JPH03188938A

Method and device for forming thin film of inorganic polymer and applied product thereof

Abstract

PURPOSE:To form a thin film of an inorg. polymer by irradiating an aq. soln. of an organometallic compd. having a low mol. wt. with electromagnetic waves having specified wavelength, coating a substrate with the soln. contg. a formed prepolymer and drying the soln. CONSTITUTION:An aq. soln. of an organometallic compd. having a low mol. wt. is irradiated with electromagnetic waves contg. a component having specified wavelength required to break the bond of the metal atom and org. group of the organometallic compd. By this irradiation, the hydrolysis or thiolysis of the compd. is accelerated and a metal oxide or metal sulfide prepolymer is formed in the soln. A substrate is coated with the resulting prepolymer soln. and this soln. is dried to form a thin film of an inorg. polymer. Optical energy such as excimer laser light is suitable for use as the electromagnetic waves.

JPH03188938A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

Term

Term ended

Projected expiry passed 11 July 2010, 16.2 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Projected expiry
  5. Today

31 claims: 21 independent, 10 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 1、低分子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する方法において、 前記溶液に、該有機金属化合物の金属原子と有機基との結合を破壊させるために必要な特定波長を有する成分を含む電磁波を照射し、該有機金属化合物の加水分解またはチオリンスを促進し前記溶液中に金属酸化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる工程、及び該プレポリマの溶液を、前記基体上に塗布し乾燥する工程を含むことを特徴とする無機ポリマ薄膜の形成方法。
  2. 2
    2、低分子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する方法において、 前記溶液に、該有機金属化合物の金属原子と金属原子間のメタロキサン結合の生成に必要な特定波長の成分を含む電磁波を照射し、前記溶液中に該有機金属化合物の加水分解またはチオリンスにより金属酸化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる工程、及び該プレポリマの溶液を前記基体に塗布し乾燥する工程を含むことを特徴とする無機ポリマ薄膜の形成方法。
  3. 3
    3、前記電磁波が光エネルギーであることを特徴とする請求項1乃至2記載の無機ポリマ薄膜の形成方法。
  4. 4
    4、前記光エネルギーがエキシマレーザであることを特徴とする請求項3記載の無機ポリマ薄膜の形成方法。
  5. 5
    5、低分子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する方法において、 前記溶液に、前記有機金属化合物の縮重合に必要な特定波長の光を含む光エネルギーを照射し、加水分解またはチオリンスを促進して前記溶液中に金属酸化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる工程、及び該プレポリマの溶液を前記基体上に塗布し乾燥する工程を含むことを特徴とする無機ポリマ薄膜の形成方法。
  6. 6
    6、低分子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する方法において、 前記溶液を基体上に塗布する工程、該溶液が湿潤状態にある間に該有機金属化合物の金属原子と有機基との結合を破壊し該有機金属化合物の加水分解を促進するために必要な特定波長の光を含む光エネルギーを照射し、前記塗膜中に金属酸化物のプレポリマを形成させる工程、該塗膜をオゾンを含む雰囲気にさらし膜内の有機物を酸化して有機物を減少させる工程を含むことを特徴とする無機ポリマ薄膜の形成方法。
  7. 7
    7、低分子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する方法において、 前記溶液を基体上に塗布する工程、該溶液が湿潤状態にある間に該有機金属化合物の金属原子と有機基との結合を破壊し該有機金属化合物のチオリンスを促進するために必要な特定波長の光を含む光エネルギーを照射し、前記塗膜中に金属硫化物のプレポリマを形成させる工程、該塗膜を硫化水素を含む雰囲気にさらし膜内の有機物を硫化して有機物を減少させる工程を含むことを特徴とする無機ポリマ薄膜の形成方法。
  8. 8
    8、前記光エネルギーがエキシマレーザであることを特徴とする請求項5乃至7記載の無機ポリマ薄膜の形成方法。
  9. 9
    9、低分子量の有機金属化合物と水とを含む溶液から、基体上に無機ポリマ薄膜を形成する方法において、 前記溶液を基体上に塗布する工程、該溶液上に所望のパターンを有するパターンマスクを配置する工程、該溶液が湿潤状態にある間に該有機金属化合物の金属原子と有機基との結合を破壊し該有機金属化合物の加水分解またはチオリンスを促進するために必要な特定波長の光を含む光エネルギーを該パターンマスクを介して照射し、前記塗膜の選択された部分に金属酸化物または硫化物のプレポリマを形成させる工程、該塗膜の非選択部分を基体から除去する工程、該基体上に残留したパターン膜をオゾンまたは硫化水素を含む雰囲気にさらし膜内の有機物を酸化または硫化して有機物を減少させる工程を含むことを特徴とする金属酸化物または、金属硫化物薄膜の形成方法。
  10. 10
    10、前記低分子量の有機金属化合物が、金属アルコキシド、金属β-ケトエステル錯体、金属β-ジケトン錯体及び金属チオエステルからなる群から選ばれた1以上の物質であることを特徴とする請求項1乃至9記載の無機ポリマ薄膜の形成方法。
  11. 11
    11、前記溶液が有機酸及びアルコールを含有することを特徴とする請求項1乃至10記載の無機ポリマ薄膜の形成方法。
  12. 12
    12、水分を含む有機金属化合物の溶液に、金属原子と有機基との結合を破壊するために必要な特定波長の成分を含む電磁波を照射し、前記溶液中の有機金属化合物の加水分解またはチオリンスを生じさせて金属酸化物または金属硫化物のプレポリマを形成させる工程を含むことを特徴とする有機金属化合物溶液の処理法。
  13. 13
    13、前記低分子量の有機金属化合物が、金属アルコキシド、金属β-ケトエステル錯体、金属β-ジケトン錯体及び金属チオエステルからなる群から選ばれた1以上の物質であることを特徴とする請求項12記載の有機金属化合物溶液の処理法。
  14. 14
    14、前記電磁波が光エネルギーであることを特徴とする請求項12記載の有機金属化合物溶液の処理法。
  15. 15
    15、金属アルコキシドと水を含む溶液から、基体上に金属酸化物多層膜を形成する方法において、前記溶液は、少なくとも二種類の金属アルコキシドを含み、金属原子と有機基との結合を破壊させるために必要な特定波長の光を含む光エネルギーを、各金属アルコキシドに対応するように、前記溶液に逐次照射し、前記溶液中に金属酸化物のプレポリマを形成させる工程、該プレポリマの溶液を前記基体に塗布する工程及び前記塗膜にオゾンを発生させるために必要な特定波長の光エネルギーを照射し、前記塗膜内の有機物を酸化して除去する工程を含むことを特徴とする金属酸化物多層膜の形成方法。
  16. 16
    16、前記溶液が、水及びアルコールを含有することを特徴とする請求項15記載の金属酸化物多層膜の形成方法。
  17. 17
    17、金属アルコキシドと水を含む溶液を基体上に塗布する工程、該塗布液が湿潤状態にある間に金属原子とアルコキシ基との結合を破壊させるために必要な特定波長の光エネルギーを照射し該アルコキシドの加水分解を行つて無機ポリマの前駆体を形成する工程、基体と照射源との位置を相対的に移動して塗布液の選択された部分を照射して該前駆体の所定パターンを該基体上に形成する工程及び該パターンを、オゾンを含む雰囲気にさらして該前駆体中の有機物を酸化して除去し、実質的に金属酸化物からなる無機ポリマに変換する工程を含むことを特徴とする無機ポリマ薄膜の形成方法。
  18. 18
    18、前記溶液が、アルコールを含有することを特徴とする請求項17記載の無機ポリマ薄膜の形成方法。
  19. 19
    19、炭素量が0.01乃至4原子%で、少量のC-H結合を含み、実質的に金属酸化物からなる非晶質の無機ポリマであることを特徴とする無機ポリマ。
  20. 20
    20、分解開始温度が300°C以下である基板上に形成された無機ポリマ薄膜の炭素量が0.01乃至4原子%であつて、少量のC-H結合を含み、実質的に金属酸化物からなる非晶質の無機ポリマであることを特徴とする無機ポリマ薄膜。
  21. 21
    21、分解開始温度が200°C以下である基板上に形成された無機ポリマ薄膜が、化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01乃至4原子%であるC-H結合を含むことを特徴とする金属酸化物薄膜。
  22. 22
    22、基板とその上に形成された無機薄膜からなる複合体において、基体と該薄膜との熱膨張係数の差が5×10^-^8K^-^1以上あり、該薄膜が化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01乃至4原子%で少量のC-H結合を含み実質的に金属酸化物からなる無機ポリマであることを特徴とする金属酸化物薄膜。
  23. 23
    23、粒径が0.05μm以下で、化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01乃至4原子%である少量のC-H結合を含み実質的に金属酸化物からなる無機ポリマが、有機高分子中に分散していることを特徴とする複合構成体。
  24. 24
    24、金属アルコキシドを有効成分として含む溶液をいれる容器と、前記溶液に、金属とアルコキシ基との結合を破壊させるために必要な特定波長、金属-金属間のメタロキサンの生成に必要な所定波長または前記金属アルコキシドの縮重合に必要な特定波長の光エネルギーを照射する光照射装置と、該光照射装置から発生した光を前記特定波長を主とした光にするモノクロメータとを備えたことを特徴とする金属アルコキシド溶液処理装置。
  25. 25
    25、アルコール、水及び金属酸化物プレポリマを有する溶液から得られ、該溶液中のプレポリマの残留炭素量が8原子%以下であることを特徴とする金属酸化物薄膜形成用組成物。
  26. 26
    26、基体に発光層を備えたエレクトロルミネッセンス素子において、前記基体と前記発光層との間に耐電圧が2.8MV/cm以上の高分子金属酸化物絶縁薄膜が形成されており、該薄膜が化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01乃至4原子%である少量のC-H結合を含み実質的に金属酸化物からなる無機ポリマからなることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
  27. 27
    27、基体に形成された薄膜コンデンサにおいて、高分子アモルファス金属酸化物薄膜からなり、化学量論組成で85原子%以上の酸素含有率を有し、及び/または前記薄膜の残留炭素量が0.01乃至4原子%であることを特徴とするコンデンサ。
  28. 28
    28、前記基体がプリント基板であることを特徴とする請求項30記載の薄膜コンデンサ。
  29. 29
    29、表面に高分子金属酸化物薄膜を有し、該薄膜が、化学量論組成で85原子%以上の酸素含有率及び/または0.01乃至4原子%の残留炭素量を有することを特徴とする金属部材。
  30. 30
    30、基体上に透明電極、第1絶縁層、発光層、第2絶縁層及び上部電極が順次形成され、前記発光層が格子上に形成された表示装置において、前記透明電極、第1絶縁層及び第2絶縁層が高分子金属酸化物薄膜であつて、該薄膜が化学量論組成で85原子%以上の酸素を含有し、かつ炭素量が0.01乃至4原子%で少量のC-H結合を含み実質的に金属酸化物からなる無機ポリマからなり、200ボルト以下の電圧で駆動することを特徴とする表示装置。
  31. 31
    31、透明基体上に高分子金属酸化物からなる記録媒体を備えた光ディスクにおいて、前記金属酸化物は薄膜であり、該薄膜の酸素含有量が前記金属酸化物の化学量論組成の85原子%以上及び/または前記薄膜の残留炭素量が0.01乃至4原子%であることを特徴とする光ディスク。
Independent claims31