[发明专利]改性颗粒及包含所述颗粒的分散体

说明书

本发明涉及经改性剂改性的颗粒以及包含该改性颗粒的分散体。

氧化锌为用于制造大型显示器或其他电子电路中的有利TFT电路的薄膜晶体管(TFT)中的具有前景的半导体。

制造这些金属氧化物半导体FET(MOSFET)的关键步骤为将氧化锌或其他半导体沉积在各基材上。

对将半导体沉积在聚合物基材或其他挠性基材上存在极大兴趣，因为其不仅在其低重量及机械稳定性方面有利，而且也可藉通过例如旋涂、浸涂或印刷技术的方法由分散体显著更有利地沉积而加工。但是，聚合物基材限定操作范围低于200℃。

为形成细碎纳米尺寸颗粒的均匀层，胶态稳定分散体对于沉积很重要。为此需要能有效防止初级颗粒聚结的添加剂(改性剂)。这种添加剂的使用一般由其他申请已经知道很长时间了。

WO 2006/138071与WO 2006/138072分别公开了由胶态分散体将半导体氧化锌层沉积于基材上的方法。该分散体优选在室温下施用且随后在低于300℃的温度下烘烤(退火)。所用的分散体经稳定化，但其未提及任何稳定剂或改性剂。

DE 102 57 388 A1阐述了一种用于化妆品配方中的表面改性的氧化锌纳米颗粒，其中表面改性包括用通式HOOC-R¹-(CH₂)_n-R²-CH₃的有机酸涂覆，其中R¹＝CH₂-(O-CH₂-CH₂)_m；其中m＝0至11，n＝0至30以及当m＝0时，n大于11；且R²＝CH₂、CHCH₂、C(CH₃)₂、亚苯基、O、S。对于优选改性剂，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 A1公开了经可生物降解聚合物改性的纳米颗粒，特别是聚酯、聚氰基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚环氧化物、聚氨酯及聚苯乙烯。EP 1630136 A1公开了经亲水性聚合物改性的二氧化钛颗粒，特别是聚羧酸。改性剂的羧基经由酯键与二氧化钛键合。其他改性剂阐述于DE 10 2005 047 807 A1中。

到目前为止所用的改性颗粒或分散体具有如下缺点：其在导电、半导电或电介质层的沉积期间会严重损害半导体组件的性能或需使用在会损坏基材的温度下的热处理以改进性能。当使用其热稳定性一般低于无机基材的聚合物基材时尤其如此。

因此，本发明的目的是提供颗粒，由这种颗粒可制造稳定的、易加工的分散体，且借助该分散体可制得仅具有低杂质含量(特别是归因于改性剂的杂质)的半导体组件中的导电、电介质或半导体层。

该目的根据本发明通过表面改性的金属、金属卤化物、金属硫属元素化物、金属氮化物、金属磷化物、金属硼化物或金属磷酸盐颗粒或其混合物而实现，其中该颗粒具有1至500nm的平均粒径并且其表面经一种或多种选自式(I)、(II)及(III)的改性剂改性

其中

X¹选自O、S及Se，

X²选自OH、OCH₃、OC₂H₅、CO₂H、OSi(R¹)_3-x-y(R²)_y(R³)_x，

x、y各自彼此独立地为0、1、2或3并且x与y之和不大于3，

R¹、R²、R³、R⁴独立地选自H、C₁-C₁₀烷基，

X³选自O、S、Se及CH₂，

n、m、p各自彼此独立地为0、1、2或3，优选为0、1、2，特别优选为1，

X⁴选自O、S、Se、C＝O、-R⁴C＝CH-、OCH₂，