KR101666214B1 - 이방성 도전 필름, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents
이방성 도전 필름, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDFInfo
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Abstract
이방성 도전 필름은 오목부를 가지는 제1 박막층을 형성하고, 제1 박막층의 오목부에 도전볼을 배치하고, 도전볼이 배치된 제1 박막층 상에 도전볼보다 작은 직경을 가지는 절연볼을 배치한 후, 절연볼을 덮는 제2 박막층을 형성하여 제조한다. 이방성 도전 필름은 표시 장치에 포함된다.
이방성 도전 필름, 도전볼, 오목부
Description
본 발명은 이방성 도전 필름과, 이방성 도전 필름의 제조 방법 및 이방성 도전 필름을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액정의 광학적 이방성을 이용한 표시 장치로서, 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 구현하게 된다. 상기 액정 표시 장치는 액정이 형성된 표시 패널을 포함하여 구성되는 데, 상기 표시 패널에는 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동칩이 구비된다.
상기 구동칩은 외부로부터 인가된 영상 신호를 표시 패널에 구동하기에 적합한 구동 신호로 변환하여 적절한 타이밍에 맞추어 표시 패널에 인가 한다. 상기 구동칩은 이방성 도전 필름을 이용하여 상기 표시 패널에 부착된다. 상기 이방성 도전 필름은 도전볼을 포함하고 있고, 상기 도전볼은 도전성 금속이 코팅된 폴리머 비드로 이루어져 구동칩과 표시 패널을 전기적으로 연결한다. 그러나 상기 도전볼이 이방성 도전 필름 내에서 불규칙적으로 분포하기 때문에 구동칩과 표시 패널과 의 사이가 단선될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 도전볼이 균일하게 분포된 이방성 도전 필름을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이러한 이방성 도전 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 이방성 도전 필름이 적용된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름은 오목부를 가지는 제1 박막층을 형성하고, 상기 제1 박막층의 오목부에 도전볼을 배치하고, 상기 도전볼이 배치된 제1 박막층 상에 상기 도전볼보다 작은 직경을 가지는 절연볼을 배치한 후, 상기 절연볼을 덮는 제2 박막층을 형성하여 제조한다.
상기 절연볼은 고분자로 이루어진 고분자볼일 수 있다.
상기 오목부는 5μm 이상의 직경을, 상기 도전볼은 5μm 미만의 직경을 가질 수 있다.
상기 오목부에 도전볼을 배치하기 위해서는 상기 제1 박막층 상에 도전볼을 배치하고, 상기 도전볼이 상기 오목부에 배치되도록 상기 제1 박막층에 진동을 가한다. 여기서, 상기 오목부에 도전볼을 배치하기 위해서 상기 제1 박막층에 전기장 또는 자기장을 인가할 수 있다.
상기 오목부를 가지는 제1 박막층은 요철부가 형성된 캐리어 박막을 준비하고, 상기 캐리어 박막에 상기 요철부를 따라 제1 박막층을 도포하여 형성한다. 이 경우, 상기 캐리어 박막은 최종 단계에서 제거될 수 있으며, 상기 제1 박막층에 열이 가하여 상기 제1 박막층으로부터 상기 캐리어 박막을 분리하는 방식으로 제거될 수 있다. 여기서, 상기 요철부가 형성된 캐리어 박막은 편평한 캐리어 박막에 핀형 다이로 프레스하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기한 제조 방법에 의해 제조된 이방성 도전 필름을 포함하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름은 오목부가 형성된 제1 박막층과, 상기 오목부에 위치한 도전볼과, 상기 도전볼 사이에 구비되며 상기 도전볼보다 작은 직경을 가지는 절연볼 및 상기 절연볼을 덮는 제2 박막층을 포함한다. 상기 도전볼은 Ni/YSZ(Yittria Stabilized Zirconia)로 이루어진다. 상기 절연볼은 고분자로 이루어질 수 있다.
상기 오목부는 5μm 이상의 직경을 가지며, 상기 도전볼은 5μm 미만의 직경을 가질 수 있다.
본 발명에 의한 일 실시예는 또한 상기한 제조 방법에 의해 제조된 이방성 도전 필름을 포함하는 표시 장치를 포함하며, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 패드부가 형성된 표시 패널과, 상기 패드부에 대향하는 범프를 포함하는 구동칩 및 상기 패드부와 상기 범프 사이에 구비되어 상기 패드부와 상기 구동칩을 전기적으로 연결하는 상기 이방성 도전 필름을 포함한다.
상기 패드부는 인듐-주석-산화물층을 포함하여 구비될 수 있으며, 상기 패드부는 한 층 이상의 금속 도전층이 구비될 수도 있다.
상기한 이방성 도전 필름은 균일하게 분포된 도전볼을 구비하므로 도전볼의 뭉침에 의한 결함을 방지할 수 있다. 이에 따라 상기 이방성 도전 필름이 적용된 표시 장치는 표시 품질을 향상할 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름의 도전볼과 패드부의 재료를 각각 Ni/YSZ과 인듐-주석-산화물을 사용함으로써 이방성 도전 필름의 도전볼과 패드부의 접촉 저항이 감소한다. 이에 따라 신호 전송 효율이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다. 본 명세서의 실시예들에 대해 참조된 도면은 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 그와는 달리, 청구항에 의해 정의된 본 발명의 원리 및 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물, 및 대안들을 포함하도록 의도된 것이다. 도면에서는 실시예를 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예는 표시 장치에 구동칩을 연결하는 데 이용될 수 있는 이방성 도전 필름에 관한 것으로, 다양한 표시 장치에 적용이 가능하다. 예를 들어, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 등과 같은 표시 장치에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 장치 중 액정 표시 장치를 일 예 로서 설명하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널(100)의 표시부(D)를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 3a는 도 1의 I-I'선에 따른 단면을 부분적으로 나타낸 단면도이고, 도 3b는 도 1의 II-II'선에 따른 단면을 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100)과 구동칩(200) 및 이방성 도전 필름(300)을 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터 기판(110)과 컬러필터 기판(120) 및 액정층(미도시)을 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 화상이 형성되어 표시되는 표시부(D)와, 평면상에서 상기 표시부(D)에 인접하여 상기 표시부(D)의 일부 또는 전부를 감싸도록 형성된 비표시부(ND)로 이루어지며, 상기 박막 트랜지스터 기판(110)은 상기 컬러필터 기판(120)에 비해 상기 비표시부(ND) 쪽으로 연장되어 상기 컬러필터 기판(120)보다 더 큰 크기를 갖는다.
상기 비표시부(ND)에는 패드부(미도시)가 형성되어 이방성 도전 필름(300)을 사이에 두고 구동칩(200)과 연결된다. 상기 패드부는 게이트 패드부와 데이터 패드부로 이루어진다. 상기 패드부는 상기 표시부(D)의 일 변을 따라 형성된다. 다른 실시예에서는 본 실시예처럼 상기 표시부(D)의 일변을 따라 형성되는 것이 아니라 상기 비표시부(ND)의 서로 다른 영역에 별도로 형성될 수도 있다. 상기 게이트 패드부와 데이터 패드부는 도전성 물질로 형성되어 후술할 게이트라인(111)과 데이터라인(113)에 연결된다.
도 2을 참조하면, 표시 패널(100)의 표시부(D)는 박막트랜지스터 기판(110), 상기 박막 트랜지스터 기판(110)과 대향하는 컬러필터 기판(120) 및 상기 박막 트랜지스터 기판(110)과 상기 컬러 필터 기판(120) 사이에 구비된 액정층(130)으로 구성된다.
상기 박막트랜지스터 기판(110)에는 복수의 게이트라인(111)과 데이터라인(113)이 서로 교차되게 매트릭스 형태로 형성되어 복수의 화소 영역(P)을 정의한다. 각 화소 영역은 박막 트랜지스터(T)와 화소 전극(115)를 구비한다. 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트 라인들(111)중에서 대응하는 게이트 라인과 상기 데이터 라인들(113)중에서 대응하는 데이터 라인에 전기적으로 연결되고, 상기 화소 전극(115)은 상기 박막 트랜지스터(T)에 전기적으로 연결된다. 상기 게이트 라인들(111)은 상기 구동칩(200)으로부터의 게이트 신호를 상기 박막 트랜지스터(T)로 전달하고, 상기 데이터 라인들(113)은 상기 구동칩(200)으로부터의 영상 신호를 상기 박막 트랜지스터(T)를 통해 상기 화소 전극(115)으로 전달한다.
상기 컬러필터 기판(120)은 광이 통과하면서 소정 색이 발현하는 컬러 필터(121)와 공통 전극(123)을 구비한다. 상기 컬러 필터(121)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터(121)를 구비하고, 상기 공통 전극(123)은 상기 컬러필터(121) 상에 형성되어 상기 화소 전극(115)과 함께 상기 액정층(130)에 전계를 인가한다.
상기 공통 전극(123)에 공통 전압이 인가되고 박막트랜지스터(T)가 외부 전원에 응답하여 턴-온되면, 상기 화소 전극(115)과 상기 공통 전극(123) 사이에 전계가 형성된다. 상기 전계는 상기 박막 트랜지스터 기판(110)과 상기 컬러 필터 기 판(120) 사이에 형성된 액정층(130) 내 액정 분자(131)들의 배열을 변화시키며, 이에 따라 상기 액정층(130)을 투과하는 광에 대한 상기 액정층(130)의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 표시한다.
상기 구동칩(200)은 상기 박막 트랜지스터 기판(100)의 박막 트랜지스터(T)를 구동하기 위한 구동 신호를 제공한다.
도 1, 도 2 및 도 3a와 도 3b을 참조하면, 상기 구동칩(200)은 몸체(210)와 상기 패드부(117)에 접촉되는 범프(220)를 포함한다.
상기 몸체(210)는 구동회로(211)와 상기 구동회로와 연결된 연결 배선(213) 및 상기 연결 배선(213) 상에 형성된 보호막(215)을 포함한다.
상기 구동회로(211)는 집적회로(Intergrated Circuit)들로 이루어지고, 상기 몸체(210)의 일 영역에 실장되어 외부로부터 인가된 영상 신호를 상기 표시 패널(100)을 구동하기에 적합한 구동 신호로 변환하고 적절한 타이밍을 맞추어 상기 표시 패널(100)에 제공한다. 상기 구동 회로(211)는 반도체 공정에 의해 형성된다.
상기 연결 배선(213)은 도전성 물질로 형성되며 상기 구동회로(211)와 연결되어 상기 범프(220)을 통해 상기 구동 신호를 상기 표시 패널(100) 쪽으로 공급한다.
상기 보호막(215)은 상기 구동회로(211)와 상기 연결 배선(213)을 보호하기 위해 절연 물질로 형성되며 상기 연결 배선(213)의 일 영역이 노출되도록 하는 콘택홀(217)을 가진다.
상기 범프(220)는 상기 콘택홀(217) 상에 형성되며, 상기 콘택홀(217)을 통 해 상기 연결 배선(213)과 직접 접촉한다. 상기 범프(220)는 상기 몸체(210)로부터 상기 표시 패널(100) 방향으로 돌출된다. 상기 범프(220)의 돌출된 상면은 상기 이방성 도전 필름(300)을 사이에 두고 상기 패드부(117)에 대향한다.
상기 범프(220)는 상기 표시 패널(100)과의 전기적인 연결을 위해 전도성이 우수한 금속 또는 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금, 크롬, 은, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 티타늄, 인듐-주석-산화물이나 인듐-아연-산화물 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기한 금속 중 두 종 이상의 금속이나 금속 산화물의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 패드부(117)는 상기 박막 트랜지스터 기판(110) 상에 형성되어 있다. 상기 패드부(117)는 상기 게이트라인(111) 또는 상기 데이터라인(113)이 연장되어 형성된 게이트 패드부 또는 데이터 패드부일 수 있다. 상기 패드부(117)는 도전 물질로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 패드부(117)가 인듐-주석-산화물(ITO, Indium Tin Oxide)층(117a)과 한층 이상의 금속 도전층(117b)으로 형성된다. 상기 인듐-주석-산화물층을 상기 패드부(117)의 도전 물질로 사용하는 경우 인듐-아연-산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)을 사용할 경우보다 후술할 이방성 도전 필름(300)의 도전볼과의 접촉 저항이 500% 이상 감소된다. 상기 금속 도전층(117b)은 금, 크롬, 은, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 티타늄 등의 금속이나 이들의 합금으로 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 금속 도전층이 삼중층으로 형성될 수 있으며, 상기 삼중층은 몰리브덴-알루미늄-몰리브덴 층일 수 있다. 상기 금속 도전층(117b) 은 필요에 따라 생략될 수 있으며, 본 발명의 다른 인듐-주석-산화물층만으로 패드부(117)를 형성할 수 있다.
상기 이방성 도전 필름(300)은 상기 범프(220)와 상기 패드부(117) 사이에 구비된다. 상기 이방성 도전 필름(300)은 제1 박막층(310), 도전볼(320), 절연볼(330) 및 제2 박막층(340)을 포함한다.
상기 제1 박막층(310)은 절연 물질로 형성된다. 상기 제1 박막층(310)은 오목부(311)를 가진다. 상기 오목부(311)는 복수 개로 구비되며 서로 인접한 오목부(311)와 오목부(311)가 소정 간격 이격되어 있다. 상기 오목부(311)는 상기 제1 박막층(310)의 표면에 균일한 밀도를 가지도록 배치되며, 규칙적으로 반복되는 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 오목부(311)는 다양한 형상으로 구비될 수 있으나 일 실시예에서는 반구형으로 구비된다. 상기 일 실시예에서는 5μm 이상의 직경을 가지도록 형성된다.
상기 도전볼(320)은 5μm 미만의 직경을 갖는 도전성 미립자로 구비되며, 상기 제1 박막층(310) 상의 오목부(311)에 안착되어 있다. 상기 오목부(311)가 상기 제1 도전층 상에 균일하게 형성되어 있으므로 상기 오목부(311)에 배치된 도전볼(320) 또한 상기 제1 도전층 상에 균일하게 분포된다. 여기서, 상기 도전볼(320)은 상기 오목부(311)에 일 대 일로 배치될 수 있지만, 상기 도전볼(320)의 크기가 상기 오목부(311)의 크기보다 작은 경우에는 각 오무부(311)에 복수 개 배치될 수도 있다. 다만, 각 오목부(311)마다 상기 도전볼(320)이 복수 개 배치된다고 하라 도 상기 오목부(311) 마다 배치되는 도전볼(320)의 개수는 일정한 분포를 이루므로 상기 제1 도전층 상에 배치되는 상기 도전볼(320)의 전체적인 밀도는 실질적으로 균일하게 된다.
상기 도전성 미립자는 전기적 도통을 할 수 있는 것으로 금속이나 상기 금속의 산화물과 같은 도전성 입자나, 절연성 물질을 핵으로 하여 표면에 상기 금속이나 상기 금속의 산화물을 피복시킨 입자 등을 사용할 수 있다. 상기 금속으로는 니켈, 철, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 크롬, 코발트, 은, 금 등이 사용될 수 있다.
발명의 일 실시예에서는 Ni/YSZ로 이루어진 입자를 상기 도전볼(320)로 사용한다. Ni/YSZ 입자를 도전볼(320)로 사용하는 경우에는 금(Au)이나 금-니켈(Au-Ni) 입자를 도전볼(320)로 사용하는 경우보다 입자의 경도가 높다. 또한, 상기 패드부와 도전볼(320)의 접촉 저항은 통전 후 시간이 지남에 따라 증가하는 경향이 있는데, Ni/YSZ 입자를 도전볼(320)로 사용하는 경우에는 금(Au)이나 금-니켈(Au-Ni) 입자를 도전볼(320)로 사용하는 경우보다 접촉 저항이 증가하는 값이 약 1/10로 감소한다.
상기 도전볼(320)과 도전볼(320) 사이에는 절연볼(330)이 충진된다. 도면에서는 복수의 절연볼(330)이 팩킹된 상태만을 나타낸 것으로 상기 절연볼(330)을 구의 형태로 나타내지는 않았다.
상기 절연볼(330)은 상기 도전볼(320)보다 작은 직경을 가지며 절연 물질로 이루어진다. 이에 따라 상기 도전볼(320)과 도전볼(320) 사이에 효과적으로 충진되 어 상기 도전볼(320)과 도전볼(320)이 뭉치는 것을 효과적으로 방지한다.
상기 도전볼(320)과 상기 절연볼(330) 상에는 절연 물질로 형성된 제2 박막층(340)이 구비된다.
여기서, 상기 제1 박막층(310)과 상기 절연볼(330) 및 상기 제2 박막층(340)을 이루는 절연 물질로는 절연성 고분자가 사용될 수 있다. 상기 절연성 고분자로는 열 압착에 의해 연질화되었다가 소정 온도에서 경화될 수 있는 고분자를 예를 들어, 고무계 수지를 사용할 수 있다. 상기 고무계 수지는 아크릴로니트릴(acrylonitrile)계, 스티렌 부타디엔(styrene butadiene)계, 네오프렌(neoprene)계, 스티렌아크릴로니트릴(styrene acrylonitrile)계, 부타디엔(butadiene)계 등 상업화된 수지를 고무계 수지에 중합한 중합체를 사용할 수 있다. 상기 상기 제1 박막층(310)과 상기 절연볼(330) 및 상기 제2 박막층(340)은 필요에 따라 통상의 이방 도전성 접착층에 사용되는 열가소성 고분자 수지, 열경화성 고분자 수지, 라디칼 중합성 고분자 수지 등의 고분자 수지를 추가로 더 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 열가소성 수지로는 스티렌 부타디엔(styrene butadiene) 수지, 에틸렌 비닐(ethylene vinyl) 수지, 에스테르(ester) 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페녹시(phenoxy) 수지, 아크릴(acryl) 수지, 아미드(amide)계 수지, 또는 비닐부티랄(vinylbutyral) 수지 등이 있으며, 상기 열경화성 수지로는 에폭시(epoxy) 수지, 페놀(phenol) 수지, 또는 멜라민(melamine) 수지 등이 있다. 상기 라디칼 중합성 수지는 메틸아크릴레이트(methylacrylate), 에틸아크릴레이트(ethylacrylate), 비스페놀A에틸렌글리콜변성디아크릴레이트(bisphenol A ethyleneglycol modified diacrylate) 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 절연성 접착성분에는 필요에 따라 충전제, 연화제, 촉진제, 착색제, 난연화제, 광안정제, 가교제, 또는 중합금지제 등이 더 첨가될 수 있다.
상기한 도 3a와 도 3b을 참조하면, 상기 범프(220)와 상기 패드부(117) 사이에서는 상기 도전볼(320)이 상기 범프(220) 및 상기 패드부(117)와 직접 접촉한다. 이는 상기 구동칩(200)과 상기 박막 트랜지스터 기판(110)의 접착 과정에서 상기 제1 박막층(310)과 상기 절연볼(330) 및 상기 제2 박막층(340)이 열 압착에 의해 연질화되어 밀려나는 현상에 의한 것이다. 이에 따라, 상기 구동회로(211)가 상기 패드부(117)에 전기적으로 연결되며 상기 구동회로(211)로부터의 신호가 상기 패드부(117)로 공급된다.
상술한 바와 같이, 상기 구동 회로(211)로부터 제공된 신호가 연결 배선(213) 및 범프(220)를 통해 표시 패널(100)로 전달되고 최종적으로 화상을 형성하게 되는 바, 구동칩(200)과 표시 패널(100) 사이의 전기적 연결의 신뢰도가 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제조 과정을 나타낸 순서도로서, 상기한 이방성 도전 필름(300)의 제조 방법은 다음과 같다.
먼저 요철부가 형성된 캐리어 박막(301)을 준비한다. 상기 캐리어 박막(301)은 상기 이방성 도전 필름(300)을 안정적으로 지지함과 동시에 상기 이방성 도전 필름(300)의 제1 박막층(310)에 오목부(311)를 형성하는 데 사용한다. 상기 요철부가 형성된 캐리어 박막(301)을 준비하기 위해서는 도 4a와 같이 편평한 캐리어 박막(301f) 위에 형성하고자 하는 오목부(311)에 대응하는 돌출부(304)가 형성된 핀형 다이(303)로 상기 편평한 캐리어 박막(301)의 상부를 프레스하여 형성한다. 상기 돌출부(304)는 형성하고자 하는 오목부(311)에 따라 다양한 형태를 가질 수 있으나 일 실시예에서는 반구형으로 구비된다.
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어 박막(301)에 상기 요철부를 따라 절연 물질을 도포하여 제1 박막층(310)을 형성한다. 상기 절연 물질은 상기 캐리어 박막(301)의 요철부의 표면을 따라 도포되며, 이에 따라 오목부(311)를 갖는다. 이때, 상기 오목부(311)는 5μm 이상의 직경을 가지도록 형성될 수 있다.
그 다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 오목부(311)가 형성된 제1 박막층(310) 상에 도전볼(320)을 배치한다. 상기 도전볼(320)은 다양한 물질로 이루어질 수 있으나 본 발명의 일 실시예에서는 Ni/YSZ로 된 것을 사용한다. 이때, 상기 도전볼(320)은 5μm 미만의 직경을 가질 수 있다.
상기 오목부(311)에 도전볼(320)을 배치하기 위해서는 먼저 상기 제1 박막층(310) 상에 도전볼(320)을 배치하고, 상기 도전볼(320)이 상기 오목부(311)에 위치하도록 상기 캐리어 박막(301)과 상기 제1 박막층(310)에 진동을 가한다. 일 예로서, 상기 캐리어 박막(301)과 상기 제1 박막층(310)을 수평 방향으로 스윙(swing)함으로써 상기 캐리어 박막(301)과 상기 제1 박막층(310)에 진동을 가할 수 있다. 상기 진동에 의해 상기 도전볼(320)이 이동하게 되며, 상기 도전볼(320) 이 상기 오목부(311)에 안정적으로 배치된다.
여기서, 상기 캐리어 박막(301)과 상기 제1 박막층(310)에 전기장 또는 자기장을 인가할 수 있다. 상기 캐리어 박막(301)과 상기 제1 박막층(310)에 전기장 또는 자기장을 인가하는 경우에는 상기 도전볼(320)이 도전성을 띠기 때문에 전기장 또는 자기장에 의해 특정 방향으로 이동성을 갖는다. 따라서, 상기 도전볼(320)을 하부 방향으로 향하도록 상기 전기장 또는 자기장을 인가함으로써 상기 오목부(311)에 상기 도전볼(320)을 효과적으로 배치할 수 있다.
이후, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 도전볼(320)이 배치된 제1 박막층(310) 상에 상기 도전볼(320)보다 작은 직경을 가지는 절연볼(330)을 배치하여 상기 도전볼(320)과 도전볼(320) 사이를 충진한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 절연볼(330)을 상기 도전볼(320)이 덮이도록 배치한다.
다음으로, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 도전볼(320)과 절연볼(330) 상에 제2 박막층(340)을 형성한다. 상기 제2 박막층(340)은 상기 절연 물질을 도포하여 형성할 수 있다.
마지막으로, 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어 박막(301)을 제거한다. 상기 캐리어 박막(301)은 상기 제1 박막층(310)에 열을 가한 후, 상기 제1 박막층(310)으로부터 분리할 수 있다.
상기한 방법으로 제조된 이방성 도전 필름은 도전볼(320)이 균일하게 도포되기 때문에 이후 표시 장치 등에 사용될 때 도전볼(320)이 뭉침에 의해 나타날 수 있는 결함을 감소시킬 수 있다.
도 5는 상기한 방법으로 제조된 이방성 도전 필름을 이용하여 상기 구동칩(200)과 상기 박막 트랜지스터 기판(110)을 연결하여 표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하여 표시 장치를 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 1, 도 3a, 도 3b 및 도 5을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치의 제조 과정은 크게 구동칩(200)과 표시 패널(100)을 각각 준비하는 단계(S101)와 상기 구동칩(200)과 표시 패널(100)을 접착시키는 단계(S103, S105, S107)를 포함한다.
상기 구동칩(200)을 형성하기 위해서는 몸체(210)에 구동 회로(211)를 형성하고, 상기 구동 회로(211)와 연결된 범프(220)들을 형성한다.
상기 구동 회로(211)는 복수 회의 포토리소그래피 등을 이용한 반도체 공정으로 형성할 수 있다. 상기 구동 회로(211) 상에는 상기 구동 회로(211)와 연결된 연결 배선(213)을 도전성 물질로 형성하며, 상기 연결 배선(213) 상에는 절연 물질로 보호막(215)을 형성한다. 상기 보호막(215)의 일 영역에는 상기 연결 배선(213)의 일부 영역이 노출되도록 컨택홀(217)을 형성한다. 상기 컨택홀(217)은 포토리소그래피 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 컨택홀(217) 상에는 도전 물질로 범프(220)를 형성한다. 상기 범프(220)는 프린팅이나 포토리소그래피 등 다양한 방법으로 형성할 수 있으며 형성 방법에 있어 특별히 한정되는 것은 아니다.
표시 패널(100)은 포토리소그래피 등을 공정을 이용하여 패드부(117)가 형성되도록 준비한다(S101).
다음으로 상기 표시 패널(100)의 상기 패드부(117)에 상기 이방성 도전 필 름(300)에 열을 가하면서 가압착한다(S103). 이때, 상기 이방성 도전 필름(300)의 제1 박막층(310), 제2 박막층(340) 및 절연볼(330)은 상기 열에 의해 일부 연질화된다.
이후, 가압착된 이방성 도전 필름(300) 상에 구동칩(200)을 가압착한다(S105).
상기 구동칩(200)의 가압착 공정 후, 상기 도전볼(320)이 상기 구동칩(200)의 범프(220) 및 상기 패드부(117)와 접촉되도록 상기 구동칩(200)을 상기 패드부(117) 방향으로 본압착한다(S107). 상기 본압착 과정에서 상기 이방성 도전 필름(300)의 제1 박막층(310), 제2 박막층(340) 및 절연볼(330)은 외측으로 밀려나게 되고, 가해지는 압력에 의해 상기 상기 도전볼(320)이 상기 구동칩(200)의 범프(220) 및 상기 패드부(117)에 접촉됨으로써 전기적으로 연결된다.
상기의 열 압착 공정에 의해 연질화된 상기 이방성 도전 필름(300)은 경화되어 상기 구동칩(200)과 상기 박막 트랜지스터 기판(110)의 패드부(117)와의 접착을 유지된다.
상술한 바와 같이, 도전볼이 균일하게 분포된 이방성 도전 필름을 이용하여 구동칩과 패드부를 결합함으로써, 표시 패널의 도전볼 뭉침에 의한 통전이나 단선 등의 결함을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 표시 장치의 표시 품질이 향상된다. 또한, 이방성 도전 필름의 도전볼과 패드부의 재료를 각각 Ni/YSZ과 인듐-주석-산화물을 사용함으로써 이방성 도전 필름의 도전볼과 패드부의 접촉 저항을 현저하게 감소시킨 표시 장치를 제공한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기한 실시예들은 액정 표시 패널과 구동칩을 연결하는 방식을 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 집적 회로와 전극을 연결시키는 다른 방식에도 적용될 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널의 표시부를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 3a는 도 1의 I-I'선에 따른 단면을 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 3b는 도 1의 II-II'선에 따른 단면을 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 이방성 도전 필름을 이용하여 구동칩과 상기 박막 트랜지스터 기판을 연결하여 표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 표시 패널 117 : 패드부
200 : 구동칩 210 : 몸체
211 : 구동 회로 213 : 연결 배선
220 : 범프 300 : 이방성 도전 필름
310 : 제1 박막층 320 : 도전볼
330 : 절연볼 340 : 제2 박막층
Claims (19)
- 절연 물질을 도포하여 오목부를 가지는 제1 박막층을 형성하는 단계;상기 제1 박막층의 상기 오목부에 도전볼을 배치하는 단계;상기 도전볼이 배치된 상기 제1 박막층 상에 상기 도전볼보다 작은 직경을 가지는 절연볼을 배치하는 단계; 및절연 물질을 도포하여 상기 도전볼과 일정간격 이격된 상기 절연볼을 덮는 제2 박막층을 형성하는 단계를 포함하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 도전볼은 Ni/YSZ(Yittria Stabilized Zirconia)로 이루어지고, 상기 절연볼은 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 오목부에 도전볼을 배치하는 단계는상기 제1 박막층 상에 도전볼을 배치하는 단계; 및상기 도전볼이 상기 오목부에 배치되도록 상기 제1 박막층에 진동을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제3항에 있어서,제1항에 있어서 상기 오목부에 도전볼을 배치하는 단계는상기 제1 박막층에 전기장 또는 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 오목부는 5μm 이상의 직경을 가지며, 상기 도전볼은 5μm 미만의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 오목부를 가지는 제1 박막층을 형성하는 단계는요철부가 형성된 캐리어 박막을 준비하는 단계; 및상기 캐리어 박막에 상기 요철부를 따라 제1 박막층을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제6항에 있어서,상기 캐리어 박막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제7항에 있어서,상기 캐리어 박막을 제거하는 단계는상기 제1 박막층에 열을 가하고, 상기 열이 가해진 제1 박막층으로부터 상기 캐리어 박막을 분리하는 단계인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 제6항에 있어서,상기 요철부가 형성된 캐리어 박막은 편평한 캐리어 박막에 핀형 다이로 프레스하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름 제조 방법.
- 절연 물질을 포함하며, 오목부들이 정의된 제1 박막층;상기 오목부들에 위치한 도전볼들;상기 도전볼들 사이에 구비되며 상기 도전볼들 보다 작은 직경을 가지는 절연볼들; 및절연 물질을 포함하고, 상기 도전볼들 및 상기 절연볼들을 사이에 두고 상기 제1 박막층과 마주보며 상기 도전볼들로부터 일정간격 이격되어 배치된 제2 박막층을 포함하는 이방성 도전 필름.
- 제10항에 있어서,상기 절연볼들은 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
- 제10항에 있어서,상기 도전볼들은 Ni/YSZ로 이루어진 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
- 제10항에 있어서,상기 오목부들 각각은 5μm 이상의 직경을 가지며, 상기 도전볼들 각각은 5μm 미만의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
- 패드부가 형성된 표시 패널;상기 패드부에 대향하는 범프를 포함하는 구동칩; 및상기 패드부와 상기 구동칩 사이에 구비되어 상기 패드부와 상기 범프를 전기적으로 연결하는 이방성 도전 필름을 포함하며,상기 이방성 도전 필름은절연 물질을 포함하며, 오목부들이 정의된 제1 박막층;상기 오목부들에 위치한 도전볼들;상기 도전볼들 사이에 구비되며 상기 도전볼들 보다 작은 직경을 가지는 절연볼들; 및절연 물질을 포함하며, 상기 도전볼들 및 상기 절연볼들을 사이에 두고 상기 제1 박막층과 마주보는 제2 박막층을 포함하며,상기 도전볼들 중 상기 범프 및 상기 패드부와 중첩되는 일부는 상기 제1 박막층 및 상기 제2 박막층으로부터 노출되어 상기 범프 및 상기 패드부에 접촉되고, 상기 도전볼들 중 나머지는 상기 제2 박막층으로부터 일정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제14항에 있어서,상기 절연볼들은 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제14항에 있어서,상기 도전볼들은 Ni/YSZ를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제16항에 있어서,상기 패드부는 인듐-주석-산화물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제17항에 있어서,상기 패드부는 한 층 이상의 금속 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제14항에 있어서,상기 오목부들 각각은 5μm 이상의 직경을 가지며, 상기 도전볼들 각각은 5μm 미만의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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