含有二烷基锌部分水解物的溶液和使用该溶液的氧化锌薄膜的制造方法技术

本发明专利技术提供可在空气中操作，可在空气中形成氧化锌薄膜的含有二烷基锌部分水解物的溶液和氧化锌薄膜的制造方法。本发明专利技术涉及含有二烷基锌部分水解物的溶液，其含有下述通式(1)所表示的二烷基锌的部分水解物和溶剂。所述溶剂是沸点为160℃以上、具有下述通式(2)所示的酰胺结构且具有环状结构的有机化合物，所述部分水解物是相对于所述二烷基锌中的锌，用摩尔比为0.4~0.9的范围的水进行水解而得的。本发明专利技术涉及将所述含有二烷基锌部分水解物的溶液涂布于基材上，从而获得氧化锌薄膜的氧化锌薄膜的制造方法。

A solution containing two alkyl zinc hydrolysates and a manufacturing method for the Zinc Oxide film using the solution

The invention provides a method for preparing Zinc Oxide thin film containing two alkyl zinc partial hydrolysate and Zinc Oxide film, which can be operated in air, and can be formed in air. The present invention relates to a solution containing two alkyl zinc hydrolysates, which contain partial hydrolysates and solvents of the two alkyl zinc indicated by the general formula (1). The solvent is an organic compound with an annular structure of amide structure with a boiling point of more than 160 degrees, which has the following general formula (2). The part of the hydrolysate is hydrolyzed from the water with a molar ratio of 0.4~0.9 to the zinc in the two alkyl zinc. The invention relates to coating the substrate containing two alkyl zinc partial hydrolysate on the substrate, so as to obtain the manufacturing method of Zinc Oxide film Zinc Oxide film.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有二烷基锌部分水解物的溶液和使用该溶液的氧化锌薄膜的制造方法
本专利技术涉及对空气的化学稳定性高的含有二烷基锌部分水解物的溶液和使用该溶液的氧化锌薄膜的制造方法。如果使用本专利技术的含有二烷基锌部分水解物的溶液，则即使在空气中，也可进行氧化锌薄膜的形成。关联申请的相互参照本申请主张2015年5月19日申请的日本专利申请2015-101817号的优先权，其全部内容特别作为公开内容援引于此。
技术介绍
具有对可见光线的高透射性的透明的氧化锌薄膜可用于光催化剂膜、紫外线阻隔膜、红外线反射膜、CIGS、有机薄膜太阳能电池的缓冲层、色素增敏太阳能电池的电极膜、抗静电膜、薄膜晶体管、化合物半导体发光元件、荧光体元件、抗菌-除臭膜、压电膜、可变电阻膜、镀膜等，具有广泛的用途(非专利文献1)。作为透明的氧化锌薄膜的制造方法，已知各种方法(非专利文献2)，但期望利用无需使用真空容器，装置简便，且由于膜形成速度快所以生产能力也高、膜制造成本低的涂布法进行制造。作为涂布法，有旋涂法(专利文献1)、浸涂法(非专利文献3)、喷雾热解法(非专利文献4)等。上述旋涂法、浸涂法、喷雾热解法中，在各自涂布后将基板温度加热至350℃以上，由此获得氧化锌薄膜。但是，透明的氧化锌薄膜使用塑料基板作为基板。因此，在形成透明的氧化锌薄膜时应用的加热必须在塑料基板的耐热温度以下实施。然而，上述旋涂法、浸涂法、喷雾热解法中，在塑料的耐热温度以下加热无法获得透明的氧化锌薄膜。因此，根据本专利技术人的研究，发现了通过使用将二烷基锌与水反应而得的含有二烷基锌部分水解物的溶液，即使在300℃以下的温度也可形成透明的氧化锌薄膜的方法(专利文献2)。专利文献1：日本特开平7-182939号公报专利文献2：日本特开2010-254481号公报(日本专利第5546154号)非专利文献1：“酸化亜鉛透明導電膜：次世代ディスプレイに向けて(氧化锌透明导电膜：用于下一代显示)”ハクスイ株式会社総合情报誌インフォ(白水株式会社综合情报刊物信息)，第13卷(2005)p1非专利文献2：日本学术振兴会透明氧化物光电子材料166委员会编，《透明导电膜的技术》修订2版，(2006)p165~173非专利文献3：Y.Ohya等人，J.Mater.Sci.，29(1994)4099非专利文献4：J.Aranovich等人，J.Vac.Sci.Technol.，4(1979)16专利文献1~2和非专利文献1~4的全部内容特别作为公开内容援引于此。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，专利文献2中所述的含有二乙基锌部分水解物的溶液具有与水或水分的反应性，因此，为了形成透明的氧化锌薄膜，通常必须在干燥状态下供给的氮、氩等惰性气体或实施过干燥处理的空气中进行制膜。一边维持惰性气体或空气的干燥状态一边进行操作，则需要惰性气体、惰性气体供给设备、或空气的干燥装置，进而需要手套箱等气体保持设备，有氧化锌薄膜的形成成本比通常的涂布法略有升高的课题。本专利技术的目的在于提供一种含有二烷基锌部分水解物的溶液，其对空气(大气)中所含的水分(湿气)的稳定性高，在未实施干燥处理的空气(大气)中实质上无自燃性，可在未实施干燥处理的空气(大气)中进行操作，可在未实施干燥处理的空气(大气)中进行氧化锌薄膜的形成。而且本专利技术提供也可在空气中实施的氧化锌薄膜的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术如下。[1]含有二烷基锌部分水解物的溶液，其含有下述通式(1)所表示的二烷基锌的部分水解物和溶剂，其中所述溶剂是沸点为160℃以上、具有下述通式(2)所示的酰胺结构且具有环状结构的有机化合物(以下称为环状酰胺化合物)，所述部分水解物是相对于所述二烷基锌中的锌，用摩尔比为0.4~0.9的范围的水进行水解而得的，[化学式1]ZnR12　　　　　　　　　(1)(式中，R1是碳数1~6的直链或分支的烷基。)[化学式2]。[2][1]所述的溶液，其中，所述环状酰胺化合物是沸点为200~250℃的范围的化合物。[3][1]或[2]所述的溶液，其中，相对于二烷基锌部分水解物中的锌，以摩尔比计含有1以上的所述环状酰胺化合物。[4][1]~[3]中任一项所述的溶液，其中，所述环状酰胺化合物为N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-咪唑啉酮、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮或它们的混合物。[5][1]~[4]中任一项所述的溶液，其中，所述二烷基锌为二乙基锌。[6][1]~[5]中任一项所述的溶液，其中，进一步含有所述环状酰胺化合物以外的溶剂，环状酰胺化合物以外的溶剂是选自脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、烃系溶剂、醚化合物、乙二醇二烷基醚化合物、二乙二醇二烷基醚化合物、三乙二醇二烷基醚化合物、丙二醇二烷基化合物、二丙二醇二烷基和三丙二醇二烷基化合物的至少一种溶剂。[7]氧化锌薄膜的制造方法，其特征在于，将[1]~[6]中任一项所述的含有二烷基锌部分水解物的溶液涂布于基材上，接着以300℃以下的温度加热基材，由此获得氧化锌薄膜。[8][7]所述的制造方法，其特征在于，在空气中进行所述涂布。[9][7]或[8]所述的制造方法，其中，所述氧化锌薄膜对550nm的可见光线具有80％以上的透射率。专利技术效果根据本专利技术，可提供含有二烷基锌部分水解物的溶液，所述含有二烷基锌部分水解物的溶液在空气中稳定，因此其操作容易，能在空气中形成透明的氧化锌薄膜，并且，如果使用本专利技术的含有二烷基锌部分水解物的溶液，则可通过在300℃以下的基材温度下加热来形成透明的氧化锌薄膜。附图说明[图1]二乙基锌NMP溶液的1H-NMR光谱。[图2]二乙基锌水解物NMP溶液的1H-NMR光谱。[图3]氧化锌薄膜的垂直透射率光谱。[图4]氧化锌薄膜基于ATR法的IR光谱。[图5]玻璃基板(Corning公司制、EagleXG)基于ATR法的IR光谱。[图6]氧化锌薄膜的垂直透射率光谱。[图7]氧化锌薄膜基于ATR法的IR光谱。具体实施方式[含有二烷基锌水解物的溶液]本专利技术的第一实施方式是含有通式(1)所表示的二烷基锌的部分水解物和溶剂的含有二烷基锌部分水解物的溶液。所述溶剂是沸点为160℃以上、具有下述通式(2)所示的酰胺结构且具有环状结构的有机化合物(有时称为环状酰胺化合物)。而且，所述部分水解物是相对于所述二烷基锌中的锌，用摩尔比为0.4~0.9的范围的水进行水解而得的。所述部分水解物是对所述二烷基锌与所述环状酰胺化合物的混合物添加水，将二烷基锌水解，由此而得的物质，由于这可以通过水解的操作获得本专利技术的含有二烷基锌水解物的溶液，因此是适当的。[化学式3]ZnR12　　　　　　　　(1)(式中，R1是碳数1~6的直链或分支的烷基。)作为烷基，可以举出：甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基，但并不旨在限定于它们。[化学式4]环状酰胺化合物优选为沸点在200~250℃的范围的化合物，更具体而言，可为N-甲基-2-吡咯烷酮(有时简称NMP，沸点204℃)、1,3-二甲基-咪唑啉酮(沸点220℃)、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(沸点约245℃)或它们的混合物。通过使用所述环状酰胺化合物作为所述溶剂提高对空气的稳定性玻璃的理由尚不明确，而且也不旨在受理论的约束本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有二烷基锌部分水解物的溶液，其含有下述通式(1)所表示的二烷基锌的部分水解物和溶剂，其中所述溶剂是具有下述通式(2)所示的酰胺结构且具有环状结构的有机化合物，以下称为环状酰胺化合物，所述部分水解物是相对于所述二烷基锌中的锌，用摩尔比为0.4~0.9的范围的水进行水解而得的，[化学式1]ZnR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.19 JP 2015-1018171.含有二烷基锌部分水解物的溶液，其含有下述通式(1)所表示的二烷基锌的部分水解物和溶剂，其中所述溶剂是具有下述通式(2)所示的酰胺结构且具有环状结构的有机化合物，以下称为环状酰胺化合物，所述部分水解物是相对于所述二烷基锌中的锌，用摩尔比为0.4~0.9的范围的水进行水解而得的，[化学式1]ZnR12　　　　　　　　(1)式(1)中，R1是碳数1~6的直链或分支的烷基；[化学式2]。2.权利要求1所述的溶液，其中，所述环状酰胺化合物是沸点为200~250℃的范围的化合物。3.权利要求1或2所述的溶液，其中，相对于二烷基锌部分水解物中的锌，以摩尔比计含有1以上的所述环状酰胺化合物。4.权利要求1~3中任一项所述的溶液，其中，所述环状酰胺化合物为N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田浩司，稻叶孝一郎，中俊雄，
申请(专利权)人：东曹精细化工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP