[發(fā)明專利]氫氧化銦的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610323231.5
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN105839130B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 新藤裕一朗;竹本幸一;古仲充之
• 申請（專利權(quán)）人: 吉坤日礦日石金屬株式會社
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00;C25B11/04;C25B15/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 金龍河,穆德駿

本申請是申請日為2012年6月12日、申請?zhí)枮?01280027688.1(國際申請?zhí)枮镻CT/JP2012/065013)、發(fā)明名稱為“氫氧化銦或含氫氧化銦的化合物的制造方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及氫氧化銦或含氫氧化銦的化合物的制造方法，該氫氧化銦或含氫氧化銦的化合物為用于制造形成ITO膜的濺射用ITO靶的氧化銦或含氧化銦的化合物粉末的原料。

背景技術(shù)

ITO(以銦-錫為主成分的復(fù)合氧化物)膜作為以液晶顯示器為主的顯示設(shè)備的透明電極(膜)而被廣泛使用。作為形成該ITO膜的方法，通常通過真空蒸鍍法或濺射法等一般被稱為物理蒸鍍法的方法進(jìn)行。特別是從操作性和膜的穩(wěn)定性考慮，大多使用磁控濺射法來形成。

基于濺射法的膜的形成如下進(jìn)行：使Ar離子等正離子物理轟擊設(shè)置在陰極的靶，并利用該轟擊能量釋放構(gòu)成靶的材料，從而在對置的陽極側(cè)的襯底上層疊組成與靶材料幾乎相同的膜。

采用濺射法的覆蓋法的特征在于，通過調(diào)節(jié)處理時間、供電功率等，能夠以穩(wěn)定的成膜速度形成從埃單位的薄膜至數(shù)十μm的厚膜。

一般來說，ITO燒結(jié)體靶是通過粉碎混合氧化銦和氧化錫，并對所得的混合粉末進(jìn)行成型、燒結(jié)來制造的。在氧化銦和氧化錫的粉碎混合時，使用球磨機、V型混合機或帶型混合機進(jìn)行干式或濕式混合。

作為ITO燒結(jié)體靶的原料的氧化銦粉末，可以通過對氫氧化銦進(jìn)行煅燒來制造。該氫氧化銦制造方法的代表性公知技術(shù)，已在專利文獻(xiàn)1中公開。該專利文獻(xiàn)1的方法是以銦為陽極進(jìn)行電解來制造氫氧化銦，再對其進(jìn)行煅燒得到氧化銦粉末。需要說明的是，雖然該專利文獻(xiàn)1由于更名而導(dǎo)致申請人名稱與本申請不同，但其也是本申請人提出的申請。

作為氧化銦的制造方法，還可以考慮中和法。然而，如專利文獻(xiàn)1所述，由于中和法存在以下問題，因此電解法是有效的。

a)所得氧化銦粉末的各種特性(平均粒徑、表觀密度等)的偏差大，這是阻礙氧化銦系顯示材料、熒光體等的“品質(zhì)偏差的降低”或“高品質(zhì)化”的主要因素。

b)對于將制造條件(液溫、反應(yīng)速度等)控制為恒定來說未必容易，而為了使制造條件穩(wěn)定，設(shè)備成本上升。

c)在需要特性與以往不同的粉末時，無法靈活地應(yīng)對這種要求。

d)裝置的規(guī)模比較大，因此，如果要將制造條件控制為恒定，則需要相當(dāng)大的勞力，從這一方面可以認(rèn)為對于增產(chǎn)來說未必容易。

e)由于每次都會產(chǎn)生中和廢液(例如硝酸銨)，因此需要進(jìn)行處理，這提高了運行成本。

接下來，給出通過電解制造氫氧化銦的代表例。

在濃度為0.2～5mol/L、pH為4～10、溫度為10～50℃的硝酸銨(NH₄NO₃)水溶液中，以銦為陽極(anode)，并以100～1800A/m²的電流密度通電，進(jìn)行電解。然后，過濾電解槽底部的沉積物，洗滌并干燥，得到氫氧化銦。

在以該氫氧化銦作為原料制造氧化銦時，只要在1100℃左右的溫度下焙燒即可。由此，可以得到平均粒徑為1～5μm的氧化銦粉末。

在進(jìn)行上述氫氧化銦的電解時，在電解槽中配置銦板作為陽極(anode)，配置常規(guī)的不銹鋼板作為陰極(cathode)，并使電解液在它們之間流動來進(jìn)行電解。然而，生成的氫氧化銦附著在陽極表面，銦電沉積在陰極表面并以樹枝(dendrite)狀延伸，導(dǎo)致陽極和陰極發(fā)生短路，產(chǎn)生了無法長時間進(jìn)行電解的問題。

此外，如果連續(xù)實施電解，則溶出電位比In高的元素作為雜質(zhì)殘留在陽極表面，結(jié)果存在雜質(zhì)在表面濃縮的問題。如果在這種情況下繼續(xù)電解，則雜質(zhì)也混入到電解液中，導(dǎo)致之前析出的氫氧化銦的純度下降。此外，在陽極表面局部失去銦金屬，陽極表面的電流密度變得不均勻。結(jié)果還產(chǎn)生了下述異常情況，即，在陽極的表面局部產(chǎn)生孔穴，陽極自身脫落到電解浴中。

而且，在氫氧化銦的電解時，生成的氫氧化銦附著在陽極表面，銦電沉積在陰極表面并以樹枝(dendrite)狀延伸，產(chǎn)生了陽極和陰極短路的問題。

對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行調(diào)查時，下述的專利文獻(xiàn)已被公開。

專利文獻(xiàn)2是氧化銦粉末的制造方法，該方法以銦作為陽極，并在攪拌成氫氧化銦沉淀懸浮在電解液中的狀態(tài)下進(jìn)行電解。具體來說，在未進(jìn)行攪拌時，電解槽液面附近的pH為8.5左右，槽底附近的pH為3.2左右，而通過攪拌電解液，使液面附近和槽底附近的電解液混合，從而使pH均勻化。