JPH1050374A - 異方導電性樹脂付き金属箔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明導電性フィルムの導電膜と電力供給用の
金属とを異方導電性樹脂を用いて接続させる際、可とう
性を有する導電膜を損傷させることなく、熱圧着で確実
な接続を可能とした異方導電性樹脂を提供する。 【解決手段】 金属箔上に、耐熱性、絶縁性、低温速硬
化性に優れた接着剤樹脂中に、熱ロール等による熱圧着
に於いても可とう性を有し、透明導電性フィルムの導電
膜に傷等の損傷を与えない延性、展性に優れた硬度の低
い金属または合金である導電粒子を分散させて半硬化状
態にしたものからなる異方導電性樹脂付き金属箔であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明導電フィルム
の導電膜と電力供給用の金属とを電気的に接合させる際
に用いる、半硬化状態の絶縁性接着剤樹脂中に導電粒子
を分散させた異方導電性樹脂に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】異方導電性樹脂は液晶用の駆動ＩＣ搭載
のＴＣＰの端子とガラス上の透明導電膜をパタン化した
コネクタ端子部を接続する為に開発されたもので、熱圧
着により端子同志は半田接続に匹敵する信頼性を有する
接続を可能とし、端子間は高絶縁性を有する物で、１０
０μｍ以下の高精細ピッチが必要なカラー化が進んでい
るＴＦＴディスプレーでは不可欠な部材である。接着剤
としては熱可塑タイプから熱硬化タイプへの移行が進ん
でいる。一方導電粒子は信頼性から粒径の精度が良いプ
ラスチック粒子に無電解メッキを施した物が使われてい
る。しかしながら、ガラス基板に対しては比較的固いプ
ラスチック粒子でも問題無いが、被着体が柔らかいフィ
ルム基板に対しては熱圧着時の打痕等によりダメージを
与える欠点が有った。又、無電解メッキの厚みは数１０
０Å〜数１０００Åと薄いため流せる電流は精々ｍＡオ
ーダーが限度で有り、比較的電圧を掛けるＴＦＴより大
型表示として期待されているプラズマディスプレー等で
はこれに替わる異方導電性樹脂が求められているのが実
状である。

【０００３】一方、最近の電子機器の小型化・薄型化・
軽量化に伴い、従来のガラス基板上に透明導電性を有す
る酸化インジウムを主成分とする酸化膜（以下ＩＴＯと
略す）が設けられたガラス電極からフィルム上にＩＴＯ
を設けた透明導電性フィルムが各種の用途で使用され始
めている。具体的には液晶用のフィルム電極、タッチパ
ネル用の電極、エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬと
略す）、プラズマディスプレー（以下ＰＤＰと略す）、
太陽電池用電極等が有る。これらの中で比較的電力を要
する表示としては、ＰＤＰ用電極、ＥＬ電極等がある。
一例として高分子化が進んだＥＬ表示では、絶縁層であ
る発光層を透明導電フィルムと裏面電極の中間に配し、
更に、透明電極フィルムの片側に直線、帯状に圧接接触
させた金属箔に電力を供給させて駆動させるフレキシブ
ルなＥＬパネルが提案されている。しかしながら、圧接
接触させているだけであるため、ミクロ的に浮いている
箇所が存在する事は避けられず、２００Ｖ程度の電圧を
掛けて長時間放置すると、放電による劣化が起こり、透
明導電性フィルムのＩＴＯ電極側にクラックが発生し、
接続不良が起こるという問題が有った。

【０００４】ガラス基板を用いた透明電極は支持層がガ
ラスであるため、吸湿、熱による寸法変化が無く、耐久
性に優れており、フィルム電極で生じるクラックという
問題は認められなかった。フィルム電極を使用する際の
改善策として、電力供給用として不可欠な金属箔に導電
ゴムをクッション層として挟み込むことや、導電ペイン
トを塗布するなどのアイデアが考えられる。しかし、帯
状の金属箔と導電ゴムのズレや、導電ゴムの面内にも電
流が流れるため発熱によるバインダーやゴム成分の二次
的な汚染による接続不良が生じてしまう等の欠点が有っ
た。又、導電ペイントについても同様に面内を流れる電
流の発熱による二次汚染、金属箔に対する密着不良が原
因の脱落等満足できるものでは無かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】透明導電性フィルムの
導電膜と電力供給用の金属とを異方導電性樹脂を用いて
接続させる際、可とう性を有する導電膜を損傷させるこ
となく、熱圧着で確実な接続を可能とした異方導電性樹
脂を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】金属箔上に、耐熱性、絶
縁性、低温速硬化性に優れた接着剤樹脂中に、熱ロール
等による熱圧着に於いても可とう性を有し、透明導電性
フィルムの導電膜に傷等の損傷を与えない延性、展性に
優れた硬度の低い金属または合金である導電粒子を分散
させて半硬化状態にしたものからなる異方導電性樹脂付
き金属箔である。即ち、本発明は、金属箔及び金属箔上
に金属あるいは合金からなる導電粒子を分散させたエポ
キシ樹脂を主成分とした樹脂層からなる異方導電性樹脂
付き金属箔であり、更に好ましい態様は、該金属あるい
は合金からなる導電粒子のマイクロビッカース硬度が、
Ｈｖ２０以下であり、該導電粒子が、該樹脂層の１〜５
体積％である異方導電性樹脂付き金属箔である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明による異方導電性樹脂付き金属箔の模式
断面図である。図２は一例として、透明導電フィルムの
ＩＴＯに接続した状態を説明するための模式断面図であ
る。

【０００８】図１に示すように、異方導電性樹脂付き金
属箔とは金属箔の上に耐熱性、絶縁性、低温速硬化性に
優れた接着剤樹脂に、熱ロール等による熱圧着に於い
て、例えば図２に示すような透明導電性フィルム上のＩ
ＴＯに傷等のダメージを与えない延性、展性に優れた硬
度の低い金属または合金である導電粒子を分散させたも
のを塗布し、溶剤分を揮発させて半硬化状態にしたもの
である。

【０００９】金属箔は電力供給用として用いられるもの
であり、導電性、耐触性、耐環境性、可とう性に優れた
ものであれば、実用上問題ないが、銅または銅合金を基
材にしたものが好ましい。耐環境性を重視する際はニッ
ケル、ステンレス箔が好ましい。目的に応じて上記の基
材にメッキ処理を施しても良く、導電性を重視する際に
は銀メッキが最も好ましい。基材厚みは目的とする可と
う性により選択すれば良いが、透明導電性フィルムに熱
ロール等で熱圧着する際の基材同士の馴染み性、接着
性、作業性、基材自体の強度等から９〜２０μｍ厚が好
ましい。２０μｍを越えると熱圧着した際、段差部にお
いて金属箔の角を支点にして透明導電性フィルムを局所
的に曲げる応力が働き、ＩＴＯのミクロクラックの原因
になるからである。９μｍ未満になると作業性、強度、
高価格の点から実用的でなくなる。

【００１０】接着剤樹脂は熱圧着工程で、短時間に確実
に硬化し、確実に接着される事が必要であり、この為に
は潜在性硬化剤を用いたエポキシ樹脂系が好ましい。更
に、接着性を増すために反応性エラストマーを用い、導
電粒子、溶剤を添加、分散させ、ベース基材の金属箔に
流延し、溶剤を揮発させて製膜するものである。ここで
本発明に用いるエポキシ樹脂は、一分子中に少なくても
二個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が用いられ
る。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキ
シ型、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられるが、これら
に限定されるものではなく、単独でも混合しても差し使
えない。

【００１１】反応性エラストマーとしては、ポリビニル
アセタール樹脂が最も好ましい。但し、重合度、アセタ
ール化度、粘度によって各種のグレードがあるが、エポ
キシ樹脂との反応性、接着力、熱圧着時の流動性、耐熱
性、耐湿熱性、エポキシ樹脂／硬化剤系と混合した時の
相溶性等の点より、重合度は５００〜３０００、アセタ
ール化度は７０ｍｏｌ％以上、粘度は５０〜３００ポイ
ズ（溶剤はエタノール：トルエン＝１：１、樹脂濃度１
０重量％、２０℃測定）であることが好ましい。

【００１２】潜在性硬化剤としてはマイクロカプセル化
イミダゾール誘導体エポキシ化合物とイソシアネート化
合物とを反応させたものが、耐薬品性、貯蔵性、安定性
等の点で好ましい。ここでマイクロカプセル化イミダゾ
ール誘導体エポキシ化合物はイミダゾール誘導体とエポ
キシ化合物との反応生成物をマイクロカプセル化し微粉
末としたもので、市場より入手できる。ここで、用いる
エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ、フェノー
ルノボラック、ビスフェノールＦ及びブロム化ビスフェ
ノールＡ等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ダイ
マー酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエ
ステル等が挙げられる。又、イミダゾール誘導体として
は、例えばイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２
−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダ
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、１−ベジル−２−メチルイミダ
ゾール、１−ベンジル−２−エチルイミダゾール、１−
ベンジル−２−エチル−５−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
ダゾール等が挙げられる。

【００１３】エポキシ樹脂と潜在性硬化剤であるマイク
ロカプセル化イミダゾール誘導体エポキシ化合物の合計
量を１００重量部とした場合、反応性エラストマーの配
合量は１０〜５０重量部である。反応性エラストマーの
配合量が１０重量部未満だと、初期接着力が不足し熱圧
着時の流動性が大きく気泡の巻き込みが大きい。一方５
０重量部を越えると接着力は充分であるが、熱圧着時の
粘度が高く樹脂の流動性が不足し、従って導電粒子が端
子と接触出来ず導電性が得られない恐れが生じる。又、
エポキシ樹脂系成分との相溶性、耐熱性、耐湿熱性が不
十分と成る。

【００１４】次に、導電粒子としてはインジウムと鉛の
合金が好ましい。基本的には熱圧着時の温度に於いて変
形はしても溶融せずに上下電極との、導電性に優れてい
れば、いかなる金属、合金を用いても実用上問題ない。
しかしながら、被着体である導電膜、例えば透明導電性
フィルム上のＩＴＯは傷つき易い為、硬度が低く、延性
及び展性に優れたものしか使用することは出来ない。具
体的には、マイクロビッカース硬度（ＪＩＳ−Ｂ−７７
３４、荷重１０ｇ、２３℃、５０％ＲＨ）に於いてＨｖ
２０以下が好ましい。Ｈｖ２０を越えると導電膜に対し
て、熱圧着時にダーメージを与え物理的なクラックを生
じるからである。

【００１５】電気的には被着体の材質も考慮する必要が
ある。つまり、被着体と同質物質か電子を共有し易い仕
事関数が極力近いものが当然ながら良好な結合が得られ
る点からも、例えばＩＴＯの場合、ＩＴＯの構成元素で
あるインジウム、スズの構成割合に対応したインジウム
あるいはインジウムを含む合金が好ましい。柔らかさか
ら言えば、半田粒子も使用可能な合金である。次に、金
属の粒径としては、１０〜４０μｍ、平均粒径２０μｍ
が好ましい。これは接着剤樹脂層から導電粒子が頭を出
している状態が、低圧・低温で熱圧着でき、工業的に安
定しており、均一に製膜が可能な厚みが１０μｍである
ことに基づく為である。更に樹脂中の金属粒子の含有率
は１〜５体積％が好ましい。１体積％未満では接続に寄
与する導電粒子が減り接続抵抗が上昇するからであり、
又、５体積％を越えると粒子間の距離が近づき過ぎ粒子
間でのミクロな放電が発生し、樹脂の劣化を生じる可能
性が強くなるからである。

【００１６】溶剤としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、ｎ−ブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、テトラヒドロフラン、メチルセルソルブ、エチル
セルソルブ、ジアセトンエーテル、メチルセルソルブア
セテート、エチルセルソルブアセテート、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられるが、極
性の大きさによって配合後の樹脂安定性に影響を及ぼす
為配合処方毎に安定性を調べ、単独あるいは混合して用
いる必要が有る。又、必要に応じ樹脂中に粘着付与剤、
架橋剤、老化防止剤、カップリング剤等を併用しても良
い。

【００１７】

【実施例】以下に、実施例で具体的に説明する。 ＜実施例１＞金属箔として純度９９．９％以上からなる
銅箔９μｍに反応性エラストマーとして、アセチル化度
３ｍｏｌ％以上、アセタール化度７０ｍｏｌ％以上のポ
リビニルアセタール樹脂をトルエン：エチルセロソルブ
アセテート＝２：１（重量比）に溶解して得られた２０
ｗｔ％溶液１０００重量部を、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（エポキシ当量２０００ｇ／ｅｑ）の酢酸ブチ
ル５０ｗｔ％溶液４０重量部と、マイクロカプセル化イ
ミダゾール誘導体エポキシ化合物（ノバキュアＨＸ−３
７４８、旭化成工業（株））３０重量部を速やかに攪
拌、混合し、これにインジウム／鉛（１：１重量比）か
らなる粒径１２〜３０μｍ、平均粒径２０μｍの合金粒
子（マイクロビッカース硬度Ｈｖ１０）を３体積％にな
るように添加、均一分散させ、更にトルエンを添加し乾
燥後の厚みが１５μｍに成るように流延、乾燥し異方導
電性樹脂付き金属箔を得た。

【００１８】これをアルミ裏面電極上のＥＬ発光層上に
配し、ポリエーテルサルフォンフィルム（ＰＥＳ）１０
０μｍ上に形成された透明導電フィルムのＩＴＯ（１０
０Ω／□）面に対して熱圧着した。圧着条件としてはベ
ースフィルムのＰＥＳの耐熱性を考慮して通常異方導電
膜に用いられる１８０℃、３０Ｋｇ／ｃｍ²、２０秒で
行った。更に６−ナイロンから成る捕水フィルム、テフ
ロンフィルムからなる防湿フィルムで両面サイドを覆い
ＥＬパネルを作製した。このＥＬパネル５０個を６０
℃、９０％ＲＨの環境下で１０００時間駆動させたが、
放電等による不良発生は皆無であった。

【００１９】＜比較例１＞金属箔として純度９９．９％
以上からなる銅箔９μｍをアルミ裏面電極上のＥＬ発光
層上に配し、ポリエーテルサルフォンフィルム（ＰＥ
Ｓ）１００μｍ上に形成された透明導電フィルムのＩＴ
Ｏ（１００Ω／□）面に対し熱圧着した。圧着条件とし
ては実施例１と同一で行った。更に実施例１と同様に捕
水フィルム、防湿フィルムで両面サイドを覆いＥＬパネ
ルを作製した。このＥＬパネル５０個を６０℃、９０％
ＲＨの環境化で１０００時間駆動させた処、放電等によ
る不良が２個発生した。解析した処、放電痕と思えるマ
イクロクラックと変色が認められた。

【００２０】

【発明の効果】本発明により、電力供給用の金属箔を異
方導電性樹脂を用いて透明導電性フィルムに圧着接触さ
せる際、接続を確実に行うために異方導電性樹脂付き金
属箔を用いる事により、従来の微小部分の浮き上がりが
無くなり、信頼性の高い接続が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による異方導電性樹脂付き金属
箔の模式図。

【図２】図２は、本発明による接続状態を示す模式図。

【符号の説明】 ．金属箔 ．接着剤樹脂 ．導電粒子 ．裏面電極 ．発光層 ．ＩＴＯ電極 ．透明フィルム ．捕水フィルム ．防湿フィルム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属箔及び金属箔上に金属あるいは合金
   からなる導電粒子を分散させたエポキシ樹脂を主成分と
   した樹脂層からなることを特徴とする異方導電性樹脂付
   き金属箔。
2. 【請求項２】 該金属あるいは合金からなる導電粒子の
   マイクロビッカース硬度が、Ｈｖ２０以下であることを
   特徴とする請求項１記載の異方導電性樹脂付き金属箔。
3. 【請求項３】 該導電粒子が、該樹脂層の１〜５体積％
   であることを特徴とする請求項１または２記載の異方導
   電性樹脂付き金属箔。