專利名稱：改性顆粒及包含所述顆粒的分散體的制作方法
改性顆粒及包含所述顆粒的分散體本發(fā)明涉及經(jīng)改性劑改性的顆粒以及包含該改性顆粒的分散體。氧化鋅為用于制造大型顯示器或其他電子電路中的有利TFT電路的薄膜晶體管 (TFT)中的具有前景的半導(dǎo)體。制造這些金屬氧化物半導(dǎo)體FET (MOSFET)的關(guān)鍵步驟為將氧化鋅或其他半導(dǎo)體 沉積在各基材上。對(duì)將半導(dǎo)體沉積在聚合物基材或其他撓性基材上存在極大興趣，因?yàn)槠洳粌H在其 低重量及機(jī)械穩(wěn)定性方面有利，而且也可藉通過(guò)例如旋涂、浸涂或印刷技術(shù)的方法由分散 體顯著更有利地沉積而加工。但是，聚合物基材限定操作范圍低于200°C。為形成細(xì)碎納米尺寸顆粒的均勻?qū)?，膠態(tài)穩(wěn)定分散體對(duì)于沉積很重要。為此需要 能有效防止初級(jí)顆粒聚結(jié)的添加劑(改性劑)。這種添加劑的使用一般由其他申請(qǐng)已經(jīng)知 道很長(zhǎng)時(shí)間了。WO 2006/138071與WO 2006/138072分別公開(kāi)了由膠態(tài)分散體將半導(dǎo)體氧化鋅層 沉積于基材上的方法。該分散體優(yōu)選在室溫下施用且隨后在低于300°C的溫度下烘烤(退 火)。所用的分散體經(jīng)穩(wěn)定化，但其未提及任何穩(wěn)定劑或改性劑。DE 102 57 388 Al闡述了一種用于化妝品配方中的表面改性的氧化鋅納米顆粒， 其中表面改性包括用通式HOOC-R1-(CH2)n-R2-CH3的有機(jī)酸涂覆，其中R1 = CH2-(O-CH2-CH2) m ；其中 m = 0 至 ll，n = 0 至 30 以及當(dāng) m = 0 時(shí)，η 大于 11 ；且 R2 = CH2、CHCH2、C(CH3)2、亞 苯基、0、S。對(duì)于優(yōu)選改性劑，可提及月桂醚-11-聚乙二醇酸、辛醚-6-聚乙二醇酸、月桂 醚-4-聚乙二醇酸、月桂醚-6-聚乙二醇酸、及/或月桂醚-8-聚乙二醇酸。DE 10 2005 007 374 Al公開(kāi)了經(jīng)可生物降解聚合物改性的納米顆粒，特別是聚 酯、聚氰基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚環(huán)氧化物、聚氨酯及聚苯乙烯。EP 1630136 Al公開(kāi)了經(jīng)親水性聚合物改性的二氧化鈦顆粒，特別是聚羧酸。改性劑的羧基經(jīng) 由酯鍵與二氧化鈦鍵合。其他改性劑闡述于DE 10 2005 047 807 Al中。到目前為止所用的改性顆?；蚍稚Ⅲw具有如下缺點(diǎn)其在導(dǎo)電、半導(dǎo)電或電介質(zhì) 層的沉積期間會(huì)嚴(yán)重?fù)p害半導(dǎo)體組件的性能或需使用在會(huì)損壞基材的溫度下的熱處理以 改進(jìn)性能。當(dāng)使用其熱穩(wěn)定性一般低于無(wú)機(jī)基材的聚合物基材時(shí)尤其如此。因此，本發(fā)明的目的是提供顆粒，由這種顆?？芍圃旆€(wěn)定的、易加工的分散體，且 借助該分散體可制得僅具有低雜質(zhì)含量(特別是歸因于改性劑的雜質(zhì))的半導(dǎo)體組件中的 導(dǎo)電、電介質(zhì)或半導(dǎo)體層。該目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)表面改性的金屬、金屬鹵化物、金屬硫?qū)僭鼗铩⒔饘俚?化物、金屬磷化物、金屬硼化物或金屬磷酸鹽顆粒或其混合物而實(shí)現(xiàn)，其中該顆粒具有1至 500nm的平均粒徑并且其表面經(jīng)一種或多種選自式(I)、(II)及(III)的改性劑改性
權(quán)利要求
1.包括金屬、金屬商化物、金屬硫?qū)僭鼗?、金屬氮化物、金屬磷化物、金屬磷酸鹽、 金屬硼化物或其混合物的顆粒，其中所述顆粒具有1至500nm的平均粒徑，并且它們的表面 經(jīng)一種或多種選自式(I)、(II)及(III)的改性劑改性
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顆粒，其中所述顆粒為金屬氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的顆粒，其中所述金屬氧化物包含至少一種選自Ti、&、Zn、(ia、In、 Ge、Sn、Ce、Sb、Bi 的金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的顆粒，其中所述金屬氧化物選自&ι0、In203>SnO2, Ga2O3> Zn2SnO4, ZnSn03、Zn2In205、Zn3In206、In4Sn3O12^ Galn03、無(wú)定型 In-Ga-Zn 氧化物。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的顆粒，其中所述顆粒選自Sn-、Al-、Sb-、Ga-,Bi-、 In-, Mg-、Li-、H-、OH-、N-摻雜的 SiO，Al-的摻雜 MgO 以及 Sn-摻雜的 h203。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的顆粒，其中所述顆粒具有5至lOOnm，特別是10至 50nm的平均直徑。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的顆粒，其中所述一種或多種改性劑選自式^至讓的 化合物
8.根據(jù)權(quán)利要求7的顆粒，其中所述一種或多種改性劑選自
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的顆粒，其中所述改性劑與顆粒的摩爾比為2 1至 1 60，尤其是1 1至1 30，特優(yōu)優(yōu)選1 25至1 5。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的顆粒，其中所述改性劑的分解溫度低于250°C，尤其 是低于200°C。
11.一種制造根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的改性顆粒的方法，其包括a)將未經(jīng)處理的顆粒懸浮于非質(zhì)子溶劑中，及b)隨后將其與一種或多種如權(quán)利要求1所定義的式(I)改性劑混合以形成改性顆粒。
12.—種分散體，其包含(a)具有1至500nm的平均粒徑的金屬、金屬硫?qū)僭鼗?、金屬鹵化物、金屬氮化物、金屬磷化物、金屬硼化物、金屬磷酸鹽顆?；蚱浠旌衔?， (b) 一種或多種式(I)、(II)或(III)的改性劑
13.根據(jù)權(quán)利要求12的分散體，其中所述分散介質(zhì)選自具有低于100°C的沸點(diǎn)的有機(jī) 液體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的分散體，其中所述分散介質(zhì)選自具有3至10· IO-30C · m 的偶極矩的有機(jī)液體。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)的分散體，其中所述分散體具有0.1至10重量％， 尤其是1至5重量％的分散顆粒含量。
16.一種將層沉積于基材上的方法，其包括下列步驟a)制造包含權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的表面改性顆粒及分散介質(zhì)的分散體，b)將所述分散體施加至基材，c)去除所述分散介質(zhì)，d)通過(guò)在100°C至500°C下的熱處理或用電磁輻射照射將改性劑轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性物質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述基材為聚合物基材。
18.一種復(fù)合物，其包含基材和可通過(guò)權(quán)利要求16或17的方法獲得的層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的復(fù)合物，其中所述層為導(dǎo)電且透明的。
20.一種電子組件，尤其是FET，其包含可通過(guò)權(quán)利要求16或17的方法獲得的層或根 據(jù)權(quán)利要求18或19的復(fù)合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用改性劑改性的顆粒以及包含所述改性顆粒的分散介質(zhì)。表面改性的金屬、金屬鹵化物、金屬硫?qū)僭鼗?、金屬氮化物、金屬磷化物、金屬硼化物或金屬磷酸鹽顆?；蚱浠旌衔锞哂?至500nm的平均粒徑，且其表面使用一種或多種式(I)、(II)及(III)的改性劑改性
文檔編號(hào)C09C1/04GK102144004SQ200980134455
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者A·卡爾波夫, F·弗萊施哈克爾, H·希布施特, I·亨尼希, I·多姆克, L·韋伯, M·卡斯特勒, P·埃克勒, R·帕卡拉什科夫 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司