包含铟醇盐的组合物，其制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及包含铟醇盐的液体组合物，其包含至少一种铟醇盐和至少三种溶剂Ｌ１、Ｌ２和Ｌ３，在其中溶剂Ｌ１选自乳酸乙酯、苯甲醚、四氢糠醇、醋酸丁酯、乙二醇二乙酸酯和苯甲酸乙酯，和在ＳＡＴＰ条件下两种溶剂Ｌ２和Ｌ３的沸点之间的差异至少是３０℃，涉及其制备方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含铟醇盐的组合物，其制备方法及其用途本专利技术涉及包含铟醇盐的组合物，其制备方法及其用途。与许多其它方法例如化学气相沉积(CVD)相比，依靠印刷方法来制备半导体电子元件层能够很大程度地降低生产成本，这是因为半导体在这里能够以连续的印刷方法来沉积。此外，在低的加工温度，开辟了在柔性基材上操作的可能性，并且任选地(特别是在非常薄的层的情况中，特别是在氧化物半导体的情况中)实现印刷层的光学透明性。半导体层在这里和下文中被理解为表示这样的层，其在栅极-源极电压50V和源极-漏极电压50V 时，对于具有20Mm的通道长度和1 cm的通道宽度的元件来说具有0. l-50cm2/Vs的电荷迁移率。因为打算通过印刷方法生产的元件层的材料对具体的层性能起着至关重要的作用，因此其的选择对于含有这种元件层的任何元件具有重要的影响。用于印刷半导体层的重要参数是其的具体载流子迁移率，和用于其生产过程中的可印刷前体的加工性和加工温度。该材料应当具有良好的载流子迁移率，并且能够在远低于500° C的温度由溶液来生产，以便适于诸多的应用和基材。同样对于许多新应用来说，令人期望的是所获得的半导体层是光学透明的。由于3. 6-3. 75 eV大的带隙(对于蒸镀的层测得)，氧化铟(氧化铟 (III)，In2O3)是一种有前景的半导体。几百纳米厚度的薄膜在可见光谱范围内，可以另外具有在550nm时大于90%的高透明度。另外，在极高度有序的氧化铟单晶中，可以测量高到 160cm2/Vs的载流子迁移率。但是，迄今为止，仍然不能通过由溶液加工来实现这样的值。氧化铟经常是尤其与氧化锡(IV) (SnO2) 一起使用来作为半导体混合氧化物ITO 的。由于ITO层相当高的电导率以及同时具有的在可见光谱区域中的透明性，因此其尤其用于液晶显示屏(LCD ；液晶显示器)，特别是用作“透明的电极”。这些通常掺杂的金属氧化物层在工业上尤其是在高真空下通过成本密集的蒸镀法来生产的。由于ITO涂覆的基材大的经济利益，因此目前存在着一些涂覆方法，尤其是基于溶胶-凝胶技术的涂覆方法，用于含氧化铟的层。原则上，存在着经由印刷方法来生产氧化铟半导体的两种可能性1)颗粒-构思， 在其中(纳米)颗粒存在于可印刷分散体中，并且在印刷过程之后通过烧结过程来转化成期望的半导体层，和2、前体-构思，在其中至少一种可溶前体在印刷后被转化成包含氧化铟的层。与使用前体相比，颗粒构思具有两种主要缺点首先，该颗粒分散体具有胶体不稳定性，其必需使用分散添加剂(其对于后面的层性能来说是不利的)；其次，许多可用的颗粒(例如由于钝化层)仅仅通过烧结形成不完全的层，这样一些颗粒结构仍然存在于所述层中。在其的颗粒边界处，存在着相当大的颗粒-颗粒阻力，其降低了载流子的迁移率和提高了整体的层电阻。存在着用于生产含氧化铟的层的不同的前体。例如，除了铟盐之外，还可以使用铟醇盐作为前体来生产含氧化铟的层。例如，Marks等人描述这样的元件，其是使用InCl3的和碱单乙醇胺(MEA)的溶解在甲氧基乙醇中的前体溶液来生产的。在该溶液旋涂(Spin-coating)之后，通过在400° C 热处理来获得相应的氧化铟层。与铟盐溶液相比，铟醇盐溶液的优点是它们能够在低温转化成包含氧化铟的涂层。从早到二十世纪七十年代就描述了铟醇盐及其合成。Mehrotra等人描述由氯化铟(III) (InCl3)和Na-OR来制备铟三醇盐h (OR)3,这里R表示甲基，乙基，异丙基，正-、 仲-、叔-丁基和-戊基基团。Bradley等人报道了类似于Mehrotra等人的反应，并且使用几乎相同的原料 (InCl3，异丙基钠)和反应条件，来获得了氧作为中心原子的铟-氧蔟。Hoffman等人公开异丙醇铟的一种可选择的合成路线，并且与Mehrotra等人不同，获得了不溶性白色固体。它们被怀疑是一种聚合物物质n 。许多经由前体法来生产包含氧化铟的涂料的方法是基于溶胶-凝胶技术的，在其中将可以由前体生产的金属酸盐凝胶(Metallat-Gele)通过转化步骤转化成相应的氧化物层。例如，JP11-106934A(Fuji Photo Film Co. Ltd.)描述了一种在透明基材上通过溶胶-凝胶方法来生产透明的导电金属氧化物膜的方法，在其中金属醇盐或者金属盐， 优选铟醇盐或者铟盐在低于0° C在溶液中水解，然后加热该水解物。JP 06-136162 A (Fujimori Kogyo K. K.)描述一种在基材上由溶液来生产金属氧化物膜的方法，在其中将金属醇盐溶液，特别是异丙醇铟溶液，转化成金属氧化物凝胶，施涂到基材上，干燥和热处理，在其中在干燥和热处理步骤之前、期间或者之后用UV辐射进行辐照。JP 09-157855 A(Kansai Shin Gijutsu Kenkyusho K. K.)也描述由金属醇盐溶液出发经由金属氧化物溶胶中间体来生产金属氧化物膜，将所述金属氧化物溶胶中间体施用到基材上和通过UV辐射转化成具体的金属氧化物。所形成的金属氧化物可以是氧化铟。CN 1280960A描述了通过溶胶-凝胶方法，由溶液来生产氧化铟锡层，在其中将金属醇盐的混合物溶解在溶剂中，水解，然后用于涂覆基材，随后干燥和固化。但是，这些溶胶-凝胶方法的共同点在于它们的凝胶由于高粘度不适用于印刷方法和/或特别是在低浓度溶液的情况中，所形成的包含氧化铟的层具有不均勻性，因此具有差的层参数。在本专利技术中不均勻性被理解为表示在各个域中的晶体形成，其导致Rms表面粗糙度大于20nm(粗糙度的均方根，英文rms-roughness=粗糙度的均方根；依靠原子力显微镜方法来测量)。这种粗糙度首先对于包含氧化铟的层的层性能具有不利影响(该结果尤其是对于半导体应用来说过低的载流子迁移率)，和其次对于施加另外的层来获得元件来说具有不利的影响。与目前所述的溶胶-凝胶技术不同，JP 11-106935 A (Fuji Photo Film Co. Ltd.)描述了一种在透明基材上生产导电金属氧化物膜的方法，在其中如下来实现低于 250° C，优选低于100° C的固化温度对透明基材上的含有金属醇盐和/或金属盐的涂料组合物进行热干燥，然后用UV或者VIS辐射来转化它。但是，这种方法所用的通过电磁辐射的转化具有缺点，S卩，在表面上所形成的半导体层是波纹状和不平的。这种结果是因为难以在基材上实现均勻的和均勻分布的辐射而造成的。JP 2007-042689A描述了金属醇盐溶液，其强制性包含锌醇盐和可以进一步包含铟醇盐，以及使用这些金属醇盐溶液来生产半导体元件的方法。将该金属醇盐膜热处理和转化成氧化物层。但是，这些系统仍然不能提供足够均勻的膜。因此本专利技术基于这样的目标，相对于已知的现有技术提供系统，使用其能够生产包含氧化铟的层，而不具有所述的现有技术的缺点，即，提供能够用于常规印刷方法中的系统，并且用其能够生产具有更好品质的包含氧化铟的层，其具有高的均勻性和低的波纹化， 不平整性和粗糙度(特别是Rms粗糙度彡20nm)。这个目标是通过包含铟醇盐的液体组合物来实现的，该组合物包含至少一种铟醇盐和至少三种溶剂Lp L2和L3,特征在于溶剂L1选自乳酸乙酯、苯甲醚、四氢糠醇、醋酸丁酯、乙二醇二乙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　包含铟醇盐的液体组合物，其包含：－至少一种铟醇盐，和－至少三种溶剂Ｌ１、Ｌ２和Ｌ３，特征在于溶剂Ｌ１选自乳酸乙酯、苯甲醚、四氢糠醇、醋酸丁酯、乙二醇二乙酸酯和苯甲酸乙酯，和在ＳＡＴＰ条件下两种溶剂Ｌ２和Ｌ３的沸点之间的差异至少是３０°Ｃ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J施泰格，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE