無機氧化物透明分散液和無機氧化物粒子含有樹脂組合物、發光元件密封用組合物及發光元件、硬涂膜和光學功能膜及光學部件、以及無機氧化物粒子含有樹脂組合物的制備方法技術

本發明專利技術提供的是：通過用具有１個以上反應性官能團的表面改性劑改性無機氧化物粒子的表面而能夠提高折射率和機械特性的同時能夠維持透明性的無機氧化物透明分散液、及通過聚合反應對此無機氧化物透明分散液和樹脂進行復合一體化的無機氧化物粒子含有樹脂組合物、發光元件密封用組合物和發光元件以及無機氧化物粒子含有樹脂組合物的制備方法、及透明性高且能夠使折射率和韌性提高的硬涂膜和光學功能膜及光學透鏡以及光學部件。本發明專利技術的無機氧化物透明分散液，其特征在于，含有表面通過具有１個以上反應性官能團的表面改性劑而改性且分散粒徑為１ｎｍ以上且２０ｎｍ以下的無機氧化物粒子、和分散介質，此表面改性劑為從硅烷偶聯劑、改性有機硅、表面活性劑的組中選擇的１種或２種以上。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】無機氧化物透明分散液和無機氧化物粒子含有樹脂組合物、發光元件密封 用組合物及發光元件、硬涂膜和光學功能膜及光學部件、以及無機氧化物粒子含有樹脂組合物的制備方法技術區域本專利技術涉及一種無機氧化物透明分散液和無機氧化物粒子含有樹脂 組合物、發光元件密封用組合物及發光元件、以及無機氧化物粒子含有樹 脂組合物的制備方法，更詳言之，涉及一種作為樹脂的填充材料而適當使 用并能夠在提高折射率及機械特性的同時維持透明性的無機氧化物透明 分散液、通過聚合反應將此無機氧化物透明分散液和樹脂復合一體化的無 機氧化物粒子含有樹脂組合物、發光元件密封用組合物及發光元件、以及 無機氧化物粒子含有樹脂組合物的制備方法。另外，本專利技術涉及一種在維持作為密封材料的透明性的同時能夠提高 折射率及機械特性的發光元件密封用組合物、以及、通過用此發光元件密 封用組合物密封光的透過區域以使光的取出效率提高、由此能夠得到高發 光亮度的發光元件，以及具備此發光元件的光半導體裝置。另夕卜，本專利技術涉及一種使用于發光二極管(LED: light emitting diode)等的氧化鋯含有環氧樹脂組合物和含有此的無機氧化物粒子含有樹脂組 合物及發光元件、以及光半導體裝置，更詳言之，涉及一種為了實現發光 二極管的高折射率化而使用的氧化鋯含有環氧樹脂組合物和含有此的無 機氧化物粒子含有樹脂組合物，以及，通過用此無機氧化物粒子含有樹脂 組合物密封光的透過區域以使光的取出效率提高、由此能夠得到高發光亮 度的發光元件，以及具備此發光元件的光半導體裝置。另外，本專利技術涉及一種無機氧化物粒子含有透明塑料構件(氧化鋯微 粒含有透明塑料構件)及復合塑料構件，更詳言之，涉及一種通過復合化 氧化鋯微粒和各種塑料構件而實現高折射率和高透明性之雙方同時能夠謀求機械特性的提高的無機氧化物粒子含有透明塑料構件(氧化鋯微粒含 有透明塑料構件)及復合塑料構件。另外，本專利技術涉及一種硬涂膜和光學功能膜及光學透鏡、以及光學部 件，更詳言之，涉及一種對于可見光線的光透過率高且能夠使折射率及韌 性提高的硬涂膜，因具備此硬涂膜而光透過率高、且折射率及韌性優越的 光學功能膜，以及，因具備此硬涂膜而光透過率、折射率及韌性優越的光 學透鏡，以及具備此光學透鏡的光學部件。
技術介紹
從以往試圖通過將二氧化硅等無機氧化物作為填料與樹脂復合化，而 使樹脂的機械特性等提高。作為將此填料和樹脂復合化的方法，常見方法 是混合使無機氧化物分散在水及/或有機溶媒中的分散液和樹脂的方法，通 過利用各種方法混合分散液和樹脂，能夠制作無機氧化物粒子作為第二相 復合化的無機氧化物粒子復合化塑料。另外，作為液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、電致發光顯 示器(EL)等的平板顯示器(FPD)用基板，以往多使用了玻璃基板，但 此玻璃基板有易碎、不可彎曲、比重大且大不利于輕量化等問題，因此， 多次試圖使用具有柔軟性的塑料基板來替代玻璃基板。作為對于平板顯示器(FPD)用的塑料基板的要求特性，可以舉出透 明性、折射率、機械特性等。另外，作為用于使塑料的折射率提高的無機氧化物填料，氧化鋯、氧 化鈦等氧化物微粒以高折射率填料而被使用。另外，為了將無機氧化物填料與樹脂復合，而開發出使無機氧化物填 料在水類溶媒或有機溶媒中分散的分散液，且對樹脂折射率的提高進行了 研究。作為此復合化之例，提出使用將粒徑10 100nm的氧化鋯粒子和樹脂 復合化的氧化鋯粒子復合化塑料的高折射率且高透明性的厚度為數微米 的膜(例如，參照專利文獻l)。另外，作為使用于CD、 CD-ROM、 CD-Video、 MO、 CD-R、 DVD等的光拾取器等的光半導體裝置、各種顯示器裝置、顯示用設備等的發光元件，以往廣泛利用的是以被正向偏壓的pn接合區域為發光區域，通過在 此發光區域電子和空穴進行復合，發出可見光區域、紫外線區域或紅外線區域的光的發光二極管(LED: light emitting diode)。此發光二極管，將層疊氮化鎵系化合物半導體等而成的LED芯片裝 載于引線框上，將此LED芯片和引線框電連接，由兼備保護功能及透鏡 功能的樹脂密封該LED芯片。在此發光二極管中，在發光層使用氮化鎵(GaN)系化合物半導體時 的發光層的光學折射率為2左右。另外，作為使用于密封的樹脂，因要求透明性、機械性強度、韌性等， 所以作為符合這些要求的樹脂，廣泛使用折射率為1.4左右的有機硅樹脂 等(例如，參照專利文獻2、 3)。另外，為了使樹脂的機械特性等提高，以往將樹脂和作為填料的二氧 化硅等的無機氧化物進行復合化。作為將此樹脂和填料復合化的方法，可以舉出通過根據各種方法混合 將無機氧化物分散在水及/或有機溶媒中的分散液和樹脂，由此在樹脂中使 填料分散的方法。另外，在LED中，為了保護半導體元件，用環氧樹脂或有機硅樹脂 等透明的密封樹脂密封半導體元件。然而，隨著LED的短波長化和高亮 度化之要求的高漲，因從LED釋放的能量增加，所以有密封樹脂黃變， LED的亮度降低的問題。作為LED的密封樹脂，在使用有機硅樹脂時，有機硅樹脂盡管具有 優越的耐熱性和耐光性，但與半導體元件的粘著性不充分，此時因折射率 低，所以有從LED的光的取出效率下降的問題。另外，作為環氧樹脂，使用雙酚A型環氧樹脂(epi-bis型樹脂表氯 醇-雙酚型樹脂)或甲酚酚醛清漆型環氧樹脂，但因這些環氧樹脂具有苯環 即不飽和鍵，所以有易吸收紫外線的性質。從而，這些環氧樹脂，容易被由所吸收的紫外線的能量所產生的自由 基氧化，結果有易黃變的問題。作為解決這種問題的手段，提出將雙酚A型環氧樹脂或甲酚酚醛清漆 型環氧樹脂的芳香環直接氫化的、即在芳香環上結合氫的氫化環氧樹脂。然而，若將芳香環氫化，則環氧樹脂中的不飽和鍵減少，所以氫化環氧樹 脂的耐光性提高，但相反，存在氫化環氧樹脂的耐熱性下降的問題。因此， 提出在氫化環氧樹脂中配合酸酐、硬化促進劑、抗氧化劑等，并最佳化其 配合比例，由此使耐熱性提高的氫化環氧樹脂(例如，參照專利文獻4)。 另外， 一直以來，通過將二氧化硅等無機氧化物作為填料與樹脂復合 化，而試圖使樹脂的機械特性提高。作為復合化此填料和樹脂的方法，一 般有對使無機氧化物分散在水及/或有機溶媒中的分散液和樹脂進行混合 的方法，通過以各種方法混合分散液和樹脂，能夠制作無機氧化物粒子被 復合化的無機氧化物粒子復合化塑料。另外，在液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、電致發光顯示 器(EL)、表面電場顯示器(SED)等平板顯示器(FPD)領域，近幾年 來，替代以往所使用的玻璃基板，多次進行了使用各種塑料材料的嘗試。 通過使用塑料材料，能夠改善玻璃基板的問題點即易碎、加工性、重量等。另外，在此平板顯示器的表面貼附有使用防反射(AR)膜、防眩(AG) 膜、硬涂膜(HC)等各種塑料薄膜的功能膜，有利于辨識性的提高或表 面的損傷防止等。作為這種塑料薄膜所要求的特性，重要的有透明性、折 射率、機械特性等。尤其，在謀求折射率的提高時，可以使用塑料薄膜和 復合化有其本身折射率高的無機氧化物填料、例如氧化鋯(Zr02)或氧化鈦(Ti02)等的復合塑料膜。作為復合化這種無機氧化物填料和塑料的方法，大致區分可以舉出以 下2個方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無機氧化物透明分散液，其特征在于，　　　　含有表面被具有１個以上的反應性官能團的表面改性劑改性且分散粒徑為１ｎｍ以上且２０ｎｍ以下的無機氧化物粒子而成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】JP 2005-10-28 314204/2005;JP 2005-12-22 369159/2001.一種無機氧化物透明分散液，其特征在于，含有表面被具有1個以上的反應性官能團的表面改性劑改性且分散粒徑為1nm以上且20nm以下的無機氧化物粒子而成。2. 根據權利要求1所述的無機氧化物透鈿分散液，其特征在于， 所述反應性官能團具有碳-碳雙鍵或硅-氫鍵。3. 根據權利要求1所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述反應性官能團為從由垸氧基、羥基、乙烯基、苯乙烯基、取代或未取代的丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、及環氧基構成的組中選擇 的l種或2種以上。4. 根據權利要求1所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述表面改性劑為從由烷氧基硅垸化合物、氯硅垸化合物、垸基烷氧基硅烷化合物、垸基氯硅烷化合物、硅氧烷化合物、表面活性劑、及鈦偶 聯劑構成的組中選擇的1種或2種以上。5. 根據權利要求4所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述烷氧基硅烷化合物或氯硅垸為硅烷偶聯劑。6. 根據權利要求4所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述硅氧烷化合物為改性有機硅或有機硅樹脂。7. 根據權利要求1所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述表面的改性部分的重量比為所述無機氧化物粒子的5重量％以上且200重量％以下。8. 根據權利要求1所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述無機氧化物粒子為氧化鋯粒子。9. 根據權利要求8所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述氧化鋯粒子為四方晶體氧化鋯粒子。10. 根據權利要求1所述的無機氧化物透明分散液，其特征在于， 所述無機氧化物粒子的含有率為1重量％以上且70重量％以下。11. 一種無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其特征在于， 含有權利要求1 10中任一項所述的無機氧化物粒子和樹脂。12. —種無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其特征在于， 含有從權利要求1 10中任一項所述的無機氧化物透明分散液所得到的無機氧化物粒子和樹脂。13. 根據權利要求12所述的無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其特征在于，將所述無機氧化物粒子在所述樹脂中分散且與該樹脂進行反應而成。14. 根據權利要求12所述的無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其特征 在于，所述樹脂為有機硅樹脂、環氧樹脂或丙烯酸樹脂。15. 根據權利要求14所述的無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其中， 所述環氧樹脂為對芳香族環氧樹脂的芳香環進行氫化得到的氫化環氧樹脂。16. 根據權利要求15所述的無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其中， 無機氧化物粒子為氧化鋯粒子。17. 根據權利要求16所述的無機氧化物含有樹脂組合物，其特征在于， 所述氧化鋯粒子的含有率為10重量％以上且60重量％以下。18. 根據權利要求12所述的無機氧化物粒子含有樹脂組合物，其特征 在于，所述無機氧化物粒子的含有率為1重量％以上且80重量％以下。19. 一種發光元件密封用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：栗野恭行，木下暢，高宮直樹，山本良貴，川瀨剛，石川佳澄，佐藤洋一，中村亮輔，勝部裕子，
申請(專利權)人：住友大阪水泥股份有限公司，
類型：發明
國別省市：JP[日本]