KR20140103358A - 전극의 접속 방법 및 그것에 사용되는 접속 조성물 - Google Patents

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KR20140103358A
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Abstract

본 발명은, 투명 기판 위에 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 접속부와, 플렉시블 기판 위에 형성된 제2 전극을 포함하는 제2 접속부를 접착함과 동시에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 접속하는 방법이며, 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부 중 적어도 한쪽에 접속 조성물을 도포하는 공정과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 위치를 맞추어 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 서로 압박한 상태에서 광 조사하는 공정과, 광 조사 후에 상온에 방치하는 공정을 갖고, 상기 접속 조성물은 도전성 입자를 함유하지 않고, (a) 경화성 수지 성분, (b) 광 경화 개시 성분, (c) 혐기성 경화 개시 성분을 함유하고, 상기 광 조사의 종료 시점에서는 혐기성 경화가 완료되지 않는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.

Description

전극의 접속 방법 및 그것에 사용되는 접속 조성물{METHOD FOR CONNECTING ELECTRODES, AND CONNECTION COMPOSITION FOR USE IN THE METHOD}
본 발명은, 액정 디스플레이 패널 등의 평면 디스플레이의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 평면 디스플레이의 전극과 플렉시블 기판의 전극의 접속 방법 및 그의 접속 재료에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD), 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 평면 디스플레이는, 유리 기판 위에 ITO(인듐 주석 산화물), IZO(인듐 아연 산화물), SnO2 등의 투명 전극을 갖고, 일반적으로 주변의 전극 인출부에서 플렉시블 기판을 통해 외부 구동 회로와 접속되어 있다.
투명 전극과 플렉시블 기판 위의 전극의 접속에는, 도전 입자를 포함하는 이방성 도전막이 사용되고 있다. 즉, 위치 정렬된 상하 전극 사이(투명 전극과 플렉시블 기판 위의 전극) 사이에 이방성 도전막을 끼우고, 가열하면서 가압함으로써 상하 방향에서 전기적 접속이 달성되는 한편, 가로 방향에서는 절연성이 유지된다.
그러나, 최근 평면 디스플레이의 정밀화가 진행되고 있으며, 투명 전극이 미세 피치가 됨에 따라 라인 스페이스에 비해 도전 입자의 크기가 무시할 수 없는 크기가 되었다. 그 때문에, 가로 방향(투명 전극 사이끼리, 플렉시블 기판 위의 전극끼리)의 절연 확보, 절연의 신뢰성이 새로운 문제가 되었다.
일본 특허 공개 (평)7-302973호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 공개 (평)7-106369호 공보(특허문헌 2)에는, 1개의 기판(플렉시블 기판 등) 위의 전극과 별도의 기판 위의 전극을 압접하여 접속함과 동시에, 기판 사이에 부피 수축 기능을 갖는 광 경화성 접착 수지를 충전하여 자외선 경화시킴으로써 그 부피 수축력에 의해 전극 사이의 접속 상태를 강화시킬 수 있는 것으로 기재되어 있다.
이들 광 경화성 접착 수지를 사용하는 방법에 따르면, 이방성 도전막을 사용하지 않기 때문에 가로 방향의 절연성 저하의 문제는 발생하지 않는다. 그러나, 평면 디스플레이의 투명 전극은, 전기 저항을 저하시키는 목적으로 화소 이외의 라인 부분이나 전극 접속부 취출에 있어서 금속층을 갖거나 후막의 투명 전극이 사용되기 때문에, 전극의 음에 충분한 양의 UV 광이 도달하지 않는다. 또한, 플렉시블 기판측으로부터 UV 광을 조사하고자 하여도, 일반적으로 구리로 형성되어 있는 전극의 음에 UV 광이 도달하지 않을 뿐만 아니라, 기판 필름으로서 다용되는 폴리이미드는 자외 영역의 광을 통과시키지 않는다. 그 때문에 필요한 접착 강도가 얻어지지 않고, 접속 강도가 부족하다는 문제가 있다. 특히, 접속부에 미세 피치 전극군과 폭이 넓은 전극이 혼재하고 있는 경우, 중대한 문제가 된다.
또한, 일본 특허 공개 (평)10-13000호 공보(특허문헌 3)에는, 자외선 경화 병용 혐기성 접착제에 의해 전자 부품을 회로 기판에 접합하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 사용되고 있는 접착 조성물은 도전성 입자를 포함하고 있기 때문에 미세 피치에는 적용할 수 없다. 또한, 이 방법은, 혐기성 접착 작용을 주로 이용하고 있으며, 가압하에 가열(150 ℃)한 후 자외선을 조사하고 있기 때문에, 만일 플렉시블 기판에 적용한 경우에는 열에 의해 필름의 신장이 발생하여 피치 어긋남이 발생하기 쉽다.
또한, 일본 특허 공개 (평)6-168621호 공보(특허문헌 4)에도, 자외선 경화 병용 혐기성 접착제에 의해 세라믹 소자와 금속판의 전기적 접합을 얻는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 방법에서도 혐기성 접착 작용을 이용하고 있으며, 구체적으로는 가압하에 25 내지 60 ℃에서 접착하고, 그 후 비어져 나온 접착제를 경화시키기 위해 자외선을 조사하고 있을 뿐이다. 따라서, 자외선 경화 접착 작용은, 세라믹 소자와 금속판의 접합에 실질적으로 관여하지 않는다.
<선행기술문헌>
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특허 공개 (평)7-302973호 공보
(특허문헌 2) 일본 특허 공개 (평)7-106369호 공보(일본 특허 제3031134)
(특허문헌 3) 일본 특허 공개 (평)10-13000호 공보
(특허문헌 4) 일본 특허 공개 (평)6-168621호 공보(일본 특허 제3417964)
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 미세 피치의 접속에서도 간단한 공정에 의해 양호한 접착성 및 신뢰성을 갖는 전극의 접속 방법을 제공하고, 그에 적합한 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 사항에 관한 것이다.
[1] 투명 기판 위에 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 접속부와, 플렉시블 기판 위에 형성된 제2 전극을 포함하는 제2 접속부를 접착함과 동시에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 접속하는 방법이며,
상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부 중 적어도 한쪽에 접속 조성물을 도포하는 공정과,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 위치를 맞추어 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 서로 압박한 상태에서 광 조사하는 공정과,
광 조사 후에 상온에 방치하는 공정을 갖고,
상기 접속 조성물은 도전성 입자를 함유하지 않고,
(a) 경화성 수지 성분,
(b) 광 경화 개시 성분, 및
(c) 혐기성 경화 개시 성분
을 함유하고,
상기 광 조사의 종료 시점에서는 혐기성 경화가 완료되지 않는
것을 특징으로 하는 전극의 접속 방법.
[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 광 경화 개시 성분 (b)가 광 라디칼 발생제인 것을 특징으로 하는 방법.
[3] 상기 [1]에 있어서, 상기 광 조사가 가시광 영역의 파장을 함유하고, 상기 광 경화 개시 성분 (b)는 가시광 영역의 광 조사에 의해 라디칼을 발생시키는 가시광 라디칼 발생제를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
[4] 상기 [3]에 있어서, 상기 광 조사가 400 내지 550 nm의 가시광 영역의 파장을 함유하고, 상기 광 경화 개시 성분 (b)는 이 파장 영역의 광 조사에 의해 라디칼을 발생시키는 가시광 라디칼 발생제를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 경화성 수지 성분 (a)가 (메트)아크릴 모노머 및/또는 (메트)아크릴레이트 올리고머를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 방법에 사용되는 접속 조성물이며,
도전성 입자를 함유하지 않고,
(a) 경화성 수지 성분,
(b) 광 경화 개시 성분, 및
(c) 혐기성 경화 개시 성분
을 함유하고,
광 경화 시간보다 혐기성 경화 시간이 장시간 되도록 제조되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 조성물.
본 발명에 따르면, 미세 피치의 접속에서도 간단한 공정에 의해 양호한 접착성 및 신뢰성을 갖는 전극의 접속 방법을 제공하고, 그에 적합한 수지 조성물을 제공할 수 있다.
[도 1] 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 접속 및 접착되어 있는 모습을 모식적으로 도시한 도면이다.
본 발명은, 투명 기판 위에 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 접속부와, 플렉시블 기판 위에 형성된 제2 전극을 포함하는 제2 접속부를 접착함과 동시에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 접속하는 방법이다.
투명 기판은 한정되지 않지만, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 평면 디스플레이를 구성하는 기판이며, 예를 들면 유리 기판, 투명 필름 기판 등의 절연성 기판이고, 특히 유리 기판이다. 제1 접속부는 투명 기판 위에 존재하고, 외부 회로(구체적으로는, 플렉시블 기판 위의 제2 전극)와의 전기적 접속을 위한 제1 전극을 구비하고, 플렉시블 기판과 전기적 접속 및 기계적 접착을 행한다. 제1 전극은 ITO(인듐 주석 산화물), IZO(인듐 아연 산화물), SnO2 등의 투명 도전 재료, Ag, Cu, Au, Al, Mo, W, Cr, Ti, Nd 등의 금속 및 이들 중 적어도 1종을 함유하는 합금(Al-Nd 등의 Al 합금, Cu-Mn 등의 Cu 합금 등) 및 이들 재료의 적층 구조 등에 의해 구성된다. 적층 구조의 경우, 2종 이상의 재료의 선폭은 동일하지 않을 수 있다. 예를 들면, 기판 위에 형성된 Mo 등의 금속(합금을 포함함) 배선의 상부 및 측부를 ITO, IZO 등의 투명 도전 재료가 덮는 구조의 전극일 수도 있다.
플렉시블 기판은 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 절연성 중합체 필름이며, 일반적으로 폴리이미드 필름이 사용되는 경우가 많다. 제2 접속부는 플렉시블 기판 위에 존재하고, 평면 디스플레이의 배선(구체적으로는 투명 기판 위의 제1 전극)과의 전기적 접속을 위한 제2 전극을 구비하고, 투명 기판과 전기적 접속 및 기계적 접착을 행한다. 제2 전극은, 통상 Cu로 형성된다. Cu의 두께는 제한되지 않지만, 수십 ㎛ 이하 정도, 예를 들면 1 내지 20 ㎛, 나아가서는 1 내지 10 ㎛ 등의 두께이다.
제1 전극 및 제2 전극은, 통상 복수의 전극군을 구성하고 있다. 그 피치는 특별히 제한은 없고, 전극군 중에서 상이한 피치, 폭을 가질 수도 있다. 통상 전극군 중에서 가장 좁은 피치로서, 예를 들면 10 ㎛ 내지 200 ㎛, 나아가서는 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하의 피치가 존재하고 있어도 본 발명에 따르면 동일한 기판 위의 전극 사이(제1 전극끼리, 제2 전극끼리)에서 절연성을 손상시키지 않고 신뢰성 양호하게 제1 전극과 제2 전극의 전기적 접속을 취할 수 있다.
본 발명의 최초의 공정에서는, 상기 제1 접속부 또는 제2 접속부 중 적어도 한쪽에 접속 조성물을 도포한다. 접속 조성물의 재료에 대해서는 후술한다. 도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 도포 방법, 예를 들면 디스펜서에 의한 도포, 스크린 인쇄 등을 사용할 수 있다.
이어서, 투명 기판 위의 제1 전극과, 플렉시블 기판 위의 제2 전극이 서로 마주 향하도록 배치하고, 제1 전극과 제2 전극의 위치를 맞추어 제1 접속부와 제2 접속부를 서로 압박한다. 이때, 충분한 압력을 가하여 제1 전극과 제2 전극이 접촉하도록 한다.
이어서, 이 상태를 유지한 채로 접합 부분(이하, 제1 접속부와 제2 접속부가 결합된 부분을 접합 부분이라고 함)에 광을 조사한다. 광의 파장 영역은, 자외선 및/또는 가시광 영역이 바람직하고, 특히 가시광 영역을 포함하는 것이 바람직하고, 가시광 영역만일 수도 있지만, 자외선으로부터 가시광 영역에 걸친 것이 보다 바람직하다. 액정 재료 등으로의 악영향 등이 문제가 될 때에는 가시광 영역만 조사할 수도 있다. 가시광 영역을 포함함으로써, 광을 투명 기판을 통해 조사하는 경우, 투명 기판 위의 전극의 자외선 영역의 투과율이 낮은 경우에도 광 경화가 가능하다. 또한, 광을 플렉시블 기판측으로부터 조사하는 경우에도, 일반적으로 사용되는 폴리이미드는 자외선을 투과하지 않기 때문에 가시광을 포함하는 광에 의한 광 경화가 바람직하다. 광의 조사는 투명 기판측으로부터, 또는 플렉시블 기판측으로부터 중 어떠한 것도 바람직하다. 또한, 양쪽으로부터 조사하는 것도 바람직하다.
광 조사의 시간은 공정에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 1 개소당(즉, 접속 조성물이 광을 받는 시간) 일반적으로는 약 30초 이하, 보다 바람직하게는 약 10초 이하이고, 조사의 확실성으로부터 일반적으로는 약 0.5초 이상, 예를 들면 약 1초 이상이다.
광 조사에 의해 접합 부분의 대부분의 접속 조성물은 경화된다. 그러나, 제1 전극 및/또는 제2 전극의 음에 충분한 광이 도달하지 않기 때문에, 조성물의 경화는 충분하지 않다. 제1 전극과 제2 전극은 서로 접촉하여 전기적인 도통이 얻어지지만, 마이크로적으로는 완전한 평면이 아니며, 의도적으로 요철이나 끼워 넣기 구조를 설치하는 경우도 있다. 그 때문에, 도 1에 모식적으로 도시한 바와 같이 제1 전극 (11)과 제2 전극 (12)가 존재하지 않는 부분에서는 경화 수지 (13)이 존재하지만, 제1 전극과 제2 전극 사이에는 미경화 또는 경화가 불충분한 수지 (14)가 잔존하고, 제1 전극과 제2 전극 사이의 접착 강도가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 미경화된 접속 조성물은, 성분에 따라서는 전극을 부식시키는 경우도 있다.
그러나, 본 발명에서 사용하는 접속 조성물은 혐기성 경화성도 갖고 있으며, 광 조사 후에 시간 경과에 따라 조성물의 경화가 진행되어 최종 경화에 이른다. 따라서, 본 발명에서는 조성물이 미경화된 상태로 잔존하지 않고, 제1 전극과 제2 전극 사이에서도 강한 접착이 얻어진다. 본 발명에서 사용되는 접속 조성물이 갖는 혐기성 경화는, 광 경화보다 장시간을 요한다. 즉, 본 발명에서는 광 경화에 의해 초기 및 실질적인 경화를 달성하고, 혐기성 경화에 의해 신뢰성을 높이는 것이다. 혐기성 경화가 지나치게 빠른 시기에 일어나면, 광 조사 전에 제1 전극과 제2 전극의 위치 관계가 결정되어 전기적인 접속이 저해되는 경우가 있다.
따라서, 혐기성 경화는, 적어도 광 조사가 종료된 시점에는 완료되어 있지 않으며, 완료에 요하는 시간은 예를 들면 1분 이상, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상이고, 1 시간 이상, 예를 들면 24 시간 정도를 요할 수도 있다.
본 발명에서는, 광 조사 후, 예를 들면 상온에 방치함으로써 혐기성 경화도 완료된다. 광 조사 후, 접속 부분에 과도한 힘이 가해지지 않으면 즉시 그 후의 조립을 행할 수도 있다.
<접속 조성물>
이어서, 본 발명의 방법에 사용되는 접속 조성물을 설명한다. 이 조성물은,
도전성 입자를 함유하지 않고,
(a) 경화성 수지 성분,
(b) 광 경화 개시 성분,
(c) 혐기성 경화 개시 성분
을 함유한다. 또한, 광 조사의 종료까지는 혐기성 경화가 완료되지 않도록 배합된 조성물이다.
(a) 경화성 수지 성분은, 광 경화 및 혐기성 경화 중 어떠한 것에 의해서도 경화 가능한 성분이다.
경화성 수지 성분 (a)는, 중합 가능한 이중 결합을 갖는 모노머 또는 올리고머이다. 특히 CH2=CHR-C(O)-(여기서 R은 H 또는 CH3)를 갖는 (메트)아크릴 모노머 또는 (메트)아크릴레이트 올리고머가 바람직하고, 특히 에스테르형으로 결합되어 있는 것이 바람직하다. 이중 결합을 1개만 갖는 단관능성, 이중 결합을 복수개 갖는 다관능성 중 어떠한 것도 상관없지만, 다관능성 모노머 또는 올리고머를 포함하는 것이 바람직하다.
단관능성 (메트)아크릴 모노머로서는, 예를 들면 (메트)아크릴산, 부탄디올모노(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, N-비닐카프로락탐, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능성 (메트)아크릴 모노머로서는, 예를 들면 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 카프로락톤 변성 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리스(메타크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들 단관능 (메트)아크릴 모노머 및 다관능 (메트)아크릴 모노머는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상 조합하여 사용할 수도 있고, 단관능과 다관능 모노머를 조합하여 사용할 수도 있다.
또한, (메트)아크릴 올리고머는 (메트)아크릴로일기를 적어도 1개 이상 갖는 것이며, 예를 들면 에폭시아크릴레이트(에폭시기가 개환된 결합을 구조 내에 가짐), 우레탄아크릴레이트(우레탄 결합을 구조 내에 가짐), 폴리에스테르아크릴레이트(에스테르 결합을 구조 내에 가짐), 폴리부타디엔아크릴레이트(폴리부타디엔 결합을 구조 내에 가짐), 폴리올아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트(폴리에테르 결합을 구조 내에 가짐), 실리콘 수지 아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 디(메트)아크릴레이트에스테르가 바람직하지만, 단관능 (메트)아크릴레이트에스테르도 사용할 수 있다.
경화 후의 조성물은 박리에 대하여 내성을 갖고 있는 것이 바람직하고, 그 때문에 어느 정도의 가요성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 비교적 유연한, 즉 분자 내에 가요성 부분을 갖는 (메트)아크릴레이트 올리고머가 함유되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리부타디엔아크릴레이트 등의 (메트)아크릴레이트 올리고머가 함유되는 것이 바람직하고, 특히 우레탄아크릴레이트가 바람직하다.
우레탄아크릴레이트는, 예를 들면 폴리이소시아네이트와 폴리올 또는 폴리아민의 반응으로 얻어지는 우레탄 구조의 말단에 (메트)아크릴레이트를 도입한 구조이며, 공지된 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 광 경화 속도를 우선으로 하기 때문에, 아크릴레이트 단량체 및/또는 아크릴레이트 올리고머의 비율을 메타크릴레이트 단량체 및/또는 메타크릴레이트 올리고머의 비율보다 많게 하는 것이 바람직하다.
경화성 수지 성분은, (메트)아크릴레이트 모노머 및 (메트)아크릴레이트 올리고머로부터 2종 이상을 선택하여 구성하는 것도 바람직하다. 특히, 우레탄아크릴레이트 등의 올리고머와, 히드록시기 및 카르복실산기 등의 접착성을 향상시키는 관능기를 함유하는 단량체를 병용하는 것이 바람직하다.
또한, 경화성 수지 성분 중에서 다관능성 (메트)아크릴 모노머 또는 올리고머가 50 ％(중량 기준) 이상 함유되는 것이 바람직하다.
이어서, 광 경화 개시 성분 (b)는 광 라디칼 개시제이며, 자외선 또는 가시광선을 조사함으로써 라디칼을 발생시키는 화합물일 수 있다.
자외선 라디칼 개시제로서는, 디에톡시아세토페논 및 벤질디메틸케탈 등의 아세토페논계 개시제, 벤조인 및 벤조인에틸에테르 등의 벤조인에테르계 개시제, 벤조페논 및 o-벤조일벤조산메틸 등의 벤조페논계 개시제, 부탄디온, 벤질 및 아세토나프토페논 등의 α-디케톤계 개시제, 및 메틸티오크산톤 등의 티오 화합물을 들 수 있다.
가시광 라디칼 개시제로서는, 캄포퀴논, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로〔2.2.1〕헵탄-1-카르복실산, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로〔2.2.1〕헵탄-1-카르복시-2-브로모에틸에스테르, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로〔2.2.1〕헵탄-1-카르복시-2-메틸에스테르 및 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로〔2.2.1〕헵탄-1-카르복실산클로라이드 등의 캄포퀴논계 화합물, 및 벤조일디페닐포스핀옥시드, 2,6-디메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 벤조일디에톡시포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일디메톡시페닐포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일디에톡시페닐포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드 등의 아실포스핀옥시드 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서는, 광 경화 개시 성분은 특히 가시광 라디칼 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 증감제를 사용할 수도 있고, 통상 자외선 라디칼 개시제로 분류되는 것이어도 증감제와의 병용에 의해 가시광 라디칼 개시가 가능해지는 것일 수도 있다. 또한, 여기서 가시광 라디칼 개시제는 380 nm 내지 780 nm의 범위의 광, 바람직하게는 400 nm 내지 550 nm의 범위의 광을 흡수하여 중합에 기여하는 라디칼을 발생한다.
증감제로서는 공지된 화합물을 사용할 수 있다. 대표적으로는 아민계의 화합물로서, 예를 들면 n-부틸아민, n-헥실아민, n-옥틸아민, 아닐린 등의 1급의 아민 화합물; N-메틸아닐린, N-메틸-p-톨루이딘, 디부틸아민, 디페닐아민 등의 2급 아민 화합물; 트리에틸아민, 트리부틸아민, N,N'-디메틸아닐린, N,N'-디벤질아닐린, N,N'-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, p-디메틸아미노벤조산, p-디메틸아미노벤조산아밀, p-디메틸아미노벤조산에틸, N,N'-디메틸안트라닉산메틸에스테르, p-디메틸아미노페네틸 알코올, N,N'-디(β-히드록시에틸)-p-톨루이딘, N,N'-디메틸-p-톨루이딘, N,N'-디에틸-p-톨루이딘 등의 제3급 아민 화합물을 들 수 있다. 또한, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 등의 알칸올아민류의 (메트)아크릴산에스테르도 사용할 수 있다.
이들 아민 화합물 중에서도, 화합물의 취급 용이함, 악취 등을 고려하여 3급 아민 화합물, 특히 p-디메틸아미노벤조산, 및 그의 에스테르류(탄소수 1 내지 20의 알킬에스테르가 바람직함), N,N'-디(β-히드록시에틸)-p-톨루이딘, N,N'-디메틸-p-톨루이딘 등의 아미노기가 벤젠환에 직결한 제3급 아민 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 아민 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상의 화합물을 함께 사용할 수도 있다.
광 라디칼 개시제는 복수의 종류를 병용할 수도 있다. 예를 들면, 자외선 라디칼 개시제와 가시광 라디칼 개시제를 병용하여 경화 가능한 파장 영역을 확대시킬 수 있다. 광 경화 개시 성분은, 경화성 수지 성분을 바람직하게는 약 30초 이하, 보다 바람직하게는 10초 이하의 광 조사 시간으로 경화 가능하도록 배합된다. 또한, 이러한 시간으로 경화시킬 수 있도록 경화성 수지 성분 (a)도 선택된다.
이어서, 혐기성 경화 개시 성분 (c)는, 유기 과산화물 및 촉진제를 포함하는 공지된 계를 사용할 수 있다.
유기 과산화물은 종래부터 혐기 경화성 조성물로 사용되고 있는 것이며, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 쿠멘하이드로퍼옥시드, t-부틸하이드로퍼옥시드, p- 메탄하이드로퍼옥시드, 메틸에틸케톤퍼옥시드, 시클로헥산퍼옥시드, 디쿠밀퍼옥시드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥시드 등의 하이드로퍼옥시드류, 그 이외에 케톤퍼옥시드류, 디알릴퍼옥시드류, 퍼옥시에스테르류 등의 유기 과산화물 등을 들 수 있다.
촉진제로서는 종래부터 혐기 경화성 조성물로 사용되고 있는 것이며, 특별히 한정되지 않지만, o-벤조익술피미드(사카린), 히드라진 화합물, 아민 화합물, 머캅탄 화합물을 들 수 있다. 아민 화합물은 1,2,3,4-테트라히드로퀴놀린, 1,2,3,4-테트라히드로퀴날딘 등의 복소환 제2급 아민, 퀴놀린, 메틸퀴놀린, 퀴날딘, 퀴녹살린, 페나진 등의 복소환 제3급 아민, N,N-디메틸-아니시딘, N,N-디메틸아닐린 등의 방향족 3급 아민류, 1,2,4-트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아졸, 히드록시벤조트리아졸, 벤족사졸, 1,2,3-벤조티아디아졸, 3-머캅토벤조트리아졸 등의 아졸계 화합물 등을 들 수 있다.
히드라진 화합물로서는, 1-아세틸-2-페닐히드라진, 1-아세틸-2-(p-톨릴)히드라진, 1-벤조일-2-페닐히드라진, 1-(1',1',1'-트리플루오로)아세틸-2-페닐히드라진, 1,5-디페닐카르보히드라진, 1-포르밀-2-페닐히드라진, 1-아세틸-2-(p-브로모페닐)히드라진, 1-아세틸-2-(p-니트로페닐)히드라진, 1-아세틸-2-(p-메톡시페닐)히드라진, 1-아세틸-2-(2'-페닐에틸)히드라진, 1-아세틸-2-메틸히드라진, 1-페닐세미카르바지드, 2-페닐-t-부틸카르바제이트 및 숙신산디(페닐히드라지드) 등을 들 수 있다.
또한, 머캅탄 화합물로서는 n-도데실머캅탄, 에틸머캅탄, 부틸머캅탄 등의 직쇄형 머캅탄 등을 들 수 있다.
촉진제는 2종 이상을 병용할 수도 있고, 예를 들면 사카린과 아민 화합물의 조합, 사카린과 히드라진 화합물의 조합을 들 수 있다.
본 발명에서는, 혐기성 경화는 접합부에 존재하는 전극이 Cu 등의 전이 금속 성분을 함유하기 때문에, 촉진제와 전이 금속 이온을 통하는 산화 환원 반응에 의해 과산화물이 분해되어 혐기성 경화가 발생한다.
혐기성 경화 성분은, 광 조사 없이 혐기성 경화 작용만으로 경화성 수지 성분 (a)를 경화시킬 때, 광 조사 시간보다 장시간에 경화가 완료되도록 제조되며, 혐기성 경화 시간은 예를 들면 1분 이상, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상이고, 1 시간 이상, 예를 들면 24 시간 정도를 요할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 접속 조성물은 광 경화 개시 성분과 혐기성 경화 개시 성분이며, 이상과 같이 광 경화 개시가 우성이 되도록 배합되는 것이 바람직하다.
접속 조성물은, 유동성, 도포 특성, 보존성, 경화 특성, 경화 후의 물성 등의 성질을 개량 또는 변경하기 위해 첨가제, 수지 성분 등을 더 함유할 수 있다.
필요에 따라 함유할 수 있는 성분으로서는, 예를 들면 실란 커플링제, 희석제, 개질제, 계면활성제, 보존 안정제, 소포제, 레벨링제 등을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다.
실란 커플링제로서는 특별히 한정되지 않지만, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, SH6062, SZ6030(이상, 도레이·다우 코닝·실리콘(주)), KBE903, KBM803(이상, 신에쓰 실리콘(주)) 등을 들 수 있다.
[실시예]
이어서, 본 발명의 접속 방법에 사용 가능한 접속 조성물의 구체예를 상세히 설명한다.
(실시예 및 비교예 조성물의 제조)
과산화물을 제외한 표 1에 나타낸 재료를 가열 조건하에 완전히 용해하여 혼합한 후 실온까지 냉각하고, 과산화물을 첨가하여 교반 혼합하고, 진공 탈포하였다.
(점도의 측정)
HAAKE PK1 타입 점도계를 사용하여, 25 ℃에서의 점도를 측정하였다.
(광 경화성의 측정)
슬라이드 유리(76×26×1 mm)의 한쪽에 실시예 및 비교예의 샘플을 도포하고, 다른 1매의 슬라이드 유리를 90도 방향으로 접합하고, 고압 수은 램프를 사용하여 100 mW/cm2의 조도로 1초간 조사하였다. 2매의 슬라이드 유리를 손으로 움직여서 쉽게 움직이지 않게 된 시간을 고정 시간으로 하였다.
(혐기 경화성의 측정)
중첩 전단(lap shear) 시험편(구리제, 100×25×1.6 mm)의 한쪽 모서리에 실시예 및 비교예의 샘플을 도포하고, 다른 1매의 시험편을 반대 방향으로부터 12.5 mm의 중복 부분이 형성되도록 접합하여 클램프로 고정한다. 일정한 시간 간격으로 클램프를 제거하고, 3 kg 정도의 저울추를 부착했을 때 어긋남이 발생하지 않게 될 때까지의 시간을 고정 시간으로 하였다.
Figure pat00001
*1) 우레탄 변성 아크릴레이트, 다이셀·사이텍(주) 제조
*2) 광 개시제(UV 영역), 시바·스페셜티·케미컬즈(주) 제조, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온
*3) 광 개시제(UV 영역), 시바·스페셜티·케미컬즈(주) 제조, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤
*4) 광 개시제(가시 영역), 바스프사 제조, 2,4,6-트리메틸벤조일-포스핀옥시드
표 1로부터 비교예 1의 조성물은 광 경화가 가능하지만, 혐기성 경화 작용은 없었다. 따라서, 비교예 1의 조성물을 본 발명의 접속 방법에 사용하여도 접속의 신뢰성이 열화된다는 것이 분명하다. 한편, 실시예 1의 조성물은 광 조사에 의해 경화 가능하며, 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있다는 것이 분명하다.
본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 여기에 설명한 형태는 예시이며, 특허청구범위에 기재한 본 발명의 범위가 이것으로 한정되는 것은 아니다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 따르면, 액정 디스플레이 등의 평면 디스플레이의 전극과 플렉시블 기판 등의 접속을 신뢰성 양호하게 간단한 공정으로 실시할 수 있다.
11: 제1 전극
12: 제2 전극
13: 경화 수지
14: 미경화 또는 경화가 불충분한 수지
21: 투명 기판
22: 플렉시블 기판

Claims (1)

  1. 투명 기판 위에 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 접속부와, 플렉시블 기판 위에 형성된 제2 전극을 포함하는 제2 접속부를 접착함과 동시에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 접속하는 방법에 있어서,
    도전성 입자를 함유하지 않고,
    (a) 경화성 수지 성분,
    (b) 광 경화 개시 성분, 및
    (c) 혐기성 경화 개시 성분
    을 함유하는 접속 조성물의 용도.
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