JP2004047228A

JP2004047228A - 異方性導電フィルム及び電極付き基板の接着方法

Info

Publication number: JP2004047228A
Application number: JP2002201615A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sakurai; 桜井　良; Hidetoshi Hiraoka; 平岡　英敏; Teruo Miura; 三浦　映生; Yasuhiro Morimura; 森村　泰大
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】電極付き基板同士を接着した場合にフィルム面方向の絶縁特性に優れたものとなる異方性導電フィルム及び電極付き基板の接着方法を提供する。
【解決手段】導電性粒子６及び絶縁性粒子７がそれぞれ接着剤樹脂組成物層中に分散された異方性導電フィルム本体５ａと絶縁性粒子含有層５ｂとを有した異方性導電フィルム５により電極付き基板同士を接着する。絶縁性粒子７の平均粒径は導電性粒子６の平均粒径の９０％以下である。絶縁性粒子７が電極３，３間及び電極４，４間に介在することにより、フィルム面方向の絶縁特性が向上する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚み方向にのみ導電性を有する異方性導電フィルムと、この異方性導電フィルムを用いた電極付き基板の接着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異方性導電フィルムは、導電性粒子が分散された接着剤樹脂組成物を成膜したものであり、厚さ方向に加圧することにより厚さ方向に導電性が付与される。この異方性導電フィルムは、例えば、相対峙する回路間に介装し、回路間を加圧、加熱することにより回路間を導電性粒子を介して接続すると共に、これら回路間を接着固定する目的に使用される。
【０００３】
この異方性導電フィルムは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やＴＡＢと液晶パネルのガラス基板上に形成されたＩＴＯ（スズインジウム酸化物）等の電極とを接続する場合をはじめとして、種々の電極間に異方性導電膜を形成し、それにより該電極間を接着すると共に電気的に接合する場合に使用されている。
【０００４】
従来の異方性導電フィルムは、一般にエポキシ系又はフェノール系樹脂と硬化剤を主成分とする接着剤に導電性粒子を分散させたもので構成され、中でも使用上の便宜等の点から接着剤としては１液型の熱硬化型のものが主流になっている。また、異方性導電フィルムとしては、高温高湿下でも安定した接続信頼性が得られるようにするため、種々の方法により接着強度の強化が図られているが、従来のエポキシ系又はフェノール系樹脂を用いた異方性導電フィルムは、接着力が低く、作業性が悪く、耐湿耐熱性に問題があった。
【０００５】
このような点から、本出願人は、先にポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂を主成分とする熱又は光硬化性接着剤からなる異方性導電フィルム（特開平１０−３３８８６０号公報）、アクリル系モノマー及び／又はメタクリル系モノマーを重合して得られる（メタ）アクリル系樹脂を主成分とする熱又は光硬化性接着剤からなる異方性導電フィルム（特開平１０−３３８８４４号公報）、溶剤に可溶なポリエステル不飽和化合物を主成分とした異方性導電フィルム（特開２００１−２０２８３１号）などを提案した。
【０００６】
ところで、異方性導電フィルムを、ＦＰＣと液晶パネルの基板上に形成されたＩＴＯ端子との接続に使用する場合、次のような理由から、異方性導電フィルムに対して、ＩＴＯとシリカ（ＳｉＯ_Ｘ）との両方に対して高い接着力を有することが要求される。即ち、液晶パネルのＩＴＯ端子はガラス基板上にＩＴＯを蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ法等により付着させて成膜されるが、近年、この基板の軽量化や薄肉化を目的として基板の構成材料がポリイミドやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）に変更されるようになってきた。
【０００７】
この場合、ＩＴＯをポリイミドやＰＥＴ等の樹脂基板に付着性良く成膜するために、ＩＴＯの成膜に先立ち、基板表面全体をＳｉＯ_Ｘ（ＳｉＯ_２）膜で被覆し、このＳｉＯ_Ｘ被覆膜上にＩＴＯ膜を成膜し、その後、エッチング等により端子部分のＩＴＯのみを残して他の部分のＩＴＯを除去することにより、ＩＴＯ端子が形成される。従って、この基板表面はＳｉＯ_Ｘ膜上にＩＴＯ端子が形成されたものとなることから、このような基板の接着に用いられる異方性導電フィルムには、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に高い接着力を発揮することが要求される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電極パターンが一段と微細化してきており、異方性導電フィルムのフィルム面方向の絶縁特性の向上が必要となってきている。即ち、異方性導電フィルムは、導電性粒子によって厚み方向の導通を確保するものであるが、ＦＰＣ等の電極パターンが微細になってくると、導電性粒子が隣接するＦＰＣ等の電極同士を導通する可能性がある。
【０００９】
本発明は、電極付き基板同士を接着した場合のフィルム面方向の絶縁特性に優れており、微細電極パターンにも十分に対応することができる異方性導電フィルムと、この異方性導電フィルムを用いた電極付き基板同士の接着方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の異方性導電フィルムは、導電性粒子が分散された熱硬化性又は光硬化性の接着剤樹脂組成物を成膜してなる異方性導電フィルム本体と、該異方性導電フィルム本体に積層された、絶縁性粒子が分散された熱硬化性又は光硬化性の接着剤樹脂組成物よりなる絶縁性粒子含有層とを有するものである。
【００１１】
また、本発明の電極付き基板の接着方法は、この異方性導電フィルムを用いて電極付き基板同士を接着するものである。
【００１２】
かかる本発明の異方性導電フィルムと、この異方性導電フィルムを用いた電極付き基板の接着方法によると、基板同士を接着している異方性導電フィルム内において絶縁性粒子が導電性粒子同士の間に介在するため、フィルム面方向の絶縁特性が高いものとなる。特に、フィルム面方向に隣接する電極の間にこの絶縁性粒子が多く集まり、該電極間の絶縁抵抗が十分に高いものとなる。
【００１３】
図１（ａ），（ｂ）は本発明の異方性導電フィルムを用いて基板同士を接着した状態を示す模式的な断面図であり、図２（ａ），（ｂ）は従来の異方性導電フィルムを用いて基板同士を接着した状態を示す模式的な断面図である。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）において、各基板１，２に電極３，４が設けられている。本発明の異方性導電フィルム５は、導電性粒子６を含む異方性導電フィルム本体５ａと、それよりも小径の絶縁性粒子７を含む絶縁性粒子含有層５ｂとを有する。従来の異方性導電フィルム８は導電性粒子６のみを含む。
【００１５】
図２（ａ），（ｂ）の通り、従来の異方性導電フィルム８により基板１，２同士を接着した場合、電極３，４がファインピッチのものであり電極３，３同士及び電極４，４同士の間の間隔が小さいと、相互に接近した導電性粒子６（特に符号６’，６’’を付した粒子）により電極３，３同士あるいは電極４，４同士が導通するおそれがある。
【００１６】
これに対し、図１（ａ），（ｂ）に示す通り本発明例にあっては、基板１，２同士を接着すると、絶縁性粒子含有層５ｂと異方性導電フィルム本体５ａとが混ざり合い、導電性粒子６同士の間に小径の絶縁性粒子７が侵入し、導電性粒子６相互が離間するようになる。即ち、粒子６’，６’’も離間する。これにより隣接する電極３，３同士あるいは電極４，４同士の導通が遮断される。
【００１７】
本発明では、絶縁性粒子が導電性粒子よりも小径であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明では、異方性導電フィルム本体よりも絶縁性粒子含有層の流動性が高いことが好ましい。この場合、図１（ｂ）のように異方性導電フィルム本体５ａと絶縁性粒子含有層５ｂとが混ざり合うときに、流動性の高い絶縁性粒子含有層５ｂが電極３，３間及び電極４，４間に多く流れ込み、この部分での絶縁性粒子の存在比が高くなり、電極３，３間及び電極４，４間の絶縁抵抗が十分に高くなる。
【００１９】
なお、本発明の異方性導電フィルムを構成する樹脂組成物のベース樹脂としては、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂及び／又はこのポリアセタール化樹脂の側鎖に脂肪族不飽和基を導入してなる変性ポリアセタール化樹脂、或いは溶剤に可溶なポリエステル不飽和化合物が好適である。このベース樹脂を含む異方性導電フィルムは、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの双方に対して高い接着性を有する。
【００２０】
本発明においては、ポリアセタール化樹脂又は変性ポリアセタール化樹脂に対しリン酸（メタ）アクリレートを配合してもよく、これにより、樹脂基材に対する密着性や、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとに対する接着性がさらに向上する。
【００２１】
本発明では、導電性粒子の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、絶縁性粒子の平均粒径が該導電性粒子の平均粒径よりも小さく且つ１ｎｍ以上であることが好ましく、特に絶縁性粒子の平均粒径が導電性粒子の粒径の９０％以下であることが好ましい。
【００２２】
この絶縁性粒子は、金属酸化物又は合成樹脂よりなることが好ましい。
【００２３】
異方性導電フィルム本体における導電性粒子の配合量は接着剤樹脂組成物に対して０．１〜１５容量％であることが好ましい。絶縁性粒子含有層における絶縁性粒子の配合量は接着剤樹脂組成物に対して０．１〜１５容量％であることが好ましい。また、絶縁性粒子の配合体積量Ｖ_２と導電性粒子の配合体積量Ｖ_１との比Ｖ_２／Ｖ_１が０．０１〜１０であることが好ましい。
【００２４】
なお、本発明の異方性導電フィルムのベース樹脂がポリアセタール化樹脂又は変性ポリアセタール化樹脂に対しメラミン系樹脂、リン酸（メタ）アクリレート又はアルキド樹脂を配合したものである場合、或は上記ポリエステル不飽和化合物よりなる場合、更に下記の特長を有する。
１）　耐湿耐熱性に優れ、高温高湿下で長時間保持した後においても、異方性導電フィルムの特性を有効に発揮し、耐久性に優れている。
２）　リペア性が良好である。
３）　透明性が良好である。
４）　従来品に比べ、安定して高い接着性を発揮する。
５）　透明なポリマーを原料としたフィルムを使用することにより、電極位置決めの際の光透過性がよく、作業性が良好となる。
６）　エポキシ系等の従来品は、１５０℃以上の加熱が必要であったが、本発明によれば、１３０℃以下、特に１００℃以下で硬化接着も可能であり、またＵＶ硬化性とすることもできるため、更に低温での硬化接着も可能である。
７）　従来用いられているエポキシ系、フェノール系の異方性導電フィルムは、粘着性がなく、フィルムが電極に粘着力で仮止めしにくく、剥がれ易く、作業性が悪いが、本発明の異方性導電フィルムは、仮止め時の粘着力が高いため、作業性が良好である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
本発明において、異方性導電フィルム本体及び絶縁性粒子含有層の接着剤組成物のベース樹脂としては、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂及び／又はこのポリアセタール化樹脂の側鎖に脂肪族不飽和基を導入してなる変性ポリアセタール化樹脂あるいは上記ポリエステル不飽和化合物が好適である。
【００２７】
ポリアセタール化樹脂としては、アセタール基の割合が３０モル％以上であるものが好ましい。アセタール基の割合が３０モル％より少ないと耐湿性が悪くなる恐れが生じる。このポリアセタール化樹脂としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等が挙げられるが、特にはポリビニルブチラールが好ましい。このようなポリアセタール化樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば電気化学工業社製「デンカＰＶＢ３０００−１」「デンカＰＶＢ２０００−Ｌ」などを用いることができる。
【００２８】
変性ポリアセタール化樹脂としても、変性ポリビニルブチラールが好ましい。
【００２９】
このポリビニルブチラール樹脂は、下記式（１）に示すように、ビニルブチラール単位Ａ、ビニルアルコール単位Ｂ及び酢酸ビニル単位Ｃから構成されている。上記脂肪族不飽和基はこれら単位Ａ，Ｂ，Ｃのいずれの側鎖に導入されていてもよいが、ポリビニルアルコール単位Ｂの側鎖に導入されているものが好ましい。脂肪族不飽和基としては、例えばビニル基、アリル基、メタアクリル基、アクリル基等が好適である。
【００３０】
このポリビニルアルコール単位Ｂの側鎖への脂肪族不飽和基の導入は、該側鎖水酸基を酸変性することによって行うことが好ましく、この酸変性に用いる酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、ステアリル酸、マレイン酸、フタル酸などが挙げられ、下記式（２）に示すように脂肪族不飽和結合を導入することができる。
【００３１】
【化１】

（式中、Ｒは水素原子又はアルキル基、Ｒ’はアルケニル基等の脂肪族不飽和基又はこれを含有する基を示す。）
【００３２】
なお、上記式（１）において、ビニルアルコール単位Ｂは好ましくは３〜７０モル％、より好ましくは５〜５０モル％、更に好ましくは５〜３０モル％であり、３モル％より少ないと酸変性の反応性が悪く、７０モル％より多いと耐熱性、耐湿性が劣る場合が生じる。
【００３３】
本発明においては、異方性導電フィルムの接着性の向上のために上記ポリアセタール化樹脂又は変性ポリアセタール化樹脂にリン酸（メタ）アクリレートを配合してもよい。
【００３４】
リン酸（メタ）アクリレートとしては、リン酸アクリレート及び／又はリン酸メタクリレートが用いられる。即ち、（メタ）アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートとの総称である。リン酸アクリレート、リン酸メタクリレートとしては、例えば、アシッドホスホオキシエチル（メタ）アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル（メタ）アクリレート、２−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェートなどの１種又は２種以上が挙げられる。このようなリン酸化合物は、前記ベース樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、特に０．５〜２重量部配合するのが好ましい。このリン酸化合物の配合量が０．１重量部未満では、十分な接着性の改善効果が得られず、１０重量部を超えると導通信頼性が悪化する。
【００３５】
異方性導電フィルムの接着性の向上のために上記ポリアセタール化樹脂又は変性ポリアセタール化樹脂にメラミン系樹脂を配合してもよい。
【００３６】
メラミン系樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、イソブチル化メラミン樹脂、ｎ−ブチル化メラミン樹脂等のブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、等の１種又は２種以上が挙げられる。このようなメラミン系樹脂は、前記ベース樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部、特に１〜１００重量部配合するのが好ましい。このメラミン系樹脂の配合量が１重量部未満では、十分な接着性の改善効果が得られず、２００重量部を超えると導通信頼性が悪化する。
【００３７】
異方性導電フィルムの接着性の向上のために上記ポリアセタール化樹脂又は変性ポリアセタール化樹脂にアルキド樹脂を配合してもよい。
【００３８】
アルキド樹脂としては、純粋アルキド樹脂、変性アルキド樹脂のいずれでも良いが、オイルフリー、或いは短油性ないし中油性のものが好ましい。このようなアルキド樹脂は、前記ベース樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部配合するのが好ましい。この配合量が０．０１重量部未満ではメラミン系樹脂との併用による十分な接着性の向上効果が得られず、１０重量部を超えると導電信頼性が悪化する。
【００３９】
なお、メラミン系樹脂と、リン酸（メタ）アクリレートと、アルキド樹脂との併用による優れた接着性の向上効果を得るために、メラミン系樹脂と、リン酸（メタ）アクリレートと、アルキド樹脂との配合比をメラミン系樹脂：リン酸（メタ）アクリレート：アルキド樹脂＝１：０．０１〜１０：０．０１〜１０（重量比）とするのが好ましい。
【００４０】
ポリアセタール化樹脂又は変性ポリアセタール化樹脂組成物には、接着層への気泡の混入を防止してより一層高い導電性と接着力を確保するために尿素系樹脂を配合することが好ましく、この尿素系樹脂としては、尿素樹脂、ブチル化尿素系樹脂等を用いることができる。なお、同様の目的でフェノール樹脂、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００４１】
尿素系樹脂等の気泡混入防止のための樹脂は、ベース樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部とするのが好ましい。この配合量が０．０１重量部未満では、十分な気泡混入防止効果を得ることができず、１０重量部を超えると導通信頼性が悪化する。
【００４２】
本発明において、ベース樹脂は、溶剤（ここで、溶剤とは例えば、アセトン、ＭＥＫ、酢酸エチル、酢酸セロソルブ、ジオキサン、ＴＨＦ、ベンゼン、シクロヘキサノン、ソルベッソ１００等の有機溶剤を指す。）に可溶なポリエステル不飽和化合物であってもよい。
【００４３】
このポリエステル不飽和化合物は、多塩基酸と多価アルコールとを反応させることによって得られる不飽和ポリエステルと、溶剤に可溶な飽和共重合ポリエステルに（メタ）アクリロキシ基を導入した化合物などのラジカル反応硬化性のポリエステル不飽和化合物である。即ち、このポリエステル不飽和化合物とは
▲１▼　不飽和ポリエステル化合物
▲２▼　飽和ポリエステルに（メタ）アクリロキシ基及び／又はメタクリロキシ基を導入した化合物
の２種類である。
【００４４】
ここで、溶剤に可溶な飽和共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコール及び／又は１，４−ブタンジオールを主たる構成成分とし、全酸成分の５〜５０モル％のフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン酸等の酸成分及び／又は全アルコール成分の５〜５０モル％の量で１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール等のアルコール成分を１種又は２種以上で共重合したものである。
【００４５】
このような飽和共重合ポリエステルへの（メタ）アクリロキシ基の導入方法としては、
（１）　イソシアネートアルキル（メタ）アクリレートを前記飽和共重合ポリエステルの水酸基と反応させる方法、
（２）　アルキル（メタ）アクリレートと前記飽和共重合ポリエステルの水酸基とのエステル交換反応による方法、
（３）　ジイソシアネート化合物とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの反応によるイソシアナートアルキル（メタ）アクリレートを前記飽和共重合ポリエステルの水酸基と反応させる方法
を採用することができる。
【００４６】
ベース樹脂がこのポリエステル不飽和化合物よりなる場合であっても、前述のリン酸（メタ）アクリレートを前述の範囲で配合してもよい。
【００４７】
本発明において、接着剤を構成する樹脂組成物のベース樹脂は、非イオン系界面活性剤が配合されてもよい。この非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸ポリオキシエチレンエステル、脂肪酸ソルビタンエステル、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタンエステル、脂肪酸ショ糖エステル、アルキルポリグルコキシド、脂肪酸ジエタノールアミド、脂肪酸モノグリセリド、アルキルモノグリセリルエーテル、脂肪酸プロピレングリコールエステル等が例示される。この非イオン系界面活性剤の配合量はベース樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部、特に０．１〜１重量部が好ましい。
【００４８】
本発明においては、異方性導電フィルムの物性（機械的強度、接着性、光学的特性、耐熱性、耐湿性、耐候性、架橋速度等）の改良や調節のために、樹脂組成物にアクリロキシ基、メタクリロキシ基又はエポキシ基を有する反応性化合物（モノマー）を配合することが好ましい。この反応性化合物としては、アクリル酸又はメタクリル酸誘導体、例えばそのエステル及びアミドが最も一般的であり、エステル残基としてはメチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基のほかに、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いられる。アミドとしては、ダイアセトンアクリルアミドが代表的である。多官能架橋助剤としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等のアクリル酸又はメタクリル酸エステル等が挙げられる。また、エポキシ基含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（ＥＯ）５グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン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、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等が挙げられる。また、エポキシ基を含有するポリマーをアロイ化することによって同様の効果を得ることができる。
【００４９】
これらの反応性化合物は１種又は２種以上の混合物として、前記ベース樹脂１００重量部に対し、通常０．５〜８０重量部、好ましくは０．５〜７０重量部添加して用いられる。この配合量が８０重量部を超えると接着剤の調製時の作業性や成膜性を低下させることがある。
【００５０】
本発明においては、樹脂組成物の熱硬化のための硬化剤として有機過酸化物を配合するが、この有機過酸化物としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、成膜温度、調製条件、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。
【００５１】
使用可能な有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン３、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４’−ビス　（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、メチルエチルケトンパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、クロロヘキサノンパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、クミルパーオキシオクトエート、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｍ−トルオイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。これらの有機過酸化物は１種を単独で用いても２種以上を併用しても良い。
【００５２】
このような有機過酸化物はベース樹脂１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量部配合される。
【００５３】
また、本発明においては、樹脂組成物の光硬化のために、光によってラジカルを発生する光増感剤を配合するが、この光増感剤（光重合開始剤）としては、ラジカル光重合開始剤が好適に用いられる。ラジカル光重合開始剤のうち、水素引き抜き型開始剤としてベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、４−（ジエチルアミノ）安息香酸エチル等が使用可能である。また、ラジカル光重合開始剤のうち、分子内開裂型開始剤としてベンゾインエーテル、ベンゾイルプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α―ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンが、また、α―アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１が、またアシルフォスフィンオキサイド等が用いられる。これらの光増感剤は１種を単独で用いても２種以上を併用しても良い。
【００５４】
このような光増感剤はベース樹脂１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量部配合される。
【００５５】
本発明に係る樹脂組成物には、接着促進剤としてシランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等の１種又は２種以上の混合物が用いられる。
【００５６】
これらのシランカップリング剤の添加量は、ベース樹脂１００重量部に対し通常０．０１〜５重量部で充分である。
【００５７】
また、本発明に係る樹脂組成物には、加工性や貼り合わせ性等の向上の目的で炭化水素樹脂を添加することができる。この場合、添加される炭化水素樹脂は天然樹脂系、合成樹脂系のいずれでもよい。天然樹脂系では、ロジン、ロジン誘導体、テルペン系樹脂が好適に用いられる。ロジンではガム系樹脂、トール油系樹脂、ウッド系樹脂を用いることができる。ロジン誘導体としてはロジンをそれぞれ水素化、不均一化、重合、エステル化、金属塩化したものを用いることができる。テルペン系樹脂ではα−ピネン、β−ピネン等のテルペン系樹脂の他、テルペンフェノール樹脂を用いることができる。また、その他の天然樹脂としてダンマル、コバル、シェラックを用いてもよい。一方、合成樹脂系では石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂が好適に用いられる。石油系樹脂では脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、水素化石油樹脂、純モノマー系石油樹脂、クマロンインデン樹脂を用いることができる。フェノール系樹脂ではアルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂を用いることができる。キシレン系樹脂ではキシレン樹脂、変性キシレン樹脂を用いることができる。
【００５８】
このような炭化水素樹脂の添加量は適宜選択されるが、ベース樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部が好ましく、更に好ましくは５〜１５０重量部である。
【００５９】
以上の添加剤のほか、本発明に係る樹脂組成物には、老化防止剤、紫外線吸収剤、染料、加工助剤等を本発明の目的に支障をきたさない範囲で用いてもよい。
【００６０】
異方性導電フィルム本体に配合される導電性粒子としては、電気的に良好な導体であれば良く、種々のものを使用することができる。例えば、銅、銀、ニッケル等の金属ないし合金粉末、このような金属又は合金で被覆された樹脂又はセラミック粉体等を使用することができる。また、その形状についても特に制限はなく、りん片状、樹枝状、粒状、ペレット状等の任意の形状をとることができる。
【００６１】
なお、導電性粒子は、弾性率が１．０×１０^７〜１．０×１０^１０Ｐａであるものが好ましい。即ち、プラスチックフィルムを基材とする液晶フィルムなどの被接着体の接続で異方性導電フィルムを使用する場合、導電性粒子として弾性率の高いものを用いると、被接着体にクラックが生じるなどの破壊や圧着後の粒子の弾性変形回復によるスプリングバックなどが発生し、安定した導通性能を得ることができない恐れがあるため、上記弾性率範囲の導電性粒子を用いることが推奨される。これにより、被接着体の破壊を防止し、圧着後の粒子の弾性変形回復によるスプリングバックの発生を抑制し、導電性粒子の接触面積を広くすることが可能になって、より安定した信頼性の高い導通性能を得ることができる。なお、弾性率が１．０×１０^７Ｐａより小さいと、粒子自身の損傷が生じ、導通特性が低下する場合があり、１．０×１０^１０Ｐａより大きいと、スプリングバックの発生が生じる恐れがある。このような導電性粒子としては、上記のような弾性率を有するプラスチック粒子の表面を前述の金属又は合金で被覆したものが好適に用いられる。
【００６２】
異方性導電フィルム本体において、このような導電性粒子の配合量は、前記接着剤樹脂組成物に対して０．１〜１５容量％特に１〜１０容量％であることが好ましい。また、この導電性粒子の平均粒径は０．１〜１００μｍ特に０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００６３】
絶縁性粒子含有層に配合される絶縁性粒子としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、あるいはポリスチレン、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂よりなるものが効果的である。
【００６４】
この絶縁性粒子の平均粒径は導電性粒子の粒径よりも小さいことが好ましい。絶縁性粒子の平均粒径は、導電性粒子の平均粒径の９０％以下であることが好ましく、その下限は１ｎｍ以上特に２ｎｍ以上であることが望ましい。
【００６５】
なお、導電性粒子及び絶縁性粒子の粒子形状は図１の球状に限定されるものではなく、針状であってもよい。
【００６６】
絶縁性粒子含有層における絶縁性粒子の配合量は、該絶縁性粒子含有層の接着剤樹脂組成物に対して０．１〜１５容量％特に１〜１０容量％であることが好ましい。
【００６７】
絶縁性粒子含有層における絶縁性粒子の配合体積量Ｖ_２と、異方性導電フィルム本体における導電性粒子の配合体積量Ｖ_１との比（即ち、異方性導電フィルム全体における絶縁性粒子と導電性粒子の体積比）Ｖ_２／Ｖ_１は０．０１〜１０特に０．０５〜５が好ましい。
【００６８】
本発明の異方性導電フィルムは、このような導電性粒子を接着剤樹脂組成物に分散させた異方性導電フィルム本体と、絶縁性粒子を接着剤樹脂組成物中に分散させてなる絶縁性粒子含有層とを積層したものである。なお、異方性導電フィルム本体が熱硬化性接着剤樹脂組成物よりなる場合、絶縁性粒子含有層も熱硬化性接着剤樹脂組成物よりなることが好ましく、異方性導電フィルム本体が光硬化性接着剤樹脂組成物よりなる場合、絶縁性粒子含有層も光硬化性接着剤樹脂組成物よりなることが好ましい。
【００６９】
絶縁性粒子含有層は異方性導電フィルム本体の一方の面にのみ積層されてもよく、双方の面に積層されてもよい。
【００７０】
異方性導電フィルム本体の厚さは１０〜６０μｍ特に１５〜５０μｍ程度が好ましい。絶縁性粒子含有層の厚さ（２層の場合は合計厚さ）は１０〜５０μｍ特に１５〜３０μｍ程度が好ましい。
【００７１】
異方性導電フィルム本体及び絶縁性粒子含有層のいずれにおいても、接着剤樹脂組成物は、メルトインデックス（ＭＦＲ）が１〜３０００、特に１〜１０００、とりわけ１〜８００であることが好ましく、また、７０℃における流動性が１０^５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、従って、このようなＭＦＲ及び流動性が得られるように配合を選定することが望ましい。
【００７２】
本発明では、絶縁性粒子含有層の流動性が異方性導電フィルム本体よりも高いことが好ましく、特に、電極付き基板の接着工程において、常に絶縁性粒子含有層の流動性が異方性導電フィルム本体よりも高いことが好ましい。このように流動性を設定すると、電極付き基板の接着工程において絶縁性粒子含有層が前記図１（ｂ）の電極３，３及び電極４，４間の間隙部に流れ込み易くなり、絶縁性粒子が電極３，３間及び電極４，４間に偏在しやすくなる。これにより電極３，３間及び電極４，４間の絶縁抵抗が十分に高いものとなる。
【００７３】
本発明の異方性導電フィルムの異方性導電フィルム本体と絶縁性粒子含有層は、前記接着剤樹脂組成物と、導電性粒子又は絶縁性粒子とを所定の配合で均一に混合し、押出機、ロール等で混練した後、カレンダーロール、Ｔダイ押出、インフレーション等の成膜法により所定の形状に成膜することにより製造される。異方性導電フィルム本体と絶縁性粒子含有層とが共押出しされることにより異方性導電フィルムが成膜されてもよく、別個に成膜され積層されて異方性導電フィルムとされてもよい。
【００７４】
成膜法は、接着剤樹脂組成物と導電性粒子又は絶縁性粒子を溶媒に溶解ないし分散させ、セパレーターの表面に塗付した後、溶媒を蒸発させることによっても成膜することができる。この場合、異方性導電フィルム本体及び絶縁体粒子含有層のうちの一方を成膜した後、他方をその上に成膜してもよい。もちろん、両者を別個に成膜した後に積層してもよい。
【００７５】
なお、成膜に際しては、ブロッキング防止、被着体との圧着を容易にするため等の目的で、エンボス加工を施してもよい。
【００７６】
このようにして得られた異方性導電フィルムによって被着体同士を接着するには、例えば、熱プレスによる貼り合わせ法や、押出機、カレンダーによる直接ラミネート法、フィルムラミネーターによる加熱圧着法等の各種の手法を用いることができる。
【００７７】
本発明の異方性導電フィルムにおける硬化条件としては、熱硬化の場合は、用いる有機過酸化物の種類に依存するが、通常７０〜１７０℃、好ましくは７０〜１５０℃で、通常１０秒〜１２０分、好ましくは２０秒〜６０分である。
【００７８】
光増感剤を用いる光硬化の場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザー光等が挙げられる。照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、数十秒〜数十分程度である。
【００７９】
また、硬化促進のために、予め積層体を４０〜１２０℃に加温し、これに紫外線を照射しても良い。
【００８０】
この接着時には、接着方向に１〜４ＭＰａ特に２〜３ＭＰａ程度の圧力を加えることが好ましい。
【００８１】
なお、本発明の異方性導電フィルムは、フィルム厚さ方向に１０Ω以下、特に５Ω以下の導電性を有し、面方向の抵抗は１０^６Ω以上、特に１０^９Ω以上であることが好ましい。
【００８２】
本発明の異方性導電フィルムは、例えばＦＰＣやＴＡＢと液晶パネルのガラス基板上のＩＴＯ端子との接続など、種々の端子間の接続に使用されるなど従来の異方性導電フィルムと同様の用途に用いられ、硬化時に架橋構造が形成されると共に、高い接着性、特に金属との優れた密着性と、優れた耐久性、耐熱性が得られる。
【００８３】
特に、本発明の異方性導電フィルムは、ベース樹脂を上記の通り選定した場合、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に対して高い接着性を有し、且つＳｉＯ_Ｘに対して著しく高い接着性を有し、上記端子間の接続にきわめて好適である。
【００８４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００８５】
比較例１
ポリビニルブチラール（電気化学工業社製「デンカＰＶＢ３０００−１」）のトルエン２５重量％溶液を調製し、ポリビニルブチラール１００重量部に対して表１に示す成分を表１に示す量で混合し、これをバーコーターによりセパレーターであるポリテレフタル酸エチレン上に塗布し、幅５ｍｍ、厚さ２１μｍのフィルムを得た。
【００８６】
このフィルムを、ＰＥＴ樹脂基板にＳｉＯ_Ｘ膜を介してＩＴＯ端子を形成した基板（ＩＴＯ基板）と、ポリイミド基板に銅箔をパターニングした基板（ＦＰＣ基板）との接着用として、セパレーターを剥離してモニターで位置決めをし、１３０℃で２０秒間、３ＭＰａにおいて加熱圧着した。得られたサンプルについて、引張試験機による９０°剥離試験（５０ｍｍ／ｍｉｎ）により接着力を測定すると共に、デジタルマルチメータにより厚み方向の導通抵抗を測定し、超高抵抗測定器によりフィルム面方向の絶縁抵抗を測定し、結果を表１に示した。
【００８７】
【表１】

【００８８】
なお、表１中の＊１〜＊８は次の通りである。
＊１：ベンゾイルパーオキサイド
＊２：大日本化学工業社製ブチル化メラミン樹脂「スーパーベッカミンＬ１２５−６０」
＊３：共栄化学社製リン酸メタクリレート「Ｐ２Ｍ」
＊４：ポリエチレングリコールジアクリレート
＊５：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
＊６：積水化学社製金粒子Ａｕ２０５（平均粒径５μｍ）。
接着剤樹脂組成物樹脂に対する容量％は４％である。
＊７：日本アエロジル社製シリカ系粒子ＲＹ２００（平均粒径１２ｎｍ）。
ベース樹脂に対する容量％は３％である。
＊８：積水化学社製ジビニルベンゼンを主成分とする架橋重合物の粒子ＳＰ２０３（平均粒径３μｍ）。
接着剤樹脂組成物樹脂に対する容量％は３％である。
【００８９】
実施例１
比較例１と同配合にて厚さ５μｍの異方性導電フィルム本体を成膜した。また、絶縁体粒子含有層については、接着剤樹脂組成物を比較例１と同一配合とし、導電性粒子の代りに絶縁性粒子を表１に示す量だけ配合した他は同様にして表１に示す厚さにて成膜し、これを上記異方性導電フィルム本体と積層して異方性導電フィルムとした。この異方性導電フィルムを用いて比較例１と同様に基板を接着した。なお、異方性導電フィルム本体をＩＴＯ基板側とした。同様にして行った測定結果を表１に示す。
【００９０】
実施例２
絶縁性粒子を上記＊８のものとし、異方性導電フィルム本体及び絶縁性粒子含有層の厚さを表１の通りとした他は実施例１と同様にして異方性導電フィルムを成膜した。そして、異方性導電フィルム本体をＦＰＣ側とした他は実施例１と同様にしてＩＴＯ基板とＦＰＣ基板とを接着し、同様の測定を行い、結果を表１に示した。
【００９１】
実施例３
絶縁性粒子含有層を８μｍ厚の２層とし、これを６μｍ厚の異方性導電フィルム本体の両面に積層した他は実施例２と同様にして異方性導電フィルムを成膜した。その他は実施例２と同様にしてＩＴＯ基板とＦＰＣ基板とを接着し、同様の測定を行い、結果を表１に示した。
【００９２】
表１より、本発明の異方性導電フィルムはフィルム面方向の絶縁特性に優れることがわかる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、電極付き基板同士を接着した場合にフィルム面方向の絶縁特性に優れたものとなる異方性導電フィルム及び電極付き基板の接着方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明例の異方性導電フィルムによる接着構造を示す模式的な断面図である。
【図２】従来例の異方性導電フィルムによる接着構造を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１，２　基板
３，４　電極
５，８　異方性導電フィルム
５ａ　異方性導電フィルム本体
５ｂ　絶縁性粒子含有層
６　導電性粒子
７　絶縁性粒子

Claims

導電性粒子が分散された熱硬化性又は光硬化性の接着剤樹脂組成物を成膜してなる異方性導電フィルム本体と、
該異方性導電フィルム本体に積層された、絶縁性粒子が分散された熱硬化性又は光硬化性の接着剤樹脂組成物よりなる絶縁性粒子含有層と
を有する異方性導電フィルム。
請求項１において、該絶縁性粒子が該導電性粒子よりも小径であることを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項２において、導電性粒子の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、絶縁性粒子の平均粒径が該導電性粒子の平均粒径よりも小さく且つ１ｎｍ以上であることを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項２又は３において、絶縁性粒子の平均粒径が導電性粒子の粒径の９０％以下であることを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項１ないし４のいずれか１項において、該絶縁性粒子が金属酸化物又は合成樹脂よりなることを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項１ないし５のいずれか１項において、該接着剤樹脂組成物がベース樹脂として、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂及び／又はこのポリアセタール化樹脂の側鎖に脂肪族不飽和基を導入してなる変性ポリアセタール化樹脂を含むことを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項６において、該樹脂組成物がベース樹脂１００重量部に対してリン酸（メタ）アクリレートを０．１〜１０重量部含有することを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項１ないし５のいずれか１項において、該ベース樹脂が溶剤に可溶なポリエステル不飽和化合物を主成分とすることを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項１ないし８のいずれか１項において、該樹脂組成物がベース樹脂１００重量部に対して有機過酸化物又は光増感剤を０．１〜１０重量部含有することを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項１ないし９のいずれか１項において、絶縁性粒子含有層における絶縁性粒子の配合量が接着剤樹脂組成物に対して０．１〜１５容量％であることを特徴とする異方性導電フィルム。
請求項９又は１０において、絶縁性粒子含有層における該絶縁性粒子の配合体積量Ｖ_２と異方性導電フィルム本体における導電性粒子の配合体積量Ｖ_１との比Ｖ_２／Ｖ_１が０．０１〜１０であることを特徴とする異方性導電フィルム。
電極付き基板同士の間に異方性導電フィルムを介在させ、これらの電極付き基板同士を加圧すると共に該異方性導電フィルムを硬化処理する電極付き基板の接着方法において、
該異方性導電フィルムが請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の異方性導電フィルムであることを特徴とする電極付き基板の接着方法。
請求項１２において、一方の電極付き基板はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする電極付き基板の接着方法。