[发明专利]金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物及其制造方法、以及使用该复合物而制造的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物(杂合物)及其制造方法，该复合物用于制造在高折射率膜、高介电膜等电子元件中所使用的含有金属氧化物的复合固化膜。

背景技术

历来，作为在电子元件中使用的高折射率膜、高介电膜等固化膜，使用了氧化硅、氮化硅那样的硅质膜。作为这样的硅质膜的形成方法，可使用PE-CVD那样的化学气相沉积法以及将包含含硅树脂的组合物进行涂布并且进行加热固化的方法。而且，出于改善这样的固化膜的物性或者改良折射率的目的，正在进行着将金属氧化物分散于含硅的树脂中的研究。

这样的含金属氧化物的树脂一般通过将金属氧化物分散于树脂而制造。此处金属氧化物可通过各种方法来合成，但一般通过以金属烷氧基化合物为起始原料并且利用溶胶-凝胶法而合成。在该合成时所使用的溶剂通常是水或者水-醇混合溶剂。由此获得的金属氧化物溶胶大多在表面具有亲水性的羟基，大多以水性分散物的方式供给。

由此，在前述的方法中，将亲水性的金属氧化物分散于疏水性的树脂，不易将金属氧化物保持原状且均匀地分散于树脂中。为了解决这样的问题，人们也在研究着将疏水性的单体或者树脂加成于具有亲水基的金属氧化物的表面从而分散。

发明内容

发明想要解决的问题

然而，在这些现有技术中，为了改良金属氧化物的分散性而进行表面修饰，这从成本的观点考虑是不利的。另外，通过这样的方法而获得的金属氧化物单纯分散于树脂中，因而也存在有诸如以下的应当改善的问题：在固化过程中有时会容易引起凝集等，有时会无法获得规定的物性等。

用于解决问题的方案

本发明的第一特征在于，金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物通过在水性溶剂与有机性溶剂的混合溶剂中并在相转移催化剂的存在下，使在末端具有硅烷醇基的硅倍半氧烷聚合物或者硅烷单体与在表面具有羟基或者烷氧基的金属氧化物纳米颗粒进行反应而获得。

本发明的第二特征在于，复合物包含硅倍半氧烷聚合物和金属氧化物纳米颗粒，前述硅倍半氧烷聚合物的硅原子与前述金属氧化物纳米颗粒的表面介由氧原子而结合着。

本发明的电子元件的特征在于，以层间膜、折射率控制膜或者保护膜的方式具备前述的含有复合金属氧化物的复合材料。

进一步，本发明的金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物的制造方法的特征在于，其包含如下工序：在水性溶剂与有机性溶剂的混合溶剂中并在相转移催化剂的存在下，使在末端具有硅烷醇基的硅倍半氧烷聚合物与在表面具有羟基或者烷氧基的金属氧化物纳米颗粒进行反应。

发明的效果

本发明的金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物对于形成在电子元件中使用的固化膜而言是有用的，在其固化过程中不引起金属氧化物的凝集等，可形成均匀地分散了金属氧化物的高品质的固化膜。这样的固化膜除了可应用于液晶显示器的高介电膜、有机发光二极管的绝缘膜等之外，还可应用于层间膜、折射率控制膜、保护膜等。另外，使用本发明的复合物而制造的固化膜也具有如下的特征：即使在使膜厚变厚了的情况下也不易产生裂纹等缺陷。

进一步，关于本发明的金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物，在其制造过程中，不需要金属氧化物的表面修饰的工序，因而可简便且廉价地制造。

具体实施方式

如下述那样详细地说明本发明的实施方式。

本发明的一个实施方式的金属氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物(以下有时会简单地称为“复合物”)是通过特定的制造方法而制造出的复合物。该制造方法具体包含如下工序：在水性溶剂与有机性溶剂的混合溶剂中在相转移催化剂的存在下，使在末端具有硅烷醇基的硅倍半氧烷聚合物与在表面具有羟基或者烷氧基的金属氧化物纳米颗粒进行反应。以下，有时会将该方法称为反胶束分散法。