CN107614572B - 式1的聚合物树脂、其制备方法、接着膜及显示装置 - Google Patents

式1的聚合物树脂、其制备方法、接着膜及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚合物树脂、其制备方法、含有其的接着膜及由接着膜连接的显示装置。聚合物树脂包括：(1)含有多环芳香烃的基团；以及(2)C6至C30芳香族或C6至C30脂环族基团。本发明的含有聚合物树脂的接着膜即使在低连接温度下仍能够达成连接并同时表现出优异的接着强度及连接可靠性。

Description

式1的聚合物树脂、其制备方法、接着膜及显示装置
技术领域
本发明涉及一种由式1表示的聚合物树脂、其制备方法、含有其的接着膜及由接着膜连接的显示装置。
背景技术
随着近年来电子装置的微型化及高度功能化推动了用于连接终端的狭窄组件的发展，在用于接合集成电路(integrated circuit，IC)芯片与可挠性印刷电路(flexibleprinted circuit，FPC)板以及用于接合IC芯片及玻璃基板与氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide，ITO)电极电路的电子封装(electronic packaging)领域使用能够促进该些终端之间的连接的各种膜状接着剂。
作为在树脂组成物中含有导电颗粒的膜状接着剂的接着膜容许接着剂中的树脂在被加热及压缩时流动，藉此密封在连接目标上彼此面对的电极之间的间隙并容许某些导电颗粒填充所述电极之间的所述间隙，藉此达成所述电极之间的电性连接。
近来着重于可携性的小尺寸面板的普及使电极之间存在狭窄空间。经连接的基板在接合时因热量及压力而膨胀并在接合之后收缩，此使得接着剂发生严重膨胀及收缩，藉此导致产生大量气泡并同时降低了接着剂的填充效果。因此，需要一种新的能够承受经连接基板因热量及压力而产生的膨胀及收缩的接着膜，更具体而言，需要一种具有固体性质以抑制在压缩时产生气泡并表现出优异接着强度的接着膜。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种聚合物树脂，所述聚合物树脂抑制在压缩时产生气泡并在形成膜时具有高成膜性，同时表现出优异的可挠性、耐热性及连接性质。
本发明的另一目的在于提供一种接着膜以及由所述接着膜连接的显示装置，所述接着膜即使在低连接温度下仍能够达成连接并表现出优异的接着强度及可靠性。
技术解决方案
根据本发明的一个方式，提供一种具有由式1表示的单元的聚合物树脂：
[式1]
Figure GDA0002421391010000011
在式1中，
X及Y中的至少一者为经取代或未经取代的含有多环芳香烃的基团，X及Y中的另一者为经取代或未经取代的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族基团，且n为1至50的整数。。
根据本发明的另一方式，一种接着膜包含具有由式1表示的单元的聚合物树脂。
根据本发明的又一方式，一种制备具有由式1表示的单元的聚合物树脂的方法包括：制备包含具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体以及起始剂的反应组成物，或制备包含具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体、具有交联官能基的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族单体以及起始剂的反应组成物；以及使所述反应组成物聚合。
根据本发明的再一方式，提供一种由所述接着膜连接的显示装置。
技术效果
根据本发明实施例的聚合物树脂及含有其的接着膜抑制在压缩时产生气泡并在形成膜时具有高成膜性，同时表现出优异的可挠性、耐热性及连接性质。此外，根据本发明实施例的含有聚合物树脂的接着膜即使在低连接温度下仍能够达成连接并同时表现出优异的接着强度及连接可靠性。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的显示装置30的剖视图，所述显示装置30包括具有第一电极70的第一连接构件50、具有第二电极80的第二连接构件60、以及安置于所述第一连接构件与所述第二连接构件之间以经由导电颗粒3而连接所述第一电极及所述第二电极的接着膜10。
具体实施方式
以下将详细阐述本发明的实施例。然而，提供该些实施例仅是为了例示而非限制本发明。本发明仅由随附申请专利范围界定。
本发明的一个实施例提供一种具有由式1表示的单元的聚合物树脂：
[式1]
Figure GDA0002421391010000021
其中X及Y中的至少一者为经取代或未经取代的含有多环芳香烃的基团，X及Y中的另一者为经取代或未经取代的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族基团，且n为1至50的整数。
在一个实施例中，X及Y皆为经取代或未经取代的含有多环芳香烃的基团。在另一实施例中，当X及Y中的一者为经取代或未经取代的含有多环芳香烃的基团时，X及Y中的另一者可为经取代或未经取代的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族基团。
在所述聚合物树脂中可包含以摩尔计50％(50摩尔％)或大于50摩尔％、具体而言60摩尔％或大于60摩尔％、且更具体而言70摩尔％或大于70摩尔％的由式1表示的所述单元。在此范围内，聚合物可抑制在压缩时产生气泡并提高接着强度。
除非另外定义，否则本文中使用的术语“经取代”意指化合物中的氢原子经选自以下的取代基取代：卤素原子(F、Br、Cl或I)、卤代烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、胺基、迭氮基、脒基、肼基、伸肼(hydrazono)基、羰基、胺甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酰基或其盐、磷酸基或其盐、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基、C1至C20烷氧基、C1至C20杂烷基、C3至C20杂芳烷基、C3至C20环烷基、(甲基)丙烯酸酯基、C3至C20环烯基、C4至C20环炔基、C2至C20杂环烷基、及其组合。
此外，除非另外定义，否则术语“杂”意指化合物包含选自N、O、S、及P的一个至三个杂原子。
在式1中，所述含有多环芳香烃(Polycyclic aromatic hydrocarbon)的基团是指其中二个或更多个芳香族环稠合为多环芳香族环的基团，其可为例如萘基(naphthalenegroup)、蒽基(anthracene group)、菲基(phenanthrene group)、芘基(pyrene group)、喹啉基(quinoline group)、异喹啉基(isoquinoline group)、喹恶啉基(quinoxalinegroup)、吖啶基(acridine group)、喹唑啉基(quinazoline group)、或酞嗪基(phthalazine group)。
在式1中，所述C6至C30芳香族基团是指C6至C30含有芳香烃环(aromatichydrocarbon ring-containing)的基团，其例如可为单独的芳香烃环或直接连接或经由连接基团所连接的二个芳香族环以上的残基。
具体而言，所述C6至C30芳香族基团可选自由式A1至式A7组成的群组：
[式A1]
Figure GDA0002421391010000031
[式A2]
Figure GDA0002421391010000032
[式A3]
Figure GDA0002421391010000033
[式A4]
Figure GDA0002421391010000041
[式A5]
Figure GDA0002421391010000042
[式A6]
Figure GDA0002421391010000043
以及
[式A7]
Figure GDA0002421391010000044
在上述式A1至A7中，R1至R18各自独立为氢或经取代或未经取代的卤素、卤代烷基、OH、C1至C6烷基、硝基、氰基、羰基、硫醇基或C6至C30芳基，且k、l、m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、w、x、y、及z各自独立为0至3的整数。在式A1至式A7中，R1至R18的取代基或连接基团可于每一苯环的邻位(ortho)、间位(meth)或对位(para)处被取代或连接。
在式1中，所述C6至C30脂环族基团是指C6至C30含有脂环烃环(alicyclichydrocarbon ring-containing)的基团，其例如可为单独的脂环烃环或直接连接或经由连接基团所连接的二个脂环族环以上的残基。
具体而言，所述C6至C30脂环族基团可选自由如下式B1至式B6组成的群组：
[式B1]
Figure GDA0002421391010000051
[式B2]
Figure GDA0002421391010000052
[式B3]
Figure GDA0002421391010000053
[式B4]
Figure GDA0002421391010000054
[式B5]
Figure GDA0002421391010000055
以及
[式B6]
Figure GDA0002421391010000061
在上述式B1至B6中，R1至R14各自独立为氢或经取代或未经取代的卤素、卤代烷基、OH、C1至C6烷基、硝基、氰基、羰基、硫醇基或C6至C30芳基，且k、l、m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、w、及x各自独立为0至3的整数。
具有由式1表示的所述单元的所述聚合物树脂可通过具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体的缩合反应来制备或通过具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体与具有交联官能基的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族单体的缩合反应来制备。
本发明的另一实施例提供一种制备具有由式1表示的单元的聚合物树脂的方法，所述方法包括：制备包含具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体以及起始剂的反应组成物，或制备包含具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体、具有交联官能基的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族单体以及起始剂的反应组成物；以及使所述反应组成物聚合。
更具体而言，具有由式1表示的单元的聚合物树脂可通过以下方式制备：将上述单体置于反应器中同时使氮气回流，添加溶剂(例如，环己酮)，添加反应触媒，并在将反应器保持于100℃至200℃的温度下的同时进行1小时至50小时的聚合。具有所述交联官能基的所述含有多环芳香烃的单体对具有所述交联官能基的所述C6至C30芳香族或C6至C30脂环族单体的聚合当量比可为1:9至9:1，具体而言为2:8至8:2。所述交联官能基可为能够通过聚合而形成经交联结构的官能基，例如环氧基、羟基、丙烯酸酯基或羧基。
具有由式1表示的单元的所述聚合物树脂可具有1,000至500,000、具体而言2,000至200,000、且更具体而言5,000至100,000的重量平均分子量。在此范围内，所述聚合物树脂可有利于成膜性、可挠性及耐热性。具有由式1表示的单元的所述聚合物树脂可具有80℃至180℃、具体而言100℃至160℃的玻璃转化温度。
用于制备具有由式1表示的单元的所述聚合物树脂的反应触媒可包括例如胺反应触媒、铵反应触媒或咪唑反应触媒。胺反应触媒可包括线型胺、脂肪胺、经改质脂肪胺、芳香胺、二级胺、及三级胺。胺反应触媒的实例可包括苄基二甲胺、三乙醇胺、三伸乙四胺、二伸乙三胺、三乙胺、二甲胺基乙醇、三(二甲基胺甲基)苯酚等。
咪唑反应触媒的实例可包括咪唑、异咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、丁基咪唑、2-十七烯基-4-甲基咪唑、2-十一烯基咪唑、1-乙烯基-2-甲基咪唑、2-正十七基咪唑、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-丙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-胍胺乙基-2-甲基咪唑、咪唑与甲基咪唑的加成物、咪唑与偏苯三甲酸的加成物、2-正十七基-4-甲基咪唑、苯基咪唑、苄基咪唑、2-甲基-4,5-二苯基咪唑、2,3,5-三苯基咪唑、2-苯乙烯基咪唑、1-(十二基苄基)-2-甲基咪唑、2-(2-羟基-4-第三丁基苯基)-4,5-二苯基咪唑、2-(2-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑、2-(3-羟苯基)-4,5-二苯基咪唑、2-(对二甲基-胺基苯基)-4,5-二苯基咪唑、2-(2-羟苯基)-4,5-二苯基咪唑、双(4,5-二苯基-2-咪唑)-苯-1,4、2-萘基-4,5-二苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑以及2-对甲氧基苯乙烯基咪唑，但并非仅限于此。
以聚合物树脂组成物的总量计，所使用的反应触媒的量可为按重量计0.5％(0.5重量％)至约20重量％、例如约1重量％至约15重量％、或约1重量％至约10重量％。
以下将阐述根据本发明的一个实施例的接着膜。本实施例是有关于一种包含具有由式1表示的单元的上述聚合物树脂的接着膜。除具有由式1表示的单元的聚合物树脂以外，所述接着膜可更包含自由基反应材料及自由基反应起始剂，或可更包含阳离子可聚合材料及阳离子聚合起始剂。具体而言，所述接着膜可更包含阳离子可聚合材料及阳离子聚合起始剂。在所述接着膜中可包含约10重量％至约70重量％、具体而言20重量％至60重量％的具有由式1表示的单元的所述聚合物树脂。
在一个实施例中，所述接着膜可包含具有由式1表示的单元的聚合物树脂、自由基反应材料、及自由基反应起始剂。自由基反应材料的实例可包括(甲基)丙烯酸酯可聚合材料，例如(甲基)丙烯酸酯寡聚物或(甲基)丙烯酸酯单体。(甲基)丙烯酸酯单体的实例可包括单(甲基)丙烯酸-6-己二醇酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-1,4-丁二醇酯、(甲基)丙烯酰基磷酸-2-羟基烷基酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基环己酯、单(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、以及三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯，但并非仅限于此。(甲基)丙烯酸酯寡聚物的实例可包括：具有选自以下的中间分子结构主链的环氧(甲基)丙烯酸酯寡聚物：2-溴对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚(例如，双酚A、双酚F、双酚AD、及双酚S)、4,4'-二羟基联苯、双(4-羟苯基)醚(bis(4-hydroxyphenyl)ether)等；以及具有烷基、芳基、羟甲基、烯丙基、脂环基、卤基(四溴双酚A)、或硝基的(甲基)丙烯酸酯寡聚物，但并非仅限于此。
以固体含量计，在接着膜中可包含10重量％至40重量％的自由基反应材料。在此范围内，接着膜可表现出优异的物理性质(例如接着强度及外观)，并在可靠性测试之后具有稳定性。
自由基反应起始剂的实例可包括可以一种或多种的组合形式使用的光聚合起始剂或热固性起始剂。所述光聚合起始剂可包括二苯甲酮(benzophenone)、邻苯甲酰苯甲酸甲酯(methyl o-benzoylbenzoate)、4-苯甲酰-4-甲基二苯硫醚(4-benzoyl-4-methyldiphenyl sulfide)、异丙基硫杂蒽酮(isopropylthioxanthone)、二乙基硫杂蒽酮(diethylthioxanthone)、4-二乙基苯甲酸乙酯(ethyl 4-diethylbenzoate)、安息香醚(benzoin ether)、安息香丙醚(benzoin propyl ether)、2-羟基-2-甲基-1-苯丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one)以及二乙氧基苯乙酮(diethoxyacetophenone)，但并非仅限于此。热固性起始剂可包括过氧化物起始剂及偶氮起始剂，但并非仅限于此。过氧化物起始剂可包括过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide)、月桂基过氧化物(lauryl peroxide)、过氧化月桂酰(lauroyl peroxide)、过氧化月桂酸第三丁酯(t-butyl peroxylaurate)以及1,1,3,3-4-甲基丁基过氧化-2-己酸乙酯(1,1,3,3-4-methylbutylperoxy-2-ethylhexanoate)，但并非仅限于此。偶氮起始剂可包括2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)(2,2′-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile))、二甲基2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(dimethyl 2,2′-azobis(2-methylpropionate))、2,2'-偶氮双(N-环己基-2-甲基丙酰胺)(2,2′-azobis(N-cyclohexyl-2-methylpropionamide))、2,2-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(2,2-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)(2,2′-azobis(2-methylbutyronitrile))、2,2'-偶氮双[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙酰胺](2,2′-azobis[N-(2-propenyl)-2-methylpropionamide])、2,2'-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)(2,2′-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide))、1,1'-偶氮双(环己烷-1-腈)(1,1′-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile))以及1-[(氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲酰胺(1-[(cyano-1-methylethyl)azo]formamide)，但并非仅限于此。
以固体含量计，在接着膜中可包含0.5重量％至10重量％的自由基反应起始剂。在此范围内，可发生充足的固化且可预期接着膜具有足够的分子量以在接合之后在接着强度及可靠性方面表现出优异的物理性质。
在另一实施例中，所述接着膜可包含具有由式1表示的单元的聚合物树脂、阳离子可聚合材料及阳离子聚合起始剂。
阳离子可聚合材料的实例可包括环氧树脂、具体而言热固性环氧树脂。举例而言，可使用具有90克/当量(g/eq)至5,000克/当量的环氧当量并包含至少两个环氧基的环氧树脂。更具体而言，阳离子可聚合材料可包括选自由以下组成的群组的至少一种环氧树脂：氢化环氧树脂、双酚型环氧树脂、酚醛清漆型(novolac-type)环氧树脂、缩水甘油型(glycidyl-type)环氧树脂、脂肪族环氧树脂及脂环族环氧树脂。举例而言，可使用双酚环氧树脂。以固体含量计，在接着膜中可包含10重量％至50重量％、具体而言15重量％至45重量％的阳离子可聚合材料。
更具体而言，可使用氢化环氧树脂或氧化丙烯系环氧树脂。氢化环氧树脂或氧化丙烯系环氧树脂可容许在低温下快速固化，同时确保令人满意的稳定性。
具体而言，氢化环氧树脂包含氢化双酚A环氧树脂或脂环族氢化环氧树脂，例如环脂族环氧树脂。环脂族环氧树脂可包括具有脂环族二环氧缩醛(alicyclic diepoxyacetal)、脂环族二环氧己二酸酯(alicyclic diepoxy adipate)、脂环族二环氧羧酸酯(alicyclic diepoxy carboxylate)、乙烯基环己烯二氧化物(vinylcyclohexenedioxide)等结构的树脂。一般而言，氢化双酚A环氧树脂可使用氢化双酚A衍生物及表氯醇而获得并具有其中双酚A的分子结构中的双键经氢分子取代的结构。
可使用任何阳离子聚合起始剂作为所述阳离子聚合起始剂，只要所述阳离子聚合起始剂能够加速环氧树脂的固化即可，例如可使用可单独使用或作为其混合物形式使用的锍、咪唑、异氰酸酯、胺、酰胺、苯酚或酸酐固化剂。以固体含量计，接着膜中可包含0.5重量％至10重量％的阳离子聚合起始剂。在此范围内，可发生用于进行固化的充分的反应，且可预期接着膜具有足够的分子量以在接合之后在接着强度及可靠性方面表现出优异的物理性质。
在又一实施例中，除上述组分以外，接着膜可更包含导电颗粒。
举例而言，导电颗粒可包括：金属颗粒，包括Au、Ag、Ni、Cu、及Pb；碳颗粒；通过以金属涂布聚合物树脂而获得的颗粒；对通过以金属涂布聚合物树脂而获得的颗粒的表面进行绝缘处理而获得的颗粒等。聚合物树脂可包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、及聚乙烯醇，但并非仅限于此。用于涂布聚合物树脂的金属可包括Au、Ag、Ni、Cu、及Pb，但并非仅限于此。具体而言，在外引线接合(Outer Lead Bonding，OLB)中，由于接着体为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)玻璃表面，因此可使用具有塑胶核心的导电颗粒以避免因在各向异性导电膜的连接过程中施加的压力而损坏ITO。为了连接印刷电路板(printed circuitboard，PCB)，可使用金属颗粒，例如Ni颗粒。对于等离子显示面板(Plasma Display Panel，PDP)，由于对电路施加极高的电压，因此可使用通过以金(Au)镀覆金属颗粒(例如，Ni颗粒)而获得的导电颗粒。对于具有狭窄间距的玻璃覆晶(Chip On Glass，COG)或薄膜覆晶(ChipOn Film，COF)，可使用通过以热塑性树脂涂布导电颗粒的表面而获得的绝缘导电颗粒。在接着膜中可包含5重量％至40重量％、具体而言7重量％至30重量％的导电颗粒。在此范围内，接着膜可确保稳定的连接可靠性并表现出低连接电阻。
在又一实施例中，除具有由式1表示的单元的聚合物树脂以外，所述接着膜可更包含黏合剂树脂。所述黏合剂树脂的实例可包括选自由以下组成的群组中的至少一者：丙烯腈树脂、苯氧基树脂、丁二烯树脂、丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、硅酮树脂、及腈基丁二烯橡胶(nitrile butadiene rubber，NBR)树脂，但并非仅限于此。作为另一选择，所述黏合剂树脂可包括以下中的至少一者：烯烃树脂(olefin)、丙烯腈丁二烯(acrylonitrile butadiene)共聚物、羧基封端的丙烯腈丁二烯共聚物、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene，SBS)树脂、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(styrene-ethylene/butylene-styrene，SEBS)树脂、环氧树脂、及苯氧基树脂。
在一些实施例中，接着膜可为各向异性导电接着膜。所述各向异性导电接着膜可具有单层结构或包括二个层以上的结构，所述单层结构包含导电颗粒、由式1表示的聚合物树脂以及固化系统，而所述二个层以上的结构包括含有导电颗粒的导电层及不含有导电颗粒的绝缘树脂层。除是否存在导电颗粒以外，所述导电层与所述绝缘树脂层可具有相同的组成。因此，在所述包括二个层以上的结构中，所述导电层与所述绝缘树脂层可独立包括由式1表示的聚合物树脂。举例而言，各向异性导电膜可具有其中堆迭有导电层及绝缘树脂层的双层结构、其中第一绝缘树脂层及第二绝缘树脂层堆迭于导电层的相对表面上的三层结构、或其中第一绝缘树脂层及第二绝缘树脂层堆迭于导电层的相对表面上且第三绝缘树脂层堆迭于所述第一及第二绝缘树脂层中的任一者上的四层结构。
在所述双层结构中，绝缘树脂层的厚度可大于导电层的厚度。具体而言，绝缘树脂层的厚度可为导电层的厚度的一倍至四倍。在此范围内，绝缘树脂充分填充相邻电路之间的间隙，且因此接着膜可表现出令人满意的绝缘性及接着性质。
在所述三层结构中，第一绝缘层可具有2微米或小于2微米的厚度，第二绝缘层可具有7微米至18微米的厚度，且导电层的厚度可为导电颗粒的直径的0.5倍至2倍。更具体而言，第一绝缘层可具有1微米或小于1微米的厚度，且第二绝缘层可具有7微米至15微米的厚度。
根据上述实施例的包含由式1表示的聚合物树脂的接着膜在90℃及1百万帕斯卡(MPa)的条件下初步压缩1秒并在130℃及3百万帕斯卡的条件下主要压缩5秒之后在空间部分中可具有20％或小于20％的气泡面积。具体而言，接着膜可在其空间部分中具有15％或小于15％、更具体而言10％或小于10％的气泡面积。此外，在90℃及1百万帕斯卡(MPa)的条件下初步压缩1秒并在130℃及3百万帕斯卡的条件下主要压缩5秒之后，接着膜可具有15百万帕斯卡或大于15百万帕斯卡、具体而言16百万帕斯卡或大于16百万帕斯卡、且更具体而言17百万帕斯卡至50百万帕斯卡的接着强度。
本发明的又一实施例提供一种在可靠性测试之后具有5欧姆(Ω)或小于5欧姆的连接电阻的接着膜。具体而言，所述接着膜在可靠性测试之后可具有3欧姆或小于3欧姆、例如1欧姆或小于1欧姆、具体而言0.1欧姆或小于0.1欧姆的连接电阻。在此范围内，所述接着膜可在低温下被固化同时保持低连接电阻，藉此提高连接可靠性并同时保持储存稳定性以供长期使用。
可通过以下方法量测在可靠性测试之后的连接电阻，但并非仅限于所述方法。
通过以下方式制备各接着膜的五个样本：在90℃、1.0百万帕斯卡(MPa)及1秒的初步压缩条件下、及在130℃、3百万帕斯卡及5秒的主要压缩条件下进行连接，然后在高温度高湿度腔室中在85℃及85％的相对湿度下放置500小时来进行可靠性测试，继而使用四点探针法(4point probe)量测电阻。电阻计施加1毫安的电流，并量测所述电流下的电压，藉此计算电阻。
图1是根据本发明一个实施例的显示装置30的剖视图。显示装置30包括：包括第一电极70的第一连接构件50；包括第二电极80的第二连接构件60；以及根据本发明的接着膜10，所述接着膜10安置于所述第一连接构件50与所述第二连接构件60之间而并经由导电颗粒3连接所述第一电极70与所述第二电极80。
在一些实施例中，第一连接构件与第二连接构件在材料、厚度、尺寸及物理互连性方面可为在结构上相似的。第一连接构件及第二连接构件具有约20微米至约100微米的厚度。在其他实施例中，第一连接构件与第二连接构件在材料、厚度、尺寸及物理互连性方面可为在结构上及功能上不同的。第一连接构件或第二连接构件的实例可包括玻璃、印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)、可挠性印刷电路板(flexible printed circuitboard，FPCB)、薄膜覆晶、带载封装(tape carrier package，TCP)及氧化铟锡玻璃，但并非仅限于此。第一电极或第二电极可为突出电极或平面电极。当第一电极或第二电极为突出电极时，电极具有高度(H)及宽度(W)并在所述电极与另一电极之间具有间隙(G)，其中电极的高度(H)为约2.50微米至约10微米，电极的宽度(W)为约10微米至约90微米，且电极之间的间隙(G)为约10微米至约110微米。较佳地，所述电极的高度(H)为约2.50微米至约9微米，所述电极的宽度(W)为约5微米至约80微米，且电极之间的间隙(G)为约5微米至约80微米。
当第一电极或第二电极为平面电极时，所述电极可具有500埃至1,200埃的厚度。
第一电极或第二电极可包括氧化铟锡、铜、硅酮、及氧化铟锌(indium zincoxide，IZO)，但并非仅限于此。
较佳地，平面电极具有800埃至1,200埃的厚度，且突出电极具有6微米至10微米的高度。此处，当绝缘层具有4微米至20微米的厚度时，接着膜可表现出充足的接着强度。更佳地，平面电极具有1,000埃的厚度，且突出电极具有8微米的高度，在此种情形中绝缘层具有6微米至12微米的厚度。
接下来，将参照制备实例、实例、比较实例、及实验实例来更详细地阐述本发明。然而，应理解，提供该些实例仅用于说明而不应以任何方式将所述实例解释为限制本发明。
实例
制备实例
[聚合物树脂的制备实例1]
在100毫升的圆底烧瓶中，将54克2,2'-(萘-1,6-二基双(氧基))双(亚甲基)二氧杂环丙烷(2,2'-(naphthalene-1,6-diylbis(oxy))bis(methylene)dioxirane)及45.6克双酚A(bisphenol A)溶解于丙二醇单甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl etheracetate，PGMEA)中，然后添加0.1克溴化四丁铵(tetrabutylammonium bromide，TBAB)并于100℃下搅拌24小时。以甲醇及水冲洗所得的产物以获得沉淀物，继而对所述沉淀物进行干燥，藉此获得包含由式1-1表示的单元并具有约20,000的重量平均分子量(Mw)的聚合物树脂1(100摩尔％的由式1-1表示的单元，Tg：116℃)。
[式1-1]
Figure GDA0002421391010000111
[聚合物树脂的制备实例2]
在100毫升的圆底烧瓶中，将54克2,2'-(萘-1,6-二基双(氧基))双(亚甲基)二氧杂环丙烷(2,2'-(naphthalene-1,6-diylbis(oxy))bis(methylene)dioxirane)及32克萘-2,3-二醇(naphthalene-2,3-diol)溶解于丙二醇单甲醚醋酸酯中，然后向其中添加0.1克溴化四丁铵并于100℃下搅拌24小时。以甲醇及水冲洗所得的产物以获得沉淀物，继而对所述沉淀物进行干燥，藉此获得包含由式1-2表示的单元并具有约20,000的重量平均分子量(Mw)的聚合物树脂2(100摩尔％的由式1-2表示的单元，Tg：135℃)。
[式1-2]
Figure GDA0002421391010000112
[聚合物树脂的制备实例3]
在100毫升的圆底烧瓶中，将22.7克2,2'-(萘-1,6-二基双(氧基))双(亚甲基)二氧杂环丙烷及20.4克蒽-9,10-二醇(anthracene-9,10-diol)溶解于丙二醇单甲醚醋酸酯中，然后向其中添加0.1克溴化四丁铵并于100℃下搅拌24小时。以甲醇及水冲洗所得的产物以获得沉淀物，继而对所述沉淀物进行干燥，藉此获得包含由式1-3表示的单元并具有约18,000的重量平均分子量(Mw)的聚合物树脂3(100摩尔％的由式1-3表示的单元，Tg：142℃)。
[式1-3]
Figure GDA0002421391010000113
[聚合物树脂的制备实例4]
在100毫升的圆底烧瓶中，将105克9,9'-双(4-羟苯基)茀(9,9'-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene)及76.6克2,2'-(萘-1,6-二基双(氧基))双(亚甲基)二氧杂环丙烷溶解于丙二醇单甲醚醋酸酯中，然后向其中添加0.5克溴化四丁铵并于100℃下搅拌24小时。以甲醇及水冲洗所得的产物以获得沉淀物，继而对所述沉淀物进行干燥，藉此获得包含由式1-4表示的单元并具有约20,000的重量平均分子量(Mw)的聚合物树脂4(100摩尔％的由式1-4表示的单元，Tg：148℃)。
[式1-4]
Figure GDA0002421391010000121
[聚合物树脂的制备实例5]
在100毫升的圆底烧瓶中，将54克9,9'-双(4-羟苯基)茀及31.5克双酚A二缩水甘油醚(diglycidyl ether of bisphenol A，DGEBA)溶解于丙二醇单甲醚醋酸酯中，然后向其中添加0.09克溴化四丁铵并于100℃下搅拌24小时。以甲醇及水冲洗所得的产物以获得沉淀物，继而对所述沉淀物进行干燥，藉此获得包含由式2表示的单元并具有约20,000的重量平均分子量(Mw)的聚合物树脂5(100摩尔％的由式2表示的单元，Tg：141℃)。
[式2]
Figure GDA0002421391010000122
各向异性导电接着膜的制造
[实例1]单层结构
以固体膜的总重量计，将作为充当成膜基质的黏合剂树脂系统的、在制备实例1中获得的45重量％的聚合物树脂1(按体积计40％，溶解于二甲苯/乙酸乙酯的共沸混合物溶剂中)、作为固化系统的15重量％的氧化丙烯环氧树脂(EP-4000S，日本艾迪科(Adeka)公司)及15重量％的双酚A环氧树脂(JER834，日本三菱化学(Mitsubishi Chemical)公司)、5重量％的热固性阳离子固化剂(SI-60L，日本三信化学(Sanshin Chemical)公司)、以及20重量％的绝缘导电颗粒(平均颗粒直径为4微米的AUL-704，日本积水(SEKISU)公司)混合，藉此制备各向异性导电组成物。
将所述各向异性导电组成物施加至白色离型膜，然后在干燥器中在70℃下使所述溶剂挥发5分钟，藉此获得15微米厚的具有单层结构的各向异性导电接着膜。
[实例2]
[导电层的制备实例1]
以固体膜的总重量计，将作为充当成膜基质的黏合剂树脂系统的、在制备实例2中获得的45重量％的聚合物树脂2(按体积计40％，溶解于二甲苯/乙酸乙酯的共沸混合物溶剂中)、作为固化系统的15重量％的氧化丙烯环氧树脂(EP-4000S，日本艾迪科公司)及15重量％的双酚A环氧树脂(JER834，日本三菱化学公司)、5重量％的热固性阳离子固化剂(SI-60L，日本三信化学公司)、以及作为用于赋予导电性的填料的20重量％的绝缘导电颗粒(平均颗粒直径为4微米的AUL-704，日本积水公司)混合，藉此制备导电层组成物。
将所述导电层组成物施加至白色离型膜，然后在干燥器中在70℃下使所述溶剂挥发5分钟，藉此获得4微米厚的干燥的导电层。
[绝缘树脂层的制备实例1]
以固体膜的总重量计，将作为充当成膜基质的黏合剂树脂系统的、在制备实例1中获得的45重量％的聚合物树脂1(按体积计40％，溶解于二甲苯/乙酸乙酯的共沸混合物溶剂中)、作为固化系统的25重量％的氧化丙烯环氧树脂(EP-4000S，日本艾迪科公司)及25重量％的双酚A环氧树脂(JER834，日本三菱化学公司)、以及5重量％的热固性阳离子固化剂(SI-60L，日本三信化学公司)混合，藉此制备绝缘树脂层组成物。
将所述绝缘树脂层组成物施加至白色离型膜，然后在干燥器中在70℃下使所述溶剂挥发5分钟，藉此获得11微米厚的不含有导电颗粒的绝缘树脂层。
[实例3]
除将在制备实例3中制备的聚合物树脂3用于导电层以代替在制备实例2中制备的聚合物树脂2以外，以与实例2相同的方式制造具有双层结构的各向异性导电接着膜。
[实例4]
除将在制备实例4中制备的聚合物树脂4用于导电层以代替在制备实例2中制备的聚合物树脂2以外，以与实例2相同的方式制造具有双层结构的各向异性导电接着膜。
[比较实例1]
除使用作为联苯茀树脂的FX-293(由日本钢铁化学股份有限公司制造)代替在制备实例1中制备的聚合物树脂1以外，以与实例1相同的方式制造具有双层结构的各向异性导电接着膜。
[比较实例2]
除使用在制备实例5中制备的聚合物树脂5代替在制备实例1中制备的聚合物树脂1以外，以与实例1相同的方式制造具有双层结构的各向异性导电接着膜。
用于制造根据实例1至4以及比较实例1及2的各向异性导电接着膜及其层结构的组分示出于表1中。
[表1]
Figure GDA0002421391010000131
Figure GDA0002421391010000141
实验实例
通过以下方法评估在实例1至实例4及比较实例1及比较实例2中制造的各向异性导电接着膜的空间部分中的气泡面积、接着强度、初始连接电阻、及在可靠性测试之后的连接电阻。评估结果示出于表2中。
[空间部分中的气泡面积]
为评估各向异性导电接着膜的气泡面积，使用具有1,430微米的凸块区域的集成电路(IC)芯片(由三星大规模集成电路公司(Samsung LSI)制造)以及包括具有5,000埃厚度的ITO电路的玻璃基板(由硕望科隆公司(NeoView Kolon)制造)作为接着体。将所制备的各向异性导电接着膜中的每一者置于玻璃基板上并在90℃、1百万帕斯卡的条件下初步压缩1秒。在初步压缩之后，将玻璃基板上的膜在130℃、3百万帕斯卡的条件下进行主要压缩5秒以制备样本，并通过以下方法评估所述样本于空间中的气泡面积。使用由奥林巴斯公司(OLYMPUS Corporation)制造的BX51对电极之间的空间中的十个点进行拍摄以获得基于各样本(250间距宽、3毫米长)中电极之间的空间面积的气泡面积并计算平均值(五个样本的气泡面积的平均值)。
[接着强度]
使用接合测试仪(达歌(Dage)系列-4000)，以200千克力的最大负载及50毫米/分钟的测试速度对通过在90℃、1百万帕斯卡的条件下初步压缩1秒并在130℃、3百万帕斯卡的条件下主要压缩5秒而获得的各样本进行五次量测，并计算平均接着强度。
[初始连接电阻]
在将各接着膜在90℃、1百万帕斯卡的条件下初步压缩1秒并在130℃、3百万帕斯卡的条件下主要压缩5秒之后量测各接着膜的初始电阻。
[可靠性测试之后的连接电阻]
为评估可靠性，将各样本的五个电路连接产品在高温度高湿度腔室中在85℃及85％的相对湿度下放置500小时，然后量测连接电阻。使用四点探针法量测初始连接电阻及可靠性测试之后的连接电阻，其中可使用电阻计利用连接至所述电阻计的四个探针来量测四个点之间的电阻。电阻计施加1毫安的电流，并量测所述电流下的电压，藉此计算电阻。
[表2]
Figure GDA0002421391010000151
自表2所示的结果看出，含有由式1表示的聚合物树脂的各向异性导电膜在压缩之后在空间中具有10％或小于10％的小的气泡面积，且即使在低连接温度下仍表现出优异的接着强度，并在可靠性测试之后表现出优异的连接电阻，然而使用其他聚合物树脂而非由式1表示的聚合物树脂制造的各向异性导电膜在空间中的气泡面积、接着强度、及可靠性测试之后的连接电阻方面具有不利的结果。
尽管以上阐述了本发明的某些实施例及特征，但应理解，给出该些实施例及特征仅用于说明，而不应以任何方式将该些实施例及特征解释为限制本发明。因此，本发明的范围及精神应仅由随附申请专利范围及其等效形式界定。

Claims (15)

1.一种各向异性导电接着膜，其特征在于，包含具有由式1表示的单元的聚合物树脂、导电颗粒、自由基反应材料及自由基反应起始剂，或包含具有由式1表示的所述单元的所述聚合物树脂、导电颗粒、阳离子可聚合材料及阳离子聚合起始剂：
[式1]
Figure FDA0002650649710000011
其中X及Y中的至少一者为经取代或未经取代的含有多环芳香烃的基团，X及Y中的另一者为经取代或未经取代的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族基团，且n为1至50的整数，
其中所述含有多环芳香烃的基团是指其中二个或更多个芳香族环稠合为多环芳香族环的基团，
其中在所述聚合物树脂中包含50摩尔％的由式1表示的所述单元。
2.根据权利要求1所述的各向异性导电接着膜，其中所述含有多环芳香烃的基团为萘基、蒽基、菲基、芘基、喹啉基、异喹啉基、喹恶啉基、吖啶基、喹唑啉基或酞嗪基。
3.根据权利要求1所述的各向异性导电接着膜，其中所述C6至C30芳香族基团为单独的芳香烃环或直接连接或经由连接基团连接的二个芳香族环以上的残基。
4.根据权利要求3所述的各向异性导电接着膜，其中所述C6至C30芳香族基团选自由式A1至式A7组成的群组：
[式A1]
Figure FDA0002650649710000012
[式A2]
Figure FDA0002650649710000013
[式A3]
Figure FDA0002650649710000014
[式A4]
Figure FDA0002650649710000021
[式A5]
Figure FDA0002650649710000022
[式A6]
Figure FDA0002650649710000023
以及
[式A7]
Figure FDA0002650649710000024
其中R1至R18各自独立为氢或经取代或未经取代的卤素、卤代烷基、OH、C1至C6烷基、硝基、氰基、羰基、硫醇基或C6至C30芳基，且k、l、m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、w、x、y、及z各自独立为0至3的整数。
5.根据权利要求1所述的各向异性导电接着膜，其中所述C6至C30脂环族基团为单独的脂环烃环或直接连接或经由连接基团连接的二个脂环族环以上的残基。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的各向异性导电接着膜，其中所述聚合物树脂具有1,000至500,000的重量平均分子量。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的各向异性导电接着膜，其中所述聚合物树脂具有80℃至180℃的玻璃转化温度。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的各向异性导电接着膜，其中所述聚合物树脂是通过具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体的缩合反应来制备或通过具有交联官能基的含有多环芳香烃的单体与具有交联官能基的C6至C30芳香族或C6至C30脂环族单体的缩合反应来制备。
9.根据权利要求8所述的各向异性导电接着膜，其中具有所述交联官能基的所述含有多环芳香烃的单体对具有所述交联官能基的所述C6至C30芳香族或C6至C30脂环族单体的聚合当量比为1:9至9:1。
10.根据权利要求1所述的各向异性导电接着膜，其中所述各向异性导电接着膜在90℃及1百万帕斯卡的条件下初步压缩1秒并在130℃及3百万帕斯卡的条件下主要压缩5秒之后在空间部分中具有20％或小于20％的气泡面积。
11.根据权利要求1所述的各向异性导电接着膜，其中所述各向异性导电接着膜包含10重量％至70重量％的具有由式1表示的所述单元的所述聚合物树脂、5重量％至40重量％的所述导电颗粒、10重量％至40重量％的所述自由基反应材料及0.5重量％至10重量％的所述自由基反应起始剂。
12.根据权利要求1所述的各向异性导电接着膜，其中所述各向异性导电接着膜包含10重量％至70重量％的具有由式1表示的所述单元的所述聚合物树脂、5重量％至40重量％的所述导电颗粒、10重量％至50重量％的所述阳离子可聚合材料及0.5重量％至10重量％的所述阳离子聚合起始剂。
13.根据权利要求1、11及12中任一项所述的各向异性导电接着膜，其中除具有由式1表示的所述单元的所述聚合物树脂以外，所述各向异性导电接着膜还包含黏合剂树脂。
14.根据权利要求1、11及12中任一项所述的各向异性导电接着膜，其中所述各向异性导电接着膜具有包括二个层以上的结构，所述二个层以上的结构包括含有导电颗粒的导电层及不含有导电颗粒的绝缘树脂层。
15.一种显示装置，其特征在于，包括：
包括第一电极的第一连接构件；
包括第二电极的第二连接构件；以及
如权利要求1、11及12中任一项所述的各向异性导电接着膜，所述各向异性导电接着膜安置于所述第一连接构件与所述第二连接构件之间并连接所述第一电极与所述第二电极。
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