JP2000315426A - 透明導電性微粒子、透明異方性導電接着剤、導電接続構造体及び押圧入力式表示装置 - Google Patents

透明導電性微粒子、透明異方性導電接着剤、導電接続構造体及び押圧入力式表示装置

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JP2000315426A
JP2000315426A JP12595799A JP12595799A JP2000315426A JP 2000315426 A JP2000315426 A JP 2000315426A JP 12595799 A JP12595799 A JP 12595799A JP 12595799 A JP12595799 A JP 12595799A JP 2000315426 A JP2000315426 A JP 2000315426A
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transparent conductive
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sphere
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Yoshiaki Kodera
嘉秋 小寺
Kazuo Ukai
和男 鵜飼
Manabu Matsubara
学 松原
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性及び導電性の両特性に優れた透明導電
性微粒子を提供する。 【解決手段】 透明高分子微球体の表面に、透明導電層
が形成されていることを特徴とする透明導電性微粒子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極間の接続に用
いられる透明導電性微粒子、該透明導電性微粒子が用い
られた透明異方性導電接着剤、導電接続構造体及び押圧
入力式表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】異方性導電接着剤に用いられる導電性微
粒子としては、高分子微球体等の有機基材粒子の表面に
無電解メッキ法によるメッキ膜を形成したものが知られ
ている(特開昭63−190204号公報参照)。
【0003】この無電解メッキを行う際に、有機基材粒
子の存在下、Pdを触媒として、各種金属の還元メッキ
を行う方法も開示されている(特開平8−199041
号公報参照)。
【0004】しかしながら、透明高分子微球体に吸着す
るPdの量を調整することにより、導電性と透明性とを
兼ね備えた透明導電性微粒子を製造する試みは、未だに
行われていない。また、このような方法により得られた
透明導電性微粒子を用いて押圧入力式表示装置を得る試
みも、未だに行われていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、透明性及び導電性の両特性に優れた透明導電性微粒
子及びこれを用いた透明異方性導電接着剤、導電接続構
造体及び押圧入力式表示装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の透明導電性微粒
子は、透明高分子微球体の表面に透明導電層が形成され
てなる。
【0007】上記透明高分子微球体としては、透明性を
有する高分子からなる微球体であれば特に限定されず、
各種材質のものを使用することができる。
【0008】上記透明高分子微球体の材質としては特に
限定されず、例えば、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリアミド、ポリイミド等の線状又は架橋高分子重
合体;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジビ
ニルベンゼン重合体、ジビニルベンゼン/スチレン共重
合体、ジビニルベンゼン/アクリル酸エステル共重合
体、ジアリルフタレート重合体、トリアリルイソシアヌ
レート重合体等の架橋構造を有する樹脂等が挙げられる
が、これらの中でも上述したように、微球体とした場
合、全光線透過率として、80%以上を確保することか
できるものが好ましい。
【0009】上記透明高分子微球体の平均粒子径は、
0.5〜1000μmが好ましく、2〜40μmがより
好ましい。平均粒子径が0.5μm未満では、透明高分
子微球体の表面に均一な透明導電層を形成しにくくな
り、1000μmを超えると、微細電極間の接合が行え
ない場合があるからである。上記平均粒子径は、任意の
透明高分子微球体300個の粒子径を電子顕微鏡で観察
・測定し、その平均値を算出することにより得られる値
である。
【0010】上記透明高分子微球体のアスペクト比は2
未満が好ましく、1.2未満がより好ましい。アスペク
ト比が2以上では、粒子径が不揃いとなるため、この透
明高分子微球体を用いて製造した透明導電性微粒子を介
して電極同士を接続させる際に、接続に関与しない透明
導電性微粒子が発生して隣接電極間でのリーク現象が生
じる場合があるためである。
【0011】上記透明高分子微球体のCV値は、40%
以下が好ましく、10%以下がより好ましい。CV値が
40%を超えると、粒子径が不揃いとなるため、この透
明高分子微球体を用いて製造した透明導電性微粒子を介
して電極同士を接続させる際に、接続に関与しない透明
導電性微粒子が発生して隣接電極間でのリーク現象が生
じる場合があるためである。
【0012】上記CV値とは、下記の式(1); CV値(%)=(σ/Dn)×100・・・・(1) (式中、σは、粒子径の標準偏差を表し、Dnは、数平
均粒子径を表す)で表される値である。上記標準偏差及
び上記数平均粒子径は、任意の透明高分子微球体300
個を電子顕微鏡で観察・測定することにより得られる値
である。
【0013】本発明の透明導電性微粒子は、上記透明高
分子微球体の表面に透明導電層が形成されている。上記
透明導電層の材質は特に限定されず、例えば、Pdが好
適に用いられる。上記透明導電層の厚さは、0.5〜3
nmが好ましく、より好ましくは1.0〜1.5nmで
ある。
【0014】上記透明導電層の厚さが0.5nm未満で
あると、透明導電性微粒子の導電抵抗が100kΩを超
えてしまうため、透明導電性微粒子として用いにくくな
り、上記透明導電層の厚さが3nmを超えると、透明導
電性微粒子の全光線透過率が50%以下となり、透明性
が低下することがある。
【0015】透明導電層として、Pdからなる導電層を
形成するための薬液は、金属の還元メッキに使用される
ものであれば特に限定されず、各種薬液を使用すること
ができるが、透明導電層を形成する際にその厚みを調整
することが必要であるため、塩化パラジウムを主剤とす
るキャタリストが好ましい。上記塩化パラジウムを主剤
とするキャタリストを使用する場合には、透明高分子微
球体表面にPdが吸着することにより、透明導電層が形
成される。
【0016】上記薬液により形成した透明導電層の厚み
が不足する場合には、無電解Pdメッキにより、透明導
電層の厚さを厚くしてもよい。上記透明高分子微球体の
表面にPdからなる透明導電層を形成する具体的な方法
としては、例えば、エッチング等の前処理を行った透明
高分子微球体をPd薬液中で攪拌、分散させる一般的な
方法等が挙げられる。
【0017】本発明の透明導電性微粒子は、主として、
押圧入力式表示装置において、相対向する2つの電極を
電気的に接続する際に用いられる。上記透明導電性微粒
子を用いて相対向する2つの電極を電気的に接続する方
法としては、例えば、電極間に透明導電性微粒子を配置
し、加熱して接着する方法、透明導電性微粒子をバイン
ダー樹脂中に分散させて透明異方性導電接着剤を調製
し、該透明異方性導電接着剤を使用して2つの電極を接
着、接続する方法、バインダー樹脂と透明導電性微粒子
とを別々に使用して接続する方法等が挙げられる。
【0018】本明細書において、透明異方性導電接着剤
とは、透明異方性導電膜、透明異方性導電ペースト、透
明異方性導電インキ等を含むものとする。
【0019】上記透明異方性導電接着剤を構成するバイ
ンダー樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリレ
ート樹脂、エチレン/酢酸ビニル樹脂、スチレン/ブタ
ジエンブロック共重合体等の熱可塑性樹脂;グリシジル
基を有するモノマーやオリゴマーとイソシアネート等の
硬化剤との反応により得られる硬化性樹脂組成物等の熱
や光によって硬化する組成物等が挙げられるが、この透
明導電性接着剤を使用して膜状体を作製した際、この膜
状体の全光線透過率が50%以上となる等、充分に透明
性を有することが好ましい。
【0020】上記透明異方性導電接着剤として透明異方
性導電膜を使用した場合、上記透明導電性微粒子は、ラ
ンダムに分散されていてもよく、特定の位置に配置され
ていてもよい。透明導電性微粒子がランダムに分散され
た導電膜は、通常、汎用的な用途に使用される。また、
上記透明導電性微粒子が所定の位置に配置された透明異
方性導電膜は、効率的な電気接合を行うことができる。
上記透明異方性導電接着剤の塗工膜厚は特に限定されな
いが、10〜数千μmが好ましい。
【0021】上記透明導電性微粒子、及び、透明異方性
導電接着剤により接続される対象物としては、例えば、
表面に電極部が形成された基板等が挙げられる。上記基
板は、フレキシブル基板とリジッド基板とに大別され
る。上記フレキシブル基板としては、例えば、50〜5
00μmの厚さの樹脂シートが挙げられる。上記樹脂シ
ートの材質としては、例えば、ポリエステル等の透明な
樹脂が挙げられる。
【0022】上記リジッド基板は、樹脂製のものとセラ
ミック製のものとに大別される。上記樹脂製のものとし
ては、例えば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、セルロース繊維強化フェノール樹脂等が挙げら
れる。上記セラミック製のものとしては、例えば、ガラ
ス等が挙げられる。上記基板の表面に形成される電極の
形状としては特に限定されず、例えば、縞状、ドット
状、任意形状のもの等が挙げられる。上記電極の材質と
しては、例えば、ITO等の透明なものが挙げられる。
【0023】このように本発明の透明導電性微粒子を用
いた透明導電性接着剤等を使用することができる基板や
電子部品としては、種々のものが挙げられるが、これら
のなかでもタッチパネル等の押圧入力式表示装置におけ
る上下基板等の透明性が要求される基板の接続に好適に
使用することができる。
【0024】本発明の透明導電性微粒子を用いたタッチ
パネル等における上下基板は、既存の空気層を媒介とす
るものと比較して、全光線透過率、回復速度、入力感度
等の特性において、優位になると考えられる。
【0025】上記透明導電性微粒子と上記基板等との接
合方法としては、例えば、表面に電極が形成された基板
の上に、上記透明導電性微粒子を含有する透明異方性導
電膜を配置し、その上に、他の基板の電極を置き、加
熱、加圧する方法が挙げられる。上記透明異方性導電膜
の代わりに、スクリーン印刷等の印刷手段により、上記
透明導電性微粒子を含有する透明異方性導電ペーストを
所定量用いることもできる。
【0026】上記異方性導電膜及び上記異方性導電ペー
ストを用いない方法も可能であり、例えば、透明導電性
微粒子を介して貼り合わせた2つの電極部の隙間に液状
のバインダーを注入した後、硬化させる方法等を用いる
こともできる。
【0027】上記基板間の電極部同士が、透明導電性微
粒子又は透明異方性導電接着剤を用いて接続された導電
接続構造体もまた、本発明の1つである。
【0028】上述のように、本発明の導電接続構造体
は、透明高分子微球体の表面に、透明導電層、例えば、
Pdからなる0.5〜3nmの厚さの透明導電層が形成
された透明導電性微粒子を使用している。このため、上
記導電接続構造体を構成する導電性接着層は、透明性を
有すると共に、導電性も良好で、高い接続信頼性を有
し、タッチパネル等の押圧入力式表示装置における上下
基板を含む導電接続構造体等、透明性に優れた導電接続
構造体とすることができる。
【0029】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0030】実施例1 ミクロパール SP−230(積水化学工業社製、平均
粒径:30μm)50gをエーススクリーン A−22
0(奥野製薬社製)の5重量%水溶液1リットルに入
れ、50℃で5分間攪拌を行うことにより脱脂した後、
濾過することにより高分子微球体を取り出した。
【0031】次いで、上記処理を行った高分子微球体
を、20重量%の苛性ソーダ500mlに20重量%の
エッチャントTR(奥野製薬社製)を等量加えて調製し
た溶液1リットル中に入れ、70℃で20分間攪拌、分
散させてエッチングを行い、続いて濾過、洗浄を行った
後、0.2重量%の塩酸で中和し、再び洗浄、濾過を行
って高分子微球体を取り出した。
【0032】この後、上記処理を行った高分子微球体
を、0.3重量%キャタリストC浴に35重量%の塩酸
50mlを添加して調製した1リットルの薬液に入れ、
25℃で3分間攪拌、分散させ、濾過、洗浄を行った後
乾燥させ、Pd透明導電層を有する透明導電性微粒子を
得た。得られた透明導電性微粒子について、下記の評価
方法を用いて評価を行った。結果を下記の表1に示し
た。
【0033】評価方法 (1)全光線透過率の測定 得られた透明導電性微粒子を、5.5重量%ポバール
(クラレ社製、GH20)に60重量%の濃度になるよ
うに混合、分散させた後、この分散体を2枚のスライド
ガラスに挟み、分光光度計(島津製作所社製)を用いて
全光線透過率を測定した。 (2)5%圧縮電気抵抗値の測定 微小圧縮電気抵抗測定器(積水化学工業社製)を用いて
測定した。
【0034】実施例2 0.3重量%キャタリストC浴に添加した35重量%の
塩酸の量を300mlとしたほかは、実施例1と同様に
して透明導電性微粒子を製造し、実施例1と同様にして
評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0035】実施例3 0.3重量%キャタリストC浴に35重量%の塩酸50
mlを添加して調製した1リットルの薬液に入れた後、
25℃で3分間攪拌、分散させ、洗浄、濾過した高分子
微球体を、さらにパラトップA(奥野製薬社製)を0.
3重量%含む溶液に入れ、40℃で3分間攪拌、分散さ
せ、濾過、洗浄を行ったほかは、実施例1と同様にして
透明導電性微粒子を製造し、実施例1と同様にして評価
を行った。結果を下記の表1に示した。
【0036】比較例1 0.3重量%キャタリストC浴に添加した35重量%の
塩酸を500mlとしたほかは、実施例1と同様にして
透明導電性微粒子を製造し、実施例1と同様にして評価
を行った。結果を下記の表1に示した。
【0037】比較例2 パラトップAを0.3重量%含む溶液を使用する代わり
に、パラトップAを0.8重量%含む溶液を使用し、6
0℃で3分間攪拌、分散させたほかは、実施例3と同様
にして透明導電性微粒子を製造し、実施例1と同様にし
て評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0038】
【表1】
【0039】以上の結果より明らかなように、透明異方
性導電接着剤として実用可能な、全光線透過率が50%
以上、電気抵抗が100kΩ以下の透明導電性微粒子を
得るには、透明高分子微球体の表面に、透明導電層、中
でもPdからなる透明導電層が0.5〜3nmの厚さで
形成されている透明導電性微粒子を用いることが好まし
い。
【0040】
【発明の効果】本発明の透明導電性微粒子は、上述の構
成からなるので、透明性及び導電性の両特性に優れ、タ
ッチパネル等の押圧入力式表示装置における上下基板等
の透明性が要求される基板の接続等に好適に用いられ
る。また、本発明の導電接続構造体は、上述の構成から
なるので、この導電接続構造体を構成する導電性接着層
は、透明性を有するとともに、導電性も良好で、高い接
続信頼性を有し、タッチパネル等の押圧入力式表示装置
における上下基板を含む導電接続構造体等、透明性に優
れた導電接続構造体とすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B087 AA00 AE00 CC13 CC14 5G301 DA11 DA29 DA42 DA43 DA46 DA51 DA53 DA55 DA57 DD03 5G307 FA03 FB02 FC09 FC10 HA02 HB06 HC01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明高分子微球体の表面に、透明導電層
    が形成されていることを特徴とする透明導電性微粒子。
  2. 【請求項2】 透明導電層が、Pdからなることを特徴
    とする請求項1に記載の透明導電性微粒子。
  3. 【請求項3】 透明導電層の厚さが0.5〜3nmであ
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載の透明導電性
    微粒子。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の透
    明導電性微粒子が用いられていることを特徴とする透明
    異方性導電接着剤。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の透
    明導電性微粒子、又は、請求項4に記載の透明異方性導
    電接着剤により接続されることを特徴とする導電接続構
    造体。
  6. 【請求項6】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の透
    明導電性微粒子、請求項4記載の透明異方性導電接着
    剤、又は、請求項5記載の導電接続構造体が用いられて
    いることを特徴とする押圧入力式表示装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100974441B1 (ko) 2008-04-30 2010-08-06 정의산업(주) 도전성 입자의 제조방법
JP2012089510A (ja) * 2011-12-13 2012-05-10 Takayuki Abe 透明導電性微粒子及びその製造方法
JP2014153784A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Oji Holdings Corp 導電性シートおよびそれを用いたタッチパネル
CN104347192A (zh) * 2014-10-17 2015-02-11 深圳市飞世尔实业有限公司 一种简易吸附金属钯离子制备用于异方性导电膜生产的导电微球的方法
JPWO2014017658A1 (ja) * 2012-07-24 2016-07-11 株式会社ダイセル 導電性繊維被覆粒子、並びに、硬化性組成物及びその硬化物

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