(57)【要約】      （修正有）【課題】短時間で硬化が可能であり硬化収縮が少なく耐熱性に優れる光学装置用樹脂組成物と、これを用いることにより高い歩留まりで特性の良好な光学装置の提供。【解決手段】下式１または式２の脂環式エポキシと反応開始剤を含み、反応開始剤が光酸発生剤を含む光学装置用樹脂組成物。2015086306.tif 0000112015086306.tif 000012［−Ｘ−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）２−］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置に用いる樹脂組成物であって、
化学式１または２で表わされる脂環式エポキシ樹脂前駆体と反応開始剤を含むことを特徴とする光学装置用樹脂組成物。
【化１】
2015086306.tif 000009
［上記式（１）中、−Ｘ−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）２−を表す。］
【化２】
2015086306.tif 000010
【請求項２】
前記反応開始剤が光酸発生剤を含む請求項１に記載の光学装置用樹脂組成物。
【請求項３】
前記光学装置用樹脂組成物が、酸化防止剤を含む請求項１または２に記載の光学装置用樹脂組成物。
【請求項４】
酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤である請求項３に記載の光学装置用樹脂組成物。
【請求項５】
前記光学装置用樹脂組成物が、室温においてワニス状である請求項１ないし４いずれか１項に記載の光学装置用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学装置用樹脂組成物を硬化させて形成される樹脂硬化物。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学装置用樹脂組成物を用いた光学装置。
【請求項８】
光学装置用樹脂組成物により光学用レンズが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記光学用レンズがマイクロレンズアレイである請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
光学装置用樹脂組成物によりプリズムが形成されていることを特徴とする請求項８に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記プリズムがマイクロプリズムアレイである請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記光学装置が、半導体装置を有することを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記半導体装置が発光ダイオード、または半導体レーザーである請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
前記発光ダイオードが有機発光ダイオードである請求項１３に記載の光学装置。
【請求項１５】
前記半導体装置が撮像素子である請求項１３に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記撮像素子がＣＣＤイメージセンサーまたはＣＭＯＳイメージセンサーである請求項１５記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置用樹脂組成物より詳しくは加工性と耐熱性に優れた光学装置用の透明樹脂組成物及びこれを用いた光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズなどに透明樹脂組成物が広く用いられている。これらの樹脂組成物の主成分は、（メタ）アクリレートや下記に示される化学式３（ダイキン製、セロキサイド２０２１ｐ）で表わされる脂環式エポキシなどが用いられている。
【化３】
2015086306.tif 000002
近年、半導体を用いた発光装置や受光装置の上に光学装置用樹脂組成物により微小なレンズやプリズムを形成した発光素子や撮像素子が製造されている。しかし、従来の光学装置用樹脂組成物は、硬化収縮による寸法変化が大きく装置の精密化が困難であったり、硬化収縮が小さいものは硬化時間が長く(ex.酸無硬化系)量産性が低いという課題があった
。また、微小な光学装置の場合、回路基板上に表面実装するものもあり、半田リフロー工程で加熱により変形してしまうことがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2013-142102号公報
【特許文献２】特開2011-157462号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、短時間で硬化が可能であり硬化収縮が少なく耐熱性に優れる光学装置用樹脂組成物と、これを用いることにより高い歩留まりで特性の良好な光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は下記の通りである。
（１）光学装置に用いる樹脂組成物であって、化学式１または２で表わされる脂環式エポキシ樹脂前駆体と反応開始剤を含むことを特徴とする光学装置用樹脂組成物。
【化１】
2015086306.tif 000003
［上記式（１）中、−Ｘ−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）２−を表す。］
【化２】
2015086306.tif 000004
（２）前記反応開始剤が光酸発生剤を含む（１）に記載の光学装置用樹脂組成物。
（３）前記光学装置用樹脂組成物が、酸化防止剤を含む（１）または（２）に記載の光学装置用樹脂組成物。
（４）酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤である（３）に記載の光学装置用樹脂組成物。
（５）前記光学装置用樹脂組成物が、室温においてワニス状である（１）ないし（４）いずれか１項に記載の光学装置用樹脂組成物。
（６）（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の光学装置用樹脂組成物を硬化させて形成される樹脂硬化物。
（７）（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の光学装置用樹脂組成物を用いた光学装置。
（８）光学装置用樹脂組成物により光学用レンズが形成されていることを特徴とする（７）に記載の光学装置。
（９）前記光学用レンズがマイクロレンズアレイである（８）に記載の光学装置。
（１０）光学装置用樹脂組成物によりプリズムが形成されていることを特徴とする（８）に記載の光学装置。
（１１）前記プリズムがマイクロプリズムアレイである（１０）に記載の光学装置。
（１２）前記光学装置が、半導体装置を有することを特徴とする（７）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学装置。
（１３）前記半導体装置が発光ダイオード、または半導体レーザーである（１２）に記載の光学装置。
（１４）前記発光ダイオードが有機発光ダイオードである（１３）に記載の光学装置。
（１５）前記半導体装置が撮像素子である（１３）に記載の光学装置。
（１６）前記撮像素子がＣＣＤイメージセンサーまたはＣＭＯＳイメージセンサーである（１５）記載の光学装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、短時間で硬化が可能であり硬化収縮が少なく耐熱性に優れる光学装置用樹脂組成物と、これを用いることにより高い歩留まりで特性の良好な光学装置を提供することすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１で作製した発光ダイオードの構造の模式図である。
【図２】実施例２で作製した有機発光ダイオード照明の構造の模式図である。
【図３】実施例３および比較例１で作製した撮像素子の構造の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【０００９】
先ず、本発明は、光学装置に用いる樹脂組成物に関するものである。
本発明の光学装置用樹脂組成物は、脂環式エポキシ樹脂を含むことを特徴とするものである。更に酸化防止剤、カップリング剤、界面活性剤などを添加することも可能である。以下、各成分について説明する。
【００１０】
（Ａ）脂環式エポキシ樹脂
本発明において用いる樹脂は、成形時には室温または加熱により液状になるものであることが好ましく、特に硬化時の収縮を抑制するという特性から、脂環式エポキシ樹脂前駆体を用いることが好ましく、下記の化学式の前駆体を最も好適に使用して、重合させることで得られる樹脂である。
【化１】
2015086306.tif 000005
［上記式（１）中、−Ｘ−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、または−Ｃ（ＣＨ３）２−を表す。］
【化２】
2015086306.tif 000006
【００１１】
（その他の樹脂）
本発明においては前記脂環式エポキシ樹脂以外の樹脂を含んでも良く、特に熱及び／または光架橋樹脂を好適に使用することができる。
具体的には、エポキシ系樹脂、オキセタン系樹脂、シアネート系樹脂、イソシアネート系樹脂、アクリレート系樹脂、オレフィン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ジアリルカーボネート系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリイミド系樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンオキサイド系樹脂、シルセスキオキサン系化合物等が挙げられる。
【００１２】
上記のうち、特にエポキシ系樹脂については、前記脂環式エポキシ樹脂との相溶性、反応性が良好であり、脂環式エポキシ樹脂の特性を損なわない程度に添加することができる。脂環式エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂としては、たとえばグリシジル型エポキシ樹脂があげられ、具体例としては、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ等のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ等のビスフェノール型エポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、ジアミノジフェニルメタン型グリシジルアミン、アミノフェノール型グリシジルアミンのような芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、スチルベン型エポキシ、トリフェノールメタン型エポキシ、トリフェノールプロパン型エポキシ、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ、トリアジン核含有エポキシ、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ、ナフトール型エポキシ、ナフタレン型エポキシ、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ等のアラルキル型エポキシ等のエポキシ樹脂、フルオレン骨格を有するグリシジル型エポキシ樹脂、ｎ − ブチルグリシジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、スチレンオキサイド、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル等単官能エポキシ樹脂等を挙げることができる。
さらに、上記のうちベンゼン環を有する化合物については、該ベンゼン環に水素添加等を行ったものを用いても良い。
【００１３】
（Ｂ）反応開始剤
本発明に用いる反応開始剤としては、たとえば酸発生剤、塩基発生剤、酸無水物、脂肪族アミン等の架橋剤、ラジカル系反応開始剤等が挙げられ、特に反応性が良好であるという点で光酸発生剤であることが好ましい。
【００１４】
前記光酸発生剤としては、例えば、ルイス酸のジアゾニウム塩、ルイス酸のヨードニウム塩、ルイス酸のスルホニウム塩等のオニウム塩が挙げられる。光カチオン系反応開始剤の具体例としては、四フッ化ホウ素のフェニルジアゾニウム塩、六フッ化リンのジフェニルヨードニウム塩、六フッ化アンチモンのジフェニルヨードニウム塩、六フッ化ヒ素のトリ−４−メチルフェニルスルホニウム塩、四フッ化アンチモンのトリ−４−メチルフェニルスルホニウム塩、またこれらの混合物等が挙げられる。
【００１５】
その他、光酸発生剤以外として、以下の熱酸発生剤を用いても良い。例えば芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体、またこれらの混合物等が挙げられる。
また、上記光酸発生剤と熱酸発生剤を混合しても良い。
【００１６】
このようなカチオン系反応開始剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料１００質量部に対して０．１〜５質量部程度であるのが好ましく、特に０．５〜３重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると樹脂材料の硬化性が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂組成物が脆くなる場合がある。
光硬化させる場合は、樹脂材料の硬化反応を促進させるため、必要に応じて、増感剤
、酸増殖剤等も併せて用いることができる。
【００１７】
塩基発生剤としては、例えばアミン系反応開始剤が挙げられる。エポキシ樹脂中のエポキシ基と共有結合を形成することが可能な１級アミンまたは２級アミンを分子中に２個以上含むものであれば、特に分子量や構造は限定されるものではない。そのようなアミン系反応開始剤としては、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、ｍ−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ノルボルネンジアミン、１，２−ジアミノシクロヘキサンなどの脂環式ポリアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、１，４−ビス（２−アミノ−２−メチルプロピル）ピペラジンなどのピペラジン型のポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジエチルトルエンジアミン、トリメチレンビス（４−アミノベンゾエート）、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−Ｐ−アミノベンゾエートなどの芳香族ポリアミン類等が挙げられる。これらの反応開始剤は、単独で用いても、２種以上の反応開始剤を配合して用いても良い。また、アミン系反応開始剤と併用／又は単独でイミダゾール化合物を使用することも挙げられる。イミダゾール化合物としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−Ｃ11Ｈ23−イミダゾール等の一般的なイミダゾールやトリアジンやイソシアヌル酸を付加し、保存安定性を付与した２，４−ジアミノ−６−｛２−メチルイミダゾール−（１）｝−エチル−Ｓ−トリアジン、又そのイソシアネート付加物等が挙げられ、これらは１種類あるいは複数種を併用して使うことが可能である。
【００１８】
酸無水物としては， たとえば無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒド
ロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無
水ドデシニルコハク酸、無水ジクロルコハク酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、アルキルスチレン− 無水マレイン酸共
重合体、テトラブロム無水フタル酸、ポリアゼライン酸無水物、無水クロレンディク酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等などが挙げられ， これらは単独でも混合して用
いてもよい。また、酸無水物系反応開始剤と併用してイミダゾール化合物を使用することも挙げられる。イミダゾール化合物としては、例えば前記記載したものが挙げられる。
【００１９】
（その他の添加剤）
前記樹脂組成物は、その他に、酸化防止剤、ナノフィラー等を含んでも良い。
【００２０】
（酸化防止剤）
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が用いられるが、特にヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく用いられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ＢＨＴ、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ペンタエリトリトール=テトラキ
ス[3-(3',5'-ジ-tert-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]等が挙げられる。
【００２１】
樹脂ワニス中の酸化防止剤の含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下であるのが好ましく、０．１質量％以上３質量％以下程度であるのがより好ましい。酸化防止剤の含有量を前記範囲内にすることにより、光学異方性の低い樹脂組成物が得られ、かつ、信頼性試験においても光学異方性の悪化の程度の小さい面樹脂組成物が得られる。
【００２２】
また、酸化防止剤の重量平均分子量は、２００〜２０００であるのが好ましく、５００〜１５００であるのがより好ましく、１０００〜１４００であるのがさらに好ましい。酸化防止剤の重量平均分子量が上記範囲内であれば、酸化防止剤の揮発が抑制されるとともに、樹脂材料（例えば脂環式エポキシ樹脂）に対する相溶性が確保される。このような酸化防止剤は、湿熱処理のような信頼性試験を経ても、光学異方性の少ない樹脂組成物を実現することができる。
【００２３】
また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤以外のフェノール系酸化防止剤としては、例えば、水酸基を挟むように位置する置換基の一方がメチル基等に置換されているセミヒンダード型のフェノール系酸化防止剤や、水酸基を挟む２つの置換基の双方がメチル基等に置換されているレスヒンダード型のフェノール系酸化防止剤が挙げられる。これらは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤より少ない添加量で、樹脂ワニス中に添加される。
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリデシルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト等が挙げられる。
【００２４】
なお、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とを併用することにより、それらの相乗効果が発揮される。これにより、樹脂材料の酸化防止、および樹脂組成物の光学異方性の悪化の抑制がより顕著になる。これは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とで、樹脂材料の酸化防止のメカニズムが異なるため、両者が独立して働き、さらには相乗的な効果が生じているからであると考えられる。
【００２５】
このようなヒンダードフェノール系酸化防止剤以外の酸化防止剤（特にリン系酸化防止剤）の添加量は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤１００質量部に対して、好ましくは３０〜３００質量部程度とされ、より好ましくは５０〜２００質量部程度とされる。これにより、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とそれ以外の酸化防止剤とが、それぞれの効
果を埋没させる（相殺する）ことなく発揮し、相乗効果をもたらすことができる。
【００２６】
（ナノフィラー）
前記樹脂組成物は、繊維又は粒子状のフィラーを含んでもよい。本開示に係る樹脂組成物に含有される無機フィラーの材質は、無機物であれば特に制限されず、一又は複数の実施形態において、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の金属酸化物、マイカ等の鉱物、ガラス、又はこれらの混合物が挙げられる。ガラスの種類としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、ＮＥガラス、Ｔガラス、低誘導率ガラス、高誘導率ガラスなどがあげられる。
無機フィラーが繊維である場合、樹脂硬化物の熱膨張率の低減、及び、樹脂硬化物の透明性向上の観点から、前記繊維の平均繊維径は１〜１０００ｎｍである。ここで、前記繊維は、単繊維が、引き揃えられることなく、かつ相互間にエポキシ化合物等が入り込むように十分に離隔して存在するものより成ってもよい。この場合、平均繊維径は単繊維の平均径となる。また、前記繊維は、複数本の単繊維が束状に集合して１本の糸条を構成しているものであってもよく、この場合、平均繊維径は１本の糸条の径の平均値として定義される。
無機フィラーが粒子である場合、樹脂硬化物の熱膨張率の低減、及び、樹脂硬化物の透明性向上の観点から、前記粒子の平均粒子径は１〜１０００ｎｍである。ここで、前記粒子の平均粒子径は、平均投影円相当直径をいい、具体的には実施例の方法で測定される。前記粒子の形状は、特に制限されないが、一又は複数の実施形態において、樹脂硬化物の熱膨張率の低減、及び、樹脂硬化物の透明性向上の観点から、球状若しくは真球状、ロッド状、平板状、又はこれらの結合形状が挙げられる。本開示に係る樹脂組成物における固形分中の無機フィラーの割合としては、一又は複数の実施形態において、１重量％〜５０重量％、２重量％〜４０重量％、又は３重量％〜３０重量％である。
【００２７】
（前記光学装置用樹脂組成物を硬化させて形成される硬化物）
本発明の樹脂組成物は、未硬化樹脂であるワニスとして提供されても良い。
まず、該ワニスについて述べる。
樹脂ワニスは、前述した未硬化の樹脂材料、その他の成分、有機溶剤等を含む他、必要に応じて、前述の反応開始剤、酸化防止剤等を含むものである。
また、樹脂ワニスは、その特性を損なわない範囲で必要に応じて、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のオリゴマーやモノマー等を含んでいてもよい。
必要に応じて、樹脂ワニスに脱泡処理を施しても良い。
【００２８】
（ワニスの硬化）
前記ワニスは、そのまま型に入れ硬化し、成形することが可能である。また、型を押し当てながら硬化して成形することも可能である。
【００２９】
光硬化（ＵＶ硬化）
本発明の樹脂組成物を硬化させるために、必要な光の積算光量としては、例えば、５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、７５〜４０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、１００〜３０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより一層好ましい。また、「硬化する」とは、樹脂組成物において、硬化反応に関与し得る官能基の多くが反応していることをいい、具体的には、樹脂組成物のエポキシ開環率が５０％以上であることをいう。
エポキシ開環率とは、樹脂硬化物におけるエポキシ基の開環割合に相当する指標である。
エポキシ開環率の測定方法としては、まず、フーリエ変換赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）により、樹脂硬化物の試料の吸光度スペクトルを取得する。
【００３０】
次いで、得られた吸光度スペクトルについて、波数９１４ｃｍ−１付近に位置するエポキシ基由来のピークの面積を、波数２９００ｃｍ−１付近に位置するメチレン基由来のピークの面積で標準化し、これを試料の「エポキシ相対強度」とする。ここでは、メチレン基由来のピーク面積に対するエポキシ基由来のピーク面積の割合を試料のエポキシ相対強度Ｘとし、求めるべき試料のエポキシ開環率をＹ（％）とする。
一方、試料のエポキシ相対強度を測定する際には、あらかじめ硬化前の樹脂組成物のエポキシ相対強度を測定しておく。硬化前の樹脂組成物ではエポキシ基が開環していないと推定されるので、これを標準試料とすることができ、樹脂組成物のエポキシ相対強度は、エポキシ開環率０％に対応する強度であるとみなすことができる。なお、硬化前の樹脂組成物のエポキシ相対強度を１００とする。
また、上記光照射による硬化後、２次処理として熱による処理を行うことにより、より反応を進行させることができる。
【００３１】
２次処理時の処理温度は、１５０〜３００℃程度であるのが好ましく、２００〜２８０℃程度であるのがより好ましい。また、処理時間は、好ましくは０．１〜５時間程度とされ、より好ましくは０．２〜３時間程度とされる。これにより、効率的に反応を進行させることが出来る。
なお、反応開始材が熱系開始剤の場合は、一次加熱条件は６０℃〜３００℃、好ましくは７０℃〜２８０℃で、処理時間は５分から３時間、好ましくは１０分から２時間である。
【００３２】
（光学装置）
本発明における光学装置とは、光の吸収、透過、発光に関わる装置群を表し、具体的には、光学用レンズやプリズム等の光学用素子、および撮像素子や発光ダイオード等の半導体装置を示す。
【００３３】
（光学装置用樹脂組成物を用いた光学装置）
本発明の樹脂組成物は、前述のように硬化時の収縮を抑制する特性を有するため、高い寸法精度が要求される光学装置用の部材として使用することが出来る。
以下、具体例を挙げて説明するが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。
【００３４】
前記樹脂組成物は、前述の硬化時の収縮を抑制する特性の他に、樹脂の選択により高い光透過性を獲得することも可能であり、硬化、成形物を光学用レンズとして使用することができる。
光学用レンズとしては、樹脂組成物を硬化後に加工してレンズにする方法、求めるレンズ状の型に注入し硬化される方法、または微量の樹脂組成物の上からプレスしてレンズを形成する方法など、種々の方法に光学レンズを得ることが可能である。
【００３５】
前記樹脂ワニスを用いれば、微細な構造の型への注入が容易であり、前記レンズとして、有機発光ダイオード（以下OLEDと略す）や撮像素子に用いられるマイクロレンズアレイを成形することも可能である。マイクロレンズアレイは、数十マイクロメートルのピッチで、自由曲面、非球面または球面加工することが求められている。このように、微量のワニスを用いたマイクロレンズアレイは本願発明の樹脂組成物を用いることで簡便に作製することが可能である。
【００３６】
また、光学装置用樹脂組成物によりプリズムを成形することも可能である。
前述のように、微細な構造体を成形できるので、前記プリズムは、細かいプリズムを一面に並べたマイクロプリズムアレイとして光学装置に使用することが可能である。
【００３７】
前記の様に、光学装置用樹脂組成物を半導体装置に用いることも可能である。光学装置
用樹脂組成物を用いる代表的な半導体装置としては、発光ダイオードと半導体レーザーがある。
【００３８】
前記半導体装置が発光ダイオードである場合、本発明の光学装置用樹脂組成物で、発光ダイオードを構成するダイオードの封止部やレンズ部等を成形し半導体装置として使用することが可能である。
【００３９】
また、前記発光ダイオードが有機発光ダイオードである場合は、本発明のマイクロレンズアレイ、マイクロプリズムを形成することにより、光取り出し効率を向上させると言う点から本発明の光学用樹脂組成物を用いることが好適である。
【００４０】
また、本樹脂組成物は半導体レーザーに用いることも可能である。
【００４１】
さらに本発明の樹脂組成物を用いる半導体装置の一つとして、撮像素子をあげることができる。
前記撮像素子は、ＣＣＤイメージセンサーまたはＣＭＯＳイメージセンサーである。
【００４２】
撮像素子は、一般的に基板上に形成された多数の受光素子の並びで光電変換を行い、受光素子に光を照射すると光エネルギーによって電荷を発生する。この電荷をＣＣＤ素子や、ＣＭＯＳ素子によって外部に転送するのが主な動作である。本発明の樹脂は当該装置のレンズ部として使用することが好適である。
【実施例】
【００４３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
【００４４】
（実施例１）
（Ａ）脂環式エポキシ樹脂前駆体として下記化学式４に示す脂環式エポキシ樹脂前駆体（E-DOA, ダイセル製）１００質量部に、（Ｂ）反応開始剤として芳香族スルホニウム塩型
熱酸発生剤（サンエイドＳＩ−１００Ｌ、三新化学工業製）３質量部を投入し、均一になるまで混合した後に穴径１０μｍのフィルターでろ過を行い、光学用樹脂組成物を作製した。
【化４】
2015086306.tif 000007
発光ダイードチップがリードフレームに実装されたものをレンズ形状の金型にセットして、この光学用樹脂組成物を注型し、窒素雰囲気下１２０℃１０分加熱し続けて２５０℃５分加熱して光学用樹脂組成物を硬化させた後にリードフレームを所定の形状に切断し、レンズを有する発光ダイオードを作製した。このレンズを有する発光ダイオードの構造の模式図を図１に示す。このレンズを有する発光ダイオードを２６０℃の半田リフロー工程に通した後に観察した結果、レンズ形状の著しい変形は見られず、良好な性能を示した。
【００４５】
（実施例２）
（Ａ）脂環式エポキシ樹脂前駆体として下記化学式２に示すビシクロヘキシル−３、３‘−ジオキシド（EBP, ダイセル製）１００質量部に、（Ｂ）反応開始剤としてアンチモン
系スルホニウム塩型光酸発生剤（ＳＰ−１７０、ADEKA製）１質量部、酸化防止剤として
ヒンダートフェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリトール  テトラキス〔3-（3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル）プロピオナート）〕（イルガノックス１０１０
、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）１質量部を投入し、均一になるまで混合した後に穴径１μｍのフィルターでろ過を行い、光学用樹脂組成物を作製した。
【化２】
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一方の面に酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の薄膜が成膜された厚さ０．７ｍｍ無アルカリガラスのＩＴＯと異なる方の面に、スリットコーターを用いて厚さ１０μｍになるように、この光学樹脂組成物を塗布し、マイクロプリズムアレイ形状が刻印された樹脂型に押し当てた状態で高圧水銀灯により紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、続いて樹脂型を剥離し窒素雰囲気下２００℃３０分加熱してマイクプリズムアレイを有する透明電極付き基板を作製した。次に、この基板を用いて有機ＥＬ照明の作製を行った。ＩＴＯ上に、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極電極を真空蒸着し、更に窒素ケイ素膜をＣＶＤで成膜した後にガラスで封止し、有機ＥＬ照明を製作した。このマイクプリズムアレイを有する有機ＥＬ照明の構造の模式図を図２に示す。この工程中の最高温度は２００℃であったが、マイクロプリズム形状の著しい変形は見られず、良好な性能を示した。
【００４６】
（実施例３）
（Ａ）脂環式エポキシ樹脂前駆体として実施例２で用いたビシクロヘキシル−３、３‘−ジオキシド（EBP, ダイセル製）１００質量部、（Ｂ）反応開始剤としてＳＰ−１７０１
質量部、酸化防止剤としてイルガノックス１０１０１質量部を均一になるまで混合し、穴径０．１μｍのフィルターでろ過を行い、光学用樹脂組成物を作製した。ＣＣＤ素子を形成したシリコンウエハ上に、この光学用樹脂組成物をスピンコーターを用いて厚さ５μｍになるように塗布し、マイクロレンズアレイ形状が刻印された石英の型を押し当てながら高圧水銀灯により紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ２照射した。型を取り外した後に窒素雰囲気化１５０℃３０分さらに２５０℃３０分加熱し、室温に冷却した後にウエハを切断して、マイクロレンズアレイを有する撮像素子を作製した。このマイクロレンズアレイを有する撮像素子の構造の模式図を図３に示す。このマイクロレンズアレイを有する撮像素子を２６０℃の半田リフロー工程に通した後に観察した結果、レンズ形状の著しい変形は見られず、良好な性能を示した。
【００４７】
（比較例）
樹脂前駆体としてビスフェノールＡエチレンオキサイド変性ジアクリレート１００質量部に反応開始剤として１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（ＢＡＳＦ社製イルガキュア１８４）１質量部を投入し、均一になるまで混合した後に穴径０．１μｍのフィルターでろ過を行い、光学用樹脂組成物を作製した。以下、実施例３と同様にしてマイクロレンズアレイを有する撮像素子を作製した。このマイクロレンズアレイを有する撮像素子を２６０℃の半田リフロー工程に通した後に観察した結果、レンズ形状の変形が発生しており、撮像素子の受光性能が劣化した。
【符号の説明】
【００４８】
１      レンズ
２      端子
３      透明基板
４      マイクロプリズムアレイ
５      透明電極
６      有機発光層
７      封止材
８      金属電極
９      封止板
１０    マイクロレンズ
１１    ＣＣＤ素子
１２    チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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