【誤訳訂正書】
【提出日】平成30年4月13日(2018.4.13)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体膜であって、
支持基板上に形成された、シロキサンポリマー及び当該シロキサンポリマー内の１ミクロン未満の平均粒子径を有する粒子を含む誘電体層を含み、
前記誘電体層は、可視光に対して光学的に透過性であり、それに入射する光の少なくとも７５％を透過し、
前記誘電体層は電気絶縁性であり、１０００Ω／□以上のシート抵抗を有する、誘電体膜。
【請求項２】
前記シート抵抗が１×１０５Ω／□以上である、請求項１に記載の誘電体膜。
【請求項３】
前記シート抵抗が１×１０７Ω／□以上である、請求項１又は２に記載の誘電体膜。
【請求項４】
５％未満のヘイズを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項５】
２％未満のヘイズを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項６】
１．５〜２．０の屈折率を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項７】
前記粒子がセラミック粒子である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項８】
前記セラミック粒子が酸化物粒子である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項９】
前記セラミック粒子が窒化物粒子である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１０】
粒子が４００ｎｍ以下の平均粒子径を有するナノ粒子である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１１】
前記ナノ粒子が、２００ｎｍ以下の平均粒子径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１２】
前記ナノ粒子が、５０ｎｍ未満の平均粒子径を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１３】
前記粒子が２５ｎｍ以下の平均粒子径を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１４】
前記粒子が、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、又はカルシウムの酸化物を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１５】
前記粒子が、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、窒化ガリウム又は窒化炭素である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１６】
前記シロキサンポリマー中に実質的に−ＯＨ基を有さない、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１７】
前記シロキサンポリマー中にＳｉに直接結合した−Ｈ基を実質的に有さない、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１８】
前記膜が、電気絶縁部分及び導電部分を含む光パターン化された膜である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項１９】
前記粒子が、４００ｎｍ未満の平均粒子径を有するナノ粒子であり、前記ナノ粒子が、チタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム、又はセレンの酸化物である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２０】
前記粒子が、シリカ、中空シリカＺｒＯ２、ＺｒＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、アンチモンスズ酸化物、又はＳｎＯ２である、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２１】
入射する可視光の少なくとも８５％を透過する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２２】
入射する可視光の少なくとも９０％を透過する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２３】
入射する可視光の少なくとも９５％を透過する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２４】
前記基板が、ガラス、石英、サファイア、有機ポリマー、又はハイブリッド有機−無機ポリマーを含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２５】
前記基板が、ポリエチレンテレフタレート又はポリメチルメタクリレートを含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２６】
ディスプレイの一部である、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２７】
タッチスクリーンディスプレイの一部である、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２８】
ＯＬＥＤデバイスの一部である、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項２９】
ＬＣＤディスプレイの一部である、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３０】
前記基板が可撓性基板である、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３１】
前記シロキサンポリマーが有機アリール基を含む、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３２】
前記アリール基がフェニル基である、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３３】
１．６〜１．９の屈折率を有する、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３４】
前記膜が熱的に安定であり、少なくとも２００℃に加熱された場合、質量損失が４％未満である、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３５】
前記膜が熱的に安定であり、少なくとも２００℃に加熱された場合、質量損失が２％未満である、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３６】
前記膜が熱的に安定であり、少なくとも２００℃に加熱された場合、質量損失が１％未満である、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３７】
接着剤である、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３８】
タッチスクリーンディスプレイにおける接着剤である、請求項１〜３７のいずれか一項に記載の誘電体膜。
【請求項３９】
誘電体膜の製造方法であって、
基板を用意するステップと、
前記基板上にシロキサン出発材料及び粒子を有する組成物を堆積させるステップと
を含み、
前記シロキサン出発材料が、シロキサンポリマー、シロキサンオリゴマー、及び／又はシランモノマーを含み、
前記粒子は、４００ｎｍ未満の平均粒子径を有し、
前記シロキサン粒子層に熱及び／又は電磁エネルギーを適用して前記層を硬化させ、前記基板上に誘電体膜を形成し、
前記膜は、可視光に対して光学的に透過性であり、入射する可視光の少なくとも８０％を透過し、
前記膜は電気絶縁性であり、１０００Ω／□以上のシート抵抗を有する、方法。
【請求項４０】
前記シロキサン出発材料が、溶媒の不存在下で前記基板上に前記粒子と共に堆積される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記粒子が２００ｎｍ未満の平均粒子径を有する酸化物ナノ粒子であり、前記膜が１．６〜１．９の屈折率を有する、請求項３９又は４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記シロキサン出発材料が、ケイ素に直接結合した水素を実質的に含まない、請求項３９〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記シロキサン出発材料が実質的に−ＯＨ基を含まない、請求項３９〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記シロキサン出発材料が、シロキサン骨格中のＳｉに結合したアリール基及び／又はアルキル基から選択される有機基を含む、請求項３９〜４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
硬化前後の前記シロキサン組成物の質量損失が４％未満である、請求項３９〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
硬化前後の前記シロキサン組成物の質量損失が２％未満である、請求項３９〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
硬化前後の前記シロキサン組成物の質量損失が１％未満である、請求項３９〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
前記シロキサン出発材料が光架橋性ポリマーである、請求項３９〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記シロキサン出発材料が、シロキサンポリマー、シランモノマー、及び添加剤を含む、請求項３９〜４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
前記添加剤が、還元剤、安定剤、界面活性剤、安定剤、接着促進剤、及び／又は酸化防止剤である、請求項３９〜４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記添加剤が、熱硬化剤又は光開始剤である、請求項３９〜５０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５２】
前記基板上の前記シロキサン出発材料が、マスク又はパターン化されたフォトレジスト層を介してＵＶ光に露光されて、未露光領域の柔らかい領域により囲まれたＵＶ光に露光された硬化領域を形成し、その後、前記非露光領域を選択的に除去して、パターン化された誘電体層を形成する、請求項３９〜５１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５３】
前記粒子が、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、又はカルシウムの酸化物を含む、請求項３９〜５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５４】
前記粒子が、チタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はセレンの酸化物を含み、その屈折率が１．６〜１．９である、請求項３９〜５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
前記粒子が５０ｎｍ未満の平均粒子径を有する、請求項３９〜５４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５６】
前記粒子が２５ｎｍ未満の平均粒子径を有する、請求項３９〜５５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５７】
前記シロキサン出発材料がフェニル及びメタクリレート反応性官能基を含み、前記粒子がセラミック酸化物ナノ粒子であり、４００ｎｍ未満の平均粒子径を有する、請求項３９〜５６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５８】
前記組成物が光開始剤を含む、請求項３９〜５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記組成物が、熱誘導硬化剤を含む、請求項３９〜５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記シロキサン出発材料がソフトベークされ、続いてＵＶ光に選択的に露光され、続いて選択された領域が現像液で除去される、請求項３９〜５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記膜が１０００Ω／□以上のシート抵抗を有する、請求項３９〜６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記電極が１００００Ω／□以上のシート抵抗を有する、請求項３９〜６１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
前記電極は、入射する可視光の少なくとも８５％を透過する、請求項３９〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記電極が、入射する可視光の少なくとも９５％を透過する、請求項３９〜６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
前記シロキサン出発材料が１２０℃未満の温度で熱硬化される、請求項３９〜６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
前記シロキサン出発材料が１１０℃未満の温度で熱硬化される、請求項３９〜６５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
前記シロキサン出発材料が１２５℃未満の温度で熱硬化され、かつ紫外光で硬化される、請求項３９〜６６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６８】
硬化後、２００℃の温度で３０分間加熱すると、４％未満の質量損失が生じる、請求項３９〜６７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６９】
硬化後、２００℃の温度で３０分間加熱すると、２％未満の質量損失が生じる、請求項３９〜６８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７０】
硬化後、２００℃の温度で３０分間加熱すると、１％未満の質量損失が生じる、請求項３９〜６９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７１】
前記シロキサン出発材料が、独立してアルケン、アルキン、エポキシ、オキセタン又はアクリレート基である架橋官能性基を含む、請求項３９〜７０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７２】
前記シロキサン出発材料が、前記シロキサンポリマー又はオリゴマー又は前記シランモノマー内に、フェニル基及びエポキシ基を有する、請求項３９〜７１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７３】
前記シロキサン出発材料が、前記シロキサンポリマー又はオリゴマー又は前記シランモノマー内に、フェニル基及びメタクリレート基を有する、請求項３９〜７２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７４】
前記シロキサン出発材料が、シラノール及びアルコキシシランから選択されるモノマーを含む、請求項３９〜７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
前記シロキサン出発材料が、１００℃未満の温度で、紫外光の適用なしに熱硬化される、請求項３９〜７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７６】
ディスプレイであって、
マトリクス内の複数の画素であって、前記画素がそれぞれ、
液晶層及び／又は発光ダイオード層と、
可視光に対して光学的に透過性である複数の基板と、
第１の基板を第２の基板に結合するための接着剤であって、当該接着剤は導電性材料から形成され、当該導電性材料は、１０００Ω／□より大きいシート抵抗を有し、当該導電性材料は、シロキサン材料と４００ｎｍ未満の平均粒子径を有する粒子とを含む、接着剤と、
を備え、
前記電気絶縁材料は熱的に安定であり、少なくとも２００℃に加熱すると質量損失が２％未満となる、ディスプレイ。
【請求項７７】
前記電気絶縁材料は、入射する可視光の少なくとも８５％を透過する光学的に透過性の層である、請求項７６に記載のディスプレイ。
【請求項７８】
前記電気絶縁材料が、入射する可視光の少なくとも９０％を透過する、請求項７６又は７７に記載のディスプレイ。
【請求項７９】
前記電気絶縁材料が１０００Ω／□以上のシート抵抗を有する、請求項７６〜７８のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８０】
前記導電性材料が、１００００Ω／□以上のシート抵抗を有する、請求項７６〜７９のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８１】
前記粒子が、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、又は窒化炭素から選択される窒化物粒子である、請求項７６〜８０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８２】
前記粒子が、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、又はカルシウムの酸化物を含む酸化物ナノ粒子である、請求項７６〜８１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８３】
前記粒子が、チタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はセレンの酸化物を含み、その屈折率が１．６〜１．９である、請求項７６〜８２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８４】
前記シロキサン材料が、アリール又はアルキル基を含み、前記粒子が遷移金属酸化物を含み、かつ１００ｎｍ未満の平均粒子径を有するシロキサンポリマーである、請求項７６〜８３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８５】
前記平均粒子径が５０ｎｍ未満である、請求項７６〜８４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８６】
前記平均粒子径が２５ｎｍ未満である、請求項７６〜８５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８７】
前記複数の基板は、その上に液晶素子を有する第１の基板と、カバー基板である第２の基板とを含む、請求項７６〜８６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８８】
前記複数の基板は、その上に液晶素子を有する第１の基板と、その上に静電容量性タッチセンサを含む第２の基板と、カバー基板である第３の基板とを含む、請求項７６〜８７のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８９】
前記ＬＣＤ画素がツイステッドネマチック液晶である、請求項７６〜８８のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９０】
前記第１及び第２の基板を一緒に結合するために第１の接着剤層が設けられ、前記第２及び第３の基板を互いに結合するために第２の接着剤層が設けられ、前記第１及び第２の接着剤層の両方が、前記シロキサン粒子出発材料からなる、請求項７６〜８９のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９１】
前記画素は、発光ダイオード（ＬＥＤ）画素である、請求項７６〜９０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９２】
前記画素がＯＬＥＤ画素である、請求項７６〜９１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９３】
前記画素がＡＭＯＬＥＤ画素である、請求項７６〜９２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９４】
前記第１の基板が可撓性ポリマー基板であり、前記ディスプレイがＯＬＥＤディスプレイである、請求項７６〜９３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９５】
タッチパネルディスプレイである、請求項７６〜９４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項９６】
ディスプレイを製造する方法であって、
その上に画素要素のアレイを有する第１の基板を提供するステップであって、前記画素要素のそれぞれは、液晶材料及び／又は発光ダイオード材料を含む、ステップと、
カバー基板である第２の基板を提供するステップと、
第１及び第２の基板を接着剤と一緒に接着するステップと
を含み、
前記接着剤は、電気絶縁材料からなり、当該電気絶縁材料は、１０００Ω／□以上の電気抵抗率を有し、かつシロキサン材料と、４００ｎｍ未満の平均粒子径を有する粒子とを含み、
前記第１及び第２の基板は、それらの間の前記シロキサン材料を硬化し、硬くするように、熱及び／又はＵＶ光を適用することにより共に結合する、方法。
【請求項９７】
硬化後の質量損失が２％未満である、請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
硬化後の質量損失が１％未満である、請求項９６又は９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記硬化が、紫外光の適用下で行われる、請求項９６〜９８のいずれか一項に記載の方法
【請求項１００】
前記硬化が、１２０℃〜１５０℃の熱の適用下で行われる、請求項９６〜９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０１】
前記硬化は、前記シロキサン粒子材料をソフトベーキングし、前記シロキサン粒子材料をＵＶパターニングし、前記シロキサン粒子材料の一部を選択的に除去して電気絶縁パターンを残すことを含む、請求項９６〜１００のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０２】
前記硬化が、マスク又はレジスト層を介してＵＶ光の適用によって前記シロキサン粒子材料をＵＶパターン化することを含む、請求項９６〜１０１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０３】
ロールツーロールプロセスであり、前記第１の基板は、ロールから提供される可撓性基板である、請求項９６〜１０２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０４】
第２のロールから提供され、前記第１の基板に結合するための可撓性基板である第２の基板をさらに含む、請求項９６〜１０３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０５】
前記第１及び第２の基板が透明ポリマー材料である、請求項９６〜１０４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０６】
前記シロキサン出発材料が実質的に−ＯＨ基を含まない、請求項９６〜１０５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０７】
前記シロキサン出発材料がＳｉ−Ｈ結合を実質的に含まない、請求項９６〜１０６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０８】
硬化後、硬化したシロキサン材料を２００℃に加熱すると、２％未満の質量損失が生じる、請求項９６〜１０７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０９】
前記シロキサン材料が有機アリール又はアルキル基を含む、請求項９６〜１０８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１０】
前記シロキサン材料がアリール基を含むがアルキル基を含まない、請求項９６〜１０９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１１】
前記アリール基が、前記シロキサン材料のケイ素に直接結合したフェニル基である、請求項９６〜１１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１２】
組成物であって、
ａ）アルキル又はアリール基と、ｂ）架橋官能性基とを有する［−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］ｎ繰返し骨格を有するシロキサンポリマーと、
４００ｎｍ未満の平均粒子径を有する酸化物又は窒化物ナノ粒子である粒子と
を含み、
前記シロキサンポリマーが３００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有し、
前記組成物は、５ｒｐｍ粘度計及び２５℃で１０００〜７５，０００ｍＰａ・ｓｅｃの粘度を有し、
前記シロキサンポリマーは−ＯＨ基を実質的に含まない、組成物。
【請求項１１３】
前記シロキサンポリマーがＳｉ−Ｈ結合を実質的に含まない、請求項１１２に記載の組成物。
【請求項１１４】
前記粒子が２５ｎｍ以下の平均粒子径を有する、請求項１１２又は１１３に記載の組成物。
【請求項１１５】
タッチパネルであって、
透明基板と、
第１の導電層と、
シロキサンポリマーと４００ｎｍ以下の平均粒子径を有する粒子とを含む誘電体層と、
第２の導電層と
を備え、
前記シロキサンポリマーはアリール基を含み、実質的に−ＯＨ基を含まず、
前記シロキサンポリマーが２００℃に加熱されると、１％未満の質量損失を有し、
前記誘電体層の電気抵抗率が１０００Ω／□以上であり、
前記誘電体層の光学的透過率は可視光に対して少なくとも８５％である、タッチパネル。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】誘電性シロキサン粒子膜及びそれを有するデバイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体膜に関する。特に、本発明は、粒子を含有するシロキサン膜、そのような膜を製造する方法、該膜を含むディスプレイ、及びそのようなディスプレイを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ及びＬＣＤは、消費者製品及び家庭またはビジネス等におけるスマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータモニタ、テレビ、ディスプレイおよびタッチスクリーン等の、照明器具（ＬＥＤ）からディスプレイ（ＬＥＤ及びＬＣＤの両方）まで幅広い製品に使用されている。
【０００３】
ＬＥＤ及びＬＣＤデバイスの両方に誘電体層を組み込むことができる。そのような誘電体層は、ＬＥＤ又はＬＣＤデバイス内の不活性化層、封入剤、厚膜又は薄膜誘電体等として現れる。それらが現れる１つの領域は、ディスプレイのタッチスクリーン部分の２つの導電層の間である。
【０００４】
誘電体膜材料は、米国特許出願公開第２０１１０５１０６４号、米国特許第５６４５９０１号、及び韓国第２０１２０１１９０２０号に開示されている。安定性及び延長した貯蔵寿命の特性を有する改良された材料が依然として必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開２０１１０５１０６４
【特許文献２】米国特許第５６４５９０１
【特許文献３】韓国第２０１２０１１９０２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、既知の材料に関する問題の少なくとも一部を除去することである。
【０００７】
本発明の目的は、シロキサンポリマーと、前記シロキサンポリマー内の粒子とを含む誘電体膜を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、シロキサンポリマー膜の製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明の第３の目的は、ディスプレイを提供することである。
【００１０】
本発明の第４の目的は、ディスプレイの製造方法を提供することである。
【００１１】
本発明の第５の目的は、［−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］ｎ繰り返し骨格を有するシロキサンポリマーと粒子とを含む組成物を提供することである。
【００１２】
本発明の第６の目的は、タッチパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、支持基板上に形成された誘電体層を含む誘電体膜が提供され、該誘電体層がシロキサンポリマーと、シロキサンポリマー内の１ミクロン未満の平均粒子径を有する粒子とを含み；前記誘電体層は、可視光に対して光学的に透過性であり、それに入射する光の少なくとも７５％を透過し；前記誘電体層が電気絶縁性であり、かつ１０００Ω／□以上のシート抵抗を有する。
【００１４】
典型的には、シロキサンポリマーは、３００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有し； 前記組成物は、５ｒｐｍ粘度計及び２５℃で１０００〜７５，０００ｍＰａ・ｓｅｃの粘度を有し；かつ実質的に−ＯＨ基を有しない。
【００１５】
より具体的には、本発明は、独立請求項に記載されていることを特徴とする。
【００１６】
かなりの利点が達成される。したがって、光学的に透明な、電気絶縁性のナノ粒子−シロキサン複合誘電体が、それを組み込んだデバイスと共に開示される。球状、分岐状、フレーク状又はワイヤー状とすることができる非導電性粒子は、シロキサン複合体の内部に堆積されるか、又はシロキサン複合体で取り囲まれる。いずれの場合も、１．２と２．０の間の屈折率を有する高い光透過率が達成される。
【００１７】
コーティングはまた、本明細書で開示される様々なパターニングプロセスに従ってパターニングされ得る。形成された透明電気絶縁誘電体は、好ましくは、フレーク状などの高アスペクト比の粒子等の少なくとも１つのタイプの電気絶縁性粒子と、少なくとも１つのタイプのシロキサンポリマーとを含む。必要に応じて、膜の屈折率、熱伝導率、電気伝導率、機械的特性、熱安定性又は化学的耐性を調整するために、例えば、ナノ粒子など、追加の低アスペクト比の粒子を含めることができる。
【００１８】
本明細書で開示するように、透明絶縁誘電体は、タッチセンサ、ディスプレイ、ＯＬＥＤデバイス、垂直エミッタＩｎＧａＮ  ＬＥＤ、ＩＭＥシールド、又は電気絶縁性及び透明性膜から利益を得ることができる他のデバイスの一部であってもよい。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】オンセル静電容量型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】インセル静電容量型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型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】a〜ｄは、絶縁性シロキサン粒子膜をパターニングするための１つの方法を示す。
【図６】a〜ｄは、絶縁性シロキサン粒子膜をパターニングするための別の方法を示す図である。
【図７】異なる粒子装填量に対する屈折率対波長のグラフを示す。
【図８】透過率対粒子負荷のグラフである。
【図９】熱誘導重合中のシロキサンポリマーの質量変化を示す図である。そして
【図１０】堆積及び重合後のシロキサン材料の熱安定性を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
様々な例示的な実施形態が、いくつかの例示的な実施形態が示されている添付の図面を参照して、以下により完全に記載される。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、本明細書に記載された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り、本発明の概念の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。図面において、層及び領域のサイズ及び相対的なサイズは、明確にするために強調されている場合がある。
【００２２】
ある要素又は層が別の要素又は層の「上に」ある、「接続している」又は「結合している」と言及されている場合、その他の要素又は層に直接的に上にあるか、接続しているか、結合していてもよく、または介在する要素又は層が存在してもよい。対照的に、要素が他の要素又は層に「直接的に上に」、「直接接続して」又は「直接結合して」と言及される場合、介在する要素又は層は存在しない。全体を通して同じ参照番号は同様の要素を指す。本明細書で使用される場合、用語「及び／又は」は、１つ以上の関連する挙げられた項目の任意の及びすべての組み合わせを含む。
【００２３】
また、第１、第２、第３等の用語が、様々な要素、構成要素、領域、層及び／又はセクションを記述するために本明細書で使用されるが、これらの要素、構成要素、領域、層及び／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。これらの用語は、ある要素、構成要素、領域、層、又はセクションを他の要素、構成要素、領域、層又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、以下に説明する第１の要素、構成要素、領域、層又はセクションは、本発明の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層又はセクションと呼ぶことができる。
【００２４】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明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。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上他に明示しない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書で使用される場合、用語「含む」及び／又は「含む」又は「含む」及び／又は「含む」は、記載された特徴、領域、整数、ステップ、操作、要素及び／又は構成要素の存在を特定するが、１以上の特徴、領域、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除するものではないことを理解されたい。
【００２５】
さらに、図に示すように、「下」又は「下」及び「上」又は「上」等の相対用語を、１つの要素と別の要素の関係を説明するために使用することができる。相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、装置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るであろう。例えば、図の１つの装置がひっくり返された場合、他の要素の「下」側にあると記載された要素は、その他の要素の「上」側に向けられる。したがって、例示的な用語「より低い」は、図の特定の向きに応じて、「下」及び「上」の向きの両方を包含することができる。同様に、図の１つの装置がひっくり返された場合、他の要素の「下」又は「下」に記載された要素は、その他の要素の「上」に向けられる。したがって、「下」又は「下」の例示的な用語は、上及び下の両方の方向を含むことができる。
【００２６】
本明細書で使用するように、単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「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」及び／又は「含む」は、記載された特徴、ステップ、操作、要素及び／又は構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、ステップ、操作、要素、構成要素、及び／又はそれらのグループの追加を排除しない。
【００２７】
モノマー及びポリマーのための以下の式で使用される小文字は、特に整数を表す。
【００２８】
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（技術用語及び科学用語を含む）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た用語などの用語は、関連する技術及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、本明細書で明示的にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈されるべきではない。
【００２９】
本明細書で開示されるように、可視スペクトルにおいて光学的に透過性であり、電気的に絶縁性である新規なシロキサン粒子組成物は、電気絶縁層を全体にわたって利用するディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤ等のＬＥＤディスプレイ又はＬＣＤディスプレイ）等の半導体デバイス及びマイクロエレクトロニクス及びオプトエレクトロニックデバイスで使用され得る。特に、スマートフォン、タブレット、ラップトップ及びノートブックのための抵抗性又は静電容量性のタッチスクリーン、コンピュータモニター、ならびにデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯ゲームデバイス、パーソナルマルチメディアプレーヤー、電子書籍リーダー、プリンター、自動車用ディスプレイ、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、及び産業環境におけるタッチスクリーン等であるが、これに限定されない。
【００３０】
しかしながら、このような製品の非タッチスクリーン版はまた、本明細書に開示されているようなシロキサン粒子絶縁及び光透過性材料から利益を得ることができる。
【００３１】
上述のように、ＬＥＤ及びＬＣＤデバイスの両方は、誘電体層を組み込むことができる。そのような誘電体層は、ＬＥＤ又はＬＣＤデバイス内の不活性化層、封入剤、厚膜又は薄膜誘電体等として現れることがある。それらが現れる１つの領域は、ディスプレイのタッチスクリーン部分の２つの導電層の間である。以下の例は、タッチスクリーンディスプレイに関するものであるが、本明細書で開示されるような誘電体材料は、誘電体材料が必要とされる場所で使用することができ、特に透明絶縁材料が望ましいオプトエレクトロニクスデバイスにおいて使用することができる。
【００３２】
抵抗タイプのタッチスクリーンでは、フレキシブルで透明な上部基板（例えば、ポリエステルなどのプラスチックフィルム）が、より剛性の下部基板（例えば、ガラス基板）からそれらの間に空気間隔を有して配置される。ユーザの指が可撓性の上部基板に接触すると、それは、下方の基板と接触するように撓む。接触点の電圧を測定し、接触点の位置を計算することができる。静電容量タイプのタッチパネルでは、ディスプレイ（例えば、ＬＣＤ又はＬＥＤ画素のアレイ）上に、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板が接続される。基板は、それらの間に誘電体層を有する導電性ラインのマトリックスを含む。上部カバーレンズは、アセンブリ全体を囲うように結合される。ユーザ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された静電容量が増加し、静電容量の変化を測定してタッチの位置を計算することができる。表面容量性又は投影容量性の例は、両方とも本明細書で開示されるような導電性材料を組み込むことができる。カラーフィルタが形成された基板、ＴＦＴアレイが形成された基板、カバー基板等、様々な基板がディスプレイの一部であり、好ましくは絶縁性でありかつ可視光に対して高透過性である接着剤を用いて一緒に結合される。層が、キャパシタ、不活性化層又は封入層、接着剤等として作用する２つの導電層の間の誘電体であるかどうかにかかわらず、本明細書で開示されるシロキサン粒子の透明性及び絶縁性膜は有用であり得る。
【００３３】
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。この図から分かるように、ガラス又はポリマー等の適切な透明基板とすることができる基板２は、その上に偏光層１を有する。そのガラス上には薄膜トランジスタアレイ３と液晶セル４のアレイが形成されている。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が配置されている。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、及びパターン化された導電層１０から形成される。パターン化層１０において、パターン線はページから出ているが、層８では、パターンは層１０の線に対して直交する方向に走っている（すなわち、ページの左右方向に水平に）。２つの導電層８と１０の間には誘電体層９が配置されている。第２の偏光子は層１１として示され、カバーガラス１３は接着剤層１２を介して構造体の残りの部分に接合されている。
【００３４】
図１では、誘電体層９及び接着剤層１２の両方は、同じ又は異なる配合で、以下に開示されるようなシロキサン粒子の透明かつ絶縁層とすることができる。誘電体層は、粒子を含まなくてもよいが、好ましくは、１μｍ未満の平均粒子径を有するセラミック粒子等の粒子を含む。選択されたシロキサン材料及び粒子材料及びサイズ（以下に説明する）に応じて、透明度及び屈折率を調整することができる。パターン化された層８及び１０などの、デバイスの導電性部分もまた、以下でより詳細に説明するように、シロキサン粒子材料で作製することも可能である。デバイス内の複数の層（電気絶縁性と導電性の両方）に同じ又は同様の材料を使用することで、ＣＴＥと屈折率のマッチングが助けられ、デバイスの全体的な光学的及び寿命特性を改善することができる。
【００３５】
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に示すように、ガラス基板２２上には、偏光層２１と薄膜トランジスタアレイ２３とが設けられている。その上には、ディスプレイの静電容量性タッチスクリーン部分が設けられ、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気線はページから出ているのに対して、層２４のパターン化された線はページの左右方向に水平に走っている。また、透明基板２９上のＬＣＤセルの層２７及びカラーフィルタ２８が図示されている。加えて、偏光層３０及び追加の透明基板３２を上部に接合するための接着剤層３１がさらに設けられている。図１及び図２では、透明基板は、独立して、ガラス又はポリマー（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）又は他の適切な光透過性基板から作製することができる。図１と同様に、接着剤層３１及び絶縁層２５は、絶縁性及び光透過性であるシロキサン粒子材料から作製することができる。また、導電層２４及び２６は、シロキサン粒子材料で形成することもできるが、以下に詳細に説明するように、導電性であるが、好ましくは可視光に対して高い透過性を有するものである。
【００３６】
図３に示すように、例示的な静電容量式タッチディスプレイ１の断面が拡大して示されている。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が配置されている。基板８上には、図３の平面外に延びる導電パターン７があり、任意に、上述したような導電性シロキサン粒子材料からなる。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。導電性バンド上に形成されるのは、導電性バンド７の間の空間を充填して上に絶縁層を形成するように堆積され得る絶縁層６であるキャパシタ層である。この絶縁層は、好ましくは、上述したようなシロキサン粒子材料であり、好ましくはセラミック粒子（例えば、酸化物又は窒化物粒子）及び可視スペクトルにおける光透過性のような、電気絶縁層を提供するように選択された粒子を有する。導電性バンド７及び誘電体層６の両方は、可視光に対して透過性であり、好ましくはその入射光を少なくとも７０％、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％、又は少なくとも９５％透過する。
【００３７】
図３に示すように、パターン化された導電性バンド５の追加の層が設けられている。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（又は平行ではなく）延在するストリップとして形成される。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、又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も示されている。基板３は、接着剤４を介して接着され、それは可視光に対して透過性であるべきであり、その中に粒子を含みまたは含まずに本明細書に開示されるようなシロキサン材料を用いて作製されてもよい。デバイス内の複数の層に同じ又は類似の材料を利用することは、ＣＴＥ及び屈折率を一致させるのに役立ち、デバイスの全体の光学的及び寿命特性を改善することができる。
【００３８】
導電性バンド５（及び／又は導電性バンド７）の間の領域は、本明細書で開示されるような、電気的に絶縁性であり、かつ光学的に透過性である、粒子を有するシロキサン材料であってもよい。領域９は、ＬＣＤ画素以外の表示画素（プラズマ、ＬＥＤ等）であってもよく、導電領域は、上述したようなインセルタッチディスプレイなどの液晶ディスプレイ９内に組み込まれてもよい。オンセル、インセル及びアウトセルタッチディスプレイは、全てその中に誘電体膜を利用する非タッチスクリーンディスプレイと同様に、本明細書で開示される電気絶縁性シロキサン粒子材料を使用することができる。
【００３９】
オンガラスタッチスクリーンディスプレイが図４の断面図に示されている。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、及び誘電体層５３（例えば、ＵＶ硬化絶縁層）が配置されている。また、金属トレース５４、導電性パターン５５、不活性化層５６、及び追加の誘電体オーバーコート５７が示されている。層５２は高温で堆積され、層５５は低温で堆積される。導電性層は、本明細書に開示するシロキサンポリマーとして提供することができるが、熱硬化後に導電性層を形成するように金属粒子を有することができ、誘電体層は、本明細書に開示するシロキサン材料として酸化物又は窒化物粒子などのセラミック粒子を用いて、提供することができ、熱又はＵＶ処理によって硬化される。
【００４０】
非常に薄い層が望まれる場合には、シロキサン組成物の適用に溶剤は必要ないが、堆積された層の厚さを最小にするために低粘性液体としてのシロキサン材料を提供するために、有機溶剤、非極性又は極性（プロトン性又は非プロトン性）溶剤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、又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及び／又は第３の化合物）を使用することにより、粘度を低下させ、必要であれば、膜厚を最小化する（したがって、光透過率を増加させる）のに役立つ。界面活性剤及びシロキサン組成物がＵＶ光に暴露されると反応することを可能にするＵＶ感受性添加剤を加えることができる。アクリレートとしての官能性反応性基の選択は、ＵＶ光下での重合を助けることができる。
【００４１】
図５ａ〜図５ｄに示すように、ＵＶパターニング可能な堆積方法が示されている。図５ａ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７０を用意する。基板７０上に、本明細書で開示され、好ましくは上述したように粒子を含むシロキサン粒子組成物が堆積される。シロキサン粒子組成物は、液体又はゲルなどの流体として堆積され、好ましくはシリンジ堆積又はスクリーン印刷などのプロセスによって分配される。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を使用することもできる。基板７０は、ウエハから個片化されていてもよいしいなくてもよいが、ウエハ全体の代わりにディスプレイパネル、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することが可能である。さらに、基板７０は、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支持基板に接着させることができる。ディスプレイ又は光電池の場合、ロールツーロールプロセスに組み込むことができる堆積方法が好ましい。
【００４２】
図５ｂに示すように、マスク７５がシロキサン層に隣接して配置され、ＵＶ光がマスクの開口を通じてシロキサン層に供給される。図５ｃに示すように、ＵＶ光は、露光された領域７２ａのシロキサン層を硬化させ、硬くするが、未露光領域７２ｂは、柔らかいままである。図５ｄに示すように、現像液を使用して、未露光領域７２ｂを除去し、パターン７２ａを所定の位置に残す。シロキサン材料７２を最初に塗布した後のソフトベークおよび未露光領域７２ｂを除去した後のハードベーク等、様々なベーク又は乾燥ステップを使用することができる。
【００４３】
上記のようにシロキサン材料を直接パターン化するためにマスクを使用する代わりに、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及びソフトベークの後に、フォトレジスト層がその上に堆積される。フォトレジストは、光に曝されたフォトレジストの部分がフォトレジスト現像液に対して可溶性になり、光に曝されないフォトレジストの部分が現像液に対して不溶性のままであるポジ型フォトレジストを含む、任意の好適なフォトレジスト材料とすることができる。あるいは、光に曝されたフォトレジストの部分が現像液に対して不溶性になり、フォトレジストの未露光部分が現像液に対して可溶性であるネガ型フォトレジストを使用することができる。ＳＵ−８、ＰＭＭＡ、ＤＮＱ／Ｎｏｖｏｌａｃ、ＰＭＧＩ等の任意の適切なフォトレジストを使用することができる。使用されるフォトレジストのタイプにかかわらず、パターンがフォトレジスト材料内に形成されると、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ために、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。
【００４４】
上述したように、シロキサン粒子層は、好ましくは、電気絶縁性であり、光学的透過性であり、パターニング可能である。しかしながら、民生機器及び他のデバイスにおける熱蓄積の一般的な問題の観点から、放熱のためのシロキサン粒子層を提供することも可能である。したがって、シロキサン層は、光学的に透過性であり、パターン化されているかされていない、電気絶縁性であるか電気絶縁性でないものなど、熱伝導性層として提供することができる。電気的に絶縁性の材料（本明細書で述べるような種々の窒化物、酸化物等）の粒子は、その熱伝導性であるが電気的に絶縁性であるために選択することができる。もちろん、基板が光学的に透過性でないか、又はデバイス内のその位置が可視スペクトルにおける高い光透過率を必要としない場合、熱伝導性で電気絶縁性の層は、選択した粒子（タイプ、量およびサイズ）に応じて、光反射または光吸収でもよい。また、誘電体シロキサン層は、パターン化されていない固体膜として提供することができるが、連続膜として硬化のためにＵＶ光に単に露光される。この膜は、熱を加えることなくＵＶのみで架橋することができ、又は熱に敏感な装置の場合には熱が１２０℃未満又は１００℃未満の場合等、ＵＶと熱の組み合わせで硬化することができる。いくつかの場合には、ＵＶ励起ラジカル又は光酸発生剤が誘電体膜中で横方向に非露光領域に移動して、非ＵＶ透明カバーガラスフレームの下等の非露光領域で架橋及び硬化を引き起こすことが望ましい場合がある。
【００４５】
シロキサン組成物は、本明細書で開示され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Ｓｉ−Ｏ骨格上の反応性基を含む。現像液は、ＴＭＡＨ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等の任意の適切な現像液とすることができる。紫外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。
【００４６】
図６に示すように、電気絶縁材料のパターンを提供するための別のプロセスが示されている。図６ａに示すように、基板８０上に導電層８２が堆積されている。導電層は、任意の好適な導電膜であることができるが、その中に粒子を含む本明細書に開示されたシロキサン材料が好ましい。粒子が存在する場合、それらは金属粒子など導電性を付与するものであるほうがよい。図６ｂに示すように、層８２は、ＵＶ光等でパターン化される。パターニングは、レーザーパターニング又はホットエンボスなどの他の適切なプロセスを用いてもよい。一旦、層８２がマスク８５を介してＵＶ光８６に露光されると、図６ｃに示すように、未露光部分が除去され、基板８０上に空の領域又は溝８２ｂ及び導電部分８２ａが残る（図６ｄ）。その後、本明細書で開示されるような電気絶縁材料が空の領域に提供され、基板８０上に電気絶縁パターンを提供する。
【００４７】
図６について、形成された溝又はラインに堆積される電気絶縁材料は、好ましくは本明細書に開示されるシロキサン粒子材料であり、その粒子は好ましくは、シリカ、石英、アルミナ、窒化アルミニウム、シリカコーティングされた窒化アルミニウム、硫酸バリウム、アルミナ三水和物、窒化ホウ素、又はチタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はセレンの酸化物などのセラミック粒子である。シロキサン粒子材料は、導電性部分及び電気絶縁性部分の両方に使用することができ、一例では、両方のシロキサンが類似の、又は好ましくは同じ有機置換基（例えば、第１の化合物ＳｉＲ１ａＲ２４−ａのＲ２基、ａは１〜３であり、Ｒ１は反応性基であり、上述したようにＲ２はアルキル基又はアリール基である）を有し、又は同じモノマーＳｉＲ１ａＲ２４−ａが導電性材料及び電気絶縁性材料の両方のシロキサンポリマーを製造するために使用される。これは膜安定性を助け、導電性部分と電気絶縁性部分のＣＴＥ値を近づける。また、電気絶縁性材料が導電性材料とは異なる層に配置されている例では、例えば、静電容量型タッチスクリーンにおけるパターン化された導電層の間のキャパシタ部分などに、同じＲ２基及び／又は同じ出発モノマーを使用することができる。
【００４８】
パターン化された導電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最初に粒子を堆積させることが可能である。そのような場合、粒子は、有機溶媒又は水性溶媒溶液又は他の担体中で堆積して、基板上にナノワイヤ「マトリックス」を形成することができる。乾燥又は溶剤を除去するための他の適切な方法の後、粒子「膜」が残る。その上に、本明細書に開示されるようなシロキサン材料が堆積される。シロキサン材料を、溶媒で堆積し、シロキサンを更に乾燥及び重合（例えば、熱及び／又はＵＶ光の適用）して、最終的に硬化したシロキサンナノワイヤ層を形成することができる。又は、シロキサンは、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れ、続いて熱又はＵＶ光を適用してシロキサン材料を硬く及び硬化させることができる。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、又は任意の第３の化合物、カップリング剤等の任意の他の成分）を提供し、その後、熱及び／又はＵＶ光を、粒子及び重合したシロキサンを含む層に適用することもできる。
【００４９】
本明細書で開示される電気絶縁層は、第１のパターン化電気絶縁性シロキサン粒子層及び第２の電気絶縁性層（パターン化されているまたはされていない）などの、デバイス内の複数の層として提供することができる。同一又は類似のシロキサン材料であるが導電性を提供する粒子を有する同じ層内の電気絶縁部分の間の領域を有することも可能である。また、介在する導電層を、複数の電気絶縁性シロキサン層の間に設けることもできる。本明細書で開示されているものと同じ又は同様のシロキサン材料から作られた導電性部分及び電気絶縁性部分の両方で、ＣＴＥミスマッチの問題を低減することができる。
【００５０】
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して、シロキサンポリマーが提供される組成物が製造される。好ましくは、ポリマーは、アリール（又はアルキル）置換基及び官能性架橋置換基を有する酸化ケイ素骨格を有する。フィラー材料は、シロキサンポリマーと混合される。フィラー材料は、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。触媒が添加され、加熱又はＵＶ光（又は他の活性化方法）が組成物に与えられると、触媒はシロキサンポリマー中の官能性架橋基と反応する。
【００５１】
好ましくはシロキサンポリマーの場合と同様に熱又は光を適用した際に反応性である官能性架橋基を有するモノマー（又はオリゴマー）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、及び他の潜在的成分等の追加の材料も加えることができる。溶媒を添加することができるが、好ましい実施形態では組成物は溶媒を含まず、そのように貯蔵及び輸送される溶媒を含まない粘性流体である。
【００５２】
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はアルキル基又はアリール基である）を有する第１の化合物が提供される。化学式ＳｉＲ３ｂＲ４ｃＲ５４−（ｂ＋ｃ）（式中、Ｒ３は架橋官能基であり、Ｒ４は反応性基であり、Ｒ５はアルキル又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の化合物も提供される。任意の第３の化合物が、第１及び第２の化合物と一緒に重合されるように提供される。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がアルキル基又はアリール基であり、ｇ＝４−ｆである）を有することができる。第１、第２及び第３の化合物は、任意の順序で提供することができ、これらモノマーの代わりにこれらの化合物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。
【００５３】
第１、第２及び第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複数のアリール基又はアルキル基などの複数の単一のタイプの「Ｒ」基、又は複数の反応性基、又は複数架橋性官能基を有する場合、複数のＲ基は、それぞれの存在で同じであるか又は異なってい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、複数のＲ１基は、互いに同一又は異なるように独立して選択される。同様に、複数のＲ２基は、互いに同じ又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、本明細書に記載の他の化合物についても同様である。
【００５４】
触媒もまた提供される。触媒は、塩基触媒又は後述するように、他の触媒であってもよい。提供される触媒は、第１及び第２の化合物を一緒に重合させることができる方がよい。上記のように、化合物及び触媒の添加の順序は、任意の所望の順序であり得る。一緒に提供される種々の成分は、重合して、所望の分子量及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、接着促進剤等の他の任意成分と一緒に、微粒子、ナノ粒子又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できる。
【００５５】
より具体的には、一例では、シロキサンポリマーは、第１および第２の化合物を重合することにより製造され、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。
【００５６】
第１の化合物は、化合物中のケイ素に結合した１〜３個のアルキル基又はアリール基（Ｒ２）を有することができる。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、又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つ以上、好ましくは２つのＣ１〜Ｃ６アルキル基でα位又はβ位で分岐していてもよい。特に、アルキル基は、メチル及びハロゲンから選択される１〜３個の置換基を有していてもよい、１〜６個の炭素原子を含む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−ブチル及びｔ−ブチルが特に好ましい。シクロヘキシル、アダマンチル、ノルボルネン又はノルボルニルのような環状アルキル基も可能である。
【００５７】
Ｒ２がアリール基である場合、アリール基は、環上のハロゲン、アルキル又はアルケニルから選択される１〜５個の置換基を任意に有するフェニルであってもよく、又は環構造上にハロゲン、アルキル又はアルケニルから選択される１〜１１個の置換基を任意に有するナフチルであってもよく、置換基は任意にフッ素化されている（過フッ素化又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個の置換基を有していてもよい、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、テトラセンでもよく、又は１〜１２個の炭素を有するアルキル、アルケニル、アルキニルによってケイ素原子から任意に「離れて」いてもよい。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もよい。
【００５８】
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される。以下に示すように、任意の追加の化合物を重合反応の一部として含めることができる。
【００５９】
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、アミン又はアシルオキシ基等の任意の適切な反応性基Ｒ１を有することができる。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は、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及びジシクロヘキシルシランジオールが挙げられる。
【００６０】
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、アミン又はアシルオキシ基等の任意の適切な反応性基Ｒ４を有することができ、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又はアリール基である。アルキル又はアリール基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。
【００６１】
第２の化合物の架橋反応性基Ｒ３は、酸、塩基、ラジカル又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であり得る。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、アルケニル又はアルキニル基であり得る。
【００６２】
エポキシド基の場合、それは、酸、塩基及び熱触媒反応を用いて架橋することができる３つの環原子を有する環状エーテルであり得る。これらのエポキシド含有架橋基の例は、グリシドキシプロピル基及び（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基である。
【００６３】
オキセタン基の場合、それは、酸、塩基及び熱触媒反応を用いて架橋することができる４つの環原子を有する環状エーテルであり得る。このようなオキセタン含有シランの例は、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又は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を挙げることができる。
【００６４】
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個の炭素原子を有することができる。エチレン性、すなわち二重結合で結合した２個の炭素原子は、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、アルケニル又はアルキニル基、任意にフッ素化または過フッ素化アルキル、アルケニルまたはアルキニル基を有しα位又はβ位で分岐している。
【００６５】
アルキニル基の場合、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個の炭素原子を有することができる。エチリン基、すなわち三重結合で結合した２個の炭素原子は、好ましくは分子中のＳｉ又は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、アルケニル又はアルキニル基、任意に過フッ素化アルキル、アルケニル又はアルキニル基を有しアルファ又はベータ位で分岐している。
【００６６】
チオール基の場合、炭素結合スルフヒドリル基を含む任意の有機硫黄化合物であればよい。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及び３−メルカプトプロピルトリエトキシシランである。
【００６７】
第２の化合物の反応性基は、アルコキシ基であってもよい。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、プロポキシ及び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、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、又は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。
【００６８】
第３の化合物は、重合される第１及び第２の化合物と一緒に提供されてもよい。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がアルキル基又はアリール基であり、ｇ＝４−ｆである）を有することができる。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、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。
【００６９】
第１及び第２の化合物の重合は、酸触媒を用いて行うことができるが、塩基触媒が好ましい。第１の化合物と第２の化合物と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、トリエチルアミンのような任意のアミン及び水酸化バリウム、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、イミダゾール又は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及び第２の化合物一緒に対して、０．５重量％未満で、又は０．１重量％未満等のより低い量で提供することができる。
【００７０】
重合は、溶融相又は液体媒体中で行うことができる。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。一般に、重合は周囲圧力で行われ、最高温度は使用される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。他の圧力及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であることができる。好ましい例では、第１の化合物と第２の化合物（又は第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又はそれ以上である。
【００７１】
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の化合物の量に対する−ＯＨ基の総数は、反応性基（例えば、第２の化合物のアルコキシ基）の総数以下であり、好ましくは、第２の化合物（又は第２の化合物に加えてアルコキシ基を有する任意の他の化合物、例えば重合反応に関与する添加されたテトラメトキシシラン又は他の第３の化合物）の反応性基の総数よりも少ない。アルコキシ基がヒドロキシル基の数を上回ると、−ＯＨ基の全て又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が、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）の数とは実質的に同じであることができるが、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、又は６０％以上、７５％以上、又は１００％以上上回る。選択された化合物に依存する重合反応のメタノール、エタノール又は他の副生成物は、重合後に除去され、好ましくは乾燥室で蒸発される。
【００７２】
得られたシロキサンポリマーは、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（５００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌ、又はより好ましくは５００〜８，０００ｇ／ｍｏｌなど）でもよいし、又は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、より好ましくは１５，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌ等）に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がある。
【００７３】
得られたシロキサンポリマーは、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は、１００ミクロン未満、好ましくは５０ミクロン未満、２０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。追加の成分は、触媒、硬化剤、１つ以上のカップリング剤、分散剤、酸化防止剤、安定剤、接着促進剤、および／またはシロキサン材料の所望の最終用途に応じた他の所望の成分など、組成物の一部であってもよい。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、それら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、及び／又は金属結合パッドまた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される表面との間の電気的接続を向上させることができる。還元剤または安定化剤としては、エチレングリコール、β−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β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、ギ酸などを挙げられる。例えば、イルガノックス（以下に記載のように）などの抗酸化剤またはジアジン誘導体などの安定化剤を添加することもできる。
【００７４】
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は、シロキサンポリマーの間の架橋を高めるために使用することができる。追加された架橋オリゴマー又は樹脂の機能は、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が、シロキサンポリマーの重合の間に使用された場合、エポキシ官能性オリゴマー又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、またはより高い官能性のエポキシオリゴマー又は樹脂であることができる。これらのエポキシオリゴマー又は樹脂の例としては、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−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−シクロヘキサンカルボシキレートなどが挙げられる。
【００７５】
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できる任意の化合物である。これらの硬化剤は、熱及び／又はＵＶ活性化されることができる。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。
【００７６】
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、ブロックまたは減少した活性示す第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できる。定義「ブロックまたは減少した活性示す第１級および/または第２級アミン」は、化学的または物理的ブロックのため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のみを有するが、高温でのそれの溶解により、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存在の作用により、アミンの解放後それらの反応性を再生して、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。
【００７７】
熱活性化可能な硬化剤の例としては、少なくとも１つの有機ボラン又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、有機ボラン及び／又はボランを錯化し、必要に応じて分解して有機ボラン又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であり得る。アミンは、様々な構造、例えば任意の第１級アミン又は第２級アミン又は第１級アミン及び／又は第２級アミンを含有するポリアミンを含むことができる。有機ボランは、アルキルボランから選択することができる。これらの熱活性化可能な特に好ましいボラン化合物の例は、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、ＡｉＲＰｒｏｄｕｃｔｓ、及びＡＴＯ−Ｔｅｃｈ等の商業的供給元から入手可能である。
【００７８】
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できる熱酸発生剤である。これらの熱酸発生剤は、例えば、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−及び（Ｃ６Ｆ５）４Ｂ−のタイプの錯アニオンを有するスルホニウム及びヨードニウム塩のような任意のオニウム塩であり得る。これらの熱酸発生剤の市販品としては、Ｋｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のＫ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１２及びＫ−ＰＵＲＥ  ＣＸＣ−１６１４が挙げられる。
【００７９】
さらに、エポキシ及び／又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、ウレア、ヒドラジン、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、ジアゾニウム塩等の、接着剤配合物の硬化に関与するか又は硬化を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できる。
【００８０】
アクリレート、アルケニル及びアルキニル架橋性基について、硬化剤は、熱活性化又はＵＶ活性化のいずれでもよい。熱活性化の例は、過酸化物及びアゾ化合物である。過酸化物は、不安定な酸素−酸素単結合を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できる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、アルケニル及びアルキニル結合の重合を触媒することができる。過酸化物及びアゾ化合物の例は、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、ｔ−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、及び１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）を挙げることができる。
【００８１】
光開始剤は、光に暴露さ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、アルケニル及びアルキニル化合物の重合を促進することができる化合物である。これらの光開始剤の市販品は、ＢＡＳＦ製のイルガキュア１４９、イルガキュア１８４、イルガキュア３６９、イルガキュア５００、イルガキュア６５１、イルガキュア７８４、イルガキュア８１９、イルガキュア９０７、イルガキュア１７００、イルガキュア１８００、イルガキュア１８５０、イルガキュア２９５９、イルガキュア１１７３、イルガキュア４２６５である。
【００８２】
硬化剤を系に組み込む１つの方法は、硬化剤又は硬化剤として作用することができる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、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が挙げられる。
【００８３】
接着促進剤は、組成物の一部であってもよく、硬化生成物と、生成物が塗布される表面との間の接着性を高めることができる任意の適切な化合物であり得る。最も一般的に使用される接着促進剤は、アルコキシシラン及び１〜３個の官能基を有する官能性シランである。ダイ取付製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及び３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランである。
【００８４】
形成される重合シロキサンは、［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］ｎ繰返し骨格を有し、ケイ素含有出発物質に応じた有機官能基を有する。しかしながら、［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ］ｎ又は［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。
【００８５】
［Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ］骨格を得るために、式
Ｒ２３−ａＲ１ａＳｉＲ１１ＳｉＲ１ｂＲ２３−ｂ
を有する化学物質または１０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有するそれらのオリゴマーを上述したように、第１、第２及び第３の化合物又はこれらの任意の組み合わせと一緒に重合させることができ、
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る。
【００８６】
これらの化合物の例は、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（トリエトキシシリル）ヘキサン、１，４−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、ビス（トリメトキシシリル）ナフタレン、ビス（トリメトキシシリル）アントラセン、ビス（トリメトキシシリル）フェナントレン、ビス（トリメトキシシリル）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、及び１，４−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンが挙げられる。
【００８７】
［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）
を有する化合物または１０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有するそれらのオリゴマーを上述したように、第１、第２及び第３の化合物又はこれらの任意の組み合わせと一緒に重合させることができ、
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、ポリアリール基、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又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。
【００８８】
これらの化合物の例は、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。
【００８９】
一実施形態では、分子式
Ｒ１ａＲ２ｂＲ３３−（ａ＋ｂ）Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲ２２−Ｏ−ＳｉＲ１ａＲ２ｂＲ３３−（ａ＋ｂ）
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、又は最終配合物に添加剤として添加し、
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又はアリールであり、
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。
【００９０】
これらの化合物の例は、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を挙げることができる。
【００９１】
（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であってもよく、
式中、
Ｒ１はヒドロキシル、アルコキシ又はアセチルオキシのような反応性基であり、
Ｒ２はアルキル又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、アクリレート又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。
【００９２】
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。添加剤は、主ポリマーマトリックスと反応してもよいし反応しなくてもよい、したがって、可塑剤、軟化剤、又はシリコーンのようなマトリックス改質剤として作用する任意の有機またはシリコーンポリマーとすることができる。添加剤は、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＴａＯｘ、ＨｆＯｘ、ＺｒＯｘ、ＳｎＯｘ、ポリシラザン等の無機重縮合物であってもよい。
【００９３】
パターン化されたまたはされていない誘電体層について、シロキサン組成物に添加される粒子は、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できる。フィラーは、粒子又はフレークの形態であってよく、マイクロサイズ又はナノサイズであり得る。フィラーは、金属又は半金属の窒化物、酸窒化物、炭化物及びオキシ炭化物であるセラミック化合物粒子を含むことができる。特に、フィラーは、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、セシウム又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であってもよい。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、窒化ガリウム又は窒化炭素などの窒化物粒子であってもよい。
【００９４】
粒子フィラーは、これらに限定されないが、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、金及びニッケルめっき銅、又は金、銀−金、銀、ニッケル、スズ、白金めっきポリマー、例えば、ポリアクリレート、ポリスチレン又はシリコーンなどの導電性材料（同じデバイス内の導電性又は他の層用）から形成してもよい。フィラーは、シリコン、ｎ型又はｐ型ドープシリコン、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ等の半導体材料であってもよいが、これらに限定されない。さらに、充填剤は、量子ドット又は表面プラズモン粒子又は燐光体粒子であってもよい。Ｇｅ、ＧａＰ、ＩｎＡｓ、ＣｄＳｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等の他の半導体粒子又は量子ドットも可能である。
【００９５】
あるいは、例えば、導電層のためのフィラーは、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、チタン、タングステン、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、又はこれらの合金又はこれらの組み合わせから選択されるものなどの任意の適切な金属、または半金属粒子でもよい。半金属及びメタロイドと同様に、遷移金属粒子である金属粒子（初期の遷移金属であろうと遅い遷移金属であろうと）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、及びビスマス等の半金属又はメタロイド粒子が想定される。
【００９６】
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、カーボンナノ粒子及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。フィラーの粒子は、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、炭化チタン又は炭化モリブデンなどの炭化物粒子であってもよい。
【００９７】
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できる。多くの場合、１００ミクロン未満、好ましくは５０未満又は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、例えば、１〜５００ｎｍ、例えば２００ｎｍ未満、例えば１〜１００ｎｍ、又は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、又は１５〜７５ｎｍ、１００ｎｍ未満、又は５０〜５００ｎｍの平均粒子径を有する粒子が提供される。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。一般に、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の範囲内にある可視光線を用いた可視光線装置（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粒子が好ましい。
【００９８】
実質的に球形または四角い、または平らな円盤状の外観（滑らかなエッジまたは粗いエッジを有する）を有するフレークなどの細長くない粒子も可能であり、細長いウィスカー、シリンダー、ワイヤ及び他の細長い粒子（アスペクト比が５：１以上又は１０：１以上それ以上であるもの等）も可能である。ナノワイヤ及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、光透過性の目的のために、４００ｎｍ未満の最大平均寸法が好ましい。ナノワイヤ又はナノチューブの高アスペクト比は、２５：１以上、５０：１以上、又は１００：１以上であってもよい。ナノワイヤ又はナノチューブの平均粒子径は、センチメートルまでの長さなど長さが非常に長いため、最小寸法（幅又は直径）を基準とする。本明細書で使用される「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。
【００９９】
フィラー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できる。このカップリング剤は、フィラーとポリマーとの間の接着力を増大させ、したがって最終製品の熱伝導率及び／又は電気伝導率を高めることができる。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、アセチル又はアセチルオキシのような反応性基であり、
Ｒ１４はアルキル基又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、アルケニル又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。
【０１００】
カップリング剤は、最終生成物が調製されるときにフィラー、シロキサンポリマー、硬化剤及び添加剤と直接混合されてもよいし、又はそれらが粒子と混合される前にフィラー粒子はカップリング剤で処理してもよい。
【０１０１】
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できる。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、アミン、チオール、シラン又はそれらの組み合わせでコーティングすることができる。
【０１０２】
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、フィラーへのバルク沈着及び無水液相沈着のような異なる方法を用いることができる。アルコール溶液からの沈着では、アルコール／水溶液が調製され、その溶液のｐＨはわずかに酸性（ｐＨ４．５−５．５）に調整される。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、フィラー粒子を添加し、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。
【０１０３】
バルクデポジション法とは、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。フィラー粒子は、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され、次いでオーブン中で乾燥される。
【０１０４】
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又は炭化水素のような有機溶媒と混合し、フィラー粒子をこの溶液中で還流させ、余分な溶媒を真空又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、還流条件下で粒子とフィラーとの間の直接反応のために必要でない。
【０１０５】
このようなシランカップリング剤の例は、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及びビニルトリメトキシシランである。
【０１０６】
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、最終的な熱又は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））より大きい熱伝導率を有するなど、熱伝導性である層または膜となり得る。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、又はさらに１０．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より大きい熱伝導率を有する硬化最終膜となり得る。しかし、他の用途では、粒子は、所望であれば、本明細書に開示されるような透明誘電体層など、低い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。
【０１０７】
抵抗率が高い誘電体層の場合、例えばより大きいシート抵抗。また、所望であれば、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、例えば、より高い１×１０５Ω／□より大きいなど、高い導電性を有することができる。本明細書で述べるように、絶縁層は、シロキサン粒子導電層と併せて使用することもでき、この場合、このような層は好ましくは２００Ω／□以下、好ましくは１００Ω／□、例えば５０Ω／□のシート抵抗を有する。
【０１０８】
場合によっては、ディスプレイ等のＬＥＤ又はＬＣＤデバイスでは、光学的特性を必要とするデバイスでは絶縁シロキサン組成物が塗布されるが、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り、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）において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％を反射することができ、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％を反射することができる。
【０１０９】
本発明の材料はまた、安定剤及び／又は酸化防止剤を含有してもよい。これらの化合物は、熱、光、又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。
【０１１０】
本明細書に含まれる適用可能な安定剤又は酸化防止剤の中には、高分子量ヒンダードフェノール及び硫黄とリン含有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を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、一般に、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つでベンゼン環に置換されている。これらの立体的に嵩高い置換基がヒドロキシル基の近くに存在すると、その伸長頻度が遅くなり、それに応じてその反応性が低下する。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には、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；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。酸化防止剤の市販の例は、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。
【０１１１】
シロキサンポリマーとフィラーとの間の重量比は、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又は非シリコン系樹脂又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した硬化剤の量は０．１〜２０％である。配合物の総量に基づく接着促進剤の量は、０〜１０％である。配合物の総重量に基づく抗酸化剤の量は、０〜５％である。
【０１１２】
シロキサン−粒子組成物は、様々な分野で使用することができる。エレクトロニクスまたはオプトエレクトロニクスパッケージング、ＬＥＤ／ＯＬＥＤフロントエンド／バックエンドプロセッシング、３Ｄ、光起電およびディスプレイ不活性および絶縁、ならびにパッケージング、プリントエレクトロニクス、パワーエレクトロニクス、ＥＭＩ、タッチセンサ、他のディスプレイにおける接着剤または封入剤、ならびに熱又はＵＶ硬化性封入剤又は誘電体として使用できる。
【０１１３】
硬化機構及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、熱酸発生剤が使用される場合、材料は特定の時間オーブン中に置かれる。ＵＶ光などの電磁放射線による硬化も可能である。
【０１１４】
第１及び第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、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、又はさらには２０ミクロン未満の平均粒子径を有する、任意の所望のサイズの粒子と組み合わされる。シロキサンポリマーは１０〜９０重量％で添加され、粒子は１〜９０重量％で添加される。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％で添加されたセラミック粒子であってもよい。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、さらには１００ｎｍ未満又は５０ｎｍ未満の平均粒子径）では、例えば２０〜５０％、又は５０％より多い、７５％よりも多い、又は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（例えば、７５％の装填でさえも、可視光線に対して９０％より大きい、又は９５％より大きい光透過率が可能）を達成しながら可能である。
【０１１５】
第１及び第２の化合物の重合を行い、粒子を混合して５０〜１００，０００ｍＰａ・ｓｅｃ、好ましくは１０００〜７５，０００ｍＰａ・ｓｅｃ、より好ましくは５０００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ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又はコール・パーマー（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ）粘度計などの粘度計で測定することができ、これは流体試料中の円盤又は円柱を回転させ、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であり得、好ましくは測定される材料は２５℃である。
【０１１６】
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できる。組成物は、容器内の粘性材料として顧客に出荷され、冷蔵または冷却の必要がなく、常温で出荷されてもよい。最終製品として、材料は、典型的には熱硬化又はＵＶ硬化されて、固体硬化ポリマーシロキサン層を形成する、上記の様々な用途で適用することができる。
【０１１７】
本明細書に開示される組成物は、好ましくは、実質的な溶媒を含まない。硬化剤又は他の添加剤を重合した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、それが粘性シロキサンポリマーと混合される。しかしながら、実質的に溶媒を含まない組成物は、時には顧客への出荷に望ましく、後に顧客のデバイスに塗布すると、一時的に添加された溶媒が乾燥チャンバ内で除去される。しかし、組成物は実質的に溶媒を含まないが、乾燥プロセス中に除去することが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、最終硬化プロセスの間の収縮を減少させるとともに、デバイスの寿命中の経時的な収縮を最小限に抑えることによって、本明細書に開示された組成物の堆積を助け、ならびにデバイスの寿命の間の材料の熱安定性を助ける。しかし、上述したように、シロキサン組成物の塗布には溶媒は必要ないが、非常に薄い層が望ましい場合には、有機溶媒、非極性又は極性（プロトン性又は非プロトン性）を添加して、堆積された層の厚さを最小にするためにシロキサン材料を低粘度液体として使用する。
【０１１８】
組成物の最終用途、組成物の所望の粘度、及び含まれる粒子を知ることにより、シロキサンポリマー（出発化合物、分子量、粘度等）を微調整して、粒子及び他の成分を有する組成物の場合には、その後の顧客への送達のために所望の最終特性が達成される。組成物の安定性のために、製造から顧客が最終使用までの１週間、又は１ヶ月の期間後でさえも、分子量又は粘度の実質的な変化なしに周囲温度で組成物を輸送することが可能である。
【実施例】
【０１１９】
以下のシロキサンポリマーの例は、説明のために与えられており、限定することを意図するものではない
【０１２０】
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。
【０１２１】
シロキサンポリマーｉ：
撹拌棒及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％）及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した間、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の粘度及び１１００のＭｗを有していた。
【０１２２】
シロキサンポリマーｉｉ：
撹拌棒及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％）及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した間、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の粘度及び８９６のＭｗを有していた。
【０１２３】
シロキサンポリマーｉｉｉ：
撹拌棒及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％）及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した間、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。このシロキサンポリマーは７３１３ｍＰａｓの粘度及び１３２８のＭｗを有していた。
【０１２４】
シロキサンポリマーｉｖ：
撹拌棒及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％）及びビス（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した間、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の粘度及び１５９０のＭｗを有していた。
【０１２５】
シロキサンポリマーｖ：
撹拌棒及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％）及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した間、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及び１００４のＭｗの粘度を有していた。
【０１２６】
シロキサンポリマーｖｉ：
撹拌棒及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％）及びビス（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した間、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の粘度及び７８１のＭｗを有していた。
【０１２７】
シロキサンポリマーｖｉｉ：
撹拌棒及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％）及び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した間、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の粘度及び７１０のＭｗを有していた。
【０１２８】
エンドキャップ材料の例：
実施例１
ジフェニルシランジオール（１００．０ｇ、０．４６ｍｏｌ）、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート（６２．６ｇ、０．２５ｍｏｌ）、メチルトリメトキシシラン（１７．２ｇ、０．１３ｍｏｌ）及びメタノール中のＢａＯ（０．１ｇ）を５００ｍＬ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、透明な樹脂を得た。
【０１２９】
ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、Ａｇｉｌｅｎｔ  ＧＰＣにより測定した。ポリシロキサンＥ１のＭｗは１５３０ｇ／ｍｏｌである。ＯＨ基及びメトキシ基を検出するためにＦＴＩＲ分析を行った。ポリシロキサンＥ１は実質的に−ＯＨ基を含まず（ピークは３３９０ｃｍ−１のＳｉ−ＯＨバンドに観察されなかった。）。残りのアルコキシ基は、２８４０ｃｍ−１のＳｉ−ＯＣＨ３バンドとして観察することができる。
【０１３０】
実施例２
実施例１から得られたポリマー樹脂２５ｇをアセトン５０ｇに溶解した。溶液が濁るまで０．０１Ｍ  ＨＣｌを添加した。撹拌を室温で８時間続けた。過剰の水を加えてポリマーを沈殿させ、その後、得られたポリマーを分離し、乾燥させた。ポリマーを３０ｇのメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）に溶解し、５ｇのヘキサメチルジシラザン、続いて０．０５ｇのピリジン塩酸塩を添加した。撹拌を室温で２４時間続けた。未反応成分を減圧留去し、得られた樹脂をＭＴＢＥ−水抽出法で洗浄した。溶媒を減圧下で蒸発させ、透明な樹脂（２２．９ｇ）を得た。
【０１３１】
ポリシロキサンＥ２のＭｗは１６７０ｇ／ｍｏｌである。ＯＨ基及びメトキシ基を検出するためにＦＴＩＲ分析を行った。ＦＴＩＲ分析において、ポリシロキサンＥ２は実質的に−ＯＨ基を含まず、２８４０ｃｍ−１のＳｉ−ＯＣＨ３ピークは消失した。
【０１３２】
組成物例
以下の組成物の例は、例示のために与えられたものであり、本発明を限定するものではない。
【０１３３】
比較例１、銀充填接着剤：
架橋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−メタクリル化プロピルトリメトキシシラン（０．５ｇ、０．５％）及び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。この組成物は１５０００ｍＰａｓの粘度を有する。
【０１３４】
比較例２、アルミナ充填接着剤：
架橋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−メタクリル化プロピルトリメトキシシラン（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。
【０１３５】
比較例３、ＢＮ充填接着剤：
架橋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％）、１５μｍの平均サイズ（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。
【０１３６】
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％）及びイルガキュア  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２５，０００ｍＰａｓである。
【０１３７】
比較例５、透明物質：
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）及びメタノール中のＢａＯ（２５ｍｇ）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。
【０１３８】
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  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、及び界面活性剤（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ製のＢＹＫ−３０７）２０ｍｇを溶液に添加した。得られた材料を１００ｍｍのシリコンウェハ上に２０００ｒｐｍでスピンコートした。その膜を８０℃で５分間ホットプレート上で焼き付け、３０００ｍＪ／ｃｍ２の線量でＵＶ硬化させた。屈折率は、ポリマー樹脂とＺｒＯ２ナノ粒子の重量比を変えることによって調整した。
【０１３９】
【表１】
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【０１４０】
必要であれば、屈折率は、選択されたシロキサン粒子材料に基づいて選択することができる。例えば１．４〜１．７、又は他の所望の数（１．５〜１．９，１．５〜１．６５等）など、１．２５〜２．０の屈折率を提供することができ、屈折率は波長６３２．８ｎｍで測定される。より高い屈折率、例えば、１．６〜２．０などガラスよりも高い屈折率は、重合される金属含有モノマーをシロキサンポリマーに供給することによって達成することができる。上述のように、［Ｓｉ−Ｏ−Ｍｅ−Ｏ］ｎ（Ｍｅは金属である）骨格を達成することが可能である。とりわけ、チタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はセレン等の金属を含む金属含有モノマーは、屈折率を高めるのを助けることができる。このような金属含有モノマーは、上記の第１、第２又は第３の化合物の代わりに、又はそれに加えて使用することができる。
【０１４１】
また、粒子の選択に基づいて屈折率を増加させることも可能である（あるいは、または上記のようにシロキサンポリマーに金属を組み込むことに加えて）。とりわけ、チタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はセレンの酸化物等の特定の酸化物粒子は、屈折率を高めるのを助けることができる。さらに、シロキサンポリマーへの粒子の取り込みを向上するカップリング剤を選択して、屈折率の増加を助けることができる。一例として、化学式（Ｒ１６Ａｒ）ｉＳｉＲ１ｊ（式中、ｉ＝１又は２、ｊ＝４−ｉ、Ｒ１６は、熱またはＵＶ光を適用するとシロキサンポリマーと架橋する架橋官能基であり、Ａｒはアリール基であり、Ｒ１はヒドロキシル、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシル、アミン又はアシルオキシ基等の反応性基である）を有するカップリング剤。したがって、化合物は、１つ又は２つのアリール基（アリール置換基は架橋置換基を有する）に結合したケイ素原子を含み、そのケイ素原子は２つ又は３つの反応性基、好ましくはアルコキシ基に結合している。アリール基は、フェニル、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン等であり得、Ｒ１６架橋官能基は、エポキシ、アクリレート、ビニル、アリル、アセチレン、アルコール、アミン、チオール、シラノール等であり得る。カップリング剤はケイ素の代わりにチタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はセレン等の金属原子を有するように選択される。
【０１４２】
図７に示すように、本明細書に開示される硬化したシロキサン粒子材料の屈折率は光の波長に対してプロットされ、各グラフはシロキサン材料の一部として異なる量（組成物に粒子の添加がないものから７５％ローディングまで）の粒子を有する。図７に示すように、粒子なしで可視スペクトルにおける１．６０以上の屈折率を達成することができ、この実施例では粒子を用いて可視スペクトルにおける１．７０以上の屈折率を達成することができる。図８に示すように、シロキサン材料の％透過率が光の波長に対してプロットされている。この図に示されているように、粒子なしから７５％までの粒子の異なるローディング量がプロットされ、可視スペクトルにおける可視光の透過率％は９０％より大きい（実際には９５％より大きい）。このように、シロキサン材料は、粒子の高い％でローディングされていても、非常に透明であり、様々な光学用途に有用である。
【０１４３】
開示された方法及び材料を考慮して、安定な組成物が形成される。組成物は、を有する主鎖を繰り返した［−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ］ｎ繰返し骨格、アルキル基又はアリール基及び架橋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他の部分とを含み、その粒子は１００μｍ未満の平均粒子径を有し、その粒子は任意の適切な粒子であるが、好ましくは窒化物粒子又は酸化物粒子などセラミック粒子であり、好ましくは可視光線の範囲よりも小さい−例えば４００ｎｍ未満の平均粒子径を有するナノ粒子である。顧客に出荷される組成物は、３００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量及び５ｒｐｍで１０００〜７５，０００ｍＰａ・ｓｅｃの粘度を有することができる。
【０１４４】
粘性（又は液体）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を延長し、必要に応じて周囲温度で保存又は出荷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増大した安定性によって、使用前の貯蔵を可能にし、貯蔵中の粘度（架橋）の最小限の増加、例えば２週間の期間にわたって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週間にわたって１０％未満である。また、保管、出荷、及び後の顧客による適用は、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の問題、重合中の収縮、装置使用中の時間の経過による質量損失等を回避する。好ましくは、１００℃よりも大きな熱又はＵＶ光を加えることなく、輸送及び貯蔵中に実質的な架橋は起こらない。この組成物及び最終的には実質的にＳｉ−Ｈ結合が存在しない。
【０１４５】
例えば、熱又は紫外線の照射により、組成物が堆積され、重合されると、非常に小さい収縮又は質量の減少が観察される。図９において、ｘ軸は時間（分）であり、左側のｙ軸は出発質量の％での層の質量であり、右側のｙ軸は摂氏温度である。図９に見られるように、本明細書に開示され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、フェニル基及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、一般に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。硬化温度は一般に１７５℃未満であるが、より高い硬化温度が可能である。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が可能である。
【０１４６】
図１０に示すように、上述した組成物が、接着剤、熱伝導層、封入剤、パターン化された導電層、パターン化された誘電体層、透明層、光反射層等として使用されるかどうかにかかわらず、一旦、組成物が堆積および重合、必要に応じて硬化されると、シロキサン粒子層又は塊は熱的に非常に安定である。一例として、加熱又はＵＶ重合による硬化後のインサイチュー材料を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（通常２００℃では０．５％未満の質量損失が観察され、図１０の例では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％未満の又は特に０．６％未満の質量損失が観察される。同様の結果が重合した材料を２００℃又は３００℃で１時間単に加熱するだけで観察することができる。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である。図１０に示すように、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。そのような熱的に安定な材料、特に、低温（例えば、３０分間の硬化／焼成時間で１７５℃未満、好ましくは１５０℃未満、又は１３０℃未満）で堆積させることができる、またはＵＶ光により重合させることができる、本明細書に開示されるものは望ましい。
【０１４７】
上記は例示的な実施形態を例示するものであり、本発明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説明したが、当業者であれば、新規な教示及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、前述は、様々な例示的な実施形態を例示するものであり、開示され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に対する変更及び他の実施形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の組成物は、半導体デバイス及びマイクロエレクトロニクス及びディスプレイ、例えば、ＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤ等のＬＥＤディスプレイ、及びＬＣＤディスプレイ等のオプトエレクトロニクスデバイスに使用することができる。例としては、スマートフォン、タブレット、ラップトップ及びノートブック、コンピュータモニタ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯ゲームデバイス、パーソナルマルチメディアプレーヤー、電子ブックリーダー、プリンタ、自動車ディスプレイのタッチスクリーン等のタッチスクリーンディスプレイ、ＧＰＳ／ＰＮＤナビゲーションデバイス等の抵抗性または静電容量タッチスクリーンなどのタッチスクリーンディスプレイ、ならびに小売、商業及び産業環境におけるタッチスクリーンを含む。しかしながら、非タッチスクリーン型は、本明細書に開示されるようなシロキサン粒子絶縁及び光透過性材料から恩恵を受ける。
【符号の説明】
【０１４９】
１ 偏光子層
２ 基板
３  薄膜トランジスタアレイ
４  液晶セルのアレイ
５ ＶＣＯＭ層５（電極）
６  カラーフィルタ
７  ガラス基板
８  パターン化導電層
９  絶縁層
１０  パターン化導電層
１１  第２の偏光子
１２  接着剤層
１３  カバーガラス
２１  偏光層
２２  ガラス基板
２３  薄膜トランジスタアレイ
２４，２６  導電層
２５  絶縁層
２７  ＬＣＤセル
２８  カラーフィルタ
２９  透明基板
３０  偏光層
３１  接着剤層
３２  追加透明基板
５０  透過性基板
５１  透明導電層
５２  導電性ジャンパ
５３  誘電体層
５４  金属トレース
５５  導電パターン
５６  不活性化層
５７  追加の誘電体オーバーコート
７０  基板
７２ａ  露光領域
７２ｂ  未露光領域
７５  マスク
８０  基板
８２  導電層
８２ａ  導電部分
８２ｂ  溝
８５  マスク
８６  ＵＶ光