无机化合物颗粒及其制备方法技术

提供了一种无机化合物颗粒，它包括：壳，以及封入壳中的多孔物质或空腔。还提供了制备所述无机化合物颗粒的方法，它包括以下步骤：分别制备二氧化硅源（原材料）和非二氧化硅无机化合物源（原材料）的碱性水溶液，或者预先制备二氧化硅源和非二氧化硅无机化合物源的混合物的水溶液；从多孔材料前体颗粒中至少部分地将非二氧化硅的无机化合物（除了硅和氧以外的元素）选择性地除去；将可水解的有机硅化合物或硅酸溶液加入步骤２中制得的多孔材料颗粒（包括壳中有空腔的颗粒的前体）的分散液中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Inorganic compound particle and preparation method thereof

Provides a kind of inorganic compound particles, it includes: shell, shell and enclosed in porous material or cavity. Also provides a method for preparing the inorganic compound particles, which comprises the following steps: preparation of silica source (raw material) and non silica inorganic compounds source (raw material) of the alkaline aqueous solution, water solution mixture or pre prepared silica source and non silica inorganic compounds from porous source; before the material particles in at least part of the non silica inorganic compounds (except silicon and oxygen elements) are selectively removed; hydrolysable organosilicon compounds or silicate solution into the porous material particles prepared in step 2 (including the precursor particles in the shell cavity) in dispersion liquid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透明涂膜基片、形成透明膜用的涂液以及使用透明涂膜基片的显示装置。更具体地说，本专利技术涉及用于制备透明涂膜的。本专利技术涉及涂有透明膜的基片，它的强度高，且防反射性能、抗静电性能、电磁波屏蔽性能、耐久性、防水性、耐化学性都优异，特别是耐划痕性优异。本专利技术也涉及适宜于透明膜形成用的涂液以及具有由透明涂膜基片构成的正面板的显示装置。
技术介绍
为了防止在基片如玻璃板和塑料片表面的反射，在其上形成一层防反射膜。例如，通过气相沉积、CVD、或类似方法在玻璃或塑料片上形成一层具有较低反射率的材料如氟化镁的膜。可是，该方法的成本太高。在另一种形成防反射膜的方法中，将含有细小二氧化硅颗粒的涂液施加于玻璃表面，形成具有由细小二氧化硅颗粒造成的均匀的表面粗糙度的膜。此法往往能通过使由细小二氧化硅颗粒形成的不规则表面上的反射不规则来减少正常反射，从而防止光反射，或此法往往是通过在细粒间隙中的空气层来防止光反射。可是，使用此法不易将颗粒固定于基片表面或在基片表面上形成其单层膜，且不易控制表面反射。为了进一步改进，本专利技术申请人公开了由复合氧化物颗粒构成的透明涂膜的使用，其中，多孔的芯颗粒涂布了二氧化硅和基质。该透明膜的反射率较低，可以用作反射率较低的基片如反射率较低的玻璃和反射率较低的片或膜用的表面涂料组分(日本公开专利No.7-133105)。而且，在JPA 10-40834中，描述了具有主要包含SiO2及聚硅酮材料和/或二氧化锆的、位于包含导电颗粒如银的导电层上的阴极射线管。在JPA 10-40834中描述了主要包含SiO2及含有氟烷基的烷氧基硅烷的、形成于导电颗粒层上的涂层，且上下涂层同时进行了焙烧。在JPA 10-40834中，通过使用含有氟烷基的烷氧基硅烷，增强了膜的不透水性和耐化学性，从而为阴极射线管提供能有效防止AEF(交替电场)，具有较高亮度和较低表面电阻的防反射膜。可是，上述那些透明膜没有足够的耐划痕性，容易在其表面上引起划痕，使基片的透明度或防反射性能下降。常规方法将阴极射线管、荧光显示管或液晶显示器的显示面板用的透明基片涂一层抗静电膜，可以防止透明基片的表面带电。此抗静电涂膜的表面还可进一步涂上透明膜。作为抗静电涂膜，例如，已知的其表面电阻约为102-1010Ω/□。另外，已知的显示装置如阴极射线管会辐射电磁波。因此，除了上述抗静电功能之外，已知是让具有约为102-1010Ω/□的较低表面电阻的导电膜形成于阴极射线显示管等的显示面板的表面上，用以屏蔽其辐射所产生的电磁波和电磁场。一个上述抗静电涂膜的例子是施加含有导电金属氧化物如ITO的细粒的导电膜形成液，在玻璃基片的表面上形成导电涂膜。另一个屏蔽电磁波用的具有较低表面电阻的导电涂膜的例子是施加含有导电金属如Ag的细粒的导电膜形成液，在玻璃基片的表面上形成含细金属颗粒的涂膜。可是，在上述形成于基片上的导电涂膜中，所含的细金属颗粒可被氧化，并可通过金属电离成为更大的颗粒，或者可被腐蚀。由此，涂膜的电导率或透光率可能下降，降低了显示设备的可靠性。此外，导电涂膜中所含的导电氧化物颗粒和细金属颗粒的折射率较高，造成了有害的光反射。可以在导电膜上另外形成一层折射率较低的透明涂膜，来防止反射并保护导电膜，从而克服这些缺点。在含有导电金属氧化物如ITO细粒的导电涂膜上涂布常规透明膜，其在可见光(波长范围400nm-700nm)的中心波长的500nm-600nm左右区域(底反射率)具有约1％的低反射率。可是，在近400nm-近700nm的波长区域，反射率较高。因此，应减少光反射率(在整个可见光区域的平均反射率)及底反射率(在波长为500-600nm左右的平均反射率)。另一方面，当在导电膜的表面形成含有由二氧化硅等构成的基质的常规透明涂膜时，由于透明膜和导电膜之间收缩程度的差异，易使导电膜的密度变得不均匀。因此，可能造成导电细粒之间电接触的局部中断。结果，可能导致膜的总电导率不足。而且，在热处理中，透明涂膜没有充分致密，从而变成多孔、甚至形成裂缝和空隙，可能不利地增强了水分和化学物质如酸和碱的渗透。渗入透明涂膜的酸和碱可与基片的表面发生反应，从而降低折射率；或可能与形成的导电涂膜中的金属等的细粒发生反应，从而不利地减小了涂膜的耐化学性，并使导电膜的抗静电性能和电磁波屏蔽性能下降。在含有细金属颗粒的导电膜的表面形成透明膜的情况下，虽然底反射率低至如0.2％，但是近400nm和近700nm的反射率较高，约为0.5-1％。这使得图像反射(镜面反射)的视觉感增强，且反射光的着色不易控制。因此，应进一步改善透明膜的防反射性能。本专利技术的专利技术人在综合研究了形成于导电涂膜上的反射率较低的膜之后，发现了包含含有具有氟代烷基的聚硅酮的基质以及由壳和封入壳中的多孔物质或空腔构成的无机化合物颗粒的透明膜。该透明涂膜具有足够低的折射指数、较低的收缩性能和疏水性，并且能很好地附着在基片和透明导电层上，具有较高的膜强度和耐划痕性。涂布该透明膜的基片有极好的耐久性、防水性、耐化学性和防反射性。在导电膜的表面上形成的透明膜有极好的抗静电性和光反射因子，防止了镜面反射及反射光的着色。由此，可制造具有极好显示性能的显示装置，这样完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无机化合物颗粒，它包括壳，以及封入壳中的多孔物质或空腔。在一个优选的实施方式中，所述无机化合物颗粒的平均粒径为5-300nm。在另一个优选的实施方式中，所述无机化合物颗粒的壳的厚度为1-20nm。在另一个优选的实施方式中，所述无机化合物颗粒的壳主要由二氧化硅组成。在另一个优选的实施方式中，所述壳主要由二氧化硅构成。在另一个优选的实施方式中，所述用于构成壳层中的多孔物质的化合物包括二氧化硅、由二氧化硅和除二氧化硅以外的非二氧化硅无机化合物组成的复合氧化物，并含有SiO2和以氧化物(MOx)表示的、除二氧化硅以外的无机化合物，它们的摩尔比MOx/SiO2为0.0001-1.0。本专利技术的另一个目的是提供一种制备无机化合物的方法，它包括以下步骤 步骤1分别制备二氧化硅源(原材料)和非二氧化硅无机化合物源(原材料)的碱性水溶液，或者预先制备二氧化硅源和非二氧化硅无机化合物源的混合物的水溶液；步骤2从多孔材料前体颗粒中至少部分地将非二氧化硅的无机化合物(除了硅和氧以外的元素)选择性地除去；步骤3将可水解的有机硅化合物或硅酸溶液加入步骤2中制得的多孔材料颗粒(包括壳中有空腔的颗粒的前体)的分散液中。附图说明图1是一张由壳和封入壳中的多孔物质或空腔构成的无机化合物颗粒的截面示意图。图2是一张无机颗粒(具有被壳封住的空腔)截面的TEM图。图3是一张含有无机颗粒(具有被壳封住的空腔)的透明膜的截面TEM图。图4是一张实施例13在400-700nm波长范围内测出的反射率曲线。具体实施例方式以下，将具体地描述本专利技术。透明涂膜基片包括基片、在基片的表面形成的透明涂膜，或包括基片、在基片的表面形成的导电层和在导电层的表面形成的透明涂膜。〔基片〕本专利技术使用的基片包括由玻璃、塑料、金属、陶瓷等组成的平板，是膜、片等基片形状的模制物体，模型如玻璃、瓶、聚对苯二甲酸乙二酯瓶，玻璃板可以用作基片。在本专利技术中，下述导电层可设置于基片表面上。〔导电层〕导电层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机化合物颗粒，它包括：壳，以及封入壳中的多孔物质或空腔。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤武夫，松田秀三，大谷义美，油井和彦，平井俊晴，西田广泰，小松通郎，
申请(专利权)人：日挥触媒化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]