TW202415753A - 表面處理無機奈米粒子以及包括其之複合膜 - Google Patents

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Abstract

一種表面處理無機奈米粒子包括：核，包含二氧化鈦（TiO 2）；殼，環繞核且包含氧化鋯（ZrO 2）；以及分散劑，包括磷酸酯官能基且連接至殼。

Description

表面處理無機奈米粒子以及包括其之複合膜
本揭露是有關於一種表面處理無機奈米粒子以及包括其之複合膜。
[相關申請案的交叉參考] 本申請案主張於2022年10月14日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2022-0132361號的優先權權益，所述韓國專利申請案的全部揭露內容出於全部目的併入本案供參考。
相機透鏡材料應具有的主要光學性質可被分類為折射率、雙折射、阿貝數（Abbe number）及透射率或類似性質。設計出一種有利於每一性質的相機透鏡至關重要。
儘管折射率是最重要的光學性質中的一者，然而隨著折射率的增大，透鏡可被製作得更薄且透射率可增大，使得在開發透鏡材料時得到期望的折射率。
可使用無機材料（例如，玻璃或高折射性聚合物）來製造具有此種高折射率的相機透鏡。
相較於無機材料而言，聚合物材料輕、不易於破碎且具有包括在價格方面便宜等諸多優點。
另外，由於折射率的範圍可根據聚合物的化學結構進行調節，因此此種聚合物可根據聚合物的目的而用作光學材料。
然而，藉由改變聚合物的化學結構來增大折射率存在限制。
提供本發明內容是為了以簡化形式介紹以下在實施方式中進一步闡述的一系列概念。本發明內容並非旨在辨識所主張標的物的關鍵特徵或本質特徵，亦非旨在用作幫助確定所主張標的物的範圍。
在一個一般態樣中，一種表面處理無機奈米粒子包括：核，包含二氧化鈦（TiO 2）；殼，環繞核且包含氧化鋯（ZrO 2）；以及分散劑，包括磷酸酯官能基且連接至殼。
無機奈米粒子可具有為5奈米至30奈米的核-殼粒子直徑。
分散劑可包括聚(乙二醇)甲醚、聚(2-乙基-2-噁唑啉)或聚二甲基矽氧烷或其任意組合中的至少一者。
表面處理層可設置於殼上。
表面處理層可包括分散劑，且分散劑的一部分可穿透過表面處理層。
分散劑可包括含有以下結構的化合物：具有重複單元的鏈及連接至鏈的一端的末端基。
分散劑可包括衍生自由下式表示的組分的結構： [式1]
分散劑可包括衍生自由下式表示的組分的結構： [式2]
分散劑可包括衍生自由下式表示的組分的結構： [式3]
一種複合膜可包括聚合物及表面處理無機奈米粒子。
在另一一般態樣中，一種複合膜包括：聚合物；以及表面處理無機奈米粒子，分散於聚合物中。無機奈米粒子包括：核，包含二氧化鈦（TiO 2）；殼，環繞核且包含氧化鋯（ZrO 2）；以及分散劑，包括磷酸酯官能基且連接至殼。
無機奈米粒子可具有為5奈米至30奈米的核-殼粒子直徑。
在無機奈米粒子中，分散劑可包括聚(乙二醇)甲醚、聚(2-乙基-2-噁唑啉)或聚二甲基矽氧烷或其任意組合中的至少一者。
聚合物可包括含芴的聚酯或含芴的聚碳酸酯。
以複合膜的總重量計，可以5重量%至70重量%的量包含無機奈米粒子。
藉由閱讀以下詳細說明、圖式及申請專利範圍，其他特徵及態樣將顯而易見。
提供以下詳細說明是為了幫助讀者獲得對本文中闡述的方法、設備及/或系統的全面理解。然而，在理解本申請案的揭露內容之後，本文中闡述的方法、設備及/或系統的各種變化、潤飾及等效形式將顯而易見。舉例而言，本文中闡述的操作的順序僅為實例且並不限於本文中闡述的順序，而是可進行改變，此在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，但是必須以特定次序進行的操作除外。此外，為更加清晰及簡潔起見，可省略對在理解本申請案的揭露內容之後已知的特徵的說明。
本文中闡述的特徵可以不同的形式實施，並且不應被解釋為限於本文中闡述的實例。確切而言，本文中闡述的實例僅供例示用於實施本文中闡述的方法、設備及/或系統的諸多可能方式中的一些方式，所述方式將在理解本申請案的揭露內容之後顯而易見。
在本說明書通篇中，當例如層、區或基板等元件被闡述為「位於」另一元件「上」、「連接至」或「耦合至」另一元件時，所述元件可直接「位於」所述另一元件「上」、直接「連接至」或直接「耦合至」所述另一元件，或者可存在介於其之間的一或多個其他元件。相比之下，當元件被闡述為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件時，則可不存在介於其之間的其他元件。
本文中所使用的用語「及/或（and/or）」包括相關聯列出項中的任一項以及任意二或更多項的任意組合。
儘管本文中可能使用例如「第一（first）」、「第二（second）」及「第三（third）」等用語來闡述各種構件、組件、區、層或區段，然而該些構件、組件、區、層或區段不受該些用語限制。確切而言，該些用語僅用於區分各個構件、組件、區、層或區段。因此，在不背離實例的教示內容的條件下，在本文中所述實例中提及的第一構件、第一組件、第一區、第一層或第一區段亦可被稱為第二構件、第二組件、第二區、第二層或第二區段。
為易於說明，本文中可能使用例如「上方」、「上部」、「下方」及「下部」等空間相對性用語來闡述如圖中所示的一個元件與另一元件的關係。此種空間相對性用語旨在除圖中所繪示的定向以外亦囊括裝置在使用或操作中的不同定向。舉例而言，若圖中的裝置被翻轉，則被闡述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」的元件此時將相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」。因此，用語「上方」端視裝置的空間定向而同時囊括上方與下方兩種定向。所述裝置亦可以其他方式定向（例如，旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對性用語應相應地進行解釋。
本文中所使用的術語僅用於闡述各種實例，而非用於限制本揭露。除非上下文另外清楚指示，否則冠詞「一（a、an）」及「所述（the）」旨在亦包括複數形式。用語「包括（comprises）」、「包含（includes）」及「具有（has）」指明所陳述特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在或添加。
由於製造技術及/或容差，圖式中所示的形狀可能發生變化。因此，本文中所闡述的實例並不限於圖式中所示的具體形狀，而是包括在製造期間發生的形狀改變。
如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，本文中闡述的實例的特徵可以各種方式加以組合。此外，儘管本文中闡述的實例具有多種配置，然而如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，其他配置亦為可能的。
光學聚合物無機奈米複合材料可克服僅使用光學聚合物不能夠達成的折射率的限制，且具有結合光學聚合物的高加工性而用作新光學材料的優點。
一般而言，當具有高折射率的無機奈米粒子均勻地分散於有機聚合物樹脂中時，所述無機奈米粒子可大大提高光學材料的折射率。
存在三種藉由將奈米粒子均勻地分散於光學聚合物中來製作複合材料的方法，所述方法包括：1）將粒子嵌入熔融聚合物中並對其進行混合的方法、2）將聚合物溶解於溶劑中，使粒子分散並移除溶劑的方法、以及3）對單體與粒子進行混合及聚合的方法。
同時，TiO 2是用於各種領域中的無機材料，且具有顯著高的折射率（n=2.45至2.70）並被視為在化學上穩定且在物理上穩定的材料。
然而，TiO 2可由於在暴露於光時的反應性高而具有藉由對熱電子進行釋放進而對有機材料造成破壞的缺點，使得TiO 2難以作為光學材料。
另外，傳統的無機奈米粒子是藉由使用選自ZrO 2、Nb 2O 5、SnO 2、ZnO、CeO 2及La 2O 3的氧化物中的至少一者對TiO 2粒子的表面進行塗佈的平均粒子直徑為10奈米或小於10奈米的金紅石晶體高折射率粒子（rutile crystalline high refractive index particle）。
揭露一種使用此種無機奈米粒子的分散，且存在應用此分散的顯示片材。當使用具有高折射率的TiO 2時，可能會發生由於光活性而使所述片材變渾濁的問題。 表面處理無機奈米粒子
使用具有各種優點的高折射光學聚合物來製造具有高折射率的相機透鏡，但藉由改變聚合物的化學結構來提高折射率存在限制，因此期望藉由將高折射性奈米顆粒合併至聚合物基質中來增大折射率。
另外，為有效地增大複合膜的折射率，必須將無機奈米粒子均勻地分散於聚合物基質中。
可藉由將奈米粒子與熱固性聚合物或熱塑性聚合物混合來製備用於光學組件的複合膜。
可藉由將丙烯酸液體單體與無機奈米粒子混合且然後將其聚合來製備熱固性聚合物複合膜。
在此種情形中，無機奈米粒子的表面可與丙烯醯基發生反應並被改質成具有與丙烯醯基的結構相似的結構的分子，藉此增加兩種不同材料的互溶性（miscibility）。
另外，為使用熱塑性聚合物來合併無機奈米粒子，可使用以下方法：藉由加熱對熔融狀態下的聚合物與無機奈米粒子進行合併的方法、或者將聚合物及無機奈米粒子兩者均溶解於溶劑中且然後移除溶劑的方法。
即使在此種情形中，亦可期望使用分散劑對無機奈米粒子的表面進行改質，以提高兩種不相似材料之間的介面的親和力並將無機奈米粒子均勻地分散於溶劑中。
可使用光學熱塑性聚合物、環烯烴、聚酯、聚碳酸酯或類似材料。在所述材料之中，可使用以高體積比含有大量芳環的聚酯及以高體積比含有大量芳環的聚碳酸酯作為高折射熱塑性聚合物。
在芳環之中，芴由於其結構特性而不會引起雙折射，因此有利於用作光學透鏡。
因此，為增加具有芴基的熱塑性聚合物與無機奈米粒子（例如，具有親水表面的氧化鋯無機奈米粒子）之間的介面的親和力，可期望設計一種適合於此結構的分散劑的化學結構。
就此而論，根據實例，表面處理無機奈米粒子100具有高折射性質。如圖1中例示，表面處理無機奈米粒子100包括核110、殼120及分散劑131。
在此種情形中，核110可包含二氧化鈦（TiO 2）。
另外，核110的直徑可為2奈米或小於2奈米。當核110的直徑超過2奈米時，基於瑞利散射方程式（Rayleigh scattering equation），核-殼的大小變得過大，藉此導致在製造複合膜時膜變不透明的問題。
殼120可環繞核110且可包含氧化鋯（ZrO 2）。
另外，殼120的厚度可為2奈米至3奈米。當殼120的厚度小於2奈米時，殼120變為與殼相同的厚度或者具有較小的大小，使得無法形成其中殼較核厚的核-殼結構，而當殼120的厚度超過3奈米時，在製造複合膜時可能發生膜變不透明的問題。
分散劑131藉由共價鍵而連接至殼120的表面並用於改善無機奈米粒子的彼此凝聚，且可包含磷酸酯官能基以能夠與殼120的ZrO 2鍵結。
分散劑131可藉由共價鍵或氫鍵而連接至殼120的表面。
更具體而言，表面處理層130可設置於無機奈米粒子100的殼120上，且表面處理層130可包括分散劑131。在此種情形中，分散劑131的一部分可穿透過表面處理層120。
如上所述，當使用多種分散劑131將無機奈米粒子100改質成具有表面處理層130的結構以獲得表面處理無機奈米粒子100且然後將表面處理無機奈米粒子100分散於聚合物中時，可抑制奈米粒子的凝聚並同時改善與聚合物的混合性質。
分散劑131可包含具有以下結構的化合物：具有重複單元的鏈及連接至所述鏈的一端的末端基。
鏈的重複單元可包括脂肪族鏈，且亦可包括連接至脂肪族鏈的醚基（-O-）或醯胺基（-N(-C(=O)-R)-）。
末端基可包括能夠與無機奈米粒子100化學鍵結（例如，共價鍵結）的官能基。
舉例而言，分散劑131中所包含的化合物的鏈可包括聚乙烯或聚噁唑啉。
末端基可包括矽烷結構、磷酸酯結構或羧基結構，然而所述末端基的實施例不限於此。
可使用賽默飛世爾（Thermo Fisher）的iN 10模型的FT-IR（Ge晶體衰減全反射（Attenuated Total Reflection，ATR）附件（Ge Crystal ATR accessory））對分散劑131中所包含的化合物的結構及官能基進行分析，且可藉由日本電子株式會社（JEOL）的JNM-ECX500 II模型的核磁共振（Nuclear magnetic resonance，NMR）來確認末端基是否合成。
舉例而言，分散劑131中所包含的化合物可包括聚(乙二醇)甲醚或聚(二甲基矽氧烷)（Poly(dimethylsiloxane)，PDMS）作為具有重複單元的鏈以及作為末端基的磷酸酯結構。
舉例而言，分散劑131可包括衍生自由以下化學式1表示的化合物的結構，在此種情形中，表面處理無機奈米粒子可具有其中聚(乙二醇)甲醚在表面處理後藉由磷酸酯結構而分別連接至無機奈米粒子的形式，然而本揭露的實施例不限於此。
舉例而言，可藉由P31 NMR來確認磷酸酯結構是否合成。
此處，n可為10至150的整數。在此種情形中，磷酸酯結構可具有與之後將闡述的複合膜的基質聚合物相關的分子量範圍。然而，本揭露的實施例不限於此。
[式1]
作為另一實例，分散劑131中的化合物可包括作為具有重複單元的鏈的聚(2-乙基-2-噁唑啉)及作為末端基的磷酸酯結構。
舉例而言，分散劑131可包括衍生自由以下化學式2表示的化合物的結構，然而本揭露的實施例不限於此。
此處，n可為自5至100的整數，然而本揭露的實施例不限於此。
[式2]
作為另一實例，分散劑131中所包括的化合物可包括聚二甲基矽氧烷作為具有重複單元的鏈，且可包括磷酸酯結構作為末端基。
舉例而言，分散劑131可包括衍生自由以下式3表示的化合物的結構，然而本揭露的實施例不限於此。
[式3]
同時，在本揭露中，為便於闡述，可在不對與無機奈米粒子共價鍵結之前和與無機奈米粒子共價鍵結之後進行區分的條件下對分散劑進行闡述。
此乃因分散劑的一部分可保留氫鍵而不與無機奈米粒子共價鍵結。
在此種情形中，分散劑的末端基在與無機奈米粒子共價鍵結之前的結構及在與無機奈米粒子共價鍵結之後的結構可藉由以下闡述的末端基的主要結構而被理解為熟習此項技術者顯而易見的結構。
舉例而言，磷酸酯結構可為在與無機奈米粒子化學鍵結（例如，共價鍵結）之前衍生自磷酸的結構。
脂肪族鏈可為飽和烴鏈。飽和烴鏈可處於直鏈形式或地形式（ground form）。
脂肪族鏈可為C 2至C 6飽和烴鏈，例如-(CH 2-CH 2)-、-(CH 2-CH 2-CH 2)-、-(CH 2-CH 2-CH 2-CH 2)-、-(CH 2-CH 2-CH 2-CH 2-CH 2)-、-(CH 2-CH 2-CH 2-CH 2-CH 2-CH 2)-或類似結構，且脂肪族鏈可為C 2至C 4飽和烴鏈，例如-(CH 2-CH 2)-、-(CH 2-CH 2-CH 2)-、-(CH 2-CH 2-CH 2-CH 2)-)-或類似結構，然而本揭露的實施例不限於此。
醯胺基（-N(-C(=O)-R)-）的R是取代基，R可為C 1至C 10烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、1-甲基己基、辛基、壬基、癸基或類似結構；C 1至C 4烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基或類似結構，然而R的實施例不限於此。
可使用溶膠-凝膠法（sol-gel method）來合成核及殼，且設置於最外部表面上的分散劑可由使用磷酸作為錨的分子組成，且可藉由對殼進行附加的表面處理來形成。
在此種情形中，可藉由能譜儀（Energy Dispersive Spectrometer，EDS）圖譜分析來確認TiO 2與ZrO 2的合成結果，且可藉由P31 NMR來確認是否合成分散劑（磷酸酯官能基）。
由於在使用TiO 2及ZrO 2的核-殼合成中核-殼結構的粒子直徑應小於光的最小波長以減少光散射，因此應以30奈米或小於30奈米的均勻直徑進行製備。
另外，此種核-殼結構的粒子直徑可為5奈米至30奈米或10奈米至20奈米，以在形成之後將闡述的具有芴聚合物的複合材料時維持透明性。
如在以下方程式1以及圖2A及圖2B中可看出，當核-殼的粒子直徑超過30奈米時，藉由瑞利散射透射出的光的強度降低，使得在產生膜時可能會發生複合膜變不透明的問題。
當核-殼的粒子直徑小於5奈米時，可能難以對結塊（agglomeration）進行控制。
如以下方程式1中所示，瑞利散射與顆粒的大小及數目成正比，且與顆粒之間的距離成反比。
[方程式1]
複合膜
根據實例，複合膜可包含聚合物及分散於聚合物中的上述表面處理無機奈米粒子。
根據實例，可藉由對聚合物與上述表面處理無機奈米粒子進行錯合來製造所述複合膜。
所述聚合物可為含芴的熱塑性聚合物。
具體而言，聚合物可為具有芴基的聚酯、具有芴基的聚碳酸酯或類似物質，然而聚合物的實施例不限於此。由於無機奈米粒子相對親水，因此無機奈米粒子可更易於藉由氫鍵而鍵結至此種熱塑性聚合物，例如聚酯、聚碳酸酯及類似物質。
此種複合膜可確保光穩定性同時維持光學性質（例如，高折射率或類似性質），因此可使用所述複合膜作為透鏡材料（例如，行動電話、各種電子裝置、電子相機及類似裝置）的材料、且作為高折射率的增強實境（Augmented Reality，AR）玻璃及金屬透鏡的材料。 ＜複合膜折射率的量測＞
在下文中，證實折射率會根據複合膜中的核-殼中的無機奈米粒子的含量而改變。
根據實施例，使用折射率為2.6的TiO 2及折射率為2.1的ZrO 2來製備溶膠，並藉由膜流延法（film casting method）來製備初步膜，在膜流延法中將溶解於溶劑中的折射率為1.68的光學聚合物（聚酯系列）與溶膠混合，並進行分散及乾燥。對初步膜進行乾燥且然後進行熱壓以製造為1.72或大於1.72的高度透明的聚合物奈米複合材料的複合膜。在此種情形中，溶劑可為ChCl 3、四氫呋喃（tetrahydrofuran，THF）、甲基纖維素（Methyl cellulose，mc）或類似物質。
如表1中所示，無機奈米粒子的含量可為複合膜的100重量%至1重量%至90重量%，然而為提高折射率並促進熱成型，適合為5重量%至70重量%。
當無機奈米粒子的含量小於5重量%時，可能難以具有作為高折射透鏡的特性，乃因相較於單獨的光學聚合物而言，折射率的增大量小，而當無機奈米粒子的含量超過70重量%時，可能出現難以確保透明性的問題。
[表1] 折射率基於無機奈米粒子含量的變化
奈米粒子的含量（重量%） 0 0.1 5 15 25 35 50 70
折射率 1.681 1.680 1.686 1.701 1.718 1.740 1.781 1.873
＜複合膜的透射霧度的量測＞
根據無機奈米粒子的含量對複合膜的透射率及霧度進行量測。
參照表2及圖3，在82%的平均水準處對透射率進行量測，且在1.65的水準處對霧度進行量測。
當無機奈米粒子的z含量達到35重量%時，透射率稍微減小而霧度增大。隨著其含量的增加，期望使用分散劑（最外部部分上的殼）的濃度及比率控制技術來對無機奈米粒子的凝聚進行控制。
[表2] 基於無機奈米粒子的含量的透射率及霧度
奈米粒子的含量（重量%） 15 25 35
透射率（%） 82.02285 82.91126 81.12137
霧度 1.625358 1.59865 1.710861
＜複合膜的能隙的量測＞
為理解本揭露的核-殼結構的無機奈米粒子結構對TiO 2能隙的影響，藉由紫外-可見分光光度法（Ultraviolet and visible spectrophotometry，UV-vis）漫反射光譜量測來證實所述影響。
參照圖4，單個TiO 2能隙低至3.13，此對光具有高的響應性，然而當使用能隙為4.68的ZrO 2形成核-殼結構時，能隙上升至3.22，此在光穩定性方面有利。
本揭露是有關於在一種藉由將無機奈米粒子均勻地分佈於含芴的聚酯光學聚合物及含芴的聚碳酸酯光學聚合物中而製作高折射性奈米複合材料的方法中的奈米粒子的組成物。
此為一種藉由產生使用折射率相當高但光穩定性差的TiO 2作為核並使用折射率較TiO 2低但光反應性低的ZrO 2作為殼的核-殼結構來提高折射率並提高光穩定性的方法。
為進一步改善無機奈米粒子的凝聚，合成在最外部層上包含配位體的分散劑來產生三重結構的核-殼結構。
包含所述無機奈米粒子的複合材料具有可用作高折射性光學功能材料的效果。
舉例而言，可藉由以下步驟來製備所述複合材料：將含上述表面處理無機奈米粒子的組成物施加至聚合物，然後對溶劑進行乾燥並進行熱壓接合（thermocompression bonding）。
作為另外一種選擇，可藉由以下步驟來製備所述複合材料：向含上述表面處理無機奈米粒子的組成物中添加聚合物，然後對溶劑進行乾燥並進行熱壓接合。
在進行熱壓接合之後，複合膜可處於厚膜狀態。
聚合物與表面處理無機奈米粒子可藉由氫鍵或類似鍵彼此鍵結。
同時，可使用所述聚合物作為相機模組的光學透鏡的材料，且因此可為折射率高的聚合物。
舉例而言，所述聚合物可為具有芴基的熱塑性聚合物，具體而言為具有芴基的聚酯、具有芴基的聚碳酸酯及類似材料，然而所述聚合物的實施例不限於此。
無機奈米粒子（例如，氧化鋯奈米粒子）相對親水，且可更易於藉由氫鍵而鍵結至熱塑性聚合物，例如聚酯、聚碳酸酯或類似材料。
同時，複合膜可被製造為厚度為近似1毫米的厚膜類型，或者可被製造為非球面透鏡類型，然而本揭露不限於此。
同時，本揭露的內容不限於用於相機模組的光學透鏡，且所述內容亦可應用於其他的光學功能材料，例如透鏡的AR玻璃、超透鏡（meta lens）及類似材料。 實驗例
根據本揭露，表面處理無機奈米粒子可均勻地分佈於包括芴的光學聚合物中。
介紹一種用於抑制氧化鋯奈米粒子的凝聚並改善與聚合物的混合性質的多重表面處理結構（例如，雙重表面處理結構），使得可獲得更優異的效果。因此，舉例而言，對使用鋯前驅物製備的氧化鋯奈米溶膠的表面進行官能化並將其與高折射性聚合物進行錯合，可應用於電性功能材料、電子功能材料及光學功能材料。
如上所述，根據本揭露，藉由以TiO 2作為核且以低活性氧化物ZrO 2作為殼來構成能夠維持高折射率優點的結構，並藉由對分散劑進行合成以提高奈米粒子在所述結構表面上的分散性，可提供具有三重結構的無機奈米粒子。
另外，當表面處理無機奈米粒子分散於光學聚合物中時，可提供可用於例如行動電話的相機模組的光學透鏡的具有優異的高折射率的複合膜。
本文中所使用的「側部分」、「側表面」及類似用語等用語用於指示朝向第一方向或第二方向的方向或者所述方向上的表面。「上側」、「上部分」、「上表面」及類似用語等用語用於指示朝向第三方向的方向或所述方向上的表面，而「下側」、「下部分」、「下表面」及類似用語等用語用於指示與朝向第三方向的方向相反的方向或所述方向上的表面。另外，所述空間相對性用語已被用作包括其中目標組件位於對應方向上但不與參考組件直接接觸的情形以及其中目標組件在對應方向上與參考組件直接接觸的情形的概念。然而，為便於闡述，可如以上般定義所述用語，且實施例的權利的範圍並非特別限制於上述用語。
儘管本揭露包括具體的實例，然而在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，在不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍的條件下，可對該些實例作出形式及細節上的各種改變。本文中所述實例應僅被視為是說明性的，而非用於限制目的。對每一實例中的特徵或態樣的說明應被視為亦適用於其他實例中的相似特徵或態樣。若所述技術以不同的次序實行，及/或若所述系統、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式進行組合及/或被其他組件或其等效物替換或補充，則可達成適合的結果。因此，本揭露的範圍並非由詳細說明來界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍來界定，且在申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變化皆應被解釋為包括於本揭露中。
100:表面處理無機奈米粒子/無機奈米粒子 110:核 120:殼 130:表面處理層 131:分散劑
圖1示意性地示出表面處理無機奈米粒子的實例。 圖2A及圖2B是示出無機奈米粒子的核-殼粒子直徑與瑞利散射常數之間的關係的曲線圖。 圖3是示出基於藉由對無機奈米粒子進行分散而製備的複合膜中的無機奈米粒子的含量的透射率及霧度的曲線圖。 圖4是示出相較於參照物而言的本揭露的核-殼結構的能隙的曲線圖。 在所有圖式及本詳細說明通篇中，相同的參考編號指代相同的或相似的元件。圖式可能未按比例繪製，且為清晰、例示及方便起見，可誇大圖式中的元件的相對大小、比例及繪示。
100:表面處理無機奈米粒子/無機奈米粒子
110:核
120:殼
130:表面處理層
131:分散劑

Claims (15)

  1. 一種表面處理無機奈米粒子，具有核-殼結構，包括： 核，包含二氧化鈦（TiO 2）； 殼，環繞所述核且包含氧化鋯（ZrO 2）；以及 分散劑，包括磷酸酯官能基且連接至所述殼。
  2. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述核-殼結構的粒子直徑為5奈米至30奈米。
  3. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述分散劑包括聚(乙二醇)甲醚、聚(2-乙基-2-噁唑啉)或聚二甲基矽氧烷中的至少一者或其任意組合。
  4. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中表面處理層設置於所述殼上。
  5. 如請求項4所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述表面處理層包括所述分散劑，且 所述分散劑的一部分穿透過所述表面處理層。
  6. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述分散劑包括含有以下結構的化合物：具有重複單元的脂肪族鏈及連接至所述脂肪族鏈的一端的末端基。
  7. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述分散劑包括由下式表示的結構： [式1] 。
  8. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述分散劑包括由下式表示的結構： [式2] 。
  9. 如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子，其中所述分散劑包括由下式表示的結構： [式3] 。
  10. 一種複合膜，包括聚合物及如請求項1所述的表面處理無機奈米粒子。
  11. 一種複合膜，包括： 聚合物；以及 表面處理無機奈米粒子，具有分散於所述聚合物中的核-殼結構， 其中所述表面處理無機奈米粒子包括： 核，包含二氧化鈦（TiO 2）， 殼，環繞所述核且包含氧化鋯（ZrO 2）；以及 分散劑，包括磷酸酯官能基且連接至所述殼。
  12. 如請求項11所述的複合膜，其中所述無機奈米粒子具有5奈米至30奈米的核-殼粒子直徑。
  13. 如請求項11所述的複合膜，其中在所述表面處理無機奈米粒子中，所述分散劑包括聚(乙二醇)甲醚、聚(2-乙基-2-噁唑啉)或聚二甲基矽氧烷中的至少一者或其任意組合。
  14. 如請求項11所述的複合膜，其中所述聚合物包括含芴的聚酯或含芴的聚碳酸酯。
  15. 如請求項11所述的複合膜，其中以所述複合膜的總重量計，以5重量%至70重量%的量包含所述表面處理無機奈米粒子。
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