(57)【要約】光学コーティングはシロキサンポリマーと貴金属粒子を有する。コーティングは、面内と面外で異なる屈折率を有する。コーティングは、可視波長範囲内で逆光分散を有し、好ましくは、４００〜１０００波長範囲での最大吸収ピークは、７００ｎｍ超である、一実施例では、金属粒子は、４００ｎｍ未満の平均粒子幅を有する貴金属ナノロッドである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シロキサンポリマーと；
貴金属粒子とを含む光学コーティングであって、
前記コーティングは面内と面外で異なる屈折率を有する、光学コーティング。
【請求項２】
可視波長範囲で逆光分散を有する、請求項１に記載の光学コーティング。
【請求項３】
４００〜１０００ｎｍの波長範囲での最大吸収ピークが７００ｎｍ超である、請求項１または２に記載の光学コーティング。
【請求項４】
前記貴金属粒子は金ナノロッドである、前述の請求項のいずれか一項に記載の光学コーティング。
【請求項５】
画素アレイと；
色補正、視野角の拡張、および／または反射防止のための光学コーティングとを含み、
前記光学コーティングはシロキサンポリマーを含む、ディスプレイ。
【請求項６】
平均粒子幅が５〜５０ｎｍであり、平均粒子長さが１０〜２００ｎｍである、請求項５に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記粒子は金ナノロッドである、請求項５または６に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記光学コーティングは可視波長で逆光分散を有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９】
ＯＬＥＤディスプレイである、請求項５〜８のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記シロキサンポリマー中に−ＯＨ基を実質的に有さない、請求項５〜９のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記コーティングは、可視スペクトルにおいて面内および面外で異なる屈折率を有する、請求項５〜１０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
ＯＬＥＤタッチスクリーンディスプレイである、請求項５〜１１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記シロキサンポリマーは、ケイ素含有モノマーと金属含有モノマーの重合の結果である、請求項５〜１２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記光学フィルムは、０．００１未満の複屈折を有する、請求項５〜１３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記粒子は、０．５ｇ／ｍ２以下で光学コーティングに提供される、請求項５〜１４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
画素アレイと；
色補正、視野角の拡張、および／または反射防止のための光学コーティングとを含み、
前記光学コーティングは４００ｎｍ未満の最大平均寸法を有する金属粒子を含む、ディスプレイ。
【請求項１７】
基板上にコーティングを含み、
前記コーティングは色補正、視野角の拡張、および反射防止を提供し；
前記コーティングは、４００ｎｍ未満の平均粒子幅を有する金属粒子を含む、光学フィルム。
【請求項１８】
画素アレイと；
光の波長が長くなると可視スペクトル内で光分散が増大する光学コーティングとを含み、
前記光学コーティングはシロキサン材料を含む、ディスプレイ。
【請求項１９】
前記光学コーティングは、さらに、５〜５０ｎｍの平均粒子幅と、１０〜２００ｎｍの平均粒子長さを有する粒子を含む、請求項１８に記載のディスプレイ。
【請求項２０】
前記粒子は金ナノロッドである、請求項１８または１９に記載のディスプレイ。
【請求項２１】
前記光学コーティングは可視波長で逆光分散を有する、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２２】
ＯＬＥＤディスプレイである、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２３】
前記シロキサンポリマーは酸化ケイ素骨格とそれに結合したアリール基とを含み、前記アリール基は、前記シロキサン骨格のケイ素に直接結合している、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２４】
前記シロキサンポリマーは、酸化ケイ素骨格に結合したアルキル基を含む、請求項１８〜２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２５】
前記コーティングは、面内と面外で異なる屈折率を有する、請求項１８〜２４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２６】
前記光学フィルムは０．００１未満の複屈折を有する、請求項１８〜２５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２７】
画素アレイと；
シロキサンポリマーを含む光学コーティングとを含み、
前記コーティングは、面内と面外で異なる屈折率を有する、ディスプレイ。
【請求項２８】
前記粒子は金ナノロッドである、請求項２７のディスプレイ。
【請求項２９】
前記コーティングは、波長６３２．９ｎｍで１．２〜２．０の屈折率を有する、請求項２７または２８に記載のディスプレイ。
【請求項３０】
前記シロキサンポリマー中に−ＯＨ基を実質的に有さない、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３１】
前記シロキサンポリマーは、酸化ケイ素骨格と、前記シロキサン骨格のケイ素に直接結合したアリール基とを含む、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３２】
前記シロキサンポリマーは、酸化ケイ素骨格に結合したアルキル基を含む、請求項２７〜３１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３３】
ＯＬＥＤタッチスクリーンディスプレイである、請求項２７〜３２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３４】
スマートフォン、タブレット、ラップトップ、ノートブック、もしくはコンピュータモニターの一部のタッチスクリーン、またはデジタルカメラ、カムコーダー、携帯ゲームデバイス、パーソナルマルチメディアプレイヤー、電子書籍リーダー、プリンター、車載ディスプレイ、もしくはＧＰＳ／ＰＮＤナビゲーションデバイスの一部のタッチスクリーンである、請求項２７〜３３の何れか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３５】
前記光学コーティングの４００〜１０００ｎｍ波長範囲での最大吸収ピークは、７００ｎｍ超である、請求項２７〜３４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３６】
前記平均粒子長さは、前記粒子幅に対し２：１〜２５：１である、請求項２７〜３５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３７】
前記シロキサンポリマーは、ケイ素含有モノマーと金属含有モノマーの重合の結果である、請求項２７〜３６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３８】
マトリックス状の複数の画素を含み、前記画素はそれぞれ、
液晶層および／または発光ダイオード層と；
重合されたシロキサン材料、および、可視光の最も小さい波長よりも平均最大粒子長さが小さい細長い貴金属粒子を含む位相差層とを含み、
前記位相差層は熱的に安定で、少なくとも２００℃まで加熱された場合、質量損失は２％未満であり；
前記位相差層は、面内と面外で異なる屈折率と、光の波長が長くなると可視スペクトル内で増大する光分散とを有する、ディスプレイ。
【請求項３９】
ＯＬＥＤディスプレイである、請求項３８に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シロキサン材料およびそれを含有するデバイスに関する。特に、本発明は、シロキサンポリマーを含む光学コーティング、ディスプレイ、および光学フィルム、ならびにそれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー組成物は米国特許出願公開第２０１０００３５２８号明細書に、光学フィルムは国際公開第２０１３１８９０２７号に、フォトリフラクティブポリマー組成物コーティングは韓国特許出願公開第２０１４００２１８０７号明細書に、ならびにディスプレイ構造は米国特許出願公開第２０１１０５１０６４号明細書および同第２０１００６０８２７号明細書に開示されている。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の目的は、シロキサンポリマーを含む新規な光学コーティングを提供することである。
【０００４】
別の目的は、色補正用の光学コーティングを有する、画素アレイを含む新規なディスプレイ構造を提供することである。
【０００５】
本発明は、シロキサンポリマーと貴金属粒子を有する光学コーティングを提供するという概念に基づく。コーティングは、面内および面外で異なる屈折率を有する。コーティングは可視波長範囲内で逆光分散を有し、好ましくは、４００〜１０００ｎｍ波長範囲での最大吸収ピークが、７００ｎｍ超である。一例では、金属粒子は、４００ｎｍ未満の平均粒子幅を有する貴金属ナノロッドである。
【０００６】
したがって、一実施形態では、シロキサンポリマーと貴金属粒子とを含む光学コーティングを提供し、そのコーティングは面内および面外で異なる屈折率を有する。
【０００７】
別の実施形態では、画素アレイと、色補正、視野角の拡張、および／または反射防止のための光学コーティングとを含み、前記光学コーティングはシロキサンポリマーを含む、ディスプレイを提供する。
【０００８】
さらに別の実施形態は、平均粒子幅が４００ｎｍ未満の金属粒子を中に有するポリマーを有し、光の波長が長くなると可視スペクトル内で光分散が増大する光学フィルムを提供する。
【０００９】
より具体的には、本発明は、主に、独立請求項の特徴部分に記載されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、かなりの利点を提供する。例えば、本発明は、高い熱安定性と高いガラス転移温度を有する逆光分散材料を達成する。
【００１１】
本発明には、いくつかの興味深い用途がある。したがって、本種類のシロキサン粒子組成物を、半導体デバイスならびにマイクロエレクトロニクスおよびオプトエレクトロニクスのデバイスにおいて、逆光分散を有するコーティングまたはフィルムとして堆積させることが可能である。以下でより詳細に述べるように、用途には、（限定するわけではないが）非タッチスクリーンディスプレイ、および特にタッチスクリーンディスプレイが含まれる。後者の例としては、スマートフォン、タブレット、ラップトップおよびノートブック、コンピュータモニター用の抵抗性または静電容量性のタッチスクリーン、ならびにデジタルカメラ、カムコーダー、携帯ゲームデバイス、パーソナルマルチメディアプレイヤー、電子書籍リーダー、プリンター、車載ディスプレイ、ＧＰＳ／ＰＮＤナビゲーションデバイス等のタッチスクリーン、ならびに、小売、商業、および産業環境におけるタッチスクリーンが挙げられる。
【００１２】
例示的な実施形態は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明からより明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】オンセル静電容量性タッチパネルディスプレイデバイスの断面図である。
【図２】インセル静電容量性タッチパネルディスプレイデバイスの断面図である。
【図３】タッチパネルディスプレイデバイスの簡略図である。
【図４】オンガラス静電容量性タッチパネルディスプレイデバイスの断面図である。
【図５】発光ダイオード画素の拡大断面図である。
【図６】位相差フィルムを有する液晶ディスプレイデバイスの断面図である。
【図７】位相差フィルムの逆分散のグラフである。
【図８ａ】位相差フィルムをＵＶパターン化する一方法を示す図である。
【図８ｂ】位相差フィルムをＵＶパターン化する一方法を示す図である。
【図８ｃ】位相差フィルムをＵＶパターン化する一方法を示す図である。
【図８ｄ】位相差フィルムをＵＶパターン化する一方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
様々な例示的な実施形態を、いくつかの例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、以下により完全に記載する。しかしながら、本発明の概念は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載する例示的な実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの例示的な実施形態は、この説明が徹底的かつ完全であるように、そして、本発明の概念の範囲を当業者に完全に伝えるために提供される。図面では、層および領域のサイズおよび相対的サイズが、明確にするために誇張されている場合がある。
【００１５】
ある要素または層が別の要素または層の「上に」ある、「接続されている」または「結合している」という場合、その他の要素または層の直接上にあるか、接続されているか、結合していてもよく、または介在する要素もしくは層が存在してもよいことが理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素または層の「直接上に」ある、「直接接続されている」または「直接結合されている」という場合、介在する要素や層は存在しない。全体を通して同一の参照番号は同様の要素を指す。本明細書で使用する場合、用語「および／または」は、１つまたは複数の列挙した関連項目の任意のおよびすべての組み合わせを含む。
【００１６】
また、第１、第２、第３等の用語を、様々な要素、構成要素、領域、層および／またはセクションを記載するために本明細書で使用し得るが、これらの要素、構成要素、領域、層および／またはセクションは、これらの用語によって制限されるものではないことが理解されよう。これらの用語は、ある要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の要素、構成要素、領域、層またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下に述べる第１の要素、構成要素、領域、層またはセクションは、本発明の概念の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層またはセクションと呼ぶことができる。
【００１７】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態のみを記載するためのものであり、限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上他に明示しない限り、複数形を含むことも意図する。本明細書で使用する場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／もしくは「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および／もしくは「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、記載された特徴、領域、整数、ステップ、操作、要素および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、領域、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではないことがさらに理解されよう。
【００１８】
さらに、図に示すように、本明細書では、「下部」または「底部」および「上部」または「頂部」等の相対語を、１つの要素と別の要素の関係を記載するために使用することができる。相対語は、図面に描かれている向きに加えて、デバイスの異なる向きを包含することが意図されていることが理解されよう。例えば、図の１つのデバイスがひっくり返された場合、他の要素の「下部」側にあると記載された要素は、その他の要素の「上部」側に向けられることになる。したがって、例示的な用語「下部」は、図の特定の向きに応じて、「下部」および「上部」の向きの両方を包含することが可能である。同様に、図の１つのデバイスがひっくり返された場合、他の要素の「下方」または「下」と記載された要素は、その他の要素の「上」に向けられることになる。したがって、「下方」または「下」という例示的な用語は、上下両方の向きを包含することが可能である。
【００１９】
本明細書中で使用する場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上他に明確に指示しない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。本明細書で使用される場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、記載された特徴、ステップ、操作、要素および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の追加を排除しないことが、さらに理解されよう。
【００２０】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と整合する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味では解釈されない（本明細書で明示的にそのように定義されない限り）ことが、さらに理解されよう。
【００２１】
一実施形態は、可視スペクトルにおいて光学的に透過性であり、ディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤ等のＬＥＤディスプレイまたはＬＣＤディスプレイ）等の半導体デバイスならびにマイクロエレクトロニクスおよびオプトエレクトロニクスのデバイスにおいて、逆光分散を有するコーティングまたはフィルムとして堆積させることが可能な、シロキサン粒子組成物を提供する。特に、限定するわけではないが、本実施形態は、スマートフォン、タブレット、ラップトップおよびノートブック、コンピュータモニターのための抵抗性または静電容量性のタッチスクリーン、ならびにデジタルカメラ、カムコーダー、携帯ゲームデバイス、パーソナルマルチメディアプレイヤー、電子書籍リーダー、プリンター、車載ディスプレイ、ＧＰＳ／ＰＮＤナビゲーションデバイス等のタッチスクリーン、ならびに、小売、商業、および産業環境におけるタッチスクリーン等のタッチスクリーンディスプレイに関する。しかしながら、このような製品の非タッチスクリーンバージョンも、本明細書に開示する逆光分散を有するシロキサン粒子フィルムの恩恵を受けることができる。
【００２２】
抵抗型タッチスクリーンでは、可撓性で透明な頂部基板（例えば、ポリエステルなどのプラスチックフィルム）が、間にエアギャップを挟んで、より剛性の底部基板（例えば、ガラス基板）から間隔を空けて配置される。ユーザーの指が可撓性の頂部基板に接触すると、それは底部基板に接触するように撓む。接触点での電圧が測定されて、接触点の位置が計算される。静電容量型タッチパネルでは、ディスプレイ（例えば、ＬＣＤまたはＬＥＤ画素のアレイ）に、ガラス、ポリエステル、アクリル等の任意の適切な材料とすることができる追加の基盤が接続される。基板は、間に誘導体層を有する導電性ラインのマトリックスを有する。アセンブリ全体を囲うように頂部のカバーレンズが接合される。ユーザーの指がカバー基板に接触すると、接触点に最も近い電極の測定静電容量が増加し、そこで静電容量の変化が測定され、これを用いて接触場所が計算され得る。表面容量性または投影容量性の例は、両方とも、ＯＬＥＤディスプレイを含む（例えば、ＡＭＯＬＥＤディスプレイを含む）ＬＥＤディスプレイにおいて用いることが可能である。
【００２３】
図１は、オンセルタッチスクリーン静電容量型ディスプレイの断面図である。この図に見られるように、基板２はガラスまたはポリマー等の適切な透明基板とすることができるが、基板２はその上に偏光層１を有する。ガラス上には薄膜トランジスタアレイ３と液晶セル４のアレイを形成する。その上にＶＣＯＭ層５（共通電極）とガラス基板７上のカラーフィルタ６を配置する。デバイスの接触検知部分は、パターン化された導電層８、絶縁層９、およびパターン化された導電層１０から形成する。パターン化層１０では、パターン線はページから出ている一方、層８では、パターンは層１０の線に対して直交して（すなわち、ページの左右方向に水平に）走っている。２つの導電層８と１０の間には誘電体層９が位置する。第２偏光子は層１１として示し、カバーガラス１３は接着剤層１２を介して構造体の残りに接合する。
【００２４】
図２は、インセルタッチスクリーン静電容量型ディスプレイの断面図である。図２に見られるように、ガラス基板２２上に、偏光層２１と薄膜トランジスタアレイ２３とを設ける。その上に、ディスプレイの静電容量性タッチスクリーン部分を設け、そこでは導電層２４と導電層２６が、その間に絶縁層２５を有する。この例では、層２６内のパターン化された電線はページから出ている一方、層２４のパターン化線はページの左から右に水平に走っている。また、透明基板２９上のＬＣＤセルの層２７およびカラーフィルタ２８も示す。加えて、偏光層３０および追加の透明基板３２を頂部に接合するための接着剤層３１を設ける。図１および図２では、透明基板は、独立して、ガラスまたはポリマー（ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、アクリル／ポリメチルメタクリレート等）または他の適切な光透過性基板から作製することが可能である。
【００２５】
図３に見られるように、例示的な静電容量式タッチディスプレイ１の断面を拡大形で示す。図３に示すように、９は、液晶ディスプレイ層（液晶材料、カラーフィルタ、支持基板等）の簡略図である。その上には、ガラス、ポリエステル、アクリル等の任意の適切な材料とすることができる光透過性基板８を配置する。基板８上には、図３の平面外に延びる線である導電パターン７がある。これらの導電性バンドは、ディスプレイの全長にわたって延びている。導電性バンド上には、導電性バンド７の間の空間を埋めて上に絶縁層を形成するように堆積され得るキャパシタ層−絶縁層６を形成する。導電性バンド７および誘電体層６の両方が、可視光に対して透過性であるべきであり、好ましくはそれぞれがその入射光を少なくとも７０％、ただし、より好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、少なくとも９２．５％、または少なくとも９５％透過する。
【００２６】
図３にさらに見られるように、パターン化された導電性バンド５の追加の層を設ける。この場合、導電性バンドは、誘電体層５の反対側のバンド７に垂直に（さもなければ平行ではなく）伸びるストリップとして形成する。導電性ライン５は、ディスプレイの駆動ラインとすることができ、導電性ライン７は、センシングラインとすることができる。ガラス、ポリエステル、アクリル、または可視スペクトルの光に対して透過性である他の適切な材料とすることができる上部光透過性基板３も示す。基板３は、接着剤４を介して接着し、それはまた、可視光に対して透過性であるべきである。
【００２７】
オンガラスタッチスクリーンディスプレイを図４の断面図に示す。図４に示すように、光透過性基板５０上には、透明導電層５１、導電性ジャンパ５２、および誘電体層５３（例えば、ＵＶ硬化絶縁層）を配置する。また、金属トレース５４、導電性パターン５５、不活性化層５６、および追加の誘電体オーバーコート５７も示す。層５２は高温で堆積し、層５５は低温で堆積する。
【００２８】
図５に見られるように、簡略化した有機発光ダイオード６１（ＯＬＥＤ）の拡大図を示す。基板６４ａおよび６４ｂは、ガラスまたは他の適切な材料である。６８は、正孔輸送層／発光層（例えば、ＭＥＨ−ＰＰＶ−（ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシルオキシ）−−１，４−フェニレンビニレン］））である。図２の６５は、シーラントまたは接着剤であり、ここにおいて６７はカソード（例えば、ＧａＩｎ）である。層６６ａおよび６６ｂは、導電光透過性層、例えば、シロキサン粒子導電層またはＩＴＯ層である。６６ｂは、ＯＬＥＤ画素のアノードとして作用し得る。基板６４ａのみが、任意選択的に可視光に対し透過性である一方、基板６４ｂは、任意選択的に透過性ではない（基板６４ｂは、一種のａｍｏｌｅｄ画素などの薄膜トランジスタアレイを上に形成したアモルファスシリコンまたは多結晶シリコン基板とすることができる。一例では、アノードを、ガラス基板上に第１材料で形成し、カソードを他のガラス基板上に異なる材料より形成する。別の例では、アノードをシリコン基板上のＴＦＴ領域内に形成し、カソードを対向するガラス基板上に形成する。ＯＬＥＤディスプレイは従来のＯＬＥＤディスプレイとすることが可能であるが、可撓性ＯＬＥＤディスプレイとすることも可能である。
【００２９】
ディスプレイまたは他の光学デバイスの種類に関わらず、高い熱安定性と高いガラス転移温度を有する逆光分散材料より形成された、コーティングまたはフィルムを組み込むことが望ましい場合がある。図６に見られるように、層７１は、液晶セルアレイを有する層である。その上に、位相差フィルム７２、偏光子７４、ならびに偏光子７３ａおよび７３ｂの両側において２つの保護層がある。光学位相差フィルム７２を用いて、ディスプレイのコントラストおよび視野角を改善する。フィルム７２は、３次元屈折率および複屈折の波長分散を制御するのに役立つ。位相差フィルム７２を偏光変換材料として用いて、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）およびＯＬＥＤの画質を改善する。位相差フィルムおよび構成要素の重要な特徴は、それらが可視スペクトルの波長の広がりの全てにわたり均一な位相差を提供するということである。位相差フィルムは、色補正、視野角の拡大、および反射防止などの機能を有する。
【００３０】
商業用デバイスで利用可能な様々な位相差コーティングおよびフィルムがあるが、その標的ディスプレイ応用例は、ＬＣＤに限定される。ＯＬＥＤ製作向けに位相差フィルムを製造することは、その高温処理プロセスのために、より難しい可能性がある。
【００３１】
本明細書で開示するように、高い熱安定性と高いガラス転移温度を有する逆光分散材料が達成される。位相差フィルムの望ましい特性は、制御可能な光学複屈折と制御可能な逆光分散を有するシロキサンポリマーを、貴金属粒子、例えばナノ粒子を、遠赤または近赤外波長領域で光吸収を有するシロキサンポリマーに組み込むことにより用いることによって、達成される。１つの望ましいナノ粒子型は、貴金属ナノ粒子、例えば、金ナノロッドなどの金属ナノ粒子である。ナノロッドの幅は５〜５０ｎｍ、長さは１０〜２００ｎｍとすることができる。これらの金ナノロッドには、また、シロキサンポリマーコーティング、二酸化ケイ素コーティング、シランキャッピング剤、またはチタンキャッピング剤を被覆することが可能である。
【００３２】
革新によるシロキサンポリマーは、また、シロキサンモノマーおよび金属酸化物モノマーまたはシロキサンモノマー金属酸化物ナノ粒子に由来する組成物とすることが可能である。シロキサンポリマーならびに追加の複屈折および光分散の制御剤のためのマトリックスは、通常、低複屈折を示し、複屈折は０．０１未満、典型的には０．００５未満、好ましくは０．００１未満である。シロキサンポリマーは、また、コーティングの光複屈折をさらに制御するために、側鎖ポリマーのコポリマーおよびブレンドポリマー溶液を含むことが可能である。
【００３３】
フィルムまたはコーティングの逆分散は、貴金属ナノ粒子のサイズ、アスペクト比、および密度によって、少なくとも部分的に制御される。最終コーティング層の金ナノロッド粒子の典型的な密度は、０．５ｇ／ｍ２以下、より好ましくは０．１ｇ／ｍ２以下である。材料は、ＯＬＥＤディスプレイもしくはＬＣＤ−ＴＦＴディスプレイなどのデバイス、光学フィルム、または、位相差フィルム、偏光フィルム、もしくは輝度向上フィルムなどの光学フィルム構成要素に直接被覆することが可能である。
【００３４】
本明細書の開示では、所望の光学特性は、また、異なる屈折率および光分散を有する本発明の組成物の２つ以上の光学材料コーティング層を用いることにより、達成され得る。１つまたは複数のこれらの層は、また、パターン化され、最も好ましくは、ＵＶエンボス加工によりパターン化される。結果として生じるコーティングまたはフィルムの屈折率は、面内および面外で異なる。屈折率差は、増加する波長の関数として増加することが好適である。
【００３５】
結果として生じるコーティングおよびフィルムは、高い熱安定性、および／または、高いガラス転移温度を有し、１５０℃超の、好ましくは２００℃超の、またはより好ましくは２５０℃超の、後続のプロセス温度に耐える。本発明では、コーティング、フィルム、または構成要素は、１％未満のヘイズで、可視波長範囲で８０％超の、典型的には８５％超の、より典型的には９０％超の光透過を有する。本発明の結果として生じるコーティングの平均屈折率範囲は、６３２．８ｎｍ波長範囲で１．２〜２．０である。また、コーティングは、２００ｐｐｍ／℃未満またはより好ましくは１００ｐｐｍ／℃未満の熱膨張係数を有する。
【００３６】
本発明の光学コーティングは、プラスチックまたはガラスの基板の上に被覆することが可能である。非限定的なプラスチック表面またはフィルムは、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ポリイミド、エポキシ、シリコーン、ＰＳＵ、ＰＳ、および前記の任意の組み合わせ、スタック、またはブレンドとすることが可能である。本発明では、コーティングの使用および革新によるコーティングは、限定するわけではないが、ディスプレイ、センサ、照明、光反射、熱反射、ならびに、フォトクロミックおよびエレクトロクロミックなデバイスにおける、偏光子、反射防止、コントラスト向上、輝度向上、および光学性能の、コーティング、フィルム、およびデバイスに対し、好適である。
【００３７】
図７に見られるように、コーティングまたはフィルムの特性は、値Ｄが、増加する波長の関数として、可視波長領域で増加するということである。値Ｄは、以下の通り、Ｄｎ／Ｄｌ（５５０ｎｍ波長範囲で）と記載され；式中、Ｄｎは面内および面外の屈折率差であり、Ｄｌは、５５０ｎｍ波長範囲での波長差である。
【００３８】
シロキサン組成物の適用に溶媒は必要ないが、非常に薄い層が望ましい場合には、堆積された層の厚さを最小にするため、低粘性液体としてシロキサン材料を提供するように、有機溶剤、非極性または極性（プロトン性または非プロトン性）を添加することが望ましい場合がある。組成物の一部であるシロキサンポリマーの分子量を低下させるか、または組成物中のシロキサンポリマーの代わりにモノマー（例えば、第１、第２および／または第３の化合物）を使用することにより、粘度を低下させることが可能であり、これは、所望であれば、フィルム厚を最小化する（それゆえ、光透過率を増加させる）のに役立つ。界面活性剤およびシロキサン組成物がＵＶ光に当たると反応可能になるようにするＵＶ感受性添加剤を加えることが可能である。アクリレートとして官能性反応性基を選択することは、ＵＶ光下での重合を助け得る。
【００３９】
図８ａ〜８ｄに見られるように、ＵＶパターニング可能な堆積方法を示す。図８ａでは、ガラス、石英、サファイア、ポリマー、半導体、セラミック、金属等の任意の適切な基板である基板８０を提供することが可能である。基板７０上に、本明細書に開示し、好ましくは上記で開示したように粒子を含むシロキサン組成物を堆積する。シロキサン粒子組成物は、液体またはゲルなどの流体として堆積することが可能であり、好ましくはシリンジ堆積またはスクリーン印刷などのプロセスによって供給される。スピンオン、ディップ、インクジェット、カーテン、ドリップ、ローラー、グラビア、逆オフセット、押出コーティング、スリットコーティング、スプレーコーティング、フレキソグラフィック等の他の堆積方法も使用することができる。また、基板８０は、ウエハから個片化されていてもされていなくてもよく、その代わりに、ウエハ全体、または、ディスプレイパネルもしくは太陽電池等に使用される大きなガラスシートのような大きなシートから切断された一部であってもよい。ロールツーロールプロセスで大きなシートに堆積させることが可能である。さらに、基板８０を、支持基板に、両方の基板を個々のダイに個片化した状態で、ウエハレベルで接着させることができる。ディスプレイまたは光電池の場合、ロールツーロールプロセスに組み込むことが可能な堆積方法が好ましい。
【００４０】
図８ｂに見られるように、マスク７５をシロキサン層に隣接して配置し、ＵＶ光をマスクの開口を通じてシロキサン層に供給する。図８ｃに示すように、ＵＶ光は、露光領域８２ａのシロキサン層を硬化させ、硬くする一方、未露光領域８２ｂは、柔らかいままである。図８ｄに見られるように、現像液を使用して、未露光領域８２ｂを除去し、パターン８２ａを所定の位置に残す。シロキサン材料８２を最初に適用した後のソフトベークおよび未露光領域８２ｂを除去した後のハードベーク等、様々なベークまたは乾燥ステップを使用することができる。
【００４１】
上記のようにマスクを使用してシロキサン材料を直接パターン化する代わりに、その上に堆積されたフォトレジスト層を介してシロキサン材料をパターン化することも可能である。そのようなプロセスでは、シロキサン層の堆積およびソフトベークの後に、フォトレジスト層をその上に堆積する。パターンをフォトレジスト材料内に形成した後、パターンは、最終的にパターン化されたシロキサン層を形成するように、その下にあるシロキサン材料を選択的にＵＶ露光するためのマスクとして働く。あるいは、ＵＶエンボス加工を用いて、シロキサン材料にパターンを形成することが可能である。液体／ゲル／半固体シロキサン材料を型に押し、ＵＶ光を用いてシロキサンポリマーを硬くし、その後、型を取り外す。
【００４２】
また、シロキサン位相差層を、パターン化せず、連続フィルムとして硬化させるためにＵＶ光にただ露光した固体フィルムとして提供することが可能である。このフィルムは、熱を加えることなくＵＶのみで架橋することが可能であるか、または、ＵＶと熱の組み合わせもしくは熱のみで硬化可能であり得る。シロキサン組成物は、本明細書で開示するようなカップリング剤、硬化剤、酸化防止剤、接着促進剤等を含み得る。特に、シロキサン材料は、入射ＵＶ光の照射時に反応する反応性基をＳｉ−Ｏ骨格上に含む。現像液は、ＴＭＡＨ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等の任意の適切な現像液とすることが可能である。ＵＶ光の代わりにレーザーパターニングを用いてシロキサン材料をパターン化することも可能である。
【００４３】
パターン化された位相差層を形成する別の方法では、シロキサン材料とは別に、基板上に粒子を最初に堆積させることが可能である。このような場合、粒子を、有機溶媒もしくは水性溶媒の溶液または他の担体中で堆積させて、基板上にナノ粒子（例えば、ナノワイヤ）層を形成することができる。溶剤を除去するための乾燥または他の適切な方法の後、粒子「フィルム」が残る。その上に、本明細書に開示するシロキサン材料を堆積させる。シロキサン材料を、溶媒を用いて堆積させ、シロキサンを更に乾燥および重合（例えば、熱および／またはＵＶ光の適用）して、最終的に硬化したシロキサン粒子層を形成することが可能である。または、シロキサンを、所望の粘度を提供する所望の分子量で、溶媒を添加せずに堆積させ、続いて熱またはＵＶ光を適用してシロキサン材料を硬くおよび硬化させることが可能である。この段階でケイ素含有モノマー（例えば、第１の化合物、第２の化合物、または任意選択的な第３の化合物、カップリング剤等の任意の他の任意選択的な成分）を提供し、その後、熱および／またはＵＶ光を、粒子および重合したシロキサンを含む層に適用することも可能である。
【００４４】
より詳細には、上記で言及したシロキサン粒子組成物に関連して、シロキサンポリマーが提供される組成物を製造する。好ましくは、ポリマーは、アリール（またはアルキル）置換基および官能性架橋置換基を有する酸化ケイ素骨格を有する。充填剤材料を、シロキサンポリマーと混合する。充填剤材料は、好ましくは、１００ミクロン以下、好ましくは１０ミクロン以下の平均粒子径を有する粒子を含む粒状材料である。加熱またはＵＶ光（または他の活性化方法）を組成物に与えると、シロキサンポリマー中の官能性架橋基と反応する触媒を添加する。好ましくはシロキサンポリマーの場合と同様に熱または光を適用した際に同じく反応性である官能性架橋基を有するモノマー（またはオリゴマー）カップリング剤が、組成物に含まれる。組成物の最終用途に応じて、安定剤、酸化防止剤、分散剤、接着促進剤、可塑剤、軟化剤、および他の潜在的成分等の追加の材料を加えることも可能である。溶媒を添加することはできるが、好ましい実施形態では組成物は溶媒を含まず、溶媒を含まない粘性流体であり、そのように保存および輸送される。
【００４５】
上述のように、本明細書に開示されるように製造される組成物は、シロキサンポリマーを含む。シロキサンポリマーを製造するために、化学式ＳｉＲ１ａＲ２４−ａ（式中、ａは１〜３であり、Ｒ１は反応性基であり、Ｒ２はアルキル基またはアリール基である）を有する第１の化合物を提供する。化学式ＳｉＲ３ｂＲ４ｃＲ５４−（ｂ＋ｃ）（式中、Ｒ３は架橋性官能基であり、Ｒ４は反応性基であり、Ｒ５はアルキルまたはアリール基であり、ｂ＝１〜２であり、ｃ＝１〜（４−ｂ）である）を有する第２の化合物も提供する。任意選択の第３の化合物を第１および第２の化合物と共に提供して、一緒に重合する。第３の化合物は、化学式ＳｉＲ９ｆＲ１０ｇ（式中、Ｒ９が反応性基であり、ｆ＝１〜４であり、Ｒ１０がアルキル基またはアリール基であり、ｇ＝４−ｆである）を有し得る。第１、第２および第３の化合物は、任意の順序で提供することができ、上記モノマーの代わりに、これらの化合物の何れかのオリゴマー的に部分的に重合した形態を提供することができる。
【００４６】
第１、第２および第３の化合物、および以下に記載する任意の化合物は、このような化合物が２つ以上の単一タイプの「Ｒ」基、例えば、複数のアリール基もしくはアルキル基、または複数の反応性基、または複数の架橋性官能基等を有する場合、多数のＲ基は、各出現で同じであるかまたは異なるように独立して選択される。例えば、第１の化合物がＳｉＲ１２Ｒ２２である場合、多数のＲ１基は、互いに同じであるかまたは異なるように独立して選択される。同様に、多数のＲ２基は、互いに同じであるかまたは異なるように独立して選択される。他に明記されていない限り、本明細書に記載の任意の他の化合物についても同様である。
【００４７】
触媒も提供する。触媒は、後述するように、塩基触媒または他の触媒とすることができる。提供する触媒は、第１および第２の化合物を一緒に重合させることが可能であるべきである。上記のように、化合物および触媒の添加の順序は、任意の所望の順序とすることができる。一緒に提供される種々の成分を重合して、所望の分子量および粘度を有するシロキサンポリマー材料を生成する。重合後、カップリング剤、触媒、安定剤、および接着促進剤等の他の任意選択の成分と一緒に、微粒子、ナノ粒子または他の所望の粒子などの粒子が添加される。組成物の成分の組み合わせは、任意の所望の順序で行うことが可能である。
【００４８】
より具体的には、一例では、シロキサンポリマーを、第１および第２の化合物を重合することにより製造し、第１の化合物は、化学式ＳｉＲ１ａＲ２４−ａ（式中、ａは１〜３であり、Ｒ１は、反応性基であり、Ｒ２はアルキル基またはアリール基である）を有し、第２の化合物は、化学式ＳｉＲ３ｂＲ４ｃＲ５４−（ｂ＋ｃ）（式中、Ｒ３は、架橋性官能基であり、Ｒ４は、反応性基であり、Ｒ５は、アルキルまたはアリール基であり、ｂ＝１〜２、ｃ＝１〜（４−ｂ）である）を有する。
【００４９】
第１の化合物は、化合物中のケイ素に結合した１〜３個のアルキルまたはアリール基（Ｒ２）を有し得る。異なるアルキル基の組み合わせ、異なるアリール基の組み合わせ、またはアルキル基とアリール基の両方の組み合わせが可能である。アルキル基の場合、アルキルは好ましくは１〜１８個、より好ましくは１〜１４個、特に好ましくは１〜１２個の炭素原子を含有する。１〜６個の炭素（例えば、２〜６個の炭素原子）などのより短いアルキル基が想定される。アルキル基は、１つまたは複数、好ましくは２つのＣ１〜Ｃ６アルキル基でもって、アルファ位またはベータ位で分岐していてもよい。特に、アルキル基は、メチルおよびハロゲンから選択される１〜３個の置換基を任意選択で有する、１〜６個の炭素原子を含有する低級アルキルである。メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチルおよびｔ−ブチルが特に好ましい。シクロヘキシル、アダマンチル、ノルボルネンまたはノルボルニルのような環状アルキル基も可能である。
【００５０】
Ｒ２がアリール基である場合、アリール基は、環上にハロゲン、アルキルまたはアルケニルから選択される１〜５個の置換基を任意選択で有するフェニルか、または、環構造上にハロゲンアルキルまたはアルケニルから選択される１〜１１個の置換基を任意選択で有するナフチルとすることが可能であり、該置換基は任意選択でフッ素化されている（過フッ素化または部分フッ素化を含む）。アリール基が多芳香族基である場合、多芳香族基は、例えば、１〜８個の置換基を任意選択で有し得るか、または、１〜１２個の炭素を含有するアルキル、アルケニル、アルキニル、もしくはアリール基によってケイ素原子から任意選択で「離れて」いる、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、テトラセンとすることが可能である。フェニル等の単一環構造も、このようにしてケイ素原子から離れていてよい。
【００５１】
シロキサンポリマーは、重合反応、好ましくは第１と第２の化合物の間の塩基触媒重合反応を実施することによって製造する。以下に記載するように、任意選択の追加の化合物を重合反応の一部として含めることが可能である。
【００５２】
第１の化合物は、ヒドロキシル、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシル、アミンまたはアシルオキシ基等の任意の適切な反応性基Ｒ１を有することが可能である。例えば、第１の化合物の反応性基が−ＯＨ基である場合、第１の化合物のより具体的な例としては、数ある中で、ジフェニルシランジオール、ジメチルシランジオール、ジ−イソプロピルシランジオール、ジ−ｎ−プロピルシランジオール、ジ−ｎ−ブチルシランジオール、ジ−ｔ−ブチルシランジオール、ジ−イソブチルシランジオール、フェニルメチルシランジオールおよびジシクロヘキシルシランジオールなどのシランジオールが挙げられる。
【００５３】
第２の化合物は、ヒドロキシル、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシル、アミンまたはアシルオキシ基等の任意の適切な反応性基Ｒ４を有することが可能であり、これは、第１の化合物の反応性基と同じでも異なっていてもよい。基Ｒ５は、全て第２の化合物中に存在する場合、独立して、第１の化合物中の基Ｒ２のようなアルキル基またはアリール基である。アルキルまたはアリール基Ｒ５は、第１の化合物の基Ｒ２と同じであっても異なっていてもよい。
【００５４】
第２の化合物の架橋反応性基Ｒ３は、酸、塩基、ラジカルまたは熱触媒反応によって架橋することができる任意の官能基とすることが可能である。これらの官能基は、例えば、任意のエポキシド、オキセタン、アクリレート、アルケニルまたはアルキニル基とすることが可能である。
【００５５】
エポキシド基の場合、それは、酸、塩基および熱触媒反応を用いて架橋され得る３つの環原子を有する環状エーテルとすることが可能である。これらのエポキシド含有架橋基の例は、いくつか挙げるなら、グリシドキシプロピル基および（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基である。
【００５６】
オキセタン基の場合、それは、酸、塩基および熱触媒反応を用いて架橋され得る４つの環原子を有する環状エーテルとすることが可能である。このようなオキセタン含有シランの例としては、いくつか挙げるなら、３−（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）プロピルトリメトキシシラン、または３−（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）プロピルトリメトキシシランが挙げられる。
【００５７】
アルケニル基の場合、そのような基は、好ましくは２〜１８個、より好ましくは２〜１４個、特に好ましくは２〜１２個の炭素原子を有し得る。エチレン性、すなわち２個の炭素原子が二重結合で結合した基は、好ましくは、分子中のＳｉ原子に対して２位以上に位置する。分岐アルケニルは、好ましくは、１つ以上、好ましくは２つの、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、アルケニルまたはアルキニル基、任意選択でフッ素化または過フッ素化されたアルキル、アルケニルまたはアルキニル基でもって、アルファ位またはベータ位で分岐している。
【００５８】
アルキニル基の場合、それは、好ましくは２〜１８個、より好ましくは２〜１４個、特に好ましくは２〜１２個の炭素原子を有し得る。エチリン基、すなわち２個の炭素原子が三重結合で結合した基は、好ましくは、分子中のＳｉまたはＭ原子に対して２位以上に位置する。分岐アルキニルは、好ましくは、１つ以上、好ましくは２つの、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、アルケニルまたはアルキニル基、任意選択で過フッ素化されたアルキル、アルケニルまたはアルキニル基でもって、アルファまたはベータ位で分岐している。
【００５９】
チオール基の場合、それは、炭素結合スルフヒドリル基を含有する任意の有機硫黄化合物とすることができる。チオール含有シランの例は、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランおよび３−メルカプトプロピルトリエトキシシランである。
【００６０】
第２の化合物の反応性基は、アルコキシ基とすることが可能である。アルコキシ基のアルキル残基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよい。好ましくは、アルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、プロポキシおよびｔ−ブトキシ基等の炭素原子数１〜６の低級アルコキシ基を含む。第２の化合物の特定の例は、数ある中で、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、３−（トリメトキシシリル）プロピルアクリレート、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、または３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランである。
【００６１】
第３の化合物は、重合される第１および第２の化合物と一緒に提供することができる。第３の化合物は、化学式ＳｉＲ９ｆＲ１０ｇ（式中、Ｒ９は、反応性基であり、ｆ＝１〜４であり、Ｒ１０はアルキル基またはアリール基であり、ｇ＝４−ｆである）を有し得る。このような例の１つはテトラメトキシシランである。他の例としては、数ある中で、フェニルメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、プロピルエチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが挙げられる。
【００６２】
第１および第２の化合物の重合は、酸触媒を用いて行うことが可能だが、塩基触媒が好ましい。第１と第２の化合物の間の塩基触媒重合において使用される塩基触媒は、任意の適切な塩基性化合物であり得る。これらの塩基性化合物の例は、数ある中で、トリエチルアミンのような任意のアミン、および、水酸化バリウム、水酸化バリウム一水和物、水酸化バリウム八水和物等の任意のバリウム水酸化物である。他の塩基性触媒としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、アンモニア、過塩素酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、イミダゾールまたはｎ−ブチルアミンが挙げられる。１つの特定の例において、塩基触媒はＢａ（ＯＨ）２である。塩基触媒は、第１および第２の化合物を合わせたものに対して、０．５重量％未満、または０．１重量％未満等のより低い量で提供することができる。
【００６３】
重合は、溶融相または液体媒体中で行うことが可能である。温度は約２０〜２００℃、典型的には約２５〜１６０℃、特に約４０〜１２０℃の範囲である。概して、重合は周囲圧力で行われ、最高温度は使用する任意の溶媒の沸点によって設定される。重合は還流条件で行うことができる。他の圧力および温度も可能である。第１の化合物と第２の化合物のモル比は、９５：５〜５：９５、特に９０：１０〜１０：９０、好ましくは８０：２０〜２０：８０とすることができる。好ましい例では、第１の化合物と第２の化合物（または第２の化合物に加えて重合反応に関与する（以下参照）他の化合物）のモル比は、少なくとも４０：６０、さらには４５：５５またはそれ以上である。
【００６４】
一例では、第１の化合物は反応性基として−ＯＨ基を有し、第２の化合物は反応性基としてアルコキシ基を有する。好ましくは、添加される第１の化合物の量の−ＯＨ基の総数は、第２の化合物の反応性基、例えば、アルコキシ基の総数以下であり、好ましくは、第２の化合物（または第２の化合物に加えてアルコキシ基を添加された任意の他の化合物、例えば、本明細書で言及するような、重合反応に関与する添加されたテトラメトキシシランまたは他の第３の化合物）の反応性基の総数未満である。アルコキシ基がヒドロキシル基の数を上回ると、−ＯＨ基の全てまたは実質的に全てが反応し、アルコキシシランがメトキシシランであればメタノール、アルコキシシランがエトキシシランであればエタノールなどの−ＯＨ基がシロキサンから除去される。第１の化合物の−ＯＨ基の数と第２の化合物の反応性基（好ましくは−ＯＨ基以外）の数は実質的に同じとすることが可能であるが、第２の化合物の反応性基の総数は、第１の化合物の−ＯＨ基を１０％以上、好ましくは２５％以上上回ることが好ましい。いくつかの実施形態では、第２の化合物の反応性基の数は、第１の化合物の−ＯＨ基の数を４０％以上、またはさらには６０％以上、７５％以上、または１００％以上も上回る。選択された化合物に依存する重合反応のメタノール、エタノールまたは他の副生成物は、重合後に除去され、好ましくは乾燥室で蒸発させる。
【００６５】
得られたシロキサンポリマーは、任意の所望の（重量平均）分子量、例えば５００〜１００，０００ｇ／ｍｏｌを有する。分子量は、この範囲の下限側（例えば、５００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌ、もしくはより好ましくは５００〜８，０００ｇ／ｍｏｌ）でもよいし、オルガノシロキサン材料は、この範囲の上限側（１０，０００〜１００，０００ｇ／ｍｏｌ、もしくはより好ましくは１５，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌ等）の分子量を有してもよい。低分子量のポリマーオルガノシロキサン材料を、より高分子量のオルガノシロキサン材料と混合することが望ましい場合もある。
【００６６】
次に、得られたシロキサンポリマーを、ポリマーの所望の最終用途に応じて追加の構成要素と組み合わせることができる。好ましくは、シロキサンポリマーを、１００ミクロン未満、好ましくは２０ミクロン未満などの５０ミクロン未満の平均粒子径を有する粒子を有する粒子状充填剤などの充填剤と組み合わせて組成物を形成する。シロキサン材料の所望の最終用途に応じで、触媒、硬化剤、１つもしくは複数のカップリング剤、分散剤、酸化防止剤、安定剤、接着促進剤、および／または他の所望の成分などの追加の成分を、組成物の一部とすることができる。一例では、酸化表面をその金属形態へ還元することができる還元剤が含まれる。還元剤は、粒子が表面酸化を有する金属粒子である場合、粒子から酸化を除去し、および／または、金属結合パッドもしくは酸化された他の金属もしくは導電性領域などから酸化を除去して、シロキサン粒子材料とそれが堆積または付着する表面との間の電気的接続を向上させることが可能である。還元剤または安定剤としては、エチレングリコール、ベータ−Ｄ−グルコース、ポリエチレンオキシド、グリセロール、１，２−プロピレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ポリアクリル酸ナトリウム（ＰＳＡ）、ポリアクリル酸を有するベータシクロデキストリン、ジヒドロキシベンゼン、ポリビニルアルコール、１，２−プロピレングリコール、ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン酸、ヒドロキノン類、没食子酸、ピロガロール、グリオキサール、アセトアルデヒド、グルタルアルデヒド、脂肪族ジアルデヒド類、パラホルムアルデヒド、錫粉末、亜鉛粉末、ギ酸が挙げられる。安定剤などの添加剤、例えば、（以下に記載するような）Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）などの抗酸化剤またはジアジン誘導体を添加することも可能である。
【００６７】
架橋シリコンまたは非シリコン系樹脂およびオリゴマーを用いて、シロキサンポリマーの間の架橋を高めることが可能である。添加する架橋オリゴマーまたは樹脂の機能は、シロキサンポリマーの機能により選択される。例えば、エポキシ系アルコキシシランを、シロキサンポリマーの重合の間に使用した場合、エポキシ官能性オリゴマーまたは樹脂を用いることができる。エポキシオリゴマーまたは樹脂は、任意のジ、トリ、テトラ、またはより大きい官能性エポキシオリゴマーまたは樹脂とすることができる。これらのエポキシオリゴマーまたは樹脂の例としては、いくつか挙げるなら、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン−１，３−ビス２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン−１，３−ビスグリシドキシプロピル、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル  ３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、１，４−シクロヘキサンジメタノール  ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ジグリシジル  １，２−シクロヘキサンジカルボシキレートが挙げられる。
【００６８】
最終配合物に添加される硬化剤は、シロキサンポリマー中の官能基の硬化プロセスを開始および／または加速することが可能な任意の化合物である。これらの硬化剤は、熱および／またはＵＶ活性化され得る。上述したように、シロキサンポリマーの架橋性基は、好ましくは、エポキシド、オキセタン、アクリレート、アルケニルまたはアルキニル基である。硬化剤は、シロキサンポリマーの架橋性基に基づいて選択される。
【００６９】
一実施形態では、エポキシおよびオキセタン基のための硬化剤は、活性がブロックされたまたは減少したことを示す第１級および／または第２級アミンなどの窒素含有硬化剤から選択することが可能である。定義「活性がブロックされたまたは減少したことを示す第１級または第２級アミン」は、化学的または物理的なブロックにより樹脂成分と反応することができないまたは非常に低い反応性しか持たないが、例えば、高温でそれを溶解することにより、鞘またはコーティングの除去により、圧力または超音波または他のエネルギータイプの作用により、アミンの解放後、その反応性を復活させて、樹脂成分の硬化反応を開始することができるアミンを意味する。
【００７０】
熱活性化可能な硬化剤の例としては、少なくとも１つの有機ボランまたはボランと、少なくとも１つのアミンとの錯体が挙げられる。アミンは、有機ボランおよび／またはボランを錯化し、所望であれば分解して有機ボランまたはボランを遊離させることができる任意のタイプのアミンとすることができる。アミンは、様々な構造、例えば任意の第１級アミンもしくは第２級アミン、または、第１級アミンおよび／もしくは第２級アミンを含有するポリアミンを含み得る。有機ボランは、アルキルボランから選択することが可能である。これらの特に熱に好ましいボランの例は、三フッ化ホウ素である。適切なアミン／（有機）ボラン錯体は、Ｋｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、ＡｉＲ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、およびＡＴＯ−Ｔｅｃｈ等の商業的供給元から入手可能である。
【００７１】
エポキシ基のための他の熱活性化硬化剤は、高温で強酸を放出してエポキシの架橋反応を触媒することが可能な熱酸発生剤である。これらの熱酸発生剤は、例えば、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−および（Ｃ６Ｆ５）４Ｂ−のタイプの錯アニオンを有するスルホニウムおよびヨードニウム塩のような任意のオニウム塩とすることが可能である。これらの熱酸発生剤の市販例は、Ｋｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のＫ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１２およびＫ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１４である。
【００７２】
さらに、エポキシおよび／またはオキセタン含有ポリマーに関して、例えば、無水物、アミン、イミダゾール、チオール、カルボン酸、フェノール、ジシアンジアミド、尿素、ヒドラジン、ヒドラジド、アミノ−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、トリ−アリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、およびジアゾニウム塩等の、接着剤配合物の硬化に関与するかまたは促進するように設計された硬化剤、共硬化剤、触媒、開始剤または他の添加剤を使用することが可能である。
【００７３】
アクリレート、アルケニルおよびアルキニル架橋性基に対し、硬化剤は、熱活性化またはＵＶ活性化のいずれでもよい。熱活性化の例は、ペルオキシドおよびアゾ化合物である。ペルオキシドは、不安定な酸素−酸素単結合を含有する化合物であり、これは均等開裂によって反応性ラジカルに容易に分割される。アゾ化合物は、窒素ガスと２つの有機ラジカルに分解することが可能なＲ−Ｎ＝Ｎ−Ｒ官能基を有する。これらの場合の両方において、ラジカルはアクリレート、アルケニルおよびアルキニル結合の重合を触媒することが可能である。ペルオキシドおよびアゾ化合物の例は、いくつか挙げるなら、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−アミルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、ジフェニルジアゼイン、ジエチルアゾジカルボキシレート、および１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）である。
【００７４】
光開始剤は、光に当てられるとフリーラジカルに分解し、したがって、アクリレート、アルケニルおよびアルキニル化合物の重合を促進することが可能な化合物である。これらの光開始剤の市販例は、ＢＡＳＦ製のＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１４９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ５００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ７８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１７００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８５０、Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１１７３、Ｉｒｇａｃｕｒｅ４２６５である。
【００７５】
硬化剤を系に組み込む１つの方法は、硬化剤または硬化剤として作用することが可能な官能基をシランモノマーに結合させることである。したがって、硬化剤は、シロキサンポリマーの硬化を促進する。シランモノマーに結合したこれらの種類の硬化剤の例は、いくつか挙げるなら、γ−イミダゾリルプロピルトリエトキシシラン、γ−イミダゾリルプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−（トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物、３−（トリメトキシシリル）プロピルコハク酸無水物、３−アミノプロピル−トリメトキシシラン、および３−アミノプロピルトリエトキシシランである。
【００７６】
接着促進剤は、組成物の一部とすることが可能であり、硬化生成物と、生成物が適用された表面との間の接着性を高めることが可能な任意の適切な化合物とすることが可能である。最も一般的に使用される接着促進剤は、アルコキシシランおよび１〜３個の官能基を有する官能性シランである。ダイアタッチ品に使用される接着促進剤の例は、オクチルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、シアノプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、３−（トリメトキシシリル）プロピルアクリレート、（３−グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン、または３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、および３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランとすることが可能である。
【００７７】
形成される重合シロキサンは、ケイ素含有出発物質に応じた有機官能基を有する、［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］ｎ繰返し骨格（つまり、式［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］の繰り返し単位骨格）を有するだろう。しかしながら、［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ］ｎまたはさらには［Ｓｉ−Ｏ−Ｍｅ−Ｏ］ｎ（Ｍｅは金属である）骨格を達成することも可能である。式中、ｎは、典型的には１〜１，０００，０００、特に１〜１００，０００、例えば、１〜１０，０００またはさらには１〜５，０００または１〜１，０００の整数である。
【００７８】
［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ］骨格を得るために、式Ｒ２３−ａＲ１ａＳｉＲ１１ＳｉＲ１ｂＲ２３−ｂを有する化学物質を、上述のような第１、第２および第３の化合物またはこれらの任意の組み合わせまたは１０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有するそのオリゴマーと共に重合することが可能であり、式中、ａは１〜３であり、ｂは１〜３であり、Ｒ１は上で説明したような反応性基であり、Ｒ２はアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコール、カルボン酸、ジカルボン酸、アリール、ポリアリール、多環式アルキル、ヘテロ環式脂肪族、ヘテロ環式芳香族基であり、Ｒ１１は、独立して、アルキル基またはアリール基である。これらの化合物の例は、いくつか挙げるなら、１，２−ビス（ジメチルヒドロキシルシリル）エタン、１，２−ビス（トリメトキシルシリル）エタン、１，２−ビス（ジメトキシメチルシリル）エタン、１，２−ビス（メトキシジメチルシリル）エタン、１，２−ビス（トリエトキシルシリル）エタン、１，３−ビス（ジメチルヒドロキシルシリル）プロパン、１，３−ビス（トリメトキシルシリル）プロパン、１，３−ビス（ジメトキシメチルシリル）プロパン、１，３−ビス（メトキシジメチルシリル）プロパン、１，３−ビス（トリエトキシルシリル）プロパン、１，４−ビス（ジメチルヒドロキシルシリル）ブタン、１，４−ビス（トリメトキシルシリル）ブタン、１，４−ビス（ジメトキシメチルシリル）ブタン、１，４−ビス（メトキシジメチルシリル）ブタン、１，４−ビス（トリエトキシルシリル）ブタン、１，５−ビス（ジメチルヒドロキシルシリル）ペンタン、１，５−ビス（トリメトキシルシリル）ペンタン、１，５−ビス（ジメトキシメチルシリル）ペンタン、１，５−ビス（メトキシジメチルシリル）ペンタン、１，５−ビス（トリエトキシルシリル）ペンタン、１，６−ビス（ジメチルヒドロキシルシリル）ヘキサン、１，６−ビス（トリメトキシルシリル）ヘキサン、１，６−ビス（ジメトキシメチルシリル）ヘキサン、１，６−ビス（メトキシジメチルシリル）ヘキサン、１，６−ビス（トリエトキシルシリル）ヘキサン、１，４−ビス（トリメトキシルシリル）ベンゼン、ビス（トリメトキシルシリル）ナフタレン、ビス（トリメトキシルシリル）アントラセン、ビス（トリメトキシルシリル）フェナントレン、ビス（トリメトキシルシリル）ノルボルネン、１，４−ビス（ジメチルヒドロキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（メトキシジメチルシリル）ベンゼン、および１，４−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンである。
【００７９】
［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ］骨格を得るための一実施形態では、式Ｒ５３−（ｃ＋ｄ）Ｒ４ｄＲ３ｃＳｉＲ１１ＳｉＲ３ｅＲ４ｆＲ５３−（ｅ＋ｆ）を有する化合物を、本明細書で記載するような第１、第２、および第３の化合物またはこれらの任意の組み合わせ、または１０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有するそれらのオリゴマーと一緒に重合させ、式中、Ｒ３は架橋性官能基であり、Ｒ４は反応性基であり、Ｒ５はアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコール、カルボン酸、ジカルボン酸、アリール、ポリアリール、多環式アルキル、ヘテロ環式脂肪族、ヘテロ環式芳香族基であり、Ｒ１２は独立してアルキル基またはアリール基であり、ｃ＝１〜２、ｄ＝１〜（３−ｃ）、ｅ＝１〜２、ｆ＝１〜（３−ｅ）である。これらの化合物の例は、いくつか挙げるなら、１，２−ビス（エテニルジメトキシシリル）エタン、１，２−ビス（エチニルジメトキシシリル）エタン、１，２−ビス（エチニルジメトキシ）エタン、１，２−ビス（３−グリシドキシプロピルジメトキシシリル）エタン、１，２−ビス［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシシリル］エタン、１，２−ビス（プロピルメタクリル化ジメトキシシリル）エタン、１，４−ビス（エテニルジメトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（エチニルジメトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（エチニルジメトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−グリシドキシプロピルジメトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシシリル］ベンゼン、１，４−ビス（プロピルメタクリル化ジメトキシシリル）ベンゼンである。
【００８０】
一実施形態では、分子式Ｒ１ａＲ２ｂＲ３３−（ａ＋ｂ）Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲ２２−Ｏ−ＳｉＲ１ａＲ２ｂＲ３３−（ａ＋ｂ）（式中、Ｒ１は上で説明したような反応性基であり、Ｒ２は、上で説明したようなアルキルまたはアリールであり、Ｒ３は上で説明したような架橋性官能基であり、ａ＝０〜３、ｂ＝０〜３である）を有するシロキサンモノマーを、先に言及したシランと重合させるか、または最終配合物に添加剤として添加する。これらの化合物の例は、いくつか挙げるなら、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，５−ジメチル−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，３，３，５−テトラフェニルトリシロキサン、１，１、５，５−テトラエトキシ−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，５−ジビニル−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，５−ジメチル−３，３−ジイソプロピルトリシロキサン、１，１，１，５，５，５−ヘキサメトキシ−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，５−ジメチル−１，５−ジエトキシ−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，５−ビス（メルカプトプロピル）−１，１，５，５−テトラメトキシ−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，５−ジビニル−１，１，５，５−テトラメトキシ−３−フェニル−３−メチルトリシロキサン、１，５−ジビニル−１，１，５，５−テトラメトキシ−３−シクロヘキシル−３−メチルトリシロキサン、１，１，７，７−テトラメトキシ−１，７−ジビニル−３，３，５，５−テトラメチルテトラシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−３，３−ジメチルトリシロキサン、１，１，７，７−テトラエトキシ−３，３，５，５−テトラメチルテトラシロキサン、１，１，５，５−テトラエトキシ−３，３−ジメチルトリシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，５−［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，５−（３−グリシドキシプロピル）−３、３−ジフェニルトリシロキサン、１，５−ジメチル−１，５−ジメトキシ−１，５−［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］−３，３−ジフェニルトリシロキサン、１，５−ジメチル−１，５−ジメトキシ−１，５−（３−グリシドキシプロピル）−３，３−ジフェニルトリシロキサンである。
【００８１】
（上記のようなシロキサン材料の重合後に）組成物に添加される添加剤は、式Ｒ１ａＲ２ｂＳｉＲ３４−（ａ＋ｂ）を有するシラン化合物とすることが可能であり、式中、Ｒ１はヒドロキシル、アルコキシまたはアセチルオキシのような反応性基であり、Ｒ２はアルキルまたはアリール基であり、Ｒ３は、エポキシ、オキセタン、アルケニル、アクリレートまたはアルキニル基のような架橋性化合物であり、ａ＝０〜１、ｂ＝０〜１である。このような添加剤の例は、トリ−（３−グリシドキシプロピル）フェニルシラン、トリ−［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］フェニルシラン、トリ−（３−メタクリロキシプロピル）フェニルシラン、トリ−（３−アクリロキシプロピル）フェニルシラン、テトラ−（３−グリシドキシプロピル）シラン、テトラ−［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］シラン、テトラ−（３−メタクリロキシプロピル）シラン、テトラ−（３−アクリロキシプロピル）シラン、トリ−（３−グリシドキシプロピル）ｐ−トリルシラン、トリ−［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］ｐ−トリルシラン、トリ−（３−メタクリロキシプロピル）ｐ−トリルシラン、トリ−（３−アクリロキシプロピル）ｐ−トリルシラン、トリ−（３−グリシドキシプロピル）ヒドロキシルシラン、トリ−［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］ヒドロキシルシラン、トリ−（３−メタクリロキシプロピル）ヒドロキシルシラン、トリ−（３−アクリロキシプロピル）ヒドロキシルシランである。
【００８２】
添加剤は、また、主ポリマーマトリックスと反応しても反応しなくてもよく、したがって、可塑剤、軟化剤、またはシリコーンのようなマトリックス修飾剤として作用する、任意の有機ポリマーまたはシリコーンポリマーとすることが可能である。添加剤は、また、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＴａＯｘ、ＨｆＯｘ、ＺｒＯｘ、ＳｎＯｘ、ポリシラザン等の無機重縮合物とすることが可能である。
【００８３】
パターン化されたまたはされていない位相差層について、シロキサン組成物に添加される粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、インジウム、鉄、ニッケル、アルミニウム、炭素、コバルト、ストロンチウム、亜鉛、モリブデン、チタニウム、タングステン、銀メッキ銅、銀メッキアルミニウム、ビスマス、スズ、ビスマススズ合金、銀メッキ繊維、銀メッキ合金、またはその組み合わせから選択されるような、任意の適切な金属または半金属である粒子とすることが可能である。半金属およびメタロイドと同様に、遷移金属粒子（初期遷移金属であれ後期遷移金属であれ）である金属粒子が想定される。ヒ素、アンチモン、テルル、ゲルマニウム、シリコン、およびビスマス等の半金属またはメタロイド粒子が想定される。最も好ましいのは、金、銀、白金、またはパラジウムなどの貴金属粒子である。ルテニウム、ロジウム、オスミウムまたはイリジウムなどの他の貴金属も可能である。
【００８４】
炭素を含み、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、ダイヤモンド、炭窒化ケイ素、炭窒化チタン、カーボンナノバッドおよびカーボンナノチューブから選択される粒子も可能である。充填剤の粒子は、炭化鉄、炭化ケイ素、炭化コバルト、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化ジルコニウム、炭化クロム、炭化チタンまたは炭化モリブデンなどの炭化物粒子とすることが可能である。
【００８５】
あるいは、粒子は、シリカ、石英、アルミナ、窒化アルミニウム、シリカで被覆された窒化アルミニウム、硫酸バリウム、三水和アルミナ、窒化ホウ素等の非導電性材料から形成することが可能である。充填剤は、粒子またはフレークの形態とすることが可能であり、マイクロサイズまたはナノサイズとすることが可能である。充填剤は、金属または半金属の窒化物、酸窒化物、炭化物およびオキシ炭化物であるセラミック化合物粒子を含み得る。特に、充填剤は、ケイ素、亜鉛、アルミニウム、イットリウム、イッテルビウム、タングステン、チタンシリコン、チタン、アンチモン、サマリウム、ニッケル、ニッケルコバルト、モリブデン、マグネシウム、マンガン、ランタニド、鉄、インジウムスズ、銅、コバルトアルミニウム、クロム、セシウムまたはカルシウムの酸化物であるセラミック粒子である粒子とすることが可能である。その代りに、粒子は、窒化アルミニウム、窒化タンタル、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化銅、窒化モリブデン、窒化タングステン、窒化鉄、窒化ケイ素、窒化インジウム、窒化ガリウムまたは窒化炭素などの窒化物粒子とすることが可能である。
【００８６】
粒子充填剤は、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、銀めっき銅、銀めっきアルミニウム、ビスマス、スズ、ビスマス−スズ合金、銀めっき繊維、ニッケルめっき銅、銀およびニッケルめっき銅、金めっき銅、金およびニッケルめっき銅などの（同じデバイス内の導電性または他の層など向けの）導電性材料から形成することが可能であり、またはそれは、金、銀−金、銀、ニッケル、スズ、白金、チタンをめっきしたポリマー、例えば、ポリアクリレート、ポリスチレンもしくはシリコーンなどとすることができるが、これらに限定されない。充填剤は、また、シリコン、ｎ型またはｐ型ドープシリコン、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ等の半導体材料とすることが可能だが、これらに限定されない。さらに、充填剤は、量子ドットまたは表面プラズモン粒子または燐光体粒子とすることが可能である。Ｇｅ、ＧａＰ、ＩｎＡｓ、ＣｄＳｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等の他の半導体粒子または量子ドットも可能である。
【００８７】
最終用途に応じて、任意の適切なサイズの粒子を使用することが可能である。多くの場合、１００ミクロン未満、好ましくは５０未満またはさらには２０ミクロン未満の平均粒子径を有する小粒子が使用される。しかし、より高い光透過率を得るためには、１ミクロン未満、または、例えば、１〜５００ｎｍ、例えば２００ｎｍ未満、例えば１〜１００ｎｍ、もしくはさらには１０ｎｍ未満のサブミクロン粒子も想定される。他の例では、５〜５０ｎｍ、または１５〜７５ｎｍ、１００ｎｍ未満、または５０〜５００ｎｍの平均粒子径を有する粒子を提供する。５０ｎｍ未満、例えば２５ｎｍ未満の平均粒子径を有するナノ粒子が望ましい。概して、改善された光透過率のために、それを通過する電磁放射線の波長よりも小さい平均粒子径を有する粒子を提供することが望ましい場合がある。４００〜７００ｎｍ内の可視光線を用い可視光線デバイス（ディスプレイ、ランプ等）の場合、粒子は７００ｎｍ未満、より好ましくは４００ｎｍ未満の平均粒子径を有することが好ましい。
【００８８】
実質的に球形または四角い、または平らな円盤状（滑らかなエッジまたは粗いエッジ付き）の外観を有するフレークなどの細長くない粒子も可能であるが、細長いウィスカー、シリンダー、ワイヤおよび他の細長い粒子、例えば、アスペクト比が２：１以上、例えば、５：１以上または１０：１以上のものなどが好ましい。ナノワイヤおよびナノチューブなどの非常に高いアスペクト比を有する非常に細長い粒子も可能であるが、光透過性のために、４００ｎｍ未満の最大平均寸法が好ましい。ナノワイヤまたはナノチューブの高アスペクト比は、２５：１以上、５０：１以上、またはさらには１００：１以上とすることが可能である。ナノワイヤまたはナノチューブの平均粒子径は、長さが最大で数センチメートルと非常に長いため、最小寸法（幅または直径）を基準とする。本明細書で使用する場合、「平均粒子径」という用語は、粒子の５０体積％がその値よりも小さい直径を有する、累積体積分布曲線のＤ５０値を指す。しかしながら、５〜５０ｎｍの幅、１０〜２００ｎｍの長さを有し、例えば、長さと幅の比が２：１〜２５：１であるナノロッドが好ましい。
【００８９】
充填剤とシロキサンポリマーとの結合を高めるために、カップリング剤を使用することが可能である。このカップリング剤は、充填剤とポリマーとの間の接着力を増大させ、そのため最終生成物の熱伝導率および／または電気伝導率を高めることが可能である。カップリング剤は、式Ｒ１３ｈＲ１４ｉＳｉＲ１５ｊを有する任意のシランモノマーとすることができ、式中、Ｒ１３は、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、アセチルまたはアセチルオキシのような反応性基であり、Ｒ１４はアルキルまたはアリール基であり、Ｒ１５は、エポキシ、無水物、シアノ、オキセタン、アミン、チオール、アリル、アルケニルまたはアルキニルを含む官能基であり、ｈ＝０〜４、ｉ＝０〜４、ｊ＝０〜４、ｈ＋ｉ＋ｊ＝４である。カップリング剤は、最終生成物を調製する際に、充填剤、シロキサンポリマー、硬化剤および添加剤と直接混合してもよいし、または、それらを粒子と混合する前に充填剤粒子をカップリング剤で処理してもよい。
【００９０】
粒子は、表面処理の有無にかかわらず、シロキサン材料に提供することが可能である。最初に表面処理する場合、表面はカルボン酸、ＰＶＰまたはＰＶＡなどの有機材料でコーティングすることが可能であり、表面は、アミン、チオール、シランまたはそれらの組み合わせとなる。
【００９１】
粒子を最終配合で使用する前にカップリング剤で処理する場合、アルコール溶液からの沈着、水溶液からの沈着、充填剤へのバルク沈着および無水液相沈着のような異なる方法を用いることが可能である。アルコール溶液からの沈着では、アルコール／水溶液を調製し、その溶液のｐＨをわずかに酸性（ｐＨ４．５−５．５）に調整する。この溶液にシランを加え、数分間混合して部分的に加水分解させる。次に、充填剤粒子を添加し、その溶液を室温から還流温度まで種々の時間混合する。混合後、粒子を濾過し、エタノールですすぎ、オーブン中で乾燥させてカップリング剤で表面処理された粒子を得る。水溶液からの沈着は、アルコール溶液からの沈着と比較し同様であるが、アルコールの代わりに、純水が溶媒として使用される。官能化されたアミンを使用しない場合は、酸によりｐＨを再び調節する。粒子を水／シラン混合物と混合した後、粒子を濾過し、すすぎ、乾燥させる。
【００９２】
バルク堆積法とは、シランカップリング剤を水やｐＨ調整を用いずに、溶媒と混合する方法である。充填剤粒子を、スプレーコーティングのような異なる方法を用いてシランアルコール溶液でコーティングし、次いでオーブン中で乾燥させる。
【００９３】
無水液相沈着では、シランをトルエン、テトラヒドロフランまたは炭化水素のような有機溶媒と混合し、充填剤粒子をこの溶液中で還流させ、余分な溶媒を真空または濾過によって除去する。その後、オーブン中で粒子を乾燥させることもできるが、時には、それは、還流条件下で粒子と充填剤との間の直接反応のために必要でない。
【００９４】
このようなシランカップリング剤の例は、いくつか挙げるなら、ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、（Ｎ−トリメトキシシリルプロピル）ポリエチレンイミン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、１−トリメトキシシリル−２（ｐ，ｍ−クロロメチル）フェニルエタン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、２−（ジフェニルホスフィノ）エチルトリエトキシシラン、１，３−ジビニルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレア、１，３−ジビニルテトラメチルジシラザン、ビニルトリエトキシシランおよびビニルトリメトキシシランである。
【００９５】
添加される粒子のタイプに応じて、シロキサン−粒子硬化最終生成物は、最終的な熱またはＵＶ硬化後の熱伝導率が０．５ワット／メートルケルビン（Ｗ／（ｍ・Ｋ））より大きいような、熱伝導性の層またはフィルムとなり得る。選択された粒子のタイプに応じて、より高い熱伝導率の材料が可能である。シロキサン組成物中の金属粒子は、２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より大きい、例えば４．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より大きい、またはさらには１０．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より大きい熱伝導率を有する硬化最終フィルムとなり得る。しかし、他の用途では、粒子は、所望であれば、低熱伝導率を有する材料になるように選択することができる。
【００９６】
抵抗率が高い位相差層の場合、最終的な硬化生成物は、１×１０３Ω／□より大きい、好ましくは１×１０３Ω／□より大きい、例えば１×１０５Ω／□より大きい、またはさらにより高い、例えば１×１０５Ω／□より大きいなど、高い導電性を有し得る。
【００９７】
ある場合には、ディスプレイ等のＬＥＤもしくはＬＣＤデバイスにおいて、または、絶縁シロキサン組成物が光学的特性を必要とするデバイスに適用される場合、ある場合には、最終硬化シロキサンが光学的吸収または光学的反射特性を有することが望ましいことがあるものの、材料が可視スペクトル（または最終デバイスが動作するスペクトル）の光に対し高い光透過性であることが望ましい可能性が高い。透明材料の例として、１〜５０ミクロンの厚さを有する最終硬化層は、それに垂直に入射する可視光の少なくとも８５％を透過するか、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９２．５％、最も好ましくは少なくとも９５％を透過する。反射層の一例として、最終硬化層は、それに入射する光の少なくとも８５％を反射することが可能であり、好ましくはそれに９０°の角度で入射する光の少なくとも９５％を反射することが可能である。
【００９８】
本発明の材料はまた、安定剤および／または酸化防止剤を含有してもよい。これらの化合物は、熱、光、または原料からの残留触媒等によって誘発された酸素との反応によって引き起こされる分解から、材料を保護するために添加される。
【００９９】
本明細書に含まれる適用可能な安定剤または酸化防止剤の中には、高分子量ヒンダードフェノールおよび硫黄とリンを含有するフェノールなどの多官能性フェノールがある。ヒンダードフェノールは当業者に周知であり、そのフェノール性ヒドロキシル基のすぐ近くに立体的に嵩高い基も含有するフェノール化合物として特徴付けることができる。特に、ｔｅｒｔ−ブチル基は、概して、フェノール性ヒドロキシル基に対してオルト位の少なくとも１つにおいてベンゼン環に置換されている。ヒドロキシル基の近くにおけるこれらの立体的に嵩高い置換基の存在は、その伸長頻度が遅くし、それに応じてその反応性を低下させるように機能し；こうして、この障害はフェノール化合物にその安定化特性を提供する。代表的なヒンダードフェノールとしては、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−ベンゼン；ペンタエリスリチルテトラキス−３（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート；ｎ−オクタデシル−３（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート；４，４’−メチレンビス（２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）；４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；６−（４−ヒドロキシフェノキシ）−２，４−ビス（ｎ−オクチル−チオ）−１，３，５トリアジン；ジ−ｎ−オクチルチオ）エチル  ３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンゾエート；およびソルビトールヘキサ［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−フェニル）−プロピオネート］が挙げられる。酸化防止剤の市販例は、例えばＢＡＳＦ社製のＩｒｇａｎｏｘ  １０３５、Ｉｒｇａｎｏｘ  １０１０、Ｉｒｇａｎｏｘ  １０７６、Ｉｒｇａｎｏｘ  １０９８、Ｉｒｇａｎｏｘ  ３１１４、Ｉｒｇａｎｏｘ  ＰＳ８００、Ｉｒｇａｎｏｘ  ＰＳ８０２、Ｉｒｇａｆｏｓ  １６８である。
【０１００】
シロキサンポリマーと充填剤との間の重量比は、生成物の最終用途に応じて１００：０〜５：９５の間である。シロキサンポリマーと架橋シリコンまたは非シリコン系の樹脂もしくはオリゴマーとの間の比は、１００：０〜７５：２５の間である。シロキサンポリマー量から計算される硬化剤の量は０．１〜２０％である。配合物の総量を基準とした接着促進剤の量は、０〜１０％である。配合物の総重量を基準とした抗酸化剤の量は、０〜５％である。
【０１０１】
硬化機構および触媒の活性化のタイプに応じて、最終配合物は、通常、材料をより高い温度に加熱することによって硬化される。例えば、熱酸発生剤を使用する場合、材料を特定の時間オーブン中に置く。ＵＶ光などの電磁放射線による硬化も可能である。
【０１０２】
第１および第２の化合物の重合から形成されるシロキサンポリマーの分子量は、約３００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは約４００〜５０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約５００〜２０００ｇ／ｍｏｌである。ポリマーは、任意の所望のサイズの、好ましくは１００ミクロン未満、より好ましくは５０ミクロン未満、またはさらには２０ミクロン未満の平均粒子径を有する粒子と組み合わせる。シロキサンポリマーは１０〜９０重量％で添加し、粒子は１〜９０重量％で添加する。シロキサン材料の最終用途が光学的透明性を必要とする場合、粒子は、より低い重量パーセント、例えば１〜２０重量％で添加されるセラミック粒子とすることができる。しかしながら、粒子が可視光の波長よりも小さい平均粒子径を有する場合、例えば、好ましくは４００ｎｍ未満（例えば２００ｎｍ未満、または１００ｎｍ未満もしくは５０ｎｍ未満等のさらに小さい平均粒子径）では、例えば２０〜５０％、または５０％より多い、７５％よりも多い、またはさらには９０％よりも多い、より高い重量パーセントの装填が、所望の光学的透明性を達成しながら可能である（例えば、７５％の装填でも、光透過率は、可視光線に対して９０％より大きい、またはさらには９５％より大きいとすることが可能である）。
【０１０３】
第１および第２の化合物の重合を行い、粒子を混合して５０〜１０００００ｍＰａ・ｓｅｃ、好ましくは１０００〜７５０００ｍＰａ・ｓｅｃ、より好ましくは５０００〜５００００ｍＰａ・ｓｅｃの粘度を有する粘性流体を形成する。粘度は、ブルックフィールドまたはコール・パーマー（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ）粘度計などの粘度計で測定することが可能であり、これは流体試料中の円盤または円柱を回転させ、誘起された運動に対する粘性抵抗に打ち勝つために必要なトルクを測定する。回転は、１〜３０ｒｐｍ、好ましくは５ｒｐｍ等の任意の所望の速度とすることが可能であり、好ましくは測定される材料は２５℃である。
【０１０４】
重合後、任意の追加の所望の成分、例えば粒子、カップリング剤、硬化剤等を組成物に添加することが可能である。組成物は、容器に入れた粘性材料として顧客に輸送され、冷蔵または冷却の必要がなく、常温で輸送することができる。最終生成物として、材料は、典型的には熱またはＵＶ硬化されて固体硬化ポリマーシロキサン層を形成し、上記の様々な用途に適用することが可能である。
【０１０５】
本明細書に開示される組成物は、好ましくは、任意の実質的な溶媒を含まない。硬化剤または他の添加剤を、重合粘性材料と混合するために、溶剤を一時的に添加することができる。このような場合には、例えば、硬化剤を溶剤と混合して流体材料を形成し、次いで、それを、粘性シロキサンポリマーと混合することが可能である。しかしながら、実質的に溶媒を含まない組成物が、時には、顧客への輸送と、後の顧客のデバイスへの適用に望ましいことから、一時的に添加された溶媒は乾燥チャンバ内で除去する。しかし、組成物は実質的に溶媒を含まないものの、乾燥プロセス中に除去できなかった微量の溶媒が残っていることがある。この溶媒除去は、最終硬化プロセス中の収縮を減少させるとともに、デバイスの寿命期間中の経時的な収縮を最小限に抑えることによって、本明細書に開示する組成物の堆積を助け、ならびにデバイスの寿命期間中の材料の熱安定性を補助する。しかし、上述したように、シロキサン組成物の適用に溶媒は必要ないが、非常に薄い層が望ましい場合には、堆積された層の厚さを最小にするため、シロキサン材料を低粘度液体として提供するように、有機溶媒、非極性または極性（プロトン性または非プロトン性）を添加することが望ましい場合がある。
【０１０６】
組成物の最終用途、組成物の所望の粘度、および含まれる粒子を知って、シロキサンポリマー（出発化合物、分子量、粘度等）を微調整し、その結果、粒子および他の成分を有する組成物に組み込まれた際、後の顧客への送達向けに所望の最終特性が達成されるようにすることが可能である。組成物の安定性のために、製造から顧客による最終使用までの１週間、またはさらには１ヶ月の期間の後でさえ、分子量または粘度の実質的な変化なく周囲温度で組成物を輸送することが可能である。
【実施例】
【０１０７】
以下のシロキサンポリマーの例は、説明のために提供するものであり、限定することを意図しない。
【０１０８】
シロキサンポリマーの粘度をブルックフィールド粘度計（スピンドル１４）によって測定した。ポリマーの分子量は、Ａｇｉｌｅｎｔ  ＧＰＣにより測定した。
【０１０９】
シロキサンポリマーｉ：撹拌棒および還流冷却器を備えた５００ｍＬ丸底フラスコに、ジフェニルシランジオール（６０ｇ、４５ｍｏｌ％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（５５，６７ｇ、３６．７ｍｏｌ％）およびテトラメトキシシラン（１７．２０ｇ、１８．３ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、メタノール１ｍＬに溶解した水酸化バリウム一水和物０．０８ｇをシラン混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは１０００ｍＰａｓの粘度および１１００のＭｗを有していた。
【０１１０】
シロキサンポリマーｉｉ：撹拌棒および還流冷却器を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコに、ジフェニルシランジオール（３０ｇ、４５ｍｏｌ％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（２８．１ｇ、３７ｍｏｌ％）およびジメチルジメトキシシラン（６．６７ｇ、１８ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、メタノール１ｍＬに溶解した水酸化バリウム一水和物０．０３５ｇをシランの混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは２７５０ｍＰａｓの粘度および８９６のＭｗを有していた。
【０１１１】
シロキサンポリマーｉｉｉ：撹拌棒および還流冷却器を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコに、ジフェニルシランジオール（２４．５ｇ、５０ｍｏｌ％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（１８．６４ｇ、３３．４ｍｏｌ％）およびテトラメトキシシラン（５．７５ｇ、１６．７ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、メタノール１ｍＬに溶解した水酸化バリウム一水和物０．０２６ｇをシラン混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは７３１３ｍＰａｓの粘度および１３２８のＭｗを有していた。
【０１１２】
シロキサンポリマーｉｖ：撹拌棒および還流冷却器を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコに、ジフェニルシランジオール（１５ｇ、５０ｍｏｌ％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（１３．２９ｇ、３８．９ｍｏｌ％）およびビス（トリメトキシシリル）エタン（４．１７ｇ、１１．１ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、メタノール１ｍＬに溶解した水酸化バリウム一水和物０．０１７５ｇをシラン混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは、１７８８ｍＰａｓの粘度および１５９０のＭｗを有していた。
【０１１３】
シロキサンポリマーｖ：撹拌棒および還流冷却器を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコに、ジフェニルシランジオール（１５ｇ、４５ｍｏｌ％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（１３．２９ｇ、３５ｍｏｌ％）およびビニルトリメトキシシラン（４．５７ｇ、２０ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、メタノール１ｍＬに溶解した水酸化バリウム一水和物０．０１８ｇをシラン混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは、１０８７ｍＰａｓの粘度および１００４のＭｗを有していた。
【０１１４】
シロキサンポリマーｖｉ：撹拌棒および還流冷却器を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコに、ジイソプロピルシランジオール（２０．０５ｇ、５５．５５ｍｏｌ％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（２０．０ｇ、３３．３３ｍｏｌ％）およびビス（トリメトキシシリル）エタン（７．３ｇ、１１．１１ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、１ｍＬのメタノールに溶解した０．０２５ｇの水酸化バリウム一水和物をシラン混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは１５０ｍＰａｓの粘度および７８１のＭｗを有していた。
【０１１５】
シロキサンポリマーｖｉｉ：撹拌棒および還流冷却器を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコに、ジイソブチルシランジオール（１８．６ｇ、６０ｍｏｌ％）および２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル］トリメトキシシラン（１７．３２ｇ、４０ｍｏｌ％）を充填した。フラスコを窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、１ｍＬのメタノールに溶解した０．０１９ｇの水酸化バリウム一水和物をシラン混合物に滴下した。ジフェニルシランジオールがアルコキシシランと反応する間、シラン混合物を８０℃で３０分間撹拌した。３０分後、形成されたメタノールを真空下で蒸発させた。シロキサンポリマーは７５ｍＰａｓの粘度および７１０のＭｗを有していた。
【０１１６】
組成物例
以下の組成物の例は、例示のために提供するものであり、本発明を限定することを意図しない。
【０１１７】
比較例１、銀充填接着剤：架橋性官能基としてエポキシを有するシロキサンポリマー（１８．３ｇ、１８．３％）、平均サイズ（Ｄ５０）が４マイクロメートルの銀フレーク（８１ｇ、８１％）、３−メタクリレートプロピルトリメトキシシラン（０．５ｇ、０．５％）およびＫｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｋ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１２熱酸発生剤（０．２％）を高せん断ミキサーを用いて混合した。組成物の粘度は１５０００ｍＰａｓである。
【０１１８】
比較例２、アルミナ充填接着剤：架橋性官能基としてエポキシを有するシロキサンポリマー（４４．５５ｇ、４４．４５％）、平均サイズ（Ｄ５０）が０．９マイクロメートルの酸化アルミニウム（５３ｇ、５３％）、３−メタクリレートプロピルトリメトキシシラン（１ｇ、１％）、Ｉｒｇａｎｏｘ  １１７３（１ｇ、１％）、およびＫｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｋ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１２熱酸発生剤（０．４５ｇ、０．４５％）を３本のロールミルを用いて一緒に混合した。組成物の粘度は２００００ｍＰａｓである。
【０１１９】
比較例３、ＢＮ充填接着剤：架橋性官能基としてエポキシを有するシロキサンポリマー（６０ｇ、６０％）、平均サイズ（Ｄ５０）が１５マイクロメートルの窒化ホウ素板状体（３５ｇ、３５％）、Ｉｒｇａｎｏｘ  １１７３（１．３ｇ、１．３％）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（３．４ｇ、３．４％）、およびＫｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｋ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１２熱酸発生剤（０．３ｇ、０．３％）を３本ロールミルを用いて混合した。組成物の粘度は２５０００ｍＰａｓである。
【０１２０】
比較例４、半透明材料：官能基としてのメタクリレートを有するシロキサンポリマー（８９ｇ、８９％）、平均サイズ（Ｄ５０）が０．００７マイクロメートルのヒュームドシリカ（５ｇ、５％）、Ｉｒｇａｎｏｘ  １１７３（２ｇ、２％）およびＩｒｇａｃｕｒｅ  ９１７光開始剤（４ｇ、４％）を３本ロールミルを用いて混合した。組成物の粘度は２５０００ｍＰａｓである。
【０１２１】
比較例５、透明材料：ジフェニルシランジオール（２０．０ｇ、９２ｍｍｏｌ）、９−フェナントレニルトリメトキシシラン（１６．６ｇ、５６ｍｍｏｌ）、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（９．２ｇ、３７ｍｍｏｌ）およびメタノール中のＢａＯ（２５ｍｇ）を、１００ｍＬフラスコに入れ、１時間還流した。揮発性物質を減圧下で蒸発させた。透明なポリマー樹脂（３７ｇ）が得られた。
【０１２２】
比較例６、高屈折率材料：実施例Ｘ１に記載したように調製した、高屈折率を有するポリマー樹脂８．６ｇを、５０％の固形分量を有する１，２−プロパンジオールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）中のＺｒＯ２ナノ粒子溶液５．７ｇとブレンドした。光開始剤０．２６ｇ（ＢＡＳＦ製のＤａｒｏｃｕｒ（登録商標）  １１７３）、接着促進剤としてオリゴマー状の３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．４ｇ、および界面活性剤（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ製のＢＹＫ−３０７）２０ｍｇを溶液に添加した。
【０１２３】
開示された方法および材料に照らすと、安定な組成物が形成される。組成物は、［−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］ｎ繰返し骨格ならびにその上にアルキル基またはアリール基および架橋性官能基を有するシロキサンポリマーである一部と、シロキサン材料と混合された粒子である別の部分とを有し得、前記粒子は１００ミクロン未満の平均粒子径を有し、前記粒子は任意の適切な粒子であるが、好ましくは貴金属ナノロッドである。「ｎ」は上記と同じ意味を有する。顧客に輸送される組成物は、３００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量および５ｒｐｍ粘度計で１０００〜７５０００ｍＰａ・ｓｅｃの粘度を有し得る。
【０１２４】
粘性（または液体）シロキサンポリマーは、−ＯＨ基を実質的に含まず、したがって貯蔵寿命が延び、所望であれば周囲温度で保存または輸送することを可能にする。好ましくは、シロキサン材料は、ＦＴＩＲ分析から検出可能な−ＯＨピークを有さない。形成されたシロキサン材料の安定性の増大によって、使用前の貯蔵が可能になり、ここにおいて、貯蔵中の粘度（架橋）の増加は最小限となり、例えば２週間で２５％未満、好ましくは１５％未満、より好ましくは室温で保存された２週間で１０％未満である。また、保管、輸送、および後の顧客による適用は、所望であれば溶媒の不在下で（溶媒を除去するための乾燥後に残っている可能性のある微量残渣を除く）すべて実行することができ、最終生成物中で後に形成される層における溶媒捕捉、重合中の収縮、デバイス使用中の経時的な質量損失等の問題を回避する。好ましくは１００℃よりも大きな熱またはＵＶ光が適用されなければ、輸送および貯蔵中に実質的な架橋が起こることはない。この組成物および最終的には実質的にＳｉ−Ｈ結合が存在しない。
【０１２５】
例えば、熱または紫外線の適用により、組成物が堆積され、重合されると、非常に小さい収縮または質量の減少が観察される。本明細書に開示するシロキサン粒子混合物は、１５０℃まで急速に加熱され、次いで、約３０分間１５０℃で保持される。この例では、シロキサン粒子は、フェニル基およびエポキシ基を有するＳｉ−Ｏ骨格を有し、粒子は銀粒子である。この時間の間、熱硬化後の質量損失は１％未満である。望ましくは、質量損失は典型的には４％未満であり、概して２％未満であるが、多くの場合、硬化前後のシロキサン粒子組成物の質量の差は１％未満である。硬化温度は概して１７５℃未満であるが、より高い硬化温度も可能である。典型的には、硬化温度は１６０℃以下、より典型的には１５０℃以下である。しかし、１２５℃以下のようなより低い硬化温度も可能である。
【０１２６】
一旦、位相差層が、所望に応じて堆積および重合および硬化されると、シロキサン粒子層または塊は熱的に非常に安定である。一例として、加熱またはＵＶ重合による硬化後のｉｎ  ｓｉｔｕ材料を６００℃まで昇温速度１０℃／分で加熱すると、４．０％未満、好ましくは２．０％未満、例えば１．０％未満の質量損失が２００℃と３００℃の両方で観測される（典型的には、２００℃で０．５％未満の質量損失が観察されるか、または、２００℃で０．２％未満の質量損失が観察される）。３００℃では、図１０の例では１％未満の、または特に０．６％未満の質量損失が観察される。重合した材料を２００℃または３００℃で１時間単に加熱するだけで同様の結果が観察され得る。重合した堆積材料を３７５℃以上で少なくとも１時間加熱することにより、１％未満の質量損失の結果が可能となる。５００℃を超える温度であっても、５％以下の質量損失が観察される。
【０１２７】
上記は例示的な実施形態を例示するものであり、それを限定するものとして解釈されるべきではない。いくつかの例示的な実施形態について記載したが、当業者であれば、新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの変更が例示的な実施形態において可能であることを容易に理解するであろう。したがって、そのような変更のすべては、特許請求の範囲に規定される本発明の範囲内に含まれることが意図される。したがって、上記は、様々な例示的な実施形態を例示するものであり、開示した特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、開示された実施形態および他の実施形態に対する変更が、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
上記実施形態の少なくとも一部は、半導体デバイスならびにマイクロエレクトロニクスおよびオプトエレクトロニクスデバイスにおいて、逆光分散を有するコーティングまたはフィルムとして堆積させることが可能な組成物を提供する。材料の用途としては、非タッチスクリーンディスプレイ、および特にタッチスクリーンディスプレイが挙げられる。後者の例としては、スマートフォン、タブレット、ラップトップおよびノートブック、コンピュータモニターのための抵抗性または静電容量性のタッチスクリーン、ならびにデジタルカメラ、カムコーダー、携帯ゲームデバイス、パーソナルマルチメディアプレイヤー、電子書籍リーダー、プリンター、車載ディスプレイ、ＧＰＳ／ＰＮＤナビゲーションデバイス等のタッチスクリーン、ならびに、小売、商業、および産業環境におけるタッチスクリーンが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０００３５２８号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１３１８９０２７号
【特許文献３】韓国特許出願公開第２０１４００２１８０７号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１１０５１０６４号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１００６０８２７号明細書
【図１】
2019500635.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【国際調査報告】
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2019500635.tif 000014
2019500635.tif 000015
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