JP2022072297A - 異方性導電フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層、及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されている構成を有し、ディスプレイパネルとフレキシブル回路基板との異方性導電接続に適した異方性導電フィルムを、巻装体に加工した場合でも引き出しブロッキングの発生を大きく抑制できるようにする。【解決手段】異方性導電フィルムは、基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層、及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されている構造を有し、絶縁性樹脂層は、７０℃以上１１０℃以下のガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有している。ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は、６０モル％以上８０モル％以下であり、水酸基量は２０モル％以上４０モル％以下であり、アセチル基量は１０モル％以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、ディスプレイパネル（ＤＰ）とフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）との異方性導電接続に適した異方性導電フィルムに関する。

従来、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の表示装置を製造する際、ガラスや光学プラスチック製の基板上に画像表示素子が作り込まれたディスプレイパネルと、フレキシブル回路基板とを、異方性導電フィルムを介して異方性導電接続することが行われている。図６に示すように、このような異方性導電フィルム６０は、基材フィルム６１上に、絶縁性樹脂層６２が形成され、更にその上に、バインダー樹脂層６３に導電粒子６４が保持されている導電粒子含有層６５が形成された構造を有しており、前述の異方性導電接続の際には、図７に示すように、ディスプレイパネル７０の外縁に設けられた電極部７１に、異方性導電フィルム６０の導電粒子含有層６５を仮貼りし、図８に示すように、基材フィルム６１を剥離して絶縁性樹脂層６２を露出させ、続いて、図９に示すように、ディスプレイパネル７０の電極部７１にフレキシブル回路基板８０の端子部８１を位置合わせし、ヒートプレスツール９０で熱圧着することで、図１０に示すように、ディスプレイパネル７０とフレキシブル回路基板８０とを異方性導電接続していた（特許文献１）。

近年、ディスプレイパネルの画像表示領域の拡大の要請に伴い、ディスプレイパネル７０の外縁の電極部７１の狭額縁化が進行した結果、従来の図６の異方性導電フィルム６０をその表面の導電粒子含有層６５側からディスプレイパネルの電極部７１に仮貼りすることが困難になったため、異方性導電フィルムをフレキシブル回路基板の端子部に仮貼りした後に、ディスプレイパネルの電極部に位置合わせし、熱圧着することでディスプレイパネルとフレキシブル回路基板とを異方性導電接続することが試みられている。この場合、図１に示すように、異方性導電フィルム１０として、基材フィルム１に、バインダー樹脂層２に導電粒子３が保持されている導電粒子含有層４が形成され、更にその上に、導電粒子含有層４よりも最低溶融粘度が低い絶縁性樹脂層５が形成された構造を有しているものの使用が検討され始めている。

国際公開２０１１／０９３２０７号公報

しかしながら、図１の構成の異方性導電フィルム１０は、導電粒子含有層４よりも低粘度、換言すれば高タック性を示す絶縁性樹脂層５が表面に露出しているため、広幅の異方性導電フィルムを幅狭にスリットすると、絶縁性樹脂層５を構成する樹脂がスリット刃に粘着し、スリット時に基材フィルム１と導電粒子含有層４とが剥離してしまうという問題が生ずる場合があった。このように剥離してしまうと、巻き芯に一対のフランジが装着されているリールの当該巻き芯に異方性導電フィルムを巻き付けて保管用の巻装体に加工しようとしても、そもそも巻装体への加工ができなくなる。特に、近年の狭額縁化のために、広幅の異方性導電フィルムを０．４ｍｍ幅以下にスリットしようとした場合、スリット時に基材フィルム１と導電粒子含有層４との剥離が頻発し、実質的にスリットができないという問題がある。また、スリット時に基材フィルム１と導電粒子含有層４とが剥離しないまでも、異方性導電フィルム１０の表面に露出している絶縁性樹脂層５のスリット面にスリットダレが生じたり、巻装体に加工後に巻装体に生ずる内部応力や保管温度の影響により絶縁性樹脂層５がクリープ現象により変形したりする場合があった。このように、絶縁性樹脂層５のスリット面にスリットダレが生じたり、絶縁性樹脂層５が変形したりすると、異方性導電フィルムを巻装体に加工できたとしても、保管温度や保管時間により異方性導電フィルム間に絶縁性樹脂が侵入して異方性導電フィルム間にブロッキングが生じ、あるいは巻装体のフランジに異方性導電フィルムが粘着し、巻装体から異方性導電フィルムを適正に引き出すことができなくなる現象（引き出しブロッキング現象）が生じる場合があった。

本発明の目的は、従来の問題を解決しようとすることであり、基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されている構成を有する異方性導電フィルムに対し、ディスプレイパネルとフレキシブル回路基板との異方性導電接続に適するように細幅（例えば、０．４ｍｍ幅以下）にスリット可能とし、しかもスリット後の細幅の異方性導電フィルムを、巻装体に加工した場合でも引き出しブロッキングの発生を大きく抑制することである。

本発明者らは、異方性導電フィルムの絶縁性樹脂層に所定範囲のガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有させることにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層、及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されてなる異方性導電フィルムであって、絶縁性樹脂層が、７０℃以上１１０℃以下のガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有する異方性導電フィルムを提供する。

また、本発明は、第１電子部品と第２電子部品とが、上述の本発明の異方性導電フィルムから基材フィルムが剥離除去された残余の導電粒子含有層と絶縁性樹脂層との積層体を介して異方性導電接続されてなる接続構造体を提供する。この接続構造体においては、第１電子部品がディスプレイパネルであり、第２電子部品がフレキシブル回路基板であり、導電粒子含有層がディスプレイパネル側に配置されていることが好ましい。

更に、本発明は、第１電子部品と第２電子部品とを、上述の本発明の異方性導電フィルムから基材フィルムが剥離除去された残余の導電粒子含有層と絶縁性樹脂層との積層体を介して異方性導電接続する、接続構造体の製造方法も提供する。この製造方法においては、第１電子部品がディスプレイパネルであり、第２電子部品がフレキシブル回路基板であり、導電粒子含有層をディスプレイパネル側に配置して異方性導電接続を行うことが好ましい。

本発明の異方性導電フィルムは、基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層、及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されている構造を有する。このため、絶縁性樹脂層が表面に露出しているので、異方性導電フィルムを絶縁性樹脂層側からフレキシブル回路基板に仮貼りすることができる。また、絶縁性樹脂層が、７０℃以上１１０℃以下ガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有する。このため、異方性導電フィルムを例えば０．４ｍｍ以下の細幅にスリットする際に、絶縁性樹脂層のスリットダレの発生を抑制して異方性導電フィルムのスリット適性を改善することができ、しかも、異方性導電フィルムを巻装体に加工した場合でも、引き出しブロッキングの発生を大きく抑制することができる。

図１は、本発明の異方性導電フィルム１０の断面図である。 図２は、本発明の接続構造体の製造方法の説明図である。 図３は、本発明の接続構造体の製造方法の説明図である。 図４は、本発明の接続構造体の製造方法の説明図である。 図５は、本発明の接続構造体の製造方法の説明図である。 図６は、従来の異方性導電フィルムの断面図である。 図７は、従来の接続構造体の製造方法の説明図である。 図８は、従来の接続構造体の製造方法の説明図である。 図９は、従来の接続構造体の製造方法の説明図である。 図１０は、従来の接続構造体の製造方法の説明図である。

以下、本明の異方性導電フィルム並びにその製造方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。

＜＜異方性導電フィルム＞＞
図１に示すように、本発明の異方性導電フィルム１０は、基材フィルム１、バインダー樹脂層２に導電粒子３が保持されている導電粒子含有層４、及び絶縁性樹脂層５がこの順で積層されている構造を有する。本発明の異方性導電フィルム１０は、絶縁性樹脂層５が、７０℃以上１１０℃以下のガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有することを特徴としている。以下、異方性導電フィルム１０を構成する層毎に詳細に説明する。

＜絶縁性樹脂層５＞
異方性導電フィルム１０を構成する絶縁性樹脂層５は、フレキシブル回路基板と、ガラスや光学プラスチックなどの硬質材料からなるディスプレイパネルとを当該異方性導電フィルム１０を介して熱圧着により異方性導電接続する際に、フレキシブル回路基板側にまず仮貼りされる層である。絶縁性樹脂層５は、後述するように、導電粒子含有層よりも低い最低溶融粘度となるように設計することで、異方性導電フィルムを異方性導電接続に適用した際に、導電粒子含有層を異方性導電接続すべき対向電極間から移動し難くして導電粒子の粒子捕捉性を担保し、また、比較的低い最低溶融粘度を示す絶縁性樹脂層を流動させて対向電極間からはみ出させてはみ出し部を形成することで、異方性導電接続部の接着強度を高めるという役割を担っている。また、絶縁性樹脂層５が流動することは、異方性導電接続の際に、導電粒子の電極への押し込みを担保して、導通信頼性の向上にも寄与している。このような絶縁性樹脂層５の存在により、ディスプレイパネルの外縁の電極部の狭額縁化にも対応することができる。

（ポリビニルアセタール樹脂）
この絶縁性樹脂層５に、７０℃以上１１０℃以下、好ましくは８０℃以上１１０℃以下のガラス転移温度を示すポリビニルアセタール樹脂を含有させる理由は、異方性導電フィルムを例えば０．４ｍｍ以下の細幅にスリットする際に、絶縁性樹脂層のスリットダレの発生を抑制して異方性導電フィルムのスリット適性を改善すると共に、異方性導電フィルムを巻装体とした場合にも、巻装体の内部応力による絶縁性樹脂層５の変形を抑制するためである。なお、ガラス転位温度が７０℃未満であると、絶縁性樹脂層５の変形を抑制し難くなる場合があり、１１０℃を超えると絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムを用いる異方性導電接続の際に、導電粒子の押し込み性の低下による導通不良等の実装不良が生ずる傾向がある。ガラス転移温度の測定は、公知の示差走査熱量測定により行うことができる。

ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールにアルデヒド化合物をアセタール化反応させて得られる化合物であり、通常、アセタール基の他にアセチル基と水酸基とを有している。ここで、アセタール基は、２つのビニルアルコール単位と一分子のアルデヒド化合物とが結合したものであり、１つのアセチル基は１つのビニルアルコール単位に結合しており、１つの水酸基は１つのフリーのビニルアルコール単位に対応している。従って、ポリビニルアセタール樹脂におけるアセタール基、アセチル基、水酸基のそれぞれの重合度をｌ、ｍ、ｎとしたときに、これらの基の含有量は以下の式に従って算出され、本発明で好ましく使用できるポリビニルアセタール樹脂を特定する指標となる。

アセタール基量（アセタール化度：モル％）＝｛ｌ／（ｌ＋ｍ＋ｎ）｝×１００
アセチル基量（モル％）＝｛ｍ／（ｌ＋ｍ＋ｎ）｝×１００
水酸基量（モル％）＝｛ｎ／（ｌ＋ｍ＋ｎ）｝×１００

本発明の異方性導電フィルムでは、絶縁性樹脂層５に含有させるポリビニルアセタール樹脂として、アセタール化度が好ましくは６０モル％以上８０モル％以下、より好ましくは６５モル％以上７５モル％以下ものを使用する。アセタール化度がこの範囲を下回ると絶縁性樹脂層５を構成する他の樹脂成分との相溶性が低下する傾向があり、上回ると絶縁性樹脂層５が過度に柔軟化し、ポリビニルアセタール樹脂の期待した添加効果が得られない傾向がある。

また、絶縁性樹脂層５に含有させるポリビニルアセタール樹脂として、水酸基量が好ましくは２０モル％以上４０モル％以下、より好ましくは２５モル％以上３５モル％以下のものを使用する。水酸基量がこの範囲を下回ると絶縁性樹脂層５を作成する際に使用する絶縁性樹脂層形成用組成物の成膜性が低下する傾向があり、上回ると絶縁性樹脂層５の膜強度が高くなりすぎ、絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムの異方性導電接続の際に導電粒子の押し込み性の低下による導通不良等の実装不良が生ずる傾向がある。

また、絶縁性樹脂層５に含有させるポリビニルアセタール樹脂として、アセチル基量が好ましくは１０モル％以下、より好ましくは３モル％以下のものを使用する。アセチル基量がこの範囲を上回ると絶縁性樹脂層５のガラス転移温度が低下して異方性導電フィルムのスリット適性が低下し、絶縁性樹脂層５の変形を抑制し難くなる傾向がある。なお、絶縁性樹脂層形成用組成物の溶液粘度を過度に上昇させずに良好なコーティング特性を維持するために、アセチル基量は０．５モル％以上であることが好ましい。

ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルプロパナール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。中でも、入手容易で比較的化学的に安定性の高いポリビニルブチラール樹脂が好ましい。

なお、ポリビニルアセタール樹脂の重量平均分子量は、低すぎると絶縁性樹脂層形成用組成物の溶液粘度が低下してそのコーティング特性の低下を招くので、好ましくは１．０×１０^３以上、より好ましくは１．０×１０^４以上であり、高すぎても絶縁性樹脂層形成用組成物の溶液粘度が過度に上昇してコーティング特性の低下を招き、また、絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムの異方性導電接続の際に導電粒子の押し込み性の低下による導通不良等の実装不良が生ずる傾向があるので、好ましくは１．０×１０^６以下、より好ましくは１．０×１０^５以下である。

絶縁性樹脂層５におけるポリビニルアセタール樹脂の含有量は、少なすぎると絶縁性樹脂層５を有する細幅（例えば０．４ｍｍ幅以下）の異方性導電フィルムを巻装体に加工した場合に、ブロッキング抑制効果を示し難くなるので、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上であり、多すぎると絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムの異方性導電接続の際に導電粒子の押し込み性の低下による導通不良等の実装不良が生ずる傾向があるので、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。

（ポリビニルアセタール樹脂以外の成分）
本発明の異方性導電フィルム１０の絶縁性樹脂層５は、ポリビニルアセタール樹脂に加えて、更に成膜用樹脂と、重合性アクリル系化合物と、重合開始剤とを含有することが好ましい。

（成膜用樹脂）
成膜用樹脂は、絶縁性樹脂層５に層形状安定性を付与するものであり、公知の成膜用樹脂の中から適宜選択して使用することができる。例えば、フェノキシ系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ブタジエン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂等を使用することできる。中でも、絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムによる異方性導電接続に良好な高温高湿信頼性を付与する点からフェノキシ系樹脂が好ましく、特にビスフェノールＡ型エポキシタイプフェノキシ樹脂（例えば、ＹＰ－５０、日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社）が好ましい。

絶縁性樹脂層５における成膜用樹脂の含有量は、少なすぎるとフィルム化し難くなるので、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、多すぎると絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムの異方性導電接続の際に導電粒子の押し込み性の低下による導通不良等の実装不良が生ずる傾向があるので、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。

（重合性アクリル系化合物）
重合性アクリル系化合物は、絶縁性樹脂層形成用組成物の重合成分であり、重合後の絶縁性樹脂層５に機械的強度と接着強度と付与する成分であり、アクリロイル基又はメタクロイル基（以下（メタ）アクロイル基と称する）を少なくとも１つ有する化合物である。異方性導電フィルムによる異方性導電接続に良好な導通信頼性を付与するために、２以上、好ましくは２つの（メタ）アクロイル基を有する。

重合性アクリル系化合物の具体例としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、リン酸エステル型アクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、４－ヒドロキシブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、２－アクリロイロキシエチルコハク酸、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ｏ－フタル酸ジグリシジルエーテルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等、及びこれらに相当する（メタ）アクリレートを挙げることができる。

絶縁性樹脂層５中の重合性アクリル系化合物の含有量は、少なすぎると絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムによる異方性導電接続の際の導通信頼性が低下する傾向があるので、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、多すぎると絶縁性樹脂層５の接着強度が低くなる傾向があるので、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。

（重合開始剤）
重合開始剤は、重合性アクリル系化合物を重合開始させるための化合物であり、公知のラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、アニオン重合開始剤の中から適宜選択して使用することができ、中でも、ラジカル重合開始剤が好ましく、有機過酸化物が特に好ましい。有機過酸化物としては、公知のものを適宜選択することができる。例えば、ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ベンソイルパーオキサイド等を挙げることができる。

絶縁性樹脂層５における重合開始剤の含有量は、重合性アクリル系化合物の種類や配合量、重合開始剤の種類などに応じて適宜決定することができる。

（絶縁性フィラー）
絶縁性樹脂層５には、溶融粘度調整のために、絶縁性フィラーを含有させてもよい。これはシリカ粉やアルミナ粉などが挙げられる。絶縁性フィラー粒径５～１０００ｎｍの微小なフィラーが好ましい。なお、絶縁性樹脂層５における絶縁性フィラーの含有量は、所望の溶融粘度、絶縁性フィラーの種類や粒径、他の成分の種類や配合量などに応じて適宜決定することができる。

なお、絶縁性樹脂層５には、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤（顔料、染料）、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などを含有させてもよい。

絶縁性樹脂層５の層厚は、ディスプレイパネルとフレキシブル回路基板との異方性導電接続の際に、フレキシブル回路基板に先に仮貼りでき、且つ絶縁性樹脂層５を有する異方性導電フィルムによる異方性導電接続に良好な接続信頼性を付与するために、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。

＜導電粒子含有層４＞
導電粒子含有層４は、バインダー樹脂層２に導電粒子３が保持されている構成を有し、導電粒子３の保持の態様には特に制限はない。例えば、導電粒子３が、バインダー樹脂層２にランダムに分散していてもよい。導電粒子３がバインダー樹脂層２の平面方向に規則配列、例えば格子状に配列していてもよく、その場合、単層で規則配列してもよい。

（バインダー樹脂層２）
導電粒子含有層４を構成するバインダー樹脂層２は、ポリビニルアセタール樹脂を除き、絶縁性樹脂層５と同様の構成成分（即ち、成膜用樹脂と重合性アクリル系化合物と重合開始剤）を含有してもよいが、膜強度を向上させるために、重合性アクリル系化合物として、２以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を必ず含有することが好ましい。なお、本発明の効果を損なわない限り、バインダー樹脂層２に、少量のポリビニルアセタール樹脂を含有させてもよいが、初期導通信頼性と接着強度の観点から含有させない方が好ましい。

バインダー樹脂層２中の成膜用樹脂の含有量は、少なすぎるとフィルム化し難くなるので、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、多すぎるとバインダー樹脂層２を有する異方性導電フィルムの異方性導電接続の際に導電粒子の押し込み性の低下による導通不良等の実装不良が生ずる傾向があるので、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。

バインダー樹脂層２中の重合性アクリル系化合物の含有量は、少なすぎるとバインダー樹脂層２を有する異方性導電フィルムによる異方性導電接続の際の導通信頼性が低下する傾向があるので、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、多すぎるとバインダー樹脂層２の接着強度が低くなる傾向があるので、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。

（重合開始剤）
バインダー樹脂層２中の重合開始剤の含有量は、重合性アクリル系化合物の種類や配合量、重合開始剤の種類などに応じて適宜決定することができる。

（絶縁性フィラー）
バインダー樹脂層２には、溶融粘度調整のために、絶縁性フィラーを含有させてもよい。これはシリカ粉やアルミナ粉などが挙げられる。絶縁性フィラー粒径５～１０００ｎｍの微小なフィラーが好ましい。なお、バインダー樹脂層２中の絶縁性フィラーの含有量は、所望の溶融粘度、絶縁性フィラーの種類や粒径、他の成分の種類や配合量などに応じて適宜決定することができる。

なお、バインダー樹脂層２には、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤（顔料、染料）、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などを含有させてもよい。

バインダー樹脂層２の層厚は、導電粒子の粒径にもよるが、ディスプレイパネルとフレキシブル回路基板との異方性導電接続の際に、ディスプレイパネルへの異方性導電接続が確実にできるように、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、好ましくは６μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。

（導電粒子３）
導電粒子３としては、従来の異方性導電フィルムに適用されてきたものを適宜選択して使用することができ、ニッケル粒子、ハンダ粒子などの金属又は合金粒子、ベンゾグアナミン等の樹脂粒子の表面にニッケルメッキを施した金属被覆樹脂粒子等を使用することができる。２種以上を併用することもできる。

導電粒子３の平均粒子径は、ディスプレイパネルとフレキシブル回路基板との異方性導電接続に適した大きさとする。好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは４μｍ以下である。平均粒子径は、一般的な粒度分布測定装置により測定することができ、例えば、商品名：ＦＰＩＡ－３０００（マルバーン社）で特定される粒度分布測定装置で測定することができる。測定の際、粒子径を測定するサンプル数を２００以上、好ましくは１０００以上、より好ましくは５０００以上とすることが望ましい。また、導電粒子の平均粒子径は、一般的な粒度分布測定装置を用いずに、導電粒子をガラス板などの平板上に散布したサンプルや、硬化性樹脂組成物に混練し単分散させて塗布したサンプルを、金属顕微鏡や走査型電子顕微鏡により観察して得た複数の導電粒子の粒子径を算術平均することで求めることもできる。

バインダー樹脂層２中の導電粒子３の含有量を粒子面密度[ｐｃｓ／ｍｍ^２]という指標で評価した場合、粒子面密度が小さすぎると異方性導電フィルムによる異方性導電接続部位における対向電極間で捕捉される粒子が不足し、高抵抗となり、多すぎても配線間での粒子連結（ショート）が生じるリスクがあるので、好ましくは４０００ｐｃｓ／ｍｍ^２以上、より好ましくは８０００ｐｃｓ／ｍｍ^２以上、好ましくは２００００ｐｃｓ／ｍｍ^２以下、より好ましくは１６０００ｐｃｓ／ｍｍ^２以下である。

（最低溶融粘度）
本発明の異方性導電フィルム１０の絶縁性樹脂層５の最低溶融粘度は、粒子捕捉性のために、好ましくは導電粒子含有層４の最低溶融粘度よりも低いことが好ましい。最低溶融粘度比で評価すると、好ましくは絶縁性樹脂層５：導電粒子含有層４＝１：４０～１：２、より好ましくは絶縁性樹脂層５：導電粒子含有層４＝１：２０～１：５である。なお、最低溶融粘度は、公知の手法により測定することができる、例えば、回転式レオメータ（ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用い、測定圧力５ｇで一定に保持し、直径８ｍｍの測定プレートを使用し求めることができ、より具体的には、温度範囲３０～２００℃において、昇温速度１０℃／分、測定周波数１０Ｈｚ、前記測定プレートに対する荷重変動５ｇとすることにより求めることができる。

（基材フィルム１）
基材フィルム１は、異方性導電フィルム１０の製造時や保管時に異方性導電フィルム１０の形状保持性やハンドリング特性を改善するためのフィルムであり、異方性導電接続の際には最終的に除去されてしまうものであり、従来公知の基材フィルムを使用することができる。例えば、必要により公知の剥離剤が塗布された、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルム、ポリイミドフィルム等を挙げることができる。また。基材フィルム１の厚みとしては、好ましくは２０μｍ以上、特に好ましくは３５μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下である。

＜異方性導電フィルムの製造方法＞
本発明の異方性導電フィルムは、公知の方法に従って製造することができる。例えば、導電粒子がバインダー樹脂層にランダムに分散している場合には、バインダー樹脂層形成用組成物に導電粒子を分散させ、得られた分散物を基材フィルムに塗布し、例えば約６０～１００℃、好ましくは７０～９０℃のオーブン中で１分～１時間、好ましくは２～１０分間程度乾燥させることにより、導電粒子含有層を形成する。別の基材フィルムに、絶縁性樹脂層形成用組成物を塗布し、例えば約６０～１００℃、好ましくは７０～９０℃のオーブン中で１分～１時間、好ましくは２～１０分間程度乾燥させることにより、絶縁性樹脂層を形成する。この絶縁性樹脂層を前出の導電粒子含有層に貼り合わせ、絶縁性樹脂層の基材フィルムを剥離することにより、図１に開示の構成の異方性導電フィルムが得られる。

なお、基材フィルム上に導電粒子を含有しないバインダー樹脂層を形成した後、公知の手法によりバインダー樹脂層に導電粒子を規則配列させて導電粒子含有層を形成し、その後、絶縁性樹脂層を積層させてもよい。

＜異方性導電フィルムの使用方法＞
本発明の異方性導電フィルムは、ガラス基板、プラスチック基板、リジッド基板、セラミック基板、ＩＣモジュール、ディスプレイパネルなどの第１電子部品と、フレキシブル回路基板などの第２電子部品とを、常法により異方性導電接続する際に好ましく使用することができる。なお、本発明の異方性導電フィルムで接続する電子部品は、上述の電子部品に限定されるものではない。

したがって、本発明は、上述の本発明の異方性導電フィルムから基材フィルムが剥離除去された残余の導電粒子含有層と絶縁性樹脂層との積層体を介して第１電子部品と第２電子部品とを異方性導電接続してなる接続構造体、及び上述の本発明の異方性導電フィルムから基材フィルムが剥離除去された残余の導電粒子含有層と絶縁性樹脂層との積層体を介して第１電子部品と第２電子部品とを異方性導電接続する接続構造体の製造方法を、それぞれ本発明の一態様として包含する。好ましい接続構造体は、第１電子部品がディスプレイパネルであり、第２電子部品がフレキシブル回路基板であり、導電粒子含有層がディスプレイパネル側に配置されている態様である。また、好ましい接続構造体の製造方法は、第１電子部品がディスプレイパネルであり、第２電子部品がフレキシブル回路基板であり、導電電粒子含有層をディスプレイパネル側に配置して異方性導電接続を行う態様である。以下に接続構造体の製造方法を図面に従って説明する。

まず、図１に示す異方性導電フィルム１０を用意する。この異方性導電フィルム１０は、基材フィルム１上に、バインダー樹脂層２に導電粒子３が保持されている導電粒子含有層４が形成され、更にその上に、絶縁性樹脂層５が形成された構造を有している。

次に、図２に示すように、フレキシブル回路基板８０の端子部８１に、異方性導電フィルム１０の絶縁性樹脂層５を仮貼りし、図３に示すように基材フィルム１を剥離して導電粒子含有層４を露出させ、続いて、図４に示すように、ディスプレイパネル７０の電極部７１にフレキシブル回路基板８０の端子部８１を位置合わせし、ヒートプレスツール９０で熱圧着することで、図５に示すように、ディスプレイパネル７０とフレキシブル回路基板８０とを異方性導電接続することができる。

以下、本発明の異方性導電フィルムについて、実施例により具体的に説明する。

実施例１～３、比較例１～３
異方性導電フィルムの製造
（イ）絶縁性樹脂層の形成
表１に示した配合で、絶縁性樹脂層形成用組成物を調製した。この組成物をバーコーターでフィルム厚さ５０μｍの基材フィルムとしてのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に塗布し、８０℃のオーブンにて５分間乾燥させ、ＰＥＴフィルム上に１０μｍ厚の絶縁性樹脂層を形成した。

（ロ）バインダー樹脂層の形成
表１に示した配合で、バインダー樹脂層形成用組成物を調製した。この組成物をバーコーターでフィルム厚さ５０μｍの基材フィルムとしてのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に塗布し、８０℃のオーブンにて５分間乾燥させ、ＰＥＴフィルム上に４μｍ厚のバインダー樹脂層を形成した。

（ハ）導電粒子含有層の形成
外径が３．５μｍ、高さ３．５μｍの略円柱形状の凸部が１３０００個／ｍｍ^２の密度で設けられている金型に、樹脂モールド用樹脂を適用し、凸部に対応した凹部が形成された樹脂型を作成した。この樹脂型の凹部に、平均粒子径が３μｍの金／ニッケル被覆樹脂粒子（ＡＵＬ７０３、積水化学工業（株））を充填し、先に作成したバインダー樹脂層を被せ、導電粒子をバインダー樹脂層に６０℃、０．５ＭＰａの条件で転写させ、更に、転写した導電粒子をバインダー樹脂層内に平板で６０～７０℃、０．５ＭＰａの条件で押し込み、導電粒子含有層を形成した。導電粒子の粒子面密度は、凸部に対応して１３０００個／ｍｍ^２であった。

（ニ）異方性導電フィルムへの加工
基材フィルム上の導電粒子含有層上に、絶縁性樹脂層を載置し、４０℃、０．５ＭＰａの条件で積層し、絶縁性樹脂層上の基材フィルムを剥離することで、図１に記載の異方性導電フィルム（基材フィルム／導電粒子含有層／絶縁性樹脂層）を得た。

＜＜評価＞＞
実施例１～３、比較例１～３で作製した異方性導電フィルムの（ａ）スリット適性評価試験、（ｂ）引き出しブロッキング評価試験、（ｃ）初期導通信頼性評価試験、（ｄ）接着強度評価試験を、以下に説明するように行った。結果を表１に示す。

（ａ）スリット適性評価試験
基材フィルム／導電粒子含有層／絶縁性樹脂層という層構成を有する実施例１～３、比較例１～３の異方性導電フィルム１００ｍを０．６ｍｍ幅にスリットしてリールに巻き取り、巻装体を作成した。この巻装体を小口方向から光学顕微鏡で観察し、スリットダレの有無を調べた。なお、スリットダレの観察は、以下のように行った。

即ち、巻装体は外周側から中心に向かってＡＣＦ（基材フィルム／導電粒子含有層／絶縁性樹脂層）が重なった構造を有しており、その重なったＡＣＦの一つに着目して基準ＡＣＦとし、その直ぐ内側のＡＣＦを第１ＡＣＦとし、更にその直ぐ内側のＡＣＦを第２ＡＣＦとした時の巻装体の断面（外周側←・・／基準ＡＣＦ／第１ＡＣＦ／第２ＡＣＦ／・・→中心側）を観察し、基準ＡＣＦの絶縁性樹脂層が、第１ＡＣＦまでははみ出していない場合を「はみ出し１層未満」とし、第１ＡＣＦまでははみ出しているが、第２ＡＣＦまでははみ出していない場合を「はみ出し１層以上２層未満」とし、第２ＡＣＦ及びそれ以上にまではみ出している場合を、「はみ出し２層以上」とし、以下の基準で評価した。評価結果がＡ又はＢであることが望まれる。

（スリット適性評価基準）
Ａ：１層未満
Ｂ：１層以上～２層未満
Ｃ：２層以上

（ｂ）引き出しブロッキング評価試験
実施例１～３、比較例１～３の異方性導電フィルム１００ｍを０．６ｍｍ幅にスリットしてリールに巻き取り、巻装体を作成した。この巻装体を、２０℃又は２７℃の環境下に所定期間保管した後、巻装体から異方性導電フィルムを引き出した際に、ブロッキングの発生の有無を調べ、以下の基準で評価した。評価結果がＡ又はＢであることが望まれる。

（引き出しブロッキング評価基準）
Ａ：２０℃での保管の場合、ブロッキングの発生が保管後７日以降であり、２７℃での保管の場合、ブロッキングの発生が保管後４日以降である場合。
Ｂ：２０℃での保管の場合、ブロッキングの発生が保管後３日～７日未満であり、２７℃での保管の場合、ブロッキングの発生が保管後２日～４日未満である場合。
Ｃ: ２０℃での保管の場合、ブロッキングの発生が保管後３日未満であり、２７℃での保管の場合、ブロッキングの発生が保管後２日未満である場合。

（ｃ）初期導通信頼性評価試験
フレキシブル回路基板として、評価用ＣＯＦ（２層ポリイミド基板）を用意した。配線ピッチは２０μｍであり、配線は８μｍ厚のＣｕにフラッシュスズメッキを施したものであった。基板材料は３８μ厚のポリイミドフィルムであった。この評価用ＣＯＦとガラス基板とを異方性導電フィルムを介して異方性導電接続した。具体的には、評価用ＣＯＦの端子部に、異方性導電フィルムの絶縁性樹脂層を仮貼りした後、基材フィルムを剥離し、露出した導電粒子含有層をガラス基板（０．３μｍ厚のＴｉ／Ａｌ配線）の電極部に位置合わせし、１００μｍ厚のテフロン（登録商標）緩衝フィルムを介して評価用ＣＯＦ側からヒートプレスツールで１８０℃、３．５ＭＰａ、６秒という条件で熱圧着（ツールスピード１０ｍｍ／秒、ステージ温度４０℃）することで異方性導電接続を行い、接続構造体を作成した。得られた接続構造体について、デジタルマルチメータ（品番：デジタルマルチメータ７５５５、横河計測株式会社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの接続抵抗を測定し、以下の基準で評価した。評価結果がＡ又はＢであることが望まれる。

（初期導通信頼性評価基準）
Ａ： 導通抵抗値が２Ω未満である場合。
Ｂ： 導通抵抗値が２Ω以上４Ω以下である場合。
Ｃ： 導通抵抗値が４Ωを超える場合。

（ｄ）接着強度評価試験
前述の初期導通信頼性評価試験で作成したものと同じ接続構造体を作成した。作成した接続構造体の評価用ＣＯＦを１ｃｍ幅でカットし、引張試験機（ＲＴＣ１２０１、株式会社エー・アンド・デイ）を用い、９０°の角度で５０ｍｍ／秒の速度で評価用ＣＯＦを引き上げた際の接着強度を測定し、以下の基準で評価した。評価結果Ａ又はＢであることが望まれる。

（接着強度評価基準）
Ａ： 接着強度が８Ｎ以上である場合。
Ｂ： 接着強度が５Ｎ以上８Ｎ未満である場合。
Ｃ： 接着強度が５Ｎ未満である場合。

表１から分かるように、実施例１の異方性導電フィルムの場合、スリット適性並びに２０℃及び２７℃における引き出しブロッキングについて、いずれもＡ評価であり、しかも異方性導電フィルムの絶縁性樹脂層を、まずフレキシブル回路基板側に仮貼りして作成した接続構造体の初期導通信頼性評価及び接着強度評価の双方ともＡ評価であった。

また、実施例２の異方性導電フィルムの場合、絶縁性樹脂層に配合したポリビニルブチラールのガラス転移温度が８０℃であったため、２７℃における引き出しブロッキングについてＢ評価であった。

更に、実施例３の異方性導電フィルムの場合、絶縁性樹脂層に配合したポリビニルブチラールのガラス転移温度が７０℃であったため、２０℃、及び２７℃における引き出しブロッキング並びにスリット適正についてＢ評価であった。

一方、比較例１の異方性導電フィルムの場合、絶縁性樹脂層にポリビニルブチラールを配合していたが、ガラス転位温度が７０℃を下回る６６℃のものを使用したので、スリット適性がＣ評価となり、また、２０℃における引き出しブロッキングについてＢ評価であったが、２７℃における引き出しブロッキングについてＣ評価であった。

比較例２の異方性導電フィルムの場合、絶縁性樹脂層にポリビニルブチラールを配合していないので、スリット適性並びに２０℃及び２７℃における引き出しブロッキングについて、いずれもＣ評価であった。

比較例３の異方性導電フィルムの場合、絶縁性樹脂層にポリビニルブチラールを配合していたが、ガラス転位温度が１１０℃を上回る１１３℃のものを使用したので、スリット適性並びに２０℃及び２７℃における引き出しブロッキングについては、いずれもＡ評価であったものの、異方性導電フィルムの絶縁性樹脂層を、まずフレキシブル回路基板側に仮貼りして作成した接続構造体の初期導通信頼性評価及び接着強度評価については、それぞれＢ及びＣ評価であった。

本発明の異方性導電フィルムは、基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層、及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されている構造を有する。このため、絶縁性樹脂層が表面に露出しているので、異方性導電フィルムを絶縁性樹脂層側からフレキシブル回路基板に仮貼りすることができる。また、絶縁性樹脂層が、７０℃以上１１０℃以下のガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有する。このため、異方性導電フィルムを細幅にスリットしても、スリットダレを抑制してスリット適性が改善され、更に、巻装体に加工した場合でも引き出しブロッキングの発生を大きく抑制することができるので、狭額縁化したディスプレイパネルとフレキシブル回路基板とを異方性導電接続するために非常に適したものとなる。

１ 基材フィルム
２ バインダー樹脂層
３ 導電粒子
４ 導電粒子含有層
５ 絶縁性樹脂層
１０ 異方性導電フィルム
７０ ディスプレイパネル
７１ 電極部
８０ フレキシブル回路基板
８１ 端子部
９０ ヒートプレスツール

Claims (17)

1. 基材フィルム、バインダー樹脂層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層、及び絶縁性樹脂層がこの順で積層されてなる異方性導電フィルムであって、
   絶縁性樹脂層が、７０℃以上１１０℃以下のガラス転移温度を有するポリビニルアセタール樹脂を含有する異方性導電フィルム。
2. ポリビニルアセタール樹脂のガラス転位温度が、８０℃以上１１０℃以下である請求項１記載の異方性導電フィルム。
3. ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度が、６０モル％以上８０モル％以下である請求項１又は２記載の異方性導電フィルム。
4. ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度が、６５モル％以上７５モル％以下である請求項３記載の異方性導電フィルム。
5. ポリビニルアセタール樹脂の水酸基量が、２０モル％以上４０モル％以下である請求項１～４のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
6. ポリビニルアセタール樹脂の水酸基量が、２５モル％以上３５モル％以下である請求項５記載の異方性導電フィルム。
7. ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基量が、１０モル％以下である請求項１～６のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
8. ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基量が、３モル％以下である請求項７記載の異方性導電フィルム。
9. ポリビニルアセタール樹脂が、ポリビニルブチラール樹脂である請求項１～８のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
10. ポリビニルアセタール樹脂の重量平均分子量が、１．０×１０^３～１．０×１０^６である請求項１～９のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
11. 絶縁性樹脂層が、更に成膜用樹脂と、重合性アクリル系化合物と、重合開始剤とを含有する請求項１～１０のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
12. 導電粒子含有層中の導電粒子の粒子面密度が、４０００ｐｃｓ／ｍｍ^２～２００００ｐｃｓ／ｍｍ^２である請求項１～１１のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
13. 絶縁性樹脂層の最低溶融粘度が、導電粒子含有層の最低溶融粘度よりも低い請求項１～１２のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
14. 第１電子部品と第２電子部品とが、請求項１～１３のいずれかに記載の異方性導電フィルムから基材フィルムが剥離除去された残余の導電粒子含有層と絶縁性樹脂層との積層体を介して異方性導電接続されてなる接続構造体。
15. 第１電子部品がディスプレイパネルであり、第２電子部品がフレキシブル回路基板であり、導電粒子含有層がディスプレイパネル側に配置されている請求項１４記載の接続構造体。
16. 第１電子部品と第２電子部品とを、請求項１～１３のいずれかに記載の異方性導電フィルムから基材フィルムが剥離除去された残余の導電粒子含有層と絶縁性樹脂層との積層体を介して異方性導電接続する、接続構造体の製造方法。
17. 第１電子部品がディスプレイパネルであり、第２電子部品がフレキシブル回路基板であり、導電粒子含有層をディスプレイパネル側に配置して異方性導電接続を行う請求項１６記載の製造方法。

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