【手続補正書】
【提出日】平成16年9月1日(2004.9.1)
【手続補正１】
【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】
導電性の薄膜であって、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ及びＴｌで構成されるグループからの少なくとも１つの元素を用いてドープされたカドミウム酸化物（ＣｄＯ）を含み、このドープされた薄膜は、約５００ｎｍから約５０００ｎｍまで間の光波長と約６００Ω／□未満のシート抵抗とにおいて、少なくとも約９０％の透過率を有していることを特徴とする薄膜。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜において、前記ドーパントの濃度は重量の０．５％から６％までの間であることを特徴とする薄膜。
【請求項３】
請求項１記載の薄膜において、前記ＣｄＯは水素（Ｈ）を用いて更にドープされていることを特徴とする薄膜。
【請求項４】
請求項１記載の薄膜において、約１．３１から約１．５５μｍまでの周波数において少なくとも約９９％の透過率を有していることを特徴とする薄膜。
【請求項５】
請求項１記載の薄膜において、この薄膜は気相成長プロセスによって形成され、十分なエネルギが気化された材料に与えられてドーパント種が活性化されることを特徴とする薄膜。
【請求項６】
請求項５記載の薄膜において、この薄膜はパルス・レーザ・デポジション（ＰＬＤ）によって形成されることを特徴とする薄膜。
【請求項７】
請求項１記載の薄膜において、このドープされた薄膜は約５００ｎｍから約１００００ｎｍまで間の光波長と約６００Ω／□未満のシート抵抗において少なくとも約８０％の透過率を有していることを特徴とする薄膜。
【請求項８】
請求項１記載の薄膜において、このドープされた薄膜は５ｘ１０−５から１７ｘ１０−５Ω−ｃｍまでの間の抵抗率を有していることを特徴とする薄膜。
【請求項９】
請求項１記載の薄膜において、この薄膜は１００Åから０００Åまでの間の厚さを有することを特徴とする薄膜。
【請求項１０】
請求項１記載の薄膜において、この薄膜は電子光学デバイスのための電極を形成し、前記電子光学デバイスは、
前記電子光学デバイスの上に入射する光（５０４）に対して実質的に透過的である第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１及び第２の基板の間に配置された液晶材料の層と、
前記第１の基板上にあって前記液晶材料の層に近接しておりこの導電性の薄膜を含む第１の電極（５０８）と、
前記第２の基板上にあって前記液晶材料の層に近接している第２の電極（５０６）と、
を備えていることを特徴とする薄膜。
【請求項１１】
請求項１０記載の薄膜において、前記第２の基板は前記電子光学デバイスの上に入射する光に対して実質的に透過的であり、前記第２の電極は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ及びＴｌで構成されるグループからの少なくとも１つの元素を用いてドープされたＣｄＯを含む導電性の薄膜を含み、このドープされた薄膜は、約５００ｎｍから約５０００ｎｍまでの間の光波長と約６００Ω／□未満のシート抵抗とにおいて少なくとも約９０％の透過率を有していることを特徴とする薄膜。
【請求項１２】
導電性の薄膜を製造する方法であって、
基板を提供するステップと、
カドミウム酸化物（ＣｄＯ）とドーパントとしてＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ及びＴｌで構成されるグループからの少なくとも１つの元素とを含む組成物を準備するステップと、
気相成長プロセスを用いて前記組成物を気化するステップであって、十分なエネルギが気化された組成物に与えられて前記ドーパント種が活性化されることにより、前記気化された組成物が前記基板の上で凝縮し導電性の薄膜が形成されるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、前記ドーパントはＩｎ２Ｏ３を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法において、前記組成物は、
粉末状のＣｄＯを容器の中に配置するステップと、
粉末状の前記ドーパントを前記容器の中に配置するステップと、
液体を前記容器の中に加えてスラリを形成するステップと、
セラミック・ビーズを前記容器に加えるステップと、
前記スラリをボール・ミリングするステップと、
前記液体を前記スラリから蒸発させるステップと、
前記ビーズを残りの粉末混合物からふるい分けするステップと、
によって用意されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の方法において、前記気相成長プロセスはパルス・レーザ・デポジション（ＰＬＤ）を含むことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
従って、赤外線透過性の導電性膜に対する必要性が長い間感じられてきたのである。
従来は、可視領域及び紫外線領域における透過性を必要とするフラットパネル・ディスプレイや太陽電池のために、インジウムがドープされたカドミウム酸化物（ＣｄＯ：Ｉｎ）の膜が用意された。しかし、これらの膜は、その毒性が広く知られており、従って、従来技術では、そのような膜とは異なる方向の開発が行われてきた。Minami他の論文では、フラットパネル・ディスプレイ及び太陽電池のために１０−５Ω・ｃｍのオーダーの抵抗率を有するＣｄＯ：Ｉｎ膜が用意されたが、そのＣｄの毒性のために実際的な用途は存在しないということが述べられている（Minami, Tadatsugu, "New n-Type Transparent Conducting Oxides", Transparent Conducting Oxides, Volume 25, No. 8, August 2000, page 38）。更に、これらの膜は、黄色をしていて、従来技術による外見が透明な透過性膜とは区別されるため、この技術分野の当業者であれば、透過性の膜が必要とされるどのような応用分野においてもそのような膜を用いることはないであろう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この新たなドープされた膜は、約０．５μｍから１０μｍの間の範囲にある赤外線放射に対して実質的に透過的であり、サファイア又はＮＧＯの上の赤外線領域の全体で例外的に高い透過率（１．３１ミクロンで９９．８％、１．５５ミクロンで９９．５％；３ミクロンで９７％、５ミクロンで９３％；１０ミクロンで８２％）を示す。というのは、ガラスは、その評価された周波数では非常に低い透過率を有する又は透過率を全く有さないからである。これらの測定は、配置（デポジット）された膜を用いてなされた。新たな膜は、約５から約１０ｘ１０−５Ωの抵抗率を有する。ガラス基板の上に配置されると、この膜は、約２００Ω／平方という低いシート抵抗を示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
約１２０Ω／□のシート抵抗を達成するために第ＩＩＩ族元素をドープされたＣｄＯ膜は、赤外線領域全体で高い透過率を有する（１．３１μｍで９９．８％、１．５ミクロンで９９．５％、３ミクロンで９７％、５ミクロンで９３％、１０ミクロンで８２％）。膜の抵抗率は、約６ｘ１０−５から約１０ｘ１０−５Ω−ｃｍである。これは、現在用いられているそのようなタイプの既知の膜にとって最低の値に属する。例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）は、もっとも一般的に用いられているが、２−５ｘ１０−４Ω−ｃｍの範囲の電気抵抗率を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図４では、Ｉｎ：ＣｄＯ膜の％透過率が従来技術によるＩＴＯ膜（ガラス基板の上の）と比較されている。図５には、図３ｂと図４とを組み合わせたものが示されている。両方の膜は、共に、比較的低いシート抵抗（Ｉｎ：ＣｄＯ膜では１１２Ω／□、ＩＴＯ膜では１４１Ω／□）を有している。しかし、ＩＴＯ膜の光透過率は、Ｉｎ：ＣｄＯ膜の光透過率よりも著しく低い。図からわかるように、ＩＴＯ膜の透過率は、ピークがおよそ１０００ｎｍの約９９％の位置にあるが、それよりも周波数が低い又は高い光に対して著しく低下する。これと対照的に、Ｉｎ：ＣｄＯ膜の透過率は、５００ないし２０００ｎｍの範囲全体でほぼ１００％のままで維持されている。更に、Ｉｎ：ＣｄＯ膜の場合の％透過率は、１０ミクロンよりも長い波長では著しく高い。（図５などの図面において約２ｎｍよりも大きな透過率の値の大きな変動は、読取機器における散乱に起因する。）Ｉｎ：ＣｄＯ膜の場合に特に重要なのは、光ファイバ通信において用いられる周波数レベルである１．３１及び１．５５ミクロンの場合の高い透過率である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
（数１）
Ｔ％＝Ｉ／ＩＯ＝ｅ−αｄ
示唆されているように、特に好適な動作波長は、１．５５ミクロンである。
【００２７】
ガリウムがドープされたＣｄＯは、インジウムがドープされたＣｄＯと類似の性質を有している。他の第ＩＩＩ族の元素も、類似の性質を示すはずである。また、気相移動によって用意された膜も、同じように振る舞うように思われる。膜製造の間にチャンバの雰囲気にＨ２を付加することによって達成される水素ドーピング又は同時ドーピング（co-doping）によると、ここで説明されているように、より低温で（約２００℃）で抵抗率の低い膜の成長が可能になる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
【図１】本発明の特徴を組み入れたＩｎ：ＣｄＯに関するＸ線回折データを、それが取り付けられている基板の透過性と比較したプロットである。
【図２】図１膜の透過性を５００μｍから３０００μｍの範囲での基板分の透過性を減算することによって正規化された様子を示している。
【図３】図３ａ及び図３ｂから構成されている。図３ａは、波長が２．５μｍから１０μｍの場合に基板上のＩｎ：ＣｄＯ膜に対する％透過性と波長との関係を示すプロットである。図３ｂは、基板の影響を減算した後の図３ａの膜の％透過性を示すプロットである。
【図４】波長が５００から２０００ｎｍの場合に、比較可能なシート抵抗について、Ｉｎ：ＣｄＯ膜の％透過性を従来技術によるＩＴＯ膜と比較してプロットしたものである。
【図５】波長が０．５から１０μｍの場合に、図３ｂと図４とを合成したものである。
【図６】ガラス基板の上の比較可能なシート抵抗について、従来技術によるＩＴＯ及びＺｎＯ膜と本発明によるインジウムがドープされたＣｄＯ膜とにつき、透過性の値と波長とを両軸にとったグラフである。
【図７】従来型の電子光学デバイスの断面図である。
【図８】本発明による電子光学デバイスの断面図である。
【図９】本発明によるＩｎ：ＣｄＯに関するＸ線回折パターンを示している。
【図１０】インジウムがドープされたＣｄＯ膜とインジウムスズ酸化物膜との屈折率を比較しているグラフである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005508569.tif 000009
【図１０】
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