JPH03114152A - 電気素子の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導電性に異方性を持たせることのできる接着
剤を用いて、エレクトロクロミック表示パネル、液晶表
示体パネル等の表示装置を基板へ接着する構造に関する
。

さらに詳しくは、メツキ粒子や、銅、ニッケル、銀、金
などの金Ｈ微粒子やカーボンファイバーなどの導電粒子
を接着剤中に分散させ、該メツキ粒子等の含有量、形状
、大きさ、分布状態、さらには接着剤層の厚みをコント
ロールし電気的接続をとろうとする部分に必要に応じて
圧力を加えて接着剤層の厚み方向には導電性を有し、面
方向には絶縁性を保持するようにした導電性が異方的で
ある接着剤を用いて電気的な接続をとる方式に関するも
のである。　　本発明の特徴は、１つは分散させる導電
粒子や接着剤を任意に選ぶことにより、接着導電層を薄
くすることも厚くすることも可能であり、この結果、特
に薄くすることにより導電異方性の効果は著しく顕著に
なる。即ち、ＩＣ等の細密半導体パターンにおける電気
的導通と絶縁の分離がきわめて効果的に行えるものであ
る。また、本発明は接着により導電異方性の効果が生じ
るものであるため、導通をとった後、他の押えなり、支
持は必要ない、したがって、−度接着により固定された
導電異方性接着剤層は経時変化に大してきわめて堅牢で
ある。即ち、別な言い方をすれば、固定と電気的接続の
２工程を１工程に簡単化しているものである。さらに別
な特徴は、基板上への接着剤の形成が容易である。即ち
、他点との電気的接続をするには、本発明による導電異
方性接着剤を印刷や塗布して接着するだけ又はシート状
の接着剤を置くだけで可能である。

本発明に係わる導電異方性接着剤は、接着方式により形
成された接着剤層が導電性に関して異方的であることが
特徴であり、前述したように、断面の形状が凹凸があり
、又その形状が複雑である品物同志を電気的に結合させ
る場合にも都合がよい。又、接着剤であるから、電気的
に結合すると同時に、合体させて有機結合体として、そ
の機能を増大させる箇所に用いると効果があり、さらに
両者を合体したのち、接着剤よりあふれ出た余分な接着
剤はそのまま周囲の保護剤として使用されるという効果
もある。また、本発明の対象が液状の接着剤の場合は乾
燥されない初期状態にあっては液状であることから、こ
の物体を例えば刷毛のようなもので必要な部分に塗りつ
けたり、任意形状の複雑なパターンマスクを用いて模様
の通りに転写させ、その模様に導電性の性質をもたせる
ことができる。

本発明を具体的に図面を用いて説明すると、即ち、第１
図に示すように、互いに電気的に導通させる必要のある
電気的部材１．２間に本発明に係わる゛導電異方性を持
ちうる接着剤を用いて加圧接着方式により接着剤層３を
形成し、基板１．２のある部分Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ
を想定すると、Ａ→Ｂ、Ｃ−）Ｄ、方向は導通するがＡ
＋Ｃ，ＢＡＤおよびＡＤＤ、ＣＡＢ方向は絶縁されると
いう性質を持たせることが可能である。導電異方性を持
ちつる接着剤は、絶縁性を有するエポキシ系、シリコン
系等の各種接着剤に、導電性を有する貴金属粒子、重金
属粒子、軽金属粒子単体あるいは合金、さらにはメツキ
粒子、カーボンファイバーなどを分散させ、含有ヱ、形
状、大きさ、分散状態、厚み接着方法などを適当にコン
トロールすることにより得られる。ここで、メツキ粒子
とは、核材とこの核材の全表面にメツキ処理により金属
薄層が被覆される導電膜とから構成されるものである。

核材および金属薄層の各々の材質は自在に選択可能であ
ることから、導電異方性接着剤の使用目的に応じて各々
の材質を選択することにより、多様に種々導電粒子を形
成することができる０例えば、核材を軟質材（合成樹脂
等）で形成した導電粒子を含む導電異方性接着剤を用い
て、電気的部材を加圧接合する場合には、導電粒子は加
圧接合時の押圧により、変形して電気的部材との接触面
積が大きくなり、電気的導通が確実にできる。導電異方
性接着剤の導電機構は、基本的には導電粒子間の接触に
あると解釈され、分散媒中に於ける導電粒子はその分散
の不均一性、クラスターを形成する粒子の密集効果、さ
らには接着界面近傍への凝集効果などにより導電領域の
無数の島が出来るものと推定される。

第２ｃ！１（１）および（２）は、本発明に係わる導電
異方性接着剤の導通の原理を説明する簡単な模型図であ
る。４．５は、それぞれ導通をとるべき基板であり、６
は接着方式により形成された接着剤層、７．７゛は導通
粒子を表わす。第２図（２）は、粒子７′のサイズが接
着剤層６の厚みにほぼ等しいもので導通接触のとり方と
しては単純であるが、点接触は接触抵抗が一般に大きい
ので、第２図（１）のような複数個の導通粒子７による
導通接触をとる方が良い。このように絶縁性接着剤に導
電粒子を分散させた組成物の導電特性を調べると、一般
に第３図のようになる。即ち、横軸に導電粒子と絶縁性
接着剤との比較Ｖｍをとり、縦軸に導電率σをとると、
導電粒子の比率がある値に点以下になると導電性が著し
く低くなり、Ｋ点以上では、良好な導電性が生じるよう
になる。

ここで、Ｋ点近傍及びそれ以下の低い導電率を有する組
成の接着剤を厚みのコントロール、粒子径および接着方
法を適当に選んでやることにより、厚み方向には導電性
を有しながら横方向には絶縁性を持つ特性が得られる。

本発明は、このように接着方式によって得られる導電異
方性接着剤を用いて電気的に接続する単純で確実かつ、
きわめて安価な画期的な方法を提供するものであり、以
下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の模型図である。２２．２３は液晶表示
パネルの上下電極基板であり、１８は液晶電極の透明導
電膜によるリード端子である。

１９は電気的導通をとるべき基板であり、２０は回路基
板上の導電接点である。このような液晶パネルと基板間
に、本発明に係わる導電異方性を持ちうる例えばシート
状の接着剤層２１が配置される。導電異方性接着剤層２
１は図における説明上、中間に位置しているが、実際の
作業においては基板１９又は液晶パネルの電極端子に配
置される。

第４図のような接続方式では、下部電極基板２３が下方
に突出しているために回路基板１９と接触させる場合、
不都合となるので、第５図のように回路基板２５の中央
部に中抜き部２６を設けることが有効である。

第５図において、２９．３０は液晶表示装置を構成する
もので液晶表示用上下電極基板ガラスであり、２４はメ
タライズした透明電極リード端子である。２５はリジッ
ト又はフレキシブルな回路基板、２６は中抜き部、２７
は回路基板上の導通接点部、２８は本発明に係わる導電
異方性を持ちつる接着剤層である。

この場合、下電極基板ガラス３０は、上電極基板ガラス
２９に対しその外端を内方へずらせて取り付けられてい
るので上電極基板２９下面の透明電極リード端子２４の
外端部から露出しこの露出部分が接着剤層２８に押圧（
必要により加熱）され回路基板２５の導通接点部２７に
導通、固定される。こうして液晶表示装置を回路基板２
５に各電極リード端子を通過させて取り付けることがで
きる。なお、第５図、第６図の場合、上電極基板ガラス
２９．３３と下電極基板ガラス３０．３４との接合境界
部Ａ、Ｅに前記接着剤２８．３５が設けられていると、
接合境界部Ａ、　　Ｂを前記接着剤２８．３５が密封す
るから、空気、湿気等が液晶表示装置の内部に侵入する
ことを防止できる。

又、接着剤を導通接着に必要な１よりも意識的に厚くし
第６図に示すような液晶表示パネルの周囲に盛り上げ部
３２を形成すると、液晶表示パネルと回路基板３１との
接合強度がより向上する。即ち、上電極基板３３下面と
回路基板３１上面との間に配置された接着剤３５による
接合の他に、上電極基板３３の周囲において接着剤の前
記盛り上げ部３２により上電極基板３３も接合されるか
らである。

このように、本発明のよる電気的接続方式を液晶表示パ
ネルに適用すると、これまで１本ずつ独立してリード端
子をとり出す必要があった接続方式を、きわめて単純に
導電異方性接着剤を塗布スクリーン印刷し、又は、シー
ト状接着剤を載置し、圧接して接着するのみで、必要と
する電気的導通を個別に取り出すことが可能となる。

これは上記電気素子のアナログ式、デジタル式を問わず
、電子式ウォッチや、電子式卓上計算機への応用がきわ
めて容易になり、これまで複雑な微小電気的配線のため
困難とされていた分野への適用も可能となる。

なお、本発明による方式の実際の適用に当たっては、接
着剤の硬化過程に圧力を加えたり、また超音波を併用し
たりすることが重要な特性改良につながるものである。

以上の如く本発明は、回路基板上に導電異方性接着剤を
介して電気素子を取り付け、基板外端電気素子の電極リ
ード端子と回路基板の導通接点部とを押圧固定するよう
にしたから、次の様な著しい硬化を有する。

■　接着剤を導電異方性としたことにより導通は厚み方
向に確保され面方向には絶縁性が確保されるから導通接
点部が多数形成される電気素子の導通がすこぶる簡便と
なる。

■導電異方性接着剤を構成する導電粒子が、核材とこの
核材表面を被覆する導電膜とから形成されているので、
核材および導電膜の各々の材質は自在に選択可能である
ことから、両者の材質を多様に選択して組み合せれば、
性質の異なる種々の導電粒子を形成することが可能とな
り、使用目的に応じた導電異方性接着剤を得ることがで
きる。

例えば、核材に軟質材（合成樹脂等）を選択して形成し
た導電粒子を含む導電異方性接着剤を用いて、電子素子
と回路基板とを押圧固定する場合には、導電粒子はその
核材が軟質材であることから、変形して電気素子および
回路基板と接触する接触面積が大きくなり、両者間の電
気的導通がより確実にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる現象説明図である。 １．２・・・・・・導通させる必要のある電気的部材３
・・・・・・・・・・・・本発明に係わる導電異方性接
着剤第２図（１）（２）は、本発明に係わる導電異方性
接着の原理図である。 ４．５・・・・・・導通をとるべき基板６・・・・・・
・・・・・・接着剤層 ７．７′・・・導通性粒子群と粒子 第３図は、導電性粒子と母体接着剤の比率対導電率の関
係を示したグラフである。 第４図は本発明による接着方式を液晶表示パネルに応用
した説明図である。 ２２．２３・・・液晶表示用上下電極ガラス基板１８・
・・・・・・・・透明導電リード端子１９・・・・・・
・・・回路基板 ２０・・・・・・・・・回路基板上のリード線２１・・
・・・・・・・本発明に係わる導電異方性接着剤層第５
図は第４図の改良断面図である。 ２９．３０・・・液晶表示用上下電極ガラス基板２４・
・・・・・・・・メタライズした透明導電リード端子２
５・・・・・・・・・回路基板 ２６・・・・・・・・・中抜き ２７・・・・・・・・・回路基板上のリード線２８・・
・・・・・・・本発明に係わる導電異方性接着剤Ａ・・
・・・・・・・・・・接合境界部第６図は本発明の一応
用例の副次効果の説明図である。 ３３．３４・・・液晶表示用上下電極基板ガラス３１・
・・・・・・・・中抜きした回路基板３２・・・・・・
・・・接着剤の盛り上げ部３５・・・・・・・・・本発
明に係わる導電異方性接着剤Ｂ・・・・・・ ・・・・・接合境界部 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極リード端子が形成される電気素子と、導通接点部が
   形成される回路基板とを有し、前記電極リード端子と前
   記導通接点部とが、核材表面に導電膜の被覆された導電
   粒子が絶縁性を有する接着剤中に混入、分散され厚み方
   向に導電性を有し面方向に絶縁性を有する導電異方性接
   着剤を介して、押圧固定されてなることを特徴とする電
   気素子の接続構造。