JPH10324520A - Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体ゾルの製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 - Google Patents
Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体ゾルの製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法Info
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- JPH10324520A JPH10324520A JP15301997A JP15301997A JPH10324520A JP H10324520 A JPH10324520 A JP H10324520A JP 15301997 A JP15301997 A JP 15301997A JP 15301997 A JP15301997 A JP 15301997A JP H10324520 A JPH10324520 A JP H10324520A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度化が可能で成膜性および安定性に優れ
たＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを製造できる方法を提
供する。 【解決手段】 インジウムアルコキシドおよび錫アルコ
キシドを含む溶液を加水分解させてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルを製造する場合に、インジウムアルコキシド
としてトリ-ｓ-ブトキシインジウムまたはトリ-ｔ-ブト
キシインジウムを用いる。
たＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを製造できる方法を提
供する。 【解決手段】 インジウムアルコキシドおよび錫アルコ
キシドを含む溶液を加水分解させてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルを製造する場合に、インジウムアルコキシド
としてトリ-ｓ-ブトキシインジウムまたはトリ-ｔ-ブト
キシインジウムを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガラス、セラミ
ックス、プラスチックスなどの基体の表面に酸化インジ
ウム−酸化錫Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ）の透明導電
性薄膜を形成するために用いられるＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルを製造する方法、ならびに、その前駆体ゾル
を用いてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を製造する方法に関す
る。
ックス、プラスチックスなどの基体の表面に酸化インジ
ウム−酸化錫Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ）の透明導電
性薄膜を形成するために用いられるＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルを製造する方法、ならびに、その前駆体ゾル
を用いてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ゾル−ゲル法を利用して金属酸化物の薄
膜を基板の表面に形成するには、金属アルコキシドを原
料として用い、それを加水分解および重合させて金属酸
化物前駆体ゾルを調製し、得られたゾルを基板の表面に
塗布し、基板表面に金属酸化物ゲルを形成した後、その
ゲル膜を適当な温度で加熱処理するようにする。そし
て、ゾル−ゲル法を利用してＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を
基板の表面に形成するときは、出発原料としてインジウ
ムアルコキシド（Ｉｎアルコキシド）および錫アルコキ
シド（Ｓｎアルコキシド）が用いられる。
膜を基板の表面に形成するには、金属アルコキシドを原
料として用い、それを加水分解および重合させて金属酸
化物前駆体ゾルを調製し、得られたゾルを基板の表面に
塗布し、基板表面に金属酸化物ゲルを形成した後、その
ゲル膜を適当な温度で加熱処理するようにする。そし
て、ゾル−ゲル法を利用してＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を
基板の表面に形成するときは、出発原料としてインジウ
ムアルコキシド（Ｉｎアルコキシド）および錫アルコキ
シド（Ｓｎアルコキシド）が用いられる。
【０００３】ところで、一般にＩｎアルコキシドやＳｎ
アルコキシドなどの金属アルコキシドは、加水分解速度
が非常に速いため、均質な成膜が可能であるような均質
なゾルを調製することが困難である。そこで、金属アル
コキシドの加水分解速度を抑制するために、金属アルコ
キシドの濃度を極端に低くする、といった方法があり、
このようにすればゾルの均質な成膜が可能である。しか
しながら、このような方法では、１回の成膜工程で得ら
れる膜の厚みが非常に薄くなるため、この方法は実用に
は向かない。
アルコキシドなどの金属アルコキシドは、加水分解速度
が非常に速いため、均質な成膜が可能であるような均質
なゾルを調製することが困難である。そこで、金属アル
コキシドの加水分解速度を抑制するために、金属アルコ
キシドの濃度を極端に低くする、といった方法があり、
このようにすればゾルの均質な成膜が可能である。しか
しながら、このような方法では、１回の成膜工程で得ら
れる膜の厚みが非常に薄くなるため、この方法は実用に
は向かない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、金属
アルコキシドの濃度が高いと、均質な成膜が可能である
ような均質なゾルを調製することが困難であり、一方、
均質な成膜を可能にしようとして金属アルコキシドの濃
度を低くすると、１回の成膜工程で得られる膜の厚みが
薄くなって実用的でなくなる。また、一般に、金属アル
コキシドを加水分解させて得られたゾルは、長期間の保
存により、粘度変化を起こしたり、沈殿物を形成した
り、ゲル化したりするなど、不安定である。これらの問
題は、ＩｎアルコキシドおよびＳｎアルコキシドを出発
原料としゾル−ゲル法を利用してＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄
膜を形成しようとするときにも、同様に起こる。
アルコキシドの濃度が高いと、均質な成膜が可能である
ような均質なゾルを調製することが困難であり、一方、
均質な成膜を可能にしようとして金属アルコキシドの濃
度を低くすると、１回の成膜工程で得られる膜の厚みが
薄くなって実用的でなくなる。また、一般に、金属アル
コキシドを加水分解させて得られたゾルは、長期間の保
存により、粘度変化を起こしたり、沈殿物を形成した
り、ゲル化したりするなど、不安定である。これらの問
題は、ＩｎアルコキシドおよびＳｎアルコキシドを出発
原料としゾル−ゲル法を利用してＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄
膜を形成しようとするときにも、同様に起こる。
【０００５】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、高濃度化が可能でかつ成膜性が良好
で、安定性にも優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを
製造することができる方法を提供すること、ならびに、
そのような前駆体ゾルを用いて、低温でのＩｎ2Ｏ3−Ｓ
ｎＯ2の結晶化が可能で、低抵抗値（高導電率）の優れ
た特性を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を製造すること
ができ、また、プラスチックスのような耐熱性の低い基
板上への薄膜の形成も可能である方法を提供することを
目的とする。
されたものであり、高濃度化が可能でかつ成膜性が良好
で、安定性にも優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを
製造することができる方法を提供すること、ならびに、
そのような前駆体ゾルを用いて、低温でのＩｎ2Ｏ3−Ｓ
ｎＯ2の結晶化が可能で、低抵抗値（高導電率）の優れ
た特性を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を製造すること
ができ、また、プラスチックスのような耐熱性の低い基
板上への薄膜の形成も可能である方法を提供することを
目的とする。
【０００６】請求項１に係る発明は、インジウムアルコ
キシドおよび錫アルコキシドを含む溶液を加水分解させ
てＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを製造する方法におい
て、前記インジウムアルコキシドとしてトリ-s-ブトキ
シインジウムまたはトリ-t-ブトキシインジウムを用い
ることを特徴とする。
キシドおよび錫アルコキシドを含む溶液を加水分解させ
てＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを製造する方法におい
て、前記インジウムアルコキシドとしてトリ-s-ブトキ
シインジウムまたはトリ-t-ブトキシインジウムを用い
ることを特徴とする。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１記載の製
造方法において、錫アルコキシドとして、テトラ-ｎ-ブ
トキシ錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテトラ-ｔ-ブト
キシ錫からなる群より選ばれた１種のものを用いまたは
２種以上のものを組み合わせて用いることを特徴とす
る。
造方法において、錫アルコキシドとして、テトラ-ｎ-ブ
トキシ錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテトラ-ｔ-ブト
キシ錫からなる群より選ばれた１種のものを用いまたは
２種以上のものを組み合わせて用いることを特徴とす
る。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２記載の製造方法において、インジアムアルコキシ
ドおよび錫アルコキシドを含む溶液に、５重量％以上の
濃度の酸アミドを添加することを特徴とする。
求項２記載の製造方法において、インジアムアルコキシ
ドおよび錫アルコキシドを含む溶液に、５重量％以上の
濃度の酸アミドを添加することを特徴とする。
【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の製造方法によって得られたＩ
ｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを用い、その前駆体ゾルを
基体の表面に塗布して、基体表面にＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
ゲルの薄膜を形成した後、その薄膜に対して波長が３６
０ｎｍ以下である紫外光を照射し、薄膜を形成している
Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲルを結晶化させて、導電性を有す
るＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を基体表面に形成することを
特徴とする。
求項３のいずれかに記載の製造方法によって得られたＩ
ｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを用い、その前駆体ゾルを
基体の表面に塗布して、基体表面にＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
ゲルの薄膜を形成した後、その薄膜に対して波長が３６
０ｎｍ以下である紫外光を照射し、薄膜を形成している
Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲルを結晶化させて、導電性を有す
るＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を基体表面に形成することを
特徴とする。
【００１０】Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを調製する
ときに出発原料となるＩｎアルコキシドやＳｎアルコキ
シドは、通常、溶液中でそれぞれ強く会合しているた
め、それぞれの化合物の組合せにより、得られる前駆体
ゾルの特徴が異なる。請求項１に係る発明の製造方法で
は、出発原料のうちＩｎアルコキシドとしてトリ-ｓ-ブ
トキシインジウムまたはトリ-ｔ-ブトキシインジウムが
用いられるが、これらのＩｎアルコキシドは、立体障害
の大きなアルコキシル基をそれぞれ持ち、その会合度が
それぞれ小さい。この結果として、トリ-ｓ-ブトキシイ
ンジウムまたはトリ-ｔ-ブトキシインジウムとＳｎアル
コキシドとの錯塩形成が容易に進行する。そして、長期
間の保存においても粘度変化や沈殿物の形成、ゲル化と
いった現象が認められず安定で、基板との濡れ性が良く
大気中での均質な成膜が可能であって、かつ、それら安
定性および成膜性を保持した上での高濃度化、例えば酸
化物濃度で２重量％以上の高濃度化も可能であるＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
ときに出発原料となるＩｎアルコキシドやＳｎアルコキ
シドは、通常、溶液中でそれぞれ強く会合しているた
め、それぞれの化合物の組合せにより、得られる前駆体
ゾルの特徴が異なる。請求項１に係る発明の製造方法で
は、出発原料のうちＩｎアルコキシドとしてトリ-ｓ-ブ
トキシインジウムまたはトリ-ｔ-ブトキシインジウムが
用いられるが、これらのＩｎアルコキシドは、立体障害
の大きなアルコキシル基をそれぞれ持ち、その会合度が
それぞれ小さい。この結果として、トリ-ｓ-ブトキシイ
ンジウムまたはトリ-ｔ-ブトキシインジウムとＳｎアル
コキシドとの錯塩形成が容易に進行する。そして、長期
間の保存においても粘度変化や沈殿物の形成、ゲル化と
いった現象が認められず安定で、基板との濡れ性が良く
大気中での均質な成膜が可能であって、かつ、それら安
定性および成膜性を保持した上での高濃度化、例えば酸
化物濃度で２重量％以上の高濃度化も可能であるＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
【００１１】請求項２に係る発明の製造方法では、出発
原料のうちＳｎアルコキシドとしてテトラ-ｎ-ブトキシ
錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテトラ-ｔ-ブトキシ錫
のうちの１種のものが、或いはそれらのうちの２種もし
くは３種のものが組み合わされた用いられることによっ
て、より以上の高濃度化が可能で、安定性および成膜性
に優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
原料のうちＳｎアルコキシドとしてテトラ-ｎ-ブトキシ
錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテトラ-ｔ-ブトキシ錫
のうちの１種のものが、或いはそれらのうちの２種もし
くは３種のものが組み合わされた用いられることによっ
て、より以上の高濃度化が可能で、安定性および成膜性
に優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
【００１２】請求項３に係る発明の製造方法では、Ｉｎ
アルコキシドおよびＳｎアルコキシドを含む溶液に酸ア
ミドが含まれることにより、アルコキシドへの酸アミド
の弱い配位によってアルコキシドが安定化され、この結
果、均質なＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られ、そ
の成膜性が向上して均質な成膜が可能になる。
アルコキシドおよびＳｎアルコキシドを含む溶液に酸ア
ミドが含まれることにより、アルコキシドへの酸アミド
の弱い配位によってアルコキシドが安定化され、この結
果、均質なＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られ、そ
の成膜性が向上して均質な成膜が可能になる。
【００１３】請求項４に係る製造方法によると、請求項
１ないし請求項３のいずれかに係る発明の製造方法によ
って得られた安定性および成膜性に優れ高濃度のＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを用いて薄膜の形成が行われる
ので、均質で所望の厚みを有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄
膜が得られる。
１ないし請求項３のいずれかに係る発明の製造方法によ
って得られた安定性および成膜性に優れ高濃度のＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを用いて薄膜の形成が行われる
ので、均質で所望の厚みを有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄
膜が得られる。
【００１４】また、一般に、ゾル−ゲル法によっては、
１０-3Ωcm以下の抵抗値を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄
膜を得ることが非常に難しい。これは、１０-3Ωcm以下
の抵抗の薄膜を得ようとしたときに、加熱処理時におけ
る基板からの不純物元素のマイグレーション（原子移
動）が問題となり、このため、アルカリ元素などを多く
含む基板などは使用できないが、通常のゾル−ゲル法で
は、ゲル膜の結晶化のために加熱処理温度として６００
℃以上の温度が必要であり、このような高温での熱処理
では基板からの不純物元素のマイグレーションが障害と
なるからである。一方、請求項４に係る発明の製造方法
では、前駆体ゾルを基板の表面に塗布してゲル膜を形成
した後、そのゲル膜に対して波長が３６０ｎｍ以下であ
る紫外光を照射することにより、ゲル膜が結晶化され
る。したがって、ゲル膜の結晶化のために高温での加熱
処理を行う必要が無いので、基板からの不純物元素のマ
イグレーションが問題となることはない。このため、こ
の発明の方法によると、１０-3Ωcm以下の抵抗値を有す
るＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を得ることが可能になる。ま
た、ゲル膜の低温結晶化により、プラスチックスのよう
な耐熱性の低い基板上へのＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜の形
成も可能になる。ここでいう低温結晶化とは、３００℃
以下の温度での加熱処理においてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2結
晶相がＸ線回折により確認可能であることを指す。な
お、紫外光の照射によるゲル膜の結晶化のメカニズムは
明確ではないが、波長３６０ｎｍ以下の紫外光は、イン
ジウムや錫金属、さらにはゲル膜中に残存する酸アミド
またはβ−ジケトンの官能基により吸収され、Ｉｎ2Ｏ3
−ＳｎＯ2の緻密化や結晶化のためのエネルギーに変換
されると考えられる。
１０-3Ωcm以下の抵抗値を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄
膜を得ることが非常に難しい。これは、１０-3Ωcm以下
の抵抗の薄膜を得ようとしたときに、加熱処理時におけ
る基板からの不純物元素のマイグレーション（原子移
動）が問題となり、このため、アルカリ元素などを多く
含む基板などは使用できないが、通常のゾル−ゲル法で
は、ゲル膜の結晶化のために加熱処理温度として６００
℃以上の温度が必要であり、このような高温での熱処理
では基板からの不純物元素のマイグレーションが障害と
なるからである。一方、請求項４に係る発明の製造方法
では、前駆体ゾルを基板の表面に塗布してゲル膜を形成
した後、そのゲル膜に対して波長が３６０ｎｍ以下であ
る紫外光を照射することにより、ゲル膜が結晶化され
る。したがって、ゲル膜の結晶化のために高温での加熱
処理を行う必要が無いので、基板からの不純物元素のマ
イグレーションが問題となることはない。このため、こ
の発明の方法によると、１０-3Ωcm以下の抵抗値を有す
るＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を得ることが可能になる。ま
た、ゲル膜の低温結晶化により、プラスチックスのよう
な耐熱性の低い基板上へのＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜の形
成も可能になる。ここでいう低温結晶化とは、３００℃
以下の温度での加熱処理においてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2結
晶相がＸ線回折により確認可能であることを指す。な
お、紫外光の照射によるゲル膜の結晶化のメカニズムは
明確ではないが、波長３６０ｎｍ以下の紫外光は、イン
ジウムや錫金属、さらにはゲル膜中に残存する酸アミド
またはβ−ジケトンの官能基により吸収され、Ｉｎ2Ｏ3
−ＳｎＯ2の緻密化や結晶化のためのエネルギーに変換
されると考えられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について説明する。この発明に係るＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルの製造方法では、ＩｎアルコキシドおよびＳ
ｎアルコキシドを出発原料とし、それらを含む溶液を加
水分解および重合させる。
について説明する。この発明に係るＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルの製造方法では、ＩｎアルコキシドおよびＳ
ｎアルコキシドを出発原料とし、それらを含む溶液を加
水分解および重合させる。
【００１６】ここで、高濃度化が可能で、安定性および
成膜性に優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを得るた
めの各種の検討を行った結果、Ｉｎアルコキシドとして
トリ-ｓ-ブトキシインジウムまたはトリ-ｔ-ブトキシイ
ンジウム用い、そのＩｎアルコキシドとＳｎアルコキシ
ドとを含む溶液を加水分解するようにすれば、目的の特
性を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られるこ
とを見出した。
成膜性に優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを得るた
めの各種の検討を行った結果、Ｉｎアルコキシドとして
トリ-ｓ-ブトキシインジウムまたはトリ-ｔ-ブトキシイ
ンジウム用い、そのＩｎアルコキシドとＳｎアルコキシ
ドとを含む溶液を加水分解するようにすれば、目的の特
性を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られるこ
とを見出した。
【００１７】Ｓｎアルコキシドは、Ｓｎプロポキシド、
ＳｎブトキシドおよびＳｎペントキシドであり、これら
のうちＳｎブトキシドが最適に用いられるが、特に、テ
トラ-ｎ-ブトキシ錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテト
ラ-ｔ-ブトキシ錫のうちの１種のＳｎアルコキシドを用
い、或いはそれらのうちの２種以上のものを組み合わせ
て用いるときに、より高濃度化が可能で、安定性および
成膜性に優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを調製す
ることが可能である。
ＳｎブトキシドおよびＳｎペントキシドであり、これら
のうちＳｎブトキシドが最適に用いられるが、特に、テ
トラ-ｎ-ブトキシ錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテト
ラ-ｔ-ブトキシ錫のうちの１種のＳｎアルコキシドを用
い、或いはそれらのうちの２種以上のものを組み合わせ
て用いるときに、より高濃度化が可能で、安定性および
成膜性に優れたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを調製す
ることが可能である。
【００１８】Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゾルを調製する際に用
いられる溶剤としては、上記したアルコキシドおよびＩ
ｎアルコキシドとＳｎアルコキシドとの反応生成物が可
溶であれば特に限定されず、アルコール類、炭化水素、
芳香族、テトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）やジオキサ
ン、酢酸メチルや酢酸エチルなどの有機酸エステル、ア
セトニトリル、アセトンやエチルメチルケトンなどのケ
トン類などが使用される。
いられる溶剤としては、上記したアルコキシドおよびＩ
ｎアルコキシドとＳｎアルコキシドとの反応生成物が可
溶であれば特に限定されず、アルコール類、炭化水素、
芳香族、テトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）やジオキサ
ン、酢酸メチルや酢酸エチルなどの有機酸エステル、ア
セトニトリル、アセトンやエチルメチルケトンなどのケ
トン類などが使用される。
【００１９】アルコキシドを含む溶液に、酸アミド（Ｒ
ＣＯＮＲ’Ｒ''；Ｒ、Ｒ’Ｒ''はアルキル基）が含まれ
ることが好ましい。酸アミドは、５重量％以上の濃度で
含まれることが望ましい。酸アミドとしては、ホルムア
ミド（ＦＡ）、アセトアミド、Ｎ−メチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ
−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ドなどが使用される。アルコキシドを含む溶液に酸アミ
ドが含まれることにより、ゾルの高濃度化、安定性およ
び成膜性が向上する。また、アルコキシドを含む溶液
に、β−ジケトン（ＲＣＯＣＨ2ＣＯＲ’；Ｒ、Ｒ’は
アルキル基またはアルコキシル基）が含まれることも好
ましい。β−ジケトンは、ＩｎアルコキシドおよびＳｎ
アルコキシドの０．１モル倍〜１．５モル倍の量が含ま
れることが望ましい。β−ジケトンとしては、アセチル
アセトン（ａｃａｃ）、アセト酢酸エチル（ｅｔａｃ）
やアセト酢酸メチル（ｍｅａｃ）などのアセト酢酸エス
テル、マロン酸ジエチルなどのマロン酸エステルなどが
使用される。アルコキシドを含む溶液にβ−ジケトンが
含まれることにより、β−ジケトンがアルコキシドのア
ルコキシル基の置換体を形成することによってアルコキ
シドが安定化され、このため、ゾルの成膜性がさらに向
上してより均質な成膜が可能になる。
ＣＯＮＲ’Ｒ''；Ｒ、Ｒ’Ｒ''はアルキル基）が含まれ
ることが好ましい。酸アミドは、５重量％以上の濃度で
含まれることが望ましい。酸アミドとしては、ホルムア
ミド（ＦＡ）、アセトアミド、Ｎ−メチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ
−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ドなどが使用される。アルコキシドを含む溶液に酸アミ
ドが含まれることにより、ゾルの高濃度化、安定性およ
び成膜性が向上する。また、アルコキシドを含む溶液
に、β−ジケトン（ＲＣＯＣＨ2ＣＯＲ’；Ｒ、Ｒ’は
アルキル基またはアルコキシル基）が含まれることも好
ましい。β−ジケトンは、ＩｎアルコキシドおよびＳｎ
アルコキシドの０．１モル倍〜１．５モル倍の量が含ま
れることが望ましい。β−ジケトンとしては、アセチル
アセトン（ａｃａｃ）、アセト酢酸エチル（ｅｔａｃ）
やアセト酢酸メチル（ｍｅａｃ）などのアセト酢酸エス
テル、マロン酸ジエチルなどのマロン酸エステルなどが
使用される。アルコキシドを含む溶液にβ−ジケトンが
含まれることにより、β−ジケトンがアルコキシドのア
ルコキシル基の置換体を形成することによってアルコキ
シドが安定化され、このため、ゾルの成膜性がさらに向
上してより均質な成膜が可能になる。
【００２０】また、アルコキシドを含む溶液の加水分解
には、アルコキシドの０．０５モル倍〜２モル倍の水が
用いられ、より好ましくは、０．５モル倍〜１．５モル
倍の水が用いられる。この加水分解には、酸触媒および
／または塩基触媒を用いるようにしてもよく、好ましく
は、塩酸などの鉱酸や酢酸などの有機酸が用いられる。
には、アルコキシドの０．０５モル倍〜２モル倍の水が
用いられ、より好ましくは、０．５モル倍〜１．５モル
倍の水が用いられる。この加水分解には、酸触媒および
／または塩基触媒を用いるようにしてもよく、好ましく
は、塩酸などの鉱酸や酢酸などの有機酸が用いられる。
【００２１】ＩｎアルコキシドおよびＳｎアルコキシド
を含む溶液の加水分解によって得られたＩｎ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2前駆体ゾルは、基体上に塗布され、これにより、基
体の表面にＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲル膜が形成される。前
駆体ゾル塗布方法は、特に限定されず、通常行われるデ
ィップコート法、スピンコート法、フローコート法など
が用いられる。なお、得られたゾルによっては、塗布時
の雰囲気温度を制御することもある。
を含む溶液の加水分解によって得られたＩｎ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2前駆体ゾルは、基体上に塗布され、これにより、基
体の表面にＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲル膜が形成される。前
駆体ゾル塗布方法は、特に限定されず、通常行われるデ
ィップコート法、スピンコート法、フローコート法など
が用いられる。なお、得られたゾルによっては、塗布時
の雰囲気温度を制御することもある。
【００２２】基体表面にＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲル膜が形
成されると、そのゲル膜に対して波長が３６０ｎｍ以下
である紫外光を照射することにより、ゲル膜を形成して
いるＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2が結晶化され、Ｉｎ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2薄膜に導電性が付与される。紫外光の光源として
は、波長が３６０ｎｍ以下である紫外光を照射可能なも
のであれば特に限定されないが、例えば、高圧水銀ラン
プ、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、ＡｒＦエキシマ
レーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、シンクロトロン放射光
などが使用される。
成されると、そのゲル膜に対して波長が３６０ｎｍ以下
である紫外光を照射することにより、ゲル膜を形成して
いるＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2が結晶化され、Ｉｎ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2薄膜に導電性が付与される。紫外光の光源として
は、波長が３６０ｎｍ以下である紫外光を照射可能なも
のであれば特に限定されないが、例えば、高圧水銀ラン
プ、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、ＡｒＦエキシマ
レーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、シンクロトロン放射光
などが使用される。
【００２３】
【実施例】次に、この発明を具体的に適用した実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２４】［実施例１〜２６］Ｉｎ2Ｏ3およびＳｎＯ
2の固形分濃度が５重量％となるように、Ｉｎアルコキ
シドおよびＳｎアルコキシドを所定の比率で含む溶液
を、加水分解することによってＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆
体ゾルを得た。ＩｎアルコキシドおよびＳｎアルコキシ
ドの種類、インジウムＩｎと錫Ｓｎとの比率（ＳｎＯ2
重量％）、溶剤の種類および加水分解に用いる水の量を
表１および表２に、後述する比較例１〜３も併せまとめ
て示す。表１および表２中、酸アミドの「量」は、重量
％で示し、また、β−ジケトンの「量」は、（Ｉｎ＋Ｓ
ｎ）に対するモル比で示している。また、「水」の「添
加量」は、Ｈ2Ｏ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）のモル比で示してお
り、「水」の「ｐＨ」は、塩酸（ＨＣｌ）により調整し
た。
2の固形分濃度が５重量％となるように、Ｉｎアルコキ
シドおよびＳｎアルコキシドを所定の比率で含む溶液
を、加水分解することによってＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆
体ゾルを得た。ＩｎアルコキシドおよびＳｎアルコキシ
ドの種類、インジウムＩｎと錫Ｓｎとの比率（ＳｎＯ2
重量％）、溶剤の種類および加水分解に用いる水の量を
表１および表２に、後述する比較例１〜３も併せまとめ
て示す。表１および表２中、酸アミドの「量」は、重量
％で示し、また、β−ジケトンの「量」は、（Ｉｎ＋Ｓ
ｎ）に対するモル比で示している。また、「水」の「添
加量」は、Ｈ2Ｏ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）のモル比で示してお
り、「水」の「ｐＨ」は、塩酸（ＨＣｌ）により調整し
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】次に、得られたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体
ゾルをシリカガラス基板上へディップコートした後、Ｉ
ｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲル膜を所定の温度で１時間焼成し
て、ゲル膜の結晶化させた。上記実施例で得られたＩｎ
2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルの状態、シリカガラス基板上
へのディップコート後のゲル膜の状態、および、ゲル膜
の結晶化温度を表３に、後述する比較例１〜３の結果も
併せまとめて示す。表３中の「ゾルの状態」の欄の
「○」は、透明な均質ゾルが調製されたことを示してい
る。また、表３中の「膜の状態」の欄の「○」は、均質
な透明膜が形成されたことを示し、「×」は、成膜でき
なかったことを示している。
ゾルをシリカガラス基板上へディップコートした後、Ｉ
ｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲル膜を所定の温度で１時間焼成し
て、ゲル膜の結晶化させた。上記実施例で得られたＩｎ
2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルの状態、シリカガラス基板上
へのディップコート後のゲル膜の状態、および、ゲル膜
の結晶化温度を表３に、後述する比較例１〜３の結果も
併せまとめて示す。表３中の「ゾルの状態」の欄の
「○」は、透明な均質ゾルが調製されたことを示してい
る。また、表３中の「膜の状態」の欄の「○」は、均質
な透明膜が形成されたことを示し、「×」は、成膜でき
なかったことを示している。
【００２７】
【表３】
【００２８】表３に示した結果から明らかなように、実
施例１〜２６の全ての系で透明なＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前
駆体ゾルが得られ、成膜性にも全く問題が無かった。ま
た、２５０〜３００℃の温度で結晶相が認められた。ま
た、錫Ｓｎの添加量が多いほど、またＤＭＦの添加量が
多いほど、結晶化温度が高くなる傾向にあった。さら
に、実施例３の結晶化開始温度を詳細に検討したとこ
ろ、２３０℃の温度で１２時間焼成することにより、結
晶相が確認された。
施例１〜２６の全ての系で透明なＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前
駆体ゾルが得られ、成膜性にも全く問題が無かった。ま
た、２５０〜３００℃の温度で結晶相が認められた。ま
た、錫Ｓｎの添加量が多いほど、またＤＭＦの添加量が
多いほど、結晶化温度が高くなる傾向にあった。さら
に、実施例３の結晶化開始温度を詳細に検討したとこ
ろ、２３０℃の温度で１２時間焼成することにより、結
晶相が確認された。
【００２９】［比較例１〜３］表１に示した組成でＩｎ
2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルの調製を行った。しかしなが
ら、表３に示した結果から分かるように、均質なＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを得ることはできなかった。ま
た、沈殿物やゲル化物を用い、乾燥後加熱処理して結晶
化温度を調査したが、この発明の実施例に比べて結晶化
温度が４００〜４２０℃というように高かった。
2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルの調製を行った。しかしなが
ら、表３に示した結果から分かるように、均質なＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルを得ることはできなかった。ま
た、沈殿物やゲル化物を用い、乾燥後加熱処理して結晶
化温度を調査したが、この発明の実施例に比べて結晶化
温度が４００〜４２０℃というように高かった。
【００３０】［実施例２７〜３３］上記した実施例２、
実施例３、実施例１６〜１９のＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆
体ゾルを用いて、シリカガラス、シリコン（Ｓｉ）基板
およびパイレックスガラス上にそれぞれ成膜したゲル膜
に、ＡｒＦエキシマレーザ光（２０ｍＪ／ｃｍ2で１０
０ショット）を照射した。この結果、いずれの場合に
も、結晶性のＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ）薄膜とな
り、透明導電性膜が得られた。
実施例３、実施例１６〜１９のＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆
体ゾルを用いて、シリカガラス、シリコン（Ｓｉ）基板
およびパイレックスガラス上にそれぞれ成膜したゲル膜
に、ＡｒＦエキシマレーザ光（２０ｍＪ／ｃｍ2で１０
０ショット）を照射した。この結果、いずれの場合に
も、結晶性のＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ）薄膜とな
り、透明導電性膜が得られた。
【００３１】
【発明の効果】請求項１に係る発明の製造方法による
と、安定性および成膜性に優れた高濃度のＩｎ2Ｏ3−Ｓ
ｎＯ2前駆体ゾルを調製することができ、その前駆体ゾ
ルを使用すれば、均質で所望の厚みを有するＩｎ2Ｏ3−
ＳｎＯ2薄膜を得ることが可能になる。
と、安定性および成膜性に優れた高濃度のＩｎ2Ｏ3−Ｓ
ｎＯ2前駆体ゾルを調製することができ、その前駆体ゾ
ルを使用すれば、均質で所望の厚みを有するＩｎ2Ｏ3−
ＳｎＯ2薄膜を得ることが可能になる。
【００３２】請求項２に係る発明の製造方法では、より
安定性および成膜性に優れ、より高濃度化が可能である
Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
安定性および成膜性に優れ、より高濃度化が可能である
Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
【００３３】請求項３に係る発明の製造方法では、さら
に成膜性が向上してより均質な成膜が可能であるＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
に成膜性が向上してより均質な成膜が可能であるＩｎ2
Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルが得られる。
【００３４】請求項４に係る発明の製造方法によると、
均質で所望の厚みを有し、低抵抗値の優れた特性を持っ
たＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を形成することができる。ま
た、この製造方法によれば、プラスチックスなどの耐熱
性の低い基板上へのＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜の形成も可
能になる。
均質で所望の厚みを有し、低抵抗値の優れた特性を持っ
たＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を形成することができる。ま
た、この製造方法によれば、プラスチックスなどの耐熱
性の低い基板上へのＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜の形成も可
能になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０３ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０３Ｂ // Ｃ０９Ｄ 1/00 Ｃ０９Ｄ 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】 インジウムアルコキシドおよび錫アルコ
キシドを含む溶液を加水分解させてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2
前駆体ゾルを製造する方法において、 前記インジウムアルコキシドとしてトリ-s-ブトキシイ
ンジウムまたはトリ-t-ブトキシインジウムを用いるこ
とを特徴とするＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルの製造方
法。 - 【請求項２】 錫アルコキシドとして、テトラ-ｎ-ブト
キシ錫、テトラ-ｓ-ブトキシ錫およびテトラ-ｔ-ブトキ
シ錫からなる群より選ばれた１種のものが用いられまた
は２種以上のものが組み合わされて用いられる請求項１
記載のＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆体ゾルの製造方法。 - 【請求項３】 インジアムアルコキシドおよび錫アルコ
キシドを含む溶液に、５重量％以上の濃度の酸アミドが
含まれる請求項１または請求項２記載のＩｎ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2前駆体ゾルの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の製造方法によって得られたＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2前駆
体ゾルを基体の表面に塗布して、基体表面にＩｎ2Ｏ3−
ＳｎＯ2ゲルの薄膜を形成した後、その薄膜に対して波
長が３６０ｎｍ以下である紫外光を照射し、薄膜を形成
しているＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ゲルを結晶化させて、導電
性を有するＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜を基体表面に形成す
ることを特徴とするＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2薄膜の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15301997A JPH10324520A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体ゾルの製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 |
| US09/230,252 US6235260B1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-25 | Method for producing In2O3—SnO2 precursor sol |
| EP98921798A EP0940368A1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-25 | PROCESS FOR PREPARING In 2?O 3?-SnO 2? PRECURSOR SOL AND PROCESS FOR PREPARING THIN FILM OF In 2?O 3?-SnO 2? |
| PCT/JP1998/002287 WO1998054094A1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-25 | PROCESS FOR PREPARING In2O3-SnO2 PRECURSOR SOL AND PROCESS FOR PREPARING THIN FILM OF In2O3-SnO¿2? |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15301997A JPH10324520A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体ゾルの製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324520A true JPH10324520A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15553194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15301997A Pending JPH10324520A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体ゾルの製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10324520A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059343A (ja) * | 2001-06-05 | 2003-02-28 | Nihon University | 導電性膜及びその製造方法 |
| KR100760238B1 (ko) | 2006-11-08 | 2007-10-04 | 한국과학기술연구원 | 인듐주석산화물 졸의 제조 방법 |
| JP2011003399A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Sharp Corp | 透明導電膜の製造方法および透明導電膜 |
| JP2014187265A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Mitsubishi Materials Corp | ＬａＮｉＯ３薄膜形成用組成物及びこの組成物を用いたＬａＮｉＯ３薄膜の形成方法 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP15301997A patent/JPH10324520A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059343A (ja) * | 2001-06-05 | 2003-02-28 | Nihon University | 導電性膜及びその製造方法 |
| KR100760238B1 (ko) | 2006-11-08 | 2007-10-04 | 한국과학기술연구원 | 인듐주석산화물 졸의 제조 방법 |
| JP2011003399A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Sharp Corp | 透明導電膜の製造方法および透明導電膜 |
| JP2014187265A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Mitsubishi Materials Corp | ＬａＮｉＯ３薄膜形成用組成物及びこの組成物を用いたＬａＮｉＯ３薄膜の形成方法 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |