KR20120139616A - 고굴절 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 고굴절 조성물에 관한 것이다. 본 출원의 조성물은, 투명성, 내습성, 내열성, 내수성, 내후성, 내광성 및 내구성이 우수하고, 높은 굴절률이 발현되는 고굴절막을 형성할 수 있다. 상기 조성물은, 공정 과정이나 공정 후에 기체 발생(outgassing)이 적고, 용액 도포법에 적용될 수 있어서, 다양한 전자 광학 장치에 효과적으로 적용될 수 있다.
Description
본 출원은 고굴절 조성물에 관한 것이다.
고굴절 수지는, 반사 방지 효과, 광산란 효과 또는 광추출 효과가 요구되는 광학 부재에 사용될 수 있고, 예를 들면, 광학용 플라스틱 렌즈; CD 또는 DVD 등의 광디스크 기록용 고정밀 렌즈; 프리즘; 광섬유(optical fiber); 광도파로; 광학용 접착제 또는 점착제; 광반도체용 봉지재; 또는 반사 방지막, 광산란 필름, 시야각 향상 필름, 휘도 향상 필름 또는 광학 필터 등과 같은 PDP(Plasma Display Panel) 또는 LCD(Liquid Crystal Display)에 적용되는 기능성 소재에 사용될 수 있다. 또한, 고굴절 수지는, 플라스틱의 열화 방지용 첨가제, 화장품 첨가제 또는 차량용 창유리 등에도 사용될 수 있다.
고굴절 수지를 제조하는 방법으로는, 유황계 수지를 도입하는 방법(특허문헌 1); 할로겐을 도입한 수지를 사용하는 방법(특허문헌 2) 또는 금속 산화물을 사용하는 방법(특허문헌 3 내지 5) 등이 알려져 있다.
그러나, 종래의 방법들에서는, 구현할 수 있는 굴절률에 한계가 있고, 내열성이나 내후성 등이 떨어진다. 또한, 경화된 후에도 고온 조건 등에서 기체 방출 현상(outgassing) 등이 계속 발생하여, 소자 제조에 문제가 있다. 고굴절을 부여할 수 있는 소재로서 금속 산화물을 사용하는 방법도 알려져 있으나, 금속 산화물의 함량이 일정 수준을 넘어서면, 경화물 내에서 응집하게 되어, 광산란을 유발하고, 투명성을 심각하게 악화시키는 문제가 있으며, 금속 산화물 입자가 안정적으로 분산 상태를 유지하지 못하고, 침강하는 문제점 등이 있다.
본 출원은 고굴절률 조성물을 제공한다.
본 출원의 예시적인 고굴절 조성물은, 실리콘 수지 또는 그 전구체; 및 유기 금속 화합물 또는 그 축합 반응물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「실리콘 수지」는, M, D, T 및 Q로 이루어진 실록산 단위 중에서 선택된 적어도 2개의 실록산 단위를 골격 내에 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「M 단위」는 통상 식 [R3SiO1 /2]로 표시되는 경우가 있는 소위 1관능성 실록산 단위를 의미하고, 용어 「D 단위」는 통상 식 [R2SiO2 /2]로 표시되는 경우가 있는 소위 2관능성 실록산 단위를 의미하며, 용어 「T 단위」는 통상 식 [RSiO3 /2]로 표시되는 경우가 있는 소위 3관능성 실록산 단위를 의미하고, 용어 「Q 단위」는 통상 식 [SiO4/2]로 표시되는 경우가 있는 소위 4관능성 실록산 단위를 의미할 수 있다. 상기에서 R은 규소 원자에 직접 결합하고 있는 치환기로서, 예를 들면, 각각 독립적으로, 수소, 히드록시기, 에폭시기, 아크릴기, 메타크릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 알콕시기 또는 1가 탄화수소기 등일 수 있다.
용어 「고굴절 조성물」은, 예를 들면, 1.50 이상, 1.55 이상, 1.60 이상, 1.65 이상, 1.7 이상 또는 1.8 이상의 굴절률을 나타내거나, 또는 경화되어 상기 범위의 굴절률을 나타낼 수 있는 조성물을 의미할 수 있다. 상기 굴절률은, UV-VIS 스펙트로미터(spectrometer)로, 450 nm의 파장의 광에 대하여 측정한 수치이고, 하기 실시예에 기재된 방식에 따라 측정한다.
상기 조성물은, 실리콘 수지 또는 실리콘 수지를 형성할 수 있는 전구체를 유기 금속 화합물 또는 그 화합물의 축합물과 함께 포함한다. 하나의 예시에서 상기 조성물은 경화되어 실리콘 하이브리드(hybrid) 고굴절막을 구현할 수 있다. 상기 조성물은, 공정 과정에서 상분리 등이 유발되지 않고, 투명성이 우수한 고굴절막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 조성물 또는 고굴절막은 내열성, 내후성 및 기계적 강도 등을 포함한 제반 물성이 우수하고, 공정 과정이나 공정 후에 기체 방출 현상(outgassing)이 유발되지 않는다. 또한 상기 고굴절막에 필요에 따라서 다른 물질을 증착하거나, 적층하는 경우에도, 막 자체의 변성이 발생하지 않아, 소자 제작에 유리하다.
상기 조성물은, 실리콘 수지 또는 그 실리콘 수지를 형성할 수 있는 전구체를 포함한다. 예를 들면, 상기 실리콘 수지는, 하기 화학식 1의 평균 조성식을 가질 수 있다.
[화학식 1]
(R3SiO1 /2)a(R2SiO2 /2)b(RSiO3 /2)c(SiO4 /2)d(XO1 /2)e
화학식 1에서, R은, 규소 원자에 결합하고 있는 치환기이고, 각각 독립적으로, 수소, 알킬기 또는 아릴기이며, X는 수소 원자 또는 알킬기이고, a+b+c+d+e는 1이며, a는 0 내지 0.6이고, b는 0 내지 0.97이며, c는 0 내지 0.8이고, d는 0 내지 0.4이며, e는 0 또는 양의 수이다. 실리콘 수지가 후술하는 가교형 수지인 경우에 상기 화학식 1에서 c 및 d는 동시에 0이 아닐 수 있다
본 명세서에서 실리콘 수지가 소정의 평균 조성식을 가진다는 것은, 조성물이 하나의 실리콘 수지가 포함되고, 그 수지가 그 평균 조성식으로 표시되는 경우는 물론, 조성물에 다수의 실리콘 수지 성분이 존재하고, 그 다수의 수지 성분의 조성의 평균을 취하면, 그 평균 조성식으로 표시되는 경우도 포함한다.
화학식 1에서 R은 규소 원자에 결합되어 있는 치환기이고, 각각의 R은 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, 독립적으로 수소, 알킬기 또는 아릴기이다. 상기 알킬기 또는 아릴기는 경우에 따라서 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다. 상기 알킬기 또는 아릴기에 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 할로겐, 히드록시기, 에폭시기, 아크릴기, 메타크릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 티올기, 알콕시기 또는 1가 탄화수소기일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 알킬기 또는 아릴기가 하나 이상의 치환기를 포함하는 경우에 상기 치환기로 열경화 또는 광경화 가능한 치환기, 예를 들면, 에폭시기, 히드록시기, 아크릴기, 메타크릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기 또는 알킬기 등은 포함되지 않을 수 있다.
용어 「알콕시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는, 직쇄상, 분지상 또는 고리상일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
용어 「1가 탄화수소기」는 탄소 및 수소로 이루어지는 화합물 또는 탄소 및 수소로 이루어진 화합물의 수소 중 적어도 하나가 임의의 치환기에 의해서 치환되어 있는 화합물로부터 유도되는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 상기 1가 탄화수소기는, 예를 들면, 1개 내지 20개, 1개 내지 16개, 1개 내지 12개, 1개 내지 8개 또는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 1가 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있다.
용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8, 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 알킬기는, 직쇄상, 분지상 또는 고리상일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
또한, 용어 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8, 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 알케닐기는 직쇄상, 분지상 또는 고리형의 알케닐기일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
용어 「아릴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 고리를 가지거나, 2개 이상의 벤젠 고리가 연결 또는 축합된 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 용어 「아릴기」의 범위에는 통상적으로 아릴기로 호칭되고 있는 관능기는 물론 소위 아르알킬기(aralkyl group) 또는 아릴알킬기 등도 포함될 수 있다. 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 25 또는 탄소수 6 내지 21의 아릴기일 수 있으며, 페닐기, 디클로로페닐, 클로로페닐, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등이 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 아릴기는, 페닐기일 수 있다.
화학식 1에서 R 중 적어도 하나는 아릴기, 예를 들면, 페닐기일 수 있다. 실리콘 수지는, 예를 들면, 상기 수지에 포함되는 전체 규소 원자(Si)에 대한 상기 아릴기(Ar)의 몰 비율(Ar/Si)이 0.3을 초과, 0.5 이상 또는 0.7 이상이 되도록 상기 아릴기를 포함할 수 있다. 상기 몰 비율(Ar/Si)이 0.3을 초과하면, 굴절률, 광 특성, 내습성, 내후성 및 경도 특성 등을 우수하게 유지할 수 있다. 몰 비율(Ar/Si)의 상한은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면, 2.0 이하, 1.5 이하 또는 1.2 이하일 수 있다.
화학식 1에서, a, b, c, d 및 e는 각 단위의 몰 분율을 나타내며, 그 총합(a+b+c+d+e)을 1로 환산할 경우, a는 0 내지 0.6 또는 0 내지 0.5일 수 있고, b는 0 내지 0.97 또는 0 내지 0.8일 수 있으며, c는 0 내지 0.8 또는 0 내지 0.7일 수 있고, d는 0 내지 0.4 또는 0 내지 0.2일 수 있으며, e는 0 또는 양의 수일 수 있다. 상기에서 e가 양의 수인 경우, 상기 실리콘 수지는, 막 내에서 금속 입자를 안정화시키는 작용이 개선될 수 있다.
실리콘 수지는, 예를 들면, 가교형 실리콘 수지일 수 있다. 용어 「가교형 실리콘 수지」는, 실록산 단위로서 T 단위 또는 Q 단위를 반드시 포함하는 수지를 의미할 수 있다. 예를 들면, 가교형 실리콘 수지는, T 단위 및 Q 단위를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 경우 상기 c 및 d는 동시에 0이 아니다.
실리콘 수지는 하기 화학식 2 및 3으로 표시되는 실록산 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
[R4R5SiO2 /2]
[화학식 3]
[R6SiO3 /2]
상기 화학식 2 및 3에서, R4 및 R5는, 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기이되, R4 및 R5 중 적어도 하나는 아릴기이고, R6는 아릴기이다.
화학식 2의 실록산 단위는, 적어도 하나의 규소 원자에 결합된 아릴기를 포함하는 D 단위이다. 화학식 2의 실록산 단위는, 예를 들면, 하기 화학식 4 또는 5의 실록산 단위일 수 있다.
[화학식 4]
(C6H5)(CH3)SiO2 /2
[화학식 5]
(C6H5)2SiO2 /2
또한, 상기 화학식 3은, 규소 원자에 결합되어 있는 아릴기를 포함하는 T 단위이고, 예를 들면, 하기 화학식 6으로 표시되는 실록산 단위일 수 있다.
[화학식 6]
(C6H5)SiO3 /2
실리콘 수지에서는, 예를 들면, 상기 수지에 포함되는 모든 규소 원자에 결합된 아릴기가 상기 화학식 2 또는 3의 실록산 단위에 포함되어 있을 수 있다. 또한, 상기의 경우에 화학식 2의 단위는 화학식 4 또는 5의 단위이며, 화학식 3의 단위는 화학식 6의 단위일 수 있다.
실리콘 수지는, 중량평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)이 500 내지 100,000 또는 1,000 내지 50,000일 수 있다. 수지의 분자량을 상기와 같이 조절하여, 조성물을 사용하는 각 공정에서의 작업성 및 가공성을 우수하게 유지하고, 경화 후에 경도, 내광성 및 내구성 등도 우수하게 유지할 수 있다. 상기 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정된 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치이다.
상기 조성물은 실리콘 수지를 포함하거나, 또는 상기와 같은 실리콘 수지를 형성할 수 있는 전구체인 규소계 재료를 포함할 수 있다. 용어 「전구체 또는 규소계 재료」는, 상기 실리콘 수지를 형성할 수 있는 모든 종류의 재료를 총칭하는 표현이고, 예를 들면, 부가 경화형 조성물; 축합 또는 중축합 경화형 조성물; 자외선 경화형 조성물 또는 퍼옥시드 가황형 조성물 등일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 전구체는 부가 경화형 조성물; 축합 또는 중축합 경화형 조성물; 또는 자외선 경화형 조성물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
부가 경화형 조성물은, 수소 규소화 반응(hydrosilylation)을 통하여 실리콘 수지를 형성할 수 있는 조성물로서, 상기 조성물을 사용할 경우, 규소 원자에 결합되어 있는 수소 원자를 가지는 유기 규소 화합물 및 규소 원자에 결합되어 있는 알케닐을 가지는 유기 규소 화합물이 백금계 촉매와 같은 촉매의 존재 하에서 경화되어 실리콘 수지를 형성할 수 있다.
또한, 축합 또는 중축합 경화형 조성물은, -Cl, -OCH3, -OH, -OC(O)CH3, -O(CH3)2, -OHCOCH3 또는 -OCH3 등과 같은 가수 분해 및/또는 축합성 관능기를 가지는 유기 실란 또는 실록산을 포함하는 조성물로서, 상기 유기 실란 또는 실록산은 가수 분해 및/또는 축합 반응을 통하여 경화되어 실리콘 수지를 형성할 수 있다.
또한, 자외선 경화형 조성물은, 자외선에 의해 중합 반응을 개시할 수 있는 관능기, 예를 들면, (메타)아크릴 또는 비닐을 포함하는 실란 또는 실록산과 같은 규소 화합물 또는 그 가수 분해물을 포함할 수 있고, 상기를 가수 분해 및/또는 축합 반응에 적용하여 실리콘 수지를 제조하고, 다시 자외선을 조사하여 실리콘 수지를 형성할 수 있다.
이 분야에서는 목적하는 실리콘 수지의 구조 내지는 평균 조성식에 따라 선택할 수 있는 다양한 부가 경화형; 축합 또는 중축합 경화형; 또는 자외선 경화형 실리콘 재료; 및 그러한 재료를 사용하여 실리콘 수지를 제조하는 조건이나 반응 첨가제가 공지되어 있고, 평균적 기술자는 상기를 적절히 채용하여 상기 규소계 재료를 형성할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 전구체는, 하기 화학식 7의 화합물 또는 하기 화학식 8의 화합물을 포함하거나, 하기 화학식 7의 화합물 및 하기 화학식 8의 화합물을 포함하는 축합 경화성 조성물일 수 있다.
[화학식 7]
Si(R7)(R8)3
[화학식 8]
Si(R8) 4
상기 화학식 7 또는 8에서, R7은, 규소 원자에 결합하고 있는 치환기이고, 수소, 알킬기 또는 아릴기이며, R8은 축합 경화성 관능기이다.
화학식 7 또는 8에서 R8은, 축합 반응, 예를 들면, 솔겔(sol-gel) 축합 반응을 통하여 실록산 골격(-Si-O-Si-)을 형성할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 R8은, Cl 등과 같은 할로겐, -OR9, -OC(=O)R9, -N(R9)2, -N(-C(=O)R9)2 또는 -SR9일 수 있고, 상기 R9은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
조성물에 포함되는 유기 금속 화합물 또는 그의 축합 반응물은, 예를 들면, 하기 화학식 9의 화합물 또는 그의 축합 반응물일 수 있다.
[화학식 9]
M(R1)2(R2)n
상기 화학식 9에서, M은 주기율표 3족 내지 5족 및 12족 내지 15족의 금속 원소 중 어느 하나의 금속 원소이고, R1은 M에 결합되어 있는 유기 관능기이며, R2는 축합 반응성 관능기이고, n은 0, 1 또는 2이다.
화학식 9의 화합물에서, M은, 그 산화물이 1.6 이상의 굴절률을 나타낼 수 있는 금속으로서, 주기율표 3족 내지 5족 및 12족 내지 15족의 금속 원소 중 어느 하나의 금속 원소일 수 있다. 상기 금속은, 예를 들면, 주기율표 4족 또는 12족에 속하는 금속 또는 티타늄, 지르코늄 또는 아연일 수 있다.
또한, 화학식 9에서 R1은 M에 결합되어 있는 유기 잔기를 나타낼 수 있다. 상기 유기 잔기와 금속의 결합에는 수소 결합, 이온 결합, 공유 결합 또는 배위 결합이 포함될 수 있고, 예를 들면, 공유 결합 또는 배위 결합이이다. 상기 유기 잔기는, 예를 들면, 알콕시, 알킬옥시알콕시, 베타-디케톤(diketone), 베타-디케토네이트(diketonate) 또는 알카놀아민(alkanolamine)일 수 있다.
R1으로는, 예를 들면, 하기 화학식 10의 유기 잔기가 사용될 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에서 *는 O가 M과 결합하고 있음을 나타내고, R11은 수소, 알킬기 또는 -OR3이며, 상기 R3는, 수소 또는 1가 탄화수소기이다.
화학식 10에서 카보닐기에 속하는 산소 원자의 비공유 전자쌍은 상기 화학식 9의 M과 배위 결합을 형성하고 있을 수 있다.
R2는 또한, 하기 화학식 11로 표시되는 잔기일 수 있다.
[화학식 11]
상기 화학식 11에서 *는 O가 M과 결합하고 있음을 나타내고, R12는 수소, 알킬기 또는 아릴기를 나타내며, R12 중 적어도 하나는 수소 또는 알킬기이고, R13는 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
화학식 11의 잔기에서 R12 중 적어도 하나는, 예를 들면 2-히드록시에틸기 또는 2-히드록시프로필기일 수 있고, R12는 각각 동일한 원자와 공유 또는 배위 결합을 형성하거나, 또는 각각 상이한 원자와 공유 또는 배위 결합을 형성할 수 있다.
화학식 9의 유기 금속 화합물에서 R2는 축합 반응성 관능기를 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타낼 수 있다. 상기 축합 반응성 관능기의 범위에는 그 자체가 축합 반응을 유도할 수 있는 관능기 및 가수 분해 반응 등을 거쳐 축합 반응성 관능기로 전환될 수 있는 전구체도 포함된다. 상기 유기 금속 화합물에서 R2는, 가수 분해 및/또는 축합 반응을 통하여 상기 화합물의 축합물을 형성하는 역할을 할 수 있다.
R2의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 히드록시 또는 알콕시일 수 있다. 화학식 9의 화합물에서 R1은, 예를 들면, 알콕시기, 상기 화학식 10의 잔기 또는 11의 잔기일 수 있고, 다른 예시에서는 알콕시기 또는 상기 화학식 10의 잔기일 수 있다.
화학식 9의 유기 금속 화합물은 이 분야에서 공지되어 있는 다양한 합성 기법으로 합성할 수 있다.
화학식 9의 유기 금속 화합물은 그 자체로서 조성물에 포함될 수 있고, 경우에 따라서는 그 축합물의 형태로 조성물에 포함될 수 있다.
유기 금속 화합물의 축합물은, 예를 들면, 하기 화학식 12로 표시될 수 있다.
[화학식 12]
상기 화학식 12에서 M은 상기 기술한 주기율표 3족 내지 5족 및 12족 내지 15족의 금속 원소 중 어느 하나의 금속 원소이며, R1는 화학식 9에서 정의한 M에 결합되어 있는 유기 관능기이고, m은 2 이상의 수 또는 3 내지 10의 수를 나타내며, R14는 수소, 알콕시기 또는 1가 탄화수소기를 나타낸다.
R14는 예를 들면, 알콕시기 또는 알킬기, 예를 들면 탄소수 1 내지 8의 알콕시기 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있다.
화학식 12의 화합물은, 예를 들면, 화학식 9의 화합물의 R1 또는 R2를 매개로 하여, 이 분야에서 공지되어 있는 다양한 가수 분해 및/또는 축합 반응을 통하여 제조할 수 있다.
화학식 9의 화합물의 축합물, 예를 들면 상기 화학식 12의 화합물은 분자량 또는 중량평균분자량이 1,000 이하일 수 있다. 이러한 범위에서 상기 축합물은 조성물 내에서 고농도로 분산될 수 있고, 우수한 투명성 및 높은 굴절률의 조성물 또는 그 경화물을 형성할 수 있다.
상기 조성물은, 화학식 9의 유기 금속 화합물 또는 그 축합물을 상기 실리콘 수지 또는 그 전구체 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 800 중량부로 포함할 수 있고, 상기 범위 내에서 우수한 투명성 및 높은 굴절률을 가지는 조성물 또는 그 경화물을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 단위 중량부는 각 성분간의 중량의 비율을 나타낸다.
상기 조성물은, 또한 용제를 추가로 포함할 수 있으며, 이를 통하여 조성물의 공정성 내지는 작업성을 개선할 수 있다. 용제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 알코올계, 글리콜계 에테르계, 에스테르계, 방향족계, 케톤계, 에테르계 또는 상기 중 2종 이상의 혼합 용제를 들 수 있다. 또한, 상기 용제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 공정성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
또한, 상기 조성물은, 적용되는 용도에 따라서, 염료, 계면활성제 또는 킬레이트제와 같은 임의의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 출원은 또한 기판; 및 상기 기판상에 형성되어 있으며, 상기 조성물의 경화물을 포함하는 전자 광학 장치에 관한 것이다.
상기 조성물은, 우수한 투명성 및 높은 굴절률을 가지는 경화물을 형성할 수 있고, 내열성, 내광성, 내습성 및 내후성이 우수하며, 경화 공정 중 또는 경화 후에 기체 발생 현상(outgassing)이 일어나지 않는다. 또한, 증착 공정 중 막의 안정성이 우수하고, 기체 발생(outgassing)이 적어 각종 전자 광학 장치의 광 방출 또는 광 감지(photo-sensing) 부위에 적용되어 그 성능을 향상시킬 수 있다.
기판은, 평판형 디스플레이, 광학 센서, 광회로 또는 광자회로, 발광다이오드(LED), 유기 발광다이오드(OLED) 또는 광전지의 광 방출 또는 광 감지 부위일 수 있고, 이 외에도 높은 굴절률 및 우수한 투명성을 가지는 막이 요구되는 다양한 전자 광학 장치의 광 방출 또는 광 감지 부위일 수 있다.
본 출원은 또한 용액 도포법을 사용하여 상기 조성물을 기판 상에 도포하는 단계; 및 도포된 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 전자 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 조성물 내에는, 유기 금속 화합물 또는 그 축합물을 고농도로 분산될 수 있고, 또한 그 응집 등으로 인한 투명성 저하의 문제도 유발하지 않는다. 이에 따라, 상기 조성물은 용액 도포법을 통하여 전자 광학 장치의 제조에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 조성물은, 대면적의 전자 광학 장치의 제조 시에 효과적으로 사용될 수 있다.
상기 제조 방법은, 조성물을 용액 도포법으로 기판에 도포하는 단계를 포함하고, 상기 단계는 공지의 방식, 예를 들면, 침지 코팅(dip coating), 드로우다운 코팅(draw-down coating), 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating) 또는 바 코팅(bar coating) 등의 방식으로 진행될 수 있다. 이 경우, 조성물이 도포되는 기판의 구체적인 종류는 전술한 바와 같다.
상기 제조 방법에서는 상기 도포 단계 후에 도포된 조성물을 적절한 조건에서 경화시키는 단계를 포함한다. 이 경우, 조성물을 경화시키는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 재료의 종류에 따라서, 가열, 자외선 조사 또는 가황 공정이 사용될 수 있다.
상기 제조 방법에서 상기 경화 단계는, 필요에 따라, 상기 조성물을 적절한 온도에서 처리하여, 조성물에 포함되어 있는 용제를 제거한 후에 수행될 수 있다.
본 출원의 조성물은, 투명성, 내습성, 내열성, 내수성, 내후성, 내광성 및 내구성이 우수하고, 높은 굴절률이 발현되는 고굴절막을 형성할 수 있다. 상기 조성물은, 공정 과정이나 공정 후에 기체 발생(outgassing)이 적고, 용액 도포법에 적용될 수 있어서, 다양한 전자 광학 장치에 효과적으로 적용될 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 조성물을 보다 상세히 설명하나, 상기 조성물 등의 범위가 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에서 광투과도, 굴절률 및 기체 방출(outgassing)의 정도는 하기의 방법을 평가하였다.
1.
광투과도의
측정
실시예 및 비교예에서 제조된 경화성 조성물을 유리 기판 위에 코팅하고, 경화시켜 두께가 1 ㎛인 막을 형성하고, 육안으로 관찰하여 하기 기준으로 광투과도를 측정하였다.
<광투과도 평가 기준>
○: 육안으로 흐림(haze)이 관찰되지 않는 경우
×: 육안으로 흐림(haze)이 관찰되는 경우
2. 굴절률의 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 경화성 조성물을 기판 위에 코팅하고, 경화시켜 두께가 1 ㎛인 막을 형성하고, 상온에서 UV-VIS 스펙트로미터(spectrometer)를 사용하여, 450 nm의 파장에 대한 상기 막의 굴절률을 측정하였다.
3. 기체 방출의 정도의 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 경화성 조성물을 기판 위에 코팅하고, 경화시켜 두께가 1 ㎛인 막을 형성하였다. 이어서, 상기 경화된 층만을 채취하여, 열분석기를 사용하여, 200℃에서 6 시간 방치한 전후의 상기 경화된 층의 질량의 변화를 측정하여, 이를 통하여 기체 방출 특성을 평가하였다.
실시예
1
메틸트리메톡시실란 300 mmol과 테트라메톡시실란 300 mmol을 산 촉매의 존재 하에서 솔겔(sol-gel) 중합하여 실리콘 수지를 제조하였다. 이어서, 상기 제조된 수지 2 g 및 폴리(디부틸티타네이트)(poly(dibutyltitanate))(중합도: n=4) 8 g을 에틸렌글리콜디에틸에테르 10 g에 용해시켜 경화성 조성물을 제조하였다. 이어서, 상기 조성물을 스핀 코팅하고, 200℃에서 30분 동안 경화시켜 고굴절막을 형성하였다.
실시예
2
폴리(디부틸티타네이트) 대신 티타늄 디-n-부톡시드(비스-2,4-펜탄디오네이트(titanium di-n-butoxide(bis-2,4-pentanedionate)) 8 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 고굴절막을 형성하였다.
실시예
3
폴리(디부틸티타네이트) 대신 지르코늄-t-부톡시드(zirconium t-butoxide) 8 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 고굴절막을 형성하였다.
실시예
4
페닐트리메톡시실란 300 mmol과 테트라메톡시실란 300 mmol을 산 촉매의 존재 하에서 솔겔(sol-gel) 중합하여 실리콘 수지를 제조하였다. 이어서, 상기 제조된 수지 2 g 및 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 폴리(디부틸티타네이트) 8 g을 에틸렌글리콜디에틸에테르 10 g에 용해시켜 경화성 조성물을 제조하였다. 이어서, 상기 조성물을 스핀 코팅하고, 200℃에서 30분 동안 경화시켜 고굴절막을 형성하였다.
비교예
1
메틸트리메톡시실란 300 mmol과 테트라메톡시실란 300 mmol을 산 촉매의 존재 하에서 솔겔(sol-gel) 중합하여 실리콘 수지를 제조하였다. 이어서, 상기 제조된 수지 2 g 에틸렌글리콜디에틸에테르 10 g에 용해시켜 경화성 조성물을 제조하였다. 이어서, 상기 조성물을 코팅하고, 200℃에서 30분 동안 경화시켜 막을 형성하였다.
비교예
2
폴리(디부틸티타네이트) 대신 이산화티탄 분산액(고형분 농도 35 중량%, 평균 입경: 10 nm) 5 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 경화막을 형성하였다.
비교예
3
폴리(디부틸티타네이트) 대신 지르코니아(Zirconium oxide) 분산액(고형분 농도: 25 중량%, 평균 입경: 20 nm) 8 g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 경화막을 형성하였다.
상기 실시예 및 비교예에 대하여 물성을 측정한 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
|
|
실시예 | 비교예 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | |
| 광투과도 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × |
| 굴절률 | 1.96 | 1.91 | 1.82 | 2.05 | 1.43 | - | - |
| 질량 감소율(기체 방출 정도) | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.20 | 0.15 | 0.13 | 0.13 |
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 출원에 따른 조성물의 경우, 우수한 투명성을 가지면서도, 고굴절률이 구현되는 경화막을 형성할 수 있다. 이에 대하여, 금속 산화물 입자를 사용하는 경우, 투명성과 고굴절률을 동시에 만족하는 경화막의 형성이 불가능하였으며, 비교예 2와 3의 경우, 막에 haze가 매우 심하게 발생하고, 또한 산란이 심하여 굴절률의 측정이 불가능하였다. 또한, 본 출원의 조성물의 경우, 기체 방출 정도를 평가하는 질량 감소율이 모두 0.3% 이하인 것으로 매우 낮음을 알 수 있다.
Claims (19)
- 하기 화학식 1의 평균 조성식을 가지는 실리콘 수지 또는 그 전구체; 및 하기 화학식 9의 화합물 또는 그 축합 반응물을 포함하는 고굴절 조성물:
[화학식 1]
(R3SiO1 /2)a(R2SiO2 /2)b(RSiO3 /2)c(SiO4 /2)d(XO1 /2)e
[화학식 9]
M(R1)2(R2)n
상기 화학식 1 및 9에서, R은, 규소 원자에 결합하고 있는 치환기이고, 각각 독립적으로, 수소, 알킬기 또는 아릴기이며, X는 수소 원자 또는 알킬기이고, a+b+c+d+e는 1이며, a는 0 내지 0.6이고, b는 0 내지 0.97이며, c는 0 내지 0.8이고, d는 0 내지 0.4이며, e는 0 또는 양의 수이고, M은 주기율표 3족 내지 5족 및 12족 내지 15족의 금속 원소 중 어느 하나의 금속 원소이며, R1은 M에 결합되어 있는 유기 관능기이고, R2는 축합 반응성 관능기이며, n은 0 내지 2의 수이다. - 제 1 항에 있어서, 경화 전 또는 경화 후에 굴절률이 1.50 이상인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 실리콘 수지는 가교형 실리콘 수지인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 실리콘 수지는, 아릴기를 포함하는 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 실리콘 수지는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 고굴절 조성물:
[화학식 3]
[R4R5SiO2 /2]
[화학식 4]
[R6SiO3 /2]
상기 화학식 3 및 4에서, R4 및 R5는, 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기이되, R4 및 R5 중 적어도 하나는 아릴기이고, R6는 아릴기이다. - 제 1 항에 있어서, 실리콘 수지는, 중량평균분자량이 500 내지 100,000인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 전구체는, 부가 경화형 조성물, 축합 또는 중축합 경화형 조성물, 자외선 경화형 조성물 또는 퍼옥시드 가황형 조성물인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 전구체는, 하기 화학식 8의 화합물 또는 하기 화학식 9의 화합물을 포함하는 고굴절 조성물:
[화학식 8]
Si(R7)(R8)3
[화학식 9]
Si(R8) 4
상기 화학식 8 또는 9에서, R7은, 규소 원자에 결합하고 있는 치환기이고, 수소, 알킬기 또는 아릴기이며, R8은 축합 경화성 관능기이다. - 제 1 항에 있어서, M은 주기율표 4족 또는 12족에 속하는 금속인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, R1은 알콕시, 알킬옥시알콕시, β-디케톤, β-디케토네이트 또는 알카놀아민인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, R1은 하기 화학식 10으로 표시되는 고굴절 조성물:
[화학식 10]
상기 화학식 10에서 *는 O가 M과 결합하고 있음을 나타내고, R11은 수소, 알킬기 또는 -OR3이고, 상기 R3은 수소 또는 1가 탄화수소기이다. - 제 1 항에 있어서, R1은 하기 화학식 11로 표시되는 고굴절 조성물:
[화학식 11]
상기 화학식 11에서 *는 O가 M과 결합하고 있음을 나타내고, R12는 수소, 알킬기 또는 아릴기를 나타내며, R12 중 적어도 하나는 수소 또는 알킬기이고, R13는 수소 또는 알킬기를 나타낸다. - 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 화합물의 축합 반응물은, 하기 화학식 12로 표시되는 고굴절 조성물:
[화학식 12]
상기 화학식 12에서 M은 주기율표 3족 내지 5족 및 12족 내지 15족의 금속 원소 중 어느 하나의 금속 원소이고, R1는 M에 결합되어 있는 유기 관능기이며, m은 2 이상의 수이고, R14는 수소, 알콕시기 또는 1가 탄화수소기이다. - 제 13 항에 있어서, 화학식 12의 화합물은 분자량 또는 중량평균분자량이 1,000 이하인 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 유기 금속 화합물 또는 그 축합물을 실리콘 수지 또는 전구체 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 800 중량부로 포함하는 고굴절 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 용제를 추가로 포함하는 고굴절 조성물.
- 기판; 및 상기 기판상에 형성되어 있으며, 경화된 제 1 항의 조성물을 포함하는 전자 광학 장치.
- 제 17 항에 있어서, 기판은, 평판형 디스플레이, 광학 센서, 광회로, 광자회로, 발광 다이오드, 유기 발광다이오드 또는 광전지의 광 방출 또는 광 감지 부위인 전자 광학 장치.
- 용액 도포법을 사용하여 제 1 항의 조성물을 기판에 도포하고, 상기 조성물을 경화시키는 것을 포함하는 전자 광학 장치의 제조 방법.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160046370A (ko) * | 2014-10-20 | 2016-04-29 | 삼성전자주식회사 | 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서 |
| WO2016089021A1 (ko) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP5667282B1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-02-12 | 古河電気工業株式会社 | 有機電界発光素子用充填材料及び有機電界発光素子の封止方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07331173A (ja) * | 1995-02-21 | 1995-12-19 | Toray Ind Inc | 光学材料形成用塗液組成物および光学材料 |
| JPH09255782A (ja) * | 1996-03-25 | 1997-09-30 | Nippon Steel Corp | 光硬化型無機・有機ハイブリッド材料とそれより成る三次元光導波路 |
| TW482817B (en) * | 1998-06-18 | 2002-04-11 | Jsr Corp | Photosetting compositions and photoset articles |
| KR100316731B1 (ko) * | 1999-03-31 | 2001-12-12 | 김충섭 | 광학 코팅용 혼성 조성물 및 그것을 함유한 광변색 박막용 조성물 |
| JP4293485B2 (ja) | 1999-06-29 | 2009-07-08 | 三井化学株式会社 | 高屈折率光硬化性樹脂組成物およびその硬化物 |
| US6512037B1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-01-28 | Dow Corning Corporation | Silicone composition and cured silicone product |
| JP2004359756A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd | Ｌｅｄ用封止剤組成物 |
| JP5034283B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2012-09-26 | Ｊｓｒ株式会社 | 高屈折材料形成用組成物およびその硬化体、ならびに高屈折材料形成用組成物の製造方法 |
| TWI304807B (en) | 2005-03-30 | 2009-01-01 | Eternal Chemical Co Ltd | High refractive polymerizable composition and use thereof |
| JP2007084374A (ja) | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 酸化チタン分散液及び高屈折率膜並びに高屈折率膜の製造方法 |
| WO2007120197A2 (en) * | 2005-11-04 | 2007-10-25 | Dow Corning Corporation | Encapsulation of photovoltaic cells |
| JP2007270004A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Asahi Glass Co Ltd | 硬化性シリコーン樹脂組成物、それを用いた透光性封止材および発光素子 |
| TWI361205B (en) * | 2006-10-16 | 2012-04-01 | Rohm & Haas | Heat stable aryl polysiloxane compositions |
| JP2008133378A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Central Glass Co Ltd | 有機無機ハイブリッド透明封止材とその製造方法 |
| JP4745215B2 (ja) * | 2006-12-26 | 2011-08-10 | 陽平 助川 | 光記録媒体表面の回復剤 |
| KR101285060B1 (ko) * | 2007-01-18 | 2013-07-10 | 주식회사 엘지화학 | 저온 경화형 고굴절막 형성용 조성물, 이로부터 제조되는고굴절막, 및 이를 포함하는 기재 |
| CN101636434B (zh) * | 2007-02-08 | 2013-12-11 | 陶氏康宁公司 | 杂元素硅氧烷化合物和聚合物 |
| JP4922061B2 (ja) | 2007-05-09 | 2012-04-25 | 株式会社カネカ | 表面修飾酸化亜鉛微粒子 |
| JP2009137774A (ja) | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | ジルコニア粒子とその製造方法及びジルコニア透明分散液、並びに透明複合体及びその製造方法 |
| KR100980270B1 (ko) * | 2008-07-31 | 2010-09-07 | 한국과학기술원 | Ｌｅｄ 봉지용 실록산 수지 |
| JP2010085579A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toray Ind Inc | 反射防止光学物品およびシロキサン系樹脂組成物の製造方法 |
| US8329290B2 (en) * | 2008-12-22 | 2012-12-11 | Nitto Denko Corporation | Silicone resin composition |
| JP5072820B2 (ja) * | 2008-12-22 | 2012-11-14 | 日東電工株式会社 | シリコーン樹脂組成物 |
| US8674048B2 (en) * | 2009-07-02 | 2014-03-18 | Dow Corning Corporation | Method for chemically incorporating metal elements into polysiloxanes |
| JP2014507516A (ja) * | 2011-01-05 | 2014-03-27 | ダウ コーニング コーポレーション | 高屈折率材料用のポリへテロシロキサン |
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-
2013
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160046370A (ko) * | 2014-10-20 | 2016-04-29 | 삼성전자주식회사 | 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서 |
| WO2016089021A1 (ko) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 |
| US10329385B2 (en) | 2014-12-03 | 2019-06-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for window film, flexible window film formed therefrom, and flexible display device comprising same |
| US10450482B2 (en) | 2014-12-17 | 2019-10-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for window film, flexible window film formed therefrom, and flexible display device comprising same |
| US10611925B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-04-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for window film, flexible window film formed therefrom, and flexible display device comprising same |
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