KR20140072325A

KR20140072325A - Ncp 타입 접착수단 및 이를 구비한 표시장치

Info

Publication number: KR20140072325A
Application number: KR1020120138222A
Authority: KR
Inventors: 윤여오; 박동식; 황재철; 박은주; 신성의; 박정범; 송혜선; 손아람
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-13
Also published as: KR102047225B1

Abstract

본 발명은, 베이스가 되는 레진과; 표시장치용 패널의 표면 및 COF(chip on film)의 표면과 양친성을 갖는 커플링 에이전트 또는 접착력 향상제 중 적어도 하나의 물질과; 도전성 입자를 포함하여 구성되는 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단과 이를 구비한 표시장치를 제공한다.

Description

NCP 타입 접착수단 및 이를 구비한 표시장치{non-conductive type adhesive means and display device using the same}

본 발명은 표시장치용 패널과 이의 구동을 위한 인쇄회로기판을 COF (chip on film)를 매개로 하여 실장 시 이용되는 NCP 타입 접착수단에 관한 것으로, 접착력을 향상시켜 COF의 박리를 억제할 수 있으며 패널과 COF간의 통전성을 향상시킬 수 있는 NCP (non-conductive paste) 타입 접착수단 및 이를 구비한 표시장치에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비 전력화의 우수한 성능을 지닌 평판표시장치로서 액정표시장치 또는 유기전계 발광소자가 개발되어 기존의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 대체하고 있다.

액정표시장치 중에서는 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on), 오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구비된 어레이 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.

또한, 유기전계 발광소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하므로 최근 평판표시장치로서 주목 받고 있다.

이러한 액정표시장치와 유기전계 발광소자에 있어서 공통적으로 화소영역 각각을 온(on)/오프(off) 제거하기 위해서 필수적으로 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판이 구성되고 있으며, 이러한 어레이 기판의 비표시영역에는 상기 어레이 기판에 구성된 구성요소의 구동을 위해 다수의 구동 IC(drive integrated circuit)를 구비한 인쇄회로 기판(printed circuit board: PCB, 이하 PCB로 명칭함)이 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP, 이하 TCP로 명칭함) 또는 COF를 매개체로 하여 실장되고 있다.

이때, 상기 COF는 FPC (flexible printed circuit board) 위에 구동 IC가 접속된 구성을 가지며 미세한 배선 형성이 가능하고, 형상의 자유도가 높으며 양면 배선이 가능한 장점 때문에 근래 들어 TCP 보다는 평판표시장치와 PCB와 연결시키는 부재로 각광 받고 있다.

조금 더 상세히 어레이 기판의 구성에 대해 설명한다.

상기 어레이 기판의 상측과 좌측의 비표시영역에는 외부회로와 연결되는 다수의 게이트 패드전극 및 데이터 패드전극과, 이들과 각각 연결된 게이트 및 데이터 링크 배선이 형성되어 있다.

또한, 상기 어레이 기판의 표시영역에는 상기 각각의 게이트 패드전극과 상기 게이트 링크 배선을 통해 연결되며 가로 방향으로 연장하는 다수의 게이트 배선과, 상기 각각의 데이터 패드전극과 상기 데이터 링크 배선과 연결되어 세로방향으로 연장하는 데이터 배선이 서로 교차하여 다수의 화소영역을 정의하며 형성되고 있다.

또한, 상기 게이트 및 데이터 배선이 교차하는 부근에 박막트랜지스터가 각각 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 화소전극이 형성되어 있다.

한편, 이러한 구성을 갖는 어레이 기판에 대해 액정표시장치의 경우는 컬러필터 기판이 대향하여 이들 두 기판에 액정층이 개재됨으로서 액정패널을 이루게 되며, 유기전계 발광소자의 경우는 상기 어레이 기판 상에 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드가 형성되고 이를 인캡슐레이션 하기 위해 대향기판이 구비됨으로서 유기전계 발광 소자용 패널을 이루게 된다.

한편, 통상적으로 어레이 기판의 구동을 위한 구동 회로는 인쇄회로기판에 구현되고 있으며, 따라서 이러한 인쇄회로기판은 상기 패널 상에 실장되어야 한다.

즉, 상기 인쇄회로기판은 전술한 구성을 갖는 패널(액정패널 또는 유기전계 발광소자용 패널)의 일측면 더욱 정확히는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 패드전극과, 통상적으로 상기 게이트 패드전극이 형성된 일측면과 직교하는 상측면에 형성되며 데이터 배선과 연결된 데이터 패드전극과 접촉하며 TCP 또는 COF를 매개체로 하여 TAB(Tape automated bonding) 공정을 진행에 의해 실장되고 있다.

도 1은 패널에 인쇄회로기판을 실장하는 종래의 TAB 공정 진행 단계 중 COF를 패널에 본딩시키는 단계를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 통상적으로 다수의 구동 회로가 구비된 인쇄회로기판((미도시)을 패널(10)에 실장하기 이전에 우선적으로 COF(20)를 패널(10) 상에 본딩하고 있으며, 이러한 COF(20)의 본딩 공정이 완료된 후에 상기 COF(20)와 인쇄회로기판(미도시)이 본딩됨으로서 최종적으로 인쇄회로기판 (미도시)이 패널에 실장된다.

이때, COF를 패널(10)에 실장하기 위해서는 열경화성 수지(16)에 다수의 도전볼(18)이 섞인 ACF(anisotropic conductive film)(15)를 상기 패널(10)의 일측 끝단 상부과 COF(20) 사이에 개재시킨 후, 가열수단인 히팅 바(heating bar)(30)을 통해 상기 COF(20)와 접촉한 상태에서 가압하여 상기 ACF(15) 내부에 있는 도전볼(18)을 상기 COF(20)에 구비된 배선(미도시)과 상기 패널(10)에 구비된 패드전극(미도시)과 동시에 접촉하도록 한 상태에서 경화시키고 있다.

이러한 방식으로 진행되는 COF(20)의 본딩 공정에 이용되는 ACF(15)는 전술한 바와 같이 다수의 도전볼(18)과 열경화성 수지(16)로 구성되고 있으며, 이러한 구성을 갖는 ACF(15)를 통해 COF(20)와 패널(10)의 본딩 시에는 통상 150℃ 내지 190℃의 공정 온도가 요구되고 있다.

하지만, 이렇게 열경화성 특성을 갖는 ACF(15)를 이용하여 열 압착 방식을 통해 COF(20)의 본딩이 진행되는 경우, 고온 유동성에 기인하여 상기 COF(20) 상에 구비되어 구동 IC와 연결되는 COF(20) 내부에 구비되는 배선(미도시)과 패널(10)에 구비되는 패드전극(미도시)의 통전을 위한 유효 도전볼(18)의 저감 또는 불균일, 고온 공정에 의해 들뜸, ACF(15)를 구성하는 열경화성 수지의 선 경화에 의한 본딩면 불균일 문제가 발생되고 있다.

더욱이 COF(20)에 있어 이중층 구조의 FPC는 저저항 금속물질인 구리로 이루어진 회로가 폴리이미드 (Polyimide: PI) 필름 상에 직접 형성되어 있으며, 이에 의해 ACF(15)는 이와는 접착성이 낮은 PI 필름과 접착되고 있으므로 상기 ACF(15)를 접착제로 이용하는 경우 접착력이 저하되고 있는 실정이다.

그리고, 이중층 구조를 갖는 FPC 가운데 고정세화에 최적인 메탈라이즈법을 이용하여 PI 필름 상에 증착 또는 스퍼터링으로 구리 회로 또는 배선 형성을 위한 금속물질층을 형성하기 때문에 회로 또는 배선 사이에 노출된 PI 표면은 매우 평활하여 ACF와의 접착강도가 더욱 저감되는 실정이다.

한편, 최근에는 비표시영역의 폭이 0.5mm 내지 2mm 정도가 되는 내로우 베젤 (Narrow Bezel: NB) 타입의 표시장치가 제안되고 있으며, 이러한 구성을 갖는 NB 타입 표시장치의 경우, 편광판(외부 시인성 확보를 위한 원형 편광판 포함)(미도시)이 상기 비표시영역의 패드전극이 형성된 부분까지 확장되고 있다.

이 경우 150℃ 내지 190℃의 고온의 공정 온도를 갖는 전술한 열 압착 방식으로 COF(20)를 상기 패널(10)에 실장하게 되면, 상기 COF(20) 본딩 시 발생되는 높은 온도가 상기 편광판까지 전달되어 상기 편광판이 변형을 초래함으로써 편광판(미도시)으로서의 역할이 저하되는 문제까지 발생되고 있는 실정이다.

따라서, 이러한 열경화성 재질의 ACF(15)를 대신하여 150℃ 이상의 고온 공정을 필요로 하지 않으며 COF(20)와 패널을 접촉시킨 상태를 유지하도록 하는 접착력이 우수한 접착수단이 필요로 되고 있다.

나아가 최근의 표시장치는 풀HD급 표시품질을 제공해야 하는 바, 패널에 구비되는 패드전극은 더욱더 폭과 이격간격이 작아지고 있는 실정이며, 이 경우 도전볼의 접촉에 의해 COF와 패널을 도통시키는 것은 상기 도전볼이 패드전극 사이에 뭉침이 발생된 상태로 위치하게 되면 서로 이웃한 패드전극간의 쇼트를 유발하게 되므로 고정세의 표시장치에 대해서는 도전볼을 포함하는 ACF는 점점 사용이 불가능해지고 있는 실정이다.

그리고, 최근에는 표시장치의 대면적화가 이루어지고 있으며, 이에 의해 평탄한 표시영역을 갖도록 하는 것 이외에 사용자의 시청의 편의를 위해 사용자가 표시장치를 바라보는 방향에서 오목한 형태의 표시영역이 되도록 즉 소정의 곡률반경을 가지며 표시영역이 구성된 커브드 표시장치가 제안되고 있다.

이러한 커브드 표시장치는 패널 소스부의 곡률 반경 증가로 인해 구동 IC의 에지 부위가 COF의 폴리이미드 필름에 부착되지 않는 문제가 발생되며, 부착된 부위는 지속적인 굴곡에 의해 접착부위가 반복 피로를 받음과 동시에 응력 집중에 의해 접착력이 더욱 저하되어 폴리이미드 필름으로부터 구동 IC가 쉽게 박리되는 문제 또한 발생되고 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, COF와의 접착력이 우수하고 고온의 열 압착 공정을 배제하여 130℃ 이하의 저온에서 COF와 패널이 경화될 수 있으며, 나아가 커브드 표시장치(curved display device)에 적용하더라도 우수한 접착 특성을 가지며 내피로 저응력 특성을 갖는 접착수단을 제안하며, 나아가 이러한 접착수단을 이용하여 COF와 패널의 본딩을 진행함으로서 우수한 접착력을 가지면서 동시에 패널과 COF 사이에 우수한 통전성을 갖도록 하는 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단은, 베이스가 되는 레진과; 표시장치용 패널의 표면 및 COF(chip on film)의 표면과 양친성을 갖는 커플링 에이전트 또는 접착력 향상제 중 적어도 하나의 물질과; 도전성 입자를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

이때, 상기 커플링 에이전트는 그 함유량이 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 1 내지 3중량% 이며, 상기 접착력 향상제는 그 함유량이 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 3 내지 9중량% 이며, 상기 도전성 입자는 그 함유량이 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 0.1 내지 4.0중량% 인 것이 특징이다.

상기 커플링 에이전트는, 3-Aminopropyl diisopropyl ethoxysilane, 3-Glycidoxypropyldiisopropyl ethoxysilane, 3-Cyanopropyldiisopropylchlorosilane, n-octyldiisopropyl chlorosilane, N-methyl-3-amino propyltrimethoxysilane, N,N-dimethyl-N- octadecyl-3-aminopropyltrimethoxysilylchloride(DMOAP) 중 어느 하나인 것이 특징이다.

그리고, 상기 접착력 향상제는, 상기 베이스 레진과의 가교반응에 참여하여 접착성을 향상시킬 수 있는 물질인 폴리에스터 화합물인 것이 특징이며, 이때, 상기 폴리에스터 화합물은 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate), 폴리에스터 메타크릴레이트(polyester methacrylate), 폴리에스터 에폭시(polyester epoxy) 중 어느 하나인 것이 특징이다.

또한, 상기 에폭시수지는 나프탈렌계 에폭시 모노머, 에폭시아크릴레이트 모노머, BPA계 에폭시 모노머, BPF계 에폭시 모노머, 크레졸계 에폭시 모노머 및 노볼락계 에폭시 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질이며, 상기 아크릴레이트계 수지는 2-에틸헥실아크릴레이트, 트릴데실메타크릴 레이트, 노닐페놀에톡시레이트 모노아크릴레이트, 베타-카르복시에틸 아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴아크릴레이트, 테트라 하이드로퍼푸릴 메타크릴레이트, 4-부틸싸이크로헥실아크릴레이트, 디싸이크로 펜테닐아크릴레이트, 디싸이크로펜테닐 옥시에틸아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 에톡시레이티드 모노아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질인 것이 특징이다.

상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단에는 이온성 경화제와 광 경화 촉진제가 더 포함되어 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 것이 특징이며, 상기 이온성 경화제와 광 경화 촉진제는 각각 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 0.01 초과 10중량% 미만인 것이 특징이다.

이때, 상기 이온성 경화제는 붕산(Borate)염 또는 요오드(Iodine)염이며, 상기 광 경화 촉진제는 광 확산 기능을 갖는 광확산 고분자 물질로서 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나인 것이 특징이다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항 기재에 따른 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단을 구비한 표시장치에 있어서, 어레이 기판과 대향기판이 합착된 패널을 구비한 표시장치와; 상기 패널의 어레이 기판의 비표시영역에 구비된 패드 상에 형성된 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단과; 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단과 접촉하며 실장된 COF(chip on film)를 포함한다.

이때, 상기 표시장치는 평판표시장치 또는 일정한 곡률반경을 가지며 휘어진 형태로 구성된 커브드 표시장치인 것이 특징이다.

본 발명의 실시예에 따른 접착수단은 그 내부에 종래의 ACF와 같이 다수의 도전볼을 구비하지 않으므로 패널 또는 COF에 구비되는 배선의 폭과 이격 간격이 좁아짐에 따라 상기 다수의 도전볼의 뭉침이 발생되는 경우 이웃하는 배선간에 쇼트 불량이 발생되는 것을 원천적으로 방지할 수 있으며, 상기 다수의 도전볼 보다 그 크기가 상대적으로 매우 작은 수 내지 수 십 나노미터 수준의 입자 형태의 도전성 입자를 포함함으로서 NCP 타입의 접착수단의 통전성을 향상시키는 효과를 갖는다.

나아가 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입의 접착수단은 적정량의 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제를 포함함으로서 접착력이 강화됨으로서 상대적으로 작은 접착 표면적을 갖더라도 접착된 상태를 오랜 시간 유지할 수 있다.

따라서 NB 타입의 표시장치나 대면적의 커브드 표시장치에 있어서도 COF의 박리를 억제하여 오랜 시간 동안 본딩된 상태를 유지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입의 접착수단은 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하는 경우, 광 경화성 특성을 가지며 더불어 광 경로를 바꿔주어 그 내부에서 광 확산이 발생시키는 것을 특징으로 함으로서 종래의 ACF의 열 가압시 필요로 되는 온도(150℃ 내지 190℃)보다 낮은 상대적 저온(110℃ 내지 130℃ 상태에서 COF와 패널의 본딩 공정을 진행한다 하더라도 우수한 접착력과 상기 COF와 패널간의 도전성 특성을 갖는 효과가 있다.

나아가 COF와 패널간의 본딩을 저온 공정으로 진행함으로서 패널에 구비될 수 있는 편광판과, COF 자체가 130℃ 이상의 고온에 노출되지 않으므로 이들 구성요소의 변형 또는 위치 틀어짐 등을 억제시키는 효과가 있다.

도 1은 패널에 인쇄회로기판을 실장하는 종래의 TAB 공정 진행 단계 중 COF를 패널에 본딩시키는 단계를 도시한 도면.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단을 이용하여 패널과 COF를 본딩하는 것을 나타낸 도면.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

COF는 이중층 구조의 FPC 위에 구동 IC가 접속된 구조로써, 미세 배선 형성이 가능하고, 형상의 자유도가 높으며, 양면 배선이 가능하며, 미세 배선을 형성한 기판에 손상없이 용이하게 실장이 가능한 장점을 갖는다.

표시장치에 COF를 전착수단으로 본딩하여 실장하는 경우, COF는 이충층의 FPC 상에 구리로 이루어진 배선 또는 회로가 PI 필름 상에 직접 형성되어 있으므로 상기 접착수단은 고탄성 특성을 갖는 PI와 접착해야 한다.

또한, 이중층 구조를 갖는 FPC 가운데 고정세화에 최적인 메탈라이즈법을 이용하여 PI 필름 상에 증착 또는 스퍼터링으로 구리 회로 또는 배선 형성을 위한 금속 물질층을 형성하기 때문에 회로 또는 배선 사이에 노출된 PI 표면은 매우 평활하여 접착수단과의 접착력이 더욱 저감되는 실정이다.

따라서, 이런 문제를 해결하기 위해서는 접착수단에 있어서 관능기나 접착조제에 의한 PI 필름 표면의 화학적, 전기적 접착성을 향상시키는 것 이외에 계면응력(interfacial stress)를 최소화하는 설계가 중요하다.

한편, COF를 접착수단에 의해 표시장치의 패널에 본딩시키기 위해서는 열가압 공정이 필요로 되고 있으며, 패널, COF 및 접착수단 접속 시 온도와 열팽창계수의 차이에 의한 잔류응력(residual stress)으로 인해 패널과 접착수단간 계면, COF와 접착수단간 계면에 응력 집중이 발생한다.

따라서, 베이스 레진 측면에서는 응력 집중을 완화시키기 위해 접착수단의 탄성률을 낮추고, 응력 완화(stress relaxation) 특성을 부여하는 재료 설계가 필요하다.

응력을 완화시키기 위해 재료의 탄성율을 임의로 낮추게 되면 접착력 하락으로 접속 저항이 증가하는 문제를 야기할 수 있다. 특히, 초기 대비 에이지(aging) 후 접속 저항의 급격한 증가는 고탄성율의 COF 대비 저탄성율 COF에서 흔히 볼 수 있다. 따라서, 적정 수준의 탄성율을 유지하여 고 접착력과 저 접속저항을 동시에 제어 가능한 재료 설계가 매우 중요하다.

한편, NCP 타입의 접착수단은 구동 IC의 범프와 표시장치용 어레이 기판상의 패드가 기계적인 접합만으로 접속을 유지하는 상태이므로 두 구성요소 사이에 NCP 타입의 접착수단이 존재할 경우 접속저항이 증가하여 신뢰성 하락을 유발하므로 두 구성요소 간에 NCP 타입의 접착수단은 최소화되는 것이 바람직하다.

계면 박리 양상은 다양한 인자에 의해서 복합적으로 발생되는 결과이므로 이에 대한 원인은 다양하지만, 연구 결과를 토대로 추정되는 주요 원인은 수분 흡수에 의한 팽창으로 레진의 물성 예를 들면 유리전이온도(Tg) 및 접착력 저하와 인장응력(tensile stress) 증가, 및 수분 침투에 의한 부식(산화)으로 인한 이온의 이동(migration), 가압에 의한 압축응력(compressive stress)이 되고 있다.

이 중 가장 주요한 인자는 COF 본딩 후 NCP 타입 접착수단의 잔류 응력(residual stress)으로 알려져 있다.

서로 접촉된 전극 간 박리를 결정하는 주요 인자는 결합력과 계면 분리력이다. 종래의 NCP 타입 접착수단은 냉각 후 구동 IC에 구비된 범프, 어레이 기판, 구동 IC간의 열팽창 계수 차이에 의한 전단응력(shear stress) 발생되며, 이로 인해 계면간 잔류응력(residual stress)이 발생됨으로서 두 전극간 물리적인 접속이 파괴되어 접속 저항이 증가하고, NCP 타입 접착수단과 전극 간 박리가 발생하여 신뢰성이 확보되지 않는 문제가 발생하고 있다.

본 발명은 통전성과 공정성이 트레이드 오프(trade-off)되는 문제를 근본적으로 해결하기 위해 소량의 전도성 입자를 첨가하여 공정성과 통전성을 동시에 확보하고, PI 필름과 구동 IC간의 박리 문제를 발생시키는 것을 효과적으로 억제시킬 수 있는 NCP 타입 접착수단 및 이를 구비한 표시장치를 제안한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단은 커플링 에이전트를 적정량 포함함으로서 구동-IC 에지 부위에 대한 응력 집중과 접착력 하락에 의한 PI 필름과 구동 IC 간의 박리 문제를 효과적으로 제어하기 위해 소수성 특성과 응력완화 기능을 갖는 벌키 사이드 그룹(bulky side group)과 접착력을 부여하는 에스터 관능기(ester functional group)와 열 경화와 광 경화가 가능한 아크릴레이트 (acrylate) 또는 메타크릴(methacrylate) 베이스로 구성된 폴리에스터 아크릴레이트 (Polyester acrylate) 또는 폴리에스터 메타크릴(poly ester methacrylate)를 도입하였으며, 기구적으로는 곡률 반경 증가에 영향을 받지 않고 평탄성이 안정적으로 확보되는 수준은 구동 IC의 초기 길이 대비 약 20%까지 감소시킬 수 있었으며, 이를 통해서 대면적의 curved TV의 NB 및 미세 피치(fine pitch) 대응 가능한 저온 속경화, 고접착, 내피로, 저응력 COF용 NCP 타입 접착수단을 제공한다.

이후에는 본 발명의 실시예에 따른 COF와 표시장치용 패널의 본딩에 이용되는 NCP 타입 접착수단의 조성물에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단은 크게 베이스가 되는 레진과, 커플링 에이전트 또는 접착력 향상제 중 어느 하나 또는 커플링 에이전트 및 접착력 향상제 모두를 포함하며, 더불어 전도성 입자를 적정 함량 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

이러한 구성을 갖는 NCP 타입 접착수단은 상기 베이스가 되는 레진과, 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제과 적정량의 전도성 입자 이외에 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이때, 상기 커플링 에이전트는 상기 NCP 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 1 내지 3중량%(더 바람직하게는 2 내지 3중량%), 상기 접착력 향상제는 상기 NCP 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 3 내지 9중량%(더 바람직하게는 6 내지 9중량%), 상기 전도성 입자는 0.01 내지 4.0중량%(더 바람직하게는 0.01 내지 0.5중량%)가 되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 NCP 타입 접착수단이 상기 베이스가 되는 레진과, 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제와, 도전성 입자 이외에 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하는 경우, 상기 이온성 경화제 및 광 경화 촉진제는 각각 상기 NCP 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 0.01 초과 10중량% 미만(바람직하게는 1 이상 5중량% 이하)이 되는 것이 바람직하다.

이러한 조성물 및 조성비를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단에 있어서 가장 특징적인 것은 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제와 도전성 입자가 적정함량 포함되고 있다는 것이다.

한편, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 다른 NCP 타입 접착수단의 일 구성 물질인 상기 베이스가 되는 레진은 에폭시 수지 또는 아크릴레이트계 수지인 것이 바람직하다.

이때, 상기 에폭시수지는 나프탈렌계 에폭시 모노머, 에폭시아크릴레이트 모노머, BPA계 에폭시 모노머, BPF계 에폭시 모노머, 크레졸계 에폭시 모노머 및 노블락계 에폭시 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질이 될 수 있다.

또한, 상기 아크릴레이트계 수지는 2-에틸헥실아크릴레이트, 트릴데실 메타크릴레이트, 노닐페놀에톡시레이트 모노아크릴레이트, 베타카르복시 에틸 아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 테트라하이드로퍼 푸릴 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴메타크릴레이트, 4-부틸싸이크로헥실 아크릴레이트, 디 싸이크로펜테닐아크릴레이트, 디싸이크로펜테닐 옥시에틸 아크릴레이트, 에톡시 에틸아크릴레이트, 에톡시레이티드모노아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질이 될 수 있다.

또한, 상기 커플링 에이전트는 COF를 이루는 물질 일례로 PI와, 패널의 어레이 기판 그 자체 또는 패드부를 이루는 물질 예를 들어 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와의 접착력이 우수해야 하므로 이들 COF를 이루는 물질 및 어레이 기판을 이루는 물질과의 계면에서 접착력 향상을 도모하기 위해 함유되는 것이다.

이러한 커플링 에이전트는 어레이 기판과 COF의 계면에서 양친성을 갖는 물질 예를 들면 3-Aminopropyl diisopropyl ethoxysilane, 3-Glycidoxypropyl diisopropyl ethoxysilane, 3-Cyanopropyldiisopropylchlorosilane, n-octyl diisopropyl chloro silane, N-methyl-3-amino propyltrimethoxysilane, N,N-dimethyl-N-octadecyl- 3-aminopropyltrimethoxysilylchloride(DMOAP) 중 어느 하나가 될 수 있다.

그리고, 상기 접착성 향상제는 베이스 레진과의 가교반응에 참여함으로서 접착성을 향상시키는 역할을 함으로서 접착력의 향상을 도모할 수 있는 것으로 폴리에스터 화합물 예를 들면 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate), 폴리에스터 메타크릴레이트(polyester methacrylate), 폴리에스터 에폭시(polyester epoxy) 중 어느 하나가 될 수 있다.

이러한 접착성 향상제는 접착력 상승 이외에 부가적으로 NCP 타입 접착수단에 소수성 특성을 부여하는 역할을 하는 것이 특징이다. 이는 상기 에스터 화합물 자체가 흡습율을 저감시키는 것이 특징을 갖기 때문이다.

이렇게 NCP 타입 접착수단에 접착성 향상제가 구비되는 경우 소수성 특성을 갖게 되며 이러한 소수성 특성은 COF와 어레이 기판 사이의 계면으로 수분 침투를 억제할 수 있으므로 수분 침투에 의한 팽창력 강화 등에 의해 COF와 어레이 기판간의 접촉면에 간격이 발생되어 접촉불량을 발생시키는 것을 저감시키는 효과를 갖는다.

나아가 상기 폴리에스터 화합물을 이루는 일 구성요소로서 에스터 관능기(ester functional group)는 폴리이미드 필름과의 접착력을 강화시키는 역할을 수행하고, 베이스 레진의 벌키 사이드 그룹(bulky side group)은 응력완화(stress releasing) 기능을 갖도록 화학 구조 설계를 반영하였다.

상기 도전성 입자는 은 나노 입자인 것이 바람직하다.

표 1은 상기 커플링 에이전트 또는/및 접착성 향상제를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단에 있어서 상기 커플링 에이전트 및 접착성 향상제 각각의 함량비를 변경해가며 분산성, 점도, 경화율 접속저항 및 접착력을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

이때, 상기 NCP 타입 접착수단은 커플링 에이전트로서는 N-methyl-3-amino propyltrimethoxysilane, 접착성 향상제로서는 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate)를 포함하는 것에 대해 측정한 것이다.

표 1에 있어, 커플링 에이전트 없이 접착력 향상제의 함량이 3중량%, 6중량%, 9중량%일 경우를 각각 실시예1, 실시예2 및 실시예3으로 기재하였으며, 커플링 에이전트 없이 접착력 향상제의 함량이 12중량%인 것을 비교예1로 기재하였다.

또한, 표 1에 있어, 접착력 향상제의 함량을 6중량%인 상태에서, 커플링 에이전트의 함량이 1중량%, 2중량%, 3중량%일 경우를 각각 실시예4, 실시예5 및 실시예6으로 기재하였으며, 커플링 에이전트의 함량이 4중량%인 것을 비교예2로 기재하였다.

표 1에 기재된 내용 중 spec은 각 측정항목의 최소로 요구되는 기준치가 되고 있다.

측정항목 중 TAT는 120℃ 온도에서의 기준 경화율까지 경화시키는데 걸리는 시간을 나타낸 것이며, CTE는 온도 변화에 따른 팽창율을 나타난 것이다. 또한, 구동 신뢰성은 60℃, 90%의 온도 및 습도 분위기에서 500시간 동안 구동시 표시영역에 라인성 딤(line dim) 불량의 발생 여부를 측정한 것으로 불량이 없으면 'pass', 불량이 발생되면 'NG'로 기재하였다.

커플링 에이전트 없이 접착성 향상제의 함량비만 변경시킨 것을 특징으로 하는 실시예1 내지 3과 비교예1을 살펴보면, 접착성 향상제인 폴리에스터 아크릴레이트의 함량이 6중량%에서 최대가 됨을 알 수 있다.

즉, 상기 접착성 향상제의 함량이 증가에도 불구하고 접착력은 향상되지 않고, 그 함량비가 6중량%를 기준으로 최고점을 이루며, 이후 함량비가 상승하여도 접착력은 점진적으로 저감됨을 알 수 있다.

이때, 실시예 1 내지 3과 비교예 1에 있어 접착력은 80Kgf/㎠ 이상이 됨으로서 접착력 측면에서는 모두 기준치인 30Kgf/㎠ 크게 상회하고 있음을 알 수 있다.

COF용 NCP 타입 접착수단의 사용 적정 여부를 궁극적으로 판정할 수 있는 초기/노화(1,000시간) 박리접착력(peel strength)은 1000/900 gf/cm 스펙 물성으로 선정하였으며, 최소한 이를 만족해야만 적정 제품으로서 신뢰성을 확보할 수 있다.

하지만, 상기 접착성 향상제를 9중량%를 초과하여 함유하게 되면, 그 점성이 크게 증가하여 기준치인 10000ㅁ 1500cp을 초과하게 되며, 나아가 제품 제조 생산성 측면인 경화시간(TAT)이 기준치인 6초(sec)를 초과하게 되므로 스펙 아웃이 된다.

한편, 표 1에는 나타내지 않았지만, 상기 접착성 향상제의 함량을 3중량%보다 작게 하는 경우, 접착력이 현저히 증가하는 경향이 보이지 않았다.

따라서, 상기 NCP 타입 접착수단에 있어서 상기 접착성 향상제의 적정 함량은 3 내지 9중량%가 적정하며, 보다 가장 바람직하게는 노화 박리접착력 특성이 900gf/cm 보다 큰 6 내지 9중량%가 적정함을 알 수 있다.

구분		단위	Spec	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	실시예4	실시예5	실시예6	비교예2
polyester acrylate		중량%	-	3.0	6.0	9.0	12.0	6.0	6.0	6.0	6.0
N-methyl-3-Aminopropyl trimethoxy silane		중량%	-	0.0	0.0	0.0	0.0	1.0	2.0	3.0	4.0
분산성		-	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
점도 (@RT)		cP	10,000 ± 1,500	9,850	10,500	11,300	12,100	10,960	10,250	9,800	10,850
TAT (@120℃)		sec	< 6	5	5	6	7	5	5	5	5
경화율(%)		%	> 80	93	93	89	86	93	93	92	92
CTE (α1)		Ppm/℃	< 70	43	43	44	44	43	43	43	43
신 뢰 성	접속 저항	mΩ	< 1.50	1.21	1.22	1.22	1.23	1.22	1.22	1.22	1.22
	Die shear 접착력	Kgf/㎠	> 30	81	88	85	84	89	90	92	87
	Peel strength (초기)	gf/cm	> 1,000	1,120	1,260	1,200	1,080	1,290	1,325	1,380	1,260
	Peel strength (노화 1000시간)	gf/cm	> 900	940	1,010	980	860	1,030	1,050	1,110	1,000
	구동신뢰성	-	pass	pass	pass	pass	Pass	pass	pass	pass	Pass

한편, 실시예4 내지 6과 비교예2에 따른 실험은 실시예2의 함량비를 기준으로 PI 및 유리기판과 접착력 보강을 위해 커플링 에이전트 함량의 최적 농도를 산출하기 위해 실시하였다.

표 1에 의하면, NCP 타입 접착수단에 있어 커플링 에이전트의 함량을 3중량%까지 증가시키면 점진적으로 접착력이 증가하다가, 그 3중량%보다 더 큰 함량으로 첨가 시 급격히 접착력이 저감됨을 알 수 있다.

따라서, 상기 커플링 에이전트의 함량은 1 내지 3중량%가 바람직함을 알 수 있다.

상기 커플링 에이전트는 그 함유량이 실질적으로 4중량%가 되더라도 측정항목에 있어 스펙 아웃되지 않지만, 커플링 에이전트의 함량비가 3중량%를 기준으로 최대치를 가지며 이보다 더 큰 함량비를 갖게 되면 계면 포화 이상의 농도 (예를 들면, 임계 미셀 농도, CMC: critical micelle concentration)에서는 분산상으로 존재하여 오히려 접착력이 저하되며, 그 이외의 측정항목의 특성을 향상시키지 않으므로 재료비 측면을 고려할 때 동일한 효과를 구현할 경우 그 양은 적게 드는 것이 바람직하므로 상기 커플링 에이전트의 함량비는 1 내지 3중량%가 적정하다 할 것이다.

표 2는 도전성 입자를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단에 있어서 상기 도전성 입자의 함량비를 변경해가며 분산성, 점도, 경화율 접속저항 및 접착력을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 이때, 도전성 입자는 은나노 입자이며, 측정항목은 절연저항을 제외하고는 표 1에 기재된 항목과 동일하므로 표 1과 동일한 측정항목에 대한 설명을 생략한다.

절연저항은 물질의 절연특성을 나타내는 것으로 그 값이 클수록 절연성이 높아지며, 10⁹ mΩ 보다 작은 값을 갖는 경우 도전 특성이 증가되어 배선의 역할을 하게 된다.

구분		단위	Spec	실시예7	실시예8	실시예9	실시예10	실시예11	실시예12	비교예3
polyester acrylate		중량%	-	6.0	6.0	6.0	6.0	6.0	6.0	6.0
N-methyl-3-Aminopropyl trimethoxy silane		중량%	-	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
은나노 입자 함량		wt.%	-	0.1	0.2	0.5	1.0	2.0	4.0	5.0
분산성		-	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
점도 (@RT)		cP	10,000 ± 1,500	9,850	9,970	11,500	13,500	14,200	17,450	19,400
TAT (@120℃)		sec	< 6	5	5	5	6	7	8	9
경화율(%)		%	> 80	92	92	90	87	85	82	79
CTE (α1)		ppm/℃	< 70	42	41	41	39	38	36	35
신 뢰 성	접속 저항	mΩ	< 1.50	1.25	1.22	1.20	1.18	1.18	1.15	1.12
	절연 저항	mΩ	> 10^9-12	10¹²	10¹²	10¹²	10¹¹	10¹⁰	10⁹	10⁸
	*Die shear 접착력	Kgf/cm2	> 30	34	35	38	41	41	44	45
	Peel strength (초기)	gf/cm	> 1,000	1,380	1,375	1,350	1,300	1,180	1,100	1,010
	Peel strength (노화 1000시간)	gf/cm	> 900	1,100	1,100	1,070	1,040	940	880	850
	구동신뢰성*	-	pass	pass	pass	pass	pass	pass	pass	NG(short)

표 2를 참조하면, 은나노 입자의 함유량 증가는 은 나노 입자의 표면적 증가와 분산 균일성을 통해서 온도 변화에 따른 부피 팽창율인 CTE를 효과적으로 감소시켜서 계면에 집중된 응력(stress)을 분산시키는 역할을 함을 알 수 있다.

한편, 실시예 7,8,9를 참조하면, 은 나노 입자의 함량이 1.0중량% 보다 작은 수준에서는 공통적으로 TAT, 점도, 경화율, 팽창율 및 접속저항에 있어 최소 요구 기준치를 만족시킴을 알 수 있다.

반면, 은 나노 입자의 함유량이 1.0% 이상인 실시예10,11,12 및 비교예 3에서는 점도 및 TAT가 급격히 증가함을 알 수 있다. 나아가 은 나노 입자가 5중량%의 함유량을 갖는 비교예 3의 경우 쇼트가 발생되었음을 알 수 있다.

이러한, 표 2에 따른 결과를 바탕으로 NCP 타입의 접착수단에 있어 은 나노 입자의 함량은 쇼트가 발생되지 않는 0.1 내지 4중량%보다 작은 함량비를 갖는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

한편, 이론적으로 NCP타입 접착수단의 가압에 의해 상하 전극 부위에서 빠져 나와 빈 공간에 채워지는 구동 IC의 유효 부피를 기준으로, 은 나노 입자가 연속으로 브릿지(bridge)를 형성하여 쇼트를 유발할 수 있는 가능성을 유추해 보면, 최소로 포함해야 할 은 나노 입자의 함량비를 산출할 수 있다.

은 나노 입자 함량이 1.0 중량 % 이상에서는 재료의 탄성율과 점도 증가 및 국부적인 응집(aggregation)으로 인해 전단접착력은 증가하는 경향을 보이나, COF와의 접착에서 가장 중요한 요구 특성인 박리접착력(peel strength)은 하락하였다.

따라서, 은 나노 입자가 0.5중량%보다 큰 경우, 요구되는 점도 기준치 범위를 초과하게 되므로 상기 은 나노 입자는 0.1 내지 0.5중량%가 함량비를 갖는 것이 더욱 바람직함을 알 수 있다.

한편, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단에 있어서는 상기 베이스가 되는 레진과, 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제와 적정량의 전도성 입자 이외에 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이 경우, 상기 이온성 경화제 및 광 경화 촉진제는 상기 NCP 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 각각 그 함량비가 0.01 초과 10중량% 미만인 것이 바람직하다.

한편, 상기 이온성 경화제는 붕산(Borate)염 또는 요오드(Iodine)염이 될 수 있다.

상기 광 경화 촉진제는 UV광 조사 시 상기 베이스 레진의 경화가 보다 용이하고 빠르게 진행시키기 위해 구성되는 것으로, 일례로 광 확산 기능을 갖는 광확산 고분자 물질로서 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나가 될 수 있다.

이때, 상기 광확산 고분자 물질은 입자 형태를 이룰 수 있으며, 이러한 광확산 입자는 그 굴절율이 상기 베이스 레진보다 큰 값을 갖는 것이 특징이며, 나아가 1.5 이상의 굴절율을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 고굴절율을 갖는 상기 광확산 입자는 구형 또는 무정형 형태를 가질 수 있다.

커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제와 전도성 입자와 더불어 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하는 NCP 타입 접착수단은 UV광에 반응하여 경화되는 특징으로 가지며, 상기 광 경화 촉진제가 포함됨으로서 UV광 조사가 이루어지는 시점에서 상기 UV광을 차폐하는 구조물이 배치되어 직접적인 UV광 조사가 이루어지지 않는 영역이 발생된다 하더라도 그 내부에서 광 확산이 발생됨으로서 상기 차폐 구조물에 의해 UV광이 직접 조사되지 않는 영역까지 UV광이 도달되도록 하는 기능을 갖게 됨으로서 경화율이 향상됨을 알 수 있었다.

그리고, 베이스 레진과 소수성 향상제 이외에 이러한 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하는 NCP 타입 접착수단은 열 경화 특성을 가지므로 선택적으로 차폐물이 구비되어 상기 UV광이 조사되지 않는 영역이 발생되는 경우, 상 UV광의 조사와 더불어 종래와 같이 히팅 바를 이용하여 접촉식으로 열을 가하는 열 경화공정을 더 진행함으로서 조금 더 안정적으로 경화시킬 수 있는 장점을 갖는다.

이 경우, 상기 열경화 공정은 종래의 상기 히팅 바를 이용하여 상기 NCP 타입 접착수단으로의 도달 온도가 150 내지 190℃정도가 되도록 가열하는 것이 아니라 전술한 온도보다 낮은 110 내지 130℃ 정도의 온도로 가열하더라도 충분히 경화될 수 있는 것이 특징이다.

한편, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단은 그 내부에 종래의 ACF와 같이 다수의 도전볼을 구비하지 않으므로 패널 또는 COF에 구비되는 배선의 폭과 이격간격이 좁아짐에 따라 상기 다수의 도전볼의 뭉침이 발생되는 경우 이웃하는 배선간에 쇼트 불량이 발생되는 것을 원천적으로 방지할 수 있으며, 상기 다수의 도전볼보다 그 크기가 상대적으로 매우 작은 나노 수준의 입자 형태의 도전성 입자를 포함함으로서 NCP 타입의 접착수단의 통전성을 향상시키는 효과를 갖는다.

이후에는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단을 이용하여 패널과 COF를 본딩하는 방법을 간단히 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단을 이용하여 패널과 COF를 본딩하는 것을 나타낸 도면이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 수대(200) 상에 어레이 기판(105)과 대향기판(107)이 합착된 상태의 패널(110)을 위치시키고, 상기 패널(110)의 어레이 기판(105)의 비표시영역 중 게이트 및 데이터 패드전극(미도시)이 구비된 영역에 대응하여 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단(120)을 디스펜서(미도시) 등을 통해 포도한다.

이 경우 상기 NCP 타입 접착수단(120)은 표 1을 통해 설명했듯이 점도 및 분산성이 모두 기준치를 만족함으로서 균일한 두께를 가지며 잘 형성된다.

이러한 상태에서 상기 패널(10)의 어레이 기판(105) 상에 도포된 NCP 타입 접착수단(150)의 상부로 상기 NCP 타입 접착수단(150)과 중첩하도록 COF(130)의 일끝단 위치시킨 후, 상기 NCP 타입 접착수단(150)과 접촉하도록 한다. 이때, 상기 COF(130)는 PI 재질로 이루어진 2매의 FPC(130a, 130b)로 구성된 이중층 구조를 가지며, 상기 각 FPC(130a, 130b)에는 구리 배선(미도시)이 구비되고 있으며, 상기 이중층 구조의 FPC(130a, 130b) 중 어느 하나의 FPC(130a)에는 구동 IC(133)가 구비되고 있다.

다음, 도 2b 및 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 어레이 기판(105)상에 도포된 NCP 타입 접착수단(120) 위로 COF(130)가 접촉하며 안착된 상태에서 열 가압 수단(150) 일례로 히팅 바를 상기 COF(130)의 상부에 위치시키고 상기 COF(130)의 표면에 완충수단(140)을 개재시킨 상태에서 상기 열 가압 수단(150)을 상기 완충수단(140)과 접촉하여 상기 COF(130)를 열 가압한다.

이 경우, 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 COF(130)는 그 내부에 구비된 다수의 배선 또는 전극(미도시)이 상기 어레이 기판(105)에 구비된 게이트 또는 데이터 패드전극(미도시)과 각각 접촉하게 되며, 동시에 상기 NCP 타입 접착수단(120)이 상기 패드전극과 COF(130)에 구비된 전극(미도시) 및 배선(미도시) 주변을 감싸게 된다.

이러한 상태에서 도 2e에 도시한 바와 같이, 상기 열 가압 수단(도 2d의 150)과 완충수단(도 2d의 140)을 상기 COF(130)의 상부에서 제거하게 되면, 열 공급이 이루어지지 않으므로 상기 NCP 타입 접착수단(120)은 경화됨으로서 상기 COF(130)를 상기 패널(110) 상에 고정시키게 된다.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단(120)은 그 내부에 나노미터 수준의 크기를 갖는 도전성 입자로서 은 나노 입자(미도시)가 포함되고 있으며, 이런 은 나노 입자(미도시)의 역할에 의해 이웃하는 배선(미도시)간 또는 패드전극(미도시)간에는 절연특성을 유지하며 상기 COF(130)의 배선(미도시)과 패널(110)의 패드전극(미도시)의 통전성을 향상시키게 된다.

나아가 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단(120)은 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제가 적정량 포함됨으로서 상기 패널과 COF(130)의 접착력을 종래의 ACF 대비 강화시키게 된다.

따라서, 이러한 효과에 의해 전술한 본 발명의 실시예에 따른 NCP 타입 접착수단(120)은 대면적의 커브드 표시장치(미도시)에 구비되어 COF(130)를 실장시킨다 하더라도 COF(130)의 박리 발생을 억제시킬 킬 수 있으며, 나아가 커브드 표시장치(미도시)의 곡률 반경에 의해 접착부분이 협소해지더라도 종래의 ACF 대비 단위 면적당 접착력이 크므로 COF(130)의 박리를 억제시킬 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 COF(130)의 실장방법에 있어서는 열 가압 공정을 통해 진행됨을 일례로 보이고 있지만, 도 3(본 발명의 실시예의 변형예에 따른 표시장치용 패널 상에 COF(130)를 실장시키는 단계 일부를 나타난 도면)에 도시한 바와 같이, 상기 NCP 타입 접착수단(120)이 베이스 레진과 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제와 도전성 입자 이외에 적절한 함량비의 이온성 경화제와 광 경화 촉진제를 더 포함하는 경우, 열 가압 수단(150)을 이용한 열 가압을 진행하는 동시 또는 상기 열 가압을 진행하기 전에 UV 조사 장치(310)를 이용하여 UV광을 상기 수대(300)를 통해 상기 NCP 타입 접착수단(120)에 조사함으로서 상기 NCP 타입 접착수단(120)의 경화를 진행시킬 수 있다.

이렇게 열 가압 장치를 이용한 열 가압 이외에 UV광을 별도로 더욱 조사하는 경우, 상기 열 가압 수단의 온도를 20 내지 80℃도 낮은 온도에서 진행할 수 있으므로 상대적인 저온 공정으로 COF(130)의 실장을 진행할 수 있는 것이 특징이다.

이 경우, 고온 공정 진행에 의해 표시장치에 구비되는 편광판 등의 변형, COF(130) 자체의 변형 및 COF(130)의 실장 위치가 틀어지는 등의 문제를 억제할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 실시예의 경우, 도 2a 내지 2e를 참조하면, 제안하는 NCP 타입 접착수단(120)을 이용하여 COF(130)와 표시장치의 패널(110)간의 본딩을 일례로 하여 설명하였지만, 제안하는 커플링 에이전트 또는/및 접착력 향상제와 도전성 입자를 포함하는 NCP 타입 접착수단(120)은 상기 COF(130)를 대신하여 패널(110)과 TCP의 본딩이 될 수도 있음은 자명하며, 나아가 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.

105 : 어레이 기판
107 : 대향기판
110 : (표시장치의) 패널
120 : NCP 타입 접착수단
130 : COF
130a, 130b : (COF의)FPC
133 : 구동 IC
140 : 완충수단
150 : 열 가압 수단
200 : 수대

Claims

베이스가 되는 레진과;
표시장치용 패널의 표면 및 COF(chip on film)의 표면과 양친성을 갖는 커플링 에이전트 또는 접착력 향상제 중 적어도 하나의 물질과;
도전성 입자
를 포함하여 구성되는 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 1 항에 있어서,
상기 커플링 에이전트는 그 함유량이 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 1 내지 3중량% 이며,
상기 접착력 향상제는 그 함유량이 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 3 내지 9중량% 이며,
상기 도전성 입자는 그 함유량이 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 0.1 내지 4.0중량% 인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 2 항에 있어서,
상기 커플링 에이전트는,
3-Aminopropyl diisopropyl ethoxysilane, 3-Glycidoxypropyldiisopropyl ethoxysilane, 3-Cyanopropyldiisopropylchlorosilane, n-octyldiisopropyl chlorosilane, N-methyl-3-amino propyltrimethoxysilane, N,N-dimethyl-N- octadecyl-3-aminopropyltrimethoxysilylchloride(DMOAP) 중 어느 하나인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 2 항에 있어서,
상기 접착력 향상제는,
상기 베이스 레진과의 가교반응에 참여하여 접착성을 향상시킬 수 있는 물질인 폴리에스터 화합물인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 4 항에 있어서,
상기 폴리에스터 화합물은 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate), 폴리에스터 메타크릴레이트(polyester methacrylate), 폴리에스터 에폭시(polyester epoxy) 중 어느 하나인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 1 항에 있어서,
상기 에폭시수지는 나프탈렌계 에폭시 모노머, 에폭시아크릴레이트 모노머, BPA계 에폭시 모노머, BPF계 에폭시 모노머, 크레졸계 에폭시 모노머 및 노볼락계 에폭시 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질이며,
상기 아크릴레이트계 수지는 2-에틸헥실아크릴레이트, 트릴데실메타크릴 레이트, 노닐페놀에톡시레이트 모노아크릴레이트, 베타-카르복시에틸 아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴아크릴레이트, 테트라 하이드로퍼푸릴 메타크릴레이트, 4-부틸싸이크로헥실아크릴레이트, 디싸이크로 펜테닐아크릴레이트, 디싸이크로펜테닐 옥시에틸아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 에톡시레이티드 모노아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 1 항에 있어서,
상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단에는 이온성 경화제와 광 경화 촉진제가 더 포함되어 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 7 항에 있어서,
상기 이온성 경화제와 광 경화 촉진제는 각각 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단 전체 함량을 기준으로 0.01 초과 10중량% 미만인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 8 항에 있어서,
상기 이온성 경화제는 붕산(Borate)염 또는 요오드(Iodine)염이며,
상기 광 경화 촉진제는 광 확산 기능을 갖는 광확산 고분자 물질로서 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나인 것이 특징인 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항 기재에 따른 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단을 구비한 표시장치에 있어서,
어레이 기판과 대향기판이 합착된 패널을 구비한 표시장치와;
상기 패널의 어레이 기판의 비표시영역에 구비된 패드 상에 형성된 상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단과;
상기 NCP(non-conductive paste) 타입 접착수단과 접촉하며 실장된 COF(chip on film)
를 포함하는 표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 표시장치는 평판표시장치 또는 일정한 곡률반경을 가지며 휘어진 형태로 구성된 커브드 표시장치인 것이 특징인 표시장치.