电致变色装置及用于形成这样的装置的方法与流程

本发明的实施例总体上涉及电致变色装置和材料以及用于形成这样的电致变色装置和材料的过程。
背景技术：
：电致变色是指当施加电荷时某些材料改变颜色的能力。在20世纪30年代，首先给出块状氧化钨以电化学方式改变颜色。基于氧化钨和紫罗碱的电致变色可切换后视镜在20世纪80年代成功开发，并且广泛用于现在的汽车中。在20世纪90年代，由几个公司发起了用于建筑上的装配玻璃的电致变色薄膜的开发，然而他们的努力还没有导致在建筑业中的广泛应用，主要是因为高成本和耐久性问题。存在用于不同应用目的的不同类型的电致变色材料和结构。叠加在多层结构中的无机和基本上无机的电致变色薄膜材料因为对热和紫外辐射具有高耐久性而通常用于建筑窗户应用。虽然基于液体或聚合的电致变色体(electrochrome)的用于汽车的电致变色后视镜已经成功上市，但电致变色装置在诸如眼镜、显示器、建筑窗户和天窗等应用中的更广泛的使用还没有实现，主要是因为高成本、低循环耐久性、以及不适当的切换范围和速度。迄今为止已经使用各种不同的沉积技术来制造EC(电致变色)薄膜。最受欢迎的技术是真空沉积技术，例如溅射、热和电子束蒸发以及化学气相沉积(CVD)。这些沉积技术(尤其针对大面积应用)遭受以下问题中的至少一者：i)复杂且昂贵的真空系统；ii)缓慢的沉积速率；iii)昂贵的源材料；iv)昂贵的维护；v)所沉积的膜的不均匀性；以及vi)低产量。可替代地，也已经使用湿沉积技术。已经使用凝胶技术来沉积EC装置内的一些层。虽然溶胶-凝胶是成本效益好的技术，但其具有缺点，例如缓慢的生产量和显著的化学溶液浪费。除了溶胶-凝胶之外，还使用电沉积来沉积主EC层和副EC层。虽然电沉积可以是便宜的，但是难以沉积金属氧化物的混合物和多层，并且难以在大面积装置上保持良好的膜均匀性。除了溶胶-凝胶和电沉积之外，喷雾热解(SP)已经用于在不同的衬底温度下生产单个EC层。由SP形成的EC层在SP工艺之后会暴露于热处理，这导致时间和成本增加。为了制造EC装置，多个单个EC层通常通过聚合物离子导体或有机改性的电解质(ormolyte)层压在一起。层压增加了生产复杂性，因此增加了成本以及额外的重量，如果在这些EC装置内使用玻璃衬底则这可能是大量的。此外，有机的或ormolyte的离子导体在暴露于热和/或紫外辐射时增大了降解的风险。电致变色多层叠堆中的衬底或这些层中的一者或多者的粗糙度可能影响上方沉积的其他层，从而增加了光散射和雾度，以及增加了针孔和电短路。因此，对具有改进的特性的电致变色装置和材料存在需求，例如更高的切换范围、速度和循环耐久性、以及最小化的光散射、雾度、针孔、裂纹和电短路。此外，优于先前过程，以减小的制造成本和增加的生产量用于形成这样的电致变色装置和材料的过程是所希望的，特别是对于大面积应用。技术实现要素：本发明的实施例总体上提供了电致变色装置和材料以及用于形成这样的电致变色装置和材料的过程。本发明的第一方面包括一种电致变色装置，包括多个层，所述多个层包含至少一个平面化层，所述至少一个平面化层具有小于与所述至少一个平面化层的下表面接触的打底层的上表面粗糙度的、或小于所述打底层的上表面粗糙度的90％或小于其80％或小于其50％或小于其20％的上表面粗糙度。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述电致变色装置从下到上包括：衬底；下透明导体层；第一电致变色层；离子导体层；第二电致变色层；以及上透明导体层，其中：(a)所述第一电致变色层是主电致变色层，并且所述第二电致变色层是副电致变色层，或者(b)所述第一电致变色层是所述副电致变色层，并且所述第二电致变色层是所述主电致变色层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层是以下各项中的至少一项或每一项：所述下透明导体层；所述第一电致变色层；所述离子导体层；所述第二电致变色层；以及所述上透明导体层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在以下各项中的至少一项或每一项上：所述衬底的上表面，并且在所述下透明导体层的下方；所述下透明导体层的上表面，并且在所述第一电致变色层的下方；所述第一电致变色层的上表面，并且在所述离子导体层的下方；所述离子导体层的上表面，并且在所述第二电致变色层的下方；所述第二电致变色层的上表面，并且在所述上透明导体层的下方；以及所述上透明导体层的上表面。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述离子导体层的上表面上。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述第二电致变色层的上表面上。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述第二电致变色层的上表面上。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述离子导体层的上表面和所述第二电致变色层的上表面上。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述下透明导体层的上表面上。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述第一电致变色层的上表面上。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述上表面粗糙度被定义为：(a)多个峰谷高度的绝对值的算术平均值；(b)多个峰谷高度的均方根；或(c)最大峰谷高度。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述上表面粗糙度为从1nm至300nm。在本发明的第一方面的某些实施例中，与所述至少一个平面化层的下表面接触的所述打底层的上表面粗糙度大于50nm，并且所述至少一个平面化层的上表面粗糙度为50nm或更小。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层减少了光散射、雾度、针孔、裂纹和电短路中的至少一项。本发明的第一方面的某些实施例进一步包括位于所述上透明导体层的上表面上的抗反射层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述电致变色装置的所有层都是平面化层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述电致变色装置从下到上包括：衬底；下透明导体层，其包括不同透明导体层材料的至少一个子层；第一电致变色层，其包括不同电致变色材料的至少一个子层；离子导体层，其包括不同离子导体材料的至少一个子层；第二电致变色层，其包括不同电致变色材料的至少一个子层；以及上透明导体层，其包括不同透明导体层材料的至少一个子层，其中：(a)所述第一电致变色层是主电致变色层，并且所述第二电致变色层是副电致变色层，或者(b)所述第一电致变色层是所述副电致变色层，并且所述第二电致变色层是所述主电致变色层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层是以下各项中的至少一项或每一项：所述下透明导体层或其至少一个子层；所述第一电致变色层或其至少一个子层；所述离子导体层或其至少一个子层；所述第二电致变色层或其至少一个子层；以及所述上透明导体层或其至少一个子层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层位于以下各项中的至少一项或每一项上：所述下透明导体层或其至少一个子层；所述第一电致变色层或其至少一个子层；所述离子导体层或其至少一个子层；所述第二电致变色层或其至少一个子层；以及所述上透明导体层或其至少一个子层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述第二电致变色层包括不同材料的两个子层，并且所述至少一个平面化层被定位在所述两个子层之间。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述第一电致变色层包括不同材料的两个子层，并且所述至少一个平面化层被定位在所述两个子层之间。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述离子导体层包括不同材料的两个子层，并且所述至少一个平面化层被定位在所述两个子层之间。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述上透明导体层包括不同材料的两个子层，并且所述至少一个平面化层被定位在所述两个子层之间。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述下透明导体层包括不同材料的两个子层，并且所述至少一个平面化层被定位在所述两个子层之间。本发明的第一方面的某些实施例进一步包括位于所述上透明导体层的上表面上的抗反射层，其中所述抗反射层包括至少一个子层。在本发明的第一方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层包括绝缘材料、离子传导材料、电子传导材料或半导体材料。本发明的第二方面提供了一种用于制造本发明的电致变色装置的方法，所述方法包括：在设置在所述衬底上的所述下透明导体层的上表面上形成所述第一电致变色层；在所述第一电致变色层的上表面上形成所述离子导体层；在所述离子导体层的上表面上形成所述第二电致变色层；以及在所述第二电致变色层的上表面上形成所述上透明导体层，其中所述至少一个平面化层是由选自下组中的至少一种技术形成的，该组由以下各项组成：浸涂、旋涂、电泳、溶胶-凝胶涂覆、喷墨印刷、辊涂、喷涂、喷雾热解、静电涂覆、振动筛网涂覆、弯月面涂覆、幕布涂覆、流动涂覆、原子层涂覆、溅射、蒸发或化学气相沉积。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层是以下各项中的至少一项或每一项：所述下透明导体层；所述第一电致变色层；所述离子导体层；所述第二电致变色层；以及所述上透明导体层。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在以下各项中的至少一项或每一项上：所述衬底的上表面，并且在所述下透明导体层的下方；所述下透明导体层的上表面，并且在所述第一电致变色层的下方；所述第一电致变色层的上表面，并且在所述离子导体层的下方；所述离子导体层的上表面，并且在所述第二电致变色层的下方；所述第二电致变色层的上表面，并且在所述上透明导体层的下方；以及所述上透明导体层的上表面。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述离子导体层的上表面上。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述第二电致变色层的上表面上。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述离子导体层的上表面和所述第二电致变色层的上表面上。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述下透明导体层的上表面上。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层被定位在所述第一电致变色层的上表面上。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述上表面粗糙度被定义为：(a)多个峰谷高度的绝对值的算术平均值；(b)多个峰谷高度的均方根；或(c)最大峰谷高度。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述上表面粗糙度为从1nm至300nm。在本发明的第二方面的某些实施例中，与所述至少一个平面化层的下表面接触的所述打底层的上表面粗糙度大于50nm，并且所述至少一个平面化层的上表面粗糙度为50nm或更小。本发明的第二方面的某些实施例进一步包括位于所述上透明导体层的上表面上的抗反射层。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述电致变色装置的所有层都是平面化层。在本发明的第二方面的某些实施例中，所述至少一个平面化层包括绝缘材料、离子传导材料、电子传导材料或半导体材料。在一个实施例中，电致变色装置包含设置在衬底上的下透明导体层，其中所述下透明导体层的上表面具有大于50nm的表面粗糙度，并且具有平面化特性的主电致变色层被设置在所述下透明导体层的上表面上。所述主电致变色层的上表面具有小于所述下透明导体层的上表面的表面粗糙度的表面粗糙度，例如约50nm或更小。电致变色装置进一步包含设置在主电致变色层的上表面上的离子导体层、设置在离子导体层的上表面上的副电致变色层、设置在副电致变色层的上表面上的上透明导体层、以及设置在上透明导体层的上表面上的抗反射层。在一些实施例中，形成所述电致变色装置的每个上述层可以具有等于或小于设置在下面的相邻的打底层的表面粗糙度的表面粗糙度。下透明导体层的上表面通常具有大于50nm的表面粗糙度，例如在大于50nm至约300nm的范围内，更窄地在大于50nm至约200nm的范围内，并且更窄地在大于50nm至约100nm的范围内。在许多示例中，下透明导体层的上表面具有在从约60nm至约100nm的范围内的、更窄地在从约70nm至约80nm的范围内的、例如约75nm的表面粗糙度。因此，具有平面化特性的主电致变色层被设置在下透明导体层上或上方。横跨暴露的衬底的新形成的场(即，主电致变色层的上表面)比下透明导体层的现在打底的上表面更平滑或不如其粗糙。主电致变色层的上表面具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。在许多示例中，主电致变色层的上表面具有在从约15nm至约45nm的范围内的、更窄地在从约25nm至约45nm的范围内的、例如约35nm的表面粗糙度。在另一实施例中，一种用于制造电致变色装置的方法包括在衬底上形成下透明导体层、以及在下透明导体层的上表面上形成主电致变色层，其中主电致变色层的上表面具有小于下透明导体层的上表面的表面粗糙度的表面粗糙度。一般地，主电致变色层的上表面具有约50nm或更小的表面粗糙度，然而打底的下透明导体层具有表面粗糙度大于50nm的上表面。所述方法进一步包含在主电致变色层的上表面上形成离子导体层、在离子导体层的上表面上形成副电致变色层、在副电致变色层的上表面上形成上透明导体层、以及在上透明导体层的上表面上形成抗反射层。下透明导体层一般包含选自于氧化锡、掺杂氟化物的氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。下透明导体层一般是通过选自于以下各项的过程沉积的或以其他方式形成的：喷雾热解、溶液基(solution-based)涂覆、溅射、蒸发、物理气相沉积(PVD)、或CVD。下透明导体层一般具有在从约50nm至约1,000nm范围内的、更窄地在从约100nm至约700nm的范围内的、更窄地在从约200nm至约600nm的范围内的、并且更窄地在从约300nm至约400nm的范围内的厚度。主电致变色层一般包含氧化钨并且可以通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在下透明导体层的上表面上。在许多示例中，主电致变色层含有氧化钨、其掺杂变体或其衍生物，并且可通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术形成。主电致变色层一般具有约25nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约50nm至约800nm的范围内的、并且更窄地在从约100nm至约600nm的范围内的厚度。离子导体层一般包含选自于磷酸锂钛、磷酸锂镧钛、钛酸锂镧、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。离子导体层是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术施加的或以其他方式形成的。离子导体层是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在主电致变色层的上表面上的。在一些示例中，在沉积过程中，衬底一般保持在从约23℃至约700℃的范围内的温度。离子导体层的上表面具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。离子导体层一般具有约1nm至约500nm的范围内的、更窄地在从约1nm至约300nm的范围内的、并且更窄地在从约5nm至约200nm的范围内的厚度。副电致变色层一般包含选自于氧化镍、氧化锂镍、氧化钨镍、氧化锂钨镍、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。副电致变色层可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在离子导体层的上表面上的。在许多示例中，副电致变色层是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术施加的或以其他方式形成的。副电致变色层的上表面具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。副电致变色层一般具有约10nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约20nm至约400nm的范围内的、并且更窄地在从约30nm至约300nm的范围内的厚度。上透明导体层一般包含选自于氧化铟、氧化铟锡、氧化铟钛、氧化铟钨、氧化铟锆、氧化铟锆锡、氧化铟锆钛、氧化铟锆钨、氢氧化铟、氢氧化铟锆、氧化铝锌、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。上透明导体层可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在副电致变色层的上表面上的。在许多示例中，上透明导体层是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术施加的或以其他方式形成的。上透明导体层的上表面具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。上透明导体层一般具有约50nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约100nm至约600nm的范围内的、并且更窄地在从约100nm至约500nm的范围内的厚度。在固化过程中，将包含上透明导体层的衬底加热到从约200℃至约700℃的范围内的、更窄地在从约300℃至约600℃的范围内的、更窄地在从约500℃至约600℃的范围内的温度。固化过程一般包括将上透明导体层暴露于红外线固化过程、紫外线固化过程、热等离子体固化过程、非热等离子体固化过程、微波固化过程或其组合。抗反射层具有用于减少或消除光反射以及用于保护电致变色装置内的堆叠层的特性。抗反射层禁止或大大减少可能穿透到其他电致变色层中的污染物或不期望的介质(例如水或氧)的量。抗反射层一般包含选自于氧化硅、硅酸盐、氧化铝、铝酸盐、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。抗反射层一般是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术形成的。在一些示例中，抗反射层可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在上透明导体层的上表面上的。抗反射层的上表面具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。抗反射层一般具有约5nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约100nm至约600nm的范围内的、并且更窄地在从约200nm至约400nm的范围内的厚度。在另一实施例中，电致变色装置包括：设置在衬底上的下透明导体层，其中下透明导体层的上表面一般具有大于50nm的表面粗糙度；设置在下透明导体层的上表面上的包含氧化钨的主电致变色层，其中主电致变色层的上表面具有约50nm或更小的表面粗糙度；设置在副电致变色层的上表面上的离子导体层；设置在离子导体层的上表面上的副电致变色层；设置在副电致变色层的上表面上的上透明导体层；以及设置在上透明导体层的上表面上的抗反射层。在另一实施例中，电致变色装置包括：设置在衬底上的下透明导体层，其中下透明导体层的上表面一般具有大于50nm的表面粗糙度；设置在下透明导体层的上表面上的副电致变色层，其中副电致变色层的上表面具有约50nm或更小的表面粗糙度；设置在副电致变色层的上表面上的离子导体层；设置在离子导体层的上表面上的主电致变色层；设置在主电致变色层的上表面上的上透明导体层；以及设置在上透明导体层的上表面上的抗反射层。在另一实施例中，一种用于形成电致变色装置的包含锂镧钛酸盐的离子导体的方法包括：通过至少将金属钛、过氧化氢溶液和氢氧化铵溶液相结合来制备过氧钛酸盐络合物溶液，然后通过将过氧钛酸盐络合物溶液、锂源和镧源相结合来制备锂镧钛酸盐沉积物溶液。该方法进一步包括施加锂镧钛酸盐沉积物溶液以在设置于衬底上方的电致变色层上形成锂镧钛酸盐膜，然后固化所述锂镧钛酸盐膜，以便在固化过程中在电致变色层上形成包含锂镧钛酸盐材料的离子导体层。在一些示例中，过氧钛酸盐络合物溶液包含过氧钛酸盐络合物。在其他示例中，该方法进一步包括在制备过氧钛酸盐络合物溶液的同时将至少一种螯合剂与金属钛、过氧化氢溶液和氢氧化铵溶液相结合。在一个示例中，螯合剂是柠檬酸，并且过氧钛酸盐络合物溶液包含柠檬酸过氧钛酸盐络合物。在一些示例中，锂镧钛酸盐沉积物溶液包含摩尔比约1:1:2的Li:La:Ti。在许多示例中，锂源包含硝酸锂，并且独立地，镧源包含硝酸镧。锂镧钛酸盐膜可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在电致变色层上的。离子导体层的上表面可以具有约50nm或更小的表面粗糙度，并且电致变色层的上表面一般具有大于50nm的表面粗糙度。附图说明为了能够详细地理解本发明的上述特征，可以通过参考实施例来对上面简要概述的本发明作出更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当指出的是，这些附图仅示出了本发明的典型实施例，并且因此不应被认为是对其范围的限制，因为本发明可以允许其他等效的实施例。图1A-1B描绘了如本文的实施例所描述的电致变色多层叠堆装置。图2描绘了如本文的另一实施例所描述的电致变色多层叠堆装置。图3A-3B描绘了如本文的其他实施例所描述的电致变色多层叠堆装置。图4A-4E描绘了如本文的另一实施例所描述的电致变色装置。图5描绘了用于制造如本文的多个实施例所描述的电致变色装置的设备。具体实施方式本发明的实施例总体上提供了电致变色装置和材料以及用于形成这样的电致变色装置和材料的过程。实施例提供了包含一个或多个或所有平面化层的电致变色多层结构，以及用于沉积或以其他方式形成这样的平面化层的过程。如本文所使用的平面化层可以是具有上表面的层、膜或材料，所述上表面的表面粗糙度小于所述膜所沉积、施加、形成或以其他方式设置在其上或上方的打底层、膜或材料的上表面的表面粗糙度。在许多示例中，平面化层可以是具有上表面的层、膜或材料，所述上表面的表面粗糙度小于所述打底层、膜或材料的上表面的表面粗糙度。在某些实施例中，平面化层的上表面的表面粗糙度小于打底层的上表面粗糙度的90％或小于其80％或小于其50％或小于其20％。表面粗糙度可以是通过用于表面粗糙度的以下标准参数之一来量化，包括为多个峰谷高度的绝对值的算术平均值的Ra、以及为多个峰谷高度的均方根的Rrms。这些平面化层可以是通过浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆或使用溶胶-凝胶或溶液基前体的幕布涂覆来沉积或以其他方式形成在衬底上，该衬底保持在从约23℃(环境温度或室温)至约700℃的温度。然后对这些沉积的湿膜进行固化和热处理。其他非平面化层可以通过沉积技术(例如喷雾热解、溅射、蒸发、PVD或化学气相沉积(CVD))来沉积。在本文所描述的一个实施例中，图1A描绘了电致变色装置110a，该电致变色装置包含设置在衬底102上的下透明导体(TC)层110，其中下透明导体层110的上表面112具有大于50nm的表面粗糙度，并且具有平面化特性的PEC层120被设置在下透明导体层110的上表面112上。主电致变色层120的上表面122具有小于下透明导体层110的上表面112的表面粗糙度的表面粗糙度，例如约50nm或更小。电致变色装置100a进一步包含设置在主电致变色层120的上表面122上的离子导体(IC)层130、设置在离子导体层130的上表面132上的副电致变色(SEC)层140、设置在副电致变色层140的上表面142上的上透明导体(TC)层150、以及设置在上透明导体层150的上表面152上的抗反射(AR)层160。在一些实施例中，主电致变色层120、离子导体层130、副电致变色层140、上透明导体层150和/或抗反射层160中的每一者可以独立地具有等于或小于布置在下面的相邻的打底层的表面粗糙度的表面粗糙度。在另一实施例中，主电致变色层120、离子导体层130、副电致变色层140、上透明导电层150和抗反射层160是平面化层。电致变色装置100a或100b的叠堆内的每个顺序沉积的平面化层具有明显且逐渐小于每个直接打底的平面化层的表面粗糙度的表面粗糙度。所产生的最终叠堆的上表面(例如，抗反射层160的上表面162)具有比下透明导体层110的上表面112更小的表面粗糙度(或更平滑)。在一些示例中，主电致变色层120的上表面122的表面粗糙度显著小于下透明导体层110的上表面112的表面粗糙度，例如相差大于平均峰谷高度的两倍(例如，主电致变色层120的上表面122的Ra小于下透明导体层110的上表面112的Ra的一半)。下透明导体层110的上表面112包含以尖锐和锯齿角延伸的多个凸出部或不规则部，而主电致变色层120(平面化层)在上表面122上具有较少延伸的圆形凸出部或不规则部。然而，随后沉积的非平面化层具有与主电致变色层120的上表面122的Ra相似或稍微减小的表面粗糙度。在本文所描述的另一实施例中，图1B描绘了电致变色装置100b，该电致变色装置包含设置在衬底102上的下透明导体层110，其中下透明导体层110的上表面112具有大于50nm的表面粗糙度，并且具有平面化特性的副电致变色层140被设置在下透明导体层110的上表面112上。副电致变色层140的上表面142具有小于下透明导体层110的上表面112的表面粗糙度的表面粗糙度，例如约50nm或更小。电致变色装置100b进一步包含设置在副电致变色层140的上表面142上的离子导体层130、设置在离子导体层130的上表面132上的主电致变色层120、设置在主电致变色层120的上表面122上的上透明导体层150、以及设置在上透明导体层150的上表面152上的抗反射层160。类似地，在一些示例中，副电致变色层140的上表面142的表面粗糙度显著小于下透明导体层110的上表面112的表面粗糙度，例如相差大于平均峰谷高度的两倍(例如，副电致变色层140的上表面142的Ra小于下透明导体层110的上表面112的Ra的一半)。下透明导体层110的上表面112包含以尖锐和锯齿角延伸的多个凸出部或不规则部，而副电致变色层140(平面化层)在上表面142上具有较少延伸的圆形凸出部或不规则部。然而，随后沉积的非平面化层具有与副电致变色层140的上表面142的Ra相似或稍微减小的表面粗糙度。在另一实施例中，一种用于制造电致变色装置(例如电致变色装置100a)的方法包括在衬底102上形成下透明导体层110、以及在下透明导体层110的上表面112上形成主电致变色层120，其中主电致变色层120的上表面122具有小于下透明导体层110的上表面112的表面粗糙度的表面粗糙度。一般地，主电致变色层120的上表面122具有约50nm或更小的表面粗糙度，然而打底的下透明导体层110具有表面粗糙度大于50nm的上表面112。该方法进一步提供了在主电致变色层120的上表面122上形成离子导体层130、在离子导体层130的上表面132上形成副电致变色层140、在副电致变色层140的上表面142上形成上透明导体层150、以及在上透明导体层150的上表面152上形成抗反射层160。在一些示例中，该方法包括在衬底102上沉积或以其他方式形成下透明导体层110，其中下透明导体层110的上表面112一般具有大于50nm的表面粗糙度。在其他示例中，该方法包括提供衬底102、例如预制衬底，该衬底包含设置在其上的下透明导体层110，其中下透明导体层的上表面一般具有大于50nm的表面粗糙度。衬底102一般包含选自于玻璃、石英、水晶、硅、氧化硅、二氧化硅、砷化镓、塑料、聚合物、其衍生物、其掺杂变体或其组合中的至少一种材料。下透明导体层110一般包含选自于氧化锡、掺杂氟化物的氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。下透明导体层110一般是通过选自于以下各项的过程沉积的或以其他方式形成的：喷雾热解、溶液基涂覆、溅射、蒸发、PVD、或CVD。下透明导体层110的上表面112通常具有大于50nm的表面粗糙度，例如在大于50nm至约300nm的范围内，更窄地在大于50nm至约200nm的范围内，并且更窄地在大于50nm至约100nm的范围内。在许多示例中，下透明导体层110的上表面112具有在从约60nm至约100nm的范围内的、更窄地在从约70nm至约80nm的范围内的、例如约75nm的表面粗糙度。下透明导体层110一般具有在从约50nm至约1,000nm范围内的、更窄地在从约100nm至约700nm的范围内的、更窄地在从约200nm至约600nm的范围内的、并且更窄地在从约300nm至约400nm的范围内的厚度。主电致变色层120一般包含氧化钨并且可以沉积或以其他方式形成在下部透明导体层110的上表面112或离子导体层130的上表面132上。主电致变色层120可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成的。在许多示例中，主电致变色层120含有氧化钨、其掺杂变体或其衍生物，并且可通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术形成。主电致变色层120的上表面122一般具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。在许多示例中，主电致变色层120的上表面122具有在从约15nm至约45nm的范围内的、更窄地在从约25nm至约45nm的范围内的、例如约35nm的表面粗糙度。主电致变色层120一般具有约25nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约50nm至约800nm的范围内的、并且更窄地在从约100nm至约600nm的范围内的厚度。离子导体层130一般包含选自于磷酸锂钛、磷酸锂镧钛、钛酸锂镧、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。离子导体层130是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术施加的、沉积的、或以其他方式形成的。离子导体层130可以形成在主电致变色层120的上表面122上或者形成在副电致变色层140的上表面142上。离子导体层130是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成的。在一些示例中，在沉积过程中，衬底一般保持在从约23℃至约700℃的范围内的温度。离子导体层130的上表面132具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。在许多示例中，离子导体层130的上表面132具有在从约15nm至约45nm的范围内的、更窄地在从约25nm至约45nm的范围内的、例如约35nm的表面粗糙度。离子导体层130一般具有约1nm至约500nm的范围内的、更窄地在从约1nm至约300nm的范围内的、并且更窄地在从约5nm至约200nm的范围内的厚度。副电致变色层140一般包含选自于氧化镍、氧化锂镍、氧化钨镍、氧化锂钨镍、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。副电致变色层140可以形成在离子导体层130的上表面132上或者形成在下透明导体层110的上表面112上。副电致变色层140是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成的。在许多示例中，副电致变色层140是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术施加的或以其他方式形成的。副电致变色层140的上表面142具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。在许多示例中，副电致变色层140的上表面142具有在从约15nm至约45nm的范围内的、更窄地在从约25nm至约45nm的范围内的、例如约35nm的表面粗糙度。副电致变色层140一般具有约10nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约20nm至约400nm的范围内的、并且更窄地在从约30nm至约300nm的范围内的厚度。上透明导体层150一般包含选自于氧化铟、氧化铟锡、氧化铟钛、氧化铟钨、氧化铟锆、氧化铟锆锡、氧化铟锆钛、氧化铟锆钨、氢氧化铟、氢氧化铟锆、氧化铝锌、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。上透明导体层150可以沉积或以其他方式形成在副电致变色层140的上表面142上或者形成在主电致变色层120的上表面122上。上透明导体层150可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成的。在许多示例中，上透明导体层150是通过溶胶-凝胶技术或溶液基技术施加的或以其他方式形成的。上透明导体层150的上表面152具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。在许多示例中，上透明导体层150的上表面152具有在从约15nm至约45nm的范围内的、更窄地在从约25nm至约45nm的范围内的、例如约35nm的表面粗糙度。上透明导体层150一般具有约50nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约100nm至约600nm的范围内的、并且更窄地在从约100nm至约500nm的范围内的厚度。在一些示例中，在固化过程中，将包含设置在电致变色装置100a或100b之内或之上的上透明导体层150的衬底102加热到从约200℃至约700℃的范围内的、更窄地在从约300℃至约600℃的范围内的、更窄地在从约500℃至约600℃的范围内的温度。固化过程一般包括将上透明导体层150暴露于红外线固化过程、紫外线固化过程、热等离子体固化过程、非热等离子体固化过程、微波固化过程或其组合。抗反射层160具有用于减少或消除光反射、和/或用于保护电致变色装置100a或100b内的堆叠层的特性。抗反射层160禁止、抑制或大大减少可能穿透到其他电致变色层中的污染物或不期望的介质(例如水、氧、和/或氮)的量。抗反射层160一般包含选自于氧化硅、硅酸盐、氧化铝、铝酸盐、其掺杂变体、其衍生物或其组合的材料。抗反射层160一般是通过溶胶-凝胶技术、溶液基技术、或喷雾热解技术形成的。在一些示例中，抗反射层160通常是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在上透明导体层150的上表面152上的。抗反射层160的上表面162具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。在许多示例中，抗反射层160的上表面162具有在从约15nm至约45nm的范围内的、更窄地在从约25nm至约45nm的范围内的、例如约35nm的表面粗糙度。抗反射层160一般具有约5nm至约1,000nm的范围内的、更窄地在从约100nm至约600nm的范围内的、并且更窄地在从约200nm至约400nm的范围内的厚度。在另一实施例中，电致变色装置包括：设置在衬底上的下透明导体层，其中下透明导体层的上表面一般具有大于50nm的表面粗糙度；设置在下透明导体层的上表面上的包含氧化钨的主电致变色层，其中主电致变色层的上表面可以具有约50nm或更小的表面粗糙度；设置在副电致变色层的上表面上的离子导体层；设置在离子导体层的上表面上的副电致变色层；设置在副电致变色层的上表面上的上透明导体层；以及设置在上透明导体层的上表面上的抗反射层。示例A可以通过诸如为非平面化技术的溅射、蒸发或CVD的技术来沉积电致变色多层叠堆TC/PEC/IC/SEC/TC/AR(可选)(或反向的TC/SEC/IC/PEC/TC/AR(可选))。在一些示例中，玻璃上的商业氟掺杂氧化锡(FTO)涂层可以用作底部TC。这样的商业FTO通常是多晶的和粗糙的、具有大的晶粒尺寸，以便具有低电阻率。厚度在从约300nm至约4,000nm范围内的层或膜的平均峰谷高度Ra处于从约50nm至约100nm的范围内。在一个实施例中，PEC层可以是平面化层，然而其他层中的一者或多者或全部也可以是平面化层。具体地，PEC层可以包含或可由可通过溶胶-凝胶技术制备的氧化钨(例如WO3)构成。溶胶溶液是通过将乙醇钨(99.99％)以约1g的乙醇钨对约500ml的乙醇的比例溶解到乙醇(99.5％)中形成的，并且冷凝至约3wt％的氧化钨。然后将所述溶液沉积到衬底上，以通过浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆或幕布涂覆形成厚度在约50nm和约800nm之间的最终氧化物膜。涂层在室温下干燥，并且然后被热处理至约300℃持续约2小时。所得含有氧化钨的PEC层的表面粗糙度比打底的粗糙FTO表面的表面粗糙度明显更小(更平滑)，因为氧化钨材料较多地沉积在FTO表面的谷中而较少地沉积在FTO表面的峰上。还使FTO表面中的锐角在氧化钨表面上变圆。氧化钨的平均峰谷高度Ra可以是在从约5nm至约50nm的范围内。随后的非平面化层与氧化钨表面共形，所产生的叠堆具有较低的雾度和较少的针孔、裂纹和电短路。示例B电致变色多层叠堆包含除粗糙底部FTO层之外的所有平面化层。作为示例，这些平面化层各自可以是通过如下的溶胶-凝胶技术制备的：PEC可以包含可使用与示例A相同的溶胶-凝胶技术来沉积的氧化钨。IC层可以包含可使用本文所描述的溶胶-凝胶技术来沉积的无机磷酸锂钛。SEC层可以包含可按如下方式沉积的氧化镍：由乙酸镍(NiC4H6O4·4H2O，Aldrich)和乙酸锂(LiC4H6O4·4H2O，Aldrich)前体制备醇溶胶-凝胶前体。将乙酸镍和乙酸锂以为2、1和0.5的多个摩尔比Ni/Li混合，缓慢加入H2O2(Fluka)的水溶液(约30vol％)。通过用自来水冷却混合物来控制高放热反应。在反应完成并加入额外的H2O2之后，将所产生的溶液在真空中冷冻干燥。然后将冷冻干燥的残余物溶解在约100mL的乙醇(95％)中。通过浸涂、旋涂、电泳，喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆或幕布涂覆将绿色Li/Ni溶胶沉积到衬底上。然后使用红外线、紫外线、热(或非热)等离子体、或微波加热来使所述平面化膜在约330℃至约400℃之间的衬底温度下进行固化和热处理。上部TC层可以包含可按如下方式沉积的氧化铟锡(ITO)：将摩尔比为90％的乙酸铟和10％的氯化锡溶解在2-甲氧基乙醇中。在加入作为螯合剂的乙二胺之后，将溶液在室温下搅拌约2小时以变得透明和均匀，然后通过0.22μm的注射器过滤器进行过滤。通过浸涂、旋涂、电泳，喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆或幕布涂覆将所述溶液沉积到衬底上。然后使用红外线、紫外线、热(或非热)等离子体、或微波加热来使所述平面化膜在约500℃至约600℃之间的衬底温度下进行固化和热处理。任选地，可以将平面化透明AR层作为阻挡氧和水分的阻隔同时还用作抗反射涂层涂覆在叠堆的顶部。平面化透明AR层可以包含氧化硅、氧化铝、其衍生物或其组合，并且可以通过溶胶-凝胶技术沉积。在一些实施例中，两个或更多个平面化层(例如，主电致变色层120、离子导体层130、副电致变色层140、上透明导体层150、和/或抗反射层160)彼此相邻地沉积，相应的溶胶-凝胶前体被选择为使得这些前体不会降解下面的层。此外，在沉积下一层之前，对每个平面化层进行固化和热处理，以增加其耐久性和对后面的前体的耐受性。在一些形成电致变色多层叠堆的示例中，大于200℃的衬底温度可以在热处理过程中获得，以对从溶液基前体或溶胶-凝胶前体沉积的平面化层进行热处理。在另一实施例中，可以使用等离子体过程来处理这些平面化层。可以由一种或多种工艺气体例如氧气、氢气、氩气、水、氮气、氦气或其混合物形成大气(或基于真空的)冷或热等离子体或大气(或基于真空的)热的或热等离子体。可以在降低的衬底温度下的热处理过程中使用这样的等离子体，以帮助除去溶剂和有机添加剂，并且帮助煅烧和/或烧结。替代实施例在本文所描述的替代实施例中，提供了多种无机固态离子导体材料，其具有以下所希望的性质：i)高离子传导率和低电子传导率，ii)低过程温度，以及iii)平面化材料。在一些实施例中，一种用于形成电致变色装置的包含锂镧钛酸盐(LLTO)的离子导体包括通过至少将金属钛、过氧化氢溶液和氢氧化铵溶液相结合来制备过氧钛酸盐络合物溶液，然后通过将过氧钛酸盐络合物溶液、锂源和镧源相结合来制备锂镧钛酸盐沉积物溶液。该方法进一步包括施加锂镧钛酸盐沉积物溶液以在设置于衬底上方的电致变色层上形成锂镧钛酸盐膜，然后固化所述锂镧钛酸盐膜，以便在固化过程中在电致变色层上形成包含锂镧钛酸盐材料的离子导体层。在本文所描述的一些实施例中，电致变色装置(例如电致变色装置100a或100b)可以被制造为具有包含锂镧钛酸盐材料的离子导体层(例如离子导体层130)。这些锂镧钛酸性材料和LLTO基离子导体材料、以及低衬底温度溶胶-凝胶技术将其制造为平面化薄膜(以及粉末和块)。结晶钙钛矿锂镧钛酸盐Li3xLa2/3xTiO3(LLTO，其中x＝0至2/3，其中x附近的最大传导率为约0.1)的体积传导率是无机固态离子导体材料中最高的。在本申请中提出了非晶LLTO和掺杂有Al和/或Si的LLTO作为具有高离子传导率和低电子传导率的新的离子导体材料。这些非晶离子导体材料可以通过溶胶-凝胶技术在400℃以下的低衬底温度下沉积或以其他方式形成为平面化薄膜。还可以通过溶胶-凝胶技术将这些离子导体材料制造为粉末和块。在一些示例中，过氧钛酸盐络合物溶液包含过氧钛酸铵络合物。在其他示例中，该方法进一步包括在制备过氧钛酸盐络合物溶液的同时将至少一种螯合剂与金属钛、过氧化氢溶液和氢氧化铵溶液相结合。在一个示例中，螯合剂是柠檬酸，并且过氧钛酸盐络合物溶液包含柠檬酸过氧钛酸盐络合物。在一些示例中，锂镧钛酸盐沉积物溶液包含摩尔比近似约1:1:2的Li:La:Ti。在许多示例中，锂源包含硝酸锂，并且独立地，镧源包含硝酸镧。锂镧钛酸盐膜可以是通过沉积过程(例如浸涂、旋涂、电泳、喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆、幕布涂覆、和/或其变型)形成在电致变色层上的。离子导体层的上表面可以具有约50nm或更小的表面粗糙度，并且电致变色层的上表面一般具有大于50nm的表面粗糙度。在一些示例中，过氧钛酸盐络合物溶液可以通过将金属钛、过氧化氢溶液和氢氧化铵溶液相结合以约9:1:1的体积比混合来制备。一般地，过氧化氢溶液包含在水中按体积计处于从约10％至约50％的范围内的、更窄地在从约20％至约40％的范围内的、并且更窄地在从约28％至约32％的范围内的过氧化氢，并且氢氧化铵溶液包含在水中按体积计处于从约10％至约50％的范围内的、更窄地在从约20％至约40％的范围内的、并且更窄地在从约28％至约32％的范围内的氨。在一些示例中，过氧化氢溶液包含按体积计约30％的过氧化氢水溶液，并且氢氧化铵溶液包含按体积计约30％的氨水。包含锂镧钛酸盐材料的离子导体层的上表面具有约50nm或更小的、例如在从约1nm至约50nm的范围内的、更窄地在从约10nm至约50nm的范围内的、并且更窄地在从约25nm至约50nm的范围内的表面粗糙度。包含锂镧钛酸盐材料的离子导体层一般具有约1nm至约500nm的范围内的、更窄地在从约1nm至约300nm的范围内的、并且更窄地在从约5nm至约200nm的范围内的厚度。将在电致变色层上包含所施加的锂镧钛酸盐膜的衬底加热至从约100℃至约1500℃的范围内的温度。在一个实施例中，在固化过程中，将衬底加热到从约100℃至约500℃的范围内的、更窄地在从约200℃至约400℃的范围内的、更窄地在从约300℃至约350℃的范围内的温度。在另一实施例中，在固化过程中，将衬底加热到从约150℃至约1,500℃的范围内的、更窄地在从约300℃至约1,200℃的范围内的、更窄地在从约500℃至约1,000℃的范围内的温度。固化过程一般包括将电致变色层上所施加的锂镧钛酸盐膜暴露于红外线固化过程、紫外线固化过程、热等离子体固化过程、非热等离子体固化过程、微波固化过程或其组合。示例1：用过氧钛酸盐前体沉积LLTO可以按如下方式制备包含与Li和La硝酸盐混合的过氧钛酸盐络合物的无机前体。在一个示例中，通过将必要量的Ti粉末溶解在约9:1:1的过氧化氢(约30vol％)和氨水(约30vol％)的混合物中制备过氧钛酸铵的约1M(以Ti计)原液(stock)。将适量的硝酸锂(多达0.05M)和硝酸镧(多达0.05M)溶解在稀释至约0.1M的柠檬酸过氧钛酸铵原液中，以提供约0.5:0.5:1.0(相应为Li：La：Ti)的摩尔比。通过浸涂、旋涂、电泳，喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆或幕布涂覆将所述溶液沉积到衬底上。然后使(平面化)LLTO膜在约100℃至约350℃之间的衬底温度下进行固化和热处理。可替代地，使用红外线、紫外线、热(或非热)等离子体、或微波加热来使LLTO膜可以在约150℃至约1,500℃之间的衬底温度下进行热处理。示例2：用柠檬酸过氧钛酸盐前体沉积LLTO通过将必要量的Ti粉末溶解在约4:1:1的过氧化氢(约30vol％)和氨水(约30vol％)的混合物中制备过氧钛酸铵的约1M(以Ti计)原液。以约为2的柠檬酸/Ti摩尔比加入柠檬酸(多达2M)以形成柠檬酸过氧钛酸盐络合物。将适量的硝酸锂(多达0.05M)和硝酸镧(多达0.05M)溶解在稀释至约0.1M的柠檬酸过氧钛酸铵原液中，以提供约0.5:0.5:1.0(相应为Li：La：Ti)的摩尔比。通过浸涂、旋涂、电泳，喷墨印刷、辊涂、喷涂、弯月面涂覆或幕布涂覆将所述溶液沉积到衬底上。然后使(平面化)LLTO膜在约100℃至约350℃之间、例如约300℃至约350℃之间的衬底温度下进行固化和热处理，以烧尽任何剩余的柠檬酸盐。可替代地，使用红外线、紫外线、热(或非热)等离子体、或微波加热来使LLTO膜可以在约150℃至约1,500℃之间的衬底温度下进行热处理。示例3：通过二醇-柠檬酸过氧钛酸盐前体沉积LLTO通过将必要量的Ti粉末溶解在过氧化氢(约30vol％)和氨水(约30vol％)的4:1混合物中制备过氧钛酸铵的约1M(以Ti计)原液。以为2的柠檬酸/Ti摩尔比加入柠檬酸(多达2M)以形成柠檬酸过氧钛酸盐络合物。将适量的硝酸锂(多达0.05M)和硝酸镧(多达0.05M)溶解在稀释至约0.1M的柠檬酸过氧钛酸铵原液中，以提供约0.5:0.5:1.0(相应为Li：La：Ti)的摩尔比。向所述溶液中加入乙二醇(约1.6M)以得到约为4的乙二醇/柠檬酸摩尔比。然后使(平面化)LLTO膜在约100℃至约350℃之间、例如约300℃至约350℃之间的衬底温度下进行固化和热处理，以烧尽任何剩余的有机残留物。可替代地，使用红外线、紫外线、热(或非热)等离子体、或微波加热来使LLTO膜可以在约150℃至约1,500℃之间的衬底温度下进行热处理。若干替代实施例以下进一步公开包括实施例A-D在内的替代实施例。替代实施例A在本文所描述的一个实施例中，图2描绘了电致变色装置200(例如电致变色多层叠堆)，该电致变色装置包含设置在衬底202上的下透明导体(TC)层210、以及设置在下透明导体层210的上表面上的主电致变色(PEC)层220。电致变色装置200进一步包含设置在主电致变色层220的上表面上的离子导体(IC)层230、设置在离子导体层230的上表面上的副电致变色(SEC)层240、设置在副电致变色层240的上表面上的上透明导体(TC)层250、以及设置在上透明导体层250的上表面上的抗反射(AR)层260。在一个示例中，如图2所示，多层电致变色结构可以具有位于具有可选的顶部抗反射层或保护层的衬底上的、或者位于两个衬底之间的以层压构造的5层或更多层。这些衬底通常是透明的玻璃或塑料。电致变色多层结构的两个最外层是电透明导体，这些电透明导体横穿窗户表面传导电子以对内层进行充电和放电。目前，透明导电氧化物SnO2:F和ITO是最常用于电致变色应用的TC材料。与两个TC层中任一者的内侧相邻的是具有足够的电子和离子传导率的PEC层(例如，混合导体)，使得其着色/漂白时间是可接受地快速的。与另一TC层的内侧相邻的是用作离子存储的SEC层，理想地具有与PEC层的电致变色特性互补的电致变色特性。IC层(也称为电解质层)被设置在阴极EC层和阳极EC层之间。IC层可以是无机的(例如，诸如ZrO2或Li-P-O-N等氧化物)或有机的(例如，粘合剂聚合物)。理想地，IC层应当具有高的离子传导率但低的电子传导率，以使得允许离子通过的同时阴极层和阳极层彼此是电子绝缘的。所涉及的离子应当足够小以具有高迁移率，例如质子(H+)或锂离子(Li+)。当电子泄漏电流太高(由于内在或外在缺陷)时，变得难以保持足够高的局部电场以移动离子来对电致变色层进行充电/放电，特别是在大面积电致变色窗应用中。上述5层电致变色结构的操作类似于在充电/放电时改变颜色的可充电电池。在本文所描述的一个实施例中，在约0.1wt％至约30wt％之间的少量水被包括在基于锂离子的装置中并且增强了锂离子迁移率而不经历显著的锂-水反应。因此，为了控制掺入的水量，IC层内可以包含小百分比(在从约1wt％至约30wt％之间，例如约1wt％至约10wt％，其中wt％代表重量百分比)的在高温(例如，>约120℃)下保留水的“高温”吸湿材料。在一些示例中，保留水的吸湿材料所在的温度可以是在从约120℃至约600℃的范围内。装置制造过程于是包括引导水以便由这些吸湿材料保留水的步骤。具有水合的吸湿高温材料的IC层应当具有增加的离子传导率，从而产生更快的切换和更高的循环耐久性。还可以将该解决方案A.1应用于基于质子的EC装置。可以通过诸如喷雾热解、溶胶-凝胶、溅射，CVD、电镀、热或电子束蒸发或其他过程的技术来沉积IC层。在本文所描述的另一实施例(实施例A.1)中，IC一般包含IC材料，例如氧化钽(如五氧化二钽(Ta2O5))、氧化锆(诸如二氧化锆(ZrO2))、氧化硼(如B2O或B2O3)、锂磷氮氧化物(Li-P-O-N)、硅酸锂(Li-Si-O)、铝酸锂(Li-Al-O)、硅铝酸锂(Li-Si-Al-O)、其合金、其水合物、其衍生物或其组合。在一些示例中，IC层可以具有浓度在从约1wt％至约30wt％的范围内的、更窄地在从约1wt％至约10wt％的范围内的高温吸湿材料。示例性高温吸湿性材料包括氧化硼(其可以保持水合至高达约300℃)和氧化锆(其可以保持水合至高达约550℃)。在密封所述装置以供操作之前可以在材料加工中包括使所述IC进行水合的步骤。IC材料可以通过暴露于环境空气中的水和/或直接在沉积步骤期间或之后添加的气态或液态水而将水分/水添加到IC材料或IC层中来进行水合。在本文所描述的另一实施例(实施例A.2)中，将一种或多种吸湿高温材料添加到主电致变色层或副电致变色层中任一者或两者，以增加这些层的离子传导率，从而产生更快的切换、更高的循环耐久性、以及更大的切换范围(因为离子可以更深地穿透到主电致变色层和/或副电致变色层中)。可以通过诸如喷雾热解、溶胶-凝胶、溅射，CVD、电镀、热或电子束蒸发以及其他沉积过程的技术来沉积这些层。在一些方面中，氧化硼或氧化锆被掺杂到主和/或副电致变色层中(例如，在从约1wt％至约30wt％范围内的、更窄地在从约1wt％至约10wt％范围内的浓度)，以帮助保留少量的水，这将促进锂和其他离子在这些活性层内横穿这些活性层移动。在本文所描述的另一实施例(实施例A.3)中，由疏水材料构成的无机保护层或聚合物保护层可以被设置在多层电致变色叠堆的TC上方，以维持水从所述装置逸出。在一些示例中，无机保护层包含选自于氧化锌(如二氧化锌(ZnO2))、氧化钛(如二氧化钛(TiO2))、氧化硅(如二氧化硅(SiO2))、其衍生物、其掺杂变体或其组合中的至少一种疏水物质。在一些示例中，疏水层可以同时用作抗反射层，而在其他示例中，疏水层可以与设置在其上的另一抗反射层结合使用。疏水层可以具有在从约30nm至约1μm范围内的厚度。可以通过诸如喷雾热解、溶胶-凝胶、溅射，CVD、电镀、热或电子束蒸发以及其他沉积过程的技术来沉积疏水层。实施例A.3可以用于基于锂离子和/或基于质子的装置。在本文所描述的另一实施例(实施例A.4)中，结合了实施例A.1-A.3中的两个或更多个。特别地，可以将小百分比的高温吸湿材料添加到离子导体层和/或主电致变色层层和副电致变色层中的一者或两者。此外，可以将包含一种或多种疏水材料的无机或聚合物保护材料放置在多层电致变色叠堆的顶部TC上，连同将小百分比的高温吸湿性材料引导至离子导体层、主电致变色层或副电致变色层中的一者或多者。除了涉及电致变色装置的应用之外，以上讨论的所有实施例A.1-A.3也可以应用于基于锂离子和基于质子的电池，特别是薄膜电池。替代实施例B在本文所描述的另一实施例(实施例B)中，这些电致变色材料结构可以具有第一阴极电致变色体(例如，在离子插入时变得更透明)和第二阴极电致变色体(其在漂白状态下具有类似折射率和在着色状态下具有不同折射率)的大晶粒薄膜混合物。在另一实施例中，这些电致变色材料结构可以具有第一阴极电致变色体和离子导体材料的大晶粒薄膜混合物，离子导体材料在漂白状态下具有类似于第一阴极电致变色体的折射率、但是在着色状态下具有与第一阴极电致变色体不同的折射率。应当指出的是，离子导体材料一般不像电致变色体那样切换或改变其折射率。可替代地，新的材料结构可以包括第一阳极电致变色体(例如，在离子插入时变得更暗)和第二阳极电致变色体(其在漂白状态下具有类似折射率而在着色状态下具有不同的折射率)的大晶粒(晶粒宽度处于约20nm至约400nm的数量级)的薄膜混合物。在另一实施例中，离子导体材料可以在漂白状态下具有类似于第一阳极电致变色体的折射率、但是在着色状态下具有与第一阳极电致变色体不同的折射率。这些阴极电致变色材料包括氧化钨(如三氧化钨(WO3))、氧化钼(如三氧化钼(MoO3))、氧化铌(如五氧化二铌(Nb2O5))、其衍生物或其组合。这些阳极电致变色材料包括氧化铌(如氧化铌(如，NiO))、氧化铱(如二氧化铱(IrO2))、氧化铬(如三氧化铬(Cr2O3))、其衍生物或其组合。离子导体层可以包含例如氧化钽(如五氧化二钽(Ta2O5))、氧化锆(如二氧化锆(ZrO2))、氧化硼(如B2O或B2O3)、锂磷氮氧化物(Li-P-O-N)、硅酸锂(Li-Si-O)、铝酸锂(Li-Al-O)、硅铝酸锂(Li-Si-Al-O)、其合金、其衍生物或其组合的材料。在其他实施例中，离子导体可以包含聚合物、低聚物。大晶粒是通过喷雾热解产生的，这是最合适的方法。在漂白状态下，晶粒全部具有类似的折射率，并且因此使雾度最小化。在着色状态下，不同材料的晶粒具有不同的折射率，从而增加了总雾度，这在隐私窗应用中是期望的。在另一实施例中，5层电致变色装置TC/PEC/IC/SEC/TC(图3A)或可替代的TC/SEC/IC/PEC/TC(图3B)包含PEC层，该PEC层具有嵌入在～300-500nmWO3薄膜基质中的约20nm至约400nm的钒-钨氧化物(V-WO3)或二氧化钛(TiO2)晶粒的大晶粒薄膜混合物。表1中示出了近似的折射率，如下：在550nm波长下的折射率漂白着色TiO22.052.08V-WO32.001.85WO31.991.69表1在漂白状态下，TiO2和V-WO3相对于WO3的折射率差异分别为约0.06和0.01，导致相对较低的雾度。在着色状态下，差异分别为0.39和0.16，导致相对较高的雾度。在本文所描述的一个实施例中，图3A描绘了电致变色装置300a(例如电致变色多层叠堆)，该电致变色装置包含设置在衬底302上的下透明导体(TC)层310、以及设置在下透明导体层310的上表面上的主电致变色(PEC)层320。电致变色装置300a进一步包含设置在主电致变色层320的上表面上的离子导体(IC)层330、设置在离子导体层330的上表面上的副电致变色(SEC)层340、设置在副电致变色层340的上表面上的上透明导体(TC)层350、以及设置在上透明导体层350的上表面上的抗反射(AR)层360。在本文所描述的另一实施例中，图3B描绘了电致变色装置300b(例如电致变色多层叠堆)，该电致变色装置包含设置在衬底302上的下透明导体层310、以及设置在下透明导体层310的上表面上的副电致变色层340。电致变色装置300b进一步包含设置在副电致变色层340的上表面上的离子导体层330、设置在离子导体层330的上表面上的主电致变色层320、设置在主电致变色层320的上表面上的上透明导体层350、以及设置在上透明导体层350的上表面上的抗反射层360。一种制造实施例B中的装置的方法：喷雾热解(其通常用于产生颗粒)首先与喷雾中减少的溶剂一起使用以在涂覆有SnO2:F的玻璃衬底上产生V-WO3或TiO2的大晶粒(例如，晶粒尺寸在从约20nm至约400nm的范围内)。用于WO3的下一喷雾热解应当包含比正常更多的溶剂，以便诱导喷雾液滴扩散并在粗糙晶粒上平面化以形成相对较平滑的膜。然后将接下来的IC/SEC/TC膜层沉积在顶部上。替代实施例C在本文所描述的另一实施例(实施例C)中，通过利用两组隔离线，其中用于顶部TC的一些线与用于底部TC的一些线重叠，可以以最小的边缘泄漏电流廉价地对上部和下部TC层施加汇流条。可替代地，为了增加重叠的机会，可以在与这些顶部隔离线重叠的区域中增加(例如，三倍于)底部隔离线的数量。图3A-3B分别描绘了电致变色装置300a和300b，这些电致变色装置可以通过图4A-4E中所示的实施例用作电致变色多层叠堆。在一个实施例中，汇流条的施加涉及通过第一图案化掩模来沉积TC和PEC(或SEC)层。然后可以使用具有比第一图案化掩模的开口面积更大的开口面积的第二图案化掩模来沉积IC层。最后使用具有比第一图案化掩模的开口面积更小的开口面积的第三图案化掩模来沉积剩余的层。使用这三个掩模以防止上部TC层与下部TC层短路，并且允许将汇流条施加到上部TC层和下部TC层而不短路。该装置结构是繁琐的并且制造昂贵的。在另一实施例中，汇流条的施加可以利用单个图案化掩模和2组隔离线。开始，底部隔离线可以被划刻到预涂覆有TC层的衬底中，产生2个电隔离区(图4A)。然后可以通过阴影掩模(图4B)在这些底部隔离线上方沉积下一个EC层PEC/IC/SEC/TC。接下来，可以施加切穿上部TC层而不切穿下部TC层的顶部隔离线，从而对于上部TC层产生2个电隔离区。最后，可以施加可选的抗反射和保护层以及连接到上部和下部TC层的汇流条(图4C)。可以通过喷砂、砂轮、激光烧蚀或其他技术来划刻或以其他方式形成这些隔离线。这些汇流条可以通过丝网、电镀、超声波钎焊或其他技术来施加。除了在如图4C所示的顶部和底部隔离线之间的区域中的边缘处的泄漏电流以外，形成该装置结构的过程可以比上述装置结构更简单和更具成本效益。根据膜沉积技术并且特别是对于喷雾热解，由于在边缘处彼此接触的多层膜而导致的泄漏电流可以是显著的。在另一实施例中，可以利用装置结构来减少这样的边缘泄露电流。在第一结构中，顶部隔离与2条短底部隔离线重叠，如图4D所示。另外，2条短底部隔离线比顶部隔离线宽，以增加重叠的机会或可能性。在第二结构中，2条底部隔离线被增加到6条或更多条紧密间隔的线(尽可能地紧密间隔开)，如图4E所示，以便增加与顶部隔离线重叠的机会。替代实施例D在本文所描述的另一实施例(实施例D.1)中，EC装置加工技术包括以下各项：a)可以使用喷雾热解(SP)过程来将2个、3个或更多个连续层沉积到1个衬底上，从而形成全固态电致变色装置。通过对2个或更多个连续层使用SP，可以使用相同的设置来进一步降低生产成本。b)连续的SP层在彼此类似的温度下沉积，例如约100℃内。通过选择具有类似操作温度的连续SP沉积过程，避免了均匀改变衬底温度的困难且耗时的任务。c)在所有SP层沉积之后对其一起进行热处理。通过选择具有类似热处理温度的连续SP沉积过程，将衬底均匀地加热到某一温度的困难且耗时的任务仅需要进行一次。在本文所描述的另一实施例(实施例D.2)中，EC装置加工技术包括以下各项：a)可以使用SP过程来将2个、3个或更多个连续层沉积到1个衬底上，从而形成整体全固态电致变色装置。通过对2个或更多个连续层使用SP，可以使用相同的设置来进一步降低生产成本。b)这些连续的SP层是在不同的温度下进行沉积和热处理的。虽然可以利用大的温度变化(加热和冷却)，但是在为每层选择最佳SP过程时具有更大的灵活性。在本文所描述的另一实施例(实施例D.3)中，EC装置加工技术包括以下各项：a)可以使用SP过程来将2个、3个或更多个连续层沉积到1个衬底上，从而形成全固态电致变色装置。通过对2个或更多个连续层使用SP，可以使用相同的设置来进一步降低生产成本。b)连续的SP层在彼此类似的温度下沉积，例如约100℃内。通过选择具有类似操作温度的连续SP沉积过程，避免了均匀改变衬底温度的困难且耗时的任务。c)在每次SP沉积层之后进行分开的热处理。虽然可以利用更大的温度变化，但是在为每层选择最佳热处理过程时具有更大的灵活性。在本文所描述的另一实施例(实施例D.4)中，EC装置加工技术包括以下各项：a)可以使用SP过程来将2个、3个或更多个连续层沉积到1个衬底上，从而形成全固态电致变色装置。通过对2个或更多个连续层使用SP，可以使用相同的设置来进一步降低生产成本。b)这些连续的SP层是在不同的温度下进行沉积的。虽然可以利用更大的温度循环，但是在为每层选择最佳SP过程时具有更大的灵活性。c)在所有SP层沉积之后对其一起进行热处理。通过选择具有类似热处理温度的连续SP沉积过程，将衬底均匀地加热到某一温度的困难且耗时的任务仅需要进行一次。实施方案D.1-D.4的变型包括但不限于以下各项：-Sp过程可以使用基于压力、静电、超声波或其组合的典型雾化器。-通过SP、溅射或其他沉积技术来沉积上部TC层。-通过SP、溅射或其他沉积技术来沉积可选的顶部保护层和/或AR层。可替代地，可以将塑料或玻璃的透明片材附接在所述多层叠堆的顶部上。-这些离子一般是Li+和/或H+。-在SP过程中将这些离子引入到一个或多个层。实施例D.1：将多层PEC/IC/SEC/TC/可选的抗反射层SP沉积到涂覆有下部TC层的玻璃衬底上。第一层：当玻璃由玻璃制造商制造时，以热解方式沉积下部TC。与玻璃一起销售的常见TC层是氟掺杂氧化锡(FTO)。还可以通过溅射、热蒸发或CVD将底部TC沉积到玻璃衬底上。第二层：通过SP来沉积主EC层或副EC层。阴离子电致变色体随着离子插入而变得更暗。主电致变色材料的若干示例可以包括氧化钨(如三氧化钨(WO3))、氧化钼(如三氧化钼(MoO3))、氧化铌(如五氧化二铌(Nb2O5))、其衍生物或其组合。在一个示例中，WO3的SP沉积过程可以按如下进行。可以通过将WO3粉末溶解在热氨和蒸馏水中形成前体，使总溶液浓度为约0.2M。将溶液加热至约90℃，这导致通过以下反应形成钨酸铵：WO3+2NH3+H2O--(90℃)-->(NH4)2WO4。然后用载气(如空气或氮气)将溶液以热解方式喷射到涂覆有TC的玻璃衬底上。在喷射过程中，衬底温度保持在约300℃(+/-100℃)，钨酸铵通过以下反应以热解方式分解得到均匀的且无针孔的氧化钨膜(其厚度为约200nm和约600nm之间)：(NH4)2WO4--(300℃)-->WO3+H2O(气)+2NH3(气)。第三层：IC层可以可以通过SP过程来沉积、并且包含诸如Li+、H+、或Na+的阳离子。一些典型的离子导体材料包括二氧化硅、氧化铝、铝硅酸盐、硅酸锂、铝硅酸锂、氧化钽、氧化锆，磷酸氧氮化锂(Li-P-O-N)、其合金、其衍生物、其氧化物、其硅酸盐或其组合。硅酸锂的SP沉积过程的示例如下。可以制备包含烷氧基锂、有机溶剂(如醚、酮、酯、乙醇或烃)、以及四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷的前体溶液。然后可以将所述溶液喷射到加热至约300℃(+/-100℃)的衬底上。所产生的硅酸锂膜可以具有在从约5nm至约500nm范围内的厚度。由于灰尘颗粒可能导致IC层中的针孔，因此可以向喷射溶液中加入表面活性剂。然后可以增大液滴尺寸(或者可以降低衬底温度)，使得在层沉积过程中衬底表面被溶液的液体薄膜润湿。一些溶液通过毛细管作用在灰尘颗粒下下沉，导致更好的膜覆盖率以及针孔尺寸和针孔量的减少。此外，当灰尘颗粒下的溶液蒸发和分解时，所产生的气体可以使这些颗粒提升，从而允许溶液在污物颗粒下方的额外侵入。在蒸发和分解之后，约0.1wt％(重量百分比)至约10wt％的最终IC层可能含有表面活性剂的残留物。可选地，在通过喷雾热解沉积第一IC层之后，可以吹入诸如Ar或N2的惰性气体横穿衬底以除去或移动灰尘颗粒。然后还可以通过喷雾热解在顶部上沉积第二IC层以覆盖第一IC层中的针孔，因为灰尘颗粒的原始位置已经改变。第四层：通过SP来沉积副(或主)EC层。阳极电致变色体随着离子插入而变得更透明。一些典型的阳极电致变色体是氧化镍(如NiO或Ni2O3)、IrO2和普鲁士蓝(Fe7(CN)18·14H2O)。NiO的SP沉积过程的示例，制备0.25M的Ni(NO3)2·6H2O的醇溶液作为前体。然后将所述溶液喷射到在约300℃(+/-100℃)的温度下的衬底上，以形成具有在从约100nm至约300nm的范围内的、例如约150nm的厚度的涂层。如果使用锂离子Li+，则可以在该阶段将它们引入所述多层膜中。这样做的一种方式是向阳极EC层的前体中加入锂化合物。另一种方式是将Li+在沉积之后以电化学方式(例如，湿循环)插入阳极EC层中。在电化学过程中必须仔细控制电压，以防止Li+越过其他EC层、以及不需要的副反应。第五层：TC层可以通过可选的SP或通过其他标准技术(如溅射或蒸发)来沉积。材料可以是铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、其氧化物、其衍生物、其掺杂变体、其合金或其组合。透明导体层的表面电阻(Rs)可以是在从约1W/sq(欧姆/平方)至约50W/sq的范围内。第六层(可选的)：通过可选的SP、或通过另一种薄膜沉积技术(如蒸发、溅射和CVD)来沉积抗反射(AR)保护层。材料可以是以下绝缘且透明的氧化物之一，例如氧化硅(如SiO2)、氧化铝(如Al2O3)、铝酸硅、其硅酸盐、其铝酸盐、其氧化物、其衍生物，其掺杂变体、其合金或其组合。层的厚度被选择成使得其增强整个多层膜的透射(AR效应)，特别是在明度光谱中。在沉积该第六层之前或之后，衬底连同其多层膜一起在真空惰性气体(如氩气或空气)中经受在从约300℃至约700℃的范围内的温度下的热处理，持续在从约10分钟至约30分钟的时间周期。在替代实施例中，第六层可以是通过透明胶层压到叠堆上的保护性透明塑料片(例如，具有在从约10μm至约1,000μm范围内的厚度)。在一些示例中，如果第六层是保护性透明塑料片，则可以在将塑料片附接到叠堆之前进行整个叠堆的热处理，以避免熔化所述保护性透明塑料片。对于实施例D.1的制造方法：在本文的所描述的另一实施例中，图5描绘了用于制造如本文的多个实施例所描述的电致变色装置(如对于实施例D.1)的设备。如图5中示意性地示出的，这些衬底可以被清洁并引入到带载体上，在该带载体处这些衬底经过不同的区域。在预加热区域中，这些衬底可以均匀地加热到所希望的温度(例如，在该实施例中为300℃)，并且移动到接下来的三个区域，在这三个区域中可以连续地沉积主EC、IC和副EC。然后，这些衬底可以在间歇过程中在涉及沉积后热处理的进一步加工(图5中未示出)之前进入冷却区，以节省时间，并且透明导体和保护和/或抗反射涂层也是如此。可选地，可以将更多的区域引入图5中的系统以执行这些附加的过程。此外，可选地，可以在这些沉积区中添加加热区以便保持或改变衬底温度，特别是对于可以对不同层使用不同热解温度的实施例。值得注意的是，上述电致变色装置制造方法可以特别适用于建筑窗户的批量生产。一般地，虽然不是不变的，但是建筑窗户可以具有相对较大的尺寸，例如大于约0.1米并且高达约5米或甚至更大的长度或宽度。通过举例而非限制的方式，包括本文所述类型的电致变色装置的建筑窗户的尺寸(长度和宽度)的实际范围可以在约2.5米和约3米之间。实施例D.2，对应于解决方案D.2：该实施例D.2的细节与实施例D.1相同，不同之处在于：-SP热解温度不再彼此类似，因此在每次层沉积之间使用衬底加热或冷却。对于上述实施例1.1中所描述的相同化学溶液，不同的热解温度可以是：主ECà约250℃，离子导体à约650℃，副ECà约400℃。-在从约300℃至约700℃范围内的温度下进行的最终热处理在各层沉积之后由可选的单独热处理代替，其中每个热处理温度经实验选择以给出最佳膜特性。实施例D.3，对应于解决方案D.3：该实施例D.3的细节与实施例D.1相同，不同之处在于：-在从约300℃至约700℃范围内的温度下进行的最终热处理在各层沉积之后由可选的单独热处理代替，其中每个热处理温度经实验选择以给出最佳膜特性。实施例D.4，对应于解决方案D.4：该实施例D.4的细节与实施例D.1相同，不同之处在于：-SP热解温度不再彼此类似，因此在每次层沉积之间使用衬底加热或冷却。对于上述相同化学溶液，不同的热解温度现在是：主ECà约250℃，离子导体à约650℃，副ECà约400℃。若干其他替代实施例和示例在一个实施例中，电致变色装置包括设置在主电致变色(PEC)层和副电致变色(SEC)层之间的IC层，其中IC层包括浓度在约1wt％至约30wt％之间的高温吸湿材料，包括在IC层、PEC层或SEC层中的一者或多者内。在一个示例中，水被引入并由这些吸湿材料保留。在另一示例中，所述装置是基于锂离子的电致变色装置。在另一示例中，所述装置是基于质子的电致变色装置。在另一示例中，IC层包括一种或多种离子导体材料，示例性离子导体材料可以选自氧化钽、氧化锆、氧化硼、锂磷氮氧化物(Li-P-O-N)、硅酸锂(Li-Si-O)、铝酸锂(Li-Al-O)、硅铝酸锂(Li-Si-Al-O)、其合金、其水合物、其衍生物或其组合。在另一示例中，离子导体材料选自于氧化硼、氧化锆、其衍生物或其组合。在另一示例中，IC层包含按重量计浓度在从约0.5％至约30％的范围内的离子导体材料。在另一示例中，离子导体材料的浓度是在从约1％至约10％的范围内。在另一示例中，IC层包含水。在另一示例中，IC层包含按重量计浓度在从约0.1％至约30％的范围内的水。在另一示例中，PEC层或SEC层包含吸湿材料。在另一示例中，所述吸湿材料选自于氧化硼、氧化锆、其衍生物或其组合。在另一示例中，PEC层或SEC层包含按重量计浓度在从约0.5％至约30％的范围内的吸湿材料。在另一示例中，吸湿材料的浓度是在从约1％至约10％的范围内。在另一示例中，PEC层或SEC层包含水。在另一示例中，PEC层或SEC层包含按重量计浓度在从约0.1％至约30％的范围内的水。在另一实施例中，电致变色装置包括：电致变色叠堆，其具有设置在PEC层和副电致变色(SEC)层之间的IC层；上导体层和下导体层，其中所述电致变色叠堆被设置在所述上导体层和下导体层之间；疏水保护层，其设置在所述上导体层上以防止水从所述电致变色叠堆逸出。在一个示例中，疏水保护层包含选自于二氧化锌、氧化钛、氧化硅、其衍生物、其掺杂变体或其组合的疏水材料。在另一示例中，疏水材料包含疏水聚合物。在另一示例中，上导体层和下导体层是透明的。在另一示例中，疏水材料层的厚度被选择成使得疏水材料层用作抗反射层。在另一示例中，该方法进一步包括在上导体层上设置抗反射层。在其他示例中，该装置是电池。在另一示例中，所述电池是基于锂离子的电池、基于质子的电池、或薄膜电池。在另一实施例中，一种用于制造电致变色装置的方法包括：在设置于衬底上的PEC层上形成IC层；以及在IC层上形成副电致变色(SEC)层；其中所述IC层、PEC层或SEC层独立地包括浓度在从约1wt％至约30wt％范围内的高温吸湿材料。在另一示例中，该方法进一步包括引导水以便由吸湿材料保持水。在另一示例中，IC层是通过喷雾热解、溶胶-凝胶沉积、溅射、CVD、电镀、热或电子束蒸发来沉积的。在另一示例中，IC层包括选自氧化钽、氧化锆、氧化硼、锂磷氮氧化物(Li-P-O-N)、硅酸锂(Li-Si-O)、铝酸锂(Li-Al-O)、硅铝酸锂(Li-Si-Al-O)、其合金、其水合物、其衍生物或其组合的一种或多种离子导体材料。在另一示例中，该方法进一步包括在密封该装置以供操作之前对所述吸湿材料进行水合。在另一示例中，IC层包含高温吸湿材料。在另一示例中，PEC层或SEC层也包含吸湿材料。在另一示例中，PEC层或SEC层也包含吸湿材料。在另一实施例中，用于制造电致变色装置的方法包括：形成电致变色叠堆，其具有位于PEC层和副电致变色(SEC)层之间的IC层；将所述电致变色叠堆设置在上导体层和下导体层之间；在所述上导体层和下导体层上设置疏水材料以防止水从所述电致变色叠堆逸出。在另一示例中，所述疏水材料选自于二氧化锌、氧化钛、氧化硅、其衍生物、其掺杂变体或其组合的疏水材料。在另一示例中，疏水材料包含疏水聚合物。在另一实施例中，电致变色材料结构包括第一阴极电致变色体(其在离子插入时变得更透明)和第二阴极电致变色体(其在漂白状态下具有类似折射率和在着色状态下具有不同折射率)的大晶粒薄膜混合物。在另一实施例中，电致变色材料结构包括第一阴极电致变色体(其在离子插入时变得更透明)和离子导体(其在漂白状态下具有类似折射率和在着色状态下具有不同折射率)的大晶粒薄膜混合物。在另一示例中，阴极电致变色材料包含WO3、MoO3、或Nb2O5。在另一示例中，第一阴极电致变色材料包含晶粒尺寸在从约20nm至约400nm范围内的晶粒。在另一实施例中，电致变色材料结构包括第一阳极电致变色体(其在离子插入时变得更暗)和第二阳极电致变色体(其在漂白状态下具有类似折射率和在着色状态下具有不同折射率)的大晶粒薄膜混合物。在另一实施例中，电致变色材料结构包括第一阳极电致变色体(其在离子插入时变得更暗)和离子导体材料(其在漂白状态下具有类似折射率和在着色状态下具有不同折射率)的大晶粒薄膜混合物。在另一示例中，阳极电致变色材料包含NiO、IrO2、或Cr2O3。在另一示例中，阳极电致变色材料包含晶粒尺寸在从约20nm至约400nm范围内的晶粒。在另一示例中，离子导体材料包括选自氧化钽、氧化锆、氧化硼、锂磷氮氧化物(Li-P-O-N)、硅酸锂(Li-Si-O)、铝酸锂(Li-Al-O)、硅铝酸锂(Li-Si-Al-O)、其合金、其水合物、其衍生物或其组合的一种或多种离子导体材料。在另一实施例中，制造电致变色结构的方法包括：在喷雾中使用减少的溶剂进行喷雾热解，以在涂覆有SnO2:F的玻璃衬底上产生大晶粒的V-WO3或TiO2；以及使用含有比正常溶剂更多的溶剂的WO3进行喷雾热解，以便诱导喷雾液滴扩散并且使粗糙晶粒平面化以形成相对较平滑的膜。在另一示例中，该方法进一步包括在所述电致变色结构的顶部沉积IC、互补电致变色层和TC的膜层。在另一示例中，大晶粒具有在从约20nm至约400nm范围内的晶粒尺寸。在另一实施例中，电致变色装置包括：电致变色叠堆，其具有设置在PEC层和与所述PEC层互补的副电致变色(SEC)层之间的IC层；第一和第二TC层，其中所述电致变色叠堆被设置在所述第一和第二TC层之间，其中所述第一TC层在所述电致变色叠堆的与所述衬底相邻的底部由一条或多条隔离线划分成两个电隔离部分，并且其中所述第二TC层在顶部由一条或多条隔离线划分成两个电隔离部分，其中所述第一TC的一些线与所述第二TC的一些线重叠；以及以最小边缘泄漏电流廉价地施加到第一TC层的第一汇流条和施加到第二TC层的第二汇流条。在另一示例中，在底部的第一TC层中的隔离线的数量增加，其中一个或多个区域与在顶部的第二TC层中的隔离线重叠。在另一示例中，第二TC层中的所述一条或多条隔离线与第一TC层中的2条隔离线重叠。在另一示例中，第一TC层中的2条隔离线被制作得比第二TC层中的隔离线更宽，以提高重叠的机会。在另一示例中，第一TC层中的所述一条或多条底部隔离线包括6条或更多条紧密间隔的线，以提高与顶部隔离线重叠的机会。在另一实施例中，用于使用喷雾热解制造电致变色装置的方法包括：通过第一图案化掩模来沉积第一TC层和电致变色(EC)层；通过具有比所述第一图案化掩模的开口面积更大的开口面积的第二图案化掩模来在所述EC层上沉积IC层；通过具有比所述第一图案化掩模的开口面积更小的开口面积的第三图案化掩模，在所述EC层上沉积包括与所述第一EC层互补的第二EC层和第二TC层的一个或多个附加层，其中这三个掩模被配置成防止第一TC层与第二TC层短路、并且允许将汇流条施加到第一和第二TC层而不短路。在另一实施例中，一种使用单个图案化掩模和2组隔离线制造电致变色装置的方法包括：在预涂覆有第一TC层的衬底中形成多条底部隔离线，以产生2个电隔离部分；通过阴影掩模在所述底部隔离线上方沉积PEC层、IC层、副电致变色(SEC)层以及第二TC层；施加切穿所述第二TC层而不切穿所述第一TC层的顶部隔离线，所述第二TC层创建2个电隔离部分；将第一汇流条连接到所述第一TC层，并且将第二汇流条连接到所述第二TC层。在另一示例中，该方法进一步包括在第一和第二TC层上形成抗反射和保护层。在另一示例中，这些隔离线是通过喷砂、砂轮或激光烧蚀而形成在第一或第二TC层中的。在另一示例中，这些汇流条是通过丝网印刷、电镀或超声波钎焊过程施加的。在另一示例性装置和方法中，使用喷雾热解来沉积这些层中的至少一层。在另一实施例中，施加到衬底的电致变色装置包括设置在主电致变色层和副电致变色层之间的离子导体，所有这三个层是在类似的衬底热解温度下通过喷雾热解来沉积的、在这三次沉积之后一起在相同温度下进行热处理并且具有多孔结构以增强离子传导率。在另一实施例中，施加到衬底的电致变色装置包括设置在主电致变色层和副电致变色层之间的离子导体，所有这三个层是通过喷雾热解来沉积的并且具有多孔结构以产生更高的离子传导率。在另一实施例中，施加到衬底的电致变色装置包括设置在主电致变色层和副电致变色层之间的离子导体，所有这三个层是在类似的衬底热解温度下通过喷雾热解来沉积的并且具有多孔结构以产生更高的离子传导率。在另一实施例中，施加到衬底的电致变色装置包括设置在主电致变色层和副电致变色层之间的离子导体，所有这三个层是在类似的衬底热解温度下通过喷雾热解来沉积的、在这三次沉积之后在相同温度下进行热处理并且具有多孔结构以产生更高的离子传导率。在另一示例中，离子导体层具有在从约5nm至约1,000nm范围内的厚度。在另一示例中，离子导体层具有与其离子传导率相比低的电子传导率。通过举例的方式，如本文所使用的，“低电子传导率”是指离子传导率比电子传导率高至少5倍。在另一示例中，所述IC被配置成传导锂离子和/或质子。在另一示例中，在喷雾热解过程中将这些离子引入到一个或多个层。在另一示例中，这三层中的至少一层主要包括无机氧化物材料。在另一示例中，主电致变色层和副电致变色层中的一者或两者包括位于其内的锂离子和/或质子。在另一示例中，这三层被设置在第一和第二透明导体层之间。在另一示例中，这两个透明导体层中的至少一者是通过喷雾热解沉积的，以形成5层叠堆。在另一示例中，保护和/或AR顶层被沉积在所述5层叠堆的顶部上。在另一示例中，所述顶层是通过喷雾热解来沉积的。在另一示例中，喷雾热解过程使用基于压力、静电、超声波、或其组合的的雾化器。在另一示例中，所有三个层覆盖衬底上的具有大于0.1米的长度和/或宽度的区域。在另一实施例中，一种用于制造施加到衬底的电致变色装置的方法，该装置具有包括主电致变色层和副电致变色层以及设置在它们之间的离子导体的至少三层，所述方法包括：在衬底上沉积所述主电致变色层，在主电致变色层上沉积所述离子导体和副电致变色层，以使得所述离子导体层被设置在所述主电致变色层和所述副电致变色层之间，其中所述主电致变色层、离子导体层和副电致变色层中的两层或更多层是在类似的衬底热解温度下通过喷雾热解来沉积的；以及在这三次沉积之后将所述两层或更多层在共同温度下一起进行热处理。在另一实施例中，一种用于制造施加到衬底的电致变色装置的方法，该装置具有包括主电致变色层和副电致变色层以及设置在它们之间的离子导体的至少三层，所述方法包括：通过喷雾热解将所述三层中的两层或更多层沉积在彼此之上。在另一实施例中，一种用于制造施加到衬底的电致变色装置的方法，该装置具有包括主电致变色层和副电致变色层以及设置在它们之间的离子导体的至少三层，所述方法包括：通过喷雾热解在类似的衬底热解温度下沉积所述三层中的两层或更多层。在另一实施例中，一种用于制造施加到衬底的电致变色装置的方法，该装置具有包括主电致变色层和副电致变色层以及设置在它们之间的离子导体的至少三层，所述方法包括：通过喷雾热解在类似的衬底热解温度下沉积所述三层中的两层或更多层；以及在这三次沉积之后将所述两层或更多层在共同温度下一起进行热处理。在另一示例中，离子导体层具有在从约5nm至约1,000nm范围内的厚度。在另一示例中，离子导体层具有与其离子传导率相比低的电子传导率。通过举例的方式，如本文所使用的，“低”是指离子传导率比电子传导率高至少5倍。在另一示例中，所述IC被配置成传导锂离子和/或质子。在另一示例中，在喷雾热解过程中将这些离子引入到一个或多个层。在另一示例中，这三层中的至少一层主要包括无机氧化物材料。在另一示例中，主电致变色层和副电致变色层中的一者或两者包含锂离子和/或质子。在另一示例中，在喷雾热解过程中将这些离子引入到一个或多个层。在另一示例中，这三层被设置在第一和第二透明导体层之间。在另一示例中，这两个透明导体层中的至少一者是通过喷雾热解沉积的，以形成5层叠堆。在另一示例中，保护和/或AR顶层被沉积在所述5层叠堆的顶部上。在另一示例中，所述顶层是通过喷雾热解来沉积的。在另一示例中，喷雾热解过程使用基于压力、静电、超声波、或其组合的雾化器。在另一示例中，对以高离子传导率为特征的多孔结构进行喷射热解和热处理过程。在另一实施例中，IC包括：IC材料层；以及结合到IC层中的表面活性剂材料。在另一实施例中，一种用于制造IC的方法包括：使用喷雾热解来沉积第一IC层；将多种表面活性剂添加到用于IC层的喷雾热解溶液中，以减少最终IC层中针孔的数量和尺寸。在另一实施例中，一种用于制造IC的方法包括：使用喷雾热解来沉积第一IC层；吹入惰性气体横穿第一IC层以从所述第一IC层除去或移动灰尘颗粒；以及使用喷雾热解在所述第一IC层上沉积第二IC层。在其他实施例中，提供了电致变色材料结构、用于制造电致变色材料结构的方法、电致变色装置、使用单个图案化掩模和2组隔离线制造电致变色装置的方法、施加到衬底的电致变色装置、用于制造施加到衬底的电致变色装置的方法以及用于制造IC的方法，其中多层是通过喷涂热解来沉积在共同的衬底上并且如上所述地在共同温度下一起退火。此外，提供了单体全固态电致变色叠堆，其中一个或多个或所有的层是平面化层，以减少粗糙度、雾度、针孔、裂纹和电短路。尽管前述内容涉及本发明的实施例，但在不脱离本发明的基本范围的情况下可以设计本发明的其他的和进一步的实施例，并且本发明的范围由以下权利要求确定。当前第1页1 2 3