JPH04360893A - 有機錫化合物の製造方法 - Google Patents
有機錫化合物の製造方法Info
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- JPH04360893A JPH04360893A JP16385191A JP16385191A JPH04360893A JP H04360893 A JPH04360893 A JP H04360893A JP 16385191 A JP16385191 A JP 16385191A JP 16385191 A JP16385191 A JP 16385191A JP H04360893 A JPH04360893 A JP H04360893A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
として好適に用いることができる有機錫化合物の製造方
法に関する。
過性があり、物理的および化学的な耐久性に優れており
、しかも比較的安価である。このため、例えば表示素子
等の電気光学素子、タッチパネル等の透明電極材、赤外
線反射用窓材、太陽電池用表面膜材、帯電防止用コーテ
ィング材、ガスセンサーなどとして広い分野で用いられ
ている。
膜は、スプレー法、CVD法、蒸着法、スパッタリング
法などの形成法によって作製されている。しかし、これ
らの形成法には、装置が複雑であったり、膜形成速度が
遅かったり、作業効率が悪かったり、また大面積化に適
さないなどの問題がある。
サン酸などの酸化錫前駆体を含有している水系コーティ
ング液を、基板にコーティングし焼成して透明導電膜を
形成する塗布法は、比較的簡単な操作で当該膜を形成す
ることができ、成膜コストも安価である。また、この方
法は大面積の基板や管の作製にも適用することができる
。
化錫前駆体を水に溶解させるために、一般的には水に強
酸または強塩基を添加しなければならない。ところが、
これらの強酸または強塩基にはNa、K、Clなどが含
まれており、形成された透明導電膜中にNa、K、Cl
などのイオンが残存し、これらの不純物が透明導電膜を
形成した基板およびこの基板の周辺のエレクトロニクス
部品を汚染し、この基板または部品を使用している機器
に損傷を与えるという問題もある。
塗布法における問題を解決しうる有機錫化合物の製造方
法を提供することにある。すなわち本発明は、塗布法に
よる透明導電膜の形成に適する前駆体であって、得られ
るコーティング液が安定で良好な成膜性を有する、有機
錫化合物の製造方法を提供しようとするものである。さ
らに本発明の別の目的は、透明導電膜としてばかりでは
なく、固体触媒、めっき組成物、合成樹脂組成物、安定
化剤、感光剤、抗菌剤、防虫剤などの製造原料としても
利用できる有機錫化合物の製造方法を提供しようとする
ものである。
: R1 Sn(OR2 )3 …………(I)(ここ
で、R1 は水素原子、アルキル基またはアリール基で
あり、R2 は水素原子、アルキル基、アリール基また
はアシル基である。)で表わされるスズ化合物と、一般
式(II): HO−A−COOH …………(II)(ここで
、Aはアルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル
基、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基およ
びカルボニル基からなるグループから選ばれた少なくと
も1種の構造を有する、2価の有機基である。)で表わ
されるヒドロキシカルボン酸とを、反応させることを特
徴とする有機錫化合物の製造方法を提供するものである
。
原子、アルキル基好ましくは炭素数1〜10のアルキル
基またはアリール基好ましくは炭素数6〜10のアリー
ル基である。R1 のアルキル基の炭素数が10をまた
はアリール基の炭素数が10を越える場合、得られる透
明導電膜の緻密性が低下する。
チル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル
基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシ
ル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチ
ル基、n−ノニル基、n−デシル基などを、アリール基
の例としては、フェニル基、トリル基、エチルフェニル
基、メシチル基、ナフチル基などを挙げることができる
。これらR1 の中で特に好ましいものは、メチル基、
エチル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、n−オ
クチル基およびフェニル基である。
、アルキル基好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、
、アリール基好ましくは炭素数6〜10のアリール基ま
たはアシル基好ましくは炭素数1〜10のアシル基であ
る。R2 のアルキル基の炭素数が10を、アリール基
の炭素数が10をまたはアシル基の炭素数が10を越え
るものは、得られる透明導電膜の緻密性が低下する。
の例としては、R1 で例示したものと同様の基を挙げ
ることができ、アシル基の例としては、アセチル基、プ
ロピオニル基、ブチリル基、ヘキサノイル基、2−エチ
ルヘキサノイル基、デカノイル基、ベンゾイル基などが
挙げられる。これらのR2 の中で特に好ましいものは
炭素数1〜10のアルキル基であり、さらに好ましいも
のは、エチル基、iso−プロピル基およびn−ブチル
基である。
の具体例としては、メチルトリエトキシスズ、メチルト
リ−n−ブトキシスズ、エチルトリエトキシスズ、エチ
ルトリ−n−ブトキシスズ、n−ブチルトリメトキシス
ズ、n−ブチルトリエトキシスズ、n−ブチルトリ−i
so−プロポキシスズ、n−ブチルトリ−フェノキシス
ズ、フェニルトリメトキシスズ、フェニルトリエトキシ
スズ、フェニルトリ−iso−プロポキシスズ、フェニ
ルトリ−n−ブトキシスズ、エチルトリアセトキシスズ
、n−ブチルトリアセトキシスズ、フェニルトリアセト
キシスズなどを挙げることができる。この中でさらに好
ましいものは、メチルトリエトキシスズ、メチルトリ−
n−ブトキシスズ、n−ブチルトリメトキシスズ、n−
ブチルトリ−iso−プロポキシスズ、フェニルトリメ
トキシスズ、フェニルトリエトキシスズおよびn−ブチ
ルトリアセトキシスズである。
、アルケニル基、アリール基、アシル基、アルキレン基
、アルケニレン基、アリーレン基およびカルボニル基か
らなるグループから選ばれた少なくとも1種の構造を有
する、2価の有機基であり、好ましくは炭素数1〜15
の前記2価の有機基から選ぶことができる。前記2価の
有機基の炭素数が15を越える場合、得られる透明導電
膜の緻密性が低下する。
基としては、次の構造式で表わされるものを例示するこ
とができる。
ボン酸中に複数有していてもよい。一般式(II)で表
わされるヒドロキシカルボン酸の中で好ましいものとし
て、2−ヒドロキシイソ酪酸、4−ヒドロキシ安息香酸
、サリチル酸、4−ヒドロキシけい皮酸、4−ヒドロキ
シ−3−メトキシ安息香酸、12−ヒドロキシデカン酸
、グリコール酸などを挙げることができる。さらに好ま
しいものとしては、グリコール酸、2−ヒドロキシイソ
酪酸および4−ヒドロキシ安息香酸を挙げることができ
る。
反応方法について説明する。まず、一般式(I)で表わ
されるスズ化合物と一般式(II)で表わされるヒドロ
キシカルボン酸とを、それぞれ別々に有機溶剤中に溶解
したのち2つの溶液を混合する。このとき、スズ化合物
とヒドロキシカルボン酸との使用量は、好ましくは1:
1〜1:3の範囲となるようにする。これ以外の範囲で
は収率が低下する。
ル、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレング
リコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノアセテートなどの1価のアルコール、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリ(エチレングリコー
ル)、プロピレングリコール、ポリ(プロピレングリコ
ール)、1,4−ブタンジオール、ポリ(テトラメチレ
ングリコール)などの2価のアルコール、テトラヒドロ
フラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、アセチル
アセトン、アセト酢酸エチル、マロン酸ジエチルなどの
β−ジケトン類、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド類
、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトンなどのケ
トン類を挙げることができる。
ロパノール、n−ブタノール、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ジエチレングリコール、テトラヒド
ロフラン、キシレン、トルエン、アセチルアセトン、ア
セト酢酸エチル、ジメチルアセトアミドおよびメチルイ
ソプロピルケトンである。
び沸点によっても異なるが、好ましくは20℃〜100
℃の範囲である。反応は、外部からの水分の混入を防ぐ
ために、窒素などの不活性ガス雰囲気中または乾燥空気
中で実施するのが好ましく、反応器具および有機溶剤は
十分乾燥して用いることが好ましい。
あるいは用いるスズ化合物とヒドロキシカルボン酸との
組み合せによっても異なるが、一般的には混合後瞬時〜
5時間である。
どで十分に撹拌しながら行なう。この際、反応生成物で
ある有機錫化合物は固体状沈澱物であることもあるので
、反応スケールを500ml以上にする場合は、ガラス
製あるいはテフロン製の撹拌棒により撹拌するのが好ま
しい。
機錫化合物を、透明導電膜の製造原料として用いる場合
は、好ましくは次のようにして精製する。
、固体状の沈澱物となる場合は、これを濾別し、トルエ
ン、ベンゼンなどの芳香族系、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトンなどのアセトン系ある
いはメタノール、エタノール、iso−プロパノールな
どのアルコール系の低沸点有機溶剤を用いて、十分洗浄
する。このとき、精製は、窒素等の不活性ガス雰囲気下
で、十分乾燥した溶剤を用いて行なう。
き、好ましくは減圧度は10mmHg〜30mmHgで
あり、加熱温度は60〜110℃である。加熱、乾燥が
不十分な場合は、有機溶剤が残留し、透明導電膜として
の成膜性が悪くなる原因となる。
状態で長時間加熱、乾燥すると、有機錫化合物が分解を
起こす場合がある。
解している場合は、不純物などの少量の析出物を濾過し
て除き、室温に戻したのちこれをそのまま透明導電膜の
製造原料の溶液として用いることができる。
中でも、蒸気圧浸透法による分子量が150〜1500
0であるものは、透明導電膜の製造原料として特に好ま
しい。
を製造原料とする透明導電膜の形成法について述べる。
成において例示した有機溶剤の他に、メチルイソブチル
ケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、γ−ブ
チロラクトン、2−アミノエタノール、2,4−ヘキサ
ンジオン、3,5−ヘプタンジオン、2,6−ジメチル
−3,5−ヘプタンジオン、t−ブチルアセトアセテー
ト、アセト酢酸イソペンチル、アセト酢酸ベンジル、フ
タル酸、マロン酸などの有機溶剤を用いることができる
。また、塗布液の調製における有機溶剤に対する有機錫
化合物の含量は、通常、3〜40重量%、好ましくは5
〜30重量%である。
モン化合物を有機錫化合物100重量部に対して0.5
〜20重量部配合することが好ましく、得られる透明導
電膜中のアンチモン原子の含量がスズ原子に対して1〜
10モル%、特に3〜7モル%になるように選ばれる。 得られる透明導電膜中のアンチモン原子の含量がスズ原
子に対して1モル%未満であると導電性が低下し、10
モル%を越えると、透明導電膜の成膜性が著しく低下す
る。ここで、アンチモン化合物としては、酸化アンチモ
ン(III)、トリエトキシアンチモン、トリ−n−プ
ロポキシアンチモン、トリ−iso−プロポキシアンチ
モン、トリ−n−ブトキシアンチモン、トリ−iso−
ブトキシアンチモンなどを挙げることができる。また、
ドープ剤としては、フッ化第一スズ、硝酸カドミウム、
五酸化ニオブ、酸化タンタル、シュウ酸クロムなどを用
いることもできる。
、シリコンウェハ、石英ガラス、ソーダ石灰ガラスなど
を用いることができる。
布液として用いる一般式(I)で表わされるスズ化合物
と一般式(II)で表わされるヒドロキシカルボン酸の
種類および有機溶剤の種類によって異なるが、一般には
前処理として30〜150℃で0.1〜3時間加熱し、
その後350〜550℃で0.1〜6時間加熱する。な
お、これらの規定温度への昇温速度は通常、10℃/毎
分程度で行なう。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
。
水イソプロパノール」という)30mlに、ブチルスズ
トリisoプロポキシド3.67g(10.4mmol
)を加えて溶解し、これに無水イソプロパノール10m
lにグリコール酸0.79g(10.4mmol)を溶
解したものを加え、窒素気流中で攪拌下、80℃にて3
時間加熱した。次いで、生成した有機錫化合物(白色沈
澱物)を、アセトンおよびイソプロパノールで十分に洗
浄し、80〜110℃、減圧度20〜30mmHg程度
で6〜7時間加熱減圧乾燥した。このときの有機錫化合
物の収率は63%であった。この有機錫化合物をジメチ
ルホルムアミドに溶解し、蒸気圧浸透法(日立製作所製
117型分子量測定装置を使用)で分子量を測定したと
ころ、560〜580であった。次に、この有機錫化合
物の元素分析、フーリエ変換IRの測定(日本分光製J
IR−5500型フーリエ変換赤外分光光度計を使用)
、 1Hおよび13C−NMRの測定(日本分光製JN
M−EX90型フーリエ変換NMR装置を使用)、熱重
量分析(セイコー電子製SSC5000型熱分析装置を
使用)を行なった。その結果を次に示す。
かった。 また、550℃燃焼温度での灰分(SnO2 分)は5
6〜58%を示した。
1と1645cm−1付近にSnに結合することによっ
て低波数側にシフトしたケトン基由来のピーク;340
0cm−1〜3200cm−1にOH基由来のブロード
なピーク;ならびに678cm−1と570cm−1に
−Sn−O−および−Sn−C−に由来するピークがあ
ることがわかった。このときのIRのチャート図を図1
に示す。
とメチレン基を含む構造であり、イソプロポキシ基は含
まないことがわかった。 4. 13C−NMR ブチル基、メチレン基およびケトン基があることがわか
った。
解開始温度は、220℃付近であり、熱分解終了温度は
、485〜500℃であった。
0.343gをアセチルアセトン2mlに溶解し、さら
にドープ剤としてトリ−n−ブトキシアンチモンを〔S
b/(Sn+Sb)=3モル%〕となるように添加し塗
布液を調製した。これを石英ガラスおよびシリコンウェ
ハ上に3000rpmの回転速度でスピンコートした。 このときの塗膜性の評価結果を、表1に示す。なお、塗
膜性の評価は、窒素気流中、室温で1時間乾燥し、クラ
ック、ボイドなどが無く平滑であるものを良好とした。
ガラスおよびシリコンウェハを1時間窒素気流中で乾燥
したのち、空気中にて100℃で3時間、続いて500
℃で5時間焼成し、透明導電膜を作製した。この透明導
電膜をフーリエ変換IR反射法で石英ガラスおよびシリ
コンウェハ基板上にて測定することにより、有機分が完
全に分解し、消失した状態であることを確認した。また
、この透明導電膜の焼成後の成膜性(クラック、ボイド
などが無く平滑であるものを良好と評価)、膜厚(De
ktak社製3030型触針式膜厚計を使用)、シート
抵抗(ヒューレッドパッカード社製HP−3457A型
マルチメーターを使用)および可視光透過率(日立製作
所製U−3410型スペクトロフォトメーターを使用)
を評価あるいは測定した結果を、表1に示す。
3mol)と2−ヒドロキシイソ酪酸0.104g(1
0−3mol)を、無水イソプロパノールを用いて実施
例1と同様に反応させて、有機錫化合物(白色沈澱物)
を得、洗浄し乾燥した。蒸気圧浸透法で分子量を測定し
たところ、580〜590であった。この有機錫化合物
に対して、実施例1と同様にアセチルアセトンおよびド
ープ剤を加えて〔Sb/(Sb+Sn)=3モル%〕塗
布液を調整し、石英ガラスおよびシリコンウェハに塗布
した。次いで、1時間窒素気流中で乾燥したのち、空気
中にて100℃で3時間、続いて500℃で6時間焼成
し、透明導電膜を作製した。このときの塗膜性、膜厚、
シート抵抗、可視光透過率および焼成後の成膜性を評価
あるいは測定した結果を、表1に示す。
3mol)と、4−ヒドロキシ安息香酸0.138g(
10−3mol)を、無水イソプロパノールを用いて実
施例1と同様に反応させて、有機錫化合物(白色沈澱物
)を得、洗浄し乾燥した。蒸気圧浸透法で分子量を測定
したところ、610〜630であった。この有機錫化合
物に対して、実施例1と同様にアセチルアセトンおよび
ドープ剤を加えて〔Sb/(Sb+Sn)=3モル%〕
塗布液を調製し、石英ガラスおよびシリコンウェハに塗
布した。次いで1時間窒素気流中で乾燥したのち、空気
中にて100℃で3時間、続いて500℃で5時間焼成
し、透明導電膜を作製した。このときの塗膜性、膜厚、
シート抵抗、可視光透過率および焼成後の成膜性を評価
あるいは測定した結果を、表1に示す。
3mol)と、4−ヒドロキシけい皮酸0.164g(
10−3mol)を、無水イソプロパノールを用いて実
施例1と同様に反応させて、有機錫化合物(白色沈澱物
)を得、洗浄し乾燥した。蒸気圧浸透法で分子量を測定
したところ、630〜640であった。この有機錫化合
物に対して、実施例1と同様にアセチルアセトンおよび
ドープ剤を加えて〔Sb/(Sb+Sn)=3モル%〕
塗布液を調製し、石英ガラスおよびシリコンウェハに塗
布した。次いで1時間窒素気流中で乾燥したのち、空気
中にて100℃で3時間、続いて500℃で5時間焼成
し、透明導電膜を作製した。このときの塗膜性、膜厚、
シート抵抗、可視光透過率および焼成後の成膜性を評価
あるいは測定した結果を、表1に示す。
3mol)と12−ヒドロキシデカン酸0.216g(
10−3mol)を、無水イソプロパノールを用いて実
施例1と同様に反応させて、有機錫化合物(白色沈澱物
)を得、洗浄し乾燥した。蒸気圧浸透法で分子量を測定
したところ、700〜710であった。この有機錫化合
物に対して、実施例1と同様にアセチルアセトンおよび
ドープ剤を加えて〔Sb/(Sb+Sn)=3モル%〕
塗布液を調製し、石英ガラスおよびシリコンウェハに塗
布した。次いで1時間窒素気流中で乾燥したのち、、空
気中にて100℃で3時間、続いて500℃で6時間焼
成し、透明導電膜を作製した。このときの塗膜性、膜厚
、シート抵抗、可視光透過率および焼成後の成膜性を評
価あるいは測定した結果を、表1に示す。
−3mol)とグリコール酸0.076g(10−3m
ol)を、無水イソプロパノールを用いて実施例1と同
様に反応させて、有機錫化合物(白色沈澱物)を得、洗
浄し乾燥した。蒸気圧浸透法で分子量を測定したところ
、580〜585であった。この有機錫化合物に対して
実施例1と同様にアセチルアセトンおよびドープ剤を加
えて〔Sb/(Sb+Sn)=3モル%〕塗布液を調製
し、石英ガラスおよびシリコンウェハに塗布した。次い
で1時間窒素気流中で乾燥したのち、空気中にて100
℃で3時間、続いて500℃で6時間焼成し、透明導電
膜を作製した。このときの塗膜性、膜厚、シート抵抗、
可視光透過率および焼成後の成膜性を評価あるいは測定
した結果を、表1に示す。
ン2mlに溶解し、実施例1と同様にドープ剤を加えて
〔Sb/(Sb+Sn)=3モル%〕塗布液を調製し、
石英ガラスおよびシリコンウェハに塗布した。次いで1
時間窒素気流中で乾燥したのち、空気中にて100℃で
3時間、続いて500℃で6時間焼成し、透明導電膜を
作製した。このときの塗膜性、膜厚、シート抵抗、可視
光透過率および焼成後の成膜性を評価あるいは測定した
結果を、表1に示す。
ば、塗布法によって酸化錫膜を形成することができる酸
化錫膜前駆体が得られ、この酸化錫膜前駆体は、強酸や
強塩基を用いることなく水に溶解することができ、しか
も得られるコーティング液は安定である。したがって、
上記酸化錫膜前駆体によれば、良好な成膜性を有する透
明導電性酸化錫膜を得ることができる。
機錫化合物の用途は透明導電性膜に限定されず、固体触
媒、めっき組成物、合成樹脂組成物、安定化剤、感光剤
、抗菌剤、防虫剤などとしても有用である。
リエ変換IRによるチャート図である。
Claims (1)
- 【請求項1】一般式(I): R1 Sn(OR2 )3 …………(I)(ここ
で、R1 は水素原子、アルキル基またはアリール基で
あり、R2 は水素原子、アルキル基、アリール基また
はアシル基である。)で表わされるスズ化合物と、一般
式(II): HO−A−COOH …………(II)(ここで
、Aはアルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル
基、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基およ
びカルボニル基からなるグループから選ばれた少なくと
も1種の構造を有する、2価の有機基である。)で表わ
されるヒドロキシカルボン酸とを、反応させることを特
徴とする有機錫化合物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16385191A JP2956283B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 有機錫化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16385191A JP2956283B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 有機錫化合物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04360893A true JPH04360893A (ja) | 1992-12-14 |
| JP2956283B2 JP2956283B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=15781966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16385191A Expired - Lifetime JP2956283B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 有機錫化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956283B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011042593A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Asahi Kasei Chemicals Corp | スズアルコキシドからアルコールを回収する方法 |
| JP2023001023A (ja) * | 2021-06-17 | 2023-01-04 | イージーティーエム カンパニー リミテッド | 薄膜蒸着のための有機スズ化合物及びそれを用いたスズ含有薄膜の形成方法 |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP16385191A patent/JP2956283B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011042593A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Asahi Kasei Chemicals Corp | スズアルコキシドからアルコールを回収する方法 |
| JP2023001023A (ja) * | 2021-06-17 | 2023-01-04 | イージーティーエム カンパニー リミテッド | 薄膜蒸着のための有機スズ化合物及びそれを用いたスズ含有薄膜の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2956283B2 (ja) | 1999-10-04 |
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