【手続補正書】
【提出日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】エレクトロクロミックウィンドウの製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
理解していただけるように詳細に本発明を上述したが、記載した実施形態は一例に過ぎず本発明を限定するものではないと考えられたい。請求項に記載した範囲内で変更および変形し得ることは当業者には明らかである。
［項目１］
エレクトロクロミックウィンドウであって、
（ａ）建築用ガラス基板と、
（ｂ）前記建築用ガラス基板上に設けられている積層体とを備え、
前記積層体は、（ｉ）酸化タングステンのエレクトロクロミック層、（ｉｉ）固体且つ無機材料のリチウムイオン伝導層、（ｉｉｉ）酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層を有し、
前記イオン伝導層は、前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層を分離しており、
前記エレクトロクロミックウィンドウは、エレクトロクロミック活性領域のいずれの部分においても、１平方センチメートルにつき可視欠陥の総数が約０．０４５個未満であるエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２］
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘを含み、ｘは３．０未満で少なくとも２．７である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目３］
前記酸化タングステンは、形態が略ナノ結晶性である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目４］
前記エレクトロクロミック層は、厚みが約２００ｎｍと約７００ｎｍとの間である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目５］
前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層はそれぞれ、リチウムイオンを含む項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目６］
前記イオン伝導層は、酸化シリコンアルミニウムを含む項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目７］
前記イオン伝導層は、厚みが約１０ｎｍと約１００ｎｍとの間である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目８］
前記カウンタ電極層は、厚みが約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目９］
前記エレクトロクロミック層の厚みと前記カウンタ電極層の厚みとの比は、約１．７：１と２．３：１との間である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１０］
前記エレクトロクロミック層と電気的に接触している第１の透明伝導性酸化物層と、前記カウンタ電極層と電気的に接触している第２の透明伝導性酸化物層とをさらに備える項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１１］
前記第１の透明伝導性酸化物層および前記第２の透明伝導性酸化物層はそれぞれ、シート抵抗が約５オーム／平方と約３０オーム／平方との間である項目１０に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１２］
前記積層体は、２つの透明伝導性酸化物層を有しており、一方の透明伝導性酸化物層は前記エレクトロクロミック層と電子的に接触しており、他方の透明伝導性酸化物層は前記カウンタ電極層と電子的に接触しており、前記２つの透明伝導性酸化物層は、シート抵抗が略同一である項目１０に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１３］
前記建築用ガラス基板は、幅が少なくとも約２０インチである項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１４］
１平方センチメートルにつき可視ピンホール欠陥の数が約０．０４個未満である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１５］
１平方センチメートルにつき可視の短絡タイプの欠陥の数が約０．００５個未満である項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１６］
前記エレクトロクロミックウィンドウにおいて±２Ｖのバイアスで漏れ電流が約５μＡ／ｃｍ２未満となるような数の不可視の短絡タイプの欠陥が発生する項目１に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１７］
（ａ）建築用ガラス基板と、
（ｂ）前記建築用ガラス基板上に設けられている積層体とを備え、
前記積層体は、（ｉ）酸化タングステンのエレクトロクロミック層、（ｉｉ）固体且つ無機材料のリチウムイオン伝導層、および、（ｉｉｉ）略非晶質の酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層を有し、
前記イオン伝導層は、前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層を分離しているエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１８］
前記固体および無機材料のリチウムイオン伝導層は、酸化シリコンアルミニウムを含む項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目１９］
エレクトロクロミック活性領域の１平方センチメートルにつき可視欠陥の総数は約０．２個未満である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２０］
前記カウンタ電極層が含む略非晶質酸化ニッケルタングステンは、タングステンとニッケルとの間の原子比率が約０．１５から０．３５の間である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２１］
前記カウンタ電極層は、厚みが約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２２］
前記エレクトロクロミック層の厚みと前記カウンタ電極層の厚みとの比は、約１．７：１と２．３：１との間である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２３］
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘを含み、ｘは３．０未満で少なくとも２．７である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２４］
前記ＷＯｘは、形態が略ナノ結晶性である項目２３に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２５］
前記エレクトロクロミック層は、厚みが約２００ｎｍと約７００ｎｍとの間である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２６］
前記イオン伝導層は、シリコンとアルミニウムとの間の原子比率が約５：１から２０：１の間である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２７］
前記イオン伝導層は、厚みが約１０ｎｍと約１００ｎｍとの間である項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２８］
前記エレクトロクロミック層と導通している第１の透明伝導性酸化物層と、前記カウンタ電極層と導通している第２の透明伝導性酸化物層とをさらに備える項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目２９］
前記第１の透明伝導性酸化物層および前記第２の透明伝導性酸化物層はそれぞれ、シート抵抗が約５オーム／平方と約３０オーム／平方との間である項目２８に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目３０］
前記積層体は、２つの透明伝導性酸化物層を有しており、一方の透明伝導性酸化物層は前記エレクトロクロミック層と電子的に接触しており、他方の透明伝導性酸化物層は前記カウンタ電極層と電子的に接触しており、前記２つの透明伝導性酸化物層は、シート抵抗が略同一である項目２８に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目３１］
前記建築用ガラス基板は、幅が少なくとも約２０インチである項目１７に記載のエレクトロクロミックウィンドウ。
［項目３２］
エレクトロクロミックウィンドウの製造方法であって、
（ａ）基板上に、（ｉ）固体且つ無機材料のエレクトロクロミック層、（ｉｉ）固体且つ無機材料のイオン伝導層、および、（ｉｉｉ）固体且つ無機材料のカウンタ電極層を順次成膜して、前記イオン伝導層が前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層を分離している積層体を形成する段階と、
（ｂ）前記積層体が有する１以上の層と反応する成分が略存在しない環境において前記積層体を加熱する処理、および、前記積層体が有する１以上の層と反応する物質を含む環境において前記積層体を加熱する処理を含む多段階熱化学調整処理を実行する段階とを備える製造方法。
［項目３３］
多段階熱化学調整処理を実行する段階は、
（ｉ）不活性環境において前記積層体を加熱する段階と、
（ｉｉ）制御された酸素含有環境において前記積層体を加熱する段階と、
（ｉｉｉ）大気内で加熱する段階とを有する項目３２に記載の製造方法。
［項目３４］
順次成膜される前記エレクトロクロミック層、前記イオン伝導層、および、前記カウンタ電極層はそれぞれ、単一の総合成膜システムを用いて成膜され、前記基板は、前記エレクトロクロミック層、前記イオン伝導層、および、前記カウンタ電極層を順次成膜している間はいずれの時点においても前記総合成膜システムから取り出されることはない項目３２に記載の製造方法。
［項目３５］
前記多段階熱化学調整に含まれる前記処理のうち少なくとも１つは、前記総合成膜システムの外部で実行される項目３４に記載の製造方法。
［項目３６］
前記基板は、少なくとも約８０℃の温度で前記総合成膜システムから取り出された後、大気中で加熱される項目３５に記載の製造方法。
［項目３７］
基板上にエレクトロクロミック素子を製造する方法であって、
エレクトロクロミック層を成膜する段階（ａ）と、
前記エレクトロクロミック層をリチオ化する段階（ｂ）と、
イオン伝導層を成膜する段階（ｃ）と、
前記エレクトロクロミックウィンドウの動作時に前記エレクトロクロミック層との間でリチウムイオンを可逆的に交換するカウンタ電極層を成膜する段階（ｄ）と、
前記カウンタ電極層をリチオ化する段階（ｅ）とを備え、
前記段階（ａ）から前記段階（ｅ）までを実行することによって、前記イオン伝導層が前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層を分離する積層体が前記基板上に製造される方法。
［項目３８］
前記エレクトロクロミック層をリチオ化する段階は、前記エレクトロクロミック層上に直接リチウムを成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目３９］
前記カウンタ電極層をリチオ化する段階は、前記カウンタ電極層上に直接リチウムを成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目４０］
前記段階（ｄ）および前記段階（ｅ）は、前記段階（ｃ）の前に実行され、前記段階（ａ）および前記段階（ｂ）は前記段階（ｃ）の後に実行される項目３７に記載の方法。
［項目４１］
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘを含み、ｘは３．０未満で少なくとも２．７である項目３７に記載の方法。
［項目４２］
前記ＷＯｘは、形態が略ナノ結晶性である項目４１に記載の方法。
［項目４３］
前記カウンタ電極層は、酸化ニッケルタングステンを含む項目３７に記載の方法。
［項目４４］
前記段階（ｄ）において前記カウンタ電極層上に成膜されるリチウムの質量換算の量は、前記段階（ｂ）において前記エレクトロクロミック層上に成膜されるリチウムの質量換算の量の約１．５倍と２．５倍との間である項目４３に記載の方法。
［項目４５］
前記エレクトロクロミック層上に直接リチウムを成膜する場合には、前記エレクトロクロミック層に含まれるブラインド電荷を略全て補償するのに十分な量のリチウムを少なくとも成膜する項目３７に記載の方法。
［項目４６］
前記段階（ｂ）および前記段階（ｄ）の一方または両方で成膜される前記リチウムは、物理気相成長法で成膜される項目３７に記載の方法。
［項目４７］
前記（ｂ）段階および前記（ｄ）段階のうち少なくとも一方で物理気相成長法を用いて成膜された前記リチウムは、総合成膜システムにおいて、前記基板の移動経路に沿って、直列的に互いにオフセットされて並べられている２個以上のリチウムターゲットを用いて成膜される項目４６に記載の方法。
［項目４８］
前記段階（ｂ）および前記段階（ｄ）のうち少なくとも一方で物理気相成長法を用いて成膜された前記リチウムは、前記基板がリチウム成膜ステーション内を前後に移動する間に成膜される項目４６に記載の方法。
［項目４９］
前記段階（ｂ）および前記段階（ｄ）のうち一方または両方で成膜される前記リチウムは、前記リチウムの成膜が完了する前に、成膜された前記リチウムが前記エレクトロクロミック層または前記カウンタ電極層の内部へ略全てが取り込まれるような十分に遅い速度で成膜される項目３７に記載の方法。
［項目５０］
前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層の厚みは、前記エレクトロクロミック素子の電気化学的サイクルにおいて成膜時のリチオ化後の厚みから約４％を超えて変化することはない項目３７に記載の方法。
［項目５１］
前記エレクトロクロミック層、前記イオン伝導層、および、前記カウンタ電極層はそれぞれ、固体層である項目３７に記載の方法。
［項目５２］
前記エレクトロクロミック層、前記イオン伝導層、および、前記カウンタ電極層はそれぞれ、無機材料のみから構成される項目３７に記載の方法。
［項目５３］
前記エレクトロクロミック層を成膜する段階は、約２００ｎｍと約７００ｎｍとの間の厚みまで前記エレクトロクロミック層を成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目５４］
前記イオン伝導層を成膜する段階は、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化ニオビウム、および、酸化シリコンアルミニウムから成る群から選択された材料を成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目５５］
前記イオン伝導層を成膜する段階は、約１０ｎｍと約１００ｎｍとの間の厚みまで前記イオン伝導層を成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目５６］
前記カウンタ電極層を成膜する段階は、酸化ニッケルタングステンの層を成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目５７］
前記酸化ニッケルタングステンの層は、略非晶質である項目５６に記載の方法。
［項目５８］
前記カウンタ電極層を成膜する段階は、ニッケル中に約１０原子濃度と約４０原子濃度との間の含有率でタングステンを含有するターゲットを酸素含有環境でスパッタリングして、前記酸化ニッケルタングステンの層を生成する段階を有する項目５６に記載の方法。
［項目５９］
前記カウンタ電極層を成膜する段階は、厚みが約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間である前記カウンタ電極層を成膜する段階を有する項目３７に記載の方法。
［項目６０］
前記エレクトロクロミック層は酸化タングステンを含み、前記カウンタ電極層は酸化ニッケルタングステンを含み、前記エレクトロクロミック層の厚みと前記カウンタ電極層の厚みとの比は約１．７：１と２．３：１との間である項目３７に記載の方法。
［項目６１］
前記積層体上に透明伝導性酸化物層を成膜する段階をさらに備える項目３７に記載の方法。
［項目６２］
前記基板は、建築用ガラスを含む項目３７に記載の方法。
［項目６３］
前記基板は、幅が少なくとも約２０インチである項目３７に記載の方法。
［項目６４］
前記エレクトロクロミックウィンドウの１平方センチメートルにつき可視ピンホール欠陥が約０．０４個未満となるような条件で実行される項目３７に記載の方法。
［項目６５］
前記エレクトロクロミックウィンドウの１平方センチメートルにつき可視の短絡タイプの欠陥が約０．００５個未満となるような条件で実行される項目３７に記載の方法。
［項目６６］
前記エレクトロクロミックウィンドウにおいて±２Ｖのバイアスで漏れ電流が約５μＡ／ｃｍ２未満となるような数の不可視の短絡タイプの欠陥が発生するような条件で実行される項目３７に記載の方法。
［項目６７］
エレクトロクロミックウィンドウの製造方法であって、
基板上に、（ｉ）酸化タングステンのエレクトロクロミック層、（ｉｉ）固体且つ無機材料のリチウムイオン伝導層、および、（ｉｉｉ）略非晶質の酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層を順次成膜して、前記イオン伝導層が前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層を分離する積層体を形成する段階を備える製造方法。
［項目６８］
順次成膜される前記エレクトロクロミック層、前記イオン伝導層、および、前記カウンタ電極層はそれぞれ、単一の総合成膜システムを用いて成膜され、前記基板は、前記エレクトロクロミック層、前記イオン伝導層、および、前記カウンタ電極層を順次成膜する間のいずれの時点においても、前記総合成膜システムから取り出されることはない項目６７に記載の製造方法。
［項目６９］
前記略非晶質の酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層を成膜することは、タングステンとニッケルとの間の原子比率が約０．１５と０．３５との間である酸化ニッケルタングステンを生成することを含む項目６７に記載の製造方法。
［項目７０］
前記イオン伝導層を成膜することは、シリコンとアルミニウムとの間の原子比率が約５：１と２０：１との間である酸化シリコンアルミニウムを生成することを含む項目６７に記載の製造方法。
［項目７１］
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘを含み、ｘは３．０未満であり少なくとも２．７である項目６７に記載の製造方法。
［項目７２］
前記ＷＯｘは、形態が略ナノ結晶性である項目７１に記載の製造方法。
［項目７３］
（ｉ）前記酸化タングステンのエレクトロクロミック層、（ｉｉ）前記固体且つ無機材料のリチウムイオン伝導層、および、（ｉｉｉ）前記略非晶質の酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層はそれぞれ、物理気相成長法で成膜される項目６７に記載の製造方法。
［項目７４］
前記カウンタ電極層を成膜することは、ニッケル中に約１０原子濃度と約４０原子濃度との間の含有率でタングステンを含有するターゲットを酸素含有環境でスパッタリングして、前記酸化ニッケルタングステンの層を生成することを含む項目７２に記載の製造方法。
［項目７５］
前記カウンタ電極層を成膜することは、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間の厚みまで前記カウンタ電極層を成膜することを含む項目６７に記載の製造方法。
［項目７６］
前記エレクトロクロミック層の厚みと前記カウンタ電極層の厚みとの間の比は、約１．７：１と２．３：１との間である項目６７に記載の製造方法。
［項目７７］
前記カウンタ電極層を成膜することは、約１ｍＴｏｒｒと約５０ｍＴｏｒｒとの間の圧力で酸化ニッケルタングステンを成膜することを含む項目６７に記載の製造方法。
［項目７８］
前記積層体上に透明伝導性酸化物層を成膜する段階をさらに備える項目６７に記載の製造方法。
［項目７９］
前記基板は、建築用ガラスを含む項目６７に記載の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロクロミックウィンドウの製造方法であって、
単一パスの総合真空成膜システムにおける複数の成膜ステーションにおいて、略垂直配向で、ガラス基板上に順次成膜して、欠陥に関する低水準の電気的短絡を有し、完全に無機材料で固体状態のエレクトロクロミック素子を製造する段階と、
前記ガラス基板が前記複数の成膜ステーションの第１成膜ステーション内にある間、酸化タングステンのエレクトロクロミック層を成膜する段階と
前記ガラス基板が前記複数の成膜ステーションの第２成膜ステーション内にある間、酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層を成膜して、前記エレクトロクロミック層および前記カウンタ電極層を含む前記エレクトロクロミック素子の積層体を形成する段階と、
前記ガラス基板が前記複数の成膜ステーションの第３成膜ステーション内にある間、リチウムを成膜する段階と、
前記ガラス基板が前記複数の成膜ステーションの第４成膜ステーション内にある間、透明伝導性酸化物を成膜する段階と
を備え、
前記エレクトロクロミック素子は、着色中に可視化され、
前記総合真空成膜システムにおける前記ガラス基板に層を製膜する前記マルチプル成膜ステーションの間を並進移動している間は、前記ガラス基板は略垂直配向であり、
前記ガラス基板は、前記エレクトロクロミック層、及び前記カウンタ電極層を順次成膜する間のいずれの時点においても、前記総合真空成膜システムから取り出されることはなく、
前記ガラス基板は少なくとも２０インチ×２０インチのサイズを有し、最大８０インチ×１２０インチである
製造方法。
【請求項２】
前記酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層を成膜することは、タングステンとニッケルとの間の原子比率が約０．１５と０．３５との間である酸化ニッケルタングステンを生成することを含む請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記エレクトロクロミック素子はさらに、ケイ酸塩、酸化シリコン、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化ニオビウム、又はホウ酸塩を含むイオン伝導層を有する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘを含み、ｘは３．０未満であり少なくとも２．７である請求項１から３の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ＷＯｘは、形態が略ナノ結晶性である請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
（ｉ）前記酸化タングステンのエレクトロクロミック層、（ｉｉ）前記固体且つ無機材料のリチウムイオン伝導層、および、（ｉｉｉ）前記酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層はそれぞれ、物理気相成長法で成膜される請求項１から５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記カウンタ電極層を成膜することは、ニッケル中に約１０原子濃度と約４０原子濃度との間の含有率でタングステンを含有するターゲットを酸素含有環境でスパッタリングして、前記酸化ニッケルタングステンの層を生成することを含む請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記カウンタ電極層を成膜することは、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間の厚みまで前記カウンタ電極層を成膜することを含む請求項１から７の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記エレクトロクロミック層の厚みと前記カウンタ電極層の厚みとの間の比は、約１．７：１と２．３：１との間である請求項１から８の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記カウンタ電極層を成膜することは、約１ｍＴｏｒｒと約５０ｍＴｏｒｒとの間の圧力で酸化ニッケルタングステンを成膜することを含む請求項１から９の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記積層体上に透明伝導性酸化物層を成膜する段階をさらに備える請求項１から１０の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記ガラス基板は、建築用ガラスを含む請求項１から１１の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記総合真空成膜システム内の前記複数の成膜ステーションの間を並進かつ直線移動している間は、前記ガラス基板は略垂直配向である請求項１から１２の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
順次成膜された層の各々は、前記複数の成膜ステーションの異なる成膜ステーションにおいて成膜された請求項１から１３の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
単一の総合真空成膜システムの前記複数の成膜ステーションは制御された環境で動作する請求項１から１４の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記酸化タングステンのエレクトロクロミック層、前記固体の無機材料からなるリチウムイオン伝導層リチウムイオン、及び酸化ニッケルタングステンのカウンタ電極層の少なくとも１つの上にリチウムを製膜する段階をさらに備える請求項１から１５の何れか１項に記載の製造方法。