KR100852371B1 - 이방성 도전성 접착 필름을 갖는 디스플레이 디바이스 - Google Patents

이방성 도전성 접착 필름을 갖는 디스플레이 디바이스 Download PDF

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후토시 나카니시
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엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
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Abstract

액정 디스플레이 (LCD) 디바이스 (100) 는, LCD 패널 (10) 및 이방성-도전성 접착 필름 (ACF; 30) 에 의해 함께 커플링된 플렉시블 와이어링 부재 (20) 를 포함한다. ACF (30) 는, 절연 수지 (31) 및 그 내부에 분산되며 각각이 도전성 본체 상에 절연 필름을 갖는 복수의 도전성 입자들 (32) 을 포함한다. LCD 디바이스의 제조 동안에 ACF (30) 의 열압착에 의해 절연 필름이 파괴되어, LCD 패널 (10) 의 단자 (16) 와 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (24) 를 함께 전기적으로 커플링되게 한다.
디스플레이 패널, 이방성-도전성 접착 필름, 도전성 입자

Description

이방성 도전성 접착 필름을 갖는 디스플레이 디바이스{DISPLAY DEVICE HAVING AN ANISOTROPIC CONDUCTIVE ADHESIVE FILM}
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 디스플레이 디바이스 (LCD 디바이스) 의 부분 단면도.
도 2a 및 도 2b 는, 도 1 의 LCD 디바이스에서 사용된 이방성-도전성 접착제에 포함된 2 가지 유형의 도전성 입자의 단면도.
도 3 은, 도전성 입자의 설치 이후의 도 2a 의 도전성 입자의 단면도.
도 4 는, 일 열로의 도전성 입자의 정렬을 도시한 단면도.
도 5 는, LCD 디바이스의 제작 단계에서의 도 1 의 LCD 디바이스의 단면도.
도 6 은, 제 1 실시형태로부터의 제 1 변형에 따른 LCD 디바이스내의 도전성 입자의 단면도.
도 7 은, 일 열로 정렬된 도 6 의 도전성 입자의 단면도.
도 8 은, 제 1 실시형태로부터의 제 2 변형에 따른 LCD 디바이스내의 도전성 입자의 단면도.
도 9 는, 일 열로 정렬된 도 8 의 도전성 입자의 단면도.
도 10 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 디스플레이 디바이스 (LCD 디바이스) 의 부분 단면도.
도 11 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 디스플레이 디바이스 (LCD 디바이스) 의 부분 단면도.
도 12 는, 종래의 LCD 디바이스의 부분 단면도.
도 13 은, 또 다른 종래의 LCD 디바이스의 부분 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: LCD 패널 11: 능동-매트릭스 기판
12: 컬러-필터 기판 13: 글라스 기판 본체
14: 리드 15: 절연 필름
16; 제 1 단자 17: 에지
20: 플렉시블 와이어링 부재 21: 베이스 필름
22: 와이어 23: 오버코트 필름
24: 제 2 단자 25: 말단 에지
본 발명은 이방성-도전성 접착 필름을 갖는 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 디스플레이 패널과 그 디스플레이 패널 상에 이방성-도전성 접착 필름을 이용하여 본딩된 플렉시블 와이어링 부재를 포함한 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
LCD 디바이스와 같은 디스플레이 디바이스는, 디스플레이 패널과 그 디스플 레이 패널을 구동하기 위해 디스플레이 패널에 전기적으로 커플링된 드라이버 IC 를 포함한 구동 유닛을 포함한다. 구동 유닛은, 상부에 드라이버 IC 가 테이프-자동화-본딩 (TAB) 기술을 이용하여 탑재된 플렉시블 와이어링 기판 또는 플렉시블 와이어링 부재를 포함한다. 상부에 드라이버 IC 가 고정된 플렉시블 와이어링 부재는, 그 말단에서 디스플레이 패널의 에지부 상에 커플링되고, 드라이버 IC 를 디스플레이 패널의 배면측 상에 탑재하기 위해 디스플레이 패널의 배면 상에 폴딩된다. 이런 구성은, 결과물인 디스플레이 디바이스의 평면 사이즈를 감소시킨다.
도 12 는, LCD 패널과 그 LCD 패널 상에 본딩된 플렉시블 와이어링 부재를 포함한 디스플레이 디바이스의 통상적인 실시예로서, 종래의 LCD 디바이스의 단면도를 도시한 것이다. LCD 패널 (10) 은, 상부에 TFT (박막 트랜지스터) 와 같은 일 어레이의 능동 디바이스가 형성된 능동-매트릭스 기판 (11), 그 능동-매트릭스 기판 (11) 에 대향하는 컬러-필터 기판 (12), 및 능동-매트릭스 기판 (11) 과 컬러-필터 기판 (12) 사이에 개재된 액정 (LC) 층 (미도시) 을 포함한다. 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지는 컬러-필터 기판 (12) 의 대응 에지로부터 돌출하고, 복수의 단자 (제 1 단자; 16) 가 능동-매트릭스 기판 (11) 의 부근에 형성된다.
플렉시블 와이어링 부재 (20) 는, 베이스 기판 또는 베이스 필름 (21), 그 베이스 기판 (21) 상에 형성된 복수의 와이어 (22), 및 베이스 기판 (21) 상의 와이어 (22) 를 커버하는 오버코트 필름 (23) 을 포함한다. 오버코트 필름 (23) 은, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지로부터 D3 거리만큼 이격된 위치에서 말단을 이루며, 이로써, 오버코트 필름 (23) 으로부터 노출된 와이어가 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 말단의 부근에서 노출 단자 (제 2 단자; 24) 를 구성한다.
플렉시블 와이어링 부재 (20) 는, LCD 패널 (10) 의 단자 (16; 제 1 단자) 와 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (제 2 단자; 24) 와의 사이에 개재된 이방성-도전성 접착 필름 (ACF; 30) 에 의하여 LCD 패널 (10) 상에 본딩된다. ACF (30) 는, 도전성 입자들 (32) 이 열경화성 또는 열가소성 특성을 갖는 절연 수지 (31) 내에서 분산되는 그런 것이며, 이로써, 절연 수지 (31) 가 제 2 단자 (24) 를 제 1 단자 (16) 상에 기계적으로 고정시키고, 도전성 입자들 (32) 은 제 2 단자 (24) 를 제 1 단자 (16) 와 전기적으로 접속시킨다.
플렉시블 와이어링 부재 (20) 를 LCD 패널 (10) 상에 커플링할 때, 이방성-도전성 접착제를 얇은 막으로 덮음으로써 획득된 ACF (30) 를 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이에 개재하여 일시적으로 고정시킨 후, 열-압착 본딩 프로세스를 하게 된다. 열-압착 본딩 프로세스에서, 도전성 입자가 양 단자들 (16 및 24) 과 접촉하도록 ACF (30) 가 압착될 때 절연 수지가 경화된다. ACF (30) 를 이용한 접속 본딩은 각각의 단자 (16) 로의 개별 단자 (24) 의 접속을 제거함으로써 단자의 접속을 단순화시킨다.
이방성-도전성 접착제를 이용한 접속 본딩 동안, ACF (30) 의 영역에 레벨 차 또는 스텝 차가 있는 경우, 스텝 차는 도전성 입자들 (32) 의 유동성을 방해할 수도 있다. 이것은, 스텝의 에지의 연장 방향을 따라서 서로 접촉하고 있는 도전성 입자의 정렬을 야기할 수도 있다. 예를 들어, 도 13 에 도시된 바와 같이, 오버코트 필름 (23) 의 말단 에지 (25) 가 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 부근 또는 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지부의 내부에 위치되는 경우, 도전성 입자들 (32) 의 유동성이 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 에 의해 방해되기 때문에, 도전성 입자들 (32) 이 오버코트 필름 (23) 의 연장 방향에서 서로 정렬하게 한다. 서로 접촉하고 있는 도전성 입자들 (32) 의 정렬은, 인접한 단자들 사이에 단락 장애 (short-circuit failure) 를 야기할 것이다.
도전성 입자의 정렬에 의해 야기되는 단락 장애를 방지하기 위해, 도 12 에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 와의 사이에 충분한 거리 D3 를 확보할 필요가 있다. 그러나, 충분한 거리 D3 는, 외부 물체 또는 외부 입자를 노출된 와이어 상에 부착시킬 수도 있고, 또는 플렉시블 와이어링 부재 (20) 내의 노출된 와이어 (22) 를 부식시킬 수도 있다. 또한, 이것은 단락 장애를 야기할 수도 있다.
인접한 단자들 사이에서의 단락 장애를 방지하기 위해, 또 다른 절연 필름이 노출 단자 (24) 상에 형성될 수도 있지만, 이는 프로세스 단계를 증가시키고 LCD 디바이스의 비용을 증대시킨다.
특허 공보 JP-2004-118164A 는 상기 문제점을 해결하기 위한 방법을 설명하는 것으로, 오버코트 필름이 단자들을 노출시키기 위해 인접한 단자들 사이의 공간 내에서 돌출하고, ACF 가 그 노출 단자의 전체 영역에 형성된다.
특허 공보에서 설명된 기술은, 도전성 입자가 오버코트 필름의 돌출부의 3 개의 에지의 연장 방향을 따라서 분포되기 때문에, 도전성 입자의 정렬에 의해 야기되는 단락 장애를 억제한다. 그러나, 현재의 반도체 디바이스내의 단자들의 피치의 감소로 인해, 단자를 노출시키면서 인접한 단자들 사이의 공간에 돌출부를 갖는 오버코트 필름의 구성을 사용하기가 어렵다.
종래 기술의 상기 문제점을 고려하면, 본 발명의 목적은, 인접한 단자들 사이의 단락 장애를 억제할 수 있는 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명은, 상부에 복수의 제 1 단자를 탑재한 디스플레이 패널; 그 제 1 단자에 대응하는 복수의 제 2 단자를 포함한 플렉시블 와이어링 부재; 및 전기적으로 및 기계적으로 제 1 단자와 제 2 단자를 함께 커플링하기 위한 이방성-도전성 접착 필름 (ACF) 을 포함한 디스플레이 디바이스를 제공하며, ACF 는, 절연 수지와 그 절연 수지 내에 분산된 복수의 도전성 입자를 포함하고, 도전성 입자는, 각각이 노출면을 가지며, 그 노출면의 적어도 일부에서 절연 특성을 갖는 제 1 입자를 포함한다.
본 발명에 따라서, 도전성 입자내의 제 1 입자의 노출면의 절연 특성은, ACF 의 열 압착 이후에, 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 전기 접촉을 보장하면서, 서로 접촉하고 있는 도전성 입자들의 정렬에 의해 야기되는 인접한 단자들 사이의 단락 장애를 방지한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부된 도면을 참조한 후속 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시형태
본 발명의 실시형태를 설명하기 이전에, 본 발명을 보다 잘 이해하기 위해 본 발명의 원리가 설명될 것이다. 발명자는, 우선, 특허 공보 JP-1993-70750 에서 설명된 기술로서, 탑재 패턴 상으로의 IC 칩의 탑재를 위해 이용된 ACF 가, 각각이 수지 코어를 커버하는 도전성 필름 상에 형성된 절연 필름을 구비하는 도전성 입자를 포함하는 기술을 도시한다.
상기 공보에서 설명된 기술에서는, 단자들 사이에서의 ACF 의 열 압착이 양 단자들과 접촉하고 있는 도전성 필름의 일부를 노출시키기 위해 도전성 입자의 절연 필름의 일부를 파괴시키고, 이에 따라 도전성 필름의 노출 부분을 통해 단자들을 함께 전기적으로 접속시킨다. 도전성 필름 상에 남아있는 절연 필름의 다른 부분은 인접한 도전성 입자들을 서로 분리하며, 이로써, 복수의 도전성 입자가 인접한 단자들 사이에서 일 열로 서로 접촉하여 정렬되는 경우의, 인접한 단자들 사이의 단락 장애를 방지한다. 여기에 사용된 "인접한 단자들" 이란 용어는, IC 칩이나 탑재 패턴 중 어느 하나에 형성된 인접한 단자들을 의미한다.
그러나, 상술된 바와 같이 탑재 패턴 상에 IC 칩을 탑재하기 위해 사용된 기술에서의 단자들의 피치와 넓이 (dimension) 가 플렉시블 와이어링 부재를 이용한 LCD 디바이스의 기술에서 사용된 단자들의 피치와 넓이보다 상당히 작음을 알 수 있다. 상기 공보에서 설명된 기술에서는, 단자들의 면적이 작을수록, ACF 내의 도전성 입자들의 밀도를 더 높게 하여야 한다. 도전성 입자들의 밀도가 높을수록, 인접한 단자들 사이의 도전성 입자들의 응집 (aggregation) 으로 인해 인접한 단자들 사이에 단락 장애를 수반할 수도 있다. 따라서, 상기 기술은 도전성 입자 상에 형성되는 절연 필름을 이용한다. 즉, 도전성 입자 상의 절연 필름은, 일반적으로, 더 작은 단자를 갖는 IC 칩을 탑재하기 위한 상기 기술에서만 효과적인 것으로 간주된다.
플렉시블 와이어링 부재를 이용한 LCD 디바이스의 기술에서의 단자들의 피치와 면적은, 상기 IC-칩 탑재 기술의 피치와 면적보다 상당히 더 크다. 따라서, 인접한 단자들 사이의 간격이 ACF 를 이용한 LCD 디바이스의 기술에서 상당히 더 크고, 여기에 사용된 ACF 는 더 낮은 도전성 입자의 밀도를 갖는다. 도전성 입자들의 응집 또는 정렬이 인접한 단자들 사이에 단락 장애를 수반한다는 문제점에 대해서는 공지된 레포트가 없다.
그러나, 스텝 차로 인한, 인접한 단자들 사이에서 서로 접촉하고 있는 도전성 입자의 정렬에 의해 야기되는 단락 장애를 억제하기 위하여, 상부에 이러한 절연 필름을 갖는 도전성 입자가, 단자들의 더 큰 피치와 더 큰 면적을 갖는 플렉시블 와이어링 부재를 이용한 LCD 디바이스의 기술을 위해 이용될 수도 있음을 본 발명자는 알고 있다.
본 발명자에 의해 수행되는 다양한 실시형태는, 스텝 차에 의해 야기되는 단락 장애가 상부에 절연 필름을 갖는 도전성 입자를 포함한 ACF 를 이용함으로써 효 과적으로 억제될 수 있다는 것을 나타냈다.
그 실시형태에서 사용된 ACF 는, 상부에 절연 필름을 갖는 제 1 도전성 입자 및 상부에 절연 필름을 갖지 않는 제 2 도전성 입자를 포함한 2 가지 유형의 도전성 입자를 포함하였다. 또 다른 ACF 는, 도전성 필름의 일부 상에 절연 필름을 포함한 단일의 유형의 도전성 입자를 포함하였다. 또한, 또 다른 ACF 는, 도전성 필름 상에 복수의 미세한 절연체 피스를 갖는 단일의 유형의 도전성 입자를 포함하였다.
IC-칩 탑재 기술은, 각각이 1,600 ㎛2 내지 5,000 ㎛2 의 접속 면적을 갖고 약 15 ㎛ 의 간격으로 배열되는 단자들을 이용하고, LCD 디바이스내의 플렉시블 와이어링 부재는, 각각이 10,000 ㎛2 내지 25,000 ㎛2 의 접속 면적을 갖고 20 ㎛ 내지 25 ㎛ 의 간격으로 배열되는 단자들을 이용함을 알 수 있다. 또한, LCD 디바이스내의 인접한 단자들 사이의 간격은, ACF 내의 도전성 입자들의 직경 (예를 들어, 평균 직경) 의 약 4 배 이상이다. 따라서, IC-칩 탑재 프로세스에서 사용된 기술이 LCD 디바이스의 프로세스에서는 필요하지 않은 것으로 간주되었을 것이다.
다음에, 본 발명은, 유사한 구성 엘리먼트가 도면의 전반에 걸쳐 유사한 참조 부호로 명시된 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 디스플레이 디바이스 (LCD 디바이스) 의 에지부를 도시한 것이다. 일반적으로, 부호 (100) 로 명시된 LCD 디바 이스는, 능동-매트릭스 LCD 패널 (10) 과, 각각이 그 LCD 패널 (10) 을 구동하는 드라이버 IC 를 탑재하기 위한 와이어링 기판으로서 사용되는 복수의 플렉시블 와이어링 부재 (20) 를 포함한다.
LCD 패널 (10) 은, 능동-매트릭스 기판 (11), 그 능동-매트릭스 기판 (11) 에 대향하는 컬러-필터 기판 (12), 및 능동-매트릭스 기판 (11) 과 컬러-필터 기판 (12) 사이에 개재된 LC 층 (미도시) 을 포함한다. 능동-매트릭스 기판 (11) 은, 각각이 일 어레이의 픽셀들 중 하나의 픽셀을 제어하기 위해 배치된 TFT 와 같은 복수의 능동 디바이스를 포함한다. 컬러-필터 기판 (12) 은, 각각이 픽셀들 중 하나의 픽셀을 위한 컬러 필터들을 포함한다.
능동-매트릭스 기판 (11) 은, 상부에 복수의 도전성 리드 (14) 가 TFT 와 접속하도록 형성된 글라스 기판 본체 (13) 를 포함한다. 리드 (14) 는, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 의 연장 방향과 수직으로 연장하여 에지 (17) 의 연장 방향으로 배열된다. 리드 (14) 는 절연 필름 (15) 에 의해 커버된다. 능동-매트릭스 기판 (11) 은 컬러-필터 기판 (12) 의 에지로부터 돌출하고, 절연 필름 (15) 은, 컬러-필터 기판 (12) 의 에지로부터 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지부 상에서 노출된다.
리드 (14) 의 일부는, ITO (인듐-주석-산화물) 로 제조되고, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 수직으로 연장하며, 에지 (17) 의 연장 방향을 따라서 배열되는 단자 (제 1 단자;16) 를 구성하기 위해 절연 필름 (15) 으로부터 노출된다.
제 1 단자 (16) 는, 예를 들어, 1.5 mm 의 길이 (L1) 와 25 ㎛ 의 폭을 가지며 50 ㎛ 의 피치로 배열된다. 예를 들어, 컬러-필터 기판 (12) 의 에지와 단자 (16) 의 에지와의 사이의 거리 D1 는 1 mm 이고, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 단자 (16) 의 에지와의 사이의 거리 D2 는 0.3 mm 이다.
플렉시블 와이어링 부재 (20) 는, 베이스 필름 (21), 그 베이스 필름 (21) 상에 형성된 복수의 와이어 (22), 및 그 베이스 필름 (21) 상의 와이어 (22) 를 커버하는 솔더 수지로 제조된 오버코트 필름 (23) 을 포함한다. 오버코트 필름 (23) 은, 우레탄과 같은 절연 수지를 코팅하고 건조시킴으로써 베이스 필름 (21) 상에 형성된다. 와이어 (22) 는, 구리 박막으로 제조되고, 주석, 또는 니켈과 금을 포함한 합금으로 도금된다. 베이스 필름 (21) 과 오버코트 필름 (23) 각각은, 기계력에 대해 와이어 (22) 를 보호하고 와이어의 부식을 보호하는 보호 필름으로서 기능한다.
오버코트 필름 (23) 은, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 에지로부터 이격된 말단 에지 (25) 를 가지며, 그로부터 와이어 (22) 의 단자 (제 2 단자; 24) 를 노출시킨다. 단자 (24) 는, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 단자 (16) 의 피치와 동일한 피치로 배열된다. 단자 (24) 는, 예를 들어, 1.8 mm 의 길이 (L2) 와 25 ㎛ 의 폭을 갖는다.
제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이에 배치된 ACF (30) 를 이용함으로써 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 가 서로 대향된 채, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 가 LCD 패널 (10) 상에 본딩된다. 본 실시형태에서, ACF (30) 는, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (24) 의 전체 노출 부분과 오버코트 필름 (23) 의 일부를 커버한다. 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 오버코트 필름 (23) 의 말단 에지 (25) 와의 사이의 거리 D3 는 약 0.1 mm 이고, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 ACF (30) 의 에지 (34) 와의 사이의 거리 D4 는 약 0.3 mm 이다. 종래의 기술에서는, 예를 들어, 거리 D3 및 D4 가 각각, 0.3 mm 및 0.1 mm 으로, 즉, D3 > D4 임을 알 수 있을 것이다.
ACF (30) 는, 도전성 입자들 (32) 이 열경화성 또는 열가소성 특성을 갖는 절연 수지 (31) 내에 분산된 이방성-도전성 접착제로 제조된다. ACF (30) 내의 도전성 입자들 (32) 은 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 모두와 접촉하여, 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 를 함께 전기적으로 접속시킨다. 절연 수지 (31) 는 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 를 함께 기계적으로 고정시킨다. 이후에 상세히 설명되는 바와 같이, 도전성 입자들 (32) 은, 도전성 면 상에 절연 필름을 갖는 제 1 입자, 및 노출된 도전성 면을 갖는 제 2 입자를 포함한 2 가지 유형의 입자를 포함한다.
도 2a 및 도 2b 는, 각각, 제 1 도전성 입자와 제 2 도전성 입자를 도시한 것이다. 제 1 입자 (32A) 는, 미립자 수지 (41), 그 미립자 수지 (41) 를 커버하는 도전성 필름 (42), 및 도전성 필름 (42) 을 커버하는 절연 필름 (43) 을 포함한다. 제 2 입자 (32B) 는, 미립자 수지 (41) 와 그 미립자 수지 (41) 를 커버 하는 도전성 필름 (42) 을 포함한다. 예를 들어, 미립자 수지 (41) 는, 약 5 ㎛ 의 직경을 갖고, 도전성 필름 (42) 은 약 0.2 ㎛ 의 두께를 가지며, 절연 필름 (43) 은 약 0.2 ㎛ 의 두께를 갖는다. 도전성 입자들 (32) 은, 실질적으로 50 대 50 의 비율로 제 1 입자 (32A) 와 제 2 입자 (32B) 를 포함하거나, 제 1 입자 (32A) 를 더 높은 백분율로 제 1 입자 (32A) 와 제 2 입자 (32B) 를 포함한다.
도 3 은, LCD 디바이스내로의 입자들의 설치 이후에 ACF 내의 제 1 입자 (32A) 중 하나의 입자를 도시한 것이다. ACF (30) 내의 제 1 입자 (32A) 에 인가된 압착력은 단자들 (16 및 24) 의 표면과 접촉하고 있는 절연 필름 (43) 의 일부를 파괴하고, 이로써, 노출된 도전성 필름 (42) 을 단자들 (16 및 24) 과 함께 전기적으로 접속시킨다.
본 실시형태에 따른 LCD 디바이스 (100) 에서, 도 4 에 도시된 바와 같이, ACF (30) 내의 도전성 입자들 (32) 은, 인접한 단자 (24) 사이에서 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 의 연장 방향으로 서로 접촉하여 정렬될 수도 있다. 그러나, 서로 접촉하고 있는 이들 도전성 입자들 (32) 의 정렬은, 인접한 단자들 사이에 배치된 일 그룹의 도전성 입자들 (32) 중에서 하나 이상의 제 1 입자 (32A) 의 존재 때문에, 인접한 단자들 사이에 단락 장애를 야기하지 않는다. 이것은, 도전성 입자들 (32) 의 총 개수의 50 % 이상인 개수의 제 1 입자 (32A) 의 존재에 의해 보장된다. 도 4 에서, 인접한 도전성 입자들 (32) 이 절연 필름 (43) 에 의해 부호 (52) 에서는 전기적으로 분리되지만, 인접한 도전성 입자들 (32) 이 부호 (51) 에서는 함께 전기적으로 접속된다.
열 압착이 제 1 입자 (32A) 의 절연 필름 (43) 을 사실상 파괴하지 않아 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이에 더 높은 전기 저항을 야기하는 상황이 발생할 수도 있다. 그러나, 도전성 입자들 (32) 에서 제 2 입자 (32B) 의 20 % 내지 50 % 의 비율은 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이에 적절한 접촉 저항을 획득하기에 충분할 것이다.
플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (24) 가 ACF (30) 에 의해 전체적으로 커버되는 구성은, 외부 입자의 부착 및 단자 (24) 상의 부식의 발생을 없게 한다. 따라서, 본 LCD 디바이스 (100) 에서는, 종래의 LCD 디바이스에서 수반된 단락 장애가 없다.
도 5 는, 도 1 의 LCD 디바이스 (100) 를 위한 제작 프로세스의 단계를 도시한 것이다. LCD 디바이스 (100) 의 제작 시에, LCD 패널 (10) 과 플렉시블 와이어링 부재 (20) 는 개별적으로 제조되고, ACF (30a) 는, ACF (30a) 의 한쪽 에지가 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 정렬되고 ACF (30a) 의 대향 에지가 그 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 로부터 1.5 mm 의 거리 (D5) 에 위치된 채, 제 1 단자 (16) 의 전체 영역을 커버하기 위해 LCD 패널 (10) 상에 본딩된다. ACF (30a) 는, 이방성-도전성 접착제를 얇은 막으로 덮음으로써 구성되고, 15 ㎛ 의 두께를 가지며, ACF (30a) 의 5 내지 20 용량 % 로 도전성 입자를 포함한다.
그 후, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (24) 는, LCD 패널 (10) 에 대한 위치 정렬을 위해 조정되고 그 패널에 ACF (30a) 의 접착 특성을 이용하여 일시 적으로 고정시킴으로써, 도 5 에 도시된 구조를 획득한다. 이런 일시적인 고정에서, ACF (30a) 의 에지, 또는 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 와의 사이의 거리 (D3) 는 0.1 mm 으로 설정된다. 또 다른 방법에서는, 우선, ACF (30a) 가 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (24) 위에 고정된 후, LCD 패널 (10) 을 ACF (30a) 상에 일시적으로 고정시킨다.
그 후, 열 압착 프로세스는, 화살표 (35) 의 방향으로 인가된 압력으로 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이의 ACF (30a) 를 압박하도록 수행된다. 열 압착 프로세스는, 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이에 충분한 접촉을 유지시키면서 ACF (30a) 를 경화시키고, 단자들 (16 및 24) 과 접촉하고 있는 절연 필름 (43) 의 일부를 파괴하여 그로부터 도전성 필름 (42) 을 노출시킨다. 압력 또는 압착력의 제어는, 적절한 정도로 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이의 도전성 입자들 (32) 을 변형시키기 때문에, 그들 사이에 충분한 접촉 면적을 획득한다.
열 압착 프로세스는, ACF (30a) 의 폭을 증가시켜 그 에지 (33) 를 플렉시블 와이어링 부재 (20) 를 향하여 0.3 mm 만큼 이동시킨다. 이것은, 도 1 에 도시된 바와 같이, ACF (30a) 가 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 단자 (24) 의 전체 노출 부분과 오버코트 필름 (23) 의 일부를 커버하게 한다.
상술된 바와 같은 제작 프로세스에서, 오버코트 필름 (23) 의 말단 에지 (25) 가 도전성 입자들 (32) 의 유동성을 방해할 수도 있기 때문에, ACF (30a) 내 의 도전성 입자들 (32) 이 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 의 연장 방향으로 서로 접촉하여 정렬하게 한다. 도전성 입자들에서 50 % 이상의 비율로의 제 1 입자 (32A) 의 존재는, 인접한 단자들 사이에 정렬된 일 그룹의 도전성 입자들 (32) 중에서 하나 이상의 제 1 입자 (32A) 를 삽입함으로써 인접한 단자들을 서로 분리시킨다.
본 실시형태에서, 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 는, 도 13 에 도시된 종래의 LCD 디바이스에서와 같이, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지부 내부에 위치될 수도 있다. 이 경우에는, 능동-매트릭스 기판 (11) 과 오버코트 필름 (23) 사이의 간격 (36) 이 상기 실시형태에서의 간격보다 작으므로, 도전성 입자들 (32) 이 오버코트 필름 (23) 의 에지 (25) 의 연장 방향을 따라서 서로 접촉하여 정렬하게 한다. 그러나, ACF (30a) 내의 도전성 입자들 (32) 에서 50 % 이상으로의 제 1 입자 (32A) 의 존재는 인접한 단자들 사이에 분리를 보장한다.
도 6 은, 제 1 실시형태로부터의 제 1 변형에 따른 LCD 디바이스의 ACF 내의 도전성 입자들 중 하나의 입자를 도시한 것이다. ACF 는 도 6 에 도시된 도전성 입자 (37) 와 같은 단일의 유형의 도전성 입자를 포함한다. 도전성 입자 (37) 는, 도전성 입자 (37) 가 반-구형 절연 필름 (45), 즉, 이 변형에서 도전성 필름 (42) 의 전체 표면의 약 50 % 를 커버하는 절연 필름 (45) 을 갖는 것을 제외하고는, 도 2a 에 도시된 제 1 입자 (32A) 와 유사한다.
이 변형에서의 도전성 입자 (37) 의 제조시에, 음성 레지스트는, 도전성 필름 (42) 의 전면을 코팅하기 위해 이용되며 음성 레지스트의 노출 부분을 경화시키 기 위해 단일의 방향으로부터의 노광에 노출된다. 노출된 음성 레지스트의 현상은, 그 레지스트의 노출되지 않은 부분을 도전성 입자 (37) 로부터 제거되게 한다.
제 1 변형에서, 도전성 입자가 도 7 에 도시된 바와 같이, 한 방향으로 서로 접촉하여 정렬되는 경우, 하나 이상의 도전성 입자 (37) 의 반-구형 절연 필름 (45) 의 잔여부가 인접한 단자들을 분리시킬 것이다. 인접한 도전성 입자 (37) 가 부호 (54) 에서는 서로 분리되지만, 인접한 도전성 입자 (37) 가 부호 53 에서는 서로 전기 접촉하여 존재함을 도 7 에서 알 수 있다. 반-구형 절연 필름 (45) 의 존재로 보장될 수도 있는 단독 분리에 의해 인접한 단자들 사이에서 분리가 달성된다. 또한, 반-구형 절연 필름 (45) 은, 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이의 ACF (30) 에 인가된 압착력에 의해 파괴된다. 음성 레지스트는 또 다른 변형에서 양성 레지스트로 대체될 수도 있다.
도 8 은, 제 1 실시형태로부터의 제 2 변형에 따른 LCD 디바이스의 ACF 내의 도전성 입자들 중 하나의 입자를 도시한 것이다. ACF 는, 도 8 에 도시된 도전성 입자 (38) 와 같은 단일의 유형의 도전성 입자를 포함한다. 도전성 입자 (38) 는, 이 변형에서의 도전성 입자 (38) 가 도 2a 의 절연 필름 (43) 대신에 도전성 필름 (42) 의 표면 상에 부착된 복수의 미세한 절연체 피스 (44) 를 포함한다는 것을 제외하고는 도 2a 에 도시된 제 1 입자 (32A) 와 유사하다. 미세한 절연체 피스 (44) 는 열경화성 또는 열가소성 수지로 제조된다. 미세한 절연체 피스 (44) 는, 예를 들어, 0.5 ㎛ 의 직경을 가지며, 미세한 절연체 피스 (44) 의 접착 특성에 의해 도전성 필름 (42) 의 표면을 부착시킨다.
이 변형에서의 도전성 입자 (38) 의 제조시에, 도전성 필름 (42) 이 미립자 수지 (41) 상에 형성된 이후, 결과물인 도전성 입자 (38) 는, 미세한 절연체 피스 (44) 의 접착 특성을 이용함으로써 미세한 절연체 피스 (44) 를 도전성 필름 (42) 의 표면 상에 고정시키기 위해 대다수의 미세한 절연체 피스 (44) 와 혼합된다. LCD 패널 (10) 과 플렉시블 와이어링 부재 (20) 사이에 인가된 열 압착력은, 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이의 전기 접촉을 보장하기 위해 미세한 절연체 피스 (44) 를 변형시킨다.
이 변형에서, 도전성 입자 (38) 가 인접한 단자들 사이에 서로 접촉하여 정렬되는 경우, 제 1 단자 (16) 와 제 2 단자 (24) 사이에 전기 접촉을 보장하면서, 도 9 에 도시된 바와 같이, 인접한 도전성 입자는 (38) 가 미세한 절연체 피스 (44) 에 의해 서로 분리되어, 인접한 단자들 사이의 단락 장애를 방지한다. 도 2a, 2b, 6 및 8 에 도시된 도전성 입자들 (32A, 32B, 37, 38) 이 미립자 수지 및 커버링 도전성 필름을 이용하는 대신에 니켈 등으로 제조된 금속성 코어를 가질 수도 있다.
도 10 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 LCD 디바이스를 도시한 것이다. 일반적으로, 부호 (101) 로 명시된 LCD 디바이스는, 상부에 플렉시블 와이어링 부재 (20) 가 고정된 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지부 상에 형성된 챔퍼 (chamfer; 61) 를 갖는다. 예를 들어, 챔퍼 (61) 의 근위 에지 (proximal edge; 62) 와 단자 (16) 와의 사이의 거리 (D6) 는 0.3 mm 이고, 챔퍼 (61) 의 근위 에지 (62) 와 오버코트 필름 (23) 의 말단 에지 (25) 와의 사이의 거리 (D7) 는 0.1 mm 이며, 기판의 표면 (기판 표면) 과 평행으로 측정된 것으로 챔퍼 (61) 의 폭 사이의 거리 (D8) 는 0.3 mm 이다. 챔퍼 (61) 의 표면은 예를 들어, 기판 표면으로부터 30°이격된다.
ACF (30) 는, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 전체 단자 (24) 와 오버코트 필름 (23) 의 일부를 커버하고, 열 압착 프로세스 이후에, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 를 향하여 연장한다. LCD 디바이스 (101) 는, 상술된 바와 같은 구성을 제외하고는 도 1 의 LCD 디바이스 (100) 와 유사하다.
본 실시형태의 LCD 디바이스 (101) 의 제조시에, 챔퍼 (61) 가 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지부 상에 형성된 이후, ACF (30) 가 단자 (16) 의 근위 에지 (63) 와 챔퍼 (61) 의 근위 에지 (62) 와의 사이의 능동-매트릭스 기판 (11) 상에 본딩된다.
본 실시형태에서, 챔퍼 (61) 와 오버코트 필름 (23) 사이의 간격 (36) 이 실질적으로 챔퍼 (61) 의 가로 방향으로 균일하기 때문에, ACF (30) 의 말단 에지가, 열 압착 시의 간격 (36) 의 모세관 작용 (capillary function) 으로 인해, 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 를 향하여 이동한다. 따라서, ACF (30) 내의 이방성-도전성 수지가 불충분한 유동성을 갖는 경우에도, ACF (30) 는, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 전체 단자 (24) 를 커버할 것이다. 또한, 간격 (36) 은, 도전성 입자들 (32) 을 간격 (36) 을 따라서 평활하게 이동하게 하여, 인접한 단자들 사이에서 일 열로의 도전성 입자의 정렬을 방지한다.
오버코트 필름 (23) 의 말단 에지 (25) 와 평행으로 연장하는 챔퍼 (61) 는, 실질적으로 플렉시블 와이어링 부재 (20) 와 ACF (30) 에 인가된 상당한 굽힘 응력 (bending stress) 없이도, 플렉시블 와이어링 부재 (20) 를 능동-매트릭스 기판 (11) 의 배면을 향하여 에지 (17) 주위에서 쉽게 굽혀지게 한다.
도 11 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 LCD 디바이스를 도시한 것이다. 일반적으로, 부호 (102) 로 명시된 LCD 디바이스는, 리드의 말단에 단자 (64) 를 구성하는 노출된 리드 (14) 를 포함한다. ACF (30) 는, 컬러-필터 기판 (12) 의 에지와 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와의 사이의 영역의 노출된 리드 (14) 를 커버한다. LCD 디바이스 (102) 는, 이런 구성을 제외하고는 도 1 의 LCD 디바이스 (100) 와 유사하다.
LCD 디바이스 (102) 의 제조시에, 리드 (14) 의 말단부는 절연 필름으로 커버되지 않고, 리드 (14) 의 말단부는 리드 (14) 의 추가 처리를 사용하지 않고도 단자 (64) 를 구성한다. ACF (30) 는, 컬러-필터 기판 (12) 의 에지와 능동-매트릭스 기판 (11) 의 에지 (17) 와의 사이에서 능동-매트릭스 기판 (11) 상에 본딩된다.
본 실시형태의 LCD 디바이스 (102) 를 제조하기 위한 프로세스는, 리드 (14) 상에 절연 필름을 형성하는 단계와 단자를 형성하기 위해 리드 (14) 의 말단부를 구성하는 단계를 제거하여, 프로세스를 단순화시킨다. 상기 실시형태의 LCD 디 바이스 (101 및 102) 내의 ACF (30) 는, 도 2a 및 도 2b 에 도시된 제 1 입자 및 제 2 입자이거나, 또 다른 방법에서는, 도 6 또는 도 8 에 도시된 바와 같이 도전성 입자 (37 또는 38) 를 포함할 수도 있다.
상기 실시형태가 오직 실시예를 위해 설명되기 때문에, 본 발명은 상기 실시형태로 제한되지 않고 다양한 변형 또는 변경이 본 발명의 범주에서 벗어남 없이 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, ACF 의 열 압착 이후에, 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 전기 접촉을 보장하면서, 서로 접촉하고 있는 도전성 입자들의 정렬에 의해 야기되는 인접한 단자들 사이의 단락 장애를 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 상부에 복수의 제 1 단자 (16) 를 탑재한 디스플레이 패널 (10);
    상기 제 1 단자 (16) 에 대응하는 복수의 제 2 단자 (24) 를 포함한 플렉시블 와이어링 부재 (20); 및
    전기적으로 및 기계적으로 상기 제 1 단자 (16) 와 상기 제 2 단자 (24) 를 함께 커플링하기 위한 이방성-도전성 접착 필름 (ACF; 30) 을 포함하며,
    상기 ACF (30) 는, 절연 수지 (31) 및 상기 절연 수지 (31) 내에 분산된 복수의 도전성 입자들 (32) 을 포함하고, 상기 도전성 입자들 (32) 은, 각각이 노출면을 가지며, 상기 노출면의 적어도 일부에서 절연 특성을 갖는 제 1 입자 (32A) 를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널 (10) 은, 상기 패널의 에지에 상기 제 1 단자 (16) 에 인접한 챔퍼 (61) 를 갖는, 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 입자들 (32) 은, 상기 도전성 입자들 (32) 의 총 개수의 50 % 이상인 개수의 상기 제 1 입자 (32A) 를 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입자 (32A) 각각은, 도전성 본체 (41, 42) 및 상기 도전성 본체 (41, 42) 를 커버하는 절연 필름 (43) 을 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도전성 본체 (41, 42) 는, 절연체 코어 (41) 및 상기 절연체 코어 (41) 를 커버하는 도전성 필름 (42) 을 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입자 (32A) 각각은, 도전성 본체 (41, 42) 및 상기 도전성 본체 (41, 42) 의 표면 상에 부착된 복수의 절연체 피스 (44) 를 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 도전성 본체 (41, 42) 는, 절연체 코어 (41) 및 상기 절연체 코어 (41) 를 커버하는 도전성 필름 (42) 을 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단자 (16) 및 상기 제 2 단자 (24) 는, 상기 도전성 입자들 (32) 의 평균 직경의 4 배 이상인 피치로 배열되는, 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACF (30) 는, 적어도 상기 플렉시블 와이어링 부재 (20) 의 상기 제 2 단자 (24) 에 인접한 와이어 (22) 의 노출 부분을 커버하는, 디스플레이 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 ACF (30) 는, 적어도 상기 디스플레이 패널 (10) 의 상기 제 1 단자 (16) 에 인접한 배선 (14) 의 노출 부분을 커버하는, 디스플레이 디바이스.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 (10) 은 액정 디스플레이 패널인, 디스플레이 디바이스.
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