ＭｏＯ２粉末の製造法、ＭｏＯ２粉末から製造された製品、ＭｏＯ２薄膜の付着およびこのような材料の使用方法
本発明は、回転炉または舟形炉（boat furnace）中で還元剤として水素を使用することにより、モリブデン酸アンモニウムまたは三酸化モリブデンを還元することによる高純度なＭｏＯ２粉末に関する。加圧／焼結、ホットプレスおよび／またはＨＩＰによる粉末の圧密は、スパッタリングターゲットとして使用されるディスク、スラブまたは板を製造するために使用される。ＭｏＯ２のディスク、スラブまたは板の形状物は、適当なスパッタリング方法または他の物理的手段を用いて支持体上にスパッタリングされ、望ましい膜厚を有する薄膜を提供する。薄膜は、透明度、導電率、仕事関数、均一性および表面粗さに関連してインジウム−酸化錫（ＩＴＯ）および亜鉛がドープされたＩＴＯの性質と比較可能かまたは前記性質よりも優れている性質、例えば電気的性質、光学的性質、表面粗さおよび均一性を有する。ＭｏＯ２およびＭｏＯ２を含有する薄膜は、有機発光ダイオード（OLED）、液晶ディスプレイ（LCD）、プラズマディスプレイパネル（PDP）、電界放出ディスプレイ（FED）、薄膜ソーラーセル、低抵抗オーミック接触ならびに他の電子デバイスおよび半導体デバイスに使用されてよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術背景
本発明は、高純度のＭｏＯ２の製造法、殊に理論的密度に近似したＭｏＯ２板、このような板を含む製品に関する。
【０００２】
インジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、亜鉛がドープされたＩＴＯおよびアルミニウムがドープされたＺｎＯは、典型的なスパッタリングターゲット材料である。しかし、前記材料が複数の用途、例えば有機発光ダイオードに使用される場合、前記材料の仕事関数（典型的には、約４．７ｅＶ）は、望ましい発光機能と十分には適合していない。
【０００３】
ＩＴＯおよび亜鉛がドープされたＩＴＯスパッタリングターゲット材料の問題および制限を有しない有機発光ダイオードを製造するために使用することができるスパッタリングターゲット材料を提供することが望まれている。
【０００４】
概要本発明は、回転炉または舟形炉（boat furnace）中で還元剤として水素を使用することにより、モリブデン酸アンモニウムまたは三酸化モリブデンを還元することによる高純度なＭｏＯ２粉末に関する。加圧／焼結、ホットプレスおよび／またはＨＩＰによる粉末の圧密は、スパッタリングターゲットとして使用されるディスク、スラブまたは板を製造するために使用される。ＭｏＯ２のディスク、スラブまたは板の形状物は、適当なスパッタリング処理方法または他の物理的手段を用いて支持体上にスパッタリング処理され、望ましい膜厚を有する薄膜を提供する。
【０００５】
薄膜は、透明度、導電率、仕事関数、均一性および表面粗さに関連してインジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、亜鉛がドープされたＩＴＯおよびアルミニウムがドープされたＺｎＯの性質と比較可能かまたは前記性質よりも優れている性質、例えば電気的性質、光学的性質、表面粗さおよび均一性を有する。薄膜は、有機発光ダイオード（OLED）、液晶ディスプレイ（LCD）、プラズマディスプレイパネル（PDP）、電界放出ディスプレイ（FED）、薄膜ソーラーセル、低抵抗オーミック接触部ならびに他の電子デバイスおよび半導体デバイスに使用されてよい。
【０００６】
発明の開示操作例以外にかまたは他の点で指摘されるように、明細書中または特許請求の範囲中で使用される、成分の量、反応条件等に関連する全ての数または表現は、全ての場合に”約ないしはほぼ”の用語によって変更されるものと理解されてよい。前記の変異の幅は、連続的であるので、前記の変異の幅は、最小値と最大値との間の全ての値を含む。他の点では表現上指摘されない限り、本明細書中で記載された種々の数値範囲は、近似値である。
【０００７】
本明細書中で使用されているように、”高純度のＭｏＯ２”の用語は、ＭｏＯ２を９９．９５質量％超含有し、かつＭｏＯ２相を少なくとも９９質量％含有する材料および化合物に帰因する。
【０００８】
本明細書中で使用されているように、”化学量論的なＭｏＯ２粉末”の用語は、前記の百分率のＭｏＯ２、即ち１１：２の比のＭｏとＯを含有する粉末に帰因する。制限のない例として、９９％の化学量論的量のＭｏＯ２粉末は、ＭｏＯ２粉末を９９％含有し、かつ別の材料を１％含有し、この場合このような制限のない例は、ＭｏＯ３である。
【０００９】
本発明は、一般に回転炉または舟形炉（boat furnace）中で還元剤として水素を使用することにより、モリブデン酸アンモニウムまたは三酸化モリブデンを還元することによる高純度なＭｏＯ２粉末を提供する。加圧／焼結、ホットプレスおよび／またはＨＩＰによる粉末の圧密は、スパッタリングターゲットとして使用されるディスク、スラブまたは板を製造するために使用される。ＭｏＯ２のディスク、スラブまたは板の形状物は、適当なスパッタリング処理方法または他の物理的手段を用いて支持体上にスパッタリング処理され、望ましい膜厚を有する薄膜を提供する。薄膜は、透明度、導電率、仕事関数、均一性および表面粗さに関連してインジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、亜鉛がドープされたＩＴＯおよびアルミニウムがドープされたＺｎＯの性質と比較可能かまたは前記性質よりも優れている性質、例えば電気的性質、光学的性質、表面粗さおよび均一性を有する。薄膜は、有機発光ダイオードならびに他の電子デバイスおよび半導体デバイス中に使用されてよい。
【００１０】
本明細書中で使用されるように、”仕事関数”の用語は、原子中の電子をフェルミ準位から真空準位へ移動させる、即ち原子の外側から移動させるために必要とされるエネルギーに帰因する。本発明において、仕事関数は、表面状態、例えば不純物に依存して変動するであろう。
【００１１】
本明細書中で使用されるように、”有機発光ダイオード”の用語は、一連の有機薄膜を２個の導体の間に置くことによって形成された電子デバイスに帰因する。電流を印加した場合には、典型的にエレクトロルミネセンスにより明るい光が放出される。
【００１２】
本発明の１つの実施態様は、高純度のＭｏＯ２粉末の製造法に向けられている。この方法は、
（ａ）モリブデン成分を炉内に入れ、
（ｂ）モリブデン成分を還元雰囲気を有する炉内で加熱することを含む。
【００１３】
本発明の１つの実施態様において、任意の適当なモリブデン源は、モリブデン成分として使用されてよい。適当なモリブデン源は、本発明による方法で使用した場合に高純度のＭｏＯ２を提供することができる化合物を含む。モリブデン成分に適した源は、制限されないが、しかし、アンモニウム二モリブデン酸塩、三酸化モリブデンおよびこれらの組合せ物を含む。
【００１４】
本発明の１つの実施態様において、モリブデン成分は、十分に高い温度に加熱され、モリブデン成分は、高純度のＭｏＯ２、典型的には、９９％よりも高い化学量論的量のＭｏＯ２粉末に変わる。本発明による方法における炉温度は、１２５０℃未満、幾つかの場合には１０００℃未満、他の場合には８００℃、幾つかの状態においては７００℃、他の状態においては６５０℃であることができる。また、本発明による方法における炉温度は、少なくとも１００℃、幾つかの場合には２５０℃、他の場合には５００℃であることができる。炉温度は、上記温度の任意のものであってもよいし、上記の炉温度の値の任意の範囲にあってもよい。
【００１５】
本発明の１つの実施態様において、モリブデン成分は、モリブデン成分を高純度のＭｏＯ２、典型的には９９％よりも高い化学量論的量のＭｏＯ２粉末に変換するのに十分な時間の間、前記の炉温度に加熱される。前記の時間は、高温が一般に必要とされる短い加熱時間を生じる場合には、炉温度に依存して変動しうる。加熱時間は、少なくとも５分間、幾つかの場合には、少なくとも１０分間、他の場合には、少なくとも１５分間、幾つかの状態の場合には、少なくとも３０分間、他の状態の場合には、少なくとも４５分間、幾つかの架橋においては少なくとも１時間、他の環境においては少なくとも９０分間であることができる。また、加熱時間は、８時間まで、幾つかの場合には、６時間まで、他の場合には、５時間まで、幾つかの状態の場合には、４時間まで、他の状態の場合には、３時間までであることができる。モリブデン成分が炉温度で加熱される時間は、前記時間の任意の時間であってもよいし、上記時間の任意の時間の範囲内であってもよい。
【００１６】
任意の適当な炉は、本発明において使用されてよい。適当な炉は、上記の望ましい時間の間および望ましい環境下および／または雰囲気下でモリブデン成分を望ましい温度に晒すことができる炉を含む。本発明に使用されてよい適当な炉は、制限されないが、管状の固定炉、管状の回転炉およびか焼炉を含む。
【００１７】
任意の適当な雰囲気は、本発明により炉内で使用されてよい。適当な雰囲気は、高純度のＭｏＯ２、典型的には９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末の形成を促進する。本発明の１つの実施態様において、還元雰囲気は、炉内で使用される。本発明の特殊な実施態様において、還元雰囲気は、水素を含む。本発明の１つの実施態様において、モリブデン成分は、平底のボート中に置かれ、このボートは、炉内に置かれ、上記したように望ましい雰囲気中で加熱される。１つの特殊な実施態様において、二モリブデン酸アンモニウム６．８ｋｇは、平底のボート中に置かれ、このボートは、管状の固定炉中で５００〜７００℃の温度で２〜３時間加熱される。
【００１８】
本発明の１つの実施態様において、高純度のＭｏＯ２粉末の製造法は、９９質量％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を有するＭｏＯ２粉末を提供する。
ＭｏＯ２粉末は、少なくとも０．１μｍ、幾つかの場合には、少なくとも０．５μｍ、他の場合には、少なくとも１μｍの平均粒径を有することによって特徴付けられていてよい。また、ＭｏＯ２粉末は、５０μｍまで、幾つかの場合には、１００μｍまでの平均粒径を有することができる。ＭｏＯ２粉末の平均粒径は、上記の値の任意の値であってもよいし、上記値の任意の値の範囲内であってよい。
更に、本発明の実施態様は、
（Ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末成分にアイソスタティックプレスを行ない、ビレットに変え、
（Ｂ）前記ビレットを、９９％を上廻るＭｏＯ２の化学量論を維持するための条件下で真空焼結および／または加圧焼結し、
（Ｃ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を成形することを含む板の製造法に向けられている。
【００１９】
別の実施態様において、本発明は、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末成分をホットプレス条件に掛け、それによって９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板を形成させることを含む板の製造法を含む。ホットプレス条件は、一般に板が低い歪み率で焼結過程およびクリープ過程を誘発させるのに十分に高い温度で形成されるように、高い圧力で起こる。ＭｏＯ２については、一般に望ましい密度を達成させるために、１０００＋℃を必要とする。板がホットプレス条件下で製造されるような１つの実施態様において、ホットプレス工程は、一次的な液相により補助されるホットプレス、液相および固体相が化学反応により同時に存在するような温度で粉末の圧密を含む加圧技術、部分溶融または共融液体形成を用いて実施される。
【００２０】
１つの実施態様において、本発明により形成される板は、スパッタリングターゲットに形成される。スパッタリングターゲットは、望まし性質および／または寸法を有するスパッタリングターゲットが得られるまで、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を機械加工することによって製造される。板に掛けられる機械加工は、適当な性質／寸法を有するスパッタリングターゲットを製造するのに適した任意の機械加工を含むことができる。適当な機械加工工程の例は、レーザー切断に限定されずにフライス削り、旋削および旋盤技術を含む。スパッタリングターゲットは、表面粗さを改善するために研磨されてよい。
【００２１】
円形のスパッタリングターゲットに適した直径の例は、例えば１インチ（２．５４ｃｍ）〜２５インチ（６３．５ｃｍ）、好ましくは４インチ（１０．２ｃｍ）〜８インチ（２０．４インチ）の範囲内にあることができる。このような円形のスパッタリングターゲットに適した厚さの例は、１／８インチ（０．３ｃｍ）〜２インチ、３インチ、４インチ、５インチまたはそれ以上、好ましくは１インチ未満（２．５４ｃｍ未満）の範囲内にあることができる。
【００２２】
個々のビレットを形成させるのに適した任意の圧力は、ＭｏＯ２粉末がアイソスタティックプレスされる場合に適用されてよい。適当な圧力は、金属粉末コンパクトをＭｏＯ２粉末とビレットとの間で形成させることができる程度の圧力である。
【００２３】
圧力は、少なくとも５０００ｐｓｉ、幾つかの場合には、少なくとも７５００ｐｓｉ、他の場合には、少なくとも１００００ｐｓｉ、幾つかの状態においては、少なくとも１５０００ｐｓｉ、他の場合には、少なくとも２００００ｐｓｉであることができる。また、圧力は、１０００００ｐｓｉまで、幾つかの場合には、７５０００ｐｓｉまで、他の場合には、５００００ｐｓｉまで、幾つかの状態の場合には、４００００ｐｓｉまで、他の状態の場合には、３００００ｐｓｉまでであることができる。アイソスタティックプレス工程における圧力は、前記の圧力値の任意の値であってもよいし、上記の圧力値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００２４】
適当な焼結条件は、ＭｏＯ２粉末が溶融なしに凝集性の結合質量を形成するような条件である。 The length of time for sintering will depend on the sintering temperature.本発明の1つの実施態様において、ビレットは、真空下でかまたは酸素の適当な部分圧で少なくとも１５分間、幾つかの場合においては、少なくとも３０分間で、他の場合においては少なくとも１時間で、幾つかの状態の場合には、少なくとも２時間で、他の状態の場合には、少なくとも３時間で焼結される。また、ビレットは、１０時間まで、幾つかの場合には、２０時間まで、他の場合には、７時間まで、幾つかの状態の場合には、６時間まで、他の状態の場合には、５時間まで真空焼結されてよい。ビレットが真空下でかまたは酸素の適当な部分圧で焼結される時間は、前記の時間の任意の時間であってもよいし、上記の時間の任意の時間の範囲内であってもよい。
【００２５】
本発明のもう１つの実施態様において、焼結温度は、ＭｏＯ２粉末の正確な組成およびビレットに依存して、少なくとも１０００℃、幾つかの場合において少なくとも１１００℃、他の場合において、少なくとも１２００℃、幾つかの状態において、少なくとも１２５０℃である。また、焼結温度は、２５００℃まで、幾つかの場合において２０００℃まで、幾つかの状態において、１７５０℃まで、他の状態において１５００℃までであることができる。焼結温度は、前記温度の値の任意の値であってもよいし、前記温度の値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００２６】
任意の適当な加圧条件は、本発明において使用されてよい。適当な加圧条件は、加圧されかつ焼結されたＭｏＯ２粉末が９９％を上廻る化学量論的量を維持しながら板に変形されてよいような条件である。
【００２７】
本発明の１つの実施態様において、板は、熱間等静圧圧縮成形に掛けられる。
【００２８】
本発明のもう１つの実施態様において、上記方法によって形成された板は、少なくとも８５％、幾つかの場合において少なくとも９０％、他の場合において少なくとも９５％である密度を有し、ＭｏＯ２の理論的密度の９９％まで、幾つかの場合において１００％までであることができる。
【００２９】
板の密度は、前記密度の値の任意の値であってもよいし、前記密度の値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００３０】
更に、本発明の実施態様は、上記したように９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板をスパッタリング状態に晒し、それによって板をスパッタリング処理することを含むスパッタリング処理方法に向けられている。
【００３１】
スパッタリング処理の任意の適当な方法は、本発明に使用されてよい。
【００３２】
適当な方法は、薄膜を板上に付着させることができる方法である。
【００３３】
適当なスパッタリング処理法の例は、制限されないが、マグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せを含む。
【００３４】
他の方法は、本発明において、スパッタリング処理の他に薄膜を板上に付着させるために使用されてよい。本発明により薄膜を付着させる任意の適当な方法は、使用されてよい。
【００３５】
薄膜を板に適用する適当な方法は、制限されないが、電子ビーム蒸発および物理的手段、例えば物理的蒸着を含む。
【００３６】
本発明は、付加的に薄膜の製造法に向けられている。本方法は、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板にスパッタリング処理し、ＭｏＯ２分子を板から除去し、ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによって薄膜を形成させる複数の工程を含む。
【００３７】
上記したように適当なスパッタリング処理法は、前記の実施態様において使用されてよい。
【００３８】
本発明による方法によって適用された薄膜は、任意の望ましい厚さを有することができる。薄膜は、少なくとも０．５ｎｍ、幾つかの状態において１ｎｍ、幾つかの場合において少なくとも５ｎｍ、他の場合において少なくとも１０ｎｍ、幾つかの状態において、少なくとも２５ｎｍ、他の状態において、少なくとも５０ｎｍ、幾つかの状況において少なくとも７５ｎｍ、他の状況において少なくとも１００ｎｍであることができる。
【００３９】
また、膜厚は、１０μｍまで、幾つかの場合において５μｍまで、他の場合において２μｍ、幾つかの状態において、１μｍ、他の状態において、０．５μｍまでであることができる。膜厚は、前記値の任意の値であってもよいし、前記値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００４０】
また、本発明は、上記の記載と同様に本発明により製造された薄膜に向けられている。
【００４１】
本発明の１つの実施態様において、薄膜は、同じ寸法を有するインジウム−酸化錫被膜の仕事関数と比較してよりいっそう高い仕事関数を有する。そういうものとして、仕事関数は、５．０e.V.〜６．０e.V.、幾つかの場合に少なくとも５．２e.V.または前記値の個々の任意の値であることができる。
【００４２】
本発明の１つの実施態様において、薄膜は、インジウム−酸化錫の薄膜の表面粗さと比較してよりいっそう僅かな表面粗さを有する。特に、表面粗さは、１０ｎｍ未満、幾つかの場合において５ｎｍ未満、他の場合において４ｎｍ未満、幾つかの状態において、３ｎｍ未満であることができる。表面粗さは、典型的には０．１ｎｍを上廻る。表面粗さは、前記値の任意の値であってもよいし、前記値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００４３】
本発明の別の実施態様において、薄膜は、３５０〜８００ｎｍの波長で８５％を上廻る平均透過率を有する。
【００４４】
本発明の付加的な実施態様において、薄膜は、５００μΩ・ｃｍ未満、幾つかの場合において３００μΩ・ｃｍ未満、他の場合において２５０μΩ・ｃｍ未満である抵抗を有する。薄膜の抵抗は、前記値の任意の値であってもよいし、前記値の任意の値の範囲内であってもよい。薄膜は、温度関数として金属的挙動を伴って高度に伝導する。
【００４５】
本発明の特殊な実施態様において、極めて薄い被膜が提供される。この実施態様において、薄膜は、少なくとも１００Å、幾つかの場合において、少なくとも２５０Å、他の場合において、少なくとも５００Åである。この実施態様において、薄膜は、５０００Åまで、幾つかの場合において３０００Åまで、他の場合において２５００Åまで、幾つかの状態において２０００Åまでであることができる。
【００４６】
本発明の１つの実施態様は、
（ａ）金属電極；
（ｂ）電子輸送層；
（ｃ）エミッタ層；
（ｄ）導電性ポリマー（ホール輸送層）；および
（ｅ）支持体上に位置した上記したような薄膜を含む有機発光ダイオードに向けられている。
【００４７】
任意の適当な支持体は、本発明において使用されてよい。有機発光ダイオード中に使用された薄膜に適当な支持体は、制限されないが、プラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せを含む。プラスチック支持体は、制限されないが、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタネート（PEN）、ポリエチレンテレフタレート（PET）および類似物を含む。セラミック支持体の制限のない例は、サファイアを含む。
【００４８】
本発明は、種々の用途に使用される製品を包含する。
【００４９】
１つの実施態様において、本発明により製造された薄膜は、薄膜トランジスタ（TFT）−液晶ディスプレイ（LCD）の用途に使用されることができる。
【００５０】
また、別の実施態様において、本発明は、ソーラーセルの用途および蓄電池の用途に使用される薄膜を包含する。１つの実施態様において、本発明は、（ｉ）共通電極（約１５００Ａ）および（ｉｉ）ピクセル電極（約５００Ａ）の双方を含むＬＣＤデバイスである。
【００５１】
薄膜ソーラーセルの用途において、本発明は、次の詳細なデバイス構造に関連して、ＭｏＯ２がフロント電極として機能するようなソーラーセルを包含する：ＭｏＯ２フロント接触部／ｐ層／接合層／ｎ層／Ａｌバック接触部、この場合ｐ層は、光が衝突した際に電子を放出し、電子欠陥を生じ、層は、負に帯電される。別の実施態様において、本発明は、オーミック接触部（透明で薄い酸化物／金属接触部）を包含し、全ての接触抵抗を減少させ、ならびに光放出ダイオード（ＧａＮ ＬＥＤ）またはダイオードレーザーからの光の放出を可能にする。
【００５２】
本発明の他の実施態様は、光学的ディスプレイデバイスに向けられている。この実施態様において、光学的ディスプレイデバイスは、支持体の少なくとも一部分上に配置された、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する被膜を含む。
【００５３】
本発明の１つの実施態様において、被膜は、
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板をスパッタリング処理し；（ｂ）ＭｏＯ２分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによってＭｏＯ２薄膜を形成させることによって形成されうる。
【００５４】
別の実施態様において、被膜は、
（ａ）９９％を上廻るＭｏを含有する板をスパッタリング処理し；
（ｂ）Ｍｏ分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子をチャンバー内で酸素の部分圧力下で形成させ、支持体上にＭｏＯ２薄膜を形成させることによって形成されうる。
【００５５】
任意の適当なスパッタリング処理法は、本発明において使用されてよい。本発明により使用されうるが、しかし、制限されない適当なスパッタリング処理法は、マグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せを含む。
【００５６】
本発明の１つの実施態様において、薄膜は、少なくとも０．１ｎｍ、幾つかの場合においては、少なくとも０．５ｎｍ、他の場合においては、少なくとも１ｎｍ、幾つかの状態においては、少なくとも２ｎｍ、他の状態においては、少なくとも５ｎｍ、或る場合においては、少なくとも８ｎｍ、他の場合には、少なくとも１０ｎｍ、特殊な状態においては、少なくとも２５ｎｍの厚さを有する。また、被膜は、１０μｍまで、幾つかの場合においては、７．５μｍまで、他の場合においては、５μｍまで、幾つかの状態においては、２．５μｍまで、他の状態においては、１μｍまで、或る場合においては、０．５μｍまで、他の場合には、０．２５μｍまで、特殊な状態においては、０．１μｍまでの厚さを有することができる。膜厚は、上記の値の任意の値であってもよいし、上記の値の任意の値の範囲内を変動してもよい。
【００５７】
本発明の別の実施態様において、一定の用途および使用において、光学的ディスプレイデバイス中の薄膜は、５０Å〜２５００Åの膜厚を有することができる。本発明の１つの実施態様において、薄膜は、少なくとも５０Å、幾つかの場合において、少なくとも１００Å、他の場合において少なくとも２５０Å、幾つかの状態において少なくとも５００Åの厚さを有する。また、被膜は、２５００Åまで、幾つかの場合において２０００Åまで、他の場合において１５００Åまで、幾つかの状態において、１０００Åまでの厚さを有することができる。膜厚は、上記の値の任意の値であってもよいし、上記の値の任意の値の範囲内を変動してもよい。
【００５８】
本発明による光学的デバイスの幾つかの実施態様において、被膜を含む１つ以上の適当なＭｏＯ２が含まれている。適当な被膜の制限のない例は、単一のＭｏＯ２相被膜に制限されずに、不純物がドープされたＭｏＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされた酸化錫被膜、ＭｏＯ２がドープされたインジウム酸化錫被膜、ドープされたＺｎＯ／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／ＳｎＯ２／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたＳｎＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＧａ／ＺｎＯ被膜、ドープされたＧａＯ／ＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたスズ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｎＯ４）被膜およびＭｏＯ２−ＭｏＯ３複合体被膜を含む。
【００５９】
スパッタリング板は、任意の適当な形状および寸法であることができる。制限のない例として、スパッタリング板は、方形、矩形、円形または卵形の形状であることができる。１つの特殊な実施態様において、方形のスパッタリング板は、四角形であることができ、０．１ｃｍ×０．１ｃｍ〜５ｃｍ×５ｃｍ、幾つかの場合において、０．５ｃｍ×０．５ｃｍ〜４ｃｍ×４ｃｍ、他の場合において、１ｃｍ×１ｃｍ〜３ｃｍ×３ｃｍ、幾つかの状態において、２ｃｍ×２ｃｍ〜３ｃｍ×３ｃｍの寸法を有し、他の状態においては、方形のスパッタリング板は、約２．５ｃｍ×約２．５ｃｍの寸法を有する。
【００６０】
別の特殊な実施態様において、矩形のスパッタリング板は、少なくとも０．１ｃｍ、幾つかの場合において少なくとも０．５ｃｍ、他の場合において、少なくとも１ｃｍ、幾つかの状態において、少なくとも２ｃｍ、他の状態において、少なくとも２．５ｃｍ、或る場合において、少なくとも３ｃｍ、他の場合には、少なくとも４ｃｍ、特殊な状態においては、少なくとも５ｃｍの長さの短辺を有することができる。また、矩形の長辺は、６ｃｍまで、幾つかの場合において５ｃｍまで、他の場合において、４ｃｍまで、幾つかの状態において、３ｃｍまで、他の状態において、２．５ｃｍまで、或る場合において、２ｃｍまで、他の場合には、１ｃｍまで、特殊な状態においては、０．７５ｃｍまでであることができる。矩形のスパッタリング板の寸法は、長辺の寸法が短辺の寸法を上廻る限り、上記の寸法の任意の寸法の範囲内で変動することができる。
【００６１】
本発明の別の特殊な実施態様において、ＭｏＯ２またはＭｏＯ２含有スパッタリングターゲットは、支持板に結合されていてよく、大きな面積のスパッタリングターゲットを形成させることができる。１つの特殊な実施態様において、セグメントを形成するスパッタリング法は、使用されてよい。
【００６２】
大きな面積のスパッタリング板は、任意の適当な形状および寸法であることができる。
【００６３】
制限のない例として、大きな面積のスパッタリング板は、方形、矩形、円形または卵形の形状であることができる。１つの特殊な実施態様において、方形のスパッタリング板は、四角形であることができ、０．１ｍ×０．１ｍ〜６ｍ×６ｃｍ、幾つかの場合において、０．５ｍ×０．５ｍ〜５．５ｍ×５．５ｍ、他の場合において、１ｍ×１ｍ〜４ｍ×４ｍ、幾つかの状態において、２ｍ×２ｍ〜３ｍ×３ｍの寸法を有し、他の状態においては、方形のスパッタリング板は、約２．５ｍ×約２．５ｍの寸法を有する。
【００６４】
別の特殊な実施態様において、大きな面積の矩形のスパッタリング板は、少なくとも０．１ｍ、幾つかの場合において少なくとも０．５ｍ、他の場合において、少なくとも１ｍ、幾つかの状態において、少なくとも２ｍ、他の状態において、少なくとも２．５ｍ、或る場合において、少なくとも３ｍ、他の場合には、少なくとも４ｍ、特殊な状態においては、少なくとも５ｍ、特殊な場合には、少なくとも５．５ｍの長さの短辺を有することができる。また、矩形の長辺は、６ｍまで、幾つかの場合において５ｍまで、他の場合において、４ｍまで、幾つかの状態において、３ｍまで、他の状態において、２．５ｍまで、或る場合において、２ｍまで、他の場合には、１ｍまで、特殊な状態においては、０．７５ｍまでであることができる。大きな面積の矩形のスパッタリング板の寸法は、長辺の寸法が短辺の寸法を上廻る限り、上記の寸法の任意の寸法の範囲内で変動することができる。
【００６５】
本発明の１つの実施態様において、光学的ディスプレイデバイス中の被膜は、有機金属化学蒸着（MOCVD）、有機金属蒸着（MOD）およびゾルゲル技術から構成されている群から選択された１つ以上の方法を用いて形成されている。
【００６６】
本明細書中で使用されているように、ＭＯＣＶＤまたは”有機金属化学蒸着”は、付着されるべき全ての材料が蒸気相で蒸着面上に存在しているような被膜成長の化学蒸着法に帰因する。ＭＯＣＶＤ法において、化学蒸着の源は、金属原子を１つ以上の有機配位子に結合させるために酸素をヘテロ原子として有する有機金属化合物である。制限のない例として、モリブデンメチルヘキサノエートは、有機金属前駆体として使用されることができ、ＭｏＯ２薄膜を形成させることができる。制限のない特殊な例として、前駆体は、ガラス質のシリカボート中またはガラス質のシリカ反応管中に含まれていてよく、この化合物は、ほぼ沸点に加熱され、その後にアルゴンキャリヤーガスが適当な酸素部分圧力で装入され、前記化合物は還元雰囲気下で酸化され、ＭｏＯ２分子が形成され、その後に反応室内で支持体上に付着される。
【００６７】
本明細書中で使用されているように、”ゾルゲル法”は、溶液の前駆体としてのカチオンを形成する網状組織の金属アルコキシドを用いての処理に帰因する。制限のない例として、カチオンは、Ｍ（ＯＲ）Ｘであることができ、この場合Ｍは、金属を表わし、Ｒは、アルキル基を表わす。更に、この例に関連して、ゾルゲルＭｏＯ２のための出発アルコキシドは、モリブデンアセチル−アセトネートであることができる（メタノール中）。更に、加水分解は、溶液をエタノールと組み合わせることによって達成させることができ、重合された溶液を生じうる。前駆体溶液は、数日間だけ安定であり、その後に透明度は、失われ、ゼラチンが発生しうる。前駆体溶液は、支持体上に塗布されることができ、引続き例えば１０００ｒｐｍで回転され、薄手の湿った被膜が形成されうる。薄膜を形成させるための別の技術は、例えば５８０ｍｍ／分の取出し速度を用いて支持体を前駆体溶液中に浸漬させることである。更に、湿った被膜は、真空の水素雰囲気（還元雰囲気）中で加熱処理されることができ、支持体上にＭｏＯ２薄膜が生じうる。
【００６８】
本明細書中で使用されているように、”ＭＯＤ法”または”有機金属蒸着法”は、ＭＯＣＶＤ法および／またはゾルゲル法と同様の方法に帰因する。ＭＯＤ法において、金属原子を１個以上の有機配位子に結合させるために、ヘテロ原子としての酸素を有する、前駆体としての有機金属化合物が使用されてもよい。前記化合物は、適当な溶剤中に溶解され、この場合制限のない例は、キシレンである。制限のない例として、モリブデンメチルヘキサノエートまたはモリブデンアセチルアセトネートは、有機金属化合物として使用されることができ、ＭｏＯ２薄膜を形成させることができる。前記溶液のレオロジーを調節した後、液状被膜は、前駆体溶液を支持体上に回転塗布することによって形成される。
【００６９】
典型的には、ＭＯＤ法における最後の工程は、熱分解であり、この熱分解は、溶剤の蒸発、化合物の熱分解および固溶体を含み、適当な酸化還元雰囲気下でＭｏＯ２被膜を形成する。
【００７０】
本発明の１つの実施態様において、ＭＯＤ法で、純粋なＭｏＯ２相薄膜と共に、ＭｏＯ２含有被膜は、幾つかの異なる有機金属溶液を混合することによって形成されてもよい。制限のない例として、モリブデンメチル−ヘキサノエートは、望ましい化学量論的量が達成されるような速度で溶剤中、例えばキシレン中で錫エチルヘキサノエートと混合されてよい。回転塗布後に湿った被膜を支持体上に形成させるために、酸素の適当な部分圧力での熱分解が行なわれ、モリブデン錫オキシド薄膜が形成される（ＭｏＯ２含有被膜）。
【００７１】
本発明の１つの実施態様において、ＭＯＣＶＤまたはＭＯＤ技術は、モリブデンエチル−ヘキサノエートを含む有機金属化学薬品に利用される。
【００７２】
本発明の１つの実施態様において、本発明の光学的デバイス中の薄膜は、４．５〜６ｅＶ、幾つかの場合に４〜５．５ｅＶ、幾つかの状態において４．５〜５．５ｅＶの仕事関数を有することができる。
【００７３】
本発明の別の実施態様において、薄膜は、一般に約５ｎｍ未満、幾つかの場合に０．１ｎｍ〜５ｎｍ、他の場合に０．１〜２．５ｎｍの粗さを有する。
【００７４】
更に、本発明の実施態様において、薄膜は、３５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長で８５％を上廻る、幾つかの場合に９０％を上廻る、他の場合に９５％を上廻る平均透過率を有することができる。
【００７５】
本発明の付加的な実施態様において、薄膜は、３００μΩ・ｃｍ未満、幾つかの場合に２５０μΩ・ｃｍ未満、他の場合に２００μΩ・ｃｍ未満の抵抗を有することができる。
【００７６】
本発明の１つの特殊な実施態様において、光学的デバイスは、有機発光ダイオードであり、ＭｏＯ２含有被膜は、アノードである。
【００７７】
更に、この実施態様に関連して、有機発光ダイオードは、（ａ）金属カソード；（ｂ）電子輸送層；（ｃ）電子放出層；（ｄ）ホール輸送層；および（ｅ）アノード層としてのＭｏＯ２を含有する被膜を含む。
【００７８】
前記実施態様の幾つかの視点において、薄膜は、プラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せから選択された支持体上に位置することができる。制限のない例として、プラスチック支持体は、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン−ナフタネートおよびポリエチレンテレフタレートから選択された１つ以上のプラスチックを含むことができる。また、制限のない例として、セラミック支持体は、サファイアを含むことができる。
【００７９】
本発明の別の実施態様において、光学的デバイスは、発光ダイオードであり、ＭｏＯ２を含有する薄膜は、オーミック接触部であることができる。
【００８０】
更に、前記の実施態様に関連して、発光ダイオードは、
（ａ）支持体；
（ｂ）緩衝層；
（ｃ）Ｎ型半導体材料；
（ｄ）接合層；
（ｅ）Ｐ型半導体材料；
（ｆ）ｐ型金属接触部および
（ｇ）ｎ型金属接触部を含むことができる。
【００８１】
適当な支持体の制限のない例は、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧｅＳｉ、ＡＩＮおよびこれらの組合せ物から選択された材料を含む支持体である。適当な緩衝層材料の制限のない例は、元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の１つ以上の化合物を含む緩衝層材料である。
【００８２】
本明細書中で使用されたように、”元素の周期律表”の用語は、ＩＵＰＡＣによって使用された周期律表の形式に帰因する。本発明の特殊な実施態様において、緩衝層は、ＡＩＮ、ＧａＮまたはこれらの組合せ物を含む。
【００８３】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、Ｎ型半導体材料は、制限されずにＳｉ、Ｓｅ、ＴｅおよびＳから選択された１つ以上の元素でドープされた１つ以上の化合物を含有する材料を含むことができる。このような化合物の制限されない例は、元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表からの第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物を含む。第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｓｉがドープされた化合物を含む。第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｓｉがドープされた化合物を含む。
【００８４】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、薄膜は、ｎ型の金属接触部であることができる。本発明の特殊な実施態様において、ｎ型の金属接触部は、Ｔｉ／Ａｕ金属、ＭｏＯ２導電性酸化物およびＭｏＯ２／金属、但し、この場合金属は、Ｔｉ、Ａｕから選択されるものとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含むことができる。
【００８５】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、Ｐ型半導体材料は、Ｍｇ、ＺｎおよびＣから選択された１つ以上の元素でドープされた１つ以上の化合物を含むことができる。本発明の前記視点で適当な化合物は、元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表からの第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物を含む。
【００８６】
第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｍｇがドープされた化合物を含む。第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｍｇがドープされた化合物を含む。
【００８７】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、薄膜は、ｐ型の金属接触部であることができる。本発明の特殊な実施態様において、ｐ型の金属接触部は、ＭｏＯ２含有の透明な導電性酸化物およびＭｏＯ２含有／金属被膜、但し、この場合金属は、Ａｇ、Ａｕから選択されたものであるとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含む。
【００８８】
本発明の実施態様において、光学的デバイスは、液晶ディスプレイであることができ、ＭｏＯ２含有薄膜は、1個以上の共通電極、ピクセル電極、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、記憶キャパシタ電極およびこれらの組合せである。
【００８９】
更に、前記の実施態様に関連して、液晶ディスプレイは、薄膜ダイオードまたは薄膜トランジスタスイッチング素子を含むことができる。
【００９０】
本発明の液晶ディスプレイの実施態様の視点は、
Ａ）ガラス支持体、
Ｂ）ソース電極、
Ｃ）ドレイン電極、
Ｄ）ゲート電極、
Ｅ）ゲート電極、
Ｆ）無定形シリコーン、多結晶シリコーンまたは単結晶シリコーン層、
Ｇ）ｎ型ドープされたシリコーン層、
Ｈ）不動態化層、
Ｉ）ピクセル透明電極、
Ｊ）共通電極、
Ｋ）ポリイミド心合わせ層および
Ｌ）記憶キャパシタ電極を含む液晶ディスプレイを含む。
前記実施態様の幾つかの視点において、ピクセル透明電極および共通電極は、ＭｏＯ２含有被膜を含む。
本発明の別の実施態様は、光学的デバイスがプラズマディスプレイパネルであり、ＭｏＯ２含有被膜が正電極または負電極であるような状態に向けられている。前記の実施態様において、プラズマディスプレイパネルは、
Ａ）前面ガラス板、
Ｂ）誘電性被膜、
Ｃ）ＭｇＯ層、
Ｄ）イオン化ガス、
Ｅ）セパレーター、
Ｆ）１つ以上の燐および
Ｇ）支持ガラス板を含むことができる。
前記実施態様の幾つかの視点において、支持ガラスは、ＭｏＯ２薄膜で被覆されていてよい。
【００９１】
更に、本発明の実施態様は、光学的デバイスが電界放出ディスプレイであり、ＭｏＯ２含有薄膜がアノード電極材料またはカソード電極材料であるような場合に向けられている。前記実施態様において、電界放出ディスプレイは、
Ａ）ガラス面板アノード、
Ｂ）燐、
Ｃ）スペーサー、
Ｄ）マイクロチップ、
Ｅ）行および桁カソードおよび
Ｆ）ガラス底板を含むことができる。
【００９２】
前記実施態様の幾つかの視点において、ガラス面板Ａ）は、ＭｏＯ２含有薄膜で被覆されている。前記実施態様の別の視点において、行および桁カソードＥ）の少なくとも１つは、ＭｏＯ２含有薄膜を含んでいてよい。
【００９３】
本発明の付加的な実施態様において、光学的デバイスは、ソーラーセルであることができ、ＭｏＯ２含有被膜は、１つ以上の電気的接触部、透明接触部および上面接合層であることができる。前記実施態様において、ソーラーセルは、
Ａ）カバーガラス、
Ｂ）上面電気的接触層、
Ｃ）透明接触部、
Ｄ）上面接合層、
Ｅ）吸収体層、
Ｆ）バック電気的接触部および
Ｇ）支持体を含むことができる。
【００９４】
前記実施態様の幾つかの視点において、透明接触部Ｃ）は、ＭｏＯ２含有被膜を含むことができる。前記実施態様の別の視点において、上面接合層Ｄ）は、ＭｏＯ２含有被膜を含むことができる。前記実施態様の他の視点において、カバーガラスＡ）は、反射防止コーティングを含むことができる。
【００９５】
実施例
例１
４つの異なるＭｏＯ２粉末を、膨張計を用いて焼結挙動および収縮挙動に関連して特性決定した。φ約８＊１０の小さな試験片を鋼製ダイで加圧し、冷間等方加工プレス（CIP）によって後圧縮した。４つのＭｏＯ２粉末は、次の特徴を示した：
【００９６】
【表１】
【００９７】
５Ｋ／分の速度でＡｒ−３Ｈ２雰囲気中で膨張計中で１２５０℃に加熱した場合には、ＭｏＯ−Ｐ １，２および４から形成された試験片は、膨張および高密度化の減少を示し、最後には、約３．５ｇ／ｃｍ３の”加圧された現状のままの”出発密度と比較可能な密度となる。これにも拘わらず、ＭｏＯ−Ｐ３から形成された試験片は、１２５０℃の最大温度が達成されるまで連続される約６００℃での開始収縮を示した。記録された収縮率は、１０．３％に達し、膨張計の運転後に測定された密度は、４．１ｇ／ｃｍ３であった。
【００９８】
この結果は、粉末の不純物含量も比表面積も鉱物学的相と逆方向に密度化挙動に対して重大な影響を受けないことと解釈された。
【００９９】
例２
φ約３０＊５ｍｍの試験片を試験１の記載と同様に、ＭｏＯ−Ｐ１〜４から製造した。”加圧された現状のままの”密度は、約３．５ｇ／ｃｍ３であった。前記試験片をＡｒ−３Ｈ２雰囲気中で気密のＡｌ２Ｏ３内張炉内で焼結させ、再結晶化されたＳｉＣ板上に置いた。５Ｋ／分の加熱速度で、温度をそれぞれ１１００℃、１１５０℃、１２００℃、１２５０℃および１３００℃に上昇させ、引続き１〜５時間の均熱時間で温度を均一にさせた。１２００℃までで、密度の僅かな増加率は、約３．８ｇ／ｃｍ３の焼結作業周期後に測定することができたが、しかし、ＭｏＯ−Ｐ３から形成された試験片は、４．１ｇ／ｃｍ３にまで達した。更に、温度が上昇すると、再び密度が減少し、質量損失が生じた。
【０１００】
また、この結果は、粉末の不純物含量も比表面積も鉱物学的相と逆方向に焼結挙動に対して重大な影響を受けないことと解釈された。
【０１０１】
例３
ＭｏＯ−Ｐ粉末４を黒鉛から形成された、Ｍｏ箔内張ホットプレスダイ中に置いた。種々のホットプレス試験を上昇する温度で、７５０℃から出発して、１０００℃、最終的に１３００℃で実施した。ホットプレスを膨張計として運転させるために、６００℃で３０ＭＰａの最大圧力を加え、温度の関数として高密度化を記録した。
【０１０２】
加熱速度および冷却速度は、１０Ｋ／分であり、雰囲気として、再びＡｒ−３Ｈ２を適用した。前記条件は、強く高密度化された試験片を生じなかった。
【０１０３】
多くの場合に、前記試験片は、ダイからの放出中に破壊され、指の爪で引っ掻くことができる程度に軟質であった。１３００℃で試験した場合には、既にＭｏ箔との激しい反応が起こり、強力な粘着をまねく。
【０１０４】
従って、この粉末は、工業的に実現可能なホットプレス条件下で高密度化するのには不適当である。
【０１０５】
例４
ＭｏＯ−Ｐ４を微細なＭｏＯ３粉末２．５質量％と混合した。ローラフレイム上でプラスチック瓶中で乾燥状態でＡｌ２Ｏ３ボールを用いて混合を行ない、分布を支えた。混合された粉末を３００μｍ未満で篩別し、さらにホットプレス試験のために使用した。膨張計としてのホットプレスを運転させるために、６００℃で３０ＭＰａの最大圧力を加え、高密度化を温度の関数として記録した。加熱速度および冷却速度は、１０Ｋ／分であり、雰囲気として、再びＡｒ−３Ｈ２を適用した。
【０１０６】
この系は、高密度化の開始を約７００℃で記録し、約８００℃になるまで連続させた。更に、温度を上昇させても、さらなる高密度化は生じなかった。放出後、約５．９ｇ／ｃｍ３の密度が測定された。Ｍｏ絶縁箔との反応は存在しなかった。ＸＲＤによって、ＭｏＯ２相だけを検出することができた。ＸＲＤ検出限界を上廻り、２を超えるＯ／Ｍｏ比を有する結晶性Ｍｏ相の存在は、示されなかった。これは、２を超えるＯ／Ｍｏ比を有する数パーセントのＭｏ相が比較的低い温度でほぼ理論的密度にホットプレスすることによってＭｏＯ２粉末を（上記に示した特徴の限界内で）高密度化させることができるという結論を支持する。
【０１０７】
例５
ホットプレスにおいて、ＭｏＯ２粉末の高密度化で付加されるＭｏＯ３の量の影響を分析するために、ＭｏＯ−Ｐ２を試験４により、それぞれＭｏＯ３粉末２質量％、３質量％および５質量％と混合した。ホットプレス条件を７５０℃、３０分間の均熱時間、３０ＭＰａの圧力およびＡｒ−３Ｈ２の雰囲気に定めた。絶縁箔として、黒鉛を使用した。
【０１０８】
前記条件下で、ＭｏＯ３混合物１質量％を有する試験片Ｎｏ．１は、４．５ｇ／ｃｍ３の密度を達成し、一方で、ＭｏＯ３３質量％を有する試験片Ｎｏ．２およびＭｏＯ３５質量％を有する試験片Ｎｏ．３は、６．１ｇ／ｃｍ３の密度を達成した。試験片材料と黒鉛絶縁箔との反応は、示されなかった。前記の試験片は、硬質であり、指の爪によって引っ掻くことができなかった。ＸＲＤの場合には、ＭｏＯ２相だけを検出することができ、ＸＲＤ検出限界を超えて２を上廻るＯ／Ｍｏ比を有する結晶性Ｍｏ相の存在は、示されなかった。
【０１０９】
試験４に記載された方法により上記の記載と同様ではあるが、延長された均圧時間でＭｏＯ２３質量％を添加した場合には、６．０ｇ／ｃｍ３の密度を有する板は、φ５０〜２５０ｍｍおよび約２０ｍｍまでの厚さで製造されることができた。従って、この方法は、工業的に重要な寸法の高密度のＭｏＯ２板を製造するのに適している。
【０１１０】
本発明およびその種々の実施態様は、上記に記載された。明細書および係属した特許請求の範囲中に定義されたような本発明の範囲内の記載から逸脱することなく、本明細書中で種々の変更および変法が可能であることは、当業者にとって自明のことである。
【技術分野】
【０００１】
技術背景
本発明は、高純度のＭｏＯ２の製造法、殊に理論的密度に近似したＭｏＯ２板、このような板を含む製品に関する。
【０００２】
インジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、亜鉛がドープされたＩＴＯおよびアルミニウムがドープされたＺｎＯは、典型的なスパッタリングターゲット材料である。しかし、前記材料が複数の用途、例えば有機発光ダイオードに使用される場合、前記材料の仕事関数（典型的には、約４．７ｅＶ）は、望ましい発光機能と十分には適合していない。
【０００３】
ＩＴＯおよび亜鉛がドープされたＩＴＯスパッタリングターゲット材料の問題および制限を有しない有機発光ダイオードを製造するために使用することができるスパッタリングターゲット材料を提供することが望まれている。
【０００４】
概要本発明は、回転炉または舟形炉（boat furnace）中で還元剤として水素を使用することにより、モリブデン酸アンモニウムまたは三酸化モリブデンを還元することによる高純度なＭｏＯ２粉末に関する。加圧／焼結、ホットプレスおよび／またはＨＩＰによる粉末の圧密は、スパッタリングターゲットとして使用されるディスク、スラブまたは板を製造するために使用される。ＭｏＯ２のディスク、スラブまたは板の形状物は、適当なスパッタリング処理方法または他の物理的手段を用いて支持体上にスパッタリング処理され、望ましい膜厚を有する薄膜を提供する。
【０００５】
薄膜は、透明度、導電率、仕事関数、均一性および表面粗さに関連してインジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、亜鉛がドープされたＩＴＯおよびアルミニウムがドープされたＺｎＯの性質と比較可能かまたは前記性質よりも優れている性質、例えば電気的性質、光学的性質、表面粗さおよび均一性を有する。薄膜は、有機発光ダイオード（OLED）、液晶ディスプレイ（LCD）、プラズマディスプレイパネル（PDP）、電界放出ディスプレイ（FED）、薄膜ソーラーセル、低抵抗オーミック接触部ならびに他の電子デバイスおよび半導体デバイスに使用されてよい。
【０００６】
発明の開示操作例以外にかまたは他の点で指摘されるように、明細書中または特許請求の範囲中で使用される、成分の量、反応条件等に関連する全ての数または表現は、全ての場合に”約ないしはほぼ”の用語によって変更されるものと理解されてよい。前記の変異の幅は、連続的であるので、前記の変異の幅は、最小値と最大値との間の全ての値を含む。他の点では表現上指摘されない限り、本明細書中で記載された種々の数値範囲は、近似値である。
【０００７】
本明細書中で使用されているように、”高純度のＭｏＯ２”の用語は、ＭｏＯ２を９９．９５質量％超含有し、かつＭｏＯ２相を少なくとも９９質量％含有する材料および化合物に帰因する。
【０００８】
本明細書中で使用されているように、”化学量論的なＭｏＯ２粉末”の用語は、前記の百分率のＭｏＯ２、即ち１１：２の比のＭｏとＯを含有する粉末に帰因する。制限のない例として、９９％の化学量論的量のＭｏＯ２粉末は、ＭｏＯ２粉末を９９％含有し、かつ別の材料を１％含有し、この場合このような制限のない例は、ＭｏＯ３である。
【０００９】
本発明は、一般に回転炉または舟形炉（boat furnace）中で還元剤として水素を使用することにより、モリブデン酸アンモニウムまたは三酸化モリブデンを還元することによる高純度なＭｏＯ２粉末を提供する。加圧／焼結、ホットプレスおよび／またはＨＩＰによる粉末の圧密は、スパッタリングターゲットとして使用されるディスク、スラブまたは板を製造するために使用される。ＭｏＯ２のディスク、スラブまたは板の形状物は、適当なスパッタリング処理方法または他の物理的手段を用いて支持体上にスパッタリング処理され、望ましい膜厚を有する薄膜を提供する。薄膜は、透明度、導電率、仕事関数、均一性および表面粗さに関連してインジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、亜鉛がドープされたＩＴＯおよびアルミニウムがドープされたＺｎＯの性質と比較可能かまたは前記性質よりも優れている性質、例えば電気的性質、光学的性質、表面粗さおよび均一性を有する。薄膜は、有機発光ダイオードならびに他の電子デバイスおよび半導体デバイス中に使用されてよい。
【００１０】
本明細書中で使用されるように、”仕事関数”の用語は、原子中の電子をフェルミ準位から真空準位へ移動させる、即ち原子の外側から移動させるために必要とされるエネルギーに帰因する。本発明において、仕事関数は、表面状態、例えば不純物に依存して変動するであろう。
【００１１】
本明細書中で使用されるように、”有機発光ダイオード”の用語は、一連の有機薄膜を２個の導体の間に置くことによって形成された電子デバイスに帰因する。電流を印加した場合には、典型的にエレクトロルミネセンスにより明るい光が放出される。
【００１２】
本発明の１つの実施態様は、高純度のＭｏＯ２粉末の製造法に向けられている。この方法は、
（ａ）モリブデン成分を炉内に入れ、
（ｂ）モリブデン成分を還元雰囲気を有する炉内で加熱することを含む。
【００１３】
本発明の１つの実施態様において、任意の適当なモリブデン源は、モリブデン成分として使用されてよい。適当なモリブデン源は、本発明による方法で使用した場合に高純度のＭｏＯ２を提供することができる化合物を含む。モリブデン成分に適した源は、制限されないが、しかし、アンモニウム二モリブデン酸塩、三酸化モリブデンおよびこれらの組合せ物を含む。
【００１４】
本発明の１つの実施態様において、モリブデン成分は、十分に高い温度に加熱され、モリブデン成分は、高純度のＭｏＯ２、典型的には、９９％よりも高い化学量論的量のＭｏＯ２粉末に変わる。本発明による方法における炉温度は、１２５０℃未満、幾つかの場合には１０００℃未満、他の場合には８００℃、幾つかの状態においては７００℃、他の状態においては６５０℃であることができる。また、本発明による方法における炉温度は、少なくとも１００℃、幾つかの場合には２５０℃、他の場合には５００℃であることができる。炉温度は、上記温度の任意のものであってもよいし、上記の炉温度の値の任意の範囲にあってもよい。
【００１５】
本発明の１つの実施態様において、モリブデン成分は、モリブデン成分を高純度のＭｏＯ２、典型的には９９％よりも高い化学量論的量のＭｏＯ２粉末に変換するのに十分な時間の間、前記の炉温度に加熱される。前記の時間は、高温が一般に必要とされる短い加熱時間を生じる場合には、炉温度に依存して変動しうる。加熱時間は、少なくとも５分間、幾つかの場合には、少なくとも１０分間、他の場合には、少なくとも１５分間、幾つかの状態の場合には、少なくとも３０分間、他の状態の場合には、少なくとも４５分間、幾つかの架橋においては少なくとも１時間、他の環境においては少なくとも９０分間であることができる。また、加熱時間は、８時間まで、幾つかの場合には、６時間まで、他の場合には、５時間まで、幾つかの状態の場合には、４時間まで、他の状態の場合には、３時間までであることができる。モリブデン成分が炉温度で加熱される時間は、前記時間の任意の時間であってもよいし、上記時間の任意の時間の範囲内であってもよい。
【００１６】
任意の適当な炉は、本発明において使用されてよい。適当な炉は、上記の望ましい時間の間および望ましい環境下および／または雰囲気下でモリブデン成分を望ましい温度に晒すことができる炉を含む。本発明に使用されてよい適当な炉は、制限されないが、管状の固定炉、管状の回転炉およびか焼炉を含む。
【００１７】
任意の適当な雰囲気は、本発明により炉内で使用されてよい。適当な雰囲気は、高純度のＭｏＯ２、典型的には９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末の形成を促進する。本発明の１つの実施態様において、還元雰囲気は、炉内で使用される。本発明の特殊な実施態様において、還元雰囲気は、水素を含む。本発明の１つの実施態様において、モリブデン成分は、平底のボート中に置かれ、このボートは、炉内に置かれ、上記したように望ましい雰囲気中で加熱される。１つの特殊な実施態様において、二モリブデン酸アンモニウム６．８ｋｇは、平底のボート中に置かれ、このボートは、管状の固定炉中で５００〜７００℃の温度で２〜３時間加熱される。
【００１８】
本発明の１つの実施態様において、高純度のＭｏＯ２粉末の製造法は、９９質量％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を有するＭｏＯ２粉末を提供する。
ＭｏＯ２粉末は、少なくとも０．１μｍ、幾つかの場合には、少なくとも０．５μｍ、他の場合には、少なくとも１μｍの平均粒径を有することによって特徴付けられていてよい。また、ＭｏＯ２粉末は、５０μｍまで、幾つかの場合には、１００μｍまでの平均粒径を有することができる。ＭｏＯ２粉末の平均粒径は、上記の値の任意の値であってもよいし、上記値の任意の値の範囲内であってよい。
更に、本発明の実施態様は、
（Ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末成分にアイソスタティックプレスを行ない、ビレットに変え、
（Ｂ）前記ビレットを、９９％を上廻るＭｏＯ２の化学量論を維持するための条件下で真空焼結および／または加圧焼結し、
（Ｃ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を成形することを含む板の製造法に向けられている。
【００１９】
別の実施態様において、本発明は、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末成分をホットプレス条件に掛け、それによって９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板を形成させることを含む板の製造法を含む。ホットプレス条件は、一般に板が低い歪み率で焼結過程およびクリープ過程を誘発させるのに十分に高い温度で形成されるように、高い圧力で起こる。ＭｏＯ２については、一般に望ましい密度を達成させるために、１０００＋℃を必要とする。板がホットプレス条件下で製造されるような１つの実施態様において、ホットプレス工程は、一次的な液相により補助されるホットプレス、液相および固体相が化学反応により同時に存在するような温度で粉末の圧密を含む加圧技術、部分溶融または共融液体形成を用いて実施される。
【００２０】
１つの実施態様において、本発明により形成される板は、スパッタリングターゲットに形成される。スパッタリングターゲットは、望まし性質および／または寸法を有するスパッタリングターゲットが得られるまで、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を機械加工することによって製造される。板に掛けられる機械加工は、適当な性質／寸法を有するスパッタリングターゲットを製造するのに適した任意の機械加工を含むことができる。適当な機械加工工程の例は、レーザー切断に限定されずにフライス削り、旋削および旋盤技術を含む。スパッタリングターゲットは、表面粗さを改善するために研磨されてよい。
【００２１】
円形のスパッタリングターゲットに適した直径の例は、例えば１インチ（２．５４ｃｍ）〜２５インチ（６３．５ｃｍ）、好ましくは４インチ（１０．２ｃｍ）〜８インチ（２０．４インチ）の範囲内にあることができる。このような円形のスパッタリングターゲットに適した厚さの例は、１／８インチ（０．３ｃｍ）〜２インチ、３インチ、４インチ、５インチまたはそれ以上、好ましくは１インチ未満（２．５４ｃｍ未満）の範囲内にあることができる。
【００２２】
個々のビレットを形成させるのに適した任意の圧力は、ＭｏＯ２粉末がアイソスタティックプレスされる場合に適用されてよい。適当な圧力は、金属粉末コンパクトをＭｏＯ２粉末とビレットとの間で形成させることができる程度の圧力である。
【００２３】
圧力は、少なくとも５０００ｐｓｉ、幾つかの場合には、少なくとも７５００ｐｓｉ、他の場合には、少なくとも１００００ｐｓｉ、幾つかの状態においては、少なくとも１５０００ｐｓｉ、他の場合には、少なくとも２００００ｐｓｉであることができる。また、圧力は、１０００００ｐｓｉまで、幾つかの場合には、７５０００ｐｓｉまで、他の場合には、５００００ｐｓｉまで、幾つかの状態の場合には、４００００ｐｓｉまで、他の状態の場合には、３００００ｐｓｉまでであることができる。アイソスタティックプレス工程における圧力は、前記の圧力値の任意の値であってもよいし、上記の圧力値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００２４】
適当な焼結条件は、ＭｏＯ２粉末が溶融なしに凝集性の結合質量を形成するような条件である。 The length of time for sintering will depend on the sintering temperature.本発明の1つの実施態様において、ビレットは、真空下でかまたは酸素の適当な部分圧で少なくとも１５分間、幾つかの場合においては、少なくとも３０分間で、他の場合においては少なくとも１時間で、幾つかの状態の場合には、少なくとも２時間で、他の状態の場合には、少なくとも３時間で焼結される。また、ビレットは、１０時間まで、幾つかの場合には、２０時間まで、他の場合には、７時間まで、幾つかの状態の場合には、６時間まで、他の状態の場合には、５時間まで真空焼結されてよい。ビレットが真空下でかまたは酸素の適当な部分圧で焼結される時間は、前記の時間の任意の時間であってもよいし、上記の時間の任意の時間の範囲内であってもよい。
【００２５】
本発明のもう１つの実施態様において、焼結温度は、ＭｏＯ２粉末の正確な組成およびビレットに依存して、少なくとも１０００℃、幾つかの場合において少なくとも１１００℃、他の場合において、少なくとも１２００℃、幾つかの状態において、少なくとも１２５０℃である。また、焼結温度は、２５００℃まで、幾つかの場合において２０００℃まで、幾つかの状態において、１７５０℃まで、他の状態において１５００℃までであることができる。焼結温度は、前記温度の値の任意の値であってもよいし、前記温度の値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００２６】
任意の適当な加圧条件は、本発明において使用されてよい。適当な加圧条件は、加圧されかつ焼結されたＭｏＯ２粉末が９９％を上廻る化学量論的量を維持しながら板に変形されてよいような条件である。
【００２７】
本発明の１つの実施態様において、板は、熱間等静圧圧縮成形に掛けられる。
【００２８】
本発明のもう１つの実施態様において、上記方法によって形成された板は、少なくとも８５％、幾つかの場合において少なくとも９０％、他の場合において少なくとも９５％である密度を有し、ＭｏＯ２の理論的密度の９９％まで、幾つかの場合において１００％までであることができる。
【００２９】
板の密度は、前記密度の値の任意の値であってもよいし、前記密度の値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００３０】
更に、本発明の実施態様は、上記したように９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板をスパッタリング状態に晒し、それによって板をスパッタリング処理することを含むスパッタリング処理方法に向けられている。
【００３１】
スパッタリング処理の任意の適当な方法は、本発明に使用されてよい。
【００３２】
適当な方法は、薄膜を板上に付着させることができる方法である。
【００３３】
適当なスパッタリング処理法の例は、制限されないが、マグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せを含む。
【００３４】
他の方法は、本発明において、スパッタリング処理の他に薄膜を板上に付着させるために使用されてよい。本発明により薄膜を付着させる任意の適当な方法は、使用されてよい。
【００３５】
薄膜を板に適用する適当な方法は、制限されないが、電子ビーム蒸発および物理的手段、例えば物理的蒸着を含む。
【００３６】
本発明は、付加的に薄膜の製造法に向けられている。本方法は、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板にスパッタリング処理し、ＭｏＯ２分子を板から除去し、ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによって薄膜を形成させる複数の工程を含む。
【００３７】
上記したように適当なスパッタリング処理法は、前記の実施態様において使用されてよい。
【００３８】
本発明による方法によって適用された薄膜は、任意の望ましい厚さを有することができる。薄膜は、少なくとも０．５ｎｍ、幾つかの状態において１ｎｍ、幾つかの場合において少なくとも５ｎｍ、他の場合において少なくとも１０ｎｍ、幾つかの状態において、少なくとも２５ｎｍ、他の状態において、少なくとも５０ｎｍ、幾つかの状況において少なくとも７５ｎｍ、他の状況において少なくとも１００ｎｍであることができる。
【００３９】
また、膜厚は、１０μｍまで、幾つかの場合において５μｍまで、他の場合において２μｍ、幾つかの状態において、１μｍ、他の状態において、０．５μｍまでであることができる。膜厚は、前記値の任意の値であってもよいし、前記値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００４０】
また、本発明は、上記の記載と同様に本発明により製造された薄膜に向けられている。
【００４１】
本発明の１つの実施態様において、薄膜は、同じ寸法を有するインジウム−酸化錫被膜の仕事関数と比較してよりいっそう高い仕事関数を有する。そういうものとして、仕事関数は、５．０e.V.〜６．０e.V.、幾つかの場合に少なくとも５．２e.V.または前記値の個々の任意の値であることができる。
【００４２】
本発明の１つの実施態様において、薄膜は、インジウム−酸化錫の薄膜の表面粗さと比較してよりいっそう僅かな表面粗さを有する。特に、表面粗さは、１０ｎｍ未満、幾つかの場合において５ｎｍ未満、他の場合において４ｎｍ未満、幾つかの状態において、３ｎｍ未満であることができる。表面粗さは、典型的には０．１ｎｍを上廻る。表面粗さは、前記値の任意の値であってもよいし、前記値の任意の値の範囲内であってもよい。
【００４３】
本発明の別の実施態様において、薄膜は、３５０〜８００ｎｍの波長で８５％を上廻る平均透過率を有する。
【００４４】
本発明の付加的な実施態様において、薄膜は、５００μΩ・ｃｍ未満、幾つかの場合において３００μΩ・ｃｍ未満、他の場合において２５０μΩ・ｃｍ未満である抵抗を有する。薄膜の抵抗は、前記値の任意の値であってもよいし、前記値の任意の値の範囲内であってもよい。薄膜は、温度関数として金属的挙動を伴って高度に伝導する。
【００４５】
本発明の特殊な実施態様において、極めて薄い被膜が提供される。この実施態様において、薄膜は、少なくとも１００Å、幾つかの場合において、少なくとも２５０Å、他の場合において、少なくとも５００Åである。この実施態様において、薄膜は、５０００Åまで、幾つかの場合において３０００Åまで、他の場合において２５００Åまで、幾つかの状態において２０００Åまでであることができる。
【００４６】
本発明の１つの実施態様は、
（ａ）金属電極；
（ｂ）電子輸送層；
（ｃ）エミッタ層；
（ｄ）導電性ポリマー（ホール輸送層）；および
（ｅ）支持体上に位置した上記したような薄膜を含む有機発光ダイオードに向けられている。
【００４７】
任意の適当な支持体は、本発明において使用されてよい。有機発光ダイオード中に使用された薄膜に適当な支持体は、制限されないが、プラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せを含む。プラスチック支持体は、制限されないが、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタネート（PEN）、ポリエチレンテレフタレート（PET）および類似物を含む。セラミック支持体の制限のない例は、サファイアを含む。
【００４８】
本発明は、種々の用途に使用される製品を包含する。
【００４９】
１つの実施態様において、本発明により製造された薄膜は、薄膜トランジスタ（TFT）−液晶ディスプレイ（LCD）の用途に使用されることができる。
【００５０】
また、別の実施態様において、本発明は、ソーラーセルの用途および蓄電池の用途に使用される薄膜を包含する。１つの実施態様において、本発明は、（ｉ）共通電極（約１５００Ａ）および（ｉｉ）ピクセル電極（約５００Ａ）の双方を含むＬＣＤデバイスである。
【００５１】
薄膜ソーラーセルの用途において、本発明は、次の詳細なデバイス構造に関連して、ＭｏＯ２がフロント電極として機能するようなソーラーセルを包含する：ＭｏＯ２フロント接触部／ｐ層／接合層／ｎ層／Ａｌバック接触部、この場合ｐ層は、光が衝突した際に電子を放出し、電子欠陥を生じ、層は、負に帯電される。別の実施態様において、本発明は、オーミック接触部（透明で薄い酸化物／金属接触部）を包含し、全ての接触抵抗を減少させ、ならびに光放出ダイオード（ＧａＮ ＬＥＤ）またはダイオードレーザーからの光の放出を可能にする。
【００５２】
本発明の他の実施態様は、光学的ディスプレイデバイスに向けられている。この実施態様において、光学的ディスプレイデバイスは、支持体の少なくとも一部分上に配置された、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する被膜を含む。
【００５３】
本発明の１つの実施態様において、被膜は、
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板をスパッタリング処理し；（ｂ）ＭｏＯ２分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによってＭｏＯ２薄膜を形成させることによって形成されうる。
【００５４】
別の実施態様において、被膜は、
（ａ）９９％を上廻るＭｏを含有する板をスパッタリング処理し；
（ｂ）Ｍｏ分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子をチャンバー内で酸素の部分圧力下で形成させ、支持体上にＭｏＯ２薄膜を形成させることによって形成されうる。
【００５５】
任意の適当なスパッタリング処理法は、本発明において使用されてよい。本発明により使用されうるが、しかし、制限されない適当なスパッタリング処理法は、マグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せを含む。
【００５６】
本発明の１つの実施態様において、薄膜は、少なくとも０．１ｎｍ、幾つかの場合においては、少なくとも０．５ｎｍ、他の場合においては、少なくとも１ｎｍ、幾つかの状態においては、少なくとも２ｎｍ、他の状態においては、少なくとも５ｎｍ、或る場合においては、少なくとも８ｎｍ、他の場合には、少なくとも１０ｎｍ、特殊な状態においては、少なくとも２５ｎｍの厚さを有する。また、被膜は、１０μｍまで、幾つかの場合においては、７．５μｍまで、他の場合においては、５μｍまで、幾つかの状態においては、２．５μｍまで、他の状態においては、１μｍまで、或る場合においては、０．５μｍまで、他の場合には、０．２５μｍまで、特殊な状態においては、０．１μｍまでの厚さを有することができる。膜厚は、上記の値の任意の値であってもよいし、上記の値の任意の値の範囲内を変動してもよい。
【００５７】
本発明の別の実施態様において、一定の用途および使用において、光学的ディスプレイデバイス中の薄膜は、５０Å〜２５００Åの膜厚を有することができる。本発明の１つの実施態様において、薄膜は、少なくとも５０Å、幾つかの場合において、少なくとも１００Å、他の場合において少なくとも２５０Å、幾つかの状態において少なくとも５００Åの厚さを有する。また、被膜は、２５００Åまで、幾つかの場合において２０００Åまで、他の場合において１５００Åまで、幾つかの状態において、１０００Åまでの厚さを有することができる。膜厚は、上記の値の任意の値であってもよいし、上記の値の任意の値の範囲内を変動してもよい。
【００５８】
本発明による光学的デバイスの幾つかの実施態様において、被膜を含む１つ以上の適当なＭｏＯ２が含まれている。適当な被膜の制限のない例は、単一のＭｏＯ２相被膜に制限されずに、不純物がドープされたＭｏＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされた酸化錫被膜、ＭｏＯ２がドープされたインジウム酸化錫被膜、ドープされたＺｎＯ／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／ＳｎＯ２／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたＳｎＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＧａ／ＺｎＯ被膜、ドープされたＧａＯ／ＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたスズ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｎＯ４）被膜およびＭｏＯ２−ＭｏＯ３複合体被膜を含む。
【００５９】
スパッタリング板は、任意の適当な形状および寸法であることができる。制限のない例として、スパッタリング板は、方形、矩形、円形または卵形の形状であることができる。１つの特殊な実施態様において、方形のスパッタリング板は、四角形であることができ、０．１ｃｍ×０．１ｃｍ〜５ｃｍ×５ｃｍ、幾つかの場合において、０．５ｃｍ×０．５ｃｍ〜４ｃｍ×４ｃｍ、他の場合において、１ｃｍ×１ｃｍ〜３ｃｍ×３ｃｍ、幾つかの状態において、２ｃｍ×２ｃｍ〜３ｃｍ×３ｃｍの寸法を有し、他の状態においては、方形のスパッタリング板は、約２．５ｃｍ×約２．５ｃｍの寸法を有する。
【００６０】
別の特殊な実施態様において、矩形のスパッタリング板は、少なくとも０．１ｃｍ、幾つかの場合において少なくとも０．５ｃｍ、他の場合において、少なくとも１ｃｍ、幾つかの状態において、少なくとも２ｃｍ、他の状態において、少なくとも２．５ｃｍ、或る場合において、少なくとも３ｃｍ、他の場合には、少なくとも４ｃｍ、特殊な状態においては、少なくとも５ｃｍの長さの短辺を有することができる。また、矩形の長辺は、６ｃｍまで、幾つかの場合において５ｃｍまで、他の場合において、４ｃｍまで、幾つかの状態において、３ｃｍまで、他の状態において、２．５ｃｍまで、或る場合において、２ｃｍまで、他の場合には、１ｃｍまで、特殊な状態においては、０．７５ｃｍまでであることができる。矩形のスパッタリング板の寸法は、長辺の寸法が短辺の寸法を上廻る限り、上記の寸法の任意の寸法の範囲内で変動することができる。
【００６１】
本発明の別の特殊な実施態様において、ＭｏＯ２またはＭｏＯ２含有スパッタリングターゲットは、支持板に結合されていてよく、大きな面積のスパッタリングターゲットを形成させることができる。１つの特殊な実施態様において、セグメントを形成するスパッタリング法は、使用されてよい。
【００６２】
大きな面積のスパッタリング板は、任意の適当な形状および寸法であることができる。
【００６３】
制限のない例として、大きな面積のスパッタリング板は、方形、矩形、円形または卵形の形状であることができる。１つの特殊な実施態様において、方形のスパッタリング板は、四角形であることができ、０．１ｍ×０．１ｍ〜６ｍ×６ｃｍ、幾つかの場合において、０．５ｍ×０．５ｍ〜５．５ｍ×５．５ｍ、他の場合において、１ｍ×１ｍ〜４ｍ×４ｍ、幾つかの状態において、２ｍ×２ｍ〜３ｍ×３ｍの寸法を有し、他の状態においては、方形のスパッタリング板は、約２．５ｍ×約２．５ｍの寸法を有する。
【００６４】
別の特殊な実施態様において、大きな面積の矩形のスパッタリング板は、少なくとも０．１ｍ、幾つかの場合において少なくとも０．５ｍ、他の場合において、少なくとも１ｍ、幾つかの状態において、少なくとも２ｍ、他の状態において、少なくとも２．５ｍ、或る場合において、少なくとも３ｍ、他の場合には、少なくとも４ｍ、特殊な状態においては、少なくとも５ｍ、特殊な場合には、少なくとも５．５ｍの長さの短辺を有することができる。また、矩形の長辺は、６ｍまで、幾つかの場合において５ｍまで、他の場合において、４ｍまで、幾つかの状態において、３ｍまで、他の状態において、２．５ｍまで、或る場合において、２ｍまで、他の場合には、１ｍまで、特殊な状態においては、０．７５ｍまでであることができる。大きな面積の矩形のスパッタリング板の寸法は、長辺の寸法が短辺の寸法を上廻る限り、上記の寸法の任意の寸法の範囲内で変動することができる。
【００６５】
本発明の１つの実施態様において、光学的ディスプレイデバイス中の被膜は、有機金属化学蒸着（MOCVD）、有機金属蒸着（MOD）およびゾルゲル技術から構成されている群から選択された１つ以上の方法を用いて形成されている。
【００６６】
本明細書中で使用されているように、ＭＯＣＶＤまたは”有機金属化学蒸着”は、付着されるべき全ての材料が蒸気相で蒸着面上に存在しているような被膜成長の化学蒸着法に帰因する。ＭＯＣＶＤ法において、化学蒸着の源は、金属原子を１つ以上の有機配位子に結合させるために酸素をヘテロ原子として有する有機金属化合物である。制限のない例として、モリブデンメチルヘキサノエートは、有機金属前駆体として使用されることができ、ＭｏＯ２薄膜を形成させることができる。制限のない特殊な例として、前駆体は、ガラス質のシリカボート中またはガラス質のシリカ反応管中に含まれていてよく、この化合物は、ほぼ沸点に加熱され、その後にアルゴンキャリヤーガスが適当な酸素部分圧力で装入され、前記化合物は還元雰囲気下で酸化され、ＭｏＯ２分子が形成され、その後に反応室内で支持体上に付着される。
【００６７】
本明細書中で使用されているように、”ゾルゲル法”は、溶液の前駆体としてのカチオンを形成する網状組織の金属アルコキシドを用いての処理に帰因する。制限のない例として、カチオンは、Ｍ（ＯＲ）Ｘであることができ、この場合Ｍは、金属を表わし、Ｒは、アルキル基を表わす。更に、この例に関連して、ゾルゲルＭｏＯ２のための出発アルコキシドは、モリブデンアセチル−アセトネートであることができる（メタノール中）。更に、加水分解は、溶液をエタノールと組み合わせることによって達成させることができ、重合された溶液を生じうる。前駆体溶液は、数日間だけ安定であり、その後に透明度は、失われ、ゼラチンが発生しうる。前駆体溶液は、支持体上に塗布されることができ、引続き例えば１０００ｒｐｍで回転され、薄手の湿った被膜が形成されうる。薄膜を形成させるための別の技術は、例えば５８０ｍｍ／分の取出し速度を用いて支持体を前駆体溶液中に浸漬させることである。更に、湿った被膜は、真空の水素雰囲気（還元雰囲気）中で加熱処理されることができ、支持体上にＭｏＯ２薄膜が生じうる。
【００６８】
本明細書中で使用されているように、”ＭＯＤ法”または”有機金属蒸着法”は、ＭＯＣＶＤ法および／またはゾルゲル法と同様の方法に帰因する。ＭＯＤ法において、金属原子を１個以上の有機配位子に結合させるために、ヘテロ原子としての酸素を有する、前駆体としての有機金属化合物が使用されてもよい。前記化合物は、適当な溶剤中に溶解され、この場合制限のない例は、キシレンである。制限のない例として、モリブデンメチルヘキサノエートまたはモリブデンアセチルアセトネートは、有機金属化合物として使用されることができ、ＭｏＯ２薄膜を形成させることができる。前記溶液のレオロジーを調節した後、液状被膜は、前駆体溶液を支持体上に回転塗布することによって形成される。
【００６９】
典型的には、ＭＯＤ法における最後の工程は、熱分解であり、この熱分解は、溶剤の蒸発、化合物の熱分解および固溶体を含み、適当な酸化還元雰囲気下でＭｏＯ２被膜を形成する。
【００７０】
本発明の１つの実施態様において、ＭＯＤ法で、純粋なＭｏＯ２相薄膜と共に、ＭｏＯ２含有被膜は、幾つかの異なる有機金属溶液を混合することによって形成されてもよい。制限のない例として、モリブデンメチル−ヘキサノエートは、望ましい化学量論的量が達成されるような速度で溶剤中、例えばキシレン中で錫エチルヘキサノエートと混合されてよい。回転塗布後に湿った被膜を支持体上に形成させるために、酸素の適当な部分圧力での熱分解が行なわれ、モリブデン錫オキシド薄膜が形成される（ＭｏＯ２含有被膜）。
【００７１】
本発明の１つの実施態様において、ＭＯＣＶＤまたはＭＯＤ技術は、モリブデンエチル−ヘキサノエートを含む有機金属化学薬品に利用される。
【００７２】
本発明の１つの実施態様において、本発明の光学的デバイス中の薄膜は、４．５〜６ｅＶ、幾つかの場合に４〜５．５ｅＶ、幾つかの状態において４．５〜５．５ｅＶの仕事関数を有することができる。
【００７３】
本発明の別の実施態様において、薄膜は、一般に約５ｎｍ未満、幾つかの場合に０．１ｎｍ〜５ｎｍ、他の場合に０．１〜２．５ｎｍの粗さを有する。
【００７４】
更に、本発明の実施態様において、薄膜は、３５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長で８５％を上廻る、幾つかの場合に９０％を上廻る、他の場合に９５％を上廻る平均透過率を有することができる。
【００７５】
本発明の付加的な実施態様において、薄膜は、３００μΩ・ｃｍ未満、幾つかの場合に２５０μΩ・ｃｍ未満、他の場合に２００μΩ・ｃｍ未満の抵抗を有することができる。
【００７６】
本発明の１つの特殊な実施態様において、光学的デバイスは、有機発光ダイオードであり、ＭｏＯ２含有被膜は、アノードである。
【００７７】
更に、この実施態様に関連して、有機発光ダイオードは、（ａ）金属カソード；（ｂ）電子輸送層；（ｃ）電子放出層；（ｄ）ホール輸送層；および（ｅ）アノード層としてのＭｏＯ２を含有する被膜を含む。
【００７８】
前記実施態様の幾つかの視点において、薄膜は、プラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せから選択された支持体上に位置することができる。制限のない例として、プラスチック支持体は、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン−ナフタネートおよびポリエチレンテレフタレートから選択された１つ以上のプラスチックを含むことができる。また、制限のない例として、セラミック支持体は、サファイアを含むことができる。
【００７９】
本発明の別の実施態様において、光学的デバイスは、発光ダイオードであり、ＭｏＯ２を含有する薄膜は、オーミック接触部であることができる。
【００８０】
更に、前記の実施態様に関連して、発光ダイオードは、
（ａ）支持体；
（ｂ）緩衝層；
（ｃ）Ｎ型半導体材料；
（ｄ）接合層；
（ｅ）Ｐ型半導体材料；
（ｆ）ｐ型金属接触部および
（ｇ）ｎ型金属接触部を含むことができる。
【００８１】
適当な支持体の制限のない例は、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧｅＳｉ、ＡＩＮおよびこれらの組合せ物から選択された材料を含む支持体である。適当な緩衝層材料の制限のない例は、元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の１つ以上の化合物を含む緩衝層材料である。
【００８２】
本明細書中で使用されたように、”元素の周期律表”の用語は、ＩＵＰＡＣによって使用された周期律表の形式に帰因する。本発明の特殊な実施態様において、緩衝層は、ＡＩＮ、ＧａＮまたはこれらの組合せ物を含む。
【００８３】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、Ｎ型半導体材料は、制限されずにＳｉ、Ｓｅ、ＴｅおよびＳから選択された１つ以上の元素でドープされた１つ以上の化合物を含有する材料を含むことができる。このような化合物の制限されない例は、元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表からの第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物を含む。第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｓｉがドープされた化合物を含む。第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｓｉがドープされた化合物を含む。
【００８４】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、薄膜は、ｎ型の金属接触部であることができる。本発明の特殊な実施態様において、ｎ型の金属接触部は、Ｔｉ／Ａｕ金属、ＭｏＯ２導電性酸化物およびＭｏＯ２／金属、但し、この場合金属は、Ｔｉ、Ａｕから選択されるものとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含むことができる。
【００８５】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、Ｐ型半導体材料は、Ｍｇ、ＺｎおよびＣから選択された１つ以上の元素でドープされた１つ以上の化合物を含むことができる。本発明の前記視点で適当な化合物は、元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表からの第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物を含む。
【００８６】
第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｍｇがドープされた化合物を含む。第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の適当な化合物の制限のない例は、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｍｇがドープされた化合物を含む。
【００８７】
本発明の発光ダイオードの実施態様の別の視点において、薄膜は、ｐ型の金属接触部であることができる。本発明の特殊な実施態様において、ｐ型の金属接触部は、ＭｏＯ２含有の透明な導電性酸化物およびＭｏＯ２含有／金属被膜、但し、この場合金属は、Ａｇ、Ａｕから選択されたものであるとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含む。
【００８８】
本発明の実施態様において、光学的デバイスは、液晶ディスプレイであることができ、ＭｏＯ２含有薄膜は、1個以上の共通電極、ピクセル電極、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、記憶キャパシタ電極およびこれらの組合せである。
【００８９】
更に、前記の実施態様に関連して、液晶ディスプレイは、薄膜ダイオードまたは薄膜トランジスタスイッチング素子を含むことができる。
【００９０】
本発明の液晶ディスプレイの実施態様の視点は、
Ａ）ガラス支持体、
Ｂ）ソース電極、
Ｃ）ドレイン電極、
Ｄ）ゲート電極、
Ｅ）ゲート電極、
Ｆ）無定形シリコーン、多結晶シリコーンまたは単結晶シリコーン層、
Ｇ）ｎ型ドープされたシリコーン層、
Ｈ）不動態化層、
Ｉ）ピクセル透明電極、
Ｊ）共通電極、
Ｋ）ポリイミド心合わせ層および
Ｌ）記憶キャパシタ電極を含む液晶ディスプレイを含む。
前記実施態様の幾つかの視点において、ピクセル透明電極および共通電極は、ＭｏＯ２含有被膜を含む。
本発明の別の実施態様は、光学的デバイスがプラズマディスプレイパネルであり、ＭｏＯ２含有被膜が正電極または負電極であるような状態に向けられている。前記の実施態様において、プラズマディスプレイパネルは、
Ａ）前面ガラス板、
Ｂ）誘電性被膜、
Ｃ）ＭｇＯ層、
Ｄ）イオン化ガス、
Ｅ）セパレーター、
Ｆ）１つ以上の燐および
Ｇ）支持ガラス板を含むことができる。
前記実施態様の幾つかの視点において、支持ガラスは、ＭｏＯ２薄膜で被覆されていてよい。
【００９１】
更に、本発明の実施態様は、光学的デバイスが電界放出ディスプレイであり、ＭｏＯ２含有薄膜がアノード電極材料またはカソード電極材料であるような場合に向けられている。前記実施態様において、電界放出ディスプレイは、
Ａ）ガラス面板アノード、
Ｂ）燐、
Ｃ）スペーサー、
Ｄ）マイクロチップ、
Ｅ）行および桁カソードおよび
Ｆ）ガラス底板を含むことができる。
【００９２】
前記実施態様の幾つかの視点において、ガラス面板Ａ）は、ＭｏＯ２含有薄膜で被覆されている。前記実施態様の別の視点において、行および桁カソードＥ）の少なくとも１つは、ＭｏＯ２含有薄膜を含んでいてよい。
【００９３】
本発明の付加的な実施態様において、光学的デバイスは、ソーラーセルであることができ、ＭｏＯ２含有被膜は、１つ以上の電気的接触部、透明接触部および上面接合層であることができる。前記実施態様において、ソーラーセルは、
Ａ）カバーガラス、
Ｂ）上面電気的接触層、
Ｃ）透明接触部、
Ｄ）上面接合層、
Ｅ）吸収体層、
Ｆ）バック電気的接触部および
Ｇ）支持体を含むことができる。
【００９４】
前記実施態様の幾つかの視点において、透明接触部Ｃ）は、ＭｏＯ２含有被膜を含むことができる。前記実施態様の別の視点において、上面接合層Ｄ）は、ＭｏＯ２含有被膜を含むことができる。前記実施態様の他の視点において、カバーガラスＡ）は、反射防止コーティングを含むことができる。
【００９５】
実施例
例１
４つの異なるＭｏＯ２粉末を、膨張計を用いて焼結挙動および収縮挙動に関連して特性決定した。φ約８＊１０の小さな試験片を鋼製ダイで加圧し、冷間等方加工プレス（CIP）によって後圧縮した。４つのＭｏＯ２粉末は、次の特徴を示した：
【００９６】
【表１】
【００９７】
５Ｋ／分の速度でＡｒ−３Ｈ２雰囲気中で膨張計中で１２５０℃に加熱した場合には、ＭｏＯ−Ｐ １，２および４から形成された試験片は、膨張および高密度化の減少を示し、最後には、約３．５ｇ／ｃｍ３の”加圧された現状のままの”出発密度と比較可能な密度となる。これにも拘わらず、ＭｏＯ−Ｐ３から形成された試験片は、１２５０℃の最大温度が達成されるまで連続される約６００℃での開始収縮を示した。記録された収縮率は、１０．３％に達し、膨張計の運転後に測定された密度は、４．１ｇ／ｃｍ３であった。
【００９８】
この結果は、粉末の不純物含量も比表面積も鉱物学的相と逆方向に密度化挙動に対して重大な影響を受けないことと解釈された。
【００９９】
例２
φ約３０＊５ｍｍの試験片を試験１の記載と同様に、ＭｏＯ−Ｐ１〜４から製造した。”加圧された現状のままの”密度は、約３．５ｇ／ｃｍ３であった。前記試験片をＡｒ−３Ｈ２雰囲気中で気密のＡｌ２Ｏ３内張炉内で焼結させ、再結晶化されたＳｉＣ板上に置いた。５Ｋ／分の加熱速度で、温度をそれぞれ１１００℃、１１５０℃、１２００℃、１２５０℃および１３００℃に上昇させ、引続き１〜５時間の均熱時間で温度を均一にさせた。１２００℃までで、密度の僅かな増加率は、約３．８ｇ／ｃｍ３の焼結作業周期後に測定することができたが、しかし、ＭｏＯ−Ｐ３から形成された試験片は、４．１ｇ／ｃｍ３にまで達した。更に、温度が上昇すると、再び密度が減少し、質量損失が生じた。
【０１００】
また、この結果は、粉末の不純物含量も比表面積も鉱物学的相と逆方向に焼結挙動に対して重大な影響を受けないことと解釈された。
【０１０１】
例３
ＭｏＯ−Ｐ粉末４を黒鉛から形成された、Ｍｏ箔内張ホットプレスダイ中に置いた。種々のホットプレス試験を上昇する温度で、７５０℃から出発して、１０００℃、最終的に１３００℃で実施した。ホットプレスを膨張計として運転させるために、６００℃で３０ＭＰａの最大圧力を加え、温度の関数として高密度化を記録した。
【０１０２】
加熱速度および冷却速度は、１０Ｋ／分であり、雰囲気として、再びＡｒ−３Ｈ２を適用した。前記条件は、強く高密度化された試験片を生じなかった。
【０１０３】
多くの場合に、前記試験片は、ダイからの放出中に破壊され、指の爪で引っ掻くことができる程度に軟質であった。１３００℃で試験した場合には、既にＭｏ箔との激しい反応が起こり、強力な粘着をまねく。
【０１０４】
従って、この粉末は、工業的に実現可能なホットプレス条件下で高密度化するのには不適当である。
【０１０５】
例４
ＭｏＯ−Ｐ４を微細なＭｏＯ３粉末２．５質量％と混合した。ローラフレイム上でプラスチック瓶中で乾燥状態でＡｌ２Ｏ３ボールを用いて混合を行ない、分布を支えた。混合された粉末を３００μｍ未満で篩別し、さらにホットプレス試験のために使用した。膨張計としてのホットプレスを運転させるために、６００℃で３０ＭＰａの最大圧力を加え、高密度化を温度の関数として記録した。加熱速度および冷却速度は、１０Ｋ／分であり、雰囲気として、再びＡｒ−３Ｈ２を適用した。
【０１０６】
この系は、高密度化の開始を約７００℃で記録し、約８００℃になるまで連続させた。更に、温度を上昇させても、さらなる高密度化は生じなかった。放出後、約５．９ｇ／ｃｍ３の密度が測定された。Ｍｏ絶縁箔との反応は存在しなかった。ＸＲＤによって、ＭｏＯ２相だけを検出することができた。ＸＲＤ検出限界を上廻り、２を超えるＯ／Ｍｏ比を有する結晶性Ｍｏ相の存在は、示されなかった。これは、２を超えるＯ／Ｍｏ比を有する数パーセントのＭｏ相が比較的低い温度でほぼ理論的密度にホットプレスすることによってＭｏＯ２粉末を（上記に示した特徴の限界内で）高密度化させることができるという結論を支持する。
【０１０７】
例５
ホットプレスにおいて、ＭｏＯ２粉末の高密度化で付加されるＭｏＯ３の量の影響を分析するために、ＭｏＯ−Ｐ２を試験４により、それぞれＭｏＯ３粉末２質量％、３質量％および５質量％と混合した。ホットプレス条件を７５０℃、３０分間の均熱時間、３０ＭＰａの圧力およびＡｒ−３Ｈ２の雰囲気に定めた。絶縁箔として、黒鉛を使用した。
【０１０８】
前記条件下で、ＭｏＯ３混合物１質量％を有する試験片Ｎｏ．１は、４．５ｇ／ｃｍ３の密度を達成し、一方で、ＭｏＯ３３質量％を有する試験片Ｎｏ．２およびＭｏＯ３５質量％を有する試験片Ｎｏ．３は、６．１ｇ／ｃｍ３の密度を達成した。試験片材料と黒鉛絶縁箔との反応は、示されなかった。前記の試験片は、硬質であり、指の爪によって引っ掻くことができなかった。ＸＲＤの場合には、ＭｏＯ２相だけを検出することができ、ＸＲＤ検出限界を超えて２を上廻るＯ／Ｍｏ比を有する結晶性Ｍｏ相の存在は、示されなかった。
【０１０９】
試験４に記載された方法により上記の記載と同様ではあるが、延長された均圧時間でＭｏＯ２３質量％を添加した場合には、６．０ｇ／ｃｍ３の密度を有する板は、φ５０〜２５０ｍｍおよび約２０ｍｍまでの厚さで製造されることができた。従って、この方法は、工業的に重要な寸法の高密度のＭｏＯ２板を製造するのに適している。
【０１１０】
本発明およびその種々の実施態様は、上記に記載された。明細書および係属した特許請求の範囲中に定義されたような本発明の範囲内の記載から逸脱することなく、本明細書中で種々の変更および変法が可能であることは、当業者にとって自明のことである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高純度のＭｏＯ２粉末を製造する方法において、
（ａ）モリブデン成分を炉内に装入し、この場合モリブデン成分は、アンモニウム二モリブデン酸塩、三酸化モリブデンおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択され、
（ｂ）モリブデン成分を炉内で還元雰囲気下で７００℃未満の温度で加熱し、それによって高純度のＭｏＯ２粉末を形成させることを特徴とする、高純度のＭｏＯ２粉末を製造する方法。
【請求項２】
ＭｏＯ２粉末が９９．９５％を超える純度を示し、９９％を上廻るＭｏＯ２相を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ＭｏＯ２粉末が９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
モリブデン成分を１５分間〜約４時間加熱する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
炉は、管状の固定炉、管状の回転炉およびか焼炉から構成されている群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
還元雰囲気は、水素を有する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
二モリブデン酸アンモニウム６．８ｋｇを平底のボート中に置き、このボートを管状の固定炉内で５００℃〜７００℃の温度で２〜３時間加熱する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２からなるＭｏＯ２粉末。
【請求項９】
板を製造する方法において、
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末成分にアイソスタティックプレスを行ない、ビレットに変え、
（ｂ）前記ビレットを、９９％を上廻るＭｏＯ２の化学量論を維持するための条件下で真空焼結し、
（ｃ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を成形することを特徴とする、板の製造法
【請求項１０】
ビレットを少なくとも１２５０℃の温度で6時間真空焼結させる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ＭｏＯ２粉末に１００００ｐｓｉ〜４００００ｐｓｉの範囲内の圧力でアイソスタティックプレスを行なう、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
板を熱間等静圧圧縮成形に掛ける、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
板がＭｏＯ２の理論的密度の９０％〜１００％である密度を有する、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法により製造された板。
【請求項１５】
スパッタリング方法において、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２をスパッタリング条件に掛け、それによって板をスパッタリング処理することを特徴とする、スパッタリング方法。
【請求項１６】
スパッタリングをマグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せから構成されている群から選択されたスパッタリング法を用いて行なう、請求項1５記載の方法。
【請求項１７】
薄膜の製造法において、
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板をスパッタリング処理し；（ｂ）ＭｏＯ２分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによって薄膜を形成させることを特徴とする、薄膜の製造法。
【請求項１８】
薄膜が０．５ｎｍ〜１０μｍの範囲内の厚さを有する、請求項1７記載の方法。
【請求項１９】
スパッタリングをマグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せから構成されている群から選択する、請求項17記載の方法。
【請求項２０】
請求項1６記載の方法により製造された薄膜。
【請求項２１】
薄膜が同じ寸法を有するインジウム−酸化錫の薄膜の仕事関数よりも高い仕事関数を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２２】
薄膜が約４．５〜約６ｅＶの仕事関数を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２３】
薄膜がインジウム−酸化錫の薄膜の表面粗さよりも少ない表面粗さを有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２４】
薄膜が約５ｎｍ未満である粗さを有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２５】
薄膜が３５０〜８００ｎｍの波長で８５％よりも大きい平均透過率を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２６】
薄膜が３００μΩ・ｃｍ未満の抵抗を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２７】
薄膜の厚さが約５０Å〜約２５００Åの範囲内にある、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２８】
有機発光ダイオードにおいて、
（ａ）金属電極；
（ｂ）電子輸送層；
（ｃ）電子放出層；
（ｄ）導電性ポリマー層；および
（ｅ）約９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２からなる薄膜からなり、この場合薄膜は、支持体上に位置していることを特徴とする、有機発光ダイオード。
【請求項２９】
支持体がプラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せ物から構成されている群から選択されている、請求項２８記載の有機発光ダイオード。
【請求項３０】
プラスチック支持体は、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタネートおよびポリエチレンテレフタレートから構成されている群から選択された1つ以上のプラスチックからなる、請求項２８記載の有機発光ダイオード。
【請求項３１】
セラミック支持体がサファイアからなる、請求項２８記載の有機発光ダイオード。
【請求項３２】
スパッタリングターゲットが機械加工された高純度のＭｏＯ２板からなる、スパッタリングターゲットを有する部材。
【請求項３３】
板がレーザー切断、フライス削り、旋削および旋盤技術によって機械加工されている、請求項３２記載の部材。
【請求項３４】
スパッタリングターゲットが円形であり、スパッタリングターゲットが２．５４ｃｍ〜６３．５ｃｍの範囲内の直径を有する、請求項３２記載の部材。
【請求項３５】
ターゲットが約０．１５ｃｍ〜約２０ｃｍの範囲内の厚さを有する、請求項３２記載の部材。
【請求項３６】
光学的ディスプレイデバイスにおいて、支持体の少なくとも一部分上に配置された９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する被膜を含むことを特徴とする、光学的ディスプレイデバイス。
【請求項３７】
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を有する板をスパッタリング処理し；（ｂ）ＭｏＯ２分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによってＭｏＯ２薄膜を形成させることにより、薄膜を形成させる、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項３８】
（ａ）９９％を上廻るＭｏを有する板をスパッタリング処理し；
（ｂ）Ｍｏ分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子をチャンバー内で酸素の部分圧力下で形成させ、ＭｏＯ２薄膜を支持体上に形成させることにより、薄膜を形成させる、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項３９】
薄膜が０．５ｎｍ〜１０μｍの範囲内の厚さを有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４０】
スパッタリング法がマグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せから構成されている群から選択されている、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項４１】
薄膜が４．５〜６ｅＶの仕事関数を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４２】
薄膜が約５ｎｍ未満である粗さを有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４３】
薄膜が約３５０〜約８００ｎｍの波長で８５％よりも大きい平均透過率を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４４】
被膜が約３００μΩ・ｃｍ未満の抵抗を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４５】
被膜が約５０Å〜約２５００Åの膜厚を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４６】
光学的デバイスが有機発光ダイオードであり、ＭｏＯ２含有被膜がアノードである、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４７】
有機発光ダイオードが、
（ａ）金属カソード；
（ｂ）電子輸送層；
（ｃ）電子放出層；
（ｄ）ホール輸送層；および
（ｅ）アノード層としてのＭｏＯ2を含有する被膜を含む、請求項４６記載の光学的デバイス。
【請求項４８】
薄膜がプラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された支持体上に位置している、請求項４６記載の光学的デバイス。
【請求項４９】
プラスチック支持体が、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタネートおよびポリエチレンテレフタレートから構成されている群から選択された1つ以上のプラスチックからなる、請求項４８記載の光学的デバイス。
【請求項５０】
セラミック支持体がサファイアからなる、請求項４８記載の光学的デバイス。
【請求項５１】
光学的デバイスが発光ダイオードであり、ＭｏＯ２含有被膜がオーミック接触部である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項５２】
薄膜がｐ型の金属接触部である、請求項５１記載の光学的デバイス。
【請求項５３】
薄膜がｎ型の金属接触部である、請求項５１記載の光学的デバイス。
【請求項５４】
発光ダイオードが、
（ａ）支持体；
（ｂ）緩衝層；
（ｃ）Ｎ型半導体材料；
（ｄ）接合層；
（ｅ）Ｐ型半導体材料；
（ｆ）ｐ型金属接触部および
（ｇ）ｎ型金属接触部を含む、請求項５１記載の光学的デバイス。
【請求項５５】
支持体がサファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧｅＳｉ、ＡＩＮおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された材料を有する、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項５６】
緩衝層が元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の1つ以上の化合物を有する、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項５７】
緩衝層がＡＩＮ、ＧａＮまたはこれらの組合せ物を有する、請求項５６記載の光学的デバイス。
【請求項５８】
Ｎ型半導体材料がＳｉ、Ｓｅ、ＴｅおよびＳから選択された1つ以上の元素でドープされた1つ以上の化合物を有し、この化合物が元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表の第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物から選択されている、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項５９】
第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物がＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された、Ｓｉがドープされた化合物である、請求項５８記載の光学的デバイス。
【請求項６０】
第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物がＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｓｉがドープされた化合物である、請求項５８記載の光学的デバイス。
【請求項６１】
ｎ型の金属接触部が、Ｔｉ／Ａｕ金属、ＭｏＯ２導電性酸化物およびＭｏＯ２／金属、但し、この場合金属は、Ｔｉ、Ａｕから選択されるものとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含む、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項６２】
ＰＮ型半導体材料がＭｇ、ＺｎおよびＣから選択された1つ以上の元素でドープされた1つ以上の化合物を有し、この化合物が元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表の第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物から選択されている、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項６３】
第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物がＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された、Ｍｇがドープされた化合物である、請求項６２記載の光学的デバイス。
【請求項６４】
第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物がＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｍｇがドープされた化合物である、請求項５８記載の光学的デバイス。
【請求項６５】
ｐ型の金属接触部が、ＭｏＯ２含有透明導電性酸化物およびＭｏＯ２含有／金属被膜、但し、この場合金属は、Ａｇ、Ａｕから選択されるものとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含む、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項６６】
光学的デバイスが液晶ディスプレイであり、ＭｏＯ２含有被膜が1個以上の共通電極、ピクセル電極、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、記憶キャパシタ電極およびこれらの組合せである、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項６７】
液晶ディスプレイが薄膜ダイオードまたは薄膜トランジスタまたはスイッチング素子を有する、請求項６６記載の光学的デバイス。
【請求項６８】
液晶ディスプレイが、
Ａ）ガラス支持体、
Ｂ）ソース電極、
Ｃ）ドレイン電極、
Ｄ）ゲート電極、
Ｅ）ゲート電極、
Ｆ）無定形シリコーン、多結晶シリコーンまたは単一の結晶性シリコーン層、
Ｇ）ｎ−ドープされたシリコーン層、
Ｈ）不動態層、
Ｉ）ピクセル透明電極、
Ｊ）共通電極、
Ｋ）ポリイミド心合わせ層および
Ｌ）記憶キャパシタ電極を有する、請求項６６記載の光学的デバイス。
【請求項６９】
ピクセル透明電極および共通電極がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項６８記載の光学的デバイス。
【請求項７０】
光学的デバイスがプラズマディスプレイパネルであり、ＭｏＯ２含有被膜が正電極または負電極である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項７１】
プラズマディスプレイパネルが、
Ａ）前面ガラス板、
Ｂ）誘電性被膜、
Ｃ）ＭｇＯ層、
Ｄ）イオン化ガス、
Ｅ）セパレーター、
Ｆ）1つ以上の燐および
Ｇ）支持ガラス板を含む、請求項７０記載の光学的デバイス。
【請求項７２】
支持ガラスがＭｏＯ２被膜で被覆されている、請求項７１記載の光学的デバイス。
【請求項７３】
光学的デバイスが電界放出ディスプレイであり、ＭｏＯ２含有被膜がアノード電極材料またはカソード電極材料である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項７４】
電界放出ディスプレイが、
Ａ）ガラス面板アノード、
Ｂ）燐、
Ｃ）スペーサー、
Ｄ）マイクロチップ、
Ｅ）行および桁カソードおよび
Ｆ）ガラス底板を含む、請求項７３記載の光学的デバイス。
【請求項７５】
ガラス面板がＭｏＯ２被膜で被覆されている、請求項７４記載の光学的デバイス。
【請求項７６】
少なくとも1つの行および桁カソードＥ）がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項７４記載の光学的デバイス。
【請求項７７】
光学的デバイスがソーラーセルであり、ＭｏＯ２含有被膜が1つ以上の電気的接触部、透明接触物および上面接合層である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項７８】
ソーラーセルが、
Ａ）カバーガラス、
Ｂ）上面電気的接触層、
Ｃ）透明の接触部、
Ｄ）上面接合層、
Ｅ）吸収体層、
Ｆ）バック電気的接触部および
Ｇ）支持体を含む、請求項７７記載の光学的デバイス。
【請求項７９】
透明接触部Ｃ）がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項７８記載の光学的デバイス。
【請求項８０】
上面接合層Ｄ）がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項７８記載の光学的デバイス。
【請求項８１】
カバーガラスＡ）が反射防止コーティングを有する、請求項７８記載の光学的デバイス。
【請求項８２】
反射防止コーティングがＭｏＯ２含有被膜、Ｓｉ３Ｎ４被膜、チタンシリカ被膜およびこれらの組合せ物を有する、請求項８１記載の光学的デバイス。
【請求項８３】
1つ以上のＭｏＯ２含有被膜が単一のＭｏＯ２相被膜、不純物がドープされたＭｏＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされた酸化錫被膜、ＭｏＯ２がドープされたインジウム酸化錫被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／ＳｎＯ２／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたＳｎＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＧａ／ＺｎＯ被膜、ドープされたＧａＯ／ＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたスズ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｎＯ４）被膜およびＭｏＯ２−ＭｏＯ３複合体被膜から構成されている群から選択されたものを含む、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項８４】
スパッタリング板が方形または矩形の形状である、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項８５】
板が方形については２．５ｃｍ×２．５ｃｍの小さな寸法を有し、矩形については、２．５ｃｍ×３ｃｍの小さな寸法を有する、請求項８４記載の光学的デバイス。
【請求項８６】
ＭｏＯ２またはＭｏＯ２含有スパッタリングターゲットが支持板に結合されており、大きな面積のスパッタリングターゲットを形成している、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項８７】
セグメント形成スパッタリング処理法が使用されている、請求項８６記載の光学的デバイス。
【請求項８８】
大きな面積のスパッタリングターゲットの寸法が６ｍ×５．５ｍの大きさであることができる、請求項８７記載の光学的デバイス。
【請求項８９】
ＭｏＯ２またはＭｏＯ２含有スパッタリングターゲットが０．１５ｃｍ〜２０ｃｍの範囲内の厚さを有する、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項９０】
被膜が、有機金属化学蒸着（MOCVD）、有機金属蒸着（MOD）およびゾルゲル技術から構成されている群から選択された１つ以上の方法を用いて形成されている、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項９１】
ゾルゲル技術がモリブデンアセチルアセトネートを含む金属有機化学薬品を利用している、請求項９０記載の光学的デバイス。
【請求項９２】
ＭＯＣＶＤまたはMOD技術がモリブデンエチルヘキサノエートを含む金属有機化学薬品を利用している、請求項９０記載の光学的デバイス。
【請求項９３】
板の製造法において、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末構成成分をホットプレス条件に掛け、それによって９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を形成させることを特徴とする、板の製造法。
【請求項９４】
ホットプレスを一次的な液相で支持されたホットプレスを用いて実施する、請求項９３記載の方法。
【請求項１】
高純度のＭｏＯ２粉末を製造する方法において、
（ａ）モリブデン成分を炉内に装入し、この場合モリブデン成分は、アンモニウム二モリブデン酸塩、三酸化モリブデンおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択され、
（ｂ）モリブデン成分を炉内で還元雰囲気下で７００℃未満の温度で加熱し、それによって高純度のＭｏＯ２粉末を形成させることを特徴とする、高純度のＭｏＯ２粉末を製造する方法。
【請求項２】
ＭｏＯ２粉末が９９．９５％を超える純度を示し、９９％を上廻るＭｏＯ２相を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ＭｏＯ２粉末が９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
モリブデン成分を１５分間〜約４時間加熱する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
炉は、管状の固定炉、管状の回転炉およびか焼炉から構成されている群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
還元雰囲気は、水素を有する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
二モリブデン酸アンモニウム６．８ｋｇを平底のボート中に置き、このボートを管状の固定炉内で５００℃〜７００℃の温度で２〜３時間加熱する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２からなるＭｏＯ２粉末。
【請求項９】
板を製造する方法において、
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末成分にアイソスタティックプレスを行ない、ビレットに変え、
（ｂ）前記ビレットを、９９％を上廻るＭｏＯ２の化学量論を維持するための条件下で真空焼結し、
（ｃ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を成形することを特徴とする、板の製造法
【請求項１０】
ビレットを少なくとも１２５０℃の温度で6時間真空焼結させる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ＭｏＯ２粉末に１００００ｐｓｉ〜４００００ｐｓｉの範囲内の圧力でアイソスタティックプレスを行なう、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
板を熱間等静圧圧縮成形に掛ける、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
板がＭｏＯ２の理論的密度の９０％〜１００％である密度を有する、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法により製造された板。
【請求項１５】
スパッタリング方法において、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２をスパッタリング条件に掛け、それによって板をスパッタリング処理することを特徴とする、スパッタリング方法。
【請求項１６】
スパッタリングをマグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せから構成されている群から選択されたスパッタリング法を用いて行なう、請求項1５記載の方法。
【請求項１７】
薄膜の製造法において、
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する板をスパッタリング処理し；（ｂ）ＭｏＯ２分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによって薄膜を形成させることを特徴とする、薄膜の製造法。
【請求項１８】
薄膜が０．５ｎｍ〜１０μｍの範囲内の厚さを有する、請求項1７記載の方法。
【請求項１９】
スパッタリングをマグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せから構成されている群から選択する、請求項17記載の方法。
【請求項２０】
請求項1６記載の方法により製造された薄膜。
【請求項２１】
薄膜が同じ寸法を有するインジウム−酸化錫の薄膜の仕事関数よりも高い仕事関数を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２２】
薄膜が約４．５〜約６ｅＶの仕事関数を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２３】
薄膜がインジウム−酸化錫の薄膜の表面粗さよりも少ない表面粗さを有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２４】
薄膜が約５ｎｍ未満である粗さを有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２５】
薄膜が３５０〜８００ｎｍの波長で８５％よりも大きい平均透過率を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２６】
薄膜が３００μΩ・ｃｍ未満の抵抗を有する、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２７】
薄膜の厚さが約５０Å〜約２５００Åの範囲内にある、請求項２０記載の薄膜。
【請求項２８】
有機発光ダイオードにおいて、
（ａ）金属電極；
（ｂ）電子輸送層；
（ｃ）電子放出層；
（ｄ）導電性ポリマー層；および
（ｅ）約９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２からなる薄膜からなり、この場合薄膜は、支持体上に位置していることを特徴とする、有機発光ダイオード。
【請求項２９】
支持体がプラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せ物から構成されている群から選択されている、請求項２８記載の有機発光ダイオード。
【請求項３０】
プラスチック支持体は、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタネートおよびポリエチレンテレフタレートから構成されている群から選択された1つ以上のプラスチックからなる、請求項２８記載の有機発光ダイオード。
【請求項３１】
セラミック支持体がサファイアからなる、請求項２８記載の有機発光ダイオード。
【請求項３２】
スパッタリングターゲットが機械加工された高純度のＭｏＯ２板からなる、スパッタリングターゲットを有する部材。
【請求項３３】
板がレーザー切断、フライス削り、旋削および旋盤技術によって機械加工されている、請求項３２記載の部材。
【請求項３４】
スパッタリングターゲットが円形であり、スパッタリングターゲットが２．５４ｃｍ〜６３．５ｃｍの範囲内の直径を有する、請求項３２記載の部材。
【請求項３５】
ターゲットが約０．１５ｃｍ〜約２０ｃｍの範囲内の厚さを有する、請求項３２記載の部材。
【請求項３６】
光学的ディスプレイデバイスにおいて、支持体の少なくとも一部分上に配置された９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含有する被膜を含むことを特徴とする、光学的ディスプレイデバイス。
【請求項３７】
（ａ）９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を有する板をスパッタリング処理し；（ｂ）ＭｏＯ２分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子を支持体上に付着させ、それによってＭｏＯ２薄膜を形成させることにより、薄膜を形成させる、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項３８】
（ａ）９９％を上廻るＭｏを有する板をスパッタリング処理し；
（ｂ）Ｍｏ分子を板から除去し；
（ｃ）ＭｏＯ２分子をチャンバー内で酸素の部分圧力下で形成させ、ＭｏＯ２薄膜を支持体上に形成させることにより、薄膜を形成させる、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項３９】
薄膜が０．５ｎｍ〜１０μｍの範囲内の厚さを有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４０】
スパッタリング法がマグネトロンスパッタリング処理法、パルスレーザースパッタリング処理法、イオンビームスパッタリング処理法、３極スパッタリング処理法およびこれらの組合せから構成されている群から選択されている、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項４１】
薄膜が４．５〜６ｅＶの仕事関数を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４２】
薄膜が約５ｎｍ未満である粗さを有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４３】
薄膜が約３５０〜約８００ｎｍの波長で８５％よりも大きい平均透過率を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４４】
被膜が約３００μΩ・ｃｍ未満の抵抗を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４５】
被膜が約５０Å〜約２５００Åの膜厚を有する、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４６】
光学的デバイスが有機発光ダイオードであり、ＭｏＯ２含有被膜がアノードである、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項４７】
有機発光ダイオードが、
（ａ）金属カソード；
（ｂ）電子輸送層；
（ｃ）電子放出層；
（ｄ）ホール輸送層；および
（ｅ）アノード層としてのＭｏＯ2を含有する被膜を含む、請求項４６記載の光学的デバイス。
【請求項４８】
薄膜がプラスチック支持体、ガラス支持体、セラミック支持体およびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された支持体上に位置している、請求項４６記載の光学的デバイス。
【請求項４９】
プラスチック支持体が、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタネートおよびポリエチレンテレフタレートから構成されている群から選択された1つ以上のプラスチックからなる、請求項４８記載の光学的デバイス。
【請求項５０】
セラミック支持体がサファイアからなる、請求項４８記載の光学的デバイス。
【請求項５１】
光学的デバイスが発光ダイオードであり、ＭｏＯ２含有被膜がオーミック接触部である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項５２】
薄膜がｐ型の金属接触部である、請求項５１記載の光学的デバイス。
【請求項５３】
薄膜がｎ型の金属接触部である、請求項５１記載の光学的デバイス。
【請求項５４】
発光ダイオードが、
（ａ）支持体；
（ｂ）緩衝層；
（ｃ）Ｎ型半導体材料；
（ｄ）接合層；
（ｅ）Ｐ型半導体材料；
（ｆ）ｐ型金属接触部および
（ｇ）ｎ型金属接触部を含む、請求項５１記載の光学的デバイス。
【請求項５５】
支持体がサファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧｅＳｉ、ＡＩＮおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された材料を有する、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項５６】
緩衝層が元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の1つ以上の化合物を有する、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項５７】
緩衝層がＡＩＮ、ＧａＮまたはこれらの組合せ物を有する、請求項５６記載の光学的デバイス。
【請求項５８】
Ｎ型半導体材料がＳｉ、Ｓｅ、ＴｅおよびＳから選択された1つ以上の元素でドープされた1つ以上の化合物を有し、この化合物が元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表の第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物から選択されている、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項５９】
第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物がＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された、Ｓｉがドープされた化合物である、請求項５８記載の光学的デバイス。
【請求項６０】
第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物がＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｓｉがドープされた化合物である、請求項５８記載の光学的デバイス。
【請求項６１】
ｎ型の金属接触部が、Ｔｉ／Ａｕ金属、ＭｏＯ２導電性酸化物およびＭｏＯ２／金属、但し、この場合金属は、Ｔｉ、Ａｕから選択されるものとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含む、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項６２】
ＰＮ型半導体材料がＭｇ、ＺｎおよびＣから選択された1つ以上の元素でドープされた1つ以上の化合物を有し、この化合物が元素の周期律表からの第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物ならびに元素の周期律表の第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物から選択された化合物から選択されている、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項６３】
第ＩＩＩＢ族の元素および第ＶＢ族の元素の化合物がＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＰｂＳｎＴｅ、ＰｂＳｎＳｅおよびこれらの組合せ物から構成されている群から選択された、Ｍｇがドープされた化合物である、請求項６２記載の光学的デバイス。
【請求項６４】
第ＩＩＢ族の元素および第ＶＩＢ族の元素の化合物がＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣおよびこれらの組合せ物から選択された、Ｍｇがドープされた化合物である、請求項５８記載の光学的デバイス。
【請求項６５】
ｐ型の金属接触部が、ＭｏＯ２含有透明導電性酸化物およびＭｏＯ２含有／金属被膜、但し、この場合金属は、Ａｇ、Ａｕから選択されるものとし、およびこれらの組合せ物から選択された材料を含む、請求項５４記載の光学的デバイス。
【請求項６６】
光学的デバイスが液晶ディスプレイであり、ＭｏＯ２含有被膜が1個以上の共通電極、ピクセル電極、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、記憶キャパシタ電極およびこれらの組合せである、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項６７】
液晶ディスプレイが薄膜ダイオードまたは薄膜トランジスタまたはスイッチング素子を有する、請求項６６記載の光学的デバイス。
【請求項６８】
液晶ディスプレイが、
Ａ）ガラス支持体、
Ｂ）ソース電極、
Ｃ）ドレイン電極、
Ｄ）ゲート電極、
Ｅ）ゲート電極、
Ｆ）無定形シリコーン、多結晶シリコーンまたは単一の結晶性シリコーン層、
Ｇ）ｎ−ドープされたシリコーン層、
Ｈ）不動態層、
Ｉ）ピクセル透明電極、
Ｊ）共通電極、
Ｋ）ポリイミド心合わせ層および
Ｌ）記憶キャパシタ電極を有する、請求項６６記載の光学的デバイス。
【請求項６９】
ピクセル透明電極および共通電極がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項６８記載の光学的デバイス。
【請求項７０】
光学的デバイスがプラズマディスプレイパネルであり、ＭｏＯ２含有被膜が正電極または負電極である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項７１】
プラズマディスプレイパネルが、
Ａ）前面ガラス板、
Ｂ）誘電性被膜、
Ｃ）ＭｇＯ層、
Ｄ）イオン化ガス、
Ｅ）セパレーター、
Ｆ）1つ以上の燐および
Ｇ）支持ガラス板を含む、請求項７０記載の光学的デバイス。
【請求項７２】
支持ガラスがＭｏＯ２被膜で被覆されている、請求項７１記載の光学的デバイス。
【請求項７３】
光学的デバイスが電界放出ディスプレイであり、ＭｏＯ２含有被膜がアノード電極材料またはカソード電極材料である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項７４】
電界放出ディスプレイが、
Ａ）ガラス面板アノード、
Ｂ）燐、
Ｃ）スペーサー、
Ｄ）マイクロチップ、
Ｅ）行および桁カソードおよび
Ｆ）ガラス底板を含む、請求項７３記載の光学的デバイス。
【請求項７５】
ガラス面板がＭｏＯ２被膜で被覆されている、請求項７４記載の光学的デバイス。
【請求項７６】
少なくとも1つの行および桁カソードＥ）がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項７４記載の光学的デバイス。
【請求項７７】
光学的デバイスがソーラーセルであり、ＭｏＯ２含有被膜が1つ以上の電気的接触部、透明接触物および上面接合層である、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項７８】
ソーラーセルが、
Ａ）カバーガラス、
Ｂ）上面電気的接触層、
Ｃ）透明の接触部、
Ｄ）上面接合層、
Ｅ）吸収体層、
Ｆ）バック電気的接触部および
Ｇ）支持体を含む、請求項７７記載の光学的デバイス。
【請求項７９】
透明接触部Ｃ）がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項７８記載の光学的デバイス。
【請求項８０】
上面接合層Ｄ）がＭｏＯ２含有被膜を有する、請求項７８記載の光学的デバイス。
【請求項８１】
カバーガラスＡ）が反射防止コーティングを有する、請求項７８記載の光学的デバイス。
【請求項８２】
反射防止コーティングがＭｏＯ２含有被膜、Ｓｉ３Ｎ４被膜、チタンシリカ被膜およびこれらの組合せ物を有する、請求項８１記載の光学的デバイス。
【請求項８３】
1つ以上のＭｏＯ２含有被膜が単一のＭｏＯ２相被膜、不純物がドープされたＭｏＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされた酸化錫被膜、ＭｏＯ２がドープされたインジウム酸化錫被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／ＳｎＯ２／Ｉｎ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたＳｎＯ２被膜、ＭｏＯ２がドープされたＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３被膜、ＭｏＯ２がドープされたＧａ／ＺｎＯ被膜、ドープされたＧａＯ／ＺｎＯ被膜、ＭｏＯ２がドープされたスズ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｎＯ４）被膜およびＭｏＯ２−ＭｏＯ３複合体被膜から構成されている群から選択されたものを含む、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項８４】
スパッタリング板が方形または矩形の形状である、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項８５】
板が方形については２．５ｃｍ×２．５ｃｍの小さな寸法を有し、矩形については、２．５ｃｍ×３ｃｍの小さな寸法を有する、請求項８４記載の光学的デバイス。
【請求項８６】
ＭｏＯ２またはＭｏＯ２含有スパッタリングターゲットが支持板に結合されており、大きな面積のスパッタリングターゲットを形成している、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項８７】
セグメント形成スパッタリング処理法が使用されている、請求項８６記載の光学的デバイス。
【請求項８８】
大きな面積のスパッタリングターゲットの寸法が６ｍ×５．５ｍの大きさであることができる、請求項８７記載の光学的デバイス。
【請求項８９】
ＭｏＯ２またはＭｏＯ２含有スパッタリングターゲットが０．１５ｃｍ〜２０ｃｍの範囲内の厚さを有する、請求項３７記載の光学的デバイス。
【請求項９０】
被膜が、有機金属化学蒸着（MOCVD）、有機金属蒸着（MOD）およびゾルゲル技術から構成されている群から選択された１つ以上の方法を用いて形成されている、請求項３６記載の光学的デバイス。
【請求項９１】
ゾルゲル技術がモリブデンアセチルアセトネートを含む金属有機化学薬品を利用している、請求項９０記載の光学的デバイス。
【請求項９２】
ＭＯＣＶＤまたはMOD技術がモリブデンエチルヘキサノエートを含む金属有機化学薬品を利用している、請求項９０記載の光学的デバイス。
【請求項９３】
板の製造法において、９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２粉末構成成分をホットプレス条件に掛け、それによって９９％を上廻る化学量論的量のＭｏＯ２を含む板を形成させることを特徴とする、板の製造法。
【請求項９４】
ホットプレスを一次的な液相で支持されたホットプレスを用いて実施する、請求項９３記載の方法。
【公表番号】特表２００７−５００６６１（Ｐ２００７−５００６６１Ａ）
【公表日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２１０８４（Ｐ２００６−５２１０８４）
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２０９３２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４００４４
【国際公開日】平成１７年５月６日（２００５．５．６）
【出願人】（５０３１５３９８６）ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド (27)
【氏名又は名称原語表記】Ｈ．Ｃ． Ｓｔａｒｃｋ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】４５ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｌａｃｅ， Ｎｅｗｔｏｎ， ＭＡ ０２４６１， ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２０９３２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４００４４
【国際公開日】平成１７年５月６日（２００５．５．６）
【出願人】（５０３１５３９８６）ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド (27)
【氏名又は名称原語表記】Ｈ．Ｃ． Ｓｔａｒｃｋ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】４５ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｌａｃｅ， Ｎｅｗｔｏｎ， ＭＡ ０２４６１， ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】
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