JP2024098584A - 粘着剤組成物、積層シート、および光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被着体に貼り合わせた際の反射防止性に優れ、ヘイズ値が高く、保存安定性に優れ、且つ濁りが抑制された粘着剤層を作製可能な粘着剤組成物を提供する。
【解決手段】本発明の粘着剤組成物は、屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを含有し、前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、前記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、X2は29.8未満である、粘着剤組成物。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
【選択図】図1
【解決手段】本発明の粘着剤組成物は、屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを含有し、前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、前記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、X2は29.8未満である、粘着剤組成物。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
【選択図】図1
Description
本発明は粘着剤組成物、積層シート、および光半導体装置に関する。より詳細には、本発明は、粘着剤組成物、当該粘着剤組成物より形成された粘着剤層を備える積層シート、および、当該積層シートが光半導体素子を封止した構造を有する光半導体装置に関する。
近年、次世代型の表示装置として、ミニ/マイクロLED表示装置(Mini/Micro Light Emitting Diode Display)に代表される自発光型表示装置が考案されている。ミニ/マイクロLED表示装置は、基本構成として、多数の微小な光半導体素子(LEDチップ)が高密度に配列された基板が表示パネルとして使用され、当該光半導体素子は封止材で封止され、最表層に樹脂フィルムやガラス板などのカバー部材が積層されるものである。
ミニ/マイクロLED表示装置等の自発光型表示装置を備える画像表示装置では、表示パネルの基板上に金属やITOなどの金属酸化物の配線(金属配線)が配置されている。このような表示装置は、例えば消灯時において上記金属配線等により光が反射し画面の見栄えが悪く意匠性に劣るという問題があった。このため、光半導体素子を封止する封止材として、金属配線による反射を防止するための反射防止層を用いる技術が採用されている。
特許文献1には、着色粘着剤層と無色粘着剤層との積層体であり、無色粘着剤層が光半導体素子と接触するように位置している粘着シートが開示されている。上記粘着シートによれば、基板と当該基板に設置された光半導体素子とで形成される凹凸形状に接触させて追従させた場合、画像表示装置の消灯時に意匠性を向上させることができ、また輝度ムラを抑制することができると記載されている。
輝度ムラをよりいっそう抑制し、且つ光半導体素子が発する光の取り出し効率をより高くする観点から、封止材のヘイズを向上させることが求められることがある。封止材のヘイズを高くするには、高屈折率材料を使用することが考えられる。しかし、高屈折率材料の配合量が多くなると、ヘイズの向上は高止まりし、他方で封止材が濁るという問題がある。また、封止材が硬化性を有する場合、貼り合わせ時に上記凹凸形状への追従性を発揮するために使用時まで硬化せず保存安定性に優れることが求められる。
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、その目的は、被着体に貼り合わせた際の反射防止性に優れ、ヘイズ値が高く、保存安定性に優れ、且つ濁りが抑制された粘着剤層を作製可能な粘着剤組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定の粘着剤組成物によれば、被着体に貼り合わせた際の反射防止性に優れ、ヘイズ値が高く、保存安定性に優れ、且つ濁りが抑制された粘着剤層を作製可能であることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを含有し、
上記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、上記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、
X2は29.8未満である、粘着剤組成物を提供する。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
上記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、上記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、
X2は29.8未満である、粘着剤組成物を提供する。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
上記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有するアクリル系ポリマーであり、上記高屈折率モノマーは屈折率1.5以上のモノマーを含むことが好ましい。
上記粘着剤組成物は着色剤を含有することが好ましい。
また、本発明は、上記粘着剤組成物からなる粘着剤層を含む粘着部を備える積層シートを提供する。
上記積層シートは、一方の最表面に防眩処理層および/また反射防止処理層を備えることが好ましい。
上記粘着部の厚さは500μm以下であることが好ましい。
上記積層シートは、基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するためのシートであることが好ましい。
また、本発明は、基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する、上記積層シートまたはその硬化物と、を備える光半導体装置を提供する。
本発明の粘着剤組成物によれば、被着体に貼り合わせた際の反射防止性に優れ、ヘイズ値が高く、保存安定性に優れ、且つ濁りが抑制された粘着剤層を作製することができる。このため、上記粘着剤層を備える積層シートは、光半導体素子を封止して使用した際において反射防止性および光拡散性に優れる。また、保存安定性に優れることにより、上記積層シートを光半導体素子に貼り合わせた際に凹凸追従性およびその後硬化させた際の硬化性に優れ、光半導体素子の封止性に優れる。また、濁りが抑制されていることで光取り出し効率に優れる。
[粘着剤組成物]
本発明の粘着剤組成物は、屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを少なくとも含有する。すなわち、上記粘着剤組成物は、屈折率1.4以上のベースポリマーを含むか、あるいは、重合性化合物を含み、粘着剤層を形成した際に形成されるベースポリマーの屈折率は1.4以上である。上記重合性化合物としては、重合性官能基を有する、モノマー成分、オリゴマー、ポリマーなどが挙げられる。
本発明の粘着剤組成物は、屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを少なくとも含有する。すなわち、上記粘着剤組成物は、屈折率1.4以上のベースポリマーを含むか、あるいは、重合性化合物を含み、粘着剤層を形成した際に形成されるベースポリマーの屈折率は1.4以上である。上記重合性化合物としては、重合性官能基を有する、モノマー成分、オリゴマー、ポリマーなどが挙げられる。
上記ベースポリマーは、上記粘着剤組成物から形成される粘着剤層におけるベースポリマーである。なお、本明細書において、ベースポリマーとは、粘着剤層を構成する粘着剤におけるポリマー成分の中の主成分、例えば50質量%を超えて含まれるポリマー成分をいうものとする。上記粘着剤層中のベースポリマーの含有割合は、粘着剤層の総量100質量%に対して、60質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。
上記ベースポリマーの屈折率は、当該ベースポリマーを構成する全モノマー成分の屈折率を含有割合で除した値の合計値として算出される。例えば、屈折率aのモノマー成分がA質量%、屈折率bのモノマー成分がB質量%、屈折率cのモノマー成分がC質量%(A+B+C=100)である場合のベースポリマーの屈折率は、a/A+b/B+c/Cとして算出される。
なお、本明細書において「モノマー成分」は、重合性官能基を1つのみ有する化合物をいい、多官能性(メタ)アクリレート等の重合性官能基を2以上有する化合物を含まない。
また、モノマー成分の屈折率は、アッベ屈折率計を用いて、測定波長589nm、測定温度25℃の条件で測定される。アッベ屈折率計としては、ATAGO社製の型式「DR-M4」またはその相当品を用いることができる。メーカー等から25℃における屈折率の公称値が提供されている場合は、その公称値を採用することができる。
上記ベースポリマーの屈折率は、上述のように1.4以上であり、好ましくは1.42以上、より好ましくは1.43以上、さらに好ましくは1.44以上である。上記屈折率が1.4以上であることにより、高いヘイズ値を有する粘着剤層が得られやすい。
上記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、有していなくてもよい。但し、上記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合(後述のX2に相当)は、上記粘着剤層の総量100質量%に対し、29.8質量%未満であり、好ましくは29.7以下、より好ましくは28質量%以下、さらに好ましくは26質量%以下、特に好ましくは24質量%以下である。上記含有割合が29.8質量%未満であることにより、粘着剤層の濁りが抑制される。
上記高屈折率モノマーの屈折率は、例えば1.48以上であり、好ましくは1.49以上、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.51以上である。上記高屈折率モノマーは、一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
上記粘着剤組成物は、粘着剤層を形成した際の当該粘着剤層中の、上記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、上記高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき、下記式(1)および(2)を満たす。なお、X1およびX2は、それぞれ、粘着剤組成物中の不揮発分(例えば溶剤を除く全成分)100質量%に対する割合に相当する。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
上記式(1)で表される値は、90以上であり、好ましくは95以上、より好ましくは98以上である。上記式(1)で表される値は、粘着剤層のヘイズ値の目安であり、高いほどヘイズ値の高い粘着剤層が得られる傾向にある。上記式(1)で表される値は、例えば120以下であり、120以下、100以下であってもよい。
上記式(2)で表される値は、150以下であり、好ましくは145以下、より好ましくは130以下である。上記式(2)で表される値は、粘着剤層の保存後の硬化率の目安であり、100に近いほど保存安定性に優れる粘着剤層が得られる傾向にある。上記式(2)で表される値は、例えば70以上であり、90以上であってもよい。
上記ベースポリマーのガラス転移温度(Tg)は、-28℃未満であることが好ましく、より好ましくは-30℃以下である。上記ガラス転移温度が-28℃未満であると、粘着剤層の柔軟性に優れ、凹凸形状への追従性に優れる。上記ガラス転移温度は、-60℃以上が好ましく、より好ましく-50℃以上、さらに好ましくは-45℃以上である。
上記ガラス転移温度は、下記式(X)(Fox式)に基づいて計算された値である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (X)
[式(X)中、Tgはポリマーのガラス転移温度(単位:K)、Tgi(i=1、2、・・・n)はモノマーiがホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(単位:K)、Wi(i=1、2、・・・n)はモノマーiの全モノマー成分中の質量分率を表す。]
上記式(X)は、ポリマーが、モノマー1、モノマー2、・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (X)
[式(X)中、Tgはポリマーのガラス転移温度(単位:K)、Tgi(i=1、2、・・・n)はモノマーiがホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(単位:K)、Wi(i=1、2、・・・n)はモノマーiの全モノマー成分中の質量分率を表す。]
上記式(X)は、ポリマーが、モノマー1、モノマー2、・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。
なお、本明細書における「ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)」(単に「ホモポリマーのTg」と称する場合がある)とは、「当該モノマーの単独重合体のガラス転移温度(Tg)」を意味し、具体的には、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley&Sons,Inc、1987年)に数値が挙げられている。なお、上記文献に記載されていないモノマーのホモポリマーのTgは、ポリオルガノシロキサン骨格を有するモノマー以外は、例えば、以下の測定方法により得られる値(特開2007-51271号公報参照)をいう。すなわち、温度計、撹拌機、窒素導入管、および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100質量部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部および重合溶媒として酢酸エチル200質量部を投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33質量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液をはく離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。そして、この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(商品名「ARES」、レオメトリックス社製)を用いて周波数1Hzのせん断歪を与えながら、温度領域-70~150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。
上記ベースポリマーとしては、公知乃至慣用のポリマーが挙げられ、例えば、アクリル系ポリマー、ウレタンアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、オキセタン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂(ポリビニルエーテル等)、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィンなどが挙げられる。
上記粘着剤層を構成する粘着剤としては、公知乃至慣用のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、ベースポリマーの種類に応じて、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤(天然ゴム系、合成ゴム系、これらの混合系等)、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン系粘着剤などが挙げられる。中でも、粘着剤層を構成する粘着剤としては、密着性、耐候性、コスト、粘着剤の設計のしやすさの点より、アクリル系粘着剤が好ましい。上記粘着剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系粘着剤は、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有する。すなわち、上記ベースポリマーはアクリル系ポリマーであることが好ましい。
上記アクリル系ポリマーは、ポリマーを構成するモノマー成分として、アクリル系モノマー(分子中に(メタ)アクリロイル基を有するモノマー)を含むポリマーである。すなわち、上記アクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来する構成単位を含む。なお、アクリル系ポリマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。また、上記アクリル系ポリマーは、モノマー成分としてアクリル系モノマーを一種のみを含んでいてもよいし、二種以上を含んでいてもよい。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および/または「メタクリル」(「アクリル」および「メタクリル」のうち、いずれか一方または両方)を表し、他も同様である。
上記アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位を質量割合で最も多く含むポリマーであることが好ましい。上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル等の芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリル)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどが挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、中でも、炭素数が1~20(好ましくは2~12、より好ましくは2~4)の直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。上記炭素数が上記範囲内であると、保存安定性により優れる傾向がある。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルによる粘着性等の基本特性を粘着剤層において適切に発現させるためには、上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分における上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、上記全モノマー成分の総量(100質量%)に対して、30質量%以上が好ましく、より好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは45質量%以上である。また、上記割合は、他のモノマー成分を共重合可能とし当該他のモノマー成分の効果を得る観点から、80質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。
上記脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘプチル、(メタ)アクリル酸シクロオクチル等の一環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸イソボルニル等の二環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステル;ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート等の三環以上の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分における上記脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルの割合は、上記全モノマー成分の総量(100質量%)に対して、0.6質量%以上が好ましく、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上である。また、上記割合は、20質量%以下が好ましく、より好ましくは12質量%以下である。
上記芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステルなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分における上記芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルの割合は、上記全モノマー成分の総量(100質量%)に対して、33質量%未満が好ましく、より好ましくは32質量%以下である。また、上記割合は、5質量%以上であってもよく、10質量%以上であってもよい。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分における上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルの割合は、上記全モノマー成分の総量(100質量%)に対して、60質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。また、上記割合は、他のモノマー成分を共重合可能とし当該他のモノマー成分の効果を得る観点から、99.9質量%以下が好ましく、より好ましくは94質量%以下、さらに好ましくは90質量%以下である。
上記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性等の改質を目的として、上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な他のモノマー成分に由来する構成単位を含んでいてもよい。上記他のモノマー成分としては、ヒドロキシ基含有モノマー、窒素原子含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ケト基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー等の極性基含有モノマーなどが挙げられる。上記極性基含有モノマーとしては、中でも、ヒドロキシ基含有モノマーが好ましい。上記極性基含有モノマーは、一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
上記ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
上記窒素原子含有モノマーとしては、例えば、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、窒素原子含有環を有するモノマーなどが挙げられる。上記アミド基含有モノマーとしては、例えば(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。上記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。上記シアノ基含有モノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。上記窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-ビニルモルホリン、N-ビニルカプロラクタム、N-(メタ)アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。
上記カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などが挙げられる。上記酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。
上記ケト基含有モノマーとしては、例えば、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリレート、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アリルアセトアセテート、ビニルアセトアセテートなどが挙げられる。
上記アルコキシシリル基含有モノマーとしては、例えば、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
上記グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどが挙げられる。
上記スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などが挙げられる。
上記リン酸基含有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分(100質量%)中の、上記極性基含有モノマーの割合の合計は、特に限定されないが、極性基含有モノマーの使用による効果をよりよく発揮する観点から、0.1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは6質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。また、上記割合の合計は、40質量%以下であることが好ましく、より好ましくは30質量%以下である。
上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分としては、さらに、その他のモノマーを含んでいてもよい。上記その他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;スチレン、置換スチレン(α-メチルスチレン等)、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有モノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有モノマー;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマーなどが挙げられる。上記その他のモノマー成分は、それぞれ、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記アルコキシ基含有モノマーとしては、上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルにおける炭化水素基中の1以上の水素原子をアルコキシ基に置換したものが挙げられ、例えば、メトキシメチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート(エチルカルビトール(メタ)アクリレート)等のアルコキシ基を有する炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記その他のモノマーの割合は、例えば、0.05質量%以上、0.5質量%以上、5質量%以上、10質量%以上であってもよい。上記割合は、例えば、20質量%以下、10質量%以下、5質量%以下であってもよく、実質的に含まなくてもよい。
上記アクリル系ポリマーは、上記高屈折率モノマーに由来する構成単位を含んでいてもよい。上記高屈折率モノマーとしては、本明細書に開示されたモノマー成分のうち高屈折率を有するものを採用することができる。アクリル系モノマーに該当する上記高屈折率モノマーとしては、具体的には例えば、m-フェノキシベンジルアクリレート(屈折率:1.566)、1-ナフチルメチルアクリレート(屈折率:1.595)、エトキシ化o-フェニルフェノールアクリレート(オキシエチレン単位の繰返し数:1、屈折率:1.578)、ベンジルアクリレート(屈折率(nD20):1.519、ホモポリマーのTg:6℃)、フェノキシエチルアクリレート(屈折率(nD20):1.517)、フェノキシジエチレングリコールアクリレート(屈折率:1.510)、6-アクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン(6MDNTA、屈折率:1.75)、6-メタアクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン(6MDNTMA、屈折率:1.726)、5-アクリロイルオキシエチルジナフトチオフェン(5EDNTA、屈折率:1.786)、6-アクリロイルオキシエチルジナフトチオフェン(6EDNTA、屈折率:1.722)、6-ビニルジナフトチオフェン(6VDNT、屈折率:1.802)、5-ビニルジナフトチオフェン(略号:5VDNT、屈折率:1.793)などが挙げられる。上記高屈折率モノマーは、一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記高屈折率モノマーの割合は、上記全モノマー成分の総量(100質量%)に対して、33質量%未満が好ましく、より好ましくは32質量%以下である。また、上記割合は、5質量%以上であってもよく、10質量%以上であってもよい。
上記アクリル系ポリマーは、そのポリマー骨格中に架橋構造を形成するために、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分と共重合可能な多官能(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含んでいてもよい。すなわち、上記粘着剤組成物は、上記多官能(メタ)アクリレートを含んでいてもよい。上記多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。上記多官能性モノマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルによる粘着性や光半導体素子への密着性等の基本特性を粘着剤層において適切に発現させるためには、上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量部に対する上記多官能性モノマーの含有量は、0.001~1質量部が好ましく、より好ましくは0.01~0.1質量部である。
上記アクリル系ポリマーは、上述の各種モノマー成分を重合することにより得られる。この重合方法としては、特に限定されないが、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法、活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法)などが挙げられる。また、得られるアクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれであってもよい。
モノマー成分の重合に際しては、各種の一般的な溶剤が用いられてもよい。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n-ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。上記溶剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
モノマー成分のラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などは特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜のその使用量が調整される。
モノマー成分の重合に用いられる重合開始剤としては、重合反応の種類に応じて、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)などが使用可能である。上記重合開始剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記熱重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤、レドックス系重合開始剤などが挙げられる。上記熱重合開始剤の使用量は、上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量部に対して、1質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.005~1質量部、さらに好ましくは0.02~0.5質量部である。
上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤などが挙げられる。中でも、アセトフェノン系光重合開始剤が好ましい。
上記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-(t-ブチル)ジクロロアセトフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、メトキシアセトフェノンなどが挙げられる。
上記光重合開始剤の使用量は、上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量部に対して、0.005~1質量部であることが好ましく、より好ましくは0.01~0.7質量部、さらに好ましくは0.18~0.5質量部である。上記使用量が0.005質量部以上であると、アクリル系ポリマーの分子量を小さく制御しやすく、凹凸構造への追従性がより良好となる傾向がある。
上記アクリル系ポリマーは、架橋剤に由来する構造部を有していてもよい。また、上記粘着剤組成物は架橋剤を含んでいてもよい。例えば、上記アクリル系ポリマーを架橋させ、上記粘着剤層中の低分子量物質をより低減させることができる。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量を高めることができる。上記架橋剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シリコーン系架橋剤、シラン系架橋剤などが挙げられる。
上記イソシアネート系架橋剤(多官能イソシアネート化合物)としては、例えば、1,2-エチレンジイソシアネート、1,4-ブチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられる。また、上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物、トリメチロールプロパン/キシリレンジイソシアネート付加物なども挙げられる。
上記架橋剤の含有量は、特に限定されないが、上記アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分の総量100質量部に対して、5質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは0.001~5質量部、さらに好ましくは0.01~3質量部である。
上記光拡散性微粒子は、粘着剤層に拡散性能を付与するものである。光拡散性微粒子としては、無機微粒子、高分子微粒子などが挙げられる。無機微粒子の材質としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、金属酸化物などが挙げられる。高分子微粒子の材質としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂(例えば、ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリレート樹脂を含む)、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。上記光拡散性微粒子は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記高分子微粒子としては、シリコーン樹脂で構成される微粒子が好ましい。また、上記無機微粒子としては、金属酸化物で構成される微粒子が好ましい。上記金属酸化物としては、酸化チタン、チタン酸バリウムが好ましく、より好ましくは酸化チタンである。このような構成を有することにより、上記粘着剤層の光拡散性により優れ、輝度ムラがより抑制される。
上記光拡散性微粒子の形状は、特に限定されず、例えば、真球状、扁平状、不定形状であってもよい。
上記光拡散性微粒子の平均粒子径は、適切な光拡散性能を付与する観点からは、0.1μm以上が好ましく、より好ましくは0.15μm以上、さらに好ましくは0.2μm以上、特に好ましくは0.25μm以上である。また、上記光拡散性微粒子の平均粒子径は、ヘイズ値が高くなり過ぎることを防止し、高精細な画像を表示する観点から、12μm以下が好ましく、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは8μm以下である。平均粒子径は、例えば、コールターカウンターを用いて測定することができる。
上記光拡散性微粒子の屈折率は、1.2~5が好ましく、より好ましくは1.25~4.5、さらに好ましくは1.3~4、特に好ましくは1.35~3である。
上記光拡散性微粒子の含有量は、適切な光拡散性能を粘着剤層に付与する観点からは、上記ベースポリマーの総量100質量部に対して、0.7質量部以上が好ましく、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは10質量部以上である。また、光拡散性微粒子の含有量は、ヘイズ値が高くなり過ぎることを防止し、高精細な画像を表示する観点から、上記ベースポリマーの総量100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、より好ましくは40質量部以下、さらに好ましくは35質量部以下である。
上記粘着剤層中の上記光拡散性微粒子の含有割合(X1に相当)は、上記粘着剤層の総量100質量%に対し、29質量%以下が好ましく、より好ましくは25質量%以下である。上記含有割合が29質量%以下であると、保存安定性により優れる。上記含有割合は、3質量%以上が好ましく、より好ましくは5質量%以上である。上記含有割合が3質量%以上であると、粘着剤層のヘイズをより高くすることができる。
上記粘着剤組成物は着色剤を含むことが好ましい。上記着色剤は、上記粘着剤層に溶解または分散可能なものであれば、染料でも顔料でもよい。少量の添加でも低いヘイズが達成でき、顔料のように沈降性がなく均一に分布させやすいことから、染料が好ましい。また、少量の添加でも色発現性が高いことから、顔料も好ましい。着色剤として顔料を使用する場合は、導電性が低いか、ないものが好ましい。上記着色剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記着色剤としては、黒系着色剤が好ましい。上記黒系着色剤としては、公知乃至慣用の黒色を呈するための着色剤(顔料、染料等)を用いることができ、例えば、カーボンブラック(ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック、松煙等)、グラファイト、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト(非磁性フェライト、磁性フェライト等)、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、アントラキノン系着色剤、窒化ジルコニウムなどが挙げられる。また、黒色以外の色を呈する着色剤を組み合わせて配合して黒系着色剤として機能する着色剤を用いてもよい。
上記粘着剤層が放射線硬化性粘着剤層である場合、上記着色剤は、可視光を吸収し、かつ上記放射線硬化性粘着剤層が硬化し得る波長の光の透過性を有するものが好ましい。
上記粘着剤層における着色剤の含有割合は、適切な反射防止能を被着体に付与する観点からは、粘着剤層の総量100質量%に対して、0.04質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上であり、0.2質量%以上、0.4質量%以上であってもよい。また、上記着色剤の含有割合は、例えば10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下であり、0.8質量%以下であってもよい。上記含有割合は、着色剤の種類や、粘着剤層の色調および光透過率等に応じて適宜設定すればよい。着色剤は、適宜の溶媒に溶解または分散させた溶液または分散液として、組成物に添加してもよい。
上記粘着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の各成分以外のその他の成分を含んでいてもよい。上記その他の成分としては、硬化剤、架橋促進剤、粘着付与樹脂(ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール等)、老化防止剤、充填剤(金属粉、有機充填剤、無機充填剤等)、酸化防止剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤、表面潤滑剤、レベリング剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、粒状物、箔状物などが挙げられる。上記その他の成分は、それぞれ、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
[粘着剤層]
上記粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成することができる。本発明の粘着剤組成物を用いて形成された粘着剤層を「本発明の粘着剤層」と称する場合がある。上記粘着剤層は、例えば、上記粘着剤組成物をはく離ライナーの剥離処理面や基材に塗布して粘着剤組成物層を形成した後、加熱による脱溶媒や放射線照射による重合により上記粘着剤組成物層を固化させることによって作製することができる。
上記粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成することができる。本発明の粘着剤組成物を用いて形成された粘着剤層を「本発明の粘着剤層」と称する場合がある。上記粘着剤層は、例えば、上記粘着剤組成物をはく離ライナーの剥離処理面や基材に塗布して粘着剤組成物層を形成した後、加熱による脱溶媒や放射線照射による重合により上記粘着剤組成物層を固化させることによって作製することができる。
上記粘着剤層は、放射線照射により硬化する性質を有する粘着剤層(放射線硬化性粘着剤層)であってもよく、放射線照射により硬化する性質を有しない粘着剤層(放射線非硬化性粘着剤層)であってもよい。上記放射線としては、例えば、電子線、紫外線、α線、β線、γ線、またはX線などが挙げられる。
上記粘着剤層のヘイズ値(初期ヘイズ値)は、61%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上であり、特に好ましくは90%以上であり、95%以上、97%以上であってもよく、さらに99.9%付近であってもよい。上記ヘイズ値が61%以上であると、被着体に貼り合わせた際において、粘着剤層を透過する光の輝度ムラを抑制することができる。なお、上記ヘイズ値の上限は、特に限定されず、すなわち、100%であってもよい。
上記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、好ましくは60%以下、より好ましくは50%以下、さらに好ましくは40%以下、さらに好ましくは30%以下である。また、上記全光線透過率は、光透過性を確保するという観点から、0.5%以上であることが好ましく、より好ましくは1%以上、さらに好ましくは1.5%以上、さらに好ましくは2%以上、さらに好ましくは2.5%以上、特に好ましくは3%以上である。
上記ヘイズ値および全光線透過率は、それぞれ、単層の値であり、JIS K7136、JIS K7361-1で定める方法により測定できるものであり、粘着剤層の種類や厚さ、着色剤や光拡散性微粒子の種類や配合量などにより制御することができる。
上記粘着剤層の硬化率は、特に限定されないが、保存安定性に優れる観点から、150%以下が好ましく、より好ましくは140%以下、さらに好ましくは130%以下、特に好ましくは120%以下である。また、上記硬化率は、80%以上が好ましく、より好ましくは90%以上であり、95%以上、100%以上であってもよい。上記硬化率は、粘着剤層の初期の残留応力値「残存応力値(初期)」を100としたときの、70℃で7日間保管した粘着剤層の残留応力値「残留応力値(保管後)」の比[残留応力値(保管後)/残留応力値(初期)×100]として算出される。
上記粘着剤層の厚さは、5~100μmが好ましく、より好ましくは10~80μm、さらに好ましくは20~70μmである。上記厚さが5μm以上であると、反射防止性および光拡散機能により優れる。上記厚さが100μm以下であると、光透過率をより確保しやすい。また、本発明の粘着剤層は、従来の着色層および光拡散機能層の両方の機能を兼ね備えながら、100μm以下の薄さとすることができる。
[積層シート]
本発明の粘着剤層は、他の層と積層して積層シートとすることができる。上記積層シートは、本発明の粘着剤層を少なくとも含む粘着部を備える。上記他の層としては、本発明の粘着剤層以外のその他の粘着剤層や樹脂層、後述の基材部、アンチグレア性を有する層、反射防止性を有する層などが挙げられる。また、上記積層シートは、本発明の粘着剤層を直接または間接的に複層備えていてもよい。この場合の複数の本発明の粘着剤層は、厚さや組成、物性などが同一の層であってもよいし、異なる層であってもよい。
本発明の粘着剤層は、他の層と積層して積層シートとすることができる。上記積層シートは、本発明の粘着剤層を少なくとも含む粘着部を備える。上記他の層としては、本発明の粘着剤層以外のその他の粘着剤層や樹脂層、後述の基材部、アンチグレア性を有する層、反射防止性を有する層などが挙げられる。また、上記積層シートは、本発明の粘着剤層を直接または間接的に複層備えていてもよい。この場合の複数の本発明の粘着剤層は、厚さや組成、物性などが同一の層であってもよいし、異なる層であってもよい。
上記他の層としては、非拡散機能層が挙げられる。例えば、本発明の粘着剤層を非拡散機能層と積層して積層シートを得ることができる。この場合、上記積層シートは、上記粘着剤層と、非拡散機能層とを少なくとも含む粘着部を備える。上記積層シートはさらにその他の層を備えていてもよい。
(非拡散機能層)
上記非拡散機能層は、光を拡散する機能を発揮することを目的としない非着色の粘着剤層である。
上記非拡散機能層は、光を拡散する機能を発揮することを目的としない非着色の粘着剤層である。
上記非拡散機能層における着色剤の含有割合は、非拡散機能層の総量100質量%に対して、0.2質量%未満が好ましく、より好ましくは0.1質量%未満、さらに好ましくは0.05質量%未満であり、0.01質量%未満または0.005質量%未満であってもよい。
上記非拡散機能層のヘイズ値(初期ヘイズ値)は、特に限定されないが、30%未満が好ましく、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下、特に好ましくは1%以下であり、0.5%以下であってもよい。なお、上記非拡散機能層のヘイズ値の下限は特に限定されない。
上記非拡散機能層の全光線透過率は、特に限定されないが、60%以上が好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上である。また、上記非拡散機能層の全光線透過率の上限値は特に限定されないが、100%未満であってもよく、99.9%以下、または99%以下であってもよい。
上記非拡散機能層のヘイズ値および全光線透過率は、それぞれ、単層の値であり、JIS K7136、JIS K7361-1で定める方法により測定できるものであり、非拡散機能層の種類や厚さなどにより制御することができる。
上記非拡散機能層中の着色剤および/または光拡散性微粒子の含有量は、画像表示装置の輝度を優れたものとする観点から、非拡散機能層を構成する樹脂100質量部に対して、0.01質量部未満が好ましく、より好ましくは0.005質量部未満である。
上記非拡散機能層の厚さは、例えば5~480μmであり、好ましくは5~100μm、より好ましくは10~80μm、さらに好ましくは20~70μmである。上記厚さが5μm以上であると、光半導体素子の封止性がより良好となる。上記厚さが480μm以下であると、光半導体素子の発光時の輝度をより確保しやすい。
上記非拡散機能層を形成する粘着剤は、上述の本発明の粘着剤層を形成する粘着剤として例示および説明されたものが挙げられる。
上記粘着部のヘイズ値(初期ヘイズ値)は、特に限定されないが、輝度ムラの抑制効果と意匠性とがより優れたものとする観点から、90%以上が好ましく、より好ましくは95%以上である。なお、上記ヘイズ値の上限は特に限定されない。
上記粘着部の全光線透過率は、特に限定されないが、金属配線などの反射防止機能、コントラストをより向上させるという観点から、69%以下が好ましく、より好ましくは60%以下、さらに好ましくは50%以下、さらに好ましくは40%以下である、特に好ましくは30%以下である。また、上記全光線透過率は、輝度を確保するという観点から、0.5%以上であることが好ましい。
上記ヘイズ値および全光線透過率は、それぞれ、JIS K7136、JIS K7361-1で定める方法により測定できるものであり、上記粘着部を構成する各層の積層順や種類、厚さなどにより制御することができる。
上記粘着部を構成する各粘着剤層(本発明の粘着剤層および非拡散機能層など)は、それぞれ、上記粘着部内において単層であってもよいし、同一または異なる組成を有する複層であってもよい。各層が複層含まれる場合、上記複層は接触して積層していてもよいし、隔離して積層(例えば2つの本発明の粘着剤層が1つの非拡散機能層を介して積層)していてもよい。
上記粘着部は、光半導体素子を封止した際において、上記光半導体素子側から、本発明の粘着剤層および非拡散機能層をこの順に備えることが好ましい。すなわち、上記粘着部は、光半導体素子を封止した際において、上記光半導体素子側から、本発明の粘着剤層および非拡散機能層をこの順に備えることが好ましい。
上記粘着部は、本発明の粘着剤層単層からなる単層構造、本発明の粘着剤層を含む積層構造であってもよい。上記粘着部の積層構造としては、2層の本発明の粘着剤層で構成される構造;2層で構成され、1層が本発明の粘着剤層であり、他の層が本発明の粘着剤層、着色層、拡散機能層、または非拡散機能層である構造(順不同);3層で構成され、1層が本発明の粘着剤層であり、他の2層がそれぞれ本発明の粘着剤層、着色層、拡散機能層、または非拡散機能層である構造(順不同);4層で構成され、1層が本発明の粘着剤層であり、他の3層がそれぞれ本発明の粘着剤層、着色層、拡散機能層、または非拡散機能層である構造(順不同)などが挙げられる。より具体的には、例えば、[本発明の粘着剤層]、[本発明の粘着剤層/非拡散機能層]、[本発明の粘着剤層/拡散機能層]、[本発明の粘着剤層/非拡散機能層/拡散機能層](以上、光半導体素子側から順)などが挙げられる。
上記粘着部の厚さは、例えば500μm以下であり、好ましくは400μm以下、さらに好ましくは300μm以下である。上記厚さが500μm以下であると、積層シートの厚さがより薄くなる。上記粘着部の厚さは、例えば100μm以上であり、好ましくは120μm以上、より好ましくは150μm以上である。上記厚さが100μm以上であると、光半導体素子の封止性がより良好となる。
(基材部)
上記粘着部は、基材部の少なくとも一方の面に備えられていてもよい。すなわち、上記積層シートは、基材部と、上記基材部の少なくとも一方の面に設けられた粘着部とを備えていてもよい。上記基材部は、単層であってもよいし、同一または組成や厚さ等が異なる複層であってもよい。上記基材部が複層である場合、各層は粘着剤層などの他の層により貼り合わせられていてもよい。なお、基材部に使用される基材層は、上記粘着部とともに被着体に貼付される部分であり、積層シートの使用時(貼付時)に剥離されるはく離ライナーや、基材部表面を保護するに過ぎない表面保護フィルムは「基材部」には含まない。
上記粘着部は、基材部の少なくとも一方の面に備えられていてもよい。すなわち、上記積層シートは、基材部と、上記基材部の少なくとも一方の面に設けられた粘着部とを備えていてもよい。上記基材部は、単層であってもよいし、同一または組成や厚さ等が異なる複層であってもよい。上記基材部が複層である場合、各層は粘着剤層などの他の層により貼り合わせられていてもよい。なお、基材部に使用される基材層は、上記粘着部とともに被着体に貼付される部分であり、積層シートの使用時(貼付時)に剥離されるはく離ライナーや、基材部表面を保護するに過ぎない表面保護フィルムは「基材部」には含まない。
上記基材部を構成する基材層としては、例えば、ガラスやプラスチック基材(特に、プラスチックフィルム)などが挙げられる。上記プラスチック基材を構成する樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、アイオノマー、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-プロピレン共重合体、環状オレフィン系ポリマー、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-ヘキセン共重合体等のポリオレフィン樹脂;ポリウレタン;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル;ポリカーボネート;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン;ポリエーテルイミド;アラミド、全芳香族ポリアミド等のポリアミド;ポリフェニルスルフィド;フッ素樹脂;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース樹脂;シリコーン樹脂;ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂;ポリサルフォン;ポリアリレート;ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。上記樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。上記基材層は、反射防止(AR)フィルム、偏光板、位相差板等の各種光学フィルムであってもよい。
上記プラスチックフィルムの厚さは、20~300μmであることが好ましく、より好ましくは40~250μmである。上記厚さが20μm以上であると、積層シートの支持性および取り扱い性がより向上する。上記厚さが300μm以下であると、積層シートをより薄くすることができる。
上記基材部の上記粘着部を備える側の表面は、粘着部との密着性、保持性等を高める目的で、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、サンドマット加工処理、オゾン暴露処理、火炎暴露処理、高圧電撃暴露処理、イオン化放射線処理等の物理的処理;クロム酸処理等の化学的処理;コーティング剤(下塗り剤)による易接着処理等の表面処理が施されていてもよい。密着性を高めるための表面処理は、基材部における上記粘着部側の表面全体に施されていることが好ましい。
上記基材部の厚さは、支持体としての機能および表面の耐擦傷性に優れる観点から、5μm以上が好ましく、より好ましくは10μm以上である。上記基材部の厚さは、透明性により優れる観点から、300μm以下が好ましく、より好ましくは250μm以下である。
<積層シート>
上記積層シートは光半導体素子封止用シートであることが好ましい。なお、本明細書において、光半導体素子封止用シートとは、基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するためのシートをいうものとする。また、本明細書において、「光半導体素子を封止する」とは、光半導体素子の少なくとも一部を積層シート内(特に、粘着部内)に埋め込むこと、または、上記積層シート(特に、粘着部)により追従し被覆することをいう。上記積層シート(特に、粘着部)は、光半導体素子の少なくとも一部を埋め込む、または、上記積層シート(特に、粘着部)により追従し被覆することが可能な柔軟性を有する。
上記積層シートは光半導体素子封止用シートであることが好ましい。なお、本明細書において、光半導体素子封止用シートとは、基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するためのシートをいうものとする。また、本明細書において、「光半導体素子を封止する」とは、光半導体素子の少なくとも一部を積層シート内(特に、粘着部内)に埋め込むこと、または、上記積層シート(特に、粘着部)により追従し被覆することをいう。上記積層シート(特に、粘着部)は、光半導体素子の少なくとも一部を埋め込む、または、上記積層シート(特に、粘着部)により追従し被覆することが可能な柔軟性を有する。
上記積層シートが上記基材部を備える場合、上記基材部は、上記積層シートにおいて粘着部の光半導体素子側とは反対側に備えると、粘着部表面をフラットにすることができ、これより光の乱反射を起こりにくくし、消灯時および発光時の両方において画像表示装置の見栄えが向上する。また、上記基材部に後述のアンチグレア層や反射防止層を形成することで画像表示装置にアンチグレア性や反射防止性を付与することができる。
上記積層シートは、アンチグレア性および/または反射防止性を有する層を備えていてもよい。このような構成を有することにより、光半導体素子を封止した際において光沢や光の反射を抑制し、見栄えをより良くすることができる。上記アンチグレア性を有する層としてはアンチグレア処理層(防眩処理層)が挙げられる。上記反射防止性を有する層としては反射防止処理層が挙げられる。アンチグレア処理および反射防止処理は、それぞれ、公知乃至慣用の方法で実施することができる。上記アンチグレア性を有する層および上記反射防止性を有する層は、同一層であってもよいし、互いに異なる層であってもよい。上記アンチグレア性および/または反射防止性を有する層は、一層のみ有していてもよいし、二層以上を有していてもよい。上記積層シートは、アンチグレア性および/または反射防止性を有する層を上記積層シートの一方の最表面に備えることが好ましい。
上記積層シートにより光半導体素子を封止した状態において、本発明の粘着剤層は、光半導体素子を封止する側とは反対側の面が平面(フラット)となっていることが好ましい。この場合、光半導体素子を封止した状態において上記積層シート表面で外光の乱反射を起こりにくくし、消灯時および発光時の両方において画像表示装置の見栄えが向上する。
く、上記基材部の上記粘着部を備える側とは反対側に積層されることが好ましい。
く、上記基材部の上記粘着部を備える側とは反対側に積層されることが好ましい。
上記積層シートのヘイズ値(初期ヘイズ値)は、特に限定されないが、輝度ムラの抑制効果と意匠性とがより優れたものとする観点から、80%以上が好ましく、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。なお、上記ヘイズ値の上限は特に限定されない。
上記積層シートの全光線透過率は、特に限定されないが、金属配線などの反射防止機能、コントラストをより向上させるという観点から、40%以下が好ましく、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは20%以下である。また、上記全光線透過率は、輝度を確保するという観点から、0.5%以上であることが好ましい。
上記ヘイズ値および全光線透過率は、それぞれ、JIS K7136、JIS K7361-1で定める方法により測定できるものであり、上記積層シート、例えば上記粘着部および上記基材部を構成する各層の積層順や種類、厚さなどにより制御することができる。
上記積層シート(例えば上記光半導体素子封止用シート)の厚さは、特に限定されないが、500μm以下が好ましく、より好ましくは400μm以下、さらに好ましくは300μm以下である。本発明の粘着剤層は、従来の着色層および光拡散機能層の両方の機能を兼ね備えるため、着色層および光拡散機能層を両方備える従来の積層シートに比べて薄くすることができる。また、上記厚さは、例えば10μm以上である。
図1および図2は、本発明の粘着剤層を備える積層シートの一実施形態を示す断面図である。図1および図2に示すように、積層シート1は、基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するために使用することのできるものであり、基材部4と基材部4上に形成された粘着部2とを備える。基材部4は、基材フィルム41および表面処理層である機能層42から構成されているが、機能層42を有さず基材フィルム41で構成されていてもよい。
図1に示す積層シート1において、粘着部2は本発明の粘着剤層21単層で形成される。本発明の粘着剤層21の一方の面にははく離ライナー3が貼付されており、他方の面には基材部4が貼付されている。
図2に示す積層シート1において、粘着部2は、本発明の粘着剤層21と、非拡散機能層22との積層体から形成されている。非拡散機能層22は本発明の粘着剤層21に直接積層している。本発明の粘着剤層21にははく離ライナー3が貼付されており、非拡散機能層22には基材部4が貼付されている。
図1および図2において、機能層42は、上記粘着部に含まれない層であり、上記積層シートに各種機能を付与することができる層が挙げられる。上記機能層としては、例えば、表面処理層を含む層が挙げられる。このような構成を有することにより、表面処理層を含む機能層が積層された積層シートの光拡散性に優れ、且つ光取り出し効率に優れる。上記表面処理層としては、アンチグレア処理層(防眩処理層)、反射防止処理層、ハードコート処理層などが挙げられる。上記機能層は、上記積層シートにおける上記粘着部に積層されてもよいし、上記基材部を備える場合は上記基材部に積層されてもよいが、上記基材部に積層されることが好ましく、上記基材部の上記粘着部を備える側とは反対側に積層されることが好ましい。
[はく離ライナー]
上記粘着部は、はく離ライナー上のはく離処理面に形成されていてもよい。上記基材部を有しない場合は上記粘着部の両面がはく離ライナーと接触する側であってもよい。はく離ライナーは上記積層シートの保護材として用いられ、光半導体素子等の被着体に貼り合わせる際に剥がされる。なお、はく離ライナーは必ずしも設けられなくてもよい。
上記粘着部は、はく離ライナー上のはく離処理面に形成されていてもよい。上記基材部を有しない場合は上記粘着部の両面がはく離ライナーと接触する側であってもよい。はく離ライナーは上記積層シートの保護材として用いられ、光半導体素子等の被着体に貼り合わせる際に剥がされる。なお、はく離ライナーは必ずしも設けられなくてもよい。
上記はく離ライナーは、上記積層シート表面を被覆して保護するための要素であり、被着体に積層シートを貼り合わせる際には当該シートから剥がされる。
上記はく離ライナーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、フッ素系剥離剤や長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙類などが挙げられる。
上記はく離ライナーの厚さは、例えば10~200μm、好ましくは15~150μm、より好ましくは20~100μmである。上記厚さが10μm以上であると、はく離ライナーの加工時に切り込みにより破断しにくい。上記厚さが200μm以下であると、使用時に上記積層シートからはく離ライナーをより剥離しやすい。
[積層シートの製造方法]
上記積層シートの製造方法の一実施形態について説明する。例えば、図1に示す積層シート1は、2枚のはく離ライナーの剥離処理面に挟持された本発明の粘着剤層21を作製する。本発明の粘着剤層21に貼り合わせられた一方のはく離ライナーははく離ライナー3である。次に、本発明の粘着剤層21に貼付されたはく離ライナーの一方(はく離ライナー3ではないはく離ライナー)を剥離して本発明の粘着剤層21表面を露出させ、露出面を基材部4に貼り合わせる。このようにして、基材部4上に、本発明の粘着剤層21およびはく離ライナー3がこの順に積層した、図1に示す積層シート1を作製することができる。
上記積層シートの製造方法の一実施形態について説明する。例えば、図1に示す積層シート1は、2枚のはく離ライナーの剥離処理面に挟持された本発明の粘着剤層21を作製する。本発明の粘着剤層21に貼り合わせられた一方のはく離ライナーははく離ライナー3である。次に、本発明の粘着剤層21に貼付されたはく離ライナーの一方(はく離ライナー3ではないはく離ライナー)を剥離して本発明の粘着剤層21表面を露出させ、露出面を基材部4に貼り合わせる。このようにして、基材部4上に、本発明の粘着剤層21およびはく離ライナー3がこの順に積層した、図1に示す積層シート1を作製することができる。
また、図2に示す積層シート1は、例えば、それぞれ2枚のはく離ライナーの剥離処理面に挟持された、本発明の粘着剤層21および非拡散機能層22を個別に作製する。本発明の粘着剤層21に貼り合わせられた一方のはく離ライナーははく離ライナー3である。次に、非拡散機能層22に貼付されたはく離ライナーの一方を剥離して非拡散機能層22表面を露出させ、露出面を基材部4に貼り合わせる。その後、本発明の粘着剤層21に貼付されたはく離ライナーの一方(はく離ライナー3ではないはく離ライナー)を剥離し、非拡散機能層22表面のはく離ライナーを剥離して露出した非拡散機能層22表面に本発明の粘着剤層21の露出面を貼り合わせる。なお、各種層の積層は、公知のローラーやラミネーターを用いて行うことができる。このようにして、基材部4上に、非拡散機能層22、本発明の粘着剤層21、およびはく離ライナー3がこの順に積層した、図2に示す光積層シート1を作製することができる。
[光半導体装置]
上記積層シートを用いて画像表示装置等の光半導体装置を作製することができる。上記積層シートを用いて製造される光半導体装置は、基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する上記積層シートまたは当該シートが硬化した硬化物と、を備える。上記硬化物は、上記積層シートが放射線硬化性粘着剤層を備える場合において上記放射線硬化性粘着剤層が放射線照射により硬化した硬化物である。
上記積層シートを用いて画像表示装置等の光半導体装置を作製することができる。上記積層シートを用いて製造される光半導体装置は、基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する上記積層シートまたは当該シートが硬化した硬化物と、を備える。上記硬化物は、上記積層シートが放射線硬化性粘着剤層を備える場合において上記放射線硬化性粘着剤層が放射線照射により硬化した硬化物である。
上記光半導体素子としては、例えば、青色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、赤色発光ダイオード、紫外線発光ダイオード等の発光ダイオード(LED)が挙げられる。
上記光半導体装置において、上記積層シートは、光半導体素子を凸部、複数の光半導体素子間の隙間を凹部としたときの凹凸への追従性に優れ光半導体素子の追従性および埋め込み性に優れるため、複数の光半導体素子を一括して封止していることが好ましい。
上記基板上の上記光半導体素子の高さ(基板表面から光半導体素子正面側の端部までの高さ)は500μm以下であることが好ましい。上記高さが500μm以下であると、上記凹凸形状に対する粘着部の追従性により優れる。
図3に、図1に示す積層シート1を用いた光半導体装置の一実施形態を示す。図3に示す光半導体装置10は、基板5と、基板5の一方の面に配置された複数の光半導体素子6と、光半導体素子6を封止する封止樹脂層7と、封止樹脂層7に積層された基材部4とを備える。複数の光半導体素子6は、一括して封止樹脂層7に封止されている。封止樹脂層7は拡散機能着色層71単層で形成されている。拡散機能着色層71は、複数の光半導体素子6で形成された凹凸形状に追従して光半導体素子6および基板5に密着し、光半導体素子6を埋め込んでいる。また、拡散機能着色層71は上記凹凸形状に追従して光半導体素子6側の界面が凹凸形状を有しており、他方の界面がフラットとなっている。
図4に、図2に示す積層シート1を用いた光半導体装置の一実施形態を示す。図4に示す光半導体装置10は、基板5と、基板5の一方の面に配置された複数の光半導体素子6と、光半導体素子6を封止する封止樹脂層7と、封止樹脂層7に積層された基材部4とを備える。複数の光半導体素子6は、一括して封止樹脂層7に封止されている。封止樹脂層7は、拡散機能着色層71および非拡散機能層72が積層して形成されている。拡散機能着色層71は、複数の光半導体素子6で形成された凹凸形状に追従して光半導体素子6および基板5に密着し、光半導体素子6を埋め込んでいる。また、拡散機能着色層71は上記凹凸形状に追従して光半導体素子6側の界面が凹凸形状を有しており、他方の界面がフラットとなっている。
なお、図4に示す光半導体装置10において、光半導体素子6は、拡散機能着色層71内に完全に埋め込まれて封止されており、且つ、非拡散機能層72により間接的に封止されている。すなわち、光半導体素子6は、拡散機能着色層71および非拡散機能層72の積層体からなる封止樹脂層7により封止されている。上記光半導体装置は、このような態様に限定されず、例えば、図5に示すように、光半導体素子6が、拡散機能着色層71および非拡散機能層72内に完全に埋め込まれて封止されている態様であってもよい。
上記光半導体装置は、個々の光半導体装置がタイリングされたものであってもよい。すなわち、上記光半導体装置は、複数の光半導体装置が平面方向にタイル状に配置されたものであってもよい。
上記画像表示装置は、自発光型表示装置を備えることが好ましい。また、上記自発光型表示装置と、必要に応じて表示パネルとを組み合わせることで画像表示装置とすることができる。この場合の光半導体素子はLED素子である。上記自発光型表示装置としては、LEDディスプレイやバックライト、あるいは有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置などが挙げられる。上記バックライトは特に全面直下型のバックライトであることが好ましい。上記バックライトは例えば上記基板と当該基板上に配置された複数の光半導体素子とを備える積層体を構成部材の少なくとも一部として含む。例えば、上記自発光型表示装置において、上記基板上には、各LED素子に発光制御信号を送るための金属配線層が積層されている。赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の光を発する各LED素子は、基板上に金属配線層を介して交互に配列されている。金属配線層は、銅などの金属によって形成されており、各LED素子の発光度合いを調整して各色を表示させる。
上記積層シートは、折り曲げて使用される光半導体装置、例えば、折り曲げ可能な画像表示装置(フレキシブルディスプレイ)(特に、折り畳み可能な画像表示装置(フォルダブルディスプレイ))を有する光半導体装置に用いることができる。具体的には、折り畳み可能なバックライトおよび折り畳み可能な自発光型表示装置などに使用することができる。
上記積層シートは、光半導体素子の追従性および埋め込み性に優れるため、上記光半導体装置がミニLED表示装置である場合およびマイクロLED表示装置である場合のいずれにも好ましく使用することができる。
[光半導体装置の製造方法]
上記光半導体装置は、例えば、上記積層シートを、光半導体素子が配置された基板に貼り合わせ、粘着部により光半導体素子を封止し、必要に応じて硬化することで製造することができる。
上記光半導体装置は、例えば、上記積層シートを、光半導体素子が配置された基板に貼り合わせ、粘着部により光半導体素子を封止し、必要に応じて硬化することで製造することができる。
(封止工程)
上記積層シートを用いて光半導体装置を製造する方法において、上記積層シートを、光半導体素子が配置された基板に貼り合わせ、粘着部により光半導体素子を封止する封止工程を有する。上記封止工程では、具体的には、まず、上記積層シートからはく離ライナーを剥離して粘着部を露出させる。そして、基板と、上記基板上に配置された光半導体素子(好ましくは複数の光半導体素子)とを備える積層体(光学部材など)の、光半導体素子が配置された基板面に、上記積層シートの露出面である粘着面を貼り合わせ、上記積層体が複数の光半導体素子を備える場合はさらに複数の光半導体素子間の隙間を上記粘着部が充填するように配置し、複数の光半導体素子を一括して封止する。具体的には、図1または図2に示す積層シート1からはく離ライナー3を剥離して露出した本発明の粘着剤層21を、基板5の光半導体素子6が配置された面に対向するように配置し、積層シート1を基板5の光半導体素子6が配置された面に貼り合わせ、光半導体素子6を粘着部2に埋め込む。
上記積層シートを用いて光半導体装置を製造する方法において、上記積層シートを、光半導体素子が配置された基板に貼り合わせ、粘着部により光半導体素子を封止する封止工程を有する。上記封止工程では、具体的には、まず、上記積層シートからはく離ライナーを剥離して粘着部を露出させる。そして、基板と、上記基板上に配置された光半導体素子(好ましくは複数の光半導体素子)とを備える積層体(光学部材など)の、光半導体素子が配置された基板面に、上記積層シートの露出面である粘着面を貼り合わせ、上記積層体が複数の光半導体素子を備える場合はさらに複数の光半導体素子間の隙間を上記粘着部が充填するように配置し、複数の光半導体素子を一括して封止する。具体的には、図1または図2に示す積層シート1からはく離ライナー3を剥離して露出した本発明の粘着剤層21を、基板5の光半導体素子6が配置された面に対向するように配置し、積層シート1を基板5の光半導体素子6が配置された面に貼り合わせ、光半導体素子6を粘着部2に埋め込む。
上記貼り合わせの際の温度は、例えば室温から110℃の範囲内である。また、上記貼り合わせの際、減圧または加圧してもよい。減圧や加圧により粘着部と基板または光半導体素子との間に空隙が形成されるのを抑制することができる。また、上記封止工程では、減圧下で積層シートを貼り合わせ、その後加圧することが好ましい。減圧する場合の圧力は例えば1~100Paであり、減圧時間は例えば5~600秒である。また、加圧する場合の圧力は例えば0.05~0.5MPaであり、加圧時間は例えば5~600秒である。
(放射線照射工程)
上記粘着部が放射線硬化性粘着剤層を備える場合、上記製造方法は、さらに、上記基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する上記積層シートと、を備える積層体に放射線を照射して上記放射線硬化性粘着剤層を硬化させて硬化物層を形成する放射線照射工程を備えていてもよい。上記放射線としては上述のように、電子線、紫外線、α線、β線、γ線、X線などが挙げられる。中でも、紫外線が好ましい。放射線照射時の温度は、例えば室温から100℃の範囲内であり、照射時間は例えば1分~1時間である。
上記粘着部が放射線硬化性粘着剤層を備える場合、上記製造方法は、さらに、上記基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する上記積層シートと、を備える積層体に放射線を照射して上記放射線硬化性粘着剤層を硬化させて硬化物層を形成する放射線照射工程を備えていてもよい。上記放射線としては上述のように、電子線、紫外線、α線、β線、γ線、X線などが挙げられる。中でも、紫外線が好ましい。放射線照射時の温度は、例えば室温から100℃の範囲内であり、照射時間は例えば1分~1時間である。
(ダイシング工程)
上記製造方法は、さらに、上記基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する上記積層シートと、を備える積層体をダイシングするダイシング工程を備えていてもよい。上記積層体は、上記放射線照射工程を経た積層体について行ってもよい。上記積層体が、上記放射線照射により放射線硬化性粘着剤層が硬化した硬化物層を備える場合、上記ダイシング工程では、積層シートの硬化物層および基板の側端部をダイシングして除去する。これにより、充分に硬化し粘着性が低く低減された硬化物層の面を側面に露出させることができる。上記ダイシングは、公知乃至慣用の方法により行うことができ、例えば、ダイシングブレードを用いた方法や、レーザー照射により行うことができる。
上記製造方法は、さらに、上記基板と、上記基板上に配置された光半導体素子と、上記光半導体素子を封止する上記積層シートと、を備える積層体をダイシングするダイシング工程を備えていてもよい。上記積層体は、上記放射線照射工程を経た積層体について行ってもよい。上記積層体が、上記放射線照射により放射線硬化性粘着剤層が硬化した硬化物層を備える場合、上記ダイシング工程では、積層シートの硬化物層および基板の側端部をダイシングして除去する。これにより、充分に硬化し粘着性が低く低減された硬化物層の面を側面に露出させることができる。上記ダイシングは、公知乃至慣用の方法により行うことができ、例えば、ダイシングブレードを用いた方法や、レーザー照射により行うことができる。
(タイリング工程)
上記製造方法は、さらに、上記ダイシング工程で得られた複数の光半導体装置を平面方向に接触するように並べるタイリング工程を備えていてもよい。上記タイリング工程では、上記ダイシング工程で得られた複数の積層体を平面方向に接触するように並べてタイリングする。このようにして、1つの大きな画像表示装置を製造することができる。
上記製造方法は、さらに、上記ダイシング工程で得られた複数の光半導体装置を平面方向に接触するように並べるタイリング工程を備えていてもよい。上記タイリング工程では、上記ダイシング工程で得られた複数の積層体を平面方向に接触するように並べてタイリングする。このようにして、1つの大きな画像表示装置を製造することができる。
以上のようにして、光半導体装置を製造することができる。積層シート1において粘着部2が放射線硬化性粘着剤層を有しない場合、粘着部2は光半導体装置10における封止樹脂層7となる。一方、積層シート1において粘着部2が放射線硬化性粘着剤層を有する場合、例えば本発明の粘着剤層21が放射線硬化性粘着剤層である場合、本発明の粘着剤層21を硬化させることで拡散機能着色層71を形成し、封止樹脂層7となる。
本発明の粘着剤組成物によれば、被着体に貼り合わせた際の反射防止性に優れ、ヘイズ値が高く、保存安定性に優れ、且つ濁りが抑制された粘着剤層を作製することができる。このため、上記粘着剤層を備える積層シートは、光半導体素子を封止して使用した際において反射防止性および光拡散性に優れる。また、保存安定性に優れることにより、上記積層シートを光半導体素子に貼り合わせた際に凹凸追従性およびその後硬化させた際の硬化性に優れ、光半導体素子の封止性に優れる。また、濁りが抑制されていることで光取り出し効率に優れる。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、表1に示す粘着剤組成物における各成分の含有量の単位は、相対的な「質量部」を示す。
製造例1
(アクリル系プレポリマーの調製)
温度計、攪拌機、還流冷却管、および窒素ガス導入管を備えたセパラブルフラスコに、ブチルアクリレート(BA)67質量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA、商品名「ビスコート#155」、大阪有機化学工業株式会社製)14質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)19質量部、光重合開始剤(商品名「オムニラド184」、IGM社製)0.09質量部、および光重合開始剤(商品名「オムニラド651」IGM社製)0.09質量部を投入した後、窒素ガスを流し、撹拌しながら約1時間窒素置換を行った。その後、5mW/cm2でUVAを照射し重合を行い、反応率が5~15%になるように調整して、アクリル系プレポリマー溶液を得た。
(アクリル系プレポリマーの調製)
温度計、攪拌機、還流冷却管、および窒素ガス導入管を備えたセパラブルフラスコに、ブチルアクリレート(BA)67質量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA、商品名「ビスコート#155」、大阪有機化学工業株式会社製)14質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)19質量部、光重合開始剤(商品名「オムニラド184」、IGM社製)0.09質量部、および光重合開始剤(商品名「オムニラド651」IGM社製)0.09質量部を投入した後、窒素ガスを流し、撹拌しながら約1時間窒素置換を行った。その後、5mW/cm2でUVAを照射し重合を行い、反応率が5~15%になるように調整して、アクリル系プレポリマー溶液を得た。
実施例1
(粘着剤組成物の作製)
製造例1で得られたアクリル系プレポリマー溶液100質量部に、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)9質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)8質量部、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製)0.02質量部、シランカップリング剤として3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.35質量部、および光重合開始剤(商品名「オムニラド651」、IGM社製)0.3質量部を加えて、光重合性粘着剤組成物溶液を調製した。
上記で得られた光重合性粘着剤組成物溶液に、光拡散性微粒子(商品名「トスパール145」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、屈折率:1.42、平均粒径:4.5μmのシリコーン樹脂)、ベンジルアクリレート(BzA、屈折率:1.519)、ブチルアクリレート(BA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製)、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)、黒色顔料の20%分散液(商品名「9256BLACK」、株式会社トクシキ製、顔料以外の成分はアクリル酸アルキルエステルおよび分散剤)、および光重合開始剤(商品名「オムニラド651」、IGM社製)をそれぞれ表1に示す質量割合となるように加えて撹拌し、粘着剤組成物を作製した。
(粘着剤組成物の作製)
製造例1で得られたアクリル系プレポリマー溶液100質量部に、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)9質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)8質量部、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製)0.02質量部、シランカップリング剤として3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.35質量部、および光重合開始剤(商品名「オムニラド651」、IGM社製)0.3質量部を加えて、光重合性粘着剤組成物溶液を調製した。
上記で得られた光重合性粘着剤組成物溶液に、光拡散性微粒子(商品名「トスパール145」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、屈折率:1.42、平均粒径:4.5μmのシリコーン樹脂)、ベンジルアクリレート(BzA、屈折率:1.519)、ブチルアクリレート(BA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬株式会社製)、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)、黒色顔料の20%分散液(商品名「9256BLACK」、株式会社トクシキ製、顔料以外の成分はアクリル酸アルキルエステルおよび分散剤)、および光重合開始剤(商品名「オムニラド651」、IGM社製)をそれぞれ表1に示す質量割合となるように加えて撹拌し、粘着剤組成物を作製した。
(粘着剤層の作製)
上記粘着剤組成物を、はく離ライナー(商品名「MRE38」、三菱ケミカル株式会社製、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に剥離処理が施されたもの、厚さ38μm)の剥離処理面上に塗布して樹脂組成物層を形成してから、当該樹脂組成物層上にもはく離ライナー(商品名「MRF38」、三菱ケミカル株式会社製)の剥離処理面を貼り合わせた。次に、ブラックライト(東芝社製、商品名「FL15BL」)を用いて照度5mW/cm2、積算光量1300mJ/cm2の条件で紫外線を照射して重合を行い、上記粘着剤組成物の硬化物である粘着剤層(厚さ50μm)を作製した。なお、上記ブラックライトの照度の値は、ピーク感度波長約350nmの工業用UVチェッカー(トプコン社製、商品名「UVR-T1」、受光部型式「UD-T36」)による測定値である。
上記粘着剤組成物を、はく離ライナー(商品名「MRE38」、三菱ケミカル株式会社製、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に剥離処理が施されたもの、厚さ38μm)の剥離処理面上に塗布して樹脂組成物層を形成してから、当該樹脂組成物層上にもはく離ライナー(商品名「MRF38」、三菱ケミカル株式会社製)の剥離処理面を貼り合わせた。次に、ブラックライト(東芝社製、商品名「FL15BL」)を用いて照度5mW/cm2、積算光量1300mJ/cm2の条件で紫外線を照射して重合を行い、上記粘着剤組成物の硬化物である粘着剤層(厚さ50μm)を作製した。なお、上記ブラックライトの照度の値は、ピーク感度波長約350nmの工業用UVチェッカー(トプコン社製、商品名「UVR-T1」、受光部型式「UD-T36」)による測定値である。
実施例2~8および比較例1~3
表1に示す質量割合で各成分を添加したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物および粘着剤層を作製した。
表1に示す質量割合で各成分を添加したこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物および粘着剤層を作製した。
<評価>
実施例および比較例で得られた粘着剤組成物、粘着剤層、および積層シートについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例および比較例で得られた粘着剤組成物、粘着剤層、および積層シートについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
(1)全光線透過率
実施例および比較例で作製した各粘着剤層(2枚のはく離ライナーの挟持された形態)から片側のはく離ライナーを剥離し、露出した各粘着剤層表面をガラス板(スライドグラス、品番「S-9112」、松浪硝子工業株式会社製)に貼り合わせた。そして、他方のはく離ライナーを剥がし[ガラス板/粘着剤層]の層構成を有する測定サンプルを作製した。上記測定サンプルについて、ヘーズメータ(装置名「HM-150」、株式会社村上色彩技術研究所製)により、全光線透過率を測定した。粘着剤層側から測定光を入射し、測定を行った。
実施例および比較例で作製した各粘着剤層(2枚のはく離ライナーの挟持された形態)から片側のはく離ライナーを剥離し、露出した各粘着剤層表面をガラス板(スライドグラス、品番「S-9112」、松浪硝子工業株式会社製)に貼り合わせた。そして、他方のはく離ライナーを剥がし[ガラス板/粘着剤層]の層構成を有する測定サンプルを作製した。上記測定サンプルについて、ヘーズメータ(装置名「HM-150」、株式会社村上色彩技術研究所製)により、全光線透過率を測定した。粘着剤層側から測定光を入射し、測定を行った。
(2)ヘイズ値
上記全光線透過率を測定するために作製した測定サンプルについて、ヘーズメータ(装置名「HM-150」、株式会社村上色彩技術研究所製)により、全光線透過率および拡散透過率を測定した。そして、測定サンプルのヘイズ値を、「拡散透過率/全光線透過率×100」の式により求め、初期ヘイズ値とした。粘着剤層側から測定光を入射し、測定を行った。
上記全光線透過率を測定するために作製した測定サンプルについて、ヘーズメータ(装置名「HM-150」、株式会社村上色彩技術研究所製)により、全光線透過率および拡散透過率を測定した。そして、測定サンプルのヘイズ値を、「拡散透過率/全光線透過率×100」の式により求め、初期ヘイズ値とした。粘着剤層側から測定光を入射し、測定を行った。
(3)硬化率
粘着剤層を測定に適した任意のサイズに切り出し、片側のはく離ライナーを剥離し、端部から筒状に丸めることで、円筒状の測定サンプルを作製した。本例では4cm角に切り出したが、粘着剤層に応じての厚さによってサイズを変更してもよく、例えば、横を4cm固定とし、縦は粘着剤層の厚さに応じて任意の長さに設定する(例えば、厚さ50μmの場合は4cm、厚さ200μmの場合は2cmとする)。引張試験装置(装置名「オートグラフ AG-Xplus」、株式会社島津製作所製)により、測定サンプルの残留応力を測定した。具体的には、測定サンプルの両端を装置の治具に挟み込み、以下の測定条件により測定した。300秒後の試験力とサンプル断面積の比から、残留応力値(初期)を算出した。一方、70℃で7日間保管した粘着剤層について、残留応力値(初期)と同様にして残留応力値(保管後)を測定した。残留応力値(初期)を100としたときの残留応力値(保管後)の比[残留応力値(保管後)/残留応力値(初期)×100]を硬化率として算出した。
<測定条件>
測定モード:応力緩和(規定の治具間距離まで引張した後、保持)
初期治具間距離:2cm
引張速度:300mm/min
引張距離:300%
保持時間:300s
粘着剤層を測定に適した任意のサイズに切り出し、片側のはく離ライナーを剥離し、端部から筒状に丸めることで、円筒状の測定サンプルを作製した。本例では4cm角に切り出したが、粘着剤層に応じての厚さによってサイズを変更してもよく、例えば、横を4cm固定とし、縦は粘着剤層の厚さに応じて任意の長さに設定する(例えば、厚さ50μmの場合は4cm、厚さ200μmの場合は2cmとする)。引張試験装置(装置名「オートグラフ AG-Xplus」、株式会社島津製作所製)により、測定サンプルの残留応力を測定した。具体的には、測定サンプルの両端を装置の治具に挟み込み、以下の測定条件により測定した。300秒後の試験力とサンプル断面積の比から、残留応力値(初期)を算出した。一方、70℃で7日間保管した粘着剤層について、残留応力値(初期)と同様にして残留応力値(保管後)を測定した。残留応力値(初期)を100としたときの残留応力値(保管後)の比[残留応力値(保管後)/残留応力値(初期)×100]を硬化率として算出した。
<測定条件>
測定モード:応力緩和(規定の治具間距離まで引張した後、保持)
初期治具間距離:2cm
引張速度:300mm/min
引張距離:300%
保持時間:300s
(4)外観
実施例および比較例で作製した粘着剤層の組成から、光拡散性微粒子を除いた粘着剤層を作製し、目視にて観察を行った。その結果、光拡散性微粒子を除いた粘着剤層について、外観が透明である場合を「○」、外観に白濁がある場合を「×」と判定した。
実施例および比較例で作製した粘着剤層の組成から、光拡散性微粒子を除いた粘着剤層を作製し、目視にて観察を行った。その結果、光拡散性微粒子を除いた粘着剤層について、外観が透明である場合を「○」、外観に白濁がある場合を「×」と判定した。
以下、本開示に係る発明のバリエーションを記載する。
[付記1]屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを含有し、
前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、前記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、
X2は29.8未満である、粘着剤組成物。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
[付記2]前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有するアクリル系ポリマーであり、前記高屈折率モノマーは屈折率1.5以上のモノマーを含む、付記1に記載の粘着剤組成物。
[付記3]着色剤を含有する付記1または2に記載の粘着剤組成物。
[付記4]付記1~3のいずれか1つに記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を含む粘着部を備える、積層シート。
[付記5]一方の最表面に防眩処理層および/また反射防止処理層を備える付記4に記載の積層シート。
[付記6]前記粘着部の厚さは500μm以下である付記4または5に記載の積層シート。
[付記7]基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するためのシートである付記4~6のいずれか1つに記載の積層シート。
[付記8]基板と、前記基板上に配置された光半導体素子と、前記光半導体素子を封止する、付記7に記載の積層シートまたはその硬化物と、を備える光半導体装置。
[付記1]屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを含有し、
前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、前記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、
X2は29.8未満である、粘着剤組成物。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2)
[付記2]前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有するアクリル系ポリマーであり、前記高屈折率モノマーは屈折率1.5以上のモノマーを含む、付記1に記載の粘着剤組成物。
[付記3]着色剤を含有する付記1または2に記載の粘着剤組成物。
[付記4]付記1~3のいずれか1つに記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を含む粘着部を備える、積層シート。
[付記5]一方の最表面に防眩処理層および/また反射防止処理層を備える付記4に記載の積層シート。
[付記6]前記粘着部の厚さは500μm以下である付記4または5に記載の積層シート。
[付記7]基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するためのシートである付記4~6のいずれか1つに記載の積層シート。
[付記8]基板と、前記基板上に配置された光半導体素子と、前記光半導体素子を封止する、付記7に記載の積層シートまたはその硬化物と、を備える光半導体装置。
1 積層シート
2 粘着部
21 本発明の粘着剤層
22 非拡散機能層
3 はく離ライナー
4 基材部
41 基材フィルム
42 機能層
5 基板
6 光半導体素子
7 封止樹脂層
71 拡散機能着色層
72 非拡散機能層
10 光半導体装置
2 粘着部
21 本発明の粘着剤層
22 非拡散機能層
3 はく離ライナー
4 基材部
41 基材フィルム
42 機能層
5 基板
6 光半導体素子
7 封止樹脂層
71 拡散機能着色層
72 非拡散機能層
10 光半導体装置
Claims (8)
- 屈折率1.4以上のベースポリマーまたは当該ベースポリマーを形成する重合性化合物と光拡散性微粒子とを含有し、
前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有していてもよく、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層の全光線透過率は69%以下であり、
粘着剤層を形成した際の前記粘着剤層中の、前記光拡散性微粒子の含有割合をX1質量%、前記ベースポリマー中の高屈折率モノマーに由来する構成単位の含有割合をX2質量%としたとき下記式(1)および(2)を満たし、
X2は29.8未満である、粘着剤組成物。
1.2X1+0.08X2+84.9≧90 (1)
2.3X1-0.46X2+105≦150 (2) - 前記ベースポリマーは高屈折率モノマーに由来する構成単位を有するアクリル系ポリマーであり、前記高屈折率モノマーは屈折率1.5以上のモノマーを含む、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 着色剤を含有する請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1に記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を含む粘着部を備える、積層シート。
- 一方の最表面に防眩処理層および/また反射防止処理層を備える請求項4に記載の積層シート。
- 前記粘着部の厚さは500μm以下である請求項3に記載の積層シート。
- 基板上に配置された1以上の光半導体素子を封止するためのシートである請求項4~6のいずれか1項に記載の積層シート。
- 基板と、前記基板上に配置された光半導体素子と、前記光半導体素子を封止する、請求項7に記載の積層シートまたはその硬化物と、を備える光半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410034474.1A CN118325530A (zh) | 2023-01-11 | 2024-01-10 | 粘合剂组合物、层叠片、及光半导体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024098584A true JP2024098584A (ja) | 2024-07-24 |
Family
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