KR20070013474A

KR20070013474A - 저온 속경화형 이방성 도전 필름, 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20070013474A
Application number: KR1020050067804A
Authority: KR
Inventors: 임종규; 우진태; 이영호; 남성현; 김대수
Original assignee: 새한미디어주식회사
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2007-01-31
Also published as: KR100714794B1

Abstract

본 발명은 이방성 도전 필름, 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴레이트 수지, (메타)아크릴레이트 모노머, 라디칼 개시제, 및 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 필름의 수축 방지와 접속신뢰성 확보를 위하여 페녹시 수지, 및 고무수지를 더 포함하는 이방성 도전 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 이방성 도전 필름은 내열성 및 내습성이 높은 페녹시 수지와 고무 수지를 포함하여, 저온에서 빠른 경화반응을 일으키고, 고온 및 고습 조건(85℃ x 85%RH)에서 신뢰성 평가시 수축 현상이 개선되는 장점이 있어, 접착강도 및 접속저항 유지의 효과가 우수하다.

저온 속경화형, 이방성 도전 필름, 접착강도, 접속저항, 수축

Description

저온 속경화형 이방성 도전 필름, 및 그 제조방법{LOW TEMPERATURE AND RAPID CURABLE ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

도 1은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 따른 이방성 도전필름의 85℃ x 85%RH x 100hr처리 후의 사진.

[산업상 이용분야]

본 발명은 이방성 도전 필름, 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온, 고습에서의 신뢰성 및 물성이 우수한 이방성 도전 필름, 및 그 제조방법에 관한 것이다.

[종래기술]

오늘날에는 거의 모든 영역에서 디지털 정보 네트워크가 구성되어 있으며, 이를 통한 대용량의 멀티미디어정보의 이동이 끊임없이 이루어지고 있다.

이러한 현시점에서 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등으로 대변되는 평판형 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)는 멀티미디어 시대에서 가장 핵심적인 위치를 점하고 있다.

FPD는 박형, 경량, 저소비전력을 무기로 모바일형(mobile) 상품을 중심으로 다양한 방면에서 응용상품이 개발, 상품화되고 있는데, 향후 차량탑재 TV와 비디오에 있어서도 더욱 경박단소 및 저전력소비화가 기대되고 있다.

이에 따라 FPD 모듈의 디바이스 구성과 프로세스에 있어서도 대폭적인 합리화가 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 부응하고자 FPD 모듈에 있어서 드라이버(LSI)의 실장방식은 QFP(Quad Flat Package) 방식으로부터 TAB(Tape Automated Bonding)방식, 그리고 COG(Chip On Glass) 방식으로 옮겨가게 되었으며, 이러한 실장 방식의 진화에 있어서 핵심적인 요소는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)의 적용이다.

이방성 도전 필름은 액정 표시장치 패널의 유리 기판상에 ITO 단자와 칩 접속 전극 단자 사이를 접착시키고, 이를 전기적으로 접속시키는 데에 이용되어 왔으며, 최근에는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 핸드폰, 반도체 등의 발전에 따라 점차 단자간의 간격이 세밀화 되어 가고 있다.

이에 따라 이방성 도전 필름의 내열성, 및 내습성에 대한 개선이 요구되고 있으며, 통상적으로는 ACF의 절연성 바인더(binder)로서, 열경화성 수지와 잠재성 경화제를 이용하는 것(이하 '고온경화형 ACF')과 열가소성 수지와 라디칼 개시제 경화 시스템을 이용하는 것(이하 '저온경화형 ACF')이 알려져 있다.

상기 고온경화형 ACF는 내열성, 및 내습성이 우수한 장점이 있으나, 단자간의 확실한 접착력과 접속 신뢰성을 얻기 위해서는 180 ℃ 이상에서 대략 15초 이상의 시간동안 열압착하여야 하며, 이처럼 고온에서 장시간 열압착을 가할 경우, 액 정 표시장치 패널의 단자와 및 칩 접속단자가 열적 스트레스를 받을 염려가 있다.

또한, 일반적인 저온경화형 ACF는 저온 단시간에 압착이 가능하며, 리페어성이 우수한 장점이 있으나, 압착시의 용융점도가 높고 내열성이 취약하여 수축 및 팽창 현상이 발생하고, 압착 후에는 접속저항이 상승하여 환경 신뢰성에 한계가 있었다.

따라서, 140 내지 160℃의 저온에서 7 내지 10초의 빠른 반응시간을 가지면서도 내열성, 및 내습성이 우수한 ACF에 대한 개발이 필요하다.

대한민국 특허 공보 제341316호, 및 제423237호에는 액정 표시장치 패널과 접속 후 접착강도 향상 및 저온에서 경화가 가능한 이방성 도전 필름에 대해서 기술되어 있다. 그러나, 상기 공보에 기재된 ACF는 아크릴레이트(acrylate) 수지와 과산화물(peroxide) 또는 아조계 화합물로 이루어진 것이며, 신뢰성 평가(85℃ x 85%RH)시 고온/고습 하에서 표면적 수축으로 인한 절연 접착제 층의 불량으로 이방성 도전 필름의 특성인 접착강도와 접속 신뢰성이 저하될 염려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 저온경화형 이방성 도전필름의 수지조성물에 페녹시 수지 및 고무수지를 첨가하여 고온, 고습하에서의 신뢰성과 물성이 향상되고, 수축현상이 개선된 이방성 도전 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 이방성 도전 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 아크릴레이트 수지, (메타)아크릴레이트 모노머, 라디칼 개시제, 도전성 입자, 페녹시 수지, 고무수지, 및 유기용제를 포함하는 이방성 도전 필름을 제공한다.

본 발명은 또한, a) 아크릴레이트 수지, (메타)아크릴레이트 모노머, 라디칼 개시제, 도전성 입자, 페녹시 수지, 고무수지, 및 유기용제를 혼합하여 코팅용 조성물을 제조하는 단계; b) 상기 코팅용 조성물을 이형필름 위에 도포하는 단계; 및 c) 상기 도포된 코팅용 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 이방성 도전 필름의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 '(메타)아크릴레이트'는 '메타크릴레이트'와 '아크릴레이트'를 통칭하는 의미로 사용된다.

본 발명의 이방성 도전 필름은 아크릴레이트 수지, (메타)아크릴레이트 모노머, 라디칼 개시제, 도전성 입자, 페녹시 수지, 및 고무수지를 포함하며, 보다 바람직하게는 아크릴레이트 수지 10 내지 40 중량부, (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 10 중량부, 라디칼 개시제 1 내지 10 중량부, 도전성 입자 1 내지 10 중량부, 페녹시 수지 10 내지 50 중량부, 및 고무수지 10 내지 40 중량부를 포함한다.

상기 아크릴레이트 수지의 함량이 10 중량부 미만인 경우에는 배선 간의 기포를 충분히 밀어낼 수 없으며, 40 중량부 초과인 경우에 필름의 도막이 진득진득해질 염려가 있다. 또한, 상기 아크릴레이트 수지의 함량은 15 내지 35 중량부인 것이 더 바람직하다.

상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 반응성이 충분하지 못하여 도전 접착제로서의 충분한 분자량을 얻을 수 없으며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 반응에 참여하지 못한 모노머로 인한 경화 속도 저하가 발생할 수 있다.

상기 라디칼 개시제의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 반응이 개시되기 어려우며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 순간적인 반응으로 인한 접착강도 저하가 발생할 수 있다. 상기 라디칼 개시제의 함량은 2 내지 5 중량부인 것이 더 바람직하다.

상기 도전성 입자의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 낮은 접속저항을 얻기 어려우며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 전기 전도성 입자의 밀착으로 인한 쇼트가 발생할 수 있다.

상기 페녹시 수지의 함량이 10 중량부 미만인 경우에는 내열성 및 내습성의 저하로 인한 접착강도 및 접속저항이 저하가 발생할 수 있으며, 50 중량부를 초과하는 경우에는 도막이 딱딱해지고, 접착성이 저하될 수 있다. 상기 페녹시 수지의 함량은 15 내지 40 중량부인 것이 더 바람직하다.

상기 고무수지의 함량이 10 중량부 미만인 경우에는 압착시 충격에 의한 이방성 도전 필름의 손상이 일어날 수 있으며, 40 중량부를 초과하는 경우에는 절연성 접착제층의 내열성, 및 내습성을 유지하기 어렵다. 상기 고무수지의 함량은 15 내지 35 중량부인 것이 더 바람직하다.

상기 아크릴레이트 수지, (메타)아크릴레이트 모노머, 라디칼 개시제, 및 도전성 입자는 통상적인 저온 속경화형 이방성 도전 필름의 성분이며, 상기 페녹시 수지와 고무수지는 이방성 도전 필름의 내습성 및 내열성을 보강하기 위하여 첨가된 것이다.

상기 아크릴레이트 수지는 관능기 수가 2 이상인 비스페놀 A계, 또는 F계 에폭시아크릴레이트 수지, 우레탄아크릴레이트 수지, 및 폴리에스테르아크릴레이트 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 트리시클로데칸디메타놀디메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 아크릴로일옥시에틸석시네이트, 페녹시에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 우레탄모노아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 및 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

상기 라디칼 개시제는 가열에 의해 라디칼기로 활성화되는 과산화물류인 것이 바람직하고, 퍼옥사이드계 화합물(peroxides, ROOR'), 하이드로 퍼옥사이드계 화합물(hydroperoxides, ROOH), 또는 이들의 혼합물인 것이 더 바람직하다.

상기 퍼옥사이드계 화합물의 바람직한 예로는 벤조일퍼옥사이드(benzoylperoxide), 라우로일퍼옥사이드(lauroylperoxide), 디아세틸퍼옥사이드(diacetylperoxide), t-부틸퍼옥사이드, 및 하이드로퍼옥사이드 등이 있고, 상기 하이드로 퍼옥사이드계 화합물의 바람직한 예로는 큐밀하이드로퍼옥사이드 (cumylhydroperoxide) 등이 있다.

상기 라디칼 개시제는 라우로일퍼옥사이드와 벤조일퍼옥사이드의 혼합물인 것이 더 바람직하며, 경우에 따라 디아세틸 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥사이드, 하이드로 퍼옥사이드, 큐밀 퍼옥사이드 등을 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 도전성 입자는 니켈 입자, 금도금 니켈입자, 금도금 수지입자, 은입자, 구리입자, 및 알루미늄입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 상기 도전성 입자의 입경은 2 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다.

상기 페녹시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 비스페놀 A형 페녹시 수지인 것이 바람직하다.

[화학식 1]

상기 식에서, n은 25 내지 60의 정수이다.

상기 페녹시 수지는 7,000 내지 17,000 g/mol의 수평균분자량을 가지는 것이 바람직하며, 80 내지 100 ℃의 유리전이온도를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고무수지는 말단에 에폭시기를 가지는 부틸아크릴레이트-에틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 고무, 에틸렌 수지, 부틸계 고무수지, 부타디엔수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 및 실리콘 고무상 수지로 이루어진 군에서 선 택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 이방성 도전필름의 두께는 사용되는 모듈 및 전극의 종류에 따라 다양하게 선택될 수 있는 것으로서, 특별히 한정되지 않으나, 디스플레이용 이방성 도전필름의 경우 10 내지 45 ㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 이방성 도전필름은 140 내지 160℃의 저온에서도 7 내지 10초의 빠른 반응시간을 가진다.

본 발명의 이방성 도전필름은 TCP (pitch 250 ㎛, STEMCO사 제품)과 ITO 유리 사이에 이방성 도전필름을 위치시키고, 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착한 후에 측정한 접착강도가 1000 gf/cm 이상이며, 바람직하게는 1000 내지 2000 gf/cm이다.

또한, 상기 이방성 도전필름은 하기 수학식 1로 나타나는 접착강도 변화율이 30 % 이하인 것이 바람직하다.

[수학식 1]

접착강도 변화율(%) = (F₀- F₁₀₀₀)/F₀ × 100

상기 수학식 1에서, 상기 F₀은 TCP (pitch 250 ㎛, STEMCO사 제품)와 ITO 유리 사이에 이방성 도전필름을 위치시키고, 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착한 후에 측정한 접착강도이고, 상기 F₁₀₀₀은 85 RH%, 85℃ 조건에서 1000시간 에이징 후의 접착강도이다.

본 발명의 이방성 도전필름은 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착 시의 실온 접속저항이 3 Ω 이하인 것이 바람직하며, 하기 수학식 2로 나타나는 접속저항 변화율이 100 % 이하인 것이 바람직하다.

[수학식 2]

접속저항 변화율(%) = (R₁₀₀₀- R₀)/R₀ × 100

상기 수학식 2에서, 상기 R₀은 TCP (pitch 250 ㎛, STEMCO사 제품)와 ITO 유리 사이에 이방성 도전필름을 위치시키고, 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착한 후에 측정한 접속저항이고, 상기 R₁₀₀₀은 85 RH%, 85℃ 조건에서 1000시간 에이징 후의 접속저항이다.

본 발명의 이방성 도전필름은 필요에 따라 에폭시 수지를 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 및 페놀노볼락 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 이방성 도전필름은 또한, 반응촉진제, 실란커플링제, 고무변성수지, 에폭시기가 있는 접착 강화제, 및 습윤 분산제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이므로, 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 용도에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 이방성 도전필름은 경화 반응이 일어나기 전에는 형태 유지 특성이 좋지 못하므로, 상기 이방성 도전필름의 일면 또는 양면에 부착된 이형필름을 더 포함할 수 있다. 상기 이형필름은 실장시에 제거되는 부분이므로, 특별히 한정되지 않으나, 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하다.

본 발명의 이방성 도전 필름의 제조방법은 a) i)아크릴레이트 수지 10 내지 40 중량부, ii) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 10 중량부, iii) 라디칼 개시제 1 내지 10 중량부, iv) 도전성 입자 1 내지 10 중량부, v) 페녹시 수지 10 내지 50 중량부, vi) 고무수지 10 내지 40 중량부를 vii) 유기용제 40 내지 60 중량부에 혼합하여 코팅용 조성물을 제조하는 단계; b) 상기 코팅용 조성물을 이형필름 위에 도포하는 단계; 및 c) 상기 도포된 코팅용 조성물을 건조하는 단계를 포함한다.

상기 유기용제는 이방성 도전 필름의 접착성과 균일성을 돕기 위한 것으로서, 특별히 한정되지 않으며, 통상적으로 이방성 도전 필름에 사용되는 것이면 어느 것이라도 가능하다. 다만, 상기 유기용제는 톨루엔, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.

또한, 상기 코팅용 조성물을 제조하는 단계는 필요에 따라 에폭시 수지를 더 첨가하여 제조할 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 및 페놀노볼락 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 첨가할 수 있다.

또한, 상기 코팅용 조성물의 제조단계는 반응촉진제, 실란커플링제, 고무변성수지, 에폭시기가 있는 접착 강화제, 및 습윤 분산제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 첨가할 수 있다. 상기 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이므로, 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 용도에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

상기 제조방법에 있어서, 각 성분의 종류 및 함량에 관한 사항은 앞서 기재한 것과 동일하며, 이하 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

벤조일 퍼옥사이드와 라우로일퍼옥사이드를 1:1의 중량비로 포함하는 라디칼 개시제 2 중량부, 2 관능성 에폭시 아크릴레이트(Bisphenol-A epoxy acrylate) 25 중량부, 페녹시에틸렌글리콜아크릴레이트 (SHIN-NAKAMURA CHEMICAL 제품) 2.2 중량부, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 (SHIN-NAKAMURA CHEMICAL제품) 3.3 중량부, 평균입경 10 ㎛의 금 도금 수지 입자 2.5 중량부, 페녹시 수지인 PKHH (Inchem Corporation 제품) 20 중량부, 에틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 고무수지 30 중량부를 메틸에틸케톤 30 중량부와 톨루엔 20 중량부에 혼합한 후, 40분간 교반하여 코팅용 조성물을 제조하였다.

상기 제조된 코팅용 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트 이형필름 위에 도포하고, 70℃에서 건조하여 25㎛의 두께를 가지는 이방성 도전필름 을 제조하였다.

실시예 2

페녹시 수지 함량을 30 중량부, 고무수지의 함량을 20 중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방성 도전 필름을 제조하였다.

실시예 3

페녹시 수지의 함량을 40 중량부, 고무수지의 함량을 15 중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방성 도전 필름을 제조하였다.

비교예 1

페녹시 수지의 함량을 50 중량부, 고무수지의 함량을 5 중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방성 도전 필름을 제조하였다.

비교예 2

페녹시 수지의 함량을 60 중량부로 하고, 고무수지를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방성 도전 필름을 제조하였다.

비교예 3

페녹시 수지의 함량을 5 중량부, 고무수지의 함량을 50 중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방성 도전 필름을 제조하였다.

비교예 4

페녹시 수지 및 고무 수지를 첨가하지 않고, 2 관능성 에폭시 아크릴레이트(Bisphenol-A epoxy acrylate) 30 중량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지인 YD-019 (국도화학 제품)을 45 중량부로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방성 도전 필름을 제조하였다.

하기 표 1에 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 4의 배합비율을 나타내었다.

[표 1]

단위 (중량부)	실시예			비교예
단위 (중량부)	1	2	3	1	2	3	4
아크릴레이트 수지	25.0	25.0	25.0	25.0	25.0	25.0	30.0
에폭시 수지	-	-	-	-	-	-	45.0
페녹시 수지	20	30	40	50	60	5	-
고무 수지	30	20	15	5	-	50	-
아크릴레이트 모노머	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5
과산화물	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
도전입자	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
메틸에틸케톤	30	30	30	30	30	30	30
톨루엔	20	20	20	20	20	20	20
계	135	135	140	140	145	140	135

(접착강도 평가)

실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 이방성 도전 필름을 TCP (pitch 250 ㎛, STEMCO사 제품)와 ITO 유리(glass)기판 사이에 가압착 한 후, 150℃에서 2MPa의 압력으로 10초간 압착하여 시편을 제조하였다.

상기 TCP (pitch 250 ㎛, STEMCO사 제품)를 폭 10mm로 절단한 후, Tensilon기(Simazu, Auto Graph, Japan)를 이용하여 실온에서 90⁰(Y축) 방향으로 50mm/min의 속도로 잡아당겨 접착강도(F₀)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다.

(접착강도 신뢰성 평가)

접착강도 평가시에 제조된 시편을 85℃x85%RH의 조건에서 1000시간 에이징(aging)한 것을 제외하고는 상기 접착강도 평가와 동일한 방법으로 접착강도(F₁₀₀₀)를 측정하였으며, 상기 수학식 1에 따라 점착강도 변화율을 계산하였다. 상기 접착강도 변화율을 하기 표 2에 정리하였다.

(접속저항 평가)

접착강도 평가시에 제조된 시편의 TCP와 ITO 전극 사이에 Multimeter(Keithley社, Model 2000)로 1mA의 전류를 인가한 후, TCP와 ITO 전극 사이의 접속저항(R₀)을 측정하였으며, 상기 측정 결과를 하기 표 2에 정리하였다.

(접속저항 신뢰성 평가)

접착강도 평가시에 제조된 시편을 85℃ x 85%RH의 조건에서 1000시간 에이징(aging)한 것을 제외하고는 상기 접속저항 평가와 동일한 방법으로 접속저항(R₁₀₀₀)을 측정하였으며, 상기 수학식 2에 따라 접속저항 변화율을 계산하였다. 상기 접속저항 변화율을 하기 표 2에 정리하였다.

(표면적 수축률 평가)

실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 이방성 도전필름을 가로 3cm x 세로 3cm의 샘플로 만들어 85℃ x 85%RH 조건에서 100시간 동안 에이징(aging)한 후에 이방성 도전 필름의 절연성 접착제 층의 수축 여부를 확인하였다.

도 1은 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 이방성 도전필름의 수축상태를 나타낸 사진이며, 수축이 일어나지 않은 시료를 ○, 수축이 일어난 시료를 X 로 표시하여 하기 표 2에 정리하였다.

[표 2]

	실시예			비교예
	1	2	3	1	2	3	4
F₀(gf/cm)	1503	1520	1582	1238	1021	998	1339
F₁₀₀₀(gf/cm)	1092	1207	1318	870	451	591	704
접착강도 변화율(%)	27.4	20.5	16.7	29.7	55.8	40.7	47.4
R₀(Ω)	2.13	2.02	2.28	2.47	3.05	3.11	2.20
R₁₀₀₀(Ω)	3.21	2.98	3.39	5.01	7.10	6.97	5.62
접속저항 변화율(%)	50.7	47.5	48.7	102.8	132.8	124.1	155.5
표면적 수축	○	○	○	○	○	X	X

상기 표 2에서 보는 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 이방성 도전필름은 고온 고습조건에 장시간 방치하여도 표면적 수축현상이 없으며, 단자에 대한 접착강도와 접속저항 변화율이 적어서 고온/고습에서도 접착강도와 접속저항의 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.

이에 반하여, 페녹시 수지의 다량 첨가한 비교예 1의 이방성 도전필름과 고무수지를 첨가하지 않은 비교예 2의 이방성 도전필름은 TCP와 ITO 유리 사이의 안정적인 접촉면적을 확보할 수 있으나, 이방성 도전 필름이 딱딱해지고, 또한 표면 접착성이 떨어져, 압착시에는 접착강도가 저하되고, 도전입자의 압착이 어려워 접속저항에 대한 고온/고습에 신뢰성이 떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 페녹시 수지를 소량 첨가하고, 고무수지를 다량 첨가한 비교예 3의 이방성 도전필름은 압착시 TCP와 ITO 유리 사이에서 이방성 도전 필름이 밀려나가는 현상이 발생하였으며, 고온/고습 조건에서의 신뢰성 평가시 수축이 발생하여 접착강도와 접속저항의 변화율이 큰 것으로 나타났다.

또한, 에폭시 수지를 첨가한 비교예 4의 경우에는 실온 접착강도가 높았으나, 고온/고습 조건에서의 신뢰성 평가시 수축이 발생하여 접착강도와 접속저항의 변화율이 큰 것을 알 수 있다.

본 발명의 이방성 도전 필름은 내열성 및 내습성이 높은 페녹시 수지와 고무 수지를 포함하여, 저온에서 빠른 경화반응을 일으키고, 고온 및 고습 조건(85℃ x 85%RH)에서 신뢰성평가시 접착강도 및 접속 신뢰성의 유지효과가 우수하고, 수축 현상이 개선되는 장점이 있다.

Claims

a) 아크릴레이트 수지 10 내지 40 중량부,

b) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 10 중량부,

c) 라디칼 개시제 1 내지 10 중량부,

d) 도전성 입자 1 내지 10 중량부,

e) 페녹시 수지 10 내지 50 중량부, 및

f) 고무수지 10 내지 40 중량부

를 포함하는 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서,

상기 e) 페녹시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 비스페놀 A형 페녹시수지이고,

[화학식 1]

상기 식에서, n은 25 내지 60의 정수임.

상기 f) 고무수지는 말단에 에폭시기를 가지는 부틸아크릴레이트-에틸아크릴 레이트-아크릴노리트릴 고무, 에틸렌 수지, 부틸계 고무수지, 부타디엔수지, 아크릴노니트릴 부타디엔 공중합체, 및 실리콘 고무상 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 이방성 도전 필름.
제2항에 있어서, 상기 페녹시 수지는 7,000 내지 17,000 g/mol의 수평균분자량을 가지는 것인 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서, 상기 이방성 도전필름은 하기 수학식 1로 나타나는 접착강도 변화율이 30 % 이하인 이방성 도전 필름:

[수학식 1]

접착강도 변화율(%) = (F₀- F₁₀₀₀)/F₀ × 100

상기 수학식 1에서, 상기 F₀은 TCP(pitch 250 ㎛)와 ITO 유리 사이에 이방성 도전필름을 위치시키고, 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착한 후에 측정한 접착강도이고, 상기 F₁₀₀₀은 85 RH%, 85℃ 조건에서 1000시간 에이징 후의 접착강도이다.
제1항에 있어서, 상기 이방성 도전필름은 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착시의 실온 접속저항이 3 Ω 이하인 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서, 상기 이방성 도전필름은 하기 수학식 2로 나타나는 접속저항 변화율이 100 % 이하인 이방성 도전 필름:

[수학식 2]

접속저항 변화율(%) = (R₁₀₀₀- R₀)/R₀ × 100

상기 수학식 2에서, 상기 R₀은 TCP(pitch 250 ㎛)와 ITO 유리 사이에 이방성 도전필름을 위치시키고, 2MPa압력으로 150 ℃의 온도에서 10 초간 압착한 후에 측정한 접속저항이고, 상기 R₁₀₀₀은 85 RH%, 85℃ 조건에서 1000시간 에이징 후의 접속저항이다.
a) i) 아크릴레이트 수지 10 내지 40 중량부,

ii) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 10 중량부,

iii) 라디칼 개시제 1 내지 10 중량부,

iv) 도전성 입자 1 내지 10 중량부,

v) 페녹시 수지 10 내지 50 중량부, 및

vi) 고무수지 10 내지 40 중량부를

vii) 유기용제 40 내지 60 중량부에 혼합하여 코팅용 조성물을 제조하는 단계;

b) 상기 코팅용 조성물을 이형필름 위에 도포하는 단계; 및

c) 상기 도포된 코팅용 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 이방성 도전 필 름의 제조방법.