許任一操作順序時，匯流排係在用適配薄片層壓之前或之後附接。層壓及匯流排附接可單獨地在切割大片材之前或之後執行。

如上文所指示，在不存在本發明所揭示之技術的情況下，用於具有夾置於兩個薄膜電導體層之間的一或多個材料層之多層薄膜裝置的雷射剝蝕技術考慮了聚焦雷射光束。聚焦雷射束設想例如約0.005 mm2至約2 mm2之聚焦區（點大小）。選擇此聚焦程度以達成剝蝕EC薄膜堆疊所需的能量密度。例如，在剝蝕中使用的能量密度可在約20 mJ/mm2至約60 mJ/mm2之範圍內（亦即，相應雷射能量係約0.1 mJ至120 mJ）。設想以相對高的頻率(＞KHz)施加10-11秒至5*10-8秒的相對短的脈衝持續時間。

本發明人已瞭解到，有利地，可以準直（散焦）方式施加較高能量之雷射（約300至1500 mJ相對於10至50 mJ）以提供較大點大小（例如，至少約0.2 cm2相對於＜1 mm2）。亦已發現以較低頻率（例如，在一些實施方案中係約1 Hz至1000 Hz）施加之較長持續時間脈衝（例如數十奈秒）係有利的。有利地，所考慮之雷射操作參數提供與上文結合先前技術所描述之平均能量密度相似的平均能量密度。

本發明人已發現，此類高能量、非聚焦雷射可經組態以少至單個脈衝的方式將材料自若干毫米之光點直徑剝蝕。此外，本發明技術藉由避免對聚焦透鏡、自動對焦設備及其類似者之需求來降低設備之複雜度。另外，較大光點尺寸減小或甚至消除對於光柵掃描的任何需求，同時提供完全容納匯流排且允許匯流排與BPE邊緣之間的保守性分離度的BPE寬度。例如，在一些實施例中，分離度可係約4 mm，其足夠寬以避免與上部導體之電接觸。

在一些實施方案中，可設想雙波長雷射，以改善多層堆疊之不同層的能量吸收。例如，已考慮同時輸出1064 nm波長及532 nm波長之光的雷射。

圖5繪示根據先前技術之雷射剝蝕與用於包括玻璃基材505的工件之本揭示技術的比較，玻璃基材上設置有擴散障壁層501（其在玻璃基材505與第一TCO層515之間）及EC堆疊525（其設置在第一TCO層515及第二TCO層530之間）。在細節A中，根據先前技術，需要三個離散雷射剝蝕區域（L3、BPE及LED）。細節B繪示本發明技術促進L3剝蝕區域（隔離劃線）之省略。此係因為，有利地，由未聚焦雷射光束形成之剝蝕區域之邊緣（其具有高斯能量分布）係傾斜的（相對於具有垂直邊緣）。因此，保證暴露導電層之間的較大分離度，且消除對額外電隔離劃線之需求。

在一些實施方案中，BPE區域可具有約6 mm之寬度。在不存在本發明所揭示之技術的情況下，此寬度可係聚焦雷射光束光點直徑之直徑的大約10倍。因此，習知地將需要對雷射光束及/或工件進行光柵掃描，以便獲得所需寬度。有利地，本發明技術提供與所需BPE區域寬度大約相同的準直雷射光束直徑，且可避免光柵掃描。因此，設備複雜度及製造處理時間兩者皆減少。

現參照圖6，將描述用於製造光學裝置之方法600。如上文所指示，光學裝置可包含基材及夾置於接近基材之第一導電層與遠離基材之第二導電層之間的電致變色堆疊。在方塊610處，可在鄰近基材之周邊處將第一寬度之材料自第二導電層及電致變色堆疊移除。移除之深度可足以暴露第一導電層之一部分

在方塊620處，可沿著基材之實質上整個周邊在基材之周緣處將第二寬度（較第一寬度窄）之材料移除至第二深度，該第二深度至少足以移除第一導電層。

在方塊630處，可將匯流排施加至第一透明導電層之經暴露部分。有利地，移除第一寬度及移除第二寬度係用實質上準直雷射束執行，且經組態為在第一導電層之表面處具有至少約5 mm之特性尺寸之點中具有約1 J/cm2至約10 J/cm2之能量密度的電磁輻射脈衝。

如本文中所使用，該雷射光點之該「特性尺寸」可係該光點上之任何兩個點之間的最大距離。在一大體上圓形或橢圓形光點之狀況下，該特性尺寸可係一直徑。在一多邊形光點之狀況下，該特性尺寸可係兩個頂點之間的距離。該光點之邊界可係該雷射光束輻射之強度下降至其最大值之約20%所處之部位。在某些實施例中，由該等電磁輻射脈衝產生之該光點具有一實質上正方形或矩形形狀。

再次參照圖5之細節B，針對包括玻璃基材505的工件，玻璃基材上設置有擴散障壁層510（其在玻璃基材505與第一TCO層515之間）及EC堆疊525（其設置在第一TCO層515及第二TCO層530之間），可藉由雷射剝蝕而移除材料，以形成雷射剝蝕區域BPE。本揭露設想的一些雷射剝蝕技術（特別是可用於形成BPE區）可以保留（實質上未接觸）下部透明導電層（第一TCO 515）但選擇性地移除其上方之層之方式進行。例如，電致變色(EC)堆疊層525（其包括至少一電致變色層及相對電極層）及（若存在）上部透明導電層（第二TCO層530）可藉由雷射剝蝕而移除，同時產生第一TCO層515之平滑、未損傷、暴露的上表面。換言之，所揭示之雷射剝蝕程序提供選擇性剝蝕，其中第一TCO層515上方之材料（例如，第二TCO層520及EC堆疊510）可係可靠地移除而不損壞第一TCO層515。

在一些實施例中，選擇雷射操作參數，以選擇性地剝蝕第二TCO層530及EC堆疊層525，同時保留第一TCO層515。結果，整體雷射剝蝕程序係簡化且可更快速地執行。在不存在本教示時，雷射剝蝕程序係相對非選擇性的（亦即，雷射將容易地剝蝕多層堆疊之任何層），及/或選擇性方法依序地操作在小區上，且因此花費較多時間。此呈現出挑戰，因為EC堆疊層525及第一TCO層515之厚度及/或組成物可在多層堆疊之表面區上且逐工件變化。結果，暴露表面之剝蝕深度及表面粗糙度可能非所欲地變化，或者為了達到選擇性剝蝕，其花費過度時間量，因此不適合於高產量處理，例如在製造設定中。例如，若非選擇性雷射剝蝕程序未謹慎控制以考慮跨待剝蝕區之厚度及/或組成物的變化，剝蝕區之一些部分可能不到達第一TCO層515之頂部表面之深度及/或剝蝕區之一些部分可能非所欲地薄或以其他方式損壞第一TCO層515。為了避免該等缺陷，使用現有方法需要長處理時間以剝蝕任何實質區或多個樣本。當處理大面積玻璃基材（諸如，浮法玻璃）時，例如玻璃片材（其係5呎乘10呎），或當需要高產量速率時，此可尤其有問題的。

本發明人已發現，在近紅外線波長範圍內操作的雷射剝蝕程序有效移除上述層，且向下延伸至第一TCO層515，同時使第一TCO層515之暴露頂部表面平滑且未損傷。大致上，所設想的雷射剝蝕程序在大於約0.8 µm波長的經選擇近紅外線波長中操作。在某些實施例中，經選擇波長範圍係約0.8 µm至約2.5 µm。有利地，所選擇之波長可在約1.8 µm至約2.2 µm之範圍內。在一個實施例中，雷射剝蝕程序採用以約1.95 µm之經選擇波長操作之銩雷射。在另一實施例中，雷射剝蝕程序採用以約2.05 µm之經選擇波長操作之鈥雷射。

在不受下列理論束縛的情況下，據信獲得的選擇性剝蝕產生自第一TCO層515對於經選擇波長的雷射光之較佳反射與EC堆疊525對於經選擇波長的雷射光之較佳吸收之組合。理論可藉由參照圖7更好地理解。首先參照細節C，所選擇的近紅外線波長中產生的雷射束7000C施加至第二TCO層530之暴露（上）表面。雷射束先從第二TCO層530且隨後從EC堆疊525移除材料。當自雷射束產生的剝蝕深度接近EC堆疊525與第一TCO層515之間的界面時（細節D），據信雷射能量的顯著部分朝向上層反射回去。反射能量7000D之一些者係由在第一TCO層515上方的ED堆疊525材料重新吸收。重新吸收可導致該材料的快速加熱且可產生導引離TCO層515之衝擊波。衝擊波及反射的雷射束7000E1（細節E）促成來自至少EC堆疊525之粒子噴出，同時使第一TCO層515相對不受影響。據信第一TCO層515及低於第一TCO層515之層僅接收雷射束能量之小部分（未反射部分7000E2），且此能量不足以損壞該等層。結果，參考細節F，第一TCO層515整齊暴露，具有不重要的殘餘物或損壞。應注意，雖然圖7及前述描述假設雷射束藉由導引雷射束通過EC薄膜堆疊朝向玻璃505的方式剝蝕EC薄膜堆疊，在一些實施例中，剝蝕EC薄膜堆疊的雷射束可導引通過玻璃505朝向EC薄膜堆疊。

由於雷射束操作於僅選擇性地剝蝕第一TCO層515上方的材料之波長，雷射束可操作於在本揭露技術不存在之情況下可行之相對較高的功率密度。在相對高的功率密度下操作係有利的，至少因為其導致處理速度增加。在不存在本教示之情況下，在本文所設想之功率密度下操作的雷射蝕刻程序將會造成不可接受之損壞第一TCO層515之風險。例如，當在0.5至0.6 µm範圍內的波長操作時，第一TCO層515可在低至約10 mJ/mm ²之能量密度下經歷損壞。然而，發明人已發現，在較高波長下，例如約2 µm，第一TCO層在高如例如150 mJ/mm ²之能量密度下遭受可忽略的剝蝕。因此，可獲得更穩固的雷射剝蝕程序，其產生品質更佳的完成工件。

在一些實施方案中，較高的功率密度產生自較窄地聚焦習知雷射束。例如，具有大約在約0.5至0.6 mm之範圍的直徑之習知雷射束可在工件表面處向下聚焦至約0.05至0.15 mm之點直徑。

在一些實施方案中，聚焦雷射束可具有例如約0.005 mm ²至約80 mm ²之聚焦區（點大小）。選擇此聚焦程度以達成剝蝕EC薄膜堆疊所需的能量密度。例如，在剝蝕中使用的能量密度可在約70 mJ/mm2至約200 mJ/mm2之範圍內（亦即，相應雷射能量係約0.1 mJ至80 mJ）。設想以相對高的頻率(＞KHz)施加5奈秒至100奈秒的相對短的脈衝持續時間。

本技術之益處可藉由參考圖8更好地瞭解，其繪示藉由習知剝蝕技術產生之剝蝕區域（劃線）之深度輪廓（細節G）及本揭示技術產生之劃線之深度輪廓（細節H）之間的比較。可觀察到，顯示於細節G中之深度輪廓具有顯示於細節H中之深度輪廓中幾乎完全不存在的不同變化。

圖9A繪示使用本剝蝕技術形成的劃線的截面圖，以選擇性地移除上述材料但不包括第一TCO層515。可觀察到，跨10 mm寬劃線之深度變化小於約.01 µm。此與移除TCO層515上方幾乎所有材料的所欲結果一致，同時避免移除TCO層515之任何部分，除了可忽略的部分之外。為了比較的目的，圖9B繪示使用習知技術形成的劃線的截面圖。可觀察到，在不存在本教示之情況下，可經歷大約為0.5 µm的深度變化。

鑑於前述實例繪示具有「垂直」側壁（大約正交於基材）的剝蝕區域，漸縮或階梯式側壁同樣在本揭露之設想內。如上文所指示，此類漸縮或階梯式側壁可有利地提供暴露導電層之間的更大分離，且藉此消除避免額外電隔離劃線的需求。圖10繪示可如何獲得漸縮或階梯式側壁之兩個實例。首先參考細節J，可藉由以不同功率掃描二或更多個線式的剝蝕區域，來獲得階梯式輪廓。在所繪示之實例中，較低功率束1001產生第一剝蝕區域1011，且較高功率束1002產生比第一剝蝕區域1011更深的第二剝蝕區域1012。替代地，或額外地，現在參考細節K，可建構雷射束功率曲線，以在相同束中的不同位置處提供不同的功率。結果，可在不必然需要掃描器的情況下獲得類似於細節J之階梯式輪廓。

雖然圖10描繪階梯式輪廓，但應瞭解，藉由使階梯足夠小或藉由組態束具有如上文所描述之高斯能量分布，可近似諸如圖5之細節B中所示的平滑漸縮物。

現參照圖11，將描述用於製造光學裝置之方法1100。如上文所指示，光學裝置可包括玻璃基材及夾置於接近基材之第一導電層與遠離基材之第二導電層之間的電致變色堆疊。在方塊1110，雷射束可從雷射源導引至工件之表面上，以自工件移除材料。如上文所揭示，雷射束有利地具有大於約1.4 µm之經選擇近紅外線波長。該工件可包括在一透明基材上之一電致變色裝置或一經部分製造之電致變色裝置，且該移除材料可包括該電致變色裝置之一或多個層。該電致變色裝置可包括設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間的一電致變色堆疊。

在方塊1120，移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分而不損壞該第一透明導電層。結論

應理解，本文中所描述之某些實施例可以控制邏輯形式使用電腦軟體以模組化或整合方式實施。基於本揭露內容及本文所提供之教示，一般熟習此項技術者將知曉及瞭解使用硬體及硬體與軟體之組合來實施本發明的其他方式及/或方法。

本申請案中所描述之軟體組件或功能中之任一者可實施為軟體程式碼，以由處理器使用例如習知或物件導向式技術，使用諸如Java、C++或Python之任何合適電腦語言執行。軟體程式碼可儲存為在電腦可讀取媒體上之一系列指令或命令，諸如隨機存取記憶體(random-access memory, RAM)、唯讀記憶體(read-only memory, ROM)、諸如硬碟機或軟碟之磁性媒體、或諸如CD-ROM之光學媒體。任何此電腦可讀媒體可駐留於單一計算設備上或內，且可存在於系統或網路內之不同計算設備上或內。

儘管已出於清楚理解之目的而相當詳細地描述了前述實施例，但顯而易見，可在隨附申請專利範圍之範疇內實踐某些變化及修改。應注意，存在實施本發明實施例之程序、系統及設備的許多替代方式。額外地，可在不脫離本揭露之範圍的情況下將來自任何實施例之一或多個特徵與任何其他實施例之一或多個特徵組合。另外，在不脫離本揭露內容之範疇的情況下，可進行對任一實施例之修改、添加或省略。在不脫離本揭露內容之範疇的情況下，任一實施例之組件可根據特定需求整合或分離。因此，本發明實施例被視為說明性而非限制性的，且實施例不限於本文中所給出之細節。

1,2:匯流排 100:電致變色薄片 105:玻璃片材/玻璃薄片/玻璃 110:擴散障壁 115:透明導電氧化物(TCO)層/TCO/層 120:溝 125:EC堆疊 130:TCO 135:部分 135a:部分 140:區 145:部分 150:溝/劃線 150a:溝 155,160,165:溝/劃線 170,175:部分 200:EC裝置 300:電致變色裝置架構 400:程序流程/程序 401,405,407,408,409,410,415,420,425:操作 430:基材 435:BPE/匯流排墊暴露/暴露區 440:裝置 440a,440b,440c:裝置 445:重疊部分/基材 450:間隔物 455:基材 460:IGU 470:操作 501:擴散障壁層 505:基材/玻璃 510:擴散障壁層/EC堆疊 515:TCO層/TCO 520:TCO層 525:EC堆疊/電致變色(EC)堆疊層 530:TCO層 600:方法 610,620,630:方塊 7000C:雷射束 7000D:反射能量 7000E1:雷射束 7000E2:未反射部分 1001:較低功率束 1002:較高功率束 1011:剝蝕區域 1012:剝蝕區域 1100:方法 1110,1120:方塊 A:寬度 A ₁,A ₂:寬度/分量 B:寬度 L2:劃線 L3:劃線 W-W':截面切口 X-X':切口 Y-Y':視角 Z-Z':截面切口/截面

當結合圖式考慮時，可更充分地理解以下實施方式，在該等圖式中：［圖1A］、［圖1B］及［圖1C］分別係在玻璃基材上製造之電致變色裝置之截面、端視圖及俯視圖圖式。［圖2］係基材上之電致變色裝置架構之部分截面。［圖3］係顯示裝置架構之部分截面，其中擴散障壁連同下部導電層被移除。［圖4A］係描述製造電致變色裝置之方法之態樣之程序流程的流程圖。［圖4B］係描繪關於圖4A所述之程序流程中之步驟的俯視圖。［圖4C］描繪關於圖4B所述之電致變色薄片(lite)之截面。［圖4D］係與關於圖4B所描述之裝置相似的裝置之俯視圖的示意圖式。［圖4E］係描繪製造具有光學裝置之IGU之透視圖的示意圖式。［圖4F］及［圖4G］係描繪與關於圖4A所描述之程序流程相似並在如應用於塗佈隨後切割方法之大面積基材上實行的程序流程之步驟的示意圖式。［圖5］繪示根據先前技術之雷射剝蝕與本發明所揭示之技術的比較。［圖6］繪示用於製造根據一些實施例之光學裝置之方法。［圖7］繪示根據一些實施例之選擇性剝蝕程序的特徵。［圖8］繪示根據一些實施例之藉由習知剝蝕技術產生的剝蝕區域之深度輪廓與藉由選擇性剝蝕程序產生的剝蝕區域之深度輪廓之間的比較。［圖9A］繪示根據一些實施例之使用選擇性剝蝕程序形成之劃線的截面圖。［圖9B］繪示使用習知剝蝕程序形成的劃線的截面圖。［圖10］繪示根據一些實施例之可如何獲得漸縮或階梯式側壁之兩個實例。［圖11］繪示用於製造根據一些實施例之光學之方法。

100:電致變色薄片

105:玻璃片材/玻璃薄片/玻璃

110:擴散障壁

115:透明導電氧化物(TCO)層/TCO/層

120:溝

125:EC堆疊

130:TCO

135:部分

140:區

145:部分

150:溝/劃線

155:溝/劃線

Claims

一種自一工件移除材料之方法，該方法包含：將來自一雷射源的一雷射束導引至該工件之一表面上，其中該雷射束包含投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍內之一經選擇近紅外線波長。
如請求項1之方法，其中該工件包含在一透明基材上之一電致變色裝置或一經部分製造之電致變色裝置，且該材料包含該電致變色裝置之一或多個層。
如請求項2之方法，其中移除該材料在該電致變色裝置之該一或多個層上產生一剝蝕區域，該剝蝕區域具有至少一邊緣。
如請求項3之方法，其中該邊緣大約正交於該一或多個層。
如請求項3之方法，其中該邊緣具有一階梯式或漸縮輪廓。
如請求項1之方法，其中移除該材料形成一匯流排墊暴露區域。
如請求項6之方法，其中：該工件包含一電致變色裝置，該電致變色裝置包括設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間的一電致變色堆疊；且移除該材料包含移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分以暴露該第一透明導電層之一表面而不損壞該第一透明導電層。
如請求項7之方法，其中該匯流排墊暴露區域包含該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。
如請求項1之方法，其中該經選擇近紅外線波長係在1.8 µm至2.2 µm之一範圍內。
如請求項1之方法，其中該雷射束藉由剝蝕自該工件移除該材料。
如請求項1之方法，其中移除該材料不包含在一光柵掃描中移動該雷射束。
如請求項1之方法，其中該雷射源包含以約1.95 µm之一經選擇波長操作之一銩雷射或以約2.05 µm之一經選擇波長操作之一鈥雷射。
如請求項1之方法，其中該雷射源經組態以遞送一脈衝雷射束，各脈衝具有在約0.2至1500 mJ之一範圍內的一能量。
如請求項13之方法，其中各脈衝具有約1 ns至約100 ns之一持續時間。
如請求項13之方法，其中該脈衝雷射束具有約1 Hz至100,000 Hz之一脈衝重複率。
如請求項1之方法，其中該工件包括一大面積浮法玻璃基材。
如請求項16之方法，其中該浮法玻璃基材具有大於40平方呎之一表面積。
一種材料移除系統，其包含：一雷射源，其經組態以導引一雷射束至一工件之一表面上，其中該雷射束包含投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍之一經選擇近紅外線波長；及一工件固持器；其中：該雷射源及該工件固持器經組態使得在操作期間，該雷射束自該工件剝蝕材料。
如請求項18之系統，其中該工件包含在一透明基材上之一電致變色裝置或一經部分製造之電致變色裝置，且該材料包含該電致變色裝置之一或多個層。
如請求項19之系統，其中移除該材料在該電致變色裝置之該一或多個層上產生一剝蝕區域，該剝蝕區域具有至少一邊緣。
如請求項20之系統，其中該邊緣大約正交於該一或多個層。
如請求項20之系統，其中該邊緣具有一階梯式或漸縮輪廓。
如請求項18之系統，其中移除該材料形成一匯流排墊暴露區域。
如請求項23之系統，其中：該工件包含一電致變色裝置，該電致變色裝置包括設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間的一電致變色堆疊；且移除該材料包含移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分以暴露該第一透明導電層之一表面而不損壞該第一透明導電層。
如請求項24之系統，其中該匯流排墊暴露區域包含該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。
如請求項18之系統，其中該雷射源包含以約1.95 µm之一經選擇波長操作之一銩雷射或以約2.05 µm之一經選擇波長操作之一鈥雷射。
如請求項18之系統，其中該雷射源經組態以遞送一脈衝雷射束，各脈衝具有在約0.2至1500 mJ之一範圍內的一能量。
如請求項27之系統，其中各脈衝具有約1 ns至約100 ns之一持續時間。
如請求項27之系統，其中該脈衝雷射束具有約1 Hz至100,000 Hz之一脈衝重複率。
如請求項18之系統，其中該工件包括一大面積浮法玻璃基材。
一種結構，其包含：一基材；及設置於該基材上的一電致變色裝置，該電致變色裝置包括一或多個層，該一或多個層經組態為設置於遠離一雷射源的一第一透明導電層、鄰近該雷射源的一第二透明導電層、及一剝蝕區域之間的一電致變色堆疊；其中：該剝蝕區域係藉由移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分而不損壞該第一透明導電層來產生。
如請求項31之結構，其中該剝蝕區域具有至少一邊緣。
如請求項32之結構，其中該邊緣大約正交於該一或多個層。
如請求項32之結構，其中該邊緣具有一階梯式或漸縮輪廓。
如請求項31之結構，其中該剝蝕區域包含一匯流排墊暴露區域。
如請求項35之結構，其中該匯流排墊暴露區域包含該第一透明導電層之一經暴露部分。
如請求項31之結構，其進一步包含一大面積浮法玻璃基材。
如請求項37之結構，其中該浮法玻璃基材具有大於40平方呎之一表面積。
一種製造一光學裝置之方法，該方法包含：藉由將來自一雷射源的一雷射束導引至該光學裝置之一表面上而從該光學裝置移除材料，該光學裝置包含一基材及一電致變色堆疊，該電致變色堆疊設置於遠離該雷射源的一第一透明導電層及鄰近該雷射源的一第二透明導電層之間；其中移除該材料包含移除該第二透明導電層之一部分及該電致變色堆疊之一部分而不損壞該第一透明導電層；且該雷射束包含投射光，該投射光具有在約1.4至約3 µm的範圍內之一經選擇近紅外線波長。
如請求項39之方法，其中移除該材料在該電致變色堆疊上產生一剝蝕區域，該剝蝕區域具有至少一邊緣。
如請求項40之方法，其中該材料包含該光學裝置之一或多個層，且該至少一邊緣大約正交於該一或多個層。
如請求項40之方法，其中該邊緣具有一階梯式或漸縮輪廓。
如請求項39之方法，其中移除該材料形成一匯流排墊暴露區域。
如請求項43之方法，其中該匯流排墊暴露區域包含該第一透明導電層之該表面之一經暴露部分。
如請求項39之方法，其中該雷射源包含以約1.95 µm之一經選擇波長操作之一銩雷射或以約2.05 µm之一經選擇波長操作之一鈥雷射。
如請求項39之方法，其中該雷射源經組態以遞送一脈衝雷射束，各脈衝具有在約0.2至1500 mJ之一範圍內的一能量。
如請求項46之方法，其中各脈衝具有約1 ns至約100 ns之一持續時間。
如請求項46之方法，其中該脈衝雷射束具有約1 Hz至100,000 Hz之一脈衝重複率。