JP2020520395A - 光学透明レジンおよびこれを用いて形成された電子素子 - Google Patents

Abstract

本発明は、１）前記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂、および２）１種以上の光開始剤を含み、屈折率は１．４１ないし１．５５であることを特徴とする光学透明レジンおよびこれを用いて形成された電子素子に関する。

Description

本出願は、２０１７年５月１６日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１７−００６０４２１号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に組み込まれる。

本発明は、光学透明レジンおよびこれを用いて形成された電子素子に関する。

最近、液晶、プラズマ、有機ＥＬなどのフラットパネル型の画像表示装置が注目されている。フラットパネル型の画像表示装置は、通常、少なくとも一方がガラスなどの光透過性を有する一対の基板の間に、アクチブ素子を構成する半導体層や蛍光体層、または発光層からなる多数の画素をマトリックス型に配置した表示領域（画像表示部）を有する。一般に、前記表示領域（画像表示部）とガラスやアクリル樹脂のような光学用プラスチックで形成される保護部との周囲は、接着剤で気密に封止されている。

このような画像表示装置においては、屋外光や室内照明の反射などによる可視性（視認性）の低下を阻むため、保護部と画像表示部との間に、樹脂組成物を介在させた薄型の画像表示装置が製造され、ここで使用される硬化型樹脂組成物として、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が使用されている。

また、タッチ方式は、現代社会で重要な入力方式の一つとして位置づけられており、これにより、タッチスクリーンパネル（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｐａｎｅｌ、ＴＳＰ）は徐々にその領域を拡大してきている。２００７年の静電容量タッチ方式を採択したアイホン（ｉＰｈｏｎｅ）（登録商標）の登場を手始めに、スマトホン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）およびタブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ＰＣ）の成長の勢いに影響を受け、その需要は急激に増加し、ノートパソコン、オールインワンＰＣ（ａｌｌ−ｉｎ−ｏｎｅ ＰＣ）、一般のモニターだけでなく、ＴＶ、冷蔵庫、洗濯機など白色家電、自動車まで合わせて、既存の電子機器領域を越え、学校、事務室、家庭で必要とする各種様々な器機等の入力装置としてＴＳＰを採用する事例は徐々に増える見込みである。ＴＳＰは、駆動方式によって多くの種類があるが、現在は最も需要の大きい個人用電子機器において殆ど静電容量方式を採択しているので、静電容量ＴＳＰを製造するのに必要な要求物性を備えた光学用接着素材が活発に研究開発されている。

ＴＳＰは、カバーウィンドウ（ｃｏｖｅｒ ｗｉｎｄｏｗ）の下に透明電極およびディスプレイモジュール（ｄｉｓｐｌａｙ ｍｏｄｕｌｅ）が位置する構造を有し、これらは、初期は、カバーウィンドウと電極との間にエアギャップ（ａｉｒ ｇａｐ）を用いた構造であったが、現在は、光学用接着素材を充填したフルラミネーション（ｆｕｌｌ ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）方式（あるいは、ダイレクトポンディング（ｄｉｒｅｃｔ ｂｏｎｄｉｎｇ）方式）が一般化しているトレンドである。このようなフルラミネーション方式構造で各レイヤ（ｌａｙｅｒ）を接着させるために使用される光学用接着素材は、透明な両面テープタイプのｏｐｔｉｃａｌ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ（ＯＣＡ）と、透明な液体タイプのｏｐｔｉｃａｌ ｃｌｅａｒ ｒｅｓｉｎ（ＯＣＲ、ＬＯＣＡ）とに大きく分けられる。ここで、ｏｐｔｉｃａｌ ｃｌｅａｒという用語は、素材自体の透過度が９０％以上になることを意味するもので、非常に透明な状態を指す。

光学用接着素材として使用される高分子は、アクリル（ａｃｒｙｌ）系、シリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系、ウレタン（ｕｒｅｔｈａｎｅ）系などがあるが、最も優れた透明性を有しながら、設計が容易であり、ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）を通じる早い硬化が可能であり、経済的な面でもメリットがあるアクリル系高分子が最も多く使用されている。シリコーン系高分子は、優れた耐熱性を保有し、ウレタン系素材は、ソフトセグメント（ｓｏｆｔ ｓｅｇｍｅｎｔ）とハードセグメント（ｈａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔ）とを組み合わせて物性を調節することができるので、各自のメリットがある。

光学用接着素材は、単に各構成層を互いに接着させるだけでなく、画質改善の側面でもメリットを有する。エアギャップを有する構造でバックライトユニット（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）からの光は、空気層とフィルム層との間の屈折率差によって反射し、一部損失が生じ、これは全般に薄いイメージを表現するようになり、イメージ品質の低下を引き起こす。

しかし、エアギャップを光学用接着素材で詰めると、フィルム層と接着素材との間の屈折率差が減少し、バックライトユニットからの光損失も減り、鮮かで明るいイメージの表現が可能となるので、視認性が向上する。また、接着素材の充填（ｇａｐ ｆｉｌｌｉｎｇ）によって耐振動性、耐衝撃性でもメリットを有する。

このような理由で、光学用接着素材の市場は、徐々に増加しており、向後光学用接着素材に対する研究開発が必要である。

前記保護部と画像表示部との間に、紫外線硬化型樹脂組成物を接合した薄型画像表示装置を製造する場合に、従来の紫外線硬化型アクリル樹脂組成物は硬化時の収縮による内部応力によって画像表示部にひずみが生じ、液晶材料の配向乱れなどによる表示不良およびムラの生じる場合があり、最近問題となっている。しかも従来のアクリル紫外線硬化性アクリル樹脂組成物の硬化物は、使用時に高温に露出されると、透明性が低下して黄変する場合があり、改善が必要である。本発明は、硬化時の収縮が抑制され、長期老化の条件で変色することなく、温度変化による弾性率変動幅の小さいメリットを有する光学透明レジンおよびこれを用いて形成した電子素子を提供しようとする。

本発明の一実施形態は、
１）下記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂、および
２）１種以上の光開始剤を含む光学透明レジンであって、
前記光学透明レジンの屈折率は、１．４１ないし１．５５のものである光学透明レジンを提供する。

前記化学式１において、
Ｒ１ないしＲ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基、グリシジル基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基、エポキシド（ｅｐｏｘｉｄｅ）基、環状エーテル（ｃｙｃｌｉｃ ｅｔｈｅｒ）基、スルフィド（ｓｕｌｆｉｄｅ）基、アセタール（ａｃｅｔａｌ）基、ラクトン（ｌａｃｔｏｎｅ）基、アミド基、アルキルアリール基、アルキルグリシジル基、アルキルイソシアネート基、アルキルヒドロキシ基、アルキルカルボキシル基、アルキルビニル基、アルキルアクリレート基、アルキルメタクリレート基、アルキル環状エーテル基、アルキルスルフィド基、アルキルアセタール基、アルキルラクトン基およびアルキルアミド基からなる群より選択され、
ａ：ｂ：ｃ：ｄ：ｅは、重量比として、（０〜６０）：（０〜６０）：（７０〜４５０）：（０〜６０）：（１〜２０）である。

また、本発明の他の実施形態は、前記光学透明レジンを用いて形成した電子素子を提供する。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、前記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂を含むことで、耐久性に優れただけでなく、光透明性に優れた特徴がある。また、本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、従来のシリコーン材料に比べて早い光硬化速度を有する特徴がある。

以下、本出願について詳細に説明する。

従来のアクリル系高分子の場合には、樹脂硬化物の硬化収縮時の応力によるパネルのひずみおよび液晶材料の配向乱れなどによるムラなどが原因となり、大型ディスプレイへの使用が制限されていたが、シリコーンは、そのものが有する優れた長期信頼性の以外に、低い硬化収縮率で、その不良を減らすことができる効果がある。

そこで、本発明は、硬化時の収縮が抑制され、長期老化の条件で変色することなく、温度変化による弾性率変動幅の小さいメリットを有する紫外線硬化型シリコーン樹脂組成物およびこれを用いて形成した電子素子を提供しようとする。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、１）前記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂、および２）１種以上の光開始剤を含み、前記光学透明レジンの屈折率は、１．４１ないし１．５５であることを特徴とする。

一般に、シリコーン系樹脂内の一つのシリコーン原子に結合される酸素原子の個数が２個である樹脂は、Ｄ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂であるとし、シリコーン系樹脂内の一つのシリコーン原子に結合される酸素原子の個数が３個である樹脂は、Ｔ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂であるとし、シリコーン系樹脂内の一つのシリコーン原子に結合される酸素原子の個数が１個である樹脂は、Ｍ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂であるとし、シリコーン系樹脂内の一つのシリコーン原子に結合される酸素原子の個数が４個である樹脂は、Ｑ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂であるとする。従来には、Ｄ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂またはＴ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂をそれぞれ単独で使用するか、Ｄ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂とＴ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂とを互いに混合して使用してきた。しかし、本発明に係る化学式１のようなシリコーン系樹脂は、従来のようなＤ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂とＴ−ｔｙｐｅシリコーン系樹脂との混合物でなく、シリコーン系樹脂内にＤ−ｔｙｐｅとＴ−ｔｙｐｅとを共に含むシリコーン系樹脂であって、従来とは異なるシリコーン系樹脂である。

本発明の一実施形態によれば、シリコーン樹脂内にＤ−ｔｙｐｅとＴ−ｔｙｐｅとを共に含むことで、接着層の適正強度が得られ、光学透明レジンの硬化工程時の収縮を減少させることができる特徴がある。

本発明の一実施形態において、前記化学式１の（Ｒ１ＳｉＯ_３／２）_ａは、Ｔ−ｔｙｐｅであり、下記化学式２から来由してもよい。

また、本発明の一実施形態において、前記化学式１の（Ｒ２ＳｉＯ_３／２）_ｂは、Ｔ−ｔｙｐｅであり、下記化学式３から来由してもよい。

また、本発明の一実施形態において、前記化学式１の（Ｒ３_２ＳｉＯ_２／２）_ｃは、Ｄ−ｔｙｐｅであり、下記化学式４から来由してもよい。

また、本発明の一実施形態において、前記化学式１の（Ｒ４ＳｉＯ_３／２）_ｄは、Ｔ−ｔｙｐｅであり、下記化学式５から来由してもよい。

前記化学式２ないし５において、Ｒ１ないしＲ４は、化学式１での定義と同一である。

本発明の一実施形態において、前記化学式２および４のＲ１およびＲ３は、それぞれ独立してアルキル基であってもよい。

前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよいし、炭素数は、特に限定されないが、１ないし３０であることが好ましい。具体的な例では、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、１−メチル−ブチル基、１−エチル−ブチル基、ペンチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、４−メチル−２−ペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、ヘプチル基、ｎ−ヘプチル基、１−メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、ｎ−オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−プロピルペンチル基、ｎ−ノニル基、２，２−ジメチルヘプチル基、１−エチル−プロピル基、１，１−ジメチル−プロピル基、イソヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基などがあるが、これらに限定されない。

本発明の一実施形態において、前記化学式３のＲ２は、アクリレート基、メタクリレート基、アルキルアクリレート基またはアルキルメタクリレート基であってもよい。

本発明の一実施形態において、前記化学式５のＲ４は、アリール基であってもよい。

前記アリール基は、単環または多環であってもよいし、炭素数は、特に限定されないが、炭素数６ないし３０であることが好ましい。具体的な例では、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、トリフェニレニル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などが挙げられるが、これに限定されるものではない。

前記化学式１において、ａ：ｂ：ｃ：ｄ：ｅは、重量比として、（０〜６０）：（０〜６０）：（７０〜４５０）：（０〜６０）：（１〜２０）であり、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）は、０．００１〜０．０５、ｄ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）は、０．０５〜０．５の範囲を有してもよい。良好な硬化性を得るための側面で、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）は、０．００１〜０．０５の範囲を有するものが好ましく、０．００５〜０．０３の範囲を有するものがより好ましい。また、各界面資材の屈折率差を最小化して界面乱反射による光損失を減らすためには、ｄ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）は、０．０５〜０．５の範囲を有するものが好ましい。前記ｄ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）が０．５を超える場合には、モデュラスの上昇によるパネルのひずみおよび液晶材料の配向乱れなどによるムラなどが生じ得る。

前記ポリオルガノシロキサン樹脂の重量平均分子量は、１００ないし１，０００，０００であってもよいし、１，０００ないし５００，０００であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。

本発明において、前記光開始剤は、熱的に非活性であるが、光を受けて励起して自由ラジカルが生じ、この自由ラジカルが、シロキサンに励起エネルギーを与えて紫外線硬化による硬化反応を始めさせるものである。前記光開始剤は、反応性の観点から、芳香族炭化水素、アセトフェノンおよびその誘導体、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ｏ−ベンゾイル安息香酸エステル、ベンゾイル、ベンゾインエーテルおよびその誘導体、キサントンおよびその誘導体、ジスルフィド化合物、キノン化合物、ハロゲン化炭化水素およびアミン類、有機過酸化物などが挙げられ、シリコーンとの相溶性、安全性の観点から、置換または非置換されたベンゾイル基を含有する化合物または有機過酸化物がさらに好ましい。例えば、アセトフェノン、プロピオフェノン、２−ハイドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−ハイドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−ハイドロキシ−サイクロヘキシル−フェニル−ケトン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ハイドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ハイドロキシ−１−｛４−［４−（２−ハイドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルポリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−（４−モルポリノフェニル）−ブタノン−１，２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルポリニル）フェニル］−１−ブタノン、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド。１，２−オクタンジオン、１−［４−（フェニルチオ）−、２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−、１−（Ｏ−アセチルオキシム）。オキシフェニル酢酸、２−［２−ヨウ素−２−フェニルアセトキシ（ａｃｅｔｏｘｙ）エトキシ］エチルエステルとオキシフェニル酢酸、２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルエステルの混合物、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−エチルヘキシル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられるが、これにのみ限定されるものではない。また、前記光開始剤は、樹脂との相溶性の側面で、当技術分野において知られた単量体に溶解された混合物形態で使用することができる。前記単量体の具体的な例では、アクリレート系単量体、メタクリレート系単量体、シロキサン系単量体などが挙げられるが、これにのみ限定されるものではない。

前記ポリオルガノシロキサン樹脂の含量は、光学透明レジンの総重量を基準として、６０重量％ないし９９重量％であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。

前記光開始剤混合物の含量は、光学透明レジンの総重量を基準として、１重量％ないし４０重量％であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。前記光開始剤混合物の含量が光学透明レジンの総重量を基準として１重量％未満の場合には、硬化を促進する活性ラジカルの数が少なく、強い紫外線を照射しても硬化が進まない問題点が生じ得、４０重量％を超える場合には、硬化後、１００℃未満の温度条件でアウトガス（ｏｕｔｇａｓ）が生じて電子素子の寿命を短縮させる恐れがある。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、屈折率が１．４１ないし１．５５であることを特徴とする。前記屈折率とは、真空中の光の速度と物質中の光の速度との比であって、物質に対する光の入射角と屈折角との比を意味する。光学透明レジンは、ガラスあるいはプラスチックカバーなどを合着する中間段階のレジンであり、各界面間の屈折率差が大きければ、界面部の反射による光損失が生じる。一般に適用されているガラスは１．５、ＰＣ／ＰＭＭＡなどは１．５９の水準の屈折率を有するので、この各界面との屈折率が大きくない材料を適用する必要がある。一般のメチル系シリコーンは、１．４の屈折率を有するので、側基（Ｓｉｄｅ Ｇｒｏｕｐ）の分岐（Ｂｒａｎｃｈｉｎｇ）されるＲ基によって屈折率を調節することができる。したがって、各界面の光損失を最小化するための方案として、粘着界面基材の屈折率と類似する水準を有するように設計することが重要である。したがって、本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、１．４１ないし１．５５の屈折率を有するものが良い。前記屈折率が１．５５を超える場合には、弾性低下（Ｂｒｉｔｔｌｅ）して、熱衝撃試験中にクラック等を生じさせる可能性があり、また、熱および光による黄変指数の上昇などの信頼性に問題を起こす可能性がある。前記屈折率は、アッベ屈折計を用いて２５℃、５９０ｎｍ波長で測定することができる。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、接着促進剤（ａｄｈｅｓｉｏｎ ｐｒｏｍｏｔｅｒ）をさらに含んでもよい。前記接着促進剤は、メトキシ、エトキシなどのような加水分解性（ｈｙｄｒｏｌｙｓａｂｌｅ）作用基を少なくとも一つ含むシリコーン系化合物またはシラン系化合物を用いることができる。より具体的に、前記接着促進剤は、アミノアルコキシシラン（ａｍｉｎｏａｌｋｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、ポリマリックシラン（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｉｌａｎｅ）、ポリマリックオルガノシラン（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｏｒｇａｎｏｓｉｌａｎｅ）、オルガノ機能性シラン（ｏｒｇａｎｏ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｉｌａｎｅ）、ビニルエーテルウレタンシラン（ｖｉｎｙｌ ｅｔｈｅｒ ｕｒｅｔｈａｎｅ ｓｉｌａｎｅ）、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ｇｌｙｃｉｄｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、（メタ）アクリレートシラン（（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ ｓｉｌａｎｅ）、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、アクリロキシプロピルメチル−ジメトキシシラン（ａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、メタクリロプロピル−トリメトキシシラン（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｐｒｏｐｙｌ−ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、メタクリロプロピルメチル−ジメトキシシラン（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）などを用いることができるが、これにのみ限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、前記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂、前記光開始剤混合物および前記接着促進剤を含むことができる。この際、前記光学透明レジンの総重量を基準として、前記ポリオルガノシロキサン樹脂の含量は、６０重量％ないし９５重量％であり、前記光開始剤混合物の含量は、１重量％ないし３０重量％であり、前記接着促進剤の含量は、０．５重量％ないし１０重量％であってもよい。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、前記シリコーン樹脂材料の硬化速度を調節するために、当技術分野において知られた単量体をさらに含んでもよい。前記単量体の具体的な例では、アクリレート系単量体、メタクリレート系単量体、シロキサン系単量体などが挙げられるが、これにのみ限定されるものではない。

前記単量体では、トリエチロールプロパンエトキシトリアクリレート、ｔ−フチル（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、デカメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、２，２−ジ−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、２，２−ジ−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシエチル−２，２−ジ−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンジメタクリレート、ビスフェノールＡのジ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル、ビスフェノールＡのジ−（２−メタクリロキシエチル）エーテル、ビスフェノールＡのジ−（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル、ビスフェノールＡのジ−（２−アクリロキシエチル）エーテル、１，４−ブタンジオールのジ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリ（メタ）アクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１−フェニルエチレン−１，２−ジメタクリレート、ジアリルフマレート、スチレン、１，４−ベンゼンジオールジメタクリレート、イソボニルアクリレート、１，４−ジイソプロペニルベンゼン、１，３，５−トリイソプロペニルベンゼン、シリコーン系単量体、シリコーンアクリレート系単量体、シリコーンウレタン系単量体などが挙げられるが、これにのみ限定されるものではない。

また、本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、モデュラス調節と粘着性向上の側面で、シリコーン系樹脂シリーズを１種または１種以上含むことができる。

シリコーン系樹脂は、粘着性と経済性との観点から、ＭＱ樹脂、ＭＤＱ樹脂、ＭＴ樹脂、ＭＤＴ樹脂、ＭＤＴＱ樹脂、ＤＱ樹脂、ＤＴＱ樹脂およびＴＱ樹脂からなる群より選択される１種以上のシリコーン系樹脂（但し、脂肪族不飽和基およびメルカプト基を含有しないものとする）が好ましく、流動性、合成の容易さから、ＭＱ樹脂、ＭＤＱ樹脂、ＭＤＴ樹脂およびＭＤＴＱ樹脂からなる群より選択される１種以上のシリコーン樹脂系接着向上剤がより好ましく、粘着性の高さと構造制御が容易であるという点で、ＭＱ樹脂がさらに好ましい。

前述したＭＱ樹脂は、下記化学式６で表されるシリコーン系樹脂を含むことができる。

前記化学式６において、
Ｒ５は、それぞれ独立して置換または非置換された炭化水素であり、
ｈ＋ｉ＝１であり、ｈおよびｉは、それぞれ０ではない。

本発明の一実施形態において、前記化学式６のＲ５は、アルキル基またはアリール基であってもよい。

本発明の一実施形態において、前記化学式６で表されるシリコーン系樹脂の含量は、光学透明レジンの総重量を基準として、０超え１５重量％以下であってもよい。

また、本出願の一実施形態に係る光学透明レジンは、その用途に応じて応力調節剤、粘度調節剤、硬化剤、分散剤、安定剤、ラジカル安定剤などの添加剤を一つ以上含むことができる。これらの添加剤は、単独または２種以上混合して使用することができる。

また、本発明の一実施形態に係る電子素子は、前記光学透明レジンを用いて形成することを特徴とする。本発明に係る光学透明レジンは、粘着性および柔軟性に優れ、初期透過率が高く、耐熱／耐光透明性も高いので、光学関連部品や表示装置関連部品に特に好適に用いることができる。より具体的には、液晶パネルなどの各種フラットパネルディスプレイに好適に用いることができ、特に大型ディスプレイ製造時の接合材料として好適する。

以下で、実施例を通じて本明細書をさらに詳細に説明する。しかし、以下の実施例は、本明細書を例示するためのものであるだけで、本明細書を限定するためのものでない。

＜合成例１＞
メチルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、０．１４７ｍｏｌ％、ＣＡＳ＃１１８５−５５−３）、フェニルトリメトキシシラン（Ｐｈｅｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、０．０７６ｍｏｌ％、ＣＡＳ＃２９９６−９２−１）、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、０．０５ｍｏｌ％、ＣＡＳ＃２５３０−８５−０）、ヘキサメチルジシロキサン（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ、０．０４９ｍｏｌ％、ＣＡＳ＃１０７−４６−０）、ジメチルジメトキシシラン（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、０．３４１ｍｏｌ％、ＣＡＳ＃１１１２−３９−６）を、室温で３０分間ミキシング（Ｍｉｘｉｎｇ）した後、Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ（０．００１ｍｏｌ％）触媒の存在の下、１２０℃で４時間反応させた。その後、希薄されたＮａＯＨ水溶液で水洗を進行し、Ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ（ＣＡＳ＃６４−１９−７）で中和し、ストリピングを実施して最終の高分子樹脂Ａ１を得た。

＜合成例２＞
前記合成例１において、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを０．１０ｍｏｌ％適用したことを除いては、前記合成例１と同様に実施して高分子樹脂Ａ２を得た。

＜合成例３＞
前記合成例１において、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを０．１５ｍｏｌ％適用したことを除いては、前記合成例１と同様に実施して高分子樹脂Ａ３を得た。

＜実施例＞
本発明に係る光学透明レジンは、下記のような工程で配合して製造された。先に光開始剤混合物（ＰＩ Ｍｉｘｔｕｒｅ）は、空気中の異物管理を実施したイエロルームで昇温／減圧脱泡装置を取り付けた１Ｌ撹拌機にビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド（Ｂｉｓ（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ）、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド（２，４，６−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ）、イソボニルアクリレート（Ｉｓｏｂｏｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）を９．４ｗｔ％：１５．６ｗｔ％：７５．０ｗｔ％の割合で入れ、５０℃で６時間の間、撹拌後、２μｍのメンブレインフィルターを用いて濾過することで製造した。

本発明に係る光学透明レジンは、下記表１の構成成分を配合して製造した。より具体的に、空気中の異物管理を実施した室内で減圧脱泡装置を取り付けた５Ｌ万能混合撹拌機に高分子樹脂と接着促進剤とを投入し、室温で低速で３０分間均一に混合した。その後、光による反応を抑制するために、イエロルームで光開始剤混合物およびその他の添加剤を投入し、低速で３０分間均一に混合および脱泡した後、１０μｍ以下のメンブレインフィルターなどを用いて濾過することで製造した。下記表１において、含量はいずれも重量％である。

＜実験例＞
＜物性評価条件＞
下記のように物性を評価し、その結果を下記表２に示した。

（１）屈折率：アッベ屈折計を用いて、２５℃の条件、５９０ｎｍ波長で測定した。

（２）侵入度：メタルハライドランプを用いて、１００ｍＷ／ｃｍ^２で所定の紫外線の照射によって試片を製作し、Ｍｉｃｒｏ Ｐｅｎｅｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて、２３℃での硬化物の硬度を測定した。

（３）Ｇｅｌ Ｐｏｉｎｔ：光レオメーター（Ｐｈｏｔｏ Ｒｈｅｏｍｉｔｅｒ、ｏｍｎｉ ｃｕｒｅ）を用いて、ＵＶＡ波長帯のＵＶを照射して貯蔵弾性率（Ｇ’）と損失弾性率（Ｇ”）とが交差する地点をＧｅｌａｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔとして取り、そのエネルギーを記入した。

（４）透過率：シマズ製ＵＶ−Ｖｉｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、メタルハライドランプを用いて、１００ｍＷ／ｃｍ^２で所定の紫外線を照射して厚さ１８０μｍの試料を製作し、前記装備を用いて測定した。

（５）硬化収縮率：光学透明レジンの硬化前と硬化後の比重を測定し、双方の比重差を用いて算出した。

（６）モデュラス：光レオメーター（Ｐｈｏｔｏ Ｒｈｅｏｍｉｔｅｒ、ｏｍｎｉ ｃｕｒｅ）を用いて、ＵＶＡ波長帯のＵＶを照射して飽和する貯蔵弾性率（Ｇ’）値を取った。

（７）ムラ：１０インチのディスプレイパネルに実際に合着し、パネル動作試験時にムラが生じない場合はＯＫ、生じる場合はＮＧと表示した。

＜耐久性試験＞
下記のように耐久性を評価し、その結果を下記表３に示した。

耐久性試験用Ｇｌａｓｓ／Ｇｌａｓｓ合着試片を準備し、その試片を下記の条件で、高温（８５℃、５００ｈｒｓ）、高温高湿（８５℃／８５％ＲＨ、５００ｈｒｓ）、熱衝撃（−４０℃〜８５℃、３０ｍｉｎ維持、５００ｃｙｃｌｅ）、ＱＵＶ（３４０ｎｍ、３００ｈｒｓ）に放置した後、ＹＩ（黄変指数）と見掛けの変化を確認した。見掛けの変化を確認して剥離／クラックの不良が生じる場合はＮＧ、信頼性不良が生じない場合はＯＫと記載した。

本発明の一実施形態に係る光学透明レジンは、前記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂を含むことで、比較例１のメルカプトタイプを適用した材料に比べ、早い光硬化速度を有し、良好な耐光黄変指数を有することが確認できた。また、両末端にメタクリレートまたはアクリレート反応基を含む比較例２、３の材料に比べても、早い光硬化速度を有すると共に、相対的に低い硬化収縮率、モデュラスを有するので、長期老化の条件での黄変指数が小さく温度変化による低い弾性率変動幅であり、熱衝撃の条件での信頼性も優れているということが確認できる。

Claims (10)

1. １）下記化学式１で表されるポリオルガノシロキサン樹脂、および
   ２）１種以上の光開始剤を含む光学透明レジンであって、
   前記光学透明レジンの屈折率は、１．４１ないし１．５５のものである、光学透明レジン。
   

   

   
   前記化学式１において、
   Ｒ１ないしＲ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基、グリシジル基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基、エポキシド（ｅｐｏｘｉｄｅ）基、環状エーテル（ｃｙｃｌｉｃ ｅｔｈｅｒ）基、スルフィド（ｓｕｌｆｉｄｅ）基、アセタール（ａｃｅｔａｌ）基、ラクトン（ｌａｃｔｏｎｅ）基、アミド基、アルキルアリール基、アルキルグリシジル基、アルキルイソシアネート基、アルキルヒドロキシ基、アルキルカルボキシル基、アルキルビニル基、アルキルアクリレート基、アルキルメタクリレート基、アルキル環状エーテル基、アルキルスルフィド基、アルキルアセタール基、アルキルラクトン基およびアルキルアミド基からなる群より選択され、
   ａ：ｂ：ｃ：ｄ：ｅは、重量比として、（０〜６０）：（０〜６０）：（７０〜４５０）：（０〜６０）：（１〜２０）である。
2. 前記化学式１の（Ｒ１ＳｉＯ_３／２）_ａは、下記化学式２から来由することを特徴とする請求項１に記載の光学透明レジン。
   

   

   
   前記化学式２において、Ｒ１は、アルキル基である。
3. 前記化学式１の（Ｒ２ＳｉＯ_３／２）_ｂは、下記化学式３から来由することを特徴とする請求項１に記載の光学透明レジン。
   

   

   
   前記化学式３において、Ｒ２は、アクリレート基、メタクリレート基、アルキルアクリレート基またはアルキルメタクリレート基である。
4. 前記化学式１の（Ｒ３_２ＳｉＯ_２／２）_ｃは、下記化学式４から来由することを特徴とする請求項１に記載の光学透明レジン。
   

   

   
   前記化学式４において、Ｒ３は、アルキル基である。
5. 前記化学式１の（Ｒ４ＳｉＯ_３／２）_ｄは、下記化学式５から来由することを特徴とする請求項１に記載の光学透明レジン。
   

   

   
   前記化学式５において、Ｒ４はアリール基である。
6. 前記１種以上の光開始剤は、１種以上の光開始剤がアクリレート系単量体、メタクリレート系単量体およびシロキサン系単量体のうち１種以上の単量体に溶解された光開始剤混合物形態のものである請求項１に記載の光学透明レジン。
7. 前記光学透明レジンは、接着促進剤（ａｄｈｅｓｉｏｎ ｐｒｏｍｏｔｅｒ）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の光学透明レジン。
8. 前記接着促進剤は、少なくとも一つの加水分解性作用基を含むシリコーン系化合物またはシラン系化合物であることを特徴とする請求項７に記載の光学透明レジン。
9. 前記光学透明レジンの総重量を基準として、前記ポリオルガノシロキサン樹脂の含量は、６０重量％ないし９５重量％であり、前記光開始剤混合物の含量は、１重量％ないし３０重量％であり、前記接着促進剤の含量は、０．５重量％ないし１０重量％であることを特徴とする請求項７に記載の光学透明レジン。
10. 請求項１ないし９のうちいずれか一項に記載の光学透明レジンを用いて形成された、電子素子。