TWI327134B - - Google Patents

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1327134 .* 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^ 纟發明是有關氧化銦—氧化錫粉末及使用該粉末之滅 〜鍍靶，以及氧化銦-氧化錫粉末之製造方法。 .【先前技術】 ： 一般而言，濺鍍法是已知的製造薄膜之一個方法。濺 .鍍法係指藉由使濺鍍靶濺射而得薄膜的方法，容易大面積 化，由於可以有效地製成高性能之膜，所以在工業上可以 •利用。又近年，濺射之方法已知有在反應性氣體中進行賤 射的反應性濺鍍法，及在靶的背面設置磁石，而企求高速 形成薄膜的磁控濺鍍法（Magnetron sputterine)。 使用此種韻法之薄膜中，尤其是氧化麵1化錫 (In2〇3_Sn〇2之複合氧化物，以下稱為「π〇」）膜，由於可 視光透過性高，並且導電性高，因而作為透明導電膜而廣 泛使用於液晶顯示裝置或玻璃結露防止用發熱膜、红外 鲁反射膜等。 為此’為了更有效率的製造低成本之膜，目前在濺射 條件或濺射裝置等的改良方面正日益精進卜裝置要如何 有效率地操作是一個ί點。X，在此類ΙΤ0藏鐘中，安裝 .新的濺鍍靶後無初期電弧（異常放電）而可製造製品之時間 -很短，一旦安裝後可以使用多長之期間（累計濺鍍時間、：二 乾壽命）成為問題。 ^ 2種ΙΤ0濺鍍靶，有提案將氧化銦粉末及氧化錫粉末 以預定之比率混合後，以乾式或濕式成形’經燒結而成者 318307 5 1327134 c •(專利文獻丨），也提議用於得到高密度ITO燒結體之高分 散性氧化銦粉末（參考專利文獻2，3、4等）。 另一方面’已知有藉由共沈法將濕式合成的IT0粉末 作成IT0燒結體（參考專利文獻5)，同樣地，很多提議揭 .不用於得到高密度燒結體之ΪΤ0粉末的濕式合成方法（參 •考專利文獻6至9等）。 再者有挺議在電裝電弧中使鋼_锡合金與氧反應，夢 由馬赫（Mach)數1以上之氣流以預定之冷卻速度以上冷曰 •部，可以製造在氧化銦之結晶格内，至少含有9〇容量％鋼— 錫-氧化物固溶體相之IT〇粉末，在成為壓縮體時可以得到 具有預定電阻率的I TO粉末（參考專利文獻1〇)。 —然而雖如此，即使燒結條件等並末高度控制，也比 谷易得到咼氆度燒結體，此結果，而殷切期望要求可以正 長鍍靶壽命之濺鍍IT0粉末。 延 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 [專利文獻 1] 日本特開昭62-21751號公報 2] 日本特開平5-193939號公報 3] 日本特開平6-191846號公報 4] 日本特開2001-261336號公報 5] 日本特開昭62-21751號公報 6] 日本特開平9-221322號公報 7] 日本特開2000-281337號公報 8] 日本特開2001-172018號公報 9] 日本特開2002-68744號公報 10] 曰本特開平11-11946號公報 318307 6 1327134 【發明内容】 (發明所要解決之課題） ^ 本發明之目的係有鑑於此類事情，而提供可延長鍍靶 -壽命，同時，可以得到高密度濺鍍靶之氧化銦_氧化錫ς末 •及使用該粉末之濺鍍靶及製造氧化銦_氧化錫粉末之方法。 .(解決課題之手段） ° • 解決前述課題之本發明的第1態樣，係以In_Sn氧化 物為主成分之氧化銦·>氧化錫粉末，其特徵為碳含 50ppm以下。 相關第1態樣中’氧化銦中之碳含有量因小到5〇_ 以下，即使成形體之密度不太大，也可以得到錄壽命長 的濺鐘起。 本發明的第2態樣’係以在第！態樣中，以χ線繞射 未檢出間化合物In4Sn3〇12，而由Ιη2〇3(222)積分繞射強度 及Sn〇2⑴〇)積分繞射強度之比及&啊㈤如的 #C〇upledplasma)感應偶合電漿）分析之Ιη、％元素濃度所 求得之In2〇3及Sn〇2的比可以算ώ，In2〇3中之％〇2固$量 為2.3質量%以上為特徵之氧化銦_氧化錫粉末。 該第2態樣中，因氧化銦中固溶之氧化锡量在預定量 以上，所以燒結性大。 本發明的第3態樣，係以在第2態樣中，Ιη2〇3中之 固溶量為2.^質量％以上為特徵之氧化銦_氧化錫粉末。 以燒態樣中，因氧化銦中固溶之氧化錫量甚多，所 318307 7 本發明的第4態樣 錫含有量換算成如〇2為 氧化錫粉末。 ’係以在第1至3之任一態樣中， 2.3至45質量％為特徵之氧化銦一 可以SI::、樣中，因錫含有量係在預定之範圍内，所以 了乂形成具有預定導電性之薄膜。 以的/ 5態樣’係在第1至4之任一態樣中，將 氧化性蒙氣可存在之熱源中末或⑽粉末供應到 捕獲口收而传者，以此為特徵之氧化姻一氧化錫粉末。 末，態樣令，將鋼_錫合金做成液流、液滴或粉 性蒙氣可存在之熱源中’生成之微粒子藉 體捕獲时，而比較容易得到碳含量低之IT〇粉末。 月的第6態樣’係第5態樣中’前述流體 之液狀流體為特徵之氧化銦-氧化錫粉末。 才目關第6態樣中，由於使用霧狀之液狀流體，所以比 較谷易回收微粒子。 =明的第7 t樣’係在第5或6態樣中，藉由前述 机體捕獲前述生成^微粒子時的最大速度，以i5(hn/sec 以下為特徵之氧化錮_氧化錫粉末。 相關第7態樣中，ϋ係在較低速度下冷卻回收微粒 子’所以比較容易製造。 本發明的第8態樣，其特徵為將含有第j至7任一熊 樣之氧化銦—氧化錫粉末之原料燒結而成濺鍍靶。 相關第8態樣中，可以得到燒結性良好之濺鍍靶。 318307 8 本發明的第9態樣，係在 度為99%以上為特徵之濺錄。心樣中，以燒結後的密 相關第9態樣中，由於高密度化 少之濺鍍靶。 乂仲幻初期電弧 之10態樣’係-錫合金或ITO粉末所成

=峨獲生成物之氧化麵-氧化锡粉末之微粒= ί氣液分離將前述微粒子當歧泥时，可以得到碳含= :為：卿以下之氧化銦-氧化錫粉末，以此為特徵之氧1 銦氧化錫粉末之製造方法。 相關第10態樣中’以銦-錫合金做成液流、液滴或粉 末’供應職化性蒙氣可存在之熱源巾，生叙微粒子夢 由流體捕獲回收’可以比較容易地得到低碳含有量之Β 粉末。 本發明的第11態樣，係在第1〇態樣中，製造錫含有 _量換算成Sn〇2為2. 3至45質量％之氧化錮_氧化錫粉末， 以此為特徵之氧化銦-氧化錫粉末之製造方法。 相關第11態樣中，因錫含有量在預定之範圍内，而可 製造可獲得形成具有預期導電性之薄膜的濺鍍靶的氧化銦 • ~氧化錫粉末。 本發明的第12態樣’係在第10或11之態樣中，前述 生成物藉由前述流體捕獲時的最大速度，以150m/sec以 下為特徵之氧化銦-氧化錫粉末之製造方法。 相關第12態樣中，因在較低速度下冷卻回收微粒子， 318307 9 132/134 而律容易製造。 、 本發明的第13態樣，係在第1〇至12態樣中，以將作 為於/尼所#之氧化銦·氧化錫粉末自前速液狀流體分離，並 在1100C至1300 C預燒為特徵之氧化銦_氧化錫粉末之製 造方法。 該第13態樣中，藉由將所得氧化銦-氧化錫粉末進行 -預燒，而確實可獲得碳含有量為5〇ppma下者。 (發明效果） _ 如以上之說明，本發明之I TO粉末因碳含有量少到 50pPm以下，所以將其燒結即可製造鍍靶壽命長的濺鍍 靶。又，尤其以X線繞射未檢出間化合物In4Sn3〇i2，而由 In2〇3(222)積分繞射強度及SnCKllO)積分繞射強度之比 及由ICP分析之In、Sn元素之濃度求得之1112〇3及Sn〇2之 比异出，In2〇3中之Sn〇2固溶量為2· 3質量％以上者，燒結 ^生良好，即使成形體之在、度並不太大，也可以比較容易地 鲁製造高密度之濺鍍靶。 【實施方式】 實施發明之最佳形態： 本發明之I TO粉末，係碳含有量在5 〇ppm以下，較佳 -為20ppm以下，尤以少至l〇ppm以下者更佳。在IT〇粉末 中所含碳粉如後述般’對鍍靶壽命有影響，燒結含碳超過 5〇ppm之ΙΤ0粉末所成的濺鍍靶，鍍靶壽命顯著縮短。 IT0粉末中之碳含有量’可以利用碳硫分析裝置（例如 堀場製作所（株）製之EMIA-2200)測定。 318307 10 1327134 又，本發明之ITO粉末，較佳是以In_Sn氧化物為主 成分之氧化銦-氧化錫粉末，而^線繞射未檢出間化合物 ImSmOi2者。將1250°C以上燒結之ιτο粉末所成之燒結體 -粉碎時，或將由氧化銦粉末及氧化錫粉末之混合物燒結而 .成的燒結體加以粉碎時，均檢出間化合物In4Sn3〇12。 - 又，本發明之I TO粉末，特別佳者，係藉由I n2〇3 ( 2 2 2) -積分繞射強度及Sn〇z(ll〇)積分繞射強度之比及由icp分 析之In、Sn元素之濃度所求得之Iη』3及ςη〇2之比計算， 秦Im〇3中之SnCh固溶量為2.3質量％以上，較佳為2.4質量％ 以上。在此，Sn〇2固溶量係指以X線燒射之In2〇3(222)積 分繞射強度及Sn〇2( 110)積分繞射強度之比，與例如在熔 融分析時，或以感應偶合高頻電漿分光分析（Icp分光分析） 等分析的In、Sn元素濃度所求得之In2〇3 & Sn〇2之比求 出，由兩者分析之差即可計算者，本發明中係定義為可由 In2〇3(222)積分繞射強度及Sn〇2(11〇)積分繞射強度之比 籲及由ICP分析之in、Sn元素之濃度所求得之11]2〇3及如〇2 之比§十鼻而得者。

In2〇3中之Sn〇2固溶量為2.3質量％以上，較佳為2 4 質量％以上時，與以往經濕式合成的IT〇粉末相比，燒結性 面’其結果係發揮可獲得密度大之燒結體的效果。 上述之專利文獻1〇中，在氧化錮結晶格内之銦—錫_ 氧化物固溶體相的含有量，雖規定至少為9〇容量％，但此 外於氧化銦之結晶格内，銦_錫_氧化物固溶體相的含有量 並不會成為問題，而係著眼在氧化銦中固溶之氧化錫量。 318307 11 本發明之了 τη伞、士 m 以可以得到u 0有量少至5QPPm以下，所 以』以侍到哥命長的濺鍍靶，又士甘τ 固溶量為高水準 （其，^〇3中之Sn〇2 结體，此粍，、、。性雨，比較容易、得到高密度之燒 有?大二果，可以得到更長壽命之鍵乾。在此使用碳含 物㈣#馬^ 泰末作成濺鍍靶時，由於金屬氧化 物厶奴還原，鍍靶内雖 為50卿以下之ΙΤ〇^=金屬雜，但使用碳含有量 位。 々末時，則確認觀察不到此種金屬部 勒，H月=作成用於形成具有預期導電性薄膜之鍵 至45質^ _nT〇泰末中之錫含有量，換算成Sn〇2為2.3 =里成;如，。2固溶量為2·3質量%以上者— %時，例如2最低為2·3質量％’相反的，超過45質量 Θ例如，在作為賤㈣形成 阻礙導電性而不佳。 USn〇2析出會 本發明之ιτο粉末之制#古、土# 1 _者即可並iM寺別限糸”要能得到上述之物 f …、特别限疋，但藉由進行乾 可以低成本獲得本發日㈣！ 或比較令易且 液滴或粉末，或將™粉末供應至氧化性蒙氣可 之ITO微奴或C電聚焰中’藉由回收生成 金之液Μ、、，即可得到1T0粉末。在此，In-Sn合 得，Τη —ς人人 稽田口金熔砑連續地或斷續地滴下而 可將以久插制… ”如猎由噴霧法即可獲得。又， J將以各種製造方法

燒全士體於边^ uu&末’切已燒結之ITO ^之1TQ粉末作為原料。再者，所製造之m 318307 12 叫 7134 微粕末的回收，可採用藉由袋濾器（bag fil切r)或電集塵 •機之乾式回收，但亦可採用將水喷霧到IT0微粉末並加以 捕獲’藉由紅風集塵器（Cyclone)以氣液分離方式回收淤泥 '之濕式回收。 在此，以乾式回收或以濕式回收，均不需要使用如上 -述專利文獻ίο所揭示的馬赫數（mach number) i以上之高 -速乳流來進行噴射冷卻，生成之微粒子以流體捕獲後之最 大速度，例如，為15〇ra//sec以下，較佳為1〇〇m/sec以 下程度即充分足夠。又，藉由此程度之捕獲速度的急冷， 而In.中之碳含有量會下降。又，同時可以做成Η—中 之Sn〇2固/奋量與以往之濕式合成法比較係變大，而可作為 燒結性提高之ITQ粉末。即使以含有間化合物In4Sn3〇】2之 ΙΤ〇β粉末/乍為原料’也不會含有間化合物in4Sn3012，而可 以得到碳含有篁為5〇ppm以下，Sn〇2固溶量為質量％ 以上’較佳為2.4質量％以上之IT0粉末。 • 但是，由後述實施例的結果可知，此種Sn〇2固溶量， 係隨氧化性氣體可存在之熱源中的氧氣濃度或冷卻條件等 而改變且以濕式回收之IT0粉末者，較以乾式回收者其 固溶量有變高之傾向。 f發明之IT0粉末係以乾式或濕式形成，藉由燒結， 可以得到燒結體。此情況下，由於燒結性明顯變高，可以 得到高密度之燒結體，或即使成形體之密度未如此高，也 可以得到高密度之燒結體。 同時，本發明之IT0粉末的粒徑或粒度分佈，並無特 318307 13 1327134 別限制’但為了得到高密度之燒結體，比表面積（Bet )以1 至15 m2/g，尤其以3至10 m2/g為佳。 在此，說明本發明ITO粉末之製造方法。 本發明之I TO粉末’例如將姻-錫合金作成之液流、液 .滴或粉末，或將IT0粉末供應到氧化性蒙氣可存在之熱源 -中’藉由流體捕獲生成之微粒子並加以回收即可獲得。 . 相關之製造方法，係將銦-錫合金作成之液流、液滴或 粉末，或IT0粉末供應到氧化性蒙氣可存在之熱源中。亦 •即，由銦-錫合金之熔湯浴等作成連續的液流，或亦可作成 液滴滴下，或亦可形成喷霧（Atomize)粉末再供應，或亦可 以IT0粉末之方式供應。 又，氧化性蒙氣可存在之熱源，可列舉如乙炔焰、沉 電漿焰等。熱源之溫度，只要能熔融銦一錫合金或IT0粉 末，而可充分氧化之溫度即可並無特別限制。乙炔焰之情 形，是指數千。C以上，DC t漿焰之情形，是指數萬t以上。 #此種乙炔焰或DC電漿焰中，將原料作成液流、液滴或粉末 供應時’生成物係原樣或作為氧化物與氣體流共同獲得。 在此，所得之生成物是藉由流體捕獲。即，與氣體流 ，共同以過濾袋等回收微粒子，亦可由乾式回收。：情形： 在熱源中所生成之IT0粉末是藉由氣體流急冷而回收微粒 子0 又，亦可噴射霧狀之液狀流體而捕獲。即，對與乙炔 =或二Λ漿-焰之喷流共同流動之生成物，以霧狀之液狀流 ’較佳為減之水進行噴霧。藉由此，生成物急冷變成 318307 14 1327134 微粒子，變成經喷霧之液狀流體的淤泥。在此，霧狀之液 、狀流體之供應，只要可捕獲所得之生成物並冷卻即可並無 •特別限定。例如，使用水之情形，可使用常溫之水，較佳 ‘使用常溫之純水即可，但亦可使用冷卻水。將喷霧之液狀 桃體中，含有捕獲微粒子的液狀流體加以氣液分離，微粒 -子以於泥方式回收。在此，回收淤泥之方法並無特別限定， .較佳可以使用旋風集塵器進行。 若使用此種液狀流體的濕式回收時，微粒子之I το粉 籲末之回收比以乾式回收容易，或因為與乾式回收之冷卻狀 態不同，其Sn固溶量比乾式回收者增大。 任何一種，藉由流體捕獲此種生成物作為微粒子的情 形，捕獲時的最大速度，例如，為15〇 m/sec以下，較佳 為100 m/sec以下之程度。 使用此種製造方法時’藉由使用原料In_Sn合金或π〇 粉末，可以製造氧化銦-氧化錫（ΙΤ0)粉末。相關之ΙΤ0粉 春末，可以作為ιτο濺鍍靶之材料使用。作為相關ΙΤ〇濺鍍 靶之材料，係錫含量換算成Sn〇2以在2. 3至45質量％為宜。 以下’參照第1圖說明實施本發明方法的微粒子製造 裝置之一例。 此裝置具備，在氧化性蒙氣可存在之乙炔焰或DC電漿 焰所成之火焰1熱源中，藉由將供應之原料2作成液流、 液滴或粉末供應而得到之生成物3與氣體流體共同導入之 導入口 10;對所導入之微粒子喷射霧狀之液狀流體之流體 喷射手1又2 0 ,將液狀流體所捕獲之微粒子加以氣液分離而 15 318307 1327134 得到别述微粒子於泥之氣液分離手段的旋風集塵器3 〇 ;與 -將含有以液狀流體不能捕獲之微粒子的一部份蒙氣流體循 環回到流體滴喷射位置為止之循環手段4〇。 在此，導入口 10,只要為可以導入含生成物之氣體流 即可並無特別限定，惟亦可為吸引氣體流之方式。 . 流體噴射手段20係備有：在設置有導入口 的導入 11的下游侧所设置，使流體，例如，水喷射之複數個喷 射噴嘴21、用於將流體導入喷射喷嘴21之泵22、及貯存 鲁流體之流體槽23。來自喷射喷嘴21之流體之喷射方向並 無特別限定，但可為自導入口 1〇向導入之氣體流的流動方 向合流之方向喷射。自導入口 10所導入之氣體流中所含有 之生成物3 ’係藉由所喷霧之流體，例如，水加以冷卻， 而捕獲微粒子。同時’在導入管11之喷射喷嘴21的下游 侧’設置流路收縮之文丘里（Venturi)部12，而防止氣液 混合物之流速下降，惟並非必定要設置文丘里部。又，喷 鲁射喷嘴21及系22 ’並非必定要設置’亦可藉由氣體流之 流動而以吸引力吸引液體並使喷射。 设有導入口 10之導入管11 ’係與氣液分離手段之旋 風集塵器30的導入口 31相連通。自旋風集塵器3〇的導入 口 31導入之氣液混合物，係沿著旋風集塵器本體3 2之内 壁周圍之滿流33而完成氣液分離，液體成分、即，含微粒 子之淤泥會下落到底部，氣體成分則自排氣口 34排出。 此裝置中，在排氣口 34設置有循環手段40。即，於 排氣口 34係於導入管11之導入口 10附近設置連通之循環 318307 16 丄彳l/丄J斗 = ’在循環管41途中，裝設有鼓風機（Μ_) 42，此 冓成了循環手段4〇。藉由此循環手心〇,將未能完全捕 又之粉末循環回到喷射喷嘴21之上游側，可以提高捕獲效 〇 . 又，以旋風集塵H 30進行氣液分離之液體成分係自排 ’；二36排丨’在流體槽23貯存。同時，由於在此流體槽 …貯存之於泥之上清水藉由循環手段4G循環，所以可得 ，粒T成分濃度徐徐增濃m同時，為了使上清水藉 U & 40循％ ’在流體槽23中亦可設置過遽微粒子 4刀之過心，或’亦可將藉由驗溶液中和而沈澱分離微 粒子成分之沈澱分離槽與流體槽23併設。 自旋風集塵器30排放之大部份氣體，係自排氣口 ％ 在循環管41内循環’但—部分之排氣，例如十分之一程度 係自第2排氣口 35排放。 又’此裝置’在第2排氣口 35’第2氣液分離手段之 •第2個旋風集塵器5〇是介由排氣管43而連接。基本上， 第2個旋風集塵器5Q是與旋風集塵器如具有相同構造且 具有氣液分離機能。亦即，自連㈣氣f 43^人口 Η 所引入之氣液混合物，是沿著旋風集塵器本體52之内壁變 成圍著周邊之㈣53而使氣液分離，液體成分，即，含微 粒子之於泥卿落到底部，自排水口 54排出，貯存在流體 槽1中’氣體成分是自排氣口 55排出。更詳細而言，於 排軋f 43之途中’設置使流路縮小之文丘里部軻，並設 置連通此文丘里部44與流體槽61之水循環管62。藉由 318307 17 叫 7134 此’由文丘里部44之高速氣流流，吸引流體槽61中之水 ^㈣^里部44内，將氣體中殘存之微粒子捕獲到液 钟署當+排氣口 55是連結排氣管71，在排氣管71 又 固豉風機（blower)72，介由該鼓風機72自排氣 口 55排放氣體。同時，將水槽61之水噴霧到排氣管43 内’如上述之旋風集塵器30 -樣，亦可使用泵與喷霧噴嘴 :行。流號槽61,係如上述一樣，或亦可設置過霧慮喷器嘴 或亦可6又置中和後分離微粒子之沈澱分離槽。再者，使 之部份排氣在排氣管43之文丘里部“的上游側 循％，亦可更加提高捕獲效率。 僅以旋風集塵器30就能充分有效捕獲微粒子時，p 必要設置第2旋風集塵器50,而為了更加提高捕獲效；， 亦可再連結複數個旋風集塵器。 以上說明之本發明的ΙΤ0粉末，適合作為賤錢乾之原 料使用。 在此係示，使用本發明ΙΤ0粉末之濺鍍靶之製造方法 之一例。 首先，使用以往習知的各種濕式法或乾式法使作 料之ΙΤΟ粉末成形並加以燒結。 ·,、 乾式法可列舉如冷壓（Cold press)法或熱壓（h〇t press)法等。冷壓法係將IT0粉充填到成形模型中製作 形體，在大氣蒙氣下或氧氣蒙氣下進行燒成•燒蚌。熱芦 法是使ΙΤ0粉直接在成形模型中燒結。 【 濕式法為例如以使用過滤成形法（參考日本特門平 318307 18 1327134 11 286002號公報）較佳。此過濾成形法，係將陶瓷原料淤 泥之水分減壓排水後，為了得到成形體的由非水溶性材料 做成的過據式成形模型，其包括：具有丨個以上去水孔的 成形用下模具、在此成形用下模具上載置之具有通水性之 過濾器、隔著用於密封此過濾器之密封材而由上面側挾持 的成形用模框。前述成形用下模具、成形用模框、密封材、 及過滤器各個係以可分解方式組裝而成，使用只有自該過 滤^面側減壓排出齡泥中之水分的關式成賴具，調製 由混合粉、離子交換水與有機添加劑所成之淤泥，將此淤 泥注入過;慮式成形模具中，僅自該過遽器面側減壓排出游 泥中之水分而製作成㈣，所得之陶£成形體經乾燥脫脂 後，加以燒成。 在各種方法中，燒成溫度，例如，為ITO鍍靶時，以 1300至1600Ϊ為宜，以145〇至16〇〇β(：更佳。之後，為了 成形•加工為預定尺寸，而進行機械加工做成鍍靶。 般而。成形後’為了調整厚度而研削表面，再者， 為了使表面平滑’係進行若干階段的研磨，但施行預定之 表面處理，係以去除微裂隙（microcrack)較佳。 [實施例] 以下，根據實施例說明本發明，但本發明並不侷限於 此等。 、 (實施例1) 將In 金（sng. “找）之噴霧粉末（平均粒徑Μ" "°，導入乙炔焰中，以乾式法合成ITO(In2〇3 : Sn〇2=90 : i 318307 19 1327134 10wt%)粉末，將兮扒 町邊粉末以過瀘势弘 之IT0粉末。 〜乾式回收，當作實施例1 (實施例2) 與實施例1相同摔作 丈，以喰露H 乙炔焰乾式合成之IT0粉 末以噴務水進行濕式回收， ⑽ 末。 、田作只施例2之IT0粉 (實施例3)

以共沈法進行濕式合成所得 之IT0粉末。 之IT0粉末當作實施例3 藉由共沈法進行濕式合成的順序如下。即，首 常溫下，㈣㈣In⑽溶解到13如的硝酸（試藥特級: 濃度6…U)中(pH叫.5)，另一方面，於常溫下將2、2 g之Sn(4N)溶解到100cc的鹽酸（試藥特級：濃度託至％%) (ρΗ=-1·9)，混合兩者成為混酸溶液。此時，並無析出物， pH為-1.5。接著，在此混酸中混入25 %氨水（試藥特級） 加以中和使pH成為6. 5，析出白色沈澱物。數小時之後， 倒掉上面之水，以純水2公升（L)洗淨3次後，在8〇<t乾 燥後，在6 0 0 C培燒3小時，進行脫水反應，可得濕式合 成之IT0粉末。 (實施例4) 以使用濕式合成之氧化銦粉末與氧化錫粉末之混合物 (氧化錫10wt%)粉末並經1550°C以上燒結之燒結體粉碎之 物當作實施例4之IT0粉末。 (實施例5) 318307 20 叫 7134 將In-Sn合金（Sn 9. 6wt%)之噴霧粉末 #m)，導入DC電漿焰中，乾式人 ^ ^ 45 一粉末，將此藉由喷霧水濕式回收，; ITO粉末。 田作貫％例5之 (比較例1) 於末1將合成之氧化姻粉末經1〇〇〇°C預燒之氧化銦 H質⑸，與同樣是濕式合成之氧化錫 =化錫粉幻0質量％，放在乳蛛中混合而得之物，= 比較例1，作為標準品1。 田作 (比較例2) 預墙2較例1同樣’將濕式合成之氧化銦粉末經1000。〇 預燒之氧化銦粉末90質量％，與 mnn°r^ ^ ^ 濕式合成之氧化錫經 i_c預燒之氧化錫粉末1()質量％， 之物當作比較例2,作為標準品2。 蜂中此口而付 (試驗例1) 析裝置（（股）堀場製作所製之 ㈣碳含有量。 (試驗例2) =施例1至4及比較例1之™粉末，求得滅 。順序如下’在試驗之前，針對各實施例！至4之 m ’在大氣中i 預燒3小時’使原析出微小粒 子之Sn〇2成長，而容易以Sn〇2檢出。 1.貫先’進行感應偶合高頻電漿分光分析（icp分光分 318307 21 叫 7134 析）。由該結果’除了 ln、Sn以外，全部當作氧原子（〇)， 此0量假設有可能缺損，並計算I η與Sn之比，計算此 In及Sn全部成為In2〇3、Sn〇2時之重量比。 2.針對各實施例1至4及比較例1的ΙΤ0粉末，藉由粉末 X 線繞射（XRD :(株）Mac Science 社製、MXP18II)進行 分析’求出Sn〇2析出量。亦即，由繞射結果，確認有 無間化合物（IruSn3〇i2)，間化合物未檢出時，由作為比 較例1之標準品1的各試料之In2〇3 (222)積分繞射強 度及Sn〇2 (110 )積分繞射強度之比，算出Sn〇2之析出量 (質量％)。即’ Sn〇2之析出量（質量％)，係由X線繞射之 積分強度比求得Sn〇2之含有量，假定I n2〇3中未固溶之 Sn〇2係Sn〇2因1000°C程度之預燒而成長，成為X線繞 射之SnCh (110)峰值。X線繞射之結果示於第2圖至第 5圖、第7圖。 *由1及2之結果’將以ICP分析能檢出’但以X線繞射 檢測不出SnOWllO)的Sn〇z ’當作In2〇3中之Sn〇2固溶 量，此結果示於表1 此結果，可知在實施例1，2之IT0粉末中，Sn〇2固溶 量為2.35wt%、2.42wt%時，比以濕式合成ιΤ〇粉末的實施 例3的2. 26wt%更多。同時，將一度成為燒結體之物加以 粉碎之實施例4的IT0粉末可以檢測出間化合物，而Sn〇2 固溶量則不能測定。 (试驗例3 ) 針對實施例5及比較例2之IT0粉末，與試驗例2同 318307 22 1327134 樣求出Sn〇2之固溶量。粉末X線繞射（XRD)係使用Spectris (股）公司製之X’ Pert PROMPD分析。此結果示於表1。又， -X線繞射之結果示於第6圖及第8圖。 • 由此結果可知，實施例5之ITO粉末，Sn〇2固溶量為 3. OOwt%時，與除了使用乙炔焰替代DC電漿焰以外均同等 之實施例2相比，Sn〇2固溶量顯著增大。 [表1]

試料 編號 ICP之結果 XRD之結果 Sn〇2 固溶量 (wt%) 複含 有量 (ppm) In (wt%) Sn (wt%) ΙΠ2〇3 (wt%) Sn〇2 (wt%) 間化 合物 In2〇3 (222) SnOz (110) Sn〇2 析出量 (wt%) 實施例 1 74. 1 8. 26 89. 52 10.48 無 6974596 357821 8. 13 2. 35 30 實施例 2 74.8 7.90 89. 92 10. 08 無 6875331 331124 7. 66 2. 42 20 實施例 3 76.1 8. 03 90. 03 9. 97 無. 7273411 352429 7. 71 2,26 50 實施例 4 74.8 7. 90 90. 02 9. 98 有 7529677 105639 — — 40 實施例 5 73.8 7. 46 90. 40 9. 60 無 691582 31090 6. 60 3. 00 10 比較例 1 75. 1 7. 87 90.09 9. 91 無 7141621 455777 9. 91 標準 0. 00 140 比較例 2 75. 1 7. 86 90. 10 9. 90 無 892303 62325 9. 90 0. 00 140 (製造例1) 將與實施例2同樣合成，經1100°C預燒之IT0粉末 (BET比表面積2. 97m2/ g )以乾式球磨機分解粉碎後，冷 壓之。此成形體脫脂後的相對密度，係理論密度7. 15之 53. 5%。 23 318307 1327134 將上述脫脂後之成形體於16〇〇c>c燒成，可得燒結體之 賤鍍靶’其相對密度為99.8%。 ’（製造例2) 將與實施例1同樣合成，在100(rc預燒之ΙΤ〇粉末以 .乾式球磨機解碎（此時之比表面積77m2/g)，再將其以 :濕式球磨機分解粉碎成淤泥，將此淤泥注入過濾式成形模 …中八從過濾器面側減壓排出於泥中之水分而製作成形 體，所得之陶瓷成形體再經乾燥脫脂。此成形體脫脂後的 才目對饮度是理論密度7. 15之64. 9%。 將該脫舳後之成形體在16 〇 〇 燒成，可得燒結體之濺 鍍靶，其相對密度為99. 9%。 (製造例3) 將與實施例2同樣合成，經1〇5〇〇c預燒之IT〇粉末（比 表面積4.02m/g)，藉由乾式球磨機及濕式球磨機分解 粉碎成淤泥，將此淤泥注入過濾式成形模具中，只從過濾 籲器面側減壓排出淤泥中之水分而製作成形體，所得之陶瓷 成形體再經乾燥脫脂，此成形體脫脂後的相對密度是理論 密度 7. 15 之 65. 0%。 將該脫脂後之成形體於l60(rc燒成，可得燒結體之濺 •鍍靶，其相對密度為99.8%。 (製造例4) 將與實施例5同樣合成，經11〇〇。〇預燒之丨τ〇粉末（比 表面積2. 5m2/ g )，以乾式球磨機及濕式球磨機分解粉碎 成淤泥’將此淤泥注入過濾式成形模具中，只從過濾器面 318307 24 明 7134 -側減壓排出於泥中之水分製作成成形體，所得之陶究成形 ' ,體再經乾燥脫脂，此成形體脫脂後的相對密度是理論密度 7. 15 之 64. 9%。 & 將該脫脂後之成形體於16()(rc燒成，可得燒結體之濺 •鐵乾’其相對密度為99. 8%。 ；(比較製造例1) 將與比較例1同樣濕式合成之氧化銦粉末以1〇〇〇(>c預 鲁燒之氧化錮粉末90質量％，（BET比表面積5. 7m2/g )，與 同，濕式合成之氧化粉末以105(rc預燒之氧化锡粉末1〇、 質量％之混合物以乾式球磨機混合、分解粉碎，再以濕式球 磨機混合、分解粉碎成淤泥，將此淤泥注入過濾式成形模 具中，只從過濾器面側減壓排出淤泥中之水分製作成形 體，所得之陶瓷成形體再經乾燥脫脂，此成形體脫脂後的 才目對密度是理論密度7. 15之60. 0%。 將該脫脂後之成形體於16〇0它燒成，可得燒結體之濺 鲁鍍靶，其相對密度為99. 0%。 (試驗例4) 使用製造例2至4及比較製造例1之濺鍍靶，測定電 弧特性。即，在以下條件以DC磁控濺鍍連續進行濺射，測 疋50汁數（counts)壽命。此處之50計數壽命，係指各鑛 -靶開始使用到投入電力量l〇Wh/cm2為止，除去初期電弧 次數’累積電弧次數成為5〇次時之投入電力量（仙/⑽2)。 電弧之檢出係藉由蘭得曼技術社製之電弧檢出裝置（Mam Genesis)進行。結果如表2所示。 318307 25 1327134 由此結果可知使用本發明之IT〇粉末之濺鍍靶具有優 異的電弧特性’且鍍靶壽命長。又，使用利用DC電漿而得 之I TO粉末的製造例4之鑛靶，與使用利用乙炔焰而得之 I TO粉末的製造例2及3進行比較，可以確認其鍍靶壽命 更長。 (濺鍍條件） 鍍靶尺寸：直徑6吋、厚度6mm 濺鍍方法：DC磁控濺鍍 排氣裝置.旋轉果+低溫泵（Cry〇 pump) 到達真空度：3.0xl(T7 [Torr]

Ar 壓力：3. 0χ1(Γ3 [Torr] 氧氣分壓：3. 0x10—5 [Tor·!·；! 機链電力：300 W(電力密度1. 6 W/cm2) [表2] 50計數（Counts)壽命 (Watt · hour/cm2) 製造例2 87 製造例3 — 87 製造例4 比較製造例1 — 一 92 29 (試驗例5) 在各製造例中，針對燒結性作比較，其結果示於表3。 燒結性係相對於成形體之相對密度，以燒結體相對密度的 倍率表示。 318307 26 1327134 由此結果可知 密度之燒結體，又 度之燒結體。 本發明之I TO粉末燒結性高，可得高 成形體之密度即使不大亦可獲得高密 [表3] 製造例1 成形體之 相對密度 — 燒結體之 相對密度 燒結性 53. 5% — 99. 8 % 1. 87 ' ---—. 1. 54 製造例2 一 例 3 — 64.9% 99. 9~% 65. 0% 99.8 % 1. 54 ~' ----- 1. 54 — 製造例4 64. 9% 99.T~% ---~~---- 【圖式簡單說明】 第1圖係示製造本發明之IT0粉末微粒子用製造裝置 之一例的概略結構圖。 第2圖示本發明實施例1之no粉末χ線繞射結果之 圖。 第3圖示本發明實施例2之ΙΤ0粉末χ線繞射結果之 圖。 第4圖示本發明實施例3之ΙΤ0粉末χ線繞射結果之 圖。 第5圖示本發明實施例4之ΙΤ0粉末χ線繞射結果之 圖。 第6圖示本發明實施例5之I TO粉末χ線繞射結果之 圖。 第7圖示本發明比較例1之IT0粉末χ線繞射結果之 318307 27 1327134 圖。 第8圖示本發明實施例2之ITO粉末X線繞射結果之 圖。 【主要元件符號說明】 1 火焰 2 原料 3 生成物 10 導入口 11 ' 31 、51導入管 12、44 文丘里部 20 流體喷射手段 21 喷嘴 22 泵 23 ' 61 流體槽 30、50 旋風集塵器 33、53 渴流 32 ' 52 旋風集塵器本體 34 、 35 、 55 排氣口 36、54 排水口 40 循環手段 41 ' 62 循環管 42、72 豉風器 43、71 排氣管

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Claims (1)

1327134 .* 第95】22703號專利申請案 十、申請專利範圍： (科4月13日) L —種氧化銦-氧化錫粉末，係卩心％氧化物為主成分 =化^氧化錫粉末，其特徵為錫含有量換算成㈣ ’、、.3至45質量％，碳含有量在50ppm以下。 • 2.如中請專利範圍第1項之氧化銦-氧化錫粉末，立中， •以x線繞射未檢出間化合物ι_12，而由ίη2〇3 (222) 積分繞射強度及SnQ2(11G)積分繞射強度之比，以及藉 •二CP :析< In、Sn之兀素濃度求得之In2〇3及Sn〇2 q二計#，In2〇3中之Sn〇2固溶量為2.3質量％以上。 •申睛專利範圍第2項之氧化銦-氧化錫粉末，其中， In2〇3中之Sn〇2固溶量為2· 4質量％以上。 由I:專利犯圍第1項之氧化鋼一氧化錫粉末，其係藉 由將銦-錫合金做成之液流、液滴或粉末，或是⑽粉 末供應到氧化性蒙氣可存在之埶 之微粒子並加以回收。 一原令，以流體捕獲生成 5. 如申請專利範圍第4項之氧化鋼、氧化錫粉末，立中， 前述流體為霧狀之液狀流體。 6. 如申請專利範圍第4項之氧化鋼—氧化錫粉末，立中， 以前述流體捕獲前述生成之微粒子時，其最大速度為 150m/sec 以下。 7. -韻姉’其係由含有t請專利範圍第項中任 -項之氧化銦-氧化錫粉末的原料燒結而成者。 8. ΓΙ：!Γ㈣第7項线奸，錢結後之密度為 318307修正版 29 1327134 1 Γ I 第95122703號專利申請案 9 — \mrnm (卯年4月13 曰; ' ·—種氧化銦-氧化錫fer末之製造方也，其特徵係將由 " in~Sn合金或no粉末所成之原料做成液流'液滴或粉 '末’供應到熱源中，藉由霧狀之液狀流體捕獲生成物氧 化銦-氧化錫粉末之微粒子，並以氣液分離使前述微粒 .子做為淤泥而回收，而得到錫含有量換算成$11〇2為2.3 - 二】5貝里％且碳含有量為5〇ΡΡιπ以下之氧化銦_氧化錫 、申-月專利|巳® f 9項之氧化銦-氧化錫粉末之梦迕方 ::其中’以前述流狀流體捕獲前述生成物時之最： 度為150m/sec以下。 、 如申請專利範圍第9或1〇 4 t·<+ 項之乳化姻-氧化錫粉末之 仏方法，其係將做為淤泥而 衣 前述液狀流體分離，並在nnn。/化姻—乳化錫粉末自 在1100C至1300Ϊ預燒者。

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