CN107077038A - 具有烧蚀形成的标志的电光元件以及制作所述元件的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种电光元件，其包含第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第二表面具有设置于其上的第一导电部分。所述元件还包含第二衬底，所述第二衬底具有第三表面、第四表面以及设置在至少所述第三表面上的第二导电部分。初级密封件在所述第二表面与所述第三表面之间，其中所述密封件以及所述第二表面和所述第三表面界定空腔。在所述空腔中设置电光介质。另外，所述第二表面进一步包含设置于其上的在所述电光介质与所述第二表面之间的至少一个标志。

Description

具有烧蚀形成的标志的电光元件以及制作所述元件的方法
技术领域
本发明大体上涉及能在后视镜显示装置、可变透射窗以及其它应用中采用的电光元件和组合件。
背景技术
电光元件和组合件用于各种车辆和建筑物应用中，例如，用在后视镜显示装置和可变透射窗内。这些组合件在各种应用中的使用会受到成本、美学和功能考虑的限制。因此，尤其考虑到减少材料和处理成本、提高美观性和/或增强功能，需要新的电光元件和组合件设计和配置以及制造它们的方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种电光元件，其包含第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第二表面具有设置于其上的第一导电部分。所述元件还包含第二衬底，所述第二衬底具有第三表面、第四表面以及设置在至少第三表面上的第二导电部分。初级密封件在第二表面与第三表面之间，其中所述密封件以及第二表面和第三表面界定空腔。在所述空腔中设置电光介质。另外，第二表面进一步包含设置于其上的在电光介质与第二表面之间的至少一个标志。
根据本发明的另一个方面，提供一种通过包含以下步骤的方法制备的电光元件：提供具有第一表面和第二表面的第一衬底；提供包括第三表面和第四表面的第二衬底；在第二表面的至少一部分上形成第一导电部分；以及在第三表面的至少一部分上形成第二导电部分。所述方法还包含以下步骤：在第二表面与第三表面之间提供初级密封件以界定空腔；在第二表面的至少一部分上以及在第二表面与初级密封件之间形成光谱滤器；通过光谱滤器的激光部分烧蚀以界定电光元件的可视部分以及可视部分中的至少一个标志；以及用电光介质填充空腔以形成电光元件。
根据本发明的又另一个方面，提供一种电光元件，其具有第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第二表面具有第一导电部分。第二衬底具有第三表面和第四表面，所述第三表面具有第二导电部分。在第二表面与第三表面之间设置密封件。所述密封件以及第二表面和第三表面界定空腔以及设置在所述空腔中的电光介质。第二表面进一步包含(i)设置在初级密封件与第二表面之间的光谱滤器；以及(ii)设置于其上的在电光介质与第二表面之间的至少一个标志，所述至少一个标志与光谱滤器物理接触。
在一些实施方案中，通过一种方法制备所述电光元件，其中在形成光谱滤器的步骤之前执行形成第一导电部分的步骤，使得光谱滤器设置在第一导电部分上。在某些实施方案中，通过一种方法制备所述元件，其中在形成光谱滤器的步骤之后执行形成第一导电部分的步骤，使得第一导电部分设置在光谱滤器上。
通过参考以下说明书、权利要求书和附图，本领域的技术人员将进一步理解和掌握本发明的这些和其它特征、优点和目的。
附图说明
通过详细说明和附图，将更全面地了解本发明，其中：
图1是根据本发明的各方面的两个电光元件的表面平面图；
图2A是根据本发明的一个方面的图1中描绘的元件中的一个的横截面图；以及
图2B是根据本发明的另一方面的图1中描绘的另一个元件的横截面图。
具体实施方式
本发明阐述的实施例主要在于与具有导电密封件的电光组合件有关的各种装置组件和制造所述装置组件的方法的组合。因此，装置组件与方法步骤已在适当情况下通过图中的常规符号表示，仅显示与理解本发明的实施例有关的那些具体细节，以免因对于可受益于本说明书的所属领域的普通技术人员显而易见的细节而模糊了本发明。此外，说明及图纸中的类似数字代表类似元件。
在本文档中，例如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等的关系术语仅用来将一个实体或动作与另一个实体或动作区别开来，而未必要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。术语“包括”、“包含”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排他的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、制品或装置不仅包括这些要素，而且可包括未明确列举的或这样的过程、方法、制品或装置固有的其它要素。在没有更多约束的情况下，在“包括...一个”之后的要素并不排除在包括该要素的过程、方法、制品或装置中另外的相同要素的存在。
参考图1、2A和2B，以参考标号100a、100b概括地示出电光元件。图1描绘如在平面图中朝向第一衬底102观看的电光元件100a、100b，其中光谱滤器部分196位于观看者与初级密封件178之间以隐藏或遮挡密封件178。在一些实施例中，元件100a、100b可以不包含光谱滤器部分196。图1中还描绘元件100a、100b具有在所述元件的可视部分中的标志101。元件100a、100b的可视部分大体上包含由光谱滤器部分196环绕的区域。当光通过所述元件传播时并且当所述元件未被照射或从背后照亮时标志101可见。在描绘的实施例中，一个标志101(箭头)与光谱滤器部分196物理接触或由光谱滤器部分196界定，而两个标志101(星形和标识符)不会。应理解，电光元件100a、100b可以包含比所描绘的标志更多或更少的标志101，并且所有标志101、没有标志101或标志101的仅一部分可以与光谱滤器部分196断开连接。在本发明中如本文所使用，初级密封件178可以包含在电光介质110填充于元件100a100b内之后所使用的塞子。类似地，元件100a、100b可以包含位于观看者与初级密封件175之间的光谱滤器部分124、136(见图2A和2B)。电光介质110可以包括如所属领域的普通技术人员所了解的至少一种溶剂、至少一种阳极材料和至少一种阴极材料。通常情况下，阳极材料与阴极材料均为电活性材料且它们之中至少有一种具有电致变色氧化反应或还原反应的特性。另外，可以将用于控制层合衬底之间的间隔的非导电和导电间隔介质放置到初级密封件175、178中(例如，在电光元件100a、100b内分配并固化密封材料之前或之后)。
图2A、2B分别描绘如图1中描绘的元件的扩大横截面图的示例性电光元件100a、100b以提供更多细节。元件100a、100b各自包括具有第一表面104和第二表面106的第一衬底102。在大多数方面中，衬底102是大体上透明的。在一个方面中，如图2A和2B中所描绘，第一导电部分108和第二导电部分130涂覆到第二表面106并且经由第一隔离区域140彼此大体上电绝缘。在至少一个实施例中，隔离区域140可以经定位使得其在导电部分108和118之上或在导电部分108与118之间并且电隔离，因此防止导电部分108、118彼此电接触。因而，第一隔离区域140可以界定为或如此形成为在第二表面106上具有或不具有电极材料的移除部分。还应理解，并非在本发明的所有方面中都需要隔离区域140和第二导电部分130。例如，在一边的第一导电部分108以及在另一边的导电材料148和第一电夹片163可以布置成使得它们彼此不进行电接触，从而免去了对隔离区域140的需要。光谱滤器部分196和光谱滤器部分124、136也可以包括电绝缘材料以使导电部分108与导电部分118电隔离。
在图2A和2B中描绘的示例性电光元件100a、100b中，第一隔离区域140的一部分示出为在初级密封件175的位于接近其中心的一部分内平行延伸。应理解，在本发明内如本文所使用，初级密封件175还可以包含已将电光介质110引入元件100a、100b内之后引入的塞子。隔离区域140的此部分可以放置为使得观看者将不容易察觉光谱滤器部分124、136之间的线。例如，隔离区域140的一部分可以与光谱滤器部分124的内侧边缘大体上对准。应理解，当隔离区域140的任何部分位于初级密封件175的内侧时，可以观察到电光介质110的着色的不连续性和/或空处。可以控制此可操作特征以得到主观视觉上吸引人的元件。隔离区域140还可以具有小于肉眼能容易看到的尺寸，例如少于10μm宽。
仍参考图2A和2B，描绘示例性电光元件100a、100b包括具有第三表面116和第四表面114的第二衬底112。如图2A和2B中所描绘，第一衬底102可以大于第二衬底112，从而沿着组合件的周界的至少一部分形成偏移。类似地，第二衬底112可以与第一衬底102相同大小或大于第一衬底102。在一些方面中，第一衬底102可以经塑造(例如，具有含连续合格形状的边缘)以隐藏或遮挡第二衬底112，如第2014/0055836号美国专利申请公开案中详细描述，所述美国专利申请公开案的全部内容在本申请案内以引用的方式并入本文中。
此外，示例性电光元件100a、100b的某些应用可以理想地具有大体上透明的第二衬底112，例如窗应用。第三和第四导电部分118、187分别示出为邻近于第三表面116并且经由第二隔离区域186大体上电绝缘。第二隔离区域186的一部分示出为在初级密封件178的位于接近其中心的一部分内平行延伸。此外，第二隔离区域186的此部分可以放置为使得观看者将不容易察觉光谱滤器材料内的线。例如，第二隔离区域186的一部分可以与光谱滤器部分196的内侧边缘197大体上对准。在一些实施方案中，隔离区域186可以延伸到第二衬底112的对外边缘，以此方式排除第四导电部分187。在其它实施方案中，第二隔离区域186和第四导电部分187可不存在。例如，在一边的第三导电部分118以及在另一边的导电材料148和第二电夹片184可以布置成使得它们彼此不进行电接触，从而免去了对第二隔离区域186的需要。如图2A和2B中进一步示出，可以在外涂层122(也是任选的)与第三导电部分118之间涂覆任选的反射材料120。
进一步参考如图2A和2B中描绘的示例性电光元件100a、100b，第一隔离区域140与初级密封件175的一部分配合以界定第二导电部分130和第二光谱滤器材料部分136，第二导电部分130和第二光谱滤器材料部分136各自与第一导电部分108和第一光谱滤器部分124大体上电绝缘。这种配置允许将导电材料148(例如，含银的导电环氧树脂)放置为接近初级密封件175，使得与初级密封件175接触的第一电夹片163进一步与导电材料148、第三导电部分118、第二导电部分130和电光介质110电连通。优选地，选择形成第三导电部分118和导电材料148的材料或材料的组成，从而促进夹片163与形成电光介质110的材料之间的持久电连通。
再次参考图2A和2B，示例性电光元件100a、100b的第二隔离区域186与初级密封件178的一部分配合以界定第四导电部分187(如果存在)，第四导电部分187与第三导电部分118、反射层120、任选的外涂层122和电光介质110大体上电绝缘。这种配置允许将导电材料148放置为接近初级密封件178，使得第二电夹片184与导电材料148、第一光谱滤器部分124、第一导电部分108和电光介质110电连通。优选地，选择形成导电材料148和第一导电部分108的材料或材料的组成，从而促进夹片184与形成电光介质110的材料之间的持久电连通。
根据本发明的一个方面，提供如图2A和2B中的示例性形式中描绘的电光元件100a、100b，其包含第一衬底102，所述第一衬底包括第一表面104和第二表面106，所述第二表面包括设置于其上的多个导电部分108、130。在某些方面中，部分108、130通过隔离区域140与彼此大体上隔离。在某些方面中，隔离区域140大体上不含导电材料。元件100a、100b还包含第二衬底112，所述第二衬底包括第三表面116、第四表面114，以及设置在至少第三表面116上的导电部分118。在一些实施方案中，导电部分187也可以设置在第三表面116上。电光元件100a、100b还包含分别在第二表面106与第三表面116之间的初级密封件175、178部分，其中密封件175、178以及第二表面106和第三表面116界定空腔。元件100a、100b进一步包含设置在空腔中的电光介质110。另外，第二表面106进一步包括设置于其上并且在初级密封件175、178的部分与第二表面106之间的光谱滤器。在某些方面中，光谱滤器可以分别包括通过隔离区域140彼此大体上隔离的第一光谱滤器部分124和第二光谱滤器部分136，以及在初级密封件178上的光谱滤器部分196。第二表面106还包括设置于其上的在电光介质110与第二表面106之间的至少一个标志101。
在图2A和2B中描绘的电光元件100a、100b的这些方面中，光谱滤器部分124、136由材料组成和/或在尺寸上被配置成从观看者(如通过眼睛符号表示)角度隐藏或遮挡至少初级密封件175和导电材料148的部分。类似地，光谱滤器部分196由材料组成和/或在尺寸上被配置成从观看者角度隐藏或遮挡至少初级密封件178和导电材料148的部分。因此，光谱滤器部分124、136和196可以制造成或另外含有具有较低光透射率的不透光的或镜样组分(例如，含铬涂层、有光泽的金属或其它镜样涂层)。
再进一步，根据这些方面，示例性电光元件100a、100b还含有设置在第二表面106上的一个或多个标志101。更具体地说，标志101位于第二表面106与电光介质110之间。如同光谱滤器部分124、136和196，标志101可以制造成或另外含有具有较低光透射率的不透光的或镜样组分。在一些实施方案中，用于形成标志101的材料可以类似于或相同于光谱滤器部分124、136和196中采用的材料。根据具体实施例，当不含标志101的元件100a、100b的区域以及光谱滤器部分124、136和196被照射或以另外的方式朝向观看者传递可见光时，可以用观看者可见的一个或多个形状(例如，星形、图标和其它符号)配置标志101。当元件100a、100b未从背后照亮或另外被照射时也可以观看标志101。标志101还可以配置为指示与电光元件100a、100b相关的数据(例如，零件号、批号、零件类型、制造商、模型)的一个或多个标识符(例如，一维条码、二维条码、QR码、其它形式的机器可读码、标识语、图形、标记或文字)。在标识符实施例中，标志101可以足够小或薄，使得标识符标志101不可被人眼察觉或不容易被人眼辨别。虽然描绘为位于电光介质110与第一导电部分108之间，但是在各种实施例中，光谱滤器部分124、136和196的标志101可以直接位于第二表面106上，在第二表面106与第一导电部分108之间。
根据本发明的另一方面，提供可以通过包含激光烧蚀步骤的方法制备的电光元件100a、100b，所述激光烧蚀步骤用于图案化光谱滤器的部分和导电部分(例如，导电涂层或电极)以界定隔离区域和标志。在一个此类方法中，可以根据以下步骤制造元件100a、100b：(a)提供包括第一表面104和第二表面106的第一衬底102；(b)提供包括第三表面116和第四表面114的第二衬底112；(c)在第二表面106的至少一部分上形成第一导电部分，例如部分108(和部分130，如果存在)；以及(d)在第三表面116的至少一部分上形成第二导电部分，例如部分118(和部分187，如果存在)。针对电光元件100a、100b的方法还包含以下步骤：(e)在第二表面106的至少一部分上形成光谱滤器；(f)通过光谱滤器的激光部分烧蚀以界定电光元件的可视部分以及可视部分中的至少一个标志101；(g)在第二表面106与第三表面116之间提供初级密封件175、178的部分以界定空腔(例如，通过将密封件175、178附着到第二表面106和第三表面116以界定空腔)；以及(h)用电光介质110填充空腔以形成电光元件100a、100b。所述方法可以任选地包含通过光谱滤器的激光部分和第一导电部分进行的烧蚀的步骤，以形成隔离区域140，所述隔离区域界定第一导电部分108、130和光谱滤器124、136的大体上彼此电隔离的对应的第一部分和第二部分。
具体就图2A中描绘的电光元件100a而言，可以通过一种方法制备此元件，其中在形成光谱滤器的步骤之前执行形成第一导电部分108的步骤，使得光谱滤器设置在第一导电部分上。因此，第一导电部分直接设置在第一衬底102的第二表面106上或位于所述第二表面之上，并且在第二表面106与光谱滤器部分124、136、196和标志101之间。可以在形成第一导电部分和光谱滤器部分的步骤之后采用一个或多个激光烧蚀步骤以形成并界定光谱滤器部分124、136、196、标志101和导电部分108、130。因而，形成第一导电部分和光谱滤器的步骤可以形成连续的或大体上连续的涂层、薄膜或层，随后烧蚀所述涂层、薄膜或层以形成或另外界定光谱滤器部分124、136、196、标志101和导电部分108、130。
参考图2B，可以通过一种方法制备电光元件100b，其中在形成光谱滤器的步骤之后执行形成第一导电部分的步骤，使得第一导电部分设置在光谱滤器上，因此第一导电部分包封光谱滤器部分124、136、196中的一个的至少一部分。因此，光谱滤器部分124、136、196和标志101直接设置在第一衬底102的第二表面106上或位于所述第二表面之上，并且在第二表面106与导电部分108、130之间。可以采用一个或多个激光烧蚀步骤来烧蚀光谱滤器从而形成标志101和光谱滤器部分196。接着，可以将第一导电部分108涂覆在标志101、光谱滤器部分196以及光谱滤器的其余的未烧蚀的部分(例如，光谱滤器的随后将变为光谱滤器部分124、136的部分)上。根据一些方面，此时，可以进行另一激光烧蚀步骤，从而形成隔离区域140以界定并电隔离对应的光谱滤器部分124、136和导电部分108、130。
用于制造图2A和2B中描绘的电光元件100a、100b的以上方法具有特别的优势。用于制造如图2A中所示的元件100a及其具体配置的方法的一个优点是：可以仅需要一个烧蚀步骤来形成光谱滤器(例如，光谱滤器部分124、136、196)、标志101和隔离区域140(如果存在)。此外，可以在没有图案化步骤或有限的图案化步骤的情况下进行在第二表面106上形成中间光谱滤器和一个或多个第一导电部分的相对简单的步骤。因此，元件100a具有可使用低成本制造方法的配置。
关于用于制造电光元件100b以及如图2B中所描绘的其具体配置的以上方法，所述方法提供在管理光谱滤器部分与电光介质110之间的材料兼容性问题方面的优势。具体来说，光谱滤器部分124、136、196和标志101通过导电部分108、130与电光介质110有效地隔离。因而，在光谱滤器部分和/或标志中可以采用将另外不与电光介质110兼容(例如，在耐腐蚀性、产生反应产物的倾向、造成电光介质110的分离等方面)的特定材料。应理解，在标志101和光谱滤器部分124、136和196直接位于第二表面106上的实施例中，可以在沉积第一导电层108之前进行经由烧蚀形成标志101。
不管本文中列举的具体布置和序列，根据本发明采用的激光烧蚀设备和技术在所属领域的普通技术人员的理解范围内。类似地，针对电光元件100a、100b的指定应用调整用于光谱滤器部分、标志和导电部分的具体材料。例如，在配置用于后视镜光学装置的电光元件100a、100b的导电部分中可以采用透明电极材料(例如，透明导电氧化物，包含但不限于氧化铟锡组合物)。还应理解，光谱滤器部分124、136、196和标志101可以包括单涂层材料、多个涂层和其它堆叠结构和组合件。因而，鉴于到衬底101的第二表面106和/或第一导电部分(例如，部分108、130)的涂层附着力，可以选择不同涂层材料和结构以优化期望的光遮挡特征(例如，对于光谱滤器部分124、136和/或196)和美观性(例如，对于标志101)。可能影响针对光谱滤器部分和标志选择的具体配置的其它考虑包含对大面积的可控制性、激光烧蚀制造方法。
所属领域的技术人员应了解，电光元件100a、100b以及另外并有所述电光元件的装置和组合件可以具有额外或替代的优势。类似地，所属领域的技术人员还应了解，本文中概述的用于制造电光元件和组合件的方法可以类似地具有额外或替代优势。此外，熟悉本领域的技术人员应该了解的是，上述部件可以按此处未明确说明的补充或替代方式组合。
熟悉本领域的技术人员及使用本发明的人可以对本发明做出各种改动。因此，应该清楚，在附图中所示的并且以上所述的实施例仅为说明的目的，并且并非旨在限制该发明的范围，该发明的范围由根据专利法法则(包括等同物原则)解释的随附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种电光元件，其包括：
第一衬底，所述第一衬底包括：
第一表面，和
第二表面，所述第二表面包括设置于其上的第一导电部分；
第二衬底，所述第二衬底包括：
第三表面，
第四表面，和
设置在至少所述第三表面上的第二导电部分；
在所述第二表面与所述第三表面之间的初级密封件，其中所述密封件以及所述第二表面和所述第三表面界定空腔；以及
设置在所述空腔中的电光介质，
其中所述第二表面进一步包括设置于其上的在所述电光介质与所述第二表面之间的至少一个标志。
2.根据权利要求1所述的电光元件，其进一步包括：
光谱滤器，其中所述光谱滤器和所述至少一个标志包括相同材料。
3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的电光元件，其中所述至少一个标志是条形码标志。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电光元件，其中所述标志大体上由所述第一导电部分和所述第二表面包封。
5.根据权利要求1所述的电光元件，其中所述第一导电部分位于所述标志与所述第二表面之间。
6.根据权利要求2到4中任一权利要求所述的电光元件，其中所述标志至少部分地连接到所述光谱滤器。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的电光元件，其进一步包括：
至少两个标志，其中所述第一导电部分设置在所述至少两个标志之间。
8.一种通过包括以下步骤的方法制备的电光元件：
提供包括第一表面和第二表面的第一衬底；
提供包括第三表面和第四表面的第二衬底；
在所述第二表面的至少一部分上形成第一导电部分；
在所述第三表面的至少一部分上形成第二导电部分；
在所述第二表面的至少一部分上形成光谱滤器；
通过所述光谱滤器的激光部分烧蚀以界定所述电光元件的可视部分以及所述可视部分中的至少一个标志；
在所述第二表面与所述第三表面之间提供初级密封件以界定空腔；以及
用电光介质填充所述空腔以形成电光元件。
9.通过根据权利要求8所述的方法制备的电光元件，其中在所述形成所述光谱滤器的步骤之前执行所述形成所述第一导电部分的步骤，使得所述光谱滤器设置在所述第一导电部分上。
10.通过根据权利要求8所述的方法制备的电光元件，其中在所述形成所述光谱滤器的步骤之后执行所述形成所述第一导电部分的步骤，使得所述第一导电部分设置在所述光谱滤器上。
11.通过根据权利要求10所述的方法制备的电光元件，其中所述标志大体上由所述第一导电部分和所述第二表面包封。
12.通过根据权利要求8到11中任一权利要求所述的方法制备的电光元件，其中所述光谱滤器和所述标志各自包括金属。
13.通过根据权利要求8到12中任一权利要求所述的方法制备的电光元件，其中所述标志至少部分地连接到所述光谱滤器。
14.通过根据权利要求8到13中任一权利要求所述的方法制备的电光元件，其进一步包括：
至少两个标志，其中所述第一导电部分的一部分设置在所述至少两个标志之间。
15.一种电光元件，其包括：
具有第一表面和第二表面的第一衬底，所述第二表面包括第一导电部分；
具有第三表面和第四表面的第二衬底，所述第三表面包括第二导电部分；
设置在所述第二表面与所述第三表面之间的密封件，其中所述密封件以及所述第二表面和所述第三表面界定空腔；以及
设置在所述空腔中的电光介质，
其中所述第二表面进一步包括(i)设置在初级密封件与所述第二表面之间的光谱滤器；以及(ii)设置于其上的在所述电光介质与所述第二表面之间的至少一个标志，所述至少一个标志与所述光谱滤器物理接触。
16.根据权利要求15所述的电光元件，其中所述光谱滤器和所述标志包括相同材料。
17.根据权利要求15和16中任一权利要求所述的电光元件，其中所述标志位于所述第二表面与所述第一导电部分之间。
18.根据权利要求15和16中任一权利要求所述的电光元件，其进一步包括：
至少两个标志，其中所述电光介质设置在所述至少两个标志之间。
19.根据权利要求15和16中任一权利要求所述的电光元件，其中所述第一导电部分位于所述标志与所述第二表面之间。
20.根据权利要求15到19中任一权利要求所述的电光元件，其进一步包括：
至少两个标志，其中至少一个标志与所述光谱滤器物理接触，且所述至少一个标志不与所述光谱滤器接触。
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