(57)【要約】【課題】金属層及び絶縁層を含む第１の電極端子と第２の電極端子とを直接かつ安定して異方性導電接続することが可能な、新規かつ改良された異方性導電接続構造体を提供する。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、基板上に形成された金属層、及び金属層を被覆する絶縁層を備える第１の電極端子と、第２の電極端子を含む電子部品と、第１の電極端子と第２の電極端子とを導通する導電性粒子を含む異方性導電接着剤層と、を備える、異方性導電接続構造体が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された金属層、及び前記金属層を被覆する絶縁層を備える第１の電極端子と、
第２の電極端子を含む電子部品と、
前記第１の電極端子と前記第２の電極端子とを導通する導電性粒子を含む異方性導電接着剤層と、を備える、異方性導電接続構造体。
【請求項２】
前記絶縁層は、窒素原子を含む、請求項１記載の異方性導電接続構造体。
【請求項３】
前記基板は熱可塑性樹脂から形成される、請求項１または２記載の異方性導電接続構造体。
【請求項４】
前記金属層及び前記絶縁層の総厚さに対する前記導電性粒子の粒径の比は、１５〜１２０である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性導電接続構造体。
【請求項５】
前記導電性粒子の圧縮回復率は、２０〜４０％である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性導電接続構造体。
【請求項６】
前記導電性粒子は、樹脂を含むコア粒子と、前記コア粒子の表面を被覆する導電層とを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方性導電接続構造体。
【請求項７】
前記異方性導電接着剤層は、前記導電性粒子を前記異方性導電接着剤層内に保持する硬化樹脂層を備え、
前記硬化樹脂層は、エポキシ樹脂を含む、請求項６記載の異方性導電接続構造体。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の異方性導電接続構造体を備える、タッチパネル。
【請求項９】
請求項８記載のタッチパネルを備える、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１、２に開示されるように、ディスプレイに表示された画像に対する入力操作を行う入力装置として、タッチパネルが広く使用されている。タッチパネルは、ユーザによる入力操作が行われる入力操作領域と、入力操作領域の周辺領域とに区分される。入力操作領域には、複数の電極が所定の配線パターンで配線された電極群が配置される。そして、電極群から複数の電極端子が引き出される。電極端子は、周辺領域に配置される。さらに、電極端子は、電子部品の端子と接続される。具体的には、電極端子と電子部品の端子とは、異方性導電接着剤に含有される導電粒子を挟待することによって異方性導電接続される。
【０００３】
このようなタッチパネルでは、ユーザがタッチパネル上のいずれかの位置にタッチすると、その位置で電極群に電気的な変化（例えば、静電容量の変化）が生じる。そして、電気的な変化が生じた位置に関する位置情報が電極群、及び電極端子を介して電子回路に入力される。電子回路は、入力された位置情報に基づいて、ユーザがタッチした位置を認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４１６３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０３６９６号公報
【特許文献３】特開２０１２−１９５４４３号公報
【特許文献４】特開２０１４−１５０１１８号公報
【特許文献５】特開２０１５−０８２１７８号公報
【特許文献６】特開２０１５−４５９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、入力操作領域は、ユーザによって視認される領域となるので、電極群には透明性が求められる。このような透明性を有する電極材料として、ＩＴＯが知られている。しかし、ＩＴＯは抵抗値が非常に高いという問題があった。このため、ＩＴＯは、抵抗値の高さによる影響を比較的受けにくい小型のタッチパネルに適用されることが多かった。
【０００６】
上記の問題を解決するための技術として、電極群をＣｕ等の金属層（言い換えれば、金属膜）で構成することが提案されている。しかし、電極群を金属層で構成した場合、電極群の被視認性が上がる（すなわち、電極群が見えやすくなる）可能性がある。そこで、特許文献３〜６に開示されるように、金属層の表面に各種の絶縁層を形成することが提案されている。絶縁層で被覆された電極群は、抵抗値が低く、かつ、被視認性が低い（すなわち、見えにくい）ので、大型のタッチパネルにも適用可能となる。このため、電極群を絶縁層で被覆された金属で構成する技術は非常に注目されている。
【０００７】
ところで、タッチパネルの電極端子は、ユーザによって視認されにくい周辺領域に配置されるので、必ずしも透明性は要求されない。しかし、製造コスト等の観点から、近年、電極群と電極端子とを同じ電極材料で構成するケースが増えてきている。したがって、電極群が金属層及び当該金属層を覆う絶縁層で構成される場合、電極端子も金属層及び絶縁層で構成される。
【０００８】
絶縁層は、金属層に比べて硬いことが多い。このため、電極端子を金属層及び絶縁層で構成した場合、電極端子の表面は硬くなる。このため、電極端子上に直接異方性導電接着剤を配置して異方性導電接続を行った場合に、導電性粒子が絶縁層を十分に突き破れない場合があった。このため、導電性粒子と金属層との接触面積が十分に大きくならず、接続抵抗が極めて大きくなるという問題があった。このため、金属層及び絶縁層を含む電極端子と電子部品の電極端子とを直接異方性導電接続した場合、実用に耐えうる製品を作製することができない場合があった。すなわち、金属層及び絶縁層を含む電極端子と電子部品の電極端子とが導電粒子を挟待しても十分な導通が得ることができない場合があった。
【０００９】
この問題を解決する方法として、金属層及び絶縁層を含む電極端子と電子部品の電極端子とを異方性導電接続する際の圧力を高めることが挙げられる。しかし、この方法では、電極群が設けられた側の基板が破損する、あるいは変形する等の問題が発生する可能性があった。
【００１０】
なお、電極端子をＩＴＯで構成した場合、ＩＴＯと導電性粒子との接触面積を十分に大きくすることができる。しかし、上述したように、ＩＴＯは抵抗値が非常に高いという問題があった。また、ＩＴＯはＣｕ等の金属に比べて硬いので、異方性導電の際にＩＴＯからなる電極端子が破損する可能性もあった。したがって、電極端子をＩＴＯで構成しても、上記の問題を根本的に解決することができない。
【００１１】
また、金属層及び絶縁層を含む電極端子は、今後タッチパネル以外の様々な用途に使用されることが予想される。したがって、このような電極端子と他の電極端子とを低コストかつ安定して異方性導電接続する技術が強く求められていた。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、金属層及び絶縁層を含む第１の電極端子と第２の電極端子とを直接かつ安定して異方性導電接続することが可能な、新規かつ改良された異方性導電接続構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、基板上に形成された金属層、及び金属層を被覆する絶縁層を備える第１の電極端子と、第２の電極端子を含む電子部品と、第１の電極端子と第２の電極端子とを導通する導電性粒子を含む異方性導電接着剤層と、を備える、異方性導電接続構造体が提供される。
【００１４】
ここで、絶縁層は、窒素原子を含んでいてもよい。
【００１５】
また、基板は熱可塑性樹脂から形成されていてもよい。
【００１６】
また、金属層及び絶縁層の総厚さに対する導電性粒子の粒径の比は、１５〜１２０であってもよい。
【００１７】
また、導電性粒子の圧縮回復率は、２０〜４０％であってもよい。
【００１８】
また、導電性粒子は、樹脂を含むコア粒子と、コア粒子の表面を被覆する導電層とを備えていてもよい。
【００１９】
また、異方性導電接着剤層は、導電性粒子を異方性導電接着剤層内に保持する硬化樹脂層を備え、硬化樹脂層は、エポキシ樹脂を含んでいてもよい。
【００２０】
本発明の他の観点によれば、上記の異方性導電接続構造体を備える、タッチパネルが提供される。
【００２１】
本発明の他の観点によれば、上記のタッチパネルを備える、画像表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、金属層及び絶縁層を含む第１の電極端子と第２の電極端子とを直接かつ安定して異方性導電接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る電極群及び電極端子の一例を示す平面図である。
【図２】異方性導電接続構造体の構成例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
＜１．電極群及び電極端子の概要＞
本実施形態では、図１に示す第１の電極端子３０と後述する第２の電極端子５２とを異方性導電接続する。ここで、第１の電極端子３０及び第２の電極端子５２はタッチパネルの構成要素の一部である。すなわち、本実施形態はタッチパネルに適用される。タッチパネルは、例えば各種ディスプレイ（画像表示装置）の表示面に設けられる。そこで、まず、図１〜図２に基づいて、第１の電極端子３０及びその周辺構造について説明する。図１〜図２に示すように、本実施形態では、基板１５上に電極群２０及び第１の電極端子３０が配線される。基板１５はユーザによって入力操作される入力操作領域Ａと、入力操作領域Ａの周辺領域Ｂとに区分される。そして、電極群２０は入力操作領域Ａに配置され、第１の電極端子３０は周辺領域Ｂに配置される。電極群２０は、複数の電極２０ａが所定の配線パターンで配線されたものである。そして、電極群２０から複数の第１の電極端子３０が引き出される。第１の電極端子３０の幅Ｗは、電極２０ａの幅より大きくなっている。第１の電極端子３０同士は互いに平行な方向に伸びている。第１の電極端子３０の幅Ｗ及び端子間スペースＰはタッチパネルに要求される特性等に応じて適宜設定されれば良い。本実施形態では、第１の電極端子３０と後述する電子部品５０が有する第２の電極端子５２とを異方性導電接続する。もちろん、電極群２０及び第１の電極端子３０の配線パターンは図１の例に限定されない。
【００２６】
例えば、図１では、横方向（ここでは、ｘ方向とする）に伸びる電極２０ａが基板１５上に形成されているが、基板１５には、縦方向（すなわち、ｙ方向）に伸びる電極を電極２０ａに重畳して基板１５上に形成してもよい。この場合、ｙ方向に伸びる電極の電極端子は、第１の電極端子３０間に形成される。また、ｙ方向に伸びる電極及びこれらの電極端子が形成された他の基板を基板１５の裏面側に配置してもよい。この場合、第１の電極端子３０間に開口を形成し、この開口から他の基板上の電極端子を露出させてもよい。そして、第１の電極端子３０及び他の基板上の電極端子が第２の電極端子５２と異方性導電接続される。基板１５上に他の基板を配置してもよい。この場合、他の基板上に形成された電極端子間に開口が形成され、この開口から第１の電極端子３０が露出する。
【００２７】
基板１５は、透明性を有する材料で構成される。ここで、基板１５を構成する材料は、透明性を有するものであれば特に制限されない。例えば、基板１５は、タッチパネルの基板として使用される材料で構成されても良い。基板１５を構成する材料としては、例えば、熱可塑性樹脂及び透明ガラス等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース、環状オレフィン系樹脂（ＣＯＣ）等が挙げられる。環状オレフィン系樹脂中には、スチレン系エラストマーが分散されていることが好ましい。
【００２８】
ここで、環状オレフィン系樹脂は、主鎖が炭素−炭素結合からなり、主鎖の少なくとも一部に環状炭化水素構造を有する高分子化合物である。この環状炭化水素構造は、例えば、ノルボルネンやテトラシクロドデセンに代表されるような、環状炭化水素構造中に少なくとも一つのオレフィン性二重結合を有する化合物（環状オレフィン）を単量体として用いることで導入される。
【００２９】
スチレン系エラストマーは、スチレンとブタジエンもしくはイソプレン等の共役ジエンの共重合体、及び／又は、その水素添加物である。スチレン系エラストマーの例としては、スチレン／ブタジエン／スチレンブロック共重合体、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体、スチレン／エチレン／ブチレン／スチレンブロック共重合体、スチレン／エチレン／プロピレン／スチレンブロック共重合体、スチレン／ブタジエンブロック共重合体などが挙げられる。スチレン系エラストマーの構造には、特に制限はなく、鎖状でも、分岐状でも、架橋状でもよいが、貯蔵弾性率を小さくするため、好ましくは直鎖状である。
【００３０】
基板１５を熱可塑性樹脂で構成した場合、基板１５の引張弾性率は例えば１８００〜４５００ＭＰａ程度であっても良い。例えば、基板１５がＰＥＴで構成される場合、基板１５の引張弾性率は２０００〜４１００ＭＰａとなる。また、基板１５がＣＯＣで構成される場合、基板１５の引張弾性率は２６００〜３０００ＭＰａとなる。
【００３１】
基板１５の厚さは特に制限されず、基板１５に求められる特性等に応じて適宜設定されれば良い。一例として、２５〜３００μｍが挙げられる。
【００３２】
また、基板１５にはＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）などの光学接着層、またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）からなる層が設けられることがある。基板１５にこのような層が設けられている場合、押圧が過度に大きくなると外観上の不良が発生しやすくなるため、このような層の厚みは、一例として１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
電極群２０及び第１の電極端子３０は、いずれも金属層３１及び絶縁層３２で構成される。すなわち、電極群２０及び第１の電極端子３０は、同じ構造を有する。金属層３１は、基板１５上に所定の配線パターンで形成される。金属層３１は、いわゆる金属膜である。金属層３１を構成する材料は特に制限されないが、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、及びこれらの２種以上の合金等が挙げられる。金属層３１の厚さは特に制限されないが、例えば、２５０ｎｍ未満でもよく、１５０〜１８０ｎｍであることが好ましく、１６０〜１７０ｎｍであることがより好ましい。この場合、異方性導電接続がより容易になるからである。なお、金属層３１の厚さは、例えばＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって測定可能である。
【００３４】
基板１５上に金属層３１を形成する方法は特に制限されない。例えば、めっき法等により金属層３１を基板１５上に形成してもよい。
【００３５】
絶縁層３２は、金属層３１を覆う層である。絶縁層３２は、金属層３１の被視認性を低下させる目的で金属層３１上に形成される。また、絶縁層３２は、金属層３１の酸化を抑制することができる。絶縁層３２は防錆処理を施した、防錆処理層であってもよい。
【００３６】
絶縁層３２は、上記目的を達成することができるものであれば、特に制限されない。例えば、絶縁層３２は、上記特許文献３〜６に開示された絶縁層であってもよい。なお、絶縁層３２は、窒素原子を含んでいることが好ましい。この場合、金属層３１の被視認性がより低下し、かつ、金属層３１の酸化をより確実に抑制することができるからである。なお、絶縁層３２に窒素原子が含まれていることは、例えば、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）によって特定可能である。ただし、絶縁層３２に窒素原子が含まれる場合、絶縁層３２は特に硬くなる。このため、導電性粒子４２が絶縁層３２を突き破ることが難しくなる。この場合、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積が十分に大きくならず、結果として、接続抵抗が極めて大きくなってしまう。しかし、後述するように、本発明者は、異方性導電接着剤の組成を適宜調整することで、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積を大きくすることに成功した。
【００３７】
絶縁層３２の厚さは特に制限されないが、例えば２５〜４５ｎｍであることが好ましく、３０〜４０であることがより好ましい。この場合、異方性導電接続がより容易になるからである。なお、絶縁層３２の厚さは、例えばＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって測定可能である。
【００３８】
金属層３１及び絶縁層３２の総厚さは特に制限されないが、例えば１５０〜２５０ｎｍであることが好ましく、１８０〜２２０ｎｍであることがより好ましい。であることが好ましい。この場合、異方性導電接続がより容易になるからである。
【００３９】
絶縁層３２を金属層３１上に形成する方法は特に制限されない。例えば、公知の防錆処理等によって金属層３１上に絶縁層３２を形成してもよい。ここで、防錆処理は、黒化処理であってもよい。また、特許文献３〜６に開示された方法により金属層３１上に絶縁層３２を形成してもよい。
【００４０】
このように、本実施形態では、第１の電極端子３０は、金属層３１及び金属層３１を覆う絶縁層３２を備える。この場合、上述したように、絶縁層３２が硬いので、導電性粒子４２が絶縁層３２を突き破ることが難しくなり、ひいては、導電性粒子４２と絶縁層３２との接触面積が小さくなる。この問題を解決する方法として、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを異方性導電接続する際の圧力を高めることが挙げられる。しかし、この方法では、基板１５がガラスで構成される場合、基板１５が破損する可能性がある。また、基板１５が熱可塑性樹脂で構成される場合、基板１５が変形する可能性がある。さらに、導電性粒子４２の形状が基板１５の裏面側に映り込む可能性もある。
【００４１】
そこで、本発明者は、異方性導電接着剤の組成を鋭意検討した結果、異方性導電の際の圧力を高めることなく、導電性粒子４２と絶縁層３２との接触面積を大きくすることに成功した。
【００４２】
＜２．異方性導電接続構造体の構成＞
次に、図２に基づいて、本実施形態に係る異方性導電接続構造体（以下、単に「接続構造体」とも称する）１０の構成について説明する。接続構造体１０は、図２に示すように、基板１５と、第１の電極端子３０と、異方性導電接着剤層（以下、単に「接着剤層」とも称する）４０と、電子部品５０とを備える。電子部品５０は、電子部品本体５１と、第２の電極端子５２とを備える。
【００４３】
接着剤層４０は、異方性導電接着剤が硬化したものであり、硬化樹脂層４１と、導電性粒子４２とを備える。ここで、本実施形態では、接着剤層４０が第１の電極端子３０上に直接設けられる。すなわち、本実施形態では、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを直接異方性導電接続する。異方性導電接着剤は、硬化性樹脂と、導電性粒子４２とを備える。硬化性樹脂は、重合性化合物、及び硬化開始剤を含む。
【００４４】
重合性化合物は、硬化開始剤によって硬化する樹脂である。硬化した重合性化合物、すなわち硬化樹脂層４１は、接着剤層４０内で第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを接着するとともに、導電性粒子４２を接着剤層４０内に保持する。重合性化合物としては、例えばエポキシ重合性化合物、及びアクリル重合性化合物等が挙げられる。エポキシ重合性化合物は、分子内に１つまたは２つ以上のエポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、またはプレポリマーである。エポキシ重合性化合物としては、各種ビスフェノール型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、Ｆ型等）、ノボラック型エポキシ樹脂、ゴムおよびウレタン等の各種変性エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、及びこれらのプレポリマー等が挙げられる。
【００４５】
アクリル重合性化合物は、分子内に１つまたは２つ以上のアクリル基を有するモノマー、オリゴマー、またはプレポリマーである。アクリル重合性化合物としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシメトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアネレート、およびウレタンアクリレート等が挙げられる。本実施形態では、上記で列挙した重合性化合物のうちいずれか１種を用いてもよく、２種以上を任意に組み合わせて用いてもよい。特に、硬化樹脂層は、エポキシ重合性化合物の硬化物、すなわち、エポキシ樹脂を含んでいることが好ましい。エポキシ樹脂は、アクリル樹脂に比べて形状保持性に優れているため、対抗する電子部品同士の接続が安定するからである。すなわち、対向した第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とで導電粒子を安定して挟待することができる。
【００４６】
硬化開始剤は、例えば、熱硬化開始剤である。熱硬化開始剤は、熱によって上記重合性化合物とともに硬化する材料である。熱硬化開始剤の種類も特に制限されない。熱硬化開始剤としては、例えば、エポキシ重合性化合物を硬化させる熱アニオンまたは熱カチオン硬化開始剤、アクリル重合性化合物を硬化させる熱ラジカル重合型硬化剤等が挙げられる。本実施形態では、重合性化合物によって適切な熱硬化開始剤を選択すればよい。なお、硬化開始剤の他の例としては、光硬化開始剤が挙げられる。光硬化開始剤としては、例えば、エポキシ重合性化合物を硬化させる光アニオンまたは光カチオン硬化開始剤、アクリル重合性化合物を硬化させる光ラジカル重合型硬化剤等が挙げられる。本実施形態では、重合性化合物によって適切な光硬化開始剤を選択すればよい。
【００４７】
また、異方性導電接着剤には、上記の成分の他、膜形成樹脂、各種添加剤等を含めてもよい。膜形成樹脂は、異方性導電接着剤を取り扱い易くさせるためにフィルム形状としたい場合に異方性導電接着剤に添加される。膜形成樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂などの種々の樹脂を用いることができる。また、本実施形態では、これらの膜形成樹脂のうちいずれか１種だけを使用することもできるし、２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。なお、膜形成樹脂は、膜形成性および接着信頼性を良好にするという観点からは、フェノキシ樹脂であることが好ましい。なお、異方性導電接着剤をフィルム形状とした場合、フィルム（すなわち、異方性導電フィルム）の厚さは特に制限されない。ただし、フィルムが厚くなりすぎると不要な樹脂の量が多くなりすぎ流動性などに問題が生じる。そのため１００μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましい。薄くなりすぎると取り扱いが困難になるため、５μｍ以上が好ましく、１２μｍ以上がより好ましい。
【００４８】
異方性導電接着剤に添加可能な添加剤としては、シランカップリング剤、無機フィラー、着色剤、酸化防止剤、および防錆剤等が挙げられる。シランカップリング剤の種類は特に制限されない。シランカップリング剤としては、例えば、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系のシランカップリング剤等が挙げられる。異方性導電接着剤にこれらのシランカップリング剤が添加された場合、ガラス基板等の無機基板への接着性を向上させることができる。
【００４９】
また、無機フィラーは、異方性導電接着剤の流動性及び膜強度を調整するための添加剤である。無機フィラーの種類も特に制限されない。無機フィラーとしては、例えば、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等が挙げられる。
【００５０】
導電性粒子４２は、接着剤層４０内で第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを導通する材料である。具体的には、接着剤層４０内で第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とで挟持された導電性粒子４２は、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを導通させる。一方、他の導電性粒子４２（例えば、第１の電極端子３０同士の隙間に入り込んだ導電性粒子４２、第２の電極端子５２同士の隙間に入り込んだ導電性粒子４２等）は、何れの端子間も導通させない（すなわち、第１の電極端子３０間で導電性粒子４２が連なる形でのショート、第２の電極端子５２間で導電性粒子４２が連なる形でのショートなどを生じさせない）。したがって、導電性粒子４２は、接着剤層４０内で第１の電極端子３０同士及び第２の電極端子５２同士の絶縁性を維持しつつ、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを導通させることができる。すなわち、導電性粒子４２は、接着剤層４０内で第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とに挟待されることでこれらを導通し、異方性導電接続する。導電性粒子４２はショートしない程度に分散していてもよく、異方性導電フィルムに個々に独立するように配置されていてもよい。この配置は、各電極端子のサイズや電極端子の配列方向における距離などによって適宜設定されるが、規則的であってもよい。
【００５１】
導電性粒子４２は、コア粒子４２ａとコア粒子４２ａを被覆する被覆層４２ｂとを備える。すなわち、導電性粒子４２は、いわゆる金属被覆樹脂粒子である。導電性粒子４２を金属被覆樹脂粒子とすることで、樹脂粒子の圧縮後の反発により導電性粒子４２と金属層３１との接触面積を長期に亘って維持することができる。すなわち、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを直接かつ安定して異方性導電接続することができる。コア粒子４２ａは、圧縮変形に優れるプラスチック材料からなる粒子であることが好ましい。コア粒子４２ａを構成する材料としては、例えば、 (メタ)アクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル共重合樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。例えば(メタ)アクリレート系樹脂でコア粒子４２ａを形成する場合には、この(メタ)アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルと、さらに必要によりこれと共重合可能な反応性二重結合を有する化合物および二官能あるいは多官能性モノマーとの共重合体であることが好ましい。
【００５２】
被覆層４２ｂは、導電性を有する材料で構成される。被覆層４２ｂを構成する材料としては、例えば、銀、金、ニッケル、銅、及びパラジウム等が挙げられる。被覆層４２ｂは、これらのうち、いずれか１種以上で構成されても良い。なお、導電性粒子４２が金属粒子で構成される場合、導電性粒子４２は、これらの材料で構成されうる。
【００５３】
また、金属層３１及び絶縁層３２の総厚さ（すなわち、第１の電極端子３０の総厚さ）に対する導電性粒子４２の粒径（圧縮前の直径）の比（粒径／第１の電極端子３０の総厚さ）は、１５〜１２０であることが好ましい。粒径／第１の電極端子３０の総厚さは２０〜１００であることがより好ましく、２０〜３０であることがより好ましい。この場合、異方性導電の際の圧力を高めることなく、導電性粒子４２と絶縁層３２との接触面積を大きくすることができる。
【００５４】
また、導電性粒子４２の圧縮回復率は、１０〜４０％であることが好ましく、１５〜３５％であることがより好ましい。この場合、異方性導電の際の圧力を高めることなく、導電性粒子４２と絶縁層３２との接触面積を大きくすることができる。さらに、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積を長期に亘って維持することができる。すなわち、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを直接かつ安定して異方性導電接続することができる。
【００５５】
ここで、圧縮回復率は、例えば以下の方法により測定される。まず、２５℃の温度下で、導電性粒子４２の中心方向に、導電性粒子４２が３０％圧縮変形するまで、すなわち、直径が３０％短くなるまで、負荷（反転荷重値）を与える。その後、原点用荷重値（０．４０ｍＮ）まで除荷を行う。この間の荷重−圧縮変位を測定し、下記式から圧縮回復率を求めることができる。なお、負荷速度は０．３３ｍＮ／秒とする。
圧縮回復率（％）＝［（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１］×１００
Ｌ１：負荷を与えるときの原点用荷重値から反転荷重値に至るまでのまでの圧縮変位
Ｌ２：負荷を解放するときの反転荷重値から原点用荷重値に至るまでの除荷変位
なお、導電性粒子４２の変位は、ＳＥＭ等で測定可能である。
【００５６】
異方性導電接着剤が上述した特性を満たす場合、導電性粒子４２は、絶縁層３２を突き破り、金属層３１と十分な接触面積で接触することができる。具体的には、導電性粒子４２の第１の電極端子３０へのめり込み量ｈは、導電性粒子４２の粒径（圧縮前の直径）の１〜１０％となりうる。ここで、めり込み量ｈは、絶縁層３２の表面から金属層３１と導通した導電性粒子４２の下端点までの距離を意味する。めり込み量ｈは、ＳＥＭ等で測定可能である。ここで、いずれかの導電性粒子４２のめり込み量ｈを代表値としてもよいし、複数の導電性粒子４２のめり込み量を測定し、これらの算術平均値をめり込み量ｈの代表値としてもよい。この代表値が、導電性粒子４２の粒径（圧縮前の直径）の１〜１０％となることが好ましい。
【００５７】
また、被覆層４２ｂには、突起が形成されていることが好ましい。被覆層４２ｂと金属層３１との接触面積を増やすためである。突起は例えば被覆層４２ｂと同種の材料で構成される。突起の長さは特に制限されないが、１０〜５００ｎｍであるか、または、導電性粒子４２の粒径の１０％以下であってもよい。導電性粒子４２の突起の有無、長さは、例えば被覆層４２ｂをＳＥＭ等で観察することで確認できる。なお、導電性粒子４２に突起が形成されている場合、導電性粒子４２の寸法（例えば、粒径、厚さ等）の値は、突起を除外した部分の形状で測定される。
【００５８】
電子部品５０は、上述したように、電子部品本体５１と第２の電極端子５２とを備える。電子部品本体５１の種類は特に問われない。例えば、電子部品本体５１は、フレキシブル基板であってもよい。フレキシブル基板は、可撓性および柔軟性が高い材料で形成された基板である。フレキシブル基板を構成する材料は特に制限されず、公知のフレキシブル基板に適用される材料は本実施形態にも適用可能である。フレキシブル基板を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、およびアクリル樹脂などの樹脂の他、薄膜化された金属またはガラス等が挙げられる。
【００５９】
第２の電極端子５２は、電子部品本体５１上に複数設けられる。第２の電極端子５２同士は互いに平行になっている。第２の電極端子５２の幅及び端子間スペースは第１の電極端子３０と同程度であれば良い。第２の電極端子５２の各々は、第１の電極端子３０と異方性導電接続される。第２の電極端子５２を構成する材料は特に制限されない。第２の電極端子５２を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、および金などの金属、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化スズ、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、および導電性酸化亜鉛などの導電性金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、およびポリチオフェンなどの導電性高分子などが挙げられる。第２の電極端子５２を構成する金属は、各種金属（たとえば、金、すず等）によってめっきされていてもよい。第２の電極端子５２は、第１の電極端子３０と同様の電極材料で構成されていても良い。
【００６０】
＜３．接続構造体の製造方法＞
接続構造体１０の製造方法は特に制限されない。すなわち、異方性導電接着剤を用いた通常の圧着方法により接続構造体１０を作製することができる。すなわち、第１の電極端子３０が形成された基板１５、異方性導電接着剤、電子部品５０を順次積層する。ここで、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２との位置が揃うように電子部品５０の位置合わせを行う。ついで、電子部品５０上に緩衝材等を介してヒートツールを押し当てる。ついで、ヒートツールを用いて第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを熱圧着する。以上の工程により、接続構造体１０が作製される。ここで、熱圧着の際の圧力は１〜３ＭＰａであることが好ましい。本実施形態では、このような圧力であっても、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積が十分に大きくなる。
【実施例】
【００６１】
＜１．実施例１＞
（１−１．第１の電極端子の準備）
厚さ１００μｍ、引張弾性率３４００ＭＰａのＰＥＴ製の基板１５を準備した。また、基板１５上には、第１の電極端子３０のパターンが形成されていた。各第１の電極端子３０では、金属層３１上に以下の評価結果となる絶縁層３２が形成されていた。第１の電極端子３０の端子間スペースＰ及び幅Ｗはいずれも４００μｍであった。すなわち、Ｌ／Ｓ＝１／１であった。また、金属層３１の厚さは１６５μｍであり、絶縁層３２の厚さは３５μｍであった。したがって、第１の電極端子３０の総厚さは２００μｍであった。また、絶縁層３２の組成をＥＤＸ（ＥＤＡＸアメテック株式会社、ＨＩＴ  Ｓ−４７００）によって特定したところ、絶縁層３２に窒素原子が含まれていることを確認できた。
【００６２】
（１−２．フレキシブル基板の準備）
厚さ２５μｍのポリイミド基板（新日鐵化学社製ＳＣ１８−２５−００ＣＥ）に厚さ１８μｍのＮｉ／Ａｕめっきを施すことで、フレキシブル基板（電子部品本体５１）を作製した。ついで、フレキシブル基板にＣｕからなる第２の電極端子５２を複数配置した。ここで、第２の電極端子５２の端子間スペースは４００μｍとし、厚さは１８μｍとした。また、Ｌ／Ｓは１／１とした。
【００６３】
（１−３．異方性導電フィルムの準備）
フェノキシ樹脂（品名：ＹＰ５０、新日鐵化学社製）３０質量部、ポリブタジエン粉（品名：ＸＥＲ−９１、ＪＳＲ製）２０質量部、フィラー（品名：Ｒ２０２、日本アエロジル社製）１０質量部、エポキシ化合物（品名：ノバキュア（登録商標）ＨＸＡ３９３２ＨＰ、旭化成イーマテリアルズ社製）４０質量部、導電性粒子（日本化学株式会社製）を混合することで、接着剤組成物を作製した。ここで、導電性粒子の配合量は、異方性導電フィルム中の個数密度が約７５０個／ｍｍ２となるように調整した。そして、別途用意した厚さ３８μｍの剥離処理ＰＥＴフィルムに接着剤組成物をバーコータにより塗工、乾燥することで、厚さ２５μｍの異方性導電フィルムを得た。
【００６４】
ここで、導電性粒子４２は金属被覆樹脂粒子であり、粒径は２０μｍであった。したがって、粒径／第１の電極端子３０の総厚さは１００であった。また、圧縮回復率は３０％であり、突起は形成されていなかった。
【００６５】
（１−４．接続構造体の作製）
第１の電極端子３０が形成された基板１５、異方性導電フィルム、電子部品５０を順次積層した。ここで、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２との位置が揃うように電子部品５０の位置合わせを行った。ついで、電子部品５０上に緩衝材等を介してヒートツールを押し当てた。ついで、ヒートツールを用いて第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを熱圧着した。以上の工程により、接続構造体１０を作製した。ここで、熱圧着の条件は、１６０℃−４ＭＰａ−５ｓｅｃとした。すなわち、ヒートツールの温度が圧着開始から５秒間で１６０℃になるようにヒートツールを昇温しつつ、４ＭＰａの圧力で第１の電極端子３０と第２の電極端子５２とを５秒間熱圧着した。以上の工程により接続構造体１０を作製した。
【００６６】
ついで、接続構造体１０の断面形状をＳＥＭで観察し、複数個の導電性粒子４２のめり込み量ｈを測定したところ、めり込み量ｈは導電粒子径の１〜１０％の範囲内であった。
【００６７】
（１−５．初期接続抵抗評価）
接続構造体１０の接続抵抗をデジタルマルチメーター（商品名：デジタルマルチメーター７５６１、横河電機社製）を用いて測定した。接続抵抗が５Ω以下となる場合、評価を「Ａ」とした。接続抵抗が１０Ω以下となる場合、評価を「Ｂ」とした。接続抵抗が２０Ω以下となる場合、評価を「Ｃ」とした。接続抵抗が３０Ω以下となる場合、評価を「Ｄ」とした。接続抵抗が３０Ωより大きくなる場合、評価を「Ｅ」とした。
【００６８】
（１−６．信頼性試験後の接続抵抗評価）
接続構造体１０を温度６０℃、相対湿度９５％の環境下に５００時間放置することで、信頼性試験を行った。その後、１−５．と同様の方法により接続構造体１０の接続抵抗を測定した。接続抵抗が１０Ω以下となる場合、評価を「Ａ」とした。接続抵抗が１５Ω以下となる場合、評価を「Ｂ」とした。接続抵抗が３０Ω以下となる場合、評価を「Ｃ」とした。接続抵抗が４０Ω以下となる場合、評価を「Ｄ」とした。接続抵抗が４０Ωより大きくなる場合、評価を「Ｅ」とした。結果を表１にまとめて示す。
【００６９】
＜２．実施例２＞
導電性粒子４２の種類を変更した他は、実施例１と同様の処理を行った。ここで、導電性粒子４２は金属被覆樹脂粒子であり、粒径は４μｍであった。したがって、粒径／第１の電極端子３０の総厚さは２０であった。また、圧縮回復率は３０％であり、突起は形成されていなかった。結果を表１にまとめて示す。
【００７０】
＜３．実施例３＞
導電性粒子４２の種類を変更した他は、実施例１と同様の処理を行った。導電性粒子４２は金属被覆樹脂粒子であり、粒径は４μｍであった。したがって、粒径／第１の電極端子３０の総厚さは２０であった。また、圧縮回復率は３０％であり、導電性粒子４２には突起が形成されていた。なお、粒径は突起以外の部分の粒径である。結果を表１にまとめて示す。
【００７１】
＜４．比較例１＞
接着剤組成物の組成をフェノキシ樹脂（品名：ＹＰ５０、新日鐵化学社製）６０質量部、ポリブタジエン粉（品名：ＸＥＲ−９１、ＪＳＲ製）３０質量部、アクリル化合物（品名：ＤＣＰ、新中村化学社製）１０質量部、重合開始剤（品名：ナイパーＢＷ、日油社製）２質量部、導電性粒子（日本化学株式会社製）とした他は、実施例１と同様の処理を行った。導電性粒子４２は実施例１と同様のものを使用した。導電性粒子の個数密度も実施例１と同様とした。結果を表１にまとめて示す。
【００７２】
＜５．比較例２＞
導電性粒子４２を実施例２で使用したものに変更した他は、比較例１と同様の処理を行った。結果を表１にまとめて示す。
【００７３】
＜６．比較例３＞
導電性粒子の種類を変更した他は、実施例１と同様の処理を行った。導電性粒子４２は金属粒子であり、粒径は２０μｍであった。したがって、粒径／第１の電極端子３０の総厚さは１００であった。また、圧縮回復率は０％であり、導電性粒子４２には突起が形成されていなかった。結果を表１にまとめて示す。
【００７４】
＜７．比較例４＞
導電性粒子の種類を変更した他は、実施例１と同様の処理を行った。導電性粒子４２は金属被覆樹脂粒子であり、粒径は２０μｍであった。したがって、粒径／第１の電極端子３０の総厚さは１００であった。また、圧縮回復率は１０％であり、導電性粒子４２には突起が形成されていなかった。結果を表１にまとめて示す。なお、比較例１〜４では、評価結果が悪かったことから、めり込み量ｈを評価しなかった。
【００７５】
【表１】
2017183239.tif 000003
【００７６】
＜８．評価＞
実施例１〜３では、初期及び信頼性試験後の接続抵抗がいずれも良好であった。したがって、実施例１〜４では、１６０℃−４ＭＰａ−５ｓｅｃという圧縮条件であっても、導電性粒子４２が絶縁層３２を突き破り、大きな接触面積で金属層３１に接触することができた。さらに、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積が長期に亘って維持された。これに対し、比較例１〜４では、いずれも信頼性試験後の結果が悪かった。すなわち、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積が時間の経過に応じて低下した。比較例１、２では、重合性化合物としてアクリル樹脂を使用しているので、形状保持性が悪かったと推定される。比較例３では、導電性粒子４２が金属粒子になっている。ここで、第１の電極端子３０と第２の電極端子５２との距離は、時間の経過に応じて徐々に大きくなる。しかし、金属粒子は圧縮回復率が０％となっているので、このような形状変化に追従することができない。このため、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積が時間の経過に応じて低下したと推定される。比較例４では、圧縮回復率が１０％と低いので、比較例３と同様の理由により、導電性粒子４２と金属層３１との接触面積が時間の経過に応じて低下したと推定される。
【００７７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、タッチパネルに接続構造体１０を適用したが、本発明はかかる例に限定されない。すなわち、接続構造体１０は、金属ナノワイヤを使用する電極端子と他の電極端子とを異方性導電接続する分野であれば特に制限なく適用できる。例えば医療やバイオ分野での機能性デバイスに使用されてもよく、バッテリーやエネルギー関連、車載（自動車）関連のデバイスに使用してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０      異方性導電接続構造体
１５      基板
２０      電極群
３０      第１の電極端子
４０      異方性導電接着剤層
４１      硬化樹脂層
４２      導電性粒子
４２ａ    コア粒子
４２ｂ    被覆層
５０      電子部品
５１      電子部品本体
５２      第２の電極端子
【図１】
2017183239.tif 000004
【図２】
2017183239.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月20日(2016.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
＜１．実施例１＞
（１−１．第１の電極端子の準備）
厚さ１００μｍ、引張弾性率３４００ＭＰａのＰＥＴ製の基板１５を準備した。また、基板１５上には、第１の電極端子３０のパターンが形成されていた。各第１の電極端子３０では、金属層３１上に以下の評価結果となる絶縁層３２が形成されていた。第１の電極端子３０の端子間スペースＰ及び幅Ｗはいずれも４００μｍであった。すなわち、Ｌ／Ｓ＝１／１であった。また、金属層３１の厚さは１６５ｎｍであり、絶縁層３２の厚さは３５ｎｍであった。したがって、第１の電極端子３０の総厚さは２００ｎｍであった。また、絶縁層３２の組成をＥＤＸ（ＥＤＡＸアメテック株式会社、ＨＩＴ  Ｓ−４７００）によって特定したところ、絶縁層３２に窒素原子が含まれていることを確認できた。