JP2014081928A - タッチパネル用導電性粒子、タッチパネル用導電材料及びタッチパネル用接続構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るタッチパネル用導電性粒子1は、樹脂粒子2と、樹脂粒子2の表面上に配置された導電層3とを有する。導電性粒子1の最大試験荷重90mNでの第1の圧縮回復率は、5%以上、18%以下である。導電性粒子1の最大試験荷重200mNでの第2の圧縮回復率は、5%以上、18%以下である。導電性粒子1の最大試験荷重500mNでの第3の圧縮回復率は、5%以上、18%以下である。
【選択図】図1
Description
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
F:導電性粒子が10%又は30%圧縮変形したときの荷重値(N)
S:導電性粒子が10%又は30%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:導電性粒子の半径(mm)
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が用いられる。エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させることにより、導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができる。
図1に、本発明の第1の実施形態に係るタッチパネル用導電性粒子を断面図で示す。
本発明に係るタッチパネル用導電材料(本明細書において、導電材料と略記することがある)は、タッチパネルに用いられる。本発明に係る導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料として用いられることが好ましい。本発明に係る導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。
上述したタッチパネル用導電性粒子を用いて、又は上述したタッチパネル用導電性粒子とバインダー樹脂とを含むタッチパネル用導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、タッチパネル用接続構造体(本明細書において、接続構造体と略記することがある)を得ることができる。
(1)樹脂粒子(重合体粒子)の作製
ポリテトラメチレングリコールジアクリレート150g(15重量部)と、メチルメタクリレート350g(35重量部)と、2−エチルヘキシルメタクリレート500g(50重量部)と、過酸化ベンゾイル40gとを混合し、均一に溶解させて、モノマー混合液を得た。5kgのポリビニルアルコール1重量%水溶液を作製し、反応釜にて入れた。この中に前述したモノマー混合液を入れ、2〜4時間攪拌することで、モノマーの液滴が所定の粒子径になるように、粒子径を調整した。この後85℃の窒素雰囲気下で9時間反応を行い、粒子を得た。得られた粒子を熱水にて数回洗浄した後、分級操作を行った。得られた重合体粒子の平均粒子径は20.1μm、CV値は3.1%であった。なお、下記の表1において、樹脂粒子を構成する単量体の組成は、単量体の合計が100重量部となる量で記載した。
得られた重合体粒子を洗浄し、乾燥した後、無電解めっき法により、重合体粒子の表面に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは0.1μmであった。
重合体粒子の作製の際に用いたモノマー成分の種類及びその配合量(単量体の組成)を、下記の表1〜3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、重合体粒子及び導電性粒子を得た。
(1)導電性粒子の上記第1,第2,第3の圧縮回復率
得られた導電性粒子の上記第1,第2,第3の圧縮回復率を、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定した。
得られた導電性粒子の上記第1,第2の圧縮弾性率(10%K値、30%K値)を、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「エピコート1009」)10重量部と、アクリルゴム(重量平均分子量約80万)40重量部と、メチルエチルケトン200重量部と、マイクロカプセル型硬化剤(旭化成ケミカルズ社製「HX3941HP」)50重量部と、シランカップリング剤(東レダウコーニングシリコーン社製「SH6040」)2重量部とを混合し、導電性粒子を含有量が3重量%となるように添加し、分散させて、樹脂組成物を得た。
上記(3)接続構造体の作製で得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。また、10箇所の接続抵抗の平均値を下記の基準で判定した。
○○:接続抵抗の平均値が2.0Ω以下
○:接続抵抗の平均値が2.0Ωを超え、3.0Ω以下
△:接続抵抗の平均値が3.0Ωを超え、4.0Ω以下
△△:接続抵抗の平均値が4.0Ωを超え、5.0Ω以下
×:接続抵抗の平均値が5.0Ωを超える
上記(3)接続構造体の作製で得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。また、10箇所の接続抵抗のCV値を求めた。接続抵抗のばらつきを下記の基準で判定した。
○○:接続抵抗のCV値が20%以下
○:接続抵抗のCV値が20%を超え、30%以下
△:接続抵抗のCV値が30%を超え、40%以下
△△:接続抵抗のCV値が40%を超え、50%以下
×:接続抵抗のCV値が50%を超える
上記(3)接続構造体の作製で得られた接続構造体の断面観察を行い、異方性導電材料の硬化物である接続部に、ボイドが発生しているか否かを観察した。接続信頼性を下記の基準で判定した。
○:ホイドが発生していない
△:ボイドが発生しているものの、ボイドの最大径が5μm以下
×:ホイドが発生しており、ボイドの最大径が5μmを超える
2…樹脂粒子
3…導電層
11…導電性粒子
12…導電層
12A…第1の導電層
12B…第2の導電層
51…接続構造体
52…第1の接続対象部材
52a…電極
53…第2の接続対象部材
53a…電極
54…接続部
Claims (7)
- タッチパネルに用いられる導電性粒子であって、
樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、
最大試験荷重90mNでの第1の圧縮回復率が、5%以上、18%以下であり、
最大試験荷重200mNでの第2の圧縮回復率が、5%以上、18%以下であり、かつ
最大試験荷重500mNでの第3の圧縮回復率が、5%以上、18%以下である、タッチパネル用導電性粒子。 - タッチパネルにおけるフレキシブルプリント基板の電極の電気的な接続に用いられるか、又はタッチパネルにおける樹脂フィルム上に配置された電極の電気的な接続に用いられる導電性粒子である、請求項1に記載のタッチパネル用導電性粒子。
- 前記第1の圧縮回復率と前記第2の圧縮回復率と前記第3の圧縮回復率との3つの値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が8%以下である、請求項1又は2に記載のタッチパネル用導電性粒子。
- 前記導電性粒子を10%圧縮したときの第1の圧縮弾性率が、2000N/mm2以上、5000N/mm2以下であり、
前記導電性粒子を30%圧縮したときの第2の圧縮弾性率が、500N/mm2以上、2000N/mm2以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッチパネル用導電性粒子。 - 前記導電性粒子の平均粒子径が8μm以上、100μm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタッチパネル用導電性粒子。
- タッチパネルに用いられる導電材料であって、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のタッチパネル用導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、タッチパネル用導電材料。 - タッチパネルに用いられる接続構造体であって、
第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項1〜5のいずれか1項に記載のタッチパネル用導電性粒子により形成されているか、又は前記タッチパネル用導電性粒子とバインダー樹脂とを含むタッチパネル用導電材料により形成されており、
前記第1の電極と前記第2の電極とが前記タッチパネル用導電性粒子により電気的に接続されている、タッチパネル用接続構造体。
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