KR20000028979A

KR20000028979A - 차광성 이방성 도전성 접착필름 및 액정표시소자

Info

Publication number: KR20000028979A
Application number: KR1019990043797A
Authority: KR
Inventors: 스가야스히로
Original assignee: 구리다 히데유키; 소니 케미카루 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2000-05-25
Also published as: KR100632759B1; EP0994171B1; DE69937716D1; JP3356079B2; JP2000123639A; US6344248B1; EP0994171A2; DE69937716T2; EP0994171A3

Abstract

(과제) 에너지가 높은 빛이 액정표시소자의 액정구동용 반도체장치를 조사한 경우에도, 택트타임의 증가나 액정표시소자의 제조비용의 증가를 수반하지 않고, 신호전하의 리크나 액정구동용 반도체장치의 오동작이 발생하지 않도록 하고, 표시의 문자깨짐이나 표시누락 등의 표시불량이 발생하지 않도록 한다.

(해결수단) 절연성 접착제중에 도전입자 및 차광성 재료를 분산하여 필름형상으로 성형해서 이루어지는 차광성 이방성 도전성 접착필름에 있어서, 차광성 재료로서 카본, 무기필러 또는 이들의 혼합물을 사용한다.

Description

차광성 이방성 도전성 접착필름 및 액정표시소자 {LIGHT-BLOCKING ANISOTROPICALLY ELECTROCONDUCTIVE ADHESIVE FILM, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 차광성 이방성 도전성 접착필름 및 이를 사용한 액정표시소자에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터 등의 표시수단으로서, 최근 액정표시소자의 사용이 급속히 진전되고 있으며, 특히 스위칭소자로서 박막트랜지스터 (TFT) 를 사용한 액티브 매트릭스형 액정표시소자가 널리 사용되게 되었다.

이와 같은 액티브 매트릭스형 액정표시소자는 도 1 에 나타내는 바와 같이 투명한 1 쌍의 기판 (1 및 2) 의 틈에 액정 (3) 이 봉입된 액정 셀 (4) 과, 일측 기판 (1) 의 배선전극 (도시생략) 에 접속된 LSI 등의 액정구동용 반도체장치 (5) 로 이루어지는 COG (Chip on Glass) 구조의 것이 일반적이다. 또한, 액정구동용 반도체장치 (5) 는 플랫 케이블 (6) 에 의해 외부전원회로 (도시생략) 에 접속되어 있다. 여기서 액정구동용 반도체장치 (5) 는 절연성 접착제중에 도전입자가 분산되어 이루어지는 이방성 도전성 접착제 (7') 를 통해 일측 기판 (1) 의 배선전극에 접속되어 있으며, 또한 기판 (1) 의 이면 (1a) 측에는 백 라이트 (도시생략) 가 배치되어 있다.

그런데, 종래의 액정표시소자에 있어서는 액정구동용 반도체장치 (5) 가 광전효과 특성을 갖는 Si-COMOS 구조를 일반적으로 갖고 있기 때문에, 에너지가 높은 빛이 액정구동용 반도체장치 (5) 내에 입사하면, 신호전하의 리크가 발생하게 되고 액정구동용 반도체장치 (5) 의 오동작이 발생하게 되어 표시의 문자깨짐이나 표시누락 등의 표시불량이 발생하는 경우가 있다. 특히 백 라이트로부터의 빛에 의해 액정구동용 반도체장치 (5) 의 오동작이 발생하는 경우가 있다.

따라서, 기판 (1) 의 이면 (1a) 에서 액정구동용 반도체장치 (5) 로의 빛 (특히, 백 라이트로부터의 빛) 의 입사를 방지하기 위하여 기판 (1) 의 이면 (1a) 에 차광테이프 (도시생략) 를 붙이는 경우가 있다. 또한, 액정구동용 반도체장치 (5) 와 기판 (1) 의 배선전극을 접속할 때에 사용하는 이방성 도전성 접착제로서, 절연성 접착제에 흑색염료를 함유시켜 이루어지는 차광성 접착수지에 도전입자를 분산시킨 것을 사용하는 것도 제안되어 있다 (일본 공개특허공보 평7-225391 호).

그러나 기판 (1) 의 이면 (1a) 에 차광테이프를 붙일 경우에는, 택트타임 (tact time) 이 증가하고 액정표시소자의 제조비용도 증가한다는 문제가 있다.

또한, 이방성 도전성 접착제로서 차광성 접착수지에 도전입자를 분산시킨 것을 사용한 경우에는, 택트타임이나 제조비용의 증가라는 문제는 경감되어지만, 차광효과가 충분치 못하다는 문제가 있었다.

본 발명은 이상과 같은 종래기술의 과제를 해결하고자 하는 것으로서, 에너지가 높은 빛 (특히, 백 라이트로부터의 빛) 이 액정표시소자의 액정구동용 반도체장치를 조사한 경우에도, 택트타임의 증가나 액정표시소자의 제조비용의 증가를 수반하지 않고, 신호전하의 리크나 액정구동용 반도체장치의 오동작이 발생하지 않도록 하고, 표시의 문자깨짐이나 표시누락 등의 표시불량이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 액정표시소자의 개략사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1,2 : 기판 3 : 액정

4 : 액정 셀 5 : 액정구동용 반도체장치

6 : 플랫 케이블 7 : 차광성 이방성 도전성 접착필름

본 발명자는 액정표시소자의 투명한 기판상에 액정구동용 반도체장치를 배치할 때에, 절연성 접착제중에 도전입자와 카본, 무기필러 또는 이들의 혼합물인 차광성 재료를 분산하여 필름형상으로 성형해서 이루어지는 차광성 이방성 도전성 접착필름을 사용함으로써, 상술한 목적을 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 절연성 접착제중에 도전입자 및 차광성 재료를 분산하여 이루어지는 차광성 이방성 도전성 접착필름으로서, 차광성 재료가 카본, 무기필러 또는 이들의 혼합물인 차광성 이방성 도전성 접착필름을 제공한다.

또한, 본 발명은 1 쌍의 기판 사이에 액정이 봉입된 액정 셀과, 일측 기판의 배선전극에 접속된 액정구동용 반도체장치로 이루어지는 액정표시소자에 있어서, 액정구동용 반도체장치가 상술한 차광성 이방성 도전성 접착필름을 통해 일측 기판의 배선전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 제공한다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름을 상세하게 설명한다.

본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름은, 절연성 접착제중에 도전입자 및 차광성 재료를 분산하여 필름형상으로 성형한 것이고, 차광성 재료로서 입수가 용이하며 또한 저렴한 광흡수성 혹은 광산란성의 카본, 무기필러 또는 이들의 혼합물을 사용한 것이다.

따라서, 본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름은 외부로부터 입사한 빛을 흡수 혹은 산란시켜 낮은 광투과율을 실현할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름을 액정표시소자에 있어서의 액정구동용 반도체장치를 배치할 때에 사용하면, 특히 백 라이트로부터 액정구동용 반도체장치로의 빛의 입사를 택트타임이나 액정표시소자의 제조비용을 증대시키지 않으면서 크게 억제할 수 있다. 따라서, 신호전하의 리크나 액정구동용 반도체장치의 오동작이 발생하기 매우 어려워지며, 표시의 문자깨짐이나 표시누락 등의 표시불량의 발생도 크게 억제할 수 있다.

차광성 재료로서의 카본의 입경은 너무 작으면 입수비용이 증대되고, 너무 크면 이방성 도전성 접착필름이 등방성 도전성으로 되기 때문에, 바람직하게는 0.05 ∼ 1 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 이다.

또한, 차광성 이방성 도전성 접착필름중의 카본의 함유량은 너무 적으면 광흡수가 충분치 못하고, 너무 많으면 이방성 도전성 접착필름이 등방성 도전성으로 되기 때문에, 바람직하게는 0.01 ∼ 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 중량% 이다.

차광성 재료로서의 실리카, 알루미나 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 무기필러의 입경은 너무 작으면 입수비용이 증대되고, 너무 크면 도전성을 저해하는 이물질로 되기 때문에, 바람직하게는 0.1 ∼ 20 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2 ∼ 4 ㎛ 이다.

또한, 차광성 이방성 도전성 접착필름중의 무기필러의 함유량은 너무 적으면 빛의 확산이 충분치 못하고, 너무 많으면 필름강도가 저하되기 때문에, 바람직하게는 5 ∼ 70 중량%, 보다 바람직하게는 20 ∼ 50 중량% 이다.

그리고, 본 발명에 있어서는 차광성 재료로서 카본과 무기필러를 혼합하여 사용하여도 된다.

절연성 접착제로서는, 종래의 이방성 도전성 접착필름에서 사용되는 절연성 접착제, 예컨대 에폭시수지, 잠재성 경화제 및 실란커플링제와의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

도전입자로서도, 종래의 이방성 도전성 접착필름에서 사용되는 도전입자, 예컨대 금이나 니켈로 도금된 폴리스티렌입자 등을 사용할 수 있다. 그 크기도 적절히 선택할 수 있다.

차광성 이방성 도전성 접착필름의 두께는, 이 필름을 액정표시소자에 사용할 경우에는 통상 10 ∼ 40 ㎛, 바람직하게는 15 ∼ 30 ㎛ 이다.

본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름의 차광성의 정도는, 반도체장치에 악영향을 미칠 가능성이 있는 파장역, 즉 300 ㎚ ∼ 1100 ㎚ 의 파장역의 광투과율이 바람직하게는 50 % 이하로 되는 정도이다. 50 % 를 넘으면, 표시불량이 발생하기 쉬워진다.

본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름은, 절연성 접착제에 도전입자와 차광성 재료와 필요에 따라 용제를 통상의 방법에 따라 혼합하여 막형성함으로써 제조할 수 있다.

본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름은, 종래의 이방성 도전성 접착필름과 동일한 용도에 적용할 수 있는데, 그 차광성을 이용하여 액정표시소자에 있어서의 액정구동용 반도체장치를 투명기판에 배치하는 경우에 바람직하게 적용할 수 있다.

이와 같은 액정표시소자는 도 1 에 나타내는 종래의 액정표시소자와 마찬가지로 투명한 1 쌍의 기판 (1 및 2) 의 틈에 액정 (3) 이 봉입된 액정 셀 (4) 과, 일측 기판 (1) 의 배선전극 (도시생략) 에 접속된 LSI 등의 액정구동용 반도체장치 (5) 로 구성되어 있다. 여기서, 액정구동용 반도체장치 (5) 는 플랫 케이블 (6) 에 의해 외부전원회로 (도시생략) 에 접속되어 있고, 또한 액정구동용 반도체장치 (5) 는 절연성 접착제중에 도전입자가 분산된 상술한 본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름 (7) 을 통해 일측 기판 (1) 의 배선전극에 접속되어 있다. 또한, 기판 (1) 의 이면 (1a) 측에는 백 라이트 (도시생략) 가 배치되어 있다.

이 액정표시소자에 의하면, 본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름을 액정구동용 반도체장치를 배치할 때에 사용하고 있기 때문에, 특히 백 라이트로부터 액정구동용 반도체장치로의 빛의 입사를 택트타임이나 액정표시소자의 제조비용을 증대시키지 않으면서 크게 억제할 수 있다. 따라서, 신호전하의 리크나 액정구동용 반도체장치의 오동작이 발생하기 매우 어려워지며, 표시의 문자깨짐이나 표시누락 등의 표시불량의 발생도 크게 억제할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.

실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1, 2

표 1 에 나타내는 조성의 에폭시수지, 잠재성 경화제, 실란커플링제, 도전입자 및 차광성 재료를 통상의 방법으로 혼합하고, 그 혼합물을 폴리에틸렌테레프탈레이트기재상에 25 ㎛ 두께가 되도록 막형성함으로써, 차광성 이방성 도전성 접착필름을 제작한다.

(평가)

얻어진 차광성 이방성 도전성 접착필름에 대하여 그「차광효과 (한계조도)」,「광투과율」,「도통저항」및「절연저항」을 다음에 설명하는 바와 같이 측정하여 평가한다. 평가결과를 표 2 에 나타낸다.

차광효과 (한계조도)

얻어진 차광성 이방성 도전성 접착필름을 사용하여 도 1 에 나타내는 바와 같은 액정표시소자를 제작한다. 그리고, 기판 (1a) 측 (백 라이트측) 에서 백열전구 (방사파장영역 450 ∼ 970 ㎚) 로 빛을 조사 (2000 LX ∼ 20000 LX) 하여 한계조도 (육안으로 보았을 때 표시면에 컨트래스트의 저하/표시불량이 나타난 시점의 조도) 를 관측한다.

얻어진 한계조도치가 차광테이프에 의해 차광처리한 통상의 액정표시소자의 한계조도 20000 LX 보다 큰 경우를「」로 판정하고, 10000 이하인 경우를「×」로 판정하였다. 그 중간을「△」로 판정하였다.

광투과율

차광성 이방성 도전성 접착필름을 1.1 ㎜ 두께의 1 쌍의 투명유리기판에 끼워넣고 가열하여 경화시킴으로써, 광투과율 측정용 샘플을 얻는다. 경화후의 필름두께는 16 ±1 ㎜ 였다.

얻어진 샘플에 대하여 300 ∼ 1100 ㎚ 의 파장영역의 빛을 발하는 할로겐 램프로부터 빛을 조사하고, 1100 ㎚ 의 파장에 있어서의 광투과율을 가시자외 분광광도계 (MCPD-100, 오오츠카덴시사 제조) 에 의해 특정한다.

도통저항

80 ㎛ 피치로 50 ×150 ㎛ 크기의 범프가 설치된 액정구동용 IC (사이즈 : 0.55(t) ×2(w) ×20(l)) ㎜ 사이즈) 를 차광성 이방성 도전성 접착필름에 의해 유리기판상에 형성된 10 Ω/□인듐주석 복합산화물 전극상에 접합하여 도통저항 측정용 샘플을 제작한다. 얻어진 샘플을 85 ℃/85 % RH 의 항온항습조에 넣고, 1000 시간후의 도통저항치를 4 단자법에 의해 측정한다.

얻어진 도통저항치가 50 Ω미만인 경우를「」로 판정하고, 50 Ω이상인 경우를「×」로 판정하였다.

절연저항

상술한 도통저항 측정용 샘플 (제작직후) 에 있어서의 인접하는 2 단자간에 20 V 의 전압을 인가하고, 그 때의 절연저항치를 측정한다.

얻어진 절연저항치가 10⁸Ω이상인 경우를「」로 판정하고, 10⁸Ω미만인 경우를「×」로 판정하였다.

표 2 의 결과로부터 실시예 1 ∼ 7 의 본 발명의 차광성 이방성 도전성 접착필름은, 차광성 재료를 사용하지 않은 이방성 도전성 접착필름 (비교예 1) 및 차광성 재료로서 흑색염료를 사용한 차광성 이방성 도전성 접착필름 (비교예 2) 에 비하여 양호한 차광성을 나타냄을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 에너지가 높은 빛 (특히, 백 라이트로부터의 빛) 이 액정표시소자의 액정구동용 반도체장치를 조사한 경우라도, 택트타임의 증가나 액정표시소자의 제조비용의 증가를 수반하지 않고, 신호전하의 리크나 액정구동용 반도체장치의 오동작이 발생하지 않도록 하고, 표시의 문자깨짐이나 표시누락 등의 표시불량이 발생하지 않도록 할 수 있다.

Claims

절연성 접착제중에 도전입자 및 차광성 재료를 분산하여 이루어지는 차광성 이방성 도전성 접착필름으로서, 차광성 재료가 카본, 무기필러 또는 이들의 혼합물인 차광성 이방성 도전성 접착필름.
제 1 항에 있어서,

차광성 재료가 입경 0.05 ∼ 1 ㎛ 의 카본인 차광성 이방성 도전성 접착필름.
제 2 항에 있어서,

차광성 이방성 도전성 접착필름중의 카본의 함유량이 0.01 ∼ 10 중량% 인 차광성 이방성 도전성 접착필름.
제 1 항에 있어서,

차광성 재료가 입경 0.1 ∼ 20 ㎛ 의 실리카 또는 알루미나 혹은 이들의 혼합물에서 선택된 무기필러인 차광성 이방성 도전성 접착필름.
제 4 항에 있어서,

차광성 이방성 도전성 접착필름중의 무기필러의 함유량이 5 ∼ 70 중량% 인 차광성 이방성 도전성 접착필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

300 ㎚ ∼ 1100 ㎚ 의 파장역의 광투과율이 50 % 이하인 차광성 이방성 도전성 접착필름.
1 쌍의 기판 사이에 액정이 봉입된 액정 셀과, 일측 기판의 배선전극에 접속된 액정구동용 반도체장치로 이루어지는 액정표시소자에 있어서,

액정구동용 반도체장치가 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 차광성 이방성 도전성 접착필름을 통해 일측 기판의 배선전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.