一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

使用多边形烧蚀图案减轻缺陷的制作方法

2022-10-26 23:59:50 来源:中国专利 TAG:

使用多边形烧蚀图案减轻缺陷
1.优先权数据
2.本技术要求提交于2020年2月5日并且名称为“mitigating defects using polygon ablation pattern”的美国临时申请62/970,581的权益和优先权;本技术是名称为“circumscribing defects in optical devices”并且提交于2020年1月21日的美国专利申请16/748,638的部分继续申请,而该申请是提交于2014年10月30日并且名称为“circumscribing defects in optical devices”的美国专利申请14/398,117的继续申请,其为提交于2013年5月16日并且名称为“circumscribing defects in optical devices”的国际pct申请pct/us2013/041365(注明美国)在35u.s.c.
§
371条款下的国家阶段申请,其要求提交于2012年5月18日、名称为“circumscribing defects in optical devices”的美国临时专利申请序列号61/649,184的权益和优先权;这些申请中的每件申请据此全文以引用方式并入并用于所有目的。
技术领域
3.本说明书整体涉及光学器件,更具体地涉及关于减轻光学器件中的缺陷的方法和设备,例如,平板显示器、电致变色窗等。


背景技术:

4.光学器件包括光伏器件、电致变色器件、热致变色器件、平板显示器等。近年来,光学器件技术已经取得显著进步,包括在生成期望的光学和/或电学性质的薄膜器件中不断降低的缺陷率水平。在器件的视觉感知很重要的器件中,这一点特别重要,因为缺陷经常自身显现为对终端用户而言视觉可察觉的,并且因此不具吸引力的现象。还有,即使利用改进的制造方法,光学器件仍具有一定的缺陷率水平。此外,即使光学器件制造出来没有可见缺陷,在光学器件的测试和/或部署期间也可能显现这种可见缺陷。一种特别麻烦的缺陷是光学器件中的电短路缺陷。


技术实现要素:

5.本文中的各种方法可以应用于几乎任何光学器件,只要其包括可以局部地或在缺陷不变处可分离的材料;例如,所有固态电致变色器件都非常适合于本文所述的方法。本文描述了用于包围光学器件中(例如,可开闭电致变色窗中)的缺陷的方法。为了方便起见,在应用于电致变色器件方面描述了方法;然而,这仅意为简化描述的手段。在合并到绝缘玻璃单元(igu)中之前、在合并到igu(或层压体)中之后、或这两种情况皆可,可以在电致变色薄片制成的电致变色器件上执行本文所述的方法。
6.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在激光烧蚀周界的第一区域中以第一能量密度水平开始施加激光;b)使激光从第一区域平移到激光烧蚀周界的第二区域,同时随着激光从第一区域转变到第二区域而增加激光的能量密度水平;以及c)使激光返回到第一区域以便闭合周界,同时降低激光的能量密
度水平;其中围绕激光烧蚀周界的能量基本上是均匀的,并且第一区域中激光的重叠为至少约25%。降低能量密度水平可以包括使激光散焦。
7.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括通过重叠开始激光烧蚀位置和停止激光烧蚀位置来形成激光烧蚀周界,其中开始位置和停止位置的重叠小于约25%。
8.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的第一位置处开始施加激光;b)使激光从第一位置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;c)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点接近第二位置为止;d)通过使第二位置与激光焦点重叠来闭合激光烧蚀周界;以及e)使激光返回到被激光烧蚀周界围绕的区域。在一个实施方案中,e)包括使激光返回到第一位置。
9.在重叠激光线或点不包括激光的开始位置与停止位置之间的重叠的实施方案中,重叠可以在激光线或点的约10%与约100%之间,或者在激光线或点的约25%与约90%之间,或在激光线或点的约50%与约90%之间。
10.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将限定激光烧蚀周界的线内的第一位置处开始施加激光;b)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点接近第一位置为止;c)通过使激光焦点与第一位置重叠来闭合激光烧蚀周界;以及d)使激光移动到被激光烧蚀周界围绕的区域。在一个实施方案中,d)包括使激光移动到周界的中心。在一个实施方案中,d)包括使激光以螺旋图案在第一位置内部移动,在螺旋图案中发生至少一些重叠。
11.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的第一位置处开始施加激光;b)使激光从第一位置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;c)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点接近第二位置为止;以及d)通过使第二位置与激光焦点重叠来闭合激光烧蚀周界,其中闭合位置也是激光的停止位置。
12.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成基本上圆形的激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在第一位置处开始施加激光,第一位置位于基本上圆形的激光烧蚀周界的中心处;b)使激光从第一位置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;c)使激光围绕缺陷以基本上圆形的图案平移,直到激光焦点接近第二位置为止;d)通过使第二位置与激光焦点重叠来闭合激光烧蚀周界;以及e)使激光返回到第一位置,在此停止激光烧蚀。
13.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)激励激光,同时遮挡激光束;b)允许激光达到稳态能级;以及c)利用激光包围缺陷。
14.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的开始位置处开始施加激光;b)使激光从第一位置开始并且围绕缺陷平移,直到激光焦点穿过其自身的路径,但激光焦点不在开始位置处。激光可以在交叉点处停止或一经过交叉点就停止。
15.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的第一位置处开始施加激光;b)使激光从第一位
置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;以及c)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点在第一位置与第二位置之间穿过其自身的路径。激光可以在交叉点处停止或一经过交叉点就停止。
16.某些方面涉及一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法。该方法包括开始施加激光,其中激光焦点在位于缺陷附近的第一位置处,以及至少部分地减轻缺陷。该方法使激光焦点从第一位置移动到激光烧蚀周界处的第二位置。该方法还使激光焦点沿激光烧蚀周界移动,直到激光焦点接近第二位置,然后闭合激光烧蚀周界。在第二位置处可能存在重叠。
17.某些方面涉及一种烧蚀光学器件中的缺陷的方法。该方法包括开始施加激光,其中激光焦点在缺陷处或附近的第一位置处,并且使激光焦点移动以覆盖围绕缺陷的一个或多个区域。激光焦点可以移动以覆盖区域,例如,通过将激光焦点在该一个或多个区域上光栅化。在光栅化期间,可能存在激光焦点的重叠,也可能没有。可以产生规则或不规则的激光烧蚀区域。
18.某些方面涉及一种确定用于减轻光学器件中的一个或多个缺陷的多边形烧蚀图案的方法。该方法包括:(a)识别在着色时拍摄的该光学器件的第一图像中的一个或多个缺陷区域的空间坐标,(b)限定围绕该一个或多个缺陷区域中的至少一个缺陷区域的感兴趣区域,以及(c)确定该感兴趣区域中围绕该至少一个缺陷区域的多边形边界以限定该多边形烧蚀图案。在一个方面,该方法还包括引导或使得引导一个或多个激光点(i)循着多边形边界并且/或者(ii)扫过多边形边界内的区域。
19.某些方面涉及一种减轻光学器件中的一个或多个缺陷的方法。该方法包括:(a)识别在着色时拍摄的光学器件的图像中的一个或多个缺陷区域的空间坐标,(b)确定围绕该一个或多个缺陷区域的多边形边界,以及(c)引导或使得引导一个或多个激光点沿循多边形边界来减轻光学器件中的该一个或多个缺陷。在一个方面,该一个或多个激光点被配置为在多边形边界内开始和停止。在一个方面,该一个或多个激光点循着例如10%重叠的路径。在一个方面,激光烧蚀的深度至少穿透光学器件的一层。
20.下面将参考相关联的附图更详细地描述这些和其他特征和优点。
附图说明
21.当结合图考虑时,可以更全面地理解以下具体实施方式,在附图中:
22.图1a是处于漂白状态的电致变色器件的示意性横截面。
23.图1b是处于着色状态的电致变色器件的示意性横截面。
24.图2是具有离子导电的电子绝缘界面区域而不是不同的ic层的电致变色器件的示意性横截面。
25.图3是在离子导体层中具有颗粒的电致变色器件的示意性横截面,该颗粒引起器件中的局部缺陷。
26.图4a是在沉积电致变色堆叠的其余部分之前在导电层上具有颗粒的电致变色器件的示意性横截面。
27.图4b是图4a的电致变色器件的示意性横截面,其中在电致变色堆叠形成期间形成“爆脱”缺陷。
28.图4c是图4b的电致变色器件的示意性横截面,其示出了一旦沉积第二导电层,就由于爆脱缺陷而形成的电短路。
29.图5描绘了在电致变色薄片处于着色状态时,在激光划线之前,薄片具有三个光晕短路型缺陷,并且在激光划线之后,光晕转换为针孔。
30.图6a至图6b描绘了颗粒缺陷的常规激光烧蚀划界。
31.图7描绘了常规激光烧蚀划界图案。
32.图8描绘了如本文所述的激光烧蚀划界。
33.图9至图14描绘了根据本文所述的实施方案的各种激光烧蚀划界图案。
34.图15示出了循着如关于图7所述的划线图案的不同尺寸的实际激光烧蚀的图像。
35.图16示出了例示烧蚀缺陷的方法的示意图,该方法使激光焦点以覆盖包围缺陷的区域的图案移动。
36.图17描绘了根据实施方案的例示采用成像处理技术来确定多边形烧蚀图案的方法的操作的流程图。
37.图18描绘了根据某些方面的例示图17所示流程图中的操作的子操作的示例的流程图。
38.图19描绘了根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了来自图18中所示流程图的操作的图像处理子操作的输出和流程。
39.图20描绘了根据一个方面的例示来自图18中所示流程图的操作的图像处理子操作的示例的流程图。
40.图21描绘了根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了图18中所示和图20中所示的图像处理子操作的输出和流程。
41.图22描绘了根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了图18中所示和图20中所示的图像处理子操作的输出和流程。
42.图23描绘了图22中所示薄片的非增强缺陷图像的矩形部分的放大图像。
43.图24描绘了根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了图18中所示和图20中所示的图像处理子操作的输出和流程。
44.图25描绘了图24中所示薄片的非增强缺陷图像的矩形部分的放大图像。
45.图26描绘了根据一个方面的减轻电致变色薄片中的细长缺陷的方法的示意图,该方法包括用于生成多边形烧蚀图案的技术。
46.图27描绘了根据一个方面的减轻电致变色薄片中的缺陷的方法的示意图,该方法包括用于生成多边形烧蚀图案的技术。
47.图28描绘了根据一个方面的减轻电致变色薄片中的缺陷集群的方法的示意图,该方法包括用于生成多边形烧蚀图案的技术。
48.图29描绘了根据某些实施方案的用于基于光学器件中的一个或多个缺陷来生成多边形烧蚀图案的系统的示意图。
具体实施方式
49.出于简洁的目的,在电致变色薄片方面描述下文所述实施方案。本领域普通技术人员将理解,本文所述的方法和设备可用于具有短路型缺陷的几乎任何光学器件。光学器
件包括电致变色器件、热致变色器件、平板显示器、光伏器件等。此外,在围绕缺陷形成激光烧蚀周界的方面描述各种实施方案。通常,这些周界被绘制或描述为圆形。这不是必需的,并且周界可以具有任何形状,无论是规则的还是不规则的。激光特别适用于形成周界,但是其他聚焦能量源可以替代地用于本文所述的任何实施方案;特别是在聚焦能量源具有与接通或关断为执行该过程而施加的聚焦能量相关联的相关联瞬态能量通量时。例如,其他聚焦能量源可以包括具有不同频率/波长的离子束、电子束和电磁束。
50.对于本文,下面给出电致变色器件的描述和电致变色器件的缺陷率。为了方便起见,描述了固态无机电致变色器件,然而,实施方案不以这种方式受限,即,实施方案适用于任何器件,其中可以通过利用激光或其他合适的能量源划界来切离缺陷(例如,电短路缺陷)。
51.i.电致变色器件
52.图1a描绘了电致变色器件100的示意性横截面。电致变色器件100包括透明基板102、导电层104、电致变色层(ec)106、离子导体层(ic)108、反电极层(ce)110和导电层(cl)114。层104、106、108、110和114的堆叠被统称为电致变色器件或涂层。这是电致变色器件的典型但非限制性构造。可操作以在电致变色堆叠上施加电位的电压源116(通常为低电压源)实现电致变色器件从例如漂白状态到着色状态的转变。在图1a中,描绘了漂白状态,例如,ec层和ce层不是着色的,而是透明的。层的顺序可以相对于基板反转。一些电致变色器件还将包括封盖层以保护导电层114。此封盖层可以是聚合物和/或另外的透明基板,诸如玻璃或塑料。在一些器件中,导体层中的一个导体层是为器件赋予反射性质的金属。在许多情况下,两个导电层114和104都是透明的,例如透明导电氧化物,如氧化铟锡、氟化氧化锡、氧化锌等。基板102通常是透明的,例如玻璃或塑料材料。
53.某些器件采用互补着色的电致变色层和反电极(离子存储)层。例如,离子存储层110可以阳极性地着色,电致变色层阴极性地着色。对于处于如图1a所描绘的漂白状态的器件100,当施加的电压如所描绘的在一个方向上施加时,离子(例如,锂离子)嵌入到离子存储层110中,离子存储层被漂白。同样,当锂离子移出电致变色层104时,电致变色层也会漂白,如所描绘。离子导体层允许离子移动穿过其中,但它是电绝缘的,从而防止器件在导体层(和由其形成的电极)之间发生短路。
54.电致变色器件(例如,具有如上所述的不同层的电致变色器件)可以制造成具有低缺陷率的所有固态无机器件。在名称为“fabrication of low-defectivity electrochromic devices”、提交于2009年12月22日并且发明人为mark kozlowski等人的美国专利申请序列号12/645,111以及名称为“electrochromic devices”、提交于2009年12月22日并且发明人为zhongchun wang等人的美国专利申请序列号12/645,159(现为美国专利第8,432,603号)中更详细地描述了这种固态无机电致变色器件及其制造方法,这两个美国专利申请以引用方式并入本文中用于所有目的。
55.应当理解,对漂白状态与着色状态之间的转变的提及是非限制性的,并且仅提出了许多可以实施电致变色转变的一个示例。除非本文另有说明,否则每当提及漂白至着色转变时,相应的器件或过程包括其他光学状态转变,诸如非反射至反射、透明至不透明等。此外,术语“漂白”是指光学中性状态,例如无色、透明或半透明。更进一步,除非本文另有说明,否则电致变色转变的“颜色”不限于任何特定波长或波长范围。如本领域技术人员所理
解的,适当的电致变色和反电极材料的选择决定了相关的光学转变。
56.具有合适的光学、电学、热学和机械性质的任何材料都可以用作基板102。这类基板包括例如玻璃、塑料和镜面材料。合适的塑料基板包括例如丙烯酸类、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、san(苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺等。如果使用塑料基板,则优选地使用硬涂层对其进行阻隔保护和耐磨保护,硬涂层例如类金刚石保护涂层、二氧化硅/硅胶抗磨蚀涂层等,诸如在有机玻璃领域中众所周知的。合适的玻璃包括透明或着色的钠钙玻璃,包括钠钙浮法玻璃。玻璃可以是未回火的、(热或化学)强化的或回火的。用作基板的具有玻璃(例如,钠钙玻璃)的电致变色器件可包括钠玻璃与器件之间的钠扩散阻隔层,以防止钠离子从玻璃扩散到器件中。玻璃和塑料基板两者均与本文所述的实施方案兼容,只要所述方法中考虑了其性质即可。这将在下文更详细地解释。
57.图1b是图1a中所示但处于着色状态(或转变到着色状态)的电致变色器件100的示意性横截面。在图1b中,电压源116的极性反转,使得电致变色层更负,以接受另外的锂离子,从而转变到着色状态;同时,锂离子离开反电极或离子存储层110,反电极或离子存储层也会着色。如虚线箭头所示,锂离子跨越离子导体层108传送到电致变色层106。以这种方式互补着色的示例性材料是氧化钨(电致变色层)和镍-钨氧化物(反电极层)。
58.某些电致变色器件可以在器件中的一个或两个电极中包括反射材料。例如,电致变色器件可以具有一个阳极性地着色的电极和一个阴极性地反射的电极。这种器件与本文所述的实施方案兼容,只要考虑了器件的反射性质即可。这将在下文更详细地解释。
59.上文所述的所有固态无机电致变色器件具有低缺陷率和高可靠性,因此非常适合于电致变色窗,特别是具有大型格式化建筑玻璃基板的那些电致变色窗。
60.并非所有电致变色器件都具有如图1a和图1b中所描绘的不同的离子导体层。如常规所理解的,离子导电层防止电致变色层和反电极层之间的短路。离子导电层允许电致变色层和反电极层保持电荷,从而保持它们的漂白状态或着色状态。在具有不同层的电致变色器件中,部件形成堆叠,该堆叠包括夹在电致变色层与反电极层之间的离子导体层。这三个堆叠部件之间的边界由组成和/或微结构的突然变化来限定。因此,这种器件具有三个不同的层,具有两个突变的界面。
61.非常令人惊奇的是,已经发现,可以在不沉积离子导电的电绝缘层的情况下制造高质量电致变色器件。根据某些实施方案,反电极层和电致变色层彼此紧邻形成,经常直接接触,而不沉积离子导电层进行隔离。据信,各种制造工艺和/或物理或化学机制产生接触电致变色层与反电极层之间的界面区域,并且该界面区域提供离子导电的电绝缘层(如具有这种不同的层的器件)的至少一些功能。这种器件及其制造方法描述在下列文献中:发明人都是zhongchun wang等人、名称都是“electrochromic devices”并且各自提交于2010年4月30日的美国专利申请序列号12/772,055(现为美国专利第8,300,298号)和美国专利申请序列号12/772,075以及各自提交于2010年6月11日的美国专利申请序列号12/814,277和12/814,279,这四篇专利申请中的每一篇以引用方式并入本文中用于所有目的。下面对这些器件的简要描述。
62.图2是处于着色状态的电致变色器件200的示意性横截面,其中该器件具有离子导电的电子绝缘界面区域208,其提供不同的ic层的功能。电压源116、导电层114和104以及基板102基本上与关于图1a和图1b所述的相同。在导电层114与104之间是分级区域,在它们之
间包括反电极层110、电致变色层106和离子导电的电子绝缘界面区域208,而不是不同的ic层。在此示例中,在反电极层110与界面区域208之间没有明显的边界,在电致变色层106与界面区域208之间也没有明显的边界。总的来说,可以认为区域110、208和106是连续分级区域。在ce层110与界面区域208之间以及界面区域208与ec层106之间存在漫射转变。可以认为这些器件是“无ic层”器件。常规的观点是这三层中的每一层应当被铺设为不同的、均匀沉积的且平滑的层以形成堆叠。每层之间的界面应“干净”,其中界面处来自每层的材料几乎没有混合。本领域普通技术人员将认识到,在实际意义上,在层界面处不可避免地存在一定程度的材料混合,但是在常规制造方法中,任何这种混合都是无意且最小的。本技术的发明人发现,可以形成用作ic层的界面区域,其中该界面区域通过设计包括显著量的一个或多个电致变色和/或反电极材料。这与常规制造方法截然不同。然而,如在常规电致变色器件中,可能在界面区域上发生短路。本文所述的各种方法适用于具有这种界面区域而不是ic层的器件。
63.上文所述的所有固态无机电致变色器件具有低缺陷率和高可靠性。然而,仍然可能发生缺陷。对于本文,下文关于常规层状堆叠型电致变色器件描述电致变色器件中的视觉可察觉的缺陷,以便更完全地理解所公开的实施方案的性质。
64.ii.电致变色器件中的可见缺陷
65.如本文所用,术语“缺陷”是指电致变色器件的缺陷点或区域。缺陷可以表征为可见或不可见。经常,缺陷将显现为电致变色窗或其他器件中的视觉可察觉的异常。这种缺陷在本文中被称为“可见”缺陷。通常,当电致变色器件转变到着色状态时,由于正常工作的器件区域与未正常运行的区域之间的对比,这些缺陷是可见的,例如,在缺陷区域中穿过器件的光更多。其他缺陷非常小,以致于观察者难以在正常使用中在视觉上注意到它们。例如,当器件在白天期间处于着色状态时,这种缺陷不会产生明显的光点。“短路”是横跨离子导体层或区域(前述)的局部导电通路,例如,两个透明导电氧化物层之间的导电通路。
66.在一些情况下,由于横跨离子导体层的导电颗粒造成电短路,从而引起反电极层与电致变色层或与其中任一者相关联的tco之间的电子路径。在一些其他情况下,缺陷是由基板上(在基板上制造了电致变色堆叠)的颗粒引起的,并且这种颗粒引起层脱层(有时称为“爆脱”),这种情况层无法适当粘附到基板上。层的脱层也可以在与颗粒污染物不相关联的情况下发生,并且可以与电短路相关联,并且因此与光晕相关联。如果在沉积tco或相关联ec或ce之前发生脱层,则脱层或爆脱缺陷可能导致短路。在这种情况下,随后沉积的tco层或ec/ce层将直接接触下面的tco层或ce/ec层,从而提供直接电子导电通路的。在下面的图3以及图4a至图4c中示出了颗粒相关缺陷。
67.图3是在离子导体层中并且横跨离子导体层具有颗粒302的电致变色器件300的示意性横截面,该颗粒引起器件中的局部缺陷。器件300被描绘为具有典型的不同层,尽管这种尺寸范围中的颗粒也会在采用离子导电的电子绝缘界面区域的电致变色器件中引起视觉缺陷。电致变色器件300包括如在图1a中针对电致变色器件100所描绘的部件相同的部件。然而,在电致变色器件300的离子导体层108中,存在导电颗粒302或其他引起缺陷的人造制品。导电颗粒302导致在电致变色层106与反电极层110之间发生短路。这种短路以两种方式局部影响器件:1)在电致变色层106与反电极层110之间物理地阻挡离子流动,并且2)在这些层之间提供用于电子局部传递的导电路径,从而在层110和106的其余部分处于着色
状态时,导致电致变色层106中的透明区域304和反电极层110中的透明区域306。也就是说,如果电致变色器件300处于着色状态,其中假设电致变色层106和离子存储层110两者是着色的,则导电颗粒302使得电致变色器件的区域304和306无法进入着色状态。这些缺陷区域有时被称为“光晕”或“星座”,因为它们看起来像是深色背景中的一系列亮点或星星(器件的其余部分处于着色状态)。由于光晕与着色窗的高度对比,人类将自然地把注意力导向光晕,并且经常发现它们令人分心和/或无吸引力。如上所述,可能以其他方式形成可见短路。
68.图4a是在沉积电致变色堆叠的其余部分之前在导电层104上具有颗粒402或其他碎片的电致变色器件400的示意性横截面。电致变色器件400包括与电致变色器件100相同的部件。由于保形层106-110在颗粒402上依次沉积,如所描绘(在此示例中,透明导体层114尚未沉积),颗粒402引起电致变色堆叠中的层在颗粒402的区域中凸起。虽然不希望受到特定理论的束缚,但是据信,考虑到层的相对薄的性质,在这种颗粒上叠层可能在形成凸起的区域中引起应力。更具体地,在每层中,围绕凸起区域的周界,在层中(例如,在晶格布置中,或在更宏观的水平上)可能存在缺陷、裂缝或空隙。这些缺陷的一个结果将是,例如电致变色层106与反电极层110的电短路,或者层108中离子电导性的损失。然而,在图4a中未描绘这些缺陷。
69.参考图4b所示,由颗粒402引起的缺陷的另一个结果称为“爆脱”。在此示例中,在沉积导电层114之前,在导电层104上方颗粒402区域中的一部分断裂脱离,从而带走电致变色层106、离子导体层108和反电极层110的对应部分。“爆脱”是整片404,其包括颗粒402,电致变色层106的一部分,以及离子导体层108的一部分和反电极层110的一部分。结果是产生导电层104的暴露区域。
70.参考图4c,在整片404爆脱之后,并且一旦沉积导电层114,就会形成电短路,其中导电层114与导电层104接触。当电致变色器件处于着色状态时,这种电短路将在电致变色器件中400造成透明区域或光晕,在外观上类似于上文关于图3所述的由于短路造成的缺陷。
71.引起可见短路的典型缺陷可以具有约3微米(然而,有时更小或更大)的物理尺寸,这在视觉角度看来是相对小的缺陷。然而,这些相对小的缺陷导致着色电致变色窗中的视觉异常,即光晕,其直径为例如约1cm,有时会更大。可以通过隔离缺陷来显著减少光晕,例如经由激光划线包围缺陷或通过不包围缺陷直接烧蚀材料。例如,围绕短路缺陷烧蚀圆形、椭圆形、三角形、矩形或其他形状的周界,因此将其与正常运行器件的其余部分电隔离(也参见图5和图6以及相关描述)。划界的直径可以为仅数十微米、一百微米或多达几百微米。通过包围并因此电隔离缺陷,当窗着色时,肉眼看到的可见短路将仅类似于小光点,并且在窗的另一侧存在足够的光。当无划界直接烧蚀时,在曾经存在电短路缺陷的区域中,没有ec器件材料剩余。相反,在器件中存在孔,并且孔的底座是例如浮法玻璃、扩散阻隔层、下部透明电极材料或它们的混合物。由于这些材料都是透明的,因此光可以穿过器件中的孔的底座,同样看起来只像是小光点。
72.直接烧蚀缺陷存在的一个问题是,存在将造成进一步短路问题的可能性,例如,金属颗粒可能熔化,其尺寸相对于烧蚀之前的尺寸增加。这可能导致进一步短路。出于这个原因,经常有用的是包围缺陷,围绕缺陷留出非缺陷器件的“缓冲区”(参见图6a和图6b以及相关联描述)。根据被包围缺陷的直径以及激光束的宽度,被包围针孔可能具有一些ec材料,
也可能没有,留在划界内(划界通常(但也不一定)尽可能小)。这种减轻的短路缺陷可以显现为着色器件上的针孔光点,因此这些光点通常被称为“针孔”。通过包围来隔离电短路将是人造针孔的示例,有意形成人造针孔以将光晕转换成小得多的视觉缺陷。然而,针孔也可能是光学器件中的缺陷产生的自然结果。
73.针孔是其中电致变色器件的一个或多个层缺失或损坏使得无法表现出电致变色的区域。针孔不是电短路,并且如上所述,它们可能是减轻器件中的电短路的结果。针孔可以具有介于约25微米与约300微米之间的缺陷尺寸,通常介于约50微米与约150微米之间,并且因此在视觉上比光晕更难察觉。为了减少由光晕的减轻形成的针孔的可见感知,在某些实施方案中,有意创造的针孔的尺寸被最小化。在一个实施方案中,激光烧蚀划界的平均直径为约400微米或更小,在另一个实施方案中,约300微米或更小,在另一个实施方案中,约200微米或更小,并且在又一个实施方案中,约100微米或更小。根据终端用户,在这种尺寸范围较大侧上的针孔往往是不明显的。如果可能,在这种尺寸范围(例如,约200微米或更小)较小侧上进行激光烧蚀划界。
74.iii.视觉缺陷的划界
75.图5描绘了电致变色薄片500,在薄片处于着色状态时在薄片的可观察区域中具有三个光晕短路型缺陷(左)。图5左侧的薄片示出了在减轻之前的光晕。这些缺陷示出为星座或光晕,有时其直径以厘米为尺度。因此,它们在视觉上令人分心,并且对观察者无吸引力。右侧的薄片描绘了引起三个光晕的相同电短路缺陷,这些电短路缺陷在已经被包围之后形成针孔。显而易见的是,与光晕相比,针孔更有利。然而,时常以常规方式激光包围的缺陷不会干净地形成针孔,也就是说,针孔经常电泄漏,并且因此不是“干净”针孔。在这种情况下,随时间推移,泄漏会使得针孔逐渐类似于光晕。发明人已经发现这个问题的原因,并且已经开发了克服这个问题的方法。
76.图6a的左侧部分描绘了如关于图3所述的器件300的横截面,其具有横跨离子导体层108的导电颗粒。器件300处于着色状态,但是由于颗粒造成的电短路分别在电致变色层106和反电极层110中产生非着色区域。参考图6a的右侧部分,当导致这种视觉异常的颗粒被包围时,例如,当器件300保持在着色状态时,围绕颗粒以及器件堆叠的一些部分形成连续沟槽600。沟槽600将器件300的一部分300b与器件主体300a隔离。图6b以俯视图示出了这种激光隔离划线(为简单起见,未示出短路颗粒)。理想地,这种激光烧蚀将材料300b与器件主体300a电隔离。因此,保留在沟槽600内的器件材料未着色,但是确实具有一些吸收性特性,并且因此比在沟槽600底部处的基板102颜色稍微深一点。然而,如上所述,这种电隔离并不总是如在图6a和图6b中所描绘的这样干净。这一点关于图7更详细地解释。
77.激光隔离不需要穿透器件堆叠的所有层,例如,如在图6a和图6b中所描绘的。激光可以穿透任何深度,从移除外层(例如,114)到移除整个堆叠,以及介于其间的任何深度。例如,激光仅需要穿透透明导体层(104或114)中的一层,以便将堆叠材料电隔离在划线的周界内。划线可以穿透器件(具有五层)的一个、两个、三个、四个或全部五个层。在具有分级组分而不是不同的层的器件中,例如,如关联于图2中所述的电致变色器件,可能需要穿透整个器件结构。
78.参考图7,常规激光划界方法采用“闭合”周界划线。闭合的周界可以具有任何形状,但是为了方便起见,本文描述了圆形周界。也就是说,对在距缺陷一定距离处选择的局
部区域或点700施加激光。围绕缺陷以闭合图案(例如,圆)施加激光,其中激光在点700处开始烧蚀并且在点700处结束烧蚀;也就是说,激光的开始位置和结束位置基本上相同,或者在开始位置和结束位置处激光焦点的面积和/或激光划线的宽度至少存在一些重叠。在本说明书中,“重叠”是指激光焦点的面积和/或由激光路径产生的激光划线的宽度的重叠,以及该区域或宽度在烧蚀期间如何发生激光重叠。例如,如果激光聚焦在第一位置上,然后在激光路径结束时再次聚焦在这一相同位置上,则这是100%重叠。然而,如果激光聚焦在第一位置上,然后聚焦在移动了等于焦点半径的距离的第二位置上,则这是50%重叠。
79.这种类型的闭合图案,其中开始点和结束点彼此重叠并且是因此形成的周界的一部分,会产生另外的问题。尽管周界将缺陷隔离在内,但是以这种方式形成的周界在烧蚀开始和结束彼此重叠的区域中存在问题。也就是说,对于任何特定器件,选择特定的能量密度(每单位面积递送的能量),使得其足够烧蚀器件层并且有效地将器件的一个区域与另一个区域电隔离。当缺陷被包围时,这对于大部分周界区域是有效的,但是在激光开始的区域中,以及在开始和完成彼此重叠的区域中,经常存在过量能量,这导致该区域中堆叠熔化以及膜堆叠电短路。这对激光开始的点尤其如此。当激励激光时产生瞬态能量通量。当激光首次击中器件时,这种过量能量被传递给器件。这在实际激光划界的一部分的图7(底部)中的显微照片中描绘,其示出了在一个点705处划界的宽度更宽,在此激光开始并完成围绕缺陷的周界(在此示例中,开始点和停止点的重叠为40%)。这就是进一步短路发生的点。为了避免这个问题,可以选择较低的能量密度,但是这经常导致围绕周界的其余部分的膜的烧蚀不足。本文所述的实施方案克服了这些问题,例如,通过创建这样一种烧蚀周界,其中能量密度足以将短路缺陷电隔离,同时围绕烧蚀周界的能量密度基本上均匀。
80.克服上述问题,即由于激光激励期间的瞬态通量而引起的过量能量的一种方法是遮挡激光束,直到其达到稳态能级,然后对划界图案施加激光。以这种方式,可以避免过量能量。一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)激励激光,同时遮挡激光束;b)允许激光达到稳态能级;以及c)利用激光包围缺陷。该方法可以与本文所述的任何划界图案一起使用,因为通过使用遮挡避免了过量能量的问题。例如,当使用该方法时,如关于图7所述的常规闭合图案可能就足够了。
81.克服上述过量能量的问题的另一种方法是制造常规周界,但是仅重叠激光束的开始位置和结束位置使之足以闭合周界但不产生过量能量(例如,以使由此产生的熔化和短路最小化);重叠越小,可能由于过量能量而具有短路的器件的部分越小。因为重叠被最小化,所以需要高精度来确保周界完全闭合(以确保电隔离)以及由于重叠区域中的过量能量(从而引起电短路)引起的损坏最小化。一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括形成激光烧蚀周界而开始和停止激光束位置两者不完全重叠,其中开始位置和停止位置的重叠小于约25%。在一个实施方案中,开始位置和停止位置的重叠小于约10%,并且在另一个实施方案中,小于约5%。然而,这种方法可能需要比下面描述的其他方法更多的调整,因为在激光开始时,瞬态能量通量可能产生过量能量;例如,可能与开始点和完成点的重叠不相关,因为开始点本身可能产生过高能量密度。其他实施方案补偿了这一点,如下所述。
82.在一个实施方案中,以如上所述的常规意义的闭合图案执行激光划界,其中开始位置和停止位置的重叠大于约25%,但是其中选择过程窗口,使得在划界开始和结束时(例
如,在与开始和停止激光相关联的瞬态能量密度状态期间)使用的能量密度比划界的其余部分更低。也就是说,激光划界采用两相过程窗口,包括瞬态过程状态(在划线的开始和/或结束)和激光划线过程的其余部分期间的稳态过程状态。在此实施方案中,通过降低在由此(即,在瞬态过程状态期间)形成的周界的开始和结束时递送的能量来避免过量能量。一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在激光烧蚀周界的第一区域中以第一能量密度水平开始施加激光;b)使激光从第一区域平移到激光烧蚀周界的第二区域,同时随着激光从第一区域转变到第二区域而增加激光的能量密度水平;以及c)使激光返回到第一区域以便闭合周界,同时降低激光的能量密度水平,其中围绕激光烧蚀周界的能量基本上是均匀的,并且第一区域中激光的重叠为至少25%。通过减弱激光的开始位置和结束位置(在此期间原本将产生过量能量)处的能量密度,实现具有基本上均匀能量的烧蚀周界。可以例如通过使激光散焦来实现降低能量密度水平,同时可以通过使激光聚焦来实现增加能量密度。本领域普通技术人员将理解,增加和降低能量密度的其他方式是可能的。在其他实施方案中,形成激光周界而不必在形成周界期间在任何点处改变能量密度。下文更详细地描述这些实施方案。
83.在某些实施方案中,通过在周界内(即,在被周界围绕的区域内)开始和/或停止划线过程来形成激光周界。开始点和/或停止点定位在周界内的距离被选择为使得其距离周界划线足够远,因此不存在原本将在周界处发生的过量能量。开始点和停止点不需要在相同位置处,但是也可以在相同位置。例如,在一个实施方案中,划线在周界内开始并结束,在圆形周界的中心处形成。这在图8中描绘。
84.图8的顶部部分描绘了激光划线图案。图案在待形成的圆形周界的中心800处或附近开始。缺陷通常位于800附近。激光移动到位置805以形成外半径,然后划线圆形图案。当激光到达点805,或者靠近该点时,激光朝向圆形图案的中心返回,接近位置800。在此示例中,由于开始和结束激光划线过程的瞬时过程状态而引起的过量能量处于形成的周界的中心,并且因此与图案的周界部分隔离。选择能量密度以在周界处进行有效的电隔离划线。接近位置805,划线可以重叠,只要不过度重叠,否则将如在常规激光划界中那样导致电短路。
85.图8的底部部分示出了循着在图8的上部部分中描述的图案的实际激光划界(在此示例中,图案的直径为300微米)。在此示例中,激光线在点805处,线厚度的90%重叠,并且继续向内直到在位置800处停止。在一个实施方案中,在沿周界的某个点处,重叠介于约10%与约100%之间,例如,以闭合如关于图8所述的示例中的周界。在一个实施方案中,重叠介于约25%与约90%之间,并且在另一个实施方案中,介于约50%与约90%之间。在此示例中,在周界部分中的“凹坑”810反映线在位置805处的不完全(即,约90%)重叠;如果线100%重叠,则在圆形图案中将没有凹坑。还应当注意,器件的内部(电隔离)部分815虽然不像器件主体820那样深地着色,则确实是着色的。此特定方法具有额外的特征,即开始点和停止点居中在缺陷中,因此过量能量被引导到缺陷本身。因此,缺陷的坐标用作激光图案的开始点和停止点,以围绕缺陷形成周界。过量能量被包含在周界内,因此不会引起另外的短路;此外,中心处的这种过量能量可以有助于使产生的针孔不太明显,因为过量能量使该区域中的器件材料熔化,并且可以比缺陷独自漫射光更好地漫射光。此外,通过在中心处具有开始点和停止点,形成的周界与过量能量点之间的距离在所有方向上最大化。
86.通过使用诸如关于图8所述的图案,产生过量能量的任何瞬时效应都被包含在周
界区域内,因此不会导致进一步电短路。换句话说,形成划线的高度均匀的周界部分,即,沿划线的周界部分没有任何过高能量密度。通过将过量能量的部分与划线的周界部分隔离,可以调整划线过程达到良好稳态状态,从而显著加宽可接受的参数设置的范围,得到围绕划线的周界部分的有效和均匀电隔离。例如,可以较高的值设置能量密度水平以允许足够的稳态划线,同时将过量能量(来自开始和停止激光)隔离在周界区域内。
87.在一些实施方案中,激光焦点的开始点位于缺陷(例如,针孔缺陷)处或附近。通过在这个位置处开始激光焦点,激光可以通过在激光焦点沿烧蚀周界移动到另一个位置之前汽化缺陷处或附近的区域中的材料,至少部分地(如果不是完全地)减轻缺陷。汽化该区域中的材料可以比仅仅是包围缺陷时更好地漫射光。一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的示例性方法包括:a)开始施加激光,其中激光焦点在位于缺陷附近的第一位置处;b)至少部分地减轻缺陷;c)使激光焦点从第一位置移动到作为激光烧蚀周界的一部分的第二位置;d)使激光焦点沿激光烧蚀周界移动,直到激光焦点接近第二位置为止;以及e)闭合激光烧蚀周界。在一些情况下,闭合激光烧蚀周界包括使激光焦点在第二位置重叠。第二位置的重叠如上文关于图8所述的那样。在一种情况下,该方法还包括使激光焦点移动到被激光烧蚀周界围绕的区域内的位置。在另一种情况下,使激光返回到被激光烧蚀周界围绕的区域内包括使激光焦点接近第一位置。
88.一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的第一位置处开始施加激光;b)使激光焦点从第一位置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;c)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点接近第二位置为止;d)通过使第二位置与激光焦点重叠来闭合激光烧蚀周界;以及e)使激光返回到被激光烧蚀周界围绕的区域内的位置。在e)之后停止激光。第二位置的重叠如上文关于图8所述的那样。在一种情况下,使激光返回到被激光烧蚀周界围绕的区域包括使激光返回到第一位置并且停止烧蚀。在另一种情况下,激光在被周界围绕的区域内的第三位置处停止。关于图9描述了这一点的一个示例。
89.图9示出了类似于关于图8所述的图案。在此图案中,激光烧蚀开始于位置900处,沿一条线移动到位置905形成半径,然后逆时针(在该示例中,但是顺时针也可以)画圆,直到到达905,在此如上所述重叠。然后,激光移动到划线的周界部分的内部内的位置910。在此示例中,激光在划线过程结束时停止在位置900不远处。这是激光开始位置和停止位置不同的示例,但是两个位置都在划线的周界部分内。
90.图10示出了类似于关于图8所述的图案。在此图案中,激光烧蚀开始于位置1000处,沿一条线移动到位置1005形成半径,然后逆时针画圆,直到到达1005,在此如上所述重叠。在此示例中,激光在划线过程结束时停止在位置1005上或附近。这是激光在划线的周界部分内部开始的示例,其中激光结束位置是划线的周界部分的一部分。通过选择激光的开始位置并且通过避免开始位置和停止位置的任何重叠,划线的周界部分没有过量能量。
91.一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的第一位置处开始施加激光;b)使激光从第一位置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;c)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点接近第二位置为止;以及d)通过使第二位置与激光焦点重叠来闭合激光烧蚀周界,其中闭合位置也是激光的停止位置。重叠如上文关于图8所述。
92.图11示出了类似于关于图8所述的图案。在此图案中,激光烧蚀开始于位置1100处,沿圆形路径逆时针移动,直到到达1100,在此如上文关于图8所述的那样重叠。然后,激光移动到划线的周界部分内的位置1110。这是激光在划线的周界部分的一部分开始的示例,同时激光结束位置在划线的周界部分内。在此示例中,由于开始位置是周界区域的一部分,因此可能需要仔细选择激光能量。
93.一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将限定激光烧蚀周界的线内的第一位置处开始施加激光;b)使激光围绕缺陷平移,直到激光焦点接近第一位置为止;c)通过使激光焦点与第一位置重叠来闭合激光烧蚀周界;以及d)使激光移动到被激光烧蚀周界围绕的区域内。重叠如上文关于图8所述。在一个实施方案中,d)还包括使激光移动到周界的中心。在另一个实施方案中,d)还包括使激光以螺旋图案在第一位置内部移动,在螺旋图案中发生至少一些重叠。在图12中关于特定示例描述了此后一个实施方案的示例。
94.图12示出了类似于关于图8所述的图案。在此图案中,激光烧蚀开始于位置1200处,沿基本上圆形的路径逆时针移动,直到接近位置1200。在此示例中,激光焦点接近开始位置,但向内螺旋,使得烧蚀焦点部分重叠以闭合周界,但不会接近位置1200产生过量能量。重叠如上文关于图8所述。在此示例中,由于开始位置是周界区域的一部分,因此可能需要仔细选择激光能量。在所描绘的示例中,激光来到点1210;然而,只要周界通过所描述的重叠闭合,激光可以在这个位置之前停止。这是激光在划线的周界部分的一部分开始的示例,同时激光结束位置在划线的周界部分内。由于激光的开始瞬态和结束瞬态两者没有重叠,因此没有过量能量。
95.图13示出了类似于关于图12所述的图案。在此图案中,激光烧蚀开始于位置1300处,沿基本上圆形的路径逆时针移动,直到向内螺旋在点1305处交叉,最后结束于点1310处。在此示例中,在交叉点1305处存在100%重叠,但开始位置和停止位置两者都在划线图案的周界部分内,因此避免了过量能量。
96.一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的开始位置处开始施加激光;b)使激光从第一位置开始并且围绕缺陷平移,直到激光焦点穿过其自身的路径,但激光焦点不在开始位置处。激光可以在交叉点处停止或一经过交叉点就停止。
97.图14示出了类似于关于图13所述的图案。在此图案中,激光烧蚀开始于位置1400处,沿半径向外移动到位置1405,然后沿基本上圆形的路径逆时针运行,直到到达第三点1410,沿半径向内运行,在点1415处与第一半径交叉,并且最后结束于点1420处。在此示例中,在交叉点1415处存在100%重叠,但开始位置和停止位置两者都在划线图案的周界部分内,因此避免了过量能量。此外,这种图案的另一个特征是,由于角度θ是锐角,因此在完全交叉点1415之前两条线之间的重叠逐渐增加。这种逐渐重叠确保划线的周界接近交叉点1415的区域没有过量能量,因为最大重叠点1415不是划线的最外侧部分,而是从较少重叠开始到较多重叠的重叠梯度。
98.一个实施方案是一种围绕光学器件中的缺陷形成激光烧蚀周界的方法,该方法包括:a)在将被激光烧蚀周界围绕的区域内的第一位置处开始施加激光;b)使激光从第一位置平移到第二位置,第二位置是激光烧蚀周界的一部分;c)使激光围绕缺陷平移,直到激光
焦点在第一位置与第二位置之间穿过其自身的路径。激光可以在交叉点处停止或一经过交叉点就停止。
99.实施例
100.与常规激光烧蚀周界相比,使用关于图8描述的图案在电致变色器件中形成激光烧蚀周界。使用1.6j/cm2能量密度使用90%重叠的激光线来烧蚀激光周界,激光线开始于周界上的一点,线在此相遇以闭合周界并继续直到周界的中心,激光烧蚀也在此开始。形成50、100、200、300、400和500微米的周界。实际图案显示在图15中示出。图15示出了具有布置在其上的激光划线图案的着色电致变色器件。如图所示,在周界的内部区域中的器件剩余部分不像围绕周界的器件主体中着色那么深。进一步的测试表明,50微米图案表现出一些泄漏,但这可能是由于激光焦点的尺寸与图案尺寸相比引起的几何限制的结果。如果使用更小的焦点,则更小的图案(诸如直径为50微米)可能与更大尺寸的图案运行得一样好。
101.一个实施方案是一种利用激光焦点烧蚀缺陷(例如,针孔或短路相关缺陷)的方法,该激光焦点首先将焦点定位在缺陷处或附近,然后移动焦点以在包括缺陷区域的烧蚀区域上烧蚀。可以通过首先将激光聚焦在缺陷中心处或附近的位置处来方便地完成这一点,但是该方法不一定需要这样做。在一些情况下,焦点可能以覆盖一个或多个区域的方式移动。在一些情况下,这些区域可以彼此重叠。光栅可用于使焦点在该一个或多个区域上移动。烧蚀区域不必为规则形状。烧蚀区域可以呈例如圆形、矩形、锯齿图案、十字形或其他形状的形式。图16示出了例示该方法的示意图。在此例示的示例中,激光焦点1610首先位于缺陷1600处或附近。焦点1610可以在任何方向上移动(如箭头所示),以在包括缺陷区域的区域上烧蚀。示出了烧蚀区域的形状的两个示例。第一示例是矩形烧蚀区域1620。第二示例是十字图案烧蚀区域1630。在一些情况下,焦点可以在构成烧蚀区域的一个或多个区域中移动。
102.iv.限定多边形激光烧蚀图案的方法
103.某些划界技术被设计成通过使用圆形激光烧蚀图案包围缺陷以完全包封缺陷并且将缺陷与周围区域隔离,从而减轻光学器件中的缺陷。关于用于包封受影响区域的圆形图案可以有多小这方面,这些划界技术可能受到限制。例如,如果器件中存在细长缺陷,则这些划界技术可以基于缺陷的最长尺寸来划线具有直径的圆形区域。例如,如果细长缺陷长度为600μm并且宽度为10μm,则划界程序可以基于其长度围绕缺陷使用650μm半径的圆形图案来划线。使用650μm圆形图案产生的针孔可能从距离着色光学器件薄片10英寸远处可见,如果该针孔在薄片的可观察区域中可见,则它可能被认为是令人不悦的。在这种情况下,使用这些划界技术减轻这种细长缺陷可能导致薄片不可用,即使99.9%的可见表面积都没有缺陷。划界技术可能对圆形图案的尺寸具有限制的另一个示例与颗粒碎片场或在可观察区域上散布的其他成组缺陷有关。为了减轻器件中的多个缺陷,使用单个圆形图案来包围所有缺陷,或者使用多个圆形图案分别包围各个缺陷,从而留下多个针孔。在使用多个圆形图案划线来去活例如由颗粒引起的各个缺陷的情况下,产生比颗粒本身覆盖的区域更大的去活区域,从而导致功能性光学器件中不必要的产量损失。此外,astm标准对光学器件薄片(例如,电致变色薄片)的可观察区域中彼此之间一定距离内允许的针孔数量具有限制。
104.本文所述的某些实施方案涉及减轻一个或多个缺陷(例如,电短路或任何其他不
赏心悦目的缺陷)的方法,该方法包括用于基于围绕着色光学器件薄片的图像中的一个或多个缺陷区域限定的多边形边界来生成多边形烧蚀图案的技术。多边形边界是用于引导激光点烧蚀光学器件薄片中(例如,薄片的可观察区域中)的一个或多个缺陷的坐标的地图。可以限定多边形边界的坐标,例如,以将使用多边形烧蚀图案减轻而产生的去活区域最小化。用于生成多边形烧蚀图案的这种技术可以使得能够减轻不同类型的缺陷形状,而不必使用划界以在光学器件中产生原本可能令人不悦的大针孔或多个针孔。多边形边界适形于缺陷或缺陷集群的形状。多边形边界可以是例如三角形、四段线条(例如,矩形或平行四边形)或在各个方向上具有四个或更多个段的多边形,其适形于缺陷或缺陷集群的形状。多边形烧蚀图案技术可以使得能够修复多种不同的缺陷类型,诸如划痕、分散的颗粒碎片场、细长颗粒集群等。
105.在某些方面,多边形烧蚀图案技术采用成像处理技术。例如,在光学器件处于深色着色状态时,可以拍摄薄片的一个或多个图像。在一些情况下,从薄片的相对侧提供逆光照明(在本文中也称为“背光照明”)以提供透射穿过任何区域的背景光(即,光学器件不着色或未完全着色为深色着色状态的区域)以增加图像中明亮区域的强度。可以使用显微照相机或其他图像捕获装置来捕获图像,例如安装到x-y坐标台以实现装置的移动以成像薄片的不同区域。在另一个示例中,可以拍摄薄片的非光学图像,诸如红外相机图像。在红外图像的情况下,红外图像上的“最亮点”将对应于“最热点”。
106.在一个方面,成像处理技术用于确定多边形烧蚀图案的将允许最小的去活区域的多边形边界。可以使用多边形烧蚀图案通过引导激光点循着沿多边形边界的路径和/或跨多边形边界内的区域扫描激光点来减轻一个或多个缺陷。例如,激光控制器可以被编程为使得激光点循着沿由一个或多个成像处理技术确定的多边形边界的路径。激光点可以借助于光栅扫描或例如x-y坐标台或光学器件薄片和/或激光器安装在其上的x-y坐标台的其他协调移动来扫过多边形边界内的区域。
107.某些实施方案涉及确定可以用于减轻光学器件薄片中的一个或多个缺陷的多边形激光烧蚀图案的方法。这些方法采用成像处理技术来分析在着色时光学器件(例如,电致变色器件)的一个或多个图像。可以使用的图像处理技术的一些示例包括图像强度梯度确定、图像滤波、图像阈值处理、图像清洁和形态学操作。
108.在某些方面,确定多边形烧蚀图案的方法包括:(1)识别光学器件薄片中的一个或多个缺陷(例如,电短路或其他不赏心悦目的缺陷)的一个或多个源的空间坐标(例如,任何空间坐标系的坐标,包括例如笛卡尔坐标、极坐标或其他坐标);(2)限定围绕缺陷区域中的一个缺陷区域的中心的感兴趣区域(roi);以及(3)通过基于roi中围绕一个缺陷区域的边界或围绕缺陷区域集群的组合边界来限定多边形边界(坐标的映射),从而确定多边形烧蚀图案。多边形边界可以被限定为使其内面积最小化以减少将由于沿多边形边界激光划线和/或跨多边形边界内的区域扫描激光点而产生的去活区域。在一个方面,该方法包括通过分析在光学器件着色时拍摄的光学器件薄片的整个可观察区域的第一图像来识别该一个或多个缺陷的区域,然后拍摄聚焦在具有该一个或多个缺陷的局部区域上的第二图像。第二图像可以具有比第一图像更高的分辨率。另选地,可以对着色光学器件薄片进行视觉检查以定位局部区域,该局部区域具有视觉上可察觉的明亮区域或比着色状态颜色更深的区域。
109.由于电短路缺陷造成的电流泄漏可以防止光学器件局部着色,这可能在深色着色状态中拍摄的光学器件薄片的图像中看起来像是明亮区域。明亮区域(有时称为“光晕”)通常被颜色更深的部分围绕。在一个方面,该方法通过分析在光学器件处于深色着色状态时拍摄的薄片的图像(例如,局部区域的图像或可观察区域的图像)中的明亮区域来定位光学器件中的一个或多个缺陷的一个或多个源。例如,该方法可以通过分析在光学器件处于深色着色状态时拍摄的薄片的图像(例如,局部区域的图像或可观察区域的图像)来识别光学器件中的一个或多个缺陷区域中的每个缺陷区域的中心和边界。例如,可以通过识别具有高于阈值强度的强度的图像中的相邻像素来确定缺陷区域。
110.用于识别缺陷源的空间坐标的一种技术确定图像或背景图像中具有峰值(最高)或几乎峰值强度的像素。几乎峰值强度可以指在图像中的最大像素强度的特定百分比(例如,2%、3%、4%或5%)以内的强度。另选地,可以通过视觉检查明亮区域的图像并且手动标记图像上的缺陷区域中心来确定一个或多个缺陷源的空间坐标。坐标可以在任何类型的空间坐标系中限定(例如,笛卡尔坐标、极坐标等)。激光控制器可以在减轻期间使用或变换这些坐标。
111.在某些方面,通过确定具有在特定强度范围内的强度的成组相邻图像像素(彼此邻近的像素)来识别缺陷区域。在这些情况下,缺陷区域的空间坐标可以是成组相邻图像像素的几何中心或组中具有最高强度的像素的位置。例如,缺陷区域可以被识别为具有在图像中的最大强度或其他最大强度值一定范围以内的强度的成组相邻像素,例如,具有在最大强度值的2%以内的强度的相邻像素。
112.为了帮助识别图像中的缺陷区域,区分于图像中的其他对象,可以从缺陷图像生成背景图像(从相机或其他成像装置拍摄的图像)以移除图像中的对象和/或例如通过滤波和清洁图像处理技术来平滑图像。例如,图像可以利用低通滤波器(例如,归一化块滤波器、高斯滤波器、中值滤波器或双侧滤波器或匹配滤波器)进行卷积,以从图像中移除所有图像对象。在一个方面,可以使用背景图像或其他增强图像来确定感兴趣区域中一个或多个缺陷区域的空间坐标。
113.可以使用不同的方法来创建背景图像。在一个实施方式中,使用简单阈值处理和锐化的组合来定位具有尖锐边缘和与背景不同的强度的所有对象。然后移除这些对象以获得“平滑”背景图像,没有来自对象(缺陷和非缺陷对象)的噪声。在另一个实施方式中,捕获第一图像并使其散焦以获得模糊图像。这将被认为是图像的背景。接下来,捕获相同位置的第二聚焦图像并对其进一步处理以与第一图像组合生成背景图像。在第三实施方式中,使用滚球算法来计算并扣除背景图像。在第四实施方式中,以更低的分辨率重新采样图像以获得背景图像。
114.在确定多边形激光烧蚀图案的某些方法中,多边形烧蚀图案包括建立一个或多个多边形边界的数据,该一个或多个多边形边界封闭感兴趣区域内待修复的所有可检测缺陷区域(即,通过本文讨论的成像处理技术可区分的所有缺陷区域)。感兴趣区域(roi)可以被限定为图像中围绕图像中的缺陷区域中的一个缺陷区域的空间坐标的区域。例如,感兴趣区域可以被限定为围绕缺陷区域中心居中的圆形区域。在一个方面,圆形区域的半径是预设值或操作员定义值,不是从图像数据确定的。例如,可以将半径指派为固定值,诸如1μm、2μm、3μm等。在另一个方面,通过分析图像数据来确定半径。例如,可以通过评估图像中不同
位置处的像素的强度或通过评估围绕缺陷区域中心的像素的强度梯度来计算半径。在一种情况下,半径被限定为单个缺陷区域中在缺陷区域中心与最外像素之间的距离。在另一种情况下,半径被限定为缺陷区域集群中在缺陷区域中心与最外像素之间的距离,以便生成封闭集群中所有缺陷区域的多边形边界。
115.在多边形烧蚀图案方法的某些方面,识别感兴趣区域内的缺陷区域,并且确定围绕各个图像对象(也称为图像中的“缺陷区域”)的边界。可以使用图像处理技术来识别图像中的缺陷区域,诸如图像滤波、背景扣除、图像分割、阈值处理和形态学操作中的一种或多种技术。如果感兴趣区域中存在多个缺陷区域,则该方法可以确定这些缺陷区域中的任一个缺陷区域是否可以分组到一个缺陷区域集群中。例如,确定在彼此之间一定距离内的缺陷区域可以被认为是形成一个缺陷区域集群。在这种情况下,组合集群中的各个缺陷区域的边界以限定封闭围绕集群中的缺陷区域的整个区域的组合边界。另选地,可以通过视觉检查图像中对象的图像并且手动标记对象中心来识别缺陷区域。
116.在某些方面,确定沿感兴趣区域中每个单个缺陷区域的边界的边界像素的空间坐标。例如,可以分析图像数据(原始或增强图像,诸如背景图像或处理过的图像,诸如滤波后的图像或背景扣除图像)以确定高强度梯度的区域,以识别缺陷区域的边界处的图像像素。在一些情况下,在该确定中使用的图像被增强以增加缺陷区域的边界处的强度梯度,以更好地区分边界像素与周围像素。例如,可以使用阈值处理或滤波来增强图像以将高于阈值强度值的像素指派为第一强度(例如,图像中的最大强度值),并且将图像中的其他像素指派为第二强度(例如,最小强度值,诸如0),以增强感兴趣区域中的缺陷区域的边界处与周围像素的强度对比(增加强度梯度)。在这种情况下,缺陷区域的边界可以由图像中具有第一强度的像素的区域的最外像素的空间坐标限定。用于确定缺陷区域的边界的另一种方法是首先使用一个或多个滤波器(诸如日志滤波器(拉普拉斯或高斯滤波器))锐化图像,然后应用阈值处理。另选地,可以使用一个或多个边缘滤波器,诸如sobel滤波器和/或canny滤波器来定位各个缺陷区域的边缘。
117.在某些方面,在感兴趣区域中围绕缺陷区域集群计算生成组合边界。在一些情况下,可以使用图像处理技术来确定图像中是否存在缺陷集群,并且组合边界。例如,扩张和/或侵蚀可以用于确定感兴趣区域中的缺陷区域之间的相对距离,以确定是否存在缺陷区域集群并且还确定组合集群中的缺陷区域的边界的顺序。扩张将像素添加到图像中对象的边界,而侵蚀移除对象边界上的像素。例如,扩张可以用于确定缺陷区域之间的距离,例如,基于在扩张期间缺陷区域的扩大边界在何时和何处与相邻缺陷区域相遇。相邻缺陷区域之间的距离可以用于确定用于组合缺陷区域的边界的顺序,例如,按最近相邻缺陷区域到最远相邻缺陷区域的顺序。附加地或另选地,相邻缺陷之间的距离可以用于确定哪些缺陷区域被排除在连接边界内的缺陷区域集群之外或被包括在内。例如,彼此之间一定距离内的缺陷区域可以在一个集群中。作为另一个示例,可以通过对在roi中发现的对象的数量进行计数来确定集群。扩张和侵蚀功能(或其组合,如闭合和打开功能)可以用于组合预定接近度内的相邻区域的边界。
118.在一个方面,形态学操作用于连接缺陷区域集群的边界以组合成连接边界中。在另一个方面,可以使用先扩张后侵蚀(也称为“闭合”)来组合相邻区域成一个集群。另外,骨架提取出二进制图像并将其与原始图像组合将得到组合区域,同时使受影响的面积最小
化。
119.在一个方面,缺陷区域的边界处的像素或围绕缺陷区域集群的连接边界处的像素的空间坐标可以用于限定多边形烧蚀图案中的坐标地图(多边形边界)。坐标限定多边形边界的激光点和/或跨封闭在多边形边界内的区域扫描的路径,以修复光学器件中的该一个或多个缺陷。
120.图17是根据实施方案的例示采用成像处理技术来确定多边形烧蚀图案的方法的操作的流程图。在操作1720中,识别图像中的一个或多个缺陷区域的空间坐标,并且围绕缺陷区域中的至少一个缺陷区域限定感兴趣区域(roi)。在操作1730中,利用围绕感兴趣区域中的缺陷区域或缺陷区域集群的多边形边界来限定多边形烧蚀图案。
121.在一个方面,该方法还包括一个或多个激光烧蚀操作,这些操作实施在操作1730中限定的多边形烧蚀图案来减轻光学器件中的该一个或多个缺陷。激光烧蚀操作不需要穿透光学器件堆叠(例如,图1a中示出的层104、106、108、110和114的电致变色器件堆叠)的所有层。激光烧蚀可以穿透任何深度,从移除最上层(例如,图1a中的层114)到移除整个堆叠,以及介于其间的任何深度。在一个示例中,激光烧蚀仅需要穿透光学器件堆叠的透明导体层(例如,图1a中的透明导体104或114)中的一层,以便将堆叠材料电隔离在激光划线的周界内。激光烧蚀可以穿透光学器件的一个、两个、三个、四个或所有层。在具有分级组分而不是不同的层的器件中,例如,关联于图2中所述的电致变色器件,可以实施穿透整个器件堆叠。
122.在某些实施方案中,该一个或多个激光烧蚀操作包括划线过程,该划线过程使得一个或多个激光点循着沿多边形烧蚀图案的多边形边界的至少一部分的路径来封闭该一个或多个缺陷区域。在图23中示出了沿循多边形烧蚀图案的多边形边界2372围绕缺陷集群2212的激光路径的示例。在图25中示出了沿循多边形烧蚀图案的多边形边界2572封闭细长缺陷2412的激光路径的示例。尽管这些示例中的激光路径被示出为循着顺时针方向,但在其他实施方式中,激光路径可以沿多边形边界的至少一部分循着相反方向。在一些情况下,激光在多边形边界内开始和/或停止划线。
123.图18是根据某些方面的例示图17所示操作1720的子操作的示例的流程图。在操作1722处,接收在光学器件处于深色着色状态时光学器件薄片的第一图像。在光学器件保持处于深色着色状态(通过施加电流/电压)时,显微镜相机或其他成像装置可以拍摄图像。在一个方面,图像是光学器件薄片的可观察区域的图像。通常通过检测(例如,通过一个或多个图像传感器)穿过处于深色着色状态的光学器件薄片的光的强度在透射模式下拍摄图像。在一些情况下,图像由位于薄片一侧的成像装置捕获,而从相对侧提供背光照明入射到薄片上。例如,在执行图像处理操作并且与成像装置电连通的计算装置处接收图像。在一种情况下,成像装置安装到x-y坐标台以成像跨薄片的可观察区域的不同区域。
124.在一个方面,成像装置拍摄光学器件薄片的整个可观察区域的第一图像,并且在定位薄片中具有正被减轻的一个或多个缺陷的局部区域之后,成像装置拍摄聚焦在局部区域上的第二图像。
125.返回到图18,在操作1724处,通过从第一图像中移除一个或多个对象和/或平滑第一图像(例如,通过滤波和清洁图像处理技术)来生成光学器件的背景图像。例如,第一图像可以利用低通滤波器(例如,归一化块滤波器、高斯滤波器、中值滤波器或双侧滤波器)进行
卷积,以从图像中移除一个或多个对象和其他噪声以生成背景图像。在一些情况下,可以移除所有对象。
126.在操作1726处,确定背景图像中的该一个或多个缺陷区域的空间坐标。例如,可以通过识别背景图像中具有峰值(最高)或几乎峰值强度的像素或像素组来确定缺陷源的空间坐标。峰值(最高)强度可以指图像中的最大像素强度值或另一个最大值。近峰值强度可以指在最大强度值的特定百分比(例如,2%、3%、4%或5%)以内的任何像素强度值。如果多个相邻像素具有峰值或近峰值强度,则可以使用该多个相邻像素的几何中心的空间坐标。
127.在另一个实施方案中,操作1726包括子操作1722、1726和1728(省略了子操作1724),并且子操作1726和1728通过分析来自在子操作1722中接收到的着色光学器件的第一图像的数据来执行。
128.在确定多边形激光烧蚀图案的某些方法中,多边形烧蚀图案包括建立一个或多个多边形边界的数据,该一个或多个多边形边界封闭感兴趣区域内的所有可检测缺陷区域(即,通过本文讨论的成像处理技术可区分的所有缺陷区域)。
129.返回到图18,围绕从成像装置接收的原始图像中的一个或多个缺陷区域限定感兴趣区域(roi)(操作1728)。根据一个方面,多边形烧蚀图案将包括建立一个或多个多边形边界的数据,该一个或多个多边形边界封闭限定的感兴趣区域内的所有可检测缺陷区域(即,通过本文讨论的成像处理技术可区分的所有缺陷区域)。感兴趣区域(roi)被限定为第一图像中围绕操作1726中识别的缺陷区域中的一个缺陷区域的空间坐标居中的区域。roi可以例如被限定为围绕缺陷区域中心居中的圆形区域或其他区域(例如,多边形)。在一个方面,圆形区域的半径是不取决于图像的值(例如,1μm、2μm或3μm)。在另一个方面,通过分析图像数据来确定半径。例如,可以通过评估距离缺陷区域中心越来越远的像素的强度直到强度下降到低于下阈值来计算半径,以限定半径,该半径限定将包括缺陷区域集群或细长缺陷区域的圆形区域。在一个示例中,半径被限定为第一图像中的相邻缺陷区域集群中在缺陷区域中心与最外像素之间的距离。
130.图19包括根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了来自图18中所示的图像处理子操作1722、1724、1726和1728的输出和流程。例示的布置包括第一缺陷图像1910(最左图像),其是由成像装置(例如,显微照相机)拍摄并且在示例性子操作1722(在图18中示出)处接收的电致变色器件薄片的可观察区域的图像的示例,其中电致变色器件保持处于深色着色状态。利用背光照明在透射模式下捕获图像。第一缺陷图像1910示出了电致变色器件中的细长缺陷1901。例示的布置还包括从第一缺陷图像1910生成的第一背景图像1920,第一背景图像是来自子操作1724(在图18中示出)的输出的例示的示例。例示的布置还包括第二背景图像1930,第二背景图像包括识别缺陷区域中心1932处的缺陷区域的空间坐标的星,这些空间坐标是来自子操作1726(在图18中示出)的输出的例示的示例。在此示例中,通过定位第二背景图像1930中具有峰值强度值的像素来识别缺陷区域中心1932。缺陷区域中心1932的空间坐标直接映射到电致变色薄片上的位置。例示的布置还包括第二缺陷图像1940,第二缺陷图像具有围绕缺陷区域中心1932的空间坐标限定的圆形感兴趣区域1942,对应于示例性子操作1728(在图18中示出)。感兴趣区域1942的半径被限定为足够大以封闭细长缺陷1901。在放大图像1950中,示出了第二缺陷图像1940的具
有圆形感兴趣区域1942的矩形部分1944。
131.图20是根据某些方面的例示图17所示操作1730的子操作1732、1734和1736的示例的流程图。在操作1732处,在感兴趣区域中识别所有可检测缺陷区域(即,通过本文讨论的成像处理技术可区分的所有缺陷区域),并且限定缺陷区域(图像对象)的边界。可以使用图像处理技术来识别缺陷区域,诸如图像滤波、阈值处理和形态学操作中的一种或多种技术。
132.在操作1732处,分析来自成像装置的图像或来自成像装置的图像中的一个或多个图像的增强图像(例如,背景图像),以识别感兴趣区域中待修复的所有可检测缺陷区域。该方法可以通过确定具有峰值或几乎峰值强度值的成组相邻图像像素(彼此邻近的像素)来识别图像中的缺陷区域。例如,缺陷区域可以被识别为具有在图像中的所有像素强度值中的最大强度值一定范围以内的强度的成组相邻像素。附加地或另选地,该方法可以通过限定围绕缺陷区域的边界来识别感兴趣区域中的缺陷区域。可以通过识别图像中高强度梯度区域处的边界像素来确定围绕缺陷区域的边界。在一些情况下,图像被增强以增加边界处的强度梯度,以帮助区分边界像素与围绕缺陷区域的像素。例如,可以使用阈值处理或滤波来增强图像以将高于阈值强度值的像素指派为第一强度(例如,最大强度),并且将图像中的其他像素指派为第二强度(例如,最小强度值,诸如0),以增强缺陷区域的边界处的强度对比(增加强度梯度)。在此示例中,缺陷区域的边界由图像中具有第一强度的相邻像素的区域中的最外边界像素的空间坐标限定。
133.在操作1734处,围绕感兴趣区域中的所有可检测缺陷区域限定一个或多个边界的空间坐标的映射。如果感兴趣区域中存在单个可检测缺陷区域,则空间坐标的映射是围绕这一个可检测缺陷区域的一个边界。如果感兴趣区域中存在缺陷区域集群,则围绕缺陷区域集群基于集群中的各个缺陷区域的边界来限定组合边界。在一些情况下,形态学操作可以用于“连接”集群中的缺陷区域的边界以组合边界成单个连接区域。可以使用扩张和/或侵蚀技术,例如,以确定感兴趣区域中的缺陷区域之间的相对距离,以确定感兴趣区域中是否存在缺陷区域集群和/或组合集群中的缺陷区域的边界的顺序。例如,扩张可以用于将像素递增地添加到缺陷区域的边界,以确定感兴趣区域中相邻缺陷区域之间的相对距离。相邻缺陷之间的相对距离可以用于确定哪些缺陷区域在集群中。例如,可以确定距相邻缺陷区域一定距离内的所有缺陷区域是单个集群的一部分。集群中相邻缺陷区域之间的距离可以用于确定用于组合缺陷区域的边界的顺序。例如,可以首先组合两个最近的缺陷区域。组合集群中的缺陷区域的边界以限定封闭围绕集群中的缺陷区域的整个区域的组合边界。单个缺陷区域的边界处的像素或围绕缺陷区域集群的连接边界处的像素的空间坐标可以映射到薄片上限定多边形烧蚀图案中的多边形边界的坐标。
134.在操作1736处,基于该一个或多个边界的空间坐标的映射来限定用于减轻光学器件薄片中的一个或多个缺陷的多边形烧蚀图案。在一个方面,坐标的映射用于沿围绕光学器件薄片中的一个或多个缺陷的多边形边界限定激光点的路径。附加地或另选地,坐标的映射可以用于限定激光点跨封闭在多边形边界内的区域扫描(例如,光栅扫描)。
135.在某些方面,可以通过扩大围绕一个或多个缺陷区域的边界来限定多边形烧蚀图案中使用的多边形边界。在一个方面,可以在从边界向外一定距离(例如,5μm、10μm等)的空间坐标处限定多边形边界。在另一个方面,可以在基于边界扩张一定百分比如5%、10%的空间坐标处限定多边形边界。例如,扩张可以用于从缺陷集群的组合区域的边界向外添加
一个或多个像素并且扩张区域用于确定烧蚀图案的多边形边界。
136.图21包括根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了来自图18中所示的图像处理子操作1728以及图20中所示的图像处理子操作1732、1734和1736的输出和流程。图示包括第一(缺陷)图像2140,该图像是利用背光在透射模式下拍摄的处于深色着色状态的电致变色器件的图像的示例。第一缺陷图像2140包括缺陷区域集群2144和围绕缺陷区域集群2144限定的感兴趣区域2142,其具有限定的半径以封闭集群中的所有缺陷区域,该感兴趣区域是来自在图18中示出的子操作1728的输出的例示的示例。例示的布置还包括从第一(缺陷)图像2140生成的第一增强图像条2150,以增强缺陷区域的边界处的强度梯度,以确定感兴趣区域2142内的缺陷区域,此操作是可以在图20中示出的子操作1732处完成的操作的示例。例如,可能已经使用阈值处理或滤波来生成第一增强图像2150以将高于阈值强度值的像素指派为第一强度(例如,最大强度),并且将图像中的其他像素指派为第二强度(例如,最小强度值,诸如0),以增强缺陷区域的边界处的强度对比(增加强度梯度)。图21中例出的布置还包括具有组合边界2162的第二增强图像2160,该组合边界通过将集群2144中的缺陷区域的边界连接到相邻边界来生成,以封闭围绕集群中的缺陷区域的整个区域,这是可以在图20中示出的子操作1734处完成的过程的示例。图示还包括具有多边形边界2172的第二缺陷图像2170,其中该多边形边界通过围绕缺陷集群2144的组合边界2162的空间坐标的映射来限定,这是可以在图20中示出的子操作1736处完成的过程的示例。坐标的映射沿多边形烧蚀图案中围绕缺陷集群2144的多边形边界2172限定激光点的路径。
137.图22包括根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了来自图18中所示的图像处理子操作1722和1728以及图20中所示的图像处理子操作1734和1736的输出和流程。例示的布置包括第一缺陷图像2210(最左图像),其是由成像装置(例如,显微照相机)拍摄并且在图18中示出的示例性子操作1722处接收的电致变色器件薄片的可观察区域的图像的示例,其中电致变色器件保持处于深色着色状态。利用背光照明在透射模式下捕获第一缺陷图像2210。第一缺陷图像2210示出了电致变色器件中的缺陷区域集群2212。例示的布置还包括具有圆形感兴趣区域2242的第二缺陷图像2240,该圆形感兴趣区域被限定为封闭缺陷区域集群2212,对应于在图18中示出的子操作1728的示例。例示的布置还包括具有圆形感兴趣区域2242的第一增强图像2260,该圆形感兴趣区域被限定为封闭缺陷区域集群2212,对应于在图18中示出的子操作1728的示例。图22中例出的布置还包括具有组合边界2262的第一增强图像2260,该组合边界通过将集群2212中的缺陷区域的边界连接到相邻边界来生成,以封闭围绕集群中的缺陷区域的整个区域,这是可以在图20中示出的子操作1734处完成的过程的示例。在放大部分2261中,示出了第一增强图像的矩形部分2260。图示还包括具有多边形边界2272的矩形部分的第三非增强图像2270,其中该多边形边界通过围绕缺陷集群2212的组合边界2262的空间坐标的映射来限定,这是可以在图20中示出的子操作1736处完成的过程的输出的示例。
138.图23包括图22中所示薄片的非增强缺陷图像的矩形部分的放大图像2370。围绕缺陷集群2212的组合边界2262处的坐标的映射用于沿多边形烧蚀图案中围绕缺陷集群2212的多边形边界2372限定激光点的路径。激光路径将被提供为循着(根据例示的箭头)多边形边界2372的一系列空间坐标,该多边形边界基于围绕缺陷集群2212的组合边界2262。激光
可以循着此路径产生封闭的修复多边形烧蚀图案。限定的路径可以表示划线的中心。
139.图24包括根据一个方面的着色电致变色器件的图像的布置,其示意性地例示了来自图18中所示的图像处理子操作1722和1728以及图20中所示的图像处理子操作1734和1736的输出和流程。例示的布置包括第一缺陷图像2410(最左图像),其是由成像装置(例如,显微照相机)拍摄并且在图18中示出的示例性子操作1722处接收的电致变色器件薄片的可观察区域的图像的示例,其中电致变色器件保持处于深色着色状态。利用背光照明在透射模式下捕获第一缺陷图像2410。第一缺陷图像2410示出了电致变色器件中的细长缺陷2412。在放大部分2413中,示出了第一缺陷图像2410的具有细长缺陷2412的矩形部分。例示的布置还包括具有圆形感兴趣区域2442的第二缺陷图像2440,该圆形感兴趣区域被限定为封闭细长缺陷2412,对应于在图18中示出的子操作1728的示例。例示的布置还包括具有圆形感兴趣区域2442的第一增强图像2460,该圆形感兴趣区域被限定为封闭细长缺陷2412,对应于在图18中示出的子操作1728的示例。图22中例示的布置还包括具有边界2462的第一增强图像2460,该边界在细长缺陷2412的边界处生成,这是可以在图20中示出的子操作1734处完成的过程的示例。在放大部分2461中,示出了第一增强图像的矩形部分2460。图示还包括具有多边形边界2472的矩形部分的第三非增强图像2470,其中该多边形边界通过围绕细长缺陷2412的边界2262的空间坐标的映射来限定,这是可以在图20中示出的子操作1736处完成的过程的输出的示例。
140.图25包括图24中所示薄片的非增强缺陷图像的矩形部分的放大图像2570。围绕细长缺陷2412的边界2462的坐标的映射用于沿多边形烧蚀图案中围绕细长缺陷2412的多边形边界2572限定激光点的路径。根据细长缺陷2412的边界,激光路径将被提供为循着(根据例示的箭头)多边形边界2572的一系列空间坐标。激光可以循着此路径产生封闭的修复多边形烧蚀图案。限定的路径可以表示划线的中心。
141.图26是根据一个方面的减轻电致变色薄片中的细长缺陷的方法的示意图,该方法包括用于生成多边形烧蚀图案的技术。减轻方法包括:1)检测电致变色薄片的图像中的细长缺陷;以及2)使用多边形烧蚀图案来减轻细长缺陷。图26例示了电致变色器件的图像2640,具有细长缺陷2641和围绕细长缺陷2641的几何中心限定的感兴趣区域2642。图26还例示了感兴趣区域2642的放大视图,该放大视图示出了细长缺陷2641的示例性尺寸为10μm宽、600μm长。如本文所述的确定多边形烧蚀图案的方法用于限定多边形2646,该多边形适形于细长缺陷2641的形状,该多边形的尺寸为15μm宽、650μm长,大于细长缺陷2641的尺寸。在这种情况下,在从细长缺陷2641的边界向外的空间坐标处限定多边形2646(上侧和下侧宽度添加2.5μm,左侧和右侧长度添加25μm)。多边形烧蚀图案的多边形边界包括可以适合于围绕缺陷的形状(诸如图26中所示的细长缺陷2641的椭圆形形状)的任何数量的段。
142.图27是根据一个方面的减轻电致变色薄片中的缺陷的方法的示意图,该方法包括用于生成多边形烧蚀图案的技术。减轻方法包括:1)检测电致变色薄片的图像中的缺陷;以及2)使用多边形烧蚀图案来减轻缺陷。图27例示了电致变色器件的图像2740,具有缺陷2741和围绕缺陷2741的几何中心限定的感兴趣区域2742。图26还例示了感兴趣区域2742的放大视图,该放大视图示出了缺陷2741的尺寸为宽度(例如,200μm)和长度(例如,600μm)。如本文所述的确定多边形烧蚀图案的方法用于限定多边形2746,该多边形通过循着缺陷区域的边界而适形于缺陷2741的形状。如本文所述的确定多边形烧蚀图案的方法用于限定多
边形2746,该多边形适形于缺陷2741的形状,该多边形宽度为200μm并且长度为600μm,与缺陷2741的宽度和长度相同。
143.图28是根据一个方面的减轻电致变色薄片中的缺陷集群的方法的示意图,该方法包括用于生成多边形烧蚀图案的技术。减轻方法包括:1)检测电致变色薄片的图像中的缺陷集群;以及2)使用多边形烧蚀图案来减轻缺陷集群。图28例示了电致变色器件的图像2840,其示出了来自小颗粒碎片场的缺陷集群2841以及围绕缺陷集群2841的几何中心限定的感兴趣区域2842。图28还例示了感兴趣区域2842的放大视图。如本文所述的确定多边形烧蚀图案的方法用于限定多边形2846,该多边形通过连接各个缺陷的边界以生成组合边界并扩大组合边界而适形于碎片场的形状。在这种情况下,在从缺陷集群2841的组合边界向外的空间坐标处限定多边形2846。
144.图29是根据某些实施方案的用于基于光学器件中的一个或多个缺陷来生成多边形烧蚀图案的系统2900的示意图。系统2900被示出为在操作期间,而光学器件薄片2901正在透射模式下被成像。系统2900包括一个或多个控制器2910、与一个或多个控制器2910电连通的相机2920、与所述一个或多个控制器电连通、与一个或多个控制器2910电连通的照明源2930,以及任选地(由虚线表示)与一个或多个控制器2910电连通的激光器2940。照明源2930被配置为向正被成像的光学器件薄片2901提供背光照明,并且相机接收透射穿过光学器件薄片2901的光,同时光学器件通过基于由一个或多个控制器2910发送的信号而被施加到光学器件的电流/电压而保持处于深色着色状态。相机拍摄光学器件薄片2901的至少一个图像,并且将具有该至少一个图像的图像数据传送到一个或多个控制器2910。一个或多个控制器2910使用图像处理技术来生成具有多边形边界的多边形烧蚀图案,该多边形边界围绕光学器件中的该一个或多个缺陷。一个或多个控制器2910还可以引导激光器2940,以使得激光点循着多边形边界来减轻该一个或多个缺陷。
145.尽管为了便于理解已经相当详细地描述了前述实施方案,但是所述实施方案应当被认为是例示说明性的而非限制性的。对于本领域的普通技术人员显而易见的是,可以实施某些改变和修改而不脱离以下权利要求的范围。
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