TW202130779A - 使用至多一個金屬鋰沉積站形成電致變色堆疊 - Google Patents
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Abstract
本揭露描述了使用至多一個金屬鋰沉積站形成電致變色堆疊的各種方法。在一些態樣中，方法可包括僅在電致變色堆疊的電致變色相對電極內沉積金屬鋰。在一些態樣中，方法可包括使用含鋰陶瓷相對電極靶材以形成電致變色相對電極，並且僅在該電致變色堆疊的電致變色電極之內或上方沉積金屬鋰。在一些實施例中，方法可包括使用含鋰陶瓷電極靶材，以及視情況另外沉積金屬鋰以將移動鋰加至該電致變色堆疊中。在一些實施例中，方法可包括使用單一金屬鋰沉積站以在該電致變色堆疊的離子傳導層與電致變色電極之間沉積金屬鋰。
Description
本申請案主張 2020 年 2 月 12 日所申請的美國臨時申請案流水號 62/975,625 的優先權利益，該申請案標題為「使用至多一個金屬鋰沉積站形成電致變色堆疊 (FORMING ELECTROCHROMIC STACKS USING AT MOST ONE METALLIC LITHIUM DEPOSITION STATION)」，其以引用方式全部併入本文中。
本揭露針對電致變色堆疊，且更特定的是針對使用至多一個金屬鋰沉積站形成電致變色堆疊之方法。
電致變色裝置有助於阻擋可見光的透射，並且使建築物的房間或車輛的乘客艙不至於太熱。電致變色堆疊可藉由物理氣相沉積濺鍍薄膜層製造，包括金屬鋰。由於金屬鋰接觸到水極易燃燒，所以只能在經特別工程改造的濺鍍室中濺鍍，該濺鍍室經工程改造與其他程序隔離，且與絕大多數磁控室相反，是不藉由水來冷卻。這使得將鋰濺鍍室納入鍍膜機中的成本非常高。
本揭露描述一種獲得電致變色堆疊之方法，同時在至多一個沉積步驟中（例如，在最多一個站中）沉積金屬鋰，由此，相較於需要二個或更複數鋰沉積步驟/沉積站的技術手段相比，節省成本。在一些實施例中，方法可包括僅在電致變色堆疊的電致變色相對電極（在本文中亦稱為「相對電極」）內沉積金屬鋰。在一些實施例中，方法可包括使用含鋰陶瓷相對電極靶材（例如，Li:Ni:W 混合陶瓷靶材）以形成相對電極，並且僅在該電致變色堆疊的電致變色電極（在本文中亦稱為「電極」）之內或上方沉積金屬鋰。在一些實施例中，方法可包括使用含鋰陶瓷電極靶材，以及視情況另外沉積金屬鋰以將移動鋰加至該電致變色堆疊中（例如，在相對電極靶材不是含鋰的混合靶材的情況中）。在一些實施例中，使用單一金屬鋰沉積站形成電致變色堆疊之方法可包括沉積相對電極、離子傳導(IC) 層、以及在 IC 層上方和電極下方的金屬鋰。與本揭露的各種實施例相關的優點包括減少鋰濺鍍室的數量，這提供成本的節約、安全性的改善和製造程序中的更多靈活性。
電致變色堆疊的製造程序通常涉及層沉積後的一個或數個熱處理步驟，其結晶化使用作為導電材料的銦錫氧化物 (ITO)，並引發電極和相對電極的部分結晶。在實驗之前，本案發明人的理解是，在熱處理步驟之前，在電極和相對電極中同時存在鋰是理想的，以便最佳化兩者的電化學性能，例如它們可容納的移動電荷量。然而，本案發明人已觀察到，實驗結果已顯示，隨著熱處理溫度的增加，理想的是降低相對電極中的鋰存在量。這有助於最大化提高熱處理後每個電極可容納的移動鋰的量，因此最大化電極和相對電極之間可交換的電荷量，以及最大化透明/漂白和有色狀態之間的對比。改變溫度針對數個目的是理想的。例如，在某些情況下，藉由在高溫下將鍍膜玻璃經回火強化，可獲得玻璃基材的機械阻力增加。在其他情況下，在燒製之前，在鍍膜玻璃上施加匯流排玻料，並且可調整燒製溫度以最大化玻料傳導性。
因此，如本文中所述的發明可具有各種益處。一個潛在的益處是，在程序中可僅用一個金屬鋰濺鍍室來製造電致變色塗層。另一個潛在的益處是在程序中引入了靈活性，由此例如待疊層的電致變色堆疊和另一待回火的電致變色堆疊可在相同生產線上製造。
在本發明的每個實施例中，金屬鋰可透過各種類型的物理氣相沉積在單一沉積室中沉積。物理氣相沉積的第一個實例是鋰的蒸發。此方法包括將鋰顆粒加熱到其沸騰溫度，以便藉由蒸發將鋰沉積在基材上。此方法可提供數個優點。一個優點是允許達到可觀的沉積速率（例如，大於 100 nm/min，相對於標準磁控濺鍍程序中的 10-30 nm/min）。另一優點是增加正常運行時間並減少維護時間，因為不需要打開鋰室來將鋰饋入程序。物理氣相沉積的第二個實例是鋰的磁控濺鍍。在磁控濺鍍組態的一特定實施例中，使用旋轉靶材（而非平面靶材）以最大化材料使用並增加沉積速率。鋰靶材可用非水系液體冷卻劑（例如，油）冷卻，以防止在洩漏事件鋰與水意外反應。可調節的磁棒可用於改善鋰的均勻性，比用濺鍍氣體修整（一種通常技術）更精確，且比使用可調節的遮罩更安全，因為遮罩會產生金屬鋰可積聚的區域（需要頻繁清洗）。
以下說明結合圖式，用以輔助理解本文所揭示的教示。以下討論將著重於教示的特定實施方式和實施例。其焦點係用於輔助描述實施例，並且不應將其解釋為對本申請中揭示之教示的範圍或適用性的限制。
如本文中所使用之用語「包含/包括 (comprises / comprising / includes / including)」、「具有 (has/having)」或任何該等之其他變體，旨在涵蓋非排除性含括 (non-exclusive inclusion)。例如，包含一系列特徵之程序、方法、物件或設備不一定僅限於該些特徵，而是可包括未明確列出的或此程序、方法、物件或設備固有的其他特徵。進一步地，除非有相反的明確提及，否則「或 (or)」係指包含性的或 (inclusive-or) 而非互斥性的或 (exclusive-or)。例如，條件 A 或 B 滿足下列任一者：A 為真（或存在）且 B 為假（或不存在）、A 為假（或不存在）且 B 為真（或存在）、以及 A 和 B 均為真（或存在）。
「一 (a/an)」是用以描述本文中所述之元件和組件。這僅係為方便起見且為給出本發明範圍的一般含義。除非係明確意指其他意涵，否則該描述應該被理解為包括一者或至少一者及單數也包括複數，或反之亦然。
詞語「約 (about)」、「大約 (approximately)」或「實質上 (substantially)」的使用是意指參數的數值接近所述的數值或位置。但是，細微的差異可能會導致數值或位置不完全如所述那樣。因此，數值差異達至百分之十 (10%)，是與完全如所述之理想目標的合理差異。
除非另外定義，否則本文使用的所有技術和科學術語的含意與本發明所屬領域的通常知識者理解的含義相同。該等材料、方法及實施例僅是說明性的而非限制性的。在本文未描述的範圍內，關於特定材料和加工動作的許多細節是常用的，並且可在玻璃、氣相沉積、及電致變色領域內的教科書和其他來源中找到。
如圖式中所示且在下文中描述的實施例有助於理解用於實施如本文中所述之概念的特定應用。實施例是例示性的，且不意欲限制所附請求項之範圍。
圖 1 繪示經回火之電致變色電極和相對電極的容量和對比度。圖 1 的頂部所描繪的堆疊對應於經回火之電極，而圖 1 的底部所描繪的堆疊對應於經回火之相對電極。
參閱圖 1 的頂部中的經回火之電極，左邊的堆疊繪示在約 650℃ 下熱回火約 5 分鐘後的 ITO/WOx
（即沒有金屬 Li 沉積在 WOx
層上）；且右邊的堆疊繪示在約 650℃ 下熱回火約 5 分鐘後的 ITO/WOx
/Li （即有金屬 Li 沉積在 WOx
層上）。對於圖 1 中所描繪的特定實例，本案發明人判定未有金屬 Li 沉積的經回火之電極（左側堆疊）的電荷容量為 65 mC/cm2
，且對比度為 14。相對地，本案發明人判定有金屬 Li 沉積的經回火之電極（右側堆疊）的電荷容量為 5 mC/cm2
，且對比度為 2.2。因此，對於在約 650℃ 的相對高溫下的熱處理，本案發明人已判定，鋰的存在對經回火之電極的電致變色活性是不利的。
參閱圖 1 的底部中的經回火之相對電極，左邊的堆疊繪示在約 650℃ 下熱回火約 5 分鐘後的 ITO/NiWOx
（即沒有金屬 Li 沉積在 NiWOx
層上）；且右邊的堆疊繪示在約 650℃ 下熱回火約 5 分鐘後的 ITO/NiWOx
/Li（即金屬 Li 沉積在 NiWOx
層上）。對於圖 1 中所描繪的特定實例，本案發明人判定未有金屬 Li 沉積的經回火之相對電極（左側堆疊）的電荷容量為約 0mC/cm2
，且對比度為約 1。相對地，本案發明人判定有金屬 Li 沉積的經回火之相對電極（右側堆疊）的電荷容量為 15 mC/cm2
，且對比度為 4.5。因此，對於在約 650℃ 的相對高溫下的熱處理，本案發明人已判定，鋰的存在對經回火之相對電極的電致變色活性是有利的。
圖 2 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的相對電極層內沉積金屬鋰。
在圖 2 中，金屬鋰是經濺鍍至相對電極「內」。如就圖 3 所繪示及本文中所述，根據一些實施例，相對電極的第一部分可在金屬鋰（例如，對應於 X nm 的厚度）之前濺鍍，且相對電極的第二部分可在金屬鋰（例如，對應於 270-X nm 的厚度）之後濺鍍。調整電致變色堆疊中金屬鋰「下方」的相對電極厚度相對於電致變色堆疊中金屬鋰「上方」所濺鍍的厚度，可調整燒製程序期間擴散到 WOx
電極的鋰量，並可使堆疊適應不同的燒製條件。
圖 2 中所描繪的組態具有提供大量靈活性的優點。例如，如果非可回火之堆疊和待回火之堆疊是在同一條生產線上製造的，則堆疊可送至實質上不同的熱處理。為了說明，非可回火之堆疊可送至在約 400℃ 下熱處理，而待回火之堆疊可送至在約 700℃ 下熱處理。根據一些實施例，金屬鋰在相對電極中的位置可藉由改變在每個相對電極沉積站中所使用的沉積功率來相應地調整。
圖 2 繪示可用於形成電致變色堆疊的站之順序，其包括利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的相對電極層內沉積金屬鋰。
底層站 202 可用於形成電致變色堆疊的底層。在一些實施例中，底層站 202 可用於包括多種材料的底層。為了說明，底層站 202 可用於從一種材料形成底層的一部分，並且從不同的材料形成底層的另一部分。作為一個說明性、非限制性的實例，在底層站 202 所形成的底層的第一部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第一厚度的第一材料（例如，Nb2
O5
）的第一層。在底層站 202 所形成的底層的第二部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第二厚度的第二材料（例如，SiO2
）的第二層。
從底層站 202 開始，圖 2 繪示第一傳導層站 204 可用於形成電致變色堆疊的第一傳導層。在一特定實施例中，第一傳導層站 204 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的銦錫氧化物 (ITO) 層。
從第一傳導層站 204 開始，圖 2 繪示電極站 210 可用於形成電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層。在圖 2 中所描繪之特定實施例中，電極站 210 利用鎢 (W) 靶材 212 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 WOx
EC 層。
從電極站 210 開始，圖 2 繪示在一些實施例中，離子傳導 (IC) 站 220 可用於形成電致變色堆疊的 IC 層。在一特定實施例中，IC 站 220 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。在替代實施例中，如圖 2 中的虛線所示，IC 站 220 可省略。
從 IC 站 220（或在省略 IC 站 220 的情況下從電極站 210）開始，圖 2 繪示第一相對電極站 230 可用於形成電致變色堆疊的相對電極 (CE) 層的第一部分。在圖 2 中所描繪之實例中，第一相對電極站 230 利用鎳鎢 (Ni:W) 混合靶材 232 以形成具有第一厚度的 CE 層的第一部分。如本文中進一步描述，第一厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件，而使在燒製期間令人滿意的金屬鋰量擴散到 WOx
EC 層（在電極站 210 形成）。
從第一相對電極站 230 開始，圖 2 繪示單一金屬鋰站 233 可用於將金屬鋰層沉積到 CE 層的第一部分上。金屬鋰層的厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件，而使在燒製期間令人滿意的金屬鋰量擴散到 WOx EC 層（在電極站 210 形成）。
從單一金屬鋰站 233 開始，圖 2 繪示第二相對電極站 236 可用於形成電致變色堆疊的的 CE 層的第二部分。在圖 2 中所描繪之實例中，第二相對電極站 236 利用鎳鎢 (Ni:W) 混合靶材 238 以形成具有第二厚度的 CE 層的第二部分。如本文中進一步描述，第二厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件，而使在燒製期間令人滿意的金屬鋰量（沉積在金屬鋰站 233）擴散到 WOx
EC 層（在電極站 210 形成）。
調整電致變色堆疊中金屬鋰（形成於金屬鋰站 233）「下方」的 CE 層的第一部分（形成於第一 CE 站 230）的厚度相對於電致變色堆疊中金屬鋰「上方」的 CE 層的第二部分（形成於第二 CE 站 236）的厚度，可調整燒製程序期間擴散到 WOx
EC 層（形成於電極站 210）的鋰量，並可使堆疊適應不同的燒製條件。為了說明，非可回火之堆疊可送至在約 400℃ 下熱處理。相反地，待回火之堆疊可送至在約 700℃ 下熱處理。根據一些實施例，金屬鋰在相對電極中的位置可藉由改變在每個相對電極沉積站 230 及 236 中所使用的沉積功率來相應地調整。
從第二相對電極站 236 開始，圖 2 繪示第二傳導層站 240 可用於形成電致變色堆疊的第二傳導層。在一特定實施例中，第二傳導層站 240 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第二傳導層站 240 開始，圖 2 繪示覆蓋層站 242 可用於形成電致變色堆疊的覆蓋層。在一特定實施例中，覆蓋層站 242 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從覆蓋層站 242 開始，圖 2 繪示熱處理站 244 可用於進行電致變色堆疊的熱處理。作為一個說明性、非限制性的實例，非可回火之堆疊可送至在熱處理站 244 在約 400℃ 下熱處理。作為另一說明性、非限制性的實例，待回火之堆疊可送至在熱處理站 244 在約 700℃ 下熱處理。
圖 3 是描繪根據圖 2 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 3 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的底層 302（在圖 2 的底層站 202 形成）可包括多種材料。例如，底層 302 的第一部分可對應於具有第一厚度（例如，約 10 nm）的 Nb2
O5
層，且底層 302 的第二部分可對應於具有第二厚度（例如，約 20 nm）的 SiO2
層。
圖 3 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第一傳導層 304（在圖 2 的第一傳導層站 204 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 3 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的電致變色電極 310（在圖 2 的電極站 210 形成）可對應於具有約 400 nm 厚度的 WOx
EC 層。
圖 3 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 IC 320（在圖 2 的 IC 站 220 形成）可對應於具有小於 5 nm 厚度的 SiOx
層。在本文所述的實例中，氧化矽 IC 層的存在是視情況者。
在圖 3 中，電致變色堆疊的相對電極包括第一相對電極部分 330 和第二相對電極部分 336，其中金屬鋰 333（在圖 2 的單一金屬鋰站 233 形成）是在介於第一相對電極部分 330 與第二相對電極部分 336 之間的相對電極「內」。圖 3 繪示一特定實施例，其中第一相對電極部分 330 對應於第一 NiWOx
層（在圖 2 的第一相對電極站 230 形成），其具有第一厚度（在圖 3 中標識為『X』nm），在堆疊中的金屬鋰 333「下方」。第二相對電極部分 336 對應於第二 NiWOx
層（在圖 2 的第二相對電極站 236 形成），其具有第二厚度（在圖 3 中標識為『270-X』nm），在堆疊中的金屬鋰 333「上方」。如先前本文中所述就圖 2 而言，調整電致變色堆疊中金屬鋰 333 「下方」的第一相對電極部分 330 的第一厚度相對於電致變色堆疊中金屬鋰「上方」的第二相對電極部分 336 的第二厚度，可調整燒製程序期間擴散到 WOx
電極 310 的金屬鋰量，並可使堆疊適應不同的燒製條件。在一特定實施例中，針對約 270 nm 的總相對電極厚度，第一相對電極部分 330 的第一厚度 (X) 可為至少 20 nm 且至多 250 nm。
圖 3 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第二傳導層 340（在圖 2 的第二傳導層站 240 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 3 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的覆蓋層 342（在圖 2 的覆蓋層站 242 形成）可對應於具有約 70 nm 厚度的 SiOx
層。
由此，圖 2 及 圖 3 繪示本揭露的第一實施例，其中，利用單一金屬鋰站將金屬鋰沉積在電致變色堆疊的相對電極層內。調整電致變色堆疊中金屬鋰「下方」的相對電極的第一部分之厚度相對於電致變色堆疊中金屬鋰「上方」的相對電極的第二部分之厚度，可調整燒製程序期間擴散到 WOx
電極的鋰量，並可使堆疊適應不同的燒製條件。
圖 4 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰至電致變色電極層上，以及利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的相對電極層。
在圖 4 中，含鋰陶瓷靶材是用於濺鍍相對電極。這樣的陶瓷材料明顯比金屬鋰更容易處理，可在標準的水冷磁控室中加工。在此組態中，金屬鋰仍要濺鍍以補償電極的隱蔽電荷 (blind charge)，並將移動鋰引入堆疊中。然而，金屬鋰可在單一站中來濺鍍。調整含鋰陶瓷相對電極的組成，可管理相較於燒製步驟前的電極的相對電極需要之過量鋰。
圖 4 繪示可用於形成電致變色堆疊的站之順序，其包括利用單一金屬鋰站在 EC 層上沉積金屬鋰，且利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊之 CE 層。
底層站 402 可用於形成電致變色堆疊的底層。在一些實施例中，底層站 402 可用於包括多種材料的底層。為了說明，底層站 402 可用於從一種材料形成底層的一部分，並且從不同的材料形成底層的另一部分。作為一個說明性、非限制性的實例，在底層站 402 所形成的底層的第一部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第一厚度的第一材料（例如，Nb2
O5
）的第一層。在底層站 402 所形成的底層的第二部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第二厚度的第二材料（例如，SiO2
）的第二層。
從底層站 402 開始，圖 4 繪示第一傳導層站 404 可用於形成電致變色堆疊的第一傳導層。在一特定實施例中，第一傳導層站 404 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第一傳導層站 404 開始，圖 4 繪示電極站 410 可用於形成電致變色堆疊的 EC 層。在圖 4 中所描繪之特定實施例中，電極站 410 利用鎢 (W) 靶材 412 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 WOx
EC 層。
從電極站 410 開始，圖 4 繪示單一金屬鋰站 413 可用於將金屬鋰層沉積到 WOx
EC 層上。金屬鋰層的厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件，而使在燒製期間令人滿意的金屬鋰量擴散到 WOx
EC 層。
從金屬鋰站 413 開始，圖 4 繪示在一些實施例中，IC 站 420 可用於形成電致變色堆疊的 IC 層。在一特定實施例中，IC 站 420 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。在替代實施例中，如圖 4 中的虛線所示，IC 站 420 可省略。
從 IC 站 420（或在省略 IC 站 420 的情況下從電極站 410）開始，圖 4 繪示相對電極站 430 可用於形成電致變色堆疊的 CE 層。在圖 4 中所描繪之實例中，相對電極站 430 利用鋰鎳鎢 (Li:Ni:W) 混合陶瓷靶材 432 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 LiNiWOx
CE 層。
從相對電極站 430 開始，圖 4 繪示第二傳導層站 440 可用於形成電致變色堆疊的第二傳導層。在一特定實施例中，第二傳導層站 440 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第二傳導層站 440 開始，圖 4 繪示覆蓋層站 442 可用於形成電致變色堆疊的覆蓋層。在一特定實施例中，覆蓋層站 442 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從覆蓋層站 442 開始，圖 4 繪示熱處理站 444 可用於進行電致變色堆疊的熱處理。
圖 5 是描繪根據圖 4 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的底層 502（在圖 4 的底層站 402 形成）可包括多種材料。例如，底層 502 的第一部分可對應於具有第一厚度（例如，約 10 nm）的 Nb2
O5
層，且底層 502 的第二部分可對應於具有第二厚度（例如，約 20 nm）的 SiO2
層。
圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第一傳導層 504（在圖 4 的第一傳導層站 404 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的電致變色電極 510（在圖 4 的電極站 410 形成）可對應於具有約 400 nm 厚度的 WOx
EC 層。
圖 5 繪示一特定實施例，其中金屬鋰 513（在圖 4 的單一金屬鋰站 413 形成）是在電致變色堆疊中的 EC 層 510 的「上方」。圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 IC 520（在圖 4 的 IC 站 420 形成）可對應於具有小於 5 nm 厚度的 SiOx
層。圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的相對電極 530 可對應於 LiNiWOx
層（在圖 4 的相對電極站 430 形成，使用的是 Li:Ni:W 混合陶瓷靶材 432 ）具有約 420 nm 的厚度。
在本文所述的實例中，氧化矽 IC 層的存在是視情況者。因此，雖然圖 5 中所描繪的實施例顯示位在介於電極 510 與 IC 520 之間的金屬鋰 513，但替代實施例可包括直接位在介於電極 510 與相對電極 530 之間的金屬鋰 513（沒有中間的 IC 520）。
圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第二傳導層 540（在圖 4 的第二傳導層站 440 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 5 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的覆蓋層 542（在圖 4 的覆蓋層站 442 形成）可對應於具有約 70 nm 厚度的 SiOx
層。
由此，圖 4 和圖 5 繪示本揭露的第二實施例，其中，利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的電極層上方沉積金屬鋰，並利用含鋰陶瓷相對電極靶材形成電致變色堆疊的相對電極層。
圖 6 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰於電致變色電極層內，以及利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的相對電極層。
在圖 6 中，含鋰陶瓷靶材是用於濺鍍相對電極。這樣的陶瓷材料明顯比金屬鋰更容易處理，可在標準的水冷磁控室中加工。在此組態中，金屬鋰仍要濺鍍以補償電極的隱蔽電荷 (blind charge)，並將移動鋰引入堆疊中。然而，金屬鋰可在單一站中來濺鍍。調整含鋰陶瓷相對電極的組成，可管理相較於燒製步驟前的電極的相對電極需要之過量鋰。
圖 6 繪示可用於形成電致變色堆疊的站之順序，其包括利用單一金屬鋰站在 EC 層「內」沉積金屬鋰，且利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊之 CE 層。
底層站 602 可用於形成電致變色堆疊的底層。在一些實施例中，底層站 602 可用於包括多種材料的底層。為了說明，底層站 602 可用於從一種材料形成底層的一部分，並且從不同的材料形成底層的另一部分。作為一個說明性、非限制性的實例，在底層站 602 所形成的底層的第一部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第一厚度的第一材料（例如，Nb2
O5
）的第一層。在底層站 602 所形成的底層的第二部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第二厚度的第二材料（例如，SiO2
）的第二層。
從底層站 602 開始，圖 6 繪示第一傳導層站 604 可用於形成電致變色堆疊的第一傳導層。在一特定實施例中，第一傳導層站 604 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第一傳導層站 604 開始，圖 6 繪示第一電極站 610 可用於形成電致變色堆疊的 EC 層的第一部分。在圖 6 中所描繪之實例中，第一電極站 610 利用鎢 (W) 靶材 612 以形成具有第一厚度的WOx
EC 層的第一部分。如本文中進一步所述，第一厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件。
從第一電極站 610 開始，圖 6 繪示單一金屬鋰站 613 可用於將金屬鋰層沉積到 WOx
EC 層的第一部分上。金屬鋰層的厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件。
從金屬鋰站 613 開始，圖 6 繪示第二電極站 614 可用於形成電致變色堆疊的的 EC 層的第二部分。在圖 6 中所描繪之實例中，第二電極站 614 利用鎢 (W) 靶材 616 以形成具有第二厚度的 WOx
EC 層的第二部分。如本文中進一步所述，第二厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件。
調整電致變色堆疊中金屬鋰（形成於金屬鋰站 613）「下方」的 EC 層的第一部分（形成於第一電極站 610）的厚度相對於電致變色堆疊中金屬鋰「上方」的 EC 層的第二部分（形成於第二電極站 614）的厚度，可使堆疊適應不同的燒製條件。為了說明，非可回火之堆疊可送至在約 400℃ 下熱處理。相反地，待回火之堆疊可送至在約 700℃ 下熱處理。根據一些實施例，金屬鋰在 EC 層中的位置可藉由改變在每個電極站 610 及 614 中所使用的沉積功率來相應地調整。
從第二電極站 614 開始，圖 6 繪示在一些實施例中，IC 站 620 可用於形成電致變色堆疊的 IC 層。在一特定實施例中，IC 站 620 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。在替代實施例中，如圖 6 中的虛線所示，IC 站 620 可省略。
從 IC 站 620（或在省略 IC 站 620 的情況下從第二電極站 614）開始，圖 6 繪示相對電極站 630 可用於形成電致變色堆疊的 CE 層。在圖 6 中所描繪之實例中，相對電極站 630 利用鋰鎳鎢 (Li:Ni:W) 混合陶瓷靶材 632 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 LiNiWOx
CE 層。
從相對電極站 630 開始，圖 6 繪示第二傳導層站 640 可用於形成電致變色堆疊的第二傳導層。在一特定實施例中，第二傳導層站 640 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第二傳導層站 640 開始，圖 6 繪示覆蓋層站 642 可用於形成電致變色堆疊的覆蓋層。在一特定實施例中，覆蓋層站 642 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從覆蓋層站 642 開始，圖 6 繪示熱處理站 644 可用於進行電致變色堆疊的熱處理。
圖 7 是描繪根據圖 6 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 7 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的底層 702（在圖 6 的底層站 602 形成）可包括多種材料。例如，底層 702 的第一部分可對應於具有第一厚度（例如，約 10 nm）的 Nb2
O5
層，且底層 702 的第二部分可對應於具有第二厚度（例如，約 20 nm）的 SiO2
層。
圖 7 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第一傳導層 704（在圖 6 的第一傳導層站 604 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
在圖 7 中，電致變色堆疊的電極包括第一電極部分 710 和第二電極部分 714，其中金屬鋰 713（在圖 6 的單一金屬鋰站 613 形成）是在介於第一電極部分 710 與第二電極部分 714 之間的電極「內」。圖 7 繪示一特定實施例，其中第一電極部分 710 對應於第一 WOx
層（在圖 6 的第一電極站 610 形成），其具有第一厚度（在圖 7 中標識為『X』nm），在堆疊中的金屬鋰 713「下方」。第二電極部分 714 對應於第二 WOx
層（在圖 6 的第二電極站 614 形成），其具有第二厚度（在圖 7 中標識為『400-X』nm），在堆疊中的金屬鋰 713「上方」。如先前本文中所述就圖 6 而言，調整電致變色堆疊中金屬鋰 713 「下方」的第一電極部分 710 的第一厚度相對於電致變色堆疊中金屬鋰 713 「上方」的第二電極部分 714 的第二厚度，可使堆疊適應不同的燒製條件。在一特定實施例中，針對約 400 nm 的總電極厚度，第一電極部分 710 的第一厚度 (X) 可為至少 20 nm 且至多 380 nm。
圖 7 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 IC 720（在圖 6 的 IC 站 620 形成）可對應於具有小於 5 nm 厚度的 SiOx
層。在本文所述的實例中，氧化矽 IC 層的存在是視情況者。
圖 7 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的相對電極 730 可對應於 LiNiWOx
層（在圖 6 的相對電極站 630 形成，使用的是 Li:Ni:W 混合陶瓷靶材 632）具有約 270 nm 的厚度。
圖 7 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第二傳導層 740（在圖 6 的第二傳導層站 640 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 7 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的覆蓋層 742（在圖 6 的覆蓋層站 642 形成）可對應於具有約 70 nm 厚度的 SiOx
層。
由此，圖 6 和圖 7 繪示本揭露的第三實施例，其中，利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的電極層「內」沉積金屬鋰，並利用含鋰陶瓷相對電極靶材（例如，LiNiWOx
）形成電致變色堆疊的相對電極層。
圖 8 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，其藉由利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的電致變色電極層及相對電極層。此等陶瓷材料明顯比金屬鋰更容易處理，可在標準的水冷磁控室中加工。利用含鋰陶瓷靶材以濺鍍電極和相對電極兩者，可潛在地允許完全去除任何金屬鋰沉積程序，惟電極和相對電極中有足夠數量的 Li，組成為 Lix
Niy
Wz
OA
，X ＞ (Y+Z)/2。在一特定實施例中，Lix
Niy
Wz
OA
的組成是 (Y+Z/2) ＜ X ＜ (2y +Z)。
圖 8 繪示可用於形成電致變色堆疊的站之順序，其包括未利用金屬鋰，且利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊之 EC 層及 CE 層。
底層站 802 可用於形成電致變色堆疊的底層。在一些實施例中，底層站 802 可用於包括多種材料的底層。為了說明，底層站 802 可用於從一種材料形成底層的一部分，並且從不同的材料形成底層的另一部分。作為一個說明性、非限制性的實例，在底層站 802 所形成的底層的第一部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第一厚度的第一材料（例如，Nb2
O5
）的第一層。在底層站 802 所形成的底層的第二部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第二厚度的第二材料（例如，SiO2
）的第二層。
從底層站 802 開始，圖 8 繪示第一傳導層站 804 可用於形成電致變色堆疊的第一傳導層。在一特定實施例中，第一傳導層站 804 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第一傳導層站 804 開始，圖 8 繪示電極站 810 可用於形成電致變色堆疊的 EC 層。在圖 8 中所描繪之實例中，電極站 810 利用鋰鎢 (Li:W) 混合陶瓷靶材 812 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 LiWOx
EC 層。
從電極站 810 開始，圖 8 繪示在一些實施例中，IC 站 820 可用於形成電致變色堆疊的 IC 層。在一特定實施例中，IC 站 820 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。在替代實施例中，如圖 8 中的虛線所示，IC 站 820 可省略。
從 IC 站 820（或在省略 IC 站 820 的情況下從電極站 810）開始，圖 8 繪示相對電極站 830 可用於形成電致變色堆疊的 CE 層。在圖 8 中所描繪之實例中，相對電極站 830 利用鋰鎳鎢 (Li:Ni:W) 混合陶瓷靶材 832 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 LiNiWOx
CE 層。
從相對電極站 830 開始，圖 8 繪示第二傳導層站 840 可用於形成電致變色堆疊的第二傳導層。在一特定實施例中，第二傳導層站 840 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第二傳導層站 840 開始，圖 8 繪示覆蓋層站 842 可用於形成電致變色堆疊的覆蓋層。在一特定實施例中，覆蓋層站 842 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從覆蓋層站 842 開始，圖 8 繪示熱處理站 844 可用於進行電致變色堆疊的熱處理。
圖 9 是描繪根據圖 8 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的底層 902（在圖 8 的底層站 802 形成）可包括多種材料。例如，底層 902 的第一部分可對應於具有第一厚度（例如，約 10 nm）的 Nb2
O5
層，且底層 902 的第二部分可對應於具有第二厚度（例如，約 20 nm）的 SiO2
層。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第一傳導層 904（在圖 8 的第一傳導層站 804 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的電極 910 可對應於 LiWOx
層（在圖 8 的電極站 810 形成，使用的是 Li:W 混合陶瓷靶材 812）具有約 400 nm 的厚度。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 IC 920（在圖 8 的 IC 站 820 形成）可對應於具有小於 5 nm 厚度的 SiOx
層。在本文所述的實例中，氧化矽 IC 層的存在是視情況者。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的相對電極 930 可對應於 LiNiWOx
層（在圖 8 的相對電極站 830 形成，使用的是 Li:Ni:W 混合陶瓷靶材 832 ）具有約 270 nm 的厚度。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第二傳導層 940（在圖 8 的第二傳導層站 840 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 9 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的覆蓋層 942（在圖 8 的覆蓋層站 842 形成）可對應於具有約 70 nm 厚度的 SiOx
層。
由此，圖 8 和圖 9 繪示本揭露的第四實施例，其中，利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的電致變色電極層及電致變色相對電極層兩者。利用含鋰陶瓷靶材以濺鍍電極和相對電極兩者，可潛在地允許完全去除任何金屬鋰沉積程序，惟電極和相對電極中有足夠數量的 Li。
圖 10 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的電致變色電極層，以及利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的相對電極層上沉積金屬鋰。
在圖 10 中，含鋰陶瓷靶材是用於濺鍍電極。這樣的陶瓷材料明顯比金屬鋰更容易處理，可在標準的水冷磁控室中加工。圖 10 繪示在某些情況下，小量的金屬鋰（對應於 35 mC/cm2
的最大數量的 Li 離子）可視情況濺鍍，以將移動鋰加至堆疊中。由於經濺鍍之金屬鋰的量減少，此組態在只有一對靶材可用於濺鍍金屬鋰，可潛在地允許保持高製造速度（例如，大於 0.5 公尺/分鐘）。在圖 10 中所描繪之實施例中，金屬鋰是經濺鍍在相對電極上方，這是由於過量的鋰在熱處理後對該材料的電致變色性能有積極影響。
圖 10 繪示可用於形成電致變色堆疊的站之順序，其包括利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊之 EC 層，且利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊之 CE 層上沉積金屬鋰。
底層站 1002 可用於形成電致變色堆疊的底層。在一些實施例中，底層站 1002 可用於包括多種材料的底層。為了說明，底層站 1002 可用於從一種材料形成底層的一部分，並且從不同的材料形成底層的另一部分。作為一個說明性、非限制性的實例，在底層站 1002 所形成的底層的第一部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第一厚度的第一材料（例如，Nb2
O5
）的第一層。在底層站 1002 所形成的底層的第二部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第二厚度的第二材料（例如，SiO2
）的第二層。
從底層站 1002 開始，圖 10 繪示第一傳導層站 1004 可用於形成電致變色堆疊的第一傳導層。在一特定實施例中，第一傳導層站 1004 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第一傳導層站 1004 開始，圖 10 繪示電極站 1010 可用於形成電致變色堆疊的 EC 層。在圖 10 中所描繪之實例中，電極站 1010 利用鋰鎢 (Li:W) 混合陶瓷靶材 1012 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 LiWOx
EC 層。
從電極站 1010 開始，圖 10 繪示在一些實施例中，IC 站 1020 可用於形成電致變色堆疊的 IC 層。在一特定實施例中，IC 站 1020 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。在替代實施例中，如圖 10 中的虛線所示，IC 站 1020 可省略。
從 IC 站 1020（或在省略 IC 站 1020 的情況下從電極站 1010）開始，圖 10 繪示相對電極站 1030 可用於形成電致變色堆疊的 CE 層。在圖 10 中所描繪之實例中，相對電極站 1030 利用鎳鎢 (Ni:W) 混合靶材 832 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 NiWOx
CE 層。
從相對電極站 1030 開始，圖 10 繪示單一金屬鋰站 1033 可用於將金屬鋰層沉積到 NiWOx
CE 層上。金屬鋰層的厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件。
從單一金屬鋰站 1033 開始，圖 10 繪示第二傳導層站 1040 可用於形成電致變色堆疊的第二傳導層。在一特定實施例中，第二傳導層站 1040 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第二傳導層站 1040 開始，圖 10 繪示覆蓋層站 1042 可用於形成電致變色堆疊的覆蓋層。在一特定實施例中，覆蓋層站 1042 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從覆蓋層站 1042 開始，圖 10 繪示熱處理站 1044 可用於進行電致變色堆疊的熱處理。
圖 11 是描繪根據圖 10 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的底層 1102（在圖 10 的底層站 1002 形成）可包括多種材料。例如，底層 1102 的第一部分可對應於具有第一厚度（例如，約 10 nm）的 Nb2
O5
層，且底層 1102 的第二部分可對應於具有第二厚度（例如，約 20 nm）的 SiO2
層。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第一傳導層 1104（在圖 10 的第一傳導層站 1004 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的電極 1110 可對應於 LiWOx
層（在圖 10 的電極站 1010 形成，使用的是 Li:W 混合陶瓷靶材 1012）具有約 400 nm 的厚度。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 IC 1120（在圖 10 的 IC 站 1020 形成）可對應於具有小於 5 nm 厚度的 SiOx
層。在本文所述的實例中，氧化矽 IC 層的存在是視情況者。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的相對電極 1130 可對應於 NiWOx
層（在圖 10 的相對電極站 1030 形成，使用的是 Ni:W 混合靶材 1032）具有約 270 nm 的厚度。
圖 11 繪示一特定實施例，其中金屬鋰 1133（在圖 10 的單一金屬鋰站 1033 形成）是在電致變色堆疊中的 EC 層 1130 的「上方」。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第二傳導層 1140（在圖 10 的第二傳導層站 1040 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 11 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的覆蓋層 1142（在圖 10 的覆蓋層站 1042 形成）可對應於具有約 70 nm 厚度的 SiOx
層。
由此，圖 10 和圖 11 繪示本揭露的第五實施例，其中，利用含鋰陶瓷電極靶材以形成電致變色堆疊的電極層，且利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的相對電極層上方沉積金屬鋰。
圖 12 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰介於電致變色堆疊的 IC 層與電極層之間。
圖 12 繪示可用於形成電致變色堆疊的站之順序，其包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰介於電致變色堆疊的 IC 層與電極層之間。
底層站 1202 可用於形成電致變色堆疊的底層。在一些實施例中，底層站 1202 可用於包括多種材料的底層。為了說明，底層站 1202 可用於從一種材料形成底層的一部分，並且從不同的材料形成底層的另一部分。作為一個說明性、非限制性的實例，在底層站 1202 所形成的底層的第一部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第一厚度的第一材料（例如，Nb2
O5
）的第一層。在底層站 1202 所形成的底層的第二部分可對應於根據電致變色堆疊設計的具有第二厚度的第二材料（例如，SiO2
）的第二層。
從底層站 1202 開始，圖 12 繪示第一傳導層站 1204 可用於形成電致變色堆疊的第一傳導層。在一特定實施例中，第一傳導層站 1204 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第一傳導層站 1204 開始，圖 12 繪示相對電極站 1217 可用於形成電致變色堆疊的 CE 層。在圖 12 中所描繪之實例中，相對電極站 1217 利用鎳鎢 (Ni:W) 混合靶材 1218 以形成具有特定厚度的 CE 層。如本文中進一步所述，CE 層的厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計。
從相對電極站 1217 開始，圖 12 繪示 IC 站 1220 可用於形成電致變色堆疊的 IC 層。在一特定實施例中，IC 站 1220 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從 IC 站 1220 開始，圖 12 繪示單一金屬鋰站 1221 可用於將金屬鋰層沉積到 IC 層上。金屬鋰層的厚度可基於各種因素判定，包括特定的電致變色堆疊設計和特定的燒製條件，而使在燒製期間令人滿意的金屬鋰量擴散到 WOx
EC 層（在電極站 1237 形成）。
從單一金屬鋰站 1221 開始，圖 12 繪示電極站 1237 可用於形成電致變色堆疊的 EC 層。在圖 12 中所描繪之特定實施例中，電極站 1237 利用鎢 (W) 靶材 1238 來根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 WOx
EC 層。
從電極站 1237 開始，圖 12 繪示第二傳導層站 1240 可用於形成電致變色堆疊的第二傳導層。在一特定實施例中，第二傳導層站 1240 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 ITO 層。
從第二傳導層站 1240 開始，圖 12 繪示覆蓋層站 1242 可用於形成電致變色堆疊的覆蓋層。在一特定實施例中，覆蓋層站 1242 可用於根據電致變色堆疊設計形成具有特定厚度的 SiOx
層。
從覆蓋層站 1242 開始，圖 12 繪示在一些實施例中，視情況之熱處理站 1244 可用於進行電致變色堆疊的熱處理。作為一個說明性、非限制性的實例，根據一些實施例，非可回火之堆疊可送至在熱處理站 1244 在約 400℃ 下熱處理。
圖 13 是描繪根據圖 12 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 13 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的底層 1302（在圖 12 的底層站 1202 形成）可包括多種材料。例如，底層 1302 的第一部分可對應於具有第一厚度（例如，約 10 nm）的 Nb2
O5
層，且底層 1302 的第二部分可對應於具有第二厚度（例如，約 30 nm）的 SiO2
層。
圖 13 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第一傳導層 1304（在圖 12 的第一傳導層站 1204 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 13 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 CE 層 1317（在圖 12 的 CE 層站 1217 形成）可對應於具有約 270 nm 厚度的 NiWOx
層。
圖 13 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的 IC 1320（在圖 12 的 IC 站 1220 形成）可對應於具有小於 5 nm 厚度的 SiOx
層。
在圖 13 中，金屬鋰 1321（在圖 12 的單一金屬鋰站 1221 形成）是沉積在 IC 層 1320「上方」及電極層 1337（在圖 12 的 EC 層站 1237 形成）「下方」。
圖 13 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的第二傳導層 1340（在圖 12 的第二傳導層站 1240 形成）可對應於具有約 420 nm 厚度的 ITO 層。
圖 13 繪示一特定實施例，其中電致變色堆疊的覆蓋層 1342（在圖 12 的覆蓋層站 1242 形成）可對應於具有約 70 nm 厚度的 SiOx
層。
由此，圖 12 和圖 13 繪示本揭露的另一實施例，其中，在 EC 層之前沉積 CE 層和 IC 層，並利用單一金屬鋰站在堆疊中的 IC 層的「上方」和 EC 層的「下方」沉積金屬鋰。
在本揭露的一些實施例中，電致變色堆疊可根據包含下列的方法形成：在電極站沉積電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層；在第一相對電極站沉積電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層的第一部分；在單一金屬鋰站沉積金屬鋰於第一相對電極站所沉積的電致變色 CE 層的第一部分上；以及在第二相對電極站將該電致變色 CE 層的第二部分沉積至在該單一金屬鋰站所沉積之該金屬鋰上。在一些情況中，該方法可進一步包括在沉積該電致變色 CE 層的第二部分之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
在本揭露的一些實施例中，電致變色堆疊可根據包含下列的方法形成：在電極站沉積電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層的至少一部分；在單一金屬鋰站將金屬鋰沉積至在該電極站所沉積之該電致變色 EC 層上；以及在相對電極站利用含鋰陶瓷相對電極靶材來沉積該電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層。在一些情況中，該方法可進一步包括在沉積該電致變色 CE 層之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
在本揭露的一些實施例中，電致變色堆疊可根據包含下列的方法形成：在電極站利用含鋰陶瓷相對電極靶材沉積電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層；以及在相對電極站利用相對電極靶材來沉積該電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層。在一些情況中，該方法可進一步包括在沉積該電致變色 CE 層之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
本揭露之實施例可就下列項目來予以描述：
項目 1. 一種形成電致變色堆疊之方法，該方法包含：
在電極站沉積電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層；
在第一相對電極站沉積電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層的第一部分；
在單一金屬鋰站將金屬鋰沉積至在該第一相對電極站所沉積之該電致變色 CE 層的第一部分上；以及
在第二相對電極站將該電致變色 CE 層的第二部分沉積至在該單一金屬鋰站所沉積之該金屬鋰上。
項目 2. 如項目 1 所述之方法，其進一步包含：
在底層站沉積該電致變色堆疊的底層；以及
在第一傳導層站沉積該電致變色堆疊的第一傳導層，
其中，該電致變色 EC 層經沉積至在該第一傳導層站所沉積之該第一傳導層上。
項目 3. 如項目 2 所述之方法，其進一步包含：
在離子傳導 (IC) 站將該電致變色堆疊的 IC 層沉積至在該電極站所沉積之該電致變色 EC 層上，
其中，該電致變色 CE 層的第一部分是沉積至在該 IC 站所沉積之該 IC 層上。
項目 4. 如項目 2 所述之方法，其中，該電致變色 CE 層的第一部分是沉積至在該電極站所沉積之該電致變色 EC 層上。
項目 5. 如項目 2 所述之方法，其進一步包含：
在第二傳導層站沉積該電致變色堆疊的第二傳導層；以及
在覆蓋層站沉積該電致變色堆疊的覆蓋層。
項目 6. 如項目 5 所述之方法，其進一步包含在沉積該覆蓋層之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
項目 7. 如項目 1 所述之方法，其中，該電致變色 CE 層的第一部分具有不小於 20 nm 的第一厚度，並且其中，該電致變色 CE 層的第一部分和該電致變色 CE 層的第二部分具有約 270 nm 的合併厚度。
項目 8. 一種形成電致變色堆疊之方法，該方法包含：
在電極站利用含鋰陶瓷電極靶材來沉積該電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層；
在相對電極站利用相對電極靶材來沉積該電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層。
項目 9. 如項目 8 所述之方法，其中，該相對電極靶材是含鋰陶瓷相對電極靶材。
項目 10. 如項目 9 所述之方法，其中，該含鋰陶瓷相對電極靶材包括鋰鎳鎢 (Li:Ni:W) 混合陶瓷靶材。
項目 11. 如項目 8 所述之方法，其中，該含鋰陶瓷電極靶材包括鋰鎢 (Li:W) 混合陶瓷靶材。
項目 12. 如項目 8 所述之方法，其進一步包含在單一金屬鋰站沉積金屬鋰。
項目 13. 如項目 12 所述之方法，其中，該金屬鋰是沉積至在該相對電極站所沉積之該電致變色 CE 層上。
項目 14. 如項目 13 所述之方法，其中，該陶瓷相對電極靶材包括鎳鎢 (Ni:W) 混合靶材。
項目 15. 一種形成電致變色堆疊之方法，該方法包含：
在相對電極站沉積電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層；
在離子傳導 (IC) 站沉積該電致變色堆疊的 IC 層；
在單一金屬鋰站將金屬鋰沉積至該 IC 層上；以及
在電致變色電極 (EC) 站將該電致變色 EC 層沉積至在該單一金屬鋰站所沉積之該金屬鋰上。
項目 16. 如項目 15 所述之方法，其進一步包含：
在底層站沉積該電致變色堆疊的底層；以及
在第一傳導層站沉積該電致變色堆疊的第一傳導層，
其中，該電致變色 CE 層經沉積至在該第一傳導層站所沉積之該第一傳導層上。
項目 17. 如項目 16 所述之方法，其進一步包含：
在第二傳導層站將該電致變色堆疊的第二傳導層沉積至該電致變色 EC 層上；以及
在覆蓋層站將該電致變色堆疊的覆蓋層沉積至該第二傳導層上。
項目 18. 如項目 17 所述之方法，其進一步包含在沉積該覆蓋層之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
項目 19. 一種電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含：
電致變色電極 (EC) 層；
電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該電致變色 EC 層，該電致變色 CE 層包含：
第一部分，其覆蓋該電致變色 EC 層；
金屬鋰，其直接覆蓋該電致變色 CE 層的第一部分；以及
第二部分，其直接覆蓋該金屬鋰。
項目 20. 如項目 19 所述之電致變色堆疊，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層與該電致變色 CE 層的第一部分之間的離子傳導 (IC) 層。
項目 21. 如項目 19 所述之電致變色堆疊，其中，該電致變色 CE 層的第一部分具有不小於 20 nm 的第一厚度，並且其中，該電致變色 CE 層的第一部分和該電致變色 CE 層的第二部分具有約 270 nm 的合併厚度。
項目 22. 一種電致變色裝置，其包含：
電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含：
電致變色電極 (EC) 層；
電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該電致變色 EC 層，該電致變色 CE 層包含：
第一部分，其覆蓋該電致變色 EC 層；
金屬鋰，其直接覆蓋該電致變色 CE 層的第一部分；以及
第二部分，其直接覆蓋該金屬鋰。
項目 23. 如項目 22 所述之電致變色裝置，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層與該電致變色 CE 層的第一部分之間的離子傳導 (IC) 層。
項目 24. 如項目 22 所述之電致變色裝置，其中，該電致變色 CE 層的第一部分具有不小於 20 nm 的第一厚度，並且其中，該電致變色 CE 層的第一部分和該電致變色 CE 層的第二部分具有約 270 nm 的合併厚度。
項目 25. 一種電致變色堆疊，其未有金屬鋰設置在該電致變色堆疊內，該電致變色堆疊包含：
電致變色電極 (EC) 層，其包含 LiWOx
材料；以及
電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該電致變色 EC 層，該電致變色 CE 層包含 LiNiWOx
材料。
項目 26. 如項目 25 所述之電致變色堆疊，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層與該電致變色 CE 層之間的離子傳導 (IC) 層。
項目 27. 一種電致變色裝置，其包含：
電致變色堆疊，其未有金屬鋰設置在該電致變色堆疊內，該電致變色堆疊包含：
電致變色電極 (EC) 層，其包含 LiWOx
材料；以及
電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該電致變色 EC 層，該電致變色 CE 層包含 LiNiWOx
材料。
項目 28. 如項目 27 所述之電致變色裝置，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層與該電致變色 CE 層之間的離子傳導 (IC) 層。
項目 29. 一種電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含：
電致變色電極 (EC) 層，該電致變色 EC 層包含 LiWOx
材料；
電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該電致變色 EC 層；以及
金屬鋰，其直接覆蓋該電致變色 CE 層。
項目 30. 如項目 29 所述之電致變色堆疊，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層與該電致變色 CE 層之間的離子傳導 (IC) 層。
項目 31. 一種電致變色裝置，其包含：
電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含：
電致變色電極 (EC) 層，該電致變色 EC 層包含 LiWOx
材料；
電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該電致變色 EC 層；以及
金屬鋰，其直接覆蓋該電致變色 CE 層。
項目 32. 如項目 31 所述之電致變色裝置，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層與該電致變色 CE 層之間的離子傳導 (IC) 層。
項目 33. 一種電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含：
電致變色相對電極 (CE) 層；
離子傳導 (IC) 層，其直接覆蓋該電致變色 CE 層；
金屬鋰，其直接覆蓋該 IC 層；以及
電致變色電極 (EC) 層，其直接覆蓋該金屬鋰。
項目 34. 如項目 33 所述之電致變色堆疊，其進一步包含底層，其中該電致變色 CE 層覆蓋該底層。
項目 35. 如項目 33 所述之電致變色堆疊，其進一步包含覆蓋層，其覆蓋該電致變色 EC 層。
項目 36. 一種電致變色裝置，其包含：
電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含：
電致變色相對電極 (CE) 層；
離子傳導 (IC) 層，其直接覆蓋該電致變色 CE 層；
金屬鋰，其直接覆蓋該 IC 層；以及
電致變色電極 (EC) 層，其直接覆蓋該金屬鋰。
項目 37. 如項目 36 所述之電致變色裝置，其進一步包含：
底層，其中，該電致變色 CE 層覆蓋該底層；以及
覆蓋層，其覆蓋該電致變色 EC 層。
項目 38. 一種根據方法所形成之電致變色堆疊，其包含：
在電極站沉積電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層；
在第一相對電極站沉積電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層的第一部分；
在單一金屬鋰站將金屬鋰沉積至在該第一相對電極站所沉積之該電致變色 CE 層的第一部分上；以及
在第二相對電極站將該電致變色 CE 層的第二部分沉積至在該單一金屬鋰站所沉積之該金屬鋰上。
項目 39. 如項目 38 所述之電致變色堆疊，該方法進一步包含在沉積該電致變色 CE 層的第二部分之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
項目 40. 一種根據方法所形成之電致變色堆疊，其包含：
在電極站利用含鋰陶瓷電極靶材來沉積該電致變色堆疊的電致變色電極 (EC) 層；
在相對電極站利用相對電極靶材來沉積該電致變色堆疊的電致變色相對電極 (CE) 層。
項目 41. 如項目 40 所述之電致變色堆疊，該方法進一步包含在沉積該電致變色 CE 層之後進行該電致變色堆疊的熱處理。
儘管已相當詳細地描述上文之實施例，但是在充分理解以上揭露後，許多變化及修改的完成對於熟習此項技術者可顯而易見。所意欲為下列的申請專利範圍應被解釋為涵蓋所有這些修改和變化，且因此，上述說明應被視為在說明性而非限制性。
202、402、602、802、1002、1202:底層站
204、240、404、440、604、640、804、840、1004、1040、1204、1240:傳導層站
210、410、610、614、810、1010、1237:電極站
212、412、612、616、1238:鎢 (W) 靶材
220、420、620、820、1020、1220:離子傳導 (IC) 站
230、236、430、630、830、1030、1217:相對電極 (CE) 站
232、238、1032、1218:鎳鎢 (Ni:W) 混合靶材
233、413、613、1033、1221:金屬鋰站
242、442、642、842、1042、1242:覆蓋層站
244、444、644、844、1044、1244:熱處理站
302、502、702、902、1102、1302:底層
304、340、504、540、704、740、904、940、1104、1140、1304、1340:傳導層
310、510、710、714、910、1110、1337:電極、電致變色電極 (EC) 層
320、520、720、920、1120、1320:離子傳導 (IC)
330、336、530、730、930、1130、1317:相對電極
333、513、713、1133、1321:鋰
342、542、742、942、1142、1342:覆蓋層
432、632、832:鋰鎳鎢 (Li:Ni:W) 混合陶瓷靶材
812、1012:鋰鎢 (Li:W) 混合陶瓷靶材
圖 1 描繪根據一些實施例的在熱回火後具有和未有經沉積之金屬鋰的電致變色電極和相對電極。
圖 2 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的相對電極層內沉積金屬鋰。
圖 3 是描繪根據圖 2 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 4 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰至電致變色電極層上，以及利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的相對電極層。
圖 5 是描繪根據圖 4 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 6 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰於電致變色電極層內，以及利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的相對電極層。
圖 7 是描繪根據圖 6 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 8 是描繪根據一些實施例的形成未有金屬鋰站的電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，其藉由利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的電致變色電極層及相對電極層。
圖 9 是描繪根據圖 8 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 10 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用含鋰陶瓷靶材以形成電致變色堆疊的電致變色電極層，以及利用單一金屬鋰站在電致變色堆疊的相對電極層上沉積金屬鋰。
圖 11 是描繪根據圖 10 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
圖 12 是描繪根據一些實施例的形成電致變色堆疊之方法的實例之流程圖，該方法包括利用單一金屬鋰站以沉積金屬鋰介於電致變色堆疊的離子傳導 (IC) 層與電極層之間。
圖 13 是描繪根據圖 12 中所描繪的根據一些實施例之方法所形成的電致變色堆疊的各層之方塊圖。
熟習技術者理解圖式中的元件是為簡化和清楚明確而描繪且不一定按比例繪製。例如，圖式中的某些元件的尺寸可能相對於其他元件被放大，以協助增進對本發明的實施例的理解。
402:底層站
404、440:傳導層站
410:電極站
412:鎢(W)靶材
413:金屬鋰站
420:離子傳導(IC)站
430:相對電極(CE)站
432:鋰鎳鎢(Li：Ni：W)混合陶瓷靶材
442:覆蓋層站
444:熱處理站
Claims (20)
- 一種形成一電致變色堆疊之方法，該方法包含： 在一電極站沉積一電致變色堆疊的一電致變色電極 (EC) 層的至少一部分； 在一單一金屬鋰站將一金屬鋰沉積至在該電極站所沉積之該電致變色 EC 層上；以及 在一相對電極站利用一含鋰陶瓷相對電極靶材來沉積該電致變色堆疊的一電致變色相對電極 (CE) 層。
- 如請求項 1 所述之方法，其進一步包含在一第二電極站將該電致變色 EC 層的一第二部分沉積至在該單一金屬鋰站所沉積之該金屬鋰上。
- 如請求項 2 所述之方法，其中，該電致變色 EC 層的第一部分具有不小於 20 nm 的一第一厚度，並且其中，該電致變色 EC 層的第一部分和該電致變色 EC 層的第二部分具有約 400 nm 的一合併厚度。
- 如請求項 2 所述之方法，其進一步包含在一離子傳導 (IC) 站將該電致變色堆疊的一 IC 層沉積至在該第二電極站所沉積之該電致變色 EC 層的第二部分上。
- 如請求項 1 所述之方法，其進一步包含在一離子傳導 (IC) 站將該電致變色堆疊的一 IC 層沉積至在該單一金屬鋰站所沉積之該金屬鋰上。
- 如請求項 1 所述之方法，其中，該含鋰陶瓷相對電極靶材為一鋰鎳鎢 (Li:Ni:W) 混合陶瓷靶材。
- 如請求項 1 所述之方法，其進一步包含： 在一底層站沉積該電致變色堆疊的一底層；以及 在一第一傳導層站沉積該電致變色堆疊的一第一傳導層，其中，該電致變色 EC 層的至少一部分經沉積至在該第一傳導層站所沉積之該第一傳導層上； 在一第二傳導層站沉積該電致變色堆疊的一第二傳導層，其中，該電致變色 CE 層經沉積至在該第二傳導層站所沉積之該第二傳導層上；以及 在一覆蓋層站沉積該電致變色堆疊的一覆蓋層。
- 如請求項 7 所述之方法，其進一步包含在沉積該覆蓋層之後進行該電致變色堆疊的一熱處理。
- 一種電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有一單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含： 一電致變色電極 (EC) 層； 一金屬鋰，其直接覆蓋該電致變色 EC 層；以及 一電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該金屬鋰，該電致變色 CE 層包含一 LiNiWOx 材料。
- 如請求項 9 所述之電致變色堆疊，其進一步包含設置在該金屬鋰與該電致變色 CE 層之間的一離子傳導 (IC) 層。
- 如請求項 9 所述之電致變色堆疊，其中： 該電致變色 EC 層包括一第一部分和一第二部分； 該金屬鋰直接覆蓋該電致變色 EC 層的該第一部分；並且 該電致變色 EC 層的該第二部分直接覆蓋該金屬鋰。
- 如請求項 11 所述之電致變色堆疊，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層的該第二部分與該電致變色 CE 層之間的一離子傳導 (IC) 層。
- 如請求項 11 所述之電致變色堆疊，其中，該電致變色 EC 層的該第一部分具有不小於 20 nm 的一第一厚度，並且其中，該電致變色 EC 層的該第一部分和該電致變色 EC 層的該第二部分具有約 400 nm 的一合併厚度。
- 一種電致變色裝置，其包含： 一電致變色堆疊，在該電致變色堆疊內設置有一單層金屬鋰，該電致變色堆疊包含： 一電致變色電極 (EC) 層； 一金屬鋰，其直接覆蓋該電致變色 EC 層；以及 一電致變色相對電極 (CE) 層，其覆蓋該金屬鋰，該電致變色 CE 層包含一 LiNiWOx 材料。
- 如請求項 14 所述之電致變色裝置，其進一步包含設置在該金屬鋰與該電致變色 CE 層之間的一離子傳導 (IC) 層。
- 如請求項 14 所述之電致變色裝置，其中： 該電致變色堆疊的該電致變色 EC 層包括一第一部分和一第二部分； 該金屬鋰直接覆蓋該電致變色 EC 層的該第一部分；並且 該電致變色 EC 層的該第二部分直接覆蓋該金屬鋰。
- 如請求項 16 所述之電致變色堆疊，其進一步包含設置在該電致變色 EC 層的該第二部分與該電致變色 CE 層之間的一離子傳導 (IC) 層。
- 如請求項 16 所述之電致變色裝置，其中，該電致變色 EC 層的該第一部分具有不小於 20 nm 的一第一厚度，並且其中，該電致變色 EC 層的該第一部分和該電致變色 EC 層的該第二部分具有約 400 nm 的一合併厚度。
- 一種根據方法所形成之一電致變色堆疊，其包含： 在一電極站沉積一電致變色堆疊的一電致變色電極 (EC) 層的至少一部分； 在一單一金屬鋰站將金屬鋰沉積至在該電極站所沉積之該電致變色 EC 層上；以及 在一相對電極站利用一含鋰陶瓷相對電極靶材來沉積該電致變色堆疊的一電致變色相對電極 (CE) 層。
- 如請求項 19 所述之電致變色堆疊，該方法進一步包含在沉積該電致變色 CE 層之後進行該電致變色堆疊的一熱處理。
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