[发明专利]低折射率膜形成用组合物及用其形成低折射率膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于形成在显示面板或太阳能电池、光学透镜、相机模块、传感器模块等中使用的低折射率膜的低折射率膜形成用组合物及低折射率膜的形成方法。更详细而言，涉及一种用于形成在上述太阳能电池等中来用于防止入射光反射的反射防止膜或在传感器或相机模块等中使用的利用折射率差的中间膜等的低折射率膜形成用组合物及用其形成低折射率膜的方法。

本申请主张2012年6月6日申请的日本专利申请第2012-128553号的优先权，并将其内容援用于本说明书中。

背景技术

在玻璃或塑料等透明基材的表面形成的低折射率的膜在阴极射线管、液晶、有机EL等的显示面板或太阳能电池、光学透镜、陈列柜用玻璃等中，作为用于防止入射光反射的反射防止膜来使用。例如，在显示面板的显示面侧设有用于提高能见度的反射防止膜。并且，在太阳能电池领域中，为了防止入射的太阳光反射来提高光的吸收率，提出在玻璃基材的表面等作为反射防止膜形成低折射率膜等对策。

作为这种用于防止反射的膜，以往通过真空蒸镀法或溅射法等气相法形成的由MgF₂或冰晶石等构成的单层膜被实用化。并且，已知有将SiO₂等低折射率被膜和TiO₂或ZrO₂等高折射率被膜在基材上交替层叠而形成的多层膜等也能够得到较高的反射防止效果。然而，在真空蒸镀法或喷溅法等气相法中，由于制造装置等昂贵，因而在制造成本等方面存在问题。另外，在将低折射率被膜和高折射率被膜交替层叠而形成多层膜的方法中，制造工序繁杂，耗费时间和劳力，因而不太实用。

因此，最近从制造成本等方面考虑，溶胶-凝胶法等涂布法受到关注。溶胶-凝胶法中，通常制备溶胶-凝胶液，并将该溶胶-凝胶液涂布于玻璃等透明基板上之后，通过进行干燥或烧成等形成膜。然而，通过溶胶-凝胶法形成的膜与通过真空蒸镀法等气相法形成的膜相比未能得到所期望的低折射率，或留有与基板的粘附性不良或产生龟裂等各种课题。

作为利用这种溶胶-凝胶法的膜的形成方法，公开有如下被膜的形成方法：通过以预定的比例混合四烷氧基硅烷即硅化合物（A）、含氟的三烷氧基硅烷即硅化合物（B）、醇（C）及草酸（D）而得到的反应混合物维持无水状态的同时，以预定的温度加热而生成聚硅氧烷溶液，并将该聚硅氧烷溶液涂布于基材表面，并使其热固化（例如，参考日本特开平9-208898号公报（权利要求1、[0009]段～[0010]段）。）。

该方法中，聚硅氧烷溶液的生成通过在无水的反应混合物中加热而进行，而不是通过硅化合物（A）和硅化合物（B）的水解的缩合。由此，能够防止在反应的过程中聚硅氧烷溶液中产生浑浊或生成不均匀的聚硅氧烷，并且，即使使用比以往更少比例的硅化合物（B）也能得到低折射率的膜。

另一方面，上述以往的日本特开平9-208898号公报所示的形成方法中，在聚硅氧烷溶液的制备中，在能够防止溶液中产生浑浊或生成不均匀的聚硅氧烷等方面上是优异的，但是存在水解反应的进行较迟缓，制备溶胶-凝胶液时耗费时间，且难以充分降低折射率等问题，根据溶胶-凝胶法形成低折射率膜时，留有进一步改良的余地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于形成低折射率且反射防止效果较高而且膜表面的润湿性优异的低折射率膜的低折射率膜形成用组合物及低折射率膜。

本发明的一种低折射率膜形成用组合物，其特征在于，

在下述化学式（1）所示的硅醇盐（A）中，将下述化学式（2）所示的含氟烷基的硅醇盐（B）以质量比计1:0.6～1.6（A:B）的比例混合而得到混合物之后，相对于1质量份的所述混合物，以水（C）0.5～5.0质量份、甲酸（D）0.005～0.5质量份、醇、二醇醚或二醇醚乙酸酯的有机溶剂（E）1.0～5.0质量份的比例混合来生成所述混合物的水解物，将所述水解物中的SiO₂量设为100质量份时，以所述硅溶胶（F）的SiO₂量成为50～500质量份的方式，在所述水解物中混合在液体介质中分散有念珠状胶体二氧化硅粒子的硅溶胶（F）而制备，

上述念珠状胶体二氧化硅粒子由平均粒径5～50nm的多个球状胶体二氧化硅粒子和使上述多个球状胶体二氧化硅粒子相互接合的含金属氧化物的二氧化硅构成，