[发明专利]硅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

本发明涉及一种复合物以及制造方法、以及使用了该复合物的相关绝缘膜、半导体材料、抗反射膜或者光学材料，该复合物是硅氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物，用于制造折射率极低的含有硅氧化物的复合固化膜。

背景技术

在显示器领域、光学领域中，有时会引发如下的问题：因外部光在显示器等的表面发生反射而使得视觉效果受损。因此需要层叠相对于显示器等的表面的折射率低或者高的膜来减少反射。为了应对这样的要求，正在推进着具有接近大气的折射率的低折射率膜的开发，但在很多的情况下，在制造低折射率膜方面需要用于化学蒸镀等的庞大装置，从成本方面考虑是不利的(例如专利文献1)。因此人们期望开发出一种可通过更简便的涂布法而形成膜的材料。

可形成具有充分低的折射率的膜的材料虽然是历来公知的，但是工业化上有用的材料非常少。例如，已知有一种具有氟化合物的材料(专利文献2)，但是用于将氟基导入至材料的原料的成本高，另外据本发明人等所知，在效果上也存在有改良余地。另外报告了一种方法，其中，通过使用可在低温分解的有机间隔物的溶胶-凝胶法，从而制造成为低折射材料的介孔二氧化硅(专利文献3～6)。另外，人们也知道有一种使用中空二氧化硅颗粒的方法(专利文献7及8)。这些材料是通过在所形成的膜内制作空孔，从而实现了低折射率。但是，在这些使用了形成膜的多孔性的方法中，前一方法如果不大量使用有机间隔物则无法获得充分的折射率的降低，因而需要更高效地促进空孔的形成，另外后一方法存在有颗粒发生二次凝集的可能，并且存在有如下改良余地：为了设为有机可溶，因而必须对颗粒的表面进行加工等。从这样的观点考虑，使颗粒在水溶剂的状态下进行反应，这对于防止二次凝集并且降低加工成本而言是优选的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-72367号公报

专利文献2：日本特开2001-40215号公报

专利文献3：日本特开2007-211061号公报

专利文献4：日本特开2005-99693号公报

专利文献5：日本特开2010-90389号公报

专利文献6：国际公开第2006/088036号说明书

专利文献7：日本特开2011-173738号公报

专利文献8：国际公开第2005/085913号说明书

发明内容

发明想要解决的问题

鉴于这样的应当解决的问题，要求开发出加工成本低并且可形成折射率更低的膜的材料。

用于解决问题的方案

本发明的第一特征在于，关于硅氧化物纳米颗粒与硅倍半氧烷聚合物的复合物，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硅烷单体与在表面具有羟基或者烷氧基的硅氧化物纳米颗粒进行反应，从而获得。

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

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

进一步，本发明的硅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，在水性溶剂与有机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硅氧化物纳米颗粒进行反应。

发明的效果

本发明提供一种可廉价地形成折射率低的膜的复合物。而且，由于硅氧化物颗粒与聚合物结合，因而在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。这样的固化膜可应用为层间膜、折射率控制膜、保护膜等，特别是在要求光学的功能的用途上，与以往的固化膜相比折射率低，可改善由光的反射引起的问题。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行详细说明。

本发明的一个实施方式的硅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硅烷单体与在表面具有羟基或者烷氧基的硅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。