电光装置以及用于其的汇流条/密封组件的制作方法

1.本公开大体上涉及用于电光装置的汇流条，且具体地涉及用于电光装置的具有均匀厚度的薄型(low
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profile)汇流条。


背景技术：

2.用于构造电光窗，尤其是用于航空航天应用的电光窗的一种当前生产方法需要用导电涂层涂覆玻璃衬底，将涂覆的衬底切割成适当的尺寸，将导电环氧树脂材料条施加到衬底的周边周围，以及热固化环氧树脂以形成导电汇流条。此汇流条充当电导体，以用于从控制器通过横越玻璃衬底的表面上的导电涂层的布线传送电荷。这些承载汇流条的衬底中的两个衬底以平行间隔开的关系布置，其中其间的单元填充有电致变色(ec)凝胶。汇流条将电子传输到ec凝胶基质中包含的生色团，从而使ec凝胶中的生色团经历氧化还原交换。这种氧化还原交换使得大量无色的不带电生色团变成有色的带电粒种，这些带电粒种表现出光阻挡特性。
3.通过减小两个平行衬底之间的间隔距离(单元间距)，可以显著增强性能，尤其是在清理时间上。然而，导电材料条具有某些固有限制，特别是在所得z高度(其在衬底表面上方的高度)方面。当前，导电材料条在热固化之后的平均高度为约150微米。因此，将单元间距降低到小于300 微米是极为困难的，因为这表示相对的汇流条将彼此接触且在组件中引起电气短路的物理限制。简单地减小导电材料条的z高度可导致导电性较低的汇流条。
4.导电材料具有其它缺点，例如难以维持均匀的分配高度和宽度，以及不能完全横穿周边，原因是当所施加的导电材料的起始点与停止点重叠时，导电材料“堆积”较高分配量，从而导致最终组件短路。因此，导电材料的分配路径在其与起始点汇合之前停止，从而在周边汇流条中产生间隙。
5.另外，导电材料可能需要热固化，这需要大容量烘箱。导电材料还可以含有在过程中需要蒸发的一些溶剂。


技术实现要素：

6.根据一些方面，电光装置可包括：具有后表面的第一衬底和具有与第一衬底的后表面相对的前表面的第二衬底；腔，所述腔限定在相对的所述第一衬底的后表面与所述第二衬底的前表面之间；导电涂层，所述导电涂层设置在所述第一衬底的后表面和所述第二衬底的前表面中的至少一者上；第一金属条，所述第一金属条具有第一表面、第二表面、在所述第一表面与所述第二表面之间测得的厚度，以及至少部分地围绕所述第一衬底的后表面和所述第二衬底的前表面中的一者的圆周延伸的宽度；以及密封构件，所述密封构件将第一衬底和第二衬底以间隔开的关系结合在一起；其中所述密封构件至少部分地覆盖所述第一金属条的第二表面的至少一部分。
7.所述电光装置还可包括具有厚度和宽度的第二金属条；所述第二金属条可至少部分地围绕所述第二衬底的前表面和所述第一衬底的后表面中的一者的圆周延伸；所述第二
金属条可设置在与所述第一金属条不同的衬底上。所述第二金属条可设置在所述第二衬底的前表面上。所述第二金属条可具有小于0.006英寸的厚度。所述第二金属条可具有小于0.004英寸的厚度。所述第二金属条可具有小于0.0026英寸的厚度。所述第二金属条的至少一部分可具有小于0.1英寸的宽度。所述第二金属条的至少一部分可具有小于0.0625英寸的宽度。所述第一金属条可设置于所述第一衬底的后表面的圆周上且至少部分地围绕所述第一衬底的后表面的圆周延伸。所述第一金属条可在所述第一表面上包括导电粘合剂。所述粘合剂可为载银粘合剂。所述第一金属条的至少一部分的宽度可小于0.1英寸。所述第一金属条的至少一部分的宽度可小于0.0625英寸。所述第一金属条可具有小于150微米或0.006英寸的厚度。所述第一金属条可具有小于100微米或0.0040英寸的厚度。所述第一金属条可具有约66微米或0.0026英寸的厚度。所述第一金属条的至少一个包裹部分可从密封构件延伸。从所述密封构件延伸的所述第一金属条的至少一个包裹部分可被构造成充当焊盘。所述第一金属条可具有至少一个宽部分；且所述至少一个宽部分可围绕所述衬底的边缘从所述密封构件延伸，并且可以粘附到所述衬底的第二表面。所述电光装置还可包括设置在所述腔内的电致变色介质。
8.根据一些方面，用于电光装置的汇流条/密封组件可包括：第一金属条和第二金属条，每个金属条具有第一侧和第二侧，包括在第一金属条和第二金属条中的每一个的第一侧上的粘合剂层；以及密封构件，所述密封构件在所述第一金属条的第二侧的至少一部分与所述第二金属条的第二侧的至少一部分之间延伸。所述第一金属条和所述第二金属条中的每一个可具有宽度；且所述宽度可小于0.1英寸。所述第一金属条和所述第二金属条的至少一部分的宽度可小于0.0625英寸。所述粘合剂可为载银粘合剂。第一金属条和第二金属条可各自具有厚度，且所述第一金属条和所述第二金属条中的每一个的厚度可小于150微米或0.006英寸。第一金属条和第二金属条各自可具有小于100微米或0.004英寸的厚度。所述第一金属条和所述第二金属条中的至少一者的一部分可从所述密封构件向外延伸。从所述密封构件延伸的所述第一金属条和所述第二金属条中的至少一者的所述部分可被构造成充当焊盘。所述金属条的表面中的至少一者的至少一个表面可至少部分地被绝缘材料覆盖。所述第一金属条和所述第二金属条中的每一个的至少一个表面可以至少部分地被绝缘材料覆盖。
附图说明
9.图1是根据本公开的电光装置的横截面示意性表示；
10.图2是图1的第一衬底的后表面或第二衬底的前表面的实施例的俯视图；
11.图3是图1的第一衬底的后表面或第二衬底的前表面的实施例的俯视图；
12.图4是图1的电光装置的汇流条/密封组件的实施例的侧视图的示意性表示；
13.图5是图1的电光装置的实施例的侧视图的示意性表示；
14.图6是图1的衬底的表面上的金属条的实施例的俯视图；以及
15.图7是围绕衬底的边缘延伸并延伸到衬底的不同表面上的金属条的实施例的俯视图。
具体实施方式
16.图1示出了电光装置100的横截面示意性表示，所述电光装置大体上包括具有前表面112a和后表面112b的第一衬底112、具有前表面114a和后表面114b的第二衬底114，以及用于容纳电致变色介质124的腔室116。
17.一层或多层导电材料或电极涂层118可以与第一衬底112的后表面 112b相关联。这些层可充当电光装置100的电极。导电材料118可以为这样的材料：(a)在电磁波谱的可见光区中基本上透明；(b)与第一衬底 112相当好地结合；(c)在与密封构件相关联时保持此结合；(d)通常耐受来自电光装置100或大气内所含材料的腐蚀；以及(e)表现出最小的漫反射或镜面反射以及足够的电导。导电材料118可由掺杂氟的氧化锡 (fto)、氧化铟锡(ito)、掺杂氧化锌或本领域普通技术人员已知的其它材料制成。
18.类似地，一层或多层导电材料120可与第二衬底114的前表面114a相关联，且可由密封构件122可操作地结合到导电材料118。如图1中可见，一旦结合，密封构件122以及导电材料118、120的并置部分用于限定腔室 116的内周几何形状。
19.密封构件122可包括能够粘附结合到导电材料118和120以转而密封腔室116使得电致变色介质124不会意外地从腔室116泄漏的任何材料。如图1中的虚线所示，还考虑密封构件一直延伸到它们各自的衬底112、 114的后表面112b和前表面114a。在此类实施例中，可以在放置密封构件 122的位置部分地去除多层导电材料118和120。如果导电材料118、120 不与它们各自的衬底112、114相关联，则密封构件122优选地与玻璃良好地结合。应理解，密封构件122可由多种材料中的任一种材料制成，所述多种材料包括例如美国专利第4,297,401号、第4,418,102号、第4,695,490 号、第5,596,023号、第5,596,024号、第4,297,401号和第6,157,480号中公开的那些材料，所述美国专利全部通过全文引用的方式并入本文中。在一些实施例中，密封构件122可包括掺杂银的环氧树脂。
20.现在参考图2
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4，在一些实施例中，具有第一侧和第二侧的第一金属条 126可围绕第一衬底112的周边延伸。第一金属条126可设置在一层或多层导电材料上且粘附到所述一层或多层导电材料。替代地或另外，第一金属条126可设置在第一衬底112上且直接粘附到该第一衬底。
21.类似于第一金属条，在一些实施例中，具有第一侧和第二侧的第二金属条128可围绕第二衬底114的周边延伸。第二金属条可设置在一层或多层导电材料上并粘附到所述一层或多层导电材料。替代地或另外，第二金属条126可设置在第二衬底114上且直接粘附到该第二衬底。在一些实施例中，电光装置100可以具有第一金属条126和第二金属条两者，所述第一金属条设置在第一衬底112的周边上并围绕该周边延伸，所述第二金属条设置在第二衬底114的周边上并围绕该周边延伸。
22.第一金属条126和第二金属条128可包括例如银、铂、钯、铜或锡的任何导电金属制成的条。在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条 128可包括镀锡的铜。第一金属条126和第二金属条128可以是例如由制造的镀锡的铜箔带1183。第一金属条126和第二金属条128不需要热固化并且不含溶剂，因此与当前制造方法相比，需要更少的工艺步骤来制造电光装置100。
23.粘合剂可设置在第一金属条126和第二金属条128中的至少一者的第一侧上且粘附到所述第一侧。粘合剂可为导电粘合剂。粘合剂可分别将第一金属条126和第二金属条
128中的至少一者粘附到第一衬底112的后表面112b和第二衬底114的前表面114a。在一些实施例中，粘合剂可以是载银粘合剂。
24.密封构件122可在第一金属条126与第二金属条128之间延伸，从而防止它们彼此接触，同时向腔室116提供密封以防止电致变色流体124从腔室116泄漏。
25.第一金属条126和第二金属条128具有如图4所示的宽度w。在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128具有约0.1英寸或更小的宽度 w。在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128具有约0.0625英寸或更小的宽度。第一金属条126和第二金属条128的窄宽度可使得条能够围绕小半径紧密地弯曲，而不会“形成褶皱”或从第一衬底112或第二衬底114的表面112b、114a凸起，这可导致电光装置100电气短路。
26.在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128的至少一部分134 可以具有锯齿状边缘，或者可以具有沿边缘134切割的凹口，如图6所示。边缘的凹口或锯齿状部分134可以允许第一金属条126和第二金属条128 围绕小半径紧密地弯曲，而不会“形成褶皱”或使第一金属条126和第二金属条128的部分从衬底112、114的表面112b、114a凸起。另外或替代地，第一金属条126和第二金属条128可具有切口，所述切口部分地延伸到第一金属条126和第二金属条128的宽度中以允许第一金属条126和第二金属条128围绕半径不“形成褶皱”地弯曲。
27.第一金属条126和第二金属条128具有高度h，如图4中所示。高度h 可为第一金属条126和第二金属条128在第一金属条126和第二金属条128 可粘附到的表面上方延伸的距离，该距离可以与金属条126、128中的一者的第一侧与第二侧之间的最短距离相同。第一金属条126和第二金属条128 粘附到的表面可为第一衬底112的后表面112b和第二衬底114的前表面 114a，或其可为导电材料118、120的表面。
28.在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128的高度h可小于 100微米，并且在一些实施例中可为约66微米。在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128的高度可小于66微米，并且可为约50微米或小于50微米。因此，举例来说，包括第一金属条126和第二金属条128中的一者的汇流条可从第一衬底112或第二衬底114的表面112b、114a仅延伸约66微米。这将允许电光装置100的单元间隔显著减小。在一些实施例中，单元间隔可降低到低于350微米、低于300微米、低于250微米、低于200微米或低于150微米。此外，第一金属条126和第二金属条128的高度大体上是均匀的，因此与当前材料的情况一样，汇流条的高度可存在很少变化或不存在变化。
29.为了消除电气短路的可能性，可以用绝缘覆盖材料(未示出)覆盖第一金属条126和第二金属条128中的至少一者。此绝缘材料可通过插入的粘合剂层粘附到金属条。粘合剂层可以丙烯酸制成。覆盖材料可由诸如 kapton的塑料，或诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯组成。所述覆盖材料可具有足够的柔性，以在金属条顺应小半径弯曲时顺应金属条。
30.在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128中的至少一者的至少一个包裹部分130可从密封构件向外延伸。金属条126、128中的一者的至少一个包裹部分130可延伸超出密封构件122且围绕第一衬底112或第二衬底114的边缘的一部分，以粘附到第一衬底112的前表面112a或第二衬底114的后表面114b的一部分。在一些实施例中，至少一个包裹部分 130从第一金属条126和第二金属条128中的每一个延伸。来自第一金属条 126和第二金属条128中的每个金属条的至少一个包裹部分130中的每个包裹部分可延伸超出密封构
件122并且分别围绕第一衬底112和第二衬底114 的边缘的一部分，以分别粘附到第一衬底112的前表面112a和第二衬底 114的后表面114b的一部分，如图2和图7中所示。延伸到第一衬底112 的前表面112a和第二衬底114的后表面114b中的一者的第一金属条126 和第二金属条128中的至少一者的至少一个包裹部分130能够充当用于将线焊接、夹持或以其它方式附接到电光装置100的附接点。在一些实施例中，可以直接焊接第一金属条126和第二金属条128的至少一个包裹部分 130，从而消除添加用于焊接的附接点的必要性。
31.在一些实施例中，第一金属条126和第二金属条128中的至少一者可具有至少一个宽部分132，如图3和图5中所示。至少一个宽部分132可被构造成从密封构件延伸出去。至少一个宽部分132可以围绕第一衬底112 或第二衬底114的边缘延伸，并且至少一个宽部分132的一部分可以粘附到第一衬底112的前表面112a或第二衬底114的前表面114b中的一者。因此，尽管第一金属条126或第二金属条128的大部分长度的宽度w可以小于0.1英寸或为约0.0625英寸或小于0.0625英寸，但第一金属条126或第二金属条128的至少一个宽部分可具有明显更宽的宽度。至少一个宽部分132可以被构造成可通过焊接、夹持，或者本领域技术人员已知的其它附接方法用作用于将线附接到电光装置100附接点。第一金属条126或第二金属条128的至少一个宽部分132可设置在金属条的沿着电光装置100 的周边的相对笔直的部分延伸的一部分中。因此，在金属条的宽部分132 中可能不需要弯曲，因此金属条可在不形成褶皱的情况下平放。
32.本领域的技术人员以及制作或使用本公开的技术人员将想到对本文中描述的实施例的修改。因此，应理解，在附图中示出且在上文描述的实施例仅用作说明的目的，且并不旨在限制本公开的范围，本公开的范围由根据包含等同原则的专利法法则来解释的所附权利要求书界定。
33.应该注意的是，在本说明书中，对“前面”、“背面”、“后面”、“向上”、“向下”、“内部”、“外部”、“右”、“左”的提及仅用于识别各种元件。这些术语并不意图限制它们描述的元件，因为各种元件在不同的应用中可以不同的方式定向。