KR101908185B1 - 이방 도전성 필름 및 이를 이용해 접속된 디스플레이 장치 - Google Patents

이방 도전성 필름 및 이를 이용해 접속된 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고분자 수지, 화학식 1의 실록산 화합물, 경화 개시제 및 도전성 입자를 포함하는 이방 도전성 필름, 및 이에 의해 접속된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112016041265683-pat00026

상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된, 수소 원자, 히드록시기, C1-6 알킬기, C6-20 아릴기, 또는 C2-6 알콕시기이고, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소이거나, 치환되거나 비치환된, 에폭시, 히드록시, C1-6 알킬, C6-20 아릴, 또는 C2-6 알콕시기이고, x와 y는 몰분율로서 x+y=1이고, 0.1≤x≤0.9 및 0.1≤y≤0.9 이다.

Description

이방 도전성 필름 및 이를 이용해 접속된 디스플레이 장치{An anisotropic adhesive film and display devices connected by using the same}
본 발명은 이방 도전성 필름 및 이를 이용해 접속된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
이방 도전성 필름(Anisotropic conductive film, ACF)이란 일반적으로 도전 입자를 에폭시 등의 수지에 분산시킨 필름 형상의 접착제를 말하는 것으로, 필름의 막 두께 방향으로는 도전성을 띠고 면 방향으로는 절연성을 띠는 전기 이방성 및 접착성을 갖는 고분자 막을 의미한다. 이방 도전성 필름을 접속시키고자 하는 회로 사이에 상기 필름을 위치시킨 후 일정 조건의 가열, 가압 공정을 거치면, 회로 단자들 사이는 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되고, 인접하는 전극 사이에는 절연성 접착 수지가 충진되어 도전성 입자가 서로 독립하여 존재하게 됨으로써 높은 절연성을 부여하게 된다.
최근 디스플레이 패널의 박형화, 고해상도화가 진행됨에 따라 최소접속면적에 최대의 도전성 입자를 포착시키는 기술이 연구되어 왔다. 도전 입자 포착율 향상을 위하여 도전 입자의 밀도를 증가시키거나, 무기 입자를 과량 포함함으로써 유체의 흐름을 억제시키는 방법이 연구되어 왔는데, 이 경우 저온 속경화를 달성할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 유체의 흐름을 효과적으로 억제시키면서도, 낮은 온도에서 접속이 가능하며 동시에 보관 안정성 및 신뢰성이 뛰어난 이방 도전성 필름을 제공하고자 한다.
일본 특허 출원 공개 제2004-359830호 (2004.12.14 공개)
없음
본 발명의 일 목적은 열경화를 활용하여 저온 속경화를 달성하면서도 보관 안정성 및 신뢰성 물성이 개선된 이방 도전성 필름 및 이를 이용해 접속된 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 140℃ 이하, 구체적으로 135℃ 이하의 접속 온도에서 접속이 가능한 한편, 모듈러스, 응력완화, 접착력, 신뢰성이 우수한 이방 도전성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서,
고분자 수지, 화학식 1의 실록산 화합물, 경화 개시제 및 도전성 입자를 포함하는 이방 도전성 필름이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112016041265683-pat00001
상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된, 수소 원자, 히드록시기, C1-6 알킬기, C6-20 아릴기, 또는 C2-6 알콕시기이고, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소이거나, 치환되거나 비치환된, 에폭시, 히드록시, C1-6 알킬, C6-20 아릴, 또는 C2-6 알콕시기이고, x와 y는 몰분율로서 x+y=1이고, 0.1≤x≤0.9 및 0.1≤y≤0.9 이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 화학식 1의 실록산 화합물을 포함하며, 모듈러스가 2.5 GPa 이상인, 이방 도전성 필름이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재; 제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는, 본원에 기재된 이방 도전성 필름에 의해 접속된 디스플레이 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예들에 따른 이방 도전성 필름은 종래 경화 시스템보다 더 낮은 경화 온도에서 신속한 경화가 가능한 한편, 보관안정성, 접착력, 및 접속 신뢰성 등의 전기적 특성이 우수하다. 또한, 이방 도전성 필름의 모듈러스를 높이면서도 응력 완화 특성도 함께 나타내어 접속 신뢰성이 개선되는 효과가 있다.
도 1은 제1 전극(70)을 함유하는 제1 피접속부재(50)와, 제2 전극(80)을 포함하는 제2 피접속부재(60), 및 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 도전성 입자(3)를 포함하는 본원에 기재된 이방 도전성 필름(10)을 포함하는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(30)의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예는,
고분자 수지, 화학식 1의 실록산 화합물, 경화 개시제 및 도전성 입자를 포함하는 이방 도전성 필름이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112016041265683-pat00002
상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된, 수소 원자, 히드록시기, C1-6 알킬기, C6-20 아릴기, 또는 C2-6 알콕시기이고, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소이거나, 치환되거나 비치환된, 에폭시기, 히드록시기, C1-6 알킬기, C6-20 아릴기, 또는 C2-6 알콕시기이고, x와 y는 몰분율로서 x+y=1이고, 0.1≤x≤0.9 및 0.1≤y≤0.9 이다. 구체적으로, 상기 화학식 1에서 R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된, 수소 원자, 히드록시기, C1-6 알킬기일 수 있고, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소이거나, 치환되거나 비치환된, 에폭시기, 히드록시기, 또는 C2-6 알콕시기일 수 있고, x와 y는 몰분율로서 x+y=1이고, 0.3≤x≤0.7 및 0.3≤y≤0.7 이다. 일 예에서, 화학식 1의 실록산 화합물이 에폭시기를 포함하는 경우, 경화 반응 속도가 빨라지며 다른 에폭시 화합물과의 상용성 및 조액 안정성이 개선될 수 있다.
화학식 1의 실록산 화합물의 분자량(Mw)은 1,000~100,000 g/mol의 범위, 구체적으로는 1,000 내지 50,000 g/mol의 범위, 보다 구체적으로는 1,000 내지 15,000 g/mol의 범위일 수 있다.
화학식 1의 실록산 화합물을 포함하면 필름의 모듈러스가 개선되면서 동시에 응력완화 효과가 있고 또한 필름의 상온 경화 속도를 늦추어 보관안정성이 개선될 수 있다.
화학식 1의 실록산 화합물은, 이방 도전성 필름의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 15 중량% 내지 25 중량%일 수 있다. 화학식 1의 실록산 화합물의 양이 상기 범위이면 저온 속경화 및 보관 안정성 측면에서 보다 유리할 수 있다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, I), 할로겐화알킬, 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기 또는 그의 염, 술폰산기 또는 그의 염, 인산기 또는 그의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C20 사이클로알킬기, (메트)아크릴레이트기, C3 내지 C20 사이클로알케닐기, C4 내지 C20 사이클로알키닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.
고분자 수지의 예로는 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 폴리 메타크릴레이트 수지, 폴리 아크릴레이트 수지, 폴리우레탄 수지, (메트)아크릴레이트 변성 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지 및 에폭시 변성체, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지 및 그 변성체, 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 및 그 수소화체 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지의 중량 평균 분자량은 그 크기가 클수록 필름 형성이 용이하나, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 고분자 수지의 중량 평균 분자량은 구체적으로 5,000 g/mol 내지 150,000 g/mol일 수 있고, 보다 구체적으로는 10,000 g/mol 내지 80,000 g/mol일 수 있다. 고분자 수지의 중량 평균 분자량이 상기 범위이면 필름 형성성과 다른 성분들과의 상용성이 양호할 수 있다. 고분자 수지는 이방 도전성 필름의 중량 기준으로 10 중량% 내지 60 중량%, 구체적으로는 10 중량% 내지 50 중량%로 함유될 수 있다. 상기 범위 내에서 양호한 필름 형성력 및 접착력을 얻을 수 있다.
도전성 입자는 예를 들어, Au, Ag, Ni, Cu, Pb 등을 포함하는 금속 입자, 탄소 입자, 고분자 수지에 금속이 코팅된 입자 또는 고분자 수지에 금속이 코팅된 입자 표면에 절연화 처리된 입자 등을 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스타이렌, 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자 수지를 코팅하는 금속으로는 Au, Ag, Ni, Cu, Pb 등을 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 살펴보면, OLB(Outer Lead Bonding)의 경우에는 피착제가 ITO(Indium Tin Oxide) 글래스면이므로 이방성 도전 필름의 접속공정에서 발생하는 압력에 의해 ITO에 손상을 입히지 않도록 코어 부분이 플라스틱 성분으로 된 도전성 입자를 사용할 수 있으며, PCB 기판을 접속하는 경우에는 Ni 등의 금속 입자를 사용할 수 있고, PDP(Plasma Display Panel)의 경우에는 회로에 가해지는 전압이 매우 높으므로 Ni 등의 금속 입자에 금(Au)이 도금된 도전성 입자를 사용할 수 있고, COG(Chip On Glass) 또는 피치가 좁은 COF(Chip On Film)의 경우에는 도전성 입자 표면에 열가소성 수지가 피복된 절연 도전성 입자를 사용할 수 있다. 상기 이방 도전성 필름의 총 중량에 대하여 상기 도전성 입자를 5 중량% 내지 40 중량%를 포함할 수 있으며, 구체적으로 7 중량% 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 안정적인 접속 신뢰성을 확보할 수 있으며, 낮은 접속 저항을 나타낼 수 있다.
경화 개시제로는 화학식 1의 실록산 화합물 혹은 그 외 화합물을 경화시켜 필름을 형성할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 경화 개시제의 비제한적인 예로 라디칼 반응 개시제, 산무수물계, 아민계, 이미다졸계, 이소시아네이트계, 아미드계, 히드라지드계, 페놀계, 양이온계 경화 개시제 등을 사용할 수 있다. 구체적으로, 경화 개시제는 라디칼 반응 개시제, 양이온계 경화 개시제, 아민계 경화 개시제일 수 있다. 라디칼 반응 개시제의 예로는 t-부틸 퍼옥시라우레이트, 1,1,3,3-t-메틸부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일 퍼옥시) 헥산, 1-사이클로헥실-1-메틸에틸 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일 퍼옥시) 헥산, t-부틸 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 모노카보네이트, t-헥실 퍼옥시 벤조에이트, t-부틸 퍼옥시 아세테이트, 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5,-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시) 헥산, t-부틸 큐밀 퍼옥사이드, t-헥실 퍼옥시 네오데카노에이트, t-헥실 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시-2-2-에틸헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)사이클로헥산, t-헥실 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 피발레이트, 큐밀 퍼옥시 네오데카노에이트, 디-이소프로필 벤젠 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 2,4-디클로로 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 스테아로일 퍼옥사이드, 숙신 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥시 톨루엔, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, 1-사이클로헥실-1-메틸 에틸 퍼옥시 노에데카노에이트, 디-n-프로필 퍼옥시 디카보네이트, 디-이소프로필 퍼옥시 카보네이트, 비스(4-t-부틸 사이클로헥실) 퍼옥시 디카보네이트, 디-2-에톡시 메톡시 퍼옥시 디카보네이트, 디(2-에틸 헥실 퍼옥시) 디카보네이트, 디메톡시 부틸 퍼옥시 디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시 부틸 퍼옥시) 디카보네이트, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시) 사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-(t-부틸 퍼옥시) 사이클로도데칸, 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시)데칸, t-부틸 트리메틸 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디메틸 실릴 퍼옥사이드, t-부틸 트리알릴 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디알릴 실릴 퍼옥사이드, 트리스(t-부틸) 아릴 실릴 퍼옥사이드 등이 있다. 상기 아조계 경화제의 구체적인 예로는 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸 발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸 프로피오네이트), 2,2'-아조비스(N-사이클로헥실-2-메틸 프로피오네미드), 2,2-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸 부틸로니트릴), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피오네미드], 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸 프로피오네미드), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸 프로피오네미드], 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카보니트릴), 1-[(시아노-1-메틸에틸)아조] 포름아미드 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 양이온계 경화 개시제는 반응을 매우 빠르게 할 수 있다는 이점이 있으며, 아민 경화 개시제는 안정성 측면에서 보다 유리할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 경화 개시제는 술포늄계 경화 개시제일 수 있으며, 예를 들어 하기 화학식 2의 술포늄 보레이트 경화 개시제를 사용할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016041265683-pat00003
상기 화학식 2에서, R10 내지 R14는 각각, 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아세틸기, 알콕시카르보닐기, 벤조일기 또는 벤질옥시카르보닐기이고, R15 및 R16은 각각, 독립적으로 알킬기, 벤질기, o-메틸벤질기, m-메틸벤질기, p-메틸벤질기 또는 나프틸메틸기이다.
경화 개시제는 이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 0.1 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 경화에 필요한 충분한 반응이 일어나며 적당한 분자량 형성을 통해 본딩 후 접착력, 신뢰성 등에서 우수한 물성을 기대할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 고분자 수지, 화학식 1의 실록산 화합물, 양이온 중합성 화합물, 경화 개시제 및 도전성 입자를 포함하는 이방 도전성 필름이 제공된다. 상기 실시예는 양이온 중합성 화합물을 추가로 포함한다는 점에서만 전술한 실시예와 차이가 있으므로 이하에서는 양이온 중합성 화합물을 중심으로 설명한다. 양이온 중합성 화합물은 경화 개시제에 의해 제공된 루이스산에 의해 양이온 중합될 수 있는 화합물로, 예를 들어, 에폭시 화합물, 실세스퀴옥산 화합물 또는 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다. 에폭시 화합물로는 열 경화형 에폭시 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 에폭시 당량이 90 g/eq 내지 5000 g/eq 정도이고, 분자 중에 2 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 수소화, 비스페놀형, 노볼락형, 글리시딜형, 지방족 및 지환족 에폭시 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 에폭시 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 고분자수지와 상기 양이온 중합성 화합물의 중량합 100 중량부를 기준으로 화학식 1의 실록산 화합물은 20 내지 50 중량부, 구체적으로는 25 중량부 내지 40 중량부로 포함될 수 있다.
보다 더욱 구체적으로는 수소화 에폭시 화합물 혹은 지환식 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 수소화 에폭시 화합물 혹은 지환식 에폭시 화합물을 화학식 1의 실록산 화합물과 함께 사용하면 저온에서 신속히 경화되게 할 뿐 아니라 양호한 보관 안정성을 확보할 수 있다.
수소화 에폭시 화합물은 구체적으로 수소화 비스페놀 A형 에폭시 화합물 또는 시클로알리파틱계 등의 지환족 수소화 에폭시 화합물이 있다. 수소화 비스페놀 A형 에폭시 화합물은 일반적으로 수소화 비스페놀 A 유도체와 에피클로로히드린을 사용해서 얻어지며, 비스페놀 A 분자 구조식내 이중결합을 수소 분자로 치환시킨 구조일 수 있다.
수소화 비스페놀 A형 에폭시 화합물로 예를 들어, 하기 화학식 3의 수소화 비스페놀 A형 에폭시 모노머 또는 하기 화학식 4의 수소화 비스페놀 A형 에폭시 올리고머를 사용할 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112016041265683-pat00004
[화학식 4]
Figure 112016041265683-pat00005
상기 화학식 4에서, n은 0.1 내지 13이다.
수소화 에폭시 화합물은 구체적으로 에폭시 당량이 150 g/eq 내지 1,200 g/eq이고, 점도가 900 cps/25℃ 내지 12,000 cps/25℃인 것을 사용할 수 있다.
지환족 에폭시 화합물은 지환족 고리에 근접하여 에폭시 구조가 존재하므로 개환 반응이 빨라 다른 에폭시 화합물에 비해 경화 속도가 빠른 특징이 있다. 사용될 수 있는 지환족 에폭시 화합물로는 지환족 고리에 직접 결합으로 연결되거나 다른 연결기를 통해 에폭시 구조가 존재하는 구조를 가진 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 예컨데, 분자 당 평균 2개 이상의 지환식 에폭시기를 갖는 화합물일 수 있다. 또한, 분자 내 3개, 4개 또는 그 이상의 에폭시기를 갖는 다관능성 지환식 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 지환식 에폭시 화합물은 다른 에폭시 화합물에 비해 염소의 함유를 배제시킬 수 있고, 전기적 특성이 우수한 이점이 있다. 지환식 에폭시 화합물의 에폭시 당량은 통상 약 100 내지 470g/eq, 구체적으로 약 120 내지 약 400 g/eq, 보다 구체적으로 약 130 내지 약 350 g/eq의 범위이다. 상기 범위이면, 접착 강도를 저하시키지 않으면서 점도와 유동 특성이 양호할 수 있다.
지환식 에폭시 화합물의 예로는 하기 화학식 5 내지 화학식 8의 화합물을 들 수 있다:
[화학식 5]
Figure 112016041265683-pat00006
[화학식 6]
Figure 112016041265683-pat00007
[화학식 7]
Figure 112016041265683-pat00008
[화학식 8]
Figure 112016041265683-pat00009
상기 화학식 5 내지 8에서,
n, s, t, u, v, m, 및 f는 각각 독립적으로 1 내지 50 사이의 정수이고, R은 알킬, 아세틸, 알콕시 또는 카르보닐기이다. 구체예에서, 상기 n, s, t, u, v, m, 및 f는 각각 독립적으로 1 내지 25 사이의 정수이고, R은 알킬, 아세틸 또는 알콕시이다.
실세스퀴옥산 화합물은 하기 화학식 9 내지 12의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, POS) 구조, 하기 화학식 13의 무작위(random) 구조, 하기 화학식 14의 사다리(ladder) 구조, 또는 하기 화학식 15의 부분 케이지(cage) 구조를 포함할 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112016041265683-pat00010
[화학식 10]
Figure 112016041265683-pat00011
[화학식 11]
Figure 112016041265683-pat00012
[화학식 12]
Figure 112016041265683-pat00013
[화학식 13]
Figure 112016041265683-pat00014
[화학식 14]
Figure 112016041265683-pat00015
[화학식 15]
Figure 112016041265683-pat00016
상기 화학식 9 내지 15에서, 상기 R은 각각 독립적으로 옥세탄기이거나, 수소이거나, 치환되거나 비치환된 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 알킬아릴기, 헤테로알킬기, 헤테로시클로알킬기 또는 알케닐기일 수 있다. 구체적으로 분자 내 적어도 하나의 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물이 사용될 수 있다.
옥세탄 화합물은 하기 화학식 16 내지 18의 다관능 옥세탄 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 16]
Figure 112016041265683-pat00017
[화학식 17]
Figure 112016041265683-pat00018
[화학식 18]
Figure 112016041265683-pat00019
상기 화학식 16 내지 18에서, R1은 수소원자, C1-6 알킬기, C1- 6 할로겐화알킬기, C6-20 아릴기이고, R2는 C1-6 알킬기, C2-6 알케닐기, C6- 20 아릴기, C1-6 알킬카르보닐기, C2-6 알콕시 카르복닐기이고, R3은 C1-6 알킬렌, 카르보닐기, 폴리에틸렌 옥실기, 폴리프로필렌 옥실기 또는 방향족 탄화수소 함유기이고, R4는 폴리알킬렌옥시기, 규소 함유기, 방향족 탄화수소 함유기이고, A는 산소원자, 황 원자, 카르보닐기 또는 아미드이고, n은 3 내지 10의 정수이다. 상기 방향족 탄화수소 함유기는 다환 방향족 탄화수소(Polycyclic aromatic hydrocarbon)이거나, 방향족 탄화수소 고리가 단독으로 존재하거나, 2개 이상의 방향족 고리가 직접 연결되거나 다른 연결기에 의해 연결된 잔기일 수 있다. 다환의 방향족 탄화수소기의 예는, 나프탈렌기, 안트라센기, 페난트렌기, 피렌기, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 퀴녹살린기, 아크리딘기, 퀴나졸린기, 또는 프탈라진기 등을 들 수 있다.
상기 양이온 중합성 화합물은 이방 도전성 필름의 전체 중량을 기준으로 0 중량% 내지 30 중량%, 구체적으로 1 중량% 내지 25 중량%로 포함될 수 있다.
다른 실시예에서 이방 도전성 필름은 안정화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 안정화제의 예로는 설포늄류, 아민류, 페놀류, 크라운 에스테르류, 포스핀류, 트리아진류 등을 포함한다. 상기 안정화제의 첨가량은 화합물의 특성에 따라 달라질 수 있으므로 특별히 제한되지는 않지만, 이방 도전성 필름의 총 고형 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.02 내지 3 중량%로 사용하는 것이 좋다.
또한, 또 다른 실시예에서 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제의 예로는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불화기 함유 규소 화합물; 3-글리시드옥시 프로필 트리메톡시실란, 3-글리시드옥시 프로필메틸 디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 실란 커플링제는 이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
또 다른 실시예에서 이방 도전성 필름은 기본 물성을 저해하지 않으면서 부가적인 물성을 제공하기 위해, 중합방지제, 산화방지제, 열안정제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 첨가제는 특별히 제한되지 않지만, 고형분 기준으로 이방 도전성 필름 중 0.01-10중량%로 포함될 수 있다.
중합방지제의 예로는 히드로퀴논, 히드로퀴논 모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 페노티아진 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 산화방지제는 페놀릭계 또는 히드록시 신나메이트계 물질 등을 사용할 수 있다. 예로 테트라키스-(메틸렌-(3,5-디-t-부틸-4-히드록신나메이트)메탄, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시 벤젠 프로판산 티올 디-2,1-에탄다일 에스테르 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 본원에 기술된 화학식 1의 실록산 화합물을 포함하며, 모듈러스가 2.5 GPa 이상인, 이방 도전성 필름이 제공된다. 구체적으로 모듈러스는 3.0 GPa 내지 10 GPa의 범위이며, 더 구체적으로는 3.0 GPa 내지 5 GPa일 수 있다.
모듈러스가 상기 범위인 것은 고온 본딩 후 온도 하강시 열수축에 의한 박리 불량을 제어하는 효과가 있다. 상기 모듈러스의 측정방법은 다음과 같다: 이방 도전성 필름을 1.5mm * 14mm규격으로 샘플을 제작한 다음 DMA Q800(TA Instrument)을 사용하여 -10℃ ~ 250℃로 승온속도 4℃/min으로 증가시키면서 모듈러스(GPa)를 측정한다.
본원의 이방 도전성 필름은 추가로 TMA상의 선팽창 계수가 135℃에서 150㎛/m·℃ 이하, 구체적으로 140㎛/m·℃ 이하, 보다 구체적으로 130㎛/m·℃ 이하일 수 있다. 선팽창 계수가 상기 범위이면 본딩 후 온도 하강시 열수축이 줄어들어 계면박리 개선 효과가 있다. 상기 TMA상의 선팽창 계수의 측정 방법은 다음과 같다: 이방 도전성 필름을 1.5mm * 14mm(폭 * 길이)의 규격으로 샘플을 제작한 다음 TMA Q7200(TA Instrument)을 사용하여 -20℃ ~ 250℃의 온도 구간에서 승온속도 5℃/min으로 증가시키면서 열팽창계수를 측정한다
본원의 이방 도전성 필름은 추가로 열시차주사열량계 상에서 아래 식 1의 발열량 변화율이 30% 이하일 수 있다.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(T0-T1)/T0]X100
상기 식 1에서, T0 는 이방 도전성 필름을 열시차주사열량계로 10℃/1min, -50~250℃ 온도 구간에서 측정한 초기 발열량이고, T1은 이방 도전성 필름을 25℃에서 70 시간 방치 후 열시차주사열량계의 10℃/1min, -50℃~250℃ 온도 구간에서 측정한 발열량이다. 상기 발열량 변화율은 구체적으로 20% 이하일 수 있다.
상기 발열량 변화율의 측정방법은 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 측정할 수 있다. 발열량 변화율을 측정하는 방법의 비제한적인 예는 다음과 같다: 이방 도전성 필름을 1mg 분취하여 25℃에서 시차열량주사열량계, 예를 들어, TA社 Q20 model을 사용하여 10℃/1min, -50℃~250℃ 온도 구간에서 초기 발열량을 측정(T0)하고, 이후 상기 필름을 25 ℃에서 70 시간 방치한 후 동일한 방법으로 발열량을 측정(T1)하여 이로부터 식 1에 따른 변화율을 계산한다. 발열량 변화율이 상기 범위이면 이방 도전성 필름의 저장 안정성이 양호하며 이로 인한 접착력 저하 혹은 접속저항 증가를 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 예는 또한 신뢰성 평가 후의 접속저항이 5
Figure 112016041265683-pat00020
이하인 필름을 제공한다. 구체적으로, 상기 신뢰성 평가 후의 접속저항은 3
Figure 112016041265683-pat00021
이하일 수 있다. 상기 범위이면 저온에서 경화가 가능하면서도 낮은 접속 저항을 유지할 수 있어 접속 신뢰성을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 장기간 저장 안정성을 유지하며 사용할 수 있는 이점이 있다.
상기 신뢰성 평가 후 접속 저항을 측정하는 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 비제한적인 예는 다음과 같다.
50℃ 내지 70℃, 1.0 내지 3.0 MPa, 1초 내지 3초의 가압착 조건과, 130℃ 내지 160℃, 50MPa 내지 80 MPa, 1초 내지 5초의 본압착 조건으로 접속하여 각각 5개씩의 시편을 제조하고, 신뢰성 평가를 위해 85℃, 85%의 상대습도로 유지되는 고온 고습 챔버에 상기 회로 접속물을 500시간 보관한 후 4 point probe법을 사용하여 저항을 측정한다. 저항측정기기는 1mA를 인가하며 이때 측정되는 전압으로 저항을 계산하여 표시한다.
본원에 개시된 이방 도전성 필름은 50℃ 내지 70℃에서, 1초 내지 3초 동안 1MPa 내지 3 MPa의 압력하에 가압착시 압착 부위의 버블 형성 면적이 5% 이하이며, 130℃ 내지 160℃, 50 MPa 내지 80 MPa, 1초 내지 5초의 조건에서 본압착시 압흔이 균일할 수 있다. 또한, 85℃, 85%의 상대습도로 유지되는 고온 고습 챔버에 상기 회로 접속물을 500시간 보관한 후 압흔이 균일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는,
제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재;
제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및
상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 본원에 기재된 이방 도전성 필름을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
상기 제1 피접속부재는 예를 들어, 드라이버 IC chip, COF(chip on film) 또는 fPCB(flexible printed circuit board)일 수 있고, 상기 제2 피접속부재는 예를 들어, 유리 패널 또는 PCB(printed circuit board)일 수 있다.
도 1을 참조하여 디스플레이 장치(30)를 설명하면, 제1 전극(70)을 함유하는 제1 접속부재(50)와, 제2 전극(80)을 포함하는 제2 피접속부재(60)는, 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 본원에 기재된 도전 입자(3)를 포함하는 이방 도전성 필름(10)을 통해 상호 접착될 수 있다.
이방 도전성 필름은 단층 구조이거나, 도전성 입자를 함유하는 도전층과 도전성 입자를 포함하지 않는 절연성 수지층의 2층 이상의 구조일 수 있다. 도전층과 절연성 수지층은 도전성 입자의 함유 여부에 있어서만 차이가 있을 뿐 그 외 조성은 동일할 수 있다. 따라서, 상기 2층 이상의 구조에서 도전층과 절연성 수지층은 각각 독립적으로 화학식 1의 실록산 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이방 도전성 필름은 도전층과 절연성 수지층이 적층된 2층 구조이거나, 도전층의 양면에 각각 제1 절연성 수지층 및 제2 절연성 수지층이 적층된 3층 구조이거나, 도전층의 양면에 각각 제1 절연성 수지층 및 제2 절연성 수지층이 적층되고, 상기 절연성 수지층 중 어느 하나에 다른 제3 절연성 수지층이 적층된 4층 구조일 수 있다. 2층 구조인 경우 절연성 수지층의 두께가 도전성 입자를 포함하는 도전층의 두께보다 클 수 있으며, 구체적으로, 절연성 수지층의 두께가 도전층 두께의 1배 내지 4배의 범위일 수 있다. 상기 범위에서 인접 회로 간에 절연 수지가 충분히 충진되어 양호한 절연성 및 접착성을 나타낼 수 있다. 3층 구조인 경우, 제1 절연성 수지층의 두께는 2 μm 이하이고, 제2 절연성 수지층의 두께는 7 내지 18 μm 의 범위일 수 있으며, 도전층의 두께는 도전성 입자의 입경의 0.5배 내지 2배일 수 있다. 더 구체적으로, 제1 절연성 수지층의 두께는 1 μm 이하이고, 제2 절연성 수지층의 두께는 7 내지 15 μm 의 범위일 수 있다.
본 발명의 이방 도전성 필름은 이방 전도성 필름 조성물로부터 형성될 수 있다. 이방 전도성 필름을 형성하는 데에는 특별한 장치나 설비가 필요하지 않다. 예를 들면, 본 발명의 이방 전도성 필름 조성물을 톨루엔과 같은 유기 용매에 용해시켜 액상화한 후 도전성 입자가 분쇄되지 않는 속도 범위 내에서 일정 시간 동안 교반하고, 이를 이형 필름 위에 일정한 두께 예를 들면 10-50㎛의 두께로 도포한 다음 일정시간 건조시켜 톨루엔 등을 휘발시켜 이방 도전성 접착층 및 이형 필름을 포함하는 이방 도전성 필름을 얻을 수 있다.
상기 이형 필름으로는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스티렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 등의 폴리올레핀계 필름이 주로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트) 등의 고분자나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이형 필름의 두께는 적절한 범위에서 선택할 수 있는데, 예를 들면 10-50㎛가 될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 및 비교예
화학식 1의 실록산 화합물의 제조예
[제조예 1]
1000 ml의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란을 66.75 g(0.49 mol), 페닐트리메톡시실란을 89.24 g(0.45mol), 1,2-비스트리에톡시실릴에탄을 21.28 g(0.06 mol), PGMEA(폴리프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트)를 177.27 g 투입하고, 실온에서 교반하면서 물 21.62g에 질산 0.315 g(50 ppm)을 녹인 질산수용액을 10 분에 걸쳐 첨가했다. 그 후, 플라스크를 25℃의 오일 베스(oil bath)에 담그고 60 분간 교반한 후, 오일 베스를 60 분에 걸쳐 110℃까지 승온시켰다. 이로부터 2 시간 가열 교반하여 (내부 온도는 100~110℃) 폴리실록산 용액을 얻었다. 반응 중에 부생성물인 메탄올 및 물이 합계 67.3 g 유출되었다. 얻어진 폴리실록산 용액의 고형분 농도는 40 중량%이었다. 수득된 폴리실록산의 분자량(폴리스티렌 환산)은 중량평균 분자량(Mw)=1,970이었다.
[제조예 2]
1000 ml의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란을 133.5 g(0.98 mol), 페닐트리메톡시실란을 89.24 g(0.45mol), 1,2-비스트리에톡시실릴에탄을 42.56 g(0.12 mol), PGMEA를 177.27 g 투입하고, 실온에서 교반하면서 물 21.62g에 질산 0.315 g(50 ppm)을 녹인 질산수용액을 10 분에 걸쳐 첨가했다. 그 후, 플라스크를 25℃의 오일 베스에 담그고 60 분간 교반한 후, 오일 베스를 60 분에 걸쳐 110℃까지 승온시켰다. 이로부터 2 시간 가열 교반하여 (내부온도는 100~110℃) 폴리실록산 용액을 얻었다. 반응 중에 부생성물인 메탄올 및 물이 합계 67.3g 유출되었다. 얻어진 폴리실록산 용액의 고형분 농도는 42 중량%이었다. 수득된 폴리실록산의 분자량(폴리스티렌 환산)은 중량평균 분자량(Mw)=5,450이었다.
[실시예 1] 이방 도전성 필름의 제조
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로는　비스페놀 A-type 페녹시 수지(YP50, 국도화학) 50 중량%, 제조예 1의 실록산 화합물 25 중량%, Peroxide계 촉매(Chemx-BO, 동성 하이켐) 5중량%, 도전성 입자(Bright GNR-MX, NCI) 20 중량%를 절연화 처리한 후 혼합하여 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하였다.
상기 이방 도전성 필름용 조성물을 백색 이형필름 위에 도포한 후, 50℃ 건조 오븐에서 5분간 용제를 휘발시켜 16μm 두께의 건조된 이방 도전성 필름을 얻었다.
[실시예 2] 이방 도전성 필름의 제조
상기 실시예 1에서 제조예 1의 실록산 화합물 대신 제조예 2의 실록산 화합물을 20 중량% 사용하고, 또한, 지환식 에폭시 화합물(상품명: CELLOXIDE 2021P, DAICELL)를 추가로 5 중량% 사용하며, Peroxide계 촉매(Chemx-BO, 동성 하이켐) 4 중량%, 양이온 중합 촉매(SI-B2A, 산신케미컬) 1 중량% 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 이방 도전성 필름을 제조하였다.
[실시예 3] 이방 도전성 필름의 제조
상기 실시예 1에서 제조예 1의 실록산 화합물 대신 제조예 2의 실록산 화합물을 20 중량% 사용하고, 또한, 지환식 에폭시 화합물(상품명: OXT221, DAICELL)를 추가로 5 중량% 사용하며 Peroxide계 촉매(Chemx-BO, 동성 하이켐) 4 중량%, 양이온 중합 촉매(SI-B2A, 산신케미컬) 1 중량% 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 이방 도전성 필름을 제조하였다.
[실시예 4] 이방 도전성 필름의 제조
상기 실시예 1에서 제조예 1의 실록산 화합물 대신 제조예 2의 실록산 화합물을 20% 사용하고, 또한, 실세스퀴옥산 화합물(상품명: HBSQ514, Arakawa Chemical)를 추가로 5% 사용하며 Peroxide계 촉매(Chemx-BO, 동성 하이켐) 4 중량%, 양이온 중합 촉매(SI-B2A, 산신케미컬) 1중량%한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 이방 도전성 필름을 제조하였다.
비교예 1: 이방 도전성 필름의 제조
상기 실시예 1에서 제조예 1의 실록산 화합물 대신 linear 실록산 화합물(상품명: DY-V411, 산동따이)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 비교예 1의 이방 도전성 필름을 제조하였다.
비교예 2: 이방 도전성 필름의 제조
상기 실시예 2에서 제조예 2의 실록산 화합물 대신 linear 실록산 화합물(상품명: DY-V411, 산동따이)을 사용하고, 지환족 에폭시 화합물 대신 에폭시 화합물(상품명: HP4700, DAICELL)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 비교예 2의 이방 도전성 필름을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 함량 및 사양은 다음 표 1와 같다. 하기 함량은 고형분을 기준으로 한 중량%이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
(A) 고분자 수지 50 50 50 50 50 50
(B1) 제조예 1 실록산 화합물 25
(B2) 제조예 2
실록산 화합물		 20 20 20
(B3) Linear형 실록산 화합물 25 20
(C1) 양이온 중합 촉매 1 1 1 1
(C2) Peroxide계 촉매 5 4 4 4 5 4
(D1) 지환식 에폭시 화합물 5 5
(D2) 에폭시 화합물 5
(D3) 실세스퀴옥산 화합물 5
(E) 도전성 입자 20 20 20 20 20 20
조성물 합(고형분 기준) 100 100 100 100 100 100
실험예 : 이방 도전성 필름의 물성 평가
상기 제조된 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2의 이방 도전성 필름에 대해 하기 조건으로 본딩 후 압흔 균일성 및 신뢰성 평가 후 압흔 균일성, 신뢰성 평가 후 접속 저항, 모듈러스, 선팽창계수, 발열량 변화율 등을 측정하고 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
본딩 후 압흔 균일성 및 신뢰성 압흔
피접착자재로는 범프면적 1430㎛ IC 칩(제조원: 삼성 LSI)와 5000Å 두께를 갖는 인듐틴옥사이드 회로가 있는 유리 기판을 (제조원: 네오뷰 코오롱) 사용하였다. 상기 제조한 이방 도전성 필름을 상기 유기 기판에 놓고 각각 60℃에서, 1초 동안 1MPa로 가압착하였다. 상기 가압착된 기판에 드라이버 IC chip을 올린 샘플을 135℃, 70MPa, 5초 조건에서 가압, 가열하여 본압착한 후 압흔의 균일성을 육안 관찰하여 판별하였다. 구체적으로, 드라이버 IC의 양쪽 측면부의 압흔이 중앙 부분의 압흔과 동등한 정도로 선명할 때 이를 압흔이 균일하다고 판단하여 양호 (○)로, 드라이버 IC 양쪽 측면부의 압흔이 중앙 부분의 압흔에 비해 흐리거나 불분명할 때 이를 불균일 (×)로 평가하였다. 이후, 85℃, 85%의 상대습도로 유지되는 고온 고습 챔버에 각 샘플당 5개씩의 상기 회로 접속물을 500시간 보관한 후 압흔 균일성을 상기와 같은 방법으로 측정하였다.
신뢰성 평가 후 접속저항
이방 도전성 필름의 신뢰성 평가를 위해 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름을 상기 가압착성과 본딩 후 압흔 균일성에서 실시한 것과 동일한 가압착 및 본압착 조건에서 압착하여 회로 접속물을 제조한 후, 85℃, 85%의 상대습도로 유지되는 고온 고습 챔버에 각 샘플당 5개씩의 상기 회로 접속물을 500시간 보관한 후 접속 저항을 측정하고 이를 신뢰성 평가 후의 접속저항을 측정한 후 5
Figure 112016041265683-pat00022
이하일때 양호(○), 그 이상일 때는 불량 (×)으로 평가하였다.
접속저항 측정은 4 point probe법(ASTM F43-64T)이며, 이는 저항측정기기를 이용할 수 있는데 기기에 연결되어 있는 4개의 probe를 이용하여 4 point 사이에서의 저항을 측정한다. 저항측정기기는 1mA를 인가하며 이때 측정되는 전압으로 저항을 계산하여 표시한다.
모듈러스
상기 제조된 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2의 이방 도전성 필름의 모듈러스를 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
실시예 및 비교예를 통해 얻어진 이방 도전성 필름을 1.5mm * 14mm규격으로 샘플을 제작한 다음 DMA Q800(TA Instrument)을 사용하여 -10℃ ~ 250℃로 승온속도 4℃/min으로 증가시키면서 저장 탄성율을 측정한다.
선팽창 계수( CTE )
실시예 및 비교예를 통해 얻어진 이방 도전성 필름을 1.5mm * 14mm(폭 * 길이)의 규격으로 샘플을 제작한 다음 TMA Q7200(TA Instrument)을 사용하여 -20℃ ~ 250℃의 온도 구간에서 승온속도 5℃/min으로 증가시키면서 135℃에서의 선팽창계수(㎛/m·℃)를 측정한다.
발열량 변화율
상기 제조된 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2의 이방 도전성 필름을 1mg 분취하여 25℃에서 시차열량주사열량계, TA社 Q20 model을 사용하여 10℃/1min, -50~250℃ 온도 구간에서 초기 발열량을 곡선아래 면적으로 측정(T0)하고, 이후 상기 이방 도전성 필름을 25 ℃에서 170 시간 방치 후 열시차주사열량계의 10℃/1min, -50℃~250℃ 온도 구간에서 온도 구간에서 TA社 Q20 model을 사용하여 발열량을 측정(T1)하고 이로부터 식 1에 따른 변화율을 계산하여 그 결과를 나타내었다. 발열량 변화율이 10% 이하일 경우 매우 양호 (○); 10% 초과 30% 이하일 경우 양호 (△); 및 30% 초과일 경우 불량 (×)으로 평가하였다.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(T0-T1)/T0]×100
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2

본딩 후 압흔 균일성		 ○ ○ ○ ○ Χ Χ
신뢰성 평가 후 압흔 균일성 ○ ○ ○ ○ Χ Χ
신뢰성 평가 후 접속 저항(?[) ○ ○ ○ ○ Χ Χ
모듈러스 3.4 GPa 3.6 GPa 3.2 GPa 3.8 GPa 1.7 GPa 2.1 GPa
CTE(㎛/m·℃) 138 141 135 129 194 211
발열량 변화율(%) ○ ○ ○ ○ ○ Χ
상기 표 2의 결과로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 화학식 1의 실록산 화합물을 포함하는 이방 도전성 필름은 본딩 후 압흔 균일성, 신뢰성 평가 후 압흔 균일성, 보관 안정성, 신뢰성 평가 후 접속 저항, 선팽창계수(CTE) 등의 물성이 모두 양호한 반면, linear 실록산 화합물을 포함하는 비교예 1 또는 2의 이방 도전성 필름은 응력 완화에는 효과가 있으나 모듈러스가 크게 저하되어 신뢰성 물성이 크게 저하되었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 고분자 수지, 화학식 1의 실록산 화합물, 경화 개시제 및 도전성 입자를 포함하는 이방 도전성 필름이고,
    상기 화학식 1의 실록산 화합물은, 이방 도전성 필름의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%의 범위인 이방 도전성 필름:
    [화학식 1]
    Figure 112018000584167-pat00023

    상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된, 수소 원자, 히드록시기, C1-6 알킬기, C6-20 아릴기, 또는 C2-6 알콕시기이고, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소이거나, 치환되거나 비치환된, 에폭시, 히드록시, C1-6 알킬, C6-20 아릴, 또는 C2-6 알콕시기이고, x와 y는 몰분율로서 x+y=1이고, 0.1≤x≤0.9 및 0.1≤y≤0.9 이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지는, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 폴리 메타크릴레이트 수지, 폴리 아크릴레이트 수지, 폴리우레탄 수지, (메트)아크릴레이트 변성 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지 및 에폭시 변성체, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지 및 그 변성체, 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 및 그 수소화체 중 1종 이상인, 이방 도전성 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경화 개시제는 라디칼 반응 개시제, 산무수물계, 아민계, 이미다졸계, 이소시아네이트계, 아미드계, 히드라지드계, 페놀계, 또는 양이온계인 이방 도전성 필름.
  5. 제1항, 및 제3항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 양이온 중합성 화합물을 추가로 포함하는, 이방 도전성 필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 양이온 중합성 화합물은 에폭시 화합물, 실세스퀴옥산 화합물 또는 옥세탄 화합물인, 이방 도전성 필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 에폭시 화합물이, 수소화 에폭시 화합물 또는 지환식 에폭시 화합물인, 이방 도전성 필름.
  8. 제5항에 있어서, 이방 도전성 필름의 전체 중량을 기준으로 상기 고분자 수지가 10 중량% 내지 60 중량%, 상기 화학식 1의 실록산 화합물이 5 중량% 내지 25 중량%, 상기 경화 개시제가 0.11 중량% 내지 10 중량%, 상기 도전성 입자가 5 중량% 내지 40 중량% 및 양이온 중합성 화합물이 0 중량% 초과 내지 30중량%인, 이방 도전성 필름.

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