具有多孔层的部件和用于形成多孔层的涂覆液的制作方法

1.本公开涉及具有含颗粒的多孔层的部件和用于形成含颗粒的多孔层的涂覆液。


背景技术：

2.在已知的低折射率膜中，中空或链状的氧化硅颗粒用于形成膜中的空隙并含有空气(折射率1.0)，由此降低折射率至1.3以下。施加/干燥氧化硅颗粒的分散液的技术广泛使用于形成在其中具有空隙的低折射率膜。这样的低折射率膜合适用作构成抗反射膜的层。
3.在含有氧化硅颗粒的低折射率膜中，膜中过高比率的空隙导致低的膜强度、耐磨性和耐擦伤性。为了解决这个问题，在日本专利公开号2007-78711中，中空氧化硅颗粒和细氧化硅固体颗粒被混合从而形成具有提高强度的膜。
4.然而，在日本专利公开号2007-78711中描述的膜由于细氧化硅颗粒从而具有较小的空隙，因此具有提高的折射率。因此，膜强度的提高伴随着折射率的提高和低折射率膜性能的劣化。


技术实现要素：

5.考虑到这样的问题，本公开提供具有含颗粒的多孔层并具有低折射率和高膜强度的部件以及用于形成含颗粒的多孔层的涂覆液。
6.根据本公开的部件是在基底上具有多孔层的部件，其中所述多孔层含有通过无机粘合剂结合的多个氧化硅颗粒和至少一种选自以下通式(1)至(4)的酸。a
2-(r)-a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
7.式(1)中的a1表示cooh，并且n表示在2至8范围内的整数，式(2)中的a2和a3之一表示so3h或po3h2，而另一个表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团，并且r表示具有1至20个碳原子的二价有机基团，式(3)中的a2、a3和a4中的至少一个表示so3h或po3h2，而其它表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团，并且r表示具有1至20个碳原子的三价有机基团，和式(4)中的a2、a3、a4和a5中的至少一个表示so3h或po3h2，而其它表示选自so3h、
po3h2、cooh和oh的酸性基团，并且r表示具有1至20个碳原子的四价有机基团。
8.根据本公开的涂覆液含有氧化硅颗粒、充当无机粘合剂的组分、有机溶剂和至少一种选自以下通式(1)至(4)的酸。a
2-(r)-a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
9.式(1)中的a1表示cooh，并且n表示在2至8范围内的整数，式(2)中的a2和a3之一表示so3h或po3h2，而另一个表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团，并且r表示具有1至20个碳原子的二价有机基团，式(3)中的a2、a3和a4中的至少一个表示so3h或po3h2，而其它表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团，并且r表示具有1至20个碳原子的三价有机基团，和式(4)中的a2、a3、a4和a5中的至少一个表示so3h或po3h2，而其它表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团，并且r表示具有1至20个碳原子的四价有机基团。
10.参考附图从示例性实施方案的以下描述,本公开的其它特征将变得清楚。
附图说明
11.图1a至1c是根据本公开的一个或多个实施方案的部件的示意图。
12.图2a是根据本公开实施方案的具有含中空氧化硅颗粒的多孔层的部件的示意图，并且图2b是根据本公开实施方案的具有含链状氧化硅颗粒的多孔层的部件的示意图。
13.图3是包括根据本公开的部件的成像装置的示意图。
14.图4是包括根据本公开的部件的镜头滤光器(lens filter)的示意图。
15.图5a是包括根据本公开的部件作为透光部件的面罩(face shield)的示意图，并且图5b是透光部件的示意图。
具体实施方式
16.图1a和1b是根据本公开实施方案的部件1的示意图。在图1a中，部件1包括基底10和位于基底10上的含氧化硅颗粒的多孔层20。
17.如果有必要，如图1b中所示，可在多孔层20的与基底10相对的表面上提供功能层30，例如防污层或亲水层。防污层可以是含有含氟聚合物的层、氟硅烷单层、或含氧化钛颗粒的层。亲水层可以是亲水聚合物层，特别是含有具有两性离子亲水基团的聚合物的层，例如磺基甜菜碱基团、羧基甜菜碱基团、或磷酰胆碱基团。
18.如图1c中所示，部件1可包括介于基底10和含颗粒的多孔层20之间的中间层40。中间层40能够防止杂质从基底扩散并改善抗反射性能。中间层40可以是无机化合物层，例如氧化物或氮化物，或聚合物层。中间层40可以是由以上材料形成的单一层或多种类型的层的叠层体。为了增强抗反射性能，可交替堆叠具有相对高折射率的高折射率层和具有相对低折射率的低折射率层。高折射率层可具有1.4以上的折射率并且可以是含有选自以下任何一种的层：氧化锆、氧化钛、氧化钽、氧化铌和氧化铪。低折射率层可具有小于1.4的折射率并且可以是含有选自以下任何一种的层：氧化硅和氟化镁。与中间层40一起，可在多孔层20的表面上提供功能层30。
19.根据本公开的部件1可用作透镜、反射镜、滤光器、功能膜等，这取决于基底10的形式。特别地，根据本公开的部件1适合用于需要抗反射性能的应用，例如光学透镜和抗反射膜。例如，根据本公开的部件1可用于半导体和液晶显示器的覆盖玻璃，用于透光遮蔽部件例如面罩和遮蔽隔板，和用于各种光学装置的光学系统。在这些中，根据本公开的部件1适合用于构成需要高抗反射性能的成像装置的成像光学系统的透镜。还可通过粘合层将根据本公开的部件1附接至另一部件。
20.虽然下文更具体地描述了根据本公开的一些实施方案，但是可以在不背离本公开主旨的情况下适当修改这些实施方案，并且本公开不限于这些实施方案。基底
21.基底10可由玻璃、陶瓷、树脂或金属形成。基底10可具有任何形状，例如平板、具有凹或凸表面的弯曲基底、或薄膜。根据期望用途，可使用透光基底。
22.玻璃和陶瓷的组成没有特别限制。实例包括氧化锆、氧化钛、氧化钽、氧化铌、氧化铪、氧化镧、氧化钆、氧化硅、氧化钙、氧化钡、氧化钠、氧化钾、氧化硼、和氧化铝。可通过诸如研磨和抛光、模塑或浮法成型的方法制造基底。
23.树脂可以是热塑性树脂或热固性树脂。热塑性树脂的实例包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(pet)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯(pp)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma，丙烯酸树脂)、三乙酸纤维素、聚碳酸酯(pc)、环烯烃聚合物、和聚(乙烯醇)。热固性树脂的实例包括聚酰亚胺、环氧树脂、和聚氨酯树脂。
24.金属的实例包括由一种金属元素构成的金属以及含有两种以上元素的合金。[含颗粒的多孔层]
[0025]
图2a和2b是根据本公开的部件的含颗粒的多孔层20的局部放大示意图。图2a示出了中空氧化硅颗粒21，并且图2b示出了链状氧化硅颗粒21(连接的固体颗粒)。多孔层20具有在由无机粘合剂22结合的氧化硅颗粒21之间的多个空隙23并在该层中含有酸24。如图2a和2b中所示，多孔层20包括几乎均匀堆叠在基底10的表面上的氧化硅颗粒21。
[0026]
当用作抗反射层时，多孔层20优选具有在1.20至1.30、更优选在1.20至1.24范围内的折射率。小于1.20的折射率导致具有不充足强度的多孔层，这是因为层中具有高比率的空隙。大于1.30的折射率可导致在空气和基底10之间的折射率差异的不充足降低以及不充足的抗反射效果。
[0027]
多孔层20可具有亲水表面。更具体地，在23℃的室温下以及40％rh至45％rh范围内的湿度下，纯水的接触角优选范围为3-20度、更优选5-10度。小于3度的纯水接触角往往导致水分从多孔层20的表面渗透到多孔层20中以及受损害的环境稳定性。大于20度的纯水
接触角往往导致氧化硅颗粒21之间的弱结合并导致具有低耐磨性的多孔层20。
[0028]
以下详细地描述每种组分。酸
[0029]
根据本公开的多孔层20中的酸24具有2至4个酸性基团并满足以下通式(1)至(4)中的一个。具有五个以上酸性基团的酸难以溶解在溶剂中并因此往往在涂覆液中分离。此外，具有五个以上酸性基团的酸可在多孔层中引起位阻现象，扰乱颗粒的布置，并且引起光散射。a
2-(r)-a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0030]
式(1)中的a1表示cooh。n表示在2至8的范围内的整数。满足式(1)的酸可以是四氟丁二酸、六氟戊二酸、八氟己二酸、十二氟辛二酸或十六氟癸二酸。
[0031]
式(2)中的a2和a3中的至少一个表示so3h或po3h2，而另一个表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团。a2和a3中的至少一个表示so3h或po3h2。r表示具有1至20个碳原子的二价有机基团。满足式(2)的酸可以是4,4'-联苯基二磺酸、亚甲基二膦酸、4-膦酰基苯甲酸、4-膦酰基丁酸、3-氨基-4-羟基-5-硝基苯磺酸、5-氨基-1-萘酚-3-磺酸、6-氨基-1-萘酚-3-磺酸、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、2,2'-联苯胺二磺酸或4,4'-二氨基茋-2,2'-二磺酸。
[0032]
式(3)中的a2、a3和a4中的每个表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团。a2、a3和a4中的至少一个表示so3h或po3h2。r表示具有1至20个碳原子的三价有机基团。满足式(3)的酸可以是次氨基三(nitrilotris)、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、阿仑膦酸(alendronic acid)、n,n-双甘氨酸或4-磺基邻苯二甲酸。
[0033]
式(4)中的a2、a3、a4和a5中的每个表示选自so3h、po3h2、cooh和oh的酸性基团。a2、a3、a4和a5中的至少一个表示so3h或po3h2。r表示具有1至20个碳原子的四价有机基团。满足式(4)的酸可以是n,n,n',n'-乙二胺四(n,n,n',n'-ethylenediaminetetrakis)，2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸，或2-羟基-1-(2-羟基-4-磺基-1-萘偶氮基)-3-萘甲酸。
[0034]
满足式(1)至(4)之一的酸的酸性基团可改变氧化硅颗粒21的表面。虽然具有仅一个酸性基团的酸可改变仅一个氧化硅颗粒，但是如式(1)至(4)中的具有两以上酸性基团的酸可改变多个颗粒，取决于酸性基团的数目。因此，酸24还可将颗粒结合在一起，增加颗粒之间的结合位点数目，以及提高多孔层20的强度。
[0035]
可通过多孔层20的元素分析或通过离子排斥色谱法等进行有机酸的分离和定量分析将多孔层20中的酸24确定为式(1)至(4)之一。
[0036]
期望的是多孔层的酸含量优选为多孔层中含有的氧化硅颗粒的0.1质量％至10质量％。小于0.1质量％的酸含量往往导致颗粒的不充分分散，颗粒在层中的不规则布置，以及具有低强度的层。大于10质量％的酸含量往往因酸的阻碍而导致层中空隙提高并且导致具有低强度的层。氧化硅颗粒
[0037]
氧化硅颗粒21可以是球形、茧状、筒形、盘形、棒状、针状、方形或矩形、或链状的颗粒。当多孔层20用作抗反射层时，氧化硅颗粒21可以是如图2a中所示的各自在壳内具有空缺的中空氧化硅颗粒，或者是如图2b中所示的链状氧化硅颗粒，即连接的固体颗粒。期望的是氧化硅颗粒21是通过湿法形成的氧化硅颗粒。这是因为通过湿法形成的氧化硅颗粒在颗粒表面上具有较大量的硅醇基团(si-oh)因此往往比通过干法形成的氧化硅颗粒更强烈地与酸24相互反应。
[0038]
由于空缺中的空气(折射率1.0)，中空氧化硅颗粒能够降低含颗粒的多孔层20的折射率。
[0039]
可以通过已知方法生产中空氧化硅颗粒，例如日本专利公开号2001-233611或日本专利公开号2008-139581中描述的方法。当氧化硅颗粒21是中空颗粒时，将根据本公开的涂覆液施加到基底并干燥从而形成在垂直于基底10表面方向上堆叠的中空氧化硅颗粒21的层，如图2a中所示。
[0040]
中空氧化硅颗粒的平均颗粒尺寸优选在15至300nm、更优选30至80nm的范围内。小于15nm的平均颗粒尺寸难以一致地生产颗粒。大于300nm的平均颗粒尺寸往往导致颗粒间的大空隙以及通过氧化硅颗粒的散射。然而，当多孔层20未用作抗反射膜时，平均颗粒尺寸不必为300nm或更小。
[0041]
中空氧化硅颗粒的平均颗粒尺寸是平均费雷特(feret)直径。可通过涂覆液中含有的中空氧化硅颗粒的透射电子显微照片的图像处理来测定平均费雷特直径。该图像处理可以是商业图像处理，例如image pro plus(由media cybernetics,inc.制造)。在预定的图像区域中，如果必要可适当调节对比度，并且可通过颗粒测量来测量每个颗粒的费雷特直径。可计算多个颗粒的平均值。
[0042]
每个中空氧化硅颗粒的壳的厚度范围为平均颗粒尺寸的10％-50％、优选20％-35％。小于10％的壳厚度导致具有不充足强度的颗粒。大于50％的壳厚度导致颗粒的空隙与容积的小比率；因此，不能产生中空氧化硅颗粒的效果，即不能形成具有1.3以下折射率的层。
[0043]
链状氧化硅颗粒是由直线或弯曲连接的一次固体氧化硅颗粒构成的二次颗粒。可通过短径和长径表示链状颗粒的尺寸。链状颗粒的短径对应于链状颗粒的厚度，换而言之，一个一次颗粒的平均颗粒尺寸。可从通过氮气吸附方法测定的提取自涂覆液的链状颗粒的比表面积来计算短径。链状氧化硅颗粒的平均短径优选在8至20nm的范围内。小于8nm的短径可导致氧化硅颗粒21过大的表面积和具有低可靠性的层，因为从大气吸收水分和化学物质。另一方面，大于20nm的平均短径可导致在溶剂中的分散不稳定以及差的涂布性。
[0044]
链状氧化硅颗粒的长径对应于二次颗粒的长度。可通过动态光散射方法测定涂覆液中的颗粒的长径。链状氧化硅颗粒的长径优选为4-8倍短径。小于4倍短径的长径可导致具有未充分降低的折射率的致密层。大于8倍的长径导致具有高粘性以及差的涂布性和流
平性(leveling)的涂覆液。
[0045]
可从扫描电子显微照片计算层中的链状氧化硅颗粒的短径和长径。可从使用扫描电子显微镜拍摄的图像来测定短径和长径。
[0046]
构成链状氧化硅颗粒的一次颗粒可具有单独清楚观察的形状或者因颗粒融合而变形的形状。一次颗粒可具有单独清楚观察的形状。构成链状氧化硅颗粒的一次颗粒可以是球形、茧状、或筒形的并且可以是茧状或筒形的。构成链状氧化硅颗粒的一次颗粒特别优选是短径在8至20nm范围内且长径在1.5至3.0倍短径范围内的颗粒。
[0047]
涂覆液可包含具有除球形、茧状、筒形、盘形、棒状、针状、和方形或矩形链状氧化硅颗粒以外形状的颗粒。然而，过高数目的具有除链状氧化硅颗粒以外形状的颗粒导致高折射率。在光学性能方面期望添加这样的颗粒使得折射率不超过约1.3。
[0048]
不管它们的形状如何，氧化硅颗粒可具有能够通过随后描述的粘合剂结合的表面。无机粘合剂
[0049]
用于结合氧化硅颗粒的无机粘合剂22可以是氧化硅化合物。氧化硅化合物可以是通过硅酸盐的水解和缩合形成的氧化硅低聚物的固化产物。
[0050]
当无机粘合剂22是与氧化硅颗粒具有相同品质的无机材料时，该无机粘合剂22能够提高颗粒间的结合强度，并且多孔层不太可能在使用环境中劣化。
[0051]
期望的是多孔层的粘合剂含量在的以下范围内：其为多孔层中含有的氧化硅颗粒的5质量％至20质量％，更期望为6质量％至17质量％。小于5质量％的粘合剂含量往往导致具有低强度的层。大于20质量％的粘合剂含量可导致提高的折射率和具有不充足光学性能的低折射率层。
[0052]
图3示出了包括镜筒(可换镜头)作为包括根据本公开部件的光学装置的成像装置。图3示出了镜筒(可换镜头)所附接的数字单镜头反光相机。
[0053]
如本文使用的术语“光学装置”是指具有光学系统的装置例如双筒望远镜、显微镜、半导体曝光装置或可换镜头。
[0054]
如本文使用的术语“成像装置”是指包括用于接收穿过光学器件的光的成像器件的电子设备，例如相机系统，如数字静态相机或数字摄录机，或移动电话。成像装置还可以是安装在电子设备上的模块形式，例如相机模块。
[0055]
虽然在图3中相机本体202连接至镜筒201(其为光学装置)，但是镜筒201是可拆卸地安装在相机本体202上的可换镜头。
[0056]
来自目标物的光穿过光学系统并且被成像器件接收，该光学系统包括在镜筒201的壳体220中的设置在成像光学系统的光轴上的透镜203和205。还可将根据本公开的部件用作构成光学系统的透镜。
[0057]
透镜205由内管204相对于镜筒201的外管可移动地支承以便于聚焦和变焦。
[0058]
在拍摄之前的观察期，来自目标物的光由相机本体的壳体221中的主镜207反射，穿过棱镜211，然后向拍摄者提供有待通过取景透镜212拍摄的图像。主镜207是例如半反射镜。透过主镜的光被副镜208反射在自动聚焦(af)单元213的方向上，并且反射光束用于例如聚焦。主镜207通过粘附等连接至主镜架240并由主镜架240支承。为了拍摄，通过驱动机构(未示出)使主镜207和副镜208移出光路，开启快门209，并且从镜筒201入射的有待拍摄
的光学图像被聚焦在成像器件210上。此外，配置光圈206以改变孔面积，由此改变拍摄时的亮度和聚焦深度。
[0059]
根据本公开的部件可用作构成光学系统的透镜，抑制光学系统中的散射和反射，从而提供良好的图像。
[0060]
此外，由于具有高机械强度的多孔层20，根据本公开的部件适合于待安装在光学系统最外侧上的镜头滤光器250。根据其类型，镜头滤光器250具有保护透镜或对由此形成的图像产生柔和、色调变化、偏振、减光和其它效果的功能。图4示出镜头滤光器250的实例。镜头滤光器250包括根据本公开的部件(滤光器部件)252，其固定在设置有安装部253例如螺纹或卡口座的框架251中，用以将镜头滤光器250安装在可换镜头的壳体220上。滤光器部件252具有与框架251的安装部253相对的多孔层20。当镜头滤光器250安装在壳体220上时，多孔层20位于光入射表面上。
[0061]
根据本公开的部件可被采用作为面罩的透光部件。图5a是面罩60的示意图。面罩60包括透光部件61和用于保持透光部件61的保持部件67。保持部件67具有用于将透光部件61与使用者固定的结构使得透光部件61覆盖至少局部的使用者面部。保持部件67包括固定透光部件61的固定部65和用于将固定部65与使用者固定的支承部66。支承部66与固定部65连接。固定部65是棒状的，并且透光部件61的周边部被固定到固定部65的具有固定部件69(例如销钉或螺钉)的侧表面。固定部件69可穿过图5b中所示的透光部件61的缺口91和/或孔92。带状支承部66与穿戴者连接并支承固定部65。面罩60的透光部件61覆盖例如使用者的眼、鼻和口中的至少一个或全部。
[0062]
面罩60的透光部件61的外表面(与面部侧相对的表面)可以是前表面，并且内表面(面部侧的表面)可以是后表面。外表面侧上的光源可以是反射光束的主要因子，并且多孔层可面向外表面侧以产生抗反射效果。此外，当使用面罩60时，擦痕更可能发生在外表面上而不是内表面上。因此，考虑到透光部件61的耐擦伤性，多孔层可设置在外表面侧上。当在两侧上提供多孔层时，外表面侧上的多孔层可比内表面侧上的多孔层更厚。
[0063]
面罩60可设置有通风扇68用于使邻近透光部件61的气氛通风。在这个实例中，在保持部件67(固定部65)内侧提供通风扇68。
[0064]
使用根据本实例的面罩60不仅保护穿戴者的面部而且具有以下效果：由于透光部件61的良好能见度从而改善穿戴者的工作效率，以及允许面对穿戴者的人容易认出穿戴者的面部和表情。
[0065]
虽然在图5中描述了面罩，但是根据本公开的部件还适用于遮蔽隔板(shield partition)的透光部件。[涂覆液和制造部件的方法]
[0066]
接下来，描述用于生产多孔层20的涂覆液，然后描述制造部件1的方法。涂覆液
[0067]
根据本公开的涂覆液含有氧化硅颗粒21、酸24和充当无机粘合剂22的组分(这些构成多孔层20)、以及有机溶剂。
[0068]
上文描述了氧化硅颗粒21和酸24。
[0069]
如图2a和2b中所示，多孔层20包括堆叠在基底10的表面上的氧化硅颗粒21。由不均匀布置的氧化硅颗粒21构成的层往往具有不均匀的应力分布和降低的强度。因此，期望
的是使氧化硅颗粒21排列从而形成具有高强度的多孔层20。
[0070]
氧化硅颗粒21的布置主要取决于氧化硅颗粒21在用于形成含该颗粒的多孔层20的涂覆液中的分散状态以及在将涂覆液施加到基底之后形成涂覆膜时氧化硅颗粒21的分散状态。
[0071]
均匀分散在涂覆液中的氧化硅颗粒21能够使氧化硅颗粒21均匀施加到基底10并且往往导致氧化硅颗粒21在所形成层中的更好布置。当在分散介质或充当无机粘合剂22的组分的影响下涂覆液中的氧化硅颗粒21以聚集状态分散时，聚集状态的颗粒被施加到基底10并且不良排列。
[0072]
即使当涂覆液中的氧化硅颗粒21具有良好的分散状态时，在将涂覆液施加到基底之后的干燥过程期间的氧化硅颗粒21的聚集也会扰乱氧化硅颗粒21在层中的布置。
[0073]
因此，为了形成具有高强度的层，期望的是氧化硅颗粒21均匀分散在涂覆液中以及在施加至基底10的涂覆液的干燥过程中氧化硅颗粒21不发生聚集。
[0074]
用于生产根据本公开的多孔层20的涂覆液含有至少一种酸，所述酸选自通式(1)至(4)中列出的酸，并且对涂覆液中的氧化硅颗粒21的表面用酸24进行改性。用酸24改性引起氧化硅颗粒21改变并彼此排斥，抑制颗粒的聚集，并使颗粒均匀地分散。在施加到基底的涂覆液的干燥过程中维持这种状态。因此，根据本公开的涂覆液可用于形成由有规律且致密布置的氧化硅颗粒21构成的具有高强度的层。
[0075]
酸24优选具有在100至360范围内的分子量。小于100的分子量往往导致难以施涂(由于提高的粘性)且具有低的时间稳定性的涂覆液。大于360的分子量导致在颗粒间存在具有高分子量的酸并且往往在层中导致大的空隙和散射。
[0076]
酸24含量的优选范围是氧化硅颗粒的0.05质量％至10质量％、更优选0.1质量％至2.0质量％。涂覆液的酸24含量低于氧化硅颗粒的0.05质量％往往使得难以防止在将涂覆液施加到基底之后的氧化硅颗粒21聚集。作为替代，由于溶剂以及在涂覆液中充当粘合剂的组分的影响，氧化硅颗粒21往往具有低的分散稳定性，并且涂覆液往往随时间变得更粘或形成凝胶。构成氧化硅颗粒的10质量％的酸24会干扰氧化硅颗粒21的布置，增加空隙23的数目，并降低强度。
[0077]
酸24的酸离解常数优选在-1.2至2pka、更优选-1.2至0.3pka的范围内。小于-1.2pka的酸离解常数往往导致在施加到基底10之后的干燥过程期间氧化硅颗粒21的不规则布置以及具有低强度的层。大于2pka的酸离解常数往往导致氧化硅颗粒21在涂覆液中的不良分散，在层中的不良布置，以及具有低强度的层。
[0078]
在处理原材料时由式(1)至(4)表示的酸24大多是安全的并且大多是固体且容易处理。
[0079]
充当无机粘合剂22的组分可以是氧化硅低聚物。虽然氧化硅颗粒在表面上初始具有硅醇(si-oh)基团，但是可通过在涂覆液中与氧化硅低聚物混合来增加表面上的硅醇基团数目。因此，氧化硅颗粒21更容易结合在表面上。当施加涂覆液并干燥时，氧化硅低聚物形成氧化硅，固定链状氧化硅颗粒21与彼此接触，以及可提供具有高耐擦伤性的层。
[0080]
在根据本公开的涂覆液中，充当无机粘合剂22的组分优选占氧化硅颗粒21的0.2质量％至20质量％、更优选0.2质量％至17质量％。当充当无机粘合剂22的组分占氧化硅颗粒21的小于0.2质量％时，氧化硅颗粒21不充分地分散在分散液中，并且所述层往往具有低
强度。当充当无机粘合剂22的组分占氧化硅颗粒21的大于20质量％时，无机粘合剂会干扰颗粒的布置，并且所述层往往更强烈地散射可见光并且具有提高的折射率。
[0081]
可在涂覆液中使用的有机溶剂可以是不使氧化硅颗粒21沉淀或者不显著提高涂覆液粘度的任何溶剂。此类溶剂的实例包括以下溶剂。一元醇，例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基丙醇、1-戊醇、2-戊醇、环戊醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙基丁醇、2,4-二甲基-3-戊醇、3-乙基丁醇、1-庚醇、2-庚醇、1-辛醇和2-辛醇。二元或多元醇，例如乙二醇和三乙二醇。醚醇，例如甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、异丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丙氧基-2-丙醇和3-甲氧基-1-丁醇；和醚，例如二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚(二乙二醇二甲醚)、四氢呋喃、二烷、二异丙醚、二丁醚和环戊基甲基醚。酯类，例如甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯和丙二醇单甲醚乙酸酯。脂族烃和脂环族烃，例如正己烷、正辛烷、环己烷、环戊烷和环辛烷。芳族烃，例如甲苯、二甲苯和乙苯。酮类，例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮和环己酮。氯代烃，例如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳和四氯乙烷。非质子极性溶剂，例如n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺和碳酸亚乙酯。可组合使用这些溶剂中的两种或更多种。
[0082]
从氧化硅颗粒21的分散性和涂覆液的涂覆性能的角度，涂覆液中30质量％以上的溶剂可以是具有4至6个碳原子和羟基的水溶性溶剂。特别地，可含有至少一种选自以下的溶剂：乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、异丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丙氧基-2-丙醇、乳酸乙酯和3-甲氧基-1-丁醇。使用这些溶剂会减小涂覆时的放射状涂覆痕迹和基底周围的残余液体并改善涂布性。制造部件的方法
[0083]
用于制造根据本公开的部件1的方法包括以下步骤：将涂覆液施加至基底10以及干燥和/或烘烤已施加涂覆液的基底10。
[0084]
可通过旋涂法、刮涂法、辊涂法、狭缝涂覆法、印刷方法、凹版印刷方法或浸涂法将涂覆液施加到基底10。可通过旋涂法来生产具有三维复杂形状例如凹表面的部件，所述旋涂法有利于涂层具有均匀厚度。
[0085]
干燥和/或烘烤步骤是去除有机溶剂并且在不干扰氧化硅颗粒布置的情况下结合氧化硅颗粒21从而形成多孔层20的步骤。取决于基底10的耐热温度，干燥和/或烘烤步骤优选在20℃至200℃的温度范围内进行。干燥和/或烘烤步骤的时间可使得能够去除层中的有机溶剂而不对基底10产生任何影响，并且优选范围是5分钟至200小时，更优选30分钟至24小时。实施例
[0086]
在实施例1至18中，通过以下方法制备用于形成多孔层20的涂覆液，并且在基底上形成多孔层从而制备具有多孔层20的部件1。按以下所述来检查涂覆液和多孔层20。《涂覆液的涂布性评价》
[0087]
将涂覆液滴在玻璃基底(φ30mm，厚度1mm，具有一个抛光表面的合成石英)的抛光表面上并用旋涂机铺展使得多孔层20具有约110nm的厚度。用光学显微镜目视检查含颗粒的层的外观是否有缺陷，并根据以下标准进行评级。
a:没有观察到不平整涂层。b:观察到少数不显眼的滴痕和异物。c:观察到具有不良外观的由于异物所致的明显不平整涂层，例如不平整的条纹。
[0088]
等级a被评为优异的涂布性，而等级b被评为好的涂布性。《多孔层强度的评价》
[0089]
在玻璃基底(φ30mm，厚度1mm，具有一个抛光表面的合成石英)的抛光表面上形成多孔层20。聚酯擦拭物(由texwipe制造的alpha wiper tx1009)在300g/cm2的负荷下在多孔层20的表面上往复移动50次。用光学显微镜评价外观。评价标准如下：a:几乎没有观察到外观改变。b:观察到小的外观改变，并观察到小的线性擦痕等。c:观察到明显的外观改变，并观察到线性擦痕和剥落。
[0090]
在本公开中，等级a被评为极高强度，而等级b被评为高强度且没有问题。《多孔层折射率的评价》
[0091]
在玻璃基底(φ30mm，厚度1mm，具有一个抛光表面的合成石英)的抛光表面上形成含颗粒的多孔层20。使用光谱式椭偏仪(vase，由j.a.woollam japan co.,inc.制造)将光入射在多孔层20上。在380至800nm的波长范围内测量反射光束以计算折射率。根据以下标准对550nm波长处的折射率进行评级。a:1.24或更小b:大于1.24且1.30以下c:大于1.30
[0092]
等级a或b被评为多孔层适合于低折射率层。《多孔层散射的评价》
[0093]
将玻璃基底(φ30mm，厚度1mm，在两侧上具有抛光表面的合成石英)放置在基底架中。将照度计(由konica minolta sensing制造的t-10m)安装在基底架中。测量照度时，用白光照射基底的表面使得竖直方向上的照度为4000lux。接下来，将在玻璃基底上具有多孔层20的部件放置在基底架中使得白光入射在多孔层20侧。将部件倾斜45度并用相机(镜头：ef50 mm f2.5 compact macro，由canon kabushiki kaisha制造，相机：eos-70d，由canon kabushiki kaisha制造)在与待照射表面相对的表面的法线方向上拍摄。相机的成像条件是iso 400，白平衡：晴天，光圈：10，和快门速度：10秒。在捕获图像中的700像素
×
700像素中的四个位置的平均照度计算为散射值。
[0094]
在本公开中，通过这种方法计算的具有25以下的散射值的多孔层20被评为具有低散射。《多孔层的接触角》
[0095]
将纯水滴在与基底相对的多孔层表面上，并在23℃的室温下和在40％rh至45％rh范围内的湿度下测量纯水的接触角。在滴纯水后1000ms通过拍摄图像测量接触角。实施例1
[0096]
将1-乙氧基-2-丙醇添加到400g的中空氧化硅颗粒的异丙醇分散液(由jgc catalysts and chemicals ltd.制造的thrulya1110，平均颗粒尺寸：约50nm，壳厚度：约10nm，固体含量：20.5质量％)时，通过加热来蒸发异丙醇。蒸发异丙醇至固体含量为19.5质
量％。因此，制备了420g的中空氧化硅颗粒的1e2p溶剂置换液(下文中称作溶剂置换液1)。将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的质量比为400:1。如此，制备了分散液1。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的四氟丁二酸)。
[0097]
在单独的容器中，将13.82g的乙醇和硝酸水溶液(浓度：3％)添加到12.48g的硅酸乙酯。在室温下搅拌混合物10小时以制备硅溶胶1(固体含量：11.5质量％)。气相色谱法显示原材料硅酸乙酯完全反应。
[0098]
用乳酸乙酯稀释分散液1至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液1使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的比例为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液1。
[0099]
将涂覆液1滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-1的部件1-1。纯水在与基底相对的多孔层20-1的表面上的接触角为10度。实施例2
[0100]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分比例为400:1。如此，制备了分散液2。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的八氟己二酸)。
[0101]
用乳酸乙酯稀释分散液2至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液2使得中空氧化硅颗粒：硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时从而混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液2。
[0102]
将涂覆液2滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-2的部件1-2。纯水在与基底相对的多孔层20-2的表面上的接触角为10度。实施例3
[0103]
将1-甲氧基-2-丙醇(下文中缩写为pgme)添加到350g的亲水氧化硅颗粒(由fuso chemical co.,ltd.制造的pl-1，平均颗粒尺寸：约15nm，长径/短径＝2.6，固体含量：12质量％)的水性分散液时，通过加热来蒸发水。蒸发水至固体含量为15质量％。从而，制备了280g的亲水氧化硅颗粒的pgme溶剂置换液(下文中称作溶剂置换液2)。将酸添加到溶剂置换液2使得亲水氧化硅颗粒:酸组分的质量比为100:1。如此，制备了分散液3。添加的酸是具有三个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的次氨基三)。
[0104]
用1-丙氧基-2-丙醇稀释分散液3至固体含量为4.5质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液3使得亲水氧化硅颗粒：硅溶胶组分的比例为100:6。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含亲水氧化硅颗粒的涂覆液3。
[0105]
将涂覆液3滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含链状氧化硅颗粒的多孔层20-3的部件1-3。纯水在与基底相对的多孔层20-3的表面上的接触角为6度。实施例4
[0106]
将酸添加到溶剂置换液2使得亲水氧化硅颗粒:酸组分的质量比为200:1。如此，制备了分散液4。添加的酸是具有四个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.
制造的n,n,n',n'-乙二胺四)。
[0107]
用1-丙氧基-2-丙醇稀释分散液4至固体含量为4.5质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液4使得亲水氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:6。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含亲水氧化硅颗粒的涂覆液4。
[0108]
将涂覆液4滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含链状氧化硅颗粒的多孔层20-4的部件1-4。纯水在与基底相对的多孔层20-4的表面上的接触角为7度。实施例5
[0109]
将酸添加到溶剂置换液2使得亲水氧化硅颗粒:酸组分的质量比为200:1。如此，制备了分散液5。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的四氟丁二酸)。
[0110]
用1-丙氧基-2-丙醇稀释分散液5至固体含量为4.5质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液5使得亲水氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:6。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含亲水氧化硅颗粒的涂覆液5。
[0111]
将涂覆液5滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含链状氧化硅颗粒的多孔层20-5的部件1-5。纯水在与基底相对的多孔层20-5的表面上的接触角为7度。实施例6
[0112]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的质量比为500:1。如此，制备了分散液6。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的四氟丁二酸)。
[0113]
用乳酸乙酯稀释分散液6至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液6使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:6。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液6。
[0114]
将涂覆液6滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-6的部件1-6。纯水在与基底相对的多孔层20-6的表面上的接触角为10度。实施例7
[0115]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为250:1。如此，制备了分散液7。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的八氟己二酸)。
[0116]
用乳酸乙酯稀释分散液7至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液7使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液7。
[0117]
将涂覆液7滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-7的部件1-7。纯水在与基底相对的多孔层20-7的表面上的接触角为10度。实施例8
[0118]
将酸添加到溶剂置换液2使得亲水氧化硅颗粒:酸组分的比例为100:1。如此，制备
了分散液8。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的四氟丁二酸)。
[0119]
用1-丙氧基-2-丙醇稀释分散液8至固体含量为4.5质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液8使得亲水氧化硅颗粒:硅溶胶组分的比例为100:6。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含亲水氧化硅颗粒的涂覆液8。
[0120]
将涂覆液8滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含链状氧化硅颗粒的多孔层20-8的部件1-8。纯水在与基底相对的多孔层20-8的表面上的接触角为7度。实施例9
[0121]
将酸添加到溶剂置换液2使得亲水氧化硅颗粒:酸组分的比例为10:1。如此，制备了分散液9。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的四氟丁二酸)。
[0122]
用1-丙氧基-2-丙醇稀释分散液9至固体含量为4.5质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液9使得亲水氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:6。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含亲水氧化硅颗粒的涂覆液9。
[0123]
将涂覆液9滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-9的部件1-9。纯水在与基底相对的多孔层20-9表面上的接触角为6度。实施例10
[0124]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为200:1。如此，制备了分散液10。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0125]
将11.41g的1-丙氧基-2-丙醇和4.5g的多硅酸甲酯(由colcoat co.,ltd.制造的methyl silicate 53a)缓慢添加到单独的容器并在室温下搅拌120分钟从而制备硅溶胶(下文中称作硅溶胶2)。
[0126]
用1-丙氧基-2-丙醇稀释分散液10至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶2添加到分散液10使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液10。
[0127]
将涂覆液10滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-10的部件1-10。纯水在与基底相对的多孔层20-10表面上的接触角为10度。实施例11
[0128]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为200:1。如此，制备了分散液11。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0129]
用乳酸乙酯稀释分散液11至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶2添加到分散液11使得中空氧化硅颗粒：硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液11。
[0130]
将涂覆液11滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的
厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-11的部件1-11。纯水在与基底相对的多孔层20-11的表面上的接触角为9度。实施例12
[0131]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为250:1。如此，制备了分散液12。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0132]
用3-甲氧基-1-丁醇稀释分散液12至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液12使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液12。
[0133]
将涂覆液12滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-12的部件1-12。纯水在与基底相对的多孔层20-12表面上的接触角为8度。实施例13
[0134]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为200:1。如此，制备了分散液13。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(tokyo chemical industry co.,ltd.制造的六氟戊二酸)。
[0135]
用3-甲氧基-1-丁醇稀释分散液13至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶2添加到分散液13使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液13。
[0136]
将涂覆液13滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-13的部件1-13。纯水在与基底相对的多孔层20-13表面上的接触角为8度。实施例14
[0137]
将400g的中空氧化硅颗粒(由jgc catalysts and chemicals ltd.制造的thrulya 1110，平均颗粒尺寸：约50nm，壳厚度：约10nm，固体含量：20.5质量％)的异丙醇分散液与1-丙氧基-2-丙醇混合从而制备具有固体含量3.9质量％的分散液14。
[0138]
将酸添加到分散液14使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为250:1。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0139]
此外，添加硅溶胶2使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液14。
[0140]
将涂覆液14滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-14的部件1-14。纯水在与基底相对的多孔层20-14表面上的接触角为10度。实施例15
[0141]
将400g的中空氧化硅颗粒(由jgc catalysts and chemicals ltd.制造的thrulya 1110，平均颗粒尺寸：约50nm，壳厚度：约10nm，固体含量：20.5质量％)的异丙醇分散液与乳酸乙酯混合从而制备具有固体含量3.9质量％的分散液15。
[0142]
将酸添加到分散液15使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为250:1。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0143]
此外，添加硅溶胶2使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液15。
[0144]
将涂覆液15滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-15的部件1-15。纯水在与基底相对的多孔层20-15表面上的接触角为7度。实施例16
[0145]
将200g的中空氧化硅颗粒(由jgc catalysts and chemicals ltd.制造的thrulya 1110，平均颗粒尺寸：约50nm，壳厚度：约10nm，固体含量：20.5质量％)的异丙醇分散液与1-丙氧基-2-丙醇混合从而制备具有固体含量3.9质量％的分散液16。
[0146]
将酸添加到分散液16使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为200:1。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0147]
此外，添加硅溶胶2使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液16。
[0148]
将涂覆液16滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-16的部件1-16。纯水在与基底相对的多孔层20-16表面上的接触角为9度。实施例17
[0149]
将200g的中空氧化硅颗粒(由jgc catalysts and chemicals ltd.制造的thrulya 4110，平均颗粒尺寸：约60nm，壳厚度：约10nm，固体含量：20.5质量％)的异丙醇分散液与1-丙氧基-2-丙醇混合从而制备具有固体含量3.9质量％的分散液17。
[0150]
将酸添加到分散液17使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为400:1。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的十二氟辛二酸)。
[0151]
此外，添加硅溶胶2使得中空氧化硅颗粒:硅溶胶组分的质量比为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液17。
[0152]
将涂覆液17滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-17的部件1-17。纯水在与基底相对的多孔层20-17表面上的接触角为10度。实施例18
[0153]
将1-丙氧基-2-丙醇添加到400g的中空氧化硅颗粒(由jgc catalysts and chemicals ltd.制造的thrulya 4110，平均颗粒尺寸：约60nm，壳厚度：约10nm，固体含量：20.5质量％)的异丙醇分散液时，通过加热蒸发异丙醇。蒸发异丙醇至固体含量为19.5质量％。如此，制备了420g的中空氧化硅颗粒的1p2p溶剂置换液(下文中称作溶剂置换液3)。将酸添加到溶剂置换液3使得中空氧化硅颗粒:酸组分的质量比为400:1。如此，制备了分散液18。添加的酸是具有两个酸性基团的酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造的四氟丁二酸)。
[0154]
用乳酸乙酯稀释分散液18至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶2添加到分散液18使得中空氧化硅颗粒：硅溶胶组分的比例为100:11。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液18。
[0155]
将涂覆液18滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的
厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-18的部件1-18。纯水在与基底相对的多孔层20-18表面上的接触角为8度。比较例1
[0156]
将酸添加到溶剂置换液2使得中空氧化硅颗粒:酸组分的比例为100:1。如此，制备了分散液19。添加的酸是3,3,3-三氟丙酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造，酸性基团数：1)。
[0157]
用乳酸乙酯稀释分散液19至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液19使得中空氧化硅颗粒：硅溶胶组分的质量比为100:12。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含亲水氧化硅颗粒的涂覆液19。
[0158]
将涂覆液19滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-19的部件1-19。纯水在多孔层20-19上的接触角为21度。比较例2
[0159]
将酸添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的质量比为100:1。如此，制备了分散液20。添加的酸是对甲苯磺酸一水合物(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造，酸性基团数：1)。
[0160]
用乳酸乙酯稀释分散液20至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶2添加到分散液20使得中空氧化硅颗粒：硅溶胶组分的质量比为100:12。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液20。
[0161]
将涂覆液20滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-20的部件1-20。纯水在多孔层20-20上的接触角为13度。比较例3
[0162]
将磷酸(由tokyo chemical industry co.,ltd.制造，酸性基团数：1)添加到溶剂置换液1使得中空氧化硅颗粒:酸组分的质量比为100:1。如此，制备了分散液21。
[0163]
用乳酸乙酯稀释分散液21至固体含量为3.9质量％。然后将硅溶胶1添加到分散液21使得中空氧化硅颗粒：硅溶胶组分的质量比为100:12。然后通过在室温下搅拌2小时来混合混合物以制备含中空氧化硅颗粒的涂覆液21。
[0164]
将涂覆液21滴在玻璃基底上并使用旋涂机铺展使得产生的多孔层具有约110nm的厚度，然后在140℃的恒温烘箱中烘烤30分钟从而制备包括含颗粒的多孔层20-21的部件1-21。纯水在多孔层20-21上的接触角为15度。
[0165]
表1显示了在实施例和比较例中使用的涂覆液1至18和使用该涂覆液生产的部件1-1至1-18的评价结果。表1
[0166]
表1中的结果显示实施例1至18具有高的膜强度同时维持低的折射率。实施例1至18还具有25以下的散射值并且具有作为光学功能膜的充分性能。
[0167]
相比之下，比较例1至3具有低的膜强度和25以上的高散射值。这很可能表明使用具有仅一个酸性基团的酸难以维持高度分散的状态，因为在涂覆膜的形成期间溶剂蒸发，因此导致不规则的布置、线性擦痕和剥落。不规则的布置还可能导致高散射值。
[0168]
如上描述，本公开可提供具有含氧化硅颗粒的多孔层并且具有低折射率和高膜强度的部件，以及用于形成含氧化硅颗粒的多孔层的涂覆液。
[0169]
虽然上文主要描述光学部件，但是根据本公开的部件可用于其它应用。除光学部件之外的应用可能仅需要好的涂布性和高的膜强度而不一定需要低的折射率或散射值。例如，这些应用包括隔热部件和绝缘部件。
[0170]
虽然已参考示例性实施方案描述了本公开，但是应理解本公开不限于所公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围符合最宽广的解释，从而包含所有这样的修改和等同结构和功能。