JPH1077460A - 異方性導電膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１基板と第２基板との間に介在させて第１
基板と第２基板とを上下に接着した場合に、横方向から
の静電気の侵入による第１基板、第２基板のデバイスの
静電破壊を防止する。 【解決手段】 異方性導電膜１は、絶縁材料からなるバ
インダ２中に、第１導電粒子３と、第１導電粒子３の抵
抗値よりも高い抵抗値を有する第２導電粒子４とが混入
されてなる。第１導電粒子３は、ＴＦＴ基板（第１基
板）１１とフレキシブルベースフィルム（第２基板）１
３とを接着した状態で第１端子１２と第２端子１４とに
接触しかつ隣接する第１導電粒子３と接触しない密度で
バインダ２中に混入されているものであり、第２導電粒
子４は、ＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィルム
１３とを接着した状態で隣接する第２導電粒子４と接触
する密度でバインダ２中に混入されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器における
回路基板間の接続に用いる異方性導電膜に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子機器における回路基板間の接続技術
の一つに、異方性導電膜を用いる技術がある。従来、こ
の技術は、例えばリジット（硬質）基板とフレキシブル
基板との接続やフレキシブル基板同士の接続に適用され
ている。特に、液晶表示素子（以下、ＬＣＤと記す）の
製造では、ＬＣＤと外部回路基板との接続にフレキシブ
ル基板を用いることが多い。このことから近年では、図
５に示すようにリジット基板であるＬＣＤのＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）基板５１とフレキシブル基板５３との
接続に異方性導電膜６０を用いることが提案されてい
る。

【０００３】通常、異方性導電膜６０は、接着剤である
バインダ（支持体）６１中に低い接触抵抗を有する導電
粒子６２を混入させ、これを膜状に形成したものからな
っている。異方性導電膜６０を用いた接続では、例えば
ＴＦＴ基板５１とフレキシブル基板５３との間に異方性
導電膜６０を介在させ、この状態で異方性導電膜６０の
厚み方向に圧力を加えることにより、ＴＦＴ基板５１と
フレキシブル基板５３とを接着させる。その接着の際、
ＴＦＴ基板５１の端子電極５２と、この端子電極５２に
対向するフレキシブル基板５３の電極５４との間で、バ
インダ６１中の導電粒子６２が押しつぶされて端子電極
５２と電極５４間（上下方向）の導通が得られる。な
お、ＴＦＴ基板５１とフレキシブル基板５３とを接着し
た状態で横方向の絶縁性を確保するために、異方性導電
膜６０の導電粒子６２は、隣接するもの同士接触しない
程度の密度でバインダ６１中に混入されている。

【０００４】このように異方性導電膜６０は、厚み方向
に圧力を加えられた場合、導電粒子６２により上下方向
の導通が取られる一方、横方向の絶縁性が維持され、結
果として異方性を確保するものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、異方性導電
膜は、従来よりその導通の低抵抗化と異方性とを中心に
して開発されてきている。このため、横方向の絶縁性が
高い現在の異方性導電膜では、例えばフレキシブル基板
の先端の端子から静電気が侵入した場合、その電位差が
保たれたままＬＣＤのデバイスに印加される。結果とし
て、デバイスが静電気によりダメージを受け、ＬＣＤが
静電破壊されるといった不具合が生じている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に係る異方性導電膜は、第１基板と第２基板
との間に介在させて、第１基板の端子とこの端子に対向
する第２基板の端子とを導通させた状態でこれら第１基
板と第２基板とを接着させるためのものであって、絶縁
材料からなるバインダと、バインダ中に混入された第１
導電粒子と、バインダ中に混入されたもので第１導電粒
子の抵抗値よりも高い抵抗値を有する第２導電粒子とを
備えてなる。そして、上記第１導電粒子が、第１基板と
第２基板とを接着した状態で第１基板の端子と第２基板
の端子とに接触しかつ隣接する第１導電粒子と接触しな
い密度でバインダ中に混入されてなるものである。また
上記第２導電粒子が、第１基板と第２基板とを接着した
状態で隣接する第２導電粒子と接触する密度でバインダ
中に混入されてなるものである。

【０００７】この発明の異方性導電膜では、第１基板と
第２基板との間に介在させて第１基板と第２基板とを接
着させた場合に、第１導電粒子が第１基板の端子とこの
端子に対向する第２基板の端子とに接触し、かつ隣接す
る第１導電粒子同士は接触しない。このため、第１基板
の端子と第２基板の端子とは第１導電粒子を介して導通
する。一方、第２導電粒子は隣接するもの同士が接触す
る。この第２導電粒子は第１導電粒子の抵抗値よりも高
い抵抗値を有するので、第２導電粒子によって、第１基
板および第２基板の端子間の横方向にて第１導電粒子の
抵抗値よりも高抵抗の導通性が得られる。また第２導電
粒子が、第１基板の端子と第２基板の端子とに接触して
も、電流は抵抗値の低い第１導電粒子へと流れることか
ら、第１基板の端子と第２基板の端子との導通性に影響
はない。

【０００８】請求項２に係る異方性導電膜は、第１基板
と第２基板との間に介在させて、第１基板の端子とこの
端子に対向する第２基板の端子とを導通させた状態でこ
れら第１基板と第２基板とを接着させるためのものであ
って、導電粒子がバインダ中に混入されてなるものであ
る。そして上記導電粒子が、第１基板と第２基板とを接
着した状態で第１基板の端子と第２基板の端子とに接触
しかつ隣接する導電粒子と接触しない密度でバインダ中
に混入されなるものである。またバインダが、導電粒子
の抵抗値よりも高い抵抗値を有する材料からなるもので
ある。

【０００９】この発明の異方性導電膜では、第１基板と
第２基板との間に介在させて第１基板と第２基板とを接
着させた場合に、第１導電粒子が第１基板の端子とこの
端子に対向する第２基板の端子とに接触し、かつ隣接す
る第１導電粒子同士は接触しない。このため、第１基板
の端子と第２基板の端子とは第１導電粒子を介して導通
する。一方、バインダが第１導電粒子の抵抗値よりも高
い抵抗値を有するので、バインダによって第１基板の端
子および第２基板の端子間の横方向にて第１導電粒子の
抵抗値よりも高抵抗の導通性が得られる。またバインダ
が、第１基板の端子と第２基板の端子とに接触しても、
電流は抵抗値の低い第１導電粒子へと流れることから、
第１基板の端子と第２基板の端子との導通性に影響はな
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る異方性導電膜
の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形
態では、第１基板であるＬＣＤのＴＦＴ基板と第２基板
である信号入力用のフレキシブルベースフィルムとの接
続に本発明を適用した場合について述べる。図１は第１
実施形態に係る異方性導電膜を説明する図であり、請求
項１の発明の一実施形態を示すものである。

【００１１】この異方性導電膜１は、ＴＦＴ基板１１と
フレキシブルベースフィルム１３との間に介在させて、
これらＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィルム１
３とを接着させるためのものである。また接着した状態
で、ＴＦＴ基板１１の端子電極（以下、第１端子と記
す）１２と、この第１端子１２に対向するフレキシブル
ベースフィルム１３の電極（以下、第２端子と記す）１
４を導通させるためのものである。

【００１２】異方性導電膜１は、絶縁材料からなるバイ
ンダ２と、バインダ２中に混入された第１導電粒子３お
よび第２導電粒子４とから、膜状に形成されている。バ
インダ２は、ＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィ
ルム１３とを接着するとともに、接着時にバインダ１１
中の第１導電粒子３、第２導電粒子４を固定するための
ものである。このようなバインダ２は、通常の異方性導
電膜のバインダの材料、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂等の高分子接着剤で構成されている。熱可塑性樹脂
としては、例えばウレタン系、ポリエステル系等の樹脂
が用いられ、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ
系、フェノール系等の樹脂が用いられる。

【００１３】第１導電粒子３は、ＴＦＴ基板１１とフレ
キシブルベースフィルム１３とを接着した状態で、ＴＦ
Ｔ基板１１の第１端子１２とフレキシブルベースフィル
ム１３の第２端子１４とに接触する密度でバインダ２中
に混入されている。またこれとともに、隣接する第１導
電粒子３と接触しない程度の低密度でバインダ２中に混
入されている。

【００１４】上記第１導電粒子３は、抵抗値がほぼ０Ω
に近い非常に低抵抗の粒子からなっている。例えばフェ
ノール系、スチレン系、エポキシ系等の軟質樹脂粒子に
ニッケルや金をメッキ処理した金属膜被覆プラスチック
や、ニッケルやはんだ等の金属粒子、樹脂と金属粒子と
からなる複合プラスチック等で構成されている。第２導
電粒子４は、第１導電粒子３の抵抗値よりも高い抵抗値
を有する粒子からなっている。この抵抗値は、チャンネ
ル間のクロストークやリーク性の影響のでない程度、例
えば１ＭΩ〜１０ＭΩの高い抵抗値に設定される。ここ
で抵抗値の範囲を例えば１ＭΩ〜１０ＭΩの範囲にする
のは、以下の理由による。

【００１５】すなわち、抵抗値が１ＭΩより小さいと、
チャンネル間のクロストークやリーク性の影響がでる恐
れがあるためである。また１０ＭΩを越えると、絶縁性
が高くなり過ぎて、フレキシブルベースフィルム１３の
先端の端子から静電気が侵入した場合に、その電位差が
そのままＬＣＤのＴＦＴのようなデバイスに印加される
ためである。

【００１６】また第２導電粒子４は、ＴＦＴ基板１１と
フレキシブルベースフィルム１３とを接着した状態で、
隣接する第２導電粒子４と接触する程度の密度でバイン
ダ２中に混入されている。つまり、第２導電粒子４は、
第１導電粒子３よりも高密度にバインダ２中に存在して
いる状態になっている。

【００１７】このような第２導電粒子４としては、第１
導電粒子３の抵抗値よりも高く、チャンネル間のクロス
トークやリーク性の影響のでない抵抗値であれば、種々
のものを用いることができる。例えば上記した金属膜被
覆プラスチックの金属膜を、抵抗値の高い材料に替えた
ようなものを用いてもよい。また図１では、１種類の材
料で第２導電粒子４を構成した場合を示しているが、複
数種の材料で第２導電粒子４を構成することも可能であ
る。

【００１８】なお、上記した第１導電粒子３および第２
導電粒子４の平均粒径は、接続される第１端子１２およ
び第２端子１４のピッチにより設定される。またこの場
合、第１導電粒子３と第２導電粒子４との平均粒径がほ
ぼ同じであっても異なっていてもよい。ただし、ＴＦＴ
基板１１とフレキシブルベースフィルム１３とを接着し
た状態で、第１導電粒子３が第１端子１２と第２端子１
４とに接触するとともに隣接する第２導電粒子４同士が
接触するといった条件を満たすことが必要である。よっ
て、第２導電粒子４の平均粒径は、第１導電粒子３の平
均粒径と同じかそれよりも小さいことが好ましい。特に
第２導電粒子４が第１導電粒子３よりも硬い粒子である
場合では、第１導電粒子３の平均粒径よりも第２導電粒
子４の平均粒径を小さく設定することが望ましい。

【００１９】上記した異方性導電膜１を用いてＴＦＴ基
板１１とフレキシブルベースフィルム１３とを接続する
場合には、従来と同様、ＴＦＴ基板１１とフレキシブル
ベースフィルム１３との間に異方性導電膜１を介在させ
る。そしてこの状態で、異方性導電膜１の厚み方向に熱
および圧力を加えることにより、ＴＦＴ基板１１とフレ
キシブルベースフィルム１３とを接着する。

【００２０】この熱圧着によって、図２に示すように、
異方性導電膜１の第１導電粒子３が押しつぶされて第１
端子１２と第２端子１４とに接触する。また第１導電粒
子３はバインダ２中に低密度で存在しているため、隣接
するもの同士が接触しない。その結果、第１端子１２と
第２端子１４とが第１導電粒子３を介して導通する状態
になる。すなわちＴＦＴ基板１１とフレキシブルベース
フィルム１３とを上下に接着した場合において上下方向
の導通性が得られる。また第１導電粒子３は低抵抗の粒
子からなるので、上下方向を低抵抗で導通させることが
できる。

【００２１】また異方性導電膜１の第２導電粒子４にあ
っては、バインダ２中に高密度で存在しているので、上
記熱圧着によって隣接するもの同士が接触する。この結
果、第１端子１２および第２端子１４間の横方向にて高
抵抗の導通性を得ることができる。なお、第２導電粒子
４が、第１端子１２と第２端子１４とに接触しても、電
流は抵抗値の低い第１導電粒子３へと流れることから、
第１端子１２と第２端子１４との導通性に影響はない。

【００２２】以上のように第１実施形態の異方性導電膜
１では、ＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィルム
１３とを上下に接着した状態において、横方向を高抵抗
で導通させることができる。このため、たとえフレキシ
ブルベースフィルム１３の先端側の端子から静電気が侵
入した場合でも、第１端子１２および第２端子１４間で
電位差が発生するのを抑えることができ、ＬＣＤのデバ
イスが静電気によりダメージを受けることを抑制でき
る。しかも異方性導電膜１では上下方向を低抵抗で導通
させることができので、従来の接続性が維持される。し
たがって、異方性導電膜１によれば、上下方向の導通の
低抵抗化を図ることができるとともに、ＬＣＤの静電破
壊を防止することができる。

【００２３】次に第２実施形態に係る異方性導電膜を図
３および図４を用いて説明する。なお、第２実施形態は
請求項２の発明の一実施形態を示すものである。また、
第２実施形態において第１実施形態と同一の形成要素に
は同一の符号を付すことにする。第２実施形態において
前述した第１実施形態と相違するのは、異方性導電膜５
のバインダ６が高い抵抗値を有する材料からなり、かつ
第１実施形態における第２導電粒子４がバインダ６中に
混入されていない点である。

【００２４】すなわち、異方性導電膜５は、バインダ６
と、バインダ６中に混入された第１導電粒子３とから、
膜状に形成されている。バインダ６は、第１導電粒子３
の抵抗値よりも高い抵抗値を有する絶縁材料から構成さ
れている。この抵抗値は、チャンネル間のクロストーク
やリーク性の影響のでない程度、例えば第１実施形態の
第２導電粒子４と同様、１ＭΩ〜１０ＭΩの高い抵抗値
に設定される。ここで抵抗値の範囲を例えば１ＭΩ〜１
０ＭΩの範囲にするのは、第１実施形態で述べた理由と
同様である。

【００２５】このようなバインダ６としては、例えば通
常の異方性導電膜のバインダの材料、すなわち熱可塑性
樹脂や熱硬化性樹脂等の高分子接着剤に、カーボンブラ
ックのような例えば固有の比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ〜
１０Ω・ｃｍの範囲の導体を混入したものが挙げられ
る。熱可塑性樹脂としては、例えばウレタン系、ポリエ
ステル系等の樹脂が用いられ、熱硬化性樹脂としては、
例えばエポキシ系、フェノール系等の樹脂が用いられ
る。また、鎖状共役系有機高分子やこれ以外の有機高分
子に有機分子、高分子等のドーパントを混入したもので
接着剤として機能するものや、そのものが高抵抗の導電
性を有する高分子接着剤をバインダ６に用いることも可
能である。一例としては、高分子接着剤に界面活性剤を
混入したものが挙げられる。

【００２６】高分子接着剤にカーボンブラックを混入し
たものをバインダ６とした場合には、カーボンブラック
が粒子形状であれば、その粒径や混入量でバインダ６の
抵抗値を制御することが可能である。またカーボンブラ
ックが繊維状であれば、さらにその長さでバインダ６の
抵抗値を制御することができる。

【００２７】第１導電粒子３は、第１実施形態と同様、
ＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィルム１３とを
接着した状態で、ＴＦＴ基板１１の第１端子１２とフレ
キシブルベースフィルム１３の第２端子１４とに接触す
る密度でバインダ６中に混入されているものである。ま
たこれとともに、隣接する第１導電粒子３と接触しない
程度の低密度でバインダ６中に混入されているものであ
る。さらに第１導電粒子３は、抵抗値がほぼ０に近い非
常に低抵抗の粒子からなっている。例えばフェノール
系、スチレン系、エポキシ系等の軟質樹脂粒子にニッケ
ルや金をメッキ処理した金属膜被覆プラスチックや、ニ
ッケルやはんだ等の金属粒子、樹脂と金属粒子とからな
る複合プラスチック等で構成されている。

【００２８】上記した異方性導電膜５を用いてＴＦＴ基
板１１とフレキシブルベースフィルム１３とを接続する
場合には、第１実施形態と同様、ＴＦＴ基板１１とフレ
キシブルベースフィルム１３との間に異方性導電膜５を
介在させる。そしてこの状態で、異方性導電膜５の厚み
方向に熱および圧力を加えることにより、ＴＦＴ基板１
１とフレキシブルベースフィルム１３とを接着する。

【００２９】この熱圧着によって、図４に示すように、
異方性導電膜５の低抵抗の第１導電粒子３が押しつぶさ
れて第１端子１２と第２端子１４とに接触する。その結
果、第１端子１２と第２端子１４と間に低抵抗の導通
性、すなわちＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィ
ルム１３とを上下に接着した場合において上下方向で低
抵抗の導通性が得られる。

【００３０】また第１導電粒子３はバインダ２中に低密
度で存在しているため、隣接するもの同士が接触せず、
したがって第１端子１２および第２端子１４間の横方向
にて低抵抗の導通性が得られることがない。一方、バイ
ンダ６が高抵抗の材料からなるので、このバインダ６に
よって第１端子１２間、第２端子１４間の横方向にて高
抵抗の導通性を得ることができる。なお、バインダ６
が、第１端子１２と第２端子１４とに接触しても、電流
は抵抗値の低い第１導電粒子３へと流れることから、第
１端子１２と第２端子１４との導通性に影響はない。

【００３１】このように第２実施形態の異方性導電膜５
においても、ＴＦＴ基板１１とフレキシブルベースフィ
ルム１３とを上下に接着した状態において、上下方向を
低抵抗で導通させることができるとともに横方向を高抵
抗で導通させることができる。このため、たとえフレキ
シブルベースフィルム１３の先端側の端子から静電気が
侵入した場合でも、ＬＣＤのデバイスが静電気によりダ
メージを受けることを抑制できる。したがって第２実施
形態の異方性導電膜５によっても、従来の接続性を損な
うことなくＬＣＤの静電破壊を防止できるといった効果
が得られる。なお、本実施形態では、ＬＣＤのＴＦＴ基
板とフレキシブルベースフィルムとの接続に本発明を適
用したが、この他の回路基板間の接続に本発明を用いる
ことができるのは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る異方
性導電膜によれば、第１基板と第２基板との間に異方性
導電膜を介在させて第１基板と第２基板とを接着した場
合に、第１導電粒子を介して第１基板の端子と第２基板
の端子とを導通させることができる。また第２導電粒子
により、第１基板の端子および第２基板の端子間の横方
向にて第１導電粒子の抵抗値よりも高抵抗の導通性を得
ることができる。このため、たとえ上記横方向から静電
気が侵入した場合でも、電位差がそのまま第１基板や第
２基板に形成されたデバイスに入ることを抑制できるの
で、従来の接続性を損なうことなく第１基板や第２基板
のデバイスの静電破壊を防止することができる。

【００３３】また請求項２に係る異方性導電膜によれ
ば、第１基板と第２基板との間に異方性導電膜を介在さ
せて第１基板と第２基板とを接着した場合に、第１導電
粒子を介して第１基板の端子と第２基板の端子とを導通
させることができる。またバインダにより、第１基板の
端子および第２基板の端子間の横方向にて第１導電粒子
の抵抗値よりも高抵抗の導通性を得ることができる。し
たがって、請求項１と同様、従来の接続性を損なうこと
なく、第１基板や第２基板に形成されたデバイスの静電
破壊を防止できるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の異方性導電膜を説明するための
断面図であり、請求項１の発明の一実施形態を示す図で
ある。

【図２】第１実施形態の異方性導電膜を用いて接着した
状態を示す断面図である。

【図３】第２実施形態の異方性導電膜を説明するための
断面図であり、請求項２の発明の一実施形態を示す図で
ある。

【図４】第２実施形態の異方性導電膜を用いて接着した
状態を示す断面図である。

【図５】従来の異方性導電膜を説明するための断面図で
ある。

【符号の説明】

１、５ 異方性導電膜 ２、６ バインダ ３ 第
１導電粒子 ４ 第２導電粒子 １１ ＴＦＴ基板 １２ 第１
端子 １３ フレキシブルベースフィルム １４ 第２端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１基板と第２基板との間に介在させ
   て、該第１基板の端子と該端子に対向する前記第２基板
   の端子とを導通させた状態でこれら第１基板と第２基板
   とを接着させるための異方性導電膜であって、 絶縁材料からなるバインダと、 該バインダ中に混入された第１導電粒子と、 前記バインダ中に混入されたもので前記第１導電粒子の
   抵抗値よりも高い抵抗値を有する第２導電粒子とを備
   え、 前記第１導電粒子は、前記第１基板と第２基板とを接着
   した状態で該第１基板の端子と第２基板の端子とに接触
   しかつ隣接する第１導電粒子と接触しない密度で前記バ
   インダ中に混入され、 前記第２導電粒子は、前記第１基板と第２基板とを接着
   した状態で隣接する第２導電粒子と接触する密度で前記
   バインダ中に混入されてなることを特徴とする異方性導
   電膜。
2. 【請求項２】 第１基板と第２基板との間に介在させ
   て、該第１基板の端子と該端子に対向する前記第２基板
   の端子とを導通させた状態でこれら第１基板と第２基板
   とを接着させるための異方性導電膜であって、 導電粒子がバインダ中に混入されてなるもので、 前記導電粒子は、前記第１基板と第２基板とを接着した
   状態で該第１基板の端子と第２基板の端子とに接触しか
   つ隣接する導電粒子と接触しない密度で前記バインダ中
   に混入され、 前記バインダは、前記導電粒子の抵抗値よりも高い抵抗
   値を有する材料からなることを特徴とする異方性導電
   膜。