KR102272733B1

KR102272733B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR102272733B1
Application number: KR1020190170387A
Authority: KR
Inventors: 카오루 후루타; 이사오 아다치; 하루미 오쿠노
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2021-07-02
Also published as: JP7220558B2; KR20200080166A; JP2020106584A

Abstract

본 발명의 과제는, 표시 패널과 전자 부품 접합 시에 있어서의 열 열화를 억제하는 것이다.
본 발명에 있어서의 표시 장치는, 배선의 단부가 외주 단부면에 설치된 표시 패널과, 배선 기판과 상기 배선 기판의 일면에 설치된 접속 전극을 가지며 상기 접속 전극이 상기 배선의 단부에 대향 배치된 전자 부품과, 상기 표시 패널의 상기 외주 단부면과 상기 전자 부품을 접합하는 접합부를 구비하고, 상기 접합부는, 상기 배선의 단부와 상기 접속 전극 사이에 설치된 땜납 범프와, 상기 배선 기판의 상기 일면 측에 있어서 상기 땜납 범프 및 상기 접속 전극의 주위에 설치된 수지층을 가진다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법{Display device and method of manufacturing the same}

본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 열경화성 수지에 땜납 입자를 균일하게 분산한 이방성 도전 페이스트를 사용하여, 전극끼리 접합하는 접속 구조체의 제조 방법이 개시되어 있다. 전극 사이에 상기 페이스트를 도포한 상태로 가열하면 페이스트에 포함된 땜납 입자는, 전극 부분에 자기 응집하여 전극과 금속 결합한다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2015-233162호

특허문헌 1에 예시되어 있는 이방성 도전 페이스트는, 표시 패널에 전자 부품을 실장하는 경우에도 사용된다. 그러나 표시 패널과 전자 부품 사이에 도포한 이방성 도전 페이스트를 자기 응집시켜서, 표시 패널의 배선부(전극부)와 전자 부품의 전극부를 접합시키기 위해서는, 예를 들면 150 ℃의 가열 온도라면 수 분간 가열할 필요가 있다. 그렇기 때문에 과도한 가열의 영향에 의해 표시 패널의 구성 부재를 열화시킬 우려가 있다.

따라서 본 발명은, 상술한 종래 기술에 있어서의 문제를 감안하여, 표시 패널과 전자 부품 접합 시에 있어서의 열 열화를 억제한 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 관점에 의하면, 배선의 단부가 외주 단부면에 설치된 표시 패널과, 배선 기판과 상기 배선 기판의 일면에 설치된 접속 전극을 가지며, 상기 접속 전극이 상기 배선의 단부에 대향 배치된 전자 부품과, 상기 표시 패널의 상기 외주 단부면과 상기 전자 부품을 접합하는 접합부를 구비하고, 상기 접합부는, 상기 배선의 단부와 상기 접속 전극 사이에 설치된 땜납 범프와, 상기 배선 기판의 상기 일면 측에 있어서 상기 땜납 범프 및 상기 접속 전극의 주위에 설치된 수지층을 가지는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 전자 부품의 배선 기판에 설치된 접속 전극의 표면에, 열경화성 수지와 땜납 입자를 포함하는 자기 응집 땜납 페이스트를 도포하는 공정과, 상기 자기 응집 땜납 페이스트를 제 1 가열 온도로 가열하여, 상기 땜납 입자로 이루어지는 땜납 범프를 상기 접속 전극의 표면에 형성하는 한편 상기 땜납 범프 및 상기 접속 전극의 주위에 상기 열경화성 수지의 수지층을 형성하는 공정과, 배선의 단부가 외주 단부면에 설치된 표시 패널과 상기 전자 부품을, 상기 배선의 단부와 상기 땜납 범프가 대향 배치되도록 위치 정렬을 수행하는 공정과, 상기 땜납 범프를 제 2 가열 온도로 가열하면서 상기 배선의 단부와 상기 접속 전극이 서로 접근하는 방향으로 가압하여, 상기 땜납 범프에 의해 상기 전자 부품과 상기 표시 패널을 접합하는 공정을 구비하는 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 더욱 다른 관점에 의하면, 전자 부품의 배선 기판에 설치된 접속 전극의 표면에, 열경화성 수지와 땜납 입자를 포함하는 자기 응집 땜납 페이스트를 도포하는 공정과, 상기 자기 응집 땜납 페이스트를 제 1 가열 온도로 가열하여, 상기 땜납 입자로 이루어지는 땜납 범프를 상기 접속 전극의 표면에 형성하는 한편 상기 땜납 범프 및 상기 접속 전극의 주위에 상기 열경화성 수지의 수지층을 형성하는 공정과, 표시 패널의 외주 단부면에, 열경화성을 가지는 접착층을 부착하는 공정과, 상기 표시 패널과 상기 전자 부품을, 상기 표시 패널의 외주 단부면에 설치된 배선의 단부와 상기 땜납 범프가 상기 접착층을 개재한 상태로 대향 배치되도록 위치 정렬을 수행하는 공정과, 상기 땜납 범프 및 상기 접착층을 제 2 가열 온도로 가열하면서 상기 배선의 단부와 상기 접속 전극이 서로 접근하는 방향으로 가압하여, 상기 땜납 범프 및 상기 접착층에 의해 상기 전자 부품과 상기 표시 패널을 접합하는 공정을 구비하는 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 표시 패널과 전자 부품 접합 시에 있어서의 열 열화를 억제한 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.

도 1은 제 1 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치의 전자 부품을 도시한 평면도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 플로 차트이다.
도 5는 제 1 실시형태에 있어서 전자 부품의 표면에 자기 응집 땜납 페이스트가 도포된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 제 1 실시형태에 있어서 접속 전극의 표면에 땜납 범프가 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 제 1 실시형태에 있어서 땜납 범프 및 수지층 상에 접착층이 부착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 제 1 실시형태에 있어서 전자 부품 및 표시 패널을 위치 정렬한 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 제 1 실시형태에 있어서 유기 발광 표시 장치를 전자 부품 측으로부터 가열·압착한 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 제 2 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 11은 제 2 실시형태에 있어서 전자 부품의 표면에 자기 응집 땜납 페이스트가 도포된 상태를 도시한 평면도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 있어서 접속 전극의 표면에 땜납 범프가 형성된 상태를 도시한 평면도이다.
도 13은 제 2 실시형태에 있어서 접속 전극의 표면에 땜납 범프가 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 14는 제 2 실시형태에 있어서의 가열·압착 공정 후의 전자 부품을 도시한 평면도이다.
도 15는 제 3 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 16은 제 3 실시형태에 있어서 땜납 범프 및 수지층 상에 접착층이 부착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 17은 제 3 실시형태에 있어서 전자 부품 및 표시 패널을 위치 정렬한 상태를 도시한 단면도이다.
도 18은 제 3 실시형태에 있어서 유기 발광 표시 장치를 전자 부품 측으로부터 가열·압착한 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한 본 실시형태에 있어서, 각 도면은 설명을 위한 모식도이며 치수대로는 아니다. 특히 반복되는 다수의 구성 요소는, 도시의 명료화를 위해서 그 수량을 대폭 감소하여 도시한다.

<제 1 실시형태>

도 1은, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(100)의 일부를 도시한 단면도이다. 또한 도 2는, 유기 발광 표시 장치(100)의 일부를 도시한 평면도이다. 또한 이후의 설명에 있어서, 표시 패널(110)의 표시면을 획정하는 2변의 방향을 각각 X 방향 및 Y 방향이라고 하고, 표시면에 수직인 방향(즉, X-Y 평면에 수직인 방향)을 Z 방향이라고 한다.

도 1에 도시한 것과 같이 유기 발광 표시 장치(100)는, 표시 패널(110)과 전자 부품(120)을 구비하고 있다. 표시 패널(110)은, 소자 기판(111)과 대향 기판(112), 유기 발광 소자층(113), 패시베이션층(114), 배선부(115), Seal재(116), 충전재(117)를 포함하고 있다.

소자 기판(111)은, 예를 들면 유리 기판이다. 또한 소자 기판(111) 상에는, 배리어층(미도시)이 형성된다. 배리어층의 재료로는, 산소 및 수분에 대한 차폐성을 가지는 재료라면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등을 들 수 있다. 또한 배리어층은 단층이어도 되고, 2층 이상의 적층 구조여도 된다. 더욱이 배리어층 상에는, 유기 발광 소자층(113)을 구동하는 구동 회로를 구성하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 포함하는 TFT층(미도시)이 형성된다.

대향 기판(112)은, 예를 들면 유리 기판이다. 투명성을 가지는 대향 기판(112)이 유기 발광 소자층(113)의 발광 방향(Z 방향)에 위치함으로써 전면 발광 방식의 표시 장치를 구성할 수 있다. 대향 기판(112)은, Seal재(116) 및 충전재(117) 상에 접착·고정되어 있다. 또한 소자 기판(111) 및 대향 기판(112)은, 유리 기판에만 한정되는 것은 아니며, 수지 기판과 프린트 기판 등 여러 가지 재질의 기판을 사용할 수 있다.

유기 발광 소자층(113)은, 상술한 TFT층 상에 설치되어 있다. 유기 발광 소자층(113)은, 유기 발광 소자(미도시) 및 뱅크(미도시)를 구비한다. 유기 발광 소자는, 애노드(양극)와, 애노드 상에 형성된 유기 화합물층(유기 발광층), 유기 화합물층 상에 형성된 캐소드(음극)를 가진다. 또한 유기 화합물층은, 애노드 측으로부터 순서대로 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층을 가진다. 또한 유기 발광 소자층(113)을 구성하는 각 층은, 공지된 재료를 사용하여 형성할 수 있다.

애노드로서는, 예를 들면 알루미늄, 은, 백금, 크롬 등 반사율이 높은 재료의 박막으로 이루어지는 반사 전극 및 이들 박막 상에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등 투명 도전성 산화물의 박막을 형성한 반사 전극이 사용된다.

유기 화합물층은, 예를 들면 픽셀을 구성하는 서브 픽셀에 따라서 적색광을 발광하는 R용 유기 화합물층과, 녹색광을 발광하는 G용 유기 화합물층, 청색광을 발광하는 B용 유기 화합물층을 포함하고 있다. R, G, B용 유기 화합물층은, 각각의 발광색에 따른 공지된 재료에 의해 구성되어 있다.

캐소드로서는, 예를 들면 은, 은 합금, ITO, IZO 등의 박막으로 이루어지는 반투명 전극 또는 투명 전극이 사용된다.

뱅크는 화소를 구획하듯이, 예를 들면 애노드의 단부를 덮듯이 형성된다. 즉, 뱅크는 화소를 정의하는 화소 정의막으로서의 역할을 한다. 뱅크로서는, 예를 들면 아크릴계 수지와 에폭시계 수지 등 유기막이 사용된다.

패시베이션층(114)은, 유기 발광 소자층(113)을 덮듯이 유기 발광 소자층(113)의 상면 및 측면에 설치되어 있다. 패시베이션층(114)은 투습성이 낮은 무기막으로 이루어지며, 산소 및 수분으로부터 유기 발광 소자층(113)을 보호하는 보호막으로서 기능한다. 패시베이션층(114)으로서는, 예를 들면 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등이 사용된다.

배선부(115)는, 도시하지 않은 데이터 라인 및 게이트 라인과, 상술한 TFT층을 구비한 복수 개의 배선으로, 유기 발광 소자층(113) 측으로부터 표시 패널(110)의 외주 단부면까지 연장되어 있다. 배선부(115)는, 예를 들면 구리(Cu)나 알루미늄(Al) 등 저저항의 도전성 재료의 단일체에 의한 단층 구조에 의해 형성할 수 있다. 또한 배선부(115)는, 구리(Cu)나 알루미늄(Al) 등 저저항의 도전성 재료의 단일체와, 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti) 등의 재료의 단일체의 적층 구조에 의해 형성해도 된다.

Seal재(116)는, 소자 기판(111) 상에 형성된 복수의 유기 발광 소자층(113)의 주위에 설치되어 있다. Seal재(116)는, 열경화성 수지, 광경화성 수지 등의 수지로부터 이루어진다. Seal재(116)의 재료로서는, 예를 들면 에폭시계 수지, 아크릴계 수지 등이 사용된다.

Seal재(116) 상에는, 소자 기판(111)에 대향하여 대향 기판(112)이 설치된다. Seal재(116)는, 소자 기판(111, 배리어층)과 대향 기판(112) 사이에 설치되고, 열과 빛에 의해 경화함으로써 기판 사이의 접착 부재로서 기능한다. Seal재(116)는, 표시 패널(110)의 내부로 수분 등이 투과하는 것을 방지하는 차폐 부재로서도 기능한다.

충전재(117)는, 패시베이션층(114), Seal재(116) 및 대향 기판(112)에 의해 둘러싸인 공간 영역에 충전되어 있다. 충전재(117)는, Seal재(116)와 동일하게 열경화성 수지, 광경화성 수지 등의 수지로부터 이루어진다. 충전재(117)는, Seal재(116)와 마찬가지로 열과 빛(자외선)에 의해 경화함으로써 기판의 접착 부재로서 기능한다.

도 1에 도시한 것과 같이, 소자 기판(111)의 외주 단부면, 대향 기판(112)의 외주 단부면 및 배선부(115)의 단부면의 각 위치는, Z 방향에 있어서 일치되어 있다. 표시 패널(110)의 외주 단부면은, 이들 단부면에 의해 형성되어 있다.

도 3은, 유기 발광 표시 장치(100)의 전자 부품(120)을 도시한 평면도이다. 전자 부품(120)은, COF(Chip on Film)로부터 이루어지는 필름상의 배선 기판(120a)과, 예를 들면 LSI(Large Scale Integration) 등의 칩 부품(120b)을 구비하고 있다. 배선 기판(120a)의 표면(120d)에는, 표시 패널(110)의 각 배선부(115)에 접합되는 5개의 접속 전극(120c)이 형성되어 있다. 각 접속 전극(120c)은, 예를 들면 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 은(Ag) 등의 땜납과 접합할 수 있는 도전성 재료에 의해 형성된다.

또한 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 전자 부품(120)의 접속 전극(120c)은, 표시 패널(110)의 외주 단부면에 있어서, 땜납 범프(130b)에 의해 배선부(115)의 단부와 땜납 접합된다. 또한 전자 부품(120)의 접속 전극(120c) 이외의 부분은, 접착층(140)에 의해 접착·고정되어 있다. 표시 패널(110)에 있어서의 복수의 배선부(115)의 단부 사이의 피치, 전자 부품(120)에 있어서의 접속 전극(120c)의 전극 피치는, 예를 들면 10 ~ 150 μm라면 바람직하다.

자기 응집 땜납 페이스트(130)는, 열경화성 수지와, 열경화성 수지 안에 땜납 입자를 균일하게 분산시킨 이방성 도전 페이스트이다. 땜납 입자는, 구리(Cu)나 주석(Sn) 등을 포함하는 땜납 합금 재료로부터 형성되어 있다. 열경화성 수지는, 땜납 입자보다 융점이 낮은 재료로부터 형성되어 있다. 열경화성 수지로서는, 예를 들면 90 ℃ ~ 150 ℃의 융점을 가지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 등을 사용할 수 있다. 여기서 열경화성 수지는, 융점 이상이 되었을 때 유동성을 띠는 것으로 한다.

또한 도 1 및 도 2에 있어서, 배선 기판(120a)의 일면에 있어서 접속 전극(120c)의 주위에는, 자기 응집 땜납 페이스트(130)를 구성하는 열경화성 수지가 가열에 의해 경화된 수지층(130a)이 형성되어 있다. 또한 표시 패널(110)의 외주 단부면에는, 배선부(115)의 단부와 전자 부품(120)의 접속 전극(120c) 사이에 땜납 범프(130b)가 설치되어 있다. 땜납 범프(130b)는, 가열에 의해 유동성을 띤 열경화성 수지 안에서 땜납 입자끼리 자기 응집함으로써 형성된다.

접착층(140)은, 예를 들면 열경화성을 가지는 비도전성 필름(Non-conductive Film: NCF)에 의해 형성된다. 비도전성 필름은, 폴리머 수지를 포함한다. 폴리머 수지로서는, 에폭시계 수지와 아크릴계 수지 등이 사용된다. 본 실시형태에서는, 상술한 수지층(130a), 땜납 범프(130b) 및 접착층(140)에 의해, 표시 패널(110)과 전자 부품(120) 사이의 접합부를 구성하고 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 전자 부품(120)이 실장된 표시 패널(110)은, 그 외주 방향에, 유기 발광 표시 장치(100)의 비표시 영역을 구성하는 베젤(150)이 설치되어 있다. 베젤(150)은, 표시 패널(110)의 외주 단부면의 외주 방향에 위치하는 측판부(150a)와, 측판부(150a)의 일단으로부터 표시 패널(110)의 내측(도면 중 X 방향)을 향해서 연장되며, 표시 패널(110)의 표시면을 둘러싸는 전판부(150b)를 구비한다. 도 2에 있어서는, 측판부(150a) 및 전판부(150b)에 의해 형성된 프레임 부분이 이점쇄선으로 도시되어 있다. 전자 부품(120)은 표시 패널(110)의 외주 단부면(패널 측면)에 접합되기 때문에 프레임 부분의 폭(W)의 값은 작아진다. 본 실시형태에 있어서의 베젤(150)의 폭(W)은, 예를 들면 0.5 mm 이하인 것이 바람직하다.

계속해서 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(100)의 제조 방법에 대하여 도 4 내지 도 9를 가지고 상세히 설명한다. 도 4는, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(100)의 제조 방법을 도시한 플로 차트이다.

우선 도 5에 도시한 것과 같이, 전자 부품(120)의 배선 기판(120a)에 설치된 접속 전극(120c)의 표면에, 자기 응집 땜납 페이스트(130)를 도포한다(단계 S11). 도포 방법으로는, 예를 들면 스크린 인쇄, 메쉬 마스크를 사용한 인쇄, 잉크젯법에 의한 토출 등의 방법이 이용된다.

다음으로 자기 응집 땜납 페이스트(130)가 도포된 전자 부품(120)을, 예를 들면 160 ℃로 가열된 리플로우 퍼니스(미도시) 내 또는 핫플레이트(미도시) 상에서 3분 동안 가열한다. 이로써 도 6에 도시한 것과 같이, 땜납 입자의 자기 응집에 의해 접속 전극(120c)의 표면에 땜납 범프(130b)를 형성한다(단계 S12).

도 6에 있어서, 땜납 범프(130b)는, 표면 장력에 의해 반구체 돌기 형상을 이루고 있다. 또한 자기 응집 땜납 페이스트(130)에 포함되는 열경화성 수지는, 배선 기판(120a) 상에서 땜납 범프(130b) 및 접속 전극(120c)을 포함하는 위치에서 열경화되어, 수지층(130a)을 형성하고 있다.

다음으로 도 7에 도시한 것과 같이, 접속 전극(120c), 땜납 범프(130b) 및 수지층(130a)의 표면을 모두 피복하듯이 비도전성 필름인 접착층(140)을 부착한다(단계 S13).

다음으로 도 8에 도시한 것과 같이, 접착층(140) 측을 하방을 향하도록 하고, 표시 패널(110)과 전자 부품(120) 사이에 접착층(140)을 끼워 넣는 한편 표시 패널(110)의 각 배선부(115)의 단부와, 전자 부품(120) 측의 각 접속 전극(120c)의 위치 정렬을 수행한다(단계 S14.)

그리고 도 9에 도시한 것과 같이, 땜납 범프(130b) 및 접착층(140)을, 예를 들면 150 ℃ 이하에서 수 초 간(예를 들면 5초 동안) 가열하면서, 전자 부품(120) 측을, 배선부(115)의 단부와 접속 전극(120c)이 서로 접근하는 방향(도 9에서는 아래 방향)으로 가압한다. 이로써 땜납 범프(130b) 및 접착층(140)에 의해 전자 부품(120)과 표시 패널(110)을 접합한다(단계 S15).

두 번째 가열(단계 S15)에 의해 땜납 범프(130b)가 부분적으로 용융되면 땜납 범프(130b)는 배선부(115)의 구성 금속과 금속 결합하여, 배선부(115)와 접속 전극(120c) 사이를 땜납 범프(130b)가 접합한다. 또한 도 9에서는, 땜납 범프(130b)는, 가압에 의해 형상이 상하 및 좌우 방향에 있어서 변해 있다. 동시에 접착층(140)은, 땜납 범프(130b) 이외의 부분에서, 표시 패널(110)의 외주 단부면과 전자 부품(120, 배선 기판(120a) 및 수지층(130a)) 사이를 접착한다. 표시 패널(110) 및 전자 부품(120)을 식힘으로써, 표시 패널(110)에 대한 전자 부품(120)의 접합이 완료된다.

이상과 같이 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(100)에 의하면, 첫 번째 가열 공정에 의해, 전자 부품(120)의 접속 전극(120c)의 표면에 땜납 범프(130b)를 미리 형성해 두고, 표시 패널(110)의 배선부(115)와 전자 부품(120)의 접속 전극(120c)을 땜납 범프(130b)에 의해 접합한다. 땜납 입자의 자기 응집은 이미 완료되어 있기 때문에 표시 패널(110)의 외주 단부면과 전자 부품(120) 접합 시, 즉 두 번째 가열 공정에 있어서는, 과도한 열을 장시간 인가할 필요가 없다. 그렇기 때문에 제조 시에 있어서의 표시 패널(110)의 구성 부품(예를 들면 발광 소자)의 열 열화를 억제한, 고품질 표시 장치의 제공이 가능해진다.

또한 본 실시형태에서, 두 번째 가열 공정에 있어서의 땜납 범프(130b) 및 접착층(140)에 대한 가열 시간(예를 들면 수 초 동안)은, 첫 번째 가열 공정에 있어서의 자기 응집 땜납 페이스트(130)에 대한 가열 시간(예를 들면 3분 동안)보다 짧다. 더욱이 두 번째 가열 공정에 있어서의 가열 온도(예를 들면 150 ℃ 이하)는, 첫 번째 가열 공정에 있어서의 가열 온도(예를 들면 160 ℃)보다 낮다. 이와 같이 2단계로 가열을 수행함으로써, 제조 시에 있어서의 표시 패널(110)의 구성 부품(예를 들면 발광 소자)의 열 열화를 억제할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 자기 응집 땜납 페이스트(130)에 포함되는 열 경화성 수지 대신 접착층(140)의 접착력에 의해 표시 패널(110)의 외주 단부면에 전자 부품(120)을 접착하고 있다. 이로써 표시 패널(110)의 외주 단부면과 전자 부품(120)의 접착 강도가 향상된다.

또한 본 실시형태에서 땜납 범프(130b)는, 일단 측이 표시 패널(110)의 배선부(115)와, 타단 측이 전자 부품(120)의 접속 전극(120c)과 각각 금속 결합한다. 그렇기 때문에 외부로부터의 진동과 충격에 대한 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 도 9에 도시한 것과 같이, 표시 패널(110)의 반대 측에 위치하는 배선 기판(120a)의 단부면에 대해서, 열압착 장치(가열 장치, 160)를 접촉시켜, 배선 기판(120a)으로부터의 열 전달에 의해 땜납 범프(130b) 및 접착층(140)을 가열하고 있다. 가열 위치를 표시 패널(110)으로부터 멀게 함으로써, 표시 패널(110)의 구성 부재에 대한 과도한 가열을 더욱 억제할 수 있다.

더욱이 본 실시형태에서는, 표시 패널(110)의 내부로부터 전극이 인출되는 측면 영역(외주 단부면)에 은(Ag) 페이스트를 사용한 패드 인쇄는 수행되지 않고, 배선부(115)의 단부는 땜납 범프(130b)에 직접 접합되어 있다. 그렇기 때문에 은(Ag)에 의한 마이그레이션 문제가 발생하지 않는 이점도 있다.

<제 2 실시형태>

계속해서 제 2 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(200)에 대하여 설명한다. 또한 제 1 실시형태의 도면 중에 있어서 부여한 부호와 공통된 부호는 동일 대상을 나타낸다. 이하에서는 제 1 실시형태와 공통된 부분의 설명은 생략하고, 제 1 실시형태와 다른 구성 및 동작을 중심으로 설명한다.

도 10은, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(200)의 일부를 도시한 단면도이다. 도 10에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(200)의 단면 구조는, 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치(100)와 거의 동일하고, Z 방향에 있어서의 땜납 범프(130b)의 길이만 상이하다. 이 상이점은, 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 도포 공정에 있어서의 도포 영역 및 도포량의 차이에 의해 발생한다. 이하, 본 실시형태에 있어서의 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 도포 공정부터 가열·압착 공정에 대하여 설명한다.

도 11은, 본 실시형태에 있어서 전자 부품(120) 상에 자기 응집 땜납 페이스트(130)를 도포한 상태를 도시한 평면도이다. 여기에서는, 전자 부품(120)의 배선 기판(120a)의 표면에, 길이가 L1인 5개의 접속 전극(120c)이 설치되어 있다. 자기 응집 땜납 페이스트(130)는, 5개의 접속 전극(120c)을 걸치듯이 중앙 영역에 도포되어 있다.

도 12 및 도 13은, 본 실시형태에 있어서의 자기 응집 땜납 페이스트(130)가 자기 응집한 상태를 도시한 평면도 및 단면도이다. 도 12 및 도 13에 도시한 것과 같이, 도 11 상태의 전자 부품(120)을 가열함에 따라, 자기 응집 땜납 페이스트(130)는, 접속 전극(120c)의 중앙 부분에 형성된 땜납 범프(130b)와, 땜납 범프(130b) 및 접속 전극(120c) 주위에 형성된 수지층(130a)으로 변했다.

또한 도 12에 도시한 것과 같이, 땜납 범프(130b)의 길이 방향에 있어서의 길이는 L2이고, 도 11에서 도포된 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 길이와 동일하다. 본 실시형태에서는, 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 도포 폭을 변경함으로써, 가열 후의 땜납 범프(130b)의 길이 L2를 L1보다 충분히 짧게 한다. 땜납 범프(130b)의 길이 L2는, 접속 전극(120c)의 길이 L1의 50 % 이하로 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 접속 전극(120c)의 길이 L1이 1 mm인 경우에는, 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 도포 폭을 0.3 mm로 함으로써, 땜납 범프(130b)의 길이를 0.3 mm로 조정할 수 있다.

또한 도 13에 도시한 것과 같이, 땜납 범프(130b)는, 각 접속 전극(120c) 상에 높이 H로 형성되어 있다. 땜납 범프(130b)의 높이 H는, 예를 들면 50 μm 이하인 것이 바람직하다. 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 도포량은, 형성하려고 하는 땜납 범프(130b)의 높이 H에 따라서 조정된다. 또한 땜납 범프(130b)의 적절한 높이는, 접속 전극(120c)의 횡폭과 전극 간 피치 폭 등에 따라서 정해지면 된다.

도 14는, 본 실시형태에 있어서의 가열·압착 공정 후의 전자 부품(120)을 도시한 평면도이다. 전자 부품(120)에 압착된 표시 패널(110)은 생략하여 표시되어 있다. 도 14에 도시한 것과 같이, 5개의 접속 전극(120c) 상에 각각 형성된 땜납 범프(130b)는, 압착에 의해, 도 12의 상태보다 외측으로 확대되어 있다. 길이 방향에 있어서의 길이 L3는, 도 12에 있어서의 길이 L2보다 길어졌다. 그러나 땜납 범프(130b)의 길이 L3는, 접속 전극(120c)의 길이 L1보다 충분히 짧다. 즉, 도 11 내지 도 13에 도시한 것과 같이 자기 응집 땜납 페이스트(130)를 도포한 경우에는, 땜납 범프(130b)는 압착 후에도 접속 전극(120c)으로부터 튀어나오지 않는다.

이상과 같이, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(200)에 의하면, 자기 응집 땜납 페이스트(130)의 도포 폭은, 땜납 범프(130b)의 길이 방향에 있어서의 길이가 전자 부품(120)의 접속 전극(120c) 길이의 50 % 이하가 되도록 조정된다. 그렇기 때문에 가열·압착 공정에 있어서 땜납 범프(130b)가 접속 전극(120c)의 외측으로 크게 튀어나오는 것을 방지할 수 있다. 즉, 땜납 범프(130b)가 튀어 나오는 것에 기인하는 전극 간 단락을 억제할 수 있다.

더욱이 본 실시형태에서, 자기 응집 땜납 페이스트(130)는, 가열 후에 있어서의 땜납 범프(130b)의 높이가 50 μm 이하의 두께가 되는 도포량으로 도포된다. 이로써 상술한 전극 간 단락 억제 효과를 더욱 높일 수 있다.

<제 3 실시형태>

계속해서 제 3 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(300)에 대하여 설명한다. 또한 제 1 실시형태의 도면 중에 있어서 부여한 부호와 공통된 부호는 동일한 대상을 나타낸다. 이하에서는, 제 1 실시형태와 공통되는 부분의 설명은 생략하고, 제 1 실시형태와 다른 구성 및 동작을 중심으로 설명한다.

도 15는, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(300)의 일부를 도시한 단면도이다. 도 15에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(300)는, 접착층(170) 및 땜납 범프(130b) 중에 도전성 볼(171)을 포함하고 있는 점과, 접착층(170)이 이방성 도전막(Anisotropic Conductive Film: ACF)으로 이루어지는 점에 있어서 제 1 실시형태와는 다르다. 이하, 본 실시형태에 있어서의 접착층(170)의 부착 공정부터 가열·압착 공정에 대하여 설명한다.

도 16은, 본 실시형태에 있어서 땜납 범프(130b) 및 수지층(130a) 상에 접착층(170)이 부착된 상태를 도시한 도면이다. 여기서는, 이방성 도전막으로 이루어지는 접착층(170) 안에 도전성 볼(171)이 분산된 상태로 존재하고 있는 것이 도시되어 있다. 또한 본 실시형태의 도전성 볼(171)은, 플라스틱제 구체 표면에 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 등의 땜납과 접합할 수 있는 금속을 도금 가공한 것이다. 도전성 볼(171)의 직경은, 예를 들면 1 ~ 30 μm라면 바람직하다.

도 17은, 본 실시형태에 있어서 전자 부품(120) 및 표시 패널(110)을 위치 정렬한 상태를 도시한 도면이다. 여기서는, 상술한 도 8과 동일하게, 접착층(170) 측을 하방을 향하도록 하고, 표시 패널(110)과 전자 부품(120) 사이에 접착층(170)을 끼워 넣는 한편 표시 패널(110)의 각 배선부(115)의 단부와, 전자 부품(120) 측의 각 접속 전극(120c)의 위치 정렬을 수행하고 있다.

도 18은, 본 실시형태에 있어서 유기 발광 표시 장치(300)를 전자 부품(120) 측으로부터 가열·압착한 상태를 도시한 도면이다. 여기서는, 상술한 도 9와 동일하게, 땜납 범프(130b) 및 접착층(170)을, 예를 들면 150 ℃ 이하에서 수 초 간(예를 들면 5초 동안) 가열하면서, 전자 부품(120) 측을, 배선부(115)의 단부와 접속 전극(120c)이 서로 접근하는 방향으로 가압하고 있다. 또한 도 18에서는, 접착층(170)의 도전성 볼(171)의 일부가, 가열에 의해 용융된 땜납 범프(130b) 안에 수용되는 것도 도시되어 있다.

이상과 같이 본 실시형태에 있어서의 유기 발광 표시 장치(300)에 의하면, 접착층(170)에 포함되는 도전성 볼(171)이, 가열·압착 공정에 있어서 스페이서 역할을 하여, 과도한 압착을 억제할 수 있다. 또한 도전성 볼(171)은, 니켈 등의 금속으로 도금 가공되어 있기 때문에 땜납 범프(130b)와 동일하게 접속 전극(120c)과 배선부(115)의 단부 사이의 전기적 연속성도 취할 수 있는 이점도 있다.

<변형 실시 형태>

이상으로 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도시했지만, 본 발명은, 예를 들면 이하에 도시한 것과 같이 여러 가지 양태로 변형 가능하다.

상술한 실시형태에서는, 접속 전극(120c)의 표면에 땜납 범프(130b)가 미리 형성된 전자 부품(120, 배선 기판(120a)) 측에 비도전성 필름(접착층(140))을 부착하는 경우에 대하여 설명했지만, 부착 장소는 여기에 한정되지 않는다. 표시 패널(110) 측의 배선부(115) 표면을 덮듯이 표시 패널(110) 측에 비도전성 필름을 부착해도 된다.

또한 상술한 실시형태에서는, 표시 장치로서 유기 발광 표시 장치(100, 200, 300)를 예시했지만, 본 발명은, 액정 표시 장치와 플라즈마 디스플레이 장치 등에 있어서의 전자 부품(120)의 실장에도 동일하게 적용할 수 있다.

또한 상술한 실시형태에서는, 유기 발광 소자층(113)이, 적색광을 발광하는 R용 유기 화합물층과, 녹색광을 발광하는 G용 유기 화합물층과, 청색광을 발광하는 B용 유기 화합물층을 포함하는 구성에 대하여 예시했지만, 표시 방식은 여기에 한정되지 않는다. 예를 들면 화소에 대하여, 발광색이 적색인 발광 소자, 발광색이 녹색인 발광 소자, 발광색이 청색인 발광 소자 및 발광색이 백색인 발광 소자가 설치되는 구성이어도 된다. 또한 모든 발광 소자가 동일한 발광색(예를 들면 백색 또는 청색)이고, 화소마다 필요한 컬러 필터가 부가된 구성을 채용해도 된다.

더욱이 상술한 실시 형태에서는, 표시 패널(110)의 배선부(115)의 단부에 땜납 범프(130b)가 직접 접합되는 경우에 대하여 설명했지만, 접합부의 구조는 여기에 한정되지 않는다. 예를 들면 상기 단부에 접합 패드를 설치하고, 접합 패드와 땜납 범프(130b)를 금속 결합하도록 해도 된다. 접합 패드는, 구리(Cu)나 은(Ag)의 페이스트 혹은 나노 잉크를 사용하고, 스크린 인쇄, 메쉬 마스크를 사용한 인쇄, 재료를 미소 토출 할 수 있는 잉크젯 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

100, 200, 300: 유기 발광 표시 장치
110: 표시 패널
111: 소자 기판
112: 대향 기판
113: 유기 발광 소자층
114: 패시베이션층
115: 배선부
116: Seal재
117: 충전재
120: 전자 부품
120a: 배선 기판
120b: 칩 부품
120c: 접속 전극
130: 자기 응집 땜납 페이스트
130a: 열경화성 수지
130b: 땜납 범프
140: 접착층(NCF)
150: 베젤
150a: 측판부
150b: 전판부
160: 열압착 장치
170: 접착층(ACF)
171: 도전성 볼

Claims

배선의 단부가 외주 단부면에 설치된 표시 패널과,
배선 기판과 상기 배선 기판의 일면에 설치된 접속 전극을 가지며, 상기 접속 전극이 상기 배선의 단부에 대향 배치된 전자 부품과,
상기 표시 패널의 상기 외주 단부면과 상기 전자 부품을 접합하는 접합부를 구비하고,
상기 접합부는,
상기 배선의 단부와 상기 접속 전극 사이에 설치된 땜납 범프와,
상기 배선 기판의 상기 일면 측에 있어서 상기 접속 전극의 주위에 설치된 수지층을 포함하며,
상기 수지층은 상기 접속 전극과 동일층 상에 위치하여, 상기 땜납 범프와 상기 수지층은 서로 다른 층에 위치하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 땜납 범프는, 일단 측에서 상기 배선의 단부와, 타단 측에서 상기 접속 전극과 각각 금속 결합되어 있는 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 접합부는, 상기 수지층과 상기 표시 패널의 상기 외주 단부면 사이에 설치되며, 상기 땜납 범프 이외의 부분에 있어서 상기 표시 패널의 상기 외주 단부면과 상기 전자 부품을 접착하는 접착층을 더욱 가지는 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 접착층은, 비도전성 필름으로 이루어지는 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배선 및 상기 접속 전극은, 구리, 주석, 납 및 은 중 어느 것을 재질로 하는 표시 장치.
전자 부품의 배선 기판에 설치된 접속 전극의 표면에, 열경화성 수지와 땜납 입자를 포함하는 자기 응집 땜납 페이스트를 도포하는 공정과,
상기 자기 응집 땜납 페이스트를 제 1 가열 온도로 가열하여, 상기 땜납 입자로 이루어지는 땜납 범프를 상기 접속 전극의 표면에 형성하는 한편 상기 접속 전극의 주위에 상기 열경화성 수지의 수지층을 형성하는 공정과,
배선의 단부가 외주 단부면에 설치된 표시 패널과 상기 전자 부품을, 상기 배선의 단부와 상기 땜납 범프가 대향 배치되도록 위치 정렬을 수행하는 공정과,
상기 땜납 범프를 제 2 가열 온도로 가열하면서 상기 배선의 단부와 상기 접속 전극이 서로 접근하는 방향으로 가압하여, 상기 땜납 범프에 의해 상기 전자 부품과 상기 표시 패널을 접합하는 공정을 구비하며,
상기 땜납 범프에 대한 가열 시간은, 상기 자기 응집 땜납 페이스트에 대한 가열 시간보다 짧은 동시에 또한 상기 제 2 가열 온도는, 상기 제 1 가열 온도보다 낮은 표시 장치의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 땜납 범프 및 상기 수지층의 표면에 접착층을 부착하는 공정을 더욱 구비하는 표시 장치의 제조 방법.
전자 부품의 배선 기판에 설치된 접속 전극의 표면에, 열경화성 수지와 땜납 입자를 포함하는 자기 응집 땜납 페이스트를 도포하는 공정과,
상기 자기 응집 땜납 페이스트를 제 1 가열 온도로 가열하여, 상기 땜납 입자로 이루어지는 땜납 범프를 상기 접속 전극의 표면에 형성하는 한편 상기 접속 전극의 주위에 상기 열경화성 수지의 수지층을 형성하는 공정과,
표시 패널의 외주 단부면에, 열경화성을 가지는 접착층을 부착하는 공정과,
상기 표시 패널과 상기 전자 부품을, 상기 표시 패널의 외주 단부면에 설치된 배선의 단부와 상기 땜납 범프가 상기 접착층을 개재한 상태로 대향 배치되도록 위치 정렬을 수행하는 공정과,
상기 땜납 범프 및 상기 접착층을 제 2 가열 온도로 가열하면서 상기 배선의 단부와 상기 접속 전극이 서로 접근하는 방향으로 가압하여, 상기 땜납 범프 및 상기 접착층에 의해 상기 전자 부품과 상기 표시 패널을 접합하는 공정을 구비하며,
상기 땜납 범프에 대한 가열 시간은, 상기 자기 응집 땜납 페이스트에 대한 가열 시간보다 짧은 동시에 또한 상기 제 2 가열 온도는, 상기 제 1 가열 온도보다 낮은 표시 장치의 제조 방법.
삭제
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자기 응집 땜납 페이스트는, 가열 후의 상기 땜납 범프의 길이 방향에 있어서의 길이가, 상기 접속 전극의 상기 길이 방향에 있어서의 길이의 50 % 이하가 되는 도포 폭으로 도포되는 표시 장치의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 자기 응집 땜납 페이스트는, 가열 후에 있어서의 상기 땜납 범프의 높이가 50 μm 이하가 되는 도포량으로 도포되는 표시 장치의 제조 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시 패널의 반대 측에 위치하는 상기 배선 기판의 단부면에 대해서, 상기 제 2 가열 온도로 조정된 가열 장치를 접촉시켜, 상기 땜납 범프를 가열하는 표시 장치의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 접착층은 상기 땜납 범프의 측면과,
상기 땜납 범프의 외부로 노출된 상기 수지층의 상부 및 외측과 접촉되는 표시 장치.
제 7 항 및 제 8 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 접착층은 상기 땜납 범프의 측면과,
상기 땜납 범프의 외부로 노출된 상기 수지층의 상부 및 외측과 접촉되는 표시 장치의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 접착층에는 도전성 볼이 포함되는 표시 장치.
제 7 항 및 제 8 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 접착층에는 도전성 볼이 포함되는 표시 장치의 제조방법.
제 7 항 및 제 8 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 수지층은 상기 접속 전극과 동일층 상에 위치하여, 상기 땜납 범프와 상기 수지층은 서로 다른 층에 위치하는 표시 장치의 제조방법.