(57)【要約】      （修正有）【課題】硬化時に必要となる温度が低下し硬化速度を向上することが可能であり、エネルギーの無駄使いを避けるとともに、適当な導電特性を維持することができ、さらに、タッチパネルの高導電率および高解像度の要求に合致することが可能なタッチパネルに用いられる導電性接着剤。【解決手段】タッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤は、２０重量％〜３０重量％を占める接着剤と、７０重量％〜８０重量％を占める金属粒子組成物とを含む。前記接着剤は共重合樹脂とアクリル樹脂からなり、前記金属粒子組成物はＡｇ粉末又はＡｇ粒子を含む光硬化型導電性接着剤。【選択図】図１Ｂ
2014185316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０重量％〜３０重量％の接着剤と、７０重量％〜８０重量％の金属粒子組成物とを含むタッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤。
【請求項２】
前記接着剤は樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項３】
前記樹脂は共重合樹脂とアクリル樹脂とを含むことを特徴とする請求項２に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項４】
前記共重合樹脂の含有量は９重量％であり、アクリル樹脂の含有量は５．５重量％であることを特徴とする請求項３に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項５】
前記金属粒子組成物は、Ag粉末またはAg粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項６】
前記Ag粒子は片状のAg粒子を含むことを特徴とする請求項５に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項７】
前記金属粒子組成物は、第１金属粒子組成物と第２金属粒子組成物とを含み、かつ、前記第１金属粒子組成物の占める重量パーセントが前記第２金属粒子組成物の占める重量パーセントの２倍であることを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項８】
前記第１金属粒子組成物における９０％の金属粒子の粒径が４．７４μｍよりも小さく、前記第１金属粒子組成物における５０％の金属粒子の粒径が１．５７μｍよりも小さく、前記第１金属粒子組成物における１０％の金属粒子の粒径が０．６２μｍよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項９】
前記第２金属粒子組成物における９０％の金属粒子の粒径が１０．７５μｍよりも小さく、前記第２金属粒子組成物における５０％の金属粒子の粒径が４．６３μｍよりも小さく、前記第２金属粒子組成物における１０％の金属粒子の粒径が２．１８μｍよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項１０】
前記接着剤の含有量は２５重量％であり、前記金属粒子組成物の含有量は７５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項１１】
前記光硬化型導電性接着剤は、さらに、光開始剤、光増感剤、レべリング剤または有機溶剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項１２】
前記光開始剤の含有量は約１重量％であることを特徴とする請求項１１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項１３】
前記光硬化型導電性接着剤は、光硬化型透光導電性接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【請求項１４】
粘度が、２０，０００ｃｐｓ〜３５，０００ｃｐｓの範囲であり、チキソトロピーが４より大きく、抵抗率が４７〜４９μΩ・ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の光硬化型導電性接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性接着剤に関する。特に、タッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子工業の急速な発展に伴い、様々なタイプのタッチ入力技術が、電子製品、例えば、携帯電話やタブレットパソコンに幅広く使用されており、これらの技術は、タッチパネルを入力インターフェースとして用い、ユーザが入力パネルの表面に指で直接触れるだけで指令が下ったり、または、タッチパネルの表面をなぞってカーソル操作または手書き文字入力を行ったりすることができる。タッチパネルと組み合わせた表示パネルにもユーザがクリックするために用いられる仮想ボタンが表示され、ユーザはこれらの仮想ボタンを介して対応する関連文字を入力することができる。
【０００３】
電子製品は、転回し易く、薄くて軽いという特徴を備えるためには、電子製品の設計および製造において軟性基板材料（または可撓性基板材料と称し）が多く使用されている。軟性基板材料に回路のレイアウトを作成するとき、導電経路として用いるか、もしくは小型の電子素子を接着するために、導電性接着剤の使用は常に必要としている。
【０００４】
一般に、軟性基板材料の大半が高温（約３００℃）を耐えられないが、現在、導電性接着剤の殆どは熱硬化型の導電性接着剤であり、熱硬化型の導電性接着剤は、高温処理した後でなければ焼結および硬化できないため、熱硬化型の導電性接着剤が軟性基板材料に使用される場合には、導電性接着剤を硬化するために行われた長時間の高温硬化工程は、軟性基板材料に対し損害を与えてしまうだけではなく、エネルギー消費の問題も生じている。また、より低い温度で硬化工程を行うと、焼結温度が十分でないため、導電性接着剤内の導電材料が有効に結合できず、導電性接着剤の導電特性が悪くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、硬化時に必要となる温度が低下し硬化速度を向上することが可能であり、エネルギーの無駄使いを避けるとともに、適当な導電特性を維持することができ、さらに、タッチパネルの高導電率および高解像度の要求に合致することが可能なタッチパネルに用いられる導電性接着剤をどう提供するかが、大きな課題になっている。
【０００６】
上記課題に鑑みて、本発明は、硬化時に必要となる温度が低下し硬化速度を向上することが可能であり、エネルギーの無駄な消費を避けるとともに、適当な導電特性を維持することができ、タッチパネルの高導電率および高解像度の要求に合致することが可能な光硬化型導電性接着剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るタッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤は、２０重量％〜３０重量％の接着剤と、７０重量％〜８０重量％の金属粒子組成物とを含む。
【０００８】
本発明の一つの実施例では、接着剤は、共重合樹脂とアクリル樹脂とを含む樹脂である。
【０００９】
本発明の一つの実施例では、共重合樹脂が９重量％、アクリル樹脂が５．５重量％を占める。
【００１０】
本発明の一つの実施例では、金属粒子組成物は、Ag粉末またはAg粒子を含み、さらにAg粒子は片状のAg粒子を含む。
【００１１】
本発明の一つの実施例では、金属粒子組成物は、第１金属粒子組成物と第２金属粒子組成物とを含み、かつ、第１金属粒子組成物の占める重量パーセントが第２金属粒子組成物の占める重量パーセントの２倍である。
【００１２】
本発明の一つの実施例では、第１金属粒子組成物における９０％の金属粒子の粒径が４．７４μｍよりも小さく、第１金属粒子組成物における５０％の金属粒子の粒径が１．５７μｍよりも小さく、第１金属粒子組成物における１０％の金属粒子の粒径が０．６２μｍよりも小さい。
【００１３】
本発明の一つの実施例では、第２金属粒子組成物における９０％の金属粒子の粒径が１０．７５μｍよりも小さく、第２金属粒子組成物における５０％の金属粒子の粒径が４．６３μｍよりも小さく、第２金属粒子組成物における１０％の金属粒子の粒径が２．１８μｍよりも小さい。
【００１４】
本発明の一つの実施例では、接着剤が２５重量％、金属粒子組成物が７５重量％を占める。
【００１５】
本発明の一つの実施例では、光硬化型導電性接着剤は、さらに、光開始剤、光増感剤、レべリング剤または有機溶剤を含み、ここで、光開始剤が約１重量％である。
【００１６】
本発明の一つの実施例では、光硬化型導電性接着剤は、光硬化型透光導電性接着剤である。
【００１７】
本発明の一つの実施例では、光硬化型導電性接着剤の粘度が、２０，０００ｃｐｓ〜３５，０００ｃｐｓの範囲であり、チキソトロピー（thixotropy）が４より大きく、抵抗率が４７〜４９μΩ・ｃｍである。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明のタッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤は、２０重量％〜３０重量％の接着剤と、７０重量％〜８０重量％の金属粒子組成物とを含み、これらの材料の選択および配分により、硬化時に必要な温度を低下させると共に硬化速度を向上することが可能であり、エネルギーの無駄な消費を避けるとともに、適当な導電特性を維持することができ、タッチパネルの高導電率および高解像度の要求に合致することが実現され、軟性基板材料または可撓性基板材料に使用されることには有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａ〜図１Ｄは本発明の好ましい実施例のタッチパネルの製造方法の模式図である。
【図１Ｂ】図１Ａ〜図１Ｄは本発明の好ましい実施例のタッチパネルの製造方法の模式図である。
【図１Ｃ】図１Ａ〜図１Ｄは本発明の好ましい実施例のタッチパネルの製造方法の模式図である。
【図１Ｄ】図１Ａ〜図１Ｄは本発明の好ましい実施例のタッチパネルの製造方法の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の好ましい実施例に係るタッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤を以下に説明する。
【００２１】
図１Ａ〜図１Ｄを参照しながら、以下の説明を以て本発明の光硬化型導電性接着剤を用いられるタッチパネルの製造手順について理解を得る。
【００２２】
まず、本発明に記述している光硬化型導電性接着剤は、タッチパネルに使用されており、特に、軟性基板（または可撓性基板と称し）を用いるタッチパネルに好適に使用されていることから、タッチパネルの超薄型化および可撓性を実現することができる。ここで、軟性基板は、例えば、軟性ガラス、プラスチック板またはプラスチックフィルムであり、さらに、プラスチック材質は、具体的に、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene terephthalate；PET）であってよい。
【００２３】
図１Ａに示すように、実施態様では、軟性基板１におけるタッチエリアＡに複数の導電性パターン１１をタッチ・センシングのためとして形成しておく。ここで、これらの導電性パターン１１は、交互に配列するように設けられ、これらの導電性パターン１１同士は、横方向（Ｘ方向）および縦方向（Ｙ方向）に沿って電気的に連結されている。
【００２４】
次に、図１Ｂに示すように、タッチエリアＡを除く周辺回路領域Ｂに光硬化型導電性接着剤１２が塗布される。ここで、光硬化型導電性接着剤１２は、粘着性を有しかつ焼結した後に導電性を備える。光硬化型導電性接着剤１２は、接着剤と金属粒子組成物とを含み、接着剤は光硬化型の接着剤である。光硬化型の接着剤は、高温処理による熱硬化方式ではなく、放射線による照射で硬化するものであるため、軟性基板１が高温の影響で損壊されることを避けられる。さらに、金属粒子組成物が多めの接着剤と混合されているため、光硬化型導電性接着剤１２が焼結した後の導電特性が低下される。導電特性を向上させるために、金属粒子組成物の含量を増加することでそれぞれが結合する確率を向上することができるが、金属粒子組成物を添加し過ぎると、接着剤に対し遮断効果が生じられ、接着剤の粘着性が低下しかつ接着剤における分子間の硬化時の結合を妨害することになり、接着剤の硬化速度および最終的硬化度に影響を与えてしまう。そのため、粘着性、導電性および硬化速度などの条件を合わせて考慮したもとで、本実施例の光硬化型導電性接着剤１２は、接着剤が２０重量％〜３０重量％、金属粒子組成物が７０重量％〜８０重量％であり、より好ましくは、接着剤が２５重量％、金属粒子組成物が７５重量％である。
【００２５】
実施態様において、接着剤は樹脂であり、より好ましくは、共重合樹脂（copolymerized resin）とアクリル樹脂（Acrylic acid resin）とで混合して作製される。ここで、光硬化型導電性接着剤１２に占める共重合樹脂が９重量％であり、アクリル樹脂が５．５重量％である。
【００２６】
また、金属粒子組成物は、金属粉末または金属粒子を含み、好ましくは、金属粒子組成物が金属粉末と金属粒子とでともに組み合わせられ、その主な要因として、金属粒子組成物の形状および大きさは、光硬化型導電性接着剤１２の導電性の良さや悪さに影響する大きな要因であることから、粉末と粒子とで混ぜ合わせた金属粒子組成物は、最適的な効果を備え、言い換えれば、このような金属粒子組成物は、少なくとも２つの明らかサイズの異なる組成物を有する。ここで、金属粉末または金属粒子の形状は、フィラメント状（filament）、分枝状（branch）、球形（sphere）、片状（flake）であればよい。より詳しく言えば、タッチパネルは、その電極の設置および作製において特に面方向に対する配向性の状況について考えなければならず、また、片状の金属粉末または金属粒子の間には主に面接触しているため、タッチパネルの使用上において、片状の金属粉末または金属粒子の導電性が、球形、分枝状およびフィラメント状の金属粉末または金属粒子よりも優れている。
【００２７】
また、上記のサイズおよび形状の外に、材質について、銀の材質が他の金属物質よりも高い導電特性を有するため、金属粒子組成物がAg粒子組成物であることが好ましく、このようにタッチパネルの使用要求により合致になる。ここで、Ag粒子組成物は、Ag粉末およびAg粒子を含む。
【００２８】
さらに詳しく言えば、本発明の光硬化型導電性接着剤１２の硬化仕組みは、そのうちの接着剤が高エネルギーの放射線によって照射した後、化学または物理的変化、例えば、架橋、交差架橋（crosslink）、分解または異性化反応を生じて硬化される。ここで記述した放射線とは、例えば、紫外線、電子ビーム（electron beam）またはＸ射線である。従って、接着剤が放射線によって照射された後、硬化の反応を有効に進むために、光硬化型導電性接着剤１２は、さらに、光開始剤、光増感剤、レべリング剤または有機溶剤を含んでもよい。ここで、光開始剤は、例えば酸化燐であり、かつ光硬化型導電性接着剤１２に占める重量パーセントが約１％であり、また、光増感剤は、例えばベンゾフェノンであり、光増感剤は、光硬化型導電性接着剤１２重量パーセントが光開始剤と同じであってよい。
【００２９】
また、有機溶剤は、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（Diethylene glycol monoethyl ether acetate）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Propylene Glycol Mono-methyl Ether Acetate）および高沸点石油系溶剤（high boiling point petroleum solvent）を含み、光硬化型導電性接着剤１２において前者が約６．７重量％、後者が０．１重量％、最後が４．３重量％を占めるが、上記成分および割合に限定されるものではない。有機溶剤を添加すると、スクリーン印刷を作業する前に版が詰まることなくスクリーン版に通過し易く、かつ、速やかに乾燥することができるので流延することはない。
【００３０】
また、光硬化型導電性接着剤１２の導電性を向上するために、実施態様では、金属粒子組成物は、第１金属粒子組成物と第２金属粒子組成物とを含んでもよい。第１金属粒子組成物の占める重量パーセントが第２金属粒子組成物の占める重量パーセントの２倍であり、例えば、光硬化型導電性接着剤１２に占める第１金属粒子組成物は５０重量％であれば、第２金属粒子組成物は２５重量％である。もちろん、好ましくは、第１金属粒子および第２金属粒子の材質がいずれもAgである。
【００３１】
本実施例では、第１金属粒子組成物における９０％の金属粒子の粒径が４．７４μｍよりも小さく、第１金属粒子組成物における５０％の金属粒子の粒径が１．５７μｍよりも小さく、第１金属粒子組成物における１０％の金属粒子の粒径が０．６２μｍよりも小さい。また、第２金属粒子組成物における９０％の金属粒子の粒径が１０．７５μｍよりも小さく、第２金属粒子組成物における５０％の金属粒子の粒径が４．６３μｍよりも小さく、第２金属粒子組成物における１０％の金属粒子の粒径が２．１８μｍよりも小さい。
【００３２】
そのため、種々の異なる大きさ（サイズ）の金属粒子の組み合わせで異なる金属粒子組成物を混ぜ合せ、さらに、両種の金属粒子組成物を接着剤内に混入させれば、面方向の接触を有効に高めることができるため、光硬化型導電性接着剤１２の導電性が向上される。
【００３３】
ここで言うべきことは、本発明に記載されている光硬化型導電性接着剤１２は、光硬化型透光導電性接着剤であり、かつ、粘度が、２０，０００ｃｐｓ〜３５，０００ｃｐｓの範囲であり、チキソトロピーが４より大きく、抵抗率が４７〜４９μΩ・ｃｍである。言い換えれば、光硬化型導電性接着剤１２は、良好な透光性、粘着性および硬化速度を有するだけではなく、さらに良好な導電性を備える。
【００３４】
そのため、上記の光硬化型導電性接着剤１２を用いて軟性基板１を有するタッチパネルを作製する際に、スクリーン印刷の工程を導入することができる。光硬化型透光導電性接着剤１２の粘度が、２０，０００ｃｐｓ〜３５，０００ｃｐｓの範囲であるから、光硬化型透光導電性接着剤１２は、スクリーン印刷過程において、板詰まりまたは板付着が大幅に改善される。
【００３５】
続いて、図１Ｃに示すように、軟性基板１に光硬化型透光導電性接着剤１２をスクリーン印刷した後、フォートマスク２を設置し、さらに放射線により照射することで、流延にならないように導電性接着剤を快速に乾燥、硬化させることができる。そして、さらに現像および低温キュアし、ここで、低温キュアの温度が１００℃より低く、例えば７０℃である。光硬化型導電性接着剤は、快速硬化かつ流延しない特性を持つため、図１Ｄに示すように、光硬化型導電性接着剤１２が所要の１または複数の導電回路１３に形成されることになる。そのため、光硬化型導電性接着剤１２は、線の幅および線のピッチが７０μｍ以下の導電回路１３または電極の印刷に使用可能になり、タッチパネルの解像度が向上される。
【００３６】
本発明に開示されている各成分の光硬化型導電性接着剤１２に占める重量パーセントは、測定上の誤差、または数値に近く実質的に同一または近似の効果を発生できるものを含むべきである。
【００３７】
ここで言うべきことは、本発明は、Ｘ方向およびＹ方向に沿って電気的に連結されている導電性パターン１１を同一基板（軟性基板１）に設置するため、従来のＸ方向およびＹ方向に沿ってそれぞれ電気的に連結される導電性パターンの両方を２枚の基板にそれぞれ設置する方法より、本発明は、２つのタッチ・センシング基材を貼り付ける工程をなくしたが、貼り付け工程によって歩留りが低下する問題が発生しないだけでなく、生産性および歩留まりが向上され、貼り付けに必要とする工程および補助材例えば透明接着剤、薄膜またはガラスカバーが減少し、製造コストが低下されるとともに、タッチパネル全体の厚さ及び体積が減少し、製品の薄型化に貢献することができる。また、製造コストにおいて、１枚の基材および光学接着層が減少されるため、コストが低下する。
【００３８】
以上のように、本発明のタッチパネルに用いられる光硬化型導電性接着剤１２は、２０重量％〜３０重量％を占める接着剤と、７０重量％〜８０重量％を占める金属粒子組成物とを含み、これらの材料の選択および配分によって、硬化時に必要となる温度が低下し硬化速度を向上することが可能であり、エネルギーの無駄な消費を避けるとともに、適当な導電特性を維持し、タッチパネルの高導電率および高解像度の要求に合致することを実現することができ、軟性基板材料または可撓性基板材料に用いるのは有利である。
【符号の説明】
【００３９】
１    軟性基板
１１  導電性パターン
１２  光硬化型導電性接着剤
１３  導電回路
２    フォートマスク
Ａ    タッチエリア
Ｂ    周辺領域
【図１Ａ】
2014185316.tif 000003
【図１Ｂ】
2014185316.tif 000004
【図１Ｃ】
2014185316.tif 000005
【図１Ｄ】
2014185316.tif 000006